(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の巡回シフト量のうちの一つの巡回シフト量を有する巡回シフト系列を応答信号に乗算し、複数の直交系列のうちの一つの直交系列を用いて前記乗算後の応答信号を拡散することにより、送信信号を生成し、前記一つの巡回シフト量及び前記一つの直交系列はリソース番号により決定され、前記リソース番号は、下り制御チャネルにおいて制御信号の送信に用いられる一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）の最初のＣＣＥを示すＣＣＥ番号と関連づけられている、送信信号生成部と、
前記送信信号を、一つ又は複数のアンテナポートを用いて送信する送信部と、
を有し、
前記送信部が、前記送信信号を第１のアンテナポートと第２のアンテナポートとを用いて送信する場合、前記送信信号生成部は、前記第１のアンテナポートを用いて送信される前記送信信号に対しては、第１のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とを用い、前記第２のアンテナポートを用いて送信される前記送信信号に対しては、第２のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とを用い、
前記第２のリソース番号は前記第１のリソース番号に１を足した番号である、
送信装置。
【請求項２】
前記第１のリソース番号から特定される前記巡回シフト量と、前記第２のリソース番号から特定される巡回シフト量は、所定間隔で隣り合う、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記第１のリソース番号から特定される前記直交系列は、前記第２のリソース番号から特定される前記直交系列と同じである、
請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
巡回シフト量が所定量ずつ増加する方向に、＃０から＃１１の連続する番号で表された１２個の巡回シフト量のうち、＃０、＃２、＃４、＃６、＃８、＃１０の６個の巡回シフト量が、前記複数の直交系列のうちの一つの直交系列に関連付けられ、
前記６個の巡回シフト量のうち、巡回シフト量の番号が２つ異なる２つの巡回シフト量が、それぞれ、前記第１のリソース番号と前記第２のリソース番号から特定される、
請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記１２個の巡回シフト量のうち、＃１、＃３、＃５、＃７、＃９、＃１１の６個の巡回シフト量が、前記複数の直交系列のうちの他の直交系列に関連付けられている、
請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記送信信号生成部は、前記リソース番号に応じて、前記応答信号をスクランブルする、
請求項１から５のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項７】
前記送信信号生成部は、前記リソース番号から特定される巡回シフト量に依存して、前記応答信号をスクランブルする、
請求項１から６のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項８】
前記送信信号生成部は、前記複数の直交系列のうちの一つに関連付けられた所定間隔で隣り合う２つの巡回シフト量の一方が用いられる応答信号の位相が、前記２つの巡回シフト量の他方が用いられる応答信号の位相に対して９０度回転するように、前記応答信号をスクランブルする、
請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記送信信号生成部は、前記第１のリソース番号が用いられる応答信号の位相と前記第２のリソース番号が用いられる応答信号の位相とが同じになるように、前記応答信号をスクランブルする、
請求項１から８のいずれか一項に記載の送信装置。
【請求項１０】
下り制御チャネルにおいて、一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）を用いて制御信号を送信する送信部と、
複数の巡回シフト量のうちの一つの巡回シフト量を有する巡回シフト系列が乗算され、複数の直交系列のうちの一つの直交系列を用いて拡散され、一つ又は複数のアンテナポートを用いて送信された応答信号を受信し、前記一つの巡回シフト量及び前記一つの直交系列はリソース番号により決定され、前記リソース番号は、下り制御チャネルにおいて制御信号の送信に用いられる一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）の最初のＣＣＥを示すＣＣＥ番号と関連づけられており、前記応答信号が第１のアンテナポートと第２のアンテナポートとを用いて送信される場合、前記第１のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第１のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第２のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のリソース番号は前記第１のリソース番号に１を足した番号である、受信部と、
を有する受信装置。
【請求項１１】
前記第１のリソース番号から特定される前記巡回シフト量と、前記第２のリソース番号から特定される巡回シフト量は、所定間隔で隣り合う、
請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記第１のリソース番号から特定される前記直交系列は、前記第２のリソース番号から特定される前記直交系列と同じである、
請求項１０又は１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
巡回シフト量が所定量ずつ増加する方向に、＃０から＃１１の連続する番号で表された１２個の巡回シフト量のうち、＃０、＃２、＃４、＃６、＃８、＃１０の６個の巡回シフト量が、前記複数の直交系列のうちの一つの直交系列に関連付けられ、
前記６個の巡回シフト量のうち、巡回シフト量の番号が２つ異なる２つの巡回シフト量が、それぞれ、前記第１のリソース番号と前記第２のリソース番号から特定される、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記１２個の巡回シフト量のうち、＃１、＃３、＃５、＃７、＃９、＃１１の６個の巡回シフト量が、前記複数の直交系列のうちの他の直交系列に関連付けられている、
請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記応答信号は、前記リソース番号に応じて、スクランブルされている、
請求項１０から１４のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項１６】
前記応答信号は、前記リソース番号から特定される巡回シフト量に依存して、スクランブルされている、
請求項１０から１５のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項１７】
前記応答信号は、前記複数の直交系列のうちの一つに関連付けられた所定間隔で隣り合う２つの巡回シフト量の一方が用いられる応答信号の位相が、前記２つの巡回シフト量の他方が用いられる応答信号の位相に対して９０度回転するように、スクランブルされている、
請求項１６に記載の受信装置。
【請求項１８】
前記応答信号は、前記第１のリソース番号が用いられる応答信号の位相と前記第２のリソース番号が用いられる応答信号の位相とが同じになるように、スクランブルされている、
請求項１０から１７のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項１９】
複数の巡回シフト量のうちの一つの巡回シフト量を有する巡回シフト系列を応答信号に乗算し、複数の直交系列のうちの一つの直交系列を用いて前記乗算後の応答信号を拡散することにより、送信信号を生成し、前記一つの巡回シフト量及び前記一つの直交系列はリソース番号により決定され、前記リソース番号は、下り制御チャネルにおいて制御信号の送信に用いられる一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）の最初のＣＣＥを示すＣＣＥ番号と関連づけられており、
前記送信信号を、一つ又は複数のアンテナポートを用いて送信する、
応答信号送信方法であって、
前記送信信号が第１のアンテナポートと第２のアンテナポートとを用いて送信される場合、前記第１のアンテナポートを用いて送信される前記送信信号に対しては、第１のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のアンテナポートを用いて送信される前記送信信号に対しては、第２のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、
前記第２のリソース番号は前記第１のリソース番号に１を足した番号である、
応答信号送信方法。
【請求項２０】
下り制御チャネルにおいて、一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）を用いて制御信号を送信し、
複数の巡回シフト量のうちの一つの巡回シフト量を有する巡回シフト系列が乗算され、複数の直交系列のうちの一つの直交系列を用いて拡散され、一つ又は複数のアンテナポートを用いて送信された応答信号を受信し、前記一つの巡回シフト量及び前記一つの直交系列はリソース番号により決定され、前記リソース番号は、下り制御チャネルにおいて制御信号の送信に用いられる一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）の最初のＣＣＥを示すＣＣＥ番号と関連づけられており、前記応答信号が第１のアンテナポートと第２のアンテナポートとを用いて送信される場合、前記第１のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第１のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第２のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のリソース番号は前記第１のリソース番号に１を足した番号である、
応答信号受信方法。
【請求項２１】
複数の巡回シフト量のうちの一つの巡回シフト量を有する巡回シフト系列を応答信号に乗算し、複数の直交系列のうちの一つの直交系列を用いて、前記乗算後の応答信号を拡散することにより、送信信号を生成し、前記一つの巡回シフト量及び前記一つの直交系列はリソース番号により決定され、前記リソース番号は、下り制御チャネルにおいて制御信号の送信に用いられる一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）の最初のＣＣＥを示すＣＣＥ番号と関連づけられている、処理と、
前記送信信号を、一つ又は複数のアンテナポートを用いて送信する処理と、
を制御する集積回路であって、
前記送信信号が第１のアンテナポートと第２のアンテナポートとを用いて送信される場合、前記第１のアンテナポートを用いて送信される前記送信信号に対しては、第１のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第２のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、
前記第２のリソース番号は、第１のリソース番号に１を足した番号である、
集積回路。
【請求項２２】
下り制御チャネルにおいて、一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）を用いて制御信号を送信する処理と、
複数の巡回シフト量のうちの一つの巡回シフト量を有する巡回シフト系列が乗算され、複数の直交系列のうちの一つの直交系列を用いて拡散され、一つ又は複数のアンテナポートを用いて送信された応答信号を受信し、前記一つの巡回シフト量及び前記一つの直交系列はリソース番号により決定され、前記リソース番号は、下り制御チャネルにおいて制御信号の送信に用いられる一つ又は複数のコントロール・チャネル・エレメント（ＣＣＥ）の最初のＣＣＥを示すＣＣＥ番号と関連づけられており、前記応答信号が第１のアンテナポートと第２のアンテナポートとを用いて送信される場合、前記第１のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第１のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のアンテナポートを用いて送信される前記応答信号に対しては、第２のリソース番号から特定される直交系列と巡回シフト量とが用いられ、前記第２のリソース番号は前記第１のリソース番号に１を足した番号である、処理と、
を制御する集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラーシステム等の無線通信システムに適用可能な無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の移動体通信用の無線通信システムでは、限られたリソースにおいて信号伝送の効率化を図るために、種々の多重化技術が用いられている。移動体通信用のセルラーシステムでは、ユーザ端末から基地局への上り方向の通信であるアップリンク（ＵＬ：Uplink）に関して、制御情報を伝送する上り制御チャネルにおいて、複数ユーザ端末から基地局への信号を符号多重することが検討されている。携帯電話の国際的な標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において検討されているＬＴＥ（Long Term Evolution）システムでは、上り制御チャネルはＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）と呼ばれ、システムのリソースにおいて適宜規定されている。このＰＵＣＣＨにおいて、複数ユーザ端末で特定の周波数リソースを共有するために、その周波数リソースに複数ユーザ端末からの信号を符号多重する構成をとっている。符号多重に用いる符号系列は、ＣＡＺＡＣ系列と直交系列の２段階で拡散したものを用いている。ＰＵＣＣＨで伝送する信号としては、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal）、制御情報などがある。制御情報には、基地局からユーザ端末への下り方向の通信であるダウンリンク（ＤＬ：Downlink）におけるユーザ端末側での受信信号の復調結果の成否を示すＡｃｋ（Acknowledgement）またはＮａｃｋ（Negative Acknowledgment）を通知するＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号などがある。
【０００３】
図１３は上り制御チャネルにおいて符号多重を行う際に各ユーザ端末に用いる符号系列の一例を示す図である。図１３では、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号用のリソース（以下、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースと称する）に適用した場合の符号系列の配置例として、２つの符号系列におけるリソース割当てを２次元的に示している。図１３において、水平方向はＣＡＺＡＣ系列による巡回シフト系列の巡回シフト量を示し、０〜１１の１２個の各巡回シフト量を持つ符号系列を設定している。垂直方向は直交系列として複数の直交符号を示しており、各直交符号には４シンボルの符号（１，１，１，１）（１，−１，１，−１）（１，−１，−１，１）…を用いている。ＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃１、…は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースの番号であり、各ユーザ端末に割り当てるリソースの位置を示している。ここで、各ユーザ端末のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースは、同一直交符号においては巡回シフト量で２つおきに用い、隣接直交符号間では巡回シフト量を１つおきに用いることで、割当てリソースの間隔を１つずつあけて隣接するリソースには割り当てないようにし、符号間干渉を回避している（例えば、非特許文献１参照）。このような符号系列の割当てにより、符号間干渉を回避しつつ複数ユーザ端末の信号を多重可能にすることで、システム容量を増大できるという効果が得られる。
【０００４】
ここで、上り制御チャネルにおいて、単一ユーザ端末での信頼性向上のために、複数アンテナを用いて信号を送信する送信ダイバーシチの適用を想定する。この場合、送信ダイバーシチを実現するための従来技術による単純な解法として、同一符号系列において巡回シフトさせた信号を複数アンテナから送信するＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity、循環遅延ダイバーシチ）の適用が考えられる（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
遅延ダイバーシチ（Delay Diversity）は、送信装置より同じ信号を複数アンテナから送信すると共に、複数アンテナの間で信号に十分な時間差（遅延）が生じるように遅延量を制御するものである。これにより、複数アンテナの間隔が小さい場合であっても、送信装置の複数アンテナのそれぞれから受信装置に届く無線信号に十分な違い（時間差）が生じるため、受信装置では電波の伝搬経路（パス）の違いを認識して経路毎に各々の信号を分離して目的の信号を抽出することができる。これによりダイバーシチ効果が得られる。ＣＤＤでは、遅延時間（周波数軸上では位相）を循環的に変更する。
【０００６】
図１４は図１３に示したような符号多重を行うための符号系列においてＣＤＤを適用する場合のリソース割当て例を示す図である。図１４において、Ａｎｔ＃０、Ａｎｔ＃１は、同一のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース（ここではＡＣＫ＃０）に関して各アンテナに割り当てるリソースの位置（巡回シフト系列）を示している。この図１４に示すように、複数アンテナから送信するそれぞれの信号に異なる巡回シフト量を用いることで、位相シフト量（遅延量）を付与し、ＣＤＤを実現可能である。このようなＣＤＤを適用することによって、該当ユーザ端末からの信号について周波数選択性を強めて、空間−周波数のダイバーシチ効果を得ることが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP TSG RAN WG1 #48bis, R1-071650, NTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric, "Implicit Resource Allocation of ACK/NACK Signal in E-UTRA Uplink", Mar 26th - 30th, 2007
【非特許文献２】3GPP TSG RAN WG1 #54, R1-083159, Nortel, "Transmit diversity for PUCCH in LTE-A", Aug 18th - 22nd, 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上り制御チャネルにおいて上述のように単純にＣＤＤを適用した場合、図１４に示したように、既に割り当てられているリソース間の新規の符号（ここでは図中のＡｎｔ＃１で示すリソースの巡回シフト系列）を複数アンテナ用に割り当てることで、他ユーザ端末に割り当てられた隣接する符号（ここでは図中のＡＣＫ＃１及びＡＣＫ＃６で示すリソースの巡回シフト系列や直交符号）と干渉するという課題が生じる。巡回シフト系列の巡回シフト量は、時間軸で見た場合の遅延とみなすこともできるので、同一直交符号で隣り合う巡回シフト量のリソースを割り当てた場合、伝搬路の状況によって信号の遅延が生じたり、ユーザ端末間の送信タイミングがずれると、他ユーザ端末に割り当てられた隣接する巡回シフト系列のリソースと干渉する可能性が高くなる。また、異なる直交符号間で同一巡回シフト量を割り当てた場合は、ユーザ端末の移動速度が大きい場合など時間経過により伝搬路のフェージング状況が変化すると、符号間の直交性が崩れて干渉が生じることがある。このような符号間干渉は、既存のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース割当て方法では回避できない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、符号多重を行う場合の符号間干渉を軽減しつつ、ＣＤＤを適用して送信ダイバーシチ効果を得ることが可能な無線通信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】
【００１０】
本発明は、第１の態様として、自装置から通信相手装置への第１方向の通信において、制御チャネルのリソースを用いて信号を送信する無線通信装置であって、前記第１方向の制御チャネルは、他装置を含む複数の無線通信装置から前記通信相手装置へ送信される信号を、直交系列と巡回シフト系列とを含む符号系列を用いて符号多重して伝送する構成とし、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記符号系列の各符号ごとに設定され、前記通信相手装置から自装置への第２方向の通信によって前記通信相手装置より通知される制御情報に対応して割り当てられるものであり、前記制御チャネルのリソースのうち自装置に割り当てられるリソースに関して、前記直交系列の同一直交符号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定した場合に、送信信号に対する循環遅延ダイバーシチの適用を指示する循環遅延ダイバーシチ指示部と、前記循環遅延ダイバーシチ指示部からの指示に応じて、前記循環遅延ダイバーシチを適用する場合に、前記同一直交符号で異なる巡回シフト量のリソースとなる、前記自装置に割り当てられたリソースと前記使用されない少なくとも一つのリソースとを用いて、複数のアンテナより送信信号を前記通信相手装置へ送信する送信部と、を備える無線通信装置を提供する。
これにより、自装置から通信相手装置への第１方向の制御チャネルにおいて信号を送信する際、符号多重のために用いる符号系列の各符号ごとに設定されるリソースにおいて、直交系列の同一直交符号において巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定した場合に、同一直交符号で異なる巡回シフト量のリソースを用いて循環遅延ダイバーシチを施すことによって、送信ダイバーシチ効果を得ることが可能となる。またこの際、巡回シフト量で右側にある使用されないリソースを用いることによって、巡回シフト量が異なる符号でシフト量を与えてＣＤＤ処理を行っても、他装置へ割り当てられたリソースとの干渉を回避でき、符号間干渉を軽減可能となる。
【００１１】
また、本発明は、第２の態様として、上記の無線通信装置であって、前記循環遅延ダイバーシチ指示部は、前記通信相手装置より通知される制御情報に応じて前記循環遅延ダイバーシチの適用の可否を判定するものを含む。
これにより、通信相手装置より通知される第２方向の通信における制御情報によって、この制御情報に対応して割り当てられる第１方向の制御チャネルのリソースに関して、直交系列の同一直交符号において巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定可能である。
【００１２】
また、本発明は、第３の態様として、上記の無線通信装置であって、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記通信相手装置より通知される制御情報として、前記第２方向の制御信号用のリソースの大きさを示すAggregation sizeに対応して割り当てられるものであり、前記通信相手装置より通知される制御情報として前記Aggregation sizeを取得する第２方向制御情報取得部を備え、前記循環遅延ダイバーシチ指示部は、前記Aggregation sizeが１より大きい場合、前記同一直交符号において巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定し、前記循環遅延ダイバーシチの適用を指示するものを含む。
これにより、第２方向の制御信号用のリソースの大きさを示すAggregation sizeによって、Aggregation sizeが１より大きい場合は同一直交符号において巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定でき、符号間干渉を回避しつつＣＤＤを適用した送信が可能となる。
【００１３】
また、本発明は、第４の態様として、上記の無線通信装置であって、前記送信部は、前記送信信号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量に依存したスクランブルを実施するスクランブル処理部を有し、前記循環遅延ダイバーシチを適用する場合に、使用するリソースのうちの巡回シフト量の軸で右側に位置するリソースに対応するスクランブルを指示するスクランブリング指示部を備えるものを含む。
これにより、符号系列において巡回シフト量の軸で右側にあるリソースに対応したスクランブルを適用することで、フェージング等による信号遅延の影響を受けやすい時間軸上で直後のリソースにあたる巡回シフト量で右隣の他装置宛のリソースとはスクランブルが異なるようになるので、符号系列を巡回シフトしてもスクランブルの効果により他装置に割り当てられた符号系列と干渉しないようにすることができ、符号間干渉をさらに軽減できる。また、スクランブルを含む既存のリソース割当方法に影響を与えることなく、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用可能である。
【００１４】
また、本発明は、第５の態様として、上記の無線通信装置であって、前記送信部は、前記循環遅延ダイバーシチを適用する場合に、前記巡回シフト量が異なる使用可能なリソースにおいて同一スクランブルが適用されるリソースが存在するときは、同一スクランブルのリソースを用いて送信を行うものを含む。
これにより、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用する際に、用いる符号系列を巡回シフトしても、スクランブルの効果により他装置に割り当てられた符号系列と干渉しないようにすることができ、符号間干渉を軽減できる。
【００１５】
また、本発明は、第６の態様として、上記いずれかの無線通信装置を備える無線通信移動局装置であって、前記通信相手装置は無線通信基地局装置であり、前記第１方向の通信は自装置から前記無線通信基地局装置への上り方向の通信であり、前記第２方向の通信は前記無線通信基地局装置から自装置への下り方向の通信である無線通信移動局装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、第７の態様として、通信相手装置から自装置への第１方向の通信において、制御チャネルのリソースを用いて送られる信号を受信する無線通信装置であって、前記第１方向の制御チャネルは、複数の無線通信装置から自装置へ送信される信号を、直交系列と巡回シフト系列とを含む符号系列を用いて符号多重して伝送する構成となっており、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記符号系列の各符号ごとに設定され、自装置から前記通信相手装置への第２方向の通信によって前記通信相手装置に通知する制御情報に対応して割り当てられるものであり、通信信号のリソース割当てを行うものであって、前記第１方向の制御チャネルに関して、前記通信相手装置において、前記直交系列の同一直交符号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量が異なるリソースを用いて送信信号に対する循環遅延ダイバーシチが適用される場合、この循環遅延ダイバーシチを想定したリソース割当てを行うリソース割当部と、前記通信相手装置から伝送された信号を受信し、前記第１方向の制御チャネルのリソース割当てに応じて、前記通信相手装置と自装置間の伝送路のチャネル推定、及び受信信号の復調を含む受信処理を行う受信部と、を備える無線通信装置を提供する。
これにより、通信相手装置から自装置への第１方向の制御チャネルの通信において、符号多重を行う場合の符号間干渉を軽減しつつ、ＣＤＤを適用した送信ダイバーシチ効果を得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、第８の態様として、上記の無線通信装置であって、前記リソース割当部は、前記第２方向の制御信号用のリソースの大きさを示すAggregation sizeに対応して前記第１方向の制御チャネルのリソース割当てを行うものであって、前記Aggregation sizeが１より大きい場合、前記循環遅延ダイバーシチを想定したリソース割当てを行い、前記通信相手装置に通知する制御情報として、前記Aggregation sizeを含む制御信号を生成する制御信号生成部を備え、前記受信部は、前記Aggregation sizeに基づく前記第１方向の制御チャネルのリソース割当てに応じた受信処理を行うものを含む。
これにより、第２方向の制御信号用のリソースの大きさを示すAggregation sizeによって、Aggregation sizeが１より大きい場合は通信相手装置での循環遅延ダイバーシチを想定したリソース割当てを行い、このリソース割当てに応じて循環遅延ダイバーシチを想定した受信処理を行うことで、符号間干渉を回避しつつＣＤＤを適用して伝送された信号を適宜受信可能となる。
【００１８】
また、本発明は、第９の態様として、上記の無線通信装置であって、前記リソース割当部は、前記通信相手装置において、送信信号に対して前記巡回シフト系列の巡回シフト量に依存したスクランブルが実施される場合、使用するリソースのうちの巡回シフト量の軸で右側に位置するリソースに対応するスクランブルを用いるように、スクランブルを想定したリソース割当てを行い、前記受信部は、前記リソース割当て情報に基づき、前記スクランブルに対応した逆スクランブルを行う逆スクランブル処理部を有し、受信信号の復調を行うものを含む。
これにより、巡回シフト系列の巡回シフト量によるＣＤＤ処理とこの巡回シフト量に依存したスクランブル処理とがなされた信号を適宜受信可能であり、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用する際に、用いる符号系列を巡回シフトしても、スクランブルの効果により他装置に割り当てられた符号系列と干渉しないようにすることができ、符号間干渉を軽減できる。
【００１９】
また、本発明は、第１０の態様として、上記の無線通信装置であって、前記リソース割当部は、前記通信相手装置において前記循環遅延ダイバーシチが適用され、前記スクランブルが実施される場合に、前記巡回シフト量が異なる使用可能なリソースにおいて同一スクランブルが適用されるリソースが存在するときは、同一スクランブルのリソースを用いるようにリソース割当てを行い、前記受信部は、前記スクランブルに対応した受信信号の復調を行うものを含む。
これにより、巡回シフト系列の巡回シフト量によるＣＤＤ処理とこの巡回シフト量に依存したスクランブル処理とがなされた信号を適宜受信可能であり、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用する際に、用いる符号系列を巡回シフトしても、スクランブルの効果により他装置に割り当てられた符号系列と干渉しないようにすることができ、符号間干渉を軽減できる。
【００２０】
また、本発明は、第１１の態様として、上記いずれかの無線通信装置を備える無線通信基地局装置であって、前記通信相手装置は無線通信移動局装置であり、前記第１方向の通信は前記無線通信移動局装置から自装置への上り方向の通信であり、前記第２方向の通信は自装置から前記無線通信移動局装置への下り方向の通信である無線通信基地局装置を提供する。
【００２１】
また、本発明は、第１２の態様として、上記いずれかに記載の無線通信装置であって、前記第１方向の制御チャネルのリソースとして、受信信号の復号結果の成否を示すＡｃｋまたはＮａｃｋを通知するＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信するためのＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースを用いるものを含む。
【００２２】
また、本発明は、第１３の態様として、自装置から通信相手装置への第１方向の通信において、制御チャネルのリソースを用いて信号を送信する無線通信装置における無線通信方法であって、前記第１方向の制御チャネルは、他装置を含む複数の無線通信装置から前記通信相手装置へ送信される信号を、直交系列と巡回シフト系列とを含む符号系列を用いて符号多重して伝送する構成とし、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記符号系列の各符号ごとに設定され、前記通信相手装置から自装置への第２方向の通信によって前記通信相手装置より通知される制御情報に対応して割り当てられるものであり、前記制御チャネルのリソースのうち自装置に割り当てられるリソースに関して、前記直交系列の同一直交符号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定した場合に、送信信号に対する循環遅延ダイバーシチの適用を指示するステップと、前記循環遅延ダイバーシチの指示に応じて、前記循環遅延ダイバーシチを適用する場合に、前記同一直交符号で異なる巡回シフト量のリソースとなる、前記自装置に割り当てられたリソースと前記使用されない少なくとも一つのリソースとを用いて、複数のアンテナより送信信号を前記通信相手装置へ送信するステップと、を有する無線通信方法を提供する。
【００２３】
また、本発明は、第１４の態様として、通信相手装置から自装置への第１方向の通信において、制御チャネルのリソースを用いて送られる信号を受信する無線通信装置における無線通信方法であって、前記第１方向の制御チャネルは、複数の無線通信装置から自装置へ送信される信号を、直交系列と巡回シフト系列とを含む符号系列を用いて符号多重して伝送する構成となっており、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記符号系列の各符号ごとに設定され、自装置から前記通信相手装置への第２方向の通信によって前記通信相手装置に通知する制御情報に対応して割り当てられるものであり、通信信号のリソース割当てを行う際に、前記第１方向の制御チャネルに関して、前記通信相手装置において、前記直交系列の同一直交符号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量が異なるリソースを用いて送信信号に対する循環遅延ダイバーシチが適用される場合、この循環遅延ダイバーシチを想定したリソース割当てを行うステップと、前記通信相手装置から伝送された信号を受信し、前記第１方向の制御チャネルのリソース割当てに応じて、前記通信相手装置と自装置間の伝送路のチャネル推定、及び受信信号の復調を含む受信処理を行うステップと、を有する無線通信方法を提供する。
【００２４】
また、下記のような構成も想定される。
自装置から通信相手装置への第１方向の通信において、制御チャネルのリソースを用いて信号を送信する無線通信装置であって、前記第１方向の制御チャネルは、他装置を含む複数の無線通信装置から前記通信相手装置へ送信される信号を、直交系列と巡回シフト系列とを含む符号系列を用いて符号多重して伝送する構成とし、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記符号系列の各符号ごとに設定され、前記通信相手装置から自装置への第２方向の通信によって前記通信相手装置より通知される制御情報に対応して割り当てられるものであり、前記制御チャネルのリソースのうち自装置に割り当てられるリソースに関して、前記直交系列の同一直交符号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用される確率が低いことを判定した場合に、送信信号に対する循環遅延ダイバーシチの適用を指示する循環遅延ダイバーシチ指示部と、前記循環遅延ダイバーシチ指示部からの指示に応じて、前記循環遅延ダイバーシチを適用する場合に、前記同一直交符号で異なる巡回シフト量のリソースとなる、前記自装置に割り当てられたリソースと、このリソースと前記使用確率の低いリソースとの間の少なくとも一つのリソースとを用いて、複数のアンテナより送信信号を前記通信相手装置へ送信する送信部と、を備える無線通信装置。
自装置から通信相手装置への第１方向の通信において、制御チャネルのリソースを用いて信号を送信する無線通信装置における無線通信方法であって、前記第１方向の制御チャネルは、他装置を含む複数の無線通信装置から前記通信相手装置へ送信される信号を、直交系列と巡回シフト系列とを含む符号系列を用いて符号多重して伝送する構成とし、前記第１方向の制御チャネルのリソースは、前記符号系列の各符号ごとに設定され、前記通信相手装置から自装置への第２方向の通信によって前記通信相手装置より通知される制御情報に対応して割り当てられるものであり、前記制御チャネルのリソースのうち自装置に割り当てられるリソースに関して、前記直交系列の同一直交符号において前記巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用される確率が低いことを判定した場合に、送信信号に対する循環遅延ダイバーシチの適用を指示するステップと、前記循環遅延ダイバーシチの指示に応じて、前記循環遅延ダイバーシチを適用する場合に、前記同一直交符号で異なる巡回シフト量のリソースとなる、前記自装置に割り当てられたリソースと、このリソースと前記使用確率の低いリソースとの間の少なくとも一つのリソースとを用いて、複数のアンテナより送信信号を前記通信相手装置へ送信するステップと、を有する無線通信方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、符号多重を行う場合の符号間干渉を軽減しつつ、ＣＤＤを適用して送信ダイバーシチ効果を得ることが可能な無線通信装置及び無線通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図
【図２】下り制御チャネルにおける制御信号の割当てを示す図
【図３】本発明の第１の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図５】図１に示したＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース割当ての配置における遅延プロファイルと周波数応答を示す図であり、（Ａ）は遅延プロファイル、（Ｂ）は周波数応答をそれぞれ示した図
【図６】Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号に対して適用するスクランブリングを説明する図
【図７】本発明の第２の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図
【図８】本発明の第２の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図１０】Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号において同一スクランブルが適用されるペアが存在するスクランブリングを示す図
【図１１】本発明の第３の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図
【図１２】本発明の第４の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図
【図１３】上り制御チャネルにおいて符号多重を行う際に各ユーザ端末に用いる符号系列の一例を示す図
【図１４】図１３に示したような符号多重を行うための符号系列においてＣＤＤを適用する場合のリソース割当て例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本実施形態では、本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法の一例として、移動体通信用の無線通信システムであるセルラーシステムに用いられる無線通信装置及び無線通信方法の構成例を示す。以下の構成例では、移動局から基地局へのアップリンクにおいて、上り制御チャネルを用いて制御情報を伝送する際、符号多重を行って複数の移動局にリソースを割り当てる場合の構成を例示する。制御情報としては、移動局での受信信号の復号結果の成否を示すＡｃｋまたはＮａｃｋを通知するＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信する場合を想定する。なお、下記の実施形態は説明のための一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
本実施形態では、アップリンクの上り制御チャネルにおいて移動局であるユーザ端末の無線通信装置から基地局の無線通信装置へＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信する際、ＣＤＤを適用して複数アンテナによって送信することにより、送信ダイバーシチを実現する。また、複数のユーザ端末において符号多重を行うために、ＣＡＺＡＣ系列等による巡回シフト系列と直交系列の２段階で拡散した符号系列を用いる。この際、以下で述べるように、下り制御チャネルの制御信号の割当て、あるいは各ユーザ端末のスケジューリングなどによって、対応するＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースの使用状況が決まるため、これに応じて各ユーザ端末のリソースを割り当てることで、符号多重を行う場合の符号間干渉を軽減する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図である。図２は下り制御チャネルにおける制御信号の割当てを示す図である。図１では、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースに適用して符号多重を行う符号系列の配置例として、２つの符号系列におけるリソース割当てを２次元的に示している。図１において、水平方向はＣＡＺＡＣ系列による巡回シフト系列の巡回シフト量を示し、０〜１１の１２個の各巡回シフト量を持つ符号系列を設定している。垂直方向は直交系列として複数の直交符号を示しており、各直交符号には４シンボルの符号（１，１，１，１）（１，−１，１，−１）（１，−１，−１，１）…を用いている。ＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃１、…は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースの番号であり、各ユーザ端末に割り当てるリソースの位置を示している。図１３の例と同様、上り制御チャネルにおけるＡｃｋ／ＮａｃｋリソースＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃１、…は、同一直交符号においては巡回シフト量で２つおきに用い、隣接直交符号間では巡回シフト量を１つおきに用いることで、巡回シフト系列及び直交系列において割当てリソースの間隔を１つずつあけて隣接するリソースが割り当てられないように、各ユーザ端末に割り当てられるものとする。
【００３０】
セルラーシステムの基地局は、下り制御チャネルにおける制御信号のカバレッジを確保するため、例えばセルエッジにあるユーザ端末などに対して送信信号のエネルギーを集積して遠くまで信号を到達させるように、単一のユーザ端末に向けて連続したリソースの複数の制御信号をまとめて用いて下りデータ信号の制御情報を指示することがある。ここでは、基地局が下り制御チャネルにおいて用いる制御信号数をAggregation sizeと呼ぶことにする。すなわち、基地局が各ユーザ端末への下りリソース割当てに用いる制御情報の一つとして、下りの制御信号用のリソースの大きさを示すAggregation sizeが含まれる。ユーザ端末は、下り制御チャネルを受信する際に、既定の組み合わせに応じて各Aggregation sizeを順に探索する動作を行う。このAggregation sizeによって、ユーザ端末は自装置に対して用いられる制御信号の数を知ることができる。なお、下り制御チャネルにおける制御信号は、ＬＴＥではＣＣＥ（Control Channel Element）とも呼ばれるが、これと同様な下りリソース割当ての通知に用いる制御信号用のリソースであれば、他の制御情報であっても同様に適用可能である。
【００３１】
図２に示すように、下り制御チャネルにおいて、Aggregation size＝１の場合は、１つのユーザ端末に対して１つの制御信号＃０、＃１、…がそれぞれ割り当てられる。Aggregation size＝２の場合は、１つのユーザ端末に対して２つの制御信号が割り当てられ、各ユーザ端末に対して使用される制御信号は＃０、＃２、…と２つおきになる。Aggregation size＝４の場合は、１つのユーザ端末に対して４つの制御信号が割り当てられ、各ユーザ端末に対して使用される制御信号は＃０、＃４、…と４つおきになる。Aggregation size＝８の場合は、１つのユーザ端末に対して８つの制御信号が割り当てられ、各ユーザ端末に対して使用される制御信号は＃０、＃８、…と８つおきになる。この際、割当て規則簡素化のため、上記のように制御信号の開始位置は限定されている。
【００３２】
一方、上り制御チャネルにおけるＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースは、下り制御チャネルの制御信号の開始位置とAggregation sizeに対応して割り当てられる。Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースは、Aggregation size＝１の場合はＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃１、…と各リソースが使用されるが、Aggregation size＝２の場合はＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃２、…と２つおきに使用され、Aggregation size＝４の場合はＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃４、…と４つおきに使用され、Aggregation size＝８の場合はＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃８、…と８つおきに使用される。このように、Aggregation size＞１の場合、使用されないＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースが生じる。なお、Aggregation sizeが大きくなる場合は、ユーザ端末が基地局から離れた位置にあるなど通信環境が悪い状況であり、特にこのような場合のユーザ端末ではアップリンクにおける送信ダイバーシチ効果が必要となる。また、ダウンリンクにおいてＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を適用する場合は、伝送される複数データ列のＡｃｋ／Ｎａｃｋを表現するのに多くの情報量が必要になるので、アップリンクにおける送信ダイバーシチが効果的である。
【００３３】
本実施形態では、上記Aggregation sizeに応じて、Aggregation sizeが１より大きい、すなわち２以上の複数であるとき、ユーザ端末は、対応するＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースのうち、同一直交符号で異なるＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースに対応する巡回シフト量を用いてＣＤＤによる送信を行う。つまり、ダウンリンクの制御信号に対応して使用されないＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースがある場合に、ユーザ端末はそのことをAggregation sizeによって判断し、使用されないＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースを用いて、ＣＤＤ用の複数アンテナのリソースを割り当てる。具体的には、図１に示すように、例えばAggregation size＝２の場合、図中楕円で囲まれたＡＣＫ＃０とＡＣＫ＃１の２つのリソースが１つのユーザ端末で占有され、ＣＤＤを行わない場合は２番目のＡＣＫ＃１は使用されないリソースとなる。そこで、第１のアンテナに巡回シフト量０のＡＣＫ＃０のリソースを割り当て、第２のアンテナに巡回シフト量２のＡＣＫ＃１のリソースを割り当てる。このような符号系列に対するリソースの割当てにより、同一符号系列において巡回シフトするＣＤＤを適用して送信ダイバーシチ効果を得るとともに、ＣＤＤ適用時に他のユーザ端末に割り当てられた符号と干渉することを無くすことができる。
【００３４】
このように、本実施形態では、アップリンクにおける送信装置（すなわちユーザ端末）は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号の送信において、自装置への下りリソース割当ての通知に用いる制御情報に対応したリソースを使用することとし、複数ユーザ端末間の符号多重のために送信信号の拡散に用いる符号系列のうち、同一直交符号において異なる巡回シフト量の巡回シフト系列を用いて複数アンテナより送信することで、ＣＤＤによる送信ダイバーシチ処理を施す。この場合、巡回シフト量の軸において右側に位置するリソースに使用されないリソースがあることが判定された場合に、そのリソースを用いてＣＤＤ送信を行う。一方、受信装置（すなわち基地局）は、ユーザ端末においてＣＤＤを適用して生成される送信信号を想定して、各ユーザ端末にリソース割当てを行い、ユーザ端末から送信された信号を上記ＣＤＤに対応する受信動作によって復調する。
【００３５】
以下、より詳細に本実施形態の構成及び動作を説明する。図３は本発明の第１の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図、図４は本発明の第１の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００３６】
本実施形態では、図３に示した送信装置と図４に示した受信装置との間で電波を用いて無線通信を行う場合を想定している。ここでは、セルラーシステムの無線通信基地局装置（無線基地局、ＢＳ）に図４に示す受信装置を適用し、携帯電話装置などの無線通信移動局装置であるユーザ端末（ＵＥ）に図３に示す送信装置を適用することが想定される。
【００３７】
図３に示す送信装置（ユーザ端末）は、複数の送信信号生成部３０１ａ、３０１ｂと、複数の送信ＲＦ部３０２ａ、３０２ｂと、複数のアンテナ３０３ａ、３０３ｂと、受信ＲＦ部３０４と、制御信号復調部３０５と、データ復調部３０６と、誤り訂正復号部３０７と、ＣＲＣ検出部３０８と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号生成部３０９と、サブキャリア配置指示部３１０と、Aggregation size保存部３１１と、巡回シフト系列指示部３１２と、Ｓ／Ｐ変換部３１３とを備えている。送信信号生成部３０１ａ、３０１ｂは、それぞれ、巡回シフト系列乗算部３２１と、サブキャリア配置部３２２と、ＩＦＦＴ部３２３と、Ｐ／Ｓ変換・ＣＰ付与部３２４と、拡散部３２５とを備えている。
【００３８】
図４に示す受信装置（以下、基地局）は、アンテナ４３１と、受信ＲＦ・ＦＦＴ部４３２と、チャネル推定部４３３と、周波数領域等化部（ＦＤＥ）４３４と、ＩＤＦＴ部４３５と、逆拡散部４３６と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部４３７と、リソース割当部４３８と、符号化・変調部４３９と、制御信号生成部４４０と、多重部４４１と、送信ＲＦ部４４２とを備えている。
【００３９】
上記構成において、ユーザ端末は、アンテナ３０３ａにて基地局から無線伝送された制御信号を含むダウンリンクの高周波信号を受信し、受信ＲＦ部３０４でベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換する。そして、制御信号復調部３０５は、受信信号のうち基地局から指示された制御信号を復調し、自装置宛に送信されたデータに用いられた変調方式及び符号化率等の制御情報を取り出して復調するとともに、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号に用いるＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースを判断する。
【００４０】
また、ユーザ端末は、データ復調部３０６により、受信信号のうちの基地局から送られたデータを復調し、誤り訂正復号部３０７により、復調した受信データに誤り訂正復号処理を施して元データを復号する。そして、ＣＲＣ検出部３０８により、ＣＲＣ検査を行って受信データの復号結果の成否を判定する。ここで、ＣＲＣ検出結果がＯＫであれば、受信データ系列を出力し、該当信号を無事に復調できたものとしてＡｃｋの応答信号を生成する。また、ＣＲＣ検出結果がＮＧであれば、該当信号を復調できなかったものとしてＮａｃｋの応答信号を生成する。
【００４１】
制御信号復調部３０５におけるＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースの判断は、基地局から伝送される制御情報に基づいて自装置に割り当てられたリソースを判断する。具体的には、検出した制御信号の番号と、図１に示したＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースとが事前に対応づけられており、復調できた制御信号の番号に対応したリソースを用いてＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信するものと判断する。
【００４２】
この際、ユーザ端末は、下りリソース割当ての通知に用いる制御情報として、基地局から自装置への下り制御チャネルのAggregation sizeを検出し、自装置のＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信する際の送信ダイバーシチ制御に用いる構成とする。具体的には、制御信号復調部３０５においてＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースのサブキャリア配置情報とAggregation sizeの情報とを取得し、制御信号復調部３０５からサブキャリア配置情報をサブキャリア配置指示部３１０に出力するとともに、Aggregation sizeの情報をAggregation size保存部３１１に出力する。
【００４３】
Aggregation size保存部３１１は、自装置がＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信する際、巡回シフト系列指示部３１２に向けて各アンテナに割り当てるＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースに対応する巡回シフト系列を指示する。具体的には、Aggregation sizeが１よりも大きい場合には、図１に示すように、第１のアンテナ３０３ａである送信アンテナ＃０にシフト量０の巡回シフト系列を、第２のアンテナ３０３ｂである送信アンテナ＃１にシフト量２の巡回シフト系列を、それぞれ割り当てる。一方、Aggregation sizeが１の場合は、巡回シフト系列指示部３１２を通じ送信アンテナ＃１は信号を送信しないよう指示する。
【００４４】
Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号生成部３０９にて生成されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号は、Ｓ／Ｐ変換部３１３にてシリアル−パラレル変換され、それぞれが送信信号生成部３０１ａ、３０１ｂに入力されて送信信号が生成される。送信信号生成部３０１ａ、３０１ｂでは、巡回シフト系列乗算部３２１にて巡回シフト系列指示部３１２からの指示に応じた巡回シフト系列の乗算処理を行い、サブキャリア配置部３２２にてサブキャリア配置指示部３１０からの指示に基づき上り制御チャネルの各サブキャリアに対応するデータシンボルの配置を行う。そして、ＩＦＦＴ部３２３にて送信シンボル毎に高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって送信シンボルを時間領域信号に変換する。次いで、Ｐ／Ｓ変換・ＣＰ付与部３２４にてパラレル信号をシリアル信号に変換した後、ＣＰ（Cyclic Prefix）を付加する。そして、拡散部３２５にて自装置に割り当てられたリソースに対応する直交符号を乗算し、上述の巡回シフト系列と直交系列による拡散処理を行い、複数ユーザ端末間での符号多重を実施する。その後、送信ＲＦ部３０２ａ、３０２ｂにてベースバンド信号の送信信号を高周波信号に変換し、電力増幅した後、アンテナ３０３ａ、３０３ｂから無線伝送用の電波として出力して通信相手局の基地局へ送信する。これにより、ユーザ端末から基地局へのアップリンクにおいて、上り制御チャネルでのＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号などの送信が行われる。
【００４５】
上記構成において、Aggregation size保存部３１１及び巡回シフト系列指示部３１２が循環遅延ダイバーシチ指示部の機能を実現する。また、制御信号復調部３０５及びAggregation size保存部３１１が第２方向制御情報取得部の機能を実現する。また、送信信号生成部３０１ａ、３０１ｂの巡回シフト系列乗算部３２１、サブキャリア配置部３２２、ＩＦＦＴ部３２３、Ｐ／Ｓ変換・ＣＰ付与部３２４、拡散部３２５、及び送信ＲＦ部３０２ａ、３０２ｂ、アンテナ３０３ａ、３０３ｂが送信部の機能を実現する。
【００４６】
一方、図４に示す受信装置（基地局）は、上述したアップリンクにおけるユーザ端末からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号の受信に先立ち、ダウンリンクにおいて送信データや制御信号をユーザ端末へ送信する。この際、リソース割当部４３８にて各ユーザ端末のリソース割当てを行い、このリソース割当てに基づき、符号化・変調部４３９にて送信データの符号化及び変調処理を行い、制御信号生成部４４０にて制御信号を生成する。そして、多重部４４１にて送信データ及び制御信号を多重処理し、送信ＲＦ部４４２にて送信信号を所定の無線周波数帯の高周波信号に変換し、電力増幅した後、アンテナ４３１から無線伝送用の電波として出力して通信相手局のユーザ端末へ送信する。ここで、制御信号は、下り制御チャネルにおいて所定のAggregation sizeによって送信される。
【００４７】
また、基地局は、アンテナ４３１にてユーザ端末から無線伝送されたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を含むアップリンクの高周波信号を受信し、受信ＲＦ・ＦＦＴ部４３２にてベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換した後、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって受信信号を周波数領域信号に変換する。そして、ユーザ端末に通知した制御信号に基づき、該当ユーザ端末からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に用いられる巡回シフト系列を想定して受信処理を行う。具体的には、リソース割当部４３８より制御信号に対応するＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース及び制御信号のAggregation sizeをチャネル推定部４３３に通知し、該当ユーザ端末がどの巡回シフト系列を用いてＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信するかを把握したうえで受信動作を取る。
【００４８】
この際、チャネル推定部４３３では、該当ユーザ端末で使用が想定される巡回シフト系列を用いて、該当ユーザ端末からの上り制御チャンネルのチャネル推定値を取得する。そして、周波数領域等化部４３４は、受信信号のデータシンボルを入力し、チャネル推定値から得られた周波数応答に対する周波数領域等化の処理を行う。その後、ＩＤＦＴ部４３５にて離散逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ）によって時間領域信号に変換し、得られた受信データに対して逆拡散部４３６にて該当ユーザ端末に割り当てられた巡回シフト系列と直交符号を用いて逆拡散処理を行い、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部４３７にてＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を復調する。
【００４９】
上記構成において、アンテナ４３１、受信ＲＦ・ＦＦＴ部４３２、チャネル推定部４３３、周波数領域等化部４３４、ＩＤＦＴ部４３５、逆拡散部４３６、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部４３７が受信部の機能を実現する。
【００５０】
ここで、本実施形態のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース割当てを行った場合の伝送特性の一例を図５に示す。図５は図１に示したＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース割当ての配置における遅延プロファイルと周波数応答を示す図であり、（Ａ）は遅延プロファイル、（Ｂ）は周波数応答をそれぞれ示したものである。図５（Ａ）において、横軸は時間ｔ、縦軸はチャネル利得｜ｈ｜である。図５（Ｂ）において、横軸は周波数ｆ、縦軸はチャネル利得｜ｈ｜であり、１リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）単位の周波数応答を示している。
【００５１】
受信側の基地局では、ユーザ端末の送信アンテナ＃０（Ａｎｔ＃０）からの信号と、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）からの信号とを抜き出し、これらを合成してＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を復調できる。この際、２つおきに巡回シフト系列を用いているため、符号間干渉を軽減でき、伝搬路においてフェージング等によって信号の遅延が生じても、他のユーザ端末からの信号成分に対して干渉を与えることは少ない。ユーザ端末では、自装置に割り当てられたＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースが巡回シフト量０の巡回シフト系列であることと、Aggregation size＝２であることとを検出することにより、隣のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースである巡回シフト量２は他のユーザ端末宛に使われないことが分かるため、自装置が利用しても他のユーザ端末に干渉を与えることなく信号を送信できる。また、同一直交符号の巡回シフトした信号として送信することによって、ＣＤＤ送信と等価となり、図５（Ｂ）に示すような合成チャネルの周波数応答により送信ダイバーシチ効果を得られる。すなわち、ユーザ端末から基地局へ送信される信号の周波数選択性を強めて、空間−周波数のダイバーシチ効果を得ることができ、単一ユーザ端末における伝送信号の信頼性を向上できる。
【００５２】
上述した第１の実施形態では、ユーザ端末から基地局への上り制御チャネルにおいてＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号を送信する際、基地局からユーザ端末への下り制御チャネルにおいて用いる制御信号数を示すAggregation sizeをユーザ端末で取得し、このAggregation sizeが１より大きい場合、同一直交符号において巡回シフト系列の巡回シフト量の軸で右隣に位置するリソースが使用されないことを判定し、同一直交符号で異なる巡回シフト量のリソースを用いて複数アンテナによりＣＤＤを適用した送信を行う。これにより、送信ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、この際に巡回シフト量で右側にある使用されないリソースを用いることによって、他のユーザ端末へ割り当てられたリソースとの符号間干渉を軽減できる。
【００５３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態の動作を一部変更したものであり、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号にスクランブルを適用した場合の例である。図６はＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に対して適用するスクランブリングを説明する図、図７は本発明の第２の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図である。
【００５４】
第２の実施形態では、さらに干渉を軽減するために、図６のようにＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に対し巡回シフト系列に依存したスクランブルが適用される構成をとる。図６の例では、偶数番目のＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号ＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃２、…はそのままとし、奇数番目のＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号ＡＣＫ＃１、ＡＣＫ＃３、…は９０度の位相回転を施し、隣接するＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース間で位相を９０度ずらすものとしている。なお、図中ＲＳは参照信号を示す。
【００５５】
上記のようなスクランブルを適用し、第１のアンテナに巡回シフト量０のＡＣＫ＃０のリソースを割り当て、第２のアンテナに巡回シフト量１のＡＣＫ＃１のリソースを割り当てるようにする。さらに、本実施形態では、上記スクランブルを適用するにあたり、図７に示すように、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号の生成に際して、連続して割り当てられるリソースのうち巡回シフト量の軸で最も右側にあるもの（ここでは巡回シフト量２のＡＣＫ＃１）に対応したスクランブルを用い、ＣＤＤにてダイバーシチ送信する全ての信号に適用する。この場合、巡回シフト量０のＡＣＫ＃０は、本来のスクランブルではなく、ＡＣＫ＃１と同じスクランブルが適用される。図７ではＣＤＤ送信を行うＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースのペアを同じＡＣＫ＃１で表している。
【００５６】
無線通信においては、フェージング等の伝搬路の状況によって信号の遅延が生じることはあるが、時間軸上で進むことはあまり生じない。上記巡回シフト系列の巡回シフト量は、時間軸で見た場合の遅延とみなすこともでき、他のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースへ与える干渉を軽減するには、時間軸上の遅延に相当する巡回シフト量で右側のリソースに対する影響を考慮するのが効果的である。よって、本実施形態では、自装置に割り当てられたＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースにおいて巡回シフト量の軸で一番右側のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースと、その右隣の他のユーザ端末に割り当てられたＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースとで、スクランブルを異ならせることで、さらなる干渉軽減効果を得るようにする。
【００５７】
図８は本発明の第２の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図、図９は本発明の第２の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図である。これらの図８、図９において、図３、図４に示した第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付している。ここでは第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５８】
図８に示す送信装置（ユーザ端末）は、スクランブリング指示部８５１を備え、巡回シフト系列指示部８５２の機能が第１の実施形態とは一部異なっている。スクランブリング指示部８５１は、制御信号復調部３０５により復調された制御信号からAggregation size及びスクランブリング情報を入力し、巡回シフト系列指示部８５２に向けて各アンテナに割り当てるＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースに対応するスクランブリングを指示する。このとき、該当ユーザ端末宛のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースのうち、巡回シフト量の軸において最も右側にあるリソースに対応するスクランブルを指示する。巡回シフト系列指示部８５２は、Aggregation size保存部３１１から指示された巡回シフト系列とスクランブリング指示部８５１から指示されたスクランブルとに基づき、巡回シフト系列乗算部３２１に対して巡回シフト系列とスクランブリング情報を出力し、巡回シフト系列の乗算とスクランブリングの処理を指示する。そして、巡回シフト系列乗算部３２１及び拡散部３２５において、上記指示に基づいて巡回シフト系列の巡回シフト量に依存したスクランブル処理が行われる。上記構成において、送信信号生成部３０１ａ、３０１ｂの巡回シフト系列乗算部３２１、拡散部３２５がスクランブル処理部の機能を実現する。
【００５９】
図９に示す受信装置（基地局）は、リソース割当部９６１と逆拡散部９６２の機能が第１の実施形態とは一部異なっている。リソース割当部９６１は、各ユーザ端末のリソース割当てを行う際、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースのスクランブルを設定し、スクランブリング情報を逆拡散部９６２に出力する。逆拡散部９６２は、スクランブリング情報に基づき、該当ユーザ端末からのＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に用いられるスクランブルを想定して逆拡散処理を行う。上記構成において、逆拡散部９６２が逆スクランブル処理部の機能を実現する。
【００６０】
上述した第２の実施形態の構成によれば、符号系列において巡回シフト量の軸で最も右側にあるリソースに対応したスクランブルを適用することで、フェージング等による信号遅延の影響を受けやすい時間軸上で直後のリソースにあたる巡回シフト量で右隣の他ユーザ端末宛のリソースとはスクランブルが異なるようになるので、符号間干渉をさらに軽減できる。したがって、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用する際に、用いる符号系列を巡回シフトしても、スクランブルの効果により他ユーザ端末に割り当てられた符号系列と干渉しないようにすることができる。また、スクランブルを含む既存のＡｃｋ／Ｎａｃｋリソース割当方法に影響を与えることなく、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用可能である。
【００６１】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、Aggregation size＝４，８の場合のＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に対するスクランブルの適用例である。図１０はＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号において同一スクランブルが適用されるペアが存在するスクランブリングを示す図、図１１は本発明の第３の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図である。
【００６２】
第３の実施形態では、第２の実施形態と同様、図６のようにＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に対し巡回シフト系列に依存したスクランブルが適用される構成をとる。ここで、図１０に示すように、Aggregation size＝４，８のときは、ユーザ端末に対してＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースが４つおき、または８つおきの間隔で割り当てられるため、該当ユーザ端末においてコンスタレーションが同じである同一スクランブルが適用されているペアが必ず存在することになる。そこで、本実施形態では、図１１に示すように、同一スクランブルが適用されているペアを用いてＣＤＤ送信する。この場合、時間軸上で直後のリソースにあたる右隣の他ユーザ端末宛のリソースとはスクランブルが異なるようになる。
【００６３】
図１１の例では、Aggregation size＝４の場合に、第１のアンテナに巡回シフト量０のＡＣＫ＃０のリソースを割り当て、第２のアンテナにはスクランブルが同じである巡回シフト量４のＡＣＫ＃２のリソースを割り当てるようにする。そして、これらのリソースＡＣＫ＃０、ＡＣＫ＃２に対応するスクランブルを適用する。図１１ではＣＤＤ送信を行うＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースのペアを同じＡＣＫ＃０で表している。なおこの場合、同一スクランブルであるＡＣＫ＃１とＡＣＫ＃３のリソースを使用することも可能であるが、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソース割当ての規則を考慮して、元々割り当てられているＡＣＫ＃０と、これと同一スクランブルのＡＣＫ＃２を用いることとする。また、Aggregation size＝８の場合は、ＡＣＫ＃０とＡＣＫ＃２の組み合わせ以外も可能であるが、ＣＤＤ送信における巡回シフト量をあまり大きく取ると選択性が強くなりすぎてエネルギーをロスするので、同一スクランブルで巡回シフト量の差が小さいＡＣＫ＃０とＡＣＫ＃２のリソースを用いるのが実用上は好ましい。
【００６４】
上述した第３の実施形態の構成によれば、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用する際に、用いる符号系列を巡回シフトしても、スクランブルの効果により他ユーザ端末に割り当てられた符号系列と干渉しないようにすることができ、符号間干渉を軽減できる。
【００６５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第１の実施形態の技術思想を拡張し、割り当てられる確率の小さい制御信号に対応するＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースを用いてＣＤＤ送信を行い、送信ダイバーシチを実現する例である。図１２は本発明の第４の実施形態による上り制御チャネルにおけるリソース割当て例を示す図である。
【００６６】
第４の実施形態では、Aggregation size＝１の場合を想定する。この場合、ＣＤＤを適用するには、巡回シフト量０のリソースと隣接する巡回シフト量１のリソースを使用せざるを得ない。一方、図２に示したように、各Aggregation size（＝１，２，４，８）で取り得る制御信号の番号に着目すると、割り当てられる確率の小さい制御信号が存在する。具体的には、＃０，＃８の制御信号はどのAggregation sizeの場合でも使われるのに対して、＃１，＃３などの奇数番号の制御信号はAggregation size＝１でのみ使われる。
【００６７】
そこで、第４の実施形態のユーザ端末は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースにおいて巡回シフト量の軸で右側にあるリソースが「使われる確率の低いリソース」である制御信号を割り当てられたときのみ、ＣＤＤ送信を行うようにする。すなわち、同一直交符号で巡回シフト量の軸において右側に位置するリソースが使用される確率が低いと判定された場合に、自装置に本来割り当てられたＡｃｋ／Ｎａｃｋリソースとともに、このリソースと使用確率の低いリソースとの間のリソースを使用して、ＣＤＤによる送信ダイバーシチ処理を施す。
【００６８】
この第４の実施形態の構成によれば、ＣＤＤによる送信ダイバーシチを適用する際に、用いる符号系列を巡回シフトしたときに生じ得る干渉を確率的に回避することができ、符号間干渉を軽減できる。
【００６９】
なお、上述した実施形態では、上り制御チャネルにおいて使用するリソースとして、Ａｃｋ／Ｎａｃｋリソースを示したが、これに限定されるものではなく、下りの制御情報に対応して上り制御チャネルを用いて送信する情報であれば、他の信号用のリソースに適用することも可能である。
【００７０】
また、上述した実施形態では、セルラーシステムの移動局から基地局へのアップリンクに適用した例を示したが、適用可能な通信方式であれば、種々の無線通信システムに適宜応用することもできる。
【００７１】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【００７２】
なお、上記実施形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（antenna port）とは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【００７３】
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００７４】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００７５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００７６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００７７】
本出願は、２００８年１０月３０日出願の日本特許出願（特願２００８−２８０２３０）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、符号多重を行う場合の符号間干渉を軽減しつつ、ＣＤＤを適用して送信ダイバーシチ効果を得ることが可能となる効果を有し、セルラーシステム等の無線通信システムに適用可能な無線通信装置及び無線通信方法等として有用である。
【符号の説明】
【００７９】
３０１ａ、３０１ｂ  送信信号生成部
３０２ａ、３０２ｂ  送信ＲＦ部
３０３ａ、３０３ｂ  アンテナ
３０４  受信ＲＦ部
３０５  制御信号復調部
３０６  データ復調部
３０７  誤り訂正復号部
３０８  ＣＲＣ検出部
３０９  Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号生成部
３１０  サブキャリア配置指示部
３１１  Aggregation size保存部
３１２、８５２  巡回シフト系列指示部
３１３  Ｓ／Ｐ変換部
３２１  巡回シフト系列乗算部
３２２  サブキャリア配置部
３２３  ＩＦＦＴ部
３２４  Ｐ／Ｓ変換・ＣＰ付与部
３２５  拡散部
４３１  アンテナ
４３２  受信ＲＦ・ＦＦＴ部
４３３  チャネル推定部
４３４  周波数領域等化部（ＦＤＥ）
４３５  ＩＤＦＴ部
４３６、９６２  逆拡散部
４３７  Ａｃｋ／Ｎａｃｋ復調部
４３８、９６１  リソース割当部
４３９  符号化・変調部
４４０  制御信号生成部
４４１  多重部
４４２  送信ＲＦ部
８５１  スクランブリング指示部
【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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