WO2014091825A1 - 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 Download PDF

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WO2014091825A1
WO2014091825A1 PCT/JP2013/078657 JP2013078657W WO2014091825A1 WO 2014091825 A1 WO2014091825 A1 WO 2014091825A1 JP 2013078657 W JP2013078657 W JP 2013078657W WO 2014091825 A1 WO2014091825 A1 WO 2014091825A1
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WO
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carrier type
base station
user terminal
subframe
carrier
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PCT/JP2013/078657
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Inventor
聡 永田
和晃 武田
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株式会社Ｎｔｔドコモ
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/0073—Allocation arrangements that take into account other cell interferences

Definitions

  • the present invention relates to a radio base station, a user terminal, and a radio communication method in a next generation mobile communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A LTE advanced or LTE enhancement
  • CA Carrier Aggregation
  • CC Component Carrier
  • eICIC enhanced Inter-Cell Interference Coordination
  • carrier aggregation considering the improvement of frequency utilization efficiency and the reduction of interference in HetNet is assumed.
  • a reference signal such as an existing CRS (Cell-specific Reference Signal).
  • CRS Cell-specific Reference Signal
  • the present invention has been made in view of such points, and provides a radio base station, a user terminal, and a radio communication method capable of effectively using frequency resources even when a plurality of user terminals having different capabilities coexist. With the goal.
  • the radio base station of the present invention is a radio base station that communicates with a user terminal using a plurality of component carriers, and the first carrier type subframe that can be received by a plurality of user terminals having different capabilities,
  • a setting unit that sets a second carrier type subframe that can be received by a part of the user terminal as a component carrier, and transmits a downlink signal to the user terminal using the first carrier type and the second carrier type
  • a transmission unit configured to dynamically change the first carrier type subframe and the second carrier type subframe with respect to at least one of the plurality of component carriers. It is characterized by setting.
  • frequency resources can be used effectively even when a plurality of user terminals having different capabilities coexist.
  • FIG. 1 is a diagram showing a hierarchical bandwidth configuration defined in LTE-A.
  • the example shown in FIG. 1 shows an LTE-A system having a first system band composed of a plurality of fundamental frequency blocks (hereinafter referred to as component carriers) and an LTE having a second system band composed of one component carrier.
  • component carriers fundamental frequency blocks
  • This is a hierarchical bandwidth configuration when the system coexists.
  • wireless communication is performed with a variable system bandwidth of 100 MHz or less, and in the LTE system, wireless communication is performed with a variable system bandwidth of 20 MHz or less.
  • the system band of the LTE-A system is at least one component carrier with the system band of the LTE system as one unit. In this way, collecting a plurality of component carriers to increase the bandwidth is called carrier aggregation.
  • a user terminal UE (User Equipment) # 1 is a user terminal compatible with the LTE-A system (also compatible with the LTE system) and can support a system band up to 100 MHz.
  • UE # 3 is a user terminal compatible with the LTE system (not compatible with the LTE-A system), and can support a system band up to 20 MHz (base band).
  • a new carrier that is not compatible with existing carrier aggregation component carriers is being studied.
  • a carrier selectively used by a specific user terminal for example, a user terminal after Rel. 12
  • NCT new carrier type
  • a new carrier may also be called an additional carrier type or an extension carrier.
  • FIG. 2A shows an example of an existing carrier type (legacy carrier type), and FIG. 2B shows an example of a new carrier type (NCT: New Carrier Type).
  • CRS Physical Downlink Control Channel
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • PDCCH is set from the top of one resource block defined by LTE to a maximum of 3 OFDM symbols.
  • CRS is set so that it does not overlap with other reference signals such as user data and DM-RS (Demodulation Reference Signal) in one resource block.
  • CRS is used for cell search, channel estimation, and the like, and is mapped to a plurality of resource elements (REs) according to a predetermined rule.
  • REs resource elements
  • the CRS corresponding to each antenna port is mapped to different resource elements and orthogonally multiplexed by time division multiplexing (TDM) / frequency division multiplexing (FDM).
  • the existing carrier type shown in FIG. 2A is supported by existing user terminals (for example, UE before Rel. 11) and new user terminals (for example, UE after Rel. 12).
  • the new carrier type is supported by a specific user terminal (for example, UE after Rel.12) and is not supported by other users (for example, UE before Rel.11) (having backward compatibility). Not). Further, it is assumed that the new carrier type is mainly used in Scell (Secondary Cell).
  • CRS is not transmitted (see FIG. 2B) or a part of the signal is selectively transmitted.
  • the selective transmission of some signals for CRS means, for example, that a CRS corresponding to one antenna port has a longer period (for example, 5 msec) than an existing CRS (multiplexed in all subframes). This refers to the case of transmission.
  • user data can be allocated to existing CRS resources in the new carrier type.
  • DM-RS can be used for data demodulation
  • CSI-RS Channel State Information-Reference Signal
  • EPDCCH Enhanced Physical Downlink Control Channel
  • PDCH downlink control channel
  • PHICH PHICH
  • PCFICH Physical Downlink Control Channel
  • EPDCCH is a control channel arranged to be frequency-division multiplexed with PDSCH for downlink data signals, and can be used for notification of system information and the like transmitted by scheduling information and broadcast signals.
  • the EPDCCH can also be demodulated using DM-RS.
  • the new carrier type it is possible to selectively transmit a broadcast signal without transmitting a broadcast signal.
  • user data can be allocated to existing broadcast signal resources.
  • the new carrier type is a configuration that supports a specific user terminal (for example, UE after Rel.12) and does not support other user terminals (for example, UE before Rel.11) (incompatible). Good.
  • the new carrier type at least one of CRS, downlink control channel, and broadcast signal may be configured not to be transmitted.
  • the bandwidth of the new carrier type does not have to be the unit of the system band (base band: 20 MHz) of the LTE system, and can be changed as appropriate.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a system configuration using the new carrier type.
  • the user terminal of FIG. 3 is a specific user terminal (for example, UE after Rel.12) which supports a new carrier type.
  • the system shown in FIG. 3A is hierarchically configured by a macro base station M (Macro eNodeB), a pico base station P (Pico eNodeB), and a small base station RRH (Remote Radio Head).
  • a macro base station M Micro eNodeB
  • P Pier eNodeB
  • RRH Remote Radio Head
  • a user terminal UE # 1 is connected to the macro base station M
  • a user terminal UE # 2 is connected to the pico base station P.
  • a user terminal UE # 3 is connected to the macro base station M and the small base station RRH.
  • User terminals UE # 1- # 3 are each communicating with a radio base station by carrier aggregation.
  • User terminal UE # 2 is located in the cell of pico base station P, and the received power from pico base station P is larger than the received power from macro base station M. For this reason, in user terminal UE # 2, the influence of the interference by the downlink data of the macro base station M is small with respect to the downlink data of the pico base station P.
  • CRS is transmitted from the macro base station M to the entire cell of the macro base station M, and interference due to this CRS may be a problem for the downlink data of the pico base station P.
  • the macro base station M performs carrier aggregation using the existing carrier type (f1) and the new carrier type (f2), thereby suppressing interference due to CRS of the macro base station at f2. Is possible. That is, by not transmitting CRS or selectively transmitting some CRS in the new carrier type, it is possible to reduce the interference of CRS on the downlink data of pico base station P and improve transmission quality.
  • the new carrier type if the configuration is such that downlink data is allocated to resources for CRS and PDCCH, frequency use efficiency can be improved.
  • the user terminal UE # 3 is located in a place where it can be connected to the small base station RRH, and can perform carrier aggregation using the new carrier type with the small base station RRH while being connected to the macro base station M. it can.
  • the user terminal UE # 3 receives PDCCH and CRS together with downlink data from the macro base station M by using the existing carrier type component carrier CC1. Also, the user terminal UE # 3 receives downlink data from the small base station RRH by the new carrier type component carrier CC2. In addition, in the new carrier type, if the configuration is such that downlink data is transmitted to existing CRS and PDCCH resources, the frequency utilization efficiency can be improved.
  • the new carrier type defined in this way cannot be compatible with existing user terminals (for example, UEs prior to Rel. 11) that only support the existing carrier type. Therefore, Rel. It becomes difficult for user terminals before 11 to use the new carrier type as Pcell or Scell in carrier aggregation.
  • a scenario inter-band CA
  • synchronization is not possible, and it becomes difficult to use the new carrier type.
  • Scell is a specific user terminal (for example, UE after Rel.12). Since it can only be used, carrier aggregation cannot be applied to other user terminals. For this reason, when there are many existing user terminals that cannot use the new carrier type (for example, the environment at the initial stage of the introduction of Rel. 12), it may be difficult to introduce the new carrier type.
  • the present inventors have found that frequency resources can be effectively used even in an environment where a plurality of user terminals having different capabilities are mixed by setting a new carrier type in consideration of the existence of existing user terminals. .
  • the subcarrier of the second carrier type (new carrier type) that can be received in (1) is dynamically changed and set.
  • the present inventors clearly indicate the setting information of the new carrier type subframe from the radio base station to the user terminal as a method for the user terminal to determine the carrier type (whether or not a new carrier type subframe is set).
  • the idea was to apply an explicit notification method or an implicit notification method (implicit).
  • the present embodiment will be specifically described below with reference to the drawings.
  • ⁇ New carrier type setting method> With reference to FIG. 4, a subframe configuration in the case where a radio base station dynamically sets a new carrier type subframe for a component carrier will be described.
  • two component carriers Pcell and Scell are described as an example of subframe settings for an existing carrier (legacy carrier) and a new carrier type (new carrier type). Is not limited to this.
  • FIG. 4A shows a case where a subframe of an existing carrier is set in Pcell, and an existing carrier and a new carrier type subframe are set in Scell. That is, in Scell, an existing carrier and a new carrier type subframe are dynamically changed in the time direction and set.
  • the radio base station appropriately selects and sets a carrier type in consideration of the existence of existing user terminals (for example, UEs before Rel. 11) and specific user terminals (UEs after Rel. 12).
  • the existing carrier type is set in Pcell and Scell for subframes # 0, # 2, and # 4. For this reason, in subframes # 0, # 2, and # 4, both existing user terminals (for example, UEs before Rel.11) and specific user terminals (UEs after Rel.12) used carrier aggregation. Communication is possible.
  • the existing carrier type is set in Pcell and the new carrier type is set in Scell. For this reason, in subframes # 1 and # 3, a specific user terminal that supports the new carrier type can communicate using carrier aggregation.
  • subframes # 1 and # 3 even existing user terminals can perform communication without using carrier aggregation (communication using CC1). In this case, the radio base station performs control so that existing user terminals do not use carrier aggregation in subframes # 1 and # 3.
  • the existing in a part of the time and frequency domain of the new carrier type.
  • the carrier can be set.
  • the Scell is used even for user terminals that do not support the new carrier type ( Carrier aggregation can be applied).
  • Carrier aggregation can be applied.
  • FIG. 4B shows a case where existing carrier type and new carrier type subframes are set for both Pcell and Scell. That is, in both Pcell and Scell, the subframes of the existing carrier type and the new carrier type are set by dynamically changing in the time direction.
  • the existing carrier type is set in Pcell and Scell for subframes # 0 and # 4. Therefore, in subframes # 0 and # 4, both existing user terminals (for example, UEs prior to Rel.11) and specific user terminals (UEs after Rel.12) can communicate using carrier aggregation. It is. On the other hand, in subframe # 1, since the existing carrier type is set in Pcell and the new carrier type is set in Scell, only specific user terminals that support the new carrier type can communicate using carrier aggregation.
  • subframe # 1 communication using carrier aggregation (communication using CC1) is possible even with an existing user terminal.
  • the radio base station performs control so that existing user terminals do not use carrier aggregation in subframe # 1.
  • a new carrier type is set in Pcell for subframes # 2 and # 3. For this reason, in subframes # 2 and # 3, a specific user terminal (UE after Rel. 12) can communicate using carrier aggregation.
  • the new carrier type in a part of the time and frequency domain of the existing carrier. Can be set, and an existing carrier can be set in a part of the time and frequency regions of the new carrier type.
  • carrier aggregation is performed even for user terminals that do not support the new carrier type by dynamically changing and setting the new carrier type subframe and the existing carrier type subframe for the Pcell and Scell. Can be applied. With this configuration, even if there are many existing user terminals in the system, the new carrier type can be set appropriately and frequency resources can be used effectively.
  • FIG. 4 shows a case where the existing carrier and new carrier type are dynamically set in units of subframes, the present embodiment is not limited to this.
  • ⁇ New carrier type setting information> As described above, when the subcarriers of the existing carrier type and the new carrier type are dynamically changed with respect to the component carrier, it is desirable to notify the user terminal of the carrier type of the subframe. Thereby, a user terminal can grasp
  • the radio base station applies a signal configuration different from that of the existing carrier type to the subframe for setting the new carrier type.
  • a specific user terminal for example, UE after Rel.12
  • a synchronization signal As a signal configuration, a synchronization signal, a notification signal, a reference signal, or the like can be used.
  • the radio base station multiplexes the synchronization signal in the new carrier type at a position different from the existing carrier type.
  • synchronization signals there are PSS (Primary Synchronization Signal) and SSS (Secondary Synchronization Signal).
  • the radio base station multiplexes PSS and / or SSS at different positions in the new carrier type and the existing carrier type. And a specific user terminal can judge the carrier type applied to each sub-frame by detecting PSS and / or SSS in cell search etc.
  • the signal configuration is not limited to the synchronization signal, and other signals (informing signal, reference signal, etc.) may be multiplexed at different positions in the new carrier type and the existing carrier type.
  • the radio base station can notify the user terminal of information regarding the carrier type (whether or not the new carrier type is set) using higher layer signaling (broadcast signal, RRC signaling, etc.) or downlink control information (DCI).
  • higher layer signaling broadcast signal, RRC signaling, etc.
  • DCI downlink control information
  • the radio base station When the radio base station notifies using the broadcast signal, information indicating the carrier type is multiplexed in the broadcast signal (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block)) and notified to the user terminal.
  • the user terminal can determine the carrier type applied to the subframe of each component carrier by receiving the broadcast signal.
  • Information included in the broadcast signal is not particularly limited as long as the user terminal can identify the carrier type of each subframe.
  • a radio base station When a radio base station notifies using RRC signaling, it notifies the user terminal of information (carrier type information) indicating a subframe position where a new carrier type or an existing carrier type is multiplexed semi-statically. .
  • the radio base station determines whether the new carrier type exists in the information elements (IE: Information Elements) of RRC signaling.
  • IE Information Elements
  • the user terminal determines the carrier type (new carrier type or existing carrier type) by detecting IE (new carrier type_presense) included in the RRC signaling.
  • “new carrier type_presense” is newly defined as BOOLEAN (basic data type having two values “true” and “false”) indicating whether or not a new carrier type exists. do it.
  • bitmap Bitmap
  • a subframe in which a new carrier type is multiplexed can be set to “1”
  • a subframe in which an existing carrier type is multiplexed can be set to “0”
  • can be notified to the user terminal (See FIG. 5).
  • RRC signaling it is also possible to notify the user terminal of the new carrier type (or existing carrier type) multiple position using existing RRC signaling information.
  • existing RRC signaling information for example, a mechanism of cross carrier scheduling can be used.
  • Cross-carrier scheduling means that when carrier aggregation (CA) is applied, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, PUSCH downlink control information sent at transmission point TP1 (cell 1) is transmitted to another transmission point TP0. This means multiplexing and transmitting to the PDCCH of (cell 0).
  • a CIF for setting a carrier identifier CI: Carrier Indicator
  • CC Indicator CC Indicator
  • the DCI format with (Carrier Indicator Field) added is applied (see FIGS. 6B and 6C).
  • FIG. 6C shows a table defining the relationship between CIF bits and CC identifiers.
  • CIF is a field that represents a carrier identifier (CI).
  • CI carrier identifier
  • a user terminal uses a cell (CC) in which a PDSCH to be demodulated is multiplexed based on bits specified in CIF. Can be specified.
  • the radio base station notifies the user terminal of the CC identifier (CC Indicator) using RRC signaling.
  • information in which a cell index for identifying a CC and a carrier type (whether it is a new carrier type) is combined is notified from a radio base station to a user terminal by RRC signaling. Based on the notified RRC signaling, the user terminal can determine whether it is a new carrier type together with the cell index.
  • the radio base station can notify the user terminal of the carrier type information (see FIG. 7) of each cell index in addition to the CC identifier corresponding to each CIF bit by RRC signaling.
  • FIG. 7 shows a case where an existing carrier is set for CC0 and a new carrier type is set for CC1 to CC4.
  • the user terminal can determine the carrier type set for each CC based on information on the carrier type notified from the radio base station (for example, the table shown in FIG. 7).
  • information indicating whether or not the user terminal has a capability of receiving a new carrier type subframe from the user terminal to the radio base station is preferably notified.
  • the radio base station selectively notifies information on the carrier type of each component carrier (for example, see FIG. 7) to the user terminal that can use the new carrier type using RRC signaling or the like. It can be.
  • the radio base station notifies the user terminal of user terminal capability information indicating whether the new carrier type can be supported (Capability signaling), and sets the subframe of each component carrier based on the user terminal capability information. Determine carrier type. Then, the radio base station notifies the user terminal of information regarding the carrier type of each component carrier to be set using a broadcast signal, RRC signaling, or the like. In addition, as a timing which transmits user terminal capability information with respect to a wireless base station from a user terminal, it can be set as the predetermined timing after RRC connection is established.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the radio communication system according to the present embodiment.
  • the radio communication system shown in FIG. 8 is a system that includes, for example, the LTE system or SUPER 3G.
  • carrier aggregation in which a plurality of basic frequency blocks (component carriers) with the system bandwidth of the LTE system as one unit is integrated is applied.
  • this radio communication system may be called IMT-Advanced, or may be called 4G, FRA (Future Radio Access).
  • the radio communication system 1 shown in FIG. 8 includes a radio base station 21 that forms a macro cell C1, and radio base stations 22a and 22b that are arranged in the macro cell C1 and form a small cell C2 that is narrower than the macro cell C1. . Moreover, the user terminal 10 is arrange
  • Communication between the user terminal 10 and the radio base station 21 can be performed using a carrier having a relatively low frequency band (for example, 2 GHz) and a wide bandwidth (referred to as an existing carrier).
  • a carrier having a relatively low frequency band for example, 2 GHz
  • a wide bandwidth referred to as an existing carrier.
  • a carrier with a narrow bandwidth in a relatively high frequency band for example, 3.5 GHz
  • the same carrier may be used.
  • the wireless base station 21 and each wireless base station 22 are wired or wirelessly connected.
  • the radio base station 21 and each radio base station 22 are connected to the upper station apparatus 30 and connected to the core network 40 via the upper station apparatus 30.
  • the upper station device 30 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • each radio base station 22 may be connected to a higher station apparatus via the radio base station 21.
  • the radio base station 21 is a radio base station having a relatively wide coverage, and may be referred to as an eNodeB, a radio base station, a transmission point, or the like.
  • the radio base station 22 is a radio base station having local coverage, and may be called a pico base station, a femto base station, a Home eNodeB, an RRH (Remote Radio Head), a micro base station, a transmission point, or the like. Good.
  • the radio base stations 21 and 22 are not distinguished, they are collectively referred to as a radio base station 20.
  • Each user terminal 10 is a terminal (for example, a UE before Rel.11 and a UE after Rel.12) that supports various communication methods such as LTE and LTE-A, and not only a mobile communication terminal but also a fixed communication terminal. May include.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single-carrier transmission scheme that reduces interference between terminals by dividing the system bandwidth into bands consisting of one or continuous resource blocks for each terminal and using a plurality of terminals with mutually different bands. is there.
  • the downlink communication channel includes PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) shared by each user terminal 10 and downlink L1 / L2 control channels (PDCCH, PCFICH, PHICH, EPDCCH).
  • PDSCH and PUSCH scheduling information and the like are transmitted by PDCCH (Physical Downlink Control Channel).
  • the number of OFDM symbols used for PDCCH is transmitted by PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel).
  • the HARQ ACK / NACK for PUSCH is transmitted by PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel).
  • scheduling information of PDSCH and PUSCH may be transmitted by EPDCCH (enhanced PDCCH).
  • This EPDCCH can be arranged so as to be frequency-division multiplexed with PDSCH (downlink shared data channel).
  • the uplink communication channel includes a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) as an uplink data channel shared by each user terminal 10 and a PUCCH (Physical Uplink Control Channel) as an uplink control channel.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • User data and higher control information are transmitted by this PUSCH.
  • downlink radio quality information CQI: Channel Quality Indicator
  • ACK / NACK and the like are transmitted by PUCCH.
  • the radio base station 20 includes a transmission / reception antenna 201, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit (transmission unit / reception unit) 203, a baseband signal processing unit 204, a call processing unit 205, and a transmission path interface 206. Yes. Transmission data transmitted from the radio base station 20 to the user terminal 10 via the downlink is input from the higher station apparatus 30 to the baseband signal processing unit 204 via the transmission path interface 206.
  • the downlink data channel signal is transmitted from the RCP layer, such as PDCP layer processing, transmission data division / combination, RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, and MAC (Medium Access).
  • RCP layer such as PDCP layer processing, transmission data division / combination, RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, and MAC (Medium Access).
  • Control Retransmission control, for example, HARQ transmission processing, scheduling, transmission format selection, channel coding, inverse fast Fourier transform (IFFT) processing, and precoding processing are performed.
  • transmission processing such as channel coding and inverse fast Fourier transform is performed on the signal of the physical downlink control channel that is the downlink control channel.
  • the baseband signal processing unit 204 notifies the control information for each user terminal 10 to perform radio communication with the radio base station 20 to the user terminals 10 connected to the same cell through the broadcast channel.
  • the information for communication in the cell includes, for example, system bandwidth in uplink or downlink, and root sequence identification information (Root Sequence) for generating a random access preamble signal in PRACH (Physical Random Access Channel). Index) etc. are included.
  • the transmission / reception unit 203 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band.
  • the amplifier unit 202 amplifies the radio frequency signal subjected to frequency conversion and outputs the amplified signal to the transmission / reception antenna 201.
  • the transmission / reception unit 203 functions as a transmission unit that transmits information on the carrier type and a reception unit that receives user terminal capability information. Further, the transmission unit can transmit the downlink signal using different carrier types.
  • a radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 201 is amplified by the amplifier unit 202 and frequency-converted by the transmission / reception unit 203 to be a baseband signal. And is input to the baseband signal processing unit 204.
  • the baseband signal processing unit 204 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing, IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) processing, error correction decoding, and MAC retransmission control on transmission data included in the baseband signal received on the uplink. Reception processing, RLC layer, and PDCP layer reception processing are performed.
  • the decoded signal is transferred to the higher station apparatus 30 via the transmission path interface 206.
  • the call processing unit 205 performs call processing such as communication channel setting and release, state management of the radio base station 20, and radio resource management.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a baseband signal processing unit in the radio base station shown in FIG.
  • the baseband signal processing unit 204 mainly includes a layer 1 processing unit 2041, a MAC processing unit 2042, an RLC processing unit 2043, a carrier type setting unit 2044, and a carrier type information generation unit 2045.
  • the layer 1 processing unit 2041 mainly performs processing related to the physical layer. For example, the layer 1 processing unit 2041 performs channel decoding, discrete Fourier transform (DFT: Discrete Fourier Transform), frequency demapping, and inverse fast Fourier transform (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform) on a signal received on the uplink. Processing such as data demodulation. Further, the layer 1 processing unit 2041 performs processing such as channel coding, data modulation, frequency mapping, and inverse fast Fourier transform (IFFT) on a signal transmitted in the downlink.
  • DFT discrete Fourier transform
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the MAC processing unit 2042 performs processing such as retransmission control at the MAC layer for a signal received in the uplink, scheduling for the uplink / downlink, selection of a PUSCH / PDSCH transmission format, selection of a PUSCH / PDSCH resource block, and the like.
  • the RLC processing unit 2043 performs packet division, packet combination, retransmission control at the RLC layer, etc. on packets received on the uplink / packets transmitted on the downlink.
  • the carrier type setting unit 2044 determines a carrier type used for transmission of the downlink signal, and controls the setting of the subframe of the determined carrier type. For example, the carrier type setting unit 2044 considers the existence of an existing user terminal (for example, UE before Rel.11) and a specific user terminal (for example, UE after Rel.12) for each subframe. To determine the carrier type. Then, the setting of the subframe of the determined carrier type is controlled.
  • an existing user terminal for example, UE before Rel.11
  • a specific user terminal for example, UE after Rel.12
  • the carrier type setting unit 2044 may dynamically change the new carrier type subframe according to the number of existing user terminals (for example, UEs before Rel. 11) existing in the system. Can be set. For example, when there are many existing user terminals 10 in the system, a small number of new carrier type subframes are set, and when there are few existing user terminals 10 in the system, many new carrier type subframes are set.
  • the number of existing user terminals for example, UEs before Rel. 11
  • Can be set For example, when there are many existing user terminals 10 in the system, a small number of new carrier type subframes are set, and when there are few existing user terminals 10 in the system, many new carrier type subframes are set.
  • the carrier type setting unit 2044 may be configured to control the period for setting a new carrier type subframe according to the ratio of user terminals having different capabilities. The determination of user terminals having different capabilities can be made based on user terminal capability information notified from the user terminals.
  • the carrier type in each subframe may be controlled by the scheduling unit, and the setting of the subcarrier type subframe determined by the carrier type setting unit 2044 may be controlled.
  • the carrier type information generation unit 2045 generates information on the carrier type set by the carrier type setting unit 2044.
  • the carrier type information generated by the carrier type information generation unit 2045 is notified to the user terminal using higher layer signaling (broadcast signal, RRC signaling, etc.) or downlink control information (DCI).
  • higher layer signaling broadcast signal, RRC signaling, etc.
  • DCI downlink control information
  • a method of notifying by setting “new carrier type_presense” indicating whether or not a new carrier type exists in the information element of RRC signaling, bit A notification method using map (Bitmap) information (see FIG. 5 above), a method using existing RRC signaling information (for example, cross carrier scheduling) (see FIG. 7 above), or the like can be applied.
  • the radio base station does not perform signaling of carrier type information to the user terminal, and a signal different from the existing carrier type for a subframe in which a new carrier type is set based on a determination result of the carrier type setting unit 2044 A configuration may be applied.
  • the synchronization signal (or broadcast signal, reference signal) in the new carrier type can be multiplexed at a position different from the existing carrier type.
  • the user terminal 10 includes a transmission / reception antenna 101, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit (transmission unit / reception unit) 103, a baseband signal processing unit 104, and an application unit 105.
  • a radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102, frequency-converted by the transmission / reception unit 103, and converted into a baseband signal.
  • the baseband signal is subjected to FFT processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like by the baseband signal processing unit 104.
  • downlink transmission data is transferred to the application unit 105.
  • the application unit 105 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer. Also, broadcast information in the downlink data is also transferred to the application unit 105.
  • uplink transmission data is input from the application unit 105 to the baseband signal processing unit 104.
  • the baseband signal processing unit 104 performs mapping processing, retransmission control (HARQ) transmission processing, channel coding, DFT processing, and IFFT processing.
  • the transmission / reception unit 103 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 104 into a radio frequency band. Thereafter, the amplifier unit 102 amplifies the frequency-converted radio frequency signal and transmits it from the transmission / reception antenna 101.
  • HARQ retransmission control
  • the transmission / reception unit 103 functions as a transmission unit that transmits user terminal capability information and a reception unit that receives information related to the carrier type.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a baseband signal processing unit in the user terminal shown in FIG.
  • the baseband signal processing unit 104 includes a layer 1 processing unit 1041, a MAC processing unit 1042, an RLC processing unit 1043, a carrier type determination unit 1044, a signal processing unit 1045, and a user terminal (UE) capability information generation unit 1046. And mainly consists of.
  • the layer 1 processing unit 1041 mainly performs processing related to the physical layer. For example, the layer 1 processing unit 1041 performs processing such as channel decoding, discrete Fourier transform (DFT), frequency demapping, inverse fast Fourier transform (IFFT), and data demodulation on a signal received on the downlink. Also, the layer 1 processing unit 1041 performs processing such as channel coding, data modulation, frequency mapping, and inverse fast Fourier transform (IFFT) on a signal transmitted on the uplink.
  • DFT discrete Fourier transform
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the MAC processing unit 1042 performs retransmission control (HARQ) at the MAC layer on a signal received on the downlink, analysis of downlink scheduling information (specification of PDSCH transmission format, identification of PDSCH resource block), and the like. Further, the MAC processing unit 1042 performs processing such as MAC retransmission control for signals transmitted on the uplink, analysis of uplink scheduling information (specification of PUSCH transmission format, specification of PUSCH resource block), and the like.
  • HARQ retransmission control
  • the RLC processing unit 1043 performs packet division, packet combination, retransmission control at the RLC layer, etc. on packets received on the downlink / packets transmitted on the uplink.
  • the carrier type determination unit 1044 determines the carrier type set in each subframe based on the carrier type information notified from the radio base station or the signal configuration. For example, when the carrier type information is notified by RRC signaling, the carrier type is determined based on the information included in the RRC signaling.
  • Information included in RRC signaling includes information element (new carrier type_presense) of RRC signaling, bitmap information, information combined with existing information (CC identifier corresponding to CIF bit), and the like.
  • the carrier type determination unit 1044 may determine the carrier type based on the signal configuration of the synchronization signal, the notification signal, or the reference signal. In this case, it can be configured such that the radio base station does not perform signaling of carrier type information to the user terminal.
  • the signal processing unit 1045 performs signal processing (derate matching processing or the like) in consideration of the carrier type of each subframe based on the determination result output from the carrier type determination unit 1044.
  • the UE capability information generation unit 1046 generates user terminal capability information indicating whether or not the user terminal has the capability of receiving a new carrier type subframe. Information generated by the UE capability information generation unit 1046 can be notified to the radio base station at a predetermined timing after the RRC connection is established.
  • a new carrier type subframe and an existing carrier type subframe are dynamically changed and set for a plurality of component carriers (Pcell and Scell).
  • Pcell and Scell component carriers

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Abstract

　能力が異なる複数のユーザ端末が混在する場合であっても、周波数リソースを有効利用すること。複数のコンポーネントキャリアを用いてユーザ端末と通信する無線基地局であって、能力が異なる複数のユーザ端末でそれぞれ受信可能な第１キャリアタイプのサブフレームと、複数のユーザ端末の一部で受信可能な第２キャリアタイプのサブフレームとをコンポーネントキャリアに設定する設定部と、第１キャリアタイプと第２キャリアタイプを用いて下りリンク信号をユーザ端末に送信する送信部とを有し、設定部は、複数のコンポーネントキャリアの少なくとも一つに対して、第１キャリアタイプのサブフレームと第２キャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定する。

Description

無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末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、さら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－Ａ（Ｒｅｌ．１０）においては、ＬＴＥシステムのシステム帯域を１単位とする複数のコンポーネントキャリア（CC：Component　Carrier）を束ねて広帯域化するキャリアアグリゲーション（CA：Carrier　Aggregation）が用いられる。また、ＬＴＥ－Ａでは、干渉コーディネーション技術（eICIC：enhanced　Inter-Cell　Interference　Coordination）を用いたＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous　Network）構成が検討されている。
　ところで、将来のシステム（例えば、Ｒｅｌ．１２以降）では、周波数利用効率の向上や、ＨｅｔＮｅｔにおける与干渉の低減を考慮したキャリアアグリゲーションが想定される。ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションにおいても、既存のＣＲＳ（Cell-specific　Reference　Signal）等の参照信号を利用することが考えられるが、その場合、与干渉の低減という観点から問題を生じるおそれがある。
　そのため、ＨｅｔＮｅｔにおける与干渉の低減を考慮したキャリアアグリゲーションを実現するために、将来のシステム（例えば、Ｒｅｌ．１２以降）をサポートするユーザ端末に対して新たにキャリアを規定することが検討されている。しかし、システム内において、新たなキャリアに未対応のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のユーザ端末）が多く存在する場合には、新たに規定したキャリアの有効利用を十分に図ることができないおそれがある。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、能力が異なる複数のユーザ端末が混在する場合であっても、周波数リソースを有効利用できる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
　本発明の無線基地局は、複数のコンポーネントキャリアを用いてユーザ端末と通信する無線基地局であって、能力が異なる複数のユーザ端末でそれぞれ受信可能な第１キャリアタイプのサブフレームと、前記複数のユーザ端末の一部で受信可能な第２キャリアタイプのサブフレームとをコンポーネントキャリアに設定する設定部と、前記第１キャリアタイプと前記第２キャリアタイプを用いて下りリンク信号をユーザ端末に送信する送信部と、を有し、前記設定部は、前記複数のコンポーネントキャリアの少なくとも一つに対して、前記第１キャリアタイプのサブフレームと前記第２キャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定することを特徴とする。
　本発明によれば、能力が異なる複数のユーザ端末が混在する場合であっても、周波数リソースを有効利用することができる。
ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域の説明図である。 キャリアタイプの説明図である。 ニューキャリアタイプを利用したシステム構成の一例を示す図である。 異なるキャリアタイプが設定されたサブフレーム構成の一例を示す図である。 キャリアタイプのシグナリング方法の一例を示す図である。 クロスキャリアスケジューリングを適用する場合のＣＩＦを説明する図である。 ＣＩＦビットと、ＣＣ識別子と、キャリアタイプ情報との関係を規定したテーブルの一例を示す図である。 無線通信システムのシステム構成の説明図である。 無線基地局の全体構成の説明図である。 無線基地局が有するベースバンド信号処理部及び一部の上位レイヤの機能ブロック図である。 ユーザ端末の全体構成の説明図である。 ユーザ端末が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。
　図１は、ＬＴＥ－Ａで定められた階層型帯域幅構成を示す図である。図１に示す例は、複数の基本周波数ブロック（以下、コンポーネントキャリアとする）で構成される第１システム帯域を持つＬＴＥ－Ａシステムと、１コンポーネントキャリアで構成される第２システム帯域を持つＬＴＥシステムとが併存する場合の階層型帯域幅構成である。ＬＴＥ－Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変システム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムでは、２０ＭＨｚ以下の可変システム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を１単位とする少なくとも１つのコンポーネントキャリアとなっている。このように、複数のコンポーネントキャリアを集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
　例えば、図１においては、ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を１つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１において、ユーザ端末ＵＥ（User　Equipment）＃１は、ＬＴＥ－Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）のユーザ端末であり、１００ＭＨｚまでのシステム帯域に対応可能である。ＵＥ＃２は、ＬＴＥ－Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）のユーザ端末であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）までのシステム帯域に対応可能である。ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ－Ａシステムには対応せず）のユーザ端末であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）までのシステム帯域に対応可能である。
　将来のシステム（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のシステム）では、ＨｅｔＮｅｔに特化したキャリアアグリゲーションの拡張が想定される。この場合、ＨｅｔＮｅｔにおける干渉の低減を考慮したキャリアアグリゲーションを実現するために、既存のキャリアアグリゲーションのコンポーネントキャリアとは互換性を有さない新しいキャリアの導入が検討されている。このような、特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のユーザ端末）が選択的に利用するキャリアは、ニューキャリアタイプ（ＮＣＴ：New　Carrier　Type）と呼ばれる。なお、新しいキャリアは、追加キャリアタイプ（additional　carrier　type）又は拡張キャリア（extension　carrier）とも呼ばれることがある。
　次に、図２を参照してキャリアタイプについて説明する。図２Ａは既存キャリアタイプ（legacy　carrier　type）の一例を示しており、図２Ｂはニューキャリアタイプ（ＮＣＴ：New　Carrier　Type）の一例を示している。なお、図２においては、説明の便宜上、ＣＲＳ、ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）、ＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）のみ図示している。
　既存キャリアタイプ（legacy　carrier　type）には、図２Ａに示すように、ＬＴＥで規定される１リソースブロックの先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルまでにＰＤＣＣＨが設定されている。また、既存キャリアタイプには、１リソースブロックにおいてユーザデータやＤＭ－ＲＳ（Demodulation　Reference　Signal）等の他の参照信号と重ならないようにＣＲＳが設定されている。
　ＣＲＳは、セルサーチやチャネル推定などに用いられ、所定ルールに従って複数のリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされる。また、アンテナポート数が複数ある場合には、各アンテナポートに対応するＣＲＳは、互いに異なるリソース要素にマッピングされ、時分割多重（ＴＤＭ）／周波数分割多重（ＦＤＭ）により直交多重される。
　なお、図２Ａに示す既存キャリアタイプは、既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）及び新規のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）にサポートされる。一方で、ニューキャリアタイプは、特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）にサポートされ、その他のユーザ（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）にはサポートされない（後方互換性を有さない）構成となっている。また、ニューキャリアタイプは、主にＳｃｅｌｌ（Secondary　Cell）で使用されることが想定されている。
　ニューキャリアタイプとしては、例えば、ＣＲＳを無送信（図２Ｂ参照）又は一部の信号の送信を選択的に行う構成とすることができる。ＣＲＳについて一部の信号の送信を選択的に行うとは、例えば、１アンテナポートに対応するＣＲＳを、既存のＣＲＳ（全てのサブフレームに多重）より時間的に長い周期（例えば、５ｍｓｅｃ）で送信する場合等を指す。この場合、ニューキャリアタイプにおいて、既存のＣＲＳ用のリソースにユーザデータを割り当てることができる。
　また、ニューキャリアタイプにおいては、データ復調にＤＭ－ＲＳを利用し、ＣＳＩ測定にＣＳＩ－ＲＳ（Channel　State　Information－Reference　Signal）を利用することができる。
　また、ニューキャリアタイプにおいては、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ）を無送信又は一部の信号の送信を選択的に行う構成とすることができる。この場合、ニューキャリアタイプにおいて、既存の下り制御チャネル用のリソースにユーザデータを割り当てることができる。一方で、ニューキャリアタイプにおいては、拡張ＰＤＣＣＨ（EPDCCH：Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel）を送信することができる。ＥＰＤＣＣＨは、下りデータ信号用のＰＤＳＣＨと周波数分割多重するように配置される制御チャネルであり、スケジューリング情報や報知信号で送信されるシステム情報等の通知に利用することができる。また、ＥＰＤＣＣＨは、ＤＭ－ＲＳを用いて復調することも可能である。
　また、ニューキャリアタイプにおいては、報知信号を無送信又は一部の信号の送信を選択的に行うことができる。この場合、ニューキャリアタイプにおいて、既存の報知信号用のリソースにユーザデータを割り当てることができる。
　なお、図２に示したニューキャリアタイプでは、ＣＲＳ、下り制御チャネル、報知信号を無送信とする場合を示しているが、この構成に限定されない。ニューキャリアタイプは、特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）をサポートし、その他のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）をサポートしない（互換性がない）構成であればよい。例えば、ニューキャリアタイプとして、ＣＲＳ、下り制御チャネル、報知信号の少なくとも１つを無送信とする構成としてもよい。また、ニューキャリアタイプの帯域幅は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を１単位とする必要はなく、適宜変更可能である。
　次に、ニューキャリアタイプを利用するシナリオについて、図面を参照して説明する。図３はニューキャリアタイプを利用したシステム構成の一例を示す図である。なお、図３のユーザ端末は、ニューキャリアタイプをサポートする特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）である。
　図３Ａに示すシステムは、マクロ基地局Ｍ（Macro　eNodeB）とピコ基地局Ｐ（Pico　eNodeB）及び小型基地局ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）とにより階層的に構成されている。マクロ基地局Ｍのセル内には、ピコ基地局Ｐ及び小型基地局ＲＲＨにより局所的に小型セルが形成されている。マクロ基地局Ｍにはユーザ端末ＵＥ＃１が接続され、ピコ基地局Ｐにはユーザ端末ＵＥ＃２が接続されている。マクロ基地局Ｍ及び小型基地局ＲＲＨには、ユーザ端末ＵＥ＃３が接続されている。ユーザ端末ＵＥ＃１－＃３は、それぞれ無線基地局とキャリアアグリゲーションにより通信している。
　ユーザ端末ＵＥ＃２は、ピコ基地局Ｐのセル内に位置しており、マクロ基地局Ｍからの受信電力よりもピコ基地局Ｐからの受信電力が大きい。このため、ユーザ端末ＵＥ＃２では、ピコ基地局Ｐの下りデータに対して、マクロ基地局Ｍの下りデータによる干渉の影響は小さい。しかし、マクロ基地局Ｍからは、マクロ基地局Ｍのセル全体にＣＲＳが送信されており、ピコ基地局Ｐの下りデータに対してこのＣＲＳによる干渉が問題となる場合がある。
　そのため、図３Ｂに示すように、マクロ基地局Ｍが既存キャリアタイプ（ｆ１）とニューキャリアタイプ（ｆ２）を用いたキャリアアグリゲーションを行うことにより、ｆ２においてマクロ基地局のＣＲＳによる干渉を抑制することが可能となる。すなわち、ニューキャリアタイプにおいてＣＲＳを無送信又は一部のＣＲＳを選択的に送信することにより、ピコ基地局Ｐの下りデータに対するＣＲＳの与干渉を低減して伝送品質を改善することができる。また、ニューキャリアタイプにおいて、ＣＲＳやＰＤＣＣＨ用のリソースに下りデータを割り当てる構成とすれば、周波数利用効率を改善できる。
　ユーザ端末ＵＥ＃３は、小型基地局ＲＲＨと接続可能な場所に位置しており、マクロ基地局Ｍにつながったまま小型基地局ＲＲＨとの間でニューキャリアタイプを用いたキャリアアグリゲーションを行うことができる。
　例えば、図３Ｃに示すように、ユーザ端末ＵＥ＃３は、既存キャリアタイプのコンポーネントキャリアＣＣ１によって、マクロ基地局Ｍから下りデータと共にＰＤＣＣＨやＣＲＳを受信する。また、ユーザ端末ＵＥ＃３は、ニューキャリアタイプのコンポーネントキャリアＣＣ２によって、小型基地局ＲＲＨから下りデータを受信する。また、ニューキャリアタイプにおいて、既存のＣＲＳ及びＰＤＣＣＨのリソースに下りデータを送信する構成とすれば、周波数利用効率を改善できる。
　このように規定されたニューキャリアタイプは、上述したように既存キャリアタイプにのみ対応した既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）とは互換性が得られない。そのため、Ｒｅｌ．１１以前のユーザ端末は、ニューキャリアタイプをキャリアアグリゲーションにおけるＰｃｅｌｌやＳｃｅｌｌとして利用することが困難となる。特に、異なる周波数バンドのキャリアを複数用いて通信を行うシナリオ（inter-band　CA）では同期がとれないため、ニューキャリアタイプを利用することが困難となる。
　このため、図３に示すように、ＰｃｅｌｌとなるＣＣ１に既存キャリアを適用し、ＳｃｅｌｌとなるＣＣ２にニューキャリアタイプを適用する場合、Ｓｃｅｌｌは特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）しか利用できないため、他のユーザ端末はキャリアアグリゲーションが適用できない。そのため、ニューキャリアタイプを利用できない既存ユーザ端末が多く存在する場合（例えば、Ｒｅｌ．１２導入初期の環境等）には、ニューキャリアタイプの導入が困難となることが考えられる。
　そこで、本発明者らは、既存のユーザ端末の存在を考慮してニューキャリアタイプを設定することにより、能力が異なる複数のユーザ端末が混在する環境においても、周波数リソースを有効利用できることを見出した。
　具体的には、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）の一部又は全部に対して、能力が異なる複数のユーザ端末でそれぞれ受信可能な第１キャリアタイプ（既存キャリア）のサブフレームと、特定のユーザ端末で受信可能な第２キャリアタイプ（ニューキャリアタイプ）のサブフレームとを動的に変化させて設定する。これにより、ニューキャリアタイプのサブフレームを所定のコンポーネントキャリアに固定的に設定する場合と比較して、当該所定のコンポーネントキャリアを既存のユーザ端末にも利用させることができる。その結果、能力が異なる複数のユーザ端末が混在する環境においても、周波数リソースを有効に利用することができる。
　また、本発明者らは、ユーザ端末がキャリアタイプ（ニューキャリアタイプのサブフレームの設定有無）を判断する方法として、無線基地局からユーザ端末に対してニューキャリアタイプのサブフレームの設定情報を明示的に通知する方法（explicit）、又は黙示的に通知する方法（implicit）を適用することを着想した。以下に、本実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
＜ニューキャリアタイプ設定方法＞
　図４を参照して、無線基地局が、コンポーネントキャリアに対してニューキャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定する場合のサブフレーム構成について説明する。なお、図４では、既存キャリア（legacy　carrier）とニューキャリアタイプ（new　carrier　type）のサブフレームの設定として、２つのコンポーネントキャリア（ＰｃｅｌｌとＳｃｅｌｌ）を例に挙げて説明するが、コンポーネントキャリアの数はこれに限られない。
　図４Ａは、Ｐｃｅｌｌに既存キャリアのサブフレームが設定され、Ｓｃｅｌｌに既存キャリアとニューキャリアタイプのサブフレームが設定される場合を示している。つまり、Ｓｃｅｌｌにおいて、既存キャリアとニューキャリアタイプのサブフレームを時間方向に動的に変化させて設定する。無線基地局は、既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）及び特定のユーザ端末（Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）の存在を考慮して、キャリアタイプを適宜選択して設定する。
　具体的には、サブフレーム＃０、＃２、＃４に対して、Ｐｃｅｌｌ及びＳｃｅｌｌに既存キャリアタイプが設定される。このため、サブフレーム＃０、＃２、＃４では、既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）及び特定のユーザ端末（Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）の双方がキャリアアグリゲーションを用いた通信が可能である。一方で、サブフレーム＃１、＃３に対して、Ｐｃｅｌｌに既存キャリアタイプ、Ｓｃｅｌｌにニューキャリアタイプが設定される。このため、サブフレーム＃１、＃３では、ニューキャリアタイプをサポートする特定のユーザ端末がキャリアアグリゲーションを用いて通信可能である。
　なお、サブフレーム＃１、＃３では、既存のユーザ端末でもキャリアアグリゲーションを用いない通信（ＣＣ１を利用した通信）が可能である。この場合、無線基地局は、サブフレーム＃１、＃３において既存のユーザ端末がキャリアアグリゲーションを利用しないように制御する。
　つまり、図４Ａでは、ＣＣ１を既存キャリア（legacy　carrier）、ＣＣ２をニューキャリアタイプのサブフレームとして固定的に用いる場合と比較して、ニューキャリアタイプの時間、周波数領域の一部の領域において、既存キャリアを設定可能としている。
　このように、Ｓｃｅｌｌに対してニューキャリアタイプのサブフレームだけでなく、既存キャリアタイプのサブフレームも部分的に設定することにより、ニューキャリアタイプをサポートしないユーザ端末に対してもＳｃｅｌｌを利用させる（キャリアアグリゲーションを適用する）ことができる。この構成により、システム内に既存のユーザ端末が多い状況であっても、ニューキャリアタイプを適切に設定することができるため、周波数リソースを有効利用することが可能となる。
　図４Ｂは、ＰｃｅｌｌとＳｃｅｌｌの双方に対して既存キャリアタイプとニューキャリアタイプのサブフレームが設定される場合を示している。つまり、ＰｃｅｌｌとＳｃｅｌｌの双方において、既存キャリアタイプとニューキャリアタイプのサブフレームを時間方向に動的に変化させて設定する。
　具体的には、サブフレーム＃０、＃４に対して、Ｐｃｅｌｌ及びＳｃｅｌｌに既存キャリアタイプが設定される。このため、サブフレーム＃０、＃４では、既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）及び特定のユーザ端末（Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）の双方がキャリアアグリゲーションを用いた通信が可能である。一方で、サブフレーム＃１では、Ｐｃｅｌｌに既存キャリアタイプ、Ｓｃｅｌｌにニューキャリアタイプが設定されるため、ニューキャリアタイプをサポートする特定のユーザ端末のみがキャリアアグリゲーションを用いて通信可能である。
　なお、サブフレーム＃１では、既存のユーザ端末でもキャリアアグリゲーションを用いない通信（ＣＣ１を利用した通信）が可能である。この場合、無線基地局は、サブフレーム＃１において既存のユーザ端末がキャリアアグリゲーションを利用しないように制御する。
　また、サブフレーム＃２、＃３に対して、Ｐｃｅｌｌにニューキャリアタイプが設定される。このため、サブフレーム＃２、＃３では、特定のユーザ端末（Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）がキャリアアグリゲーションを用いた通信が可能である。
　つまり、図４Ｂでは、ＣＣ１を既存キャリア（legacy　carrier）、ＣＣ２をニューキャリアタイプのサブフレームとして固定的に用いる場合と比較して、既存キャリアの時間、周波数領域の一部の領域においてニューキャリアタイプを設定可能とするとともに、ニューキャリアタイプの時間、周波数領域の一部の領域において既存キャリアを設定可能としている。
　このように、Ｐｃｅｌｌ及びＳｃｅｌｌに対してニューキャリアタイプのサブフレームと既存キャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定することにより、ニューキャリアタイプをサポートしないユーザ端末に対してもキャリアアグリゲーションを適用することができる。この構成により、システム内に既存のユーザ端末が多い状況であっても、ニューキャリアタイプを適切に設定できると共に、周波数リソースを有効利用することが可能となる。
　なお、図４では、既存キャリアとニューキャリアタイプの動的な設定としてサブフレーム単位で行う場合を示しているが、本実施の形態はこれに限られない。
＜ニューキャリアタイプ設定情報＞
　上述したように、コンポーネントキャリアに対して既存キャリアタイプとニューキャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定する場合、サブフレームのキャリアタイプをユーザ端末に通知することが望ましい。これにより、ユーザ端末が各コンポーネントキャリアに設定されるキャリアタイプを把握して復調処理を適切に行うことができる。
　ユーザ端末がキャリアタイプ（ニューキャリアタイプのサブフレームの設定有無）を判断する方法として、無線基地局からユーザ端末に対してニューキャリアタイプのサブフレームの設定情報を明示的に通知する方法（explicit）、又は黙示的に通知する方法（implicit）がある。以下に、ユーザ端末がキャリアタイプを判断する方法について説明する。
（態様１）
　態様１では、無線基地局からユーザ端末に対してニューキャリアタイプのサブフレームの設定情報のシグナリングを行わずに、ユーザ端末がニューキャリアタイプのサブフレームを判断する場合について説明する。
　無線基地局は、ニューキャリアタイプを設定するサブフレームに対して、既存キャリアタイプと異なる信号構成を適用する。この場合、特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）が既存キャリアの信号構成と異なる信号構成を検出することにより、キャリアタイプ（ニューキャリアタイプか既存キャリアタイプか）を判断することができる。
　信号構成としては、同期信号、報知信号、参照信号等を利用することができる。例えば、無線基地局は、ニューキャリアタイプにおける同期信号を既存キャリアタイプと異なる位置に多重する。同期信号としては、ＰＳＳ（Primary　Synchronization　Signal）とＳＳＳ（Secondary　Synchronization　Signal）がある。
　無線基地局は、ニューキャリアタイプと既存キャリアタイプにおいて、ＰＳＳ及び／又はＳＳＳをそれぞれ異なる位置に多重する。そして、特定のユーザ端末が、セルサーチ等においてＰＳＳ及び／又はＳＳＳの検出を行うことで各サブフレームに適用されるキャリアタイプを判断することができる。
　なお、信号構成は同期信号に限られず他の信号（報知信号、参照信号等）をニューキャリアタイプと既存キャリアタイプで異なる位置に多重する構成としてもよい。
（態様２）
　態様２では、無線基地局からユーザ端末に対してニューキャリアタイプのサブフレームの設定情報をシグナリングすることにより、ユーザ端末がニューキャリアタイプのサブフレームを判断する場合について説明する。
　無線基地局は、キャリアタイプ（ニューキャリアタイプの設定有無）に関する情報について、上位レイヤシグナリング（報知信号、ＲＲＣシグナリング等）又は下り制御情報（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末に通知することができる。
　無線基地局が報知信号を用いて通知する場合、報知信号（ＭＩＢ（Master　Information　Block）、ＳＩＢ（System　Information　Block））の中にキャリアタイプを示す情報を多重してユーザ端末に通知する。ユーザ端末は、報知信号を受信することにより、各コンポーネントキャリアのサブフレームに適用されるキャリアタイプをそれぞれ判断することができる。報知信号に含める情報としては、ユーザ端末が各サブフレームのキャリアタイプを識別できる情報であれば特に限られない。
　無線基地局がＲＲＣシグナリングを用いて通知する場合、準静的（semi-static）にニューキャリアタイプ又は既存キャリアタイプが多重されるサブフレーム位置を示す情報（キャリアタイプ情報）をユーザ端末に通知する。
　具体的に、ニューキャリアタイプのサブフレームを設定可能（on/off）とした上で、無線基地局は、ＲＲＣシグナリングの情報要素（IE：Information　Elements）の中にニューキャリアタイプが存在するか否かを示す「new　carrier　type_presense」を設定する。ユーザ端末は、ＲＲＣシグナリングに含まれるＩＥ（new　carrier　type_presense）を検出することにより、キャリアタイプ（ニューキャリアタイプ又は既存キャリアタイプ）を判断する。この場合、ＲＲＣシグナリングの情報要素において、ニューキャリアタイプが存在するか否かを示すＢＯＯＬＥＡＮ（“ｔｒｕｅ”と“ｆａｌｓｅ”の２値を取る基本データ型）として、「new　carrier　type_presense」を新たに定義すればよい。
　また、ＲＲＣシグナリングを用いて通知する他の方法として、ビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）情報を用いて、ニューキャリアタイプ（又は既存キャリアタイプ）の多重位置をユーザ端末に通知することも可能である。具体的には、所定期間（例えば、４０ｍｓｅｃ）のサブフレームにおいて、ニューキャリアタイプがどのサブフレームに多重しているかをユーザ端末に通知する。例えば、複数サブフレームにまたがるビットマップ情報として、ニューキャリアタイプが多重されるサブフレームを「１」、既存キャリアタイプが多重されるサブフレームを「０」とし、ユーザ端末に通知することができる（図５参照）。
　また、ＲＲＣシグナリングを用いて通知する他の方法として、既存のＲＲＣシグナリング情報を利用して、ニューキャリアタイプ（又は既存キャリアタイプ）の多重位置をユーザ端末に通知することも可能である。この場合、既存のＲＲＣシグナリング情報として、例えばクロスキャリアスケジューリング（cross　carrier　scheduling）の仕組みを利用することができる。
　クロスキャリアスケジューリングとは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を適用する場合、例えば、図６Ａ、６Ｂに示すように、送信ポイントＴＰ１（セル１）で送られるＰＵＳＣＨ用の下り制御情報を、別の送信ポイントＴＰ０（セル０）のＰＤＣＣＨに多重して送信することを指す。このとき、各下り制御情報がどちらの送信ポイントのＰＤＳＣＨに対応する情報であるかを識別するために、キャリア識別子（CI：Carrier　Indicator）（又は、ＣＣ識別子（CC　Indicator））設定するためのＣＩＦ（Carrier　Indicator　Field）を付加したＤＣＩフォーマットが適用される（図６Ｂ、６Ｃ参照）。図６Ｃは、ＣＩＦビットと、ＣＣ識別子との関係を規定したテーブルを示している。
　つまり、ＣＩＦは、キャリア識別子（ＣＩ）を表すフィールドであり、クロスキャリアスケジューリングが行われる場合、ユーザ端末はＣＩＦに規定されるビットに基づいて、復調すべきＰＤＳＣＨが多重されているセル（ＣＣ）を特定することができる。なお、無線基地局は、ＲＲＣシグナリングを用いてＣＣ識別子（CC　Indicator）をユーザ端末に通知する。
　本実施の形態では、ＣＣを識別するセルインデックスとキャリアタイプ（ニューキャリアタイプであるか否か）が組合わされた情報をＲＲＣシグナリングで無線基地局からユーザ端末に通知する。ユーザ端末は、通知されたＲＲＣシグナリングに基づいて、セルインデックスと共にニューキャリアタイプであるか否かを判断することができる。
　例えば、無線基地局は、ＣＩＦビットにそれぞれ対応するＣＣ識別子に加えて、各セルインデックスのキャリアタイプの情報（図７参照）を、ＲＲＣシグナリングによりユーザ端末に通知することができる。図７では、ＣＣ０に対して既存キャリアが設定され、ＣＣ１～ＣＣ４に対してニューキャリアタイプが設定される場合を示している。ユーザ端末は、無線基地局から通知されたキャリアタイプに関する情報（例えば、図７に示すテーブル）に基づいて、各ＣＣに設定されるキャリアタイプを判断することができる。
　また、本実施の形態では、ユーザ端末から無線基地局に対して、当該ユーザ端末がニューキャリアタイプのサブフレームを受信可能な能力を有しているか否かの情報（ユーザ端末能力情報（UE　Capability　Information））を通知する構成とすることが好ましい。これにより、無線基地局は、ニューキャリアタイプを利用可能なユーザ端末に対して、ＲＲＣシグナリング等を利用して各コンポーネントキャリアのキャリアタイプに関する情報（例えば、図７参照）を選択的に通知する構成とすることができる。
　つまり、無線基地局は、ユーザ端末に対して、ニューキャリアタイプをサポート可能かどうかのユーザ端末能力情報を通知させ（Capability　signaling）、ユーザ端末能力情報に基づいて各コンポーネントキャリアのサブフレームに設定するキャリアタイプを決定する。そして、無線基地局は、設定する各コンポーネントキャリアのキャリアタイプに関する情報を、報知信号やＲＲＣシグナリング等を用いてユーザ端末に通知する。なお、ユーザ端末から無線基地局に対してユーザ端末能力情報を送信するタイミングとしては、ＲＲＣコネクションが確立された後の所定のタイミングとすることができる。
（無線通信システム）
　以下に、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。図８は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図８に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ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幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーションが適用される。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、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）と呼ばれても良い。
　図８に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局２１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局２２ａ及び２２ｂとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末１０が配置されている。ユーザ端末１０は、無線基地局２１及び無線基地局２２の双方と無線通信可能に構成されている。
　ユーザ端末１０と無線基地局２１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が広いキャリア（既存キャリア（legacy　carrier）などと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末１０と無線基地局２２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚなど）で帯域幅狭いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局２１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局２１及び各無線基地局２２は、有線接続又は無線接続されている。
　無線基地局２１及び各無線基地局２２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。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、これに限定されるものではない。また、各無線基地局２２は、無線基地局２１を介して上位局装置に接続されてもよい。
　なお、無線基地局２１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、無線基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局２２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ　ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、マイクロ基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局２１及び２２を区別しない場合は、無線基地局２０と総称する。各ユーザ端末１０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａなどの各種通信方式に対応した端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ及びＲｅｌ．１２以降のＵＥ）であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
　無線通信システムにおいては、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。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、システム帯域幅を端末毎に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、図８に示す無線通信システムで用いられる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１０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ）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。また、ＥＰＤＣＣＨ（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てもよい。このＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重するように配置することができる。
　上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。
　次に、図９を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成について説明する。
　無線基地局２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（送信部／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。下りリンクにより無線基地局２０からユーザ端末１０に送信される送信データは、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において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・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）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク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る。
　また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局２０との無線通信する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や、ＰＲＡＣＨ（Physical　Random　Access　Channel）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）などが含まれる。
　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。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へ出力する。なお、送受信部２０３は、キャリアタイプに関する情報を送信する送信部、ユーザ端末能力情報を受信する受信部として機能する。また、送信部は、異なるキャリアタイプを用いて下りリンク信号を送信することができる。
　一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部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、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、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、ＦＦＴ（Fast　Fourier　Transform）処理、ＩＤＦＴ（Inverse　Discrete　Fourier　Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理を行う。復号された信号は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２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　図１０は、図９に示す無線基地局におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０４は、レイヤ１処理部２０４１と、ＭＡＣ処理部２０４２と、ＲＬＣ処理部２０４３と、キャリアタイプ設定部２０４４と、キャリアタイプ情報生成部２０４５と、から主に構成されている。
　レイヤ１処理部２０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部２０４１は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete　Fourier　Transform）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部２０４１は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。
　ＭＡＣ処理部２０４２は、上りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御、上りリンク／下りリンクに対するスケジューリング、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの選択、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨのリソースブロックの選択などの処理を行う。ＲＬＣ処理部２０４３は、上りリンクで受信したパケット／下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。
　キャリアタイプ設定部２０４４は、下りリンク信号の送信に利用するキャリアタイプを決定し、決定したキャリアタイプのサブフレームの設定を制御する。例えば、キャリアタイプ設定部２０４４は、各サブフレームに対して、既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）及び特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）の存在を考慮してキャリアタイプを決定する。そして、決定されたキャリアタイプのサブフレームの設定を制御する。
　具体的に、キャリアタイプ設定部２０４４は、システム内に存在する既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）の数に応じて、ニューキャリアタイプのサブフレームが動的に変化するように設定することができる。例えば、システム内に既存のユーザ端末１０が多い状況ではニューキャリアタイプのサブフレームを少なく設定し、システム内に既存のユーザ端末１０が少ない状況ではニューキャリアタイプのサブフレームを多く設定する。
　また、キャリアタイプ設定部２０４４は、能力が異なるユーザ端末の割合等に応じて、ニューキャリアタイプのサブフレームを設定する周期を制御する構成としてもよい。能力が異なるユーザ端末の判断は、ユーザ端末から通知されるユーザ端末能力情報に基づいて行うことができる。なお、各サブフレームにおけるキャリアタイプをスケジューリング部で制御し、キャリアタイプ設定部２０４４において決定されたサブキャリアタイプのサブフレームの設定を制御する構成としてもよい。
　キャリアタイプ情報生成部２０４５は、キャリアタイプ設定部２０４４で設定されるキャリアタイプに関する情報を生成する。キャリアタイプ情報生成部２０４５で生成されたキャリアタイプ情報は、上位レイヤシグナリング（報知信号、ＲＲＣシグナリング等）又は下り制御情報（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末に通知される。
　例えば、ＲＲＣシグナリングを用いてキャリアタイプ情報を通知する場合には、ＲＲＣシグナリングの情報要素の中にニューキャリアタイプが存在するか否かを示す「new　carrier　type_presense」を設定して通知する方法、ビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）情報を用いて通知する方法（上記図５参照）、既存のＲＲＣシグナリング情報（例えば、クロスキャリアスケジューリング）を利用する方法（上記図７参照）等を適用することができる。
　また、無線基地局は、ユーザ端末に対してキャリアタイプ情報のシグナリングを行わず、キャリアタイプ設定部２０４４の決定結果に基づいてニューキャリアタイプを設定するサブフレームに対して、既存キャリアタイプと異なる信号構成を適用してもよい。例えば、ニューキャリアタイプにおける同期信号（又は、報知信号、参照信号）を既存キャリアタイプと異なる位置に多重することができる。
　次に、図１１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、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（送信部／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、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部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、下りリンクの送信データは、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、上りリンクの送信データは、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においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。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より送信する。
　なお、送受信部１０３は、ユーザ端末能力情報を送信する送信部、キャリアタイプに関する情報を受信する受信部として機能する。
　図１２は、図１１に示すユーザ端末におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０４は、レイヤ１処理部１０４１と、ＭＡＣ処理部１０４２と、ＲＬＣ処理部１０４３と、キャリアタイプ判断部１０４４と、信号処理部１０４５と、ユーザ端末（ＵＥ）能力情報生成部１０４６と、から主に構成されている。
　レイヤ１処理部１０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部１０４１は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０４１は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。
　ＭＡＣ処理部１０４２は、下りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御（ＨＡＲＱ）、下りスケジューリング情報の解析（ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＤＳＣＨのリソースブロックの特定）などを行う。また、ＭＡＣ処理部１０４２は、上りリンクで送信する信号に対するＭＡＣ再送制御、上りスケジューリング情報の解析（ＰＵＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＵＳＣＨのリソースブロックの特定）などの処理を行う。
　ＲＬＣ処理部１０４３は、下りリンクで受信したパケット／上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。
　キャリアタイプ判断部１０４４は、無線基地局から通知されるキャリアタイプ情報、又は信号構成に基づいて、各サブフレームに設定されるキャリアタイプを判断する。例えば、キャリアタイプ情報がＲＲＣシグナリングで通知される場合には、当該ＲＲＣシグナリングに含まれる情報に基づいてキャリアタイプを判断する。ＲＲＣシグナリングに含まれる情報としては、ＲＲＣシグナリングの情報要素（new　carrier　type_presense）、ビットマップ情報、又は、既存の情報（ＣＩＦビットに対応するＣＣ識別子）と組み合わされた情報等が挙げられる。
　また、キャリアタイプ判断部１０４４は、同期信号、報知信号又は参照信号の信号構成に基づいてキャリアタイプを判断してもよい。この場合、無線基地局からユーザ端末に対してキャリアタイプ情報のシグナリングを行わない構成とすることができる。
　信号処理部１０４５は、キャリアタイプ判断部１０４４から出力された判断結果に基づいて、各サブフレームのキャリアタイプを考慮して信号処理（デレートマッチング処理等）を行う。
　ＵＥ能力情報生成部１０４６は、当該ユーザ端末がニューキャリアタイプのサブフレームを受信可能な能力を有しているか否かのユーザ端末能力情報を生成する。ＵＥ能力情報生成部１０４６で生成された情報は、ＲＲＣコネクションが確立された後の所定のタイミングで無線基地局に通知することができる。
　以上のように、本実施の形態に係る通信システムによれば、複数のコンポーネントキャリア（Ｐｃｅｌｌ及びＳｃｅｌｌ）に対してニューキャリアタイプのサブフレームと既存キャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定することにより、ニューキャリアタイプをサポートしないユーザ端末に対してもキャリアアグリゲーションを適用することができる。この構成により、システム内に既存のユーザ端末が多い状況であっても、ニューキャリアタイプを適切に設定できると共に、周波数リソースを有効利用す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１２月１０日出願の特願２０１２－２６９２７６に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (9)

  1. 　複数のコンポーネントキャリアを用いてユーザ端末と通信する無線基地局であって、
    　能力が異なる複数のユーザ端末でそれぞれ受信可能な第１キャリアタイプのサブフレームと、前記複数のユーザ端末の一部で受信可能な第２キャリアタイプのサブフレームとをコンポーネントキャリアに設定する設定部と、
    　前記第１キャリアタイプと前記第２キャリアタイプを用いて下りリンク信号をユーザ端末に送信する送信部と、を有し、
    　前記設定部は、前記複数のコンポーネントキャリアの少なくとも一つに対して、前記第１キャリアタイプのサブフレームと前記第２キャリアタイプのサブフレームを動的に変化させて設定することを特徴とする無線基地局。
  2. 　前記送信部は、前記第１キャリアタイプのサブフレームと前記第２キャリアタイプのサブフレームに対して、同期信号、報知信号又は参照信号をそれぞれ異なる位置に多重することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  3. 　前記送信部は、各サブフレームのキャリアタイプに関する情報を報知信号、ＲＲＣシグナリング又は下り制御情報を用いて前記ユーザ端末に通知することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  4. 　前記送信部は、キャリアタイプに関する情報を前記ＲＲＣシグナリングで通知する場合に、ＲＲＣシグナリングの情報要素に第２キャリアタイプの設定有無を規定して通知することを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
  5. 　前記送信部は、キャリアタイプに関する情報を前記ＲＲＣシグナリングで通知する場合に、複数サブフレームのキャリアタイプを示すビットマップ情報を用いることを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
  6. 　前記送信部は、キャリアタイプに関する情報を前記ＲＲＣシグナリングで通知する場合に、セルインデックスとキャリアタイプが組合わされた情報を用いることを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
  7. 　前記無線基地局は、前記第２キャリアタイプのサブフレームの受信能力に関する情報を各ユーザ端末から受信する受信部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  8. 　複数のコンポーネントキャリアを用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、
    　能力が異なる複数のユーザ端末でそれぞれ受信可能な第１キャリアタイプのサブフレームと、前記複数のユーザ端末の一部で受信可能な第２キャリアタイプのサブフレームとが設定されるコンポーネントキャリアを用いて下りリンク信号を受信する受信部と、
    　前記下りリンク信号に含まれる各サブフレームのキャリアタイプに関する情報を用いて各サブフレームのキャリアタイプを判断する判断部と、
    　前記第２キャリアタイプのサブフレームの受信能力に関する情報を前記無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
  9. 　複数のコンポーネントキャリアを用いて通信を行うユーザ端末と無線基地局との無線通信方法であって、
    　前記無線基地局は、能力が異なる複数のユーザ端末でそれぞれ受信可能な第１キャリアタイプのサブフレームと、前記複数のユーザ端末の一部で受信可能な第２キャリアタイプのサブフレームとを動的に変化させてコンポーネントキャリアに設定する工程と、前記第１キャリアタイプと前記第２キャリアタイプを用いて下りリンク信号をユーザ端末に送信する工程と、を有し、
    　前記ユーザ端末は、前記下りリンク信号を受信する工程と、前記下りリンク信号に含まれる各サブフレームのキャリアタイプに関する情報を用いて各サブフレームのキャリアタイプを判断する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
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