WO2014155494A1 - 無線通信システム、基地局、無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局、無線通信装置および無線通信方法 Download PDF

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WO2014155494A1
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signal sequence
group
wireless communication
base station
mtc
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PCT/JP2013/058592
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紅陽 陳
伊藤　章
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富士通株式会社
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, a base station, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method.
  • a cellular radio communication system in which a plurality of radio communication devices access a base station is used.
  • data of two or more wireless communication devices are transmitted using a signal sequence for spreading so that two or more wireless communication devices can simultaneously transmit data to the base station on the same channel.
  • Some are code division multiplexed.
  • control data of two or more user terminals can be code division multiplexed on an uplink control channel.
  • the LTE base station uses one CAZAC (Constant-Amplitude-Zero-Auto-Correlation) sequence corresponding to the cell ID.
  • the CAZAC sequence has a characteristic that the autocorrelation is zero unless the phase difference is zero, and is orthogonal to any signal sequence obtained by cyclically shifting the CAZAC sequence.
  • the CAZAC sequence has quasi-orthogonality that the cross-correlation is low to some extent with other CAZAC sequences that are not cyclically shifted, the complete orthogonality is not guaranteed.
  • the LTE base station specifies different shift amounts (including zero) for one user terminal and another user terminal belonging to the same cell.
  • Each of the two user terminals cyclically shifts the same CAZAC sequence corresponding to the cell ID by a shift amount designated by the base station, and uses the same CAZAC sequence for spreading modulation of control data.
  • the uplink control channel signal transmitted by the one user terminal is orthogonal to the uplink control channel signal transmitted by the other user terminal, and the base station superimposes the two uplink control channel signals. Can be separated from each other.
  • MTC Machine Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • some wireless communication devices belonging to the same cell may have a smaller data transmission amount and data transmission frequency than other types of wireless communication devices.
  • many MTC terminals are likely to transmit a small amount of data intermittently in a long cycle.
  • a transmission signal from such a wireless communication device does not frequently interfere with transmission signals from other wireless communication devices.
  • an object of the present invention is to provide a wireless communication system, a base station, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method that can increase the number of wireless communication apparatuses that are permitted to transmit data on a certain channel.
  • a wireless communication system having a base station and a plurality of wireless communication devices.
  • the base station classifies at least a part of the plurality of wireless communication devices into a plurality of groups including the first and second groups.
  • the base station assigns a first signal sequence having characteristics orthogonal to a signal sequence obtained by cyclically shifting itself to the first group, and the first signal sequence and the second group A second signal sequence that is different from the signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence and has a characteristic orthogonal to the signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence is allocated.
  • the data is spread-modulated using the first signal sequence or a signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence and transmitted to the base station. Further, when each of the plurality of wireless communication devices belongs to the second group, the data is spread-modulated using the second signal sequence or a signal sequence obtained by cyclically shifting the second signal sequence, and transmitted to the base station.
  • a base station capable of communicating with a plurality of wireless communication devices belonging to the same cell.
  • the base station has a control unit and a receiving unit.
  • the control unit classifies at least a part of the plurality of wireless communication devices into a plurality of groups including the first and second groups, and has a characteristic orthogonal to a signal sequence obtained by cyclically shifting the first group.
  • the first signal sequence provided is assigned to the second group, which is different from the signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence and the first signal sequence, and orthogonal to the signal sequence obtained by cyclically shifting itself.
  • a second signal sequence having characteristics is assigned.
  • the receiving unit receives the transmission signal from the first group that is spread-modulated using the first signal sequence or a signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence, and the second signal sequence or the second signal sequence.
  • the transmission signal from the second group, which is spread-modulated using the cyclically shifted signal sequence, is allowed to be superimposed and received.
  • a wireless communication apparatus having a receiving unit and a modulating unit.
  • the receiving unit receives information about a group to which the own device belongs from a base station that classifies at least some of the plurality of wireless communication devices belonging to the same cell into a plurality of groups.
  • the modulation unit spread-modulates data to be transmitted to the base station using a signal sequence corresponding to the group to which the own device belongs.
  • the modulation unit uses the first signal sequence having characteristics orthogonal to the signal sequence obtained by cyclically shifting itself or the signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence, Spread-modulate data.
  • the modulation unit is different from the signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence and the first signal sequence, and the signal sequence obtained by cyclically shifting itself.
  • the data is spread-modulated using a second signal sequence having characteristics orthogonal to or a signal sequence obtained by cyclically shifting the second signal sequence.
  • a wireless communication method executed by a wireless communication system including a base station and a plurality of wireless communication devices belonging to the same cell is provided. At least a part of the plurality of wireless communication devices belonging to the same cell is classified into a plurality of groups including the first and second groups. A first signal sequence having characteristics orthogonal to a signal sequence obtained by cyclically shifting itself is assigned to the first group, and the first signal sequence and the first signal sequence are assigned to the second group. A second signal sequence that is different from the cyclically shifted signal sequence and has characteristics orthogonal to the cyclically shifted signal sequence is assigned.
  • a wireless communication apparatus belonging to the first group transmits to the base station by spreading and modulating data using the first signal sequence or a signal sequence obtained by cyclically shifting the first signal sequence.
  • the wireless communication device belonging to the second group transmits the data to the base station by spreading and modulating data using the second signal sequence or a signal sequence obtained by cyclically shifting the second signal sequence.
  • the number of wireless communication devices that are allowed to transmit data on a channel can be increased.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system according to the first embodiment.
  • the wireless communication system includes a base station 10 and wireless communication devices 21 to 25.
  • the base station 10 manages at least one cell and accepts access from a wireless communication device belonging to the cell.
  • the wireless communication devices 21 to 25 can access the base station 10.
  • the wireless communication devices 21 to 25 may be fixed wireless communication devices or mobile wireless communication devices.
  • the wireless communication devices 21 to 24 are a first type of wireless communication device
  • the wireless communication device 25 is a second type of wireless communication device.
  • the first type of wireless communication device is an MTC terminal that can autonomously perform data communication without any user operation, such as a smart meter, an in-vehicle device, or a home appliance.
  • the second type of wireless communication device is a user terminal that performs data communication in response to a user operation, such as a mobile phone.
  • the first type of wireless communication device has a smaller transmission amount and transmission frequency than the second type of wireless communication device.
  • the base station 10 includes a control unit 11 and a reception unit 12.
  • the control unit 11 classifies at least a part of the wireless communication devices 21 to 25 into a plurality of groups including the first and second groups. For example, the control unit 11 classifies the first type of wireless communication device into a plurality of groups and does not classify the second type of wireless communication device into any group.
  • the wireless communication devices 21 and 22 are grouped so as to belong to group 1 and the wireless communication devices 23 and 24 belong to group 2.
  • the grouping of the wireless communication devices 21 to 24 may be performed based on the current positions of the wireless communication devices 21 to 24.
  • the control unit 11 performs grouping so that wireless communication devices at close positions belong to the same group, and two wireless communication devices at separate positions belong to different groups.
  • control unit 11 assigns a signal sequence for data code division multiplexing to each of the plurality of groups.
  • the control unit 11 assigns signal sequence # 1 (signal sequence 31) to group 1 and assigns signal sequence # 2 (signal sequence 33) to group 2.
  • the signal sequence 33 is different from the signal sequence 31 and any signal sequence obtained by cyclically shifting the signal sequence 31.
  • the signal series 31 and 33 are different CAZAC series, for example.
  • Each of the signal sequences 31 and 33 has characteristics orthogonal to a signal sequence obtained by cyclically shifting itself.
  • the orthogonality is not guaranteed between the signal sequence 31 or the signal sequence 31 that is cyclically shifted and the signal sequence 33 or the signal sequence 33 that is cyclically shifted, the cross-correlation is relatively small. Quasi-orthogonality (or pseudo-orthogonality) can be established.
  • the receiving unit 12 receives, from a wireless communication device 21 or 22 belonging to group 1, data that is spread-modulated using a signal sequence 31 or a signal sequence (including the signal sequence 32) obtained by cyclically shifting the signal sequence 31 in a certain channel. Allow to be received.
  • the reception unit 12 receives, from the wireless communication devices 23 and 24 belonging to the group 2, data that is spread-modulated using the signal sequence 33 or a signal sequence (including the signal sequence 34) obtained by cyclically shifting the signal sequence 33, as described above.
  • This channel may be an uplink control channel, and the data may be control data transmitted on the uplink control channel. Data of two or more wireless communication devices among the wireless communication devices 21 to 24 can be received by being superimposed on the same frequency and the same time.
  • the receiving unit 12 may assign beams having different directivities to different groups using multi-user MIMO (Multiple Input Multiple Output) or space division multiple access technology.
  • the receiving unit 12 assigns the first beam to the group 1 and receives data from the wireless communication apparatuses 21 and 22 according to the first beam.
  • the receiving unit 12 assigns a second beam having a directivity different from that of the first beam to the group 2 and receives data from the radio communication devices 23 and 24 according to the second beam.
  • Beam forming in data reception is performed, for example, by weighting and combining radio signals received by a plurality of antennas.
  • the radio communication apparatuses 21 and 22 spread and modulate data using the signal series 31 or a signal series obtained by cyclically shifting the signal series 31 and transmit the data to the base station 10.
  • the wireless communication device 21 uses the signal sequence 31 and the wireless communication device 22 uses the signal sequence 32. In that case, it can be expected that the transmission signals of the radio communication apparatuses 21 and 22 are orthogonal to each other and do not interfere with each other.
  • the wireless communication devices 23 and 24 spread-modulate data using the signal sequence 33 or a signal sequence obtained by cyclically shifting the signal sequence 33 and transmit the data to the base station 10.
  • the wireless communication device 23 uses the signal sequence 33 and the wireless communication device 24 uses the signal sequence 34. In that case, it can be expected that the transmission signals of the wireless communication devices 23 and 24 are orthogonal to each other and do not interfere with each other.
  • the signal sequences 31 and 32 are not guaranteed to be orthogonal to the signal sequences 33 and 34. Therefore, the risk that the transmission signals of the wireless communication devices 21 and 22 interfere with the transmission signals of the wireless communication devices 23 and 24 is not zero. However, interference is reduced by the quasi-orthogonality (or pseudo-orthogonality) between the signal sequences 31 and 32 and the signal sequences 33 and 34. Further, if the data transmission amount and the data transmission frequency of the wireless communication devices 21 to 24 are small, the substantial interference risk is small. Further, if a method of grouping the radio communication devices 21 to 24 according to the current position of each radio communication device or a beam forming technique is used, interference can be further reduced.
  • signal sequences that can be assigned to radio communication apparatuses 21 to 25 are only signal sequences with guaranteed orthogonality obtained by cyclically shifting one cell-specific signal sequence (for example, one CAZAC sequence). , There is a possibility that the signal sequence is insufficient. In this case, there is a possibility that the throughput of wireless communication is reduced and the utilization efficiency of wireless resources is reduced.
  • a plurality of signal sequences such as CAZAC sequences are prepared and allocated to a plurality of groups. Thereby, the signal series which can be allocated can be increased. Further, it is easy to prevent interference within the group, and interference between groups is also reduced. As a result, even when there are many radio communication apparatuses in the cell, the throughput of radio communication and the utilization efficiency of radio resources can be improved.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless communication system according to the second embodiment.
  • the wireless communication system according to the second embodiment is a cellular communication system.
  • the wireless communication system includes a base station 100, a plurality of MTC terminals including MTC terminals 200, 200-1, 200-2, and 200-3, and one or more user terminals including a user terminal 300.
  • the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and the user terminal 300 belong to the same cell managed by the base station 100. Although there are adjacent cells and adjacent base stations, the description is omitted in FIG.
  • the base station 100 is a wireless communication device that performs wireless communication with the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and the user terminal 300 and is connected to a wired network (not shown).
  • Base station 100 accepts access from MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and user terminal 300 to establish a wireless connection, and transmits and receives various user data and control data over the wireless connection.
  • the base station 100 may communicate with an adjacent base station via a wired network.
  • MTC terminals 200, 200-1, 200-2, and 200-3 are radio terminal apparatuses for MTC (or M2M communication) that can autonomously transmit data to base station 100 without being operated by a user. is there.
  • Examples of the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, and 200-3 include smart meters, in-vehicle devices, and home appliances.
  • the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, and 200-3 periodically access the base station 100, and send user data indicating index values measured by the MTC terminals via the base station 100. Report to a predetermined server device.
  • the data transmission amount and data transmission frequency of the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, and 200-3 are often sufficiently smaller than those of the user terminal 300.
  • the user terminal 300 is a wireless terminal device operated by a user.
  • Examples of the user terminal 300 include a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a tablet computer, and a node computer.
  • the user terminal 300 transmits an e-mail to a mail server via the base station 100, and requests a content such as a still image or a moving image from the web server via the base station 100.
  • the user terminal 300 may transmit and receive a large amount of data in a short time in a burst manner.
  • the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and the user terminal 300 may be fixed wireless communication devices or mobile wireless communication devices.
  • the base station 100 is an example of the base station 10 according to the first embodiment.
  • the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, and 200-3 are examples of the wireless communication devices 21 to 24 of the first embodiment.
  • the user terminal 300 is an example of the wireless communication device 25 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a radio frame.
  • a radio frame is transmitted between the base station 100 and the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and the user terminal 300.
  • FDD frequency division duplex
  • radio frames are transmitted in the uplink (UL) direction from each radio terminal apparatus to the base station 100 and in the downlink (DL) direction from the base station 100 to each radio terminal apparatus.
  • TDD time division duplex
  • the radio frame is modulated by Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM).
  • Radio resources in the radio frame are subdivided and managed in the frequency axis direction and the time axis direction.
  • the minimum unit of radio resources in the frequency axis direction is a subcarrier, and the minimum unit of radio resources in the time axis direction is a symbol.
  • a radio frame with a length of 10 ms includes 10 subframes with a length of 1 ms (subframes # 0 to # 9).
  • the subframe includes a plurality of resource blocks (RB: Resource Block) corresponding to 12 subcarriers.
  • RB Resource Block
  • the number of resource blocks included in the subframe varies depending on the width of the frequency band (system band) used by the base station 100.
  • the subframe includes two slots each having a length of 0.5 ms. The number of symbols included in the slot is 7 or 6, as will be described later.
  • the UL physical channel mainly includes a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting user data and a physical uplink control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) for mainly transmitting control data. It is.
  • the DL physical channel includes a physical downlink shared channel (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) mainly transmitting user data and a physical downlink control channel (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) mainly transmitting control data. It is.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of PUCCH included in a radio frame.
  • CP Cyclic Prefix
  • the CP is a copy of a part of the original data signal.
  • normal CP normal CP
  • extended CP extended CP longer than normal CP.
  • one PUCCH is set using radio resources corresponding to one slot and one resource block.
  • reference signals (RS: Reference Signal) are transmitted using symbols # 2 to # 4.
  • the reference signal is a known signal used for wireless synchronization or quality measurement.
  • Control data can be transmitted in symbols # 0, # 1, # 5, and # 6 where no reference signal is transmitted.
  • extended CP reference signals are transmitted using symbols # 2 and # 3.
  • Control data can be transmitted in symbols # 0, # 1, # 4, and # 5 to which no reference signal is transmitted.
  • Control data that can be transmitted on the PUCCH includes CQI (Channel Quality Indicator), ACK (Acknowledgment) / NACK (Negative Acknowledgment), and a scheduling request.
  • CQI is quality information indicating the DL radio quality measured by the radio terminal apparatus, and is used for scheduling by the base station 100.
  • ACK / NACK is response information indicating whether or not DL user data has been normally received by the wireless terminal device, and is used for retransmission control by the base station 100.
  • the scheduling request is a request for the UL radio resource to the base station 100 when the UL radio resource is not allocated to the radio terminal apparatus and the radio terminal apparatus wants to transmit UL user data.
  • control data of a plurality of radio terminal apparatuses are code division multiplexed on a common PUCCH radio resource.
  • the base station 100 controls code allocation to each wireless terminal device.
  • base station 100 permits MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and user terminal 300 to simultaneously transmit control data on the same PUCCH radio resource.
  • a code used for code division multiplexing a combination of a CAZAC sequence and an OCC (Orthogonal Cover Code) described below is used.
  • FIG. 5 is a first diagram illustrating an example of a procedure for generating a PUCCH signal.
  • the MTC terminal 200 transmits PUCCH control data to the base station 100.
  • the normal CP is used in the slot to which the PUCCH is allocated, that is, control data is transmitted with symbols # 0, # 1, # 5, and # 6.
  • the MTC terminal 200 digitally modulates control data such as CQI, ACK / NACK, and scheduling request by using BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).
  • the MTC terminal 200 spread-modulates one BPSK / QPSK symbol on the frequency axis using a CAZAC sequence having a length of 12 or a signal sequence obtained by cyclically shifting the CAZAC sequence.
  • the length 12 of the CAZAC sequence corresponds to the number of subcarriers of the resource block to which the PUCCH is assigned.
  • the MTC terminal 200 causes the spread signal having a length of 12 on the frequency axis to be further spread and modulated on the time axis.
  • the MTC terminal 200 copies the spread signal on the frequency axis to the number of OFDM symbols (here, 4) used for transmission of control data.
  • the MTC terminal 200 performs inverse fast Fourier transform (IFFT: Inverse Fourier Transform) by multiplying the spread signal on the frequency axis by the first symbol of the length 4 OCC. Thereby, an OFDM signal of symbol # 0 is generated.
  • the MTC terminal 200 performs inverse fast Fourier transform on the spread signal on the frequency axis by multiplying the second to fourth symbols of the OCC. As a result, OFDM signals of symbols # 1, # 5, and # 6 are generated.
  • the MTC terminal 200 can generate an OFDM signal similar to the above even if the OCC is multiplied on the time axis instead of the OCC on the frequency domain. In that case, the MTC terminal 200 performs inverse fast Fourier transform after spreading-modulating the BPSK / QPSK symbol using the CAZAC sequence, and copies the spread signal on the time axis to the number of OFDM symbols. The MTC terminal 200 generates OFDM signals of symbols # 0, # 1, # 5, and # 6 by multiplying the spread signal on the time axis by the first to fourth symbols of the OCC, respectively.
  • the reference signals are also code-division multiplexed from those of a plurality of wireless communication apparatuses.
  • FIG. 6 is a second diagram illustrating an example of a procedure for generating a PUCCH signal.
  • the MTC terminal 200 assumes that a CAZAC sequence or a cyclic shift of the CAZAC sequence and C (0), C (1), C (2),. Assume that it is assigned. Further, it is assumed that the MTC terminal 200 is assigned the OCC (0), OCC (1), OCC (2), and OCC (3) signal sequences as the OCC. Further, S is a BPSK / QPSK symbol transmitted by the MTC terminal 200.
  • the CAZAC sequence has the characteristic that the autocorrelation is zero and orthogonal to the signal sequence obtained by cyclically shifting the CAZAC sequence. That is, it is guaranteed that a plurality of signal sequences prepared from the same CAZAC sequence are orthogonal to each other.
  • the second embodiment it is assumed that six orthogonal signal sequences can be prepared from one CAZAC sequence having a length of 12.
  • a CAZAC sequence has quasi-orthogonality (or pseudo-orthogonality) that is slightly low in cross-correlation with other CAZAC sequences that are not cyclically shifted, but guarantees perfect orthogonality. Absent.
  • eleven CAZAC sequences having a length of 12 can be prepared.
  • OCC is a signal sequence orthogonal to other OCCs, which can be prepared independently of the CAZAC sequence.
  • the second embodiment it is assumed that three OCCs having a length of 4 can be prepared. The three OCCs are orthogonal to each other on the time axis.
  • OFDM signals having different CAZAC sequence shift amounts (including zero) and OCC combinations can be separated because they are orthogonal to each other.
  • 6 ⁇ 3 18 combinations of shift amounts and OCCs exist for one CAZAC sequence. That is, even if 18 or less wireless terminal apparatuses simultaneously transmit control data on one PUCCH, those OFDM signals are separated by base station 100 without interfering with each other.
  • by using a plurality of CAZAC sequences in a cell it is aimed to increase the number of radio terminal apparatuses permitted to transmit on a common PUCCH radio resource to more than 18.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a CAZAC sequence and its cyclic shift.
  • the base station 100 can use 11 CAZAC sequences and 6 shift amounts in a cell.
  • the CAZAC sequence is cyclically shifted backward. That is, the CAZAC sequence is shifted from the front to the rear by the shift amount indicated by the shift number, and the signal overflowing from the end is moved to the head.
  • the CAZAC sequence may be cyclically shifted forward. That is, the CAZAC sequence may be shifted from the rear toward the front by the shift amount indicated by the shift number, and the signal overflowing from the head may be moved to the end.
  • Two signal sequences with the same sequence number but different shift numbers are orthogonal.
  • two signal sequences having different sequence numbers are not necessarily orthogonal although their cross-correlation is relatively small.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a CAZAC sequence, a shift amount, and an OCC allocation method.
  • base station 100 classifies MTC terminals belonging to the same cell into a plurality of MTC groups.
  • Base station 100 assigns one CAZAC sequence to each MTC group.
  • One of the 11 CAZAC sequences is used as a cell-specific CAZAC sequence for user terminals that are not MTC terminals.
  • Ten CAZAC sequences other than the cell-specific CAZAC sequence are used for MTC terminals.
  • the cell-specific CAZAC sequence number is calculated from the cell ID according to a predetermined calculation formula.
  • Base station 100 allocates ten sequence numbers excluding the sequence numbers corresponding to the cell IDs to a plurality of MTC groups. As far as possible, different MTC groups are preferably assigned different sequence numbers.
  • the sequence number of the CAZAC sequence assigned to the MTC group can be calculated from the group ID of the MTC group according to a predetermined calculation formula. Therefore, base station 100 determines a group ID for each of the plurality of MTC groups so that different sequence numbers are allocated to different MTC groups as much as possible.
  • base station 100 designates the CAZAC sequence assigned to the MTC group, and the combination of the shift amount and OCC for the CAZAC sequence. It is preferable that the combination of the shift amount and the OCC is different between MTC terminals in the same MTC group. That is, base station 100 preferably groups MTC terminals so that the number of MTC terminals belonging to one MTC group is 18 or less.
  • the base station 100 classifies MTC terminals with close positions into the same MTC group, and classifies MTC terminals with far positions into different MTC groups. . Then, the base station 100 performs radio communication using beams having different directivities for each MTC group, using multi-user MIMO or space division multiple access beamforming technology. That is, base station 100 receives control data from MTC terminal 200 belonging to MTC group 1 and control data from MTC terminal 200-2 belonging to MTC group 2 by beams having different directivities.
  • the base station 100 may allow the number of MTC groups to exceed 10 when the number of MTC terminals belonging to the cell is large. That is, base station 100 may allow the same CAZAC sequence to be assigned to a certain MTC group and one other MTC group. In that case, it is preferable that the base station 100 allocates the same CAZAC sequence to MTC groups located as far apart as possible.
  • the base station 100 when determining the group ID of the MTC group located near the cell boundary, the base station 100 preferably negotiates with the adjacent base station to adjust the group ID.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a base station.
  • the base station 100 includes a plurality of radio frequency (RF) receiving units (RF receiving units 111-1,..., 111-n), a plurality of weighting units (weighting units 112-1,..., 112-n), It has a synthesis unit 113, a CP deletion unit 114, a fast Fourier transform (FFT) unit 115, and a separation unit 116.
  • the base station 100 includes a PUSCH demodulation unit 121, a PUSCH decoding unit 122, a PUCCH demodulation unit 123, a PUCCH decoding unit 126, a channel estimation unit 127, and a beam control unit 128.
  • the base station 100 includes a location information extraction unit 131, a group determination unit 132, a PDCCH modulation unit 141, an IFFT unit 142, a CP addition unit 143, and an RF transmission unit 144.
  • RF receivers 111-1,..., 111-n convert (down-convert) radio signals received by different antennas into digital baseband signals.
  • the base station 100 receives radio signals with four antennas, the base station 100 includes four RF receivers corresponding to the four antennas.
  • the RF receivers 111-1,..., 111-n are, for example, a quadrature demodulator, a band-pass filter (BPF), and an analog-to-digital converter (ADC) for down-conversion. Signal processing circuit.
  • the weighting units 112-1,..., 112-n multiply the received signals as digital baseband signals acquired from the corresponding RF receiving units by weights specified by the beam control unit 128, respectively.
  • the base station 100 includes four weighting units corresponding to the four RF receiving units.
  • the combining unit 113 combines the reception signals weighted by the weighting units 112-1,..., 112-n to combine the reception signals of a plurality of antennas. Note that when the base station 100 forms a plurality of directional beams, the weights differ depending on the beams. Weighting sections 112-1,..., 112-n and combining section 113 may process received signals in parallel by the number of beams.
  • the CP deletion unit 114 detects the timing of the OFDM symbol in the OFDM reception signal acquired from the synthesis unit 113, and deletes the CP added to the OFDM symbol. Since the CP is a copy of a part of the original OFDM symbol, the CP can be found by obtaining an autocorrelation between the OFDM received signal and a signal obtained by delaying the received OFDM signal.
  • the FFT unit 115 performs fast Fourier transform on the OFDM received signal from which the CP has been deleted in units of OFDM symbols. That is, FFT section 115 separates a plurality of subcarrier signals superimposed on the OFDM symbol on the time axis. Note that the base station 100 may use a signal processing circuit that performs another type of Fourier transform in place of the FFT unit 115.
  • the separation unit 116 separates received signals of various physical channels included in the UL radio frame. Separation section 116 outputs the PUSCH reception signal to PUSCH demodulation section 121, and outputs the PUCCH reception signal to PUCCH demodulation section 123. Separation section 116 outputs a known pilot signal such as a reference signal to channel estimation section 127.
  • the PUSCH demodulator 121 demodulates the PUSCH received signal and extracts encoded user data.
  • Modulation schemes include digital modulation schemes such as QPSK and 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation).
  • the PUSCH modulation scheme may adaptively change according to the UL radio quality of each radio terminal apparatus.
  • the PUSCH decoding unit 122 performs error correction decoding on the user data extracted by the PUSCH demodulation unit 121.
  • an error correction coding method a convolutional code, a turbo code, a low density parity check (LDPC) code, or the like can be used.
  • the coding rate of PUSCH may change adaptively according to the UL radio quality of each radio terminal apparatus.
  • the PUCCH demodulator 123 demodulates the received PUCCH signal and extracts the encoded control data.
  • the group determination unit 132 notifies the PUCCH demodulation unit 123 of the sequence number, shift number, and OCC number that are in use.
  • the PUCCH demodulation unit 123 includes an OCC despreading unit 124 and a CAZAC despreading unit 125.
  • the OCC despreading unit 124 generates an OCC having a length of 4 corresponding to the OCC number notified from the group determining unit 132. Then, OCC despreading section 124 despreads four OFDM symbols (for example, symbols # 0, # 1, # 5, and # 6) excluding PUCCH reference signal symbols using OCC having a length of 4. Synthesize. Such despreading is performed for the number of OCC numbers in use. As a result, a spread signal having a length of 12 on the frequency axis is extracted for each OCC number from the PUCCH of one slot and one resource block.
  • the CAZAC despreading unit 125 generates a CAZAC sequence having a length of 12 corresponding to the sequence number notified from the group determining unit 132. For example, a Zadoff-Chu sequence is used as the CAZAC sequence.
  • CAZAC despreading section 125 When CAZAC despreading section 125 is notified of a shift number other than zero from group determination section 132, CAZAC despreading section 125 cyclically shifts the CAZAC sequence by the shift amount corresponding to the shift number. Then, CAZAC despreading section 125 despreads the spread signal having a length of 12 on the frequency axis using a CAZAC sequence having a length of 12 or a signal sequence obtained by cyclically shifting it.
  • Such despreading is performed by the number of combinations of sequence numbers and shift numbers in use.
  • the BPSK / QPSK symbol of the control data is extracted for each combination of the sequence number, the shift number, and the OCC number.
  • the PUCCH demodulator 123 digitally demodulates the BPSK / QPSK symbol and extracts encoded control data.
  • the PUCCH decoding unit 126 performs error correction decoding on the control data extracted by the PUCCH demodulation unit 123.
  • the error correction coding method a predetermined coding method may be used.
  • the control data includes CQI, ACK / NACK, and scheduling request.
  • the channel estimation unit 127 estimates an uplink channel state between each wireless terminal device and the base station 100 based on a known pilot signal such as a PUCCH reference signal.
  • the channel information obtained by channel estimation includes, for example, the attenuation amount of the transmission signal and the amount of phase shift rotation.
  • reference signals transmitted from a plurality of radio terminal apparatuses are code-division multiplexed on OFDM symbols for PUCCH reference signals (for example, symbols # 2 to # 4).
  • the channel estimation unit 127 can separate reference signals of a plurality of wireless terminal devices by despreading.
  • the channel estimation unit 127 notifies the PUCCH channel information about the PUCCH to the PUCCH demodulation unit 123 and notifies the beam control unit 128 of the channel information of various channels.
  • the beam control unit 128 acquires group information indicating a correspondence relationship between a plurality of MTC terminals and an MTC group from the group determination unit 132, and acquires from the channel estimation unit 127 indicating channel information of each MTC terminal. Based on the group information and the channel information, the beam control unit 128 forms a plurality of beams so that the base station 100 receives data according to beams having different directivities from MTC terminals belonging to different MTC groups. That is, the beam control unit 128 determines a weight (weight) to be applied to the reception signals of each of the plurality of antennas for each beam, and notifies the weights to the weighting units 112-1, ..., 112-n.
  • the location information extraction unit 131 extracts location information from the user data decoded by the PUSCH decoding unit 122.
  • the position information is included in user data transmitted by each MTC terminal, and indicates the current position measured by the MTC terminal using GPS (Global Positioning System).
  • the location information extraction unit 131 preferably acquires location information of each MTC terminal periodically (for example, every hour). Note that the location information may be transmitted not on the data channel (PUSCH) but on the control channel (PUCCH). In that case, the position information extraction unit 131 extracts position information from the control data decoded by the PUCCH decoding unit 126.
  • the group determining unit 132 assigns one of a plurality (for example, 10) of CAZAC sequences excluding the cell-specific CAZAC sequence corresponding to the cell ID to each MTC group. Different CACAC sequences are preferably assigned to different MTC groups.
  • the group determination unit 132 assigns a group ID for calculating a sequence number to each MTC group so as to satisfy such a condition.
  • the group determination part 132 designates the shift amount and OCC for each MTC terminal for each MTC group. It is preferable that the combination of the shift amount and the OCC is different between MTC terminals belonging to the same MTC group.
  • the group determination unit 132 notifies the beam control unit 128 of group information indicating the correspondence relationship between the plurality of MTC terminals and the plurality of MTC groups. Moreover, the group determination part 132 produces
  • the intra-group allocation information includes a shift number indicating the shift amount specified for the MTC terminal and an OCC number indicating the OCC specified for the MTC terminal. Note that the group determination unit 132 preferably re-executes grouping of a plurality of MTC terminals periodically (for example, every hour).
  • the PDCCH modulation unit 141 modulates control data destined for each wireless terminal device transmitted on the PDCCH.
  • the control data includes the group ID generated by the group determination unit 132 and intra-group allocation information.
  • the control data includes scheduling information indicating UL radio resources allocated to each radio terminal apparatus. UL radio resource allocation is determined by a scheduler (not shown) in accordance with, for example, a scheduling request received on the PUCCH.
  • a predetermined digital modulation method such as QPSK is used.
  • IFFT section 142 performs inverse fast Fourier transform on modulated signals (including PDCCH modulated signals) mapped to a plurality of subcarriers. That is, IFFT section 142 superimposes a plurality of subcarrier signals on the OFDM symbol on the time axis. Note that the base station 100 may use a signal processing circuit that performs other types of inverse Fourier transform instead of the IFFT unit 142.
  • CP adding section 143 adds a CP to the OFDM symbol generated by IFFT section 142.
  • CP is a copy of a portion of the original OFDM symbol.
  • the RF transmission unit 144 converts (up-converts) a digital baseband signal, which is an OFDM transmission signal to which a CP is added, into a radio signal.
  • the RF transmission unit 144 includes a signal processing circuit such as a digital-to-analog converter (DAC), a quadrature modulator, and a power amplifier, for example.
  • the RF transmission unit 144 outputs a radio signal from the antenna.
  • the receiving antenna and the transmitting antenna may be the same.
  • the group determination unit 132 is an example of the control unit 11 according to the first embodiment.
  • the PUCCH demodulation unit 123 is an example of the reception unit 12 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of an MTC terminal.
  • the MTC terminal 200 includes an RF reception unit 211, a CP deletion unit 212, an FFT unit 213, a PDCCH demodulation unit 214, a GPS reception unit 215, and a position calculation unit 216. Further, the MTC terminal 200 includes a CAZAC determination unit 221, an OCC determination unit 222, a scheduler 223, a user data generation unit 224, and a control data generation unit 225.
  • the MTC terminal 200 includes a PUSCH encoding unit 231, a PUSCH modulation unit 232, an RS generation unit 233, a PUCCH encoding unit 234, a PUCCH modulation unit 235, a multiplexing unit 241, an IFFT unit 242, a CP addition unit 243, and an RF transmission. Part 244.
  • the RF receiver 211 converts (down-converts) a radio signal received by an antenna included in the MTC terminal 200 into a digital baseband signal.
  • the RF reception unit 211 includes a signal processing circuit such as a quadrature demodulator, a BPF, or an ADC for down conversion.
  • CP deletion section 212 detects the timing of the OFDM symbol in the OFDM reception signal acquired from RF reception section 211, and deletes the CP added to the OFDM symbol.
  • the FFT unit 213 performs fast Fourier transform on the OFDM received signal from which the CP has been deleted in units of OFDM symbols. That is, FFT section 213 separates a plurality of subcarrier signals superimposed on the OFDM symbol on the time axis. Note that the MTC terminal 200 may use a signal processing circuit that performs another type of Fourier transform in place of the FFT unit 213.
  • PDCCH demodulation section 214 demodulates the received signal of PDCCH included in the DL radio frame.
  • a predetermined digital modulation method such as QPSK is used.
  • the GPS receiver 215 receives a GPS signal using a GPS antenna provided in the MTC terminal 200.
  • the GPS signal includes time data transmitted by a plurality of GPS satellites.
  • the position calculation unit 216 acquires time data of a plurality of GPS satellites from the GPS reception unit 215, and based on the transmission time of each of the plurality of GPS satellites and the reception time indicated by the internal clock of the MTC terminal 200, The current position (longitude and latitude) is calculated. Then, the position calculation unit 216 generates position information indicating the calculated current position.
  • the CAZAC determination unit 221 determines a CAZAC sequence and a shift amount allocated from the base station 100, which are used for PUCCH spread modulation. That is, the CAZAC determination unit 221 extracts the group ID from the control data received on the PDCCH, and calculates the sequence number from the group ID according to a predetermined calculation formula (for example, a calculation formula for finding the remainder obtained by dividing the group ID by 11). To do. Further, CAZAC determination unit 221 extracts the shift number included in the intra-group allocation information from the control data received on PDCCH. Then, CAZAC determination unit 221 notifies PUCCH modulation unit 235 of the sequence number and the shift number.
  • a predetermined calculation formula for example, a calculation formula for finding the remainder obtained by dividing the group ID by 11
  • the OCC determination unit 222 determines the OCC allocated from the base station 100, which is used for PUCCH spread modulation. That is, the OCC determination unit 222 extracts the OCC number included in the intra-group allocation information from the control data received on the PDCCH. Then, the OCC determination unit 222 notifies the PUCCH modulation unit 235 of the OCC number.
  • the group ID and intra-group allocation information may be transmitted not on the control channel (PDCCH) but on the data channel (PDSCH).
  • the CAZAC determination unit 221 can extract the group ID and the shift number from the user data
  • the OCC determination unit 222 can extract the OCC number from the user data.
  • the scheduler 223 acquires scheduling information included in the control data received on the PDCCH.
  • the scheduler 223 schedules transmission of user data on the PUSCH and transmission of control data on the PUCCH according to the scheduling information.
  • the user data generation unit 224 generates user data to be transmitted on the PUSCH in response to an instruction from the scheduler 223.
  • the user data includes position information indicating the current position of the MTC terminal 200 generated by the position calculation unit 216.
  • the location information may be transmitted using PUCCH instead of PUSCH.
  • the control data generation unit 225 generates control data to be transmitted on the PUCCH in response to an instruction from the scheduler 223.
  • the control data includes CQI, ACK / NACK, and scheduling request.
  • the CQI indicates the DL radio quality measured by the MTC terminal 200, and can be generated periodically or in response to an instruction from the base station 100.
  • the ACK / NACK may be generated in response to receiving user data from the base station 100.
  • the scheduling request can be generated when user data to be transmitted to the base station 100 is generated.
  • the PUSCH encoding unit 231 performs error correction encoding on the user data generated by the user data generation unit 224.
  • As the error correction coding method a convolutional code, a turbo code, a low density parity check code, or the like can be used.
  • the PUSCH coding rate may be specified by the base station 100 according to the UL radio quality of the MTC terminal 200.
  • the PUSCH modulation unit 232 modulates the encoded user data. Modulation schemes include digital modulation schemes such as QPSK and 16QAM. The PUSCH modulation scheme may be specified by the base station 100 according to the UL radio quality of the MTC terminal 200.
  • RS generating section 233 generates a reference signal to be transmitted using a predetermined OFDM symbol (for example, symbols # 2 to # 4) of PUCCH.
  • the RS generation unit 233 performs spread modulation on the reference signal using a spread code assigned to the MTC terminal 200. This spreading code may be determined according to the OCC used for spreading modulation of the control data.
  • the PUCCH encoding unit 234 performs error correction encoding on the control data generated by the control data generation unit 225.
  • As the error correction coding method a predetermined coding method may be used.
  • the PUCCH modulation unit 235 modulates the encoded control data. That is, the PUCCH modulation unit 235 digitally modulates the control data using the BPSK method or the QPSK method, and spread-modulates the BPSK / QPSK symbol using the CAZAC sequence and the OCC.
  • the PUCCH modulation unit 235 includes a CAZAC spreading unit 236 and an OCC spreading unit 237.
  • the CAZAC spreading unit 236 generates a CAZAC sequence having a length of 12 corresponding to the sequence number notified from the CAZAC determination unit 221.
  • the CAZAC sequence generated by the CAZAC spreading unit 236 is the same as that generated by the CAZAC despreading unit 125 of the base station 100.
  • a Zadoff-Chu sequence is used as the CAZAC sequence.
  • the CAZAC diffusion unit 236 is notified of a shift number other than zero from the CAZAC determination unit 221.
  • the CAZAC sequence is cyclically shifted by the shift amount corresponding to the shift number.
  • CAZAC spreading section 236 spread-modulates one BPSK / QPSK symbol into a spread signal having a length of 12 on the frequency axis using a CAZAC sequence or a signal sequence obtained by cyclically shifting the CAZAC sequence.
  • the OCC spreading unit 237 generates an OCC having a length of 4 corresponding to the OCC number notified from the OCC determining unit 222. In addition, the OCC spreading unit 237 copies the spread signal having a length of 12 generated by the CAZAC spreading unit 236 to the number (4) of OFDM symbols for control data. Then, OCC spreading section 237 multiplies the spread signal having a length of 12 on the frequency axis by the first OCC to generate a subcarrier signal corresponding to the first OFDM symbol. Similarly, OCC spreading section 237 multiplies the spread signal of length 12 by the 2nd to 4th OCC to generate a subcarrier signal corresponding to the 2nd to 4th OFDM symbols.
  • the multiplexing unit 241 multiplexes the transmission signals of these physical channels by mapping various physical channels to the UL radio frame.
  • the transmission signal to be multiplexed includes a modulation signal of user data generated by the PUSCH modulation unit 232, a reference signal generated by the RS generation unit 233, and a modulation signal of control data generated by the PUCCH modulation unit 235.
  • the IFFT unit 242 performs inverse fast Fourier transform on the modulated signal mapped to the plurality of subcarriers. That is, IFFT section 242 superimposes a plurality of subcarrier signals on the OFDM symbol on the time axis. Note that the MTC terminal 200 may use a signal processing circuit that performs other types of inverse Fourier transform instead of the IFFT unit 242.
  • CP adding section 243 adds a CP to the OFDM symbol generated by IFFT section 242.
  • CP is a copy of a portion of the original OFDM symbol.
  • the RF transmission unit 244 converts (up-converts) a digital baseband signal, which is an OFDM transmission signal to which a CP is added, into a radio signal.
  • the RF transmission unit 244 includes a signal processing circuit such as a DAC, a quadrature modulator, and a power amplifier for up-conversion.
  • the RF transmission unit 244 outputs a radio signal from the antenna.
  • the antenna from which the RF reception unit 211 receives radio signals and the antenna from which the RF transmission unit 244 transmits radio signals may be the same.
  • the MTC terminals 200-1, 200-2, 200-3 and the user terminal 300 can also be realized by the same block configuration as the MTC terminal 200. However, the user terminal 300 generates a CAZAC sequence corresponding to the cell ID instead of the group ID.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a reception control procedure of the base station.
  • the location information extraction unit 131 acquires location information from each of a plurality of MTC terminals belonging to the same cell. That is, the position information extraction unit 131 extracts position information from user data transmitted by each MTC terminal. Considering the possibility of one or more MTC terminals moving, it is preferable to acquire location information continuously (for example, every hour).
  • the group determination unit 132 may request location information from each MTC terminal.
  • the position information extraction unit 131 may not acquire position information from a wireless terminal device such as the user terminal 300 that is not an MTC terminal. Whether or not each wireless terminal device is an MTC terminal may be notified to the base station 100 when the wireless terminal device connects to the base station 100.
  • the group determination unit 132 classifies the MTC terminals belonging to the same cell into a plurality of MTC groups based on the current location indicated by the location information acquired by the location information extraction unit 131. It is preferable that MTC terminals with close positions belong to the same MTC group, and MTC terminals with distant positions belong to different MTC groups. For example, MTC terminals 200 and 200-1 are assigned to MTC group 1, and MTC terminals 200-2 and 200-3 are assigned to MTC group 2.
  • the group determination unit 132 does not have to group wireless terminal devices that are not MTC terminals such as the user terminal 300.
  • the group determination unit 132 assigns one CAZAC sequence to each of the plurality of MTC groups.
  • the CAZAC sequence assigned to the MTC group is different from the cell-specific CAZAC sequence determined according to the cell ID. Different CAZAC sequences are preferably assigned to different MTC groups.
  • the group determination unit 132 assigns a group ID to each MTC group so that such a condition is satisfied.
  • the group determination unit 132 assigns the shift amount and the OCC to the MTC terminals belonging to the MTC group for each MTC group.
  • the combination of the shift amount and the OCC is preferably different depending on the MTC terminal.
  • the group determination unit 132 may assign the same shift amount and OCC combination to any two MTC terminals belonging to different MTC groups. Note that step S14 and step S13 may be executed in reverse order or in parallel.
  • the group determination unit 132 includes, as control data addressed to each MTC terminal, intra-group allocation information including the group ID of the MTC group to which the MTC terminal belongs, and the shift number and OCC number designated for the MTC terminal. Is generated. The generated group ID and intra-group allocation information are transmitted to each MTC terminal using PDCCH.
  • a shift amount for the CAZAC sequence determined by the cell ID and the OCC are assigned to a wireless terminal device such as the user terminal 300 that is not an MTC terminal.
  • control data including a shift number and an OCC number is transmitted from the base station 100 to the user terminal 300.
  • the combination of the shift amount and the OCC is preferably different depending on the wireless terminal device.
  • the same shift amount and OCC combination may be assigned between an MTC terminal and a wireless terminal apparatus that is not an MTC terminal.
  • the base station 100 since the cell ID can be known by the cell search performed by each radio terminal apparatus, the base station 100 does not need to notify the cell ID to the radio terminal apparatus that is not the MTC terminal.
  • the beam control unit 128 assigns a beam having directivity different from that of the other MTC groups to each of the plurality of MTC groups. To achieve this, multi-user MIMO or space division multiple access beamforming techniques can be used. The beam control unit 128 determines weights to be applied to the reception signals of the plurality of antennas so that the PUCCH control data transmitted by the MTC terminals belonging to different MTC groups can be separated.
  • the group determination unit 132 uses the combination of the CAZAC sequence, the shift number, and the OCC number that are in use designated to the wireless terminal devices including the MTC terminals 200, 200-1, 200-2, 200-3 and the user terminal 300. Is identified. Then, the group determination unit 132 changes the settings of the sequence generators of the OCC despreading unit 124 and the CAZAC despreading unit 125 so that the control data subjected to spread modulation according to the specified combination can be extracted. Note that steps S15 to S17 may be executed in any order or in parallel.
  • the combining unit 113 weights the reception signals of the plurality of antennas to separate the reception signals of the plurality of beams having different directivities, that is, reception signals from the plurality of MTC groups.
  • the PUCCH demodulation unit 123 uses the OCC despreading unit 124 and the CAZAC despreading unit 125 to despread each spread signal having a different combination of shift amount and OCC for each MTC group. Thereby, the control data of a plurality of MTC terminals can be separated.
  • the beamforming technology does not have to be applied to a received signal from a wireless terminal device such as the user terminal 300 that is not an MTC terminal.
  • the PUCCH demodulation unit 123 despreads each spread signal having a different combination of shift amount and OCC, using a cell-specific CAZAC sequence, for control data of a radio terminal apparatus that is not an MTC terminal.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an exemplary procedure for transmission control of the MTC terminal.
  • transmission control executed by the MTC terminal 200 will be described. Transmission control similar to that of the MTC 200 is also performed in other MTC terminals.
  • the position calculation unit 216 calculates the current position of the MTC terminal 200 based on the received GPS signal. That is, the position calculation unit 216 determines the longitude and latitude of the current position of the MTC terminal 200 based on the difference between the GPS signal transmission time of each of the plurality of GPS satellites and the GPS signal reception time indicated by the internal clock of the MTC terminal 200. Is estimated. The position calculation unit 216 may calculate the current position periodically or in response to an instruction from the base station 100.
  • the user data generation unit 224 generates user data including position information indicating the current position calculated by the position calculation unit 216. This position information is transmitted to the base station 100 via PUSCH. The generation and transmission of the position information may be performed periodically without an instruction from the base station 100, or may be performed when receiving an instruction from the base station 100.
  • the CAZAC determination unit 221 acquires the group ID received from the base station 100 via the PDCCH and the shift number of the intra-group allocation information.
  • the OCC determination unit 222 acquires the OCC number of the intra-group allocation information received from the base station 100 via the PDCCH.
  • the group ID is assigned to the MTC group to which the MTC terminal 200 belongs.
  • the shift number and the OCC number are assigned to the MTC terminal 200.
  • the CAZAC determination unit 221 determines the CAZAC sequence assigned to the MTC group to which the MTC terminal 200 belongs by calculating a sequence number from the group ID according to a predetermined calculation formula.
  • the calculation formula for calculating the sequence number from the group ID may be the same as the calculation formula for calculating the sequence number indicating the cell-specific CAZAC sequence from the cell ID.
  • the CAZAC determination unit 221 changes the setting of the sequence generator of the CAZAC spreading unit 236 by notifying the CAZAC spreading unit 236 of the sequence number and the shift number. Thereby, the CAZAC spreading unit 236 can generate a signal sequence specified by the sequence number and the shift number.
  • the OCC determination unit 222 changes the setting of the sequence generator of the OCC spreading unit 237 by notifying the OCC spreading unit 237 of the OCC number. Accordingly, the OCC spreading unit 237 can generate the OCC specified by the OCC number.
  • the PUCCH modulation unit 235 uses the CAZAC spreading unit 236 and the OCC spreading unit 237 to perform spread modulation on the PUCCH control data. Thereby, the control data of the MTC terminal 200 and the control data of other radio terminal apparatuses can be transmitted using the common PUCCH radio resource.
  • FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an example of communication between the base station and the MTC terminal.
  • the MTC terminal 200 calculates the current position of the MTC terminal 200 and transmits position information indicating the current position to the base station 100.
  • the MTC terminal 200-1 calculates the current position of the MTC terminal 200-1 and transmits position information to the base station 100
  • the MTC terminal 200-2 calculates the current position of the MTC terminal 200-2.
  • the position information is transmitted to the base station 100.
  • the collection of position information by the base station 100 is periodically performed, for example, every hour.
  • the base station 100 groups the MTC terminals 200, 200-1, 200-2 based on the position information received from the MTC terminals 200, 200-1, 200-2.
  • base station 100 assigns MTC terminals 200 and 200-1 to MTC group 1, and assigns MTC terminal 200-2 to MTC group 2.
  • MTC terminal 200-1 transmits control data to base station 100 using PUCCH
  • Base station 100 receives the PUCCH OFDM signal transmitted by MTC terminals 200 and 200-1 using directional beam # 1 corresponding to MTC group 1.
  • the spread signal of the MTC terminal 200 and the spread signal of the MTC terminal 200-1 use signal sequences having the same sequence number but different shift numbers, they are orthogonal and do not interfere. Also, since the spread signal of MTC terminal 200-1 and the spread signal of MTC terminal 200-2 use different OCCs, they are orthogonal and do not interfere with each other. On the other hand, the spread signal of MTC terminal 200 and the spread signal of MTC terminal 200-2 use a signal sequence based on different CAZAC sequences and the same OCC, and therefore are quasi-orthogonal (also referred to as pseudo-orthogonal). .
  • the MTC terminals 200, 200-1, and 200-2 are allowed to transmit a spread signal using a PUCCH radio resource common to each other, and transmit a spread signal using a PUCCH radio resource common to the user terminal 300. Is acceptable. However, the MTC terminals 200, 200-1, and 200-2 often have a relatively small transmission amount and transmission frequency of control data. For this reason, there is a possibility that the spread signals of the MTC terminals 200, 200-1, 200-2 overlap the common PUCCH radio resources, and the spread signals of the MTC terminals 200, 200-1, 200-2 and the user terminal 300 The possibility that the spread signal overlaps the common PUCCH radio resource can be expected not to be large.
  • a plurality of MTC terminals belonging to the same cell are classified into a plurality of MTC groups, and one CAZAC sequence is assigned to the MTC group. For this reason, compared with the case where only one CAZAC sequence is used in a cell, the number of MTC terminals permitted to transmit on a common PUCCH radio resource can be increased.
  • the spread signals can be orthogonalized between the MTC terminals belonging to the same MTC group, and interference can be avoided. Also, even between MTC terminals belonging to different MTC groups, if the OCC to be used is different, the spread signals are orthogonal, and therefore the probability of occurrence of interference can be suppressed. Even when MTC terminals belonging to different MTC groups use the same OCC, interference is suppressed to some extent because spread signals are quasi-orthogonal.
  • the MTC terminal is considered to have a relatively small transmission amount and transmission frequency of control data, there is no high probability that MTC terminals belonging to different MTC groups will simultaneously transmit a spread signal using the same OCC. The possibility of occurrence is suppressed. Further, the base station 100 receives spread signals from MTC terminals belonging to different MTC groups according to beams having different directivities, thereby further suppressing the occurrence of interference. Also, since each MTC terminal can transmit control data using the PUCCH radio resource common to the user terminal 300, scheduling by the base station 100 is simplified, and the amount of UL radio resources for PUCCH is reduced. Can be reduced.
  • the wireless communication system of the third embodiment is different from the second embodiment in the method of calculating the current position of each MTC terminal.
  • the wireless communication system according to the third embodiment includes a base station 100a instead of the base station 100 of FIG.
  • the wireless communication system according to the third embodiment includes MTC terminals 200a, 200a-1, and 200a-2 instead of the MTC terminals 200, 200-1, and 200-2 of FIG.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating another example of the base station.
  • the base station 100a includes RF receiving units 111-1,..., 111-n, weighting units 112-1,..., 112-n, a combining unit 113, a CP deleting unit 114, an FFT unit 115, and a separating unit 116.
  • the base station 100a includes a PUSCH demodulation unit 121, a PUSCH decoding unit 122, a PUCCH demodulation unit 123, a PUCCH decoding unit 126, a channel estimation unit 127, a beam control unit 128, and a direction of arrival (DoA) estimation unit 129.
  • the base station 100a includes a group determination unit 132a, a PDCCH modulation unit 141, an IFFT unit 142, a CP addition unit 143, and an RF transmission unit 144.
  • the DoA estimation unit 129 acquires, from the channel estimation unit 127, channel information indicating an uplink channel state between each MTC terminal belonging to the cell managed by the base station 100a and the base station 100a. Then, based on the channel information of each MTC terminal, the DoA estimation unit 129 estimates the direction in which the MTC terminal exists as viewed from the base station 100a (the direction in which the radio signal of each MTC terminal arrives). For estimation of the direction of arrival, various estimation methods such as a beam former method and a method using a phase difference between received signals of a plurality of antennas may be used.
  • the base station 100a estimates the direction in which the MTC terminal exists based on the received signal from each MTC terminal. Therefore, the base station 100a does not have to acquire position information indicating the current position measured using the GPS in each MTC terminal from each of the plurality of MTC terminals, and the position information extraction unit 131 illustrated in FIG. It may not have.
  • the base station 100a may perform both the arrival direction estimation by the DoA estimation unit 129 and the location information collection by the location information extraction unit 131.
  • the base station 100a may specify the position of the MTC terminal having the GPS reception function based on the position information, and may estimate the position of the MTC terminal not having the GPS reception function from the arrival direction of the radio signal.
  • the base station 100a may be able to specify the position of each MTC terminal with higher reliability by using both the position information and the estimation result of the arrival direction.
  • the group determination unit 132a acquires, from the DoA estimation unit 129, direction information indicating a direction in which each MTC terminal exists as viewed from the base station 100a (for example, an angle on a horizontal plane with a predetermined direction as a reference).
  • the group determination unit 132a classifies a plurality of MTC terminals belonging to the same cell into a plurality of MTC groups based on the acquired direction information. At this time, the grouping is performed so that MTC terminals with close directions belong to the same MTC group, and MTC terminals with different directions belong to different MTC groups.
  • the group determination unit 132a determines an angle threshold value in advance, and assigns a set of MTC terminals in which a difference (angle) between directions of any two MTC terminals is equal to or less than the threshold value to one MTC group.
  • the processing of the group determination unit 132a other than grouping is the same as that of the group determination unit 132 of FIG.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating another example of the MTC terminal.
  • the MTC terminal 200a includes an RF reception unit 211, a CP deletion unit 212, an FFT unit 213, a PDCCH demodulation unit 214, a CAZAC determination unit 221, an OCC determination unit 222, a scheduler 223, a user data generation unit 224, and a control data generation unit 225. .
  • the MTC terminal 200a includes a PUSCH encoding unit 231, a PUSCH modulation unit 232, an RS generation unit 233, a PUCCH encoding unit 234, a PUCCH modulation unit 235, a multiplexing unit 241, an IFFT unit 242, a CP addition unit 243, and an RF transmission. Part 244.
  • the MTC terminal 200a may not include the GPS receiving unit 215 and the position calculating unit 216 illustrated in FIG. That is, the MTC terminal 200a may not transmit position information indicating the current position of the MTC terminal 200a to the base station 100a. However, the MTC terminal 200a can transmit the position information to the base station 100a so that the base station 100a can accurately identify the current position of the MTC terminal 200a.
  • Other MTC terminals can also be realized by the same block configuration as the MTC terminal 200a.
  • FIG. 16 is a sequence diagram illustrating another communication example between the base station and the MTC terminal. Here, it is considered to control the MTC terminals 200a, 200a-1, and 200a-2. Steps S33 to S37 are the same as those shown in FIG.
  • the MTC terminal 200a transmits a known pilot signal such as a reference signal to the base station 100a.
  • MTC terminals 200a-1 and 200a-2 each transmit a known pilot signal to base station 100a.
  • the reference signals of the MTC terminals 200a, 200a-1, and 200a-2 are transmitted by the base station 100a so that they can be distinguished from each other.
  • the base station 100a estimates the existence direction of each MTC terminal viewed from the base station 100a using pilot signals such as reference signals received from the MTC terminals 200a, 200a-1, and 200a-2. Then, the base station 100a groups the MTC terminals 200a, 200a-1, and 200a-2 based on the estimated existence direction. Here, base station 100a assigns MTC terminals 200a and 200a-1 to MTC group 1, and assigns MTC terminal 200a-2 to MTC group 2.
  • the same effect as that of the wireless communication system of the second embodiment can be obtained. Furthermore, according to the radio communication system of the third embodiment, the position of the MTC terminal is estimated by the base station 100a based on the radio signal from each MTC terminal. Therefore, even if a plurality of MTC terminals belonging to a cell include MTC terminals that do not have a GPS reception function, these MTC terminals can be appropriately grouped.

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Abstract

　あるチャネルでデータを送信することを許可する無線通信装置の数を増やす。　基地局（１０）は、同一セルに属する無線通信装置（２１～２５）の少なくとも一部を複数のグループに分類する。基地局（１０）は、第１のグループに対して、自身を巡回シフトしたものと直交する信号系列（３１）を割り当て、第２のグループに対して、信号系列（３１）および信号系列（３１）を巡回シフトしたものと異なり、自身を巡回シフトしたものと直交する信号系列（３３）を割り当てる。第１のグループに属する無線通信装置（２１，２２）は、信号系列（３１）または信号系列（３１）を巡回シフトした信号系列（３２）を用いてデータを拡散変調する。第２のグループに属する無線通信装置（２３，２４）は、信号系列（３３）または信号系列（３３）を巡回シフトした信号系列（３４）を用いてデータを拡散変調する。

Description

無線通信システム、基地局、無線通信装置および無線通信方法
　本発明は無線通信システム、基地局、無線通信装置および無線通信方法に関する。
　現在、複数の無線通信装置が基地局にアクセスするセルラ方式の無線通信システムが利用されている。このような無線通信システムの中には、同一チャネル上で同時に２以上の無線通信装置が基地局にデータを送信できるように、２以上の無線通信装置のデータを拡散用の信号系列を用いて符号分割多重するようにしたものがある。
　例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる無線通信規格では、上り制御チャネル上に２以上のユーザ端末の制御データを符号分割多重することができる。ＬＴＥの基地局は、セルＩＤに応じた１つのＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto-Correlation）系列を使用する。ＣＡＺＡＣ系列は、位相差がゼロでない限り自己相関がゼロであり、自身を巡回シフトした何れの信号系列とも直交する特性を備える。ただし、ＣＡＺＡＣ系列は、それを巡回シフトしたものではない他のＣＡＺＡＣ系列との間では、相互相関がある程度低いという準直交性を有するものの、完全な直交性は保証していない。
　ＬＴＥの基地局は、同一セルに属する一のユーザ端末と他の一のユーザ端末に異なるシフト量（ゼロを含む）を指定する。２つのユーザ端末は、それぞれ、セルＩＤに応じた同じＣＡＺＡＣ系列を基地局から指定されたシフト量だけ巡回シフトし、制御データの拡散変調に用いる。これにより、当該一のユーザ端末が送信する上り制御チャネル信号と当該他の一のユーザ端末が送信する上り制御チャネル信号とは直交することになり、基地局は２つの上り制御チャネル信号を重畳して受信しても互いに分離することができる。
　ところで、無線通信システムの利用形態の１つとして、ＭＴＣ（Machine Type Communication）またはＭ２Ｍ（Machine-to-Machine）通信と呼ばれるものが議論されている。ＭＴＣ端末は、携帯電話機などユーザ操作に応じて無線通信を行うユーザ端末と異なり、ユーザが操作しなくても自律的にデータを送信し得る。ＭＴＣ端末の例として、エネルギー消費量を測定して報告するスマートメータ、走行状況を監視して報告する車載器、稼働状況を監視して報告する家電機器などが挙げられる。ＭＴＣの普及によって、１つのセルに属する無線通信装置が大きく増加することになる可能性がある。
　多数のＭＴＣ端末をサポートするにあたり、ユーザが操作する従来のユーザ端末とＭＴＣ端末とへの無線リソースの割当方法についても議論が行われている。例えば、ＬＴＥの無線通信規格の議論の中で、従来のユーザ端末が使用する従来の上り制御チャネルに加えて、ＭＴＣ端末専用の上り制御チャネルを別途設けることが提案されている。
Vodafone, "Proposed SID: Provision of low-cost MTC UEs based on LTE", RP-111112, 3GPP TSG-RAN meeting #53, Sept. 2011. Huawei, HiSilicon, CMCC, "Overview on low-cost MTC UEs based on LTE", R1-112912, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #66bis, Nov. 2011. Sony Corporation, Sony Europe Limited, "Consideration on Approaches for Low-Cost MTC UEs", R1-112917, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #66bis, Nov. 2011. Ericsson, ST-Ericsson, "Standards aspects impacting UE costs", R1-112929, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #66bis, Nov. 2011. IPWireless Inc., "Backwards compatible support for reduced bandwidth MTC LTE UEs", R1-114268, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #67, Nov. 2011.
　２以上の無線通信装置に符号分割多重のための信号系列を割り当てるとき、上記のような従来技術では、これらの無線通信装置がいつデータを送信しても干渉が生じないように信号系列の間の直交性を重視している。例えば、ＬＴＥの基地局は、１つのセル内では１つのＣＡＺＡＣ系列から巡回シフトによって得られる直交する複数の信号系列を使用する。しかし、互いに直交な信号系列の数には限りがあるため、従来技術では、セルに属する無線通信装置が増加すると符号分割多重のための信号系列が不足するおそれがある。
　割り当てる信号系列が不足する場合、一部の無線通信装置によるデータ送信を待たせるか、または、当該データを送信するためのチャネルを増やすことが考えられる。前者の場合、無線通信のスループットが低下し得る。後者の場合、無線リソースの利用効率が低下し、また、スケジューリングが複雑になるおそれがある。
　一方で、同一セルに属する無線通信装置の中には、他の種類の無線通信装置と比べてデータ送信量やデータ送信頻度が小さいものも存在し得る。例えば、多くのＭＴＣ端末は、少量のデータを長周期で間欠的に送信する可能性が高い。このような無線通信装置からの送信信号は、他の無線通信装置からの送信信号と頻繁に干渉するわけではない。
　１つの側面では、本発明は、あるチャネルでデータを送信することを許可する無線通信装置の数を増やすことができる無線通信システム、基地局、無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。
　１つの態様では、基地局と複数の無線通信装置とを有する無線通信システムが提供される。基地局は、複数の無線通信装置が同一セルに属するとき、複数の無線通信装置の少なくとも一部を第１および第２のグループを含む複数のグループに分類する。また、基地局は、第１のグループに対して、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列を割り当て、第２のグループに対して、第１の信号系列および第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列を割り当てる。複数の無線通信装置それぞれは、第１のグループに属する場合、第１の信号系列または第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して基地局に送信する。また、複数の無線通信装置それぞれは、第２のグループに属する場合、第２の信号系列または第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して基地局に送信する。
　１つの態様では、同一セルに属する複数の無線通信装置と通信可能な基地局が提供される。基地局は、制御部と受信部とを有する。制御部は、複数の無線通信装置の少なくとも一部を第１および第２のグループを含む複数のグループに分類し、第１のグループに対して、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列を割り当て、第２のグループに対して、第１の信号系列および第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列を割り当てる。受信部は、第１の信号系列または第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて拡散変調された第１のグループからの送信信号と、第２の信号系列または第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて拡散変調された第２のグループからの送信信号とが、重畳されて受信されることを許容する。
　１つの態様では、受信部と変調部とを有する無線通信装置が提供される。受信部は、同一セルに属する複数の無線通信装置の少なくとも一部を複数のグループに分類する基地局から、自装置の属するグループについての情報を受信する。変調部は、自装置の属するグループに応じた信号系列を用いて、基地局に送信するデータを拡散変調する。変調部は、自装置が第１のグループに属する場合、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列または第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて、データを拡散変調する。変調部は、自装置が第１のグループと異なる第２のグループに属する場合、第１の信号系列および第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列、または、第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて、データを拡散変調する。
　１つの態様では、基地局および同一セルに属する複数の無線通信装置を含む無線通信システムが実行する無線通信方法が提供される。同一セルに属する複数の無線通信装置の少なくとも一部を第１および第２のグループを含む複数のグループに分類する。第１のグループに対して、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列を割り当て、第２のグループに対して、第１の信号系列および第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列を割り当てる。第１のグループに属する無線通信装置が基地局に、第１の信号系列または第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して送信する。第２のグループに属する無線通信装置が基地局に、第２の信号系列または第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して送信する。
　１つの側面では、あるチャネルでデータを送信することを許可する無線通信装置の数を増やすことができる。
　本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
第１の実施の形態の無線通信システムを示す図である。 第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。 無線フレームの例を示す図である。 無線フレームに含まれるＰＵＣＣＨの例を示す図である。 ＰＵＣＣＨ信号の生成手順の例を示す第１の図である。 ＰＵＣＣＨ信号の生成手順の例を示す第２の図である。 ＣＡＺＡＣ系列とその巡回シフトの例を示す図である。 ＣＡＺＡＣ系列とシフト量とＯＣＣの割当方法の例を示す図である。 基地局の例を示すブロック図である。 ＭＴＣ端末の例を示すブロック図である。 基地局の受信制御の手順例を示すフローチャートである。 ＭＴＣ端末の送信制御の手順例を示すフローチャートである。 基地局とＭＴＣ端末の間の通信例を示すシーケンス図である。 基地局の他の例を示すブロック図である。 ＭＴＣ端末の他の例を示すブロック図である。 基地局とＭＴＣ端末の間の他の通信例を示すシーケンス図である。
　以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。
　［第１の実施の形態］
　図１は、第１の実施の形態の無線通信システムを示す図である。
　第１の実施の形態の無線通信システムは、基地局１０および無線通信装置２１～２５を有する。基地局１０は、少なくとも１つのセルを管理し、当該セルに属する無線通信装置からのアクセスを受け付ける。無線通信装置２１～２５は、基地局１０にアクセスすることができる。ここでは、無線通信装置２１～２５が同一のセルに属しているとする。
　無線通信装置２１～２５は、固定無線通信装置でもよいし移動無線通信装置でもよい。無線通信装置２１～２５のうち、無線通信装置２１～２４は第１の種類の無線通信装置であり、無線通信装置２５は第２の種類の無線通信装置である。第１の種類の無線通信装置は、例えば、スマートメータや車載器や家電機器など、ユーザ操作がなくても自律的にデータ通信を行い得るＭＴＣ端末である。第２の種類の無線通信装置は、例えば、携帯電話機など、ユーザ操作に応じてデータ通信を行うユーザ端末である。好ましくは、第１の種類の無線通信装置は、第２の種類の無線通信装置よりも送信量や送信頻度が小さい。
　基地局１０は、制御部１１および受信部１２を有する。
　制御部１１は、無線通信装置２１～２５の少なくとも一部を、第１および第２のグループを含む複数のグループに分類する。例えば、制御部１１は、第１の種類の無線通信装置を複数のグループに分類し、第２の種類の無線通信装置を何れのグループにも分類しない。ここでは、無線通信装置２１，２２がグループ１に属し、無線通信装置２３，２４がグループ２に属するようにグループ化されたとする。無線通信装置２１～２４のグループ化は、無線通信装置２１～２４の現在位置に基づいて行ってもよい。例えば、制御部１１は、近い位置にある無線通信装置同士が同じグループに属し、離れた位置にある２つの無線通信装置が異なるグループに属するようにグループ化する。
　また、制御部１１は、複数のグループそれぞれに、データの符号分割多重化のための信号系列を割り当てる。制御部１１は、グループ１に対して信号系列＃１（信号系列３１）を割り当て、グループ２に対して信号系列＃２（信号系列３３）を割り当てる。信号系列３３は、信号系列３１および信号系列３１を巡回シフトした何れの信号系列とも異なるものである。信号系列３１，３３は、例えば、異なるＣＡＺＡＣ系列である。信号系列３１，３３は、それぞれ、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備える。一方で、信号系列３１または信号系列３１を巡回シフトしたものと、信号系列３３または信号系列３３を巡回シフトしたものとの間では、直交性が保証されていないものの、相互相関が比較的小さいという準直交性（または、疑似直交性）が成立し得る。
　受信部１２は、グループ１に属する無線通信装置２１，２２から、信号系列３１または信号系列３１を巡回シフトした信号系列（信号系列３２を含む）を用いて拡散変調されたデータが、あるチャネルで受信されることを許容する。また、受信部１２は、グループ２に属する無線通信装置２３，２４から、信号系列３３または信号系列３３を巡回シフトした信号系列（信号系列３４を含む）を用いて拡散変調されたデータが、上記と同じチャネルで受信されることを許容する。このチャネルは上り制御チャネルでもよく、データは上り制御チャネルで伝送する制御データでもよい。無線通信装置２１～２４のうちの２以上の無線通信装置のデータが、同一の周波数および同一の時間に重畳されて受信され得る。
　このとき、受信部１２は、マルチユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）や空間分割多元接続の技術を用いて、異なるグループに異なる指向性のビームを割り当ててもよい。その場合、受信部１２は、グループ１に第１のビームを割り当て、無線通信装置２１，２２から第１のビームに従ってデータを受信する。また、受信部１２は、グループ２に第１のビームと指向性の異なる第２のビームを割り当て、無線通信装置２３，２４から第２のビームに従ってデータを受信する。データ受信におけるビームフォーミングは、例えば、複数のアンテナで受信された無線信号を重み付けして合成することで行う。
　無線通信装置２１，２２は、信号系列３１または信号系列３１を巡回シフトした信号系列を用いて、データを拡散変調して基地局１０に送信する。例えば、無線通信装置２１が信号系列３１を使用し、無線通信装置２２が信号系列３２を使用する。その場合、無線通信装置２１，２２の送信信号は互いに直交し、干渉しないことが期待できる。同様に、無線通信装置２３，２４は、信号系列３３または信号系列３３を巡回シフトした信号系列を用いて、データを拡散変調して基地局１０に送信する。例えば、無線通信装置２３が信号系列３３を使用し、無線通信装置２４が信号系列３４を使用する。その場合、無線通信装置２３，２４の送信信号は互いに直交し、干渉しないことが期待できる。
　一方で、信号系列３１，３２は、信号系列３３，３４と直交することが保証されていない。よって、無線通信装置２１，２２の送信信号が無線通信装置２３，２４の送信信号と干渉するリスクはゼロではない。ただし、信号系列３１，３２と信号系列３３，３４との間の準直交性（または、疑似直交性）により、干渉が低減される。また、無線通信装置２１～２４のデータ送信量やデータ送信頻度が小さければ、実質的な干渉リスクは小さくなる。更に、各無線通信装置の現在位置に応じて無線通信装置２１～２４をグループ化する方法やビームフォーミング技術を利用すれば、干渉をより低減し得る。
　もし、無線通信装置２１～２５に割り当て可能な信号系列が、セル固有の１つの信号系列（例えば、１つのＣＡＺＡＣ系列）を巡回シフトして得られる直交性の保証された信号系列のみである場合、信号系列が不足してしまう可能性がある。この場合、無線通信のスループットが低下する可能性や無線リソースの利用効率が低下する可能性がある。これに対し、第１の実施の形態の無線通信システムによれば、ＣＡＺＡＣ系列のような信号系列が複数用意されて複数のグループに割り振られる。これにより、割り当て可能な信号系列を増やすことができる。また、グループ内では干渉を生じさせないようにすることが容易であり、グループ間の干渉も低減される。その結果、セル内の無線通信装置が多いときでも、無線通信のスループットや無線リソースの利用効率を改善できる。
　［第２の実施の形態］
　図２は、第２の実施の形態の無線通信システムを示す図である。
　第２の実施の形態の無線通信システムは、セルラ方式の通信システムである。この無線通信システムは、基地局１００、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３を含む複数のＭＴＣ端末、および、ユーザ端末３００を含む１またはそれ以上のユーザ端末を有する。ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００は、基地局１００が管理する同一のセルに属している。なお、隣接するセルおよび隣接する基地局も存在するが、図２では記載を省略している。
　基地局１００は、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００と無線通信を行い、また、図示しない有線ネットワークに接続されている無線通信装置である。基地局１００は、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００からアクセスを受け付けて無線コネクションを確立し、各種のユーザデータや制御データを無線コネクション上で送受信する。基地局１００は、有線ネットワークを介して隣接する基地局と通信することもある。
　ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３は、ユーザが操作しなくても自律的に基地局１００にデータを送信し得る、ＭＴＣ（または、Ｍ２Ｍ通信）用の無線端末装置である。ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３の例としては、スマートメータ、車載器、家電機器などが挙げられる。ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３は、例えば、定期的に基地局１００にアクセスし、各ＭＴＣ端末で測定された指標値を示すユーザデータを、基地局１００を介して所定のサーバ装置に報告する。ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３のデータ送信量やデータ送信頻度は、ユーザ端末３００と比べて十分に小さいことが多い。
　ユーザ端末３００は、ユーザが操作する無線端末装置である。ユーザ端末３００の例としては、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレット型コンピュータ、ノード型コンピュータなどが挙げられる。ユーザ端末３００は、例えば、ユーザ操作に応じて、基地局１００を介してメールサーバに電子メールを送信し、また、基地局１００を介してＷｅｂサーバに静止画像や動画像などのコンテンツを要求する。ユーザ端末３００は、バースト的に短時間に大量のデータを送受信することがある。なお、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００は、固定無線通信装置であってもよいし、移動無線通信装置であってもよい。
　なお、基地局１００は第１の実施の形態の基地局１０の一例である。ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３は、第１の実施の形態の無線通信装置２１～２４の一例である。ユーザ端末３００は第１の実施の形態の無線通信装置２５の一例である。
　図３は、無線フレームの例を示す図である。
　このような無線フレームが、基地局１００とＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００との間で伝送される。ここでは、復信方式として周波数分割復信（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）を用いるとする。すなわち、各無線端末装置から基地局１００への上りリンク（ＵＬ：Uplink）方向と基地局１００から各無線端末装置への下りリンク（ＤＬ：Downlink）方向とで、それぞれ無線フレームが送信される。ただし、第２の実施の形態において、復信方式として時分割復信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を用いるようにすることも可能である。
　無線フレームは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplex）変調されている。無線フレーム内の無線リソースは、周波数軸方向および時間軸方向に細分化されて管理される。周波数軸方向の無線リソースの最小単位はサブキャリアであり、時間軸方向の無線リソースの最小単位はシンボルである。
　長さ１０ｍｓの無線フレームは、長さ１ｍｓのサブフレームを１０個含む（サブフレーム＃０～＃９）。周波数軸方向では、サブフレームは、１２サブキャリアに相当するリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）を複数含む。サブフレームに含まれるリソースブロックの数は、基地局１００が使用する周波数帯域（システム帯域）の幅に応じて異なる。時間軸方向では、サブフレームは、長さ０．５ｍｓのスロットを２個含む。スロットに含まれるシンボルの数は、後述するように７個または６個である。
　上記のような無線リソースを用いて、基地局１００とＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００との間に、各種の物理チャネルが設定される。ＵＬ物理チャネルには、主にユーザデータを伝送する物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）や、主に制御データを伝送する物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）が含まれる。ＤＬ物理チャネルには、主にユーザデータを伝送する物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）や、主に制御データを伝送する物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）が含まれる。
　図４は、無線フレームに含まれるＰＵＣＣＨの例を示す図である。
　無線通信におけるマルチパスを考慮して、隣接するシンボルの間にはＣＰ（Cyclic Prefix）と呼ばれるガードインターバルが挿入される。ＣＰは、本来のデータ信号の一部分をコピーしたものである。ＣＰの種類には、ノーマルＣＰとノーマルＣＰより長い拡張ＣＰの２つがある。ノーマルＣＰが用いられるとき、スロットは７個のシンボルを含み、拡張ＣＰが用いられるとき、スロットは６個のシンボルを含む。
　ここでは、１スロット・１リソースブロックに相当する無線リソースを用いて、１つのＰＵＣＣＨが設定されているとする。ノーマルＣＰが用いられる場合、シンボル＃２～＃４で参照信号（ＲＳ：Reference Signal）が送信される。参照信号は、無線同期や品質測定などに用いられる既知信号である。参照信号が送信されないシンボル＃０，＃１，＃５，＃６では、制御データを送信することが可能である。また、拡張ＣＰが用いられる場合、シンボル＃２，＃３で参照信号が送信される。参照信号が送信されないシンボル＃０，＃１，＃４，＃５では、制御データを送信することが可能である。
　ＰＵＣＣＨで伝送され得る制御データには、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ（Acknowledgment）／ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）およびスケジューリング要求が含まれる。ＣＱＩは、無線端末装置で測定されたＤＬ無線品質を示す品質情報であり、基地局１００によるスケジューリングに用いられる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＤＬユーザデータが無線端末装置において正常に受信されたか否かを示す応答情報であって、基地局１００による再送制御に用いられる。スケジューリング要求は、無線端末装置にＵＬ無線リソースが割り当てられておらず、当該無線端末装置がＵＬユーザデータを送信したいときに、基地局１００にＵＬ無線リソースを要求するものである。
　ここで、ＵＬ無線リソースを節約するため、共通のＰＵＣＣＨ用無線リソース上に複数の無線端末装置の制御データが符号分割多重される。各無線端末装置への符号の割り当ては、基地局１００が制御する。第２の実施の形態では、基地局１００は、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００が同じＰＵＣＣＨ用無線リソース上で制御データを同時に送信することを許可する。符号分割多重に用いられる符号としては、以下に説明するＣＡＺＡＣ系列とＯＣＣ（Orthogonal Cover Code）の組み合わせが用いられる。
　図５は、ＰＵＣＣＨ信号の生成手順の例を示す第１の図である。
　ここでは、ＭＴＣ端末２００が基地局１００にＰＵＣＣＨの制御データを送信する場合を考える。また、ＰＵＣＣＨが割り当てられたスロットではノーマルＣＰが用いられている、すなわち、シンボル＃０，＃１，＃５，＃６で制御データが送信されるとする。
　ＭＴＣ端末２００は、ＣＱＩやＡＣＫ／ＮＡＣＫやスケジューリング要求などの制御データを、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）またはＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を用いてデジタル変調する。ＭＴＣ端末２００は、周波数軸上においてＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボル１つを、長さ１２のＣＡＺＡＣ系列またはこれを巡回シフトした信号系列を用いて拡散変調する。ＣＡＺＡＣ系列の長さ１２は、ＰＵＣＣＨが割り当てられたリソースブロックのサブキャリア数に対応している。
　次に、ＭＴＣ端末２００は、周波数軸上の長さ１２の拡散信号が、時間軸上で更に拡散変調されるようにする。例えば、ＭＴＣ端末２００は、周波数軸上の拡散信号を、制御データの送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの数（ここでは、４個）にコピーする。ＭＴＣ端末２００は、周波数軸上の拡散信号に、長さ４のＯＣＣの１シンボル目を掛けて逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）する。これにより、シンボル＃０のＯＦＤＭ信号が生成される。同様に、ＭＴＣ端末２００は、周波数軸上の拡散信号に、ＯＣＣの２～４シンボル目をそれぞれ掛けて逆高速フーリエ変換する。これにより、シンボル＃１，＃５，＃６のＯＦＤＭ信号が生成される。
　ただし、ＭＴＣ端末２００は、周波数領域上でＯＣＣを掛ける代わりに時間軸上でＯＣＣを掛けるようにしても、上記と同様のＯＦＤＭ信号を生成することができる。その場合、ＭＴＣ端末２００は、ＣＡＺＡＣ系列を用いてＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボルを拡散変調した後に逆高速フーリエ変換を行い、時間軸上の拡散信号をＯＦＤＭシンボルの数にコピーする。ＭＴＣ端末２００は、時間軸上の拡散信号にＯＣＣの１～４シンボル目をそれぞれ掛けることで、シンボル＃０，＃１，＃５，＃６のＯＦＤＭ信号を生成する。なお、参照信号についても、複数の無線通信装置のものが符号分割多重される。
　図６は、ＰＵＣＣＨ信号の生成手順の例を示す第２の図である。
　ＭＴＣ端末２００は、ＣＡＺＡＣ系列またはそれを巡回シフトしたものとして、Ｃ（０），Ｃ（１），Ｃ（２），…，Ｃ（１０），Ｃ（１１）の信号系列が基地局１００から割り当てられているとする。また、ＭＴＣ端末２００は、ＯＣＣとして、ＯＣＣ（０），ＯＣＣ（１），ＯＣＣ（２），ＯＣＣ（３）の信号系列が割り当てられているとする。また、ＭＴＣ端末２００が送信するＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボルをＳとする。
　この場合、例えば、周波数軸上でＳ×Ｃ（０）×ＯＣＣ（０），Ｓ×Ｃ（１）×ＯＣＣ（０），Ｓ×Ｃ（２）×ＯＣＣ（０），…，Ｓ×Ｃ（１０）×ＯＣＣ（０），Ｓ×Ｃ（１１）×ＯＣＣ（０）という拡散信号が生成される。この拡散信号が逆高速フーリエ変換されることで、シンボル＃０のＯＦＤＭ信号が生成される。また、周波数軸上でＳ×Ｃ（０）×ＯＣＣ（１），Ｓ×Ｃ（１）×ＯＣＣ（１），Ｓ×Ｃ（２）×ＯＣＣ（１），…，Ｓ×Ｃ（１０）×ＯＣＣ（１），Ｓ×Ｃ（１１）×ＯＣＣ（１）という拡散信号が生成される。この拡散信号が逆高速フーリエ変換されることで、シンボル＃１のＯＦＤＭ信号が生成される。シンボル＃５，＃６のＯＦＤＭ信号も同様の方法で生成できる。
　ここで、ＣＡＺＡＣ系列は、それを巡回シフトした信号系列との間で自己相関がゼロになり直交する特性を有する。すなわち、同じＣＡＺＡＣ系列から用意される複数の信号系列は互いに直交することが保証される。第２の実施の形態では、長さ１２のＣＡＺＡＣ系列１つから、６個の直交する信号系列を用意できるとする。一方、ＣＡＺＡＣ系列は、それを巡回シフトしたものでない他のＣＡＺＡＣ系列との間では、相互相関がある程度低いという準直交性（または、疑似直交性）を有するものの、完全な直交性は保証していない。第２の実施の形態では、長さ１２のＣＡＺＡＣ系列を１１個用意できるとする。
　ＯＣＣは、ＣＡＺＡＣ系列とは独立して用意することができる、他のＯＣＣと直交する信号系列である。第２の実施の形態では、長さ４のＯＣＣを３個用意できるとする。この３個のＯＣＣは時間軸上で互いに直交している。１つのＣＡＺＡＣ系列に対して、ＣＡＺＡＣ系列のシフト量（ゼロを含む）とＯＣＣの組み合わせが異なるＯＦＤＭ信号は、互いに直交するため分離することができる。第２の実施の形態では、１つのＣＡＺＡＣ系列に対して、６個×３個＝１８通りのシフト量とＯＣＣの組み合わせが存在する。すなわち、１つのＰＵＣＣＨ上で１８個以下の無線端末装置が同時に制御データを送信しても、それらのＯＦＤＭ信号は互いに干渉せずに基地局１００によって分離される。ただし、第２の実施の形態では、セル内で複数のＣＡＺＡＣ系列を使用することで、共通のＰＵＣＣＨ用無線リソース上で送信が許可される無線端末装置の数を１８より多くすることを目指す。
　図７は、ＣＡＺＡＣ系列とその巡回シフトの例を示す図である。
　上記の通り、基地局１００は、セル内で１１個のＣＡＺＡＣ系列と６通りのシフト量を使用可能である。ここで、第２の実施の形態において２つのＣＡＺＡＣ系列が異なるとは、一方のＣＡＺＡＣ系列が、他方のＣＡＺＡＣ系列と同一ではなく、他方のＣＡＺＡＣ系列を任意のシフト量だけ巡回シフトした信号系列とも同一ではないことを意味するものとする。すなわち、基地局１００は、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３やユーザ端末３００がＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボルを拡散変調するための信号系列として、１１×６＝６６個の信号系列を用意する。１１個のＣＡＺＡＣ系列は系列番号０～１０で識別され、６通りのシフト量はシフト番号０～５で識別される。
　例えば、シフト番号＝０はシフト量＝０、シフト番号＝１はシフト量＝２、シフト番号＝２はシフト量＝４、シフト番号＝３はシフト量＝６、シフト番号＝４はシフト量＝８、シフト番号＝５はシフト量＝１０に対応付ける。ここで、系列番号＝０のＣＡＺＡＣ系列がＣ０（０），Ｃ０（１），Ｃ０（２），Ｃ０（３），Ｃ０（４），…，Ｃ０（９），Ｃ０（１０），Ｃ０（１１）という信号系列であるとする。その場合、系列番号＝０／シフト番号＝０の信号系列は、系列番号＝０のＣＡＺＡＣ系列そのものである。また、系列番号＝０／シフト番号＝１の信号系列は、Ｃ０（１０），Ｃ０（１１），Ｃ０（０），Ｃ０（１），Ｃ０（２），…，Ｃ０（７），Ｃ０（８），Ｃ０（９）という信号系列である。
　なお、上記の例では、ＣＡＺＡＣ系列を後方へと巡回シフトしている。すなわち、シフト番号が示すシフト量だけ前方から後方に向かってＣＡＺＡＣ系列をシフトし、末尾から溢れた信号を先頭に移動している。ただし、ＣＡＺＡＣ系列を前方へと巡回シフトしてもよい。すなわち、シフト番号が示すシフト量だけ後方から前方に向かってＣＡＺＡＣ系列をシフトし、先頭から溢れた信号を末尾に移動するようにしてもよい。
　系列番号が同じでありシフト番号が異なる２つの信号系列は直交している。例えば、系列番号＝０／シフト番号＝０の信号系列と系列番号＝０／シフト番号＝１の信号系列とは直交する。一方、系列番号が異なる２つの信号系列は、相互相関が比較的小さいものの直交するとは限らない。例えば、系列番号＝０／シフト番号＝０の信号系列と系列番号＝１０／シフト番号＝１の信号系列とは直交するとは限らない。
　図８は、ＣＡＺＡＣ系列とシフト量とＯＣＣの割当方法の例を示す図である。
　第２の実施の形態では、基地局１００は、同じセルに属するＭＴＣ端末を複数のＭＴＣグループに分類する。そして、基地局１００は、各ＭＴＣグループに対して１つのＣＡＺＡＣ系列を割り当てる。１１個のＣＡＺＡＣ系列のうち１つは、セル固有のＣＡＺＡＣ系列として、ＭＴＣ端末でないユーザ端末のために用いられる。セル固有のＣＡＺＡＣ系列以外の１０個のＣＡＺＡＣ系列が、ＭＴＣ端末のために用いられる。
　セル固有のＣＡＺＡＣ系列の系列番号は、セルＩＤから所定の計算式に従って算出される。基地局１００は、セルＩＤに応じた系列番号を除いた１０個の系列番号を、複数のＭＴＣグループに割り振る。できる限り、異なるＭＴＣグループには異なる系列番号が割り振られることが好ましい。ＭＴＣグループに割り当てられたＣＡＺＡＣ系列の系列番号は、当該ＭＴＣグループのグループＩＤから所定の計算式に従って算出できるようにする。よって、基地局１００は、できる限り異なるＭＴＣグループに異なる系列番号が割り振られるように、複数のＭＴＣグループそれぞれのグループＩＤを決定する。
　ＭＴＣ端末以外のユーザ端末それぞれに対しては、基地局１００は、セル固有のＣＡＺＡＣ系列に対するシフト量とＯＣＣとの組み合わせを指定する。例えば、基地局１００は、シフト番号＝０／ＯＣＣ番号＝０をユーザ端末３００に対して通知する。なお、ユーザ端末３００は、セルサーチの際に基地局１００のセルＩＤを知ることができる。
　一方、ＭＴＣ端末それぞれに対しては、基地局１００は、ＭＴＣグループに割り当てたＣＡＺＡＣ系列、および、当該ＣＡＺＡＣ系列に対するシフト量とＯＣＣの組み合わせを指定する。同じＭＴＣグループ内のＭＴＣ端末の間では、シフト量とＯＣＣの組み合わせが異なることが好ましい。すなわち、基地局１００は、１つのＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末の数が１８個以下になるよう、ＭＴＣ端末をグループ化することが好ましい。
　ここで、ＭＴＣ端末２００，２００－１がＭＴＣグループ１に属し、ＭＴＣ端末２００－２，２００－３がＭＴＣグループ２に属するとする。例えば、基地局１００は、系列番号＝１に相当するグループＩＤ＝ｎとシフト番号＝０／ＯＣＣ番号＝０をＭＴＣ端末２００に通知し、グループＩＤ＝ｎとシフト番号＝０／ＯＣＣ番号＝１をＭＴＣ端末２００－１に通知する。また、例えば、基地局１００は、系列番号＝２に相当するグループＩＤ＝ｍとシフト番号＝２／ＯＣＣ番号＝０をＭＴＣ端末２００－２に通知し、グループＩＤ＝ｍとシフト番号＝２／ＯＣＣ番号＝１をＭＴＣ端末２００－３に通知する。
　複数のＭＴＣ端末をグループ化するにあたり、第２の実施の形態では、基地局１００は位置が近いＭＴＣ端末を同じＭＴＣグループに分類し、位置が遠いＭＴＣ端末を異なるＭＴＣグループに分類するようにする。そして、基地局１００は、マルチユーザＭＩＭＯや空間分割多元接続のビームフォーミング技術を用いて、ＭＴＣグループ毎に異なる指向性のビームを用いて無線通信を行う。すなわち、基地局１００は、ＭＴＣグループ１に属するＭＴＣ端末２００からの制御データと、ＭＴＣグループ２に属するＭＴＣ端末２００－２からの制御データとを、異なる指向性のビームによって受信する。
　なお、基地局１００は、セルに属するＭＴＣ端末の数が多い場合には、ＭＴＣグループの数が１０を超えることを許容してもよい。すなわち、基地局１００は、あるＭＴＣグループと他の１つのＭＴＣグループとに同じＣＡＺＡＣ系列が割り当てられることを許容してもよい。その場合、基地局１００は、できる限り離れた位置にあるＭＴＣグループに同じＣＡＺＡＣ系列を割り当てるようにすることが好ましい。
　また、２つのセルが接するセル境界付近では、一方のセルのＭＴＣグループと他方のセルのＭＴＣグループに異なるＣＡＺＡＣ系列が割り当てられることが好ましい。そこで、基地局１００は、セル境界付近に位置するＭＴＣグループのグループＩＤを決定するにあたり、隣接する基地局とネゴシエーションしてグループＩＤを調整することが好ましい。
　図９は、基地局の例を示すブロック図である。
　基地局１００は、複数の無線周波（ＲＦ：Radio Frequency）受信部（ＲＦ受信部１１１－１，…，１１１－ｎ）、複数の重み付け部（重み付け部１１２－１，…，１１２－ｎ）、合成部１１３、ＣＰ削除部１１４、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）部１１５および分離部１１６を有する。また、基地局１００は、ＰＵＳＣＨ復調部１２１、ＰＵＳＣＨ復号部１２２、ＰＵＣＣＨ復調部１２３、ＰＵＣＣＨ復号部１２６、チャネル推定部１２７およびビーム制御部１２８を有する。また、基地局１００は、位置情報抽出部１３１、グループ決定部１３２、ＰＤＣＣＨ変調部１４１、ＩＦＦＴ部１４２、ＣＰ付加部１４３およびＲＦ送信部１４４を有する。
　ＲＦ受信部１１１－１，…，１１１－ｎは、それぞれ異なるアンテナで受信された無線信号をデジタルベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）する。基地局１００は、４つのアンテナで無線信号を受信する場合、これら４つのアンテナに対応する４つのＲＦ受信部を備える。ＲＦ受信部１１１－１，…，１１１－ｎは、ダウンコンバートのために、例えば、直交復調器、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Band-pass Filter）、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）などの信号処理回路を備える。
　重み付け部１１２－１，…，１１２－ｎは、それぞれ対応するＲＦ受信部から取得するデジタルベースバンド信号としての受信信号に対して、ビーム制御部１２８から指定される重み（ウェイト）を掛ける。基地局１００は、４つのアンテナで無線信号受信する場合、４つのＲＦ受信部に対応する４つの重み付け部を備える。
　合成部１１３は、重み付け部１１２－１，…，１１２－ｎで重み付けされた受信信号を合算することで、複数のアンテナの受信信号を合成する。なお、基地局１００が複数の指向性のビームを形成する場合、ビームによって重みが異なる。重み付け部１１２－１，…，１１２－ｎおよび合成部１１３は、ビームの数だけ並列に受信信号を処理してもよい。
　ＣＰ削除部１１４は、合成部１１３から取得するＯＦＤＭ受信信号におけるＯＦＤＭシンボルのタイミングを検出し、ＯＦＤＭシンボルに付加されているＣＰを削除する。なお、ＣＰは元のＯＦＤＭシンボルの一部分をコピーしたものであるため、ＯＦＤＭ受信信号とそれを遅延させた信号との間の自己相関を求めることでＣＰを探すことができる。
　ＦＦＴ部１１５は、ＣＰが削除されたＯＦＤＭ受信信号をＯＦＤＭシンボル単位で高速フーリエ変換する。すなわち、ＦＦＴ部１１５は、時間軸上のＯＦＤＭシンボルに重畳されている複数のサブキャリア信号を分離する。なお、基地局１００は、ＦＦＴ部１１５に代えて、他の種類のフーリエ変換を行う信号処理回路を用いてもよい。
　分離部１１６は、ＵＬ無線フレームに含まれる各種の物理チャネルの受信信号を分離する。分離部１１６は、ＰＵＳＣＨの受信信号をＰＵＳＣＨ復調部１２１に出力し、ＰＵＣＣＨの受信信号をＰＵＣＣＨ復調部１２３に出力する。また、分離部１１６は、参照信号などの既知のパイロット信号をチャネル推定部１２７に出力する。
　ＰＵＳＣＨ復調部１２１は、ＰＵＳＣＨの受信信号を復調して符号化されたユーザデータを抽出する。変調方式には、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などのデジタル変調方式が含まれる。ＰＵＳＣＨの変調方式は、各無線端末装置のＵＬ無線品質に応じて適応的に変化することがある。
　ＰＵＳＣＨ復号部１２２は、ＰＵＳＣＨ復調部１２１で抽出されたユーザデータを誤り訂正復号する。誤り訂正符号化方式としては、畳み込み符号やターボ符号や低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check）符号などが用いられ得る。ＰＵＳＣＨの符号化率は、各無線端末装置のＵＬ無線品質に応じて適応的に変化することがある。
　ＰＵＣＣＨ復調部１２３は、ＰＵＣＣＨの受信信号を復調して符号化された制御データを抽出する。ＰＵＣＣＨの復調を行うにあたり、グループ決定部１３２からＰＵＣＣＨ復調部１２３に、使用中である系列番号とシフト番号とＯＣＣ番号が通知される。ＰＵＣＣＨ復調部１２３は、ＯＣＣ逆拡散部１２４およびＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５を有する。
　ＯＣＣ逆拡散部１２４は、グループ決定部１３２から通知されたＯＣＣ番号に対応する長さ４のＯＣＣを生成する。そして、ＯＣＣ逆拡散部１２４は、ＰＵＣＣＨの参照信号用シンボルを除く４つのＯＦＤＭシンボル（例えば、シンボル＃０，＃１，＃５，＃６）を、長さ４のＯＣＣを用いて逆拡散し合成する。かかる逆拡散が、使用中のＯＣＣ番号の数だけ行われる。これにより、１スロット・１リソースブロックのＰＵＣＣＨから、ＯＣＣ番号１つにつき、周波数軸上の長さ１２の拡散信号が抽出される。
　ＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５は、グループ決定部１３２から通知された系列番号に対応する長さ１２のＣＡＺＡＣ系列を生成する。ＣＡＺＡＣ系列としては、例えば、Ｚａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列を用いる。また、ＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５は、グループ決定部１３２からゼロ以外のシフト番号が通知されると、ＣＡＺＡＣ系列をシフト番号に対応するシフト量だけ巡回シフトする。そして、ＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５は、周波数軸上の長さ１２の拡散信号を、長さ１２のＣＡＺＡＣ系列またはそれを巡回シフトした信号系列を用いて逆拡散する。かかる逆拡散が、使用中の系列番号とシフト番号の組み合わせの数だけ行われる。これにより、系列番号とシフト番号とＯＣＣ番号の組み合わせ１つにつき、制御データのＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボルが抽出される。ＰＵＣＣＨ復調部１２３は、ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボルをデジタル復調して符号化された制御データを抽出する。
　ＰＵＣＣＨ復号部１２６は、ＰＵＣＣＨ復調部１２３で抽出された制御データを誤り訂正復号する。誤り訂正符号化方式としては、所定の符号化方式が用いられ得る。制御データには、ＣＱＩやＡＣＫ／ＮＡＣＫやスケジューリング要求が含まれる。
　チャネル推定部１２７は、ＰＵＣＣＨの参照信号などの既知のパイロット信号に基づいて、各無線端末装置と基地局１００との間の上りリンクのチャネル状態を推定する。チャネル推定によって得られるチャネル情報には、例えば、送信信号の減衰量や移相回転量が含まれる。なお、ＰＵＣＣＨの参照信号用のＯＦＤＭシンボル（例えば、シンボル＃２～＃４）には、複数の無線端末装置が送信した参照信号が符号分割多重されている。チャネル推定部１２７は、逆拡散によって複数の無線端末装置の参照信号を分離することができる。チャネル推定部１２７は、ＰＵＣＣＨについてのチャネル情報をＰＵＣＣＨ復調部１２３に通知し、また、各種チャネルのチャネル情報をビーム制御部１２８に通知する。
　ビーム制御部１２８は、複数のＭＴＣ端末とＭＴＣグループとの対応関係を示すグループ情報をグループ決定部１３２から取得し、また、各ＭＴＣ端末のチャネル情報を示すチャネル推定部１２７から取得する。ビーム制御部１２８は、グループ情報とチャネル情報とに基づいて、異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末からは異なる指向性のビームに従って基地局１００がデータを受信するように、複数のビームを形成する。すなわち、ビーム制御部１２８は、ビーム毎に、複数のアンテナそれぞれの受信信号に掛ける重み（ウェイト）を決定し、重み付け部１１２－１，…，１１２－ｎに重みを通知する。
　位置情報抽出部１３１は、ＰＵＳＣＨ復号部１２２で復号されたユーザデータから、位置情報を抽出する。位置情報は、各ＭＴＣ端末が送信するユーザデータに含まれており、当該ＭＴＣ端末がＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて測定した現在位置を示すものである。位置情報抽出部１３１は、定期的（例えば、１時間毎）に各ＭＴＣ端末の位置情報を取得することが好ましい。なお、位置情報は、データチャネル（ＰＵＳＣＨ）ではなく制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で伝送されてもよい。その場合、位置情報抽出部１３１は、ＰＵＣＣＨ復号部１２６で復号された制御データから位置情報を抽出する。
　グループ決定部１３２は、位置情報抽出部１３１から各ＭＴＣ端末の位置情報を取得し、位置情報に基づいて同一セルに属する複数のＭＴＣ端末を複数のＭＴＣグループに分類する。このとき、位置が近いＭＴＣ端末同士が同じＭＴＣグループに属し、位置が遠いＭＴＣ端末が異なるＭＴＣグループに属するようにグループ化する。例えば、グループ決定部１３２は、距離の閾値を予め決めておき、任意の２つのＭＴＣ端末の間の距離が閾値以下であるようなＭＴＣ端末の集合を、１つのＭＴＣグループに割り当てる。ただし、１つのＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末の数が、ＣＡＺＡＣ系列のシフト量とＯＣＣとの組み合わせ数（例えば、６×３＝１８通り）以下になることが好ましい。
　また、グループ決定部１３２は、セルＩＤに応じたセル固有のＣＡＺＡＣ系列を除いた複数（例えば、１０個）のＣＡＺＡＣ系列のうちの１つを、ＭＴＣグループそれぞれに割り当てる。異なるＭＴＣグループには、異なるＣＡＺＡＣ系列が割り当てられることが好ましい。グループ決定部１３２は、かかる条件を満たすように、系列番号を算出するためのグループＩＤを各ＭＴＣグループに割り当てる。また、グループ決定部１３２は、ＭＴＣグループ毎に、各ＭＴＣ端末に対しシフト量とＯＣＣを指定する。同じＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末の間では、シフト量とＯＣＣの組み合わせが異なることが好ましい。
　そして、グループ決定部１３２は、複数のＭＴＣ端末と複数のＭＴＣグループとの対応関係を示すグループ情報をビーム制御部１２８に通知する。また、グループ決定部１３２は、ＭＴＣ端末毎に、当該ＭＴＣ端末が属するＭＴＣグループのグループＩＤとグループ内割当情報とを含む制御データを生成する。グループ内割当情報には、当該ＭＴＣ端末に対して指定したシフト量を示すシフト番号と、当該ＭＴＣ端末に対して指定したＯＣＣを示すＯＣＣ番号とが含まれる。なお、グループ決定部１３２は、定期的（例えば、１時間毎）に複数のＭＴＣ端末のグループ化を再実行することが好ましい。
　ＰＤＣＣＨ変調部１４１は、ＰＤＣＣＨで送信する各無線端末装置宛ての制御データを変調する。制御データには、グループ決定部１３２が生成したグループＩＤやグループ内割当情報が含まれる。また、制御データには、各無線端末装置に割り当てたＵＬ無線リソースを示すスケジューリング情報が含まれる。ＵＬ無線リソースの割当は、図示しないスケジューラが、例えば、ＰＵＣＣＨで受信されたスケジューリング要求などに応じて決定する。変調方式には、ＱＰＳＫなどの所定のデジタル変調方式が用いられる。
　ＩＦＦＴ部１４２は、複数のサブキャリアにマッピングされた変調信号（ＰＤＣＣＨの変調信号を含む）を逆高速フーリエ変換する。すなわち、ＩＦＦＴ部１４２は、複数のサブキャリア信号を時間軸上のＯＦＤＭシンボルに重畳する。なお、基地局１００は、ＩＦＦＴ部１４２に代えて、他の種類の逆フーリエ変換を行う信号処理回路を用いてもよい。
　ＣＰ付加部１４３は、ＩＦＦＴ部１４２によって生成されたＯＦＤＭシンボルにＣＰを付加する。ＣＰは元のＯＦＤＭシンボルの一部分をコピーしたものである。
　ＲＦ送信部１４４は、ＣＰが付加されたＯＦＤＭ送信信号であるデジタルベースバンド信号を無線信号に変換（アップコンバート）する。ＲＦ送信部１４４は、アップコンバートのために、例えば、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ：Digital to Analog Converter）、直交変調器、電力増幅器などの信号処理回路を備える。ＲＦ送信部１４４は、無線信号をアンテナから出力する。受信用のアンテナと送信用のアンテナは同一でもよい。
　なお、グループ決定部１３２は、第１の実施の形態の制御部１１の一例である。ＰＵＣＣＨ復調部１２３は、第１の実施の形態の受信部１２の一例である。
　図１０は、ＭＴＣ端末の例を示すブロック図である。
　ＭＴＣ端末２００は、ＲＦ受信部２１１、ＣＰ削除部２１２、ＦＦＴ部２１３、ＰＤＣＣＨ復調部２１４、ＧＰＳ受信部２１５および位置算出部２１６を有する。また、ＭＴＣ端末２００は、ＣＡＺＡＣ判定部２２１、ＯＣＣ判定部２２２、スケジューラ２２３、ユーザデータ生成部２２４および制御データ生成部２２５を有する。また、ＭＴＣ端末２００は、ＰＵＳＣＨ符号化部２３１、ＰＵＳＣＨ変調部２３２、ＲＳ生成部２３３、ＰＵＣＣＨ符号化部２３４、ＰＵＣＣＨ変調部２３５、多重化部２４１、ＩＦＦＴ部２４２、ＣＰ付加部２４３およびＲＦ送信部２４４を有する。
　ＲＦ受信部２１１は、ＭＴＣ端末２００が備えるアンテナで受信された無線信号をデジタルベースバンド信号に変換（ダウンコンバート）する。ＲＦ受信部２１１は、ダウンコンバートのために、例えば、直交復調器、ＢＰＦ、ＡＤＣなどの信号処理回路を備える。
　ＣＰ削除部２１２は、ＲＦ受信部２１１から取得するＯＦＤＭ受信信号におけるＯＦＤＭシンボルのタイミングを検出し、ＯＦＤＭシンボルに付加されているＣＰを削除する。
　ＦＦＴ部２１３は、ＣＰが削除されたＯＦＤＭ受信信号をＯＦＤＭシンボル単位で高速フーリエ変換する。すなわち、ＦＦＴ部２１３は、時間軸上のＯＦＤＭシンボルに重畳されている複数のサブキャリア信号を分離する。なお、ＭＴＣ端末２００は、ＦＦＴ部２１３に代えて、他の種類のフーリエ変換を行う信号処理回路を用いてもよい。
　ＰＤＣＣＨ復調部２１４は、ＤＬ無線フレームに含まれるＰＤＣＣＨの受信信号を復調する。変調方式には、ＱＰＳＫなどの所定のデジタル変調方式が用いられている。
　ＧＰＳ受信部２１５は、ＭＴＣ端末２００が備えるＧＰＳアンテナを用いてＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ信号には、複数のＧＰＳ衛星が送信した時刻データが含まれている。
　位置算出部２１６は、ＧＰＳ受信部２１５から複数のＧＰＳ衛星の時刻データを取得し、複数のＧＰＳ衛星それぞれの送信時刻とＭＴＣ端末２００の内部時計が示す受信時刻とに基づいて、ＭＴＣ端末２００の現在位置（経度および緯度）を算出する。そして、位置算出部２１６は、算出した現在位置を示す位置情報を生成する。
　ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、ＰＵＣＣＨの拡散変調に用いる、基地局１００から割り当てられたＣＡＺＡＣ系列およびシフト量を判定する。すなわち、ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、ＰＤＣＣＨで受信された制御データからグループＩＤを抽出し、グループＩＤから所定の計算式（例えば、グループＩＤを１１で割った余りを求める計算式）に従って系列番号を算出する。また、ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、ＰＤＣＣＨで受信された制御データからグループ内割当情報に含まれるシフト番号を抽出する。そして、ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、系列番号とシフト番号をＰＵＣＣＨ変調部２３５に通知する。
　ＯＣＣ判定部２２２は、ＰＵＣＣＨの拡散変調に用いる、基地局１００から割り当てられたＯＣＣを判定する。すなわち、ＯＣＣ判定部２２２は、ＰＤＣＣＨで受信された制御データからグループ内割当情報に含まれるＯＣＣ番号を抽出する。そして、ＯＣＣ判定部２２２は、ＯＣＣ番号をＰＵＣＣＨ変調部２３５に通知する。
　なお、グループＩＤおよびグループ内割当情報は、制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）ではなくデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）で伝送されてもよい。その場合、ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、ユーザデータからグループＩＤおよびシフト番号を抽出し、ＯＣＣ判定部２２２は、ユーザデータからＯＣＣ番号を抽出することができる。
　スケジューラ２２３は、ＰＤＣＣＨで受信した制御データに含まれるスケジューリング情報を取得する。スケジューラ２２３は、スケジューリング情報に従って、ＰＵＳＣＨでのユーザデータの送信およびＰＵＣＣＨでの制御データの送信をスケジューリングする。
　ユーザデータ生成部２２４は、スケジューラ２２３からの指示に応じて、ＰＵＳＣＨで送信するユーザデータを生成する。ユーザデータには、位置算出部２１６が生成したＭＴＣ端末２００の現在位置を示す位置情報が含まれる。ただし、位置情報は、ＰＵＳＣＨではなくＰＵＣＣＨで送信するようにしてもよい。
　制御データ生成部２２５は、スケジューラ２２３からの指示に応じて、ＰＵＣＣＨで送信する制御データを生成する。制御データには、ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫおよびスケジューリング要求が含まれる。ＣＱＩは、ＭＴＣ端末２００で測定されたＤＬ無線品質を示し、定期的または基地局１００からの指示に応じて生成され得る。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、基地局１００からユーザデータが受信されたことに応答して生成され得る。スケジューリング要求は、基地局１００に送信したいユーザデータが発生したときに生成され得る。
　ＰＵＳＣＨ符号化部２３１は、ユーザデータ生成部２２４が生成したユーザデータを誤り訂正符号化する。誤り訂正符号化方式としては、畳み込み符号やターボ符号や低密度パリティ検査符号などが用いられ得る。ＰＵＳＣＨの符号化率は、ＭＴＣ端末２００のＵＬ無線品質に応じて基地局１００から指定されることがある。
　ＰＵＳＣＨ変調部２３２は、符号化されたユーザデータを変調する。変調方式には、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどのデジタル変調方式が含まれる。ＰＵＳＣＨの変調方式は、ＭＴＣ端末２００のＵＬ無線品質に応じて基地局１００から指定されることがある。
　ＲＳ生成部２３３は、ＰＵＣＣＨの所定のＯＦＤＭシンボル（例えば、シンボル＃２～＃４）で送信する参照信号を生成する。ＲＳ生成部２３３は、ＭＴＣ端末２００に割り当てられる拡散コードを用いて参照信号を拡散変調する。この拡散コードは、制御データの拡散変調に用いられるＯＣＣに応じて決まるようにしてもよい。
　ＰＵＣＣＨ符号化部２３４は、制御データ生成部２２５が生成した制御データを誤り訂正符号化する。誤り訂正符号化方式としては、所定の符号化方式が用いられ得る。
　ＰＵＣＣＨ変調部２３５は、符号化された制御データを変調する。すなわち、ＰＵＣＣＨ変調部２３５は、制御データをＢＰＳＫ方式またはＱＰＳＫ方式でデジタル変調し、ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボルをＣＡＺＡＣ系列およびＯＣＣを用いて拡散変調する。ＰＵＣＣＨ変調部２３５は、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６およびＯＣＣ拡散部２３７を有する。
　ＣＡＺＡＣ拡散部２３６は、ＣＡＺＡＣ判定部２２１から通知された系列番号に対応する長さ１２のＣＡＺＡＣ系列を生成する。ＣＡＺＡＣ拡散部２３６が生成するＣＡＺＡＣ系列は、基地局１００のＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５が生成するものと同じである。ＣＡＺＡＣ系列としては、例えば、Ｚａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ系列を用いる。また、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６は、ＣＡＺＡＣ判定部２２１からゼロ以外のシフト番号が通知される。ＣＡＺＡＣ系列をシフト番号に対応するシフト量だけ巡回シフトする。そして、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６は、ＣＡＺＡＣ系列またはそれを巡回シフトした信号系列を用いて、ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫシンボル１つを周波数軸上の長さ１２の拡散信号へと拡散変調する。
　ＯＣＣ拡散部２３７は、ＯＣＣ判定部２２２から通知されたＯＣＣ番号に対応する長さ４のＯＣＣを生成する。また、ＯＣＣ拡散部２３７は、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６によって生成された長さ１２の拡散信号を、制御データ用のＯＦＤＭシンボルの数（４つ）にコピーする。そして、ＯＣＣ拡散部２３７は、周波数軸上で長さ１２の拡散信号にＯＣＣの１番目を掛けて、１番目のＯＦＤＭシンボルに対応するサブキャリア信号を生成する。同様に、ＯＣＣ拡散部２３７は、長さ１２の拡散信号にＯＣＣの２～４番目を掛けて、２～４番目のＯＦＤＭシンボルに対応するサブキャリア信号を生成する。
　多重化部２４１は、各種の物理チャネルをＵＬ無線フレームにマッピングすることで、これら物理チャネルの送信信号を多重化する。多重化する送信信号には、ＰＵＳＣＨ変調部２３２が生成したユーザデータの変調信号、ＲＳ生成部２３３が生成した参照信号、および、ＰＵＣＣＨ変調部２３５が生成した制御データの変調信号が含まれる。
　ＩＦＦＴ部２４２は、複数のサブキャリアにマッピングされた変調信号を逆高速フーリエ変換する。すなわち、ＩＦＦＴ部２４２は、複数のサブキャリア信号を時間軸上のＯＦＤＭシンボルに重畳する。なお、ＭＴＣ端末２００は、ＩＦＦＴ部２４２に代えて、他の種類の逆フーリエ変換を行う信号処理回路を用いてもよい。
　ＣＰ付加部２４３は、ＩＦＦＴ部２４２によって生成されたＯＦＤＭシンボルにＣＰを付加する。ＣＰは元のＯＦＤＭシンボルの一部分をコピーしたものである。
　ＲＦ送信部２４４は、ＣＰが付加されたＯＦＤＭ送信信号であるデジタルベースバンド信号を無線信号に変換（アップコンバート）する。ＲＦ送信部２４４は、アップコンバートのために、例えば、ＤＡＣ、直交変調器、電力増幅器などの信号処理回路を備える。ＲＦ送信部２４４は、無線信号をアンテナから出力する。ＲＦ受信部２１１が無線信号を受信するアンテナとＲＦ送信部２４４が無線信号を送信するアンテナは同一でもよい。
　なお、ＭＴＣ端末２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００も、ＭＴＣ端末２００と同様のブロック構成によって実現できる。ただし、ユーザ端末３００は、グループＩＤではなくセルＩＤに応じたＣＡＺＡＣ系列を生成する。
　図１１は、基地局の受信制御の手順例を示すフローチャートである。
　（Ｓ１１）位置情報抽出部１３１は、同一セルに属する複数のＭＴＣ端末それぞれから位置情報を取得する。すなわち、位置情報抽出部１３１は、各ＭＴＣ端末が送信するユーザデータから位置情報を抽出する。１またはそれ以上のＭＴＣ端末が移動する可能性を考慮して、位置情報は継続的に（例えば、１時間毎に）取得することが好ましい。位置情報を取得したいときに、グループ決定部１３２が各ＭＴＣ端末に位置情報を要求してもよい。位置情報抽出部１３１は、ユーザ端末３００などのＭＴＣ端末でない無線端末装置からは位置情報を取得しなくてもよい。各無線端末装置がＭＴＣ端末であるか否かは、当該無線端末装置が基地局１００に接続するときに基地局１００に通知してもよい。
　（Ｓ１２）グループ決定部１３２は、位置情報抽出部１３１によって取得された位置情報が示す現在位置に基づいて、同一セルに属するＭＴＣ端末を複数のＭＴＣグループに分類する。位置が近いＭＴＣ端末同士が同じＭＴＣグループに属し、位置が離れたＭＴＣ端末が異なるＭＴＣグループに属することが好ましい。例えば、ＭＴＣ端末２００，２００－１がＭＴＣグループ１に割り当てられ、ＭＴＣ端末２００－２，２００－３がＭＴＣグループ２に割り当てられる。グループ決定部１３２は、ユーザ端末３００などのＭＴＣ端末でない無線端末装置についてはグループ分けしなくてよい。
　（Ｓ１３）グループ決定部１３２は、複数のＭＴＣグループそれぞれに１つのＣＡＺＡＣ系列を割り当てる。ＭＴＣグループに割り当てるＣＡＺＡＣ系列は、セルＩＤに応じて決まるセル固有のＣＡＺＡＣ系列とは異なるものとする。異なるＭＴＣグループには異なるＣＡＺＡＣ系列が割り当てられることが好ましい。グループ決定部１３２は、このような条件が満たされるように各ＭＴＣグループにグループＩＤを付与する。
　（Ｓ１４）グループ決定部１３２は、ＭＴＣグループ毎に、当該ＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末に対してシフト量とＯＣＣを割り当てる。同一のＭＴＣグループの中では、シフト量とＯＣＣの組み合わせがＭＴＣ端末によって異なることが好ましい。グループ決定部１３２は、異なるＭＴＣグループに属する任意の２つのＭＴＣ端末に対しては、同一のシフト量とＯＣＣの組み合わせを割り当ててよい。なお、ステップＳ１４と上記のステップＳ１３とを逆順または並列に実行するようにしてもよい。
　（Ｓ１５）グループ決定部１３２は、各ＭＴＣ端末宛ての制御データとして、当該ＭＴＣ端末が属するＭＴＣグループのグループＩＤと、当該ＭＴＣ端末に対して指定したシフト番号およびＯＣＣ番号を含むグループ内割当情報とを生成する。生成されたグループＩＤおよびグループ内割当情報は、ＰＤＣＣＨで各ＭＴＣ端末に送信される。
　なお、ユーザ端末３００などのＭＴＣ端末でない無線端末装置に対しては、セルＩＤによって決まるＣＡＺＡＣ系列に対するシフト量とＯＣＣとが割り当てられる。例えば、基地局１００からユーザ端末３００に、シフト番号およびＯＣＣ番号を含む制御データが送信される。ＭＴＣ端末でない無線端末装置の集合の中では、シフト量とＯＣＣの組み合わせが無線端末装置によって異なることが好ましい。ＭＴＣ端末とＭＴＣ端末でない無線端末装置との間では、同一のシフト量とＯＣＣの組み合わせが割り当てられてもよい。なお、セルＩＤは各無線端末装置がセルサーチを行うことで知ることができるため、基地局１００はＭＴＣ端末でない無線端末装置にセルＩＤを通知しなくてもよい。
　（Ｓ１６）ビーム制御部１２８は、複数のＭＴＣグループそれぞれに対して他のＭＴＣグループとは異なる指向性のビームを割り当てる。これを実現するために、マルチユーザＭＩＭＯや空間分割多元接続のビームフォーミング技術を用いることができる。ビーム制御部１２８は、異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末が送信したＰＵＣＣＨの制御データを分離できるように、複数のアンテナそれぞれの受信信号に掛ける重みを決定する。
　（Ｓ１７）グループ決定部１３２は、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２，２００－３およびユーザ端末３００を含む無線端末装置に指定した、使用中のＣＡＺＡＣ系列とシフト番号とＯＣＣ番号の組み合わせを特定する。そして、グループ決定部１３２は、特定した組み合わせによって拡散変調された制御データを抽出できるように、ＯＣＣ逆拡散部１２４およびＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５のシーケンス生成器の設定を変更する。なお、ステップＳ１５～Ｓ１７は任意の順序または並列に実行するようにしてもよい。
　（Ｓ１８）合成部１１３は、複数のアンテナの受信信号を重み付けすることで、指向性の異なる複数のビームの受信信号、すなわち、複数のＭＴＣグループからの受信信号を互いに分離する。ＰＵＣＣＨ復調部１２３は、ＯＣＣ逆拡散部１２４およびＣＡＺＡＣ逆拡散部１２５を用いて、ＭＴＣグループ毎に、シフト量とＯＣＣの組み合わせが異なる拡散信号それぞれを逆拡散する。これにより、複数のＭＴＣ端末の制御データを分離できる。
　なお、ユーザ端末３００などのＭＴＣ端末でない無線端末装置からの受信信号に対しては、ビームフォーミング技術を適用しなくてもよい。ＰＵＣＣＨ復調部１２３は、ＭＴＣ端末でない無線端末装置の制御データについては、セル固有のＣＡＺＡＣ系列を用いて、シフト量とＯＣＣの組み合わせが異なる拡散信号それぞれを逆拡散する。
　図１２は、ＭＴＣ端末の送信制御の手順例を示すフローチャートである。
　ここでは、ＭＴＣ端末２００によって実行される送信制御を説明する。他のＭＴＣ端末においてもＭＴＣ２００と同様の送信制御が実行される。
　（Ｓ２１）位置算出部２１６は、受信されたＧＰＳ信号に基づいてＭＴＣ端末２００の現在位置を算出する。すなわち、位置算出部２１６は、複数のＧＰＳ衛星それぞれのＧＰＳ信号の送信時刻とＭＴＣ端末２００の内部時計が示すＧＰＳ信号の受信時刻との差に基づいて、ＭＴＣ端末２００の現在位置の経度および緯度を推定する。位置算出部２１６は、定期的または基地局１００からの指示に応じて現在位置を算出してもよい。
　（Ｓ２２）ユーザデータ生成部２２４は、位置算出部２１６で算出された現在位置を示す位置情報を含むユーザデータを生成する。この位置情報は、ＰＵＳＣＨで基地局１００に送信される。位置情報の生成および送信は、基地局１００からの指示なしに定期的に行ってもよいし、基地局１００から指示を受けたときに行ってもよい。
　（Ｓ２３）ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、基地局１００からＰＤＣＣＨで受信されたグループＩＤとグループ内割当情報のシフト番号とを取得する。ＯＣＣ判定部２２２は、基地局１００からＰＤＣＣＨで受信されたグループ内割当情報のＯＣＣ番号を取得する。グループＩＤは、ＭＴＣ端末２００が属するＭＴＣグループに付与されたものである。シフト番号とＯＣＣ番号は、ＭＴＣ端末２００に割り当てられたものである。
　（Ｓ２４）ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、グループＩＤから所定の計算式に従って系列番号を算出することで、ＭＴＣ端末２００が属するＭＴＣグループに対して割り当てられたＣＡＺＡＣ系列を判定する。グループＩＤから系列番号を算出する計算式は、セルＩＤからセル固有のＣＡＺＡＣ系列を示す系列番号を算出するための計算式と同じでもよい。
　（Ｓ２５）ＣＡＺＡＣ判定部２２１は、系列番号およびシフト番号をＣＡＺＡＣ拡散部２３６に通知することで、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６のシーケンス生成器の設定を変更する。これにより、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６は、系列番号およびシフト番号によって特定される信号系列を生成できる。ＯＣＣ判定部２２２は、ＯＣＣ番号をＯＣＣ拡散部２３７に通知することで、ＯＣＣ拡散部２３７のシーケンス生成器の設定を変更する。これにより、ＯＣＣ拡散部２３７は、ＯＣＣ番号によって特定されるＯＣＣを生成できる。
　（Ｓ２６）ＰＵＣＣＨ変調部２３５は、ＣＡＺＡＣ拡散部２３６およびＯＣＣ拡散部２３７を用いて、ＰＵＣＣＨの制御データを拡散変調する。これにより、ＭＴＣ端末２００の制御データと他の無線端末装置の制御データとを共通のＰＵＣＣＨ用無線リソースで送信できる。
　図１３は、基地局とＭＴＣ端末の間の通信例を示すシーケンス図である。
　ここでは、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２を制御することを考える。
　（Ｓ３１）ＭＴＣ端末２００は、ＭＴＣ端末２００の現在位置を算出し、現在位置を示す位置情報を基地局１００に送信する。同様に、ＭＴＣ端末２００－１は、ＭＴＣ端末２００－１の現在位置を算出して位置情報を基地局１００に送信し、ＭＴＣ端末２００－２は、ＭＴＣ端末２００－２の現在位置を算出して位置情報を基地局１００に送信する。基地局１００による位置情報の収集は、例えば、１時間毎に定期的に行われる。
　（Ｓ３２）基地局１００は、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２から受信した位置情報に基づいて、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２をグループ化する。ここでは、基地局１００は、ＭＴＣ端末２００，２００－１をＭＴＣグループ１に割り当て、ＭＴＣ端末２００－２をＭＴＣグループ２に割り当てる。
　（Ｓ３３）基地局１００は、ＭＴＣグループ１を示すグループＩＤ＝ｎをＭＴＣ端末２００に通知する。また、基地局１００は、シフト番号＝０とＯＣＣ番号＝０をＭＴＣ端末２００に割り当て、これをＭＴＣ端末２００に通知する。
　（Ｓ３４）基地局１００は、ＭＴＣグループ１を示すグループＩＤ＝ｎをＭＴＣ端末２００－１に通知する。また、基地局１００は、シフト番号＝１とＯＣＣ番号＝１をＭＴＣ端末２００－１に割り当て、これをＭＴＣ端末２００－１に通知する。
　（Ｓ３５）基地局１００は、ＭＴＣグループ２を示すグループＩＤ＝ｍをＭＴＣ端末２００－２に通知する。また、基地局１００は、シフト番号＝２とＯＣＣ番号＝０をＭＴＣ端末２００－２に割り当て、これをＭＴＣ端末２００－２に通知する。なお、ステップＳ３３～Ｓ３５の通知は、同時に行ってもよいし異なるタイミングで行ってもよい。
　（Ｓ３６）ＭＴＣ端末２００は、基地局１００にＰＵＣＣＨで制御データを送信するとき、グループＩＤ＝ｎに対応するＣＡＺＡＣ系列とＯＣＣ番号＝０のＯＣＣとを用いて、制御データを拡散変調する。ＭＴＣ端末２００－１は、基地局１００にＰＵＣＣＨで制御データを送信するとき、グループＩＤ＝ｎに対応するＣＡＺＡＣ系列を巡回シフトしたものとＯＣＣ番号＝１のＯＣＣとを用いて、制御データを拡散変調する。基地局１００は、ＭＴＣグループ１に対応する指向性のビーム＃１によって、ＭＴＣ端末２００，２００－１が送信したＰＵＣＣＨのＯＦＤＭ信号を受信する。
　（Ｓ３７）ＭＴＣ端末２００－２は、基地局１００にＰＵＣＣＨで制御データを送信するとき、グループＩＤ＝ｍに対応するＣＡＺＡＣ系列を巡回シフトしたものとＯＣＣ番号＝０のＯＣＣとを用いて、制御データを拡散変調する。基地局１００は、ＭＴＣグループ２に対応する指向性のビーム＃２（ビーム＃１とは指向性が異なる）によって、ＭＴＣ端末２００－２が送信したＰＵＣＣＨのＯＦＤＭ信号を受信する。ステップＳ３６のＯＦＤＭ信号とステップＳ３７のＯＦＤＭ信号とは、共通のＰＵＣＣＨ用無線リソースに重畳されていてもよい。
　上記の場合、ＭＴＣ端末２００の拡散信号とＭＴＣ端末２００－１の拡散信号とは、系列番号が同じでシフト番号が異なる信号系列を用いているため、直交しており干渉しない。また、ＭＴＣ端末２００－１の拡散信号とＭＴＣ端末２００－２の拡散信号とは、異なるＯＣＣを使用しているため、直交しており干渉しない。一方、ＭＴＣ端末２００の拡散信号とＭＴＣ端末２００－２の拡散信号とは、異なるＣＡＺＡＣ系列に基づく信号系列および同じＯＣＣを使用しているため、準直交（または、疑似直交とも言う）している。
　ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２は、互いに共通のＰＵＣＣＨ用無線リソースで拡散信号を送信することが許容され、また、ユーザ端末３００と共通のＰＵＣＣＨ用無線リソースで拡散信号を送信することが許容される。ただし、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２は、制御データの送信量や送信頻度が比較的小さいことが多い。このため、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２の拡散信号が共通のＰＵＣＣＨ用無線リソース上に重なる可能性や、ＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２の拡散信号とユーザ端末３００の拡散信号とが共通のＰＵＣＣＨ用無線リソース上に重なる可能性は、大きくはないと期待できる。
　第２の実施の形態の無線通信システムによれば、同一セルに属する複数のＭＴＣ端末が複数のＭＴＣグループに分類され、ＭＴＣグループに対して１つのＣＡＺＡＣ系列が割り当てられる。このため、セル内で１つのＣＡＺＡＣ系列のみを使用する場合と比べて、共通のＰＵＣＣＨ用無線リソース上で送信が許可されるＭＴＣ端末の数を増やすことができる。
　このとき、同一のＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末の間では、拡散信号を直交させることができ干渉を避けることができる。また、異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末の間であっても、使用するＯＣＣが異なれば拡散信号が直交するため、干渉が発生する確率を抑えられる。また、異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末が同じＯＣＣを使用する場合であっても、拡散信号が準直交するため干渉がある程度抑えられる。
　更に、ＭＴＣ端末は制御データの送信量や送信頻度が比較的小さいと考えられるため、異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末が同じＯＣＣを用いて同時に拡散信号を送信する確率は高くなく、実質的な干渉発生の可能性が抑制される。また、基地局１００が異なるＭＴＣグループに属するＭＴＣ端末からは異なる指向性のビームに従って拡散信号を受信することで、更に干渉発生が抑制される。また、各ＭＴＣ端末がユーザ端末３００と共通のＰＵＣＣＨ用無線リソースを用いて制御データを送信することができるため、基地局１００によるスケジューリングが簡潔になり、また、ＰＵＣＣＨ用のＵＬ無線リソースの量を低減できる。
　［第３の実施の形態］
　次に、第３の実施の形態を説明する。第２の実施の形態との違いを中心に説明し、第２の実施の形態と同様の事項については説明を省略する。第３の実施の形態の無線通信システムは、各ＭＴＣ端末の現在位置を算出する方法が第２の実施の形態と異なる。第３の実施の形態の無線通信システムは、図２の基地局１００に代えて基地局１００ａを有する。また、第３の実施の形態の無線通信システムは、図２のＭＴＣ端末２００，２００－１，２００－２に代えて、ＭＴＣ端末２００ａ，２００ａ－１，２００ａ－２を有する。
　図１４は、基地局の他の例を示すブロック図である。
　基地局１００ａは、ＲＦ受信部１１１－１，…，１１１－ｎ、重み付け部１１２－１，…，１１２－ｎ、合成部１１３、ＣＰ削除部１１４、ＦＦＴ部１１５および分離部１１６を有する。また、基地局１００ａは、ＰＵＳＣＨ復調部１２１、ＰＵＳＣＨ復号部１２２、ＰＵＣＣＨ復調部１２３、ＰＵＣＣＨ復号部１２６、チャネル推定部１２７、ビーム制御部１２８および到来方向（ＤｏＡ：Direction of Arrival）推定部１２９を有する。また、基地局１００ａは、グループ決定部１３２ａ、ＰＤＣＣＨ変調部１４１、ＩＦＦＴ部１４２、ＣＰ付加部１４３およびＲＦ送信部１４４を有する。
　ＤｏＡ推定部１２９は、基地局１００ａが管理するセルに属する各ＭＴＣ端末と基地局１００ａとの間の上りリンクのチャネル状態を示すチャネル情報を、チャネル推定部１２７から取得する。そして、ＤｏＡ推定部１２９は、各ＭＴＣ端末のチャネル情報に基づいて、基地局１００ａから見た当該ＭＴＣ端末の存在する方向（各ＭＴＣ端末の無線信号が到来している方向）を推定する。到来方向の推定には、ビームフォーマ法や複数のアンテナの受信信号の間の位相差を利用する方法など、種々の推定方法を用いてもよい。
　このように、基地局１００ａは、各ＭＴＣ端末からの受信信号に基づいて、当該ＭＴＣ端末が存在する方向を推定する。よって、基地局１００ａは、複数のＭＴＣ端末それぞれから、当該ＭＴＣ端末においてＧＰＳを用いて測定された現在位置を示す位置情報を取得しなくてもよく、図９に示した位置情報抽出部１３１を有していなくてもよい。
　ただし、基地局１００ａは、ＤｏＡ推定部１２９による到来方向の推定と、位置情報抽出部１３１による位置情報の収集の両方を行ってもよい。例えば、基地局１００ａは、ＧＰＳ受信機能を備えたＭＴＣ端末の位置は位置情報に基づいて特定し、ＧＰＳ受信機能を備えていないＭＴＣ端末の位置は無線信号の到来方向によって推定してもよい。また、基地局１００ａは、位置情報と到来方向の推定結果の両方を用いることで、各ＭＴＣ端末の位置をより高い信頼性で特定できるようにしてもよい。
　グループ決定部１３２ａは、ＤｏＡ推定部１２９から、基地局１００ａから見て各ＭＴＣ端末が存在する方向（例えば、所定の方角を基準とした水平面上の角度）を示す方向情報を取得する。グループ決定部１３２ａは、取得した方向情報に基づいて、同一セルに属する複数のＭＴＣ端末を複数のＭＴＣグループに分類する。このとき、方向が近いＭＴＣ端末同士が同じＭＴＣグループに属し、方向が離されたＭＴＣ端末が異なるＭＴＣグループに属するようにグループ化する。例えば、グループ決定部１３２ａは、角度の閾値を予め決めておき、任意の２つのＭＴＣ端末の方向の差（角度）が閾値以下であるようなＭＴＣ端末の集合を、１つのＭＴＣグループに割り当てる。グループ化以外のグループ決定部１３２ａの処理は、図９のグループ決定部１３２と同様である。
　図１５は、ＭＴＣ端末の他の例を示すブロック図である。
　ＭＴＣ端末２００ａは、ＲＦ受信部２１１、ＣＰ削除部２１２、ＦＦＴ部２１３、ＰＤＣＣＨ復調部２１４、ＣＡＺＡＣ判定部２２１、ＯＣＣ判定部２２２、スケジューラ２２３、ユーザデータ生成部２２４および制御データ生成部２２５を有する。また、ＭＴＣ端末２００ａは、ＰＵＳＣＨ符号化部２３１、ＰＵＳＣＨ変調部２３２、ＲＳ生成部２３３、ＰＵＣＣＨ符号化部２３４、ＰＵＣＣＨ変調部２３５、多重化部２４１、ＩＦＦＴ部２４２、ＣＰ付加部２４３およびＲＦ送信部２４４を有する。
　このように、ＭＴＣ端末２００ａは、図１０に示したＧＰＳ受信部２１５および位置算出部２１６を有していなくてもよい。すなわち、ＭＴＣ端末２００ａは、ＭＴＣ端末２００ａの現在位置を示す位置情報を基地局１００ａに送信しなくてもよい。ただし、ＭＴＣ端末２００ａが基地局１００ａに位置情報を送信することで、基地局１００ａがＭＴＣ端末２００ａの現在位置を精度よく特定できるようにすることも可能である。他のＭＴＣ端末も、ＭＴＣ端末２００ａと同様のブロック構成によって実現できる。
　図１６は、基地局とＭＴＣ端末の間の他の通信例を示すシーケンス図である。
　ここでは、ＭＴＣ端末２００ａ，２００ａ－１，２００ａ－２を制御することを考える。なお、ステップＳ３３～Ｓ３７は、図１３に示したものと同様である。
　（Ｓ３１ａ）ＭＴＣ端末２００ａは、参照信号などの既知のパイロット信号を基地局１００ａに送信する。同様に、ＭＴＣ端末２００ａ－１，２００ａ－２は、それぞれ既知のパイロット信号を基地局１００ａに送信する。ＭＴＣ端末２００ａ，２００ａ－１，２００ａ－２の参照信号は、基地局１００ａによって互いに区別できるように送信される。
　（Ｓ３２ａ）基地局１００ａは、ＭＴＣ端末２００ａ，２００ａ－１，２００ａ－２から受信した参照信号などのパイロット信号を用いて、基地局１００ａから見た各ＭＴＣ端末の存在方向を推定する。そして、基地局１００ａは、推定した存在方向に基づいて、ＭＴＣ端末２００ａ，２００ａ－１，２００ａ－２をグループ化する。ここでは、基地局１００ａは、ＭＴＣ端末２００ａ，２００ａ－１をＭＴＣグループ１に割り当て、ＭＴＣ端末２００ａ－２をＭＴＣグループ２に割り当てる。
　第３の実施の形態の無線通信システムによれば、第２の実施の形態の無線通信システムと同様の効果が得られる。更に、第３の実施の形態の無線通信システムによれば、各ＭＴＣ端末からの無線信号に基づいて、基地局１００ａによって当該ＭＴＣ端末の位置が推定される。よって、セルに属する複数のＭＴＣ端末の中にＧＰＳ受信機能を備えていないＭＴＣ端末が含まれていても、これらＭＴＣ端末を適切にグループ化することができる。
　上記については単に本発明の原理を示すものである。更に、多数の変形や変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応する全ての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
　１０　基地局
　１１　制御部
　１２　受信部
　２１，２２，２３，２４，２５　無線通信装置
　３１，３２，３３，３４　信号系列

Claims (8)

  1. 　基地局と複数の無線通信装置とを有し、
    　前記基地局は、
    　前記複数の無線通信装置が同一セルに属するとき、前記複数の無線通信装置の少なくとも一部を第１および第２のグループを含む複数のグループに分類し、
    　前記第１のグループに対して、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列を割り当て、前記第２のグループに対して、前記第１の信号系列および前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列を割り当て、
    　前記複数の無線通信装置それぞれは、
    　前記第１のグループに属する場合、前記第１の信号系列または前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して前記基地局に送信し、
    　前記第２のグループに属する場合、前記第２の信号系列または前記第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して前記基地局に送信する、
    　無線通信システム。
  2. 　前記基地局は、第１の指向性のビームを用いて前記第１のグループに属する無線通信装置と通信し、前記第１の指向性と異なる第２の指向性のビームを用いて前記第２のグループに属する無線通信装置と通信する、請求の範囲第１項記載の無線通信システム。
  3. 　前記基地局は、各無線通信装置の位置に基づいて、前記複数の無線通信装置の少なくとも一部を前記複数のグループに分類する、請求の範囲第１項または第２項記載の無線通信システム。
  4. 　前記複数の無線通信装置には、第１および第２の種類の無線通信装置が含まれ、
    　前記基地局は、前記第１の種類の無線通信装置を前記複数のグループに分類し、前記第２の種類の無線通信装置を何れのグループにも分類せず、前記第２の種類の無線通信装置に対してはセルに応じて決まる第３の信号系列を割り当てる、
    　請求の範囲第１項乃至第３項の何れか一項に記載の無線通信システム。
  5. 　前記複数の無線通信装置それぞれは、前記基地局から指定されたシフト量に応じて信号系列の巡回シフトを行ってデータを拡散変調し、
    　前記基地局は、前記第１のグループに属する一の無線通信装置と第２のグループに属する一の無線通信装置とに、同一のシフト量を指定することを許容する、
    　請求の範囲第１項乃至第４項の何れか一項に記載の無線通信システム。
  6. 　同一セルに属する複数の無線通信装置と通信可能な基地局であって、
    　前記複数の無線通信装置の少なくとも一部を第１および第２のグループを含む複数のグループに分類し、前記第１のグループに対して、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列を割り当て、前記第２のグループに対して、前記第１の信号系列および前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列を割り当てる制御部と、
    　前記第１の信号系列または前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて拡散変調された前記第１のグループからの送信信号と、前記第２の信号系列または前記第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて拡散変調された前記第２のグループからの送信信号とが、重畳されて受信されることを許容する受信部と、
    　を有する基地局。
  7. 　同一セルに属する複数の無線通信装置の少なくとも一部を複数のグループに分類する基地局から、自装置の属するグループについての情報を受信する受信部と、
    　自装置の属するグループに応じた信号系列を用いて、前記基地局に送信するデータを拡散変調する変調部と、を有し、
    　前記変調部は、自装置が第１のグループに属する場合、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列または前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて、前記データを拡散変調し、
    　前記変調部は、自装置が前記第１のグループと異なる第２のグループに属する場合、前記第１の信号系列および前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列、または、前記第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いて、前記データを拡散変調する、
    　無線通信装置。
  8. 　基地局および同一セルに属する複数の無線通信装置を含む無線通信システムが実行する無線通信方法であって、
    　同一セルに属する前記複数の無線通信装置の少なくとも一部を第１および第２のグループを含む複数のグループに分類し、
    　前記第１のグループに対して、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第１の信号系列を割り当て、前記第２のグループに対して、前記第１の信号系列および前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列と異なっており、自身を巡回シフトした信号系列と直交する特性を備えた第２の信号系列を割り当て、
    　前記第１のグループに属する無線通信装置が前記基地局に、前記第１の信号系列または前記第１の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して送信し、
    　前記第２のグループに属する無線通信装置が前記基地局に、前記第２の信号系列または前記第２の信号系列を巡回シフトした信号系列を用いてデータを拡散変調して送信する、
    　無線通信方法。
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