(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセルグループ（ＣＧ）および第２のＣＧを用いて通信を行うユーザ端末であって、
前記第１のＣＧと前記第２のＣＧに対するＵＬ送信電力を制御する電力制御部と、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を少なくとも送信する送信部と、を有し、
前記電力制御部は、前記送信部が前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送を行う場合、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送時の所定前に、前記第１のＣＧのＰＲＡＣＨの再送に必要な送信電力を準備できる場合に、当該ＰＲＡＣＨの再送に対して前記第２のＣＧの送信より優先的に電力を割り当てるように制御することを特徴とするユーザ端末。
【請求項２】
前記電力制御部は、ある時点でのＰＲＡＣＨ送信時の電力に基づいて、少なくとも前記第２のＣＧの送信開始時点でＰＲＡＣＨの再送に必要な電力を計算することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項３】
前記電力制御部は、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送と前記第２のＣＧの送信との合計送信電力が許容最大送信電力を超える場合、前記第２のＣＧの送信をパワースケーリングまたはドロッピングすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のユーザ端末。
【請求項４】
前記第２のＣＧの送信は、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信、またはＰＲＡＣＨ送信であ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。
【請求項５】
第１のＣＧはマスタセルグループであり、第２のＣＧはセカンダリセルグループであ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。
【請求項６】
第１のセルグループ（ＣＧ）および第２のＣＧを用いて通信を行うユーザ端末の無線通信方法であって、
前記第１のＣＧと前記第２のＣＧに対するＵＬ送信電力を制御する工程と、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を少なくとも送信する工程と、を有し、
前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送を行う場合、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送時の所定前に、前記第１のＣＧのＰＲＡＣＨの再送に必要な送信電力を準備できる場合に、当該ＰＲＡＣＨの再送に対して前記第２のＣＧの送信より優先的に電力を割り当てるように制御することを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
前記ユーザ端末は、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送と前記第２のＣＧの送信との合計送信電力が許容最大送信電力を超える場合、前記第２のＣＧの送信をパワースケーリングまたはドロッピングすることを特徴とする請求項６に記載の無線通信方法。
【請求項８】
第１のセルグループ（ＣＧ）および第２のＣＧを用いて通信を行うユーザ端末と、当該ユーザ端末と第１のＣＧを用いて通信する第１の無線基地局と、第２のＣＧを用いて通信する第２の無線基地局と、を有する無線通信システムであって、
前記ユーザ端末は、前記第１のＣＧと前記第２のＣＧに対するＵＬ送信電力を制御する電力制御部と、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を少なくとも送信する送信部と、を有し、前記電力制御部は、前記送信部が前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送を行う場合、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送時の所定前に、前記第１のＣＧのＰＲＡＣＨの再送に必要な送信電力を準備できる場合に、当該ＰＲＡＣＨの再送に対して前記第２のＣＧの送信より優先的に電力を割り当てるように制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
前記電力制御部は、ある時点でのＰＲＡＣＨ送信時の電力に基づいて、少なくとも前記第２のＣＧの送信開始時点で前記ＰＲＡＣＨの再送に必要な電力を計算することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記電力制御部は、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送と前記第２のＣＧの送信との合計送信電力が許容最大送信電力を超える場合、前記第２のＣＧの送信をパワースケーリングまたはドロッピングすることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long  Term  Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。
【０００３】
ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）をベースとした方式を用いている。
【０００４】
ＬＴＥからのさらなる広帯域化および高速化を目的として、たとえばＬＴＥアドバンストまたはＬＴＥエンハンスメントと呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討され、ＬＴＥ  Ｒｅｌ．１０／１１として仕様化されている。
【０００５】
ＬＴＥ  Ｒｅｌ．１０／１１のシステム帯域は、ＬＴＥシステム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ＣＣ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。
【０００６】
ＬＴＥのさらなる後継システムであるＬＴＥ  Ｒｅｌ．１２においては、複数のセルが異なる周波数帯（キャリア）で用いられる様々なシナリオが検討されている。複数のセルを形成する無線基地局が実質的に同一の場合には、上述のキャリアアグリゲーションを適用可能である。一方、複数のセルを形成する無線基地局が完全に異なる場合には、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual  Connectivity）を適用することが考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300  “Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA)  and  Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network  (E-UTRAN);  Overall  description;  Stage  2”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
デュアルコネクティビティでは、ランダムアクセスで送信するＰＲＡＣＨに対してどのように電力を割り当てるかが規定されていない。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、デュアルコネクティビティにおいてＰＲＡＣＨに対する電力割り当てを適切に行うことができるユーザ端末、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のユーザ端末は、第１のセルグループ（ＣＧ）および第２のＣＧを用いて通信を行うユーザ端末であって、前記第１のＣＧと前記第２のＣＧに対するＵＬ送信電力を制御する電力制御部と、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を少なくとも送信する送信部と、を有し、前記電力制御部は、前記送信部が前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送を行う場合、前記第１のＣＧのプライマリセルにおけるＰＲＡＣＨの再送時の所定前に、前記第１のＣＧのＰＲＡＣＨの再送に必要な送信電力を準備できる場合に、当該ＰＲＡＣＨの再送に対して前記第２のＣＧの送信より優先的に電力を割り当てるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、デュアルコネクティビティにおいてＰＲＡＣＨに対する電力割り当てを適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ランダムアクセスの概要を示す図である。
【図２】キャリアアグリゲーションおよびデュアルコネクティビティに係る無線基地局およびユーザ端末の通信を示す図である。
【図３】デュアルコネクティビティにおけるランダムアクセスを説明する図である。
【図４】デュアルコネクティビティの送信電力制御を説明する図である。
【図５】マスタセルグループにおけるＰＲＡＣＨの最大送信電力の設定を説明する図である。
【図６】パワーランピングの活用について説明する図である。
【図７】パワーランピングの活用について説明する図である。
【図８】パワーランピングの活用について説明する図である。
【図９】パワーランピングの活用について説明する図である。
【図１０】本実施の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。
【図１１】本実施の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。
【図１２】本実施の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。
【図１３】本実施の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。
【図１４】本実施の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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
ＬＴＥシステムでは、初期接続や同期確立、通信再開などに際し、上りリンクで物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）を送信してランダムアクセスを行う。ランダムアクセスは、衝突型（Contention-based）と非衝突型と（Non-contention-based）いう２種類のタイプに分けることができる。
【００１４】
衝突型ランダムアクセスにおいて、ユーザ端末は、セル内に用意された複数のランダムアクセスプリアンブル（contention  preamble）からランダムに選択したプリアンブルをＰＲＡＣＨで送信する。この場合、ユーザ端末間で同一のランダムアクセスプリアンブルを使用することにより、衝突（Contention）が発生する可能性がある。
【００１５】
非衝突型ランダムアクセスにおいて、ユーザ端末は、あらかじめネットワークから割り当てられたＵＥ固有のランダムアクセスプリアンブル（dedicated  preamble）をＰＲＡＣＨで送信する。この場合、ユーザ端末間で異なるランダムアクセスプリアンブルが割り当てられているため、衝突が発生することはない。
【００１６】
衝突型ランダムアクセスは、初期接続、上りリンクの通信開始または再開などに際して行われる。非衝突型ランダムアクセスは、ハンドオーバ、下りリンクの通信開始または再開などに際して行われる。
【００１７】
図１は、ランダムアクセスの概要を示している。衝突型ランダムアクセスはＳｔｅｐ１からＳｔｅｐ４、非衝突型ランダムアクセスはＳｔｅｐ０からＳｔｅｐ２で構成される。
【００１８】
衝突型ランダムアクセスの場合、はじめにユーザ端末ＵＥは、ランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨ）を当該セルに設定されているＰＲＡＣＨリソースで送信する（メッセージ１）。無線基地局ｅＮＢは、ランダムアクセスプリアンブルを検出すると、その応答情報であるランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ：Random  Access  Response）を送信する（メッセージ２）。ユーザ端末ＵＥは、ランダムアクセスプリアンブル送信後、所定の区間の間、ランダムアクセスレスポンス（メッセージ２）の受信を試みる。メッセージ２の受信に失敗した場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力を上げてメッセージ１を再度送信する。
【００１９】
ランダムアクセスレスポンスを受信したユーザ端末ＵＥは、ランダムアクセスレスポンスに含まれる上りリンクスケジューリンググラントによって指定された物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）でデータ信号を送信する（メッセージ３）。スケジューリングされたメッセージを受信した無線基地局ｅＮＢは、衝突解決（Contention  resolution）メッセージをユーザ端末ＵＥに送信する（メッセージ４）。ユーザ端末ＵＥは、メッセージ１から４によって同期を確保し、無線基地局ｅＮＢを識別すると、衝突型ランダムアクセス処理を完了しコネクションを確立する。
【００２０】
非衝突型ランダムアクセスの場合、はじめに無線基地局ｅＮＢは、ユーザ端末ＵＥに対してＰＲＡＣＨの送信を指示する物理下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel）を送信する（メッセージ０）。ユーザ端末ＵＥは、前記ＰＤＣＣＨにより指示されたタイミングでランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨ）を送信する（メッセージ１）。無線基地局ｅＮＢは、ランダムアクセスプリアンブルを検出すると、その応答情報であるランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）を送信する（メッセージ２）。ユーザ端末は、メッセージ２の受信をもって非衝突型ランダムアクセス処理を完了する。なお、衝突型ランダムアクセスと同様、メッセージ２の受信に失敗した場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力を上げてメッセージ１を再度送信する。
【００２１】
ＬＴＥ−Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセルが形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous  Network）が検討されている。キャリアアグリゲーションおよびデュアルコネクティビティは、ＨｅｔＮｅｔ構成に適用する事が可能である。
【００２２】
図２Ａは、キャリアアグリゲーションに係る無線基地局およびユーザ端末の通信を示している。図２Ａに示す例において、無線基地局ｅＮＢ１はマクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）であり、無線基地局ｅＮＢ２はスモールセルを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）である。たとえば、スモール基地局は、マクロ基地局に接続するＲＲＨ（Remote  Radio  Head）のような構成であってもよい。
【００２３】
キャリアアグリゲーションが適用される場合、１つのスケジューラ（たとえば、マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラ）が複数セルのスケジューリングを制御する。マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラが複数セルのスケジューリングを制御する構成では、たとえば光ファイバのような高速回線などの理想的バックホール（ideal  backhaul）で各無線基地局間が接続されることが想定される。
【００２４】
図２Ｂは、デュアルコネクティビティに係る無線基地局およびユーザ端末の通信を示している。デュアルコネクティビティが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラ（たとえば、無線基地局ＭｅＮＢの有するスケジューラおよび無線基地局ＳｅＮＢの有するスケジューラ）がそれぞれ管轄する１つ以上のセルのスケジューリングを制御する。無線基地局ＭｅＮＢの有するスケジューラおよび無線基地局ＳｅＮＢの有するスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセルのスケジューリングを制御する構成では、たとえばＸ２インタフェースなどの遅延の無視できない非理想的バックホール（non-ideal  backhaul）で各無線基地局間が接続されることが想定される。
【００２５】
図２Ｂに示すように、デュアルコネクティビティでは、各無線基地局が、１つまたは複数のセルから構成されるセルグループ（ＣＧ：Cell  Group）を設定する。各セルグループは、同一無線基地局が形成する１つ以上のセルまたは送信アンテナ装置、送信局などの同一送信ポイントが形成する１つ以上のセルから構成される。
【００２６】
ＰＣｅｌｌを含むセルグループはマスタセルグループ（ＭＣＧ：Master  Cell  Group）と呼ばれ、マスタセルグループ以外のセルグループはセカンダリセルグループ（ＳＣＧ：Secondary  Cell  Group）と呼ばれる。マスタセルグループおよびセカンダリセルグループを構成するセルの合計数は、所定値（たとえば、５セル）以下となるように設定される。
【００２７】
マスタセルグループが設定される無線基地局はマスタ基地局（ＭｅＮＢ：Master  eNB）と呼ばれ、セカンダリセルグループが設定される無線基地局はセカンダリ基地局（ＳｅＮＢ：Secondary  eNB）と呼ばれる。
【００２８】
デュアルコネクティビティでは、無線基地局間はキャリアアグリゲーションと同等のタイトな協調は前提としない。そのため、ユーザ端末は、セルグループごとに下りリンクＬ１／Ｌ２制御（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨ）、上りリンクＬ１／Ｌ２制御（ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨによるＵＣＩ（Uplink  Control  Information）フィードバック）を独立に行う。したがってセカンダリ基地局においても、共通サーチスペースやＰＵＣＣＨなどのＰＣｅｌｌと同等の機能を有するスペシャルＳＣｅｌｌが必要となる。本明細書において、ＰＣｅｌｌと同等の機能を有するスペシャルＳＣｅｌｌを、「ＰＳＣｅｌｌ」とも記す。
【００２９】
デュアルコネクティビティでは、マスタセルグループおよびセカンダリセルグループにおいて、それぞれランダムアクセスがサポートされる。図３に示すように、マスタセルグループおよびセカンダリセルグループに対してそれぞれランダムアクセス手順区間が設けられる。これらの区間において、ユーザ端末ＵＥがＰＲＡＣＨを送信する。
【００３０】
マスタセルグループでは、ＰＣｅｌｌが衝突型ランダムアクセスと非衝突型ランダムアクセスの両方をサポートし、ｓＴＡＧ（secondary  Timing  Advance  Group）のＳＣｅｌｌでは非衝突型ランダムアクセスのみサポートされる。セカンダリセルグループでは、ＰＳＣｅｌｌが衝突型ランダムアクセスと非衝突型ランダムアクセスの両方をサポートし、ｓＴＡＧのＳＣｅｌｌでは非衝突型ランダムアクセスのみサポートされる。
【００３１】
ランダムアクセスは、パワーリミテッド（Power-limited）状態でない限りマスタセルグループ−セカンダリセルグループ間で並行も可能である。ここで、パワーリミテッド状態とは、ユーザ端末が送信しようとするタイミングにおいて、当該サービングセル、当該ＴＡＧ、当該セルグループまたは当該ＵＥの、少なくともいずれか１つの観点で、最大送信電力に達している状態を意味する。たとえば、図３に示すように、ランダムアクセス手順区間はセルグループ間でオーバラップしていてもよい。また、図３に示すように、ＰＲＡＣＨはセルグループ間で同時送信となってもよい。
【００３２】
デュアルコネクティビティでは、マスタ基地局ＭｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢがそれぞれ独立にスケジューリングするので、マスタ基地局ＭｅＮＢおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢに対するユーザ端末の合計送信電力が許容最大送信電力を超えない範囲で、送信電力を動的に調整する送信電力制御をすることが困難である。ユーザ端末は、必要となる合計送信電力がユーザ端末の許容最大送信電力を超える場合、許容最大送信電力を超えない値になるまで、電力をスケールダウン（パワースケーリング）するか、一部または全部のチャネルまたは信号を欠落させる（ドロッピング）処理を行う。
【００３３】
デュアルコネクティビティでは、マスタ基地局ＭｅＮＢおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢは、それぞれ対となる無線基地局（マスタ基地局ＭｅＮＢにとってセカンダリ基地局ＳｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢにとってマスタ基地局ＭｅＮＢ）がどのような電力制御を行っているか把握できないため、このようなパワースケーリングやドロッピングが起こるタイミングや頻度を想定できないおそれがある。マスタ基地局ＭｅＮＢおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢにとって、想定外のパワースケーリングやドロッピングが行われた場合、正しく上りリンク通信を行うことができなくなり、通信品質やスループットが著しく劣化するおそれがある。
【００３４】
そこで、デュアルコネクティビティでは、少なくともＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信に対して、セルグループごとの「保証送信電力（minimum  guaranteed  power）」という概念が導入される。マスタセルグループ（ＭＣＧ）の保証送信電力をＰＭｅＮＢ、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）の保証送信電力をＰＳｅＮＢとする。マスタ基地局ＭｅＮＢまたはセカンダリ基地局ＳｅＮＢは、ユーザ端末に対し、保証送信電力ＰＭｅＮＢとＰＳｅＮＢの両方、またはいずれか一方をＲＲＣなど上位レイヤシグナリングにより通知する。特にシグナリングや指示がない場合、ユーザ端末は、保証送信電力ＰＭｅＮＢ＝０および／またはＰＳｅＮＢ＝０と認識すればよい。
【００３５】
ユーザ端末は、マスタ基地局ＭｅＮＢから送信要求があった場合、すなわち上りリンクグラントまたはＲＲＣによりＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの送信がトリガされた場合に、マスタセルグループ（ＭＣＧ）への送信電力を計算し、必要とされる送信電力（要求電力）が保証送信電力ＰＭｅＮＢ以下であれば、当該要求電力をマスタセルグループ（ＭＣＧ）の送信電力として確定する。
【００３６】
ユーザ端末は、セカンダリ基地局ＳｅＮＢから送信要求があった場合、すなわち上りリンクグラントまたはＲＲＣによりＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの送信がトリガされた場合に、セカンダリグループ（ＳＣＧ）への送信電力を計算し、必要とされる送信電力（要求電力）が保証送信電力ＰＳｅＮＢ以下であれば、当該要求電力をセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）の送信電力として確定する。
【００３７】
無線基地局ｘｅＮＢ（マスタ基地局ＭｅＮＢまたはセカンダリ基地局ＳｅＮＢ）の要求電力が保証送信電力ＰｘｅＮＢ（保証送信電力ＰＭｅＮＢまたはＰＳｅＮＢ）を超える場合には、ユーザ端末は、条件次第で送信電力が保証送信電力ＰｘｅＮＢ以下となるように制御することがある。具体的には、ユーザ端末は、マスタセルグループおよびセカンダリセルグループの合計要求電力がユーザ端末の許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えるおそれがある場合には、保証送信電力ＰｘｅＮＢを超える電力が要求されたセルグループに対し、パワースケーリング（Power-scaling）やチャネルまたは信号のドロッピングを行う。その結果、送信電力が保証送信電力ＰｘｅＮＢ以下となったら、それ以上のパワースケーリングやチャネルまたは信号のドロッピングは行わない。
【００３８】
すなわち、デュアルコネクティビティにおけるＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの最大送信電力として、少なくとも保証送信電力ＰＭｅＮＢまたはＰＳｅＮＢは保証される。ただし、他セルグループの割り当てやユーザ端末の実装などに依存して、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの最大送信電力として保証送信電力ＰＭｅＮＢまたはＰＳｅＮＢが保証されない場合もある。
【００３９】
図４Ａに示す例では、マスタ基地局ＭｅＮＢから保証送信電力ＰＭｅＮＢ以下の電力が要求され、セカンダリ基地局ＳｅＮＢから保証送信電力ＰＳｅＮＢを超える電力が要求されている。ユーザ端末は、マスタセルグループおよびセカンダリセルグループそれぞれにおいて、ＣＣごとの送信電力の総和が、保証送信電力ＰＭｅＮＢおよびＰＳｅＮＢを超えていないかどうか、両セルグループにおける全ＣＣの送信電力の総和が、許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えていないかどうか、を確認する。
【００４０】
図４Ａに示す例では、両セルグループにおける全ＣＣの送信電力の総和が、許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えるため、ユーザ端末は、パワースケーリングまたはドロッピングを適用する。マスタセルグループのＣＣごとの送信電力の総和は保証送信電力ＰＭｅＮＢを超えないが、セカンダリセルグループのＣＣごとの送信電力の総和が保証送信電力ＰＳｅＮＢを超えることから、ユーザ端末は、マスタセルグループに対しては当該要求電力を送信電力として割り当て、残りの電力（許容最大送信電力ＰＣＭＡＸからマスタセルグループの送信電力を減算して得られる余剰電力）をセカンダリセルグループに割り当てる。ユーザ端末は、セカンダリセルグループに対しては、前記残りの電力を許容最大送信電力とみなし、セカンダリセルグループに対して、パワースケーリングまたはドロッピングを適用する。
【００４１】
図４Ｂに示す例では、マスタ基地局ＭｅＮＢから保証送信電力ＰＭｅＮＢを超える電力が要求され、セカンダリ基地局ＳｅＮＢから保証送信電力ＰＳｅＮＢ以下の電力が要求されている。両セルグループにおける全ＣＣの送信電力の総和が、許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えるため、ユーザ端末は、パワースケーリングまたはドロッピングを適用する。
【００４２】
図４Ｂに示す例では、セカンダリセルグループのＣＣごとの送信電力の総和は保証送信電力ＰＳｅＮＢを超えないが、マスタセルグループのＣＣごとの送信電力の総和が保証送信電力ＰＭｅＮＢを超えることから、ユーザ端末は、セカンダリセルグループに対しては当該要求電力を送信電力として割り当て、残りの電力（許容最大送信電力ＰＣＭＡＸからセカンダリセルグループの送信電力を減算して得られる余剰電力）をマスタセルグループに割り当てる。ユーザ端末は、マスタセルグループに対しては、前記残りの電力を許容最大送信電力とみなし、マスタセルグループに対して、パワースケーリングまたはドロッピングを適用する。
【００４３】
前記パワースケーリングやドロッピングのルールとしては、Ｒｅｌ．１０／１１で規定されたルールを適用することもできる。Ｒｅｌ．１０／１１では、ＣＡにおいて複数のＣＣで同時送信がある場合、全ＣＣの要求送信電力がユーザ端末あたりの許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えた場合のパワースケーリングやドロッピングのルールが規定されている。前記残りの電力（許容最大送信電力ＰＣＭＡＸからマスタセルグループの送信電力を減算して得られる余剰電力）を許容最大送信電力とみなし、当該セルグループで要求された送信電力を要求送信電力とみなせば、当該セルグループに対してＲｅｌ．１０／１１で規定されたルールでパワースケーリングやドロッピングを行うことができる。これらは既に規定された仕組みで実現できるため、ユーザ端末は、送信電力制御およびパワースケーリングやドロッピングのルールとして新しい仕組みを導入することなく、既存の仕組みの流用によって容易に実現することができる。
【００４４】
非デュアルコネクティビティ（Non-DC）では、ＰＲＡＣＨの最大送信電力は、ＣＣあたりのユーザ端末の許容最大送信電力ＰＣＭＡＸ，ｃである。またキャリアアグリゲーションを適用した場合には、ＰＲＡＣＨがＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨまたはＳＲＳ（Sounding  Reference  Signal）と同時送信となると、ＰＲＡＣＨに対して最優先で送信電力を割り当てることが規定されている。たとえば、ＰＲＡＣＨとＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨを同時送信する場合に、送信電力が許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えるときは、ユーザ端末は、実際の送信電力がＰＣＭＡＸを超えない値になるまで、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの送信電力をスケーリングする。また、ＰＲＡＣＨとＳＲＳを同時送信する場合に、送信電力が許容最大送信電力ＰＣＭＡＸを超えるときは、ユーザ端末は、実際の送信電力がＰＣＭＡＸを超えないよう、ＳＲＳをドロッピングする。
【００４５】
なお、キャリアアグリゲーションの場合、２つ以上の異なるＴＡＧにおいてランダムアクセスが同時に発生した場合、ユーザ端末は、任意の１つのランダムアクセスを行う。したがって、２つ以上のＰＲＡＣＨが同時送信されるケースは発生し得なかった。
【００４６】
一方、デュアルコネクティビティでは、ＰＲＡＣＨに対してどのように電力を割り当てるかは規定されていない。まず、ＰＲＡＣＨの最大送信電力をどの値に設定すべきか、という課題がある。また、２つのセルグループでのＰＲＡＣＨ同時送信や、あるセルグループでのＰＲＡＣＨと、他セルグループでのＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨまたはＳＲＳの同時送信が発生した場合の優先ルールをどのように設定すべきか、という課題がある。
【００４７】
これに対して、本発明者らは、デュアルコネクティビティにおいてＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信に対して保証送信電力が設定されることを考慮した上で、ＰＲＡＣＨの最大送信電力を設定する構成を見出した。
【００４８】
ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの最大送信電力として、保証送信電力ＰＭｅＮＢまたはＰＳｅＮＢが設定され得ることを考慮すれば、ＰＲＡＣＨの最大送信電力として以下の４つが考えられる。
【００４９】
（１）ＰＲＡＣＨの最大送信電力をＰＣＭＡＸ，ｃとする。すなわち、保証送信電力ＰＭｅＮＢまたはＰＳｅＮＢの値に関わらず、ＰＲＡＣＨはデュアルコネクティビティでない場合と同じ送信電力を最大値とする。この場合、あるセルグループでのＰＲＡＣＨと、他セルグループでのＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとの同時送信で、パワーリミテッドになる可能性がある。このとき、他セルグループにおける保証送信電力の値に関わらず、ＰＲＡＣＨに優先的に送信電力を割り当てればよい。このようにすることで、キャリアアグリゲーションまたはシングルキャリアの場合と同程度のＰＲＡＣＨカバレッジを確保できる。
【００５０】
（２）ＰＲＡＣＨの最大送信電力をｍｉｎ｛ＰＣＭＡＸ，ｃ，ＰＭｅＮＢ（ＳｅＮＢ）｝とする。ここで、ＰＭｅＮＢ（ＳｅＮＢ）はＰＲＡＣＨがトリガされた当該セルグループにおける保証電力である。この場合には、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨに電力が保証されるエリア、すなわち確実にデュアルコネクティビティ可能なエリアのみがＰＲＡＣＨカバレッジとなる。ただし、ＰＭｅＮＢ＋ＰＳｅＮＢ＜ＰＣＭＡＸとなる場合には、十分なカバレッジをとることができない。
【００５１】
（３）ＰＲＡＣＨの最大送信電力をｍｉｎ｛ＰＣＭＡＸ，ｃ，ＰＣＭＡＸ−ＰＳｅＮＢ（ＭｅＮＢ）｝とする。ここで、ＰＣＭＡＸ−ＰＳｅＮＢ（ＭｅＮＢ）は、ユーザ端末が送信可能な最大送信電力から、ＰＲＡＣＨがトリガされていない他セルグループにおける保証電力を減じた電力を表す。この場合には、他セルグループの保証送信電力を保証しつつ、比較的広いカバレッジを確保できる。また、ＰＭｅＮＢ＋ＰＳｅＮＢ＜ＰＣＭＡＸとなる場合に、上記（２）と比べて広いカバレッジをとることができる。
【００５２】
（４）ＰＲＡＣＨの最大送信電力を別途上位レイヤで設定する。この場合、ＰＲＡＣＨの最大送信電力は、ＰＣＭＡＸ，ｃ以下とする。ＰＲＡＣＨの最大送信電力を設定する当該上位レイヤパラメータは、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの保証送信電力ＰＭｅＮＢまたはＰＳｅＮＢと同じ値に設定してもよいし、違う値に設定してもよい。ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとＰＲＡＣＨとでは、無線基地局が正しく受信するために必要な送信電力が異なる。したがって、別途上位レイヤパラメータで最大送信電力を設定することにより、上記（１）から（３）を包含しつつ、ＰＲＡＣＨ向けに、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとは異なる値を設定する自由度を持たせることができる。
【００５３】
図５は、マスタセルグループにおけるＰＲＡＣＨの最大送信電力の設定を説明する図である。図５ＡはＰＭｅＮＢ＋ＰＳｅＮＢ＝ＰＣＭＡＸである場合、図５ＢはＰＭｅＮＢ＋ＰＳｅＮＢ＜ＰＣＭＡＸである場合をそれぞれ示している。
【００５４】
図５Ａに示すように、ＰＭｅＮＢ＋ＰＳｅＮＢ＝ＰＣＭＡＸである場合、上記（２）および（３）におけるＰＲＡＣＨの最大送信電力はＰＭｅＮＢとなる。上記（１）におけるＰＲＡＣＨの最大送信電力はＰＣＭＡＸ，ｃ（＝ＰＣＭＡＸ）となる。
【００５５】
図５Ｂに示すように、ＰＭｅＮＢ＋ＰＳｅＮＢ＜ＰＣＭＡＸである場合、上記（２）におけるＰＲＡＣＨの最大送信電力はＰＭｅＮＢとなる。上記（３）におけるＰＲＡＣＨの最大送信電力はＰＣＭＡＸ−ＰＳｅＮＢとなる。上記（１）におけるＰＲＡＣＨの最大送信電力はＰＣＭＡＸ，ｃ（＝ＰＣＭＡＸ）となる。
【００５６】
なお、ＰＲＡＣＨの最大送信電力は、マスタセルグループのＰＲＡＣＨとセカンダリセルグループのＰＲＡＣＨとで同じであってもよいし、異なっていてもよい。たとえば、マスタセルグループのＰＲＡＣＨは最大送信電力を上記（１）の値とし、セカンダリセルグループのＰＲＡＣＨは最大送信電力を上記（２）から（４）のいずれかの値としてもよい。
【００５７】
マスタセルグループのＰＣｅｌｌでランダムアクセス失敗が所定の回数続くと、ユーザ端末は無線リンク障害（Radio  Link  Failure）を検出し、再接続手順に移る。再接続手順では、初期接続からやり直しがなされるため、頻発するとユーザスループットが著しく劣化する。したがって、マスタセルグループの最大送信電力を上記（１）の値とすることで、再接続手順が発生する確率を抑えることができる。一方、セカンダリセルグループでランダムアクセス失敗が発生し、ユーザ端末が無線リンク障害を検出した場合には、ユーザ端末は、マスタセルグループを通じて無線リンク障害の発生をネットワークに報告するものの、再接続手順は行わない。したがって、セカンダリセルグループのＰＲＡＣＨは上記（２）から（４）のいずれかの値とすることにより、マスタセルグループのＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨに設定された保証送信電力を守ることができる。
【００５８】
上記（１）の場合、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨの品質が保証できないエリアまでＰＲＡＣＨのカバレッジとなる。そのため、ランダムアクセスは成功するが、所定の品質でデュアルコネクティビティを実現できないエリアが生じてしまう。
【００５９】
上記（２）、（３）または（４）の場合、ＰＲＡＣＨのカバレッジが小さくなるため、デュアルコネクティビティエリアがキャリアアグリゲーションに比べて小さくなってしまう。
【００６０】
ＰＲＡＣＨ送信時にＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨと同様に他セルグループの保証送信電力を保証すると、ＰＲＡＣＨのカバレッジが縮退して無線リンク障害（Radio  Link  Failure）となる確率が増加する。一方、ＰＲＡＣＨの最大送信電力をＰＣＭＡＸ，ｃとすると、ランダムアクセスにおいて無線リンク障害となる確率は抑えられるものの、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの品質を確保できないエリアまでデュアルコネクティビティエリアとなってしまい、デュアルコネクティビティの品質が劣化する。
【００６１】
図１に示したランダムアクセス手順において、ネットワーク側でＰＲＡＣＨが正しく受信されなかった場合に、ユーザ端末はメッセージ２の受信に失敗する。ユーザ端末は、所定の時間区間内にメッセージ２を受信できなかった場合、パワーランピング（Power-ramping）を適用してＰＲＡＣＨを再送する。
【００６２】
図６に示すように、初回のＰＲＡＣＨ送信では、最大送信電力を上記（２）から（４）のいずれか、すなわちｍｉｎ｛ＰＣＭＡＸ，ｃ，ＰＭｅＮＢ（ＳｅＮＢ）｝、ｍｉｎ｛ＰＣＭＡＸ，ｃ，ＰＣＭＡＸ−ＰＭｅＮＢ（ＳｅＮＢ）｝またはＲＲＣパラメータ（≦ＰＣＭＡＸ，ｃ）のいずれかとするとともに、ＰＲＡＣＨの再送時には、最大送信電力をＰＣＭＡＸ，ｃとしてパワーランピングを行う。
【００６３】
この方法によれば、図７に示すように、他セルグループでＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨを保護するために設定された保証送信電力を確保できる最大の電力を初回ＰＲＡＣＨの最大送信電力とすることで、他セルグループのＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ電力を保証しつつ、その残りの電力をＰＲＡＣＨに割り当てることができる。また、ＰＲＡＣＨの再送時の最大送信電力をＰＣＭＡＸ，ｃとすることで、非デュアルコネクティビティと同等のＰＲＡＣＨカバレッジを得ることができる。
【００６４】
ＰＲＡＣＨに対してより優先的に電力を割り当てることを想定すると、パワーランピングによるＰＲＡＣＨのカバレッジを確保するためには、他セルグループの送信をパワースケーリングまたはドロッピングする必要がでてくる。したがって、ＰＲＡＣＨの再送が発生した場合、他セルグループで同時にＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの送信がある場合には、再送するＰＲＡＣＨに優先的に電力を割り当てる。なお、マスタセルグループとセカンダリセルグループのＰＲＡＣＨが同時送信される場合は、マスタセルグループのＰＲＡＣＨを優先することを想定する。
【００６５】
非同期デュアルコネクティビティにおいて、ＰＲＡＣＨに対して他セルグループの上りリンクを先に送信するケース（図８参照）では、適切に他セルグループの上りリンクをパワースケーリングまたはドロッピングするために、他セルグループの上りリンク送信開始時点でＰＲＡＣＨ送信に必要な電力を計算する必要が生じる。
【００６６】
通常、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨおよび初回ＰＲＡＣＨ送信では、このような処理を行うにはユーザ端末が従前のＬＴＥよりも短い処理時間で電力計算を行う必要がある。たとえば、図８のようにＰＲＡＣＨに対して他セルグループの上りリンクを先に送信するケースでは、他セルグループの上りリンクを送信する前に、後に送信するＰＲＡＣＨの送信電力を計算しておかなければならない。後のＰＲＡＣＨ送信が有るかどうか、そしてその送信電力はどれほどであるかは、他セルグループの上りリンク送信タイミングでは把握できていないことがあり得る。したがって、これはユーザ端末が新規の電力制御処理アルゴリズムを実装しなければならないことを意味しており、回路コストの増大が大きくなる。しかし、上記方法によるパワーランピングによれば、前回送信電力とパワーランピングの値から必要な電力を求めることが可能であるため、処理時間短縮を実現するアルゴリズムは不要である。
【００６７】
上記方法によるパワーランピングによれば、ユーザ端末はある時点でのＰＲＡＣＨ送信時の電力に基づいて、次の再送時に必要な送信電力を事前に把握することができる。非同期デュアルコネクティビティにおいて、ＰＲＡＣＨの送信電力と他セルグループの上りリンク送信とでパワーリミテッドとなる場合にも、ユーザ端末が従前のＬＴＥよりも短い処理時間で電力計算を行うことなく、適切にパワースケーリングすることができる。
【００６８】
上記方法によるパワーランピングは、マスタセルグループ内のＰＲＡＣＨのみを対象としてもよい。この場合には、セカンダリセルグループのＰＲＡＣＨは、初回送信でも再送信でも最大送信電力を上記（２）から（４）のいずれかとする。この場合には、接続性の確保に重要なマスタセルグループのＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信電力が確保されるため、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００６９】
ＰＲＡＣＨの最大送信電力は、所定の回数再送した場合に変更するものとしてもよい。たとえば、Ｘ回目（Ｘ＝２，３、または設定可能（configurable）とする）の再送からＰＲＡＣＨの最大送信電力を変更するとしてもよい。この場合には、図９に示すように、他セルグループのＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信電力確保とランダムアクセス成功までの遅延時間短縮のトレードオフを実現できる。たとえば、Ｘの値を大きくすることで、ランダムアクセス成功までの遅延時間は大きくなるが、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信電力を確保できる。反対に、Ｘの値を小さくすることで、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信電力が確保されない可能性が高くなるが、ランダムアクセス成功までの遅延時間は小さくなる。なお、Ｘの値はあらかじめ規定されていてもよいし、上位レイヤシグナリング等により、ユーザ端末に通知される値であってもよい。
【００７０】
以上説明した方法により、マスタ基地局に送信するＰＲＡＣＨに対して新たな制限なしで送信電力を割り当てることができるため無線リンク障害となる確率を低減できる。また、ＰＲＡＣＨ電力が新たな制限なしとなる機会をパワーランピング適用以降に限定しているため、ユーザ端末は新たな制限なしで送信するＰＲＡＣＨに必要な電力をあらかじめ計算しておくことができる。これにより、他セルグループで送信する別の上りリンクチャネルの波形を崩さないようにセルグループ間で電力をシェアすることが可能となる。
【００７１】
（無線通信システムの構成）
以下、本実施の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、上述の電力制御を行う無線通信方法が適用される。
【００７２】
図１０は、本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図１０に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０（１１および１２）と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり、各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０と、を備えている。無線基地局１０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。
【００７３】
図１０において、無線基地局１１は、たとえば相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局で構成され、マクロセルＣ１を形成する。無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有するスモール基地局で構成され、スモールセルＣ２を形成する。なお、無線基地局１１および１２の数は、図１０に示す数に限られない。
【００７４】
マクロセルＣ１およびスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、無線基地局１１および１２は、基地局間インタフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して互いに接続される。
【００７５】
無線基地局１１と無線基地局１２との間、無線基地局１１と他の無線基地局１１との間または無線基地局１２と他の無線基地局１２との間では、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）またはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）が適用される。
【００７６】
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いてもよい。ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由して他のユーザ端末２０と通信を実行できる。
【００７７】
上位局装置３０には、たとえば、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。
【００７８】
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）、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ）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、所定のＳＩＢ（System  Information  Block）が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。
【００７９】
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）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。
【００８０】
図１１は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。図１１に示すように、無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（送信部および受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インタフェース部１０６とを備えている。
【００８１】
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からインタフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００８２】
ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御、たとえば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部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等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
【００８３】
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナごとにプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。送受信部１０３には、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／レシーバ、送受信回路または送受信装置を適用できる。
【００８４】
一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００８５】
送受信部１０３は、ユーザ端末から送信されたＰＲＡＣＨを受信する。
【００８６】
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、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、インタフェース部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。
【００８７】
インタフェース部１０６は、基地局間インタフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。あるいは、インタフェース部１０６は、所定のインタフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。
【００８８】
図１２は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１２に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、下り制御信号生成部３０２と、下りデータ信号生成部３０３と、マッピング部３０４と、デマッピング部３０５と、チャネル推定部３０６と、上り制御信号復号部３０７と、上りデータ信号復号部３０８と、判定部３０９と、を少なくとも含んで構成されている。
【００８９】
制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の両方、またはいずれか一方で伝送される下り制御情報、下り参照信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨで伝送されるＲＡプリアンブル、ＰＵＳＣＨで伝送される上りデータ、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨで伝送される上り制御情報、上り参照信号のスケジューリングの制御（割り当て制御）も行う。上りリンク信号（上り制御信号、上りユーザデータ）の割り当て制御に関する情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。
【００９０】
制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号および上りリンク信号に対する無線リソースの割り当てを制御する。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。制御部３０１には、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、制御回路または制御装置を適用できる。
【００９１】
下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号とＥＰＤＣＣＨ信号の両方、またはいずれか一方）を生成する。具体的に、下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下りリンク信号の割り当て情報を通知する下りリンクアサインメントと、上りリンク信号の割り当て情報を通知する上りリンクグラントを生成する。下り制御信号生成部３０２には、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または信号生成回路を適用できる。
【００９２】
下りデータ信号生成部３０３は、制御部３０１によりリソースへの割り当てが決定された下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。下りデータ信号生成部３０３により生成されるデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩ等に基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。
【００９３】
マッピング部３０４は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り制御信号生成部３０２で生成された下り制御信号と、下りデータ信号生成部３０３で生成された下りデータ信号の無線リソースへの割り当てを制御する。マッピング部３０４には、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マッピング回路またはマッパーを適用できる。
【００９４】
デマッピング部３０５は、ユーザ端末２０から送信された上りリンク信号をデマッピングして、上りリンク信号を分離する。チャネル推定部３０６は、デマッピング部３０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を上り制御信号復号部３０７、上りデータ信号復号部３０８に出力する。
【００９５】
上り制御信号復号部３０７は、上り制御チャネル（ＰＲＡＣＨ，ＰＵＣＣＨ）でユーザ端末から送信されたフィードバック信号（送達確認信号等）を復号し、制御部３０１へ出力する。上りデータ信号復号部３０８は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）でユーザ端末から送信された上りデータ信号を復号し、判定部３０９へ出力する。判定部３０９は、上りデータ信号復号部３０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに結果を制御部３０１に出力する。
【００９６】
図１３は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。図１３に示すように、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（送信部および受信部）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。
【００９７】
下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などがなされる。この下りリンクのデータのうち、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。送受信部２０３には、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／レシーバ、送受信回路または送受信装置を適用できる。
【００９８】
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（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理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する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。
【００９９】
送受信部２０３は、ランダムアクセス手順において物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を送信する。
【０１００】
図１４は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１４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、上り制御信号生成部４０２と、上りデータ信号生成部４０３と、マッピング部４０４と、デマッピング部４０５と、チャネル推定部４０６と、下り制御信号復号部４０７と、下りデータ信号復号部４０８と、判定部４０９と、を少なくとも含んで構成されている。
【０１０１】
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）や、受信したＰＤＳＣＨ信号に対する再送制御判定結果に基づいて、上り制御信号（Ａ／Ｎ信号等）や上りデータ信号の生成を制御する。無線基地局から受信した下り制御信号は下り制御信号復号部４０７から出力され、再送制御判定結果は、判定部４０９から出力される。制御部４０１には、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、制御回路または制御装置が適用される。
【０１０２】
制御部４０１は、ＰＲＡＣＨを送信するための電力制御を行う電力制御部として機能する。制御部４０１は、ＰＲＡＣＨの初回送信時の最大送信電力をセルグループの保証送信電力値（ＰＭｅＮＢ（ＳｅＮＢ））または無線基地局から設定される値を考慮して制御し、ＰＲＡＣＨの再送時の最大送信電力がセルごとのユーザ端末の許容最大送信電力値（ＰＣＭＡＸ，ｃ）となるように制御する。
【０１０３】
上り制御信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上り制御信号（送達確認信号やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等のフィードバック信号）を生成する。上りデータ信号生成部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。なお、制御部４０１は、無線基地局から通知される下り制御信号に上りリンクグラントが含まれている場合に、上りデータ信号生成部４０３に上りデータ信号の生成を指示する。上り制御信号生成部４０２には、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または信号生成回路を適用できる。
【０１０４】
マッピング部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り制御信号（送達確認信号等）と、上りデータ信号の無線リソース（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ）への割り当てを制御する。
【０１０５】
デマッピング部４０５は、無線基地局１０から送信された下りリンク信号をデマッピングして、下りリンク信号を分離する。チャネル推定部４０６は、デマッピング部４０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を下り制御信号復号部４０７、下りデータ信号復号部４０８に出力する。
【０１０６】
下り制御信号復号部４０７は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）を復号し、スケジューリング情報（上りリソースへの割り当て情報）を制御部４０１へ出力する。また、下り制御信号に送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報や、ＲＦ調整の適用有無に関する情報が含まれている場合も、制御部４０１へ出力する。
【０１０７】
下りデータ信号復号部４０８は、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信された下りデータ信号を復号し、判定部４０９へ出力する。判定部４０９は、下りデータ信号復号部４０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに、結果を制御部４０１に出力する。
【０１０８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…無線通信システム
１０，１１，１２…無線基地局
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…インタフェース部
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…制御部（スケジューラ）
３０２…下り制御信号生成部
３０３…下りデータ信号生成部
３０４…マッピング部
３０５…デマッピング部
３０６…チャネル推定部
３０７…上り制御信号復号部
３０８…上りデータ信号復号部
３０９…判定部
４０１…制御部（電力制御部）
４０２…上り制御信号生成部
４０３…上りデータ信号生成部
４０４…マッピング部
４０５…デマッピング部
４０６…チャネル推定部
４０７…下り制御信号復号部
４０８…下りデータ信号復号部
４０９…判定部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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