JP5827899B2 - 通信システム、基地局装置、移動端末装置及び通信方法 - Google Patents

通信システム、基地局装置、移動端末装置及び通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局装置、移動端末装置、通信システム及び通信方法に関する。
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。
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。
ところで、将来のシステム（Rel-11以降）では、周波数利用効率の向上や、ＨｅｔＮｅｔにおける与干渉の低減を考慮したキャリアアグリゲーションが想定される。ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションのＳＣｅｌｌ（Secondary Cell）を検出する際には、マクロセルに接続した状態で各ピコセルからの信号品質が移動端末装置で比較される。移動端末装置では、各ピコセルからの同期信号を補足した後にＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）等によって各ピコセルからの信号品質が測定されるため、長い測定時間を要するという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションに適した通信システム、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。
本発明の通信システムは、第１のキャリアと前記第１のキャリアに追加して割り当てられる第２のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによって、第１の基地局装置と移動端末装置とが前記第１のキャリアを用いて通信すると共に、第２の基地局装置と前記移動端末装置とが前記第２のキャリアを用いて通信する通信システムであって、前記第１の基地局装置は、前記第１のキャリアとの間で前記キャリアアグリゲーションが行われるように、前記第２のキャリアを前記移動端末装置に検出させるキャリア検出信号を生成する生成部と、前記キャリア検出信号を前記第１のキャリアの参照信号よりも高い密度に割当可能な前記第２のキャリアで前記第２の基地局装置から前記移動端末装置に送信されるように、前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置に送信する送信部とを備え、前記移動端末装置は、前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置から受信する受信部を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、第２のキャリアにおいて第１のキャリアの参照信号よりも高い密度でキャリア検出信号が第２の基地局装置から移動端末装置に送信される。このため、移動端末装置では、キャリア検出信号によって測定された第２の基地局装置からの信号品質が向上し、移動端末装置における受信品質の測定労力が低減される。よって、移動端末装置は、第１のキャリア（ＰＣｅｌｌ）との間でキャリアアグリゲーションが行われる第２のキャリア（ＳＣｅｌｌ）を短時間で検出し、消費電力を低減できる。
ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域の説明図である。 ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションの一例を示す図である。 基地局装置を検出可能な検出エリアの説明図である。 追加キャリアタイプを用いたキャリアアグリゲーションの一例を示す図である。 ＰＲＳの説明図である。 キャリア検出信号の第１の信号構成の一例を示す図である。 キャリア検出信号の第２の信号構成の一例を示す図である。 キャリア検出信号の第３の信号構成の一例を示す図である。 キャリア検出信号の第４の信号構成の一例を示す図である。 無線通信システムのシステム構成の説明図である。 基地局装置の全体構成の説明図である。 移動端末装置の全体構成の説明図である。 基地局装置が有するベースバンド信号処理部及び一部の上位レイヤの機能ブロック図である。 移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。
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。
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。
将来（Rel-11以降）のシステムでは、Ｈｅｔｎｅｔに特化したキャリアアグリゲーションの拡張が想定される。具体的には、図２に示すようなシステム構成が考えられる。図２は、ＨｅｔＮｅｔにおけるキャリアアグリゲーションの一例を示す図である。
図２Ａに示すシステムは、基地局装置ｅＮＢ（eNodeB）と複数の基地局装置ＲＲＨ（Remote Radio Head）とにより階層的に構成されている。基地局装置ｅＮＢのセル内には、基地局装置ＲＲＨにより局所的に小型セルが形成されている。移動端末装置ＵＥは、基地局装置ＲＲＨ＃１の小型セル内に位置し、基地局装置ｅＮＢ及び基地局装置ＲＲＨ＃１とキャリアアグリゲーションにより通信している。例えば、基地局装置ｅＮＢのコンポーネントキャリアＣＣ＃１をＰＣｅｌｌ、基地局装置ＲＲＨ＃１のコンポーネントキャリアＣＣ＃２をＳＣｅｌｌとしてキャリアアグリゲーションが行われる。
図２Ｂに示すように、このキャリアアグリゲーションを行うためには、移動端末装置ＵＥが基地局装置ｅＮＢに接続された状態で、異周波測定によって基地局装置ＲＲＨ（ＳＣｅｌｌ）を発見（検出）する必要がある。Ｒｅｌ−１０以前の移動端末装置ＵＥでは、同期信号であるＰＳＳ／ＳＳＳ（Primary Synchronization Signal/Secondary Synchronization Signal）で同期補足した後、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）により各基地局装置ＲＲＨからの異周波の受信品質が測定される。そして、測定された各基地局装置ＲＲＨからの信号品質と予め定められたターゲット値とが比較され、受信品質のよい基地局装置ＲＲＨ（ＳＣｅｌｌ）が検出される。この方法では、同期信号は干渉が大きく、さらにＣＲＳの受信密度も十分ではないため、長い測定時間を要していた。
このときの基地局装置ＲＲＨを検出可能な検出エリアと移動端末装置ＵＥの消費電力とには以下のような関係がある。図３は、基地局装置ＲＲＨを検出可能な検出エリアの説明図である。図３に示すように、低いターゲット値では、検出エリアを広く確保して、広い範囲で基地局装置ＲＲＨを検出できる。しかしながら、低ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）環境での測定が必要となるため、移動端末装置ＵＥの測定労力や測定時間が増大し、移動端末装置ＵＥの消費電力が高くなる。一方、高いターゲット値では、ＳＩＲの改善によって測定労力が緩和され、移動端末装置ＵＥの消費電力が低く抑えられる。しかしながら、検出エリアが狭くなり、基地局装置ＲＲＨを検出し難い。
よって、基地局装置ＲＲＨを検出可能な検出エリアを狭めることなく、ＳＩＲを改善することが求められている。このため、基地局装置ＲＲＨからの信号品質を向上させる必要があり、上記したＰＳＳ／ＳＳＳとＣＲＳに代わるＳＣｅｌｌの検出方法が望まれている。
ところで、Ｒｅｌ−１１では、既存のキャリアアグリゲーションのコンポーネントキャリアとの互換性を有さないキャリアが検討されており、キャリアアグリゲーションを適用したＨｅｔｎｅｔに有効である。既存のコンポーネントキャリアとの互換性を有さないキャリアは、追加キャリアタイプ（Additional carrier type）と呼ばれてもよいし、拡張キャリア（extension carrier）と呼ばれてもよい。
図４は、追加キャリアタイプを用いたキャリアアグリゲーションの一例を示す図である。なお、図４において、基地局装置ｅＮＢのＣＣ＃１は、既存キャリアタイプに設定され、基地局装置ＲＲＨのＣＣ＃２は、追加キャリアタイプに設定されている。なお、図４においては、説明の便宜上、ＣＲＳ、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）のみ図示している。
図４に示すように、既存キャリアタイプ（Legacy carrier type）には、ＬＴＥで規定される１リソースブロックの先頭から３シンボルにＰＤＣＣＨが設定されている。また、既存キャリアタイプには、１リソースブロックにおいてユーザデータやＤＭ−ＲＳ（Demodulation − Reference Signal）等の他の参照信号と重ならないようにＣＲＳが設定されている。このＣＲＳは、ユーザデータの復調に用いられる他、スケジューリングや適応制御のための下りリンクのチャネル品質（CQI：Channel Quality Indicator）測定、並びに、セルサーチやハンドオーバのための下りの平均的な伝搬路状態の測定（モビリティ測定）に用いられる。
これに対し、追加キャリアタイプは、ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳを無送信とすることができる。この追加キャリアタイプは、既存（Rel-10以前）の移動端末装置にはサポートされず、新規（Rel-11以降）の移動端末装置ＵＥにのみサポートされる。また、追加キャリアタイプは、下り制御チャネル（PHICH、PCFICH）の無送信、報知情報（PBCH、Rel-8 SIB、Paging）の無送信とすることもできる。また、追加キャリアタイプは、主にＳＣｅｌｌ（Secondary Cell）で使用されることが想定されている。
なお、追加キャリアタイプは、ＣＲＳを無送信とする場合、例えば、データ復調にはＤＭ−ＲＳを用い、ＣＳＩ測定にはＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information − Reference Signal）を用いることもできる。また、追加キャリアタイプは、ＰＤＣＣＨを無送信とする場合、ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨを送信してもよい。ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨは、下りデータ信号用のＰＤＳＣＨ領域の所定の周波数帯域を拡張ＰＤＣＣＨ領域として使用する。この拡張ＰＤＣＣＨ領域に割り当てられたＦＤＭ型ＰＤＣＣＨは、ＤＭ−ＲＳを用いて復調される。なお、拡張ＰＤＣＣＨは、ＵＥ−ＰＤＣＣＨと呼ばれてもよい。
追加キャリアタイプは、ＰＤＣＣＨを無送信とする場合、クロスキャリアスケジューリング（Cross-carrier scheduling）を利用することもできる。クロスキャリアスケジューリングとは、自キャリアの下り制御チャネルを別キャリアで送信する方法である。例えば、追加キャリアタイプのキャリアで下り制御チャネルを送信する代わりに、既存キャリアタイプのキャリアで下り制御チャネルを送信するようにする。
追加キャリアタイプは、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）を無送信とする場合には、下り制御情報（DCI：Downlink Control Information）で再送制御してもよい。追加キャリアタイプは、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）を無送信とする場合には、上位レイヤシグナリング（Higher layer signaling）によりＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数を通知してもよい。追加キャリアタイプは、報知情報を無送信とする場合には、既存キャリアタイプのキャリアから報知情報を送信してもよい。
なお、本実施の形態における追加キャリアタイプとして、ＣＲＳ、下り制御チャネルの無送信を例示したが、この構成に限定されない。例えば、追加キャリアタイプとしては、ＣＲＳ、下り制御チャネルの少なくとも１つを無送信とする構成としてもよい。また、追加キャリアタイプの帯域幅は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を１単位とする必要はなく、適宜変更可能である。
本システムでは、既存キャリアタイプと追加キャリアタイプを用いたキャリアアグリゲーションを行うことでＣＲＳによる干渉が低減されている。すなわち、追加キャリアタイプではＣＲＳを無送信にできるため、隣接する基地局装置ＲＲＨからのＣＲＳの与干渉が抑えられる。また、ＣＲＳ及びＰＤＣＣＨのリソースに下りデータを送信する構成とすれば、周波数利用効率を改善できる。
本発明者らは、ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳを無送信にできるという追加キャリアタイプの特性に着目し、キャリアアグリゲーションで使用されるＳＣｅｌｌの検出に利用することで、本発明に至った。すなわち、本発明の骨子は、ＰＳＳ／ＳＳＳ及びＣＲＳによってＳＣｅｌｌを検出する構成に代えて、追加キャリアタイプのキャリアに高密度に配置した信号（以下、キャリア検出信号と称する）によってＳＣｅｌｌを検出することである。これにより、基地局装置ＲＲＨからの信号品質が改善され、短時間で効率的に測定されて移動端末装置の消費電力が低く抑えられる。なお、キャリア検出信号は、ＳＣｅｌｌの検出に用いられる信号であればよく、例えば、ＤＳ（Discovery Signal）、ＰＤＣＨ（Physical Discovery Channel）、ＢＳ（Beacon Signal）、ＤＰＳ（Discovery Pilot Signal）と呼ばれてもよい。
このキャリア検出信号は、長周期送信、高密度送信、セル間の直交性、系列数の確保、遅延プロファイルの生成に適した系列という各機能を有することが望ましい。長周期送信は、数秒に１度の集中的なキャリア検出信号の送信によって、移動端末装置による測定機会を減少させ、移動端末装置の消費電力を低減できる。高密度送信は、１サブフレーム又は連続する数サブフレームに対するキャリア検出信号の高密度な割り当てによって、移動端末装置の受信品質を改善できる。受信品質の改善により、移動端末装置による測定時間を短くして消費電力を低減できる。
セル間の直交性は、受信ＳＩＲの改善により、低ＳＩＲ環境下における移動端末装置の測定時間を短くして消費電力を低減できる。キャリア検出信号の系列数は、セルＩＤと同数以上、例えば５０４以上確保されることが好ましい。さらに、遅延プロファイルの生成に適した系列は、各サブキャリアに対して均一にキャリア検出信号を割り当てることで実現される。なお、キャリア検出信号は、上記全ての機能を有する必要がなく、少なくとも高密度送信されればよい。
上記機能を満たすキャリア発信信号に近い参照信号として、Ｒｅｌ−９で規定されたＰＲＳ（Positioning Reference Signal）が存在する。図５は、ＰＲＳの説明図である。ＰＲＳは、移動端末装置の測位に用いられる参照信号である。
図５に示すように、ＰＲＳは、ＬＴＥで規定される１リソースブロックにおいて、周波数方向及び時間軸方向に分散するように割り当てられている。１リソースブロックは、周波数方向に連続する１２サブキャリアと、時間軸方向に連続する１４シンボルとで構成される。ＰＲＳは、ＰＤＣＣＨ用の先頭３シンボル＃０−＃２及びＣＲＳ用のシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１を避けるようにしてリソースブロックに割り当てられている。ＰＲＳは、ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳを避けた各シンボルにおいて、６サブキャリア離れた２リソースエレメントに割り当てられている。
また、ＰＲＳは、セル毎に周波数方向にシフトされており、隣接セル間での干渉が抑えられている。この場合、６サブキャリア間隔でＰＲＳが割り当てられるため、最大６つの直交パターンを規定可能である。ＰＲＳでは、パラメータとして、システム帯域、送信周期、サブフレーム連続数を上位レイヤで設定できる。送信周期は、１６０ｍｓｅｃ、３２０ｍｓｅｃ、６４０ｍｓｅｃ、１２８０ｍｓｅｃに設定可能である。また、サブフレームは、最大で６連続サブフレームの送信が可能である。
このように、ＰＲＳは、上記したキャリア検出信号に求められる各機能の大半を満たしている。よって、キャリア検出信号としてＳＣｅｌｌ検出用にＰＲＳを利用することも可能である。ただし、送信周期は、より長周期なオプションを有することが好ましい。
以下、図６から図９を参照して、ＰＲＳの特性を利用したキャリア検出信号について説明する。図６は、キャリア検出信号の第１の信号構成の一例を示す図である。図７は、キャリア検出信号の第２の信号構成の一例を示す図である。図８は、キャリア検出信号の第３の信号構成の一例を示す図である。図９は、キャリア検出信号の第４の信号構成の一例を示す図である。
図６に示すように、第１の信号構成では、ＰＲＳの配置構成を保持するように、キャリア検出信号の割当パターンが規定されている。追加キャリアタイプにおいては、ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳを無送信にできる。このため、ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳのリソース（シンボル＃０−＃２、＃４、＃７、＃１１）においても、キャリア検出信号を割当可能である。ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳのリソースでは、ＰＲＳの配置構成に倣った配置構成で、６サブキャリア離れた２リソースエレメントにキャリア検出信号が割り当てられる。
このような構成により、第１の信号構成では、ＰＲＳの配置構成と比較して、高密度にキャリア検出信号が割り当てられ、受信品質が向上される。また、キャリア検出信号が６サブキャリア間隔で割り当てられるため、割当パターンを周波数方向にシフトすることで６つの直交パターン（Ｖｓｈｉｆｔ＝０−５）を規定可能である。図６に示す例では、紙面左側の割当パターン（Ｖｓｈｉｆｔ＝０）に対して紙面右側の割当パターンＶｓｈｉｆｔ＝１が、周波数方向に１サブキャリア分だけシフトして規定されている。
また、６つ直交パターンに対するキャリア検出信号の割り当てにより６つの直交系列が生成される。さらに、ＰＲＳと同様に送信周期及びサブフレーム連続数のパラメータを上位レイヤで設定することで、長周期送信及び高密度送信に対応できる。また、１リソースブロック内の全サブキャリアにキャリア検出信号が割り当てられるため、遅延プロファイルの生成に適した系列となっている。なお、第１の信号構成は、時間軸方向及び周波数方向に分散してキャリア検出信号が割り当てられていればよく、ＰＲＳの配置構成を保持する構成に限定されない。
図７に示すように、第２の信号構成では、複数の直交パターンを１グループとし、このグループ間でランダム化させた複数のパターンが生成される。例えば、基本となる割当パターンを、シンボル毎にサブキャリアをランダム化することで、相互に異なる複数の割当パターンが生成される。続いて、各割当パターンを基準とし、これを周波数方向にシフトさせることで複数グループの直交パターンが規定される。このときグループ内では直交性が確保されるが、グループ間では一部のリソースにおいて非直交になる場合がある。しかしながら、リソース全体を平均化して受信品質を算出することで、干渉による影響を抑えることができる。
このように、第２の信号構成では、第１の信号構成と比較して、割当パターンの周波数方向のシフトとランダム化を組み合わせることで系列数を増やすことができる。例えば、周波数方向のシフトにより６系列生成できるため、ランダム化によってグループ数を８４以上にすれば、セルＩＤと同数の５０４以上の系列を生成できる。また、ＰＲＳと同様に送信周期及びサブフレーム連続数のパラメータを上位レイヤで設定することで、長周期送信及び高密度送信に対応できる。また、１リソースブロック内の全サブキャリアにキャリア検出信号が割り当てられるため、遅延プロファイルの生成に適した系列となっている。
なお、第２の信号構成において、割当パターンのランダム化方法は特に限定されない。また、ランダム化された割当パターンは、割当パターン間において少なくとも一部が直交していればよいが、衝突の少ないパターン設計が好ましい。また、ランダム化された各グループは、非直交パターンと呼ばれてもよい。
図８に示すように、第３の信号構成では、複数のリソースブロックに亘って割当パターンが規定されている。このため、第１の信号構成の割当パターンよりも、各シンボルにおけるキャリア検出信号間のキャブキャリア間隔が大きく規定されている。例えば、２リソースブロックに亘って割当パターンが規定され、１４サブキャリア離れた２つのリソースエレメントにキャリア検出信号が割り当てられる。このため、割当パターンを周波数方向にシフトすることで１４の直交パターンを規定可能である。このように、第３の信号構成では、第１、第２の信号構成と比較して、直交パターン（直交系列）を増やすことができる。
また、ＰＲＳと同様に送信周期及びサブフレーム連続数のパラメータを上位レイヤで設定することで、長周期送信及び高密度送信に対応できる。また、１リソースブロック内の全サブキャリアにキャリア検出信号が割り当てられるため、遅延プロファイルの生成に適した系列となっている。さらに、第３の構成においても、割当パターンの周波数方向のシフトとランダム化を組み合わせることで系列数を増やすことができる。例えば、周波数方向のシフトにより１４系列生成できるため、ランダム化によってグループ数を３６以上にすれば、セルＩＤと同数の５０４以上の系列を生成できる。
なお、各シンボルにおけるキャリア検出信号間のサブキャリア間隔が大きくなることで密度が低くなるが、サブフレーム連続数を増やすことで対応が可能である。また、第３の信号構成において、割当パターンのランダム化方法は特に限定されない。また、ランダム化された割当パターンは、割当パターン間において少なくとも一部が直交していればよいが、衝突の少ないパターン設計が好ましい。また、ランダム化された割当パターンは、非直交パターンと呼ばれてもよい。
図９に示すように、第４の信号構成では、周波数方向の位相回転（時間軸方向の巡回シフト）を用いて直交系列を生成する構成が規定されている。キャリア検出信号は、リソースブロック全体に割り当てられている。このキャリア検出信号の信号系列に対して、サブキャリア毎に周波数方向に位相回転されることで複数の直交系列が生成される。例えば、２π／ＭずつＭ回転位相回転することにより、Ｍ個の直交系列が生成される。位相回転によって直交性を確保するためには、一定以上の位相差が必要となり、位相回転によって生成される系列数には限界がある。
この場合、周波数方向の位相回転とスクランブル符号とによって系列数を増やすことができる。例えば、セルＩＤと同数の５０４以上の系列する場合には、周波数方向の位相回転によりＭ個の系列生成できるため、スクランブル符号は５０４／Ｍ個必要である。さらに、ＰＲＳと同様に送信周期及びサブフレーム連続数のパラメータを上位レイヤで設定することで、長周期送信及び高密度送信に対応できる。また、１リソースブロック内の全サブキャリアにキャリア検出信号が割り当てられるため、遅延プロファイルの生成に適した系列となっている。なお、第４の信号構成において、信号系列のスクランブル化方法及び巡回シフトによる直交化方法は特に限定されない。
なお、上記した第１−第４の信号構成では、ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳを無送信とする構成としたが、この構成に限定されない。ＰＤＣＣＨ及びＣＲＳのいずれか一方が送信されてもよい。この構成であっても、ＰＲＳの配置構成と比較して、高密度にキャリア検出信号が割り当てられ、受信品質が向上される。
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１０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１０に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、その後継システム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が用いられている。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と呼ばれても良い。
図１０に示すように、無線通信システムは、ＨｅｔＮｅｔであり、セルＣ１の基地局装置（第１の基地局装置）２０Ａと、セルＣ１内に設けられたセルＣ２の複数の基地局装置（第２の基地局装置）２０Ｂとにより階層型ネットワークが構築されている。基地局装置２０Ａは、いわゆるマクロ基地局装置であり、大型のセルＣ１をカバーしている。基地局装置２０Ｂは、いわゆるＲＲＨ基地局装置であり、セルＣ１内に局所的に小型のセルＣ２を形成している。基地局装置２０Ａと各基地局装置２０Ｂとは、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。移動端末装置１０は、セルＣ１、Ｃ２においてそれぞれ基地局装置２０Ａ、２０Ｂと通信を行うことができる。また、基地局装置２０Ａは、上位局装置を介してコアネットワーク３０に接続されている。
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、これに限定されない。各移動端末装置１０は、既存（Rel-10以前）の移動端末装置及び新規（Rel-11以降）の移動端末装置を含むが、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、基地局装置２０Ａ、２０Ｂと無線通信するのは各移動端末装置１０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。
この無線通信システムでは、ＨｅｔＮｅｔに特化したキャリアアグリゲーションに対応している。この場合、移動端末装置１０は、基地局装置２０Ａに接続した状態で、各基地局装置２０Ｂからのキャリア検出信号を受信する。移動端末装置１０は、キャリア検出信号に基づいて各基地局装置２０Ｂからの信号品質を測定し、測定結果を基地局装置２０Ａにフィードバックする。そして、基地局装置２０Ａは、移動端末装置１０からのフィードバックに応じて、受信品質のよい基地局装置２０ＢをＳＣｅｌｌとして検出し、キャリアアグリゲーションを実施する。
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。
ここで、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。
上りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置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。
図１１を参照しながら、本実施の形態に係る基地局装置２０Ａ、２０Ｂの全体構成について説明する。なお、基地局装置２０Ｂではベースバンド処理が行われず、基地局装置２０Ｂは、基地局装置２０Ａからベースバンド信号を受信して移動端末装置１０に通知している。
基地局装置２０Ａは、送受信アンテナ２０１Ａと、アンプ部２０２Ａと、送受信部２０３Ａと、ベースバンド信号処理部２０４Ａと、呼処理部２０５Ａと、伝送路インターフェース２０６Ａとを備えている。また、基地局装置２０Ｂは、送受信アンテナ２０１Ｂと、アンプ部２０２Ｂと、送受信部２０３Ｂとを備えている。下りリンクにより基地局装置２０Ａ、Ｂから移動端末装置１０に送信される送信データは、上位局装置から伝送路インターフェース２０６Ａを介してベースバンド信号処理部２０４Ａに入力される。
ベースバンド信号処理部２０４Ａにおいて、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われる。また、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。
また、ベースバンド信号処理部２０４Ａは、報知チャネルにより、同一セルに接続する移動端末装置１０に対して、各移動端末装置１０が基地局装置２０Ａ、２０Ｂとの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）等が含まれる。
この場合、ベースバンド信号処理部２０４Ａから送受信部２０３Ａには、ＣＣ＃１のベースバンド信号が出力され、ベースバンド信号処理部２０４Ａから基地局装置２０Ｂの送受信部２０３Ｂには、光ファイバーを通してＣＣ＃２のベースバンド信号が出力される。送受信部２０３Ａ、２０３Ｂは、ベースバンド信号処理部２０４Ａ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２０２Ａ、２０２Ｂ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２０１Ａ、２０１Ｂにより送信する。
一方、上りリンクにより移動端末装置１０から基地局装置２０Ａ、２０Ｂに送信されるデータについては、基地局装置２０Ａ、２０Ｂの各送受信アンテナ２０１Ａ、２０１Ｂで受信された無線周波数信号がアンプ部２０２Ａ、２０２Ｂで増幅され、送受信部２０３Ａ、２０３Ｂ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２０４Ａに入力される。
ベースバンド信号処理部２０４Ａにおいては、入力され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レイヤの受信処理がなされる。ベースバンド信号は伝送路インターフェース２０６Ａを介して上位局装置に転送される。呼処理部２０５Ａは、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２０Ａ、２０Ｂの状態管理や、無線リソースの管理を行う。
次に、図１２を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置の全体構成について説明する。移動端末装置１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３（受信部）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。
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、下りリンクのユーザデータは、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。
一方、上りリンクの送信データについては、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（Ｈ−ＡＲＱ）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で増幅されて送受信アンテナ１０１より送信される。
図１３は、本実施の形態に係る基地局装置２０Ａが有するベースバンド信号処理部２０４Ａ及び一部の上位レイヤの機能ブロック図であり、主にベースバンド信号処理部２０４Ａの送信処理の機能ブロックを示している。基地局装置２０Ａの配下となる移動端末装置１０に対する送信データが上位局装置から基地局装置２０Ａに対して転送される。
なお、図１３では、基地局装置２０Ａを例示している。また、基地局装置２０Ａは、２個のＣＣ＃１、ＣＣ＃２を用いる場合を示している。もちろん、各基地局装置２０が用いるＣＣ数はこれに限られない。また、基地局装置２０ＡのＣＣ＃１には、既存キャリアタイプが設定され、ＣＣ＃２には、追加キャリアタイプが設定されているものとする。
制御情報生成部３００は、上位レイヤシグナリングにより移動端末装置１０に通知する上位制御情報をユーザ単位で生成する。上位制御情報には、キャリア検出信号のパラメータである送信周期やサブフレーム連続数が含まれてもよい。送信周期は、移動端末装置１０における測定機会を少なくするために数秒間隔の長周期に設定されている。また、キャリア検出信号の信号構成２、３、４が適用される場合には、上位制御情報にグループ情報やスクランブル符号が含まれてもよい。グループ情報は、ランダム化によってグループ分けされた直交パターンのグループを示す情報である（図７参照）。また、基地局装置２０Ｂ向けの上位制御情報には、どの信号系列を送信するかを示す系列情報が含まれてもよい。
制御情報生成部３００は、同一マクロセル内の各基地局装置２０Ｂについては、共通のグループ情報又はスクランブル符号とし、異なるマクロセル間の各基地局装置２０Ｂについては、異なるグループ情報又はスクランブル符号としてもよい。これにより、同一マクロセル内の各基地局装置２０Ｂに対して直交系列を割り当てることができ、マクロセル内における直交性を優先的に確保させることができる。
データ生成部３０１は、上位局装置から転送された送信データをユーザ毎にユーザデータとして出力する。コンポーネントキャリア選択部３０２は、移動端末装置１０との無線通信に使用されるコンポーネントキャリアを移動端末装置１０毎に選択する。キャリアアグリゲーションする場合には、基地局装置２０ＡのＣＣ＃１をＰＣｅｌｌとし、光ファイバー３１９を介してＳＣｅｌｌを他の基地局装置２０Ｂから選択する。基地局装置２０Ａから移動端末装置１０に対して上位レイヤシグナリングによりコンポーネントキャリアの追加／削減を通知し、移動端末装置１０から適用完了メッセージを受信する。
スケジューリング部３１０は、システム帯域全体の通信品質に応じて、配下の移動端末装置１０に対するコンポーネントキャリアの割当てを制御する。スケジューリング部３１０は、ＬＴＥ端末ユーザとＬＴＥ−Ａ端末ユーザとを区別してスケジューリングを行う。スケジューリング部３１０は、上位局装置から送信するデータ及び再送指示が入力されると共に、上りリンクの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が入力される。
また、スケジューリング部３１０は、入力された再送指示、チャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら、下りリンク制御チャネル信号及び下りリンク共有チャネル信号のスケジューリングを行う。無線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３１０は、各移動端末装置１０への下りデータについて、サブフレーム毎に通信品質の良好なリソースブロック（マッピング位置）を指示する（適応周波数スケジューリングと呼ばれる）。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移動端末装置１０を選択する。そのため、スケジューリング部３１０は、移動端末装置１０からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてリソースブロック（マッピング位置）を指示する。
同様に、スケジューリング部３１０は、適応周波数スケジューリングによってＰＤＣＣＨで送信される制御情報等について、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指示する。このため、スケジューリング部３１０は、各移動端末装置１０からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてリソースブロック（マッピング位置）を指示する。また、割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３１０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。なお、適用周波数スケジューリングは、基地局装置２０Ａに対してだけでなく、光ファイバー３１９を介して、基地局装置２０Ｂに対しても行われる。
また、ベースバンド信号処理部２０４Ａは、１コンポーネントキャリア内での最大ユーザ多重数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から出力される下りデータ（一部の上位制御信号を含む）で構成される下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を、ユーザ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ユーザ毎に変調する。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。
また、ベースバンド信号処理部２０４Ａは、下り制御情報を生成する下り制御情報生成部３０６と、チャネル符号化部３０８と、変調部３０９とを備える。下り制御情報生成部３０６において、上り共有データチャネル用制御情報生成部３０６ｂは、上りデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）を制御するための上りスケジューリンググラント（UL Grant）を生成する。当該上りスケジューリンググラントは、ユーザ毎に生成される。
また、下り共有データチャネル用制御情報生成部３０６ｃは、下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）を制御するための下りスケジューリング割当て（DL assignment）を生成する。当該下りスケジューリング割当ては、ユーザ毎に生成される。また、共通チャネル用制御情報生成部３０６ａは、ユーザ共通の下り制御情報である共通制御チャネル用制御情報を生成する。
変調部３０９でユーザ毎に変調された制御情報は、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。インタリーブ部３１５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。
基地局装置２０Ｂ宛のベースバンド信号処理部２０４Ａ（ＣＣ＃２）は、参照信号を生成する参照信号生成部（生成部）３１８を備える。参照信号生成部３１８は、上り制御情報に基づいて参照信号としてキャリア検出信号を生成する。なお、参照信号生成部３１８は、チャネル推定用のＣＲＳ、下りリンク復調用のＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ測定用のＣＳＩ−ＲＳを生成してもよい。参照信号生成部３１８には、制御情報生成部３００から上位制御情報が通知される。第１の信号構成の場合、上位制御情報としてキャリア検出信号の送信周期、サブフレーム連続数、信号系列を示す系列情報が通知される。系列情報としては、例えば、キャリア検出信号のシフト量（Ｖｓｈｉｆｔ）が通知されてもよい。この場合、シフト量によって規定される信号系列が用いられる（図６参照）。なお、シフト量がセルＩＤに１対１で関連付けられている場合には、シフト量の通知は不要である。
第２、第３の信号構成の場合、上位制御情報としてキャリア検出信号の送信周期、サブフレーム連続数、グループ情報、系列情報が通知される。系列情報としては、例えば、キャリア検出信号のシフト量（Ｖｓｈｉｆｔ）が通知されてもよい。この場合、グループ情報及びシフト量で規定される信号系列が用いられる（図７、８参照）。なお、シフト量がセルＩＤに１対１で関連付けられている場合には、シフト量の通知は不要である。第４の信号構成の場合、上位制御情報としてキャリア検出信号の送信周期、サブフレーム連続数、スクランブル符号、系列情報が通知される。系列情報としては、例えば、位相回転角度が通知されてもよい。この場合、スクランブル符号及び位相回転角度で規定される信号系列が用いられる（図９参照）。なお、位相回転角度がセルＩＤに１対１で関連付けられている場合には、位相回転角度の通知は不要である。
ＩＦＦＴ部３１６には、下りチャネル信号として、インタリーブ部３１５から制御信号が入力され、マッピング部３０５からユーザデータが入力される。また、基地局装置２０Ｂ宛のＩＦＦＴ部３１６（ＣＣ＃２）には、参照信号生成部３１８から下り参照信号がさらに入力される。ＩＦＦＴ部３１６は、下りチャネル信号及び下り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系列の信号に変換する。サイクリックプレフィックス挿入部３１７は、下りチャネル信号の時系列信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。なお、サイクリックプレフィクスは、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が付加された送信データは、送受信部２０３Ａ、２０３Ｂに送出される。
なお、図１３では、ＣＣ＃２において、全サブフレームが追加キャリアタイプに設定されてもよいし、所定のサブフレームが追加キャリアタイプに設定され、残りのサブフレームが既存キャリアタイプに設定されてもよい。この場合、基地局装置２０ＢのＣＣ＃２に新規（Rel-11以降）の移動端末装置だけでなく、既存（Rel-10以前）の移動端末装置を接続させることができる。
図１４は、移動端末装置１０のベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図であり、追加キャリアタイプをサポートするＬＴＥ-Ａ端末の機能ブロックを示している。
基地局装置２０Ａ、２０Ｂ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。
また、ベースバンド信号処理部１０４は、下り制御情報を復調する下り制御情報復調部４０５、下り共有データを復調するデータ復調部４０６、チャネル推定部４０７、受信品質測定部（測定部）４０８を備えている。下り制御情報復調部４０５は、多重された制御情報から共通制御チャネル用制御情報を復調する共通チャネル用制御情報復調部４０５ａと、多重された制御情報から上り共有データチャネル用制御情報を復調する上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂと、多重された制御情報から下り共有データチャネル用制御情報を復調する下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃとを備えている。
共通チャネル用制御情報復調部４０５ａは、下りリンク制御チャネル（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制御情報である共通制御チャネル用制御情報を取り出す。共通制御チャネル用制御情報は、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を含んでおり、マッピング部４１５に入力され、基地局装置２０への送信データの一部としてマッピングされる。
上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂは、下りリンク制御チャネル（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上り共有データチャネル用制御情報（例えば、UL Grant）を取り出す。復調された上り共有データチャネル用制御情報は、マッピング部４１５に入力されて、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ）の制御に使用される。
下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃは、下りリンク制御チャネル（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共有データチャネル用制御情報（例えば、DL assignment）を取り出す。復調された下り共有データチャネル用制御情報は、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）の制御に使用され、下り共有データ復調部４０６ａに入力される。
データ復調部４０６は、ユーザデータ及び上位制御信号を復調する下り共有データ復調部４０６ａと、下り共通チャネルデータを復調する下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂとを備えている。
下り共有データ復調部４０６ａは、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃから入力された下り共有データチャネル用制御情報に基づいて、ユーザデータや上位制御情報を取得する。下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂは、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂから入力された上り共有データチャネル用制御情報に基づいて、下り共通チャネルデータを復調する。この場合、データ復調部４０６は、コンポーネントキャリアのキャリアタイプに応じてレートマッチングパターンを切り替えてデレートマッチングする。例えば、追加キャリアタイプのコンポーネントキャリアでは、ＣＲＳやＰＤＣＣＨ用のリソースに割り当てられたユーザデータを考慮して適切に復調処理が行われる。
チャネル推定部４０７は、ユーザ固有の参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、またはセル固有の参照信号（ＣＲＳ）を用いてチャネル推定する。既存キャリアタイプのサブフレームを復調する場合には、ＣＲＳまたはＤＭ−ＲＳを用いてチャネル推定する。一方、追加キャリアタイプのサブフレームを復調する場合には、ＤＭ−ＲＳを用いてチャネル推定する。チャネル推定部４０７は、推定されたチャネル変動を共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａ、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂ、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃ及び下り共有データ復調部４０６ａ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の参照信号を用いて復調処理を行う。
受信品質測定部４０８は、各基地局装置２０Ｂから追加キャリアパタンのＣＣ＃２で送信されたキャリア検出信号に基づいて受信品質を測定する。受信品質測定部４０８には、下り共有データ復調部４０６ａから上位制御情報が入力される。第１の信号構成の場合、受信品質測定部４０８には上位制御情報としてキャリア検出信号の送信周期、サブフレーム連続数が入力される。受信品質測定部４０８は、送信周期及びサブフレーム連続数で指定されるタイミングにおいて、全て（例えば、６つ）の直交パターンの直交系列について測定する。
第２、３の信号構成の場合、受信品質測定部４０８には上位制御情報としてキャリア検出信号の送信周期、サブフレーム連続数、グループ情報が入力される。受信品質測定部４０８は、送信周期及びサブフレーム連続数で指定されるタイミングにおいて、グループ情報に示されるグループ内の全ての直交パターンの直交系列について測定する。なお、受信品質測定部４０８には複数のグループ情報が入力されてもよい。この場合、受信品質測定部４０８は、複数グループ内の全ての直交系列について測定する。
第４の信号構成の場合、受信品質測定部４０８には上位制御情報としてキャリア検出信号の送信周期、サブフレーム連続数、スクランブル符号が入力される。受信品質測定部４０８は、送信周期及びサブフレーム連続数で指定されるタイミングにおいて、スクランブル及び位相回転で生成される全ての直交系列について測定する。なお、受信品質測定部４０８には複数のスクランブル符号が入力されてもよい。この場合、受信品質測定部４０８は、複数のスクランブル符号によるスクランブル及び位相回転で生成される全ての直交系列について測定する。
なお、受信品質測定部４０８には、上位制御情報として特定の信号系列を示す系列情報が入力されてもよい。これにより、受信品質測定部４０８は、全ての直交パターンを測定する必要がないため、測定労力を低減できる。
このとき、送信周期が長周期に設定される場合には、受信品質測定部４０８の測定機会が減少し、消費電力を低減できる。また、連続サブフレームが設定される場合には、受信品質の改善によって受信品質測定部４０８の測定時間が短くなり、消費電力が低減される。また、信号系列の直交性が考慮されているため、低ＳＩＲ環境下における受信品質測定部４０８の測定時間が短くなり、消費電力が低減される。なお、同一マクロセル内の各基地局装置２０Ｂに直交系列が割り当てられ、異なるマクロセル間では別グループの直交系列が割り当てられる場合には、自装置が属するマクロセル内の直交系列だけを測定してもよい。この場合、同一のマクロセル内の各基地局装置２０Ｂには、共通のグループ情報及びスクランブル符号が割り当てられている。
受信品質測定部４０８は、受信品質の測定結果をマッピング部４１５に出力し、基地局装置２０Ａにフィードバックする。受信品質の測定結果は、移動端末装置１０から直に基地局装置２０Ａにフィードバックされてもよいし、移動端末装置１０から基地局装置２０Ｂを介して基地局装置２０Ａにフィードバックされてもよい。なお、第１−第３の信号構成において、直交パターンのバリエーションについては予め規定されてもよいし、移動端末装置１０に通知されてもよい。また、第４の信号構成において、位相回転角度については予め規定されてもよいし、移動端末装置１０に通知されてもよい。また、送信周期、連続サブフレーム、グループ情報、スクランブル符号は、上位レイヤシグナリングで通知される代わりに、下り制御チャネルや報知チャネルで通知されてもよい。
また、ベースバンド信号処理部１０４は、送信処理系の機能ブロックとして、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。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、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し、変調部４１３はチャネル符号化された送信データをＱＰＳＫ等で変調する。
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。マッピング部４１５は、ＤＦＴ後のデータシンボルの各周波数成分を、基地局装置２０Ａ、２０Ｂに指示されたサブキャリア位置へマッピングする。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系列データに変換し、ＣＰ挿入部４１７は時系列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。
このように構成された移動端末装置１０では、基地局装置２０Ｂからの信号系列の受信品質の測定結果とターゲット値とが比較され、受信品質のよい信号系列が割り当てられた基地局装置２０Ｂ（ＳＣｅｌｌ）の測定結果がフィードバックされる。そして、基地局装置２０Ａは、フィードバックされた測定結果に基づき、検出（発見）された基地局装置２０Ｂとの間でキャリアアグリゲーションを実行する。
以上のように、本実施の形態に係る通信システムによれば、追加キャリアパタンではＣＲＳ及びＰＤＣＣＨを無送信にできるため、キャリア検出信号を高い密度で基地局装置２０Ｂから移動端末装置１０に送信できる。このため、移動端末装置１０では、キャリア検出信号によって測定された基地局装置２０Ｂからの信号品質が向上し、移動端末装置１０における受信品質の測定労力が低減される。よって、移動端末装置１０は、ＳＣｅｌｌを短時間で検出し、消費電力を低減できる。
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。
１０ 移動端末装置
２０Ａ 基地局装置（第１の基地局装置）
２０Ｂ 基地局装置（第２の基地局装置）
１０３ 送受信部（受信部）
１０４ ベースバンド信号処理部
２０３Ａ、２０３Ｂ 送受信部
２０４Ａ ベースバンド信号処理部
３００ 制御情報生成部
３０１ データ生成部
３０２ コンポーネントキャリア選択部
３１０ スケジューリング部
３１８ 参照信号生成部（生成部）
４０６ データ復調部
４０６ａ 下り共有データ復調部
４０７ チャネル推定部
４０８ 受信品質測定部（測定部）

Claims (13)

  1. 第１のキャリアと前記第１のキャリアに追加して割り当てられる第２のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによって、第１の基地局装置と移動端末装置とが前記第１のキャリアを用いて通信すると共に、第２の基地局装置と前記移動端末装置とが前記第２のキャリアを用いて通信する通信システムであって、
    前記第１の基地局装置は、
    前記第１のキャリアとの間で前記キャリアアグリゲーションが行われるように、前記第２のキャリアを前記移動端末装置に検出させるキャリア検出信号を生成する生成部と、
    前記キャリア検出信号を前記第１のキャリアの参照信号よりも高い密度に割当可能な前記第２のキャリアで前記第２の基地局装置から前記移動端末装置に送信されるように、前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置に送信する送信部とを備え、
    前記移動端末装置は、
    前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置から受信する受信部を備えたことを特徴とする通信システム。
  2. 前記第２のキャリアには、前記第１のキャリアを前記移動端末装置に検出させる参照信号よりも長周期に前記キャリア検出信号が割当可能に規定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 前記第２のキャリアには、連続する複数のサブフレームに前記キャリア検出信号が割当可能に規定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  4. 前記第２のキャリアには、１リソースブロック内の先頭３シンボルを含む全シンボルに前記キャリア検出信号が割当可能に規定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  5. 前記第２のキャリアには、１リソースブロック内において時間軸方向及び周波数方向に分散された前記キャリア検出信号の割当パターンを基準とし、当該割当パターンを周波数方向にシフトさせた複数の直交パターンが規定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  6. 前記割当パターンは、少なくともＰＲＳ（Positioning Reference Signal）の配置構成を保持するように規定されることを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
  7. 前記第２のキャリアには、相互に異なる前記複数の割当パターンを基準とし、前記複数の割当パターンのそれぞれを周波数方向にシフトさせた複数の直交パターンが規定されることを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
  8. 前記第２のキャリアには、複数のリソースブロックに亘って時間軸方向及び周波数方向に分散された前記キャリア検出信号における相互に異なる複数の割当パターンを基準とし、当該複数の割当パターンのそれぞれを周波数方向にシフトさせた複数の直交パターンが規定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  9. 前記第２のキャリアには、前記キャリア検出信号の信号系列を巡回シフトして生成される複数の直交系列が、１リソースブロック全体に割当可能に規定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  10. 前記第２のキャリアには、スクランブル符号によって前記信号系列から複数の信号系列が生成され、当該複数の信号系列を巡回シフトして生成される複数の直交系列が、１リソースブロック全体に割当可能に規定されることを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
  11. 第１のキャリアと前記第１のキャリアに追加して割り当てられる第２のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによって、前記第２のキャリアを用いて他の基地局装置に接続された移動端末装置と前記第１のキャリアを用いて通信する基地局装置であって、
    前記第１のキャリアとの間で前記キャリアアグリゲーションが行われるように、前記第２のキャリアを前記移動端末装置に検出させるキャリア検出信号を生成する生成部と、
    前記キャリア検出信号を前記第１のキャリアの参照信号よりも高い密度に割当可能な前記第２のキャリアで前記第２の基地局装置から前記移動端末装置に送信されるように、前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする基地局装置。
  12. 第１のキャリアと前記第１のキャリアに追加して割り当てられる第２のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによって、第１の基地局装置と前記第１のキャリアを用いて通信すると共に、第２の基地局装置と前記第２のキャリアを用いて通信する移動端末装置であって、
    前記第１のキャリアとの間で前記キャリアアグリゲーションが行われるように、前記第２のキャリアを検出するためのキャリア検出信号を、前記第１のキャリアの参照信号よりも高い密度に前記キャリア検出信号を割当可能な前記第２のキャリアで前記第２の基地局装置から受信する受信部と、
    前記キャリア検出信号に基づいて受信品質を測定する測定部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
  13. 第１のキャリアと前記第１のキャリアに追加して割り当てられる第２のキャリアを用いたキャリアアグリゲーションによって、第１の基地局装置と移動端末装置とが前記第１のキャリアを用いて通信すると共に、第２の基地局装置と前記移動端末装置とが前記第２のキャリアを用いて通信する通信方法であって、
    前記第１の基地局装置は、
    前記第１のキャリアとの間で前記キャリアアグリゲーションが行われるように、前記第２のキャリアを前記移動端末装置に検出させるキャリア検出信号を生成するステップと、
    前記キャリア検出信号を前記第１のキャリアの参照信号よりも高い密度に割当可能な前記第２のキャリアで前記第２の基地局装置から前記移動端末装置に送信されるように、前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置に送信するステップとを有し、
    前記移動端末装置は、
    前記キャリア検出信号を前記第２の基地局装置から受信するステップを有することを特徴とする通信方法。
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