(57)【要約】  MIMOマルチレイヤー伝送を行う通信システムにおいてHARQ応答の高品質伝送を可能とする。一実施形態において、無線通信装置（１０）は、無線通信部（１１）及び信号処理部（１２）を含む。無線通信部（１１）は、複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行うよう構成されている。信号処理部（１２）は、複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答を送信するために、HARQ応答を一部のレイヤーに割り当てるよう構成されている。
2014020798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行う無線通信手段と、
前記複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答を送信するために、HARQ応答を前記一部のレイヤーに割り当てる信号処理手段と、
を備える、無線通信装置。
【請求項２】
前記一部のレイヤーは、前記MCSに基づいて定まるトランスポートブロックサイズが最も大きいレイヤーを含む、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記信号処理手段は、前記複数レイヤーの各々に適用されるMCSに基づいて前記一部のレイヤーを決定する、請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数のレイヤーは、第１及び第２のレイヤーを含み、
前記信号処理手段は、前記第１及び第２のレイヤー間のMCSの差、又はトランスポートブロックサイズの差が所定の閾値を超える場合に、前記第１及び第２のレイヤーのうちMCSが高い又はトランスポートブロックサイズの大きい一方を前記一部のレイヤーとして決定する、
請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記閾値は０より大きい値である、請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線通信装置は移動端末であり、
前記MCSは、前記移動端末による前記複数レイヤーを受信する基地局から前記移動端末に通知される、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記信号処理手段は、前記基地局から閾値を受信する、請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの受信を行う無線通信手段と、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うとともに、前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信する信号処理手段と、
を備える、無線通信装置。
【請求項９】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の送信方法であって、
前記複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信することを備える、送信方法。
【請求項１０】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの受信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の受信方法であって、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うこと、
前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信すること、
を備える、受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムにおけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）応答の送受信に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、LTE (Long Term Evolution) の上り通信では、ユーザデータはPUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)で送信される。一方、下り通信に関する制御情報（フィードバック制御情報）は、PUCCH（Physical Uplink Control CHannel）で送信される。このフィードバック制御情報は、例えば、移動端末において測定した下り伝搬路状態を表すCQI(Channel Quality Information)、RI(Rank Indicator)、及びHARQ応答を含む。HARQ応答は、下りで送信されたデータのCRC(Cyclic Redundancy Check)結果を表し、HARQ-ACK又はHARQ-NACKを示す。【０００３】
しかし、これらのフィードバック制御情報とユーザデータの送信が同一サブフレームにスケジューリングされた場合に、それぞれを独立の別々の物理チャネル上で送信した場合に問題が生じる。例えば、上りユーザデータはPUSCH、制御情報はPUCCHを用いて互いに独立に同一サブフレームで同時送信してしまうと、送信信号のPAPR（Peak to Average Power Ratio）が増加してしまう。一般に、PAPRが増加すると、携帯電話などの端末において消費電力が大きい電力増幅器の動作効率が大きく劣化することから、PAPRの増加を抑制すべきである。【０００４】
ここで、3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）の Release 8およびRelease 9においては、PUSCH及びPUCCHを同一サブフレームで独立に同時送信することは規定されていない。すなわち、Release8および9では、ある移動端末に対して、上りユーザデータとフィードバック制御情報が同一サブフレーム内にスケジューリングされた場合、フィードバック制御情報はユーザデータと多重され、一つの物理チャネル、すなわちPUSCHにマッピングされ送信される。【０００５】
また、3GPPのRelease 10ではPUSCHとPUCCHを同一サブフレームで独立に同時送信するモードが規定されている。しかし、このモードで送信する場合、前述したPAPR増加の問題が発生するため、通常このモードは基地局近傍にいる少数のユーザにしか適用されない。それ以外のエリアにいる多数のユーザに対しては、Release8および9と同様、制御情報をユーザデータと多重させてPUSCHで送信するモード(すなわちPAPRを抑えるモード)が通常適用される。【０００６】
以下では、3GPPのRelease 10におけるチャネルコーディング方式の詳細、上りMIMO(Multiple Input Multiple Output)によるマルチレイヤー伝送の適用時にユーザデータ及びフィードバック制御情報を同一サブフレームに時間多重する方法、並びにその問題点を述べる。図１は、3GPP Release10仕様に基づいた送信信号生成処理フロー図である。この図は、1ユーザが2トランスポートブロック（2レイヤー）を2アンテナで送信し、且つユーザデータ115とHARQ-ACK/NACKが多重される場合を例に挙げている。【０００７】
以下は、送信信号生成処理各部の動作概要の説明である。Transport Block CRC Attachment 101は、上位から渡される送信データ(Transport Block)にCRC(Cyclic Redundancy Check)を付加する。Code Block Segmentation 102は、 CRC付加後のTransport Blockに対して、後段のTurbo符号器への入力ビット数が6144 bit以内になるよう、Transport Blockを分割する。(処理後の各ブロックをCode Blockと呼ぶ)。ただし、CRC付加後のTransport Blockのサイズが6144bit以内であれば、この分割処理は不要であり、Transport BlockそのものがCode Blockとなる。【０００８】
Code Block CRC Attachment 103 は Code Block毎にCRCを付加する。Turbo Coding & Rate Matching 104は、 CRC付加後のCode Blockに対して、ターボ符号化し、更に符号化率調整のためのレートマッチをする。Code Block Concatenation 105は、 ターボ符号化及びレートマッチ後の各Code Blockを結合(連結)し、一つにまとめる。Coding for HARQ-ACK 106はHARQ-ACK/NACK用の符号化をする。Data & Control Multiplexing 107は、制御情報部 116によって生成されるフィードバック制御情報(この場合HARQ-ACK/NACK)と、ユーザデータ部 117により生成されるCode Block結合後のユーザデータとを多重する。Channel Interleaver 108（チャネルインターリーブ）は、 フィードバック制御情報及びユーザデータ部の多重後のデータ系列に対して、インターリーブ処理を施してデータ順序を変換する。Scrambling 109（スクランブリング）は、Channel Interleave後のデータ系列に対して、スクランブル系列を乗算する。【０００９】
Modulation 110（変調）は、Scrambling後のデータ系列に対して変調(QPSK, 16QAM, 64QAM)を施すことにより変調symbol列を生成する。Layer Mapping 111（レイヤマッピング）は、Modulation 110後のsymbol系列を、送信Layer数分の系列に振り分ける処理を行う。なお、レイヤーとは、MIMOで空間多重送信できる信号系列の単位で、少なくとも2Layers以上使われる。Precoding 112は、送信Layer毎のsymbol列に対してPrecoding Matrixを乗算することにより、Precoding処理を施す。【００１０】
Resource Element Mapping 113は、Precoding 112後のsymbol列を、ユーザに割り当てられたResource Elementにマッピングする。IFFT 114は、Resource Element Mapping113後のsymbol列にIFFT(Inverse Fast Fourier Transformation)を施すことにより、周波数領域信号から時間領域の信号へ変換する。上記処理により生成された時間領域の信号系列は、PUSCHのData Symbol部にマッピングされ、送信される。【００１１】
図2は、3GPP LTEにおいて規定されているPUSCHのNormal CP(Cyclic Prefix)の場合のサブフレームフォーマットを示している。1サブフレームの長さは1msであり、14個のSC-FDMAシンボル201から構成されている。PUSCH送信において、用いられるシンボルの種類はデータシンボル及びリファレンスシンボルの2種である。 データシンボルは、ユーザデータがマッピングされるフィールドであり、1サブフレーム中の12シンボル時間がデータシンボルに割り当てられる。リファレンスシンボルは、送受両側で既知のリファレンス系列がマッピングされるフィールドであり、1サブフレーム中の2シンボル時間がリファレンスシンボルに割り当てられる。リファレンスシンボルは受信側（基地局）において伝搬路推定などに用いられる。【００１２】
次に、ユーザデータとフィードバック制御情報の多重動作を詳細に説明する。図3は、１つのレイヤーにおけるHARQ-ACK/NACK、ユーザデータ、及びリファレンスシンボルの多重の様子を示している。この図では、MIMO(Multiple Input Multiple Output)モードで、2トランスポートブロック（2レイヤー）送信モード、且つ2アンテナ送信の場合を例として挙げている。3GPP Release10では、この送信モードの場合、HARQ-ACK/NACKは、送信されるすべての第1及び第2レイヤーに等しくマッピングされて送信されることになる。すなわち、図3に示されたHARQ-ACK/NACK 301のマッピングは、第１及び第２レイヤーに共通である。但し、この図では簡単のため、ユーザデータ302とHARQ-ACK/NACKとの多重を例に挙げており、同一サブフレーム内でのCQIおよびRIの多重はされないと想定された場合を示している。【００１３】
図4に一般的な受信処理構成を示す。以下、図4に示された受信処理部の動作概要を説明する。FFT401 は、 受信信号系列にFFT(Fast Fourier Transformation)を施すことにより、時間領域信号から周波数領域の信号へ変換する。Resource Element Demapping 402は、ユーザに割り当てられたResource Element成分を取り出す。この後、Reference Symbol 403はChannel Estimation 404に渡され、Data Symbol 405はEqualization 406に渡される。Channel Estimation 404は、受信Reference Symbol 403からチャネル推定を実施し、伝搬路を推定する。【００１４】
Equalization 406は、入力されるチャネル推定結果とData Symbol 405を用いて等化処理を実施し、伝搬路によるひずみを除去する。Data/Control Demultiplexing 407は、等化結果からユーザデータとフィードバック制御情報を分離する。この後、フィードバック制御情報はDecoding for Control Information 408に渡され、ユーザデータはDecoding & CRC Check 409に渡される。Decoding for Control Information 408は、制御情報の復号を行う。Decoding & CRC Check 409は、ユーザデータの復号およびCRC検査を行う。【００１５】
ところで、特許文献１には、ＭＩＭＯ通信規格において、通信品質劣化時の適切な伝送方法選択手段とその伝送方法が提案されている。具体的には、通信相手から受信した通知信号に基づいて、複数のマルチアンテナ信号伝送法の中から１つの伝送法が選択され、選択された伝送法が通信相手に通知される。特許文献１の手法は、通信相手の通信状況に相応しいマルチアンテナ伝送法が適宜変更されるので、伝送法を切り換えることのできないシステムに比較して、スループットを向上させることができる。【００１６】
さらに、データを送信する側で、データ伝送に使用されるマルチアンテナ伝送法が指定される。そして、この場合における無線送信装置は、通信相手から通知信号を受信する手段と、複数のアンテナに結合され、ＭＩＭＯ多重法、ＭＩＭＯダイバーシチ法及び適応アレーアンテナ法の内の２以上の伝送法の各々に従って、送信するデータ系列を複数のデータ系列にそれぞれ変換する２以上の手段と、前記２以上の手段の中から少なくとも１つを、前記通知信号に基づいて選択する選択手段と、選択した手段に対応する伝送法を前記通信相手に通知する送信手段とを備える装置が提案されている。【００１７】
また、特許文献２には、複数のHARQプロセスにより一定送信時間間隔で同時に複数のトランスポートブロックを送信するための装置が提案されている。特許文献２の装置は、１つまたは複数のCQI測定により通信品質を判定する。CQIは、通信ピアからフィードバックすることができ、またはチャンネル相互関係に基づいて得ることができる。CQIはまた、許容されたMCS（Modulation and Coding Scheme：変調スキーム及び符号化スキーム）、または最大トランスポートブロックサイズにより表すこともできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開2010−193485号公報
【特許文献２】特表2009−522870号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記例のように、MIMOアンテナを用いた複数レイヤー伝送を行う場合、一般に、受信側においてトランスポートブロック間（レイヤー間）で受信品質が異なることになる。ユーザデータについては、当該ユーザにスケジューリングする時点で、予め当該ユーザのトランスポートブロック毎の受信品質を基地局側で測定し、測定結果に基づき適切なMCSを割り当てることが、一般に行われる。これにより、トランスポートブロック毎に受信品質を維持する事が可能となる。【００２０】
一方、上述したように、HARQ-ACK/NACKは当該ユーザの送信に用いられる全てのレイヤーにマッピングされ送信されることになり、つまり、全トランスポートブロックと多重されることになる。この場合、特にトランスポートブロック間（レイヤー間）の受信品質差が大きくなるような伝搬路を通って受信された制御情報の受信特性は、受信品質の悪いレイヤーに引きずられて特性悪化することが考えられる。特に、HARQ-ACK/NACKの誤りはシステム動作全体の効率に関わり、データ伝送と比較してより重要度が高いため、データよりも高品質な伝送が求められる。しかし、この送信方式では、HARQ-ACK/NACKは全レイヤーに拡散され送信されるため、上述のようにレイヤー間で受信品質差が大きい場合に、HARQ-ACK/NACKの誤りが増大し、その結果、システム効率に多大な悪影響を与える可能性があるという問題点があった。特許文献１及び２は、この問題に対する解決策を何ら提示していない。【００２１】
したがって、本発明の１つの目的は、MIMOマルチレイヤー伝送を行う通信システムにおいてHARQ応答の高品質伝送を可能とするための無線通信装置、HARQ応答の送信方法及び受信方法、並びにプログラムの提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
一態様では、無線通信装置は、無線通信部及び信号処理部を含む。前記無線通信部は、複数のアンテナを用いてMIMO複数レイヤーの送信を行うよう構成されている。前記信号処理部は、前記複数レイヤーのうちMCSが相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信するために、HARQ応答を一部のレイヤーに割り当てるよう構成されている。【００２３】
一態様では、線通信装置は、無線通信部及び信号処理部を含む。前記無線通信部は、複数のアンテナを用いてMIMO複数レイヤーの受信を行うよう構成されている。前記信号処理部は、前記複数のレイヤーのうちMCSが相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うとともに、前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信するよう構成されている。【００２４】
一態様では、複数のアンテナを用いてMIMO複数レイヤーの送信を行う無線通信装置におけるHARQ応答の送信方法は、前記複数レイヤーのうちMCSが相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信することを含む。【００２５】
一態様では、複数のアンテナを用いてMIMO複数レイヤーの受信を行う無線通信装置におけるHARQ応答の受信方法は、（ａ）前記複数のレイヤーのうちMCSが相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うこと、及び（ｂ）前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信すること、を含む。【００２６】
一態様では、プログラムは、上述した送信方法をコンピュータに行わせるための命令群を含む。【００２７】
一態様では、プログラムは、上述した受信方法をコンピュータに行わせるための命令群を含む。
【発明の効果】
【００２８】
上述した態様によれば、MIMOマルチレイヤー伝送を行う通信システムにおいてHARQ応答の高品質伝送を可能とするための無線通信装置、HARQ応答の送信方法及び受信方法、並びにプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】3GPP Release 10における送信信号生成処理フローの図である。
【図２】3GPPLTEにおける上りサブフレームフォーマット構成の図である。
【図３】3GPP Release 10におけるユーザデータ及び制御情報の多重化の図である。
【図４】3GPP Release 10における受信処理フローの図である。
【図５】本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る移動端末の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基地局の構成例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第１のレイヤー（レイヤー０）のシンボルマッピングの具体例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る第２のレイヤー（レイヤー１）のシンボルマッピングの具体例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る受信レイテンシ削減を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態１
図5は、本実施の形態に係る無線通信システム１の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１は、移動端末10及び基地局20を含む。移動端末10及び基地局20は、少なくとも上り方向（アップリンク）においてMIMO（Multiple Input Multiple Output）アンテナを用いた複数レイヤー伝送を行う。図6は、移動端末10の構成例を示すブロック図である。図6において、無線通信部11は、無線トランシーバであり、例えばRF（Radio Frequency）ユニットに相当する。すなわち、無線通信部11は、複数の物理ダウンリンクチャネルを含むダウンリンク信号を基地局20から受信する。また、無線通信部11は、複数の物理アップリンクチャネルを含むアップリンク信号を基地局20に送信する。さらに、無線通信部11は、アップリンクにおいて、複数のアンテナを用いて複数レイヤーの送信を行えるよう構成されている。
【００３１】
信号処理部12は、無線通信部11を介して送信されるアップリンク信号および受信されるダウンリンク信号に関する信号処理を行う。すなわち、信号処理部12は、アップリンク信号に関して、トランスポートブロックの生成、多重化、スクランブリング、変調、レイヤマッピング、プリコーディング、及び無線リソースマッピング等の処理を行う。一例としてアップリンクにSC-OFDMが適用されるLTEの場合、信号処理部12は、図1に示したTransport Block CRC Attachment 101からIFFT 114までの信号処理を行えばよい。また、信号処理部12は、ダウンリンク信号から受信データを復元する。
【００３２】
さらに、信号処理部12は、MIMO複数レイヤーのうちMCSが相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答を送信するために、HARQ応答を一部のレイヤーに割り当てるよう動作する。HARQ応答は、上述した通り、HARQ-ACK又はHARQ-NACKを示す。MCSが高いことは、トランスポートブロックのサイズが大きいこと、又は１シンボル当たりの送信ビット数が大きいことを意味する。また、MCSのうち変調スキームが高いことは、コンスタレーション（複素平面）上における信号点間距離が近いことを意味する。また、MCSのうち符号化スキームが高いことは、符号化率が高いことを意味する。LTEの場合、アップリンクのMCS決定を含むリソーススケジューリングは、基地局20により行われる。したがって、LTES又はこれと同様のアーキテクチャにおいては、移動端末10は、基地局20からMCSの通知を受信すればよい。一例として、2レイヤーでの送信（rank-2送信）が行われる場合、信号処理部12は、2つのレイヤーのうち基地局20から通知されたMCSが高い一方のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信する。
【００３３】
図7は、基地局20の構成例を示すブロック図である。図7において、無線通信部21は、無線トランシーバであり、例えばRF（Radio Frequency）ユニットに相当する。無線通信部21は、複数の物理アップリンクチャネルを含むアップリンク信号を移動端末10から受信する。また、無線通信部21は、複数の物理ダウンリンクチャネルを含むダウンリンク信号を移動端末10に送信する。さらに、無線通信部21は、アップリンクにおいて、複数のアンテナを用いて複数レイヤーの受信を行えるよう構成されている。
【００３４】
信号処理部22は、無線通信部11を介して送信されるアップリンク信号および受信されるダウンリンク信号に関する信号処理を行う。また、信号処理部22は、複数のレイヤーのうちMCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信する。一例としてアップリンクにSC-OFDMが適用されるLTEの場合、信号処理部22は、図4に示したFFT 401からDecoding & CRC check 409までの信号処理を行えばよい。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係る移動端末10は、複数の送信レイヤーのうちMCSが相対的に高い一部のレイヤーのみ、つまり高品質な一部のレイヤーのみ、を用いて、HARQ応答を送信する。したがって、背景技術で述べた3GPPに規定された方式に比べて、基地局20におけるHARQ応答の受信品質が高く保たれ、符号誤りが生じにくくなる。その結果、ACKをNACKに誤る等の確率が減少するため、不要な再送が生じる確率を減らすことが可能となる。
【００３６】
なお、移動端末10は、複数の送信レイヤーのMCSが同じである場合に、予め定められた一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信してもよい。また、移動端末10は、複数の送信レイヤーのMCSが同じである場合に、背景技術で述べた3GPPに規定された方式と同様に、全てのレイヤーを用いてHARQ応答を送信してもよい。
【００３７】
また、移動端末10は、複数の送信レイヤー間でのMCSの差を評価する際に、ゼロ以上のMCS閾値を用いてもよい。すなわち、移動端末10は、第1及び第2のレイヤーのMCS差がMCS閾値を超える場合に、第1及び第2のレイヤーのうちMCSの高い一方のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信してもよい。なお、MCS閾値がゼロであるときは、MCS閾値を用いないことと同義である。
【００３８】
上述したMCS閾値は、例えば、システム情報として報知チャネル等で基地局20から移動端末10に通知されてもよい。これにより、基地局20は、MCS閾値を容易に動的に変化させることができる。また、MCS閾値は、無線通信システム１において固定的に設定されてもよい。この場合、基地局20は、移動端末10にMCS閾値を通知しなくてもよい。
【００３９】
また、基地局20の信号処理部21は、MCSが相対的に高いレイヤー、つまりHARQ応答が伝送されるレイヤー、の受信処理を優先的に行なってもよい。具体的には、信号処理部21は、複数のレイヤーのうちMCSが相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理（図4のEqualization 406と同様）を行うとともに、MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信する。これにより、基地局20は、HARQ応答をいち早く受信することができ、HARQ応答のレイテンシを低減できる。
【００４０】
続いて以下では、本実施の形態に係るHARQ応答の送受信方法に関してより詳細に説明する。ここでは、本実施の形態の無線通信システム1がLTEシステムである場合を例にとって説明する。また以下の具体例では、次のパラメタを用いる。
・割当てRB(Resource Block)サイズ: 4[RB]
・MCS 閾値情報 ( MCS_Threshold ) : 10
・TransportBlock1及び2に対するMCS割当て：20 (Transport Block1), 1 (TransportBlock2)
この場合、データ及びそれに多重されるHARQ-ACKに割り当てられるRE(Resource Element)数は、 =4×12×12=576[RE] となる。また、2トランスポートブロック間のMCS差は19(=20-1)であり、上記MCS閾値(MCS_Threshold=10)以上となっている。
【００４１】
また、具体的なModulation Schemeとトランスポートブロックサイズは次のようになる [Reference : 3GPP TS 36.213 V10.3.0 (2011-09)] 。
・Transport Block 1 : 16QAM (変調多値数Qm =4)、Transport Block Size=840[bit] (i.e. CRC付加後サイズ K=840+24=864)
・Transport Block 2 : QPSK (変調多値数Qm=2)、Transport Block Size=56[bit] (i.e. CRC付加後サイズ K=56+24=80)
・HARQ-ACKビット数O : 2
・HARQ-ACK offset量 β : 10.0
この場合、HARQ-ACK送信に使われる1アンテナ当りのRE数Q'は次のように算出される [Reference : 3GPP TS 36.212 V10.3.0 (2011-09)] 。
Q'= ceil { (2×48×12×10.0) / (864 + 80) } = ceil (6.10) = 7
【００４２】
上で算出されたシンボル数のHARQ-ACK/NACKは、3GPPに規定された方式では図3に示したように全てのトランスポートブロックにおいて、データと共に多重されて送信される。それに対して本実施形態の一例では、トランスポートブロック間（レイヤ間）における基地局20から割り当てられたMCSの差がMCS閾値を超えると、図8及び図9に示すように、MCSの高い方のトランスポートブロックのみに、HARQ-ACK/NACK が多重され送信される。なお、図8は第1のレイヤー（レイヤー0）のシンボルマッピングを示し、図9は第2のレイヤー（レイヤー1）のシンボルマッピングを示している。図8のこの例では、レイヤー0（図8）のMCSがレイヤー1（図9）のMCSより閾値を超えて高いため、レイヤー0を用いて全てのHARQ-ACK/NACK が送信される。
【００４３】
ここで、3GPPに規定された方式では、レイヤー毎に7RE、2レイヤーで計14REを用いてHARQ-ACK/NACKを送信していたのに対して、図8及び図9に示した例では、1つのレイヤー（i.e. 図8のレイヤー0）のみで14REを用いてHARQ-ACKを送信している。つまり、HARQ-ACK送信に用いられる総RE数は変化しておらず、マッピング方法が変更されていることに注意する必要がある。これにより、MCSが高い、つまり高品質なトランスポートブロック（レイヤー）にHARQ-ACK/NACKがマッピングされることにより、HARQ-ACK/NACKの受信品質が従来方式と比較して高く保たれて誤りが生じにくくなる。その結果、ACKをNACKに誤る等の確率が減少するため、不要な再送が生じる確率を減らすことが可能となる。
【００４４】
次に、この送信方式に適した基地局20における受信方法を説明する。既に述べたように、基地局20の信号処理部21は、MCSの高いレイヤー、つまり通信品質の高いレイヤー、の多重化データから優先的に等化処理を行ってもよい。具体的には、図10の(a)に、一般的な受信処理順を表し、(b)に本実施の形態に適した受信処理順を表している。図7(a)では、2つのトランスポートブロックに対する等化処理701を完了してから、次の処理(ユーザデータ/制御情報の分離等)702aに進む。
【００４５】
これに対して、図10(b)の場合、基地局20は、まずHARQ応答（HARQ-ACK/NACK）がマッピングされたレイヤーのトランスポートブロックの等化706を実施し、その次に当該トランスポートブロックに対するユーザデータと制御情報（HARQ応答を含む）の分離702ｂを行い、それに引き続いて制御情報（HARQ応答を含む）の復号703ｂを実施する。その後、未処理の(HARQ応答がマッピングされていない側の)トランスポートブロックに対する等化707を行い、それに引き続き2つのトランスポートブロックの復号処理(誤り訂正処理)704ｂ705ｂを行う。これにより、図10(b)の処理は、レイテンシ制約がユーザデータよりも厳しいHARQ-ACK/NACKの復号完了時間を図10(a)の処理と比較して短縮することが可能となる。図からわかるように、具体的には、図10(a)ではの時点でHARQ応答の復号結果が得られるのに対し、図10(b)ではT2の時点でHARQ応答の復号結果が得られる。したがって、図10(b)の例は、トランスポートブロック2の等化処理(Equalization(TB2))707に要する時間Tだけ、HARQ応答のレイテンシを短縮することが可能となる。
【００４６】
その他の実施の形態
実施の形態1で説明した移動端末10によるHARQ応答のマッピングを含む送信信号処理、及び基地局20よる受信信号処理は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの処理は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、ＭＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、これらの送信信号処理又は受信信号処理に関するアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
【００４７】
これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００４８】
また、実施の形態1では、無線通信システム1の具体例としてLTEシステムを示した。しかしながら、実施の形態1は、その他の無線通信システム、例えば、第４世代以上の通信規格（e.g. LTE-Advanced、IMT-Advanced、WiMAX2）に関する通信システムにも適用できる。
【００４９】
さらに、上述した実施の形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００５０】
例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行う無線通信手段と、
前記複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答を送信するために、HARQ応答を前記一部のレイヤーに割り当てる信号処理手段と、
を備える、無線通信装置。
（付記２）
前記一部のレイヤーは、前記MCSに基づいて定まるトランスポートブロックサイズが最も大きいレイヤーを含む、付記１に記載の無線通信装置。
（付記３）
前記信号処理手段は、前記複数レイヤーの各々に適用されるMCSに基づいて前記一部のレイヤーを決定する、付記１又は２に記載の無線通信装置。
（付記４）
前記複数のレイヤーは、第１及び第２のレイヤーを含み、
前記信号処理手段は、前記第１及び第２のレイヤー間のMCSの差、又はトランスポートブロックサイズの差が所定の閾値を超える場合に、前記第１及び第２のレイヤーのうちMCSが高い又はトランスポートブロックサイズの大きい一方を前記一部のレイヤーとして決定する、
付記３に記載の無線通信装置。
（付記５）
前記閾値は０より大きい値である、付記４に記載の無線通信装置。
（付記６）
前記無線通信装置は移動端末であり、
前記MCSは、前記移動端末による前記複数レイヤーを受信する基地局から前記移動端末に通知される、
付記１〜５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（付記７）
前記信号処理手段は、前記基地局から閾値を受信する、付記６に記載の無線通信装置。
（付記８）
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの受信を行う無線通信手段と、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うとともに、前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信する信号処理手段と、
を備える、無線通信装置。
（付記９）
前記信号処理手段は、前記複数レイヤーを送信する相手装置に対して、前記複数のレイヤーの各々に適用されるMCSを通知する、付記８に記載の無線通信装置。
（付記１０）
前記無線通信装置は基地局であり、前記相手装置は移動端末である、付記９に記載の無線通信装置。
（付記１１）
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の送信方法であって、
前記複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信することを備える、送信方法。
（付記１２）
前記一部のレイヤーは、前記MCSに基づいて定まるトランスポートブロックサイズが最も大きいレイヤーを含む、付記１１に記載の送信方法。
（付記１３）
前記複数レイヤーの各々に適用されるMCSに基づいて前記一部のレイヤーを決定することをさらに備える、付記１１又は１２に記載の送信方法。
（付記１４）
前記複数のレイヤーは、第１及び第２のレイヤーを含み、
前記決定することは、前記第１及び第２のレイヤー間のMCSの差、又は１シンボルあたりのトランスポートブロックサイズの差が所定の閾値を超える場合に、前記第１及び第２のレイヤーのうちMCSが高い又はトランスポートブロックサイズの大きい一方を前記一部のレイヤーとして決定することを含む、
付記１３に記載の送信方法。
（付記１５）
前記閾値は０より大きい値である、付記１４に記載の送信方法。
（付記１６）
前記無線通信装置は移動端末であり、
前記MCSは、前記移動端末による前記複数レイヤーを受信する基地局から前記移動端末に通知される、
付記１１〜１５のいずれか１項に記載の送信方法。
（付記１７）
前記基地局から閾値を受信することをさらに備える、付記１６に記載の送信方法。
（付記１８）
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの受信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の受信方法であって、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うこと、
前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信すること、
を備える、受信方法。
（付記１９）
前記複数レイヤーを送信する相手装置に対して、前記複数のレイヤーの各々に適用されるMCSを通知することをさらに備える、付記１８に記載の受信方法。
（付記２０）
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーでの送信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の送信方法をコンピュータに行わせるための非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記送信方法は、前記複数レイヤーのうち、MCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信することを含む、
非一時的なコンピュータ可読媒体。
（付記２１）
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーでの受信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の受信方法をコンピュータに行わせるための非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記受信方法は、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うこと、及び
前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信すること、
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【００５１】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５２】
この出願は、２０１２年７月３１日に出願された日本出願特願２０１２−１６９０９４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００５３】
1  無線通信システム
10  移動端末
11  無線通信部
12  信号処理部
20  基地局
21  無線通信部
22  信号処理部
101  Transport Block CRC Attachment
102  Code Block Segmentation
103  Code Block CRC Attachment
104  Turbo Coding & Rate Matching 
105  Code Block Concatenation
106  Coding for HARQ-ACK
107  Data & Control Multiplexing
108  Channel Interleaver
109  Scrambling
110  Modulation
111  Layer Mapping
112  Precoding
113  Resource Element Mapping
114  IFFT 
115  ユーザデータ部
116  制御情報部
201  SC-FDMA symbol 
401  FFT
402  Resource Element Demapping
403  Reference Symbol
404  Channel Estimation
405  Data Symbol
406  Equalization
407  Data/control Demultiplexing
408  Decoding for Control Information
409  Decoding & CRC check
701  Equalization (TB1&TB2)
702a  Data&Control Demultiplexing
702b  Data&Control Demultiplexing
703a  Decoding for Control Info
703b  Decoding for Control Info
704a  Decoding & CRC Check (TB1)
704b  Decoding & CRC Check (TB1)
705a  Decoding & CRC Check (TB2)
705b  Decoding & CRC Check (TB1)
706  Equalization (TB1)
707  Equalization (TB2)
【図１】
2014020798.tif 000003
【図２】
2014020798.tif 000004
【図３】
2014020798.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014020798.tif 000007
【図６】
2014020798.tif 000008
【図７】
2014020798.tif 000009
【図８】
2014020798.tif 000010
【図９】
2014020798.tif 000011
【図１０】
2014020798.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月18日(2016.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行う無線通信手段と、
前記複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答を送信するために、HARQ応答を前記一部のレイヤーに割り当てる信号処理手段と、
を備え、
前記信号処理手段は、前記複数レイヤーの前記MCSが同じである場合に、予め定められた一部のレイヤーのみを用いて前記HARQ応答を割り当てる、
無線通信装置。
【請求項２】
前記一部のレイヤーは、前記MCSに基づいて定まるトランスポートブロックサイズが最も大きいレイヤーを含む、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記信号処理手段は、前記複数レイヤーの各々に適用されるMCSに基づいて前記一部のレイヤーを決定する、請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数のレイヤーは、第１及び第２のレイヤーを含み、
前記信号処理手段は、前記第１及び第２のレイヤー間のMCSの差、又はトランスポートブロックサイズの差が所定の閾値を超える場合に、前記第１及び第２のレイヤーのうちMCSが高い又はトランスポートブロックサイズの大きい一方を前記一部のレイヤーとして決定する、
請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記閾値は０より大きい値である、請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線通信装置は移動端末であり、
前記MCSは、前記移動端末による前記複数レイヤーを受信する基地局から前記移動端末に通知される、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記信号処理手段は、前記基地局から閾値を受信する、請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの受信を行う無線通信手段と、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うとともに、前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信する信号処理手段と、
を備え、
前記信号処理手段は、前記複数レイヤーの前記MCSが同じである場合に、予め定められた一部のレイヤーのみを用いて送信された前記HARQ応答を受信する、
無線通信装置。
【請求項９】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの送信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の送信方法であって、
前記複数レイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高い一部のレイヤーのみを用いてHARQ応答を送信し、
前記複数レイヤーの前記MCSが同じである場合に、予め定められた一部のレイヤーのみを用いて前記HARQ応答を送信する、処理をコンピュータに実行させる、送信方法。
【請求項１０】
複数のアンテナを用いてMIMO（Multiple Input Multiple Output）複数レイヤーの受信を行う無線通信装置におけるHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）応答の受信方法であって、
前記複数のレイヤーのうちMCS（Modulation and Coding Scheme）が相対的に高いレイヤーから優先的に等化処理を行うこと、
前記MCSが相対的に高いレイヤーを用いて送信されるHARQ応答を受信し、
前記複数レイヤーの前記MCSが同じである場合に、予め定められた一部のレイヤーのみを用いて送信された前記HARQ応答を受信する、処理をコンピュータに実行させる、受信方法。
【国際調査報告】
2014020798.tif 000013
2014020798.tif 000014
2014020798.tif 000015
2014020798.tif 000016