WO2013140436A1

WO2013140436A1 - 無線通信システム、無線基地局、無線端末および無線通信方法

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Publication number: WO2013140436A1
Application number: PCT/JP2012/001907
Authority: WO
Inventors: 耕太郎椎▲崎▼; 伊藤　章
Original assignee: 富士通株式会社
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-26
Also published as: CN110445598B; KR101660037B1; MX341404B; EP2830371A1; US20200260425A1; EP2830371A4; US20160157215A1; KR20140135754A; US10708896B2; CN104170489A; CN110445598A; JPWO2013140436A1; MX2014011146A; US11265867B2; CN104170489B; CA2867670A1; KR20160114733A; RU2619587C2; US20150029989A1; RU2014142024A

Abstract

　開示の技術は、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行う場合に、接続無線基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを受信することができることを目的とする。　開示の無線通信システムは、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信を行う無線端末とを備え、前記無線基地局は、他無線基地局と無線通信を行う他無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づいて、前記無線端末に、前記他無線基地局への送信のために前記第１の上りリソースから選択された第２の上りリソースを示す第２の情報を送信する下り無線送信部を備える。

Description

無線通信システム、無線基地局、無線端末および無線通信方法

　本発明は、無線通信システム、無線端末、無線基地局および無線通信方法に関する。

　近年、携帯電話システム（セルラーシステム）等の無線通信システムにおいて、無線通信の更なる高速化・大容量化等を図るため、次世代の無線通信技術について議論が行われている。例えば、標準化団体である３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と呼ばれる通信規格や、ＬＴＥの無線通信技術をベースとしたＬＴＥ－Ａ（ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）と呼ばれる通信規格が提案されている。

　３ＧＰＰにおいて完成された最新の通信規格は、ＬＴＥ－Ａに対応するＲｅｌｅａｓｅ　１０であり、これはＬＴＥに対応するＲｅｌｅａｓｅ　８および９を大幅に機能拡張したものである。現在は、Ｒｅｌｅａｓｅ　１０をさらに拡張したＲｅｌｅａｓｅ　１１の完成に向けて、議論が進められているところである。以降では、特に断りが無い限り、「ＬＴＥ」はＬＴＥおよびＬＴＥ－Ａに加え、ＬＴＥを拡張したその他の無線通信システムを含むものとする。

　３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ　１１において、多地点協調（ＣｏＭＰ：ＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＭｕｌｔｉｐｌｅＰｏｉｎｔ）は、特に活発に議論が行われている技術の一つである。ＣｏＭＰは、端的に言えば、異なる無線基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ　Ｂ）間において、無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に対する送受信を協調する技術である。以下では、無線端末から無線基地局へ向かう方向の無線リンクを上りリンク（ＵＬ：ＵｐＬｉｎｋ）と呼び、無線基地局から無線端末へ向かう方向の無線リンクを下りリンク（ＤＬ：ＤｏｗｎＬｉｎｋ）と呼ぶ。

　ＣｏＭＰにはいくつかの形態があるが、無線端末がＵＬとＤＬで異なる無線基地局と通信を行うシナリオが知られている。通常の場合、無線端末はＵＬとＤＬとで同一の無線基地局と通信を行う。すなわち、無線端末はＵＬもＤＬも接続無線基地局（サービングセル）と通信を行うのが普通である。一例として、無線端末は、ＵＬのスケジューリング情報を接続無線基地局からＤＬで受信し、受信したＵＬのスケジューリング情報に基づいてデータを接続無線基地局へＵＬで送信する。他の例として、無線端末は、データを接続無線基地局からＤＬで受信し、受信したデータに対する応答信号（ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号）を接続無線基地局へＵＬで送信する。

　しかし、無線端末にとってＵＬの通信品質が接続無線基地局よりも高い他の無線基地局が存在する場合がある。仮に、ＤＬについては一定の通信品質（受信品質、伝搬遅延等）が確保されていても、無線端末がセル端に位置する場合等には、ＵＬについては通信品質が必ずしも良いとは限らない。なお、ＤＬの通信品質が接続無線基地局よりも高い他の無線基地局が存在する場合は、無線端末の接続無線基地局がハンドオーバーによって切り替えられるため、この問題の対象外である。

　このような問題は、例えば、通常の基地局であるマクロセルと小型基地局であるピコセル等（マイクロセル、フェムトセル等も同様）が混在するようないわゆるヘテロジニアスネットワーク（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）においても生じやすい。ヘテロジニアスネットワークにおいては、ピコセルはマクロセルに対する干渉抑止のためにＤＬセルサイズの抑制（送信パワーの抑制）が要求される。すなわち、マクロセルとピコセルでは、ＤＬセルサイズ（送信パワー）が大きく異なる。そのため、接続しているマクロセルのセル端に位置する無線端末にとって、ＤＬの品質はマクロセルとの方が良いが、ＵＬの品質はピコセルとの方が良いという状況が発生しうる。

　３ＧＰＰではこのような問題に鑑みて、上述したように、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行うシナリオが検討されている。このシナリオでは、無線端末にとってＵＬの通信品質が接続無線基地局よりも高い他の無線基地局が存在する場合、無線端末は接続無線基地局とは異なる基地局とＵＬ通信を行う。一例として、無線端末は、ＵＬのスケジューリング情報を接続無線基地局からＤＬで受信し、受信したＵＬのスケジューリング情報に基づいてデータを接続無線基地局とは異なる基地局へＵＬで送信することができる。他の例として、無線端末は、データを接続無線基地局からＤＬで受信し、受信したデータに対する応答信号を接続無線基地局とは異なる基地局へＵＬで送信することができる。こうすることによって、接続無線基地局とのＵＬ無線品質が良くない無線端末に対し、ＵＬの無線通信品質を確保することが可能となる。そして、結果として、システム全体の伝送効率が向上する効果が見込まれる。

３ＧＰＰ　ＴＳ３６．２１１　Ｖ１０．４．０（２０１１－１２）３ＧＰＰ　ＴＳ３６．２１３　Ｖ１０．４．０（２０１１－１２）３ＧＰＰ　ＴＲ３６．８１４　Ｖ９．０．０（２０１０－０３）３ＧＰＰ　ＴＲ３６．８１９　Ｖ１１．０．０（２０１１－０９）３ＧＰＰ　Ｒ１－１１４３２４　"Ｏｎ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ＵＬ　ＣｏＭＰ"（２０１１－１１）

　ところで、無線端末と無線基地局が通信を行う際には、一部の例外を除き、無線リソースのスケジューリング（以降では単にスケジューリングとも称する）が行われる。無線リソースのスケジューリングとは、無線信号の送受信に使用する無線リソースを決定する（無線リソースを割当てる、または、無線リソースの割当を決定するも同義である）ことである。例えば、無線リソースは時間成分と周波数成分とで規定される。無線リソースのスケジューリングは、接続無線基地局が配下の無線端末に対して行う。接続無線基地局は決定したスケジューリングに関するスケジューリング情報をＤＬで接続無線端末に通知し、接続無線端末と無線基地局は当該スケジューリング情報に基づいて無線信号の送受信を行う。

　上述した、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行うシナリオにおけるスケジューリングについて考察する。今、無線端末がＵＬでデータを送信したいとする。このとき、無線端末はＵＬスケジューリングを要求する信号を接続無線基地局に送信する。次に、ＵＬスケジューリングを要求する信号を受信した接続無線基地局が、無線端末からの無線信号の受信品質等に基づいて、無線端末のＵＬデータを他無線基地局に受信させることを決定したとする。

　このとき、接続無線基地局は、無線端末に対し、ＵＬスケジューリング情報をＤＬで送信する。無線端末は、受信したＵＬスケジューリング情報で指定されたＵＬ無線リソースを用いて、ＵＬデータを含む無線信号を送信する。

　一方、上記と並行して、接続無線基地局は、他無線基地局に対しても、ＵＬスケジューリング情報をバックホールネットワーク（無線基地局間や無線基地局とコアネットワークを結ぶネットワーク）を介して送信する。他無線基地局は、受信したＵＬスケジューリング情報で指定された無線リソースを用いて、無線端末からＵＬデータを含む無線信号を受信する。

　以上の考察により、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行うシナリオにおいて、スケジューリングは問題なく行われ、他無線基地局は無線端末からのデータを受信できるようにも思われる。しかしながら、このようなシナリオにおいて、接続基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを受信できない場合があるという現象が確認されている。

　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行う場合に、接続基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを受信することができる無線通信システム、無線端末、無線基地局、および無線通信方法を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、開示の無線通信システムは、無線基地局と、前記無線基地局と無線通信を行う無線端末とを備え、前記無線基地局は、他無線基地局と無線通信を行う他無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づいて、前記無線端末に、前記他無線基地局への送信のために前記第１の上りリソースから選択された第２の上りリソースを示す第２の情報を送信する下り無線送信部を備える。

　本件の開示する無線通信システム、無線端末、無線基地局、および無線通信方法の一つの態様によれば、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行う場合に、接続基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを受信することができるという効果を奏する。

図１は、従来技術の問題点を示す図である。図２は、第１実施形態の無線通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。図３は、第１実施形態の無線通信システムにおける処理シーケンス図の一例である。図４は、第１実施形態の無線通信システムにおけるＤＣＩフォーマットの一例を示す図である。図５は、第１実施形態の無線通信システムにおける無線基地局の機能構成図の一例である。図６は、第１実施形態の無線通信システムにおける無線端末の機能構成図の一例である。図７は、第１実施形態の無線通信システムにおける無線基地局のハードウェア構成図の一例である。図８は、第１実施形態の無線通信システムにおける無線端末のハードウェア構成図の一例である。図９は、第２実施形態の無線通信システムにおける処理シーケンス図の一例である。図１０は、第２実施形態の無線通信システムにおけるＤＣＩフォーマットの一例を示す図である。図１１は、第３実施形態の無線通信システムにおける処理シーケンス図の一例である。図１２は、第４実施形態の無線通信システムにおける処理シーケンス図の一例である。図１３は、第５実施形態の無線通信システムにおける処理シーケンス図の一例である。図１４は、第６実施形態の無線通信システムにおける処理シーケンス図の一例である。図１５は、第７実施形態の無線通信システムにおけるＤＣＩフォーマットの一例を示す図である。

　以下、図面を用いながら、開示の無線通信システム、無線端末、無線基地局および無線通信方法の実施形態について説明する。尚、便宜上別個の実施形態として説明するが、各実施形態を組み合わせることで、組合せの効果を得て、更に、有用性を高めることもできることはいうまでもない。
〔ａ〕問題の所在
　上述したように、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行うシナリオにおいて、接続基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを受信することができない場合があるという現象が確認されている。この現象について、発明者が鋭意検討したところ、前記のシナリオには無線リソースのスケジューリングにおいて問題が存在することを見出した。ここでは、それぞれの実施形態を説明する前に、発明者が見出した問題の所在を説明する。

　上述したように、無線端末は、接続無線基地局から受信したＵＬスケジューリング情報で指定された無線リソースを用いて、ＵＬデータを含む無線信号を送信する（第１無線信号と呼ぶ）。これに対し、他無線基地局は、接続無線基地局から受信したスケジューリング情報に基づいて（すなわち接続無線基地局が決めた無線リソースに基づいて）、無線端末からＵＬデータを含む無線信号を受信する。しかし、このとき他無線基地局は、当該無線リソースを指定したスケジューリング情報を、自分に接続している他無線端末に対し、既に送信してしまっている可能性がある。他無線基地局にとって、接続無線基地局からＵＬ受信を依頼されることを事前に予測できないためである。

　このような場合、他無線端末は、他無線基地局から受信したＵＬスケジューリング情報で指定された無線リソースを用いて、他無線基地局に対してデータを含む無線信号（第２無線信号と呼ぶ）を送信する。これにより、無線端末と他無線端末は、同じ無線リソース（送信時間、送信周波数）を使用してＵＬ送信を行うことになる。言い換えれば、前記の第１無線信号と第２無線信号とは同じ無線リソースで送信される。その結果、ＵＬの無線リソースの衝突が発生する。第１無線信号と第２無線信号とは異なるデータが含まれており、互いに干渉しあうため、他無線基地局はいずれのデータの復号も困難となる。したがって、このような場合においては、他無線基地局が無線端末からデータを誤りなく受信することができないことになる。図１に、この問題の概略を示す。

　以上をまとめると、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行うシナリオでは、ＵＬ送信において無線リソースの衝突が発生しうる。そして、ＵＬ送信において無線リソースの衝突が発生すると、接続基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを誤りなく受信することができない。したがって、無線端末がＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行うシナリオにおいては、他無線基地局が無線端末からデータを受信することができない場合があるという問題が存在する。

　また、他無線基地局がデータを誤りなく受信できない場合（データを復号できない場合）、無線端末や他無線端末は、ＮＡＣＫ信号の受信や応答信号のタイムアウトに応じて、データの再送を行うことになる。データの再送は無線リソースの浪費に繋がるため、好ましくない。

　開示の技術は、発明者が以上のような問題を見出したことに基づいて、具現化されたものである。
〔ｂ〕第１の実施形態
　図２に第１の実施形態における無線通信システムのネットワーク構成を示す。本実施形態は、ＬＴＥに準拠した無線通信システムにおける実施形態となっている。そのため、ＬＴＥ特有の用語や概念がいくつか登場する。しかし、本実施形態はあくまでも一例にすぎず、ＬＴＥ以外の通信規格に準拠した無線通信システムにも適用可能であることに注意されたい。

　図２で示す無線通信システムは複数の無線基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ　Ｂ）１ａ、１ｂ、１ｃ、無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２ａ、２ｂ等を備える。以降の説明では、複数の無線基地局１ａ、１ｂ、１ｃをまとめて、無線基地局１と表記することがある。また、複数の無線端末２ａ、２ｂをまとめて、無線端末２と表記することがある。

　無線基地局と無線端末との間の無線ネットワークを無線アクセスネットワークと呼ぶ。無線基地局１間は、バックホールネットワークと呼ばれる有線または無線のネットワーク（伝送網）で接続されている。バックホールネットワークは、無線基地局１間や無線基地局１とコアネットワークを結ぶネットワークである。無線基地局１は、バックホールネットワークを介して、コアネットワークに接続された装置と通信を行うことができる。コアネットワークには不図示のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）やＳＡＥ－ＧＷ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　Ｇａｔｅｗａｙ）等が接続されている。　なお、ＬＴＥネットワークは、ＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれることもある。ＥＰＳは、無線アクセスネットワークであるｅＵＴＲＡＮ（ＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋ）とコアネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）とを含む。コアネットワークはＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と呼ばれることもある。

　図２における無線基地局１（単に基地局と呼ばれることもある）は、無線アクセスネットワークを介して無線端末２と無線通信を行うとともに、バックホールネットワークに接続する装置である。無線基地局１ａは、配下の無線端末２ａ（接続無線端末とも称する）とデータの送受信を行うほか、配下の無線端末２ａと各種制御情報を交換することで無線端末２ａに対する種々の制御を行う。また、無線基地局１ａは、バックホールネットワークを介して、他無線基地局１ｂ、１ｃとの間で互いにデータの中継を行うほか、他無線基地局１ｂ、１ｃと各種制御情報を交換することで連携することができる。

　無線基地局１は、バックホールネットワークを介して、バックホールネットワークの先のコアネットワークに接続するＭＭＥ等の制御装置と種々の制御情報の交換を行う。また、無線基地局１ａは、配下の無線端末２ａから受信したデータを、コアネットワークに接続するＳＡＥ－ＧＷ等の中継装置に中継するとともに、ＳＡＥ－ＧＷ等の中継装置から受信したデータを配下の無線端末２ａに中継する。

　無線基地局１は、バックホールネットワークと有線で接続されていてもよく、無線で接続されていてもよい。また、無線基地局１は、無線アクセスネットワークとの通信機能を別装置であるＲＲＨとして張り出し、それらとの間を有線接続してもよい。

　ちなみに、「セル」とは、無線端末２が無線信号を送受信するために、無線基地局１がカバーする範囲のことである（厳密にはＵＬセルとＤＬセルとがある）が、無線基地局１とセルとはほぼ対応する概念であるため、以降の説明では「セル」と「無線基地局」を適宜読み変えても構わない。

　一方、図２における無線端末２（単に端末と呼ばれることもある。また、ユーザ装置、加入者局、移動局等と呼ばれることもある）は、無線アクセスネットワークを介して無線基地局１と無線通信を行う装置である。無線端末２ａは、１つの無線基地局１ａに接続しており、移動等により無線状況に変化が生じると、ハンドオーバーによって接続する無線基地局１が切り替えられる。ここで、「接続」とは、無線端末が無線基地局に登録（Ａｔｔａｃｈ）されていることを示すが、単に通信中である旨の意味として解釈してもよい。無線端末２ａが接続する無線基地局１ａを、接続無線基地局またはサービングセルと呼ぶ。無線端末２ａは、接続無線基地局１ａとの無線通信によりデータの送受信を行うほか、接続無線基地局１ａとの無線通信により各種制御情報を交換することで様々な制御を受ける。

　本実施形態の無線端末２ａは、ＤＬ無線信号を接続無線端末１ａから受信する。また、本実施形態の無線端末２ａは、ＵＬ無線信号を、接続無線端末１ａまたはその他の無線基地局１ｂ、１ｃに送信することができる。したがって、本実施形態の無線端末２ａは、ＤＬとＵＬとで異なる無線基地局１と通信を行うことができる。詳細は追って説明する。

　本実施形態の無線通信システムは、ＤＬの無線アクセス方式にＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多重アクセス）方式を用いる。また、上りの無線アクセス方式にＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ：単一波周波数分割多元接続）方式を用いる。

　本実施形態の無線通信システムにおいては、ＤＬ無線信号、ＵＬ無線信号ともに、所定の長さ（例えば１０ミリ秒）の無線フレーム（単にフレームとも称する）から構成される。さらに、１個の無線フレームはそれぞれが所定の長さ（例えば１ミリ秒）の所定個数（例えば１０個）の無線サブフレーム（単にサブフレームとも称する）から構成される。そして各サブフレームがさらに、物理的な通信路である物理チャネル毎に分割されている。なお、「フレーム」と「サブフレーム」は無線信号の処理単位を示す用語にすぎないため、以下ではこれらの用語を適宜読み変えてもよい。

　ＤＬの物理チャネルとしては、ＤＬデータ信号の伝送等に用いられる下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　ＣＨａｎｎｅｌ）、ＤＬ制御信号の伝送に用いられる下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）等がある。ＰＤＳＣＨには、ＤＬデータ信号の他に、各種測定用のＤＬ参照信号等もマッピングされる。一方、ＵＬの物理チャネルとしては、ＵＬデータ信号の伝送等に用いられる上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｕｐｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　ＣＨａｎｎｅｌ）、ＵＬ制御信号の伝送に用いられる上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｕｐｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）等がある。ＰＵＳＣＨには、ＵＬデータ信号の他に、各種測定用のＵＬ参照信号等もマッピングされる。

　次に、図３に基づき、第１実施形態における無線通信システムの処理シーケンスを説明する。図３は、無線端末２ａにおいて、接続無線基地局１ａへの送信データ（ＵＬデータ）が発生した場合の処理シーケンスである。前述のように、本実施形態の無線端末２ａは、ＤＬ無線信号を接続無線端末２ａから受信するとともに、ＵＬ無線信号を接続無線基地局１ａまたはその他の無線基地局である他無線基地局２ｂに送信することができる。すなわち、無線端末２ａは、ＤＬとＵＬとで異なる無線基地局１と通信を行うことができる。図３は、このような非対称な無線通信の一例となっている。

　図３のＳ１０１において、無線端末２ａにおいてＵＬデータが発生する。例えば、無線端末２ａから他の無線端末２ｂに音声信号やデータ等を送信する場合や、無線端末２ａ上のアプリケーションがデータをインターネット上のサーバに送信する場合等に、ＵＬデータが発生する。ＵＬデータが発生すると、Ｓ１０２において無線端末２ａは、ＵＬデータを送信するためのＵＬ無線リソースを要求する情報であるＵＬスケジューリング要求情報を接続無線基地局１ａにＵＬ無線信号で送信する。ＵＬスケジューリング要求情報には、要求するＵＬ無線リソース量を示す情報（ＵＬ無線リソース量情報）が格納される。

　接続無線基地局１ａは、ＵＬスケジューリング要求情報を受信すると、無線端末２ａに対してＵＬ無線リソースのスケジューリングを開始する。接続無線基地局１ａはまず、例えば、無線端末２ａからのＵＬ受信品質を求める。ＵＬ受信品質は、ＵＬ無線信号に含まれるサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）に基づいて求めることができる。そして接続無線基地局１ａは、求めたＵＬ受信品質が所定基準を満たすかを判定する。この判定に基づいて、Ｓ１０３において接続無線基地局１ａは、ＵＬデータの受信基地局を自局（接続無線基地局１ａ）とするか否かを決定する。受信品質が所定基準を満たす場合、接続無線基地局１ａは、ＵＬデータの受信基地局を自局（接続無線基地局１ａ）と決定する。これに対し、受信品質が所定基準を満たさない場合、接続無線基地局１ａは、ＵＬデータの受信基地局を自局以外の他無線基地局１ｂ、１ｃのいずれかと決定する（この時点で他無線基地局１ｂ、１ｃを１つに決定する必要はない）。接続無線基地局１ａにおける無線端末２ａからのＵＬ受信品質が悪い場合は、無線端末２ａからのＵＬデータを他無線基地局１ｂ、１ｃへ受信させた方がシステム全体の通信効率が確保できるからである。

　なお、この例における接続無線基地局１ａは、Ｓ１０３における自局受信要否の決定を、ＵＬ受信品質に基づいて行っているが、これに代えて、あるいはこれに加えて他の指標に基づいて決定を行ってもよい。例えば、接続無線基地局１ａは、自局のＵＬ無線リソースの使用量あるいは使用率が所定以上である場合（ＵＬ無線リソースに空きが少ない場合）に、ＵＬデータの受信基地局を自局以外と決定することができる。

　図３の説明に戻って、この例では、接続無線基地局１ａは、Ｓ１０３において、ＵＬデータの受信基地局を自局（接続無線基地局１ａ）以外と決定したとする。このとき接続無線基地局１ａは、Ｓ１０４において、他無線基地局１ｂ、１ｃにＵＬ無線リソースを要求する情報である無線リソース要求情報を他無線基地局１ｂ、１ｃへ伝送網を介して送信する。ここで、接続無線基地局１ａは無線リソース要求情報の送信先の選定を、例えば無線端末２ａから逐次受信している不図示の測定レポート（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｐｏｒｔ）に格納されている無線基地局毎のＤＬ受信品質に基づいて行うことができる。無線リソース要求情報の送信先となる他無線基地局１ｂ、１ｃは１つでも複数でも良いが、図３の例では２つの他無線基地局１ｂ、１ｃが送信先として選定されたとする。

　図３のＳ１０５において、他無線基地局１ｂ、１ｃはそれぞれ、無線リソース要求情報を受信すると、不使用無線リソースを求める。ここで、例えば他無線基地局１ｂにおける不使用無線リソースとは、他無線基地局１ｂがその配下のどの無線端末２ｂからのＵＬ送信にも使用させない（ＵＬ送信用にスケジューリングしない）ＵＬ無線リソースである。言い換えると、接続無線基地局１ａ配下の無線端末２ａが他無線基地局１ｂ宛に不使用無線リソースを使用してＵＬ送信を行っても、リソース衝突が発生しないことになる。他無線基地局１ｂは、その配下の全ての無線端末２ｂのスケジュールを制御・管理しているため、不使用無線リソースを容易に求めることができる。Ｓ１０６において、他無線基地局１ｂ、１ｃはそれぞれ、求めた不使用無線リソースを示す不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を接続無線基地局１ａに伝送網を介して送信する。

　接続無線基地局１ａは、他無線基地局１ｂ、１ｃそれぞれから不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を受信する。そしてＳ１０７において、接続無線基地局１ａは、受信した不使用無線リソース情報に基づいて、配下の無線端末２ａからのＵＬ送信に使用するＵＬ無線リソース（決定無線リソースと称する）、および当該ＵＬ送信の送信先となる他無線基地局（決定無線基地局と称する）を決定する。ここで、決定無線リソースの大きさは、無線端末２ａからＵＬスケジューリング要求情報で要求されたＵＬ無線リソース量以上であるとする。Ｓ１０７において、接続無線基地局１ａは、不使用無線リソース情報が示す不使用無線リソースに基づいて、任意の基準で決定無線リソースおよび決定無線基地局を決定することができる。例えば、接続無線基地局１ａは、要求されたＵＬ無線リソース量を確保できる不使用無線リソースから任意の一つを選んで、その中から決定無線リソースを決定することができる。そして接続無線基地局１ａは、選んだ不使用無線リソース（情報）を送信した他無線基地局１ｂを、決定無線基地局とすることができる。ここでは、接続無線基地局１ａは、他無線基地局１ｂが送信した不使用無線リソースから決定無線リソースを決定し、当該他無線基地局１ｂを決定無線基地局に決定したとする。

　Ｓ１０８において、接続無線基地局１ａは、Ｓ１０７で決定した決定無線リソースを示す情報（決定無線リソース情報と称する）を、配下の無線端末２ａにＤＬ無線信号で送信する。ここで、このＤＬ無線信号は、ＬＴＥで規定されているＤＬ制御信号であるＤＣＩ（Ｄａｔａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含む。ＤＣＩは、データのスケジューリングに関する情報を始めとする、無線端末２ａがデータの送受信に用いる制御情報を含むＤＬ制御信号である。ＤＣＩにはいくつかのフォーマットがあり、フォーマットにより制御対象が異なる。例えば、ＤＣＩのフォーマット０は、ＰＵＤＣＨ、すなわちＵＬデータに対する制御を行うものである。フォーマット１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１、２はそれぞれ、ＰＤＳＣＨ、すなわちＤＬデータに対する制御を行うものである。

　図４に第１実施形態におけるＤＣＩのフォーマットの一例を示す。図４で示すＤＣＩは、ＬＴＥで規定されているものであり、第１の実施形態ではそれをそのまま用いる。図４のＤＣＩは、ＤＣＩの宛先（無線端末２ａ）の識別子であるＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、データの割当てられた無線リソース（データが無線フレーム上のどのリソースブロック（ＲＢ）に割り当てられているか）を示す情報であるＲＢ割当（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｂｌｏｃｋ　ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、データの変調および符号化方式を示すＭＣＳ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇ　Ｓｃｈｅｍｅ）を含む。なお、ＤＣＩはこれらの他にも、ＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＮＤＩ（Ｎｅｗ　Ｄａｔａ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅｐｅａｔ　ｒｅＱｕｅｓｔ）処理番号、ＰＵＣＣＨ電力制御等のパラメータを含むが詳細は省略する。

　本実施形態においては、前記の決定無線リソース情報は、ＤＣＩのＲＢ割当に対応している。すなわち、Ｓ１０８において本実施形態の接続無線基地局１ａは、ＤＣＩをＤＬ無線信号で送信することで、決定無線リソース情報を配下の無線端末２ａに送信する。これに対し、Ｓ１０８において、無線端末２ａは、決定無線リソース情報（ＲＢ割当）を含むＤＣＩを含むＤＬ無線信号を受信する。このとき無線端末２ａは、ＤＣＩに含まれるＲＮＴＩに基づいて自分宛のＤＣＩを認識（検出）する。また無線端末２ａは、ＤＣＩのフォーマットに基づいてＤＣＩがＵＬデータを対象とすることを認識（検出）する。

　図３のＳ１０９において、接続無線基地局１ａは、決定無線リソース情報を、Ｓ１０７で決定した決定無線基地局である他無線基地局１ｂに対し伝送網を介して送信する。本実施形態の接続無線基地局１ａは、Ｓ１０９において、ＤＣＩを送信することで、決定無線リソース情報を決定無線基地局である他無線基地局１ｂに送信する。ここで、Ｓ１０８とＳ１０９とは、同時あるいは順序が反対であってもよい。以上で、接続無線基地局１ａによる、配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ無線送信のスケジューリングが完了する。なお、Ｓ１０３において接続無線基地局１ａがＵＬデータの受信基地局を自局と決定した場合には、通常のＵＬ無線リソーススケジューリングを行えばよいため、説明は割愛する。

　引き続き図３のＳ１１０において、無線端末２ａは、受信した決定無線リソース情報（ＤＣＩのＲＢ割当）が示すＵＬ無線リソースを用いて、ＵＬデータを含むＵＬ無線信号を送信する。このとき無線端末２ａは、Ｓ１０８で受信したＤＣＩに含まれるＭＣＳに基づいてＵＬデータの符号化および変調を行う。これに対し、他無線基地局１ｂはＳ１１０において、受信した決定無線リソース情報が示すＵＬ無線リソースを用いて、無線端末２ａが送信したＵＬ無線信号を受信する。このとき他無線基地局１ｂは、Ｓ１０９で受信したＤＣＩに含まれるＭＣＳに基づいてＵＬデータを復調および復号を行う。最後に、Ｓ１１１において、他無線基地局１ｂは、受信したＵＬ無線信号に含まれるＵＬデータを、接続無線基地局１ａに伝送網を介して送信（転送）する。以上により、Ｓ１１２において、ＵＬデータの受信が完了する。

　以上で説明したように、第１実施形態における無線通信システムにおいて、接続無線基地局１ａは、他無線基地局１ｂが使用しないＵＬ無線リソースを示す情報である不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を、他無線基地局１ｂから受信する。そして、接続無線基地局１ａは、受信した不使用無線リソース情報に基づいて、配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信に使用するＵＬ無線リソースをスケジューリングする。これにより、接続無線基地局１ａの配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信と、当該他無線基地局１ｂの配下の他無線端末２ａから当該他無線基地局１ｂへのＵＬ送信との間のＵＬ無線リソースの衝突を回避できる。したがって、第１実施形態における無線通信システムによれば、無線端末２ａがＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行う場合に、接続基地局と異なる他無線基地局が無線端末からデータを受信することができる。また、その結果として無線リソースの効率的利用を実現できる。

　次に図５から図６に基づき、第１実施形態における各装置の機能構成を順に説明する。

　図５は、第１実施形態における無線基地局１の機能構成の一例を示す図である。無線基地局１は、例えば、ＵＬ無線受信部１０１、ＵＬフレーム解析部１０２、ＵＬ参照信号処理部１０３、ＵＬ制御信号復調・復号部１０４、ＵＬデータ信号復調・復号部１０５、スケジューラ部１０６、ＤＬデータ信号生成部１０７、ＤＬデータ信号符号化・変調部１０８、ＤＬ制御信号生成部１０９、ＤＬ制御信号符号化・変調部１１０、ＤＬ参照信号生成部１１１、ＤＬフレーム生成部１１２、ＤＬ無線送信部１１３、伝送網送信部１１４、伝送網受信部１１５を備える。

　まず、第１実施形態の接続無線基地局１ａにおけるこれら各機能を説明する。

　ＵＬ無線受信部１０１はＵＬの無線信号を受信し、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてＵＬフレームに対応するベースバンド信号に変換し、ＵＬフレーム解析部１０２に出力する。ＵＬフレーム解析部１０２は、ＵＬフレームに対応するベースバンド信号からＵＬデータ信号とＵＬ制御信号とＵＬ参照信号とを抽出する。このときＵＬフレーム解析部１０２は、スケジューラ部１０６から入力されたＵＬスケジューリング情報（ＤＣＩのＲＢ割当と同等の情報）に基づいて、各信号の抽出を行う。そしてＵＬフレーム解析部１０２は、ＵＬ参照信号をＵＬ参照信号処理部１０３に出力し、ＵＬ制御信号をＵＬ制御信号復調・復号部１０４に出力し、ＵＬデータ信号をＵＬデータ信号復調・復号部１０５に出力する。

　ＵＬ参照信号処理部１０３は、ＵＬ参照信号のうち、復調参照信号（ＤＭ－ＲＳ：ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）に基づいてＵＬチャネル特性を求め、ＵＬ制御信号復調・復号部１０４およびＵＬデータ信号復調・復号部１０５に入力する。また、ＵＬ参照信号処理部１０３は、ＵＬ参照信号のうち、スケジューリング用の参照信号であるサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、ＵＬ受信品質を求め、スケジューラ部１０６に入力する。

　ＵＬ制御信号復調・復号部１０４は、ＵＬ制御信号を復調し、誤り訂正復号を行う。ＵＬ制御信号復調・復号部１０４は、ＵＬ参照信号生成部２１２から入力されたＵＬチャネル特性と所定の変調方式、誤り訂正符号化方式を用いてＵＬ制御信号の復調・復号を行う。ＵＬ制御信号復調・復号部１０４は、復調・復号したＵＬ制御信号をスケジューラ部１０６に入力する。ＵＬ制御信号の例としては、ＵＬスケジューリング要求情報や、ＤＬデータに対するＵＬの応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）等がある。

　ＵＬデータ信号復調・復号部１０５は、ＵＬデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行う。ＵＬデータ信号復調・復号部１０５は、ＵＬ参照信号生成部２１２から入力されたＵＬチャネル特性とスケジューラ部１０６から入力された変調方式、誤り訂正符号化方式を用いてＵＬデータ信号の復調・復号を行う。ＵＬデータ信号復調・復号部１０５は、復調・復号したＵＬデータ信号をスケジューラ部１０６に入力する。

　本実施形態のスケジューラ部１０６を説明する。スケジューラ部１０６は、無線通信に使用する無線リソースのスケジューリングを行うとともに、無線リソースのスケジューリングに伴う種々の制御を行う。スケジューラ部１０６は、ＵＬおよびＤＬの無線リソースをそれぞれスケジューリングする。一つ目の例として、スケジューラ部１０６は、ＵＬ制御信号復調・復号部１０４から、無線端末２ａが送信するＵＬ制御情報の一つであるＵＬスケジューリング要求情報が入力された場合、ＵＬ無線リソースを当該無線端末２ａにスケジューリングする。二つ目の例として、スケジューラ部１０６は、上位レイヤ部２０６からＤＬスケジュール要求を入力された場合（データを無線端末２ａにＤＬで送信する必要がある場合）等に、ＤＬ無線リソースをスケジューリングする。

　ここで、本実施形態のスケジューラ部１０６は、無線端末２ａにＵＬの無線リソースをスケジューリングするときに、ＵＬ送信先となる無線基地局１を選択的に決定する。言い換えると、本実施形態のスケジューラ部１０６は、ＵＬ送信先として、自局（無線基地局１ａ）以外の他無線基地局１ｂ、１ｃを選択することができる。もちろん、スケジューラ部１０６はＵＬ送信先として自局（無線基地局１ａ）を選択してもよいことは言うまでもない。スケジューラ部１０６は、無線端末２ａのＵＬ送信先となる無線基地局１の決定、および、当該無線端末２ａに割当てるＵＬ無線リソースの決定において、様々な方法を採用することができる。スケジューラ部１０６は、これらの決定を合わせて行ってもよいし、順番に行ってもよい。

　本実施形態のスケジューラ部１０６が、無線端末２ａからのＵＬの送信先として他無線基地局１ｂを選択する場合の、ＵＬ無線リソースのスケジューリングについて説明する。この場合、スケジューラ部１０６は上述したＵＬ無線リソースの衝突を回避する必要がある。そこでスケジューラ部１０６は、ＵＬの送信先として他無線基地局１ｂを選択する場合、当該他無線基地局１ｂの配下の無線端末２ｂが使用するＵＬ無線リソースに関する情報（以下では他局無線リソース情報とも称する）を取得する。この点は、従来技術が行わない処理の一つであるため、以下では詳細に説明する。

　本実施形態の他局無線リソース情報の内容を説明する。他局無線リソース情報の内容は、一例として、他無線基地局１ｂが使用しないＵＬ無線リソースを示す情報（不使用無線リソース情報と称する）とすることができる。不使用無線リソース情報は、いわば、無線基地局１ａが使用しても（当該無線基地局１ａ配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信で使用するＵＬ無線リソースとしてスケジューリングしても）リソースの衝突が発生しない無線リソースを示す情報である。接続無線基地局１ａのスケジューラ部１０６は、他無線基地局１ｂから受信した不使用無線リソース情報から、配下の無線端末２ａに割当てるＵＬ無線リソースを選択的に決定することで、ＵＬのリソース衝突を防ぐことが可能となる。

　なお、不使用無線リソース情報は、他局無線リソース情報の一例に過ぎない。他局無線リソース情報の他の例としては、他無線基地局１ｂが使用するＵＬ無線リソースを示す情報（使用無線リソース情報と称する）とすることもできる。使用無線リソース情報は、いわば、無線基地局１ａが使用すると（当該無線基地局配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信で使用するＵＬ無線リソースとしてスケジューリングすると）リソースの衝突が発生する無線リソースを示す情報である。無線基地局１ａのスケジューラ部１０６は、他無線基地局１ｂから受信した使用無線リソース情報以外のＵＬ無線リソースから、配下の無線端末２ａに割当てるＵＬ無線リソースを選択的に決定することで、ＵＬのリソース衝突を防ぐことが可能となる。

　本実施形態の接続無線基地局１ａが他無線基地局１ｂ、１ｃから他局無線リソース情報を取得する工程を説明する。スケジューラ部１０６は、無線基地局が他局無線リソース情報を取得する工程において、例えば、他無線基地局１ｂ、１ｃに対して他局無線リソース情報を要求する要求情報（無線リソース要求情報と称する）の送信を行う。具体的には、例えば次のようにする。まずスケジューラ部１０６は、ＵＬ参照信号部から入力されたＵＬ受信品質が所定値よりも低い場合に、無線リソース情報要求情報を送信することを決定する。次にスケジューラ部１０６は、他無線基地局１ｂ、１ｃ（隣接無線基地あるいは周辺無線基地局）に対して、無線リソース要求情報を送信する。送信先となる他無線基地局１ｂ、１ｃは、１つでも複数でも良い。また、送信先となる他無線基地局１ｂ、１ｃの選定は、例えば、無線端末２ａから受信する測定レポート（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｐｏｒｔ）に格納されている無線基地局毎のＤＬ受信品質情報に基づいて行うことができる。他無線基地局１ｂ、１ｃは、無線リソース要求情報を受信すると、当該無線リソース要求情報に応答して、他局無線リソース情報を含む他局情報を接続無線基地局１ａに送信する。これにより、無線基地局の１ａスケジューラ部１０６は、他無線基地局１ｂ、１ｃから他局無線リソース情報を取得することができる。接続無線基地局１ａが他無線基地局１ｂ、１ｃから他局無線リソース情報を取得する工程としては、他の例も考えられるが、それらについては後述する（第４実施形態から第６実施形態で説明する）。

　以上で説明したようにして他無線基地局１ｂ、１ｃから他局無線リソース情報を受信すると、スケジューラ部１０６は、当該他局無線リソース情報に基づいて、配下の無線端末２ａに対するＵＬスケジューリングを行う。具体的には、スケジューラ部１０６は、受信した他局無線リソース情報に含まれる不使用無線リソース情報に基づいて、配下の無線端末２ａからのＵＬ送信に使用するＵＬ無線リソースである決定無線リソースと、当該ＵＬ送信の送信先となる他無線基地局１ｂである決定無線基地局を決定する。ここで、決定無線リソースの大きさは、無線端末２ａからＵＬスケジューリング要求情報で要求されたＵＬ無線リソース量以上であるとする。スケジューラ部１０６は、不使用無線リソース情報が示す不使用無線リソースに基づいて、任意の基準で決定無線リソースおよび決定無線基地局を決定することができる。例えば、スケジューラ部１０６は、要求されたＵＬ無線リソース量を確保できる不使用無線リソースから任意の一つを選んで、その中から決定無線リソースを決定することができる。そしてスケジューラ部１０６は、選んだ不使用無線リソース（情報）を送信した他無線基地局１ｂを、決定無線基地局とすることができる。

　以上で述べたように、スケジューラ部１０６は、無線端末２ａからのＵＬの送信先として他無線基地局１ｂを選択した場合、当該無線端末２ａから当該無線基地局１ｂへのＵＬ無線リソースのスケジューリングを行う。その後、スケジューラ部１０６は、ＤＣＩを生成するため、ＵＬスケジューリング結果をＤＬ制御信号生成部１０９に入力する。ＵＬスケジューリング結果は、ＵＬ送信用の無線リソース（上記の決定無線リソース）、無線端末１ａの識別子、信号の符号化・変調方式等を含む情報である。また、スケジューラ部１０６は、他無線基地局１ｂを選択した場合には、ＵＬスケジューリング結果を伝送網送信部１１４にも入力する。さらにこの場合には、スケジューラ部１０６は、ＵＬ受信する他無線基地局１ｂ（上記の決定無線基地に対応）を示す基地局識別情報を、伝送網送信部１１４に入力する。

　これに対し、スケジューラ部１０６は、無線端末２ａからのＵＬの送信先として自局を選択する場合は、一般的なＵＬスケジューリングを行う（説明は割愛する）。そしてスケジューラ部１０６は、ＤＣＩを生成するため、ＵＬスケジューリング結果をＤＬ制御信号生成部１０９に入力する。また、スケジューラ部１０６は、自局のＵＬ受信に備え、ＵＬスケジューリング結果をＵＬフレーム解析部１０２に入力する。

　一方、スケジューラ部１０６は、ＤＬデータが発生した場合、ＤＬ送信をスケジューリングする。この場合、スケジューラ部１０６は、一般的なＤＬスケジューリングを行う（説明は割愛する）。スケジューラ部１０６は、ＤＣＩを生成するため、ＤＬスケジューリング結果をＤＬ制御信号生成部１０９に入力する。ＤＬスケジューリング結果は、ＤＬ送信用の無線リソース、無線端末１ａの識別子、信号の符号化・変調方式等を含む情報である。また、スケジューラ部１０６は、ＤＬデータ信号生成部１０７にＤＬデータを入力する。

　図５の説明に戻って、ＤＬデータ信号生成部１０７は、スケジューラ部１０６からＤＬデータを入力されると、ＤＬデータ信号を生成し、ＤＬデータ符号化・変調部に入力する。ＤＬデータ符号化・変調部は、スケジューラ部１０６から入力された符号化方式・変調方式に基づいて、ＤＬデータ信号を符号化・変調し、ＤＬフレーム生成部１１２に入力する。

　ＤＬ制御情報生成部は、スケジューラ部１０６から入力されたスケジューリング結果に基づいて、ＤＬ制御情報を生成し、ＤＬ制御信号符号化・変調部１１０に入力する。一例として、ＤＬ制御信号生成部１０９は、入力されたスケジューリング結果に基づいて、前述したＤＣＩを生成する。ＤＬ制御信号生成部１０９は、スケジューラ部１０６から入力されたスケジューリング結果に含まれる決定無線リソースに基づいて、ＤＣＩのＲＢ割当の値を設定する。また、ＤＬ制御信号生成部１０９は、スケジューラから入力された無線端末識別子をＲＮＴＩの値に設定し、変調方式・符号化方式をＭＣＳの値に設定する。ＤＬ制御信号生成部１０９は、生成したＤＬ制御信号をＤＬ制御信号符号化・変調部１１０に入力する。

　ＤＬ制御信号符号化・変調部１１０は、所定の変調方式・符号化方式に基づいて、ＤＬ制御信号を符号化・変調し、ＤＬフレーム生成部１１２に入力する。ＤＬ参照信号生成部１１１は、ＤＬ参照信号を生成しＤＬフレーム生成部１１２に入力する。

　ＤＬフレーム生成部１１２は、符号化・変調後のＤＬデータ信号およびＤＬ制御信号、ならびにＤＬ参照信号をＤＬフレームに配置（マッピングとも呼ぶ）し、ＤＬフレームを生成する。ＤＬフレーム生成部１１２は、スケジューラ部１０６から入力されたＤＬスケジューリング結果を用いて、各ＤＬ信号のマッピングを行う。すなわち、ＤＬフレーム生成部１１２は、スケジューラ部１０６から入力されたＤＬスケジューリング結果に定められた無線リソース（ＲＢ）に、各信号のマッピングを行う。ＤＬフレーム生成部１１２は、生成したＤＬフレームに対応するベースバンド信号をＤＬ無線送信部１１３に入力する。

　ＤＬ無線送信部１１３は、入力されたＤＬフレームに対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、当該無線信号を無線端末２ａに無線送信する。

　伝送網送信部１１４は、バックホールネットワークを介して、他無線基地局１ｂ、１ｃやその他の制御装置、中継装置等に対し、データ信号や制御信号を送信する。伝送網送信部１１４は、一例として、スケジューラ部１０６がＵＬの送信先として自局以外を選択した場合、上述した無線リソース要求情報を他無線基地局１ｂ、１ｃに送信する。無線リソース要求情報の送信は、スケジューラ部１０６から他無線基地局１ｂ、１ｃを示す基地局識別子の入力を受けることによって行われる。また、伝送網送信部１１４は、一例として、スケジューラ部１０６がＵＬの送信先として他無線基地局１ｂを選択した場合、上述した決定無線リソース情報を、当該他無線基地局１ｂに送信する。決定無線リソース情報の送信は、スケジューラ部１０６からＵＬスケジューリング結果および基地局識別子の入力を受けることによって行われる。

　伝送網受信部１１５は、バックホールネットワークを介して他無線基地局１ｂ、１ｃやその他の制御装置、中継装置等から、データ信号や制御信号を受信する。例えば、伝送網受信部１１５は、スケジューラ部１０６がＵＬの送信先として自局以外を選択した場合、前述した他局無線リソース情報を他無線基地局１ｂ、１ｃから受信する。伝送網受信部１１５は、受信した他局無線リソース情報をスケジューラ部１０６に入力する。

　次に、第１実施形態における他無線基地局１ｂを説明する（他無線基地局１ｃも同様である）。

　他無線基地局１ｂも機能構成は図５と同じであるが、機能の一部において異なる処理を行う。なお、それぞれの無線基地局１は、接続無線基地局１ａが備える機能と、他無線基地局１ｂが備える機能の両方を備えていてもよいことは言うまでもない。言い換えれば、それぞれの無線基地局は、ある無線端末に対しては接続無線基地局として振る舞い、別の無線端末に対しては他無線基地局として振る舞うことができる。

　他無線基地局１ｂの伝送網受信部１１５は、バックホールネットワークに接続された接続無線基地局１ａやその他の制御装置、中継装置等から、データ信号や制御信号を受信する。一例として、伝送網受信部１１５は、接続無線基地局１ａがその配下の無線端末２ａからのＵＬの送信先として自局（接続無線基地局１ａ）以外を選択した場合、前述した無線リソース要求情報を当該接続無線基地局１ａから受信する。伝送網受信部１１５は、受信した無線リソース要求情報をスケジューラ部１０６に入力する。他の例として、伝送網受信部１１５は、前述した決定無線リソース情報を接続無線基地局１ａから受信する。伝送網受信部１１５は、受信した決定無線リソース割当情報をスケジューラ部１０６に入力する。

　他無線基地局１ｂのスケジューラ部１０６は、入力された無線リソース要求情報に基づいて、他局無線リソース情報を生成する。本実施形態では、前述したように、他局無線リソース情報は、他無線基地局１ｂが使用しないＵＬリソースを示す情報である不使用無線リソース情報を含む。スケジューラ部１０６は、不使用無線リソース情報を次のように生成する。

　他無線基地局１ｂのスケジューラ部１０６は、他無線基地局１ｂの配下の各無線端末２ｂのスケジューリングを主体的に且つ全面的に決定している。そのため、スケジューラ部１０６は、配下の各無線端末２ｂの現在および未来の確定しているスケジューリング（使用する無線リソース）を認識している。また、スケジューラ部１０６は、未来のある無線リソースを使用しない（ある周波数領域をある期間使用しない）ように制御することもできる。したがって、他無線基地局１ｂのスケジューラ部１０６は、自局（他無線基地局１ｂ）が使用しない無線リソース、言い換えれば自局が配下の無線端末２ｂにスケジューリングしない無線リソースを認識できる。そこで、他無線基地局１ｂのスケジューラ部１０６は、この自局が使用しない無線リソースの一部または全てを選択し、選択した無線リソースを示す情報を不使用無線リソース情報とする。そしてスケジューラ部１０６は、不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を生成する。スケジューラ部１０６は、生成した他局無線リソース情報を伝送網送信部１１４に入力する。

　また、他無線基地局１ｂのスケジューラ部１０６は、接続無線基地局１ａから受信した決定無線リソース情報に基づいて、接続無線基地局１ａの配下の無線端末２ａからＵＬ送信を受け付けるスケジューリングを行う。この決定無線リソース情報は、先に送信した不使用無線リソース情報に基づいて接続無線基地局１ａにより決定されたものであり、不使用無線リソース情報で示されるＵＬ無線リソースの一部または全部を示す情報である。スケジューラ部１０６は、受信したＵＬリソース割当情報を反映したＵＬスケジュール結果をＵＬフレーム解析部１０２に入力する。ＵＬフレーム解析部１０２は、ＵＬスケジュール結果に基づいてＵＬフレームから各情報を抽出する。これにより、他無線基地局１ｂが、接続無線基地局１ａの配下の無線端末２ａからＵＬでデータを受信することが可能となる。

　本実施形態における他無線基地局１ｂの伝送網送信部１１４は、接続無線基地局１ａがＵＬの送信先として他無線基地局１ｂを選択した場合、不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を当該接続無線基地局１ａへ送信する。この送信は、スケジューラ部１０６から他局無線リソース情報の入力を受けることで行われる。

　次に、第１実施形態における無線端末２ａを説明する。

　図６は、第１の実施形態における無線端末２ａの機能構成の一例を示す図である。無線端末２ａは、例えば、ＤＬ無線受信部２０１、ＤＬフレーム解析部２０２、ＤＬ参照信号処理部２０３、ＤＬ制御信号復調・復号部２０４、ＤＬデータ信号復調・復号部２０５、上位レイヤ部２０６、ＵＬスケジュール管理部２０７、ＵＬデータ信号生成部２０８、ＵＬデータ信号符号化・変調部２０９、ＵＬ制御信号生成部２１０、ＵＬ制御信号符号化・変調部２１１、ＵＬ参照信号生成部２１２、ＵＬフレーム生成部２１３、ＵＬ無線送信部２１４を備える。

　ＤＬ無線受信部２０１はＤＬの無線信号を受信し、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてＤＬフレームに対応するベースバンド信号に変換し、ＤＬフレーム解析部２０２に出力する。ＤＬフレーム解析部２０２は、ＤＬフレームに対応するベースバンド信号からＤＬデータ信号とＤＬ制御信号とＤＬ参照信号とを抽出する。そしてＤＬフレーム解析部２０２は、ＤＬ参照信号をＤＬ参照信号処理部２０３に出力し、ＤＬ制御信号をＤＬ制御信号復調・復号部２０４に出力し、ＤＬデータ信号をＤＬデータ信号復調・復号部２０５に出力する。

　無線端末２ａのＤＬ参照信号処理部２０３は、ＤＬ参照信号に基づいてＤＬチャネル特性を推定し、ＤＬチャネル特性を、ＤＬ制御信号復調・復号部２０４、ＤＬデータ信号復調・復号部２０５にそれぞれ出力する。

　ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、ＤＬ制御信号を復調し、誤り訂正復号を行うことでＤＬ制御情報を抽出する。ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、ＤＬチャネル特性および所定の復調方式、誤り訂正復号方式を用いてＤＬ制御信号の復調・復号を行う。ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、復調・復号によりＤＬ制御情報であるＤＣＩを得ると、それに含まれるＲＮＴＩに基づいて自分宛のＤＣＩを認識（検出）する。ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、ＤＣＩフォーマットに基づいて、ＤＣＩの適用対象がＵＬデータ（ＰＵＳＣＨ）かＤＬデータ（ＰＤＳＣＨ）かを認識（検出）する。ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、ＤＬデータを対象とする自分宛のＤＣＩについては、当該ＤＣＩに含まれるＲＢ割当およびＭＣＳをＤＬデータ信号復調・復号部２０５に入力する。ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、ＵＬデータを対象とする自分宛のＤＣＩについては、当該ＤＣＩに含まれるＲＢ割当およびＭＣＳをＵＬスケジュール管理部２０７に入力する。

　ＤＬデータ信号復調・復号部２０５は、ＤＬデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行うことでＤＬデータ情報を抽出する。ＤＬデータ信号には、１以上の無線端末２ａ宛のデータ情報が多重化されている。ＤＬデータ信号復調・復号部２０５は、ＤＬ制御信号復調・復号部２０４から入力されたＲＢ割当を用いて、自分宛のＤＬデータ信号の抽出を行う。その後、ＤＬデータ信号復調・復号部２０５は、ＤＬチャネル特性およびＤＬ制御信号復調・復号部２０４から入力されたＭＣＳに基づいて、ＤＬデータ信号の復調・復号を行う。ＤＬデータ信号復調・復号部２０５は、得られたＤＬデータを上位レイヤ部２０６に入力する。

　上位レイヤ部２０６は、入力されたＤＬデータを処理し、無線端末２ａにおける各種機能を提供する。上位レイヤ部２０６が提供する機能としては、例えば、音声通話、Ｗｅｂブラウザ、メーラー等があるが、その他の任意の機能であってもよい。また、上位レイヤ部２０６は、提供する機能に基づいてＵＬデータ（情報）を生成し、ＵＬスケジュール管理部２０７に入力する。

　ＵＬスケジュール管理部２０７は、ＵＬデータが発生した場合におけるＵＬスケジュールの管理を行う。これは次のようにして行う。ＵＬスケジュール管理部２０７は、上位レイヤ部２０６からＵＬデータを入力されると、当該ＵＬデータに必要なリソース量のＵＬ無線リソースを確保すべく、ＵＬ制御信号の一つであるＵＬ無線リソース要求情報を接続無線基地局１ａに送信するための指示信号をＵＬ制御信号生成部２１０に入力する。ＵＬ無線リソース要求情報に対し、接続無線基地局１ａはＤＬ制御信号であるＤＣＩにより、ＵＬ無線リソースを無線端末２ａに通知する。その後、前述したように、ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、ＵＬデータを対象とする自分宛のＤＣＩについて、当該ＤＣＩに含まれるＲＢ割当およびＭＣＳをＵＬスケジュール管理部２０７に入力する。これらを入力されると、ＵＬスケジュール管理部２０７は、ＵＬデータ送信を行うべく、先に入力されたＵＬデータをＵＬデータ信号生成部２０８に入力する。さらに、ＵＬスケジュール管理部２０７は、入力されたＭＣＳをデータ信号符号化・変調部に入力するとともに、ＲＢ割当をＵＬフレーム生成部２１３に入力する。

　ＵＬデータ信号生成部２０８は、入力されたＵＬデータ情報に基づいてＵＬデータ信号を生成し、ＵＬデータ信号符号化・変調部２０９に入力する。ＵＬデータ信号符号化・変調部２０９は、入力されたＵＬデータ信号を、ＵＬスケジュール管理部２０７から入力されたＭＣＳに基づいて誤り訂正符号化・変調し、ＵＬフレーム生成部２１３に入力する。

　ＵＬ制御情報生成部は、ＵＬスケジュール管理部２０７等から入力される指示信号に基づいて、ＵＬ制御情報を生成し、ＵＬ制御信号符号化・変調部２１１に入力する。ＵＬ制御信号の例としては、ＵＬデータが発生したときに接続無線基地局１ａにＵＬ無線リソースを要求するためのＵＬスケジューリング要求情報や、ＤＬデータに対する応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）等がある。ＵＬ制御信号符号化・変調部２１１は、ＵＬ制御信号生成部２１０から入力されたＵＬ制御信号を、所定の変調方式・符号化方式に基づいて誤り訂正符号化・変調し、ＵＬフレーム生成部２１３に入力する。

　ＵＬ参照情報生成部は、ＵＬスケジュール管理部２０７からの指示に基づいて、ＵＬ参照情報を生成し、ＵＬフレーム生成部２１３に入力する。ＵＬ参照信号には、前述のように、ＤＭ－ＲＳ（復調参照信号）とＳＲＳ（サラウンディング参照信号）とがある。

　ＵＬフレーム生成部２１３は、ＵＬデータ信号とＵＬ制御信号とＵＬ参照信号とをＵＬフレームに配置（マッピング）し、ＵＬフレームを生成する。ＵＬフレーム生成部２１３は、ＵＬスケジュール管理部２０７から入力されたＲＢ割当を用いて、各信号のマッピングを行う。ＵＬフレーム生成部２１３は、生成したＵＬフレームに対応するベースバンド信号を無線送信部に入力する。無線送信部は、入力されたＵＬフレームに対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、当該無線信号を無線基地局１に無線送信する。

　次に図７～８に基づいて、第１実施形態の無線通信システムにおける各装置のハードウェア構成について説明する。

　図７に本実施形態における無線基地局１のハードウェア構成の一例を説明する。前述の無線基地局１の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施形態における無線基地局１は、無線ＩＦ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）１１、アナログ回路１２、デジタル回路１３、プロセッサ１４、メモリ１５、伝送網ＩＦ１６等を備える。

　無線ＩＦ１１は、無線端末２と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えばアンテナである。アナログ回路１２は、アナログ信号を処理する回路であり、受信処理を行うもの、送信処理を行うもの、その他の処理を行うものに大別できる。受信処理を行うアナログ回路としては、例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ:ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：ＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ)、ミキサ（Ｍｉｘｅｒ）、低域通過フィルタ（ＬＰＦ：ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ)、自動利得制御増幅器（ＡＧＣ：ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、位相同期回路（ＰＬＬ:Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）等が含まれる。送信処理を行うアナログ回路としては、例えば、電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ＢＰＦ、ミキサ、ＬＰＦ、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－Ａｎａｌｏｇ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ＰＬＬ等が含まれる。その他の処理を行うアナログ回路としては、デュプレクサ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）等が含まれる。デジタル回路１３は、デジタル信号を処理する回路であり、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を含む。プロセッサ１４は、データを処理する装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｅｓｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を含む。メモリ１５は、データを記憶する装置であり、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。伝送網ＩＦ１６は、無線通信システムのバックホールネットワークに有線回線または無線回線で接続し、バックホールネットワークやコアネットワークに接続された他の無線基地局１を含む伝送網側の装置と有線通信または無線通信を行うためのインタフェース装置である。

　無線基地局１の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。

　ＵＬ無線受信部１０１は、例えば無線ＩＦ１１、アナログ回路１２（受信処理を行うもの）によって実現される。すなわち、無線ＩＦ１１が、無線端末２ａからＵＬ無線信号を受信し、アナログ回路１２が、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてＵＬフレームに対応するベースバンド信号に変換する。ＵＬフレーム解析部１０２は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＵＬフレームに対応するベースバンド信号からＵＬデータ信号とＵＬ制御信号とＵＬ参照信号とを抽出する。また、デジタル回路１３が、ＵＬフレームに対応するベースバンド信号からＵＬデータ信号とＵＬ制御信号とＵＬ参照信号とを抽出してもよい。

　ＵＬ参照信号処理部１０３は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＤＭ－ＲＳに基づいてＵＬチャネル特性を求め、ＳＲＳに基づいてＵＬ受信品質を求める。また、デジタル回路１３が、ＤＭ－ＲＳに基づいてＵＬチャネル特性を求め、ＳＲＳに基づいてＵＬ受信品質を求めてもよい。

　ＵＬ制御信号復調・復号部１０４は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＵＬ制御信号を復調し、誤り訂正復号を行う。また、デジタル回路１３が、ＵＬ制御信号を復調し、誤り訂正復号を行ってもよい。ＵＬデータ信号復調・復号部１０５は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＵＬデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行う。また、デジタル回路１３が、ＵＬデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行ってもよい。

　スケジューラ部１０６は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、無線通信に使用する無線リソースのスケジューリングを行うとともに、無線リソースのスケジューリングに伴う種々の制御を行う。また、デジタル回路１３が、無線通信に使用する無線リソースのスケジューリングを行うとともに、無線リソースのスケジューリングに伴う種々の制御を行ってもよい。

　ＤＬデータ信号生成部１０７は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＤＬデータ信号を生成する。また、デジタル回路１３が、ＤＬデータ信号を生成してもよい。ＤＬデータ符号化・変調部は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＤＬデータ信号を符号化・変調する。また、デジタル回路１３が、ＤＬデータ信号を符号化・変調してもよい。ＤＬ制御情報生成部は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＤＬ制御情報を生成する。また、デジタル回路１３が、ＤＬ制御情報を生成してもよい。ＤＬデータ符号化・変調部は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＤＬ制御信号を符号化・変調する。また、デジタル回路１３が、ＤＬ制御信号を符号化・変調してもよい。ＤＬ参照信号生成部１１１は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、ＤＬ参照信号を生成する。また、デジタル回路１３が、ＤＬ参照信号を生成してもよい。ＤＬフレーム生成部１１２は、例えばプロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、符号化・変調後のＤＬデータ信号およびＤＬ制御信号、ならびにＤＬ参照信号をＤＬフレームに配置し、ＤＬフレームを生成する。また、デジタル回路１３が、符号化・変調後のＤＬデータ信号およびＤＬ制御信号、ならびにＤＬ参照信号をＤＬフレームに配置し、ＤＬフレームを生成してもよい。

　ＤＬ無線送信部１１３は、例えば無線ＩＦ１１、アナログ回路１２（送信処理を行うもの）によって実現される。すなわち、アナログ回路１２が、入力されたＤＬフレームに対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、無線ＩＦ１１が、当該無線信号を無線端末２に無線送信する。なお、ＤＬ無線送信部１１３とＵＬ無線受信部１０１は、異なる無線ＩＦ１１（アンテナ）により実現されてもよいが、アナログ回路１２であるデュプレクサを用いることで、１つの無線ＩＦ１１を共用してもよい。

　伝送網送信部１１４は、例えば伝送網ＩＦ１６、アナログ回路１２、プロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、送信するデータ信号や制御信号をデジタルベースバンド信号に変換する。また、アナログ回路１２がデジタルベースバンド信号を有線信号または無線信号に変換し、伝送網ＩＦ１６が有線信号または無線信号を送信する。伝送網受信部１１５は、例えば伝送網ＩＦ１６、アナログ回路１２、プロセッサ１４、メモリ１５、デジタル回路１３によって実現される。すなわち、伝送網ＩＦ１６が有線信号または無線信号を受信し、アナログ回路１２が有線信号または無線信号をデジタルベースバンド信号に変換する。また、プロセッサ１４が、必要に応じてメモリ１５を制御し、必要に応じてデジタル回路１３と連携し、デジタルベースバンド信号をデータ信号や制御信号に変換する。

　図８に第１実施形態における無線端末２のハードウェア構成の一例を説明する。前述の無線端末２の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施形態における無線端末２は、無線ＩＦ２１、アナログ回路２２、デジタル回路２３、プロセッサ２４、メモリ２５、入力ＩＦ２６、出力ＩＦ２７等を備える。

　無線ＩＦ２１は、無線基地局１と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えばアンテナである。アナログ回路２２は、アナログ信号を処理する回路であり、受信処理を行うもの、送信処理を行うもの、その他の処理を行うものに大別できる。
受信処理を行うアナログ回路としては、例えば、ＬＮＡ、ＢＰＦ、ミキサ、ＬＰＦ、ＡＧＣ、ＡＤＣ、ＰＬＬ等が含まれる。送信処理を行うアナログ回路としては、例えば、ＰＡ、ＢＰＦ、ミキサ、ＬＰＦ、ＤＡＣ、ＰＬＬ等が含まれる。その他の処理を行うアナログ回路としては、デュプレクサ等が含まれる。デジタル回路２３は、例えばＬＳＩ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を含む。プロセッサ２４は、データを処理する装置であり、例えばＣＰＵやＤＳＰ等を含む。メモリ２５は、データを記憶する装置であり、例えばＲＯＭやＲＡＭ等を含む。入力ＩＦ２６は、入力を行う装置であり、例えば操作ボタンやマイク等を含む。出力ＩＦ２７は、出力を行う装置であり、例えばディスプレイやスピーカー等を含む。

　無線端末２の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。

　ＤＬ無線受信部２０１は、例えば無線ＩＦ２１、アナログ回路２２（受信処理を行うもの）によって実現される。すなわち、無線ＩＦ２１が、無線基地局１からＤＬ無線信号を受信し、アナログ回路２２が、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてＤＬフレームに対応するベースバンド信号に変換する。ＤＬフレーム解析部２０２は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＤＬフレームに対応するベースバンド信号からＤＬデータ信号とＤＬ制御信号とＤＬ参照信号とを抽出する。また、デジタル回路２３が、ＤＬフレームに対応するベースバンド信号からＤＬデータ信号とＤＬ制御信号とＤＬ参照信号とを抽出してもよい。

　ＤＬ参照信号処理部２０３は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＤＬ参照信号に基づいてＤＬチャネル特性を求める。また、デジタル回路２３が、ＤＬ参照信号に基づいてＤＬチャネル特性を求めてもよい。

　ＤＬ制御信号復調・復号部２０４は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＤＬ制御信号を復調し、誤り訂正復号を行う。また、デジタル回路２３が、ＤＬ制御信号を復調し、誤り訂正復号を行ってもよい。ＤＬデータ信号復調・復号部２０５は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＤＬデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行う。また、デジタル回路２３が、ＤＬデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行ってもよい。

　上位レイヤ部２０６は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、入力されたＤＬデータを処理し、無線端末２ａにおける各種機能を提供するとともに、提供する機能に基づいてＵＬデータ（情報）を生成する。また、デジタル回路２３が、入力されたＤＬデータを処理し、無線端末２ａにおける各種機能を提供するとともに、提供する機能に基づいてＵＬデータ（情報）を生成してもよい。ＵＬスケジュール管理部２０７は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＵＬデータが発生した場合におけるＵＬスケジュールの管理を行う。また、デジタル回路２３が、ＵＬデータが発生した場合におけるＵＬスケジュールの管理を行ってもよい。

　ＵＬデータ信号生成部２０８は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＵＬデータ信号を生成する。また、デジタル回路２３が、ＵＬデータ信号を生成してもよい。ＵＬデータ符号化・変調部は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＵＬデータ信号を符号化・変調する。また、デジタル回路２３が、ＵＬデータ信号を符号化・変調してもよい。ＵＬ制御情報生成部は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＵＬ制御情報を生成する。また、デジタル回路２３が、ＵＬ制御情報を生成してもよい。ＵＬデータ符号化・変調部は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＵＬ制御信号を符号化・変調する。また、デジタル回路２３が、ＵＬ制御信号を符号化・変調してもよい。ＵＬ参照信号生成部２１２は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、ＵＬ参照信号を生成する。また、デジタル回路２３が、ＵＬ参照信号を生成してもよい。ＵＬフレーム生成部２１３は、例えばプロセッサ２４、メモリ２５、デジタル回路２３によって実現される。すなわち、プロセッサ２４が、必要に応じてメモリ２５を制御し、必要に応じてデジタル回路２３と連携し、符号化・変調後のＵＬデータ信号およびＵＬ制御信号、ならびにＵＬ参照信号をＵＬフレームに配置し、ＵＬフレームを生成する。また、デジタル回路２３が、符号化・変調後のＵＬデータ信号およびＵＬ制御信号、ならびにＵＬ参照信号をＵＬフレームに配置し、ＵＬフレームを生成してもよい。

　ＵＬ無線送信部２１４は、例えば無線ＩＦ２１、アナログ回路２２（送信処理を行うもの）によって実現される。すなわち、アナログ回路２２が、入力されたＵＬフレームに対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、無線ＩＦ２１が、当該無線信号を無線端末２に無線送信する。なお、ＵＬ無線送信部２１４とＤＬ無線受信部２０１は、異なる無線ＩＦ２１（アンテナ）により実現されてもよいが、アナログ回路２２であるデュプレクサを用いることで、１つの無線ＩＦ２１を共用してもよい。

　以上、図２～８に基づいて説明したように、第１実施形態における無線通信システムにおいて、接続無線基地局１ａは、他無線基地局１ｂが使用しないＵＬ無線リソースを示す情報である不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を、他無線基地局１ｂから受信する。そして、接続無線基地局１ａは、受信した不使用無線リソース情報に基づいて、配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信に使用するＵＬ無線リソースをスケジューリングする。これにより、接続無線基地局１ａの配下の無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信と、当該他無線基地局１ｂの配下の他無線端末２ａから当該他無線基地局１ｂへのＵＬ送信との間のＵＬ無線リソースの衝突を回避できる。したがって、第１実施形態における無線通信システムによれば、無線端末２ａがＵＬとＤＬとで異なる無線基地局と通信を行う場合に、接続基地局１ａと異なる他無線基地局１ｂが無線端末２ａからデータを受信することができる。また、その結果として無線リソースの効率的利用を実現できる。
〔ｃ〕第２実施形態
　第２実施形態では、無線端末２ａがＤＬとＵＬとで異なる無線基地局１と通信を行う場合における、第１実施形態とは他の例を説明する。第２実施形態では、無線基地局１ａにおいて、配下の無線端末２ａへの送信データ（ＤＬデータ）が発生した場合を説明する。

　第２の実施形態は、第１の実施形態と共通する点が多い。以下では第２の実施形態において第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

　図９に基づき、第２実施形態の処理シーケンスを説明する。図９は、前述したように、無線基地局１ａにおいて、配下の無線端末２ａへの送信データ（ＤＬデータ）が発生した場合の処理に対応している。

　図９のＳ２０１において、まず、接続無線基地局１ａにおいてＤＬデータが発生する。例えば、他の無線端末２ｂから配下の無線端末２ａに音声信号やデータ等を送信する場合や、インターネット上のサーバが無線端末２ａにデータを送信する場合等に、ＤＬデータが発生する。

　Ｓ２０２において、接続無線基地局１ａは、ＤＬデータが発生すると、ＤＬデータを無線端末２ａに送信するためのＤＬ無線リソースをスケジューリングする。ここで、ＤＬ無線リソースのスケジューリングは、一般的な技術を用いればよい為、ここでは説明を省略する。

　次に、接続無線基地局１ａは、ＤＬデータを受信した無線端末２ａからの応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を受信するためのＵＬ無線リソースをスケジューリングする。これは以下のようにして行う。Ｓ２０３において、接続無線基地局１ａは、無線端末２ａからのＵＬ受信品質を求め、ＵＬ受信品質に基づいて応答信号の受信先を自局にするか否か決定する。Ｓ２０４において、接続無線基地局１ａは、ＵＬデータの受信基地局を自局以外の無線基地局１のいずれかと決定すると、無線リソース要求情報を他無線基地局１ｂ、１ｃへ伝送網を介して送信する。これに対し、Ｓ２０５において、他無線基地局１ｂ、１ｃはそれぞれ不使用無線リソースを求め、Ｓ２０６において、不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を接続無線基地局１ａに伝送網を介して送信する。そしてＳ２０７において、接続無線基地局１ａは、応答信号用のＵＬ無線リソースおよびＵＬ送信先となる他無線基地局１ｂを決定したとする。Ｓ２０３～Ｓ２０７は、図３におけるＳ１０３～Ｓ１０７と同様であるため、詳細は割愛する。

　図９のＳ２０８において、次に接続無線基地局１ａは、選択したＵＬ無線リソースを示す情報である決定無線リソース情報を、配下の無線端末２ａにＤＬ無線信号で送信する。このとき、第２実施形態の接続無線基地局１ａは、決定無線リソース情報に加え、ＤＬデータも併せてＤＬ無線信号で送信する。

　ここで、第２実施形態の処理シーケンスである図９から一旦離れて、従来のＬＴＥシステムにおいて、接続無線基地局１ａが、ＤＬデータを送信する際の処理を説明する。接続無線基地局１ａは、ＤＬデータに割当てるＤＬ無線リソースをスケジューリングすると、当該ＤＬデータをＤＬフレーム上の当該ＤＬ無線リソース（リソースブロック）に配置（マッピング）する。それとともに、接続無線基地局１ａは、ＤＬ制御情報であるＤＣＩ（図４を参照）を、ＤＬデータと同じＤＬフレームの所定の領域に配置する。図４に示されるように、ＤＣＩは、ＤＬデータに割当てられたＤＬ無線リソースを示す情報であるＲＢ割当を含む。そして接続無線基地局１ａは、ＤＬフレームを含むＤＬ無線信号を無線端末２ａに送信する。

　従来のＬＴＥシステムの説明を続ける。無線端末２ａはＤＬフレームを含むＤＬ無線信号を受信する。無線端末２ａは、ＤＬフレーム中のＤＣＩに含まれるＲＮＴＩに基づいて自分宛のＤＬデータの存在を認識（検出）し、ＤＣＩフォーマットに基づいてＤＣＩの適用対象がＤＬデータ（ＰＤＳＣＨ）であることを認識（検出）する。さらに、無線端末２ａは、ＤＣＩに含まれるＲＢ割当に基づいてＤＬデータを抽出し、ＤＣＩに含まれるＭＣＳに基づいて当該ＤＬデータの復調・復号を行う。無線端末２ａは、復号結果に応じて、応答信号（復号成功を示すＡＣＫ信号または復号失敗を示すＮＡＣＫ信号）を接続無線基地局１ａにＵＬフレームで送信する。

　このとき、無線端末２ａは、先に受信したＤＬフレーム中のＤＣＩそのものの配置（ＤＣＩ内のＲＢ割当で示された配置ではないことに注意）に対応させて、ＵＬフレーム中に応答信号を配置する。これにより、接続無線基地局１ａは、送信したＤＬデータと受信した応答信号とを容易に紐付けることができる。

　具体的には、ＬＴＥにおいて次のような仕様が定められている。ＰＵＣＣＨ（ＵＬ制御信号のための論理チャネル）におけるリソース指定は、式（１）で示すＰＤＣＣＨ（ＤＬ制御信号のための論理チャネル）のＣＣＥ（ＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌＥｌｅｍ
ｅｎｔ）番号によって行われる。言い換えると、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのためのＵＬ無線リソースの指定は、式（１）で示されるＤＣＩのリソースの配置によって行われる。

　ここで、Ｐ_０はアンテナポート、ｎ_ＣＣＥは対応するＤＣＩの送信に用いられる最小のＣＣＥ番号（例えばＰＤＣＣＨを構成する際の最小のＣＣＥ番号）、Ｎ_{ＰＵＣＣＨ} ^（１）は上位レイヤにより通知されるパラメータである。なお、ＣＣＥは、ＲＢをさらに分割した無線リソース単位であるが詳細は割愛する。

　したがって、従来のＬＴＥシステムにおいては、ＤＬデータに関するＤＬ制御情報（ＤＣＩ）とＵＬ制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）とが、相互に対応する無線リソースを使用することしかできない。したがって、ＤＬデータに関する制御情報について、例えば他無線基地局１ｂがあるＵＬ無線リソースＲ１を使用する場合、接続無線基地局１ａはＵＬ無線リソースＲ１を使用できない（リソース衝突回避のため）だけでなくＤＬ無線リソースＲ１も使用できない。仮にＤＬリソース同士が干渉しない状況であっても、この例では、接続無線基地局１ａはＵＬ無線リソースＲ２（≠Ｒ１）とＤＬ無線リソースＲ２を使用するしかない。したがって、従来のＬＴＥシステムにおいては、ＤＬデータに関する制御情報に対するスケジューリングに柔軟性が乏しいと言える。

　そこで、本実施形態では、ＤＬデータに関するＤＬ制御情報（ＤＣＩ）とＵＬ制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）との対応関係を切り離し、相互に対応しない無線リソースを割当てることができるようにする。そのため、ＤＬ制御情報であるＤＣＩ中に、対応するＵＬ制御情報との配置上（マッピング上）のオフセット（リソースオフセットと称する）を格納する領域を設ける。そして、ＤＣＩとともにＤＬデータを受信した無線端末２ａは、当該ＤＬデータへの応答信号を、当該ＤＣＩの対応無線リソースから、当該ＤＣＩに格納されたリソースオフセットだけずらした無線リソースに配置するようにする。

　図１０に第２実施形態に係るＤＣＩフォーマットの一例を示す。図１０のＤＣＩフォーマットは、前記のリソースオフセットを含んでいる。また、リソースオフセット用いたリソース指定は式（２）のように表せる。

　ここで、ｎ_ＣＣＥはＰＵＣＣＨのリソースオフセットであり、単位はＣＣＥである。

　こうすることで、第２実施形態の無線通信システムにおいては、ＤＬデータに関するＤＬ制御情報（ＤＣＩ）とＵＬ制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）とに対し、対応しない無線リソースを割当てることができる。例えば他無線基地局１ｂがあるＵＬ無線リソースＲ１とＤＬ無線リソースＲ１を使用する場合、接続無線基地局１ａはＵＬ無線リソースＲ２（＝Ｒ１＋リソースオフセット）とＤＬ無線リソースＲ１を使用することができる。したがって、本実施形態の無線通信システムにおいては、ＤＬデータに関する制御情報に対して柔軟なスケジューリングを行うことが可能となる。

　図９の説明に戻って、Ｓ２０８において、接続無線基地局１ａは、ＤＬ制御情報であるＤＣＩとＤＬデータを含むＤＬフレームを無線端末２ａに送信する。ＤＣＩには前述のリソースオフセットに加え、ＲＮＴＩ、ＤＬデータに対するＲＢ割当およびＭＣＳ等を含んでいる。ここで、このリソースオフセットが、決定無線リソース情報（無線端末２ａから他無線基地局１ｂへのＵＬ送信のためのＵＬ無線リソース）に対応している。

　これに対し無線端末２ａは、Ｓ２０８において、接続無線基地局１ａが送信したＤＬフレームを受信する。無線端末２ａは、ＤＬフレーム中のＤＣＩに含まれるＲＮＴＩに基づいて自分宛のＤＬデータの存在を認識（検出）し、ＤＣＩフォーマットに基づいてＤＣＩの適用対象がＤＬデータ（ＰＤＳＣＨ）であることを認識（検出）する。さらに、無線端末２ａは、ＤＣＩに含まれるＲＢ割当に基づいてＤＬデータを抽出し、ＤＣＩに含まれるＭＣＳに基づいて当該ＤＬデータの復調・復号を行う。これにより、Ｓ２０９において、ＤＬデータの受信が完了する。なお、ＤＣＩに含まれるリソースオフセットは、ＵＬ制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の送信時に用いるものであり、ここでは用いない。

　また、図９のＳ２１０において、接続無線基地局１ａは、決定無線リソース情報を、決定無線リソースの元となった不使用無線リソースの送信元である他無線基地局１ｂに対し伝送網を介して送信する。ここで接続無線基地局１ａが送信する決定無線リソース情報は、当該接続無線基地局１ａが送信したＤＬフレームに含まれるＤＣＩの配置に、当該ＤＣＩに含まれるリソースオフセットを加えた配置を示す情報に対応する。なお、Ｓ２０８とＳ２１０とは、同時あるいは逆順であってもよい。

　以上で、接続無線基地局１ａによる無線端末２ａへのＵＬ無線リソースのスケジューリングが完了する。なお、Ｓ２０３において、接続無線基地局１ａが、ＵＬデータの受信基地局を自局と決定した場合には、通常のＵＬ無線リソーススケジューリングを行えばよい（詳細は割愛する）。

　図９のＳ２１１において、無線端末２ａは、Ｓ２０８の復号結果に応じて、ＵＬ制御信号である応答信号（復号成功を示すＡＣＫ信号または復号失敗を示すＮＡＣＫ信号）を配置したＵＬフレームを含むＵＬ無線信号を送信する。このとき、本実施形態の無線端末２ａは、前述したように、ＤＣＩに含まれるリソースオフセットを用いて応答信号をＵＬフレームに配置する。具体的には、無線端末２ａは、ＵＬフレーム中の応答信号の配置を、先に受信したＤＬフレーム中のＤＣＩそのものの配置に当該ＤＣＩに含まれるリソースオフセットを加えた配置とする。

　これに対し、他無線基地局１ｂはＳ２１１において、無線端末２ａが送信したＵＬ無線信号に含まれるＵＬフレームに配置されたＵＬ制御信号である応答信号を受信する。このとき、他無線基地局１ｂは、Ｓ２１０において接続無線基地局１ａから受信した決定無線リソース情報が示すＵＬ無線リソースを用いて、応答信号を受信する。前述したように、接続無線基地局１ａから受信する決定無線リソース情報は、当該接続無線基地局１ａが送信したＤＬフレームに含まれるＤＣＩの配置に、当該ＤＣＩに含まれるリソースオフセットを加えた配置を示す情報である。

　最後に、Ｓ２１２において、他無線基地局１ｂは、受信したＵＬ無線信号に含まれる応答信号を、接続無線基地局１ａに伝送網を介して送信（転送）する。以上により、Ｓ２１３において、接続無線基地局１ａにおける応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の受信が完了する。

　以上、図９～１０に基づいて説明したように、第２施形態における無線通信システムにおいては、ＤＬデータに関するＤＬ制御情報（ＤＣＩ）とＵＬ制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）との配置に関する対応関係を切り離し、ＤＬ制御情報において対応するＵＬ制御情報の配置に関する情報を送信する。これにより、第２施形態における無線通信システムは、第１施形態における無線通信システムで得られる効果に加え、ＤＬデータに関する制御情報に対して柔軟なスケジューリングを行うことが可能となるという効果を奏する。

　第２実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｄ〕第３実施形態
　第３実施形態は、第１実施形態または第２実施形態に適用可能な変形例であり、接続無線基地局１ａは他無線基地局１ｂから予め通知されたＵＬ受信品質に基づいてＵＬ送信先である他無線基地局１ｂを選択するものである。

　以下では第３実施形態を第１実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第１実施形と共通する点が多いので、以下では第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第３実施形態を第２実施形態に適用して変形することもできるが、第１実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、詳細は割愛する。

　図１１に基づき、第３実施形態を第１実施形態に適用した変形例の処理シーケンスを説明する。　図１１のＳ３０１～Ｓ３０３は、図３のＳ１０１～Ｓ１０３と同様であるため、説明は割愛する。Ｓ３０４において、接続無線基地局１ａは、無線リソース要求情報（図３のＳ１０４と同様）に加えて、ＳＲＳリソース情報を他無線基地局１ｂ、１ｃに送信する。ここで、ＳＲＳリソース情報とは、無線端末２ａが生成するＵＬ受信品質測定用のＵＬ参照信号であるＳＲＳを受信するために必要なリソース情報を指す。ＳＲＳリソース情報には、例えば、ＳＲＳが割り当てられるＲＢや、ＳＲＳのデータ系列情報等を含む。生成されるＳＲＳは無線端末２毎に異なるため、通常はＳＲＳリソース情報を認識している接続無線基地局１ａのみがＳＲＳを受信できる。ＳＲＳリソース情報を得ることにより、他無線基地局１ｂ、１ｃがＳＲＳを受信することができるようになる。

　図１１のＳ３０５では、他無線基地局１ｂ、１ｃは使用無線リソースを確認する（図３のＳ１０５と同様）。次にＳ３０６において、他無線基地局１ｂ、１ｃは、ＳＲＳリソース情報を用いて、無線端末２ａからＳＲＳを受信し、ＵＬ受信品質を測定する。そして、Ｓ３０７において、他無線基地局１ｂ、１ｃは、他局無線リソース情報（図３のＳ１０６と同様）に加え、Ｓ３０６で測定したＵＬ受信品質情報を接続無線基地局１ａに送信する。

　図１１のＳ３０８では、接続無線基地局１ａは、ＵＬ受信先およびＵＬリソースの決定において、受信したＵＬ受信品質情報を用いることができる。一例として、接続無線基地局１ａは、ＵＬスケジューリング要求情報で要求された量のＵＬ無線リソースを確保できる他無線基地局１ｂ、１ｃ（これは他局無線リソース情報で求める）のうちで、受信したＵＬ受信品質情報の示す受信品質が最良のものをＵＬ受信先として決定することができる。図１１のＳ３０９～Ｓ３１３は、図３のＳ１０８～Ｓ１１２と同様であるため、説明は割愛する。

　以上、図１１に基づいて説明したように、第３実施形態における無線通信システムにおいては、接続無線基地局１ａは他無線基地局１ｂ、１ｃから予め通知されたＵＬ受信品質に基づいてＵＬ送信先である他無線基地局１ｂを選択する。また、そのために、接続無線基地局１ａはＳＲＳリソース情報を他無線基地局１ｂ、１ｃに予め送信しておく。これにより、第３実施形態における無線通信システムは、第１施形態における無線通信システムで得られる効果に加え、ＵＬ受信品質が良好な他無線基地局１ｂ、１ｃをＵＬ送信先として選択できるという効果を奏する。

　第３実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｅ〕第４実施形態　
　第４実施形態は、第１実施形態から第３実施形態のいずれかに適用可能な変形例であり、接続無線基地局１ａが、無線端末２ａのＵＬ送信に必要な無線リソース量を予め他無線基地局１ｂ、１ｃに通知するものである。

　以下では第４実施形態を第１実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第１実施形と共通する点が多いので、以下では第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第４実施形態を第２実施形態から第３実施形態のいずれかに適用して変形することもできるが、第１実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、詳細は割愛する。

　図１２に基づき、第４実施形態を第１実施形態に適用した変形例の処理シーケンスを説明する。

　図１２のＳ４０１～Ｓ４０３は、図３のＳ１０１～Ｓ１０３と同様であるため、説明は割愛する。図１２のＳ４０４において、接続無線基地局１ａは、ＵＬ無線リソースを要求する情報である無線リソース要求情報を他無線基地局１ｂ、１ｃへ伝送網を介して送信する。このとき本実施形態の接続無線基地局１ａは、Ｓ４０２で受信したＵＬスケジューリング要求情報に含まれるＵＬ無線リソースの要求量情報を、無線リソース要求情報に格納して送信する。

　図１２のＳ４０５において、他無線基地局１ｂ、１ｃはそれぞれ、無線リソース要求情報を受信すると、不使用無線リソースを求める。このとき本実施形態の他無線基地局１ｂ、１ｃは、受信した無線リソース要求情報に含まれるＵＬ無線リソース量情報に基づいて、要求された量の不使用無線リソースを求める。Ｓ４０６において、他無線基地局１ｂ、１ｃはそれぞれ、求めた不使用無線リソースを示す不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を接続無線基地局１ａに伝送網を介して送信する。Ｓ４０６で送信される他局無線リソース情報は、Ｓ４０４で受信された無線リソース要求情報に含まれる（ＵＬ無線リソースの）要求量を満たすものとなる。

　Ｓ４０６において、接続無線基地局１ａは、他無線基地局１ｂ、１ｃそれぞれから不使用無線リソース情報を含む他局無線リソース情報を受信する。そしてＳ４０７において、接続無線基地局１ａは、受信した不使用無線リソース情報に基づいて、無線端末２ａからのＵＬデータの送信に使用するＵＬ無線リソースを選択する。ここで、第１実施形態の接続無線基地局１ａは、図３のＳ１０７において、受信した不使用無線リソース情報に基づいて、要求された無線リソース量の不使用無線リソースを任意に選択していた。これに対し、本実施形態の接続無線基地局１ａが受信する不使用無線リソース情報は、要求された無線リソース量の不使用無線リソースを示すものである。そのため、本実施形態の接続無線基地局１ａは、Ｓ４０７において、他無線基地局１ｂ、１ｃそれぞれから受信した不使用無線リソース情報のうちの一つを選べば良い。すなわち、本実施形態の接続無線基地局１ａにおいては、不使用無線リソースに基づくＵＬ無線リソースの選択と、ＵＬ送信の送信先となる他無線基地局１ｂの選択とは等価となる。ここでは、接続無線基地局１ａは、他無線基地局１ｂの不使用無線リソースをＵＬ無線リソースとして選択したとする。

　図１２のＳ４０８で接続無線基地局１ａは無線端末２ａに決定無線リソース情報を送信する（図３のＳ１０８と同様）。Ｓ４０９において、接続無線基地局１ａは、ＵＬ送信の送信先となる他無線基地局１ｂに対し、ＵＬ送信の送信先となる他無線基地局１ｂとして選択されたことを示す応答情報を送信する。ここで、本実施形態の接続無線基地局１ａは、第１実施形態の接続無線基地局１ａと異なり、選択した不使用無線リソースを示す情報を他無線基地局１ｂに通知する必要はない。他無線基地局１ｂは、選択された不使用無線リソースを認識しているためである。図１２のＳ４１０～Ｓ４１２は、図３のＳ１１０～Ｓ１１２と同じであるため、説明は割愛する。

　第４実施形態は、第１実施形態と比較して、ＵＬ無線リソース量情報を含む分だけ無線リソース要求情報のサイズが若干大きいが、他局無線リソース情報（不使用無線リソース情報）は同じか小さくなりうる。また、接続無線基地局１ａは、決定無線リソース情報に代えて、応答情報を送信すれば良い。したがって、第４の実施形態によれば、第１実施形態と比較して無線基地局１間で送受される情報量が抑制される効果が見込まれる。

　第４実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｆ〕第５実施形態
　第５実施形態は、第１実施形態から第３実施形態のいずれかに適用可能な変形例であり、接続無線基地局１ａが、他無線基地局１ｂ、１ｃから他局無線リソース情報を得ることなく、無線端末２ａからのＵＬ送信に使用するＵＬ無線リソースを通知するものである。言い換えると、接続無線基地局１ａが、無線端末２ａからのＵＬ送信に使用するＵＬ無線リソースを、一方的に他無線基地局１ｂ、１ｃに通知するものである。

　以下では第５実施形態を第１実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第１実施形と共通する点が多いので、以下では第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第５実施形態を第２実施形態から第３実施形態のいずれかに適用して変形することもできるが、第１実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、詳細は割愛する。

　図１３に基づき、第５実施形態を第１実施形態に適用した変形例の処理シーケンスを説明する。

　図１３のＳ５０１～Ｓ４０３は、図３のＳ１０１～Ｓ１０３と同様であるため、説明は割愛する。Ｓ５０３においてＵＬ受信先を自局以外と決定した場合、Ｓ５０４において接続無線基地局１ａは、さらに当該ＵＬ受信に使用するＵＬ無線リソースおよびＵＬ受信先を決定する。接続無線基地局１ａは、任意の方法で、ＵＬ受信に使用するＵＬ無線リソースおよぶＵＬ受信先を決定することができる。

　Ｓ５０５において、接続無線基地局１ａは、決定したＵＬ無線リソースを無線端末２ａに送信する（図３のＳ１０８と同様）。そして、Ｓ５０６において、接続無線基地局１ａは、決定したＵＬ無線リソースを要求するための情報である無線リソース要求情報を、決定したＵＬ送信先である他無線基地局１ｂへ伝送網を介して送信する。図１３のＳ５０７～Ｓ５０９は、図３のＳ１１０～Ｓ１１２と同様であるため、説明は割愛する。

　第５実施形態は、第１実施形態と比較して、他局無線リソース情報（不使用無線リソース情報）が不要となる他、接続無線基地局１ａから他無線基地局１ｂへ送信される情報も削減される。したがって、第５の実施形態によれば、第１実施形態と比較して無線基地局１間で送受される情報量が抑制される効果が見込まれる。

　第５実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｇ〕第６実施形態
　第６実施形態は、第１実施形態から第３実施形態のいずれかに適用可能な変形例であり、他無線基地局１ｂ、１ｃが、契機となる事象を検知することにより、他局無線リソース情報を接続無線基地局１ａに送信するものである。言い換えると、接続無線基地局１ａから他局無線基地局１ｂ、１ｃへ無線リソース要求情報を送信することなく、他局無線基地局１ｂ、１ｃが他局無線リソース情報を接続無線基地局１ａに送信するものである。

　以下では第６実施形態を第１実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第１実施形と共通する点が多いので、以下では第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第６実施形態を第２実施形態から第３実施形態のいずれかに適用して変形することもできるが、第１実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、詳細は割愛する。

　図１４に基づき、第６実施形態を第１実施形態に適用した変形例の処理シーケンスを説明する。

　図１４のＳ６０１で、他無線基地局１ｂ、１ｃは、他局無線リソース情報を送信するトリガ（契機）となる所定の事象を検知する。この事象は任意の事象で良く、一例として、他局無線リソース情報の前回送信からの所定時間の経過とすることができる。また、他の一例として、他無線基地局１ｂ、１ｃにおけるＵＬ無線使用リソース量が所定値以下であることとすることができる。そしてＳ６０２～Ｓ６０３において、他局無線基地局１ｂ、１ｃは、使用無線リソースを確認し、他局無線リソース情報を送信する（図３のＳ１０５～Ｓ１０６と同様）。

　また、図１４のＳ６０４～Ｓ６０６において、無線端末２ａにＵＬデータが発生し、無線端末２ａはＵＬスケジューリング要求情報を送信し、接続無線基地局１ａはＵＬ受信先を自局とするか否かを決定する（図３のＳ１０１～Ｓ１０３と同様）。そして、Ｓ６０６においてＵＬ受信先を自局以外と決定した場合、Ｓ６０７において接続無線基地局１ａはＳ６０３で受信した他局無線リソース情報に基づいてＵＬ無線リソースとＵＬ受信先とを決定する。図１４のＳ６０７～Ｓ６１２は、図３のＳ１０７～Ｓ１１２と同様であるため、説明は割愛する。なお、図１４においてＳ６０１～Ｓ６０３はＳ６０５の前のタイミングで行われているが、この限りではなく、Ｓ６０１～Ｓ６０３はＳ６０７の前であればいずれのタイミングでもかまわない。

　第６実施形態は、第１実施形態と比較して、無線リソース要求情報が不要となる。したがって、第６の実施形態によれば、第１実施形態と比較して無線基地局１間で送受される情報量が抑制される効果が見込まれる。

　第６実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｈ〕第７実施形態
　第７実施形態は、無線端末２ａがＵＬ参照信号の一つであるＤＭ－ＲＳを、ＵＬ送信先である他無線基地局１ｂに合わせて生成及び送信するものである。第６実施形態は、第１実施形態または第２実施形態と組合せることができ、これらと共通する点が多い。以下では第７実施形態において第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

　従来のＬＴＥシステムや第１実施形態の無線通信システムでは、無線端末２ａがＵＬ無線フレームを送信する際に、ＵＬ参照信号の一つであるＤＭ－ＲＳを生成し、ＵＬ無線フレームにマッピングして送信している。ＵＬ無線フレームを受信した接続無線基地局１ａは、ＤＭ－ＲＳに基づいてチャネル特性を推定する、チャネル特性を用いてＵＬ制御信号やデータ信号を復調する。

　ここで、ＤＭ－ＲＳは無線基地局１毎に異なる情報（パターン）となっている。具体的には、ＤＭ－ＲＳは基地局識別子に基づいて生成される。通常のＬＴＥシステムでは、無線端末２ａは接続無線基地局１ａの識別子を用いて、接続無線基地局１ａ向けのＤＭ－ＲＳを生成してＵＬ無線フレームで送信する。そして、接続無線基地局１ａは、接続無線基地局１ａの識別子を用いて、受信したＵＬ無線フレーム中のＤＭ－ＲＳを解析し、チャネル推定を行う。これにより、接続無線基地局１ａは適切にＤＭ－ＲＳを受信でき、チャネル特性を高い精度で推定できるため、復号誤りが抑制される。

　しかし、第１実施形態や第２実施形態において、無線端末２ａのＵＬ送信先が他無線基地局１ｂとなった場合に問題が生じる。無線端末２ａが接続無線基地局１ａ向けのＤＭ－ＲＳを送信しても、当該ＤＭ－ＲＳを受信して復調に利用するのは他無線基地局１ｂである。他無線基地局１ｂ向けのＤＭ－ＲＳと接続無線基地局１ａ向けのＤＭ－ＲＳとは一般には異なるため、他無線基地局１ｂはＤＭ－ＲＳに基づくチャネル特性の推定が適切に行えない。この場合、復号誤りが増えることになるため、好ましくない。

　この問題を解決するため、第７実施形態では、接続無線基地局１ａは、配下の無線端末２ａのＵＬ送信先を他無線基地局１ｂとするとき、ＤＬ制御情報（ＤＣＩ）中に、他無線基地局１ｂの識別子を格納して送信する。そしてＤＬ無線フレームを受信した無線端末２ａは、ＵＬ無線フレームを送信する際に、ＤＣＩに格納された他無線基地局１ｂの識別子を用いてＤＭ－ＲＳを生成し、当該ＤＭ－ＲＳをＵＬ無線フレームにマッピングして送信する。

　第７実施形態のＤＣＩフォーマットを図１５に示す。図１５（Ａ）は、第７実施形態を第１実施形態に適用した変形例のＤＣＩフォーマットである。図１５（Ｂ）は、第７実施形態を第２実施形態に適用した変形例のＤＣＩフォーマットである。図１５のＤＣＩフォーマットは、いずれも、他無線基地局１ｂの識別子であるＵＬ送信先識別子を格納する領域を有している。

　第７実施形態によれば、無線端末２ａは他無線基地局１ｂ向けのＤＭ－ＲＳを生成及び送信できるため、他無線基地局１ｂにおける復号誤りが抑制される効果が得られる。

　第７実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｉ〕第８実施形態
　第８実施形態も第７実施形態と同じ問題を解決するものであり、第１実施形態または第２実施形態と組合せることができる。第８実施形態は第７実施形態と共通する点が多いため、以下では第８実施形態において第７実施形態と異なる点を中心に説明する。

　第８実施形態では、第７実施形態のようにＤＣＩに他無線基地局１ｂの識別子を格納する必要はない。その代わりに、第８実施形態においては、他無線基地局１ｂが、（自分の識別子ではなく）接続無線基地局１ａの識別子を用いて、受信したＵＬ無線フレーム中のＤＭ－ＲＳを解析し、チャネル推定を行う。他無線基地局１ｂは、接続無線基地局１ａの識別子を、接続無線基地局１ａとの間で送受するメッセージにおいて知ることができる。

　第８実施形態によれば、他無線基地局１ｂは接続無線基地局１ａ向けのＤＭ－ＲＳを適切に受信でき、チャネル特性を高い精度で推定できるため、復号誤りが抑制される効果が得られる。第７実施形態と第８実施形態とを比較すると、前者では無線基地局１と無線端末２の両方に対応機能が必要だが、後者は無線基地局１のみに対応機能が必要であるため、後者の方が導入は容易であると考えられる。

　第８実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｊ〕第９実施形態
　第９実施形態も第７実施形態および第８実施形態と同じ問題を解決するものであり、第１実施形態または第２実施形態と組合せることができる。第９実施形態は第７実施形態と第８実施形態を組み合わせた実施形態に相当する。

　本実施形態の無線端末２ａは、受信したＤＬ無線フレーム中のＤＣＩに他無線基地局１ｂの識別子が格納されていた場合、当該他無線基地局１ｂの識別子を用いてＤＭ－ＲＳを生成する。このとき、他無線基地局１ｂは、自分の識別子を用いて通常通りに受信したＵＬ無線フレーム中のＤＭ－ＲＳを解析し、チャネル推定を行う。

　これに対し、ＤＣＩに他無線基地局１ｂの識別子が格納されていなかった場合、無線端末２ａは、接続無線基地局１ａの識別子を用いてＤＭ－ＲＳを生成する。このとき、他無線基地局１ｂは、接続無線端末２ａの識別子を用いて、受信したＵＬ無線フレーム中のＤＭ－ＲＳを解析し、チャネル推定を行う。

　なお、他無線基地局１ｂは、ＤＣＩに他無線基地局１ｂの識別子が格納されているか否かを通常は知ることができない。そのため、他無線基地局１ｂは、予め接続無線基地局１ａから、ＤＣＩにおける他無線基地局１ｂ識別子の格納の有無を伝えて貰う必要がある。

　第９実施形態によっても、第７及び第８実施形態と同様に、他無線基地局１ｂにおける復号誤りが抑制される効果が得られる。

　第９実施形態におけるそれぞれの装置の機能構成及びハードウェア構成は、第１実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔ｋ〕その他の実施形態
　以上述べた第１～９の実施形態においては、無線端末２ａを他無線基地局２ｂにＵＬ送信させる場合に、接続無線基地局１ａが、宛先となる当該他無線基地局２ｂ（決定無線基地局）および使用するＵＬ無線リソース（決定無線リソース）の決定を行っている。しかし、これらの決定の主体は接続無線基地局１ａに限られるものではない。

　例えば、コアネットワーク等に接続された上位局（上位装置）が、決定無線基地局および決定無線リソースを決定してもよい。また、接続無線基地局１ａと異なる他無線基地局１ｂが決定無線基地局および決定無線リソースを決定してもよい。さらに、無線端末２ａが決定無線基地局および決定無線リソースを決定してもよい。

　さらに、上位局（上位装置）、他無線基地局１ｂ、無線端末２ａ等は、上述した第１～９の実施形態において接続無線基地局１ａが行っているのと同様の工程により、他無線基地局２ｂ、２ｃから他局無線リソース情報を受信してもよい。そして、上位局（上位装置）、他無線基地局２ｂ、無線端末２ａ等は、受信した他局無線リソース情報に基づいて、決定無線基地局および決定無線リソースを決定してもよい。

１：無線基地局
２：無線端末

Claims

　無線基地局と、
　前記無線基地局と無線通信を行う無線端末と
を備え、
　前記無線基地局は、
　　他無線基地局と無線通信を行う他無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を受信する受信部と、
　　前記第１の情報に基づいて、前記無線端末に、前記他無線基地局への送信のために前記第１の上りリソースから選択された第２の上りリソースを示す第２の情報を送信する下り無線送信部
　を備える
無線通信システム。
　前記無線基地局は、前記第２の情報を前記他無線基地局に送信する送信部をさらに備える
請求項１記載の無線通信システム。
　前記無線端末は、前記第２の情報で示される前記第２の上りリソースを用いて、前記他無線基地局に無線信号を送信する上り無線送信部を備える
請求項１または２記載の無線通信システム。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースと関連付けて示す
請求項１～３のいずれかに記載の無線通信システム。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースとのオフセットで示す
請求項１～４のいずれかに記載の無線通信システム。
　他無線基地局と通信を行う他無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を受信する受信部と、
　前記第１の情報に基づいて、無線端末に、前記他無線基地局への送信のために前記第１の上りリソースから選択された第２の上りリソースを示す第２の情報を送信する下り無線送信部
を備える無線基地局。
　前記無線基地局は、前記第２の情報を前記他無線基地局に送信する送信部をさらに備える
請求項６記載の無線基地局。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースと関連付けて指定する
請求項６または７記載の無線基地局。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースとのオフセットで指定する
請求項６～８のいずれかに記載の無線基地局。
　無線端末が接続する無線基地局であって、
　前記無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を送信する送信部と、
　前記第１の情報に基づいて前記無線基地局への送信のために前記第１の上りリソースから他無線基地局によって選択された第２の上りリソースに基づいて、他無線端末から無線信号を受信する無線受信部
を備える無線基地局。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースと関連付けて示す
請求項１０記載の無線基地局。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースとのオフセットで示す
請求項１０または１１記載の無線基地局。
　無線基地局と通信を行う無線端末であって、
　他無線基地局と通信を行う他無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を受信した前記無線基地局から、第１の情報に基づいて前記第１の上りリソースから選択された第２の上りリソースを示す第２の情報を受信する無線受信部と
　前記第２の上りリソースに基づいて、前記他無線基地局へ無線信号を送信する無線送信部
を備える無線端末。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースと関連付けて示す
請求項１３記載の無線端末。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースとのオフセットで示す
請求項１３または１４記載の無線端末。
　無線基地局と、前記無線基地局と無線通信を行う無線端末とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
　前記無線基地局は、他無線基地局と無線通信を行う他無線端末が使用しない第１の上りリソースに関する第１の情報を受信し、
　前記無線基地局は、前記第１の情報に基づいて、前記無線端末に、前記他無線基地局への送信のために前記第１の上りリソースから選択された第２の上りリソースを示す第２の情報を送信する
　無線通信方法。
　前記無線基地局は、前記第２の情報を前記他無線基地局に送信する
請求項１６記載の無線通信方法。
　前記無線端末は、前記第２の情報で示される前記第２の上りリソースを用いて、前記他無線基地局に無線信号を送信する
請求項１６または１７記載の無線通信方法。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースと関連付けて示す
請求項１６～１８のいずれかに記載の無線通信方法。
　前記第２の情報は、前記第２の上りリソースを、前記無線基地局から前記無線端末への送信のための下りリソースとのオフセットで示す
請求項１６～１９のいずれかに記載の無線通信方法。