CN105144812B - 无线通信系统、基站、无线通信装置以及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

增加允许利用某个信道发送数据的无线通信装置的数量。基站(10)将属于同一小区的无线通信装置(21～25)中的至少一部划分到多个组。基站(10)对第1组分配信号序列(31)，对第2组分配信号序列(33)，该信号序列(31)与对自身进行循环移位得到的信号序列正交，该信号序列(33)与信号序列(31)以及对信号序列(31)进行循环移位得到的信号序列不同，且与对自身进行循环移位得到的信号序列正交。属于第1组的无线通信装置(21、22)使用信号序列(31)或对信号序列(31)进行循环移位得到的信号序列(32)对数据进行扩展调制。属于第2组的无线通信装置(23、24)使用信号序列(33)或对信号序列(33)进行循环移位得到的信号序列(34)对数据进行扩展调制。

Description

无线通信系统、基站、无线通信装置以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统、基站、无线通信装置以及无线通信方法。
背景技术
当前，正在利用多个无线通信装置接入基站的蜂窝方式的无线通信系统。在这样的无线通信系统中，有些无线通信系统使用扩展用的信号序列对2个以上的无线通信装置的数据进行码分复用，使得能够在同一信道上同时由2个以上的无线通信装置向基站发送数据。
例如，在被称作LTE(Long Term Evolution：长期演进)的无线通信标准中，能够在上行控制信道上对2个以上的用户终端的控制数据进行码分复用。LTE的基站使用与小区ID对应的1个CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation：恒幅零自相关)序列。CAZAC序列具有如下特性：只要相位差不为零则自相关为零，与对自身进行循环移位的任意的信号序列均正交。不过，在CAZAC序列与并非对其进行循环移位的其他CAZAC序列之间，虽然具有互相关在某种程度上较低的准正交性，但是未保证完全的正交性。
LTE的基站对属于同一小区的一个用户终端和另一个用户终端指定不同的移位量(包含零)。2个用户终端分别将与小区ID对应的相同的CAZAC序列循环移位与从基站指定的移位量对应的量，用于控制数据的扩展调制。由此，该一个用户终端发送的上行控制信道信号与该另一个用户终端发送的上行控制信道信号成为正交，基站即使重叠接收2个上行控制信道信号，也能够将它们彼此分离。
但是，作为无线通信系统的利用方式之一，正在讨论被称作MTC(Machine TypeCommunication：机器类型通信)或M2M(Machine-to-Machine：机器对机器)通信的利用方式。MTC终端与便携电话等根据用户操作而进行无线通信的用户终端不同，即使用户不进行操作也能够自动地发送数据。作为MTC终端的例子，可举出测定能量消耗量而进行报告的智能仪表、监视行驶状况而进行报告的车载器、监视运行状况而进行报告的家电设备等。由于MTC的普及，属于1个小区的无线通信装置可能大幅增加。
为了支持大量的MTC终端，正在讨论针对由用户操作的现有的用户终端和MTC终端的无线资源的分配方法。例如，在LTE的无线通信标准的讨论中，提出了以下方案：在现有的用户终端使用的现有的上行控制信道以外，另外设置MTC终端专用的上行控制信道。
现有技术文献
【非专利文献】
【非专利文献1】Vodafone,"Proposed SID:Provision of low-cost MTC UEsbased on LTE",RP-111112,3GPP TSG-RAN meeting#53,Sept.2011.
【非专利文献2】Huawei,HiSilicon,CMCC,"Overview on low-cost MTC UEsbased on LTE",R1-112912,3GPP TSG-RAN WG1 meeting#66bis,Oct.2011.
【非专利文献3】Sony Corporation,Sony Europe Limited,"Consideration onApproaches for Low-Cost MTC UEs",R1-112917,3GPP TSG-RAN WG1 meeting#66bis,Oct.2011.
【非专利文献4】Ericsson,ST-Ericsson,"Standards aspects impacting UEcosts",R1-112929,3GPP TSG-RAN WG1 meeting#66bis,Oct.2011.
【非专利文献5】IPWireless Inc.,"Backwards compatible support forreduced bandwidth MTC LTE UEs",R1-114268,3GPP TSG-RAN WG1 meeting#67,Nov.2011.
发明内容
发明要解决的问题
当对2个以上的无线通信装置分配用于码分复用的信号序列时，在上述那样的现有技术中，重视信号序列之间的正交性，以使得这些无线通信装置在任意时刻发送数据都不会产生干扰。例如，LTE的基站在1个小区内使用通过从1个CAZAC序列循环移位得到的正交的多个信号序列。但是，彼此正交的信号序列数量有限，因此在现有技术中，当属于小区的无线通信装置增加时，用于码分复用的信号序列可能不足。
在进行分配的信号序列不足的情况下，考虑使一部分的无线通信装置进行的数据发送等待，或者，增加用于发送该数据的信道。在前者的情况下，无线通信的吞吐量可能降低。在后者的情况下，无线资源的利用效率可能降低，此外，调度可能变得复杂。
另一方面，在属于同一小区的无线通信装置中，可能存在与其他种类的无线通信装置相比数据发送量和数据发送频度较小的无线通信装置。例如，较多的MTC终端以长周期间歇地发送少量数据的可能性较高。来自这样的无线通信装置的发送信号并不会与来自其他无线通信装置的发送信号频繁地干扰。
在1个方面中，本发明的目的在于提供无线通信系统、基站、无线通信装置以及无线通信方法，能够增加允许利用某个信道发送数据的无线通信装置的数量。
用于解决问题的手段
在1个方式中，提供具有基站和多个无线通信装置的无线通信系统。基站在多个无线通信装置属于同一小区时，将多个无线通信装置中的至少一部分划分到包含第1组和第2组的多个组。此外，基站对第1组分配第1信号序列，对第2组分配第2信号序列，其中，该第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，该第2信号序列与第1信号序列以及对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。多个无线通信装置中的各个无线通信装置在属于第1组的情况下，使用第1信号序列或对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到基站。此外，多个无线通信装置的各个无线通信装置在属于第2组的情况下，使用第2信号序列或对第2信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到基站。
在1个方式中，提供能够与属于同一小区的多个无线通信装置进行通信的基站。基站具有控制部和接收部。控制部将多个无线通信装置中的至少一部分划分到包含第1组和第2组的多个组，对第1组分配第1信号序列，对第2组分配第2信号序列，其中，该第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，该第2信号序列与第1信号序列以及对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。接收部允许重叠接收如下的信号：使用第1信号序列或对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列来扩展调制的来自第1组的发送信号；以及使用第2信号序列或对第2信号序列进行循环移位得到的信号序列来扩展调制的来自第2组的发送信号。
在1个方式中，提供具有接收部和调制部的无线通信装置。接收部从基站接收与本装置所属的组相关的信息，其中，该基站将属于同一小区的多个无线通信装置中的至少一部分划分到多个组。调制部使用与本装置所属的组对应的信号序列，对要向基站发送的数据进行扩展调制。调制部在本装置属于第1组的情况下，使用第1信号序列或对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列对所述数据进行扩展调制，其中，所述第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。调制部在本装置属于与第1组不同的第2组的情况下，使用第2信号序列或对所述第2信号序列进行循环移位得到的信号序列对所述数据进行扩展调制，其中，所述第2信号序列与第1信号序列以及对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。
在1个方式中，提供由包含基站和属于同一小区的多个无线通信装置在内的无线通信系统执行的无线通信方法。将属于同一小区的多个无线通信装置中的至少一部分划分到包含第1组和第2组的多个组。对第1组分配第1信号序列，对第2组分配第2信号序列，其中，该第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，该第2信号序列与第1信号序列以及对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。属于第1组的无线通信装置使用第1信号序列或对第1信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到基站。属于第2组的无线通信装置使用第2信号序列或对第2信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到基站。
发明的效果
在1个方面中，能够增加允许利用某个信道发送数据的无线通信装置的数量。
通过与表示作为本发明的例子而优选的实施方式的附图相关联的以下说明，能够进一步明确本发明的上述和其他的目的、特征以及优点。
附图说明
图1是示出第1实施方式的无线通信系统的图。
图2是示出第2实施方式的无线通信系统的图。
图3是示出无线帧的例子的图。
图4是示出无线帧中包含的PUCCH的例子的图。
图5是示出PUCCH信号的生成步骤的例子的第1图。
图6是示出PUCCH信号的生成步骤的例子的第2图。
图7是示出CAZAC序列及其循环移位的例子的图。
图8是示出CAZAC序列、移位量、OCC的分配方法的例子的图。
图9是示出基站的例子的框图。
图10是示出MTC终端的例子的框图。
图11是示出基站的接收控制的步骤例的流程图。
图12是示出MTC终端的发送控制的步骤例的流程图。
图13是示出基站与MTC终端之间的通信例的时序图。
图14是示出基站的其他例子的框图。
图15是示出MTC终端的其他例子的框图。
图16是示出基站与MTC终端之间的其他通信例的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本实施方式。
[第1实施方式]
图1是示出第1实施方式的无线通信系统的图。
第1实施方式的无线通信系统具有基站10和无线通信装置21～25。基站10管理至少1个小区，受理来自属于该小区的无线通信装置的接入。无线通信装置21～25能够接入基站10。这里，假设无线通信装置21～25属于同一小区。
无线通信装置21～25可以是固定无线通信装置，也可以是移动无线通信装置。在无线通信装置21～25中，无线通信装置21～24是第1种类的无线通信装置，无线通信装置25是第2种类的无线通信装置。第1种类的无线通信装置例如是智能仪表、车载器、家电设备等即使没有用户操作也能够自动地进行数据通信的MTC终端。第2种类的无线通信装置例如是便携电话等根据用户操作而进行数据通信的用户终端。优选的是，第1种类的无线通信装置的发送量和发送频度比第2种类的无线通信装置小。
基站10具有控制部11和接收部12。
控制部11将无线通信装置21～25中的至少一部分划分到包含第1组和第2组的多个组。例如，控制部11将第1种类的无线通信装置划分到多个组，不将第2种类的无线通信装置划分到任意的组。这里，假设以无线通信装置21、22属于组1、无线通信装置23、24属于组2的方式进行分组。也可以根据无线通信装置21～24的当前位置进行无线通信装置21～24的分组。例如，控制部11进行分组，使得位于较近的位置的各无线通信装置属于相同的组，位于分开的位置的2个无线通信装置属于不同的组。
此外，控制部11分别对多个组分配用于数据的码分复用的信号序列。控制部11对组1分配信号序列#1(信号序列31)，对组2分配信号序列#2(信号序列33)。信号序列33是与信号序列31以及对信号序列31进行循环移位得到的任何信号序列均不同的信号序列。信号序列31、33例如是不同的CAZAC序列。信号序列31、33分别具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。另一方面，在信号序列31或对信号序列31进行循环移位得到的信号序列、与信号序列33或对信号序列33进行循环移位得到的信号序列之间，虽然未保证正交性，但是，互相关较小的准正交性(或伪正交性)能够成立。
接收部12允许从属于组1的无线通信装置21、22利用某个信道接收如下数据，该数据是使用信号序列31或对信号序列31进行循环移位得到的信号序列(包含信号序列32)来进行扩展调制得到的数据。此外，接收部12允许从属于组2的无线通信装置23、24利用与上述相同的信道接收如下数据，该数据是使用信号序列33或对信号序列33进行循环移位得到的信号序列(包含信号序列34)例进行扩展调制得到的数据。该信道可以是上行控制信道，数据可以是利用上行控制信道进行传输的控制数据。无线通信装置21～24中的2个以上的无线通信装置的数据能够以同一频率且在同一时间被重叠而接收。
此时，接收部12也可以使用多用户MIMO(Multiple Input Multiple Output：多入多出)、空间分割多元连接的技术，对不同的组分配不同的指向性的波束。该情况下，接收部12对组1分配第1波束，从无线通信装置21、22根据第1波束接收数据。此外，接收部12对组2分配指向性与第1波束不同的第2波束，从无线通信装置23、24根据第2波束接收数据。例如通过对利用多个天线接收到的无线信号进行加权而合成，由此进行数据接收中的波束赋形。
无线通信装置21、22使用信号序列31或对信号序列31进行循环移位得到的信号序列，对数据进行扩展调制并将其发送到基站10。例如，无线通信装置21使用信号序列31，无线通信装置22使用信号序列32。该情况下，能够期待无线通信装置21、22的发送信号彼此正交且不干扰。同样，无线通信装置23、24使用信号序列33或对信号序列33进行循环移位得到的信号序列，对数据进行扩展调制并将其发送到基站10。例如，无线通信装置23使用信号序列33，无线通信装置24使用信号序列34。该情况下，能够期待无线通信装置23、24的发送信号彼此正交且不干扰。
另一方面，信号序列31、32未保证与信号序列33、34正交。因此，无线通信装置21、22的发送信号与无线通信装置23、24的发送信号干扰的风险并非零。但是，通过信号序列31、32与信号序列33、34之间的准正交性(或伪正交性)，干扰被降低。此外，如果无线通信装置21～24的数据发送量和数据发送频度较小，则实质的干扰风险变小。并且，如果利用根据各无线通信装置的当前位置对无线通信装置21～24进行分组的方法和波束赋形技术，则能够进一步降低干扰。
如果可对无线通信装置21～25进行分配的信号序列仅是对小区固有的1个信号序列(例如，1个CAZAC序列)进行循环移位而得到的保证了正交性的信号序列，则存在信号序列不足的可能性。该情况下，存在无线通信的吞吐量降低的可能性和无线资源的利用效率降低的可能性。与此相对，根据第1实施方式的无线通信系统，准备多个CAZAC序列那样的信号序列，并将它们分配到多个组。由此，能够增加可分配的信号序列。此外，容易在组内不产生干扰，并且还降低了组之间的干扰。其结果，即使在小区内的无线通信装置较多时，也能够改善无线通信的吞吐量和无线资源的利用效率。
[第2实施方式]
图2是示出第2实施方式的无线通信系统的图。
第2实施方式的无线通信系统是蜂窝方式的通信系统。该无线通信系统具有基站100、包含MTC终端200、200-1、200-2、200-3的多个MTC终端以及包含用户终端300的1个或1个以上的用户终端。MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300属于由基站100管理的同一小区。另外，虽然还存在相邻的小区和相邻的基站，但在图2中省略了记载。
基站100与MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300进行无线通信，此外，是与未图示的有线网络连接的无线通信装置。基站100从MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300受理接入而建立无线连接，在无线连接上收发各种用户数据和控制数据。基站100还经由有线网络与相邻的基站进行通信。
MTC终端200、200-1、200-2、200-3是即使用户不进行操作也能够自动地向基站100发送数据的MTC(或者M2M通信)用的无线终端装置。作为MTC终端200、200-1、200-2、200-3的例子，可举出智能仪表、车载器、家电设备等。MTC终端200、200-1、200-2、200-3例如定期地接入基站100，将表示由各MTC终端测定出的指标值的用户数据经由基站100报告给规定的服务器装置。大多数情况下，MTC终端200、200-1、200-2、200-3的数据发送量和数据发送频度与用户终端300相比足够小。
用户终端300是由用户进行操作的无线终端装置。作为用户终端300的例子，可举出便携电话、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)、平板式计算机、笔记本式计算机等。用户终端300例如根据用户操作，经由基站100向邮件服务器发送电子邮件，此外，经由基站100向Web服务器请求静态图像和动态图像等的内容。用户终端300有时突发地在短时间收发大量的数据。另外，MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300可以是固定无线通信装置，也可以是移动无线通信装置。
另外，基站100是第1实施方式的基站10的一例。MTC终端200、200-1、200-2、200-3是第1实施方式的无线通信装置21～24的一例。用户终端300是第1实施方式的无线通信装置25的一例。
图3是示出无线帧的例子的图。
这样的无线帧在基站100与MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300之间传送。这里，作为双工方式，使用的是频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)。即，在从各无线终端装置向基站100的上行链路(UL：Uplink)方向和从基站100向各无线终端装置的下行链路(DL：Downlink)方向上，分别发送无线帧。但是，在第2实施方式中，作为双工方式，也可以使用时分双工(TDD：Time Division Duplex)。
对无线帧进行正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency DivisionMultiplex)调制。无线帧内的无线资源在频率轴方向和时间轴方向上被细分而管理。频率轴方向的无线资源的最小单位是子载波，时间轴方向的无线资源的最小单位是符号。
长度10ms的无线帧包含10个长度1ms的子帧(子帧#0～#9)。在频率轴方向中，子帧包含多个对应于12子载波的资源块(RB：Resource Block)。子帧中包含的资源块的数量根据基站100使用的频带(系统频带)的宽度而不同。在时间轴方向上，子帧包含2个长度为0.5ms的时隙。时隙中包含的符号的数量如后所述是7个或6个。
使用上述那样的无线资源，在基站100与MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300之间设定各种物理信道。UL物理信道中包含主要对用户数据进行传送的物理上行链路共享信道(PUSCH：Physical Uplink Shared Channel)和主要对控制数据进行传送的物理上行链路控制信道(PUCCH：Physical Uplink Control Channel)。DL物理信道中包含主要对用户数据进行传送的物理下行链路共享信道(PDSCH：Physical Downlink SharedChannel)和主要对控制数据进行传送的物理下行链路控制信道(PDCCH：PhysicalDownlink Control Channel)。
图4是示出无线帧中包含的PUCCH的例子的图。
考虑无线通信中的多路径，在相邻的符号之间插入被称作CP(Cyclic Prefix：循环前缀)的保护间隔。CP是复制原本的数据信号的一部分而得到的。CP的种类中包括普通CP和比普通CP长的扩展CP这2个种类。当使用普通CP时，时隙包含7个符号，当使用扩展CP时，时隙包含6个符号。
这里，假设使用对应于1个时隙/1个资源块的无线资源，设定1个PUCCH。在使用普通CP的情况下，利用符号#2～#4发送参照信号(RS：Reference Signal)。参照信号是用于无线同步和质量测定等的已知信号。在不发送参照信号的符号#0、#1、#5、#6中，能够发送控制数据。此外，在使用扩展CP的情况下，利用符号#2、#3发送参照信号。在不发送参照信号的符号#0、#1、#4、#5中，能够发送控制数据。
在可利用PUCCH传送的控制数据中，包含CQI(Channel Quality Indicator：信道质量指示符)、ACK(Acknowledgment：应答)/NACK(Negative Acknowledgment：否定应答)和调度请求。CQI是表示由无线终端装置测定出的DL无线质量的质量信息，用于基站100的调度。ACK/NACK是表示无线终端装置中是否正常接收到DL用户数据的响应信息，用于基站100的再送控制。调度请求是指，不对无线终端装置分配UL无线资源，当该无线终端装置要发送UL用户数据时，向基站100请求UL无线资源。
这里，为了节约UL无线资源，在共同的PUCCH用无线资源上对多个无线终端装置的控制数据进行码分复用。由基站100控制对各无线终端装置的符号的分配。在第2实施方式中，基站100允许MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300在相同的PUCCH用无线资源上同时发送控制数据。作为用于码分复用的符号，使用以下说明的CAZAC序列与OCC(Orthogonal Cover Code：正交覆盖码)的组合。
图5是示出PUCCH信号的生成步骤的例子的第1图。
这里，考虑MTC终端200向基站100发送PUCCH的控制数据的情况。此外，在分配了PUCCH的时隙使用普通CP，即，利用符号#0、#1、#5、#6发送控制数据。
MTC终端200使用BPSK(Binary Phase Shift Keying：二进制相移键控)或QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：正交相移键控)对CQI、ACK/NACK和调度请求等的控制数据进行数字调制。MTC终端200使用长度12的CAZAC序列或对其进行循环移位得到的信号序列，在频率轴上对1个BPSK/QPSK符号进行扩展调制。CAZAC序列的长度12与被分配了PUCCH的资源块的子载波数量对应。
接着，MTC终端200在时间轴上进一步对频率轴上的长度12的扩展信号进行扩展调制。例如，MTC终端200将频率轴上的扩展信号复制控制数据的发送中使用的OFDM符号的数量(这里，4个)那么多个。MTC终端200将频率轴上的扩展信号与长度4的OCC的第1符号相乘而进行快速傅里叶逆变换(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform)。由此，生成符号#0的OFDM信号。同样，MTC终端200将频率轴上的扩展信号分别与OCC的第2～4符号相乘而进行快速傅里叶逆变换。由此，生成符号#1、#5、#6的OFDM信号。
但是，MTC终端200代替在频率区域上乘以OCC而在时间轴上乘以OCC，也能够生成与上述同样的OFDM信号。该情况下，MTC终端200在使用CAZAC序列对BPSK/QPSK符号进行扩展调制后，进行快速傅里叶逆变换，将时间轴上的扩展信号复制OFDM符号的数量那么多个。MTC终端200通过将时间轴上的扩展信号分别与OCC的第1～4符号相乘，生成符号#0、#1、#5、#6的OFDM信号。另外，关于参照信号，也对多个无线通信装置的参照信号进行码分复用。
图6是示出PUCCH信号的生成步骤的例子的第2图。
假设MTC终端200从基站100被分配C(0)、C(1)、C(2)、……、C(10)、C(11)的信号序列，作为CAZAC序列或对其进行循环移位后得到的序列。此外，假设MTC终端200被分配OCC(0)、OCC(1)、OCC(2)、OCC(3)的信号序列作为OCC。此外，设MTC终端200发送的BPSK/QPSK符号为S。
该情况下，例如，在频率轴上生成S×C(0)×OCC(0)、S×C(1)×OCC(0)、S×C(2)×OCC(0)、……、S×C(10)×OCC(0)、S×C(11)×OCC(0)这样的扩展信号。通过对该扩展信号进行快速傅里叶逆变换，生成符号#0的OFDM信号。此外，在频率轴上生成S×C(0)×OCC(1)、S×C(1)×OCC(1)、S×C(2)×OCC(1)、……、S×C(10)×OCC(1)、S×C(11)×OCC(1)这样的扩展信号。通过对该扩展信号进行快速傅里叶逆变换，生成符号#1的OFDM信号。符号#5、#6的OFDM信号也能够通过同样的方法生成。
这里，CAZAC序列具有与对其进行循环移位后得到的信号序列之间自相关为零而正交的特性。即，能够保证根据相同的CAZAC序列而准备的多个信号序列彼此正交。在第2实施方式中，假设根据长度12的1个CAZAC序列准备6个正交的信号序列。另一方面，在CAZAC序列与并非对其进行循环移位得到的序列的其他CAZAC序列之间，虽然具有互相关在某种程度较低的准正交性(或者伪正交性)，但是未保证完全的正交性。在第2实施方式中，假设能够准备11个长度12的CAZAC序列。
OCC是能够独立于CAZAC序列来准备的与其他OCC正交的信号序列。在第2实施方式中，假设准备3个长度4的OCC。这3个OCC在时间轴上彼此正交。针对1个CAZAC序列，CAZAC序列的移位量(包含零)和OCC的组合不同的OFDM信号彼此正交，因此能够进行分离。在第2实施方式中，针对1个CAZAC序列，存在6个×3个＝18种移位量与OCC的组合。即，在1个PUCCH上，即使18个以下的无线终端装置同时发送控制数据，它们的OFDM信号也不会相互干扰而可由基站100进行分离。但是，在第2实施方式中，目的是通过在小区内使用多个CAZAC序列，从而使允许在共同的PUCCH用无线资源上进行发送的无线终端装置的数量多于18。
图7是示出CAZAC序列与其循环移位的例子的图。
如上所述，基站100能够在小区内使用11个CAZAC序列和6种移位量。这里，在第2实施方式中，2个CAZAC序列不同是指，一方的CAZAC序列与另一方的CAZAC序列不同，并且与对另一方的CAZAC序列进行任意移位量的循环移位得到的信号序列也不同。即，基站100准备11×6＝66个信号序列，作为用于MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300对BPSK/QPSK符号进行扩展调制的信号序列。11个CAZAC序列通过序列编号0～10而被识别，6种移位量通过移位编号0～5而被识别。
例如，移位编号＝0对应于移位量＝0，移位编号＝1对应于移位量＝2，移位编号＝2对应于移位量＝4，移位编号＝3对应于移位量＝6，移位编号＝4对应于移位量＝8，移位编号＝5对应于移位量＝10。这里，假设序列编号＝0的CAZAC序列是C0(0)、C0(1)、C0(2)、C0(3)、C0(4)、……、C0(9)、C0(10)、C0(11)这样的信号序列。该情况下，序列编号＝0/移位编号＝0的信号序列是序列编号＝0的CAZAC序列本身。此外，序列编号＝0/移位编号＝1的信号序列是C0(10)、C0(11)、C0(0)、C0(1)、C0(2)、……、C0(7)、C0(8)、C0(9)这样的信号序列。
另外，在上述的例中，将CAZAC序列向后方进行循环移位。即，将CAZAC序列从前方朝向后方移位由移位编号所示的移位量，将从末尾溢出的信号向前头移动。但是，也可以将CAZAC序列向前方进行循环移位。即，也可以将CAZAC序列从后方朝向前方移位由移位编号所示的移位量，将从前头溢出的信号向末尾移动。
序列编号相同且移位编号不同的2个信号序列正交。例如，序列编号＝0/移位编号＝0的信号序列与序列编号＝0/移位编号＝1的信号序列正交。另一方面，序列编号不同的2个信号序列虽然互相关较小，但不一定正交。例如，序列编号＝0/移位编号＝0的信号序列与序列编号＝10/移位编号＝1的信号序列不一定正交。
图8是示出CAZAC序列、移位量、OCC的分配方法的例子的图。
在第2实施方式中，基站100将属于相同的小区的MTC终端划分到多个MTC组。然后，基站100针对各MTC组分配1个CAZAC序列。11个CAZAC序列中的1个作为小区固有的CAZAC序列，用于并非MTC终端的用户终端。小区固有的CAZAC序列以外的10个CAZAC序列用于MTC终端。
小区固有的CAZAC序列的序列编号是根据小区ID按照规定的计算式计算的。基站100将除了与小区ID对应的序列编号以外的10个序列编号分配给多个MTC组。尽量优选对不同的MTC组分配不同的序列编号。被分配给MTC组的CAZAC序列的序列编号能够根据该MTC组的组ID按照规定的计算式进行计算。因此，基站100以尽量对不同的MTC组分配不同的序列编号的方式，决定多个MTC组各自的组ID。
基站100针对MTC终端以外的用户终端分别指定相对于小区固有的CAZAC序列的移位量和OCC的组合。例如，基站100将移位编号＝0/OCC编号＝0通知给用户终端300。另外，用户终端300能够在小区搜索时得知基站100的小区ID。
另一方面，基站100针对MTC终端分别指定分配到MTC组的CAZAC序列、以及相对于该CAZAC序列的移位量和OCC的组合。在相同的MTC组内的MTC终端之间，优先移位量和OCC的组合不同。即，基站100以使得属于1个MTC组的MTC终端的数量成为18个以下的方式，对MTC终端进行分组。
这里，假设MTC终端200、200-1属于MTC组1，MTC终端200-2、200-3属于MTC组2。例如，基站100将相当于序列编号＝1的组ID＝n和移位编号＝0/OCC编号＝0通知给MTC终端200，将组ID＝n和移位编号＝0/OCC编号＝1通知给MTC终端200-1。此外，例如，基站100将相当于序列编号＝2的组ID＝m和移位编号＝2/OCC编号＝0通知给MTC终端200-2，将组ID＝m和移位编号＝2/OCC编号＝1通知给MTC终端200-3。
在对多个MTC终端进行分组时，在第2实施方式中，基站100将位置接近的MTC终端划分到相同的MTC组，将位置较远的MTC终端划分到不同的MTC组。然后，基站100使用多用户MIMO或空间分割多元连接的波束赋形技术，按照每个MTC组使用不同的指向性的波束进行无线通信。即，基站100通过不同指向性的波束接收来自属于MTC组1的MTC终端200的控制数据和来自属于MTC组2的MTC终端200-2的控制数据。
另外，基站100在属于小区的MTC终端的数量较多的情况下，也可以允许MTC组的数量超过10。即，基站100也可以允许对某个MTC组与另外1个MTC组分配相同的CAZAC序列。该情况下，优选的是，基站100尽量对处于远离位置的MTC组分配相同的CAZAC序列。
此外，在2个小区相接的小区边界附近，优选对一方的小区的MTC组和另一方的小区的MTC组分配不同的CAZAC序列。因此，基站100在决定位于小区边界附近的MTC组的组ID时，优选与相邻的基站进行协调来调整组ID。
图9是示出基站的例子的框图。
基站100具有多个无线频率(RF：Radio Frequency)接收部(RF接收部111-1、……、111-n)、多个加权部(加权部112-1、……、112-n)、合成部113、CP删除部114、高速傅里叶变换(FFT：Fast Fourier Transform)部115和分离部116。此外，基站100具有PUSCH解调部121、PUSCH解码部122、PUCCH解调部123、PUCCH解码部126、信道估计部127以及波束控制部128。此外、基站100具有位置信息提取部131、组决定部132、PDCCH调制部141、IFFT部142、CP附加部143以及RF发送部144。
RF接收部111-1、……、111-n分别将由不同的天线接收到的无线信号转换为数字基带信号(下变频)。基站100在利用4个天线接收无线信号的情况下，具有与这4个天线对应的4个RF接收部。RF接收部111-1、…、111-n例如具有正交解调器、带通滤波器(BPF：Band-pass Filter)、模拟数字转换器(ADC：Analog to Digital Converter)等信号处理电路，以进行下变频。
加权部112-1、……、112-n针对分别从对应的RF接收部取得的作为数字基带信号的接收信号，赋予从波束控制部128指定的权重(权重)。基站100在利用4个天线进行无线信号接收的情况下，具有与4个RF接收部对应的4个加权部。
合成部113对由加权部112-1、……、112-n加权后的接收信号进行合计，从而合成多个天线的接收信号。另外，在基站100形成多个指向性的波束的情况下，权重根据波束而不同。加权部112-1、……、112-n和合成部113也可以以波束的数量并行地处理接收信号。
CP删除部114检测从合成部113取得的OFDM接收信号中的OFDM符号的定时，删除附加于OFDM符号的CP。另外，由于CP是复制原来的OFDM符号的一部分而得到的，因此，能够通过求出OFDM接收信号与使其延迟后的信号之间的自相关来搜索CP。
FFT部115以OFDM符号为单位对删除了CP后的OFDM接收信号进行高速傅里叶变换。即，FFT部115对与时间轴上的OFDM符号重叠的多个子载波信号进行分离。另外，基站100也可以代替FFT部115而使用进行其他种类的傅里叶变换的信号处理电路。
分离部116对UL无线帧中包含的各种物理信道的接收信号进行分离。分离部116将PUSCH的接收信号输出到PUSCH解调部121，将PUCCH的接收信号输出到PUCCH解调部123。此外，分离部116将参照信号等的已知的导频信号输出到信道估计部127。
PUSCH解调部121提取对PUSCH的接收信号解调而编码得到的用户数据。调制方式中包含QPSK和16QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交调幅)等数字调制方式。PUSCH的调制方式有时根据各无线终端装置的UL无线质量而适当地变化。
PUSCH解码部122对由PUSCH解调部121提取出的用户数据进行纠错解码。作为纠错编码方式，可使用卷积码、Turbo码、低密度奇偶校验(LDPC：Low Density Parity Check)码等。PUSCH的编码率有时根据各无线终端装置的UL无线质量而适当地变化。
PUCCH解调部123提取对PUCCH的接收信号解调而编码得到的控制数据。在进行PUCCH的解调时，从组决定部132向PUCCH解调部123通知使用中的序列编号、移位编号、OCC编号。PUCCH解调部123具有OCC逆扩展部124和CAZAC逆扩展部125。
OCC逆扩展部124生成与从组决定部132通知的OCC编号对应的长度4的OCC。然后，OCC逆扩展部124使用长度4的OCC，对除PUCCH的参照信号用符号以外的4个OFDM符号(例如，符号#0、#1、#5、#6)进行逆扩展并合成。该逆扩展被进行使用中的OCC编号的次数。由此，针对每1个OCC编号，从1时隙/1资源块的PUCCH提取频率轴上的长度12的扩展信号。
CAZAC逆扩展部125生成与从组决定部132通知的序列编号对应的长度12的CAZAC序列。作为CAZAC序列，例如使用Zadoff-Chu序列。此外，CAZAC逆扩展部125在从组决定部132被通知零以外的移位编号时，对CAZAC序列进行与移位编号对应的移位量的循环移位。然后，CAZAC逆扩展部125使用长度12的CAZAC序列或者对其进行循环移位后的信号序列，对频率轴上的长度12的扩展信号进行逆扩展。该逆扩展进行使用中的序列编号与移位编号的组合的次数。由此，针对序列编号、移位编号以及OCC编号的每1个组合，提取控制数据的BPSK/QPSK符号。PUCCH解调部123提取对BPSK/QPSK符号进行数字解调而编码后的控制数据。
PUCCH解码部126对由PUCCH解调部123提取出的控制数据进行纠错解码。作为纠错编码方式，可使用规定的编码方式。控制数据中包含CQI、ACK/NACK、调度请求。
信道估计部127根据PUCCH的参照信号等已知的导频信号，对各无线终端装置与基站100之间的上行链路的信道状态进行估计。在通过信道估计而得到的信道信息中例如包含发送信号的减衰量、移相旋转量。另外，在PUCCH的参照信号用的OFDM符号(例如，符号#2～#4)中，对多个无线终端装置发送的参照信号进行码分复用。信道估计部127能够通过逆扩展对多个无线终端装置的参照信号进行分离。信道估计部127将关于PUCCH的信道信息通知给PUCCH解调部123，此外，将各种信道的信道信息通知给波束控制部128。
波束控制部128从组决定部132取得表示多个MTC终端与MTC组之间的对应关系的组信息，此外，从信道估计部127取得各MTC终端的信道信息。波束控制部128根据组信息和信道信息形成多个波束，使得基站100按照不同指向性的波束从属于不同的MTC组的MTC终端接收数据。即，波束控制部128按照每个波束决定与多个天线各自的接收信号相乘的权重(权重)，并将权重通知给加权部112-1、……、112-n。
位置信息提取部131从由PUSCH解码部122解码后的用户数据中提取位置信息。位置信息包含于各MTC终端发送的用户数据，表示由该MTC终端使用GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)测定出的当前位置。位置信息提取部131优选定期地(例如，每隔1时间)取得各MTC终端的位置信息。另外，位置信息也可以不利用数据信道(PUSCH)传送而利用控制信道(PUCCH)传送。该情况下，位置信息提取部131从由PUCCH解码部126解码后的控制数据中提取位置信息。
组决定部132从位置信息提取部131取得各MTC终端的位置信息，根据位置信息将属于同一小区的多个MTC终端划分到多个MTC组。此时，以使得位置较近的各MTC终端属于相同的MTC组、位置较远的MTC终端属于不同的MTC组的方式进行分组。例如，组决定部132预先决定距离的阈值，将任意的2个MTC终端之间的距离为阈值以下的MTC终端的集合分配到1个MTC组。但是，优选属于1个MTC组的MTC终端的数量为CAZAC序列的移位量与OCC的组合数量(例如，6×3＝18种)以下。
此外，组决定部132将除与小区ID对应的小区固有的CAZAC序列以外的多个(例如，10个)CAZAC序列中的1个分配到各个MTC组。优选向不同的MTC组分配不同的CAZAC序列。组决定部132以满足所涉及的条件的方式，将用于计算序列编号的组ID分配给各MTC组。此外，组决定部132按照每个MTC组，对各MTC终端指定移位量和OCC。在属于相同的MTC组的MTC终端之间，优选移位量与OCC的组合不同。
然后，组决定部132将表示多个MTC终端与多个MTC组之间的对应关系的组信息通知给波束控制部128。此外，组决定部132按照每个MTC终端生成控制数据，该控制数据包含该MTC终端所属的MTC组的组ID和组内分配信息。组内分配信息中包含有对该MTC终端指定的表示移位量的移位编号、以及对该MTC终端指定的表示OCC的OCC编号。另外，组决定部132优选定期地(例如，每1个小时)重新执行多个MTC终端的分组。
PDCCH调制部141对利用PDCCH发送的发往各无线终端装置的控制数据进行调制。控制数据中包含由组决定部132生成的组ID和组内分配信息。此外，控制数据中包含有调度信息，该调度信息表示分配给各无线终端装置的UL无线资源。UL无线资源的分配是由未图示的调度器例如根据利用PUCCH接收到的调度请求等而决定的。调制方式中使用QPSK等规定的数字调制方式。
IFFT部142对映射到多个子载波的调制信号(包含PDCCH的调制信号)进行快速傅里叶逆变换。即，IFFT部142将多个子载波信号与时间轴上的OFDM符号重叠。另外，基站100也可以代替IFFT部142而使用进行其他种类的傅里叶逆变换的信号处理电路。
CP附加部143对由IFFT部142生成的OFDM符号附加CP。CP是对原来的OFDM符号的一部分进行复制而得到的。
RF发送部144将作为附加了CP的OFDM发送信号的数字基带信号转换(上变频)为无线信号。RF发送部144例如具有数字模拟转换器(DAC：Digital to Analog Converter)、正交调制器、功率放大器等信号处理电路，以进行上变频。RF发送部144从天线输出无线信号。接收用的天线和发送用的天线可以是同一天线。
另外，组决定部132是第1实施方式的控制部11的一例。PUCCH解调部123是第1实施方式的接收部12的一例。
图10是示出MTC终端的例子的框图。
MTC终端200具有RF接收部211、CP删除部212、FFT部213、PDCCH解调部214、GPS接收部215以及位置计算部216。此外，MTC终端200具有CAZAC判定部221、OCC判定部222、调度器223、用户数据生成部224以及控制数据生成部225。此外，MTC终端200具有PUSCH编码部231、PUSCH调制部232、RS生成部233、PUCCH编码部234、PUCCH调制部235、复用部241、IFFT部242、CP附加部243以及RF发送部244。
RF接收部211将通过MTC终端200所具有的天线接收到的无线信号转换(下变频)为数字基带信号。RF接收部211例如具有正交解调器、BPF、ADC等信号处理电路，以进行下变频。
CP删除部212对从RF接收部211取得的OFDM接收信号中的OFDM符号的定时进行检测，删除OFDM符号中所附加的CP。
FFT部213以OFDM符号为单位对删除了CP后的OFDM接收信号进行高速傅里叶变换。即，FFT部213对与时间轴上的OFDM符号重叠的多个子载波信号进行分离。另外，MTC终端200也可以代替FFT部213而使用进行其他种类的傅里叶变换的信号处理电路。
PDCCH解调部214对DL无线帧中包含的PDCCH的接收信号进行解调。调制方式中使用QPSK等规定的数字调制方式。
GPS接收部215使用MTC终端200所具有的GPS天线接收GPS信号。GPS信号中包含多个GPS卫星发送的时刻数据。
位置计算部216从GPS接收部215取得多个GPS卫星的时刻数据，根据多个GPS卫星各自的发送时刻和MTC终端200的内部时钟所示出的接收时刻，计算MTC终端200的当前位置(经度和纬度)。然后，位置计算部216生成表示所计算出的当前位置的位置信息。
CAZAC判定部221对PUCCH的扩展调制中使用的、从基站100分配的CAZAC序列和移位量进行判定。即，CAZAC判定部221从利用PDCCH接收到的控制数据中提取组ID，根据组ID按照规定的计算式(例如，求出组ID除以11后的余数的计算式)计算序列编号。此外，CAZAC判定部221从利用PDCCH接收到的控制数据中提取组内分配信息中包含的移位编号。然后，CAZAC判定部221将序列编号和移位编号通知给PUCCH调制部235。
OCC判定部222对PUCCH的扩展调制中使用的、从基站100分配到的OCC进行判定。即，OCC判定部222从利用PDCCH接收到的控制数据中提取组内分配信息中包含的OCC编号。然后，OCC判定部222将OCC编号通知给PUCCH调制部235。
另外，组ID和组内分配信息也可以不利用控制信道(PDCCH)传送而是利用数据信道(PDSCH)传送。该情况下，CAZAC判定部221从用户数据中提取组ID和移位编号，OCC判定部222能够从用户数据提取OCC编号。
调度器223取得利用PDCCH接收到的控制数据中包含的调度信息。调度器223根据调度信息，对利用PUSCH进行的用户数据的发送和利用PUCCH进行的控制数据的发送进行调度。
用户数据生成部224根据来自调度器223的指示，生成利用PUSCH发送的用户数据。在用户数据中包含由位置计算部216生成的表示MTC终端200的当前位置的位置信息。但是，位置信息也可以并非利用PUSCH发送而利用PUCCH发送。
控制数据生成部225根据来自调度器223的指示，生成利用PUCCH发送的控制数据。在控制数据中包含CQI、ACK/NACK以及调度请求。CQI表示由MTC终端200测定出的DL无线质量，可定期地或根据来自基站100的指示而生成。ACK/NACK可响应于从基站100接收到用户数据而生成。调度请求可在产生了希望发送到基站100的用户数据时生成。
PUSCH编码部231对由用户数据生成部224生成的用户数据进行纠错编码。作为纠错编码方式，可使用卷积码、Turbo码或低密度奇偶校验码等。有时根据MTC终端200的UL无线质量而从基站100指定PUSCH的编码率。
PUSCH调制部232对所编码的用户数据进行调制。调制方式中包含QPSK、16QAM等数字调制方式。有时根据MTC终端200的UL无线质量而从基站100指定PUSCH的调制方式。
RS生成部233生成利用PUCCH的规定的OFDM符号(例如，符号#2～#4)发送的参照信号。RS生成部233使用分配到MTC终端200的扩展码而对参照信号进行扩展调制。该扩展码也可以根据控制数据的扩展调制中使用的OCC来决定。
PUCCH编码部234对由控制数据生成部225生成的控制数据进行纠错编码。作为纠错编码方式，可使用规定的编码方式。
PUCCH调制部235对所编码的控制数据进行调制。即，PUCCH调制部235以BPSK方式或QPSK方式对控制数据进行数字调制，使用CAZAC序列和OCC对BPSK/QPSK符号进行扩展调制。PUCCH调制部235具有CAZAC扩展部236和OCC扩展部237。
CAZAC扩展部236生成与从CAZAC判定部221通知的序列编号对应的长度12的CAZAC序列。CAZAC扩展部236生成的CAZAC序列与基站100的CAZAC逆扩展部125生成的序列相同。作为CAZAC序列，例如使用Zadoff-Chu序列。此外，CAZAC扩展部236从CAZAC判定部221被通知零以外的移位编号。对CAZAC序列进行与移位编号对应的移位量的循环移位。然后，CAZAC扩展部236使用CAZAC序列或对其进行循环移位后的信号序列，对1个BPSK/QPSK符号向频率轴上的长度12的扩展信号进行扩展调制。
OCC扩展部237生成与从OCC判定部222通知的OCC编号对应的长度4的OCC。此外，OCC扩展部237将由CAZAC扩展部236生成的长度12的扩展信号复制控制数据用的OFDM符号的数量(4个)那么多个。然后，OCC扩展部237将频率轴上的长度12的扩展信号与OCC的第1符号相乘，生成与第1OFDM符号对应的子载波信号。同样，OCC扩展部237将长度12的扩展信号与OCC的第2～4符号相乘，生成与第2～4OFDM符号对应的子载波信号。
复用部241通过将各种物理信道映射到UL无线帧，从而对这些物理信道的发送信号进行复用。进行复用的发送信号中包含PUSCH调制部232生成的用户数据的调制信号、RS生成部233生成的参照信号、以及PUCCH调制部235生成的控制数据的调制信号。
IFFT部242对映射到多个子载波的调制信号进行快速傅里叶逆变换。即，IFFT部242将多个子载波信号与时间轴上的OFDM符号重叠。另外，MTC终端200也可以代替IFFT部242而使用进行其他种类的傅里叶逆变换的信号处理电路。
CP附加部243对由IFFT部242生成的OFDM符号附加CP。CP是对原来的OFDM符号的一部分进行复制而得到的。
RF发送部244将作为附加了CP的OFDM发送信号的数字基带信号转换(上变频)为无线信号。RF发送部244例如具有DAC、正交调制器、功率放大器等信号处理电路，以进行上变频。RF发送部244从天线输出无线信号。RF接收部211接收无线信号的天线和RF发送部244发送无线信号的天线可以是同一天线。
另外，MTC终端200-1、200-2、200-3和用户终端300也可能够通过与MTC终端200同样的模块构成。但是，用户终端300生成与小区ID对应的CAZAC序列而并非与组ID对应的CAZAC序列。
图11是示出基站的接收控制的步骤例的流程图。
(S11)位置信息提取部131分别从属于同一小区的多个MTC终端取得位置信息。即，位置信息提取部131从各MTC终端发送的用户数据取得位置信息。考虑1个或1个以上的MTC终端可能会移动，优选持续地(例如，每隔1小时)取得位置信息。当希望取得位置信息时，也可以由组决定部132向各MTC终端请求位置信息。位置信息提取部131也可以不从用户终端300等并非MTC终端的无线终端装置取得位置信息。也可以在该无线终端装置与基站100连接时，向基站100通知各无线终端装置是否是MTC终端。
(S12)组决定部132根据由位置信息提取部131取得的位置信息所示的当前位置，将属于同一小区的MTC终端划分到多个MTC组。优选的是，位置较近的各MTC终端属于相同的MTC组，位置较远的MTC终端属于不同的MTC组。例如，MTC终端200、200-1被分配到MTC组1，MTC终端200-2、200-3被分配到MTC组2。组决定部132也可以不对用户终端300等并非MTC终端的无线终端装置进行分组。
(S13)组决定部132分别对多个MTC组中的每个MTC组分配1个CAZAC序列。假设分配到MTC组的CAZAC序列与根据小区ID来决定的小区固有的CAZAC序列不同。优选对不同的MTC组分配不同的CAZAC序列。组决定部132以满足这样的条件的方式对各MTC组赋予组ID。
(S14)组决定部132按照每个MTC组，对属于该MTC组的MTC终端分配移位量和OCC。在同一个MTC组中，优选移位量和OCC的组合根据MTC终端而不同。组决定部132也可以对属于不同的MTC组的任意2个MTC终端分配相同的移位量和OCC的组合。另外，也可以调换顺序或并列地执行步骤S14和上述的步骤S13。
(S15)组决定部132生成该MTC终端所属的MTC组的组ID、以及包含对该MTC终端指定的移位编号和OCC编号的组内分配信息，作为发往各MTC终端的控制数据。利用PDCCH将所生成的组ID和组内分配信息发送到各MTC终端。
另外，针对用户终端300等并非MTC终端的无线终端装置，分配相对于由小区ID决定的CAZAC序列的移位量和OCC。例如，从基站100向用户终端300发送包含移位编号和OCC编号在内的控制数据。在并非MTC终端的无线终端装置的集合中，优选移位量与OCC的组合根据无线终端装置而不同。在MTC终端与并非MTC终端的无线终端装置之间，也可以分配相同的移位量与OCC的组合。另外，小区ID可通过由各无线终端装置进行小区搜索而得知，因此，基站100也可以不向并非MTC终端的无线终端装置通知小区ID。
(S16)波束控制部128分别对多个MTC组分配与其他的MTC组不同的指向性的波束。为了实现该分配，能够使用多用户MIMO和空间分割多元连接的波束赋形技术。波束控制部128决定对多个天线各自的接收信号赋予的权重，以能够分离由属于不同MTC组的MTC终端发送的PUCCH的控制数据。
(S17)组决定部132确定在包含MTC终端200、200-1、200-2、200-3和用户终端300在内的无线终端装置中指定的、使用中的CAZAC序列以及移位编号与OCC编号的组合。然后，组决定部132变更OCC逆扩展部124和CAZAC逆扩展部125的时序生成器的设定，以能够提取通过所确定出的组合而被扩展调制得到的控制数据。另外，步骤S15～S17也可以以任意的顺序或并列地执行。
(S18)合成部113通过对多个天线的接收信号进行加权，将指向性不同的多个波束的接收信号、即来自多个MTC组的接收信号彼此分离。PUCCH解调部123使用OCC逆扩展部124和CAZAC逆扩展部125，按照每个MTC组，分别对移位量与OCC的组合不同的扩展信号进行逆扩展。由此，能够分离多个MTC终端的控制数据。
另外，针对来自用户终端300等并非MTC终端的无线终端装置的接收信号，也可以不应用波束赋形技术。PUCCH解调部123针对并非MTC终端的无线终端装置的控制数据，使用小区固有的CAZAC序列，分别对移位量与OCC的组合不同的扩展信号进行逆扩展。
图12是示出MTC终端的发送控制的步骤例的流程图。
这里，对由MTC终端200执行的发送控制进行说明。在其他MTC终端中也执行与MTC终端200同样的发送控制。
(S21)位置计算部216根据所接收到的GPS信号计算MTC终端200的当前位置。即，位置计算部216根据多个GPS卫星各自的GPS信号的发送时刻与MTC终端200的内部时钟所示的GPS信号的接收时刻之间的差，估计MTC终端200的当前位置的经度和纬度。位置计算部216也可以定期地或根据来自基站100的指示来计算当前位置。
(S22)用户数据生成部224生成用户数据，该用户数据包含表示位置计算部216计算出的当前位置的位置信息。利用PUSCH将该位置信息发送到基站100。关于位置信息的生成和发送，可以没有来自基站100的指示而定期地进行，也可以在从基站100接收到指示时进行。
(S23)CAZAC判定部221取得从基站100利用PDCCH接收到的组ID和组内分配信息的移位编号。OCC判定部222取得从基站100利用PDCCH接收到的组内分配信息的OCC编号。组ID是赋予给MTC终端200所属的MTC组的ID。移位编号和OCC编号是分配给MTC终端200的编号。
(S24)CAZAC判定部221根据组ID按照规定的计算式计算序列编号，从而判定对MTC终端200所属的MTC组分配的CAZAC序列。根据组ID计算序列编号的计算式可以与用于根据小区ID计算表示小区固有的CAZAC序列的序列编号的计算式相同。
(S25)CAZAC判定部221通过将序列编号和移位编号通知给CAZAC扩展部236，从而变更CAZAC扩展部236的时序生成器的设定。由此，CAZAC扩展部236能够生成通过序列编号和移位编号而确定的信号序列。OCC判定部222通过将OCC编号通知给OCC扩展部237，从而变更OCC扩展部237的时序生成器的设定。由此，OCC扩展部237能够生成由OCC编号确定的OCC。
(S26)PUCCH调制部235使用CAZAC扩展部236和OCC扩展部237，对PUCCH的控制数据进行扩展调制。由此，能够利用共同的PUCCH用无线资源发送MTC终端200的控制数据和其他无线终端装置的控制数据。
图13是示出基站和MTC终端之间的通信例的时序图。
这里，考虑控制MTC终端200、200-1、200-2。
(S31)MTC终端200计算MTC终端200的当前位置，将表示当前位置的位置信息发送到基站100。同样，MTC终端200-1计算MTC终端200-1的当前位置并将位置信息发送到基站100，MTC终端200-2计算MTC终端200-2的当前位置并将位置信息发送到基站100。例如每隔1小时定期地进行基站100进行的位置信息的收集。
(S32)基站100根据从MTC终端200、200-1、200-2接收到的位置信息，对MTC终端200、200-1、200-2进行分组。这里，基站100将MTC终端200、200-1分配到MTC组1，将MTC终端200-2分配到MTC组2。
(S33)基站100将表示MTC组1的组ID＝n通知给MTC终端200。此外，基站100将移位编号＝0和OCC编号＝0分配给MTC终端200，并将该分配情况通知给MTC终端200。
(S34)基站100将表示MTC组1的组ID＝n通知给MTC终端200-1。此外，基站100将移位编号＝1和OCC编号＝1分配给MTC终端200-1，并将该分配情况通知给MTC终端200-1。
(S35)基站100将表示MTC组2的组ID＝m通知给MTC终端200-2。此外，基站100将移位编号＝2和OCC编号＝0分配给MTC终端200-2，并将该分配情况通知给MTC终端200-2。另外，步骤S33～S35的通知可以同时进行也可以在不同的定时进行。
(S36)MTC终端200在利用PUCCH向基站100发送控制数据时，使用与组ID＝n对应的CAZAC序列和OCC编号＝0的OCC，对控制数据进行扩展调制。MTC终端200-1在利用PUCCH向基站100发送控制数据时，使用对与组ID＝n对应的CAZAC序列进行循环移位得到的序列以及OCC编号＝1的OCC，对控制数据进行扩展调制。基站100通过与MTC组1对应的指向性的波束#1，接收由MTC终端200、200-1发送的PUCCH的OFDM信号。
(S37)MTC终端200-2在利用PUCCH向基站100发送控制数据时，使用对与组ID＝m对应的CAZAC序列进行循环移位得到的序列以及OCC编号＝0的OCC，对控制数据进行扩展调制。基站100通过与MTC组2对应的指向性的波束#2(指向性与波束#1不同)，接收由MTC终端200-2发送的PUCCH的OFDM信号。也可以将步骤S36的OFDM信号和步骤S37的OFDM信号与共同的PUCCH用无线资源重叠。
上述的情况下，MTC终端200的扩展信号和MTC终端200-1的扩展信号由于使用了序列编号相同且移位编号不同的信号序列，因此，正交而不干扰。此外，MTC终端200-1的扩展信号和MTC终端200-2的扩展信号由于使用了不同的OCC，因此，正交而不干扰。另一方面，MTC终端200的扩展信号和MTC终端200-2的扩展信号由于使用了基于不同的CAZAC序列的信号序列和相同的OCC，因此准正交(或者，也称为伪正交)。
MTC终端200、200-1、200-2允许利用彼此共同的PUCCH用无线资源发送扩展信号，此外，允许利用与用户终端300共同的PUCCH用无线资源发送扩展信号。但是，在大多情况下，MTC终端200、200-1、200-2的控制数据的发送量和发送频度比较小。因此，能够期待MTC终端200、200-1、200-2的扩展信号在共同的PUCCH用无线资源上重叠的可能性、以及MTC终端200、200-1、200-2的扩展信号和用户终端300的扩展信号在共同的PUCCH用无线资源上重叠的可能性不大。
根据第2实施方式的无线通信系统，将属于同一小区的多个MTC终端划分到多个MTC组，对MTC组分配1个CAZAC序列。因此，与在小区内仅使用1个CAZAC序列的情况相比，能够增加允许在共同的PUCCH用无线资源上发送的MTC终端的数量。
此时，在属于同一MTC组的MTC终端之间，能够使扩展信号正交，能够避免干扰。此外，即使在属于不同的MTC组的MTC终端之间，如果使用的OCC不同，则扩展信号正交，因此，能够抑制发生干扰的概率。此外，在属于不同的MTC组的MTC终端使用相同的OCC的情况下，由于扩展信号准正交，因此也能够在某种程度上抑制干扰。
进而，认为MTC终端的控制数据的发送量和发送频度较小，因此，属于不同的MTC组的MTC终端使用相同的OCC同时发送扩展信号的概率不高，能够抑制实质性的干扰发生的可能性。此外，基站100根据不同指向性的波束从属于不同的MTC组的MTC终端接收扩展信号，从而能够进一步抑制干扰发生。此外，由于各MTC终端能够使用与用户终端300共同的PUCCH用无线资源发送控制数据，因此基站100的调度变得简单，此外，能够降低PUCCH用的UL无线资源的量。
[第3实施方式]
接着，对第3实施方式进行说明。以与第2实施方式的不同点为中心进行说明，省略与第2实施方式同样的事项的说明。第3实施方式的无线通信系统计算各MTC终端的当前位置的方法与第2实施方式不同。第3实施方式的无线通信系统具有基站100a来代替图2的基站100。此外，第3实施方式的无线通信系统具有MTC终端200a、200a-1、200a-2来代替图2的MTC终端200、200-1、200-2。
图14是示出基站的其他例子的框图。
基站100a具有RF接收部111-1、……、111-n、加权部112-1、……、112-n、合成部113、CP删除部114、FFT部115以及分离部116。此外，基站100a具有PUSCH解调部121、PUSCH解码部122、PUCCH解调部123、PUCCH解码部126、信道估计部127、波束控制部128以及到来方向(DoA：Direction of Arrival)估计部129。此外、基站100a具有组决定部132a、PDCCH调制部141、IFFT部142、CP附加部143以及RF发送部144。
DoA估计部129从信道估计部127取得信道信息，该信道信息表示属于由基站100a管理的小区的各MTC终端与基站100a之间的上行链路的信道状态。然后，DoA估计部129根据各MTC终端的信道信息，估计从基站100a观察到的该MTC终端所在的方向(各MTC终端的无线信号到来的方向)。在到来方向的估计中，也可以使用波束形成法或利用多个天线的接收信号之间的相位差的方法等各种估计方法。
这样，基站100a根据来自各MTC终端的接收信号，估计该MTC终端所在的方向。因此，基站100a可以不分别从多个MTC终端取得表示在该MTC终端使用GPS测定出的当前位置的位置信息，也可以不具有图9所示的位置信息提取部131。
但是，基站100a也可以进行DoA估计部129的到来方向的估计和位置信息提取部131的位置信息的收集这两者。例如，基站100a根据位置信息确定具有GPS接收功能的MTC终端的位置，根据无线信号的到来方向估计不具有GPS接收功能的MTC终端的位置。此外，基站100a通过使用位置信息和到来方向的估计结果这两者，从而能够以更高的可靠性确定各MTC终端的位置。
组决定部132a从DoA估计部129取得方向信息，该方向信息表示从基站100a观察各MTC终端所在的方向(例如以规定的方位为基准的水平面上的角度)。组决定部132a根据所取得的方向信息，将属于同一小区的多个MTC终端划分到多个MTC组。此时，进行分组，使得方向较近的各MTC终端属于相同的MTC组，方向远离的MTC终端属于不同的MTC组。例如，组决定部132a预先决定角度的阈值，将任意的2个MTC终端的方向的差(角度)为阈值以下的MTC终端的集合分配到1个MTC组。分组以外的组决定部132a的处理与图9的组决定部132相同。
图15是示出MTC终端的其他例子的框图。
MTC终端200a具有RF接收部211、CP删除部212、FFT部213、PDCCH解调部214、CAZAC判定部221、OCC判定部222、调度器223、用户数据生成部224以及控制数据生成部225。此外，MTC终端200a具有PUSCH编码部231、PUSCH调制部232、RS生成部233、PUCCH编码部234、PUCCH调制部235、复用部241、IFFT部242、CP附加部243以及RF发送部244。
这样，MTC终端200a也可以不具有图10所示的GPS接收部215和位置计算部216。即，MTC终端200a也可以不向基站100a发送表示MTC终端200a的当前位置的位置信息。但是，MTC终端200a向基站100a发送位置信息，从而还能够使基站100a高精度地确定MTC终端200a的当前位置。其他的MTC终端也能够通过与MTC终端200a同样的模块构成来实现。
图16是示出基站与MTC终端之间的其他通信例的时序图。
这里，考虑控制MTC终端200a、200a-1、200a-2。另外，步骤S33～S37与图13所示的步骤相同。
(S31a)MTC终端200a将参照信号等的已知的导频信号发送到基站100a。同样，MTC终端200a-1、200a-2分别将已知的导频信号发送到基站100a。以能够由基站100a彼此进行区分的方式发送MTC终端200a、200a-1、200a-2的参照信号。
(S32a)基站100a使用从MTC终端200a、200a-1、200a-2接收到的参照信号等的导频信号，估计从基站100a观察到的各MTC终端的存在方向。然后，基站100a根据所估计出的存在方向，对MTC终端200a、200a-1、200a-2进行分组。这里，基站100a将MTC终端200a、200a-1分配到MTC组1，将MTC终端200a-2分配到MTC组2。
根据第3实施方式的无线通信系统，能够得到与第2实施方式的无线通信系统同样的效果。进而，根据第3实施方式的无线通信系统，基于来自各MTC终端的无线信号，通过基站100a估计该MTC终端的位置。因此，即使在属于小区的多个MTC终端中包含不具有GPS接收功能的MTC终端，也能够对这些MTC终端适当进行分组。
上述内容仅是示出本发明的原理。作为本领域技术人员能够进一步进行大量的变形和变更，本发明不限于上述所示和说明的准确的结构和应用例，对应的全部的变形例和均等物均视为基于附加的权利要求及其均等物的本发明的范围。
标号说明
10 基站
11 控制部
12 接收部
21、22、23、24、25 无线通信装置
31、32、33、34 信号序列

Claims (7)

1.一种无线通信系统，该无线通信系统具有基站和多个无线通信装置，该多个无线通信装置中包含有第1种类的无线通信装置和第2种类的无线通信装置，
所述基站在所述多个无线通信装置属于同一小区时，将所述第1种类的无线通信装置划分到包含第1组和第2组的多个组中，不将所述第2种类的无线通信装置划分到任何组，
所述基站对所述第1组分配第1信号序列，对所述第2组分配第2信号序列，其中，该第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，该第2信号序列与所述第1信号序列以及对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，对所述第2种类的无线通信装置分配根据所述小区来决定的第3信号序列，
所述第1种类的无线通信装置中的各个无线通信装置在属于所述第1组的情况下，使用所述第1信号序列或对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到所述基站，
在属于所述第2组的情况下，使用所述第2信号序列或对所述第2信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到所述基站。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述基站使用第1指向性的波束与属于所述第1组的第1种类的无线通信装置进行通信，使用与所述第1指向性不同的第2指向性的波束与属于所述第2组的第1种类的无线通信装置进行通信。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其中，
所述基站根据各第1种类的无线通信装置的位置，将所述第1种类的无线通信装置划分到所述多个组。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述第1种类的无线通信装置分别根据从所述基站指定的移位量进行信号序列的循环移位，对数据进行扩展调制，
所述基站允许对属于所述第1组的一个第1种类的无线通信装置和属于第2组的一个第1种类的无线通信装置指定相同的移位量。
5.一种基站，该基站能够与属于同一小区的多个无线通信装置进行通信，该多个无线通信装置中包含有第1种类的无线通信装置和第2种类的无线通信装置，该基站具有：
控制部，其将所述第1种类的无线通信装置划分到包含第1组和第2组的多个组中，不将所述第2种类的无线通信装置划分到任何组，对所述第1组分配第1信号序列，对所述第2组分配第2信号序列，其中，该第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，该第2信号序列与所述第1信号序列以及对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，对所述第2种类的无线通信装置分配根据所述小区来决定的第3信号序列；以及
接收部，其允许重叠接收如下的信号：使用所述第1信号序列或对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列来扩展调制的来自所述第1组的发送信号；以及使用所述第2信号序列或对所述第2信号序列进行循环移位得到的信号序列来扩展调制的来自所述第2组的发送信号。
6.一种无线通信装置，该无线通信装置具有：
接收部，其从基站接收与本装置所属的组相关的信息，其中，该基站将属于同一小区的、包含有第1种类的无线通信装置和第2种类的无线通信装置的多个无线通信装置中的所述第1种类的无线通信装置划分到多个组，不将所述第2种类的无线通信装置划分到任何组，对所述第2种类的无线通信装置分配根据所述小区来决定的第3信号序列；以及
调制部，其使用与本装置所属的组对应的信号序列，对要向所述基站发送的数据进行扩展调制，
所述调制部在本装置属于第1组的情况下，使用第1信号序列或对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列对所述数据进行扩展调制，其中，所述第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，
所述调制部在本装置属于与所述第1组不同的第2组的情况下，使用第2信号序列或对所述第2信号序列进行循环移位得到的信号序列对所述数据进行扩展调制，其中，所述第2信号序列与所述第1信号序列以及对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性。
7.一种由无线通信系统执行的无线通信方法，该无线通信系统包含基站和属于同一小区的多个无线通信装置，该多个无线通信装置中包含有第1种类的无线通信装置和第2种类的无线通信装置，该无线通信方法包含如下的步骤：
将所述第1种类的无线通信装置划分到包含第1组和第2组的多个组，不将所述第2种类的无线通信装置划分到任何组；
对所述第1组分配第1信号序列，对所述第2组分配第2信号序列，其中，该第1信号序列具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，该第2信号序列与所述第1信号序列以及对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列不同，具有与对自身进行循环移位得到的信号序列正交的特性，对所述第2种类的无线通信装置分配根据所述小区来决定的第3信号序列；
属于所述第1组的无线通信装置使用所述第1信号序列或对所述第1信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到所述基站；
属于所述第2组的无线通信装置使用所述第2信号序列或对所述第2信号序列进行循环移位得到的信号序列对数据进行扩展调制，并发送到所述基站。
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