JPWO2016163505A1 - 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、リソースの占有を抑制すると共に周波数利用効率の低減を抑制すること。システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信する無線基地局であって、ユーザ端末に下り信号を繰り返し送信する送信部と、繰り返し送信の送信間隔を制御する制御部と、を有し、前記送信部は、繰り返し送信の送信間隔に関する情報をユーザ端末に通知する。

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト（以下、「ＬＴＥ−Ａ」と表す）、ＦＲＡ（Future Radio Access）等ともいう）も検討されている。

ところで、近年、通信装置の低コスト化に伴い、ネットワークに繋がれた装置が、人間の手を介さずに相互に通信して自動的に制御を行う機器間通信（Ｍ２Ｍ：Machine-to-Machine）の技術開発が盛んに行われている。特に、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）は、Ｍ２Ｍの中でも機器間通信用のセルラシステムとして、ＭＴＣ（Machine Type Communication）の最適化に関する標準化を進めている（非特許文献２）。ＭＴＣ端末は、例えば電気メータ、ガスメータ、自動販売機、車両、その他産業機器等の幅広い分野への利用が考えられている。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2" 3GPP TS 36.888 "Study on provision of low-cost Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE (Release 12)"

コストの低減及びセルラシステムにおけるカバレッジエリアの改善の観点から、ＭＴＣ端末の中でも、簡易なハードウェア構成で実現可能な低コストＭＴＣ端末（low-cost MTC UE）の需要が高まっている。低コストＭＴＣ端末は、上りリンク（ＵＬ）及び下りリンク（ＤＬ）の使用帯域を、システム帯域（例えば、１コンポーネントキャリア）の一部に制限することで実現される。

使用帯域がシステム帯域の一部（例えば、１．４ＭＨｚの周波数帯域幅）に制限される場合、受信特性が劣化するおそれがある。また、ＭＴＣ端末では、カバレッジを拡張すること（Coverage enhancement）が検討されている。そのため、ＭＴＣ端末における受信特性の改善およびカバレッジを拡張する方法として、下りリンク（ＤＬ）及び／又は上りリンク（ＵＬ）において同じ信号を複数サブフレームに渡って繰り返し送信することで、受信信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Signal-to-Interference plus Noise Ratio）を向上させる繰り返し送信法（repetition）が検討されている。

しかしながら、連続したサブフレームにおいてrepetitionを適用する場合、ＭＴＣ端末がリソースを占有するおそれがある。また、通信環境等によっては、所望の特性を達成するためにrepetition回数が増加してしまい、周波数利用効率が低減するおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、リソースの占有を抑制すると共に周波数利用効率の低減を抑制することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的の一とする。

本発明の一態様に係る無線基地局は、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信する無線基地局であって、ユーザ端末に下り信号を繰り返し送信する送信部と、繰り返し送信の送信間隔を制御する制御部と、を有し、前記送信部は、繰り返し送信の送信間隔に関する情報をユーザ端末に通知することを特徴とする。

本発明によれば、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、リソースの占有を抑制すると共に周波数利用効率の低減を抑制することができる。

repetition（繰り返し送信）を説明する図である。 repetitionに送信間隔を設定する場合の送信動作の一例を示す図である。 repetitionの送信間隔の設定方法を説明する図である。 本実施の形態におけるrepetitionの送信間隔の設定の一例を示す図である。 所定パラメータとrepetitionの送信間隔を対応づけたテーブルを示す図である。 ホッピング有無に基づいた送信間隔の設定の一例を示す図である。 repetitionの送信間隔が異なるグループに対するスケジューリングの一例を示す図である。 複数のチャネルに異なる送信間隔を設定する場合の一例を示す図である。 repetitionにおいて連続するサブフレームと送信間隔を適用する場合の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。

ＭＴＣ端末の低コスト化のために、ピークレートの減少、リソースブロックの制限、受信ＲＦ制限によって端末の処理能力を抑えることが検討されている。例えば、下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）を用いたユニキャスト送信で最大トランスポートブロックサイズが１０００ビット、下りデータチャネルを用いたＢＣＣＨ送信で最大トランスポートブロックサイズが１０００ビット以下に制限される。また、下りデータチャネルの帯域幅が例えば６リソースブロック（ＲＢ（Resource Block）、ＰＲＢ（Physical Resource Block）ともいう）に制限される。さらに、ＭＴＣ端末における受信ＲＦが１に制限される。

低コストＭＴＣ端末（low-cost MTC UE）は、既存のユーザ端末よりもトランスポートブロックサイズ、リソースブロックが制限されるため、ＬＴＥのＲｅｌ．８〜１１セルには接続できない。このため、低コストＭＴＣ端末は報知信号によってアクセス許可が通知されているセルのみに接続される。さらに、下りデータ信号だけでなく、下りリンクで送信される各種制御信号（システム情報、下り制御情報）や、上りリンクで送信されるデータ信号や各種制御信号についても、規定の狭帯域（例えば、１．４ＭＨｚ）に制限することが考えられている。

このように帯域が制限されたＭＴＣ端末は、既存のユーザ端末との関係を考慮してＬＴＥのシステム帯域で動作させる必要がある。例えば、システム帯域において、帯域が制限されたＭＴＣ端末と帯域が制限されない既存のユーザ端末との間で、周波数多重をサポートすることが想定される。また、帯域が制限されたユーザ端末は、上りリンクと下りリンクにおいて、所定の狭帯域のＲＦのみをサポートすることが想定される。ここで、ＭＴＣ端末は、サポートする最大の帯域がシステム帯域の一部の狭帯域である端末であり、既存のユーザ端末は、サポートする最大の帯域がシステム帯域（例えば、２０ＭＨｚ）である端末である。

すなわち、ＭＴＣ端末の使用帯域の上限は狭帯域に制限され、既存のユーザ端末の使用帯域の上限はシステム帯域に設定される。ＭＴＣ端末は、狭帯域を基準として設計されているため、ハードウェア構成を簡略化して、既存のユーザ端末よりも処理能力が抑えられている。なお、ＭＴＣ端末は、低コストＭＴＣ端末（ＬＣ−ＭＴＣ ＵＥ）、ＭＴＣ ＵＥなどと呼ばれてもよい。既存のユーザ端末は、ノーマルＵＥ又はｎｏｎ−ＭＴＣ ＵＥなどと呼ばれてもよい。

また、ＭＴＣ端末との無線通信においては、カバレッジを拡張すること（Coverage enhancement）が検討されている。例えば、ＭＴＣ端末では、既存のユーザ端末と比較して最大で１５ｄＢのカバレッジ拡張が検討されている。

ＭＴＣ端末の無線通信におけるカバレッジ拡張方法としては、下りリンク（ＤＬ）及び／又は上りリンク（ＵＬ）において同一の信号を複数のサブフレームで繰り返し送信するrepetitionを適用することが考えられる。しかし、repetitionを適用する場合、特定のＭＴＣ端末がリソースを占有するおそれがある（図１Ａ参照）。さらに、通信環境によっては、所望のカバレッジ特性（例えば、最大１５ｄＢのカバレッジ）を達成するためにrepetition回数が増加し、周波数利用効率が低減するおそれがある。

本発明者等は、繰り返し送信（repetition）に送信間隔を設けることにより、所定のＭＴＣ端末の繰り返し送信に割当てるリソース時間を分散し、他のＵＥに割当てられるリソース時間を確保できることに着目した（図１Ｂ参照）。また、repetitionに送信間隔を設けることにより時間ダイバーシチ効果が得られ、repetition回数を削減することができる点に着目した。なお、ＵＬ又はＤＬにおけるrepetitionの送信間隔を空けて送信を行うことを不連続送信（discontinuous transmission）とも呼ぶ。

repetitionに送信間隔を設定して不連続送信を適用する場合、ユーザ端末の受信状況に応じて不連続送信の途中でrepetitionを停止することも可能となる（図２参照）。図２は、無線基地局がユーザ端末に対してＤＬデータを所定の送信間隔でrepetitionを適用し、ユーザ端末が当該ＤＬ信号に対する送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）をフィードバックする場合を示している。無線基地局は、ＤＬデータの受信に成功したユーザ端末からＡＣＫがフィードバックされた段階でrepetitionを停止することができる。これにより、無線基地局は、残りのrepetitionのＤＬデータ用の無線リソースを解放できるため、周波数利用効率を向上することができる。

一方で、repetitionの送信間隔を固定的に設定した場合、通信環境等によっては問題が生じるおそれがある。例えば、repetitionの送信間隔を長く設定した場合、遅延時間が大きくなるという問題が生じる。

そこで、本発明者等は、トラヒック状況やユーザ端末（例えば、ＭＴＣ端末）の受信品質等の通信環境やユーザ端末やシステムの要求条件に応じてrepetitionの送信間隔を制御することが有効になることを見出した。例えば、repetitionの送信間隔を、（１）ＭＴＣ端末以外のトラヒック状況、（２）repetition回数、（３）ＭＴＣ端末の遅延時間の要求条件等に基づいて制御することが考えられる。

（１）ＭＴＣ端末以外のトラヒック状況に応じてrepetitionの送信間隔を制御する場合、高いスループットが要求されるユーザ端末（ノーマルＵＥ）に対して積極的にリソースの割当てを行い、ＭＴＣ端末の遅延を許容することが考えられる。この場合には、ＭＴＣ端末のrepetitionの送信間隔を長く設定する（図３Ａ参照）。

また、（２）repetition回数に応じてrepetitionの送信間隔を制御する場合、repetition回数が多くなるにつれて遅延時間が大きくなることを考慮して、repetition回数が多いＭＴＣ端末に対して送信間隔を短く設定することができる（図３Ｂ参照）。図３Ｂでは、repetition回数を増加する場合に送信間隔を短く設定する場合を示している。

また、（３）ＭＴＣ端末の遅延時間の要求条件等に基づいて制御する場合、低遅延が要求される状況（システム）においてrepetitionの送信間隔を短く設定することができる（図３Ｃ参照）。

このように、通信環境等に基づいてrepetitionの送信間隔を制御することにより、リソースの占有を抑制すると共に周波数利用効率を向上でき、ＭＴＣ端末における送信及び／又は受信を適切に行うことができる。

一方で、repetitionの送信間隔を制御する場合、当該送信間隔に関する情報を受信側（例えば、ＤＬにおけるＭＴＣ端末、ＵＬにおける無線基地局）が適切に把握する必要がある。そのため、本発明者等は、repetitionの送信間隔を制御すると共に、送信間隔に関する情報を受信端末（例えば、ＭＴＣ端末）に通知する方法を着想した。

以下に、本実施の形態について詳細に説明する。以下の説明では、使用帯域が狭帯域に制限されたユーザ端末としてＭＴＣ端末を例示するが、本実施の形態の適用はＭＴＣ端末に限定されず、繰り返し送信を行う端末であれば適用することができる。また、以下の説明では、無線基地局からＭＴＣ端末へ送信するＤＬ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）を例に挙げて説明するが、ＭＴＣ端末から無線基地局へ送信するＵＬ信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）にも同様に適用することができる。また、本実施の形態が適用可能な信号、チャネルはデータ信号（ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ）に限られず、制御信号（例えば、ＥＰＤＣＣＨ）や参照信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ、ＣＲＳ、ＤＭＲＳ、ＳＲＳ）に対しても適用することが可能である。

（第１の態様）
第１の態様では、無線基地局が、ＭＴＣ端末毎、又はセル毎にrepetitionの送信間隔に関する情報を明示的に通知する場合（Explicit signaling）について説明する。

＜ＭＴＣ端末毎に設定＞
無線基地局は、ＭＴＣ端末毎に個別にrepetitionの送信間隔を設定・変更することができる。例えば、無線基地局は、通信環境等の所定条件に基づいて、ＭＴＣ端末毎にrepetitionの送信間隔を決定して、当該送信間隔に関する情報をＭＴＣ端末に通知する。なお、無線基地局は、repetition回数についても同様に制御することができる。

ＭＴＣ端末毎にrepetition送信間隔を設定する場合、無線基地局は、各ＭＴＣ端末に対して、拡張制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）で送信される下り制御情報（ＤＣＩ）を用いて送信間隔に関する情報を通知することができる。下り制御情報を用いてＭＴＣ端末に送信間隔を通知することにより、送信間隔の切り替えを動的（dynamic）に制御することが可能となる。

この場合、無線基地局は、下り制御情報の既存のビットフィールドを利用して、送信間隔に関する情報を送信することができる。例えば、無線基地局は、ＤＣＩに含まれる既存のビットフィールドのうち、ＭＴＣ端末との無線通信では利用しないビットフィールド（例えば、“Localized/Distributed VRB assignment flag”）等を利用することができる。あるいは、無線基地局は、送信間隔を識別するための新しいビットフィールドをＤＣＩに規定してもよい。この場合、ビット情報毎に対応する送信間隔をあらかじめ定義しておくことにより、ＭＴＣ端末はＤＣＩに含まれる所定ビット情報に基づいて送信間隔を把握することができる。ビット情報毎に対応する送信間隔の情報は、上位レイヤシグナリング（Higher-layer Signaling）を用いて通知してもよい。

また、無線基地局は、上位レイヤシグナリングを用いて、各ＭＴＣ端末に個別に送信間隔の設定／通知を行うことができる。上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いて送信間隔に関する情報を通知する場合、送信間隔の切り替えを準静的（semi-static）に制御することができる。

＜セル毎に設定＞
無線基地局は、同一セル内のＭＴＣ端末に対して、repetitionの送信間隔を共通に設定することができる。例えば、セルにおけるトラヒック量が多い場合及び／又はＭＴＣ端末以外のユーザ端末が多い場合、repetitionの送信間隔を長く設定してＭＴＣ端末以外のユーザ端末に優先的にリソース割当てを行う構成とすることができる。あるいは、セルにおけるトラヒック量が少ない場合及び／又はＭＴＣ端末以外のユーザ端末が少ない場合、repetitionの送信間隔を短く設定してＭＴＣ端末に優先的にリソース割当てを行う構成とすることができる。

無線基地局は、送信間隔に関する情報を報知情報（ＭＩＢ）及び／又はシステム情報（ＳＩＢ）に含めて、セル内のＭＴＣ端末に通知することができる。あるいは、拡張下り制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）に共通サーチスペース（ＣＳＳ：Common Search Space）が設定される場合には、送信間隔に関する情報を当該ＣＳＳに含めてもよい。

このように、無線基地局がrepetitionの送信間隔を制御すると共にＭＴＣ端末に送信間隔に関する情報をＭＴＣ端末に送信することにより、ＭＴＣ端末は所定の送信間隔で繰り返し送信されるＤＬ信号を適切に受信することができる。これにより、ＭＴＣ端末の通信において、リソースの占有を抑制すると共に周波数利用効率の低減を抑制することが可能となる。

＜repetitionパターン制御＞
また、送信間隔を設定してＤＬ信号にrepetitionを適用する場合、ＭＴＣ端末間でリソースが衝突しないように、複数（少なくとも２個）のＭＴＣ端末間で異なるrepetitionパターン（繰り返し送信パターン）を適用してもよい。図４は、無線基地局が複数のＭＴＣ端末＃１−＃４に対して、ＤＬ信号を所定の送信間隔を空けて繰り返し送信する場合のリソース割当ての一例を示している。

具体的に図４では、無線基地局は、ＭＴＣ端末＃１−＃４にそれぞれ送信するＤＬ信号を異なるサブフレームに割当てるようにrepetitionパターンを設定する場合を示している。なお、図４では、複数のＭＴＣ端末＃１−＃４にそれぞれ同じ送信間隔（ここでは、４サブフレーム）を設定する場合を示しているが、異なる送信間隔が設定されたＭＴＣ端末に異なるrepetitionパターンを設定することも可能である。

また、図４では、各ＭＴＣ端末のrepetitionパターンを、時間方向（例えば、サブフレーム）に変更（シフト）して異なる構成とする場合を示したが、repetitionパターンの制御はこれに限られない。例えば、周波数方向にシフト（ホッピング）させてもよい。

無線基地局は、repetitionパターンに関する情報を下り制御情報に含めてＭＴＣ端末に通知することができる。repetitionパターンに関する情報としては、あらかじめ決められたrepetitionパターンであってもよいし、割当ての開始位置（基準位置からのオフセット値）等の情報であってもよい。なお、無線基地局は、repetitionの送信間隔とrepetitionパターンに関する情報を同時にＭＴＣ端末に通知してもよい。また、無線基地局は、repetitionの送信間隔及び／又はrepetitionパターンに関する情報を、ＤＬ信号（ＤＬチャネル）とＵＬ信号（ＵＬチャネル）で共通に設定／通知してもよいし、独立に設定／通知してもよい。

あるいは、各ＭＴＣ端末の識別番号（例えば、ユーザＩＤ）に基づいてrepetitionパターンを対応付けてもよい。例えば、ユーザＩＤが奇数の場合にrepetitionパターン＃１、ユーザＩＤが偶数の場合にrepetitionパターン＃２を適用することができる。このように、ＭＴＣ端末間で異なるrepetitionパターンを設定可能とすることにより、割当てリソースの衝突を回避することができる。

（第２の態様）
第２の態様では、repetitionの送信間隔を、所定の条件に基づいて制御／通知する場合について説明する。具体的には、無線基地局がrepetitionの送信間隔を所定のパラメータに対応付けて制御すると共に、当該送信間隔に関する情報を黙示的にＭＴＣ端末に通知する（Implicit signaling）場合、又はＭＴＣ端末が自律的に判断する場合について説明する。

＜repetition回数＞
ＭＴＣ端末の通信において、無線基地局及び／又はＭＴＣ端末は、repetition回数に応じてrepetitionの送信間隔を制御することができる。例えば、無線基地局は、ＤＬ信号のrepetition回数が４回である場合に、送信間隔を５０サブフレームとしてＤＬ信号を送信する。あるいは、無線基地局は、ＤＬ信号のrepetition回数が１００回である場合に、送信間隔を２サブフレームとしてＤＬ信号を送信することができる。

この場合、無線基地局は、下り信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）のrepetition回数に関する情報を、報知情報（ＭＩＢ）、システム情報（ＳＩＢ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）及び下り制御情報（ＤＣＩ）のいずれかを利用してＭＴＣ端末に通知することができる。

ＭＴＣ端末は、無線基地局から通知されたrepetition回数に関する情報に基づいて、ＤＬ信号及び／又はＵＬ信号に適用される送信間隔を把握することができる。この場合、所定のrepetition回数と送信間隔との関係が規定されたテーブルを設定し、無線基地局やＭＴＣ端末があらかじめ保持しておいてもよい（図５Ａ参照）。なお、図５Ａでは、repetition回数を４、１０、１００としているが、これに限られない。また、テーブルの内容（例えば、所定のrepetition回数）については、無線基地局からＭＴＣ端末にあらかじめ上位レイヤシグナリング等で通知する構成としてもよい。

なお、ＭＴＣ端末は、ＵＬ信号の送信間隔をＵＬ信号のrepetition回数に応じて決定してもよい。ＵＬ信号のrepetition回数に関する情報についてもＤＬ信号と同様に、無線基地局からＭＴＣ端末に通知することができる。この場合、無線基地局は、ＵＬ信号のrepetition回数と下り信号のrepetition回数に関する情報を、ＭＴＣ端末に同時に通知してもよいし別々に通知してもよい。あるいは、ＵＬ信号の送信間隔については、repetition回数に関わらずＤＬ信号の送信間隔と同じにしてもよいし、無線基地局が直接指示する構成としてもよい。

このように、repetition回数と送信間隔とを関連付けて制御することにより、ＭＴＣ端末の無線通信において適切な送信間隔を設定して通信を行うことができる。また、無線基地局からＭＴＣ端末に対して送信間隔に関する情報を明示的に通知する動作を省略することができる。

＜ＭＣＳ＞
ＭＴＣ端末の通信において、無線基地局及び／又はＭＴＣ端末は、変調方式・チャネル符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）に応じてrepetitionの送信間隔を制御してもよい。

ＭＣＳは、変調方式とチャネル符号化率の組み合わせであり、無線基地局は、ＭＴＣ端末からフィードバックされるチャネル品質指標（ＣＱＩ）に基づいて、所定のＭＣＳ（ＭＣＳインデックス）を選択する。例えば、無線基地局は、フィードバックされたＣＱＩに基づいて、あらかじめ複数のＭＣＳインデックスが定義されたテーブルから所定のＭＣＳを選択する。また、選択したＭＣＳに関する情報は、無線基地局からＭＴＣ端末に通知することができる。

通常、ＭＣＳの番号（ＭＣＳインデックス）が大きいほどＴＢ（トランスポートブロック）のサイズも大きくなり、高いスループットを達成することができる。一方で、通信環境がよくない場所（例えば、セル端等）に位置する端末に対しては、番号が小さいＭＣＳを使用する。例えば、repetitionを適用する場合、ＭＣＳが小さいＭＴＣ端末に対してはrepetition回数を多く設定することが想定される。

本実施の形態では、ＭＣＳの番号が所定値以下の場合（例えば、ＭＣＳ＃０の場合）に相対的に短い送信間隔（例えば、１０サブフレーム間隔）を適用する。一方で、ＭＣＳの番号は所定値より大きい場合（例えば、ＭＣＳ＃０より大きい場合）に相対的に長い送信間隔（例えば、５０サブフレーム間隔）を適用する。

無線基地局は、ＭＣＳに関する情報を、下り制御情報（ＤＣＩ）を用いてＭＴＣ端末に通知することができる。ＭＴＣ端末は、無線基地局から通知されたＭＣＳの番号に基づいて、repetitionに適用される送信間隔を把握することができる。この場合、ＭＣＳの番号と送信間隔との関係が規定されたテーブルを設定し、無線基地局やＭＴＣ端末があらかじめ保持しておいてもよい（図５Ｂ参照）。なお、テーブルの内容（例えば、ＭＣＳの番号）については、無線基地局からＭＴＣ端末にあらかじめ通知する構成としてもよい。

このように、ＭＣＳと送信間隔とを関連付けて制御することにより、ＭＴＣ端末の無線通信において適切な送信間隔を設定して通信を行うことができる。また、無線基地局からＭＴＣ端末に対して送信間隔に関する情報を明示的に通知する動作を省略することができる。

＜ＣＱＩ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ＞
ＭＴＣ端末の通信において、無線基地局及び／又はＭＴＣ端末は、チャネル品質指標（ＣＱＩ）、受信電力（ＲＳＲＰ）、受信品質（ＲＳＲＱ）の少なくとも一つに応じてrepetitionの送信間隔を制御してもよい。

ＣＱＩは、チャネル状態を示す指標であり、ＭＴＣ端末は、無線基地局から送信される参照信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ）に基づいてＣＱＩを推定し、無線基地局にフィードバックする。また、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）は、ＭＴＣ端末における受信電力であり、ＭＴＣ端末は、無線基地局から送信される参照信号（例えば、ＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳ等）に基づいて受信電力を測定し、無線基地局にフィードバックする。ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）は、ＭＴＣ端末における受信品質であり、受信電力（ＲＳＲＰ）と総受信電力（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）の比によって計算される。

無線基地局及び／又はＭＴＣ端末は、ＣＱＩ、ＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱが所定値（任意に定める一定値）以上である場合に相対的に長い送信間隔（例えば、５０サブフレーム間隔）を適用することができる。一方で、ＣＱＩ、ＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱが所定値未満である場合に相対的に短い送信間隔（例えば、１０サブフレーム間隔）を適用することができる。この場合、ＣＱＩ、ＲＳＲＰ又はＲＳＲＱのいずれか一つに基づいて送信間隔を決定してもよいし、２つ以上（例えば、ＣＱＩとＲＳＲＰ）が所定値以上となるか否かに基づいて送信間隔を決定してもよい。もちろん３つ全てが所定値以上となるか否かに基づいて送信間隔を決定してもよい。

無線基地局は、ＭＴＣ端末からフィードバックされるＣＱＩ、ＲＳＲＰ等の情報に基づいて、repetitionの送信間隔を決定することができる。ＭＴＣ端末は、測定したＣＱＩの値、ＲＳＲＰの値に基づいてＤＬ信号及び／又はＵＬ信号に適用する送信間隔を自律的に決定することができる。なおＭＴＣ端末は、無線基地局から通知される情報に基づいて送信間隔を決定してもよい。

また、ＣＱＩ、ＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱと送信間隔との関係が規定されたテーブルを定義し、無線基地局やＭＴＣ端末があらかじめ保持しておいてもよい（図５Ｃ参照）。なお、テーブルの内容（例えば、ＣＱＩ、ＲＳＲＱ及び／又はＲＳＲＱの値）については、無線基地局からＭＴＣ端末にあらかじめ通知する構成としてもよい。

このように、ＣＱＩ、ＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱと送信間隔とを関連付けて制御することにより、ＭＴＣ端末の無線通信において適切な送信間隔を選択して通信を行うことができる。また、無線基地局からＭＴＣ端末に対して送信間隔に関する情報を明示的に通知する動作を省略することができる。

＜周波数ホッピング＞
ＭＴＣ端末の通信において、無線基地局及び／又はＭＴＣ端末は、周波数ホッピング情報（周波数ホッピング有無等）に応じてrepetitionの送信間隔を制御してもよい。例えば、無線基地局及び／又はＭＴＣ端末は、周波数ホッピングを適用しない場合には相対的に長い送信間隔を適用し（図６Ａ参照）、周波数ホッピングを適用する場合には相対的に短い送信間隔を適用することができる（図６Ｂ参照）。この場合、周波数ホッピングを適用する場合には、repetitionの送信間隔を短く設定することが可能となる。

なお、repetitionの送信間隔は、上述した複数のパラメータ（repetition回数、ＭＣＳ、ＣＱＩ／ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ、周波数ホッピング）を適宜組み合わせて設定することも可能である。例えば、repetition回数が１０回の場合において、周波数ホッピングを適用しない場合は送信間隔を２０サブフレームとし、周波数ホッピングを適用する場合には送信間隔を１０サブフレームとすることができる。

（第３の態様）
第３の態様では、ＤＬ信号に適用するrepetitionの送信間隔に基づいて、ＭＴＣ端末を分類（グループ分け）して、リソースの割当てを制御する場合について説明する。なお、第３の態様では、ＭＴＣ端末毎に送信間隔を設定／通知する場合を想定する。

無線基地局は、各ＭＴＣ端末にそれぞれ送信するＤＬ信号のrepetitionの送信間隔を設定／通知する。各ＭＴＣ端末のＤＬ信号に設定するrepetitionの送信間隔は所定条件に基づいて設定することができる。

また、無線基地局は、設定した送信間隔毎にＭＴＣ端末を分類（グループ分け）する。図７Ａでは、一例として、repetitionの送信間隔が１０サブフレームのＭＴＣ端末グループ（第１グループ）と、５０サブフレームのＭＴＣ端末グループ（第２グループ）に分類する場合を示している。

さらに無線基地局は、各グループに対して異なるリソースパターンを設定し、当該リソースパターンに関する情報を各グループのＭＴＣ端末に通知する。なお、リソースパターンに関する情報は、報知情報（ＭＩＢ）、システム情報（ＳＩＢ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）及び下り制御情報（ＤＣＩ）のいずれかを利用してＭＴＣ端末に通知することができる。

例えば、無線基地局は、第１グループに属するＭＴＣ端末に対して第１の期間における無線リソースを用いてＤＬ信号を送信し、第２グループに属するＭＴＣ端末に対して第２の期間における無線リソースを用いてＤＬ信号を送信することができる（図７Ｂ参照）。ここで、第１の期間と第２の期間は時間方向において異なる期間とすることができる。

各ＭＴＣ端末は、リソースパターンに関する情報に基づいて所定のリソースに対する受信処理を行う。例えば、第１グループに属するＭＴＣ端末は第１の期間に割当てられるリソースに対して受信処理を行い、第２グループに属するＭＴＣ端末は第２の期間に割当てられるリソースに対して受信処理を行う。つまり、ＭＴＣ端末は、当該ＭＴＣ端末が属するグループに対して割当てられたリソースに対してのみ受信処理を行えばよい。

このように、repetitionの送信間隔に基づいてＭＴＣ端末を分類してリソースの割当てを制御することにより、無線基地局のスケジューリング（ＭＴＣ端末の割当て等）を簡略化することができる。また、ＭＴＣ端末も所定の周波数リソースに限定して受信処理（モニタリング）を行えばよいため、ＭＴＣ端末の消費電力を低減することが可能となる。

（他の態様）
本実施の形態では、repetitionの送信間隔を異なるチャネル又は信号毎に設定することができる。例えば、ＤＬ送信において、制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）と共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）に対して異なる送信間隔を設定してもよい。

例えば、ＥＰＤＣＣＨはＰＤＳＣＨと比較してサイズ（容量）が小さいため、ＰＤＳＣＨより少ないrepetition回数とすることができる。時間ダイバーシチを得る観点からは、ＥＰＤＣＣＨに対するrepetitionの送信間隔を、ＰＤＳＣＨに対するrepetitionの送信間隔より長く設定する（図８Ａ参照）。一方で、遅延時間を短くする観点からは、ＥＰＤＣＣＨに対するrepetitionの送信間隔を、ＰＤＳＣＨに対するrepetitionの送信間隔より短く設定する（図８Ｂ参照）。

このように、複数のチャネルに対してrepetitionの送信間隔をそれぞれ別々に設定することにより、要求される特性等に応じた制御を行うことができる。

また、上記説明では、ＤＬ信号のrepetitionを１サブフレーム単位（非連続サブフレーム）で行う場合を示したが、本実施の形態はこれに限られない。repetitionを複数サブフレーム（連続サブフレーム）でまとめ、連続サブフレーム間の送信間隔を設定してもよい（図９参照）。図９では、repetitionを連続する４サブフレーム単位で行うと共に、４サブフレーム毎に所定の送信間隔を設定する場合を示している。

このように、連続した複数サブフレームで同一の信号を送信し、受信機側で当該連続サブフレームの信号を合成することにより、チャネル推定精度を向上することができる。また、このようなチャネル推定はクロスサブフレーム（cross subframe）チャネル推定とも呼ぶ。

無線基地局は、連続サブフレームを用いてrepetitionを適用する場合、連続送信するサブフレーム数に関する情報をＭＴＣ端末に通知することができる。例えば、連続サブフレーム数に関する情報は、報知情報（ＭＩＢ）、システム情報（ＳＩＢ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）及び下り制御情報（ＤＣＩ）のいずれかを利用してＭＴＣ端末に通知することができる。連続サブフレーム数に関する情報は、ＭＴＣ端末毎又はセル毎に通知してもよい。また、連続サブフレーム数に関する情報とrepetitionの送信間隔に関する情報をＭＴＣ端末に同時に送信することも可能である。

（無線通信システムの構成）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。ここでは、狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末としてＭＴＣ端末を例示するが、ＭＴＣ端末に限定されるものではない。

図１０は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図１０に示す無線通信システム１は、マシン通信システムのネットワークドメインにＬＴＥシステムを採用した一例である。当該無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、ＬＴＥシステムが下りリンク及び上りリンク共に最大２０ＭＨｚのシステム帯域に設定されるものとするが、この構成に限られない。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）等と呼ばれてもよい。

無線通信システム１は、無線基地局１０と、無線基地局１０に無線接続する複数のユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃとを含んで構成されている。無線基地局１０は、上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。

複数のユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは、セル５０において無線基地局１０と通信を行うことができる。例えば、ユーザ端末２０Ａは、ＬＴＥ（Ｒｅｌ−１０まで）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Ｒｅｌ−１０以降も含む）をサポートするユーザ端末（以下、ＬＴＥ端末）であり、他のユーザ端末２０Ｂ、２０Ｃは、マシン通信システムにおける通信デバイスとなるＭＴＣ端末である。以下、特に区別を要しない場合は、ユーザ端末２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは単にユーザ端末２０と呼ぶ。

なお、ＭＴＣ端末２０Ｂ、２０Ｃは、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、電気メータ、ガスメータ、自動販売機等の固定通信端末に限らず、車両等の移動通信端末でもよい。また、ユーザ端末２０は、直に他のユーザ端末と通信してもよいし、無線基地局１０を介して他のユーザ端末と通信してもよい。

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル等が用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）などが伝送される。

下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）等を含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩ等の伝送に用いられる。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）等が用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認信号などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブル（ＲＡプリアンブル）が伝送される。

図１１は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部で構成される。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御等のＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理等の送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、システム帯域幅（例えば、１コンポーネントキャリア）より制限された狭い帯域幅（例えば、１．４ＭＨｚ）で、各種信号を送受信することができる。

送受信部１０３は、ユーザ端末に下り信号（例えば、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ等）を繰り返し送信することができる。この場合、送受信部１０３は、下り信号を連続する複数サブフレームを１単位として繰り返し送信してもよい。また、送受信部１０３は、繰り返し送信の送信間隔に関する情報及び／又は繰り返し送信回数に関する情報をユーザ端末に通知することができる。この場合、送受信部１０３は、ユーザ端末毎又はセル毎に送信間隔に関する情報を通知することができる。また、送受信部１０３は、複数のユーザ端末に対して異なる繰り返し送信パターンに関する情報を通知してもよい。また、送受信部１０３は、下り信号に適用する繰り返し送信の送信間隔に基づいて各ユーザ端末に割当てられる所定リソースに関する情報を送信してもよい。

送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。

一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。

図１２は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１２では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１２に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、を備えている。

制御部（スケジューラ）３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、システム情報、同期信号、ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）等の下り参照信号等のスケジューリングの制御も行う。また、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブル等のスケジューリングを制御する。

制御部３０１は、各種信号を狭帯域に割り当ててユーザ端末２０に対して送信するように、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御する。例えば、制御部３０１は、下りリンクのシステム情報（ＭＩＢ、ＳＩＢ）や、ＥＰＤＣＣＨを狭帯域幅に割り当てるように制御する。

また、制御部３０１は、所定の狭帯域でＰＤＳＣＨをユーザ端末２０に送信するように制御する。なお、無線基地局１０がカバレッジ拡張を適用されている場合には、制御部３０１は、所定のユーザ端末２０へのＤＬ信号の繰り返し送信回数を設定し、当該繰り返し送信回数に従ってＤＬ信号を繰り返し送信してもよい。また、制御部３０１は、ユーザ端末２０に対して、当該繰り返し数をＥＰＤＣＣＨの制御信号（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報）などで通知するように制御してもよい。

また、制御部３０１は、所定の条件に基づいて、繰り返し送信の送信間隔を設定して、ＤＬ信号の送信を制御することができる。例えば、制御部３０１は、繰り返し送信の回数（repetition回数）に基づいて送信間隔を制御することができる。あるいは、制御部３０１は、変調方式・チャネル符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）、チャネル品質指標（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、受信電力（ＲＳＲＰ）及び受信品質（ＲＳＲＱ）の少なくともいずれかに応じて送信間隔を制御することができる。また、制御部３０１は、下り信号に対する周波数ホッピングの適用有無に基づいて繰り返し送信の送信間隔を制御することができる。

また、制御部３０１は、ＵＬ信号（例えば、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨ）の繰り返し数がユーザ端末２０に設定されている場合に、当該ユーザ端末２０に対して、送信間隔に関する情報を含めて送信するように制御してもよい。

制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。例えば、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ）等に基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。

また、送信信号生成部３０２は、ＤＬ信号の繰り返し送信（例えば、ＰＤＳＣＨの繰り返し送信）が設定されている場合、複数のサブフレームに渡って同じＤＬ信号を生成してマッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。

マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の狭帯域の無線リソース（例えば、最大６リソースブロック）にマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。

受信信号処理部３０４は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号、ＰＲＡＣＨで送信されたランダムアクセスプリアンブル等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。

また、受信信号処理部３０４は、受信した信号を用いて受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。

図１３は、本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。なお、ここでは詳細な説明を省略するが、通常のＬＴＥ端末がＭＴＣ端末として振る舞うように動作してもよい。ユーザ端末２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成される。また、ユーザ端末２０は、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３等を複数備えてもよい。

送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。

送受信部２０３は、無線基地局に上り信号（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ等）を繰り返し送信することができる。この場合、送受信部２０３は、上り信号を連続する複数サブフレームを１単位として繰り返し送信してもよい。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。

ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。

図１４は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１４においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１４に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、を備えている。

制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。

具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３の制御を行う。また、制御部４０１は、無線基地局から通知される情報に基づいて受信処理（受信信号処理部４０４、送受信部２０３の処理）を制御することも可能である。また、制御部４０１は、繰り返し送信されるＤＬ信号の受信が途中（repetitionが途中）であっても、当該ＤＬ信号を受信できた場合には、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）をフィードバックするように制御することができる。これにより、無線基地局は、残りのrepetitionのＤＬデータ用の無線リソースを解放できるため、周波数利用効率を向上することができる。

また、制御部４０１は、所定の条件に基づいて、繰り返し送信の送信間隔を決定して上り信号の送信を制御することができる。例えば、制御部４０１は、繰り返し送信の回数に基づいて送信間隔を切り替えて適用することができる。あるいは、制御部４０１は、変調方式・チャネル符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）、チャネル品質指標（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、受信電力（ＲＳＲＰ）及び受信品質（ＲＳＲＱ）の少なくともいずれかに応じて送信間隔を切り替えて適用することができる。

制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等の上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。

また、送信信号生成部４０２は、ＵＬ信号の繰り返し送信（例えば、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨの繰り返し送信）を設定されている場合、複数のサブフレームに渡って同じＵＬ信号を生成してマッピング部４０３に出力する。繰り返し送信回数については、制御部４０１からの指示に基づいて、増減されてもよい。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。

マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソース（最大６リソースブロック）にマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。

受信信号処理部４０４は、ＤＬ信号（例えば、無線基地局から送信された下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信された下りデータ信号等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。また、受信信号処理部４０４は、下り信号に適用される繰り返し送信の送信間隔に応じて受信処理を行う。この場合、受信信号処理部４０４は、無線基地局から通知される送信間隔に関する情報を用いて受信処理を行ってもよいし、所定のパラメータに基づいて送信間隔を把握して受信処理を行ってもよい。

受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信した信号を用いて、受信電力（ＲＳＲＰ）、受信品質（ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。なお、測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。

受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置、並びに、測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。

なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。

ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。

無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本出願は、２０１５年４月９日出願の特願２０１５−０８０３２５に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

1. システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信する無線基地局であって、
   ユーザ端末に下り信号を繰り返し送信する送信部と、
   繰り返し送信の送信間隔を制御する制御部と、を有し、
   前記送信部は、繰り返し送信の送信間隔に関する情報をユーザ端末に通知することを特徴とする無線基地局。
2. 前記送信部は、ユーザ端末毎又はセル毎に送信間隔に関する情報を通知することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記送信部は、複数のユーザ端末に対して異なる繰り返し送信パターンに関する情報を通知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線基地局。
4. 前記制御部は、繰り返し送信回数に基づいて繰り返し送信の送信間隔を制御し、
   前記送信部は、繰り返し送信回数に関する情報をユーザ端末に通知することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
5. 前記制御部は、変調方式・チャネル符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）、チャネル品質指標（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、受信電力（ＲＳＲＰ）及び受信品質（ＲＳＲＱ）の少なくともいずれかに基づいて繰り返し送信の送信間隔を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
6. 前記制御部は、下り信号に対する周波数ホッピングの適用有無に基づいて繰り返し送信の送信間隔を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
7. 前記送信部は、下り信号に適用する繰り返し送信の送信間隔に基づいて各ユーザ端末に割当てられる所定リソースに関する情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
8. 前記送信部は、下り信号を連続する複数サブフレームを１単位として繰り返し送信することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
9. システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信を行う無線基地局の無線通信方法であって、
   ユーザ端末に送信する下り信号に適用する繰り返し送信の送信間隔を制御する工程と、
   繰り返し送信の送信間隔に関する情報を通知する工程と、
   下り信号を所定の送信間隔で繰り返し送信する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
10. システム帯域の一部の狭帯域を用いて無線基地局と通信するユーザ端末であって、
    繰り返し送信が適用される下り信号を受信する受信部と、
    下り信号の受信処理を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、無線基地局から通知される繰り返し送信の送信間隔に関する情報に基づいて下り信号の受信処理を制御することを特徴とするユーザ端末。

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