(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数分割複信（ＦＤＤ）方式の第１キャリアと時間分割複信（ＴＤＤ）方式の第２キャリアとを統合するキャリアアグリゲーションを用いて、信号の送受信を行う送受信部と、
前記第２キャリアにおいて、上下リンクを動的に切り替えるように前記送受信部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１キャリアと前記第２キャリアの一方を利用して上り制御情報を送信するように制御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、前記送受信部により受信された下り制御信号に基づいて、前記第２キャリアにおいて、上下リンクを動的に切り替え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、前記第２キャリアで上り信号を送信すると共に、前記第１キャリアの上り信号を無送信とするように前記送受信部を制御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】
前記第２キャリアは、既存のコンポーネントキャリアと互換性を有しない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】
前記第１キャリアは前記既存のコンポーネントキャリアであり、ＰＣｅｌｌ（Primary  Cell）として用いられ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】
前記第２キャリアはＳＣｅｌｌ（Secondary  Cell）として用いられ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７】
前記制御部は、前記第１キャリアで上り制御情報を送信するように前記送受信部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項８】
前記制御部は、前記第２キャリアで上り制御チャネルを送信するように前記送受信部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
【請求項９】
周波数分割複信（ＦＤＤ）方式の第１キャリアと時分割複信（ＴＤＤ）方式の第２キャリアとを統合するキャリアアグリゲーションを用いるユーザ端末と通信する無線基地局であって、
前記第２キャリアで下り信号を送信する送受信部と、
前記第２キャリアにおいて、上下リンクを動的に切り替えるように前記送受信部を制御する制御部と、を備え、
前記送受信部は、前記ユーザ端末から前記第２キャリアで上り制御信号を受信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
周波数分割複信（ＦＤＤ）方式の第１キャリアと時間分割複信（ＴＤＤ）方式の第２キャリアとを統合するキャリアアグリゲーションを用いるユーザ端末と通信する無線基地局であって、
前記第１キャリアで下り信号を送信する送受信部と、
前記第２キャリアの上下リンクを動的に切り替えるための下り制御信号を送信するように、前記送受信部を制御する制御部と、を備え、
前記送受信部は、前記ユーザ端末から前記第１キャリアで上り制御信号を受信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１１】
周波数分割複信（ＦＤＤ）方式の第１キャリアと時分割複信（ＴＤＤ）方式の第２キャリアとを統合するキャリアアグリゲーションを用いて、信号の送受信を行う工程と、
前記第２のキャリアにおいて、上下リンクを動的に切り替える工程と、
前記第１キャリアと前記第２キャリアの一方を利用して上り制御信号を送信する工程と、を有することを特徴とするユーザ端末の無線通信方法。
【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通信システム、ローカルエリア基地局装置、移動端末装置、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）が検討されている（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いる（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（Rel-10）においては、ＬＴＥシステムのシステム帯域を１単位とする複数のコンポーネントキャリア（CC:  Component  Carrier）を束ねて広帯域化するキャリアアグリゲーションが用いられる。また、ＬＴＥ−Ａでは、干渉コーディネーション技術（eICIC:  enhanced  Inter-Cell  Interference  Coordination）を用いたＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous  Network）構成が検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TR  25.913“Requirements  for  Evolved  UTRA  and  Evolved  UTRAN”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＬＴＥ（Rel.8）、ＬＴＥの後継システム（例えば、Rel.9、Rel.10）等のセルラシステムでは、ワイドエリアをサポートするように無線通信方式（無線インタフェース）が設計されている。今後は、このようなセルラ環境に加えて、インドア、ショッピングモール等のローカルエリア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、ワイドエリアでカバレッジを確保しつつ、ローカルエリアでキャパシティを確保できるように、ローカルエリアに特化した新たな無線通信方式の設計が求められている。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高効率なローカルエリア無線アクセスを提供できる通信システム、ローカルエリア基地局装置、移動端末装置、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】
本発明の通信システムは、移動端末装置が、ワイドエリアをカバーするワイドエリア基地局装置との間で第１のキャリアを用いて無線通信すると共に、ローカルエリアをカバーするローカルエリア基地局装置との間で第２のキャリアを用いて無線通信する通信システムであって、前記ワイドエリア基地局装置は、前記第１のキャリアで上下リンクに異なる周波数を割り当てて前記移動端末装置と通信し、前記ローカルエリア基地局装置は、通信環境に基づいて、前記第２のキャリアで上下リンクを時間毎に動的に切り替えて前記移動端末装置と通信することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ローカルエリア用の第２のキャリアを通信環境に基づいて動的に時分割して上下リンクの通信を行うので、トラヒックの変動が大きいローカルエリアに適した通信システム、ローカルエリア基地局装置、移動端末装置、及び通信方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域の説明図である。
【図２】マクロセル内に多数のスモールセルを配置した構成を示す図である。
【図３】２種類のHeterogeneous  Network構成を示す図である。
【図４】ワイドエリアとローカルエリアとの相違点を示すテーブルである。
【図５】ワイドエリア及びローカルエリアの無線リソース構成の例を示す図である。
【図６】ローカルエリアの無線通信方式の例を示す図である。
【図７】ＤＡＣＨの配置構成の例を示す図である。
【図８】ローカルエリアの接続シーケンスの例を示す図である。
【図９】無線通信システムのシステム構成の説明図である。
【図１０】移動端末装置の全体構成図である。
【図１１】ワイドエリア基地局装置の全体構成図である。
【図１２】ローカルエリア基地局装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、ＬＴＥ−Ａで定められた階層型帯域幅構成を示す図である。図１に示す例は、複数の基本周波数ブロック（以下、コンポーネントキャリアとする）で構成される第１システム帯域を持つＬＴＥ−Ａシステムと、１コンポーネントキャリアで構成される第２システム帯域を持つＬＴＥシステムとが併存する場合の階層型帯域幅構成である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変システム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムでは、２０ＭＨｚ以下の可変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１単位とする少なくとも１つのコンポーネントキャリアとなっている。このように、複数のコンポーネントキャリア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１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までのシステム帯域に対応可能である。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）までのシステム帯域に対応可能である。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）までのシステム帯域に対応可能である。
【００１２】
ところで将来のシステムでは、図２に示すように、マクロセル内に無数のスモールセルＳを配置する構成が想定される。この場合、ネットワークコストに対するキャパシティを考慮して、スモールセルＳを設計することが求められている。ネットワークコストとしては、例えば、ネットワークノードやバックホールリンク等の設置コスト、セルプランニングや保守対応等のオペレーションコスト、ネットワーク側の消費電力等が挙げられる。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、移動端末装置側の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。
【００１３】
マクロセル内にスモールセルＳを配置する場合、図３Ａ、Ｂに示すように２種類のHeterogeneous  Network（以下、ＨｅｔＮｅｔと称する）構成が考えられる。図３Ａに示す第１のＨｅｔＮｅｔ構成では、マクロセルＭとスモールセルＳとが同一のキャリアを用いるようにスモールセルが配置される。図３Ｂに示す第２のＨｅｔＮｅｔ構成では、マクロセルＭとスモールセルＳとが異なるキャリアを用いるようにスモールセルＳが配置される。第２のＨｅｔＮｅｔ構成では、スモールセルＳが専用のキャリアを用いるので、マクロセルＭでカバレッジを確保しつつ、スモールセルＳでキャパシティを確保できる。今後（Rel.12以降）は、この第２のＨｅｔＮｅｔ構成が重要になると想定される。
【００１４】
図４に示すように、第２のＨｅｔＮｅｔ構成にはワイドエリア（マクロセル）とローカルエリア（スモールセル）との間で要求の違いや構成の相違点が考えられる。ワイドエリアは帯域幅が限定されるため、周波数利用効率が非常に重要である。これに対して、ローカルエリアは帯域幅を広く取り易いので、広い帯域幅を確保できればワイドエリアほど周波数利用効率の重要性は高くない。ワイドエリアは車等の高いモビリティにも対応する必要があるが、ローカルエリアは低いモビリティに対応すればよい。ワイドエリアはカバレッジを広く確保する必要がある。一方で、ローカルエリアはカバレッジを広く確保することが好ましいが、カバレッジの不足分はワイドエリアでカバー可能である。
【００１５】
また、ワイドエリアは上下リンクの電力差が大きく、上下リンクが非対称になっているが、ローカルエリアは上下リンクの電力差が小さく、上下リンクが対称に近付けられている。さらに、ワイドエリアは、セル当たりの接続ユーザ数が多く、セルプランニングもされているため、トラヒックの変動が小さい。これに対し、ローカルエリアでは、セル当たりの接続ユーザ数が少なく、セルプランニングがされていない可能性もあるので、トラヒックの変動が大きい。このように、ローカルエリアは、ワイドエリアと最適な要求条件が異なっているので、ローカルエリアに特化した無線通信方式を設計する必要がある。
【００１６】
例えば、ローカルエリアのトラヒックに着目すると、上下リンクのトラヒックの比率は、接続される移動端末装置の数や利用されるアプリケーション等により大きく変動する可能性がある。このため、上下リンクのトラヒックの変動に対応できるようにローカルエリア用の無線通信方式を構成できれば、より効率的な通信を実現できる。この課題に対し、本発明者らは、通信環境に基づいて、ローカルエリアのキャリアで上下リンクを時間毎に動的に切り替えるようにすれば、ローカルエリアにおける上下リンクのトラヒックの変動に柔軟に対応できると考えた。すなわち、本発明の骨子は、ワイドエリアのキャリアで上下リンクに異なる周波数を割り当てて移動端末装置と通信させると共に、ローカルエリアのキャリアで上下リンクを時間毎に動的に切り替えて移動端末装置と通信させることである。
【００１７】
以下、図５を参照して、新たな無線通信方式について説明する。図５は、ワイドエリア及びローカルエリアの無線リソース構成の例を示す図である。図５に示すように、ワイドエリアには、既存のキャリアタイプ（Legacy  carrier  type）が設定されている。また、ローカルエリアには、既存のコンポーネントキャリアと互換性を有さない追加キャリアタイプ（Additional  carrier  type）が設定されている。なお、追加キャリアタイプは、拡張キャリア（extension  carrier）と呼ばれてもよい。
【００１８】
図５に示すように、既存キャリアタイプは、ＰＣｅｌｌ（Primary  Cell）での使用が想定されており、上下リンクの通信を異なる周波数（ペアバンド）で行う周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency  Division  Duplexing）が適用される。このため、既存キャリアタイプは、ＦＤＤキャリア（FDD  carrier）と呼ばれても良い。ＦＤＤは、上りリンク及び下りリンクで送信可能期間を常に確保できる。
【００１９】
追加キャリアタイプは、主にＳＣｅｌｌ（Secondary  Cell）での使用が想定されており、上下リンクの通信を時間で分離して行う時分割複信（ＴＤＤ：Time  Division  Duplexing）が適用される。追加キャリアタイプは、ＴＤＤキャリア（TDD  carrier）と呼ばれても良い。図５に示すように、ＴＤＤキャリアで下りリンクの通信が行われるタイミングでは、ＴＤＤキャリアで上りリンクの通信は行われず、ＴＤＤキャリアで上りリンクの通信が行われるタイミングでは、ＴＤＤキャリアで下りリンクの通信は行われない。ＴＤＤキャリアにおける上りリンクと下りリンクとの切り替えは、周辺のローカルエリアのトラヒック、移動端末装置からのフィードバック情報、ワイドエリアの制御情報などに基づいて、システムの通信環境を考慮して行われる。
【００２０】
図５に例示されるように、ローカルエリアのＴＤＤキャリアで下りリンクの通信が行われるタイミングでは、ワイドエリアのＦＤＤキャリアで異なる周波数帯域を用いて上下リンクの通信が行われている。このように、ＦＤＤキャリア及びＴＤＤキャリアで下りリンクの同時通信（移動端末装置の同時受信）がサポートされており、下りリンクのキャリアアグリゲーションが実現可能になっている。キャリアアグリゲーションを用いて下りリンクの通信を行うことで、下りリンクの通信速度を高めることができる。ただし、必ずしもキャリアアグリゲーションを用いて下りリンクの通信を行う必要はなく、例えば、ＴＤＤキャリアのみを用いて下りリンクの通信を行うようにしても良い。
【００２１】
ここで、ワイドエリアの基地局装置からＦＤＤキャリアで送信される下りリンクのトラヒックのタイプと、ローカルエリアの基地局装置からＴＤＤキャリアで送信される下りリンクのトラヒックのタイプとは区分されていても良い。例えば、ＦＤＤキャリアで、下り制御信号（ＰＤＣＣＨ）、報知信号（ＰＢＨＣ）、ハイヤーレイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）等の制御信号が送信され、ＴＤＤキャリアで、ユーザデータなどが送信されるようにしても良い。ただし、各キャリアで送信されるトラヒックのタイプはこれに限られない。
【００２２】
一方、ローカルエリアのＴＤＤキャリアで上りリンクの通信が行われるタイミングでは、ワイドエリアのＦＤＤキャリアの一部の帯域を用いて下りリンクの通信が行われている。このように、ＴＤＤキャリアで上りリンクの通信が行われるタイミングにおいて、ＦＤＤキャリアの上りリンクは無送信となっており、ＦＤＤキャリア及びＴＤＤキャリアで移動端末装置からの上りリンクの同時送信は避けられている。
【００２３】
つまり、上りリンクにおいてキャリアアグリゲーションは用いられておらず、上りリンクの周波数リソースは、ＦＤＤキャリアとＴＤＤキャリアとの間でスイッチされたようになっている。このように、移動端末装置からの同時送信を避けることで、移動端末装置における送信制御の複雑化を防ぐことができる。また、上りリンクの同時送信を避けることで、移動端末装置の送信パワーは低下されずに済むので、カバレッジの確保に有効である。
【００２４】
この無線通信方式においては、ＦＤＤキャリアの上りリンクで移動端末装置からフィードバック情報を通知できる。一方、ＴＤＤキャリアにおいても、上りリンクのフィードバックをサポートさせることが好ましい。この場合、移動端末装置からのフィードバックのトラヒックをＴＤＤキャリアにオフロードできるので、ＦＤＤキャリアの負荷を低減できる。また、ローカルエリアを構成する基地局装置（ローカルエリア基地局装置）にＴＤＤキャリアで直接フィードバックできるので、ワイドエリアを構成する基地局装置（ワイドエリア基地局装置）からローカルエリア基地局装置を独立させた構成などにおいて、ワイドエリア基地局装置を介してローカルエリア基地局装置にフィードバックする必要が無くなる。これにより、通信効率を高めることができる。
【００２５】
ＴＤＤキャリアにおいて上りリンクのフィードバックをサポートさせる場合、フィードバック情報を送信するための上り制御チャネルは、ＦＤＤキャリアとＴＤＤキャリアとで同時送信を避けるように周期的に割り当てることができる。例えば、ＦＤＤキャリアの上りリンクで送信しないタイミングにおいて、ＴＤＤキャリアの上りリンクで上り制御チャネルを送信できる。また、上り制御チャネルは、動的に割り当てられることが好ましい。ＴＤＤキャリアの上りリンクで送信されるフィードバック情報としては、例えば、下りリンクの無線品質情報（CQI：Channel  Quality  Indicator）や、ＡＣＫ/ＮＡＣＫなどがある。ただし、フィードバック情報はこれに限られない。
【００２６】
次に、上記無線通信方式における接続シーケンスを説明する。まず、基本となる無線インターフェース構成の例を説明する。ローカルエリア用の無線通信方式は、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。このため、図６に示すように、ローカルエリア用の無線通信方式は、限りなくUE-specificな設計が想定される。したがって、ローカルエリア用の無線通信方式は、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。
【００２７】
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。なお、ｅＰＤＣＣＨは、ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨと呼ばれてもよいし、ＵＥ−ＰＤＣＣＨと呼ばれてもよい。また、このローカルエリア用の無線通信方式では、上述したＴＤＤキャリアが用いられる。なお、図６には、ＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel）、ｅＰＤＣＣＨ、ＤＭ−ＲＳ等はUE-specific  L1/L2  signalsとして記載されている。
【００２８】
ローカルエリア用の無線通信方式において全てがUE-specificに設計されると、ローカルエリアに対する移動端末装置の初期アクセスの機会が得られない。このため、ローカルエリア用の無線通信方式においても、Cell-specificな同期信号を設ける必要がある。この同期信号は、移動端末装置のバッテリセービングが可能となるように、数秒オーダーの比較的長周期に送信される。移動端末装置は、ワイドエリアからの制御情報によって、各ローカルエリアからの同期信号の受信タイミングを認識し、この受信タイミングで各ローカルエリアの受信信号電力を測定する。移動端末装置には、同期信号の受信信号電力に応じて適切なローカルエリア（送信ポイント）が割り当てられる。
【００２９】
上記のＨｅｔＮｅｔ構成では、ワイドエリアとローカルエリアとを連携させる必要があり、移動端末装置がローカルエリアとの接続を確立するまでの手順が複雑になるという問題がある。そこで、例えば、図７に示すように、UE-specificに設計されたローカルエリアにおいて、初期アクセスを簡略化するために、同期信号の測定結果のレポート用に上りリンクチャネルを設ける配置構成が考えられる。これによって初期アクセスを簡略化し、移動端末装置のトラヒック発生後に速やかに接続を確立できる。
【００３０】
なお、ローカルエリアの無線通信方式において、ローカルエリア用の同期信号をDiscovery  Signalと称する。また、ローカルエリアの無線通信方式において、Discovery  Signalの測定結果レポート用に規定された上りリンクチャネルをＤＡＣＨ（Direct  Access  Channel）と称する。なお、Discovery  Signalは、例えば、ＰＤＣＨ（Physical  Discovery  Channel）、ＢＳ（Beacon  Signal）、ＤＰＳ（Discovery  Pilot  Signal）と呼ばれてもよい。また、ＤＡＣＨは、特に名称は限定されない。無線通信方式は、無線インターフェースと呼ばれてもよいし、無線インターフェース方式と呼ばれてもよい。ワイドエリアは、マクロセルやセクタ等であってもよい。ローカルエリアは、スモールセル、ピコセル、ナノセル、フェムトセル、マイクロセル等であってもよく、屋内だけでなく屋外に設けられてもよい。
【００３１】
ローカルエリア用の無線通信方式では、移動端末装置の測定回数を減らしてバッテリセービングできるように、Discovery  Signalが長周期で送信されている。一方、図７に示す配置構成では、上りリンクのＤＡＣＨに比較的高頻度（短周期）で無線リソースが割り当てられている。この高頻度なＤＡＣＨによって、移動端末装置におけるトラヒック発生時に速やかに上りリンクで接続が確立される。
【００３２】
次に、接続シーケンスについて説明する。なお、以下の説明では、ワイドエリア内に複数のローカルエリアを配置した構成（図９参照）について例示している。図８に示すように、ワイドエリア基地局装置２０と各ローカルエリア基地局装置３０とはそれぞれバックホールリンク等（例えば、Ｘ２インターフェース）で接続されており、移動端末装置１０がワイドエリア及び各ローカルエリアからの無線信号を受信可能となっている。
【００３３】
ネットワーク側の事前準備として、各ローカルエリア基地局装置３０は、バックホールリンクを介してワイドエリア基地局装置２０からDiscovery  Signal送信用の制御情報を受信し、Discovery  Signalを周期的に送信する（ステップＳ０１）。Discovery  Signal送信用の制御情報には、移動端末装置１０にDiscovery  Signalを送信するための無線リソース情報や信号系列情報等が含まれている。なお、Discovery  Signalの信号系列は、ローカルエリア毎に設定されており、この信号系列によってローカルエリアが識別される。
【００３４】
次に、移動端末装置１０は、アイドル状態でワイドエリア基地局装置２０からDiscovery  Signal受信用の制御情報、ＤＡＣＨ送信用の制御情報、ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報を受信する（ステップＳ０２）。つまり、移動端末装置１０は、ＦＤＤキャリアの下りリンクで各制御情報を受信する。Discovery  Signal受信用の制御情報には、各ローカルエリア基地局装置３０からDiscovery  Signalを受信するための無線リソース情報や信号系列情報等が含まれている。ＤＡＣＨ送信用の制御情報には、ローカルエリア基地局装置３０にＤＡＣＨで送信するための無線リソース情報やＤＭ−ＲＳ系列情報等が含まれている。ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報には、ローカルエリア基地局装置３０からｅＰＤＣＣＨで受信するための無線リソース情報やＤＭ−ＲＳ系列情報等が含まれている。
【００３５】
移動端末装置１０は、ワイドエリア基地局装置２０から受信したDiscovery  Signal受信用の制御情報によって、Discovery  Signalの受信準備が整えられる。次に、移動端末装置１０は、アイドル状態で各ローカルエリア基地局装置３０からDiscovery  Signalを受信して、各ローカルエリア基地局装置３０からの受信信号電力を周期的に測定する（ステップＳ０３）。つまり、移動端末装置１０は、ＴＤＤキャリアの下りリンクで送信されるDiscovery  Signalを受信して受信信号電力を測定する。そして、移動端末装置１０のトラヒックの発生によって、移動端末装置１０がアイドル状態からアクティブ状態に移行する。
【００３６】
アクティブ状態への移行時には、移動端末装置１０から直近のローカルエリア基地局装置３０に対して、複数のローカルエリア基地局装置３０のうち上位数局分のDiscovery  Signalの測定結果とユーザＩＤとがＤＡＣＨで送信される（ステップＳ０４）。つまり、直近のローカルエリア基地局装置３０は、ＴＤＤキャリアの上りリンクでＤＡＣＨを受信する。また、ステップＳ０２においてワイドエリア基地局装置２０から受信したＤＡＣＨ送信用の制御情報によって、移動端末装置１０では事前にＤＡＣＨを用いた送信準備が整えられている。なお、移動端末装置１０は、Discovery  Signalの受信信号電力の大きさ（例えば、最上位）に基づいて、直近のローカルエリア基地局装置３０を決定してもよい。また、ユーザＩＤは、移動端末装置１０がランダムに選択したＩＤ（例えば、ＲＡＣＨ−ＩＤ）でもよい。
【００３７】
次に、直近のローカルエリア基地局装置３０によって、移動端末装置１０から受信した上位数局分のDiscovery  Signalの測定結果とユーザＩＤとがワイドエリア基地局装置２０に転送される（ステップＳ０５）。ワイドエリア基地局装置２０は、上位数局分のDiscovery  Signalの測定結果に基づいて移動端末装置１０に適切なローカルエリア基地局装置を割り当て、ローカルエリア基地局装置３０に下りリンクの初期送信電力を設定する（ステップＳ０６）。このとき、ワイドエリア基地局装置２０は、ローカルエリア間のロードバランスを調整してローカルエリア基地局装置３０を移動端末装置１０に割り当てている。よって、移動端末装置１０には、必ずしも最上位の受信信号電力のローカルエリア基地局装置３０が割り当てられるわけではない。また、ワイドエリア基地局装置２０は、移動端末装置１０に複数のローカルエリア基地局装置３０を割り当ててＣｏＭＰ（Coordinated  Multiple  Point）送信する構成としてもよい。
【００３８】
そして、割り当てられたローカルエリア基地局装置３０から制御チャネル（ｅＰＤＣＣＨ）で下り制御信号、データチャネル（ＰＤＳＣＨ）でユーザデータが、それぞれ移動端末装置１０に送信される（ステップＳ０７）。つまり、移動端末装置１０は、ＴＤＤキャリアの下りリンクで制御チャネル及びデータチャネルを受信する。また、ステップＳ０２においてワイドエリア基地局装置２０から受信したｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報によって、移動端末装置１０では事前にｅＰＤＣＣＨを用いた受信準備が整えられている。
【００３９】
このようにして移動端末装置１０とローカルエリア基地局装置３０との初期接続が確立されると、移動端末装置１０とローカルエリア基地局装置３０との間でＴＤＤキャリアを用いた上下リンクの通信が開始される（ステップＳ０８、Ｓ０９）。上下リンクの送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission  Time  Interval）は、周辺のローカルエリアのトラヒック、移動端末装置からのフィードバック情報、ワイドエリアの制御情報などに基づいて、ローカルエリア基地局装置３０のスケジューラで動的に制御される。
【００４０】
ここで、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。図９は、本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図９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を１単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションに対応している。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。
【００４１】
図９に示すように、無線通信システム１は、ワイドエリアＣ１をカバーするワイドエリア基地局装置２０と、ワイドエリアＣ１内に設けた複数のローカルエリアＣ２をカバーする複数のローカルエリア基地局装置３０とを備えている。また、ワイドエリアＣ１及び各ローカルエリアＣ２には、多数の移動端末装置１０が配置されている。移動端末装置１０は、ワイドエリア用及びローカルエリア用の無線通信方式に対応しており、ワイドエリア基地局装置２０及びローカルエリア基地局装置３０と無線通信可能に構成されている。
【００４２】
移動端末装置１０とワイドエリア基地局装置２０との間は、ワイドエリア用周波数（例えば、低周波数帯）を用いて通信される。移動端末装置１０とローカルエリア基地局装置３０との間は、ローカルエリア用周波数（例えば、高周波数帯）を用いて通信される。また、ワイドエリア基地局装置２０及び各ローカルエリア基地局装置３０は、有線接続又は無線接続されている。
【００４３】
ワイドエリア基地局装置２０及び各ローカルエリア基地局装置３０は、それぞれ図示しない上位局装置に接続され、上位局装置を介してコアネットワーク５０に接続される。なお、上位局装置には、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、ローカルエリア基地局装置３０は、ワイドエリア基地局装置２０を介して上位局装置に接続されてもよい。
【００４４】
なお、各移動端末装置１０は、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り移動端末装置として説明を進める。また、説明の便宜上、ワイドエリア基地局装置２０及びローカルエリア基地局装置３０と無線通信するのは移動端末装置であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（UE：User  Equipment）でよい。また、ローカルエリア基地局装置３０及びワイドエリア基地局装置２０は、ワイドエリア用及びローカルエリア用の送信ポイントと呼ばれてもよい。
【００４５】
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。
【００４６】
ここで、ＬＴＥシステムにおけ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、各移動端末装置１０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）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。
【００４７】
上りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置１０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。
【００４８】
図１０を参照して、移動端末装置１０の全体構成について説明する。移動端末装置１０は、送信系の処理部として、フォーマット選択部１０１、上り信号生成部１０２、上り信号多重部１０３、ベースバンド送信信号処理部１０４、１０５、送信ＲＦ回路１０６、１０７を備えている。
【００４９】
フォーマット選択部１０１は、ワイドエリア用の送信フォーマットとローカルエリア用の送信フォーマットを選択する。上り信号生成部１０２は、上りデータ信号及び参照信号を生成する。上り信号生成部１０２は、ワイドエリア用の送信フォーマットの場合、ワイドエリア基地局装置２０に対する上りデータ信号及び参照信号を生成する。また、上り信号生成部１０２は、ローカルエリア用の送信フォーマットの場合、ローカルエリア基地局装置３０に対する上りデータ信号及び参照信号を生成する。
【００５０】
上り信号多重部１０３は、上り送信データと、参照信号とを多重する。ワイドエリア基地局装置２０に対する上り信号は、ベースバンド送信信号処理部１０４に入力され、デジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の上り信号の場合には、逆高速フーリエ変換（IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform）により周波数領域の信号から時系列の信号に変換され、サイクリックプレフィックスが挿入される。そして、上り信号は、送信ＲＦ回路１０６を通り、送信系と受信系との間に設けたデュプレクサ１０８を介してワイドエリア用の送受信アンテナ１１０から送信される。ワイドエリア用の送受信系では、デュプレクサ１０８によって同時送受信が可能となっている。
【００５１】
ローカルエリア基地局装置３０に対する上り信号は、ベースバンド送信信号処理部１０５に入力され、デジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の上り信号の場合には、逆高速フーリエ変換（IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform）により周波数領域の信号から時系列の信号に変換され、サイクリックプレフィックスが挿入される。そして、上り信号は、送信ＲＦ回路１０７を通り、送信系と受信系との間に設けた切替スイッチ１０９を介してワイドエリア用の送受信アンテナ１１１から送信される。ローカルエリア用の送受信系では、切替スイッチ１０９によって送受信が切り替えられている。
【００５２】
なお、本実施の形態では、ワイドエリア用及びローカルエリア用の上り信号の同時送信は避けられており、送受信アンテナ１１０、１１１を切り替えて別々のタイミングで送信される。
【００５３】
また、移動端末装置１０は、受信系の処理部として、受信ＲＦ回路１１２、１１３、ベースバンド受信信号処理部１１４、１１５、ワイドエリア制御情報受信部１１６、Discovery  Signal受信部１１７、Discovery  Signal測定部１１８、下り信号復調・復号部１１９、１２０を備えている。
【００５４】
ワイドエリア基地局装置２０からの下り信号は、ワイドエリア用の送受信アンテナ１１０で受信される。この下り信号は、デュプレクサ１０８及び受信ＲＦ回路１１２を介してベースバンド受信信号処理部１１４に入力され、デジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の下り信号の場合には、サイクリックプレフィックスが除去され、高速フーリエ変換（FFT:  Fast  Fourier  Transform）により時間系列の信号から周波数領域の信号に変換される。
【００５５】
ワイドエリア制御情報受信部１１６は、ワイドエリア用の下り信号からワイドエリア制御情報を受信する。ここでは、ワイドエリア制御情報として、Discovery  Signal受信用の制御情報、ＤＡＣＨ送信用の制御情報、ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報が受信される。ワイドエリア制御情報受信部１１６は、Discovery  Signal受信用の制御情報をDiscovery  Signal受信部１１７に出力し、ＤＡＣＨ送信用の制御情報をDiscovery  Signal測定部１１８に出力し、ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報を下り信号復調・復号部１２０に出力する。なお、ワイドエリア制御情報は、例えば、報知情報やＲＲＣシグナリング（ハイヤレイヤシグナリング）によって受信される。ワイドエリア用の下りデータ信号は、下り信号復調・復号部１１９に入力され、下り信号復調・復号部１１９において復号（デスクランブル）及び復調される。
【００５６】
ローカルエリア基地局装置３０からの下り信号は、ローカルエリア用の送受信アンテナ１１１で受信される。この下り信号は、切替スイッチ１０９及び受信ＲＦ回路１１３介してベースバンド受信信号処理部１１５に入力され、デジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の下り信号の場合には、サイクリックプレフィックスが除去され、高速フーリエ変換（FFT:  Fast  Fourier  Transform）により時間系列の信号から周波数領域の信号に変換される。
【００５７】
Discovery  Signal受信部１１７は、ワイドエリア制御情報受信部１１６から入力されたDiscovery  Signal受信用の制御情報に基づいて、ローカルエリア基地局装置３０からのDiscovery  Signalを受信する。Discovery  Signal受信用の制御情報には、各ローカルエリア基地局装置３０からDiscovery  Signalを受信するための無線リソース情報や信号系列情報等が含まれている。無線リソース情報には、例えば、Discovery  Signalの送信間隔、周波数位置、符号（コード）等が含まれる。
【００５８】
Discovery  Signal測定部１１８は、Discovery  Signal受信部１１７で受信されたDiscovery  Signalの受信信号電力を周期的に測定する。Discovery  Signal測定部１１８は、各ローカルエリア基地局装置３０からのDiscovery  Signalのうち受信信号電力の高い上位数局（例えば、上位３局）を測定結果としてＤＡＣＨでローカルエリア基地局装置３０に送信する。この場合、Discovery  Signal測定部１１８は、Discovery  Signalの信号系列に基づいて送信先のローカルエリアを特定する。
【００５９】
なお、ＤＡＣＨでの送信は、ワイドエリア制御情報受信部１１６から入力されたＤＡＣＨ送信用の制御情報に基づいて実施される。ＤＡＣＨ送信用の制御情報には、ローカルエリア基地局装置３０にＤＡＣＨで送信するための無線リソース情報やＤＭ−ＲＳ系列情報等が含まれている。無線リソース情報には、例えば、ＤＡＣＨの送信間隔、周波数位置、符号（コード）等が含まれる。
【００６０】
ローカルエリア用の下りデータ信号は、下り信号復調・復号部１２０に入力され、下り信号復調・復号部１２０において復号（デスクランブル）及び復調される。また、下り信号復調・復号部１２０は、ワイドエリア制御情報受信部１１６から入力されたｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報に基づいて、ローカルエリア用の下り制御信号（ｅＰＤＣＣＨ）を復号（デスクランブル）及び復調する。ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報には、ローカルエリア基地局装置３０からｅＰＤＣＣＨで受信するための無線リソース情報やＤＭ−ＲＳ系列情報等が含まれている。無線リソース情報には、例えば、ｅＰＤＣＣＨの送信間隔、周波数位置、符号（コード）等が含まれる。
【００６１】
また、ワイドエリア用及びローカルエリア用の下り信号は、送受信アンテナ１１０、１１１から同時に受信されてもよいし、送受信アンテナ１１０、１１１を切り替えて別々に受信されてもよい。
【００６２】
移動端末装置１０は、ベースバンド送信信号処理部１０４、１０５、及びベースバンド受信信号処理部１１４、１１５の動作を制御する送受信タイミング制御部１２１を備えている。送受信タイミング制御部１２１は、ワイドエリア基地局装置２０及びローカルエリア基地局装置３０からのスケジューリング情報に基づいて、上下リンクの通信タイミングを制御する。送受信タイミング制御部１２１により、ローカルエリア（ＴＤＤキャリア）の上下リンクの送信時間間隔（ＴＴＩ）は動的に制御される。この制御は、通信環境に基づいて行われる。
【００６３】
例えば、移動端末装置１０がＴＤＤキャリアで受信する場合（下りリンク）、送受信タイミング制御部１２１は、ベースバンド受信信号処理部１１５を動作させると共に、ベースバンド送信信号処理部１０５を停止させる。このとき、ワイドエリア用のＦＤＤキャリアを用いて送受信を行うようにしても良いし、送信のみを行うようにしても良いし、受信のみを行うようにしても良い。また、ＦＤＤキャリアとＴＤＤキャリアとで下りリンクのキャリアアグリゲーションを行っても良い。
【００６４】
また、移動端末装置１０がローカルエリア用のＴＤＤキャリアで送信する場合（上りリンク）、送受信タイミング制御部１２１は、ベースバンド送信信号処理部１０５を動作させると共に、ベースバンド受信信号処理部１１５を停止させる。このとき、ワイドエリア用のＦＤＤキャリアでは、上りリンクを無送信とする。つまり、送受信タイミング制御部１２１は、ベースバンド送信信号処理部１０４を停止させる。このように、ベースバンド送信信号処理部１０５が動作されるタイミングでは、ベースバンド送信信号処理部１０４は停止されるので、ＦＤＤキャリアとＴＤＤキャリアとで上りリンクのキャリアアグリゲーションは行われない。ＦＤＤキャリアで下りリンクの受信は可能である。
【００６５】
図１１を参照して、ワイドエリア基地局装置２０の全体構成について説明する。ワイドエリア基地局装置２０は、送信系の処理部として、ワイドエリア制御情報生成部２０１、下り信号生成部２０２、下り信号多重部２０３、ベースバンド送信信号処理部２０４、送信ＲＦ回路２０５を備えている。
【００６６】
ワイドエリア制御情報生成部２０１は、ワイドエリア制御情報として、Discovery  Signal送信用の制御情報、Discovery  Signal受信用の制御情報、ＤＡＣＨ送信用の制御情報、ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報を生成する。ワイドエリア制御情報生成部２０１は、Discovery  Signal送信用の制御情報を伝送路インターフェース２１１に出力し、Discovery  Signal受信用の制御情報、ＤＡＣＨ送信用の制御情報、ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報を下り信号多重部２０３に出力する。Discovery  Signal送信用の制御情報は、伝送路インターフェース２１１を介してローカルエリア基地局装置３０に送信される。一方、Discovery  Signal受信用の制御情報、ＤＡＣＨ送信用の制御情報、ｅＰＤＣＣＨ受信用の制御情報は、下り信号多重部２０３を介して移動端末装置１０に送信される。
【００６７】
下り信号生成部２０２は、下りデータ信号及び参照信号を生成する。下り信号多重部２０３は、ワイドエリア制御情報と、下りデータ信号と、参照信号とを多重する。移動端末装置１０に対する下り信号は、ベースバンド送信信号処理部２０４に入力され、デジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の下り信号の場合には、逆高速フーリエ変換（IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform）により周波数領域の信号から時系列の信号に変換され、サイクリックプレフィックスが挿入される。そして、下り信号は、送信ＲＦ回路２０５を通り、送信系と受信系との間に設けたデュプレクサ２０６を介して送受信アンテナ２０７から送信される。
【００６８】
また、ワイドエリア基地局装置２０は、受信系の処理部として、受信ＲＦ回路２０８、ベースバンド受信信号処理部２０９、上り信号復調・復号部２１０、測定結果受信部２１２、ローカルエリア割当部２１３、初期送信電力決定部２１４を備えている。
【００６９】
移動端末装置１０からの上り信号は、送受信アンテナ２０７で受信され、デュプレクサ２０６及び受信ＲＦ回路２０８を介してベースバンド受信信号処理部２０９に入力される。ベースバンド受信信号処理部２０９では上り信号にデジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の上り信号の場合には、サイクリックプレフィックスが除去され、高速フーリエ変換（FFT:  Fast  Fourier  Transform）により時間系列の信号から周波数領域の信号に変換される。上りデータ信号は、上り信号復調・復号部２１０に入力され、上り信号復調・復号部２１０において復号（デスクランブル）及び復調される。
【００７０】
測定結果受信部２１２は、ローカルエリア基地局装置３０から転送されたDiscovery  Signalの測定結果及びユーザＩＤを、伝送路インターフェース２１１を介して受信する。測定結果受信部２１２は、Discovery  Signalの測定結果及びユーザＩＤをローカルエリア割当部２１３に出力する。ローカルエリア割当部２１３は、Discovery  Signalの測定結果に示される上位数局分の受信信号電力とユーザＩＤとに基づいて、移動端末装置１０に適切なローカルエリア基地局装置３０を割り当てる。このとき、ローカルエリア割当部２１３は、ローカルエリア間のロードバランスを調整して割当を行っている。
【００７１】
初期送信電力決定部２１４は、移動端末装置１０に割り当てられたローカルエリア基地局装置３０に対して初期送信電力（ｅＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ）を決定する。初期送信電力決定部２１４は、初期送信電力の指示情報を、伝送路インターフェース２１１を介してローカルエリア基地局装置３０に送信する。
【００７２】
また、ワイドエリア基地局装置２０は、ベースバンド送信信号処理部２０４、及びベースバンド受信信号処理部２０９の動作を制御する送受信タイミング制御部２１５を備えている。送受信タイミング制御部２１５は、ワイドエリア基地局装置２０のスケジューラ（不図示）のスケジューリング情報に基づいて、上下リンクの通信タイミングを制御する。
【００７３】
図１２を参照して、ローカルエリア基地局装置３０の全体構成について説明する。なお、ローカルエリア基地局装置３０は、移動端末装置１０の直近に配置されているものとする。ローカルエリア基地局装置３０は、初期送信電力設定部３０１及びワイドエリア制御情報受信部３０２を備えている。また、ローカルエリア基地局装置３０は、送信系の処理部として、下り信号生成部３０３、Discovery  Signal生成部３０４、下り信号多重部３０５、ベースバンド送信信号処理部３０６、送信ＲＦ回路３０７を備えている。
【００７４】
初期送信電力設定部３０１は、伝送路インターフェース３１４を介してワイドエリア基地局装置２０から初期送信電力の指示情報を受信する。初期送信電力設定部３０１は、初期送信電力の指示情報に基づいて、下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ）、下り制御信号（ｅＰＤＣＣＨ）の初期送信電力を設定する。ワイドエリア制御情報受信部３０２は、伝送路インターフェース３１４を介して、ワイドエリア基地局装置２０からワイドエリア制御情報を受信する。ここでは、ワイドエリア制御情報として、Discovery  Signal送信用の制御情報が受信される。ワイドエリア制御情報受信部３０２は、Discovery  Signal送信用の制御情報をDiscovery  Signal生成部３０４に出力する。
【００７５】
下り信号生成部３０３は、下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ）、参照信号、下り制御信号（ｅＰＤＣＣＨ）を生成する。下り信号生成部３０３は、初期送信電力設定部３０１によって、下りデータ信号及び下り制御信号の初期送信電力が設定される。Discovery  Signal生成部３０４は、ワイドエリア制御情報受信部３０２から入力されたDiscovery  Signal送信用の制御情報に基づいて、ローカルエリア基地局装置３０からのDiscovery  Signalを生成する。Discovery  Signal送信用の制御情報には、移動端末装置１０にDiscovery  Signalを送信するための無線リソース情報や信号系列情報等が含まれている。無線リソース情報には、例えば、Discovery  Signalの送信間隔、周波数位置、符号（コード）等が含まれる。
【００７６】
下り信号多重部３０５は、下り送信データと、参照信号と、下り制御信号とを多重する。移動端末装置１０に対する下り信号は、ベースバンド送信信号処理部３０６に入力され、デジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の下り信号の場合には、逆高速フーリエ変換（IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform）により周波数領域の信号から時系列の信号に変換され、サイクリックプレフィックスが挿入される。そして、下り信号は、送信ＲＦ回路３０７を通り、送信系と受信系との間に設けた切替スイッチ３０８を介して送受信アンテナ３０９から送信される。
【００７７】
ローカルエリア基地局装置３０は、受信系の処理部として、受信ＲＦ回路３１０、ベースバンド受信信号処理部３１１、上り信号復調・復号部３１２、測定結果受信部３１３を備えている。
【００７８】
移動端末装置１０からの上り信号は、ローカルエリア用の送受信アンテナ３０９で受信され、切替スイッチ３０８及び受信ＲＦ回路３１０を介してベースバンド受信信号処理部３１１に入力される。ベースバンド受信信号処理部３１１では上り信号にデジタル信号処理が施される。例えば、ＯＦＤＭ方式の上り信号の場合には、サイクリックプレフィックスが除去され、高速フーリエ変換（FFT:  Fast  Fourier  Transform）により時間系列の信号から周波数領域の信号に変換される。上りデータ信号は、上り信号復調・復号部３１２に入力され、上り信号復調・復号部３１２において復号（デスクランブル）及び復調される。
【００７９】
測定結果受信部３１３は、上り信号からDiscovery  Signalの測定結果を受信する。測定結果受信部３１３は、Discovery  Signalの測定結果を、例えば、伝送路インターフェース３１４を介してワイドエリア基地局装置２０に転送する。
【００８０】
また、ローカルエリア基地局装置３０は、ベースバンド送信信号処理部３０６、及びベースバンド受信信号処理部３１１の動作を制御する送受信タイミング制御部３１５を備えている。送受信タイミング制御部３１５は、ローカルエリア基地局装置３０のスケジューラ（不図示）のスケジューリング情報に基づいて、上下リンクの通信タイミングを制御する。例えば、スケジューリング部は、通信環境に基づいてＴＤＤキャリアの上下リンクを切り替えるようにスケジューリングを行い、送受信タイミング制御部３１５に通知する。通信環境は、周辺のローカルエリア基地局装置３０からワイドエリア基地局装置２０を経由して通知される周辺ローカルエリアのトラヒック、移動端末装置１０からのフィードバック情報、ワイドエリア基地局装置２０から通知される制御情報などに基づいて推定される。
【００８１】
例えば、ローカルエリア基地局装置３０がＴＤＤキャリアで送信する場合（下りリンク）、送受信タイミング制御部３１５は、スケジューリング情報に基づいてベースバンド送信信号処理部３０６を動作させ、ベースバンド受信信号処理部３１１を停止させる。つまり、ＴＤＤキャリアを下りリンクに用いるタイミングでは、ＴＤＤキャリアを上りリンクに用いない。なお、ワイドエリアのＦＤＤキャリアと、ローカルエリアのＴＤＤキャリアとで下りリンクのキャリアアグリゲーションを行うようにしても良い。
【００８２】
また、ローカルエリア基地局装置３０がＴＤＤキャリアで受信する場合（上りリンク）、送受信タイミング制御部３１５は、スケジューリング情報に基づいてベースバンド受信信号処理部３１１を動作させ、ベースバンド送信信号処理部３０６を停止させる。つまり、ＴＤＤキャリアを上りリンクに用いるタイミングでは、ＴＤＤキャリアを下りリンクに用いない。また、ワイドエリアのＦＤＤキャリアと、ローカルエリアのＴＤＤキャリアとで上りリンクのキャリアアグリゲーションは行われない。
【００８３】
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、ローカルエリアにＴＤＤキャリアを用いることにより通信環境に応じて上下リンクをダイナミックに切り替えることができるので、ローカルエリアに適した通信を実現できる。また、移動端末装置１０からワイドエリア基地局装置２０及びローカルエリア基地局装置３０への同時送信は避けられているので、移動端末装置における送信制御の複雑化を防ぐことができると共に、移動端末装置１０の送信パワーの低下を防止できる。本実施の形態に係る無線通信システム１は、ワイドエリアで既存のキャリアタイプであるＦＤＤキャリアを用い、ローカルエリアで追加キャリアタイプであるＴＤＤキャリアを用いるので、既存のシステムを有効に活用しながら高効率な通信を実現できる。
【００８４】
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、追加キャリアタイプの種類、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。
【符号の説明】
【００８５】
１  無線通信システム
１０  移動端末装置
１１６  ワイドエリア制御情報受信部
１１７  Discovery  Signal受信部
１１８  Discovery  Signal測定部
１２１  送受信タイミング制御部
２０  ワイドエリア基地局装置
２０１  ワイドエリア制御情報生成部
２１２  測定結果受信部
２１３  ローカルエリア割当部
２１４  初期送信電力決定部
２１５  送受信タイミング制御部
３０  ローカルエリア基地局装置
３０１  初期送信電力設定部
３０２  ワイドエリア制御情報受信部
３０４  Discovery  Signal生成部
３１３  測定結果受信部
３１５  送受信タイミング制御部
【図１】
0006045808.tif 000002
【図２】
0006045808.tif 000003
【図３】
0006045808.tif 000004
【図４】
0006045808.tif 000005
【図５】
0006045808.tif 000006
【図６】
0006045808.tif 000007
【図７】
0006045808.tif 000008
【図８】
0006045808.tif 000009
【図９】
0006045808.tif 000010
【図１０】
0006045808.tif 000011
【図１１】
0006045808.tif 000012
【図１２】
0006045808.tif 000013