(57)【要約】【課題】キャリアアグリゲーションを適用する場合であっても、ユーザ端末から無線基地局に対する複数セルのチャネル状態情報のフィードバックを適切に行うこと。【解決手段】キャリアアグリゲーションを適用するユーザ端末と無線基地局との無線通信方法であって、ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に基づいて、各セルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２又はフォーマット３でそれぞれ生成する工程と、生成したチャネル状態情報を、無線基地局が上り制御チャネルフォーマットに応じて所定タイミングでプライマリセルの上り制御チャネルに設定するリソースを介してフィードバックする工程と、を有し、無線基地局は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に関わらず、プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成した場合に上り制御チャネルに設定するリソースを確保する。【選択図】図５
2014033314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアアグリゲーションを適用するユーザ端末と無線基地局との無線通信方法であって、
前記ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に基づいて、各セルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２又はフォーマット３でそれぞれ生成する工程と、生成したチャネル状態情報を、前記無線基地局が上り制御チャネルフォーマットに応じて所定タイミングでプライマリセルの上り制御チャネルに設定するリソースを介してフィードバックする工程と、を有し、
前記無線基地局は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に関わらず、前記プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成した場合に上り制御チャネルに設定するリソースを確保することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するプライマリセル及びセカンダリセルの数が所定値より小さい場合に、プライマリセル及びセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成し、プライマリセル及びセカンダリセルの数が所定値以上である場合に、プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成し、複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するプライマリセル及びセカンダリセルの数が所定値より小さい場合に、プライマリセル及びセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成し、プライマリセル及びセカンダリセルの数が所定値以上である場合に、プライマリセル及びセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するプライマリセル及びセカンダリセルの数に関わらず、セカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記ユーザ端末は、上り制御チャネルフォーマット２で生成された異なるセルのチャネル状態情報を、それぞれ異なるサブフレームの上り制御チャネルのリソースに設定し、上り制御チャネルフォーマット３で生成された異なるセルのチャネル状態情報を、同一サブフレームの上り制御チャネルのリソースに設定す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無線通信方法。
【請求項６】
複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックする状態から、ＭＡＣ制御により前記複数のセカンダリセルのいずれかが休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）する状態に変化した場合に、前記ユーザ端末は、休止したセカンダリセルのチャネル状態情報を固定値として、前記複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項７】
複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックする状態から、ＭＡＣ制御により前記複数のセカンダリセルのいずれかが休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）する状態に変化した場合に、前記ユーザ端末は、休止したセカンダリセルのチャネル状態情報を適用範囲外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｒａｎｇｅ）として、前記複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項８】
複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックする状態から、ＭＡＣ制御により前記複数のセカンダリセルの全てが休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）する状態に変化した場合に、前記ユーザ端末は、全てのセカンダリセルのチャネル状態情報を適用範囲外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｒａｎｇｅ）として、前記複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項９】
複数のセカンダリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット３で生成して同一サブフレームでフィードバックする状態から、ＭＡＣ制御により前記複数のセカンダリセルの全てが休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）する状態に変化した場合に、前記ユーザ端末は、全てのセカンダリセルのチャネル状態情報のフィードバックを停止することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
キャリアアグリゲーションを適用するユーザ端末と無線基地局とを有する無線通信システムであって、
前記ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に基づいて、各セルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２又はフォーマット３でそれぞれ生成し、生成したチャネル状態情報を、前記無線基地局が上り制御チャネルフォーマットに応じて所定タイミングでプライマリセルの上り制御チャネルに設定するリソースを介してフィードバックし、
前記無線基地局は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に関わらず、前記プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成した場合に上り制御チャネルに設定するリソースを確保することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
キャリアアグリゲーションを適用してユーザ端末と通信する無線基地局であって、
前記ユーザ端末からフィードバックされるチャネル状態情報に対して、前記チャネル状態情報に適用される上り制御チャネルフォーマットに応じて所定のタイミングでプライマリセルの上り制御チャネルのリソースを設定する設定部と、
設定したリソースを上位レイヤシグナリングで前記ユーザ端末に通知する送信部と、を有し、
前記設定部は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に関わらず、前記プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成した場合に上り制御チャネルに設定するリソースを確保することを特徴とする無線基地局。
【請求項１２】
キャリアアグリゲーションを適用して無線基地局と通信するユーザ端末であって、
キャリアアグリゲーションで利用するセル数に基づいて、各セルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２又はフォーマット３でそれぞれ生成する生成部と、
生成したチャネル状態情報を、前記無線基地局が上り制御チャネルフォーマットに応じて所定タイミングでプライマリセルの上り制御チャネルに設定するリソースを介してフィードバックする送信部と、を有し、
キャリアアグリゲーションで利用するセル数に関わらず、前記プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成した場合に上り制御チャネルに設定するリソースが確保されることを特徴とするユーザ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線通信方法、無線通信システム、無線基地局及びユーザ端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High  Speed  Downlink  Packet  Access）やＨＳＵＰＡ（High  Speed  Uplink  Packet  Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband‐Code  Division  Multiple  Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてＬＴＥ（Long  Term  Evolution）が検討されている（非特許文献１）。
【０００３】
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。
【０００４】
ＬＴＥシステム（例えば、Ｒｅｌ−８ＬＴＥ）の下りリンクにおいては、セルＩＤに関連づけられたＣＲＳ（Cell-specific  Reference  Signal）が定められている。ＣＲＳは、ユーザデータの復調に用いられる他、スケジューリングや適応制御のための下りリンクのチャネル品質（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）測定等に用いられる。一方、ＬＴＥの後継システムであるＬＴＥ−Ａシステム（例えば、Ｒｅｌ−１０ＬＴＥ）の下りリンクにおいては、チャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel  State  Information）測定用の参照信号としてＣＳＩ−ＲＳ（Channel  State  Information-Reference  Signal）が検討されている。ＣＳＩ-ＲＳは、複数セル間による信号の送受信を考慮して、複数セルのチャネル品質測定に対応可能となっている。ユーザ端末は、チャネル状態情報を無線基地局にフィードバックし、無線基地局はチャネル状態情報に基づいてスケジューリングや適応無線リンク制御、送信するレイヤ数等を制御する。
【０００５】
また、ＬＴＥ−Ａシステムでは、周波数帯域が異なる複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component  Carrier））を集約して広帯域化するキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier  Aggregation）が検討されている。ＬＴＥ−Ａシステムでは、ＬＴＥシステムとの後方互換性（Backward  compatibility）を保ちながら広帯域化を図るために、単一の基本周波数ブロックをＬＴＥシステムで使用可能な周波数帯域（例えば、２０ＭＨｚ）とすることが合意されている。例えば、５つの基本周波数ブロック（セル）が集約された場合、システム帯域が１００ＭＨｚとなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP,  TR25.912  (V7.1.0),  "Feasibility  study  for  Evolved  UTRA  and  UTRAN",  Sept.  2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、ＬＴＥ−Ａシステムでは、下りリンク伝送において、周波数帯域が異なる複数の基本周波数ブロック（セル）を用いて広帯域化するキャリアアグリゲーションが適用される。一方、上りリンク伝送においては、シングルキャリア特性を得るために、複数の上り周波数ブロックが設定された場合においても単一の基本周波数ブロック（例えば、プライマリセル）を用いて上りのデータ伝送を行うことが検討されている。
【０００８】
この場合、ユーザ端末は、下りリンク伝送に利用した複数のセル毎のチャネル状態情報（ＣＳＩ）を、プライマリセルの上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）のリソースに設定して周期的にフィードバックして報告（ＣＳＩ  ｒｅｐｏｒｔ）する必要がある。複数セルのＣＳＩ（例えば、ＣＱＩ）をシングルセル用の既存の上り制御チャネルフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット２）を用いて周期的にフィードバックする場合には、各セルのＣＳＩをそれぞれ異なるタイミング（異なるサブフレーム）のＰＵＣＣＨリソースに設定してフィードバックする必要がある。しかし、キャリアアグリゲーションで利用するセル数が増加するにつれて、ＣＳＩをフィードバックする頻度が増加し、ＰＵＣＣＨのオーバーヘッドが増加する問題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、キャリアアグリゲーションを適用する場合であっても、ユーザ端末から無線基地局に対する複数セルのチャネル状態情報のフィードバックを適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線通信方法は、キャリアアグリゲーションを適用するユーザ端末と無線基地局との無線通信方法であって、前記ユーザ端末は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に基づいて、各セルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２又はフォーマット３でそれぞれ生成する工程と、生成したチャネル状態情報を、前記無線基地局が上り制御チャネルフォーマットに応じて所定タイミングでプライマリセルの上り制御チャネルに設定するリソースを介してフィードバックする工程と、を有し、前記無線基地局は、キャリアアグリゲーションで利用するセル数に関わらず、前記プライマリセルのチャネル状態情報を上り制御チャネルフォーマット２で生成した場合に上り制御チャネルに設定するリソースを確保することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、キャリアアグリゲーションを適用する場合であっても、ユーザ端末から無線基地局に対する複数セルのチャネル状態情報のフィードバックを適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】上りリンクのチャネル構成、及び物理上り制御チャネルフォーマットを示す図である。
【図２】上り制御チャネルを介して周期的にフィードバックされるＣＳＩの送信タイミングを示す図である。
【図３】上り制御チャネルフォーマットを説明する図である。
【図４】複数のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマットに応じて所定タイミングで上り制御チャネルに設定する場合の一例を示す図である。
【図５】キャリアアグリゲーション時に、各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットと、フィードバックされるＣＳＩの送信タイミングの一例を示す図である。
【図６】キャリアアグリゲーション時に、各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットと、フィードバックされるＣＳＩの送信タイミングの他の例を示す図である。
【図７】キャリアアグリゲーション時に、ＭＡＣ制御によりセカンダリセルが休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）した場合にＣＳＩに適用されるＰＵＣＣＨフォーマットを説明する図である。
【図８】無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。
【図９】ユーザ端末の構成を説明するための図である。
【図１０】無線基地局の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述したように、ユーザ端末は、無線基地局から送信された参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）に基づいてＣＳＩを測定した後、ＣＳＩを無線基地局にフィードバックする。ＬＥＴ−Ａシステムでは、ＣＳＩのフィードバック方法として、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いて周期的にフィードバックする方法（Periodic  CSI  Reporting）と、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）を用いて非周期的にフィードバックする方法（Aperiodic  CSI  Reporting）が規定されている。以下に図１を参照して、上りリンクのチャネル構成、物理上り制御チャネルフォーマットについて説明する。
【００１４】
上りリンク伝送で送信される信号は、図１に示すように、適切な無線リソースにマッピングされてユーザ端末（ＵＥ（User  Equipment）＃１，ＵＥ＃２）から無線基地局に送信される。この場合、ユーザデータは、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）に割り当てられる。また、制御情報は、ユーザデータと同時に送信する場合にはＰＵＳＣＨと時間多重され、制御情報のみを送信する場合には上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に割り当てられる。この上りリンクで送信される制御情報には、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ）、ＰＭＩ（Precoding  Matrix  Indicator）、ＲＩ（Rank  Indicator）を含むチャネル状態情報（ＣＳＩ）や、下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）信号に対する再送応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）等が含まれる。
【００１５】
ＰＵＣＣＨにおいては、典型的にはＣＱＩ等のチャネル状態情報と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合で異なるサブフレーム構成（ＰＵＣＣＨフォーマット）が採られている（図１Ｂ、Ｃ参照）。ＰＵＣＣＨのサブフレーム構成は、１スロット（１／２サブフレーム）に７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。また、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、１２個の情報シンボル（サブキャリア）を含む。
【００１６】
具体的に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのサブフレーム構成（ＡＣＫ／ＮＡＣＫフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット１、１ａ、１ｂ））では、図１Ｂに示すように、スロット内の第３シンボル（＃３）〜第５シンボル（＃５）に参照信号（ＲＳ：Reference  Signal）が多重され、他のシンボル（第１シンボル（＃１）、第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）、第７シンボル（＃７））に制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が多重される。
【００１７】
また、ＣＱＩのサブフレーム構成（ＣＱＩフォーマット（ＰＵＣＣＨフォーマット２、２ａ、２ｂ））では、図１Ｃに示すように、スロット内の第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）に参照信号が多重され、他のシンボル（第１シンボル（＃１）、第３シンボル（＃３）〜第５シンボル（＃５）、第７シンボル（＃７））に制御情報（ＣＱＩ）が多重される。
【００１８】
また、ＰＵＣＣＨはシステム帯域の両端の無線リソースに多重され、１サブフレーム内の異なる周波数帯域を有する２スロット間で周波数ホッピング(Inter-slot  FH)が適用される。
【００１９】
図２に、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いてＣＳＩを周期的にフィードバックする際のＣＳＩの送信タイミングについて説明する。図２Ａは、Ｒｅｌ−８／９における単一セル（ＣＡ適用なし）のＣＳＩのフィードバックタイミングを示し、図２Ｂは、Ｒｅｌ−１０における複数セル（ＣＡ適用あり）のＣＳＩのフィードバックタイミングを示している。
【００２０】
図２Ａに示すＲｅｌ−８／９（Ｎｐｄ＝５，ＭＲＩ＝２）では、ユーザ端末がＤＬセル＃１に対して、周期的ＣＳＩ（Periodic  CSI  Reporting）をＰＵＣＣＨフォーマット２で生成し、所定のタイミングで設定されるＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする場合を示している。ここでは、ＰＵＣＣＨ報告モードがＭｏｄｅ１−０又は１−１、ＣＱＩ／ＰＭＩの報告周期が５サブフレーム（Ｎｐｄ＝５）、ＲＩの報告周期がＣＱＩ／ＰＭＩ報告周期の２倍（ＭＲＩ＝２）、ＲＩをフィードバックするサブフレームがＣＱＩ／ＰＭＩをフィードバックするサブフレームから２サブフレームだけオフセットされる場合について示している。
【００２１】
Ｍｏｄｅ１−０は、ワイドバンドのＣＱＩ（ＷＢ−ＣＱＩ）をフィードバックするＣＱＩフィードバックタイプと、ＰＭＩをフィードバックしないＰＭＩフィードバックタイプとが組み合わされている。Ｍｏｄｅ１−１は、ＷＢ−ＣＱＩをフィードバクするＣＱＩフィードバックタイプと、ＰＭＩをフィードバックするＰＭＩフィードバックタイプとが組み合わされている。各報告モードにおいて、ＣＱＩ、ＰＭＩの他に、ＲＩも異なるサブフレームでフィードバックされる。
【００２２】
一方、図２Ｂに示すＲｅｌ−１０（２ＤＬセル）においては、ユーザ端末ＵＥがＤＬセル＃１及びＤＬセル＃２に対して、ＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成し、それぞれ異なるタイミング（サブフレーム）で設定されるＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする場合を示している。なお、図２Ｂは、ＰＵＣＣＨ報告モード、ＣＱＩ／ＰＭＩ報告周期、ＲＩ報告周期、オフセットを図２Ａと同様に設定した場合を示している。
【００２３】
図２Ｂに示すように、ＰＵＣＣＨフォーマット２が適用される複数セルのＣＳＩを、所定セル（例えば、プライマリセル）のＰＵＣＣＨリソースを用いて周期的にフィードバックする際、ＤＬセル＃１及びＤＬセル＃２に対するＣＱＩ／ＰＭＩとＲＩは、それぞれ異なるタイミング（サブフレーム）でフィードバックされる。
【００２４】
このように、ユーザ端末が各セルのＣＳＩを異なるタイミングでフィードバックすると、ＣＡで利用するセル数が増加するにつれて、ＣＳＩをフィードバックする頻度が増加し、ＰＵＣＣＨのオーバーヘッドが増加するおそれがある。また、ＣＳＩのフィードバックと再送制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）のフィードバックが衝突する場合に再送制御信号のフィードバックを優先する（ＣＳＩをドロップする）場合、ＣＡで利用するセル数の増加に伴いＣＳＩが適切にフィードバックされない場合が生じる。これにより、下りリンク伝送のスループットが低下するおそれがある。
【００２５】
そこで、複数セルのＣＳＩフィードバックを同じタイミング（１サブフレーム）で行うために、各セルのＣＳＩに対して、ＰＵＣＣＨフォーマット２（図３Ａ参照）より容量が大きいＰＵＣＣＨフォーマット３（図３Ｂ参照）を適用することが考えられる。この場合、１サブフレームにおいて複数セルのＣＳＩ報告をサポートすることができる。
【００２６】
ＰＵＣＣＨフォーマット３は、ＬＴＥ−Ａで新たに規定されたＰＵＣＣＨフォーマットであり、多数のＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを伝送することができる。具体的に、ＰＵＣＣＨフォーマット３では、ＰＤＳＣＨと同様に、信号がＤＦＴ（Discrete  Fourier  Transform）ベースのプリコーディングにより生成され、直交符号（ＯＣＣ：Orthogonal  Cover  Code）により異なるＵＥを多重することができる（図３Ｂ参照）。具体的には、複数セルのＡＣＫ／ＮＡＣＫに対して、チャネル符号化を行い、１サブフレームあたりのビット数を４８ビットとして出力する。出力された４８ビットの系列に対して位相偏移変調（ＱＰＳＫ）により２４シンボルにした後、ＤＦＴ処理を行う。
【００２７】
ＰＵＣＣＨフォーマット３を適用することにより、ＦＤＤシステムでは最大１０個のＡＣＫ／ＮＡＣＫがサポートされ、ＴＤＤシステムでは最大２０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫがサポートされる。つまり、新たに規定されたＰＵＣＣＨフォーマット３は、ＣＡ適用時の複数セルのＡＣＫ／ＮＡＣＫのフィードバック用のフォーマットとして規定されている。
【００２８】
そこで、ＣＡの適用により複数セルを利用する場合に、複数セルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成し、同じタイミング（同一サブフレーム）のＰＵＣＣＨリソースに割り当ててフィードバックすることが検討されている。なお、本明細書では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用に適用する既存のＰＵＣＣＨフォーマット３のメカニズムをＣＳＩのフィードバックに適用する場合にもＰＵＣＣＨフォーマット３と呼ぶがフォーマットの名称はこれに限られない。
【００２９】
次に、複数セルのＣＳＩにＰＵＣＣＨフォーマット３を適用する場合について説明する。図４Ａは、ユーザ端末が、ＣＡの適用により複数のセルから下り信号を受信し、複数のセル全てのＣＳＩにＰＵＣＣＨフォーマット３を適用してフィードバックする場合を示している。なお、図４Ａでは、下りリンク伝送において３セル（１個のプライマリセル、２個のセカンダリセル）を利用し、各セルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成し、２個のセカンダリセルのＣＳＩを同一のサブフレームのＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする場合を示している。
【００３０】
複数セルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成することにより、１サブフレームで複数セルに対するＣＳＩ報告をサポートすることが可能となる。しかし、本発明者等は、図４Ａに示すように、全てのセルのＣＳＩに対してＰＵＣＣＨフォーマット３を適用する場合、ＣＡで利用するセル数の変動によって、ＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットの変更等により生じる処理（configuration）中に上位レイヤとの通信が途絶えるおそれがあることを見出した。
【００３１】
例えば、１つのセル（プライマリセル）で通信を行う場合（初期接続時等）には、ＣＳＩの情報量（ＰＵＣＣＨリソースの有効利用）、Ｒｅｌ−８との後方互換性を考慮すると、ＰＵＣＣＨフォーマット２を適用してＣＳＩを生成することが望ましい。この場合、セカンダリセルの追加・削除に伴い、新たなＰＵＣＣＨフォーマット用にＰＵＣＣＨリソースを設定すると共に、利用しないＰＵＣＣＨフォーマットのリソースを解放する必要がある。このように、ＰＵＣＣＨフォーマットの変更にＰＵＣＣＨリソースの設定・解放を行う際に、上位レイヤとの通信が途絶えてしまうおそれがある。
【００３２】
そこで、本発明者らは、ＣＡ時に利用するセル数に関わらず、プライマリセルのＣＳＩにＰＵＣＣＨフォーマット２を適用した場合にフィードバック用にＰＵＣＣＨに設定するリソースを確保した状態で、各セルのＣＳＩに対して複数のＰＵＣＣＨフォーマットを使い分けることを着想した。そして、これにより、ユーザ端末が複数セルのＣＳＩのＰＵＣＣＨフォーマットを変更する場合であっても、プライマリセルにおいて上位レイヤとの通信を維持し、複数セルのＣＳＩのフィードバックを適切に行うことができることを見出した。
【００３３】
図４Ｂは、本発明における複数ＣＳＩのフィードバック動作の一態様を示している。図４Ｂに示すように、ユーザ端末がＣＡで複数のセル（ここでは、１つのプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）と２つのセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ））を利用する場合、少なくともプライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成した場合にフィードバック用にＰＵＣＣＨに設定するリソースを確保すると共に、複数のセカンダリセルのＣＳＩにＰＵＣＣＨフォーマット３を適用し、同一サブフレームのＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする。
【００３４】
このように、ＣＡを適用する場合に、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成した場合にＰＵＣＣＨに設定するリソースを確保することにより、プライマリセルについては既存システム（Ｒｅｌ−８、１０等）と同じＣＳＩフィードバックのメカニズムを利用することができる。また、ＣＡのセル数が変動する（セカンダリセルが追加・削除される）場合であっても、プライマリセルについてはＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースが確保されるため、上位レイヤとの設定（configuration）中でも通信を継続することができる。
【００３５】
なお、図４Ｂでは、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成してフィードバックする例を示しているが、プライマリセルのＣＳＩに対するＰＵＣＣＨフォーマット２用のＰＵＣＣＨリソースが確保されていれば、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成してフィードバックしてもよい。
【００３６】
なお、各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットや、ＣＳＩフィードバックに利用するＰＵＣＣＨのリソース（タイミング等）に関する情報は、無線基地局が設定してユーザ端末に通知する構成する構成としてもよいし、あらかじめ仕様で定めてもよい。なお、無線基地局からユーザ端末への通知方法としては、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ）、報知信号、下り制御チャネル等を利用でき、特に限定されない。
【００３７】
以下に、図面を参照して、ＣＡで利用するセル数が変動する場合において、各セルのＣＳＩに対して適用するＰＵＣＣＨフォーマット及び各ＣＳＩのＰＵＣＣＨリソースへの設定方法（タイミング）について説明する。
【００３８】
（リソース設定方法１）
図５は、リソース設定方法の第１の態様を示している。リソース設定方法の第１の態様では、ＣＡで利用するセル数が２セル（１ＰＣｅｌｌと１ＳＣｅｌｌ）以下の場合、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット２を適用して各セルのＣＳＩを生成する。ＣＡで利用するセル数が３セル（１ＰＣｅｌｌと２ＳＣｅｌｌ）以上の場合、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３（又はＰＵＣＣＨフォーマット２、３の組合せ）を適用して各セルのＣＳＩを生成する。また、ユーザ端末と無線基地局間では、ＣＡで利用するセル数に関わらず、プライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用にＰＵＣＣＨに設定されるリソースを確保する。
【００３９】
なお、ユーザ端末は、ＣＡで利用するセル数が３セル以上の場合に、所定のセル（例えば、ＰＣｅｌｌ）のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成し、他のセル（例えば、複数のＳＣｅｌｌ）のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する構成としてもよい。この場合、セル毎（例えば、プライマリセルとセカンダリセル毎）に異なるＰＵＣＣＨフォーマットが適用される。
【００４０】
以下に、ＣＡで利用するセル数に応じて、ユーザ端末が各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットとフィードバックするタイミングの一例について説明する。なお、図５では、時間軸方向において、各ＣＳＩのフィードバック用リソースとしてユーザ端末と無線基地局間に設定されるＰＵＣＣＨリソースを示している。
【００４１】
図５Ａは、下りリンク伝送を単一のセル（プライマリセル）を用いて行う場合（例えば、初期接続等）におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成する。そして、ユーザ端末は、生成したＣＳＩを、無線基地局が設定したＰＵＣＣＨのリソースを介して周期的にフィードバックする。この時のＣＳＩフィードバック方法は、既存システム（Ｒｅｌ−１０）と同様に行うことができる。
【００４２】
図５Ｂは、下りリンク伝送に利用するセル（セカンダリセル１）を１つ追加した場合、つまりＣＡで利用するセルが２セルの場合におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセルのＣＳＩ及びセカンダリセル１のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２でそれぞれ生成する。そして、ユーザ端末は、生成した各ＣＳＩを、無線基地局が設定したＰＵＣＣＨリソースを介してそれぞれ異なるタイミング（サブフレーム）でフィードバックする。この時のＣＳＩフィードバック方法についても、既存システム（Ｒｅｌ−１０）と同様に行うことができる。
【００４３】
図５Ｃは、下りリンク伝送に利用するセル（セカンダリセル２）をさらに１つ追加した場合、つまりＣＡで利用するセルが３セルの場合におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、少なくとも２セルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する。
【００４４】
ここでは、ユーザ端末が、セカンダリセル１のＣＳＩ及びセカンダリセル２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する。そして、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成したセカンダリセル１、２のＣＳＩを、無線基地局がＰＵＣＣＨフォーマット３用に新たに設定したＰＵＣＣＨリソースを介して同じタイミング（同一サブフレーム）でフィードバックする場合を示している。この場合、無線基地局は、セカンダリセル１のＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースを解放し、新たにＰＵＣＣＨフォーマット３用のリソースを設定する。
【００４５】
また、図５Ｃでは、利用するセルが３セルとなっても、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成する場合（セル毎に異なるＰＵＣＣＨフォーマットを適用する場合）を示している。ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット２で生成されたプライマリセルのＣＳＩを、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成されたセカンダリセル１及び２のＣＳＩと異なるサブフレームに設定されるＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする。
【００４６】
この場合、ＣＡで利用するセル数が３以上の場合であっても、プライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースは確保されることとなる。そのため、プライマリセルに対しては、既存システム（Ｒｅｌ−１０）のＣＳＩフィードバックと同様の方法を適用することができる。
【００４７】
なお、図５Ｃにおいて、ユーザ端末は、プライマリセルのＣＳＩについてもセカンダリセル１及び２のＣＳＩと同様にＰＵＣＣＨフォーマット３を適用し、セカンダリセル１及び２のＣＳＩと同じサブフレームでフィードバックすることも可能である。但し、この場合であっても、プライマリセルに対するＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースは解放せずに確保した状態とする。
【００４８】
また、各セルのＣＳＩにＰＵＣＣＨフォーマット３を適用する場合には、各セルのＣＳＩの情報量とＰＵＣＣＨフォーマット３の容量の関係を考慮して、ＰＵＣＣＨフォーマット３を適用するＣＳＩの組合せを決定することが好ましい。例えば、３セルのＣＳＩの情報量の合計がＰＵＣＣＨフォーマット３の容量の範囲内であれば、ユーザ端末は、３セルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成して同一サブフレームのＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする。
【００４９】
図５Ｄは、下りリンク伝送に利用するセル（セカンダリセル２）を削除した場合、つまりＣＡで利用するセルが２セルの場合（図５Ｂと同じ）におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセルのＣＳＩ及びセカンダリセル１のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２でそれぞれ生成する。そして、ユーザ端末は、生成した各セルのＣＳＩをそれぞれ異なるタイミング（サブフレーム）でＰＵＣＣＨのリソースに設定してフィードバックする。
【００５０】
なお、図５Ｄでは、図５Ｃにおいてセカンダリセル１にＰＵＣＣＨフォーマット３が設定されているため、セカンダリセル１のＰＵＣＣＨフォーマット３用のＰＵＣＣＨリソースを解放し、新たにＰＵＣＣＨフォーマット２用のＰＵＣＣＨリソースを再設定する必要がある。一方で、プライマリセルについては、ＰＵＣＣＨフォーマット２用のＰＵＣＣＨリソースが確保されているため、ＰＵＣＣＨフォーマット２用のＰＵＣＣＨリソースを再設定が不要となる。
【００５１】
このように、ＣＡで利用するセル数に関わらず、プライマリセルのＣＳＩに対するＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースを確保することにより、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット変更等に伴って発生する上位レイヤとの設定（configuration）中においても、プライマリセル（無線基地局）と通信を途絶えることなく継続して行うことが可能となる。
【００５２】
（リソース設定方法２）
図６は、リソース設定方法の第２の態様を示している。リソース設定方法の第２の態様では、ユーザ端末は、ＣＡで利用するセル数が２セル（１ＰＣｅｌｌと１ＳＣｅｌｌ）以上の場合にはＰＵＣＣＨフォーマット３を適用して各セルのＣＳＩを生成する。また、ＣＡで利用するセル数に関わらず、プライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用のＰＵＣＣＨリソースを確保する。さらに、セカンダリセルに対してはＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースを設定しない（セカンダリセルに対してはＰＵＣＣＨフォーマット３のみを適用する）。
【００５３】
なお、ユーザ端末は、利用するセル数が２セル以上の場合であっても、プライマリセルのＣＳＩについてはＰＵＣＣＨフォーマット２を適用してもよい。以下に、ＣＡで利用するセル数に応じて、ユーザ端末が各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットとフィードバックするタイミングの一例について説明する。なお、図６では、時間軸方向において、各ＣＳＩのフィードバック用リソースとしてユーザ端末と無線基地局間に設定されるＰＵＣＣＨリソースを示している。
【００５４】
図６Ａは、下りリンク伝送を単一のセル（プライマリセル）を用いて行う場合（例えば、初期接続等）におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成し、生成したＣＳＩを所定の周期でＰＵＣＣＨに設定されるリソースを介してフィードバックする。この時のＣＳＩフィードバック方法は、既存システム（Ｒｅｌ−１０）と同様に行うことができる。
【００５５】
図６Ｂは、下りリンク伝送に利用するセル（セカンダリセル１）を１つ追加した場合、つまり利用するセルが２セルの場合におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセル及びセカンダリセル１のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する。そして、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成した各ＣＳＩを、無線基地局がＰＵＣＣＨフォーマット３用に新たに設定したＰＵＣＣＨリソースを介して同じタイミング（同一サブフレーム）でフィードバックする。
【００５６】
つまり、無線基地局とユーザ端末間で、プライマリセル及びセカンダリセル１のＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマット３用のリソースを新たに設定する。但し、プライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースは解放せずに確保した状態とする。
【００５７】
図６Ｃは、下りリンク伝送に利用するセル（セカンダリセル２）をさらに１つ追加した場合、つまり利用するセルが３セルの場合におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセル、セカンダリセル１及び２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する。つまり、ＰＵＣＣＨフォーマット３を再設定する。そして、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成した各ＣＳＩを既に設定されているＰＵＣＣＨフォーマット３用のＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする。
【００５８】
これにより、ＣＡで利用するセル数が増加する場合であっても、フィードバックするＣＳＩのサブフレーム数の増加を抑制することができる。また、図６Ｃにおいても、プライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用に設定されたリソースは解放せずに確保した状態とする。
【００５９】
図６Ｄは、下りリンク伝送に利用するセル（セカンダリセル２）を削除した場合、つまり利用するセルが２セルの場合（図６Ｂと同じ）におけるＣＳＩのフィードバックを示している。この場合、ユーザ端末は、プライマリセル及びセカンダリセル１のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する。つまり、ＰＵＣＣＨフォーマット３を再設定する。そして、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成した各ＣＳＩを既に設定されているＰＵＣＣＨフォーマット３用のＰＵＣＣＨリソースを介してフィードバックする。
【００６０】
なお、図６Ｃでは、プライマリセル、セカンダリセル１及び２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成して同一のサブフレームでフィードバックする場合を示したが、これに限られない。各セルのＣＳＩの情報量の合計がＰＵＣＣＨフォーマット３の容量より大きくなる場合には、例えば、異なるサブフレームにＰＵＣＣＨフォーマット３のリソースを設定してもよいし、セカンダリセル１及び２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成し、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成してもよい。
【００６１】
このように、ＣＡで利用するセル数に関わらず、プライマリセルのＣＳＩに対するＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースを確保することにより、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット変更等に伴って発生する上位レイヤとの設定（configuration）中においても、プライマリセル（無線基地局）と通信を途絶えることなく継続して行うことが可能となる。
【００６２】
（ＣＡ時におけるＳＣｅｌｌの休止モード時のリソース設定方法）
次に、ＣＡ時のＭＡＣ（Medium  Access  Control）レイヤ制御によるセカンダリセルのＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ（起動）／Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ（休止）におけるＣＳＩフィードバック動作について説明する。
【００６３】
ＬＴＥ−Ａでは、キャリアアグリゲーション適用時にユーザ端末のバッテリー消費の最適化を図るために、セカンダリセルのＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ（起動）／Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ（休止）メカニズムがサポートされている。セカンダリセルが休止状態（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）である場合、ユーザ端末は当該セカンダリセルに対する下り信号（ＰＤＣＣＨ信号、ＰＤＳＣＨ信号）の受信、上り信号の送信、ＣＱＩ等の送信を行う必要がない。一方で、セカンダリセルが起動状態（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）である場合、ユーザ端末は下り信号（ＰＤＣＣＨ信号、ＰＤＳＣＨ信号）を受信し、ＣＱＩの送信等を行う必要がある。
【００６４】
セカンダリセルに対するＡｃｔｉｖａｔｉｏｎ／Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎの制御は、ＭＡＣレイヤ制御により行うことができる。例えば、無線基地局は、複数のセカンダリセルの状態（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ／Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を、ビットマップを用いてユーザ端末に通知する。
【００６５】
ところで、上述したように、ＣＡ適用時に利用するセル数等に応じてＰＵＣＣＨフォーマットを変更する場合、ＰＵＣＣＨフォーマットの変更に伴いＣＳＩフィードバック用のＰＵＣＣＨリソースを新たに設定する場合が生じる。例えば、上記図５Ｃに示す状態から、ＭＡＣレイヤ制御により、ＰＵＣＣＨフォーマット３を適用しているセカンダリセル１が休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）する場合、当該セカンダリセル１のＣＳＩのフィードバックを行う必要がなくなる。
【００６６】
そのため、この場合の動作として、プライマリセルとセカンダリセル２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成して、フィードバックする方法が考えられる（図７Ａ参照）。この場合、無線基地局はＲＲＣシグナリングを用いて、セカンダリセル２に対するＰＵＣＣＨフォーマット３用のリソースを解放して、ＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースを新たに設定する必要が生じる。しかし、ＭＡＣレイヤ制御によりセカンダリセルを休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）する際に、ＲＲＣシグナリングよりＰＵＣＣＨフォーマットのリソースを再設定する必要がある。
【００６７】
そのため、本実施の形態では、上記図５Ｃに示す状態からＰＵＣＣＨフォーマット３を適用している複数のセカンダリセルのいずれか（例えば、セカンダリセル１）を休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）する場合、セカンダリセル１のＣＳＩとして所定値を仮定してフィードバックする構成とすることにより、ＰＵＣＣＨフォーマット３を変更せずに保持する。ＰＵＣＣＨフォーマットを保持することにより、新たなＰＵＣＣＨフォーマット用のリソースの再設定を不要とすることができる。
【００６８】
具体的には、ユーザ端末は、休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）するセル（例えば、セカンダリセル１）のＣＱＩビット値を固定値（例えば、０）として、フィードバックする（図７Ｂ参照）。このように、休止するセルのＣＱＩとして既知の固定値を設定してフィードバックすることにより、無線基地局において、既知の情報を用いることで受信特性を改善することができる。また、セカンダリセル２のＰＵＣＣＨフォーマット３をそのまま継続して利用することができるため、ＰＵＣＣＨフォーマット変更に伴うＲＲＣシグナリングが不要となる。
【００６９】
他にも、ユーザ端末は、休止するセル（例えば、セカンダリセル１）のＣＱＩビット値（固定値）を固定値に仮定して送信する代わりに、ＣＱＩのｏｕｔ−ｏｆ−ｒａｎｇｅ（ＯＯＲ）をフィードバックしてもよい（図７Ｃ参照）。休止するセルについてＣＱＩのＯＯＲをフィードバックすることにより、ユーザ端末と無線基地局間における認識が異なることを抑制できる。また、セカンダリセル２のＰＵＣＣＨフォーマット３をそのまま継続して利用することができるため、ＰＵＣＣＨフォーマット変更に伴うＲＲＣシグナリングが不要となる。
【００７０】
なお、ＰＵＣＣＨフォーマット３でＣＳＩをフィードバックすべき全てのセカンダリセルが休止する場合（例えば、上記図５Ｃにおいてセカンダリセル１及び２が休止する場合）、全てのセカンダリセルについてＣＱＩのＯＯＲをフィードバックする構成とすることができる。あるいは、全てのセカンダリセルについて何も送信しない（全てのセカンダリセルのＣＳＩのフィードバックを停止する）構成としてもよい。
【００７１】
以上のように、ＣＡ適用時に利用するセル数等に応じてＰＵＣＣＨフォーマットを変更する構成において、ＭＡＣレイヤ制御によりセカンダリセルを休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）する場合であっても、セカンダリセルのＰＵＣＣＨフォーマットを保持することにより、ＲＲＣシグナリングを不要とすることができる。
【００７２】
なお、図７で説明した動作は、少なくともＣＡ適用時に利用するセル数等に応じてＰＵＣＣＨフォーマットを変更する構成において、ＭＡＣレイヤ制御によりセカンダリセルを休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）する場合に適用することができる。なお、図７で説明した動作を上記図６、図７で説明した動作（利用するセル数に関わらずプライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用のＰＵＣＣＨリソースを確保する）と組み合わせて適用してもよい。
【００７３】
（無線通信システムの構成）
以下に、上記実施の形態で示した無線通信方法を適用するユーザ端末及び無線基地局等の構成について説明する。ここでは、ＬＴＥ−Ａ方式のシステム（ＬＴＥ−Ａシステム）に対応する無線基地局及びユーザ端末を用いる場合について説明する。
【００７４】
まず、図８を参照しながら、ユーザ端末１００及び無線基地局２００を有する無線通信システム１０について説明する。図８は、本実施の形態に係るユーザ端末１００及び無線基地局２００を有する無線通信システム１０の構成を説明するための図である。なお、図８に示す無線通信システム１０は、例えば、ＬＴＥシステムが包含されるシステムである。また、この無線通信システム１０は、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。
【００７５】
図８に示すように、無線通信システム１０は、無線基地局２００と、この無線基地局２００と通信する複数のユーザ端末１００（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。無線基地局２００は、コアネットワーク４０と接続される。ユーザ端末１００は、セル５０において無線基地局２００と通信を行っている。なお、コアネットワーク４０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。
【００７６】
無線通信システム１０においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
【００７７】
下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１００で共有される下り共有チャネルとしてのＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ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、チャネル推定、受信品質測定等に用いられる参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ等）も送信される。
【００７８】
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上り共有チャネルとしての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、送信データや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの受信品質情報（ＣＱＩ）等を含むチャネル状態情報（ＣＳＩ）や、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等が伝送される。
【００７９】
次に、図９を参照して、キャリアアグリゲーションにおいて利用するセル数に応じて、各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットを使い分けてフィードバックするユーザ端末の機能構成について説明する。
【００８０】
図９に示すユーザ端末は、送信部と、受信部とを備えている。受信部は、ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調部１４０１と、下りリンク信号に基づいてチャネル品質情報ＣＱＩ等の推定を行うＣＳＩ推定部１４０２等を有している。送信部は、ＣＳＩをフィードバックするチャネルやＰＵＣＣＨフォーマットを選択するＣＳＩ選択部１２０１と、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）処理部１０００と、ＰＵＣＣＨフォーマット２でＣＳＩを生成するＣＳＩ生成部１１００と、ＰＵＣＣＨフォーマット３でＣＳＩを生成するＣＳＩ生成部１１１０と、ＳＲＳ信号生成部１３０１と、ＤＭ−ＲＳ信号生成部１３０２と、チャネル多重部１２０２と、ＩＦＦＴ部１２０３と、ＣＰ付与部１２０４等を有している。
【００８１】
ＯＦＤＭ信号復調部１４０１は、下りＯＦＤＭ信号を受信し復調する。すなわち、下りＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、高速フーリエ変換し、ＢＣＨ信号あるいは下り制御信号が割り当てられたサブキャリアを取り出し、データ復調する。複数のセル（ＣＣ）から下りＯＦＤＭ信号を受信した場合には、セル毎にデータ復調する。ＯＦＤＭ信号復調部１４０１は、データ復調後の下り信号をＣＳＩ推定部１４０２に出力する。
【００８２】
ＣＳＩ推定部１４０２は、受信した各セルの参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を用いてＣＳＩを推定する。例えば、ＣＳＩ推定部１４０２は、セル毎にＣＱＩを推定してＣＱＩのビット系列を生成する。ＣＳＩ推定部１４０２は、各セルのＣＱＩのビット系列を送信部（ここでは、ＣＳＩ選択部１２０１）に出力する。
【００８３】
ＣＳＩ選択部１２０１は、ＣＳＩのフィードバックに適用する物理上りチャネルやＰＵＣＣＨフォーマットを選択する。具体的には、上りデータ信号の送信の有無に応じて、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）に含めて送信するか、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で送信するかを決定する。また、上り制御チャネルで送信する場合には、ＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットを選択する。ＣＡで複数のセルを利用している場合には、ＣＳＩ選択部１２０１は、各セルのＣＳＩ毎に適用するＰＵＣＣＨフォーマット等を選択する。
【００８４】
例えば、ＣＳＩ選択部１２０１は、ＰＵＳＣＨを介して上り信号（ユーザデータ）を送信する場合には、ＣＳＩ推定部１４０２から出力された信号（ＣＱＩのビット系列等）を上り共有チャネル処理部１０００に出力する。一方、ＣＳＩ選択部１２０１は、ＣＳＩをフィードバックするサブフレームにおいて、上り信号（ユーザデータ）を送信しない場合には、ＰＵＣＣＨフォーマット２用のＣＳＩ生成部１１００及び／又はＰＵＣＣＨフォーマット３用のＣＳＩ生成部１１１０に出力し、各セルのＣＳＩを所定のＰＵＣＣＨフォーマットで生成する。
【００８５】
また、ＣＳＩ選択部１２０１は、ＰＵＣＣＨリソースを用いてＣＳＩをフィードバックする場合、ＣＡで利用するセル数及び／又はセルの優先度（プライマリセル、又はセカンダリセル）に基づいて、各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットを選択する。例えば、下りリンク伝送を単一のセル（プライマリセル）を用いて行う場合（上記図５Ａ、図６Ａ参照）、ＣＳＩ選択部１２０１は、ＣＱＩのビット系列等をＰＵＣＣＨフォーマット２でＣＳＩを生成するＣＳＩ生成部１１００に出力する。
【００８６】
また、上記図５Ｃに示すように、プライマリセルのＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット２で生成し、セカンダリセル１及び２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する場合、ＣＳＩ選択部１２０１は、プライマリセルのＣＱＩビット系列等をＣＳＩ生成部１１００に出力し、セカンダリセルのＣＱＩビット系列等をＣＳＩ生成部１１１０に出力する。また、上記図６Ｃに示すように、プライマリセル、セカンダリセル１及び２のＣＳＩをＰＵＣＣＨフォーマット３で生成する場合、ＣＳＩ選択部１２０１は、各セルのＣＱＩビット系列等をＰＵＣＣＨフォーマット３用のＣＳＩ生成部１１１０に出力する。なお、この場合であっても、プライマリセルのＰＵＣＣＨフォーマット２用のリソースは解放せずに確保された状態となる。
【００８７】
各セルのＣＳＩに適用するＰＵＣＣＨフォーマットや割当てるＰＵＣＣＨリソースに関する情報は、無線基地局からユーザ端末に通知する構成とすることができる。この場合、無線基地局は、上位レイヤシグナリング（ＲＲＣ等）、報知信号、下り制御信号等を利用してこれらの情報をユーザ端末に通知する。あるいは、あらかじめ仕様で定めておいてもよい。
【００８８】
上り共有チャネル処理部１０００は、ＣＱＩ等のビットを決定する制御情報ビット決定部１００６と、ＣＱＩのビット系列等を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１００７、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１００１と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部１００２、１００８と、変調されたデータ信号と再送応答信号を時間多重する時間多重部１００３と、時間多重した信号にＤＦＴ（Discrete  Fourier  Transform）するＤＦＴ部１００４と、ＤＦＴ後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１００５と、を有している。
【００８９】
ＰＵＣＣＨフォーマット２用のＣＳＩ生成部１１００は、ＣＱＩのビット系列等を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１１０１と、ＰＳＫデータ変調を行うＰＳＫデータ変調部１１０２と、ＰＳＫデータ変調部１１０２で変調されたデータに巡回シフトを付与する巡回シフト部１１０３と、巡回シフト後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１１０５とを有している。
【００９０】
ＰＳＫデータ変調部１１０２は、チャネル符号化部１１０１から通知された情報に基づいて、位相変調（ＰＳＫデータ変調）を行う。例えば、ＰＳＫデータ変調部１１０２において、ＱＰＳＫデータ変調による２ビットのビット情報に変調する。
【００９１】
巡回シフト部１１０３は、ＣＡＺＡＣ（Constant  Amplitude  Zero  Auto  Correlation）符号系列の巡回シフトを用いて直交多重を行う。具体的には、時間領域の信号を所定の巡回シフト量だけシフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部１１０３は、巡回シフト後の信号をサブキャリアマッピング部１１０４に出力する。
【００９２】
サブキャリアマッピング部１１０４は、巡回シフト後の信号をサブキャリアにマッピングする。また、サブキャリアマッピング部１１０４は、マッピングされた信号をチャネル多重部１２０２に出力する。
【００９３】
ＰＵＣＣＨフォーマット３用のＣＳＩ生成部１１１０は、ＣＱＩのビット系列等を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１１１１と、ＰＳＫデータ変調を行うＰＳＫデータ変調部１１１２と、ＰＳＫデータ変調部１１１２で変調されたデータにＤＦＴ（Discrete  Fourier  Transform）するＤＦＴ部１１１３と、ＤＦＴ後の信号にブロック拡散符号でブロック拡散するブロック拡散部１１１４と、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１１１５とを有している。
【００９４】
ＤＦＴ部１１１３は、データ変調後の信号にＤＦＴして周波数領域の信号に変換し、ＤＦＴ後の信号をブロック拡散部１１１４に出力する。ブロック拡散部１１１４は、ＤＦＴ後の信号に直交符号（ＯＣＣ（ブロック拡散符号番号））を乗算する。ＯＣＣについては、上位レイヤからＲＲＣシグナリングなどで通知しても良く、データシンボルのＣＳに予め関連付けられたＯＣＣを用いても良い。
【００９５】
サブキャリアマッピング部１１１５は、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングする。また、サブキャリアマッピング部１１１５は、マッピングされた信号をチャネル多重部１２０２に出力する。
【００９６】
なお、上記図７に示すように、ユーザ端末が複数のセルを用いてＣＡを適用している際に、ＭＡＣレイヤ制御により所定のセカンダリセルが休止（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）する場合、ＣＳＩ生成部１１１０は、休止するセカンダリセルのＣＳＩとして所定値を仮定してＰＵＣＣＨフォーマット３を適用する。
【００９７】
ＳＲＳ信号生成部１３０１は、ＳＲＳ（Sounding  RS）信号を生成してチャネル多重部１２０２に出力する。また、ＤＭ−ＲＳ信号生成部１３０２は、ＤＭ−ＲＳ信号を生成してチャネル多重部１２０２に出力する。
【００９８】
チャネル多重部１２０２は、上りリンク共有チャネル処理部１０００、ＣＳＩ生成部１１００、１１１０からの信号と、ＳＲＳ信号生成部１３０１、ＤＭ−ＲＳ信号生成部１３０２からの参照信号とを時間多重して、上り制御チャネル信号を含む送信信号とする。
【００９９】
ＩＦＦＴ部１２０３は、チャネル多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１２０３は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部１２０４に出力する。ＣＰ付与部１２０４は、直交符号乗算後の信号にＣＰを付与する。そして、ＰＣＣの上りリンクのチャネルを用いて上り送信信号が無線通信装置に対して送信される。なお、ＣＳＩ生成部１１１０において、ＤＦＴ後の信号にＩＦＦＴ処理を行った後に、ブロック拡散部１１１４により直交符号を乗算し、多重する構成としてもよい。
【０１００】
次に、図１０を参照して、上記図９に示したユーザ端末と無線通信を行う無線基地局の機能構成について説明する。
【０１０１】
図１０に示す無線基地局は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース（ＰＵＣＣＨリソース）割り当て情報信号生成部２０１０と、他の下りリンク信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部２０２０とを有する。ここで、他の下りリンク信号は、データ、参照信号、制御信号などを含む。
【０１０２】
上りリソース割り当て情報信号生成部２０１０は、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報（ＲＢインデックス）、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号（ＯＣＣ番号）を含む上りリソース割り当て情報信号を生成する。例えば、上りリソース割り当て情報信号生成部２０１０は、各ＣＳＩの周期的なフィードバック用に設定するＰＵＣＣＨリソースを決定する。
【０１０３】
また、上りリソース割り当て情報信号生成部２０１０は、ユーザ端末からフィードバックされるＣＳＩに対して、当該ＣＳＩに適用されるＰＵＣＣＨフォーマットに応じて所定のタイミングでプライマリセルのＰＵＣＣＨのリソースを設定する機能（設定部）を有する構成とすることができる。この場合、上りリソース割り当て情報信号生成部２０１０は、ＣＡで利用するセル数に関わらず、プライマリセルのＣＳＩにＰＵＣＣＨフォーマット２を適用した場合にＰＵＣＣＨに設定するリソースを確保する。なお、上りリソース割り当て情報信号生成部２０１０は、生成した上りリソース割り当て情報信号をＯＦＤＭ信号生成部２０２０に出力する。
【０１０４】
ＯＦＤＭ信号生成部２０２０は、他の下りリンクチャネル信号及び上りリソース割り当て情報信号を含む下りリンク信号をサブキャリアにマッピングし、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＣＰを付加することにより、下り送信信号を生成する。このように生成された下り送信信号は、下りリンクでユーザ端末１００に送信される。
【０１０５】
受信部は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部２０３０と、受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部２０４０と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部２０５０と、サブキャリアデマッピング後の信号から巡回シフトを除去して対象とするユーザの信号を分離する巡回シフト分離部２０７０と、サブキャリアデマッピング後の信号に対してブロック拡散符号（ＯＣＣ）で逆拡散するブロック逆拡散部２０６０と、ユーザ分離後の信号及び逆拡散後の信号に対して、データ復調するデータ復調部２０８０と、データ復調後の信号を復号するデータ復号部２０９０とを有している。
【０１０６】
なお、受信部の機能ブロックにはユーザデータ（ＰＵＳＣＨ）を受信する処理ブロックが図示されていないが、ユーザデータ（ＰＵＳＣＨ）は図示しないデータ復調部及びデータ復号部により復調され、復号される。
【０１０７】
ＣＰ除去部２０３０は、ＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部２０３０は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部２０４０に出力する。ＦＦＴ部２０４０は、受信信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部２０４０は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部２０５０に出力する。サブキャリアデマッピング部２０５０は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から上り制御チャネル信号であるＣＳＩを抽出する。サブキャリアデマッピング部２０５０は、抽出されたＣＳＩを巡回シフト分離部２０７０及び／又はブロック逆拡散部２０６０へ出力する。
【０１０８】
巡回シフト分離部２０７０は、巡回シフトを用いて直交多重された制御信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。ユーザ端末１００からの上り制御信号には、ユーザ毎に異なる巡回シフト量で巡回シフトが行われている。したがって、ユーザ端末１００で行われた巡回シフト量と同じ巡回シフト量だけ逆方向に巡回シフトを行うことにより、受信処理の対象とするユーザの制御信号を分離することができる。なお、巡回シフト分離部２０７０は、ＰＵＣＣＨフォーマット２で生成されたフィードバックＣＳＩについて処理を行う。
【０１０９】
ブロック逆拡散部２０６０では、ブロック拡散、すなわち直交符号（ＯＣＣ）を用いて直交多重された受信信号を、ユーザ端末で用いた直交符号で逆拡散する。なお、ブロック逆拡散部２０６０は、ＰＵＣＣＨフォーマット３で生成されたフィードバックＣＳＩについて処理を行う。
【０１１０】
データ復調部２０８０は、巡回シフト分離された信号又はブロック逆拡散された信号をデータ復調した後に、データ復号部２０９０に出力する。データ復号部２０９０は、データ復調部２０８０から出力された信号を復号してセル毎のＣＳＩを取得する。無線基地局は、得られたＣＳＩを用いてスケジューリングや適応無線リンク制御を行う。
【０１１１】
本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。また、実施の形態で説明した各構成を適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  無線通信システム
４０  コアネットワーク
５０  セル
１００  ユーザ端末
２００  無線基地局
１０００  上り共有チャネル処理部
１００１  チャネル符号化部
１００２  データ変調部
１００３  時間多重部
１００４  ＤＦＴ部
１００５  サブキャリアマッピング部
１００６  制御情報ビット決定部
１００７  チャネル符号化部
１００８  データ変調部
１１００  ＣＳＩ生成部
１１０１  チャネル符号化部
１１０２  ＰＳＫデータ変調部
１１０３  巡回シフト部
１１０４  サブキャリアマッピング部
１１００  ＣＳＩ生成部
１１１１  チャネル符号化部
１１０２  ＰＳＫデータ変調部
１１１３  ＤＦＴ部
１１１４  ブロック拡散部
１１１５  サブキャリアマッピング部
１２０１  ＣＳＩ選択部
１２０２  チャネル多重部
１２０３  ＩＦＦＴ部
１２０４  ＣＰ付与部
１３０１  ＳＲＳ信号生成部
１３０２  ＤＭ−ＲＳ信号生成部
１４０１  ＯＦＤＭ信号復調部
１４０２  ＣＳＩ推定部
２０１０  上りリソース割り当て情報信号生成部
２０２０  ＯＦＤＭ信号生成部
２０３０  ＣＰ除去部
２０４０  ＦＦＴ部
２０５０  サブキャリアデマッピング部
２０６０  ブロック逆拡散部
２０７０  巡回シフト分離部
２０８０  データ復調部
２０９０  データ復号部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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