JP2017139801A - 基地局、移動局、無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信号受信に必要な情報を効率よく通知すること。
【解決手段】複数の物理チャネルを用いて移動局２と通信する基地局１は、送信部１１と、受信部１２と、取得部１３とを備える。送信部１１は、第１の無線信号を移動局に送信する。受信部１２は、移動局２から送信された第２の無線信号を受信する。取得部１３は、第２の無線信号から、移動局２における第１の無線信号の受信状態に応じて生成された情報を取得する。送信部１１は、取得部１３によって取得された情報と複数の物理チャネルのうち、移動局２から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を移動局２に送信する。
【選択図】図１

Description

この発明は、基地局、移動局、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

従来、無線ネットワークにおいて、制御情報を複数回、送信することによって、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、信号対雑音比）が低い環境下で制御情報を受信する技術がある。また、端末などのマシン同士が通信するＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ、マシントゥマシン）、またはマシンとネットワーク上のサーバーとが通信するＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、マシンタイプコミュニケーション）と呼ばれる通信システムがある（例えば、特許文献１〜３参照）。

特表２０１２−５２２４２７号公報 特表２０１３−５２４５６３号公報 特表２０１３−５２０１００号公報

例えば、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ、信号対雑音干渉電力比）が低い環境下では、送信パワーを増強（パワーブースト）したり、送信を繰り返すことによって、カバレッジを拡張し、基地局と移動局との間の通信リンクを維持することがある。送信を繰り返す場合、基地局は、送信の繰り返し回数などの信号受信に必要な情報を移動局へ通知する。

しかしながら、必要な送信の繰り返し回数は、基地局の送信パワーによって変わり、また所要品質の異なる物理チャネルによっても変わる。そのため、基地局は、送信パワーを増強するためのパワーオフセット量の情報と、送信の繰り返し回数の情報とを、物理チャネルごとに移動局へ通知するため、通知する情報量が多くなってしまうという問題点がある。

本発明は、基地局から移動局へ、信号受信に必要な情報を効率よく通知することができる基地局、移動局、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。

基地局は、複数の物理チャネルを用いて移動局と通信する基地局において、第１の無線信号を移動局に送信する送信部と、前記移動局から送信された第２の無線信号を受信する受信部と、前記第２の無線信号から、前記移動局における前記第１の無線信号の受信状態に応じて生成された情報を取得する取得部と、を備え、前記送信部は、前記取得部によって取得された前記情報と前記複数の物理チャネルのうち前記移動局から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を前記移動局に送信する。

移動局は、複数の物理チャネルを用いて基地局と通信する移動局において、第１の無線信号を前記基地局から受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記第１の無線信号の受信状態に応じて情報を生成する生成部と、前記情報を含む第２の無線信号を前記基地局に送信する送信部と、を備え、前記受信部は、前記情報と前記複数の物理チャネルのうち前記送信部から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を前記基地局から受信し、前記送信部は、前記インデックス値に応じて、前記第４の無線信号を繰り返し送信する。

この基地局、移動局、無線通信システム及び無線通信方法によれば、基地局から移動局へ、信号受信に必要な情報を効率よく通知することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施の形態にかかる基地局の第１の例の機能的構成を示す図である。 図３は、図２に示す基地局における信号またはデータの流れを示す図である。 図４は、実施の形態にかかる基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。 図５は、実施の形態にかかる基地局により実施される無線通信方法の一例を示す図である。 図６は、実施の形態にかかる移動局の第１の例の機能的構成を示す図である。 図７は、図６に示す移動局における信号またはデータの流れを示す図である。 図８は、実施の形態にかかる移動局により実施される無線通信方法の一例を示す図である。 図９は、上りリンク及び下りリンクの最大結合損失の一例を示す図である。 図１０は、必要なカバレッジの拡張レベルに対する繰り返し回数とパワーブーストとの関係の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態にかかる基地局の第２の例の機能的構成を示す図である。 図１２は、図１１に示す基地局における信号またはデータの流れを示す図である。 図１３は、ルックアップテーブルの一例を示す図である。 図１４は、実施の形態にかかる移動局の第２の例の機能的構成を示す図である。 図１５は、図１４に示す移動局における信号またはデータの流れを示す図である。 図１６は、実施の形態にかかる無線通信システムにおける無線接続処理のシーケンスの一例を示す図である。 図１７は、各チャネルに共通のインデックス値を通知するシーケンスの一例を示す図である。 図１８は、チャネルごとに繰り返し回数を通知するシーケンスの一例を示す図である。

以下に、この発明にかかる基地局、移動局、無線通信システム及び無線通信方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施例の説明においては、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。なお、以下の各実施例によりこの発明が限定されるものではない。

・無線通信システムの一例
図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの一例を示す図である。図１に示すように、無線通信システムは、基地局１と移動局２とを含む。

基地局１は、送信部１１、受信部１２、取得部１３、決定部１４及びルックアップテーブル１５を有する。送信部１１は基地局送信部であり、受信部１２は基地局受信部であり、取得部１３は基地局取得部であり、ルックアップテーブル１５は基地局ルックアップテーブルである。基地局１における各部１１〜１４及びルックアップテーブル１５については、後述する基地局の第１の例において詳細に説明する。

移動局２は、送信部２１、受信部２２、生成部２３、取得部２４及びルックアップテーブル２５を有する。送信部２１は移動局送信部であり、受信部２２は移動局受信部であり、取得部２４は移動局取得部であり、ルックアップテーブル２５は移動局ルックアップテーブルである。移動局２における各部２１〜２４及びルックアップテーブル２５については、後述する移動局の第１の例において詳細に説明する。

基地局１は、基準となる無線信号を移動局２へ送信する。移動局２は、基準となる無線信号を受信し、基準となる無線信号に基づいて、受信状態を示す受信情報を生成し、受信情報を含む無線信号を基地局１へ送信する。それによって、基地局１に受信情報が通知される。

基地局１は、受信情報を含む無線信号を受信し、受信情報を含む無線信号から受信情報を取得し、受信情報に基づいて、複数の異なる物理チャネルに対して物理チャネルごとに、繰り返して送信される無線信号の繰り返し回数を決定する。複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数は、互いに相関を有する。そのため、複数の異なるチャネルの繰り返し回数を、受信情報ごとに一つのインデックス値に対応させることができる。

そして、基地局１は、自局のルックアップテーブル１５から、物理チャネルごとの繰り返し回数に対応するインデックス値を取得し、インデックス値を含む無線信号を移動局２へ送信する。それによって、移動局２にインデックス値が通知される。

移動局２は、自局が通知した受信情報に応じたインデックス値を含む無線信号を受信し、インデックス値を含む無線信号からインデックス値を取得する。そして、移動局２は、自局のルックアップテーブル２５から、インデックス値に対応する繰り返し回数を物理チャネルごとに取得する。それによって、移動局２は、複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数を取得することができる。

・基地局の第１の例
図２は、実施の形態にかかる基地局の第１の例の機能的構成を示す図である。図３は、図２に示す基地局における信号またはデータの流れを示す図である。図２及び図３に示すように、基地局１は、送信部１１、受信部１２、取得部１３、決定部１４及びルックアップテーブル１５を有する。

送信部１１は、ルックアップテーブル１５及びアンテナ１６に接続されている。送信部１１は、複数の異なる物理チャネルを用いてアンテナ１６から移動局２へ無線信号を送信する。送信部１１は、アンテナ１６から移動局２へ、基準となる無線信号を送信する。送信部１１は、アンテナ１６から移動局２へ、ルックアップテーブル１５から得られたインデックス値を含む無線信号を送信する。それによって、基地局１から移動局２にインデックス値が通知される。

受信部１２は、アンテナ１７に接続されている。受信部１２は、移動局２から送信されてくる無線信号をアンテナ１７を介して受信する。

取得部１３は、受信部１２に接続されている。取得部１３は、受信部１２によって受信された無線信号から、移動局２における無線信号の受信状態を示す受信情報を取得する。決定部１４は、取得部１３によって取得された受信情報に基づいて、送信部１１から複数回、繰り返して送信される無線信号の繰り返し回数を物理チャネルごとに決定する。

ルックアップテーブル１５では、複数の異なるインデックス値のそれぞれに、複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数が対応付けられている。ルックアップテーブル１５からは、決定部１４によって決定された複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数に対応するインデックス値が得られる。

図４は、実施の形態にかかる基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示すように、基地局１は、プロセッサ１０１、メモリ１０２及びインタフェース１０３を有する。プロセッサ１０１、メモリ１０２及びインタフェース１０３は、バス１０４に接続されていてもよい。

プロセッサ１０１は、後述する基地局により実施される無線通信方法を実現するプログラムを処理する。それによって、図２に示す基地局１における取得部１３及び決定部１４が実現されてもよい。プロセッサ１０１の一例として、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、エーシック）、またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、フィールドプログラマブルゲートアレイ）などのプログラマブルロジックデバイスが挙げられる。

メモリ１０２は、ルックアップテーブル１５を保持している。メモリ１０２は、ブートプログラムや、後述する基地局により実施される無線通信方法を実現するプログラムを記憶している。プロセッサ１０１がプログラマブルロジックデバイスである場合には、メモリ１０２は、プログラマブルロジックデバイスの回路情報を記憶していてもよい。

ルックアップテーブル１５、各種プログラムまたは回路情報は、メモリ１０２の不揮発性領域に記憶されていてもよい。メモリ１０２の不揮発性領域は、例えばマスクＲＯＭ（マスクロム）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、イーイーピーロム）またはフラッシュメモリなどのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ロム）によって実現されてもよい。

メモリ１０２において、揮発性領域は、プロセッサ１０１の作業領域として用いられてもよい。メモリ１０２の揮発性領域は、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ディーラム）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、エスラム）などのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ラム）によって実現されてもよい。

インタフェース１０３は、送信部１１及び受信部１２との間の信号やデータの入力及び出力を司る。また、インタフェース１０３は、例えば図示しないアプリケーションとの間のデータの入力及び出力を司ってもよい。図２に示す基地局１における受信部１２及び送信部１１は、無線信号を処理するプロセッサにより実現されてもよい。無線信号を処理するプロセッサは、プロセッサ１０１とは別に設けられてもよい。

・基地局により実施される無線通信方法の一例
基地局により実施される無線通信方法は、図２に示す基地局において実施されてもよい。本実施例では、基地局により実施される無線通信方法が、図２に示す基地局１において実施されるとして説明する。

図５は、実施の形態にかかる基地局により実施される無線通信方法の一例を示す図である。図５に示すように、基地局１において無線通信方法が開始されると、基地局１は、受信部１２によって、移動局２から受信情報を含む無線信号を受信する（ステップＳ１）。そして、基地局１は、取得部１３によって、受信情報を含む無線信号から受信情報を取得する（ステップＳ２）。

次いで、基地局１は、決定部１４によって、受信情報に基づいて物理チャネルごとに、無線信号の送信を繰り返す繰り返し回数を決定する（ステップＳ３）。そして、基地局１は、ルックアップテーブル１５から、ステップＳ３で決定した物理チャネルごとの繰り返し回数に対応するインデックス値を取得する（ステップＳ４）。

次いで、基地局１は、送信部１１によって、ステップＳ４で取得したインデックス値を含む無線信号を移動局２へ送信する（ステップＳ５）。それによって、基地局１は、移動局２にインデックス値を通知する。そして、基地局１は、一連の無線通信方法を終了する。これ以降、基地局１は、移動局２に通知したインデックス値に対応する物理チャネルごとの繰り返し回数によって、移動局２と各物理チャネルの通信を行う。

図１に示す無線通信システム、図２に示す基地局１または図５に示す無線通信方法によれば、基地局１は、移動局２に、複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数に対応するインデックス値を通知する。そのため、基地局１が移動局２へ複数の異なるチャネルの繰り返し回数を物理チャネルごとに通知する場合に比べて、基地局１が移動局２へ通知する情報の情報量が減る。従って、基地局１から移動局２へ、移動局２の信号受信に必要な情報を効率よく通知することができる。

・移動局の第１の例
図６は、実施の形態にかかる移動局の第１の例の機能的構成を示す図である。図７は、図６に示す移動局における信号またはデータの流れを示す図である。図６及び図７に示すように、移動局２は、送信部２１、受信部２２、生成部２３、取得部２４及びルックアップテーブル２５を有する。

送信部２１は、生成部２３及びアンテナ２６に接続されている。送信部２１は、アンテナ２６から基地局１へ無線信号を送信する。送信部２１は、アンテナ２６から基地局１へ、生成部２３によって生成された受信情報を含む無線信号を送信する。それによって、移動局２から基地局１に、移動局２の受信状態を示す受信情報が通知される。

受信部２２は、アンテナ２７に接続されている。受信部２２は、複数の異なる物理チャネルを用いて基地局１から送信されてくる無線信号を、アンテナ２７を介して受信する。受信部２２は、基準となる無線信号を、アンテナ２７を介して基地局１から受信する。受信部２２は、自局が通知した受信情報に応じたインデックス値を含む無線信号を、アンテナ２７を介して基地局１から受信する。

生成部２３は、受信部２２に接続されている。生成部２３は、受信部２２によって受信された基準となる無線信号に基づいて、自局の受信状態を示す受信情報を生成する。取得部２４は、受信部２２に接続されている。取得部２４は、受信部２２によって受信された無線信号からインデックス値を取得する。

ルックアップテーブル２５では、複数の異なるインデックス値のそれぞれに、複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数が対応付けられている。ルックアップテーブル２５からは、取得部２４によって取得されたインデックス値に対応する繰り返し回数が物理チャネルごとに得られる。

ルックアップテーブル２５から得られた物理チャネルごとの繰り返し回数の情報は、ルックアップテーブル２５に接続された出力端子２８から、移動局２において、物理チャネルごとの繰り返し回数の情報に基づいてデータ処理を行う処理部に送られる。例えば、物理チャネルごとの繰り返し回数の情報は、出力端子２８から送信部２１や、送信部２１から送信される無線信号を生成する信号生成部などに送られてもよい。

移動局２のハードウェア構成は、図４に示す基地局１のハードウェア構成と同様である。従って、移動局２のハードウェア構成の図示及び重複する説明を省略する。ただし、図４に示す構成において、プロセッサ１０１は、後述する移動局により実施される無線通信方法を実現するプログラムを処理する。それによって、図６に示す移動局２における生成部２３及び取得部２４が実現されてもよい。

また、ルックアップテーブル２５は、メモリ１０２に保持される。また、インタフェース１０３は、送信部２１及び受信部２２との間の信号やデータの入力及び出力を司る。また、図６に示す移動局２における送信部２１及び受信部２２は、無線信号を処理するプロセッサにより実現されてもよい。無線信号を処理するプロセッサは、プロセッサ１０１とは別に設けられてもよい。

・移動局により実施される無線通信方法の一例
移動局により実施される無線通信方法は、図６に示す移動局において実施されてもよい。本実施例では、移動局により実施される無線通信方法が、図６に示す移動局２において実施されるとして説明する。

図８は、実施の形態にかかる移動局により実施される無線通信方法の一例を示す図である。図８に示すように、移動局２において無線通信方法が開始されると、移動局２は、受信部２２によって、基地局１から基準となる無線信号を受信する（ステップＳ１１）。基地局１は、図５に示す無線通信方法においてステップＳ１の前に、この基準となる無線信号を送信する。

次いで、移動局２は、生成部２３によって、受信した基準となる無線信号に基づいて、自局の受信状態を示す受信情報を生成する（ステップＳ１２）。そして、移動局２は、送信部２１によって、ステップＳ１２で生成した受信情報を含む無線信号を基地局１へ送信する（ステップＳ１３）。それによって、移動局２は、基地局１に移動局２の受信状態を通知する。

次いで、移動局２は、受信部２２によって、ステップＳ１３で送信した受信情報に応じたインデックス値を含む無線信号を基地局１から受信する（ステップＳ１４）。そして、移動局２は、取得部２４によって、インデックス値を含む無線信号からインデックス値を取得する（ステップＳ１５）。

次いで、移動局２は、ルックアップテーブル２５から、ステップＳ１５で取得したインデックス値に対応する繰り返し回数を物理チャネルごとに取得する（ステップＳ１６）。そして、移動局２は、一連の無線通信方法を終了する。これ以降、移動局２は、基地局１から通知されたインデックス値に対応する物理チャネルごとの繰り返し回数によって、基地局１と各各チャネルの通信を行う。

図６に示す移動局２または図８に示す無線通信方法によれば、移動局２は、基地局１からインデックス値が通知されると、ルックアップテーブル２５から、そのインデックス値に対応する繰り返し回数を物理チャネルごとに取得することができる。つまり、基地局１は移動局２に、複数の異なるチャネルの繰り返し回数をチャネルごとに通知する代わりに、インデックス値を通知すればよい。そのため、基地局１が移動局２へ繰り返し回数をチャネルごとに通知する場合に比べて、基地局１が移動局２へ通知する情報の情報量が減る。従って、基地局１から移動局２へ、移動局２の信号受信に必要な情報を効率よく通知することができる。

・ＭＴＣシステムへの適用例
例えば隣接するセルとの境界付近に移動局がいる場合など、ＳＩＮＲが低い環境下では、基地局と移動局との間で通信するのに必要な値よりもＳＩＮＲが低くなってしまうことがある。このような場合、上述したように、例えば送信パワーを増強（パワーブースト）したり、送信を繰り返すことによって、カバレッジを拡張することがある。

図９は、上りリンク及び下りリンクの最大結合損失の一例を示す図である。図９に示す表は、３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８８８ Ｖ２．０．２，“Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ−ｃｏｓｔ ＭＴＣ ＵＥｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＴＥ”において紹介されている。この表において、ＭＣＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｌｏｓｓ）は、最大結合損失である。ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）は、周波数分割複信方式である。ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）は、時分割複信方式である。

また、図９に示す表では、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、移動局）は、１個の送信アンテナと２個の受信アンテナとを有する。従って、ＭＣＬ（ＦＤＤ，２×２ｅＮＢ）は、送信アンテナ及び受信アンテナを２個ずつ有するｅＮＢ（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｏｄｅ Ｂ、基地局）と、送信アンテナを１個有し、かつ受信アンテナを２個有するＵＥとが周波数分割複信方式で通信する場合の最大結合損失である。また、ＭＣＬ（ＴＤＤ，８×８ｅＮＢ）は、送信アンテナ及び受信アンテナを８個ずつ有するｅＮＢと、送信アンテナを１個有し、かつ受信アンテナを２個有するＵＥとが時分割複信方式で通信する場合の最大結合損失である。

図９に示すように、最大結合損失は、物理チャネルごとに異なっている。例えば図９に示す例では、周波数分割複信方式の場合、最大結合損失は、ＰＵＣＣＨ（１ａ）では１４７．２ｄＢであり、ＰＲＡＣＨでは１４１．７ｄＢであり、ＰＵＳＣＨでは１４０．７ｄＢである。また、周波数分割複信方式の場合、最大結合損失は、ＰＤＳＣＨでは１４５．４ｄＢであり、ＰＢＣＨでは１４９．０ｄＢであり、ＳＣＨでは１４９．３ｄＢであり、ＰＤＣＣＨ（１Ａ）では１４６．１ｄＢである。

また、図９に示すように、最大結合損失は、複信の方式によって異なっている。例えば図９に示す例では、時分割複信方式の場合、最大結合損失は、ＰＵＣＣＨ（１ａ）では１４９．４ｄＢであり、ＰＲＡＣＨでは１４６．７ｄＢであり、ＰＵＳＣＨでは１４７．４ｄＢである。また、時分割複信方式の場合、最大結合損失は、ＰＤＳＣＨでは１４８．１ｄＢであり、ＰＢＣＨでは１４９．０ｄＢであり、ＳＣＨでは１４９．３ｄＢであり、ＰＤＣＣＨ（１Ａ）では１４６．９ｄＢである。ここで、最大結合損失ＭＣＬは、例えば次の（１）式で計算される。

なお、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理上り制御チャネルである。ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理ランダムアクセスチャネルである。ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理上りシェアドチャネルである。ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理下りシェアドチャネルである。ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理ブロードキャストチャネルである。ＳＣＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、同期チャネルである。ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理下り制御チャネルである。

現在のＳＩＮＲの値が物理チャネルの通信に必要な最小のＳＩＮＲの値よりも小さい場合、その差分をゼロにするようなカバレッジの拡張レベルが必要とされる。送信パワーの増強レベルと送信の繰り返し回数とを適当に選択することによって、必要なカバレッジの拡張レベルを満足させることができる。ＵＥがカバレッジホールにいる場合、必要なカバレッジの拡張レベルは、例えば０ｄＢ〜２０ｄＢ程度である。

各物理チャネルの通信に必要な最小のＳＩＮＲは、各物理チャネルの目的により異なる受信確率が考慮され、違うものとなっている。

現在のＳＩＮＲの値と各物理チャネルの通信に必要な最小のＳＩＮＲの値との差として与えられる各物理チャネルに必要なカバレッジの拡張レベルは、物理チャネルごとに差があることになる。現在のＳＩＮＲの値と各物理チャネルの通信に必要な最小のＳＩＮＲの値との差は、各物理チャネルに対する送信パワーを増大させるか、送信の繰り返し回数を増やすかあるいはその両方によって埋めることができる。従って、各物理チャネルに対する送信の繰り返し回数は、各物理チャネルに対する送信パワーに応じて変化する。そのため、各物理チャネルに対する送信パワーの増強レベルが決まれば、各物理チャネルに必要なカバレッジの拡張レベルを満足する送信の繰り返し回数が物理チャネルごとに決まる。なお、最大結合損失の値は、図９に示す値に限らない。

図１０は、必要なカバレッジの拡張レベルに対する繰り返し回数とパワーブーストとの関係の一例を示す図である。図１０に示す例では、例えば物理チャネルＰＨＹＣＨ１については、必要なカバレッジの拡張レベルが１０ｄＢであり、送信を１０回繰り返すことによって、１０ｄＢのゲインを得てもよい。また、例えば物理チャネルＰＨＹＣＨ２については、必要なカバレッジの拡張レベルがＰＨＹＣＨ１と同じ１０ｄＢであるが、送信を４回繰り返すことによって６ｄＢのゲインを得、かつパワーブーストによって４ｄＢのゲインを得てもよい。

また、例えば物理チャネルＰＨＹＣＨ３については、必要なカバレッジの拡張レベルが１２ｄＢであり、送信を４回繰り返すことによって６ｄＢのゲインを得、かつパワーブーストによって６ｄＢのゲインを得てもよい。なお、必要なカバレッジの拡張レベル、送信の繰り返し回数及びパワーブーストの各値は、図１０に示す値に限らない。

ここで、ＰＨＹＣＨ１、ＰＨＹＣＨ２及びＰＨＹＣＨ３は、例えばＰＤＳＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨまたはＥＰＤＣＣＨなどであってもよい。ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、物理ハイブリッドＡＱＲ指示チャネルである。ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、拡張物理下り制御チャネルである。

・基地局の第２の例
図１１は、実施の形態にかかる基地局の第２の例の機能的構成を示す図である。図１２は、図１１に示す基地局における信号またはデータの流れを示す図である。本実施例では、例えばＭＴＣシステムにおいて、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの２つの物理チャネルについてカバレッジを拡張する場合を例にして説明する。

図１１及び図１２に示すように、基地局３１は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、無線周波数）受信部３２、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ、サイクリックプレフィックス）除去部３３及びＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、高速フーリエ変換）部３４を有する。また、基地局３１は、ＰＵＳＣＨ信号復調部３５、決定部３６及びルックアップテーブル３７を有する。また、基地局３１は、ＰＤＳＣＨ信号生成部３８、ＰＤＣＣＨ信号生成部３９、ＰＢＣＨ信号生成部４０、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、逆高速フーリエ変換）部４１、ＣＰ付加部４２及びＲＦ送信部４３を有する。

ＲＦ受信部３２は、アンテナ４４に接続されている。ＲＦ受信部３２は、移動局から送信されてくる無線信号をアンテナ４４を介して受信する。ＲＦ受信部３２は、受信部の一例である。

ＣＰ除去部３３は、ＲＦ受信部３２に接続されている。ＣＰ除去部３３は、ＲＦ受信部３２によって受信された無線信号からサイクリックプレフィックスを除去する。ＦＦＴ部３４は、ＣＰ除去部３３によってサイクリックプレフィックスが除去された信号に対して高速フーリエ変換を行う。それによって、時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。

ＰＵＳＣＨ信号復調部３５は、ＦＦＴ部３４によって周波数領域の信号に変換されたＰＵＳＣＨ信号を復調する。ＰＵＳＣＨ信号復調部３５は、ＰＵＳＣＨ信号を復調することによって、ＰＵＳＣＨ信号によって移動局から通知されたＳＩＮＲ値を取得する。ＳＩＮＲ値は、移動局の受信状態を示す受信情報の一例である。ＰＵＳＣＨ信号復調部３５は、取得部の一例である。

決定部３６は、ＰＵＳＣＨ信号復調部３５によって取得されたＳＩＮＲ値に基づいて、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨに対する送信の繰り返し回数と、送信パワーを増強するためのパワーオフセット量とを決定する。決定部３６は、公知の手法によって、移動局から通知されたＳＩＮＲ値に基づいて、各物理チャネルに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量を決定することができる。

ルックアップテーブル３７からは、決定部３６によって決定されたＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨのそれぞれに対する送信の繰り返し回数及びパワーオフセット量に基づいて、インデックス値が得られる。インデックス値は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨに対して共通である。パワーオフセット量は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨのそれぞれに対して設定される。

ＰＤＳＣＨ信号生成部３８は、ＰＤＳＣＨ信号を生成する。ＰＤＳＣＨ信号生成部３８は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨに対するインデックス値及びパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を生成する。ＰＤＣＣＨ信号生成部３９は、ＰＤＣＣＨ信号を生成する。ＰＢＣＨ信号生成部４０は、ＰＢＣＨ信号を生成する。

ＩＦＦＴ部４１は、ＰＤＳＣＨ信号生成部３８によって生成されたＰＤＳＣＨ信号、ＰＤＣＣＨ信号生成部３９によって生成されたＰＤＣＣＨ信号、またはＰＢＣＨ信号生成部４０によって生成されたＰＢＣＨ信号に対して逆高速フーリエ変換を行う。それによって、周波数領域の信号が時間領域の信号に変換される。

ＣＰ付加部４２は、ＩＦＦＴ部４１によって変換された時間領域の信号にサイクリックプレフィックスを付加する。ＲＦ送信部４３は、ＣＰ付加部４２及びアンテナ４５に接続されている。ＲＦ送信部４３は、ＣＰ付加部４２によってサイクリックプレフィックスが付加された無線信号を、アンテナ４５から移動局へ送信する。ＲＦ送信部４３は、送信部の一例である。

図１３は、ルックアップテーブルの一例を示す図である。図１３に示すように、ルックアップテーブル３７は、例えば０、１、２、…、１５の１６個のインデックス値に対応する１６個のレコードを有する。各レコードには、移動局から通知されるＳＩＮＲ値に対応するＳＩＮＲ値と、ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨのそれぞれに対する繰り返し回数の基準値及び繰り返し回数の補正値と、が設定されている。

ルックアップテーブル３７において、移動局から通知されるＳＩＮＲ値に対応するＳＩＮＲ値は、予め基地局３１の設置段階で設定されている。移動局から通知されるＳＩＮＲ値に対応するＳＩＮＲ値は、例えばシミュレーションにより得られる。

繰り返し回数の基準値は、パワーオフセット量が０ｄＢである場合の繰り返し回数である。ルックアップテーブル３７において、繰り返し回数の基準値は、予め基地局３１の設置段階で設定されている。繰り返し回数の基準値は、例えばシミュレーションにより得られる。繰り返し回数の基準値により、図１３の中のどのレコードを使用するかが決定し、それに対応するインデックス値を得ることができる。

繰り返し回数の補正値は、パワーオフセット量に応じて繰り返し回数の基準値を補正する値である。繰り返し回数の補正値は、例えば繰り返し回数の基準値に、パワーオフセット量から導かれる補正係数を乗じることによって得られる。

例えば図１３に示す例では、インデックス値をｋで表すと、インデックス値ｋのレコードには、移動局から通知されるＳＩＮＲ値に対応するＳＩＮＲ値としてＳＩＮＲ_kが設定されている。ｋは、０〜１５の整数である。また、インデックス値ｋのレコードには、ＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数の基準値としてＲＬ_PDSCH,kが設定されており、ＰＤＣＣＨに対する繰り返し回数の基準値としてＲＬ_PDCCH,kが設定されている。

また、インデックス値ｋのレコードには、ＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数の補正値として、例えば次の（２）式で表される計算式が設定されている。ＰＤＣＣＨに対する繰り返し回数の補正値として、例えば次の（３）式で表される計算式が設定されている。ａ_PDSCH及びａ_PDCCHは、それぞれＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨに対する補正係数である。

ＰＤＳＣＨに対するパワーオフセット量をＰＯ_PDSCHで表すと、ＰＤＳＣＨに対する補正係数ａ_PDSCHは、例えば次の（４）式で表される。また、ＰＤＣＣＨに対するパワーオフセット量をＰＯ_PDCCHで表すと、ＰＤＣＣＨに対する補正係数ａ_PDCCHは、例えば次の（５）式で表される。

ＰＯ_PDSCHの取り得る値は、例えば０ｄＢ、２ｄＢ、４ｄＢ及び６ｄＢであってもよい。また、ＰＯ_PDCCHの取り得る値は、例えば０ｄＢ、２ｄＢ、４ｄＢ及び６ｄＢであってもよい。なお、ＰＯ_PDSCHの取り得る値と、ＰＯ_PDCCHの取り得る値とは、同じでなくてもよい。

例えば、決定部３６によって各物理チャネルに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量が決定されると、図１３に示すルックアップテーブル３７から、各物理チャネルに対して、それぞれのパワーオフセット量と繰り返しの基準値とを用いて、繰り返し回数の補正値を求めることができる。

基地局３１のハードウェア構成は、図４に示す基地局１のハードウェア構成と同様である。従って、基地局３１のハードウェア構成の図示及び重複する説明を省略する。ただし、図４に示す構成において、プロセッサ１０１は、基地局３１により実施される無線通信方法を実現するプログラムを処理する。それによって、図１１に示す基地局３１において、ＲＦ受信部３２及びＲＦ送信部４３を除く各部３３〜３６，３８〜４２が実現されてもよい。

また、ルックアップテーブル３７は、メモリ１０２に保持される。また、インタフェース１０３は、ＲＦ送信部４３及びＲＦ受信部３２との間の信号やデータの入力及び出力を司る。また、図１１に示す基地局３１におけるＲＦ送信部４３及びＲＦ受信部３２は、無線信号を処理するプロセッサにより実現されてもよい。無線信号を処理するプロセッサは、プロセッサ１０１とは別に設けられてもよい。

基地局３１により実施される無線通信方法は、例えば図５に示す方法と同様である。従って、重複する説明を省略する。ただし、図５に示す方法において、受信情報はＳＩＮＲ値である。また、ステップＳ３では、基地局３１は、決定部３６によって、繰り返し回数及びパワーオフセット量を決定する。また、ステップＳ５では、基地局３１は、ＲＦ送信部４３によって、インデックス値及びパワーオフセット量を含む無線信号を移動局へ送信する。

図１１に示す基地局３１によれば、基地局３１は、移動局に、複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数に対して共通のインデックス値を通知する。そのため、基地局３１が移動局へ複数の異なるチャネルの繰り返し回数を物理チャネルごとに通知する場合に比べて、基地局３１が移動局へ通知する情報の情報量が減る。従って、基地局３１から移動局へ、移動局の信号受信に必要な情報を効率よく通知することができる。

また、図１１に示す基地局３１によれば、基地局３１は、移動局にパワーオフセット量をチャネルごとに通知する。それによって、複数の異なる物理チャネルに対して共通のインデックス値と、物理チャネルごとのパワーオフセット量とに基づいて、移動局が物理チャネルごとの繰り返し回数を求めることを可能としている。

また、図１１に示す基地局３１によれば、ルックアップテーブル３７に設定されている計算式に基づいて、パワーオフセット量に応じて繰り返し回数を補正することができる。また、ルックアップテーブル３７を用いて求めた繰り返し回数の補正値と、移動局から通知されたＳＩＮＲ値に基づいて決定された繰り返し回数とが一致するインデックス値を見つけることによって、容易にインデックス値を得ることができる。また、ルックアップテーブル３７において、ＳＩＮＲ値及び繰り返し回数の基準値が例えばシミュレーションにより得られるため、ルックアップテーブル３７を容易に作成することができる。

・移動局の第２の例
図１４は、実施の形態にかかる移動局の第２の例の機能的構成を示す図である。図１５は、図１４に示す移動局における信号またはデータの流れを示す図である。本実施例では、例えばＭＴＣシステムにおいて、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの２つの物理チャネルについてカバレッジを拡張する場合を例にして説明する。

図１４及び図１５に示すように、移動局５１は、ＲＦ受信部５２、ＣＰ除去部５３及びＦＦＴ部５４を有する。また、移動局５１は、ＰＤＳＣＨ信号復調部５５、ＰＤＣＣＨ信号復調部５６、基準信号復調部５７、ＰＢＣＨ信号復調部５８、ルックアップテーブル５９及びＳＩＮＲ計算部６０を有する。また、移動局５１は、ＲＦ送信部６１、ＣＰ付加部６２、ＩＦＦＴ部６３、ＰＲＡＣＨ信号生成部６４、ＰＵＳＣＨ信号生成部６５及びユーザデータバッファ６６を有する。

ＲＦ受信部５２は、アンテナ６７に接続されている。ＲＦ受信部５２は、基地局から送信されてくる無線信号をアンテナ６７を介して受信する。ＲＦ受信部５２は、受信部の一例である。

ＣＰ除去部５３は、ＲＦ受信部５２に接続されている。ＣＰ除去部５３は、ＲＦ受信部５２によって受信された無線信号からサイクリックプレフィックスを除去する。ＦＦＴ部５４は、ＣＰ除去部５３によってサイクリックプレフィックスが除去された信号に対して高速フーリエ変換を行う。それによって、時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。

ＰＤＳＣＨ信号復調部５５は、ＦＦＴ部５４によって周波数領域の信号に変換されたＰＤＳＣＨ信号を復調する。ＰＤＳＣＨ信号復調部５５は、ＰＤＳＣＨ信号を復調することによって、ＰＤＳＣＨ信号によって基地局から通知されたインデックス値及びパワーオフセット量を取得する。ＰＤＳＣＨ信号復調部５５は、取得部の一例である。

ＰＤＣＣＨ信号復調部５６は、ＦＦＴ部５４によって周波数領域の信号に変換されたＰＤＣＣＨ信号を復調する。基準信号復調部５７は、ＦＦＴ部５４によって周波数領域の信号に変換された基準信号を復調する。ＰＢＣＨ信号復調部５８は、ＦＦＴ部５４によって周波数領域の信号に変換されたＰＢＣＨ信号を復調する。

ルックアップテーブル５９からは、ＰＤＳＣＨ信号復調部５５によって取得されたインデックス値及びＰＤＳＣＨに対するパワーオフセット量に基づいて、ＰＤＳＣＨに対するパワーオフセット量に応じたＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数が得られる。また、ルックアップテーブル５９からは、ＰＤＳＣＨ信号復調部５５によって取得されたインデックス値及びＰＤＳＣＨに対するパワーオフセット量に基づいて、ＰＤＳＣＨに対するパワーオフセット量に応じたＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数が得られる。ルックアップテーブル５９は、図１３に示すルックアップテーブル３７と同じものであってもよい。

ルックアップテーブル５９から得られた物理チャネルごとの繰り返し回数、及び物理チャネルごとのパワーオフセット量の情報は、ルックアップテーブル５９に接続された出力端子６９から、移動局５１において、それらの情報に基づいてデータ処理を行う処理部に送られる。

例えば、ＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報は、ＰＤＳＣＨ信号復調部５５へ送られる。ＰＤＳＣＨ信号復調部５５は、ＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報に基づいて、ＰＤＳＣＨ信号を復調する。また、ＰＤＣＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報は、ＰＤＣＣＨ信号復調部５６へ送られる。ＰＤＣＣＨ信号復調部５６は、ＰＤＣＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報に基づいて、ＰＤＣＣＨ信号を復調する。

また、ＰＤＳＣＨやＰＤＣＣＨと同様に、ＰＲＡＣＨやＰＵＳＣＨに対しても、それぞれ繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報が得られる。例えば、ＰＲＡＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報は、ＰＲＡＣＨ信号生成部６４へ送られる。ＰＲＡＣＨ信号生成部６４は、ＰＲＡＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報に基づいて、ＰＲＡＣＨ信号を生成する。また、ＰＵＳＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報は、ＰＵＳＣＨ信号生成部６５へ送られる。ＰＵＳＣＨ信号生成部６５は、ＰＵＳＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量の情報に基づいて、ＰＵＳＣＨ信号を生成する。

ＳＩＮＲ計算部６０は、基準信号復調部５７によって復調された基準信号の受信強度に基づいてＳＩＮＲ値を計算する。ＳＩＮＲ計算部６０は、公知の手法によって、基準信号の受信強度に基づいてＳＩＮＲ値を計算することができる。ＳＩＮＲ値は、移動局５１の受信状態を示す受信情報の一例である。ＳＩＮＲ計算部６０は、生成部の一例である。

ユーザデータバッファ６６は、ＳＩＮＲ計算部６０によって得られたＳＩＮＲ値を一時的に保持する。ＰＵＳＣＨ信号生成部６５は、ユーザデータバッファ６６に格納されているＳＩＮＲ値を含むＰＵＳＣＨ信号を生成する。ＰＲＡＣＨ信号生成部６４は、ＰＲＡＣＨ信号を生成する。

ＩＦＦＴ部６３は、ＰＲＡＣＨ信号生成部６４によって生成されたＰＲＡＣＨ信号、またはＰＵＳＣＨ信号生成部６５によって生成されたＰＵＳＣＨ信号に対して逆高速フーリエ変換を行う。それによって、周波数領域の信号が時間領域の信号に変換される。

ＣＰ付加部６２は、ＩＦＦＴ部６３によって変換された時間領域の信号にサイクリックプレフィックスを付加する。ＲＦ送信部６１は、ＣＰ付加部６２及びアンテナ６８に接続されている。ＲＦ送信部６１は、ＣＰ付加部６２によってサイクリックプレフィックスが付加された無線信号を、アンテナ６８から基地局へ送信する。ＲＦ送信部６１は、送信部の一例である。

移動局５１のハードウェア構成は、図４に示す基地局１のハードウェア構成と同様である。従って、移動局５１のハードウェア構成の図示及び重複する説明を省略する。ただし、図４に示す構成において、プロセッサ１０１は、移動局５１により実施される無線通信方法を実現するプログラムを処理する。それによって、図１４に示す移動局５１において、ＲＦ受信部５２及びＲＦ送信部６１を除く各部５３〜５８，６０，６２〜６５が実現されてもよい。

また、ルックアップテーブル５９は、メモリ１０２に保持される。ユーザデータバッファ６６は、メモリ１０２によって実現されてもよい。また、インタフェース１０３は、ＲＦ送信部６１及びＲＦ受信部５２との間の信号やデータの入力及び出力を司る。また、図１４に示す移動局５１におけるＲＦ送信部６１及びＲＦ受信部５２は、無線信号を処理するプロセッサにより実現されてもよい。無線信号を処理するプロセッサは、プロセッサ１０１とは別に設けられてもよい。

移動局５１により実施される無線通信方法は、例えば図８に示す方法と同様である。従って、重複する説明を省略する。ただし、図８に示す方法において、基準となる無線信号は基準信号であり、受信情報はＳＩＮＲ値である。また、ステップＳ１４では、移動局５１は、インデックス値及びチャネルごとのパワーオフセット量を含む無線信号を受信する。

図１４に示す移動局５１によれば、移動局５１は、基地局からインデックス値が通知されると、ルックアップテーブル５９から、そのインデックス値に対応する繰り返し回数を物理チャネルごとに取得することができる。つまり、基地局は移動局５１に、複数の異なる物理チャネルの繰り返し回数を物理チャネルごとに通知する代わりに、インデックス値を通知すればよい。そのため、基地局が移動局５１へ繰り返し回数を物理チャネルごとに通知する場合に比べて、基地局が移動局５１へ通知する情報の情報量が減る。従って、基地局から移動局５１へ、移動局５１の信号受信に必要な情報を効率よく通知することができる。

また、図１４に示す移動局５１によれば、基地局から移動局５１に物理チャネルごとのパワーオフセット量が通知される。それによって、移動局５１は、複数の異なる物理チャネルに対して共通のインデックス値と、物理チャネルごとのパワーオフセット量とに基づいて、物理チャネルごとの繰り返し回数を求めることができる。

また、図１４に示す移動局５１によれば、ルックアップテーブル５９にインデックス値ごとに設定されている計算式に基づいて、パワーオフセット量に応じて繰り返し回数を補正することができる。また、ルックアップテーブル５９において、繰り返し回数の基準値が例えばシミュレーションにより得られるため、ルックアップテーブル５９を容易に作成することができる。

・無線通信システムにおける無線接続処理のシーケンスの一例
図１６は、実施の形態にかかる無線通信システムにおける無線接続処理のシーケンスの一例を示す図である。図１６に示すように、無線通信システムは、基地局、移動局Ａ及び移動局Ｂを含むとする。また、移動局Ａと移動局Ｂとで、必要なカバレッジの拡張レベルが異なっていてもよい。例えば、移動局Ａに必要なカバレッジの拡張レベルが１５ｄＢであり、移動局Ｂに必要なカバレッジの拡張レベルが２０ｄＢであってもよい。

無線接続処理が開始されると、まず、基地局は、移動局Ａ及び移動局Ｂへ同期信号を送信する（ステップＳ２１）。次いで、基地局は、ＰＢＣＨ信号によってシステム情報、ＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、システム情報ブロック）を移動局Ａ及び移動局Ｂへ送信する。この時点では、基地局は、移動局Ａ及び移動局Ｂに必要なカバレッジの拡張レベルを知らないため、最大の繰り返し回数でＰＢＣＨ信号を送信する（ステップＳ２２）。

次いで、移動局Ａ及び移動局Ｂは、最大の繰り返し回数でＰＲＡＣＨ信号を基地局へ送信する（ステップＳ２３）。次いで、基地局は、セル固有の基準信号（ＣＲＳ：Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を移動局Ａ及び移動局Ｂへ送信する（ステップＳ２４）。移動局Ａ及び移動局Ｂは、基準信号を受信すると、ＳＩＮＲ値を計算し、またカバレッジの拡張レベルをおおまかに決定する（ステップＳ２５）。また、基地局は、最大繰り返し回数でＰＤＣＣＨ信号を移動局Ａ及び移動局Ｂへ送信する（ステップＳ２６）。

次いで、移動局Ａ及び移動局Ｂは、最大の繰り返し回数で、ＳＩＮＲ値を含むＰＵＳＣＨ信号を基地局へ送信することによって、基地局にＳＩＮＲ値をフィードバックする（ステップＳ２７）。基地局は、ＳＩＮＲ値を含むＰＵＳＣＨ信号を受信すると、ＳＩＮＲ値に基づいて、各チャネル、例えばＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨに対する繰り返し回数及びパワーオフセット量を決定する（ステップＳ２８）。

次いで、基地局は、ルックアップテーブルから各チャネルに共通のインデックス値とチャネルごとのパワーオフセット値とを取得する。そして、基地局は、インデックス値を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局Ａ及び移動局Ｂへ送信することによって、移動局Ａ及び移動局Ｂにインデックス値を通知する（ステップＳ２９）。また、基地局は、チャネルごとのパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局Ａ及び移動局Ｂへ送信することによって、移動局Ａ及び移動局Ｂにチャネルごとのパワーオフセット量を通知する（ステップＳ３０）。

移動局Ａ及び移動局Ｂは、インデックス値及びパワーオフセット量に基づいて、ルックアップテーブルからチャネルごとの繰り返し回数を取得する。これ以降、チャネルごとの繰り返し回数及びチャネルごとのパワーオフセット量に基づいて、基地局と移動局Ａ及び移動局Ｂとの間で通信リンクが維持される。

・基地局から移動局へ通知する情報量の削減効果について
図１７は、各チャネルに共通のインデックス値を通知するシーケンスの一例を示す図である。図１８は、チャネルごとに繰り返し回数を通知するシーケンスの一例を示す図である。図１７及び図１８に示す例では、ＰＨＹＣＨ１、ＰＨＹＣＨ２、ＰＨＹＣＨ３及びＰＨＹＣＨ４の物理チャネルがあるとする。

図１７に示すように、各チャネルに共通のインデックス値を通知する場合、基地局は、インデックス値を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ４１）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ１に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ４２）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ２に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ４３）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ３に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ４４）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ４に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ４５）。

一方、図１８に示すように、チャネルごとに繰り返し回数を通知する場合、基地局は、ＰＨＹＣＨ１に対する繰り返し回数を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５１）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ２に対する繰り返し回数を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５２）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ３に対する繰り返し回数を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５３）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ４に対する繰り返し回数を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５４）。

また、基地局は、ＰＨＹＣＨ１に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５５）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ２に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５６）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ３に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５７）。また、基地局は、ＰＨＹＣＨ４に対するパワーオフセット量を含むＰＤＳＣＨ信号を移動局へ送信する（ステップＳ５８）。

図１７及び図１８に示す例において、例えばパワーオフセット量が０ｄＢ、２ｄＢ、４ｄＢ及び６ｄＢの４値のいずれかになるとし、繰り返し回数が１、２、…、１５及び１６のいずれかになるとする。また、インデックス値は、０、１…、１４及び１５のいずれかになるとする。この場合、基地局が移動局へパワーオフセット量を通知するのに要する情報量は２ビットで済む。また、基地局が移動局へ繰り返し回数を通知するのに要する情報量は４ビットで済む。また、基地局が移動局へインデックス値を通知するのに要する情報量は４ビットで済む。

従って、図１７に示すインデックス値を通知する場合には、インデックス値の通知に４ビットかかり、４チャネル分のパワーオフセット量の通知に８ビットかかるため、合計で１２ビット必要となる。それに対して、図１８に示すチャネルごとに繰り返し回数を通知する場合には、４チャネル分の繰り返し回数の通知に１６ビットかかり、４チャネル分のパワーオフセット量の通知に８ビットかかるため、合計で２４ビット必要となる。

つまり、インデックス値を通知することによって、チャネルごとに繰り返し回数を通知する場合よりも、通知に要するビット数が半減する。さらにチャネル数が増えると、インデックス値の通知に要するビット数は変わらないが、チャネルごとに繰り返し回数を通知するのに要するビット数が増えるため、インデックス値を通知する場合に要するビット数は、チャネルごとに繰り返し回数を通知する場合に要するビット数の半分以下で足りることになる。このように、インデックス値を通知することによって、チャネルごとに繰り返し回数を通知する場合よりも、通知に要するビット数を削減することができる。

なお、上述した各実施例においては、基地局と無線通信する端末を移動局としたが、端末は、移動しないで、ある地点に固定されていてもよい。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）複数の異なる物理チャネルを用いて移動局へ無線信号を送信する送信部と、
前記移動局から送信されてくる無線信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号から、前記移動局における無線信号の受信状態を示す受信情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記受信情報に基づいて、前記送信部から複数回、繰り返して送信される無線信号の繰り返し回数を決定する決定部と、
複数の異なるインデックス値のそれぞれに、複数の異なる前記物理チャネルの前記繰り返し回数が対応付けられたルックアップテーブルと、を備え、
前記受信部によって、前記移動局から前記受信情報を含む無線信号を受信し、
前記取得部によって、前記受信情報を含む無線信号から前記受信情報を取得し、
前記決定部によって、前記受信情報に基づいて前記物理チャネルごとに前記繰り返し回数を決定し、
前記ルックアップテーブルから、前記物理チャネルごとの前記繰り返し回数に対応するインデックス値を取得し、
前記送信部によって、前記インデックス値を含む無線信号を前記移動局へ送信することによって、前記移動局に前記インデックス値を通知することを特徴とする基地局。

（付記２）前記決定部によって、前記受信情報に基づいて、送信パワーを変えるパワーオフセット量を決定し、
前記送信部によって、前記パワーオフセット量を含む無線信号を前記移動局へ送信することによって、前記移動局に前記パワーオフセット量を通知することを特徴とする付記１に記載の基地局。

（付記３）前記ルックアップテーブルは、複数の異なる前記インデックス値のそれぞれについて、複数の異なる前記物理チャネルごとに、受信情報に対応する値と、前記繰り返し回数の基準値と、前記パワーオフセット量に基づいて前記基準値を補正する計算式と、を有することを特徴とする付記２に記載の基地局。

（付記４）前記パワーオフセット量及び前記基準値に基づいて前記計算式から導かれた値が、前記決定部によって決定された前記繰り返し回数に一致するインデックス値を、前記ルックアップテーブルから取得することを特徴とする付記３に記載の基地局。

（付記５）前記受信情報に対応する値及び前記基準値は、予めシミュレーションによって求められていることを特徴とする付記３または４に記載の基地局。

（付記６）基地局へ無線信号を送信する送信部と、
複数の異なる物理チャネルを用いて前記基地局から送信されてくる無線信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて受信状態を示す受信情報を生成する生成部と、
前記受信部によって受信された前記無線信号からインデックス値を取得する取得部と、
複数の異なる前記インデックス値のそれぞれに、前記物理チャネルを用いて前記基地局から複数回、繰り返して送信されてくる無線信号の繰り返し回数が対応付けられたルックアップテーブルと、を備え、
前記受信部によって、前記基地局から基準となる無線信号を受信し、
前記生成部によって、前記基準となる無線信号に基づいて前記受信情報を生成し、
前記送信部によって、前記受信情報を含む無線信号を前記基地局へ送信することによって、前記基地局に前記受信情報を通知し、
前記受信部によって、前記基地局から、前記受信情報に応じた前記インデックス値を含む無線信号を受信し、
前記取得部によって、前記インデックス値を含む無線信号から前記インデックス値を取得し、
前記ルックアップテーブルから、前記インデックス値に対応する前記繰り返し回数を前記物理チャネルごとに取得することを特徴とする移動局。

（付記７）前記受信部によって、前記基地局から、前記基地局の送信パワーを変えるパワーオフセット量を含む無線信号を受信し、
前記取得部によって、前記パワーオフセット量を含む無線信号から前記パワーオフセット量を取得し、
前記ルックアップテーブルから、前記パワーオフセット量に応じた前記繰り返し回数を前記物理チャネルごとに取得することを特徴とする付記６に記載の移動局。

（付記８）前記ルックアップテーブルは、複数の異なる前記インデックス値のそれぞれについて、複数の異なる前記物理チャネルごとに、受信情報に対応する値と、前記繰り返し回数の基準値と、前記パワーオフセット量に基づいて前記基準値を補正する計算式と、を有することを特徴とする付記７に記載の移動局。

（付記９）前記基準値は、予めシミュレーションによって求められていることを特徴とする付記８に記載の移動局。

（付記１０）基地局と移動局とを含み、
前記基地局は、
複数の異なる物理チャネルを用いて前記移動局へ無線信号を送信する基地局送信部と、
前記移動局から送信されてくる無線信号を受信する基地局受信部と、
前記基地局受信部によって受信された前記無線信号から、前記移動局における無線信号の受信状態を示す受信情報を取得する基地局取得部と、
前記基地局取得部によって取得された前記受信情報に基づいて、前記基地局送信部から複数回、繰り返して送信される無線信号の繰り返し回数を決定する決定部と、
複数の異なるインデックス値のそれぞれに、互いに相関を有する複数の異なる前記物理チャネルの前記繰り返し回数が対応付けられた基地局ルックアップテーブルと、を備え、
前記基地局受信部によって、前記移動局から前記受信情報を含む無線信号を受信し、
前記基地局取得部によって、前記受信情報を含む無線信号から前記受信情報を取得し、
前記決定部によって、前記受信情報に基づいて前記物理チャネルごとに前記繰り返し回数を決定し、
前記基地局ルックアップテーブルから、前記物理チャネルごとの前記繰り返し回数に対応するインデックス値を取得し、
前記基地局送信部によって、前記インデックス値を含む無線信号を前記移動局へ送信することによって、前記移動局に前記インデックス値を通知し、
前記移動局は、
前記基地局へ無線信号を送信する移動局送信部と、
複数の異なる物理チャネルを用いて前記基地局から送信されてくる無線信号を受信する移動局受信部と、
前記移動局受信部によって受信された前記無線信号に基づいて受信状態を示す受信情報を生成する生成部と、
前記移動局受信部によって受信された前記無線信号からインデックス値を取得する移動局取得部と、
複数の異なる前記インデックス値のそれぞれに、前記物理チャネルを用いて前記基地局から複数回、繰り返して送信されてくる無線信号の繰り返し回数が対応付けられた移動局ルックアップテーブルと、を備え、
前記移動局受信部によって、前記基地局から基準となる無線信号を受信し、
前記生成部によって、前記基準となる無線信号に基づいて前記受信情報を生成し、
前記移動局送信部によって、前記受信情報を含む無線信号を前記基地局へ送信することによって、前記基地局に前記受信情報を通知し、
前記移動局受信部によって、前記基地局から、前記受信情報に応じた前記インデックス値を含む無線信号を受信し、
前記移動局取得部によって、前記インデックス値を含む無線信号から前記インデックス値を取得し、
前記移動局ルックアップテーブルから、前記インデックス値に対応する前記繰り返し回数を前記物理チャネルごとに取得することを特徴とする無線通信システム。

（付記１１）移動局から、前記移動局における無線信号の受信状態を示す受信情報を含む無線信号を受信し、
前記受信情報を含む無線信号から前記受信情報を取得し、
前記受信情報に基づいて、複数の異なる物理チャネルごとに、複数回、繰り返して送信される無線信号の繰り返し回数を決定し、
複数の異なるインデックス値のそれぞれに、複数の異なる前記物理チャネルの前記繰り返し回数が対応付けられたルックアップテーブルから、前記物理チャネルごとの前記繰り返し回数に対応するインデックス値を取得し、
前記インデックス値を含む無線信号を前記移動局へ送信することによって、前記移動局に前記インデックス値を通知することを特徴とする無線通信方法。

（付記１２）基地局から基準となる無線信号を受信し、
前記基準となる無線信号に基づいて、受信状態を示す受信情報を生成し、
前記受信情報を含む無線信号を前記基地局へ送信することによって、前記基地局に前記受信情報を通知し、
前記基地局から、前記受信情報に応じたインデックス値を含む無線信号を受信し、
前記インデックス値を含む無線信号から前記インデックス値を取得し、
複数の異なる前記インデックス値のそれぞれに、複数の異なる物理チャネルを用いて前記基地局から複数回、繰り返して送信されてくる無線信号の繰り返し回数が対応付けられたルックアップテーブルから、前記インデックス値に対応する前記繰り返し回数を前記物理チャネルごとに取得することを特徴とする無線通信方法。

１ 基地局
２ 移動局
１１，２１ 送信部
１２，２２ 受信部
１３，２４ 取得部
１４，３６ 決定部
１５，２５，３７，５９ ルックアップテーブル
２３ 生成部
３２，５２ ＲＦ受信部
３５ ＰＵＳＣＨ信号復調部
４３，６１ ＲＦ送信部
５５ ＰＤＳＣＨ信号復調部
６０ ＳＩＮＲ計算部

Claims (9)

1. 複数の物理チャネルを用いて移動局と通信する基地局において、
   第１の無線信号を移動局に送信する送信部と、
   前記移動局から送信された第２の無線信号を受信する受信部と、
   前記第２の無線信号から、前記移動局における前記第１の無線信号の受信状態に応じて生成された情報を取得する取得部と、を備え、
   前記送信部は、前記取得部によって取得された前記情報と前記複数の物理チャネルのうち前記移動局から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を前記移動局に送信することを特徴とする基地局。
2. 前記受信部は、前記複数の物理チャネルのうち、ＰＵＳＣＨを用いて前記繰り返し送信回数送信された前記第４の無線信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記送信部は、前記取得部によって取得された前記情報と前記複数の物理チャネルのうち前記移動局から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた、前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値と前記第４の無線信号を送信する送信パワーを変更するパワーオフセット量とを前記移動局に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
4. 前記インデックス値と前記物理チャネルの前記繰り返し送信回数が対応付けられたテーブルをさらに備え、
   前記テーブルは、前記インデックス値について、前記物理チャネルごとに、前記情報に対応する値と、前記繰り返し送信回数の基準値と、前記パワーオフセット量に基づいて前記基準値を補正することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
5. 前記取得部は、前記パワーオフセット量及び前記基準値に基づいた前記繰り返し送信回数に対応するインデックス値を、前記テーブルから取得することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
6. 複数の物理チャネルを用いて基地局と通信する移動局において、
   第１の無線信号を前記基地局から受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された前記第１の無線信号の受信状態に応じて情報を生成する生成部と、
   前記情報を含む第２の無線信号を前記基地局に送信する送信部と、を備え、
   前記受信部は、前記情報と前記複数の物理チャネルのうち前記送信部から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を前記基地局から受信し、
   前記送信部は、前記インデックス値に応じて、前記第４の無線信号を繰り返し送信することを特徴とする移動局。
7. 前記送信部は、前記複数の物理チャネルのうち、ＰＵＳＣＨを用いて前記第４の無線信号を繰り返し送信することを特徴とする請求項６に記載の移動局。
8. 複数の物理チャネルを用いて基地局と移動局が通信する無線通信システムにおいて、
   前記基地局は、
   第１の無線信号を移動局に送信する第１の送信部と、
   前記移動局から送信された第２の無線信号を受信する第２の受信部と、
   前記第２の無線信号から、前記移動局における前記第１の無線信号の受信状態に応じて生成された情報を取得する取得部と、を備え、
   前記移動局は、
   前記第１の無線信号を前記基地局から受信する第２の受信部と、
   前記第２の受信部によって受信された前記第１の無線信号の受信状態に応じて前記情報を生成する生成部と、
   前記情報を含む前記第２の無線信号を前記基地局に送信する第２の送信部と、を備え、
   前記第１の送信部は、
   前記取得部によって取得された前記情報と前記複数の物理チャネルのうち、前記第２の送信部から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を前記移動局に送信し、
   前記第２の受信部は、前記インデックス値を含む第３の無線信号を前記基地局から受信し、
   前記第２の送信部は、前記インデックス値に応じて、前記第４の無線信号を繰り返し送信することを特徴とする無線通信システム。
9. 複数の物理チャネルを用いて移動局と通信する基地局における無線通信方法において、
   第１の無線信号を移動局に送信し、
   前記移動局から送信された第２の無線信号を受信し、
   前記第２の無線信号から、前記移動局における前記第１の無線信号の受信状態に応じて生成された情報を取得し、
   取得された前記情報と前記複数の物理チャネルのうち、前記移動局から送信される第４の無線信号に用いられる物理チャネルとに応じた前記第４の無線信号の繰り返し送信回数を示すインデックス値を含む第３の無線信号を前記移動局に送信することを特徴とする無線通信方法。

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