(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能である移動端末装置であって、いずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチするセルサーチ部と、前記セルサーチした同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアを初期下りコンポーネントキャリアとし、これと対となる上りコンポーネントキャリアの情報を受信する受信部と、を具備し、前記上りコンポーネントキャリアを用いてランダムアクセスを行うことを特徴とする移動端末装置。
【請求項２】
前記初期下りコンポーネントキャリアでランダムアクセスチャネル信号の応答信号を受信することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
【請求項３】
前記初期下りコンポーネントキャリアで、コンポーネントキャリアを割り当てるための割り当て情報を受信することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動端末装置。
【請求項４】
割り当てられる上りコンポーネントキャリアの数が、割り当てられる下りコンポーネントキャリアの数以下であることを特徴とする請求項３記載の移動端末装置。
【請求項５】
複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能である無線基地局装置であって、下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリア情報を送信する送信部と、移動端末装置においてセルサーチに使用する同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリアで、移動端末装置が送信するランダムアクセスチャネル信号系列を受信する受信部と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
前記ランダムアクセスチャネル信号系列で同定された初期下りコンポーネントキャリアでランダムアクセスチャネル信号の応答信号を送信することを特徴とする請求項５記載の無線基地局装置。
【請求項７】
前記ランダムアクセスチャネル信号系列で同定された初期下りコンポーネントキャリアで、コンポーネントキャリアを割り当てるための割り当て情報を送信することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の無線基地局装置。
【請求項８】
前記移動端末装置に割り当てる上りコンポーネントキャリアの数が、割り当てる下りコンポーネントキャリアの数以下であることを特徴とする請求項７記載の無線基地局装置。
【請求項９】
複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能である無線通信システムであって、いずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチするセルサーチ部、及び前記セルサーチした同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアを初期下りコンポーネントキャリアとし、これと対となる上りコンポーネントキャリアの情報を受信する受信部を備えた移動端末装置と、
下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリア情報を送信する送信部、及び前記移動端末装置においてセルサーチに使用する同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリアで、移動端末装置が送信するランダムアクセスチャネル信号系列を受信する受信部を備えた無線基地局装置と、
を具備し、前記上りコンポーネントキャリアを用いてランダムアクセスを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能である無線通信方法であって、
移動端末装置において、いずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチする工程と、前記セルサーチした同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアを初期下りコンポーネントキャリアとし、これと対となる上りコンポーネントキャリアの情報を受信する工程と、
無線基地局装置において、下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリア情報を送信する工程と、前記移動端末装置においてセルサーチに使用する同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリアで、移動端末装置が送信するランダムアクセスチャネル信号系列を受信する工程と、
を具備し、前記上りコンポーネントキャリアを用いてランダムアクセスを行うことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置及び無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。ＬＴＥでは、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ−ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）を用いている。
【０００３】
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のシステムでは、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））。したがって、将来的には、これら複数の移動通信システムが並存することが予想され、これらの複数のシステムに対応できる構成（無線基地局装置や移動端末装置など）が必要となることが考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP,  TR25.912  (V7.1.0),  "Feasibility  study  for  Evolved  UTRA  and  UTRAN",  Sept.  2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の移動通信システムが混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応する移動端末装置及び無線基地局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の移動端末装置は、複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能である移動端末装置であって、いずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチするセルサーチ部と、前記セルサーチした同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアを初期下りコンポーネントキャリアとし、これと対となる上りコンポーネントキャリアの情報を受信する受信部と、を具備し、前記上りコンポーネントキャリアを用いてランダムアクセスを行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明の無線基地局装置は、複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能である無線基地局装置であって、下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリア情報を送信する送信部と、移動端末装置においてセルサーチに使用する同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリアで、移動端末装置が送信するランダムアクセスチャネル信号系列を受信する受信部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、移動端末装置において、複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能であり、いずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチし、セルサーチした同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアを初期下りコンポーネントキャリアとし、これと対となる上りコンポーネントキャリアの情報を受信し、無線基地局装置において、下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリア情報を生成し、初期下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリアにおける、移動端末装置の送受信帯域幅の情報を送信し、上りコンポーネントキャリアを用いてランダムアクセスを行うので、複数の移動通信システムが混在する場合においても、それぞれの移動通信システムに対応して初期アクセス手順を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＬＴＥシステムのシステム帯域を説明するための図である。
【図２】下りリンクと上りリンクの周波数帯域の非対称を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明における初期アクセスの手順を説明するための図である。
【図６】本発明における初期アクセスの手順の他の例を説明するための図である。
【図７】本発明における上りＣＣと下りＣＣのペアバンド割り当てを説明するための図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明における上りＣＣと下りＣＣのペアバンド割り当てを説明するための図である。
【図９】本発明におけるペアバンド割り当てを説明するための図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）の送信方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図１に示す例は、相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
【００１１】
例えば、図１においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User  Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。
【００１２】
このように広帯域化された周波数帯域での無線通信においては、下りリンクに割り当てる周波数帯域と、上りリンクに割り当てられる周波数帯域とが非対称となることが想定される。例えば、図２に示すように、周波数分割複信（ＦＤＤ）において、１送信時間間隔（ＴＴＩ）で上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）とが非対称な帯域幅となっており、時間分割複信（ＴＤＤ）において、下りリンクの帯域幅に複数の上りリンクが割り当てられて上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）とが非対称な帯域幅となっている。
【００１３】
ＬＴＥシステムで用いられる処理手順は、このように上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）とが非対称な帯域幅となっているシステムに対応することができない。このため、広帯域化された周波数帯域を利用することができるシステムであっても、基本周波数領域にしか対応することができず、広帯域化された周波数帯域を有効に利用することができない。
【００１４】
本発明者らは上記の点に着目して本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、移動端末装置において、複数の下りコンポーネントキャリアを用いて通信することが可能であり、いずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチし、セルサーチした同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアを初期下りコンポーネントキャリアとし、これと対となる上りコンポーネントキャリアの情報を受信し、無線基地局装置において、下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリア情報を生成し、初期下りコンポーネントキャリアの対となる上りコンポーネントキャリアにおける、移動端末装置の送受信帯域幅の情報を送信し、上りコンポーネントキャリアを用いてランダムアクセスを行うことにより、複数の移動通信システムが混在する場合においても、それぞれの移動通信システムに対応して無線通信、特に初期アクセス手順を行うことである。
【００１５】
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。ここでは、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置を用いる場合について説明する。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。図３に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、下り受信中心周波数を制御する下り受信中心周波数制御部１０１と、下り受信信号の帯域幅を抽出する受信フィルタである下り受信信号帯域幅抽出部１０２と、下り受信信号を分離する下り受信信号分離部１０４と、同期チャネル（Synchronization  Channel：ＳＣＨ）信号を受信するＳＣＨ信号受信部（セルサーチ部）１０５と、報知チャネル（Physical  Broadcast  Channel：ＰＢＣＨ）信号を受信するＰＢＣＨ信号受信部１０６と、初期コンポーネントキャリア（ＣＣ）の制御信号を受信する初期下りＣＣ制御信号受信部１０７と、下り制御信号を受信する下り制御信号受信部１０８と、下り共有チャネル信号を受信する下り共有チャネル信号受信部１０９と、を有する。初期下りＣＣ制御信号受信部１０７は、報知情報（Dynamic  Broadcast  Channel：ＤＢＣＨ）信号を受信する報知情報信号受信部１０７１と、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号（ＭＡＣ（Media  Access  Control）／ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）信号）を受信するＲＡＣＨ応答信号、制御信号受信部１０７２とを有する。
【００１７】
送信系処理部は、上り制御信号を生成する上り制御信号生成部１１０と、上り共有チャネル信号を生成する上り共有チャネル信号生成部１１１と、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）信号を生成するランダムアクセスチャネル信号生成部１１２と、上り送信信号を多重する上り送信信号多重部１１３と、上り送信信号の帯域幅を制限する送信フィルタである上り送信信号帯域幅制限部１１４と、上り送信中心周波数を制御する上り送信中心周波数制御部１１５とを有する。
【００１８】
また、移動端末装置は、下りリンクのコンポーネントキャリアと上りリンクのコンポーネントキャリア（ペアバンド）の割り当て情報を記憶するペアバンド割り当て情報記憶部１０３を有する。
【００１９】
下り受信中心周波数制御部１０１は、ＳＣＨ信号受信部１０５でのセルサーチの際の下りコンポーネントキャリア（初期下りＣＣ）の中心周波数の情報をＳＣＨ信号受信部１０５から受信し、その中心周波数の情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。また、下り受信中心周波数制御部１０１は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。この制御された下り受信中心周波数の情報は、下り受信信号帯域幅抽出部１０２に送られる。さらに、下り受信中心周波数制御部１０１は、ＰＢＣＨ信号におけるアクセス可能ＣＣの中心周波数の情報をＰＢＣＨ信号受信部１０６から受信し、その中心周波数の情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。
【００２０】
下り受信信号帯域幅抽出部１０２は、ＰＢＣＨ信号受信部１０６で受信した報知チャネル信号に含まれる初期下りＣＣ情報、すなわち、初期下りＣＣの帯域幅、アンテナ数などの情報のうちの初期下りＣＣの帯域幅の情報に基づいて下り受信信号の帯域幅を抽出する。このようにしてフィルタリングされた受信信号が下り受信信号分離部１０４に送られる。また、下り受信信号帯域幅抽出部１０２は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて下り受信信号の帯域幅を抽出する。具体的には、下り受信中心周波数を用いて初期下りＣＣ（あるいはアクセス可能ＣＣ）の帯域幅に設定した受信フィルタにより受信信号をフィルタリングする。
【００２１】
下り受信信号分離部１０４は、下り受信信号をＳＣＨ信号、ＰＢＣＨ信号、下り制御信号（レイヤ１／レイヤ２制御信号）、下り共有チャネル信号に分離する。そして、下り受信信号分離部１０４は、ＳＣＨ信号をＳＣＨ信号受信部１０５に送り、ＰＢＣＨ信号をＰＢＣＨ信号受信部１０６に送り、下り制御信号を下り制御信号受信部１０８に送り、下り共有チャネル信号を下り共有チャネル信号受信部１０９に出力する。下り共有チャネル信号受信部１０９に出力された下り共有チャネル信号は、下り受信データとして上位レイヤに送られる。下り受信信号分離部１０４は、初期アクセスにおいて、下りリンク受信信号に初期下りＣＣ制御信号を受信すると、報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）に分離する。そして、下り受信信号分離部１０４は、報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）を報知情報信号受信部１０７１に送り、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号をＲＡＣＨ応答信号、制御信号受信部１０７２に出力する。
【００２２】
ＳＣＨ信号受信部１０５は、複数の下りコンポーネントキャリアのうちのいずれかの下りコンポーネントキャリアに含まれる同期チャネル信号を用いてセルサーチする。このとき、セルサーチした同期チャネル信号を含む周波数ブロックを初期下りＣＣとする。そして、ＳＣＨ信号受信部１０５は、初期下りＣＣの中心周波数の情報を下り受信中心周波数制御部１０１にフィードバックする。
【００２３】
ＰＢＣＨ信号受信部１０６は、無線基地局装置から報知される報知チャネル信号を受信する。ＰＢＣＨ信号受信部１０６は、報知チャネル信号に含まれる初期下りＣＣ情報、すなわち、初期下りＣＣの帯域幅、アンテナ数などの情報のうちの初期下りＣＣの帯域幅の情報を抽出して、下り受信信号帯域幅抽出部１０２に出力する。また、ＰＢＣＨ信号には、ＤＢＣＨが受信可能なＣＣ（アクセス可能ＣＣ）の情報（中心周波数など）が含まれるので、ＰＢＣＨ信号受信部１０６は、ＰＢＣＨ信号からアクセス可能ＣＣの情報を抽出して、下り受信中心周波数制御部１０１に出力する。
【００２４】
報知情報信号受信部１０７１は、セルサーチした同期チャネル信号を含む初期下りＣＣの対となる上りＣＣ情報（帯域幅及び中間周波数）を含む報知チャネル信号（報知情報信号（ＤＢＣＨ））を受信する。報知情報信号受信部１０７１は、上りＣＣ情報を上り送信信号帯域幅制限部１１４及び上り送信中心周波数制御部１１５にフィードバックする。このように、上りＣＣ情報を上り送信信号帯域幅制限部１１４及び上り送信中心周波数制御部１１５にフィードバックすることにより、初期下りＣＣと対となる上りＣＣでの上り送信することができる。
【００２５】
また、報知チャネル信号は、初期下りＣＣの対となる上りＣＣ情報の他に、初期下りＣＣに関するキャリア集合情報（集合化されたＣＣのトータルの帯域幅又は集合化されたＣＣの個数、並びにその中心周波数）、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置固有のランダムアクセスチャネルパラメータ、及びＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置固有のページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を含むことが好ましい。この場合においては、報知情報信号受信部１０７１は、キャリア集合情報やページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を上り送信信号帯域幅制限部１１４及び上り送信中心周波数制御部１１５にフィードバックし、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置固有のランダムアクセスチャネルパラメータをＲＡＣＨ信号生成部１１２に出力する。報知情報信号受信部１０７１がキャリア集合情報を上り送信信号帯域幅制限部１１４及び上り送信中心周波数制御部１１５にフィードバックすることにより、広帯域で上り信号を送信することができる。また、報知情報信号受信部１０７１が移動端末装置固有のランダムアクセスチャネルパラメータをＲＡＣＨ信号生成部１１２に出力することにより、ＲＡＣＨ信号でＬＴＥ−Ａ対応端末であるかどうかを無線基地局装置に通知することが可能となる。また、ページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を上り送信信号帯域幅制限部１１４及び上り送信中心周波数制御部１１５にフィードバックすることにより、アイドルモードにおいてページング情報を受信することが可能となる。
【００２６】
ＲＡＣＨ応答、制御信号受信部１０７２は、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ信号）を受信する。制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ信号）には、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣ（ペアバンド）の割り当て情報が含まれるので、このペアバンド割り当て情報をペアバンド割り当て情報記憶部１０３に出力する。ペアバンド割り当て情報記憶部１０３では、このペアバンド割り当て情報を記憶する。ペアバンド割り当て情報は、ペアバンド割り当て後に、下り受信中心周波数制御部１０１、下り受信信号帯域幅抽出部１０２、上り送信信号帯域幅制限部１１４、及び上り送信中心周波数制御部１１５で用いられる。
【００２７】
上り共有チャネル信号生成部１１１は、上位レイヤからの上り送信データを用いて上り共有チャネル信号を生成する。この上位レイヤからの上り送信データには、自装置の送受信帯域幅の情報（能力情報）が含まれる。このように、自装置の送受信帯域幅の情報を上りリンク送信信号で無線基地局装置に送信することにより、無線基地局装置において、上下リンクのペアバンドの割り当てを効率良く行うことができる。
【００２８】
ＲＡＣＨ信号生成部１１２は、ＲＡＣＨ信号（プリアンブル及びメッセージ）を生成する。このＲＡＣＨ信号は、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置固有のＬＴＥ−Ａシステムの識別情報（固有の信号系列）を含んでも良い。これにより、ＲＡＣＨ信号でＬＴＥ−Ａ対応端末であるかどうかを無線基地局装置に通知することが可能となる。
【００２９】
上り送信信号多重部１１３は、上り制御信号生成部１１０で生成された上り制御信号、上り共有チャネル信号生成部１１１で生成された上り共有チャネル信号、及びＲＡＣＨ信号生成部１１２で生成されたＲＡＣＨ信号を多重する。上り送信信号多重部１１３は、多重された送信信号を上り送信信号帯域幅制限部１１４に出力する。
【００３０】
上り送信信号帯域幅制限部１１４は、報知情報信号受信部１０７１からの上りＣＣ情報（帯域幅及び中間周波数）に基づいて上り送信信号帯域幅制限を制限する。このようにしてフィルタリングされた送信信号が上り送信中心周波数制御部１１５に送られる。また、上り送信信号帯域幅制限部１１４は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて上り送信信号の帯域幅を制限する。具体的には、上り送信中心周波数を用いて上りＣＣの帯域幅に設定した送信フィルタにより送信信号をフィルタリングする。
【００３１】
上り送信中心周波数制御部１１５は、報知情報信号受信部１０７１からの上りＣＣ情報（帯域幅及び中間周波数）に基づいて上り送信中心周波数を制御（移動）する。また、上り送信中心周波数制御部１１５は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて上り送信中心周波数を制御（移動）する。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図４に示す無線基地局装置は、送信系処理部と、受信系処理部とを備えている。送信系処理部は、下りコンポーネントキャリア（下りＣＣ）制御信号を生成する下りＣＣ制御信号生成部２０１と、下り制御信号（レイヤ１／レイヤ２制御信号）を生成する下り制御信号生成部２０６と、下り共有チャネル信号を生成する下り共有チャネル信号生成部２０７と、下りＣＣ毎の下りＣＣ内信号（下りＣＣ制御信号、下り制御信号、下り共有チャネル信号）を多重する下りＣＣ内信号多重部２０２と、多重されたそれぞれの下りＣＣ信号を多重する複数ＣＣ信号多重部２０３とを有する。下りＣＣ制御信号生成部２０１は、ＣＣ毎に、ＳＣＨ信号（同期チャネル信号）を生成するＳＣＨ信号生成部２０１１と、ＰＢＣＨ信号（報知チャネル信号）を生成するＰＢＣＨ信号生成部２０１２と、報知情報（ＤＢＣＨ）信号を生成する報知情報信号生成部２０１３と、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）を生成するＲＡＣＨ応答信号、制御信号生成部２０１４とを有する。
【００３３】
受信系処理部は、上りリンク受信信号を複数ＣＣの信号に分離する複数ＣＣ信号分離部２１２と、個々の上りＣＣ内の信号を分離する上りＣＣ内信号分離部２１１と、上り制御信号（レイヤ１／レイヤ２制御信号）を受信する上り制御信号受信部２０８と、上り共有チャネル信号を受信する上り共有チャネル信号受信部２０９と、各上りＣＣのＲＡＣＨ信号を受信する上りＣＣＲＡＣＨ受信部２１０とを有する。
【００３４】
また、無線基地局装置は、移動端末装置の能力情報から下りリンクのコンポーネントキャリアと上りリンクのコンポーネントキャリア（ペアバンド）の割り当てを制御するペアバンド割り当て制御部２０５と、ペアバンド割り当て情報を含めて共有チャネルをスケジュールする共有チャネルスケジューラ２０４とを有する。
【００３５】
ＳＣＨ信号生成部２０１１は、移動端末装置でセルサーチするための同期チャネル信号を生成する。生成されたＳＣＨ信号は、下りＣＣ内信号多重部２０２で他の信号と多重される。また、ＰＢＣＨ信号生成部２０１２は、ＣＣの帯域幅やアンテナ数、ＤＢＣＨが受信可能なＣＣ（アクセス可能ＣＣ）などの情報を含む報知チャネル信号を生成する。生成されたＰＢＣＨ信号は、下りＣＣ内信号多重部２０２で他の信号と多重される。
【００３６】
報知情報信号生成部２０１３は、下りＣＣ（初期下りＣＣ）の対となる上りＣＣの情報（対となる上りＣＣの帯域幅や中心周波数）を報知情報信号（報知チャネル信号）として生成する。また、報知情報信号生成部２０１３は、初期下りＣＣに関するキャリア集合情報（集合化されたＣＣのトータルの帯域幅又は集合化されたＣＣの個数、並びにその中心周波数）、ＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置固有のＲＡＣＨパラメータ、及び／又はＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置固有のページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を報知情報信号（報知チャネル信号）として生成する。生成された報知情報信号は、下りＣＣ内信号多重部２０２で他の信号と多重される。
【００３７】
ＲＡＣＨ応答信号、制御信号生成部２０１４は、ＲＡＣＨ信号（プリアンブル）の応答信号であるＲＡＣＨ応答信号や、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）を生成する。このとき、制御信号には、共有チャネルスケジューラ２０４から送られる、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣのペアバンド割り当て情報が含まれる。生成されたＲＡＣＨ応答信号、制御信号は、下りＣＣ内信号多重部２０２で他の信号と多重される。
【００３８】
下り制御信号生成部２０６は、共有チャネルスケジューラ２０４で決定されたスケジュールに基づいて下り制御信号を生成する。生成された下り制御信号は、下りＣＣ内信号多重部２０２で他の信号と多重される。下り共有チャネル信号生成部２０７は、共有チャネルスケジューラ２０４で決定されたスケジュールに基づいて、上位レイヤからの下り送信データを用いて下り共有チャネル信号を生成する。生成された下り共有チャネル信号は、下りＣＣ内信号多重部２０２で他の信号と多重される。
【００３９】
上り制御信号受信部２０８は、共有チャネルスケジューラ２０４で決定されたスケジュールに基づいて、上りＣＣ内信号分離部２１１で分離された上り制御信号を受信する。上り共有チャネル信号受信部２０９は、共有チャネルスケジューラ２０４で決定されたスケジュールに基づいて、上りＣＣ内信号分離部２１１で分離された上り共有チャネル信号を受信する。この上り共有チャネル信号には、セルサーチに使用された同期チャネル信号を含む初期下りＣＣの対となる上りＣＣにおける、移動端末装置の送受信帯域幅の情報を含む。この上り共有チャネル信号のうち上り送信データは、上位レイヤに送られ、前記送受信帯域幅の情報（ＵＥ能力情報）は、ペアバンド割り当て制御部２０５に送られる。
【００４０】
ペアバンド割り当て制御部２０５は、ＵＥ能力情報に基づいて上りＣＣと下りＣＣのペアバンド割り当て情報を生成し、そのペアバンド割り当て情報を共有チャネルスケジューラ２０４に送る。例えば、ＵＥ能力情報でペアバンドを割り当てる移動端末装置の送受信帯域幅が４０ＭＨｚであれば、上りＣＣを４０ＭＨｚとし、下りＣＣを所定の帯域幅（例えば、６０ＭＨｚ）に決定し、これらの上りＣＣと下りＣＣのペアバンドを決定する（ペアバンド割り当て）。
【００４１】
共有チャネルスケジューラ２０４は、上下制御信号及び上下共有チャネルの送受信のスケジューリングを行う。また、共有チャネルスケジューラ２０４は、ペアバンド割り当て情報をＲＡＣＨ応答信号、制御信号生成部２０１４に送る。
【００４２】
上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部２１０は、上りＣＣ内信号分離部２１１で分離された、各ＣＣのＲＡＣＨ信号を受信する。このＲＡＣＨ信号は、ＬＴＥ−Ａシステムの識別情報を含む。上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部２１０は、ＲＡＣＨパラメータと共に、ＲＡＣＨ信号を受信した上りＣＣ及びＲＡＣＨ信号受信系列を共有チャネルスケジューラ２０４に送る。共有チャネルスケジューラ２０４は、ＲＡＣＨ信号を受信した上りＣＣ及びＲＡＣＨ信号受信系列の情報を用いて、初期下りＣＣを同定したり、上下共有チャネル信号及び上下制御信号の送受信をスケジュールする。
【００４３】
次に、上記構成を有する移動端末装置と無線基地局装置との間で初期アクセスする場合について説明する。図５は、本発明における初期アクセスの手順を説明するための図である。
【００４４】
まず、移動端末装置において、複数の下りＣＣのうちいずれかの下りＣＣに含まれるＳＣＨ信号を用いてＳＣＨ信号受信部１０５でセルサーチする（ＳＴ１１）。このとき、セルサーチして接続するＣＣを初期下りＣＣとする。ここでは、図８において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃２を初期下りＣＣとする。
【００４５】
無線基地局装置は、ＰＢＣＨ信号生成部２０１２で初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数など）を含むＰＢＣＨ信号を生成し、このＰＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＰＢＣＨ信号を受信する（ＳＴ１２）。また、無線基地局装置は、報知情報信号生成部２０１３で初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を含む報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）を生成し、この報知情報信号を送信しているので、移動端末装置は、その報知情報信号を受信する（ＳＴ１２）。ここでは、図８に示すように、ＤＣＣ＃２の対となる上りＣＣはＵＣＣ＃１とする。
【００４６】
このとき、移動端末装置は、受信したＰＢＣＨ信号の初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数）を用いて、下り受信信号帯域幅抽出部１０２で下り受信信号の帯域幅を抽出できるようにすると共に、下り受信中心周波数制御部１０１で下り受信中心周波数を制御する。また、移動端末装置は、受信した報知情報信号の初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を用いて、上り送信信号帯域幅制限部１１４で上り送信信号の帯域幅を制限すると共に、上り送信中心周波数制御部１１５で上り送信中心周波数を制御する。これにより、初期下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）と上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のペアバンドを決定する（ＬＴＥのペアバンド）。ここまでで、初期ペアバンドサーチが完了する。
【００４７】
上記移動通信システムにおいては、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合も考えられる。この場合においては、ＵＥで、ＤＢＣＨを送信する下りＣＣを受信できないと、上述したペアバンドを決定することができない。このため、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合については、ＰＢＣＨでＤＢＣＨが受信可能なＣＣの情報を報知し、その情報に基づいてペアバンドを決定する。
【００４８】
この場合のペアバンド決定について図６及び図７を用いて説明する。
まず、移動端末装置において、複数の下りＣＣのうちいずれかの下りＣＣに含まれるＳＣＨ信号を用いてＳＣＨ信号受信部１０５でセルサーチする。このとき、セルサーチして接続するＣＣを初期下りＣＣとする。ここでは、図７において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃４を初期下りＣＣとする。
【００４９】
無線基地局装置は、ＰＢＣＨ信号生成部２０１２で初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数、ＤＢＣＨが受信可能なＣＣ（アクセス可能ＣＣ）など）を含むＰＢＣＨ信号を生成し、このＰＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＰＢＣＨ信号を受信する（ＳＴ２１）。ここでは、図７において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃２をアクセス可能ＣＣとする。次いで、移動端末装置は、ＰＢＣＨで報知されたＣＣの情報に基づいて、アクセス可能ＣＣに中心周波数を移動する（ＳＴ２２）。
【００５０】
次いで、移動端末装置は、アクセス可能ＣＣのＤＢＣＨ信号を受信して（ＳＴ２３）、初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を用いて、上り送信信号帯域幅制限部１１４で上り送信信号の帯域幅を制限すると共に、上り送信中心周波数制御部１１５で上り送信中心周波数を制御する。これにより、アクセス可能下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）と上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のペアバンドを決定する（ＬＴＥのペアバンド）。ここまでで、初期ペアバンドサーチが完了する。これにより、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合についてもペアバンドを決定することができる。
【００５１】
図８（ａ），（ｂ）は、上りＣＣと初期下りＣＣのペアバンド割り当てを示す図である。初期下りＣＣと上りＣＣのペアバンド割り当てとしては、図８（ａ）に示すように、上りＣＣを自由に設定しても良い。例えば、初期下りＣＣ（ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３）は、上りＣＣとしてＵＣＣ＃１にペアバンド割り当てし、初期下りＣＣ（ＤＣＣ#４）は、上りＣＣとしてＵＣＣ＃２にペアバンド割り当てする。あるいは、初期下りＣＣと上りＣＣのペアバンド割り当てとしては、図８（ｂ）に示すように、上りＣＣを制限して設定しても良い。例えば、初期下りＣＣ（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３）は、すべて上りＣＣとしてＵＣＣ＃１にペアバンド割り当てする。
【００５２】
また、無線基地局装置は、報知情報信号生成部２０１３でＬＴＥ−Ａ端末であるかどうかを識別できるＲＡＣＨパラメータを含む報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）を生成し、この報知情報信号を送信しているので、移動端末装置は、その報知情報信号を受信する。移動端末装置は、ＲＡＣＨ信号生成部１１２で、受信したＲＡＣＨパラメータに基づいてＲＡＣＨ信号を生成し、そのＲＡＣＨ信号を上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）で無線基地局装置に送信する（ランダムアクセス）（ＳＴ１３）。
【００５３】
無線基地局装置は、上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部（ここではＵＣＣ＃１のＲＡＣＨ信号受信部）２１０でＲＡＣＨ信号を受信すると、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号生成部２０１４でＲＡＣＨ応答信号を生成し、そのＲＡＣＨ応答信号を初期下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）で移動端末装置に送信する。移動端末装置は、ＲＡＣＨ応答信号を受信した後に、上り共有チャネル信号生成部１１１で上り共有チャネル信号を生成し、上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel）で上り共有チャネル信号を無線基地局装置に送信する。このとき、上り共有チャネルには、自装置の送受信帯域幅の情報（ＵＥ能力情報）が含まれており、このＵＥ能力情報が無線基地局装置に通知される（ＳＴ１３）。
【００５４】
また、移動端末装置は、上り共有チャネル信号生成部１１１で、ＵＥ能力情報（自装置の送受信帯域幅の情報）を含む上り共有チャネル信号を生成し、その上り共有チャネル信号を上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）で無線基地局装置に送信する（ＳＴ１３）。無線基地局装置においては、上り共有チャネル信号受信部２０９で上り共有チャネル信号を受信すると、ＵＥ能力情報をペアバンド割り当て制御部２０５に送る。ペアバンド割り当て情報制御部２０５は、ＵＥ能力情報を受け取ると、そのＵＥ能力（ここでは２つのＣＣ分の帯域幅（４０ＭＨｚ））に基づいて上下ＣＣのペアバンドを割り当てる。ここでは、図９に示すように、上りリンクがＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２であり、下りリンクがＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３である。ペアバンド割り当て制御部２０５は、ペアバンド割り当て情報を共有チャネルスケジューラ２０４に送る。共有チャネルスケジューラ２０４は、ペアバンド割り当て情報を用いて上下制御信号及び上下共有チャネル信号をスケジューリングする。また、無線基地局装置は、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号生成部２０１４で制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）を生成し、この下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）のＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel）で制御信号を移動端末装置に送信する。このとき、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）には、ペアバンド割り当て情報が含まれており、このペアバンド割り当て情報が移動端末装置に通知される（ＳＴ１４）。ここまでで、初期ペアバンドでの処理が終了する。
【００５５】
ここで、無線基地局装置がＲＡＣＨ応答信号やペアバンド割り当て情報を含む制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）を送信する方法としては、図１０（ａ）に示すように、ＲＡＣＨ信号を受信した上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）の対となるすべての下りＣＣからパラレルにＲＡＣＨ応答信号や制御信号を送信しても良く、図１０（ｂ）に示すように、予めＲＡＣＨ信号受信系列で初期下りＣＣが同定できるように設定しておき、共有チャネルスケジューラ２０４においてＲＡＣＨ信号受信系列で初期下りＣＣを同定し、同定した初期下りＣＣでＲＡＣＨ応答信号や制御信号を送信しても良い。
【００５６】
次に、割り当てられたペアバンドで処理される。移動端末装置においては、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号受信部１０７２でペアバンド割り当て情報を含む制御信号を受信すると、このペアバンド割り当て情報がペアバンド割り当て情報記憶部１０３に送られ、格納される。このペアバンド割り当て情報は、下り受信信号帯域幅抽出部１０２、下り受信中心周波数制御部１０１、上り送信信号帯域幅制限部１１４及び上り送信中心周波数制御部１１５に送られ、各処理部で割り当てられたペアバンドに基づいて周波数が調整（移動）される（ＳＴ１５）。具体的には、下り受信中心周波数制御部１０１は、下りＣＣｓ（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３）の帯域幅（集合化されたＣＣｓ）の中心周波数に調整し、下り受信信号帯域幅抽出部１０２は、下りＣＣｓ（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３）の帯域幅で下り受信信号を抽出する。また、上り送信中心周波数制御部１１５は、上りＣＣｓ（ＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２）の帯域幅（集合化されたＣＣｓ）の中心周波数に調整し、上り送信信号帯域幅制限部１１４は、上りＣＣｓ（ＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２）の帯域幅に上り送信信号を制限する。これにより、移動端末装置は、割り当て後の広帯域の周波数帯域を用いて無線基地局装置と通信する。その後、移動端末装置は、下り制御情報（レイヤ１／レイヤ２制御信号）を受信し、ユーザＩＤを照合し、ユーザＩＤに対応する無線リソース割り当て情報を復号する（ブラインド復号）（ＳＴ１６）。その後、移動端末装置は、共有データチャネルを送受信する。
【００５７】
このようにして、図９に示すように、ランダムアクセス時についてはＬＴＥシステムと同様にしてペアバンド（ＤＣＣ＃２−ＵＣＣ＃１）を確定し、そのペアバンドを用いて、ＵＥ能力情報やペアバンド割り当て情報を送受信して広帯域に割り当てられたペアバンド（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３−ＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２）を確定する。このため、複数の移動通信システム（ＬＴＥシステムとＬＴＥ−Ａシステム）が混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応して初期アクセスすることが可能となる。
【００５８】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるコンポーネントキャリアの割り当て、処理部の数、処理手順、コンポーネントキャリアの数、コンポーネントキャリアの集合数については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  下り受信中心周波数制御部
１０２  下り受信信号帯域幅抽出部
１０３  ペアバンド割り当て情報記憶部
１０４  下り受信信号分離部
１０５  ＳＣＨ信号受信部
１０６  ＰＢＣＨ信号受信部
１０７  初期下りＣＣ制御信号受信部
１０８  下り制御信号受信部
１０９  下り共有チャネル信号受信部
１１０  上り制御信号生成部
１１１  上り共有チャネル信号生成部
１１２  ＲＡＣＨ信号生成部
１１３  上り送信信号多重部
１１４  上り送信信号帯域幅制限部
１１５  上り送信中心周波数制御部
１０７１  報知情報信号受信部
１０７２  ＲＡＣＨ応答信号、制御信号受信部
２０１  下りＣＣ制御信号生成部
２０２  下りＣＣ内信号多重部
２０３  複数ＣＣ信号多重部
２０４  共有チャネルスケジューラ
２０５  ペアバンド割り当て制御部
２０６  下り制御信号生成部
２０７  下り共有チャネル信号生成部
２０８  上り制御信号受信部
２０９  上り共有チャネル信号受信部
２１０  上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部
２１１  上りＣＣ内信号分離部
２１２  複数ＣＣ信号分離部
２０１１  ＳＣＨ信号生成部
２０１２  ＰＢＣＨ信号生成部
２０１３  報知情報信号生成部
２０１４  ＲＡＣＨ応答信号、制御信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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