WO2013011933A1

WO2013011933A1 - ユーザ端末、無線基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法

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Publication number: WO2013011933A1
Application number: PCT/JP2012/067899
Authority: WO
Inventors: 和晃武田; 哲士阿部; 祥久岸山; 聡永田; 大祐西川
Original assignee: 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-01-24
Also published as: JP2013026641A; US20140133434A1; JP5898874B2; CN103797875A; US9716578B2; EP2734000A1; CN103797875B; EP2734000A4; EP2734000B1

Abstract

　下り制御チャネルを拡張する場合であっても、ユーザ端末の消費電力の増大を抑制すること。無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てる割当部と、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信する送信部とを備えた無線基地局装置と、前記無線基地局装置からの下り制御情報及び復号制御情報を受信する受信部と、受信した前記復号制御情報に基づいて前記第２制御領域に対する復号処理を制御する復号部とを備えたユーザ端末と、を設ける。

Description

ユーザ端末、無線基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法

　本発明は、次世代無線通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long　Term　Evolution）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　Carrier　Frequency　Division　Multiple　Access）をベースとした方式を用いている。

　また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ－Ａ」という））。ＬＴＥ（Rel.8）やＬＴＥ－Ａ（Rel.9、Rel.10）においては、複数のアンテナでデータを送受信し、周波数利用効率を向上させる無線通信技術としてＭＩＭＯ（Multi　Input　Multi　Output）技術が検討されている。ＭＩＭＯシステムにおいては、送受信機に複数の送信／受信アンテナを用意し、異なる送信アンテナから同時に異なる送信情報系列を送信する。

3GPP　TR　25.913"Requirements　for　Evolved　UTRA　and　Evolved　UTRAN"

　ところで、ＬＴＥの後継システム（例えば、Rel.9、Rel.10）では、異なる送信アンテナから同時に異なるユーザに送信情報系列を送信するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ：Multiple　User　MIMO）伝送が規定されている。このＭＵ－ＭＩＭＯ伝送は、Ｈｅｔｎｅｔ（Heterogeneous　network）やＣｏＭＰ（Coordinated　Multi-Point）伝送にも適用されることが検討されている。

　将来のシステムでは、無線基地局装置に接続されるユーザ数が増加することにより、下り制御情報を送信する下り制御チャネルの容量が不足することが想定される。このため、従来の無線リソースの割当て方法ではＭＵ－ＭＩＭＯ伝送等の将来のシステムの特性を十分に発揮できないおそれがある。

　このような問題を解決する決法として、下り制御チャネルを割当てる領域を拡張して、より多くの下り制御情報を送信する方法が考えられる。その一方で、下り制御チャネルの拡張に伴い、ユーザ端末がより多くの下り制御チャネルについて復号を行うことにより、ユーザ端末の消費電力が増大するおそれがある。

　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、下り制御チャネルを拡張する場合であっても、ユーザ端末の消費電力の増大を抑制するユーザ端末、無線基地局装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。

　本発明の無線通信システムは、無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てる割当部と、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信する送信部と、を備えた無線基地局装置と、前記無線基地局装置からの下り制御情報及び復号制御情報を受信する受信部と、受信した前記復号制御情報に基づいて前記第２制御領域に対する復号処理を制御する復号部と、を備えたユーザ端末と、を具備することを特徴とする。

　本発明の無線基地局装置は、無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２の制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てる割当部と、ユーザ端末に対して、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信する送信部と、を具備することを特徴とする。

　本発明のユーザ端末は、無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに割当てられた下り制御情報と、前記第１制御領域に割当てられた第２の制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報と、を受信する受信部と、前記復号制御情報に基づいて、前記第２制御領域に対する復号処理を制御する復号部と、を具備することを特徴とする。

　本発明の無線通信方法は、無線基地局装置で生成された下り制御情報をユーザ端末に対して送信し、前記ユーザ端末において受信した下り制御情報の復調を制御する無線通信方法であって、前記無線基地局装置は、無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２の制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てるステップと、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信するステップと、を有し、前記ユーザ端末は、前記無線基地局装置からの下り制御情報及び復号制御情報を受信するステップと、受信した前記復号制御情報に基づいて前記第２制御領域に対して復号処理を制御するステップと、を有することを特徴とする。

　本発明によれば、下り制御チャネルを拡張する場合であっても、ユーザ端末の消費電力の増大を抑制することが可能となる。

ＭＵ－ＭＩＭＯが適用されるＨｅｔｎｅｔの概略図である。下りリンクのＭＵ－ＭＩＭＯ伝送が行われるサブフレームの一例を示す図である。拡張ＰＤＣＣＨ（ＴＤＭタイプ、ＦＤＭタイプ）の説明図である。ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨのサブフレーム構成の説明図である。第２制御領域を復号するユーザ端末を示す情報（DCI__N）を説明する図である。第２制御領域を復号するユーザ端末を示す情報（DCI__N）を説明する図である。連続する無線フレームの中で拡張ＰＤＣＣＨに限定して下り制御信号を割当てる特定の無線フレームを説明する図である。システム帯域に対する拡張ＰＤＣＣＨの割当ての一例を示す図である。拡張ＰＤＣＣＨのフォーマットがwith　cross　interleavingである場合のサーチスペースの一例を説明する図である。拡張ＰＤＣＣＨのフォーマットがwithout　cross　interleavingである場合のサーチスペースの一例を説明する図である。実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。実施の形態に係る無線基地局装置の全体構成の説明図である。実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。実施の形態に係る無線基地局装置のベースバンド処理部及び一部の上位レイヤを示す機能ブロック図である。実施の形態に係るユーザ端末のベースバンド処理部の機能ブロック図である。

　図１は、ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送が適用されるＨｅｔｎｅｔの一例を示す図である。図１に示すシステムは、無線基地局装置ｅＮＢ（eNodeB）のカバレッジエリア内に局所的なカバレッジエリアを有する小型基地局装置ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）が設けられ、階層的に構成されている。このようなシステムにおける下りリンクのＭＵ－ＭＩＭＯ伝送では、無線基地局装置ｅＮＢの複数のアンテナから複数のユーザ端末ＵＥ（User　Equipment）＃１及び＃２に対するデータが同時に送信される。また、複数の小型基地局装置ＲＲＨの複数のアンテナから複数のユーザ端末ＵＥ＃３、＃４に対するデータも同時に送信される。

　図２は、下りリンクのＭＵ－ＭＩＭＯ伝送が適用されるサブフレームの一例を示す図である。図２に示すように、ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送が適用される無線通信システムでは、各サブフレームにおいて、先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（１～３ＯＦＤＭシンボル）まで、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical　Downlink　Control　Channel）用の無線リソース領域（ＰＤＣＣＨ領域）として確保される。また、サブフレームの先頭から所定のシンボル数より後の無線リソースに、下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel）用の無線リソース領域（ＰＤＳＣＨ領域）が確保される。

　ＰＤＣＣＨ領域には、ユーザ端末ＵＥ（ここでは、ＵＥ＃１～＃４）に対する下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）が割当てられる。下り制御情報（ＤＣＩ）には、それぞれ、ＰＤＳＣＨ領域における割当て情報が含まれる。このように、各サブフレームにおいて、ユーザ端末ＵＥに対する下りデータの信号と、当該下りデータを受信するための下り制御情報（ＤＣＩ）の信号とは時分割多重されて送信される。

　上述のように、ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送においては、同一時間及び同一周波数で複数のユーザ端末ＵＥに対するデータを送信可能である。このため、図２のＰＤＳＣＨ領域において、ユーザ端末ＵＥ＃１に対するデータと同一の周波数領域にユーザ端末ＵＥ＃５に対するデータを多重することも考えられる。同様に、ユーザ端末ＵＥ＃４に対するデータと同一の周波数領域にユーザ端末ＵＥ＃６に対するデータを多重することも考えられる。

　しかしながら、図２のＰＤＣＣＨ領域には、ユーザ端末ＵＥ＃５及び＃６に対する下り制御情報（ＤＣＩ）を伝送するためのＰＤＣＣＨ領域がない。このため、ＰＤＳＣＨ領域に多重されるユーザ端末ＵＥの数が制限されてしまう。このように、ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送により同一の無線リソースに多重されるユーザ端末数を増加させても、下り制御情報（ＤＣＩ）を伝送するＰＤＣＣＨ領域が不足する結果、ＰＤＳＣＨ領域の利用効率の向上効果を十分に発揮できないことが想定される。

　このようなＰＤＣＣＨ領域の不足を解決するために、サブフレームの先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルの制御領域以外にＰＤＣＣＨの割当て領域を拡張する（既存のＰＤＳＣＨ領域にＰＤＣＣＨ領域を拡張する）ことが考えられる。ＰＤＣＣＨの割当て領域の拡張方法としては、サブフレーム先頭から最大で３ＯＦＤＭシンボルであったＰＤＣＣＨ領域を、４ＯＦＤＭシンボル以上に拡張する方法（時分割（ＴＤＭ）アプローチ（図３Ａ参照））や、ＰＤＳＣＨ領域を周波数分割して新たにＰＤＣＣＨ領域として用いる方法（周波数分割（ＦＤＭ）アプローチ（図３Ｂ参照））が考えられる。

　本発明者が検討を行ったところ、後者の周波数分割アプローチを適用する場合には、ユーザ固有の参照信号（ＤＭ－ＲＳ：DeModulation-Reference　Signal）を用いて復調を行うことでビームフォーミングゲインが得ることが可能となるため、ＰＤＣＣＨの拡張に特に有効と考えられる。

　一方で、上述のようにＰＤＣＣＨ領域を拡張する場合、ユーザ端末ＵＥは、無線フレームの先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルに割当てられたＰＤＣＣＨに加えて、拡張したＰＤＣＣＨが割り当てられたＯＦＤＭシンボルに対しても、高速フーリエ変換（FFT：Fast　Fourier　Transform）、チャネル推定、および復号などのベースバンド信号処理を行い下り制御情報を取得する必要がある。ユーザ端末において、これらベースバンド信号処理が増えることにより、ユーザ端末の消費電力が増加することとなる。

　ところが、無線通信システムのトラフィック状況（例えば、セル内のユーザ数）によっては、連続する全ての無線フレームにわたって、拡張したＰＤＣＣＨを用いて下り制御情報の伝送を行う必要がない場合が考えられる。また、拡張したＰＤＣＣＨを用いて下り制御情報を伝送する場合であっても、ある無線フレームにおいては、拡張したＰＤＣＣＨに自装置宛ての下り制御情報が割当てられないユーザ端末も存在する。このような場合には、拡張したＰＤＣＣＨに下り制御情報が含まれる特定ユーザ端末以外のユーザ端末で行われる拡張ＰＤＣＣＨに対する復号処理は、ユーザ端末の更なる消費電力の増加を引き起こしてしまう。

　そこで、本発明者らは、ＰＤＣＣＨの割当て領域を拡張して下り制御情報を割当てる場合に、拡張ＰＤＣＣＨに対する復号処理を行うユーザ端末を制御することにより、ユーザ端末において無駄な復号処理を減らし、消費電力を抑制することを着想した。

　以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、所定の無線フレームにおいて、拡張ＰＤＣＣＨに対するユーザ端末の復号処理を制御する第１の態様と、連続する無線フレームの中でユーザ端末毎に特定の無線フレームに限定して拡張ＰＤＣＣＨの復号処理を制御する第２の態様に分けて説明する。もちろん、第１の態様と第２の態様を組み合わせて適用することも可能である。

（第１の態様）
　まず、無線通信システムのサブフレーム構成の一例について説明する。図４は、既存のＰＤＣＣＨとＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨ、Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＰＤＣＣＨ、ＵＥ－ＰＤＣＣＨ等とも呼ぶ）が配置されたサブフレーム構成を示す図である。サブフレームの先頭数ＯＦＤＭシンボル（１～３ＯＦＤＭシンボル）までの第１制御領域にはシステム帯域全体にわたり既存のＰＤＣＣＨが配置され、既存のＰＤＣＣＨが配置されたＯＦＤＭシンボル以降の無線リソースに、ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨが配置されている。

　ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨは、第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域（ＰＤＳＣＨ領域）と周波数分割する第２制御領域に割当てられる。１つのＦＤＭ型ＰＤＣＣＨの周波数領域の帯域幅は、無線リソースのスケジューリング単位の大きさ、例えば１リソースブロック（ＲＢ）である。

　既存のＰＤＣＣＨが配置する第１制御領域と拡張ＰＤＣＣＨが配置する第２制御領域には、ユーザ端末宛ての下り制御情報（ＤＣＩ）が割当てられる。ユーザ端末に対する下り制御情報（ＤＣＩ）には、ＰＤＳＣＨ領域における割当て情報が含まれる。ＬＴＥ－Ａシステム（Rel.10）では、下り制御情報として、下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）を制御するための下りスケジューリング割当て（DL　assignment）や、上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）を制御するための上りスケジューリンググラント（UL　Grant）が規定されている。

　本実施の形態の第１の態様では上述したサブフレーム構成において、第１の制御領域に、第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す情報（以下、「復号制御情報」とも記す）を割当て、拡張ＰＤＣＣＨに割当てられる下り制御情報の信号を復号するユーザ端末を制御する。ユーザ端末は、無線基地局装置から下り制御情報を受信した場合に、第１制御領域に対する復号処理により得られる復号制御情報に基づいて、第２の制御領域の下り制御情報の信号の復調を制御する。

　このように、拡張ＰＤＣＣＨに下り制御情報が割当てられたユーザ端末に関する情報を、既存のＰＤＣＣＨを用いて通知することにより、拡張ＰＤＣＣＨに自装置の下り制御情報の割当てがあるユーザ端末が選択的に第２制御領域に対して復号処理を行うことができる。これにより、拡張ＰＤＣＣＨに自装置の下り制御情報の割当てのないユーザ端末は、拡張ＰＤＣＣＨに対する復調処理を行わないため、無駄な復号処理を抑制しユーザ端末のバッテリー消費を抑えることができる。

　第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報は、ＬＴＥ－Ａシステム（Rel.10）で規定されたＤＣＩフォーマットに含めてもよいが、新しいＤＣＩ（以下、「DCI__N」）と記す）として定義して、第１制御領域のＰＤＣＣＨを用いて送信することができる。この場合、復号制御情報（DCI__N）は、第１制御領域に配置されるＰＤＣＣＨのうち共通サーチスペース（Common　search　space）に割当てることが好ましい。同一セル内の全てのユーザ端末は、共通サーチスペースに対応するＰＤＣＣＨに対して復号処理（ブラインドデコーディング）を行うため、共通サーチスペースに復号制御情報を割当てることにより、全てのユーザ端末について第２制御領域に対する復号処理を制御することが可能となる。

　復号制御情報を、新しい下り制御情報（DCI__N）として定義する場合、図５に示すように、ユーザ端末を識別するインデックス番号（ユーザ番号）と、拡張ＰＤＣＣＨに対する復号情報を示すビット情報とを組み合わせて規定することができる。ユーザ端末は、自装置に関連付けられたインデックス番号（ユーザ番号）に対応するビット情報を検出することにより、第２制御領域に対する復号処理の有無を決定することができる。

　例えば、各インデックス番号に対応するビットフィールドにおけるビット情報を１ビットとする場合、ビット情報が“０”の場合に第２制御領域に対する復号処理を行わず、ビット情報が“１”の場合に第２制御領域に対する復号処理を行う構成とできる。なお、ユーザ端末に対するインデックス番号の通知は、上位レイヤ信号により行うことができる。図５では、インデックス番号が１、３、８に関連付けられたユーザ端末は、第２制御領域に割当てられた下り制御信号の復号を行い、その他のユーザ端末は復号を行わない。

　また、同一セル内の複数のユーザ端末で同一のインデックス番号を共有する構成としてもよい。これにより、１つのインデックス番号でより多くのユーザ端末をサポートすることができる。これにより、同一セル内のユーザ端末数が多い場合であっても、復号制御情報のサイズを小さくすることができる。

　また、上述したように、復号制御情報を新しいＤＣＩとして定義する場合、復号制御情報（DCI__N）のフォーマットのサイズを、第１制御領域に割当てられる他のＤＣＩのフォーマットのサイズと同一とすることが好ましい。ユーザ端末がブラインドデコーディングを行う際、ＤＣＩフォーマットのサイズが同一である場合には、１回のブラインドデコーディングで同時に複数のＤＣＩフォーマットをチェックできる。そのため、復号制御情報（DCI__N）のフォーマットのサイズを他のＤＣＩのフォーマットのサイズと同一とすることにより、ブラインドデコーディングの試行回数が増加することを抑制できる。

　例えば、復号制御情報（DCI__N）のフォーマットサイズを、上りリンクスケジューリンググラントを内容とするＤＣＩフォーマット０、下りリンクスケジューリング割当を内容とするＤＣＩフォーマット１Ａ／３／３Ａと同一のサイズとすることができる。

　なお、上記説明では、新しいＤＣＩとして復号制御情報（DCI__N）を定義してユーザ端末に送信する場合を示したが、復号制御情報に加えて変調方式、ランク数等の他の情報を加えた構成としてもよい。例えば、図６Ａに示すように、各インデックス番号に対応するビットフィールドを１ビットより大きくし（ここでは、２ビット）、復号制御情報と変調方式やＭＩＭＯ伝送におけるランク数を示す情報と組み合わせて規定することができる。

　図６Ｂは、復号制御情報と変調方式を２ビットのビット情報で組み合わせてDCI__Nとして規定したマッピングテーブルの一例である。具体的には、ビット情報が“００”の場合には、拡張ＰＤＣＣＨの制御信号の復号処理を行わず、ビット情報が“０１”、“１０”、“１１”の場合には、拡張ＰＤＣＣＨの制御信号の復号処理を行うと共に、それぞれ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの変調方式を適用する。このように拡張ＰＤＣＣＨに適用する変調方式をユーザ端末に通知することで、ユーザ端末におけるブランドデコーディングの試行回数を減らすことができる。

　図６Ｃは、復号制御情報とランク数（例えば、ＭIＭＯ伝送におけるランク数）を２ビットのビット情報で組み合わせてDCI__Nとして規定したマッピングテーブルの一例である。具体的には、ビット情報が“００”の場合には、拡張ＰＤＣＣＨの制御信号の復号処理を行わず、ビット情報が“０１”、“１０”、“１１”の場合には、拡張ＰＤＣＣＨの制御信号の復号処理を行うと共に、それぞれ、ランク（ＲＩ：Rank　Indicator）１、２、４を選択する。このように拡張ＰＤＣＣＨに適用するランク数をユーザ端末に通知することで、ユーザ端末におけるブランドデコーディングの試行回数を減らすことができる。

　また、各ユーザ端末に関連付けられたインデックス番号は、上位レイヤ信号によりユーザ端末装置に通知することができる。

　このように、第１制御領域に、第２制御領域に配置される拡張ＰＤＣＣＨに対する復号処理を行うユーザ端末を示す情報を割当てて、拡張ＰＤＣＣＨの復号を行うユーザ端末を制御することにより、ユーザ端末における無駄な復号処理を低減し消費電力を抑制することができる。

（第２の態様）
　本実施の形態の第２の態様は、連続する無線フレームの中で、ユーザ端末に対して特定の無線フレームの拡張ＰＤＣＣＨに限定して下り制御情報を選択的に割当てる構成について説明する。

　図７は、連続する無線フレームとして、１フレームが１０サブフレーム（＃１～＃１０）から構成されるシステム構成を示している。また、特定のサブフレーム（＃１、＃３、＃４、＃６、＃９）の拡張ＰＤＣＣＨに所定のユーザ端末宛ての下り制御情報が割当てられる場合を示している。なお、連続する無線フレームにわたって、各無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの領域には既存のＰＤＣＣＨが割当てられる第１制御領域が配置される。また、拡張ＰＤＣＣＨは、第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域に割当てられる。

　図７に示す場合、特定の無線サブフレーム以外のサブフレーム（＃２、＃５、＃７、＃８、＃１０）には、拡張ＰＤＣＣＨに自装置宛ての下り制御情報が割当てられていない。このため、ユーザ端末は、当該サブフレームにおいて、第１制御領域の既存のＰＤＣＣＨに対して復号処理を行う。

　一方で、特定のサブフレームにおいては、拡張ＰＤＣＣＨに自装置の下り制御情報が割当てられているため、第２制御領域の拡張ＰＤＣＣＨに対して復号処理を行う。なお、特定のサブフレームにおいて、ユーザ端末装置は、第１制御領域のＰＤＣＣＨに対しても復号処理を行う構成としてもよいし、拡張ＰＤＣＣＨに対してのみ復号処理を行う構成としてもよい。

　また、ユーザ端末に対して、拡張ＰＤＣＣＨに自装置の下り制御情報の割当てがある特定のサブフレームを示す情報（サブフレームパターン情報）が通知され、ユーザ端末はサブフレームパターン情報に基づいて制御情報の復号処理を行う。

　サブフレームパターン情報は、同一セル内の複数のユーザに対して個別に通知される構成とすることができる。この場合、各ユーザ端末装置対して、上位レイヤ信号によりサブフレームパターン情報を個別に通知する構成とすることができる。これにより、ユーザ端末は、連続する無線フレームの中で、拡張ＰＤＣＣＨに自装置の下り制御情報が割当てられたサブフレームに限定して、拡張ＰＤＣＣＨの復調を行うことが可能となる。その結果、ユーザ端末装置において、無駄な復調処理を減らし消費電力が増加することを抑制できる。

　また、サブフレームパターン情報は、同一セル内の複数のユーザ端末に対して、無線基地局装置からの報知信号により通知する構成としてもよい。これは、特定の無線フレームにのみ拡張ＰＤＣＣＨを割当てる場合に有効となる。なお、この場合、上記第１の態様で示した構成と組み合わせ、特定の無線フレームにおいて、第１の制御領域に、復号制御情報を割当て、第２制御領域に対する復号処理を制御してもよい。

　このように、各ユーザ端末装置に対して、連続する無線フレームの中で、特定の無線フレームに限定して、拡張ＰＤＣＣＨに当該ユーザ端末の下り制御情報を割当てて、拡張ＰＤＣＣＨに対する復号処理を制御することにより、ユーザ端末の消費電力の増加を抑制することができる。

（ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨの割当て）
　次に、上述した拡張ＰＤＣＣＨのシステム帯域に対する割当てについて図面を参照して説明する。

　図８は、２５の物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical　Resource　Block）で構成されるセル帯域幅に対して、拡張ＰＤＣＣＨとして８個（Ｎ_ＶＲＢ＝８）の仮想リソースブロック（ＶＲＢ：Virtual　Resource　Block）セットを設定する場合を示している。また、図８では、リソース配置タイプ０（Resource　allocation　type0）の場合を示している。もちろん、上記拡張ＰＤＣＣＨの構成はこれに限定されない。

　リソースブロック配置タイプは、３種類の異なるタイプ（Resource　allocation　type0,1,2）がある。リソースブロック配置タイプ０と１は周波数領域で非連続周波数配置をサポートし、タイプ２は連続周波数配置のみをサポートする。リソースブロック配置タイプ０は、周波数領域中の個々のリソースブロックでなく、隣接するリソースブロックのグループによって示すことにより、ビットマップのサイズを削減している。図８では、セル帯域幅が２５リソースブロックであるため、リソースブロックグループ（ＲＢＧ）のサイズが２となっている。この場合、８個のＶＲＢセットは、２個単位でＰＲＢに配置（ＲＢＧ＝１、３、７、８）される。

　無線基地局装置は、ユーザ端末に対して、拡張ＰＤＣＣＨとしてＮ_ＶＲＢ個のＶＲＢセットを上位レイヤ信号で通知する。図８に示すように設定する場合には、ユーザ端末に対して所定のＲＢＧ（ここでは、ＲＢＧ＝１、３、７、８）を通知する。また、ＶＲＢには、ＰＲＢインデックス（ＲＢＧインデックス）の小さい方から順番にＶＲＢインデックスがナンバリングされる。

　拡張ＰＤＣＣＨのリソースブロックは、前半スロット（１スロット目）に下りスケジューリング割当て（例えば、ＤＣＩフォーマット１Ａ、２Ａ等）を配置し、後半スロット（２スロット目）に上りスケジューリンググラント（例えば、ＤＣＩフォーマット０、４）を配置した構成とすることができる。前半スロットに下りスケジューリング割当てを配置することにより下りデータ信号の復調を早く行うことができる。なお、拡張ＰＤＣＣＨのリソースブロックの構成はこれに限定されない。

　また、拡張ＰＤＣＣＨのフォーマットとして、既存のＰＤＣＣＨと同様に各ユーザの下り制御信号を複数のリソース要素グループ（ＲＥＧ）からなる制御チャネル要素（ＣＣＥ）単位で割当てる方法（with　cross　interleaving）と、各ユーザの下り制御信号をＰＲＢ単位で割当てる方法（without　cross　interleaving）のいずれかを適用できる。

　ユーザ端末は、with　cross　interleavingの場合には、ＣＣＥインデックスで規定されたサーチスペース内でブラインドデコーディングを行う。without　cross　interleavingの場合には、ＰＲＢインデックスで規定されたサーチスペース内でブラインドデコーディングを行う。例えば、上記第１の態様では、第１制御領域の割当てられた復号制御情報に基づいて、拡張ＰＤＣＣＨに対してブラインドデコーディングを行う場合に、with　cross　interleaving又はwithout　cross　interleavingのいずれかを適用する。また、第２の態様では、特定のサブフレームにおいて、拡張ＰＤＣＣＨに対するブラインドデコーディングを行う場合に、with　cross　interleaving又はwithout　cross　interleavingのいずれかを適用する。以下に各フォーマットにおけるブラインドデコーディングついて説明する。

＜with　cross　interleaving＞
　with　cross　interleavingにおいて、無線基地局装置は、拡張ＰＤＣＣＨに対して、使用可能な無線リソース内の連続するＲＥＧから構成されるＣＣＥを割当てる。１個のＣＣＥは、９個のＲＥＧから構成される。また、１個のＲＥＧは、４個のリソースエレメントから構成される。例えば、無線基地局装置は、各ユーザ端末から通知された受信品質に基づいて、割当てるＣＣＥ数（aggregation　level　Λ（＝１、２、４、８））を決定する。そして、拡張ＰＤＣＣＨに対して、各ユーザ端末のアグリゲーションレベルに応じたＣＣＥ数に対応するＲＥＧを設定する。

　例えば、２５のＰＲＢで構成されるセル帯域幅に対して、拡張ＰＤＣＣＨとして８個（Ｎ_ＶＲＢ＝８）のＶＲＢセットを、リソース配置タイプ０で配置する場合には、ＰＲＢの無線リソースに対して、図９に示すようにＲＥＧが配置される。

　１ＣＣＥを構成する９個のＲＥＧは、拡張ＰＤＣＣＨを構成するＰＲＢの無線リソースに対して、周波数方向に連続して割当てられる。なお、ＰＲＢの無線リソースにおいて、ＣＲＳ（Cell-specific　Reference　Signal）等の参照信号として割当てられているリソースエレメントに対しては、当該リソースエレメントを除いてＲＥＧの割当てを行う。また、無線基地局装置は、各ユーザ端末のアグリゲーションレベルに基づいて、各ユーザ端末の拡張ＰＤＣＣＨに連続するＣＣＥの割当てを行う。

　ユーザ端末は、自装置宛ての拡張ＰＤＣＣＨ信号が割当てられているＣＣＥや選択されているアグリゲーションレベルが分からないため、割当てられている可能性のある全てのＣＣＥについて総当たりで拡張ＰＤＣＣＨに対して復号処理を行う（ブラインドデコーディング）。

　また、無線基地局装置は、ユーザ端末が拡張ＰＤＣＣＨに対するブラインド復号の試行回数を低減するために、ユーザ端末毎にサーチスペースを設定することができる。この場合、ユーザ端末は、対応するサーチスペース内で拡張ＰＤＣＣＨに対するブラインドデコーディングを行えばよい。

＜without　cross　interleaving＞
　without　cross　interleavingにおいて、無線基地局装置は、拡張ＰＤＣＣＨに対して、各ユーザ端末の下りリンク制御信号をＶＲＢ単位で割当てる。例えば、無線基地局装置は、各ユーザ端末から通知された受信品質に基づいて、連続して割当てるＶＲＢ数（aggregation　level　Λ（＝１、２、４、８））を決定する。そして、決定した数のＶＲＢを、ユーザ端末の拡張ＰＤＣＣＨ信号の無線リソースとして割当てる。

　without　cross　interleavingでは、拡張ＰＤＣＣＨに対して、各ユーザの下りリンク制御信号をＶＲＢ単位で割当てる。また、拡張ＰＤＣＣＨが配置される可能性のある無線リソースにはユーザ個別の下り参照信号であるＤＭ－ＲＳが配置される。このため、拡張ＰＤＣＣＨの復調をＤＭ－ＲＳを用いて行うことができる。この場合、ＰＲＢ単位でのチャネル推定が可能であり、各移動端末装置ＵＥに対して効果的にビームフォーミングを形成できる。

　ユーザ端末は、上位レイヤ信号によって設定される可能性のある複数の拡張ＰＤＣＣＨの候補をモニタする。ユーザ端末には、自装置あてのＤＣＩが割当てられている拡張ＰＤＣＣＨのＶＲＢおよび選択されているアグリゲーションレベルが通知されない。このため、自装置宛てのＤＣＩが割当てられている可能性のあるすべてのＶＲＢについて総当たりで拡張ＰＤＣＣＨに対して復号処理を行う。

　また、無線基地局装置は、ユーザ端末が拡張ＰＤＣＣＨに対するブラインドデコーディングの試行回数を低減するために、ユーザ端末毎にサーチスペースを設定することができる。この場合、ユーザ端末は、対応するサーチスペース内で拡張ＰＤＣＣＨに対してブラインドデコーディングを行えばよい（図１０参照）。

　図１０は、各アグリゲーションレベルΛ（＝１，２，４，８）に対応したＰＤＣＣＨの候補数を、それぞれ、６，６，２，２とした場合を示している。なお、ここでは、アグリゲーションレベルが６，６，２，２の場合について示しているが、もちろんアグリゲーションレベルおよびＰＤＣＣＨの候補数は、これに限らない。

　アグリゲーションレベル１では、ＶＲＢ＃０－＃５に６つのサーチスペースが設定される。アグリゲーションレベル２では、ＶＲＢ＃０－＃７に２ＶＲＢ単位で４つのサーチスペースが設定される。アグリゲーションレベル４では、ＶＲＢ＃０－＃７に４ＶＲＢ単位で２つのサーチスペースが設定される。アグリゲーションレベル８では、ＶＲＢ＃０－＃７に８ＶＲＢ単位で１つのサーチスペースが設定される。なお、アグリゲーションレベル２、８では、ＶＲＢ数の不足によってサーチスペースがオーバラップする。

　そして、ユーザ端末は、アグリゲーションレベルに応じてサーチスペース内をブラインドデコーディングし、ＶＲＢに割当てられたＤＣＩを取得する。このように、without　cross　interleavingでは、各ユーザのＤＣＩがＰＲＢ単位で割当てられ、ＶＲＢインデックスで規定されたサーチスペースでブラインドデコーディングされる。

（無線通信システムの構成）
　以下、図１１を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末１０及び無線基地局装置２０を有する無線通信システム１について説明する。ユーザ端末１０及び無線基地局装置２０は、ＬＴＥ－Ａをサポートしている。

　図１１に示すように、無線通信システム１は、無線基地局装置２０と、この無線基地局装置２０と通信する複数のユーザ端末１０とを含んで構成されている。無線基地局装置２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。また、無線基地局装置２０は、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。各ユーザ端末１０は、セルＣ１、Ｃ２において無線基地局装置２０と通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されない。

　各ユーザ端末１０は、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ－Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限りユーザ端末として説明を進める。

　無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）適用され、上りリンクについてはＳＣ－ＦＤＭＡ（シングルキャリア－周波数分割多元接続）が適用される。なお、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ－ＦＤＭＡは、システム帯域をユーザ端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

　ここで、ＬＴＥ－Ａで規定される通信チャネル構成について説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０で共有されるＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）と、拡張ＰＤＣＣＨとを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御信号が伝送される。拡張ＰＤＣＣＨは、サブフレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボル数（１～３ＯＦＤＭシンボル数）後の無線リソースにおいて、ＰＤＳＣＨと周波数分割して割当てられる。

　上りリンクの制御チャネルは、各ユーザ端末１０で共有されるＰＵＳＣＨと、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨとを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータが伝送される。ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）、再送応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）等が伝送される。

　図１２を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局装置２０の全体構成について説明する。無線基地局装置２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。

　無線基地局装置２０からユーザ端末１０へ送信されるユーザデータは、無線基地局装置２０の上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４は、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）処理、プリコーディング処理を行う。

　ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末１０に対してセルにおける無線通信のための制御情報を通知する。セルにおける通信のための報知情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅、ＰＲＡＣＨにおけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root　Sequence　Index）等が含まれる。

　各送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局装置２０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、各送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。

　ベースバンド信号処理部２０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

　次に、図１３を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ－Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。

　下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部１０５に転送される。

　一方、上りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４では、再送制御（Ｈ－ＡＲＱ　（Ｈｙｂｒｉｄ　ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部１０３に転送される。

　送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

　図１４は、本実施の形態に係る無線基地局装置２０が有するベースバンド信号処理部２０４及び一部の上位レイヤの機能ブロック図であり、主にベースバンド信号処理部２０４の送信処理の機能ブロックを示している。図１４には、最大Ｍ個（ＣＣ＃１～ＣＣ＃Ｍ）のコンポーネントキャリア数に対応可能な基地局構成が例示されている。無線基地局装置２０の配下となるユーザ端末１０に対する送信データが上位局装置３０から無線基地局装置２０に対して転送される。

　制御情報生成部３００は、上位レイヤシグナリング（ＲＲＣシグナリング）する上位制御情報をユーザ端末単位で生成する。上位制御情報は、拡張ＰＤＣＣＨ（ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ）をマッピングできるリソースブロック（ＰＲＢ位置）が含まれる。また、上記第１の態様が適用される場合には、制御情報生成部３００においてユーザ端末毎のインデックス番号が生成される。第２の態様が適用される場合には、ユーザ端末毎のサブフレームパターン情報が生成される。

　データ生成部３０１は、上位局装置３０から転送された送信データをユーザ端末別にユーザデータとして出力する。コンポーネントキャリア選択部３０２は、ユーザ端末１０との無線通信に使用されるコンポーネントキャリアをユーザ端末毎に選択する。無線基地局装置２０からユーザ端末１０に対して上位レイヤ信号によりコンポーネントキャリアの追加／削減を通知し、ユーザ端末１０から適用完了メッセージを受信する。

　スケジューリング部３１０は、システム帯域全体の通信品質に応じて、配下のユーザ端末１０に対するコンポーネントキャリアの割当てを制御する。また、スケジューリング部３１０は、ＬＴＥ端末ユーザとＬＴＥ－Ａ端末ユーザとを区別してスケジューリングを行う。スケジューリング部３１０は、上位局装置３０から送信データ及び再送指示が入力されると共に、上りリンクの信号を測定した受信部からチャネル推定値やリソースブロックのＣＱＩが入力される。

　また、スケジューリング部３１０は、入力された再送指示、チャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら、上下制御情報及び上下共有チャネル信号のスケジューリングを行う。無線通信における伝搬路は、周波数選択性フェージングにより周波数毎に変動が異なる。そこで、スケジューリング部３１０は、各ユーザ端末１０へのユーザデータについて、サブフレーム毎に通信品質の良好なリソースブロック（マッピング位置）を指示する（適応周波数スケジューリングと呼ばれる）。適応周波数スケジューリングでは、各リソースブロックに対して伝搬路品質の良好なユーザ端末１０を選択する。そのため、スケジューリング部３１０は、各ユーザ端末１０からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてリソースブロック（マッピング位置）を指示する。

　同様に、スケジューリング部３１０は、適応周波数スケジューリングによって拡張ＰＤＣＣＨで送信される制御情報等について、サブフレーム毎に通信品質の良好なリソースブロック（マッピング位置）を指示する。このため、スケジューリング部３１０は、各ユーザ端末１０からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてリソースブロック（マッピング位置）を指示する。

　また、スケジューリング部３１０は、ユーザ端末１０との間の伝搬路状況に応じてアグリゲーション数を制御する。ＰＤＣＣＨの場合にはＣＣＥアグリゲーション数、拡張ＰＤＣＣＨの場合にはＣＣＥアグリゲーション数（with　cross　interleaving）又はＶＲＢアグリゲーション数（without　cross　interleaving）を制御する。また、割当てたリソースブロックで所定のブロック誤り率を満たすＭＣＳ（符号化率、変調方式）を決定する。スケジューリング部３１０が決定したＭＣＳ（符号化率、変調方式）を満足するパラメータがチャネル符号化部３０３、３０８、３１２、変調部３０４、３０９、３１３に設定される。

　また、ベースバンド信号処理部２０４は、１コンポーネントキャリア内での最大ユーザ多重数Ｎに対応したチャネル符号化部３０３、変調部３０４、マッピング部３０５を備えている。チャネル符号化部３０３は、データ生成部３０１から出力されるユーザデータ（一部の上位レイヤ信号を含む）で構成される下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を、ユーザ毎にチャネル符号化する。変調部３０４は、チャネル符号化されたユーザデータをユーザ毎に変調する。マッピング部３０５は、変調されたユーザデータを無線リソースにマッピングする。

　また、ベースバンド信号処理部２０４は、上り制御情報生成部３１１と、チャネル符号化部３１２と、変調部３１３とを備える。上り制御情報生成部３１１は、上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）を制御するための上りスケジューリンググラント（UL　Grant）を生成する。当該上りスケジューリンググラントは、ユーザ毎に生成される。

　下り制御情報生成部３０６は、下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）を制御するための下りスケジューリング割当て（DL　assignment）を生成する。当該下りスケジューリング割当ては、ユーザ毎に生成される。

　また、ベースバンド信号処理部２０４は、ユーザ共通の下り制御情報である下り共通制御チャネル用制御情報を生成する下り共通チャネル用制御情報生成部３０７を備えている。上記第１の態様が適用される場合には、第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報（DCI__N）を生成する。

　セル固有参照信号生成部３１８は、チャネル推定、シンボル同期、ＣＱＩ測定、モビリティ測定等の様々な目的に使用されるセル固有参照信号（ＣＲＳ）を生成する。また、ユーザ個別参照信号生成部３２０は、ユーザ個別の下りリンク復調用参照信号であるＤＭ－ＲＳを生成する。ユーザ固有の下り復調参照信号（ＤＭ－ＲＳ）は、上記ＰＤＳＣＨ領域の無線リソースに多重されて送信される。

　変調部３０９、３１３でユーザ毎に変調された制御情報は制御チャネル多重部３１４で多重される。制御チャネル多重部３１４により、既存のＰＤＣＣＨ用の下り制御情報や復号制御情報は、サブフレームの先頭から１～３ＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域に割当てられ、インタリーブ部３１５でインタリーブされる。一方、拡張ＰＤＣＣＨ用の下り制御情報は、サブフレームの所定のシンボル数より後の領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域に割当てられ、マッピング部３１９でリソースブロック（ＰＲＢ）にマッピングされる。この場合、マッピング部３１９は、スケジューリング部３１０からの指示に基づいてマッピングする。なお、マッピング部３１９においては、without　cross　interleavingだけでなく、with　cross　interleavingを適用してマッピングしてもよい。

　プリコーディングウエイト乗算部３２１は、複数のアンテナ毎に、サブキャリアにマッピングされた送信データ及びユーザ個別の復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）の位相及び／又は振幅を制御（シフト）する。プリコーディングウエイト乗算部３２１により位相及び／又は振幅シフトされた送信データ及びユーザ個別の復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）は、ＩＦＦＴ部３１６に出力される。

　ＩＦＦＴ部３１６には、インタリーブ部３１５及びマッピング部３１９から制御信号が入力され、マッピング部３０５からユーザデータが入力される。ＩＦＦＴ部３１６は、下りチャネル信号を逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換する。サイクリックプレフィックス挿入部３１７は、下りチャネル信号の時系列信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。なお、サイクリックプレフィックスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部２０３に送出される。

　図１５は、ユーザ端末１０のベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図であり、ＬＴＥ－ＡをサポートするＬＴＥ-Ａ端末の機能ブロックを示している。

　無線基地局装置２０から受信データとして受信された下りリンク信号は、ＣＰ除去部４０１でＣＰが除去される。ＣＰが除去された下りリンク信号は、ＦＦＴ部４０２へ入力される。ＦＦＴ部４０２は、下りリンク信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）して時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、デマッピング部４０３へ入力する。デマッピング部４０３は、下りリンク信号をデマッピングし、下りリンク信号から複数の制御情報が多重された多重制御情報、ユーザデータ、上位制御信号を取り出す。なお、デマッピング部４０３によるデマッピング処理は、アプリケーション部１０５から入力される上位制御信号に基づいて行われる。デマッピング部４０３から出力された多重制御情報は、デインタリーブ部４０４でデインタリーブされる。なお、インタリーブされていない拡張ＰＤＣＣＨ信号は、デインタリーブ部４０４を介さずに制御情報復調部４０５に入力される構成とすることができる。

　また、ベースバンド信号処理部１０４は、制御情報を復調する制御情報復調部４０５、下り共有データを復調するデータ復調部４０６及びチャネル推定部４０７を備えている。制御情報復調部４０５は、多重された制御情報から下り共通制御チャネル用制御情報を復調する共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａと、多重された制御情報から上り共有データチャネル用制御情報を復調する上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂと、多重された制御情報から下り共有データチャネル用制御情報を復調する下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃとを備えている。データ復調部４０６は、ユーザデータ及び上位制御信号を復調する下り共有データ復調部４０６ａと、下り共通チャネルデータを復調する下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂとを備えている。

　共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の共通サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ共通の制御情報である共通制御チャネル用制御情報を取り出す。共通制御チャネル用制御情報は、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を含んでおり、マッピング部４１５に入力され、無線基地局装置２０への送信データの一部としてマッピングされる。

　上記第１の態様が適用される場合には、共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａは、第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報（DCI__N）を取り出す。そして、取り出した復号制御情報に基づいて、第２制御領域に割当てられた制御信号の復号処理の有無を制御する。このとき、上位レイヤ信号で通知されるインデックス番号と復号制御情報に基づいて、第２制御領域の制御信号に対するブラインドデコーディングの有無を決定することができる。

　上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などにより上り共有データチャネル用制御情報（例えば、UL　Grant）を取り出す。復調された上り共有データチャネル用制御情報は、マッピング部４１５に入力されて、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ）の制御に使用される。

　下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ固有の下り共有データチャネル用制御情報（例えば、DL　assignment）を取り出す。復調された下り共有データチャネル用制御情報は、下り共有データ復調部４０６へ入力されて、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）の制御に使用され、下り共有データ復調部４０６ａに入力される。

　制御情報復調部４０５において、既存のＰＤＣＣＨ、with　cross　interleavingの拡張ＰＤＣＣＨの場合には、複数のＣＣＥ候補についてブラインドデコーディング処理が行われる。また、without　cross　interleavingの拡張ＰＤＣＣＨの場合には、複数のＶＲＢ候補についてブラインドデコーディング処理が行われる。

　下り共有データ復調部４０６ａは、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃから入力された下り共有データチャネル用制御情報に基づいて、ユーザデータや上位制御情報を取得する。下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂは、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂから入力された上り共有データチャネル用制御情報に基づいて、下り共通チャネルデータを復調する。

　チャネル推定部４０７は、ユーザ固有の参照信号（ＤＭ－ＲＳ）、またはセル固有の参照信号（ＣＲＳ）を用いてチャネル推定する。既存のＰＤＣＣＨ、with　cross　interleavingの拡張ＰＤＣＣＨを復調する場合には、セル固有の参照信号を用いてチャネル推定する。一方、without　cross　interleavingの拡張ＰＤＣＣＨ及びユーザデータを復調する場合には、ＤＭ－ＲＳ及びＣＲＳを用いてチャネル推定する。推定されたチャネル変動を、共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａ、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂ、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃ及び下り共有データ復調部４０６ａに出力する。これらの復調部においては、推定されたチャネル変動及び復調用の参照信号を用いて復調処理を行う。

　また、ベースバンド信号処理部１０４は、送信処理系の機能ブロックとして、データ生成部４１１、チャネル符号化部４１２、変調部４１３、ＤＦＴ部４１４、マッピング部４１５、ＩＦＦＴ部４１６、ＣＰ挿入部４１７を備えている。データ生成部４１１は、アプリケーション部１０５から入力されるビットデータから送信データを生成する。チャネル符号化部４１２は、送信データに対して誤り訂正等のチャネル符号化処理を施し、変調部４１３はチャネル符号化された送信データをＱＰＳＫ等で変調する。

　ＤＦＴ部４１４は、変調された送信データを離散フーリエ変換する。マッピング部４１５は、ＤＦＴ後のデータシンボルの各周波数成分を、無線基地局装置２０に指示されたサブキャリア位置へマッピングする。ＩＦＦＴ部４１６は、システム帯域に相当する入力データを逆高速フーリエ変換して時系列データに変換し、ＣＰ挿入部４１７は時系列データに対してデータ区切りでサイクリックプレフィックスを挿入する。

　以上のように、本実施の形態における無線通信システムにおいては、無線基地局装置は、下り制御情報生成部３０６、上り制御情報生成部３１１で下り制御情報を生成すると共に、第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を下り共通チャネル用制御情報生成部３０７で生成する。そして、割当部として機能する制御チャネル多重部３１４において、生成された下り制御情報が第１制御領域と第２制御領域に割当てられると共に、復号制御情報が第１制御領域に割当てられた後に、ユーザ端末に対して送信される。ユーザ端末は、無線基地局装置からの下り制御情報と復号制御情報を含む制御信号を受信し、制御情報復調部４０５においてブラインドデコーディングを行う。

　上記第１の態様が適用される場合には、ユーザ端末装置は、制御情報復調部４０５において、第１制御領域に割当てられた制御信号を復号して復号制御情報を取り出し、当該復号制御情報に基づいて第２制御領域に割当てられた下り制御信号の復号処理を制御する。この場合、ユーザ端末は、上位レイヤ信号で通知されるインデックス番号と復号制御情報に基づいて、第２制御領域の制御信号に対するブラインドデコーディングの有無を決定することができる。

　以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

　本出願は、２０１１年７月１５日出願の特願２０１１－１５６２４３に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims

　無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てる割当部と、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信する送信部と、を備えた無線基地局装置と、
　前記無線基地局装置からの下り制御情報及び復号制御情報を受信する受信部と、受信した前記復号制御情報に基づいて前記第２制御領域に対する復号処理を制御する復号部と、を備えたユーザ端末と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
　前記復号制御情報は、第１制御領域の下りリンク制御チャネルの共通サーチスペースに設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
　前記復号制御情報は、ユーザ端末を識別するインデックス番号とビット情報とが対応して規定されており、前記ユーザ端末は上位レイヤ信号により通知されたインデックス番号に対応するビット情報に基づいて、前記第２制御領域に対する復号処理の有無を決定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
　同一のインデックス番号を複数のユーザ端末で共有することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
　前記ビット情報は、前記復号制御情報に加えて変調方式又はランク数に関する情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
　前記復号制御情報のフォーマットのサイズが、前記第１制御領域に割当てられる上りスケジューリンググラントを内容とするＤＣＩ及び／又は下りスケジューリング割当を内容とするＤＣＩのフォーマットと同一のサイズであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
　前記第１制御領域と前記第２制御領域に割当てられる前記下り制御情報は、上りデータチャネルを制御する上りスケジューリンググラント及び／又は下りデータチャネルを制御する下りスケジューリング割当であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
　無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２の制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てる割当部と、ユーザ端末に対して、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信する送信部と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
　無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに割当てられた下り制御情報と、前記第１制御領域に割当てられた第２の制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報と、を受信する受信部と、前記復号制御情報に基づいて、前記第２制御領域に対する復号処理を制御する復号部と、を具備することを特徴とするユーザ端末。
　無線基地局装置で生成された下り制御情報をユーザ端末に対して送信し、前記ユーザ端末において受信した下り制御情報の復調を制御する無線通信方法であって、
　前記無線基地局装置は、無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域と、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域とに下り制御情報を割当てると共に、前記第２の制御領域に対して復号処理を行うユーザ端末を示す復号制御情報を前記第１制御領域に割当てるステップと、前記下り制御情報及び前記復号制御情報を送信するステップと、を有し、
　前記ユーザ端末は、前記無線基地局装置からの下り制御情報及び復号制御情報を受信するステップと、受信した前記復号制御情報に基づいて前記第２制御領域に対して復号処理を制御するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
　連続する無線フレームにわたって、各無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域に下り制御情報を割当てると共に、特定の無線フレームにおいて、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域に下り制御情報を割当てる割当部と、前記第１制御領域及び前記第２制御領域に割当てられた下り制御情報を送信する送信部と、を備えた無線基地局装置と、
　前記無線基地局装置からの前記下り制御情報を受信する受信部と、受信した前記第１制御領域及び前記第２制御領域の下り制御情報を復号する復号部と、を備えたユーザ端末と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
　同一セル内の複数のユーザ端末に対して、上位レイヤ信号により前記第２制御領域に下り制御情報が割当てられる特定の無線フレームを示す情報がそれぞれ個別に通知されることを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
　同一セル内の複数のユーザ端末に対して、前記無線基地局からの報知信号により前記第２制御領域に下り制御情報が割当てられる特定の無線フレームを示す情報が通知されることを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
　連続する無線フレームにわたって、各無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域に下り制御情報を割当てると共に、特定の無線フレームにおいて、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域に下り制御情報を割当てる割当部と、前記第１制御領域及び前記第２制御領域に割当てられた下り制御情報をユーザ端末に対して送信する送信部と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
　連続する無線フレームにわたって、各無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域に割当てられた下り制御情報と、特定の無線フレームにおいて、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域に割当てられた下り制御情報を受信する受信部と、受信した前記第１制御領域及び前記第２制御領域の下り制御情報を復号する復号部と、を具備することを特徴とするユーザ端末。
　無線基地局装置で生成された下り制御情報をユーザ端末に対して送信し、前記ユーザ端末において受信した下り制御情報の復調を制御する無線通信方法であって、
　前記無線基地局装置は、連続する無線フレームにわたって、各無線フレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボルまでの第１制御領域に下り制御情報を割当てると共に、特定の無線フレームにおいて、前記第１制御領域と時間分割した領域においてデータ領域と周波数分割する第２制御領域に下り制御情報を割当てるステップと、前記第１制御領域及び前記第２制御領域に割当てられた下り制御情報を送信するステップと、を有し、
　前記ユーザ端末は、前記無線基地局装置からの前記下り制御情報を受信するステップと、受信した前記第１制御領域及び前記第２制御領域の下り制御情報を復号するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。