WO2010016222A1 - 基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法 - Google Patents

基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法 Download PDF

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WO2010016222A1
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terminal
communication
unit
base station
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中尾　正悟
平松　勝彦
西尾　昭彦
今村　大地
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パナソニック株式会社
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    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network

Definitions

  • the present invention relates to a base station, a terminal, a band allocation method, and a downlink data communication method.
  • a wireless communication base station apparatus (hereinafter sometimes simply referred to as a "base station") may use a predetermined communication resource to perform synchronization signal (SCH) and notification. Transmit a signal (Broadcast Channel: BCH). Then, the wireless communication terminal (hereinafter sometimes simply referred to as a “terminal”) first secures synchronization with the base station by capturing the SCH. That is, the terminal first performs cell search. After that, the terminal acquires parameters (for example, frequency bandwidth etc.) unique to the base station by reading the BCH information (see non-patent documents 1, 2 and 3).
  • the 3GPP LTE-advanced system (hereinafter sometimes referred to as "LTE + system”) follows the 3GPP LTE system (hereinafter sometimes referred to as "LTE system").
  • LTE + system 3GPP LTE-advanced
  • LTE system 3GPP LTE-advanced
  • base stations and terminals capable of communicating on a broadband frequency of 20 MHz or more will be introduced.
  • the terminal side is expected to define a terminal capability for supporting the frequency band.
  • the terminal capability defines, for example, that the minimum value of the support bandwidth is 20 MHz.
  • LTE + base station a base station compatible with LTE + system
  • LTE + base station is configured to be able to communicate in a frequency band including a plurality of “component bands”.
  • unit band is a band having a width of 20 MHz and including SCH (Synchronization Channel) near the center, and is defined as a basic unit of a communication band.
  • element band may be denoted as Component Carrier (s) in English in 3GPP LTE.
  • LTE + terminal may be a terminal capable of accommodating only one component band (hereinafter referred to as “first type LTE + terminal”). And a terminal capable of accommodating a plurality of communicable bandwidths (hereinafter sometimes referred to as “second type LTE + terminal”).
  • 3GPP TS 36.211 V8.3.0 “Physical Channels and Modulation (Release 8),” May 2008
  • 3GPP TS 36.212 V8.3.0 “Multiplexing and channel coding (Release 8)” May 2008
  • 3GPP TS 36.213 V8.3.0 “Physical layer procedures (Release 8),” May 2008
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of SCH and BCH mapping in an LTE + system compatible base station.
  • the communication bandwidth of the LTE + base station is 40 MHz and includes two unit bands.
  • the SCH and BCH are arranged at intervals of 20 MHz and near the center frequency of each unit band.
  • a null carrier (Null Carrier) is inserted at the center of the frequency band in which SCH and BCH are allocated for DC offset compensation of the terminal.
  • SCH and BCH are arranged on 36 subcarriers (that is, a total of 72 subcarriers in total) above and below the frequency with respect to the null carrier.
  • downlink control channels Physical Downlink Control Channel: PDCCH
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • the LTE + terminal When the power is turned on, the LTE + terminal tries to complement the SCH transmitted from the LTE + base station by performing correlation synchronization processing while moving the center frequency of the communication band, as in the case of the LTE system described above. . If the SCH detected from the LTE + base station can be complemented by peak detection in the correlation result, the LTE + terminal captures the BCH transmitted from the LTE + base station and decodes the frequency band of the uplink pair band. And an LTE + terminal starts communication with a LTE + base station by transmitting a signal by PRACH (Physical Random Access Channel). A unit band in which a terminal synchronizes with a base station may be referred to as an “initial access unit band”.
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • FIG. 2 illustrates the connection status of LTE + terminals (that is, second type LTE + terminals) that can communicate in the 40 MHz communication bandwidth with the LTE + base station that transmits SCH and BCH by the mapping method illustrated in FIG. FIG.
  • the second type LTE + terminal aligns the center frequency of itself with the frequency position of SCH in the initial access unit band, and receives the data signal transmitted from the LTE + base station. Therefore, although the second type LTE + terminal can receive data signals in the 40 MHz continuous band, it can not cover the entire adjacent unit band of the initial access unit band. That is, substantially, communication is performed only in the initial access unit band, and the capability of the LTE + terminal is not utilized. Therefore, there is a problem that the LTE + base station can not efficiently allocate a band to the second type LTE + terminal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of SCH and BCH mapping in the LTE + system compatible base station.
  • the communication bandwidth of the LTE + base station is 40 MHz, and includes two unit bands.
  • the SCH and BCH are arranged near the center frequency of the communication band.
  • the LTE + terminal can cover the entire communication band of the LTE + base station with the communication band of the own device by aligning the center frequency of the own device with the frequency position of the SCH.
  • LTE + terminals having only 20 MHz terminal capability that is, first type LTE + terminals
  • waste of frequency occurs. Therefore, there is a problem that the LTE + base station can not efficiently allocate a band to the first type LTE + terminal.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another example of SCH and BCH mapping in the LTE + system compatible base station.
  • the communication bandwidth of the LTE + base station is 40 MHz, and includes two unit bands.
  • the SCH and BCH are arranged near the center frequency of the communication band, and the SCH and BCH are also arranged near the center frequency of the band of 10 MHz wide at both ends.
  • the first type LTE + terminal can also use a band of 10 MHz wide at both ends.
  • the second type LTE + terminal sets the band of 10 MHz at both ends as the initial access unit band, communication can be performed only in a band smaller than that in the case of the mapping method shown in FIG. That is, according to the mapping method of FIG. 4, there is a problem that the LTE + base station can not efficiently allocate a band to the second type LTE + terminal.
  • An object of the present invention is to provide a base station, a terminal, a band assignment method, and a downlink data communication method that enables efficient band assignment.
  • a base station is a base station capable of assigning a plurality of component bands to a single communication, which is information transmitted by a terminal in an initial access component band and showing a communicable bandwidth of the terminal.
  • the initial access to the source terminal of the acquired terminal capability information when the acquiring unit for acquiring information and the communicable bandwidth indicated by the acquired terminal capability information can accommodate a plurality of unit bands.
  • a communication band movement which, in addition to a component band, assigns a component band group including an adjacent component band of the initial access component band, and instructs transfer of the reference frequency in the communication band of the source terminal to the reference frequency in the component band group.
  • control means for transmitting an instruction to the transmission source terminal using the initial access unit band.
  • a terminal is a terminal for receiving a data signal transmitted from the base station in the unit band group allocated from the base station, the receiving means for receiving the data signal, and the initial access unit band Control means for causing the reception means to start reception of the data signal at the start of movement processing based on the communication band movement instruction, and to continue the period of the movement processing and also after the end of the period; Take the structure to be equipped.
  • a communicable bandwidth is a base station capable of allocating a plurality of component bands for single communication, a first terminal capable of accommodating a single communicable bandwidth, and a communicable bandwidth
  • the base station assigns a band to be used for data communication to the second terminal, wherein the allocation target terminal is an own terminal Transmitting terminal capability information indicating a communicable bandwidth in an initial access unit band to the base station; and the base station is configured to receive a plurality of unit bands in which the communicable bandwidth indicated by the transmitted terminal capability information Unit band including, in addition to the initial access unit band, the adjacent unit band of the initial access unit band when possible.
  • a group is allocated, and a communication band movement instruction for instructing movement of the reference frequency in the communication band of the allocation target terminal to the reference frequency in the component band group is transmitted to the allocation target terminal using the initial access unit band And providing a step.
  • the downstream data communication method is the downstream data communication method including the above-mentioned band allocation method in the step, wherein the downstream data communication between the base station and the allocation target terminal is started in the initial access unit band
  • the assignment target terminal moving a reference frequency in its communication band based on the communication band movement instruction, and the downlink data communication starts before the start of the movement processing of the reference frequency, It continues also after the period of the said movement process, and the end of the said period.
  • the present invention it is possible to provide a base station, a terminal, a band assignment method, and a downlink data communication method that enables efficient band assignment.
  • Diagram showing an example of SCH and BCH mapping in an LTE + system compatible base station A diagram for explaining the connection status of LTE + terminals that can communicate in 40 MHz communication bandwidth with the LTE + base station that transmits SCH and BCH by the mapping method shown in FIG.
  • Block diagram showing configuration of terminal according to Embodiment 1 of the present invention Block diagram showing configuration of base station according to Embodiment 1 of the present invention
  • a sequence diagram showing signal transmission / reception between a terminal and a base station according to Embodiment 1 of the present invention A diagram for explaining communication band movement performed by a terminal according to Embodiment 1 of the present invention
  • Block diagram showing configuration of terminal according to Embodiment 2 of the present invention Block diagram showing the configuration of a base station according to Embodiment 2 of the present invention
  • a sequence diagram showing signal transmission / reception between a terminal and a base station according to Embodiment 2 of the present invention Diagram to explain RB formation
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of terminal 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the terminal 100 is an LTE + terminal capable of accommodating a plurality of unit bands with a communicable bandwidth.
  • the terminal 100 includes a reception RF unit 105, an OFDM signal demodulation unit 110, a frame synchronization unit 115, a separation unit 120, a broadcast information reception unit 125, a PDCCH reception unit 130, and a PDSCH (Physical Downlink Shared).
  • Channel reception unit 135, control unit 140, RACH (Random Access Channel) preamble unit 145, modulation unit 150, SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) signal formation unit 155, transmission RF unit 160 And.
  • RACH Random Access Channel
  • SC-FDMA Single-Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the reception RF unit 105 is configured to be able to change the reception band.
  • the reception RF unit 105 receives the center frequency instruction from the control unit 140, and moves the center frequency based on the center frequency instruction to move the reception band.
  • Reception RF section 105 performs reception radio processing (down conversion, analog digital (A / D) conversion, etc.) on the reception radio signal received in the reception band via an antenna, and demodulates the obtained reception signal into an OFDM signal Output to the part 110.
  • reception radio processing down conversion, analog digital (A / D) conversion, etc.
  • the center frequency of the reception band is used as the reference frequency
  • any frequency included in the reception band can be used as the reference frequency.
  • the OFDM signal demodulation unit 110 includes a CP (Cyclic Prefix) removal unit 111 and a fast Fourier transform (FFT) unit 112.
  • the OFDM signal demodulation unit 110 receives the received OFDM signal from the reception RF unit 105.
  • the CP removal unit 111 removes the CP from the received OFDM signal
  • the FFT unit 112 converts the received OFDM signal after CP removal into a frequency domain signal. This frequency domain signal is output to the frame synchronization unit 115.
  • the frame synchronization unit 115 searches for a synchronization signal (SCH) included in the signal received from the OFDM signal demodulation unit 110, and synchronizes with a base station 200 described later.
  • a component band including the found synchronization signal (SCH) is an initial access component band.
  • the synchronization signal includes P-SCH (Primary SCH) and S-SCH (Secondary SCH). Specifically, the frame synchronization unit 115 searches for the P-SCH and synchronizes with the base station 200 described later.
  • the frame synchronization unit 115 After finding the P-SCH, the frame synchronization unit 115 makes a blind determination on the S-SCH allocated to a resource having a predetermined relationship with the allocation resource for the P-SCH. Thereby, more precise synchronization is achieved, and the cell ID associated with the S-SCH sequence is acquired. That is, in the frame synchronization unit 115, processing similar to that of a normal cell search is performed.
  • the frame synchronization unit 115 outputs frame synchronization timing information related to the establishment synchronization timing to the separation unit 120.
  • Demultiplexing section 120 combines the received signal received from OFDM signal demodulation section 110 with the broadcast signal, control signal (ie, PDCCH signal) and data signal (ie, PDSCH signal) contained in the received signal, based on the frame synchronization timing information.
  • the broadcast signal is output to the broadcast information receiving unit 125
  • the PDCCH signal is output to the PDCCH receiving unit 130
  • the PDSCH signal is output to the PDSCH receiving unit 135.
  • PDSCH includes individual information directed to a certain terminal.
  • the broadcast information receiving unit 125 reads the content of the input P-BCH (Primary BCH), and acquires information on the number of antennas of the base station 200, which will be described later, and the downlink system bandwidth. This information is output to the control unit 140.
  • P-BCH Primary BCH
  • Broadcast information receiving section 125 is arranged in a resource indicated by a D-BCH (Dynamic BCH) resource position information (here, D-BCH frequency position information) included in the PDCCH signal and extracted by PDCCH receiving section 130.
  • D-BCH Dynamic BCH
  • the BCH signal is received, and information included in the received D-BCH signal (for example, the frequency and frequency band of the uplink pair band, or information such as PRACH (Physical Random Access Channel)) is acquired.
  • This information is output to the control unit 140.
  • a frequency will be described as an example of a resource.
  • PDCCH receiving section 130 includes information contained in the PDCCH signal received from demultiplexing section 120 (frequency position at which D-BCH is allocated, frequency position at which PDSCH is allocated, uplink,
  • the frequency allocation information (here, PUSCH frequency position information) is included.
  • the frequency position information in which D-BCH is allocated among the extracted information is output to broadcast information receiving section 125, the frequency position information in which PDSCH is allocated is output to PDSCH receiving section 135, and the uplink frequency allocation information is SC-FDMA.
  • the signal is output to the signal forming unit 155.
  • the PDSCH receiving unit 135 extracts a communication band movement instruction from the PDSCH signal received from the separating unit 120 based on the frequency position information in which the PDSCH is allocated, which is received from the PDCCH receiving unit 130. Then, the extracted communication band movement instruction is output to the control unit 140.
  • the communication band movement instruction is the terminal 100's center frequency in the entire unit band group (hereinafter, may be referred to as "allocation unit band group") allocated to the terminal 100 by the base station 200 described later. It is an instruction to move the center frequency in the communication band.
  • the center frequency of the entire allocation unit band group to be matched by the reception RF unit 105 of the terminal 100 is the bandwidth (15 KHz) of the downlink subcarrier and the terminal to reduce the amount of signaling required for the communication band movement instruction. It is notified as a multiple of 300 KHz, which is the least common multiple of the minimum resolution (100 KHz) of frequencies that can be set by the 100 reception RF units 105.
  • the SCH interval may be an integral multiple of 15 KHz, which is not good enough. This is because in order to match the center frequency, it must be a multiple of 100 KHz.
  • the control unit 140 sequentially changes the reception band of the reception RF unit 105 before establishment of synchronization. Further, after synchronization is established and before the transmission of the RACH preamble, the control unit 140 transmits a broadcast signal (P-BCH) transmitted from the base station 200 described later in an initial access unit band including the frequency position of the synchronization channel. The transmission of the RACH preamble in the initial access unit band is prepared based on the control channel (PDCCH) and the dynamic broadcast signal (D-BCH). In addition, after transmitting the RACH preamble in the initial access component band, the control unit 140 acquires report resource assignment information notified by the control channel from the base station 200 described later, and uses the resource indicated by the report resource assignment information.
  • P-BCH broadcast signal
  • D-BCH dynamic broadcast signal
  • the terminal capability information of the handset is transmitted to the base station 200.
  • data communication between the base station 200 and the terminal 100 in the initial access unit band becomes possible.
  • the control unit 140 acquires the communication band movement instruction transmitted from the base station 200 according to the terminal capability information, first disconnects the downlink data communication, and thereafter, based on the communication band movement instruction, the terminal 100
  • the center frequency in the communication band of (1) is moved to the center frequency in the entire allocation unit band group.
  • control section 140 transmits in a unit band excluding the initial access unit band in the allocation unit band group (hereinafter, may be referred to as "additional allocation unit band")
  • the transmission of the RACH preamble in the additional allocation unit band is prepared based on the broadcast signal, the control channel, and the LTE dynamic broadcast signal. Further, when preparation for RACH preamble transmission in the additional allocation unit band is completed, the control unit 140 first disconnects uplink communication between the terminal 100 and the base station 200 described later, and thereafter, performs RACH in the additional allocation unit band. Send a preamble.
  • the control unit 140 acquires the report resource allocation information notified by the control channel from the base station 200, and uses the resource indicated by the report resource allocation information.
  • a communication start request (Aggregation communication start request) for the entire unit band group allocated by 200 is transmitted to the base station 200.
  • control unit 140 identifies PDCCH arrangement information based on the information acquired by the broadcast information reception unit 125.
  • the arrangement information of the PDCCH is uniquely determined by the number of antennas of the base station 200 described later and the downlink system bandwidth.
  • the control unit 140 outputs PDCCH arrangement information to the PDCCH reception unit 130, and instructs decoding of a signal arranged at a frequency position according to the information.
  • control unit 140 sends the RACH preamble to the RACH preamble unit 145 so that the RACH preamble is transmitted by the information included in the received D-BCH signal received from the broadcast information receiving unit 125, that is, the uplink frequency band and the frequency position of the PRACH. To direct.
  • the control unit 140 upon receiving uplink frequency assignment information from the PDCCH receiving unit 130, the control unit 140 outputs terminal capability information (that is, Capability information) of its own device to the modulation unit 150, and the uplink frequency assignment information is an SC-FDMA signal. It outputs to formation part 155. Thereby, the terminal capability information is mapped to the frequency corresponding to the uplink frequency allocation information and transmitted.
  • terminal capability information that is, Capability information
  • control unit 140 receives a center frequency instruction such that the center frequency of the reception band of reception RF unit 105 matches the center frequency in the entire allocation unit band group. Output to the RF unit 105.
  • the control unit 140 disconnects the downlink data communication.
  • RACH preamble unit 145 In response to an instruction from control unit 140, RACH preamble unit 145 outputs, to SC-FDMA signal forming unit 155, information on the uplink frequency band and the PRACH frequency position included in the instruction together with the RACH preamble sequence.
  • Modulating section 150 modulates terminal capability information received from control section 140, and outputs the obtained modulated signal to SC-FDMA signal forming section 155.
  • the SC-FDMA signal formation unit 155 forms an SC-FDMA signal from the modulation signal received from the modulation unit 150 and the RACH preamble sequence received from the RACH preamble unit 145.
  • the discrete Fourier transform (DFT) unit 156 transforms the input modulation signal on the frequency axis, and outputs the obtained plurality of frequency components to the frequency mapping unit 157.
  • the plurality of frequency components are mapped to a frequency according to the upstream frequency allocation information by the frequency mapping unit 157, and are converted into a time axis waveform by the IFFT unit 158.
  • the RACH preamble sequence is also mapped to a frequency according to the uplink frequency allocation information by the frequency mapping unit 157, and is converted to a time axis waveform by the IFFT unit 158.
  • the CP addition unit 159 adds a CP to the time axis waveform to obtain an SC-FDMA signal.
  • the transmission RF unit 160 performs transmission radio processing on the SC-FDMA signal formed by the SC-FDMA signal formation unit 155, and transmits the signal via an antenna.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of base station 200 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Base station 200 is an LTE + base station.
  • the base station 200 continuously transmits PDCCH indicating frequency scheduling information of P-SCH, S-SCH, P-BCH, D-BCH, and D-BCH in each component band according to the OFDM scheme.
  • the BCH includes frequency band information, and the communication band is divided into unit bands by the frequency band information. Therefore, a unit band is also defined as a band divided by frequency band information in BCH, or a band defined by a dispersion width when PDCCHs are distributed and arranged.
  • a base station 200 includes a PDCCH generation unit 205, a PDSCH generation unit 210, a broadcast signal generation unit 215, a modulation unit 220, an OFDM signal formation unit 225, a transmission RF unit 230, and a reception RF unit 235.
  • the CP removing unit 240, the FFT unit 245, the extracting unit 250, the RACH preamble receiving unit 255, and the data receiving unit 260 form an SC-FDMA signal demodulation unit.
  • the PDCCH generation unit 205 receives uplink frequency assignment information to the terminal 100 from the control unit 265, and generates a PDCCH signal including the uplink frequency assignment information.
  • the PDCCH generation unit 205 masks uplink frequency assignment information with a CRC corresponding to the RACH preamble sequence transmitted by the terminal 100 and then includes it in the PDCCH signal.
  • the generated PDCCH signal is output to modulation section 220.
  • a sufficient number of RACH preamble sequences are prepared, and the terminal selects an arbitrary sequence from those RACH preamble sequences to access the base station.
  • the PDCCH in which the terminal 100 receives a CRC mask corresponding to the RACH preamble sequence is very low. Can receive uplink frequency assignment information addressed to the own device without any problem.
  • the PDSCH generation unit 210 receives a communication band movement instruction from the control unit 265, and generates a PDSCH signal including the communication band movement instruction. Further, the PDSCH generation unit 210 receives transmission data after transmitting the communication band movement instruction. Then, the PDSCH generation unit 210 generates a PDSCH signal including the input transmission data. The PDSCH signal generated by the PDSCH generation unit 210 is input to the modulation unit 220.
  • the broadcast signal generation unit 215 generates a broadcast signal and outputs the generated broadcast signal to the modulation unit 220.
  • the broadcast signal includes P-BCH and D-BCH.
  • the modulator 220 modulates the input signal to form a modulated signal.
  • the input signal is a PDCCH signal, a PDSCH signal, and a broadcast signal.
  • the formed modulated signal is input to the OFDM signal forming unit 225.
  • the OFDM signal formation unit 225 receives the modulation signal and the synchronization signal (P-SCH, S-SCH) as input, and forms an OFDM signal mapped to a predetermined resource.
  • the multiplexing unit 226 multiplexes the modulation signal and the synchronization signal
  • the IFFT unit 227 serial-parallel converts the multiplexed signal and then performs inverse fast Fourier transform to obtain a time waveform.
  • the CP addition unit 228 adds a CP to this time waveform to obtain an OFDM signal.
  • the transmission RF unit 230 performs transmission radio processing on the OFDM signal formed by the OFDM signal formation unit 225, and transmits it via an antenna.
  • the reception RF unit 235 performs reception radio processing (down conversion, analog-digital (A / D) conversion, etc.) on the reception radio signal received in the reception band via the antenna, and the CP reception unit obtained. Output to 240.
  • CP removing section 240 removes the CP from the received SC-FDMA signal
  • FFT section 245 converts the received SC-FDMA signal after CP removal into a frequency domain signal.
  • the extraction unit 250 extracts the signal mapped to the resource corresponding to the RACH among the frequency domain signals received from the FFT unit 245, and outputs the extracted signal to the RACH preamble reception unit 255.
  • the extraction of the signal mapped to the resource corresponding to this RACH is always performed so that the LTE + terminal may transmit the RACH preamble to the base station 200 at any time.
  • the extraction unit 250 extracts a signal corresponding to the uplink frequency assignment information received from the control unit 265, and outputs the extracted signal to the data reception unit 260.
  • the extracted signal includes terminal capability information and the like that the terminal 100 transmits on PUSCH.
  • the RACH preamble receiving unit 255 first converts the extracted signal received from the extracting unit 250 into a single carrier signal on the time axis. That is, the RACH preamble receiving unit 255 includes an inverse discrete Fourier transform (IDFT) circuit. Then, the RACH preamble receiving unit 255 correlates the obtained single carrier signal with the RACH preamble pattern, and determines that the RACH preamble is detected when the correlation value is equal to or higher than a predetermined level. Then, the RACH preamble receiving unit 255 outputs, to the control unit 265, a RACH detection report including the detected RACH preamble pattern information (for example, the sequence number of the RACH preamble).
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • the data receiving unit 260 converts the extracted signal received from the extracting unit 250 into a single carrier signal on the time axis, and outputs terminal capability information included in the obtained single carrier signal to the control unit 265. In addition, after transmitting the communication band movement instruction, the data receiving unit 260 sends the obtained single carrier signal to the upper layer as reception data.
  • the control unit 265 When receiving the RACH detection report from the RACH preamble receiving unit 255, the control unit 265 allocates an uplink frequency to the terminal 100 that has transmitted the detected RACH preamble.
  • the assigned uplink frequency is used for transmission of terminal capability information in terminal 100 and the like. Then, the uplink frequency assignment information is output to the PDCCH generation unit 205.
  • the control unit 265 determines the communicable bandwidth of the LTE + terminal based on the terminal capability information. As a result of the determination, when the communicable bandwidth indicated by the terminal capability information can accommodate a plurality of unit bands, the control unit 265 causes the source terminal of the terminal capability information (here, the terminal 100) to transmit the initial access unit band.
  • a communication band movement instruction for instructing movement of the center frequency in the communication band of the transmission source terminal to the center frequency in the entire unit band group while allocating a unit band group including the adjacent unit band of the initial access unit band And output to the PDSCH generation unit 210.
  • this communication band movement instruction includes difference information from the center frequency position of the reception RF unit included in the terminal.
  • the difference information has a value of integral multiple of 300 KHz.
  • the communication band movement instruction is collected for each terminal in the PDSCH generation unit 210 in the same manner as normal downlink data and input to the modulation unit.
  • control section 265 disconnects the downstream data communication with terminal 100. Then, upon receiving a detection report of the RACH preamble transmitted from the terminal 100 in the additional allocation unit band from the RACH preamble receiving unit 255, the control unit 265 allocates an uplink frequency to the terminal 100. The assigned uplink frequency is used for transmission of terminal capability information in terminal 100 and the like. Then, the uplink frequency assignment information is output to the PDCCH generation unit 205.
  • control unit 265 upon receiving the aggregation communication start request from the terminal 100, the control unit 265 starts communication using the entire allocation unit band group.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing signal transmission and reception between terminal 100 and base station 200.
  • step S1001 a synchronization signal is transmitted, and a cell search process is performed using this synchronization signal. That is, in step S1001, the reception band of reception RF section 105 is sequentially shifted by the control of control section 140, and frame synchronization section 115 searches for P-SCH. This establishes an initial synchronization. Then, the frame synchronization unit 115 performs blind determination on the S-SCH allocated to a resource having a predetermined relationship with the allocation resource of the P-SCH. As a result, more precise synchronization is achieved, and the cell ID associated with the S-SCH sequence is obtained.
  • steps S1002 to S1004 the broadcast signal and the control channel are transmitted, and using these, preparation for transmission of the RACH preamble in the initial access unit band is performed.
  • step S1002 information included in the received D-BCH signal acquired by the broadcast information receiving unit 125 (for example, the frequency and frequency band of the uplink pair band, or information such as PRACH (Physical Random Access Channel)
  • Control part 140 specifies arrangement information on PDCCH based on. Then, control section 140 outputs PDCCH arrangement information to PDCCH reception section 130, and instructs decoding of the signal arranged at the frequency position according to the information.
  • step S1003 according to the decoding instruction from control unit 140, PDCCH reception unit 130 extracts frequency position information of D-BCH.
  • step S1004 based on the D-BCH frequency position information, information included in the received D-BCH signal (for example, the frequency and frequency band of the uplink pair band, or information such as PRACH (Physical Random Access Channel)) It is extracted by the broadcast information receiving unit 125.
  • information included in the received D-BCH signal for example, the frequency and frequency band of the uplink pair band, or information such as PRACH (Physical Random Access Channel)
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • step S1005 under the control of the control unit 140, the RACH preamble unit 145 transmits the RACH preamble according to the uplink frequency band obtained in step S1002 and the frequency position of the PRACH.
  • step S1006 the control unit 265 of the base station 200 that has received the RACH preamble assigns an uplink frequency to the terminal 100 that has transmitted the RACH preamble, and transmits uplink frequency assignment information to the terminal 100.
  • step S1007 the control unit 140 of the terminal 100 that has received the uplink frequency assignment information transmits the terminal capability information of the own terminal using the uplink frequency.
  • step S1008 communication becomes possible between the base station 200 and the terminal 100, and data communication between the base station 200 and the terminal 100 is started in step S1008.
  • step S1009 when the communicable bandwidth indicated by the received terminal capability information can accommodate a plurality of component bands, the control unit 265 of the base station 200 transmits to the terminal 100 of the terminal capability information other than the initial access unit band.
  • a component band group including an adjacent component band of the initial access component band is assigned, and a communication band movement instruction instructing movement of the center frequency in the communication band of the terminal 100 to the center frequency in the entire component band group is transmitted.
  • step S1010 the terminal 100 having received this communication band movement instruction first disconnects the downstream data communication, and thereafter, based on the communication band movement instruction, the center frequency in the communication band is the center in the entire allocation unit band group. Move to frequency.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the communication band movement performed by the terminal 100. As shown in FIG. 8
  • the center frequency of the communication band of terminal 100 is aligned with the frequency position of SCH in unit band A, which is the initial access unit band. In this state, as described with reference to FIG. 2, the capability of the terminal 100 is not utilized.
  • step S1010 by moving the center frequency of the communication band of the terminal 100 in step S1010, as shown in the right diagram of FIG. it can.
  • the center frequency of the communication band of the terminal 100 coincides with the boundary frequency between the unit band A and the unit band B.
  • steps S1011 to S1013 the broadcast signal and the control channel are transmitted, and using these, preparation for transmission of the RACH preamble in the additional allocation unit band is performed.
  • control unit 140 disconnects uplink communication between the terminal 100 and the base station 200 in step S1014, and transmits the RACH preamble in the additional allocation unit band in step S1015. Do.
  • step S1016 the control unit 265 of the base station 200 that has received the RACH preamble allocates an uplink frequency to the terminal 100 that has transmitted the RACH preamble in the additional allocation unit band, and transmits uplink frequency allocation information to the terminal 100. Send.
  • step S1017 the control unit 140 of the terminal 100 transmits an aggregation communication start request using the resource indicated by the uplink frequency allocation information transmitted from the base station 200 in step S1016.
  • the control unit 265 of the base station 200 When receiving this aggregation communication start request, the control unit 265 of the base station 200 starts communication using the entire allocation unit band group.
  • the terminal capability information transmitted by terminal 100 in the initial access component band by data receiving unit 260 is transmitted by terminal 100 in the initial access component band by data receiving unit 260.
  • the communication capability bandwidth indicated by the terminal capability information can accommodate a plurality of unit bands
  • a unit band including the adjacent unit band of the initial access unit band in addition to the initial access unit band for the terminal 100 A group is allocated, and a communication band movement instruction instructing movement of the center frequency in the communication band of the terminal 100 to the center frequency in the component band group is transmitted to the terminal 100 using the initial access unit band.
  • the entire allocation unit band group can be included in the communication band of the terminal 100. That is, base station 200 that enables efficient band assignment to terminal 100 is realized.
  • the reference frequency of the reception band of terminal 100 the reference frequency of the unit band (that is, the frequency position of SCH), and the reference frequency of the allocation unit band group have been described as the respective center frequencies.
  • the present invention is not limited to this, and other frequency positions may be used as the reference frequency.
  • the point is that if the reference frequency of the reception band of terminal 100 is matched to the reference frequency of the component band, the entire component band falls within the reception band of terminal 100, and if it is matched to the reference frequency of the assignment unit bands, assignment unit band Each reference frequency may be determined so that the entire group falls within the reception band of the terminal 100.
  • the RF frequency has to be switched to the uplink pair band corresponding to the additional allocation unit band.
  • the RF frequency has to be switched to the uplink pair band corresponding to the additional allocation unit band.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of terminal 300 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the terminal 300 has a control unit 310.
  • control processing in control section 310 until data communication between base station 200 and terminal 100 in the initial access component band before synchronization establishment is similar to the control processing in control section 140 of terminal 100 according to the first embodiment. It is.
  • Control unit 310 acquires a communication band moving instruction transmitted according to the terminal capability information by base station 400 described later, and based on the communication band moving instruction, assigns a center frequency in the communication band of terminal 300 to an allocation unit band Move to the center frequency in the whole group. At this time, the data communication between the base station 400 and the terminal 300 in the initial access unit band started before the movement processing of the center frequency is not disconnected.
  • all of the contents of the P-BCH (that is, the contents of the master information block (MIB)) transmitted in the additional allocation unit band are transmitted by the base station 400 described later, together with the communication band movement instruction.
  • the number of OFDM resources used for the response signal for Further, base station 400 also transmits information on the position of SCH and the position of Null Carrier in the additional allocation unit band together with the communication band movement indication.
  • control unit 310 acquires the control channel and the LTE dynamic broadcast signal in the additional allocation unit band based on the acquired MIB.
  • RACH preamble transmission and the like are performed in the additional allocation unit band in the terminal 100 according to the first embodiment, those processes are not performed in the terminal 300.
  • control unit 310 When control unit 310 acquires the control channel and D-BCH (that is, SIB (System Information Block)) in the additional allocation unit band, the control unit 310 uses the upstream pair band of the initial access unit band to report the reading completion of the SIB to the base station. Send to 400 This SIB read completion report is used as an aggregation communication start request.
  • SIB System Information Block
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of base station 400 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the base station 400 has a control unit 410.
  • control unit 410 When the communicable bandwidth indicated by the terminal capability information can accommodate a plurality of unit bands, control unit 410 performs the initial access unit band as well as the initial access unit band for the source terminal of terminal capability information (here, terminal 300).
  • a unit band group including an adjacent unit band of the access unit band is allocated, and a communication band movement instruction is issued to instruct movement of the center frequency in the communication band of the transmission source terminal to the center frequency in the whole unit band group; It is output to the PDSCH generation unit 210.
  • the control unit 410 also outputs information on the contents of the MIB and the position of the SCH and the position of the Null Carrier in the additional allocation unit band to the PDSCH generation unit 210 together with the communication band movement instruction.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing signal transmission and reception between terminal 300 and base station 400.
  • Steps S1001 to S1008 coincide between the sequence diagram of FIG. 11 and the sequence of FIG.
  • step S2001 when the communicable bandwidth indicated by the received terminal capability information can accommodate a plurality of unit bands, the control unit 410 of the base station 400 transmits to the terminal 300 of the terminal capability information other than the initial access unit band.
  • a unit band group including the adjacent unit bands of the initial access unit band is allocated, and a communication band movement instruction instructing movement of the center frequency in the communication band of the terminal 300 to the center frequency in the whole unit band group is transmitted.
  • the control unit 410 transmits information on the contents of the MIB and the position of the SCH and the position of the Null Carrier in the additional allocation unit band together with the communication band movement instruction.
  • the terminal 300 having received the communication band movement instruction moves the center frequency in the communication band to the center frequency in the entire allocation unit band group based on the communication band movement instruction.
  • the data communication between the base station 200 and the terminal 100 in the initial access unit band started before the movement processing of the center frequency is not disconnected. That is, reception of the downlink data signal in the initial access unit band is started before the start of the movement processing based on the communication band movement instruction, and is continued even after the period of the movement processing and the end of the period.
  • control unit 310 in the additional allocation unit band and D-BCH that is, SIB (System Information Block)
  • D-BCH that is, SIB (System Information Block)
  • control section 310 of terminal 300 uses the uplink pair band of the initial access unit band. Then, an aggregation communication start request is transmitted to the base station 400 (step S2002).
  • terminal 300 starts receiving the data signal in the initial access unit band before the movement process based on the communication band movement instruction is started, and the period of the movement process and Continue after the end of the period. That is, communication in the initial access unit band is not interrupted.
  • control unit 410 transmits information used for specifying the control channel transmitted in the additional allocation unit band in the initial access unit band together with the communication band movement instruction.
  • the terminal 300 since the terminal 300 does not need to receive the P-BCH in the additional allocation unit band, it is possible to accelerate the start of aggregation communication as compared to the case of the first embodiment.
  • the reference frequency of the reception band of terminal 300 the reference frequency of the unit band (that is, the frequency position of SCH), and the reference frequency of the allocation unit band group have been described as the respective center frequencies.
  • the present invention is not limited to this, and other frequency positions may be used as the reference frequency.
  • the point is that if the reference frequency of the reception band of the terminal 300 is matched to the reference frequency of the component band, the entire component band falls within the reception band of the terminal 300, and if it is matched to the reference frequency of the assignment unit band group, the assignment unit band Each reference frequency may be determined so that the entire group falls within the reception band of the terminal 300.
  • base station 400 notifies terminal 300 of information on the MIB of the additional allocation unit band.
  • the present invention is not limited to this, and the base station 400 may notify only the difference between the MIB of the initial access unit band and the MIB of the additional allocation unit band. By doing this, the amount of signaling can be reduced.
  • the information of the MIB is transmitted together with the communication band movement instruction.
  • the present invention is not limited to this, and may be broadcast to all terminals using D-BCH or the like of each component band. By doing this, the terminal 300 can acquire the information of the MIB of the additional allocation unit band at the stage of step S1004.
  • the aggregation communication start request may not necessarily be transmitted on the PUSCH in the initial access unit band.
  • the aggregation communication start request may be transmitted to the base station 400 by, for example, a specific RACH preamble in the initial access unit band.
  • terminal 300 receives, from base station 400, a communication band movement instruction, the position of SCH, the position of Null Carrier, and the contents of MIB in each component band.
  • the center frequency of the communication band of terminal 300 is moved to a position other than SCH arranged near the center of each unit band.
  • Null Carrier will be present in addition to the center of the frequency band in which SCH is allocated.
  • Each RB is configured of a fixed number of carriers except for the null carrier. Therefore, the terminal 300 needs to redefine RBs using the information acquired from the base station 400.
  • the terminal 300 tentatively calculates the spread of the PDCCH in the component band based on the position of the SCH in the component band and the frequency bandwidth of the system which can be read from the contents of the MIB.
  • the terminal 300 checks if there is a Null Carrier other than the center of the SCH in the component band. As a result, when there is a Null Carrier other than the center of the SCH, the terminal 300 forms an RB using 12 subcarriers, which are also skipped by the Null Carrier in the same manner as other Null Carriers.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining formation of RB.
  • NC1 in FIG. 12 is a null carrier existing other than the center of SCH. As shown in FIG. 12, the null carriers other than the center of the SCH, like the other null carriers, are excluded from the constituent subcarriers of the RB to form an RB.
  • the spread of PDCCH is set in RB units.
  • the number of RBs included in the PDCCH corresponds to the frequency bandwidth of the system one to one.
  • the terminal 300 recalculates the tentatively calculated spread of PDCCH (RB unit) taking into account the null carrier existing other than the center of the SCH, and determines the frequency band in which the final PDCCH is allocated. decide.
  • Each function block employed in the description of the first embodiment and the second embodiment is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include some or all. Although an LSI is used here, it may be called an IC, a system LSI, a super LSI, or an ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • a programmable field programmable gate array FPGA
  • a reconfigurable processor may be used which can reconfigure connection and setting of circuit cells in the LSI.
  • the base station, terminal, band allocation method, and downlink data communication method of the present invention are useful as enabling efficient band allocation.

Abstract

　効率的なバンド割り当てを可能とする、基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法。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、データ受信部（２６０）が、初期アクセス単位バンドで端末（１００）が送信してきた端末能力情報を取得し、その端末能力情報が示す通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容できるときに、端末（１００）に対して、初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群における中心周波数への端末（１００）の通信帯域における中心周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を、初期アクセス単位バンドを用いて端末（１００）に送信する。

Description

基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法
　本発明は、基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法に関する。
　３ＧＰＰ　ＬＴＥでは、下り回線の通信方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用されている。３ＧＰＰ　ＬＴＥが適用された無線通信システムでは、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）が予め定められた通信リソースを用いて同期信号(Synchronization Channel：ＳＣＨ)及び報知信号（Broadcast Channel：ＢＣＨ）を送信する。そして、無線通信端末装置（以下、単に「端末」と呼ばれることがある）は、まず、ＳＣＨを捕まえることによって基地局との同期を確保する。すなわち、端末は、まずセルサーチを行う。その後、端末は、ＢＣＨ情報を読むことにより基地局独自のパラメータ(例えば、周波数帯域幅など)を取得する（非特許文献１、２、３参照）。
　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。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、３ＧＰＰ　ＬＴＥシステム（以下、「ＬＴＥシステム」と呼ばれることがある）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。「単位バンド」は、ここでは、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。また、「単位バンド」は、３ＧＰＰ　ＬＴＥにおいて、英語でＣｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｃａｒｒｉｅｒ（ｓ）と表記されることがある。
　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（以下、「第１種ＬＴＥ＋端末」とよばれることがある）と、通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容可能な端末（以下「第２種ＬＴＥ＋端末」と呼ばれることがある）とが含まれる。　
3GPP TS 36.211 V8.3.0, "Physical Channels and Modulation (Release 8)," May 2008 3GPP TS 36.212 V8.3.0, "Multiplexing and channel coding (Release 8)," May 2008 3GPP TS 36.213 V8.3.0, "Physical layer procedures (Release 8)," May 2008
　ここで、ＬＴＥ＋基地局がＬＴＥ＋端末をサポートする場合について考える。図１は、ＬＴＥ＋システム対応基地局における、ＳＣＨ及びＢＣＨのマッピング例を示す図である。
　図１において、ＬＴＥ＋基地局の通信帯域幅は４０ＭＨｚであり、単位バンドを２つ含んでいる。そして、ＳＣＨ及びＢＣＨが２０ＭＨｚ間隔で且つ各単位バンドの中心周波数近傍に配置されている。ただし、ＳＣＨ及びＢＣＨが配置される周波数帯域の中心には、端末のＤＣ　Ｏｆｆｓｅｔ補償のためにヌルキャリア（Ｎｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒ）が挿入されている。そして、そのヌルキャリアを中心に、周波数に関して上下それぞれの３６個のサブキャリア（つまり、合計７２個のサブキャリア）にＳＣＨ及びＢＣＨが配置されている。また、下り制御チャネル(Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ)は、単位バンド全体に分散して配置される。
　ＬＴＥ＋端末は、上記したＬＴＥシステムの場合と同様に、電源が入ると、まず、通信帯域の中心周波数を移動させながら、相関同期処理を行うことによりＬＴＥ＋基地局から送信されたＳＣＨの補足を試みる。相関結果におけるピーク検出によってＬＴＥ＋基地局から送信されたＳＣＨを補足できると、ＬＴＥ＋端末は、ＬＴＥ＋基地局から送信されたＢＣＨを捕まえて上りペアバンドの周波数帯を解読する。そして、ＬＴＥ＋端末は、ＰＲＡＣＨ(Physical Random Access Channel)で信号を送信することにより、ＬＴＥ＋基地局との通信を開始する。なお、端末が基地局との間で同期をとった単位バンドは、「初期アクセス単位バンド」と呼ばれることがある。
　図２は、図１で示されたマッピング方法によってＳＣＨ及びＢＣＨを送信するＬＴＥ＋基地局に対する、４０ＭＨｚの通信帯域幅で通信可能なＬＴＥ＋端末（つまり、第２種ＬＴＥ＋端末）の接続状況の説明に供する図である。
　図２に示すように、第２種ＬＴＥ＋端末は、初期アクセス単位バンドにおけるＳＣＨの周波数位置に自機の中心周波数を合わせて、ＬＴＥ＋基地局から送信されたデータ信号を受信している。従って、第２種ＬＴＥ＋端末は、４０ＭＨｚの連続帯域でデータ信号の受信が可能であるにも関わらず、初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドの全体をカバーできない。すなわち、実質、初期アクセス単位バンドでしか通信されず、ＬＴＥ＋端末の能力が活かされていない。従って、ＬＴＥ＋基地局が、第２種ＬＴＥ＋端末に対してバンドを効率的に割り当てることができない問題がある。
　図３は、ＬＴＥ＋システム対応基地局における、ＳＣＨ及びＢＣＨの他のマッピング例を示す図である。
　図３において、ＬＴＥ＋基地局の通信帯域幅は４０ＭＨｚであり、単位バンドを２つ含んでいる。そして、ＳＣＨ及びＢＣＨが通信帯域の中心周波数近傍に配置されている。
　図３のマッピング方法によれば、ＬＴＥ＋端末は、ＳＣＨの周波数位置に自機の中心周波数を合わせることにより、ＬＴＥ＋基地局の通信帯域の全体を自機の通信帯域でカバーすることができる。
　しかしながら、図３のマッピング方法では、両端の１０ＭＨｚにＳＣＨ及びＢＣＨがマッピングされていないため、２０ＭＨｚの端末能力しか持たないＬＴＥ＋端末（つまり、第１種ＬＴＥ＋端末）は、その両端の１０ＭＨｚの帯域を使用することできない。すなわち、図３のマッピング方法では、周波数の無駄が生じる。従って、ＬＴＥ＋基地局が、第１種ＬＴＥ＋端末に対してバンドを効率的に割り当てることができない問題がある。
　図４は、ＬＴＥ＋システム対応基地局における、ＳＣＨ及びＢＣＨの他のマッピング例を示す図である。
　図４において、ＬＴＥ＋基地局の通信帯域幅は４０ＭＨｚであり、単位バンドを２つ含んでいる。そして、ＳＣＨ及びＢＣＨが通信帯域の中心周波数近傍に配置されると共に、両端１０ＭＨｚ幅の帯域の中心周波数近傍にもＳＣＨ及びＢＣＨがそれぞれ配置されている。
　図４のマッピング方法によれば、第１種ＬＴＥ＋端末も、両端１０ＭＨｚ幅の帯域を使用することができる。しかしながら、第２種ＬＴＥ＋端末が、両端１０ＭＨｚの帯域を初期アクセス単位バンドとした場合には、図２に示したマッピング方法の場合よりもさらに少ない帯域でしか通信を行うことができない。すなわち、図４のマッピング方法によれば、ＬＴＥ＋基地局が、第２種ＬＴＥ＋端末に対してバンドを効率的に割り当てることができない問題がある。
　本発明の目的は、効率的なバンド割り当てを可能とする、基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法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、初期アクセス単位バンドで端末が送信する情報であって当該端末の通信可能帯域幅を示す端末能力情報を取得する取得手段と、前記取得された端末能力情報が示す通信可能帯域幅が前記単位バンドを複数収容できるときに、前記取得された端末能力情報の送信元端末に対して、前記初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群における基準周波数への前記送信元端末の通信帯域における基準周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を、前記初期アクセス単位バンドを用いて前記送信元端末に送信する制御手段と、を具備する構成を採る。
　本発明の端末は、上記基地局から割り当てられた前記単位バンド群で前記基地局から送信されたデータ信号を受信する端末であって、前記データ信号を受信する受信手段と、前記初期アクセス単位バンドでの前記データ信号の受信を、前記通信帯域移動指示に基づく移動処理が開始される前に前記受信手段に開始させ、前記移動処理の期間及び当該期間の終了後も継続させる制御手段と、を具備する構成を採る。
　本発明のバンド割り当て方法は、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と、通信可能帯域幅が前記単位バンドを１つだけ収容可能な第１端末と、通信可能帯域幅が前記単位バンドを複数収容可能な第２端末とを含む通信システムにおける、データ通信に利用するバンドを前記基地局が前記第２端末に割り当てるバンド割り当て方法であって、割り当て対象端末が、自機の通信可能帯域幅を示す端末能力情報を、前記基地局に対する初期アクセス単位バンドで送信するステップと、前記基地局が、前記送信された端末能力情報が示す通信可能帯域幅が前記単位バンドを複数収容できるときに、前記割り当て対象端末に対して、前記初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群における基準周波数への前記割り当て対象端末の通信帯域における基準周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を、前記初期アクセス単位バンドを用いて前記割り当て対象端末に送信するステップと、を具備する。
　本発明の下りデータ通信方法は、上記バンド割り当て方法をステップに含む下りデータ通信方法であって、前記初期アクセス単位バンドで前記基地局と前記割り当て対象端末との下りデータ通信が開始されるステップと、前記割り当て対象端末が、前記通信帯域移動指示に基づいて自機の通信帯域における基準周波数を移動するステップと、を含み、前記下りデータ通信は、前記基準周波数の移動処理の開始前に始まり、前記移動処理の期間及び当該期間の終了後も継続する。
　本発明によれば、効率的なバンド割り当てを可能とする、基地局、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法を提供することができる。
ＬＴＥ＋システム対応基地局における、ＳＣＨ及びＢＣＨのマッピング例を示す図 図１で示されたマッピング方法によってＳＣＨ及びＢＣＨを送信するＬＴＥ＋基地局に対する、４０ＭＨｚの通信帯域幅で通信可能なＬＴＥ＋端末の接続状況の説明に供する図 ＬＴＥ＋システム対応基地局における、ＳＣＨ及びＢＣＨの他のマッピング例を示す図 ＬＴＥ＋システム対応基地局における、ＳＣＨ及びＢＣＨの他のマッピング例を示す図 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 本発明の実施の形態１に係る端末と基地局との間の信号送受信を示すシーケンス図 本発明の実施の形態１に係る端末によって実行される通信帯域移動の説明に供する図 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 本発明の実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る端末と基地局との間の信号送受信を示すシーケンス図 ＲＢ形成の説明に供する図
　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５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。端末１００は、通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容可能なＬＴＥ＋端末である。図５において、端末１００は、受信ＲＦ部１０５と、ＯＦＤＭ信号復調部１１０と、フレーム同期部１１５と、分離部１２０と、報知情報受信部１２５と、ＰＤＣＣＨ受信部１３０と、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）受信部１３５と、制御部１４０と、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）プリアンブル部１４５と、変調部１５０と、ＳＣ－ＦＤＭＡ(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）信号形成部１５５と、送信ＲＦ部１６０とを有する。
　受信ＲＦ部１０５は、受信帯域を変更可能に構成されている。受信ＲＦ部１０５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中心周波数を移動することにより、受信帯域を移動する。受信ＲＦ部１０５は、アンテナを介して受信帯域で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。なお、ここでは、受信帯域の中心周波数を基準周波数としているが、受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。
　ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、ＣＰ（Cyclic Prefix）除去部１１１と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１２とを有する。ＯＦＤＭ信号復調部１１０は、受信ＲＦ部１０５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が受信ＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部１１２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、フレーム同期部１１５に出力される。
　フレーム同期部１１５は、ＯＦＤＭ信号復調部１１０から受け取る信号に含まれる、同期信号（ＳＣＨ）をサーチすると共に、後述する基地局２００との同期をとる。見つけられた同期信号（ＳＣＨ）が含まれる単位バンドが、初期アクセス単位バンドとなる。同期信号には、Ｐ－ＳＣＨ(Primary SCH)とＳ－ＳＣＨ(Secondary SCH)とが含まれる。具体的には、フレーム同期部１１５は、Ｐ－ＳＣＨをサーチすると共に、後述する基地局２００との同期をとる。
　フレーム同期部１１５は、Ｐ－ＳＣＨを見つけた後に、Ｐ－ＳＣＨの配置リソースと所定の関係を有するリソースに配置されたＳ－ＳＣＨをブラインド判定する。これにより、より精密な同期がとられると共に、Ｓ－ＳＣＨ系列と対応付けられたセルＩＤが取得される。すなわち、フレーム同期部１１５では、通常のセルサーチと同様の処理が行われる。
　フレーム同期部１１５は、確立同期タイミングに係るフレーム同期タイミング情報を分離部１２０に出力する。
　分離部１２０は、ＯＦＤＭ信号復調部１１０から受け取る受信信号を、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、フレーム同期タイミング情報に基づいて分離する。報知信号は報知情報受信部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。ここで、ＰＤＳＣＨには、或る端末に向けた個別情報が含まれる。
　報知情報受信部１２５は、入力されたＰ－ＢＣＨ(Primary BCH)の内容を読み取り、後述する基地局２００のアンテナ本数、及び、下りシステム帯域幅に関する情報を取得する。この情報は、制御部１４０に出力される。
　報知情報受信部１２５は、ＰＤＣＣＨ信号に含まれＰＤＣＣＨ受信部１３０で抽出されたＤ－ＢＣＨ(Dynamic BCH)リソース位置情報（ここでは、Ｄ－ＢＣＨ周波数位置情報）が示すリソースに配置されたＤ－ＢＣＨ信号を受信すると共に、当該受信Ｄ－ＢＣＨ信号に含まれる情報（例えば、上りペアバンドの周波数及び周波数帯域、又は、ＰＲＡＣＨ(Physical Random Access Channel)等の情報）を取得する。この情報は、制御部１４０に出力される。なお、本明細書では、リソースとして周波数を例にとり説明する。
　ＰＤＣＣＨ受信部１３０は、制御部１４０からの復号指示に基づいて、分離部１２０から受け取るＰＤＣＣＨ信号に含まれる情報（Ｄ－ＢＣＨが配置される周波数位置と、ＰＤＳＣＨが配置される周波数位置と、上り周波数割り当て情報（ここでは、ＰＵＳＣＨ周波数位置情報）とが含まれる）を抽出する。この抽出情報のうちＤ－ＢＣＨが配置される周波数位置情報は報知情報受信部１２５に出力され、ＰＤＳＣＨが配置される周波数位置情報はＰＤＳＣＨ受信部１３５に出力され、上り周波数割り当て情報はＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５に出力される。
　ＰＤＳＣＨ受信部１３５は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から受け取る、ＰＤＳＣＨの配置される周波数位置情報に基づいて、分離部１２０から受け取るＰＤＳＣＨ信号から通信帯域移動指示を抽出する。そして、抽出された通信帯域移動指示は、制御部１４０に出力される。
　ここで、通信帯域移動指示は、端末１００に対して後述する基地局２００により割り当てられた単位バンド群（以下、「割り当て単位バンド群」と呼ばれることがある）全体における中心周波数への端末１００の通信帯域における中心周波数の移動指示である。ただし、端末１００の受信ＲＦ部１０５が合わせるべき、割り当て単位バンド群全体の中心周波数は、通信帯域移動指示に必要なシグナリング量を削減するために、下りサブキャリアの帯域幅(１５ＫＨｚ)と、端末１００の受信ＲＦ部１０５が設定できる周波数の最小解像度(１００ＫＨｚ)の最小公倍数である３００ＫＨｚの倍数として通知される。なぜなら、ＬＴＥ＋基地局が１つのＩＦＦＴ回路を用いて複数のＳＣＨを送信する場合には、ＳＣＨの間隔は、１５ＫＨｚの整数倍にしかなり得ず、さらに、端末側でいずれのＳＣＨにも受信帯域の中心周波数を合わせるためには、１００ＫＨｚの倍数でもなければならないからである。
　制御部１４０は、同期の確立前に、受信ＲＦ部１０５の受信帯域を順次変更する。また、制御部１４０は、同期の確立後で且つＲＡＣＨプリアンブルの送信前に、後述する基地局２００から同期チャネルの周波数位置を含む初期アクセス単位バンドで送信される、報知信号（Ｐ－ＢＣＨ）、コントロールチャネル（ＰＤＣＣＨ）、及び動的報知信号（Ｄ－ＢＣＨ）に基づいて初期アクセス単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信を準備する。また、制御部１４０は、初期アクセス単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信後に、後述する基地局２００からコントロールチャネルによって通知された報告リソース割り当て情報を取得し、当該報告リソース割り当て情報の示すリソースを用いて自機の端末能力情報を基地局２００に送信する。この段階で初期アクセス単位バンドにおける基地局２００と端末１００とのデータ通信が可能となる。そして、制御部１４０は、基地局２００により端末能力情報に応じて送信された通信帯域移動指示を取得し、まず、下りデータ通信を切断し、その後に、通信帯域移動指示に基づいて、端末１００の通信帯域における中心周波数を、割り当て単位バンド群全体における中心周波数へ移動する。
　また、制御部１４０は、初期アクセス単位バンドにおける下りデータ通信の切断後に、割り当て単位バンド群のうち初期アクセス単位バンドを除く単位バンド（以下、「追加割り当て単位バンド」と呼ばれることがある）で送信される、報知信号、コントロールチャネル、及びＬＴＥ動的報知信号に基づいて追加割り当て単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信を準備する。また、制御部１４０は、追加割り当て単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブル送信の準備が完了すると、まず、端末１００と後述する基地局２００との間の上り通信を切断し、その後に、追加割り当て単位バンドでＲＡＣＨプリアンブルを送信する。また、制御部１４０は、追加割り当て単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信後に、基地局２００からコントロールチャネルによって通知された報告リソース割り当て情報を取得し、当該報告リソース割り当て情報の示すリソースを用いて、基地局２００により割り当てられた単位バンド群全体での通信開始要求（Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求）を基地局２００に送信する。
　具体的には、制御部１４０は、報知情報受信部１２５で取得された情報に基づいて、ＰＤＣＣＨの配置情報を特定する。このＰＤＣＣＨの配置情報は、後述する基地局２００のアンテナ本数、及び、下りシステム帯域幅によって一意に定まる。制御部１４０は、ＰＤＣＣＨの配置情報をＰＤＣＣＨ受信部１３０に出力し、その情報に応じた周波数位置に配置された信号の復号を指示する。
　また、制御部１４０は、報知情報受信部１２５から受け取る受信Ｄ－ＢＣＨ信号に含まれる情報、つまり、上り周波数帯及びＰＲＡＣＨの周波数位置によってＲＡＣＨプリアンブルを送信するように、ＲＡＣＨプリアンブル部１４５に対して指示する。
　また、制御部１４０は、ＰＤＣＣＨ受信部１３０から上り周波数割り当て情報を受け取ると、自機の端末能力情報（つまり、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報）を変調部１５０に出力すると共に、上り周波数割り当て情報をＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５に出力する。これにより、端末能力情報が上り周波数割り当て情報に対応する周波数にマッピングされて送信される。
　また、制御部１４０は、ＰＤＳＣＨ受信部１３５から受け取る通信帯域移動指示に基づいて、受信ＲＦ部１０５の受信帯域の中心周波数が割り当て単位バンド群全体における中心周波数と一致するように中心周波数指示を受信ＲＦ部１０５に出力する。ここで、制御部１４０は、この通信帯域移動指示に基づいて受信帯域の移動制御を行った場合には、下りデータ通信を切断する。
　ＲＡＣＨプリアンブル部１４５は、制御部１４０からの指示に応じてＲＡＣＨプリアンブル系列と共に、その指示に含まれる上り周波数帯及びＰＲＡＣＨの周波数位置に関する情報をＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５に出力する。
　変調部１５０は、制御部１４０から受け取る端末能力情報を変調し、得られた変調信号をＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５に出力する。
　ＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５は、変調部１５０から受け取る変調信号及びＲＡＣＨプリアンブル部１４５から受け取るＲＡＣＨプリアンブル系列からＳＣ－ＦＤＭＡ信号を形成する。ＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５において、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１５６は、入力変調信号を周波数軸上に変換し、得られた複数の周波数成分を周波数マッピング部１５７に出力する。この複数の周波数成分は、周波数マッピング部１５７にて上り周波数割り当て情報に応じた周波数にマッピングされ、ＩＦＦＴ部１５８によって時間軸波形にされる。ＲＡＣＨプリアンブル系列も、周波数マッピング部１５７にて上り周波数割り当て情報に応じた周波数にマッピングされ、ＩＦＦＴ部１５８によって時間軸波形にされる。ＣＰ付加部１５９において、その時間軸波形にＣＰが付加されてＳＣ－ＦＤＭＡ信号が得られる。
　送信ＲＦ部１６０は、ＳＣ－ＦＤＭＡ信号形成部１５５で形成されたＳＣ－ＦＤＭＡ信号に送信無線処理を施してアンテナを介して送信する。
　［基地局の構成］
　図６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。基地局２００は、ＬＴＥ＋基地局である。基地局２００は、各単位バンドにおいて、常に、Ｐ－ＳＣＨ、Ｓ－ＳＣＨ、Ｐ－ＢＣＨ、Ｄ－ＢＣＨ、及び、Ｄ－ＢＣＨの周波数スケジューリング情報を示すＰＤＣＣＨを、ＯＦＤＭ方式によって送信し続けている。ＢＣＨには周波数帯域情報が含まれており、この周波数帯域情報によって通信帯域が単位バンドごとに区切られる。よって、単位バンドは、ＢＣＨの中の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。
　図６において、基地局２００は、ＰＤＣＣＨ生成部２０５と、ＰＤＳＣＨ生成部２１０と、報知信号生成部２１５と、変調部２２０と、ＯＦＤＭ信号形成部２２５と、送信ＲＦ部２３０と、受信ＲＦ部２３５と、ＣＰ除去部２４０と、ＦＦＴ部２４５と、抽出部２５０と、ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５と、データ受信部２６０と、制御部２６５とを有する。ＣＰ除去部２４０と、ＦＦＴ部２４５と、抽出部２５０と、ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５と、データ受信部２６０とは、ＳＣ－ＦＤＭＡ信号復調手段を形成する。
　ＰＤＣＣＨ生成部２０５は、制御部２６５から、端末１００への上り周波数割り当て情報を受け取り、当該上り周波数割り当て情報を含めたＰＤＣＣＨ信号を生成する。ＰＤＣＣＨ生成部２０５は、端末１００が送信してきたＲＡＣＨプリアンブル系列に応じたＣＲＣで上り周波数割り当て情報をマスキングした上で、ＰＤＣＣＨ信号に含める。生成されたＰＤＣＣＨ信号は、変調部２２０に出力される。ここで、ＲＡＣＨプリアンブル系列は十分な数が準備されており、端末はそれらのＲＡＣＨプリアンブル系列から任意の系列を選択して基地局にアクセスする。すなわち、基地局２００に対して同時に複数の端末が同一のＲＡＣＨプリアンブル系列を用いてアクセスしてくる可能性は非常に低いため、端末１００は当該ＲＡＣＨプリアンブル系列に対応したＣＲＣマスクがかかっているＰＤＣＣＨを受信することにより、自機宛の上り周波数割り当て情報を問題なく検出することができる。
　ＰＤＳＣＨ生成部２１０は、制御部２６５から通信帯域移動指示を受け取り、当該通信帯域移動指示を含めたＰＤＳＣＨ信号を生成する。また、ＰＤＳＣＨ生成部２１０は、通信帯域移動指示の送信後には、送信データが入力される。そして、ＰＤＳＣＨ生成部２１０は、入力送信データを含めたＰＤＳＣＨ信号を生成する。ＰＤＳＣＨ生成部２１０にて生成されたＰＤＳＣＨ信号は、変調部２２０に入力される。
　報知信号生成部２１５は、報知信号を生成して変調部２２０に出力する。この報知信号には、Ｐ－ＢＣＨ、Ｄ－ＢＣＨが含まれる。
　変調部２２０は、入力信号を変調して変調信号を形成する。入力信号は、ＰＤＣＣＨ信号、ＰＤＳＣＨ信号、及び報知信号である。形成された変調信号は、ＯＦＤＭ信号形成部２２５に入力される。
　ＯＦＤＭ信号形成部２２５は、変調信号及び同期信号（Ｐ－ＳＣＨ、Ｓ－ＳＣＨ）を入力とし、それぞれが所定のリソースにマッピングされたＯＦＤＭ信号を形成する。ＯＦＤＭ信号形成部２２５において、多重部２２６が変調信号及び同期信号を多重し、ＩＦＦＴ部２２７が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２２８がＣＰを付加することにより、ＯＦＤＭ信号が得られる。
　送信ＲＦ部２３０は、ＯＦＤＭ信号形成部２２５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２３５は、アンテナを介して受信帯域で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ＣＰ除去部２４０に出力する。
　ＣＰ除去部２４０は、受信ＳＣ－ＦＤＭＡ信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ部２４５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。
　抽出部２５０は、ＦＦＴ部２４５から受け取る周波数領域信号のうち、ＲＡＣＨに対応するリソースにマッピングされた信号を抽出し、抽出信号をＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５に出力する。このＲＡＣＨに対応するリソースにマッピングされた信号の抽出は、ＬＴＥ＋端末がいつ基地局２００に対してＲＡＣＨプリアンブルを送信してきてもよいように、常に行われている。
　また、抽出部２５０は、制御部２６５から受け取る上り周波数割り当て情報に対応する信号を抽出し、抽出信号をデータ受信部２６０に出力する。この抽出信号には、端末１００がＰＵＳＣＨにて送信してくる端末能力情報等が含まれている。
　ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５は、まず、抽出部２５０から受け取る抽出信号を時間軸上のシングルキャリア信号に変換する。すなわち、ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５には、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）回路が含まれている。そして、ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５は、得られたシングルキャリア信号と、ＲＡＣＨプリアンブルパターンとの相関をとり、相関値が一定レベル以上であるときに、ＲＡＣＨプリアンブルを検出したと判断する。そして、ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５は、検出されたＲＡＣＨプリアンブルのパターン情報（例えば、ＲＡＣＨプリアンブルの系列番号）を含むＲＡＣＨ検出報告を制御部２６５に出力する。
　データ受信部２６０は、抽出部２５０から受け取る抽出信号を時間軸上のシングルキャリア信号に変換し、得られたシングルキャリア信号に含まれる端末能力情報を制御部２６５に出力する。また、データ受信部２６０は、通信帯域移動指示の送信後には、得られたシングルキャリア信号を受信データとして上位レイヤに送出する。
　制御部２６５は、ＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５からＲＡＣＨ検出報告を受け取ると、検出ＲＡＣＨプリアンブルを送信してきた端末１００に対して、上り周波数を割り当てる。この割り当てられた上り周波数は、端末１００における端末能力情報の送信等に用いられる。そして、上り周波数割り当て情報は、ＰＤＣＣＨ生成部２０５に出力される。
　また、制御部２６５は、データ受信部２６０から端末能力情報を受け取ると、端末能力情報に基づいてＬＴＥ＋端末の通信可能帯域幅を判断する。判断の結果、端末能力情報が示す通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容できるときには、制御部２６５は、端末能力情報の送信元端末（ここでは、端末１００）に対して、初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群全体における中心周波数への、送信元端末の通信帯域における中心周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を形成して、ＰＤＳＣＨ生成部２１０に出力する。ただし、前述の通り、この通信帯域移動指示には、端末が備える受信ＲＦ部の中心周波数位置からの差分情報が含まれる。その差分情報は、３００ＫＨｚの整数倍の値を持つ。通信帯域移動指示は、ＰＤＳＣＨ生成部２１０にて通常の下りデータと同様に各端末向けにまとめられて変調部に入力される。
　また、制御部２６５は、通信帯域移動指示を出した後は、端末１００に対する下りデータ通信を切断する。そして、制御部２６５は、端末１００から追加割り当て単位バンドで送信されたＲＡＣＨプリアンブルの検出報告をＲＡＣＨプリアンブル受信部２５５から受け取ると、端末１００に対して、上り周波数を割り当てる。この割り当てられた上り周波数は、端末１００における端末能力情報の送信等に用いられる。そして、上り周波数割り当て情報は、ＰＤＣＣＨ生成部２０５に出力される。
　また、制御部２６５は、端末１００からＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求を受け取ると、割り当て単位バンド群全体を用いた通信を開始する。
　［端末１００及び基地局２００の動作］
　図７は、端末１００と基地局２００との間の信号送受信を示すシーケンス図である。
　ステップＳ１００１では、同期信号が送信され、この同期信号を用いたセルサーチ処理が行われる。すなわち、ステップＳ１００１では、制御部１４０の制御により受信ＲＦ部１０５の受信帯域が順次ずらされると共に、フレーム同期部１１５がＰ－ＳＣＨをサーチする。これにより初期同期が確立される。そして、フレーム同期部１１５がＰ－ＳＣＨの配置リソースと所定の関係を有するリソースに配置されたＳ－ＳＣＨをブラインド判定する。これにより、より精密な同期がとられると共に、Ｓ－ＳＣＨ系列と対応付けられたセルＩＤが得られる。
　ステップＳ１００２乃至ステップＳ１００４では、報知信号及びコントロールチャネルが送信され、これらを用いて初期アクセス単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信準備が行われる。
　すなわち、ステップＳ１００２では、報知情報受信部１２５にて取得された、受信Ｄ－ＢＣＨ信号に含まれる情報（例えば、上りペアバンドの周波数及び周波数帯域、又は、ＰＲＡＣＨ(Physical Random Access Channel)等の情報）に基づいて、制御部１４０が、ＰＤＣＣＨの配置情報を特定する。そして、制御部１４０は、ＰＤＣＣＨの配置情報をＰＤＣＣＨ受信部１３０に出力し、その情報に応じた周波数位置に配置された信号の復号を指示する。
　ステップＳ１００３では、制御部１４０からの復号指示に従ってＰＤＣＣＨ受信部１３０にてＤ－ＢＣＨの周波数位置情報が抽出される。
　ステップＳ１００４では、Ｄ－ＢＣＨの周波数位置情報に基づいて、受信Ｄ－ＢＣＨ信号に含まれる情報（例えば、上りペアバンドの周波数及び周波数帯域、又は、ＰＲＡＣＨ(Physical Random Access Channel)等の情報）が報知情報受信部１２５にて抽出される。
　ステップＳ１００５では、制御部１４０の制御によりＲＡＣＨプリアンブル部１４５が、ステップＳ１００２で得られた上り周波数帯及びＰＲＡＣＨの周波数位置によってＲＡＣＨプリアンブルを送信する。
　ステップＳ１００６では、ＲＡＣＨプリアンブルを受信した基地局２００の制御部２６５が、ＲＡＣＨプリアンブルを送信してきた端末１００に対して上り周波数を割り当て、上り周波数割り当て情報をその端末１００に対して送信する。
　ステップＳ１００７では、上り周波数割り当て情報を受信した端末１００の制御部１４０が、自機の端末能力情報をその上り周波数を利用して送信する。
　この段階で基地局２００と端末１００との間で通信可能な状態となり、ステップＳ１００８で、基地局２００と端末１００との間のデータ通信が開始される。
　ステップＳ１００９では、受信した端末能力情報の示す通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容できるときには、基地局２００の制御部２６５が、端末能力情報の端末１００に対して、初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群全体における中心周波数への、端末１００の通信帯域における中心周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を送信する。
　この通信帯域移動指示を受け取った端末１００は、ステップＳ１０１０で、まず、下りデータ通信を切断し、その後に、通信帯域移動指示に基づいて、通信帯域における中心周波数を、割り当て単位バンド群全体における中心周波数へ移動する。
　図８は、端末１００によって実行される通信帯域移動の説明に供する図である。
　図８の左図に示されるように、ステップＳ１００１～ステップＳ１００９では、端末１００の通信帯域の中心周波数が、初期アクセス単位バンドである単位バンドＡにおけるＳＣＨの周波数位置に合っている。この状態では、図２を用いて説明したように、端末１００の能力が活かされていない。
　これに対して、ステップＳ１０１０で端末１００の通信帯域の中心周波数が移動されることにより、図８の右図に示されるように、割り当て単位バンド群全体を端末１００の通信帯域内に収めることができる。なお、図８では各単位バンドの幅が等しいので、端末１００の通信帯域の中心周波数は、単位バンドＡと単位バンドＢとの境界周波数と一致している。
　図７のフローに戻り、ステップＳ１０１１乃至ステップＳ１０１３では、報知信号及びコントロールチャネルが送信され、これらを用いて追加割り当て単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信準備が行われる。
　追加割り当て単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルの送信準備が完了すると、制御部１４０は、ステップＳ１０１４で端末１００と基地局２００との間の上り通信を切断し、ステップＳ１０１５で追加割り当て単位バンドにおけるＲＡＣＨプリアンブルを送信する。
　ステップＳ１０１６では、ＲＡＣＨプリアンブルを受信した基地局２００の制御部２６５が、追加割り当て単位バンドにおいてＲＡＣＨプリアンブルを送信してきた端末１００に対して上り周波数を割り当て、上り周波数割り当て情報をその端末１００に対して送信する。
　ステップＳ１０１７では、端末１００の制御部１４０が、ステップＳ１０１６で基地局２００から送信された上り周波数割り当て情報の示すリソースを用いて、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求を送信する。
　このＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求を受け取ると、基地局２００の制御部２６５が、割り当て単位バンド群全体を用いた通信を開始する。
　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、データ受信部２６０が、初期アクセス単位バンドで端末１００が送信してきた端末能力情報を取得し、その端末能力情報が示す通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容できるときに、端末１００に対して、初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群における中心周波数への端末１００の通信帯域における中心周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を、初期アクセス単位バンドを用いて端末１００に送信する。
　こうすることで、割り当て単位バンド群全体を端末１００の通信帯域内に収めることができる。すなわち、端末１００に対する効率的なバンド割り当てを可能とする基地局２００が実現される。
　なお、以上の説明においては、端末１００の受信帯域の基準周波数も、単位バンドの基準周波数（つまり、ＳＣＨの周波数位置）も、割り当て単位バンド群の基準周波数も、それぞれの中心周波数として説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の周波数位置を基準周波数としてもよい。要は、端末１００の受信帯域の基準周波数を単位バンドの基準周波数に合わせれば、その単位バンド全体が端末１００の受信帯域に収まり、また、割り当て単位バンド群の基準周波数に合わせれば、割り当て単位バンド群全体が端末１００の受信帯域に収まるように、各基準周波数を定めればよい。
　（実施の形態２）
　実施の形態１では、端末が追加割り当て単位バンドにおいてＲＡＣＨプリアンブルを送信する際に、その追加割り当て単位バンドに対応する上りペアバンドにＲＦ周波数を切り替えなければならなかったため、通信システムにおいて通信の瞬断(つまり、上りデータも、下りデータに対するＡＣＫも送信できない状態)が発生していた。これに対して、実施の形態２では、通信の瞬断を発生させることなく、効率的なバンド割り当てを可能とする通信システムを実現する。以下、この通信システムを構成する端末及び基地局について説明する。
　図９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９において、端末３００は、制御部３１０を有する。
　制御部３１０における、同期確立前から、初期アクセス単位バンドにおける基地局２００と端末１００とのデータ通信を行うまでの制御処理は、実施の形態１に係る端末１００の制御部１４０における制御処理と同様である。
　制御部３１０は、後述する基地局４００により端末能力情報に応じて送信された通信帯域移動指示を取得し、当該通信帯域移動指示に基づいて、端末３００の通信帯域における中心周波数を、割り当て単位バンド群全体における中心周波数へ移動する。このとき、中心周波数の移動処理前に開始された初期アクセス単位バンドにおける基地局４００と端末３００とのデータ通信は、切断されない。
　ここで、後述する基地局４００によって、通信帯域移動指示と共に、追加割り当て単位バンドにおいて送信されているＰ－ＢＣＨの内容（つまり、ＭＩＢ（Master Information Block）の内容）のすべてが送信される。ＭＩＢには、具体的には、ＰＤＣＣＨの周波数軸方向への広がり（下り周波数帯域幅）、移動先のバンドにおける基地局のアンテナ数すなわちＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌを送信するアンテナ数、ＰＤＣＣＨ以外（例えば上りデータ信号に対する応答信号）に用いられるＯＦＤＭリソースの数が含まれる。さらに、基地局４００によって、通信帯域移動指示と共に、追加割り当て単位バンドにおける、ＳＣＨの位置及びＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒの位置に関する情報も送信される。
　従って、制御部３１０は、取得したＭＩＢに基づいて、追加割り当て単位バンドにおけるコントロールチャネル及びＬＴＥ動的報知信号を取得する。ここで、実施の形態１に係る端末１００では、追加割り当て単位バンドにおいてＲＡＣＨプリアンブル送信等が行われているが、端末３００ではそれらの処理は行われない。
　制御部３１０は、追加割り当て単位バンドにおけるコントロールチャネル及びＤ－ＢＣＨ（つまり、ＳＩＢ（System Information Block））を取得すると、初期アクセス単位バンドの上りペアバンドを用いて、ＳＩＢの読み取り完了報告を基地局４００に送信する。このＳＩＢの読み取り完了報告は、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求として用いられる。
　図１０は、本発明の実施の形態２に係る基地局４００の構成を示すブロック図である。
　図１０において、基地局４００は、制御部４１０を有する。
　制御部４１０は、端末能力情報が示す通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容できるときには、端末能力情報の送信元端末（ここでは、端末３００）に対して、初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群全体における中心周波数への、送信元端末の通信帯域における中心周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を形成して、ＰＤＳＣＨ生成部２１０に出力する。また、制御部４１０は、通信帯域移動指示と共に、ＭＩＢの内容、並びに、追加割り当て単位バンドにおける、ＳＣＨの位置及びＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒの位置に関する情報も、ＰＤＳＣＨ生成部２１０に出力する。
　図１１は、端末３００と基地局４００との間の信号送受信を示すシーケンス図である。
　図１１のシーケンス図と、図７のシーケンスとでは、ステップＳ１００１～ステップＳ１００８が一致する。
　ステップＳ２００１では、受信した端末能力情報の示す通信可能帯域幅が単位バンドを複数収容できるときには、基地局４００の制御部４１０が、端末能力情報の端末３００に対して、初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群全体における中心周波数への、端末３００の通信帯域における中心周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を送信する。さらに、制御部４１０は、通信帯域移動指示と共に、ＭＩＢの内容、並びに、追加割り当て単位バンドにおける、ＳＣＨの位置及びＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒの位置に関する情報も送信する。
　通信帯域移動指示を受け取った端末３００は、その通信帯域移動指示に基づいて、通信帯域における中心周波数を、割り当て単位バンド群全体における中心周波数へ移動する。このとき、中心周波数の移動処理前に開始された初期アクセス単位バンドにおける基地局２００と端末１００とのデータ通信は、切断されない。すなわち、初期アクセス単位バンドでの下りデータ信号の受信は、通信帯域移動指示に基づく移動処理の開始前に開始され、移動処理の期間及び当該期間の終了後も継続される。
　その後、端末３００の制御部３１０は、ＭＩＢに基づいて、追加割り当て単位バンドにおけるコントロールチャネル及びＤ－ＢＣＨ（つまり、ＳＩＢ（System Information Block））を取得すると、初期アクセス単位バンドの上りペアバンドを用いて、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求を基地局４００に送信する（ステップＳ２００２）。
　以上のように本実施の形態によれば、端末３００が、初期アクセス単位バンドでのデータ信号の受信を、通信帯域移動指示に基づく移動処理が開始される前に開始し、移動処理の期間及び当該期間の終了後も継続する。すなわち、初期アクセス単位バンドでの通信に瞬断を発生させない。
　また、本実施の形態によれば、基地局４００において、制御部４１０が、追加割り当て単位バンドで送信されるコントロールチャネルの特定に用いられる情報を、通信帯域移動指示と共に初期アクセス単位バンドで送信する。
　こうすることで、端末３００が追加割り当て単位バンドでＰ－ＢＣＨを受信する必要がないので、実施の形態１の場合に比べて、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信の開始を早めることができる。
　なお、以上の説明においては、端末３００の受信帯域の基準周波数も、単位バンドの基準周波数（つまり、ＳＣＨの周波数位置）も、割り当て単位バンド群の基準周波数も、それぞれの中心周波数として説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の周波数位置を基準周波数としてもよい。要は、端末３００の受信帯域の基準周波数を単位バンドの基準周波数に合わせれば、その単位バンド全体が端末３００の受信帯域に収まり、また、割り当て単位バンド群の基準周波数に合わせれば、割り当て単位バンド群全体が端末３００の受信帯域に収まるように、各基準周波数を定めればよい。
　また、以上の説明では、基地局４００が端末３００に対し追加割り当て単位バンドのＭＩＢの情報を通知するとした。しかしながら、これに限定されるものではなく、基地局４００が初期アクセス単位バンドのＭＩＢと追加割り当て単位バンドのＭＩＢとの差分のみを通知するようにしてもよい。こうすることで、シグナリング量を削減することができる。
　また、以上の説明では、ＭＩＢの情報が通信帯域移動指示と共に送信されるものとした。しかしながら、これに限定されるものではなく、各単位バンドのＤ－ＢＣＨ等を用いて全端末にブロードキャストしてもよい。こうすることで、端末３００は、ステップＳ１００４の段階で、追加割り当て単位バンドのＭＩＢの情報を取得することができる。
　また、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求は、必ずしも、初期アクセス単位バンドにおけるＰＵＳＣＨで送信されなくてもよい。Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ通信開始要求は、例えば、初期アクセス単位バンドにおける、或る特定のＲＡＣＨプリアンブルによって、基地局４００に送信されてもよい。
　（他の実施の形態）
　（１）ここでは、スケジューリング等の基本単位として用いられるリソースブロック（ＲＢ）のインデックス付けについて説明する。
　実施の形態２において、端末３００は、基地局４００から、通信帯域移動指示、ＳＣＨの位置、Ｎｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒの位置、及び、各単位バンドにおけるＭＩＢの内容を受け取る。
　ここで、上述したように、端末３００の通信帯域の中心周波数は、各単位バンドの中心付近に配置されたＳＣＨ以外の位置に移される。すなわり、ＳＣＨが配置された周波数帯の中心以外にも、Ｎｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒが存在することになる。
　各ＲＢは、Ｎｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒを除く、一定数のキャリアで構成される。そのため、端末３００は、基地局４００から取得した情報を用いてＲＢを再規定する必要がある。
　そこで、端末３００は、まず、ある単位バンドにおけるＳＣＨの位置及びＭＩＢの内容から読み取れるシステムの周波数帯域幅により、その単位バンドにおけるＰＤＣＣＨの広がりを仮計算する。
　次に、端末３００は、その単位バンドにおいてＳＣＨの中心以外にＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒが存在するかどうかを確認する。その結果、ＳＣＨの中心以外にＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒが存在する場合には、端末３００は、そのＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒも他のＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒと同様に飛ばした１２個のサブキャリアを用いてＲＢを形成する。
　図１２は、ＲＢ形成の説明に供する図である。図１２におけるＮＣ１は、ＳＣＨの中心以外に存在するＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒである。図１２に示されるように、ＳＣＨの中心以外に存在するＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒも他のＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒと同様に、ＲＢの構成サブキャリアから除かれた上で、ＲＢが形成されている。
　ここで、ＰＤＣＣＨの広がりは、ＲＢ単位で設定される。そして、ＰＤＣＣＨに含まれるＲＢ数は、システムの周波数帯域幅と１対１に対応する。
　そのため、端末３００は、仮計算していたＰＤＣＣＨの広がり(ＲＢ単位)を、ＳＣＨの中心以外に存在するＮｕｌｌ　Ｃａｒｒｉｅｒを考慮に入れて再度計算し直し、最終的なＰＤＣＣＨが配置される周波数帯域を決定する。
　（２）実施の形態１及び実施の形態２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及び実施の形態２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４日出願の特願２００８－２０１００６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、端末、バンド割り当て方法、及び下りデータ通信方法は、効率的なバンド割り当てを可能とするものとして有用である。

Claims (7)

  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、
    　初期アクセス単位バンドで端末が送信する情報であって当該端末の通信可能帯域幅を示す端末能力情報を取得する取得手段と、
    　前記取得された端末能力情報が示す通信可能帯域幅が前記単位バンドを複数収容できるときに、前記取得された端末能力情報の送信元端末に対して、前記初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群における基準周波数への前記送信元端末の通信帯域における基準周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を、前記初期アクセス単位バンドを用いて前記送信元端末に送信する制御手段と、
    　を具備する基地局。
  2. 　前記制御手段は、前記初期アクセス単位バンドを除く前記単位バンド群で送信されるコントロールチャネルの特定に用いられる情報を、前記通信帯域移動指示と共に送信する、
    　請求項１に記載の基地局。
  3. 　請求項１に記載の基地局から割り当てられた前記単位バンド群で前記基地局から送信されたデータ信号を受信する端末であって、
    　前記データ信号を受信する受信手段と、
    　前記初期アクセス単位バンドでの前記データ信号の受信を、前記通信帯域移動指示に基づく移動処理が開始される前に前記受信手段に開始させ、前記移動処理の期間及び当該期間の終了後も継続させる制御手段と、
    　を具備する端末。
  4. 　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と、通信可能帯域幅が前記単位バンドを１つだけ収容可能な第１端末と、通信可能帯域幅が前記単位バンドを複数収容可能な第２端末とを含む通信システムにおける、データ通信に利用するバンドを前記基地局が前記第２端末に割り当てるバンド割り当て方法であって、
    　割り当て対象端末が、自機の通信可能帯域幅を示す端末能力情報を、前記基地局に対する初期アクセス単位バンドで送信するステップと、
    　前記基地局が、前記送信された端末能力情報が示す通信可能帯域幅が前記単位バンドを複数収容できるときに、前記割り当て対象端末に対して、前記初期アクセス単位バンドの他に当該初期アクセス単位バンドの隣接単位バンドを含む単位バンド群を割り当てると共に、当該単位バンド群における基準周波数への前記割り当て対象端末の通信帯域における基準周波数の移動を指示する通信帯域移動指示を、前記初期アクセス単位バンドを用いて前記割り当て対象端末に送信するステップと、
    　を具備するバンド割り当て方法。
  5. 　前記通信帯域指示と共に、前記初期アクセス単位バンドを除く前記単位バンド群で前記基地局によって送信されるコントロールチャネルを前記割り当て対象端末が特定するために用いられる情報が送信される、
    　請求項４に記載のバンド割り当て方法。
  6. 　請求項５に記載のバンド割り当て方法をステップに含む下りデータ通信方法であって、
    　前記初期アクセス単位バンドで前記基地局と前記割り当て対象端末との下りデータ通信が開始されるステップと、
    　前記割り当て対象端末が、前記通信帯域移動指示に基づいて自機の通信帯域における基準周波数を移動するステップと、
    　を含み、
    　前記下りデータ通信は、前記基準周波数の移動処理の開始前に始まり、前記移動処理の期間及び当該期間の終了後も継続する、
    　下りデータ通信方法。
  7. 　請求項５に記載のバンド割り当て方法をステップに含む下りデータ通信方法であって、
    　前記初期アクセス単位バンドで前記基地局と前記割り当て対象端末との下りデータ通信が開始されるステップと、
    　前記割り当て対象端末が、前記通信帯域移動指示に基づいて自機の通信帯域における基準周波数を移動するステップと、
    　前記割り当て対象端末が、前記特定に用いられる情報を用いて、前記コントロールチャネルを受信するステップと、
    　前記割り当て対象端末が、前記コントロールチャネルに含まれるブロードキャストチャネルの周波数位置情報に基づいて前記ブロードキャストチャネルを受信するステップと、
    　前記割り当て対象端末が、前記割り当てられた単位バンド群全体での通信開始要求を送信するステップと、
    　前記下りデータ通信が、前記初期アクセス単位バンドのみでの通信から、前記割り当てられた単位バンド群全体での通信に移行するステップと、
    　を含む下りデータ通信方法。
     
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