JP6030882B2 - 無線通信システム、無線基地局装置及び再送制御方法 - Google Patents

無線通信システム、無線基地局装置及び再送制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、無線基地局装置及び再送制御方法に関し、特に、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送受信を行う無線通信システム、無線基地局装置及び再送制御方法に関する。
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）。
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））。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
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。
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。
ところで、チャネル品質の瞬時変動に対応する技術として、チャネル品質に応じてデータを効果的に無線リソースに割り当てるスケジューリング技術がある。しかしながら、チャネル品質の変動はランダムであるので、瞬時のチャネル品質に完全に適応することができない。そこで、誤りのある受信データの再送を要求するハイブリッドＡＲＱ技術（再送制御技術）が有用である。ＬＴＥシステムでは、誤りの生じたデータの再送をまずＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤで処理する。ＬＴＥ−Ａシステムでは、上述したＣｏＭＰ技術を採用するために、高効率な再送制御法の実現が望まれている。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＣｏＭＰ環境において高効率な再送制御法を実現できる無線通信システム、無線基地局装置及び再送制御方法を提供することを目的とする。
本発明の無線通信システムは、協調マルチポイント送信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、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、下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置のいずれか一方が受信品質情報に基づいて選択されるダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）が適用される。前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで、前記再送信号の送信を待つことを特徴とする。また、前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで待たずに、前記タイミングで前記再送信号を送信することを特徴とする。
本発明の第１の無線基地局装置は、ユーザ端末に対して、第２の無線基地局装置と協調して協調マルチポイント送信を行う第１の無線基地局装置であって、ダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）により下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置が受信品質情報に基づいて選択される場合に、前記ユーザ端末に対する下り信号を送信する送信部と、前記下り信号の再送制御を行う再送制御部と、を具備する。前記再送制御部は、前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで、前記再送信号の送信を待つことを特徴とする。また、前記再送制御部は、前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで待たずに、前記タイミングで前記再送信号を送信することを特徴とする。
本発明の再送制御方法は、ユーザ端末に対して、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、協調マルチポイント送信が適用可能な無線通信システムにおける再送制御方法であって、下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置のいずれか一方が受信品質情報に基づいて選択されるダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）が適用される。前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで、前記再送信号の送信を待つことを特徴とする。また、前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで待たずに、前記タイミングで前記再送信号を送信することを特徴とする。

本発明によれば、ＣｏＭＰ環境において高効率な再送制御法を実現することができる。
協調マルチポイントを説明するための図である。 無線基地局装置の構成を説明するための図である。 本実施の形態に係る再送制御法を説明するための図である。 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。 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。 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。 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。 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。
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。
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。
図２Ａに示す構成（ＲＲＥ構成）においては、遠隔無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２（送信ポイント）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。本明細書においては、ＲＲＥについても無線基地局装置とする。
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）（送信ポイント）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。
上記ＣｏＭＰを適用する環境においては、特にＤＰＳを適用する環境においては、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）制御は、送信ポイント毎に独立に行われることになる。このようにＨＡＲＱ制御が送信ポイント毎に行われる場合、以下のような問題が考えられる。
図３は、本実施の形態に係る再送制御法を説明するための図である。ここでは、送信ポイントが２つである（ＴＰ＃０，ＴＰ＃１）ＤＰＳ−ＣｏＭＰ環境でのＨＡＲＱ制御を説明する。図３において、データが送信されたサブフレームを斜線で示し、ユーザ端末で誤りなく受信できたサブフレームを○とし、ユーザ端末で誤りと判定されたサブフレームを×と表記し、再送がなされたサブフレームにＲ印を付した。
図３Ａに示すように、サブフレーム＃０，＃１では、チャネル品質の良い送信ポイントＴＰ＃０からデータを送信し、ユーザ端末で誤りなく受信される。サブフレーム＃２では、送信ポイントＴＰ＃１のチャネル品質が良くなったのでセルを切り替えてＴＰ＃１からデータを送信する。このとき、ユーザ端末ではデータに誤りがあると判定され、無線基地局装置に再送を要求する。また、サブフレーム＃３では、送信ポイントＴＰ＃０のチャネル品質が良くなったのでセルを切り替えて送信ポイントＴＰ＃０からデータを送信する。このとき、ユーザ端末ではデータに誤りがあることが分かり、無線基地局装置に再送を要求する。
この場合において、送信ポイントＴＰ＃０の再送パケットは、サブフレーム＃３の８サブフレーム後のサブフレーム＃１１で送信される。このサブフレーム＃１１における瞬時受信品質は、送信ポイント＃０の方が良いので、送信ポイント＃０から送信ポイントＴＰ＃０の再送パケットを送信することができる。しかしながら、送信ポイントＴＰ＃１の再送パケットは、サブフレーム＃２の８サブフレーム後のサブフレーム＃１０で送信されるが、このサブフレーム＃１０における瞬時受信品質は、他の送信ポイントである送信ポイント＃０の方が良いので、サブフレーム＃１０では送信ポイントＴＰ＃１の再送パケットを送信することができない。
そこで、本発明においては、再送制御を送信ポイント毎に行うのではなく、複数の送信ポイントの再送制御を共通化して行う。本発明に係る再送制御方法の第１の方法は、異なる送信ポイントから同一ユーザ端末に対してデータを送信している場合には、瞬時受信品質が高くなり、送信ポイントの切り替えが行われた際に再送パケットを送信する。すなわち、図３Ａにおいては、サブフレーム＃１０以降で送信ポイントの切り替えが行われたサブフレーム＃１３で送信ポイント＃１の再送パケットを送信する。言い換えると、送信ポイントＴＰ＃１の再送パケットは、誤りと判定されたサブフレームの再送サブフレーム位置より後段のサブフレームであって、送信ポイントＴＰ＃１が送信する最も早いサブフレームで送信される。このように送信ポイント間で共通化された再送制御を行うことにより、ユーザ端末における瞬時受信品質が高いときに再送パケットを送信することができる。
本発明に係る再送制御方法の第２の方法は、図３Ｂに示すように、再送パケットを送信したいサブフレームにおいて、異なる送信ポイントから同一ユーザ端末に対してデータを送信したい場合に、強制的に再送パケットを送信する。すなわち、図３Ｂにおいては、サブフレーム＃１０で強制的に送信ポイント＃１の再送パケットを送信する。このとき、送信ポイント＃０は、瞬時受信品質が送信ポイント＃１よりも良いにも拘わらず、データ送信がされない。このように送信ポイント間で共通化された再送制御を行うことにより、遅延なく再送パケットを送信することができる。
このような再送制御方法を行うこと（共通化された再送制御である旨）については、無線基地局装置からユーザ端末に通知される。例えば、この通知は、報知信号やＲＲＣシグナリング等のハイヤレイヤシグナリングや、下り制御情報の送信により行われる。この通知は、共通化された再送制御である旨でも良く、ＣｏＭＰ環境における再送パケットの受信タイミングでも良く、予めユーザ端末に通知されていても良い。ユーザ端末は、無線基地局装置から前記通知を受信し、ＣｏＭＰ環境になったときに、上記第１の方法又は第２の方法で再送パケットを受信する。なお、システムがＣｏＭＰ制御に入るかどうかについても、無線基地局装置からユーザ端末にハイヤレイヤシグナリングにより通知される。
本実施の形態では、複数の無線基地局装置においては、ユーザ端末が受信する下り信号の再送制御を無線基地局装置間で共通化して行い、複数の無線基地局装置の一つの無線基地局装置は、共通化された再送制御である旨をユーザ端末に通知する。例えば、２つの無線基地局装置でＣｏＭＰ（ＤＰＳ）制御を行う場合において、第１の無線基地局装置と第２の無線基地局装置は、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、下り信号の再送制御を行う再送制御部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４参照）。この場合において、共通化された再送制御である旨がハイヤレイヤシグナリング等によりユーザ端末に通知される。
再送制御部２２をセル間で共有することにより、再送制御部２２で生成された再送信号を、第１の無線基地局装置のセル（Cell#1）と第２の無線基地局装置のセル（Cell#2）のいずれからでも送信可能となる。これにより、再送制御が一元化され、ＣｏＭＰ環境下において、高効率で再送パケット（再送信号）を送信することができる。
また、本実施の形態では、図４に示すように、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。
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。
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の無線基地局装置と第２の無線基地局装置は、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。
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４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。
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（Cell#1）と第２の無線基地局装置（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。
また、第１の無線基地局装置又は第２の無線基地局装置は、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の無線基地局装置又は第２の無線基地局装置は、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。
このような構成において、第１の無線基地局装置からユーザ端末に送信した下り信号の再送信号を送信するタイミングで第２の無線基地局装置がユーザ端末に信号を送信する場合に、第１の無線基地局装置に送信ポイントの切り替えが行われた際に再送信号を送信する（第１の方法（図３Ａ））。あるいは、第１の無線基地局装置からユーザ端末に送信した下り信号の再送信号を送信するタイミングで第２の無線基地局装置がユーザ端末に信号を送信する場合であっても、第１の無線基地局装置から再送信号を送信する（第２の方法（図３Ｂ））。
このように、本実施の形態では、再送制御部をセル間で共有する構成とすることにより、ＣｏＭＰ環境下において高効率な再送制御を実現することができる。なお、上記説明においては、２つの無線基地局装置を例にして説明しているが、本発明はこれに限定されず、３つ以上の無線基地局装置で再送制御を共通化して行っても良い。
以下、図５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。
図５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。
また、無線通信システム１は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、図６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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、図７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。
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。
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。
図８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。
なお、図８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。
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。
図８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。
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。
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。
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。
以下に、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。
まず、第１の無線基地局装置２０Ａがハイヤレイヤシグナリングでユーザ端末１０に対して、第１の無線基地局装置２０Ａ及び第２の無線基地局装置２０ＢでＤＰＳ−ＣｏＭＰモードに入ることを通知する。
図３Ａに示すように、ある送信期間（サブフレーム＃０）において、Cell#1における受信品質が高く、セル選択部２４はCell#1を選択する。これにより、第１の無線基地局装置２０Ａ（ＴＰ＃０）は、ユーザ端末１０に対してデータを送信する。サブフレーム＃１においても第１の無線基地局装置２０Ａ（ＴＰ＃０）がユーザ端末１０に対してデータを送信する。サブフレーム＃２においては、Cell#2における受信品質が高く、セル選択部２４はCell#2を選択する。これにより、第２の無線基地局装置２０Ｂ（ＴＰ＃１）は、ユーザ端末１０に対してデータを送信する。サブフレーム＃３においては、Cell#1における受信品質が高く、セル選択部２４はCell#1を選択する。これにより、第１の無線基地局装置２０Ａ（ＴＰ＃０）は、ユーザ端末１０に対してデータを送信する。
サブフレーム＃０，＃１の送信パケットは、ユーザ端末１０で誤りなく受信されＡＣＫがフィードバックされるが、サブフレーム＃２，＃３の送信パケットは、ユーザ端末１０で誤りと判定され、ＮＡＣＫがフィードバックされる。このとき、再送制御部２２は、送信ポイントＴＰ＃０の再送パケットについて、８サブフレーム後のサブフレーム＃１２で送信するように制御すると共に、再送制御部２２は、送信ポイントＴＰ＃１の再送パケットについて、サブフレーム＃１１以降で送信ポイントの切り替えが行われたサブフレーム＃１４で送信ポイント＃１の再送パケットを送信する（第１の方法）。このように送信ポイント間で共通化された再送制御を行うことにより、ユーザ端末における瞬時受信品質が高いときに再送パケットを送信することができる。
また、再送制御部２２は、送信ポイントＴＰ＃０の再送パケットについて、サブフレーム＃３の８サブフレーム後のサブフレーム＃１２で送信するように制御すると共に、送信ポイントＴＰ＃１の再送パケットについて、サブフレーム＃２の８サブフレーム後のサブフレーム＃１１で再送パケットを送信するように制御する。このように送信ポイント間で共通化された再送制御を行うことにより、遅延なく再送パケットを送信することができる。
このような再送制御方法を行うこと（共通化された再送制御である旨）については、無線基地局装置からユーザ端末に通知される。例えば、この通知は、報知信号やＲＲＣシグナリング等のハイヤレイヤシグナリングや、下り制御情報の送信により行われる。
なお、図８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８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。
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。
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

Claims (9)

  1. 協調マルチポイント送信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、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、
    下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置のいずれか一方が受信品質情報に基づいて選択されるダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）が適用され、
    前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで、前記再送信号の送信を待つことを特徴とする無線通信システム。
  2. 協調マルチポイント送信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、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、
    下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置のいずれか一方が受信品質情報に基づいて選択されるダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）が適用され、
    前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで待たずに、前記タイミングで前記再送信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
  3. 前記再送信号の送信方法は、前記ユーザ端末に対してハイヤレイヤシグナリングされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
  4. ユーザ端末に対して、第２の無線基地局装置と協調して協調マルチポイント送信を行う第１の無線基地局装置であって、
    ダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）により下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置が受信品質情報に基づいて選択される場合に、前記ユーザ端末に対する下り信号を送信する送信部と、
    前記下り信号の再送制御を行う再送制御部と、を具備し、
    前記再送制御部は、前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで、前記再送信号の送信を待つことを特徴とする第１の無線基地局装置。
  5. ユーザ端末に対して、第２の無線基地局装置と協調して協調マルチポイント送信を行う第１の無線基地局装置であって、
    ダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）により下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置が受信品質情報に基づいて選択される場合に、前記ユーザ端末に対する下り信号を送信する送信部と、
    前記下り信号の再送制御を行う再送制御部と、を具備し、
    前記再送制御部は、前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで待たずに、前記タイミングで前記再送信号を送信することを特徴とする第１の無線基地局装置。
  6. 前記再送信号の送信方法を、前記ユーザ端末に対してハイヤレイヤシグナリングすることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の第１の無線基地局装置。
  7. ユーザ端末に対して、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、協調マルチポイント送信が適用可能な無線通信システムにおける再送制御方法であって、
    下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置のいずれか一方が受信品質情報に基づいて選択されるダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）が適用され、
    前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで、前記再送信号の送信を待つことを特徴とする再送制御方法。
  8. ユーザ端末に対して、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、協調マルチポイント送信が適用可能な無線通信システムにおける再送制御方法であって、
    下り信号の送信ポイントとして前記第１の無線基地局装置と前記第２の無線基地局装置のいずれか一方が受信品質情報に基づいて選択されるダイナミックポイント選択（ＤＰＳ）が適用され、
    前記第１の無線基地局装置からの下り信号の再送信号を送信するタイミングで、前記第２の無線基地局装置が前記送信ポイントとして選択されている場合、前記第１の無線基地局装置は、前記送信ポイントが前記第１の無線基地局装置に切り替えられるまで待たずに、前記タイミングで前記再送信号を送信することを特徴とする再送制御方法。
  9. 前記再送信号の送信方法は、前記ユーザ端末に対してハイヤレイヤシグナリングされることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の再送制御方法。
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