(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムであって、
ユーザ端末に対して、周波数帯域が同じセル同士で協調マルチポイント送信を行う第１の無線基地局装置と第２の無線基地局装置を有し、
前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置は、前記ユーザ端末からの上り信号に対する再送制御を共通化して行い、無線リソースに対する下り信号のマッピングを独立して行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１の無線基地局装置又は前記第２の無線基地局装置は、前記協調マルチポイント送信として瞬時セル選択方法が適用される場合に、前記ユーザ端末から送信された受信品質情報に基づいて送信が指示された所定のセルに対して、前記マッピングを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムにおける無線通信方法であって、
第１の無線基地局装置と第２の無線基地局装置が、ユーザ端末に対して周波数帯域が同じセル同士で協調マルチポイント送信を行うステップと、
前記ユーザ端末が前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置から下り信号を受信するステップとを有し、
前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置は、前記ユーザ端末からの上り信号に対する再送制御を共通化して行い、無線リソースに対する下り信号のマッピングを独立して行うことを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
前記第１の無線基地局装置又は前記第２の無線基地局装置は、前記協調マルチポイント送信として瞬時セル選択方法が適用される場合に、前記ユーザ端末から送信された受信品質情報に基づいて送信が指示された所定のセルに対して、前記マッピングを行うことを特徴とする請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムで、ユーザ端末と無線通信を行う無線基地局装置であって、
前記ユーザ端末に対して、周波数帯域が同じセルを用いて他の無線基地局装置と協調マルチポイント送信を行う送信制御部と、
前記ユーザ端末からの上り信号に対する再送応答を制御する再送制御部と、
前記ユーザ端末に送信する下り信号を無線リソースにマッピングするマッピング部と、を有し、
前記再送制御部を前記他の無線基地局装置と共通化して有し、前記マッピング部を前記他の無線基地局装置と独立して有することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
前記協調マルチポイント送信として瞬時セル選択方法が適用される場合に、前記ユーザ端末から送信された受信品質情報に基づいて、マッピングを行うセルを選択するセル選択部をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線基地局装置。
【請求項７】
同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムで、複数の無線基地局装置と無線通信を行うユーザ端末であって、
周波数帯域が同じ前記複数の無線基地局装置のセル間で協調マルチポイント送信された下り信号を受信する受信制御部と、
受信品質情報を送信する送信制御部と、を有し、
前記下り信号は、再送制御信号及び下り制御信号が含まれており、前記再送制御信号は、前記複数の無線基地局装置で共通化して生成され、前記下り制御信号は前記複数の無線基地局毎で独立に生成されてい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、無線通信システム、無線通信方法、無線基地局装置及びユーザ端末に関し、特に、複数の基本周波数ブロックを集約して構成されるシステム帯域において協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送受信を行う無線通信システム、無線通信方法、無線基地局装置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ロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long  Term  Evolution）が検討されている（非特許文献１）。
【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方式のシステムにおいては、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））。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
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。また、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が集約された場合、システム帯域が１００ＭＨｚとなる。
【０００６】
ところで、ＬＴＥシステム（Rel-8）では、さらにシステム性能を向上させるための技術として、セル間直交化がある。ＬＴＥ−Ａシステム（Rel-10）では、上下リンクとも直交マルチアクセスによりセル内の直交化が実現されている。すなわち、下りリンクでは、周波数領域においてユーザ端末（User  Equipment）間で直交化されている。しかしながら、セル間はＷ−ＣＤＭＡと同様、１セル周波数繰り返しによる干渉ランダム化が基本である。
【０００７】
また、３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）において、セル間直交化を実現するための技術として協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ：Coordinated  Multiple  Point  Transmission／Reception）が検討されている。ＣｏＭＰ技術では、１つあるいは複数のユーザ端末（ＵＥ）に対して複数のセルが協調して送受信の信号処理が行われる。さらに、今後の無線通信システムとして、ＣｏＭＰ技術とキャリアアグリゲーションを組み合わせて適用することが考えられる。この場合、キャリアアグリゲーションの仕組みをどのようにＣｏＭＰに適用するかが重要となる。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の基本周波数ブロックで構成されるシステム帯域において、キャリアアグリゲーションとＣｏＭＰ技術を効果的に組み合わせて適用可能な無線通信システム、無線通信方法、無線基地局装置及びユーザ端末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】
【０００９】
本発明の無線通信システムは、同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムであって、ユーザ端末に対して、周波数帯域が同じセル同士で協調マルチポイント送信を行う第１の無線基地局装置と第２の無線基地局装置を有し、前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置は、前記ユーザ端末からの上り信号に対する再送制御を共通化して行い、無線リソースに対する下り信号のマッピングを独立して行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線通信方法は、同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムにおける無線通信方法であって、第１の無線基地局装置と第２の無線基地局装置が、ユーザ端末に対して周波数帯域が同じセル同士で協調マルチポイント送信を行うステップと、前記ユーザ端末が前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置から下り信号を受信するステップとを有し、前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置は、前記ユーザ端末からの上り信号に対する再送制御を共通化して行い、無線リソースに対する下り信号のマッピングを独立して行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明の無線基地局装置は、同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムで、ユーザ端末と無線通信を行う無線基地局装置であって、前記ユーザ端末に対して、周波数帯域が同じセルを用いて他の無線基地局装置と協調マルチポイント送信を行う送信制御部と、前記ユーザ端末からの上り信号に対する再送応答を制御する再送制御部と、前記ユーザ端末に送信する下り信号を無線リソースにマッピングするマッピング部と、を有し、前記再送制御部を前記他の無線基地局装置と共通化して有し、前記マッピング部を前記他の無線基地局装置と独立して有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のユーザ端末は、同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムで、複数の無線基地局装置と無線通信を行うユーザ端末であって、周波数帯域が同じ前記複数の無線基地局装置のセル間で協調マルチポイント送信された下り信号を受信する受信制御部と、受信品質情報を送信する送信制御部と、を有し、前記下り信号は、再送制御信号及び下り制御信号が含まれており、前記再送制御信号は、前記複数の無線基地局装置で共通化して生成され、前記下り制御信号は前記複数の無線基地局毎で独立に生成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の基本周波数ブロックで構成されるシステム帯域において、キャリアアグリゲーションとＣｏＭＰ技術を効果的に組み合わせて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】協調マルチポイントを説明するための図である。
【図２】無線基地局装置の構成を説明するための図である。
【図３】ＬＴＥ−Ａで定められた階層型帯域幅構成を示す図である。
【図４】キャリアアグリゲーションにおける各セルの送信処理部を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る各セルの送信処理部を説明する図である。
【図８】本実施の形態に係る無線通信システムの構成の説明図である。
【図９】本実施の形態に係る無線基地局装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】本実施の形態に係る無線基地局装置のベースバンド処理部を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、下りリンクのＣｏＭＰ送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated  scheduling/Coordinated  beamformingと、Joint  processingとがある。Coordinated  scheduling/Coordinated  beamformingは、１ＵＥに対して１セルからのみ送信する方法であり、他セルからの干渉や他セルへの干渉を考慮して周波数／空間領域における無線リソースの割り当てを行う方法である。一方、Joint  processingは、プリコーディングを適用する複数セル同時送信であり、図１Ａに示すような、１ＵＥに対して複数のセルから送信するJoint  transmission（ＪＴ）と、図１Ｂに示すような、瞬時にセルを選択するDynamic  Point  Selection（ＤＰＳ）とがある。
【００１６】
ＣｏＭＰ送受信を実現する構成としては、図２Ａ、２Ｂに示す場合が考えられる。図２Ａは、無線基地局装置ｅＮＢとこの無線基地局装置ｅＮＢと光張り出し構成（光ファイバ）で接続された複数の遠隔無線装置（ＲＲＥ：Remote  Radio  Equipment）とを含む構成（遠隔無線装置構成に基づく集中制御）を示している。図２Ｂは、無線基地局装置ｅＮＢの構成（独立基地局構成に基づく自律分散制御）を示している。本実施の形態における無線通信システムは、上記いずれの構成であっても適用可能である。
【００１７】
図２Ａに示す構成（ＲＲＥ構成）においては、遠隔無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２を無線基地局装置ｅＮＢで集中的に制御する。ＲＲＥ構成では、複数のＲＲＥのベースバンド信号処理及び制御を行う無線基地局装置ｅＮＢ（集中基地局）と各セル（ＲＲＥ）との間が光ファイバを用いたベースバンド信号で接続される。このため、セル間の無線リソース制御を集中基地局において一括して行うことができる。すなわち、独立基地局構成で問題となる無線基地局装置間のシグナリングの遅延やオーバヘッドの問題が小さく、セル間の高速な無線リソース制御が比較的容易となる。したがって、ＲＲＥ構成においては、下りリンクでは、複数セル同時送信のような高速なセル間の信号処理を用いる方法に適している。
【００１８】
一方、図２Ｂに示す構成においては、複数の無線基地局装置ｅＮＢ（又はＲＲＥ）でそれぞれスケジューリングなどの無線リソース割り当て制御を行う。この場合においては、セル１の無線基地局装置ｅＮＢとセル２の無線基地局装置ｅＮＢとの間のＸ２インターフェースで必要に応じてタイミング情報やスケジューリングなどの無線リソース割り当て情報をいずれかの無線基地局装置に送信して、セル間の協調を行う。
【００１９】
次に、複数の基本周波数ブロックを集約してシステム帯域を構成するキャリアアグリゲーションについて説明する。
【００２０】
図３は、ＬＴＥ−Ａ（Rel-10）で定められた階層型帯域幅構成を示す図である。図３に示す例は、可変システム帯域を用いて無線通信するＬＴＥシステムと、このＬＴＥシステムのシステム帯域（例えば、最大システム帯域）を基本単位（基本周波数ブロック）として構成される可変システム帯域を用いて無線通信するＬＴＥ−Ａシステムと、が併存する場合を示している。ＬＴＥ−Ａシステムでは、基本周波数ブロックを追加または削減してシステム帯域が切り替えられる。
【００２１】
例えば、図３に示すように、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのＣＣとする５つのＣＣの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）で構成される。図３においては、ユーザ端末ＵＥ＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）のユーザ端末であり、１００ＭＨｚまでのシステム帯域に対応可能である。ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）のユーザ端末であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）までのシステム帯域に対応可能である。ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）のユーザ端末であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）までのシステム帯域に対応可能である。
【００２２】
また、ＬＴＥ−Ａ（Rel-10）のキャリアアグリゲーションにおいては、複数のセル毎に符号化・再送の単位であるトランスポートブロック（ＴＢ）が一対一で対応することが規定されている。そのため、キャリアアグリゲーションを適用して、複数のセルからユーザ端末に対して送信を行う場合には、図４に示すように、セル毎に送信処理が行われることが規定されている。図４では、チャネル符号化、再送制御、データ変調、マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse  Fast  Fourier  Transform）、ＣＰ（Cyclic  Prefix）挿入の各処理がセル（Cell#1〜Cell#N）毎にそれぞれ行われる場合を示している。
【００２３】
ところで、上述したＬＴＥ−Ａシステム（Rel-10）においては、異なる周波数帯域のＣＣを用いたキャリアアグリゲーションしか規定されていなかった。しかし、今後の無線通信システムでは、上述したＣｏＭＰ技術とキャリアアグリゲーションとを組み合わせて適用することが検討されている。この場合、同一周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが許容され、キャリアアグリゲーションの仕組みを用いたＣｏＭＰ技術の適用が考えられる。
【００２４】
図５Ａは、ユーザ端末１０に対して、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂが、それぞれCell#1とCell#2を用いてＣｏＭＰ送信（例えば、ＤＰＳ）を行う場合を示している。また、Cell#1とCell#2は、それぞれ同一周波数帯域のＣＣに対応しており（図５Ｂ参照）、Cell#1とCell#2でキャリアアグリゲーションが適用される場合を示している。例えば、第１の無線基地局装置のセル（Cell#1）をプライマリセル（Pcell）、第２の無線基地局装置のセル（Cell#2）をセカンダリセル（Scell）として、ＬＴＥ−Ａ（Rel-10）で規定されたキャリアアグリゲーションを適用することが考えられる。
【００２５】
しかしながら、この場合に各セル（Cell#1とCell#2）における送信処理を上記図４で示したようにセル毎に独立して行うと、以下のような問題が考えられる。
【００２６】
例えば、ＣｏＭＰ送信（例えば、ＤＰＳ）中のある時間間隔において、第１の無線基地局装置２０ＡがCell#1においてユーザ端末１０とデータ伝送を行う場合、第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）はユーザ端末１０から送信された上り信号に対して再送制御信号を生成する。第１の無線基地局装置２０Ａで生成された再送制御信号は、ユーザ端末１０に対してフィードバックされ、ユーザ端末１０は受信した再送制御信号に基づいて、上り信号の再送制御を行う。
【００２７】
しかし、当該再送制御信号がフィードバックされる前に、通信環境に応じてユーザ端末１０と通信を行うセルがCell#1からCell#2に切り替わった場合、第２の無線基地局装置１０ＢがCell#2においてユーザ端末１０と通信を開始する。この場合、第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）とユーザ端末１０間の通信が行われなくなるため、第１の無線基地局装置２０Ａで生成した再送制御信号がユーザ端末１０にフィードバックされなくなる（又は遅延する）。その結果、通信エラーや通信遅延が生じてしまう。
【００２８】
本発明者は、同一周波数帯域内でキャリアアグリゲーションを許容する無線通信システムにおいて、キャリアアグリゲーションの仕組みをそのままＣｏＭＰに適用した場合に問題が発生することを見出した。そこで、かかる問題を解決する手段を検討した結果、同一周波数のセルに対して、一部の送信処理を複数のセル間で共通化し、他の送信処理についてはセル毎に独立して行うことを着想して本願発明に至った。以下に、実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
図６は、本実施の形態の無線通信システムの一例を示す図である。図６Ａは、ユーザ端末１０に対して、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂが、基本周波数ブロック単位で複数のセルからデータ伝送を行う場合を示している。図６Ｂは、キャリアアグリゲーションが適用される複数のセルが対応する周波数帯域の関係を示している。
【００３０】
図６では、第１の無線基地局装置２０Ａは、周波数帯域が異なる複数のセル（Cell#1,Cell#3,Cell#5の３個のセル）を用いて、ユーザ端末１０と通信を行う場合を示している。また、第２の無線基地局装置２０Ｂは、周波数帯域が異なる複数のセル（Cell#2,Cell#4の２個のセル）を用いて、ユーザ端末１０と通信を行う場合を示している。例えば、Cell#1をプライマリセル（Pcell）、その他のセル（Cell#2〜Cell#5）をセカンダリセル（Scell）として、キャリアアグリゲーションが適用される。Pcellは複数のセルの中から１つ選択される。
【００３１】
また、第１の無線基地局装置２０Ａ及び第２の無線基地局装置２０Ｂは、ユーザ端末１０に対して、同じ周波数帯域のセル間（図６では、Cell#1とCell#2間、及び／又はCell#3とCell#4間）で協調マルチポイント送信を行う。これにより、ユーザ端末１０がセル端にある場合であっても、ユーザ端末１０における受信品質を向上することができる。
【００３２】
ユーザ端末１０は、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂから複数のセル（Cell#1〜Cell#5）において、下り信号を受信する。つまり、図６の無線通信システムでは、複数のセルが組み合わされて選択されて（セルアグリゲーション）、同じ周波数帯域内でのキャリアアグリゲーションが許容されると共に、ＣｏＭＰ技術が適用される場合を示している。
【００３３】
また、本実施の形態では、同一の周波数帯域に対応するセル間（図６における、Cell#1とCell#2間、Cell#3とCell#4間）で、少なくとも再送制御を共通化して行うと共に、下り制御信号等のマッピングはセル毎に独立して制御する。例えば、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂは、それぞれCell#1とCell#2用の送信処理を制御する処理部を有する場合に、再送応答信号を生成する再送制御部２２を共有する。一方で、下り制御信号、下りデータ信号、参照信号等の下り信号を無線リソースに対してマッピングするマッピング部２６をセル毎に独立して有する構成とする（図７参照）。
【００３４】
再送制御部２２を同一の周波数帯域に対応するセル間で共有することにより、再送制御部２２で生成された再送制御信号を、第１の無線基地局装置２０Ａのセル（Cell#1）と第２の無線基地局装置２０Ｂのセル（Cell#2）のいずれからでも送信可能となる。これにより、ＣｏＭＰ送信時において、ユーザ端末１０と通信を行うセルが変化する場合であっても、ユーザ端末１０に対して再送制御信号を遅延せずにフィードバックすることができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、異なるセル間において全ての送信処理を共通化せずに、下り制御信号等のマッピングを行うマッピング部２６等のセル毎に異なる処理が必要となる構成についてはセル毎に独立して設けている。
【００３６】
マッピング部２６で多重を行う信号の例としては、データ信号（ＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel））や、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel）等の割り当て情報を通知するＰＤＣＣＨ信号や、高効率伝送を実現するため下りリンクの制御チャネルシンボル数ＣＦＩ（Control  channel  Format  Indicator）値を通知するＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）、上りリンクに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を通知するＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid  ARQ  Indicator  Channel）等の制御信号や、ＣＲＳやＤＭ−ＲＳ（Demodulation  Reference  Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel  State  Information  Reference  Signal）等の参照信号が挙げられる。
【００３７】
下り制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ信号）は、無線リソースにマッピングされて送信され、通信環境に応じてサブフレームの先頭１〜３ＯＦＤＭシンボルまでに割当てられる。また、サブフレームの先頭１〜３ＯＦＤＭシンボルには、セル固有の参照信号（ＣＲＳ−ＲＳ等）も配置される。そのため、通信環境に応じて下り制御信号のマッピング位置がサブフレーム毎に変化すると共に、セル毎に異なる。また、参照信号については、セル固有の参照信号であるＣＲＳやＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等がサブフレーム内に多重される。例えば、ＣＲＳの場合、ＣＲＳの多重位置がセルＩＤ（Identification）によって決定されるため、セル毎に異なる多重位置となる可能性がある。したがって、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂは、マッピング部をセル毎に独立して設けて各セル単位で制御する。
【００３８】
なお、上記説明では、再送制御部２２とマッピング部２６について説明したが、図７に示すように、トランスポートブロック、チャネル符号化部２１、データ変調部２３等についても同一周波数帯域のセル間で共有して処理を共通化して行う構成とすることができる。一方で、マッピング後の処理であるＩＦＦＴを行うＩＦＦＴ部２７やＣＰを付与するＣＰ挿入部２８はセル毎に独立して設けて制御する構成とすることができる。
【００３９】
セル間で共有する送信処理部（例えば、再送制御部２２、トランスポートブロック、チャネル符号化部２１、データ変調部２３等）は、第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）と第２の無線基地局装置２０Ｂ（Cell#2）の一方に設ける構成としてもよいし、双方に設ける構成としてもよい。再送制御部２２等を双方の無線基地局装置に設ける場合には、処理自体を異なるセル間で共通化して制御する構成とすればよい。
【００４０】
また、第１の無線基地局装置２０Ａ又は第２の無線基地局装置２０Ｂは、協調マルチポイント送信として瞬時セル選択方法（ＤＰＳ）が適用される場合に、ユーザ端末１０から送信される受信品質情報（各セルのＣＳＩ）に基づいて、送信が指示された所定のセルに対してマッピングを行う。例えば、第１の無線基地局装置２０Ａ又は第２の無線基地局装置２０Ｂは、ユーザ端末１０から送信される受信品質を受信品質情報検出部２５で検出し、当該受信品質情報に基づいて、下り信号をマッピングするセルを選択するセル選択部２４を有している。セル選択部２４は、ユーザ端末１０から通知される受信ＳＩＮＲ情報を用いて、受信ＳＩＮＲが高いセル（Cell#1又はCell#2）に対して、マッピングを行うように指示する。
【００４１】
このように、本実施の形態では、一部の送信制御部（例えば、再送制御部）をセル間で共有し、他の送信処理部（例えば、マッピング部）をセル毎に独立して設ける構成とすることにより、同一周波数帯域内でキャリアアグリゲーションを許容する無線通信システムにおいて、キャリアアグリゲーションとＣｏＭＰ技術を効果的に組み合わせて適用することができる。
【００４２】
以下、図８を参照しながら、ユーザ端末１０及び無線基地局装置２０から構成される無線通信システム１について説明する。ユーザ端末１０及び無線基地局装置２０は、ＬＴＥ−Ａをサポートしている。
【００４３】
図８に示すように、無線通信システム１は、無線基地局装置２０Ａ、２０Ｂと、この無線基地局装置２０Ａ、２０Ｂと通信する複数のユーザ端末１０Ａ、１０Ｂとを含んで構成されている。無線基地局装置２０Ａ、２０Ｂは、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。また、無線基地局装置２０Ａ、２０Ｂは、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。
【００４４】
また、無線通信システム１は、同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが許容されており、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂは、ユーザ端末１０Ａ、１０Ｂに対して、周波数帯域が同じセル同士（セルＣ１とセルＣ２）で協調マルチポイント送信を行う。セルＣ１とセルＣ２は、カバレッジ範囲の少なくとも一部が重畳するか、一方のカバレッジ範囲が他方のカバレッジ範囲を含んでいる。
【００４５】
各ユーザ端末１０Ａ、１０Ｂは、セルＣ１、Ｃ２においてそれぞれ無線基地局装置２０Ａ、２０Ｂと通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されない。
【００４６】
各ユーザ端末１０Ａ、１０Ｂは、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限りユーザ端末として説明を進める。
【００４７】
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、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。なお、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、システム帯域をユーザ端末毎に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。
【００４８】
ここで、ＬＴＥ−Ａで規定される通信チャネル構成について説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０Ａ、１０Ｂで共有される下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、下りデータ及び上位制御信号が伝送される。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等（下り制御情報）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。
【００４９】
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データチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical  Uplink  Control  Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが伝送される。
【００５０】
次に、図９を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局装置２０の全体構成について説明する。なお、第１の無線基地局装置２０Ａ、第２の無線基地局装置２０Ｂは、全体構成として同様とすることができるため、無線基地局装置２０として説明する。また、ユーザ端末１０Ａ、１０Ｂも、同様な構成であるため、ユーザ端末１０として説明する。
【００５１】
無線基地局装置２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、複数のアンプ部２０２と、複数の送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより無線基地局装置２０からユーザ端末１０に送信される送信データは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
【００５２】
ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御、例えば、再送制御（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る。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われる。
【００５３】
また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局装置２０との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root  Sequence  Index）などが含まれる。
【００５４】
各送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４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する。アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。なお、送受信部２０３は、ＣｏＭＰ候補セル情報を受信する受信部、並びに送信電力情報、ＣｏＭＰセル情報、隣接セル情報を送信すると共に、送信信号をＣｏＭＰ送信する送信制御部を構成する。
【００５５】
一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局装置２０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれ各アンプ部２０２で増幅され、各送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
【００５６】
ベースバンド信号処理部２０４では、入力されたベースバンド信号に含まれる送信データに対して、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レイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００５７】
次に、図１０を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ−Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、複数のアンプ部１０２と、複数の送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
【００５８】
下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ１０１で受信した無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部１０５に転送される。
【００５９】
一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。また、無線基地局装置２０に通知するための各セルの受信品質情報を生成する処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２で増幅されて送受信アンテナ１０１より送信される。
【００６０】
図１１は、本実施の形態に係る第１の無線基地局装置２０Ａ、第２の無線基地局装置２０Ｂが有するベースバンド信号処理部２０４の機能ブロック図であり、主にベースバンド信号処理部２０４の送信処理の機能ブロックを示している。
【００６１】
なお、図１１では、一例として、光張り出し構成でデータ伝送が行われる第１の無線基地局装置２０Ａ（ｅＮＢ）と第２の無線基地局装置２０Ｂ（ＲＲＥ）を示している。また、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂは、同一周波数帯域のセル（Cell#1とCell#2）間でＣｏＭＰ送受信を行う場合を示している。もちろん、無線基地局装置２０の数や、各無線基地局装置が用いるセルの数はこれに限られない。
【００６２】
第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）と第２の無線基地局装置２０Ｂ（Cell#2）は、トランスポートブロックの生成、再送制御、データ変調を共通化して行う。また、下り制御信号等のマッピング、ＩＦＦＴ処理、ＣＰ挿入はセル毎に独立して制御する。
【００６３】
図１１では、チャネル符号化部２１、再送制御部２２、データ変調部２３を第１の無線基地局装置２０Ａの一方に設け、マッピング部２６、ＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８を第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂの双方に設ける場合を示している。もちろん、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂの双方に、チャネル符号化部２１、再送制御部２２、データ変調部２３を設け、これらの処理自体を異なるセル間で共通化して制御することも可能である。
【００６４】
チャネル符号化部２１は、例えば、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を、ユーザ毎にチャネル符号化する。再送制御部２２は、ユーザ端末１０から送信された上り信号に対して再送制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を生成する。データ変調部２３は、チャネル符号化されたユーザデータ等をユーザ毎に変調する。
【００６５】
マッピング部２６は、変調されたユーザデータ、下り制御信号等を無線リソースにマッピングする。ＩＦＦＴ部２７は、下り制御信号や下り参照信号等を逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換する。ＣＰ挿入部２８は、下り制御信号の時系列信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。なお、サイクリックプレフィクスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、上記送受信部２０３に送出される。
【００６６】
また、第１の無線基地局装置２０Ａは、協調マルチポイント送信として瞬時セル選択方法（ＤＰＳ）が適用される場合に、下り制御信号等をマッピングするセルを選択するセル選択部２４を有している。セル選択部２４は、ユーザ端末１０から送信される受信品質情報（各セルのＣＳＩ）を受信品質情報検出部２５で検出し、当該受信品質情報に基づいて、適切なセルを選択する。
【００６７】
以下に、同じ周波数帯域内でキャリアアグリゲーションが適用可能な無線通信システムにおいて、ユーザ端末１０に対して、第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）と第２の無線基地局装置２０Ｂ（Cell#2）間でＣｏＭＰ送信を行う場合について説明する。
【００６８】
ある送信期間Ｔ１において、Cell#1における受信品質が高い場合、セル選択部２４はCell#1を選択する。これにより、ユーザ端末１０は、第１の無線基地局装置２０Ａと通信を開始する。送信期間Ｔ１において、第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）の再送制御部２２は、ユーザ端末１０から送信された上り信号に対して再送制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を生成する。ユーザ端末１０は、第１の無線基地局装置２０Ａからフィードバックされた再送制御信号に基づいて、上り信号の再送制御を行う。また、下り制御信号等のマッピングは、第１の無線基地局装置２０Ａに独立して設けられたマッピング部２６＿１で行う。
【００６９】
続いて、送信期間Ｔ１後の送信期間Ｔ２において、Cell#2の受信品質がCell#1より高くなった場合、セル選択部２４はCell#2を選択する。これにより、ユーザ端末１０は、第１の無線基地局装置２０Ａから切り替えて第２の無線基地局装置２０Ｂと通信を開始する。この時、送信期間Ｔ１にユーザ端末１０から送信された信号に対する再送制御信号は、第１の無線基地局装置２０Ａ（Cell#1）からでなく、第２の無線基地局装置２０Ｂ（Cell#2）からユーザ端末１０にフィードバックされる。また、下り信号（制御信号、データ信号、参照信号等）のマッピングは、第２の無線基地局装置２０Ｂに独立して設けられたマッピング部２６＿２で行う。
【００７０】
このように、再送制御部２２における処理をセル間で共通化することにより、再送制御部２２で生成した再送制御信号を、第１の無線基地局装置２０Ａのセル（Cell#1）と第２の無線基地局装置２０Ｂのセル（Cell#2）のいずれからでも送信可能となる。これにより、ＣｏＭＰ送信時において、ユーザ端末１０と通信を行うセルが変化する場合であっても、ユーザ端末１０に対して再送制御信号を遅延せずにフィードバックすることができる。また、無線リソースに対する下り信号のマッピングを各セル単位で制御することにより、セル毎に異なって配置される制御信号や参照信号等の多重位置を考慮できるため、適切な位置へのマッピングが可能となる。
【００７１】
なお、図１１では、第１の無線基地局装置２０Ａを無線基地局装置ｅＮＢ、第２の無線基地局装置２０Ｂを遠隔無線装置（ＲＲＥ）として、上記図２Ａで示した構成（遠隔無線装置構成に基づく集中制御）とする場合を示したが、もちろん本実施の形態は上記図２Ｂで示した構成（独立基地局構成に基づく自律分散制御）としてもよい。例えば、第１の無線基地局装置２０Ａ及び第２の無線基地局装置２０Ｂを無線基地局装置ｅＮＢとして、Ｘ２インターフェースで接続することができる。この場合、図１１において、第１の無線基地局装置２０Ａと第２の無線基地局装置２０Ｂの双方に、チャネル符号化部２１、再送制御部２２、データ変調部２３をそれぞれ設け、Ｘ２インターフェースを介してこれらの処理自体を異なるセル間で共通化して制御する構成とすることも可能である。
【００７２】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【符号の説明】
【００７３】
１  移動通信システム
１０  ユーザ端末
２０  無線基地局装置
３０  上位局装置
４０  コアネットワーク
２１  チャネル符号化部
２２  再送制御部
２３  データ変調部
２４  セル選択部
２５  受信品質情報検出部
２６  マッピング部
２７  ＩＦＦＴ部
２８  ＣＰ挿入部
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  アプリケーション部
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  呼処理部
２０６  伝送路インターフェース
【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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