JP5291565B2 - 無線基地局装置及び移動端末装置 - Google Patents

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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局装置及び移動端末装置に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更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、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ−ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）を用いている。
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。したがって、将来的には、これら複数の移動通信システムが並存することが予想され、これらの複数のシステムに対応できる構成（無線基地局装置や移動端末装置など）が必要となることが考えられる。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の移動通信システムが混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応する無線基地局装置及び移動端末装置を提供することを目的とする。
本発明の無線基地局装置は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに対して、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号を生成すると共に、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号を多重しない一つの下りコンポーネントキャリアに対して、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を生成する同期チャネル信号生成手段と、前記同期チャネル信号を含む制御信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の無線基地局装置は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに対して、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を生成し、他の下りコンポーネントキャリアに対して同期チャネル信号を生成しない同期チャネル信号生成手段と、前記同期チャネル信号を含む制御信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の移動端末装置は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号、及び／又は、前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を用いてセルサーチする手段と、前記セルサーチに用いた同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの情報、及び無線基地局装置から報知されるダイナミック報知チャネル信号に含まれる上りコンポーネントキャリアの情報に基づいて割り当てられた上下コンポーネントキャリアでランダムアクセスする手段と、を具備することを特徴とする。
本発明においては、移動端末装置において、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号、及び／又は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を用いてセルサーチした後に、前記セルサーチに用いた同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの情報、及び無線基地局装置から報知される報知情報に含まれる上りコンポーネントキャリアの情報に基づいて割り当てられた上下コンポーネントキャリアでランダムアクセスするので、複数の移動通信システムが混在する場合においても、それぞれの移動通信システムに対応することができる。特に、それぞれの移動通信システムに対応して、無線基地局装置−移動端末装置間の制御遅延を短縮して初期アクセスすることが可能となる。
ＬＴＥシステムのシステム帯域を説明するための図である。 下りリンクと上りリンクの周波数帯域の非対称を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、同期チャネル信号、報知チャネル信号を割り当てた下りコンポーネントキャリアを示す図である。 本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。 本発明における初期アクセスの手順を説明するための図である。 本発明における初期アクセスの手順の他の例を説明するための図である。 本発明における上りＣＣと下りＣＣのペアバンド割り当てを説明するための図である。 本発明における初期アクセスの手順の他の例を説明するための図である。 本発明におけるペアバンド割り当てを説明するための図である。
図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図１に示す例は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
例えば、図１においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。
このように広帯域化された周波数帯域での無線通信においては、下りリンクに割り当てる周波数帯域と、上りリンクに割り当てられる周波数帯域とが非対称となることが想定される。例えば、図２に示すように、周波数分割複信（ＦＤＤ）において、１送信時間間隔（ＴＴＩ）で上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）とが非対称な帯域幅となっており、時間分割複信（ＴＤＤ）において、下りリンクの帯域幅に複数の上りリンクが割り当てられて上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）とが非対称な帯域幅となっている。
ＬＴＥシステムで用いられる処理手順は、このように上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）とが非対称な帯域幅となっているシステムに対応することができない。このため、広帯域化された周波数帯域を利用することができるシステムであっても、基本周波数領域にしか対応することができず、広帯域化された周波数帯域を有効に利用することができない。
本発明者らは、ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＬＴＥシステムと同様の方法で初期アクセスすることを想定すると、各コンポーネントキャリアにＬＴＥシステムで使用する同期チャネル（Synchronization Channel：ＳＣＨ）信号や報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）信号が多重されることとなる。移動端末装置において、同期チャネル信号を用いてセルサーチする際には、周波数をスキャンしながら、例えば、低周波数側から高周波数側にスキャンしながら同期チャネル信号をサーチする。このため、各コンポーネントキャリアにＬＴＥシステムで使用する同期チャネル信号が多重されていると、すべて最初にスキャンしたコンポーネントキャリアの同期チャネル信号でセルサーチすることとなり、必ずそのコンポーネントキャリアが検出されることになる。したがって、通信を開始する段階においてセルサーチにより検出したコンポーネントキャリアから異なるコンポーネントキャリアに周波数を移動させることになる可能性がある。移動端末装置において、異なるコンポーネントキャリアに周波数を移動させるためには、どのコンポーネントキャリアに移動するかの情報を、無線基地局装置から移動端末装置に制御情報で通知する必要がある。この制御情報としては、例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングなどが挙げられる。このように制御情報で、どのコンポーネントキャリアに移動するかの情報を通知すると、無線基地局装置−移動端末装置間の制御遅延が大きくなってしまうことが想定される。
そこで、本発明者らは、この問題点を解決するために、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、移動端末装置において、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号、及び／又は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を用いてセルサーチした後に、前記セルサーチに用いた同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの情報、及び無線基地局装置から報知される報知情報に含まれる上りコンポーネントキャリアの情報に基づいて割り当てられた上下コンポーネントキャリアでランダムアクセスすることにより、複数の移動通信システムが混在する場合においても、それぞれの移動通信システムに対応して、無線基地局装置−移動端末装置間の制御遅延を短縮して初期アクセスすることである。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置を用いる場合について説明する。
図３は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図３に示す無線基地局装置は、送信系処理部と、受信系処理部とを備えている。送信系処理部は、下りコンポーネントキャリア（下りＣＣ）制御信号を生成する制御信号生成部１０１と、下り制御信号（レイヤ１／レイヤ２制御信号）を生成する下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部１０２と、下り共有チャネル信号を生成する下り共有チャネル信号生成部１０３と、下りＣＣ毎の下りＣＣ内信号（制御信号、下りＬ１／Ｌ２制御信号、下り共有チャネル信号）を多重する下りＣＣ内信号多重部１０４と、多重されたそれぞれの下りＣＣ信号を多重する複数ＣＣ信号多重部１０５とを有する。制御信号生成部１０１は、各ＣＣに、ＳＣＨ信号（同期チャネル信号）を生成するＳＣＨ信号生成部１０１１と、ＰＢＣＨ信号（報知チャネル信号）を生成するＰＢＣＨ信号生成部１０１２と、報知情報（Dynamic Broadcast Channel：ＤＢＣＨ）信号を生成するＤＢＣＨ信号生成部１０１３と、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）応答信号、制御信号（ＭＡＣ（Media Access Control）／ＲＲＣ信号）を生成するＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号生成部１０１４と、無線基地局装置と移動端末装置との間の伝搬環境に応じて生成するＳＣＨ信号、ＰＢＣＨ信号、ＤＢＣＨ信号の生成を制御するＳＣＨ，ＢＣＨ信号制御部１０１５とを有する。
受信系処理部は、上りリンク受信信号を複数ＣＣの信号に分離する複数ＣＣ信号分離部１０６と、個々の上りＣＣ内の信号を分離する上りＣＣ内信号分離部１０７と、上り制御信号（レイヤ１／レイヤ２制御信号）を受信する上りＬ１／Ｌ２制御信号受信部１０８と、上り共有チャネル信号を受信する上り共有チャネル信号受信部１０９と、各上りＣＣのＲＡＣＨ信号を受信する上りＣＣＲＡＣＨ受信部１１０とを有する。
また、無線基地局装置は、移動端末装置の能力情報から下りリンクのコンポーネントキャリアと上りリンクのコンポーネントキャリア（ペアバンド）の割り当てを制御するペアバンド割り当て制御部１１１と、ペアバンド割り当て情報を含めて共有チャネルをスケジュールする共有チャネルスケジューラ１１２とを有する。
ＳＣＨ信号生成部１０１１は、移動端末装置でセルサーチするための同期チャネル信号を生成する。ＳＣＨ信号生成部１０１１で生成されたＳＣＨ信号は、下りＣＣ内信号多重部１０４で他の信号と多重される。
ＳＣＨ信号生成部１０１１は、ＬＴＥ−Ａシステムにおける少なくとも一つの下りＣＣに対してＬＴＥ−Ａシステム固有の同期チャネル信号を生成すると共に、ＬＴＥ−Ａシステム固有の同期チャネル信号を多重しない一つの下りＣＣに対してＬＴＥシステム用の同期チャネル信号を生成する。すなわち、図４（ａ）に示すように、少なくとも一つのＣＣにＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａを多重し、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａを多重しない一つのＣＣにＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重する。
なお、図４（ａ）においては、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重するＣＣ（ＣＣ＃３）以外のすべてのＣＣ（ＣＣ＃１，ＣＣ＃２，ＣＣ＃４，ＣＣ＃５）にＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａを多重した場合について示しているが、本発明はこれに限定されず、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重するＣＣ以外の少なくとも一つのＣＣにＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａを多重していれば良い。また、図４（ａ）においては、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号ＢをＣＣ＃３に多重した場合について示しているが、本発明はこれに限定されず、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号ＢはいずれのＣＣに多重しても良い。
ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号は、ＬＴＥシステムに対応する移動端末装置によりセルサーチが不可能であるＳＣＨ信号である。このようなＳＣＨ信号Ｂとしては、例えば、ＬＴＥシステム用ＳＣＨ信号Ｂとは異なる構成・系列のＳＣＨ信号（具体的には、ｚａｄ−ｏｆｆ系列の種類を異ならせたＳＣＨ信号）、ＬＴＥシステム用ＳＣＨ信号Ｂとは異なる時間位置にマッピングしたＳＣＨ信号、ＬＴＥシステム用ＳＣＨ信号Ｂとは異なる周波数位置にマッピングしたＳＣＨ信号、ＬＴＥ−Ａシステム固有のスクランブル系列を乗算したＳＣＨ信号などを挙げることができる。
また、ＳＣＨ信号生成部１０１１は、ＬＴＥ−Ａシステムにおける少なくとも一つの下りＣＣに対してＬＴＥシステム用の同期チャネル信号を生成し、他の下りＣＣに対して同期チャネル信号を生成しない。すなわち、図４（ｂ）に示すように、少なくとも一つ（ここでは一つ）の下りＣＣ（ＣＣ＃３）に対してＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重し、他の下りＣＣ（ＣＣ＃１，ＣＣ＃２，ＣＣ＃４，ＣＣ＃５）に対してＳＣＨ信号を生成しない。なお、図４（ｂ）においては、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号ＢをＣＣ＃３に多重した場合について示しているが、本発明はこれに限定されず、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号ＢはいずれのＣＣに多重しても良く、複数のＣＣに多重しても良い。
ＰＢＣＨ信号生成部１０１２は、ＣＣの帯域幅やアンテナ数、ＤＢＣＨが受信可能なＣＣ（アクセス可能ＣＣ）の帯域幅や中心周波数などの情報を含む報知チャネル信号（ＰＢＣＨ信号）を生成する。生成されたＰＢＣＨ信号は、下りＣＣ内信号多重部１０４で他の信号と多重される。
ＰＢＣＨ信号生成部１０１２は、ＬＴＥ−Ａシステムにおける少なくとも一つの下りＣＣに対してＬＴＥ−Ａシステム固有の報知チャネル信号を生成すると共に、ＬＴＥ−Ａシステム固有の報知チャネル信号を多重しない一つの下りＣＣに対してＬＴＥシステム用の報知チャネル信号を生成する。すなわち、図４（ａ）に示すように、少なくとも一つのＣＣにＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａを多重し、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａを多重しない一つのＣＣにＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを多重する。
なお、図４（ａ）においては、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを多重するＣＣ（ＣＣ＃３）以外のすべてのＣＣ（ＣＣ＃１，ＣＣ＃２，ＣＣ＃４，ＣＣ＃５）にＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａを多重した場合について示しているが、本発明はこれに限定されず、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを多重するＣＣ以外の少なくとも一つのＣＣにＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａを多重していれば良い。また、図４（ａ）においては、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号ＢをＣＣ＃３に多重した場合について示しているが、本発明はこれに限定されず、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号ＢはいずれのＣＣに多重しても良い。
ＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号は、ＬＴＥシステムに対応する移動端末装置により受信が不可能であるＰＢＣＨ信号である。このようなＰＢＣＨ信号Ｂとしては、例えば、ＬＴＥシステム用ＰＢＣＨ信号Ｂとは異なる構成・系列のＰＢＣＨ信号、ＬＴＥシステム用ＰＢＣＨ信号Ｂとは異なる時間位置にマッピングしたＰＢＣＨ信号、ＬＴＥシステム用ＰＢＣＨ信号Ｂとは異なる周波数位置にマッピングしたＰＢＣＨ信号、ＬＴＥ−Ａシステム固有のスクランブル系列を乗算したＰＢＣＨ信号などを挙げることができる。
ＤＢＣＨ信号生成部１０１３は、下りＣＣ（初期下りＣＣ）の対となる上りＣＣの情報（対となる上りＣＣの帯域幅や中心周波数、アクセス可能ＣＣの帯域幅や中心周波数など）をＤＢＣＨ信号（報知チャネル信号）として生成する。また、ＤＢＣＨ信号生成部１０１３は、初期下りＣＣに関するキャリア集合情報（集合化されたＣＣのトータルの帯域幅又は集合化されたＣＣの個数、並びにその中心周波数）、ＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置固有のＲＡＣＨパラメータ、及び／又はＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置固有のページング情報が送信されるＣＣの中心周波数をＤＢＣＨ信号（報知チャネル信号）として生成する。生成されたＤＢＣＨ信号は、下りＣＣ内信号多重部１０４で他の信号と多重される。
ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号生成部１０１４は、ＲＡＣＨ信号（プリアンブル）の応答信号であるＲＡＣＨ応答信号や、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）を生成する。このとき、制御信号には、共有チャネルスケジューラ１１２から送られる、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣのペアバンド割り当て情報が含まれる。生成されたＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号は、下りＣＣ内信号多重部１０４で他の信号と多重される。
ＳＣＨ、ＢＣＨ信号制御部１０１５は、ＬＴＥ−Ａシステム固有の同期チャネル信号及び／又は報知チャネル信号を多重する下りコンポーネントキャリアを割り当てる、又は同期チャネル信号及び／又は報知チャネル信号を多重しない下りコンポーネントキャリアを割り当てる制御信号割り当て手段である。すなわち、ＳＣＨ、ＢＣＨ信号制御部１０１５は、どのＣＣに対してＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨやＢＣＨ（ＰＢＣＨ）を多重するか、又は、どのＣＣに対してＳＣＨやＢＣＨ（ＰＢＣＨ）を多重しないようにするか（ＳＣＨやＢＣＨ（ＰＢＣＨ）を送信しないようにするか）を決定する。このように、どのＣＣに対してＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨやＢＣＨを多重するか、及び／又は、どのＣＣに対してＳＣＨやＢＣＨを多重しないようにするか、については、無線基地局装置で任意に決定することができる。
また、同期チャネル信号及び／又は報知チャネル信号を割り当てるＣＣについては、予め決められたＣＣを常に用いるようにしても良く、無線基地局装置と移動端末装置との間の伝搬環境に応じて適応的に制御しても良い。この場合、各コンポーネントキャリアにおける接続移動端末数、各コンポーネントキャリアの干渉電力量、各コンポーネントキャリアにおけるデータ負荷量、及び／又は無線基地局装置−移動端末装置間のパスロス（距離減衰）に基づいて、適応的に割り当てるＣＣを変えることが好ましい。このように適応的に割り当てるＣＣを変える場合には、無線基地局装置が自律分散的に制御しても良い。
下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部１０２は、共有チャネルスケジューラ１１２で決定されたスケジュールに基づいて下りＬ１／Ｌ２制御信号を生成する。生成された下りＬ１／Ｌ２制御信号は、下りＣＣ内信号多重部１０４で他の信号と多重される。下り共有チャネル信号生成部１０３は、共有チャネルスケジューラ１１２で決定されたスケジュールに基づいて、上位レイヤからの下り送信データを用いて下り共有チャネル信号を生成する。生成された下り共有チャネル信号は、下りＣＣ内信号多重部１０４で他の信号と多重される。
上りＬ１／Ｌ２制御信号受信部１０８は、共有チャネルスケジューラ１１２で決定されたスケジュールに基づいて、上りＣＣ内信号分離部１０７で分離された上りＬ１／Ｌ２制御信号を受信する。上り共有チャネル信号受信部１０９は、共有チャネルスケジューラ１１２で決定されたスケジュールに基づいて、上りＣＣ内信号分離部１０７で分離された上り共有チャネル信号を受信する。この上り共有チャネル信号には、セルサーチに使用された同期チャネル信号を含む初期下りＣＣの対となる上りＣＣにおける、移動端末装置の送受信帯域幅の情報を含む。この上り共有チャネル信号のうち上り送信データは、上位レイヤに送られ、前記送受信帯域幅の情報（ＵＥ能力情報）は、ペアバンド割り当て制御部１１１に送られる。
ペアバンド割り当て制御部１１１は、ＵＥ能力情報に基づいて上りＣＣと下りＣＣのペアバンド割り当て情報を生成し、そのペアバンド割り当て情報を共有チャネルスケジューラ１１２に送る。例えば、ＵＥ能力情報でペアバンドを割り当てる移動端末装置の送受信帯域幅が４０ＭＨｚであれば、上りＣＣを４０ＭＨｚとし、下りＣＣを所定の帯域幅（例えば、６０ＭＨｚ）に決定し、これらの上りＣＣと下りＣＣのペアバンドを決定する（ペアバンド割り当て）。
共有チャネルスケジューラ１１２は、上下制御信号及び上下共有チャネルの送受信のスケジューリングを行う。また、共有チャネルスケジューラ１１２は、ペアバンド割り当て情報をＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号生成部１０１４に送る。
上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部１１０は、上りＣＣ内信号分離部１０７で分離された、各ＣＣのＲＡＣＨ信号を受信する。このＲＡＣＨ信号は、ＬＴＥ−Ａシステムの識別情報を含む。上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部１１０は、ＲＡＣＨパラメータと共に、ＲＡＣＨ信号を受信した上りＣＣ及びＲＡＣＨ信号受信系列を共有チャネルスケジューラ１１２に送る。共有チャネルスケジューラ１１２は、ＲＡＣＨ信号を受信した上りＣＣ及びＲＡＣＨ信号受信系列の情報を用いて、初期下りＣＣを同定したり、上下共有チャネル信号及び上下制御信号の送受信をスケジュールする。
図５は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。図５に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、下り受信中心周波数を制御する下り受信中心周波数制御部２０１と、下り受信信号の帯域幅を抽出する受信フィルタである下り受信信号帯域幅抽出部２０２と、下り受信信号を分離する下り受信信号分離部２０３と、同期チャネル信号を受信するＳＣＨ信号受信部（セルサーチ部）２０４と、ＰＢＣＨ信号を受信するＰＢＣＨ信号受信部２０５と、初期ＣＣの制御信号を受信する初期下りＣＣ制御信号受信部２０６と、ＳＣＨ信号及び／又はＢＣＨ信号の受信方法を制御するＳＣＨ，ＢＣＨ信号受信方法制御部２０７と、下りＬ１／Ｌ２制御信号を受信する下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部２０８と、下り共有チャネル信号を受信する下り共有チャネル信号受信部２０９と、を有する。初期下りＣＣ制御信号受信部２０６は、報知情報（ＤＢＣＨ）信号を受信するＤＢＣＨ信号受信部２０６１と、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ信号）を受信するＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号受信部２０６２とを有する。
送信系処理部は、上り制御信号を生成する上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部２１０と、上り共有チャネル信号を生成する上り共有チャネル信号生成部２１１と、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）信号を生成するＲＡＣＨ信号生成部２１２と、上り送信信号を多重する上り送信信号多重部２１３と、上り送信信号の帯域幅を制限する送信フィルタである上り送信信号帯域幅制限部２１４と、上り送信中心周波数を制御する上り送信中心周波数制御部２１５とを有する。
また、移動端末装置は、下りリンクのコンポーネントキャリアと上りリンクのコンポーネントキャリア（ペアバンド）の割り当て情報を記憶するペアバンド割り当て情報記憶部２１６を有する。
下り受信中心周波数制御部２０１は、ＳＣＨ信号受信部２０４でのセルサーチの際の下りコンポーネントキャリア（初期下りＣＣ）の中心周波数の情報をＳＣＨ信号受信部２０４から受信し、その中心周波数の情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。また、下り受信中心周波数制御部２０１は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。この制御された下り受信中心周波数の情報は、下り受信信号帯域幅抽出部２０２に送られる。さらに、下り受信中心周波数制御部２０１は、ＰＢＣＨ信号におけるアクセス可能ＣＣの中心周波数の情報をＰＢＣＨ信号受信部２０５から受信し、その中心周波数の情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。また、下り受信中心周波数制御部２０１は、ＤＢＣＨ信号におけるアクセス可能ＣＣの中心周波数の情報をＤＢＣＨ信号受信部２０６１から受信し、その中心周波数の情報に基づいて下り受信中心周波数を制御（移動）する。
下り受信信号帯域幅抽出部２０２は、ＰＢＣＨ信号受信部２０５で受信した報知チャネル信号（ＰＢＣＨ信号）に含まれる初期下りＣＣ情報、すなわち、初期下りＣＣの帯域幅、アンテナ数などの情報のうちの初期下りＣＣの帯域幅の情報に基づいて下り受信信号の帯域幅を抽出する。このようにしてフィルタリングされた受信信号が下り受信信号分離部２０３に送られる。また、下り受信信号帯域幅抽出部２０２は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて下り受信信号の帯域幅を抽出する。具体的には、下り受信中心周波数を用いて初期下りＣＣ（あるいはアクセス可能ＣＣ）の帯域幅に設定した受信フィルタにより受信信号をフィルタリングする。
下り受信信号分離部２０３は、下り受信信号をＳＣＨ信号、ＢＣＨ信号（ＰＢＣＨ信号、ＤＢＣＨ信号）、下り制御信号（Ｌ１／Ｌ２制御信号）、下り共有チャネル信号に分離する。そして、下り受信信号分離部２０３は、ＰＢＣＨ信号をＰＢＣＨ信号受信部２０５に送り、下りＬ１／Ｌ２制御信号を下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部２０８に送り、下り共有チャネル信号を下り共有チャネル信号受信部２０９に出力する。下り共有チャネル信号受信部２０９に出力された下り共有チャネル信号は、下り受信データとして上位レイヤに送られる。下り受信信号分離部２０３は、初期アクセスにおいて、下りリンク受信信号に初期下りＣＣ制御信号を受信すると、報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）、ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号に分離する。そして、下り受信信号分離部２０３は、報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）をＤＢＣＨ信号受信部２０６１に送り、ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号をＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号受信部２０６２に出力する。
ＳＣＨ信号受信部２０４は、複数の下りＣＣのうちのいずれかの下りＣＣに含まれるＳＣＨ信号を用いてセルサーチする。図４（ａ）に示すように、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａを多重する下りＣＣと、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重する下りＣＣとがある場合においては、ＳＣＨ信号受信部２０４は、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａを用いてセルサーチしても良く、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを用いてセルサーチしても良く、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａ及びＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂの両方を用いてセルサーチしても良い。ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａ及びＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂの両方を用いてセルサーチする場合には、例えば、低いキャリア周波数から周波数ラスタ間隔でキャリアサーチを行っていき、あるＣＣにおけるいずれかのＳＣＨ信号を受信した所でキャリアサーチを止めても良く、例えば、低いキャリア周波数から周波数ラスタ間隔でキャリアサーチを行っていき、複数のＣＣの複数のＳＣＨ信号を順に受信しても良い。
一方、図４（ｂ）に示すように、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重する下りＣＣと、ＳＣＨ信号を多重しない下りＣＣとがある場合には、ＳＣＨ信号受信部２０４は、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを用いてセルサーチする。なお、複数のＣＣにＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを多重してある場合のセルサーチにおいては、例えば、低いキャリア周波数から周波数ラスタ間隔でキャリアサーチを行っていき、あるＣＣにおけるＳＣＨ信号を受信した所でキャリアサーチを止めても良く、例えば、低いキャリア周波数から周波数ラスタ間隔でキャリアサーチを行っていき、複数のＣＣの複数のＳＣＨ信号を順に受信しても良い。
セルサーチにおいて、どのＳＣＨ信号を用いるかは、ＳＣＨ，ＢＣＨ信号受信方法制御部２０７からの指示に従う。ＳＣＨ信号受信部２０４でセルサーチしたＳＣＨ信号を含む周波数ブロックを初期下りＣＣとする。そして、ＳＣＨ信号受信部２０４は、初期下りＣＣの中心周波数の情報を下り受信中心周波数制御部２０１にフィードバックする。
ＰＢＣＨ信号受信部２０５は、複数の下りＣＣのうちのいずれかの下りＣＣに含まれるＰＢＣＨ信号を受信する。図４（ａ）に示すように、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａを多重する下りＣＣと、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを多重する下りＣＣとがある場合においては、ＰＢＣＨ信号受信部２０５は、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａを受信しても良く、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを受信しても良く、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＰＢＣＨ信号Ａ及びＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂの両方を受信しても良い。一方、図４（ｂ）に示すように、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを多重する下りＣＣと、ＰＢＣＨ信号を多重しない下りＣＣとがある場合には、ＰＢＣＨ信号受信部２０５は、ＬＴＥシステム用のＰＢＣＨ信号Ｂを受信する。
どのようにＰＢＣＨ信号を受信するかは、ＳＣＨ，ＢＣＨ信号受信方法制御部２０７からの指示に従う。ＰＢＣＨ信号受信部２０５は、ＰＢＣＨ信号に含まれる初期下りＣＣ情報、すなわち、初期下りＣＣの帯域幅、アンテナ数などの情報のうちの初期下りＣＣの帯域幅の情報を抽出して、下り受信信号帯域幅抽出部２０２に出力する。また、ＰＢＣＨ信号には、ＤＢＣＨが受信可能なＣＣ（アクセス可能ＣＣ）の情報（中心周波数など）が含まれるので、ＰＢＣＨ信号受信部２０５は、ＰＢＣＨ信号からアクセス可能ＣＣの情報を抽出して、下り受信中心周波数制御部２０１に出力する。
ＤＢＣＨ信号受信部２０６１は、セルサーチしたＳＣＨ信号を含む初期下りＣＣの対となる上りＣＣ情報（帯域幅及び中間周波数）を含む報知情報信号（ＤＢＣＨ）を受信する。ＤＢＣＨ信号受信部２０６１は、上りＣＣ情報を上り送信信号帯域幅制限部２１４及び上り送信中心周波数制御部２１５にフィードバックする。このように、上りＣＣ情報を上り送信信号帯域幅制限部２１４及び上り送信中心周波数制御部２１５にフィードバックすることにより、初期下りＣＣと対となる上りＣＣでの上り送信することができる。また、ＤＢＣＨ信号には、アクセス可能ＣＣの情報（中心周波数など）が含まれるので、ＤＢＣＨ信号受信部２０６１は、ＤＢＣＨ信号からアクセス可能ＣＣの情報を抽出して、下り受信中心周波数制御部２０１に出力する。
また、ＤＢＣＨ信号は、初期下りＣＣの対となる上りＣＣ情報の他に、初期下りＣＣに関するキャリア集合情報（集合化されたＣＣのトータルの帯域幅又は集合化されたＣＣの個数、並びにその中心周波数）、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置固有のＲＡＣＨパラメータ、及びＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置固有のページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を含むが好ましい。この場合においては、ＤＢＣＨ信号受信部２０６１は、キャリア集合情報やページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を上り送信信号帯域幅制限部２１４及び上り送信中心周波数制御部２１５にフィードバックし、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置固有のＲＡＣＨパラメータをＲＡＣＨ信号生成部２１２に出力する。ＤＢＣＨ信号受信部２０６１がキャリア集合情報を上り送信信号帯域幅制限部２１４及び上り送信中心周波数制御部２１５にフィードバックすることにより、広帯域で上り信号を送信することができる。また、ＤＢＣＨ信号受信部２０６１が移動端末装置固有のＲＡＣＨパラメータをＲＡＣＨ信号生成部２１２に出力することにより、ＲＡＣＨ信号でＬＴＥ−Ａ対応端末であるかどうかを無線基地局装置に通知することが可能となる。また、ページング情報が送信されるＣＣの中心周波数を上り送信信号帯域幅制限部２１４及び上り送信中心周波数制御部２１５にフィードバックすることにより、アイドルモードにおいてページング情報を受信することが可能となる。
ＲＡＣＨ応答、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号受信部２０６２は、ＲＡＣＨ応答信号、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ信号）を受信する。制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ信号）には、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣ（ペアバンド）の割り当て情報が含まれるので、このペアバンド割り当て情報をペアバンド割り当て情報記憶部２１６に出力する。ペアバンド割り当て情報記憶部２１６では、このペアバンド割り当て情報を記憶する。ペアバンド割り当て情報は、ペアバンド割り当て後に、下り受信中心周波数制御部２０１、下り受信信号帯域幅抽出部２０２、上り送信信号帯域幅制限部２１４、及び上り送信中心周波数制御部２１５で用いられる。
上り共有チャネル信号生成部２１１は、上位レイヤからの上り送信データを用いて上り共有チャネル信号を生成する。この上位レイヤからの上り送信データには、自装置の送受信帯域幅の情報（能力情報）が含まれる。このように、自装置の送受信帯域幅の情報を上りリンク送信信号で無線基地局装置に送信することにより、無線基地局装置において、上下リンクのペアバンドの割り当てを効率良く行うことができる。
ＲＡＣＨ信号生成部２１２は、ＲＡＣＨ信号（プリアンブル及びメッセージ）を生成する。このＲＡＣＨ信号は、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置固有のＬＴＥ−Ａシステムの識別情報（固有の信号系列）を含んでも良い。これにより、ＲＡＣＨ信号でＬＴＥ−Ａ対応端末であるかどうかを無線基地局装置に通知することが可能となる。
上り送信信号多重部２１３は、上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部２１０で生成された上り制御信号、上り共有チャネル信号生成部２１１で生成された上り共有チャネル信号、及びＲＡＣＨ信号生成部２１２で生成されたＲＡＣＨ信号を多重する。上り送信信号多重部２１３は、多重された送信信号を上り送信信号帯域幅制限部２１４に出力する。
上り送信信号帯域幅制限部２１４は、ＤＢＣＨ信号受信部２０６１からの上りＣＣ情報（帯域幅及び中間周波数）に基づいて上り送信信号帯域幅制限を制限する。このようにしてフィルタリングされた送信信号が上り送信中心周波数制御部２１５に送られる。また、上り送信信号帯域幅制限部２１４は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて上り送信信号の帯域幅を制限する。具体的には、上り送信中心周波数を用いて上りＣＣの帯域幅に設定した送信フィルタにより送信信号をフィルタリングする。
上り送信中心周波数制御部２１５は、ＤＢＣＨ信号受信部２０６１からの上りＣＣ情報（帯域幅及び中間周波数）に基づいて上り送信中心周波数を制御（移動）する。また、上り送信中心周波数制御部２１５は、下りリンクのＣＣと上りリンクのＣＣの割り当て情報に基づいて上り送信中心周波数を制御（移動）する。
次に、上記構成を有する移動端末装置と無線基地局装置との間で初期アクセスする場合について説明する。図６は、本発明における初期アクセスの手順を説明するための図である。ここでは、ＬＴＥ−Ａシステム対応の移動端末装置の初期アクセス手順について説明する。
本実施の形態における初期アクセス方法においては、移動端末装置で、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号、及び／又は、前記第１移動通信システムにおける一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を用いてセルサーチし、前記セルサーチに用いた同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの情報、及び無線基地局装置から報知される報知情報に含まれる上りコンポーネントキャリアの情報に基づいて割り当てられた上下コンポーネントキャリアでランダムアクセスする。
まず、移動端末装置において、複数の下りＣＣのうちいずれかの下りＣＣに含まれるＳＣＨ信号を用いてＳＣＨ信号受信部２０４でセルサーチする（ＳＴ１１）。このとき、ＳＣＨ，ＢＣＨ信号受信方法制御部２０７からの指示に従って、ＳＣＨ信号受信部２０４は、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ信号Ａ及び／又はＬＴＥシステム用のＳＣＨ信号Ｂを用いてセルサーチする。そして、セルサーチして接続するＣＣを初期下りＣＣとする。ここでは、図８において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃２を初期下りＣＣとする。
無線基地局装置は、ＰＢＣＨ信号生成部１０１２で初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数など）を含むＰＢＣＨ信号を生成し、このＰＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＰＢＣＨ信号を受信する（ＳＴ１２）。また、無線基地局装置は、ＤＢＣＨ信号生成部１０１３で初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を含む報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）を生成し、このＤＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＤＢＣＨ信号を受信する（ＳＴ１２）。ここでは、図８に示すように、ＤＣＣ＃２の対となる上りＣＣはＵＣＣ＃１とする。
このとき、移動端末装置は、受信したＰＢＣＨ信号の初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数）を用いて、下り受信信号帯域幅抽出部２０２で下り受信信号の帯域幅を抽出できるようにすると共に、下り受信中心周波数制御部２０１で下り受信中心周波数を制御する。また、移動端末装置は、受信したＤＢＣＨ信号の初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を用いて、上り送信信号帯域幅制限部２１４で上り送信信号の帯域幅を制限すると共に、上り送信中心周波数制御部２１５で上り送信中心周波数を制御する。これにより、初期下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）と上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のペアバンドを決定する（ＬＴＥのペアバンド）。ここまでで、初期ペアバンドサーチが完了する。
上記移動通信システムにおいては、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合も考えられる。この場合においては、ＵＥで、ＤＢＣＨを送信する下りＣＣを受信できないと、上述したペアバンドを決定することができない。このため、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合については、ＰＢＣＨ又はＤＢＣＨでアクセス可能ＣＣの情報を報知し、その情報に基づいてペアバンドを決定することが好ましい。また、上記移動通信システムにおいては、周波数の低い領域から高い領域に移動しながらセルサーチを行う。したがって、ＳＣＨ信号を受信した下りＣＣを初期下りＣＣとすると、相対的に低い周波数の下りＣＣに初期下りＣＣが集中してしまうことになる可能性がある。このため、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合については、ＰＢＣＨでＤＢＣＨが受信可能なＣＣの情報を報知し、その情報に基づいてペアバンドを決定する。このような場合についても、ＰＢＣＨ又はＤＢＣＨでアクセス可能ＣＣの情報を報知し、その情報に基づいてペアバンドを決定することが好ましい。
この場合のペアバンド決定について図７及び図９を用いて説明する。
まず第１の方法では、移動端末装置において、複数の下りＣＣのうちいずれかの下りＣＣに含まれるＳＣＨ信号を用いてＳＣＨ信号受信部２０４でセルサーチする。このとき、セルサーチして接続するＣＣを初期下りＣＣとする。ここでは、図８において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃４を初期下りＣＣとする。
無線基地局装置は、ＰＢＣＨ信号生成部２０１２で初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数、ＤＢＣＨが受信可能なＣＣ（アクセス可能ＣＣ）など）を含むＰＢＣＨ信号を生成し、このＰＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＰＢＣＨ信号を受信する（ＳＴ２１）。ここでは、図８において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃２をアクセス可能ＣＣとする。次いで、移動端末装置は、ＰＢＣＨで報知されたＣＣの情報に基づいて、アクセス可能ＣＣに中心周波数を移動する（ＳＴ２２）。
次いで、移動端末装置は、アクセス可能ＣＣのＤＢＣＨ信号を受信して（ＳＴ２３）、初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を用いて、上り送信信号帯域幅制限部１１４で上り送信信号の帯域幅を制限すると共に、上り送信中心周波数制御部１１５で上り送信中心周波数を制御する。これにより、アクセス可能下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）と上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のペアバンドを決定する（ＬＴＥのペアバンド）。ここまでで、初期ペアバンドサーチが完了する。これにより、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合についてもペアバンドを決定することができる。このようなセルサーチによれば、ＤＢＣＨを受信する前にアクセス可能ＣＣに中心周波数を移動するので、迅速にペアバンドを決定することができる。
次に第２の方法では、移動端末装置において、複数の下りＣＣのうちいずれかの下りＣＣに含まれるＳＣＨ信号を用いてＳＣＨ信号受信部２０４でセルサーチする。このとき、セルサーチして接続するＣＣを初期下りＣＣとする。ここでは、図８において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃４を初期下りＣＣとする。
無線基地局装置は、ＰＢＣＨ信号生成部２０１２で初期下りＣＣの情報（帯域幅、アンテナ数など）を含むＰＢＣＨ信号を生成し、このＰＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＰＢＣＨ信号を受信する（ＳＴ３１）。次いで、移動端末装置は、ＤＢＣＨ信号を受信する。この方法においては、ＤＢＣＨ信号に、アクセス可能ＣＣの情報が含まれているので、移動端末装置は、ＤＢＣＨ信号を受信することにより、アクセス可能ＣＣを認識することができる（ＳＴ３２）。ここでは、図８において、下りＣＣ（ＤＣＣ）＃２をアクセス可能ＣＣとする。次いで、移動端末装置は、ＤＢＣＨで報知されたアクセス可能ＣＣの情報に基づいて、アクセス可能ＣＣに中心周波数を移動する（ＳＴ３３）。そして、初期下りＣＣと対となる上りＣＣの情報（帯域幅、中心周波数）を用いて、上り送信信号帯域幅制限部１１４で上り送信信号の帯域幅を制限すると共に、上り送信中心周波数制御部１１５で上り送信中心周波数を制御する。これにより、アクセス可能下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）と上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のペアバンドを決定する（ＬＴＥのペアバンド）。ここまでで、初期ペアバンドサーチが完了する。これにより、すべての下りＣＣでＤＢＣＨを送信しない場合についてもペアバンドを決定することができる。このようなセルサーチによれば、ＰＢＣＨ信号にアクセス可能ＣＣの情報が含まれないので、ＰＢＣＨ信号のオーバーヘッドが大きくなることを防止できる。
また、無線基地局装置は、ＤＢＣＨ信号生成部１０１３でＬＴＥ−Ａ端末であるかどうかを識別できるＲＡＣＨパラメータを含む報知情報信号（ＤＢＣＨ信号）を生成し、このＤＢＣＨ信号を送信しているので、移動端末装置は、そのＤＢＣＨ信号を受信する。移動端末装置は、ＲＡＣＨ信号生成部２１２で、受信したＲＡＣＨパラメータに基づいてＲＡＣＨ信号を生成し、そのＲＡＣＨ信号を上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）で無線基地局装置に送信する（ランダムアクセス）（ＳＴ１３）。
無線基地局装置は、上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部（ここではＵＣＣ＃１のＲＡＣＨ信号受信部）１１０でＲＡＣＨ信号を受信すると、ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号生成部１０１４でＲＡＣＨ応答信号を生成し、そのＲＡＣＨ応答信号を初期下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）で移動端末装置に送信する。移動端末装置は、ＲＡＣＨ応答信号を受信した後に、上り共有チャネル信号生成部２１１で上り共有チャネル信号を生成し、上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）のＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）で上り共有チャネル信号を無線基地局装置に送信する。このとき、上り共有チャネルには、自装置の送受信帯域幅の情報（ＵＥ能力情報）が含まれており、このＵＥ能力情報が無線基地局装置に通知される（ＳＴ１３）。
また、移動端末装置は、上り共有チャネル信号生成部２１１で、ＵＥ能力情報（自装置の送受信帯域幅の情報）を含む上り共有チャネル信号を生成し、その上り共有チャネル信号を上りＣＣ（ＵＣＣ＃１）で無線基地局装置に送信する（ＳＴ１３）。無線基地局装置においては、上り共有チャネル信号受信部１０９で上り共有チャネル信号を受信すると、ＵＥ能力情報をペアバンド割り当て制御部１１１に送る。ペアバンド割り当て情報制御部１１１は、ＵＥ能力情報を受け取ると、そのＵＥ能力（ここでは２つのＣＣ分の帯域幅（４０ＭＨｚ））に基づいて上下ＣＣのペアバンドを割り当てる。ここでは、図８に示すように、上りリンクがＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２であり、下りリンクがＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３である。ペアバンド割り当て制御部１１１は、ペアバンド割り当て情報を共有チャネルスケジューラ１１２に送る。共有チャネルスケジューラ１１２は、ペアバンド割り当て情報を用いて上下制御信号及び上下共有チャネル信号をスケジューリングする。また、無線基地局装置は、ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号生成部１０１４で制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）を生成し、この下りＣＣ（ＤＣＣ＃２）のＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）で制御信号を移動端末装置に送信する。このとき、制御信号（ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号）には、ペアバンド割り当て情報が含まれており、このペアバンド割り当て情報が移動端末装置に通知される（ＳＴ１４）。ここまでで、初期ペアバンドでの処理が終了する。
次に、割り当てられたペアバンドで処理される。移動端末装置においては、ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号受信部２０６２でペアバンド割り当て情報を含む制御信号を受信すると、このペアバンド割り当て情報がペアバンド割り当て情報記憶部２１６に送られ、格納される。このペアバンド割り当て情報は、下り受信信号帯域幅抽出部２０２、下り受信中心周波数制御部２０１、上り送信信号帯域幅制限部２１４及び上り送信中心周波数制御部２１５に送られ、各処理部で割り当てられたペアバンドに基づいて周波数が調整（移動）される（ＳＴ１５）。具体的には、下り受信中心周波数制御部２０１は、下りＣＣｓ（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３）の帯域幅（集合化されたＣＣｓ）の中心周波数に調整し、下り受信信号帯域幅抽出部２０２は、下りＣＣｓ（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３）の帯域幅で下り受信信号を抽出する。また、上り送信中心周波数制御部２１５は、上りＣＣｓ（ＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２）の帯域幅（集合化されたＣＣｓ）の中心周波数に調整し、上り送信信号帯域幅制限部２１４は、上りＣＣｓ（ＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２）の帯域幅に上り送信信号を制限する。これにより、移動端末装置は、割り当て後の広帯域の周波数帯域を用いて無線基地局装置と通信する。その後、移動端末装置は、下り制御情報（Ｌ１／Ｌ２制御信号）を受信し、ユーザＩＤを照合し、ユーザＩＤに対応する無線リソース割り当て情報を復号する（ブラインド復号）（ＳＴ１６）。その後、移動端末装置は、共有データチャネルを送受信する。
このようにして、図１０に示すように、ランダムアクセス時についてはＬＴＥシステムと同様にしてペアバンド（ＤＣＣ＃２−ＵＣＣ＃１）を確定し、そのペアバンドを用いて、ＵＥ能力情報やペアバンド割り当て情報を送受信して広帯域に割り当てられたペアバンド（ＤＣＣ＃１，ＤＣＣ＃２，ＤＣＣ＃３−ＵＣＣ＃１，ＵＣＣ＃２）を確定する。このため、複数の移動通信システム（ＬＴＥシステムとＬＴＥ−Ａシステム）が混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応して初期アクセスすることが可能となる。
なお、ＬＴＥシステム対応の移動端末装置は、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨやＰＢＣＨを検出することができない（あるいは、あるＣＣではＳＣＨやＰＢＣＨが送信されていないため検出できない）ため、ＬＴＥシステム用のＳＣＨのみを用いてセルサーチすることになる。したがって、ＬＴＥシステム対応の移動端末装置については、所望のＣＣで初期アクセスさせることが可能となる。
このように、本発明においては、下りＣＣにおいて、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ（ＰＢＣＨ）を送信し、別の下りＣＣにおいて、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ（ＰＢＣＨ）を送信する送信方法、あるいは、あるＣＣでＳＣＨ（ＰＢＣＨ）を送信せず、別の下りＣＣにおいて、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ（ＰＢＣＨ）を送信する送信方法を採用する。このとき、ＬＴＥシステム用のＳＣＨ（ＰＢＣＨ）は、ＬＴＥシステム対応の移動端末装置に初期アクセスさせたい下りＣＣに多重しておく。これにより、ＬＴＥシステム対応の移動端末装置は、ＬＴＥ−Ａシステム固有のＳＣＨ（ＰＢＣＨ）が多重された下りＣＣやＳＣＨ（ＰＢＣＨ）が多重されていない下りＣＣで初期アクセスすることができないので、必然的にＬＴＥシステム用のＳＣＨ（ＰＢＣＨ）が多重されているＣＣで初期アクセスをすることとなる。初期アクセスするＣＣは、ＬＴＥシステム対応の移動端末装置に初期アクセスさせたいＣＣであるので、通信を開始する段階においてセルサーチにより検出したＣＣから異なるＣＣに周波数を移動させる必要がなくなる。その結果、ＬＴＥ−ＡシステムとＬＴＥシステムとが混在する際において、無線基地局装置と移動端末装置との間の制御遅延を短縮することが可能となる。さらに、移動端末装置に対して、ＣＣを移動させるための制御情報の通知が不要になるので（又は、必要であるとしても制御情報を低減できるので）、制御情報のオーバーヘッド量を低減することができる。さらに、ＣＣを移動させるための制御情報を通知する方法に比べて、セルサーチ時間を短縮できる可能性もある。
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるコンポーネントキャリアの割り当て、処理部の数、処理手順、コンポーネントキャリアの数、コンポーネントキャリアの集合数については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
１０１ 下りＣＣ制御信号生成部
１０２ 下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部
１０３ 下り共有チャネル信号生成部
１０４ 下りＣＣ内信号多重部
１０５ 複数ＣＣ信号多重部
１０６ 複数ＣＣ信号分離部
１０７ 上りＣＣ内信号分離部
１０８ 上りＬ１／Ｌ２制御信号受信部
１０９ 上り共有チャネル信号受信部
１１０ 上りＣＣＲＡＣＨ信号受信部
１１１ ペアバンド割り当て制御部
１１２ 共有チャネルスケジューラ
２０１ 下り受信中心周波数制御部
２０２ 下り受信信号帯域幅抽出部
２０３ 下り受信信号分離部
２０４ ＳＣＨ信号受信部
２０５ ＰＢＣＨ信号受信部
２０６ 初期下りＣＣ制御信号受信部
２０７ ＳＣＨ，ＢＣＨ信号受信方法制御部
２０８ 下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部
２０９ 下り共有チャネル信号受信部
２１０ 上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部
２１１ 上り共有チャネル信号生成部
２１２ ＲＡＣＨ信号生成部
２１３ 上り送信信号多重部
２１４ 上り送信信号帯域幅制限部
２１５ 上り送信中心周波数制御部
２１６ ペアバンド割り当て情報記憶部
１０１１ ＳＣＨ信号生成部
１０１２ ＰＢＣＨ信号生成部
１０１３ ＤＢＣＨ信号生成部
１０１４ ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号生成部
１０１５ ＳＣＨ，ＢＣＨ信号制御部
２０６１ ＤＢＣＨ信号受信部
２０６２ ＲＡＣＨ応答信号、ＭＡＣ／ＲＲＣ制御信号受信部

Claims (16)

  1. 複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに対して、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号を生成すると共に、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号を多重しない一つの下りコンポーネントキャリアに対して、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を生成する同期チャネル信号生成手段と、前記同期チャネル信号を含む制御信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
  2. 前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号は、第２移動通信システムに対応する移動端末装置によりセルサーチが不可能である同期チャネル信号であることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
  3. 前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに対して、前記第１移動通信システム固有の物理報知チャネル信号を生成すると共に、前記第１移動通信システム固有の物理報知チャネル信号を多重しない一つの下りコンポーネントキャリアに対して、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の物理報知チャネル信号を生成する物理報知チャネル信号生成手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  4. 複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに対して、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を生成し、他の下りコンポーネントキャリアに対して同期チャネル信号を生成しない同期チャネル信号生成手段と、前記同期チャネル信号を含む制御信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
  5. 前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに対して、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の物理報知チャネル信号を生成し、他の下りコンポーネントキャリアに対して物理報知チャネル信号を生成しない物理報知チャネル生成手段を具備することを特徴とする請求項４記載の無線基地局装置。
  6. 前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号及び／又は物理報知チャネル信号を多重する下りコンポーネントキャリアを割り当てる、又は同期チャネル信号及び／又は物理報知チャネル信号を多重しない下りコンポーネントキャリアを割り当てる制御信号割り当て手段を具備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無線基地局装置。
  7. 前記制御信号割り当て手段は、各コンポーネントキャリアにおける接続移動端末数、各コンポーネントキャリアの干渉電力量、各コンポーネントキャリアにおけるデータ負荷量、及び無線基地局装置−移動端末装置間のパスロスからなる群より選ばれた少なくとも一つに基づいて、前記同期チャネル信号及び／又は物理報知チャネル信号を下りコンポーネントキャリアに割り当てることを特徴とする請求項６記載の無線基地局装置。
  8. 前記物理報知チャネル信号生成手段は、ダイナミック報知チャネル信号を受信可能なアクセス可能コンポーネントキャリアの情報を含む物理報知チャネル信号を生成することを特徴とする請求項３、請求項５から請求項７のいずれかに記載の無線基地局装置。
  9. アクセス可能コンポーネントキャリアの情報を含むダイナミック報知チャネル信号を生成するダイナミック報知チャネル信号生成手段を具備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無線基地局装置。
  10. 複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号、及び／又は、前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を用いてセルサーチする手段と、前記セルサーチに用いた同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの情報、及び無線基地局装置から報知されるダイナミック報知チャネル信号に含まれる上りコンポーネントキャリアの情報に基づいて割り当てられた上下コンポーネントキャリアでランダムアクセスする手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
  11. 前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された前記第１移動通信システム固有の物理報知チャネル信号及び／又は前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の物理報知チャネル信号を受信する物理報知チャネル信号受信手段を具備することを特徴とする請求項１０に記載の移動端末装置。
  12. 前記物理報知チャネル信号受信手段は、ダイナミック報知チャネル信号を受信可能なアクセス可能コンポーネントキャリアの情報を含む物理報知チャネル信号を受信し、前記ランダムアクセスする手段は、前記アクセス可能コンポーネントキャリアの情報に基づいて下り信号の受信中心周波数を制御することを特徴とする請求項１１記載の移動端末装置。
  13. アクセス可能コンポーネントキャリアの情報を含むダイナミック報知チャネル信号を受信するダイナミック報知チャネル信号受信手段を具備し、前記ランダムアクセスする手段は、前記アクセス可能コンポーネントキャリアの情報に基づいて下り信号の受信中心周波数を制御することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の移動端末装置。
  14. 移動端末装置において、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、前記第１移動通信システム固有の同期チャネル信号、及び／又は、前記第１移動通信システムにおける少なくとも一つの下りコンポーネントキャリアに多重された、相対的に狭い第２システム帯域を持つ第２移動通信システム用の同期チャネル信号を用いてセルサーチする工程と、前記セルサーチに用いた同期チャネル信号を含む下りコンポーネントキャリアの情報、及び無線基地局装置から報知されるダイナミック報知チャネル信号に含まれる上りコンポーネントキャリアの情報に基づいて割り当てられた上下コンポーネントキャリアでランダムアクセスする工程と、を具備することを特徴とする初期アクセス方法。
  15. 前記無線基地局装置が、前記ダイナミック報知チャネル信号を受信可能なアクセス可能コンポーネントキャリアの情報を含む物理報知チャネル信号を送信し、前記移動端末装置において、前記アクセス可能コンポーネントキャリアの情報に基づいて下り信号の受信中心周波数を制御することを特徴とする請求項１４記載の初期アクセス方法。
  16. 前記無線基地局装置が、アクセス可能コンポーネントキャリアの情報を含むダイナミック報知チャネル信号を送信し、前記移動端末装置において、前記アクセス可能コンポーネントキャリアの情報に基づいて下り信号の受信中心周波数を制御することを特徴とする請求項１４記載の初期アクセス方法。
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