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Title:
USER DEVICE, BASE STATION DEVICE, AND METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/126623
Kind Code:
A1
Abstract:
A user device transmits an upstream control signal to a base station device by a single carrier method. The user device includes: means for preparing transmission check information indicating an affirmative response or a negative response to a downstream data signal according to the demodulation result of the downstream data signal; means for preparing channel state information indicating a reception quality of a downstream reference signal; means for channel-encoding multiplex control information multiplexed with the transmission check information and the channel state information so as to prepare an upstream control signal; and means for transmitting the upstream control signal by using a dedicated resource which is different from a resource for an upstream data signal.

Inventors:
OKUBO NAOTO (JP)
ISHII HIROYUKI (JP)
MIKI NOBUHIKO (JP)
HIGUCHI KENICHI (JP)
KISHIYAMA YOSHIHISA (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/054654
Publication Date:
October 23, 2008
Filing Date:
March 13, 2008
Export Citation:
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Assignee:
NTT DOCOMO INC (JP)
OKUBO NAOTO (JP)
ISHII HIROYUKI (JP)
MIKI NOBUHIKO (JP)
HIGUCHI KENICHI (JP)
KISHIYAMA YOSHIHISA (JP)
International Classes:
H04J1/00; H04W88/08
Foreign References:
JP2006203945A2006-08-03
JP2008136156A2008-06-12
JP2007073730A2007-03-22
Other References:
NTT DOCOMO, ERICSSON, FUJITSU, MITSUBISHI ELECTRIC, SHARP, TOSHIBA CORPORATION: "CDM-based Multiplexing Method of Multiple ACK/NACK and CQI for E-UTRA Uplink", 3GPP, vol. R1-062742, 13 October 2006 (2006-10-13), XP003022101
D.C.CHU: "Polyphase codes with good periodic correlation properties", IEEE TRANS.INFORM.THEORY, vol. IT-18, July 1972 (1972-07-01), pages 531 - 532, XP003015230, DOI: doi:10.1109/TIT.1972.1054840
See also references of EP 2139255A4
Attorney, Agent or Firm:
ITOH, Tadahiko (Yebisu Garden Place Tower 20-3, Ebisu 4-Chome, Shibuya-K, Tokyo 32, JP)
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Claims:
 シングルキャリア方式で上り制御信号を基地局装置に送信するユーザ装置であって、
 下りデータ信号の復調結果から、該下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を用意する手段と、
 下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報を用意する手段と、
 前記送達確認情報及び前記チャネル状態情報の多重された多重制御情報をチャネル符号化し、上り制御信号を用意する手段と、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、前記上り制御信号を送信する手段と、
 を有するユーザ装置。
 前記上り制御チャネルは、当該ユーザ装置用の直交符号系列の全チップに同じ因子の乗算された単位ブロック系列を複数個含む請求項1記載のユーザ装置。
 単位ブロック系列各々に乗算される因子が、送達確認情報又はチャネル状態情報を表す請求項2記載のユーザ装置。
 シングルキャリア方式で上り制御信号を基地局装置に送信するユーザ装置で使用される方法であって、
 下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報と、下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報とを多重するステップと、
 多重された多重制御情報をチャネル符号化し、上り制御信号を用意するステップと、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、前記上り制御信号を送信するステップと、
 を有する方法。
 シングルキャリア方式で上り制御信号をユーザ装置から受信する基地局装置であって、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、上り制御信号を受信する手段と、
 前記上り制御信号を復号する手段と、
 復号後の信号から、下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報と、下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報とを抽出する手段と、
 を有する基地局装置。
 シングルキャリア方式で上り制御信号をユーザ装置から受信する基地局装置で使用される方法であって、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、上り制御信号を受信するステップと、
 前記上り制御信号を復号するステップと、
 復号後の信号から、下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報と、下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報とを抽出するステップと、
 を有する方法。
 シングルキャリア方式で上り制御信号を基地局装置に送信するユーザ装置であって、
 下りデータ信号の復調結果から、該下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を用意する手段と、
 下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報を用意する手段と、
 前記送達確認情報及び前記チャネル状態情報を別々にチャネル符号化するチャネル符号化手段と、
 チャネル符号化された送達確認情報及びチャネル状態情報を多重し、上り制御信号を用意する手段と、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、前記上り制御信号を送信する手段と、
 を有するユーザ装置。
 前記上り制御チャネルは、当該ユーザ装置用の直交符号系列の全チップに同じ因子の乗算された単位ブロック系列を複数個含む請求項7記載のユーザ装置。
 単位ブロック系列各々に乗算される因子が、送達確認情報又はチャネル状態情報を表す請求項8記載のユーザ装置。
 チャネル状態情報の上位ビットに対応する単位ブロック系列の数が、下位ビットに対応する単位ブロック系列の数以上である請求項8記載のユーザ装置。
 シングルキャリア方式で上り制御信号を基地局装置に送信するユーザ装置で使用される方法であって、
 下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報及び下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報を用意するステップと、
 前記送達確認情報及び前記チャネル状態情報を別々にチャネル符号化するステップと、
 チャネル符号化された送達確認情報及びチャネル状態情報を多重し、上り制御信号を用意するステップと、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、前記上り制御信号を送信するステップと、
 を有する方法。
 シングルキャリア方式で上り制御信号をユーザ装置から受信する基地局装置であって、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、上り制御信号を受信する手段と、
 前記上り制御信号から、下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報と、下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報とを抽出する手段と、
 抽出された送達確認情報及びチャネル状態情報を別々に復号する手段と、
 を有する基地局装置。
 シングルキャリア方式で上り制御信号をユーザ装置から受信する基地局装置で使用される方法であって、
 上りデータ信号用のリソースとは別の専用リソースで、上り制御信号を受信するステップと、
 前記上り制御信号から、下りデータ信号に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報と、下りリファレンス信号の受信品質を示すチャネル状態情報とを抽出するステップと、
 抽出された送達確認情報及びチャネル状態情報を別々に復号するステップと、
 を有する方法。
Description:
移動通信システムにおけるユー 装置、基地局装置及び方法

 本発明は次世代移動通信方式に関連し、 にそのような移動通信システムにおけるユ ザ装置、基地局装置及び方法に関連する。

 この種の技術分野では、次世代の通信シ テムに関する研究開発が急速に進められて る。現在のところ想定されている通信シス ムでは、ピーク電力対平均電力比(PAPR: Peak- to-Average Power Ratio)を抑制しつつカバレッジ 広くする観点から、上りリンクにシングル ャリア方式を利用することが提案されてい 。また、この通信システムでは、上下リン 共に無線リソースが、複数のユーザ間で共 されるチャネル(shared channel)の形式で、各ユ ーザの通信状況等に応じて適宜割り当てられ る。より具体的には、上りリンクにおけるユ ーザのデータ信号は、物理上りリンク共有チ ャネル(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)で伝 される。下りリンクにおけるユーザのデー 信号は、物理下りリンク共有チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)で伝送される。

 割当内容を決定する処理はスケジューリ グと呼ばれる。上りリンクのスケジューリ グを適切に行うため、各ユーザ装置はリフ レンス信号(パイロットチャネルとも呼ばれ る)を基地局に送信し、基地局はその受信品 によって上りリンクのチャネル状態を評価 る。また、下りリンクのスケジューリング 行うため、基地局はユーザ装置にリファレ ス信号を送信し、ユーザ装置はそのリファ ンス信号の受信品質に基づいて、チャネル 態を示す情報(CQI: Channel Quality Indicator)を基 地局に報告する。各ユーザ装置から報告され たCQIに基づいて、基地局は下りリンクのチャ ネル状態を評価し、下りリンクのスケジュー リングを行う。スケジューリングの内容は下 り制御信号で各ユーザ装置に通知される。こ の制御信号は、下りL1/L2制御チャネル又は下 L1/L2制御信号と呼ばれる。

 上り制御チャネルには、下りチャネルのC QI情報、下りデータチャネルの送達確認情報( ACK/NACK)、リソース割当要求等の情報が含まれ る。上りデータチャネルの伝送用にリソース ブロック(無線リソース)が割り当てられた場 には、上り制御情報はそのリソースブロッ で伝送されるが、上りデータチャネルが伝 されない場合には専用のリソース(専用の帯 域)で上り制御情報を伝送することが検討さ ている。以下、そのようにして帯域を利用 る例を概説する。

 図1は上りリンクの帯域利用例を示す。図1 は、上り共有データ信号(PUSCH)を伝送するた のリソース(複数のリソースブロック)と、 のようなリソースが割り当てられていない ーザが上り制御チャネルを送信するための ソース(上記の専用の帯域に相当する)とが示 されている。後者のリソースは、物理上りリ ンク制御チャネル(PUCCH: Physical Uplink Control  CHannel)と呼ばれる。図示の例では、4つのリソ ースブロックの1つ以上がユーザに割り当て れ、第1,第2のホッピング制御信号が或る送 時間間隔(TTI: Transmission Time Interval)で用意 れ、後続のTTIで第3,第4のホッピング制御信 が用意されている。各ホッピング制御信号 PUCCHに相当する。TTI又はサブフレームの中で 時間及び周波数に関してホッピングを行うこ とで、ダイバーシチ効果を得ることができる 。第1乃至第4のホッピング制御信号の各々は 一人のユーザで占有されてもよいし、複数 ユーザで多重されてもよい。この種の上り 御チャネルの伝送方式については、非特許 献1に記載されている。
3GPP,R1-071245

 ところで、上り制御チャネルでは様々な 御情報が伝送され、各制御情報に要求され 所要品質やビット数は同様ではない。CQIは 数のビットで表現され、ビット数は表現し うとするCQIの数値範囲に依存する。例えば0 乃至31までの段階でCQIを表現する場合、5ビッ トが必要になる。また、5ビットで表現され ビットの内、上位ビットほど確実に伝送さ ることを要する。上位ビットが誤ってしま と、表現される数値は大きく誤ってしまう 面、下位ビットが誤ったとしても上位ビッ が正しければ、表現される数値は近似的に しいからである。仮にCQIが基地局で誤って 信されたとしても、誤ったチャネル状態の 識に基づいてスケジューリング等が行われ に過ぎず、直ちにスループットの悪化等に 結びつかないことが予想される。

 これに対して、ACK/NACKのような送達確認 報は、本質的には1ビットで表現可能である 送達確認情報がNACKであればそのパケットは 再送され、ACKであれば次のパケットの送信に 進む。従って、送達確認情報は、パケットが 再送されるか否かに直接的に影響し、スルー プットに直接的な影響を及ぼす。従って送達 確認情報はかなり高品質に伝送されることが 望ましい。

 伝送される信号の誤り率を改善する手法 、誤り訂正符号化(チャネル符号化)を行う とが一般的には可能である。CQIのように多 ットで表現される情報に対しては、符号化 を小さくすることで(冗長度を大きくするこ で)、基地局での誤り率を改善できるかもし れない。しかしながら、送達確認情報のよう な情報は、本質的には1ビットで済むので符 化利得を大きくかせぐことは困難である。

 しかしながら非特許文献1を含む従来技術 では、このような制御情報個々の性質に配慮 し、上り制御チャネルを効率的に伝送するこ とについて、十分な研究はなされていないよ うである。

 本発明の課題は、所要品質及びビット数 それぞれ異なる複数の制御情報を上りリン で効率的に伝送することである。

 本発明では、シングルキャリア方式で上 制御信号を基地局装置に送信するユーザ装 が使用される。ユーザ装置は、下りデータ 号の復調結果から、該下りデータ信号に対 る肯定応答又は否定応答を示す送達確認情 を用意する手段と、下りリファレンス信号 受信品質を示すチャネル状態情報を用意す 手段と、前記送達確認情報及び前記チャネ 状態情報の多重された多重制御情報をチャ ル符号化し、上り制御信号を用意する手段 、上りデータ信号用のリソースとは別の専 リソースで、前記上り制御信号を送信する 段とを有する。

 本発明によれば、所要品質及びビット数 それぞれ異なる複数の制御情報を上りリン で効率的に伝送することができる。

上りリンクで使用される帯域利用例を す図である。 本発明の第1実施例によるユーザ装置の ブロック図を示す。 TTI、サブフレーム及びブロックの一例 示す図である。 ロングブロックに乗算される情報の具 例を示す図である。 カザック符号の性質を説明するための である。 本発明の第1実施例による基地局装置の ブロック図を示す。 本発明による動作手順を示すフローチ ートである。 報知情報及び割当番号から符号情報を 定するためのフローチャートである。 図8のフローを実行することで実現され るカザック符号、巡回シフト量及び帯域の設 定例を示す図である。 送達確認情報及びチャネル状態情報が 処理される様子を示す図である。 本発明の第2実施例によるユーザ装置 ブロック図を示す。 本発明の第2実施例による基地局装置 ブロック図を示す。 ロングブロックに乗算される情報の具 体例を示す図である。 送達確認情報及びチャネル状態情報が 別々に処理される様子を示す図である。

符号の説明

 302 CQI推定部
 303 ACK/NACK判定部
 304 制御情報多重部
 304-1,2 符号化部
 305 符号化部
 306 ブロック毎の変調パターン生成部
 308 ブロック毎の変調部
 310 離散フーリエ変換部(DFT)
 312 サブキャリアマッピング部
 314 逆高速フーリエ変換部(IFFT)
 316 サイクリックプレフィックス(CP)付加部
 318 多重部
 320 RF送信回路
 322 電力増幅器
 324 デュプレクサ
 330 符号情報特定部
 338 リファレンス信号生成部
 340 送信電力判定部
 350 符号化ビット多重部
 702 デュプレクサ
 704 RF受信回路
 706 受信タイミング推定部
 708 高速フーリエ変換部(FFT)
 710 チャネル推定部
 712 サブキャリアデマッピング部
 714 周波数領域等化部
 716 逆離散フーリエ変換部(IDFT)
 718 復調部
 720 復号部
 721 符号化ビット分離部
 722 制御情報分離部
 723-1,2 復号部

 説明の便宜上、本発明が幾つかの実施例 分けて説明されるが、各実施例の区分けは 発明に本質的ではなく、2以上の実施例が必 要に応じて使用されてよい。

 図2は本発明の一実施例によるユーザ装置 のブロック図を示す。図2には、CQI推定部302 ACK/NACK判定部303、制御情報多重部304、符号化 部305、ブロック毎の変調パターン生成部306、 ブロック毎の変調部308、離散フーリエ変換部 (DFT)310、サブキャリアマッピング部312、逆高 フーリエ変換部(IFFT)314、サイクリックプレ ィックス(CP)付加部316、多重部318、RF送信回 320、電力増幅器322、デュプレクサ324、リフ レンス信号生成部338及び送信電力判定部340 描かれている。

 CQI推定部302は、下りチャネル状態を示す -即ちチャネル状態情報(CQI: Channel Quality In dicator)を測定し、出力する。チャネル状態情 は、例えば、基地局から送信されたリファ ンス信号の受信品質(SIR、SINR等で表現され よい)を測定し、その測定値を所定の数値に 換することで導出される。例えば、測定さ た受信品質(SIR)が、32段階の内のどのレベル であるかを示す数値に変換され、5ビットで 現可能なCQIが導出されてもよい。

 ACK/NACK判定部303は、受信した下りデータ ャネルを構成するパケット各々に誤りがあ か否かを判定し、判定結果を送達確認情報 して出力する。送達確認情報は、誤りがな ったことを示す肯定応答(ACK)又は誤りがあっ たことを示す否定応答(NACK)で表現されてよい 。送達確認情報は、受信パケットに対する誤 りの有無を表現できればよいので、本質的に は1ビットで表現できるが、より多くのビッ 数で表現されてもよい。

 制御情報多重部304は、CQIを表す情報と、 達確認情報(ACK/NACK)とを多重し、多重制御情 報を出力する(多重は、連結又は結合と表現 れてもよい)。例えばCQIが5ビットで表現され 、送達確認情報が1ビットで表現される場合 、多重制御情報は6ビットで表現される。

 符号化部305は、多重制御情報をチャネル 号化する。チャネル符号化は、当該技術分 で既知の適切な様々な方式でなされてもよ 。例えば、畳み込み符号化、ターボ符号化 リードマーラー(Reed Muller)符号化等が行わ てもよい。符号化部305は、必要に応じてチ ネル符号化後の信号をパンクチャリングし 伝送レート又は品質を調整してもよい。こ 場合において、CQIに相当するビットだけが 出されるように、パンクチャリングが行わ てもよい。更にはCQIの下位ビットがなるべ 抽出されるようにパンクチャリングが行わ てもよい。

 ブロック毎の変調パターン生成部306は、 ャネル状態情報(CQI)及び送達確認情報(ACK/NAC K)をブロック毎の変調パターンにそれぞれ整 る。ここで、ブロックとはサブフレームを 成する情報単位であり、サブフレームは、 ソースの割当単位である送信時間間隔(TTI:  Transmission Time Interval)を構成し、複数のスロ トを含む。

 図3はブロック、サブフレーム及びTTIの一 例を示す。図示の例では、1.0msのTTIの中に、0 .5msのサブフレームが2つ含まれ、各サブフレ ムは6つのロングブロック(LB)と2つのショー ブロック(SB)とを含み、ロングブロックは例 えば66.7μsであり、ショートブロックは例え 33.3μsである。これらの数値例は単なる一例 あり、必要に応じて適宜変更可能である。 般に、ロングブロックは受信側で未知のデ タ(制御チャネルやデータチャネル等)を伝 するのに使用され、ショートブロックは受 側で既知のデータ(リファレンス信号等)を伝 送するのに使用される。図示の例では、1つ TTIに12個のロングブロック(LB1~LB12)及び4つの ョートブロック(SB1~SB4)が含まれる。

 図2のブロック毎の変調パターン生成部306 は、サブフレーム中の12個のブロック(LB1~LB12) と符号化ビットとの対応関係を決定する。

 図4はサブフレームを構成する各ブロック に、チャネル符号化後の多重制御情報がマッ ピングされている。図示の例では、Ck(k=1~12) 、CQIとACK/NACKとが合成及び多重された後に符 号化された場合の符号化ビットを示す。

 このように図2のブロック毎の変調パター ン生成部306は、12個のブロック各々に1つの因 子を用意し、1つのTTIにつき全部で12個の因子 (第1因子~第12因子)を用意する。

 ブロック毎の変調部308は、ユーザ装置に り当てられたカザック符号系列(チップ長は ロングブロック1つ分に関連付けることがで る)の全チップに第1因子を乗算し、同じカザ ック符号系列の全チップに第2因子を乗算し 以下同様に同じカザック符号系列の全チッ に第12因子を乗算することで、1つのTTIで送 される情報系列を導出する。全ブロックに 通に使用されるカザック符号系列は、ユー 装置を区別するために在圏セルで割り当て れた直交符号系列であり、カザック符号の 質については後述される。カザック符号に する情報は、直交系列情報としてブロック の変調部308に与えられる。 直交系列情報は 、ユーザ装置で使用されるカザック符号系列 (系列番号)、カザック符号系列の巡回シフト 及び送信帯域に関する符号情報を含む。こ 符号情報は、報知チャネルからの報知情報 ら導出されてもよいし、基地局から個別的 通知されてもよい。個別的な通知は例えばL 3制御チャネルのような上位レイヤのシグナ ングでなされてもよい。

 離散フーリエ変換部(DFT)310は離散フーリ 変換を行い、時系列の情報を周波数領域の 報に変換する。

 サブキャリアマッピング部312は、周波数領 でのマッピングを行う。特に複数のユーザ 置の多重化に周波数分割多重化(FDM)方式が 用される場合には、サブキャリアマッピン 部312は、周波数設定部336で設定されている 域に合わせて信号をマッピングする。FDM方 には、ローカライズド(localized)FDM方式及びデ ィストリビュート(distributed)FDM方式の2種類が る。ローカライズドFDM方式では、周波数軸 で個々のユーザに連続的な帯域がそれぞれ り当てられる。ディストリビュートFDM方式 は、広帯域にわたって(上り制御チャネル用 の専用帯域F RB2 全体にわたって)断続的に複数の周波数成分 有するように下り信号が作成される。

 逆高速フーリエ変換部(IFFT)314は、逆フー エ変換を行うことで、周波数領域の信号を 間領域の信号に戻す。

 サイクリックプレフィックス(CP)付加部316 は、送信する情報にサイクリックプレフィッ クス(CP: Cyclic Prefix)を付加する。サイクリッ クプレフィックス(CP)は、マルチパス伝搬遅 および基地局における複数ユーザ間の受信 イミングの差を吸収するためのガードイン ーバルとして機能する。

 多重部318は、送信する情報にリファレン 信号を多重し、送信シンボルを作成する。 ファレンス信号は、図3のフレーム構成で示 されるショートブロック(SB1,SB2)で伝送されて よい。

 RF送信回路320は、送信シンボルを無線周 数で送信するためのディジタルアナログ変 、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う

 電力増幅器322は送信電力を調整する。

 デュプレクサ324は、同時通信が実現され ように、送信信号及び受信信号を適切に分 する。

 以下、カザック符号(CAZAC code)について概 説する。

 図5に示されるように、ある1つのカザッ 符号Aの符号長がLであるとする。説明の便宜 上、この符号長はLサンプル又はLチップの期 に相当するものと仮定するが、このような 定は本発明に必須ではない。このカザック 号Aの末尾のサンプル(L番目のサンプル)を含 む一連のδ個のサンプル(図中、斜線で示され る)を、カザック符号Aの先頭に移行すること 、図5下側に示されるような別の符号Bが生 される。この場合において、δ=0~(L-1)に関し カザック符号A及びBは互に直交する関係を する。即ち、ある1つのカザック符号とその ザック符号を循環的に(cyclically)シフトさせ 符号は互に直交する。従って符号長Lのカザ ック符号の系列が1つ用意された場合には、 論上L個の互に直交する符号群を用意するこ ができる。或るカザック符号Aと、カザック 符号Aの巡回シフトでは得られない別のカザ ク符号Cとは互いに直交しない。しかしなが 、カザック符号Aとカザック符号でないラン ダム符号との相互相関値は、カザック符号A カザック符号Cとの相互相関値よりかなり大 い。従ってカザック符号は非直交の符号同 の相互相関量(干渉量)を抑制する観点から 好ましい。

 本実施例では、このような性質を有する一 のカザック符号(或るカザック符号を巡回式 にシフトさせることで導出される符号系列群 )の中から選択されたカザック符号が、個々 ユーザ装置に使用される。但し、本実施例 はL個の互いに直交する符号群のうち、基本 なるカザック符号をδ=n×L δ だけ循環的にシフトさせることで得られるL/L δ 個の符号が、移動局のリファレンス信号とし て実際に使用される(n=0,1,...,(L-1)/L δ )。L δ はマルチパス伝搬遅延量に基づいて決定され る量である。このようにすることで、個々の ユーザ装置から送信される上り制御チャネル は、マルチパス伝搬環境化でも互に直交関係 を適切に維持できる。カザック符号について の詳細は、例えば次の文献に記載されている :D.C.Chu, "Polyphase codes with good periodic correlat ion properties", IEEE Trans.Inform.Theory,vol.IT-18,pp.53 1-532,July 1972;3GPP,R1-050822,Texas Instruments, "On al location of uplink sub-channels in EUTRA SC-FDMA"。

 図2のリファレンス信号生成部338は、上り制 御チャネルに含めるリファレンス信号を用意 する。上述したようにリファレンス信号は、 図3のフレーム構成で示されるショートブロ ク(SB1,SB2)で伝送される。リファレンス信号 個々のユーザ装置に割り当てられた何らか カザック符号で構成される。リファレンス 号用のカザック符号も系列番号及び巡回シ ト量で特定されてよい。一般にロングブロ ク(LB)とショートブロック(SB)の長さ、期間又 はチップ数は異なるので、ロングブロック(LB )に含まれるカザック符号C L とショートブロック(SB)に含まれるカザック 号C S は別々に用意されてよい。但し、双方とも同 じユーザ装置について使用されるので、カザ ック符号C L 及びC S の間に何らかの関係があってもよい(例えば C L の一部がC S を構成してもよい。)。

 送信電力判定部340は、ブロック毎の変調 ターン生成部306及び基地局からの送信電力 示情報に基づいて、送信信号の電力(単位帯 域当たりの電力密度)を調整する。

 図6は本発明の一実施例による基地局装置 を示す。図6には、デュプレクサ702、RF受信回 路704、受信タイミング推定部706、高速フーリ エ変換部(FFT)708、チャネル推定部710、サブキ リアデマッピング部712、周波数領域等化部7 14、逆離散フーリエ変換部(IDFT)716、復調部718 復号部720、制御情報分離部722が描かれてい 。

 デュプレクサ702は、同時通信が実現され ように、送信信号及び受信信号を適切に分 する。

 RF受信回路704は、受信シンボルをベース ンドで処理するためにディジタルアナログ 換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行 。

 受信タイミング推定部706は、受信信号中 同期チャネル又はパイロットチャネルに基 いて受信タイミングを特定する。

 高速フーリエ変換部(FFT)708は、フーリエ 換を行い、時系列の情報を周波数領域の情 に変換する。

 チャネル推定部710は、上りパイロットチ ネルの受信状態に基づいて上りリンクのチ ネル状態を推定し、チャネル補償を行うた の情報を出力する。

 サブキャリアデマッピング部712は、周波 領域でのデマッピングを行う。この処理は 々のユーザ装置で行われた周波数領域での ッピングに対応して行われる。

 周波数領域等化部714は、チャネル推定値 基づいて受信信号の等化を行う。

 逆離散フーリエ変換部(IDFT)716は、逆離散 ーリエ変換を行うことで、周波数領域の信 を時間領域の信号に戻す。

 復調部718は受信信号を復調する。本発明 関しては、上り制御チャネルが復調され、 りチャネルのチャネル状態情報(CQI)及び/又 下りデータチャネルに対する送達確認情報( ACK/NACK)が出力される。

 復号部720は、データ復調後の信号を復号 る。本実施例では、チャネル状態情報及び 達確認情報の多重された多重制御信号が誤 訂正符号化されているので、復号部720で復 された信号は、チャネル状態情報及び送達 認情報の多重された多重制御信号を表す。

 制御信号分離部722は、復号された多重制 信号からチャネル状態情報及び送達確認情 を分離し、それらを出力する。

 図示されてはいないが、送達確認情報は 送制御に使用され、ACKの場合には次の新規 ケットが準備され、NACKの場合には再送パケ ットが用意される。チャネル状態情報はスケ ジューラで使用され、スケジューラは、下り チャネルのチャネル状態情報(CQI)の良否や他 判断基準に基づいて、下りリンクのリソー 割り当て内容を決定する。また、各ユーザ 置から送信されるリファレンス信号の受信 態や他の判断基準に基づいて、上りリンク リソース割り当ての内容を決定する。決定 れた内容は、スケジューリング情報として 力される。スケジューリング情報は、信号 伝送に使用される周波数、時間、伝送フォ マット(データ変調方式及びチャネル符号化 率等)等を特定する。

 図7は本発明の一実施例による動作手順を示 す。この動作例では全ユーザ装置に関連する 一般的な符号情報が報知チャネル(BCH)で送信 れる。個々のユーザ装置は自装置に特有の 号情報を報知情報から一意に導出する。一 的な符号情報は、例えば、セル内で使用さ るカザック符号系列がN系列(C#1,C#2,...,C#N)あ こと、各系列について巡回シフト量はM個(0, L δ ,...,(M-1)×L δ )あること、周波数多重方式(FDM)が使用され、 利用可能な帯域はF通り(Bw1,Bw2,...,BwF)あること 等を含んでよい。

 ステップB1では、基地局装置で下りリン のスケジューリングが行われ、下り制御チ ネル(L1/L2制御チャネル)、下りデータチャネ 及びパイロットチャネルがユーザ装置に送 される。

 ステップM1では、ユーザ装置は下り制御 ャネルに含まれている情報に基づいて、上 制御チャネルで使用する符号に関する情報( のユーザ装置用の符号情報)を特定する。

 図8はステップM1で使用されてもよい符号情 の特定方法例を示す。簡明化のため、カザ ク符号系列は2系列(C#1,C#2)用意され、各系列 について巡回シフト量は3個(0,L δ ,2L δ )用意され、利用可能な帯域は2通り(Bw1,Bw2)用 されているものとする。従って、2×3×2=12通 りのユーザ装置を区別することができる。数 値例は一例に過ぎず、適切な他の如何なる数 値が使用されてもよい。

 ステップS1では、下りL1/L2制御チャネルで 指定された自装置の割当番号P(=1,2,...,12)が何 あるかが確認される。

 ステップS2では割当番号Pが3より大きいか否 かが判定される。判定結果がNoの場合(P=1,2,3 場合)、系列番号はC#1、シフト量は(P-1)×L δ 及び帯域はBw1に特定される。割当番号Pが3よ 大きかった場合、フローはステップS3に進 。

 ステップS3では割当番号Pが6より大きいか否 かが判定される。判定結果がNoの場合(P=4,5,6 場合)、系列番号はC#1、シフト量は(P-4)×L δ 及び帯域はBw2に特定される。割当番号Pが6よ 大きかった場合、フローはステップS4に進 。

 ステップS4では割当番号Pが9より大きいか否 かが判定される。判定結果がNoの場合(P=7,8,9 場合)、系列番号はC#2、シフト量は(P-7)×L δ 及び帯域はBw1に特定される。割当番号Pが9よ 大きかった場合(P=10,11,12の場合)、系列番号 C#2、シフト量は(P-10)×L δ 及び帯域はBw2に特定される。

 図9は図8のフローを実行することで実現さ るカザック符号、巡回シフト量及び帯域を 示する。図示されているように、先ず同一 列のカザック符号による符号多重(CDM)方式で ユーザが多重される。ユーザ数が更に増える と別の帯域で同じカザック符号系列によりユ ーザが符号多重される。以後利用可能な帯域 各々でCDMが行われる。言い換えれば、CDMもFDM も行われるが、CDMが優先される。或るカザッ ク符号系列による符号多重及び周波数多重で 区別可能なユーザ数を上回るユーザを多重す る場合は、別のカザック符号系列が用意され 、CDM及びFDMにより、ユーザが多重される。セ ル内で使用されるカザック符号系列がN系列(C #1,C#2,...,C#N)用意され、各系列について巡回シ フト量がM個(0,L δ ,...,(M-1)×L δ )用意され、周波数多重方式(FDM)が使用され、 利用可能な帯域はF通り(Bw1,Bw2,...,BwF)用意され ていたとする。この場合、カザック符号の系 列番号は、
  (P/(M×F))の小数点以下切り上げ値
で表現され、帯域は、
  ((P-(n-1)×(M×F))/M)番目
が使用され、巡回シフト量は、
  P-((n-1)×(M×F))-(f-1)×M=PmodM
のL δ 倍で表現される。

 図8及び図9に関して説明された例では、 当番号又はユーザ多重数が3を超えた時点で の帯域Bw2が使用され始めている。しかしな ら、ユーザ多重数が3より大きく6以下の場 でも同じ帯域Bw1を利用し、その代わりに別 カザック符号系列C#2を利用することも考え れる。カザック符号C#1とC#2は互いに循環シ トで導出できない関係にあり、非直交であ 。しかしながら相互相関値は比較的小さく 済むからである。

 このように報知情報及び割当情報Pからユ ーザ装置各自の符号情報が特定される。特定 された符号情報は、図2のブロック毎の変調 308に通知される。

 図7のステップM2では、下りデータチャネ のパケット各々について誤りの有無が判定 れる。誤り検出は例えば巡回冗長検査(CRC) で行われてもよいし、当該技術分野で既知 適切な他の如何なる誤り検出法が行われて よい。誤りがなかったこと(又は誤りがあっ としても許容範囲内であったこと)を示す肯 定応答(ACK)又は誤りのあったことを示す否定 答(NACK)がパケット毎に判定され、肯定応答( ACK)及び否定応答(NACK)は送達確認情報をなす

 ステップM3では、下りパイロットチャネ の受信品質を測定し、その測定値を或る範 内の数値に変換することで、チャネル状態 報(CQI)が導出される。例えば、受信品質の良 否が32段階で表現される場合に、現在の受信 質(SIR等)がどのレベルであるかを示す数値 変換することで、5ビットで表現可能なCQIが 出される。

 ステップM2及びM3がこの順序で行われるこ とは必須ではない。送達確認情報の判定及び チャネル状態情報の測定は適切な如何なる時 点で行われてもよい。

 ステップM4では、送達確認情報(ACK/NACK)及 チャネル状態情報(CQI)の双方又は一方を基 局に通知するための上り制御チャネルが作 される。

 図10は送達確認情報及びチャネル状態情 がどのように処理されるかを示す。ステッ S1では、送達確認情報及びチャネル状態情報 が多重され、双方のビット数の和に等しい長 さを有する多重制御信号が用意される。ステ ップS2では多重制御信号がチャネル符号化さ る。ステップS3ではチャネル符号化後のビ ト列から、必要に応じてパンクチャリング なされる。一般に、パンクチャリングは伝 レート又は品質を調整するために行われる しかしながら本実施例では、CQIに相当する ットだけが抽出されるように、パンクチャ ングが行われてもよいし、更にはCQIの下位 ットがなるべく抽出されるようにパンクチ リングが行われてもよい。ステップS4では、 各シンボルの電力が(単位帯域当たりの電力 度)が調整される。図示の例では全シンボル 同じ電力に揃っているが、シンボル毎に電 が調整されてもよい。

 上述したように、図2のブロック毎の変調 パターン生成部では、12個のブロック各々に1 つの因子が用意され、1つのTTIにつき全部で12 個の因子(第1因子~第12因子)が用意される。12 の因子が送達確認情報及びチャネル状態情 を表す。上り制御チャネルは図3及び図4に されるようなフレーム構成を有する。例え 、ユーザ装置に割り当てられた1つのカザッ 符号系列(巡回シフト済み)全体に第1因子を 算することで、第1のロングブロック(LB1)が 成される。同じカザック符号系列に第2因子 を乗算することで、第2のロングブロック(LB2) が作成される。以下同様に同じカザック符号 にK番目の因子を乗算することで、K番目のロ グブロック(LBK)が作成される。こうして、12 個のロングブロックを含む上り制御チャネル 用のフレームが作成される。より正確にはそ のフレームに、カザック符号より成るリファ レンス信号も含まれる。

 このようにして作成された上り制御チャ ルはユーザ装置から基地局に専用帯域(PUCCH) で送信される。

 ステップB2では、基地局装置が複数のユ ザ装置から上り制御チャネルを受信し、復 及び復号する。各ユーザ装置は同様な上り 御チャネルを送信するが、それらは異なる 回シフト量のカザック符号系列、異なる帯 、又は異なる系列のカザック符号を使用す 。上述したように、各ロングブロックでは ザック符号全体に1つの因子が乗算されてい に過ぎないので、基地局装置は各ユーザ装 から受信した上り制御チャネルを同相で加 できる。従って、同一系列の異なる巡回シ ト量のカザック符号間の直交性は、崩れず 済むので、基地局装置は、各ユーザ装置か の信号を直交分離できる。非直交のカザッ 符号が使用されていたとしても、ランダム ーケンスが使用される場合よりは低い干渉 ベルでユーザ装置を区別することができる 更に、個々のユーザ装置に関する上り制御 ャネルに使用された第1乃至第12因子の内容 判別することで、送達確認情報及び/又はチ ャネル状態情報の内容を判別することができ る。

 更に、各ユーザ装置毎に分離された制御 号は、データ復調され、復号される。復号 の信号は更に送達確認情報及びチャネル状 情報に分離される。

 ステップB3では、上り制御チャネルでユ ザ装置から報告された送達確認情報(ACK/NACK) び/又はチャネル状態情報(CQI)に基づいて再 制御及びリソース割当等の処理が行われる

 本実施例では、送達確認情報とチャネル 態情報とが結合(多重)され、結合後の信号 まとめてチャネル符号化される。チャネル 号化される情報単位が大きくなるので、符 化利得が大きくなり、誤り訂正能力を高め ことができる。本実施例は、送達確認情報 誤り耐性を高める観点から特に好ましい。

 図11は本発明の第2実施例によるユーザ装 のブロック図を示す。概して図2のブロック 図と同様であり、同じ処理ブロックには同じ 参照番号が付されており、重複的な説明は省 略される。図11には、図3とは異なり、CQI用の チャネル符号化部304-1と、送達確認用のチャ ル符号化部304-2と、符号化ビット多重部350 が描かれている。

 CQI用のチャネル符号化部304-1は、チャネ 状態情報をチャネル符号化し、出力する。 号化は畳み込み符号化、ターボ符号化、リ ドマーラー符号化等適切な様々な方式が使 されてもよい。

 送達確認用のチャネル符号化部304-2は、 達確認情報を表すビットを所定回数だけ反 し、出力する。例えば、送達確認情報が"1" 表現される場合に、符号化部3-4-2はそれを例 えば4回繰り返すことで、"1111"を出力する。 復回数は適宜調整可能である。

 符号化ビット多重部350は、符号化後の信 を多重し、ブロック毎の変調パターン生成 306にそれを与える。

 このように、本発明の第2実施例では、送 達確認情報及びチャネル状態情報が別々に符 号化される。送達確認情報についての誤り率 を改善するため、送達確認情報は複数回反復 された後に多重される。

 ブロック毎の変調パターン生成部306は、 ブフレーム中の12個のブロック(LB1~LB12)の内 1つ以上とチャネル状態情報(CQI)を表現する ットとの対応関係、12個のブロック(LB1~LB12) 内の1つ以上と送達確認情報(ACK/NACK)を表現 るビットとの対応関係を決定する。

 図12は本発明の第2実施例による基地局装 のブロック図を示す。概して図6のブロック 図と同様であり、同じ処理ブロックには同じ 参照番号が付されており、重複的な説明は省 略される。図12には、図6とは異なり、符号化 ビット分離部721と、送達確認情報用の復号部 723-1と、チャネル状態情報用の復号部723-2と 描かれている。

 符号化ビット分離部721は、制御信号を送 確認情報とチャネル状態情報に分離する。

 送達確認情報用の復号部723-1は、送達確 情報を復号する。ただし、送達確認情報は 復的に同じビットが伝送されているに過ぎ い点に留意を要する。

 チャネル状態情報用の復号部723-2は、チ ネル状態情報を復号する。

 ユーザ装置は、上り制御チャネルでチャ ル状態情報だけを送信する場合と、送達確 情報だけを送信する場合と、それら双方を 信する場合とがある。従って、(A)12個のブ ック全てが送達確認情報に関連付けられる もしれないし、(B)12個のブロックが全てチャ ネル状態情報に関連付けられるかもしれない し、(C)12個のブロックの一部がチャネル状態 報に及び残りが送達確認情報に関連付けら るかもしれない。いずれにせよ、そのよう 対応関係に基づいて、12個のブロック各々 1つの因子が用意され、1つのTTIにつき全部で 12個の因子(第1因子~第12因子)が用意される。

 図13はロングブロックに関連付けられる 子の具体例を示す。図示の(A)では、送達確 情報(ACK/NACK)だけが送信される様子が示され いる。一例として、肯定応答(ACK)又は否定 答(NACK)は様々な値による様々なパターンで 現されてよい。例えば、1つの因子でACK/NACK 区別されてもよいし、(+1,+1)と(+1,-1)のように 2つの因子でACK/NACKが区別されてもよいし、そ れより多くの因子でACK/NACKが区別されてもよ 。1つの因子でACK/NACKを区別することは最も 易な判定法であるが、より判定精度を向上 せる観点からは、複数の因子の位相変化を 用してACK/NACKを区別することが好ましい。 子は±1だけでなく、一般的には任意の複素 でよい。但し、因子が±1の場合は単なる符 反転で演算が可能な点で有利である。ブロ ク中のカザック符号系列の全チップに同じ 子が乗算される限り、カザック符号の直交 が維持されるからである。

 (B)に示される例では、チャネル状態情報( CQI)だけが送信される様子が示されている。 示の例ではCQIは5ビットで表現され、各ビッ は上位ビットから順にCQI1,CQI2, CQI2, CQI3, CQ I4, CQI5で表現されるものとする。1つのロン ブロックは5ビットの内の何れか1ビットに関 連付けられる。言い換えれば、12個のブロッ 各々に用意される因子は、CQI1~CQI5の何れか ある。図示の例では、1つのTTIの中で上位ビ ットの送信回数が下位ビットの送信回数以上 になるように工夫がなされている。最上位ビ ットCQI1は4ブロックに、CQI2は3ブロックに、CQ I3は2ブロックに、CQI4も2ブロックに、そして 下位ビットCQI5は1ブロックに割り当てられ いる。このようにすることで、何らかの誤 が生じた場合であっても、なるべくCQIの値 激変しないようにすることができる。

 (C)に示される例では、送達確認情報(ACK/NA CK)及びチャネル状態情報(CQI)が同一ユーザか 同一TTIで送信される様子が示される。図示 例では、4ブロックが送達確認情報(ACK/NACK) 関連付けられ、残りの8ブロックがチャネル 態情報(CQI)に関連付けられている。同一ユ ザが送達確認情報(ACK/NACK)及びチャネル状態 報(CQI)を送信する場合でも、複数のTTIが利 可能ならば、(A)や(B)の方法が利用されても い。また、セル中央からセル端に移動した ーザのようにチャネル状態が当初よりも悪 なった場合には、CQIの報告を止めて、ACK/NACK のフィードバックだけが行われるようにして もよい。上り制御チャネルでどのような情報 を送信するかについては、例えば上位レイヤ のシグナリングで適宜変更されてもよい。

 このようにブロック毎の変調パターン生 部306は、12個のブロック各々に1つの因子を 意し、1つのTTIにつき全部で12個の因子(第1 子~第12因子)を用意する。

 図14は本発明の第2実施例における送達確 情報及びチャネル状態情報がどのように処 されるかを模式的に示す。第1実施例とは異 なり、第2実施例では送達確認情報及びチャ ル状態情報は、別々にチャネル符号化され 。ただし、送達確認情報は所定回数だけ反 することで冗長度が増やされる。送達確認 報及びチャネル状態情報の電力(単位帯域当 りの電力密度)は個々に調整される。図示の 例では送達確認情報の品質を高くするため、 送達確認情報の電力がチャネル状態情報の電 力より大きくなるように設定されている。

 本実施例によれば、チャネル状態情報に いては従来と同程度の誤り率を期待するこ ができ、送達確認情報については反復によ 冗長度に応じた誤り率の改善効果を期待で る。なお、伝送レート又は品質を調整する めに、パンクチャリングが行われてもよい 本実施例ではチャネル状態情報と送達確認 報とが別々に処理されるので、CQI用のビッ だけをパンクチャリングしたり電力を調整 ることや、CQIの下位ビットだけをパンクチ リングしたり電力を調整することが比較的 易に実行できる。

 本実施例では、図13に示されるように、 地局は3種類の信号フォーマットを区別しな ればならない。この場合において、基地局 (A)と(B)のフォーマットを誤った場合は、基 局は有意義な信号を取り出すことはできな 。しかしながら、基地局が(A)及び(C)のフォ マットを誤った場合には、基地局は少なく も送達確認情報を正確に受信することがで る。また、基地局が(B)と(C)のフォーマット 誤った場合には、基地局は少なくともチャ ル状態情報の大部分を正確に受信すること できる。言い換えれば、それが可能になる うに、ACK/NACKがマッピングされるかもしれ いブロックに、より多く用意される冗長ビ ト(上位ビットの冗長ビット)がマッピングさ れることが好ましい。

 例えば、ユーザ装置が下りL1/L2制御信号 誤って受信し、そのユーザ装置宛の下りデ タ信号がユーザ装置で復調されなかったと る。ユーザ装置はそのような下りデータ信 が存在したことさえ知らない。この場合、 地局はACK/NACKの含まれた上り制御信号(A)又は (C)を期待する。CQIの報告タイミングは既知な ので、上り信号が(A)であるべきか(C)であるべ きかは既知である。ユーザ装置は下りデータ 信号の存在さえ知らないので、(B)のフォーマ ットで次回のCQI報告タイミングでCQIを報告す る。その結果、基地局は(C)のフォーマットを 期待する一方、ユーザ装置は(B)のフォーマッ トで上り制御信号を送信する。このような場 合でも、基地局はCQIに関する8つのブロック 受信に成功すれば、CQIを正確に受信できる

 以上本発明は特定の実施例を参照しなが 説明されてきたが、各実施例は単なる例示 過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、 替例、置換例等を理解するであろう。発明 理解を促すため具体的な数値例を用いて説 がなされたが、特に断りのない限り、それ の数値は単なる一例に過ぎず適切な如何な 値が使用されてもよい。各実施例の区分け 本発明に本質的ではなく、2以上の実施例が 必要に応じて使用されてよい。説明の便宜上 、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロ ック図を用いて説明されたが、そのような装 置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそ れらの組み合わせで実現されてもよい。本発 明は上記実施例に限定されず、本発明の精神 から逸脱することなく、様々な変形例、修正 例、代替例、置換例等が本発明に包含される 。

 本国際出願は2007年3月20日に出願した日本 国特許出願第2007-073730号に基づく優先権を主 するものであり、その全内容を本国際出願 援用する。