JPWO2010016272A1 - 基地局、及び、端末 - Google Patents

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Abstract

広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネル（ＣＣＨ）の配置方法を実現する、基地局、及び、端末。基地局（２００）において、制御部（２７０）が、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にＣＣＨが配置され且つ各単位バンドの両端部に配置されたＣＣＨがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のＣＣＨを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。割り当て対象端末が、サブフレームの構成パタン情報に応じたＣＣＨの周波数位置に、応答信号をマッピングした上り信号を形成する。

Description

本発明は、基地局、及び、端末に関する。
３ＧＰＰ ＬＴＥでは、上り回線の通信方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用されている（非特許文献１参照）。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、所定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）によって変調された時間軸上のＮシンボルがそれぞれ複数の周波数成分に分離され、周波数成分ごとに異なるサブキャリアにマッピングされ、さらに時間軸上の波形に戻した後にＣＰ(Cyclic Prefix)を付加されることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが形成される。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＮ個の時間連続信号（Time continuous signal）及びＣＰが含まれる。
また、３ＧＰＰ ＬＴＥでは、無線通信基地局装置（以下、単に「基地局」と呼ばれることがある）が無線通信端末装置（以下、単に「端末」と呼ばれることがある）に対して、物理チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel））を通して上りデータ回線用リソースを割り当てる。
端末は、上りデータ回線用リソースの割当情報を基地局から受けると、その基地局に対し、端末のバッファに溜まっているデータをそのリソースを用いて送信する。
また、３ＧＰＰ ＬＴＥでは、基地局から端末への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、端末は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。端末は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。この応答信号(つまり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号)のフィードバックには、ＰＵＣＣＨ(Physical Uplink Control Channel)が用いられる。
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム（以下、「ＬＴＥシステム」と呼ばれることがある）におけるシステム帯域幅が２０ＭＨｚである場合の、ＰＵＣＣＨのリソース配置を示す図である。図１に示されるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）は、端末の上りデータ送信に用いられる。
図１に示すように、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、時間がサブフレーム単位に分割される。各サブフレームは、２つのスロットを有している。１つのスロットには、７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが含まれる。また、ＰＵＣＣＨは、システム帯域の両端部、具体的には、システム帯域の両端のリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）に配置される。システム帯域の両端部に配置されたＰＵＣＣＨは、スロット間で入れ替わる、つまり、スロットごとに周波数ホッピングされる。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステム対応の端末（以下、「ＬＴＥ端末」と呼ばれることがある）は、例えば、図１におけるＰＵＣＣＨ１が割り当てられると、スロットごとに配置されるシステム帯域端部が入れ替わるＰＵＣＣＨ１に応答信号などのコントロールチャネル信号をマッピングする。このときコントロールチャネル信号は、同一サブフレームに含まれる２スロットの境界で時間的に連続するようにマッピングされる。
このようにコントロールチャネル信号をマッピングするために、ＬＴＥ端末は、自機の送信帯域（つまり、送信ＲＦ周波数）の中心周波数を、２０ＭＨｚのシステム帯域の中心周波数に合わせ、２０ＭＨｚ帯域全体をサポートできるＩＦＦＴ回路を用いてデジタル的に、コントロールチャネル信号を作成する。具体的には、ＬＴＥ端末のＩＦＦＴ回路は、或るサブフレームにおける前スロットでは、システム帯域の上端の周波数を持つＲＢのみにコントロールチャネル信号が入力され、その他の周波数成分には０を入力される。また、ＬＴＥ端末のＩＦＦＴ回路は、同じサブフレームにおける後スロットでは、システム帯域の下端の周波数を持つＲＢのみにコントロールチャネル信号が入力され、その他の周波数成分には０が入力される。こうして、２０ＭＨｚ帯域幅に対応するＲＦ回路を有する端末は、周波数ホッピングするコントロールチャネル信号を連続的に作成できる。
また、３ＧＰＰ ＬＴＥよりも更なる通信の高速化を実現する３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄの標準化が開始された。（非特許文献２参照）３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄシステム（以下、「ＬＴＥ＋システム」と呼ばれることがある）は、ＬＴＥシステムを踏襲する。３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄでは、最大１Ｇｂｐｓ以上の下り伝送速度を実現するために、２０ＭＨｚ以上の広帯域周波数で通信可能な基地局及び端末が導入される見込みである。ただし、端末の不必要な複雑化を防ぐため、端末側には、周波数帯域のサポートに関する端末能力（Capability）が規定される見込みである。その端末能力では、例えば、サポート帯域幅の最低値が２０ＭＨｚであること等が規定される。
すなわち、ＬＴＥ＋システム対応の基地局（以下、「ＬＴＥ＋基地局」と呼ばれることがある）は、複数の「単位バンド」を含む周波数帯で通信できるように構成されている。下りにおける「単位バンド」は、ここでは、最大２０ＭＨｚの幅を持ち、中心付近にＳＣＨ(Synchronization Channel)を含む帯域であって、通信帯域の基本単位として定義される。さらに、基地局から報知されるＢＣＨ(Broadcast Channel)の中の下り周波数帯域情報によって区切られた帯域、又は、ＰＤＣＣＨが分散配置される場合の分散幅によって定義される帯域としても定義されることがある。また、上りにおける「単位バンド」は、基地局から報知されるＢＣＨの中の上り周波数帯域情報によって区切られた帯域、または、中心付近にＰＵＳＣＨを含み、両端部にＰＵＣＣＨを含む２０ＭＨｚ以下の周波数基本単位として定義される。更に言えば、ＬＴＥ端末は一つの「単位バンド」のみを一度に受信可能であり、一つの「単位バンド」のみを一度に送信可能である。また、「単位バンド」は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいて、英語でＣｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ（ｓ）と表記されることがある。
ＬＴＥ＋基地局は、上記ＬＴＥ端末だけでなく、ＬＴＥ＋システム対応端末（以下、「ＬＴＥ＋端末」と呼ばれることがある）もサポートする必要がある。また、ＬＴＥ＋システム対応の端末（以下、「ＬＴＥ＋端末」と呼ばれることがある）には、通信可能帯域幅が単位バンドを１つだけ収容可能な端末と、通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容可能な端末とが含まれる。
すなわち、実際上、単位バンドごとに独立した単一の通信を割り当てるＬＴＥシステムと、ＬＴＥシステムを踏襲すると共に、単一の通信に単位バンドを複数割り当て可能なＬＴＥ＋システムとを含む統合通信システムが運用されることになる。
上記統合システムにおいても、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ＋端末は、基地局に対してコントロールチャネル信号を送信する必要がある。
ここで、単位バンドのバンド幅が２０ＭＨｚであり、上りシステム帯域が４０ＭＨｚである場合のＰＵＣＣＨのリソース配置方法としては、図２に示すものが考えられる。
図２においては、上りシステム帯域が２０ＭＨｚの２つの単位バンドに分割され、各単位バンド内でＰＵＣＣＨが周波数ホッピングされる。すなわち、端末を２つのグループに分け、一方のグループに属する端末は、高周波数側の単位バンドで応答信号を送信し、他方のグループに属する端末は、低周波数側の単位バンドで応答信号を送信する。こうすることにより、２０ＭＨｚしかサポートしないＬＴＥ端末及びＬＴＥ＋端末と、４０ＭＨｚをサポートするＬＴＥ＋端末とを共存させつつ、応答信号送信のためのＰＵＣＣＨを確保することができる。
しかしながら、図２に示すリソース配置方法では、上り４０ＭＨｚのシステム帯域が、ＰＵＣＣＨによって分断されてしまう。すなわち、ＰＵＳＣＨが、ＰＵＣＣＨによって分断されてしまう。従って、連続帯域でしか信号を送信できないＳＣ−ＦＤＭＡ方式が分断されている２つのＰＵＳＣＨに対して適用されることは不可能である。よって、４０ＭＨｚをサポートできる端末であっても、その端末能力に応じた伝送レートを発揮することができない。
本発明の目的は、広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネルの配置方法を実現する、基地局、及び、端末を提供することである。
本発明の基地局は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局であって、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する選択手段と、前記上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して、前記選択された構成パタンに関する情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の端末は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局によって割り当てられ且つ２スロットからなる上りサブフレームでＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する端末であって、前記割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンであるか、又は、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンであるかを示すパタン情報を取得する取得手段と、送信帯域を変更可能に構成され、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する送信手段と、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する手段であって、コントロールチャネル信号を前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける前記パタン情報に応じた周波数位置にマッピングするマッピング手段と、当該マッピング手段で得られた信号を重み付けベクトルでプレコーディングするプレコーディング手段と、を含む形成手段と、前記取得したパタン情報が前記第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、前記送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内において前記コントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、前記重み付けベクトルを、前スロットと後スロットとで変更する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の端末は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局によって割り当てられ且つ２スロットからなる上りサブフレームでＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する端末であって、前記割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンであるか、又は、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンであるかを示すパタン情報を取得する取得手段と、送信帯域を変更可能に構成され、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを複数のアンテナを介して送信する送信手段と、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する手段であって、コントロールチャネル信号を前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける前記パタン情報に応じた周波数位置にマッピングするマッピング手段を含む形成手段と、前記取得したパタン情報が前記第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、前記送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内において前記コントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、前記送信手段の出力先アンテナを、前スロットと後スロットとで変更する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネルの配置方法を実現する、基地局、及び、端末を提供することができる。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおけるシステム帯域幅が２０ＭＨｚである場合の、ＰＵＣＣＨのリソース配置を示す図 単位バンドのバンド幅が２０ＭＨｚであり、上りシステム帯域が４０ＭＨｚである場合のＰＵＣＣＨのリソース配置方法（関連技術）の説明に供する図 本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況を示す図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 本発明の実施の形態２に係る端末の構成を示すブロック図 基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況を示す図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 本発明の実施の形態３に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図 基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況を示す図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 通信可能帯域幅と第２パタンの基本帯域幅とが等しいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 本発明の実施の形態４に係る端末の構成を示すブロック図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
（実施の形態１）
［端末の構成］
図３は、本発明の実施の形態１に係る端末１００の構成を示すブロック図である。図３において、端末１００は、受信ＲＦ部１０５と、ＯＦＤＭ信号復調部１１０と、信号合成部１１５と、分離部１２０と、報知信号受信部１２５と、ＰＤＣＣＨ受信部１３０と、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）受信部１３５と、制御部１４０と、受信エラー判定部１４５と、応答信号生成部１５０と、変調部１５５と、変調部１６０と、応答信号拡散部１６５と、切替部１７０と、ＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）信号形成部１７５と、送信ＲＦ部１８５とを有する。端末１００は、アンテナを２つ有しているため、受信ＲＦ部１０５、ＯＦＤＭ信号復調部１１０、及び送信ＲＦ部１８５をそれぞれ２つずつ具備している。すなわち、端末１００は、送信ＲＦ部１８５を２つ有しているので、２つのパワーアンプ（ＰＡ）を具備している。
受信ＲＦ部１０５は、アンテナを介して受信した受信無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた受信信号をＯＦＤＭ信号復調部１１０に出力する。
ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、ＣＰ（Cyclic Prefix）除去部１１１−１、２と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１２−１、２とを有する。ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、受信ＲＦ部１０５−１、２のそれぞれから受信ＯＦＤＭ信号を受け取る。ＯＦＤＭ信号復調部１１０において、ＣＰ除去部１１１−１、２が受信ＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部１１２−１、２がＣＰ除去後の受信ＯＦＤＭ信号を周波数領域信号にそれぞれ変換する。この周波数領域信号は、信号合成部１１５に出力される。
信号合成部１１５は、ＦＦＴ部１１２−１、２で得られた周波数領域信号を周波数成分ごとに合成する。
分離部１２０は、信号合成部１１５から受け取る周波数領域信号を、これに含まれる報知信号と制御信号（つまり、ＰＤＣＣＨ信号）とデータ信号（つまり、ＰＤＳＣＨ信号）とに分離する。報知信号は報知信号受信部１２５に出力され、ＰＤＣＣＨ信号はＰＤＣＣＨ受信部１３０に出力され、ＰＤＳＣＨ信号はＰＤＳＣＨ受信部１３５に出力される。
報知信号受信部１２５は、分離部１２０から受け取る報知信号に含まれるＰＵＣＣＨ配置情報を抽出し、抽出されたＰＵＣＣＨ配置情報を制御部１４０に出力する。
ＰＤＣＣＨ受信部１３０は、分離部１２０から受け取る制御信号に含まれる上り割り当て情報及び下り割り当て情報を抽出し、得られた上り割り当て情報を制御部１４０に出力するとともに、下り割り当て情報をＰＤＳＣＨ受信部１３５に出力する。
ＰＤＳＣＨ受信部１３５は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る、下り割り当て情報（つまり、自機宛の下りデータ信号がマッピングされた周波数位置情報）に基づいて、自機宛の下りデータ信号を抽出し、得られたデータ信号に対して受信処理（復調処理、復号処理）を施し、得られた復号結果を受信エラー判定部１４５に出力する。
制御部１４０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、プレコーディングに用いる重み付けベクトル、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、及び、送信帯域を制御する。ここで、ＰＵＣＣＨ配置情報には、上りサブフレームの構成パタン情報が含まれている。上りサブフレームの構成パタンには、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンと、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンとがある。第１パタンでは、単位バンド幅が「基本帯域幅」であり、第２パタンでは、拡張バンド幅が基本帯域幅である。
具体的には、制御部１４０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
そして、制御部１４０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に出力する。ここでは、上記第１パタンの場合には、制御部１４０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。一方、第２パタンの場合には、制御部１４０は、同じサブフレームの前スロット及び後スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングする。ただし、第２パタンでは、その一端部に配置されるチャネルブロック内でコントロールチャネルの周波数位置が前スロットと後スロットとで入れ替わる。従って、制御部１４０は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に対して、その一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
また、第２パタンであると判断される場合には、制御部１４０は、プレコーディング情報によって、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
また、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき、又は両者が等しいときには、制御部１４０は、応答信号拡散部１６５で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。このとき、制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせる。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときには、制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。この送信帯域の調整は、制御部１４０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。このときも、制御部１４０は、応答信号拡散部１６５で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。
受信エラー判定部１４５は、ＣＲＣチェックによって復号の成否を判定し、その結果を応答信号生成部１５０に出力する。
応答信号生成部１５０は、受信エラー判定部１４５から受け取る受信成否を示す信号に基づいて応答信号(ＡＣＫ又はＮＡＣＫ)を生成し、変調部１５５に出力する。
変調部１５５は、応答信号生成部１５０から受け取る応答信号を所定の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ等）により変調し、変調後の応答信号を応答信号拡散部１６５に出力する。
変調部１６０は、制御部１４０からの指示に基づいて入力送信データを変調し、得られた変調データ信号を切替部１７０に出力する。
応答信号拡散部１６５は、制御部１４０の指示に応じた拡散符号を用いて、変調後の応答信号を拡散し、拡散後の応答信号を切替部１７０に出力する。
切替部１７０は、制御部１４０からの指示に基づいて、変調データ信号又は拡散後の応答信号のいずれかを選択し、選択信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に出力する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５は、切替部１７０の出力信号を制御部１４０からの指示に応じた周波数位置にマッピングしたＳＣ−ＦＤＭＡ信号を形成し、送信ＲＦ部１８５に出力する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５は、ＤＦＴ部１７６と、周波数マッピング部１７７と、プレコーディング部１７８と、ＩＦＦＴ部１７９−１，２と、ＣＰ付加部１８０−１，２とを有する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５において、ＤＦＴ部１７６が、入力信号を複数の周波数成分に分離する。そして、周波数マッピング部１７７が、ＤＦＴ部１７６で得られた信号を制御部１４０からの指示に応じた周波数位置にマッピングする。
そして、プレコーディング部１７８が、周波数マッピング部１７７で応答信号が所定の周波数位置にマッピングされた周波数領域信号に対して、プレコーディング情報に応じたプレコーディング処理を施す。
具体的には、プレコーディング部１７８は、同一サブフレームの前スロットに配置される周波数領域信号に対して第１の重み付けベクトルでプレコーディングする。すなわち、プレコーディング部１７８は、第１の重み付けベクトルの第１要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−１に出力するとともに、第１の重み付けベクトルの第２要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−２に出力する。また、プレコーディング部１７８は、同一サブフレームの後スロットに配置される周波数領域信号に対して、第１の重み付けベクトルと直交する第２の重み付けベクトルでプレコーディングする。プレコーディング部１７８は、第２の重み付けベクトルの第１要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−１に出力するとともに、第２の重み付けベクトルの第２要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−２に出力する。こうして空間ホッピングされた応答信号を送信することができる。
そして、ＩＦＦＴ部１７９−１（ＩＦＦＴ部１７９−２）がプレコーディング部１７８で得られた信号を時間軸上の波形に戻した後に、ＣＰ付加部１８０−１（ＣＰ付加部１８０−２）がＣＰ(Cyclic Prefix)を付加する。
送信ＲＦ部１８５は、送信帯域を変更可能に構成されている。送信ＲＦ部１８５は制御部１４０から中心周波数指示を受け取り、当該中心周波数指示に基づいてＲＦ中心周波数を移動することにより、送信帯域を移動する。送信ＲＦ部１８５−１は、ＣＰ付加部１８０−１から受け取るＳＣ−ＦＤＭＡ信号に送信無線処理を施して第１アンテナを介して送信する。送信ＲＦ部１８５−２は、ＣＰ付加部１８０−２から受け取るＳＣ−ＦＤＭＡ信号に送信無線処理を施して第２アンテナを介して送信する。なお、ここでは、送信帯域の中心周波数を基準周波数としているが、送信帯域に含まれる任意の周波数を基準周波数とすることができる。
［基地局の構成］
図４は、本発明の実施の形態１に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。図４において、基地局２００は、変調部２０５と、再送制御部２１０と、変調部２１５と、報知信号生成部２２０と、変調部２２５と、多重部２３０と、ＯＦＤＭ信号形成部２３５と、送信ＲＦ部２４０と、受信ＲＦ部２４５と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０と、分離部２５５と、データ受信部２６０と、応答信号受信部２６５と、制御部２７０とを有する。
変調部２０５は、制御部２７０から受け取る上り割り当て情報及び下り割り当て情報を変調し、変調信号を多重部２３０に出力する。
再送制御部２１０は、新規の送信データを入力とし、新規送信データを保持すると共に、前の送信データに係るＡＣＫ信号をトリガとして変調部２１５に出力する。また、再送制御部２１０は、応答信号受信部２６５からＮＡＣＫ信号を受け取ると、保持しておいた送信データを再送のために変調部２１５に出力する。
変調部２１５は、再送制御部２１０から受け取る送信データを変調し、変調信号を多重部２３０に出力する。
報知信号生成部２２０は、制御部２７０で選択された構成パタンを示す情報を含めた報知信号を生成して変調部２２５に出力する。
変調部２２５は、報知信号生成部２２０から受け取る報知信号を変調し、変調信号を多重部２３０に出力する。
多重部２３０は、変調部２１５から受け取る送信データの変調信号、変調部２０５から受け取る上り割り当て情報及び下り割り当て情報の変調信号、並びに、変調部２２５から受け取る報知信号の変調信号を、時間多重又は周波数多重して、多重信号を形成する。このとき、送信データの変調信号は、ＰＤＳＣＨに対応するリソースに配置される。また、上り割り当て情報及び下り割り当て情報の変調信号は、ＰＤＣＣＨに対応するリソースに配置される。さらに、報知信号の変調信号は、ＢＣＨ（Broad cast Channel）に対応するリソースに配置される。
ＯＦＤＭ信号形成部２３５において、ＩＦＦＴ部２３６が多重部２３０で形成された多重信号をシリアルパラレル変換した後に逆高速フーリエ変換して時間波形を得る。この時間波形にＣＰ付加部２３７がＣＰを付加することにより、ＯＦＤＭ信号が得られる。
送信ＲＦ部２４０は、ＯＦＤＭ信号形成部２３５で形成されたＯＦＤＭ信号に対して送信無線処理を施し、アンテナを介して送信する。
受信ＲＦ部２４５は、アンテナを介して受信した受信無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた受信信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０に出力する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０は、受信ＲＦ部２４５から受け取る受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を復調する。具体的には、ＣＰ除去部２５１が受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部２５２がＣＰ除去後の受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を周波数領域信号に変換する。そして、信号抽出部２５３が、その周波数領域信号のうち、制御部２７０から受け取る周波数割り当て情報に対応する周波数成分を抽出し、ＩＤＦＴ部２５４が、抽出された周波数成分を時間軸上のシングルキャリア信号に変換する。
分離部２５５は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０から受け取るシングルキャリア信号を、受信データ信号と応答信号とに分離し、受信データ信号をデータ受信部２６０に出力するとともに、応答信号を応答信号受信部２６５に出力する。
データ受信部２６０は、分離部２５５から受け取る受信データ信号を復号し、得られた復号データを例えばＭＡＣ等の上位レイヤーに転送する。
応答信号受信部２６５は、まず、分離部２５５から受け取る応答信号に対して、端末１００の応答信号拡散部１６５での拡散処理に対応する逆拡散処理を行うことにより、端末１００から送信された応答信号を取り出す。さらに、応答信号受信部２６５は、１サブフレーム内で周波数ホッピングしつつ２回繰り返される応答信号を合成（例えば、最大比合成）する。そして、応答信号受信部２６５は、合成信号に基づいて、応答信号がＡＣＫを示しているのかＮＡＣＫを示しているのか判定し、判定結果に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を再送制御部２１０に出力する。
制御部２７０は、上りリソース及び下りリソースを端末１００に対して割り当てる。すなわち、制御部２７０は、上りリソース及び下りリソースのスケジューリングを行う。そして、制御部２７０は、スケジューリング結果である上り割り当て情報及び下り割り当て情報を変調部２０５に出力する。また、制御部２７０は、上り割り当て情報（ここでは、周波数割り当て情報）をＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０に出力する。
また、制御部２７０は、各上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０に出力される。
［端末１００及び基地局２００の動作］
（上りサブフレームの構成パタンの報知）
基地局２００の制御部２７０において、上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから、サブフレームごとに選択される。すなわち、基地局２００は、サブフレームの構成パタンをスケジューリングする。
図５は、基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況が示されている。図５において、基地局２００は、第１パタンと、第２パタンとを交互に選択している。ここでは、単位バンドは２０ＭＨｚの帯域幅を持つ。また、拡張バンドは、単位バンド２つ分の帯域幅、つまり、４０ＭＨｚの帯域幅を持つ。すなわち、第１パタンでは、２０ＭＨｚが基本帯域幅であり、第２パタンでは、４０ＭＨｚが基本帯域幅である。
そして、選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０で報知情報に含められて、ブロードキャストされる。
（基地局２００による端末へのサブフレーム割り当て）
基地局２００は、基本的には、空間ホッピングさせて応答信号を送信可能な端末１００に対しては、第２パタンのサブフレームを割り当てる。また、例えば、ＬＴＥ端末のように空間ホッピングさせて応答信号を送信できない端末に対しては、第１パタンのサブフレームを割り当てる。
図５を用いて具体的に説明すると、端末１００に対しては、基本帯域幅が４０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図５における２番目のサブフレーム）が割り当てられる。また、例えば、ＬＴＥ端末に対しては、基本帯域幅が２０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図５における１番目及び３番目のサブフレーム）が割り当てられる。
また、基地局２００は、広帯域の端末送信能力を持つ端末に対しては、できるだけ広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てる。こうすることで、割り当て対象端末は、両端のＰＵＣＣＨ以外の中央の周波数領域（図５では、３０ＭＨｚ程度の連続した周波数帯域）が割り当てられているＰＵＳＣＨで、上りデータ信号を高速送信することができる。
（端末１００による応答信号の送信動作）
端末１００において、制御部１４０は、基地局２００から送信された、自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局２００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、（１）プレコーディングに用いる重み付けベクトル、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、及び、（３）送信帯域を制御する。
具体的には、制御部１４０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
〈判断の結果、第１パタンであるとき〉
（１）制御部１４０は、要素が全て１の重み付けベクトルをプレコーディング部１７８に使用させても（つまり、実質的に、プレコーディング部１７８にプレコーディングさせなくても）、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替えてもよい。
（２）制御部１４０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた単位バンドに合わせる。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
制御部１４０は、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（１）制御部１４０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。ここでは、重み付けベクトルの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（２）制御部１４０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。
図６は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末１００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末１００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図６において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図６においては、１つのサブフレームに含まれる、前スロット及び後スロットのいずれにおいても、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
ここで、応答信号の拡散は、２段階で行われる。応答信号拡散部１６５は、１段階目の拡散では、１シンボルの応答信号が１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの全体を占有するように拡散する。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは１２個のTime-continuous signalで形成されるため、１段階目の拡散では、系列長１２の拡散符号が用いられる。
そして、応答信号拡散部１６５は、２段階目の拡散では、１段階目で得られた、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号を、系列長４の拡散符号(例えば、Ｗａｌｓｈ符号(1,1,1,1)、(1,-1,1,-1)、(1,1,-1,-1)、(1,-1,-1,1)のいずれか)で拡散する。こうして得られた４ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号は、１スロットのうちの４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。図６には、この配置状況が示されている。なお、他の端末からの応答信号は異なる拡散符号で拡散されている。従って、受信側の基地局２００は、受信応答信号に対してＣＤＭＡ技術における逆拡散を行うことによって、各端末からの応答信号を分離できる。
周波数マッピング部１７７は、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。図６では、端末１００に対して図５のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
また、制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域の一端を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端に合わせる。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（１）制御部１４０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
（２）制御部１４０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた拡張バンドに合わせる。具体的には、送信ＲＦ部１８５は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、送信帯域の中心周波数を拡張バンドの中心周波数に合わせる。
以上のように本実施の形態によれば、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局２００において、制御部２７０が、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。そして、選択された構成パタンに関する情報は、上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して送信される。
こうして上りサブフレームに第２パタンを設けたことにより、コントロールチャネル間に広い周波数領域を用意することができる。そして、コントロールチャネル間の広い周波数領域を上りデータ送信に用いるチャネル（ＰＵＳＣＨ）とし、この周波数領域を広帯域通信の可能な端末に対して割り当てることにより、上り高速データ通信を実現することができる。特に、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を上り回線で送信し且つ送信帯域が広い端末に対して連続した広帯域を割り当てることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号のＳｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ特性(つまり、ＰＡＰＲが低い特性)を維持することができ、結果として、ＳＣ−ＦＤＭＡによる上り高速データ通信を実現することができる。
また、本実施の形態によれば、端末１００において、制御部１４０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅が前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅よりも大きいか又は両者が等しいときに、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせると共に、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを前スロットと後スロットとで変更する。
このように重み付けベクトルを前スロットと後スロットとで変更することで、空間ダイバーシチ効果が得られる。従って、拡張バンドの一端部に配置されたチャネルブロック内で小さなホッピング幅の周波数ホッピングが為されるサブフレーム構成（つまり、上記第２パタン）が採用されることにより周波数フェージング耐性効果が目減りする分を、空間ダイバーシチ効果で補うことができる。
また、制御部１４０は、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内においてコントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、重み付けベクトルを、前スロットと後スロットとで変更する。
こうすることで、自機の送信可能帯域よりも広い基本帯域幅を持つサブフレーム（つまり、上記第２パタンのサブフレーム）への割り当てが可能で、且つ、周波数フェージング耐性効果及び空間ダイバーシチ効果が共に得られるコントロールチャネル送信が可能な端末１００を実現することができる。よって、異なる構成パタンのサブフレームが混在したフレームに対して端末をバランス良く割り当てることができるので、周波数利用効率の高い通信システムを実現することができる。
（実施の形態２）
実施の形態２では、端末が第２パタンのサブフレームに割り当てられた場合、そのサブフレームにおけるスロット間で送信アンテナを切り替える。
［端末の構成］
図７は、本発明の実施の形態２に係る端末３００の構成を示すブロック図である。図７において、端末３００は、制御部３１０と、応答信号拡散部３２０と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０と、アンテナ切り替えスイッチ３４０、３５０とを有する。端末３００は、アンテナを２つ有している。端末３００は、実施の形態１の端末１００と異なり、送信ＲＦ部１８５を１つ有しているので、１つのパワーアンプ（ＰＡ）を具備している。また、端末３００は、アンテナ切り替えスイッチ３５０により受信系への入力信号をいずれかのアンテナを介して受信した受信信号に制限している。従って、端末３００は、端末１００と異なり、信号合成部１１５を有していない。また、端末３００は、端末１００と異なり、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０にプレコーディング部を有していない。
制御部３１０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、送信アンテナ、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、送信帯域、及び、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部３１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
そして、制御部３１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０に出力する。この応答信号のマッピングに関しては、制御部３１０と制御部１４０とは同じ機能を有する。
第２パタンであると判断される場合には、制御部３１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。具体的には、制御部３１０は、送信アンテナ切り替え信号を用いてアンテナ切り替えスイッチ３４０の出力先アンテナを切り替えることにより、送信アンテナを切り替える。こうして空間ホッピングされた応答信号を送信することができる。
また、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき、又は両者が等しいときには、制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。このとき、制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせる。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいときも、制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。このとき、制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。この送信帯域の調整は、制御部３１０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。
［端末３００及び基地局２００の動作］
（基地局２００による端末へのサブフレーム割り当て）
基地局２００は、基本的には、空間ホッピングさせて応答信号を送信可能な端末３００に対しては、第２パタンのサブフレームを割り当てる。また、例えば、ＬＴＥ端末のように空間ホッピングさせて応答信号を送信できない端末に対しては、第１パタンのサブフレームを割り当てる。
図８を用いて具体的に説明すると、端末３００に対しては、基本帯域幅が４０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図８における２番目のサブフレーム）が割り当てられる。また、例えば、ＬＴＥ端末に対しては、基本帯域幅が２０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図８における１番目及び３番目のサブフレーム）が割り当てられる。
また、第２パタンのサブフレームのようにＰＵＣＣＨの周波数ホッピング幅が小さいサブフレームの端末３００に対する割り当てに関しては、割り当て対象である端末３００と基地局２００との離間距離を割り当て基準としてもよい。すなわち、短縮形式（Shortened format）は、後述するように応答信号を１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルだけパンクチャする形式であるため、受信側（つまり、基地局２００）におけるＰＵＣＣＨの受信ＳＮＲの低下を引き起こす可能性がある。従って、基地局２００との離間距離が大きいときには只でさえ受信品質が悪い可能性があるので、基地局２００との離間距離が大きい端末３００に対しては、第２パタンのサブフレームのようにＰＵＣＣＨの周波数ホッピング幅が小さい上りサブフレームを割り当てないことにしてもよい。こうすることで、第１パタンのサブフレームのようにＰＵＣＣＨの周波数ホッピング幅が十分に大きいサブフレームであれば、端末３００は敢えて空間ホッピングを実行する必要がなく、ノーマル形式のＰＵＣＣＨを用いることが出来る。なお、端末３００と基地局２００との離間距離は、ＧＰＳから求まる位置から求めてもよい。また、端末３００から送信したパイロット信号の基地局２００における受信電力などを離間距離の指標として用いてもよい。
（端末３００による応答信号の送信動作）
自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局２００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づく、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、及び、（３）送信帯域の制御に関しては、制御部３１０は、実施の形態１の制御部１４０と同じである（図８参照）。
制御部３１０は、（１）のプレコーディングに用いる重み付けベクトルを制御する代わりに、（４）送信アンテナを制御し、さらに、（５）応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部３１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
〈判断の結果、第１パタンであるとき〉
（２）制御部３１０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた単位バンドに合わせる。
（４）制御部３１０は、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで、送信アンテナを切り替えなくても切り替えてもよい。
（５）制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
制御部３１０は、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（２）制御部３１０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。
（４）制御部３１０は、実施の形態１の制御部１４０と異なり、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。すなわち、制御部３１０は、送信アンテナを切り替えることにより、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで空間ホッピング処理を行う。ここでは、図８に示すように、送信アンテナの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（５）制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
図９は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末３００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末３００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図９において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図９においては、１つのサブフレームに含まれる前スロットでは、上述したノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。しかし、後スロットでは、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号で拡散された応答信号が、そのスロットにおける最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。こうすることで、送信アンテナを切り替えると暫くの間は送信信号が安定しないが、後スロットの最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを無送信区間とすることにより、無駄な送信動作を防止できる。
ここで、応答信号に対する短縮形式の拡散も、２段階で行われる。応答信号拡散部３２０は、１段階目の拡散では、１シンボルの応答信号が１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの全体を占有するように拡散する。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは１２個のTime-continuous signalで形成されるため、１段階目の拡散では、系列長１２の拡散符号が用いられる。
そして、応答信号拡散部３２０は、２段階目の拡散では、１段階目で得られた、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号を、系列長３の拡散符号で拡散する。系列長３の拡散符号は、応答信号が他の端末との間で符号分割多重されるので、直交系列である必要がある。従って、本実施の形態では、３×３のＤＦＴ行列成分から形成されたＤＦＴ符号である、(1,1,1)、(1,ej2π/3, ej4π/3)、(1,ej4π/3, ej2π/3)のいずれかが拡散符号として用いられる。こうして得られた３ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号は、１スロットのうちの３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。図９には、この配置状況が示されている。すなわち、前スロットでは、４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに応答信号が配置される一方、後スロットでは、最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの応答信号が間引きされ他の３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（２）制御部３１０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた拡張バンドに合わせる。具体的には、送信ＲＦ部１８５は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、送信帯域の中心周波数を拡張バンドの中心周波数に合わせる。
（４）制御部３１０は、実施の形態１の制御部１４０と異なり、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。すなわち、制御部３１０は、送信アンテナを切り替えることにより、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで空間ホッピング処理を行う。ここでは、図８に示すように、送信アンテナの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（５）制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
以上のように本実施の形態によれば、端末３００において、制御部３１０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅が前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅よりも大きいか又は両者が等しいときに、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせると共に、送信ＲＦ部１８５の出力先アンテナを前スロットと後スロットとで変更する。
このように送信アンテナを前スロットと後スロットとで変更することで、空間ダイバーシチ効果が得られる。従って、拡張バンドの一端部に配置されたチャネルブロック内で小さなホッピング幅の周波数ホッピングが為されるサブフレーム構成（つまり、上記第２パタン）が採用されることにより周波数フェージング耐性効果が目減りする分を、空間ダイバーシチ効果で補うことができる。
また、制御部３１０は、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内においてコントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、送信ＲＦ部１８５の出力先アンテナを、前スロットと後スロットとで変更する。
こうすることで、自機の送信可能帯域よりも広い基本帯域幅を持つサブフレーム（つまり、上記第２パタンのサブフレーム）への割り当てが可能で、且つ、周波数フェージング耐性効果及び空間ダイバーシチ効果が共に得られるコントロールチャネル送信が可能な端末１００を実現することができる。よって、異なる構成パタンのサブフレームが混在したフレームに対して端末をバランス良く割り当てることができるので、周波数利用効率の高い通信システムを実現することができる。
なお、以上の説明では、後スロットの先頭ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで送信アンテナ切り替えを行うため、後スロットに短縮形式（Shortened format）を適用した。しかしながら、前スロットに短縮形式（Shortened format）を適用してもよい。この場合、前スロットの末尾ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで送信アンテナ切り替えを行うとともに、その末尾ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを応答信号の無送信区間とする。
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１と比べて、第２パタンのサブフレーム構成が異なる。このサブフレーム構成の相違に伴い、端末は、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
［端末の構成］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る端末４００の構成を示すブロック図である。図１０において、端末４００は、制御部４１０と、応答信号拡散部４２０とを有する。
制御部４１０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、プレコーディングに用いる重み付けベクトル、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、送信帯域、及び、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。ここで、ＰＵＣＣＨ配置情報には、上りサブフレームの構成パタン情報が含まれている。上りサブフレームの構成パタンには、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置される第１パタンと、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置される第２パタンとがある。第１パタンでは、単位バンド幅が「基本帯域幅」であり、第２パタンでは、拡張バンド幅が基本帯域幅である。
具体的には、制御部４１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に出力する。ここでは、上記第１パタン及び第２パタンのいずれの場合でも、制御部４１０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
制御部４１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるか否かを判断し、第２パタンを示すときには、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいときには、制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。このとき、制御部４１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときには、制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。この短縮形式（Shortened format）用の拡散符号は、実施の形態２で説明したものと同じである。このとき、制御部４１０は、さらに、同じサブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。この送信帯域の調整は、制御部４１０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。
応答信号拡散部４２０は、制御部４１０の指示に応じた拡散符号を用いて、変調後の応答信号を拡散し、拡散後の応答信号を切替部１７０に出力する。
図１１は、本発明の実施の形態３に係る基地局５００の構成を示すブロック図である。図１１において、基地局５００は、制御部５１０を有する。
制御部５１０は、各上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記拡張バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０に出力される。
［端末４００及び基地局５００の動作］
（上りサブフレームの構成パタンの報知）
基地局５００の制御部５１０において、上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記拡張バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第２パタンから、サブフレームごとに選択される。すなわち、基地局５００は、サブフレームの構成パタンをスケジューリングする。
図１２は、基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況が示されている。図１２において、基地局２００は、第１パタンと、第２パタンとを交互に選択している。ここでは、単位バンドは２０ＭＨｚの帯域幅を持つ。また、拡張バンドは、単位バンド２つ分の帯域幅、つまり、４０ＭＨｚの帯域幅を持つ。すなわち、第１パタンでは、２０ＭＨｚが基本帯域幅であり、第２パタンでは、４０ＭＨｚが基本帯域幅である。
そして、選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０で報知情報に含められて、ブロードキャストされる。
（基地局５００による端末へのサブフレーム割り当て）
基地局５００は、基本的には、サブフレームの割り当て対象端末に係る端末能力に応じて、次のようなサブフレーム割り当てを行う。すなわち、基地局５００は、各端末に対して、各端末の送信可能帯域幅以下の基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てる。
図１２を用いて具体的に説明すると、送信可能帯域幅が２０ＭＨｚである端末に対しては、基本帯域幅が２０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図１２における１番目及び３番目のサブフレーム）が割り当てられる。また、送信可能帯域幅が４０ＭＨｚ以上である端末に対しては、基本帯域幅が４０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図１２における２番目のサブフレーム）が割り当てられる。
ただし、上記短縮形式（Shortened format）を利用可能で且つ送信帯域を変更可能な端末４００に対しては、送信可能帯域幅より広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当ててもよい。すなわち、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅しか持たない端末４００であっても、図１２における２番目のサブフレームに割り当てられることがある。図１２において、２番目のサブフレームには、短縮形式（Shortened format）のＰＵＣＣＨが表されている。
また、送信可能帯域幅より広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームの端末４００に対する割り当てに関しては、割り当て対象である端末４００と基地局５００との離間距離を割り当て基準としてもよい。すなわち、短縮形式（Shortened format）は、応答信号を１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルだけパンクチャする形式であるため、受信側（つまり、基地局５００）におけるＰＵＣＣＨの受信ＳＮＲの低下を引き起こす可能性がある。従って、基地局５００との離間距離が大きいときには只でさえ受信品質が悪い可能性があるので、基地局５００との離間距離が大きい端末４００に対しては、送信可能帯域幅より広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てないことにしてもよい。なお、端末４００と基地局５００との離間距離は、ＧＰＳから求まる位置から求めてもよい。また、端末４００から送信したパイロット信号の基地局５００における受信電力などを離間距離の指標として用いてもよい。
また、基地局５００は、広帯域の端末送信能力を持つ端末に対しては、できるだけ広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てる。こうすることで、割り当て対象端末は、両端のＰＵＣＣＨ以外の中央の周波数領域（図１２では、３０ＭＨｚ程度の連続した周波数帯域）が割り当てられているＰＵＳＣＨで、上りデータ信号を高速送信することができる。
（端末４００による応答信号の送信動作）
端末４００において、制御部４１０は、基地局５００から送信された、自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局５００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、（１）プレコーディングに用いる重み付けベクトル、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、（３）送信帯域、及び、（５）応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部４１０は、まず、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるかを判断する。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるときには、制御部４１０は、自機の通信可能帯域幅と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（１）制御部４１０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。ここでは、重み付けベクトルの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（２）制御部４１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部４１０は、サブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。
（５）制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
図１３は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末４００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末４００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図１３において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図１３においては、１つのサブフレームに含まれる前スロットでは、上述したノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。しかし、後スロットでは、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号で拡散された応答信号が、そのスロットにおける最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
また、制御部４１０は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、前スロットでは送信帯域の一端を拡張バンドの一端に合わせ、後スロットでは送信帯域の他端を拡張バンドの他端に合わせる。このように２スロットを使うことにより、端末４００は、自機の送信可能帯域幅を超える帯域幅を持つ拡張バンド全体をカバーすることができる。
ここで、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を変更すると変更後暫くの間（つまり、周波数遷移期間）は周波数が安定しないため、送信動作が不安定となる。従って、上述のように、後スロットの最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを、信号を送信しない無送信区間とすることにより、無駄な送信動作を防止できる。
また、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。しかし、ＩＦＦＴ部１７９におけるＩＦＦＴ周波数帯域幅と拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置と送信帯域の調整後に一致するＩＦＦＴ周波数位置に、ＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。図１３では、端末４００に対して図１２のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（１）制御部４１０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。ここでは、重み付けベクトルの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（２）制御部４１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部４１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。すなわち、制御部４１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域の中心周波数と、基地局５００により割り当てられた拡張バンドの中心周波数とを一致させる。
（５）制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。
図１４は、通信可能帯域幅と第２パタンの基本帯域幅とが等しいときの端末４００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、４０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末４００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図１４において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図１４においては、１つのサブフレームに含まれる、前スロット及び後スロットのいずれにおいても、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
また、周波数マッピング部１７７は、ＩＦＦＴ部１７９におけるＩＦＦＴ周波数帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。図１４では、端末４００に対して図１２のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
また、送信ＲＦ部１８５は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、送信帯域の中心周波数を拡張バンドの中心周波数に合わせたまま動かさない。
このように本実施の形態によれば、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局５００において、制御部５１０が、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ拡張バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。そして、選択された構成パタンに関する情報は、上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して送信される。
こうして上りサブフレームに第２パタンを設けたことにより、コントロールチャネル間に広い周波数領域を用意することができる。そして、コントロールチャネル間の広い周波数領域を上りデータ送信に用いるチャネル（ＰＵＳＣＨ）とし、この周波数領域を広帯域通信の可能な端末に対して割り当てることにより、上り高速データ通信を実現することができる。特に、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を上り回線で送信し且つ送信帯域が広い端末に対して連続した広帯域を割り当てることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号のＳｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ特性(つまり、ＰＡＰＲが低い特性)を維持することができ、結果として、ＳＣ−ＦＤＭＡによる上り高速データ通信を実現することができる。
また、本実施の形態によれば、端末４００において、制御部４１０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりもパタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを前スロットと後スロットとで変更すると共に、前スロットでは送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドの一端部に合わせ、後スロットでは送信帯域を拡張バンドの他端部に移動させる。
こうすることで、自機の送信可能帯域よりも広い基本帯域幅を持つサブフレームが割り当てられても、送信帯域をスロット間で移動させることにより基本帯域幅の全体をカバーする端末４００を実現することができる。換言すれば、コントロールチャネルに自機の送信可能帯域よりも広帯域の周波数ホッピングを要求されるサブフレームに対しても割り当て可能な端末４００を実現することができる。よって、異なる構成パタンのサブフレームが混在したフレームに対して端末をバランス良く割り当てることができるので、周波数利用効率の高い通信システムを実現することができる。また、こうすることで、周波数ホッピングによる周波数フェージング耐性向上効果の他に、空間ダイバーシチ効果が得られるので、上りコントロールチャネルの通信品質をさらに向上することができる。
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態２と同様に、送信アンテナを切り替えることにより、空間ホッピングを実現する。また、実施の形態４では、実施の形態３と同様のサブフレーム構成が用いられる。すなわち、本実施の形態に係る基地局は、実施の形態３の基地局５００である。
図１５は、本発明の実施の形態４に係る端末６００の構成を示すブロック図である。図１５において、端末６００は、制御部６１０を有する。
制御部６１０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、送信アンテナ、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、送信帯域、及び、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０に出力する。ここでは、第１パタン及び第２パタンのいずれの場合でも、制御部６１０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
制御部６１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるか否かを判断する。
そして、制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０に出力する。この応答信号のマッピングに関しては、制御部６１０と制御部４１０とは同じ機能を有する。
第２パタンであると判断される場合には、制御部６１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。具体的には、制御部６１０は、送信アンテナ切り替え信号を用いてアンテナ切り替えスイッチ３４０の出力先アンテナを切り替えることにより、送信アンテナを切り替える。こうして空間ホッピングされた応答信号を送信することができる。
また、第２パタンと判断されるときには、制御部６１０は、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいときには、制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。この短縮形式（Shortened format）用の拡散符号は、実施の形態２で説明したものと同じである。このとき、制御部６１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときには、制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。このとき、制御部６１０は、さらに、同じサブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。この送信帯域の調整は、制御部６１０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。
［端末６００及び基地局５００の動作］
上りサブフレームの構成パタンの報知、及び、基地局５００による端末へのサブフレーム割り当てについては、実施の形態３と同様である。
（端末６００による応答信号の送信動作）
端末６００において、制御部６１０は、基地局５００から送信された、自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局５００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、（３）送信帯域、（４）送信アンテナ、及び、（５）応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部６１０は、まず、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるかを判断する。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるときには、制御部６１０は、自機の通信可能帯域幅と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（２）制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部６１０は、サブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。
（４）制御部６１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
（５）制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
図１６は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末６００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末６００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図１６において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図１６においては、１つのサブフレームに含まれる前スロットでは、上述したノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。しかし、後スロットでは、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号で拡散された応答信号が、そのスロットにおける最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
また、制御部６１０は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、前スロットでは送信帯域の一端を拡張バンドの一端に合わせ、後スロットでは送信帯域の他端を拡張バンドの他端に合わせる。このように２スロットを使うことにより、端末６００は、自機の送信可能帯域幅を超える帯域幅を持つ拡張バンド全体をカバーすることができる。
ここで、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を変更すると変更後暫くの間（つまり、周波数遷移期間）は周波数が安定しないため、送信動作が不安定となる。また、送信アンテナを切り替えると暫くの間は送信信号が安定しない。従って、上述のように、後スロットの最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを、信号を送信しない無送信区間とすることにより、無駄な送信動作を防止できる。
また、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。しかし、ＩＦＦＴ部１７９におけるＩＦＦＴ周波数帯域幅と拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置と送信帯域の調整後に一致するＩＦＦＴ周波数位置に、ＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。図１６では、端末６００に対して図１２のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（２）制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部６１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。すなわち、制御部６１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域の中心周波数と、基地局５００により割り当てられた拡張バンドの中心周波数とを一致させる。
（４）制御部６１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
（５）制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
以上のように本実施の形態によれば、端末６００において、制御部６１０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりもパタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、送信ＲＦ部１８５の出力先アンテナを前スロットと後スロットとで変更すると共に、前スロットでは送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドの一端部に合わせ、後スロットでは送信帯域を拡張バンドの他端部に移動させる。
こうすることで、周波数ホッピングによる周波数フェージング耐性向上効果の他に、空間ダイバーシチ効果が得られるので、上りコントロールチャネルの通信品質をさらに向上することができる。
なお、以上の説明では、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき、端末６００は、前スロットと後スロットとで送信アンテナを変更するものとした。しかしながら、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき、又は両者が等しいときには、端末６００が、送信アンテナ切り替えを行わず一方のアンテナだけ用いる構成としてもよい。この場合には、後スロットには、ノーマル形式（Normal format）が適用される。
（他の実施の形態）
（１）実施の形態１では、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき、及び、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときのいずれでも、端末１００が、ノーマル形式（Normal format）で応答信号を送信するものとした。しかしながら、端末１００が、実施の形態２で説明した短縮形式（Shortened format）で応答信号を送信するようにしてもよい。こうすることで、例えば、実施の形態２の端末３００と、端末１００とが混在するシステムにおいて、両端末から送信される応答信号を互いに直交化させることができる。
（２）実施の形態１乃至４では、下りデータに対する応答信号をＰＵＣＣＨ信号の一例として説明した。しかしながら、ＰＵＣＣＨ信号はこれに限定されない。例えば、下りチャネルの品質を示すＣＱＩ(Channel Quality Indicator)、下りチャネル行列のＲＡＮＫ数を示すＲＩ(Rank Indicator)、端末側で送信データが発生したことを基地局に通知するためのＳＲ(Scheduling Request)であっても、本発明は同様に適用できる。
（３）実施の形態１および実施の形態３では、プレコーディング部１７８をＩＦＦＴ部１７９の前に配置するとしているが、プレコーディング部の配置はこれに限定されない。例えば、周波数マッピング部１７７から出力される信号に対して一つのＩＦＦＴ部を配置し、そのＩＦＦＴの直後にプレコーディング部を配置してもよい。また、ＣＰ付加部１８０の後にプレコーディング部を配置してもよい。さらに、プレコーディング部をＤＦＴ部１７６の前に配置し、ＤＦＴ部１７６及び周波数マッピング部１７７を複数備える構成を取ってもよい。
（４）実施の形態１乃至４では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、実施の形態１乃至４の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００８年８月８日出願の特願２００８−２０５６４２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明の基地局、及び、端末は、広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネルの配置方法を実現するものとして有用である。
本発明は、基地局、及び、端末に関する。
３ＧＰＰ ＬＴＥでは、上り回線の通信方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用されている（非特許文献１参照）。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、所定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）によって変調された時間軸上のＮシンボルがそれぞれ複数の周波数成分に分離され、周波数成分ごとに異なるサブキャリアにマッピングされ、さらに時間軸上の波形に戻した後にＣＰ(Cyclic Prefix)を付加されることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが形成される。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＮ個の時間連続信号（Time continuous signal）及びＣＰが含まれる。
また、３ＧＰＰ ＬＴＥでは、無線通信基地局装置（以下、単に「基地局」と呼ばれることがある）が無線通信端末装置（以下、単に「端末」と呼ばれることがある）に対して、物理チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel））を通して上りデータ回線用リソースを割り当てる。
端末は、上りデータ回線用リソースの割当情報を基地局から受けると、その基地局に対し、端末のバッファに溜まっているデータをそのリソースを用いて送信する。
また、３ＧＰＰ ＬＴＥでは、基地局から端末への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、端末は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。端末は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。この応答信号(つまり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号)のフィードバックには、ＰＵＣＣＨ(Physical Uplink Control Channel)が用いられる。
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム（以下、「ＬＴＥシステム」と呼ばれることがある）におけるシステム帯域幅が２０ＭＨｚである場合の、ＰＵＣＣＨのリソース配置を示す図である。図１に示されるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）は、端末の上りデータ送信に用いられる。
図１に示すように、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、時間がサブフレーム単位に分割される。各サブフレームは、２つのスロットを有している。１つのスロットには、７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが含まれる。また、ＰＵＣＣＨは、システム帯域の両端部、具体的には、システム帯域の両端のリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）に配置される。システム帯域の両端部に配置されたＰＵＣＣＨは、スロット間で入れ替わる、つまり、スロットごとに周波数ホッピングされる。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステム対応の端末（以下、「ＬＴＥ端末」と呼ばれることがある）は、例えば、図１におけるＰＵＣＣＨ１が割り当てられると、スロットごとに配置されるシステム帯域端部が入れ替わるＰＵＣＣＨ１に応答信号などのコントロールチャネル信号をマッピングする。このときコントロールチャネル信号は、同一サブフレームに含まれる２スロットの境界で時間的に連続するようにマッピングされる。
このようにコントロールチャネル信号をマッピングするために、ＬＴＥ端末は、自機の送信帯域（つまり、送信ＲＦ周波数）の中心周波数を、２０ＭＨｚのシステム帯域の中心周波数に合わせ、２０ＭＨｚ帯域全体をサポートできるＩＦＦＴ回路を用いてデジタル的に、コントロールチャネル信号を作成する。具体的には、ＬＴＥ端末のＩＦＦＴ回路は、或るサブフレームにおける前スロットでは、システム帯域の上端の周波数を持つＲＢのみにコントロールチャネル信号が入力され、その他の周波数成分には０を入力される。また、ＬＴＥ端末のＩＦＦＴ回路は、同じサブフレームにおける後スロットでは、システム帯域の下端の周波数を持つＲＢのみにコントロールチャネル信号が入力され、その他の周波数成分には０が入力される。こうして、２０ＭＨｚ帯域幅に対応するＲＦ回路を有する端末は、周波数ホッピングするコントロールチャネル信号を連続的に作成できる。
また、３ＧＰＰ ＬＴＥよりも更なる通信の高速化を実現する３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄの標準化が開始された。（非特許文献２参照）３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄシステム（以下、「ＬＴＥ＋システム」と呼ばれることがある）は、ＬＴＥシステムを踏襲する。３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄでは、最大１Ｇｂｐｓ以上の下り伝送速度を実現するために、２０ＭＨｚ以上の広帯域周波数で通信可能な基地局及び端末が導入される見込みである。ただし、端末の不必要な複雑化を防ぐため、端末側には、周波数帯域のサポートに関する端末能力（Capability）が規定される見込みである。その端末能力では、例えば、サポート帯域幅の最低値が２０ＭＨｚであること等が規定される。
すなわち、ＬＴＥ＋システム対応の基地局（以下、「ＬＴＥ＋基地局」と呼ばれることがある）は、複数の「単位バンド」を含む周波数帯で通信できるように構成されている。下りにおける「単位バンド」は、ここでは、最大２０ＭＨｚの幅を持ち、中心付近にＳＣＨ(Synchronization Channel)を含む帯域であって、通信帯域の基本単位として定義される。さらに、基地局から報知されるＢＣＨ(Broadcast Channel)の中の下り周波数帯域情報によって区切られた帯域、又は、ＰＤＣＣＨが分散配置される場合の分散幅によって定義される帯域としても定義されることがある。また、上りにおける「単位バンド」は、基地局から報知されるＢＣＨの中の上り周波数帯域情報によって区切られた帯域、または、中心付近にＰＵＳＣＨを含み、両端部にＰＵＣＣＨを含む２０ＭＨｚ以下の周波数基本単位として定義される。更に言えば、ＬＴＥ端末は一つの「単位バンド」のみを一度に受信可能であり、一つの「単位バンド」のみを一度に送信可能である。また、「単位バンド」は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいて、英語でＣｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ（ｓ）と表記されることがある。
ＬＴＥ＋基地局は、上記ＬＴＥ端末だけでなく、ＬＴＥ＋システム対応端末（以下、「ＬＴＥ＋端末」と呼ばれることがある）もサポートする必要がある。また、ＬＴＥ＋システム対応の端末（以下、「ＬＴＥ＋端末」と呼ばれることがある）には、通信可能帯域幅が単位バンドを１つだけ収容可能な端末と、通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容可能な端末とが含まれる。
すなわち、実際上、単位バンドごとに独立した単一の通信を割り当てるＬＴＥシステムと、ＬＴＥシステムを踏襲すると共に、単一の通信に単位バンドを複数割り当て可能なＬＴＥ＋システムとを含む統合通信システムが運用されることになる。
上記統合システムにおいても、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ＋端末は、基地局に対してコントロールチャネル信号を送信する必要がある。
ここで、単位バンドのバンド幅が２０ＭＨｚであり、上りシステム帯域が４０ＭＨｚである場合のＰＵＣＣＨのリソース配置方法としては、図２に示すものが考えられる。
図２においては、上りシステム帯域が２０ＭＨｚの２つの単位バンドに分割され、各単位バンド内でＰＵＣＣＨが周波数ホッピングされる。すなわち、端末を２つのグループに分け、一方のグループに属する端末は、高周波数側の単位バンドで応答信号を送信し、他方のグループに属する端末は、低周波数側の単位バンドで応答信号を送信する。こうすることにより、２０ＭＨｚしかサポートしないＬＴＥ端末及びＬＴＥ＋端末と、４０ＭＨｚをサポートするＬＴＥ＋端末とを共存させつつ、応答信号送信のためのＰＵＣＣＨを確保することができる。
しかしながら、図２に示すリソース配置方法では、上り４０ＭＨｚのシステム帯域が、ＰＵＣＣＨによって分断されてしまう。すなわち、ＰＵＳＣＨが、ＰＵＣＣＨによって分断されてしまう。従って、連続帯域でしか信号を送信できないＳＣ−ＦＤＭＡ方式が分断されている２つのＰＵＳＣＨに対して適用されることは不可能である。よって、４０ＭＨｚをサポートできる端末であっても、その端末能力に応じた伝送レートを発揮することができない。
本発明の目的は、広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネルの配置方法を実現する、基地局、及び、端末を提供することである。
本発明の基地局は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局であって、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する選択手段と、前記上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して、前記選択された構成パタンに関する情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の端末は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局によって割り当てられ且つ２スロットからなる上りサブフレームでＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する端末であって、前記割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンであるか、又は、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンであるかを示すパタン情報を取得する取得手段と、送信帯域を変更可能に構成され、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する送信手段と、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する手段であって、コントロールチャネル信号を前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける前記パタン情報に応じた周波数位置にマッピング
するマッピング手段と、当該マッピング手段で得られた信号を重み付けベクトルでプレコーディングするプレコーディング手段と、を含む形成手段と、前記取得したパタン情報が前記第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、前記送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内において前記コントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、前記重み付けベクトルを、前スロットと後スロットとで変更する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の端末は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局によって割り当てられ且つ２スロットからなる上りサブフレームでＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する端末であって、前記割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンであるか、又は、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンであるかを示すパタン情報を取得する取得手段と、送信帯域を変更可能に構成され、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを複数のアンテナを介して送信する送信手段と、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する手段であって、コントロールチャネル信号を前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける前記パタン情報に応じた周波数位置にマッピングするマッピング手段を含む形成手段と、前記取得したパタン情報が前記第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、前記送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内において前記コントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、前記送信手段の出力先アンテナを、前スロットと後スロットとで変更する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネルの配置方法を実現する、基地局、及び、端末を提供することができる。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおけるシステム帯域幅が２０ＭＨｚである場合の、ＰＵＣＣＨのリソース配置を示す図 単位バンドのバンド幅が２０ＭＨｚであり、上りシステム帯域が４０ＭＨｚである場合のＰＵＣＣＨのリソース配置方法（関連技術）の説明に供する図 本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況を示す図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 本発明の実施の形態２に係る端末の構成を示すブロック図 基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況を示す図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 本発明の実施の形態３に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図 基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況を示す図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 通信可能帯域幅と第２パタンの基本帯域幅とが等しいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図 本発明の実施の形態４に係る端末の構成を示すブロック図 自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末による応答信号の送信動作の説明に供する図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
（実施の形態１）
［端末の構成］
図３は、本発明の実施の形態１に係る端末１００の構成を示すブロック図である。図３において、端末１００は、受信ＲＦ部１０５と、ＯＦＤＭ信号復調部１１０と、信号合成部１１５と、分離部１２０と、報知信号受信部１２５と、ＰＤＣＣＨ受信部１３０と、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）受信部１３５と、制御部１４０と、受信エラー判定部１４５と、応答信号生成部１５０と、変調部１５５と、変調部１６０と、応答信号拡散部１６５と、切替部１７０と、ＳＣ−ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）信号形成部１７５と、送信ＲＦ部１８５とを有する。端末１００は、アンテナを２つ有しているため、受信ＲＦ部１０５、ＯＦＤＭ信号復調部１１０、及び送信ＲＦ部１８５をそれぞれ２つずつ具備している。すなわち、端末１００は、送信ＲＦ部１８５を２つ有しているので、２つのパワーアンプ（ＰＡ）を具備している。
受信ＲＦ部１０５は、アンテナを介して受信した受信無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた受信信号をＯＦＤＭ信号復調部１１０に出力する。
ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、ＣＰ（Cyclic Prefix）除去部１１１−１、２と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１２−１、２とを有する。ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、受信ＲＦ部１０５−１、２のそれぞれから受信ＯＦＤＭ信号を受け取る。ＯＦＤＭ信号復調部１１０において、ＣＰ除去部１１１−１、２が受信ＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部１１２−１、２がＣＰ除去後の受信ＯＦＤＭ信号を周波数領域信号にそれぞれ変換する。この周波数領域信号は、信号合成部１１５に出力される。
信号合成部１１５は、ＦＦＴ部１１２−１、２で得られた周波数領域信号を周波数成分ごとに合成する。
分離部１２０は、信号合成部１１５から受け取る周波数領域信号を、これに含まれる報知信号と制御信号（つまり、ＰＤＣＣＨ信号）とデータ信号（つまり、ＰＤＳＣＨ信号）とに分離する。報知信号は報知信号受信部１２５に出力され、ＰＤＣＣＨ信号はＰＤＣＣＨ受信部１３０に出力され、ＰＤＳＣＨ信号はＰＤＳＣＨ受信部１３５に出力される。
報知信号受信部１２５は、分離部１２０から受け取る報知信号に含まれるＰＵＣＣＨ配置情報を抽出し、抽出されたＰＵＣＣＨ配置情報を制御部１４０に出力する。
ＰＤＣＣＨ受信部１３０は、分離部１２０から受け取る制御信号に含まれる上り割り当て情報及び下り割り当て情報を抽出し、得られた上り割り当て情報を制御部１４０に出力
するとともに、下り割り当て情報をＰＤＳＣＨ受信部１３５に出力する。
ＰＤＳＣＨ受信部１３５は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る、下り割り当て情報（つまり、自機宛の下りデータ信号がマッピングされた周波数位置情報）に基づいて、自機宛の下りデータ信号を抽出し、得られたデータ信号に対して受信処理（復調処理、復号処理）を施し、得られた復号結果を受信エラー判定部１４５に出力する。
制御部１４０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、プレコーディングに用いる重み付けベクトル、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、及び、送信帯域を制御する。ここで、ＰＵＣＣＨ配置情報には、上りサブフレームの構成パタン情報が含まれている。上りサブフレームの構成パタンには、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンと、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンとがある。第１パタンでは、単位バンド幅が「基本帯域幅」であり、第２パタンでは、拡張バンド幅が基本帯域幅である。
具体的には、制御部１４０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
そして、制御部１４０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に出力する。ここでは、上記第１パタンの場合には、制御部１４０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。一方、第２パタンの場合には、制御部１４０は、同じサブフレームの前スロット及び後スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングする。ただし、第２パタンでは、その一端部に配置されるチャネルブロック内でコントロールチャネルの周波数位置が前スロットと後スロットとで入れ替わる。従って、制御部１４０は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に対して、その一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
また、第２パタンであると判断される場合には、制御部１４０は、プレコーディング情報によって、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
また、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき、又は両者が等しいときには、制御部１４０は、応答信号拡散部１６５で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。このとき、制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせる。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときには、制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。この送信帯域の調整は、
制御部１４０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。このときも、制御部１４０は、応答信号拡散部１６５で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。
受信エラー判定部１４５は、ＣＲＣチェックによって復号の成否を判定し、その結果を応答信号生成部１５０に出力する。
応答信号生成部１５０は、受信エラー判定部１４５から受け取る受信成否を示す信号に基づいて応答信号(ＡＣＫ又はＮＡＣＫ)を生成し、変調部１５５に出力する。
変調部１５５は、応答信号生成部１５０から受け取る応答信号を所定の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ等）により変調し、変調後の応答信号を応答信号拡散部１６５に出力する。
変調部１６０は、制御部１４０からの指示に基づいて入力送信データを変調し、得られた変調データ信号を切替部１７０に出力する。
応答信号拡散部１６５は、制御部１４０の指示に応じた拡散符号を用いて、変調後の応答信号を拡散し、拡散後の応答信号を切替部１７０に出力する。
切替部１７０は、制御部１４０からの指示に基づいて、変調データ信号又は拡散後の応答信号のいずれかを選択し、選択信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に出力する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５は、切替部１７０の出力信号を制御部１４０からの指示に応じた周波数位置にマッピングしたＳＣ−ＦＤＭＡ信号を形成し、送信ＲＦ部１８５に出力する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５は、ＤＦＴ部１７６と、周波数マッピング部１７７と、プレコーディング部１７８と、ＩＦＦＴ部１７９−１，２と、ＣＰ付加部１８０−１，２とを有する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５において、ＤＦＴ部１７６が、入力信号を複数の周波数成分に分離する。そして、周波数マッピング部１７７が、ＤＦＴ部１７６で得られた信号を制御部１４０からの指示に応じた周波数位置にマッピングする。
そして、プレコーディング部１７８が、周波数マッピング部１７７で応答信号が所定の周波数位置にマッピングされた周波数領域信号に対して、プレコーディング情報に応じたプレコーディング処理を施す。
具体的には、プレコーディング部１７８は、同一サブフレームの前スロットに配置される周波数領域信号に対して第１の重み付けベクトルでプレコーディングする。すなわち、プレコーディング部１７８は、第１の重み付けベクトルの第１要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−１に出力するとともに、第１の重み付けベクトルの第２要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−２に出力する。また、プレコーディング部１７８は、同一サブフレームの後スロットに配置される周波数領域信号に対して、第１の重み付けベクトルと直交する第２の重み付けベクトルでプレコーディングする。プレコーディング部１７８は、第２の重み付けベクトルの第１要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−１に出力するとともに、第２の重み付けベクトルの第２要素で重み付けした周波数領域信号をＩＦＦＴ部１７９−２に出力する。こうして空間ホッピングされた応答信号を送信することができる。
そして、ＩＦＦＴ部１７９−１（ＩＦＦＴ部１７９−２）がプレコーディング部１７８
で得られた信号を時間軸上の波形に戻した後に、ＣＰ付加部１８０−１（ＣＰ付加部１８０−２）がＣＰ(Cyclic Prefix)を付加する。
送信ＲＦ部１８５は、送信帯域を変更可能に構成されている。送信ＲＦ部１８５は制御部１４０から中心周波数指示を受け取り、当該中心周波数指示に基づいてＲＦ中心周波数を移動することにより、送信帯域を移動する。送信ＲＦ部１８５−１は、ＣＰ付加部１８０−１から受け取るＳＣ−ＦＤＭＡ信号に送信無線処理を施して第１アンテナを介して送信する。送信ＲＦ部１８５−２は、ＣＰ付加部１８０−２から受け取るＳＣ−ＦＤＭＡ信号に送信無線処理を施して第２アンテナを介して送信する。なお、ここでは、送信帯域の中心周波数を基準周波数としているが、送信帯域に含まれる任意の周波数を基準周波数とすることができる。
［基地局の構成］
図４は、本発明の実施の形態１に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。図４において、基地局２００は、変調部２０５と、再送制御部２１０と、変調部２１５と、報知信号生成部２２０と、変調部２２５と、多重部２３０と、ＯＦＤＭ信号形成部２３５と、送信ＲＦ部２４０と、受信ＲＦ部２４５と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０と、分離部２５５と、データ受信部２６０と、応答信号受信部２６５と、制御部２７０とを有する。
変調部２０５は、制御部２７０から受け取る上り割り当て情報及び下り割り当て情報を変調し、変調信号を多重部２３０に出力する。
再送制御部２１０は、新規の送信データを入力とし、新規送信データを保持すると共に、前の送信データに係るＡＣＫ信号をトリガとして変調部２１５に出力する。また、再送制御部２１０は、応答信号受信部２６５からＮＡＣＫ信号を受け取ると、保持しておいた送信データを再送のために変調部２１５に出力する。
変調部２１５は、再送制御部２１０から受け取る送信データを変調し、変調信号を多重部２３０に出力する。
報知信号生成部２２０は、制御部２７０で選択された構成パタンを示す情報を含めた報知信号を生成して変調部２２５に出力する。
変調部２２５は、報知信号生成部２２０から受け取る報知信号を変調し、変調信号を多重部２３０に出力する。
多重部２３０は、変調部２１５から受け取る送信データの変調信号、変調部２０５から受け取る上り割り当て情報及び下り割り当て情報の変調信号、並びに、変調部２２５から受け取る報知信号の変調信号を、時間多重又は周波数多重して、多重信号を形成する。このとき、送信データの変調信号は、ＰＤＳＣＨに対応するリソースに配置される。また、上り割り当て情報及び下り割り当て情報の変調信号は、ＰＤＣＣＨに対応するリソースに配置される。さらに、報知信号の変調信号は、ＢＣＨ（Broad cast Channel）に対応するリソースに配置される。
ＯＦＤＭ信号形成部２３５において、ＩＦＦＴ部２３６が多重部２３０で形成された多重信号をシリアルパラレル変換した後に逆高速フーリエ変換して時間波形を得る。この時間波形にＣＰ付加部２３７がＣＰを付加することにより、ＯＦＤＭ信号が得られる。
送信ＲＦ部２４０は、ＯＦＤＭ信号形成部２３５で形成されたＯＦＤＭ信号に対して送
信無線処理を施し、アンテナを介して送信する。
受信ＲＦ部２４５は、アンテナを介して受信した受信無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた受信信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０に出力する。
ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０は、受信ＲＦ部２４５から受け取る受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を復調する。具体的には、ＣＰ除去部２５１が受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部２５２がＣＰ除去後の受信ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を周波数領域信号に変換する。そして、信号抽出部２５３が、その周波数領域信号のうち、制御部２７０から受け取る周波数割り当て情報に対応する周波数成分を抽出し、ＩＤＦＴ部２５４が、抽出された周波数成分を時間軸上のシングルキャリア信号に変換する。
分離部２５５は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０から受け取るシングルキャリア信号を、受信データ信号と応答信号とに分離し、受信データ信号をデータ受信部２６０に出力するとともに、応答信号を応答信号受信部２６５に出力する。
データ受信部２６０は、分離部２５５から受け取る受信データ信号を復号し、得られた復号データを例えばＭＡＣ等の上位レイヤーに転送する。
応答信号受信部２６５は、まず、分離部２５５から受け取る応答信号に対して、端末１００の応答信号拡散部１６５での拡散処理に対応する逆拡散処理を行うことにより、端末１００から送信された応答信号を取り出す。さらに、応答信号受信部２６５は、１サブフレーム内で周波数ホッピングしつつ２回繰り返される応答信号を合成（例えば、最大比合成）する。そして、応答信号受信部２６５は、合成信号に基づいて、応答信号がＡＣＫを示しているのかＮＡＣＫを示しているのか判定し、判定結果に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を再送制御部２１０に出力する。
制御部２７０は、上りリソース及び下りリソースを端末１００に対して割り当てる。すなわち、制御部２７０は、上りリソース及び下りリソースのスケジューリングを行う。そして、制御部２７０は、スケジューリング結果である上り割り当て情報及び下り割り当て情報を変調部２０５に出力する。また、制御部２７０は、上り割り当て情報（ここでは、周波数割り当て情報）をＳＣ−ＦＤＭＡ信号復調部２５０に出力する。
また、制御部２７０は、各上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０に出力される。
［端末１００及び基地局２００の動作］
（上りサブフレームの構成パタンの報知）
基地局２００の制御部２７０において、上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから、サブフレームごとに選択され
る。すなわち、基地局２００は、サブフレームの構成パタンをスケジューリングする。
図５は、基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況が示されている。図５において、基地局２００は、第１パタンと、第２パタンとを交互に選択している。ここでは、単位バンドは２０ＭＨｚの帯域幅を持つ。また、拡張バンドは、単位バンド２つ分の帯域幅、つまり、４０ＭＨｚの帯域幅を持つ。すなわち、第１パタンでは、２０ＭＨｚが基本帯域幅であり、第２パタンでは、４０ＭＨｚが基本帯域幅である。
そして、選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０で報知情報に含められて、ブロードキャストされる。
（基地局２００による端末へのサブフレーム割り当て）
基地局２００は、基本的には、空間ホッピングさせて応答信号を送信可能な端末１００に対しては、第２パタンのサブフレームを割り当てる。また、例えば、ＬＴＥ端末のように空間ホッピングさせて応答信号を送信できない端末に対しては、第１パタンのサブフレームを割り当てる。
図５を用いて具体的に説明すると、端末１００に対しては、基本帯域幅が４０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図５における２番目のサブフレーム）が割り当てられる。また、例えば、ＬＴＥ端末に対しては、基本帯域幅が２０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図５における１番目及び３番目のサブフレーム）が割り当てられる。
また、基地局２００は、広帯域の端末送信能力を持つ端末に対しては、できるだけ広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てる。こうすることで、割り当て対象端末は、両端のＰＵＣＣＨ以外の中央の周波数領域（図５では、３０ＭＨｚ程度の連続した周波数帯域）が割り当てられているＰＵＳＣＨで、上りデータ信号を高速送信することができる。
（端末１００による応答信号の送信動作）
端末１００において、制御部１４０は、基地局２００から送信された、自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局２００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、（１）プレコーディングに用いる重み付けベクトル、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、及び、（３）送信帯域を制御する。
具体的には、制御部１４０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
〈判断の結果、第１パタンであるとき〉
（１）制御部１４０は、要素が全て１の重み付けベクトルをプレコーディング部１７８に使用させても（つまり、実質的に、プレコーディング部１７８にプレコーディングさせなくても）、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替えてもよい。
（２）制御部１４０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた単位バンドに合わせる。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
制御部１４０は、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（１）制御部１４０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。ここでは、重み付けベクトルの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（２）制御部１４０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。
図６は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末１００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末１００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図６において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図６においては、１つのサブフレームに含まれる、前スロット及び後スロットのいずれにおいても、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
ここで、応答信号の拡散は、２段階で行われる。応答信号拡散部１６５は、１段階目の拡散では、１シンボルの応答信号が１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの全体を占有するように拡散する。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは１２個のTime-continuous signalで形成されるため、１段階目の拡散では、系列長１２の拡散符号が用いられる。
そして、応答信号拡散部１６５は、２段階目の拡散では、１段階目で得られた、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号を、系列長４の拡散符号(例えば、Ｗａｌｓｈ符号(1,1,1,1)、(1,-1,1,-1)、(1,1,-1,-1)、(1,-1,-1,1)のいずれか)で拡散する。こうして得られた４ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号は、１スロットのうちの４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。図６には、この配置状況が示されている。なお、他の端末からの応答信号は異なる拡散符号で拡散されている。従って、受信側の基地局２００は、受信応答信号に対してＣＤＭＡ技術における逆拡散を行うことによって、各端末からの応答信号を分離できる。
周波数マッピング部１７７は、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。図６では、端末１００に対して図５のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
また、制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域の一端を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端に合わせる。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（１）制御部１４０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
（２）制御部１４０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部１４０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた拡張バンドに合わせる。具体的には、送信ＲＦ部１８５は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、送信帯域の中心周波数を拡張バンドの中心周波数に合わせる。
以上のように本実施の形態によれば、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局２００において、制御部２７０が、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。そして、選択された構成パタンに関する情報は、上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して送信される。
こうして上りサブフレームに第２パタンを設けたことにより、コントロールチャネル間に広い周波数領域を用意することができる。そして、コントロールチャネル間の広い周波数領域を上りデータ送信に用いるチャネル（ＰＵＳＣＨ）とし、この周波数領域を広帯域通信の可能な端末に対して割り当てることにより、上り高速データ通信を実現することができる。特に、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を上り回線で送信し且つ送信帯域が広い端末に対して連続した広帯域を割り当てることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号のＳｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ特性(つまり、ＰＡＰＲが低い特性)を維持することができ、結果として、ＳＣ−ＦＤＭＡによる上り高速データ通信を実現することができる。
また、本実施の形態によれば、端末１００において、制御部１４０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅が前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅よりも大きいか又は両者が等しいときに、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせると共に、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを前スロットと後スロットとで変更する。
このように重み付けベクトルを前スロットと後スロットとで変更することで、空間ダイバーシチ効果が得られる。従って、拡張バンドの一端部に配置されたチャネルブロック内で小さなホッピング幅の周波数ホッピングが為されるサブフレーム構成（つまり、上記第２パタン）が採用されることにより周波数フェージング耐性効果が目減りする分を、空間ダイバーシチ効果で補うことができる。
また、制御部１４０は、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内においてコントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、重み付けベクトルを、前スロットと後スロットとで変更する。
こうすることで、自機の送信可能帯域よりも広い基本帯域幅を持つサブフレーム（つまり、上記第２パタンのサブフレーム）への割り当てが可能で、且つ、周波数フェージング耐性効果及び空間ダイバーシチ効果が共に得られるコントロールチャネル送信が可能な端末１００を実現することができる。よって、異なる構成パタンのサブフレームが混在した
フレームに対して端末をバランス良く割り当てることができるので、周波数利用効率の高い通信システムを実現することができる。
（実施の形態２）
実施の形態２では、端末が第２パタンのサブフレームに割り当てられた場合、そのサブフレームにおけるスロット間で送信アンテナを切り替える。
［端末の構成］
図７は、本発明の実施の形態２に係る端末３００の構成を示すブロック図である。図７において、端末３００は、制御部３１０と、応答信号拡散部３２０と、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０と、アンテナ切り替えスイッチ３４０、３５０とを有する。端末３００は、アンテナを２つ有している。端末３００は、実施の形態１の端末１００と異なり、送信ＲＦ部１８５を１つ有しているので、１つのパワーアンプ（ＰＡ）を具備している。また、端末３００は、アンテナ切り替えスイッチ３５０により受信系への入力信号をいずれかのアンテナを介して受信した受信信号に制限している。従って、端末３００は、端末１００と異なり、信号合成部１１５を有していない。また、端末３００は、端末１００と異なり、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０にプレコーディング部を有していない。
制御部３１０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、送信アンテナ、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、送信帯域、及び、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部３１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
そして、制御部３１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０に出力する。この応答信号のマッピングに関しては、制御部３１０と制御部１４０とは同じ機能を有する。
第２パタンであると判断される場合には、制御部３１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。具体的には、制御部３１０は、送信アンテナ切り替え信号を用いてアンテナ切り替えスイッチ３４０の出力先アンテナを切り替えることにより、送信アンテナを切り替える。こうして空間ホッピングされた応答信号を送信することができる。
また、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき、又は両者が等しいときには、制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。このとき、制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせる。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいときも、制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。このとき、制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。この送信帯域の調整は、制御部３１０から出力される中心周波数指示
に基づいて行われる。
［端末３００及び基地局２００の動作］
（基地局２００による端末へのサブフレーム割り当て）
基地局２００は、基本的には、空間ホッピングさせて応答信号を送信可能な端末３００に対しては、第２パタンのサブフレームを割り当てる。また、例えば、ＬＴＥ端末のように空間ホッピングさせて応答信号を送信できない端末に対しては、第１パタンのサブフレームを割り当てる。
図８を用いて具体的に説明すると、端末３００に対しては、基本帯域幅が４０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図８における２番目のサブフレーム）が割り当てられる。また、例えば、ＬＴＥ端末に対しては、基本帯域幅が２０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図８における１番目及び３番目のサブフレーム）が割り当てられる。
また、第２パタンのサブフレームのようにＰＵＣＣＨの周波数ホッピング幅が小さいサブフレームの端末３００に対する割り当てに関しては、割り当て対象である端末３００と基地局２００との離間距離を割り当て基準としてもよい。すなわち、短縮形式（Shortened format）は、後述するように応答信号を１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルだけパンクチャする形式であるため、受信側（つまり、基地局２００）におけるＰＵＣＣＨの受信ＳＮＲの低下を引き起こす可能性がある。従って、基地局２００との離間距離が大きいときには只でさえ受信品質が悪い可能性があるので、基地局２００との離間距離が大きい端末３００に対しては、第２パタンのサブフレームのようにＰＵＣＣＨの周波数ホッピング幅が小さい上りサブフレームを割り当てないことにしてもよい。こうすることで、第１パタンのサブフレームのようにＰＵＣＣＨの周波数ホッピング幅が十分に大きいサブフレームであれば、端末３００は敢えて空間ホッピングを実行する必要がなく、ノーマル形式のＰＵＣＣＨを用いることが出来る。なお、端末３００と基地局２００との離間距離は、ＧＰＳから求まる位置から求めてもよい。また、端末３００から送信したパイロット信号の基地局２００における受信電力などを離間距離の指標として用いてもよい。
（端末３００による応答信号の送信動作）
自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局２００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づく、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、及び、（３）送信帯域の制御に関しては、制御部３１０は、実施の形態１の制御部１４０と同じである（図８参照）。
制御部３１０は、（１）のプレコーディングに用いる重み付けベクトルを制御する代わりに、（４）送信アンテナを制御し、さらに、（５）応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部３１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるか否かを判断する。
〈判断の結果、第１パタンであるとき〉
（２）制御部３１０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた単位バンドに合わせる。
（４）制御部３１０は、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで、送信アンテナを切り替えなくても切り替えてもよい。
（５）制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
制御部３１０は、第２パタンであると判断される場合には、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（２）制御部３１０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられたコントロールチャネルが配置されている拡張バンドの一端部に合わせる。
（４）制御部３１０は、実施の形態１の制御部１４０と異なり、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。すなわち、制御部３１０は、送信アンテナを切り替えることにより、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで空間ホッピング処理を行う。ここでは、図８に示すように、送信アンテナの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（５）制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
図９は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末３００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末３００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図９において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図９においては、１つのサブフレームに含まれる前スロットでは、上述したノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。しかし、後スロットでは、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号で拡散された応答信号が、そのスロットにおける最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。こうすることで、送信アンテナを切り替えると暫くの間は送信信号が安定しないが、後スロットの最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを無送信区間とすることにより、無駄な送信動作を防止できる。
ここで、応答信号に対する短縮形式の拡散も、２段階で行われる。応答信号拡散部３２０は、１段階目の拡散では、１シンボルの応答信号が１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの全体を占有するように拡散する。すなわち、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは１２個のTime-continuous signalで形成されるため、１段階目の拡散では、系列長１２の拡散符号が用いられる。
そして、応答信号拡散部３２０は、２段階目の拡散では、１段階目で得られた、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長さを持つ応答信号を、系列長３の拡散符号で拡散する。系列長３の拡散符号は、応答信号が他の端末との間で符号分割多重されるので、直交系列である必要がある。従って、本実施の形態では、３×３のＤＦＴ行列成分から形成されたＤＦＴ符号である、(1,1,1)、(1,ej2π/3, ej4π/3)、(1,ej4π/3, ej2π/3)のいずれかが拡散符号として用いられる。こうして得られた３ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する長
さを持つ応答信号は、１スロットのうちの３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。図９には、この配置状況が示されている。すなわち、前スロットでは、４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに応答信号が配置される一方、後スロットでは、最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの応答信号が間引きされ他の３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（２）制御部３１０は、周波数マッピング部１７７に、一端部に配置されるチャネルブロック内において自機に割り当てられたコントロールチャネルに対応する周波数位置にＰＵＣＣＨ信号をマッピングさせる。
（３）制御部３１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を、自機に割り当てられた拡張バンドに合わせる。具体的には、送信ＲＦ部１８５は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、送信帯域の中心周波数を拡張バンドの中心周波数に合わせる。
（４）制御部３１０は、実施の形態１の制御部１４０と異なり、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。すなわち、制御部３１０は、送信アンテナを切り替えることにより、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで空間ホッピング処理を行う。ここでは、図８に示すように、送信アンテナの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（５）制御部３１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
以上のように本実施の形態によれば、端末３００において、制御部３１０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅が前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅よりも大きいか又は両者が等しいときに、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせると共に、送信ＲＦ部１８５の出力先アンテナを前スロットと後スロットとで変更する。
このように送信アンテナを前スロットと後スロットとで変更することで、空間ダイバーシチ効果が得られる。従って、拡張バンドの一端部に配置されたチャネルブロック内で小さなホッピング幅の周波数ホッピングが為されるサブフレーム構成（つまり、上記第２パタン）が採用されることにより周波数フェージング耐性効果が目減りする分を、空間ダイバーシチ効果で補うことができる。
また、制御部３１０は、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内においてコントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、送信ＲＦ部１８５の出力先アンテナを、前スロットと後スロットとで変更する。
こうすることで、自機の送信可能帯域よりも広い基本帯域幅を持つサブフレーム（つまり、上記第２パタンのサブフレーム）への割り当てが可能で、且つ、周波数フェージング耐性効果及び空間ダイバーシチ効果が共に得られるコントロールチャネル送信が可能な端末１００を実現することができる。よって、異なる構成パタンのサブフレームが混在したフレームに対して端末をバランス良く割り当てることができるので、周波数利用効率の高い通信システムを実現することができる。
なお、以上の説明では、後スロットの先頭ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで送信アンテナ切り替えを行うため、後スロットに短縮形式（Shortened format）を適用した。しかしながら、前スロットに短縮形式（Shortened format）を適用してもよい。この場合、前スロット
の末尾ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで送信アンテナ切り替えを行うとともに、その末尾ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを応答信号の無送信区間とする。
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１と比べて、第２パタンのサブフレーム構成が異なる。このサブフレーム構成の相違に伴い、端末は、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
［端末の構成］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る端末４００の構成を示すブロック図である。図１０において、端末４００は、制御部４１０と、応答信号拡散部４２０とを有する。
制御部４１０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、プレコーディングに用いる重み付けベクトル、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、送信帯域、及び、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。ここで、ＰＵＣＣＨ配置情報には、上りサブフレームの構成パタン情報が含まれている。上りサブフレームの構成パタンには、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置される第１パタンと、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置される第２パタンとがある。第１パタンでは、単位バンド幅が「基本帯域幅」であり、第２パタンでは、拡張バンド幅が基本帯域幅である。
具体的には、制御部４１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５に出力する。ここでは、上記第１パタン及び第２パタンのいずれの場合でも、制御部４１０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部１７５におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
制御部４１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるか否かを判断し、第２パタンを示すときには、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいときには、制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。このとき、制御部４１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときには、制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。この短縮形式（Shortened format）用の拡散符号は、実施の形態２で説明したものと同じである。このとき、制御部４１０は、さらに、同じサブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。この送信帯域の調整は、制御部４１０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。
応答信号拡散部４２０は、制御部４１０の指示に応じた拡散符号を用いて、変調後の応答信号を拡散し、拡散後の応答信号を切替部１７０に出力する。
図１１は、本発明の実施の形態３に係る基地局５００の構成を示すブロック図である。図１１において、基地局５００は、制御部５１０を有する。
制御部５１０は、各上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記拡張バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０に出力される。
［端末４００及び基地局５００の動作］
（上りサブフレームの構成パタンの報知）
基地局５００の制御部５１０において、上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記拡張バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第２パタンから、サブフレームごとに選択される。すなわち、基地局５００は、サブフレームの構成パタンをスケジューリングする。
図１２は、基地局によるサブフレーム構成パタンのスケジューリングに基づいた上りフレームの状況が示されている。図１２において、基地局２００は、第１パタンと、第２パタンとを交互に選択している。ここでは、単位バンドは２０ＭＨｚの帯域幅を持つ。また、拡張バンドは、単位バンド２つ分の帯域幅、つまり、４０ＭＨｚの帯域幅を持つ。すなわち、第１パタンでは、２０ＭＨｚが基本帯域幅であり、第２パタンでは、４０ＭＨｚが基本帯域幅である。
そして、選択された構成パタンを示す情報は、報知信号生成部２２０で報知情報に含められて、ブロードキャストされる。
（基地局５００による端末へのサブフレーム割り当て）
基地局５００は、基本的には、サブフレームの割り当て対象端末に係る端末能力に応じて、次のようなサブフレーム割り当てを行う。すなわち、基地局５００は、各端末に対して、各端末の送信可能帯域幅以下の基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てる。
図１２を用いて具体的に説明すると、送信可能帯域幅が２０ＭＨｚである端末に対しては、基本帯域幅が２０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図１２における１番目及び３番目のサブフレーム）が割り当てられる。また、送信可能帯域幅が４０ＭＨｚ以上である端末に対しては、基本帯域幅が４０ＭＨｚであるサブフレーム（つまり、図１２における２番目のサブフレーム）が割り当てられる。
ただし、上記短縮形式（Shortened format）を利用可能で且つ送信帯域を変更可能な端末４００に対しては、送信可能帯域幅より広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当ててもよい。すなわち、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅しか持たない端末４００であっても、図１２における２番目のサブフレームに割り当てられることがある。図１２において、２番目のサブフレームには、短縮形式（Shortened format）のＰＵＣＣＨが表されている。
また、送信可能帯域幅より広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレ
ームの端末４００に対する割り当てに関しては、割り当て対象である端末４００と基地局５００との離間距離を割り当て基準としてもよい。すなわち、短縮形式（Shortened format）は、応答信号を１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルだけパンクチャする形式であるため、受信側（つまり、基地局５００）におけるＰＵＣＣＨの受信ＳＮＲの低下を引き起こす可能性がある。従って、基地局５００との離間距離が大きいときには只でさえ受信品質が悪い可能性があるので、基地局５００との離間距離が大きい端末４００に対しては、送信可能帯域幅より広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てないことにしてもよい。なお、端末４００と基地局５００との離間距離は、ＧＰＳから求まる位置から求めてもよい。また、端末４００から送信したパイロット信号の基地局５００における受信電力などを離間距離の指標として用いてもよい。
また、基地局５００は、広帯域の端末送信能力を持つ端末に対しては、できるだけ広い基本帯域幅を持つ構成パタンが選択された上りサブフレームを割り当てる。こうすることで、割り当て対象端末は、両端のＰＵＣＣＨ以外の中央の周波数領域（図１２では、３０ＭＨｚ程度の連続した周波数帯域）が割り当てられているＰＵＳＣＨで、上りデータ信号を高速送信することができる。
（端末４００による応答信号の送信動作）
端末４００において、制御部４１０は、基地局５００から送信された、自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局５００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、（１）プレコーディングに用いる重み付けベクトル、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、（３）送信帯域、及び、（５）応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部４１０は、まず、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるかを判断する。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるときには、制御部４１０は、自機の通信可能帯域幅と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（１）制御部４１０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。ここでは、重み付けベクトルの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（２）制御部４１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部４１０は、サブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。
（５）制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
図１３は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末４００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末４００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図１３において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図１３においては、１つのサブフレームに含まれる前スロットでは、上述したノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。しかし、後スロットでは、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号で拡散された応答信号が、そのスロットにおける最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
また、制御部４１０は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、前スロットでは送信帯域の一端を拡張バンドの一端に合わせ、後スロットでは送信帯域の他端を拡張バンドの他端に合わせる。このように２スロットを使うことにより、端末４００は、自機の送信可能帯域幅を超える帯域幅を持つ拡張バンド全体をカバーすることができる。
ここで、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を変更すると変更後暫くの間（つまり、周波数遷移期間）は周波数が安定しないため、送信動作が不安定となる。従って、上述のように、後スロットの最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを、信号を送信しない無送信区間とすることにより、無駄な送信動作を防止できる。
また、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。しかし、ＩＦＦＴ部１７９におけるＩＦＦＴ周波数帯域幅と拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置と送信帯域の調整後に一致するＩＦＦＴ周波数位置に、ＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。図１３では、端末４００に対して図１２のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（１）制御部４１０は、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。ここでは、重み付けベクトルの切り替えタイミングは、前スロットと後スロットとの境界としている。
（２）制御部４１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部４１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。すなわち、制御部４１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域の中心周波数と、基地局５００により割り当てられた拡張バンドの中心周波数とを一致させる。
（５）制御部４１０は、応答信号拡散部４２０で用いられる拡散符号を、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号とする。
図１４は、通信可能帯域幅と第２パタンの基本帯域幅とが等しいときの端末４００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、４０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末４００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図１４において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図１４においては、１つのサブフレームに含まれる、前スロット及び後スロットのいずれにおいても、ノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
また、周波数マッピング部１７７は、ＩＦＦＴ部１７９におけるＩＦＦＴ周波数帯域幅
と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。図１４では、端末４００に対して図１２のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
また、送信ＲＦ部１８５は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしているので、送信帯域の中心周波数を拡張バンドの中心周波数に合わせたまま動かさない。
このように本実施の形態によれば、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局５００において、制御部５１０が、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ拡張バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する。そして、選択された構成パタンに関する情報は、上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して送信される。
こうして上りサブフレームに第２パタンを設けたことにより、コントロールチャネル間に広い周波数領域を用意することができる。そして、コントロールチャネル間の広い周波数領域を上りデータ送信に用いるチャネル（ＰＵＳＣＨ）とし、この周波数領域を広帯域通信の可能な端末に対して割り当てることにより、上り高速データ通信を実現することができる。特に、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号を上り回線で送信し且つ送信帯域が広い端末に対して連続した広帯域を割り当てることにより、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号のＳｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ特性(つまり、ＰＡＰＲが低い特性)を維持することができ、結果として、ＳＣ−ＦＤＭＡによる上り高速データ通信を実現することができる。
また、本実施の形態によれば、端末４００において、制御部４１０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりもパタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、プレコーディング部１７８で用いられる重み付けベクトルを前スロットと後スロットとで変更すると共に、前スロットでは送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドの一端部に合わせ、後スロットでは送信帯域を拡張バンドの他端部に移動させる。
こうすることで、自機の送信可能帯域よりも広い基本帯域幅を持つサブフレームが割り当てられても、送信帯域をスロット間で移動させることにより基本帯域幅の全体をカバーする端末４００を実現することができる。換言すれば、コントロールチャネルに自機の送信可能帯域よりも広帯域の周波数ホッピングを要求されるサブフレームに対しても割り当て可能な端末４００を実現することができる。よって、異なる構成パタンのサブフレームが混在したフレームに対して端末をバランス良く割り当てることができるので、周波数利用効率の高い通信システムを実現することができる。また、こうすることで、周波数ホッピングによる周波数フェージング耐性向上効果の他に、空間ダイバーシチ効果が得られるので、上りコントロールチャネルの通信品質をさらに向上することができる。
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態２と同様に、送信アンテナを切り替えることにより、空間ホッピングを実現する。また、実施の形態４では、実施の形態３と同様のサブフレーム構成が用いられる。すなわち、本実施の形態に係る基地局は、実施の形態３の基地局５００である。
図１５は、本発明の実施の形態４に係る端末６００の構成を示すブロック図である。図１５において、端末６００は、制御部６１０を有する。
制御部６１０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る上り割り当て情報、及び、報知信号受信部１２５から受け取るＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、送信アンテナ、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、送信帯域、及び、応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０に出力する。ここでは、第１パタン及び第２パタンのいずれの場合でも、制御部６１０は、同じサブフレームの前スロットでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０におけるＩＦＦＴ周波数帯域の一端部に応答信号をマッピングし、後スロットでは、他端部に応答信号をマッピングさせる。
制御部６１０は、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるか否かを判断する。
そして、制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＰＵＣＣＨ信号（つまり、応答信号）をマッピングさせるためのマッピング制御信号をＳＣ−ＦＤＭＡ信号形成部３３０に出力する。この応答信号のマッピングに関しては、制御部６１０と制御部４１０とは同じ機能を有する。
第２パタンであると判断される場合には、制御部６１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。具体的には、制御部６１０は、送信アンテナ切り替え信号を用いてアンテナ切り替えスイッチ３４０の出力先アンテナを切り替えることにより、送信アンテナを切り替える。こうして空間ホッピングされた応答信号を送信することができる。
また、第２パタンと判断されるときには、制御部６１０は、自機の通信可能帯域幅（端末能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）により定まる帯域幅）と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいときには、制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。この短縮形式（Shortened format）用の拡散符号は、実施の形態２で説明したものと同じである。このとき、制御部６１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。
一方、比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときには、制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。このとき、制御部６１０は、さらに、同じサブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。この送信帯域の調整は、制御部６１０から出力される中心周波数指示に基づいて行われる。
［端末６００及び基地局５００の動作］
上りサブフレームの構成パタンの報知、及び、基地局５００による端末へのサブフレーム割り当てについては、実施の形態３と同様である。
（端末６００による応答信号の送信動作）
端末６００において、制御部６１０は、基地局５００から送信された、自機宛の上り割り当て情報、及び、基地局５００からブロードキャストされたＰＵＣＣＨ配置情報に基づいて、（２）ＳＣ−ＦＤＭＡ信号において応答信号をマッピングする周波数位置、（３）送信帯域、（４）送信アンテナ、及び、（５）応答信号に対して施す拡散のパタンを制御する。
具体的には、制御部６１０は、まず、自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第１パタンであるか第２パタンであるかを判断する。
〈判断の結果、第２パタンであるとき〉
自機が割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが第２パタンであるときには、制御部６１０は、自機の通信可能帯域幅と、第２パタンの基本帯域幅とを比較する。
（ａ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいとき
（２）制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部６１０は、サブフレームの前スロットでは応答信号が拡張バンドの一端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整し、後スロットでは応答信号が他端部で送信されるように送信ＲＦ部１８５の送信帯域を調整する。
（４）制御部６１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
（５）制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
図１６は、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときの端末６００による応答信号の送信動作の説明に供する図である。ここでは、特に、２０ＭＨｚの送信可能帯域幅及びこれに対応するＩＦＦＴ周波数帯域を持つ端末６００が、４０ＭＨｚの基本帯域幅を持つサブフレームに割り当てられている。図１６において、ＲＳは、ＰＵＣＣＨにて応答信号が送信される際に一緒に配置されるリファレンスシグナル（Reference Signal）を示し、ＡＣＫは、拡散された応答信号が配置されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示す。
図１６においては、１つのサブフレームに含まれる前スロットでは、上述したノーマル形式（Normal format）用の拡散符号で拡散された応答信号が４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。しかし、後スロットでは、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号で拡散された応答信号が、そのスロットにおける最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いた３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置されている。
また、制御部６１０は、送信帯域幅と、拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、前スロットでは送信帯域の一端を拡張バンドの一端に合わせ、後スロットでは送信帯域の他端を拡張バンドの他端に合わせる。このように２スロットを使うことにより、端末６００は、自機の送信可能帯域幅を超える帯域幅を持つ拡張バンド全体をカバーすることができる。
ここで、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を変更すると変更後暫くの間（つまり、周波数遷移期間）は周波数が安定しないため、送信動作が不安定となる。また、送信アンテナを切り替えると暫くの間は送信信号が安定しない。従って、上述のように、後スロットの最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを、信号を送信しない無送信区間とすることにより、無駄な送信動作を防止できる。
また、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置にＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。しかし、ＩＦＦＴ部１７９におけるＩＦＦＴ周波数帯域幅と拡張バンドの帯域幅とがマッチしていないので、周波数マッピング部１７７は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置と送信帯域の調整後に一致するＩＦＦＴ周波数位置に、ＤＦＴ処理後の応答信号をマッピングする。図１６では、端末６００に対して図１２のＰＵＣＣＨ１が割り当てられている場合が示されている。
（ｂ）比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき
（２）制御部６１０は、上りサブフレームの構成パタンに応じた周波数位置に応答信号をマッピングさせる。
（３）制御部６１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドに合わせたまま移動させない。すなわち、制御部６１０は、送信ＲＦ部１８５の送信帯域の中心周波数と、基地局５００により割り当てられた拡張バンドの中心周波数とを一致させる。
（４）制御部６１０は、送信アンテナを、同一サブフレームの前スロットと後スロットとで切り替える。
（５）制御部６１０は、応答信号拡散部３２０で用いられる拡散符号を、短縮形式（Shortened format）用の拡散符号とする。
以上のように本実施の形態によれば、端末６００において、制御部６１０が、報知信号受信部１２５で取得されたパタン情報が第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりもパタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、送信ＲＦ部１８５の出力先アンテナを前スロットと後スロットとで変更すると共に、前スロットでは送信ＲＦ部１８５の送信帯域を拡張バンドの一端部に合わせ、後スロットでは送信帯域を拡張バンドの他端部に移動させる。
こうすることで、周波数ホッピングによる周波数フェージング耐性向上効果の他に、空間ダイバーシチ効果が得られるので、上りコントロールチャネルの通信品質をさらに向上することができる。
なお、以上の説明では、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき、端末６００は、前スロットと後スロットとで送信アンテナを変更するものとした。しかしながら、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき、又は両者が等しいときには、端末６００が、送信アンテナ切り替えを行わず一方のアンテナだけ用いる構成としてもよい。この場合には、後スロットには、ノーマル形式（Normal format）が適用される。
（他の実施の形態）
（１）実施の形態１では、比較の結果、自機の通信可能帯域幅よりも第２パタンの基本帯域幅の方が小さいとき又は両者が等しいとき、及び、自機の通信可能帯域幅が第２パタンの基本帯域幅よりも小さいときのいずれでも、端末１００が、ノーマル形式（Normal format）で応答信号を送信するものとした。しかしながら、端末１００が、実施の形態２で説明した短縮形式（Shortened format）で応答信号を送信するようにしてもよい。こうすることで、例えば、実施の形態２の端末３００と、端末１００とが混在するシステムにおいて、両端末から送信される応答信号を互いに直交化させることができる。
（２）実施の形態１乃至４では、下りデータに対する応答信号をＰＵＣＣＨ信号の一例として説明した。しかしながら、ＰＵＣＣＨ信号はこれに限定されない。例えば、下りチャネルの品質を示すＣＱＩ(Channel Quality Indicator)、下りチャネル行列のＲＡＮＫ数を示すＲＩ(Rank Indicator)、端末側で送信データが発生したことを基地局に通知する
ためのＳＲ(Scheduling Request)であっても、本発明は同様に適用できる。
（３）実施の形態１および実施の形態３では、プレコーディング部１７８をＩＦＦＴ部１７９の前に配置するとしているが、プレコーディング部の配置はこれに限定されない。例えば、周波数マッピング部１７７から出力される信号に対して一つのＩＦＦＴ部を配置し、そのＩＦＦＴの直後にプレコーディング部を配置してもよい。また、ＣＰ付加部１８０の後にプレコーディング部を配置してもよい。さらに、プレコーディング部をＤＦＴ部１７６の前に配置し、ＤＦＴ部１７６及び周波数マッピング部１７７を複数備える構成を取ってもよい。
（４）実施の形態１乃至４では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、実施の形態１乃至４の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００８年８月８日出願の特願２００８−２０５６４２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明の基地局、及び、端末は、広帯域の上りデータ通信を実現しつつ、種々の端末能力を持つ端末が利用可能な、フレームにおけるコントロールチャネルの配置方法を実現するものとして有用である。
本発明の基地局は、単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局であって、２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する選択手段と、前記上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して、前記選択された構成パタンに関する情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

Claims (4)

  1. 単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局であって、
    ２スロットで構成される上りサブフレームの構成パタンを、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタン及び複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各コントロールチャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンから選択する選択手段と、
    前記上りサブフレームが割り当てられる割り当て対象端末に対して、前記選択された構成パタンに関する情報を送信する送信手段と、
    を具備する基地局。
  2. 単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局によって割り当てられ且つ２スロットからなる上りサブフレームでＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する端末であって、
    前記割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンであるか、又は、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンであるかを示すパタン情報を取得する取得手段と、
    送信帯域を変更可能に構成され、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する送信手段と、
    前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する手段であって、コントロールチャネル信号を前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける前記パタン情報に応じた周波数位置にマッピングするマッピング手段と、当該マッピング手段で得られた信号を重み付けベクトルでプレコーディングするプレコーディング手段と、を含む形成手段と、
    前記取得したパタン情報が前記第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、前記送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内において前記コントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、前記重み付けベクトルを、前スロットと後スロットとで変更する制御手段と、
    を具備する端末。
  3. 単一の通信に複数の単位バンドを割り当て可能な基地局によって割り当てられ且つ２スロットからなる上りサブフレームでＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを送信する端末であって、
    前記割り当てられた上りサブフレームの構成パタンが、各単位バンドの両端部にコントロールチャネルが配置され且つ前記各単位バンドの両端部に配置されたコントロールチャネルがスロット間で入れ替わる第１パタンであるか、又は、複数の単位バンドから構成される拡張バンドの両端部に複数のコントロールチャネルを含むチャネルブロックがそれぞれ配置され且つ各チャネルブロックにおいて構成コントロールチャネルの周波数位置がスロット間で入れ替わる第２パタンであるかを示すパタン情報を取得する取得手段と、
    送信帯域を変更可能に構成され、前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを複数のアンテナを介して送信する送信手段と、
    前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを形成する手段であって、コントロールチャネル信号を前記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおける前記パタン情報に応じた周波数位置にマッピングするマッピング手段を含む形成手段と、
    前記取得したパタン情報が前記第２パタンを示し、且つ、自機の通信可能帯域幅よりも前記パタン情報に対応する構成パタンの基本帯域幅の方が大きいときに、前記送信帯域を前記拡張バンドの一端部に合わせて、当該一端部に配置されたチャネルブロック内において前記コントロールチャネル信号がマッピングされる周波数位置、及び、前記送信手段の出力先アンテナを、前スロットと後スロットとで変更する制御手段と、
    を具備する端末。
  4. 前記制御手段は、前記コントロールチャネル信号を、前記後スロットを構成するＳＣ−ＦＤＭＡシンボル群のうち最初のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除くＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置させる、
    請求項３に記載の端末。
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