明 細 書
発明の名称 : ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法
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、無線基地局及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）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）などと呼ばれる）も検討されている。
[0003]
ＬＴＥ－Ａ（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０－１２）の広帯域化技術の１つは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）である。ＣＡによれば、複数の基本周波数ブロックを一体として通信に用いることができる。ＣＡにおける基本周波数ブロックは、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）と呼ばれ、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８のシステム帯域に相当する。
[0004]
また、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａでは、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）が、ネットワーク側の装置（例えば、無線基地局（ｅＮＢ：eNode B））に対して、上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）をフィードバックする。ＵＥは、上りデータ送信がスケジューリングされるタイミングでは、ＵＣＩを上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）で送信してもよい。無線基地局は、受信したＵＣＩに基づいて、ＵＥに対するデータの再送制御や、スケジューリングの制御を実施する。
先行技術文献
非特許文献
[0005]
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
[0006]
ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０－１２におけるＣＡでは、ＵＥあたりの設定可能なＣＣ数が最大５個に制限されている。一方、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降では、より柔軟かつ高速な無線通信を実現するために、ＵＥに設定可能なＣＣ数の制限を緩和し、６個以上のＣＣ（５個を超えるＣＣ）を設定することが検討されている。ここで、設定可能なＣＣ数が６個以上であるキャリアアグリゲーションは、例えば、拡張ＣＡ（enhanced ＣＡ）、Ｒｅｌ．１３ ＣＡなどと呼ばれてもよい。
[0007]
しかしながら、ＵＥに設定可能なＣＣ数が６個以上（例えば、３２個）に拡張される場合に、ＵＣＩをＰＵＳＣＨで送信すると、無線リソースの不足や、信号品質の劣化などの問題が生じ、拡張ＣＡによるスループット向上効果が好適に達成されなくなるおそれがある。
[0008]
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末に設定可能なコンポーネントキャリア数が既存システムより拡張される場合であっても、通信を適切に行うことができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
課題を解決するための手段
[0009]
本発明の一態様に係るユーザ端末は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を利用して通信するユーザ端末であって、上り制御情報を生成する生成部と、前記上り制御情報を示すシンボルを、上りデータチャネルの送信に用いられる無線リソースにマッピングするマッピング部と、を有し、前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）における５以上のＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルにマッピングする。
発明の効果
[0010]
本発明によれば、ユーザ端末に設定可能なコンポーネントキャリア数が既存システムより拡張される場合であっても、通信を適切に行うことができる。
図面の簡単な説明
[0011]
[図1] 従来のＬＴＥシステムにおけるＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての一例を示す図である。
[図2] 従来のＬＴＥシステムにおけるＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての別の一例を示す図である。
[図3] 本発明の一実施形態に係るＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての一例を示す図である。
[図4] 本発明の一実施形態に係るＵＣＩのリソースマッピング規則の一例を示す図である。
[図5] 図５Ａは、Ａ／Ｎ用リソース拡張領域をサブフレーム中央とし、ＲＩ用リソース拡張領域をサブフレーム端とする一例を示す図であり、図５Ｂは、リソース拡張領域に、Ａ／Ｎを先に（優先的に）マッピングし、Ａ／Ｎの配置が終わった後にＲＩをマッピングする一例を示す図である。
[図6] 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。
[図7] 本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。
[図8] 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。
[図9] 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。
[図10] 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
発明を実施するための形態
[0012]
まず、従来のＬＴＥシステム（Ｒｅｌ．１０－１２）におけるＵＣＩフィードバックについて説明する。ＬＴＥでは、チャネル品質指示子（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、プリコーディング行列指示子（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）、ランク指示子（ＲＩ：Rank Indicator）などのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）や、再送制御情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ（Hybrid Automatic Repeat reQuest-Acknowledgement）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、Ａ／Ｎなどとも表す）などのＵＣＩが規定される。
[0013]
ＵＣＩをフィードバックする方法として、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）を用いたフィードバック（ＵＣＩ ｏｎ ＰＵＣＣＨ）と、ＰＵＳＣＨを用いたフィードバック（ＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨ）と、が規定されている。なお、後者は１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）（例えば、１サブフレーム）でＵＣＩ送信及びＰＵＳＣＨ送信が重複した場合に発生する。この場合、ＰＵＣＣＨ－ＰＵＳＣＨ同時送信も考えられるがマルチキャリア送信となるため、通常はＵＣＩをＰＵＳＣＨ領域の無線リソースにマッピングして、ＰＵＳＣＨのみの送信が行われる。
[0014]
図１は、従来のＬＴＥシステムにおけるＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての一例を示す図である。図１では、各シンボルに通常のサイクリックプレフィックス（normal cyclic prefix）を付与する場合の１ＰＲＢ（Physical Resource Block）ペア（１４シンボル×１２サブキャリア）の上り無線リソースが示されている。なお、図１はＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）適用前の無線リソースのマッピングイメージを示しており、実際に送信されるシンボルは周波数方向にインタリーブされて配置される。また、図１ではＰＵＣＣＨ－ＰＵＳＣＨ同時送信が適用されない（非設定）場合を例示している。
[0015]
図１において、ＤＭＲＳ（DeModulation Reference Signal）は、各スロット（７シンボル分）の中央のシンボルに配置され、ＤＦＴは適用されない。ＣＱＩ／ＰＭＩは、ＰＲＢの一端の周波数領域に配置される。ＲＩは、ＣＱＩ／ＰＭＩとは別に、目標の信号品質に応じてエンコードされる。なお、データ（ＤＡＴＡ）とＣＱＩ／ＰＭＩはレートマッチされ、データとＲＩはレートマッチされ、データはＡ／Ｎが存在するとパンクチャされる。
[0016]
なお、本明細書の以降で示される無線リソース割り当ての図は、図１と同様に、ＰＵＣＣＨ－ＰＵＳＣＨ同時送信が適用されない場合における、ＤＦＴ適用前の無線リソースのマッピングイメージを示すものとする。
[0017]
図２は、従来のＬＴＥシステムにおけるＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての別の一例を示す図である。図２では、図１と同様の構成が示されているが、ＵＥにはＵＬ－ＭＩＭＯ（Uplink Multi Input Multi Output）が適用されており、２つのレイヤの符号語（ＣＷ：Code Word）であるＣＷ０及びＣＷ１が示されている。
[0018]
ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩは、両方のＣＷの全レイヤに渡って複製される。一方、ＣＱＩ／ＰＭＩは、ＴＢＳ（Transport Block Size）が最も大きい１つのＣＷでのみ送信される。全ＣＷが同じＴＢＳである場合、１番目のＣＷ（例えば、ＣＷ０）が選択される。なお、ＣＷが１つしかない場合には、Ｒｅｌ－８のＳＩＭＯ（Single Input Multi Output）と同じマッピングが用いられる。
[0019]
ところで、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３では、６個以上のＣＣ（５個を超えるＣＣ）を設定するＣＡ（拡張ＣＡ、Ｒｅｌ．１３ ＣＡなどともいう）が検討されている。例えば、Ｒｅｌ．１３ ＣＡでは、最大３２個までのＣＣを束ねることが検討されている。
[0020]
しかしながら、既存のＬＴＥシステムでは、５ＣＣを超えるＵＣＩをどのようにＰＵＳＣＨにＰｉｇｇｙｂａｃｋ（伝送）するかは規定されていない。また、５ＣＣを超えるＵＣＩにどのような符号化方式を適用するかも検討されていない。
[0021]
例えば、従来のＬＴＥシステムでは、Ａ／ＮおよびＲＩは、ともに最大割り当てリソースが４ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルと定められている。ここで、３２ＣＣのＣＡを想定すると、４ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル分のペイロードでは、ＰＲＢ割り当て数が小さいときに符号化率（＝送信ビット数／リソース数）が高すぎて十分な品質を確保できない、又はリソースが不足し、ＵＣＩを送り切れないことが想定される。このため、拡張ＣＡによるスループット向上効果が好適に達成されなくなるおそれがある。
[0022]
そこで、本発明者らは、従来のＬＴＥシステムでＵＣＩ送信に利用できなかったリソースにＵＣＩを割り当てることを着想した。そして、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降において、６個以上のＣＣ（例えば、３２個のＣＣ）を用いるＣＡに適したＵＣＩ送信を実現する新たなリソースマッピング方法を見出した。
[0023]
以下、本発明に係る実施形態について説明する。各実施形態ではユーザ端末が最大３２ＣＣを用いるＣＡを設定される場合の例について説明するが、本発明の適用はこれに限られるものではない。例えば、５個以下のＣＣを用いるＣＡを設定される場合であっても、各実施形態で説明する方法を適用することができる。
[0024]
（無線通信方法）
本発明に係る実施形態の前に、まず従来のＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのリソースマッピングについて説明する。従来のＬＴＥにおいて、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及びＲＩをマッピングできるデータシンボルは、１ＰＲＢあたり４８シンボル（＝４ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル×１２サブキャリア）であることから、最大で４８シンボル×ＰＲＢ数となる。したがって、リソース量（符号化率）はスケジュールされたＰＲＢ数で制限される。
[0025]
より具体的には、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数（レイヤごとの符号化された変調シンボル数）は、式１のＱ’（非ＭＩＭＯの場合）又は式２のＱ’（ＭＩＭＯの場合）で与えられる。
[0026]
[数1]
[0027]
つまり、従来のＬＴＥシステムでは、１ＴＴＩ（１サブフレーム）で送信すべきＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数が、ＰＵＳＣＨ用にスケジュールされたサブキャリア数（Ｍ
ｓｃ
ＰＵＳＣＨ）の４倍より多い場合に、全てのシンボルを当該ＴＴＩで送信することができない。
[0028]
そこで、本発明の一実施形態では、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩに割り当て可能なリソース量（シンボル数）を増やす。つまり、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩのシンボルを、１ＴＴＩにおける５以上のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングする。具体的には、ＵＥは、従来データ用領域に用いられる０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにも、ＵＣＩをマッピングするように制御する。
[0029]
また、ＵＥは、ＳＲＳサブフレーム（当該ＵＥ及び／又は他のＵＥがＳＲＳを送信するサブフレーム）では、１３番目を除く０番目、６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＵＣＩをマッピングする。これにより、ＳＲＳとの干渉を抑制しつつ、ＵＣＩ用に利用できるリソースを拡張することができる。
[0030]
なお、本発明において新たにＵＣＩが割り当て可能となったＰＵＳＣＨ送信に用いられる無線リソースは、例えば、ＵＣＩリソース拡張領域、リソース拡張領域、新規リソース領域などと呼ばれてもよい。
[0031]
本実施の形態に係るＵＣＩの送信手順について説明する。まず、ＵＥは、データのＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）やＰＲＢ数、ＵＣＩビット数などに従って、各ＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＲＩ）のシンボル数を計算する。
[0032]
より具体的には、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数（レイヤごとの符号化された変調シンボル数）は、式１や式２の代わりに、式３のＱ’（非ＭＩＭＯの場合）又は式４のＱ’（ＭＩＭＯの場合）で与えられる。
[0033]
[数2]
[0034]
式３及び式４は、従来のＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩ用のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル数が最大で４だったのに比べて、最大で８シンボルまで利用可能であることを示している。
[0035]
次に、ＵＥは、各ＵＣＩに対し、所定の符号化を適用し、ＣＷを得る。そして、ＵＥは、得られた各ＵＣＩビット列をデータ（ＰＵＳＣＨ信号）と多重し、インターリーブする。また、ＵＥは、インターリーブされたビット列に対してスクランブリングを適用し、データ変調、マッピング（リソース割り当て）などの処理を行って、最終的にＳＣ－ＦＤＭＡ信号を送信する。
[0036]
以下で、マッピングについてさらに詳細に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての一例を示す図である。ＵＥは、最初に、既存のマッピング（インターリーブ）ルールに従い、ＵＣＩ割り当てに利用可能な既存の４ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルから埋めていく。具体的には、ＵＣＩがＡ／Ｎの場合、１ＴＴＩにおける２番目、４番目、９番目及び１１番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングしていく。また、ＵＣＩがＲＩの場合、１ＴＴＩにおける１番目、５番目、８番目及び１２番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングしていく。
[0037]
そして、従来の４つのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルでもＵＣＩの割り当てが完了しない場合、残ったＡ／Ｎ及び／又はＲＩビット列を、所定の規則に基づいて０番目、６番目、７番目（及び１３番目）のシンボルに割り当てていく。
[0038]
図３では、複数のＰＲＢにＵＣＩが割り当てられる例を示しているが、これに限られず、１ＰＲＢにＵＣＩが割り当てられてもよい。また、図３では、ＰＵＳＣＨ用にスケジュールされたサブキャリア数の４倍よりＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数が２８シンボル分多い例を示しており、０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルについて、それぞれ７サブキャリアがリソース拡張領域として表されているが、リソース拡張領域の配置はこれに限られない。
[0039]
次に、リソース拡張領域のリソースマッピング規則について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るＵＣＩのリソースマッピング規則の一例を示す図である。図４において、リソース拡張領域に付される数字は、３つの例（例１－例３）それぞれにおけるシンボル割り当て順番を示している。
[0040]
ＵＥは、リソース拡張領域を、図４の例１及び例２のように、サブフレーム中央のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに優先して配置してもよい。例１では、ＵＥは、リソース拡張領域において、ＵＣＩ（残ったＡ／Ｎ及び／又はＲＩビット列）を、６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに、交互にかつサブキャリアをシフトしつつ（例えば、低周波数から高周波数の順番で）配置する（ジグザグに順番に埋めていく）。６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに配置可能なシンボルがなくなると、０番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにサブキャリアをシフトしつつ配置する。さらに０番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに配置可能なシンボルがなくなると、１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにサブキャリアをシフトしつつ配置する。
[0041]
また、例２では、ＵＥは、リソース拡張領域において、ＵＣＩを、６番目、７番目、０番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの順で配置する。例１及び例２のように、先頭シンボル（０番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）をできるだけ避けて配置することで、立ち上がりの波形歪がＵＣＩに与える影響を抑制することができる。また、例１及び例２のように、末尾シンボル（１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）には最後に配置することで、ＳＲＳサブフレームとそうでないサブフレームとで共通のＵＣＩマッピングにできるため、ＵＥの送信信号実装方法の簡易化やｅＮＢのＵＣＩ検出手順の簡易化を実現することができる。
[0042]
また、例３のように、ＵＥは、リソース拡張領域において、ＵＣＩを、０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの間でバランスよく分散されるように埋めてもよい。例３では、ＵＣＩは、０番目、１３番目、７番目及び６番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの順でサブキャリアごとにシフトしつつ配置されている。言い換えると、１ＴＴＩにおける０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングされるそれぞれのシンボル数の差が１以下となるようにマッピングされている。この構成によれば、特定のシンボルに連続する情報ビットが過度に偏ることが抑制でき、バースト誤りの発生を低減することができる。
[0043]
なお、ＵＣＩをバランス良く配置する場合、ＳＤ－ＦＤＭＡシンボルの順番は、例３の順番に限られない。また、ＵＥは、ＳＲＳサブフレームでは１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＵＣＩを割り当てない（１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの割り当てをスキップする、つまり０番目、７番目及び６番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの順でサブキャリアごとにシフトしつつ配置する）構成としてもよい。
[0044]
次に、１ＴＴＩでＡ／ＮとＲＩを両方フィードバック（同時多重）する場合について説明する。Ａ／ＮとＲＩの両方が従来のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに割り当てきれない場合は、リソース拡張領域で、Ａ／Ｎ用リソースとＲＩ用リソースを割り振ってもよい。この場合、Ａ／Ｎ用リソースとＲＩ用リソースをランダムにマッピングしてもよいが、以下ではより効果的なリソースマッピング（リソース分割）の一例について示す。
[0045]
図５は、本発明の一実施形態に係るＵＣＩ ｏｎ ＰＵＳＣＨの無線リソース割り当ての別の一例を示す図である。図５Ａは、Ａ／Ｎ用リソース拡張領域をサブフレーム中央（６番目及び／又は７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）とし、ＲＩ用リソース拡張領域をサブフレーム端（０番目及び／又は１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル）とする例を示している。Ａ／Ｎ及びＲＩは、それぞれ上述したリソースマッピング規則に従って配置されてもよい。図５Ａの構成によれば、波形歪やＳＲＳによるレートマッチの影響がない中央シンボルを、より重要なＡ／Ｎリソースに割り当てることができるため、再送制御の信頼性の低減を抑制することができる。
[0046]
なお、図５Ａの例では、Ａ／Ｎ用リソース拡張領域及びＲＩ用リソース拡張領域をそれぞれ同じ数（２つずつ）のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルとしたが、これに限られない。Ａ／Ｎ用リソース拡張領域及びＲＩ用リソース拡張領域のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル数は異なってもよく、例えば前者に３ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルを割り当て、後者に１ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルを割り当てる構成としてもよい。
[0047]
図５Ｂは、リソース拡張領域に、Ａ／Ｎを先に（優先的に）マッピングし、Ａ／Ｎの配置が終わった後にＲＩをマッピングする例を示している。Ａ／Ｎ及びＲＩは、それぞれ上述したリソースマッピング規則に従って配置されてもよい。図５Ｂの構成によれば、波形歪やＳＲＳによるレートマッチの影響をＡ／ＮとＲＩが同等に受けるようにすることができる。また、より重要なＡ／Ｎを優先的にマッピングすることで、Ａ／Ｎが送信できない事態を抑制することができる。この場合、ＲＩは余ったリソース拡張領域に割り当てられるため、スケジュールされたＰＲＢが少なくリソース拡張領域が少ない場合には、ＲＩを削って送信してもよい。
[0048]
リソース拡張領域にＵＣＩをマッピングする条件として、ＰＵＳＣＨ用にスケジュールされたサブキャリア数の４倍よりＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数が多い場合以外にも、例えば、以下の条件のいずれか又はこれらの組み合わせを用いてもよい：（１）６ＣＣ以上のＣＡが設定された場合、（２）Ｒｅｌ．１２までで規定されたＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩペイロードを超える場合、（３）ＵＣＩビット数＋ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）ビット数が所定の値を超える場合、（４）リソース拡張領域をＵＣＩに用いてもＵＬ－ＳＣＨ（Uplink Shared Channel）の符号化率が所定の値を上回らない場合。なお、リソース拡張領域を利用する条件は、これらに限られるものではない。
[0049]
（２）の条件として、例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫフィードバックのビット数が２２ビットを超えた場合、ＲＩフィードバックのビット数が１５ビットを超えた場合、などが利用されてもよい。（３）の条件として、例えば、ＵＣＩビット＋ＣＲＣビットで３２ビットを超えた場合、などが利用されてもよい。
[0050]
また、（４）の条件において、ＵＬ－ＳＣＨの符号化率＝データの符号化前ビット数／データシンボル数であるとしてもよい。リソース拡張領域をＵＣＩに割り当てると、データの符号化率は上がることになるが、所定値以上の符号化率（例えば極端に、１を超える）となった場合、品質確保が困難となることが想定される。そこで、リソース拡張領域をＵＣＩに割り当てた場合のＵＬ－ＳＣＨの符号化率を算出し、これに基づいてリソース拡張領域の利用可否を判断することで、品質の劣化を抑制することができる。
[0051]
リソース拡張領域にマッピングするシンボルには、以下の制御を行ってもよい。ＨＡＲＱ－ＡＣＫをマッピングする場合、ＨＡＲＱ－ＡＣＫのビットの符号化にはＴＢＣＣ（Tail Biting Convolutional Coding）を適用してもよいし、（３２，Ａ）のデュアルブロック符号を適用してもよい。また、符号化前に、８ビット又は１６ビットのＣＲＣを付加してもよいし、１６ビットを超えるＣＲＣを付加してもよい。
[0052]
また、ＲＩをマッピングする場合、ＲＩのビットの符号化にはＴＢＣＣを適用してもよいし、（３２，Ａ）のデュアルブロック符号を適用してもよい。また、符号化前に、８ビット又は１６ビットのＣＲＣを付加してもよいし、１６ビットを超えるＣＲＣを付加してもよい。
[0053]
以上説明した本発明の一実施形態によれば、５ＣＣより多いＣＣのＣＡを適用する場合であっても、ＵＥは多くのＣＣに対応したＵＣＩをＰＵＳＣＨ送信することができる。
[0054]
＜変形例＞
なお、上述の各実施形態に示した例は一例に過ぎず、これに限られない。上述の各実施形態では、ＵＣＩを示す通常のサイクリックプレフィックスが付与されたシンボルを例に説明したが、付与されるサイクリックプレフィックスはこれに限られず、例えば拡張サイクリックプレフィックスであってもよい。この場合であっても、上述のリソース割り当てやマッピング規則をそのまま又は修正して適用してもよい。例えば、ＵＥは、ＵＣＩを示す拡張サイクリックプレフィックスが付与されたシンボルを、１ＴＴＩにおける０番目及び１１番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの少なくとも１つにマッピングしてもよい。
[0055]
また、上述の各実施形態では、リソース拡張領域も含めてＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩに割り当て可能な最大シンボル数が８である場合を示したが、これに限られない。例えば、当該最大シンボル数がＮである場合には、式３や式４の‘８’を‘Ｎ’とした式を用いてＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数を算出することができる。Ｎは、８より大きくてもよいし、小さくてもよい（例えば、４以上８未満でもよい）。
[0056]
また、上述の各実施形態では、ＵＥがＵＬ－ＭＩＭＯを適用する場合、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩの拡張リソース領域は、両方のＣＷの全レイヤに渡って確保され、同じＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩビットが両方のＣＷの全レイヤに渡って複製されるものとしてもよい。すなわち、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのリソース拡張領域が両方のＣＷの全レイヤに確保され、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩが当該リソース拡張領域にマッピング及び複製されることとなる。これによりＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩは空間（アンテナ）ダイバーシチ効果を得られ、信頼性を高めることができる。
[0057]
あるいは、上述の各実施形態では、ＵＥがＵＬ－ＭＩＭＯを適用する場合、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩの拡張リソース領域は、ＴＢＳ（Transport Block Size）が最も大きい１つのＣＷでのみ確保されるものとしてもよい。このとき、全ＣＷが同じＴＢＳである場合、１番目のＣＷ（例えば、ＣＷ０）が選択されてもよい。これによりＵＣＩのオーバーヘッドが大きくなりすぎるのを防ぎ、ＵＬ－ＳＣＨの符号化率を低く抑えることが可能となる。
[0058]
ｅＮＢは、ＵＥに対して、リソース拡張領域に関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、下り制御情報（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information））など又はこれらの組み合わせで通知してもよい。また、リソース拡張領域に関する情報は、ＵＥが予め記憶していてもよい。
[0059]
リソース拡張領域に関する情報は、例えば、リソース拡張領域の利用可否に関する情報、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩのシンボル数算出に利用する情報、リソース拡張領域の構成に関する情報（例えば、リソース拡張領域のＳＣ－ＦＤＭＡシンボル番号を特定する情報）、リソース拡張領域のリソースマッピング規則に関する情報（例えば、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの割り当て順番、Ａ／Ｎ用リソースとＲＩ用リソースの優先順など）、ＵＣＩ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＲＩなど）の符号化方法に関する情報の少なくとも１つであってもよい。
[0060]
また、ＵＥは、リソース拡張領域にＵＣＩをマッピングできることを示す端末能力情報（UE capability）をｅＮＢに通知してもよい。そして、ｅＮＢは、当該端末能力情報を通知してきたＵＥに対して、リソース拡張領域に関する情報を通知する構成としてもよい。例えば、ｅＮＢは、５個より多いＣＣのＣＡを設定可能な端末能力情報と、リソース拡張領域にＵＣＩをマッピングできることを示す端末能力情報と、を両方通知してきたユーザ端末に対して、リソース拡張領域に関する情報を通知してもよい。
[0061]
なお、上述の各実施形態では、１ＴＴＩ（１サブフレーム）において５以上のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＵＣＩをマッピングしてＰＵＳＣＨ送信する構成を示したが、本発明の適用はこれに限られない。例えば、無線通信システムにおいて、従来のＬＴＥシステムにおける１ＴＴＩより短い期間（短縮ＴＴＩ）をＴＴＩとして用いたり、１ＴＴＩより長い期間（スーパーサブフレーム）をＴＴＩとして用いる場合であっても、本発明を適用して、従来のＴＴＩ（サブフレーム）より短い／長いＴＴＩで５以上のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＵＣＩをマッピングしてＰＵＳＣＨ送信してもよい。
[0062]
また、上述の各実施形態では、上り信号がＳＣ－ＦＤＭＡシンボルで送信されるものとしたが、これに限られない。例えば、上り信号がＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）シンボルなど、他のシンボル形式で送信される場合であっても、本発明を適用することができる。つまり、ＵＥは、１ＴＴＩにおいて５以上の所定のシンボル継続時間（シンボルレートの逆数）にＵＣＩをマッピングしてＰＵＳＣＨ送信してもよい。
[0063]
なお、上記各実施形態、各変形例に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
[0064]
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の上記各実施形態に係る無線通信方法が適用される。
[0065]
図６は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th generation mobile communication system）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれても良い。
[0066]
図６に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２（１２ａ－１２ｃ）と、を備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。
[0067]
ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、６個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用することができる。
[0068]
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
[0069]
無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
[0070]
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
[0071]
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。
[0072]
各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。
[0073]
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、下りリンクに直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が適用され、上りリンクにシングルキャリア－周波数分割多元接続（ＳＣ－ＦＤＭＡ：Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ－ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
[0074]
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨは、下りデータチャネルと呼ばれてもよい。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System Information Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）が伝送される。
[0075]
下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
[0076]
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Ｌ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨは、上りデータチャネルと呼ばれてもよい。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。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
[0077]
無線通信システム１では、下り参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ：DeModulation Reference Signal）などが伝送される。また、無線通信システム１では、上り参照信号として、測定用参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ：DeModulation Reference Signal）などが伝送される。なお、ＤＭＲＳはユーザ端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
[0078]
（無線基地局）
図７は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２及び送受信部１０３は、それぞれ１つ以上含まれるように構成される。
[0079]
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
[0080]
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
[0081]
送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
[0082]
一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
[0083]
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
[0084]
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して他の無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
[0085]
なお、送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、所定のＣＣに対する上り共有チャネルの送信の指示情報（例えば、ＤＣＩ）を送信する。当該指示情報は、ＵＬグラント（Uplink grant）やスケジューリング情報と呼ばれてもよい。
[0086]
また、送受信部１０３は、ユーザ端末２０から、上記指示情報に基づいてリソース拡張領域においてＰＵＳＣＨで送信されたＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩ）を受信する。当該ＵＣＩを示すシンボルは、１ＴＴＩにおける５以上のシンボル時間（シンボル継続時間）にマッピングされてもよい。
[0087]
図８は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図８では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図８に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を少なくとも備えている。
[0088]
制御部（スケジューラ）３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
[0089]
制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。
[0090]
制御部３０１は、システム情報、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、同期信号（ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）／ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal））や、ＣＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ、ＤＭＲＳなどの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
[0091]
また、制御部３０１は、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号（例えば、送達確認情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ））、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
[0092]
制御部３０１は、ユーザ端末２０から受信したＵＣＩを受信信号処理部３０４から取得すると、当該ＵＣＩに基づいて、当該ユーザ端末２０に対するデータの再送制御や、スケジューリングの制御を実施する。例えば、制御部３０１は、ＨＡＲＱ－ＡＣＫを受信信号処理部３０４から取得すると、ユーザ端末２０に対する再送が必要か否かを判断し、必要な場合には再送処理を行うように制御する。
[0093]
制御部３０１は、所定のユーザ端末２０に対して、マッピング規則、符号化方法などのリソース拡張領域に関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、下り制御情報（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information））など又はこれらの組み合わせで通知するように制御してもよい。
[0094]
送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）を生成して、マッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
[0095]
送信信号生成部３０２は、例えば、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
[0096]
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
[0097]
受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信される上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）である。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
[0098]
受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫを含むＰＵＣＣＨを受信した場合、ＨＡＲＱ－ＡＣＫを制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。
[0099]
測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５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測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
[0100]
測定部３０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。
[0101]
（ユーザ端末）
図９は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２及び送受信部２０３は、それぞれ１つ以上含まれるように構成される。
[0102]
送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
[0103]
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
[0104]
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
[0105]
なお、送受信部２０３は、無線基地局１０から、所定のＣＣに対する上り共有チャネルの送信の指示情報（例えば、ＤＣＩ）を受信する。
[0106]
また、送受信部２０３は、無線基地局１０に、上記指示情報に基づいてリソース拡張領域にマッピングされたＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩ）をＰＵＳＣＨで送信する。当該ＵＣＩを示すシンボルは、１ＴＴＩにおける５以上のシンボル時間にマッピングされてもよい。
[0107]
図１０は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１０においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１０に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部（生成部）４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を少なくとも備えている。
[0108]
制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
[0109]
制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。
[0110]
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／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。
[0111]
具体的には、制御部４０１は、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩのシンボルを、１ＴＴＩ（例えば、１サブフレーム）における５以上のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングしてＰＵＳＣＨ送信するように、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御する。
[0112]
制御部４０１は、データのＭＣＳやＰＲＢ数、ＵＣＩビット数などに従って、ＵＣＩ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ、ＲＩ）に必要なシンボル数を、例えば式３（非ＭＩＭＯの場合）又は式４（ＭＩＭＯの場合）を用いて計算する。
[0113]
また、制御部４０１は、各ＵＣＩに対し、所定の符号化を適用し、ＣＷを得るように制御する。そして、制御部４０１は、得られた各ＣＷ（ＵＣＩビット列）をユーザデータと多重し、インターリーブするように制御する。また、制御部４０１は、インターリーブされたビット列に対してスクランブリング、データ変調、マッピングなどの処理を制御する。
[0114]
制御部４０１は、上り共有チャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）で利用する無線リソースを指示するための指示情報（例えば、ＤＣＩ）を、受信信号処理部４０４から入力されると、当該指示情報に基づいて、割り当てられたＰＵＳＣＨリソースを判断する。また、制御部４０１は、上り共有チャネルを送信するＴＴＩのタイミングで、送信すべきＵＣＩが存在すると判断する場合、当該ＵＣＩを上り共有チャネルで送信するように、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御することができる。
[0115]
制御部４０１は、スケジュールされたＰＵＳＣＨ領域において、リソース拡張領域の少なくとも一部に、ＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩ）をマッピングするように制御することができる。リソース拡張領域は、通常のＴＴＩでは、０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルであってもよいし、ＳＲＳが送信される（ユーザ端末２０及び／又は他のユーザ端末２０がＳＲＳを送信する）ＴＴＩでは、０番目、６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルであってもよい。つまり、制御部４０１は、ＴＴＩ（サブフレーム）がＳＲＳサブフレームであるか否かに応じて、リソース拡張領域（を構成するＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの数）を切り替えて用いることができる。
[0116]
ここで、制御部４０１は、既存のＬＴＥシステムでＵＣＩ用に用いられるシンボル時間で割り当てが足りる場合には、リソース拡張領域にＵＣＩをマッピングしないように制御してもよい。
[0117]
制御部４０１では、以下のいずれかのマッピング規則又はこれらの組み合わせに基づいて、リソース拡張領域のＵＣＩマッピングを制御してもよい：（１）ＴＴＩ中央のシンボルに優先してＵＣＩをマッピングする（ＴＴＩ中央のシンボルの利用可能なリソースがなくなった場合に、ＴＴＩ端のシンボルを利用する）、（２）ＴＴＩ中央のシンボルの利用可能なリソースがなくなった場合に、ＴＴＩ先頭のシンボルにＵＣＩをマッピングする、（３）ＴＴＩ先頭のシンボルの利用可能なリソースがなくなった場合に、ＴＴＩ末尾のシンボルにＵＣＩをマッピングする、（４）利用可能な各シンボル時間のシンボルに、バランス良く（均等に）ＵＣＩをマッピングする、（５）ＴＴＩ末尾のシンボルにはＵＣＩをマッピングしない、（６）同じＴＴＩで複数のＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及びＲＩ）をフィードバックする場合、ＴＴＩ中央のシンボルに所定のＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）をマッピングし、ＴＴＩ端のシンボルに他のＵＣＩをマッピングする、（７）同じＴＴＩで複数のＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及びＲＩ）をフィードバックする場合、リソース拡張領域に所定のＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）を優先してマッピングし、当該所定のＵＣＩのマッピング後に、残りのリソース拡張領域に他のＵＣＩをマッピングする。
[0118]
また、制御部４０１は、以下の条件のいずれか又はこれらの組み合わせを満たした場合に、リソース拡張領域のＵＣＩマッピングを有効にする構成としてもよい：（１）６ＣＣ以上のＣＡが設定された場合、（２）Ｒｅｌ．１２までで規定されたＨＡＲＱ－ＡＣＫ／ＲＩペイロードを超える場合、（３）ＵＣＩビット数＋ＣＲＣビット数が所定の値を超える場合、（４）リソース拡張領域をＵＣＩに用いてもＵＬ－ＳＣＨの符号化率が所定の値を上回らない場合。
[0119]
制御部４０１は、受信信号処理部４０４からリソース拡張領域に関する情報が入力される場合、当該情報に基づいて制御内容（マッピング規則、符号化方法など）を変更してもよい。
[0120]
送信信号生成部（生成部）４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
[0121]
送信信号生成部４０２は、例えば、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認情報（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。
[0122]
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。例えば、マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ及び／又はＲＩを示すシンボルを、１ＴＴＩ（例えば、１サブフレーム）における５以上のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングする。なお、ユーザ端末２０に複数のレイヤを用いた送信が設定される場合、一方のレイヤのＵＣＩのシンボルは、他方のレイヤと同じようにマッピングされてもよい。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
[0123]
受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信される下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
[0124]
受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。
[0125]
測定部４０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部４０５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測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
[0126]
測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。
[0127]
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
[0128]
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
[0129]
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc－ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
[0130]
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
[0131]
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
[0132]
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
[0133]
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
[0134]
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
[0135]
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
[0136]
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって）行われてもよい。
[0137]
情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
[0138]
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
[0139]
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
[0140]
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
[0141]
本出願は、２０１５年７月３１日出願の特願２０１５－１５２３９６に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
請求の範囲
[請求項1]
複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を利用して通信するユーザ端末であって、
上り制御情報を生成する生成部と、
前記上り制御情報を示すシンボルを、上り共有チャネルの送信に用いられる無線リソースにマッピングするマッピング部と、を有し、
前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）における５以上のＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルにマッピングすることを特徴とするユーザ端末。
[請求項2]
前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、１ＴＴＩにおける０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの少なくとも１つにマッピング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]
前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）が送信されるＴＴＩにおける０番目、６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの少なくとも１つにマッピングし、１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにはマッピングしないことを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
[請求項4]
前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、スケジュールされたサブキャリア数の４倍より当該シンボル数が多い場合に、１ＴＴＩにおける０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの少なくとも１つにマッピングすることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のユーザ端末。
[請求項5]
前記上り制御情報を示すシンボルは、送達確認情報を示すシンボル及び／又はランク指示子を示すシンボル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]
前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、１ＴＴＩにおける６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルに優先的にマッピングすることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
[請求項7]
前記マッピング部は、前記上り制御情報を示すシンボルを、１ＴＴＩにおける０番目、６番目、７番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングされるそれぞれのシンボル数の差が１以下となるようにマッピングすることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
[請求項8]
前記マッピング部は、送達確認情報を示すシンボルを、１ＴＴＩにおける６番目及び７番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングし、ランク指示子を示すシンボルを、１ＴＴＩにおける０番目及び１３番目のＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにマッピングすることを特徴とする請求項５に記載のユーザ端末。
[請求項9]
複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を利用するユーザ端末と通信する無線基地局であって、
上り共有チャネルのスケジューリング情報を送信する送信部と、
当該スケジューリング情報に基づいてマッピングされた上り制御信号を受信する受信部と、を有し、
前記上り制御情報を示すシンボルは、１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）における５以上のＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルにマッピングされたことを特徴とする無線基地局。
[請求項10]
複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を利用して通信するユーザ端末の無線通信方法であって、
上り制御情報を生成する生成工程と、
前記上り制御情報を示すシンボルを、上り共有チャネルの送信に用いられる無線リソースにマッピングするマッピング工程と、を有し、
前記マッピング工程において、前記上り制御情報を示すシンボルを、１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）における５以上のＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルにマッピングすることを特徴とする無線通信方法。
図面
