特許 6153014 基地局装置、通信方法及び集積回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6153014

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28日

(54)【発明の名称】基地局装置、通信方法及び集積回路

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/04 20090101AFI20170619BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20170619BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20170619BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20170619BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/04 110

   H04W72/04 111

   H04W24/10

   H04W16/28 130

   H04W72/04 136

【請求項の数】11

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-107533(P2016-107533)

(22)【出願日】2016年5月30日

(62)【分割の表示】特願2015-64043(P2015-64043)の分割

【原出願日】2011年2月9日

(65)【公開番号】特開2016-184953(P2016-184953A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2016年5月30日

(31)【優先権主張番号】特願2010-105326(P2010-105326)

(32)【優先日】2010年4月30日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2010-27959(P2010-27959)

(32)【優先日】2010年2月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】316002062

【氏名又は名称】サン パテント トラスト

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】小川 佳彦

(72)【発明者】

【氏名】中尾 正悟

(72)【発明者】

【氏名】西尾 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】星野 正幸

(72)【発明者】

【氏名】今村 大地

(72)【発明者】

【氏名】須増 淳

【審査官】 篠田 享佑

(56)【参考文献】

【文献】 Texas Instruments，Data and Control Multiplexing for UL Multi-Antenna Transmission，3GPP TSG RAN WG1 60bis R1-102108，２０１０年 ４月 ６日

【文献】 Huawei，Analysis of Multiplexing Schemes of Control and Data in Multi-layer PUSCH Transmission，3GPP TSG RAN WG1 meeting #60-BIS R1-101967，２０１０年 ４月 ６日

【文献】 Nokia Siemens Networks, Nokia，UCI transmission on PUSCH with SU-MIMO，3GPP TSG RAN WG1 Meeting #60bis R1-101905，２０１０年 ４月 ６日

【文献】 Panasonic，UCI multiplexing on PUSCH with MIMO transmission，3GPP TSG RAN WG1 Meeting #61 R1-102876，２０１０年 ５月 ４日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下り回線を用いて下りデータを端末装置に送信する送信手段と、
同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される複数のトランスポートブロックを上り共有チャネル上で受信し、前記端末装置によって、前記下り回線を用いて送信されたデータの誤り検出結果に関する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であってトランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された同一の応答情報が前記複数のトランスポートブロックの各々に上りデータと多重して配置され、前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記下り回線の受信品質情報（ＣＱＩ）が配置されている受信手段と、
を具備する基地局装置。

【請求項2】

前記送信手段は、Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）個の下り単位バンドを用いて前記下りデータを送信し、
前記受信手段は、１個の上り単位バンドで同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される前記複数のトランスポートブロックを受信するものであり、前記１個の上り単位バンドに含まれる前記複数のトランスポートブロックに、トランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された前記Ｎ個の下り単位バンドに対応する応答情報が配置され、前記１個の上り単位バンドに含まれる前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記受信品質情報が配置されている、
請求項１記載の基地局装置。

【請求項3】

前記受信品質情報が配置される１つのトランスポートブロックは、前記複数のトランスポートブロックのうちＭＣＳ（Modulation and Coding Rate Scheme）が最も高いトランスポートブロックである、
請求項１又は請求項２記載の基地局装置。

【請求項4】

前記応答情報は、特定の応答情報を複製して複数のトランスポートブロックの各々にマッピングすることにより配置されている、
請求項１又は請求項２記載の基地局装置。

【請求項5】

前記受信品質情報に加えて、プリコーディングに関する情報（ＰＭＩ）が前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに配置されている、
請求項１又は請求項２記載の基地局装置。

【請求項6】

下り回線を用いて下りデータを端末装置に送信し、
同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される複数のトランスポートブロックを上り共有チャネル上で受信し、前記端末装置によって、前記下り回線を用いて送信されたデータの誤り検出結果に関する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であってトランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された同一の応答情報が前記複数のトランスポートブロックの各々に上りデータと多重して配置され、前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記下り回線の受信品質情報（ＣＱＩ）が配置されている、
通信方法。

【請求項7】

前記データの送信において、Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）個の下り単位バンドを用いてデータを送信し、
前記複数のトランスポートブロックの受信において、１個の上り単位バンドで同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される前記複数のトランスポートブロックを受信し、前記１個の上り単位バンドに含まれる前記複数のトランスポートブロックに、トランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された前記Ｎ個の下り単位バンドに対応する応答情報が配置され、前記１個の上り単位バンドに含まれる前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記受信品質情報が配置されている、
請求項６の通信方法。

【請求項8】

前記受信品質情報が配置される１つのトランスポートブロックは、前記複数のトランスポートブロックのうちＭＣＳ（Modulation and Coding Rate Scheme）が最も高いトランスポートブロックである、
請求項６又は請求項７記載の通信方法。

【請求項9】

前記応答情報は、特定の応答情報を複製して複数のトランスポートブロックの各々にマッピングすることにより配置されている、
請求項６又は請求項７記載の通信方法。

【請求項10】

前記受信品質情報に加えて、プリコーディングに関する情報（ＰＭＩ）が前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに配置されている、
請求項６又は請求項７記載の通信方法。

【請求項11】

下り回線を用いて下りデータを端末装置に送信する送信処理と、
同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される複数のトランスポートブロックを上り共有チャネル上で受信し、前記端末装置によって、前記下り回線を用いて送信されたデータの誤り検出結果に関する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であってトランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された同一の応答情報が前記複数のトランスポートブロックの各々に上りデータと多重して配置され、前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記下り回線の受信品質情報（ＣＱＩ）が配置されている受信処理と、
を制御する集積回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基地局装置、通信方法及び集積回路に関する。

【背景技術】

【0002】

3GPP LTE（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）の上り回線では、低CM(Cubic Metric)を維持するために、データ信号がある場合には、PUSCH(Physical Uplink Shared CHnnel)でデータ信号と制御情報とが時間多重されて送信される。この制御情報には、応答信号（肯定応答/否定応答（ACK/NACK））およびチャネル品質（Channel Quality Indicator、以下では、「CQI」と呼ぶ）がある。

【0003】

これらのACK/NACKとCQIとでは、割当方法が異なる（例えば、非特許文献１、２参照）。具体的には、ACK/NACK信号は、パイロット信号（Reference Signal、RS）に隣接するリソースにマッピングされたデータ信号（４シンボル）の一部分をパンクチャリングすることにより、その一部分のリソースに配置される。一方、CQIは、サブフレーム（２スロット）全体に渡って配置される。このとき、データ信号は、CQIが配置されたリソース以外のリソースに配置されるので、CQIによってパンクチャリングされることがない（図１参照）。これらの理由として、ACK/NACKの割当の有無は、下り回線のデータ信号の有無に応じて決定される。すなわち、ACK/NACKの発生を予め予測することはCQIに比べて難しいので、ACK/NACKのマッピングの際には、ACK/NACKが突然発生してもリソース割当の可能なパンクチャリングが用いられる。一方、CQIは予め送信するタイミング（サブフレーム）が通知情報で決められるため、データ信号およびCQIのリソースを決めることができる。なお、ACK/NACKが重要な情報であることから、ACK/NACKは、伝搬路推定精度の高い、パイロット信号に近いシンボルに割り当てられている。これにより、ACK/NACKの誤りを軽減することができる。

【0004】

ここで、上り回線のデータ信号対するMCS(Modulation and Coding Rate Scheme)は、上り回線のチャネル品質に基づいて基地局によって決定される。また、上り回線の制御情報のMCSは、データ信号のMCSにオフセットを付加して決定される。詳細には、制御情報はデータ信号よりも重要な情報であるため、制御情報のMCSには、データ信号のMCSよりも伝送レートの低いMCSが設定される。これにより、制御情報は、高品質で送信される。

【0005】

また、3GPP LTEよりも更なる通信の高速化を実現する3GPP LTE-Advancedの標準化が開始された。3GPP LTE-Advancedシステム（以下、「LTE-Aシステム」と呼ばれることがある）は、3GPP LTEシステム（以下、「LTEシステム」と呼ばれることがある）を踏襲する。3GPP LTE-Advancedでは、最大１Ｇｂｐｓ以上の下り伝送速度を実現するために、４０ＭＨｚ以上の広帯域周波数で通信可能な基地局及び端末が導入される見込みである。

【0006】

このLTE-Advancedの上り回線では、SU(Single User)-MIMO通信のサポートが検討されている。SU-MIMO通信では、データ信号が複数のコードワード（CW：Codeword)で生成され、各CWは異なるレイヤで送信される。例えば、CW#0はレイヤ#0で送信され、CW#1はレイヤ#1で送信される。ここで、「コードワード」は、データ信号を再送する単位として捉えることができる。また、「レイヤ」は、ストリームと同義である。

【0007】

さらに、LTE-Advancedでは、各CWのチャネル品質を平均化するために、各CWのレイヤをスロット（又はシンボル）単位で変更する「Layer Shifting」が検討されている（図２参照）。例えば、スロット#0では、CW#0はレイヤ#0で送信され、CW#1はレイヤ#1で送信される。これに対して、スロット#1では、CW#0はレイヤ#1で送信され、CW#1はレイヤ#0で送信される。これにより、ＣＷ#0およびＣＷ#1において、空間ダイバーシチの効果が得られる。

【0008】

LTE-Advancedの下り回線では、データ送信に複数の下り単位バンド（CC：Component Carrier）を用いるCarrier Aggregationがサポートされる。このCarrier Aggregation方式が用いられる場合、各CCの下りデータ信号に対してA/Nが発生する。従って、上り回線では、複数CCに対するA/Nを送信する必要がある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】TS36.212 v8.7.0, “3GPP TSG RAN; Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Multiplexing and channel coding

【非特許文献2】TS36.213 v8.8.0, “3GPP TSG RAN; Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical Layer Procedure

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、上記した非特許文献１、２に開示されているシステムの上り回線では、Non-MIMO送信が前提とされている。このNon-MIMO送信では、各端末で１つのレイヤのみが用いられる。すなわち、上述のように、データ信号と制御情報（ACK/NACK、CQI）とが１つのレイヤで送信される。

【0011】

これに対して、LTE-Advancedの上り回線では、データ信号を複数のレイヤで送信するMIMO送信が検討されている。この場合、第１の方法として、データ信号が複数レイヤで送信され、ACK/NACKおよびCQIがその複数レイヤの内の１つのレイヤで送信されることが想定される。この場合、例えば、レイヤ#0には、データ信号、ACK/NACK、CQIの全てが割り当てられ、レイヤ#1には、データ信号のみが割り当てられる。また、第２の方法として、データ信号、ACK/NACK、CQIの全てが共通の複数レイヤで送信されることが想定される。例えば、レイヤ#0および#1のそれぞれにおいて、データ信号、ACK/NACK、CQIの全てが割り当てられる。

【0012】

すなわち、LTE-Advancedでは、データ信号、ACK/NACK、CQIの全てが共通のレイヤに割り当てられることが想定される。

【0013】

また、上述の通り、LTE-Advancedでは、Carrier Aggregationがサポートされる。この場合、各CCにおける下り回線の下りデータに対してACK/NACKが発生する。この場合、上り回線では、複数のCCに対するACK/NACKを送信することが必要となる。また、LTE-Advancedでは、N（N≧２）個の下りCCで送信された下りデータに対するACK/NACKが、Nより小さい個数の上りCCで送信される、非対称のCarrier Aggregation方式も検討されている。従って、非対称のCarrier Aggregationが採用されて上り回線で送信されるACK/NACKが増加する場合には、上記の第１の方法及び第２の方法のどちらにおいても、ACK/NACKがCQIに割り当てられたCQI領域に侵入する確率（つまり、ACK/NACKをCQI領域にマッピングせざるを得ない確率）が高くなり、ACK/NACKによってCQIがパンクチャリングされることが発生する（図３参照）。その結果として、CQIに関する受信誤りが発生し易くなる問題がある。

【0014】

本発明の目的は、非対称Carrier Aggregation方式及び上りでMIMO送信方法が採用される場合でも、制御情報の誤り特性の劣化を防止することができる基地局装置、通信方法及び集積回路を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の一態様に係る基地局装置は、下り回線を用いて下りデータを端末装置に送信する送信手段と、同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される複数のトランスポートブロックを上り共有チャネル上で受信し、前記端末装置によって、前記下り回線を用いて送信されたデータの誤り検出結果に関する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であってトランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された同一の応答情報が前記複数のトランスポートブロックの各々に上りデータと多重して配置され、前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記下り回線の受信品質情報（ＣＱＩ）が配置されている受信手段と、を具備する。

【0016】

本発明の一態様に係る通信方法は、下り回線を用いて下りデータを端末装置に送信し、同一時間帯に同一周波数帯を用いて送信される複数のトランスポートブロックを上り共有チャネル上で受信し、前記端末装置によって、前記下り回線を用いて送信されたデータの誤り検出結果に関する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であってトランスポートブロック毎に異なるスクランブリングが施された同一の応答情報が前記複数のトランスポートブロックの各々に上りデータと多重して配置され、前記複数のトランスポートブロックのうちの１つのトランスポートブロックのみに前記下り回線の受信品質情報（ＣＱＩ）が配置されている。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、非対称Carrier Aggregation方式及び上りでMIMO送信方法が採用される場合でも、制御情報の誤り特性の劣化を防止することができる基地局装置、通信方法及び集積回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】従来のACK/NACK及びCQIの配置方法の説明に供する図

【図2】Layer Shiftingの説明に供する図

【図3】課題の説明に供する図

【図4】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図

【図5】本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図

【図6】配置ルール１の説明に供する図

【図7】配置ルール２の説明に供する図

【図8】配置ルール３の説明に供する図

【図9】配置ルール４の説明に供する図

【図10】配置ルール５の説明に供する図

【図11】配置ルール６の説明に供する図

【図12】本発明の実施の形態２に係る配置ルール８の説明に供する図

【図13】本発明の実施の形態２に係る配置ルール１０の説明に供する図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

【0020】

［実施の形態１］
［通信システムの概要］
後述する基地局１００及び端末２００を含む通信システムでは、M（M≧１）個の上り単位バンド及び上り単位バンドと対応づけられたN（N≧２，N＜M）個の下り単位バンドを使用した通信、つまり、非対称Carrier aggregationによる通信が行われる。

【0021】

また、基地局１００と端末２００との間でも、基地局１００による端末２００に対するリソース割当によっては、Carrier aggregationによらない通信が行われることも可能である。

【0022】

また、この通信システムでは、Carrier aggregationによらない通信が行われる場合には、従来通りのＡＲＱが行われる。すなわち、任意の下り単位バンドで送信された下りデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫは、その任意の下り単位バンドと１対１で対応づけられている上り単位バンドで送信される。一方、非対称Carrier aggregationによる通信が行われる場合には、上記M個の上り単位バンドのいずれかによってＡＣＫ／ＮＡＣＫが送信される。すなわち、この通信システムは、例えば、LTE-Aシステムであり、基地局１００は、例えば、LTE-A基地局であり、端末２００は、例えば、LTE-A端末である。

【0023】

［基地局の構成］
図４は、本発明の実施の形態１に係る基地局１００の構成を示すブロック図である。図４において、基地局１００は、設定部１０１と、制御部１０２と、ＰＤＣＣＨ生成部１０４と、符号化・変調部１０５，１０７，１０８と、割当部１０６と、多重部１０９と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１１０と、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１１１と、送信ＲＦ部１１２と、アンテナ１１３と、受信ＲＦ部１１４と、ＣＰ除去部１１５と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１１６と、抽出部１１７と、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部１１８と、データ受信部１１９と、制御情報受信部１２０とを有する。

【0024】

設定部１０１は、設定対象端末の端末送受信能力（UE Capability）又は伝搬路状況に基づいて、設定対象端末との間の通信における上り単位バンド及び下り単位バンドの数（以下では、この数に関する情報を、単に、「単位バンド数情報」と呼ぶことがある）、並びに、その上り単位バンド及び下り単位バンドにおける送信モードを設定する。この送信モードの設定は、単位バンド毎に行われる。また、この送信モードの設定は、設定対象端末が複数在る場合には、端末毎に行われる。

【0025】

この送信モードには、例えばLTEで規定されている、送信ダイバーシチによる送信モード、空間多重MIMOによる送信モード、Rank1 precodingによる送信モード、MU-MIMO送信モード、ビームフォーミング送信モード、並びに、LTE-A端末向けに、MIMO及びCoMP送信に共通の送信モードとして「マルチアンテナモード」が含まれる。また、上り回線の送信モードには、MIMO送信モード、および、非連続帯域割当による送信モードも含まれる。以下では、これに限定するものではないが、上記した空間多重MIMOによる送信モード、マルチアンテナ送信モード、及び、MIMO送信モードを「MIMOモード」と呼び、送信ダイバーシチによる送信モード、Rank1 precodingによる送信モード、MU-MIMO送信モード、ビームフォーミング送信モード及び非連続帯域割当による送信モードを「Non-MIMOモード」と呼ぶ。

【0026】

設定部１０１は、設定対象端末に設定した単位バンド数情報及び送信モードを示す送信モード情報を設定情報に含めて、制御部１０２、ＰＤＣＣＨ生成部１０４、割当部１０６、符号化・変調部１０７および制御情報受信部１２０に出力する。なお、上記した設定情報は、上位レイヤの制御情報（つまり、RRC制御情報）として、符号化・変調部１０７を介して各端末へ通知される。

【0027】

また、設定部１０１は、下り回線のチャネル品質に関する情報（CQI）のフィードバックを端末に対して指示するCQI指示情報をＰＤＣＣＨ生成部１０４に出力する。

【0028】

また、設定対象端末に対して、PDCCHを割り当てるCCE（Control Channel Element）を単位バンド毎に設定する。この設定は、設定対象端末が複数在る場合には、端末毎に行われる。このCCEの設定情報は、割当部１０６へ出力される。なお、各PDCCHは、１つまたは連続する複数のCCEで構成されるリソースを占有する。

【0029】

制御部１０２は、設定部１０１から受け取る設定情報に含まれる単位バンド数情報及び送信モード情報に応じて、割当制御情報（DCI）を生成する。このDCIは、割当対象端末毎に生成される。また、このDCIは、１つの割当対象端末に関しては、単位バンド毎に生成される。

【0030】

例えば、制御部１０２は、送信ダイバーシチモードの端末に対して、１つのトランスポートブロックに対するMCS情報、リソース（RB）割当情報、および、HARQ情報を含む割当制御情報を、DCIフォーマット１で生成する。

【0031】

また、制御部１０２は、MIMO送信モードの端末に対しては、２つのトランスポートブロックに対するMCS情報などを含む割当制御情報を、DCIフォーマット2で生成する。

【0032】

ここで、制御部１０２によって生成される割当制御情報には、端末の上り回線データを割り当てる上りリソース（例えば、PUSCH（Physical Uplink Shared Channel））を示す上り割当制御情報、および、端末宛ての下り回線データを割り当てる下りリソース（例えば、PDSCH（Physical Downlink Shared Channel））を示す下り割当制御情報が含まれる。

【0033】

また、制御部１０２は、各端末が上り回線でLayer shiftingを用いるか否かを設定して、Layer shiftingの有無を示す情報を生成する。

【0034】

また、制御部１０２は、上記のような端末毎の送信モードに応じた割当制御情報の他に、全端末に共通の割当制御情報（DCI 0/1A）を用いることもできる。

【0035】

通常のデータ送信時には、制御部１０２は、各端末の送信モードに応じたフォーマット（DCI 1，2，2A，2B，2C，2D，0A，0B）で、割当制御情報を生成する。これにより、各端末に設定した送信モードでデータ伝送が行えるので、スループットを向上することができる。

【0036】

しかし、急激な伝搬路状況の変化または隣接セルからの干渉の変化等によっては、各端末に設定した送信モードでは受信誤りが頻発する状況も起こり得る。この場合には、制御部１０２は、全端末に共通のフォーマット（DCI 0/1A）で、割当制御情報を生成する（つまり、デフォルト送信モードのフォーマットで、割当制御情報を生成する。これにより、よりロバストな送信が可能となる。

【0037】

また、制御部１０２は、端末個別のデータ割当向けの割当制御情報の他に、共通チャネル向けのフォーマット（例えば、DCI 1C，1A）で割当制御情報を生成する。共通チャネル向け割当制御情報は、報知情報およびPaging情報等の複数の端末に共通のデータ割当に用いられる。

【0038】

そして、制御部１０２は、生成した端末個別のデータ割当向けの割当制御情報のうち、MCS情報およびHARQ情報をＰＤＣＣＨ生成部１０４に出力し、上りリソース割当情報および上り回線のLayer shiftingの有無を示す情報をＰＤＣＣＨ生成部１０４、抽出部１１７および制御情報受信部１２０に出力し、下りリソース割当情報をＰＤＣＣＨ生成部１０４および多重部１０９に出力する。また、制御部１０２は、生成した共通チャネル向け割当制御情報をＰＤＣＣＨ生成部１０４に出力する。

【0039】

ＰＤＣＣＨ生成部１０４は、制御部１０２から入力される、端末個別のデータ割当向けの割当制御情報（つまり、端末毎の上りリソース割当情報、下りリソース割当情報、Layer shiftingの有無を示す情報、MCS情報およびHARQ情報等）を含むPDCCH信号、または、共通チャネル向け割当制御情報（つまり、端末共通の報知情報およびＰａｇｉｎｇ情報等）、設定部１０１から入力される単位バンド毎のCQIフィードバックのCQI指示情報を含むPDCCH信号を生成する。このとき、ＰＤＣＣＨ生成部１０４は、端末毎に生成する上り割当制御情報および下り割当制御情報に対してCRCビットを付加し、さらにCRCビットを端末IDでマスキング（または、スクランブリング）する。そして、ＰＤＣＣＨ生成部１０４は、マスキング後のPDCCH信号を、符号化・変調部１０５に出力する。

【0040】

符号化・変調部１０５は、ＰＤＣＣＨ生成部１０４から入力されるPDCCH信号をチャネル符号化後に変調して、変調後のPDCCH信号を割当部１０６に出力する。ここで、符号化・変調部１０５は、各端末から報告されるCQIに基づいて、各端末で十分な受信品質が得られるように符号化率を設定する。例えば、符号化・変調部１０５は、セル境界付近に位置する端末ほど（チャネル品質が悪い端末ほど）、より低い符号化率を設定する。

【0041】

割当部１０６は、符号化・変調部１０５から、共通チャネル向け割当制御情報を含むPDCCH信号、および、各端末に対する端末個別のデータ割当向けの割当制御情報を含むPDCCH信号を受け取る。PDCCH信号は、マッピング先の単位バンド毎に入力される。そして、割当部１０６は、PDCCH信号を、設定部１０１から受け取るCCE設定情報が示すCCEに割り当てる。

【0042】

そして、割当部１０６は、単位バンド毎にCCEに割り当てたPDCCH信号を多重部１０９に出力する。また、割当部１０６は、各単位バンドについてPDCCH信号が割り当てられたCCEを示す情報を制御情報受信部１２０に出力する。

【0043】

符号化・変調部１０７は、設定部１０１から入力される設定情報をチャネル符号化後に変調して、変調後の設定情報を多重部１０９に出力する。

【0044】

符号化・変調部１０８は、各CCに対するトランスポートブロックを入力する。そして、符号化・変調部１０８は、入力した各CCに対するトランスポートブロックを各CCに対するコードワードにマッピングし、チャネル符号化及び変調を行う。すなわち、各CCにおけるコードワード（以降、コードワードブロックと呼ぶ）毎にCRCが付加される。これにより、受信側では、コードワードブロック毎の誤り検出が可能になる。こうして得られた変調後のコードワード（つまり、データ信号）は、多重部１０９に出力される。

【0045】

多重部１０９は、割当部１０６からのPDCCH信号、符号化・変調部１０７からの設定情報、および符号化・変調部１０８からのデータ信号（つまり、PDSCH信号）を各単位バンドにおいて多重する。ここで、多重部１０９は、制御部１０２からの下りリソース割当情報に基づいて、PDCCH信号およびデータ信号（PDSCH信号）を各単位バンドにマッピングする。なお、多重部１０９は、設定情報をPDSCHにマッピングしてもよい。

【0046】

また、多重部１０９は、MIMO送信向けのデータ信号をレイヤ(つまり、空間上の仮想的なチャネル)間で多重する。

【0047】

そして、多重部１０９は、多重信号をＩＦＦＴ部１１０に出力する。

【0048】

ＩＦＦＴ部１１０は、多重部１０９から入力される多重信号を時間波形に変換し、ＣＰ付加部１１１は、この時間波形にCPを付加することによりＯＦＤＭ信号を得る。

【0049】

送信ＲＦ部１１２は、ＣＰ付加部１１１から入力されるOFDM信号に対して送信無線処理（アップコンバート、ディジタルアナログ（D/A）変換など）を施し、アンテナ１１３を介して送信する。ここで、図４では、便宜上、アンテナ１１３を１つのみ図示しているが、実際上、基地局１００は、複数のアンテナ１１３を有している。

【0050】

一方、受信ＲＦ部１１４は、アンテナ１１３を介して受信帯域で受信した受信無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（A/D）変換など）を施し、得られた受信信号をＣＰ除去部１１５に出力する。

【0051】

ＣＰ除去部１１５は、受信信号からCPを除去し、ＦＦＴ部１１６は、CP除去後の受信信号を周波数領域信号に変換する。

【0052】

抽出部１１７は、制御部１０２からの上りリソース割当情報及びLayer shiftingの有無を示す情報に基づいて、ＦＦＴ部１１６から受け取る周波数領域信号から上り回線データを抽出する。なお、抽出部１１７は、入力信号が空間多重されている場合（つまり、複数のCWが用いられている場合）には、各CWを分離する処理も実施する。

【0053】

ＩＤＦＴ部１１８は、抽出信号を時間領域信号に変換し、その時間領域信号をデータ受信部１１９および制御情報受信部１２０に出力する。

【0054】

データ受信部１１９は、ＩＤＦＴ部１１８から入力される時間領域信号を復号する。そして、データ受信部１１９は、復号後の上り回線データを受信データとして出力する。

【0055】

制御情報受信部１２０は、ＩＤＦＴ部１１８から入力される時間領域信号のうち、下り回線データ（PDSCH信号）に対する各端末からのACK/NACK又はCQIを、上り回線のデータ信号が割り当てられたチャネル(例えば、PUSCH（Physical Uplink Shared Channel）から、抽出する。この抽出処理は、設定部１０１から入力される単位バンド数に関する情報、送信モードに関する情報、設定部１０１から入力される各単位バンドにおける下り回線のCQIに関する指示情報、制御部１０２から入力されるMCSに関する情報、Layer shiftingの有無を示す情報に基づいて、行われる。なお、PUSCHで送信されるACK/NACK信号およびCQI信号が割り当てられる位置は後述する。

【0056】

又は、制御情報受信部１２０は、ＩＤＦＴ部１１８から入力される時間領域信号のうち、下り回線データ（PDSCH信号）に対する各端末からのACK/NACK又はCQIを、その下り回線データの割当に使用されたCCEに対応付けられた上り回線制御チャネル（例えば、PUCCH（Physical Uplink Control Channel））から、抽出する。この抽出処理は、割当部１０６から入力される情報（CCE情報など）および設定部１０１から入力される下り回線のCQIに基づいて、行われる。また、その上り回線制御チャネルは、その下り回線データに割り当てられたCCEに対応付けられた上り回線制御チャネルである。なお、CCEとPUCCHとが対応付けられているのは、端末が応答信号の送信に用いるPUCCHを基地局から各端末へ通知するためのシグナリングを不要にするためである。これにより、下り回線の通信リソースを効率良く使用することができる。従って、各端末は、この対応付けに従って、自端末への制御情報（PDCCH信号）がマッピングされているCCEに基づいて、ACK/NACK信号の送信に用いるPUCCHを判定している。なお、ここでは受信信号にデータ信号が存在する場合には、ACK/NACKおよびCQIは、PUSCHに割り当てられる一方、受信信号にデータ信号が存在しない場合には、上り回線制御チャネル（例えばPUCCH）に割り当てられるものとする。

【0057】

［端末の構成］
図５は、本発明の実施の形態１に係る端末２００の構成を示すブロック図である。端末２００はＬＴＥ−Ａ端末であり、データ信号（下り回線データ）を受信し、そのデータ信号に対するACK/NACK信号をPUCCHまたはPUSCHを用いて基地局１００へ送信する。また、端末２００は、PDCCHで通知される指示情報に従って、CQIを基地局１００へ送信する。

【0058】

図５において、端末２００は、アンテナ２０１と、受信ＲＦ部２０２と、ＣＰ除去部２０３と、ＦＦＴ部２０４と、分離部２０５と、設定情報受信部２０６と、ＰＤＣＣＨ受信部２０７と、ＰＤＳＣＨ受信部２０８と、変調部２０９，２１０，２１１と、送信信号形成部２１２と、ＤＦＴ部２１３と、マッピング部２１４と、ＩＦＦＴ部２１５と、ＣＰ付加部２１６と、送信ＲＦ部２１７とを有する。

【0059】

受信ＲＦ部２０２は、設定情報受信部２０６から受け取る帯域情報に基づいて、受信帯域を設定する。受信ＲＦ部２０２は、アンテナ２０１を介して受信帯域で受信した無線信号（ここでは、OFDM信号）に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（A/D）変換など）を施し、得られた受信信号をＣＰ除去部２０３に出力する。なお、受信信号には、PDSCH信号、PDCCH信号、および、設定情報を含む上位レイヤの制御情報が含まれる。

【0060】

ＣＰ除去部２０３は、受信信号からCPを除去し、ＦＦＴ部２０４は、CP除去後の受信信号を周波数領域信号に変換する。この周波数領域信号は、分離部２０５に出力される。

【0061】

分離部２０５は、ＦＦＴ部２０４から受け取る信号を、設定情報を含む上位レイヤの制御信号（例えば、RRC signaling等）と、PDCCHＨ信号と、データ信号（つまり、PDSCH信号）とに分離する。そして、分離部２０５は、制御信号を設定情報受信部２０６に出力し、PDCCH信号をＰＤＣＣＨ受信部２０７に出力し、PDSCH信号をＰＤＳＣＨ受信部２０８に出力する。

【0062】

設定情報受信部２０６は、分離部２０５から受け取る制御信号から、自端末に設定された端末IDを示す情報を読み取り、読み取った情報を端末ID情報としてＰＤＣＣＨ受信部２０７に出力する。また、設定情報受信部２０６は、自端末に設定された送信モードを示す情報を読み取り、読み取った情報を送信モード情報としてＰＤＣＣＨ受信部２０７及び送信信号形成部２１２に出力する。

【0063】

ＰＤＣＣＨ受信部２０７は、分離部２０５から入力されるPDCCH信号をブラインド復号（モニタ）して、自端末宛てのPDCCH信号を得る。ここで、ＰＤＣＣＨ受信部２０７は、全端末共通のデータ割当向けのDCIフォーマット（例えば、DCI 0/1A）、自端末に設定された送信モード依存のDCIフォーマット（例えば、DCI 1、2、2A、2C、2D、0A、0B）、および全端末共通の共通チャネル割当向けのDCIフォーマット（例えば、DCI 1C、1A）のそれぞれに対して、ブラインド復号することにより、各DCIフォーマットの割当制御情報を含むPDCCH信号を得る。

【0064】

そして、ＰＤＣＣＨ受信部２０７は、自端末宛てのPDCCH信号に含まれる下りリソース割当情報をＰＤＳＣＨ受信部２０８に出力し、上りリソース割当情報およびLayer shiftingの有無を示す情報をマッピング部２１４に出力し、CQIに関する指示情報およびLayer shiftingの有無を示す情報を送信信号形成部２１２に出力する。また、ＰＤＣＣＨ受信部２０７は、自端末宛てのPDCCH信号が検出されたCCE（CRC=OKとなるCCE）のCCE番号（CCE連結数が複数の場合には、先頭CCEのCCE番号）をマッピング部２１４に出力する。

【0065】

ＰＤＳＣＨ受信部２０８は、各単位バンドについてＰＤＣＣＨ受信部２０７から入力される下りリソース割当情報に基づいて、分離部２０５から入力されるPDSCH信号から受信データ（下り回線データ）を抽出する。

【0066】

また、ＰＤＳＣＨ受信部２０８は、抽出した受信データ（下り回線データ）に対して誤り検出を行う。

【0067】

そして、ＰＤＳＣＨ受信部２０８は、誤り検出の結果、受信データに誤りがある場合には、ACK/NACK信号としてNACKを生成する一方、受信データに誤りが無い場合には、ACK/NACK信号としてACKを生成する。各単位バンドで生成されたACK/NACK信号は、変調部２０９に出力される。

【0068】

変調部２０９は、ＰＤＳＣＨ受信部２０８から入力されるACK/NACK信号を変調し、変調後のACK/NACK信号を送信信号形成部２１２に出力する。

【0069】

変調部２１０は、送信データ（上り回線データ）を変調し、変調後のデータ信号を送信信号形成部２１２に出力する。

【0070】

変調部２１１は、CQIを変調し、変調後のデータ信号を送信信号形成部２１２に出力する。

【0071】

送信信号形成部２１２は、MIMO送信モードの場合には、ACK/NACK信号（つまり、下りデータの誤り検出結果）及び下り回線品質情報（CQI）を、「配置ルール」に基づいて複数のレイヤに配置することにより、送信信号を形成する。

【0072】

具体的には、送信信号形成部２１２は、データ・ＣＱＩ割当部２２１と、パンクチャリング部２２２とを有する。データ・ＣＱＩ割当部２２１と、パンクチャリング部２２２は、設定情報受信部２０６から入力される送信モード情報、ＰＤＣＣＨ受信部２０７から入力されるCQIに関する指示情報およびLayer shiftingの有無を示す情報に基づいて、データ信号、ACK/NACK、CQIを配置する。

【0073】

データ・ＣＱＩ割当部２２１は、上記した「配置ルール」に基づいて、各スロットにおいて、複数のレイヤの内の一部のレイヤにCQIを配置する。すなわち、データ・ＣＱＩ割当部２２１は、送信すべきデータ信号が存在する場合には、上記した「配置ルール」に基づいて、CQI及びデータ信号を各コードワードの規定された位置に配列することにより、信号列を形成する。また、このデータ・ＣＱＩ割当部２２１による配列処理では、ＰＤＣＣＨ受信部２０７からのLayer shiftingの有無を示す情報が「有り」を示す場合には、スロット間でCQIを配置するレイヤをシフトする。なお、送信すべきデータ信号が存在する場合には、CQIは、PUSCHに割り当てられる一方、送信すべきデータ信号が存在しない場合には、上り回線制御チャネル（例えばPUCCH）に割り当てられる。また、CQI指示情報を受け取らない場合には、データ・ＣＱＩ割当部２２１がCQIを配置しないことは、言うまでもない。また、MIMO送信モード以外（Non-MIMO送信モード）では、データ信号及びCQIが１つのレイヤに対応するように、つまり、図１と同様に、配置される。

【0074】

パンクチャリング部２２２は、上記した「配置ルール」に基づいて、データ・ＣＱＩ割当部２２１から受け取る信号列に含まれるデータ信号の一部をACK/NACK信号によって間引き（パンクチャ）する。なお、送信すべきデータ信号が存在する場合には、ACK/NACK信号は、PUSCHに割り当てられる一方、送信すべきデータ信号が存在しない場合には、上り回線制御チャネル（例えばPUCCH）に割り当てられる。

【0075】

以上のようにして、送信信号形成部２１２では、CQI及びACK/NACK信号が「配置ルール」に応じたリソース位置に配置された送信信号が形成される。この「配置ルール」については、後に詳しく説明する。

【0076】

ＤＦＴ部２１３は、パンクチャリング部２２２から入力されるデータ信号、ACK/NACK、CQIを周波数領域に変換し、得られる複数の周波数成分をマッピング部２１４に出力する。

【0077】

マッピング部２１４は、ＰＤＣＣＨ受信部２０７から入力される上りリソース割当情報に従って、ＤＦＴ部２１３から入力される複数の周波数成分（PUSCH上で送信されるACK/NACKやCQIを含む）を、上り単位バンドに配置されたPUSCHにマッピングする。また、マッピング部２１４は、ＰＤＣＣＨ受信部２０７から入力されるCCE番号に従って、ＤＦＴ部２１３から入力されるPUSCHで送信されない制御情報成分（ACK/NACKおよびCQI）の周波数成分またはコードリソースをPUCCH上にマッピングする。

【0078】

なお、変調部２０９、変調部２１０、変調部２１１、データ・ＣＱＩ割当部２２１、パンクチャリング部２２２、ＤＦＴ部２１３およびマッピング部２１４は、単位バンド毎に設けられてもよい。

【0079】

ＩＦＦＴ部２１５は、PUSCHにマッピングされた複数の周波数成分を時間領域波形に変換し、ＣＰ付加部２１６は、その時間領域波形にCPを付加する。

【0080】

送信ＲＦ部２１７は、送信帯域を変更可能に構成されており、設定情報受信部２０６から入力される帯域情報に基づいて、送信帯域を設定する。そして、送信ＲＦ部２１７は、CPが付加された信号に送信無線処理（アップコンバート、ディジタルアナログ（D/A）変換など）を施してアンテナ２０１を介して送信する。

【0081】

［基地局１００および端末２００の動作］
以上の構成を有する基地局１００および端末２００の動作について説明する。ここでは、主に、端末２００における配置ルールのバリエーションについて説明する。

【0082】

〈配置ルール１〉
図６は、配置ルール１の説明に供する図である。配置ルール１では、ACK/NACK信号が、CQIの配置されるレイヤと異なるレイヤに配置される。こうすることで、CQIがACK/NACKによってパンクチャされることがないので、CQIに関する誤り率を低下させることができる。

【0083】

また、配置ルール１では、ACK/NACK信号は、CQIが配置されるレイヤと異なるレイヤに優先的に配置されるとしてもよい。

【0084】

より詳細には、配置ルール１では、下り通信に用いられる下り単位バンド数Nが所定の閾値未満の場合（つまり、ACK/NACK信号の数が少ない場合）には、ACK/NACK信号はCQIが配置されるレイヤと異なるレイヤにのみ配置され、Nが閾値以上の場合には、ACK/NACK信号はCQIが配置されるレイヤと同じレイヤにも配置される。このようにするのは、次の理由によるものである。すなわち、下り通信に用いられる下り単位バンド数Nが増加するにつれてACK/NACKまたはCQIの送信量が増加する。このため、ACK/NACKまたはCQIが１つのレイヤにおける最大の送信容量を超えて、一部のACK/NACKまたはCQIをその１つのレイヤでは送信できない場合がある。そのため、下り回線の単位バンド数が多い場合には、ACK/NACKとCQIを同じレイヤにも割り当てて、上記１つのレイヤでは送信できなかった一部のACK/NACKまたはCQIを送信できることになる。この方法は、ACK/NACKおよびCQIが増加した場合に、CQIと異なるレイヤにACK/NACKを配置できるリソースが足りなくなる環境に適する。

【0085】

ここで、ACK/NACK信号およびCQIを配置するレイヤは、基地局１００と端末２００との間で予め決めておくか、又は、基地局１００から端末２００へ制御情報または設定情報に含めて通知される。

【0086】

また、配置ルール１の別の方法として、下り通信に用いられる下り単位バンド数Nが所定の閾値以上の場合に、ACK/NACK信号はCQIが配置されるレイヤと異なるレイヤに配置される。下り通信に用いられる下り単位バンド数Nが所定の閾値未満の場合にはACK/NACK信号をCQIが配置されるレイヤと同じレイヤに配置してもよいとする。このようにするのは、次の理由によるものである。すなわち、下り回線の単位バンド数が増加するにつれて、ACK/NACKまたはCQIの送信量が増加する。このような状況において、同一のレイヤに配置されるACK/NACKによってCQIをパンクチャすることを防ぐためにACK/NACK信号とCQIを異なるレイヤに配置する。一方で、下り回線の単位バンド数が少ない場合は、複数のレイヤにACK/NACKまたはCQIを配置して送信電力を稼ぐことでACK/NACKまたはCQIの誤り率を低減することができる。この方法はACK/NACKおよびCQIが増加した場合でも、CQIと異なるレイヤにACK/NACKを配置できる十分なリソースが存在する環境に適する。

【0087】

なお、下り単位バンド数Nが所定の閾値未満の場合には、従来と同様にACK/NACKおよびCQIの両方を１つのレイヤに割り当てても良いし、別の割当方法でもよい。

【0088】

〈配置ルール２〉
図７は、配置ルール２の説明に供する図である。配置ルール２は、基本的にACK/NACK信号がCQIの配置されるレイヤと異なるレイヤに配置される点では、配置ルール１と共通する。配置ルール２では、Layer shiftingの有無に関わらず、スロット間で、ACK/NACKおよびCQIの配置されるレイヤが異なっている。すなわち、配置ルール２では、スロット単位で、ACK/NACKおよびCQIの配置されるレイヤが変更されている。換言すれば、ACK/NACKおよびCQIに関して、Layer shiftingが行われている。

【0089】

具体的には、Layer shiftingが実行される場合には、任意のコードワードが配置されるレイヤがスロット単位で変更される。従って、Layer shiftingが有りの場合には、ACK/NACKおよびCQIを一定のコードワードに割り当てることにより、配置ルール２は実現される（図７Ａ参照）。一方、Layer shiftingが無しの場合には、ACK/NACKおよびCQIに割り当てるコードワードをスロット単位で変更することにより、配置ルール２は実現される（図７Ｂ参照）。

【0090】

このように、ACK/NACKおよびCQIに関してLayer shiftingを行うことにより、ACK/NACKおよびCQIに関して空間ダイバーシチ効果を得ることができる。

【0091】

〈配置ルール３〉
図８は、配置ルール３の説明に供する図である。配置ルール３は、基本的にACK/NACK信号がCQIの配置されるレイヤと異なるレイヤに配置される点では、配置ルール１と共通する。配置ルール３では、Layer shiftingの有無に関わらず、スロット間で、ACK/NACKおよびCQIを一定のコードワードに割り当てる。

【0092】

具体的には、Layer shiftingが実行される場合には、任意のコードワードが配置されるレイヤがスロット単位で変更される。従って、Layer shiftingが有りの場合には、ACK/NACKおよびCQIを一定のコードワードに割り当てることにより、ACK/NACKおよびCQIのLayer shiftingが実現される（図８Ａ参照）。一方、Layer shiftingが無しの場合には、ACK/NACKおよびCQIを一定のコードワードに割り当てることにより、ACK/NACKおよびCQIも一定のレイヤに配置される。

【0093】

このように、Layer shiftingの有無に関わらず、スロット間で、ACK/NACKおよびCQIを一定のコードワードに割り当てることにより、コードワード単位で適用される制御情報をACK/NACKおよびCQIにも利用することができる。例えば、LTEと同様に、データ信号に適用されるMCSにオフセットを加えることにより、ACK/NACKおよびCQIに適用するMCSを求めることができる。

【0094】

〈配置ルール４〉
図９は、配置ルール４の説明に供する図である。配置ルール４は、基本的にACK/NACK信号がCQIの配置されるレイヤと異なるレイヤに配置される点では、配置ルール１と共通する。配置ルール４では、CQIのみを配置する場合にCQIが配置されるレイヤの数は、ACK/NACKおよびCQIの両方を配置する場合よりも多い。すなわち、ACK/NACKおよびCQIの両方が存在するか否かに応じて、ACK/NACKおよびCQIに割り当てられるレイヤ数が変更される。

【0095】

具体的には、各スロットにおいてACK/NACKおよびCQIの両方が存在する場合には、各スロットでACK/NACKおよびCQIのそれぞれに対して１レイヤずつ割り当てる（図９Ａ参照）。一方で、各スロットにおいてACK/NACKおよびCQIの一方のみが存在する場合には、各スロットでACK/NACKおよびCQIの一方を複数のレイヤに割り当てる（図９Ｂ）。なお、図９では、第１スロットと第２スロットとでACK/NACKおよびCQIを割り当てるレイヤを一定としているが、第１スロットと第２スロットとでACK/NACKおよびCQIを割り当てるレイヤを入れ替えても良い。

【0096】

こうすることで、ACK/NACKおよびCQIの一方のみが存在する場合にACK/NACK又はCQIに関して時間ダイバーシチ効果を得ることができる。

【0097】

〈配置ルール５〉
図１０は、配置ルール５の説明に供する図である。配置ルール５は、コードワードの観点からレイヤを規定するものであり、上記した配置ルール１〜４に対して適用可能である。

【0098】

配置ルール５では、ACK/NACKは、データサイズが最も大きいコードワードに対応するレイヤに優先して配置される。そして、CQIは、ACK/NACKの配置されないレイヤに配置される。

【0099】

図１０では、データサイズが小さいCW＃0にレイヤ＃0が対応づけられ、データサイズが大きいCW#1にレイヤ#1及びレイヤ#2が対応づけられている。そして、ACK/NACKはデータサイズが大きいCW#1に対応するレイヤ#1か又はレイヤ#2に割り当てられ、それ以外のレイヤではCQIが割り当てられる。

【0100】

配置ルール５を用いる理由は、次の通りである。すなわち、ACK/NACKはデータ信号をパンクチャすることによって割り当てられる。従って、このパンクチャリングが行われると、データ信号に誤りが発生する確率が高くなる。一方、CQIにはレートマッチングが適用されるため、CQIが割り当てられる場合は、ACK/NACKが割り当てられる場合と比較して、データ信号に誤りが発生する確率が低い。

【0101】

また、複数のコードワードの間には、通常、データサイズに差があり、同一のパンクチャリング数を想定すると、データサイズが小さいコードワードほど、パンクチャリングでデータ信号に誤りが発生する確率が高い。

【0102】

以上のことからデータサイズが小さいコードワードに対応するレイヤには、CQIを割り当て、データサイズが大きいコードワードに対応するレイヤには、ACK/NACKを割り当てることが好ましい。

【0103】

また、配置ルール５は、次の条件が要求される端末に対して適用するのが好ましい。すなわち、遅延時間が許容され難く、QoS（Quality of Service）の高いデータ信号などの誤りを極力軽減したい端末に適する。

【0104】

なお、図１０では、CQIは複数のレイヤに割り当てられたが、これに限定されるものではなく、１つのレイヤにのみ割り当てられても良い。

【0105】

以上のようにすることで、データサイズが大きいコードワードでデータ信号がパンクチャされるため、パンクチャリングによる影響が少なくなるので、データ信号の誤りを軽減できる。従って、データ信号の再送を軽減することができるので、遅延時間が許容され難いQoS（Quality of Service）の高い端末の要求を満たすことができる。

【0106】

〈配置ルール６〉
図１１は、配置ルール６の説明に供する図である。配置ルール６は、コードワードの観点からレイヤを規定するものであり、上記した配置ルール１〜４に対して適用可能である。

【0107】

配置ルール６では、ACK/NACKは、データサイズが最も小さいコードワードに対応するレイヤに優先して配置される。そして、CQIは、ACK/NACKの配置されないレイヤに配置される。

【0108】

図１１では、データサイズが小さいCW＃0にレイヤ＃0が対応づけられ、データサイズが大きいCW#1にレイヤ#1及びレイヤ#2が対応づけられている。そして、ACK/NACKはデータサイズが小さいCW＃0にレイヤ＃0に割り当てられ、それ以外のレイヤではCQIが割り当てられる。

【0109】

配置ルール６を用いる理由は、次の通りである。すなわち、ACK/NACKはデータ信号をパンクチャすることによって割り当てられる。従って、このパンクチャリングが行われると、データ信号に誤りが発生する確率が高くなる。一方、CQIにはレートマッチングが適用されるため、CQIが割り当てられる場合は、ACK/NACKが割り当てられる場合と比較して、データ信号に誤りが発生する確率が低い。

【0110】

また、複数のコードワードの間には、通常、データサイズに差がある。パンクチャリングによってデータ信号の誤りが発生し易くなることにより、任意のコードワードの再送頻度が高くなる場合、その任意のコードワードのデータサイズが小さいほど、再送データ量が少なくなる。

【0111】

以上のことから、データサイズが小さいコードワードに対応するレイヤには、ACK/NACKを割り当て、データサイズが大きいコードワードに対応するレイヤには、CQIを割り当てることが好ましい。

【0112】

配置ルール６は、次の条件が要求される端末に対して適用するのが好ましい。すなわち、配置ルール６を適用する場合、配置ルール５の場合と比較して、再送回数は増加するが、各再送における再送データ量が減少する。このため、配置ルール６は、再送データ量を軽減したい端末に適する。

【0113】

例えば、小さいデータ量で且つ再送遅延が許されるデータ信号が存在する場合、データサイズが大きいコードワードの再送が発生しないように、データサイズが小さいコードワードの方をACK/NACKでパンクチャする。この場合には、パンクチャリングによってデータ信号の誤りが発生する確率が増加しても再送が許容されているため、再送時のデータサイズを減らす方が好ましい。又は、小さいデータ量で且つ誤り耐性が強いデータ信号が存在する場合、データサイズが大きいコードワードの再送が発生しないように、データサイズが小さいコードワードの方をACK/NACKでパンクチャする。この場合には、データ信号をパンクチャしてもデータ信の誤り発生確率が低いので、再送時のデータサイズを減らす方が好ましい。

【0114】

以上のようにすることで、データサイズが小さいコードワードでデータ信号がパンクチャされるため、データサイズが小さいコードワードでデータ誤りが発生し易くなる。このため、再送するデータ量が少なくて済む。従って、データ信号をパンクチャしてもデータ信号の誤り発生確率が低く抑えられる環境（例えば、どちらのデータサイズも比較的大きい場合など）では、全体の再送データ量を軽減できる。

【0115】

なお、配置ルール６において、ACK/NACKを割り当てるコードワードには、データ信号を割り当てないようにしても良い。すなわち、ACK/NACKを割り当てるコードワードでは、ACK/NACKのみを送信する。例えば、図１１では、レイヤ#0では、ACK/NACKのみが送信される。こうすることで、ACK/NACKが割り当てられるコードワードでの再送を防止することができる。また、このようにしても、ACK/NACKがデータサイズの小さいコードワードに割り当てられているので、そのコードワードにデータ信号を配置しないとしても、スループットの低下も少ない。

【0116】

また、配置ルール６において、ACK/NACKが割り当てられるコードワードに適用されるMCSを通常よりも低く設定しても良い。こうすることで、データ信号の誤り耐性を強くして誤り率を低減することができる。例えば、図１１では、レイヤ#0では、データ信号のMCSを低く設定される。こうすることで、データ信号の誤りに対する耐性を強くできるので、データ信号の再送を抑制できる。

【0117】

また、配置ルール５及び６は、次のように組み合わせても良い。すなわち、配置ルール５と配置ルール６とでは、好ましい適用環境が異なる。このため、配置ルール５と配置ルール６とを環境に合わせて切り替えることができる。この切り替えには、Higher Layer signalingが用いられる。こうすることで、適用環境に合わせた制御が可能となり、データ信号の余分な再送を軽減できる。

【0118】

〈配置ルール７〉
ACK/NACKはCQIよりも重要な情報である。そのため、ACK/NACKの誤り率を低減することが好ましく、ACK/NACKをMCSの高いレイヤ（又はコードワード）に配置しても良い。こうすることで、ACK/NACKの誤り率を低減することができる。すなわち、重要度の高い情報をレイヤ（又はコードワード）に配置する場合はMCSの高いレイヤ（又はコードワード）に配置する。

【0119】

なお、基地局１００では、端末２００で採用された配置ルールに対応するルールに従って、ACK/NACK、CQI、上りデータの受信処理が行われる。

【0120】

以上のように本実施の形態によれば、端末２００において、送信信号形成部２１２が、ACK/NACKおよびCQIを、配置ルールに基づいて複数のレイヤに配置することにより、送信信号を形成する。その配置ルールでは、誤り検出結果は、前記回線品質情報が配置されるレイヤと異なるレイヤに優先的に配置される。

【0121】

こうすることで、ACK/NACKによるCQIのパンクチャリングを極力減らすことができるので、制御情報の誤り特性の劣化を防止することができる。

【0122】

［実施の形態２］
実施の形態１では、ACK/NACK信号をCQIの配置されるレイヤと異なるレイヤに配置することにより、CQIの誤り率の劣化を軽減した。これに対して、実施の形態２では、１つのACK/NACK信号を複数のレイヤの同一時間及び同一周波数にマッピングする（つまり、送信ダイバーシチを用いる）。これにより、ACK/NACK信号の送信レートを高めることが可能となり、各レイヤにおいてACK/NACK信号を配置するリソースを軽減することができる。この結果として、CQIがACK/NACK信号によってパンクチャされる確率を低減することができるので、CQIの誤り率の劣化を軽減することができる。

【0123】

実施の形態２に係る基地局及び端末の基本構成は、実施の形態１と共通するので、図４、５を援用して説明する。

【0124】

実施の形態２に係る端末２００の送信信号形成部２１２は、MIMO送信モードの場合には、ACK/NACK信号（つまり、下りデータの誤り検出結果）及び下り回線品質情報（CQI）を、「配置ルール」に基づいて複数のレイヤに配置することにより、送信信号を形成する。

【0125】

〈配置ルール８〉
図１２は、配置ルール８の説明に供する図である。配置ルール８では、１つのACK/NACK信号が、複数のレイヤの同一の時間及び周波数にマッピングされる。また、配置ルール８では、CQIは、複数のレイヤの内の一部のレイヤにマッピングされる。

【0126】

例えば、図１２に示すように、レイヤ＃0及びレイヤ#1の同一の時間及び周波数に同一のACK/NACK信号を配置する場合には、ACK/NACK間で信号間干渉が発生しない。また、ACK/NACK信号の受信側は、レイヤ＃0及びレイヤ#1で送信されたACK/NACK信号を合成受信することになる。従って、この場合には、信号間干渉が存在する場合と比較して、高い送信レートでACK/NACK信号を送信しても、同等のACK/NACK信号の受信品質を確保することができる。

【0127】

ただし、この場合には、複数のレイヤに同一のACK/NACKを配置することになるので、全レイヤでは、ACK/NACK信号の送信リソースが増える可能性がある。しかしながら、各レイヤにおけるACK/NACK信号の送信リソースを少なくすることができるので、CQIがACK/NACK信号によってパンクチャされる確率が軽減される。これにより、CQIの誤り率の劣化を軽減することができる。

【0128】

また、同一のACK/NACK信号を複数のレイヤで同一時間及び同一周波数に配置することによりダイバーシチ効果が得られるので、より高信頼度のACK/NACK伝送が実現される。

【0129】

また、ACK/NACK信号は、高い品質(例えば、誤り率0.1%)が要求される一方、CQIは、比較的低い品質(例えば、誤り率1%)しか要求されない。従って、図１２に示すように、ACK/NACK信号が２つのレイヤから送信されると共にCQIが１つのレイヤで送信されることにより、ACK/NACK信号及びCQIの所要品質もそれぞれ満たされている。

【0130】

なお、後述する配置ルール９のように、CQIもACK/NACK信号と同様に、複数のレイヤに配置することもできる。しかしながら、CQIはACK/NACK信号に比べてビット数が多いので、CQI送信に用いるリソースは、大幅に増加する可能性がある。このため、CQIは１つのレイヤ（またはコードワード）に配置されることが好ましい。

【0131】

このとき、CQIは、受信品質の高い（つまり、MCSの高い）レイヤに配置されることが好ましい。これは、CQIを受信品質の高い（つまり、MCSの高い）レイヤに配置すれば、CQIをマッピングするリソースを軽減することができるので、CQIがACK/NACK信号によってパンクチャされる可能性を軽減することができるためである。なお、CQIが受信品質の高い（つまり、MCSの高い）CWに属するレイヤに配置するとしてもよい。

【0132】

また、このとき、CQIは、データサイズの大きいCW(コードワード)に配置されても良い。これにより、CQIがACK/NACK信号の存在する領域まで到達する可能性を軽減できる。なお、CQIが、データサイズの大きいCWに属するレイヤに配置されてもよい。

【0133】

〈配置ルール９〉
配置ルール８では、同一のACK/NACK信号を複数レイヤの複数の同一時間及び同一周波数にマッピングしてACK/NACK信号を高い送信レートで送信できる条件を整えた。しかしながら、配置ルール９によっても、ACK/NACK信号を高い送信レートで送信することが可能となる。すなわち、配置ルール９では、ACK/NACK信号を１つのレイヤで送信し、それ以外のレイヤでは、データもACK/NACK信号も送信しない。これにより、ACK/NACK信号に対する信号間干渉が軽減されるので、ACK/NACK信号を高い送信レートで送信することができる。すなわち、配置ルール９では、任意のレイヤにおいてACK/NACK信号がマッピングされる時間周波数リソースと一致する、その任意のレイヤ以外のレイヤにおける時間周波数リソースでは、送信信号が何もマッピングされない。

【0134】

〈配置ルール１０〉
配置ルール８では、ACK/NACK信号が複数のレイヤ（またはコードワード）に配置される一方、CQIは１つのレイヤ（またはコードワード）に配置された。これに対して、配置ルール１０では、ACK/NACK信号については配置ルール８と同様である一方、CQIは複数のレイヤに配置される（図１３参照）。すなわち、CQIについては、異なるCQIを複数のレイヤに配置することにより、空間多重を行う。こうすることで、各レイヤにおいてACK/NACK信号が配置されるリソースおよびCQIが配置されるリソースの両方を軽減することができるので、CQIがACK/NACKによってパンクチャされる可能性を軽減することができる。また、ACK/NACK信号及びCQIの所要品質もそれぞれ満たされている。

【0135】

［他の実施の形態］
（１）上記各実施の形態では、スロットを単位としてACK/NACK及びCQIの配置制御について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、シンボル単位としても良い。また、Layer shiftingあり、又は、Layer shiftingなし、のどちらか一方のみが用いられてもよい。

【0136】

（２）上記各実施の形態におけるMIMO送信モードは、LTEで規定されるTransmission mode 3、 4、つまり2CWの送信がサポートされる送信モードとし、non-MIMO送信モードは、それ以外のTransmission mode、つまり1CWのみが送信される送信モードとしても良い。

【0137】

また、上記各実施の形態におけるコードワードは、トランスポートブロック（TB：Transport Block)と置き換えても良い。

【0138】

（３）上記各実施の形態では、制御情報としてACK/NACK及びCQIを取り上げたが、これらに限定されるものではなく、データ信号よりも高い受信品質が要求される情報（制御情報）であれば適用可能である。例えば、CQIまたはACK/NACKをPMI（プリコーディングに関する情報）やRI（ランクに関する情報）に置き換えてもよい。

【0139】

（４）上記各実施の形態における「レイヤ」とは、空間上の仮想的な伝搬路を指すものである。例えば、MIMO送信では各CWで生成されるデータ信号が、同一時間および同一周波数において、空間上の異なる仮想的な伝搬路（異なるレイヤ）によって送信される。なお、「レイヤ」はは、ストリームと呼ばれることもある。

【0140】

（５）上記各実施の形態においては、アンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。

【0141】

アンテナポートとは、１本又は複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。

【0142】

例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。

【0143】

また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。

【0144】

（６）上記各実施の形態では、非対称Carrier Aggregationを前提に説明を行った。しかしながら、複数のレイヤを用いるMIMO送信においてACK/NACK又はCQI等の制御情報がデータと多重される場合であれば、非対称Carrier Aggregationに限定されるものではない。また、Ｎ個２以上の自然数としたが、配置ルール２以降はこれに限定せず１であってもよい。

【0145】

（７）実施の形態１において、配置ルール１では、ACK/NACK信号がCQIの配置されるレイヤと異なるレイヤに配置される例を示したが、CQIがACK/NACK信号の配置されるレイヤとは異なるレイヤに配置されるようにしてもよい。

【0146】

（８）上記各実施の形態においては、ACK/NACK信号又はCQIをレイヤに配置する例を説明したが、これに限定されるものではなく、コードワードに配置してもよい。例えば、合計４つのレイヤでデータ送信が行われ、コードワード１がレイヤ１、２を用いて送信され、コードワード２がレイヤ３、４を用いて送信される場合には、実施の形態１ではACK/NACK信号はコードワード１（つまり、レイヤ１及び２）に配置され、CQIはコードワード２（つまり、レイヤ３及び４）に配置されるようにしてもよい。また、実施の形態２ではACK/NACK信号はコードワード１、２（つまり、レイヤ１〜４）に配置され、CQIはコードワード２（つまり、レイヤ３及び４）に配置されるようにしてもよい。

【0147】

（９）実施の形態２において、配置例８及び１０では、同一のACK/NACK信号を複数のレイヤにおける同一の時間及び周波数に配置した。さらに、そのACK/NACK信号に対して、レイヤごとに異なるスクランブリングを掛けてもよい。これにより、各レイヤの位相関係によって意図しないビームが形成されることを防ぐことができる。

【0148】

Component Carrierは物理セル番号とキャリア周波数番号で定義されてもよく、セルと呼ばれることもある。

【0149】

（１０）上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

【0150】

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

【0151】

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

【0152】

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

【0153】

２０１０年２月１０日出願の特願２０１０−０２７９５９の日本出願及び２０１０年４月３０日出願の特願２０１０−１０５３２６に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

【産業上の利用可能性】

【0154】

本発明は、非対称Carrier Aggregation方式及び上りでMIMO送信方法が採用される場合でも、制御情報の誤り特性の劣化を防止することができるものとして有用である。

【符号の説明】

【0155】

１００ 基地局
１０１ 設定部
１０２ 制御部
１０４ ＰＤＣＣＨ生成部
１０５，１０７，１０８ 符号化・変調部
１０６ 割当部
１０９ 多重部
１１０，２１５ ＩＦＦＴ部
１１１，２１６ ＣＰ付加部
１１２，２１７ 送信ＲＦ部
１１３，２０１ アンテナ
１１４，２０２ 受信ＲＦ部
１１５，２０３ ＣＰ除去部
１１６，２０４ ＦＦＴ部
１１７ 抽出部
１１８ ＩＤＦＴ部
１１９ データ受信部
１２０ 制御情報受信部
２００ 端末
２０５ 分離部
２０６ 設定情報受信部
２０７ ＰＤＣＣＨ受信部
２０８ ＰＤＳＣＨ受信部
２０９，２１０，２１１ 変調部
２１２ 送信信号形成部
２１３ ＤＦＴ部
２１４ マッピング部
２２１ データ・ＣＱＩ割当部
２２２ パンクチャリング部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】