(57)【要約】【課題】マシン通信システムのネットワークドメインにＬＴＥシステムを採用する場合に、ＭＴＣ端末に要求されるコストを低減可能な基地局装置、無線通信端末、無線通信システム及び無線通信方法を提供すること。【解決手段】第１の周波数帯域で第１の通信端末と通信を行うと共に、第１の周波数帯域より帯域幅が狭い第２の周波数帯域で第２の通信端末と通信を行う基地局装置であって、第２の周波数帯域の所定の周波数領域に、下り共有データチャネルと周波数分割多重する拡張下り制御チャネルを配置する割当て制御部と、拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに、少なくとも第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングするマッピング部とを設ける。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯域で第１の通信端末と通信を行うと共に、前記第１の周波数帯域より帯域幅が狭い第２の周波数帯域で第２の通信端末と通信を行う基地局装置であって、
前記第２の周波数帯域の所定の周波数領域に、下り共有データチャネルと周波数分割多重する拡張下り制御チャネルを配置する割当て制御部と、
前記拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに、少なくとも前記第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングするマッピング部と、を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記マッピング部は、前記第２の周波数帯域に配置される下り共有データチャネルに前記共通制御信号を用いて復調されるシステム情報に関する信号をマッピングすることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記割当て制御部は、周波数軸方向において、前記第２の周波数帯域の両端に前記拡張下り制御チャネルを配置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記割当て制御部は、周波数軸方向において、前記第２の周波数帯域の複数の周波数領域に前記拡張下り制御チャネルを分散して配置し、前記マッピング部は、前記共通制御信号を複数の拡張下り制御チャネルに分散してマッピングすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記第２の通信端末対して、前記拡張下り制御チャネルが配置される位置を報知情報で通知する送信部をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項６】
前記割当て制御部は、前記第１の周波数帯域において、サブフレームの先頭から所定シンボル目までに、前記第１の通信端末用の下り制御チャネルを配置す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基地局装置。
【請求項７】
前記割当て制御部は、前記拡張下り制御チャネルをサブフレームの先頭から最終シンボル目までに配置し、前記マッピング部は、前記拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに、前記第１の通信端末及び前記第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングす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基地局装置。
【請求項８】
前記割当て制御部は、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域において、拡張下り制御チャネルをサブフレームの先頭から最終シンボル目までに配置し、
前記マッピング部は、前記第１の周波数帯域に配置される拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに前記第１の通信端末間で共有する共通制御信号を送信し、前記第２の周波数帯域に配置される拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに前記第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングす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基地局装置。
【請求項９】
前記割当て制御部は、周波数軸方向において、前記第１の周波数帯域の両端に拡張下り制御チャネルを配置することを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記割当て制御部は、周波数軸方向において、前記第１の周波数帯域の複数の周波数領域に前記拡張下り制御チャネルを分散して配置し、前記マッピング部は、前記第１の通信端末間で共有する共通制御信号を複数の拡張下り制御チャネルに分散してマッピングすることを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記割当て制御部は、前記第２の通信端末に下り制御情報を送信しない場合に、前記第２の周波数帯域に前記第１の通信端末用の下り共有データチャネルを割当てることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項１２】
基地局装置がサポートする第１の周波数帯域より帯域幅が狭い第２の周波数帯域で前記基地局装置と通信を行う無線通信端末であって、
前記第２の周波数帯域の所定の周波数領域において、下り共有データチャネルと周波数分割多重して配置される拡張下り制御チャネルの位置を決定する決定部と、
前記拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに割当てられた共通制御情報を受信する受信部と、
前記共通制御情報に基づいて下り共有データチャネルに割当てられたシステム情報を復調する復調部と、を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項１３】
第１の周波数帯域で第１の通信端末と通信を行うと共に、前記第１の周波数帯域より帯域幅が狭い第２の周波数帯域で第２の通信端末と通信を行う基地局装置を具備する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、前記第２の周波数帯域の所定の周波数領域に、下り共有データチャネルと周波数分割多重する拡張下り制御チャネルを配置する割当て制御部と、前記拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに、少なくとも前記第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングするマッピング部と、を有し、
前記第２の通信端末は、前記拡張下り制御チャネルの位置を決定する決定部と、前記共通サーチスペースに割当てられた共通制御情報を受信する受信部と、前記共通制御情報に基づいて下り共有データチャネルに割当てられたシステム情報を復調する復調部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
第１の周波数帯域をサポートする第１の通信端末及び前記第１の周波数帯域より帯域幅が狭い第２の周波数帯域をサポートする第２の通信端末と、基地局装置との無線通信方法であって、
前記基地局装置は、前記第２の周波数帯域の所定の周波数領域に、下り共有データチャネルと周波数分割多重する拡張下り制御チャネルを配置する割当てる工程と、前記拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに、少なくとも前記第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングする工程と、を有し、
前記第２の通信端末は、前記拡張下り制御チャネルの位置を決定する工程と、前記共通サーチスペースに割当てられた共通制御情報を受信する工程と、前記共通制御情報に基づいて下り共有データチャネルに割当てられたシステム情報を復調する工程と、を有す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、マシン通信システムに適用可能な基地局装置、無線通信端末、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器間の自律的なコミュニケーションによりサービスを提供するマシン通信（Machine-to-Machine  Communication）に関する技術開発が進められている。欧州電気通信標準化機構（ＥＴＳＩ）は、マシン通信システムの参照モデルとして、アプリケーションドメイン（Application  Domain）、ネットワークドメイン（Network  Domain）、デバイスドメイン（Device  Domain）の３つのドメインを定義している。このうち、デバイスドメインにおいて、既に、電気、ガス、水道といったライフライン制御、高速道路交通システム（Intelligent  Transport  System（ＩＴＳ））などのアプリケーションの実用化が検討されている。
【０００３】
ネットワークドメインにおいては、３ＧＰＰ（Third  Generation  Partnership  Project）の規定に基づくセルラーシステムの採用が有力視されている。このため、３ＧＰＰにおいても、ＭＴＣ（Machine  Type  Communication）として定義されるマシン通信の標準化活動が開始されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP,  TS22.368  (V10.5.0),  “MTC  communication  aspects”,  Jun.  2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、３ＧＰＰにおいて合意されたＬＴＥ（Long  Term  Evolution）においては、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下りで最大３００Ｍｂｐｓ及び上りで７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートが実現される。しかし、ＭＴＣは、比較的低速な通信環境を前提として検討されており、ＬＴＥシステム（Ｒｅｌ．８／９／１０及びそれ以降のバージョンを含む）をそのままＭＴＣに適用すると不都合が生じてしまう。例えば、ＭＴＣシステムに対する条件は、下りが１１８．４ｋｂｐｓ、上りが５９．２ｋｂｐｓというように、ＬＴＥシステムほどには高くない。このため、ＭＴＣシステムに適合させた無線通信端末（以下、ＭＴＣ端末）にＬＴＥシステムの要求条件を満足させようとするとオーバースペックとなり、製造コストが増大してしまう。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、マシン通信システムのネットワークドメインにＬＴＥシステムを採用する場合に、ＭＴＣ端末に要求されるコストを低減可能な無線通信端末、基地局装置、無線通信システム及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】
【０００７】
本発明の基地局装置は、第１の周波数帯域で第１の通信端末と通信を行うと共に、前記第１の周波数帯域より帯域幅が狭い第２の周波数帯域で第２の通信端末と通信を行う基地局装置であって、前記第２の周波数帯域の所定の周波数領域に、下り共有データチャネルと周波数分割多重する拡張下り制御チャネルを配置する割当て制御部と、前記拡張下り制御チャネルの共通サーチスペースに、少なくとも前記第２の通信端末間で共有する共通制御信号をマッピングするマッピング部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マシン通信システムのネットワークドメインにＬＴＥシステムを採用する場合に、ＭＴＣ端末に要求されるコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。
【図２】既存ＰＤＣＣＨが配置される場合のサブフレーム構成の説明図である。
【図３】拡張ＰＤＣＣＨが配置される場合のサブフレーム構成の説明図である。
【図４】ＬＴＥ端末とＭＴＣ端末の周波数帯域の関係の一例を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る拡張ＰＤＣＣＨを配置する場合のサブフレーム構成の一例を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る拡張ＰＤＣＣＨを配置する場合のサブフレーム構成の他の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る基地局装置の全体構成を示すブロック図である。
【図８】本実施の形態に係る無線通信端末の全体構成を示すブロック図である。
【図９】ＭＴＣ端末の送受信ポートの構成例について説明する回路図である。
【図１０】本実施の形態に係る基地局装置のベースバンド処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本実施の形態に係る無線通信端末のベースバンド処理部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る無線通信システムについて説明する。図１に示す無線通信システムは、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。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Ｒｅｌ．１０及びそれ以降のバージョンを含む）をサポートする無線通信システムでは、最大２０ＭＨｚを１単位とする基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を複数使用して、システム帯域を最大で１００ＭＨｚまで拡張するキャリアアグリゲーション（ＣＡ）が採用されている。以下の説明では、一例として、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。
【００１１】
図１に示すように、無線通信システム１は、基地局装置２０と、無線通信のために基地局装置２０に無線接続する複数の無線通信端末１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとを含んで構成されている。例えば、無線通信端末１０Ａ（第１の通信端末）は、ＬＴＥ（Ｒｅｌ．１０）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、他の無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃ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（第２の通信端末）である。
【００１２】
基地局装置２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。複数の無線通信端末１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、セル５０において基地局装置２０と通信を行うことができる。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、これに限定されない。
【００１３】
無線通信システム１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）、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）をサポートすることができる。なお、無線アクセス方式はこれに限定されない。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。ＬＴＥ端末は、下りリンク及び上りリンク共に最大で２０ＭＨｚの帯域幅に対応可能な通信性能を有する。
【００１４】
ここで、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成について説明する。図２は、下りリンク伝送が適用される無線フレーム（例えば、１サブフレーム）の一例を示す図である。図２に示すように、ＬＴＥシステムでは、各サブフレームにおいて先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（１〜３ＯＦＤＭシンボル）まで、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel）用のリソース領域（ＰＤＣＣＨ領域）として確保される。また、サブフレームの先頭から所定のシンボルより後の無線リソースに、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）用のリソース領域（ＰＤＳＣＨ領域）が確保される。
【００１５】
ＰＤＣＣＨ領域には、ユーザ端末に対する下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）が割当てられる。下り制御情報（ＤＣＩ）には、ＰＤＳＣＨ領域における割当て情報等が含まれており、ユーザ端末は下り制御情報に基づいてＰＤＳＣＨに割当てられたデータや報知情報（例えば、ＳＩＢ（システム情報ブロック）等のシステム情報）を復調する。このように、各サブフレームにおいて、ユーザ端末に対する下りデータ用の信号と、当該下りデータを受信するための下り制御情報用の信号とは時分割多重されて送信される。
【００１６】
また、ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、異なる送信アンテナから同時に異なるユーザに送信情報系列を送信するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ：Multiple  User  MIMO）伝送が規定されている。ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送においては、同一時間及び同一周波数で複数のユーザ端末ＵＥに対するデータ送信が可能となる。このように多くのユーザ端末ＵＥの下り制御情報をＰＤＣＣＨ領域に割当てる場合、下り制御情報を伝送するためのＰＤＣＣＨ領域が足りなくなる場合がある。この場合には、ＰＤＳＣＨ領域に多重できるユーザ端末ＵＥの数が制限されてしまう。
【００１７】
このようなＰＤＣＣＨ領域の不足を解決する方法として、サブフレームの先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルの制御領域以外にＰＤＣＣＨの割当て領域を拡張する（既存のＰＤＳＣＨ領域に加えて新たにＰＤＣＣＨ領域を拡張する）ことが考えられる。例えば、ＰＤＳＣＨ領域においてＰＤＳＣＨと拡張するＰＤＣＣＨとを周波数分割多重する方法（周波数分割（ＦＤＭ）アプローチ）が考えられる。このようなＰＤＳＣＨと周波数分割多重されるＰＤＣＣＨは、既存のＰＤＣＣＨと区別するために、拡張ＰＤＣＣＨと呼ぶ（拡張下り制御チャネル、Ｅ−ＰＤＣＣＨ、Enhanced  ＰＤＣＣＨ、ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ、ＵＥ−ＰＤＣＣＨ等とも呼ぶ）。
【００１８】
図３に、周波数分割アプローチを適用する場合のフレーム構成の一例を示す。図３Ａに示すフレーム構成では、既存のＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨが配置されている。送信時間間隔となるフレーム（以下、「サブフレーム」と記す）の先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（最大３ＯＦＤＭシンボル）まではシステム帯域全体にわたり既存のＰＤＣＣＨが配置される。既存のＰＤＣＣＨが配置されたＯＦＤＭシンボルより後の無線リソースに、拡張ＰＤＣＣＨがＰＤＳＣＨと周波数分割多重するように配置されている。
【００１９】
また、図３Ｂに示すように、システム帯域は所定の周波数領域単位で構成される。この所定の周波数領域単位としては、例えば、物理リソースブロック（ＰＲＢ）（単に、リソースブロック（ＲＢ）ともいう）や、複数の連続する物理リソースブロックからなるリソースブロックグループ（ＲＢＧ）等がある。図３Ｂでは、所定の周波数領域単位としてリソースブロックが用いられており、システム帯域の一部のリソースブロックが拡張ＰＤＣＣＨに割り当てられる場合を示している。
【００２０】
また、Ｒｅｌ．１１以降のフレーム構成として、サブフレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（最大３ＯＦＤＭシンボル）までの既存ＰＤＣＣＨを持たないニューキャリアタイプ（Extension  carrierタイプ）が検討されている。このExtension  carrierタイプが適用されるサブフレームでは、下り制御チャネルとして、既存ＰＤＣＣＨを配置せず、拡張ＰＤＣＣＨのみを割り当てることができる。また、Extension  carrierタイプが適用されるサブフレームでは、先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルに対しても拡張ＰＤＣＣＨを割当てることができる（図３Ｃ参照）。
【００２１】
ところで、上述したように、ＭＴＣは比較的低速な通信環境を前提として検討されており、ＬＴＥシステムをそのままＭＴＣに適用すると製造コストが増加する等の不都合が生じてしまう。そこで、本発明者等は、上記のようなフレーム構成を有するＬＴＥシステムにＭＴＣ端末を無線接続する構成を設計するに当たり、ＭＴＣ端末のコスト低減の観点から、ＭＴＣ端末に対しては、ＬＴＥ端末に比べて狭い周波数帯域のみに対応可能とすることが有効であることを見出した（図４参照）。
【００２２】
但し、ＭＴＣ端末がＬＴＥシステムに無線接続する場合、ＭＴＣ端末はＬＴＥ端末と同様に、下り共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ：Downlink  Shared  Channel）等を用いて、基地局装置に対して初期アクセス（初期接続）処理等を行う必要がある。ここで、初期接続処理とは、ユーザデータの送受信前に行う接続処理（システム情報（例えば、ＳＩＢ）の受信、ランダムアクセス処理等）をいう。
【００２３】
しかし、図４に示すように、ＭＴＣ端末がサポートする帯域幅をＬＴＥ端末がサポートする帯域幅より狭帯域化する場合、ＭＴＣ端末はＬＴＥ端末がサポートする周波数帯域に亘って配置されるＰＤＣＣＨに割当てられた制御信号を復調することができない。つまり、基地局装置は、ＬＴＥ端末に対しては既存のＰＤＣＣＨを用いて初期接続処理を行うことができるが、ＭＴＣ端末に対しては既存のＰＤＣＣＨを用いて初期接続処理を行うことが困難となる。そこで、本発明者等は、所定の周波数領域（例えば、所定のＰＲＢ）に対して選択的に配置することができる拡張ＰＤＣＣＨを用いることにより、ＭＴＣ端末が初期接続処理を行うことができることに着目した。
【００２４】
一方で、ＬＴＥシステムにおいて検討されている拡張ＰＤＣＣＨでは、基地局装置が既存のＰＤＣＣＨを用いてＬＴＥ端末と初期接続を行うことによりユーザ端末情報（ＵＥ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を取得した後、当該取得したユーザ端末情報に基づいて拡張ＰＤＣＣＨのパラメータ（割当て位置等）を設定することが検討されている。つまり、拡張ＰＤＣＣＨを配置する場合であっても、初期接続処理は既存のＰＤＣＣＨを用いて行う必要があった。
【００２５】
そのため、本発明者等は、無線通信端末（ＭＴＣ端末及び／又はＬＴＥ端末）が拡張ＰＤＣＣＨを用いて基地局装置に初期接続できるように、当該拡張ＰＤＣＣＨの構成を設計することを着想して本願発明に至った。
【００２６】
以下に本実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、無線通信端末として異なる周波数帯域をサポートするＬＴＥ端末とＭＴＣ端末を例に挙げて説明しているが、本実施の形態が適用できる端末はこれらに限られない。また、ＬＴＥ端末とＭＴＣ端末のいずれか一方の端末の無線通信に対しても本実施の形態を適用することができる。
【００２７】
（第１の態様）
第１の態様に係る拡張ＰＤＣＣＨの構成について、図５を参照して説明する。以下の説明では、基地局装置が、第１の周波数帯域（例えば、帯域幅２０ＭＨｚ）で第１の通信端末（例えば、ＬＴＥ端末）と通信を行うと共に、第１の周波数帯域よりも帯域幅が狭い第２の周波数帯域で第２の通信端末（例えば、ＭＴＣ端末）とマシン通信する場合を例に挙げて説明する。
【００２８】
図５Ａ、Ｂは、ＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末に適用するフレーム構成の一例である。図５に示すフレーム構成では、ＰＤＳＣＨと時間分割多重するＰＤＣＣＨ（既存ＰＤＣＣＨ）と、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重する拡張ＰＤＣＣＨとが配置されている。既存ＰＤＣＣＨは、第１の周波数帯域の全体に亘って送信時間間隔となるサブフレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（最大３ＯＦＤＭシンボル）まで配置される。拡張ＰＤＣＣＨは、所定のＯＦＤＭシンボルより後の無線リソースに配置される。
【００２９】
ＬＴＥ端末は、第１の周波数帯域に亘って配置されたＰＤＣＣＨを受信して復号し、ＰＤＣＣＨに含まれる下り制御情報（ＤＣＩ）に基づいてＰＤＳＣＨを受信する。ＬＴＥ端末の初期接続処理時には、基地局装置が、ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース（ＣＳＳ：Common  Search  Space）にＬＴＥ端末間で共有する共通制御信号をマッピングする。例えば、ＬＴＥ端末は、ブラインド復号（ブラインドデコーディング）により得られた共通制御情報に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたシステム情報（例えば、ＳＩＢ）を受信する。なお、共通サーチスペースとは、セル内の無線通信端末ＵＥが共通制御情報をブラインドデコーディングすべき範囲を示すものである。
【００３０】
ＭＴＣ端末は、上述したように、上り及び下りリンクで対応可能な帯域幅が、ＬＴＥ端末がサポートする帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）と比較して、より狭い帯域幅に制限されている。つまり、第２の周波数帯域はＭＴＣ端末及びＬＴＥ端末が利用可能であり、第２の周波数帯域以外の第１の周波数帯域はＭＴＣ端末が利用できずＬＴＥ端末のみが利用可能となっている。なお、図５では、第２の周波数帯域が第１の周波数帯域内に含まれる場合を示しているが、これに限られない。
【００３１】
また、ＭＴＣ端末の初期接続処理時には、基地局装置が、第２の周波数帯域の所定の周波数領域（例えば、ＰＲＢ）に拡張ＰＤＣＣＨを配置すると共に、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース（Ｃｏｍｍｏｎ  ＳＳ）にＭＴＣ端末間で共有する共通制御信号をマッピングする。例えば、ＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨのブラインド復号により得られた共通制御情報に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたシステム情報（例えば、ＳＩＢ）を受信することができる。
【００３２】
このように、基地局装置は、ＭＴＣ端末との通信時において、少なくともＭＴＣ端末がサポートする第２の周波数帯域に拡張ＰＤＣＣＨを配置し、ＭＴＣ端末は当該拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースに割当てられた共通制御情報を用いて基地局装置と初期接続処理を行う。
【００３３】
第２の周波数帯域に配置する拡張ＰＤＣＣＨの位置としては、例えば、図５Ａ、Ｂに示す構成とすることができる。図５Ａは、周波数軸方向において、第２の周波数帯域の両端に拡張ＰＤＣＣＨを配置する場合を示している。例えば、第２の周波数帯域の両端に１ＰＲＢペアずつ拡張ＰＤＣＣＨを配置し、当該拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースにシステム情報等を受信するための共通制御情報を割当てる。また、この場合、基地局装置は、第２の周波数帯域に配置されるＰＤＳＣＨに当該共通制御信号により復調されるシステム情報等を割当てる。
【００３４】
このように、第２の周波数帯域の両端に配置された拡張ＰＤＣＣＨを配置することにより、共通制御信号を第２の周波数帯域の両端にマッピングすることができるため、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。もちろん、拡張ＰＤＣＣＨの割当て単位は１ＰＲＢペアに限られない。また、通信環境に応じて拡張ＰＤＣＣＨの割当て単位を動的に変化させることも可能である。
【００３５】
図５Ｂは、周波数軸方向において、第２の周波数帯域の複数の周波数領域に拡張ＰＤＣＣＨを分散して配置する場合を示している。この場合、共通制御信号を複数の拡張ＰＤＣＣＨに分散してマッピング（Distributed  mapping）することができるため、周波数ダイバーシチ効果をより効果的に得ることが可能となる。
【００３６】
なお、ＭＴＣ端末は、第２の周波数帯域に配置された拡張ＰＤＣＣＨを利用して初期接続処理を行う場合、拡張ＰＤＣＣＨが配置されるリソースの位置（例えば、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース）を把握する必要がある。そのため、本実施の形態では、基地局装置が、拡張ＰＤＣＣＨが割当てられるリソースの位置に関する情報を報知信号に含めて、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）を介してＭＴＣ端末に通知する構成とすることができる。
【００３７】
他にも、初期接続処理用に用いる拡張ＰＤＣＣＨが配置される位置（拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース）をあらかじめ定めておく構成としてもよい。この場合、基地局装置からＭＴＣ端末に対して拡張ＰＤＣＣＨの位置に関する情報を通知する処理を省略することができる。
【００３８】
また、初期接続処理用に用いる拡張ＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース）を拡張ＰＤＣＣＨのＵＥ固有サーチスペース（ＵＥ−ＳＳ：UE-specific  Search  Space）に用いても良い。
【００３９】
また、ＭＴＣ端末における初期接続処理が終了した後は、基地局装置は、第２の周波数帯域の任意の周波数領域（例えば、ＰＲＢ）に拡張ＰＤＣＣＨを配置すると共に、拡張ＰＤＣＣＨのＵＥ固有サーチスペース（ＵＥ−ＳＳ：UE-specific  Search  Space）に各ＭＴＣ端末のＵＥ固有の制御情報をマッピングする。各ＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨのブラインド復号により得られたＵＥ固有の制御情報に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたデータを受信することができる。
【００４０】
なお、ＵＥ固有サーチスペースとは、各無線通信端末が固有制御情報をブラインドデコーディングすべき範囲を示すものである。また、ＵＥ固有の制御情報とは、例えば、ＰＤＳＣＨの割り当て情報（DL  Assignment）や、ＰＵＣＣＨのスケジューリング情報（UL  grant）等が含まれる。
【００４１】
初期接続処理後のデータ送信用に用いる拡張ＰＤＣＣＨが配置される位置（ＵＥ固有サーチスペース）は、ＲＲＣの接続（RRC  connection）が確立された後に、上位レイヤシグナリングを用いてＭＴＣ端末に通知する構成とすることができる。また、初期接続処理に用いる拡張ＰＤＣＣＨ（共通サーチスペース）と同様に、報知信号により物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）を介してＭＴＣ端末に通知する構成としてもよいし、あらかじめ定めておく構成としてもよい。なお、この場合の拡張ＰＤＣＣＨについても図５Ａ、Ｂに示した領域に配置することができる。
【００４２】
また、基地局装置は、ＭＴＣ端末に対して下り制御情報の送信を行わない場合（第２の周波数領域に拡張ＰＤＣＣＨを配置しない場合）に、第２の周波数帯域にＬＴＥ端末用の下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を配置し、ＬＴＥ端末用のデータを割当てることができる。これにより、ＭＴＣ端末が通信を行わない場合であっても、第２の周波数帯域の無線リソースを有効に活用することが可能となる。
【００４３】
（第２の態様）
上述したように、Ｒｅｌ．１１以降のフレーム構成として、サブフレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（最大３ＯＦＤＭシンボル）までの既存ＰＤＣＣＨを持たないニューキャリアタイプ（Extension  carrierタイプ）が検討されている（図３Ｃ参照）。そこで、第２の態様では、ＬＴＥ端末及び／又はＭＴＣ端末に対して、Extension  carrierタイプを適用する場合について説明する。
【００４４】
図６Ａは、Extension  carrierタイプが適用されるサブフレーム構成の一例である。図６Ａに示すフレーム構成では、基地局装置が、第２の周波数帯域の所定の周波数領域において、サブフレームの先頭から最終シンボルまでに亘って拡張下り制御チャネルを割当てる場合を示している。
【００４５】
ＭＴＣ端末の初期接続処理時には、基地局装置が、第２の周波数帯域の所定の周波数領域（例えば、ＰＲＢ）に拡張ＰＤＣＣＨを配置すると共に、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース（Ｃｏｍｍｏｎ  ＳＳ）にＭＴＣ端末間で共有する共通制御信号をマッピングする。例えば、ＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨのブラインド復号により得られた共通制御情報に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたシステム情報（例えば、ＳＩＢ）を受信することができる。
【００４６】
一方で、Extension  carrierタイプを適用する場合（キャリアアグリゲーション適用時にＰＣｅｌｌで適用する場合）、ＬＴＥ端末も拡張ＰＤＣＣＨを用いて初期接続処理を行う必要がある。したがって、ＬＴＥ端末の初期接続処理時にも、ＭＴＣ端末と同様に、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースに割当てられた共通制御信号に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたシステム情報（例えば、ＳＩＢ）等を受信することができる。
【００４７】
また、第２の周波数帯域に配置する拡張ＰＤＣＣＨの位置としては、例えば、周波数軸方向において、第２の周波数帯域の両端に拡張ＰＤＣＣＨを配置する構成（図６Ａ参照）とすることができる。また、上記図５Ｂに示すように、周波数軸方向において、第２の周波数帯域の複数の周波数領域に拡張ＰＤＣＣＨを分散して配置する構成とすることもできる。
【００４８】
上述したように、初期接続処理時において、ＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースをブラインド復号することにより得られる共通制御信号に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたシステム情報（例えば、ＳＩＢ）等を受信する。この際、ＬＴＥ端末とＭＴＣ端末に送信されるシステム情報が共通する場合には、図６Ａに示すように、ＬＴＥ端末とＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース）を共有することができる。これにより、無線リソースの利用効率を向上することができる。
【００４９】
なお、第２の周波数帯域に配置された拡張ＰＤＣＣＨを利用して初期接続処理を行う場合、ＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨが配置されるリソースの位置（例えば、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース）を把握する必要がある。そのため、基地局装置が、拡張ＰＤＣＣＨが割当てられるリソースの位置に関する情報を報知信号に含めて、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）を介してＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末に通知する構成とすることができる。
【００５０】
他にも、初期接続処理用に用いる拡張ＰＤＣＣＨが配置される位置（共通サーチスペース）をあらかじめ定めておく構成としてもよい。この場合、基地局装置からＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末に対して拡張ＰＤＣＣＨの位置に関する情報を通知する処理を省略することができる。
【００５１】
また、初期接続処理用に用いる拡張ＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペース）を拡張ＰＤＣＣＨのＵＥ固有サーチスペース（ＵＥ−ＳＳ：UE-specific  Search  Space）に用いても良い。
【００５２】
また、ＬＴＥ端末及び／又はＭＴＣ端末における初期接続処理が終了した後は、基地局装置は、第２の周波数帯域の任意の周波数領域（例えば、ＰＲＢ）に拡張ＰＤＣＣＨを配置すると共に、拡張ＰＤＣＣＨのＵＥ固有サーチスペースに各ＬＴＥ端末、各ＭＴＣ端末のＵＥ固有の制御情報をマッピングする。各ＬＴＥ端末、各ＭＴＣ端末は、拡張ＰＤＣＣＨのブラインド復号により得られたＵＥ固有の制御情報に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたデータを受信することができる。
【００５３】
初期接続処理後のデータ送信用に用いる拡張ＰＤＣＣＨが配置される位置は、ＲＲＣの接続（RRC  connection）が確立された後に、上位レイヤシグナリングを用いてＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末に通知する構成とすることができる。また、初期接続処理に用いる拡張ＰＤＣＣＨ（共通サーチスペース）と同様に、報知信号により物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）を介してＬＴＥ端末及びＭＴＣ端末に通知する構成としてもよいし、あらかじめ定めておく構成としてもよい。
【００５４】
なお、上記図６Ａでは、初期接続処理に用いる拡張ＰＤＣＣＨ（ＬＴＥ端末用の拡張ＰＤＣＣＨとＭＴＣ端末用の拡張ＰＤＣＣＨ）を第２の周波数帯域に共有して設ける場合を示したが、それぞれ異なる周波数帯域に設けてもよい。特に、ＬＴＥ端末とＭＴＣ端末でシステム情報（例えば、ＳＩＢ）が異なる場合には、第１の周波数帯域にＬＴＥ端末用の拡張ＰＤＣＣＨを配置し、第２の周波数帯域にＭＴＣ端末用の拡張ＰＤＣＣＨを割当てることが好ましい。
【００５５】
具体的には、図６Ｂに示すように、周波数軸方向において、ＬＴＥ端末用の拡張ＰＤＣＣＨを第１の周波数帯域の両端に配置すると共に、ＭＴＣ端末用の拡張ＰＤＣＣＨを第２の周波数帯域の両端に割当てることができる。この場合、ＬＴＥ端末は第１の周波数領域の両端に配置された拡張ＰＤＣＣＨを用いて初期接続処理を行い、ＭＴＣ端末は第２の周波数領域の両端に配置された拡張ＰＤＣＣＨを用いて初期接続処理を行う。また、第１の周波数領域と第２の周波数領域の両端に拡張ＰＤＣＣＨを配置することにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
【００５６】
他にも、周波数軸方向において、第１の周波数帯域及び／又は第２の周波数帯域の複数の周波数領域に拡張ＰＤＣＣＨを分散して配置してもよい。この場合、共通制御信号を複数の拡張ＰＤＣＣＨに分散してマッピング（Distributed  mapping）することができるため、周波数ダイバーシチ効果をより効果的に得ることが可能となる。
【００５７】
第２の周波数帯域に配置されたＭＴＣ端末用の拡張ＰＤＣＣＨ用の周波数リソースに、ＬＴＥ端末用の拡張ＰＤＣＣＨの全部、又は一部を割当ててもよい。
【００５８】
なお、第１の周波数帯域に割当てる拡張ＰＤＣＣＨが配置される位置（共通サーチスペース、ＵＥ固有サーチスペース）は、上記第２の周波数帯域に割当てる拡張ＰＤＣＣＨと同様に制御することができる。
【００５９】
また、基地局装置は、ＭＴＣ端末に対して下り制御情報の送信を行わない場合（第２の周波数領域に拡張ＰＤＣＣＨを配置しない場合）に、第２の周波数帯域にＬＴＥ端末用の下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を配置し、ＬＴＥ端末用のデータを割当てることができる。これにより、ＭＴＣ端末が通信を行わない場合であっても、第２の周波数帯域の無線リソースを有効に活用することが可能となる。
【００６０】
（無線通信システム）
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７は、本実施の形態に係る基地局装置の全体構成を示すブロック図である。基地局装置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、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより基地局装置２０からＭＴＣ端末（図１における無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃ）に送信される送信データは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
【００６１】
ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・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）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク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る。
【００６２】
また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続する無線通信端末１０に対して、各無線通信端末１０が基地局装置２０と無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root  Sequence  Index）などが含まれる。
【００６３】
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。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へ出力する。
【００６４】
一方、上りリンクにより無線通信端末１０から基地局装置２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部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、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
【００６５】
ベースバンド信号処理部２０４は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、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レイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。
【００６６】
呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００６７】
図８は、本実施の形態に係る無線通信端末の全体構成について説明するブロック図である。無線通信端末は、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、アプリケーション部１０５とを備えている。
【００６８】
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、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る。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４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、下りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５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１０５に転送される。
【００６９】
一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４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より送信する。
【００７０】
図９は、本実施の形態に係るＭＴＣ端末（無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃ）の送受信ポートの構成例について説明する回路図である。図９に示すように、無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃは、アンプ部１０２及び送受信部１０３に相当する送受信ポート１０６Ａと受信ポート１０６Ｂとをそれぞれ備えている。送受信ポート１０６Ａは、送受信アンテナ１０１Ａと接続されており、受信ポート１０６Ｂは受信アンテナ１０１Ｂと接続されている。これにより、１ブランチダイバーシチの送信系と、２ブランチダイバーシチの受信系とを実現している。
【００７１】
送受信ポート１０６Ａは、送信系として、上りリンクの送信帯域外の信号をカットする送信フィルタ１０３Ａと、上りリンクにおいて送信する信号を増幅する高出力アンプ１０２Ａとを備えている。また、受信系として、下りリンクにおいて受信する信号を増幅するＬＮＡ１０２Ｂと、受信帯域外の信号をカットする受信フィルタ１０３Ｂとを備えている。受信ポート１０６Ｂは、下りリンクにおいて受信する信号を増幅するＬＮＡ１０２Ｃと、受信帯域外の信号をカットする受信フィルタ１０３Ｃとを備えている。
【００７２】
ＭＴＣ端末（無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃ）は、上り及び下りリンクで対応可能な帯域が、ＬＴＥ端末（無線通信端末１０Ａ）の上りリンクで通信可能な最大帯域（２０ＭＨｚ）に比べて狭い帯域に制限されている。このため、ＬＴＥ端末と比較して、ポートに対して要求される性能は緩和されている。例えば、ＭＴＣ端末の送信フィルタ１０３Ａ、受信フィルタ１０３Ｂ、１０３Ｃの対応帯域は、ＬＴＥ端末の送信フィルタ、受信フィルタの対応帯域より狭くて良い。また、ＭＴＣ端末の高出力アンプ１０２Ａの出力は、ＬＴＥ端末の高出力アンプの出力より小さくて良い。このように、本実施の形態に係る無線通信システム１では無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃの送信性能を緩和することができる結果、無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃのコスト及び消費電力を抑制できる。
【００７３】
図１０は、本実施の形態に係る基地局装置２０が有するベースバンド信号処理部２０４及び一部の上位レイヤの機能ブロック図である。ベースバンド信号処理部２０４においては、主に送信処理部の機能ブロックを示している。この基地局装置２０に無線接続されるＬＴＥ端末（無線通信端末１０Ａ）及びＭＴＣ端末（無線通信端末１０Ｂ、１０Ｃ）に対する送信データが、上位局装置３０から基地局装置２０に転送される。
【００７４】
制御情報生成部３００は、上位レイヤシグナリング（例えばＲＲＣシグナリング）する上位制御信号を端末毎に生成する。例えば、制御情報生成部３００は、ＭＴＣ端末及び／又はＬＴＥ端末が初期接続処理を終了した後に、これらの端末に対してデータ送信用に適用する拡張ＰＤＣＣＨの割当て位置に関する情報等を含む上位制御信号を生成する。
【００７５】
データ生成部３０１は、上位局装置３０から転送された送信データをユーザ別にユーザデータとして出力する。
【００７６】
スケジューリング部３０２は、拡張下り制御チャネル等を配置する周波数領域（例えば、ＰＲＢ）の位置、各無線通信端末に対するリソース割り当て等を制御している。スケジューリング部３０２は、上位局装置３０から送信データ及び再送指示が入力されると共に、上りリンクの受信信号を測定した受信部からチャネル推定値やリソースブロックのＣＱＩ、端末の種別（ＭＴＣ端末であるか、ＬＴＥ端末であるか）が入力される。また、スケジューリング部３０２は、上りリンクの受信信号から、ＭＴＣ端末とＬＴＥ端末（ＬＴＥ−Ａ端末を含む）とを区別してスケジューリングを行う。
【００７７】
また、スケジューリング部３０２は、再送指示、チャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら、上下制御情報及び共通チャネル用制御情報（共通制御情報）等のスケジューリングを行う。移動通信における伝搬路は、周波数選択性フェージングにより周波数毎に変動が異なる。そこで、スケジューリング部３０２は、ＬＴＥ端末に対するユーザデータ送信においては適応周波数スケジューリングを適用し、サブフレーム毎に通信品質の良好なリソースブロックを割り当てる。適応周波数スケジューリングでは、各リソースブロックに対して伝搬路品質の良好なＬＴＥ端末を選択して割り当てる。そのため、スケジューリング部３０２は、ＬＴＥ端末からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてスループットの改善が期待されるリソースブロックを割り当てる。
【００７８】
また、スケジューリング部３０２は、ＬＴＥ端末（又は、ＭＴＣ端末）との間の伝搬路状況に応じてＣＣＥアグリゲーション数を制御する。また、割り当てたリソースブロックで所定のブロック誤り率を満たすＭＣＳ（符号化率、変調方式）を決定する。スケジューリング部３０２が決定したＭＣＳ（符号化率、変調方式）を満足するパラメータが、チャネル符号化部３０３、３０８、変調部３０４、３０９に設定される。
【００７９】
ベースバンド信号処理部２０４は、最大ユーザ多重数Ｎに対応したチャネル符号化部３０３、変調部３０４、マッピング部３０５を備えている。チャネル符号化部３０３は、データ生成部３０１から出力されるユーザデータ（一部の上位制御信号を含む）で構成される共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を、端末毎にチャネル符号化する。変調部３０４は、チャネル符号化されたユーザデータを端末毎に変調する。マッピング部３０５は、変調されたユーザデータを無線リソースにマッピングする。
【００８０】
また、ベースバンド信号処理部２０４は、端末固有の下り制御情報である下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）用制御情報を生成する下り制御情報生成部３０６と、端末間で共有する下り共通制御チャネル用制御情報（共通制御情報）を生成する下り共通チャネル用制御情報生成部３０７と、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ）を制御する上りリンク制御情報を端末毎に生成する上り制御情報生成部３１１とを備えている。また、生成された制御情報を端末毎にチャネル符号化するチャネル符号化部３０８と、チャネル符号化された制御情報を変調する変調部３０９とを備えている。
【００８１】
下り制御情報生成部３０６は、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を制御するための下り共有データチャネル用制御情報（DL  assignment等）を生成する。当該下り共有データチャネル用制御情報は、ユーザ毎に生成される。
【００８２】
下り共通チャネル用制御情報生成部３０７は、ＬＴＥ端末及び／又はＭＴＣ端末間で共有する共通制御情報を生成する。例えば、ＬＴＥ端末及び／又はＭＴＣ端末の初期接続処理時にＰＤＳＣＨに割当てられるシステム情報（例えば、ＳＩＢ）を受信するための共通制御信号を生成する。
【００８３】
上り制御情報生成部３１１は、端末毎に決定したリソースブロック数及びリソースブロック位置を示す割当て情報、変調方式、符号化率及び冗長化バージョン、新規データか再生データかを区別する識別子（New  data  indicator）、ＰＵＳＣＨ用の送信電力制御コマンド、復調用リファレンスシグナルのサイクリックシフト（ＣＳ  for  ＤＭＲＳ）、ＣＱＩリクエスト、ＰＭＩ／ＲＩ等から上りリンク制御情報（例えば、ＤＣＩフォーマット０／４）を生成する。
【００８４】
参照信号生成部３１８は、チャネル推定、シンボル同期、ＣＱＩ測定、モビリティ測定等の様々な目的に使用されるセル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific  Reference  Signal)をリソースブロック（ＲＢ）内にＦＤＭ／ＴＤＭで多重して送信する。また、参照信号生成部３１８は、下りリンク復調用参照信号(UE  specific  RS)を送信する。
【００８５】
上記変調部３０９で端末毎に変調された下り／上り制御情報のうち、既存のＰＤＣＣＨに割当てられる制御情報は、制御チャネル多重部３１４で多重され、さらにインタリーブ部３１５でインタリーブされる。一方で、拡張ＰＤＣＣＨに割当てられる制御情報は、マッピング部３１２で無線リソースにマッピングされる。マッピング部３１２は、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースに、ＬＴＥ端末及び／又はＭＴＣ端末間で共有する共通制御信号をマッピングする。また、拡張下り制御チャネルのＵＥ固有サーチスペースに、端末固有の制御信号をマッピングする。なお、マッピング部３０５とマッピング３１２は共通して設けてもよい。
【００８６】
インタリーブ部３１５、マッピング部３１２から出力される制御信号及びマッピング部３０５から出力されるユーザデータは下りチャネル信号としてＩＦＦＴ部３１６へ入力される。また、参照信号生成部３１８で生成された下りリンク復調用参照信号がＩＦＦＴ部３１６へ入力される。
【００８７】
ＩＦＦＴ部３１６は、下りチャネル信号及び下りリンク復調用参照信号を逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。本実施の形態では、ＭＴＣ端末の送信帯域は、ＬＴＥ端末のシステム帯域より狭い帯域に制限されている。このため、ＬＴＥ端末と比較して逆高速フーリエ変換に係るサンプリングレートを大きくできるため、ＩＦＦＴ部３１６への負荷を軽減できる。その結果、ＩＦＦＴ部３１６を低コスト化できる。
【００８８】
サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部３１７は、下りチャネル信号の時系列信号に、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能するサイクリックプレフィックスを挿入する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部２０３に送出される。
【００８９】
図１１は、ＭＴＣ端末及び／又はＬＴＥ端末が有するベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図である。まず、下りリンク構成について説明する。
【００９０】
基地局装置２０から受信データとして受信された下りリンク信号は、ＣＰ除去部４０１でＣＰが除去される。ＣＰが除去された下りリンク信号は、ＦＦＴ部４０２へ入力される。ＦＦＴ部４０２は、下りリンク信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）して時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、デマッピング部４０３へ入力する。デマッピング部４０３は、下りリンク信号をデマッピングし、下りリンク信号から複数の制御情報が多重された多重制御情報、ユーザデータ、上位制御信号を取り出す。なお、デマッピング部４０３によるデマッピング処理は、アプリケーション部１０５から入力される上位制御信号に基づいて行われる。デマッピング部４０３から出力された多重制御情報は、デインタリーブ部４０４でデインタリーブされる。
【００９１】
また、ベースバンド信号処理部１０４は、制御情報を復調する制御情報復調部４０５、下り共有データを復調する下り共有データ復調部４０６及びチャネル推定部４０７を備えている。制御情報復調部４０５は、下り共通制御チャネル用制御情報を復調する下り共通チャネル用制御情報復調部４０５ａと、上りリンク制御情報を復調する上り制御情報復調部４０５ｂと、下りリンク制御情報を復調する下り制御情報復調部４０５ｃとを備えている。
【００９２】
下り共通チャネル用制御情報復調部４０５ａは、拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ共通の下り制御情報である下り共通制御チャネル用制御情報を取り出す。例えば、ＭＴＣ端末の初期接続処理時には、第２の周波数帯域の所定の周波数領域に配置された拡張ＰＤＣＣＨの共通サーチスペースに対してブラインドデコーディング処理を行い、共通制御情報を復号する。下り共有データ復調部４０６は、得られた共通制御情報に基づいて、ＰＤＳＣＨに割当てられたシステム情報（例えば、ＳＩＢ）等を受信することができる。
【００９３】
上り制御情報復調部４０５ｂは、下り制御チャネル（拡張ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ固有の上りリンク制御情報を取り出す。取り出された上りリンク制御情報は、後述するチャネル符号化部４１２やマッピング部４１５などに送られる。
【００９４】
下り制御情報復調部４０５ｃは、下り制御チャネル（拡張ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ固有の下り制御信号である下りリンク制御情報を取り出す。復調された下りリンク制御情報は、下り共有データ復調部４０６へ入力されて、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）の復調などに使用される。
【００９５】
下り共有データ復調部４０６は、下り制御情報復調部４０５ｃから入力された下りリンク制御情報に基づいて、ユーザデータ、上位制御情報、システム情報等を復調する。上位制御情報は、チャネル推定部４０７に出力される。
【００９６】
チャネル推定部４０７は、ユーザ端末固有の参照信号、または共通参照信号を用いてチャネル推定する。推定されたチャネル変動を、下り共通チャネル用制御情報復調部４０５ａ、上り制御情報復調部４０５ｂ、下り制御情報復調部４０５ｃ及び下り共有データ復調部４０６に出力する。これらの復調部においては、推定されたチャネル変動及び復調用参照信号を用いて下りリンク割当て情報を復調する。
【００９７】
続いて、上りリンク構成について説明する。ベースバンド信号処理部１０４は、データ生成部４１１、チャネル符号化部４１２、変調部４１３、ＤＦＴ部４１４、マッピング部４１５、ＩＦＦＴ部４１６、ＣＰ挿入部４１７を備えている。
【００９８】
データ生成部４１１は、アプリケーション部１０５から入力されるビットデータから送信データを生成する。チャネル符号化部４１２は、上りリンク制御情報に含まれるＭＣＳにより通知された符号化率などに基づいて、送信データに対して誤り訂正等のチャネル符号化処理を施す。変調部４１３は、上りリンク制御情報に含まれるＭＣＳにより通知され、又は予め固定した変調方式に基づいて、チャネル符号化された送信データをＱＰＳＫなどで変調する。  
【００９９】
ＤＦＴ部４１４は、変調された送信データを離散フーリエ変換する。本実施の形態では、ＭＴＣ端末の上りリンクの送信帯域は、ＬＴＥ端末の上りリンクのシステム帯域より狭い帯域に制限されている。このため、ＬＴＥ端末と比較して離散フーリエ変換に係る帯域幅が小さくなり、ＤＦＴ部４１４への負荷を軽減できる。その結果、ＤＦＴ部４１４を低コスト化できる。
【０１００】
マッピング部４１５は、ＤＦＴ後の送信データを指示された無線リソースへマッピングする。ＩＦＦＴ部４１６は、システム帯域に相当する入力データを逆高速フーリエ変換して時間領域のデータに変換する。ＣＰ挿入部４１７は逆高速フーリエ変換後のデータに対してデータ区切りでサイクリックプレフィックスを挿入する。
【０１０１】
本実施の形態では、ＭＴＣ端末の送信帯域は、ＬＴＥ端末のシステム帯域より狭い帯域に制限されている。このため、ＬＴＥ端末と比較して逆高速フーリエ変換に係るサンプリングレートを大きくできるため、ＩＦＦＴ部４１６への負荷を軽減できる。その結果、ＩＦＦＴ部４１６を低コスト化できる。
【０１０２】
以上、上述の実施形態を用いて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。従って、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。
【符号の説明】
【０１０３】
１  無線通信システム
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  無線通信端末
２０  基地局装置
３０  上位局装置
４０  コアネットワーク
５０  セル
１０１  送受信アンテナ
１０２  アンプ部
１０２Ａ  高出力アンプ
１０２Ｂ、１０２Ｃ  ＬＮＡ
１０３  送受信部
１０３Ａ  送信フィルタ
１０３Ｂ、１０３Ｃ  受信フィルタ
１０４  ベースバンド信号処理部
１０５  アプリケーション部
１０６Ａ  送受信ポート
１０６Ｂ  受信ポート
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  呼処理部
２０６  伝送路インターフェース
３００  制御情報生成部
３０１  データ生成部
３０２  スケジューリング部
３０３、３０８  チャネル符号化部
３０４、３０９  変調部
３０５、３１２  マッピング部
３０６  下り制御情報生成部
３０７  下り共通チャネル用制御情報生成部
３１１  上り制御情報生成部
３１４  制御チャネル多重部
３１５  インタリーブ部
３１６  ＩＦＦＴ部
３１７  ＣＰ挿入部
４０１  ＣＰ除去部
４０２  ＦＦＴ部
４０３  デマッピング部
４０４  デインタリーブ部
４０５  制御情報復調部
４０５ａ  下り共通チャネル用制御情報復調部
４０５ｂ  上り制御情報復調部
４０５ｃ  下り制御情報復調部
４０６  下り共有データ復調部
４０７  チャネル推定部
４１１  データ生成部
４１２  チャネル符号化部
４１３  変調部
４１４  ＤＦＴ部
４１５  マッピング部
４１６  ＩＦＦＴ部
４１７  ＣＰ挿入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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