JP5409932B2 - 基地局装置および移動体通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、複数の移動通信端末装置と相互に無線通信を行う基地局装置、および移動通信端末装置と基地局装置とを含む移動体通信システムに関する。
移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、第３．９世代（3.9th Generation；略称：３．９Ｇ）の通信方式として、ロングタームエボリューション（Long Term Evolution；略称：ＬＴＥ）方式が規定されている。またＬＴＥ方式を高度化したＬＴＥアドバンスド（LTE-Advanced）方式も規定されている。
ＬＴＥ方式は、第３世代（Third Generation；略称：３Ｇ）の通信方式の１つであるＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code division Multiple Access）方式を高度化したものである。Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動体通信システムでは、回線交換（Circuit Switched；略称：ＣＳ）通信が提供されているが、ＬＴＥ方式およびＬＴＥアドバンスド方式などのＬＴＥ以降の通信方式の移動体通信システムでは、回線交換通信は提供されていない。
したがって、たとえば、ＬＴＥ以降の通信方式の移動体通信システムに在圏している移動通信端末装置（以下「移動通信端末」という場合がある）の音声通信がＷ−ＣＤＭＡ方式にしか対応していない場合には、ＣＳフォールバック（CS Fallback；略称：ＣＳＦＢ）と呼ばれる処理が行われる。移動通信端末がＷ−ＣＤＭＡ方式での音声通信を所望する場合にも、ＣＳＦＢ処理が行われる。
ＣＳＦＢ処理によって、ＬＴＥ以降の通信方式での通信が、Ｗ−ＣＤＭＡ方式での通信に切り替えられる。これによって、ＬＴＥ以降の通信方式の移動体通信システムに在圏している移動通信端末の回線交換通信が可能となる（非特許文献１〜５参照）。
ＣＳＦＢ処理に関する技術は、たとえば特許文献１〜４に開示されている。特許文献２に係る出願は、特許文献１に係る出願の分割出願である。特許文献４に係る出願は、特許文献３に係る出願の分割出願である。
特許文献１，２には、トラフィック集中等によるシステム障害を回避するために、ＣＳＦＢ処理によって開始される移動通信端末の回線交換通信を規制する技術が開示されている。特許文献１，２に開示される技術では、ＣＳＦＢ処理によってＬＴＥ方式での通信から３Ｇ方式での通信へ遷移しようとするときに、３Ｇ方式での通信で回線交換通信が規制されている場合には、ＣＳＦＢ処理を行わないようにしている。
特許文献３，４には、ＣＳＦＢ処理に対応した移動通信端末が、音声通話サービスを適切に受けられるようにするための技術が開示されている。特許文献３，４に開示される移動通信端末は、データ通信を行う場合に優先的に在圏するように設定されている通信網が、ＣＳＦＢ処理によってＬＴＥ方式での通信から３Ｇ方式での通信へ切替えられる通信網であるか否かを判断する切替可能判断手段を備えている。移動通信端末は、切替可能判断手段によって、切替えられる通信網でないと判断された場合には、最初から３Ｇ方式での通信のみを行うように、３Ｇ方式の通信網に在圏するように制御される。
特許第４４２９３６３号公報 特開２０１０−９３８３８号公報 特許第４４１７４２３号公報 特開２０１０−６３１５１号公報
３ＧＰＰ ＴＳ２３．０６０ Ｖ１０．１．０ ３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１ Ｖ１０．１．０ ３ＧＰＰ ＴＳ２３．２２１ Ｖ９．４．０ ３ＧＰＰ ＴＳ２４．００８ Ｖ１０．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ２３．２７２ Ｖ１０．１．０
特許文献１，２に開示される技術では、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）は、常に、３Ｇ方式とＬＴＥ方式との両方の機能を動作させなければならないので、一方の機能のみを動作させる場合に比べて、消費電力が増加するという問題がある。
基地局の消費電力を低減するための方法としては、たとえば特許文献３，４に開示される技術において、移動通信端末が３Ｇ方式での通信のみを行うように制御される場合に、基地局を３Ｇ方式の機能のみで動作させることが考えられる。しかし、この方法は、全ての移動通信端末がＬＴＥおよび３Ｇの両方式に対応していないと成り立たない。たとえば、同じ基地局と通信している別の移動通信端末がＬＴＥ方式のみに対応していた場合、基地局は、３Ｇ方式とＬＴＥ方式との両方の機能を動作させなければならないので、消費電力を低減することはできない。
本発明の目的は、複数の通信方式に対応する場合に、移動通信端末装置と通信を行うときの消費電力を抑えることができる基地局装置、およびそれを備える移動体通信システムを提供することである。
本発明の基地局装置は、移動通信端末装置との間で、互いに異なる第１および第２の通信方式で無線通信可能な基地局装置であって、前記移動通信端末装置から送信されて受信した受信信号を解析する受信信号解析手段を備え、前記受信信号解析手段による解析結果に基づいて、前記移動通信端末装置との間で、前記第１および第２の通信方式のうち、いずれか一方の通信方式の通信のみが行われていると判断すると、他方の通信方式の通信動作を停止することを特徴とする。
また本発明の移動体通信システムは、前記本発明の基地局装置と、前記本発明の基地局装置と無線通信可能な移動通信端末装置とを備えることを特徴とする。
本発明の基地局装置によれば、移動通信端末装置から送信されて受信した受信信号が、受信信号解析手段によって解析される。その解析結果に基づいて、移動通信端末装置との間で、互いに異なる第１および第２の通信方式のうち、いずれか一方の通信方式の通信のみが行われていると判断されると、他方の通信方式の通信動作が停止される。これによって、基地局装置が移動通信端末装置と通信を行うときの消費電力を抑えることができる。
本発明の移動体通信システムによれば、前述のように移動通信端末装置と通信を行うときの消費電力を抑えることができる本発明の基地局装置を備えて、移動体通信システムが構成される。これによって、移動体通信システム全体の消費電力を抑えることができる。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の第１の実施の形態である基地局装置１の構成を示すブロック図である。 図１に示す第１ＤＦＥ部３１、第２ＤＦＥ部３２、ならびにＬＴＥ回路部１３のＯＦＤＭＡ部３５およびＬＴＥ用チャネルコーディング部３６の具体的な構成を示すブロック図である。 第１送信処理部１１１およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第２送信処理部１１３およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１内蔵プロセッサ１１５、ＰＤＳＣＨ変調部１１６およびＰＢＣＨ変調部１１７、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１内蔵プロセッサ１１５、ＰＤＳＣＨ変調部１１６およびＰＢＣＨ変調部１１７、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１内蔵プロセッサ１１５、ＰＤＳＣＨ変調部１１６およびＰＢＣＨ変調部１１７、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８、ＰＤＣＣＨ変調部１１９およびＰＨＩＣＨ変調部１２０の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８、ＰＤＣＣＨ変調部１１９およびＰＨＩＣＨ変調部１２０の詳細な構成を示すブロック図である。 ＲＳリソースマッピング部１２１、ＳＳリソースマッピング部１２２および第２内蔵プロセッサ１２３の詳細な構成を示すブロック図である。 図１に示す第１ＤＦＥ部３１、第２ＤＦＥ部３２、ＳＣ−ＦＤＭＡ部３７、およびＬＴＥ回路部１３の内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３の具体的な構成を示すブロック図である。 第１受信処理部３１１およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第２受信処理部３１３およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＲＡＣＨ検出部３１７およびＳＲＳ復調部３１８、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＲＡＣＨ検出部３１７およびＳＲＳ復調部３１８、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 図１３に示すＬＴＥレイヤ１の上り信号処理に関係する部分のうち、ＦＦＴよりも上位側の処理に関係する部分の構成を示すブロック図である。 ＰＵＳＣＨ復調部３１５の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＵＳＣＨ復調部３１５の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＵＣＣＨ復調部３１６の詳細な構成を示すブロック図である。 ＰＲＡＣＨ検出部３１７およびＳＲＳ復調部３１８の詳細な構成を示すブロック図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。 下りのＦＰ終端処理におけるＦＰ種別解析処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５２に示すステップａ３の処理によって開始される下りの制御フレーム処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５２に示すステップａ５の処理によって開始されるＨＳ−ＤＳＣＨ処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５２に示すステップａ７の処理によって開始される上りの制御フレーム処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５２に示すステップａ６の処理によって開始されるＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理の処理手順を示すフローチャートである。 上りのＦＰ終端処理全体の処理手順を示すフローチャートである。 図５７に示すステップｆ７の処理によって開始されるＥＵＬ ＦＰ処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態の変形例１である基地局装置２の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例２である基地局装置３の構成を示すブロック図である。 図１に示す第１の実施の形態における基地局装置１のＤＦＥ回路部１２およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における信号の状態を示す図である。 一方のアンテナのみにＤＦＥを適用する場合の基地局装置のＤＦＥ回路部およびその周辺部の構成を示すブロック図である。 図６３に示す例における信号の状態を示す図である。 図６３に示す例における信号の状態を示す図である。 ＤＦＥを適用しない場合の基地局装置の一部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態である移動体通信システム６の構成を示すブロック図である。 ＣＳＦＢに関連する着呼の手順を示すシーケンス図である。 ＣＳＦＢに関連するアタッチの手順を示すシーケンス図である。 ＣＳＦＢに関連する、結合したトラッキングエリア（ＴＡ）およびローカルエリア（ＬＡ）のアップデートの手順を示すシーケンス図である。 ＣＳＦＢに関連する発呼の手順を示すシーケンス図である。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態である基地局装置１の構成を示すブロック図である。基地局装置１は、高周波（Radio Frequency；略称：ＲＦ）部１１、ディジタルフロントエンド（Digital Front End；略称：ＤＦＥ）回路部１２、ＬＴＥ回路部１３、３Ｇ回路部１４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５、システムクロック供給部１６、第１アンテナ１７および第２アンテナ１８を備えて構成される。図１およびその他の図面において、ＤＦＥ回路部１２は、「ＤＦＥＣ」と記載する。ＬＴＥ回路部１３は、「ＬＴＥＣ」と記載する。３Ｇ回路部１４は、「３ＧＣ」と記載する。システムクロック供給部１６は、「ＳＣＰ」と記載する。第１アンテナ１７および第２アンテナ１８は、「ＡＴ」と記載する。
ＲＦ部１１は、第１デュプレクサ（duplexer；略称：ＤＵＰ）部２１、第１スイッチ部２２、第１無線送信部２３、第１無線受信部２４、第１下り無線受信部２５、第２デュプレクサ（ＤＵＰ）部２６、第２スイッチ部２７、第２無線送信部２８、第２無線受信部２９および第２下り無線受信部３０を備える。図１およびその他の図面において、第１無線送信部２３および第２無線送信部２８は、「ＴＲ」と記載する。第１無線受信部２４および第２無線受信部２９は、「ＲＥ」と記載する。第１下り無線受信部２５および第２下り無線受信部３０は、「ＤＲＥ」と記載する。
ＤＦＥ回路部１２は、第１ＤＦＥ部３１および第２ＤＦＥ部３２を備える。ＤＦＥ回路部１２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array；略称：ＦＰＧＡ）、または特定用途向け集積回路（application specific integrated circuits；略称：ＡＳＩＣ）などに実装される。
ＬＴＥ回路部１３は、内蔵ディジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor；略称：ＤＳＰ）／Ｌ１エンジン（Engine）部３３および内蔵ＣＰＵ３４を備える。内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３は、直交周波数分割多重アクセス（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；略称：ＯＦＤＭＡ）部３５、ＬＴＥ用チャネルコーディング部３６、単一波周波数分割多重アクセス（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access；略称：ＳＣ−ＦＤＭＡ）部３７、ＬＴＥ用チャネルデコーディング部３８およびＬＴＥ用無線パラメータ取得部３９を備える。図１およびその他の図面において、内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３は、「ＢＤＳＰ／Ｌ１Ｅ」と記載する。内蔵ＣＰＵ３４は、「ＢＣＰＵ」と記載する。ＬＴＥ用チャネルコーディング部３６は、「ＣＨＣ」と記載する。ＬＴＥ用チャネルデコーディング部３８は、「ＣＨＤＥＣ」と記載する。ＬＴＥ用無線パラメータ取得部３９は、「ＷＬＰＡ」と記載する。
内蔵ＣＰＵ３４は、無線リンク制御（Radio Link Control；略称：ＲＬＣ）／メディアアクセス制御（Medium Access Control；略称：ＭＡＣ）部４０、パケットデータ収束プロトコル（Packet Data Convergence Protocol；略称：ＰＤＣＰ）／ユーザプレーン用汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル（General Packet Radio Service Tunneling Protocol-User；略称：ＧＴＰ−Ｕ）部４１、ＬＴＥ用インターネットプロトコル（Internet Protocol；略称：ＩＰ）部４２、ＬＴＥ用インターネットプロトコルセキュリティ（IP Security；略称：ＩＰｓｅｃ）部４３、ＬＴＥ用アプリケーション（application；略称：ＡＰ）部４４、ＬＴＥ用プラットフォーム（platform；略称：ＰＦ）部４５、ネットワークパラメータ取得部４６、ユニバーサルプラグアンドプレイ（Universal Plug and Play；略称：ＵＰｎＰ）部４７、データオフロード部４８およびシステムクロック補正部４９を備える。ＬＴＥ用ＡＰ部４４およびＬＴＥ用ＰＦ部４５は、受信信号解析手段および送信信号解析手段を含む。図１およびその他の図面において、ネットワークパラメータ取得部４６は、「ＮＷＰＡ」と記載する。データオフロード部４８は、「ＤＯ」と記載する。システムクロック補正部４９は、「ＳＣＣ」と記載する。
３Ｇ回路部１４は、拡散変調部５０、３Ｇ用チャネルコーディング部５１、逆拡散復調部５２、３Ｇ用チャネルデコーディング部５３を備える。図１およびその他の図面において、拡散変調部５０は、「ＳＭ」と記載する。３Ｇ用チャネルコーディング部５１は、「ＣＨＣ」と記載する。逆拡散復調部５２は、「ＢＤＤＥＭ」と記載する。３Ｇ用チャネルデコーディング部５３は、「ＣＨＤＥＣ」と記載する。
ＣＰＵ１５は、高速下り回線パケットアクセス（High Speed Downlink Packet Access；略称：ＨＳＤＰＡ）用メディアアクセス制御（Medium Access Control-HSDPA；略称：ＭＡＣ−ｈｓ）部５４、エンハンストアップリンク（Enhanced Uplink；略称：ＥＵＬ）用メディアアクセス制御（Medium Access Control-EUL；略称：ＭＡＣ−ｅ）部５５、フレームプロトコル（Frame Protocol；略称：ＦＰ）終端部５６、３Ｇ用無線パラメータ取得部５７、３Ｇ用ＩＰ部５８、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９、イーサネット（登録商標）経由ポイントツーポイントプロトコル（Point to Point Protocol over Ethernet（登録商標）；略称：ＰＰＰｏＥ）部６０、３Ｇ用ＡＰ部６１および３Ｇ用ＰＦ部６２を備える。図１およびその他の図面において、ＦＰ終端部５６は、「ＦＰＴ」と記載する。３Ｇ用無線パラメータ取得部５７は、「ＷＬＰＡ」と記載する。
ＲＦ部１１とＤＦＥ回路部１２とは、無線送受信部７１を構成する。図１およびその他の図面において、無線送受信部７１は、「ＷＴＲ」と記載する。無線送受信部７１は、送信するべきベースバンド送信信号を無線周波数信号に変換する。また無線送受信部７１は、受信した受信無線周波数信号を受信ベースバンド信号に変換する。無線送受信部７１は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣに実装した回路およびＲＦ部品によって構成される。
ＬＴＥ回路部１３のうち、内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３と、内蔵ＣＰＵ３４のＲＬＣ／ＭＡＣ部４０およびＰＤＣＰ／ＧＴＰ−Ｕ部４１とは、ＬＴＥ用ベースバンド部７２を構成する。図１およびその他の図面において、ＬＴＥ用ベースバンド部７２は、「ＢＢ」と記載する。
ＬＴＥ回路部１３のうち、内蔵ＣＰＵ３４のＬＴＥ用ＡＰ部４４、ＬＴＥ用ＰＦ部４５およびネットワークパラメータ取得部４６は、発展型基地局（Evolved Node Base Station；略称：ｅＮＢ）制御部７３を構成する。図１およびその他の図面において、ｅＮＢ制御部７３は、「ｅＮＢＣ」と記載する。ｅＮＢ制御部７３は、ＬＴＥ方式の移動体通信システムにおける基地局であるｅＮＢとして機能する部位を制御し、ＬＴＥ機能に関する呼処理、呼処理監視、回線設定および管理、保守監視、ならびに状態管理などを行う。
３Ｇ回路部１４と、ＣＰＵ１５のＭＡＣ−ｈｓ部５４、ＭＡＣ−ｅ部５５、ＦＰ終端部５６および３Ｇ用無線パラメータ取得部５７とは、３Ｇ用ベースバンド部７４を構成する。３Ｇ用ベースバンド部７４は、本実施の形態では、Ｗ−ＣＤＭＡ用のベースバンド部として機能する。図１およびその他の図面において、３Ｇ用ベースバンド部７４は、「ＢＢ」と記載する。
ＣＰＵ１５の３Ｇ用ＡＰ部６１および３Ｇ用ＰＦ部６２は、ＮＢ制御部７５を構成する。図１およびその他の図面において、ＮＢ制御部７５は、「ＮＢＣ」と記載する。ＮＢ制御部７５は、３Ｇ方式の移動体通信システムにおける基地局であるＮＢ（以下「Node B」という場合がある）として機能する部位を制御し、３Ｇ機能に関する呼制御、呼処理監視、回線設定および管理、保守監視、ならびに状態管理などを行う。
ＬＴＥ回路部１３の内蔵ＣＰＵ３４のＬＴＥ用ＩＰ部４２およびＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３と、ＣＰＵ１５の３Ｇ用ＩＰ部５８、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９およびＰＰＰｏＥ部６０とは、有線側終端部７６を構成する。図１およびその他の図面において、有線側終端部７６は、「ＷＴＮ」と記載する。有線側終端部７６は、イーサネット（Ethernet：登録商標）およびＩＰの信号を終端する。また有線側終端部７６は、ＩＰｓｅｃ機能、オペレーションシステム（operation system；略称：ＯＰＳ）、ＡＰ、ＰＦ、コアネットワークなどの上位装置などからの緊急（emergency；略称：ＥＭ）信号受信時の装置リセット機能に対応している。
ＬＴＥ回路部１３の内蔵ＣＰＵ３４のシステムクロック補正部４９は、システムクロック補正部４９に接続されるシステムクロック供給部１６とともに、クロック部７７を構成する。図１およびその他の図面において、クロック部７７は、「ＣＬＫ」と記載する。クロック部７７は、無線送受信部７１、ＬＴＥ用ベースバンド部７２および３Ｇ用ベースバンド部７４などで使用される基準クロック信号を生成するために、全地球測位システム（Global Positioning System；略称：ＧＰＳ）またはネットワークタイムプロトコル（Network Time Protocol；略称：ＮＴＰ）サーバなどを用いた補正方式を導入し、高安定な基準タイミングを生成している。
ＲＦ部７１の第１ＤＵＰ部２１は、第１アンテナ１７に接続されている。第１ＤＵＰ部２１は、送信信号の送信と受信信号の受信とを１つのアンテナ、具体的には第１アンテナ１７によって実現するためのアンテナ共用器である。第１ＤＵＰ部２１は、予め定める周波数帯域のうち、送信に用いられる周波数帯域の信号のみを通過させる送信フィルタと、受信に用いられる周波数帯域の信号のみを通過させる受信フィルタとを備える。
第１スイッチ部２２は、第１無線送信部２３から出力される下りユーザデータのＲＦ信号の送信処理と、第１下り無線受信部２５による下り周波数帯域のＲＦ信号の受信処理とを切替える。
第１無線送信部２３は、第１ＤＦＥ部３１から与えられる信号に基づいて、下りユーザデータのＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号を、第１スイッチ部２２、第１ＤＵＰ部２１および第１アンテナ１７を介して送信する。
第１無線受信部２４は、第１アンテナ１７を介して、第１ＤＵＰ部２１から与えられる受信信号を受信し、第１ＤＦＥ部３１に与える。
第１下り無線受信部２５は、第１アンテナ１７を介して受信され、第１ＤＵＰ部２１から与えられる受信信号に基づいて、下り周波数帯域のＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号を第１ＤＦＥ部３１に与える。
ＲＦ部１１の第２ＤＵＰ部２６は、第２アンテナ１８に接続されている。第２ＤＵＰ部２６は、送信信号の送信と受信信号の受信とを１つのアンテナ、具体的には第２アンテナ１８によって実現するためのアンテナ共用器である。第２ＤＵＰ部２６は、予め定める周波数帯域のうち、送信に用いられる周波数帯域の信号のみを通過させる送信フィルタと、受信に用いられる周波数帯域の信号のみを通過させる受信フィルタとを備える。
第２スイッチ部２７は、第２無線送信部２８から出力される下りユーザデータのＲＦ信号の送信処理と、第２下り無線受信部３０による下り周波数帯域のＲＦ信号の受信処理とを切替える。
第２無線送信部２８は、第２ＤＦＥ部３２から与えられる信号に基づいて、下りユーザデータのＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号を、第２スイッチ部２７、第２ＤＵＰ部２６および第２アンテナ１８を介して送信する。
第２無線受信部２９は、第２アンテナ１８を介して、第２ＤＵＰ部２６から与えられる受信信号を受信し、第２ＤＦＥ部３２に与える。
第２下り無線受信部３０は、第２アンテナ１８を介して受信され、第２ＤＵＰ部２６から与えられる受信信号に基づいて、下り周波数帯域のＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号を第２ＤＦＥ部３２に与える。
ＤＦＥ回路部１２の第１ＤＦＥ部３１および第２ＤＦＥ部３２は、有限インパルス応答（Finite Impulse Response Filter；略称：ＦＩＲ）フィルタなどのディジタルフィルタによって実現される。第２ＤＦＥ部３２は、ベースバンド信号の周波数帯域で、３Ｇ方式に対応する信号（以下「３Ｇ信号」という場合がある）およびＬＴＥ方式に対応する信号（以下「ＬＴＥ信号」という場合がある）の帯域制限を行う。第１ＤＦＥ部３１は、送信処理では、高周波になっても、３Ｇ信号とＬＴＥ信号とに周波数分離ができた状態にして、３Ｇ信号およびＬＥＴ信号をそれぞれ取り出す。第１ＤＦＥ部３１は、受信処理では、高周波で３Ｇ信号領域とＬＴＥ信号領域とを含む広帯域の信号を、ＲＦ部１１の第２無線受信部２９でベースバンド領域にダウンコンバージョンして得られた信号に対して、ディジタルフィルタで３Ｇ信号帯域とＬＴＥ信号帯域とを分離する処理を施して、３Ｇ信号およびＬＥＴ信号をそれぞれ取り出す。
第１ＤＦＥ部３１および第２ＤＦＥ部３２は、ＬＴＥ回路部１３の内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３のＯＦＤＭＡ部３５、ＳＣ−ＦＤＭＡ部３７およびＬＴＥ用無線パラメータ取得部３９にそれぞれ接続されている。また第２ＤＦＥ部３２は、３Ｇ回路部１４の拡散変調部５０および逆拡散復調部５２、ならびにＣＰＵ１５の３Ｇ用無線パラメータ取得部５７に接続されている。
内蔵ＤＳＰ／Ｌ１ エンジン部３３の内蔵ＤＳＰとは、ＬＴＥ回路部１３に内蔵されたディジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor）である。ＤＳＰは、ソフトウェアプログラムを搭載し、ディジタル信号処理に適した処理を実行することができる。Ｌ１ Ｅｎｇｉｎｅとは、以下の非特許文献６〜８において定義されるレイヤ１（Layer1）機能を処理するコプロセッサである。
非特許文献６：３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１ Ｖ９．１．０
非特許文献７：３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１２ Ｖ９．３．０
非特許文献８：３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ Ｖ９．３．０
ＯＦＤＭＡ部３５は、ＯＦＤＭＡのための変調処理（移動通信端末装置であれば復調処理）を行う。ＯＦＤＭＡ部３５は、主に非特許文献６，８で定義された変調機能（移動通信端末装置であれば復調機能）を有する。ＬＴＥ用チャネルコーディング部３６は、チャネル符号化、具体的には、誤り訂正符号化を行う。ＳＣ−ＦＤＭＡ部３７は、ＳＣ−ＦＤＭＡのための復調処理（移動通信端末装置であれば変調処理）を行う。ＳＣ−ＦＤＭＡ部３７は、主に非特許文献６，８で定義された復調機能（移動通信端末装置であれば変調処理）を有する。ＬＴＥ用チャネルデコーディング部３８は、受信チャネルの復号化を行う。
ＬＴＥ用無線パラメータ取得部３９は、第１および第２アンテナ１７，１８の少なくともいずれか一方のアンテナから取得し、第１下り無線受信部２５および第２下り無線受信部３０によってダウンコンバージョンした下りデータの振幅強度または電力強度を測定する。またＬＴＥ用無線パラメータ取得部３９は、データを復調および復号し、報知情報などの内容を解析することによって、隣接基地局からの電界強度などの３ＧおよびＬＴＥ両方の周辺セルの環境情報を取得する。
内蔵ＣＰＵ３４は、ＬＴＥ回路部１３に内蔵されたＣＰＵである。内蔵ＣＰＵ３４は、ソフトウェアプログラムを搭載し、このソフトウェアプログラムを実行することができる。ＲＬＣ／ＭＡＣ部４０は、無線リンク制御（ＲＬＣ）およびメディアアクセス制御（ＭＡＣ）を行う。ＰＤＣＰ／ＧＴＰ−Ｕ部４１は、ＰＤＣＰ処理およびＧＴＰ−Ｕ処理を行う。ＬＴＥ用ＩＰ部４２は、ＬＴＥ信号に対してＩＰ処理を行う。ＬＴＥ用ＩＰ部４２は、ＬＴＥ信号に対してＩＰ処理を行って生成したデータをＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３に与える。
ＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３は、ＬＴＥ用ＩＰ部４２から与えられたデータを暗号化するセキュリティ機能を有する。ＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３は、ＬＴＥ回路部１３内に内蔵された専用のコプロセッサを用いて、前記セキュリティ機能を実現する。これによって、ソフトウェア処理のみでは高い周波数を必要とするＣＰＵコアの周波数を低く抑えることができ、消費電力を低く抑えることができる。ＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３は、暗号化したデータを、ＣＰＵ１５のＰＰＰｏＥ部６０に与える。
ＬＴＥ用ＡＰ部４４は、基地局装置１のＬＴＥ側機能を制御するアプリケーション機能を有する。ＬＴＥ用ＰＦ部４５は、基地局装置１のＬＴＥ側機能を制御するプラットフォーム機能を有する。
ネットワークパラメータ取得部４６は、基地局装置１と、移動管理エンティティ（Mobility Management Entity；略称：ＭＭＥ）およびサービングゲートウェイ（Serving Gateway；略称：ＳＧＷ）などの上位装置とのインタフェースよりも上位側のネットワーク情報を取得する機能を有する。
ＵＰｎＰ部４７は、ＵＰｎＰによる通信のための処理を行う。データオフロード部４８は、データオフロード機能を有する。データオフロード機能とは、データを伝送するときに、通常の携帯電話網を経由せずに、インターネット回線を利用することによって、トラヒックの負荷を軽減する機能である。データオフロード機能は、全てソフトウェアで実現する構成とするので、リモートアップグレードによるソフトウェアの更新によって、機能を追加または削減することができる。
システムクロック補正部４９は、電圧制御発振器（Voltage Controlled Xtal Oscillator；略称：ＶＣＸＯ）および温度補償型水晶発振器（Temperature Compensated Xtal Oscillator；略称：ＴＣＸＯ）などの、電圧制御で周波数を変更することができるクロック発信源であるシステムクロック供給部１６に対して、ＧＰＳおよびＮＴＰサーバなどからの精確な時刻情報を、システムクロック供給部１６が出力する時刻情報と比較し、ある一定の差分を超えていたら、システムクロック供給部１６の電圧制御を行い、精確な時刻情報になるようにクロック周波数を補正する。
ＣＰＵ１５のＭＡＣ−ｈｓ部５４は、ＨＳＤＰＡを行うときに必要なレイヤ２のＭＡＣスケジューリング機能である。ＭＡＣ−ｅ部５５は、ＨＳＵＰＡ（ＥＵＬ）を行うときに必要なレイヤ２のＭＡＣスケジューリング機能である。
ＦＰ終端部５６は、ＦＰ終端処理を行う。ＦＰ終端部５６は、ＦＰ終端処理として、主に以下の非特許文献９，１０で定義されたＦＰフォーマットのフレーミングを行う機能、具体的にはＦＰフォーマットを作成する機能およびＦＰフォーマットを解除する機能を有する。本実施の形態とは異なるが、ＦＰ終端処理を３Ｇ回路部１４で行ってもよい。３Ｇ回路部１４は、たとえばＦＰＧＡまたはＡＳＩＣで実現される３Ｇ用大規模集積回路（Large Scale Integration；略称：ＬＳＩ）である３Ｇ−ＬＳＩで構成される。
非特許文献９：３ＧＰＰ ＴＳ２５．４２７ Ｖ９．０．０
非特許文献１０：３ＧＰＰ ＴＳ２５．４３５ Ｖ９．３．０
３Ｇ用無線パラメータ取得部５７は、第２アンテナ１８から取得した下りデータの振幅強度または電力強度を測定し、またデータを復調および復号し、報知情報の内容を解析することによって、隣接基地局からの電界強度などの３Ｇ方式の周辺セルの環境情報を取得する。図１では、アンテナ１本、具体的には第２アンテナ１８からのデータを３Ｇ用無線パラメータ取得部５７に入力して解析したが、ＬＴＥ側と同様に、第１アンテナ１７からのデータも３Ｇ用無線パラメータ取得部５７に入力して、アンテナ２本からのデータを解析してもよい。これにより、ダイバーシチ効果で、より正確に周辺セルの環境情報を得ることができる。
３Ｇ用ＩＰ部５８は、レイヤ３のＩＰフレームデータを処理（以下「フレーミング」という場合がある）を行う機能を有する。３Ｇ用ＩＰ部５８は、ＩＰフレームデータを３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９に与える。
３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９は、３Ｇ用ＩＰ部５８から与えられたＩＰフレームデータを暗号化するセキュリティ機能を有する。３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９は、ＣＰＵ１５に内蔵の専用コプロセッサを用いて、前記セキュリティ機能を実現する。これによって、ソフトウェア処理のみでは高い周波数を必要とするＣＰＵコアの周波数を低く抑えることができ、消費電力を低く抑えることができる。３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９は、暗号化したＩＰフレームデータを、ＰＰＰｏＥ部６０に与える。
ＰＰＰｏＥ部６０は、ＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３から与えられたデータと、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９から与えられたデータとに対して、ＰＰＰｏＥプロトコルに対応した処理を行う。ＰＰＰｏＥ部６０は、ＬＴＥ側のインタフェースであるＳ１インタフェースを介して、ＭＭＥおよびＳＧＷと接続される。またＰＰＰｏＥ部６０は、３Ｇ側のインタフェースであるＩｕｂインタフェースまたはＩｕｈインタフェースを介して、基地局制御装置（Radio Network Controller；略称：ＲＮＣ）と接続される。
３Ｇ用ＡＰ部６１は、基地局の３Ｇ側機能を制御するアプリケーション機能を有する。３Ｇ用ＰＦ部６２は、基地局の３Ｇ側機能を制御するプラットフォーム機能を有する。
３Ｇ回路部１４の拡散変調部５０は、拡散変調処理を行う。３Ｇ用チャネルコーディング部５１は、チャネル符号化、具体的には誤り訂正符号化を行う。逆拡散復調部５２は、逆拡散によって復調する逆拡散復調処理を行う。３Ｇ用チャネルデコーディング部５３は、受信チャネルの復号化を行う。
拡散変調部５０および逆拡散復調部５２は、主に以下の非特許文献１１〜１３で定義される機能を有する。３Ｇ用チャネルコーディング部５１および３Ｇ用チャネルデコーティング部５３は、主に非特許文献１４で定義される機能を有する。
非特許文献１１：３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１１
非特許文献１２：３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１３
非特許文献１３：３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１４
非特許文献１４：３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１２
図１に示す基地局装置１は、３Ｇ方式、具体的にはＷ−ＣＤＭＡ方式と、ＬＴＥ方式との両方に対応する共用基地局装置（以下「デュアル基地局装置」という場合がある）である。
基地局装置１において、３Ｇ方式に対応する機能を有する部位（以下「３Ｇ側機能部位」という場合がある）は、第２アンテナ１８、ＲＦ部１１の第２ＤＵＰ部２６、第２スイッチ部２７、第２無線送信部２８、第２無線受信部２９および第２下り無線受信部３０、ＤＦＥ回路部１２の第２ＤＦＥ部３２、３Ｇ回路部１４のＷ-ＣＤＭＡ方式の拡散変調部５０、３Ｇ用チャネルコーディング部５１、逆拡散復調部５２および３Ｇ用チャネルデコーディング部５３、ＣＰＵ１５のＭＡＣ−ｈｓ５４、ＭＡＣ−ｅ部５５、ＦＰ終端部５６、３Ｇ用無線パラメータ取得部５７、３Ｇ用ＩＰ部５８、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９、ＰＰＰｏＥ部６０、３Ｇ用ＡＰ部６１および３Ｇ用ＰＦ部６２を備えて構成される。
ＬＴＥ方式に対応する機能を有する部位（以下「ＬＴＥ側機能部位」という場合がある）は、第１アンテナ１７、ＲＦ部１１の第１ＤＵＰ部２１、第１スイッチ部２２、第１無線送信部２３、第１無線受信部２４、第１下り無線受信部２５、ＤＦＥ回路部１２の第１ＤＦＥ部３１、ＬＴＥ回路部１３を構成するＯＦＤＭＡ部３５、ＬＴＥ用チャネルコーディング部３６、ＳＣ−ＦＤＭＡ部３７、ＬＴＥ用チャネルデコーディング部３８、ＬＴＥ用無線パラメータ取得部３９、ＲＬＣ／ＭＡＣ部４０、ＰＤＣＰ／ＧＴＰ−Ｕ部４１、ＬＴＥ用ＩＰ部４２、ＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３、ＬＴＥ用ＡＰ部４４、ＬＴＥ用ＰＦ部４５、ネットワークパラメータ取得部４６、ＵＰｎＰ部４７、データオフロード部４８およびシステムクロック補正部４９を備えて構成される。
以上のように本実施の形態では、ＤＦＥ回路部１２によって、ディジタルベースバンド領域で、異なる方式の信号の帯域を並べたり、切り離したりする。
高周波（ＲＦ）の処理としては、本来、ＬＴＥ方式で２系統、３Ｇ方式で１系統の合計３系統が必要であるが、本実施の形態では前述のようにディジタルベースバンド領域で処理するので、処理に必要な系統を２系統で済ませることができる。
このように高周波（ＲＦ）の処理系統の数を減らすことによって、ＲＦ部１１において消費する電力、たとえばアンプなどの消費電力を低減することができる。また、基地局装置１の小型化および低価格化も実現することができる。
図１において、各機能部位同士をつないだ線は、主にデータ信号線を示している。ＬＴＥ用ＡＰ部４４、ＬＴＥ用ＰＦ部４５、３Ｇ用ＡＰ部６１および３Ｇ用ＰＦ部６２は、制御すべき各機能に接続されるはずであるが、信号線の図示を省略している。ただし、３Ｇ用ＰＦ部６２とＬＴＥ用ＰＦ部４５とを接続する信号線は、ＣＳフォールバックなどの３Ｇ機能とＬＴＥ機能との連携動作に関わる機能を実現するための信号線であるので、省略していない。
また本実施の形態におけるＬＴＥ回路部１３は、内蔵ＤＳＰおよび内蔵ＣＰＵ３４などのソフトウェア処理を実装できるような柔軟な構成である。これによって、ＬＳＩ化（ＡＳＩＣ化）することによって、仕様変更に柔軟に対応できる状態を持ちつつ、消費電力の低減、小型化および低価格化を実現することができる。３Ｇ回路部１４も同様に、ＬＳＩ化（ＡＳＩＣ化）することによって、消費電力の低減、小型化および低価格化を実現することができる。
また本実施の形態では、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどに実装されるＤＦＥ回路部１２に、ＤＦＥ(Digital Front End)機能を実装することによって、３Ｇ ＲＦ１系統、ＬＴＥ ＲＦ２系統の合計ＲＦ３系統が必要なところを、２系統化することができる。これによって、装置価格の低減、低消費電力および装置の小型化を実現することができる。
ＤＦＥは、３Ｇ／ＬＴＥ帯域のディジタル分離／結合技術である。送受信信号に対して、３Ｇ／ＬＴＥの帯域振り分け／結合を適応的に行うことで、前述のようにＲＦ２系統のうち１系統を３Ｇ／ＬＴＥで共用化することができる。
本実施の形態の基地局装置１は、演算処理に適したＬＴＥ回路部１３内の内蔵ＤＳＰと、同じくＬＴＥ回路部１３に実装されたＬ１ Ｅｎｇｉｎｅ（ＦＦＴ、ＤＦＴ、ＬＬＲ、巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Checksum；略称：ＣＲＣ）、ターボ（Turbo）／ビタビ（Viterbi）デコーダ（decoder）などのレイヤ１機能のコプロセッサ）に、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、チャネルコーディング、チャネルデコーディング、無線パラメータ取得機能などを実装することで実現することができる。なお、無線パラメータ取得機能は、３Ｇ／ＬＴＥ両機能がサービス休止中にＬＴＥ回路で受信処理を行う。
またＬＴＥ回路部１３に内蔵した内蔵ＣＰＵ３４に、システムクロック補正機能を実装することで、ＮＴＰサーバ補正方式による基地局生成クロックパルスの揺らぎ低減を行い、基準発振器の低価格化と、周波数精度信頼性を実現することができる。システムクロック供給機能としては、安価な基準発振器であるＴＣＸＯおよびＶＣＸＯを採用することができる。これによって、装置コストの低減を実現することができる。
さらに、ＣＰＵ１５またはＬＴＥ回路部１３の内蔵ＣＰＵ３４に、ホームゲートウェイ接続機能を設けることによって、家電と基地局とを連携させることができるようになる。
さらに、本実施の形態では、図１に示すように、ＬＴＥ機能の主要機能と３Ｇ機能の主要機能とをハードウェアレベルで独立させているので、３Ｇ用ベースバンド機能を搭載する３Ｇ回路部１４およびＣＰＵ１５を非搭載とすることによって、基地局装置１を、ＬＴＥ方式専用機能のみの構成とすることが可能となっている。この場合、ＬＴＥ側機能部位と３Ｇ側機能部位とで共有している有線側終端部７６のＬＴＥ側機能部位への移植、ＢＳＰ（Board Support Package）などのソフトウェアの変更などの軽微な変更のみで対応可能である。これによって、ＬＴＥ専用構成への変更を、少ない開発工数で容易に行うことができるので、製造時の試験工程数を減らすことができる。したがって、低価格化を実現することができる。
また前述のようにＬＴＥ機能の主要機能と３Ｇ機能の主要機能とをハードウェアレベルで独立させていることによって、異なる２つの通信方式のうちの一方の通信方式の機能を容易に停止させることができる。具体的に述べると、本実施の形態では、前述の図１に示すようにＬＴＥ機能の主要機能を担うＬＴＥ回路部１３と、３Ｇ機能の主要機能を担う３Ｇ用回路１４とが、独立して設けられている。これによって、ＬＴＥ方式および３Ｇ方式のうちの一方の通信方式の機能を容易に停止させることができる。
また本実施の形態では、ＬＴＥ機能の主要機能を担うＬＴＥ回路部１３、および３Ｇ機能の主要機能を担う３Ｇ回路部１４は、いずれも、取外し可能に設けられている。これによって、ＬＴＥ回路部１３または３Ｇ回路部１４を搭載しないようにすることができる。前述のようにＬＴＥ回路部１３と３Ｇ回路部１４とは、独立して設けられているので、ＬＴＥ回路部１３および３Ｇ回路部１４のいずれかを取り除いても、もう一方の通信方式で通信することができる。
図２は、図１に示す第１ＤＦＥ部３１、第２ＤＦＥ部３２、ならびにＬＴＥ回路部１３のＯＦＤＭＡ部３５およびＬＴＥ用チャネルコーディング部３６の具体的な構成を示すブロック図である。図２では、ＬＴＥレイヤ１の下り信号処理に関係する部分の構成を示す。また図２では、ＬＴＥ回路部１３の内蔵ＣＰＵ３４のうち、ＬＴＥレイヤ１の下り信号処理に関係する部分の構成を併せて示す。
ＬＴＥ回路部１０１は、第１送信処理部１１１、第１アンテナ用逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；略称：ＩＦＦＴ）前データ格納ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory；略称：ＲＡＭ）１１２、第２送信処理部１１３、第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４、第１内蔵プロセッサ１１５、物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel；略称：ＰＤＳＣＨ）変調部１１６、物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel；略称：ＰＢＣＨ）変調部１１７、物理制御チャネルフォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel；略称：ＰＣＦＩＣＨ）変調部１１８、物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；略称：ＰＤＣＣＨ）変調部１１９、物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel；略称：ＰＨＩＣＨ）変調部１２０、リファレンス信号（Reference Signal；略称：ＲＳ）リソースマッピング部１２１、同期信号（Synchronization Signal；略称：ＳＳ）リソースマッピング部１２２、および第２内蔵プロセッサ１２３を備える。
図２およびその他の図面において、第１送信処理部１１１および第２送信処理部１１３は、「ＴＲＰ」と記載する。第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２および第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４は、「ＲＡＭ」と記載する。第１内蔵プロセッサ１１５および第２内蔵プロセッサ１２３は、「ＢＰ」と記載する。ＰＤＳＣＨ変調部１１６は、「ＰＤＳＣＨ ＭＯＤ」と記載する。ＰＢＣＨ変調部１１７は、「ＰＢＣＨ ＭＯＤ」と記載する。ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８は、「ＰＣＦＩＣＨ ＭＯＤ」と記載する。ＰＤＣＣＨ変調部１１９は、「ＰＤＣＣＨ ＭＯＤ」と記載する。ＰＨＩＣＨ変調部１２０は、「ＰＨＩＣＨ ＭＯＤ」と記載する。ＲＳリソースマッピング部１２１は、「ＲＳＲＭ」と記載する。ＳＳリソースマッピング部１２２は、「ＳＳＲＭ」と記載する。下りリンク共有チャネル（Downlink Shared Channel）は、「ＤＬ−ＳＣＨ」と記載する。報知チャネル（Broadcast Channel）は、「ＢＣＨ」と記載する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel）は、「ＢＣＣＨ」と記載する。制御チャネルフォーマットインジケータ（Control Format Indicator）は、「ＣＦＩ」と記載する。ＨＡＲＱインジケータ（HARQ indicator）は、「ＨＩ」と記載する。
ＲＳリソースマッピング部１２１は、第１リソースエレメントマッピング部１２４および第２リソースエレメントマッピング部１２５を備える。ＳＳリソースマッピング部１２２は、第３リソースエレメントマッピング部１２６および第４リソースエレメントマッピング部１２７を備える。図２およびその他の図面において、第１リソースエレメントマッピング部１２４、第２リソースエレメントマッピング部１２５、第３リソースエレメントマッピング部１２６および第４リソースエレメントマッピング部１２７は、「ＲＥＭ」と記載する。
ＰＤＳＣＨなどのチャネルに関しては、前述の非特許文献１１，１２，１４および、以下の非特許文献１５，１６に記載されている。
非特許文献１５：服部武、諸橋知雄、藤岡雅宣（監訳）、「３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎのすべて−ＨＳＰＡモバイルブロードバンド技術とＬＴＥ基本技術」、丸善株式会社、平成２１年１１月３０日
非特許文献１６：服部武、諸橋知雄、藤岡雅宣（監訳）、「３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎのすべて−ＬＴＥモバイルブロード方式技術」、丸善株式会社、平成２１年１２月２５日
内蔵ＣＰＵ１０２は、マスター情報ブロック（Master Information Block）部１３１、制御チャネルフォーマットインジケータ（Control Channel Format Indicator；略称：ＣＣＦＩ）生成部１３２、下り制御情報（Downlink Control Information；略称：ＤＣＩ）生成部１３３、およびＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Acknowledgement/Negative Acknowledgement）部１３４を備える。図２およびその他の図面において、ＣＣＦＩ生成部１３２は、「ＣＣＦＩＧ」と記載する。ＤＣＩ生成部１３３は、「ＤＣＩＧ」と記載する。
第１送信処理部１１１は、第１ディジタル／アナログ（Digital/Analog；略称：Ｄ／Ａ）変換部１０３と第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２との間に設けられており、第１Ｄ／Ａ変換部１０３および第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２にそれぞれ接続されている。
第２送信処理部１１３は、第２Ｄ／Ａ変換部１０４と第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４との間に設けられており、第２Ｄ／Ａ変換部１０４および第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４にそれぞれ接続されている。
図３〜図１２は、図２に示す各部の詳細な構成を示すブロック図である。図３は、第１送信処理部１１１およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図４は、第２送信処理部１１３およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図５は、第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図６は、第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図５と図６とは、境界線Ｌ４で接続されている。
図７〜図９は、第１内蔵プロセッサ１１５、ＰＤＳＣＨ変調部１１６およびＰＢＣＨ変調部１１７、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図７と図８とは、境界線Ｌ１で接続されている。図８と図９とは、境界線Ｌ３で接続されている。図１０および図１１は、ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８、ＰＤＣＣＨ変調部１１９およびＰＨＩＣＨ変調部１２０の詳細な構成を示すブロック図である。図１０と図１１とは、境界線Ｌ２で接続されている。図１２は、ＲＳリソースマッピング部１２１、ＳＳリソースマッピング部１２２および第２内蔵プロセッサ１２３の詳細な構成を示すブロック図である。
図３に示すように、第１送信処理部１１１は、第１ＤＦＥ部１４１、第２ＤＦＥ部１４２、第１ＲＡＭ１４３、第２ＲＡＭ１４４、第１時間窓（Time Window）処理部１４５、第２時間窓（Time Window）処理部１４６、第３ＲＡＭ１４７、第４ＲＡＭ１４８、第１ＯＦＤＭ信号生成（signal generation）部１４９および第５ＲＡＭ１５０を備える。図３およびその他の図面において、第１時間窓処理部１４５および第２時間窓処理部１４６は、「ＴＷＰ」と記載する。第１ＯＦＤＭ信号生成部１４９は、「ＯＦＤＭ ＳＧ」と記載する。Ｉ信号は、「Ｉ」と記載する。Ｑ信号は、「Ｑ」と記載する。
第１ＤＦＥ部１４１は、第１Ｄ／Ａ変換部１０３のＩ信号用Ｄ／Ａ変換部１０５に接続される。第２ＤＦＥ部１４２は、第１Ｄ／Ａ変換部１０３のＱ信号用Ｄ／Ａ変換部１０６に接続される。第１ＤＦＥ部１４１および第２ＤＦＥ部１４２は、それぞれ、ＡＰＣ、およびＦＩＲフィルタなどのディジタルフィルタを含む。第１ＯＦＤＭ信号生成部１４９は、ＩＦＦＴおよびサイクリックプリフィックス（Cyclic Prefix；略称：ＣＰ）付加の処理を行う。
図４に示すように、第２送信処理部１１３は、第３ＤＦＥ部１５１、第４ＤＦＥ部１５２、第６ＲＡＭ１５３、第７ＲＡＭ１５４、第３時間窓（Time Window）処理部１５５、第４時間窓（Time Window）処理部１５６、第８ＲＡＭ１５７、第９ＲＡＭ１５８、第２ＯＦＤＭ信号生成（signal generation）部１５９および第１０ＲＡＭ１６０を備える。図４およびその他の図面において、第３時間窓処理部１５５および第４時間窓処理部１５６は、「ＴＷＰ」と記載する。第２ＯＦＤＭ信号生成部１５９は、「ＯＦＤＭ ＳＧ」と記載する。
第３ＤＦＥ部１５１は、第２Ｄ／Ａ変換部１０４のＩ信号用Ｄ／Ａ変換部１０７に接続され、第４ＤＦＥ部１５２は、第２Ｄ／Ａ変換部１０４のＱ信号用Ｄ／Ａ変換部１０８に接続される。第３ＤＦＥ部１５１および第４ＤＦＥ部１５２は、それぞれ、ＡＰＣ、およびＦＩＲフィルタなどのディジタルフィルタを含む。第２ＯＦＤＭ信号生成部１５９は、ＩＦＦＴおよびＣＰ付加の処理を行う。
図５および図６に示すように、ＰＤＳＣＨ変調部１１６、ＰＢＣＨ変調部１１７、ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８、ＰＤＣＣＨ変調部１１９、およびＰＨＩＣＨ変調部１２０からそれぞれ出力される２組の同相（In-phase；略称：Ｉ）信号および直交（Quadrature；略称：Ｑ）信号のうち、一方の組のＩ信号およびＱ信号は、第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２に入力され、他方の組のＩ信号およびＱ信号は、第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４に入力される。Ｉ信号は、搬送波の基準位相と同相の成分であり、Ｑ信号は、搬送波の基準位相と直交する成分である。Ｉ信号は、複素信号の実数部分であり、Ｑ信号は、複素信号の虚数部分である。
ＲＳリソースマッピング部１２１の第１リソースエレメントマッピング部１２４および第２リソースエレメントマッピング部１２５、ならびにＳＳリソースマッピング部１２２の第３リソースエレメントマッピング部１２６および第４リソースエレメントマッピング部１２７からそれぞれ出力される２組のＩ信号およびＱ信号のうち、一方の組のＩ信号およびＱ信号は、第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２に入力され、他方の組のＩ信号およびＱ信号は、第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４に入力される。
図７に示すように、第１内蔵プロセッサ１１５は、電力設定部１９４およびＰＤＳＣＨのリソース割当て部１９５を備える。図７およびその他の図面において、電力設定部１９４は、「ＰＷＣ」と記載する。ＰＤＳＣＨのリソース割当て部１９５は、「ＰＤＳＣＨ ＲＡ」と記載する。
図７〜図９に示すように、ＰＤＳＣＨ変調部１１６は、振幅調整部１６１、リソースエレメントマッピング部１６２、プリコーディング部１６３、レイヤマッピング部１６９、第１変調部１７４、第２変調部１７５、第１スクランブリング部１７８、第２スクランブリング部１７９、第１コードブロック連結部１８０、第２コードブロック連結部１８１、第１レートマッチング部１８２、第２レートマッチング部１８３、第１チャネルコーディング部１８６、第２チャネルコーディング部１８７、第１コードブロック分割＆コードブロックＣＲＣ付加部１９０、第２コードブロック分割＆コードブロックＣＲＣ付加部１９１、第１トランスポートブロックＣＲＣ付加部１９２、第２トランスポートブロックＣＲＣ付加部１９３、および第１〜第８ＲＡＭ１６８，１７３，１７６，１７７，１８４，１８５，１８８，１８９を備える。
第１〜第８ＲＡＭ１６８，１７３，１７６，１７７，１８４，１８５，１８８，１８９は、図７および図８では、理解を容易にするために、ＰＤＳＣＨ変調部１１６を示す枠の外に記載されているが、実際には、ＰＤＳＣＨ変調部１１６に含まれる。図８において、第３ＲＡＭ１７３よりも左側の処理は、リソースブロック毎処理（略称：ＲＢＰ）である。第３ＲＡＭ１７３よりも右側の処理は、ユーザ毎処理（略称：ＵＳＰ）である。ユーザ毎処理は、時分割処理で行われ。ユーザ毎処理では、２つの回路が並列して動作するので、動作速度に制約がある。
図７およびその他の図面において、振幅調整部１６１は、「ＡＡ」と記載する。リソースエレメントマッピング部１６２は、「ＲＥＭ」と記載する。プリコーディング部１６３は、「ＰＣＯＤ」と記載する。レイヤマッピング部１６９は、「ＬＭ」と記載する。
図８およびその他の図面において、第１変調部１７４および第２変調部１７５は、「ＭＯＤ」と記載する。第１スクランブリング部１７８および第２スクランブリング部１７９は、「ＳＣＲ」と記載する。第１コードブロック連結部１８０および第２コードブロック連結部１８１は、「ＣＢＣ」と記載する。第１レートマッチング部１８２および第２レートマッチング部１８３は、「ＲＭ」と記載する。第１チャネルコーディング部１８６および第２チャネルコーディング部１８７は、「ＣＨＣ」と記載する。第１コードブロック分割＆コードブロックＣＲＣ付加部１９０および第２コードブロック分割＆コードブロックＣＲＣ付加部１９１は、「ＣＢＤ／ＣＢＡ」と記載する。
図９およびその他の図面において、第１トランスポートブロックＣＲＣ付加部１９２および第２トランスポートブロックＣＲＣ付加部１９３は、「ＴＢＡ」と記載する。
第１レートマッチング部１８２から出力される信号は、時分割で、第１コードブロック連結部１８０に入力される。第１コードブロック連結部１８０から出力される信号は、時分割で、第１スクランブリング部１７８に入力される。同様に、第２レートマッチング部１８３から出力される信号は、時分割で、第２コードブロック連結部１８１に入力される。第２コードブロック連結部１８１から出力される信号は、時分割で、第２スクランブリング部１７９に入力される。
第１変調部１７４から出力されるＩ信号およびＱ信号は、時分割で、レイヤマッピング部１６９に入力される。同様に、第２変調部１７５から出力されるＩ信号およびＱ信号は、時分割で、レイヤマッピング部１６９に入力される。
プリコーディング部１６３は、アンテナマッピング部としても機能する。プリコーディング部１６３は、シングルアンテナポート送信部１６４、セル固有のＲＳの空間多重部１６５、ユーザ固有のＲＳの空間多重部１６６、およびダイバーシチ送信部１６７を備える。レイヤマッピング部１６９は、シングルアンテナポート送信部１７０、空間多重部１７１およびダイバーシチ送信部１７２を備える。図７およびその他の図面において、シングルアンテナポート送信部１６４，１７０は、「ＳＡＰＴＲ」と記載する。セル固有のＲＳの空間多重部１６５は、「ＣＳＭＰ」と記載する。ユーザ固有のＲＳの空間多重部１６６は、「ＵＳＭＰ」と記載する。ダイバーシチ送信部１６７，１７２は、「ＤＴＲ」と記載する。空間多重部１７１は、「ＳＭＰ」と記載する。
レイヤマッピング部１６９は、第１変調部１７４および第２変調部１７５から入力されるＩ信号およびＱ信号から、第１レイヤのＩ信号およびＱ信号と、第２レイヤのＩ信号およびＱ信号とを生成し、プリコーディング部１６３に出力する。図７およびその他の図面において、第１レイヤのＩ信号は、「ＦＬＩ」と記載する。第１レイヤのＱ信号は、「ＦＬＱ」と記載する。第２レイヤのＩ信号は、「ＳＬＩ」と記載する。第２レイヤのＱ信号は、「ＳＬＱ」と記載する。
プリコーディング部１６３は、レイヤマッピング部１６９から入力される第１および第２レイヤのＩ信号およびＱ信号から、第１アンテナ１７用のＩ信号およびＱ信号と、第２アンテナ１８用のＩ信号およびＱ信号とを生成し、リソースエレメントマッピング部１６２に出力する。図７およびその他の図面において、第１アンテナ１７用のＩ信号は、「ＦＡＩ」と記載する。第１アンテナ１７用のＱ信号は、「ＦＡＱ」と記載する。第２アンテナ１８用のＩ信号は、「ＳＡＩ」と記載する。第２アンテナ１８用のＱ信号は、「ＳＡＱ」と記載する。
図７および図８に示すように、ＰＢＣＨ変調部１１７は、振幅調整部２０１、リソースエレメントマッピング部２０２、プリコーディング部２０３、レイヤマッピング部２０７、変調部２１１、スクランブリング部２１３、レートマッチング部２１４、チャネルコーディング部２１６、ＣＲＣ付加部２１８、および第１〜第５ＲＡＭ２０６，２１０，２１２，２１５，２１７を備える。第１〜第５ＲＡＭ２０６，２１０，２１２，２１５，２１７は、図７および図８では、理解を容易にするために、ＰＢＣＨ変調部１１７を示す枠の外に記載されているが、実際には、ＰＢＣＨ変調部１１７に含まれる。プリコーディング部２０３は、シングルアンテナポート送信部２０４およびダイバーシチ送信部２０５を備える。レイヤマッピング部２０７は、シングルアンテナポート送信部２０８およびダイバーシチ送信部２０９を備える。
図７およびその他の図面において、振幅調整部２０１は、「ＡＡ」と記載する。リソースエレメントマッピング部２０２は、「ＲＥＭ」と記載する。プリコーディング部２０３は、「ＰＣＯＤ」と記載する。レイヤマッピング部２０７は、「ＬＭ」と記載する。変調部２１１は、「ＭＯＤ」と記載する。スクランブリング部２１３は、「ＳＣＲ」と記載する。レートマッチング部２１４は、「ＲＭ」と記載する。チャネルコーディング部２１６は、「ＣＨＣ」と記載する。ＣＲＣ付加部２１８は、「ＣＲＣＡ」と記載する。シングルアンテナポート送信部２０４，２０８は、「ＳＡＰＴＲ」と記載する。ダイバーシチ送信部２０５，２０９は、「ＤＴＲ」と記載する。
図１０および図１１に示すように、ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８は、振幅調整部２２１、リソースエレメントマッピング部２２２、プリコーディング部２２３、レイヤマッピング部２２７、変調部２３１、スクランブリング部２３３、チャネルコーディング部２３５、および第１〜第５ＲＡＭ２２６，２３０，２３２，２３４，２３６を備える。第１〜第４ＲＡＭ２２６，２３０，２３２，２３４は、図１０および図１１では、理解を容易にするために、ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８を示す枠の外に記載されているが、実際には、ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８に含まれる。プリコーディング部２２３は、シングルアンテナポート送信部２２４およびダイバーシチ送信部２２５を備える。レイヤマッピング部２２７は、シングルアンテナポート送信部２２８およびダイバーシチ送信部２２９を備える。
ＰＤＣＣＨ変調部１１９は、振幅調整部２４１、リソースエレメントマッピング部２４２、プリコーディング部２４３、レイヤマッピング部２４７、変調部２５１、マルチプレクシング＆スクランブリング部２５３、レートマッチング部２５４、チャネルコーディング部２５６、ＣＲＣ付加部２５７、および第１〜第５ＲＡＭ２４６，２５０，２５２，２５５，２５８を備える。第１〜第５ＲＡＭ２４６，２５０，２５２，２５５，２５８は、図１０および図１１では、理解を容易にするために、ＰＤＣＣＨ変調部１１９を示す枠の外に記載されているが、実際には、ＰＤＣＣＨ変調部１１９に含まれる。プリコーディング部２４３は、シングルアンテナポート送信部２４４およびダイバーシチ送信部２４５を備える。レイヤマッピング部２４７は、シングルアンテナポート送信部２４８およびダイバーシチ送信部２４９を備える。
ＰＨＩＣＨ変調部１２０は、振幅調整部２６１、リソースエレメントマッピング部２６２、プリコーディング部２６３、レイヤマッピング部２６７、変調部２７１、チャネルコーディング部２７３、および第１〜第４ＲＡＭ２６６，２７０，２７２，２７４を備える。第１〜第３ＲＡＭ２６６，２７０，２７２は、図１０および図１１では、理解を容易にするために、ＰＨＩＣＨ変調部１２０を示す枠の外に記載されているが、実際には、ＰＨＩＣＨ変調部１２０に含まれる。プリコーディング部２６３は、シングルアンテナポート送信部２６４およびダイバーシチ送信部２６５を備える。レイヤマッピング部２６７は、シングルアンテナポート送信部２６８およびダイバーシチ送信部２６９を備える。
図１０およびその他の図面において、振幅調整部２２１，２４１，２６１は、「ＡＡ」と記載する。リソースエレメントマッピング部２２２，２４２，２６２は、「ＲＥＭ」と記載する。プリコーディング部２２３，２４３，２６３は、「ＰＣＯＤ」と記載する。レイヤマッピング部２２７，２４７，２６７は、「ＬＭ」と記載する。シングルアンテナポート送信部２２４，２２８，２４４，２４８，２６４，２６８は、「ＳＡＰＴＲ」と記載する。ダイバーシチ送信部２２５，２２９，２４５，２４９，２６５，２６９は、「ＤＴＲ」と記載する。
図１１およびその他の図面において、変調部２３１，２５１，２７１は、「ＭＯＤ」と記載する。スクランブリング部２３３は、「ＳＣＲ」と記載する。チャネルコーディング部２３５，２５６，２７３は、「ＣＨＣ」と記載する。マルチプレクシング＆スクランブリング部２５３は、「ＭＵＸ／ＳＣＲ」と記載する。レートマッチング部２５４は、「ＲＭ」と記載する。ＣＲＣ付加部２５７は、「ＣＲＣＡ」と記載する。
図１２に示すように、第２内蔵プロセッサ１２３は、第１振幅調整部２８１、第２振幅調整部２８２、リファレンス信号（Reference Signal）生成部２８３、第３振幅調整部２９１、第４振幅調整部２９２および同期信号（Synchronization Signal）生成部２９３を備える。リファレンス信号生成部２８３は、セル固有ＲＳ（Cell-specific ＲＳ；略称：ＣＳ−ＲＳ）部２８４および位置調整ＲＳ（Positioning ＲＳ；略称：Ｐ−ＲＳ）部２８５を備える。同期信号生成部２９３は、第１同期信号（Primary ＳＳ；略称：Ｐ−ＳＳ）部２９４および第２同期信号（Secondary ＳＳ；略称：Ｓ−ＳＳ）部２９５を備える。
セル固有ＲＳ部２８４、位置調整ＲＳ部２８５、Ｐ−ＳＳ部２９４およびＳ−ＳＳ部２９５は、それぞれシーケンス生成部２８６，２８７，２９６，２９７を備える。各振幅調整部２８１，２８２，２９１，２９２およびリファレンス信号生成部２８３は、第２内蔵プロセッサ（内蔵ＤＳＰ）１２３のソフトウェア処理によって実現される。
図１２およびその他の図面において、第１振幅調整部２８１、第２振幅調整部２８２、第３振幅調整部２９１および第４振幅調整部２９２は、「ＡＡ」と記載する。リファレンス信号生成部２８３は、「ＲＳＧ」と記載する。同期信号生成部２９３は、「ＳＳＧ」と記載する。シーケンス生成部２８６，２８７，２９６，２９７は、「ＳＥＱＧ」と記載する。
セル固有ＲＳ部２８４、位置調整ＲＳ部２８５、Ｐ−ＳＳ部２９４およびＳ−ＳＳ部２９５は、それぞれ、第１および第２アンテナ１７，１８に共通のＩ信号およびＱ信号として、アンテナ共通Ｉ信号およびアンテナ共通Ｑ信号を出力し、対応する振幅調整部２８１，２８２，２９１，２９２に与える。各振幅調整部２８１，２８２，２９１，２９２は、与えられたアンテナ共通Ｉ信号およびアンテナ共通Ｑ信号の振幅を調整して出力し、対応するリソースエレメントマッピング部１２４，１２５，１２６，１２７に与える。図１２およびその他の図面において、アンテナ共通Ｉ信号は、「ＡＴＣＩ」と記載する。アンテナ共通Ｑ信号は、「ＡＴＣＱ」と記載する。
図７〜図９に示すように、ＰＤＳＣＨ変調部１１６では、第１〜第８ＲＡＭ１６８，１７３，１７６，１７７，１８４，１８５，１８８，１８９を、コードブロック分割＆コードブロックＣＲＣ付加部１９０，１９１とチャネルコーディング部１８６，１８７との間、チャネルコーディング部１８６，１８７とレートマッチング１８２，１８３との間、スクランブリング部１７８，１７９と変調部１７４，１７５との間、レイヤマッピング部１６９、プリコーディング部１６３にそれぞれ接続することで、ユーザデータの一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。
ＰＤＳＣＨ変調部１１６の振幅調整部１６１およびリソースエレメントマッピング部１６２の制御は、第１内蔵プロセッサ（内蔵ＤＳＰ）１１５の電力設定部１９４およびＰＤＳＣＨのリソース割当て部１９５によって行われる。電力設定部１９４およびＰＤＳＣＨのリソース割当て部１９５は、第１内蔵プロセッサ（内蔵ＤＳＰ）１１５のソフトウェア処理によって実現される。
ＰＢＣＨ変調部１１７では、第１〜第５ＲＡＭ２０６，２１０，２１２，２１５，２１７を、ＣＲＣ付加部２１８とチャネルコーディング部２１６との間、チャネルコーディング部２１６とレートマッチング部２１４との間、スクランブリング部２１３と変調部２１１との間、レイヤマッピング部２０７、プリコーディング部２０３にそれぞれ接続することで、ユーザデータの一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。
ＰＣＦＩＣＨ変調部１１８では、第１〜第５ＲＡＭ２２６，２３０，２３２，２３４，２３６を、内蔵ＣＰＵ１０２のＣＣＦＩ生成部１３２とチャネルコーディング部２３５との間、チャネルコーディング部２３５とスクランブリング２３３部との間、スクランブリング部２３３と変調部２３１との間、レイヤマッピング２２７、プリコーディング部２２３にそれぞれ接続することで、ユーザデータの一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。
ＰＤＣＣＨ変調部１１９では、第１〜第５ＲＡＭ２４６，２５０，２５２，２５５，２５８を、ＣＲＣ付加部２５７とチャネルコーディング２５６部との間、チャネルコーディング部２５６とレートマッチング部２５４との間、マルチプレクシング＆スクランブリング部２５３と変調部２５１との間、レイヤマッピング部２４７、プリコーディング部２４３にそれぞれ接続することで、ユーザデータの一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。記憶手段である第５ＲＡＭ２５８に格納されるデータの大きさは比較的小さいので、記憶手段は、必ずしもＲＡＭによって実現されなくてもよく、フリップフロップ（Flip Flop；略称：ＦＦ）などの回路レジスタによって実現されてもよい。
本実施の形態では、各変調部１１７〜１２０、ＲＳリソースマッピング部１２１およびＳＳリソースマッピング部１２２と、各送信処理部１１１，１１３の各ＯＦＤＭ signal generation部１４９，１５９との間に、第１アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１２および第２アンテナ用ＩＦＦＴ前データ格納ＲＡＭ１１４を配置し、ＩＦＦＴ前のデータを一旦メモリに格納する。これによって、各ＯＦＤＭ signal generation部１４９，１５９内のＩＦＦＴ回路の動作周波数と、各変調部１１７〜１２０、ＲＳリソースマッピング部１２１およびＳＳリソースマッピング部１２２の各動作周波数との差分を吸収する。
これによって、各変調部１１７〜１２０、ＲＳリソースマッピング部１２１およびＳＳリソースマッピング部１２２の各動作周波数がＩＦＦＴ回路の動作周波数より速い場合に、ＩＦＦＴ回路でデータを処理しきれずに、データが破棄されることを防ぐことができる。したがって、データ破棄に起因して、ＬＴＥ回路部１３の内蔵ＣＰＵ３４から内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３への伝送レートが維持されずに低下してしまうことを防止することができる。
また本実施の形態では、各送信処理部１１１，１１３の各ＯＦＤＭ信号生成（signal generation）部１４９，１５９、各時間窓処理部１４５，１４６，１５５，１５６、および各ＤＦＥ部１４１，１４２，１５１，１５２には、処理によるデータの一次格納を目的として、それぞれＲＡＭ１４３〜１５０，１５３〜１６０が接続され、各処理によるデータ破棄が無いようにしている。以上の構成によって、ＬＴＥ機能において、高い伝送速度を満足することができる。
図１３は、図１に示す第１ＤＦＥ部３１、第２ＤＦＥ部３２、ＳＣ−ＦＤＭＡ部３７、およびＬＴＥ回路部１３の内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部３３の具体的な構成を示すブロック図である。図１３では、ＬＴＥレイヤ１の上り信号処理に関係する部分の構成を示す。また図１３では、ＬＴＥ回路部１３の内蔵ＣＰＵ３４のうち、ＬＴＥレイヤ１の上り信号処理に関係する部分の構成を併せて示す。図１４〜図２３は、図１３に示す各部の詳細な構成を示すブロック図である。
図１３に示すように、ＬＴＥ回路部３０１は、第１受信処理部３１１、第２受信処理部３１３、物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel；略称：ＰＵＳＣＨ）復調部３１５、物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel；略称：ＰＵＣＣＨ）復調部３１６、物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel；略称：ＰＲＡＣＨ）検出部３１７、サウンドリファレンス信号（Sounding Reference Signal；略称：ＳＲＳ）復調部３１８、第１ＲＡＭ３１９、第２ＲＡＭ３２０、第３ＲＡＭ３２１およびチャネル分離部３２２を備える。チャネル分離部３２２は、第１アンテナ用高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；略称：ＦＦＴ）後データＲＡＭ３１２および第２アンテナ用ＦＦＴ後データＲＡＭ３１４を備える。
図１３およびその他の図面において、第１受信処理部３１１および第２受信処理部３１３は、「ＲＥＰ」と記載する。第１アンテナ用ＦＦＴ後データＲＡＭ３１２および第２アンテナ用ＦＦＴ後データＲＡＭ３１４は、「ＲＡＭ」と記載する。ＰＵＳＣＨ復調部３１５は、「ＰＵＳＣＨ ＤＥＭ」と記載する。ＰＵＣＣＨ復調部３１６は、「ＰＵＣＣＨ ＤＥＭ」と記載する。ＰＲＡＣＨ検出部３１７は、「ＰＲＡＣＨＤ」と記載する。ＳＲＳ復調部３１８は、「ＳＲＳ ＤＥＭ」と記載する。
内蔵ＣＰＵ３０２は、物理リソースデマッピング部３３１、ＭＡＣ部３３２、スケジューラ３３３、信号電力対干渉電力比（Signal power-to-Interference power Ratio；略称：ＳＩＲ）推定部３３４および計算部３３５を備える。図１３およびその他の図面において、物理リソースデマッピング部３３１は、「ＰＲＤ」と記載する。ＳＩＲ推定部３３４は、「ＳＩＲＰ」と記載する。計算部３３５は、「ＣＬＣ」と記載する。
第１受信処理部３１１は、第１アナログ／ディジタル（Analog/Digital；略称：Ａ／Ｄ）変換部３０３と第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２との間に設けられており、第１Ａ／Ｄ変換部３０３および第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２にそれぞれ接続されている。
第２受信処理部３１３は、第２Ａ／Ｄ変換部３０４と第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４との間に設けられており、第２Ａ／Ｄ変換部３０４および第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４にそれぞれ接続されている。
図１４は、第１受信処理部３１１およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図１５は、第２受信処理部３１３およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図１６〜図２１は、第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２、第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４、ＰＵＳＣＨ復調部３１５およびＰＵＣＣＨ復調部３１６、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図１６と図１７とは、境界線Ｌ５で接続されている。図１６と図１８とは、境界線Ｌ６で接続されている。図１８と図１９とは、境界線Ｌ７で接続されている。図１９と図２０とは、境界線Ｌ８で接続されている。図１８と図２１とは、境界線Ｌ９で接続されている。図２２および図２３は、ＰＲＡＣＨ検出部３１７およびＳＲＳ復調部３１８、ならびにそれらの周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図２２と図２３とは、境界線Ｌ１０で接続されている。図１４〜図２３では、理解を容易にするために、各部を示す枠の外にＲＡＭを記載している場合があるが、ＲＡＭは、実際には各部に含まれる。
図１４に示すように、第１受信処理部３１１は、第１ＤＦＥ部３４１、第２ＤＦＥ部３４２、第１ＲＡＭ３４３、第２ＲＡＭ３４４、第１ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生（frequency domain signal generator）部３４５、第３ＲＡＭ３４６、第１ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４７および第４ＲＡＭ３４８を備える。第１ＤＦＥ部３４１は、第１Ａ／Ｄ変換部３０３のＩ信号用Ａ／Ｄ変換部３０５に接続される。第２ＤＦＥ部３４２は、第１Ａ／Ｄ変換部３０３のＱ信号用Ａ／Ｄ変換部３０６に接続される。
第１ＤＦＥ部３４１および第２ＤＦＥ部３４２は、それぞれ、ＡＧＣ、およびＦＩＲなどのディジタルフィルタを含む。第１ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５および第１ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４７は、それぞれ、ＣＰ除去およびＦＦＴの処理を行う。
図１４およびその他の図面において、第１ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５は、「ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ ＦＤＳＧ」と記載する。第１ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４７は、「ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ ＦＤＳＧ」と記載する。チャネル分離部３２２は、「ＣＨＳ」と記載する。
図１５に示すように、第２受信処理部３１３は、第３ＤＦＥ部３５１、第４ＤＦＥ部３５２、第５ＲＡＭ３５３、第６ＲＡＭ３５４、第２ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３５５、第７ＲＡＭ３５６、第２ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３５７および第８ＲＡＭ３５８を備える。第３ＤＦＥ部３５１は、第２Ａ／Ｄ変換部３０４のＩ信号用Ａ／Ｄ変換部３０７に接続される。第４ＤＦＥ部３５２は、第２Ａ／Ｄ変換部３０４のＱ信号用Ａ／Ｄ変換部３０８に接続される。
第３ＤＦＥ部３５１および第４ＤＦＥ部３５２は、それぞれ、ＡＧＣ、およびＦＩＲなどのディジタルフィルタを含む。第２ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３５５および第２ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３５７は、それぞれ、ＣＰ除去およびＦＦＴの処理を行う。
図１５およびその他の図面において、第２ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３５５は、「ＰＲＡＣＨ以外用ＳＣ−ＦＤＭＡ ＦＤＳＧ」と記載する。第２ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３５７は、「ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ ＦＤＳＧ」と記載する。
図１６および図１８〜図２０に示すように、ＰＵＳＣＨ復調部３１５は、プリデコーディング部３６１、内蔵プロセッサ３６２、ＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３６７、対数尤度比（Log-Likelihood Ratio；略称：ＬＬＲ）部３７５、チャネル分離（Channel Separate；略称：ＣＨＳＥＰ）部３７６、ＣＨＤＥＣ＿ＤＡＴＡ部３８１、第１チャネルデコーディング部３９４、第２チャネルデコーディング部３９５、第３チャネルデコーディング部３９６、第４チャネルデコーディング部３８６、コードブロックＣＲＣチェック／コードブロック連結部３８８、トランスポートブロックＣＲＣチェック部３８９、および第１〜第１２ＲＡＭ３６４，３６６，３６９，３７４，３７８，３８３，３８５，３８７，３９０〜３９３を備える。ＬＬＲ部３７５は、復調部としても機能する。第４チャネルデコーディング部３８６は、前方誤り訂正（Forward Error Correction；略称：ＦＥＣ）を行う。
図１６および図１８〜図２０、ならびにその他の図面において、プリデコーディング部３６１は、「ＰＣＯＤ」と記載する。内蔵プロセッサ３６２は、「ＢＰ」と記載する。ＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３６７は、「ＳＣＴ」と記載する。ＬＬＲ（復調）部３７５は、「ＬＬＲ（ＤＥＭ）」と記載する。第１チャネルデコーディング部３９４、第２チャネルデコーディング部３９５、第３チャネルデコーディング部３９６および第４チャネルデコーディング部３８６は、「ＣＨＤＥＣ」と記載する。コードブロックＣＲＣチェック／コードブロック連結部３８８は、「ＣＢＣＲＣＣ／ＣＢＣ」と記載する。トランスポートブロックＣＲＣチェック部３８９は、「ＴＢＣＲＣＣ」と記載する。ランク指標（rank indication）は、「ＲＩ」と記載する。
図１６および図１８に示すように、プリデコーディング部３６１は、周波数領域等化器（Frequency Domain Equalizer；略称：ＦＤＥ）３６３、ＤＡＴＡ回転部３６５および逆離散フーリエ変換（Inverse Discrete Fourier Transform；略称：ＩＤＦＴ）部３６８を備える。図１８およびその他の図面において、ＤＡＴＡ回転部３６５は、「ＤＡＴＡＲ」と記載する。
図１６に示すように、内蔵プロセッサ３６２は、レプリカ乗算部３７０、シーケンス再生部３７１、チャネル推定部３７２およびＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３７３を備える。シーケンス再生部３７１は、レプリカ生成部としても機能する。図１６およびその他の図面において、レプリカ乗算部３７０は、「ＲＭＵＬ」と記載する。シーケンス再生部３７１は、「ＳＥＱＲＧ」と記載する。チャネル推定部３７２は、「ＣＨＰ」と記載する。ＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３７３は、「ＳＣＴ」と記載する。
図１８および図１９に示すように、ＣＨＳＥＰ部３７６は、デスクランブリング部（以下「デスクランブル部」という場合がある）３７７、チャネルデインタリーブ部（以下、単に「デインタリーブ部」という場合がある）３７９およびデータ＆制御情報分離部３８０を備える。図１８および図１９、ならびにその他の図面において、デスクランブリング部３７７は、「ＤＳＣＲ」または「ＤＳＣ」と記載する。チャネルデインタリーブ部３７９は、「ＣＨＤＩ」または「ＤＩ」と記載する。データ＆制御情報分離部３８０は、「Ｄ／ＣＩＳＥＰ」または「ＤＥＭＵＸ」と記載する。上りリンク共有チャネル（Uplink Shared channel）は、「ＵＬ−ＳＣＨ」と記載する。上り制御情報（Uplink Control Information)は、「ＵＣＩ」と記載する。
図１９に示すように、ＣＨＤＥＣ＿ＤＡＴＡ部３８１は、コードブロック分割部３８２およびレートデマッチング部３８４を備える。図１９およびその他の図面において、コードブロック分割部３８２は、「ＣＢＰ」と記載する。レートデマッチング部３８４は、「ＲＤＭ」と記載する。
図２１に示すように、ＰＵＣＣＨ復調部３１６は、第１ＲＡＭ４０１、ＬＬＲ部４０２、第２ＲＡＭ４０５およびチャネルデコーディング部４０６を備える。ＬＬＲ部４０２は、復調部としても機能する。ＬＬＲ部４０２は、第１フォーマット部４０３および第２フォーマット部４０４を備える。第１フォーマット部４０３は、ＰＵＣＣＨのフォーマットとして、フォーマット１、フォーマット１ａおよびフォーマット１ｂを保持する。第２フォーマット部４０４は、ＰＵＣＣＨのフォーマットとして、フォーマット２、フォーマット２ａおよびフォーマット２ｂを保持する。チャネルデコーディング部４０６は、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request；略称：ＨＡＲＱ）−ＡＣＫ部４０７、スケジューリングリクエスト部４０８、チャネル品質インジケータ（Channel Quality Indicator；略称：ＣＱＩ）部４０９およびＣＱＩ＆ＨＡＲＱ−ＡＣＫ部４１０を備える。
図２１およびその他の図面において、ＬＬＲ（復調）部４０２は、「ＬＬＲ（ＤＥＭ）」と記載する。フォーマットは、「Ｆ」と記載する場合がある。チャネルデコーディング部４０６は、「ＣＨＤＥＣ」と記載する。スケジューリングリクエスト部４０８およびスケジューリングリクエストは、「ＳＣＨＲ」と記載する。
図２２に示すように、ＰＲＡＣＨ検出部３１７は、Ｒ２ＢＦ（Radix2 Butter Fly）部４１１、第１ＲＡＭ４１５、ＰＤ部４１６および第２ＲＡＭ４２０を備える。Ｒ２ＢＦ部４１１は、プリアンブル乗算部４１２、プリアンブルシーケンス再生部４１３およびＩＦＦＴ部４１４を備える。ＰＤ部４１６は、補間部４１７、プリアンブル電力合成部（以下、単に「電力合成部」という場合がある）４１８およびブランチ合成部４１９を備える。
図２２およびその他の図面において、プリアンブル乗算部４１２は、「ＭＵＬ」と記載する。プリアンブルシーケンス再生部４１３は、「ＰＲＥＳＲＧ」と記載する。補間部４１７は、「ＩＰＬ」と記載する。プリアンブル電力合成部４１８は、「ＰＷＳ」と記載する。ブランチ合成部４１９は、「ＢＲＳ」と記載する。
ＳＲＳ復調部３１８は、演算部４２１およびＲＡＭ４２４を備える。演算部４２１は、乗算部４２２およびシーケンス再生部４２３を備える。図２１およびその他の図面において、乗算部４２２は、「ＭＵＬ」と記載する。シーケンス再生部４２３は、「ＳＥＱＲＧ」と記載する。
図２３に示すように、内蔵ＣＰＵ３０２の計算部３３５は、ピーク検出部４３１、第１干渉電力計算部４３２、第２干渉電力計算部４３３および信号電力計算部４３４を備える。ピーク検出部４３１、第１干渉電力計算部４３２、第２干渉電力計算部４３３および信号電力計算部４３４は、それぞれスケジューラ３３３に接続される。図２３およびその他の図面において、ピーク検出部４３１は、「ＰＤ」と記載する。第１干渉電力計算部４３２および第２干渉電力計算部４３３は、「ＩＰＣ」と記載する。信号電力計算部４３４は、「ＳＰＣ」と記載する。
ピーク検出部４３１は、第１ＲＡＭ３１９を介して、ＰＲＡＣＨ検出部３１７のＰＤ部４１６のブランチ合成部４１９に接続される。第１干渉電力計算部４３２は、第２ＲＡＭ３２０を介して、ＳＲＳ復調部３１８に接続される。第２干渉電力計算部４３３および信号電力計算部４３４は、それぞれ、第３ＲＡＭ３２１を介して、ＳＲＳ復調部３１８の演算部４２１に接続される。
図１６、図１８〜図２０に示すように、ＰＵＳＣＨ復調部３１５では、第１〜第１２ＲＡＭ３６４，３６６，３６９，３７４，３７８，３８３，３８５，３８７，３９０〜３９３を、ＦＤＥ部３６３、ＤＡＴＡ回転部３６５、ＩＤＦＴ部３６８、ＩＤＦＴ部３６８とＬＬＲ部３７５との間、デスクランブリング部３７７とチャネルデインタリーブ部３７９との間、コードブロック分割部３８２とレートデマッチング部３８４との間、レートデマッチング部３８４と第４チャネルデコーディング部３８６との間、第４チャネルデコーディング部３８６とコードブロックＣＲＣチェック／コードブロック連結部３８８との間、トランスポートブロックＣＲＣチェック部３８９、データ＆制御情報分離部３８０とＣＱＩに対応する第１チャネルデコーディング部３９４との間、データ＆制御情報分離部３８０とＨＡＲＱ−ＡＣＫに対応する第２チャネルデコーディング部３９５との間、データ＆制御情報分離部３８０とＲＩに対応する第３チャネルデコーディング部３９６との間にそれぞれ接続している。またＩＤＦＴ部３６８とＰＵＣＣＨ復調部３１６のＬＬＲ部４０２との間に第１ＲＡＭ４０１を接続している。これによって、ユーザデータの一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。
本実施の形態では、ＰＵＳＣＨ復調部３１５において、レプリカ乗算部３７０、チャネル推定部３７２、シーケンス再生部３７１およびＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３７３は、内蔵プロセッサ３６２内に搭載しているが、回路で実現しても構わない。またレプリカ乗算部３７０は、内蔵ＣＰＵ３０２のＳＩＲ推定部３３４に接続されているが、ＳＩＲ推定部３３４をＰＵＳＣＨ復調部３１５の内蔵プロセッサ３６２内に搭載しても構わないし、回路で実現しても構わない。
図２１に示すように、ＰＵＣＣＨ復調部３１６では、半導体ＲＡＭである第２ＲＡＭ４０５をＬＬＲ部４０２とチャネルデコーディング部４０６との間に接続することで、ＰＵＣＣＨ信号の一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。また、Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＲＳを用いたＦＤＥ、ＤＡＴＡ回転、ＩＤＦＴ処理を、ＰＵＳＣＨ復調部３１５のプリコーディング部３６１で共通化することにより、回路規模の削減、小型化を実現することができるので、低消費電力化を実現することができる。
図２２に示すように、ＰＲＡＣＨ検出部３１７では、第１および第２ＲＡＭ４１５，４２０を、Ｒ２ＢＦ部４１１のプリアンブル乗算部４１２、ＰＤ部４１６のプリアンブル電力合成部４１８にそれぞれ接続している。またブランチ合成部４１９と内蔵ＣＰＵ３０２の計算部３３５のピーク検出部４３１との間に第１ＲＡＭ３１９を接続している。これによって、ＰＲＡＣＨ信号の一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。
本実施の形態では、ＰＲＡＣＨ検出部３１７において、ブランチ合成部４１９は、内蔵ＣＰＵ３０２の計算部３３５のピーク検出部４３１に接続されているが、ピーク検出部４３１をＰＲＡＣＨ検出部３１７のプリアンブル電力合成部４１８に含めても構わない。
図２２に示すように、ＳＲＳ復調部３１８では、ＲＡＭ４２４を演算部４２１に接続することで、ＳＲＳ信号の一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。本実施の形態では、ＳＲＳ復調部３１８は、内蔵ＣＰＵ３０２の計算部３３５の第１干渉電力計算部４３２、第２干渉電力計算部４３３、信号電力計算部４３４にそれぞれ接続されているが、それら第１干渉電力計算部４３２、第２干渉電力計算部４３３、信号電力計算部４３４をＳＲＳ復調部３１８に含めても構わない。
図１４および図１５に示すように、各Ａ／Ｄ変換部３０５〜３０８によってディジタル信号に変換された受信信号は、各ＤＦＥ部３４１，３４２，３５１，３５２の帯域制限によって、ＬＴＥ方式に割当てられた帯域を占有している信号のみ通過することができる。通過したＬＴＥ方式の信号は、各ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５，３４７，３５５，３５７によって、ＣＰ除去およびＦＦＴの処理が施される。ＰＲＡＣＨ信号のみ、ＰＲＡＣＨ用のＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部である各ＰＲＡＣＨ用ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４７，３５７で処理される。
各ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５，３４７，３５５，３５７で処理された受信信号は、チャネル分離部３２２の各ＲＡＭ３１２，３１４に格納される。ＰＵＳＣＨ復調部３１５、ＰＲＡＣＨ検出部３１７、ＳＲＳ復調部３１８は、チャネル分離部３２２の各ＲＡＭ３１２，３１４に格納された信号のうち、該当する帯域の信号を取得し、それぞれの処理を行う。
各ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５，３４７，３５５，３５７は、主に、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１に定義された機能を行う。また各受信処理部３１１，３１３では、各ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５，３４７，３５５，３５７に、それぞれＲＡＭ３４６，３４８，３５６，３５８を接続することで、ＦＦＴ前の信号の一次格納を確保し、データの滞留による伝送レートの低下を防止している。
チャネル分離部３２２は、第１アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１２および第２アンテナ用ＦＦＴ後データ格納ＲＡＭ３１４のメモリで構成される。
図２４は、図１３に示すＬＴＥレイヤ１の上り信号処理に関係する部分のうち、ＦＦＴよりも上位側の処理に関係する部分の構成を示すブロック図である。図２４では、主に、復調処理に関係する部分の構成を示す。図２５〜図２８は、図２４に示す各部の詳細な構成を示すブロック図である。図２５および図２６は、ＰＵＳＣＨ復調部３１５の詳細な構成を示すブロック図である。図２５と図２６とは、境界線Ｌ１１で接続されている。図２７は、ＰＵＣＣＨ復調部３１６の詳細な構成を示すブロック図である。図２８は、ＰＲＡＣＨ検出部３１７およびＳＲＳ復調部３１８の詳細な構成を示すブロック図である。図２４〜図２８において、前述の図１３〜図２３に示す各部に相当する部分には、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図１３に示すＬＴＥレイヤ１の上り信号処理に関係する部分のうち、ＦＦＴよりも上位側の処理に関係する部分は、図２４に示すように、チャネル分離系４４１、ＰＵＳＣＨ復調部３１５、ＰＵＣＣＨ復調部３１６、ＰＲＡＣＨ検出部３１７およびＳＲＳ復調部３１８を備える。チャネル分離系４４１は、ＦＦＴ部４４２とユーザ／チャネル（ＣＨ）分離部４４３とを含む。ＦＦＴ部４４２は、前述の図１４および図１５に示す各ＳＣ−ＦＤＭＡ周波数ドメイン信号発生部３４５，３４７，３５５，３５７のＦＦＴ処理を施す部分に相当する。ユーザ／ＣＨ分離部４４３は、前述の図１３に示すチャネル分離部３２２に相当する。図２４およびその他の図面において、チャネル分離系４４１は、「ＣＨＳＥＰＳ」と記載する。ユーザ／ＣＨ分離部４４３は、「ＵＳ／ＣＨＳＥＰ」と記載する。
ＰＵＳＣＨ復調部３１５は、図２５および図２６に示すように、レプリカ乗算部３７０、レプリカ生成部３７１、チャネル推定部３７２、ＲＳ／ユーザ分離部４５１、ＳＩＲ推定部４５３、ＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３６７，３７３、ＤＡＴＡ回転部３６５、ＩＤＦＴ部３６８、ＦＤＥ部３６３、ＬＬＲ部３７５、ＣＨＳＥＰ部３７６、ＣＨＤＥＣ＿ＤＡＴＡ部３８１、ＣＨＤＥＣ＿ＣＱＩ部５０１、ＣＨＤＥＣ＿ＦＥＣ部５０３、ＦＥＣ＿ＡＣＫ部５０７、ＦＥＣ＿ＲＩ部５０８、ＦＥＣ＿ＤＡＴＡ部４９４、フィラービット除去（ＦＩＬＬ＿ＲＭＶ）部４９５およびＣＲＣ＿ＤＡＴＡ部４９６を備える。
ＤＡＴＡ回転部３６５は、複素共役乗算を行う複素共役乗算部として機能する。ＦＥＣ＿ＡＣＫ部５０７およびＦＥＣ＿ＲＩ部５０８は、デインタリーブ部として機能する。ＦＥＣ ＤＡＴＡ部４９４は、ＣＨＤＥＣ＿ＤＡＴＡ部３８１のレートデマッチング部３８４から与えられる信号に、Ｔｕｒｂｏ復号などの復号処理を行い、ＦＩＬＬ＿ＲＭＶ部４９５に与える。ＦＩＬＬ＿ＲＭＶ部４９５は、ＦＥＣ ＤＡＴＡ部４９４から与えられる信号に、フィラービット除去の処理を行い、ＣＲＣ＿ＤＡＴＡ部４９６に出力する。ＣＲＣ＿ＤＡＴＡ部４９６は、ＦＥＣ ＤＡＴＡ部４９４から与えられる信号から、ＣＲＣ結果（略称：ＣＲＣＲ）、エラービット（略称：ＥＲＢ）などを求め、出力する。
図２５および図２６、ならびにその他の図面において、レプリカ生成部３７１は、「ＲＥＰＧ」と記載する。ＲＳ／ユーザ分離部４５１は、「ＲＳ／ＵＳＳＥＰ」と記載する。ＳＩＲ推定部４５３は、「ＳＩＲＰ」と記載する。ＤＡＴＡ回転（複素共役乗算）部３６５は、「ＤＡＴＡＲ（ＣＣＭＵＬ）」と記載する。ＦＥＣ＿ＡＣＫ（デインタリーブ）部５０７は、「ＦＥＣ ＡＣＫ（ＤＩ）」と記載する。ＦＥＣ＿ＲＩ（デインタリーブ）部５０８は、「ＦＥＣ ＲＩ（ＤＩ）」と記載する。
図２５に示すように、ＲＳ／ユーザ分離部４５１は、リソースブロック（Resource Block；略称：ＲＢ）平均部４５２を備える。チャネル推定部３７２は、位相回転量検出部４６１、ＲＳ位相回転部４６２、周波数偏差検出部４６３、ＲＳ周波数偏差補正部４６４およびｔ軸平均部４６５を備える。チャネル推定部３７２は、推定手段に相当する。
図２５およびその他の図面において、ＲＢ平均部４５２は、「ＲＢＡＶ」と記載する。位相回転量検出部４６１は、「ＰＨＲＤ」と記載する。ＲＳ位相回転部４６２は、「ＲＳＰＨＲ」と記載する。周波数偏差検出部４６３は、「ＦＤＤ」と記載する。ＲＳ周波数偏差補正部４６４は、「ＲＳＦＤＣ」と記載する。ｔ軸平均部４６５は、「ｔＡＡＶ」と記載する。
ＳＩＲ推定部４５３は、信号電力計算部４５４、加減算部４５５および分散共分散計算部４５６を備える。分散共分散計算部４５６は、ＲＳの複素共役乗算部４５７およびＩ2＋Ｑ2計算部４５８を備える。図２５およびその他の図面において、信号電力計算部４５４は、「ＳＰＧ」と記載する。分散共分散計算部４５６は、「ＤＣＣＬＣ」と記載する。ＲＳの複素共役乗算部４５７は、「ＣＣＭＵＬ」と記載する。
信号電力計算部４５４は、複素乗算して、Ｉ2＋Ｑ2の値を算出する。信号電力計算部４５４は、算出したＩ2＋Ｑ2値を、減算する値として、すなわち算出したＩ2＋Ｑ2の値にマイナス（−）を付けて、加減算部４５５に与える。ＲＳの複素共役乗算部４５７は、ブランチ０およびブランチ１のＲＳの複素共役を乗算する。
ＦＤＥ部３６３は、ＦＤＥ重み計算部４７１、移動平均部４７２、同期検波部４７３および干渉電力計算部４７４を備える。干渉電力計算部４７４は、選択部４７５および平均部４７６を備える。同期検波部４７３は、同期検波手段に相当する。同期検波部４７３は、複素乗算を行う複素乗算部として機能する。平均部４７６は、ブランチ０とブランチ１との平均を求める。
図２５およびその他の図面において、ＦＤＥ重み計算部４７１は、「ＦＤＥＷＣ」と記載する。移動平均部４７２は、「ＭＡ」と記載する。同期検波（複素乗算）部４７３は、「ＳＤ（ＣＭＵＬ）」と記載する。干渉電力計算部４７４は、「ＩＰＣ」と記載する。選択部４７５は、「ＳＥＬ」と記載する。平均部４７６は、「ＡＶＥ」と記載する。「共分散」は、「ＣＯＶ」と記載する。
図２６に示すように、ＬＬＲ部３７５は、シフト量計算部４８１、振幅計算部４８２、信号対干渉雑音電力比（Signal to Interference plus Noise power Ratio；略称：ＳＩＮＲ）計算部４８３およびＬＬＲ計算部４８４を備える。ＬＬＲ計算部４８４は、ＱＰＳＫ部４８５、１６ＱＡＭ部４８６および６４ＱＡＭ部４８７を備える。図２６およびその他の図面において、シフト量計算部４８１は、「ＳＡＣ」と記載する。振幅計算部４８２は、「ＡＣＡＬ」と記載する。ＳＩＮＲ計算部４８３は、「ＳＩＮＲＣ」と記載する。ＬＬＲ計算部４８４は、「ＬＬＲＣ」と記載する。「干渉電力」は、「ＩＰ」と記載する。「信号電力」は、「ＳＰ」と記載する。
ＣＨＳＥＰ部３７６は、Ｇｏｌｄシーケンス生成部４９０、デスクランブル部３７７、デインタリーブ部３７９およびデマルチプレックス（demultiplex；略称：ＤＥＭＵＸ）部３８０を備える。図２６およびその他の図面において、Ｇｏｌｄシーケンス生成部４９０は、「ＧＳＥＱＧ」と記載する。
ＣＨＤＥＣ＿ＤＡＴＡ部３８１は、度数分布計算部４９１、ＨＡＲＱ合成部４９２、サブブロックデインタリーブ部４９３およびレートデマッチング部３８４を備える。図２６およびその他の図面において、度数分布計算部４９１は、「ＦＤＣ」と記載する。ＨＡＲＱ合成部４９２は、「ＨＡＲＱＳ」と記載する。サブブロックデインタリーブ部４９３は、「ＳＢＤＩ」と記載する。
ＣＨＤＥＣ＿ＣＱＩ部５０１は、レートマッチング部５０２を備える。図２６およびその他の図面において、レートマッチング部５０２は、「ＲＭ」と記載する。
ＣＨＤＥＣ＿ＦＥＣ部５０３は、リード・ミュラー復号部５０４、ビタビ復号部５０５および選択部５０６を備える。図２６およびその他の図面において、リード・ミュラー復号部５０４は、「ＲＭＤＥＣ」と記載する。ビタビ復号部５０５は、「ＶＤＥＣ」と記載する。選択部５０６は、「ＳＥＬ」と記載する。
図２７に示すように、ＰＵＣＣＨ復調部３１６は、チャネル推定部５１１、同期検波部５２０、直交系列逆拡散部５２１、ＺＣ（Zadoff Chu）系列逆拡散部５２２、シンボルデマッピング部５２３、ＰＵＣＣＨ復号部５２６およびＳＥＬ ＵＣＩ（Uplink Control Information；略称：ＵＣＩ)部５２８を備える。同期検波部５２０は、複素共役乗算を行う複素共役乗算部として機能する。
図２７およびその他の図面において、チャネル推定部５１１は、「ＣＨＰ」と記載する。同期検波（複素共役乗算）部５２０は、「ＳＤ（ＣＣＭＵＬ）」と記載する。直交系列逆拡散部５２１は、「ＱＳＢＤ」と記載する。ＺＣ系列逆拡散部５２２は、「ＺＣＳＢＤ」と記載する。ＺＣ系列は、「ＺＣＳ」と記載する。シンボルデマッピング部５２３は、「ＳＤＭ」と記載する。ＰＵＣＣＨ復号部５２６は、「ＰＵＣＣＨ ＤＥＣ」と記載する。
チャネル推定部５１１は、ＲＳ抜出し部５１２、乗算部５１３、ＺＣ系列生成部５１４、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部５１５、ＲＳ位相修正部５１６、同相加算部５１７、スロット（slot）内複数ＲＳデータ積分部５１８およびＳＩＲ推定部５１９を備える。
図２７およびその他の図面において、ＲＳ抜出し部５１２は、「ＲＳＥＸＴ」と記載する。ＺＣ系列生成部５１４は、「ＺＣＳＧ」と記載する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部５１５は、「ＡＣＫ／ＮＡＣＫ ＤＥＴ」と記載する。ＲＳ位相修正部５１６は、「ＲＳＰＨＡ」と記載する。同相加算部５１７は、「ＩＮＰＨＡ」と記載する。スロット内複数ＲＳデータ積分部５１８は、「ＲＳＤＩＮＴ」と記載する。ＳＩＲ推定部５１９は、「ＳＩＲＰ」と記載する。
シンボルデマッピング部５２３は、デスクランブリング部５２４およびシンボルデマッピング部５２５を備える。ＰＵＣＣＨ復号部５２６は、リード・ミュラー復号部５２７を備える。図２７およびその他の図面において、デスクランブリング部５２４は、「ＤＳＣＲ」と記載する。シンボルデマッピング部５２５は、「ＳＤＭ」と記載する。リード・ミュラー復号部５２７は、「ＲＭＤＥＣ」と記載する。
図２８に示すように、ＳＲＳ復調部３１８は、ＳＲＳ抜出し部５３１、レプリカ乗算部４２２、ＺＣ系列生成部５３２、第１干渉電力計算部４３２、第２干渉電力計算部４３３、信号電力計算部４３４および選択部５３３を備える。図２８では、前述の図２３に示す内蔵ＣＰＵ３０２の計算部３３５の第１干渉電力計算部４３２、第２干渉電力計算部４３３および信号電力計算部４３４を、ＳＲＳ復調部３１８に含めた場合を示している。
図２８およびその他の図面において、ＳＲＳ抜出し部５３１は、「ＳＲＳＥＸＴ」と記載する。ＺＣ系列生成部５３２は、「ＺＣＳＧ」と記載する。選択部５３３は、「ＳＥＬ」と記載する。
ＰＲＡＣＨ検出部３１７は、ＤＤＣ２部５３４、Ｒ２ＢＦ部４１１、ＰＤ部４１６およびピーク検出部４３１を備える。図２８では、前述の図２３に示す内蔵ＣＰＵ３０２の計算部３３５のピーク検出部４３１を、ＰＲＡＣＨ検出部３１７に含めた場合を示している。ピーク検出部４３１は、閾値判定を行う閾値判定部として機能する。
Ｒ２ＢＦ部４１１は、ＦＦＴ部５３５、ＺＣ系列生成部（以下「ＺＣ系列部」という場合がある）５３６、乗算部４１２およびＩＦＦＴ部４１４を備える。ＰＤ部４１６は、補間部４１７および電力合成部４１８を備える。電力合成部４１８は、Ｉ2＋Ｑ2の平方根（√（Ｉ2＋Ｑ2））の値を算出する。ＰＤ部４１６は、前述の図２２に示すように、ブランチ合成部４１９をさらに備える。図２８では、理解を容易にするために、ブランチ合成部４１９の記載を省略している。参照符号「５００」で示される、ＤＤＣ２部５３４、Ｒ２ＢＦ部４１１およびＰＤ部４１６の補間部４１７で構成されるユニットは、アンテナブランチ数分設けられる。
図２８およびその他の図面において、ＤＤＣ２部５３４は、「ＤＤＣ２」と記載する。ＺＣ系列部５３６は、「ＺＣＳＧ」と記載する。ピーク検出（閾値判定）部４３１は、「ＰＤ（ＴＨＤＥＴ）」と記載する。
図２４に示すように、ＦＦＴ部４４２によるＦＦＴ後、メモリに相当するユーザ／ＣＨ分離部４４３から、ＰＵＳＣＨ復調部３１５、ＰＵＣＣＨ復調部３１６、ＳＲＳ復調部３１８、ＰＲＡＣＨ検出部３１７が、それぞれに割り当てられた帯域であるリソースブロック（Resource Block；略称：ＲＢ）の信号を取り出し、各チャネルの復調部３１５，３１６，３１８および検出部３１７が処理を行う。ＲＢについては、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１で定義されている。各チャネルの復調部３１５，３１６，３１８および検出部３１７に関して、図２５〜図２８を用いて、詳細な機能を主に説明する。
図２５および図２６に示すＰＵＳＣＨ復調部３１５の動作を説明する。まずレプリカ生成部３７１、レプリカ乗算部３７２、ＲＳ／ユーザ分離部４５１の動作を説明する。ＰＵＳＣＨ復調部３１５において、レプリカ生成部３７１により、ＰＵＳＣＨのＲＳ信号を生成する。生成したＰＵＳＣＨのＲＳ信号を、レプリカ乗算部３７０において、受信した信号のＲＳの信号に複素共役乗算する。これは、乗算された結果を、全てＩ，Ｑ平面の同一象限、具体的には第一象限に持ってくるためである。
複素共役乗算した結果をＲＢ毎に算出し、ＲＳ／ユーザ分離部４５１のＲＢ平均部４５２において、複数のＲＢに渡って、加算し、平均化する。あるいは、ＲＢ平均部４５２に代えてサブキャリア平均部を設けて、複素共役乗算した結果を１サブキャリア毎に算出し、複数のサブキャリアに渡って、加算し、平均化してもよい。ＲＢ平均部４５２で平均化されて出力された信号は、ＳＩＲ推定部４５３の信号電力計算部４５４、およびチャネル推定部３７２の位相回転量検出部４６１にそれぞれ与えられる。
次にＳＩＲ推定部４５３の動作を説明する。ＲＳ／ユーザ分離部４５１のＲＢ平均部４５２で平均化された信号と、レプリカ生成部３７１から出力されるＲＢ既知信号系列とを、信号電力計算部４５４において複素乗算する。加減算部４５５において、信号電力計算部４５４による乗算結果を、レプリカ乗算していない信号、すなわちユーザ／ＣＨ分離部４４３から取り出したままのＲＢ信号から減算する。減算された信号は、分散共分散計算部４５６に与えられる。
分散共分散計算部４５６は、Ｉ2＋Ｑ2計算部４５８によって、加減算部４５５で減算された信号のＩ2＋Ｑ2を干渉電力（ＩＰ）として出力する。また、受信を２アンテナブランチとしているので、ＲＳの複素共役乗算部４５７によって、ブランチ０およびブランチ１の減算後におけるＲＳの複素共役乗算を共分散（ＣＯＶ）として出力する。なお、信号電力計算部４５４において、ＲＢ平均部４５２から出力された信号に基づいてＩ2＋Ｑ2の演算を行い、この演算結果を信号電力（ＳＰ）として出力してもよい。
以上に述べたようにＰＵＳＣＨ復調部３１５を構成し、ＲＢ平均部４５２でＲＢ平均化を行った後のデータを用いて、分散共分散計算部４５６で共分散、干渉電力および信号電力を求めることによって、前述の図１に示す基地局装置１を小型化することができる。また基地局装置１をフェムトセル基地局装置（Home Node B、Home eNode B）として大量生産する場合に、量産のばらつきを防ぎ、安定した精度で信号電力、干渉電力、ＳＩＲを推定することができるフェムトセル基地局装置を提供することができる。
チャネル推定部３７２の動作を説明する。ＲＢ平均部４５２より出力された信号について、位相回転量検出部４６１において、位相回転量を検出し、ＲＳ位相回転部４６２において、ＲＳの位相回転量を補正する。ＲＳ位相回転部４６２から出力された信号について、周波数偏差検出部４６３において、次の時間のＲＢなど、時間差の付いた信号との位相差を求めることで周波数偏差を求め、ＲＳ周波数偏差部４６４において、周波数の偏差分を元に戻す補正を行う。
角度回転には、ＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３６７，３７３を用いる。ＲＳ周波数偏差補正部４６４から出力された信号について、ｔ軸平均部４６５において、シンボル間の平均処理を行う。ｔ軸平均部４６５において、シンボル間の平均処理を行った後の信号は、ＬＬＲ部３７５のＳＩＮＲ計算部４８３、およびＦＤＥ部３６３のＦＤＥ重み計算部４７１にそれぞれ出力される。
このようなチャネル推定処理を行うことによって、周波数偏差を補正した精度の高いＲＳ（Reference Signal）の復元を行うことができる。すなわち、無線伝送路を経由することによる歪みを推定した推定伝送路特性や、移動通信端末装置と基地局装置１との源信クロックの周波数のずれから生じる周波数オフセットを精度よく推定することができる。推定伝送路特性から周波数オフセット成分を除去することによって、高精度な伝送路特性の推定を行うことができる。
ＦＤＥ（Frequency Domain Equalizer）部３６３の動作を説明する。ＦＤＥ部３６３は、周波数領域の等化処理を行う。具体的には、まず干渉電力計算部４７４の選択部４７５によって、ＳＩＲ推定部４５３の分散／共分散計算部４５７より出力された共分散および干渉電力の中から、干渉電力として適切な値を選択する。選択された値は、干渉電力値として、ＦＤＥ重み計算部４７１に入力される。またＦＤＥ重み計算部４７１には、チャネル推定部３７２のｔ軸平均部４６５によって平均処理が行われたチャネル推定値が入力される。ＦＤＥ重み計算部４７１によって、選択部４７５から入力された干渉電力値と、ｔ軸平均部４６５から入力されたチャネル推定値とを用いて、式（１）に示すような行列演算を行う。
Figure 0005409932
式（１）において、Ｘ，Ａ〜Ｄは、干渉電力値とチャネル推定値とから算出される。ＦＤＥ重み計算部４７１による計算結果は、移動平均部４７２と、ＬＬＲ部３７５内のＳＩＮＲ計算部４８３とに与えられる。
次いで、ＦＤＥ部３６３は、移動平均部４７２によって、数サブキャリア単位などで移動平均を行う。移動平均部４７２によって移動平均して得た値（以下「移動平均値」という場合がある）は、同期検波部４７３に与えられる。同期検波部４７３において、移動平均部４７２から出力される移動平均値を取ったときのＦＤＥ重み付けを、ユーザ／ＣＨ分離部４４３から取得したＦＦＴ後のＰＵＳＣＨ受信データに対して行う。重み付けは、同期検波部４７３において、複素乗算により行われる。同期検波部４７３で同期検波されたＦＦＴ後のＰＵＳＣＨ受信データは、ＤＡＴＡ回転部３６５に与えられる。
このようにＦＤＥ部３６３は、周波数成分ごとに無線伝送路や干渉成分の情報を用いて重み付けを算出するので、周波数ごとに最適な同期検波を精度良く行うことができる。
ＦＤＥ部３６３の同期検波部４７３で同期検波されたＦＦＴ後のＰＵＳＣＨ受信データは、ＤＡＴＡ回転部３６５において、チャネル推定部３７２から出力される、周波数偏差補正されたチャネル推定値と複素共役乗算される。ＤＡＴＡ回転部３６５は、振幅情報および位相情報の両方が入ったチャネル推定値である推定伝送路特性値の代わりに、チャネル推定値の位相回転分のみを補正する処理を行なってもよい。チャネル推定値の位相回転分のみを補正する処理は、無線伝送路の歪みによって、回転してしまった信号位相を元に戻す処理に相当する。回転した位相角度をＩ，Ｑ信号に変換する処理は、ＳｉｎＣｏｓ Ｔａｂｌｅ部３６７，３７３で行われる。
ＤＡＴＡ回転部３６５において複素共役乗算されたＦＦＴ後のＰＵＳＣＨ受信データは、ＩＤＦＴ部３６８に与えられ、ＩＤＦＴされて時間領域の信号に変換される。変換された信号は、ＬＬＲ部３７５のＬＬＲ計算部４８４に送られる。
ＬＬＲ部３７５の動作を説明する。ＬＬＲは、軟判定復号において必要な各受信データが０となる信頼度情報と１になる尤度との比の対数値である。ＬＬＲは、受信信号より求めた事後確率から算出されるものであり、その受信信号の信頼性を表している。ＩＤＦＴ部３６８より出力された受信信号は、シフト量計算部４８１および振幅計算部４８２によって、信号の大きさの情報を抽出され、ＳＩＮＲ計算部４８３により算出されたＳＩＮＲ（ＳＩＲ）の値を用いて、ＬＬＲ計算部４８４により、ＱＰＳＫ部４８５、１６ＱＡＭ部４８６、６４ＱＡＭ部４８７ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどの変調情報に基づいた復調（マッピング）が行われる。
ＳＩＮＲ計算部４８３では、ｔ軸平均部４６５から出力されるチャネル推定値と、ＦＤＥ重み計算部４７１から出力されるＦＤＥ重みとを、複素乗算÷（１−複素乗算）で計算することによってＳＩＮＲ（ＳＩＲ）の値を求める。ＬＬＲ計算部４８４からの出力信号は、以下のようなフォーマットとなる。
ＱＰＳＫ（bit0,bit1,0,0,0,0）
１６ＱＡＭ（bit0,bit1,bit2,bit3,0,0）
６４ＱＡＭ（bit0,bit1,bit2,bit3,bit4,bit5）
ＣＨＳＥＰ部３７６は、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１２により定義されたシーケンスを生成するＧｏｌｄシーケンス生成部４９０と、ＬＬＲ計算部４８４から出力された受信データとＧｏｌｄシーケンス生成部４９０から出力されるＧｏｌｄシーケンスとをデスクランブルするデスクランブル部３７７と、デインタリーブを行うデインタリーブ部３７９と、ＤＡＴＡ／ＣＱＩの分離を行うＤＥＭＵＸ部３８０とを備える。
ＣＨＤＥＣ ＤＡＴＡ部３８１は、ＣＨＳＥＰ部３７６のＤＥＭＵＸ部３８０から出力されたデータ、すなわちＣＱＩではなくＤＡＴＡの方を、ＨＡＲＱ合成部４９２において、ＨＡＲＱ合成し、度数分布計算部４９１とサブブロックデインタリーブ部４９３とに結果を与える。度数分布計算部４９１では、コードブロック（Code Block）単位で軟判定ビット系列の度数分布を計算する。サブブロックデインタリーブ部４９３でデインタリーブされた受信データと、度数分布計算部４９１によって計算された度数分布とを元に、レートデマッチング部３８４において、レートデマッチングが行われる。レートデマッチングされた信号は、ＦＥＣ ＤＡＴＡ部４９４において、Ｔｕｒｂｏ復号などの復号処理がなされる。ＰＵＳＣＨ復調処理は、前述の通りである。
ＰＵＣＣＨ復調部３１６の動作の説明を行う。ＰＵＣＣＨのデータのチャネル推定は、ＰＵＳＣＨ復調部３１５で行われるチャネル推定の結果を用いることで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定以外の処理を省略することができる。これにより、回路規模を削減し、小型化、省電力化を実現することができる。逆に、ＰＵＣＣＨ復調部３１６のチャネル推定の結果を用いて、ＰＵＳＣＨ復調部３１５のチャネル推定を省略することができる。これによっても、回路規模を削減し、小型化、省電力化を実現することができる。
ＰＵＣＣＨ復調部３１６のチャネル推定部５１１の動作の説明を行う。ＰＵＣＣＨ復調部３１６は、ユーザ／ＣＨ分離部４４３に格納されたＦＦＴ後の受信データより、ＰＵＣＣＨに該当するデータを取り出し、チャネル推定部５１１のＲＳ抜出し部５１２において、ＰＵＣＣＨに対応したＲＳ（Reference Signal）を取り出す。取り出したＲＳ信号は、乗算部５１３において、ＺＣ系列生成部５１４で生成されたＺＣ系列（３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１参照）と複素共役乗算される。ＰＵＣＣＨ復調部３１６は、乗算部５１３で乗算された結果を用いて、ＰＵＣＣＨのＲＳ信号以外の制御信号の部分の復号を行う。
ＰＵＣＣＨのフォーマット（format）が２ａ／２ｂであれば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部５１５において、ＰＵＣＣＨのＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定を行う。フォーマット（format）が２ａ／２ｂ以外であれば、スロット（slot）毎にスロット内の複数ＲＳのデータ積分を行い、結果を同期検波部５２０に与える。また、どちらのフォーマットであったとしても、ＳＩＲ推定を行う。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定後、ＲＳ位相修正部５１６において、位相補正を行い、同相加算部５１７で同相加算を行う。同相加算部５１７は、演算結果を同期検波部５２０に与える。ＲＳ抜出し部５１２にてＲＳを抜き出された残りのＰＵＣＣＨ信号と、スロット内複数ＲＳデータ積分部５１８もしくは同相加算部５１７から出力される信号とは、同期検波部５２０に入力され、同期検波、具体的には複素共役乗算される。
同期検波後のＰＵＣＣＨ制御信号は、直行系列逆拡散部５２１において、ＰＵＳＣＨ復調部３１５にあるデスクランブル部３７７と同様に、デスクランブリングが行われる。その信号は、ＺＣ系列逆拡散部５２２において、ＺＣ系列生成部５１４からのＺＣ系列を用いて逆拡散され、その結果の信号はシンボルデマッピング部５２３に与えられる。シンボルデマッピング部５２３、ＰＵＣＣＨ復号部５２６の順に制御信号は復号され、ＵＣＩ（制御信号）となり、ＳＥＬ ＵＣＩ部５２８において、ＳＩＲ推定部５１９から出力されるＳＩＲと共に、ユーザごとに分離され、上位に与えられる。シンボルデマッピング部５２３、ＰＵＣＣＨ復号部５２６などのその他の処理は、前述の通りである。
ＳＲＳ復調部３１８は、複数の移動通信端末装置で同一のＲＢを周波数分割複信（Frequency Division Duplex；略称：ＦＤＤ）しない場合は、第２干渉電力計算部４３２において、ＦＦＴした後のＳＲＳ受信信号から干渉電力を計算する。複数の移動通信端末装置で同一のＲＢをＦＤＤ多重する場合は、第１干渉電力計算部４３３によって、ＺＣ系列生成部５３２で生成されたＺＣ系列を複素共役乗算した後の信号から干渉電力の計算を行う。その他処理は、前述の通りである。ＰＲＡＣＨ検出部３１７は、前述の通りである。
図２９〜図３９は、ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の下り信号データの流れを示す図である。図２９〜図３９では、各信号処理の段階でのデータフォーマットの変遷を示す。図２９〜図３９は、ユーザ数が２であり、１番目のユーザがコードワード数２で、２番目のユーザがコードワード数１で、同時送信する場合の例である。図２９〜図３２、図３６および図３７において、参照符Ａ１〜Ａ４、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２で示す線は、図３８の各線に対応する。
図２９〜図３９において、ＴＴＩとは、送信時間間隔（Transmission Time Interval）のことである。ＭＩＢとは、マスター情報ブロック（Master Information Block）のことである。ＳＦＢＣとは、空間周波数ブロック符号化のことである。「×３」、「×１６」などは、ビット（ｂｉｔ）数の何倍かを示す。たとえば、「×３」は、「ｂｉｔ数×３倍」を意味する。「ＣＣＥ」とは、制御チャネルエレメント（Control Channel Element）のことである。「ＩＣＰ」は、Ｉ成分を示す。「ＱＣＰ」は、Ｑ成分を示す。「ＡＴ」は、アンテナ（antenna）を示す。「ＣＥ」は、巡回拡張を示す。
図３６および図３７は、２０ＭＨｚシステム帯域で１００ＲＢの場合を示す。図３６は、１番目のユーザとして、ユーザ＃０（User#0）の場合である。図３７は、２番目のユーザとして、ユーザ＃１（User#1）の場合である。図３６に示すユーザ＃０の場合、コードワード＃０（Codeword#0）およびコードワード＃１（Codeword#1）の２つである。図３７に示すユーザ＃０の場合、コードワード＃０（Codeword#0）の１つである。
図３６および図３７において、「１６ｂｉｔ〜７４８８８ｂｉｔ」は、最小値が１６ｂｉｔであり、最大値が７４８８８ｂｉｔであることを示す。「２×２ＭＩＭＯ」は、２×２ＭＩＭＯの行列演算を行うことを示す。図３６において、「ＭＡＸ６１４４ｂｉｔ」は、最大６１４４ｂｉｔであることを示す。図３７において、「ＭＩＮ１６ｂｉｔ」は、最小値が１６ｂｉｔであることを示す。「ＭＡＸ７４８８８ｂｉｔ」は、最大値が７４８８８ｂｉｔであることを示す。図３８および図３９に示す「ＤＦＥ」は、ディジタルフィルタを含む。
図２９〜図３９に示すレイヤマッピングは、以下の式（２）および（３）に従って行われる。式（２）は、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１．６．３．３．３で定義されている。式（３）は、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１．６．３．４．３で定義されている。
Figure 0005409932
Figure 0005409932
本実施の形態では、空間周波数ブロックコーディング（space frequency block coding；略称：ＳＦＢＣ）であるので、２つのシンボルが、同一のレイヤの隣合うサブキャリアに配置される。また制御チャネルはＳＦＢＣを適用した場合、コードワード（Codeword）が１つであるので、１シンボルずつ交互にレイヤ０，１に割り当てられていく。
図４０〜図５１は、ＬＴＥ方式の物理レイヤ１の上り信号データの流れを示す図である。図４２（ａ）および図４２（ｂ）は、図４１に示す信号データの各フォーマットにおける配置を示す。図４２（ａ）は、フォーマット（format）が２、２ａまたは２ｂ（２／２ａ／２ｂ）の場合を示す。図４２（ｂ）は、フォーマット（format）が１、１ａまたは１ｂ（１／１ａ／１ｂ）の場合を示す。図４４と図４５とは、接続線Ｌ１２で接続されている。図４６と図４７とは、接続線Ｌ１３で接続されている。
図４０〜図５１では、各信号処理の段階でのデータフォーマットの変遷を示す。図４０〜図５１は、ユーザ数が４であり、ユーザ＃０およびユーザ＃１がパケットデータを送受中であり、ユーザ＃２が制御信号のみを通信中であり、ユーザ＃３がＰＲＡＣＨを送信中であり、ユーザ＃０がSounding ＲＳも送信中の場合の例である。図４０、図４１、図４３、図４５、図４７〜図４９および図５１に示す矢符Ｄ１〜Ｄ７、Ｅ１、Ｅ２は、図５０の各矢符に対応する。図２９〜図５１に示す各データ処理は、前述の図２〜図２８に示す各機能ブロックに対応している。
図４０において、「ＭＡＸＰＮ（≦１２００）」は、１２００以下の最大素数を示す。図４１において、ＺＣ系列（ＺＣＳ）のＩ，Ｑは、１２ｂｉｔで固定である。図４１において、「ＮＣＥ」は、「巡回拡張無し」を示す。図４３において、「ＭＡＸ ＳＬ」は、ＳＲＳの最大系列長を示す。図４３において、巡回拡張（ＣＥ）のＩ，Ｑは、２４の倍数であり、最大６００ｂｉｔである。図４３において、巡回拡張（ＣＥ）の下の実線の四角形は、シンボルが有ること（シンボル有）を示し、破線の四角形は、シンボルが無いこと（シンボル無）を示す。
図４６および図４６において、トランスポートブロックは、帯域が１０ＭＨｚで５０ＲＢの場合には、最小値が１６ｂｉｔ、最大値が３６６９６ｂｉｔであり、５０Ｍｂｐｓ、帯域が２０ＭＨｚで１００ＲＢの場合には、最大７５３７６ｂｉｔである。図４８において、「Scheduling Request」は、上位レイヤ（Layer）から来るデータである。図４９において、「ＰＳ」は、プリアンブル系列を示す。「ＣＩＲＳ」は、巡回シフトを示す。図４９および図５０において、「６ＲＢ」は、６ＲＢで固定であることを示す。図５０に示すＩＦＦＴ，ＣＰ付加のＩ，Ｑのポイント（point）は、帯域２０ＭＨｚ時の値である。図５０に示す「１５［ＯＦＤＭｓｙｍｂｏｌ］」は、１４ＯＦＤＭｓｙｍｂｏｌ＋ＣＰ分である。図５０に示す「ＤＦＥ」は、ディジタルフィルタを含む。
図５２〜図５６は、図１に示す基地局装置１における下りのＦＰ終端処理の処理手順を示すフローチャートである。図５２〜図５６では、内蔵ＣＰＵ３４およびＣＰＵ１５によるソフトウェアプログラムの実行によってＦＰ終端処理を実現する場合の処理手順を示す。
図５２は、下りのＦＰ終端処理におけるＦＰ種別解析処理の処理手順を示すフローチャートである。図５２に示すフローチャートの各処理は、内蔵ＣＰＵ３４およびＣＰＵ１５によって実行される。図５２に示すフローチャートの処理は、３Ｇ用ＩＰ部５８によって、ＦＰデータがＦＰ終端部５６へ送信され、ＦＰ種別解析処理を開始するトリガに相当するイベント発行が行われると開始され、ステップａ１に移行する。
ステップａ１において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰデータのＦＰフォーマットを解析し、ＦＰフォーマットのＦＴ領域が０（零）であるか否か、さらに具体的には、ＦＴ領域が０であるか１であるかを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップａ１において、ＦＴ領域が０であると判断した場合は、ＦＴ領域がデータフレーム（DATA Frame）であると判断してステップａ２に移行する。ＦＰ終端部５６は、ＦＴ領域が０ではない、すなわちＦＴ領域が１であると判断した場合は、ＦＴ領域が制御フレーム（Control Frame）であると判断してステップａ３に移行する。
ステップａ３において、ＦＰ終端部５６は、下りの制御フレーム処理の関数を呼び出し、全ての処理手順を終了する。このようにして下りの制御フレーム処理の関数が呼び出されると、図５３に示す下りの制御フレーム処理が開始される。
ステップａ２において、ＦＰ終端部５６は、高速下り共有チャネル（High Speed Downlink Shared Channel；略称：ＨＳ−ＤＳＣＨ）であるか否かを判断する。ＦＰヘッダからは、ＤＣＨとＨＳ−ＤＳＣＨとを区別できないので、ＦＰ終端部５６は、３Ｇ用ＩＰ部５８からＩＰ番号またはフェムトセル用基地局（Femto Access Point；略称：ＦＡＰ）番号を取得し、取得したＩＰ番号またはＦＡＰ番号に基づいて、ＨＳ−ＤＳＣＨであるか否かを判断する。
ＩＰ番号は、たとえば「10.xxx.xx.xx」などのＩＰアドレスである。ＦＡＰ番号は、ユーザ毎、トランスポートチャネル（Transport Channel；略称：ＴｒＣＨ）毎に区別した管理番号である。ＦＰ終端部５６は、ステップａ２において、ＨＳ−ＤＳＣＨであると判断した場合は、ステップａ５に移行し、ＨＳ−ＤＳＣＨではないと判断した場合は、ステップａ４に移行する。
ステップａ５において、ＦＰ終端部５６は、ＨＳ−ＤＳＣＨ処理の関数を呼び出し、全ての処理手順を終了する。このようにしてＨＳ−ＤＳＣＨ処理の関数が呼び出されると、図５４に示すＨＳ−ＤＳＣＨ処理が開始される。
ステップａ４において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームの到達時間（Time of Arrival；略称：ＴｏＡ）を計算し、算出した到達時間が、受信可能な時間範囲である時間窓（Time Window）（以下、受信窓（Receiving Window）という場合がある）内か否かを判断する。換言すれば、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのＴｏＡが、基地局装置１が送信処理の装置内遅延を考慮に入れた上で、データを送信可能なタイミングであるか否かを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップａ４において、ＦＰフレームのＴｏＡが時間窓内であると判断した場合は、ステップａ６に移行し、時間窓内ではないと判断した場合は、ステップａ７に移行する。
ステップａ６において、ＦＰ終端部５６は、ＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理の関数を呼び出し、全ての処理手順を終了する。このようにしてＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理の関数が呼び出されると、図５６に示すＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理が開始される。
ステップａ７において、ＦＰ終端部５６は、上りの制御フレーム処理の関数を呼び出し、全ての処理手順を終了する。このようにして上りの制御フレーム処理の関数が呼び出されると、図５５に示す上りの制御フレーム処理が開始される。
図５３は、図５２に示すステップａ３の処理によって開始される下りの制御フレーム処理の処理手順を示すフローチャートである。図５３に示すフローチャートの各処理は、ＦＰ終端部５６によって実行される。図５３に示すフローチャートの処理は、図５２に示すフローチャートのステップａ７において、下りの制御フレーム処理の関数が呼び出されると開始され、ステップｂ１に移行する。
ステップｂ１において、ＦＰ終端部５６は、ヘッダ巡回冗長検査（Header Cyclic Redundancy Checksum；略称：Header ＣＲＣ）の計算を行う。Header ＣＲＣの計算を行った後は、ステップｂ２に移行する。
ステップｂ２において、ＦＰ終端部５６は、ステップｂ１のHeader ＣＲＣの計算結果に基づいて、誤りが検出されなかったかどうかを判断する。具体的には、ＦＰ終端部５６は、算出したヘッダＣＲＣが、誤りが検出されず、受信が正常にできたこと（以下「受信ＯＫ」という場合がある）を示すか、または、誤りが検出され、受信が正常にできなかったこと（以下「受信ＮＧ」という場合がある）を示すかを判断することによって、誤りが検出されなかったかどうかを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップｂ２において、ヘッダＣＲＣが「受信ＯＫ」を示すと判断した場合は、誤りが検出されなかったと判断してステップｂ３に移行し、ヘッダＣＲＣが「受信ＮＧ」を示すと判断した場合は、誤りが検出されたと判断してステップｂ４に移行する。
ステップｂ３において、ＦＰ終端部５６は、ペイロード（Payload）巡回冗長検査（ＣＲＣ）の計算を行う。ペイロードＣＲＣの計算を行った後は、ステップｂ５に移行する。ステップｂ４において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰデータを破棄して、全ての処理手順を終了する。
ステップｂ５において、ＦＰ終端部５６は、ステップｂ３のペイロードＣＲＣの計算結果に基づいて、誤りが検出されなかったかどうかを判断する。具体的には、ＦＰ終端部５６は、算出したペイロードＣＲＣが、「受信ＯＫ」を示すか、または「受信ＮＧ」を示すかを判断することによって、誤りが検出されなかったか否かを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップｂ５において、ペイロードＣＲＣが「受信ＯＫ」を示すと判断した場合は、誤りが検出されなかったと判断してステップｂ６に移行し、ペイロードＣＲＣが「受信ＮＧ」を示すと判断した場合は、誤りが検出されたと判断してステップｂ４に移行する。
ステップｂ６において、ＦＰ終端部５６は、上位からの下りデータを、上り方向へ折り返して送信する指示（以下「折返し指示」という場合がある）があったか否かを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップｂ６において、折返し指示があったと判断した場合は、ステップｂ８に移行し、折返し指示がなかったと判断した場合はステップｂ７に移行する。
ステップｂ７において、ＦＰ終端部５６は、ＴｒＣＨデータの切り出しを行い、メモリに格納されたデータの先頭アドレスおよびデータ長を回路に設定する。ステップｂ７の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
ステップｂ８において、ＦＰ終端部５６は、指定されたＴｒＣＨなどのチャネルを上り方向に折り返し、上り個別チャネル（Uplink Dedicated Channel；略称：ＵＬ−ＤＣＨ）処理にイベント発行を行う。具体的には、ＵＬ−ＤＣＨ処理を開始するトリガに相当するイベントを発行する。ステップｂ８の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
図５４は、図５２に示すステップａ５の処理によって開始されるＨＳ−ＤＳＣＨ処理の処理手順を示すフローチャートである。図５４に示すフローチャートの各処理は、ＦＰ終端部５６によって実行される。図５４に示すフローチャートの処理は、図５２に示すフローチャートのステップａ７において、上りの制御フレーム処理の関数が呼び出されると開始され、ステップｃ１に移行する。図５４に示すフローチャートは、前述の図５３に示すフローチャートと類似しているので、同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ＨＳ−ＤＳＣＨ処理では、ＦＰ終端部５６は、ステップｂ５においてペイロードＣＲＣが「受信ＯＫ」を示す、すなわち誤りが検出されなかったと判断すると、ステップｃ１に移行する。ステップｃ１において、ＦＰ終端部５６は、受信したＦＰフレームのフレームシーケンス番号（Frame Sequence Number）が連続しているか否かを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップｃ１において、フレームシーケンス番号が連続していると判断した場合は、ステップｃ２に移行し、フレームシーケンス番号が連続していないと判断した場合は、ステップｂ４に移行する。
ステップｃ２において、ＦＰ終端部５６は、受信したＦＰフレームから、スケジューリング情報を切り出して、ＭＡＣスケジューリングを行うスケジューラに与える。ＦＰ終端部５６のスケジューリング情報切出部として機能する部分は、Average Data Rateの計算、ＭＡＣ−ｈｓバッファ滞留量の算出、および周波数（Frequency）の算出などを行う。ステップｃ２の処理の終了後は、ステップｃ３に移行する。
ステップｃ３において、ＦＰ終端部５６は、プロトコルデータユニット（Protocol Data Unit；略称：ＰＤＵ）データ切出部として機能する部分によって、ＰＤＵデータの切り出しを行い、メモリに格納されたデータの先頭アドレスおよびデータ長を回路に設定する。ステップｃ３の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
図５５は、図５２に示すステップａ７の処理によって開始される上りの制御フレーム処理の処理手順を示すフローチャートである。図５５に示すフローチャートの各処理は、ＦＰ終端部５６によって実行される。図５５に示すフローチャートの処理は、図５２に示すフローチャートのステップａ７において、上りの制御フレーム処理の関数が呼び出されると開始され、ステップｄ１に移行する。
ステップｄ１において、ＦＰ終端部５６は、フレーム（Frame）巡回冗長検査（ＣＲＣ）の計算を行う。フレームＣＲＣの計算を行った後は、ステップｄ２に移行する。
ステップｄ２において、ＦＰ終端部５６は、ステップｄ１のフレームＣＲＣの計算結果に基づいて、誤りが検出されなかったかどうかを判断する。具体的には、ＦＰ終端部５６は、算出したフレームＣＲＣが、「受信ＯＫ」を示すか、または「受信ＮＧ」を示すかを判断することによって、誤りが検出されなかったかどうかを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップｄ２において、フレームＣＲＣが「受信ＯＫ」を示すと判断した場合は、誤りが検出されなかったと判断してステップｄ３に移行し、フレームＣＲＣが「受信ＮＧ」を示すと判断した場合は、誤りが検出されたと判断してステップｄ４に移行する。
ステップｄ３において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのヘッダ以外の制御データの切り出しを行う。ステップｄ３の処理の終了後は、ステップｄ５に移行する。ステップｄ４において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰ制御フレーム（FP Control Frame）データを破棄する。ステップｄ４の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
ステップｄ５において、ＦＰ終端部５６は、切り出した制御データに基づいて、下りリンク同期化（DL Synchronization）または上りリンクノード同期化（UL Node Synchronization）を行うか否かを判断する。ＦＰ終端部５６は、ステップｄ５において、下りリンク同期化または上りリンクノード同期化を行うと判断した場合は、ステップｄ７に移行し、下りリンク同期化および上りリンクノード同期化を行わないと判断した場合は、ステップｄ６に移行する。
ステップｄ６において、ＦＰ終端部５６は、スケジューラに制御情報を与える。ステップｄ６の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
ステップｄ７において、ＦＰ終端部５６は、下りリンク同期化または上りリンクノード同期化の処理を行う。下りリンク同期化および上りリンクノード同期化のいずれの処理を行うかは、ステップｄ５で切り出された制御データに基づいて判断される。ステップｄ７の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
図５６は、図５２に示すステップａ６の処理によって開始されるＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理の処理手順を示すフローチャートである。図５６に示すフローチャートの各処理は、ＦＰ終端部５６によって実行される。図５６に示すフローチャートの処理は、図５２に示すフローチャートのステップａ７において、ＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理の関数が呼び出されると開始され、ステップｅ１に移行する。
ステップｅ１において、ＦＰ終端部５６は、上り制御フレーム（UL Control Frame）のＣＲＣ（以下「上り制御フレームＣＲＣ」という場合がある）の計算を行う。上り制御フレームＣＲＣの計算を行った後は、ステップｅ２に移行する。
ステップｅ２において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰデータ組立て部によって、ＴｏＡ（Time Of Arrival）などの情報をＦＰ制御フレーム（FP Control Frame）フォーマットに組み立てる。ステップｅ２の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
図５７および図５８は、図１に示す基地局装置１における上りのＦＰ終端処理の処理手順を示すフローチャートである。図５７および図５８では、内蔵ＣＰＵ３４およびＣＰＵ１５によるソフトウェアプログラムの実行によってＦＰ終端処理を実現する場合の処理手順を示す。
図５７は、上りのＦＰ終端処理全体の処理手順を示すフローチャートである。図５７に示すフローチャートの各処理は、内蔵ＣＰＵ３４およびＣＰＵ１５によって実行される。図５７に示すフローチャートの処理は、ＤＬ−ＤＣＨ／ＣＣＨ処理からの折り返しイベント発行、またはＦＰＧＡなどの回路からの２ｍｓ割り込み信号が与えられると開始され、ステップｆ１に移行する。
ステップｆ１において、ＦＰ終端部５６は、デマルチプレックス処理を行う。具体的には、トランスポートブロック（Transport Block）を設定数分集めて連結する。このようにしてデマルチプレックス処理を行うと、ステップｆ２に移行する。
ステップｆ２において、ＦＰ終端部５６は、通信品質を表す品質評価（Quality Estimate；略称：ＱＥ）値を計算して、フレームデータに付加し、ステップｆ３に移行する。
ステップｆ３において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのＣＲＣを計算し、算出したＣＲＣを示すインジケータであるＣＲＣＩ（CRC Indicator）をフレームデータに付加し、ステップｆ４に移行する。
ステップｆ４において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのペイロードＣＲＣを計算して、算出したペイロードＣＲＣをフレームデータに付加し、ステップｆ５に移行する。
ステップｆ５において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームに、接続フレーム番号（Connection Frame Number；略称：ＣＦＮ）、転送フォーマットインジケータ（Transport Format Indicator；略称：ＴＦＩ）、および伝播遅延（Propagation delay）情報などを付加し、ステップｆ６に移行する。
ステップｆ６において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのヘッダＣＲＣを計算して、算出したヘッダＣＲＣをフレームデータに付加し、ステップｆ７に移行する。
ステップｆ７において、ＦＰ終端部５６は、ＥＵＬ ＦＰ処理にイベントを発行する。具体的には、ＥＵＬ ＦＰ処理のトリガに相当するイベントを発行する。ステップｆ７の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
図５８は、図５７に示すステップｆ７の処理によって開始されるＥＵＬ ＦＰ処理の処理手順を示すフローチャートである。図５８に示すフローチャートの各処理は、ＦＰ終端部５６によって実行される。図５８に示すフローチャートの処理は、図５７に示すフローチャートのステップｆ７において、イベントが発行されて、ＥＵＬ ＦＰ処理が起動されると開始され、ステップｇ１に移行する。
ステップｇ１において、ＦＰ終端部５６は、デマルチプレックス処理を行う。具体的には、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを設定数分集めて連結する。ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、ＭＡＣ−ｅｓ層（ＭＡＣ−enhanced sub layer）の単位データである。このようにしてデマルチプレックス処理を行うと、ステップｇ２に移行する。
ステップｇ２において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのペイロードＣＲＣを計算して、算出したペイロードＣＲＣをフレームデータに付加し、ステップｇ３に移行する。
ステップｇ３において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのフレームシーケンス番号を増加（インクリメント）させてフレームデータに付加し、ステップｇ４に移行する。
ステップｇ４において、ＦＰ終端部５６は、ＣＦＮ、ＨＡＲＱの再送回数（Number of ＨＡＲＱ Retransmissions）、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵのサブフレーム数（０〜１５）、データ記述インジケータ（DATA Description Indicator）の付加を行い、ステップｇ５に移行する。
ステップｇ５において、ＦＰ終端部５６は、ＦＰフレームのヘッダＣＲＣを計算してＦＰフレームに付加し、ステップｇ６に移行する。
ステップｇ６において、ＦＰ終端部５６は、ＩＰ処理にイベントを発行する。具体的には、ＩＰ処理を開始するトリガに相当するイベントの発行を行う。これによってＩＰ処理が起動する。ステップｇ６の処理の終了後は、全ての処理手順を終了する。
同じ基地局装置と通信状態にある複数の移動通信端末装置のうち、あるユーザの移動通信端末装置が、別のユーザの移動通信端末装置とは異なる通信方式で通信している場合、基地局装置は、同時に、異なる通信方式での通信を行うことができる。その際、一方の通信方式に対応した通信機能を停止するのは、全てのユーザが一方の通信方式のみで通信をしている、あるいは通信をすることを基地局装置が認知した場合とする。この場合、基地局装置は、消費電力を低く抑えるために、あえてユーザに一方の通信方式の通信のみを実行するように、移動通信端末装置および上位ネットワークを誘導することができる。
たとえば、ある基地局装置が４つの移動通信端末装置と通信状態にあり、そのうちの３つの移動通信端末装置が同じ通信方式で通信しており、残りの１つの移動通信端末装置だけが他の３つの移動通信端末装置とは異なる通信方式で通信していると基地局装置が判断した場合を考える。この場合、基地局装置、移動通信端末装置、または、上位ネットワークは、その１つの移動通信端末装置の通信方式を、他の３つの移動通信端末装置と同じ通信方式になるように制御あるいは誘導することができる。
そして、基地局装置は、全てのユーザの移動通信端末装置が一方の通信方式のみで通信していると判断して、使用していない通信方式の機能動作を停止する。これによって、基地局装置は、消費電力の低減を実現することが可能となり、それにより、フィンなどによる放熱も不要となるので、小さい筐体を採用することで小型化を実現することができる。
全てのユーザの移動通信端末装置を一方の通信方式に誘導することによって、消費電力を低減することができるという効果が得られる理由は、以下のとおりである。２つの通信方式がそれぞれ別々のオペレーションシステム（ＯＰＳ）の管理下で実現されていたり、別々のアプリケーション（ＡＰ）が搭載されていたりした場合に、ユーザの移動通信端末装置が１つでも他と異なる通信方式で通信していると、それだけで、ＯＰＳおよびＡＰの基底動作、保守機能などのユーザ共通の機能を動作させなければならなくなる。したがって、前述のように全てのユーザの移動通信端末装置を一方の通信方式に誘導することによって、消費電力を低減することができる。
＜第１の実施の形態 変形例１＞
図５９は、本発明の第１の実施の形態の変形例１である基地局装置２の構成を示すブロック図である。本変形例における基地局装置２の構成は、前述の図１に示す第１の実施の形態の基地局装置１の構成と類似しているので、図１に示す第１の実施の形態に対応する部分については、同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
本変形例の基地局装置２は、ＲＦ部１１、ＤＦＥ回路部１２、ＬＴＥ回路部１３Ａ、システムクロック供給部１６、第１アンテナ１７、第２アンテナ１８、第１の３Ｇ回路部８１、第２の３Ｇ回路部８２、ＣＰＵ８３およびＩＰｓｅｃ専用回路部８４を備えて構成される。
図５９およびその他の図面において、第１の３Ｇ回路部８１は、「Ｆ３ＧＣ」と記載する。第２の３Ｇ回路部８２は、「Ｓ３ＧＣ」と記載する。ＩＰｓｅｃ専用回路部８４は、「ＩＰｓｅｃＤＣＣ」と記載する。
ＲＦ部１１およびＤＦＥ回路部１２は、第１の実施の形態における基地局装置１のＲＦ部１１およびＤＦＥ回路部１２と同一の構成である。第１の３Ｇ回路部８１は、第１の実施の形態における基地局装置１の３Ｇ回路部１４と同一の構成である。ＬＴＥ回路部１３Ａは、第１の実施の形態における基地局装置１のＬＴＥ回路部１３からシステムクロック補正部４９を除いた構成である。
ＦＰ終端部５６、３Ｇ用ＩＰ部５８、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９およびＰＰＰｏＥ部６０は、前述の第１の実施の形態では、図１に示すようにＣＰＵ１５によって実現されるが、本変形例では、ハードウェア回路である第２の３Ｇ回路部８２およびＩＰｓｅｃ専用回路部８４によって実現される。つまり、本変形例では、ＦＰ終端部５６、３Ｇ用ＩＰ部５８、ＩＰｓｅｃ部５９およびＰＰＰｏＥ部６０は、ＣＰＵ８３とは別の回路として構成される。
第２の３Ｇ回路部８２は、ＦＰ終端部５６、３Ｇ用ＩＰ部５８、ＰＰＰｏＥ部６０および切替スイッチ部８５を備える。第１の３Ｇ回路部１３Ａおよび第２の３Ｇ回路部８２は、同一回路としてもよい。ＩＰｓｅｃ専用回路部８４は、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９を備える。切替スイッチ部８５は、ＰＰＰｏＥ部６０の接続先を、ＩＰｓｅｃ専用回路８４の３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９、またはＬＴＥ回路部１３Ａの内蔵ＣＰＵ３４ＡのＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３に切り替える。第２の３Ｇ回路部８２およびＩＰｓｅｃ専用回路部８４は、ＦＰＧＡまたはＬＳＩなどのＡＳＩＣなどの回路によって実現される。
ＣＰＵ８３は、ＭＡＣ−ｈｓ部５４、ＭＡＣ−ｅ部５５、３Ｇ用無線パラメータ取得部５７、３Ｇ用ＡＰ部６１、３Ｇ用ＰＦ部６２およびシステムクロック補正部４９を備える。
ＲＦ部１１とＤＦＥ回路部１２とは、無線送受信部７１を構成する。ＬＴＥ回路部１３Ａの内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部と、内蔵ＣＰＵ３４ＡのＲＬＣ／ＭＡＣ部４０およびＰＤＣＰ／ＧＴＰ−Ｕ部４１とは、ＬＴＥ用ベースバンド部７２を構成する。ＬＴＥ用ベースバンド部７２は、非特許文献６〜８などで定義されたＬＴＥ方式のＩＦＦＴおよびＦＦＴ、チャネルコーディングおよびチャネルデコーディングのデータ処理、多入力多出力（Multiple Input Multiple Output；略称：ＭＩＭＯ）処理、ならびにスケジューリング処理などを行う。
内蔵ＣＰＵ３４ＡのＬＴＥ用ＡＰ部４４、ＬＴＥ用ＰＦ部４５およびネットワークパラメータ取得部４６は、ｅＮＢ制御部７３を構成する。第１の３Ｇ回路部８１と、ＣＰＵ８３のＭＡＣ−ｈｓ部５４、ＭＡＣ−ｅ部５５および３Ｇ用無線パラメータ取得部５７と、第２の３Ｇ回路部８２のＦＰ終端部５６とは、３Ｇ用ベースバンド部７４Ａを構成する。３Ｇ用ベースバンド部７４Ａは、３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１１〜２１４などで定義されたＷ−ＣＤＭＡ方式のベースバンド信号処理を行う。
ＣＰＵ８３の３Ｇ用ＡＰ部６１および３Ｇ用ＰＦ部６２は、ＮＢ制御部７５を構成する。ＬＴＥ回路部１３ＡのＬＴＥ用ＩＰ部４２およびＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部４３と、第２の３Ｇ回路部８２の３Ｇ用ＩＰ部５８、ＰＰＰｏＥ部６０および切替スイッチ部８５と、ＩＰｓｅｃ専用回路部８４の３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９とは、有線側終端部７６Ａを構成する。ＣＰＵ８３のシステムクロック補正部４９と、システムクロック補正部４９に接続されるシステムクロック供給部１６とは、クロック部７７Ａを構成する。
本変形例において、ＬＴＥ側機能部位の構成は、前述の第１の実施の形態におけるＬＴＥ回路部１３からシステムクロック補正部４９がＣＰＵ８３に移動されたこと以外は、前述の図１に示す第１の実施の形態における構成と同じである。
３Ｇ側機能部位の構成は、前述の図１に示す第１の実施形態における構成と異なる。具体的には、３Ｇ側機能部位は、第２アンテナ１８と、ＲＦ部１１の第２ＤＵＰ部２６、第２スイッチ部２７、第２無線送信部２８、第２無線受信部２９および第２下り無線受信部３０と、ＤＦＥ回路部１２の第２ＤＦＥ部３２と、第１の３Ｇ回路部８１のＷ-ＣＤＭＡ方式の拡散変調部５０、３Ｇ用チャネルコーディング部５１、逆拡散復調部５２および３Ｇ用チャネルデコーディング部５３と、第２の３Ｇ回路部８２のＦＰ終端部５６、３Ｇ用ＩＰ部５８、３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部５９、ＰＰＰｏＥ部６０および切替スイッチ部８５と、ＣＰＵ８３のＭＡＣ−ｈｓ部５４、ＭＡＣ−ｅ部５５、３Ｇ用無線パラメータ取得部５７、３Ｇ用ＡＰ部６１、３Ｇ用ＰＦ部６２およびシステムクロック補正部４９とを備えて構成される。
以上のように本変形例では、ＦＰ終端部５６、３Ｇ用ＩＰ部５８、ＩＰｓｅｃ部５９およびＰＰＰｏＥ部６０は、ハードウェア回路によって実現されるので、ＭＡＣ−ｈｓ部５４およびＭＡＣ−ｅ部５５を、ユーザデータの導通ではなく、パラメータを取得し、伝送速度の制御などのスケジューリング機能のみを行うように構成することができる。これによって、図５９に示すように、３Ｇ側のユーザデータの通路を回路のみで構成することができるので、ソフトウェア処理の負荷を軽減することができる。また本変形例では、前述の第１の実施の形態と同様の効果を達成することができる。
＜第１の実施の形態 変形例２＞
図６０は、本発明の第１の実施の形態の変形例２である基地局装置３の構成を示すブロック図である。本変形例における基地局装置３の構成は、前述の図５９に示す第１の実施の形態の変形例２における基地局装置２の構成と類似しているので、図２に示す第１の実施の形態の変形例２に対応する部分については、同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
本変形例の基地局装置３は、ＲＦ部１１Ａ、ＬＴＥ回路部１３Ａ、システムクロック供給部１６、第１アンテナ１７、第２アンテナ１８、第１の３Ｇ回路部８１、第２の３Ｇ回路部８２、ＣＰＵ８３およびＩＰｓｅｃ専用回路部８４を備えて構成される。ＬＴＥ回路部１３Ａ、第１の３Ｇ回路部８１、第２の３Ｇ回路部８２、ＣＰＵ８３およびＩＰｓｅｃ専用回路部８４は、第１の実施の形態の変形例２における基地局装置２のＬＴＥ回路部１３Ａ、第１の３Ｇ回路部８１、第２の３Ｇ回路部８２、ＣＰＵ８３およびＩＰｓｅｃ専用回路部８４と同一の構成である。第１の３Ｇ回路部８１および第２の３Ｇ回路部８２は、同一回路としてもよい。
本変形例のＲＦ部１１Ａは、第１ＤＵＰ部２１、第１スイッチ部２２、第１無線送信部２３、第１無線受信部２４、第１下り無線受信部２５、第２ＤＵＰ部２６、第２スイッチ部２７、第２無線送信部２８、第２無線受信部２９、第２下り無線受信部３０、合成部９１、第１分配部９２、第２分配部９３、３Ｇ用無線送信部９４、３Ｇ用無線受信部９５および３Ｇ用下り無線受信部９６を備える。本変形例のＲＦ部１１Ａは、無線送受信部７１Ａを構成する。
図６０およびその他の図面において、合成部９１は、「ＳＹＮ」と記載する。第１分配部９２および第２分配部９３は、「ＤＩＳ」と記載する。３Ｇ用無線送信部９４は、「３ＧＴＲ」と記載する。３Ｇ用無線受信部９５は、「３ＧＲＥ」と記載する。３Ｇ用下り無線受信部９６は、「３ＧＤＲＥ」と記載する。
本変形例の基地局装置３は、無線送受信部７１Ａを構成するＲＦ部１１Ａ以外は、前述の第１の実施の形態の変形例１における基地局装置２と同じ構成である。本変形例のＲＦ部１１は、ＤＦＥが無い。
本変形例では、第１アンテナ１７、第２アンテナ１８、第１デュプレクサ（duplexer；略称：ＤＵＰ）部２１、第１スイッチ部２２、第１無線送信部２３、第１無線受信部２４、第１下り無線受信部２５、第２ＤＵＰ部２６、第２スイッチ部２７、第２無線送信部２８、第２無線受信部２９、第２下り無線受信部３０、合成部９１、第１分配部９２、第２分配部９３、３Ｇ用無線送信部９４、３Ｇ用無線受信部９５および３Ｇ用下り無線受信部９６を備えて構成される。
３Ｇ用無線送信部９４は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の拡散変調後の信号をＲＦ信号にアップコンバージョンする。３Ｇ用無線受信部９５は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式のＲＦ信号をダウンコンバージョンして、Ａ／Ｄ変換する。３Ｇ用下り無線受信部９６は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の下り周波数のＲＦ信号をダウンコンバージョンして、Ａ／Ｄ変換する。
合成部９１は、第２無線送信部２８から出力されるＬＴＥ方式のＲＦ信号と、３Ｇ用無線送信部９４から出力されるＷ−ＣＤＭＡ方式のＲＦ信号とを、周波数帯域を重複させること無く、周波数を並べて配置する帯域制限機能を有するアナログフィルタである。第１および第２分配部９２，９３は、ＲＦ信号を、３Ｇ帯域を通過する信号とＬＴＥ帯域を通過する信号とに分離するアナログフィルタである。
以上のように本変形例では、前述の第１の実施の形態の変形例１と同様に、ＦＰ終端部５６、３Ｇ用ＩＰ部５８、ＩＰｓｅｃ部５９およびＰＰＰｏＥ部６０が、ＣＰＵ８３とは別の回路として構成されるので、ＭＡＣ−ｈｓ部５４およびＭＡＣ−ｅ部５５を、ユーザデータの導通ではなく、パラメータを取得し、伝送速度の制御などのスケジューリング機能のみを行うように構成することができる。これによって、図６０に示すように、３Ｇ側のユーザデータの通路を回路のみで構成することができるので、ソフトウェア処理の負荷を軽減することができる。
また、前述の第１の実施の形態の変形例１ではＤＦＥ部３１を用いて、ディジタルベースバンド周波数帯域で合成または分配を行う構成であるのに対し、本変形例では、ＤＦＥ回路部を用いずに、アナログ高周波（ＲＦ）で３Ｇ信号およびＬＴＥ信号の合成または分配を行っている。これによって、ディジタルベースバンド周波数帯域で合成または分配を行う場合に比べて、合成時には誤差の拡大を防ぐことができる。また分配時には、ダウンコンバージョン前に３Ｇ信号とＬＴＥ信号とを分離するので、ダウンコンバージョン時の干渉波の混入および雑音の混入を防ぐことができる。
本変形例では、ＲＦを１系統少なくすることができるという前述の第１の実施の形態における効果は得られないが、それ以外は、前述の第１の実施の形態と同様の効果を達成することができる。
前述の第１の実施の形態およびその変形例１，２におけるＤＦＥ処理に関して、さらに詳細に説明する。図６１は、図１に示す第１の実施の形態における基地局装置１のＤＦＥ回路部１２およびその周辺部の詳細な構成を示すブロック図である。図６２は、本発明の第１の実施の形態における信号の状態を示す図である。図６１に示す例では、前述の図１に示す第１の実施の形態について説明するが、前述の図５９に示す第１の実施の形態の変形例１についても、ＤＦＥ回路部１２およびその周辺部の詳細な構成は、第１の実施の形態と同様に図６１に示す構成となる。
図６１に示す例では、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの周波数帯域の部分にＬＴＥ方式の信号が割り当てられ、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの周波数帯域の部分にＷ−ＣＤＭＡ方式の信号が割り当てられるようなシステムを想定して説明するが、必ずしもこのような割り当てにしなくても、ＤＦＥの処理によるＬＴＥ方式信号とＷ−ＣＤＭＡ方式信号との分離および結合は成立する。
ここで、「−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚ」および「−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚ」とは、中心周波数を０ＭＨｚとした場合の相対的な周波数であり、実際には、中心周波数は、ベースバンド信号の周波数となる。たとえば、ＬＴＥ方式のベースバンド周波数が３０．７２ＭＨｚである場合を想定する。この場合、中心周波数は、ＬＴＥ方式のベースバンド周波数である３０．７２ＭＨｚとなるので、この周波数を基準として、周波数帯域を考える。Ｗ−ＣＤＭＡ方式のベースバンド周波数がＬＴＥ方式のベースバンド周波数と異なっていても、中心周波数は、ＬＴＥ方式のベースバンド周波数に合わせる。図６１に示す例ではアンテナの数を２本としているが、必ずしも２本である必要はなく、１本でもよいし、３本でもよい。
基地局装置１は、第１アンテナ７０１、第１デュプレクサ（duplexer；略称：ＤＵＰ）部７０２、第１ＲＦ−ＩＣ部７０７、送信用ＤＦＥ部７１６、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７、第２アンテナ７２１、第２デュプレクサ（ＤＵＰ）部７２２、第２ＲＦ−ＩＣ部７２７、受信用ＤＦＥ部７４１およびＷ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２を備えて構成される。受信用ＤＦＥ部７４１は、受信処理手段に相当し、送信用ＤＦＥ部７１６は、送信処理手段に相当する。
図６１およびその他の図面において、送信用ＤＦＥ部７１６は、「ＳＤＦＥ」と記載する。ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７は、「ＬＴＥ＿ＢＢＳＰ」と記載する。受信用ＤＦＥ部７４１は、「ＲＤＦＥ」と記載する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２は、「Ｗ−ＣＤＭＡ＿ＢＢＳＰ」と記載する。
図６１に示す第１アンテナ７０１は、図１の第１アンテナ１７に相当する。第２アンテナ７２１は、図１の第２アンテナ１８に相当する。第１ＤＵＰ７０２、第２ＤＵＰ部７２２、第１ＲＦ−ＩＣ回路７０７および第２ＲＦ−ＩＣ部７２７は、図１のＲＦ部１１に相当する。送信用ＤＦＥ部７１６および受信用ＤＦＥ部７４１は、図１のＤＦＥ回路１２に相当する。具体的には、第１ＤＵＰ７０２は、図１の第１ＤＵＰ部２１に相当する。第２ＤＵＰ部７２２は、図１の第２ＤＵＰ部２６に相当する。第１ＲＦ−ＩＣ回路７０７は、図１の第１無線送信部２３、第１無線受信部２４および第１下り無線受信部２５に相当する。第２ＲＦ−ＩＣ部７２７は、図１の第２無線送信部２８、第２無線受信部２９および第２下り無線受信部３０に相当する。ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７は、図１のＬＴＥ用ベースバンド部７２に相当する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２は、図１のＷ−ＣＤＭＡ用のベースバンド部である３Ｇ用ベースバンド部７４に相当する。
第１ＲＦ−ＩＣ部７０７は、第１アップコンバージョン部７０３、第１ダウンコンバージョン部７０４、第１Ｄ／Ａ変換部７０５および第１Ａ／Ｄ変換部７０６を備える。第２ＲＦ−ＩＣ部７２７は、第２アップコンバージョン部７２３、第２ダウンコンバージョン部７２４、第２Ｄ／Ａ変換部７２５および第２Ａ／Ｄ変換部７２６を備える。図６１およびその他の図面において、第１アップコンバージョン部７０３および第２アップコンバージョン部７２３は、「ＵＣ」と記載する。第１ダウンコンバージョン部７０４および第２ダウンコンバージョン部７２４は、「ＤＣ」と記載する。
送信用ＤＦＥ部７１６は、送信信号に対応したＤＦＥ部であり、第１合成部７０８、第２合成部７０９、第１ＬＴＥ用周波数変換部７１０、第２ＬＴＥ用周波数変換部７１１、第１Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２、第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１３、第１レート変換部７１４および第２レート変換部７１５を備える。送信用ＤＦＥ部７１６は、前述の図１に示す第１第１ＤＦＥ部３１および第２ＤＦＥ部３２の中で、送信信号の処理を行う部分に相当する。
図６１およびその他の図面において、第１ＬＴＥ用周波数変換部７１０、第２ＬＴＥ用周波数変換部７１１、第１Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２および第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１３は、「ＦＣ」と記載する。第１レート変換部７１４および第２レート変換部７１５は、「ＲＣ」と記載する。
受信用ＤＦＥ部７４１は、受信信号に対応したＤＦＥ部であり、分離部７２８、第３ＬＴＥ用周波数変換部７２９、第４ＬＴＥ用周波数変換部７３０、第３Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１、第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３２、第１ディジタルフィルタ７３３、第２ディジタルフィルタ７３４、第３ディジタルフィルタ７３５、第４ディジタルフィルタ７３６、第１自動利得制御（Automatic Gain Control；略称：ＡＧＣ）部７３７、第２ＡＧＣ部７３８、第３ＡＧＣ部７３９および第４ＡＧＣ部７４０を備える。受信用ＤＦＥ部７４１は、前述の図１に示す第１第１ＤＦＥ部３１および第２ＤＦＥ部３２の中で、受信信号の処理を行う部分に相当する。
図６１およびその他の図面において、分離部７２８は、「ＳＥＰ」と記載する。第３ＬＴＥ用周波数変換部７２９、第４ＬＴＥ用周波数変換部７３０、第３Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３２は、「ＦＣ」と記載する。第１ディジタルフィルタ７３３、第２ディジタルフィルタ７３４、第３ディジタルフィルタ７３５および第４ディジタルフィルタ７３６は、「ＤＦＩ」と記載する。
第１ＤＵＰ部７０２は、第１アンテナ７０１に接続されており、送信信号および／または受信信号を結合および／または分離する。第２ＤＵＰ部７２２は、第２アンテナ７２１に接続されており、送信信号および／または受信信号を結合および／または分離する。
第１アップコンバージョン部７０３および第２アップコンバージョン部７２３は、たとえば３０．７２ＭＨｚのベースバンド周波数を、たとえば２ＧＨｚの高周波に変換する。第１アップコンバージョン部７０３および第２アップコンバージョン部７２３は、搬送波に位相変調することで信号を乗せてもよい。
第１ダウンコンバージョン部７０４および第２ダウンコンバージョン部７２４は、高周波の信号をベースバンド周波数に変換する。搬送波に位相変調することで信号を乗せるシステムであるならば、第１ダウンコンバージョン部７０４および第２ダウンコンバージョン部７２４は、搬送波から位相変調された変調成分を取り出してもよい。
第１Ｄ／Ａ変換部７０５および第２Ｄ／Ａ変換部７２５は、ディジタル信号をアナログ信号に変換する。第１Ａ／Ｄ変換部７０６および第２Ａ／Ｄ変換部７２６は、アナログ信号をディジタル信号に変換する。
第１合成部７０８は、第１ＬＴＥ用周波数変換部７１０から与えられるＬＴＥ方式信号帯域信号と、第１Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２から与えられるＷ−ＣＤＭＡ方式信号帯域信号とを並べ、２０ＭＨｚ帯域の１つの信号に合成する。第２合成部７０９は、第２ＬＴＥ用周波数変換部７１１から与えられるＬＴＥ方式信号帯域信号と、第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１３から与えられるＷ−ＣＤＭＡ方式信号帯域信号とを並べ、２０ＭＨｚ帯域の１つの信号に合成する。
第１および第２ＬＴＥ用周波数変換部７１０，７１１は、１５ＭＨｚのＬＴＥ方式信号を、使用可能な２０ＭＨｚの周波数帯域幅のうちの−５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数に周波数変換する。第１および第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２，７１３は、５ＭＨｚのＷ−ＣＤＭＡ方式信号を、使用可能な２０ＭＨｚの周波数帯域幅のうちの−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの周波数に周波数変換する。
第１および第２レート変換部７１４，７１５は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式信号サンプリング周波数たとえば７．６８ＭＨｚを、ＬＴＥ方式信号サンプリング周波数たとえば３０．７２ＭＨｚに変換して、合成可能な状態にする。ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７は、ＬＴＥ方式の変復調、符号化および復号化などの処理を行う。
分離部７２８は、第１Ａ／Ｄ変換部７０６でＡ／Ｄ変換されたディジタル信号を分離して、第３ＬＴＥ用周波数変換部７２９および第３Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１に与える。また分離部７２８は、第２Ａ／Ｄ変換部７２６でＡ／Ｄ変換されたディジタル信号を分離して、第４ＬＴＥ用周波数変換部７３０および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３２に与える。
第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０は、分離部７２８から与えられた信号のうち、ＬＴＥ方式信号の周波数として割り当てられた−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの信号を、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚの周波数帯域になるように周波数変換する。
第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０による周波数変換後には、計算上、所望の周波数帯域よりも高い周波数の信号も出力される。第１および第２ディジタルフィルタ７３３，７３４は、第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０から出力される信号から、所望の周波数帯域の信号のみを取り出すローパスフィルタ（Low Pass Filter；略称：ＬＰＦ）として機能する。
第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２は、分離部７２８によって分離されて与えられた信号のうち、Ｗ−ＣＤＭＡ方式信号の周波数として割り当てられた−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの信号を、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚの周波数帯域になるように周波数変換する。
第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２による周波数変換後には、計算上、所望の周波数帯域よりも高い周波数の信号も出力される。第３および第４ディジタルフィルタ７３５，７３６は、第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２から出力される信号から、所望の周波数帯域の信号のみを取り出すＬＰＦとして機能する。
第１〜第４ＡＧＣ部７３７〜７４０は、ディジタル信号の振幅を抑える。Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２は、Ｗ−ＣＤＭＡ型式の変復調、符号化および復号化などの処理を行う。
第１〜第４ＡＧＣ部７３７〜７４０は、ディジタル信号において、小型化および低価格化を実現する目的で、第１および第２Ａ／Ｄ変換部７０６，７２６などで十分なビット幅を持てない場合に必要となる。第１および第２Ａ／Ｄ変換部７０６，７２６などで十分なビット幅を持てる場合には、第１〜第４ＡＧＣ部７３７〜７４０は設けなくてもよい。
第１アップコンバージョン部７０３、第１ダウンコンバージョン部７０４、第１Ｄ／Ａ変換部７０５および第１Ａ／Ｄ変換部７０６で構成される第１ＲＦ−ＩＣ部７０７は、１つのＲＦ専用チップであるＲＦ−ＩＣなどで実現することができる。同様に、第２アップコンバージョン部７２３、第２ダウンコンバージョン部７２４、第２Ｄ／Ａ変換部７２５および第２Ａ／Ｄ変換部７２６で構成される第２ＲＦ−ＩＣ部７２７は、１つのＲＦ専用チップであるＲＦ−ＩＣなどで実現することができる。
次に、受信処理の動作を説明する。第１および第２アンテナ７０１，７２１で受信したＷ−ＣＤＭＡ方式およびＬＴＥ方式の両方を含む２０ＭＨｚ帯域の信号は、第１および第２ＤＵＰ部７０２，７２２を介して第１および第２ダウンコンバージョン部７０４，７２４に入力される。
第１および第２ダウンコンバージョン部７０４，７２４において、２ＧＨｚなどの高周波（Radio Frequency）の信号は、６１．４４ＭＨｚなどのベースバンド信号に周波数変換され、第１および第２Ａ／Ｄ変換部７０６，７２６に入力される。第１および第２Ａ／Ｄ変換部７０６，７２６において、アナログ信号がディジタル信号に変換され、分離部７２８に入力される。
図６１に示す例では、前述のように２０ＭＨｚ幅の周波数帯域のうち、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの部分がＬＴＥ方式の信号に割り当てられ、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの部分がＷ−ＣＤＭＡ方式の信号に割り当てられるようなシステムである場合を想定している。したがって、分離部７２８に入力される信号７４３の状態は、図６２に示すように、２０ＭＨｚ幅の周波数帯域のうち、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの部分をＬＴＥ方式の信号が専有しており、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの部分をＷ−ＣＤＭＡ方式の信号が専有している状態となる。
分離部７２８は、第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０ならびに第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２に、２０ＭＨｚ帯域の信号を送るか、あるいは、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚ帯域の信号を切り出して第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０に送り、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚ帯域の信号を切り出して第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２に送る。切り出して送った方が、周波数変換で位相回転のための乗算を行うときに、別方式の信号が入り込むことを未然に防ぐことができるので好ましい。切り出さずに送る場合は、第１〜第４ディジタルフィルタ７３３〜７３６によって、別方式の信号を取り除く処理を行うことによって、取り出したい通信方式の信号のみを取り出すことができる。
第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０は、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚ帯域のＬＴＥ方式信号を、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚ帯域の０ＭＨｚを中心とした周波数帯域の信号に変換するために、複素乗算などによる位相回転を行う。
第１および第２ディジタルフィルタ７３３，７３４は、第３および第４ＬＴＥ用周波数変換部７２９，７３０において行われた複素乗算などによる位相回転で生じた、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚ帯域以外の信号成分を除去し、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚ帯域信号成分のみを取り出す。すなわち、第１および第２ディジタルフィルタ７３３，７３４は、高調波成分を取り除くローパスフィルタの役割を果たしている。
第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２は、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚ帯域のＷ−ＣＤＭＡ方式信号を、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚ帯域の０ＭＨｚを中心とした帯域の信号に変換するために、複素乗算などによる位相回転を行う。
第３および第４ディジタルフィルタ７３５，７３６は、第３および第４Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７３１，７３２において行われた複素乗算などによる位相回転で生じた、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚ帯域以外の信号成分を除去し、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚ帯域信号成分のみを取り出す。すなわち、第３および第４ディジタルフィルタ７３５，７３６は、高調波成分を取り除くローパスフィルタの役割を果たしている。
信号成分の振幅の変動を表現するためには、多くのビット幅が必要となる。これを避けるために、第１〜第４ＡＧＣ部７３７〜７４０は、信号成分の振幅の変動を抑えて、必要とするビット幅を小さく抑える。ＬＴＥ方式信号は、第１および第２ＡＧＣ部７３７，７３８での処理を経て、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７へ入力される。Ｗ−ＣＤＭＡ方式信号は、第３および第４ＡＧＣ部７３９，７４０での処理を経て、Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２へ入力される。
次に、送信処理の動作を説明する。ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７から出力されたＬＴＥ方式の変調信号は、第１および第２ＬＴＥ用周波数変換部７１０，７１１に入力される。第１および第２ＬＴＥ用周波数変換部７１０，７１１では、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚの信号帯域から、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの信号帯域に周波数変換される。
Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２から出力されたＷ−ＣＤＭＡ方式の変調信号は、第１および第２レート変換部７１４，７１５に入力される。第１および第２レート変換部７１４，７１５では、３．８４ＭＨｚもしくは、２倍オーバサンプリングされているのであれば、７．６８ＭＨｚのベースバンド周波数から、ＬＴＥ方式信号と同じ周波数３０．７２ＭＨｚに変換され、第１および第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２，７１３に入力される。
第１および第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２，７１３では、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚの信号帯域から、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの信号帯域に周波数変換される。ここで、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚおよび−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚは、中心周波数を０ＭＨｚとした場合の相対周波数帯域であり、実際には、中心周波数は３０．７２ＭＨｚである。
第１および第２ＬＴＥ用周波数変換部７１０，７１１から出力されたＬＴＥ方式信号は、第１合成部７０８に入力される。第１および第２Ｗ−ＣＤＭＡ用周波数変換部７１２，７１３から出力されたＷ−ＣＤＭＡ方式信号は、第２合成部７０９に入力される。
第１および第２合成部７０８，７０９では、ＬＴＥ方式信号とＷ−ＣＤＭＡ方式信号とが合成され、図６２に示すように、２０ＭＨｚ帯域幅の信号に並べられる。つまり、第１および第２合成部７０８，７０９から出力される信号７１８は、図６２に示すように、２０ＭＨｚ幅の周波数帯域のうち、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの部分をＬＴＥ方式の信号が専有し、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの部分をＷ−ＣＤＭＡ方式の信号が専有する状態となる。
その後、第１および第２Ｄ／Ａ変換部７０５，７２５において、アナログ信号に変換され、第１および第２アップコンバージョン部７０３，７２３において、ベースバンド周波数から、２ＧＨｚなどの高周波の信号に変換される。そして、高周波の信号は、第１および第２ＤＵＰ部７０２，７２２を経由して、第１および第２アンテナ７０１，７２１から空中に放射される。
このように、ディジタル信号処理によって、２つの異なる通信方式の信号を帯域分離または結合することによって、異なる２つの通信方式の信号を、１つのアンテナにつき、１つのＲＦ系統で同時に送受信することが可能である。これによって、第１および第２ＲＦ−ＩＣ部７０７，７２７などの高周波部品の部品点数を減らすことができるので、基地局装置の小型化、低消費電力化、低価格化を実現することができる。また、部品点数の削減および低消費電力化を図ることによって、比較的小さな筐体を採用することができるので、ファンおよびフィンが不要となり、基地局装置の小型化および低価格化を実現することができる。
図６１に示す例では、２本のアンテナ共にＤＦＥを適用する構成について説明したが、一方のアンテナのみに、ＤＦＥを適用し、他方のアンテナはＬＴＥ方式またはＷ−ＣＤＭＡ方式のみを送受信するような構成としてもよい。このような構成の場合でも、ＤＦＥを適用したアンテナ（ＲＦ）系統のみ、ＲＦ−ＩＣ部などの高周波部品の部品点数を減らすことができる。これによって、基地局装置の小型化、低消費電力化および低価格化を実現することができる。
図６３は、一方のアンテナのみにＤＦＥを適用する場合の基地局装置のＤＦＥ回路部およびその周辺部の構成を示すブロック図である。図６４および図６５は、図６３に示す例における信号の状態を示す図である。図６３に示す例におけるＤＦＥ回路部およびその周辺部の構成は、前述の図６１に示す第１の実施の形態の構成と類似しているので、図６１に示す第１の実施の形態に対応する部分については、同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
図６３に示す例の基地局装置は、第１アンテナ７０１、第１デュプレクサ（ＤＵＰ）部７０２、第１ＲＦ−ＩＣ部７０７、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７、第２アンテナ７２１、第２デュプレクサ（ＤＵＰ）部７２２、第２ＲＦ−ＩＣ部７２７、受信用ＤＦＥ部７４１、Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２、第１合成部７５１、第３ＲＦ−ＩＣ部７５４、第２合成部７５５および第４ＲＦ−ＩＣ部７５８を備えて構成される。
第３ＲＦ−ＩＣ部７５４は、第３アップコンバージョン部７５２および第３Ｄ／Ａ変換部７５３を備える。第４ＲＦ−ＩＣ部７５８は、第４アップコンバージョン部７５６および第４Ｄ／Ａ変換部７５７を備える。図６３およびその他の図面において、第３アップコンバージョン部７５２および第４アップコンバージョン部７５６は、「ＵＣ」と記載する。
図６３に示す例では、受信処理のみＤＦＥを適用して、送信処理は、アップコンバージョン後の高周波成分に周波数変換された信号に、第１および第２合成部７５１，７５５でアナログフロントエンド（Analog Front End；略称：ＡＦＥ）の合成処理を行い、第１および第２デュプレクサ部７０２，７２２を経由して、第１および第２アンテナ７０１，７２１から放射するという構成である。ここで、ＡＦＥの合成処理とは、ＬＴＥ方式およびＷ−ＣＤＭＡ方式のそれぞれのシステムで割り当てられた帯域に、ＬＴＥ方式信号およびＷ−ＣＤＭＡ方式信号をそれぞれ割り当てる処理である。
図６３に示す例において、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７から第１および第２ＲＦ−ＩＣ部７０７，７２７に入力されるＬＴＥ方式信号７５９は、図６４に示すように、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚの周波数帯域を専有する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２から第３および第４ＲＦ−ＩＣ部７５４，７５７に入力されるＷ−ＣＤＭＡ方式信号７６０は、図６５に示すように、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚの周波数帯域を専有する。
分離部７２８に入力される信号７４３の状態は、前述の図６１に示す例と同様に、図６２に示すように、２０ＭＨｚ幅の周波数帯域のうち、−５ＭＨｚ〜＋１０ＭＨｚの部分をＬＴＥ方式の信号が専有し、−１０ＭＨｚ〜−５ＭＨｚの部分をＷ−ＣＤＭＡ方式の信号が専有する状態となる。
図６３に示す例では、送信処理においては、ベースバンドディジタル信号の段階では、周波数の変換は行わない。これによって、前述の図６１に示す第１の実施の形態のようにＲＦ−ＩＣ部７０７，７２７が、送信と受信とでそれぞれ個別に存在するような場合に、受信側のＲＦ−ＩＣ部を減らすことができる。したがって、部品点数を減らし、基地局装置の低消費電力化、低価格化および小型化を実現することができる。
図６３に示す例では、送信処理にＤＦＥのディジタル信号処理部が存在しないので、前述の図６１に示す第１の実施の形態の構成と比較して、回路の規模を小さくすることができるという利点がある。
また図６３に示す例では、前述の図６１に示す第１の実施の形態と同様に、２本のアンテナ全てに送信ではＡＦＥを適用し、受信ではＤＦＥを適用しているが、一方側のアンテナだけをＬＴＥ方式およびＷ−ＣＤＭＡ方式で共用して、他方側のアンテナをＬＴＥ方式またはＷ−ＣＤＭＡ方式専用としてもよい。その場合は、一方のアンテナ側にだけ、ＡＦＥおよびＤＦＥの合成処理、分離処理を行うことになる。このような場合でも、ＤＦＥを行わない場合に比べて、ＲＦ−ＩＣ部などの高周波（ＲＦ）関連の部品を削減することができるので、基地局装置の低価格化、低消費電力化および小型化を実現することができる。
図６６は、ＤＦＥを適用しない場合の基地局装置の一部の構成を示すブロック図である。図６６に示す構成は、前述の図６０に示す第１の実施の形態の変形例２における基地局装置３の無線送受信部１１Ａおよびその周辺部の詳細な構成に相当する。図６６に示す例の構成は、前述の図６１に示す第１の実施の形態および前述の図６３に示す例の構成と類似しているので、図６１に示す第１の実施の形態および図６３に示す例に対応する部分については、同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
図６６に示す例の基地局装置は、第１アンテナ７０１、第１デュプレクサ（ＤＵＰ）部７０２、第１ＲＦ−ＩＣ部７０７、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７、第２アンテナ７２１、第２デュプレクサ（ＤＵＰ）部７２２、第２ＲＦ−ＩＣ部７２７、Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２、第１合成部７５１、第２合成部７５５、第１分離（ＡＦＥ）部７６１、第２分離（ＡＦＥ）部７６２、第３ＲＦ−ＩＣ部７６５および第４ＲＦ−ＩＣ部７６８を備えて構成される。
第３ＲＦ−ＩＣ部７６５は、第３アップコンバージョン部７５２、第３Ｄ／Ａ変換部７５３、第３ダウンコンバージョン部７６３および第３Ａ／Ｄ変換部７６４を備える。第４ＲＦ−ＩＣ部７６８は、第４アップコンバージョン部７５６、第４Ｄ／Ａ変換部７５７、第４ダウンコンバージョン部７６６および第４Ａ／Ｄ変換部７６７を備える。図６６およびその他の図面において、第３ダウンコンバージョン部７６３および第４ダウンコンバージョン部７６６は、「ＤＣ」と記載する。
図６６に示す例では、ＤＦＥを使用せず、送信処理におけるＬＴＥ方式およびＷ−ＣＤＭＡ方式の合成処理も、受信処理におけるＬＴＥ方式およびＷ−ＣＤＭＡ方式の分離処理も、共にＡＦＥを行う場合を想定している。この場合には、ＲＦ−ＩＣ部などのＲＦ関連部品を、ＬＴＥ方式信号およびＷ−ＣＤＭＡ方式信号で共用することによって削減することはできない。しかし、高周波の段階で、ＬＴＥ方式信号およびＷ−ＣＤＭＡ方式信号の合成および分離を行うので、ＬＴＥ方式およびＷ−ＣＤＭＡ方式の両方の通信方式の信号同士が混ざる可能性を低くすることができる。
これによって、信号成分に含まれる干渉成分を、ＤＦＥ、具体的には、回路規模を小さくするためにフィルタのタップ数を減らすなど方式分離精度が低いＤＦＥを備える場合に比べて、確実に小さく抑えることができる。また図６６に示す例では、ＤＦＥ回路が不要であるので、ＦＰＧＡなどの低価格のデバイスを選定することができ、基地局装置の小型化および低消費電力化を実現することができる。
図６６に示す例における送信処理の動作に関しては、図６３に示す例と同様であるので、共通する説明を省略する。図６６に示す例における受信処理の動作に関して、以下に説明する。
第１および第２アンテナ７０１，７２１で受信した無線信号は、第１および第２ＤＵＰ部７０２，７２２を介して、第１および第２分離部７６１，７６２に入力される。
第１分離部７６１では、ＬＴＥ方式信号帯域からＬＴＥ方式の信号成分を取り出し、ＬＴＥ方式用の第１および第３ダウンコンバージョン部７０４，７６３に送る。第２分離部７６２では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式信号帯域からＷ−ＣＤＭＡ方式の信号成分を取り出し、Ｗ−ＣＤＭＡ方式用の第２および第４ダウンコンバージョン部７２４，７６６に送る。
ＬＴＥ方式信号を処理する第１および第３ダウンコンバージョン部７０４，７６３において、ＬＴＥ方式信号成分はベースバンド信号となり、第１および第３Ａ／Ｄ変換部７０６，７６４でディジタル信号に変換され、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７に入力される。
Ｗ−ＣＤＭＡ方式信号を処理する第２および第４ダウンコンバージョン部７２４，７６６において、Ｗ−ＣＤＭＡ方式信号成分はベースバンド信号となり、第２および第４Ａ／Ｄ変換部７２６，７６７でディジタル信号に変換され、Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２に入力される。
図６６に示す例において、ＬＴＥ方式ベースバンド信号処理部７１７から第１および第２ＲＦ−ＩＣ部７０７，７２７に入力されるＬＴＥ方式信号７５９は、図６４に示すように、−７．５ＭＨｚ〜＋７．５ＭＨｚの周波数帯域を専有する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式ベースバンド信号処理部７４２から第３および第４ＲＦ−ＩＣ部７５４，７５７に入力されるＷ−ＣＤＭＡ方式信号７６０は、図６５に示すように、−２．５ＭＨｚ〜＋２．５ＭＨｚの周波数帯域を専有する。
図６６に示す例では、ＡＦＥを送信処理および受信処理のそれぞれに適用したが、一方側のアンテナだけに適用して、他方側のアンテナは、ＬＴＥ方式だけ、あるいは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式だけを送受信するという構成にしてもよい。この場合は、ＡＦＥを減らすことができ、また、ＲＦ関連部品をどちらか一方の方式分だけ備えればよいので、ＲＦ関連部品の部品点数を減らすことができる。これによって、両方のアンテナでＡＦＥを実現した場合に比べて、基地局装置の低価格化、低消費電力化および小型化を実現することができる。
図６１、図６３および図６６に示す各例では、基地局装置における２つの異なる通信方式での送受信について説明したが、移動通信端末装置においても、同様に適用することができる。
＜第２の実施の形態＞
図６７は、本発明の第２の実施の形態である移動体通信システム６の構成を示すブロック図である。移動体通信システム６は、基地局装置４と、移動通信端末装置（User Equipment；以下「移動通信端末」または「ＵＥ」という場合がある）５ａ〜５ｃとを備える。本実施の形態では、移動体通信システム６は、３つの移動通信端末、具体的には、第１移動通信端末５ａ、第２移動通信端末５ｂおよび第３移動通信端末５ｃを備える。基地局装置４は、前述の第１の実施の形態またはその変形例１，２のいずれかの基地局装置１〜３によって実現される。
基地局装置４は、異なる２つの方式を共用する基地局装置である。基地局装置４は、フェムトセルの基地局装置である。以下、基地局装置４を、「共用フェムトセル基地局装置」または「デュアルフェムトセル基地局装置」という場合がある。本実施の形態では、基地局装置４は、３Ｇ方式、具体的にはＷ−ＣＤＭＡ方式と、ＬＴＥ方式との２つの方式を共用する３Ｇ／ＬＴＥ共用フェムトセル基地局装置である。
基地局装置４は、３Ｇ側機能部位６０１、ＬＴＥ側機能部位６０２、電源部６０３、第１アンテナ６０４および第２アンテナ６０５を備えて構成される。３Ｇ側機能部位６０１は、３Ｇ（Ｗ−ＣＤＭＡ）方式に対応するベースバンド信号処理などの機能を有する。ＬＴＥ側機能部位６０２は、ＬＴＥ方式に対応するベースバンド信号処理などの機能を有する。電源部６０３は、基地局装置４に実装された３Ｇ側機能部位６０１およびＬＴＥ側機能部位６０２に対し、電源を供給する。
図６７およびその他の図面において、３Ｇ側機能部位６０１は、「３Ｇ＿ＦＳ」と記載する。ＬＴＥ側機能部位６０２は、「ＬＴＥ＿ＦＳ」と記載する。図６７に示す破線は、基地局装置４と移動通信端末装置５ａ〜５ｃとが通信状態であることを意味する。
第１移動通信端末５ａは、ＬＴＥ方式に対応する。第２移動通信端末５ｂは、ＬＴＥ方式に対応する。第３移動通信端末５ｃは、３Ｇ方式およびＬＴＥ方式の両方式に対応する。したがって、図６７では、第１移動通信端末５ａおよび第２移動通信端末５ｂを、「ＬＴＥ対応登録ＵＥ」と記載し、第３移動通信端末５ｃを、「ＬＴＥ／３Ｇ対応登録ＵＥ」と記載する。各移動通信端末５ａ〜５ｃは、それぞれ、２つのアンテナ６１１〜６１６を備える。
各移動通信端末５ａ〜５ｃが、基地局装置４と通信することができるように登録されており、基地局装置４が、各移動通信端末５ａ〜５ｃと互いに通信状態にある場合を考える。
基地局装置４は、通信状態にある移動通信端末５ａ〜５ｃが全てＬＴＥ方式に対応する移動通信端末（以下「ＬＴＥ対応端末」という場合がある）であると判断すると、ＬＴＥ側機能部位６０２から、電源部６０３に対して、登録ＵＥ識別信号（略称：ＵＥＩＳ）を出力する。登録ＵＥ識別番号とは、全ＵＥがＬＴＥ対応端末か否かを示す識別信号である。
電源部６０３は、ＬＴＥ側機能部位６０２から、登録ＵＥ識別信号を受信すると、３Ｇ側機能部位６０１に対して、電源の供給を停止する。これによって、３Ｇ側機能部位に電源が供給されなくなった分、消費電力を小さくすることができるので、基地局装置４全体の消費電力を低く抑えることができる。
全ての移動通信端末が、ＬＴＥ方式だけで通信しているかどうかの識別方法としては、以下の方法が挙げられる。３ＧＰＰで規定されるＳＣ−ＦＤＭＡ方式などでＬＴＥ受信を実施し、前述の図１３〜図２３に示すＣＨＳＥＰ部３７６、ＣＨＤＥＣ＿ＤＡＴＡ部３８１、チャネルデコーディング（ＦＥＣ）部３８６で復号を行う。次いで、図１３〜図２３に示すコードブロックＣＲＣチェック／コードブロック連結部３８８、トランスポートブロックＣＲＣチェック部３８９によるＣＲＣチェックで、誤りが無いか否かを判断する。これによって、全ての移動通信端末が、ＬＴＥ方式だけで通信しているかどうかを判断することができる。具体的には、ＣＲＣ誤りが無い場合は、ＬＴＥ方式だけで通信していると判断することができる。
また、３Ｇ側機能部位６０１で、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で逆拡散しても、前述の図４９に示すＰＲＡＣＨに相当するＲＡＣＨプリアンブル（Preamble）のパスが検出されないことなどでも判断することができる。具体的には、パスが検出されなければ、ＬＴＥ方式だけで通信していると判断することができる。その場合は、３Ｇ側機能部位６０１からも登録ＵＥ識別信号を電源部６０３に送出し、電源部６０３において、３Ｇ側機能部位６０１に対する電源供給を停止する動作を行う。ここで電源部６０３に登録ＵＥ識別番号を送出する３Ｇ側機能部位６０３は、前述の図１、図５９および図６０に示す基地局装置１，２，３の３Ｇ側機能部位内のＰＦ部に相当する。
前述の「パスが検出されない」とは、３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１３に記載されるように、ＲＡＣＨプリアンブル信号を拡散コードで相関計算しても、電力が、ある一定の閾値を超えないなどで定義することができる。
このようにして、基地局装置４は、自装置と通信状態にある移動通信端末５ａ〜５ｃが、全て、ある一方の方式、ここではＬＴＥ方式のみで通信している場合、もう一方の方式の機能処理、たとえば回路およびソフトウェアプログラムを実行する部位に対する電源供給を停止する。これによって、基地局装置４全体の消費電力を低く抑えることができる。
次に、前述の例とは逆に、ＬＴＥ方式を停止する例を示す。図１３〜図２８に示すチャネル推定部３７２において、求めたチャネル推定値が、ある一定の大きさ（以下「閾値」という）以上であれば、ＬＴＥ方式の受信は適さないとして、３Ｇ方式の通信に切り替えるように、図１、図５９および図６０に示すＰＦ部などから、基地局装置１，２，３の上位装置に信号を出すことが考えられる。これによって、全ての移動通信端末との通信が３Ｇ方式の通信に切り替わったら、ＬＴＥ側機能部位６０２に対する電源供給を停止する動作を行う制御もできる。
このように基地局装置４は、自装置と通信状態にある移動通信端末を、全てある一方の方式、ここでは３Ｇ方式のみで通信させるように制御した上で、それが実現した後に、もう一方の方式、ここではＬＴＥ方式の機能処理、たとえば回路およびソフトウェアプログラムを実行する部位に対する電源供給を停止することによって、基地局装置４全体の消費電力を低く抑えることができる。
以上のように本実施の形態によれば、デュアル基地局装置４において、ＣＳフォールバック時の装置動作に、以上のような動作を行うことによって、デュアル基地局装置４の低消費電力化を図ることができる。
具体的には、本実施の形態では、Closedモードで動作中のデュアル基地局装置４において、登録ＵＥが全てＬＴＥ対応であれば、ＣＳＦＢ時以外は、３Ｇ側の電源をＯＦＦする。これによって、デュアル基地局装置４の消費電力を低減することができる。また、消費電力が小さくなると、たとえば、装置筐体の放熱対策がその分不要となるので、筐体を比較的小さくすることができ、基地局装置の小型化を実現することができる。放熱対策とは、筐体にフィンを設けたり、自然空冷のために金属筐体を大きくしたりすることなどである。消費電力が小さくなると、このように筐体を比較的小さくすることができるので、基地局装置の小型化および軽量化を図ることができる。したがって、デュアル基地局装置４全体を小型化および軽量化することができる。
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態の基地局装置は、前述の第１の実施の形態またはその変形例１，２の基地局装置１〜３と同様の構成であるので、図示および説明を省略する。本実施の形態では、基地局装置は、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）などを受信した場合、ＣＳＦＢが実行されることを考慮して、事前に３Ｇ側機能部位の電源をＯＮする。以下では、基地局装置を「ｅＮｏｄｅＢ」という場合がある。
図６８は、ＣＳＦＢに関連する着呼の手順を示すシーケンス図である。ステップＳ１１において、Ｇ−ＭＳＣ（Gateway Mobile-services Switching Center）に、初期アドレスメッセージ（Initial Address Message；略称：ＩＡＭ）が通知される。
ステップＳ１１においてＩＡＭが通知されると、Ｇ−ＭＳＣは、ステップＳ１２において、ホーム加入者サーバ（Home Subscriber Server；略称：ＨＳＳ）および移動交換局／在圏網加入者管理レジスタ（Mobile-services Switching Center/Visitor Location Register；略称：ＭＳＣ／ＶＬＲ）とともに、ＳＲＩ（Send Routeing Information）プロシージャを行う。ＳＲＩプロシージャは、移動通信端末の場所を問う検索に関する手続である。ＳＲＩプロシージャは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．０１８に規定される。
ステップＳ１３において、Ｇ−ＭＳＣは、ＨＳＳを経由してＭＳＣ／ＶＬＲに、ＩＡＭを送信する。ＩＡＭを送信することは、３Ｇ方式で呼び出すことに相当する。Ｇ−ＭＳＣから送信されたＩＡＭを受信したＭＳＣ／ＶＬＲは、ステップＳ１４において、無線ネットワーク制御装置／基地局制御装置（Radio Network Controller/Base Station Controller；略称：ＲＮＣ／ＢＳＣ）を経由してＭＭＥに、ページングリクエスト（Paging Request）メッセージを送信する。
ＭＳＣ／ＶＬＲから送信されたページングリクエストメッセージを受信したＭＭＥは、ステップＳ１５において、ｅＮｏｄｅＢにページングメッセージを送信する。ステップＳ１５においてｅＮｏｄｅＢに送信されるページングメッセージには、コアネットワークドメインインジケータ（Core Network Domain Indicator）が含まれる。
ＭＭＥから送信されたページングメッセージを受信したｅＮｏｄｅＢは、ステップＳ１６において、ＵＥにページングメッセージを送信する。ステップＳ１６においてＵＥに送信されるページングメッセージには、コアネットワークドメインインジケータが含まれる。
ｅＮｏｄｅＢから送信されたページングメッセージを受信したＵＥは、ステップＳ１７において、ｅＮｏｄｅＢおよびＭＭＥに拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）メッセージを送信する。ステップＳ１７においてｅＮｏｄｅＢおよびＭＭＥに送信される拡張サービスリクエストには、ＣＳフォールバックインジケータ（CS Fallback Indicator）が含まれる。
また拡張サービスリクエストは、移動通信端末がアイドルモード（Idle Mode）であったことを示すインジケータ（Indicator）を含む。発呼側が長時間の無音状態となる可能性を回避するために、移動通信端末（ＵＥ）がアイドルモードであったことを示すインジケータを用いる。発呼側は、長時間待たされることが想定されている。
ＵＥから送信された拡張サービスリクエストメッセージを受信したＭＭＥは、ステップＳ１８において、ＲＮＣ／ＢＳＣを経由してＭＳＣ／ＶＬＲに、拡張サービスリクエスト（Service Request）メッセージを送信する。この拡張サービスリクエストの受信によって、ＭＳＣのＳＧｓインタフェースを介したページングメッセージの再送が止められる。
また、ＵＥから送信された拡張サービスリクエストメッセージを受信したＭＭＥは、ステップＳ１９において、ｅＮｏｄｅＢに、初期ＵＥコンテキストセットアップ（Initial UE Cortext Setup）メッセージを送信する。初期ＵＥコンテキストセットアップメッセージには、ＣＳフォールバックインジケータが含まれる。
図６９は、ＣＳＦＢに関連するアタッチの手順を示すシーケンス図である。ステップＳ２１において、ＵＥは、ＭＭＥにアタッチリクエスト（Attach Request）メッセージを送信する。アタッチリクエストメッセージには、結合ＥＰＳ／ＩＭＳＩ（Evolved Packet System/International Mobile Subscriber Identity）アタッチメッセージ、およびＣＳＦＢの移動通信端末の能力（UE Capability）が含まれている。
ステップＳ２２において、ＵＥ、ＭＭＥ、ＭＳＣ／ＶＬＲおよびＨＳＳは、第１のアタッチプロシージャ（Attach Procedure(1)）を行う。第１のアタッチプロシージャとしては、具体的には、接続されるＭＭＥが変更される場合の新たなＭＭＥと以前のＭＭＥとの間の識別要求および応答、新たなＭＭＥにＵＥが認識されていない場合のＭＭＥとＵＥとの間の認証要求および応答、ＵＥ、ＭＭＥおよびＨＳＳの間の認証および安全確保、暗号化要求および応答、セッションの消去要求および応答、位置の更新、ならびにセッションの生成要求および応答などが行われる。第１のアタッチプロシージャは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１に規定されるアタッチプロシージャのステップ３〜ステップ１６に相当する。
ステップＳ２３において、ＭＭＥは、ＶＬＲ番号を取得する。ステップＳ２４において、ＭＭＥは、ＭＳＣ／ＶＬＲに、ロケーションアップデートリクエスト（Location Update Request）メッセージを送信する。
ステップＳ２５において、ＭＳＣ／ＶＬＲは、ＳＧｓ associationを生成する。ステップＳ２６において、ＭＳＣ／ＶＬＲおよびＨＳＳは、ＣＳドメインにおけるロケーションアップデート（Location Update）を行う。
ステップＳ２７において、ＭＳＣ／ＶＬＲは、ＭＭＥに、ロケーションアップデートアクセプト（Location Update Accept）メッセージを送信する。
ステップＳ２８において、ＵＥ、ＭＭＥ、ＭＳＣ／ＶＬＲおよびＨＳＳは、第２のアタッチプロシージャ（Attach Procedure(2)）を行う。第２のアタッチプロシージャとしては、具体的には、初期設定要求、アタッチアクセプトメッセージの送信、ＲＲＣ接続の確立、ベアラの修正要求および応答などが行われる。第２のアタッチプロシージャは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１に規定されるアタッチプロシージャのステップ１７〜ステップ２６に相当する。
図７０は、ＣＳＦＢに関連する、結合したトラッキングエリア（ＴＡ）およびローカルエリア（ＬＡ）のアップデートの手順を示すシーケンス図である。図７０では、ＬＴＥ側、すなわちＴＡ側がアップデートされた場合のシーケンスを示す。
ステップＳ３１において、ＵＥは、トラッキングエリアを更新するトラッキングエリアアップデート（Tracking Area Update；略称：ＴＡＵ）を実行することを決定する。ステップＳ３２において、ＵＥは、新たに接続されるＭＭＥ（new ＭＭＥ）に、ＴＡＵリクエスト（TAU Request）メッセージを送信する。以下の説明において、新たに接続されるＭＭＥを「新たなＭＭＥ」という場合がある。
ステップＳ３３において、ＵＥ、新たなＭＭＥ、以前に接続されていたＭＭＥ（old ＭＭＥ）、ＭＳＣ／ＶＬＲおよびＨＳＳは、ＴＡＵプロシージャ（TAU procedure）を行う。ＴＡＵプロシージャは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１に規定される。以下の説明において、以前に接続されていたＭＭＥを「以前のＭＭＥ」という場合がある。
ステップＳ３４において、新たなＭＭＥは、以前のＭＭＥを経由してＭＳＣ／ＶＬＲに、ロケーションアップデートリクエスト（Location Update Request）メッセージを送信する。
ステップＳ３５において、ＭＳＣ／ＶＬＲおよびＨＳＳは、ＣＳドメインにおけるロケーションアップデート（Location Update）を行う。
ステップＳ３６において、ＭＳＣ／ＶＬＲは、以前のＭＭＥを経由して新たなＭＭＥに、ロケーションアップデートアクセプト（Location Update Accept）メッセージを送信する。
ＭＳＣ／ＶＬＲから送信されたロケーションアップデートアクセプトメッセージを受信した、新たなＭＭＥは、ステップＳ３７において、ＵＥに、ＴＡＵアクセプト（TAU Accept）メッセージを送信する。
新たなＭＭＥから送信されたＴＡＵアクセプトメッセージを受信したＵＥは、ステップＳ３８において、新たなＭＭＥに、ＴＡＵコンプリート（TAU Complete）メッセージを送信する。
図７１は、ＣＳＦＢに関連する発呼の手順を示すシーケンス図である。ステップＳ４１において、ＵＥ／ＭＳ（Mobile Station）は、ｅＮｏｄｅＢを経由してＭＭＥに、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）メッセージを送信する。
ＵＥ／ＭＳから送信された拡張サービスリクエストメッセージを受信したＭＭＥは、ステップＳ４２において、ｅＮｏｄｅＢに、ＣＳＦＢインジケータを含むＳ１−ＡＰ（S1-Application Protocol）リクエストメッセージ（Request message）を送信する。
Ｓ１−ＡＰリクエストメッセージを受信したｅＮｏｄｅＢは、ステップＳ４３において、ＭＭＥに、Ｓ１−ＡＰレスポンスメッセージ（Response message）を送信する。
ステップＳ４４において、ＵＥ／ＭＳ、ｅＮｏｄｅＢ、および基地局サブシステム／無線ネットワークサブシステム（Base Station Subsystem/ Radio Network Subsystem；略称：ＢＳＳ／ＲＮＳ）は、任意の測定報告（Optional Measurement Report Solicitation）を行う。
ステップＳ４５において、ＵＥ／ＭＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢＳＳ／ＲＮＳ、ＭＭＥ、ＭＳＣ、およびパケットアクセス制御ノード（Serving GPRS Support Node；略称：ＳＧＳＮ）は、ＬＴＥから３ＧへのＰＳ（Packet Switch）ドメインのハンドオーバ（以下「ＰＳ ＨＯ」という場合がある）処理を行う。ステップＳ４５のＰＳ ＨＯ処理は、ＰＳ ＨＯの準備段階および実行開始段階に相当する。ステップＳ４５のＰＳ ＨＯ処理は、３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１に規定される。
ステップＳ４６において、ＵＥ／ＭＳは、ＳＧＳＮに対して、一時停止（Suspend）メッセージを送信する。
一時停止（Suspend）メッセージを受信したＳＧＳＮは、ステップＳ４７において、サービングゲートウェイ（ＳｅｒｖｉｎｇＧＷ）およびパケットデータネットワークゲートウェイ／パケットゲートウェイノード（Packet Data Network Gateway/ Gateway General packet ratio service Support Node；略称：Ｐ−ＧＷ／ＧＧＳＮ）に、アップデートベアラ（Update Bearer(s)）を送信する。
ステップＳ４８において、ＵＥ／ＭＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢＳＳ／ＲＮＳ、ＭＭＥおよびＭＳＣは、ロケーションエリアアップデート（Location Area Update）または結合ルーティングエリア／ロケーションエリア（Routing Area/Location Area；略称：ＲＡ／ＬＡ）アップデート（Update）を行う。
ステップＳ４９において、ＵＥ／ＭＳは、ｅＮｏｄｅＢを経由してＢＳＳ／ＲＮＳに、コネクション管理（Connection Management；略称：ＣＭ）サービスリクエスト（Service Request）メッセージを送信する。
ＵＥ／ＭＳからＣＭサービスリクエストメッセージを受信したＢＳＳ／ＲＮＳは、ステップＳ５０において、ＭＭＥを経由してＭＳＣに、ＣＭサービスリクエスト（CM Service Request）メッセージを含むＡ／ｌｕ−ｃｓメッセージ（A/lu-cs message）を送信する。
ＭＳＣが変化した場合は、次のステップＳ５１の処理を行う。ステップＳ５１の処理は、ステップＳ５２およびステップＳ５３の各処理を含む。
ステップＳ５２において、ＭＳＣは、ＭＭＥを経由してＢＳＳ／ＲＮＳに、ＣＭサービスリジェクト（CM Service Reject）メッセージを送信するとともに、ＢＳＳ／ＲＮＳおよびｅＮｏｄｅＢを経由してＵＥ／ＭＳに、ＣＭサービスリジェクト（CM Service Reject）メッセージを送信する。
ステップＳ５３において、ＵＥ／ＭＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢＳＳ／ＲＮＳ、ＭＭＥおよびＭＳＣは、ロケーションエリアアップデート（Location Area Update）または結合ＲＡ／ＬＡアップデート（Combined RA/LA Update）を行う。
ステップＳ５４において、ＵＥ／ＭＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢＳＳ／ＲＮＳ、ＭＭＥおよびＭＳＣは、ＣＳ呼出し設定プロシージャ（CS call establishment procedure）を行う。
ステップＳ５５において、ＵＥ／ＭＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢＳＳ／ＲＮＳ、ＭＭＥ、ＭＳＣ、ＳＧＳＮおよびＳｅｒｖｉｎｇＧＷは、ＰＳ ＨＯを行う。ステップＳ５５のＰＳ ＨＯ処理は、ＰＳ ＨＯの実行継続段階に相当する。ステップＳ５５のＰＳ ＨＯ処理は、３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１に規定される。
着呼の場合、図６８および図７１に示すように、ＵＥ、ｅＮｏｄｅＢ、ＭＭＥの順に、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）が通知される。基地局装置は、ｅＮｏｄｅＢとして機能する部位であるＬＴＥ側機能部位に、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）が通知されると、それを起点として、３Ｇ側、具体的にはＷ−ＣＤＭＡ方式側の機能部位である３Ｇ側機能部位の電源を起動する。３Ｇ側機能部位である回路およびデバイスの電源を事前に投入することによって、ＣＳＦＢを遅延無く行わせることができる。また、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）が通知されるまで、３Ｇ側機能部位である回路およびデバイスの電源を投入しないことによって、基地局装置の消費電力を低減して、省電力化を実現することができる。
拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）は、図６８および図７１のシーケンスにおいて、移動通信端末（ＵＥ）が基地局装置（ｅＮＢ）を経由してＭＭＥに送るＣＳフォールバックインジケータ（CS Fallback Indicator）である。ＣＳフォールバックインジケータは、ＣＳフォールバック（CS Fallback）を実行するためにＭＭＥへ示すものである。
移動通信端末は、結合ＥＰＳ／ＩＭＳＩアタッチメッセージによってＣＳドメインにアタッチされており、かつＩＭＳヴォイス（IMS voice）のセッションを介して通話ができない場合にのみ、ＣＳフォールバックインジケータをＭＭＥに送信する。たとえば、移動通信端末が、登録されたＩＭＳでない、またはＩＰ−ＣＡＮサービスによって、家庭用公衆移動通信網（home Public Land Mobile Network；略称：home ＰＬＭＮ）で、ＩＭＳボイスサービスがサポートされない場合に、移動通信端末は、ＣＳフォールバックインジケータをＭＭＥに送信する。
前述の図６８および図７１に示すシーケンスは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．２７２、２３．０１８、２３．４０１などによって定義されている。このシーケンスによれば、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）のメッセージは、基地局装置（ｅＮｏｄｅＢ）を経由してＭＭＥへ送信される。したがって基地局装置は、基地局装置内で、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）メッセージを解析する処理を行うことによって、移動通信端末が拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）をＭＭＥに送信したことを知ることができる。
具体的には、前述の図１、図５９および図６０に示す第１の実施の形態またはその変形例１，２における基地局装置１，２，３のＬＴＥ用ＰＦ（プラットフォーム）部４５、またはＬＴＥ用ＡＰ部４４において、移動通信端末（ＵＥ）が拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）をＭＭＥに送信したことを知ることができる。それによって、基地局装置は、ＣＳフォールバック（CS Fallback）が行われようとしているか否かの判断を行うことができる。
図６９に示すアタッチシーケンス、および図７０に示す結合ＴＡ／ＬＡアップデート（Update）手順では、拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）が存在しない。この場合、基地局装置は、発呼または着呼シーケンスが進むのを待ってから、そこで発行される拡張サービスリクエスト（Extended Service Request）を元に、ＣＳフォールバック（CS Fallback）を識別してもよいし、アタッチシーケンス、または結合したＴＡ／ＬＡ Update手順の情報を用いて識別してもよい。
「アタッチシーケンスの情報を用いる」とは、たとえば、図６９のステップＳ２１のアタッチリクエスト（Attach Request）に含まれるアタッチタイプ（Attach Type）の情報を用いるなどである。アタッチタイプ（Attach Type）の情報は、移動通信端末が、ショートメッセージサービス（Short Message Service；略称：ＳＭＳ）専用なのか、ＣＳフォールバックを使用可能なのかをＭＭＥに指示できる情報である。アタッチタイプの情報を図１、図５９および図６０に示すＬＴＥ用ＰＦ部４５で解析し、その解析した時点では、３Ｇ側機能部位の電源をオフ（ＯＦＦ）しない制御を行うといった使用方法がある。
「結合したＴＡ／ＬＡ Update手順の情報を用いる」とは、たとえば、図７０のステップＳ３７のＴＡＵアクセプト（TAU Accept）メッセージにおいて、ネットワークから「ＳＭＳ専用支持」で「ＣＳフォールバック（CS Fallback）実行なし」と指示されているか、または「ＣＳフォールバック（CS Fallback）とＳＭＳを支持」するように指示されているかの情報を、図１、図５９および図６０に示すＬＴＥ用ＰＦ部４５で解析して、その解析した時点では、３Ｇ側機能部位の電源をオフ（ＯＦＦ）しない制御を行うといった使用方法がある。
以上に述べた制御方法を、受信したデータの無線伝送路状態だけを見て、３Ｇ側機能部位だけを用いることにしたり、ＬＴＥ側機能部位だけを用いることにしたりする制御方法に加えることによって、３Ｇ側機能部位の電源をオフ（ＯＦＦ）にしても、その後すぐにオン（ＯＮ）しなければならないような切り替えの増える無駄な制御を減らすことができる。
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態では、基地局装置の設置場所が、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）対応である場合について説明する。「ＶｏＩＰ」とは、音声データをパケット化してＩＰネットワークでリアルタイムに伝送する技術である。「ＶｏＩＰ対応である」とは、ＣＳＦＢ（CS Fallback）が機能しなくても、ＬＴＥシステムで音声通話が可能であることを意味する。
この場合、前述の図６７に示す３Ｇ／ＬＴＥ共用基地局装置４は、設置場所がＶｏＩＰ対応であるか否かを、コアネットワークへ問い合わせる。
ＶｏＩＰ対応であれば、音声通話のためにはＣＳＦＢは使用されないので、基地局装置４は、登録されている移動通信端末（ＵＥ）が全てＬＴＥ対応であれば、３Ｇ側機能部位６０１の電源を常にオフ（ＯＦＦ）する。たとえば、ＵＥが第３移動通信端末５ｃのように、ＬＴＥと３Ｇとのデュアル機能対応端末であったとしても、基地局装置４は、３Ｇ側機能部位６０１の電源を常にオフする。
このようにＶｏＩＰ対応であれば、ＣＳＦＢの手順は、音声通話のためには使用されないが、ＵＥ同士で数十文字程度の文字数から成る比較的短い文字メッセージを送受信可能なサービスであるショートメッセージサービス（Short Message Service；略称：ＳＭＳ）を利用する場合にも用いられる。したがって、基地局装置４は、ＳＭＳを利用する場合には、３Ｇ側機能部位６０１の電源をオン（ＯＮ）する機能を有する。
ＳＭＳを利用するかどうかを表す情報（以下「ＳＭＳ利用情報」という場合がある）は、前述の図６８〜図７１に示すシーケンスの情報から入手することができる。たとえば、前述の図６９では、ステップＳ２１のアタッチリクエスト（Attach Request）メッセージ、図７０では、ステップＳ３７のＴＡＵアクセプト（TAU Accept）メッセージの中に、ＳＭＳ利用情報が含まれる。
基地局装置は、このようにして得たＳＭＳ利用情報を、前述の図１、図５９および図６０に示すＬＴＥ用ＰＦ部４５によって解析し、ＳＭＳを利用するかどうかを判断する。
このようにＶｏＩＰ対応であるか否か、およびＳＭＳを利用するか否かに応じて、３Ｇ側機能部位６０１の電源をオン、オフすることによって、基地局装置４の省電力化を実現することができる。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１，２，３ 基地局装置、１１，１１Ａ ＲＦ部、１２ ＤＦＥ回路部、１３，１３Ａ ＬＴＥ回路部、１４ ３Ｇ回路部、１５，８３ ＣＰＵ、１６ システムクロック供給部、１７ 第１アンテナ、１８ 第２アンテナ、２１ 第１ＤＵＰ部、２２ 第１スイッチ部、２３ 第１無線送信部、２４ 第１無線受信部、２５ 第１下り無線受信部、２６ 第２ＤＵＰ部、２７ 第２スイッチ部、２８ 第２無線送信部、２９ 第２無線受信部、３０ 第２下り無線受信部、３１ 第１ＤＦＥ部、３２ 第２ＤＦＥ部、３３ 内蔵ＤＳＰ／Ｌ１エンジン部、３４，３４Ａ 内蔵ＣＰＵ、３５ ＯＦＤＭＡ部、３６ ＬＴＥ用チャネルコーディング部、３７ ＳＣ−ＦＤＭＡ部、３８ ＬＴＥ用チャネルデコーディング部、３９ ＬＴＥ用無線パラメータ取得部、４０ ＲＬＣ／ＭＡＣ部、４１ ＰＤＣＰ／ＧＴＰ−Ｕ部、４２ ＬＴＥ用ＩＰ部、４３ ＬＴＥ用ＩＰｓｅｃ部、４４ ＬＴＥ用ＡＰ部、４５ ＬＴＥ用ＰＦ部、４６ ネットワークパラメータ取得部、４７ ＵＰｎＰ部、４８ データオフロード部、４９ システムクロック補正部、５０ 拡散変調部、５１ ３Ｇ用チャネルコーディング部、５２ 逆拡散復調部、５３ ３Ｇ用チャネルデコーディング部、５４ ＭＡＣ−ｈｓ部、５５ ＭＡＣ−ｅ部、５６ ＦＰ終端部、５７ ３Ｇ用無線パラメータ取得部、５８ ３Ｇ用ＩＰ部、５９ ３Ｇ用ＩＰｓｅｃ部、６０ ＰＰＰｏＥ部、６１ ３Ｇ用ＡＰ部、６２ ３Ｇ用ＰＦ部、７１，７１Ａ 無線送受信部、７２ ＬＴＥ用ベースバンド部、７３ ｅＮＢ制御部、７４，７４Ａ ３Ｇ用ベースバンド部、７５ ＮＢ制御部、７６，７６Ａ 有線側終端部、７７，７７Ａ クロック部、８１ 第１の３Ｇ回路部、８２ 第２の３Ｇ回路部、８４ ＩＰｓｅｃ専用回路部、９１ 合成部、９２ 第１分配部、９３ 第２分配部、９４ ３Ｇ用無線送信部、９５ ３Ｇ用無線受信部、９６ ３Ｇ用下り無線受信部。

Claims (15)

  1. 移動通信端末装置との間で、互いに異なる第１および第２の通信方式で無線通信可能な基地局装置であって、
    前記移動通信端末装置から送信されて受信した受信信号を解析する受信信号解析手段を備え、
    前記受信信号解析手段による解析結果に基づいて、前記移動通信端末装置との間で、前記第１および第２の通信方式のうち、いずれか一方の通信方式の通信のみが行われていると判断すると、他方の通信方式の通信動作を停止することを特徴とする基地局装置。
  2. 前記受信信号解析手段は、前記受信信号について、信号電力対干渉電力比を求めることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  3. 前記受信信号解析手段は、前記受信信号の復号後の巡回冗長検査結果に基づいて、前記第１および第２の通信方式のうち、いずれの通信方式の信号を受信しているかを識別することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
  4. 前記移動通信端末装置から前記基地局装置を経由して前記基地局装置の上位装置に送信される送信信号を解析する送信信号解析手段を備え、
    前記送信信号解析手段による解析結果に基づいて、停止している通信方式の通信動作を再開するべきであると判断すると、停止している通信方式の通信動作を再開することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基地局装置。
  5. 前記移動通信端末装置から前記基地局装置を経由して前記基地局装置の上位装置に送信される送信信号を解析する送信信号解析手段を備え、
    前記受信信号解析手段による解析結果に基づいて、前記第１および第２の通信方式のうち、いずれか一方の通信方式の通信のみが行われていると判断され、かつ前記送信信号解析手段による解析結果に基づいて、他方の通信方式の通信動作が停止可能であると判断されると、前記他方の通信方式の通信動作を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の基地局装置。
  6. 前記移動通信端末装置が、前記第１および第２の通信方式のうち、いずれの通信方式の通信動作も可能であるか否かを判断する判断手段を備え、
    前記判断手段によって、前記移動通信端末装置が、一方の通信方式の通信動作のみ可能であると判断すると、他方の通信方式の通信動作を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基地局装置。
  7. 前記第１および第２の通信方式のうちの一方は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）方式であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の基地局装置。
  8. フレームプロトコルに関する処理およびインターネットプロトコルに関する処理を行う処理手段を備え、
    前記処理手段は、ソフトウェアプログラムによって実現されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の基地局装置。
  9. アンテナを介して受信した受信信号から、前記第１および第２の通信方式に対応する信号をそれぞれ取出す受信処理手段と、
    前記第１および第２の通信方式に対応する信号を合成して送信信号を生成し、前記アンテナを介して送信する送信処理手段とを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の基地局装置。
  10. 前記第１の通信方式の通信動作を行う第１の通信手段と、前記第２の通信方式の通信動作を行う第２の通信手段とは、互いに独立して設けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の基地局装置。
  11. 前記第１の通信手段および前記第２の通信手段のうち、少なくとも一方は、取外し可能に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
  12. 前記移動通信端末装置から送信されて受信した受信信号を同期検波する同期検波手段を備え、
    前記同期検波手段は、前記受信信号の周波数成分ごとに、無線伝送路および干渉成分の情報を用いて重み付けを算出し、前記重み付けに基づいて前記周波数成分ごとに同期検波を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の基地局装置。
  13. 前記移動通信端末装置から送信されて受信した受信信号から無線伝送路特性を推定する推定手段を備え、
    前記推定手段は、前記移動通信端末装置とのクロック周波数のずれから生じる周波数オフセット成分を除去して、前記無線伝送特性を推定することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の基地局装置。
  14. 請求項１〜１３のいずれか１つに記載の基地局装置と、前記基地局装置と無線通信可能な移動通信端末装置とを備えることを特徴とする移動体通信システム。
  15. 複数の前記移動通信端末装置が前記基地局装置との間で通信を行うとき、全ての移動通信端末装置が、同一の通信方式で通信するように制御することを特徴とする請求項１４に記載の移動体通信システム。
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