WO2014017440A1

WO2014017440A1 - 無線通信方法、無線通信システム及び無線基地局

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Publication number: WO2014017440A1
Application number: PCT/JP2013/069803
Authority: WO
Inventors: 和晃武田; 聡永田; 祥久岸山
Original assignee: 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2014-01-30
Also published as: MX2015000901A; CN104488342A; PT2876962T; JP5829987B2; EP2876962A1; US9491749B2; EP2876962B1; US20150181573A1; MX341721B; EP2876962A4; CN104488342B; JP2014023108A

Abstract

　拡張された下り制御チャネルにおいて下り制御情報に無線リソースを適切に割り当てること。無線基地局が下り共有データチャネルと周波数分割多重される拡張下り制御チャネルを介して各ユーザ端末に対する下り制御情報を送信する無線通信システムにおける無線通信方法であって、無線基地局は、複数のｅＲＥＧで構成されるｅＣＣＥ単位で下り制御情報を生成する工程と、拡張下り制御チャネル用の複数のリソース領域に、下り制御情報をｅＲＥＧ単位でマッピングする工程とを有し、ｅＲＥＧは複数のＲＥで構成されており、無線基地局は、各リソース領域において、異なる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）をそれぞれ構成するリソース要素（ＲＥ）数が均一となり、且つ１ｅＲＥＧを構成する複数のＲＥを複数のＯＦＤＭシンボルに分散するようにマッピングを行う。

Description

無線通信方法、無線通信システム及び無線基地局

　本発明は、次世代無線通信システムにおける無線通信方法、無線通信システム及び無線基地局に関する。

　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（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））も検討されている。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技術においては、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の後継システムとなるＬＴＥ－Ａ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）伝送が検討されている。このＭＵ－ＭＩＭＯ伝送は、Ｈｅｔｎｅｔ（Heterogeneous　network）やＣｏＭＰ（Coordinated　Multi-Point）伝送にも適用される。

　将来のシステムでは、無線基地局に接続されるユーザ数が増加することにより、下り制御情報を伝送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、下り制御チャネル用の無線リソース領域を拡張して、より多くの下り制御情報を伝送する方法が考えられる。かかる場合、拡張された下り制御チャネルにおいて、下り制御情報に対してどのように無線リソースを割り当てるか、つまり、拡張制御チャネル用のリソース領域に対してどのように下り制御情報をマッピングするかが問題となる。

　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、拡張された下り制御チャネルにおいて下り制御情報に無線リソースを適切に割り当て可能な無線通信方法、無線通信システム及び無線基地局を提供することを目的とする。

　本発明の無線通信方法は、無線基地局が下り共有データチャネルと周波数分割多重される拡張下り制御チャネルを介して各ユーザ端末に対する下り制御情報を送信す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、複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）で構成される拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）単位で前記下り制御情報を生成する工程と、前記拡張下り制御チャネル用の複数のリソース領域に、前記下り制御情報を拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）単位でマッピングする工程と、を有し、前記拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）は複数のリソース要素（ＲＥ）で構成されており、前記無線基地局は、前記各リソース領域において、異なる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）をそれぞれ構成するリソース要素（ＲＥ）数が均一となり、且つ拡張リソース要素グループ（１ｅＲＥＧ）を構成する複数のリソース要素（ＲＥ）が複数のＯＦＤＭシンボルに分散するようにマッピングを行うことを特徴とする。

　本発明によれば、拡張された下り制御チャネルにおいて下り制御情報に無線リソースを適切に割り当てることができる。

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のサブフレーム構成の説明図である。拡張ＰＤＣＣＨのマッピング方法の説明図である。拡張ＰＤＣＣＨの分散マッピングの一例を示す図である。ＰＲＢに対するｅＣＣＥ・ｅＲＥＧの割当て方法の一例を示す図である。ｅＲＥＧのインデックスの割当て方法の一例を示す図である。ｅＲＥＧのインデックスの割当ての一例を示す図である。複数ＰＲＢのｅＲＥＧに対するｅＣＣＥの割当て方法の一例を示す図である。複数ＰＲＢのｅＲＥＧに対するｅＣＣＥの割当ての一例を示す図である。本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。本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。本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。本実施の形態に係る無線基地局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構成図である。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構成図である。

　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（例えば、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（例えば、ＲＲＨ：Remote　Radio　Head等）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伝送が適用される無線フレーム（例えば、１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（最大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より後の無線リソースに、下り共有データチャネル（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。ＤＣＩには、ＰＤＳＣＨ領域におけるユーザ端末ＵＥに対するデータの割り当て情報等が含まれる。例えば、図２において、ユーザ端末ＵＥ＃２は、ＰＤＣＣＨ領域に割り当てられたユーザ端末ＵＥ＃２に対するＤＣＩに基づいて、ＰＤＳＣＨ領域に割り当てられたユーザ端末ＵＥ＃２に対するデータを受信する。

　また、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に対するデータ送信が可能となる。このため、図２のＰＤＳＣＨ領域において、ユーザ端末ＵＥ＃１に対するデータとユーザ端末ＵＥ＃５に対するデータを同一の周波数領域に多重することが考えられる。同様に、ユーザ端末ＵＥ＃４に対するデータとユーザ端末ＵＥ＃６に対するデータを同一の周波数領域に多重することも考えられる。

　しかしながら、図２に示すように、ＰＤＳＣＨ領域においてユーザ端末ＵＥ＃１～＃６に対するデータを割り当てようとしても、ＰＤＣＣＨ領域において全てのユーザ端末ＵＥ＃１～＃６に対するＤＣＩの割り当て領域を確保できない場合がある。例えば、図２のＰＤＣＣＨ領域では、ユーザ端末ＵＥ＃５及び＃６に対するＤＣＩを割り当てることができない。この場合、ＤＣＩを割り当てるＰＤＣＣＨ領域の不足によりＰＤＳＣＨ領域に多重されるユーザ端末ＵＥの数が制限されるため、ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送による無線リソースの利用効率の向上効果を十分に得られないおそれがある。

　このようなＰＤＣＣＨ領域の不足を解決する方法として、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（４ＯＦＤＭシンボル以降の既存のＰＤＳＣＨ領域にＰＤＣＣＨ領域を拡張する）ことが考えられる。ＰＤＣＣＨ領域の拡張方法としては、図３Ａに示すように、既存のＰＤＳＣＨ領域においてＰＤＳＣＨとＰＤＣＣＨとを時分割多重する方法（ＴＤＭアプローチ）、図３Ｂに示すように、既存のＰＤＳＣＨ領域においてＰＤＳＣＨとＰＤＣＣＨとを周波数分割多重する方法（ＦＤＭアプローチ）が考えられる。

　図３Ａに示すＴＤＭアプローチでは、サブフレームの４ＯＦＤＭシンボル以降の一部ＯＦＤＭシンボルにおいてシステム帯域全体に渡りＰＤＣＣＨが配置される。一方、図３Ｂに示すＦＤＭアプローチでは、サブフレームの４ＯＦＤＭシンボル以降の全ＯＦＤＭシンボルにおいてシステム帯域の一部にＰＤＣＣＨが配置される。このＦＤＭアプローチによりＰＤＳＣＨと周波数分割多重されるＰＤＣＣＨは、ユーザ固有の参照信号である復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ：DeModulation-Reference　Signal）を用いて復調することができる。このため、かかるＰＤＣＣＨで伝送されるＤＣＩは、ＰＤＳＣＨで伝送される下りデータと同様に、ビームフォーミングゲインを得ることができ、ＰＤＣＣＨのキャパシティの増大に有効である。今後は、このＦＤＭアプローチが重要となると考えられる。

　以下、ＦＤＭアプローチにおいてＰＤＳＣＨと周波数分割多重されるＰＤＣＣＨを拡張ＰＤＣＣＨ（ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＰＤＣＣＨ）と称する。この拡張ＰＤＣＣＨは、拡張下り制御チャネル（enhanced　physical　downlink　control　channel）、ｅＰＤＣＣＨ、Ｅ－ＰＤＣＣＨ、ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ、ＵＥ－ＰＤＣＣＨ等と呼ばれてもよい。

　以上のようなＦＤＭアプローチの拡張ＰＤＣＣＨにおいて、ＤＣＩのマッピング方法として、本発明者らは局所マッピング（Localized　mapping）と分散マッピング（Distributed　Mapping）の適用を検討している。図４は、拡張ＰＤＣＣＨにおけるＤＣＩのマッピング方法の一例を示す図である。図４Ａは、局所マッピングの一例を示し、図４Ｂは、分散マッピングの一例を示している。

　図４Ａ及び４Ｂに示すように、拡張ＰＤＣＣＨ用リソースは、システム帯域に分散された所定数のリソースブロックペア（ＰＲＢ（Physical　Resource　Block）ペア、以下、「ＰＲＢペア」という）から構成される。ＰＲＢペアは、時間方向（前半スロット及び後半スロット）に連続する２つのＰＲＢから構成され、周波数方向に付与されるＰＲＢインデックスにより識別される。拡張ＰＤＣＣＨ用リソースを構成する複数のＰＲＢペアは、上位レイヤ、又は仕様によって定められる。当該複数のＰＲＢペアの各々を識別するＰＲＢインデックスは、上位レイヤシグナリング等によりユーザ端末ＵＥに通知される。

　図４Ａに示すように、局所マッピングでは、１ＤＣＩが、拡張ＰＤＣＣＨ用リソースを構成する特定のＰＲＢペアに局所的にマッピングされる。具体的には、１ＤＣＩが、ユーザ端末ＵＥからフィードバックされたＣＱＩに基づいて、１ＰＲＢペア（例えば、チャネル品質が最も良いＰＲＢペア）内にマッピングされる。局所マッピングでは、ＣＱＩを用いることにより、周波数スケジューリングゲインを得ることができる。なお、図４Ａにおいて、拡張ＰＤＣＣＨ用リソースを構成する複数のＰＲＢペアのうち、ＤＣＩがマッピングされないＰＲＢペアには、ＰＤＳＣＨがマッピングされてもよい。

　図４Ｂに示すように、分散マッピングでは、１ＤＣＩが、拡張ＰＤＣＣＨ用リソースを構成する複数のＰＲＢペアに分散してマッピングされる。具体的には、１ＤＣＩが複数の分割ユニットに分割され、各分割ユニットが上記複数のＰＲＢペア（全てのＰＲＢペアでもよい）に分散してマッピングされる。分散マッピングでは、１ＤＣＩをシステム帯域に分散させることにより、周波数ダイバーシチゲインを得ることができる。

　このように、分散マッピングでは、局所マッピングとは異なり、各ＤＣＩが複数の分割ユニットに分割され、各分割ユニットが拡張ＰＤＣＣＨ用リソースを構成する複数のＰＲＢペアに分散してマッピングされる。

　ところで、サブフレームの先頭から所定ＯＦＤＭシンボルまでに配置される既存のＰＤＣＣＨに割当てられる下り制御情報（ＤＣＩ）は、制御チャネル要素（ＣＣＥ：Channel　Control　Element）単位で生成される。ＣＣＥは、９つのリソース要素グループ（ＲＥＧ：Resource　Element　Group）から構成され、各ＲＥＧは、４つのリソース要素（ＲＥ:Resource　Element）のセットから構成される。

　本発明者らは、既存ＣＣＥをリユースできるように（例えば、ブラインドデコーディング等）、拡張ＰＤＣＣＨに割当てる下り制御情報（ＤＣＩ）についても所定の制御チャネル要素単位で生成することを検討している。以下の説明では、拡張ＰＤＣＣＨに割当てる下り制御情報を構成する制御チャネル要素を拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ：enhanced　Channel　Control　Element）と呼ぶ。

　この場合、拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）を、複数のリソース要素グループから構成し、拡張ＰＤＣＣＨ用の複数ＰＲＢペアにリソース要素グループ単位で分散マッピングすることができる。なお、以下の説明では、拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）を構成するリソース要素グループを拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ：enhanced　Resource　Element　Group）と呼ぶ。

　図５は、拡張ＰＤＣＣＨを設ける場合の分散マッピングの一例を示す図である。ここでは、１１個の物理リソースブロック（ＰＲＢペア）でシステム帯域が構成される場合を示している。１１個のＰＲＢペアには、周波数方向に沿ってＰＲＢインデックス（ＰＲＢ＃０～＃１０）が付されている。また、ここでは、拡張ＰＤＣＣＨが４個のＰＲＢペア＃１、＃４、＃８、＃１０に設定される（図５Ａ参照）。なお、図５Ａでは、拡張ＰＤＣＣＨは、ＰＲＢ単位でマッピングされているが、これに限られるものではない。例えば、連続する複数のＰＲＢ（例えば、２個又は４個のＰＲＢペア）からなるリソースブロックグループ（ＲＢＧ）単位で行われてもよい。

　図５Ａにおいて、各ＰＲＢペアが４個のｅＣＣＥで構成される場合、ｅＣＣＥの総数は１６個となる。この場合、各ｅＣＣＥには異なるｅＣＣＥインデックス番号＃０～＃１５が付与される（図５Ｂ参照）。そして、各ｅＣＣＥはＰＲＢペアにマッピングされた後（図５Ｃ参照）、ユーザ端末に送信される。

　ｅＣＣＥのマッピングにおいて、上記図４Ｂに示すように分散マッピングを適用する場合には、各ｅＣＣＥが複数のＰＲＢペア（例えば、ＰＲＢペア＃１、＃４、＃８、＃１０）に分散するように、分割ユニット（ｅＲＥＧ）単位でマッピングを行うことができる（図５Ｃ参照）。図５Ｃでは、インデックス番号０のｅＣＣＥ（ｅＣＣＥ＃０）がＰＲＢ＃１のインデックス番号０のｅＲＥＧ（ｅＲＥＧ＃０）、ＰＲＢ＃８のｅＲＥＧ＃４にマッピングされる場合を示している。つまり、ｅＣＣＥ＃０を構成する２個のｅＲＥＧが、ＰＲＢ＃１のｅＲＥＧ＃０、ＰＲＢ＃８のｅＲＥＧ＃４としてマッピングされる。

　しかし、この場合、各ＰＲＢペアにおいてどのように複数のｅＲＥＧに分割するか（インデックス番号が異なる各ｅＲＥＧをどのＲＥに設定するか）、ｅＣＣＥをどのように複数ＰＲＢペア内のｅＲＥＧにマッピングするか、について決まっていない。

　ところで、ＰＲＢペアに対するｅＣＣＥのマッピング単位となるｅＲＥＧを、所定数のリソース要素（ＲＥ）で構成することが検討されている。通常サイクリックプレフィクス（normal　CP）・通常サブフレーム（normal　subframe）における１ＰＲＢペアでは、拡張ＰＤＣＣＨとして利用可能なＲＥ数を所定値（例えば、１４４個）に定義し、当該所定値のＲＥ数に基づいてｅＲＥＧの分割数（１ＰＲＢペアに含まれるｅＲＥＧ数）を決定することができる。拡張ＰＤＣＣＨとして利用可能なＲＥ数を１４４個と定義する場合、当該１４４個は１ＰＲＢペアにおけるＲＥの総数（１６８個）からＤＭ－ＲＳが配置されるＲＥ数（２４個）を除いた数に相当する。

　例えば、図６に示すように、１ＰＲＢペアを８個のｅＲＥＧ（ｅＲＥＧ＃０～＃７）に分割する場合、１ＰＲＢペアにおいて、所定の周波数・時間軸方向に分割してｅＲＥＧを設ける方法が考えられる。図６では、１ＰＲＢペアを８個のｅＲＥＧ（ｅＲＥＧ＃０～＃７）に分割する場合に、周波数軸方向に４分割、時間軸方向に２分割（前半スロット、後半スロット）してｅＲＥＧを設ける場合を示している。この場合、１ＰＲＢが４個のｅＣＣＥ（例えば、１ｅＣＣＥが３６個のＲＥ）で構成されると仮定すると、１ｅＣＣＥは２個のｅＲＥＧで構成することができる。つまり、図６では、２個のｅＲＥＧで構成される１ｅＣＣＥを、ｅＲＥＧ単位でＰＲＢペアにマッピングする場合を示している。

　このように、１ＰＲＢペア内において、周波数軸方向と時間軸方向で区切られた領域に各ｅＲＥＧを設ける場合、１ｅＲＥＧを構成するＲＥが所定領域に集約して配置される。つまり、図６に示すように、各インデックス番号が付されたｅＲＥＧはそれぞれ周波数・時間軸方向に分割された領域に集約して設けられる。

　この場合、異なるインデックス番号が付与されたｅＲＥＧ間で拡張ＰＤＣＣＨに使用できるＲＥ数が異なる（不均一となる）おそれがある。これは、上述したように、１ＰＲＢペア内において、ＤＭ－ＲＳが配置される領域のＲＥは、拡張ＰＤＣＣＨに利用できないためである。例えば、図６において、１ＰＲＢペアにおいて、ＤＭ－ＲＳが配置されるＲＥ以外を拡張ＰＤＣＣＨに利用する場合、ｅＲＥＧ＃３は１７個のＲＥ、ｅＲＥＧ＃５は１９個のＲＥで構成される。そのため、複数のｅＲＥＧの組合せ次第では、複数のｅＣＣＥ間においてもサイズが異なる（不均一となる）おそれもある。

　また、１ＰＲＢペア内において各ｅＲＥＧが所定領域に集約して設けられる場合、１ｅＲＥＧを構成するＲＥが同じＯＦＤＭシンボルに多数配置されることとなる。１ＯＦＤＭシンボル内において総電力に制限がある場合、各ｅＲＥＧを所定領域に集約すると各ｅＲＥＧ間で平均化されず電力の利用効率化が十分に図れないおそれがある。

　そこで、本発明者らは、拡張ＰＤＣＣＨが配置されるリソース領域（ＰＲＢ、ＲＢＧ等）において、各ｅＲＥＧを構成する複数のＲＥの配置パターン、及び／又は、各ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧのマッピング方法を制御することにより、拡張ＰＤＣＣＨ用のリソース領域に下り制御情報を適切に割当てることができることを見出した。

　具体的には、拡張ＰＤＣＣＨが配置されるリソース領域において、１ｅＲＥＧを構成する複数のＲＥを複数のＯＦＤＭシンボルに分散することにより、電力の利用効率化を図ることができることを見出した。また、少なくとも既存のＬＴＥシステム（Ｒｅｌ．８～Ｒｅｌ１０）において、制御チャネル（サブフレームの先頭から１～３ＯＦＤＭシンボルに配置される既存ＰＤＣＣＨ）が配置される領域、参照信号（例えば、ＣＲＳ（Cell　specific　Reference　Signal））が配置される領域、データチャネル（既存ＰＤＳＣＨ）が配置される領域のＲＥに対して、各インデックス番号のｅＲＥＧを構成するＲＥをそれぞれ均一に割当てることにより、ｅＲＥＧ間のサイズを均一化できることを見出した。

　また、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを、拡張ＰＤＣＣＨが配置される複数のリソース領域にそれぞれ分散すると共に、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧのインデックス番号がそれぞれ異なるように下り制御情報（ＤＣＩ）をマッピングすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ると共に、ｅＣＣＥ間のサイズの均一化を図ることができることを見出した。以下に、本実施の形態について詳細に説明する。

（ｅＲＥＧインデックス割当て法）
　図７を参照して、ｅＰＤＣＣＨが配置されるリソース領域において、各ＲＥに対するｅＲＥＧインデックスの割当て法（各ｅＲＥＧを構成する複数のＲＥの配置パターン制御）について説明する。なお、図７では、リソース領域として、通常サイクリックプレフィクス・通常サブフレームにおける１ＰＲＢペアを例に挙げて説明するがこれに限られない。

　図７Ａは、ｅＰＤＣＣＨが配置されるリソース領域（１ＰＲＢ）を示している。図７に示すリソース領域は、ｅＰＤＣＣＨに利用可能な第１の領域～第３の領域と、ＤＭ－ＲＳが配置されｅＰＤＣＣＨに使用しない第４の領域とから構成される。第１の領域、第２の領域、第３の領域は、それぞれ既存のＬＴＥシステム（又は、ｅＰＤＣＣＨが配置されない他のリソース領域）で、ＰＤＳＣＨ、サブフレームの先頭から１～３ＯＦＤＭシンボルに配置される既存ＰＤＣＣＨ、参照信号（ＣＲＳ）が配置される領域に相当する。

　ｅＰＤＣＣＨが配置されるリソース領域において、参照信号（ＣＲＳ）が配置される場合には、第１の領域と第２の領域をｅＰＤＣＣＨに利用し、参照信号及び既存ＰＤＣＣＨが配置される場合には、第１の領域をｅＰＤＣＣＨに利用する。つまり、リソース領域において、第１の領域がｅＣＣＥのマッピングに最も利用可能性が高い領域となる。

　本実施の形態では、このようなリソース領域において、異なるｅＲＥＧをそれぞれ構成するＲＥ数が均一となり、且つ１ｅＲＥＧを構成する複数のＲＥが複数のＯＦＤＭシンボルに分散するようにマッピングを行う。なお、異なるｅＲＥＧをそれぞれ構成するＲＥ数が均一とするとは、必ずしも異なるｅＲＥＧ間でＲＥ数を同一とする場合に限られず、ｅＲＥＧ間のＲＥ数の差を出来るだけ小さくする（好ましくは、異なるｅＲＥＧをそれぞれ構成するＲＥ数の差を１以内とする）ことを指す。

　例えば、第１の領域～第３の領域のＲＥに対して、各ｅＲＥＧインデックス番号の割当てが均等となるように制御することにより、ｅＲＥＧ間のサイズの均一化を図ることができる。また、各ｅＲＥＧインデックス番号を異なるＯＦＤＭシンボルのＲＥに割当てることにより、各ｅＲＥＧを構成するＲＥを複数のＯＦＤＭシンボルに分散することができる。以下に、各ＲＥに対応するｅＲＥＧインデックス番号の割当て方法の一例について以下に説明する。

＜ステップ１＞
　まず、ｅＰＤＣＣＨに利用可能な領域（第１の領域～第３の領域）のＲＥに対して、ｅＰＤＣＣＨに利用できる可能性が高い領域のＲＥから順に番号付け（ナンバリング）を行う（図７Ｂ参照）。例えば、第１の領域のＲＥに対して番号付けを行った後、その他の信号に利用される可能性がある領域（第２の領域、第３の領域）に番号づけを行う。図７Ｂでは、第２の領域に番号付けを行った後に、第３の領域に番号付けを行う場合を示しているが、逆の順番に番号付けを行ってもよい。また、ＤＭ－ＲＳが配置される第４の領域のＲＥに対しては番号付けを行わない。

　例えば、第１の領域において周波数及び時間が最も小さい領域のＲＥを開始点として、周波数軸方向（図７Ｂの縦方向）に沿って順に番号付けを行う。また、各ｅＲＥＧを構成するＲＥが出来るだけ分散されるように、図７Ｂに示すようにＯＦＤＭシンボル毎にサイクリックシフト（cyclic　shift）を適用してもよい。

　図７Ｂでは、まず、第１の領域のＲＥに対して０～９５まで番号付けを行う。続いて、第２の領域のＲＥに対して３ＯＦＤＭシンボル側から１ＯＦＤＭシンボルに沿って、９６～１２７まで番号付けを行った後、第３の領域のＲＥに対して１２８～１４３まで番号付けを行う。

＜ステップ２＞
　次に、ステップ１で各ＲＥに割当てたインデックスに対して、ＰＲＢペアに設けるｅＲＥＧの数Ｎを用いてｍｏｄｕｌｏ演算を適用する。この場合、ＰＲＢペアをＮ個のｅＲＥＧに分割する場合に相当する。

　ＰＲＢペアに設けるｅＲＥＧの数Ｎとしては、例えば、８、１２、１６、２４又は３６から選択することができる。これらの数のいずれかを選択することにより、各ｅＲＥＧに対してｅＰＤＣＣＨに利用可能なＲＥ数（１４４個）を均等に割当てることができるためである。特に、Ｎを８、１６又は３６とすることが好ましい。

　Ｎ＝８のｍｏｄｕｌｏ演算を適用した場合を図８Ａ、Ｎ＝１６のｍｏｄｕｌｏ演算を適用した場合を図８Ｂに示す。図８Ａの場合、ｅＰＤＣＣＨとして利用可能なＲＥに対して０～７のインデックス（ｅＲＥＧインデックス番号）が付される。この場合、インデックス番号０～７の８個のｅＲＥＧは、それぞれ最大１８個のＲＥで構成される。また、図８Ｂの場合、ｅＰＤＣＣＨとして使用可能なＲＥに対して０～１５のインデックス（ｅＲＥＧインデックス番号）が付される。この場合、インデックス番号０～１５の１６個のｅＲＥＧは、それぞれ最大９個のＲＥで構成される。

　このように、ｅＰＤＣＣＨに利用可能なＲＥに順番にナンバリングした後に、ｍｏｄｕｌｏ演算により各ＲＥが対応するｅＲＥＧのインデックス番号を決定することにより、１ｅＲＥＧを構成する複数のＲＥを複数のＯＦＤＭシンボルに分散することが可能となる。これにより、インデックス番号が異なるｅＲＥＧのＲＥを同じＯＦＤＭシンボルに多く配置して、各ＯＦＤＭシンボル間で電力を均等にすることができるため、上記図６に示したｅＲＥＧの割当てと比較して、電力の利用効率を向上することができる。

　また、ｅＰＤＣＣＨに利用可能な領域（第１の領域～第３の領域）のうち、ｅＰＤＣＣＨに利用できる可能性が高い領域のＲＥから順に番号付けを行うことにより、各領域に対して、インデックス番号が異なるｅＲＥＧのＲＥを均等に配置することができる。これにより、ｅＰＤＣＣＨ用に割当てられるリソース領域において、参照信号（ＣＲＳ）及び／又は既存ＰＤＣＣＨが配置する場合であっても、各ｅＲＥＧのサイズを略均一化することが可能となる。

（ｅＲＥＧを割当て単位としたｅＣＣＥのマッピング法）
　次に、複数のリソース領域に対するｅＣＣＥのマッピング方法について説明する。本実施の形態では、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを、拡張ＰＤＣＣＨが配置される複数のリソース領域（ここでは、ＰＲＢペア）にそれぞれ分散すると共に、各リソース領域に分散される各ｅＲＥＧのインデックス番号がそれぞれ異なるように下り制御情報（ＤＣＩ）のマッピングを行う。以下に、図９を参照して、ｅＰＤＣＣＨとして使用可能な複数のリソース領域（ここでは、ＰＲＢペア）に対して、ｅＣＣＥをｅＲＥＧ単位でマッピングする方法の一例を説明する。なお、以下の説明では、ｅＣＣＥを構成するＲＥが３６個（３６ＲＥ／１ｅＣＣＥ）と定義する場合について説明するが、本実施の形態において、ｅＣＣＥのサイズはこれに限られない。

　上述したように、１ＰＲＢペアにおいてｅＰＤＣＣＨとして利用可能なＲＥの総数が１４４個である場合に１ｅＣＣＥ＝３６ＲＥと仮定すると、１ＰＲＢペアに最大４ｅＣＣＥを割当てることができる。この場合、システム帯域においてｅＰＤＣＣＨを用いて送信する下り制御情報（ＤＣＩ）に利用可能なｅＣＣＥの総数は、ｅＰＤＣＣＨとして配置されるリソース領域×４となる。例えば、上記図５Ａに示すように、拡張ＰＤＣＣＨが４個のＰＲＢペア＃１、＃４、＃８、＃１０に設定される場合には、利用できるｅＣＣＥ数は１６となる。

　また、この場合、１ｅＣＣＥを構成するｅＲＥＧ数は、“３６／（１４４／Ｎ）”で求めることができる。つまり、１ｅＣＣＥを構成するＲＥの数３６をｅＲＥＧのサイズ（１ｅＲＥＧを構成するＲＥの数）で割った値となる。なお、上述したように、Ｎは１リソース領域（例えば、１ＰＲＢペア）に設けるｅＲＥＧの数に相当する。

　例えば、１ＰＲＢペアに８個のｅＲＥＧが含まれる場合（Ｎ＝８）、１ｅＣＣＥを構成するｅＲＥＧ数は２となる。また、１ＰＲＢペアに１６個のｅＲＥＧが含まれる場合（Ｎ＝１６）、１ｅＣＣＥを構成するｅＲＥＧ数は４となる。

　図９Ａは、拡張ＰＤＣＣＨが配置されるリソース領域を４個（ここでは、ＰＲＢペア＃１～＃４）、１ＰＲＢペアに割当てられるｅＲＥＧ数Ｎを１６とした場合の、各ＰＲＢペアと複数のｅＲＥＧ（ｅＲＥＧインデックス）との関係を示している。つまり、各ＰＲＢペア＃１～＃４に対して、ｅＲＥＧ＃０～＃１５がマッピングされる。なお、上記図８Ｂで示したように、各ＰＲＢペアにおいて、各ｅＲＥＧ＃０～＃１５を構成するＲＥは分散して配置することができる。

　また、１ＰＲＢペアに割当てられるｅＣＣＥ数が４個である場合、１ｅＣＣＥを構成するｅＲＥＧ数は４個となる。この場合、各ＰＲＢ＃１～＃４に対して、図９Ｂに示すように複数のｅＣＣＥ（ここでは、１６個のｅＣＣＥ＃０～＃１５）をマッピングすることができる。

　図９Ｂでは、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを異なるＰＲＢペアに分散すると共に、異なるＰＲＢペアに分散される複数のｅＲＥＧ同士のインデックス番号が異なるようにマッピングを行う。つまり、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧは、それぞれ異なるｅＲＥＧインデックス番号が付されて異なるＰＲＢペアにマッピングされる。

　このように、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを異なるＰＲＢペアにマッピングすることにより周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、１ｅＣＣＥを異なるインデックス番号のｅＲＥＧで構成することによりｅＣＣＥ間のサイズが不均一となることを低減することができる。

　具体的には、複数のＰＲＢペアのｅＲＥＧインデックスに対して順番にｅＣＣＥインデックスをマッピングする。また、この際、インデックス番号が連続するｅＣＣＥが異なるＰＲＢペアに割当てられるようにマッピングを行う。例えば、図９Ｂに示すように、ＰＲＢペア＃１～＃４に割当てられるｅＲＥＧ＃０に対してｅＣＣＥ＃０～＃３を割当てる。同様に、ＰＲＢペア＃１～＃４に割当てられるｅＲＥＧ＃１に対してｅＣＣＥ＃４～＃７を割当てる。同様の手順を複数のｅＣＣＥが一巡するまで行う。これにより、ＰＲＢペア＃１～＃４に割当てられるｅＲＥＧ＃０～＃３に対してｅＣＣＥ＃０～＃１５が割当てられる。

　続いて、複数のｅＣＣＥの割当てが一巡した後、サイクリックシフトを加えて同様に割当てを行う。例えば、図９Ｂに示すように、ＰＲＢペア＃１～＃４に割当てられるｅＲＥＧ＃４に対してｅＣＣＥ＃０～＃３を割当てる。但し、各ｅＲＥＧインデックスにおいて、各ｅＣＣＥはＰＲＢペア＃２から＃３、＃４、＃１の順に割当てを行う（サイクリックシフト）。

　これにより、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを異なるＰＲＢペアにマッピングすることができる。なお、サイクリックシフト量は、“ＰＲＢペア数（Ｎ_ＰＲＢ）／ｅＣＣＥ当たりのｅＲＥＧ数（Ｎ_ｅＲＥＧ）”で定めることができる。この場合、サイクリックシフト量は、１（＝４／４）となる。

　以上のマッピング法を繰り返し行うことにより、図９Ｂに示すように、各ＰＲＢペアに複数のｅＣＣＥをｅＲＥＧ単位でマッピングすることができる。例えば、ｅＣＣＥインデックス番号が０のｅＣＣＥ＃０を構成する４個のｅＲＥＧは、それぞれＰＲＢ＃１～＃４に分散して割当てられる。また、ｅＣＣＥ＃０を構成する４個のｅＲＥＧは、ｅＲＥＧ＃０（ＰＲＢペア＃１）、ｅＲＥＧ＃４（ＰＲＢペア＃２）、ｅＲＥＧ＃８（ＰＲＢペア＃３）、ｅＲＥＧ＃１２（ＰＲＢペア＃４）となる。

　このように、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを、それぞれ異なるｅＲＥＧインデックス番号が付されて異なるＰＲＢペアにマッピングすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ると共に、ｅＣＣＥ間のサイズの均一化を図ることができる。

　また、各ＰＲＢペアにマッピングされるｅＲＥＧを、上記図８に示すように、１ＰＲＢ内の複数のＯＦＤＭシンボルのＲＥに分散して配置することができる。これにより、電力の利用効率を向上すると共にｅＲＥＧ間及びｅＣＣＥ間のサイズの均一化を効果的に図ることが可能となる。

　次に、拡張ＰＤＣＣＨ用に４個のＰＲＢペアが適用され、且つ１ＰＲＢペアが８個のｅＲＥＧに分割される場合（Ｎ＝８）のｅＣＣＥのマッピング方法を図１０Ａ、拡張ＰＤＣＣＨ用に８個のＰＲＢペアが適用され、且つ１ＰＲＢペアが８個のｅＲＥＧに分割される場合（Ｎ＝８）のｅＣＣＥのマッピング方法を図１０Ｂに示す。なお、図１０においても、１ＰＢＲあたりのｅＣＣＥの数を４個（例えば、１ｅＣＣＥ＝３６ＲＥ）と仮定している。

　図１０Ａ、図１０Ｂにおいても、上記図９で示したように、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを、それぞれ異なるｅＲＥＧインデックス番号を付して異なるＰＲＢペアにマッピングしている。なお、図１０に示す場合、ｅＣＣＥの総数（図１０Ａでは１６個、図１０Ｂでは３２個）が１ＰＲＢペアに含まれるｅＲＥＧ数より大きくなる。この場合、上記図９で示したように、複数のＰＲＢペアのｅＲＥＧインデックスに対して順番にｅＣＣＥインデックスをマッピングすることにより、結果的にインデックス番号が連続するｅＣＣＥのｅＲＥＧが異なるＰＲＢペアに割当てられる。

　例えば、ｅＣＣＥ＃０とｅＣＣＥ＃１を構成するｅＲＥＧをそれぞれ異なるＰＲＢペアにマッピングする。この場合、図１０Ａでは、ｅＣＣＥ＃０を構成する２個のｅＲＥＧがＰＲＢペア＃１（ｅＲＥＧ＃０）とＰＲＢペア＃３（ｅＲＥＧ＃４）にマッピングされ、ｅＣＣＥ＃１を構成する２個のｅＲＥＧがＰＲＢペア＃２（ｅＲＥＧ＃０）とＰＲＢペア＃４（ｅＲＥＧ＃４）にマッピングされる。このように、インデックス番号が連続するｅＣＣＥのｅＲＥＧを異なるＰＲＢペアにマッピングすることにより、ｅＣＣＥの結合レベル（アグリゲーションレベル）が高い場合であっても、周波数ダイバーシチ効果を得ることが可能となる。

　なお、本実施の形態では、拡張ＰＤＣＣＨセットを構成する各周波数リソース単位がＰＲＢペアであるものとして説明したが、これに限られるものではない。各周波数リソース単位は、ＰＲＢであってもよく、周波数方向に連続するＰＲＢからなるＲＢＧ（Resource　Block　Group）などであってもよい。

　以下、本実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。

（無線通信システムの構成）
　図１１は、本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。なお、図１１に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、その後継システムが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。

　図１１に示すように、無線通信システム１は、無線基地局１０と、この無線基地局１０と通信する複数のユーザ端末２０とを含んで構成されている。無線基地局１０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１０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２０（２０Ａ、２０Ｂ）は、セルＣ１、Ｃ２において無線基地局１０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２０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）が、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）が適用されるが、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、通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）と、ＰＤＣＣＨを拡張した拡張ＰＤＣＣＨとを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical　Control　Format　Indicator　Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。

　拡張ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。拡張ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨが割り当てられるリソース領域を用いてＰＤＣＣＨの容量不足をサポートするために使用される。

　上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical　Uplink　Control　Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等が伝送される。

　図１２は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局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、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。

　下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介して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、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が行われて各送受信部２０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

　また、ベースバンド信号処理部１０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、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などが含まれる。

　各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４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。

　一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ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、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、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、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１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

　図１３は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末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（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５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、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る。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４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２０５に転送される。アプリケーション部２０５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２０５に転送される。

　一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５から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、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２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４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。

　図１４は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４及び一部の上位レイヤの機能構成図である。なお、図１４においては、下り（送信）用の機能構成を主に示しているが、無線基地局１０は、上り（受信）用の機能構成を備えてもよい。

　図１４に示すように、無線基地局１０は、上位レイヤ制御情報生成部３００、データ生成部３０１、チャネル符号化部３０２、変調部３０３、マッピング部３０４、下り制御情報生成部３０５、共通制御情報生成部３０６、チャネル符号化部３０７、変調部３０８、制御チャネル多重部３０９、インタリーブ部３１０、測定用参照信号生成部３１１、ＩＦＦＴ部３１２、マッピング部３１３、復調用参照信号生成部３１４、ウェイト乗算部３１５、ＣＰ挿入部３１６、スケジューリング部３１７を具備する。

　上位レイヤ制御情報生成部３００は、ユーザ端末２０毎に上位レイヤ制御情報を生成する。また、上位レイヤ制御情報は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）される制御情報であり、例えば、拡張ＰＤＣＣＨセットの割り当て情報（後述）などを含む。データ生成部３０１は、ユーザ端末２０毎に下りユーザデータを生成する。

　データ生成部３０１で生成された下りユーザデータと上位レイヤ制御情報生成部３００で生成された上位レイヤ制御情報とは、ＰＤＳＣＨで伝送される下りデータとして、チャネル符号化部３０２に入力される。チャネル符号化部３０２は、各ユーザ端末２０に対する下りデータを、各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて決定された符号化率に従ってチャネル符号化する。変調部３０３は、チャネル符号化された下りデータを各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて決定された変調方式に従って変調する。マッピング部３０４は、スケジューリング部３１７からの指示に従って、変調された下りデータをマッピングする。

　下り制御情報生成部３０５は、ユーザ端末２０毎に、ＵＥ固有（UE-specific）の下り制御情報（ＤＣＩ）を生成する。ＵＥ固有の下り制御情報には、ＰＤＳＣＨの割り当て情報（ＤＬ　ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、ＰＵＳＣＨの割り当て情報（ＵＬ　ｇｒａｎｔ）などが含まれる。共通制御情報生成部３０６は、セル共通（Cell-specific）の共通制御情報を生成する。

　下り制御情報生成部３０５で生成された下り制御情報、共通制御情報生成部３０６で生成された共通制御情報は、ＰＤＣＣＨ又は拡張ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報として、チャネル符号化部３０７に入力される。ＰＤＣＣで伝送される下り制御情報は、制御チャネル要素（ＣＣＥ）単位で生成し、拡張ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報は、拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）単位で生成することができる。なお、ＣＣＥとｅＣＣＥのサイズ（ＲＥ数）は異なっていてもよいし、同一であってもよい。

　チャネル符号化部３０７は、入力された下り制御情報を、スケジューリング部３１７から指示された符号化率に従ってチャネル符号化する。変調部３０８は、チャネル符号化された下り制御情報をスケジューリング部３１７から指示された変調方式に従って変調する。

　ここで、ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報は、変調部３０８から制御チャネル多重部３０９に入力されて多重される。制御チャネル多重部３０９で多重された下り制御情報は、インタリーブ部３１０においてインタリーブされる。インタリーブされた下り制御情報は、測定用参照信号生成部３１１で生成された測定用参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel　State　Information-Reference　Signal、ＣＲＳ：Cell　specific　Reference　Signalなど）とともに、ＩＦＦＴ部３１２に入力される。

　一方、拡張ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報は、変調部３０８からマッピング部３１３に入力される。マッピング部３１３は、スケジューリング部３１７からの指示に従って、下り制御情報を所定の割当て単位（例えば、ｅＲＥＧ単位）でマッピングする。マッピング部３１３は、拡張ＰＤＣＣＨ用に設定されるリソース領域に対して、下り制御情報が割当てられるｅＣＣＥをｅＲＥＧ単位で分散マッピング（Distributed　Mapping）する。また、マッピング部３１３は、分散マッピングと局所マッピング（Localized　Mapping）を切り替えて適用することも可能である。

　例えば、マッピング部３１３は、分散マッピングを行う場合、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを、拡張ＰＤＣＣＨが配置される複数のリソース領域（ＰＲＢペア又はＲＢＧ）にそれぞれ分散すると共に、各リソース領域に分散される各ｅＲＥＧのインデックス番号がそれぞれ異なるようにマッピングを行う。例えば、上記図９で示したように、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧについて、それぞれ異なるｅＲＥＧインデックス番号を付して異なるＰＲＢペアにマッピングすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ると共に、ｅＣＣＥ間のサイズの均一化を図ることができる。

　また、マッピング部３１３は、上記図８に示すように、各ＰＲＢペアにマッピングされるｅＲＥＧを、１ＰＲＢ内の複数のＯＦＤＭシンボルのＲＥに分散して配置することができる。これにより、電力の利用効率を向上すると共にｅＲＥＧ間及びｅＣＣＥ間のサイズの均一化を効果的に図ることが可能となる。なお、各ｅＣＣＥを構成するｅＲＥＧがマッピングされる位置（リソース領域）、各ｅＣＣＥを構成するｅＲＥＧのインデックス番号、リソース領域において各ｅＲＥＧが対応するＲＥパターン等は、スケジューリング部３１７からの情報に基づいて設定してもよいし、予め仕様で決定してもよい。

　マッピングされた下り制御情報は、ＰＤＳＣＨで伝送される下りデータ（すなわち、マッピング部３０４でマッピングされた下りデータ）と、復調用参照信号生成部３１４で生成された復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）とともに、ウェイト乗算部３１５に入力される。ウェイト乗算部３１５は、ＰＤＣＳＨで伝送される下りデータ、拡張ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報、復調用参照信号に対して、ユーザ端末２０固有のプリコーディングウェイトを乗算し、プリコーディングを行う。

　プリコーディングされた送信データは、ＩＦＦＴ部３１２に入力され、逆高速フーリエ変換により周波数領域の信号から時系列の信号に変換される。ＩＦＦＴ部３１２からの出力信号には、ＣＰ挿入部３１６によりガードインターバルとして機能するサイクリックプリフィクス（ＣＰ）が挿入され、送受信部１０３に出力される。

　スケジューリング部３１７は、ＰＤＳＣＨで伝送される下りデータ、拡張ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報、ＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報のスケジューリングを行う。具体的には、スケジューリング部３１７は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報（例えば、ＣＱＩ（Channel　Quality　Indicator）、ＲＩ（Rank　Indicator）などを含むＣＳＩ（Channel　State　Information）など）に基づいて、無線リソースの割り当てを行う。

　図１５は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の機能構成図である。なお、図１５においては、下り（受信）用の機能構成を主に示しているが、ユーザ端末２０は、上り（送信）用の機能構成を備えてもよい。ユーザ端末２０は、下り用の機能構成として、ＣＰ除去部４０１、ＦＦＴ部４０２、デマッピング部４０３、デインタリーブ部４０４、ＰＤＣＣＨ復調部４０５、ＰＤＳＣＨ復調部４０６、拡張ＰＤＣＣＨ復調部４０７、チャネル推定部４０８を具備する。

　無線基地局１０から受信データとして受信された下り信号は、ＣＰ除去部４０１でサイクリックプリフィクス（ＣＰ）が除去される。ＣＰが除去された下り信号は、ＦＦＴ部４０２へ入力される。ＦＦＴ部４０２は、下り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、下り信号をデマッピングする。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２０５から入力される上位レイヤ制御情報に基づいて行われる。デマッピング部４０３から出力された下り制御情報は、デインタリーブ部４０４でデインタリーブされる。

　ＰＤＣＣＨ復調部４０５は、チャネル推定部４０８によるチャネル推定結果に基づいて、デインタリーブ部４０４から出力された下り制御情報（ＤＣＩ）のブラインド復号、復調、チャネル復号などを行う。具体的には、ＰＤＣＣＨ復調部４０５は、無線基地局１０から予め通知されたサーチスペース候補、または予め決められたサーチスペース候補をブラインド復号して、下り制御情報を取得する。

　ＰＤＳＣＨ復調部４０６は、チャネル推定部４０８によるチャネル推定結果に基づいて、デマッピング部４０３から出力された下りデータの復調、チャネル復号などを行う。具体的には、ＰＤＳＣＨ復調部４０６は、ＰＤＣＣＨ復調部４０５又は拡張ＰＤＣＣＨ復調部４０７で復調された下り制御情報（例えば、ＤＬ　ｇｒａｎｔなどの下りスケジューリング情報）に基づいて自端末に割り当てられたＰＤＳＣＨを復調し、自端末宛ての下りデータ（下りユーザデータ及び上位レイヤ制御情報）を取得する。

　拡張ＰＤＣＣＨ復調部４０７は、チャネル推定部４０８によるチャネル推定結果に基づいて、デマッピング部４０３から出力された拡張ＰＤＣＣＨ復調部４０７のブラインド復号、復調、チャネル復号などを行う。

　チャネル推定部４０８は、復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）、測定用参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ）などを用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部４０８は、測定用参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ）によるチャネル推定結果をＰＤＣＣＨ復調部４０５に出力する。一方、チャネル推定部４０８は、復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）によるチャネル推定結果をＰＤＳＣＨ復調部４０６及び拡張ＰＤＣＣＨ復調部４０７に出力する。ユーザ端末２０に固有の復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）を用いた復調により、ＰＤＳＣＨ及び拡張ＰＤＣＣＨについては、ビームフォーミングゲインを得ることができる。

　以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１によれば、無線基地局１０は、拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）単位で下り制御情報を生成し、拡張下り制御チャネル用に配置される複数のリソース領域に、下り制御情報をｅＲＥＧ単位でマッピングする。この場合、無線基地局１０は、１ｅＣＣＥを構成する複数のｅＲＥＧを、複数のリソース領域にそれぞれ分散すると共に、各リソース領域に分散される各ｅＲＥＧのインデックス番号がそれぞれ異なるようにマッピングを行う。また、無線基地局１０は、各ＰＲＢペアにマッピングされるｅＲＥＧを、１ＰＲＢ内の複数のＯＦＤＭシンボルのＲＥに分散して配置する。これにより、周波数ダイバーシチ効果、電力の利用効率を向上すると共にｅＲＥＧ間及びｅＣＣＥ間のサイズの均一化を効果的に図ることが可能となる。

　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、２０１２年７月２３日出願の特願２０１２－１６２８１９に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims

　無線基地局が下り共有データチャネルと周波数分割多重される拡張下り制御チャネルを介して各ユーザ端末に対する下り制御情報を送信す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、複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）で構成される拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）単位で前記下り制御情報を生成する工程と、前記拡張下り制御チャネル用の複数のリソース領域に、前記下り制御情報を拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）単位でマッピングする工程と、を有し、
　前記拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）は複数のリソース要素（ＲＥ）で構成されており、前記無線基地局は、前記各リソース領域において、異なる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）をそれぞれ構成するリソース要素（ＲＥ）数が均一となり、且つ拡張リソース要素グループ（１ｅＲＥＧ）を構成する複数のリソース要素（ＲＥ）が複数のＯＦＤＭシンボルに分散するようにマッピングを行うことを特徴とする無線通信方法。
　拡張リソース要素グループに付されるインデックス番号と、各リソース領域に対する割当て位置が対応しており、前記無線基地局は、拡張制御チャネル要素（１ｅＣＣＥ）を構成する複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）に対して、異なるインデックス番号を設定すると共に異なるリソース領域に分散してマッピングすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
　前記無線基地局は、インデックス番号が連続する拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）を構成する拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）をそれぞれ異なるリソース領域にマッピングすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信方法。
　前記無線基地局は、前記拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）を、復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）が割当てられる領域を除いた領域のリソース要素（ＲＥ）に割当て、
　既存システムにおいて、下り共有データチャネルが割当てられる第１の領域、制御チャネルが割当てられるサブフレームの先頭から３ＯＦＤＭシンボルまでの第２の領域、セル固有参照信号（ＣＲＳ）が割当てられる第３の領域のリソース要素（ＲＥ）に対して、それぞれインデックス番号が異なる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）が均一に割当てられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信方法。
　前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域のリソース要素（ＲＥ）に対して連続する番号を順にナンバリングした後、ナンバリングされた番号に対し、前記リソース領域に含まれる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）数Ｎを用いたｍｏｄｕｌｏ演算を適用することにより、各リソース要素（ＲＥ）に対応する拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）のインデックス番号が決定されることを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
　前記リソース領域は、物理リソースリブロック（ＰＲＢ）又はリソースブロックグループ（ＲＢＧ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信方法。
　無線基地局が下り共有データチャネルと周波数分割多重される拡張下り制御チャネルを介して各ユーザ端末に対する下り制御情報を送信する無線通信システムであって、
　前記無線基地局は、複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）で構成される拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）単位で前記下り制御情報を生成する生成部と、前記拡張下り制御チャネル用の複数のリソース領域に、前記下り制御情報を拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）単位でマッピングするマッピング部と、を有し、
　前記拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）は複数のリソース要素（ＲＥ）で構成されており、前記マッピング部は、前記各リソース領域において、異なる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）をそれぞれ構成するリソース要素（ＲＥ）数が均一となり、且つ拡張リソース要素グループ（１ｅＲＥＧ）を構成する複数のリソース要素（ＲＥ）が複数のＯＦＤＭシンボルに分散するようにマッピングを行うことを特徴とする無線通信システム。
　拡張リソース要素グループに付されるインデックス番号と、各リソース領域に対する割当て位置が対応しており、前記マッピング部は、拡張制御チャネル要素（１ｅＣＣＥ）を構成する複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）に対して、異なるインデックス番号を設定すると共に異なるリソース領域に分散してマッピングすることを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
　下り共有データチャネルと周波数分割多重される拡張下り制御チャネルを介して各ユーザ端末に対する下り制御情報を送信する無線基地局であって、
　複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）で構成される拡張制御チャネル要素（ｅＣＣＥ）単位で前記下り制御情報を生成する生成部と、
　前記拡張下り制御チャネル用の複数のリソース領域に、前記下り制御情報を拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）単位でマッピングするマッピング部と、を有し、
　前記拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）は複数のリソース要素（ＲＥ）で構成されており、前記マッピング部は、前記各リソース領域において、異なる拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）をそれぞれ構成するリソース要素（ＲＥ）数が均一となり、且つ拡張リソース要素グループ（１ｅＲＥＧ）を構成する複数のリソース要素（ＲＥ）が複数のＯＦＤＭシンボルに分散するようにマッピングを行うことを特徴とする無線基地局。
　拡張リソース要素グループに付されるインデックス番号と、各リソース領域に対する割当て位置が対応しており、前記マッピング部は、拡張制御チャネル要素（１ｅＣＣＥ）を構成する複数の拡張リソース要素グループ（ｅＲＥＧ）に対して、異なるインデックス番号を設定すると共に異なるリソース領域に分散してマッピングすることを特徴とする請求項９に記載の無線基地局。