(57)【要約】  使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、繰り返し送信を適用する場合であっても、適切に通信を行うこと。本発明の一態様に係るユーザ端末は、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）を繰り返し送信する送信部と、前記ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ（Random  Access  Response）用の下り制御チャネルを繰り返し受信する受信部と、前記ＰＲＡＣＨに関するシステムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）と、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信及び／又は前記ＰＲＡＣＨの送信を制御する制御部と、を有する。
2017026514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、
ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）を繰り返し送信する送信部と、
前記ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ（Random  Access  Response）用の下り制御チャネルを繰り返し受信する受信部と、
前記ＰＲＡＣＨに関するシステムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）と、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信及び／又は前記ＰＲＡＣＨの送信を制御する制御部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
【請求項２】
前記制御部は、前記ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルを受信する無線リソースを、所定の無線リソースが周波数シフトされた無線リソースであると決定す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】
前記制御部は、前記ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信に用いる識別子を決定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】
前記制御部は、前記ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信に用いる拡張制御チャネル要素を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項５】
前記制御部は、前記ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＰＲＡＣＨの送信を開始するサブフレーム番号を決定す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６】
前記制御部は、前記ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号を決定することを特徴とする請求項１又は請求項５に記載のユーザ端末。
【請求項７】
前記制御部は、前記ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置を決定することを特徴とする請求項１、請求項５又は請求項６のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項８】
システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信する無線基地局であって、
ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）を繰り返し受信する受信部と、
前記ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ（Random  Access  Response）用の下り制御チャネルを繰り返し送信する送信部と、
前記ＰＲＡＣＨに関するシステムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）と、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの送信及び／又は前記ＰＲＡＣＨの受信を制御する制御部と、を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末の無線通信方法であって、
ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）を繰り返し送信する工程と、
前記ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ（Random  Access  Response）用の下り制御チャネルを繰り返し受信する工程と、
前記ＰＲＡＣＨに関するシステムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）と、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信及び／又は前記ＰＲＡＣＨの送信を制御する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末を含む無線通信システムであって、
前記ユーザ端末は、ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）を繰り返し送信する送信部と、
前記ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ（Random  Access  Response）用の下り制御チャネルを繰り返し受信する受信部と、
前記ＰＲＡＣＨに関するシステムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）と、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信及び／又は前記ＰＲＡＣＨの送信を制御する制御部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【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、無線基地局、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【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）。また、ＬＴＥからの更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（例えば、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）、５Ｇ（5th  generation  mobile  communication  system）などと呼ばれる）も検討されている。【０００３】
ところで、近年、通信装置の低コスト化に伴い、ネットワークに繋がれた装置が、人間の手を介さずに相互に通信して自動的に制御を行う機器間通信（Ｍ２Ｍ：Machine-to-Machine）の技術開発が盛んに行われている。特に、３ＧＰＰ（Third  Generation  Partnership  Project）は、Ｍ２Ｍの中でも機器間通信用のセルラシステムとして、ＭＴＣ（Machine  Type  Communication）の最適化に関する標準化を進めている（非特許文献２）。ＭＴＣ端末（ＭＴＣ  ＵＥ（User  Equipment））は、例えば電気メータ、ガスメータ、自動販売機、車両、その他産業機器などの幅広い分野への利用が考えられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300  “Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA)  and  Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network  (E-UTRAN);  Overall  description;  Stage  2”
【非特許文献２】3GPP  TS  36.888  “Study  on  provision  of  low-cost  Machine-Type  Communications  (MTC)  User  Equipments  (UEs)  based  on  LTE  (Release  12)”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コストの低減及びセルラシステムにおけるカバレッジエリアの改善の観点から、ＭＴＣ端末の中でも、簡易なハードウェア構成で実現可能な低コストＭＴＣ端末（ＬＣ（Low-Cost）−ＭＴＣ  ＵＥ）の需要が高まっている。低コストＭＴＣ端末は、上りリンク（ＵＬ）及び下りリンク（ＤＬ）の使用帯域を、システム帯域の一部の狭帯域（ＮＢ：Narrow  Band）に制限することで実現される。システム帯域は、例えば、既存のＬＴＥ帯域（２０ＭＨｚなど）、コンポーネントキャリア（ＣＣ）などに相当する。【０００６】
さらに、ＭＴＣ端末では、カバレッジ拡張（Coverage  enhancement）の適用が検討されている。具体的には、カバレッジ拡張の方法として、下りリンク（ＤＬ）及び／又は上りリンク（ＵＬ）において同じ信号を複数サブフレームに渡って繰り返し送信することで、受信信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Signal-to-Interference  plus  Noise  Ratio）を向上させる繰り返し送信（repetition）の適用が考えられる。【０００７】
しかしながら、単純に繰り返し送信を用いると、周波数利用効率の低下やスループットの低下などが生じ、適切に通信を行えなくなるおそれがある。【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、繰り返し送信を適用する場合であっても、適切に通信を行うことができるユーザ端末、無線基地局、無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るユーザ端末は、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）を繰り返し送信する送信部と、前記ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ（Random  Access  Response）用の下り制御チャネルを繰り返し受信する受信部と、前記ＰＲＡＣＨに関するシステムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）と、前記ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、前記ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信及び／又は前記ＰＲＡＣＨの送信を制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、繰り返し送信を適用する場合であっても、適切に通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】システム帯域内における狭帯域の配置例を示す図である。
【図２】カバレッジ拡張が設定されたＵＥのランダムアクセス手順における無線リソースの概念図である。
【図３】カバレッジ拡張が設定されたＵＥが複数存在する場合のランダムアクセス手順における無線リソースの概念図である。
【図４】第１の実施形態の方法１に基づいて割り当てられるＣＳＳの無線リソースの一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態の方法２に基づいて割り当てられるＣＳＳの無線リソースの一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態の方法３に基づいて割り当てられるＣＳＳの無線リソースの一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態の方法１に係るＰＲＡＣＨリソースとＣＥレベルとの対応関係の一例を示す図である。
【図８】図７の対応関係に基づくＰＲＡＣＨ送信の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態の方法２に係るＰＲＡＣＨリソースとＣＥレベルとの対応関係の一例を示す図である。
【図１０】図９の対応関係に基づくＰＲＡＣＨ送信の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態の方法３に係るＰＲＡＣＨリソースとＣＥレベルとの対応関係の一例を示す図である。
【図１２】図１１の対応関係に基づくＰＲＡＣＨ送信の一例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。
【図１４】本発明の一実施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。
【図１５】本発明の一実施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。
【図１６】本発明の一実施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。
【図１７】本発明の一実施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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
低コストＭＴＣ端末では、処理能力の低下を許容して、ハードウェア構成を簡略化することが検討されている。例えば、低コストＭＴＣ端末では、既存のユーザ端末（ＬＴＥ端末）に比べて、ピークレートの減少、トランスポートブロックサイズの制限、リソースブロック（ＲＢ（Resource  Block）、ＰＲＢ（Physical  Resource  Block）ともいう）の制限、受信ＲＦの制限などを適用することが検討されている。
【００１３】
低コストＭＴＣ端末は、単にＭＴＣ端末と呼ばれてもよい。また、既存のユーザ端末は、ノーマルＵＥ又はｎｏｎ−ＭＴＣ  ＵＥなどと呼ばれてもよい。
【００１４】
使用帯域の上限がシステム帯域（例えば、２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）、１コンポーネントキャリアなど）に設定される既存のユーザ端末とは異なり、ＭＴＣ端末の使用帯域の上限は所定の狭帯域（例えば、１．４ＭＨｚ（６ＲＢ））に制限される。帯域が制限されたＭＴＣ端末は、既存のユーザ端末との関係を考慮してＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのシステム帯域内で動作させることが検討されている。
【００１５】
例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのシステム帯域において、帯域が制限されたＭＴＣ端末と帯域が制限されない既存のユーザ端末との間で、周波数多重がサポートされる。したがって、ＭＴＣ端末は、サポートする最大の帯域がシステム帯域の一部の狭帯域である端末と表されてもよいし、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのシステム帯域よりも狭帯域の送受信性能を有する端末と表されてもよい。
【００１６】
図１は、システム帯域内における狭帯域の配置例を示す図である。図１では、ＬＴＥのシステム帯域（例えば、２０ＭＨｚ）に比べて狭い所定の狭帯域（例えば、１．４ＭＨｚ）が、システム帯域の一部に設定されている。当該狭帯域は、ＭＴＣ端末によって検出可能な周波数帯域に相当する。
【００１７】
なお、ＭＴＣ端末の使用帯域となる狭帯域の周波数位置は、システム帯域内で変化可能な構成とすることが好ましい。例えば、ＭＴＣ端末は、所定の期間（例えば、サブフレーム）毎に異なる周波数リソースを用いて通信することが好ましい。これにより、ＭＴＣ端末に対するトラヒックオフロードや、周波数ダイバーシチ効果が実現でき、周波数利用効率の低下を抑制することができる。したがって、ＭＴＣ端末は、周波数ホッピングや周波数スケジューリングの適用を考慮して、ＲＦの再調整（retuning）機能を有することが好ましい。
【００１８】
なお、下りリンクの送受信に用いられる狭帯域（ＤＬ  ＮＢ：Downlink  Narrow  Band）と上りリンクの送受信に用いられる狭帯域（ＵＬ  ＮＢ：Uplink  Narrow  Band）とは異なる周波数帯を用いてもよい。また、ＤＬ  ＮＢは下り狭帯域と呼ばれてもよいし、ＵＬ  ＮＢは上り狭帯域と呼ばれてもよい。
【００１９】
ＭＴＣ端末は、狭帯域に配置される下り制御チャネルを用いて下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）を受信するが、当該下り制御チャネルは、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）と呼ばれてもよいし、ＭＰＤＣＣＨ（ＭＴＣ  ＰＤＣＣＨ）と呼ばれてもよい。
【００２０】
また、ＭＴＣ端末は、狭帯域に配置される下り共有チャネル（下りデータチャネル）を用いて下りデータを受信するが、当該下り共有チャネルは、ＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel）と呼ばれてもよいし、ＭＰＤＳＣＨ（ＭＴＣ  ＰＤＳＣＨ）と呼ばれてもよい。
【００２１】
また、ＭＴＣ端末向けの上り制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ（Physical  Uplink  Control  Channel））及び上り共有チャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel））はそれぞれ、ＭＰＵＣＣＨ（ＭＴＣ  ＰＵＣＣＨ）、ＭＰＵＳＣＨ（ＭＴＣ  ＰＵＳＣＨ）などと呼ばれてもよい。以上のチャネルに限られず、ＭＴＣ端末が利用するチャネルは、同じ用途に用いられる従来のチャネルにＭＴＣを示す「Ｍ」を付して表されてもよい。
【００２２】
また、ＭＴＣ端末向けのＳＩＢ（System  Information  Block）が規定されてもよく、当該ＳＩＢはＭＴＣ−ＳＩＢと呼ばれてもよい。
【００２３】
ところで、ＭＴＣ端末の無線通信には、カバレッジ拡張（ＣＥ：Coverage  Enhancement）を適用することが検討されている。例えば、ＭＴＣ端末では、既存のユーザ端末と比較して最大で１５ｄＢのカバレッジ拡張が検討されている。
【００２４】
ＭＴＣ端末の無線通信におけるカバレッジ拡張方法としては、下りリンク（ＤＬ）及び／又は上りリンク（ＵＬ）において同一の信号（トランスポートブロック）を繰り返し送信する方法（repetition）を適用することが考えられる。通信環境によっては、所望のカバレッジ特性（例えば、最大１５ｄＢのカバレッジ）を達成するために、繰り返し送信回数（繰り返し数）が大きくなることが想定される。
【００２５】
繰り返し送信された信号は、受信側で合成され、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）に用いられる。これにより、受信信号品質を向上することができる。なお、繰り返し送信された信号の受信は、繰り返し受信ともいう。
【００２６】
無線基地局は、上り信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）及び／又は下り信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）の繰り返し数に関する情報を、報知情報（ＭＩＢ（Master  Information  Block））、システム情報（ＳＩＢ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）及び下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）のいずれか又はこれらの組み合わせにより、ＭＴＣ端末に通知することができる。
【００２７】
また、各信号について、繰り返し数は、繰り返しレベルにより指定されてもよい。ここで、繰り返しレベル（repetition  level）とは、繰り返し数に関する情報であり、例えば、繰り返し数そのものであってもよいし、繰り返し数に関連付けられた所定の情報（例えば、インデックス）であってもよい。無線基地局は、繰り返しレベルと繰り返し数との対応関係に関する情報を、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報）、下り制御情報（ＤＣＩ）又はこれらの組み合わせを利用して、ＭＴＣ端末に通知することができる。
【００２８】
なお、これらの対応関係は、全てのセルで共通としてもよいし、セル固有に規定されるものとしてもよい。また、これらの対応関係に関する情報は、予め無線基地局及びユーザ端末に設定される構成としてもよい。
【００２９】
カバレッジ拡張のためには、初期接続に用いられるランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）を拡張することが考えられる。例えば、ＰＲＡＣＨの繰り返しレベルと、ＰＲＡＣＨの無線リソース（又は無線リソースセット）と、が１対１対応するように規定してもよい。また、カバレッジ拡張が設定されたＵＥのために、追加の時間／周波数リソース領域が別途設けられることが好ましい。当該領域の中では、信号に少なくともＣＤＭ（Code  Division  Multiplexing）を適用することができる。ＣＤＭは、所定のプリアンブル系列から生成した異なる系列を各信号に利用することで実現することができる。
【００３０】
カバレッジ拡張の設定を示すために、カバレッジ拡張レベル（CE  level）が規定されてもよい。例えば、ＣＥレベルが異なると、繰り返し数が異なるように構成される。ＣＥレベルの数は、例えば３つとすることが考えられるが、これに限られない。カバレッジ拡張を適用しない（繰り返し送信しない）ＵＥは、ＣＥレベルなし（又はＣＥレベル０）に対応し、カバレッジ拡張を適用するＵＥは、ＣＥレベル１−３に対応するとしてもよい。
【００３１】
複数のＵＥについてＰＲＡＣＨを多重するスキームとしては、ＣＤＭ及び／又はＴＤＭ（Time  Division  Multiplexing）及び／又はＦＤＭ（Frequency  Division  Multiplexing）がサポートされることが好ましい。
【００３２】
カバレッジ拡張が設定されたＵＥのランダムアクセス手順は、例えば以下のように実施される。まず、ＵＥは、ＰＲＡＣＨのＣＥレベルを決定する。当該決定は、ＵＥが測定した受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference  Signal  Received  Quality））やチャネル状態などに基づいて行うことができる。そして、ＵＥは、決定したＣＥレベルを用いてＰＲＡＣＨを繰り返し送信する。
【００３３】
ｅＮＢは、ＵＥからのＰＲＡＣＨを受信すると、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ：Random  Access  Response）用の下り制御情報（ＤＣＩ）を、ＭＰＤＣＣＨを用いて所定のＣＥレベルで当該ＵＥに送信する。ＭＰＤＣＣＨのＣＥレベルは、ＰＲＡＣＨのＣＥレベルと異なっていてもよい。
【００３４】
図２は、カバレッジ拡張が設定されたＵＥのランダムアクセス手順における無線リソースの概念図である。図２には、システムフレーム番号（ＳＦＮ：System  Frame  Number）１−１０に対応する無線リソースが示されている。
【００３５】
図２において、ＵＥ１は、ＰＲＡＣＨを、ＳＦＮ＝２、ｓｆ（サブフレーム番号）＝５、プリアンブル番号＝１５、繰り返し数＝２０で送信することを決定し、ＰＲＡＣＨを繰り返し送信する。なお、ＰＲＡＣＨは６ＰＲＢで送信されてもよく、ホッピングが適用されてもよいが、これらに限られない。
【００３６】
ＰＲＡＣＨの繰り返し送信が終わると、ＵＥ１は、所定の期間、当該ＰＲＡＣＨに対するＲＡＲ用のＤＣＩ（ＲＡＲを受信するためのリソース特定に用いるＤＣＩ又はＲＡＲを含むＤＣＩ）の受信を試みる。ＲＡＲ用のＤＣＩの受信を試行する当該期間は、ＲＡＲウィンドウと呼ばれてもよい。ＲＡＲウィンドウにおいてＲＡＲ用のＭＰＤＣＣＨの受信に成功しなかった場合、ＵＥ１はＰＲＡＣＨを再送してもよい。
【００３７】
一方、ＵＥ１からのＰＲＡＣＨを認識したｅＮＢは、所定のタイミングでＵＥ１にＲＡＲ用のＤＣＩを送信する。ＭＴＣ端末に対するＲＡＲ用のＤＣＩは、ＭＴＣ端末向けの共通サーチスペース（ＣＳＳ：Common  Search  Space）で送信されることが検討されている。ＣＳＳは、例えば所定の狭帯域の中の１つ以上のＰＲＢで構成される。なお、ＭＴＣ端末向けのＣＳＳは、ｅＣＳＳ（enhanced  CSS）、ＭＴＣ−ＣＳＳなどと呼ばれてもよい。
【００３８】
図２においては、各ＳＦＮについてＭＰＤＣＣＨ用の６ＰＲＢが示されており、ＳＦＮ＝５から繰り返し数＝２０で、当該６ＰＲＢ内に含まれるＣＳＳの領域の一部で、ＲＡＲ用のＤＣＩが通知される。当該ＤＣＩは、ＵＥ１によって送信されたＰＲＡＣＨに対応する識別子（ＲＡ−ＲＮＴＩ：Random  Access  Radio  Network  Temporary  Identifier）によりスクランブルされている。ＲＡ−ＲＮＴＩは、ＰＲＡＣＨの送信開始サブフレームと、ＰＲＡＣＨの周波数リソース（周波数位置）と、に基づいて算出される。
【００３９】
ＵＥは、ＲＡＲウィンドウ内で、送信したＰＲＡＣＨに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを用いてＲＡＲ用のＤＣＩを受信（ブラインド復号）できた場合、ランダムアクセス手順を継続する。例えば、ＲＡＲ用のＤＣＩで指定される下りリソース（ＰＤＳＣＨ）でＲＡＲを受信し、当該ＲＡＲが示す上りリソースを用いてメッセージ３（Ｍｓｇ．３）を送信する。なお、ＲＡＲは、ＭＰＤＣＣＨのＤＣＩにより指定されるＰＤＳＣＨにより通知されてもよいし、ＭＰＤＣＣＨのみを用いて通知されてもよい。
【００４０】
しかしながら、図２のように繰り返し信号を利用してランダムアクセス手順を実施する場合、ＲＡＲ用のＤＣＩの誤検出が生じるおそれがある。図３を参照して具体的に説明する。
【００４１】
図３は、カバレッジ拡張が設定されたＵＥが複数存在する場合のランダムアクセス手順における無線リソースの概念図である。図３には、図２と異なり３つのＵＥ（ＵＥ１−３）がＰＲＡＣＨを送信し、ＲＡＲ用のＤＣＩの受信を試みる例が示されている。
【００４２】
図３においては、ＵＥ１−３は、いずれもｓｆ（サブフレーム番号）＝５、プリアンブル番号＝１５、繰り返し数＝２０を採用し、それぞれ異なるＳＦＮ（ＳＦＮ２−４）でＰＲＡＣＨの送信を開始する。ｅＮＢは、ＵＥ１のＰＲＡＣＨを認識し、ＵＥ１のために上りリソースを確保し、当該上りリソースを指定するためのＲＡＲ用のＤＣＩを送信する。
【００４３】
しかしながら、図３の例では、ＵＥ１−３のＲＡＲウィンドウが重複している。また、ＰＲＡＣＨの送信開始サブフレーム番号及びプリアンブルがＵＥ１−３で等しいため、ＵＥ１だけでなく、ＵＥ２及び３も送信したＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用のＤＣＩを検出する。これにより、ＵＥ２及び３は、ＵＥ１向けのＲＡＲ用のＤＣＩを自端末向けのＲＡＲ用のＤＣＩと解釈してしまい、上記上りリソースでメッセージ３の送信を行い、お互いが干渉し合うため、ｅＮＢがメッセージ３を受信できない恐れがある。また、メッセージ３を受信したｅＮＢも、不必要にメッセージ４を送信することが考えられる。
【００４４】
このように、ＰＲＡＣＨやＭＰＤＣＣＨに繰り返し送信を適用し、またＲＡＲ用のＤＣＩがＣＳＳに割り当てられる場合には、複数のＵＥが異なるＳＦＮでＰＲＡＣＨ送信を開始した場合であっても、ＭＰＤＣＣＨ（ＲＡＲ用のＤＣＩ）を誤検出するという問題がある。また、複数のＵＥが同じＳＦＮでＰＲＡＣＨ送信を開始した場合であっても、異なる繰り返し数が適用されると同様の問題が生じる。この場合、不要な再送が発生してしまい、上りリンクの周波数利用効率が劣化することが考えられる。
【００４５】
そこで、本発明者らは、ＰＲＡＣＨの送信に関連する時間の情報を利用して、複数のＵＥでＲＡＲ用のＤＣＩが割り当てられる無線リソースを異ならせることを着想した。具体的には、本発明者らは、ＲＡＲ用のＤＣＩ向けの新たなＣＳＳ（ＭＰＤＣＣＨ）構成を見出した。また、本発明者らは、ＳＦＮごとにＰＲＡＣＨの無線リソース（時間／周波数／符号リソース）を異ならせることを見出した。
【００４６】
以下、本発明の各実施形態を説明する。ここでは、使用帯域が狭帯域に制限されたユーザ端末としてＭＴＣ端末を例示するが、本発明の適用はＭＴＣ端末に限定されない。また、狭帯域を６ＰＲＢ（１．４ＭＨｚ）として説明するが、他の狭帯域であっても、本明細書に基づいて本発明を適用することができる。なお、所定の信号を受信／送信する無線リソースを決定することは、所定の信号を受信／送信するために利用される周波数、時間、符号、空間などのリソース（又は方式）を決定すると言い換えられてもよい。ここで、受信／送信には、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）／送信処理（例えば、マッピング、変調、符号化など）が含まれてもよい。
【００４７】
（無線通信方法）
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態は、新たなＣＳＳの割り当て方法を提供する。具体的には、第１の実施形態では、ＵＥ固有の情報（例えば、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数）に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを割り当て可能なＣＳＳの無線リソース（周波数／符号リソース）を決定（シフト）する。第１の実施形態において、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮは、ＰＲＡＣＨの送信が開始されたＳＦＮ、ＰＲＡＣＨの送信が終了したＳＦＮ、又はＲＡＲウィンドウが開始するＳＦＮのいずれか又はこれらの組み合わせであってもよい。本実施形態のＣＳＳは、例えばＲＡＲ−ＳＳ（ＲＡＲ用サーチスペース）と呼ばれてもよい。
【００４８】
なお、第１の実施形態では、各ＵＥは、従来の方法と同様に、連続するＳＦＮのＰＲＡＣＨ送信において、同一のプリアンブルとサブフレーム番号（送信開始サブフレーム番号）を用いるものとする。ただし、第１の実施形態の適用は、これらの環境に限られない。
【００４９】
＜第１の実施形態の方法１＞
第１の実施形態の方法１では、ＣＳＳを割り当てる周波数リソース（６ＰＲＢ）を、時間に基づいて決定する。具体的には、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを割り当て可能なＣＳＳの周波数リソースをシフトさせる。
【００５０】
例えば、ＣＳＳを割り当てる無線リソースの位置ＩＰＲＢ（例えば、最小のＰＲＢインデックスで指定）を、以下の式１で求めてもよい。
【００５１】
【数１】
2017026514.tif 000003
【００５２】
なお、ＭＰＤＣＣＨ用の６ＰＲＢの初期位置は、例えば、物理セルＩＤ（ＰＣＩＤ：Physical  Cell  Identity）、仮想セルＩＤ（ＶＣＩＤ：Virtual  Cell  Identity）、ユーザ端末ＩＤ（ＵＥＩＤ：User  Equipment(-specific)  Identity）のいずれか又はこれらの組み合わせに関連付けられていてもよいし、報知信号（例えば、ＭＴＣ−ＳＩＢ）によって設定されてもよい。また、当該初期位置は、ページング信号の割り当てで初期位置として用いられてもよい。なお、当該初期位置は、ページング信号及びＲＡＲ用のＤＣＩの両方で共通に用いられても良いし、ＲＡＲ用のＤＣＩのみに用いられてもよい（ページング信号とＲＡＲ用のＤＣＩとで異なる初期位置が用いられてもよい）。
【００５３】
図４は、第１の実施形態の方法１に基づいて割り当てられるＣＳＳの無線リソースの一例を示す図である。図４では、図３と同じ条件でＵＥ１−３がＰＲＡＣＨを送信した結果、ＵＥ１−３のＲＡＲ用のＤＣＩを配置するＣＳＳが示されている。ＰＲＡＣＨのパラメータ（繰り返し数など）は図３の例と同様とする。
【００５４】
図４の場合、ＵＥ１−３でＰＲＡＣＨの繰り返し数は同じだが、ＳＦＮが異なるため、ＣＳＳの周波数位置をシフトさせることができる。例えば式１のようにＳＦＮごとに６の倍数単位でＰＲＢインデックスをシフトさせることにより、各ＵＥのＣＳＳを重複しないように配置することができる。
【００５５】
＜第１の実施形態の方法２＞
第１の実施形態の方法２では、ＣＳＳで送信するＲＡＲ用のＤＣＩの符号リソースを、時間に基づいて決定する。具体的には、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいて、ＣＳＳで送信するＲＡＲ用のＤＣＩの識別子（ＲＡ−ＲＮＴＩ）を決定する。
【００５６】
例えば、ＣＳＳで送信するＲＡＲ用のＤＣＩの識別子（ＲＡ−ＲＮＴＩ）を、以下の式２で求めてもよい。
【００５７】
【数２】
2017026514.tif 000004
【００５８】
図５は、第１の実施形態の方法２に基づいて割り当てられるＣＳＳの無線リソースの一例を示す図である。図５では、図４と同じ条件でＵＥ１−３がＰＲＡＣＨを送信した結果、ＵＥ１−３のＲＡＲ用のＤＣＩを配置するＣＳＳが示されている。
【００５９】
図５の場合、ＵＥ１−３でＰＲＡＣＨの繰り返し数は同じだが、ＳＦＮが異なるため、ＲＮ−ＲＮＴＩを異ならせることができる。これにより、各ＵＥは自端末向けのＲＡＲ用のＤＣＩを適切にデスクランブルすることができる。
【００６０】
＜第１の実施形態の方法３＞
第１の実施形態の方法３では、ＣＳＳを構成する拡張制御チャネル要素（ＥＣＣＥ：Enhanced  Control  Channel  Element）を、時間に基づいて決定する。具体的には、ＣＳＳのランダム化を行うハッシュ関数において、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮと、ＰＲＡＣＨの繰り返し数と、に基づいてＥＣＣＥを決定する。
【００６１】
例えば、サーチスペースのＭＰＤＣＣＨ候補ｍに対応するＥＣＣＥを、以下の式３で求めてもよい。
【００６２】
【数３】
2017026514.tif 000005
【００６３】
図６は、第１の実施形態の方法３に基づいて割り当てられるＣＳＳの無線リソースの一例を示す図である。図６では、図４と同じ条件でＵＥ１−３がＰＲＡＣＨを送信した結果、ＵＥ１−３のＲＡＲ用のＤＣＩを配置するＣＳＳが示されている。
【００６４】
図６の場合、ＵＥ１−３でＰＲＡＣＨの繰り返し数は同じだが、ＳＦＮが異なるため、ＣＳＳの位置を異ならせることができる。これにより、各ＵＥは自端末向けのＲＡＲ用のＤＣＩを適切にデスクランブルすることができる。
【００６５】
以上、第１の実施形態によれば、ＵＥごとに異なるＵＥ固有情報に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを割り当てるＣＳＳの無線リソースが異なるように決定することができるため、ＭＰＤＣＣＨの誤検出を抑制することができる。
【００６６】
なお、第１の実施形態において、ＵＥ固有の情報としてＣＥレベルが用いられてもよい。例えば、ＣＥレベルから繰り返し数を判断することもできる。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態は、ＳＦＮごとにＰＲＡＣＨの無線リソース（時間／周波数／符号リソース）を異ならせる。
【００６８】
なお、第２の実施形態では、所定の狭帯域（例えば、６ＰＲＢ）において、ＭＰＤＣＣＨのＣＳＳとして利用される周波数位置は一定であるものとする。つまり、狭帯域の中心周波数が異なっても、当該狭帯域内ではＣＳＳの相対的な位置は一定である。また、ＲＡ−ＲＮＴＩやＣＳＳの決定方法は、従来方法と同じであると想定する。ただし、第２の実施形態の適用は、これらの環境に限られない。
【００６９】
＜第２の実施形態の方法１＞
第２の実施形態の方法１では、ＰＲＡＣＨの時間リソースを、連続するＳＦＮで異なるように構成する。具体的には、ＰＲＡＣＨの送信を開始するｓｆ（サブフレーム番号）を、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ（例えば、ＰＲＡＣＨの送信が開始されたＳＦＮ）と、ＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、に基づいて決定する。
【００７０】
ＰＲＡＣＨリソース（リソースセット）と所定のＣＥレベルのＵＥとの対応関係は、例えば以下の方針で構築できる。時間リソース（例えば、サブフレーム番号０−９）を、所定の規則に従って、少なくともＣＥレベルの数の部分（グループ）に分割し、ＳＦＮごとに、各ＣＥレベルを別々の当該グループに割り当てればよい。なお、グループの数は、設定されたＰＲＡＣＨの最大繰り返し数を、１無線フレームに含まれるサブフレーム（ＴＴＩ）の数で割った値以上の整数分規定されることが好ましい。
【００７１】
なお、方法１での所定の規則とは、例えば、所定の繰り返し数が設定されるＵＥには、当該繰り返し数の期間中、同じサブフレーム番号が用いられないという規則であってもよい。具体的には、以下の規則（１）−（３）であってもよい：
（１）ＣＥレベル１（例えば、繰り返し数＝３０）のＵＥは、連続する３無線フレーム（ＳＦＮ）の間、同じサブフレーム番号（ｓｆ）が用いられないようにする、
（２）ＣＥレベル２（例えば、繰り返し数＝２０）のＵＥは、連続する２無線フレーム（ＳＦＮ）の間、同じサブフレーム番号（ｓｆ）が用いられないようにする、
（３）ＣＥレベル３（例えば、繰り返し数＝１０）のＵＥは、連続する１無線フレーム（ＳＦＮ）の間、同じサブフレーム番号（ｓｆ）が用いられないようにする。
なお、所定の規則はこれに限られない。
【００７２】
第２の実施形態の方法１では、各ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号は、任意の値であってもよい。例えば、プリアンブル番号は、ＳＦＮやサブフレーム番号に関わらず、０−６３のいずれかとしてもよい。
【００７３】
図７は、第２の実施形態の方法１に係るＰＲＡＣＨリソースとＣＥレベルとの対応関係の一例を示す図である。図７では、連続する３無線フレーム（ＳＦＮ  ｉ−１、ｉ、ｉ＋１）において、ＣＥレベル１−３のＵＥに対応付けられるサブフレーム番号（ｓｆ）が示されている。図７では、上記規則（１）−（３）に基づいて時間リソースが３つのグループに分けられている。
【００７４】
図８は、図７の対応関係に基づくＰＲＡＣＨ送信の一例を示す図である。図８では、ＣＥレベル１のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではｓｆ＝１、ＳＦＮ  ｉではｓｆ＝３、ＳＦＮ  ｉ＋１ではｓｆ＝５でＰＲＡＣＨを送信開始できる。
【００７５】
また、ＣＥレベル２のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではｓｆ＝７又は９、ＳＦＮ  ｉではｓｆ＝１又は５、ＳＦＮ  ｉ＋１ではｓｆ＝７又は９でＰＲＡＣＨを送信開始できる。第２の実施形態では、このように、１つのシステムフレームにおいて、ＰＲＡＣＨの送信を開始できるサブフレーム番号が複数設定されてもよい。
【００７６】
また、ＣＥレベル３のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではｓｆ＝３又は５、ＳＦＮ  ｉではｓｆ＝７又は９、ＳＦＮ  ｉ＋１ではｓｆ＝１又は３でＰＲＡＣＨを送信開始できる。
【００７７】
このように、第２の実施形態の方法１では、同じＣＥレベルの複数のＵＥが同じプリアンブル番号を用いてＰＲＡＣＨ送信する場合であっても、ＳＦＮが異なるとＰＲＡＣＨの送信開始サブフレームが異なるように構成できる。このため、各ＳＦＮで送信されたＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用のＤＣＩのＲＡ−ＲＮＴＩは、それぞれ異なることとなるため、誤検出を抑制することができる。
【００７８】
＜第２の実施形態の方法２＞
第２の実施形態の方法２では、ＰＲＡＣＨの符号リソースを、連続するＳＦＮで異なるように構成する。具体的には、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号を、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ（例えば、ＰＲＡＣＨの送信が開始されたＳＦＮ）と、ＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、に基づいて決定する。
【００７９】
ＰＲＡＣＨリソース（リソースセット）と所定のＣＥレベルのＵＥとの対応関係は、例えば以下の方針で構築できる。符号リソース（例えば、プリアンブル番号０−６３）を、所定の規則に従って、少なくともＣＥレベルの数の部分（グループ）に分割し、ＳＦＮごとに、各ＣＥレベルを別々の当該グループに割り当てればよい。なお、グループの数は、設定されたＰＲＡＣＨの最大繰り返し数を、１無線フレームに含まれるサブフレーム（ＴＴＩ）の数で割った値以上の整数分規定されることが好ましい。
【００８０】
また、方法２においては、ＳＦＮごとに、プリアンブルの上記グループは異なるＣＥレベルにシフトされる。
【００８１】
第２の実施形態の方法２では、各ＰＲＡＣＨの送信開始サブフレーム番号（ｓｆ）は、任意の値であってもよい。例えば、サブフレーム番号は、ＳＦＮやプリアンブル番号に関わらず、０−９のいずれかとしてもよい。
【００８２】
図９は、第２の実施形態の方法２に係るＰＲＡＣＨリソースとＣＥレベルとの対応関係の一例を示す図である。図９では、連続する３無線フレーム（ＳＦＮ  ｉ−１、ｉ、ｉ＋１）において、ＣＥレベル１−３のＵＥに対応付けられるプリアンブル番号が示されている。図９では、ＰＲＡＣＨの最大繰り返し数（＝３０）に基づいて符号リソースが３つのリソースに分けられている。
【００８３】
図１０は、図９の対応関係に基づくＰＲＡＣＨ送信の一例を示す図である。図１０では、ＣＥレベル１のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではプリアンブル番号＝０−２１、ＳＦＮ  ｉではプリアンブル番号＝２２−４３、ＳＦＮ  ｉ＋１ではプリアンブル番号＝４４−６３でＰＲＡＣＨを送信できる。また、図１０では、ＣＥレベル１のＵＥは、ｓｆ＝３でＰＲＡＣＨを送信開始する。
【００８４】
また、ＣＥレベル２のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではプリアンブル番号＝２２−４３、ＳＦＮ  ｉではプリアンブル番号＝４４−６３、ＳＦＮ  ｉ＋１ではプリアンブル番号＝０−２１でＰＲＡＣＨを送信できる。
【００８５】
また、ＣＥレベル３のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではプリアンブル番号＝４４−６３、ＳＦＮ  ｉではプリアンブル番号＝０−２１、ＳＦＮ  ｉ＋１ではプリアンブル番号＝２２−４３でＰＲＡＣＨを送信できる。また、図１０では、ＣＥレベル３のＵＥは、ｓｆ＝１でＰＲＡＣＨを送信開始する。
【００８６】
このように、第２の実施形態の方法２では、同じＣＥレベルの複数のＵＥが同じ開始サブフレームでＰＲＡＣＨ送信する場合であっても、ＳＦＮが異なるとＰＲＡＣＨのプリアンブル番号が異なるように構成できる。
【００８７】
このため、例えばＰＲＡＣＨのプリアンブル番号と当該ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用の周波数位置とが関連付けられている場合には、各ＳＦＮで送信されたＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用のＤＣＩの周波数リソース（周波数位置）は、それぞれ異なることとなるため、誤検出を抑制することができる。
【００８８】
＜第２の実施形態の方法３＞
第２の実施形態の方法３では、ＰＲＡＣＨの周波数リソースを、連続するＳＦＮで異なるように構成する。具体的には、ＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置（ＦＬ：Frequency  Location）を、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ（例えば、ＰＲＡＣＨの送信が開始されたＳＦＮ）と、ＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、に基づいて決定する。
【００８９】
ＰＲＡＣＨリソース（リソースセット）と所定のＣＥレベルのＵＥとの対応関係は、例えば以下の方針で構築できる。周波数リソース（例えば、ＦＬ１−３）を、所定の規則に従って、少なくともＣＥレベルの数の部分（グループ）に分割し、ＳＦＮごとに、各ＣＥレベルを別々の当該グループに割り当てればよい。なお、グループの数は、設定されたＰＲＡＣＨの最大繰り返し数を、１無線フレームに含まれるサブフレーム（ＴＴＩ）の数で割った値以上の整数分規定されることが好ましい。
【００９０】
また、方法２においては、ＳＦＮごとに周波数位置の上記グループは異なるＣＥレベルにシフトされる。なお、各ＦＬは、それぞれ別の狭帯域に対応する。
【００９１】
第２の実施形態の方法３では、各ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号及び／又は送信開始サブフレーム番号（ｓｆ）は、任意の値であってもよい。
【００９２】
図１１は、第２の実施形態の方法３に係るＰＲＡＣＨリソースとＣＥレベルとの対応関係の一例を示す図である。図１１では、連続する３無線フレーム（ＳＦＮ  ｉ−１、ｉ、ｉ＋１）において、ＣＥレベル１−３のＵＥに対応付けられる周波数位置（ＦＬ）が示されている。図１１では、ＰＲＡＣＨの最大繰り返し数（＝３０）に基づいて周波数リソースが３つ設定されている。
【００９３】
図１２は、図１１の対応関係に基づくＰＲＡＣＨ送信の一例を示す図である。図１２では、ＣＥレベル１のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではＦＬ１、ＳＦＮ  ｉではＦＬ２、ＳＦＮ  ｉ＋１ではＦＬ３でＰＲＡＣＨを送信できる。
【００９４】
また、ＣＥレベル２のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではＦＬ２、ＳＦＮ  ｉではＦＬ３、ＳＦＮ  ｉ＋１ではＦＬ１でＰＲＡＣＨを送信できる。
【００９５】
また、ＣＥレベル３のＵＥは、ＳＦＮ  ｉ−１ではＦＬ３、ＳＦＮ  ｉではＦＬ１、ＳＦＮ  ｉ＋１ではＦＬ２でＰＲＡＣＨを送信できる。
【００９６】
このように、第２の実施形態の方法３では、同じＣＥレベルの複数のＵＥが同じ開始サブフレームでＰＲＡＣＨ送信する場合であっても、ＳＦＮが異なるとＰＲＡＣＨの周波数位置が異なるように構成できる。このため、各ＳＦＮで送信されたＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用のＤＣＩのＲＡ−ＲＮＴＩは、それぞれ異なることとなるため、誤検出を抑制することができる。
【００９７】
なお、上述の各実施形態では、ＰＲＡＣＨの送信を開始できるサブフレーム番号が奇数サブフレームである例を示したが、これに限られない。例えば、ＰＲＡＣＨの送信を開始できるサブフレーム番号は、偶数サブフレームであってもよいし、ＳＦＮごとに異なるサブフレームに対応付けられてもよい。
【００９８】
また、第２の実施形態において、ＵＥは、ＰＲＡＣＨリソースと所定のＣＥレベルのＵＥとの対応関係に関する情報を、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報）、下り制御情報（ＤＣＩ）又はこれらの組み合わせにより、受信してもよい。例えば、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、ＰＲＡＣＨの送信を開始するサブフレーム番号、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号又はＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置と、の対応関係に関する情報が、ＵＥに通知されてもよい。ＵＥは、通知された対応関係に関する情報を用いて、所定の対応関係を更新することができる。
【００９９】
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施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、上述した本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。ここでは、狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末としてＭＴＣ端末を例示するが、ＭＴＣ端末に限定されるものではない。
【０１００】
図１３は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図１３に示す無線通信システム１は、マシン通信システムのネットワークドメインにＬＴＥシステムを採用した一例である。当該無線通信システム１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）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、ＬＴＥシステムが下りリンク及び上りリンク共に最大２０ＭＨｚのシステム帯域に設定されるものとするが、この構成に限られない。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th  generation  mobile  communication  system）、５Ｇ（5th  generation  mobile  communication  system）、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）などと呼ばれてもよい。
【０１０１】
無線通信システム１は、無線基地局１０と、無線基地局１０に無線接続する複数のユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃとを含んで構成されている。無線基地局１０は、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）などが含まれるが、これに限定されるものではない。
【０１０２】
複数のユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは、セル５０において無線基地局１０と通信を行うことができる。例えば、ユーザ端末２０Ａは、ＬＴＥ（Ｒｅｌ−１０まで）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Ｒｅｌ−１０以降も含む）をサポートするユーザ端末（以下、ＬＴＥ端末）であり、他のユーザ端末２０Ｂ、２０Ｃは、マシン通信システムにおける通信デバイスとなるＭＴＣ端末である。以下、特に区別を要しない場合は、ユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは単にユーザ端末２０と呼ぶ。
【０１０３】
なお、ＭＴＣ端末２０Ｂ、２０Ｃは、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、電気メータ、ガスメータ、自動販売機などの固定通信端末に限らず、車両などの移動通信端末でもよい。また、ユーザ端末２０は、他のユーザ端末２０と直接通信してもよいし、無線基地局１０を介して通信してもよい。
【０１０４】
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクに直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）が適用され、上りリンクにシングルキャリア−周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single-Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）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。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。
【０１０５】
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）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical  Broadcast  Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。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。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master  Information  Block）が伝送される。
【０１０６】
下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid-ARQ  Indicator  Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
【０１０７】
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Ｌ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨは、上りデータチャネルと呼ばれてもよい。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。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
【０１０８】
なお、ＭＴＣ端末向けのチャネルは、「Ｍ」を付して表されてもよく、例えば、ＭＴＣ端末向けのＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨはそれぞれ、ＭＰＤＣＣＨ、ＭＰＤＳＣＨ、ＭＰＵＣＣＨ、ＭＰＵＳＣＨなどと呼ばれてもよい。
【０１０９】
無線通信システム１では、下り参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific  Reference  Signal）、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel  State  Information-Reference  Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ：DeModulation  Reference  Signal）などが伝送される。また、無線通信システム１では、上り参照信号として、測定用参照信号（ＳＲＳ：Sounding  Reference  Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ）などが伝送される。なお、ＤＭＲＳはユーザ端末固有参照信号（UE-specific  Reference  Signal）と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
【０１１０】
（無線基地局）
図１４は、本発明の一実施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。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部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、を少なくとも備えている。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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して送信する。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
【０１１４】
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。送受信部１０３は、システム帯域幅（例えば、１コンポーネントキャリア）より制限された狭帯域幅（例えば、１．４ＭＨｚ）で、各種信号を送受信することができる。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、ＣＰＲＩ（Common  Public  Radio  Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して他の無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
【０１１８】
送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用のＤＣＩを含むＥＰＤＣＣＨ（ＭＰＤＣＣＨ）を繰り返し送信する。また、送受信部１０３は、ユーザ端末２０から、ＰＲＡＣＨを繰り返し受信する。また、送受信部１０３は、ＣＥレベルに関する情報、繰り返しレベル（又は繰り返し数）に関する情報、ＲＡＲ用のＤＣＩを割り当て可能なＣＳＳの初期位置に関する情報などを送信してもよい。
【０１１９】
また、送受信部１０３は、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号と当該ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用ＤＣＩの周波数位置の対応関係に関する情報を送信してもよい。また、送受信部１０３は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、ＰＲＡＣＨの送信を開始するサブフレーム番号、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号又はＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置と、の対応関係に関する情報を送信してもよい。
【０１２０】
図１５は、本発明の一実施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。なお、図１５では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１５に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を少なくとも備えている。
【０１２１】
制御部（スケジューラ）３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
【０１２２】
制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。
【０１２３】
制御部３０１は、システム情報、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨ（ＭＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、同期信号（例えば、ＰＳＳ（Primary  Synchronization  Signal）／ＳＳＳ（Secondary  Synchronization  Signal））や、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳなどの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
【０１２４】
また、制御部３０１は、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（例えば、送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ））、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
【０１２５】
制御部３０１は、各種信号を狭帯域に割り当ててユーザ端末２０に対して送信するように、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御する。制御部３０１は、例えば、下りリンクの報知情報（ＭＩＢ、ＳＩＢ（ＭＴＣ−ＳＩＢ））や、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨなどを狭帯域で送信するように制御する。
【０１２６】
また、制御部３０１は、所定の狭帯域でＰＤＳＣＨをユーザ端末２０に送信する。なお、無線基地局１０がカバレッジ拡張を適用されている場合には、制御部３０１は、所定のユーザ端末２０へのＤＬ信号の繰り返し数を設定し、当該繰り返し数に従ってＤＬ信号を繰り返し送信してもよい。また、制御部３０１は、ユーザ端末２０に対して、当該繰り返し数に関する情報をＥＰＤＣＣＨの制御信号（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報）などで通知するように制御してもよい。
【０１２７】
また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、当該ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用の下り制御チャネルの送信や、当該ＰＲＡＣＨの受信に関して、送信信号生成部３０２、マッピング部３０３、受信信号処理部３０４などを制御する。制御部３０１は、ＲＡＲ用のＤＣＩをＭＰＤＣＣＨで繰り返し送信するように制御し、ＰＲＡＣＨを繰り返し受信するように制御することができる。
【０１２８】
具体的には、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定の無線リソースが周波数シフトされた無線リソースで送信するように制御してもよい（第１の実施形態の方法１）。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定のＲＡ−ＲＮＴＩでスクランブルするように制御してもよい（第１の実施形態の方法２）。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定のＥＣＣＥに配置するように制御してもよい（第１の実施形態の方法３）。
【０１２９】
また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＰＲＡＣＨの受信を開始するサブフレーム番号を決定するように制御してもよい（第２の実施形態の方法１）。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号を判断するように制御してもよい（第２の実施形態の方法２）。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＰＲＡＣＨが割り当てられる周波数位置を判断するように制御してもよい（第２の実施形態の方法３）。
【０１３０】
制御部３０１は、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号と当該ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用ＤＣＩの周波数位置の対応関係に関する情報に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号に対応する所定の周波数リソースで送信するように制御してもよい。
【０１３１】
また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、ＰＲＡＣＨの送信を開始するサブフレーム番号、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号又はＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置と、の対応関係に関する情報を生成してユーザ端末２０に通知するように制御してもよい。
【０１３２】
送信信号生成部（生成部）３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号（下り制御信号、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。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
【０１３３】
送信信号生成部３０２は、例えば、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アサインメント及び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からのチャネル状態情報（ＣＳＩ）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
【０１３４】
また、送信信号生成部３０２は、下り信号の繰り返し送信（例えば、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨの繰り返し送信）を設定されている場合、複数のサブフレームに渡って同じ下り信号を生成してマッピング部３０３に出力する。
【０１３５】
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、所定の狭帯域の無線リソース（例えば、最大６リソースブロック）にマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
【０１３６】
受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信される上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）である。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
【０１３７】
受信信号処理部３０４は、繰り返し信号を送信するユーザ端末２０からの受信信号に対して、繰り返し信号向けの受信処理を適用する。受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。
【０１３８】
測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【０１３９】
測定部３０５は、信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference  Signal  Received  Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。
【０１４０】
（ユーザ端末）
図１６は、本発明の一実施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。なお、ここでは詳細な説明を省略するが、通常のＬＴＥ端末がＭＴＣ端末としてふるまうように動作してもよい。ユーザ端末２０は、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、を少なくとも備えている。また、ユーザ端末２０は、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３などを複数備えてもよい。
【０１４１】
送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。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。
【０１４２】
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。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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送受信部２０３に転送される。
【０１４５】
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。
【０１４６】
送受信部２０３は、無線基地局１０に対して、ＰＲＡＣＨを繰り返し送信する。また、送受信部２０３は、無線基地局１０から、ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用のＤＣＩを含むＥＰＤＣＣＨ（ＭＰＤＣＣＨ）を繰り返し受信する。また、送受信部２０３は、ＣＥレベルに関する情報、繰り返しレベル（又は繰り返し数）に関する情報、ＲＡＲ用のＤＣＩを割り当て可能なＣＳＳの初期位置に関する情報などを受信してもよい。
【０１４７】
また、送受信部２０３は、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号と当該ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用ＤＣＩの周波数位置の対応関係に関する情報を受信してもよい。また、送受信部２０３は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数（及び／又はＣＥレベル）と、ＰＲＡＣＨの送信を開始するサブフレーム番号、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号又はＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置と、の対応関係に関する情報を受信してもよい。
【０１４８】
図１７は、本発明の一実施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。なお、図１７においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１７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（生成部）４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を少なくとも備えている。
【０１４９】
制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
【０１５０】
制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。
【０１５１】
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／ＥＰＤＣＣＨ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、受信信号処理部４０４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要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。
【０１５２】
また、制御部４０１は、ユーザ端末２０が上り信号（例えば、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨ）の繰り返し数を設定されている場合には、所定の信号の繰り返しレベルに関する情報に基づいて、同一情報を含む信号を複数のサブフレームに渡って繰り返し送信するように制御を実施することができる。
【０１５３】
制御部４０１は、受信信号処理部４０４から通常カバレッジモード又はカバレッジ拡張モードで動作することを示す情報が入力された場合、当該情報に基づいて自端末のモードを判断することができる。また、制御部４０１は、繰り返しレベルに関する情報に基づいて当該モードを判断してもよい。
【０１５４】
また、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用の下り制御チャネルの受信や、ＰＲＡＣＨの送信に関して、送信信号生成部４０２、マッピング部４０３、受信信号処理部４０４などを制御する。制御部４０１は、ＲＡＲ用のＤＣＩをＭＰＤＣＣＨで繰り返し受信するように制御し、ＰＲＡＣＨを繰り返し送信するように制御することができる。
【０１５５】
具体的には、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定の無線リソースが周波数シフトされた無線リソースで受信するように制御してもよい（第１の実施形態の方法１）。また、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定のＲＡ−ＲＮＴＩで復号するように制御してもよい（第１の実施形態の方法２）。また、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定のＥＣＣＥで受信するように制御してもよい（第１の実施形態の方法３）。
【０１５６】
また、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＰＲＡＣＨの送信を開始するサブフレーム番号を決定するように制御してもよい（第２の実施形態の方法１）。また、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号を決定するように制御してもよい（第２の実施形態の方法２）。また、制御部４０１は、ＰＲＡＣＨに関するＳＦＮ及びＰＲＡＣＨの繰り返し数に基づいて、ＰＲＡＣＨを割り当てる周波数位置を決定するように制御してもよい（第２の実施形態の方法３）。
【０１５７】
制御部４０１は、ＰＲＡＣＨのプリアンブル番号と当該ＰＲＡＣＨに対応するＲＡＲ用ＤＣＩの周波数位置の対応関係に関する情報に基づいて、ＲＡＲ用のＤＣＩを、所定の周波数リソースで受信するように制御してもよい。
【０１５８】
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
【０１５９】
送信信号生成部４０２は、例えば、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認情報（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）に関する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。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０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、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。
【０１６０】
また、送信信号生成部４０２は、ユーザ端末２０に所定の上り信号の繰り返し送信が設定されている場合、複数のサブフレームに渡って同じ上り信号を生成してマッピング部４０３に出力する。繰り返し数については、制御部４０１からの指示に基づいて、設定されてもよい。
【０１６１】
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（例えば、最大６リソースブロック）にマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
【０１６２】
受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信される下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
【０１６３】
受信信号処理部４０４は、繰り返し信号を送信する無線基地局１０からの受信信号に対して、繰り返し信号向けの受信処理を適用する。例えば、受信信号処理部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、所定の識別子を用いてＤＣＩ（ＥＰＤＣＣＨ）の復号処理を行ってもよい。
【０１６４】
受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。
【０１６５】
測定部４０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【０１６６】
測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。
【０１６７】
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【０１６８】
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＰＬＤ（Programmable  Logic  Device）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などのハードウェアを用いて実現されてもよい。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
【０１６９】
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
【０１７０】
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
【０１７１】
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであればよい。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
【０１７２】
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
【０１７３】
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
【０１７４】
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
【０１７５】
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
【０１７６】
本明細書で説明した各態様／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し、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって）行われてもよい。
【０１７７】
情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink  Control  Information）、ＵＣＩ（Uplink  Control  Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master  Information  Block）、ＳＩＢ（System  Information  Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
【０１７８】
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra  Mobile  Broadband）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
【０１７９】
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
【０１８０】
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。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。
【０１８１】
本出願は、２０１５年８月１３日出願の特願２０１５−１５９９４６に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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