(57)【要約】【課題】マクロセル内に配置された多数のスモールセル間で上り制御信号のランダム化を十分に図り、スモールセルのセルプランニングを簡易化すること。【解決手段】マクロセルをカバーするマクロ基地局と、マクロセル内に配置されたスモールセルをカバーするスモール基地局と通信可能なユーザ端末が、同期点以外の自己相関が０になる上り信号系列を用いて上り信号を生成し、所定周期内のサブフレーム毎に上り信号系列の系列番号を切り替えるホッピングパターンを用いて、サブフレームに上り信号を割り当て、マクロ基地局に対するホッピングパターンよりも、スモール基地局に対するホッピングパターンにおいて、上り信号系列をホッピングさせる周期を長周期にした。【選択図】図３
2014204307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクロセルをカバーするマクロ基地局と、前記マクロセル内に配置されたスモールセルをカバーするスモール基地局と通信可能なユーザ端末であって、
同期点以外の自己相関が０になる上り信号系列を用いて上り信号を生成する信号生成部と、
所定周期内のサブフレーム毎に前記上り信号系列の系列番号を切り替えるホッピングパターンを用いて、サブフレームに前記上り信号を割り当てる信号割当部とを備え、
前記マクロ基地局に対するホッピングパターンよりも、前記スモール基地局に対するホッピングパターンにおいて、前記上り信号系列をホッピングさせる周期が長周期であることを特徴とするユーザ端末。
【請求項２】
前記マクロ基地局との同期が確立した後に、前記スモール基地局に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項３】
前記信号生成部は、所定帯域よりも広い広帯域送信の場合に前記上り信号系列の系列数を増やして上り信号を生成する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。
【請求項４】
前記信号割当部は、所定帯域よりも狭い狭帯域送信の場合にホッピングを有効にし、所定帯域よりも広い広帯域送信の場合にホッピングを無効にすることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
【請求項５】
前記信号割当部は、前記ホッピングパターンが有効の場合には、前記サブフレーム内の前半スロットと後半スロットとに異なる系列番号の前記上り信号を割り当て、前記ホッピングパターンが無効の場合には、前記サブフレーム内の前半スロットと後半スロットとに同じ系列番号の前記上り信号を割り当てることを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
【請求項６】
前記上り信号系列は、ＤＭ−ＲＳ（Demodulation  −  Reference  Signal）又はＰＵＣＣＨ（Physical  Uplink  Control  Channel）の生成に用いられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項７】
ユーザ固有の第１の識別子と第２の識別子とから算出される前記スモールセル用の識別子に基づいて、前記ホッピングパターンが決定されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項８】
前記第１の識別子は物理チャネル及び信号毎に異なり、前記第２の識別子は前記物理チャネル及び信号で共通であることを特徴とする請求項７に記載のユーザ端末。
【請求項９】
マクロ基地局にカバーされるマクロセル内にスモールセルが配置され、当該スモールセルをカバーするスモール基地局であって、
スモールセル用のセル識別子をユーザ端末に送信する送信部と、
同期点以外の自己相関が０になる上り信号系列を用いて生成された上り信号を前記ユーザ端末から受信する受信部とを備え、
前記スモールセル用のセル識別子は、前記上り信号系列の系列番号が所定周期内のサブフレーム毎に切り替わるように、ホッピングパターンを前記ユーザ端末に決定させ、
前記マクロ基地局に対するホッピングパターンよりも、前記スモール基地局に対するホッピングパターンにおいて、前記上り信号系列をホッピングさせる周期が長周期であることを特徴とするスモール基地局。
【請求項１０】
マクロセルをカバーするマクロ基地局及び前記マクロセル内に配置されたスモールセルをカバーするスモール基地局とユーザ端末とが通信する通信方法であって、
前記スモール基地局が、スモールセル用のセル識別子を前記ユーザ端末に送信し、
前記ユーザ端末が、同期点以外の自己相関が０になる上り信号系列を用いて上り信号を生成し、
前記ユーザ端末が、前記スモールセル用のセル識別子に基づいて所定周期内のサブフレーム毎に前記上り信号系列の系列番号を切り替えるホッピングパターンを決定し、当該ホッピングパターンを用いてサブフレームに前記上り信号を割り当て、
前記マクロ基地局に対するホッピングパターンよりも、前記スモール基地局に対するホッピングパターンにおいて、前記上り信号系列をホッピングさせる周期が長周期であることを特徴とする通信方法。
【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ユーザ端末、スモール基地局及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されてきた（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））。ＬＴＥ−Ａシステムでは、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（例えば、ピコセル、フェムトセルなど）が形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous  Network）が検討されている（例えば、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300“Evolved  UTRA  and  Evolved  UTRAN  Overall  description”
【非特許文献２】3GPP  TR  36.814“E-UTRA  Further  advancements  for  E-UTRA  physical  layer  aspects”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のＨｅｔＮｅｔでは、マクロセルをサポートするように無線通信方式が設計される他、マクロセル環境に加えてインドア、ショッピングモール等のスモールセルでの近距離通信による高速無線サービスを提供することが想定される。このため、マクロセル内に多数のスモールセルが配置されることになり、スモールセル間で上り制御信号のランダム化を十分に図れないおそれがあり、マクロセル内に無数のスモールセルを組み込む際のセルプランニングを簡易化することが難しい。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、マクロセル内に配置された多数のスモールセル間で上り制御信号のランダム化を十分に図ることができ、スモールセルのセルプランニングを簡易化できるユーザ端末、スモール基地局及び通信方法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】
【０００７】
本発明のユーザ端末は、マクロセルをカバーするマクロ基地局と、前記マクロセル内に配置されたスモールセルをカバーするスモール基地局と通信可能なユーザ端末であって、同期点以外の自己相関が０になる上り信号系列を用いて上り信号を生成する信号生成部と、所定周期内のサブフレーム毎に前記上り信号系列の系列番号を切り替えるホッピングパターンを用いて、サブフレームに前記上り信号を割り当てる信号割当部とを備え、前記マクロ基地局に対するホッピングパターンよりも、前記スモール基地局に対するホッピングパターンにおいて、前記上り信号系列をホッピングさせる周期が長周期であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スモールセルではマクロセルよりも長周期のホッピングパターンを用いて上り信号系列がホッピングされるため、信号系列数を増加させることなく、スモールセル間で上り信号系列を十分にランダム化することができる。このため、上り信号系列から生成される上り制御信号のランダム化を図り、さらにマクロセル内に多数のスモールセルを組み込む際のセルプランニングを簡易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＨｅｔＮｅｔの概念図である。
【図２】マクロ基地局とスモール基地局、スモール基地局間の接続状態を示す図である。
【図３】上り信号系列の第１のランダム化方法の説明図である。
【図４】上り信号系列の第２のランダム化方法の説明図である。
【図５】ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤの拡張方法の説明図である。
【図６】本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。
【図７】本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。
【図８】本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。
【図９】本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。
【図１０】本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。
【図１１】上り信号系列の第２のランダム化方法の変形例の説明図である。
【図１２】本実施の形態に係る上り送信電力制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、ＨｅｔＮｅｔの概念図である。図１に示すように、ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルＭとスモールセルＳとの少なくとも一部が地理的に重複して配置される無線通信システムである。ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルＭを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）ＭｅＮＢと、スモールセルＳを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）ＳｅＮＢと、マクロ基地局ＭｅＮＢとスモール基地局ＳｅＮＢと通信するユーザ端末ＵＥとを含んで構成される。なお、スモールセルＳは、ファントムセル、ピコセル、ナノセル、フェムトセル、マイクロセルを含む概念である。
【００１１】
このようなＨｅｔＮｅｔ構成では、マクロセルＭとスモールセルＳとに別キャリアを適用してＣＡ（Carrier  Aggregation）するシナリオ（Separate  frequency）が想定される。マクロセルＭでは、例えば、８００ＭＨｚや２ＧＨｚなど、相対的に低い周波数帯のキャリア（以下、低周波数帯キャリアという）Ｆ１が用いられる。一方、多数のスモールセルＳでは、例えば、３．５ＧＨｚなど、相対的に高い周波数帯のキャリア（以下、高周波数帯キャリアという）Ｆ２が用いられる。
【００１２】
すなわち、マクロセルＭでは、低周波数帯キャリアＦ１で高い送信電力密度をサポートすることで広いカバレッジを確保する。一方で、スモールエリアＳでは、高周波帯キャリアＦ２でキャパシティを確保することで近距離通信による高速無線サービスを実現する。なお、マクロセルＭ及びスモールセルＳのキャリアの周波数帯はあくまでも一例である。マクロセルＭのキャリアとして、３．５ＧＨｚが用いられてもよいし、スモールセルＳのキャリアとして、８００ＭＨｚや２ＧＨｚ、８００ＭＨｚや２ＧＨｚ、１．７ＧＨｚ等が用いられてもよい。
【００１３】
また、スモールセルＳには、キャパシティ以外の要求として、省消費電力化やランダムセルプランニングのサポートが求められている。このため、スモールセルＳに対しては、スモールセルＳに特化した周波数キャリアが設計されてもよい。スモールセルＳ用の周波数キャリアは、省消費電力化やランダムセルプランニングに起因した干渉を考慮すると、トラヒックが無い場合には無送信にする構成が望ましい。よって、スモールセルＳ用の周波数キャリアは、限りなくUE-specificな新たなキャリアタイプＮＣＴ（New  Carrier  Type）にすることができる。なお、ＮＣＴは、追加キャリアタイプ（Additional  Carrier  Type）と呼ばれてもよいし、拡張キャリアタイプ（Extension  Carrier  Type）と呼ばれてもよい。
【００１４】
ＮＣＴは、ＬＴＥにおけるＰＳＳ／ＳＳＳ（Primary  Synchronization  Signal/Secondary  Synchronization  Signal）、ＣＲＳ（Cell-specific  Reference  Signal）、ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）等を使用せず、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、ＤＭ−ＲＳ（Demodulation  −  Reference  Signal）をベースとして設計される。ここで、ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ領域（データ信号領域）内の所定周波数帯域をＰＤＣＣＨ領域（制御信号領域）として使用するものである。ＰＤＳＣＨ領域に割り当てられたＥＰＤＣＣＨは、ＤＭ−ＲＳを用いて復調される。
【００１５】
図２に示すように、上記したＨｅｔＮｅｔのシナリオでは、マクロ基地局ＭｅＮＢとスモール基地局ＳｅＮＢは、光ファイバ（Optical  fiber）や非光ファイバ（Ｘ２インターフェース）等の有線で接続されてもよいし、無線で接続されてもよい。なお、基地局間の接続において、光ファイバを用いて低遅延で行う場合をｉｄｅａｌ  ｂａｃｋｈａｕｌ、Ｘ２インターフェースを用いて行う場合をＮｏｎ−ｉｄｅａｌ  ｂａｃｋｈａｕｌと呼ぶ。ｉｄｅａｌ  ｂａｃｋｈａｕｌは、Ｎｏｎ−ｉｄｅａｌ  ｂａｃｋｈａｕｌと比較して、基地局間の情報の送受信を低遅延で制御することができる。
【００１６】
ところで、都市部では現状のマクロセル環境でもセルＩＤ（PCI:  Physical  Cell  Identity）が足りなくなることが想定される。したがって、マクロセルＭ内に多数のスモールセルＳをプランニングする場合には、より多くのセルＩＤが必要になると考えられる。上記したように、スモールセルＳのセルプランニングを簡略化したいという要望があり、固定的なセルＩＤの代わりにユーザ毎に払い出されるＩＤで物理チャネル及び信号をランダム化できること望ましい。このため、Ｒｅｌ−１１で導入されたＵＥ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＩＤ（以下、ＵＳＩＤという）を利用することが考えられる。なお、ＵＳＩＤは仮想セルＩＤ（Virtual  Cell  ID）と呼ばれてもよい。
【００１７】
Ｒｅｌ−１１で規定されたＵＳＩＤは、物理チャネル及び信号の各種処理に用いられる識別情報である。例えば、Ｒｅｌ−１１において、下りリンクではＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel  State  Information  −  Reference  Signal）、ＥＰＤＣＣＨに導入され、上りリンクではＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel）用のＤＭ−ＲＳ、ＰＵＣＣＨ（Physical  Uplink  Control  Channel）に導入されている。また、スモールセルＳでは、５０４個のＵＳＩＤをスモールセルＳ間のランダム化に十分な数まで拡張することが検討されている。
【００１８】
具体的には、図１に示すＣｏＭＰ（Coordinated  multiple  point）送信では、マクロセルＭのキャリア（PCell）に既存の５０４個のうちの１つのセルＩＤを適用し、スモールセルＳのキャリア（SCell）に５０４個以上のＵＳＩＤを適用するようにする。このように、スモールセルＳのＵＳＩＤ数が拡張された場合には、上り物理チャネルや信号について、スモールセルＳ間でのランダム化を図る必要がある。ＤＭ−ＲＳやＰＵＣＣＨでは、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列等の上り信号系列を用いて信号生成されるが、上り信号系列の３０個のルート系列数だけではランダム化が図れないため、グループホッピング（Group  Hopping）が用いられている。
【００１９】
グループホッピングでは、所定の周期内のサブフレーム毎（スロット毎）に上り信号系列の系列番号（シーケンスグループ番号）が切り替えられる。このため、各サブフレーム（各スロット）に割当可能な上り信号系列は３０種類しかないが、異なるホッピングパターンを用いることによってホッピング周期全体を見ればランダム化が図られている。すなわち、セル間で一部のサブフレームでは信号系列が衝突する可能性があるが、一部のサブフレームを除いて衝突が回避される。なお、上り信号系列は、時間領域と周波数領域において一定振幅で、かつ同期点以外の自己相関が０（無相関）になるＣＡＺＡＣ系列のことである。
【００２０】
マクロセルＭのセルＩＤ数は５０４個なので、上り信号系列の３０個のルート系列数と１７パターンのホッピングパターンとにより上り信号系列のランダム化を図ることが可能である。しかしながら、スモールセルＳのＵＳＩＤ数がさらに増加すると、マクロセルＭと同じ上り信号系列の系列数（系列長）とホッピングパターンでは上り制御信号のランダム化を図ることはできない。例えば、スモールセルＳのＵＳＩＤが１００００に増加した場合には、約３３０パターン以上のホッピングパターンが必要になる。このため、現状のホッピング周期（１０ｍｓｅｃ）では、ホッピングパターンを増加させるのに限界があった。
【００２１】
そこで、本発明者らは、スモールセルＳの増加に伴う上り信号系列のランダム化を図るために、本発明に至った。すなわち、本発明の骨子は、スモールセルＳにおいて、マクロセルＭよりも長周期のホッピングパターンを用いることで、ホッピングパターンを増やして上り信号系列のランダム化を図ることである。また、広帯域送信の場合に、上り信号系列数（系列長）を増加させることで、上り信号系列のランダム化を図ることである。このような構成により、スモールセルＳのセルプランニングを簡易化することが可能になる。
【００２２】
また、図１２に示すように複数のスモールセルＳとの間のパスロス値や上り干渉量（ＩｏＴ）を用いた送信電力制御（図ではこれらを用いて仮想的なパスロス値や送信電力の上限値を設定している）を行うことで、周波数利用効率の増大が期待できる。例えば、ＴＰ（Transmission  Point）＃１−ＴＰ＃４からなるＴＰグループ内にユーザ端末ＵＥが属する場合を考える。この場合、ユーザ端末ＵＥは、ＴＰ＃１−＃４のパスロス値（ＰＬ１−ＰＬ４）を推定して、仮想的なパスロス値による第１の送信電力制御、又は送信電力の上限値による第２の送信電力制御が実施される。
【００２３】
第１の送信電力制御では、ＰＬを仮想的なパスロス値、ΩをＴＰグループ、ＰＬｉを各スモールセルＳのパスロス値とすると、次式（１）により仮想的なパスロス値が算出される。なお、ｆ（ＰＬｉ∈Ω）は調和平均を求める関数である。
【数１】
2014204307.tif 000003
これにより、仮想的なパスロス値が算出され、この仮想的なパスロス値に基づいて、周囲に干渉を与えない程度にユーザ端末ＵＥの送信電力が制御される。
【００２４】
第２の送信電力制御では、Ｐ〜ＣＭＡＸを仮想的な送信力の上限値（Ｐ〜は、Ｐの上に〜を付したものである）、ＰＣＭＡＸを送信電力の上限値、ΩをＴＰグループ、ＰＬｉを各スモールセルＳのパスロス値、ＩｏＴＭａｘを上り干渉量とすると、次式（２）により仮想的な送信電力の上限値が算出される。なお、ｇ（ＰＬｉ∈Ω，ＩｏＴＭａｘ）は、所定の干渉レベルの送信電力を求める関数である。
【数２】
2014204307.tif 000004
これにより、仮想的な送信電力の上限値が算出され、この仮想的な送信電力の上限値に基づいて、周囲に干渉を与えない程度にユーザ端末ＵＥの送信電力が制御される。
【００２５】
このように、第１、第２の送信電力制御によって、周囲に干渉を与えない程度にユーザ端末ＵＥの送信電力が抑えられるので、ユーザ端末ＵＥ間（スモールセルＳ間）の干渉を減らして、各ユーザ端末ＵＥ（スモールセルＳ）での周波数利用効率が向上される。
【００２６】
以下、図３及び図４を参照して、上り信号系列のランダム化について説明する。なお、ユーザ端末は、マクロセルをＰＣｅｌｌとし、スモールセルをＳＣｅｌｌ（ＮＣＴ）としてキャリアアグリゲーションしているものとする。また、図３においては、実際には各サブフレームの前半スロット及び後半スロットに異なる系列番号が割り当てられるが、説明の便宜上、ここでは各スロットに対する割り当てを省略して記載している。
【００２７】
まず、上り信号系列の第１のランダム化方法について説明する。図３Ａに示すように、ＰＣｅｌｌでは１０ｍｓｅｃ周期で上り信号系列の系列番号がホッピングされている。すなわち、１０サブフレーム周期で、系列番号のホッピングパターンが繰り返されている。例えば、先頭サブフレームから１０サブフレーム目までに系列番号［３、１０、１２、２５、４、１３、７、２９、１５、１１］が割り当てられ、１１サブフレーム目からも同様のホッピングパターンが適用される。
【００２８】
ＰＣｅｌｌでは、１０サブフレーム周期でホッピングパターンが繰り返されても十分に上り信号系列のランダム化を図ることができる。なお、ＰＣｅｌｌにおいて１０サブフレーム周期でホッピングパターンが繰り返されるのは、最初にＰＣｅｌｌとのフレーム同期を確立する必要があるからである。フレーム番号が確立する前なので、サブフレーム番号の関数としてホッピングパターンを定義する必要がある。
【００２９】
一方、図３Ｂに示すように、ＳＣｅｌｌでは、フレーム同期がＰＣｅｌｌで確立済みなので、ＰＣｅｌｌよりも長周期（１０ｍｓｅｃ以上）で上り信号系列の系列番号をホッピングすることができる。すなわち、１０サブフレーム以上の周期で、系列番号のホッピングパターンが繰り返されている。例えば、先頭サブフレームから順に系列番号［３、１０、１２、２５、４、１３、７、２９、１５、１１、８、２０、…］が割り当てられ、次に周期でも同様のホッピングパターンが適用されている。
【００３０】
ＳＣｅｌｌでは、このようにＰＣｅｌｌよりもホッピングの周期を比較的長くできるため、ホッピングパターンを増加させることができる。よって、上り信号系列のランダム化、すなわち上りのＤＭ−ＲＳ、ＰＵＣＣＨのランダム化を十分に図ることができ、スモールセルのセルプランニングを簡易化することが可能になっている。また、上り信号系列の系列数を増やすことなく、ランダム化を図ることができるため、系列数を多くとることができない狭帯域送信の場合にも有効である。なお、ＳＣｅｌｌでは、サブフレーム番号だけでなく、フレーム番号の関数としてホッピングパターンを定義することも可能である。
【００３１】
なお、第１のランダム化方法において、ホッピングパターンをユーザ端末で決定してもよいし、無線基地局で決定してもよい。ホッピングパターンは、ＲＲＣシグナリングで通知されてもよい。また、ホッピングパターンは、セルＩＤやＵＳＩＤに応じて決定されるように規定されているため、ＵＳＩＤに関連付けて通知されてもよい。また、後述する第２のＵＳＩＤのみに関連付けて通知されてもよい。なお、ＵＳＩＤの通知方法については後述する。
【００３２】
次に、上り信号系列の第２のランダム化方法について説明する。上り信号系列は、サブキャリアと同数程度とることができるため、図４Ａに示す狭帯域送信の場合には、上り信号系列を多くとることができない。これに対し、図４Ｂに示す広帯域送信の場合には、サブキャリア数に合わせて上り信号系列を多くとることができる。このため、所定帯域以上の広帯域送信時に、上り信号系列を増加させることでランダム化を図ることも可能である。例えば、５ＭＨｚの広帯域であれば３００サブキャリアであり、上り信号系列数を約３００個まで増やすことができる。
【００３３】
この場合、所定帯域以上（例えば、５０リソースブロック以上）の広帯域送信の場合に上り信号系列数を増加するようにする。特にＳＣｅｌｌでは、高周波数帯キャリアを用いた広帯域送信がメインとなるため、上り信号系列数を増やすことは有効である。このような構成により、ホッピングパターンを増やすことなく、上り信号系列のランダム化を図ることが可能である。また、広帯域送信時に十分な系列数がとれる場合に、上り信号系列のグループホッピングを無効してもよい。
【００３４】
グループホッピングでは、前半スロットと後半スロットに異なる上り信号系列が割り当てられるが（図４Ａ参照）、第２のランダム化方法を採用してグループホッピングを無効にすると、前半スロットと後半スロットに同じ上り信号系列が割り当てられる（図４Ｂ参照）。このように、広帯域送信時にはグループホッピングによる上り信号系列のランダム化の代わりに、上り信号系列の系列数を増加させている。この場合、複数のユーザ間でＯＣＣ（Orthogonal  Cover  Code）による直交化が図られている。
【００３５】
また、図１１に示すように、ＯＣＣの代わりにＳＲＳ（Sounding  Reference  Signal）で用いられているＣｏｍｂ（くしの歯）を用いて直交化を行ってもよい。この場合、くし歯の間でデータを送信しなくてもよいし、くしの歯の隙間でデータを送信してもよい。また、くしの歯に加えてさらに前半スロットと後半スロットに同じ上り信号系列を割り当てるＯＣＣを併用するような例も挙げられる。従って、これらの切り替えを、制御信号を用いてユーザ端末に通知してもよい。
【００３６】
また、第２のランダム化方法において、上り信号系列の増加及びグループホッピングのオンオフを、ユーザ端末で決定してもよいし、無線基地局で決定してもよい。上り信号系列の増加及びグループホッピングのオンオフの指示は、ＲＲＣシグナリングで通知されてもよいし、ＵＳＩＤに関連付けて通知されてもよい。また、後述する第２のＵＳＩＤのみに関連付けて通知されてもよい。
【００３７】
また、第１のランダム化方法と第２のランダム化方法を組み合わせてもよい。この場合、所定帯域よりも狭い狭帯域送信の場合に第１のランダム化方法を適用し、所定帯域以上の広帯域送信の場合に第２のランダム化方法を適用するようにする。このような構成により、狭帯域送信時にはホッピングパターンを増やして上り信号系列の衝突確立が下げられ、広帯域送信時には上り信号系列の系列数を増やして上り信号系列の衝突確立が下げられる。よって、ＳＣｅｌｌの送信帯域に応じて適切なランダム化方法を動的に選択することが可能になっている。
【００３８】
第１のランダム化方法及び第２のランダム化方法を動的に変更する場合、いずれのランダム化方法に変更するかを、ユーザ端末で決定してもよいし、無線基地局で決定してもよい。無線基地局でランダム化方法を決定する場合、ＲＲＣシグナリングやＵＳＩＤによってランダム化方法が通知されてもよい。なお、ＵＳＩＤの通知方法については後述する。
【００３９】
次に図５を参照して、ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤの拡張方法について説明する。ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤは、Ｒｅｌ−１１で規定されたＵＳＩＤ（仮想セルＩＤ）を拡張して生成される。この場合、既存の５０４個のＵＳＩＤを第１のＵＳＩＤ（第１の識別子）とし、この第１のＵＳＩＤに加えて第２のＵＳＩＤ（第２の識別子）を定義することでＵＳＩＤ数を増加させる。図５Ａに示すように、第１のＵＳＩＤを第２のＵＳＩＤによって拡散（乗算）することでＵＳＩＤ数を増加させる。この場合、第２のＵＳＩＤの数は、Ｒｅｌ−１１で規定されたＵＳＩＤと同数の５０４個でもよいし、５０４個より多くてもよいし、５０４個より少なくてもよい。
【００４０】
なお、ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤは、第１のＵＳＩＤと第２のＵＳＩＤとから算出されればよく、算出方法は特に限定されない。例えば、第１のＵＳＩＤと第２のＵＳＩＤとを加算するようにしてもよい。また、次式（３）に示すように、ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤ数は、第２のＵＳＩＤが０個の場合にＲｅｌ−１１で規定されたＵＳＩＤ数と一致するようにしてもよい。なお、次式（３）は一例に過ぎず、この構成に限定されない。
（３）
ＵＳＩＤ＝第１のＵＳＩＤ＋第２のＵＳＩＤ×第１のＵＳＩＤ数（５０４）
【００４１】
また、図５Ｂに示すように、第１のＵＳＩＤは各物理チャネル及び信号に独立に適用されるが、第２のＵＳＩＤは各物理チャネル及び信号に対して共通又はグループ単位で適用されてもよい。なお、第２のＵＳＩＤのグループ単位は、例えば上りリンクと下りリンクでグループ化されてもよい。また、第２の識別子は、第２のＵＳＩＤ等のユーザ固有の識別子に限定されない。第２の識別子は、第１のＵＳＩＤとの演算によってＵＳＩＤを生成する識別子であればよい。
【００４２】
なお、ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤは、ＰＣｅｌｌ（マクロセル）からＲＲＣシグナリングによってユーザ個別に通知されてもよいし、ＳＣｅｌｌ（スモールセル）から報知チャネルやＲＲＣシグナリングによって通知されてもよい。ＳＣｅｌｌから通知される場合、ＳＣｅｌｌ検出用に規定されたＤＳ（Discovery  Signal）の信号系列に関連付けられてもよい。また、ＳＣｅｌｌ用のＵＳＩＤが第１のＵＳＩＤと第２のＵＳＩＤとで生成される場合、第１のＵＳＩＤと第２のＵＳＩＤとが異なる方法で通知されてもよい。
【００４３】
例えば、第１のＵＳＩＤはＰＣｅｌｌから通知され、第２のＵＳＩＤはＳＣｅｌｌからＤＳに関連付けて通知されてもよい。また、第１のＵＳＩＤはＰＣｅｌｌから通知され、第２のＵＳＩＤはＳＣｅｌｌから報知されてもよい。さらに、第１のＵＳＩＤはＰＣｅｌｌからＲＲＣシグナリングで通知され、第２のＵＳＩＤはＰＣｅｌｌのセルＩＤに関連付けて通知されてもよい。第２のＵＳＩＤの適用の有無は、ユーザ端末に対してＮＣＴや特定のＴＭ（Transmission  Mode）を適用するか否かを示すシグナリングに関連付けられてもよい。
【００４４】
以下、本実施の形態に係る無線通信システムについて、詳細に説明する。この無線通信システムでは、上記した上り信号系列の第１、第２のランダム化方法が適用される。
【００４５】
図６は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図６に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を適用することができる。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）と呼ばれても良い。
【００４６】
図６に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ、１２ｂを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続すること（dual  connectivity）ができる。この場合、ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ（Carrier  Aggregation）により同時に使用することが想定される。
【００４７】
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（Legacy  carrier等と呼ばれる）を用いて通信が行なわれる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ等）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。ユーザ端末２０と無線基地局１２間のキャリアタイプとしてニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）を利用してもよい。無線基地局１１と無線基地局１２（又は、無線基地局１２間）は、有線接続（Optical  fiber、Ｘ２インターフェース等）又は無線接続されている。
【００４８】
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
【００４９】
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、マクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、マイクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
【００５０】
無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
【００５１】
ここで、図６に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、拡張ＰＤＣＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。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。また、ＥＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。このＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重される。
【００５２】
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０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、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等が伝送される。
【００５３】
図７は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）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（送信部、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。
【００５４】
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。
【００５５】
ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御、例えば、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て各送受信部１０３に転送される。また、下りリンクの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等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
【００５６】
また、ベースバンド信号処理部１０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報を通知する。なお、ユーザ端末が無線基地局１１と無線基地局１２の双方に接続する場合（dual  connection）、中央制御局として機能する無線基地局１２からユーザ端末へ報知チャネルを用いて情報を通知することができる。
【００５７】
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２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１０１により送信する。
【００５８】
一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、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、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００５９】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、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レイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００６０】
図８は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）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８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、スケジューラ１１１と、データ信号生成部１１２と、制御信号生成部１１３と、参照信号生成部１１４と、上位制御信号生成部１１５と、を含んで構成されている。なお、上述したように、ベースバンド信号処理部１０４は、再送制御の送信処理、チャネル符号化、プリコーディング、ＩＦＦＴ処理等を行う機能部も有している。
【００６１】
スケジューラ１１１は、ＰＤＳＣＨで伝送される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨ及び／又は拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御情報、参照信号のスケジューリングを行う。具体的に、スケジューラ１１１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（例えば、ＣＱＩ、ＲＩなどを含むＣＳＩ）に基づいて、無線リソースの割り当てを行う。なお、スケジューラ１１１が各スモール基地局１２のスケジューリングを行う構成とすることもできる。
【００６２】
上位制御信号生成部１１５は、マクロセルＣ１のセルＩＤに関する情報、スモールセルＣ２のＵＳＩＤに関する情報、システム帯域幅に関する情報等を生成する。ＵＳＩＤに関する情報には、ユーザ端末２０において第１、第２のＵＳＩＤからＵＳＩＤを生成する場合に第１、第２のＵＳＩＤが含まれる。またＵＳＩＤに関する情報には、無線基地局１０において第１、第２のＵＳＩＤからスモールセルＣ２用のＵＳＩＤを生成する場合に、第１、第２のＵＳＩＤから生成されたＵＳＩＤが含まれる。
【００６３】
データ信号生成部１１２は、スケジューラ１１１により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末２０に対するデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。データ信号生成部１１２により生成されるデータ信号には、上位制御信号生成部１１５により生成される上位制御信号が含まれる。
【００６４】
制御信号生成部１１３は、スケジューラ１１１により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末２０に対する制御信号（ＰＤＣＣＨ信号及び／又はＥＰＤＣＣＨ信号）を生成する。また、参照信号生成部１１４は、下りリンクで送信する各種参照信号を生成する。無線基地局１０がスモールセルＣ２の無線基地局１２の場合、参照信号生成部１１４はスモールセル用の同期信号であるＤＳ（Discovery  Signal）を生成する。
【００６５】
なお、本実施の形態では、ＵＳＩＤに関する情報が上位制御信号で通知される構成としているが、この構成に限定されない。ＵＳＩＤに関する情報は、制御チャネル、報知チャネルで通知されてもよい。また、ＵＳＩＤは、マクロセルＣ１の無線基地局１１からユーザ端末２０に通知されてもよいし、スモールセルＣ２の無線基地局１２からユーザ端末２０に通知されてもよい。無線基地局１２からＵＳＩＤが通知される場合、スモールセル検出用のＤＳに関連付けて通知されてもよい。
【００６６】
また、第１、第２のＵＳＩＤを異なる方法で通知してもよい。第１のＵＳＩＤは、マクロセルＣ１の無線基地局１１からユーザ端末２０に通知され、第２のＵＳＩＤは、ＤＳに関連付けてスモールセルＣ２の無線基地局１２からユーザ端末２０に通知されてもよい。また、第１のＵＳＩＤは、マクロセルＣ１の無線基地局１１からユーザ端末２０にＲＲＣシグナリングで通知され、第２のＵＳＩＤは、マクロセルＣ１用のセルＩＤに関連付けて通知されてもよい。また、第２のＵＳＩＤの適用は、ＮＣＴやＴＭの適用の有無に関連づけられてもよい。
【００６７】
図９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。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（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。
【００６８】
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、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る。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４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２０５に転送される。
【００６９】
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（Ｈ−ＡＲＱ  （Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等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する。その後、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。送受信部２０３は、無線基地局から通知されるサブフレーム種別に関する情報等を受信する受信部として機能する。
【００７０】
図１０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１０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、データ信号生成部２１１、制御信号生成部（信号生成部）２１２、参照信号生成部（信号生成部）２１３、上位制御信号取得部２１４、ホッピングパターン決定部２１５、マッピング部（信号割当部）２１６を少なくとも有している。なお、上述したように、ベースバンド信号処理部２０４は、再送制御の送信処理、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等を行う機能部も有している。
【００７１】
データ信号生成部２１１は、下りの制御信号に基づき無線基地局１０に対するデータ信号（ＰＵＳＣＨ信号）を生成する。制御信号生成部２１２は、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列等の上り信号系列に基づき無線基地局１０に対するフィードバック情報（ＰＵＣＣＨ信号）を生成する。参照信号生成部２１３は、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列等の上り信号系列に基づき、下りリンクで送信する各種参照信号（ＤＭ−ＲＳ等）を生成する。なお、制御信号生成部２１２及び参照信号生成部２１３は、ホッピングパターン決定部２１５でグループホッピングが無効にされると、信号系列数の多い（系列長の長い）上り信号系列から信号を生成する。
【００７２】
上位制御信号取得部２１４は、無線基地局１０から通知された上位制御信号を取得する。上位制御信号には、マクロセルＣ１のセルＩＤに関する情報、スモールセルＣ２のＵＳＩＤに関する情報、システム帯域幅に関する情報等が含まれている。上位制御信号取得部２１４は、ＵＳＩＤに関する情報として、無線基地局１０で生成されたＵＳＩＤを取得してもよい。この場合、上位制御信号取得部２１４は、マクロセルＣ１の無線基地局１１からＵＳＩＤを取得してもよいし、スモールセルＣ２の無線基地局１２からＵＳＩＤを取得してもよい。
【００７３】
また、上位制御信号取得部２１４は、無線基地局１０から第１、第２のＵＳＩＤを個々に取得して、ユーザ端末２０でＵＳＩＤを生成してもよい（図５参照）。この場合、上位制御信号取得部２１４は、マクロセルＣ１の無線基地局１１から第１のＵＳＩＤを取得し、スモールセルＣ２の無線基地局１２から第２のＵＳＩＤを取得してもよい。
【００７４】
ホッピングパターン決定部２１５は、上位制御信号取得部２１４で取得した上位制御信号に基づいてホッピングパターンを決定する。ホッピングパターン決定部２１５は、マクロセルＣ１のセルＩＤに基づいて初期化される疑似ランダム系列によって、マクロセルＣ１（ＰＣｅｌｌ）用のホッピングパターンを決定する。また、ホッピングパターン決定部２１５は、スモールセルＣ２のＵＳＩＤに基づいて初期化される疑似ランダム系列によって、スモールセルＣ（ＳＣｅｌｌ）用のホッピングパターンを決定する。疑似ランダム系列の初期値Ｃｉｎｉｔは、例えば、式（４）により初期化される。なお、ｎＲＳＩＤは、セルＩＤ又はＵＳＩＤである。
【数３】
2014204307.tif 000005
【００７５】
ホッピングパターン決定部２１５で決定されるホッピングパターンは、マクロセルＣ１よりもスモールセルＣ２が長周期に設定されている（図３参照）。このため、上り信号系列のルート系列数に制限があっても、グループホッピングによって上りのチャネル及び信号のランダム化を図ることが可能になっている。特に、狭帯域送信のように上り信号系列数を増やすことができない場合に有効である。
【００７６】
また、ホッピングパターン決定部２１５は、上位制御信号取得部２１４で取得したシステム帯域幅に基づいてグループホッピングのオンオフを制御することもできる。例えば、スモールセルＣ２のシステム帯域幅が、所定の帯域幅よりも狭い狭帯域送信時の場合にグループホッピングを有効にし、所定の帯域幅よりも広い広帯域送信時の場合にグループホッピングを無効してもよい。グループホッピングを無効にする場合には、グループホッピングを無効にする代わりに、上り信号系列の系列数を増加させる。広帯域送信の場合にはサブキャリア数と同等まで信号系列数を増やすことでスモールセル間のランダム化を図っている。なお、広帯域送信時にグループホッピングを有効してもよい。これにより、上り信号系列数を増加させると共に、ホッピングパターンによるランダム化を図ることができる。
【００７７】
マッピング部２１６は、データ信号生成部２１１で生成されたデータ信号、制御信号生成部２１２で生成された制御信号、参照信号生成部２１３で生成された参照信号を所定のリソースにマッピングする。この場合、上り信号系列から生成されるＤＭ−ＲＳ及びＰＵＣＣＨ信号は、ホッピングパターン決定部２１５で決定されたホッピングパターンに基づいてマッピングされる。例えば、マクロセル用のＤＭ−ＲＳ及びＰＵＣＣＨ信号については、比較的短い１０サブフレーム周期のホッピングパターンによってマッピングされる（図３Ａ参照）。また、スモールセル用のＤＭ−ＲＳ及びＰＵＣＣＨ信号については、比較的長い長周期のホッピングパターンによってマッピングされる（図３Ｂ参照）。また、マッピング部２１６は、グループホッピングが無効にされた場合、ホッピングパターンを使用せずにマッピングする。
【００７８】
このように、ユーザ端末２０は、スモールセルＣ２に対してマクロセルＣ１よりも長周期のホッピングパターンを用いることにより、スモールセルＣ２の増加に対応して上り信号系列のランダム化を図ることができる。また、広帯域送信時には、サブキャリア数に合わせて上り信号系列数を増加させて上り信号系列の直交化を図ることができる。よって、マクロセルＣ１に多数のスモールセルＣ２が配置される場合に、スモールセルＣ２のセルプランニングが簡易化される。
【００７９】
なお、本実施の形態では、無線基地局１０からユーザ端末２０にＵＳＩＤを通知することで、ユーザ端末２０にホッピングパターンを決定させる構成としているが、この構成に限定されない。無線基地局１０でホッピングパターンを決定して、無線基地局１０からユーザ端末２０にホッピングパターンを通知してもよい。なお、ホッピングパターンの通知は、上位制御信号、制御チャネル、報知チャネルのいずれにて通知してもよい。また、ホッピングパターンは、ＵＳＩＤ及び第２のＵＳＩＤに関連付けて通知されてもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、無線基地局１０からユーザ端末２０にシステム帯域幅を通知することで、上り信号系列数の増加やグループホッピングのオンオフを指示する構成としているが、この構成に限定されない。無線基地局１０で上り信号系列数やグループホッピングのオンオフを決定して、無線基地局１０からユーザ端末２０に上り信号系列数やグループホッピングのオンオフを通知してもよい。なお、上り信号系列数やグループホッピングのオンオフの通知は、上位制御信号、制御チャネル、報知チャネルのいずれにて通知してもよい。また、ホッピングパターンは、ＵＳＩＤ及び第２のＵＳＩＤに関連付けて通知されてもよい。
【００８１】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システム１によれば、スモールセルＣ２ではマクロセルＣ１よりも長周期のホッピングパターンを用いて上り信号系列がホッピングされるため、信号系列数を増加させることなく、スモールセルＣ２間で上り信号系列を十分にランダム化することができる。このため、上り信号系列から生成される上りの制御信号のランダム化を図り、さらにマクロセルＣ１内に多数のスモールセルＣ２を組み込む際のセルプランニングを簡易化することができる。
【００８２】
本発明は上記実施の形態に限定されず、様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、上記説明におけるキャリア数、キャリアの帯域幅、シグナリング方法、処理部の数、処理手順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。
【００８３】
例えば、本実施の形態では、ＵＳＩＤに基づいてスモールセルに対するホッピングパターンが決定される構成としたが、この構成に限定されない。ホッピングパターンは、スモールセルに対してマクロセルよりも長周期のホッピングパターンが決定されれば、どのように決定されてもよい。したがって、本実施の形態に係るランダム化方法は、ＵＳＩＤを適用しない通信システムにおいても適用可能である。
【００８４】
また、本実施の形態では、スモールセル用にＮＣＴを適用した通信システムに本発明を適用したが、この構成に限定されない。本発明は、スモールセルに対してマクロセルと同じ周波数キャリアが用いられる場合にも適用可能である。
【００８５】
また、本実施の形態では、上り信号系列により生成されるＤＭ−ＲＳ、ＰＵＣＣＨ信号を例示して説明したが、この構成に限定されない。本発明は、ＳＲＳ等の他の参照信号、他の物理チャネル信号にも適用可能である。
【００８６】
また、本実施の形態では、ホッピングパターン決定部２１５において、システム帯域幅が所定帯域幅以上か否かを判定する構成としたが、この構成に限定されない。ベースバンド信号処理部２０４には、システム帯域幅が所定帯域幅以上か否かを判定する判定部が別途設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１  無線通信システム
１０、１１、１２  無線基地局
２０  ユーザ端末
１０３  送受信部（送信部、受信部）
１０４  ベースバンド信号処理部
１１１  スケジューラ
１１２  データ信号生成部
１１３  制御信号生成部
１１４  参照信号生成部
１１５  上位制御信号生成部
２０３  送受信部
２０４  ベースバンド信号処理部
２１１  データ信号生成部
２１２  制御信号生成部（信号生成部）
２１３  参照信号生成部（信号生成部）
２１４  上位制御信号取得部
２１５  ホッピングパターン決定部
２１６  マッピング部（信号割当部）
Ｃ１  マクロセル
Ｃ２  スモールセル
【図１】
2014204307.tif 000006
【図２】
2014204307.tif 000007
【図３】
2014204307.tif 000008
【図４】
2014204307.tif 000009
【図５】
2014204307.tif 000010
【図６】
2014204307.tif 000011
【図７】
2014204307.tif 000012
【図８】
2014204307.tif 000013
【図９】
2014204307.tif 000014
【図１０】
2014204307.tif 000015
【図１１】
2014204307.tif 000016
【図１２】
2014204307.tif 000017