WO2017168713A1 - 基地局、端末装置、通信システム、および、通信方法 - Google Patents

基地局、端末装置、通信システム、および、通信方法 Download PDF

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WO2017168713A1
WO2017168713A1 PCT/JP2016/060796 JP2016060796W WO2017168713A1 WO 2017168713 A1 WO2017168713 A1 WO 2017168713A1 JP 2016060796 W JP2016060796 W JP 2016060796W WO 2017168713 A1 WO2017168713 A1 WO 2017168713A1
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block
terminal device
base station
signal
unit
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PCT/JP2016/060796
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English (en)
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Inventor
横山　仁
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富士通株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/01—Equalisers

Definitions

  • the present invention relates to a base station, a terminal device, a communication system, and a communication method.
  • FDD Frequency Division Duplex
  • TDD Time Division Duplex
  • FDD Frequency Division Duplex
  • UL Uplink
  • DL Downlink
  • TDD Time Division Duplex
  • F-OFDM Frtered-OFDM
  • TDD Time Division Duplex Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Packet Downlink Time
  • RTT Red Trip Time
  • the base station is a base station that performs bidirectional wireless communication with a terminal device, and includes a holding unit, a receiving unit, and a transmitting unit.
  • the holding unit holds information on a block allocated to the downlink and a block allocated to the uplink among a plurality of blocks of different frequency bands generated in one carrier.
  • the downlink is a communication link from the base station to the terminal device
  • the uplink is a communication link from the terminal device to the base station.
  • a receiving part receives a signal from a terminal device using the block allocated to the uplink.
  • a transmission part transmits a signal to a terminal device using the block allocated to the downlink.
  • UL and DL communication can be performed using one carrier, and UL and DL communication can be efficiently performed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a block of a frequency band and a radio frame of each block used in the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the base station according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of hardware of the terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of hardware of the base station according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an example of a frequency band block used in the communication system according to the second embodiment and a radio frame of each block.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a block of a frequency band and a radio frame of each block used in
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a terminal device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a base station according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the outline of the communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a block used in a pair used in the communication system according to the third embodiment and a radio frame of each block.
  • FIG. 12 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure of the communication system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a frequency band block and a radio frame of each block used in the communication system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure of the communication system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • the communication system 1 includes, for example, one or more terminal devices 10 and a base station 20 as illustrated in FIG.
  • the terminal device 10 is connected to the base station 20 by wireless communication, and communicates with other devices via the base station 20.
  • the base station 20 relays wireless communication of the terminal device 10.
  • the base station 20 transfers data received from the terminal device 10 by wireless communication to the counterpart device via the core network, and transfers data addressed to the terminal device 10 received from the core network to the terminal device 10 by wireless communication. To do.
  • UL UpLink
  • DL DownLink
  • one carrier is used using F-OFDM.
  • F-OFDM Carrier
  • Carrier is divided into a plurality of blocks having different frequency bands. That is, in the communication system 1, different OFDM signals are filtered for each block of a plurality of frequency bands and transmitted using one carrier.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a block of a frequency band and a radio frame of each block used in the communication system according to the first embodiment.
  • the OFDM signal is divided into two blocks # 1 and # 2.
  • UL and DL are assigned to different blocks and multiplexed.
  • filtering is performed in units of blocks by F-OFDM so that out-of-band interference does not occur as much as possible even when the respective blocks are non-orthogonal.
  • the same waveform is present at a location where out-of-band interference occurs on the transmitting side and a location where the out-of-band interference should be deleted before performing FFT (Fast Fourier Transform) on the receiving side.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • UL and DL communication can be performed using one carrier, and UL and DL communication slots are always secured.
  • the communication system 1 does not require a frequency oscillator or an RF (Radio Frequency) filter that generates carriers of different frequencies for UL and DL.
  • the communication slot waiting for error control information fed back after transmission of UL or DL data does not occur.
  • UL and DL communication can be performed with one carrier, and UL and DL communication can be performed efficiently.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the terminal device according to the first embodiment.
  • the terminal device 10 in the present embodiment is realized by, for example, a mobile phone, a smartphone, a personal computer, or the like.
  • the terminal device 10 includes an antenna, a circulator, an RF receiving unit 110, an RF transmitting unit 111, a block setting unit 120, a DL F-OFDM unit 121, a DL signal processing unit 122, and a radio control signal processing unit 123.
  • the terminal device 10 includes a UL signal processing unit 124, a UL F-OFDM unit 125, an IP (Internet Protocol) processing unit 130, and an application processing unit 131.
  • the antenna transmits and receives radio signals to and from the base station 20.
  • the circulator is a circuit in which the input and output transmission directions are determined between the terminals. For example, the circulator outputs a radio signal received by the antenna to the RF receiving unit 110 and outputs the radio signal output from the RF transmitting unit 111. Output to the antenna.
  • the RF receiver 110 receives a radio signal transmitted from the base station 20.
  • the radio signal transmitted from the base station 20 is referred to as a DL signal
  • the radio signal transmitted from the terminal device 10 is referred to as an UL signal.
  • the oscillator generates a local oscillation signal having the same frequency as the carrier of the DL signal to be received.
  • the RF receiving unit 110 down-converts the DL signal from the base station 20 received via the circulator using the local signal generated by the oscillator. Then, RF receiving section 110 converts the downconverted DL signal into a digital signal and outputs the digital signal to DL F-OFDM section 121.
  • the block setting unit 120 holds filtering information including setting information indicating which frequency band the DL signal and the UL signal are using. Then, the block setting unit 120 sets filtering for the DL F-OFDM unit 121 and the UL F-OFDM unit 125 using the filtering information. The filtering information is notified from the base station 20, for example.
  • the DL F-OFDM unit 121 performs a filtering process on the block of the DL signal and outputs it to the DL signal processing unit 122.
  • the DL F-OFDM unit 121 performs filtering on the F-OFDM in units of blocks using the filter set by the block setting unit 120 and outputs the result to the DL signal processing unit 122.
  • the DL signal processing unit 122 performs various processes related to the DL signal. For example, the DL signal processing unit 122 demodulates and decodes the DL signal after the filtering processing by the DL F-OFDM unit 121 and outputs the demodulated signal to the IP processing unit 130.
  • the radio control signal processing unit 123 generates a radio control signal. For example, the radio control signal processing unit 123 generates an ACK response when the DL signal is correctly decoded by the DL signal processing unit 122, and generates a NACK response when the DL signal is not correctly decoded. Then, the radio control signal processing unit 123 outputs the generated response to the UL signal processing unit 124 as a DL signal feedback signal. Further, the radio control signal processing unit 123 collects SINR (Signal to Noise Ratio) estimation information of the DL signal received from the DL signal processing unit 122 and outputs it to the UL signal processing unit 124 as a feedback signal.
  • SINR Signal to Noise Ratio
  • the application processing unit 131 executes various processes using an application program. For example, when application data for a communication partner device of the terminal device 10 is generated, the application processing unit 131 outputs the application data to the UL signal processing unit 124 via the IP processing unit 130. In addition, the application processing unit 131 executes various processes on the data received from the DL signal processing unit 122 via the IP processing unit 130.
  • the IP processing unit 130 processes IP packets. For example, the IP processing unit 130 constructs an IP packet from the DL signal output from the DL signal processing unit 122 and outputs the constructed IP packet to the application processing unit 131 as application data. Further, the IP processing unit 130 outputs the application data output from the application processing unit 131 to the UL signal processing unit 124 as an IP packet.
  • the UL signal processing unit 124 performs various processes related to the UL signal. For example, the UL signal processing unit 124 divides and combines DL feedback signals and UL data IP packets into sizes that can be transmitted based on information notified from the radio scheduler unit 226 of the base station 20, and encodes them. Then, a UL signal is generated by performing modulation and the like. Then, the UL signal processing unit 124 outputs the generated UL signal to the UL F-OFDM unit 125.
  • the UL F-OFDM unit 125 performs filtering on the block of the UL signal and outputs the filtered block to the RF transmission unit 111.
  • the UL F-OFDM unit 125 filters the UL signal in units of blocks using the filter set by the block setting unit 120, and outputs the filtered UL signal to the RF transmission unit 111.
  • the RF transmitter 111 wirelessly transmits a UL signal to the base station 20 via the antenna.
  • the RF transmitter 111 is connected to an oscillator, and after converting the UL signal output from the UL F-OFDM unit 125 into an analog signal, the RF signal is up-converted using a local signal generated by the oscillator. Output to.
  • the oscillator generates a local oscillation signal having the same frequency as the carrier of the UL signal to be transmitted.
  • the UL signal output to the circulator is transmitted to the base station 20 via the antenna.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the base station according to the first embodiment.
  • the base station 20 includes an antenna, a circulator, an RF receiving unit 210, an RF transmitting unit 211, a block setting unit (holding unit) 220, an UL F-OFDM unit 221, an UL signal processing unit 222, and a radio control signal processing unit 223.
  • the base station 20 includes a DL signal processing unit 224, a DL F-OFDM unit 225, a radio scheduler unit 226, and an IP processing unit 230.
  • the antenna transmits and receives radio signals to and from the terminal device 10.
  • the circulator is a circuit in which the transmission direction of input and output is determined between the terminals. For example, the UL signal received by the antenna is output to the RF receiving unit 210, and the DL signal output from the RF transmitting unit 211 is output. Output to the antenna.
  • the RF receiver 210 receives the UL signal transmitted from the terminal device 10.
  • the oscillator generates a local oscillation signal having the same frequency as the carrier of the UL signal to be received.
  • the RF receiving unit 210 is connected to an oscillator, and down-converts the received UL signal using a local signal generated by the oscillator. Then, the RF receiving unit 210 converts the down-converted UL signal into a digital signal and outputs the digital signal to the UL F-OFDM unit 221.
  • the block setting unit 220 holds filtering information including setting information indicating which frequency band the DL signal and the UL signal are using.
  • the filtering information is an example of information on each block when one carrier is divided into a plurality of blocks having different frequency bands using F-OFDM. Then, the block setting unit 220 sets filtering for the UL F-OFDM unit 221 and the DL F-OFDM unit 225 using the filtering information. This filtering information is notified to the terminal device 10 by the radio control signal processing unit 223, for example.
  • the UL F-OFDM unit 221 performs filtering processing on the block of the UL signal and outputs the filtered signal to the UL signal processing unit 222.
  • the UL F-OFDM unit 221 performs filtering processing for F-OFDM in units of blocks with the filter set by the block setting unit 220, and outputs the UL signal to the UL signal processing unit 222.
  • the UL signal processing unit 222 performs various processes related to the UL signal. For example, the UL signal processing unit 222 demodulates and decodes the filtered UL signal and outputs the demodulated UL signal to the IP processing unit 230.
  • the radio control signal processing unit 223 generates a radio control signal. For example, the radio control signal processing unit 223 generates an ACK response when the UL signal is correctly decoded by the UL signal processing unit 222, and generates a NACK response when the UL signal is not correctly decoded. Then, the radio control signal processing unit 223 outputs the generated response to the DL signal processing unit 224 as a feedback signal of the UL signal.
  • the wireless scheduler unit 226 schedules wireless communication with the terminal device 10. Specifically, the radio scheduler unit 226 collects SINR estimation information of a signal via the DL from the DL signal feedback signal received by the UL signal processing unit 222. Further, the radio scheduler unit 226 collects SINR estimation information of the UL signal received by the UL signal processing unit 222. Then, the radio scheduler unit 226 calculates the amount of data per unit time that can be transmitted through the propagation path to the terminal device 10 using the collected DL and UL SINR estimation information. After that, the radio scheduler unit 226 controls the data amount transmitted per unit time in the DL signal processing unit 224 based on the calculated data amount per unit time. In addition, the wireless scheduler unit 226 notifies the terminal device 10 of wireless communication schedule information, and controls the amount of data transmitted per unit time on the terminal device 10 side.
  • the IP processing unit 230 processes IP packets. For example, the IP processing unit 230 constructs an IP packet from the UL signal output from the UL signal processing unit 222, and outputs the constructed IP packet to the core network. Further, the IP processing unit 230 outputs the IP packet output from the core network to the DL signal processing unit 224.
  • the DL signal processing unit 224 performs various processes related to the DL signal. For example, the DL signal processing unit 224 generates a DL signal by dividing and combining a UL feedback signal or DL IP packet received from the terminal device 10 into a transmittable size, and performing encoding and modulation. . Then, the DL signal processing unit 224 outputs the generated DL signal to the DL F-OFDM unit 225.
  • the DL F-OFDM unit 225 performs a filtering process on the block of the DL signal and outputs it to the RF transmission unit 211.
  • the DL F-OFDM unit 225 filters the DL signal in units of blocks using the filter set by the block setting unit 220, and outputs the DL signal to the RF transmission unit 211.
  • the RF transmission unit 211 wirelessly transmits a DL signal to the terminal device 10 via the antenna.
  • the RF transmitter 211 is connected to an oscillator, converts the DL signal output from the DL F-OFDM unit 225 into an analog signal, and then up-converts using the local signal generated by the oscillator. Output to.
  • the oscillator generates a local oscillation signal having the same frequency as the carrier of the DL signal to be transmitted.
  • the DL signal output to the circulator is transmitted to the terminal device 10 via the antenna.
  • UL and DL communication can be performed with one carrier, and UL and DL communication can be performed efficiently.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of hardware of the terminal device according to the first embodiment.
  • the terminal device 10 is realized by a device including an antenna, an RF module 11, a DSP (Digital Signal Processor) 12, an MPU (Micro Processing Unit) 13, and a memory 14, for example.
  • DSP Digital Signal Processor
  • MPU Micro Processing Unit
  • the RF module 11 is a module including, for example, a circulator, an oscillator, an RF receiver 110, and an RF transmitter 111 shown in FIG.
  • the DSP 12 is a chip including, for example, the DL F-OFDM unit 121, the DL signal processing unit 122, the radio control signal processing unit 123, the UL signal processing unit 124, and the UL F-OFDM unit 125 illustrated in FIG.
  • the MPU 13 is a chip including, for example, the IP processing unit 130 and the application processing unit 131 illustrated in FIG.
  • the memory 14 stores filtering information, data handled by the application processing unit 131, and the like.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of hardware of the base station according to the first embodiment.
  • the base station 20 is realized by a device including an antenna, an RF module 21, a DSP 22, an NWP (NetWork Processor) 23, and a memory 24, for example.
  • NWP NetworkWork Processor
  • the RF module 21 is a module including, for example, the circulator, the oscillator, the RF transmitter 211, and the RF receiver 210 shown in FIG.
  • the DSP 22 includes, for example, the block setting unit 220, the UL F-OFDM unit 221, the UL signal processing unit 222, the radio control signal processing unit 223, the DL signal processing unit 224, the DL F-OFDM unit 225, and the like illustrated in FIG.
  • the NWP 23 is a chip including, for example, the IP processing unit 230 illustrated in FIG.
  • the memory 24 temporarily holds a packet after IP processing in DL communication.
  • the memory 24 erases the temporarily held packet from the memory 24.
  • the memory 24 temporarily holds a UL signal in UL communication.
  • the packet NWP 23 transmits the IP packet constructed from the UL signal to the core network and receives the TCP ACK of the packet, the memory 24 erases the temporarily held UL signal from the memory 24. .
  • FIG. 7 is a diagram for describing an example of a frequency band block used in the communication system according to the second embodiment and a radio frame of each block.
  • a control channel which is a channel used for feedback such as retransmission
  • a data channel which is a channel for transmitting UL and DL by TDD, is secured in a band other than the control channel.
  • one carrier (carrier wave) is divided into three or more blocks having different frequency bands using F-OFDM.
  • a UL control channel is allocated to one block
  • a DL control channel is allocated to the other block
  • MIX (UL and DL) data channels are allocated to the remaining blocks.
  • feedback such as UL retransmission is performed using the UL control channel
  • feedback such as DL retransmission is performed using the DL control channel.
  • UL and DL data communication is performed by TDD using a data channel.
  • the communication system 1 of the present embodiment since UL and DL data communication is performed by TDD, the utilization efficiency of a given frequency band can be improved. Further, in the communication system 1, for feedback such as UL and DL retransmission, control channels separately secured for the UL and DL are used, so feedback can be promptly performed.
  • the communication system 1 of the present embodiment includes, for example, one or more terminal devices 10a and a base station 20a. Except for the points described below, in FIG. 8, blocks denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3 have the same or similar functions as the blocks in FIG. Further, except for the points described below, in FIG. 9, blocks denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 have the same or similar functions as the blocks in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a terminal device according to the second embodiment.
  • the terminal apparatus 10a in the present embodiment further includes a TDD F-OFDM unit 126 and a UL feedback signal generation unit 127.
  • the TDD F-OFDM unit 126 performs filtering on the UL signal output from the UL signal processing unit 124 and outputs the filtered signal to the RF transmission unit 111. Further, the TDD F-OFDM unit 126 performs filtering on the DL signal received by the RF receiving unit 110 and outputs the filtered signal to the DL signal processing unit 122.
  • the UL feedback signal generation unit 127 generates a feedback signal of the UL signal. This feedback signal of the UL signal is filtered by the UL F-OFDM unit 125 and then combined with the UL signal output from the TDD F-OFDM unit 126 to the base station 20a via the RF transmission unit 111. Sent.
  • the block setting unit 120 holds filtering information including setting information indicating which frequency band the DL signal and the UL signal are using. Then, using this filtering information, the block setting unit 120 sets filtering in the TDD F-OFDM unit 126, the DL F-OFDM unit 121, and the UL F-OFDM unit 125. The filtering information is notified from the base station 20a, for example.
  • the DL F-OFDM unit 121 filters the feedback signal from the base station 20a for the UL signal
  • the UL F-OFDM unit 125 filters the feedback signal for the DL signal to the base station 20a.
  • the filtering process performed by the TDD F-OFDM unit 126, the DL F-OFDM unit 121, and the UL F-OFDM unit 125 is performed by a filter set by the block setting unit 120, for example, as in the first embodiment.
  • F-OFDM is performed in block units.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a base station according to the second embodiment.
  • the base station 20a includes a TDD radio scheduler unit 227 instead of the radio scheduler unit 226 shown in FIG.
  • the base station 20a further includes a TDD F-OFDM unit 228 and a DL feedback signal generation unit 229.
  • the TDD wireless scheduler unit 227 switches between UL and DL data communication in the data channel by TDD. Specifically, the TDD wireless scheduler unit 227 notifies the DL signal processing unit 224 of the transmission timing of the DL signal, and notifies the UL signal processing unit 222 of the reception timing of the UL signal. Also, the TDD wireless scheduler unit 227 notifies the terminal device 10a of the transmission timing of the UL signal and the reception timing of the DL signal via the DL signal processing unit 224.
  • the TDD F-OFDM unit 228 performs filtering on the DL signal output from the DL signal processing unit 224 and outputs the filtered signal to the RF transmission unit 211.
  • the TDD F-OFDM unit 228 performs filtering processing on the UL signal output from the RF receiving unit 210 and outputs the filtered signal to the UL signal processing unit 222.
  • the DL feedback signal generation unit 229 generates a feedback signal for the UL signal. This feedback signal is filtered by the DL F-OFDM unit 225 and transmitted to the terminal device 10 a via the RF transmission unit 211.
  • the block setting unit 220 holds filtering information including setting information indicating which frequency band block each DL signal and UL signal uses. Then, using this filtering information, the block setting unit 220 sets filtering in the TDD F-OFDM unit 228, the UL F-OFDM unit 221 and the DL F-OFDM unit 225. The filtering information is notified to the terminal device 10a by the radio control signal processing unit 223, for example.
  • the filtering process performed by the TDD F-OFDM unit 228, the UL F-OFDM unit 221 and the DL F-OFDM unit 225 is performed by a filter set by the block setting unit 220, for example, as in the first embodiment.
  • F-OFDM is performed in block units.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the outline of the communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a block used in a pair used in the communication system according to the third embodiment and a radio frame of each block. Note that the same reference numerals in the third embodiment denote the same components as those in the first or second embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the base station 20 sets F-OFDM filter information on the OFDM symbol length, the block center frequency, the block bandwidth, and the like for each block.
  • the base station 20 uses, for example, the six elements shown in the upper diagram of FIG.
  • the device 10 is notified. That is, the base station 20 determines the OFDM symbol length, the block center frequency, and the block bandwidth of the UL block # 1, and the OFDM symbol length, the block center frequency, and the block bandwidth of the DL block # 1.
  • the device 10 is notified.
  • the frequency band of the UL block and the frequency band of the DL block are close to each other. Are almost the same. Therefore, in the communication system 1, it is preferable that the same OFDM symbol length is used for UL and DL.
  • UL and DL are operated in pairs in the above filter information, and the same OFDM symbol length is used for each pair of UL and DL.
  • the base station 20 notifies the terminal device 10 of the following information as filter information of the pair block # 1 of UL and DL, for example, as shown in the lower diagram of FIG.
  • the number of elements of the filter information notified from the base station 20 to the terminal device 10 can be reduced from 6 to 5.
  • the information amount of the filter information notified from the base station 20 to the terminal device 10 can be reduced.
  • the UL block # 1 and the DL block # 1 shown in the left diagram of FIG. 11 are operated as a pair, and the UL block # 2 and the DL block # 2 are paired. Operated. Further, in the communication system 1, when the same OFDM symbol length is used for each pair of UL and DL, each data of UL and DL is transmitted, for example, as shown on the right side of FIG.
  • the above filter information is generated by, for example, the radio control signal processing unit 223 of the base station 20, converted into a radio frame by the DL signal processing unit 224, and transmitted to the terminal device 10 by the RF transmission unit 211.
  • the terminal device 10 decodes the radio frame by the DL signal processing unit 122 and receives the radio frame by the radio control signal processing unit 123.
  • the data amount of the filter information notified from the base station 20 to the terminal device 10 can be reduced.
  • FIG. 12 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure of the communication system according to the fourth embodiment. Note that the same reference numerals in the fourth embodiment denote the same parts as those in any of the first to third embodiments, and a description thereof will be omitted.
  • the communication system 1 when communication is performed using a plurality of blocks having different frequencies, information indicating which frequency band is used for communication is transmitted between the base station 20 and the terminal device 10. Share.
  • information on the frequency band of the communication block is shared between the base station 20 and the terminal device 10.
  • FIG. 12 illustrates an example in which the communication system 1 performs communication using LTE.
  • the base station 20 adds F-OFDM filter information to the system parameter and broadcasts it to each terminal device 10 (S1).
  • the radio control signal processing unit 123 of the terminal device 10 recognizes that F-OFDM is applied by receiving F-OFDM filter information broadcast from the base station 20 (S2). And the radio
  • QoS Quality of Service
  • the block setting part 120 specifies the filtering information according to the block determined by step S3 from the filtering information received by step S2. Then, the block setting unit 120 applies the specified filtering information to the narrowband filters of the DL F-OFDM unit 121 and the UL F-OFDM unit 125 (S4).
  • the UL signal processing unit 124 of the terminal device 10 generates a RACH (Random Access Channel), and performs RACH transmission using the block determined in step S3 (S5).
  • the radio control signal processing unit 223 of the base station 20 recognizes a block used in subsequent data communication.
  • the DL signal processing unit 224 of the base station 20 generates a RACH response and transmits the RACH response to the terminal device 10 using the block determined by the same method as the block determination method in step S3 (S7).
  • the radio control signal processing unit 123 of the terminal device 10 recognizes that the block information used with the base station 20 can be shared.
  • the terminal device 10 and the base station 20 perform signaling control using the block determined in step S3 (S8), and then perform data communication using the block determined in step S3 (S9).
  • the terminal device 10 For the signaling control shown in step S8, the terminal device 10 generates and transmits / receives a control message in the radio control signal processing unit 123, and the base station 20 generates and transmits / receives a control message in the radio control signal processing unit 223. Is done.
  • the UL signal processing units 124 and 222 and the DL signal processing units 122 and 224 perform radio frame conversion and decoding of control messages, and are necessary for data communication such as radio parameters. Information exchange takes place.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a frequency band block and a radio frame of each block used in the communication system according to the fourth embodiment.
  • UL blocks # 1 and # 2 and DL blocks # 1 and # 2 shown in the left diagram of FIG. 13 are used for a radio frame.
  • a broadcast information frame such as filtering information and a frame capable of transmitting RACH are periodically transmitted to the radio frame of each block as in the conventional LTE. included.
  • the communication system 1 of the present embodiment information indicating which frequency band block is used for communication can be shared between the base station 20 and the terminal device 10. Further, in the communication system 1 of the present embodiment, communication can be performed using a block of a frequency band adapted to the QoS of application data generated in the terminal device 10. As a result, the communication system 1 can maintain the QoS of the application data of the terminal device 10. Furthermore, since the terminal apparatus 10 uses blocks used for UL and DL data communication from the RACH stage, it is possible to suppress an increase in signaling for block selection.
  • information indicating which frequency band block is used for communication between the terminal device and the base station is shared in the same procedure as in the present embodiment. You can do it.
  • the block used for data communication is determined according to the QoS of the application data generated on the terminal device 10 side, but the data communication is performed according to the QoS required on the base station 20 side.
  • a block to be used may be determined.
  • An embodiment in this case will be described below as a fifth embodiment. Note that the same reference numerals in the fifth embodiment denote the same parts as those in any of the first to fourth embodiments, and a description thereof will be omitted.
  • the communication system 1 determines which frequency band block is used for communication according to the procedure illustrated in FIG. 14 and shares the communication between the base station 20 and the terminal device 10.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure of the communication system according to the fifth embodiment. Also in the fifth embodiment, a case where the communication system 1 performs communication by LTE will be described as an example.
  • the wireless control signal processing unit 223 of the base station 20 receives a communication request from the core network destination device to the terminal device 10, the wireless control signal processing unit 223 notifies the terminal device 10 of the communication request as paging (S10).
  • the terminal apparatus 10 receives the paging radio frame, the DL signal processing unit 122 decodes the radio frame.
  • the wireless control signal processing unit 123 of the terminal device 10 recognizes that its own terminal device 10 is called by the wireless frame, it prepares to start communication.
  • the base station 20 adds F-OFDM filter information to the system parameter and broadcasts it to the terminal device 10 (S11).
  • the radio control signal processing unit 123 of the terminal device 10 receives the F-OFDM filter information broadcast from the base station 20. Thereby, the terminal device 10 recognizes that F-OFDM is applied (S12).
  • the terminal device 10 that has received the paging notification in step S10 does not yet know which application is to be executed at this point. For this reason, the radio control signal processing unit 123 of the terminal apparatus 10 first determines a basic block to be used in data communication with the base station 20 (S13).
  • a basic block is a block determined by a predetermined rule among a plurality of blocks. For example, when an identification number is assigned to each of a plurality of blocks, the block having the smallest identification number value may be adopted as the basic block.
  • the terminal device 10 specifies the filtering information according to the basic block from the filtering information broadcast in step S11. Then, the terminal device 10 applies the specified filtering information to the narrowband filters of the DL F-OFDM unit 121 and the UL F-OFDM unit 125 (S14).
  • the UL signal processing unit 124 of the terminal device 10 generates RACH and performs RACH transmission using the basic block (S15).
  • the radio control signal processing unit 223 recognizes a block used in subsequent data communication.
  • DL signal processing part 224 of base station 20 generates a RACH response, and transmits a RACH response to terminal unit 10 using a basic block (S17).
  • the terminal device 10 and the base station 20 perform signaling control using the basic block (S18).
  • the terminal device 10 determines which F-OFDM block to use in accordance with the QoS of the application (S19).
  • the terminal device 10 notifies the base station 20 of the information on the use block determined in step S19 using the basic block (S20). Thereby, the base station 20 recognizes which block is used for data communication. Then, the base station 20 returns a response to the notification of the use block to the terminal device 10 (S21). The terminal apparatus 10 that has received the response recognizes that the information on the used block has been shared with the base station 20. Then, the terminal device 10 applies the filtering information corresponding to the use block to the narrowband filters of the DL F-OFDM unit 121 and the UL F-OFDM unit 125 (S22), and uses the use block to (S23).
  • the terminal device 10 has the QoS information of the application before transmitting the RACH, such as when there is an incoming call from another device. Even if not, data communication can be performed using blocks according to QoS.
  • information indicating which frequency band block is used for communication between the terminal device and the base station is shared in the same procedure as in the present embodiment. You can do it.
  • each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated.
  • the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured.
  • all or any part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.
  • the communication method described in each embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation.
  • This program can be distributed via a network such as the Internet.
  • the program can also be executed by being recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD and being read from the recording medium by the computer.
  • a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD and being read from the recording medium by the computer.

Abstract

端末装置との間で双方向の無線通信を行う基地局（20）であって、保持部（220）と、受信部（210）と、送信部（211）と、を備える。保持部（220）は、１つのキャリアにおいて生成された複数の異なる周波数帯域のブロックのうち、ダウンリンクに割り当てられたブロックおよびアップリンクに割り当てられたブロックの情報を保持する。受信部（210）は、アップリンクに割り当てられたブロックを用いて端末装置から信号を受信する。送信部（211）は、ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて端末装置へ信号を送信する。

Description

基地局、端末装置、通信システム、および、通信方法
　本発明は、基地局、端末装置、通信システム、および、通信方法に関する。
　双方向で無線通信を行う技術として、ＦＤＤ（Frequency　Division　Duplex）とＴＤＤ（Time　Division　Duplex）とがある。これらの技術のうち、ＦＤＤは、端末装置から基地局への通信であるＵＬ（Uplink）と、基地局から端末装置への通信であるＤＬ（Downlink）とを異なる周波数のキャリアに乗せて双方向で通信を行う技術である。また、ＴＤＤは、１つのキャリアを用いて、ＵＬの通信スロットとＤＬの通信スロットとを時間的に切り替える技術である。これらの技術は、ＣＤＭＡ（Code　Division　Multiple　Access）やＬＴＥ（Long　Term　Evolution）等の携帯電話システムにも使われている。さらに、近年、１つのキャリアに複数のサブキャリアを多重するＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）技術を拡張したＦ－ＯＦＤＭ（Filtered－OFDM）技術も提案されている。
Xi　Zhang,　Ming　Jia,　Lei　Chen,　Jianglei　Ma,　Jing　Qiu,　"Filtered－OFDM　－　Enabler　for　Flexible　Waveform　in　The　5th　Generation　Cellular　Networks"　IEEE　Globecom,　San　Diego,　CA,　Dec.　2015.
　ところで、ＦＤＤでは、ＵＬの通信とＤＬの通信とが異なる周波数のキャリアを用いて行われる。そのため、ＦＤＤを用いて通信を行う無線装置には、キャリア信号を生成する周波数発振器やＲＦ（Radio　Frequency）フィルタ等の部品が、キャリア毎に設けられる。そのため、無線装置の部品点数が多くなるという問題がある。また、ＦＤＤでは、ＵＬまたはＤＬの通信がほとんど無い時にもそれぞれの通信スロットが用意されるため、通信スロットの利用効率は必ずしもよくないという問題がある。
　また、ＴＤＤでは、１つの周波数のキャリアを用いて、ＵＬの通信スロットとＤＬの通信スロットとに時間的に切り替えて通信が行われるので、通信スロットの利用効率が向上する。しかし、ＴＤＤでは、ＤＬの通信スロットが割り当てられている時間にＵＬで送信されるデータが発生しても、ＵＬの通信スロットが割り当てられている時間になるまでＵＬの通信は行われない。そのため、例えば、データの送信後にフィードバックされる誤り制御の情報に通信スロット待ちの状況が発生することがある。その結果、ＲＴＴ（Round　Trip　Time）が長くなり、通信に遅延が発生するおそれがある。
　本願に開示の技術は、端末装置と基地局との間の無線通信において、１つのキャリアを用いてＵＬおよびＤＬの通信を行うと共に、ＵＬおよびＤＬの通信を効率よく行うことを課題とする。
　１つの側面では、基地局は、端末装置との間で双方向の無線通信を行う基地局であって、保持部と、受信部と、送信部と、を備える。保持部は、１つのキャリアにおいて生成された複数の異なる周波数帯域のブロックのうち、ダウンリンクに割り当てられたブロックおよびアップリンクに割り当てられたブロックの情報を保持する。ダウンリンクは、基地局から端末装置への通信リンクであり、アップリンクは、端末装置から基地局への通信リンクである。受信部は、アップリンクに割り当てられたブロックを用いて端末装置から信号を受信する。送信部は、ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて端末装置へ信号を送信する。
　１実施形態によれば、端末装置と基地局との間の無線通信において、１つのキャリアを用いてＵＬおよびＤＬの通信を行うと共に、ＵＬおよびＤＬの通信を効率よく行うことができる。
図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施例１の通信システムで用いられる周波数帯域のブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。 図３は、実施例１の端末装置の一例を示す図である。 図４は、実施例１の基地局の一例を示す図である。 図５は、実施例１の端末装置のハードウェアの一例を示す図である。 図６は、実施例１の基地局のハードウェアの一例を示す図である。 図７は、実施例２の通信システムで用いられる周波数帯域のブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。 図８は、実施例２の端末装置の一例を示す図である。 図９は、実施例２の基地局の一例を示す図である。 図１０は、実施例３の通信システムの概要を説明するための図である。 図１１は、実施例３の通信システムで用いられるペアで運用されるブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。 図１２は、実施例４の通信システムの処理手順の一例を示すシーケンス図である。 図１３は、実施例４の通信システムにおいて用いられる周波数帯域のブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。 図１４は、実施例５の通信システムの処理手順の一例を示すシーケンス図である。
　以下、図面を参照しながら、本願の開示する基地局、端末装置、通信システム、および、通信方法の実施例を説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
　まず、実施例１の通信システムの構成例および概要を説明する。図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。通信システム１は、例えば、図１に示すように、１以上の端末装置１０と、基地局２０とを備える。端末装置１０は、無線通信により基地局２０に接続し、この基地局２０経由で他の機器との通信を行う。基地局２０は、端末装置１０の無線通信を中継する。例えば、基地局２０は、端末装置１０から無線通信により受信したデータをコアネットワーク経由で相手先の機器へ転送し、コアネットワークから受信した端末装置１０宛のデータを無線通信により端末装置１０に転送する。
　なお、以下の説明において、端末装置１０から基地局２０への通信をＵＬ（UpLink）と呼び、基地局２０から端末装置１０への通信をＤＬ（DownLink）と呼ぶ。
　ここで、通信システム１では、端末装置１０と基地局２０との間のＵＬ、ＤＬの双方向の通信を実現するため、例えば、図２に示すように、Ｆ‐ＯＦＤＭを用いて１つのキャリア（搬送波）が周波数帯域の異なる複数のブロックに分けられる。即ち、通信システム１では、異なるＯＦＤＭ信号が複数の周波数帯域のブロック毎にフィルタリングされて１つのキャリアを用いて送信される。図２は、実施例１の通信システムで用いられる周波数帯域のブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。図２の例では、ＯＦＤＭ信号は、２つのブロック＃１および＃２に分けられている。そして、通信システム１では、異なるブロックにＵＬとＤＬとが割り当てられ、多重化される。
　また、通信システム１では、それぞれのブロックが互いに非直交となった場合でもできるだけ帯域外干渉が発生しないように、Ｆ‐ＯＦＤＭによりブロック単位でのフィルタリングが行われる。具体的には、通信システム１では、送信側で帯域外干渉が発生してしまう箇所と、受信側でＦＦＴ（Fast　Fourier　Transform）をする前に帯域外干渉を削除すべき箇所とに同じ波形のフィルタが適用される。これにより、帯域外干渉の発生が抑制される。
　このようにすることで、通信システム１では、１つのキャリアを用いてＵＬおよびＤＬの通信を行うことができ、かつ、常時ＵＬおよびＤＬの通信スロットが確保される。これにより、通信システム１では、ＵＬおよびＤＬのそれぞれに対して異なる周波数のキャリアを生成する周波数発振器やＲＦ（Radio　Frequency）フィルタが不要となる。また、通信システム１では、ＵＬやＤＬのデータの送信後にフィードバックされる誤り制御の情報の通信スロット待ちが発生しなくなる。その結果、通信システム１では、１つのキャリアでＵＬおよびＤＬの通信を可能とし、かつ、ＵＬおよびＤＬの通信を効率よく行うことができる。
（端末装置）
　次に、図３を用いて、実施例１における端末装置１０の一例について説明する。図３は、実施例１の端末装置の一例を示す図である。本実施例における端末装置１０は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等により実現される。
　端末装置１０は、アンテナ、サーキュレータ、ＲＦ受信部１１０、ＲＦ送信部１１１、ブロック設定部１２０、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１、ＤＬ信号処理部１２２、および無線制御信号処理部１２３を備える。また、端末装置１０は、ＵＬ信号処理部１２４、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５、ＩＰ（Internet　Protocol）処理部１３０、およびアプリケーション処理部１３１を備える。
　アンテナは、基地局２０との間での無線信号の送受信を行う。サーキュレータは、各端子の間で入力と出力の伝送方向が定まっている回路であり、例えば、アンテナで受信した無線信号をＲＦ受信部１１０へ出力し、ＲＦ送信部１１１から出力された無線信号をアンテナへ出力する。
　ＲＦ受信部１１０は、基地局２０から送信された無線信号を受信する。以下では、基地局２０から送信された無線信号をＤＬ信号と呼び、端末装置１０から送信された無線信号をＵＬ信号と呼ぶ。発振器は、受信対象のＤＬ信号のキャリアと同一の周波数の局発信号を生成する。ＲＦ受信部１１０は、サーキュレータ経由で受信した基地局２０からのＤＬ信号を、発振器によって生成された局発信号を用いてダウンコンバートする。そして、ＲＦ受信部１１０は、ダウンコンバート後のＤＬ信号をディジタル信号に変換して、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１へ出力する。
　ブロック設定部１２０は、ＤＬ信号およびＵＬ信号がそれぞれどの周波数帯域のブロックを用いているかを示す設定情報を含むフィルタリング情報を保持する。そして、ブロック設定部１２０は、このフィルタリング情報を用いて、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５にフィルタリングの設定を行う。なお、このフィルタリング情報は、例えば、基地局２０から通知される。
　ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１は、ＤＬ信号のブロックをフィルタリング処理し、ＤＬ信号処理部１２２へ出力する。例えば、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１は、ブロック設定部１２０により設定されたフィルタにより、Ｆ‐ＯＦＤＭに対してブロック単位でのフィルタリング処理を行い、ＤＬ信号処理部１２２へ出力する。
　ＤＬ信号処理部１２２は、ＤＬ信号に関する様々な処理を行う。例えば、ＤＬ信号処理部１２２は、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１によるフィルタリング処理後のＤＬ信号を復調および復号し、ＩＰ処理部１３０へ出力する。
　無線制御信号処理部１２３は、無線制御信号を生成する。例えば、無線制御信号処理部１２３は、ＤＬ信号処理部１２２でＤＬ信号を正しく復号できた場合はＡＣＫ応答を、ＤＬ信号を正しく復号できなかった場合は、ＮＡＣＫ応答を生成する。そして、無線制御信号処理部１２３は、生成した応答を、ＤＬ信号のフィードバック信号としてＵＬ信号処理部１２４に出力する。また、無線制御信号処理部１２３は、ＤＬ信号処理部１２２から受信したＤＬ信号のＳＩＮＲ（Signal　to　Noise　Ratio）推定情報を収集し、フィードバック信号としてＵＬ信号処理部１２４に出力する。
　アプリケーション処理部１３１は、アプリケーションプログラムを用いて様々な処理を実行する。例えば、アプリケーション処理部１３１は、端末装置１０の通信相手の機器向けのアプリケーションデータが発生すると、このアプリケーションデータをＩＰ処理部１３０経由でＵＬ信号処理部１２４に出力する。また、アプリケーション処理部１３１は、ＤＬ信号処理部１２２からＩＰ処理部１３０経由で受け取ったデータに対し様々な処理を実行する。
　ＩＰ処理部１３０は、ＩＰパケットの処理を行う。例えば、ＩＰ処理部１３０は、ＤＬ信号処理部１２２から出力されたＤＬ信号からＩＰパケットを構築し、構築されたＩＰパケットをアプリケーション処理部１３１にアプリケーションデータとして出力する。また、ＩＰ処理部１３０は、アプリケーション処理部１３１から出力されたアプリケーションデータをＩＰパケットとしてＵＬ信号処理部１２４に出力する。
　ＵＬ信号処理部１２４は、ＵＬ信号に関する様々な処理を行う。例えば、ＵＬ信号処理部１２４は、基地局２０の無線スケジューラ部２２６から通知された情報に基づき、ＤＬのフィードバック信号やＵＬのデータのＩＰパケットを、送信可能なサイズに分割・結合し、符号化および変調等を行うことによりＵＬ信号を生成する。そして、ＵＬ信号処理部１２４は、生成したＵＬ信号をＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５に出力する。
　ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５は、ＵＬ信号のブロックをフィルタリング処理し、ＲＦ送信部１１１へ出力する。例えば、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５は、ブロック設定部１２０により設定されたフィルタにより、ＵＬ信号をブロック単位でフィルタリングし、ＲＦ送信部１１１へ出力する。
　ＲＦ送信部１１１は、アンテナを介して基地局２０へＵＬ信号を無線送信する。このＲＦ送信部１１１には、発振器が接続され、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５から出力されたＵＬ信号をアナログ信号に変換した後、発振器によって生成された局発信号を用いてアップコンバートし、サーキュレータに出力する。発振器は、送信対象のＵＬ信号のキャリアと同一の周波数の局発信号を生成する。サーキュレータに出力されたＵＬ信号は、アンテナを介して基地局２０へ送信される。
（基地局）
　次に、図４を用いて、実施例１における基地局２０の一例を説明する。図４は、実施例１の基地局の一例を示す図である。基地局２０は、アンテナ、サーキュレータ、ＲＦ受信部２１０、ＲＦ送信部２１１、ブロック設定部（保持部）２２０、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１、ＵＬ信号処理部２２２、および無線制御信号処理部２２３を備える。また、基地局２０は、ＤＬ信号処理部２２４、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５、無線スケジューラ部２２６、およびＩＰ処理部２３０を備える。
　アンテナは、端末装置１０との間での無線信号の送受信を行う。サーキュレータは、各端子の間で入力と出力の伝送方向が定まっている回路であり、例えば、アンテナで受信したＵＬ信号をＲＦ受信部２１０へ出力し、ＲＦ送信部２１１から出力されたＤＬ信号をアンテナへ出力する。
　ＲＦ受信部２１０は、端末装置１０から送信されたＵＬ信号を受信する。発振器は、受信対象のＵＬ信号のキャリアと同一の周波数の局発信号を生成する。ＲＦ受信部２１０には、発振器が接続され、受信したＵＬ信号を、発振器によって生成された局発信号を用いてダウンコンバートする。そして、ＲＦ受信部２１０は、ダウンコンバート後のＵＬ信号をディジタル信号に変換し、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１へ出力する。
　ブロック設定部２２０は、ＤＬ信号およびＵＬ信号がそれぞれどの周波数帯域のブロックを用いているかを示す設定情報を含むフィルタリング情報を保持する。フィルタリング情報は、Ｆ‐ＯＦＤＭを用いて１つのキャリアが周波数帯域の異なる複数のブロックに分けられた場合のそれぞれのブロックの情報の一例である。そして、ブロック設定部２２０は、このフィルタリング情報を用いて、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１およびＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５にフィルタリングの設定を行う。なお、このフィルタリング情報は、例えば、無線制御信号処理部２２３により、端末装置１０へ通知される。
　ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１は、ＵＬ信号のブロックをフィルタリング処理し、ＵＬ信号処理部２２２へ出力する。例えば、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１は、ブロック設定部２２０により設定されたフィルタにより、Ｆ‐ＯＦＤＭに対してブロック単位でのフィルタリング処理を行い、ＵＬ信号をＵＬ信号処理部２２２へ出力する。
　ＵＬ信号処理部２２２は、ＵＬ信号に関する様々な処理を行う。例えば、ＵＬ信号処理部２２２は、フィルタリング処理後のＵＬ信号を復調および復号し、ＩＰ処理部２３０へ出力する。
　無線制御信号処理部２２３は、無線制御信号を生成する。例えば、無線制御信号処理部２２３は、ＵＬ信号処理部２２２でＵＬ信号を正しく復号できた場合はＡＣＫ応答を、ＵＬ信号を正しく復号できなかった場合は、ＮＡＣＫ応答を生成する。そして、無線制御信号処理部２２３は、生成した応答を、ＵＬ信号のフィードバック信号としてＤＬ信号処理部２２４に出力する。
　無線スケジューラ部２２６は、端末装置１０との間の無線通信のスケジューリングを行う。具体的には、無線スケジューラ部２２６は、ＵＬ信号処理部２２２で受信した、ＤＬ信号のフィードバック信号から、ＤＬを経由した信号のＳＩＮＲ推定情報を収集する。また、無線スケジューラ部２２６は、ＵＬ信号処理部２２２で受信したＵＬ信号のＳＩＮＲ推定情報を収集する。そして、無線スケジューラ部２２６は、収集したＤＬおよびＵＬのＳＩＮＲ推定情報を用いて端末装置１０との間の伝搬路を介して伝送できる単位時間当たりのデータ量を算出する。その後、無線スケジューラ部２２６は、算出した単位時間当たりのデータ量に基づいて、ＤＬ信号処理部２２４において単位時間当たりに送信するデータ量を制御する。また、無線スケジューラ部２２６は、無線通信のスケジュールの情報を端末装置１０に通知し、端末装置１０側で単位時間当たりに送信されるデータ量を制御する。
　ＩＰ処理部２３０は、ＩＰパケットの処理を行う。例えば、ＩＰ処理部２３０は、ＵＬ信号処理部２２２から出力されたＵＬ信号からのＩＰパケットを構築し、構築されたＩＰパケットをコアネットワークへ出力する。また、ＩＰ処理部２３０は、コアネットワークから出力されたＩＰパケットをＤＬ信号処理部２２４に出力する。
　ＤＬ信号処理部２２４は、ＤＬ信号に関する様々な処理を行う。例えば、ＤＬ信号処理部２２４は、端末装置１０から受信したＵＬのフィードバック信号やＤＬのＩＰパケットを、送信可能なサイズに分割および結合し、符号化および変調等を行うことによりＤＬ信号を生成する。そして、ＤＬ信号処理部２２４は、生成したＤＬ信号をＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５に出力する。
　ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５は、ＤＬ信号のブロックをフィルタリング処理し、ＲＦ送信部２１１へ出力する。例えば、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５は、ブロック設定部２２０により設定されたフィルタにより、ＤＬ信号をブロック単位でフィルタリングし、ＲＦ送信部２１１へ出力する。
　ＲＦ送信部２１１は、アンテナを介して端末装置１０へＤＬ信号を無線送信する。このＲＦ送信部２１１には、発振器が接続され、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５から出力されたＤＬ信号をアナログ信号に変換した後、発振器によって生成された局発信号を用いてアップコンバートし、サーキュレータに出力する。発振器は、送信対象のＤＬ信号のキャリアと同一の周波数の局発信号を生成する。サーキュレータに出力されたＤＬ信号は、アンテナを介して端末装置１０へ送信される。
　以上説明した通信システム１によれば、１つのキャリアでＵＬおよびＤＬの通信を可能とし、かつ、ＵＬおよびＤＬの通信を効率よく行うことができる。
（ハードウェア構成）
　次に、図５を用いて、端末装置１０のハードウェアの一例について説明する。図５は、実施例１の端末装置のハードウェアの一例を示す図である。端末装置１０は、例えば、アンテナ、ＲＦモジュール１１、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）１２、ＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）１３、およびメモリ１４を備える装置により実現される。
　ＲＦモジュール１１は、例えば図３に示した、サーキュレータ、発振器、ＲＦ受信部１１０、およびＲＦ送信部１１１を含むモジュールである。ＤＳＰ１２は、例えば図３に示したＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１、ＤＬ信号処理部１２２、無線制御信号処理部１２３、ＵＬ信号処理部１２４、およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５を含むチップである。ＭＰＵ１３は、例えば図３に示したＩＰ処理部１３０およびアプリケーション処理部１３１を含むチップである。メモリ１４は、フィルタリング情報や、アプリケーション処理部１３１で扱うデータ等を格納する。
　次に、図６を用いて、基地局２０のハードウェアの一例について説明する。図６は、実施例１の基地局のハードウェアの一例を示す図である。基地局２０は、例えば、アンテナ、ＲＦモジュール２１、ＤＳＰ２２、ＮＷＰ（NetWork　Processor）２３、およびメモリ２４を備える装置により実現される。
　ＲＦモジュール２１は、例えば図４に示したサーキュレータ、発振器、ＲＦ送信部２１１、およびＲＦ受信部２１０を含むモジュールである。ＤＳＰ２２は、例えば図４に示したブロック設定部２２０、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１、ＵＬ信号処理部２２２、無線制御信号処理部２２３、ＤＬ信号処理部２２４、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５、および無線スケジューラ部２２６を含むチップである。ＮＷＰ２３は、例えば図４に示したＩＰ処理部２３０を含むチップである。メモリ２４は、ＤＬの通信において、ＩＰ処理後のパケットを一時的に保持する。そして、ＤＳＰ２２がパケットを送信した後、そのパケットに対するＡＣＫの受信が確認された場合に、メモリ２４は一時的に保持していたパケットをメモリ２４から消去する。また、メモリ２４は、ＵＬの通信において、ＵＬ信号を一時的に保持する。そして、パケットＮＷＰ２３がＵＬ信号から構築されたＩＰパケットをコアネットワークへ送信し、そのパケットのＴＣＰ　ＡＣＫを受信した場合に、メモリ２４は、一時的に保持していたＵＬ信号をメモリ２４から消去する。
　なお、以下に説明する実施例２～実施例５の通信システムが備える端末装置および基地局のハードウェアも、実施例１の通信システム１が備える端末装置および基地局のハードウェアと同様であるため説明を省略する。
（実施例１の効果）
　上述したように、本実施例の通信システム１によれば、１つのキャリアを用いてＵＬおよびＤＬの通信を行うことができ、かつ、常時ＵＬおよびＤＬの通信スロットが確保される。これにより、通信システム１では、ＵＬおよびＤＬのそれぞれに対して異なる周波数のキャリアを生成する周波数発振器やＲＦフィルタが不要となる。また、通信システム１では、ＵＬやＤＬのデータの送信後にフィードバックされる誤り制御の情報の通信スロット待ちが発生しなくなる。その結果、通信システム１では、１つのキャリアでＵＬおよびＤＬの通信を可能とし、かつ、ＵＬおよびＤＬの通信を効率よく行うことができる。
　次に、図７を用いて、実施例２の通信システム１の概要を説明する。図７は、実施例２の通信システムで用いられる周波数帯域のブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。実施例２の通信システム１では、ＵＬおよびＤＬのそれぞれについて、別個に再送等のフィードバックに用いられるチャネルである制御用チャネルが確保される。そして、実施例２の通信システム１では、制御用チャネル以外の帯域にＵＬおよびＤＬをＴＤＤで送信するチャネルであるデータ用チャネルが確保される。
　例えば、図７に示すように、本実施例の通信システム１では、Ｆ‐ＯＦＤＭを用いて１つのキャリア（搬送波）が周波数帯域の異なる３つ以上のブロックに分けられる。そして、通信システム１では、１つのブロックにＵＬの制御用チャネルが割り当てられ、他の１つのブロックにＤＬの制御用チャネルが割り当てられ、残りのブロックにＭＩＸ（ＵＬおよびＤＬ）のデータ用チャネルが割り当てられる。そして、通信システム１では、ＵＬの再送等のフィードバックについてはＵＬの制御用チャネルを用いて行われ、ＤＬの再送等のフィードバックについてはＤＬの制御用チャネルを用いて行われる。また、通信システム１では、ＵＬおよびＤＬのデータ通信は、データ用チャネルを用いてＴＤＤにより行われる。
　本実施例の通信システム１によれば、ＵＬおよびＤＬのデータ通信をＴＤＤにより行うので、与えられた周波数帯域の利用効率を向上させることができる。また、通信システム１では、ＵＬ、ＤＬの再送等のフィードバックについては、ＵＬ、ＤＬそれぞれについて別個に確保された制御用チャネルが用いられるので、速やかにフィードバックを行うことができる。
　本実施例の通信システム１は、例えば、１以上の端末装置１０ａと、基地局２０ａとを備える。なお、以下に説明する点を除き、図８において、図３と同じ符号を付したブロックは、図３におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。また、以下に説明する点を除き、図９において、図４と同じ符号を付したブロックは、図４におけるブロックと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
（端末装置）
　まず、図８を用いて、実施例２における端末装置１０ａの一例を説明する。図８は、実施例２の端末装置の一例を示す図である。本実施例における端末装置１０ａは、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２６およびＵＬフィードバック信号生成部１２７をさらに備える。
　ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２６は、ＵＬ信号処理部１２４から出力されるＵＬ信号に対しフィルタリング処理を行い、ＲＦ送信部１１１へ出力する。また、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２６は、ＲＦ受信部１１０で受信したＤＬ信号に対しフィルタリング処理を行い、ＤＬ信号処理部１２２へ出力する。
　ＵＬフィードバック信号生成部１２７は、ＵＬ信号のフィードバック信号を生成する。このＵＬ信号のフィードバック信号は、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５によりフィルタリング処理された後、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２６から出力されたＵＬ信号と合成されて、ＲＦ送信部１１１経由で基地局２０ａへ送信される。
　また、ブロック設定部１２０は、ＤＬ信号およびＵＬ信号がそれぞれどの周波数帯域のブロックを用いているかを示す設定情報を含むフィルタリング情報を保持する。そして、ブロック設定部１２０は、このフィルタリング情報を用いて、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２６、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５にフィルタリングの設定を行う。なお、フィルタリング情報は、例えば、基地局２０ａから通知される。
　また、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１は、ＵＬ信号に対する基地局２０ａからのフィードバック信号をフィルタリングし、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５は、ＤＬ信号に対する基地局２０ａへのフィードバック信号をフィルタリングする。
　なお、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２６、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１、およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５によるフィルタリング処理は、例えば、実施例１と同様に、ブロック設定部１２０により設定されたフィルタにより、Ｆ‐ＯＦＤＭのブロック単位で行われる。
（基地局）
　次に、図９を用いて、実施例２における基地局２０ａの一例を説明する。図９は、実施例２の基地局の一例を示す図である。本実施例の通信システム１では、ＴＤＤにより、データ用チャネルにおけるＵＬおよびＤＬのデータ通信の切り替えが行われる。このため、基地局２０ａは、図４に示した無線スケジューラ部２２６に代えて、ＴＤＤ無線スケジューラ部２２７を備える。また、基地局２０ａは、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２８およびＤＬフィードバック信号生成部２２９をさらに備える。
　ＴＤＤ無線スケジューラ部２２７は、ＴＤＤにより、データ用チャネルにおけるＵＬおよびＤＬのデータ通信の切り替えを行う。具体的には、ＴＤＤ無線スケジューラ部２２７は、ＤＬ信号処理部２２４に、ＤＬ信号の送信のタイミングを通知し、ＵＬ信号処理部２２２に、ＵＬ信号の受信のタイミングを通知する。また、ＴＤＤ無線スケジューラ部２２７は、ＤＬ信号処理部２２４経由で、端末装置１０ａに対し、ＵＬ信号の送信のタイミングおよびＤＬ信号の受信タイミングを通知する。
　ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２８は、ＤＬ信号処理部２２４から出力されるＤＬ信号に対しフィルタリング処理を行い、ＲＦ送信部２１１へ出力する。また、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２８は、ＲＦ受信部２１０から出力されたＵＬ信号に対しフィルタリング処理を行い、ＵＬ信号処理部２２２へ出力する。
　ＤＬフィードバック信号生成部２２９は、ＵＬ信号に対するフィードバック信号を生成する。このフィードバック信号は、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５によりフィルタリング処理され、ＲＦ送信部２１１経由で端末装置１０ａへ送信される。
　また、ブロック設定部２２０は、ＤＬ信号およびＵＬ信号がそれぞれどの周波数帯域のブロックを用いているかを示す設定情報を含むフィルタリング情報を保持する。そして、ブロック設定部２２０は、このフィルタリング情報を用いて、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２８、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１およびＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５にフィルタリングの設定を行う。なお、このフィルタリング情報は、例えば、無線制御信号処理部２２３により、端末装置１０ａへ通知される。
　また、ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２８、ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２１、およびＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部２２５によるフィルタリング処理は、例えば、実施例１と同様に、ブロック設定部２２０により設定されたフィルタにより、Ｆ‐ＯＦＤＭのブロック単位で行われる。
（実施例２の効果）
　上述したように、本実施例の通信システム１によれば、ＵＬおよびＤＬデータの送信後のフィードバックを速やかに行うことができるので、ＵＬおよびＤＬの通信を効率よく行うことができる。
　次に、図１０および図１１を用いて、実施例３の通信システム１を説明する。図１０は、実施例３の通信システムの概要を説明するための図である。図１１は、実施例３の通信システムで用いられるペアで運用されるブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。なお、実施例３において、前述の実施例１または２と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
　通信システム１では、異なる周波数の複数のブロックで通信を行う際、帯域外干渉の発生を防止するため、送信側で帯域外干渉が発生してしまう箇所と、受信側でＦＦＴをする前に帯域外干渉を削除すべき箇所とで同じ波形のフィルタが適用される。例えば、実施例１の通信システム１では、端末装置１０と基地局２０とで同じ波形のフィルタが適用される。このため、通信システム１において、異なる周波数帯域の複数のブロックが用いられる場合、基地局２０は、各ブロックについて、ＯＦＤＭシンボル長、ブロックの中心周波数、ブロックの帯域幅等をＦ-ＯＦＤＭのフィルタ情報として端末装置１０に通知する。
　例えば、通信システム１が、ＵＬのブロック＃１と、ＤＬのブロック＃１とを用いる場合、基地局２０は、例えば図１０の上の図に示す６つの要素をＦ-ＯＦＤＭのフィルタ情報として端末装置１０に通知する。つまり、基地局２０は、ＵＬのブロック＃１のＯＦＤＭシンボル長、ブロックの中心周波数、ブロックの帯域幅と、ＤＬのブロック＃１のＯＦＤＭシンボル長、ブロックの中心周波数、ブロックの帯域幅とを端末装置１０に通知する。
　ここで、基地局２０と端末装置１０とが無線通信を行う場合、ＵＬのブロックの周波数帯域とＤＬのブロックの周波数帯域とは近接しているので、ＵＬとＤＬそれぞれの経路における電波の伝搬特性はほとんど同じである。よって、通信システム１では、ＵＬとＤＬとで同じＯＦＤＭシンボル長が用いられることが好ましい。
　そこで、実施例３の通信システム１では、上記のフィルタ情報においてＵＬとＤＬとがペアで運用され、ペアとなるＵＬとＤＬそれぞれで同じＯＦＤＭシンボル長が用いられる。例えば、基地局２０は、例えば図１０の下の図に示すように、ＵＬとＤＬのペアブロック＃１のフィルタ情報として以下の情報を端末装置１０に通知する。
｛ＯＦＤＭシンボル長、ＤＬのＦ‐ＯＦＤＭのブロックの中心周波数、ＤＬの帯域幅、ＵＬのＦ‐ＯＦＤＭのブロックの中心周波数、ＵＬの帯域幅｝
　このようにすることで、通信システム１では、基地局２０から端末装置１０へ通知されるフィルタ情報の要素数を６から５に減らすことができる。これにより、基地局２０から端末装置１０へ通知されるフィルタ情報の情報量を低減することができる。
　なお、通信システム１では、例えば、図１１の左の図に示すＵＬのブロック＃１とＤＬのブロック＃１とがペアとして運用され、ＵＬのブロック＃２とＤＬのブロック＃２とがペアとして運用される。また、通信システム１では、それぞれのペアのＵＬとＤＬとで同じＯＦＤＭシンボル長が用いられると、ＵＬおよびＤＬの各データは、例えば図１１の右の図のようにして送信される。
　なお、上記のフィルタ情報は、例えば、基地局２０の無線制御信号処理部２２３によって生成され、ＤＬ信号処理部２２４によって無線フレーム化され、ＲＦ送信部２１１によって端末装置１０へ送信される。また、端末装置１０は、上記のフィルタ情報の無線フレームをＲＦ受信部１１０で受信すると、ＤＬ信号処理部１２２で無線フレームを復号し、無線制御信号処理部１２３で受信する。
（実施例３の効果）
　上述したように、本実施例の通信システム１によれば、基地局２０から端末装置１０へ通知されるフィルタ情報のデータ量を低減することができる。
　次に、図１２および図１３を用いて、実施例４の通信システム１の一例について説明する。図１２は、実施例４の通信システムの処理手順の一例を示すシーケンス図である。なお、実施例４において、前述の実施例１～３のいずれかと同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
　本実施例の通信システム１では、異なる周波数の複数のブロックを用いて通信を行う際、どの周波数帯域のブロックを用いて通信を行うかを示す情報を基地局２０と端末装置１０との間で共有する。本実施例の通信システム１では、例えば、図１２に示す手順により、通信を行うブロックの周波数帯域の情報が、基地局２０と端末装置１０との間で共有される。図１２では、通信システム１が、ＬＴＥにより通信を行う場合の例が示されている。
　まず、基地局２０は、システムパラメータにＦ-ＯＦＤＭのフィルタ情報を加えて、各端末装置１０へブロードキャストする（Ｓ１）。
　その後、端末装置１０の無線制御信号処理部１２３は、基地局２０からブロードキャストされたＦ-ＯＦＤＭのフィルタ情報を受信することにより、Ｆ-ＯＦＤＭが適用されることを認識する（Ｓ２）。そして、端末装置１０の無線制御信号処理部１２３は、基地局２０とのデータ通信において利用するブロックを決定する（Ｓ３）。例えば、端末装置１０の無線制御信号処理部１２３は、アプリケーション処理部１３１からアプリケーションデータが発生した際、当該アプリケーションに設定されたＱｏＳ（Quality　of　Service）に応じて、どのＦ-ＯＦＤＭのブロックを用いるのかを決定する。決定されたＦ-ＯＦＤＭのブロックの情報は、例えば、ブロック設定部１２０で保持される。なお、決定されるＦ-ＯＦＤＭのブロックは複数であってもよい。
　そして、ブロック設定部１２０は、ステップＳ２で受信したフィルタリング情報の中から、ステップＳ３で決定したブロックに応じたフィルタリング情報を特定する。そして、ブロック設定部１２０は、特定したフィルタリング情報を、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５の狭帯域フィルタに適用する（Ｓ４）。
　その後、端末装置１０のＵＬ信号処理部１２４は、ＲＡＣＨ（Random　Access　Channel）を生成し、ステップＳ３で決定されたブロックを用いてＲＡＣＨ発信を行う（Ｓ５）。そして、基地局２０が、端末装置１０からのＲＡＣＨを受信すると（Ｓ６）、基地局２０の無線制御信号処理部２２３は、その後のデータ通信で用いられるブロックを認識する。そして、基地局２０のＤＬ信号処理部２２４はＲＡＣＨ応答を生成し、ステップＳ３におけるブロックの決定方法と同様の方法で決定されたブロックを用いて端末装置１０へＲＡＣＨ応答を送信する（Ｓ７）。端末装置１０のＤＬ信号処理部１２２がこのＲＡＣＨ応答を受信すると、端末装置１０の無線制御信号処理部１２３は基地局２０との間で用いられるブロックの情報を共有できたことを認識する。
　その後、端末装置１０および基地局２０は、ステップＳ３で決定されたブロックを用いてシグナリング制御を行い（Ｓ８）、その後、ステップＳ３で決定されたブロックを用いてデータ通信を行う（Ｓ９）。
　なお、ステップＳ８に示したシグナリング制御については、端末装置１０では無線制御信号処理部１２３で制御メッセージの生成および送受信が行われ、基地局２０では無線制御信号処理部２２３で制御メッセージの生成および送受信が行われる。そして、端末装置１０および基地局２０では、それぞれのＵＬ信号処理部１２４、２２２、ＤＬ信号処理部１２２，２２４で制御メッセージの無線フレーム化、復号を行いながら、無線パラメータ等のデータ通信に必要な情報の交換が行われる。
　また、図１２に示したシーケンスでは、例えば図１３に示す無線フレームが用いられる。図１３は、実施例４の通信システムにおいて用いられる周波数帯域のブロックおよびそれぞれのブロックの無線フレームの一例を説明するための図である。例えば、無線フレームに、図１３の左の図に示すＵＬのブロック＃１、＃２のブロックとＤＬのブロック＃１、＃２を用いる場合を考える。この場合、図１３の右の図に示すように、従来のＬＴＥと同様に、それぞれのブロックの無線フレームに、時間周期的に、フィルタリング情報等の報知情報のフレームと、ＲＡＣＨを送れるフレームとが含まれる。
（実施例４の効果）
　上述したように、本実施例の通信システム１によれば、どの周波数帯域のブロックを用いて通信を行うかを示す情報を基地局２０と端末装置１０との間で共有することができる。また、本実施例の通信システム１では、端末装置１０で発生するアプリケーションデータのＱｏＳに適応した周波数帯域のブロックを用いて通信を行うことができる。その結果、通信システム１では、端末装置１０のアプリケーションデータのＱｏＳを保つことができる。さらに、端末装置１０は、ＵＬ、ＤＬのデータ通信に用いるブロックを、ＲＡＣＨの段階から使用するので、ブロック選択のためのシグナリングの増加を抑えることができる。
　なお、実施例２または３の通信システム１においても、本実施例と同様の手順により、端末装置と基地局との間で、どの周波数帯域のブロックを用いて通信を行うかを示す情報を共有してよい。
　実施例４の通信システム１では、端末装置１０側で発生するアプリケーションデータのＱｏＳに応じて、データ通信に用いるブロックが決定されたが、基地局２０側で要求されるＱｏＳに応じて、データ通信に用いるブロックが決定されてもよい。この場合の実施例を、実施例５として以下に説明する。なお、実施例５において、前述の実施例１～４のいずれかと同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
　実施例５の通信システム１は、例えば、図１４に示す手順により、どの周波数帯域のブロックを用いて通信を行うかを決定し、基地局２０と端末装置１０との間で共有する。図１４は、実施例５の通信システムの処理手順の一例を示すシーケンス図である。本実施例５でも、通信システム１が、ＬＴＥにより通信を行う場合を例に説明する。
　まず、基地局２０の無線制御信号処理部２２３は、コアネットワーク先の機器から端末装置１０への通信要求を受け付けると、その通信要求をpagingとして端末装置１０へ通知する（Ｓ１０）。端末装置１０は、pagingの無線フレームを受信すると、ＤＬ信号処理部１２２により無線フレームを復号する。そして、端末装置１０の無線制御信号処理部１２３が当該無線フレームにより自身の端末装置１０が呼び出されていることを認識すると、通信の開始を準備する。
　基地局２０は、システムパラメータにＦ-ＯＦＤＭのフィルタ情報を加えて、端末装置１０へブロードキャストしている（Ｓ１１）。
　端末装置１０の無線制御信号処理部１２３は、基地局２０からブロードキャストされたＦ-ＯＦＤＭのフィルタ情報を受信する。これにより、端末装置１０は、Ｆ-ＯＦＤＭが適用されることを認識する（Ｓ１２）。
　ここで、ステップＳ１０でpagingの通知を受けた端末装置１０は、この時点ではまだどのアプリケーションを実施するのか分からない。このため、端末装置１０の無線制御信号処理部１２３は、まずは基地局２０とのデータ通信において利用する基本ブロックを決定する（Ｓ１３）。基本ブロックとは、複数のブロックの中で、所定の規則によって定まるブロックである。例えば、複数のブロックのそれぞれに識別番号が割り当てられている場合、識別番号の値が最も小さいブロックが、基本ブロックとして採用されてもよい。
　そして、端末装置１０は、ステップＳ１１でブロードキャストされたフィルタリング情報の中から、基本ブロックに応じたフィルタリング情報を特定する。そして、端末装置１０は、特定したフィルタリング情報を、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５の狭帯域フィルタに適用する（Ｓ１４）。
　次に、端末装置１０のＵＬ信号処理部１２４は、ＲＡＣＨを生成し、基本ブロックを用いてＲＡＣＨ発信を行う（Ｓ１５）。そして、基地局２０が、端末装置１０からのＲＡＣＨを受信すると（Ｓ１６）、無線制御信号処理部２２３は、その後のデータ通信で用いられるブロックを認識する。そして、基地局２０のＤＬ信号処理部２２４はＲＡＣＨ応答を生成し、基本ブロックを用いて端末装置１０へＲＡＣＨ応答を送信する（Ｓ１７）。
　次に、端末装置１０および基地局２０は、基本ブロックを用いてシグナリング制御を行う（Ｓ１８）。このシグナリング制御により、端末装置１０は、データ通信に使うアプリケーション情報やＱｏＳ情報等を入手すると、アプリケーションのＱｏＳに応じて、どのＦ-ＯＦＤＭのブロックを利用するかを決定する（Ｓ１９）。
　そして、端末装置１０は、基本ブロックを用いて、ステップＳ１９で決定された利用ブロックの情報を基地局２０へ通知する（Ｓ２０）。これにより基地局２０は、どのブロックを用いてデータ通信を行うかを認識する。そして、基地局２０は、端末装置１０へ当該利用ブロックの通知に対する応答を返す（Ｓ２１）。当該応答を受信した端末装置１０は、基地局２０との間で利用ブロックの情報を共有できたことを認識する。そして、端末装置１０は利用ブロックに応じたフィルタリング情報を、ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２１およびＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部１２５の狭帯域フィルタに適用し（Ｓ２２）、利用ブロックを用いて基地局２０との間でデータ通信を行う（Ｓ２３）。
（実施例５の効果）
　上述したように、本実施例の通信システム１によれば、他の機器から端末装置１０に着信があった場合等、端末装置１０がＲＡＣＨを発信する前に、アプリケーションのＱｏＳ情報を有していない場合であっても、ＱｏＳに応じたブロックを用いてデータ通信を行うことができる。
　なお、実施例２または３の通信システム１においても、本実施例と同様の手順により、端末装置と基地局との間で、どの周波数帯域のブロックを用いて通信を行うかを示す情報を共有してよい。
（その他）
　なお、開示の技術は、上記した各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、上記各実施例において説明した処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
　また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
　なお、各実施例で説明した通信方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
　１０，１０ａ　端末装置
　１１，２１　ＲＦモジュール
　１２，２２　ＤＳＰ
　１３　　ＭＰＵ
　１４，２４　メモリ
　２０，２０ａ　基地局
　２３　ＮＷＰ
　１１０，２１０　ＲＦ受信部
　１１１，２１１　ＲＦ送信部
　１２０，２２０　ブロック設定部
　１２１，２２５　ＤＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部
　１２２，２２４　ＤＬ信号処理部
　１２３，２２３　無線制御信号処理部
　１２４，２２２　ＵＬ信号処理部
　１２５，２２１　ＵＬ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部
　１２６，２２８　ＴＤＤ用Ｆ‐ＯＦＤＭ部
　１２７　ＵＬフィードバック信号生成部
　１３０，２３０　ＩＰ処理部
　１３１　アプリケーション処理部
　２２６　無線スケジューラ部
　２２７　ＴＤＤ無線スケジューラ部
　２２９　ＤＬフィードバック信号生成部

Claims (8)

  1. 　端末装置との間で双方向の無線通信を行う基地局であって、
    　１つのキャリアにおいて生成された複数の異なる周波数帯域のブロックのうち、前記基地局から前記端末装置への通信リンクであるダウンリンクに割り当てられたブロック、および、前記端末装置から前記基地局への通信リンクであるアップリンクに割り当てられたブロックの情報を保持する保持部と、
    　前記アップリンクに割り当てられたブロックを用いて前記端末装置から信号を受信する受信部と、
    　前記ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて前記端末装置へ信号を送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする基地局。
  2. 　複数の前記ブロックには、前記ダウンリンクの制御信号の送信に用いられる第１のブロックと、前記アップリンクの制御信号の送信に用いられる第２のブロックと、前記ダウンリンクおよび前記アップリンクのデータの送信に用いられる第３のブロックとが含まれ、
    　前記保持部は、
    　前記第１のブロック、前記第２のブロック、および前記第３のブロックの情報を保持し、
    　前記送信部は、
    　前記ダウンリンクのデータを、前記第３のブロックを用いて、ＴＤＤ（Time　Division　Duplex）により送信し、前記ダウンリンクの制御信号を、前記第１のブロックを用いて送信し、
    　前記受信部は、
    　前記アップリンクのデータを、前記第３のブロックを用いて、ＴＤＤにより受信し、前記アップリンクの制御信号を、前記第２のブロックを用いて受信する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  3. 　前記端末装置へ、前記アップリンクの送信で用いる各ブロックのフィルタリング処理に適用されるＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）シンボル長として、前記ダウンリンクの送信で用いる各ブロックのフィルタリング処理に適用されるＯＦＤＭシンボル長と一致させたＯＦＤＭシンボル長を通知する通知部をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  4. 　基地局との間で双方向の無線通信を行う端末装置であって、
    　１つのキャリアにおいて生成された複数の異なる周波数帯域のブロックのうち、前記基地局から前記端末装置への通信リンクであるダウンリンクに割り当てられたブロック、および、前記端末装置から前記基地局への通信リンクであるアップリンクに割り当てられたブロックの情報を保持する保持部と、
    　前記アップリンクに割り当てられたブロックを用いて前記基地局へ信号を送信する送信部と、
    　前記ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて前記基地局から信号を受信する受信部と、
    　を備えることを特徴とする端末装置。
  5. 　複数の前記ブロックには、前記ダウンリンクの制御信号の送信に用いられる第１のブロックと、前記アップリンクの制御信号の送信に用いられる第２のブロックと、前記ダウンリンクおよび前記アップリンクのデータの送信に用いられる第３のブロックとが含まれ、　前記保持部は、
    　前記第１のブロック、前記第２のブロック、および前記第３のブロックの情報を保持し、
    　前記送信部は、
    　前記アップリンクのデータを、前記第３のブロックを用いてＴＤＤにより送信し、前記アップリンクの制御信号を、前記第２のブロックを用いて送信し、
    　前記受信部は、
    　前記ダウンリンクのデータを、前記第３のブロックを用いてＴＤＤにより受信し、前記ダウンリンクの制御信号を、前記第１のブロックを用いて受信する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
  6. 　前記基地局から通知されたＯＦＤＭシンボル長を用いて、前記第１のブロックまたは前記第２のブロックを用いて受信された信号に対するフィルタリング処理、および、前記第２のブロックまたは前記第３のブロックを用いて送信される信号に対するフィルタリング処理を行う処理部をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
  7. 　端末装置との間で双方向の無線通信を行う基地局を有する通信システムであって、
    　前記基地局は、
    　１つのキャリアにおいて生成された複数の異なる周波数帯域のブロックのうち、前記基地局から前記端末装置への通信リンクであるダウンリンクに割り当てられたブロック、および、前記端末装置から前記基地局への通信リンクであるアップリンクに割り当てられたブロックの情報を保持する第１の保持部と、
    　前記アップリンクに割り当てられたブロックを用いて前記端末装置から信号を受信する第１の受信部と、
    　前記ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて前記端末装置への信号を送信する第１の送信部と、
    　を備え、
    　前記端末装置は、
    　前記複数のブロックについて、前記ダウンリンクに割り当てられたブロックおよび前記アップリンクに割り当てられたブロックの情報を保持する第２の保持部と、
    　前記アップリンクに割り当てられたブロックを用いて前記基地局へ信号を送信する第２の送信部と、
    　前記ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて前記基地局から信号を受信する第２の受信部と、
    　を備えることを特徴とする通信システム。
  8. 　端末装置と基地局との間で双方向の無線通信を行う通信システムにおける通信方法であって、
    　前記基地局が、
    　１つのキャリアにおいて生成された複数の異なる周波数帯域のブロックのうち、前記端末装置から前記基地局への通信リンクであるアップリンクに割り当てられたブロックを用いて前記端末装置から信号を受信し、
    　複数の前記ブロックのうち、前記基地局から前記端末装置への通信リンクであるダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて前記端末装置へ信号を送信する
    　処理を実行し、
    　前記端末装置が、
    　複数の前記ブロックのうち、前記アップリンクに割り当てられたブロックを用いて前記基地局へ信号を送信し、
    　複数の前記ブロックのうち、前記ダウンリンクに割り当てられたブロックを用いて前記基地局から信号を受信する
    　処理を実行することを特徴とする通信方法。
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