(57)【要約】【課題】カバレッジ拡大を考慮したＰＲＡＣＨ送信を行うこと。【解決手段】カバレッジ拡大を適用する無線通信端末は、カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部を有し、カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、カバレッジ拡大を適用しない無線通信端末に対して定められた無線リソースとは時間帯、周波数帯、系列のいずれかまたはその組み合わせが異なる。【選択図】図４
2015065603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバレッジ拡大を適用する無線通信端末であって、
カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部を有し、
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、カバレッジ拡大を適用しない無線通信端末に対して定められた無線リソースとは時間帯、周波数帯、系列のいずれかまたはその組み合わせが異なることを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、ランダムアクセスプリアンブルのリピテーション数ごとに異なる送信開始タイミングが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項３】
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、受信アンテナ数ごとに異なる送信開始タイミングが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項４】
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、前記カバレッジ拡大を適用しない無線通信端末に対して定められた無線リソースと異なる周波数帯が設定されてい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無線通信端末。
【請求項５】
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、受信アンテナ数ごとに異なる周波数帯が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の無線通信端末。
【請求項６】
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、ランダムアクセスプリアンブル系列に定義されるサブセットの１つを前記カバレッジ拡大を適用する端末専用に割り当てて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項７】
カバレッジ拡大を適用する無線通信端末と通信する無線基地局であって、
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末から送信されるランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、
あらかじめ決められた前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対するランダムアクセスレスポンスの送信タイミングにおいて、ランダムアクセスレスポンスを送信する送信部と、を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対するランダムアクセスレスポンスの送信タイミングは、ランダムアクセスレスポンスのリピテーション数ごとに定められていることを特徴とする請求項７に記載の無線基地局。
【請求項９】
ＲＡ−ＲＮＴＩに、カバレッジ拡大の有無、無線基地局が検出したランダムアクセスプリアンブルのリピテーション数、ランダムアクセスプリアンブルを送信する無線リソースのいずれかまたはその組み合わせを反映することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の無線基地局。
【請求項１０】
カバレッジ拡大を適用する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
カバレッジ拡大を適用する無線通信端末において、
カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する工程を有し、
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末と通信する無線基地局において、
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末から送信されるランダムアクセスプリアンブルを受信する工程と、
あらかじめ決められた前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対するランダムアクセスレスポンスの送信タイミングにおいて、ランダムアクセスレスポンスを送信する工程と、を有し、
前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、カバレッジ拡大を適用しない無線通信端末に対して定められた無線リソースとは時間帯、周波数帯、系列のいずれかまたはその組み合わせが異なる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無線通信端末、無線基地局および無線通信方法に関する。
【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１参照）。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】
ＬＴＥからのさらなる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムが検討されている。このＬＴＥの後継システムを、たとえば、ＬＴＥアドバンストまたはＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」と記す）。近年、ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、人間の操作を介さない小型モジュール向け通信端末（ＭＴＣ：Machine  Type  Communication端末）の需要が高まっている。ＭＴＣ端末は、たとえば電気メータ、ガスメータ、自動販売機、車両、その他産業機器などでの利用が考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300“Evolved  UTRA  and  Evolved  UTRAN  Overall  description”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＴＣ端末は、屋内の制御ボックス内のように、伝搬ロスが非常に大きい場所での利用も考えられる。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、ＭＴＣ端末の屋内環境での利用を促進するために、ＭＴＣ端末のカバレッジの拡大が検討されている。
【０００６】
カバレッジの拡大は、すべてのＭＴＣ端末に対して必要とされるわけではなく、たとえば屋内環境にあり伝搬ロスが大きい端末などの、一部のＭＴＣ端末に対して必要とされる。また、カバレッジの拡大が必要なＭＴＣ端末においても、実際に必要な最大改善量は、セル配置や想定するＭＴＣのサービスによって大きく異なる。
【０００７】
そこで、初期アクセスに用いるＰＲＡＣＨに対して複数レベルのカバレッジ拡大を適用することが検討されている。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、カバレッジ拡大を考慮したＰＲＡＣＨ送信を行うことができる無線通信端末、無線基地局および無線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】
【０００９】
本発明の無線通信端末は、カバレッジ拡大を適用する無線通信端末であって、カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部を有し、前記カバレッジ拡大を適用する無線通信端末に対して定められた無線リソースは、カバレッジ拡大を適用しない無線通信端末に対して定められた無線リソースとは時間帯、周波数帯、系列のいずれかまたはその組み合わせが異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カバレッジ拡大を考慮したＰＲＡＣＨ送信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａは衝突型のランダムアクセスを説明する図であり、図１Ｂは非衝突型のランダムアクセスを説明する図である。
【図２】衝突型ランダムアクセス手順を説明する図である。
【図３】ＲＡプリアンブルの構成を示す図である。
【図４】第１の態様において、ＲＰＡＣＨの送信開始タイミングを、ＭＴＣ端末について限定する場合の例を説明する図である。
【図５】第１の態様において、ＲＰＡＣＨの送信開始タイミングおよび周波数を、ＭＴＣ端末について限定する場合の例を説明する図である。
【図６】プリアンブル系列を示す図である。
【図７】ＲＡレスポンスの送信タイミングを示す図である。
【図８】第２の態様において、ＲＡレスポンスの送信タイミングを、ＭＴＣ端末について限定する場合の例を説明する図である。
【図９】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１０】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１１】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１２】本実施の形態に係る無線通信端末の全体構成の説明図である。
【図１３】本実施の形態に係る無線通信端末の機能構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
カバレッジ拡大は、ＭＴＣ端末以外への適用も考えられるが、本実施の形態においては、簡単のため、カバレッジ拡大対象の端末をＭＴＣ端末またはＭＴＣ  ＵＥと記し、それ以外の端末をＬｅｇａｃｙ  ＵＥと記す。特にＭＴＣ端末とＬｅｇａｃｙ  ＵＥとを区別しない場合には、これらを総称して無線通信端末ＵＥとも記す。
【００１３】
ランダムアクセス（ＲＡ：Random  Access）は、無線通信端末ＵＥが発信時やハンドオーバなどにより、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）と接続を確立する場合や再同期を行う場合に行われる。無線通信端末ＵＥは、初期接続などのランダムアクセス制御を行う際に、最初にＲＡプリアンブル（preamble）を送信する。ランダムアクセスにおいて最初にＲＡプリアンブルを送信するためのチャネルを、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）とよぶ。
【００１４】
図１に示すように、ランダムアクセスは、衝突型と非衝突型という２種類のタイプに分けることができる。図１Ａに示す衝突型において、無線通信端末ＵＥは、セル内に用意された複数のＲＡプリアンブル（contention  preamble）からランダムに選択したプリアンブルをＰＲＡＣＨで送信する。この場合、無線通信端末ＵＥ間で同一のＲＡプリアンブルを使用することにより、衝突（Contention）が発生する可能性がある。
【００１５】
図１Ｂに示す非衝突型において、無線通信端末ＵＥは、あらかじめネットワークから割り当てられたＵＥ固有のＲＡプリアンブル（dedicated  preamble）をＰＲＡＣＨで送信する。この場合、無線通信端末ＵＥ間で異なるＲＡプリアンブルが割り当てられているため、衝突が発生することはない。
【００１６】
本発明においては、衝突型のランダムアクセスを対象として検討する。図２に、衝突型ランダムアクセスの概要を示す。無線通信端末ＵＥは、セル内に用意されたＲＡプリアンブルからランダムに選択したプリアンブルを、メッセージ１としてＰＲＡＣＨで送信する。無線基地局ｅＮＢは、ＲＡプリアンブルを検出すると、その応答情報であるＲＡレスポンスを、メッセージ２として送信する。ＲＡレスポンスを受信した無線通信端末ＵＥは、コネクション要求信号（ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）  connection  request）を、メッセージ３として送信する。無線基地局ｅＮＢは、メッセージ３受信後にコネクション確立のためのセル設定情報などを含むコネクション設定信号（ＲＲＣ  connection  setup）を、メッセージ４として送信する。
【００１７】
自端末のＵＥ  ＩＤがメッセージ４に含まれていた無線通信端末ＵＥは、ランダムアクセス処理を完了しコネクションを確立する。一方、自端末のＵＥ  ＩＤが含まれていなかった場合は、ランダムアクセスの失敗とみなし、再度ＲＡプリアンブル送信から処理を行う。
【００１８】
本発明者らは、このようなランダムアクセス手順において、メッセージ１と２に対して改善を施すことによる、カバレッジ拡大を考慮したＰＲＡＣＨ送信法を見出した。具体的には、メッセージ１に対して、ＰＲＡＣＨを送信する無線リソース（PRACH  location）を限定することにより、無線基地局ｅＮＢへのカバレッジ関連情報の暗黙的（implicit）な通知を実現することを見出した。また、メッセージ２に対して、ＲＡレスポンスの送信タイミングを限定することにより、無線通信端末ＵＥにおける信号検出処理の簡易化を実現することを見出した。
【００１９】
ＰＲＡＣＨによるカバレッジ拡大に対して、（１）リピテーション（Repetition）、（２）新たな信号（New  signal）、（３）周波数ホッピング（Frequency  hopping）、（４）要求緩和（Relaxed  requirement）の４種類の技術が検討されている。
【００２０】
（１）リピテーション（Repetition）は、ＲＡプリアンブルを繰り返し送信することにより、検出確率を向上させる技術である。
【００２１】
（２）新たな信号（New  signal）は、プリアンブルに長い系列を用いる、またはサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic  Prefix）を減らすなどの技術である。ＣＰを減らすには、たとえばリピテーションを前提に、繰り返し送信する信号のＣＰを先頭シンボルのみにすればよい。
【００２２】
（３）周波数ホッピング（Frequency  hopping）は、送信するリソースブロック（ＲＢ：Resource  Block）をホッピングさせることにより、周波数ダイバーシチ利得を得る技術である。
【００２３】
（４）要求緩和（Relaxed  requirement）は、検出確率の要求条件を緩和することにより、カバレッジを拡大したとみなす技術である。すなわち、この要求緩和の技術は、ＲＡプリアンブルの再送信に依存する。
【００２４】
ＰＲＡＣＨによるカバレッジ拡大として検討されている４種類の技術のうち、リピテーション以外の技術は高いカバレッジ拡大効果が期待できない。そのため、これらの技術はリピテーションと組み合わせて適用することが考えられる。
【００２５】
最大限のカバレッジを確保するようにリピテーションを適用した場合、オーバーヘッドの増加、他の無線通信端末ＵＥとのＰＲＡＣＨの衝突および無線通信端末ＵＥの消費電力の増加が懸念される。そのため、無線通信端末ＵＥがＰＲＡＣＨに適用するリピテーション数を複数レベル規定することにより、オーバーヘッドを削減することが有効である。また、他の無線通信端末ＵＥとのＰＲＡＣＨの衝突を検知できることが望ましい。
【００２６】
無線基地局ｅＮＢは、無線通信端末ＵＥが送信し得るすべてのＲＡプリアンブルについて検出を試みる必要がある。そのため、カバレッジ拡大は無線基地局ｅＮＢの検出複雑度（Complexity）を増加させるおそれがある。ＲＡプリアンブルは、無線通信端末ＵＥが初期アクセスの際に最初に無線基地局ｅＮＢに送信する信号であり、無線基地局ｅＮＢはどのような無線通信端末ＵＥがどのような信号を送信するのか、厳密に知ることはできないためである。特に、複数のリピテーション数を許容した場合、無線通信端末ＵＥが送信したリピテーション数と、無線基地局ｅＮＢが検出したリピテーション数との間に不一致が生じる可能性がある。
【００２７】
同様に、ＲＡレスポンスについても受信タイミングの任意性の増加およびリピテーション数の影響が増加することにより、無線通信端末ＵＥの検出複雑度が増加するおそれがある。また、ＲＡレスポンスの受信区間（受信窓）内にリピテーションした信号が収まらない可能性もあるため、受信区間（受信窓）の定義の変更が必要となる。
【００２８】
ＲＡプリアンブルのリピテーション数およびリソースにより無線通信端末ＵＥのカバレッジを通知することで、たとえばＲＡレスポンスなどのそれ以降の信号のカバレッジ拡大のパラメータ設定が効率化される。この場合のパラメータ設定としては、たとえばリピテーション数などが挙げられる。しかしながら、無線通信端末ＵＥの情報が不足していると、適切なＲＡレスポンスが送信できない。
【００２９】
ＭＴＣ端末のコストを削減するため、端末ＵＥの受信アンテナ数を１アンテナに削減する検討がなされている。ＲＡプリアンブルのリピテーション数は、上りリンク（ＵＬ：Uplink）カバレッジに基づいて決定される。そのため、リピテーション数によって端末ＵＥのカバレッジを通知する場合、下りリンク（ＤＬ：Downlink）カバレッジの推定において、端末ＵＥの受信アンテナ数分の不確定性が生じる。したがって、端末ＵＥは、自端末の受信アンテナ数を無線基地局ｅＮＢに通知することが好ましい。
【００３０】
また、端末ＵＥの下りデータチャネルの帯域をベースバンドレベルで制限することで、コストを削減する検討もなされている。ＲＡプリアンブルに続くＲＡレスポンスは、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）で送信されるため、下り帯域制限の情報を無線基地局ｅＮＢに通知することが好ましい。下り帯域制限の情報を通知しなければ、端末ＵＥの情報が得られるまで下り帯域制限を適用しなければならないためである。
【００３１】
無線通信端末ＵＥは、カバレッジ関連の情報、ＵＥカテゴリまたはＵＥケーパビリティ関連の情報のいずれかまたはその組み合わせを、ＲＡプリアンブルの送信により無線基地局ｅＮＢに通知し得る。以下では、無線通信端末ＵＥが無線基地局ｅＮＢに通知し得るこれらの情報を、「情報セット」とも記す。
【００３２】
情報セットにおけるカバレッジ関連の情報には、たとえばＤＬカバレッジ、ＵＬカバレッジの情報が含まれる。ＤＬカバレッジの情報には、１受信アンテナを導入する場合には、ＵＥ受信アンテナ数の情報が含まれる。ＵＬカバレッジの情報には、ＰＲＡＣＨリピテーション数の情報が含まれる。
【００３３】
情報セットにおけるＵＥカテゴリまたはＵＥケーパビリティ関連の情報には、ＵＥカテゴリの情報、遅延への許容性に関する情報、下りバンド幅制限有無に関する情報が含まれる。遅延への許容性とは、カバレッジ拡大（coverage  enhancement）が可能か否かを意味している。
【００３４】
無線基地局ｅＮＢは、これらの情報を知ることにより、無線通信端末ＵＥが受信可能なＲＡレスポンスの送信方法（カバレッジ拡大も含む）を推定することが可能となる。
【００３５】
図３は、ＲＡプリアンブルの構成を示す。図３に示すように、ＲＡプリアンブルには、上りチャネルの無線リソースとして、ＰＲＡＣＨが割り当てられている。
【００３６】
ＰＲＡＣＨは、６ＲＢ分の帯域幅を使用する。ＰＲＡＣＨに関する情報は、報知情報（ＳＩＢ：System  Information  Block）あるいはＲＲＣメッセージとして通知される。ＰＲＡＣＨの周波数方向のリソースの位置は、ＰＲＡＣＨ  Frequency  Offsetによって指定される。ＴＤＤの場合には、ＰＲＡＣＨの周波数方向のリソースの位置は、ＵＬ／ＤＬ  configurationとＰＲＡＣＨ  configurationの組み合わせにより、複数（最大６パターン）の６ＲＢで送信可能である。ＰＲＡＣＨの時間方向のリソースの位置は、ＰＲＡＣＨ  configuration  indexによって指定される。
【００３７】
ＲＡプリアンブルは、ＰＲＡＣＨ  configuration  indexで指定されたサブフレームで送信される。
【００３８】
（第１の態様）
第１の態様では、ランダムアクセス手順におけるメッセージ１に対して、ＰＲＡＣＨを送信するリソースを限定する場合について説明する。
【００３９】
ＭＴＣ端末に対して、時間帯、周波数帯、系列のいずれかまたはその組み合わせによりＬｅｇａｃｙ  ＵＥとは異なるＰＲＡＣＨ用の送信リソース（PRACH  location）を指定する。これにより、無線基地局ｅＮＢにおける受信複雑度を低減し、また、情報セットの暗黙的（implicit）な通知を実現する。
【００４０】
（１−１）時間軸上のアプローチ
ＰＲＡＣＨの送信開始タイミングを、ＭＴＣ端末について限定することにより、無線基地局ｅＮＢにおけるＰＲＡＣＨ検出処理を軽減する。ＰＲＡＣＨの送信開始タイミングは、システムフレーム番号とサブフレーム番号の両方、またはいずれか一方を含んでもよい。あるいは、ＰＲＡＣＨの送信開始タイミングは、システムフレーム番号以上（１０以上）のインターバルを設けてもよい。
【００４１】
図４は、ＲＰＡＣＨの送信開始タイミングを、ＭＴＣ端末について限定する場合の例を説明する図である。図４において、Ｌｅｇａｃｙ  ＵＥとＭＴＣ端末とのＲＡプリアンブルは同一ＲＢである。
【００４２】
図４において、縦方向の破線は、ＰＲＡＣＨ  configuration  indexなどで定められるＲＡプリアンブルの送信開始タイミングを示す。図４において、横方向の矢印は、ＲＡプリアンブルのリピテーション数を示し、矢印の長さの違いはリピテーション数の違いを示す。複数本の矢印は、リピテーション数の複数候補が規定されていることを示す。図４において、実線の矢印は複数候補の中から選択されたリピテーション数を示す。
【００４３】
たとえば、図４Ａに示すように、ＲＡプリアンブルの送信開始タイミングをＭＴＣ端末用に定めることができる。
【００４４】
図４Ｂに示すように、ＲＡプリアンブルの送信開始タイミングをＭＴＣ端末用に定め、さらに、ＲＡプリアンブルのリピテーション数ごとに異なる送信開始タイミングを設定してもよい。
【００４５】
図４Ｃに示すように、ＲＡプリアンブルの送信開始タイミングをＭＴＣ端末用に定め、さらに、ＭＴＣ端末の受信アンテナ数ごとに異なる送信開始タイミングを設定してもよい。
【００４６】
図４に示すように、ＰＲＡＣＨの送信開始タイミングをＭＴＣ端末用に定めることにより、情報セットの一部を暗黙的に通知することができる。たとえば、図４Ｂに示す例では、ＲＡプリアンブルのリピテーション数を暗黙的に通知することができる。図４Ｃに示す例では、ＭＴＣ端末の受信アンテナ数を暗黙的に通知することができる。
【００４７】
ＰＲＡＣＨの送信開始タイミングは、ＰＲＡＣＨ  configuration  indexに紐付ける方法、ＭＩＢ（Management  Information  Base）／ＳＩＢで通知する方法、ＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power）と紐付ける方法、ＵＥカテゴリ／ケーパビリティと紐付ける方法のいずれか、またはその組み合わせによって定める。
【００４８】
（１−２）周波数軸上のアプローチ
カバレッジ拡大を適用するＲＡプリアンブルを、既存のＲＡプリアンブルとは異なる周波数を用いて送信する。この場合のＰＲＡＣＨは、固定したリソースを用いて送信してもよいし、あらかじめ定めるか報知情報で通知されたホッピングパターンを用いて送信してもよい。
【００４９】
図５は、ＲＰＡＣＨの送信開始タイミングおよび周波数を、ＭＴＣ端末について限定する場合の例を説明する図である。図５において、Ｌｅｇａｃｙ  ＵＥとＭＴＣ端末とのＲＡプリアンブルは別ＲＢである。
【００５０】
図５において、縦方向の破線は、ＰＲＡＣＨ  configuration  indexなどで定められるＲＡプリアンブルの送信開始タイミングを示す。図５において、横方向の矢印は、ＲＡプリアンブルのリピテーション数を示し、矢印の長さの違いはリピテーション数の違いを示す。複数本の矢印は、リピテーション数の複数候補が規定されていることを示す。図５において、実線の矢印は複数候補の中から選択されたリピテーション数を示す。
【００５１】
たとえば、図５Ａに示すように、ＲＡプリアンブルの送信開始タイミングおよび周波数をＭＴＣ端末用に定めることができる。
【００５２】
図５Ｂに示すように、ＲＡプリアンブルの送信開始タイミングおよび周波数をＭＴＣ端末用に定め、さらにＭＴＣ端末の受信アンテナ数ごとに異なる送信開始タイミングを設定してもよい。
【００５３】
図５Ｃに示すように、ＲＡプリアンブルの送信開始タイミングおよび周波数をＭＴＣ端末用に定め、さらにＭＴＣ端末の受信アンテナ数ごとに異なる周波数を設定してもよい。
【００５４】
図５に示すように、ＰＲＡＣＨの送信開始タイミングおよび周波数をＭＴＣ端末用に定めることにより、情報セットの一部を暗黙的に通知することができる。たとえば、図５Ｂ，Ｃに示す例では、ＭＴＣ端末の受信アンテナ数を暗黙的に通知することができる。
【００５５】
ＰＲＡＣＨ用の送信リソースの周波数は、ＰＲＡＣＨ  configuration  indexに紐付ける方法、ＭＩＢ（Management  Information  Base）／ＳＩＢで通知する方法、ＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power）と紐付ける方法、ＵＥカテゴリ／ケーパビリティと紐付ける方法のいずれか、またはその組み合わせによって定める。
【００５６】
ＭＴＣ端末用のＰＲＡＣＨリソースでＰＵＳＣＨを送信してもよいし、ＰＲＡＣＨ専用のリソースで送信してもよい。
【００５７】
（１−３）系列によるアプローチ
ＲＡプリアンブルを送信する際、各セルでは６４個のプリアンブル系列を利用できる。図６に示すように、プリアンブル系列は、衝突型用プリアンブルと非衝突型用プリアンブルとに分けられている。衝突型用プリアンブルは、さらに２グループ（２つのサブセット）に分類されている。衝突型ランダムアクセス試行を行う無線通信端末はこの２つのサブセットに含まれる系列の中から１つをランダムに選択する。
【００５８】
ＭＴＣ端末用に、ＲＡプリアンブルの系列を割り当ててもよい。系列の割り当ては、報知情報で通知するか、またはあらかじめ設定するものとする。ＭＴＣ端末用に割り当てた系列をさらに分割して、情報セットの一部を暗黙的に通知してもよい。
【００５９】
図６に示すグループＡ（またはグループＢ）の系列を、ＭＴＣ端末専用にしてもよい。すなわち、ランダムアクセスプリアンブル系列に定義されるサブセットの１つを、ＭＴＣ端末専用に割り当ててもよい。この場合には、ＭＴＣ端末専用としたグループはＬｅｇａｃｙ  ＵＥには選択されないようにする。
【００６０】
ＭＴＣ端末用として、既存のグループＡ，Ｂにオーバーラップする系列を割り当ててもよい。
【００６１】
続いて、無線基地局ｅＮＢによる、ＲＡプリアンブルの受信動作およびＲＡレスポンスの送信動作について説明する。
【００６２】
無線基地局ｅＮＢは、考えられるすべてのリピテーションパターンについて受信を試みる。したがって、送信タイミングや帯域を限定する方法によっては、同一のＲＡプリアンブルに対して複数のリピテーション数で検出される可能性がある。たとえば、取り得るリピテーション数が｛１０，２０，５０｝と定められている場合において、ＭＴＣ端末はリピテーション数｛５０｝で送信し、無線基地局ｅＮＢはリピテーション数｛２０，５０｝で検出可能である場合がある。
【００６３】
無線基地局ｅＮＢにおいて、複数のリピテーション数が検出された場合には、最も短い、あるいは最も長いリピテーション数を、以降のカバレッジ拡大パラメータ（Coverage  enhancement  parameter，Coverage  improvement  parameter）の決定に用いるよう定めることができる。決定したパラメータは、ＲＡレスポンスによって通知することができる。
【００６４】
ＭＴＣ端末は、ＲＳＲＰなどに基づいてあらかじめ限定したリピテーション数を適用してＲＡプリアンブルを送信してもよい。また、ＭＴＣ端末は、ＲＡプリアンブルの送信と平行してＲＡレスポンスの受信を試みて、ＲＡレスポンスが受信できるか、最大リピテーション数に達するまでＲＡプリアンブルを送信してもよい。
【００６５】
無線基地局ｅＮＢは、ＭＴＣ端末から通知された情報セットの一部またはすべてを用いて、ＲＡレスポンスに適用するカバレッジ拡大のパラメータ、たとえばリピテーション数などを決定できる。情報セットの一部またはすべてを用いて、どのようにパラメータを決定するかはあらかじめ定めておいてもよい。これにより、ＭＴＣ端末は、ＲＡレスポンスに適用されるカバレッジ拡大のパラメータを推定することが可能となる。
【００６６】
図２に示す衝突型ランダムアクセス手順において、無線基地局ｅＮＢは、メッセージ２としてＲＡレスポンスを無線通信端末ＵＥに送信する。ＲＡレスポンスによって、無線基地局ｅＮＢは、（１）受信したＲＡプリアンブルのインデックス、（２）ＴＣ−ＲＮＴＩ（Temporary  Cell−Radio  Network  Temporary  Identifier）、（３）ＴＡ（Timing  Advance）コマンド、（４）無線通信端末ＵＥがメッセージ３を送信するためのＵＬスケジューリンググラントの４種類の情報を無線通信端末ＵＥに通知する。
【００６７】
無線基地局ｅＮＢは、上記４種類の情報をＭＡＣ  ＰＤＵ（Protocol  Data  Unit）に含まれたＰＤＳＣＨにて送信する。
【００６８】
ＲＡレスポンスの送信には、ＨＡＲＱ（Hybrid  Automatic  Repeat  Request）は用いられない。仮に、無線通信端末ＵＥが自端末宛てではないＲＡレスポンスを受信したとしても、正しいタイミングでＡＣＫを送信できずに、他の無線通信端末ＵＥからの上り制御信号に干渉する場合があるためである。
【００６９】
無線通信端末ＵＥは、無線基地局ｅＮＢからのＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）をモニタリングして、そのＣＲＣ（Cyclic  Redundant  Check）部分に自端末のＲＮＴＩをマスキングする。マスキングは、たとえば排他的論理和（ＸＯＲ）の演算であってもよい。無線端末装置ＵＥは、自端末のＲＮＴＩでＣＲＣチェックを行い、結果が正常であれば自端末宛てのリソース情報であると認識する。
【００７０】
衝突型ランダムアクセス手順においては、以下のＲＮＴＩが登場する。
（１）ＲＡ−ＲＮＴＩ（Random  Access−RNTI）
ＲＡ−ＲＮＴＩは、ＲＡプリアンブルを送信するサブフレーム番号により決定する。無線通信端末ＵＥは、メッセージ２のＰＤＣＣＨに、ＲＡ−ＲＮＴＩをマスキングする。
（２）ＴＣ−ＲＮＴＩ（Temporary  Cell−RNTI）
ＴＣ−ＲＮＴＩは、メッセージ２により、無線基地局ｅＮＢから無線通信端末ＵＥに通知される。無線通信端末ＵＥは、メッセージ４のＰＤＣＣＨに、ＴＣ−ＲＮＴＩをマスキングする。
（３）Ｃ−ＲＮＴＩ（Cell−RNTI）
ランダムアクセス手順が成功した場合、ＴＣ−ＲＮＴＩをそのままＣ−ＲＮＴＩとする。無線通信端末ＵＥは、ランダムアクセス手順以降のデータ送受信におけるＰＤＣＣＨに、Ｃ−ＲＮＴＩをマスキングする。
【００７１】
図７は、ＲＡレスポンスの送信タイミングを説明する図である。ＲＡプリアンブルを受信した無線基地局ｅＮＢは、定められた送信区間（送信窓）、すなわち図７における｛３から１２｝の中で、ＲＡレスポンスを送信するよう規定されている。
【００７２】
（第２の態様）
第２の態様では、ランダムアクセス手順におけるメッセージ２に対して、ＲＡレスポンスの送信タイミングを限定する場合について説明する。
【００７３】
図８は、ＲＡレスポンスの送信タイミングを、ＭＴＣ端末について限定する場合の例を説明する図である。図８において、ＭＴＣ端末からＲＡプリアンブルが送信された後、無線基地局ｅＮＢからＲＡレスポンスが送信されている。
【００７４】
図８において、縦方向の破線は、ＲＡレスポンスの送信タイミングを示す。図８において、横方向の矢印は、ＲＡプリアンブルまたはＲＡレスポンスのリピテーション数を示し、矢印の長さの違いはリピテーション数の違いを示す。複数本の矢印は、リピテーション数の複数候補が規定されていることを示す。図８において、実線の矢印は複数候補の中から選択されたリピテーション数を示す。
【００７５】
図８Ａにおいて６本の縦破線によって示すように、ＲＡレスポンスの送信タイミングはあらかじめ定められている。これらの送信タイミングは、図７に示す時間窓内における、所定のタイミングである。無線基地局ｅＮＢは、ＲＡプリアンブル検出後、図７に示す時間窓内においてＲＡレスポンスを即時に送信するのではなく、あらかじめ決められたタイミングのうち、最も近いタイミングで送信する。
【００７６】
ＭＴＣ端末は、あらかじめ決められたＲＡレスポンスの送信タイミングでのみ、ＲＡレスポンスの検出処理を行えばよい。したがって、ＭＴＣ端末における信号検出処理が簡易化できる。
【００７７】
図８Ｂに示すように、ＲＡレスポンスの送信タイミングは、ＲＡレスポンスのリピテーション数ごとに定められていてもよい。図８Ｂにおいては、ＲＡレスポンスのリピテーション数＝ｘ，ｙ，ｚの場合で、それぞれ異なるＲＡレスポンスの送信タイミングが定められている。
【００７８】
図８Ｂに示すように、ＲＡレスポンスの送信タイミングは、複数パターン規定されていてもよいし、１パターンのみ規定されていてもよい。
【００７９】
ＲＡ−ＲＮＴＩには、カバレッジ拡大の有無、無線基地局ｅＮＢが検出したＲＡプリアンブルのリピテーション数、ＰＲＡＣＨを送信する無線リソースのいずれかまたはその組み合わせを反映してもよい。
【００８０】
たとえば、ＲＡ−ＲＮＴＩにＲＡプリアンブルのリピテーション数の情報を反映する場合、ＲＡ−ＲＮＴＩは下記式（１）で求めることができる。
ＲＡ−ＲＮＴＩ＝１＋ｔ＿ｉｄ＋１０×ｆ＿ｉｄ＋６０×ｒ＿ｉｄ      （１）
式（１）において、ｒ＿ｉｄはリピテーション数ＩＤを指す。なお、Ｎｏｎ−ＭＴＣ  ＵＥの場合は、ｒ＿ｉｄ＝０に相当する。
【００８１】
たとえば、ＲＡ−ＲＮＴＩにＰＲＡＣＨを送信するリソースの情報を反映する場合、ＲＡ−ＲＮＴＩは下記式（２）で求めることができる。
ＲＡ−ＲＮＴＩ＝１＋ｔ＿ｉｄ＋１０×ｆ＿ｉｄ＋６０×ｆ＿ｉｄ２      （２）
式（２）において、ｆ＿ｉｄ２はカバレッジ拡大を適用する場合のＰＲＡＣＨを送信する無線リソース、すなわちＭＴＣ端末用のＲＢ位置を指す。なお、Ｎｏｎ−ＭＴＣ  ＵＥの場合は、ｆ＿ｉｄ２＝０に相当する。
【００８２】
図８Ｃに示すように、ＲＡレスポンスの送信タイミングをＭＴＣ端末用に定め、さらにＲＡ−ＲＮＴＩに、無線基地局ｅＮＢが検出したＲＡプリアンブルのリピテーション数を反映してもよい。
【００８３】
図８Ｃに示す例においては、ＭＴＣ端末＃１とＭＴＣ端末＃２との間でＲＡプリアンブルの系列衝突が生じている。無線基地局ｅＮＢは、ＭＴＣ端末＃２が送信したＲＡプリアンブルのみを検出できている。この場合、無線基地局ｅＮＢは、ＭＴＣ端末用に定められたＲＡレスポンスの送信タイミングでＲＡレスポンスを送信する。さらに、ＲＡ−ＲＮＴＩには、無線基地局ｅＮＢが検出したＭＴＣ端末＃２のＲＡプリアンブルのリピテーション数が反映される。
【００８４】
ＭＴＣ端末＃１および＃２は、それぞれＲＡレスポンスを検出する。この場合、ＭＴＣ端末＃１においてはＲＡ−ＲＮＴＩが不一致となるため、ＭＴＣ端末＃１はこのＲＡレスポンスが自端末宛てのレスポンスではないと判断する。ＭＴＣ端末＃２においてはＲＡ−ＲＮＴＩが一致するため、ＭＴＣ端末＃２はこのＲＡレスポンスが自端末宛てのレスポンスであると判断する。
【００８５】
図８Ｃに示す例では、ＭＴＣ端末がＲＡレスポンスの衝突を検知できる確率が向上する。言い換えれば、ＭＴＣ端末が自端末宛てのＲＡレスポンスを検出できる確率が向上する。
【００８６】
カバレッジ拡大の有無、無線基地局ｅＮＢが検出したＲＡプリアンブルのリピテーション数、ＰＲＡＣＨを送信する無線リソースのいずれかまたはその組み合わせの情報は、ＲＡレスポンスを用いてＲＲＣシグナリングで通知してもよい。
【００８７】
ＭＴＣ端末用に定めたＲＡレスポンスを送信するタイミングは、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨを送信するタイミングと同一でもよいし、異なるタイミングであってもよい。ＭＴＣ端末用に定めたＲＡレスポンスを送信するタイミングは、報知情報で通知してもよい。また、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨと共通動作となる部分については、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨに準じる。
【００８８】
（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１の態様および第２の態様に係る無線通信方法が適用される。
【００８９】
図９は、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構成図である。図９に示すように、無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成するマクロ基地局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を形成するスモール基地局１２ａおよび１２ｂと、を備えていてもよい。図９において、無線通信端末としてのユーザ端末２０は、マクロ基地局１１、スモール基地局１２ａおよび１２ｂ（以下、総称してスモール基地局１２という）の少なくとも１つと無線通信可能に構成されている。なお、マクロ基地局１１、スモール基地局１２の数は、図９に示す数に限られない。
【００９０】
マクロセルＣ１およびスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、マクロ基地局１１および各スモール基地局１２は、基地局間インターフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して互いに接続される。マクロ基地局１１および各スモール基地局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、たとえば、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。
【００９１】
なお、マクロ基地局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（ｅＮＢ）、無線基地局、送信ポイント（transmission  point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ）、送信ポイント、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などと呼ばれてもよい。ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
【００９２】
無線通信システム１では、マクロセルごとに形成されるネットワーク間が非同期となる場合（非同期運用）を想定している。また、無線通信システム１では、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。
【００９３】
無線通信システム１では、下りリンクの通信チャネルとして、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）と、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid-ARQ  Indicator  Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical  Broadcast  Channel）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）が伝送される。
【００９４】
また、無線通信システム１では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）や、送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）等が伝送される。
【００９５】
以下、マクロ基地局１１とスモール基地局１２とを区別しない場合には、無線基地局１０と総称する。
【００９６】
図１０は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インターフェース部１０６とを備えている。
【００９７】
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からインターフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００９８】
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、たとえば、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等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
【００９９】
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナごとにプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。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。
【０１００】
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、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。
【０１０１】
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、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、インターフェース部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。
【０１０２】
インターフェース部１０６は、基地局間インターフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。あるいは、インターフェース部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。
【０１０３】
図１１は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１１に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、下り制御信号生成部３０２と、下りデータ信号生成部３０３と、マッピング部３０４と、デマッピング部３０５と、チャネル推定部３０６と、上り制御信号復号部３０７と、上りデータ信号復号部３０８と、判定部３０９と、を少なくとも含んで構成されている。
【０１０４】
制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の両方、またはいずれか一方で伝送される下り制御情報、下り参照信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨで伝送されるＲＡプリアンブル、ＰＵＳＣＨで伝送される上りデータ、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨで伝送される上り制御情報、上り参照信号のスケジューリングの制御（割り当て制御）も行う。上りリンク信号（上り制御信号、上りユーザデータ）の割り当て制御に関する情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。
【０１０５】
制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号および上りリンク信号に対する無線リソースの割り当てを制御する。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。
【０１０６】
制御部３０１は、ＰＲＡＣＨが送信された無線リソースに基づいて、カバレッジ拡大を適用するユーザ端末２０、すなわちＭＴＣ端末の情報セットを検出する。制御部３０１は、ユーザ端末２０から通知された情報セットの一部またはすべてを用いて、ＲＡレスポンスに適用するカバレッジ拡大のパラメータを決定する。制御部３０１は、ＲＡレスポンスの送信タイミングを決定する。
【０１０７】
下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号とＥＰＤＣＣＨ信号の両方、またはいずれか一方）を生成する。具体的に、下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下りリンク信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメントと、上りリンク信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。
【０１０８】
下りデータ信号生成部３０３は、制御部３０１によりリソースへの割り当てが決定された下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。下りデータ信号生成部３０３により生成されるデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩ等に基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。
【０１０９】
マッピング部３０４は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り制御信号生成部３０２で生成された下り制御信号と、下りデータ信号生成部３０３で生成された下りデータ信号の無線リソースへの割り当てを制御する。
【０１１０】
デマッピング部３０５は、ユーザ端末２０から送信された上りリンク信号をデマッピングして、上りリンク信号を分離する。チャネル推定部３０６は、デマッピング部３０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を上り制御信号復号部３０７、上りデータ信号復号部３０８に出力する。
【０１１１】
上り制御信号復号部３０７は、上り制御チャネル（ＰＲＡＣＨ，ＰＵＣＣＨ）でユーザ端末から送信されたフィードバック信号（送達確認信号等）を復号し、制御部３０１へ出力する。上りデータ信号復号部３０８は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）でユーザ端末から送信された上りデータ信号を復号し、判定部３０９へ出力する。判定部３０９は、上りデータ信号復号部３０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うと共に結果を制御部３０１に出力する。
【０１１２】
図１２は、本実施の形態に係るユーザ端末２０、すなわちＭＴＣ端末あるいはＬｅｇａｃｙ  ＵＥの全体構成図である。図１２に示すように、ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（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。図１２において、送受信アンテナ２０１は複数本示されているが、ユーザ端末２０が備える送受信アンテナ２０１の数は１本であってもよい。
【０１１３】
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などがなされる。この下りリンクのデータのうち、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。
【０１１４】
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（ＨＡＲＱ：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処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。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。
【０１１５】
図１３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１３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、ＰＲＡＣＨ生成部４０２と、上り制御信号生成部４０３と、上りデータ信号生成部４０４と、マッピング部４０５と、デマッピング部４０６と、チャネル推定部４０７と、下り制御信号復号部４０８と、下りデータ信号復号部４０９と、判定部４１０と、を少なくとも含んで構成されている。
【０１１６】
制御部４０１は、無線基地局から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）や、受信したＰＤＳＣＨ信号に対する再送制御判定結果に基づいて、上り制御信号（Ａ／Ｎ信号等）や上りデータ信号の生成を制御する。無線基地局から受信した下り制御信号は下り制御信号復号部４０８から出力され、再送制御判定結果は、判定部４１０から出力される。
【０１１７】
制御部４０１は、ＲＡプリアンブル系列から選択されたプリアンブルと、無線基地局１０に通知すべき情報セットに基づいて、ＲＡプリアンブルを送信すべき無線リソースを制御する。
【０１１８】
ＰＲＡＣＨ生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいてＰＲＡＣＨを生成する。上り制御信号生成部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて上り制御信号（送達確認信号やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等のフィードバック信号）を生成する。上りデータ信号生成部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。なお、制御部４０１は、無線基地局から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、上りデータ信号生成部４０４に上りデータ信号の生成を指示する。
【０１１９】
マッピング部４０５は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＰＲＡＣＨと、上り制御信号（送達確認信号等）と、上りデータ信号の無線リソース（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ）への割り当てを制御する。
【０１２０】
デマッピング部４０６は、無線基地局１０から送信された下りリンク信号をデマッピングして、下りリンク信号を分離する。チャネル推定部４０７は、デマッピング部４０６で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を下り制御信号復号部４０８、下りデータ信号復号部４０９に出力する。
【０１２１】
下り制御信号復号部４０８は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）を復号し、スケジューリング情報（上りリソースへの割り当て情報）を制御部４０１へ出力する。また、下り制御信号に送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報や、ＲＦ調整の適用有無に関する情報が含まれている場合も、制御部４０１へ出力する。
【０１２２】
下りデータ信号復号部４０９は、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信された下りデータ信号を復号し、判定部４１０へ出力する。判定部４１０は、下りデータ信号復号部４０９の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに、結果を制御部４０１に出力する。
【０１２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１…無線通信システム
１０…無線基地局
１１…無線基地局（マクロ基地局）
１２，１２ａ，１２ｂ…無線基地局（スモール基地局）
２０…ユーザ端末（無線端末装置）
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…インターフェース部
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…制御部（スケジューラ）
３０２…下り制御信号生成部
３０３…下りデータ信号生成部
３０４…マッピング部
３０５…デマッピング部
３０６…チャネル推定部
３０７…上り制御信号復号部
３０８…上りデータ信号復号部
３０９…判定部
４０１…制御部
４０２…ＰＲＡＣＨ生成部
４０３…上り制御信号生成部
４０４…上りデータ信号生成部
４０５…マッピング部
４０６…デマッピング部
４０７…チャネル推定部
４０８…下り制御信号復号部
４０９…下りデータ信号復号部
４１０…判定部
【図１】
2015065603.tif 000003
【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】
2015065603.tif 000012
【図１１】
2015065603.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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