WO2017022593A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

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WO2017022593A1
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WO
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user terminal
pucch format
format
transmission
uci
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PCT/JP2016/072048
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一樹 武田
聡 永田
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株式会社Ｎｔｔドコモ
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network

Definitions

  • the present invention relates to a user terminal, a radio base station, and a radio communication method in a next-generation mobile communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • Non-Patent Document 1 LTE Advanced (also referred to as LTE Rel.10, 11 or 12) has been specified for the purpose of further broadening and speeding up from LTE (also referred to as LTE Rel.8) and is also referred to as a successor system (LTE Rel.13, etc.). ) Is also being considered.
  • LTE Rel The system bandwidth of 10/11 is LTE Rel. It includes at least one component carrier (CC: Component Carrier) having eight system bands as one unit. In this manner, collecting a plurality of component carriers to increase the bandwidth is called carrier aggregation (CA).
  • CC Component Carrier
  • CA carrier aggregation
  • LTE Rel In LTE of 8 to 12, the specification was performed on the assumption that exclusive operation is performed in a frequency band licensed by a business operator, that is, a license band. For example, 800 MHz, 2 GHz, or 1.7 GHz is used as the license band.
  • Rel. 13 operation in a license-free frequency band, that is, an unlicensed band is also considered as a target.
  • the unlicensed band for example, the same 2.4 GHz or 5 GHz band as Wi-Fi is used.
  • Rel. 13 LTE considers carrier aggregation (LAA: License-Assisted Access) between licensed and unlicensed bands, but dual connectivity and unlicensed band standalone may also be considered in the future. There is.
  • LAA License-Assisted Access
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • CA carrier aggregation
  • CC component carriers
  • uplink control information (UCI: Uplink Control Information) including acknowledgment information (HARQ-ACK: Hybrid Automatic reQuest-ACKnowledgement) for the downlink signal of each CC is an uplink control signal (uplink control channel (uplink control channel ( (PUCCH: Physical Uplink Control Channel)) or uplink data signal (uplink shared channel (PUSCH)).
  • uplink control channel uplink control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel)
  • PUSCH uplink shared channel
  • the user terminal When the uplink control signal (PUCCH) is used, the user terminal includes the delivery confirmation information for the downlink signal of each CC using an existing format (for example, PUCCH format 1a / 1b / 3, etc.) premised on 5 CC or less. Send UCI.
  • an existing format for example, PUCCH format 1a / 1b / 3, etc.
  • the existing format is not suitable for transmitting UCI including acknowledgment information of many CCs, such as when the number of CCs is expanded to 6 or more. For this reason, a new format of the uplink control signal (PUCCH) suitable when the number of CCs is expanded to 6 or more is desired.
  • the present invention has been made in view of such a point, and a user who can transmit an uplink control signal using a format suitable when the number of component carriers (CC) that can be set per user terminal is expanded from the existing system.
  • An object is to provide a terminal, a radio base station, and a radio communication method.
  • One aspect of the user terminal of the present invention includes a transmission unit that transmits an uplink control signal using a format in which the number of resource blocks can be set, and a control unit that sets the number of resource blocks used in the format. It is characterized by.
  • the present invention it is possible to transmit an uplink control signal using a format suitable for the case where the number of component carriers (CC) that can be set per user terminal is expanded from the existing system.
  • CC component carriers
  • 3A and 3B are diagrams illustrating a first configuration example of the new PUCCH format.
  • 4A and 4B are diagrams illustrating a second configuration example of the new PUCCH format.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating a third configuration example of the new PUCCH format.
  • 6A, 6B, and 6C are diagrams illustrating a configuration example of a new PUCCH format according to the first aspect. It is a figure which shows the relationship between the spreading
  • 10A, 10B, and 10C are diagrams illustrating a configuration example of a new PUCCH format according to the second aspect. It is a figure which shows the relationship between the number of PRB which concerns on a 2nd aspect, and a payload.
  • 12A and 12B are diagrams illustrating an example of mapping according to the second aspect. It is a figure which shows an example of schematic structure of the radio
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of carrier aggregation (CA).
  • CA carrier aggregation
  • LTE Rel LTE Rel.
  • CA carrier aggregation
  • CC # 1 to CC # 5 component carriers
  • CC component carriers
  • UE User Equipment
  • LTE Rel With 13 carrier aggregations, it is considered to bundle more than 6 CCs to further expand the bandwidth. That is, LTE Rel. In 13 CAs, it is considered to expand the number of CCs (cells) that can be set per user terminal to 6 or more (CA enhancement). For example, as shown in FIG. 1, when 32 CCs (CC # 1 to CC # 32) are bundled, a maximum band of 640 MHz can be secured.
  • CA License-Assisted Access
  • the transmission method for example, format and transmission power
  • LTE Rel. 10-12 the existing system
  • the user terminal transmits uplink control information (UCI) using the uplink control channel (PUCCH).
  • UCI includes acknowledgment information (HARQ-ACK) for downlink shared channel (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) of each CC, channel state information (CSI: Channel State Information) indicating channel state, and uplink shared channel (PUSCH) scheduling request (SR: Scheduling Request).
  • HARQ-ACK acknowledgment information
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • CSI Channel State Information
  • PUSCH uplink shared channel scheduling request
  • SR Scheduling Request
  • PUCCH formats 1 / 1a / 1b, 2 / 2a / 2b and 3 are supported as PUCCH formats (hereinafter referred to as PUCCH formats).
  • PUCCH format 1 is used for transmission of SR.
  • 1b / 3 based on PUCCH format 1a / 1b / channel selection is used for transmission of HARQ-ACK of 5 CC or less.
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b is used for transmission of CSI of a specific CC.
  • the PUCCH format 2a / 2b may be used for transmission of HARQ-ACK in addition to CSI of a specific CC.
  • PUCCH format 3 may be used for transmission of SR and / or CSI in addition to HARQ-ACK.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of PUCCH format 3 having a maximum payload among existing PUCCH formats.
  • PUCCH format 3 UCI (for example, up to 5 CC HARQ-ACK) of up to 10 bits in FDD and up to 22 bits in TDD can be transmitted.
  • PUCCH format 3 includes two demodulation reference signals (DMRS: DeModulation Reference Signal) and five SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) symbols per slot.
  • DMRS DeModulation Reference Signal
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • Each symbol (for example, SC-FDMA symbol) in each slot is mapped with the same bit string, and is multiplied by a spreading code (orthogonal code, also called Orthogonal Cover Code) in order to multiplex a plurality of user terminals.
  • DMRS DeModulation Reference Signal
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • cyclic shifts also referred to as cyclic shifts or CSs
  • CSs cyclic shifts
  • orthogonal codes and cyclic shifts it is possible to perform code division multiplexing (CDM: Code Division Multiplexing) of up to five PUCCH formats 3 on the same resource (PRB).
  • CDM Code Division Multiplexing
  • HARQ bit sequences can be orthogonally multiplexed using different spreading codes (OCC) for each user terminal
  • DMRSs can be orthogonally multiplexed using different CS sequences for each user terminal.
  • the PUCCH format 3 cannot transmit UCI for all scheduled CCs due to a lack of payload. Is assumed.
  • a PUCCH format capable of transmitting 64 bits is required.
  • PUCCH capable of transmitting 128 bits (when spatial bundling is applied) or 256 bits Formatting is required.
  • a PUCCH format (hereinafter referred to as a new PUCCH format) in which the number of bits (payload, capacity) that can be transmitted is larger than that of the existing PUCCH format is being studied so that UCI (for example, HARQ-ACK) of 6 CC or more can be transmitted.
  • the new PUCCH format may be called PUCCH format 4, large-capacity PUCCH format, extended PUCCH format, new format, or the like.
  • 3-5 is merely an example, and the location and number of DMRSs, the number of PRBs, and the multiplexing method of a plurality of user terminals are not limited to those shown in FIG. 3-5.
  • a reference signal (not shown) (for example, a sounding reference signal (SRS)) may be arranged.
  • SRS sounding reference signal
  • at least two of the configuration examples described with reference to FIGS. 3-5 may be used in combination.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a first configuration example of the new PUCCH format.
  • the position and number of DMRSs arranged in the new PUCCH format may be the same as or different from PUCCH format 3.
  • the number of DMRSs arranged in the new PUCCH format is increased, channel estimation can be performed with high accuracy even in a low SINR (Signal-to-Interference plus Noise power Ratio) environment or a high-speed moving environment.
  • SINR Signal-to-Interference plus Noise power Ratio
  • the payload the number of bits that can be transmitted
  • a higher coding gain can be easily obtained.
  • DMRS may be arranged in the second and sixth symbols of each slot, as in PUCCH format 3 (see FIG. 2).
  • the channel estimation accuracy can be increased, and the influence of a high-speed moving environment and frequency offset can be reduced.
  • DMRS may be arranged in the fourth symbol of each slot.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second configuration example (number of PRBs) of the new PUCCH format.
  • the number of frequency resources also referred to as physical resource blocks (PRB), resource blocks, etc., hereinafter referred to as PRB
  • PRB physical resource blocks
  • PRB resource blocks, etc., hereinafter referred to as PRB
  • the payload per PRB is reduced, so that the coding gain can be increased while the overhead is increased.
  • the new PUCCH format similarly to PUCCH format 3 (see FIG. 2), 1 PRB per slot may be used, and frequency hopping may be applied between slots.
  • a plurality of PRBs (3 PRBs in FIG. 4) may be used per slot, and frequency hopping may be applied between the slots.
  • PRBs When the number of PRBs is small, PUCCH overhead in the uplink system band can be reduced, and transmission power can be concentrated in a small band, so that a larger coverage can be realized.
  • the number of PRBs is large, the amount of radio resources with respect to the amount of transmission information becomes large, so that the coding rate can be reduced and reception quality can be improved even in an environment where SINR is low.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a third configuration example of the new PUCCH format.
  • a plurality of user terminals may be code division multiplexed (CDM), frequency division multiplexed (FDM) or / and time division multiplexed (TDM: Time). Division Multiplexing).
  • CDM code division multiplexed
  • FDM frequency division multiplexed
  • TDM time division multiplexed
  • a plurality of user terminals can be accommodated in the same PRB, but the payload per user terminal becomes small and it is difficult to obtain a coding gain.
  • a plurality of user terminals may be code division multiplexed.
  • UCIs of a plurality of user terminals are orthogonally multiplexed using different spreading codes (OCC: Orthogonal Cover Code) for each user terminal, and are different for each user terminal.
  • OCC Orthogonal Cover Code
  • CS Cyclic Shift
  • a plurality of user terminals may be frequency division multiplexed. Specifically, UCI and DMRS of a plurality of user terminals may be mapped to different PRBs.
  • the PUCCH payload per user can be increased, so the coding rate per user terminal is lowered and the SINR is low. The reception quality can be improved even in the environment.
  • the new PUCCH format as described above is expected to have an optimum configuration depending on the state of the radio communication system (for example, the number of user terminals accommodated in the radio base station, coverage, mobility characteristics, scenario, operation mode, etc.). .
  • the state of the radio communication system for example, the number of user terminals accommodated in the radio base station, coverage, mobility characteristics, scenario, operation mode, etc.
  • it is desirable to reduce overhead by code division multiplexing a plurality of user terminals see FIG. 5A.
  • the coverage is to be widened, it is desirable to frequency multiplex a plurality of user terminals using a plurality of PRBs (see FIG. 5B).
  • it is desirable to arrange a large number of DMRSs see FIG. 3A) when improving mobility characteristics.
  • it is desirable to decrease the spreading factor or increase the number of PRBs (FIG. 4B).
  • the present inventors have conceived that, as a new PUCCH format, for example, a format (Unified format) in which a configuration such as a spreading factor (SF) and the number of PRBs can be set as parameters is used. Invented. By using the integrated format, the new PUCCH format can be set to an optimum configuration according to the state of the wireless communication system.
  • a format Unified format
  • SF spreading factor
  • the new PUCCH format can be set to an optimum configuration according to the state of the wireless communication system.
  • the user terminal can control the configuration of the new PUCCH format (configurable).
  • the user terminal sets at least one of the spreading factor (first mode) used in the new PUCCH format and the number of PRBs (number of resource blocks) (second mode) constituting the new PUCCH format.
  • the configuration of the new PUCCH format set as parameters is not limited to the spreading factor and the number of PRBs, and other configurations (for example, the number of DM-RSs, etc.) may be set as parameters.
  • a radio communication method using a new PUCCH format in which a spreading factor (SF) can be set will be described.
  • the spreading factor may be referred to as an orthogonal code length or the like.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a new PUCCH format in which the spreading factor can be set.
  • 6 illustrates an example in which the DMRS per slot is one symbol, the number and positions of DMRSs are not limited to those illustrated in FIG.
  • SRS may be arranged in the final symbol of the new PUCCH format.
  • 6 illustrates an example in which the number of PRBs is 1. However, the number of PRBs may be 2 or more.
  • the spreading factor when the spreading factor is 1, 12 types of encoded bit sequences (6 types of encoded bit sequences per slot) are mapped in the new PUCCH format. Also, as shown in FIG. 6B, when the spreading factor is 2, six types of encoded bit sequences (three types of encoded bit sequences per slot) are mapped. Also, as shown in FIG. 6C, when the spreading factor is 3, four types of encoded bit sequences (two types of encoded bit sequences per slot) are mapped.
  • the same hatched UCI in the first half slot and the second half slot may not be the same UCI. That is, the UCI transmitted in the first half slot and the second half slot may be the same bit sequence or different bit sequences.
  • the bit sequences are accommodated in the first half slot and the second half slot.
  • FIG. 7 shows the spreading factor used in the new PUCCH format, the payload of the new PUCCH format (the number of bits of the encoded bit sequence that can be accommodated), and the maximum number of UCI bits that can be accommodated in the new PUCCH format (hereinafter referred to as the maximum UCI). It is a figure which shows the relationship with (it is called the number of bits).
  • 1 DMRS is arranged per slot (that is, a case where an encoded bit sequence can be arranged in 6 symbols per slot), but is not limited thereto.
  • the coding rate is 12/48 and an 8-bit CRC is added, but the present invention is not limited to this.
  • the number of user terminals that can be code division multiplexed (CDM) is one.
  • the coding rate is 12/48 and 8-bit CRC is added, the maximum number of UCI bits is 64 bits.
  • the number of user terminals capable of CDM is two.
  • the coding rate is 12/48 and 8-bit CRC is added, the maximum number of UCI bits is 28 bits.
  • the number of user terminals capable of CDM is three.
  • the coding rate is 12/48 and 8-bit CRC is added, the maximum number of UCI bits is 16 bits.
  • the radio base station designates a spreading factor according to the state (for example, the number of accommodated user terminals, the number of UCI bits, etc.), and transmits information indicating the spreading factor to the user terminal.
  • the user terminal sets the spreading factor designated from the radio base station by higher layer signaling or physical layer signaling. Set as the spreading factor of the PUCCH format.
  • the upper layer signaling is, for example, RRC (Radio Resource Control) signaling.
  • the physical layer signaling is information included in downlink control information (DCI: Downlink Control Information) transmitted by a downlink control channel (PDCCH (Physical Downlink Control Channel) or EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Control Channel)), for example. is there.
  • DCI Downlink Control Information
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • EPDCCH Enhanced Physical Downlink Control Channel
  • the user terminal determines (selects) a spreading factor used in the new PUCCH format based on the number of UCI bits when a CA using the new PUCCH format (that is, a CA that can set 6 CC or more) is set. ) And the spreading factor may be set. For example, the user terminal may determine the spreading factor of the new PUCCH format based on the number of UCI bits transmitted on the PUCCH and the maximum UCI bit number corresponding to the spreading factor (see FIG. 7).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of signal generation processing in the new PUCCH format.
  • data symbol modulation is performed using QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), but the modulation method is not limited to QPSK.
  • FIG. 8 assumes the case where a new PUCCH format is comprised with 1PRB (12 subcarriers), a new PUCCH format may be comprised with two or more PRBs.
  • the user terminal adds a CRC to the UCI as necessary, and inputs the x-bit UCI to a channel encoder.
  • the UCI includes at least one of acknowledgment information (HARQ-ACK), scheduling request (SR), and channel state information (CSI).
  • HARQ-ACK acknowledgment information
  • SR scheduling request
  • CSI channel state information
  • the UCI bit sequence is configured in the priority order of HARQ-ACK, SR, and CSI. For example, when the HARQ-ACK is equal to or more than a predetermined number of bits, the user terminal may add a CRC to the UCI including the HARQ-ACK.
  • the user terminal performs x-bit UCI encoding and rate matching in the channel encoder. Specifically, the user terminal encodes an x-bit UCI at a predetermined encoding rate (for example, 12/48). Further, when the number of encoded bits (hereinafter referred to as the number of encoded bits) exceeds the payload of the spreading factor set in the new PUCCH format, the user terminal punctures at least a part of the encoded bit sequence. On the other hand, when the number of encoded bits is less than the payload, the user terminal repeats at least a part of the encoded bit sequence until it matches the payload. Note that the above encoding procedure may be performed separately for each UCI type (HARQ-ACK, SR, CQI), or may be performed at the same time assuming that all UCI bit sequences are one bit sequence.
  • HARQ-ACK, SR, CQI may be performed at the same time assuming that all UCI bit sequences are one bit sequence.
  • the user terminal may replace a part of the encoded bit sequence (for example, excess bits). Puncture.
  • the encoded bit sequence is repeated until it matches 96 bits.
  • the user terminal maps (data symbol modulation) the y-bit encoded bit sequence obtained from the channel encoder to a modulation symbol (SC-FDMA symbol). For example, in the case of QPSK, the user terminal performs discrete Fourier transform (DFT) on y / 2 modulation symbols. The user terminal converts a time-domain modulation symbol into a frequency-domain signal by DFT.
  • DFT discrete Fourier transform
  • the user terminal inputs each signal in the frequency domain to a predetermined subcarrier position of an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) having a predetermined frequency bandwidth (for example, 1 CC), and a symbol in the time domain Convert to As shown in FIG. 6, when frequency hopping is performed between slots, the predetermined subcarrier position is switched between slots as shown in FIG.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the user terminal performs block spreading every 12 symbols (24 bits in the case of QPSK) with respect to the symbols in the time domain. Specifically, the user terminal multiplies the IFFT symbol sequence by a spreading code (OCC: Orthogonal Cover Code) having a set spreading factor (n). Thereby, the same symbol sequence is mapped to n SC-FDMA symbols, and a plurality of user terminals are multiplexed by different OCCs. The user terminal multiplexes and transmits each block-spread symbol and a reference signal (for example, DMRS).
  • OCC Orthogonal Cover Code
  • the same 12 symbol sequence (24 bits) is block spread to 3 symbols as shown in FIG.
  • 12 symbol sequences (24 bits) are mapped.
  • three user terminals are code division multiplexed by multiplying different OCCs for each user terminal.
  • PUCCH is used with an optimum spreading factor according to the state (for example, the number of accommodated user terminals, UCI payload size, etc.). Can be sent.
  • the second aspect a radio communication method using a new PUCCH format in which the number of PRBs can be set will be described.
  • the second mode may be used alone or in combination with the first mode.
  • the number of CCs that can be set per user terminal is expanded to 6 or more (for example, 32), it is desirable to transmit at least 128-bit HARQ-ACK in the new PUCCH format.
  • the spreading factor is reduced, the number of bits that can be accommodated increases. However, if at least 128 bits are to be accommodated by 1 PRB, even if the spreading factor is set to 1, it is assumed that the coding rate must be increased.
  • the coding rate is 12/48, even if the spreading factor is 1, the maximum number of UCI bits is 64 (see FIG. 7), and at least 128 bits of HARQ-ACK cannot be accommodated. For this reason, it is conceivable to increase the coding rate to accommodate at least 128 bits, but if the coding rate is increased, the required SINR (Signal-to-Interference plus Noise power Ratio) increases, so the coverage decreases. End up.
  • SINR Signal-to-Interference plus Noise power Ratio
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of a new PUCCH format in which the number of PRBs can be set.
  • FIG. 10 demonstrates the example in which DMRS per slot is 1 symbol, the number and position of DMRS are not restricted to what is shown in FIG.
  • an SRS may be arranged at the final symbol. 10 illustrates an example in which the spreading factor is 1, but the spreading factor is not limited to this.
  • a single hatch is used for UCI, but this hatching does not indicate that it is a single type of UCI.
  • FIG. 10A when the spreading factor is 1 and the number of PRBs is 1, 12 types of encoded bit sequences (6 types of encoded bit sequences per slot) are mapped in the new PUCCH format.
  • FIG. 10B when the spreading factor is 1 and the number of PRBs is 2, 24 types of encoded bit sequences (12 types of encoded bit sequences per slot) are mapped.
  • FIG. 10C when the spreading factor is 1 and the number of PRBs is 3, 36 types of encoded bit sequences (18 types of encoded bit sequences per slot) are mapped.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the number of PRBs and spreading factor used in the new PUCCH format, the payload of the new PUCCH format, and the maximum number of UCI bits that can be accommodated in the new PUCCH format.
  • 1 DMRS is arranged per slot (that is, a case where an encoded bit sequence can be arranged in 6 symbols per slot), but is not limited thereto.
  • the coding rate is 12/48 and an 8-bit CRC is added, but the present invention is not limited to this.
  • the coding rate is 12/48 and an 8-bit CRC is added, the maximum number of UCI bits is 112 bits.
  • the coding rate is 12/48 and an 8-bit CRC is added, the maximum number of UCI bits is 172 bits.
  • the radio base station specifies the number of PRBs corresponding to the state (for example, the number of accommodated user terminals, the number of UCI bits, etc.), and transmits information indicating the number of PRBs to the user terminals.
  • CA using the new PUCCH format that is, CA that can set 6 CC or more
  • the user terminal sets the number of PRBs specified from the radio base station by higher layer signaling or physical layer signaling. Set as the number of PRBs in the PUCCH format.
  • the upper layer signaling is, for example, RRC signaling.
  • physical layer signaling is information included in DCI transmitted through a downlink control channel (PDCCH or EPDCCH), for example.
  • PDCCH downlink control channel
  • the user terminal determines (selects) the number of PRBs used in the new PUCCH format based on the number of UCI bits when a CA using the new PUCCH format (that is, a CA that can set 6 CC or more) is set. ) And the number of PRBs may be set. For example, the user terminal may determine the number of PRBs in the new PUCCH format based on the number of UCI bits transmitted on the PUCCH and the maximum number of UCI bits according to the number of PRBs (see FIG. 11).
  • the user terminal punctures at least a part of the coded bit sequence when the payload exceeds the number of PRBs set in the new PUCCH format.
  • the user terminal repeats at least a part of the encoded bit sequence until it matches the payload.
  • the user terminal can replace a part of the encoded bit sequence (for example, excess bits). Puncture.
  • the encoded bit sequence is repeated until it matches 576 bits.
  • the user terminal maps the encoded bit sequence to a modulation symbol (SC-FDMA symbol) and performs DFT on the modulation symbol.
  • the user terminal performs IFFT on the frequency domain signal after DFT and converts it to a time domain symbol.
  • the user terminal performs block spreading for every 12 ⁇ m symbols (12 ⁇ m ⁇ 2 bits in the case of QPSK) with respect to the symbols after IFFT. Specifically, the user terminal multiplies the IFFT symbol sequence by a spreading code (OCC) having a set spreading factor (n). Thereby, the same symbol sequence is mapped to n SC-FDMA symbols, and a plurality of user terminals are multiplexed by different OCCs. The user terminal multiplexes and transmits each block-spread symbol and a reference signal (for example, DMRS).
  • OCC spreading code
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of symbol sequence mapping.
  • the user terminal may map (interleave) the symbol sequences in order from the time (SC-FDMA symbol) direction among the set number of PRBs. That is, the user terminal may map (interleave) the symbol sequence in order from the previous SC-FDMA symbol in the time direction of the same resource block.
  • more frequency hopping for the symbol sequence bit sequence
  • a performance improvement effect can be expected.
  • the user terminal sequentially starts from the first SC-FDMA symbol of the subframe, and then enters the PRB SC-FDMA symbols of the set number of PRBs (that is, sequentially from the frequency (PRB) direction).
  • the symbol sequence may be mapped (interleaved). That is, the user terminal may map (interleave) the symbol sequence in order from the frequency direction (PRB direction) of the first SC-FDMA symbol of the subframe.
  • mapping is completed in units of SC-FDMA symbols, processing (for example, DFT precoding) and mapping (interleaving) required after mapping (interleaving) can be performed in parallel, and the transmission station (user Terminal) processing delay can be improved.
  • the PUCCH is optimized with the optimum number of PRBs according to the state (for example, the number of accommodated user terminals, the UCI payload size, etc.). Can be sent.
  • wireless communication system Wireless communication system
  • the radio communication method according to each aspect of the present invention is applied.
  • wireless communication method which concerns on each said aspect may be applied independently, respectively, and may be applied in combination.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • carrier aggregation (CA) and / or dual connectivity (DC) in which a plurality of basic frequency blocks (component carriers) each having a system bandwidth (for example, 20 MHz) of the LTE system as one unit are applied.
  • the wireless communication system 1 may be referred to as SUPER 3G, LTE-A (LTE-Advanced), IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), or the like.
  • a radio communication system 1 shown in FIG. 13 includes a radio base station 11 that forms a macro cell C1, and radio base stations 12a to 12c 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 20 is arrange
  • the user terminal 20 can be connected to both the radio base station 11 and the radio base station 12. It is assumed that the user terminal 20 uses the macro cell C1 and the small cell C2 that use different frequencies simultaneously by CA or DC. In addition, the user terminal 20 can apply CA or DC using a plurality of cells (CC) (for example, six or more CCs).
  • CC cells
  • Communication between the user terminal 20 and the radio base station 11 can be performed using a carrier having a relatively low frequency band (for example, 2 GHz) and a narrow bandwidth (referred to as an existing carrier or a legacy carrier).
  • a carrier having a relatively high frequency band for example, 3.5 GHz, 5 GHz, etc.
  • the same carrier may be used.
  • the configuration of the frequency band used by each radio base station is not limited to this.
  • a wired connection for example, an optical fiber compliant with CPRI (Common Public Radio Interface), an X2 interface, etc.
  • a wireless connection It can be set as the structure to do.
  • the radio base station 11 and each radio base station 12 are connected to the higher station apparatus 30 and connected to the core network 40 via the higher 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 12 may be connected to the higher station apparatus 30 via the radio base station 11.
  • the radio base station 11 is a radio base station having a relatively wide coverage, and may be called a macro base station, an aggregation node, an eNB (eNodeB), a transmission / reception point, or the like.
  • the radio base station 12 is a radio base station having local coverage, and includes a small base station, a micro base station, a pico base station, a femto base station, a HeNB (Home eNodeB), an RRH (Remote Radio Head), and transmission / reception. It may be called a point.
  • the radio base stations 11 and 12 are not distinguished, they are collectively referred to as a radio base station 10.
  • Each user terminal 20 is a terminal compatible with various communication methods such as LTE and LTE-A, and may include not only a mobile communication terminal but also a fixed communication terminal.
  • 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 that reduces interference between terminals by dividing a system bandwidth (CC) into bands each consisting of one or consecutive resource blocks for each terminal, and a plurality of terminals using different bands. Transmission method.
  • the uplink and downlink radio access schemes are not limited to these combinations, and OFDMA may be applied in the uplink.
  • downlink channels include a downlink shared channel (PDSCH) shared by each user terminal 20, a broadcast channel (PBCH: Physical Broadcast Channel), a downlink L1 / L2 control channel, and the like. Used. User data, higher layer control information, SIB (System Information Block), etc. are transmitted by PDSCH. Also, MIB (Master Information Block) is transmitted by PBCH.
  • PDSCH downlink shared channel
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • SIB System Information Block
  • MIB Master Information Block
  • Downlink L1 / L2 control channels include downlink control channels (PDCCH (Physical Downlink Control Channel), EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Control Channel)), PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), etc. Including. Downlink control information (DCI: Downlink Control Information) including scheduling information of PDSCH and PUSCH is transmitted by PDCCH. The number of OFDM symbols used for PDCCH is transmitted by PCFICH. The HAICH transmission confirmation information (ACK / NACK) for PUSCH is transmitted by PHICH.
  • EPDCCH is frequency-division multiplexed with PDSCH (downlink shared data channel), and is used for transmission of DCI and the like in the same manner as PDCCH.
  • an uplink shared channel shared by each user terminal 20
  • an uplink control channel PUCCH: Physical Uplink Control Channel
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • User data and higher layer control information are transmitted by the PUSCH.
  • Uplink control information including at least one of delivery confirmation information (ACK / NACK) and radio quality information (CQI) is transmitted by PUSCH or PUCCH.
  • a random access preamble for establishing connection with a cell is transmitted by the PRACH.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a radio base station according to an embodiment of the present invention.
  • the radio base station 10 includes a plurality of transmission / reception antennas 101, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit 103, a baseband signal processing unit 104, a call processing unit 105, and a transmission path interface 106.
  • each of the transmission / reception antenna 101, the amplifier unit 102, and the transmission / reception unit 103 may be configured to include one or more.
  • User data transmitted from the radio base station 10 to the user terminal 20 via the downlink is input from the higher station apparatus 30 to the baseband signal processing unit 104 via the transmission path interface 106.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access
  • Retransmission control for example, HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) transmission processing
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • the downlink control signal is also subjected to transmission processing such as channel coding and inverse fast Fourier transform, and is transferred to the transmission / reception unit 103.
  • the transmission / reception unit 103 converts the baseband signal output by precoding for each antenna from the baseband signal processing unit 104 to a radio frequency band and transmits the converted signal.
  • the radio frequency signal frequency-converted by the transmission / reception unit 103 is amplified by the amplifier unit 102 and transmitted from the transmission / reception antenna 101.
  • the transmitter / receiver, the transmission / reception circuit, or the transmission / reception device can be configured based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission / reception part 103 may be comprised as an integral transmission / reception part, and may be comprised from a transmission part and a receiving part.
  • the radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102.
  • the transmission / reception unit 103 receives the uplink signal amplified by the amplifier unit 102.
  • the transmission / reception unit 103 converts the frequency of the received signal into a baseband signal and outputs it to the baseband signal processing unit 104.
  • the baseband signal processing unit 104 performs fast Fourier transform (FFT) processing, inverse discrete Fourier transform (IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform) processing, and error correction on user data included in the input upstream signal.
  • FFT fast Fourier transform
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • Decoding, MAC retransmission control reception processing, RLC layer and PDCP layer reception processing are performed and transferred to the upper station apparatus 30 via the transmission path interface 106.
  • the call processing unit 105 performs call processing such as communication channel setting and release, state management of the radio base station 10, and radio resource management.
  • the transmission path interface 106 transmits and receives signals to and from the higher station apparatus 30 via a predetermined interface.
  • the transmission path interface 106 transmits and receives (backhaul signaling) signals to and from the adjacent radio base station 10 via an interface between base stations (for example, an optical fiber compliant with CPRI (Common Public Radio Interface), X2 interface). Also good.
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • X2 interface also good.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the radio base station according to the present embodiment.
  • FIG. 15 mainly shows functional blocks of characteristic portions in the present embodiment, and the wireless base station 10 also has other functional blocks necessary for wireless communication.
  • the baseband signal processing unit 104 includes a control unit 301, a transmission signal generation unit 302, and a reception signal processing unit 303.
  • the control unit 301 controls the entire radio base station 10. For example, the control unit 301 controls generation of a downlink signal by the transmission signal generation unit 302 and signal reception processing by the reception signal processing unit 303.
  • control unit 301 controls transmission of downlink user data (for example, modulation scheme, coding rate, resource allocation (scheduling), etc.) based on channel state information (CSI) reported from the user terminal 20. Control).
  • downlink user data for example, modulation scheme, coding rate, resource allocation (scheduling), etc.
  • CSI channel state information
  • control unit 301 controls mapping of downlink control information (DCI) including resource allocation information (DL / UL grant) for downlink / uplink user data to the downlink control channel (PDCCH and / or EPDCCH). Further, the control unit 301 controls mapping of downlink reference signals such as CRS (Cell-specific Reference Signal) and CSI-RS (Channel State Information Reference Signal).
  • DCI downlink control information
  • DL / UL grant resource allocation information
  • DL / UL grant resource allocation information
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • control unit 301 controls carrier aggregation (CA) of the user terminal 20. Specifically, the control unit 301 determines CA application / change in the number of CCs based on CSI reported from the user terminal 20 and the like, and generates a transmission signal so as to generate information indicating the application / change.
  • the unit 302 may be controlled. Note that the information indicating the application / change may be included in control information that is signaled by higher layers.
  • control unit 301 controls the spreading factor and / or the number of PRBs used in the new PUCCH format. Specifically, the control unit 301 determines the spreading factor and / or the number of PRBs according to the state (for example, the number of accommodated user terminals, the UCI payload size, etc.), and indicates the spreading factor and / or the number of PRBs
  • the transmission signal generation unit 302 may be controlled so as to generate.
  • the information indicating the spreading factor and / or the number of PRBs is transmitted to the user terminal 20 by higher layer signaling when a CA using a new PUCCH format (that is, a CA that can set 6 CC or more) is set.
  • a CA using a new PUCCH format that is, a CA that can set 6 CC or more
  • it may be included in the DCI transmitted by the downlink control channel (PDCCH or EPDCCH).
  • the control unit 301 can be configured by a controller, a control circuit, or a control device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission signal generation unit 302 Based on an instruction from the control unit 301, the transmission signal generation unit 302 generates downlink signals (including downlink data signals and downlink control signals) (for example, CRC bit addition, encoding, modulation, mapping, IFFT, Spreading code multiplication).
  • downlink signals including downlink data signals and downlink control signals
  • CRC bit addition for example, CRC bit addition, encoding, modulation, mapping, IFFT, Spreading code multiplication.
  • the transmission signal generation unit 302 generates a downlink data signal (PDSCH) including notification information (control information) and user data based on the above-described higher layer signaling, and outputs the downlink data signal (PDSCH) to the transmission / reception unit 103.
  • the transmission signal generation unit 302 generates a downlink control signal (PDCCH) including the above-described DCI and outputs it to the transmission / reception unit 103.
  • the transmission signal generation unit 302 generates a downlink reference signal such as CRS or CSI-RS and outputs it to the transmission / reception unit 103.
  • the transmission signal generation unit 302 can be a signal generator, a signal generation circuit, or a signal generation device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception signal processing unit 303 performs reception processing (for example, demapping, demodulation, decoding, FFT, IDFT, etc.) on the uplink signal transmitted from the user terminal 20.
  • the processing result is output to the control unit 301.
  • the reception signal processing unit 303 detects the PUCCH format and performs reception processing of UCI (at least one of HARQ-ACK, CQI, and SR).
  • the reception signal processing unit 303 detects the spreading factor and / or the number of PRBs set in the new PUCCH format, and performs UCI reception processing.
  • the spreading factor and / or the number of PRBs may be instructed from the control unit 301 or notified from the user terminal 20.
  • the reception signal processing unit 303 may be configured by a signal processor, a signal processing circuit or a signal processing device, and a measuring device, a measurement circuit or a measuring device, which are described based on common recognition in the technical field according to the present invention. it can.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the user terminal 20 includes a plurality of transmission / reception antennas 201 for MIMO transmission, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit 203, a baseband signal processing unit 204, and an application unit 205.
  • the radio frequency signals received by the plurality of transmission / reception antennas 201 are each amplified by the amplifier unit 202.
  • Each transmitting / receiving unit 203 receives the downlink signal amplified by the amplifier unit 202.
  • the transmission / reception unit 203 converts the frequency of the received signal into a baseband signal and outputs it to the baseband signal processing unit 204.
  • the baseband signal processing unit 204 performs FFT processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like on the input baseband signal.
  • the downlink user data is transferred to the application unit 205.
  • the application unit 205 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer.
  • broadcast information in the downlink data is also transferred to the application unit 205.
  • uplink user data is input from the application unit 205 to the baseband signal processing unit 204.
  • the baseband signal processing unit 204 performs retransmission control transmission processing (for example, HARQ transmission processing), channel coding, precoding, discrete Fourier transform (DFT) processing, IFFT processing, and the like. It is transferred to the transmission / reception unit 203.
  • the transmission / reception unit 203 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band and transmits it.
  • the radio frequency signal frequency-converted by the transmission / reception unit 203 is amplified by the amplifier unit 202 and transmitted from the transmission / reception antenna 201.
  • the transmission / reception unit 203 can be a transmitter / receiver, a transmission / reception circuit, or a transmission / reception device described based on common recognition in the technical field according to the present invention. Further, the transmission / reception unit 203 may be configured as an integral transmission / reception unit, or may be configured from a transmission unit and a reception unit.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the user terminal according to the present embodiment. Note that FIG. 17 mainly shows functional blocks of characteristic portions in the present embodiment, and the user terminal 20 also has other functional blocks necessary for wireless communication. As illustrated in FIG. 17, the baseband signal processing unit 204 included in the user terminal 20 includes a control unit 401, a transmission signal generation unit 402, a reception signal processing unit 403, and a measurement unit 404.
  • the control unit 401 controls the entire user terminal 20.
  • the control unit 401 controls signal generation by the transmission signal generation unit 402 and signal reception processing by the reception signal processing unit 403.
  • the control unit 401 controls the PUCCH format applied to the transmission of UCI (at least one of HARQ-ACK, CQI, and SR). Specifically, the control unit 401 determines whether to apply a new PUCCH format or an existing PUCCH format according to the number of CCs set for the user terminal 20 or the number of CCs scheduled for the user terminal 20. Also good. Further, when a plurality of new PUCCH formats are provided, the control unit 401 may determine a new PUCCH format to be applied according to the UCI payload.
  • control unit 401 sets the spreading factor and / or the number of PRBs used in the new PUCCH format. For example, when a CA that integrates six or more CCs is set, the control unit 401 sets the spreading factor and / or the number of resource blocks specified from the radio base station 10 by higher layer signaling or physical layer signaling. You may set to a PUCCH format. Alternatively, the control unit 401 may set the spreading factor and / or the number of resource blocks used in the new PUCCH format based on the number of UCI bits when CA that integrates six or more CCs is set. Good.
  • control unit 401 controls carrier aggregation (CA). Specifically, the control unit 401 performs CA based on information indicating application / change of CA from the radio base station 10.
  • the control unit 401 can be configured by a controller, a control circuit, or a control device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission signal generation unit 402 generates an uplink signal (including an uplink data signal and an uplink control signal) based on an instruction from the control unit 401, and outputs the uplink signal to the transmission / reception unit 203.
  • the transmission signal generation unit 402 generates an uplink control signal (PUCCH) including UCI (at least one of HARQ-ACK, CQI, and SR).
  • the transmission signal generation unit 402 If at least a part of the bit string is punctured and the payload is not enough, at least a part of the coded bit string may be repeated (FIG. 8).
  • transmission signal generation section 402 performs spreading factor set by control section 401 for a symbol sequence obtained by performing DFT and IFFT on an SC-FDMA symbol (modulation symbol) to which a UCI encoded bit string is mapped. Is multiplied by the spreading code (FIG. 8).
  • the transmission signal generation unit 402 maps the UCI encoded bit string to the PRB SC-FDMA symbols of the PRB number set by the control unit 401. Specifically, transmission signal generation section 402 maps (interleaves) the encoded bit sequence in order from the previous SC-FDMA symbol in the time direction of the same resource block among the set number of PRBs. (FIG. 12A). Alternatively, transmission signal generating section 402 may map (interleave) the coded bit sequences in order from the PRB direction (frequency direction) of the number of PRBs set in the first SC-FDMA symbol of the subframe (FIG. 12B).
  • the transmission signal generation unit 402 can be a signal generator, a signal generation circuit, or a signal generation device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception signal processing unit 403 performs reception processing (for example, demapping, demodulation, decoding, etc.) on downlink signals (including downlink control signals and downlink data signals).
  • the reception signal processing unit 403 outputs information received from the radio base station 10 to the control unit 401.
  • the reception signal processing unit 403 outputs, for example, broadcast information, system information, control information based on higher layer signaling such as RRC signaling, DCI, and the like to the control unit 401.
  • the received signal processing unit 403 can be configured by a signal processor, a signal processing circuit, or a signal processing device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception signal processing unit 403 can constitute a reception unit according to the present invention.
  • the measurement unit 404 measures the channel state based on a reference signal (for example, CSI-RS) from the radio base station 10, and outputs the measurement result to the control unit 401. Note that the channel state measurement may be performed for each CC.
  • a reference signal for example, CSI-RS
  • the measuring unit 404 can be composed of a signal processor, a signal processing circuit or a signal processing device, and a measuring device, a measuring circuit or a measuring device, which are explained based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • each functional block is realized by one physically coupled device, or may be realized by two or more physically separated devices connected by wire or wirelessly and by a plurality of these devices. Good.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 are realized using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). May be.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 are each a computer device including a processor (CPU: Central Processing Unit), a communication interface for network connection, a memory, and a computer-readable storage medium holding a program. It may be realized. That is, the radio base station, user terminal, and the like according to an embodiment of the present invention may function as a computer that performs processing of the radio communication method according to the present invention.
  • Computer-readable recording media include, for example, flexible disks, magneto-optical disks, ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), CD-ROM (Compact Disc-ROM), RAM (Random Access Memory), A storage medium such as a hard disk.
  • the program may be transmitted from a network via a telecommunication line.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 may include an input device such as an input key and an output device such as a display.
  • the functional configurations of the radio base station 10 and the user terminal 20 may be realized by the hardware described above, may be realized by a software module executed by a processor, or may be realized by a combination of both.
  • the processor controls the entire user terminal 20 by operating an operating system. Further, the processor reads programs, software modules and data from the storage medium into the memory, and executes various processes according to these.
  • the program may be a program that causes a computer to execute the operations described in the above embodiments.
  • the control unit 401 of the user terminal 20 may be realized by a control program stored in a memory and operated by a processor, and may be realized similarly for other functional blocks.
  • software, instructions, etc. may be transmitted / received via a transmission medium.
  • software may use websites, servers, or other devices using wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • DSL digital subscriber line
  • wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • the channel and / or symbol may be a signal (signaling).
  • the signal may be a message.
  • the component carrier (CC) may be called a carrier frequency, a cell, or the like.
  • information, parameters, and the like described in this specification may be represented by absolute values, may be represented by relative values from a predetermined value, or may be represented by other corresponding information.
  • the radio resource may be indicated by an index.
  • notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but is performed implicitly (for example, by not performing notification of the predetermined information). May be.
  • notification of information is not limited to the aspect / embodiment described in this specification, and may be performed by other methods.
  • notification of information includes physical layer signaling (for example, DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), upper layer signaling (for example, RRC (Radio Resource Control) signaling, MAC (Medium Access Control) signaling), It may be implemented by broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block)), other signals, or a combination thereof.
  • the RRC signaling may be referred to as an RRC message, and may be, for example, an RRC connection setup (RRCConnectionSetup) message, an RRC connection reconfiguration (RRCConnectionReconfiguration) message, or the like.
  • Each aspect / embodiment described in this specification includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), CDMA2000, UMB (Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, UWB (Ultra-WideBand), Bluetooth (registered trademark), and other appropriate systems
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • SUPER 3G IMT-Advanced
  • 4G 5G
  • FRA Full Radio Access
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • UMB User Mobile Broadband
  • IEEE 802.11 Wi-Fi
  • IEEE 802.16 WiMAX
  • IEEE 802.20 UWB (Ultra-WideBand)
  • Bluetooth registered trademark

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア（ＣＣ）数が既存システムより拡張される場合に適するフォーマットを用いて、上り制御信号を送信可能とする。本発明のユーザ端末は、リソースブロック数を設定可能なフォーマットを用いて上り制御信号を送信する送信部と、前記フォーマットで用いられるリソースブロック数を設定する制御部と、を具備する。

Description

ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunication　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）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥ（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８ともいう）からのさらなる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１０、１１又は１２ともいう）が仕様化され、後継システム（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１３等ともいう）も検討されている。
　ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１０／１１のシステム帯域は、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８のシステム帯域を一単位とする少なくとも１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component　Carrier）を含んでいる。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（ＣＡ：Carrier　Aggregation）という。
　また、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８から１２のＬＴＥでは、事業者に免許された周波数帯、すなわちライセンスバンドにおいて排他的な運用がなされることを想定して仕様化が行われた。ライセンスバンドとしては、たとえば８００ＭＨｚ、２ＧＨｚまたは１．７ＧＨｚなどが使用される。
　Ｒｅｌ．１３以降のＬＴＥでは、免許不要の周波数帯、すなわちアンライセンスバンドにおける運用もターゲットとして検討されている。アンライセンスバンドとしては、たとえばＷｉ－Ｆｉと同じ２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯などが使用される。Ｒｅｌ．１３　ＬＴＥでは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドの間でのキャリアアグリゲーション（ＬＡＡ：License-Assisted　Access）を検討対象としているが、将来的にデュアルコネクティビティやアンライセンスバンドのスタンドアローンも検討対象となる可能性がある。
　既存システム（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１０－１２）のキャリアアグリゲーション（ＣＡ）では、ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア（ＣＣ）数が最大５個に制限されている。ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１３以降のＣＡでは、更なる帯域拡張を実現するため、ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数を６個以上に拡張することが検討されている。
　ところで、既存システムでは、各ＣＣの下り信号に対する送達確認情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ：Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest-ACKnowledgement）などを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink　Control　Information）は、上り制御信号（上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel））、又は、上りデータ信号（上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical　Uplink　Shared　Channel））を用いて送信される。
　上り制御信号（ＰＵＣＣＨ）を用いる場合、ユーザ端末は、５ＣＣ以下を前提とする既存フォーマット（例えば、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ／３など）を用いて、各ＣＣの下り信号に対する送達確認情報などを含むＵＣＩを送信する。しかしながら、既存フォーマットは、ＣＣ数が６個以上に拡張される場合のように、多数のＣＣの送達確認情報を含むＵＣＩを送信する場合には適合しないことが想定される。このため、ＣＣ数が６個以上に拡張される場合に適する上り制御信号（ＰＵＣＣＨ）の新たなフォーマットが望まれている。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア（ＣＣ）数が既存システムより拡張される場合に適するフォーマットを用いて、上り制御信号を送信可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の一つとする。
　本発明のユーザ端末の一態様は、リソースブロック数を設定可能なフォーマットを用いて上り制御信号を送信する送信部と、前記フォーマットで用いられるリソースブロック数を設定する制御部と、を具備することを特徴とする。
　本発明によれば、ユーザ端末あたりに設定可能なコンポーネントキャリア（ＣＣ）数が既存システムより拡張される場合に適するフォーマットを用いて、上り制御信号を送信できる。
キャリアアグリゲーションの説明図である。 ＰＵＣＣＨフォーマット３の構成例を示す図である。 図３Ａ及び３Ｂは、新ＰＵＣＣＨフォーマットの第１の構成例を示す図である。 図４Ａ及び４Ｂは、新ＰＵＣＣＨフォーマットの第２の構成例を示す図である。 図５Ａ及び５Ｂは、新ＰＵＣＣＨフォーマットの第３の構成例を示す図である。 図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、第１の態様に係る新ＰＵＣＣＨフォーマットの構成例を示す図である。 第１の態様に係る拡散率とペイロードとの関係を示す図である。 第１の態様に係る信号生成例を示す図である。 第１の態様に係る新ＰＵＣＣＨフォーマットの設定例を示す図である。 図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、第２の態様に係る新ＰＵＣＣＨフォーマットの構成例を示す図である。 第２の態様に係るＰＲＢ数とペイロードとの関係を示す図である。 図１２Ａ及び１２Ｂは、第２の態様に係るマッピング例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
　図１は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の説明図である。図１に示すように、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１２までのＣＡでは、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８のシステム帯域を一単位とするコンポーネントキャリア（ＣＣ）が最大５個（ＣＣ＃１～ＣＣ＃５）束ねられる。すなわち、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１２までのキャリアアグリゲーションでは、ユーザ端末（ＵＥ：User　Equipment）あたりに設定可能なＣＣ数は、最大５個に制限される。
　一方、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１３のキャリアアグリゲーションでは、６個以上のＣＣを束ねて、更なる帯域拡張を図ることが検討されている。すなわち、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１３のＣＡでは、ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ（セル）数を６個以上に拡張すること（CA　enhancement）が検討されている。例えば、図１に示すように、３２個のＣＣ（ＣＣ＃１～ＣＣ＃３２）を束ねる場合、最大６４０ＭＨｚの帯域を確保可能となる。
　このように、ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数を拡張することにより、より柔軟且つ高速な無線通信を実現することが期待されている。また、このようなＣＣ数の拡張は、ライセンスバンドとアンライセンスバンドとの間のＣＡ（ＬＡＡ：License-Assisted　Access）による広帯域化に効果的である。例えば、ライセンスバンドの５個のＣＣ（＝１００ＭＨｚ）とアンライセンスバンドの１５個のＣＣ（＝３００ＭＨｚ）とを束ねる場合、４００ＭＨｚの帯域を確保可能となる。
　一方で、ユーザ端末に設定可能なＣＣ数が６個以上（例えば、３２個）に拡張される場合、既存システム（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１０－１２）の送信方法（例えば、フォーマットや送信電力など）をそのまま適用することが困難となる。
　例えば、既存システム（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１０－１２）では、ユーザ端末は、上り制御情報（ＵＣＩ）を上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いて送信する。ここで、ＵＣＩは、各ＣＣの下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel）に対する送達確認情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）と、チャネル状態を示すチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel　State　Information）と、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のスケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling　Request）と、の少なくとも一つを含む。
　既存システムでは、ＰＵＣＣＨのフォーマット（以下、ＰＵＣＣＨフォーマットという）として、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂ、２／２ａ／２ｂ及び３（総称して既存ＰＵＣＣＨフォーマットという）がサポートされている。ＰＵＣＣＨフォーマット１は、ＳＲの送信に用いられる。ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ／チャネルセレクションに基づく１ｂ／３は、５ＣＣ以下のＨＡＲＱ－ＡＣＫの送信に用いられる。ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂは、特定のＣＣのＣＳＩの送信に用いられる。ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ／２ｂは、特定のＣＣのＣＳＩに加えて、ＨＡＲＱ－ＡＣＫの送信に用いられてもよい。ＰＵＣＣＨフォーマット３は、ＨＡＲＱ－ＡＣＫに加えて、ＳＲ及び／又はＣＳＩの送信に用いられてもよい。
　図２は、既存ＰＵＣＣＨフォーマットのうちで最大ペイロードのＰＵＣＣＨフォーマット３の構成例を示す図である。ＰＵＣＣＨフォーマット３では、ＦＤＤにおいて１０ビット、ＴＤＤにおいて２２ビットまでのＵＣＩ（例えば、最大５ＣＣのＨＡＲＱ－ＡＣＫ）を送信可能である。図２に示すように、ＰＵＣＣＨフォーマット３は、スロットあたり２つの復調用参照信号（ＤＭＲＳ：DeModulation　Reference　Signal）と、５つのＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　Carrier　Frequency　Division　Multiple　Access）シンボルで構成される。各スロットの各シンボル（例えば、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）には同一ビット列がマッピングされ、複数のユーザ端末を多重するために拡散符号（直交符号、ＯＣＣ：Orthogonal　Cover　Codeとも呼ぶ）が乗算されている。
　また、各スロットの各ＤＭＲＳにはユーザ端末間で異なる巡回シフト（サイクリックシフト、ＣＳとも呼ぶ）が適用されている。直交符号とサイクリックシフトを適用することにより、最大で５つのＰＵＣＣＨフォーマット３を同一のリソース（ＰＲＢ）に符号分割多重（ＣＤＭ：Code　Division　Multiplexing）することが可能となる。例えば、ユーザ端末毎に異なる拡散符号（ＯＣＣ）を用いてＨＡＲＱビット列を直交多重し、ユーザ端末毎に異なるＣＳ系列を用いてＤＭＲＳを直交多重することができる。
　しかしながら、ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数が６以上（例えば、３２個）に拡張される場合、上記ＰＵＣＣＨフォーマット３では、ペイロードの不足により、スケジューリングされる全ＣＣについてのＵＣＩを送信できなくなることが想定される。
　例えば、ＦＤＤにおいて、３２ＣＣについて２コードワード（トランスポートブロック）のＨＡＲＱ－ＡＣＫを送信する場合、６４ビットを送信可能なＰＵＣＣＨフォーマットが必要となる。また、ＴＤＤにおいて、３２ＣＣについて２コードワードのＨＡＲＱ－ＡＣＫを送信する場合で１上りサブフレームに４下りサブフレームが対応する場合、１２８ビット（空間バンドリング適用時）又は２５６ビットを送信可能なＰＵＣＣＨフォーマットが必要となる。
　そこで、６ＣＣ以上のＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）を送信できるように、既存ＰＵＣＣＨフォーマットよりも送信可能なビット数（ペイロード、容量）が大きいＰＵＣＣＨフォーマット（以下、新ＰＵＣＣＨフォーマットという）が検討されている。なお、新ＰＵＣＣＨフォーマットは、ＰＵＣＣＨフォーマット４、大容量ＰＵＣＣＨフォーマット、拡張ＰＵＣＣＨフォーマット、新フォーマット等と呼ばれてもよい。
　図３－５を参照し、新ＰＵＣＣＨフォーマットの構成例について説明する。なお、図３－５は、例示にすぎず、ＤＭＲＳの位置及び数、ＰＲＢ数、複数のユーザ端末の多重方法は、図３－５に示すものに限られない。また、不図示の参照信号（例えば、サウンディング参照信号（ＳＲＳ：Sounding　Reference　Signal））が配置されてもよい。また、図３－５で説明する構成例の少なくとも２つは、組み合わせて用いられてもよい。
　図３は、新ＰＵＣＣＨフォーマットの第１の構成例を示す図である。図３に示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットで配置されるＤＭＲＳの位置及び数は、ＰＵＣＣＨフォーマット３と同一であってもよいし、ＰＵＣＣＨフォーマット３と異なっていてもよい。新ＰＵＣＣＨフォーマットで配置されるＤＭＲＳの数を増やすと、低ＳＩＮＲ（Signal－to－Interference　plus　Noise power　Ratio）環境や高速移動環境においても高い精度でチャネル推定を行うことができる。一方、ＤＭＲＳの数を減らすと、ペイロード（伝送可能なビット数）を増やすことができるため、より高い符号化利得を得易くなる。
　例えば、図３Ａに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、ＰＵＣＣＨフォーマット３（図２参照）と同様に、各スロットの２番目及び６番目のシンボルにＤＭＲＳが配置されてもよい。各スロットのＤＭＲＳシンボル数を増やすことでチャネル推定精度を高めることができ、高速移動環境や周波数オフセットの影響を低減することができる。或いは、図３Ｂに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、各スロットの４番目のシンボルにＤＭＲＳが配置されてもよい。各スロットのＤＭＲＳでないシンボル数を増やすことで符号化率を下げることができ、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）の低い環境でも受信品質を高めることができる。
　図４は、新ＰＵＣＣＨフォーマットの第２の構成例（ＰＲＢ数）を示す図である。図４に示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットに用いられる周波数リソース（物理リソースブロック（ＰＲＢ）、リソースブロック等ともいう。以下、ＰＲＢという）の数は、ＰＵＣＣＨフォーマット３と同一であってもよいし、ＰＵＣＣＨフォーマット３より大きくてもよい。新ＰＵＣＣＨフォーマットに用いられるＰＲＢ数を増やすと、ＰＲＢあたりのペイロードが減少するので、符号化利得を高めることができる一方で、オーバーヘッドが増加する。
　例えば、図４Ａに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、ＰＵＣＣＨフォーマット３（図２参照）と同様に、スロットあたり１ＰＲＢが用いられ、スロット間で周波数ホッピングが適用されてもよい。或いは、図４Ｂに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、スロットあたり複数のＰＲＢ（図４では、３ＰＲＢ）が用いられ、スロット間で周波数ホッピングが適用されてもよい。ＰＲＢ数が少ない場合、上りリンクシステム帯域におけるＰＵＣＣＨのオーバーヘッドを低減することができ、なおかつ送信電力を小さな帯域に集中できることから、より大きなカバレッジを実現することができる。ＰＲＢ数が多い場合、送信情報量に対する無線リソースの量が大きくなることから、符号化率を低減することができ、ＳＩＮＲの低い環境でも受信品質を高めることができる。
　図５は、新ＰＵＣＣＨフォーマットの第３の構成例を示す図である。図５に示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、複数のユーザ端末は、符号分割多重（ＣＤＭ）されてもよいし、周波数分割多重（ＦＤＭ：Frequency　Division　Multiplexing）又は／及び時分割多重（ＴＤＭ：Time　Division　Multiplexing）されてもよい。符号分割多重の場合、同一のＰＲＢに複数のユーザ端末を収容できる一方で、ユーザ端末あたりのペイロードが小さくなり、符号化利得が得難くなる。
　例えば、図５Ａに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、複数のユーザ端末が符号分割多重されてもよい。具体的には、ＰＵＣＣＨフォーマット３（図２参照）と同様に、ユーザ端末毎に異なる拡散符号（ＯＣＣ：Orthogonal　Cover　Code）を用いて複数のユーザ端末のＵＣＩを直交多重し、ユーザ端末毎に異なる巡回シフト（ＣＳ：Cyclic　Shift）を適用して複数のユーザ端末のＤＭＲＳを直交多重してもよい。ＣＤＭすることを前提に新ＰＵＣＣＨフォーマットを設計する場合、ＣＤＭの多重容量に応じてユーザ端末あたりのＰＵＣＣＨペイロードが制約されることになるが、その分多数のユーザ端末が同時に新ＰＵＣＣＨフォーマットを送信する場合のオーバーヘッドを抑えることができる。
　或いは、図５Ｂに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマットでは、複数のユーザ端末が周波数分割多重されてもよい。具体的には、複数のユーザ端末のＵＣＩ及びＤＭＲＳがそれぞれ異なるＰＲＢにマッピングされてもよい。ＦＤＭすることを前提に新ＰＵＣＣＨフォーマットを設計する場合（ＣＤＭすることを前提としない場合）、ユーザあたりのＰＵＣＣＨペイロードを大きくとることができるため、ユーザ端末あたりの符号化率を下げ、ＳＩＮＲの低い環境でも受信品質を高めることができる。
　以上のような新ＰＵＣＣＨフォーマットは、無線通信システムの状態（例えば、無線基地局に収容されるユーザ端末数、カバレッジ、移動特性、シナリオ、運用形態など）によって最適な構成が異なることが想定される。例えば、無線基地局に多数のユーザ端末を収容しようとする場合、複数のユーザ端末を符号分割多重してオーバーヘッドを小さくすること（図５Ａ参照）が望ましい。一方、カバレッジを広くしようとする場合、複数のＰＲＢを用いて複数のユーザ端末を周波数分割多重すること（図５Ｂ参照）が望ましい。また、移動特性を向上させようとする場合、多数のＤＭＲＳを配置すること（図３Ａ参照）が望ましい。また、ペイロードを増加させようとする場合、拡散率を低くしたり、ＰＲＢ数を増加させること（図４Ｂ）が望ましい。
　このように、新ＰＵＣＣＨフォーマットの最適な構成は、無線通信システムの状態によって異なることが想定される。そこで、本発明者らは、新ＰＵＣＣＨフォーマットとして、例えば、拡散率（ＳＦ：Spreading　Factor）やＰＲＢ数などの構成をパラメータとして設定可能なフォーマット（統合（Unified）フォーマット）を用いること着想し、本発明に至った。統合フォーマットを用いることにより、無線通信システムの状態に応じて新ＰＵＣＣＨフォーマットを最適な構成に設定できる。
　以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態において、ユーザ端末は、新ＰＵＣＣＨフォーマットの構成を制御可能（設定可能：Configurable）である。なお、以下では、ユーザ端末が、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられる拡散率（第１の態様）及び新ＰＵＣＣＨフォーマットを構成するＰＲＢ数（リソースブロック数）（第２の態様）の少なくとも一つを設定する場合について説明する。しかしながら、パラメータとして設定される新ＰＵＣＣＨフォーマットの構成は、拡散率及びＰＲＢ数に限られず、他の構成（例えば、ＤＭ－ＲＳの数など）がパラメータとして設定されてもよい。
（第１の態様）
　第１の態様では、拡散率（ＳＦ）を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いた無線通信方法について説明する。なお、拡散率は、直交符号長などと呼ばれてもよい。
　図６は、拡散率を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットの一例の説明図である。なお、図６では、スロットあたりのＤＭＲＳが１シンボルである例を説明するが、ＤＭＲＳの数及び位置は図６に示すものに限られない。また、図６において、新ＰＵＣＣＨフォーマットの最終シンボルには、ＳＲＳが配置されてもよい。また、図６では、ＰＲＢ数が１である例を説明するが、ＰＲＢ数は２以上であってもよい。
　図６Ａに示すように、拡散率が１である場合、新ＰＵＣＣＨフォーマット内に１２種類の符号化ビット系列（スロットあたり６種類の符号化ビット系列）がマッピングされる。また、図６Ｂに示すように、拡散率が２である場合、６種類の符号化ビット系列（スロットあたり３種類の符号化ビット系列）がマッピングされる。また、図６Ｃに示すように、拡散率が３である場合、４種類の符号化ビット系列（スロットあたり２種類の符号化ビット系列）がマッピングされる。
　なお、図６Ａ－６Ｃにおいて、前半スロット及び後半スロットにおける同一のハッチングのＵＣＩは、同一のＵＣＩでなくともよい。すなわち、前半スロット及び後半スロットで送信されるＵＣＩは、同一のビット系列であってもよいし、異なるビット系列であってもよい。以下では、前半スロット及び後半スロットには異なるビット系列が収容される場合を例にとって説明する。
　図７は、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられる拡散率と、新ＰＵＣＣＨフォーマットのペイロード（収容可能な符号化ビット系列のビット数）と、新ＰＵＣＣＨフォーマットに収容可能なＵＣＩビットの最大数（以下、最大ＵＣＩビット数という）との関係を示す図である。なお、図７では、スロットあたり１ＤＭＲＳが配置される場合（すなわち、スロットあたり６シンボルに符号化ビット系列を配置できる場合）を想定するが、これに限られない。また、図７では、符号化率が１２／４８であり、８ビットのＣＲＣが付加される場合を想定するが、これに限られない。
　上述のように、拡散率が１である場合、新ＰＵＣＣＨフォーマット内に１２種類の符号化ビット（encoded　bit）系列がマッピングされる。この場合、新ＰＵＣＣＨフォーマットには、１２シンボル×１２種類（スロットあたり６種類）×２（ＱＰＳＫ）＝２８８ビットの符号化ビット系列を収容可能である。また、符号分割多重（ＣＤＭ）可能なユーザ端末数は１である。また、符号化率が１２／４８で８ビットのＣＲＣが付加される場合、最大ＵＣＩビット数は、６４ビットである。
　また、拡散率が２である場合、図６Ｂに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマット内に６種類の符号化ビット系列がマッピングされる。この場合、新ＰＵＣＣＨフォーマットには、１２シンボル×６種類（スロットあたり３種類）×２（ＱＰＳＫ）＝１４４ビットの符号ビット列を収容可能である。また、ＣＤＭ可能なユーザ端末数は２である。また、符号化率が１２／４８で８ビットのＣＲＣが付加される場合、最大ＵＣＩビット数は、２８ビットである。
　また、拡散率が３である場合、図６Ｃに示すように、新ＰＵＣＣＨフォーマット内に４種類の符号化ビット系列がマッピングされる。この場合、新ＰＵＣＣＨフォーマットには、１２シンボル×４種類（スロットあたり２種類）×２（ＱＰＳＫ）＝９６ビットの符号ビット列を収容可能である。また、ＣＤＭ可能なユーザ端末数は３である。また、符号化率が１２／４８で８ビットのＣＲＣが付加される場合、最大ＵＣＩビット数は、１６ビットである。
　このように、新ＰＵＣＣＨフォーマットの拡散率を小さくすると、ペイロードが増加する一方で、ＣＤＭ可能なユーザ端末数が少なくなる。そこで、無線基地局は、状態（例えば、収容ユーザ端末数、ＵＣＩのビット数など）に応じた拡散率を指定し、当該拡散率を示す情報をユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いるＣＡ（すなわち、６ＣＣ以上を設定可能なＣＡ）が設定された場合に、上位レイヤシグナリング、又は、物理レイヤシグナリングにより無線基地局から指定された拡散率を、新ＰＵＣＣＨフォーマットの拡散率として設定する。
　なお、上位レイヤシグナリングとは、例えば、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリングである。また、物理レイヤシグナリングとは、例えば、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）又はＥＰＤＣＣＨ（Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel））により伝送される下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）に含まれる情報である。
　或いは、ユーザ端末は、新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いるＣＡ（すなわち、６ＣＣ以上を設定可能なＣＡ）が設定された場合に、ＵＣＩのビット数に基づいて、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられる拡散率を決定（選択）して、当該拡散率を設定してもよい。例えば、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨで送信されるＵＣＩのビット数と、拡散率に応じた最大ＵＣＩビット数（図７参照）とに基づいて、新ＰＵＣＣＨフォーマットの拡散率を決定してもよい。
＜信号生成処理＞
　以上のように拡散率が設定される新ＰＵＣＣＨフォーマットにおける信号生成処理について説明する。図８は、新ＰＵＣＣＨフォーマットにおける信号生成処理の一例を示す図である。なお、図８は、ＱＰＳＫ（Quadrature　Phase　Shift　Keying）を用いてデータシンボル変調を行うものとするが、変調方式はＱＰＳＫに限られない。また、図８は、新ＰＵＣＣＨフォーマットが１ＰＲＢ（１２サブキャリア）で構成される場合を想定するが、新ＰＵＣＣＨフォーマットは、２以上のＰＲＢで構成されてもよい。
　図８に示すように、ユーザ端末は、ＵＣＩに対して必要に応じてＣＲＣを付加して、ｘビットのＵＣＩをチャネル符号器（Channel　encoder）に入力する。上述の通り、ＵＣＩは、送達確認情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）、スケジューリング要求（ＳＲ）、チャネル状態情報（ＣＳＩ）の少なくとも一つを含む。また、ＵＣＩのビット系列は、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＳＲ、ＣＳＩの優先順序で構成される。例えば、ユーザ端末は、ＨＡＲＱ－ＡＣＫが所定のビット数以上である場合、当該ＨＡＲＱ－ＡＣＫを含むＵＣＩにＣＲＣを付加してもよい。
　ユーザ端末は、チャネル符号器において、ｘビットのＵＣＩの符号化及びレートマッチングを行う。具体的には、ユーザ端末は、所定の符号化率（例えば、１２／４８）で、ｘビットのＵＣＩを符号化する。また、ユーザ端末は、符号化されたビット数（以下、符号化ビット数という）が、新ＰＵＣＣＨフォーマットに設定された拡散率のペイロードを超える場合、符号化ビット系列の少なくとも一部をパンクチャする。一方、ユーザ端末は、符号化ビット数が上記ペイロードに満たない場合、ペイロードに一致するまで少なくとも一部の符号化ビット系列の繰り返し（repetition）を行う。なお、上記符号化手順は、ＵＣＩの種別（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＳＲ、ＣＱＩ）毎に別々に行ってもよいし、全てのＵＣＩビット列を１つのビット系列とみなし、一度に行ってもよい。
　例えば、新ＰＵＣＣＨフォーマットの拡散率が３に設定される場合、ユーザ端末は、符号化ビット数が９６ビット（図７参照）を超えると、符号化ビット系列の一部（例えば、超過ビット）をパンクチャする。一方、符号化ビット数が９６ビットに満たなければ、９６ビットに一致するまで符号化ビット系列の繰り返しを行う。
　ユーザ端末は、チャネル符号器から得られたｙビットの符号化ビット系列を、変調シンボル（ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）にマッピング（データシンボル変調）する。例えば、ＱＰＳＫの場合、ユーザ端末は、ｙ／２個の変調シンボルについて、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete　Fourier　Transform）を行う。ユーザ端末は、ＤＦＴにより、時間領域の変調シンボルを周波数領域の信号に変換する。
　ユーザ端末は、周波数領域の各信号を、所定の周波数帯域幅（例えば、１ＣＣ）を有する高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）の所定のサブキャリア位置に入力して、時間領域のシンボルに変換する。なお、図６に示すように、スロット間での周波数ホッピングが行われる場合、当該所定のサブキャリア位置は、図８に示すように、スロット間で切り替えられる（switching）。
　ユーザ端末は、時間領域のシンボルに対して１２シンボル（ＱＰＳＫの場合、２４ビット）毎にブロック拡散を行う。具体的には、ユーザ端末は、設定された拡散率（ｎ）の拡散符号（ＯＣＣ：Orthogonal　Cover　Code）をＩＦＦＴされたシンボル系列に乗算する。これにより、ｎ個のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに同一のシンボル系列がマッピングされ、異なるＯＣＣにより複数のユーザ端末が多重される。ユーザ端末は、ブロック拡散された各シンボルと参照信号（例えば、ＤＭＲＳ）とを多重して送信する。
　例えば、新ＰＵＣＣＨフォーマットの拡散率が３（ｎ＝３）に設定される場合、図９に示すように、同一の１２シンボル系列（２４ビット）が３シンボルにブロック拡散され、新ＰＵＣＣＨフォーマット全体で、４種類の１２シンボル系列（２４ビット）がマッピングされることになる。また、ユーザ端末毎に異なるＯＣＣを乗算することにより、図９では、３ユーザ端末が符号分割多重される。
　以上のように、第１の態様では、拡散率を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットが用いられるので、状態（例えば、収容ユーザ端末数、ＵＣＩのペイロードサイズなど）に応じた最適な拡散率でＰＵＣＣＨを送信できる。
（第２の態様）
　第２の態様では、ＰＲＢ数を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いた無線通信方法について説明する。なお、第２の態様は、単独で用いられてもよいし、第１の態様と組み合わせて用いられてもよい。
　ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数が６以上（例えば、３２個）に拡張される場合、少なくとも１２８ビットのＨＡＲＱ－ＡＣＫを新ＰＵＣＣＨフォーマットで送信することが望まれる。上述の通り、拡散率を小さくすれば収容可能なビット数は増加する。しかしながら、少なくとも１２８ビットを１ＰＲＢで収容しようとすると、拡散率を１にしたとしても、符号化率を上げざるを得ないことが想定される。
　例えば、符号化率が１２／４８である場合、拡散率が１であっても最大ＵＣＩビット数は６４であり（図７参照）、少なくとも１２８ビットのＨＡＲＱ－ＡＣＫを収容することができない。このため、符号化率を上げて少なくとも１２８ビットを収容することも考えられるが、符号化率を上げると、所要ＳＩＮＲ（Signal－to－Interference　plus　Noise　power　Ratio）が高くなるため、カバレッジが小さくなってしまう。
　そこで、ＰＲＢ数を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いることで、新ＰＵＣＣＨフォーマットに収容可能な最大ＵＣＩビット数を拡大させることが望まれる。図１０は、ＰＲＢ数を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットの一例の説明図である。なお、図１０では、スロットあたりのＤＭＲＳが１シンボルである例を説明するが、ＤＭＲＳの数及び位置は図１０に示すものに限られない。また、図１０では、最終シンボルにＳＲＳが配置されてもよい。また、図１０では、拡散率が１である例を説明するが、拡散率はこれに限られない。また、図１０では、ＵＣＩに単一のハッチングが用いられるが、当該ハッチングは、単一の種類のＵＣＩであることを示すものではない。
　図１０Ａに示すように、拡散率が１でＰＲＢ数が１である場合、新ＰＵＣＣＨフォーマット内に１２種類の符号化ビット系列（スロットあたり６種類の符号化ビット系列）がマッピングされる。また、図１０Ｂに示すように、拡散率が１でＰＲＢ数が２である場合、２４種類の符号化ビット系列（スロットあたり１２種類の符号化ビット系列）がマッピングされる。また、図１０Ｃに示すように、拡散率が１でＰＲＢ数が３である場合、３６種類の符号化ビット系列（スロットあたり１８種類の符号化ビット系列）がマッピングされる。
　図１１は、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられるＰＲＢ数及び拡散率と、新ＰＵＣＣＨフォーマットのペイロードと、新ＰＵＣＣＨフォーマットに収容可能な最大ＵＣＩビット数との関係を示す図である。なお、図１１では、スロットあたり１ＤＭＲＳが配置される場合（すなわち、スロットあたり６シンボルに符号化ビット系列を配置できる場合）を想定するが、これに限られない。また、図１１では、符号化率が１２／４８であり、８ビットのＣＲＣが付加される場合を想定するが、これに限られない。
　上述のように、拡散率が１でＰＲＢ数が１である場合、２８８ビットの符号化ビット系列を収容可能である。一方、拡散率が１でＰＲＢ数が２である場合、新ＰＵＣＣＨフォーマットには、１２シンボル×１２種類（スロットあたり６種類）×２（ＰＲＢ）×２（ＱＰＳＫ）＝５７６ビットの符号化ビット系列を収容可能である。この場合、符号化率が１２／４８で８ビットのＣＲＣが付加されるとすると、最大ＵＣＩビット数は、１１２ビットである。
　また、拡散率が１でＰＲＢ数が３である場合、新ＰＵＣＣＨフォーマットには、１２シンボル×１２種類（スロットあたり６種類）×３（ＰＲＢ）×２（ＱＰＳＫ）＝８６４ビットの符号化ビット系列を収容可能である。この場合、符号化率が１２／４８で８ビットのＣＲＣが付加されるとすると、最大ＵＣＩビット数は、１７２ビットである。
　このように、新ＰＵＣＣＨフォーマットのＰＲＢ数を増加させると、ペイロードが増加する一方で、オーバーヘッドが大きくなる。そこで、無線基地局は、状態（例えば、収容ユーザ端末数、ＵＣＩのビット数など）に応じたＰＲＢ数を指定し、当該ＰＲＢ数を示す情報をユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いるＣＡ（すなわち、６ＣＣ以上を設定可能なＣＡ）が設定された場合に、上位レイヤシグナリング、又は、物理レイヤシグナリングにより無線基地局から指定されたＰＲＢ数を、新ＰＵＣＣＨフォーマットのＰＲＢ数として設定する。
　なお、上位レイヤシグナリングとは、例えば、ＲＲＣシグナリングである。また、物理レイヤシグナリングとは、例えば、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨ）により伝送されるＤＣＩに含まれる情報である。
　或いは、ユーザ端末は、新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いるＣＡ（すなわち、６ＣＣ以上を設定可能なＣＡ）が設定された場合に、ＵＣＩのビット数に基づいて、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられるＰＲＢ数を決定（選択）し、当該ＰＲＢ数を設定してもよい。例えば、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨで送信されるＵＣＩのビット数と、ＰＲＢ数に応じた最大ＵＣＩビット数（図１１参照）とに基づいて、新ＰＵＣＣＨフォーマットのＰＲＢ数を決定してもよい。
＜信号生成処理＞
　以上のようにＰＲＢ数が設定される新ＰＵＣＣＨフォーマットにおける信号生成処理について第１の態様との相違点を中心に説明する。以下では、ＱＰＳＫを用いてデータシンボル変調を行うものとするが、変調方式はＱＰＳＫに限られない。また、拡散率（ＳＦ）が１である場合を想定するが、拡散率は１に限られない。
　レートマッチングにおいて、ユーザ端末は、新ＰＵＣＣＨフォーマットに設定されたＰＲＢ数のペイロードを超える場合、符号化ビット系列の少なくとも一部をパンクチャする。一方、ユーザ端末は、符号化ビット数が上記ペイロードに満たない場合、ペイロードに一致するまで少なくとも一部の符号化ビット系列の繰り返し（repetition）を行う。
　例えば、新ＰＵＣＣＨフォーマットのＰＲＢ数が２に設定される場合、ユーザ端末は、符号化ビット数が５７６ビット（図１１参照）を超えると、符号化ビット系列の一部（例えば、超過ビット）をパンクチャする。一方、符号化ビット数が５７６ビットに満たなければ、５７６ビットに一致するまで符号化ビット系列の繰り返しを行う。
　ユーザ端末は、符号化ビット系列を変調シンボル（ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）にマッピングし、変調シンボルについてＤＦＴを行う。ユーザ端末は、ＤＦＴ後の周波数領域の信号に対してＩＦＦＴを行い、時間領域のシンボルに変換する。
　新ＰＵＣＣＨフォーマットを構成するＰＲＢ数をｍとすると、ユーザ端末は、ＩＦＦＴ後のシンボルに対して１２×ｍシンボル（ＱＰＳＫの場合、１２×ｍ×２ビット）毎のブロック拡散を行う。具体的には、ユーザ端末は、設定された拡散率（ｎ）の拡散符号（ＯＣＣ）をＩＦＦＴされたシンボル系列に乗算する。これにより、ｎ個のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに同一のシンボル系列がマッピングされ、異なるＯＣＣにより複数のユーザ端末が多重される。ユーザ端末は、ブロック拡散された各シンボルと参照信号（例えば、ＤＭＲＳ）とを多重して送信する。
＜マッピング処理＞
　次に、以上のように生成されるシンボル系列の各ＰＲＢのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに対するマッピング処理について詳細に説明する。図１２は、シンボル系列のマッピングの一例を示す図である。
　図１２Ａに示すように、ユーザ端末は、設定されたＰＲＢ数のＰＲＢのうちで、時間（ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）方向から順番に、シンボル系列をマッピング（インタリーブ）してもよい。すなわち、ユーザ端末は、同じリソースブロックの時間方向に先のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルから順番に、シンボル系列をマッピング（インタリーブ）してもよい。この場合、シンボル系列（ビット列）に対する周波数ホッピングを、より多く（図１２Ａの例では、系列全体に対して２回）適用できるため、周波数ダイバーシチ効果を高く得られるので、性能改善効果を期待できる。
　或いは、図１２Ｂに示すように、ユーザ端末は、サブフレームの先頭のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルから順番に、設定されたＰＲＢ数のＰＲＢのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに（すなわち周波数（ＰＲＢ）方向から順番に）、シンボル系列をマッピング（インタリーブ）してもよい。すなわち、ユーザ端末は、サブフレームの先頭のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの周波数方向（ＰＲＢ方向）から順番に、シンボル系列をマッピング（インタリーブ）してもよい。この場合、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル単位でマッピングが完了するため、マッピング（インタリーブ）後に必要となる処理（例えば、ＤＦＴプリコーディング）とマッピング（インタリーブ）とを同時並列で行うことができ、送信局（ユーザ端末）の処理遅延を改善できる。
　以上のように、第２の態様では、ＰＲＢ数を設定可能な新ＰＵＣＣＨフォーマットが用いられるので、状態（例えば、収容ユーザ端末数、ＵＣＩのペイロードサイズなど）に応じた最適なＰＲＢ数でＰＵＣＣＨを送信できる。
（無線通信システム）
　以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の上記各態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記各態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
　図１３は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）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（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＬＴＥ－Ａ（ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）などと呼ばれても良い。
　図１３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１１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１２ａ～１２ｃ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２０が配置されている。
　ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、６個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用することができる。
　ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（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２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
　無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common　Public　Radio　Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
　無線基地局１１及び各無線基地局１２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）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
　なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home　eNodeB）、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。
　各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。
　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ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクに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（ＣＣ）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。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られず、上りリンクでＯＦＤＭＡが適用されてもよい。
　無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical　Broadcast　Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System　Information　Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master　Information　Block）が伝送される。
　下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel））、ＰＣＦＩＣＨ（Physical　Control　Format　Indicator　Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
　無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical　Uplink　Shared　Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical　Random　Access　Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報が伝送される。送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）や無線品質情報（ＣＱＩ）などの少なくも一つを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink　Control　Information）は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨにより、伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
＜無線基地局＞
　図１４は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、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。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２、送受信部１０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されてもよい。
　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、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet　Data　Convergence　Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest）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などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
　送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から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して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。
　本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
　一方、上り信号については、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で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
　ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse　Discrete　Fourier　Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及び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などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common　Public　Radio　Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
　図１５は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１５は、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１５に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、受信信号処理部３０３と、を備えている。
　制御部３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による下り信号の生成や、受信信号処理部３０３による信号の受信処理を制御する。
　具体的には、制御部３０１は、ユーザ端末２０から報告されるチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づいて、下りユーザデータの送信制御（例えば、変調方式、符号化率、リソース割り当て（スケジューリング）などの制御）を行う。
　また、制御部３０１は、下り／上りユーザデータに対するリソース割り当て情報（ＤＬ／ＵＬグラント）などを含む下り制御情報（ＤＣＩ）の下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨ）に対するマッピングを制御する。また、制御部３０１は、ＣＲＳ（Cell-specific　Reference　Signal）、ＣＳＩ－ＲＳ（Channel　State　Information　Reference　Signal）などの下り参照信号のマッピングを制御する。
　また、制御部３０１は、ユーザ端末２０のキャリアアグリゲーション（ＣＡ）の制御を行う。具体的には、制御部３０１は、ユーザ端末２０から報告されるＣＳＩなどに基づいてＣＡの適用／ＣＣ数の変更などを決定し、当該適用／変更を示す情報を生成するように送信信号生成部３０２を制御してもよい。なお、当該適用／変更を示す情報は、上位レイヤシグナリングされる制御情報に含まれてもよい。
　また、制御部３０１は、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられる拡散率及び／又はＰＲＢ数を制御する。具体的には、制御部３０１は、状態（例えば、収容ユーザ端末数、ＵＣＩのペイロードサイズなど）に応じた拡散率及び／又はＰＲＢ数を決定し、当該拡散率及び／又はＰＲＢ数を示す情報を生成するように送信信号生成部３０２を制御してもよい。
　なお、当該拡散率及び／又はＰＲＢ数を示す情報は、新ＰＵＣＣＨフォーマットを用いるＣＡ（すなわち、６ＣＣ以上を設定可能なＣＡ）が設定された場合に、上位レイヤシグナリングによりユーザ端末２０に送信されてもよいし、又は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨ）により伝送されるＤＣＩに含まれてもよい。
　制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
　送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号（下りデータ信号、下り制御信号を含む）の生成処理（例えば、ＣＲＣビットの付加、符号化、変調、マッピング、ＩＦＦＴ、拡散符号の乗算など）を行う。
　具体的には、送信信号生成部３０２は、上述の上位レイヤシグナリングによる通知情報（制御情報）やユーザデータを含む下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ）を生成して、送受信部１０３に出力する。また、送信信号生成部３０２は、上述のＤＣＩを含む下り制御信号（ＰＤＣＣＨ）を生成して、送受信部１０３に出力する。また、送信信号生成部３０２は、ＣＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳなどの下り参照信号を生成して、送受信部１０３に出力する。
　送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
　受信信号処理部３０３は、ユーザ端末２０から送信される上り信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号、ＦＦＴ、ＩＤＦＴなど）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。
　具体的には、受信信号処理部３０３は、ＰＵＣＣＨフォーマットを検出し、ＵＣＩ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＣＱＩ、ＳＲの少なくとも一つ）の受信処理を行う。また、受信信号処理部３０３は、新ＰＵＣＣＨフォーマットに設定された拡散率及び／又はＰＲＢ数を検出し、ＵＣＩの受信処理を行う。なお、当該拡散率及び／又はＰＲＢ数は、制御部３０１より指示されてもよいし、ユーザ端末２０から通知されてもよい。
　受信信号処理部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
＜ユーザ端末＞
　図１６は、本発明の一実施形態に係るに係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。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。
　複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。
　ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。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などを行う。また、下りリンクのデータのうち、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、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete　Fourier　Transform）処理、ＩＦＦＴ処理など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して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
　送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。また、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
　図１７は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１７においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１７に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、受信信号処理部４０３と、測定部４０４と、を備えている。
　制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、受信信号処理部４０３による信号の受信処理を制御する。
　具体的には、制御部４０１は、ＵＣＩ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＣＱＩ、ＳＲの少なくとも一つ）の送信に適用するＰＵＣＣＨフォーマットを制御する。具体的には、制御部４０１は、ユーザ端末２０に設定されるＣＣ数、或いは、ユーザ端末２０にスケジュールされるＣＣ数に応じて、新ＰＵＣＣＨフォーマット、既存ＰＵＣＣＨフォーマットを適用するかを決定してもよい。また、複数の新ＰＵＣＣＨフォーマットが設けられる場合、制御部４０１は、ＵＣＩのペイロードに応じて、適用する新ＰＵＣＣＨフォーマットを決定してもよい。
　また、制御部４０１は、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられる拡散率及び／又はＰＲＢ数を設定する。例えば、制御部４０１は、６個以上のＣＣを統合するＣＡが設定された場合に、上位レイヤシグナリング又は物理レイヤシグナリングにより無線基地局１０から指定される拡散率及び／又はリソースブロック数を、新ＰＵＣＣＨフォーマットに設定してもよい。或いは、制御部４０１は、６個以上のＣＣを統合するＣＡが設定された場合に、ＵＣＩのビット数に基づいて、新ＰＵＣＣＨフォーマットで用いられる拡散率及び／又はリソースブロック数を設定してもよい。
　また、制御部４０１は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の制御を行う。具体的には、制御部４０１は、無線基地局１０からのＣＡの適用／変更を示す情報に基づいて、ＣＡを行う。
　制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
　送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号（上りデータ信号、上り制御信号を含む）を生成して、送受信部２０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、ＵＣＩ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＣＱＩ、ＳＲの少なくとも一つ）を含む上り制御信号（ＰＵＣＣＨ）を生成する。
　送信信号生成部４０２は、ＵＣＩの符号化ビット列のビット数が制御部４０１で設定された拡散率及び／又はＰＲＢ数に基づいて計算されるペイロード（図７、１１）を超える場合、当該符号化ビット列の少なくとも一部をパンクチャし、該ペイロードに満たない場合、前記符号化ビット列の少なくとも一部を繰り返してもよい（図８）。
　また、送信信号生成部４０２は、ＵＣＩの符号化ビット列がマッピングされたＳＣ－ＦＤＭＡシンボル（変調シンボル）にＤＦＴ及びＩＦＦＴを施して得られるシンボル系列に対して、制御部４０１で設定された拡散率の拡散符号を乗算する（図８）。
　また、送信信号生成部４０２は、ＵＣＩの符号化ビット列を、制御部４０１で設定されたＰＲＢ数のＰＲＢのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングする。具体的には、送信信号生成部４０２は、設定されたＰＲＢ数のＰＲＢのうちで、同じリソースブロックの時間方向に先のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルから順番に、符号化ビット系列をマッピング（インタリーブ）してもよい（図１２Ａ）。或いは、送信信号生成部４０２は、サブフレームの先頭のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの設定されたＰＲＢ数のＰＲＢ方向（周波数方向）から順番に、符号化ビット系列をマッピング（インタリーブ）してもよい（図１２Ｂ）。
　送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
　受信信号処理部４０３は、下り信号（下り制御信号、下りデータ信号を含む）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信信号処理部４０３は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０３は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリングなどの上位レイヤシグナリングによる制御情報、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。
　受信信号処理部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０３は、本発明に係る受信部を構成することができる。
　測定部４０４は、無線基地局１０からの参照信号（例えば、ＣＳＩ－ＲＳ）に基づいて、チャネル状態を測定し、測定結果を制御部４０１に出力する。なお、チャネル状態の測定は、ＣＣ毎に行われてもよい。
　測定部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
　なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
　例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＰＬＤ（Programmable　Logic　Device）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central　Processing　Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
　ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disc－ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
　無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末２０の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
　ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
　また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
　なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
　また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
　本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって）行われてもよい。
　情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink　Control　Information）、ＵＣＩ（Uplink　Control　Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master　Information　Block）、ＳＩＢ（System　Information　Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra　Mobile　Broadband）、ＩＥＥＥ　８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ　８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ　８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
　本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
　以上、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。したがって、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、２０１５年７月３１日出願の特願２０１５－１５１９９８に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (8)

  1. 　リソースブロック数を設定可能なフォーマットを用いて上り制御信号を送信する送信部と、
    　前記フォーマットで用いられるリソースブロック数を設定する制御部と、を具備することを特徴とするユーザ端末。
  2. 　前記制御部は、前記リソースブロック数として、上位レイヤシグナリングに基づいて指定されるリソースブロック数を設定することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 　前記制御部は、前記設定されたリソースブロック数のリソースブロックにおいて、先頭のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルから順番に、上り制御情報（ＵＣＩ）を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に記載のユーザ端末。
  4. 　前記フォーマットでは、ＰＵＣＣＨフォーマット３より小さい拡散率が用いられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  5. 　前記フォーマットでは、上り制御情報（ＵＣＩ）は、ＱＰＳＫにより変調されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のユーザ端末。
  6. 　前記制御部は、前記設定されたリソースブロック数に基づいて決定されるビット数と一致するように、上り制御情報（ＵＣＩ）のレートマッチングを行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
  7. 　リソースブロック数を設定可能なフォーマットを用いて、上り制御信号を受信する受信部と、
    　前記フォーマットで用いられるリソースブロック数を設定する制御部と、
    を具備することを特徴とする無線基地局。
  8. 　ユーザ端末における無線通信方法であって、
    　リソースブロック数を設定可能なフォーマットを用いて上り制御信号を送信する工程と、
    　前記フォーマットで用いられるリソースブロック数を設定する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
     
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