JP2018152898A

JP2018152898A - ユーザ端末及び無線通信方法

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Publication number: JP2018152898A
Application number: JP2018099245A
Authority: JP
Inventors: 一樹武田; Kazuki Takeda; リューリュー; Liu Liu; リフェワン; Lihui Wang; ホイリンジャン; Huiling Jiang
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2034-05-08
Also published as: JP6817982B2

Abstract

【課題】ユーザ端末が複数の無線基地局と接続する場合において、上りリンクスループットの低下を抑制すること。【解決手段】本発明の一態様に係るユーザ端末は、第１のセルグループ（ＣＧ）及び第２のＣＧにおいて送信を行う送信部と、送信電力を動的にシェア可能な能力を有することを示すユーザ端末能力情報を通知しており、かつ、前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信が重複する場合には、重複する前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信の総送信電力が許容最大電力を超えないように、前記第２のＣＧの送信電力をスケーリングする制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】図６

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）。

ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。

ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、例えばＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討され、ＬＴＥＲｅｌ．１０／１１として仕様化されている。ＬＴＥＲｅｌ．１０／１１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。

ＬＴＥのさらなる後継システムであるＬＴＥＲｅｌ．１２においては、複数のセルが異なる周波数帯（キャリア）で用いられる様々なシナリオが検討されている。複数のセルを形成する無線基地局が実質的に同一の場合には、上述のＣＡを適用可能である。一方、各セルを形成する無線基地局が完全に異なる場合には、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）を適用することが考えられる。

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

上述したように、複数のセルを形成する無線基地局が実質的に同一の場合（例えば、ＣＡを適用する場合）、当該無線基地局は、各セルにおけるユーザ端末の上り送信電力を総合的に考慮して上り送信電力を制御することができる。しかしながら、デュアルコネクティビティのように、複数の無線基地局が独立してユーザ端末の上り送信電力を制御する場合には、上りリンクにおけるスループットの低下や通信品質の劣化を招く恐れがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末が複数の無線基地局と接続する場合において、上りリンクスループットの低下を抑制することができるユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係るユーザ端末は、第１のセルグループ（ＣＧ）及び第２のＣＧにおいて送信を行う送信部と、送信電力を動的にシェア可能な能力を有することを示すユーザ端末能力情報を通知しており、かつ、前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信が重複する場合には、重複する前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信の総送信電力が許容最大電力を超えないように、前記第２のＣＧの送信電力をスケーリングする制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザ端末が複数の無線基地局と接続する場合において、上りリンクスループットの低下を抑制することができる。

キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティの模式図である。キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティにおけるセル構成の一例を示す図である。デュアルコネクティビティにおいて、各無線基地局にＵＬ−ＣＡで接続する場合の一例を示す図である。ＬＴＥＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡにおける上り信号の優先度を示す図である。各ｅＮＢ／ＣＧ内の上り信号の優先度の一例を示す図である。第１の実施形態に係るデュアルコネクティビティにおける、上り信号の優先度の一例を示す図である。第１の実施形態に係るデュアルコネクティビティにおける、上り信号の優先度の一例を示す図である。サブフレームの途中でパワーリミテッドとなる場合の一例を示す図である。第２の実施形態の送信電力制御を説明する概念図である。同時送信となる信号の優先度の差分に基づく電力配分決定のフローチャートの一例を示す図である。同時送信となる信号の優先度の差分に基づく電力配分決定の一例を示す図である。本発明の一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図である。本発明の一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。本発明の一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。本発明の一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。本発明の一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。

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。

キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティは、いずれもユーザ端末が複数のセルと同時に接続して通信を行う技術であり、例えばＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）に適用される。ここで、ＨｅｔＮｅｔは、ＬＴＥ−Ａシステムで検討されており、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセルが形成される構成である。なお、キャリアアグリゲーションはＩｎｔｒａ−ｅＮＢＣＡと呼ばれてもよく、デュアルコネクティビティはＩｎｔｅｒ−ｅＮＢＣＡと呼ばれてもよい。

図１は、キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティの模式図である。図１に示す例において、ユーザ端末ＵＥは無線基地局ｅＮＢ１及びｅＮＢ２と通信する。

図１には、物理下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）及び物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）を介して送受信される制御信号がそれぞれ示されている。例えば、ＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）が送信され、ＰＵＣＣＨを介して上りリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）が送信される。なお、ＰＤＣＣＨの代わりに拡張物理下りリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced PDCCH）を用いてもよい。

図１Ａは、キャリアアグリゲーションに係る無線基地局ｅＮＢ１、ｅＮＢ２及びユーザ端末ＵＥの通信を示している。図１Ａに示す例において、ｅＮＢ１はマクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）であり、ｅＮＢ２はスモールセルを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）である。

例えばスモール基地局は、マクロ基地局に接続するＲＲＨ（Remote Radio Head）のような構成であってもよい。キャリアアグリゲーションが適用される場合、１つのスケジューラ（例えば、マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラ）が複数セルのスケジューリングを制御する。

マクロ基地局の有するスケジューラが複数セルのスケジューリングを制御する構成では、各基地局間が、例えば光ファイバのような高速回線である理想的バックホール（ideal backhaul）で接続されることが想定される。

図１Ｂは、デュアルコネクティビティに係る無線基地局ｅＮＢ１、ｅＮＢ２及びユーザ端末ＵＥの通信を示している。図１Ｂに示す例において、ｅＮＢ１及びｅＮＢ２はともにマクロ基地局である。

デュアルコネクティビティが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラ（例えば、マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラ及びマクロ基地局ｅＮＢ２の有するスケジューラ）がそれぞれの管轄する１つ以上のセルのスケジューリングを制御する。

マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラ及びマクロ基地局ｅＮＢ２の有するスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセルのスケジューリングを制御する構成では、各基地局間が、例えばＸ２インターフェースのような、遅延の無視できない非理想的バックホール（non-ideal backhaul）で接続されることが想定される。

このため、デュアルコネクティビティでは、キャリアアグリゲーションと同等の密なｅＮＢ間の協調制御は行えないと想定されている。したがって、下りリンクＬ１／Ｌ２制御（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨ）、上りリンクＬ１／Ｌ２制御（ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨによるＵＣＩフィードバック）は各ｅＮＢで独立に行う必要がある。

図２は、キャリアアグリゲーション及びデュアルコネクティビティにおけるセル構成の一例を示す図である。図２において、ＵＥは、５つのセル（Ｃ１−Ｃ５）に接続している。Ｃ１はＰＣｅｌｌ（Primary Cell）であり、Ｃ２−Ｃ５はＳＣｅｌｌ（Secondary Cell）である。

図２Ａに示すように、キャリアアグリゲーションでは、上りの制御信号はＰＣｅｌｌを介して送信されるため、ＳＣｅｌｌはＰＣｅｌｌの機能を有する必要がない。

一方、図２Ｂに示すように、デュアルコネクティビティにおいては、各無線基地局が、１つ又は複数のセルから構成されるセルグループ（ＣＧ：Cell Group）を設定する。各セルグループは、同一無線基地局が形成する１つ以上のセル又は送信アンテナ装置、送信局などの同一送信ポイントが形成する１つ以上のセルから構成される。

ここで、ＰＣｅｌｌを含むセルグループはマスタセルグループ（ＭＣＧ：Master CG）と呼ばれ、ＭＣＧ以外のセルグループはセカンダリセルグループ（ＳＣＧ：Secondary CG）と呼ばれる。各セルグループでは、２セル以上のキャリアアグリゲーションを行うことができる。

また、ＭＣＧが設定される無線基地局はマスタ基地局（ＭｅＮＢ：Master eNB）と呼ばれ、ＳＣＧが設定される無線基地局はセカンダリ基地局（ＳｅＮＢ：Secondary eNB）と呼ばれる。

なお、ＭＣＧ及びＳＣＧを構成するセルの合計数は、所定値（例えば、５セル）以下となるように設定される。当該所定値は、あらかじめ定められていてもよいし、無線基地局ｅＮＢ及びユーザ端末ＵＥ間で動的に設定されてもよい。また、ユーザ端末ＵＥの実装に応じて、設定可能なＭＣＧ及びＳＣＧを構成するセルの合計値及びセルの組み合わせが、無線基地局ｅＮＢにユーザ端末能力情報（UE capability information）として通知されてもよい。

デュアルコネクティビティでは、上述のようにｅＮＢ間のバックホール遅延が大きいことが想定される。したがって、各ｅＮＢが独立にＵＥとの制御情報の送受信を行うため、ＳｅＮＢにおいても、ＰＣｅｌｌと同等の機能（共通サーチスペース、ＰＵＣＣＨなど）を有する特別なセル（Ｓｐｅｃｉａｌセル、ＰＵＣＣＨ設定セルなどとも呼ばれる）が必要となる。図２Ｂの例では、セルＣ３がそのような特別なセルとして設定されている。

以上のように、デュアルコネクティビティでは、ユーザ端末は複数の無線基地局に対して、それぞれ少なくとも１つの上りサービングセルで接続する必要がある。さらに、各無線基地局に対して、２つ以上の上りサービングセルを用いるＵＬ−ＣＡ（上りリンクのキャリアアグリゲーション）を行うことも検討されている。図３は、デュアルコネクティビティにおいて、各無線基地局にＵＬ−ＣＡで接続する場合の一例を示す図である。図３では、ユーザ端末がＭｅＮＢ及びＳｅＮＢそれぞれに対してＵＬ−ＣＡで接続している。

ここで、上り信号の送信タイミングは、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢでそれぞれ独立に制御される。また、上り信号の送信電力制御も、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢでそれぞれ独立に行われる。したがって、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢに対する上り信号の送信がオーバーラップするタイミングでは、ユーザ端末の許容最大電力（Ｐｃｍａｘ）を超える上り信号の送信が要求される場合がある。以下では、ユーザ端末の許容最大電力を超える上り信号の送信が要求された結果送信電力が制限されることを、パワーリミテッド（Ｐｏｗｅｒ−ｌｉｍｉｔｅｄ）とも表す。

このとき、ユーザ端末は何らかのルールに基づき、送信電力を減らしたり送信信号をドロップしたりすることで、許容最大電力以下となるまで送信電力を減らさなければならない。ここで、ＬＴＥＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡでは、１つの無線基地局に送信する複数種類の上り信号について優先度を設定しており、ユーザ端末は当該優先度に従って、各ＣＣの総送信電力が許容最大電力以下となるように送信電力を調節することが定められている。

図４は、ＬＴＥＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡにおける上り信号の優先度を示す図である。図４に示すように、Ｒｅｌ．１１では、ＰＲＡＣＨが最も優先度が高く、続いてＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩ（ＵＣＩを含むＰＵＳＣＨ）、ＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩ（ＵＣＩを含まないＰＵＳＣＨ）、ＳＲＳの順に優先度が低くなっている。なお、図４中の各チャネルは、各チャネルを介して送信する信号を表しており、以下でも同様に表現する。

ＬＴＥＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡでは、優先度の異なる信号の送信期間が重複してパワーリミテッド状態となった場合、優先度の低い方の信号をパワースケーリングするか、送信しない（ドロッピングする）ように制御を実施する。また、同一優先度の信号が重複してパワーリミテッド状態となった場合、両方の信号に対して同じ比率でパワースケーリングを適用するように制御を実施する。

しかしながら、ＬＴＥＲｅｌ．１２のデュアルコネクティビティでは、ＣＧ／ｅＮＢ間の優先度については何ら規定されていない。このため、ユーザ端末が各ＣＧ／ｅＮＢへの上り信号の送信電力を操作することによって、無線基地局が意図しない上り信号の品質劣化を招き、再送増加やスループット低下を引き起こす恐れがある。

この課題を解決するため、本発明者らは、デュアルコネクティビティを適用する場合において、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢに対する上りリンク信号の送信優先度を適切に設定することを検討した。その結果、本発明者らは、ＭｅＮＢの所定の上り信号の送信を、ＳｅＮＢの同じ所定の上り信号の送信より優先するように設定することを着想した。この構成によれば、ユーザ端末は、重要な制御信号の優先度を高くすることで、許容最大電力による制限の影響を低減することが可能となる。

また、本発明者らは、複数の無線基地局で上り信号の送信タイミングが同期していない場合に、上記の優先度を考慮して適切に電力制御を行うことを着想した。

以下、本発明に係る実施の形態について、詳細に説明する。なお、以下では簡単のため、ユーザ端末は２つの無線基地局（ＭｅＮＢ、ＳｅＮＢ）とデュアルコネクティビティで接続する例を説明するが、これに限られない。例えば、ユーザ端末が、独立のスケジューラにより制御を行う３つ以上の無線基地局と接続して通信する場合にも、本発明を適用することができる。また、無線基地局の代わりにセルグループと接続する構成であってもよく、以下では、無線基地局又はセルグループをｅＮＢ／ＣＧとも表記する。

また、以下では、各ｅＮＢ／ＣＧ内の優先度は、図５に示す優先度順（優先度ルール）を維持するように設定するものとする。図５は、各ｅＮＢ／ＣＧ内の上り信号の優先度の一例を示す図である。図５Ａは、ＭｅＮＢ／ＭＣＧ内の優先度の一例を、図５Ｂは、ＳｅＮＢ／ＳＣＧ内の優先度の一例を示している。これらの優先度は、図４で示したＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡと同じ優先度順（ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩ、ＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩ、ＳＲＳの順）となっている。このように構成することで、Ｒｅｌ．１１の場合と統一的にユーザ端末の処理を行うことができ、実装コストを低減することができる。なお、各ｅＮＢ／ＣＧ内の優先度は、図５の優先度順に限られず、他の優先度順を用いてもよい。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、ＭＣＧ／ＭｅＮＢへの各上り信号について、当該上り信号と同一種類のＳＣＧ／ＳｅＮＢへの上り信号より優先度を高く設定する。

第１の実施形態の一実施例では、ＭｅＮＢ／ＭＣＧの全ての上り信号を、ＳｅＮＢ／ＳＣＧの全ての上り信号より優先するように、優先度ルールを設定する。図６は、第１の実施形態に係るデュアルコネクティビティにおける、上り信号の優先度の一例を示す図である。図６に示すように、この優先度ルールは、ＭｅＮＢ／ＭＣＧ内のＵＬ−ＣＡ優先度（図５Ａ）を、ＳｅＮＢ／ＳＣＧ内のＵＬ−ＣＡ優先度（図５Ｂ）より高く設定したものである。

この優先度ルールに従うことで、パワーリミテッドによるＭＣＧ／ＭｅＮＢの劣化が生じないようにすることができ、マクロセルカバレッジを劣化させずにデュアルコネクティビティを適用することができる。

なお、上記実施例で、ＳＲＳやＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩについては、例外的に上記の優先度ルールに基づかず、ＭｅＮＢ／ＳｅＮＢ両方で優先度を大きく引き下げてもよい。例えば、図６において、ＭｅＮＢのＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩ及びＳＲＳを、ＳｅＮＢのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩより低い優先度としてもよい。これにより、優先度の低いＭｅＮＢのチャネルが電力を消費し、ＳｅＮＢのＰＲＡＣＨやＰＵＣＣＨなどの、ＳｅＮＢの接続性・遅延に大きく関わる信号が電力を得られないことによる悪影響を、さらに低減することができる。

また、上記実施例で、ＰＲＡＣＨやＰＵＣＣＨについては、例外的に上記の優先度ルールに基づかず、ＭｅＮＢ／ＳｅＮＢ両方で優先度を大きく引き上げてもよい。例えば、図６において、ＳｅＮＢのＰＲＡＣＨ及びＰＵＣＣＨを、ＭｅＮＢのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩより高い優先度としてもよい。これにより、優先度の低いＭｅＮＢのチャネルが電力を消費し、ＳｅＮＢのＰＲＡＣＨやＰＵＣＣＨ等、ＳｅＮＢの接続性・遅延に大きくかかわる信号が電力を得られないことによる悪影響を、さらに低減することができる。

また、第１の実施形態の別の実施例では、同一種類の上り信号毎に、ＭｅＮＢ／ＭＣＧがＳｅＮＢ／ＳＣＧ以上の優先度となるようにしつつ、それらの優先度が隣接するように設定する。ここで、「隣接」とは、言い換えると、同一種類の信号の優先度の間に、他の種類の信号の優先度を設定しないことをいう。

図７は、第１の実施形態に係るデュアルコネクティビティにおける、上り信号の優先度の一例を示す図である。図７では、各ｅＮＢ／ＣＧ内の優先度をＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡと同様にするように、優先度ルールを設定している。この優先度ルールは、各信号について、ＭｅＮＢ／ＭＣＧをＳｅＮＢ／ＳＣＧより高い優先度に設定したものである。つまり、本実施例は、同一種類の上り信号の優先度をまとめて考えると、各ｅＮＢ／ＣＧ内の優先度ルールと同じになるように設定している。

この優先度ルールに従うことで、ｅＮＢ／ＣＧに関わらず、優先度の高い信号に対して優先的に電力を振り分けることができる。特に、帯域幅が広くなりやすくパワーリミテッドの原因となる可能性が高いＰＵＳＣＨの優先度を比較的低くすることができるため、ＰＲＡＣＨやＰＵＣＣＨなどの重要な制御信号に対する影響を低減することができる。

なお、所定の信号について、ＭｅＮＢ／ＭＣＧとＳｅＮＢ／ＳＣＧとで同じ優先度とする構成としてもよい。つまり、同一種類の上り信号毎に、ＭｅＮＢ／ＭＣＧへの優先度を、ＳｅＮＢ／ＳＣＧへの優先度と同等に設定する構成としてもよい。この場合、同じ優先度の信号は、パワーリミテッドとなる際に、等電力又は等比率でスケーリングしてもよいし、同時にドロッピングしてもよい。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、デュアルコネクティビティにおいても、優先度の高い信号の送信電力を確保することができ、上りリンクのスループットの低下を抑制することができる。

なお、ユーザ端末は、複数の優先度ルールを保持している場合には、無線基地局からの下り制御情報（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、報知信号（例えば、ＳＩＢ）などにより通知された優先度ルールに関する情報に基づいて、適用する優先度ルールを決定してもよい。例えば、通知された情報に基づいて、図６及び図７の優先度ルールを切り替えて適用する構成とすることができる。

（第２の実施形態）
デュアルコネクティビティで接続する複数のｅＮＢ／ＣＧで、上り信号の送信タイミングが同期していない場合（以下、非同期デュアルコネクティビティともいう）には、第１の実施形態で述べたような上り信号の優先度ルールを遵守することが困難となることがある。

図８を参照して、この問題を具体的に説明する。図８は、サブフレームの途中でパワーリミテッドとなる場合の一例を示す図である。図８の横軸は時間を示し、縦方向は送信信号に割り当てられる電力を示している。また、ユーザ端末の許容最大電力はＰｃｍａｘであり、図示される期間において一定である。

図８の例では、まずユーザ端末は、ＳｅＮＢ／ＳＣＧでＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩの送信処理を開始する。このとき、ＭｅＮＢ／ＭＣＧでは何も上り信号を送信していないため、ユーザ端末はＳｅＮＢが要求する送信電力で信号を送信することができる。

次に、ＳｅＮＢ／ＳＣＧでＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩの送信中に、ＭｅＮＢ／ＭＣＧでＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩの送信が開始される。この際、パワーリミテッドとなる恐れがある。図６又は図７の優先度ルールに従うと、ＭｅＮＢ／ＭＣＧにおけるＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩの優先度はＳｅＮＢ／ＳＣＧにおけるＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩより高いため、後者の送信電力をサブフレームの途中で下げて、総送信電力がＰｃｍａｘに収まるように制御することが求められる。

また、ＳｅＮＢ／ＳＣＧで、ＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩの送信完了後に、ＰＵＣＣＨの送信が開始される。この際、パワーリミテッドとなる恐れがある。例えば、図７の優先度ルールに従う場合、ＳｅＮＢ／ＳＣＧにおけるＰＵＣＣＨの優先度はＭｅＮＢ／ＭＣＧにおけるＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩより高いため、後者の送信電力をサブフレームの途中で下げて、総送信電力がＰｃｍａｘに収まるように制御することが求められる。

しかしながら、サブフレームの途中で送信中の信号の電力を変える動作は好ましくないとされている。そのような動作を許容すると、例えば、チャネル推定用の参照信号とデータ信号との電力に差分ができ、チャネル推定に基づいて復調することが困難になる、直交符号の振幅が符号系列の途中で変わってしまい、他ＵＥと多重している場合に直交性が減少して分離することが困難になる、などの問題が発生する恐れがある。

したがって、図６に示した優先度ルールを採用した場合、サブフレームの途中でＭｅＮＢ／ＭＣＧの送信が発生したときに、ＳｅＮＢ／ＳＣＧで送信中の信号の電力を変える対応は好ましくない。また、図７に示した優先度ルールを採用した場合、サブフレームの途中でさらに高優先度の信号が発生したときに、現在送信中の信号の電力を変える対応は好ましくない。このように、非同期デュアルコネクティビティでは電力配分の優先度を必ずしも遵守することができず、送信電力をどのように決定するかが不明確となる場合がある。

そこで、本発明の第２の実施形態では、非同期デュアルコネクティビティにおいて、上りサブフレーム（ＵＬサブフレーム）の途中で信号の送信電力を変更せずに、第１の実施形態で述べたような優先度を守るように制御を行う。具体的には、本実施の形態に係るデュアルコネクティビティでは、ｅＮＢ／ＣＧ間の同期、非同期に関わらず、将来の上り送信信号も考慮して、パワーリミテッドの検出及び検出時のパワースケーリング／ドロッピングを適用する。

まず、あるｅＮＢ／ＣＧに対して所定のＵＬサブフレームの送信電力を決定する前に、そのＵＬサブフレームと部分的又は全体的に同時送信区間を有する別ｅＮＢ／ＣＧの全てのＵＬサブフレームの送信電力を調べる。この際、当該ＵＬサブフレームと、その前後で重複するＵＬサブフレームと、の送信を指示するＵＬグラント／ＤＬアサインメントの検出及び復調を行って、ＵＬ送信状況（帯域幅、変調方式、これらに基づき要求されるＵＬ送信電力など）を調査する。

次に、上記のＵＬ送信状況の調査結果に基づき、当該ＵＬサブフレームの送信タイミングでパワーリミテッドとなる部分があるかどうかを計算する。ここで、パワーリミテッドとなる部分がある場合、当該部分の信号優先度を比較する。例えば、図６や、図７の優先度を用いることができる。

優先度を比較した結果、優先度の低い（非優先の）ＵＬサブフレームは、優先度の高い（優先の）ＵＬサブフレームに要求された電力を適切に配分できるような値にまで、電力割り当てを減らす（スケーリング又はドロッピングする）。

図９は、第２の実施形態の送信電力制御を説明する概念図である。図９では、ＭｅＮＢで信号を送信する１つのＵＬサブフレームが、ＳｅＮＢで信号を送信する２つのＵＬサブフレームと部分的に同時送信区間を有している。

ユーザ端末は、ＭｅＮＢのＵＬサブフレームの送信電力を決定する前に、受信しているＵＬグラント／ＤＬアサインメントの情報に基づいて、当該ＵＬサブフレームと重複する２つのＳｅＮＢのＵＬサブフレームにおけるＵＬ送信電力を調査し、パワーリミテッドとなる部分があることを認識する。そして、当該部分において各信号の優先度を比較し、優先度の低い信号を送信するＵＬサブフレームの送信電力を調整することで、優先する信号に十分な電力を割り当てるようにする。

図８の例で、第２の実施形態に係る送信電力制御を適用する場合を例に説明する。ここで、優先度ルールとして図７を適用するものとする。まずユーザ端末は、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩの送信前に、当該サブフレームと重複するサブフレームにおけるＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩのＵＬ送信状況を調査する。図７によれば、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩは、他の信号より優先度が低いため、送信電力を低減して送信する。

次に、ＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩの送信前に、重複するサブフレームにおけるＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩとＰＵＣＣＨとのＵＬ送信状況を調査する。図７によれば、ＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩは、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩより優先度が高いが、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＣＣＨより優先度が低いため、送信電力を低減して送信する。

次に、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＣＣＨの送信前に、重複するサブフレームにおけるＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩのＵＬ送信状況を調査する。図７によれば、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＣＣＨは、ＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩより優先度が高いため、ＳｅＮＢに要求された送信電力で送信する。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、現在送信中の上り信号だけでなく将来送信予定の上り信号も考慮して送信電力制御を行うことで、デュアルコネクティビティにおいても、サブフレームの途中で送信電力を変動させることなく優先度の高い信号の送信電力を確保することができ、上りリンク／下りリンクのスループットの低下を抑制することができる。

（変形例１）
なお、上記第２の実施形態の例では、あるｅＮＢ／ＣＧに対する所定のＵＬサブフレームの送信電力を、当該ＵＬサブフレームと部分的又は全体的に同時送信区間を有する別ｅＮＢ／ＣＧの全てのＵＬサブフレームの送信電力を考慮して決定したが、さらなるＵＬサブフレームを考慮してもよい。具体的には、当該ＵＬサブフレームと同時送信区間を有しないＵＬサブフレームの送信電力を考慮してもよい。例えば、当該ＵＬサブフレームのさらに後続のＵＬサブフレームを考慮してもよい。また、当該ＵＬサブフレームと部分的又は全体的に同時送信区間を有する別ｅＮＢ／ＣＧのＵＬサブフレームのさらに後続のＵＬサブフレームを考慮してもよい。例えば、図８の例で、ＳｅＮＢ／ＳＣＧでＰＵＳＣＨｗ／ｏＵＣＩの送信電力を決定する際に、ＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＵＳＣＨｗ／ＵＣＩに加えて、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＰＵＣＣＨのＵＬ送信状況を考慮してもよい。これにより、さらに将来の信号の優先度及びパワーリミテッド状態を考慮して、好適に電力制御を行うことができる。

（変形例２）
また、非同期デュアルコネクティビティにおいて、サブフレーム内で送信電力が一定となるようにしつつ、上り信号の送信優先度を守るためには、第２の実施形態で示したように、ユーザ端末が将来の送信信号に対するＵＬグラント／ＤＬアサインメントを読んで送信電力を計算し、パワーリミテッドか否か、そしてパワーリミテッドだとしたらどれくらい過剰な電力が要求されているのか、を知る必要がある。このような処理は、ユーザ端末に新規の動作を要求することとなり、端末実装の負担が大きくなる可能性が出てくることを意味する。

そこで、デュアルコネクティビティを利用するシステムでは、以下のようにユーザ端末能力情報（UE capability information）を規定してもよい。例えば、非同期デュアルコネクティビティのサポート可否を表すユーザ端末能力情報を規定してもよい。また、事前に将来の送信信号の送信電力を計算できるか否かを示すユーザ端末能力情報を規定してもよい。また、ｅＮＢ／ＣＧ間で送信電力を動的にシェア可能か否かを表すユーザ端末能力情報を規定してもよい。これらは、デュアルコネクティビティを設定する前段階で、ユーザ端末から無線基地局に通知される。無線基地局は、当該ユーザ端末能力情報に基づき、ユーザ端末が適切な送信電力制御を行えるように通信を実施する。

ここで、無線基地局は、これらいずれかの能力を有しているユーザ端末であれば、第２の実施形態に係る送信電力制御を適用できると判断してもよい。また、ユーザ端末が第２の実施形態に係る送信電力制御を適用できないと判断した場合、ｅＮＢ／ＣＧ毎に準静的（semi-static）に予め電力を配分しておくことが望ましく、そのように構成してもよい。

（変形例３）
本発明に係る上述の実施形態では、同時送信となる信号の優先度の差分に基づいて、電力配分を決定する構成としてもよい。例えば、図７においてＭｅＮＢ／ＭＣＧのＰＲＡＣＨの優先度を１として、ＳｅＮＢ／ＳＣＧのＳＲＳの優先度を１０とする１刻みの優先度を設定すると、送信信号間（サブフレーム間）の優先度の差分を−９〜＋９の範囲で算出することができる。

図１０は、同時送信となる信号の優先度の差分に基づく電力配分決定のフローチャートの一例を示す図である。なお、パワースケーリングを行う処理では、代わりにパワードロッピングを行ってもよい。

まず、ユーザ端末は、所定のｅＮＢ／ＣＧでの上り信号を所定のサブフレームで送信する前に、サブフレーム間の優先度の差分Δ_１及びΔ_２を算出する（ステップＳ１０）。ここで、Δ_１はサブフレームｉの優先度からサブフレームｉ−１の優先度を減算したものであり、Δ₂はサブフレームｉ＋１の優先度からサブフレームｉの優先度を減算したものである。なお、上記所定のサブフレームをサブフレームｉとし、サブフレームｉと重複しサブフレームｉより早く送信される別ｅＮＢ／ＣＧのサブフレームをサブフレームｉ−１、サブフレームｉと重複しサブフレームｉより遅く送信される別ｅＮＢ／ＣＧのサブフレームをサブフレームｉ＋１としている。

次に、Δ_１の絶対値（｜Δ_１｜）がΔ_２の絶対値（｜Δ_２｜）より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０）。｜Δ_１｜が｜Δ_２｜より大きい場合（ステップＳ２０−ＹＥＳ）、サブフレームｉをパワースケーリングする（ステップＳ２１）。

一方、｜Δ_１｜が｜Δ_２｜より大きくない場合（ステップＳ２０−ＮＯ）、さらに｜Δ_１｜と｜Δ_２｜が等しいか否かを判定する（ステップＳ２２）。｜Δ_１｜と｜Δ_２｜が等しい場合（ステップＳ２２−ＹＥＳ）、ＳｅＮＢのサブフレームをパワースケーリングする（ステップＳ２３）。また、｜Δ_１｜と｜Δ_２｜が等しくない場合（ステップＳ２２−ＮＯ）、サブフレームｉ＋１及びサブフレームｉ−１をパワースケーリングする（ステップＳ２４）。

図１１は、同時送信となる信号の優先度の差分に基づく電力配分決定の一例を示す図である。図１１の上部は本実施の形態に係る電力配分前、下部は電力配分後を示している。図１１においては、サブフレームｉ−１、ｉ、ｉ＋１の優先度はそれぞれ、１、２、７である。したがって、Δ_１＝１及びΔ_２＝５となる。

図１１の電力配分前において、サブフレームｉの送信区間ではパワーリミテッドとなっている。図１０のフローチャートに従うと、ステップＳ２４の処理が実施されることになり、サブフレームｉ−１及びｉ＋１がパワースケーリングされる。この結果、図１１の下部のように、ＭｅＮＢ／ＭＣＧの電力が維持される。

｜Δ_１｜が｜Δ_２｜より大きい場合は、サブフレームｉ−１の優先度が、サブフレームｉ及びサブフレームｉ＋１に対して相対的に大きい場合に相当する。このような場合にサブフレームｉに対してパワースケーリングを行うことにより、比較的優先度の高いサブフレームｉ−１の送信電力を確保し、品質を保持することができる。また、｜Δ_１｜が｜Δ_２｜に等しい場合は、ＳｅＮＢのサブフレームをパワースケーリングすることにより、ユーザ端末とネットワークの接続を確保するうえで重要なＭｅＮＢのサブフレームの送信電力を変えないよう制御することができる。さらに｜Δ_１｜が｜Δ_２｜より小さい場合は、サブフレームｉ−１とサブフレームｉの優先度が相対的にほぼ同等であり、サブフレームｉ＋１の優先度が低いことを意味している。このような条件ではサブフレームｉ−１およびサブフレームｉ＋１に対してパワースケーリングを行うことにより、サブフレームｉが電力を確保する機会を設けることができる。

なお、図１０は、電力配分決定方法の一例であり、これに限られない。例えば、Δ_１＜０かつΔ_２＜０の場合（例えば、サブフレームｉ−１、ｉ、ｉ＋１の優先度がそれぞれ、７、２、１の場合）には、図１０のステップＳ２１及びＳ２４を入れ替えたフローチャートを用いてもよい。また、Δ_１Δ_２＜０の場合（例えば、サブフレームｉ−１、ｉ、ｉ＋１の優先度がそれぞれ、５、７、４の場合）には、図１０のステップＳ２０で代わりにΔ_１がΔ_２より大きいか否かを判定するとしたフローチャートを用いてもよい。

（変形例４）
また、上述の実施形態では、パワースケーリング／ドロッピングを適宜実施する。具体的には、以下の２通りの実現方法が選択可能である。１つ目の実現方法は、１ステップでパワースケーリング／ドロッピングを行う方法である。この場合、ユーザ端末は、あるＵＬサブフレームの送信時に、両ＣＧの全てのＣＣの合計送信電力がＰｃｍａｘを超えるか否かを判定する。この結果、超えると判定した場合、第２の実施形態における優先度ルールに従ってパワースケーリング／ドロッピングを適用する。この構成によれば、ＣＧの違いを考慮せず、全体の優先度に従って、全体最適なパワースケーリング／ドロッピングを行うことができる。

また、別の実現方法は、２ステップでパワースケーリング／ドロッピングを行う方法である。ユーザ端末は、あるＵＬサブフレームの送信時に、まず、ｅＮＢ／ＣＧあたりの合計送信電力が所定値（例えば、ＣＧあたりの最大送信電力）を超えるか否かをそれぞれ判定する。この結果、いずれかのｅＮＢ／ＣＧで合計送信電力が所定値を超える場合、該当のＣＧ内でパワースケーリング／ドロッピングを適用し、ｅＮＢ／ＣＧ毎に送信電力を所定値に収める。なお、このＵＥ動作および優先度ルールは、Ｒｅｌ．１１ＵＬ−ＣＡと同じとする。その後、各ｅＮＢ／ＣＧの合計送信電力がＰｃｍａｘを超えるか否かを判定して、超えると判定された場合、第２の実施形態で述べたようなｅＮＢ／ＣＧ間の優先度ルールに従ってパワースケーリング／ドロッピングを適用する。この構成によれば、１ステップ目（ｅＮＢ／ＣＧあたりの判定）で、既存の処理によりある程度のパワースケーリングを実施することができる。ＣＧ間で優先度を比較する処理を減らすことができるため、端末処理の簡易化・回路構成のコスト低減を実現できる。

（変形例５）
また、上述の実施形態では、パワーリミテッドか否かの判定結果に応じて、各ＣＣで各チャネル（信号）の送信電力がパワースケーリング／ドロッピングされる。パワースケーリング／ドロッピングはパワーリミテッドの結果として生じるものであり、本来ＰＨＲ（Power Headroom Report）で報告すべき「ＵＥの最大送信電力とｅＮＢによる要求送信電力の差分」を報告することができない恐れがある。

そこで、デュアルコネクティビティにおけるｅＮＢ／ＣＧ毎のＰＨＲの計算は、パワーリミテッドの結果行うパワースケーリング／ドロッピングを適用する前の値を用いて行う。すなわち、最初に各ｅＮＢが要求する送信電力の値と、各ｅＮＢ／ＣＧの最大送信電力の差分を、ＰＨとして計算し、ＰＨＲを報告する。なお、各ｅＮＢ／ＣＧの最大送信電力が設定されていない場合、ＣＣ毎の最大送信電力又はユーザ端末あたりの最大送信電力を用いてＰＨを計算しても良い。この構成によれば、ｅＮＢが指示した送信電力に対してどれだけ余剰電力があるかを適切に報告することができる。

（無線通信システムの構成）
以下、本発明の一実施の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、上記各実施の形態又は変形例に係る無線通信方法が適用される。

図１２は、本発明の一実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図１２に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０（１１及び１２）と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり、各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０と、を備えている。無線基地局１０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。

図１２において、無線基地局１１は、例えば相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局で構成され、マクロセルＣ１を形成する。無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有するスモール基地局で構成され、スモールセルＣ２を形成する。なお、無線基地局１１及び１２の数は、図１２に示す数に限られない。

マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、無線基地局１１及び１２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）を介して互いに接続される。

なお、マクロ基地局１１は、無線基地局、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、送信ポイント（transmission point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｏｍｅｅＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）、送信ポイント、ＲＲＨ（Remote Radio Head）などと呼ばれてもよい。

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いてもよい。ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由して他のユーザ端末２０と通信を実行できる。

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。

無線通信システム１では、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。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）、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced Physical Downlink Control Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）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。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、同期信号や、ＭＩＢ（Master Information Block）などが伝送される。

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）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。

図１３は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（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、送信部及び受信部から構成される。

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下り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。

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。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。

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１４は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１４に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、デマッピング部３０４と、受信信号復号部３０５と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号及び上りリンク信号に対する無線リソースのスケジューリングの制御（割り当て制御）を行う。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。なお、他の無線基地局１０や上位局装置３０が、当該無線基地局１０のスケジューラとして機能する場合には、制御部３０１はスケジューラとして機能しなくてもよい。

具体的には、制御部３０１は、下り参照信号、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで送信される下り制御信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、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ＲＡプリアンブルなどのスケジューリングを制御する。これらの割り当て制御に関する情報は、下り制御情報（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。

制御部３０１は、無線基地局１０に接続するユーザ端末２０の上り信号送信電力を調整するために、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御する。

具体的には、制御部３０１は、ユーザ端末２０から報告されるＰＨＲやチャネル状態情報（ＣＳＩ）、上りリンクデータの誤り率、ＨＡＲＱ再送回数などに基づいて、上り信号の送信電力を制御するための送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドを生成するように送信信号生成部３０２に指示を出し、マッピング部３０３に当該ＴＰＣコマンドを下り制御情報（ＤＣＩ）に含めてユーザ端末２０に通知するように制御する。これにより、無線基地局１０はユーザ端末２０に要求する上り信号の送信電力を指定することができる。なお、ＰＨＲは、ＭＡＣＣＥ（Control Element）に含めて通知されてもよい。

ここで、制御部３０１は、ユーザ端末２０から報告されるＰＨＲに基づいて、ユーザ端末２０が接続する各無線基地局１０への上り送信電力に関する情報を取得する。具体的には、制御部３０１は、自局に属するセルの送信電力に関する情報については、ユーザ端末２０から通知されたＰＨＲに基づいて取得する。なお、制御部３０１は、自局に属さないセルの送信電力に関する情報について、他の無線基地局１０が形成するセルのＰＵＳＣＨ帯域幅、チャネル状態（パスロスなど）、送信電力密度（ＰＳＤ）、ＭＣＳレベル、チャネル品質などを推定してもよい。また、制御部３０１は、これらの情報から、ユーザ端末２０の総余剰送信電力を算出（推定）してもよい。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号や下りデータ信号、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。具体的には、送信制御信号生成部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アサインメントや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ＣＳＩなどに基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。

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無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。

デマッピング部３０４は、送受信部１０３で受信された信号をデマッピングして、分離した信号を受信信号復号部３０５に出力する。具体的には、デマッピング部３０４は、ユーザ端末２０から送信された上りリンク信号をデマッピングする。

受信信号復号部３０５は、上り制御チャネル（ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ）でユーザ端末２０から送信された信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ））、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号などを復号し、制御部３０１へ出力する。また、ユーザ端末２０から通知されたＭＡＣＣＥに含まれる情報も、制御部３０１へ出力する。

図１５は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。図１５に示すように、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。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ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。

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１６は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１６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、デマッピング部４０４と、受信信号復号部４０５と、電力制限検出部４０６と、ＰＨ報告生成部４１１と、を少なくとも含んで構成されている。

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、受信信号復号部４０５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可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、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３の制御を行う。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、例えば送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）など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。なお、制御部４０１は、無線基地局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、送信信号生成部４０２に上りデータ信号の生成を指示する。

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。

また、制御部４０１は、ユーザ端末２０の上り送信電力を制御する。具体的には、制御部４０１は、各無線基地局２０からのシグナリング（例えば、ＴＰＣコマンド）に基づいて、各セル（ＣＣ）の送信電力を制御する。ここで、制御部４０１は、各無線基地局１０への上り信号の優先度ルールを保持しており、同じタイミングで複数の上り信号を送信する場合には、当該優先度を参照して各上り信号の送信電力を制御する。

制御部４０１は、優先度ルールとして、同一種類の上り信号毎に、第１の無線基地局（例えば、ＭｅＮＢ）への優先度を、第２の無線基地局（例えば、ＳｅＮＢ）への優先度より高く設定する。例えば、ＭｅＮＢへの全てのＵＬ信号の優先度を、ＳｅＮＢへの全てのＵＬ信号の優先度より高く設定してもよい（第１の実施形態の一実施例）。また、同一種類の上り信号毎に、第１の無線基地局への優先度及び第２の無線基地局への優先度を隣接して設定してもよい。さらに、信号間の優先度の関係が、ｅＮＢによらずＲｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡと同じ順番を維持するように設定してもよい（第１の実施形態の別の実施例）。なお、ｅＮＢ／ＣＧ内の信号間の優先度は、Ｒｅｌ．１１のＵＬ−ＣＡと同じ順番を含むことが好ましく、すなわち高い方から、ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＵＣＩを含むＰＵＳＣＨ、ＵＣＩを含まないＰＵＳＣＨ、ＳＲＳの優先度順を含むように設定することが好ましい。

なお、制御部４０１は、複数の優先度ルールが規定されている場合には、無線基地局１０からの下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ）による下り制御情報（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、報知信号（例えば、ＳＩＢ）などにより通知された、優先度ルールに関する情報に基づいて、適用する優先度ルールを決定してもよい。

また、制御部４０１は、上りサブフレーム（ＵＬサブフレーム）の途中で信号の送信電力を変更しないことを担保しつつ、上記の優先度を守るように、電力制限検出部４０６と協調して送信電力制御を行う。このため、制御部４０１は、受信したＵＬグラント／ＤＬアサインメントから、ＵＬ送信状況（帯域幅、変調方式、これらに基づき要求されるＵＬ送信電力など）を電力制限検出部４０６に出力する。

電力制限検出部４０６は、制御部４０１から入力されたＵＬ送信状況の情報に基づいて、あるｅＮＢ／ＣＧへの所定のＵＬサブフレームの送信を予定している期間（送信予定期間）について、当該ＵＬサブフレームと部分的又は全体的に同時送信区間を有する別ｅＮＢ／ＣＧの全てのＵＬサブフレームの送信電力を調べ、各ｅＮＢ／ＣＧへの上り信号の総送信電力が許容最大電力（Ｐｃｍａｘ）を超えるか否か、を判定して、判定結果を制御部４０１に出力する（第２の実施形態）。

制御部４０１は、電力制限検出部４０６で判定された許容最大電力を超える（パワーリミテッドとなる）部分について、当該部分の信号優先度を比較する。制御部４０１は、優先度の低い（非優先の）ＵＬサブフレームは、優先度の高い（優先の）ＵＬサブフレームに要求された電力を適切に配分できるような値にまで、電力割り当てを減らす（スケーリング又はドロッピングする）。

また、電力制限検出部４０６は、上記判定を行う前に、送信予定期間における各ｅＮＢ／ＣＧについて、それぞれのＵＬサブフレームの送信電力が所定の値（例えば、ｅＮＢ／ＣＧあたりの最大送信電力）を超えるか否か、を判定して、判定結果を制御部４０１に出力してもよい（変形例４）。

制御部４０１は、電力制限検出部４０６の判定結果から、いずれかのｅＮＢ／ＣＧで合計送信電力が上記所定の値を超える場合、当該ｅＮＢ／ＣＧ内でパワースケーリング／ドロッピングを適用し、ｅＮＢ／ＣＧ毎に送信電力を所定の値以下に収める。

なお、送信信号生成部４０２は、上記のような構成を有することを無線基地局１０に通知するためのユーザ端末能力情報（UE capability information）を生成することが好ましい。例えば、非同期デュアルコネクティビティのサポート可否や、将来の送信信号の送信電力の計算可否、ｅＮＢ／ＣＧ間での送信電力の動的シェアの可否などを表すユーザ端末能力情報を生成してもよい（変形例２）。

ＰＨ報告生成部４１１は、制御部４０１からの指示に基づいて、各ｅＮＢ／ＣＧに対するＰＨ（Power Headroom）を、当該ｅＮＢ／ＣＧへの上り信号の最大送信電力と、当該ｅＮＢ／ＣＧが最初に要求した上り信号の送信電力と、の差分から算出し、ＰＨＲを生成して送信信号生成部４０２に出力する（変形例５）。

デマッピング部４０４は、送受信部２０３で受信された信号をデマッピングして、分離した信号を受信信号復号部４０５に出力する。具体的には、デマッピング部４０４は、無線基地局１０から送信された下りリンク信号をデマッピングする。

受信信号復号部４０５は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）を復号し、スケジューリング情報（上りリソースへの割り当て情報）、下り制御信号に対して送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報、ＴＰＣコマンドなどを制御部４０１へ出力する。

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。例えば、上述の各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。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、１１、１２…無線基地局
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
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…制御部
３０２…送信信号生成部
３０３…マッピング部
３０４…デマッピング部
３０５…受信信号復号部
４０１…制御部
４０２…送信信号生成部
４０３…マッピング部
４０４…デマッピング部
４０５…受信信号復号部
４０６…電力制限検出部
４１１…ＰＨ報告生成部

Claims

第１のセルグループ（ＣＧ）及び第２のＣＧにおいて送信を行う送信部と、
送信電力を動的にシェア可能な能力を有することを示すユーザ端末能力情報を通知しており、かつ、前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信が重複する場合には、重複する前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信の総送信電力が許容最大電力を超えないように、前記第２のＣＧの送信電力をスケーリングする制御部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
前記制御部は、前記ユーザ端末能力情報を通知しており、かつ、前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信が重複する場合には、重複する前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信の総送信電力が許容最大電力を超えないように、前記第２のＣＧの送信電力を、サブフレームの途中で変更することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
前記制御部は、前記ユーザ端末能力情報を通知しない場合、ＣＧごとに準静的に電力が配分され、前記第１のＣＧの送信と重複する期間で前記第２のＣＧの送信を行わないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
第１のセルグループ（ＣＧ）及び第２のＣＧにおいて送信を行う工程と、
送信電力を動的にシェア可能な能力を有することを示すユーザ端末能力情報を通知しており、かつ、前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信が重複する場合には、重複する前記第１のＣＧの送信及び前記第２のＣＧの送信の総送信電力が許容最大電力を超えないように、前記第２のＣＧの送信電力をスケーリングする工程と、を有することを特徴とするユーザ端末の無線通信方法。