JP6100829B2 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Description

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。

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）。１０−１２として仕様化されている。

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０−１２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。

また、Ｒｅｌ．８から１２のＬＴＥでは、事業者に免許された周波数帯、すなわちライセンスバンドにおいて排他的な運用がなされることを想定して仕様化が行われた。ライセンスバンドとしては、たとえば８００ＭＨｚ、２ＧＨｚまたは１．７ＧＨｚなどが使用される。

Ｒｅｌ．１３以降のＬＴＥでは、免許不要の周波数帯、すなわちアンライセンスバンドにおける運用もターゲットとして検討されている。アンライセンスバンドとしては、たとえばＷｉ−Ｆｉと同じ２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯などが使用される。Ｒｅｌ．１３ ＬＴＥでは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドの間でのキャリアアグリゲーション（ＬＡＡ：License-Assisted Access）を検討対象としているが、将来的にデュアルコネクティビティやアンライセンスバンドのスタンドアローンも検討対象となる可能性がある。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"

上述したＬＴＥの後継システム（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０−１２）におけるＣＡでは、ユーザ端末（ＵＥ）当たりに設定可能なＣＣ数が最大５個に制限されている。ＬＴＥのさらなる後継システムであるＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降においては、より柔軟且つ高速な無線通信を実現するために、ユーザ端末に設定可能なＣＣ数の制限を緩和し、６個以上のＣＣを設定することが検討されている。

しかしながら、ユーザ端末に設定可能なＣＣ数が６個以上（例えば、３２個）に拡張される場合、既存システム（Ｒｅｌ．１０−１２）の送信方法をそのまま適用することが困難となる。例えば、既存システムでは、各ＣＣのＤＬ信号に対する送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）等の上り制御信号（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）で送信する。この際、ユーザ端末は、５ＣＣ以下を前提としたＰＵＣＣＨフォーマットを適用して上り制御信号の送信を行う。一方で、ユーザ端末が６ＣＣ以上の上り制御信号を送信する場合、上り制御信号の送信を適切に行うために新しい送信方法が必要となることが想定される。

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拡張される場合であっても、上り制御信号の送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。

本発明のユーザ端末の一態様は、ＤＬ信号を受信する受信部と、前記ＤＬ信号に対する送達確認信号を含むＵＬ制御情報を送信する送信部と、ＰＵＳＣＨ構成と同じ位置に設定される復調用参照信号用の第１のシンボルに対してサイクリックシフトを適用し、且つ第２のシンボルに対して５未満の系列長で直交符号を適用するＰＵＣＣＨフォーマットを用いて前記ＵＬ制御情報の送信を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、上位レイヤシグナリングで通知された複数の候補からセカンダリセルの下り制御情報（ＤＬアサイメント）に含まれるＴＰＣコマンド用のフィールドを利用して、前記復調用参照信号用の第１のシンボルに適用するサイクリックシフトを決定することを特徴とする。

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拡張される場合であっても、上り制御信号の送信を適切に行うことができる。

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３で検討されるキャリアアグリゲーションのコンポーネントキャリアの説明図である。 ＰＵＣＣＨフォーマット３／ＰＵＳＣＨにおいて、非ＤＭＲＳを無拡散とする場合のＰＵＣＣＨフォーマットの一例を示す図である。 既存ＰＵＣＣＨフォーマットより大容量をサポートできるＰＵＣＣＨフォーマットの一例を示す図である。 本実施の形態に係る新規ＰＵＣＣＨフォーマットの一例を示す図である。 新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳのサイクリックシフトの決定に用いるテーブルの一例を示す図である。 本実施の形態に係る新規ＰＵＣＣＨフォーマットの他の例を示す図である。 本実施の形態に係る新規ＰＵＣＣＨフォーマットの他の例を示す図である。 新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳのサイクリックシフトと直交符号の決定に用いるテーブルの一例を示す図である。 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概略構成図である。 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。 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。 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。 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。

図１は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の説明図である。図１に示すように、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２までのＣＡでは、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８のシステム帯域を一単位とするコンポーネントキャリア（ＣＣ）が最大５個（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃５）束ねられる。すなわち、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２までのキャリアアグリゲーションでは、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）あたりに設定可能なＣＣ数は、最大５個に制限される。

一方、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３以降のキャリアアグリゲーションでは、６個以上のＣＣを束ねて、更なる帯域拡張を図ることが検討されている。すなわち、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３のキャリアアグリゲーションでは、ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数を６個以上に拡張すること（CA enhancement）が検討されている。例えば、図１に示すように、３２個のＣＣ（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃３２）を束ねる場合、最大６４０ＭＨｚの帯域を確保可能となる。

このように、ユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数を拡張することにより、より柔軟且つ高速な無線通信を実現することが期待されている。また、このようなＣＣ数の拡張は、ライセンスバンドとアンライセンスバンドとの間のキャリアアグリゲーション（ＬＡＡ：License-Assisted Access）による広帯域化に効果的である。例えば、ライセンスバンドの５個のＣＣ（＝１００ＭＨｚ）とアンライセンスバンドの１５個のＣＣ（＝３００ＭＨｚ）とを束ねる場合、４００ＭＨｚの帯域を確保可能となる。

ＬＡＡが運用されるアンライセンスバンドでは、他事業者のＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能の導入が検討されている。干渉制御機能としては、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）に基づくＬＢＴ（Listen Before Talk）が検討されている。したがって、アンライセンスバンドを利用するセル（ＣＣ）は、リスニング（ＬＢＴ等）を適用するセルとすることもできる。

一方で、ユーザ端末に設定可能なＣＣ数が６個以上（例えば、３２個）に拡張される場合、既存システム（Ｒｅｌ．１０−１２）の送信方法（例えば、ＰＵＣＣＨフォーマット）をそのまま適用することが困難となる。

例えば、既存システム（Ｒｅｌ．１０−１２）では、各ＣＣで送信されるＤＬデータ（ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）等の上り制御信号を上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で送信する。この際、ユーザ端末は、５ＣＣ以下を前提としたＰＵＣＣＨフォーマット（例えば、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ、１ｂ、３又は１ｂに基づくチャネルセレクション）を適用して上り制御信号の送信を行う。

例えば、既存のＰＵＣＣＨフォーマットの中で大容量の上り制御情報（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を送信できるＰＵＣＣＨフォーマット３では、ＦＤＤにおいて１０ビット、ＴＤＤにおいて２１ビットまでサポートしている。図２に既存のＰＵＣＣＨフォーマット３の構成を示す。ＰＵＣＣＨフォーマット３は、各スロットあたり２つの復調用参照信号（ＤＭＲＳ）と、５つのＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Divisional Multiple Access）シンボルで構成される。各スロットの各ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルには同一ビット列がマッピングされているが、複数のユーザ端末を多重するために拡散符号（直交符号、ＯＣＣとも呼ぶ）が乗算されている。

また、各スロットの各ＤＭＲＳにはユーザ端末間で異なる巡回シフト（サイクリックシフト、ＣＳとも呼ぶ）が適用されている。直交符号とサイクリックシフトを適用することにより、最大で５つのＰＵＣＣＨフォーマット３を同一のリソース（ＰＲＢ）に符号分割多重（ＣＤＭ）することが可能となる。例えば、ユーザ端末毎に異なるＯＣＣ系列を用いてＨＡＲＱビット列を直交多重し、ユーザ毎に異なるＣＳ系列を用いてＤＭＲＳを直交多重することができる。

しかし、ユーザ端末が６ＣＣ以上（例えば、３２ＣＣ）の上り制御信号を送信する場合、６４〜２５６ビットをサポートするＰＵＣＣＨフォーマットが必要となることが想定される。例えば、ＦＤＤにおいて、３２ＣＣ毎に２コードワード（２トランスポートブロック）のＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信する場合には６４ビットとなる。

また、ＴＤＤでは、適用するＵＬ／ＤＬ構成に応じて、１つのＵＬサブフレームに対応するＤＬサブフレーム（特別サブフレームを含む）が規定されている。つまり、ＴＤＤでは、１ＣＣにおいて、複数のＤＬサブフレーム（例えば、４サブフレーム）のＤＬ信号に対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを、１つのＵＬサブフレームで送信する場合がある。例えば、ＴＤＤにおいて、３２ＣＣ毎に２コードワード（２トランスポートブロック）のＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信し、且つ１つのＵＬサブフレームに４ＤＬサブフレームが対応する場合には２５６ビット（空間バンドリング適用時は１２８ビット）となる。

そのため、ユーザ端末が６ＣＣ以上（例えば、３２ＣＣ）の上り制御信号を送信する場合に既存のＰＵＣＣＨフォーマットをそのまま利用すると、ＰＵＣＣＨのペイロード（容量）が不足して通信が適切に行えなくなるおそれがある。そこで、本発明者等は、６個以上のＣＣ（例えば、３２個のＣＣ）分の上り制御信号を送信するために、既存のＰＵＣＣＨフォーマットより多くのビット（例えば、６４〜２５６ビット）をサポート可能な新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いた上り制御送信を導入することを着想した。

６個以上のＣＣに対応する上り制御信号（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を送信可能な新規ＰＵＣＣＨフォーマットとして、既存のＰＵＣＣＨフォーマットと全く異なる構成とすることが考えられる。しかし、この場合、新規ＰＵＣＣＨフォーマットに対して新たにリソース（ＰＲＢ）を割当てる必要が生じ、システム全体のＵＬオーバーヘッドが増加するという問題が生じる。

そこで、本発明者等は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットとして、既存のＰＵＣＣＨフォーマットより大容量であり、且つ既存のチャネル又は信号（例えば、ＰＵＣＣＨフォーマット及び／又はＰＵＳＣＨ）と同一リソースに多重して送信できる構成とすることを着想した。また、本発明者等は、このような新規ＰＵＣＣＨフォーマットを構成するために、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３及び／又はＰＵＳＣＨの構成の一部を利用することを見出した。

既存のＰＵＣＣＨフォーマット３の物理レイヤ構成は、スロットあたりに参照信号（参照信号用シンボル）が２つ設定される。そのため、ＨＡＲＱ−ＡＣＫに利用できるシンボルに対して無拡散でＱＰＳＫ変調を適用する場合、最大２４０ビット（＝２（ビット）×１２（サブキャリア）×１０（シンボル））のＨＡＲＱ−ＡＣＫ送信をサポートすることができる（図３Ａ参照）。

また、ＰＵＳＣＨの物理レイヤ構成は、スロットあたりに参照信号（参照信号用シンボル）が１つ設定される。そのため、ＨＡＲＱ−ＡＣＫに利用できるシンボルに対して無拡散でＱＰＳＫ変調を適用する場合、最大２８８ビット（＝２（ビット）×１２（サブキャリア）×１２（シンボル））のＨＡＲＱ−ＡＣＫ送信をサポートすることができる（図３Ｂ参照）。

しかし、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３又はＰＵＳＣＨを利用して新規ＰＵＣＣＨフォーマットを構成する場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ等のＵＬ制御信号について、既存のＰＵＣＣＨフォーマットと同等の多重能力を持たせることは困難となる。これは、通信品質の劣化を抑制するためには、ＰＵＣＣＨのペイロードを大きくした分だけ拡散率を低減する必要があるためである。

一方で、本発明者等は、ＤＭＲＳシンボル以外のシンボルを用いて送信する上り制御情報（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）に対して空間分割多重を適応することにより、無線基地局側でＭＩＭＯの信号処理技術を用いて分離することができる点に着目した。つまり、無線基地局側が空間分離能力（空間的に多重するユーザ端末数以上の受信アンテナ本数）を具備する場合、ＤＭＲＳにＣＤＭを適用して分離可能な構成とすることにより、そのＤＭＲＳを用いてユーザ端末ごとのチャネル推定を実施し、得られたチャネル推定結果を元にＭＩＭＯと同様の空間分離信号処理を行うことにより、上り制御信号についても無線基地局側で分離できる点に着目し、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを見出した。

具体的に、本発明者等は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットとして、ＤＭＲＳについて既存のＰＵＣＣＨフォーマット及び／又はＰＵＳＣＨと直交分割多重（ＣＤＭ）できる構成とすると共に、ＤＭＲＳ以外のシンボルに割当てる信号の容量を既存ＰＵＣＣＨフォーマットより大きくすることを着想した。例えば、新規ＰＵＣＣＨフォーマットとして、ＤＭＲＳ用の第１のシンボルに対してサイクリックシフト及び／又は直交符号を適用し、且つＤＭＲＳ以外の第２のシンボル対して直交符号を非適用又は所定値未満の系列長で直交符号を適用する構成とすることができる。ここで、所定値未満の系列長とは、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３で適用する系列長（例えば、５）未満の系列長とすることができる。

以下、本実施の形態について詳細に説明する。以下の説明では、ＣＡにおいてユーザ端末あたりに設定可能なＣＣ数が３２個である例を説明するが、これに限られない。また、新規ＰＵＣＣＨフォーマットとして、ＤＭＲＳ以外のシンボルを用いて送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を送信する場合を示すが、これに限られない。例えば、新規ＰＵＣＣＨフォーマットは、他の上り制御信号（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ等のチャネル状態情報（ＣＳＩ））の送信に適用する構成としてもよい。

（第１の態様）
第１の態様では、既存のＰＵＣＣＨフォーマット（例えば、ＰＵＣＣＨフォーマット３）のＤＭＲＳと直交多重（ＣＤＭ）可能なＤＭＲＳを有する新規ＰＵＣＣＨフォーマットについて説明する。

第１の態様における新規ＰＵＣＣＨフォーマットの物理レイヤ構成の一例を図４に示す。図４に示すＰＵＣＣＨフォーマットでは、各スロット（前半スロット、後半スロット）において、ＤＭＲＳ用の第１のシンボルがそれぞれ２つ設定され、ＤＭＲＳ以外の第２のシンボルがそれぞれ５つ設定される。

図４に示す新規ＰＵＣＣＨフォーマットでは、ＤＭＲＳ用の第１のシンボルに対して既存ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳと直交多重できるようにサイクリックシフトを適用する。また、第１のシンボル以外の第２のシンボル対して直交符号を適用しない、又は既存のＰＵＣＣＨフォーマット３で適用する系列長（例えば、５）未満の系列長で直交符号を適用する。一例として、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに対して、ＵＥ１がＣＳ＃３、ＣＳ＃９、ＣＳ＃０、ＣＳ＃６を乗算し、ＵＥ２がＣＳ＃０、ＣＳ＃６、ＣＳ＃３、ＣＳ＃９を乗算することによりユーザ端末間でＤＭＲＳを直交多重することができる。

ユーザ端末は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳとして、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３と同一の数式で表現されるＤＭＲＳを適用することができる。これにより、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３又は新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いて上り制御情報を送信する複数のユーザ端末を同一の領域（ＰＲＢ）に割当てる場合であっても、無線基地局は各ユーザ端末のチャネル推定結果を分離することができる。なお、必ずしもＰＵＣＣＨフォーマット３と同一の数式を適用しなくてもよい。

また、第２のシンボルは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫのビット列を多重することができる。ユーザ端末が、第２のシンボルで符号多重を行わずに上り制御情報を送信する場合であっても、ＤＭＲＳはユーザ端末間でＣＤＭされており、ユーザ端末ごとのチャネル推定を適切に行えることができる。これにより、無線基地局が複数の受信アンテナ（ＭＵ−ＭＩＭＯメカニズム）を利用することにより、同一ＰＲＢに多重された異なるユーザ端末のＨＡＲＱ−ＡＣＫを空間的に分離して受信することができる。

このように、図４に示す新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いることにより、既存ＰＵＣＣＨフォーマットより大容量の送信をサポートすると共に、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３の割当てリソースを適用することができる。これにより、新規ＰＵＣＣＨフォーマットに対して新たにリソース（ＰＲＢ）を割当てない構成とすることができるため、ＵＬオーバーヘッドの増加を抑制することができる。

＜ＤＭＲＳに適用するＣＳ＞
ユーザ端末は、所定条件に基づいて、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに適用するサイクリックシフトインデックス（ＣＳインデックス）を決定することができる。例えば、ユーザ端末は、以下の式（１）を適用して、ＤＭＲＳに適用するＣＳインデックスを決定することができる。

ＡＲＩとは、送達確認信号のための無線リソースを指定するための識別情報である。例えば、既存ＰＵＣＣＨフォーマット３における送達確認信号の無線リソースは、下り制御情報に設定されるＡＲＩ用のフィールド（ＡＲＩフィールド）に基づいてユーザ端末が決定することができる。また、プライマリセルとセカンダリセルを用いたキャリアアグリゲーションを適用する場合、ユーザ端末は、セカンダリセルの下り制御情報（ＤＬアサイメント）に含まれるＴＰＣコマンド用のフィールドをＡＲＩフィールドと読み替えることができる。ユーザ端末は、あらかじめ設定される複数の候補値の中から、ＡＲＩフィールドで指定された値を用いることにより、送達確認信号に利用する無線リソースを決定することができる。

＜直交符号の適用＞
ＤＭＲＳが配置されないシンボル（第２のシンボル）では、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫビット列）を送信することができる。この場合、第２のシンボルに対しては、直交符号を適用せず拡散自体を行わない構成としてもよいし（図６Ａ参照）、系列長が５未満の直交符号（ＯＣＣ）を用いて拡散処理を行ってもよい（図６Ｂ参照）。

図６Ａに示すように、第２のシンボルに直交符号を適用しない場合、同一ＰＲＢに直交多重（ＣＤＭ）可能なＰＵＣＣＨ数は１となり、当該ＰＵＣＣＨフォーマットで送信可能なビットは２４０ビットとなる。図６Ａに示すＰＵＣＣＨフォーマット構成は、ユーザ端末が送信する上り制御情報（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）のビット数が多い場合（例えば、接続するＣＣ数が多い場合、ＴＤＤを適用する場合等）に好適に適用することができる。

図６Ｂでは、第２のシンボルに直交符号（拡散率が２．５）を適用する場合を示している。この場合、同一ＰＲＢに直交多重（ＣＤＭ）可能なＰＵＣＣＨ数は２（２ユーザ端末をＣＤＭ可）となり、当該ＰＵＣＣＨフォーマットで送信可能なビットは９６ビットとなる。図６Ｂに示すＰＵＣＣＨフォーマットは、ユーザ端末が送信する上り制御情報（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）のビット数が少ない場合（例えば、接続するＣＣ数が所定値以下、ＦＤＤを適用する場合等）に好適に適用することができる。なお、第２のシンボルに直交符号を適用する場合の拡散率は２．５に限られない。

また、ユーザ端末は、上記図６ＡのＰＵＣＣＨフォーマットと、図６ＢのＰＵＣＣＨフォーマットを所定条件に基づいて切り替えて利用してもよい。所定条件としては、設定されるＣＣ数、上り制御情報を送信するＣＣ数、上り制御情報のビット数、空間バンドリングの適用有無、適用するコードワード数（トランスポートブロック数）、複信方式（ＦＤＤ／ＴＤＤ）の１つ又はいずれかの組み合わせとすることができる。

また、ユーザ端末は、上記図６ＡのＰＵＣＣＨフォーマットと、図６ＢのＰＵＣＣＨフォーマットの両方またはいずれか一方のみを設定可能であるという端末能力情報（ＵＥ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を、あらかじめ基地局に通知しているものとしてもよい。当該端末能力情報はＣＡ可能なＣＣ数とは独立なシグナリングであってもよいし、ＣＡ可能なＣＣ数に応じて、一意に定まるものであってもよい。ＣＣ数に応じて一意に定める場合、独立なシグナリングを不要とすることができる。

なお、新規ＰＵＣＣＨフォーマットの送信に用いるリソース（ＰＲＢ番号）は、あらかじめユーザ端末に上位レイヤシグナリングで設定することができる。あるいは、ユーザ端末に対して上位レイヤシグナリングで複数のＰＲＢ（候補ＰＲＢ）を設定し、ユーザ端末が下り制御情報のＡＲＩに基づいて候補ＰＲＢの中から所定のＰＲＢを選択する構成としてもよい。なお、ＡＲＩを利用する場合、当該ＡＲＩはＤＭＲＳに適用するＣＳ番号と、ＰＵＣＣＨを送信するＰＲＢ番号を決定する情報を指定することとなる。

（第２の態様）
第２の態様では、既存のＰＵＳＣＨのＤＭＲＳと直交多重（ＣＤＭ）可能なＤＭＲＳを有する新規ＰＵＣＣＨフォーマットについて説明する。

第２の態様における新規ＰＵＣＣＨフォーマットの物理レイヤ構成の一例を図７に示す。図７に示す新規ＰＵＣＣＨフォーマットでは、１スロットにおいてＤＭＲＳ用の第１のシンボルが１つ設定され、ＤＭＲＳ以外の第２のシンボルが６つ設定される。

また、図７に示す新規ＰＵＣＣＨフォーマットでは、ＤＭＲＳの第１のシンボルに対してＰＵＳＣＨのＤＭＲＳと直交多重できるようにサイクリックシフト及び／又は直交符号（ＯＣＣ）を適用する。さらに、ＤＭＲＳ用のシンボル以外の第２のシンボル対して直交符号を適用しない、又は所定の系列長未満の系列長で直交符号を適用する。例えば、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに対して、ＵＥ１が直交符号[＋１ −１]を乗算し、ＵＥ２が直交符号[＋１ ＋１]を乗算することによりユーザ端末間でＤＭＲＳを直交多重することができる。

ユーザ端末は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳとして、ＰＵＳＣＨと同一の数式で表現されるＤＭＲＳを適用することができる。これにより、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いて上り制御情報を送信するユーザ端末と、ＰＵＳＣＨを用いて上りデータ（ＰＵＳＣＨ）を送信するユーザ端末と、が同一の領域（ＰＲＢ）を用いる場合であっても、無線基地局は各ユーザ端末のチャネル推定結果を分離することができる。もちろん、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いて上り制御情報を送信する複数のユーザ端末を同一の領域（ＰＲＢ）に割当てる場合にも、無線基地局は各ユーザ端末のチャネル推定結果を分離することができる。なお、必ずしもＰＵＳＣＨと同一の数式を適用しなくてもよい。

また、第２のシンボルは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫのビット列を多重することができる。ユーザ端末が、第２のシンボルに符号多重を行わずに上り制御情報を送信する場合、無線基地局側で複数の受信アンテナを利用することにより、空間分割（ＭＵ−ＭＩＭＯのメカニズム）に基づいて空間的に分離して受信することができる。

このように、図７に示す新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いることにより、既存ＰＵＣＣＨフォーマットより大容量の送信をサポートすると共に、ＰＵＳＣＨの割当てリソースを適用することができる。これにより、新規ＰＵＣＣＨフォーマットに対して新たにリソース（ＰＲＢ）を割当てない構成とすることができるため、ＵＬオーバーヘッドの増加を抑制することができる。

＜ＤＭＲＳに適用するＣＳ／ＯＣＣ＞
ユーザ端末は、所定条件に基づいて、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに適用するサイクリックシフトインデックス（ＣＳインデックス）及び／又は直交系列（ＯＣＣ）を決定することができる。例えば、ユーザ端末は、以下の式（３）を適用して、ＤＭＲＳに適用するＣＳインデックスを決定することができる。

上位レイヤシグナリングで通知される値としては、ＰＵＳＣＨとは別の上位レイヤシグナリングで設定される値を用いてもよいし、ＰＵＳＣＨ用に設定される上位レイヤシグナリングの値を利用してもよい。新規ＰＵＣＣＨフォーマット用にＰＵＳＣＨ用の上位レイヤシグナリングを利用する場合、シグナリングオーバーヘッドを低減することができる。また、新規ＰＵＣＣＨフォーマット用にＰＵＳＣＨとは別の上位レイヤシグナリングを利用する場合、例えば接続セルのＰＵＳＣＨとは独立なＣＳインデックス設定とするものの、他セル（例えば、隣接セル）のＰＵＳＣＨと共通のＣＳインデックス設定にするなどといった、柔軟な制御が可能となる。

ＰＵＳＣＨ用に設定される上位レイヤシグナリングを適用する場合、例えば、ＰＵＳＣＨのＤＭＲＳ系列を決定するために設定される物理セルＩＤ（ＶＣＩＤ）、スロット間ホッピングの設定に関する情報（Group-hopping-enabled、Disable-sequence-group-hopping）、ＯＣＣ適用可否の設定に関する情報（Activate-DMRS-with OCC）を新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳにも適用することができる。

また、ユーザ端末は、無線基地局から通知されるビット情報（インデックス）に基づいて所定のテーブルから直交符号（ＯＣＣ）を決定することができる（図８参照）。例えば、ユーザ端末は、ＰＵＳＣＨのＤＭＲＳと同様に、下り制御情報に含まれるＣＳ／ＯＣＣ識別子（CS/OCC indicator）で指定されるビット情報により、所定の直交系列を決定することができる。なお、ＣＳ／ＯＣＣ識別子で指定されるビット情報は、上記サイクリックシフトインデックスの決定にも利用することができる。

しかし、ＰＵＳＣＨのＤＭＲＳで利用するＣＳ／ＯＣＣ識別子は、ＵＬグラントに含まれるため、新規ＰＵＣＣＨのＤＭＲＳにそのまま適用することは困難となる。したがって、本実施の形態では、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳ用に、既存のＣＳ／ＯＣＣ識別子と同じ、又は既存のＣＳ／ＯＣＣ識別子に対応するビットフィールド（Cyclic shift for DM RS and OCC index）をＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨで送信されるＤＬアサイメントに設定してもよい。この場合、ユーザ端末は、ＤＬアサイメントにＣＳ／ＯＣＣ識別子が含まれると想定してビット長を求め、そのビット長を想定して受信処理（例えば、ブラインド検出）を行う。

ＤＬアサイメントに設定する新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳ用のＣＳ／ＯＣＣ識別子は、ＵＬグラントに設定するＰＵＳＣＨのＤＭＲＳ用のＣＳ／ＯＣＣ識別子と同様に３ビットとすることができる。あるいは、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳ用のＣＳ／ＯＣＣ識別子を設定するビットフィールドは、３ビットより大きいビットフィールド又は３ビット未満のビットフィールドとしてもよい。３ビット未満で設定する場合、図８のテーブルの中から一部のビット情報を抜き出して構成したテーブルを利用することができる。

あるいは、３ビット未満で設定する場合、複数のＣＳ／ＯＣＣ識別子候補をあらかじめ上位レイヤシグナリングでユーザ端末に設定し、ＤＬアサイメントのＣＳ／ＯＣＣ識別子で所定のＣＳ／ＯＣＣ識別子を選択する構成としてもよい。これにより、ＤＬアサイメントに設定するビット数が少ない場合であっても、ＣＳ／ＯＣＣ識別子を柔軟に制御することができる。

あるいは、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを利用するユーザ端末は、セカンダリセルのＤＬアサイメントに含まれる２ビットのＴＰＣコマンドを利用して、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに適用するＣＳ／ＯＣＣインデックスを決定してもよい。この場合、ユーザ端末は、セカンダリセルのＤＬアサイメントに含まれる２ビットのＴＰＣコマンドをＡＲＩと解釈する。ユーザ端末は、ＡＲＩで指定されたインデックスに基づいて、あらかじめ上位レイヤシグナリングで設定された複数のＣＳ／ＯＣＣ識別子候補、又は所定のテーブルから特定のＣＳ／ＯＣＣインデックスを決定することができる。また、無線基地局は、ユーザ端末に対して新規ＰＵＣＣＨフォーマット送信を行うＰＲＢについてＡＲＩを利用して指定する構成としてもよい。

（無線通信システムの構成）
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、本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施の態様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、組み合わせて適用してもよい。

図９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。なお、図９に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａシステムなどが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を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、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれても良い。

図９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。

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、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセル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、少なくとも６個以上のＣＣ（セル）を用いてＣＡ又はＤＣを適用することができる。

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。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（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。

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。

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。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よい。

無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、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。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。

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。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）などが伝送される。

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の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどを伝送するために用いられてもよい。

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）、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）、送達確認信号（HQRQ-ACK）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（ＲＡプリアンブル）が伝送される。

＜無線基地局＞
図１０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、送受信部１０３は、送信部及び受信部で構成される。

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。

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）再送制御等の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等の送信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などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

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。

例えば、送受信部１０３は、ＣＡを行うＣＣに関する情報（周波数及び／又はＣＣ数等の情報）を送信することができる。また、送受信部１０３は、Ｒｅｌ．１３以降で適用するＵＣＩ送信法（例えば、新規ＰＵＣＣＨフォーマット）の情報、所定のＰＵＣＣＨフォーマットを適用する際に用いるＰＵＣＣＨリソースに関する情報等を送信することができる。なお、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とすることができる。

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で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。また、送受信部１０３は、空間多重するユーザ端末数以上の送受信アンテナ１０１を利用して、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いて同一ＰＲＢに多重される上り制御信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ等）及び／又は上りデータ（ＰＵＳＣＨ）を空間的に分離して受信することができる。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。

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、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等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

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、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局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。

図１１は、本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１１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１１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（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、を備えている。

制御部（スケジューラ）３０１は、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、システム情報、同期信号、ページング情報、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）等のスケジューリングの制御も行う。また、上り参照信号、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、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブル等のスケジューリングを制御する。

制御部３０１は、ユーザ端末からフィードバックされる送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）に基づいて、下りデータの再送を制御する。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とすることができる。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。例えば、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）等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。

送信信号生成部３０２は、ユーザ端末が新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに適用するＣＳインデックス及び／又は直行系列（ＯＣＣ）に関する情報を生成することができる。例えば、送信信号生成部３０２は、ＡＲＩに関する情報、ＣＳ／ＯＣＣ識別子（CS/OCC indicator）に関する情報を含む下り制御情報（ＵＬグラント及び／又はＤＬアサイメント）を生成する。

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とすることができる。

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。なお、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とすることができる。

受信信号処理部３０４は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号、ＰＲＡＣＨで送信されたランダムアクセスプリアンブル等）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。処理結果は、制御部３０１に出力される。

また、受信信号処理部３０４は、受信した信号を用いて受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（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。

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、並びに、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。

＜ユーザ端末＞
図１２は、本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、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、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。

複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部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、ＤＬ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）に対する送達確認信号を含むＵＬ制御信号（ＰＵＣＣＨ）を送信する。また、送受信部２０３は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳに適用するＣＳインデックス及び／又は直行符号（ＯＣＣ）に関する情報を受信することができる。また、送受信部２０３は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを適用して送信するＵＬ制御信号の割当てリソースに関する情報を受信することができる。なお、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とすることができる。

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。

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。

図１３は、本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１３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１３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４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、判定部４０５と、を備えている。

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、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２、マッピング部４０３及び受信信号処理部４０４の制御を行うことができる。

例えば、制御部４０１は、ＵＬ制御信号（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）の送信に適用するフォーマットを制御する。また、制御部４０１は、ＣＣの設定数等に応じて、既存システムのＰＵＣＣＨフォーマットと比較して容量が大きい新規フォーマットをＵＬ制御信号に適用することができる。

例えば、制御部４０１は、ＤＭＲＳ用の第１のシンボルに対してサイクリックシフト及び／又は直交符号を適用し、且つ第２のシンボル対して直交符号を適用しない又は既存のＰＵＣＣＨフォーマット３で適用する系列長未満の系列長で直交符号を適用する構成の新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いてＵＬ制御信号の送信を行うことができる。

制御部４０１は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳが、既存のＰＵＣＣＨフォーマット３のＤＭＲＳと直交可能となるようにサイクリックシフトを適用することができる。例えば、制御部４０１は、ＡＲＩで指定されたＰＵＣＣＨリソース番号を利用して、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳのサイクリックシフト値を決定することができる。

制御部４０１は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いてＵＬ制御信号を送信する場合、上位レイヤシグナリングで通知されたＰＲＢ番号、又は上位レイヤシグナリングで通知された候補ＰＲＢからＡＲＩに基づいて指定されたＰＲＢ番号を適用することができる。

制御部４０１は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳが、既存の上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のＤＭＲＳと直交可能となるようにサイクリックシフト及び／又は直交符号を適用することができる。制御部４０１は、ＤＬアサイメントに含まれるインデックスに基づいて、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳのサイクリックシフト値及び／又は直交符号を決定することができる。あるいは、制御部４０１は、セカンダリセルのＤＬアサイメントに含まれるＴＰＣコマンドをＡＲＩと解釈して、新規ＰＵＣＣＨフォーマットのＤＭＲＳのサイクリックシフト値及び／又は直交符号を決定することができる。

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とすることができる。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等の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。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とすることができる。

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（上り制御信号及び／又は上りデータ）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。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とすることができる。

受信信号処理部４０４は、ＤＬ信号（例えば、無線基地局から送信された下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信された下りデータ信号等）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。受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１、判定部４０５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。

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、並びに、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。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。

判定部４０５は、受信信号処理部４０４の復号結果に基づいて、再送制御判定（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を行うと共に、判定結果を制御部４０１に出力する。複数ＣＣ（例えば、６個以上のＣＣ）から下り信号（ＰＤＳＣＨ）が送信される場合には、各ＣＣについてそれぞれ再送制御判定（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を行い制御部４０１に出力する。判定部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判定回路又は判定装置から構成することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

なお、本明細書中で説明した及び／又は本明細書の理解に必要な各用語については、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、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。また、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。

本明細書で示した各態様／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（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。

情報の通知は、本明細書で示した態様／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、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。

本明細書で示した情報、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。

本明細書で示した各態様／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。

本明細書で示した各態様／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、本明細書で示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。

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。

１ 無線通信システム
１０ 無線基地局
２０ ユーザ端末
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 伝送路インターフェース
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、４０１ 制御部
３０２、４０２ 送信信号生成部
３０３、４０３ マッピング部
３０４、４０４ 受信信号処理部
４０５ 判定部

Claims (7)

1. ＤＬ信号を受信する受信部と、
   前記ＤＬ信号に対する送達確認信号を含むＵＬ制御情報を送信する送信部と、
   ＰＵＳＣＨ構成と同じ位置に設定される復調用参照信号用の第１のシンボルに対してサイクリックシフトを適用し、且つ第２のシンボルに対して５未満の系列長で直交符号を適用するＰＵＣＣＨフォーマットを用いて前記ＵＬ制御情報の送信を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、上位レイヤシグナリングで通知された複数の候補からセカンダリセルの下り制御情報（ＤＬアサイメント）に含まれるＴＰＣコマンド用のフィールドを利用して、前記復調用参照信号用の第１のシンボルに適用するサイクリックシフトを決定することを特徴とするユーザ端末。
2. 前記第１のシンボルが、スロットに含まれるシンボルの中で先頭シンボルから４番目に位置する１つのシンボルだけに設定されることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記ＰＵＣＣＨフォーマットの復調用参照信号は、以下の式（３）を用いて生成されたサイクリックシフトが適用されることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
   

   
4. 前記式（３）における
   

   

   は、上り共有チャネル用の復調用参照信号と共通に利用されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
5. 前記制御部は、前記第２のシンボルに送達確認信号を割当て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。
6. 複数のセルに接続可能なユーザ端末と通信する無線基地局であって、
   ＤＬ信号を送信する送信部と、
   前記ＤＬ信号に対する送達確認信号を含むＵＬ制御情報を受信する受信部と、を有し、
   前記送信部は、上位レイヤシグナリングを用いて前記復調用参照信号用の第１のシンボルに適用するサイクリックシフトの決定に利用する複数の候補を送信すると共に、ＴＰＣコマンド用のフィールドを含むセカンダリセルの下り制御情報（ＤＬアサイメント）を送信し、
   前記受信部は、ＰＵＳＣＨ構成と同じ位置に設定される復調用参照信号用の第１のシンボルに対して前記複数の候補から前記ＴＰＣコマンド用のフィールドを利用して決定されたサイクリックシフトが適用され、且つ第２のシンボルに対して５未満の系列長で直交符号が適用されるＰＵＣＣＨフォーマットを用いて送信された前記ＵＬ制御情報を受信することを特徴とする無線基地局。
7. 複数のセルに接続可能なユーザ端末の無線通信方法であって、
   ＤＬ信号を受信する工程と、
   前記ＤＬ信号に対する送達確認信号を含むＵＬ制御情報を送信する工程と、
   ＰＵＳＣＨ構成と同じ位置に設定される復調用参照信号用の第１のシンボルに対してサイクリックシフトを適用し、且つ第２のシンボルに対して５未満の系列長で直交符号を適用するＰＵＣＣＨフォーマットを用いて前記ＵＬ制御情報の送信を制御する工程と、を有し、
   上位レイヤシグナリングで通知された複数の候補からセカンダリセルの下り制御情報（ＤＬアサイメント）に含まれるＴＰＣコマンド用のフィールドを利用して、前記復調用参照信号用の第１のシンボルに適用するサイクリックシフトを決定することを特徴とする無線通信方法。

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