JP2014143605A - 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新しいキャリアを導入する場合であっても、周波数誤差を補償すること。
【解決手段】セル固有の参照信号が所定の密度で配置される第１キャリアタイプのサブフレームと、第１キャリアタイプのサブフレームよりセル固有の参照信号が低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームと、を設定可能な設定部と、第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に、少なくとも周波数同期に用いられる同期用信号を生成する生成部と、同期用信号と、第２キャリアタイプのサブフレームで送信する他の下りリンク信号と、を関連付けた関連付け情報を送信する送信部と、を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線基地局、ユーザ端末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（ＣＡ：Carrier Aggregation）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。

3GPP TR 25.913"Requirements for Evolved UTRA and Evolved UTRAN"

ところで、将来のシステム（例えば、Ｒｅｌ．１２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においても、既存のセル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）等の参照信号を利用することが考えられるが、その場合、与干渉の低減という観点から問題を生じるおそれがある。

そのため、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を実現するために、将来のシステム（例えば、Ｒｅｌ．１２以降）をサポートするユーザ端末に対して新たにキャリアを規定することが検討されている。新たに規定するキャリアでは、ＣＲＳの挿入密度（無線リソースへの配置密度）を低くすることが検討されている。この場合、ＣＲＳを利用して周波数オフセットの推定（周波数同期）等を行う場合には、制御信号や参照信号の受信時における周波数誤差を十分に補償できなくなるおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、新しいキャリアを導入する場合であっても、周波数誤差を補償することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線基地局は、セル固有の参照信号が所定の密度で配置される第１キャリアタイプのサブフレームと、前記第１キャリアタイプのサブフレームよりセル固有の参照信号が低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームと、を設定可能な設定部と、前記第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に、少なくとも周波数同期に用いられる同期用信号を生成する生成部と、前記同期用信号と、前記第２キャリアタイプのサブフレームで送信する他の下りリンク信号と、を関連付けた関連付け情報を送信する送信部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、新しいキャリアを導入する場合であっても、周波数誤差を補償することができる。

キャリアタイプの説明図である。 協調マルチポイント送信を説明するための図である。 複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される模式図の一例、及び各送信ポイントから送信される下りリンク信号の受信電力を説明する図である。 複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合の同期用信号と他の下りリンク信号間の関連付けの一例を示す図である。 ＣＳＩ−ＲＳのマッピングの一例を示す図である。 ＣＳＩ−ＲＳを拡張してマッピングする場合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。 無線基地局の全体構成の説明図である。 無線基地局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。 ユーザ端末の全体構成の説明図である。 ユーザ端末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。

将来のシステム（例えば、Ｒｅｌ．１２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。この場合、ＨｅｔＮｅｔにおける干渉の低減を考慮したキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を実現するために、既存のＣＡのコンポーネントキャリアとは互換性を有さない新しいキャリアの導入が検討されている。このような、特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のユーザ端末）が選択的に利用可能となるキャリアは、ニューキャリアタイプ（ＮＣＴ：new carrier type）と呼ばれる。なお、新しいキャリアは、追加キャリアタイプ（additional carrier type）又は拡張キャリア（extension carrier）とも呼ばれることがある。

図１を参照してキャリアタイプについて説明する。図１Ａは既存キャリアタイプ（legacy carrier type）の一例を示しており、図１Ｂはニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）の一例を示している。なお、図１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。

既存キャリアタイプ（legacy carrier type）には、図１Ａに示すように、ＬＴＥで規定される１リソースブロックの先頭から最大３ＯＦＤＭシンボルまでに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（ＰＤＳＣＨ）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。

ＣＲＳは、周波数等の同期処理やチャネル推定などに用いられ、所定ルールに従って複数のリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされる。また、アンテナポート数が複数ある場合には、各アンテナポートに対応するＣＲＳは、互いに異なるリソース要素にマッピングされ、時分割多重（ＴＤＭ）／周波数分割多重（ＦＤＭ）により直交多重される。

なお、図１Ａに示す既存キャリアタイプは、既存のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）及び新規のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）にサポートされる。一方で、ニューキャリアタイプは、特定のユーザ端末（例えば、Ｒｅｌ．１２以降のＵＥ）にサポートされ、その他のユーザ（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ）にはサポートされない（後方互換性を有さない）構成となっている。

ニューキャリアタイプとしては、例えば、ＣＲＳの送信を制限すること（ＣＲＳの配置密度を低減すること）が検討されている。例えば、ＣＲＳを無送信（図１Ｂ参照）又は一部の信号の送信を選択的に行う構成とすることが検討されている。この場合、ニューキャリアタイプにおいて、既存のＣＲＳ用のリソースにユーザデータを割り当てることができる。

また、ニューキャリアタイプにおいては、データ復調にＤＭ−ＲＳを利用し、チャネル状態測定にチャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information−Reference Signal）を利用することができる。

また、ニューキャリアタイプにおいては、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ）を無送信又は一部の信号の送信を選択的に行う構成とすることができる。この場合、ニューキャリアタイプにおいて、既存の下り制御チャネル用のリソースにユーザデータを割り当てることができる。一方で、ニューキャリアタイプにおいては、拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced Physical Downlink Control Channel）を送信することができる。

ＥＰＤＣＣＨは、下りデータ信号用のＰＤＳＣＨと周波数分割多重するように配置される制御チャネルであり、スケジューリング情報や報知信号で送信されるシステム情報等の通知に利用することができる。また、ＥＰＤＣＣＨは、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ）を用いて復調することも可能である。

このように、新たに規定するニューキャリアタイプでは、ＣＲＳの挿入密度（無線リソースへの配置密度）が低くなることが想定されている。既存のキャリアにおいて、ユーザ端末はＣＲＳを用いて周波数オフセット推定等を行っている。そのため、ＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）、拡張制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）、参照信号等を受信した際の周波数誤差の補償を十分にサポートできなくなるおそれがある。

そこで、本発明者等は、既存キャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合に、少なくとも周波数の同期に利用する同期用信号を設定することにより、下り共有チャネル、拡張制御チャネル、参照信号等を受信した際に周波数誤差を補償することを見出した。具体的には、少なくとも周波数同期を行うための新規の同期用信号を設定すること、又は、既存の参照信号（ＲＳ）を拡張して同期用信号として利用することを着想した。

また、本発明者等は、協調マルチポイント送受信等の複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合に、同期用信号と他の下りリンク信号（例えば、ＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等）との関連付け情報をユーザ端末に通知することにより、ユーザ端末における受信処理を適切に行うことができることを見出した。

以下に、本実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、新しいキャリアとして、主に特定のユーザ端末を選択的にサポートするニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）を例に挙げて説明するが、これに限られない。本実施の形態では、既存キャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアであれば適用可能であり、例えば、既存キャリアと後方互換性のある拡張キャリアに対しても適用することができる。

（第１の態様）
第１の態様では、既存のキャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合に、周波数等の同期を行うための新たな同期用信号を設ける場合について説明する。なお、既存のキャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアには、ＣＲＳが全く配置されないキャリアも含まれる。

既存キャリアのサブフレームよりセル固有の参照信号（ＣＲＳ）が低密度で配置される新しいキャリアに設定する同期用信号としては、周波数同期に利用できる信号であればよい。例えば、同期用信号として、ディスカバリ信号（Discovery signal）を利用することができる。

ディスカバリ信号は、ローカルエリア用の無線通信方式の下りリンクにおいて定義される信号であり、ユーザ端末によるローカルエリア基地局（スモール基地局）の検出に用いられる検出信号である。なお、ディスカバリ信号は、ＰＤＣＨ（Physical Discovery Channel）、ＢＳ（Beacon Signal）、ＤＰＳ（Discovery Pilot Signal）等と呼ばれてもよい。

一方で、複数の送信ポイント（無線基地局）から同期用信号を含む下りリンク信号が送信される構成においては、当該同期用信号と他の下りリンク信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ、ＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳ、ＥＰＤＣＣＨ用のＤＭ−ＲＳ等）との対応関係が問題となる場合がある。他の下りリンク信号としては、チャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）用のユーザ固有参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、及び拡張制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）用の復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ）等の参照信号がある。以下に、複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される構成として協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multi-Point transmission/reception）を例に挙げて説明する。

まず、図２を用いて下りリンクの協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming（ＣＳ／ＣＢ）と、Joint processingとがある。Coordinated Scheduling/Coordinated Beamformingは、１つのユーザ端末ＵＥに対して１つの送受信ポイント（又は、無線基地局、セル）からのみ共有データチャネルを送信する方法であり、図２Ａに示すように、他の送受信ポイントからの干渉や他の送受信ポイントへの干渉を考慮して周波数／空間領域における無線リソースの割り当てを行う。一方、Joint processingは、プリコーディングを適用して複数の送受信ポイントから同時に共有データチャネルを送信する方法であり、図２Ｂに示すように、１つのユーザ端末ＵＥに対して複数の送受信ポイントから共有データチャネルを送信するJoint transmissionと、図２Ｃに示すように、瞬時に１つの送受信ポイントを選択し共有データチャネルを送信するDynamic Point Selection（ＤＰＳ）とがある。また、干渉となる送受信ポイントに対して一定領域のデータ送信を停止するDynamic Point Blanking（ＤＰＢ）という送信形態もある。

ＣｏＭＰ送信は、セル端に存在するユーザ端末のスループットを改善するために適用する。このため、ユーザ端末がセル端に存在する場合にＣｏＭＰ送信を適用するように制御する。この場合、無線基地局で、ユーザ端末からのセル毎の品質情報（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、又はＲＳＲＱ(Reference Signal Received Quality)、又はＳＩＮＲ（Signal Interference plus Noise Ratio）等の差を求め、その差が閾値以下である場合、すなわちセル間の品質差が小さい場合には、ユーザ端末がセル端に存在すると判断して、ＣｏＭＰ送信を適用する。

ＣｏＭＰ技術を適用する場合には、ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号（下り制御信号、下りデータ信号、同期信号、参照信号等）が送信される。ユーザ端末は、下りリンク信号に含まれる参照信号（例えば、ＣＲＳ、ＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳ、ＥＰＤＣＣＨ用のＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等）に基づいて受信処理を行う。ユーザ端末が行う受信処理としては、例えば、同期処理、チャネル推定、復調処理等の信号処理がある。

しかし、ユーザ端末に対して地理的に異なる複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合、ユーザ端末において各下りリンク信号の受信信号レベルや受信タイミング等が異なる場合がある（図３Ａ、Ｂ参照）。ユーザ端末は、受信した下りリンク信号（例えば、異なるアンテナポート（ＡＰ：Ａｎｔｅｎｎａ Ｐｏｒｔ）に割当てられる参照信号）がそれぞれいずれの送信ポイントから送信された信号であるか把握できない。そして、ユーザ端末が受信した全ての参照信号を用いて同期処理、チャネル推定、復調処理等を行う場合、受信精度が低下するおそれがある。

そのため、各送信ポイントから送信される参照信号を用いて受信処理を行う場合、ユーザ端末が各送信ポイントの地理的位置（各送信ポイントから送信される下りリンク信号の伝搬路特性）を考慮して、受信処理を行うことが望ましい。そこで、異なるアンテナポート（ＡＰ）間で長期的伝搬路特性が同一である場合を「Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ」（疑似的な地理関係が同一）であると想定し、ユーザ端末が複数の下りリンク信号がＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係であるか否かに応じてそれぞれ異なる受信処理を行うことが検討されている。

長期的伝搬路特性は、遅延スプレッド（Delay spread）、ドップラースプレッド（Doppler spread）、ドップラーシフト（Doppler shift）、平均利得（Average gain）、平均遅延（Average delay）等を指し、これらの内のいくつか、又は全てが同一である場合にＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであると想定する。Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるとは、疑似的な地理関係が同一の場合に相当するが必ずしも物理的に近接している場合に限られない。

例えば、地理的に離れた（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎでない）ＡＰから送信が行われた場合、ユーザ端末は、地理的に離れたＡＰから送信が行われたことを認識した上で、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎを想定した場合とは異なる受信処理を行うことができる。具体的には、地理的に離れたＡＰ毎に受信処理（例えば、チャネル推定、同期処理、復調処理等の信号処理）をそれぞれ独立して行う。

一例として、疑似的な地理関係が同一（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである）と判断したＡＰからＣＲＳが送信され、地理的に離れている（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎでない）と判断したＡＰ＃１５とＡＰ＃１６からＣＳＩ−ＲＳが送信された場合を想定する（図３Ａ参照）。この場合、ユーザ端末は、ＣＲＳを用いて従来と同様に受信処理を行う。一方で、ユーザ端末は、ＣＳＩ−ＲＳについては、ＡＰ＃１５とＡＰ＃１６に対してそれぞれ独立の受信処理を行う。

なお、ユーザ端末において、異なるＡＰ間でＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるかどうかを想定する対象としては、例えば、ＰＳＳ／ＳＳＳ、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ（ＰＤＳＣＨ用）、ＤＭ−ＲＳ（ＥＰＤＣＣＨ用）、ＣＳＩ−ＲＳ等が挙げられる。

このように、Ｒｅｌ．１１以降においては、送信モードに応じて各下りリンク信号間の関連づけ（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係）を考慮して受信処理（同期処理、チャネル推定、復調処理等）を行うことが重要となる。例えば、ＣｏＭＰ非適用の送信モード（Ｎｏｎ ＣｏＭＰ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ（例えば、ＴＭ１〜９））では、全ての参照信号とＰＳＳ／ＳＳＳはＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係であると想定し、ＣＲＳを利用して時間／周波数同期を行うことによりＰＤＳＣＨ信号の受信処理を行う。

一方で、ＣｏＭＰ適用の送信モード（ＣｏＭＰ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ（例えば、ＴＭ１０））では、ＣＲＳとＰＳＳ／ＳＳＳはＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係であると想定し、ＤＭ−ＲＳとＣＳＩ−ＲＳ間、ＣＳＩ−ＲＳとＣＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係はシグナリングで通知する構成とすることが考えられる。この場合、ユーザ端末は、ＣＲＳを利用して周波数同期を行い、ＣＳＩ−ＲＳを用いて時間同期を行うことによりＰＤＳＣＨ信号の受信処理を行うことができる。

そこで、本実施の形態で示すように、新たに周波数同期用の同期用信号を設定する場合、当該同期用信号と下り参照信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ、ＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳ、ＥＰＤＣＣＨ用のＤＭ−ＲＳ等）との関連付け（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係）をユーザ端末にシグナリングする（図４参照）。

図４Ａは、２つの送信ポイント（ＴＰ＃１、ＴＰ＃２）からユーザ端末に対して、それぞれ下りリンクの参照信号（同期用信号（Ｎｅｗ ＲＳ）、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ）を通知する場合を示している。なお、ここでは、ＴＰ＃１から“Ｎｅｗ ＲＳ Ａ”、“ＣＳＩ−ＲＳ Ａ”を送信し、ＴＰ＃２から“Ｎｅｗ ＲＳ Ｂ”、“ＣＳＩ−ＲＳ Ｂ”を送信する場合を示している。なお、“Ｎｅｗ ＲＳ Ａ”と“Ｎｅｗ ＲＳ Ｂ”のアンテナポート、“ＣＳＩ−ＲＳ Ａ”と“ＣＳＩ−ＲＳ Ｂ”のアンテナポートはそれぞれ異なったアンテナポートとすることができる。

無線基地局は、ユーザ端末に対して、各送信ポイントにおける同期用信号とＣＳＩ−ＲＳとの対応関係（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係）のシグナリング（シグナリングＡ）を行う。これにより、ユーザ端末は、“Ｎｅｗ ＲＳ Ａ”と“ＣＳＩ−ＲＳ Ａ”、“Ｎｅｗ ＲＳ Ｂ”と“ＣＳＩ−ＲＳ Ｂ”がそれぞれＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係であると判断することができる。また、ユーザ端末は、シグナリングＢが通知されることにより、“ＣＳＩ−ＲＳ Ａ”と“ＤＭ−ＲＳ Ａ”、“ＣＳＩ−ＲＳ Ｂ”と“ＤＭ−ＲＳ Ｂ”がそれぞれＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係であると判断することができる。

この場合、ユーザ端末は、“Ｎｅｗ ＲＳ Ａ”と“ＣＳＩ−ＲＳ Ａ”を用いて、セルＡ（ＴＰ＃１）から送信された信号に対するＦＦＴタイミングと周波数オフセットを把握することができる。同様に、“Ｎｅｗ ＲＳ Ｂ”と“ＣＳＩ−ＲＳ Ｂ”を用いて、セルＢ（ＴＰ＃２）から送信された信号に対するＦＦＴタイミングと周波数オフセットを把握することができる。

また、同期用信号と下り参照信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ）間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリングは、下り制御情報及び／又は上位レイヤシグナリングを用いてダイナミック（動的）に行う方法と、セミスタティック（準静的）に行う方法を適用することができる。

例えば、周波数同期用の同期用信号とＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリング（図４ＢのシグナリングＡ）をユーザ端末に動的に行うことができる。この場合、無線基地局は、同期用信号とＣＳＩ−ＲＳとの関連付け情報が規定された複数の候補を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）でユーザ端末に事前に複数送信する。そして、複数の関連付け情報の候補から所定の関連付け情報を指定する識別情報（ビット情報）をユーザ端末に下り制御信号（例えば、ＤＣＩフォーマット２Ｄ）に含めて動的にシグナリングすることができる。

また、無線基地局は、同期用信号とＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）でユーザ端末に準静的にシグナリングしてもよい。この場合、シグナリングのオーバーヘッドを低減することができる。なお、既存キャリアタイプのサブフレームで送信を行うＣＲＳとＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリングが規定されている場合には、無線基地局は、同期用信号とセル固有参照信号とを置き換えて（対応づけて）ユーザ端末に送信してもよい。この場合、ユーザ端末は、ＣＲＳとＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を読み替えて同期用信号とＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を判断することができる。

つまり、ニューキャリアタイプを適用する際に、ユーザ端末は、既存キャリアを適用する際のＣＲＳとＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を利用して、同期用信号とＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を判断する。これにより、新たな同期用信号を用いる場合であっても、追加のシグナリングビットの追加を不要とすることができる。

なお、ＣＳＩ−ＲＳとＤＭ−ＲＳとの対応関係（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係）は無線基地局からユーザ端末にダイナミックにシグナリング（シグナリングＢ）することができる。また、上記シグナリングＡとシグナリングＢで同一のメカニズムを利用してもよい。

図４Ｂに示すように、ＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳとＣＳＩ−ＲＳのＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係がユーザ端末に通知されている場合には、ユーザ端末はＣＳＩ−ＲＳを介して同期用信号とＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳのＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を判断することができる。

また、無線基地局は周波数同期用の同期用信号とＤＭ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係をユーザ端末にシグナリング（シグナリングＣ）してもよい（図４Ｃ参照）。この場合、同期用信号とＤＭ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリングは、下り制御情報及び／又は上位レイヤシグナリングを用いてダイナミック（動的）に行う方法と、セミスタティック（準静的）に行う方法を適用することができる。また、同期用信号とＤＭ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリングとして、上述した同期用信号とＣＳＩ−ＲＳ間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリング方法のいずれかを適用することができる。

このように、既存キャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合に、少なくとも周波数同期に利用する同期用信号を設定すると共に、当該同期用信号と他の下りリンク信号との関連付け情報をユーザ端末に通知することにより、ユーザ端末における受信処理（チャネル推定、同期処理、復調処理等）を適切に行うことができる。

（第２の態様）
第２の態様では、既存のキャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合に、既存の参照信号を拡張・変更した同期用信号を利用して周波数等の同期を行う場合について説明する。以下の説明では、一例としてＣＳＩ−ＲＳを拡張・変更した同期用信号を利用して周波数同期を行う場合について説明する。

ＣＳＩ−ＲＳは、チャネル状態の推定を目的として、Ｒｅｌ−１０で導入された測定用参照信号である。ＣＳＩ−ＲＳの信号系列は、擬似ランダム系列であり、ＱＰＳＫ変調される。ＱＰＳＫ変調されたＣＳＩ−ＲＳは、所定ルールに従って、複数のリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされる。

図５は、アンテナポート数が８である場合のＣＳＩ−ＲＳのマッピングの一例を示す図である。図５に示すように、ユーザ端末ＵＥにおいて最大８チャネルのチャネル推定ができるように、最大８アンテナポート（１５−２２で番号付けされる）のＣＳＩ−ＲＳがサポートされている。各アンテナポートのＣＳＩ−ＲＳ（Ｒ_１５−Ｒ_２２）は、時分割多重（ＴＤＭ）／周波数分割多重（ＦＤＭ）／符号分割多重（ＣＤＭ）により直交多重される。

例えば、図５では、アンテナポート１５及び１６のＣＳＩ−ＲＳ（Ｒ_１５、Ｒ_１６）は、同じリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされ、符号分割多重（ＣＤＭ）される。アンテナポート１７及び１８のＣＳＩ−ＲＳ（Ｒ_１７、Ｒ_１８）、アンテナポート１９及び２０のＣＳＩ−ＲＳ（Ｒ_１９、Ｒ_２０）、アンテナポート２１及び２２のＣＳＩ−ＲＳ（Ｒ_２１、Ｒ_２２）についても同様である。

なお、図５では、アンテナポート数が８である場合だけでなく、アンテナポート数が１、２、４である場合のＣＳＩ−ＲＳもサポートされている。かかる場合、ｎｅｓｔ構造が採用され、各アンテナポートのＣＳＩ−ＲＳがより多くのリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされる。

このように、ＣＲＳと比較してＣＳＩ−ＲＳの挿入密度（配置密度）は低いため、周波数同期に用いる場合には同期精度が低下するおそれがある。そこで、第２の態様では、既存のＣＳＩ−ＲＳを拡張して同期用信号とすることにより同期精度の向上を図る。

具体的には、挿入密度を周波数領域及び／又は時間領域に対して増大させたＣＳＩ−ＲＳを同期用信号として利用して同期を行う。この場合、ＣＳＩ−ＲＳのオーバーヘッド増加を抑制するため、周波数領域及び／又は時間領域に対して増大させるＣＳＩ−ＲＳを部分的に制御することが好ましい。

例えば、ＣＳＩ−ＲＳを時間領域に対して選択的（部分的）に増大させる（図６Ａ参照）。図６Ａでは、第１の周期（ここでは、５ｍｓ）で既存のＣＳＩ−ＲＳを送信する場合に、第１の周期より長い第２の周期（ここでは、２０ｍｓ）且つ第１の周期で送信されるＣＳＩ−ＲＳと時間領域（サブフレーム間）で隣接するようにＣＳＩ−ＲＳを追加する。これにより、既存のＣＳＩ−ＲＳと追加用のＣＳＩ−ＲＳが隣接する時間領域（サブフレーム）において同期処理を行う。この場合、追加用ＣＳＩ−ＲＳが送信されるタイミング（第２の周期）毎に同期処理を行うことにより同期精度を向上することができる。

また、ＣＳＩ−ＲＳ構成（CSI-RS configuration）を複数設定し（configure）、当該複数のＣＳＩ−ＲＳ構成を利用して同期処理を行うことも可能である（図６Ｂ参照）。例えば、チャネル状態測定用のＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ１）に加えて、周波数同期に利用するＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ２）を設定し、ＣＳＩ−ＲＳ１及びＣＳＩ−ＲＳ２を利用して同期処理を行う。

チャネル状態推定用のＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ１）と周波数同期に利用するＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ２）は、同一のサブフレーム又は隣接するサブフレーム（図６Ｂ参照）に設定することが好ましい。また、周波数同期に利用するＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ２）の周期をチャネル状態推定用のＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ１）の周期より短くすることにより、ＣＳＩ−ＲＳのオーバーヘッドの増加を抑制することができる。図６Ｂでは、チャネル状態推定用のＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ１）を第１の周期（ここでは、５ｍｓ）、周波数同期に利用するＣＳＩ−ＲＳ構成（ＣＳＩ−ＲＳ２）を第２の周期（ここでは、２０ｍｓ）で送信する場合を示している。

図６に示すようにチャネル状態測定用のＣＳＩ−ＲＳ構成に加えて、周波数同期に利用するＣＳＩ−ＲＳ構成を送信する場合、周波数同期処理を行うＣＳＩ−ＲＳの組合せ（図６Ｂでは、ＣＳＩ−ＲＳ１とＣＳＩ−ＲＳ２のペア）をユーザ端末にシグナリングする。ＣＳＩ−ＲＳの組合せは、下り制御情報（ＰＤＣＣＨ信号、ＥＰＤＣＣＨ信号）、上位レイヤ信号（ＲＲＣシグナリング、報知信号）等を用いて行うことができる。

また、ＣＳＩ−ＲＳをマッピングするＲＥの位置（ＣＳＩ−ＲＳパターン）について既存のＣＳＩ−ＲＳの仕組みを利用し、信号系列として既存のＣＳＩ−ＲＳより周波数同期に最適化された信号系列を用いて同期用信号を生成して周波数同期を行うことも可能である。新たに適用する信号系列としては、ＰＮ系列、Ｇｏｌｄ系列、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列等を利用することができる。

また、ＣＳＩ−ＲＳを拡張して同期用信号とする場合には、同期処理に利用するＣＳＩ−ＲＳのアンテナポート数を１とすることが好ましい。これは、ＣＳＩ−ＲＳのアンテナポートが２の場合には、ＣＤＭで多重されたＣＳＩ−ＲＳに対してユーザ端末は逆拡散を行い、送信アンテナ毎のチャネル推定結果を得る。この場合、逆拡散の影響によりＲＥ毎のチャネル推定結果が得られず、周波数誤差の推定が困難となる。一方、ＣＳＩ−ＲＳのアンテナポート数が１である場合には、ユーザ端末は、ＲＢあたり２ＲＥのチャネル推定結果を得ることができる。そして、推定された２ＲＥのチャネル推定結果を用いることにより、周波数誤差推定が可能となる。

このように、既存の参照信号を拡張・変更した同期用信号を利用して周波数等の同期を行うことにより、ＣＲＳの配置密度が低い（又は、ＣＲＳが配置されない）キャリアを適用する場合であっても同期処理を適切に行うことができる。なお、拡張したＣＳＩ−ＲＳを同期用信号として利用する際に、他の下りリンク信号とのＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係をシグナリングする場合には、既存のＣＳＩ−ＲＳと同様の方法や、上記第１の態様で示した同期用信号と同様の方法を適用することができる。

（第３の態様）
第３の態様では、既存のキャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合に、同期を確保できる（周波数オフセットを補償できる）ようにＣＲＳの配置を変更して周波数の同期等を行う場合について説明する。

ＣＲＳは、Ｒｅｌ．８で導入され、セルサーチやチャネル推定などに用いられる。ＣＲＳの信号系列は、擬似ランダム（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ）系列であり、ＱＰＳＫ変調される。ＱＰＳＫ変調されたＣＲＳは、所定ルールに従って、複数のリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされる。また、ＣＲＳはユーザ端末ＵＥにおいて最大４チャネルのチャネル推定ができるように、最大４アンテナポート（０−３で番号付けされる）がサポートされている。各アンテナポートのＣＲＳ（Ｒ_０−Ｒ_３）は、互いに異なるリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされ、時分割多重（ＴＤＭ）／周波数分割多重（ＦＤＭ）により直交多重される。

ＣＲＳを周波数同期に利用する観点からは、ＣＲＳの挿入密度は過剰となる。そこで、第３の態様では、ニューキャリアタイプにおいて、周波数及び／又は時間領域において挿入密度を低減したＣＲＳを利用して周波数同期を行う。具体的には、時間軸方向において、ＣＲＳを送信するサブフレームを限定することができる。つまり、毎サブフレームにおいてＣＲＳを送信するのでなく、所定周期毎にＣＲＳの送信を行い、当該ＣＲＳが送信されるサブフレームにおいて同期処理を行う構成とすることができる。

また、周波数軸方向において、ＣＲＳを配置するＲＢを限定してもよい。また、ＣＲＳを送信するアンテナポート数を限定（例えば、アンテナポート数を１つに限定）してもよい。このように、既存のキャリアと比較してＣＲＳの配置密度が低いニューキャリアタイプを適用する場合に、周波数同期を補償できるようにＣＲＳの配置を決定することにより、周波数誤差を補償すると共に無線リソースの有効活用を図ることができる。

なお、変更したＣＲＳを同期用信号として利用する際に、他の下りリンク信号とのＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係をシグナリングする場合には、既存のＣＲＳと同様の方法や、上記第１の態様で示した同期用信号と同様の方法を適用することができる。

また、上記第２、第３の態様では、既存のキャリアと比較してＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合に、同期用信号として、ＣＳＩ−ＲＳ又はＣＲＳを拡張・変更する場合を示したが、これに限られない。他の参照信号に対して、上記第２、第３の態様のメカニズムを適用することも可能である。また、上記説明では、主に周波数同期について説明したが、既存の参照信号の拡張については時間同期に利用できるように拡張することも可能である。

（第４の態様）
第４の態様では、既存キャリア（例えば、Ｒｅｌ．１１までのキャリア）のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係と、新しいキャリア（例えば、Ｒｅｌ．１２以降で導入されるニューキャリアタイプ）Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係とを切り替える場合のシグナリングについて説明する。

例えば、ＣＲＳが所定密度で配置される既存キャリア（第１キャリアタイプ）のサブフレームと、既存キャリアのサブフレームよりＣＲＳが低密度で配置されるニューキャリアタイプ（第２キャリアタイプ）のサブフレームとを切り替えて設定する場合を想定する。この場合、ユーザ端末はキャリアタイプに応じて、異なる下りリンク信号（例えば、ＣＲＳ又は同期用信号）を用いて周波数の同期処理を行う。

既存キャリアのサブフレームが設定される場合、ユーザ端末は送信モード（例えば、ＣｏＭＰの適用有無）に応じて、ＣＲＳやＣＳＩ−ＲＳを利用して周波数／時間の同期処理を行う。例えば、ユーザ端末は、送信モードＡ（例えば、ＣｏＭＰ非適用）の場合にＣＲＳを利用して時間／周波数の同期処理を行い、送信モードＢ（例えば、ＣｏＭＰ適用）の場合にＣＲＳを利用して周波数の同期処理を行い、ＣＳＩ−ＲＳを利用して時間の同期処理を行うことができる。

一方で、ニューキャリアタイプが設定される場合、ユーザ端末は同期用信号を利用して少なくとも周波数の同期処理を行う。同期用信号としては、上記第１の態様に示したように新しい同期用信号（例えば、ディスカバリシグナル）、上記第２、第３の態様に示したように既存の参照信号を拡張・変更した同期用信号が挙げられる。

例えば、無線基地局は、ニューキャリアタイプにおいて上記第１の態様で示した同期用信号を送信する場合、サブフレームに設定するキャリアタイプに応じて、第１キャリアタイプ用の関連付け情報と、第２キャリアタイプ用の関連付け情報とを切り替えてユーザ端末に送信する。また、無線基地局は、当該関連付け情報の切り替えをユーザ端末にシグナリングすることにより、ユーザ端末は適用する関連付け情報を判断することができる。

なお、第１キャリアタイプ用の関連付け情報としては、ＣＲＳと他の下りリンク信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等）間の関連付け情報であり、第２キャリアタイプ用の関連付け情報としては、同期用信号と他の下りリンク信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等）間の関連付け情報となる。

各キャリアに対応する関連付け情報の切り替え通知用のシグナリングは、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いて明示的に（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ）ユーザ端末に通知することができる。

また、無線基地局は、関連付け情報の切り替え通知を、キャリアタイプ（既存キャリアタイプ又はニューキャリアタイプ）の分類を通知するシグナリング情報に対応づけて暗示的に（Ｉｍｐｌｉｃｉｔ）ユーザ端末に通知してもよい。ユーザ端末は、無線基地局から送信されるキャリアタイプ情報に基づいて、適用するキャリア及び関連付け情報を判断することができる。

例えば、無線基地局は、既存キャリアタイプの設定を通知するシグナリング情報に対してＣＲＳと他の下りリンク信号との関連付け情報の適用を関連づけてユーザ端末に通知する。また、無線基地局は、ニューキャリアタイプの設定を通知するシグナリング情報に対して同期用信号と他の下りリンク信号との関連付け情報の適用を関連付けてユーザ端末に通知する。これにより、シグナリングオーバヘッドの増大を抑制することができる。

また、無線基地局は、関連付け情報の切り替え通知を、送信モードに関連付けて暗示的に（Ｉｍｐｌｉｃｉｔ）ユーザ端末に通知してもよい。例えば、無線基地局は、ニューキャリアタイプを設定する際にユーザ端末に通知する送信モードに対して、同期用信号と他の下りリンク信号との関連付け情報の適用を関連付ける。これにより、シグナリングオーバヘッドの増大を抑制することができる。

なお、上記第１の態様〜第４の態様では、主に特定のユーザ端末を選択的にサポートするニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）を例に挙げて説明したが、これに限られず、既存キャリアと後方互換性のある拡張キャリアに対しても適用することができる。また、同期用信号とのＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係（関連付け情報）として、主にＰＤＳＣＨ用のＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳを例に挙げて説明したがこれに限られない。例えば、拡張制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）等の他の物理チャネルや参照信号に対しても、同様のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係のシグナリングを適用することが可能である。

（無線通信システム）
以下に、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無線通信システムの概略構成図である。なお、図７に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ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が適用される。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、ＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれても良い。

図７に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局２１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局２２ａ及び２２ｂとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末１０が配置されている。ユーザ端末１０は、無線基地局２１及び無線基地局２２の双方と無線通信可能に構成されている。

ユーザ端末１０と無線基地局２１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が広いキャリア（既存キャリア（legacy carrier）などと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末１０と無線基地局２２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚなど）で帯域幅狭いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局２１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局２１及び各無線基地局２２は、有線接続又は無線接続されている。

無線基地局２１及び各無線基地局２２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、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、これに限定されるものではない。また、各無線基地局２２は、無線基地局２１を介して上位局装置に接続されてもよい。

なお、無線基地局２１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、無線基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局２２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局２１及び２２を区別しない場合は、無線基地局２０と総称する。各ユーザ端末１０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ及びＲｅｌ．１２以降のＵＥ）であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

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。

ここで、図７に示す無線通信システムで用いられる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、各ユーザ端末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、ＥＰＤＣＣＨ）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。また、ＥＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨ）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重するように配置することができる。

上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０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。

次に、図８を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成について説明する。

無線基地局２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（送信部／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。下りリンクにより無線基地局２０からユーザ端末１０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。

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。

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ユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局２０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）などが含まれる。

送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。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。なお、送受信部２０３は、各下りリンク信号（同期用信号、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等）間のＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係（関連付け情報）を送信する送信部として機能する。

一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局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。

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（Fast Fourier Transform）処理、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。

呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

図９は、図８に示す無線基地局におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０４は、レイヤ１処理部２０４１と、ＭＡＣ処理部２０４２と、ＲＬＣ処理部２０４３と、同期用信号生成部２０４４と、キャリアタイプ設定部２０４５と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報生成部２０４６と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部２０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部２０４１は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部２０４１は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部２０４２は、上りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御、上りリンク／下りリンクに対するスケジューリング、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの選択、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨのリソースブロックの選択などの処理を行う。ＲＬＣ処理部２０４３は、上りリンクで受信したパケット／下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

キャリアタイプ設定部２０４５は、下りリンク信号の送信に利用するキャリアタイプを決定し、決定したキャリアタイプを所定のサブフレームに設定する。例えば、キャリアタイプ設定部２０４５は、ＣＲＳが所定密度で配置される既存キャリア（第１キャリアタイプ）のサブフレームと、既存キャリアのサブフレームよりＣＲＳが低密度で配置されるニューキャリアタイプ（第２キャリアタイプ）のサブフレームとを切り替えて設定する。なお、キャリアタイプ設定部２０４５は、ＭＡＣ処理部２０４２に含めた構成としてもよい。

同期用信号生成部２０４４は、ユーザ端末が周波数同期に利用する同期用信号を生成する。例えば、既存キャリアのサブフレームよりＣＲＳが低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に、同期用信号生成部２０４４は、上記第１の態様〜第３の態様で示した同期用信号を生成する。ユーザ端末が同期用信号生成部２０４４で生成された同期用信号を利用することにより、データ信号等の復調を適切に行うことができる。

ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報生成部２０４６は、ユーザ端末に通知する下りリンク信号間の関連付け情報（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係の情報）を生成する。例えば、ニューキャリアタイプのサブフレームを設定すると共に上記第１の態様で示した同期用信号の送信を行う場合、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報生成部２０４６は、ニューキャリアタイプ用の関連付け情報（同期用信号と他の下りリンク信号間の関連付け情報）を生成する。ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報生成部２０４６で生成された関連付け情報は、上位レイヤシグナリング（報知信号、ＲＲＣシグナリング等）及び／又は下り制御情報（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末に通知される。

次に、図１０を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ−Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（送信部／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。

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。

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。

なお、送受信部１０３は、既存キャリアのサブフレームよりＣＲＳが低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に送信される同期用信号、当該同期用信号と他の下りリンク信号間の関連付け情報を受信する受信部として機能する。

図１１は、図１０に示すユーザ端末におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０４は、レイヤ１処理部１０４１と、ＭＡＣ処理部１０４２と、ＲＬＣ処理部１０４３と、キャリアタイプ判断部１０４４と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ判断部１０４５と、信号処理部１０４６と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部１０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部１０４１は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０４１は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部１０４２は、下りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御（ＨＡＲＱ）、下りスケジューリング情報の解析（ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＤＳＣＨのリソースブロックの特定）などを行う。また、ＭＡＣ処理部１０４２は、上りリンクで送信する信号に対するＭＡＣ再送制御、上りスケジューリング情報の解析（ＰＵＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＵＳＣＨのリソースブロックの特定）などの処理を行う。

ＲＬＣ処理部１０４３は、下りリンクで受信したパケット／上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

キャリアタイプ判断部１０４４は、無線基地局から通知されるキャリアタイプ情報に基づいて、各サブフレームに設定されるキャリアタイプを判断する。例えば、キャリアタイプ情報がＲＲＣシグナリングで通知される場合には、当該ＲＲＣシグナリングに含まれる情報に基づいてキャリアタイプを判断する。なお、キャリアタイプ判断部１０４４は、ＭＡＣ処理部１０４２に含めた構成としてもよい。

ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ判断部１０４５は、無線基地局から通知されるｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて各下りリンク信号間のｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を判断する。例えば、ニューキャリアタイプのサブフレームが設定される場合、無線基地局から通知される同期用信号と他の下りリンク信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等）間の関連付け情報に基づいてｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を判断する。無線基地局から通知されるｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報は、上位レイヤシグナリング、下り制御情報を用いて通知される。

信号処理部１０４６は、キャリアタイプ判断部１０４４、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ判断部１０４５から出力された判断結果に基づいて、各下りリンク信号間の関連付け（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係）を考慮して信号処理（同期処理、チャネル推定、復調処理等）を行う。例えば、ニューキャリアタイプのサブフレームが設定される場合、同期用信号を用いて周波数の同期処理を行うと共に、ＰＤＳＣＨの復調を行う。なお、信号処理部１０４６は、レイヤ１処理部１０４１に含めた構成としてもよい。

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、既存キャリアよりＣＲＳの配置密度が低いキャリアを適用する場合であっても、少なくとも周波数同期に利用する同期用信号を設定すると共に、当該同期用信号と他の下りリンク信号との関連付け情報をユーザ端末に通知することにより、ユーザ端末における受信処理（チャネル推定、同期処理、復調処理等）を適切に行うことができる。

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。また、各実施の態様は適宜組み合わせて適用することができる。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。

１ 無線通信システム
１０ ユーザ端末
２０ 無線基地局
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
１０４１、２０４１ レイヤ１処理部
１０４２、２０４２ ＭＡＣ処理部
１０４３、２０４３ ＲＬＣ処理部
１０４４ キャリアタイプ判断部
１０４５ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ判断部
１０４６ 信号処理部
２０４４ 同期用信号生成部
２０４５ キャリアタイプ設定部
２０４６ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報生成部

Claims (10)

1. セル固有の参照信号が所定の密度で配置される第１キャリアタイプのサブフレームと、前記第１キャリアタイプのサブフレームよりセル固有の参照信号が低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームと、を設定可能な設定部と、
   前記第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に、少なくとも周波数同期に用いられる同期用信号を生成する生成部と、
   前記同期用信号と、前記第２キャリアタイプのサブフレームで送信する他の下りリンク信号と、を関連付けた関連付け情報を送信する送信部と、を有することを特徴とする無線基地局。
2. 前記他の下りリンク信号は、少なくともチャネル状態測定用参照信号、下り共有チャネル用のユーザ固有参照信号、及び拡張制御チャネル用の復調用参照信号の一つであることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記送信部は、前記関連付け情報を下り制御情報及び／又は上位レイヤシグナリングを用いて送信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線基地局。
4. 前記送信部は、複数の関連付け情報の候補をＲＲＣシグナリングで送信すると共に、前記複数の関連付け情報の候補から所定の関連付け情報を指定する識別情報を下り制御信号に含めて送信することを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
5. 前記送信部は、前記第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に、前記第１キャリアタイプのサブフレームで送信を行うセル固有の参照信号と他の下りリンク信号とを関連付けた関連付け情報を利用して、前記同期用信号と前記セル固有参照信号とを置き換えて送信することを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
6. 前記送信部は、サブフレームに設定されるキャリアタイプに基づいて、セル固有の参照信号と他の下りリンク信号との関連付け情報、又は同期用信号と他の下りリンク信号との関連付け情報を切り替えてユーザ端末に送信し、且つ、関連付け情報の切り替えをユーザ端末にシグナリングすることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
7. 前記送信部は、前記関連付け情報の切り替えをキャリアタイプ情報又は送信モードに関連付けてシグナリングすることを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
8. 前記第２キャリアタイプのサブフレームが、複数のユーザ端末のうち一部のユーザ端末のみがサポート可能であるニューキャリアタイプであ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無線基地局。
9. セル固有の参照信号が所定の密度で配置される第１キャリアタイプのサブフレームで送信される下りリンク信号と、前記第１キャリアタイプのサブフレームよりセル固有の参照信号が低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームで送信される下りリンク信号と、を受信可能な受信部と、
   前記第２キャリアタイプのサブフレームが設定される場合に、前記第２キャリアタイプのサブフレームで送信される下りリンク信号に含まれる同期用信号を利用して少なくとも周波数の同期を行う処理部と、を有し、
   前記受信部は、前記同期用信号と前記第２キャリアタイプのサブフレームで送信される他の下りリンク信号とが関連付けられた関連付け情報を受信し、前記処理部は、前記関連付け情報に基づいて同期処理を行うことを特徴とするユーザ端末。
10. 無線基地局とユーザ端末間の無線通信方法であって、
    前記無線基地局は、セル固有の参照信号が所定の密度で配置される第１キャリアタイプのサブフレームと、前記第１キャリアタイプのサブフレームよりセル固有の参照信号が低密度で配置される第２キャリアタイプのサブフレームと、を設定する工程と、前記第２キャリアタイプのサブフレームを設定する場合に、少なくとも周波数同期に用いられる同期用信号を生成する工程と、前記同期用信号と、前記第２キャリアタイプのサブフレームで送信する他の下りリンク信号と、を関連付けた関連付け情報をユーザ端末に送信する工程と、を有し、
    前記ユーザ端末は、前記第２キャリアタイプのサブフレームが設定される場合に、前記同期用信号及び前記関連付け情報に基づいて少なくとも周波数の同期を行う工程を有することを特徴とする無線通信方法。

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