(57)【要約】【課題】上りリンクチャネルでフィードバック制御情報を効率的に伝送することができる移動端末装置及び無線通信方法を提供すること。【解決手段】本発明の無線通信方法は、移動端末装置において、無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信する工程と、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成する工程と、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて適切な無線リソースにマッピングする工程と、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１１
2010279009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信する受信手段と、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成するフィードバック制御情報生成手段と、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて適切な無線リソースにマッピングするマッピング手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
【請求項２】
前記フィードバック制御情報を多値データ変調するデータ変調手段を具備し、前記マッピング手段は、前記多値データ変調されたフィードバック制御情報をマッピングすることを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
【請求項３】
前記マッピング手段は、前記フィードバック制御情報を上り共有チャネル及び／又は上り制御チャネルにマッピングすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動端末装置。
【請求項４】
前記マッピング手段は、前記フィードバック制御情報を、マルチキャリア伝送となるフォーマットにマッピングすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動端末装置。
【請求項５】
前記フィードバック制御情報を符号多重する手段を具備し、前記マッピング手段は、前記符号多重されたフィードバック制御情報をマッピングすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の移動端末装置。
【請求項６】
前記フィードバック制御情報をユーザ間直交多重する多重手段を具備し、前記マッピング手段は、前記ユーザ間直交多重されたフィードバック制御情報をマッピングすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の移動端末装置。
【請求項７】
前記マッピング手段は、前記フィードバック制御情報を、コンポーネントキャリア内におけるサブフレーム内周波数ホッピングのフォーマットにマッピングすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の移動端末装置。
【請求項８】
複数の送信アンテナを備え、異なる送信アンテナから各コンポーネントキャリアのフィードバック制御情報をそれぞれ送信することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の移動端末装置。
【請求項９】
複数の送信アンテナを備え、異なる送信アンテナから異なる種類のフィードバック制御情報をそれぞれ送信することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の移動端末装置。
【請求項１０】
移動端末装置において、無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信する工程と、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成する工程と、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて適切な無線リソースにマッピングする工程と、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
前記移動端末装置において、前記フィードバック制御情報を多値データ変調する工程を具備することを特徴とする請求項１０記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記フィードバック制御情報を上り共有チャネル及び／又は上り制御チャネルにマッピングすることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の無線通信方法。
【請求項１３】
前記移動端末装置において、前記フィードバック制御情報を符号多重する工程を具備することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項１４】
前記移動端末装置において、前記フィードバック制御情報をユーザ間直交多重する工程を具備することを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項１５】
前記移動端末装置において、異なる送信アンテナから各コンポーネントキャリアのフィードバック制御情報をそれぞれ送信する工程を具備することを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項１６】
前記移動端末装置において、異なる送信アンテナから異なる種類のフィードバック制御情報をそれぞれ送信する工程を具備することを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項１７】
前記無線基地局装置において、上りリンクの送信電力の情報に基づいて、前記移動端末装置の異なる送信アンテナでフィードバック制御情報を送信するかどうかを決定する工程を具備することを特徴とする請求項１５又は請求項１６記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいては、周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＨＳＤＰＡ（High  Speed  Downlink  Packet  Access）やＨＳＵＰＡ（High  Speed  Uplink  Packet  Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上、遅延の低減などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long  Term  Evolution）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥではＷ−ＣＤＭＡとは異なり、マルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）をベースとした方式を用いている。
【０００３】
上りリンクで送信される信号は、図１に示すように、適切な無線リソースにマッピングされて移動端末装置から無線基地局装置に送信される。この場合において、ユーザデータ（ＵＥ（User  Equipment）＃１，ＵＥ＃２）は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）に割り当てられ、制御情報はユーザデータと同時に送信する場合は、ＰＵＳＣＨと時間多重され、制御情報のみを送信する場合は、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）に割り当てられる。この上りリンクで送信される制御情報には、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ:Channel  Quality  Indicator）や下り共有チャネルの再送応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）などが含まれる。
【０００４】
ＰＵＣＣＨにおいては、典型的にはＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合で異なるサブフレーム構成を採っている（図２（ａ），（ｂ））。ＰＵＣＣＨのサブフレーム構成は、１スロット（１／２サブフレーム）に７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。また、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、１２個の情報シンボル（サブキャリア）を含む。具体的には、ＣＱＩのサブフレーム構成（ＣＱＩフォーマット）は、図２（ａ）に示すように、スロット内の第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）に参照信号（ＲＳ：Reference  Signal）を多重し、他のシンボル（第１シンボル、第３シンボル〜第５シンボル、第７シンボル）に制御情報（ＣＱＩ）が多重される。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのサブフレーム構成（ＡＣＫ／ＮＡＣＫフォーマット）は、図２（ｂ）に示すように、スロット内の第３シンボル（＃３）〜第５シンボル（＃５）に参照信号（ＲＳ：Reference  Signal）を多重し、他のシンボル（第１シンボル（＃１）、第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）、第７シンボル（＃７））に制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が多重される。１サブフレームにおいては、前記スロットが２回繰り返されている。また、図１に示すように、ＰＵＣＣＨはシステム帯域の両端の無線リソースに多重され、１サブフレーム内の異なる周波数帯域を有する２スロット間で周波数ホッピング(Inter-slot  FH)が適用される。ＰＵＳＣＨのサブフレーム構成は、１スロットに７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。また、ＰＵＳＣＨの送信帯域幅は、基地局の指示により決定され（周波数スケジューリング）、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、割り当てられた帯域幅に応じて、典型的にはＰＵＣＣＨよりも多くの情報シンボルが伝送される。具体的には、図２（ｃ）に示すように、スロット内の第４シンボル（＃４）に参照信号（ＲＳ：Reference  Signal）を多重し、他のシンボル（第１シンボル〜第３シンボル、第５シンボル〜第７シンボル）にデータ及び制御情報が時間多重される。なお、１サブフレームにおいては、前記スロットが２回繰り返されている。ＰＵＣＣＨと同様にスロット間で周波数ホッピングを適用することも可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP,  TR25.912  (V7.1.0),  "Feasibility  study  for  Evolved  UTRA  and  UTRAN",  Sept.  2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第３世代のシステム（Ｗ−ＣＭＤＡ）は、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）システム）。
【０００７】
ＬＴＥ−Ａシステムでは、更なる周波数利用効率及びピークスループットなどの向上を目標とし、ＬＴＥよりも広帯域な周波数の割当てが検討されている。また、ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥとの後方互換性（Backward  compatibility）を持つことが一つの要求条件であり、このため、ＬＴＥが使用可能な帯域幅を有する基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）(ＣＣ:Component  carrier)を複数並べた送信帯域の構成を採用している。このため、複数の下りＣＣで送信したデータチャネルに対するフィードバック制御情報は、単純にはＣＣ数倍に増大することとなる。また、これらに加えて、マルチセル協調送受信技術やＬＴＥよりも多い送受信アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple  Input  Multiple  Output）技術などのＬＴＥ−Ａ特有の技術が検討されており、これらを制御するためのフィードバック制御情報の増大も考えられる。このため、フィードバック制御情報の情報量が多くなるので、上りリンクチャネルでのフィードバック制御情報の送信方法の検討が必要である。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上りリンクチャネルでフィードバック制御情報を効率的に伝送することができる移動端末装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の移動端末装置は、無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信する受信手段と、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成するフィードバック制御情報生成手段と、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて適切な無線リソースにマッピングするマッピング手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線通信方法は、移動端末装置において、無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信する工程と、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成する工程と、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて適切な無線リソースにマッピングする工程と、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動端末装置において、無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信し、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成し、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて適切な無線リソースにマッピングし、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信するので、上りリンクチャネルでフィードバック制御情報を効率的に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】上りリンクの信号をマッピングするチャネル構成を説明するための図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、上りリンクのサブフレーム構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図１０】（ａ）は、ＣＡＺＡＣ符号系列を用いた巡回シフトによる直交多重を説明するための図であり、（ｂ）は、ブロック拡散による直交多重を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態４に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図１９】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態４に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図２０】本発明の実施の形態４に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図２１】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態４に係る移動端末装置において上り制御情報を送信するフォーマットを説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態４において、１ストリーム送信から複数ストリーム送信に切り替える場合のシーケンス図である。
【図２３】本発明の実施の形態４において、１ストリーム送信から複数ストリーム送信に切り替える場合のシーケンス図である。
【図２４】本発明の実施の形態４に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。
【図２５】図２４に示す移動端末装置の詳細な構成を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明においては、移動端末装置において、無線基地局装置からの複数のコンポーネントキャリア毎の信号を受信し、前記信号からフィードバック制御情報をコンポーネントキャリア毎に生成し、前記コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報を適切な無線リソースにマッピングし、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する。ここで、コンポーネントキャリア毎のフィードバック制御情報を無線リソースにマッピングする場合、コンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて行う。
【００１４】
上述したようにＬＴＥ−ＡシステムのようなＬＴＥシステムの後継のシステムにおいては、複数の下りＣＣで送信したデータチャネルに対するフィードバック制御情報が単純にはＣＣ数倍に増大することとなり、ＬＴＥ−Ａのみに対して採用される技術のためのフィードバック情報も考えられるため、全体としてフィードバック情報の種類も増大する。このように、フィードバック制御情報の情報量及び種類が多くなったときには、上りリンクチャネルでの送信方法を効率化する必要がある。
【００１５】
そこで、本発明者は、この点を鑑みて図３〜図９に上りリンクチャネルでフィードバック制御情報を効率良く送信する方法を提案した。
【００１６】
ＬＴＥのＰＵＣＣＨでは、シングルキャリア伝送を実現するため単一の無線リソースのみを用いて伝送を行い、制御情報の変調方式としてはＢＰＳＫ又はＱＰＳＫが適用されている。上りリンクチャネルでフィードバック制御情報を効率良く送信する方法としては、まず、図３に示すように、単一の無線リソース（ＰＵＣＣＨ）を用いて送信する方法が挙げられる。この場合、多値データ変調（８ＰＳＫ（8-Phase  Shift  Keying）、１６ＱＡＭ（16  Quadrature  Amplitude  Modulation）など）を適用する（方法１）。すなわち、フィードバック制御情報を多値データ変調し、この多値データ変調されたフィードバック制御情報をＰＵＣＣＨ（上り制御チャネル）にマッピングする。これにより、ＬＴＥのＱＰＳＫ変調を用いた場合に比較して、それぞれ、１.５、２倍の情報量を単一の無線リソースで伝送可能となる。また、このフォーマットにおいては、周波数ダイバーシチ利得を得るために、スロット間の周波数ホッピング（Inter-slot  FH：サブフレーム内周波数ホッピング）を採用する。
【００１７】
次に、図４及び図５に示すように、複数の無線リソースを用いて送信する方法が挙げられる。この場合、図４に示すように、マルチコード伝送しても良く（方法２）、図５（ａ），（ｂ）に示すように、マルチキャリア伝送しても良い（方法３）。すなわち、図４に示すように、ＰＵＣＣＨの同一の周波数・時間の無線リソース（リソースブロック）内にフィードバック制御情報を符号多重してマッピングしてマルチコード伝送しても良く、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ＰＵＣＣＨの１サブフレーム内で異なるリソースブロックを用いてフィードバック制御情報をマルチキャリア伝送しても良い。また、周波数ダイバーシチ利得を得るために、スロット間の周波数ホッピングを採用する。
【００１８】
ＬＴＥにおいて、データ信号と制御信号を同時に送信する場合は、ＰＵＳＣＨにおいてデータ信号と制御信号を時間多重して送信するが、この場合、制御情報のチャネル符号化率及び変調方式は、データ信号に適用されるチャネル符号化率及び変調方式から一意に決定される。ＰＵＳＣＨによりフィードバック制御情報を効率良く送信する方法としては、図６（ａ），（ｂ）に示すように、単一の無線リソース（ＰＵＳＣＨ）を用いて送信する方法が挙げられる。図６（ａ）に示す場合、ＰＵＳＣＨの１スロットにデータとフィードバック制御情報とを時間多重して伝送する（方法４）。この場合、データ信号によらず、送信するフィードバック制御情報のサイズに応じて変調方式、チャネル符号化率を決定する。すなわち、このフォーマットにおいては、データ信号によらず、高いデータ変調、高い符号化率を適用することにより、ＬＴＥの場合に比較して、より多くの情報量の制御信号を伝送することができる。
【００１９】
図６（ｂ）に示す場合、データ伝送がないときでもＰＵＳＣＨにフィードバック制御情報を伝送するための無線リソースを割り当てる（方法５）。この場合、フィードバック制御情報のサイズに応じて、送信帯域幅（リソースブロック数）、変調方式、符号化率などを適応的に切り替えても良い。また、図６（ｂ）に示すフォーマットにおいては、周波数ダイバーシチ利得を得るために、スロット間で周波数ホッピングを採用する。図６（ｂ）に示す場合において、ＰＵＣＣＨにマッピングするフィードバック制御情報と同様に、同一無線リソース内に複数のユーザを直交多重（ブロック拡散多重、巡回シフト多重）する構成を採っても良い（方法６）。この場合、直交多重を実現するために、ＰＵＳＣＨのサブフレーム構成（例えば、スロット当たりのＲＳを多重するＳＣ−ＦＤＭＡシンボル数など）を変更してもよい。同一無線リソース内に複数のユーザを多重できるため、フィードバック制御情報伝送用の無線リソースのオーバーヘッドを低減することができる。
【００２０】
次に、図７から図９に示すように、複数の無線リソースを用いて送信する方法が挙げられる。この場合、マルチキャリア伝送を適用する。例えば、図７に示すように、ＰＵＳＣＨの１サブフレーム内で周波数の離れたリソースブロックの各々に対してデータとフィードバック制御情報とを時間多重してマルチキャリア伝送するクラスタ伝送を行っても良い（方法７）。このクラスタ伝送により、シングルキャリアの制約を緩和して、離れたリソースブロックの割り当てを許容して伝送することができる。また、この場合においては、データ信号によらず、送信するフィードバック制御情報のサイズに応じて変調方式、チャネル符号化率を決定することができる。
【００２１】
また、図８（ａ），（ｂ）に示すように、データ信号と制御信号を同時に送信する場合において、データ信号を伝送する無線リソースとは別に、ＰＵＳＣＨの領域にフィードバック制御情報を伝送するための無線リソースを割り当てても良い（方法８）。図８（ａ）に示すフォーマットでは、制御情報の伝送用に割り当てた無線リソースは周波数ダイバーシチ利得を得るために、スロット間で周波数ホッピングを採用する。図８（ａ），（ｂ）に示すフォーマットでは、フィードバック制御情報のサイズに応じて、送信帯域幅（リソースブロック数）、変調方式、符号化率などを適応的に切替えることができる。また、制御情報の伝送用に割り当てた無線リソースについては、複数のユーザ間で共有して、直交多重によりユーザ間を収容しても良い。
【００２２】
また、図９（ａ）に示すように、データ送信しない状態でも、ＰＵＳＣＨの領域にフィードバック制御情報を伝送するための無線リソースを割り当て、クラスタ伝送を行っても良い（方法９）。この場合においては、フィードバック制御情報のサイズに応じて、送信帯域幅（リソースブロック数）、変調方式、符号化率などを適応的に切り替えることができる。また、制御情報の伝送用に割り当てた無線リソースについては、複数のユーザ間で共有して、直交多重によりユーザ間を収容しても良い。
【００２３】
また、図９（ｂ）に示すように、ＰＵＣＣＨでフィードバック制御情報を送信し、ＰＵＳＣＨの領域にデータを伝送するための無線リソースを割り当てて送信する方法が挙げられる。この場合、制御情報を伝送するＰＵＣＣＨにおいて多値データ変調（８ＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）を適用する（方法１０）。また、このフォーマットにおいては、周波数ダイバーシチ利得を得るために、スロット間で周波数ホッピングを採用する。
【００２４】
上述したようなフィードバック制御情報の送信方法は、コンポーネントキャリア数、上り送信データの有無及びフィードバックすべき制御情報のビット数に基づいて決定する。例えば、上りデータ送信がなく、下りリンクの割り当てＣＣ数が１つの場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術（マルチセル協調送受信技術やＬＴＥよりも多い送受信アンテナを用いたＭＩＭＯ技術など）を適用するときは、上記方法１，２，３，５，６，９の適用が可能である。この中で、ＰＡＰＲの増大を抑える（カバレッジの拡大）目的では、方法５，６（シングルキャリア伝送）が優れる。また、ＬＴＥシステムからの変更をなるべく小さくする観点からは、方法１，２，３が優れる。一方、上りデータ送信がなく、下りリンクの割り当てＣＣ数が１つの場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用しないときには、情報量としてはＬＴＥと同等となるため、従来のＬＴＥのフォーマットにより制御情報を送信する。
【００２５】
また、上りデータ送信がなく、下りリンクの割り当てＣＣ数が２つ以上の場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用するとき（上りデータ送信がない場合に最もフィードバック制御情報量が多いとき）は、上記方法１，２，３，５，６，９の適用が可能である。この中で、大きいサイズのフィードバック制御情報の伝送には、方法５，６，９（ＰＵＣＣＨとは異なり送信帯域を適応的に変更可能な方法）が望ましい。一方、上りデータ送信がなく、下りリンクの割り当てＣＣ数が２つ以上の場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用しないときには、上記方法１，２，３，５，６，９の適用が可能である。この中で、ＰＡＰＲの増大を抑える（カバレッジの拡大）目的では、方法５，６（シングルキャリア伝送）が優れる。また、ＬＴＥシステムからの変更をなるべく小さくする観点からは、方法１，２，３が優れる。
【００２６】
また、上りデータ送信があり、下りリンクの割り当てＣＣ数が１つの場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用するときは、上記方法５，７，８，１０の適用が可能である。この中で、ＰＡＰＲの増大を抑える（カバレッジの拡大）目的では、方法５（シングルキャリア伝送）が優れる。また、ＬＴＥシステムからの変更をなるべく小さくする観点からは、方法５，１０が優れる。一方、上りデータ送信があり、下りリンクの割り当てＣＣ数が１つの場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用しないときには、情報量としてはＬＴＥと同等となるため、従来のＬＴＥのフォーマットにより制御情報を送信する。
【００２７】
また、上りデータ送信があり、下りリンクの割り当てＣＣ数が２つ以上の場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用するとき（上りデータ送信がない場合に最もフィードバック制御情報量が多いとき）は、上記方法５，７，８，１０の適用が可能である。この中で、大きいサイズのフィードバック制御情報の伝送には、方法８（ＰＵＣＣＨとは異なり送信帯域を適応的に変更可能な方法）が望ましい。一方、上りデータ送信があり、下りリンクの割り当てＣＣ数が２つ以上の場合であって、ＬＴＥ−Ａシステムの技術を適用しないときには、上記方法５，７，８，１０の適用が可能である。この中で、ＰＡＰＲの増大を抑える（カバレッジの拡大）目的では、方法５（シングルキャリア伝送）が優れる。また、ＬＴＥシステムからの変更をなるべく小さくする観点からは、方法５，１０が優れる。
【００２８】
なお、上りデータ送信がある場合において、フィードバック制御情報がとても大きい場合、無線基地局装置は該当移動端末装置に対して、データ送信のための割り当てを行わない（上りデータ送信を行わない、又は、送信を遅らせる）で、フィードバック制御情報のみを送信する（すなわち、方法１，２，３，５，６，９を使用する）ように指示しても良い。
【００２９】
または、無線基地局装置と移動端末装置の間で、予め、フィードバック制御信号のビット数とビット数に対応する送信方法の関係を決めておいてもよい。あるいは、フィードバック制御信号のビット数と上りデータ送信の有無を組み合わせて、送信方法との関係を決めておいてもよい。
【００３０】
次に、本発明に係る移動端末装置及び無線通信方法について詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態においては、ＰＵＣＣＨにより信号伝送が行われる場合に、ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いて複数のユーザからの信号を識別し、フィードバック制御情報であるＣＱＩ信号を送信する場合について説明する。
【００３１】
ＰＵＣＣＨで複数のユーザの上り制御チャネル信号を多重する場合、無線基地局装置においてユーザ毎に上り制御チャネル信号を分離できるように、上り制御チャネル信号を直交多重している。このような直交多重方法としては、ＣＡＺＡＣ（Constant  Amplitude  Zero  Auto  Correlation）符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法が挙げられる。
【００３２】
ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法は、符号長ＬのＣＡＺＡＣ符号系列を△ｐだけ巡回シフトした系列ＣＡＺＡＣ＃１（△ｐ）と、そのＣＡＺＡＣ符号系列を△ｑだけ巡回シフトした系列ＣＡＺＡＣ＃１（△ｑ）とは互いに直交することを利用した直交多重法である。したがって、この方法においては、巡回シフト量を変えたＣＡＺＡＣ符号系列をマッピングしたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対して、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル全体を制御情報により変調（ブロック変調）することによって、上り制御チャネル信号をユーザ毎に直交多重する。例えば、図１０（ａ）に示すように、ＣＱＩのサブフレーム構成において特定の巡回シフト量（△）を持つＣＡＺＡＣ符号系列を各ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマッピングする。そして、データ変調後の上り制御信号ｄ１〜ｄ５によってブロック変調を行う。ユーザ毎に異なる巡回シフト量を割り当てることにより、ユーザ毎の上り制御チャネル信号間の直交を実現することができる。これにより、無線基地局装置において、ユーザ毎の上り制御チャネル信号を分離することが可能となる。なお、ユーザに割り当てるＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトの間隔は、マルチパスの最大遅延量よりも長く設定することが好ましい。
【００３３】
図１１は、本発明の実施の形態１に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図１１に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、ＣＱＩ信号処理部１００と、参照信号処理部１０１と、ＣＱＩ信号と参照信号を時間多重する時間多重部１０２とを備えている。
【００３４】
ＣＱＩ信号処理部１００は、複数のＣＣの参照信号から得られたそれぞれのＣＱＩビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１００７と、符号化後の信号をデータ変調するデータ変調部１００１と、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を生成するＣＡＺＡＣ符号生成部１００８と、生成したＣＡＺＡＣ符号系列をデータ変調後の信号によりブロック変調するブロック変調部１００９と、ブロック変調後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１００３と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）するＩＦＦＴ部１００４と、ＩＦＦＴ後の信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部１００５と、巡回シフト後の信号にＣＰ（Cyclic  Prefix）を付与するＣＰ付与部１００６とを有する。
【００３５】
参照信号処理部１０１は、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を生成するＣＡＺＡＣ符号生成部１０１１と、ＣＡＺＡＣ符号系列により構成される参照信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１０１２と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部１０１３と、ＩＦＦＴ後の信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部１０１４と、巡回シフト後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部１０１５とを有する。
【００３６】
下り信号は、複数のＣＣで構成された広帯域で送信される。この場合、各ＣＣで参照信号を含む下り信号が送信され、移動端末装置では、各ＣＣの参照信号を受信する。そして、後述するＣＱＩ推定部１０５で各ＣＣの参照信号を用いて各ＣＣにおけるチャネル品質を推定し、これに対応するＣＱＩビット系列を生成する。ＣＱＩ信号処理部１００のチャネル符号化部１００７は、ＣＱＩビット系列に対して誤り訂正符号化を行う。チャネル符号化部１００７は、チャネル符号化後の信号をデータ変調部１００１に出力する。データ変調部１００１は、符号化されたビット系列を極座標成分の信号に変調する。データ変調部１００１は、データ変調後の信号をブロック変調部１００９へ出力する。ＣＡＺＡＣ符号生成部１００８は、ユーザに割り当てられているＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を準備する。ＣＡＺＡＣ符号生成部１００８は、生成したＣＡＺＡＣ符号系列をブロック変調部１００９へ出力する。ブロック変調部１００９は、１ＳＣ−ＦＤＭＡに対応するブロック単位毎にＣＡＺＡＣ符号系列をデータ変調後の制御信号でブロック変調する。ブロック変調部１００９は、ブロック変調後の信号をサブキャリアマッピング部１００３に出力する。
【００３７】
サブキャリアマッピング部１００３は、ブロック変調後の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。
【００３８】
サブキャリアマッピング部１００３は、上述したようにマッピングされた信号をＩＦＦＴ部１００４に出力する。ＩＦＦＴ部１００４は、マッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１００４は、ＩＦＦＴ後の信号を巡回シフト部１００５に出力する。
【００３９】
巡回シフト部１００５は、時間領域の信号を所定の巡回シフト量だけ巡回シフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部１００５は、巡回シフト後の信号をＣＰ付与部１００６に出力する。
【００４０】
ＣＰ付与部１００６は、巡回シフト後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部１００６は、ＣＰを付与した信号を時間多重部１０２に出力する。
【００４１】
参照信号処理部１０１のＣＡＺＡＣ符号生成部１０１１は、ユーザに割り当てられているＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を準備し、参照信号として用いる。ＣＡＺＡＣ符号生成部１０１１は、参照信号をサブキャリアマッピング部１０１２に出力する。
【００４２】
サブキャリアマッピング部１０１２は、周波数領域の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部１０１２は、マッピングされた参照信号をＩＦＦＴ部１０１３に出力する。ＩＦＦＴ部１０１３は、マッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の参照信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０１３は、ＩＦＦＴ後の参照信号を巡回シフト部１０１４に出力する。
【００４３】
巡回シフト部１０１４は、時間領域の参照信号を所定の巡回シフト量だけシフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部１０１４は、巡回シフト後の参照信号をＣＰ付与部１０１５に出力する。ＣＰ付与部１０１５は、巡回シフト後の参照信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部１０１５は、ＣＰを付与した参照信号を時間多重部１０２に出力する。
【００４４】
時間多重部１０２では、ＣＱＩ信号処理部１００からの信号と参照信号処理部１０１から参照信号を時間多重して、上り制御チャネル信号を含む送信信号とする。
【００４５】
受信部は、ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調部１０３と、ＢＣＨ（Broadcast  Channel）信号、下り制御信号を復号するＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１０４と、下り信号に含まれる参照信号を用いてＣＱＩを推定するＣＱＩ推定部１０５とを有する。
【００４６】
ＯＦＤＭ信号復調部１０３は、下りＯＦＤＭ信号を受信し、復調する。すなわち、下りＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、高速フーリエ変換し、ＢＣＨ信号あるいは下り制御信号が割り当てられたサブキャリアを取り出し、データ復調する。ＯＦＤＭ信号復調部１０３は、データ復調後の信号をＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１０４に出力する。また、ＯＦＤＭ信号復調部１０３は、各ＣＣの参照信号をＣＣ毎にＣＱＩ推定部１０５に出力する。
【００４７】
ＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１０４は、データ復調後の信号を復号して、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）、巡回シフト番号を得る。ＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１０４は、ＣＡＺＡＣ番号をＣＡＺＡＣ符号生成部１００８，１０１１に出力し、リソースマッピング情報をサブキャリアマッピング部１００３，１０１２に出力し、巡回シフト番号を巡回シフト部１００５，１０１４に出力する。
【００４８】
ＣＱＩ推定部１０５は、各ＣＣの参照信号を用いて、無線基地局装置におけるスケジューリングや適応無線リンク制御（ＡＭＣ:Adaptive  Modulation  and  Coding）などに用いられるＣＱＩを推定し、ＣＱＩビット系列を生成する。ＣＱＩ推定部１０５は、各ＣＣのＣＱＩビット系列をチャネル符号化部１００７に出力する。
【００４９】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図１２に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース割り当て情報生成部１２０１と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部１２０２とを有する。他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号等を含み、上りリソース割り当て情報信号は、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号を含む。
【００５０】
なお、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号は、ＢＣＨで移動端末装置に送信しても良く、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ:Physical  Downlink  Control  Channel）で移動端末装置に送信しても良い。あるいは、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号は、上位レイヤで移動端末装置に通知しても良い。
【００５１】
ＯＦＤＭ信号生成部１２０２は、他の下りリンクチャネル信号及び上りリソース割り当て情報信号を含む下り信号をサブキャリアにマッピングし、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＣＰを付加することにより、下り送信信号を生成する。
【００５２】
受信部は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部１２０４と、巡回シフトを除去して対象とするユーザの信号を分離する巡回シフト分離部１２１０と、ユーザ分離後の受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部１２０５と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部１２０６と、デマッピング後の信号に対して伝搬路の補償を行う伝搬路補償部１２１１と、伝搬路補償後の信号をデータ復調するデータ復調部１２０８と、データ復調後の信号をデータ復号するデータ復号部１２０９と、参照信号を用いて同期検出・チャネル推定する同期検出・チャネル推定部１２０３とを有する。
【００５３】
ＣＰ除去部１２０４は、受信信号から後述する同期検出・チャネル推定部１２０３において推定された受信タイミングの推定値を用いて、ＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部１２０４は、ＣＰ除去後の信号を巡回シフト分離部１２１０へ出力する。巡回シフト分離部１２１０は、巡回シフトを用いて直交多重された制御信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。移動端末装置からの上り制御チャネル信号には、ユーザ毎に異なる巡回シフト量で巡回シフトが行われている。したがって、移動端末装置で行われた巡回シフト量と同じ巡回シフト量だけ逆方向に巡回シフトを行うことにより、受信処理の対象とするユーザの制御信号を分離することができる。巡回シフト分離部１２１０は、ユーザ分離後の信号をＦＦＴ部１２０５に出力する。ＦＦＴ部１２０５は、受信信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部１２０５は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部１２０６に出力する。
【００５４】
サブキャリアデマッピング部１２０６は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から上り制御チャネル信号であるＣＱＩ信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部１２０６は、抽出されたＣＱＩ信号を伝搬路補償部１２１１へ出力する。伝搬路補償部１２１１は、後述する同期検出・チャネル推定部１２０３において推定されたチャネル推定を用いて、伝搬路で受けた信号の位相及び振幅を補償する。伝搬路補償部１２１１は、伝搬路補償後の信号をデータ復調部１２０８に出力する。
【００５５】
データ復調部１２０８は、ＣＱＩ信号をデータ復調し、データ復号部１２０９に出力する。データ復号部１２０９は、復調後のＣＱＩ信号をデータ復号してＣＱＩ情報として出力する。
【００５６】
同期検出・チャネル推定部１２０３は、巡回シフトを用いて直交多重された参照信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。同期検出・チャネル推定部１２０３においては、巡回シフト番号に対応した巡回シフト量を用いて逆方向に巡回シフトを行う。これにより、前記巡回シフト番号に対応するユーザの信号（参照信号）を分離することが可能となる。また、同期検出・チャネル推定部１２０３は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から受信した参照信号を抽出する。そして、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列と受信したＣＡＺＡＣ符号系列との相関をとることにより、受信タイミング及びチャネル推定を行う。同期検出・チャネル推定部１２０３は、得られた同期タイミング及びチャネル推定値をＣＰ除去部１２０４、伝搬路補償部１２１１に出力する。
【００５７】
上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本発明に係る無線通信方法について説明する。本発明に係る無線通信方法においては、移動端末装置で、無線基地局装置から送信された複数のＣＣ毎の参照信号を受信し、前記参照信号からチャネル品質を推定し、これに対応するＣＱＩ信号をＣＣ毎に生成し、前記ＣＣ毎のＣＱＩ信号をデータ変調し、前記データ変調後のＣＱＩ信号を適切な無線リソースにマッピングし、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する。
【００５８】
まず、無線基地局装置のＯＦＤＭ信号生成部１２０２において、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）及び巡回シフト番号を含む上りリソース割り当て情報と、他の下りリンクチャネル信号とを多重してＯＦＤＭ信号とし、そのＯＦＤＭ信号が下り送信信号として送信される。移動端末装置においては、下りＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ信号復調部１０３で受信し、復調する。そして、ＢＣＨ信号、下り制御信号複合部１０４でＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報及び巡回シフト番号が抽出されて、ＣＡＺＡＣ番号がＣＡＺＡＣ符号生成部１００８，１０１１に出力され、リソースマッピング情報がサブキャリアマッピング部１００３，１０１２に出力され、巡回シフト番号が巡回シフト部１００５，１０１４に出力される。
【００５９】
ＯＦＤＭ信号復調部１０３では、下り受信信号に含まれるＣＣ毎の参照信号を抽出し、ＣＱＩ推定部１０５に出力する。ＣＱＩ推定部１０５では、ＣＣ毎の参照信号を用いてＣＱＩ推定して、ＣＣ毎のＣＱＩビット系列を得る。このＣＱＩビット系列は、チャネル符
号化部１００７において誤り訂正符号化され、データ変調部１００１でデータ変調され、ブロック変調部１００９でブロック変調され、サブキャリアマッピング部１００３でリソースマッピング情報に基づきマッピングされる。また、制御情報を８ＰＳＫや１６ＱＡＭのように多値データ変調する場合には、データ変調部１００１において、制御情報を多値データ変調する。
【００６０】
マッピングされたＣＱＩ信号は、ＩＦＦＴ部１００４においてＩＦＦＴにより時間領域の信号とされ、巡回シフト部１００５において、巡回シフト番号に対応する巡回シフトが行われる。次いで、ＣＰ付与１００６において、巡回シフトが付与された信号にＣＰが付与される。マルチコード伝送を行う場合は、巡回シフト部１００５において異なる巡回シフトを行い、異なる巡回シフト後の信号同士を符号多重する。
【００６１】
一方、参照信号処理部１０１では、参照信号としてＣＡＺＡＣ符号系列を用いる。その後、参照信号がリソースマッピング情報に基づいてマッピングされ、ＩＦＦＴされた後に、巡回シフト番号に対応する巡回シフトが行われ、巡回シフト後の信号にＣＰが付与される。
【００６２】
このようにして得られたＣＱＩ信号と参照信号が図２（ａ）に示すフォーマットに時間多重されて上り送信信号として無線基地局装置に送信される。無線基地局装置においては、ユーザ間で直交多重した上り制御チャネル信号を受信し、ＣＰ除去部１２０４で受信信号からＣＰが除去される。次いで、巡回シフト分離部１２１０でユーザ毎に割り当てられた巡回シフト番号に基づき、ユーザ毎の信号が分離される。ＦＦＴ部１２０５において、ユーザ分離した信号にＦＦＴして周波数領域の信号とし、サブキャリアデマッピング部１２０６において、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアからデマッピングし、伝搬路補償部１２１１において、伝搬路で受けたチャネル変動を補償する。
【００６３】
次いで、データ復調部１２０８においてデマッピング後の信号をデータ復調した後に、データ復号部１２０９において復号してＣＱＩ情報を得る。無線基地局装置は、得られたＣＱＩ情報を用いてスケジューリングや適応無線リンク制御を行う。
【００６４】
このように、本実施の形態においては、ＣＣ毎のフィードバック制御情報であるＣＱＩ信号を、最適なフォーマットにマッピングしてＰＵＣＣＨ信号を送信するので、情報量の大きいフィードバック制御情報でも効率良く伝送することが可能となる。また、ＬＴＥ−Ａシステムの技術（マルチセル協調送受信技術やＬＴＥよりも多い送受信アンテナを用いたＭＩＭＯ技術など）を適用する場合に増大する制御情報を伝送する場合にも、同様に適用可能である。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、ＰＵＣＣＨにより伝送が行われる場合に、巡回シフト及びブロック拡散を用いて複数のユーザからの信号を識別し、フィードバック制御情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信する場合について説明する。
【００６６】
ＰＵＣＣＨで複数のユーザの上り制御チャネル信号を多重する場合、無線基地局装置においてユーザ毎に上り制御チャネル信号を分離できるように、上り制御チャネル信号を直交多重している。このような直交多重方法としては、ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法や、ブロック拡散を用いた直交多重法が挙げられる。
【００６７】
ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法の原理は、前記実施の形態１における図１０（ａ）と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
ブロック拡散は、時間方向に直交符号を適用する直交多重法である。例えば、図１０（ｂ）に示すように、１ＳＣ−ＦＤＭＡ内の信号Ａを複製し、４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（第１シンボル〜第２シンボル、第６シンボル〜第７シンボル）にマッピングする。さらに、拡散符号ｃ１〜ｃ４をＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（第１シンボル〜第２シンボル、第６シンボル〜第７シンボル）全体に乗算する。異なるユーザ間で直交する拡散符号を用いることにより、ユーザ毎の上り制御チャネル信号間の直交を実現することができ、無線基地局装置において、ユーザ毎の上り制御チャネル信号を分離することが可能となる。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのような情報ビット数の小さい信号を伝送する場合は、ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法とブロック拡散による直交多重法を併用することが可能であり、２つの異なる直交法を用いるため、直交できるユーザ数を増大できる利点がある。
【００６９】
図１３は、本発明の実施の形態２に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図１３に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号処理部１３０と、参照信号処理部１３１と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号と参照信号を時間多重する時間多重部１３２とを備えている。
【００７０】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号処理部１３０は、複数のＣＣからの下りデータ信号のそれぞれに対して得られたＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを誤り訂正符号化するチャネル符号化部１３０８と、符号化後の信号をデータ変調するデータ変調部１３０９と、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を生成するＣＡＺＡＣ符号生成部１３０１と、生成したＣＡＺＡＣ符号系列とデータ変調後の信号によりブロック変調するブロック変調部１３０２と、ブロック変調後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１３０３と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部１３０４と、ＩＦＦＴ後の信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部１３０５と、巡回シフト後の信号をブロック拡散するブロック拡散部１３０６と、ブロック拡散後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部１３０７とを有する。なお、チャネル符号化部１３０８、データ変調部１３０９、ＣＡＺＡＣ符号生成部１３０１、ブロック変調部１３０２、サブキャリアマッピング部１３０３、ＩＦＦＴ部１３０４、巡回シフト部１３０５、及びＣＰ付与部１３０７は、実施の形態１におけるチャネル符号化部１００７、データ変調部１００１、ＣＡＺＡＣ符号生成部１００８、ブロック変調部１００９、サブキャリアマッピング部１００３、ＩＦＦＴ部１００４、巡回シフト部１００５、及びＣＰ付与部１００６とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００７１】
参照信号処理部１３１は、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を生成するＣＡＺＡＣ符号生成部１３１１と、ＣＡＺＡＣ符号系列により構成される参照信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１３１２と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部１３１３と、ＩＦＦＴ後の信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部１３１４と、巡回シフト後の信号をブロック拡散するブロック拡散部１３１５と、ブロック拡散後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部１３１６とを有する。なお、ＣＡＺＡＣ符号生成部１３１１、サブキャリアマッピング部１３１２、ＩＦＦＴ部１３１３、巡回シフト部１３１４及びＣＰ付与部１３１５は、実施の形態１におけるＣＡＺＡＣ符号生成部１０１１、サブキャリアマッピング部１０１２、ＩＦＦＴ部１０１３、巡回シフト部１０１４及びＣＰ付与部１０１５とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００７２】
ブロック拡散部１３０６，１３１５は、時間領域の信号に対してブロック拡散符号を乗算する。なお、ブロック拡散符号はユーザ毎に異なり、ブロック拡散符号番号に対応づけられている。ブロック拡散部１３０６，１３１５は、拡散変調された信号をＣＰ付与部１３０７，１３１６にそれぞれ出力する。
【００７３】
受信部は、ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調部１３３と、ＢＣＨ信号、下り制御信号を復号するＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１３４と、下り共有データチャネル信号（ＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel））が誤りなく受信できたかどうかの判定を行うＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１３５とを有する。なお、ＯＦＤＭ信号復調部１３３及びＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１３４は、実施の形態１におけるＯＦＤＭ信号復調部１０３及びＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１０４とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００７４】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１３５は、受信した下り共有データチャネル信号（ＰＤＳＣＨ信号）が誤りなく受信できたか否かを判定し、判定結果を出力する。判定結果は、肯定応答（ＡＣＫビット）又は否定応答（ＮＡＣＫビット）を表す送達確認情報で表現される。判定部１３５は、ＣＣ毎にＡＣＫ／ＮＡＣＫビットをチャネル符号化部１３０８に出力する。
【００７５】
ＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１３４は、データ復調後の信号を復号して、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報（ＣＣ数、リソースブロック番号を含む）、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号を得る。ＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１３４は、ＣＡＺＡＣ番号をＣＡＺＡＣ符号生成部１３０１，１３１１に出力し、リソースマッピング情報をサブキャリアマッピング部１３０３，１３１２に出力し、巡回シフト番号を巡回シフト部１３０５，１３１４に出力し、ブロック拡散符号番号をブロック拡散部１３０６，１３１５に出力する。
【００７６】
図１４は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図１４に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース割り当て情報生成部１４０１と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部１４０２とを有する。他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号等を含み、上りリソース割り当て情報信号は、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号を含む。なお、上りリソース割り当て情報生成部１４０１及びＯＦＤＭ信号生成部１４０２は、実施の形態１の上りリソース割り当て情報生成部１２０１及びＯＦＤＭ信号生成部１２０２とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００７７】
なお、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号は、ＢＣＨで移動端末装置に送信しても良く、ＰＤＣＣＨで移動端末装置に送信しても良い。あるいは、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号は、上位レイヤで移動端末装置に通知しても良い。
【００７８】
受信部は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部１４０４と、直交多重された受信信号にブロック拡散符号番号に対応する拡散符号で逆拡散するブロック逆拡散部１４０５と、巡回シフトを用いて直交多重された受信信号を、巡回シフト番号を用いて対象とするユーザの信号を分離する巡回シフト分離部１４０６と、巡回シフト分離後の信号をＦＦＴするＦＦＴ部１４０７と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部１４０８と、デマッピング後の信号に対して伝搬路の補償を行う伝搬路補償部１４０９と、伝搬路補償後の信号をデータ復調するデータ復調部１４１０と、データ復調後の信号を復号するデータ復号部１４１１と、復号後のＣＣ毎の受信信号を用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１４１２と、参照信号を用いて同期検出・チャネル推定する同期検出・チャネル推定部１４０３とを有する。なお、同期検出・チャネル推定部１４０３、ＣＰ除去部１４０４、巡回シフト分離部１４０６、ＦＦＴ部１４０７、サブキャリアデマッピング部１４０８、伝搬路補償部１４０９、データ復調部１４１０、データ復号部１４１１は、実施の形態１の同期検出・チャネル推定部１２０３、ＣＰ除去部１２０４、巡回シフト分離部１２１０、ＦＦＴ部１２０５、サブキャリアデマッピング部１２０６、伝搬路補償部１２１１、データ復調部１２０８、データ復号部１２０９とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００７９】
ブロック逆拡散部１４０５は、ブロック拡散符号を用いて直交多重された受信信号を、ブロック拡散符号番号を用いて分離する。移動端末装置からのＰＵＣＣＨ信号には、ユーザ毎に異なるブロック拡散符号で拡散変調されている。したがって、移動端末装置での拡散に用いられたブロック拡散符号と同じブロック拡散符号で逆拡散することにより、拡散前の上り制御チャネル信号とすることができる。なお、ブロック拡散符号はユーザ毎に異なり、ブロック拡散符号番号に対応づけられている。このため、ブロック逆拡散部１４０５においては、ブロック拡散符号番号に対応したブロック拡散符号を用いて逆拡散する。これにより、前記ブロック拡散番号に対応するユーザの信号（ＰＵＣＣＨ信号）を分離することが可能となる。ブロック逆拡散部１４０５は、分離後の信号を巡回シフト分離部１４０６に出力する。
【００８０】
巡回シフト分離部１４０６は、巡回シフトを用いて直交多重された受信信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。移動端末装置からのＰＵＣＣＨ信号には、ユーザ毎に異なる巡回シフト量で巡回シフトが付与されている。厳密には、前記のブロック拡散符号番号と巡回シフト番号の組み合わせがユーザ毎に異なる。したがって、移動端末装置での拡散に用いられたブロック拡散符号及び巡回シフト量を用いて受信処理を行うことにより、上り制御チャネル信号を分離することができる。
【００８１】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１４１２は、受信した制御信号が肯定応答（ＡＣＫビット）又は否定応答（ＮＡＣＫビット）であったかを判定し、判定結果を出力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１４１２は、ＣＣ毎にＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫビットは、再送制御処理部（図示せず）に送られる。
【００８２】
上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本発明に係る無線通信方法について説明する。本発明に係る無線通信方法においては、移動端末装置で、無線基地局装置からの複数のＣＣ毎のＰＤＳＣＨ信号を受信し、前記ＰＤＳＣＨ信号からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＣＣ毎に生成し、前記ＣＣ毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を適切な無線リソースにマッピングし、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する。
【００８３】
まず、無線基地局装置のＯＦＤＭ信号生成部１４０２において、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）、巡回シフト番号、及びブロック拡散符号番号を含む上りリソース割り当て情報と、他の下りリンクチャネル信号とを多重してＯＦＤＭ信号とし、そのＯＦＤＭ信号が下り送信信号として送信される。移動端末装置においては、下りＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ信号復調部１３３で受信し、復調する。そして、ＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１３４でＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号及びブロック拡散符号番号が抽出されて、ＣＡＺＡＣ番号がＣＡＺＡＣ符号生成部１３０１，１３１１に出力され、リソースマッピング情報がサブキャリアマッピング部１３０３，１３１２に出力され、巡回シフト番号が巡回シフト部１３０５，１３１４に出力され、ブロック拡散符号番号がブロック拡散部１３０６，１３１５に出力される。
【００８４】
ＯＦＤＭ信号復調部１３３では、下り受信信号に含まれるＣＣ毎のＰＤＳＣＨを抽出し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１３５に出力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１３５では、ＣＣ毎のＰＤＳＣＨ信号を用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫを判定して、ＣＣ毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫビット系列を得る。このＡＣＫ／ＮＡＣＫビット系列は、チャネル符号化部１３０８においてチャネル符号化され、データ変調部１３０９でデータ変調され、ブロック変調部１３０２でブロック変調された後にサブキャリアマッピング部１３０３でリソーブマッピング情報に基づきマッピングされる。
【００８５】
マッピングされたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、ＩＦＦＴ部１３０４においてＩＦＦＴにより時間領域の信号とされ、巡回シフト部１３０５において、巡回シフト番号に対応する巡回シフトが行われる。次いで、巡回シフト後の信号は、ブロック拡散部１３０６において、ブロック拡散符号を用いてブロック拡散され、ＣＰ付与１３０７においてＣＰが付与される。
【００８６】
一方、参照信号処理部１３１では、参照信号としてＣＡＺＡＣ符号系列を用いる。その後、参照信号がリソースマッピング情報に基づいてマッピングされ、ＩＦＦＴされた後に、巡回シフト番号に対応する巡回シフトが行われ、その後、ブロック拡散され、ＣＰが付与される。
【００８７】
このようにして得られたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号と参照信号が図２（ｂ）に示すフォーマットに時間多重されて上り送信信号として無線基地局装置に送信される。無線基地局装置においては、ユーザ間で直交多重した上り制御チャネル信号を受信し、ＣＰ除去部１４０４で受信信号からＣＰが除去される。次いで、ＣＰが除去された信号は、ブロック逆拡散部１４０５において移動端末装置で用いたブロック拡散符号で逆拡散される。逆拡散された信号は、巡回シフト分離部１４０６において、移動端末装置で付与された巡回シフト量で逆方向に巡回シフトして各ユーザの信号に分離する。その後、ＦＦＴ部１４０７において、ユーザ分離した信号にＦＦＴして周波数領域の信号とし、サブキャリアデマッピング部１４０８において、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアからデマッピングし、伝搬路補償部１４０９において、伝搬路で受けたチャネル変動を補償する。
【００８８】
次いで、データ復調部１４１０においてデマッピング後の信号をデータ復調した後に、復号部１４１１においてデータ復号してユーザデータを得る。このユーザデータは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１４１２に出力される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１４１２においては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを出力する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫビットは、再送制御処理部（図示せず）に送られる。
【００８９】
このように、本実施の形態においては、ＣＣ毎のフィードバック制御情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、最適なフォーマットにマッピングしてＰＵＣＣＨ信号を送信するので、情報量の大きいフィードバック制御情報でも効率良く伝送することが可能となる。
【００９０】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、ＰＵＳＣＨによりフィードバック制御信号の伝送が行われる場合について説明する。
【００９１】
データ信号を送信するタイミングで制御信号を同時に送信する場合は、ＰＵＳＣＨにおいてデータ信号と制御信号を時間多重して送信する。あるいは、時間多重ではなく、データ信号を送信するリソースブロックと、制御信号を送信するリソースブロックを分けて送信し、周波数多重して送信する。また、データ信号を送信しない場合においても、制御信号を伝送するためのリソースブロックをＰＵＳＣＨに割り当て送信する。
【００９２】
図１５は、本発明の実施の形態３に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図１５に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、ＰＵＳＣＨで送信する信号処理部１５０と、参照信号処理部１５１と、ＰＵＳＣＨで送信する信号と参照信号を時間多重する時間多重部１５２とを備えている。
【００９３】
ＰＵＳＣＨで送信する信号処理部１５０は、複数のＣＣの参照信号から得られたそれぞれのＣＱＩビット系列、あるいは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１５０１と、符号化後の信号をデータ変調するデータ変調部１５０２と、データ信号を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１５０３と、チャネル符号化後の信号をデータ変調するデータ変調部１５０４と、データ信号と制御信号を時間多重する時間多重部１５０５と、多重した信号を周波数領域の信号に変換するＤＦＴ部１５０６と、ＤＦＴ後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１５０７と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）するＩＦＦＴ部１５０８と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部１５０９とを有する。なお、チャネル符号化部１５０１、データ変調部１５０２、サブキャリアマッピング部１５０７、ＩＦＦＴ部１５０８、及びＣＰ付与部１５０９は、実施の形態１におけるチャネル符号化部１００７、データ変調部１００１、サブキャリアマッピング部１００３、ＩＦＦＴ部１００４、及びＣＰ付与部１００６とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００９４】
参照信号処理部１５１は、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列を生成するＣＡＺＡＣ符号生成部１５１１と、ＣＡＺＡＣ符号系列により構成される参照信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１５１２と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部１５１３と、ＩＦＦＴ後の信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部１５１４と、巡回シフト後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部１５１５とを有する。なお、ＣＡＺＡＣ符号生成部１５１１、サブキャリアマッピング部１５１２、ＩＦＦＴ部１５１３、巡回シフト部１５１４及びＣＰ付与部１５１５は、実施の形態１におけるＣＡＺＡＣ符号生成部１０１１、サブキャリアマッピング部１０１２、ＩＦＦＴ部１０１３、巡回シフト部１０１４及びＣＰ付与部１０１５とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【００９５】
受信部は、ＯＦＤＭ信号復調部１５３と、ＢＣＨ信号、下り制御信号復号部１５４と、ＣＱＩあるいはＡＣＫ／ＮＡＣＫビット生成部１５５と、を備えている。下り信号は、複数のＣＣで構成された広帯域で送信される。この場合、各ＣＣで参照信号を含む下り信号が送信され、移動端末装置では、各ＣＣの参照信号を受信する。そして、ＣＱＩあるいはＡＣＫ／ＮＡＣＫビット生成部１５５で各ＣＣの参照信号を用いて各ＣＣにおけるチャネル品質を推定し、これに対応するＣＱＩビット系列を生成する。また、下り共有データチャネル信号（ＰＤＳＣＨ）が誤りなく受信できたかどうかの判定をして，これに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫビット系列を生成する。
【００９６】
時間多重部１５０５は、データ変調後のデータ信号と制御信号を時間多重する。データ信号と制御信号を周波数多重する場合は、この処理は省略される。時間多重部１５０５は、時間多重後の信号をＤＦＴ部１５０６に出力する。
【００９７】
ＤＦＴ部１５０６は、入力された時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。ＤＦＴ部１５０６は、周波数領域の信号をサブキャリアマッピング部１５０７に出力する。サブキャリアマッピング部１５０７は、リソースマッピング情報に基づいて信号をマッピングする。このとき、データ信号と制御信号を周波数多重する場合は、サブキャリアマッピング部において周波数多重する。
【００９８】
時間多重部１５２では、ＰＵＳＣＨで送信する信号処理部１５０からの信号と参照信号処理部１５１から参照信号を時間多重して、上り制御信号を含む送信信号とする。
【００９９】
図１６は、本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図１６に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース割り当て情報生成部１６０１と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部１６０２とを有する。他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号等を含み、上りリソース割り当て情報信号は、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号を含む。なお、上りリソース割り当て情報生成部１６０１及びＯＦＤＭ信号生成部１６０２は、実施の形態１の上りリソース割り当て情報生成部１２０１及びＯＦＤＭ信号生成部１２０２とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【０１００】
なお、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号は、ＢＣＨで移動端末装置に送信しても良く、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動端末装置に送信しても良い。あるいは、ＣＡＺＡＣ番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号は、上位レイヤで移動端末装置に通知しても良い。
【０１０１】
受信部は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部１６１１と、ＣＰ除去後の受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部１６１２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部１６１３と、デマッピング後の信号に対して伝搬路で受けたマルチパス干渉の影響を低減する周波数領域等化部１６１４と、周波数等化後の信号をＩＤＦＴするＩＤＦＴ部１６１５と、ＩＤＦＴ後の時間領域の信号をデータ信号と制御信号に分離する時間分離部１６１６と、分離後のデータ信号および制御信号をデータ復調するデータ復調部１６１７，１６１８と、データ復調後の信号をデータ復号するデータ復号部１６１９，１６２０と、参照信号を用いて同期検出・チャネル推定する同期検出・チャネル推定部１６０３とを有する。なお、同期検出・チャネル推定部１６０３、ＣＰ除去部１６１１、ＦＦＴ部１６１２、サブキャリアデマッピング部１６１３、データ復調部１６１７及び１６１８、データ復号部１６１９及び１６２０は、実施の形態１の同期検出・チャネル推定部１２０３、ＣＰ除去部１２０４、ＦＦＴ部１２０５、サブキャリアデマッピング部１２０６、データ復調部１２０８、データ復号部１２０９とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
【０１０２】
周波数領域等化部１６１４は、同期検出・チャネル推定部１６０３において推定されたチャネル推定を用いて、伝搬路で受けたマルチパス干渉の影響を低減する。周波数領域等化部１６１４は、周波数等化後の信号をＩＤＦＴ部１６１５へ出力する。ＩＤＦＴ部１６１５は、周波数等化後の周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ＩＤＦＴ部１６１５は、変換後の信号を時間分離部１６１６へ出力する。時間分離部１６１６は、データ信号と制御信号を分離する。この処理は、データ信号と制御信号が時間多重された場合のみ行われる。データ信号と制御信号が周波数多重された場合は、サブキャリアデマッピング部１６１３において、データ信号と周波数信号を分離することができる。時間分離部１６１６は、分離後のデータ信号をデータ復調部１６１７へ、分離後の制御信号をデータ復調部１６１８へ出力する。
【０１０３】
同期検出・チャネル推定部１６０３は、巡回シフトを用いて直交多重された参照信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。同期検出・チャネル推定部１６０３においては、巡回シフト番号に対応した巡回シフト量を用いて逆方向に巡回シフトを行う。これにより、前記巡回シフト番号に対応するユーザの信号（参照信号）を分離することが可能となる。また、同期検出・チャネル推定部１６０３は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から受信した参照信号を抽出する。そして、ＣＡＺＡＣ番号に対応するＣＡＺＡＣ符号系列と受信したＣＡＺＡＣ符号系列との相関をとることにより、受信タイミング及びチャネル推定を行う。同期検出・チャネル推定部１６０３は、得られた同期タイミング及びチャネル推定値をＣＰ除去部１６１１、周波数領域等化部１６１４に出力する。
【０１０４】
上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本発明に係る無線通信方法について説明する。本発明に係る無線通信方法においては、移動端末装置で、無線基地局装置から送信された複数のＣＣ毎の参照信号を受信し、前記参照信号からチャネル品質を推定し、これに対応するＣＱＩ信号をＣＣ毎に生成し、前記ＣＣ毎のＣＱＩ信号をデータ変調し、前記データ変調後のＣＱＩ信号を適切な無線リソースにマッピングし、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する。また，本発明に係る無線通信方法においては、移動端末装置で、無線基地局装置からの複数のＣＣ毎のＰＤＳＣＨ信号を受信し、前記ＰＤＳＣＨ信号からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＣＣ毎に生成し、前記ＣＣ毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を適切な無線リソースにマッピングし、前記無線リソースにマッピングされた上り送信信号を送信する。
【０１０５】
また、上記説明においては、データ信号と制御信号を同一タイミングで送信する場合について説明しているが、制御信号のみをＰＵＳＣＨで送信することもできる。この場合、上記説明において、データ信号の送信に関する部分の処理を行わないことにより実現される。
【０１０６】
また、制御信号とデータ信号を周波数多重する場合、あるいは、制御信号のみを伝送する場合には、制御信号を伝送する無線リソースに関して、実施の形態１あるいは実施の形態２で説明したように、複数のユーザからの制御信号を、巡回シフト多重あるいはブロック拡散多重の原理により直交多重して送信することもできる。
【０１０７】
このように、本実施の形態においては、ＣＣ毎のフィードバック制御情報であるＣＱＩ信号、又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、最適なフォーマットにマッピングしてＰＵＣＣＨ信号を送信するので、情報量の大きいフィードバック制御情報でも効率良く伝送することが可能となる。また、ＬＴＥ−Ａシステムの技術（マルチセル協調送受信技術やＬＴＥよりも多い送受信アンテナを用いたＭＩＭＯ技術など）を適用する場合に増大する制御情報を伝送する場合にも、同様に適用可能である。
【０１０８】
（実施の形態４）
ＬＴＥシステムの上りリンクにおいては、送信回路の単純化や、移動端末装置の低消費電力化のために、１ストリーム送信（１送信アンプ）を適用している。一方、次世代移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムにおいては、ＬＴＥシステムよりも高いピークデータレートの要求条件を満たすために、４ストリーム送信（４送信アンプ）までのシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）を適用することが決められている。すなわち、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置は、複数のアンテナからそれぞれ異なる信号を送信する端末能力（UE  capability）を有している。このようなＳＵ−ＭＩＭＯを適用する場合においては、複数の送信アンテナを用いてフィードバック制御情報を送信することができる。例えば、異なる送信アンテナから各下りＣＣ用のフィードバック制御情報（下りＣＣ＃１用ＣＱＩ／ＰＭＩ信号と下りＣＣ＃２用ＣＱＩ／ＰＭＩ信号）をそれぞれ送信したり、異なる送信アンテナから異なる種類のフィードバック制御情報（ＣＱＩ／ＰＭＩ信号とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）をそれぞれ送信することができる。
【０１０９】
このような送信方法を採ることにより、次のような効果を奏することができる。すなわち、（１）より多くのフィードバック制御情報を伝送することができる。（２）より多くの種類の信号を同時に送信することができる。（３）ＰＡＰＲ（Peak-to-Average  Power  Ratio）の増大を回避することができる。
【０１１０】
この場合において、まず、ＰＵＣＣＨで複数の無線リソースを用いて送信する方法（マルチコード伝送）が挙げられる。例えば、図１７に示すように、ＰＵＣＣＨの１スロットに複数の送信アンテナ＃１，＃２から送信するフィードバック制御情報を直交符号多重する（方法１１）。すなわち、図１７に示すように、ＰＵＣＣＨの同一の周波数・時間の無線リソース（リソースブロック）内にフィードバック制御情報を直交符号多重してマッピングしてマルチコード伝送する。また、周波数ダイバーシチ利得を得るために、サブフレーム内の周波数ホッピングを採用する。
【０１１１】
このような伝送方法によれば、１ストリーム送信の場合に比べて送信アンテナ数倍のフィードバック制御情報を伝送することができる。また、１送信アンテナあたりの信号はシングルキャリア伝送になるためＰＡＰＲの増大はない（ＬＴＥシステムにおけるＰＵＣＣＨと同じフォーマットのため）。なお、さらにフィードバック制御情報の伝送量を増大させるために、上記方法１のように多値データ変調（８ＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）を適用しても良い。
【０１１２】
次に、ＰＵＣＣＨで複数の無線リソースを用いて送信する方法（マルチキャリア伝送）が挙げられる。例えば、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数の送信アンテナ＃１，＃２から送信するフィードバック制御情報を周波数分割多重する（方法１２）。すなわち、図１８（ａ），（ｂ）に示すように、１つのＣＣにおけるＰＵＣＣＨの１サブフレーム内で異なるリソースブロックを用いてフィードバック制御情報をマルチキャリア伝送する。あるいは、図１８（ｃ）に示すように、複数（２つ）のＣＣにおけるＰＵＣＣＨの１スロットを用いてフィードバック制御情報をマルチキャリア伝送する。また、周波数ダイバーシチ利得を得るために、サブフレーム内の周波数ホッピングを採用する。
【０１１３】
このような伝送方法においても、１ストリーム送信の場合に比べて送信アンテナ数倍のフィードバック制御情報を伝送することができる。また、１送信アンテナあたりの信号はシングルキャリア伝送になるためＰＡＰＲの増大はない。なお、さらにフィードバック制御情報の伝送量を増大させるために、上記方法１のように多値データ変調（８ＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）を適用しても良い。
【０１１４】
次に、ＰＵＳＣＨで複数の無線リソースを用いて送信する方法が挙げられる。この方法においては、図１９（ａ）に示すように、ＰＵＳＣＨの１スロットに複数の送信アンテナ＃１，＃２から送信するフィードバック制御情報を直交符号多重する。すなわち、図１９（ａ）に示すように、ＰＵＳＣＨの同一の周波数・時間の無線リソース（リソースブロック）内にフィードバック制御情報を直交符号多重してマッピングしてマルチコード伝送する。また、図１９（ｂ）に示すように、複数の送信アンテナ＃１，＃２から送信するフィードバック制御情報を周波数分割多重する。すなわち、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、ＰＵＳＣＨの１サブフレーム内で異なるリソースブロックを用いてフィードバック制御情報をマルチキャリア伝送する。また、周波数ダイバーシチ利得を得るために、サブフレーム内の周波数ホッピングを採用する。
【０１１５】
このような伝送方法においては、フィードバック制御情報量に応じて、適切な送信帯域幅で送信することができるので、フィードバックのためのオーバーヘッドを低減することができる。また、１送信アンテナあたりの信号はシングルキャリア伝送になるためＰＡＰＲの増大はない。
【０１１６】
次に、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨを用いてフィードバック制御情報及びデータ信号を送信する方法が挙げられる。例えば、図２０に示すように、フィードバック制御情報をＰＵＣＣＨで送信し、データ信号をＰＵＳＣＨで送信する。すなわち、図２０に示すように、ＰＵＣＣＨの１スロットにフィードバック制御情報をマッピングし、ＰＵＳＣＨの１サブフレームにデータ信号をマッピングして、フィードバック制御情報及びデータ信号を送信する。この場合において、ＰＵＣＣＨで送信するフィードバック制御情報とＰＵＳＣＨで送信するデータ信号とを異なる送信アンテナ＃１，＃２から送信する。また、ＰＵＣＣＨについては、周波数ダイバーシチ利得を得るために、サブフレーム内の周波数ホッピングを採用する。
【０１１７】
このような伝送方法においては、フィードバック制御情報とデータ信号とをそれぞれ異なる送信アンテナから送信するので、１送信アンテナあたりの信号はシングルキャリア伝送になるためＰＡＰＲの増大はない。なお、図２０に示す例では、フィードバック制御情報をＰＵＣＣＨで送信し、データ信号をＰＵＳＣＨで送信する場合を示しているが、この伝送方法においては、異なるフィードバック制御情報をそれぞれＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨに分けて送信しても良い。例えば、ＣＱＩをＰＵＣＣＨで送信し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫをＰＵＳＣＨでデータ信号と時間多重して送信しても良い。なお、さらにフィードバック制御情報の伝送量を増大させるために、ＰＵＣＣＨにおいて上記方法１のように多値データ変調（８ＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）を適用しても良い。
【０１１８】
次に、ＰＵＳＣＨで複数の無線リソースを用いてフィードバック制御情報及びデータ信号を送信する方法が挙げられる。例えば、図２１（ａ），（ｂ）に示すように、異なるＰＵＳＣＨの無線リソースからフィードバック制御情報とデータ信号とを同時送信する。すなわち、図２１（ａ）に示すように、ＰＵＳＣＨの１スロットにフィードバック制御情報をマッピングし、ＰＵＳＣＨにおける、フィードバック制御情報を送信する周波数領域と異なる周波数領域の１サブフレームにデータ信号をマッピングして、フィードバック制御情報及びデータ信号を送信する。この場合、フィードバック制御情報については、周波数ダイバーシチ利得を得るために、サブフレーム内の周波数ホッピングを採用する。あるいは、図２１（ｂ）に示すように、ＰＵＳＣＨの特定の周波数領域の１サブフレームにフィードバック制御情報をマッピングし、ＰＵＳＣＨの他の周波数領域の１サブフレームにデータ信号をマッピングして、フィードバック制御情報及びデータ信号を送信する。これらの場合において、フィードバック制御情報とデータ信号とを異なる送信アンテナ＃１，＃２から送信する。
【０１１９】
このような伝送方法においては、フィードバック制御情報とデータ信号とをそれぞれ異なる送信アンテナから送信するので、１送信アンテナあたりの信号はシングルキャリア伝送になるためＰＡＰＲの増大はない。また、フィードバック制御情報量に応じて、適切な送信帯域幅で送信することができるので、ＬＴＥシステムよりも大きなフィードバック制御情報量の伝送が可能となる。
【０１２０】
上記においては、フィードバック制御情報を複数の送信アンテナ＃１，＃２で送信する場合、あるいはフィードバック制御情報及びデータ信号を複数の送信アンテナ＃１，＃２で送信する場合について説明している。移動端末装置の消費電力の観点からは、常時複数の送信アンテナを用いて送信することは望ましくなく、必要に応じて複数（２〜４）の送信アンテナで送信することが望ましい。ここでは、１ストリーム送信から複数ストリーム送信に切り替える場合について説明する。
【０１２１】
複数ストリーム送信する場合としては、例えば、（１）下りの複数（２つ以上）のＣＣ分のフィードバック制御情報をフィードバックする場合、（２）２種類以上の情報（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＣＱＩや、フィードバック制御情報とデータ信号など）を同時送信する場合、（３）１ストリーム送信でマルチコード伝送／マルチキャリア伝送する際にカバレッジが減少（ＰＡＰＲ増大）する場合、などが挙げられる。
【０１２２】
このような場合に複数ストリーム送信を適用することにより、上記（１）では、フィードバックが必要な情報量の増大を送信アンテナ数の増加により対応することができる。また、上記（２）では、フィードバックが必要な情報の種類の増大を送信アンテナ数の増加により対応することができる。また、上記（３）では、アンテナ数を増加することにより、各アンテナでシングルキャリア伝送してＰＡＰＲの増大を防止することができる。
【０１２３】
上記（１）、（２）の場合においては、図２２に示すシーケンスにしたがって１ストリーム送信から複数ストリーム送信に切り替える。すなわち、まず、移動端末から無線基地局（ネットワーク）に端末能力を通知する（ＳＴ１１）。これにより、無線基地局は、移動端末が送信できるアンテナ数の情報を得る。すなわち、移動端末がＬＴＥシステム対応の移動端末であれば、１ストリーム送信が可能であるので端末能力はアンテナ数１であり、移動端末がＬＴＥ−Ａシステム対応の移動端末であれば、複数ストリーム送信が可能であるので端末能力はアンテナ数２〜４である。
【０１２４】
次いで、移動端末がＬＴＥ−Ａシステム対応の移動端末であれば、無線基地局から当該移動端末に複数（ここでは２つ）のＣＣで参照信号（ＲＳ）を送信する（ＳＴ１２）。なお、無線基地局は、２つのＣＣでＲＳを送信したので、無線基地局では、移動端末から２つのＣＣ分のフィードバック制御情報（例えば、ＣＱＩ）がフィードバックされることは既知である。また、上りリンクでフィードバック制御情報（例えば、ＣＱＩ）をフィードバックするときに用いる無線リソースの情報をＰＤＣＣＨ（UL  grant）で通知する（ＳＴ１３）。この無線リソース情報には、リソースマッピング情報や、送信アンテナ割り当て情報、例えば、下りＣＣ＃１のフィードバック制御情報を送信アンテナ＃１で送信し、下りＣＣ＃２のフィードバック制御情報を送信アンテナ＃２で送信するという情報が含まれる。
【０１２５】
次いで、移動端末は、無線リソース情報にしたがって、２つのＣＣ分のフィードバック制御情報（例えば、ＣＱＩ）を無線基地局に送信する（ＳＴ１４）。例えば、移動端末は、２つの下りＣＣ分のＲＳを受信するので、前記無線リソース情報を用いて、２つのＣＣ分のＣＱＩを図１７に示すようにマルチコード伝送により無線基地局にフィードバックする（方法１１）。
【０１２６】
上記（３）の場合においては、図２３に示すシーケンスにしたがって１ストリーム送信から複数ストリーム送信に切り替える。すなわち、まず、移動端末から無線基地局（ネットワーク）に端末能力を通知する（ＳＴ２１）。これにより、無線基地局は、移動端末が送信できるアンテナ数の情報を得る。すなわち、移動端末がＬＴＥシステム対応の移動端末であれば、１ストリーム送信が可能であるので端末能力はアンテナ数１であり、移動端末がＬＴＥ−Ａシステム対応の移動端末であれば、複数ストリーム送信が可能であるので端末能力はアンテナ数２〜４である。また、移動端末は、送信電力をあとどれくらい上げられるか（上り送信電力の余裕）を示す情報を無線基地局に通知する（ＳＴ２２）。
【０１２７】
次いで、移動端末がＬＴＥ−Ａシステム対応の移動端末であれば、無線基地局から当該移動端末に複数（ここでは２つ）のＣＣで参照信号（ＲＳ）を送信する（ＳＴ２３）。なお、無線基地局は、２つのＣＣでＲＳを送信したので、無線基地局では、移動端末から２つのＣＣ分のフィードバック制御情報（例えば、ＣＱＩ）がフィードバックされることは既知である。また、上りリンクでフィードバック制御情報（例えば、ＣＱＩ）をフィードバックするときに用いる無線リソースの情報をＰＤＣＣＨ（UL  grant）で通知する（ＳＴ２４）。このとき、前記上り送信電力の余裕を考慮して、１送信アンテナでマルチコード伝送するか、複数（例えば、２）送信アンテナでマルチコード伝送するかを決定する。例えば、１送信アンテナでマルチコード伝送する際のＰＡＰＲと２送信アンテナでマルチコード伝送する際のＰＡＰＲとの間の差と、上り送信電力の余裕とを考慮して、送信アンテナ数を決定する。すなわち、無線基地局において、上りリンクの送信電力の情報（ＰＡＰＲ差、上り送信電力の余裕）に基づいて、移動端末の異なる送信アンテナでフィードバック制御情報を送信するかどうかを決定する。なお、上記無線リソース情報には、リソースマッピング情報や、送信アンテナ割り当て情報、例えば、下りＣＣ＃１のフィードバック制御情報を送信アンテナ＃１で送信し、下りＣＣ＃２のフィードバック制御情報を送信アンテナ＃２で送信するという情報が含まれる。
【０１２８】
次いで、移動端末は、無線リソース情報にしたがって、２つのＣＣ分のフィードバック制御情報（例えば、ＣＱＩ）を無線基地局に送信する（ＳＴ２５）。例えば、移動端末は、２つの下りＣＣ分のＲＳを受信するので、前記無線リソース情報を用いて、２つのＣＣ分のＣＱＩを図１７に示すようにマルチコード伝送により無線基地局にフィードバックする（方法１１）。
【０１２９】
図２４は、本発明の実施の形態４に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図２４においては、下りＣＣ＃１用のフィードバック制御情報（ＣＱＩ／ＰＭＩ信号）を送信アンテナ＃１から送信し、下りＣＣ＃２用のフィードバック制御情報（ＣＱＩ／ＰＭＩ信号）を送信アンテナ＃２から送信するマルチコード伝送の場合について説明する。
【０１３０】
図２４に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、送信信号生成部３０ａ，３０ｂと、無線送信回路部３１ａ，３１ｂと、アンテナ３２ａ，３２ｂとを備えている。この移動端末装置においては、送信信号生成部３０ａと、無線送信回路部３１ａと、アンテナ３２ａとで下りＣＣ＃１用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を送信し、送信信号生成部３０ｂと、無線送信回路部３１ｂと、アンテナ３２ｂとで下りＣＣ＃２用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を送信する。
【０１３１】
送信信号生成部３０ａ，３０ｂは、各下りＣＣ用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を生成する。送信信号生成部３０ａ，３０ｂは、それぞれ、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部３００と、参照信号処理部３０１と、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号と参照信号とを時間多重する時間多重部３０２とを備えている。送信信号生成部３０ａ，３０ｂにおけるＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部３００及び参照信号処理部３０１については、例えば図２５に示す構成を採る。
【０１３２】
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部３００は、ＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部３００１と、チャネル符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部３００２と、系列番号に対応する送信信号系列を生成する送信信号系列生成部３００３と、送信信号系列に巡回シフトを付与する巡回シフト部３００４と、送信信号系列をデータ変調後の信号によりブロック変調するブロック変調部３００５と、ブロック変調後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部３００６と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部３００７と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部３００８とを有する。
【０１３３】
参照信号処理部３０１は、系列番号に対応する参照信号系列を生成する参照信号系列生成部３０１１と、参照信号系列に巡回シフトを付与する巡回シフト部３０１２と、巡回シフトが付与された信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部３０１３と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部３０１４と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部３０１５とを有する。
【０１３４】
移動端末装置では、報知チャネルで報知チャネル信号や下り制御チャネルで下り制御信号を受信する。移動端末装置は、これらの信号を復号することにより、送信信号の系列番号、参照信号の系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報などを得る。そして、系列番号はＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部３００の送信信号系列生成部３００３、参照信号処理部３０１の参照信号系列生成部３０１１に送られ、リソースマッピング情報はサブキャリアマッピング部３００６，３０１３に送られ、巡回シフト番号は巡回シフト部３００４，３０１２に送られる。また、アンテナ割り当て情報は、送信信号生成部３０ａ，３０ｂに送られる。
【０１３５】
チャネル符号化部３００１は、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化する。チャネル符号化部３００１は、誤り訂正符号化されたデータ信号をデータ変調部３００２に出力する。データ変調部３００２は、チャネル符号化されたデータ信号をデータ変調する。データ変調部３００２は、データ変調後のデータ信号をブロック変調部３００５に出力する。
【０１３６】
送信信号系列生成部３００３は、系列番号に対応する送信信号系列を生成する。送信信号系列生成部３００３は、送信信号系列を巡回シフト部３００４に出力する。巡回シフト部３００４は、巡回シフト番号に対応する巡回シフト量を送信信号系列に付与する。ここで、下りＣＣ＃１用の送信信号生成部３０ａで使用する巡回シフトと、下りＣＣ＃２用の送信信号生成部３０ｂで使用する巡回シフトとは互いに異なる。巡回シフト部３００４は、巡回シフト後の信号をブロック変調部３００５に出力する。
【０１３７】
ブロック変調部３００５は、１ＳＣ−ＦＤＭＡに対応するブロック単位毎に送信信号系列をデータ変調後のデータ信号でブロック変調する。ブロック変調部３００５は、ブロック変調後の信号をサブキャリアマッピング部３００６に出力する。サブキャリアマッピング部３００６は、ブロック変調後の信号を、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部３００６は、サブキャリアマッピングされたデータ信号をＩＦＦＴ部３００７に出力する。
【０１３８】
ＩＦＦＴ部３００７は、サブキャリアマッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部３００７は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部３００８に出力する。ＣＰ付与部３００８は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部３００８は、ＣＰを付与した信号を時間多重部３０２に出力する。
【０１３９】
参照信号処理部３０１の参照信号系列生成部３０１１は、系列番号に対応する参照信号系列を生成する。参照信号系列生成部３０１１は、参照信号系列を巡回シフト部３０１２に出力する。巡回シフト部３０１２は、巡回シフト番号に対応する巡回シフト量を参照信号系列に付与する。ここで、下りＣＣ＃１用の送信信号生成部３０ａで使用する巡回シフトと、下りＣＣ＃２用の送信信号生成部３０ｂで使用する巡回シフトとは互いに異なる。巡回シフト部３０１２は、巡回シフト後の信号をサブキャリアマッピング部３０１３に出力する。
【０１４０】
サブキャリアマッピング部３０１３は、周波数領域の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部３０１３は、マッピングされた参照信号をＩＦＦＴ部３０１４に出力する。ＩＦＦＴ部３０１４は、マッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の参照信号に変換する。ＩＦＦＴ部３０１４は、ＩＦＦＴ後の参照信号をＣＰ付与部３０１５に出力する。ＣＰ付与部３０１５は、ＩＦＦＴ後の参照信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部３０１５は、ＣＰを付与した参照信号を時間多重部３０２に出力する。時間多重部３０２では、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部３００からの信号と参照信号処理部３０１から参照信号を時間多重して、無線送信回路部３１ａ，３１ｂに出力する。
【０１４１】
このようにして、各送信信号生成部３０ａ，３０ｂにおいて異なる直交符号（巡回シフト量）でＣＱＩ／ＰＭＩ信号に対して直交多重処理し、直交多重処理されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号をそれぞれ異なるアンテナ＃１，＃２で無線基地局装置に送信する。すなわち、図１７に示すように、ＰＵＣＣＨの同一の周波数・時間の無線リソース（リソースブロック）内にフィードバック制御情報を直交符号多重してマッピングしてマルチコード伝送する。
【０１４２】
受信部は、ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調部３３と、報知チャネル信号、下り制御信号を復号する報知チャネル信号／下り制御信号復号部３４と、下り信号に含まれる参照信号を用いてＣＣ毎のＣＱＩ／ＰＭＩを推定するＣＱＩ／ＰＭＩ推定部３５ａ，３５ｂとを有する。
【０１４３】
ＯＦＤＭ信号復調部３３は、下りＯＦＤＭ信号を受信し、復調する。すなわち、下りＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、高速フーリエ変換し、報知チャネル信号あるいは下り制御信号が割り当てられたサブキャリアを取り出し、データ復調する。ＯＦＤＭ信号復調部３３は、データ復調後の信号を報知チャネル信号／下り制御信号復号部３４及びＣＱＩ／ＰＭＩ推定部３５ａ，３５ｂに出力する。
【０１４４】
報知チャネル信号／下り制御信号復号部３４は、データ復調後の信号を復号して、系列番号、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報などを得る。報知チャネル信号／下り制御信号復号部３４は、系列番号を送信信号系列生成部３００３、参照信号系列生成部３０１１に出力し、リソースマッピング情報をサブキャリアマッピング部３００６，３０１３に出力し、巡回シフト番号を巡回シフト部３００４，３０１２に出力し、アンテナ割り当て情報を送信信号生成部３０ａ，３０ｂに出力する。
【０１４５】
ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部３５ａ，３５ｂは、各ＣＣの参照信号を用いて、無線基地局装置におけるスケジューリングや適応無線リンク制御（ＡＭＣ）などに用いられるＣＱＩを推定すると共に、ＭＩＭＯ伝送に用いられるＰＭＩを推定し、ＣＣ毎のＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を生成する。ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部３５ａ，３５ｂは、各ＣＣのＣＱＩ／ＰＭＩビット系列をそれぞれの送信信号生成部３０ａ，３０ｂのチャネル符号化部３００１に出力する。
【０１４６】
図２６は、本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図２６に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース割り当て情報信号生成部４００と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部４０１とを有する。他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号等を含み、上りリソース割り当て情報信号は、系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報などを含む。
【０１４７】
なお、系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報は、報知チャネルで移動端末装置に送信しても良く、下り制御チャネルで移動端末装置に送信しても良い。あるいは、系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報は、上位レイヤで移動端末装置に通知しても良い。
【０１４８】
上りリソース割り当て情報信号生成部４０１は、系列番号（送信信号系列番号、参照信号系列番号）、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報を生成し、これらの情報をＯＦＤＭ信号生成部４０１に出力する。上りリソース割り当て情報信号生成部４０１は、移動端末装置から通知された上り送信電力の余裕及び端末能力から、１送信アンテナでマルチコード伝送するか、複数（例えば、２）送信アンテナでマルチコード伝送するかを決定して、アンテナ割り当て情報とする。このアンテナ割り当て情報には、どのアンテナでどのＣＣ用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を送信するかの情報も含む。
【０１４９】
ＯＦＤＭ信号生成部４０１は、他の下りリンクチャネル信号及び上りリソース割り当て情報信号を含む下り信号をサブキャリアにマッピングし、ＩＦＦＴし、ＣＰを付加することにより、下り送信信号を生成する。
【０１５０】
受信部は、参照信号処理部４０２と、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部４０３とを備えている。受信部では、ＣＣ毎に異なる符号（巡回シフト量）で直交多重処理されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号を上りリンクを介して受信する。
【０１５１】
参照信号処理部４０２は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部４０２１と、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴするＦＦＴ部４０２２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部４０２３と、ユーザ毎の参照信号に分離すると共にＣＣ（アンテナ）毎の参照信号に分離するコード分離部４０２４と、コード分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定部４０２５とを有する。
【０１５２】
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部４０３は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部４０３１と、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴするＦＦＴ部４０３２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部４０３３と、ユーザ毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号に分離すると共にＣＣ（アンテナ）毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号に分離するコード分離部４０３４と、コード分離されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号に対してチャネル変動を補償する周波数領域等化部４０３５と、チャネル変動が補償された信号をＩＤＦＴするＩＤＦＴ部４０３６と、ＩＤＦＴ後のデータ信号をデータ復調するデータ復調部４０３７と、データ復調後のデータ信号をデータ復号するデータ復号部４０３８とを有する。
【０１５３】
参照信号については、参照信号処理部４０２のＣＰ除去部４０２１で、受信信号からＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部４０２１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部４０２２に出力する。ＦＦＴ部４０２２は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部４０２２は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部４０２３に出力する。サブキャリアデマッピング部４０２３は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から参照信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部４０２３は、参照信号をコード分離部４０２４に出力する。
【０１５４】
コード分離部４０２４は、系列番号、巡回シフト番号を用いて巡回シフトにより直交多重しているＣＣ（アンテナ）毎の参照信号を分離する。また、コード分離部４０２４は、系列番号、巡回シフト番号を用いて巡回シフトにより直交多重しているユーザ毎の参照信号を分離する。コード分離部４０２４は、コード分離された参照信号をチャネル推定部４０２５に出力する。チャネル推定部４０２５は、系列番号を用い、コード分離された参照信号を用いてチャネル推定する。すなわち、系列番号から得られる既知のサブキャリアと、ユーザ分離された参照信号のサブキャリアとを比較してチャネル変動を推定する。チャネル推定部４０２５は、推定されたチャネル変動を、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部４０３の周波数領域等化部４０３５に出力する。
【０１５５】
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号については、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部４０３のＣＰ除去部４０３１で、受信信号からＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部４０３１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部４０３２に出力する。ＦＦＴ部４０３２は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部４０３２は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部４０３３に出力する。サブキャリアデマッピング部４０３３は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号からＣＱＩ／ＰＭＩ信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部４０３３は、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号をコード分離部４０３４に出力する。
【０１５６】
コード分離部４０３４は、系列番号、巡回シフト番号を用いて巡回シフトにより直交多重しているＣＣ（アンテナ）毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を分離する。また、コード分離部４０３４は、系列番号、巡回シフト番号を用いて巡回シフトにより直交多重しているユーザ毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を分離する。コード分離部４０３４は、コード分離されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号を周波数領域等化部４０３５に出力する。
【０１５７】
周波数領域等化部４０３５は、コード分離後のＣＱＩ／ＰＭＩ信号に対して、チャネル推定部４０２５で推定されたチャネル変動を補償する。周波数領域等化部４０３５は、等化されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号をＩＤＦＴ部４０３６に出力する。ＩＤＦＴ部４０３６は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ＩＤＦＴ部４０３６は、ＩＤＦＴ後の信号をデータ復調部４０３７に出力する。
【０１５８】
データ復調部４０３７は、ＩＤＦＴ後のデータ信号をデータ復調する。データ復調部４０３７は、データ復調後のＣＱＩ／ＰＭＩ信号をデータ復号部４０３８に出力する。データ復号部４０３８は、データ復調後のＣＱＩ／ＰＭＩ信号をデータ復号してＣＣ毎のＣＱＩ／ＰＭＩ情報として出力する。このようにして、直交多重されてマルチコード伝送されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号をコード分離してＣＣ（アンテナ）毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号とする。
【０１５９】
上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本発明に係る無線通信方法について説明する。
【０１６０】
まず、無線基地局装置の上りリソース割り当て情報信号生成部４００は、複数ストリーム送信でＣＱＩ／ＰＭＩ信号を送信する必要がある場合に、アンテナ割り当て情報でどのアンテナでどのＣＣのＣＱＩ／ＰＭＩ信号を送信するかを決定する。ＯＦＤＭ信号生成部４０１において、系列番号（送信信号系列番号、参照信号系列番号）、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報を含む上りリソース割り当て情報と、他の下りリンクチャネル信号とを多重してＯＦＤＭ信号とし、そのＯＦＤＭ信号が下り送信信号として送信される。
【０１６１】
移動端末装置においては、下りＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ信号復調部３３で受信し、復調する。そして、報知チャネル信号／下り制御信号復号部３４で系列番号（送信信号系列番号、参照信号系列番号）、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、アンテナ割り当て情報が抽出されて、送信信号系列番号が送信信号系列生成部３００３に出力され、参照信号系列番号が参照信号系列生成部３０１１に出力され、リソースマッピング情報がサブキャリアマッピング部３００６，３０１３に出力され、巡回シフト番号が巡回シフト部３００４，３０１２に出力され、アンテナ割り当て情報が送信信号生成部３０ａ，３０ｂに出力される。ここでは、ＣＣ＃１用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号はアンテナ＃１で送信し、ＣＣ＃２用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号はアンテナ＃２で送信するように割り当てられている。したがって、ＣＣ＃１用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号は送信信号生成部３０ａで生成され、ＣＣ＃２用のＣＱＩ／ＰＭＩ信号は送信信号生成部３０ｂで生成される。
【０１６２】
チャネル符号化部３００１において、ＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を無線基地局装置から報知されたチャネル符号化率でチャネル符号化する。次いで、データ変調部３００２において、チャネル符号化後のデータ信号を無線基地局装置から報知されたデータ変調方式でデータ変調する。次いで、巡回シフト部３００４においては、送信信号系列に巡回シフト番号に対応する巡回シフトを付与する。ここで、巡回シフト量はＣＣ（アンテナ）毎に異なる。これにより、異なる送信アンテナで送信されるＣＱＩ／ＰＭＩ信号が直交多重される。
【０１６３】
次いで、ブロック変調部３００５においては、巡回シフトが付与された送信信号系列を、データ変調後のデータ信号でブロック変調する。次いで、サブキャリアマッピング部３００６においては、ブロック変調後のデータ信号をリソースマッピング情報に基づきマッピングされる。この場合においては、図１７に示すように、直交多重を適用したＣＱＩ／ＰＭＩ信号が特定の周波数領域にマッピングされる。サブキャリアマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部３００７においてＩＦＦＴにより時間領域の信号とされ、ＣＰ付与３００８においてＣＰが付与される。
【０１６４】
一方、参照信号処理部３０１の巡回シフト部３０１２では、参照信号系列に対応する複数のサブキャリアにそれぞれ位相回転を付与する。巡回シフトされた信号は、サブキャリアマッピング部３０１３でリソースマッピング情報に基づきマッピングされる。サブキャリアマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部３０１４においてＩＦＦＴにより時間領域の信号とされ、ＣＰ付与３０１５においてＣＰが付与される。
【０１６５】
このようにして得られたＣＱＩ／ＰＭＩ信号と参照信号が時間多重されて、直交多重（巡回シフト）された上りリンク信号が無線基地局装置に送信される。無線基地局装置においては、ＣＣ（アンテナ）間で直交多重した上りリンク信号を受信する。
【０１６６】
無線基地局装置において、参照信号については、ＣＰ除去部４０２１でＣＰが除去される。次いで、ＦＦＴ部４０２２において、ＣＰ除去された信号にＦＦＴして周波数領域の信号とし、サブキャリアデマッピング部４０２３において、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアからデマッピングされる。デマッピングされた参照信号は、コード分離部４０２４でＣＣ（アンテナ）毎の参照信号に分離される。そして、チャネル推定部４０２５では、コード分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定する。
【０１６７】
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号については、ＣＰ除去部４０３１でＣＰが除去される。次いで、ＦＦＴ部４０３２において、ＣＰ除去された信号にＦＦＴして周波数領域の信号とし、サブキャリアデマッピング部４０３３において、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアからデマッピングされる。このデマッピングされたＣＱＩ／ＰＭＩ信号については、コード分離部４０３４において、送信信号系列番号に対応する送信信号系列及び巡回シフト番号に対応する巡回シフトを用いて、ＣＣ（アンテナ）毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号に分離される。
【０１６８】
次いで、周波数領域等化部４０３５において、チャネル推定部４０２５で推定されたチャネル変動が補償され、その後、ＩＤＦＴ部４０３６でＩＤＦＴされて時間領域の信号に変換される。次いで、データ復調部４０３７において、ＩＤＦＴのＣＱＩ／ＰＭＩ信号をデータ復調する。次いで、データ復号部４０３８において、データ復調後のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を復号してＣＣ（アンテナ）毎のＣＱＩ／ＰＭＩ情報を得る。
【０１６９】
このように、本実施の形態においては、ＣＣ毎のフィードバック制御情報であるＣＱＩ／ＰＭＩ信号をマルチコード伝送（ＣＣ毎に異なるアンテナで送信）するので、１ストリーム送信の場合に比べて送信アンテナ数倍のフィードバック制御情報を伝送することができる。また、１送信アンテナあたりの信号はシングルキャリア伝送になるためＰＡＰＲの増大はない。
【０１７０】
上記説明は、図１７に示すフォーマットにより下りＣＣ用のフィードバック制御情報を異なるアンテナからマルチコード伝送で送信する場合に適用されるが、同様に、図１９（ａ）に示すフォーマットにより下りＣＣ用のフィードバック制御情報を異なるアンテナからマルチコード伝送で送信する場合や、図１８（ａ）〜（ｃ）及び図１９（ｂ）に示すフォーマットにより下りＣＣ用のフィードバック制御情報を異なるアンテナからマルチキャリア伝送で送信する場合、図２０及び図２１（ａ），（ｂ）に示すフォーマットにより下りＣＣ用のフィードバック制御情報及びデータ信号を異なるアンテナからマルチキャリア伝送で送信する場合にも適用することができる。
【０１７１】
この場合においては、各フォーマットのリソースマッピング情報が無線基地局装置から移動端末装置に通知され、移動端末装置において当該リソースマッピング情報にしたがって信号をサブキャリアマッピングする。また、異なるアンテナからマルチキャリア伝送の場合においては、無線基地局装置におけるコード分離部４０２４，４０３４は、ユーザ分離のみを行うこととなる。また、特定のアンテナで送信する信号がデータ信号である場合においては、図２４におけるＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部３００の代わりに、図１５における信号処理部１５０が用いられる構成となる。
【０１７２】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態１，４においては、フィードバック制御情報がＣＱＩ信号である場合について説明し、実施の形態２においては、フィードバック制御情報がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号である場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、フィードバック制御情報が、ＰＵＣＣＨで伝送するＣＱＩ信号、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含むＬＴＥ−Ａシステムで使用されるすべてのフィードバック制御情報である場合にも同様に適用することができる。
【０１７３】
上記実施の形態４においては、説明を簡単にするために送信アンテナが２本である場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、送信アンテナが３本又は４本である場合にも同様に適用することができる。また、上記実施の形態４においては、無線基地局装置から移動端末装置に対してアンテナ割り当て情報を通知する態様について説明しているが、本発明はこれに限定されず、どの下りＣＣ用のフィードバック制御情報をどの送信アンテナで送信するか、あるいは、どの種類の信号（フィードバック制御情報やデータ信号）をどの送信アンテナで送信するかを予め決めておくことにより、アンテナ割り当て情報を通知することなく、フィードバック制御情報やデータ信号を、異なるアンテナでマルチコード伝送やマルチキャリア伝送することが可能である。
【０１７４】
また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１７５】
３０ａ，３０ｂ  送信信号生成部
３１ａ，３１ｂ  無線送信回路部
３２ａ，３２ｂ  アンテナ
３３，１０３，１３３  ＯＦＤＭ信号復調部
３４，１０４，１３４  報知チャネル信号／下り制御信号復号部
３５ａ，３５ｂ  ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部
１００  ＣＱＩ信号処理部
１０１，１３１，３０１，４０２  参照信号処理部
１０２，１３２，３０２  時間多重部
１０５  ＣＱＩ推定部
１３０  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号処理部
１３５，１４１２  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部
３００，４０３  ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部
４００，１２０１，１４０１  上りリソース割り当て情報信号生成部
４０１，１２０２，１４０２  ＯＦＤＭ信号生成部
１００１，３００２  データ変調部
１００３，１０１２，１３０３，１３１２，３００６，３０１３  サブキャリアマッピング部
１００４，１０１３，１３０４，１３１３，３００７，３０１４  ＩＦＦＴ部
１００５，１０１４，１３０５，１３１４，３００４，３０１２  巡回シフト部
１００６，１０１５，１３０７，１３１６，３００８，３０１５  ＣＰ付与部
１０１１，１３０１  ＣＡＺＡＣ符号生成部
１２０３，１４０３  同期検出・チャネル推定部
１２０４，１４０４，４０２１，４０３１  ＣＰ除去部
１２０５，１４０７，４０２２，４０３２  ＦＦＴ部
１２０６，１４０８，４０２３，４０３３  サブキャリアデマッピング部
１２０８，１４１０，４０３７  データ復調部
１２０９，１４１１，４０３８  データ復号部
１３０２，３００５  ブロック変調部
１３０６，１３１５  ブロック拡散部
１４０５  ブロック逆拡散部
１４０６  巡回シフト分離部
３００１  チャネル符号化部
３００３  送信信号系列生成部
４０２４，４０３４  コード分離部
４０２５  チャネル推定部
４０３５  周波数領域等化部
４０３６  ＩＤＦＴ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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