JPWO2016163501A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、繰り返し送信を適用する場合であっても、周波数利用効率の低減を抑制すること。本発明の一態様に係るユーザ端末は、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、拡散符号に関する情報を受信する受信部と、上り信号を生成する生成部と、複数のサブフレームで上り信号を繰り返し送信する送信部と、を有し、前記生成部は、前記複数のサブフレームの一部又は全部で送信する上り信号に、前記拡散符号に関する情報に基づいて所定の拡散符号を適用する。

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
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）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト（以下、「ＬＴＥ−Ａ」と表す）、ＦＲＡ（Future Radio Access）などともいう）も検討されている。
ところで、近年、通信装置の低コスト化に伴い、ネットワークに繋がれた装置が、人間の手を介さずに相互に通信して自動的に制御を行う機器間通信（Ｍ２Ｍ：Machine-to-Machine）の技術開発が盛んに行われている。特に、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）は、Ｍ２Ｍの中でも機器間通信用のセルラシステムとして、ＭＴＣ（Machine Type Communication）の最適化に関する標準化を進めている（非特許文献２）。ＭＴＣ端末（ＭＴＣ ＵＥ（User Equipment））は、例えば電気メータ、ガスメータ、自動販売機、車両、その他産業機器などの幅広い分野への利用が考えられている。
コストの低減及びセルラシステムにおけるカバレッジエリアの改善の観点から、ＭＴＣ端末の中でも、簡易なハードウェア構成で実現可能な低コストＭＴＣ端末（ＬＣ（Low-Cost）−ＭＴＣ ＵＥ）の需要が高まっている。低コストＭＴＣ端末は、上りリンク（ＵＬ）及び下りリンク（ＤＬ）の使用帯域を、システム帯域の一部に制限することで実現される。システム帯域は、例えば、既存のＬＴＥ帯域（２０ＭＨｚなど）、コンポーネントキャリア（ＣＣ）などに相当する。
さらに、ＭＴＣ端末では、カバレッジ拡張（Coverage enhancement）の適用が検討されている。具体的には、カバレッジ拡張の方法として、下りリンク（ＤＬ）及び／又は上りリンク（ＵＬ）において同じ信号を複数サブフレームに渡って繰り返し送信することで、受信信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Signal-to-Interference plus Noise Ratio）を向上させる繰り返し送信（repetition）の適用が考えられる。
しかしながら、単純に繰り返し送信を用いると、周波数利用効率や、通信システムのキャパシティ（ＵＥの多重数）が低下してしまうという課題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、繰り返し送信を適用する場合であっても、周波数利用効率の低減を抑制することができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
本発明の一態様に係るユーザ端末は、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、拡散符号に関する情報を受信する受信部と、上り信号を生成する生成部と、複数のサブフレームで上り信号を繰り返し送信する送信部と、を有し、前記生成部は、前記複数のサブフレームの一部又は全部で送信する上り信号に、前記拡散符号に関する情報に基づいて所定の拡散符号を適用する。
本発明によれば、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、繰り返し送信を適用する場合であっても、周波数利用効率の低減を抑制することができる。
システム帯域内における狭帯域の配置例を示す図である。 繰り返し送信を行う場合のサブフレーム構成の一例を示す図である。 ＯＶＳＦ符号の一例を示す図である。 繰り返し送信とＣＤＭとを組み合わせた場合の送信信号の一例を示す図である。 拡散符号に関する情報の一例を示す図である。 拡散符号に関する情報の別の一例を示す図である。 既存システムのＤＣＩに含まれるフィールドと、拡散符号に関する情報との関連付けの一例を示す図である。 ＣＤＭを適用する上り信号の送信電力制御の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
低コストＭＴＣ端末では、処理能力の低下を許容して、ハードウェア構成を簡略化することが検討されている。例えば、低コストＭＴＣ端末では、既存のユーザ端末（ＬＴＥ端末）に比べて、ピークレートの減少、トランスポートブロックサイズの制限、リソースブロック（ＲＢ（Resource Block）、ＰＲＢ（Physical Resource Block）ともいう）の制限、受信ＲＦの制限などを適用することが検討されている。
低コストＭＴＣ端末は、単にＭＴＣ端末と呼ばれてもよい。また、既存のユーザ端末は、ノーマルＵＥ又はｎｏｎ−ＭＴＣ ＵＥなどと呼ばれてもよい。
使用帯域の上限がシステム帯域（例えば、２０ＭＨｚ、１コンポーネントキャリアなど）に設定される既存のユーザ端末とは異なり、ＭＴＣ端末の使用帯域の上限は所定の狭帯域（例えば、１．４ＭＨｚ）に制限される。帯域が制限されたＭＴＣ端末は、既存のユーザ端末との関係を考慮してＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのシステム帯域内で動作させることが検討されている。
例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのシステム帯域において、帯域が制限されたＭＴＣ端末と帯域が制限されない既存のユーザ端末との間で、周波数多重がサポートされる。したがって、ＭＴＣ端末は、サポートする最大の帯域がシステム帯域の一部の狭帯域である端末と表されても良いし、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのシステム帯域よりも狭帯域の送受信性能を有する端末と表されても良い。
図１は、システム帯域内における狭帯域の配置例を示す図である。図１では、ＬＴＥのシステム帯域（例えば、２０ＭＨｚ）に比べて狭い所定の狭帯域（例えば、１．４ＭＨｚ）が、システム帯域の一部に設定されている。当該狭帯域は、ＭＴＣ端末によって検出可能な周波数帯域に相当する。
なお、ＭＴＣ端末の使用帯域となる狭帯域の周波数位置は、システム帯域内で変化可能な構成とすることが好ましい。例えば、ＭＴＣ端末は、所定の期間（例えば、サブフレーム）毎に異なる周波数リソースを用いて通信することが好ましい。これにより、ＭＴＣ端末に対するトラヒックオフロードや、周波数ダイバーシチ効果が実現でき、周波数利用効率の低下を抑制することができる。したがって、ＭＴＣ端末は、周波数ホッピングや周波数スケジューリングの適用を考慮して、ＲＦの再調整（retuning）機能を有することが好ましい。
ところで、ＭＴＣ端末の無線通信には、カバレッジ拡張（Coverage enhancement）を適用することが検討されている。例えば、ＭＴＣ端末では、既存のユーザ端末と比較して最大で１５ｄＢのカバレッジ拡張が検討されている。
ＭＴＣ端末の無線通信におけるカバレッジ拡張方法としては、下りリンク（ＤＬ）及び／又は上りリンク（ＵＬ）において同一の信号（トランスポートブロック）を繰り返し送信する方法（repetition）を適用することが考えられる。しかし、通信環境によっては、所望のカバレッジ特性（例えば、最大１５ｄＢのカバレッジ）を達成するために繰り返し送信回数（繰り返し数）が増加し、周波数利用効率が低減するおそれがある。
なお、無線基地局は、上り信号（例えば、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel））及び／又は下り信号（例えば、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel））の繰り返し数に関する情報を、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block））、システム情報（ＳＩＢ（System Information Block））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）及び下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）のいずれかを利用して、ＭＴＣ端末に通知することができる。
図２は、繰り返し送信を行う場合のサブフレーム構成の一例を示す図である。図２に示すように、ＵＥごとに異なる狭帯域（１．４ＭＨｚ）を割り当てるように制御することは可能である。しかしながら、狭帯域を割り当て可能なリソースが不足する場合には、ＵＥを多重することができなくなるため、ＵＥの多重数を根本的に改善することはできていない。
そこで、キャパシティ増大を図るため、繰り返し送信される信号にＣＤＭ（Code Division Multiplexing）を適用することが検討されている。具体的には、各ＵＥが送信及び／又は受信する信号が、複数のサブフレームに渡って同一のリソース（時間・周波数リソース）に多重される。さらに、これらの信号には、各ＵＥに対応する異なる拡散符号を適用（乗算）する。送信側（例えば、ＵＥ）は、繰り返し送信する信号に、サブフレーム単位で拡散符号の要素を乗算して送信する。
受信側（例えば、無線基地局）は、各ＵＥの拡散符号に基づいて、受信信号処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。例えば、無線基地局は、受信した複数のサブフレームの信号に対して、各ＵＥの拡散符号に対応する逆拡散符号を用いて逆拡散を行い、各ＵＥからの送信信号を復号する。
ＣＤＭでは、拡散符号として、例えばＯＶＳＦ（Orthogonal Variable Spreading Factor）符号を用いる。図３は、ＯＶＳＦ符号の一例を示す図である。図３では、拡散率（Spreading factor）が１、２又は４であるＯＶＳＦ符号が示されている。なお、ＯＶＳＦ符号（例えば、｛＋１、＋１｝）は、ＯＶＳＦ符号セットと呼ばれてもよく、この場合ＯＶＳＦ符号の１つ１つの要素（例えば、「＋１」）がＯＶＳＦ符号と呼ばれてもよい。
あるＯＶＳＦ符号は、図３に示すようなツリー構造において、根（ルート）から当該符号までの経路上にある符号以外と直交するという特徴を持つ。なお、拡散率としては図３に示した以外のもの（例えば、８、１６など）が利用されてもよい。
図４は、繰り返し送信とＣＤＭとを組み合わせた場合の送信信号の一例を示す図である。図４Ａは、繰り返し数（Repetition factor）が４回の場合において、２つのユーザ端末（ＵＥ ＃１、ＵＥ ＃２）に適用されるＣＤＭの例を示す。
図４Ａでは、サブフレーム（ＳＦ） ＃０〜＃３で送信されるＵＥ ＃１のデータ信号（Ｄａｔａ ＃０）には、符号C4,0が適用されている。また、ＳＦ ＃０〜＃３で送信されるＵＥ ＃２のデータ信号（Ｄａｔａ ＃０）には、符号C4,2が適用されている。無線基地局は、各ＳＦで受信した信号に対して、符号C4,0の対応する要素を乗算して、ＵＥ ＃１の信号の受信処理を行う。また、無線基地局は、各ＳＦで受信した信号に対して、符号C4,2の対応する要素を乗算して、ＵＥ ＃２の信号の受信処理を行う。
図４Ｂは、繰り返し数が２回の場合において、ＵＥ ＃１に適用されるＣＤＭの例を示す。図４Ｂでは、ＳＦ ＃０及び＃１で送信されるＵＥ ＃１のデータ信号には、符号C2,0が適用されている。また、ＳＦ ＃２及び＃３で送信されるＵＥ ＃１のデータ信号にも、符号C2,0が適用されている。
なお、図４では、繰り返し数と拡散率が同じ例を示したが、これらは異なっていてもよい。つまり、ある拡散符号は、繰り返し信号の一部のサブフレームに渡って乗算されてもよいし、繰り返し信号の全部のサブフレームに渡って乗算されてもよい。また、複数のＵＥで異なる繰り返し数（及び／又は異なる拡散率）が適用されてもよい。例えば、ＵＥ ＃１には図４ＢのＣＤＭ構成を適用し、ＵＥ ＃２には図４ＡのＣＤＭ構成を適用して多重を行ってもよい。また、ＯＶＳＦ符号以外の拡散符号が用いられてもよい。
低コストＭＴＣ端末の運用形態としては、通常、移動しない又は低速で移動する環境を想定している。したがって、繰り返し信号にＣＤＭを適用する場合であっても、ＣＤＭの符号間の直交性の崩れが生じにくい。このため、受信特性を劣化させることなくキャパシティを増大することができる。
しかしながら、繰り返し信号に適用する拡散符号について、性能の制限の大きいＭＴＣ端末にどのように通知するかということは、従来検討されていない。例えば、単純に新しい信号を規定して用いることが考えられるが、その場合通信オーバヘッドが大きくなり好ましくない。このため、繰り返し送信を適用する場合に、ＣＤＭを効率的に利用することができず、周波数利用効率の低減を抑制することができないおそれがある。
そこで、本発明者らは、ＭＴＣ端末の特徴に着目し、ＭＴＣ端末に不要な情報を削減及び／又は再利用することで拡散符号に関する情報を通知することを着想した。本発明の一実施形態によれば、無線基地局は、ＭＴＣ端末に対して、ＣＤＭの適用に必要な情報を、オーバヘッドを増大させることなくユーザ端末に通知することができる。これにより、カバレッジ拡張を実現するとともに、ＣＤＭにより容量を増大させることが可能となる。
以下、本発明に係る実施形態について説明する。使用帯域が狭帯域に制限されたユーザ端末としてＭＴＣ端末を例示するが、本発明の適用はＭＴＣ端末に限定されない。また、狭帯域を６ＰＲＢ（１．４ＭＨｚ）として説明するが、他の狭帯域であっても、本明細書に基づいて本発明を適用することができる。
また、以下の説明では、ＭＴＣ端末から無線基地局へ送信する上り信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）に対してＣＤＭを適用する例を示すが、無線基地局からＭＴＣ端末へ送信する下り信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）にも適用することができる。また、本発明において、ＣＤＭを適用可能な信号（チャネル）はデータ信号（ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ）に限られず、制御信号（例えば、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel））や参照信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）、ＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal））などに対しても適用することが可能である。
（拡散符号に関する情報の通知方法）
本発明の一実施形態では、無線基地局（ｅＮＢ）が、ＭＴＣ端末（ＵＥ）に対して拡散符号に関する情報を通知する。拡散符号に関する情報は、下り制御情報（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、ＭＡＣシグナリング、報知情報（例えば、ＳＩＢ））などにより、明示的に通知される。
拡散符号に関する情報としては、拡散符号を適用する／適用しないことを示す情報や、信号に適用される拡散符号を特定する情報などが含まれてもよい。また、拡散符号に関する情報として、拡散符号と関連付けられたインデックスが通知されてもよい。
図５は、拡散符号に関する情報の一例を示す図である。図５では、３ビットのインデックス（Code index）により拡散符号が特定される。ここで、拡散符号を適用しないこと（No spreading）や、拡散率の異なる符号を指示できるように構成することが好ましい。
図６は、拡散符号に関する情報の別の一例を示す図である。図６では、インデックス００１〜１１１に対応する符号は、それぞれ上位レイヤシグナリング（ＲＲＣシグナリングなど）により設定（configure）することができる。つまり、拡散符号とインデックスとの対応関係（関連付け）に関する情報を通知してもよい。これにより、繰り返し数や拡散率が変動する場合であっても、柔軟にＣＤＭを適用することができる。
なお、拡散符号と関連付けられるインデックスの数は、図５に示すような８個に限られず、例えば、１６、３２個のインデックスが設定可能であるとしてもよい。また、ＵＥは、拡散符号とインデックスとを関連付けたテーブルを複数具備し、所定のシグナリング（例えば、ＤＣＩ）により、複数のテーブルを切り替えて用いてもよい。
拡散符号に関する情報をＤＣＩに含める場合、新しいビットフィールドを用いてもよいし、既存のビットフィールドを読み替えることで通知する構成としてもよい。既存のビットフィールドとして、リソース割り当て（ＲＡ：Resource Allocation）フィールド、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）フィールドや、サイクリックシフト及び直交符号に関するフィールド（Cyclic shift for DM RS and OCC index field）などを利用することができる。なお、他のフィールドを読み替えて利用してもよい。
ＭＴＣ端末において、ＲＡフィールドは、所定の狭帯域（例えば、６ＲＢ）のリソースを特定できればよく、既存システムにおけるＲＡフィールドに比べてビット量を削減することができる。このため、既存システムのＲＡフィールドの一部又は全部を、拡散符号に関する情報として用いることができる。
また、ＭＴＣ端末において、カバレッジ拡張モードを用いる（繰り返し信号送信を行う）場合、既存システムにおけるＭＣＳの一部（例えば、比較的高いＭＣＳ）は選択されないことが考えられる。このため、既存システムのＭＣＳフィールドの一部又は全部を、拡散符号に関する情報として用いることができる。
また、ＭＴＣ端末において、カバレッジ拡張モードでＣＤＭを適用する場合、ユーザ端末間の信号はＣＤＭにより直交化されるため、参照信号（例えば、ＤＭＲＳ）にはサイクリックシフトや直交符号などの別の直交化方式を用いないことも考えられる。このため、既存システムのサイクリックシフト及び直交符号に関するフィールドの一部又は全部を、拡散符号に関する情報として用いることができる。当該フィールドは、例えば、ＤＣＩフォーマット０又は４に含まれる。
図７は、既存システムのＤＣＩに含まれるフィールドと、拡散符号に関する情報との関連付けの一例を示す図である。図７では、既存システムのサイクリックシフト及び直交符号に関するフィールドが、図５及び６のように符号のインデックスとして用いられている。この場合、参照信号に適用するサイクリックシフト及び／又は直交符号は、所定の値を固定的に設定されるものとしてもよいし、図７に示されるような既存の対応付けに従って設定されるものとしてもよい。
なお、拡散符号に関する情報をＤＣＩに含めるか否かに関する情報や、どのビットフィールドを拡散符号に関する情報として用いるかに関する情報は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、ＭＡＣシグナリング、報知情報）などで通知されてもよい。
以上説明したように、本発明に係る拡散符号に関する情報の通知方法を用いることにより、ＣＤＭの適用に必要な情報を、ユーザ端末に適切に通知することができる。例えば、既存システム（ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２まで）のＤＣＩで規定されるビットフィールドを利用して、拡散符号に関する情報を通知することができる。当該構成によれば、ＣＤＭを繰り返し信号に適用するための情報に起因するオーバヘッドの増大を抑制することができる。また、カバレッジ拡張を実現するとともに、ＣＤＭにより容量を増大させることが可能となる。
なお、本発明の別の実施形態では、拡散符号に関する情報は、暗黙的に通知されてもよい。例えば、拡散符号に関する情報と、狭帯域のホッピングパターン（スケジューリングパターン）、繰り返し数、ＵＥ ＩＤ（UE Identifier）及び／又はサブフレーム番号などと、が関連付けられていてもよく、これらの情報から拡散符号に関する情報が取得されてもよい。
（変形例）
以下、繰り返し信号にＣＤＭを適用する方法の変形例（好ましい形態）について説明する。具体的には、信号の構成や、電力制御方法について述べる。
同じ拡散符号を適用する信号を送信する場合、当該信号には同一の情報を含めて送信する。言い換えると、同一情報を複数のサブフレームにマッピングして、これらのサブフレームに拡散符号を乗算する。例えば、図４で示したように、ＵＥ＃１は、拡散符号｛＋１、＋１、＋１、＋１｝を適用するＳＦ ＃０〜＃３で送信する各信号に、同じＤａｔａ ＃０を含めるように制御する。これは、ＣＤＭを適用する信号が含む情報が変わると、ＣＤＭの直交性が崩れるためである。
同一の情報は、例えば、ＰＨＲ（Power Headroom Report）などのＭＡＣ ＣＥ（Medium Access Control Control Element）や、ＵＣＩ（Uplink Control Information）であってもよい。
また、スクランブル処理を行って生成する信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）について、同じ拡散符号を適用して送信する場合、当該信号には同一のスクランブル系列を用いてスクランブル処理を適用する。これは、ＣＤＭを適用する信号の生成に用いるスクランブル系列が変わると、ＣＤＭの直交性が崩れるためである。
なお、スクランブル処理を行って生成する信号について、同じ拡散符号を適用して送信する場合であっても、当該信号には異なるスクランブル系列を用いることができる。この場合、当該信号に、サイクリックシフト、直交符号などの別の直交化方法を適用することで、他のユーザ端末が送信する信号との直交性を維持してもよい。
また、異なる種類の信号（データ信号、制御信号、参照信号など）について、同じ拡散符号を適用する構成としてもよい。例えば、同じサブフレームで送信するＰＵＳＣＨ（データ信号）とＤＭＲＳ（参照信号）で、拡散符号を同一としてもよい。なお、ＳＲＳに関しては、拡散符号を乗算してもよいし、乗算しなくてもよい。
ＵＥは、ＣＤＭを適用する信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）を送信する場合、当該送信開始時点の送信電力で、同じ拡散符号の信号を全て送信し切ることが好ましい。言い換えると、同じ拡散符号を用いる間は同じ送信電力で送信を行うことが好ましい。これは、同じ拡散符号が適用された信号は、ＣＤＭの直交性を維持するため、同じ受信電力で受信されることが望まれるためである。同じ拡散符号（拡散符号セット）を用いる信号が、送信途中で電力が変更された場合、ＣＤＭの直交性が崩れ、他ユーザ干渉を生じてしまう恐れがある。
このため、同じ拡散符号を適用する信号の繰り返し送信中は、送信電力を変更しない構成としてもよい。例えば、ＵＥは、ある拡散符号を適用する信号の繰り返し送信中にＴＰＣコマンドを受信した場合、ＴＰＣコマンドを適用しない（無視する）、次の拡散符号に切り替えるときに適用する、次の繰り返し信号の送信開始から適用する、などの制御を行ってもよい。
図８は、ＣＤＭを適用する上り信号の送信電力制御の一例を示す図である。図８には、繰り返し数＝４及び拡散率＝２が設定されている場合の、各サブフレームの送信電力が模式的に示されている。
図８Ａは、拡散符号の切り替わりタイミングでＴＰＣを適用する場合の例を示す。本例では、同じ拡散符号を用いるＳＦ ＃０及び＃１のセットで同じ送信電力が維持される。例えば、最初のＳＦ ＃０でＵＥがＴＰＣコマンドを受信した場合には、当該ＳＦではなく、次のＳＦ ＃０（次の符号の適用を開始するタイミング）で当該ＴＰＣコマンドに基づいて送信電力を変更する。
図８Ｂは、繰り返し信号で送信する情報の切り替わりタイミングでＴＰＣを適用する場合の例を示す。本例では、同じ情報（例えば、Ｄａｔａ ＃０）を送信するＳＦの間、同じ送信電力が維持される。例えば、Ｄａｔａ ＃０を送信中にＵＥがＴＰＣコマンドを受信した場合には、当該情報の送信中ではなく次の情報（Ｄａｔａ ＃１）の送信開始タイミング以降で当該ＴＰＣコマンドに基づいて送信電力を変更する。
送信信号に周波数ホッピングを適用することも考えられる。例えば、複数の狭帯域のリソースを用いた周波数ホッピング、所定の狭帯域内のリソースを用いた周波数ホッピングなどを適用することができる。送信信号に周波数ホッピングを適用する場合、ホッピング中は、送信電力を変更しない（例えば、ＴＰＣコマンドを適用しない）構成としてもよい。ここで、送信信号に周波数ホッピングを適用する場合には、送信信号にＣＤＭを適用するか否かに関わらず、送信電力を変更しない構成とすることができる。
また、繰り返し送信中は、所定の制御信号を受信した場合であっても、当該制御信号に基づく処理を行わない（無視する）、繰り返し送信終了後に処理を行う（処理を遅延させる）、などの制御を行ってもよい。例えば、ＵＥは、繰り返し送信中にＵＬグラントを受信した場合、次の繰り返し信号で当該ＵＬグラントに基づく上り送信を実施してもよい。このタイミングの制御は、送信信号にＣＤＭを適用するか否かに関わらず行う構成とすることができる。
以上、本発明の変形例の構成によれば、繰り返し信号にＣＤＭを適用する場合であっても、ＣＤＭによるＵＥ間の直交性を好適に実現することができる。例えば、ＣＤＭの直交性の劣化を抑制しつつ、送信電力制御を行うことができる。
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上述した本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。ここでは、狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末としてＭＴＣ端末を例示するが、ＭＴＣ端末に限定されるものではない。
図９は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図９に示す無線通信システム１は、マシン通信システムのネットワークドメインにＬＴＥシステムを採用した一例である。当該無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、ＬＴＥシステムが下りリンク及び上りリンク共に最大２０ＭＨｚのシステム帯域に設定されるものとするが、この構成に限られない。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれてもよい。
無線通信システム１は、無線基地局１０と、無線基地局１０に無線接続する複数のユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃとを含んで構成されている。無線基地局１０は、上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。
複数のユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは、セル５０において無線基地局１０と通信を行うことができる。例えば、ユーザ端末２０Ａは、ＬＴＥ（Ｒｅｌ−１０まで）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Ｒｅｌ−１０以降も含む）をサポートするユーザ端末（以下、ＬＴＥ端末）であり、他のユーザ端末２０Ｂ、２０Ｃは、マシン通信システムにおける通信デバイスとなるＭＴＣ端末である。以下、特に区別を要しない場合は、ユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは単にユーザ端末２０と呼ぶ。
なお、ＭＴＣ端末２０Ｂ、２０Ｃは、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、電気メータ、ガスメータ、自動販売機などの固定通信端末に限らず、車両などの移動通信端末でもよい。また、ユーザ端末２０は、他のユーザ端末２０と直接通信してもよいし、無線基地局１０を介して通信してもよい。
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについては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、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）が伝送される。
下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。
無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認信号などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
＜無線基地局＞
図１０は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、システム帯域幅（例えば、１コンポーネントキャリア）より制限された狭帯域幅（例えば、１．４ＭＨｚ）で、各種信号を送受信することができる。
送受信部１０３は、所定のユーザ端末２０に対して、拡散符号に関する情報を送信する。当該所定のユーザ端末２０は、同じ情報を含む信号を繰り返し送信及び／又は受信する端末であって、当該信号にＣＤＭを用いた直交化を適用可能な端末である。例えば、当該所定のユーザ端末２０は、カバレッジ拡張を設定されたユーザ端末２０である。
一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
図１１は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１１では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１１に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を備えている。
制御部（スケジューラ）３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。
制御部３０１は、システム情報、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、同期信号や、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）、ＤＭ−ＲＳ（Demodulation Reference Signal）などの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
また、制御部３０１は、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ））、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
制御部３０１は、各種信号を狭帯域に割り当ててユーザ端末２０に対して送信するように、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御する。制御部３０１は、例えば、下りリンクのシステム情報（ＭＩＢ、ＳＩＢ）や、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨなどを狭帯域で送信するように制御する。
なお、無線基地局１０がカバレッジ拡張を適用されている場合には、制御部３０１は、所定のユーザ端末２０への下り信号の繰り返し数を設定し、当該繰り返し数に従って下り信号を繰り返し送信するように制御してもよい。また、制御部３０１は、ユーザ端末２０に対して、当該繰り返し数をＥＰＤＣＣＨの制御信号（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報）などで通知するように制御してもよい。
また、制御部３０１は、ユーザ端末２０が上り信号（例えば、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨ）の繰り返し数を設定されている場合には、当該ユーザ端末２０に対して、ＤＣＩなどに繰り返し数に関する情報を含めて送信するように制御してもよい。
また、制御部３０１は、所定のユーザ端末２０の送信信号及び／又は受信信号に適用する拡散符号を制御（設定など）する。また、制御部３０１は、ユーザ端末２０に対して、拡散符号に関する情報をＥＰＤＣＣＨの制御信号（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）などで通知するように制御してもよい。
ユーザ端末２０に設定される拡散符号は、例えばＯＶＳＦに基づく符号である。無線基地局１０は、所定のユーザ端末２０に設定する拡散符号を、無線基地局１０と接続するユーザ端末２０の数、トラフィック、チャネル状態などに従って決定してもよい。
制御部３０１は、各ユーザ端末２０に適用する繰り返し数、拡散符号に関する情報などを、受信信号処理部３０４に出力する。
制御部３０１は、ユーザ端末２０の上り信号の送信電力を制御する機能を有してもよい。例えば、制御部３０１は、ユーザ端末２０からのフィードバック信号（ＣＳＩ（Channel State Information）など）に基づいて、ＴＰＣコマンドを通知するように制御してもよい。
送信信号生成部（生成部）３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部３０２は、例えば、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
また、送信信号生成部３０２は、下り信号の繰り返し送信（例えば、ＰＤＳＣＨの繰り返し送信）を設定されている場合、複数のサブフレームに渡って同じ下り信号を生成してマッピング部３０３に出力する。
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の狭帯域の無線リソース（例えば、最大６リソースブロック）にマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信される上り信号（上り制御信号、上りデータ信号など）である。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部３０４は、繰り返し信号を送信するユーザ端末２０からの受信信号に対して、繰り返し信号向けの受信処理を適用する。また、受信信号処理部３０４は、拡散符号を適用するユーザ端末２０からの受信信号に対して、逆拡散処理などを行う。
受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。
測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部３０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。
＜ユーザ端末＞
図１２は、本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。なお、ここでは詳細な説明を省略するが、通常のＬＴＥ端末がＭＴＣ端末として振る舞うように動作してもよい。ユーザ端末２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。また、ユーザ端末２０は、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３などを複数備えてもよい。
送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。例えば、送受信部２０３は、繰り返し数や、拡散符号に関する情報を受信する。
送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
図１３は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１３においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図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、送信信号生成部（生成部）４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を備えている。
制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。
また、制御部４０１は、ユーザ端末２０が上り信号（例えば、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨ）の繰り返し数を設定されている場合には、無線基地局１０から受信した繰り返し数に関する情報に基づいて、同一情報を含む信号を複数のサブフレームに渡って繰り返し送信するように制御を実施する。
また、制御部４０１は、拡散符号に関する情報に基づいて、所定の信号を繰り返し送信する複数のサブフレームのうち、一部又は全部のサブフレームに渡って所定の拡散符号を適用するように、送信信号生成部４０２を制御する。例えば、制御部４０１は、拡散符号に関するテーブルを具備し、無線基地局１０から通知されたインデックスと当該テーブルから、上り信号に利用する拡散符号を決定してもよい。また、制御部４０１は、拡散符号に関する情報を送信信号生成部４０２に出力し、拡散符号を所定の信号に適用させてもよい。
なお、制御部４０１は、受信信号処理部４０４から上記テーブル（拡散符号とインデックスとの対応関係）に関する情報が入力された場合には、当該情報を用いてテーブルの内容を更新することができる。
制御部４０１は、ユーザ端末２０の上り信号の送信電力を制御する。制御部４０１は、無線基地局１０から通知されるＴＰＣコマンドを用いて送信電力を制御してもよい。なお、制御部４０１は、同じ拡散符号を適用する信号の送信電力を、送信完了まで一定とする（変更しない）構成としてもよい。また、制御部４０１は、所定の上り信号を繰り返し送信中は、当該信号の送信電力を、送信完了まで一定とする（変更しない）構成としてもよい。
また、制御部４０１は、下り信号に繰り返し数が設定されている場合や、拡散符号が設定されている場合には、繰り返し数及び／又は拡散符号に関する情報を受信信号処理部４０４に出力し、これらの情報に基づいて受信処理を行わせてもよい。
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部４０２は、例えば、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。
また、送信信号生成部４０２は、ユーザ端末２０に所定の上り信号の繰り返し送信が設定されている場合、複数のサブフレームに渡って同じ上り信号を生成してマッピング部４０３に出力する。繰り返し回数については、制御部４０１からの指示に基づいて、設定されてもよい。
送信信号生成部４０２は、拡散符号に関する情報に基づいて、繰り返し送信する上り信号に複数のサブフレームに渡って拡散符号を乗算する。
送信信号生成部４０２は、所定の信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）を、所定のスクランブル系列に基づいて生成する。ここで、送信信号生成部４０２は、連続したサブフレームで送信する同じ拡散符号を適用する上り信号については、同じスクランブル系列を用いて生成するようにしてもよい。
また、送信信号生成部４０２は、ＰＵＳＣＨ及びＤＭＲＳに同じ拡散符号を適用してもよい。なお、送信信号生成部４０２は、一部の信号（例えば、ＳＲＳ）に拡散符号を適用しなくてもよい。
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソース（例えば、最大６リソースブロック）にマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信される下り信号（下り制御信号、下りデータ信号など）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部４０４は、繰り返し信号を送信する無線基地局１０からの受信信号に対して、繰り返し信号向けの受信処理を適用する。また、受信信号処理部４０４は、拡散符号を適用する無線基地局１０からの受信信号に対して、逆拡散処理などを行う。
受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。
測定部４０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本出願は、２０１５年４月９日出願の特願２０１５−０８０３２１に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

  1. システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、
    拡散符号に関する情報を受信する受信部と、
    上り信号を生成する生成部と、
    複数のサブフレームで上り信号を繰り返し送信する送信部と、を有し、
    前記生成部は、前記複数のサブフレームの一部又は全部で送信する上り信号に、前記拡散符号に関する情報に基づいて所定の拡散符号を適用することを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記拡散符号に関する情報は、既存システムで規定される下り制御信号（ＤＣＩ：Downlink Control Information）の所定のフィールドの一部又は全部であることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 前記所定のフィールドは、リソース割り当てフィールド、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）フィールド、サイクリックシフト及び直交符号に関するフィールド（Cyclic shift for DM RS and OCC index field）のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
  4. 前記拡散符号に関する情報は、拡散符号と関連付けられたインデックスであり、
    前記受信部は、上位レイヤシグナリングにより、当該インデックスと拡散符号との対応関係に関する情報をさらに受信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
  5. 上り信号の送信電力を制御する制御部をさらに有し、
    前記制御部は、同じ拡散符号を適用するサブフレームにおいて、前記送信電力を一定とするように制御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ユーザ端末。
  6. 前記制御部は、上り信号を繰り返し送信する前記複数のサブフレームにおいて、前記送信電力を一定とするように制御することを特徴とする請求項５に記載のユーザ端末。
  7. 前記生成部は、同じ拡散符号を適用するサブフレームで送信する上り信号を、同じスクランブル系列を用いて生成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のユーザ端末。
  8. 前記生成部は、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）及びＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）に同じ拡散符号を適用することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のユーザ端末。
  9. システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信する無線基地局であって、
    拡散符号に関する情報を生成する生成部と、
    前記ユーザ端末に、前記拡散符号に関する情報を送信する送信部と、
    前記拡散符号に関する情報に基づいて、複数のサブフレームで前記ユーザ端末から繰り返し送信される上り信号の受信処理を行う受信信号処理部と、を有することを特徴とする無線基地局。
  10. システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と無線基地局が通信する無線通信方法であって、
    前記ユーザ端末において、拡散符号に関する情報を受信する工程と、
    上り信号を生成する工程と、
    複数のサブフレームで上り信号を繰り返し送信する工程と、
    前記複数のサブフレームの一部又は全部で送信する上り信号に、前記拡散符号に関する情報に基づいて所定の拡散符号を適用する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
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