(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、制御情報を効率的に送信する方法及びそのための装置を提供すること。【解決手段】本発明の方法は、制御情報から第１変調シンボル列を得る段階と、前記第１変調シンボル列のうち、前記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数の単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応するように拡散し、スロット別に前記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を得る段階と、前記複数アンテナを介して、前記複数の拡散された第２変調シンボル列を、前記ＰＵＣＣＨ信号内の該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを通じて送信する段階と、を含む。【選択図】図３２
2013517668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて、端末が複数アンテナを介して物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信する方法であって、
制御情報から第１変調シンボル列を取得する段階と、
前記第１変調シンボル列のうち、前記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数の単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応するように拡散し、スロット別に前記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を取得する段階と、
前記複数アンテナを介して、前記複数の拡散された第２変調シンボル列を前記ＰＵＣＣＨ信号内の該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介して送信する段階と、を有し、
前記ＰＵＣＣＨ信号送信に使われるリソースは、アンテナポート間で互いに直交する、ＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項２】
前記複数の拡散された第２変調シンボル列には、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に単一搬送波特性のためのプリコーディングが適用されることを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項３】
前記拡散過程には、アンテナポート別に互いに異なる直交符号が使用されることを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項４】
前記ＰＵＣＣＨ信号が送信される物理リソースブロック（ＰＲＢ）は、アンテナポート別にそれぞれ異なることを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項５】
第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースが確認されると、第２アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースは、前記第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースから類推され、
ＰＵＣＣＨリソースは、直交符号及びＰＲＢの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項６】
無線通信システムにおいて、複数アンテナから物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信するように構成された端末であって、
無線周波（ＲＦ）ユニットと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、制御情報から第１変調シンボル列を取得し、前記第１変調シンボル列のうち、前記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数の単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応するように拡散し、スロット別に前記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を取得し、前記複数アンテナを介して、前記複数の拡散された第２変調シンボル列を前記ＰＵＣＣＨ信号内の該当ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介して送信するように構成され、
前記ＰＵＣＣＨ信号送信に使用されるリソースは、アンテナポート間で互いに直交する、端末。
【請求項７】
前記複数の拡散された第２変調シンボル列には、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に単一搬送波特性のためのプリコーディングが適用されたことを特徴とする、請求項６に記載の端末。
【請求項８】
前記拡散過程には、アンテナポート別にそれぞれ異なる直交符号が使用されることを特徴とする、請求項６に記載の端末。
【請求項９】
前記ＰＵＣＣＨ信号が送信される物理リソースブロック（ＰＲＢ）は、アンテナポート別にそれぞれ異なることを特徴とする、請求項６に記載の端末。
【請求項１０】
第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースが確認されると、第２アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースは、前記第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースから類推され、
ＰＵＣＣＨリソースは、直交符号及びＰＲＢのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項６に記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに係り、特に、制御情報を送信する方法及び装置に関するものである。この無線通信システムは、搬送波集約（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ：ＣＡ）を提供することができる。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムが音声又はデータなどのような種々の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、利用可能なシステムリソース（帯域幅、送信電力等）を共有して複数のユーザとの通信を提供できる多元接続システムである。多元接続システムの例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムなどがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、無線通信システムにおいて制御情報を効率的に送信する方法及びそのための装置を提供することにある。本発明の他の目的は、制御情報を効率的に送信するためのチャネルフォーマット、信号処理、及びそのための装置を提供することにある。本発明の更に他の目的は、制御情報を送信するためのリソースを効率的に割り当てる方法及びそのための装置を提供することにある。
【０００４】
本発明で達成しようとする技術的課題は、上記の技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様として、無線通信システムにおいて、端末が複数アンテナを介して物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信する方法であって、制御情報から第１変調シンボル列を得る段階と、上記第１変調シンボル列のうち、上記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するように拡散し、スロット別に上記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を得る段階と、上記複数アンテナを介して、上記複数の拡散された第２変調シンボル列を上記ＰＵＣＣＨ信号内の該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介して送信する段階と、を含み、上記ＰＵＣＣＨ信号送信に使用されるリソースは、アンテナポート間に互いに直交する、ＰＵＣＣＨ送信方法が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様として、無線通信システムにおいて、複数アンテナを介してＰＵＣＣＨ信号を送信するように構成された端末であって、無線周波（ＲＦ）ユニットと、プロセッサと、を含み、上記プロセッサは、制御情報から第１変調シンボル列を得、上記第１変調シンボル列のうち、上記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するように拡散し、スロット別に上記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を得、上記複数アンテナを介して、上記複数の拡散された第２変調シンボル列を、上記ＰＵＣＣＨ信号内の該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介して送信するように構成され、上記ＰＵＣＣＨ信号送信に使用されるリソースは、アンテナポート間に互いに直交する、端末が提供される。
【０００７】
ここで、上記複数の拡散された第２変調シンボル列には、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に単一搬送波特性のためのプリコーディングを適用してもよい。
【０００８】
ここで、上記拡散過程には、アンテナポート別に互いに異なる直交符号を使用してもよい。
【０００９】
ここで、上記ＰＵＣＣＨ信号が送信される物理リソースブロック（ＰＲＢ）は、アンテナポート別にそれぞれ異なってもよい。
【００１０】
ここで、第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースが確認されると、第２アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースは、上記第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースから類推されることを特徴とし、ＰＵＣＣＨリソースは、直交符号及びＰＲＢのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線通信システムにおいて制御情報を効率的に送信することができる。また、制御情報を効率的に送信するためのチャネルフォーマット、信号処理方法を提供することができる。また、制御情報送信のためのリソースを効率的に割り当てることができる。
【００１２】
本発明で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
【００１３】
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明に係る実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】無線通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を示す図である。
【図２】アップリンク信号処理手順を示す図である。
【図３】ダウンリンク信号処理手順を示す図である。
【図４】ＳＣ−ＦＤＭＡ方式及びＯＦＤＭＡ方式を示す図である。
【図５】単一搬送波特性を満たすための周波数ドメイン上の信号マップ方式を示す図である。
【図６】クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが単一搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。
【図７】クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが複数搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。
【図８】クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが複数搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。
【図９】セグメントＳＣ−ＦＤＭＡにおける信号処理手順を示す図である。
【図１０】アップリンクサブフレームの構造を示す図である。
【図１１】アップリンクで参照信号（ＲＳ）を送信するための信号処理手順を示す図である。
【図１２ａ】物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のための復調参照信号（ＤＭＲＳ）構造を示す図である。
【図１２ｂ】物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のための復調参照信号（ＤＭＲＳ）構造を示す図である。
【図１３】ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂのスロットレベル構造を示す図である。
【図１４】ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂのスロットレベル構造を示す図である。
【図１５】ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂのスロットレベル構造を示す図である。
【図１６】ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂのスロットレベル構造を示す図である。
【図１７】ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネル化を示す図である。
【図１８】同一のＰＲＢ内においてＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂとフォーマット２／２ａ／２ｂとが混合した構造に対するチャネル化を示す図である。
【図１９】ＰＵＣＣＨ送信のためのＰＲＢ割当を示す図である。
【図２０】基地局においてダウンリンク成分搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２１】端末においてアップリンク成分搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２２】基地局において一つの媒体接続制御層（ＭＡＣ）が複数搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２３】端末において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２４】基地局において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２５】端末において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２６】基地局において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２７】端末の受信観点で、一つ以上のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を示す図である。
【図２８】複数のＤＬ ＣＣと一つのＵＬ ＣＣとがリンクされた非対称搬送波集約を示す図である。
【図２９】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨを介した信号送信を示す図である。
【図３０ａ】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３０ｂ】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３０ｃ】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３０ｄ】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３０ｅ】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３０ｆ】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３１】本発明の一実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３２】本発明の一実施例に係るＲＳ多重化容量が増加したＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３３】本発明の一実施例に係るＲＳ多重化容量が増加したＰＵＣＣＨフォーマット及びこのための信号処理手順を示す図である。
【図３４】本発明の一実施例によって複数アンテナを介してＰＵＣＣＨを送信するための信号処理ブロックを示す図である。
【図３５ａ】図３４においてアンテナポート別に生成されたＰＵＣＣＨを示す図である。
【図３５ｂ】図３４においてアンテナポート別に生成されたＰＵＣＣＨを示す図である。
【図３６】本発明の他の実施例によって複数アンテナを介してＰＵＣＣＨを送信するための信号処理ブロックを示す図である。
【図３７】本発明の他の実施例によって複数アンテナを介してＰＵＣＣＨを送信するための信号処理ブロックを示す図である。
【図３８ａ】図３６及び図３７においてアンテナポート別に生成されたＰＵＣＣＨを示す図である。
【図３８ｂ】図３６及び図３７においてアンテナポート別に生成されたＰＵＣＣＨを示す図である。
【図３９】本発明の更に他の実施例によって複数アンテナを介してＰＵＣＣＨを送信するための信号処理手順を示す図である。
【図４０】図３９においてアンテナポート１のために生成されたＰＵＣＣＨを示す図である。
【図４１】本発明に適用されうる基地局及び端末を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の技術は、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどのような様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、汎用地上無線接続（ＵＴＲＡ）又はＣＤＭＡ２０００のような無線技術とすることができる。ＴＤＭＡは、世界移動体通信システム（ＧＳＭ）／一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）／ＧＳＭ進化用強化データ速度（ＥＤＧＥ）のような無線技術とすることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、進化ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）などのような無線技術とすることができる。ＵＴＲＡは、汎用移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の一部である。第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）長期進化システム（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いる進化ＵＭＴＳ（Ｅ−ＵＭＴＳ）の一部であり、高度ＬＴＥシステム（ＬＴＥ−Ａ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進展したバージョンである。説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを中心に説明するが、これに本発明の技術的思想が制限されることはない。
【００１６】
無線通信システムにおいて、端末は基地局からダウンリンク（ＤＬ）を介して情報を受信し、端末は基地局にアップリンク（ＵＬ）を介して情報を送信する。基地局及び端末が送受信する情報は、データ及び様々な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類／用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。
【００１７】
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。
【００１８】
電源が切れられた状態で再び電源が投入されたり、新しいセルに進入したりした端末は、段階Ｓ１０１において、基地局と同期を合わせる等の初期セル探索作業を行う。このために、端末は基地局から１次（ｐｒｉｍａｒｙ）同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ）及び２次（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）同期チャネル（Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を取得する。その後、端末は、基地局から物理同報チャネルを受信してセル内の同報情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階においてダウンリンク参照信号（ＤＬ ＲＳ）を受信し、ダウンリンクチャネル状態を確認することができる。
【００１９】
初期セル探索を終えた端末は、段階Ｓ１０２において、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及び該物理ダウンリンク制御チャネル情報に対応する物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を受信して、より具体的なシステム情報を取得することができる。
【００２０】
一方、端末は基地局への接続を確立するために、段階Ｓ１０３乃至段階Ｓ１０６のようなランダムアクセス手順を行うことができる。このために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブルを送信し（Ｓ１０３）、物理ダウンリンク制御チャネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャネルを介して、プリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ１０４）。競合ベースランダムアクセスの場合は、追加の物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ１０５）、並びに物理ダウンリンク制御チャネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０６）のような衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を実行することができる。
【００２１】
以上の手順を行った端末は、以降、一般的なアップリンク／ダウンリンク信号送信手順として、物理ダウンリンク制御チャネル／物理ダウンリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０７）及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）／物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｓ１０８）を行うことができる。端末が基地局に送信する制御情報を総称してアップリンク制御情報（ＵＣＩ）という。ＵＣＩは、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）、スケジュール要求（ＳＲ）、チャネル品質指示（ＣＱＩ）、プリコーディング行列指示（ＰＭＩ）、ランク指示（ＲＩ）などを含む。ＵＣＩは、主にＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報及びトラフィックデータが同時に送信されるべき場合、ＰＵＳＣＨを介して送信されることもある。また、ネットワークの要求／指示によってＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを不連続に送信することができる。
【００２２】
図２は、端末がアップリンク信号を送信するための信号処理手順を説明するための図である。
【００２３】
アップリンク信号を送信するために、端末のスクランブルモジュール２１０は、端末特定スクランブル信号を用いて送信信号をスクランブルすることができる。スクランブルされた信号は、変調マッパ２１０に入力され、送信信号の種類及び／又はチャネル状態によって２位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）又は１６直交振幅変調（ＱＡＭ）／６４ＱＡＭ方式を用いて複素シンボルに変調される。変調された複素シンボルは、変換プリコーダ２３０で処理された後、リソース要素マッパ２４０に入力される。リソース要素マッパ２４０は、複素シンボルを時間−周波数リソース要素にマップすることができる。このように処理された信号は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器２５０を経てアンテナから基地局に送信できる。
【００２４】
図３は、基地局がダウンリンク信号を送信するための信号処理手順を説明するための図である。
【００２５】
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて、基地局は、ダウンリンクで一つ以上の符号語を送信できる。符号語はそれぞれ、図２のアップリンクと同様、スクランブルモジュール３０１及び変調マッパ３０２を介して複素シンボルとすることができる。その後、複素シンボルは、階層マッパ３０３によって複数の階層にマップされ、各階層はプリコーディングモジュール３０４によってプリコーディング行列が乗算されて、各送信アンテナに割り当てられる。このように処理されたアンテナ別の送信信号はそれぞれ、リソース要素マッパ３０５によって時間−周波数リソース要素にマップされ、その後、ＯＦＤＭ信号生成器３０６を経て各アンテナから送信できる。
【００２６】
無線通信システムにおいて端末がアップリンクで信号を送信する場合は、基地局がダウンリンクで信号を送信する場合に比べて、ピーク対平均値比（ＰＡＰＲ）が問題となる。したがって、図２及び図３で説明したように、アップリンク信号送信は、ダウンリンク信号送信に用いられるＯＦＤＭＡ方式と違い、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いる。
【００２７】
図４は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式及びＯＦＤＭＡ方式を説明するための図である。３ＧＰＰシステムは、ダウンリンクにおいてＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。
【００２８】
図４を参照すると、アップリンク信号送信のための端末及びダウンリンク信号送信のための基地局は共に、直列−並列変換器４０１、副搬送波マッパ４０３、Ｍ−ポイント逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）モジュール４０４及び巡回プレフィクス（ＣＰ）付加モジュール４０６を含む点では同一である。ただし、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で信号を送信するための端末は、Ｎ−ポイントＤＦＴモジュール４０２を更に含む。Ｎ−ポイント離散フーリエ変換（ＤＦＴ）モジュール４０２は、Ｍ−ポイントＩＤＦＴモジュール４０４のＩＤＦＴ処理の影響を一定部分打ち消すことによって、送信信号が単一搬送波特性を持つようにする。
【００２９】
図５は、周波数ドメインで単一搬送波特性を満たすための周波数ドメイン上の信号マップ方式を説明する図である。図５の（ａ）は、局所マップ方式を示し、図５の（ｂ）は、分散マップ方式を示す。
【００３０】
ＳＣ−ＦＤＭＡの修正された形態であるクラスタ（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ）ＳＣ−ＦＤＭＡについて説明する。クラスタＳＣ−ＦＤＭＡは、副搬送波マップ過程でＤＦＴプロセス出力サンプルを副グループに分け、これらを周波数ドメイン（あるいは副搬送波ドメイン）に不連続にマップする。
【００３１】
図６は、クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいてＤＦＴプロセス出力サンプルが単一搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。図７及び図８は、クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいてＤＦＴプロセス出力サンプルが複数搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。図６は、搬送波内（ｉｎｔｒａ−ｃａｒｒｉｅｒ）クラスタＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例であり、図７及び図８は、搬送波間（ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ）クラスタＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例に該当する。図７は、周波数ドメインで連続的に成分搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｃａｒｒｉｅｒ）が割り当てられた状況において、隣接する成分搬送波間の副搬送波間隔が整列している場合に、単一逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ブロックを介して信号を生成する例を示す。図８は、周波数ドメインで不連続に成分搬送波が割り当てられた状況において複数のＩＦＦＴブロックを介して信号を生成する場合を示す。
【００３２】
図９は、セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ）ＳＣ−ＦＤＭＡの信号処理手順を示す図である。
【００３３】
セグメントＳＣ−ＦＤＭＡは、任意個数のＤＦＴと同じ個数のＩＦＦＴが適用されてＤＦＴとＩＦＦＴとの関係構成が一対一の関係を持つことによって、単純に既存ＳＣ−ＦＤＭＡのＤＦＴ拡散及びＩＦＦＴの周波数副搬送波マップ構成を拡張したもので、ＮｘＳＣ−ＦＤＭＡ又はＮｘＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭＡとも表現される。本明細書では、これらを包括してセグメントＳＣ−ＦＤＭＡと呼ぶ。図９を参照すると、セグメントＳＣ−ＦＤＭＡは、単一搬送波特性条件を緩和するために、全体時間ドメイン変調シンボルを、Ｎ（Ｎは、１より大きい整数）個のグループにし、グループ単位にＤＦＴプロセスを行う。
【００３４】
図１０は、アップリンクサブフレームの構造を示す図である。
【００３５】
図１０を参照すると、アップリンクサブフレームは、複数（例、２個）のスロットを含む。スロットは、ＣＰの長さによってそれぞれ異なる数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。一例として、正規（ｎｏｒｍａｌ）ＣＰの場合、スロットは７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。アップリンクサブフレームは、データ領域と制御領域とに区別される。データ領域は、ＰＵＳＣＨを含み、音声などのデータ信号を送信するために使われる。制御領域は、ＰＵＣＣＨを含み、制御情報を送信するために使われる。ＰＵＣＣＨは、周波数軸においてデータ領域の両端部に位置しているＲＢ対（ＲＢ  ｐａｉｒ）（例、ｍ＝０，１，２，３））（例、周波数反射（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｍｉｒｒｏｒｅｄ）された位置のＲＢ対７）を含み、スロットを境界にホップする。アップリンク制御情報（すなわち、ＵＣＩ）は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどを含む。
【００３６】
図１１は、アップリンクで参照信号を送信するための信号処理手順を説明するための図である。データは、ＤＦＴプリコーダを介して周波数ドメイン信号に変換された後、周波数マップ後にＩＦＦＴを介して送信されるのに対し、ＲＳは、ＤＦＴプリコーダを経る過程が省略される。すなわち、周波数ドメインでＲＳシーケンスが直接生成（Ｓ１１）された後に、局所化マップ（Ｓ１２）、ＩＦＦＴ過程（Ｓ１３）及びＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）付加過程（Ｓ１４）を順次に経てＲＳが送信される。
【００３７】
ＲＳシーケンス
【数１】
2013517668.tif 000003
は、基本シーケンスの巡回シフト（ｃｙｃｌｉｃ  ｓｈｉｆｔ）αによって定義され、式１のように表現できる。
【００３８】
（式１）
【数２】
2013517668.tif 000004
【００３９】
ここで、ＭＲＳＳＣ＝ｍＭＲＢＳＣは、ＲＳシーケンスの長さであり、ＮＲＢＳＣは、副搬送波単位で表したリソースブロックの大きさであり、ｍは、１≦ｍ≦Ｎｍａｘ，ＵＬＲＢである。Ｎｍａｘ，ＵＬＲＢは、最大アップリンク送信帯域を表す。
【００４０】
基本シーケンスである
【数３】
2013517668.tif 000005
は、いくつかのグループに分けられる。ｕ∈｛０，１，．．．，２９｝は、グループ番号を表し、νは、該当のグループの基本シーケンス番号に該当する。各グループは、長さがＭＲＳＳＣ＝ｍＭＲＢＳＣ（１≦ｍ≦５）である１つの基本シーケンス（ν＝０）と、長さがＭＲＳＳＣ＝ｍＭＲＢＳＣ（６≦ｍ≦Ｎｍａｘ，ＵＬＲＢ）である２つの基本シーケンス（ν＝０，１）とを含む。該当グループ内でシーケンスグループ番号ｕ及び該当の番号νは、時間によってそれぞれ変わることがある。基本シーケンス
【数４】
2013517668.tif 000006
の定義は、シーケンス長ＭＲＳＳＣによる。
【００４１】
３ＮＲＢＳＣ以上の長さを有する基本シーケンスは、下記のように定義することができる。
【００４２】
ＭＲＳＳＣ≧３ＮＲＢＳＣに対して、基本シーケンス
【数５】
2013517668.tif 000007
は下記の式２によって与えられる。
【００４３】
（式２）
【数６】
2013517668.tif 000008
【００４４】
ここで、ｑ番目のルート・ザドフチュー（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ）シーケンスは、下記の式３によって定義できる。
【００４５】
（式３）
【数７】
2013517668.tif 000009
【００４６】
ここで、ｑは、下記の式４を満たす。
【００４７】
（式４）
【数８】
2013517668.tif 000010
【００４８】
ここで、ザドフチューシーケンスの長さＮＲＳＺＣは、最大の素数によって与えられ、よって、ＮＲＳＺＣ＜ＭＲＳＳＣを満たす。
【００４９】
３ＮＲＢＳＣ未満の長さを有する基本シーケンスは、下記のように定義できる。まず、ＭＲＳＳＣ＝ＮＲＢＳＣ及びＭＲＳＳＣ＝２ＮＲＢＳＣに対して基本シーケンスは式５のように与えられる。
【００５０】
（式５）
【数９】
2013517668.tif 000011
【００５１】
ここで、ＭＲＳＳＣ＝ＮＲＢＳＣ及びＭＲＳＳＣ＝２ＮＲＢＳＣに対するφ（ｎ）の値は、下記の表１及び表２でそれぞれ与えられる。
【００５２】
【表１】
2013517668.tif 000012
【００５３】
【表２】
2013517668.tif 000013
【００５４】
一方、ＲＳホップについて説明すると、下記のとおりである。
【００５５】
グループホップパターンｆｇｈ（ｎｓ）及びシーケンスシフトパターンｆｓｓによって、スロットｎｓにおいてシーケンスグループ番号ｕは、下記の式６のように定義することができる。
【００５６】
（式６）
【数１０】
2013517668.tif 000014
【００５７】
ここで、ｍｏｄは、モジュロ演算を表す。
【００５８】
１７個の互いに異なるホップパターン及び３０個の互いに異なるシーケンスシフトパターンが存在する。上位層によって提供されたグループホップを活性化させるパラメータによってシーケンスグループホップが可能又は不可能になる。
【００５９】
ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨは、同じホップパターンを有するが、別個のシーケンスシフトパターンを有することができる。
【００６０】
グループホップパターンｆｇｈ（ｎｓ）は、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨに対して同一であり、下記の式７のように与えられる。
【００６１】
（式７）
【数１１】
2013517668.tif 000015
【００６２】
ここで、ｃ（ｉ）は、擬似ランダムシーケンスに該当し、擬似ランダムシーケンス生成器は、各無線フレームの開始点で
【数１２】
2013517668.tif 000016
によって初期化してもよい。
【００６３】
シーケンスシフトパターンｆｓｓの定義は、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨにおいて互いに異なる。
【００６４】
ＰＵＣＣＨに対して、シーケンスシフトパターンｆＰＵＣＣＨＳＳは、ｆＰＵＣＣＨＳＳ＝ＮｃｅｌｌＩＤmod３０で与えられ、ＰＵＳＣＨに対して、シーケンスシフトパターンｆＰＵＣＣＨＳＳはｆＰＵＳＣＨＳＳ＝（ｆＰＵＣＣＨＳＳ＋ΔＳＳ）ｍｏｄ３０で与えられる。ΔＳＳ∈｛０，１，．．．，２９｝は上位層によって構成される。
【００６５】
以下、シーケンスホップについて説明する。
【００６６】
シーケンスホップは、長さがＭＲＳＳＣ≧６ＮＲＢＳＣである参照信号にだけ適用される。
【００６７】
長さがＭＲＳＳＣ＜６ＮＲＢＳＣである参照信号に対して、基本シーケンスグループ内で基本シーケンス番号νがν＝０と与えられる。
【００６８】
長さがＭＲＳＳＣ≧６ＮＲＢＳＣである参照信号に対して、スロットｎＳにおいて基本シーケンスグループ内で基本シーケンス番号νは、下記の式８のように与えられる。
【００６９】
（式８）
【数１３】
2013517668.tif 000017
【００７０】
ここで、ｃ（ｉ）は、擬似ランダムシーケンスに該当し、上位層によって提供されるシーケンスホップを可能にするパラメータは、シーケンスホップが可能か否かを決定する。擬似ランダムシーケンス生成器は、無線フレームの開始点で
【数１４】
2013517668.tif 000018
によって初期化できる。
【００７１】
ＰＵＳＣＨに対する参照信号は、下記のように決定される。
【００７２】
ＰＵＳＣＨに対する参照信号シーケンスｒＰＵＳＣＨ（・）は、
【数１５】
2013517668.tif 000019
と定義される。ｍ及びｎはｍ＝０，１，ｎ＝０，．．．，ＭＲＳＳＣ−１を満たし、ＭＲＳＳＣ＝ＭＰＵＳＣＨＳＣを満たす。
【００７３】
一つのスロットにおいて、巡回シフトは、
【数１６】
2013517668.tif 000020
とともにα＝２＊＊ｎｃｓ／１２と与えられる。
【００７４】
ｎ（１）ＤＭＲＳは同報される値であり、ｎ（２）ＤＭＲＳは、アップリンクスケジュール割当によって与えられ、ｎＰＲＳ（ｎＳ）は、セル特定巡回シフト値である。ｎＰＲＳ（ｎＳ）はスロット番号ｎＳによって変わり、
【数１７】
2013517668.tif 000021
のように与えられる。
【００７５】
ｃ（ｉ）は、擬似ランダムシーケンスであり、ｃ（ｉ）はセル特定値である。擬似ランダムシーケンス生成器は、無線フレームの開始点で
【数１８】
2013517668.tif 000022
によって初期化できる。
【００７６】
表３は、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマット０において、巡回シフトフィールド及びｎ（２）ＤＭＲＳを表す表である。
【００７７】
【表３】
2013517668.tif 000023
【００７８】
ＰＵＳＣＨにおいてアップリンクＲＳのための物理的マップ方法は、下記のとおりである。
【００７９】
シーケンスは、振幅調整係数（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｓｃａｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）βＰＵＳＣＨと乗算され、ｒＰＵＳＣＨ（０）から始まるシーケンス内において対応するＰＵＳＣＨのために使われる物理リソースブロック（ＰＲＢ）の同一のセットにマップされる。正規ＣＰについてはｌ＝３、拡張ＣＰについてはｌ＝２としてサブフレーム内でリソース要素（ｋ，ｌ）にマップするときは、まずｋの次数を増加してから、スロット番号が増加される。
【００８０】
要するに、長さが３ＮＲＢＳＣ以上であれば、巡回拡張と共にＺＣシーケンスが使われ、長さが３ＮＲＢＳＣ未満であれば、コンピュータ生成シーケンスが使われる。巡回シフトは、セル特定巡回シフト、端末特定巡回シフト及びホップパターンなどによって決定される。
【００８１】
図１２ａは、正規ＣＰの場合にＰＵＳＣＨのための復調参照信号（ＤＭＲＳ）構造を示す図であり、図１２ｂは、拡張ＣＰの場合にＰＵＳＣＨのためのＤＭＲＳ構造を示す図である。図１２ａでは、４番目及び１１番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介してＤＭＲＳが送信され、図１２ｂでは、３番目及び９番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介してＤＭＲＳが送信される。
【００８２】
図１３乃至図１６は、ＰＵＣＣＨフォーマットのスロットレベル構造を示す例である。ＰＵＣＣＨは、制御情報を送信するために下記の形式を含む。
（１）フォーマット１：オン・オフ変調（ＯＯＫ）、スケジュール要求（ＳＲ）に使用
（２）フォーマット１ａ及びフォーマット１ｂ：ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に使用
１）フォーマット１ａ：１個の符号語に対するＢＰＳＫ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
２）フォーマット１ｂ：２個の符号語に対するＱＰＳＫ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
（３）フォーマット２：ＱＰＳＫ変調、ＣＱＩ送信に使用
（４）フォーマット２ａ及びフォーマット２ｂ：ＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫの同時送信に使用
【００８３】
表４は、ＰＵＣＣＨフォーマットによる変調方式及びサブフレーム当たりのビット数を表す。表５は、ＰＵＣＣＨフォーマットによるスロット当たりのＲＳの個数を表す。表６は、ＰＵＣＣＨフォーマットによるＲＳのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル位置を表す表である。表４において、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ及び２ｂは、正規ＣＰの場合に該当する。
【００８４】
【表４】
2013517668.tif 000024
【００８５】
【表５】
2013517668.tif 000025
【００８６】
【表６】
2013517668.tif 000026
【００８７】
図１３は、正規ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂを示す。図１４は、拡張ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂを示す。ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂは、同じ内容の制御情報がサブフレーム内でスロット単位に反復される。各端末から、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、計算機生成一定振幅ゼロ自己相関（ＣＧ−ＣＡＺＡＣ）シーケンスの別個の巡回シフト（ＣＳ）（周波数ドメイン符号）と直交カバー符号（ＯＣ又は  ＯＣＣ）（時間ドメイン拡散符号）とから構成された別個のリソースを介して送信される。ＯＣは、例えば、ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）／ＤＦＴ直交符号を含む。ＣＳの個数が６個であり、ＯＣの個数が３個であれば、単一アンテナを基準に、総計１８個の端末を同一のＰＲＢ内で多重化できる。直交シーケンスｗ０、ｗ１、ｗ２、ｗ３は、（ＦＦＴ変調後に）任意の時間ドメインで適用してもよいし、（ＦＦＴ変調前に）任意の周波数ドメインで適用してもよい。
【００８８】
ＳＲ及び永続スケジュールのために、ＣＳ、ＯＣ及びＰＲＢで構成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースは、無線リソース制御層（ＲＲＣ）を介して端末に与えてもよい。動的ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及び非永続スケジュールのために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースは、ＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨの最小ＣＣＥインデクスによって暗黙に端末に与えられてよい。
【００８９】
図１５は、正規ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂを示す。図１６は、拡張ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂを示す。図１５及び図１６を参照すると、正規ＣＰの場合に、一つのサブフレームは、ＲＳシンボルの他、１０個のＱＰＳＫデータシンボルで構成される。それぞれのＱＰＳＫシンボルは、ＣＳによって周波数ドメインで拡散された後、該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルＣＳホップは、セル間干渉をランダム化するために適用することができる。ＲＳは、巡回シフトを用いてＣＤＭによって多重化できる。例えば、利用可能ＣＳの個数が１２又は６であるとき、同一のＰＲＢ内にそれぞれ１２又は６個の端末が多重化できる。要するに、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂ及び２／２ａ／２ｂにおいて、複数の端末は、ＣＳ＋ＯＣ＋ＰＲＢ及びＣＳ＋ＰＲＢによってそれぞれ多重化できる。
【００９０】
ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂのための長さ４及び長さ３の直交シーケンス（ＯＣ）は、下記の表７及び表８に示すとおりである。
【００９１】
【表７】
2013517668.tif 000027
【００９２】
【表８】
2013517668.tif 000028
【００９３】
ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂにおいて、ＲＳ用の直交シーケンス（ＯＣ）は、下記の表９のとおりである。
【００９４】
【表９】
2013517668.tif 000029
【００９５】
図１７は、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネル化（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ）を説明する図である。図１７は、ΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔ＝２の場合に該当する。
【００９６】
図１８は、同一のＰＲＢ内で、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂ及びフォーマット２／２ａ／２ｂの混合した構造に対するチャネル化を示す図である。
【００９７】
巡回シフトホップと直交カバー（ＯＣ）との再マップ（ｒｅｍａｐｐｉｎｇ）は、下記のように適用可能である。
（１）セル間干渉のランダム化のためのシンボルベースのセル特定ＣＳホップ
（２）スロットレベルＣＳ／ＯＣ再マップ
１）セル間干渉ランダム化のために
２）ＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネルとリソース（ｋ）とのマップのためのスロットベースの接近
【００９８】
一方、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂのためのリソース（ｎr）は、下記の組み合わせを含む。
（１）ＣＳ（＝シンボルレベルでＤＦＴ直交符号と同一）（ｎcs）
（２）ＯＣ（スロットレベルで直交カバー）（ｎoc）
（３）周波数ＲＢ（ｎrb）
【００９９】
ＣＳ、ＯＣ、ＲＢを表すインデクスをそれぞれ、ｎcs、ｎoc、ｎrbとしたとき、代表インデクス（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ）ｎrは、ｎcs、ｎoc、ｎrbを含む。ｎrは、ｎr＝（ｎcs、ｎoc、ｎrb）を満たす。
【０１００】
ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ、及びＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫとの組み合わせは、ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂを介して伝達できる。リードマラー（Ｒｅｅｄ  Ｍｕｌｌｅｒ：ＲＭ）チャネル符号化を適用してもよい。
【０１０１】
例えば、ＬＴＥシステムにおけるＵＬ ＣＱＩのためのチャネル符号化を説明すると、次のとおりである。ビットストリームａ０，ａ１，ａ２，ａ３，．．．，ａＡ−１は、（２０，Ａ）ＲＭ符号を用いてチャネル符号化される。表１０は、（２０，Ａ）符号のための基本シーケンスを示す表である。ａ０及びａＡ−１は、最上位ビット（ＭＳＢ）及び最下位ビット（ＬＳＢ）を表す。拡張ＣＰの場合、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫとが同時送信される場合以外は、最大情報ビットは１１ビットである。ＲＭ符号を使用して２０ビットに符号化した後に、ＱＰＳＫ変調を適用することができる。ＱＰＳＫ変調の前に、符号化されたビットをスクランブルできる。
【０１０２】
【表１０】
2013517668.tif 000030
【０１０３】
チャネル符号化ビットｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，．．．，ｂＢ−１は、式９によって生成可能である。
【０１０４】
（式９）
【数１９】
2013517668.tif 000031
【０１０５】
ここで、ｉ＝０，１，２，．．．，Ｂ−１を満たす。
【０１０６】
表１１は、広帯域報告（単一アンテナポート、送信ダイバシチ又は開ループ空間多重化ＰＤＳＣＨ）ＣＱＩフィードバックのためのＵＣＩフィールドを表す。
【０１０７】
【表１１】
2013517668.tif 000032
【０１０８】
表１２は、広帯域に対するＣＱＩ及びＰＭＩフィードバックのためのＵＣＩフィールドを表し、該フィールドは、閉ループ空間多重化ＰＤＳＣＨ送信を報告する。
【０１０９】
【表１２】
2013517668.tif 000033
【０１１０】
表１３は、広帯域報告のためのＲＩフィードバックのためのＵＣＩフィールドを表す。
【０１１１】
【表１３】
2013517668.tif 000034
【０１１２】
図１９は、ＰＲＢ割当を示す図である。図１９に示すように、ＰＲＢは、スロットｎsでＰＵＣＣＨ送信のために用いてもよい。
【０１１３】
複数搬送波システム又は搬送波集約システムは、広帯域提供のために目標帯域よりも小さい帯域を持つ複数の搬送波を統合して使用するシステムのことをいう。目標帯域よりも小さい帯域を持つ複数の搬送波を統合するとき、統合される搬送波の帯域は、既存システムとの後方互換性のために、既存システムで使用する帯域幅に制限されることがある。例えば、既存のＬＴＥシステムは、１．４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚの帯域幅を提供し、ＬＴＥシステムから改善されたＬＴＥ−Ａシステムは、ＬＴＥで提供する帯域幅だけを用いて２０ＭＨｚよりも大きい帯域幅を提供できる。又は、既存システムで使用する帯域幅によらず、新しい帯域幅を定義して搬送波集約を提供することもできる。複数搬送波は、搬送波集約又は帯域幅統合と呼ばれることもある。また、搬送波集約は、連続（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）搬送波集約及び不連続（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）搬送波集約を総称する。
【０１１４】
図２０は、基地局においてダウンリンク成分搬送波を管理する概念を示す図であり、図２１は、端末においてアップリンク成分搬送波を管理する概念を示す図である。説明の便宜のために、以下では、図２０及び図２１において、上位層を媒体接続制御層（ＭＡＣ）と簡略化して説明する。
【０１１５】
図２２は、基地局において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を説明する。図２３は、端末において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を説明する。
【０１１６】
図２２及び２３を参照すると、一つのＭＡＣが一つ以上の周波数搬送波を管理運用して送受信を行う。一つのＭＡＣによって管理される周波数搬送波は、互いに連続している必要がないため、リソース管理の側面においてより柔軟であるという利点がある。図２２及び図２３において、一つの物理層（ＰＨＹ）は、便宜上、一つの成分搬送波を意味するものとする。ここで、一つのＰＨＹは、必ずしも独立した無線周波（ＲＦ）デバイスを意味するわけではない。一般に、一つの独立したＲＦデバイスは、一つのＰＨＹを意味するが、これに限定されず、一つのＲＦデバイスは複数のＰＨＹを含むこともできる。
【０１１７】
図２４は、基地局において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を説明する。図２５は、端末において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を説明する。図２６は、基地局において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する他の概念を説明する。図２７は、端末において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する他の概念を説明する。
【０１１８】
図２２及び図２３に示すような構造に限定されず、図２４乃至図２７のように、複数の搬送波を一つのＭＡＣではなく複数のＭＡＣが制御することもできる。
【０１１９】
図２４及び図２５に示すように、それぞれの搬送波をそれぞれのＭＡＣが１：１で制御することもでき、図２６及び図２７に示すように、一部搬送波については、それぞれの搬送波をそれぞれのＭＡＣが１：１で制御し、残り１個以上の搬送波を一つのＭＡＣが制御することもできる。
【０１２０】
上記のシステムは、１個〜Ｎ個の複数の搬送波を含むシステムであり、各搬送波は連続して、又は不連続に用いてもよい。これは、アップリンク／ダウンリンクを問わずに適用可能である。ＴＤＤシステムは、それぞれの搬送波内にダウンリンク及びアップリンクの送信を含むＮ個の複数搬送波を運用するように構成され、ＦＤＤシステムは、複数の搬送波をアップリンク及びダウンリンクにそれぞれ使用するように構成される。ＦＤＤシステムの場合、アップリンク及びダウンリンクで統合される搬送波の数及び／又は搬送波の帯域幅が、他の非対称な搬送波集約も提供できる。
【０１２１】
アップリンク及びダウンリンクで統合された成分搬送波の個数が同一である場合、すべての成分搬送波を既存システムと互換可能に構成することができる。しかし、互換性を考慮しない成分搬送波が本発明で排除されるわけではない。
【０１２２】
以下では、説明の便宜のために、ＰＤＣＣＨがダウンリンク成分搬送波＃０で送信されたとき、該当のＰＤＳＣＨはダウンリンク成分搬送波＃０で送信されるとして説明するが、搬送波相互スケジュール（ｃｒｏｓｓ−ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）が適用され、該当のＰＤＳＣＨを他のダウンリンク成分搬送波を介して送信することもできることは明らかである。“成分搬送波”という用語は、均等な他の用語（例、セル）に代替可能である。
図２８は、搬送波集約が提供される無線通信システムにおいて、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）が送信されるシナリオを例示する。便宜上、本例は、ＵＣＩがＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）である場合とする。しかし、これは、説明の便宜のためのもので、ＵＣＩはチャネル状態情報（例、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）、スケジュール要求情報（例、ＳＲ）のような制御情報を制限なく含むことができる。
【０１２３】
図２８は、５個のＤＬ ＣＣが１個のＵＬ ＣＣとリンクされた非対称搬送波集約を例示する。例示した非対称搬送波集約は、ＵＣＩ送信の観点から設定されたものでよい。すなわち、ＵＣＩのためのＤＬ ＣＣ−ＵＬ ＣＣリンケージとデータのためのＤＬ ＣＣ−ＵＬ ＣＣリンケージとは、別々に設定してもよい。便宜上、一つのＤＬ ＣＣが最大２個の符号語を送信できるとき、ＵＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫビットも、少なくとも２ビットが必要である。この場合、５個のＤＬ ＣＣを介して受信したデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを一つのＵＬ ＣＣを介して送信するには、少なくとも１０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫビットが必要である。ＤＬ ＣＣ別に不連続送信（ＤＴＸ）状態も提供するためには、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信のために少なくとも１２ビット（＝５＾５＝３１２５＝１１．６１ビット）が必要である。既存のＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂは２ビットまでＡＣＫ／ＮＡＣＫを送ることができるため、この構造では、増加したＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信することができない。便宜上、ＵＣＩ情報の量が増加する原因として搬送波集約を例示したが、このような状況は、アンテナ個数の増加、時分割２重通信（ＴＤＤ）システム、中継器システムにおけるバックホールサブフレームの存在などにも起因する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫと同様に、複数のＤＬ ＣＣと関連した制御情報を一つのＵＬ ＣＣを介して送信する場合にも、送信しなければならない制御情報の量が増加する。例えば、複数のＤＬ ＣＣに対するＣＱＩをＵＬアンカ（又は１次）ＣＣを介して送信しなければならない場合、ＣＱＩペイロードが増加することがある。ＤＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣはそれぞれ、ＤＬセル及びＵＬセルとも呼ばれる。また、アンカＤＬ ＣＣ及びアンカＵＬ ＣＣはそれぞれ、ＤＬ Ｐセル（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｃｅｌｌ）及びＵＬ Ｐセルとも呼ばれる。
【０１２４】
ＤＬ１次ＣＣは、ＵＬ１次ＣＣとリンケージされたＤＬ ＣＣと規定できる。ここで、リンケージは、暗黙的リンケージ、明示的リンケージの両方を包括する。ＬＴＥでは、一つのＤＬ ＣＣと一つのＵＬ ＣＣとが固有にペアリングされている。例えば、ＬＴＥペアリングによって、ＵＬ１次ＣＣとリンケージされたＤＬ ＣＣを、ＤＬ１次ＣＣと称することができる。これを暗黙的リンケージと呼ぶことができる。明示的リンケージは、ネットワークが予めリンケージを構成することを意味し、ＲＲＣなどで通知できる。明示的リンケージにおいて、ＵＬ１次ＣＣとペアリングされているＤＬ ＣＣを１次ＤＬ ＣＣと称することができる。ここで、ＵＬ１次（又はアンカ）ＣＣは、ＰＵＣＣＨが送信されるＵＬ ＣＣであってよい。あるいは、ＵＬ１次ＣＣは、ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨを介してＵＣＩが送信されるＵＬ ＣＣであってよい。あるいは、ＤＬ１次ＣＣは、上位層シグナリングを介して構成してもよい。あるいは、ＤＬ１次ＣＣは、端末が初期接続を行ったＤＬ ＣＣであってもよい。また、ＤＬ１次ＣＣ以外のＤＬ ＣＣは、ＤＬ２次ＣＣと呼ぶことができる。同様に、ＵＬ１次ＣＣ以外のＵＬ ＣＣは、ＵＬ２次ＣＣと呼ぶことができる。
【０１２５】
本明細書では一部が非対称搬送波集約を中心に記載されているが、これは説明のための例示であり、本発明は、対称搬送波集約を含む様々な搬送波集約シナリオに制限なく適用可能である。
【０１２６】
実施例１
増大したアップリンク制御情報を効率的に送信するための方法を提案する。すなわち、増大したアップリンク制御情報を送信するための新しいＰＵＣＣＨフォーマット／信号処理手順／リソース割当方法などを提案する。説明のために、本発明で提案するＰＵＣＣＨフォーマットを、新規ＰＵＣＣＨフォーマット、ＬＴＥ−ＡＰＵＣＣＨフォーマット、又は既存ＬＴＥにＰＵＣＣＨフォーマット２まで定義されている点に照らして、ＰＵＣＣＨフォーマット３と呼ぶ。発明の理解を助けるために、以下の説明は、増加された制御情報の例として複数ＡＣＫ／ＮＡＣＫビットを使用する場合を中心に説明する。しかし、本発明において、制御情報の範囲が複数ＡＣＫ／ＮＡＣＫビットに制限されるものではない。新規ＰＵＣＣＨフォーマット及び送信方法は、下記のようなものがある。本発明は、下記の例の他、他の形態のＰＵＣＣＨフォーマットも含む。
【０１２７】
・ＰＵＣＣＨフォーマット２を再利用
・ＣＤＭを含むＤＦＴベース（時間ドメインウォルシュ／ＤＦＴカバー）
・ＣＤＭ／ＦＤＭを含むＤＦＴベース
・ＳＦを２に削減
・ＳＦを２に削減したチャネル選択
・ＳＦを２に削減した複数シーケンス変調（ＭＳＭ）
【０１２８】
図２９は、新規ＰＵＣＣＨフォーマットを用いた信号送信を示す図である。
【０１２９】
図２９を参照すると、１個のＤＬ１次成分搬送波（ＰＣＣ）及び１個のＤＬ２次成分搬送波（ＳＣＣ）が存在する。ＤＬ ＰＣＣは、ＵＬ ＰＣＣとリンクできる。ＤＬ ＰＣＣとＤＬ ＳＣＣとにそれぞれ一つのＤＬ許可が存在し、それぞれのＣＣでＰＤＣＣＨが送信されると仮定する。それぞれのＤＬ ＣＣが２個の符号語（総計４個の符号語）を送信する場合、ＤＴＸ状態を報告しないときは４ビット、又は、ＤＴＸ状態を報告するときは５ビットを、ＵＬ ＰＣＣ上で新規ＰＵＣＣＨフォーマットを介して送信することができる。
【０１３０】
以下、図面を参照して、新規ＰＵＣＣＨフォーマットの一例として、ＤＦＴベースのＰＵＣＣＨフォーマットを詳細に例示する。
【０１３１】
便宜上、本発明の実施例に係る新規ＰＵＣＣＨフォーマットに適用されるサブフレーム／スロットレベルのＵＣＩ／ＲＳシンボル構造として既存ＬＴＥのＰＵＣＣＨフォーマット１（正規ＣＰ）のＵＣＩ／ＲＳシンボル構造を用いる場合を中心に説明する。しかし、図示のＰＵＣＣＨフォーマットにおいて、サブフレーム／スロットレベルのＵＣＩ／ＲＳシンボル構造は、例示のために便宜上定義したもので、本発明が特定構造に制限されることはない。本発明に係るＰＵＣＣＨフォーマットにおいてＵＣＩ／ＲＳシンボルの個数、位置などは、システム設計に合わせて自在に変形可能である。例えば、本発明の実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマットは、既存ＬＴＥのＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂのＲＳシンボル構造を用いて定義できる。
【０１３２】
本発明の実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマットは、任意の種類／サイズのアップリンク制御情報を送信するために使用可能である。例えば、本発明の実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット３は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ、ＳＲなどの情報を送信でき、これらの情報は、任意サイズのペイロードを有することができる。説明の便宜上、図面及び実施例は、本発明に係るＰＵＣＣＨフォーマットがＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信する場合を中心に説明する。
【０１３３】
図３０ａ乃至図３０ｆは、本実施例に係る新規ＰＵＣＣＨフォーマットの構造及びこのための信号処理手順を例示する。
【０１３４】
図３０ａは、本実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマットをＰＵＣＣＨフォーマット１（正規ＣＰ）の構造に適用する場合を例示する。図３０ａを参照すると、チャネル符号化ブロックは、情報ビットａ＿０，ａ＿１，．．．，ａ＿Ｍ−１（例、複数ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット）をチャネル符号化して、符号化ビット（又は符号語）ｂ＿０，ｂ＿１，．．．，ｂ＿Ｎ−１を生成する。Ｍは、情報ビットのサイズを表し、Ｎは、符号化ビットのサイズを表す。情報ビットは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）、例えば、複数のＤＬ ＣＣを介して受信した複数のデータ（又はＰＤＳＣＨ）に対する複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む。ここで、情報ビットａ＿０，ａ＿１，．．．，ａ＿Ｍ−１は、情報ビットを構成するＵＣＩの種類／個数／サイズにかかわらずジョイント符号化される。例えば、情報ビットが複数のＤＬ ＣＣに対する複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む場合、チャネル符号化を、ＤＬ ＣＣ別、個別ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット別に行わず、全体ビット情報を対象に行い、これによって単一符号語が生成される。チャネル符号化は、特に限定されるものではなく、単純反復、単純符号化（ｓｉｍｐｌｅｘ  ｃｏｄｉｎｇ）、ＲＭ符号化、パンクチャされたＲＭ符号化、末尾喰い（Ｔａｉｌ−ｂｉｔｉｎｇ）畳み込み符号化（ＴＢＣＣ）、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）又はターボ・符号化を含む。図示してはいないが、符号化ビットは、変調次数及びリソース量を考慮して速度整合（rａｔｅ−ｍａｔｃｈｉｎｇ）ができる。速度整合機能は、チャネル符号化ブロックの一部として含まれてもよく、別の機能ブロックによって行われてもよい。例えば、チャネル符号化ブロックは、複数の制御情報に（３２，０）ＲＭ符号化を行って単一符号語を取得し、この符号語に循環バッファ速度整合を行うことができる。
【０１３５】
変調器は、符号化ビットｂ＿０，ｂ＿１，．．．，ｂ＿Ｎ−１を変調して、変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，．．．，ｃ＿Ｌ−１を生成する。Ｌは、変調シンボルのサイズを表す。変調は、送信信号の大きさ及び位相を変形することによってなされる。変調方法は、例えば、ｎ位相偏移変調（ｎ−ＰＳＫ）、ｎ直交振幅変調（ｎ−ＱＡＭ）を含む（ｎは、２以上の整数）。すなわち、変調方法は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、ＱＡＭ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭなどを含むことができる。
【０１３６】
分周器は、変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，．．．，ｃ＿Ｌ−１を各スロットに分周する。変調シンボルを各スロットに分周する順序／パターン／方式は特に制限されない。例えば、分周器は、変調シンボルを前から順にそれぞれのスロットに分周することができる（局所方式）。この場合、図示のように、変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，．．．，ｃ＿Ｌ／２−１はスロット０に分周し、変調シンボルｃ＿Ｌ／２，ｃ＿Ｌ／２＋１，．．．，ｃ＿Ｌ−１は、スロット１に分周できる。また、変調シンボルは、それぞれのスロットへの分周時にインタリーブ（又はパーミュテーション）してもよい。例えば、偶数番目の変調シンボルは、スロット０に分周し、奇数番目の変調シンボルはスロット１に分周できる。変調過程及び分周過程は互いに順序が換わってもよい。また、それぞれ異なる符号化ビットをそれぞれのスロットに分周する代わりに、同じ符号化ビットがスロット単位に反復されるように構成することもできる。この場合、分周器は省いてもよい。
【０１３７】
ＤＦＴプリコーダは、単一搬送波波形を生成するために、それぞれのスロットに分周された変調シンボルに対してＤＦＴプリコーディング（例、１２−ポイントＤＦＴ）を行う。同図を参照すると、スロット０に分周された変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，．．．，ｃ＿Ｌ／２−１は、ＤＦＴシンボルｄ＿０，ｄ＿１，．．．，ｄ＿Ｌ／２−１としてＤＦＴプリコーディングされ、スロット１に分周された変調シンボルｃ＿Ｌ／２，ｃ＿Ｌ／２＋１，．．．，ｃ＿Ｌ−１は、ＤＦＴシンボルｄ＿Ｌ／２，ｄ＿Ｌ／２＋１，．．．，ｄ＿Ｌ−１としてＤＦＴプリコーディングされる。ＤＦＴプリコーディングは、対応する他の線形演算（例、ウォルシュプリコーディング）に代替可能である。また、ＤＦＴプリコーダは、ＣＡＺＡＣ変調器に代替可能である。ＣＡＺＡＣ変調器は、該当のスロットに分周された変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，．．．，ｃ＿Ｌ／２−１及びｃ＿Ｌ／２，ｃ＿Ｌ／２＋１，．．．，ｃ＿Ｌ−１を該当のシーケンスに変調し、ＣＡＺＡＣ変調シンボルｄ＿０，ｄ＿１，．．．，ｄ＿Ｌ／２−１及びｄ＿Ｌ／２，ｄ＿Ｌ／２＋１，．．．，ｄ＿Ｌ−１を生成する。ＣＡＺＡＣ変調器は、例えば、ＣＡＺＡＣシーケンス又はＬＴＥ計算機生成（ＣＧ）１ＲＢ用シーケンスを含む。例えば、ＬＴＥ ＣＧシーケンスをｒ＿０，．．．，ｒ＿Ｌ／２−１としたとき、ＣＡＺＡＣ変調シンボルは、ｄ＿ｎ＝ｃ＿ｎ＊ｒ＿ｎ又はｄ＿ｎ＝ｃｏｎｊ（ｃ＿ｎ）＊ｒ＿ｎを意味することができる。
【０１３８】
拡散ブロック（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｂｌｏｃｋ）は、ＤＦＴされた信号を、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで（時間ドメイン）拡散する。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルの時間ドメイン拡散は、拡散符号（シーケンス）を用いて行われる。拡散符号は、準直交符号及び直交符号を含む。準直交符号は、これに制限されるわけではないが、擬似ランダム雑音（ＰＮ）符号を含む。直交符号は、これに制限されるわけではないが、ウォルシュ符号、ＤＦＴ符号を含む。本明細書は、説明の容易性のために、拡散符号の代表例に直交符号を挙げて説明するが、これは例示であり、直交符号は準直交符号に代替可能である。拡散符号サイズ（又は、拡散因子（ＳＦ））の最大値は、制御情報送信に使われるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数によって制限される。一例として、１スロットに４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが制御情報送信に使われる場合、スロット別に長さ４の（準）直交符号（ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３）を使用できる。ＳＦは、制御情報の拡散度を意味し、端末の多重化次数又はアンテナ多重化次数と関連するものでよい。ＳＦは、１，２，３，４，．．．のように、システムの要求条件によって変化させることができ、基地局と端末との間で予め定義されたり、ＤＣＩ又はＲＲＣ信号通知を介して端末に知らせたりすることができる。例えば、ＳＲＳを送信するために、制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルのうち一つをパンクチャする場合、該当のスロットの制御情報にはＳＦが縮小された（例、ＳＦ＝４の代わりにＳＦ＝３）拡散符号を適用できる。
【０１３９】
上の過程を経て生成された信号は、ＰＲＢ内の副搬送波にマップされた後、ＩＦＦＴを経て時間ドメイン信号に変換される。時間ドメイン信号にはＣＰが付加され、生成されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルはＲＦ端を介して送信される。
【０１４０】
５個のＤＬ ＣＣに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合を挙げて、各過程をより具体的に説明する。それぞれのＤＬ ＣＣが２個のＰＤＳＣＨを送信できる場合、これに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫビットは、ＤＴＸ状態を含むとき、１２ビットでよい。ＱＰＳＫ変調及びＳＦ＝４時間拡散を想定する場合、（速度整合後の）符号化ブロックサイズは４８ビットでよい。符号化ビットは２４個のＱＰＳＫシンボルに変調され、生成されたＱＰＳＫシンボルは１２個ずつ各スロットに分周される。各スロットで１２個のＱＰＳＫシンボルは、１２−ポイントＤＦＴ演算を介して１２個のＤＦＴシンボルに変換される。各スロットにおいて１２個のＤＦＴシンボルは、時間ドメインでＳＦ＝４拡散符号を用いて４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散されてマップされる。１２個のビットが［２ビット＊１２個の副搬送波＊８個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル］を介して送信されるので、符号化率は０．０６２５（＝１２／１９２）である。また、ＳＦ＝４の場合、１ＰＲＢ当たり最大４個の端末を多重化することができる。
【０１４１】
図３０ａを参照して説明した信号処理手順は単なる例示であり、図３０ａでＰＲＢにマップされた信号は、均等な様々な信号処理手順を介して得てもよい。図３０ｂ乃至図３０ｇを参照して、図３０ａに例示したものと均等の信号処理手順を説明する。
【０１４２】
図３０ｂは、図３０ａにおいてＤＦＴプリコーダ及び拡散ブロックの処理順序を入れ替えたものである。図３０ａにおいて拡散ブロックの機能は、ＤＦＴプリコーダから出力されたＤＦＴシンボル列にＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで特定の定数を乗算することと同一であるから、これらの順序を変えても、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる信号の値は同一である。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための信号処理手順は、チャネル符号化、変調、分周、拡散、ＤＦＴプリコーディング順にすることができる。この場合、分周過程及び拡散過程は一つの機能ブロックによって行ってもよい。一例として、変調シンボルをそれぞれのスロットに交互に分周しながら、それぞれの変調シンボルを分周と同時にＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで拡散させることができる。他の例として、変調シンボルをそれぞれのスロットに分周するときにそれぞれの変調シンボルを拡散符号のサイズに対応するように複写し、これらの変調シンボルと拡散符号の各要素とを１対１で乗算することができる。したがって、スロット別に生成された変調シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散される。その後、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複素シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位にＤＦＴプリコーディングされる。
【０１４３】
図３０ｃは、図３０ａにおいて変調器と分周器の処理順序を入れ替えたものである。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための処理手順は、サブフレームレベルでジョイントチャネル符号化及び分周が行われ、それぞれのスロットレベルで変調、ＤＦＴプリコーディング、拡散の順に行われる。
【０１４４】
図３０ｄは、図３０ｃにおいて、ＤＦＴプリコーダ及び拡散ブロックの処理順序を互いに入れ替えたものである。前述したように、拡散ブロックの機能は、ＤＦＴプリコーダから出力されたＤＦＴシンボル列にＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで特定の定数を乗算することと同一であるから、それらの順序が変わっても、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる信号の値は同一である。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための信号処理手順は、サブフレームレベルでジョイントチャネル符号化と分周が行われ、それぞれのスロットレベルで変調が行われる。スロット別に生成された変調シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散され、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する変調シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位でＤＦＴプリコーディング順になる。この場合、変調過程及び拡散過程は、一つの機能ブロックによって行ってもよい。一例として、符号化ビットを変調しながら、生成された変調シンボルを直ちにＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで拡散させることができる。他の例として、符号化ビットの変調時に、生成された変調シンボルを拡散符号のサイズに対応するように複写し、これらの変調シンボルと拡散符号の各要素とを１対１で乗算することができる。
【０１４５】
図３０ｅは、本実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット３をＰＵＣＣＨフォーマット２（正規ＣＰ）の構造に適用する場合を示し、図３０ｆは、本実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマット３をＰＵＣＣＨフォーマット２（拡張ＣＰ）の構造に適用する場合を示す。基本的な信号処理手順は、図３０ａ乃至図３０ｄを参照して説明したとおりである。ただし、既存ＬＴＥのＰＵＣＣＨフォーマット２構造を再使用することから、ＰＵＣＣＨフォーマット３でＵＣＩ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル及びＲＳ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数／位置が、図３０ａに比べて変わる。
【０１４６】
表１４は、図示のＰＵＣＣＨフォーマット３でＲＳ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの位置を表す。正規ＣＰの場合は、スロットにおけるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは７個（インデクス：０〜６）であり、拡張ＣＰの場合は、スロットにおけるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは６個（インデクス：０〜５）であるとする。
【０１４７】
【表１４】
2013517668.tif 000035
【０１４８】
表１５〜１６は、ＳＦ値による拡散符号を例示する。表１５は、ＳＦ＝５及びＳＦ＝３のＤＦＴ符号を例示する。表１６は、ＳＦ＝４及びＳＦ＝２のウォルシュ符号を例示する。ＤＦＴ符号は、
【数２０】
2013517668.tif 000036
で表現される直交符号である。ここで、ｋは、ＤＦＴ符号のサイズ又はＳＦ値を表し、ｍは、０，１，．．．，ＳＦ−１である。下の表は、ｍを直交符号に対するインデクスとした場合を例示する。
【０１４９】
【表１５】
2013517668.tif 000037
【０１５０】
【表１６】
2013517668.tif 000038
【０１５１】
符号インデクスｍは、予め指定してもよいし、基地局から通知してもよい。一例として、符号インデクスｍは、ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥインデクス（例、最小のＣＣＥインデクス）と暗黙にリンクできる。また、符号インデクスｍは、ＰＤＣＣＨ又はＲＲＣ信号通知を介して明示的に指定できる。また、符号インデクスｍは、ＰＤＣＣＨ又はＲＲＣシグナリングを介して指定された値から類推できる。符号インデクスｍは、サブフレーム単位、スロット単位、複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に独立して与えてもよい。好適には、符号インデクスｍは、サブフレーム単位、スロット単位、複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に変更可能である。すなわち、符号インデクスｍは、一定の時間区間単位にホップできる。
【０１５２】
上の過程を経て生成された信号は、ＰＲＢにおける副搬送波にマップされた後、ＩＦＦＴを経て時間ドメイン信号に変換される。時間ドメイン信号にはＣＰが付加され、生成されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルはＲＦ端を介して送信される。
【０１５３】
５個のＤＬ ＣＣに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合を取り上げて、各過程をより具体的に説明する。それぞれのＤＬ ＣＣが２個のＰＤＳＣＨを送信できる場合、これに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫビットは、ＤＴＸ状態を含む場合、１２ビットでよい。ＱＰＳＫ変調及びＳＦ＝４の時間拡散を想定する場合、（速度整合後の）符号化ブロックサイズは４８ビットでよい。符号化ビットは、２４個のＱＰＳＫシンボルに変調され、生成されたＱＰＳＫシンボルは１２個ずつ各スロットに分周される。各スロットで１２個のＱＰＳＫシンボルは１２−ポイントＤＦＴ演算を介して１２個のＤＦＴシンボルに変換される。各スロットにおいて１２個のＤＦＴシンボルは時間ドメインでＳＦ＝４の拡散符号を用いて４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散されてマップされる。１２個のビットが、［２ビット＊１２個の副搬送波＊８個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル］を介して送信されるので、符号化率は０．０６２５（＝１２／１９２）である。また、ＳＦ＝４の場合、１ＰＲＢ当たり最大８個の端末を多重化することができる。
【０１５４】
図示してはいないが、セル間干渉ランダム化のために物理セルＩＤ（ＰＣＩ）に対応するスクランブル符号（例、ゴールド符号のようなＰＮ符号）を用いたセル特定スクランブル又は端末ＩＤ（例、ＲＮＴＩ）に対応するスクランブル符号を用いた端末特定スクランブルを更に適用してもよい。スクランブルは、全体情報に対して行ったり、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内で、又はＳＣ−ＦＤＭＡシンボル間で行ったり、これら両方において行ったりすることができる。全体情報に対するスクランブルは、分周前の情報ビットレベル、符号化ビットレベル、変調シンボルレベルでスクランブルを行うことによって行うことができる。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内スクランブルは、分周後に変調シンボルレベル又はＤＦＴシンボルレベルでスクランブルを行うことによって行うことができる。また、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル間スクランブルは、拡散後に時間ドメインにおいてＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルでスクランブルを行うことによって行うことができる。
【０１５５】
また、ＤＦＴプリコーダの前段にＣＤＭを適用して端末多重化を図ることができる。一例として、ＤＦＴ前段は、時間ドメイン信号であるから、巡回シフト又はウォルシュ（又はＤＦＴ）拡散を介してＣＤＭを行うことができる。ＣＤＭ多重化は、情報ビットレベル、符号化ビットレベル、変調シンボルレベルのいずれか一方で行うことができる。具体的に、ＳＦ＝２のウォルシュ符号で２つの端末を一つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに多重化する場合を例示する。符号化ビットが１２ビットである場合、ＱＰＳＫ変調を行うと、ａ０ａ１ａ２ａ３ａ４ａ５の複素信号が生成される。各端末の制御情報を［＋１＋１］［＋１−１］のウォルシュ符号で拡散した例は、下記のとおりである。
【０１５６】
・ＵＥ＃０：［＋１＋１］を適用、ａ０ａ１ａ２ａ３ａ４ａ５ａ０ａ１ａ２ａ３ａ４ａ５を送信
・ＵＥ＃１：［＋１−１］を適用、ａ０ａ１ａ２ａ３ａ４ａ５−ａ０−ａ１−ａ２−ａ３−ａ４−ａ５を送信
この場合、インタリーブを更に行うことができる。インタリーブは、拡散の前、又は後に適用することができる。拡散及びインタリーブの両方を適用した例は、下記のとおりである。
・ＵＥ＃０：［＋１＋１］を適用、ａ０ａ０ａ１ａ１ａ２ａ２ａ３ａ３ａ４ａ４ａ５ａ５を送信
・ＵＥ＃１：［＋１−１］を適用、ａ０，−ａ０，ａ１，−ａ１，ａ２，−ａ２，ａ３，−ａ３，ａ４，−ａ４，ａ５，−ａ５を送信
【０１５７】
ＤＦＴプリコーダ前段での拡散及び／又はインタリーブ後に、生成された信号は、ＤＦＴプリコーディング後（必要な場合、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで時間拡散を更に行う）に該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの副搬送波にマップされる。
【０１５８】
図３１は、本実施例に係るＰＵＣＣＨフォーマットの他の構造を例示する。このＰＵＣＣＨフォーマットの構造は、図３０に例示した構造と基本的に同一である。ただし、図３０は、長さ４の拡散符号（例、ＤＦＴ直交符号又はウォルシュ符号）を使用するのに対し、図３１は、長さ５の拡散符号を使用し、制御情報のためのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとは、ＲＳのためのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数／位置において異なる。ここで、ＲＳは、ＬＴＥの構造を継承できる。例えば、ＲＳは、基本シーケンスに巡回シフトを適用することができる。
【０１５９】
図３１を参照すると、制御情報区間は、ＳＦ＝５によって多重化容量が５になる。一方、ＲＳ区間は巡回シフト間隔であるΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔによって多重化容量が決定される。具体的に、多重化容量は
【数２１】
2013517668.tif 000039
で与えられる。例えば、ΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔ＝１、ΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔ＝２、ΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔ＝３の場合の多重化容量はそれぞれ、１２、６、４である。
【０１６０】
図３１の場合、制御情報区間の多重化容量は、ＳＦ＝５によって５であるが、ＲＳの多重化容量は、ΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔ＝３の場合は４になり、全体多重化容量は、両者のうち、小さいものに制限されて４になる。
したがって、上述したＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベル拡散をＲＳに適用して全体多重化容量を増加させることができる。例えば、図３１で、スロット内に長さ２のウォルシュカバー（あるいはＤＦＴ符号カバー）を適用すると、多重化容量は２倍に増加する。すなわちΔＰＵＣＣＨｓｈｉｆｔ＝３の場合にも多重化容量は８になり、制御情報区間の多重化容量に損失を招かない。
【０１６１】
図３２は、本実施例によって多重化容量が増加されたＰＵＣＣＨ構造を例示する。図３２を参照すると、ＲＳ区間にはスロット内でＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベル拡散が適用される。これによって、ＲＳ区間の多重化容量は２倍に増加する。ＲＳのための直交符号カバーは、特に限定されるものではなく、［ｙ１ ｙ２］＝［１ １］、［１ −１］のウォルシュカバー、又はその線形変換形態（例、［ｊ ｊ］［ｊ −ｊ］、［１ ｊ］［１ −ｊ］等）を含む。ｙ１は、スロット内で１番目のＲＳ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに適用され、ｙ２は、スロット内で２番目のＲＳ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに適用される。
【０１６２】
図３３は、多重化容量が増加した更に他のＰＵＣＣＨ構造を示す。スロットレベル周波数ホップをしない場合は、スロット単位で拡散又はカバー（例、ウォルシュカバー）を更に行って、多重化容量を再び２倍増加させることができる。スロットレベル周波数ホップがある場合にスロット単位でウォルシュカバーを適用すると、各スロットで経験するチャネル条件の差異によって直交性が崩れることがある。ＲＳのためのスロット単位拡散符号（例、直交符号カバー）は、特に限定されるものではなく、［ｘ１ ｘ２］＝［１ １］、［１ −１］のウォルシュカバー、又はその線形変換形態（例、［ｊ ｊ］［ｊ −ｊ］、［１ ｊ］［１ −ｊ］等）を含む。ｘ１は、１番目のスロットに適用され、ｘ２は、２番目のスロットに適用される。同図ではスロットレベルの拡散（又はカバー）の後に、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで拡散（又はカバー）が行われることが示されているが、これらの順序は変更可能である。
【０１６３】
増加したＲＳの多重化容量は、送信ダイバシチ送信のためのアンテナ別チャネル推定に使用できる。以下、送信ダイバシチのうち、空間直交リソース送信ダイバシチ（ＳＯＲＴＤ）及び空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）について説明する。
【０１６４】
まず、ＳＯＲＴＤによる２Ｔｘ送信ダイバシチ方式を説明するが、下の例示を、ｎ−Ｔｘ送信ダイバシチ方式にも同一／類似に拡張することができる。便宜上、制御情報送信のための（準）直交リソースをリソースＡとし、ＲＳ送信のための（準）直交リソースをリソースＢとする。リソースＡ及びリソースＢの論理インデクスは互いにリンク可能である。例えば、リソースＢの論理インデクスが与えられると、リソースＡの論理インデクスが自動的に与えられることがある。また、リソースＡ及びリソースＢに対する論理インデクスの物理的構成方法は互いに異なってよい。大きく、下記の２通りの場合が存在する。
【０１６５】
１）制御情報がすべてのアンテナ（ポート）から同一ＰＲＢを介して送信される。
Ａ．制御情報は、アンテナ（ポート）別に選択された２個の互いに異なるリソースＡ（例、直交符号、周波数因子による副搬送波シフト（又はオフセット、インデクス）又はこれらの組み合わせ）を介して送信されることがある。例えば、直交符号は、ウォルシュ符号、ＤＦＴ符号を含む。周波数因子は、Ｎsc／Ｎfreq又はその逆数として与えられる。Ｎscは、ＰＲＢ内の副搬送波個数を表し、Ｎfreqは、ＰＲＢ内で制御情報送信に使われる副搬送波の個数を表す。
Ｂ．ＲＳは、アンテナ（ポート）別に選択された２個の互いに異なるリソースＢ（例、巡回シフトとＤＦＴカバーとの組み合わせ）を介して送信されることがある。
【０１６６】
２）制御情報がアンテナごとに異なるＰＲＢを介して送信されることがある。一例として、制御情報は、アンテナ（ポート）０からＰＲＢ＃４を介して送信され、アンテナ（ポート）１からＰＲＢ＃６を介して送信されることがある。
Ａ．互いに異なるアンテナ（ポート）から送信される制御情報間には、特にリソースが制約されない（すなわち、互いに同一であってもよく、異なってもよい）。
Ｂ．互いに異なるアンテナ（ポート）から送信されるＲＳ間には、特にリソースが制約されない（すなわち、互いに同一であってもよく、異なってもよい）。
【０１６７】
複数アンテナ送信（例、２Ｔｘ送信）モードで、制御情報送信のための２個のリソースＡ及びＲＳ送信のための２個のリソースＢは予め定義されてもよいし、物理制御チャネル（例、ＰＤＣＣＨ）又はＲＲＣシグナリングを介して与えてもよい。この場合、制御情報及びＲＳのためのシグナリングは個別に行ってもよい。また、いずれか一つのアンテナ（ポート）のためのリソース情報が通知されると、いずれか他のアンテナ（ポート）のためのリソース情報は、既に通知されたリソース情報から類推できる。一例として、符号インデクスｍ及び／又は周波数因子による副搬送波ポジション（例、シフト、オフセット又はインデクス）は、予め指定してもよいし、基地局から通知してもよい。他の例として、符号インデクスｍ及び／又は周波数因子による副搬送波ポジション（例、シフト、オフセット又はインデクス）は、ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥインデクスと暗黙的にリンクできる。更に他の例として、符号インデクスｍ及び／又は周波数因子による副搬送波ポジション（例、シフト、オフセット又はインデクス）は、ＰＤＣＣＨ又はＲＲＣ信号通知を介して明示的に指定できる。一方、符号インデクスｍ及び／又は周波数因子による副搬送波ポジション（例、シフト、オフセット又はインデクス）は、サブフレーム単位、スロット単位、複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に変更可能である。すなわち、符号インデクスｍ及び／又は周波数因子による副搬送波ポジション（例、シフト、オフセット又はインデクス）は、一定の時間区間単位（例、スロット）にホップできる。
【０１６８】
図３４は、ＳＯＲＴＤのための信号処理ブロック／手順を例示する。複数アンテナ送信のためのプロセス以外の基本プロセスは、図３０乃至図３３を参照して説明したとおりである。図３４を参照すると、変調シンボルｃ＿０，．．．，ｃ＿２３は、ＤＦＴプリコーディング後に、アンテナポート別に与えられたリソース（例、ＯＣ、ＰＲＢ又はこれらの組み合わせ）を介して送信される。本例の場合、複数のアンテナポートのために１回のＤＦＴ演算が行われることが示されているが、それぞれのアンテナポート別にＤＦＴ演算を行ってもよい。また、ＤＦＴプリコーディングされたシンボルｄ＿０，．．．，ｄ＿２３は、複写されたそのまま２番目のＯＣ／ＰＲＢを介して送信されることが例示されているが、ＤＦＴプリコーディングされたシンボルｄ＿０，．．．，ｄ＿２３の変形された形態（例、共役複素又はスケーリング）が２番目のＯＣ／ＰＲＢを介して送信されてもよい。
【０１６９】
以下、数式を用いてＳＯＲＴＤ信号処理手順をより具体的に説明する。まず、図示のように、変調、ＤＦＴプリコーディング、時間ドメイン拡散の順に信号処理がなされる場合を説明する。
【０１７０】
式１０は、変調シンボルをＤＦＴプリコーディングする過程を例示する。変調シンボルの個数が２４個であり、それぞれのスロットに１２個ずつ分周される場合を仮定する。
【０１７１】
（式１０）
【数２２】
2013517668.tif 000040
【０１７２】
ここで、ｄ（）は、ＤＦＴプリコーディングされた変調シンボル列を表し、ｃ（）は、変調シンボル列を表す。Ｎscは、ＰＲＢ内の副搬送波個数を表す。
【０１７３】
式１１は、ＤＦＴプリコーディングされた変調シンボル列を、ＰＵＣＣＨ内の複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するように拡散する過程を例示する。
【０１７４】
（式１１）
ｚｌ(ｐ)（）＝ｗｏｃ０(ｌ）（p）×ｄ(ｎ)    ０≦ｎ＜１２
ｚｍ（ｐ）（）＝ｗｏｃ１（ｍ)（ｐ）×ｄ(ｎ)        １２＜ｎ≦２３
【０１７５】
ここで、ｚ（）は、制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する拡散された変調シンボル列を表し、ｐは、アンテナポートを表す。ｗｏｃ０は、スロット０に適用される直交符号を表し、ｗｏｃ１はスロット１に適用される直交符号を表す。ｌは、０，．．．，スロット０にある制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数−１を表す。ｍは、０，．．．，スロット１にある制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数−１を表す。
【０１７６】
２Ｔｘ ＳＯＲＴＤを仮定する場合、ｚ(0)（）は、アンテナポート０からＰＲＢ(0)を介して送信され、z(1)（）は、アンテナポート１からＰＲＢ(1)を介して送信される。それぞれ異なるアンテナポートから送信されるＰＵＣＣＨ間に直交性を保障するために、［ｗｏｃ(0)≠ｗｏｃ(1)；ＰＲＢ(0)＝ＰＲＢ(1)］、［ｗｏｃ(0)＝ｗｏｃ(1)；ＰＲＢ(0)≠ＰＲＢ(1)］、［ｗｏｃ(0)≠ｗｏｃ(1)；ＰＲＢ(0)≠ＰＲＢ(1)］が可能である。
【０１７７】
次に、変調、時間ドメイン拡散、ＤＦＴプリコーディングの順に信号処理がなされる場合を説明する。変調シンボルの個数が２４個であり、それぞれのスロットに１２個ずつ分周される場合を仮定する。
【０１７８】
式１２は、変調シンボル列をＰＵＣＣＨ内の複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するように拡散する過程を例示する。
【０１７９】
（式１２）
ｙｌ（ｐ）（）＝ｗｏｃ０（ｌ）（ｐ）×ｃ(ｎ)          ０≦ｎ＜１２
ｙｍ（ｐ）（）＝ｗｏｃ１（ｍ）（ｐ)×ｃ(ｎ)    １２＜ｎ≦２３
【０１８０】
ここで、ｙ（）は、ＰＵＣＣＨのスロット内で複数のＳＣ−ＦＤＭＡに対応するように拡散された変調シンボル列を表し、ｐは、アンテナポートを表す。ｃ（）は、変調シンボル列を表す。ｗoc0は、スロット０に適用される直交符号を表し、ｗoc1は、スロット１に適用される直交符号を表す。ｌは、０，．．．，スロット０にある制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数（ＮSF,0）−１を表す。ｍは、０，．．．，スロット１にある制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数（ＮSF,1）−１を表す。
【０１８１】
式１３は、拡散された変調シンボルをＤＦＴプリコーディングする過程を例示する。
【０１８２】
（式１３）
【数２３】
2013517668.tif 000041
【０１８３】
ここで、ｄ（）は、ＤＦＴプリコーディングされた変調シンボル列を表し、ｙ（）は、制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応するように拡散された変調シンボル列を表す。ｐは、アンテナポートを表す。Ｎscは、ＰＲＢ内の副搬送波個数を表す。ＮSFは、サブフレームにある制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数を表す。
【０１８４】
２Ｔｘ ＳＯＲＴＤを想定する場合、ｄ(0)（）は、アンテナポート０からＰＲＢ(0)を介して送信され、ｄ(1)（）は、アンテナポート１からＰＲＢ(1)を介して送信される。それぞれ異なるアンテナポートから送信されるＰＵＣＣＨ間に直交性を保障するために、［ｗｏｃ(0)≠ｗｏｃ(1)；ＰＲＢ(0)＝ＰＲＢ(1)］、［ｗｏｃ(0)＝ｗｏｃ(1)；ＰＲＢ(0)≠ＰＲＢ(1)］、［ｗｏｃ(0)≠ｗｏｃ(1)；ＰＲＢ(0)≠ＰＲＢ(1)］が可能である。
【０１８５】
図３４によってＳＯＲＴＤを適用した場合のアンテナ（ポート）０に対する例を、図３５ａに示し、アンテナ（ポート）１に対する例を、図３５ｂに示す。図３５ａ及び３５ｂを参照すると、ＰＵＣＣＨが送信されるリソース（例、直交符号とＰＲＢとの組み合わせ）は、アンテナ（ポート）ごとに別々に与えられる（例、リソース＃０  アンテナ０用、リソース＃１  アンテナ１用）。アンテナ（ポート）０及びアンテナ（ポート）１から送信される信号は、互いに同一であってもよく、一定の規則によって変形された関係を有してもよい。
【０１８６】
図３６には、ＳＯＲＴＤのための信号処理ブロック／手順の他の例を示す。本例は、制御情報をジョイント符号化した後、符号化された制御情報を、複数リソースに分散マップして空間符号化利得を図る方法を示す。図３０を再び参照すると、１Ｔｘ送信では４８符号化ビットを生成し、ＱＰＳＫ変調後に２個のスロットにわたって２４個の副搬送波にマップする。本例のＴｘダイバシチ方法によれば、２個の直交リソースを使用する場合、９６（＝４８＊２）符号化ビットを、それぞれの直交リソースに均一に分布させ、それぞれの直交リソースをそれぞれの送信アンテナ（ポート）にマップして送信することができる。図３６で、複数アンテナ送信のためのプロセス以外の基本プロセスは、図３０〜３３を参照して説明したとおりである。
【０１８７】
図３６を参照すると、変調シンボルｃ＿０，．．．，ｃ＿４７は、アンテナポート別に分周（ｄｉｖｉｄｅ）される。例えば、変調シンボルｃ＿０，．．．，ｃ＿２３は、アンテナポート０に分周し、変調シンボルｃ＿２４，．．．，ｃ＿４７はアンテナポート１に分周できる。変調シンボルは、それぞれのアンテナポートに分周される場合にインタリーブ（又はパーミュテーション）されてよい。例えば、偶数番目の変調シンボルはアンテナポート０に分周し、奇数番目の変調シンボルはアンテナポート１に分周できる。以降、変調シンボル列は、アンテナポート別にＤＦＴプリコーディングされた後、アンテナポート別に与えられたリソース（例、ＯＣＣ（又はＯＣ）、ＰＲＢ又はこれらの組み合わせ）を用いて送信される。同図は、各アンテナポートのリソース（割当）ブロックに入力されるＱＰＳＫ変調シンボルがｃ＿０，．．．，ｃ＿２３（直交リソース０用）、及びｃ＿２４，．．．，ｃ＿４７（直交リソース１用）である場合を示しているが、本例は、ＱＰＳＫ変調シンボルのインタリーブパターンに割り当ててもよい。例えば、本例は、ｃ＿０，ｃ＿２，．．．，ｃ＿４６（直交リソース０用）、ｃ＿１，ｃ＿３，．．．，ｃ４７（直交リソース１用）のようなインタリーブパターンにも適用できる。
【０１８８】
図３７は、図３６の信号処理ブロック／手順を他の形態として示す図である。基本的な処理手順は、図３０〜図３３、及び図３６を参照して説明したとおりである。図３８ａは、アンテナポート０のためのＰＵＣＣＨ構造を例示し、図３８ｂは、アンテナポート１のためのＰＵＣＣＨ構造を例示する。図３８ａ及び３８ｂを参照すると、アンテナポート０のための信号は、ＰＲＢ＃０を介して送信され、アンテナポート１のための信号は、ＰＲＢ＃１を介して送信される。この場合、ＰＵＣＣＨは、アンテナポート別に異なるＰＲＢを介して送信されるため、アンテナポート０及び１から制御情報のための拡散符号（又は、直交符号カバー（ＯＣＣ又はＯＣ））、ＲＳのための巡回シフト又は拡散符号（又は、直交符号カバー（ＯＣＣ又はＯＣ ＯＣ））などは同一であってもよい。
【０１８９】
ＲＳ区間の多重化次数が制御情報区間の多重化次数の２倍以上であるときは、次のような２Ｔｘ送信ダイバシチ手法を適用できる。この場合、ＲＳ区間のリソース（ＣＳ＋ＯＣ＋ＰＲＢ）のうち、２個は、２個の送信アンテナのそれぞれのチャネル推定のために使用でき、制御情報区間には１個のリソース（副搬送波ポジション＋ＯＣ＋ＰＲＢ）だけを使用することができる。
【０１９０】
図３９は、本実施例によって制御情報を複数アンテナを介して送信するための信号処理手順を例示する。図４０は、アンテナポート１のＰＵＣＣＨ構造を拡大したものである。基本的な処理手順は、図３０〜図３３を参照して説明したとおりである。図３９を参照すると、送信ダイバシチ（ＴｘＤ）マッパは、ＤＦＴプリコーダ出力値を複数アンテナに分配する。ＴｘＤマッパは、特に限定されるものではなく、複数アンテナ（ポート）から制御情報を送信するためのリソース割当／多入力多出力（ＭＩＭＯ）プリコーディング／プロセスなどの過程を行う。
【０１９１】
一例として、ＴｘＤマッパは、周波数ドメインにおいてＤＦＴプリコーダの出力値にアラマウティ（ａｌａｍｏｕｔｉ）方式を適用できる。アラマウティ方式は、次のような行列で表現できる。
【０１９２】
【数２４】
2013517668.tif 000042
【０１９３】
ここで、列０及び列１はそれぞれ、アンテナ（ポート）０及びアンテナ（ポート）１で送信される信号ベクトルを意味し、行０及び行１はそれぞれ、第１副搬送波及び第２副搬送波で送信される複素信号ベクトルを意味する。＊は、複素共役演算を表す。上の行列から線形変換されたいずれの形態も、本発明に適用可能である。
【０１９４】
本発明の実施例によるＰＵＣＣＨフォーマットにアラマウティ方式を単純に適用すると、アンテナ（ポート）１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされるＤＦＴシンボルの順序が、２個のＤＦＴシンボル単位に変わる。例えば、アンテナ（ポート）０のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルには、ｄ＿０，ｄ＿１，ｄ＿２，ｄ＿３がマップされるのに対し、アンテナ（ポート）１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルには−ｄ＿１*，ｄ＿０*，−ｄ＿３*，ｄ＿２*がマップされる。これによって、アンテナ（ポート）１にマップされる信号の単一搬送波特性が崩れ、アンテナ（ポート）１においてＣＭが増加するという問題が生じる。
【０１９５】
このような問題を解決するために、本実施例は、アラマウティ方式を適用する場合にもＣＭ増加を招かない複数アンテナ符号化方法を更に提案する。更にいうと、制御情報をアンテナ（ポート）０にマップするときは、ＤＦＴプリコーディング後に複素信号をそのまま副搬送波にマップする。一方、制御情報をアンテナ（ポート）１にマップするときは、（１）ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の副搬送波に逆順序でマップ、（２）複素共役演算、（３）交互にマイナス符号付加、を行う。（１）〜（３）の順序は例示的ものであり、これらの順序は変更可能である。本方法は、明細書全般にわたって同一の方法で適用可能である。例えば、図３０に適用する場合を想定すると、第１アンテナ（ポート）及び第２アンテナ（ポート）のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる複素シンボル列は、下記のように与えられればよい。
【０１９６】
第１アンテナ（ポート）：ａｋ
第２アンテナ（ポート）：（−１）ｍｏｄ（ｋ，２）・ｃｏｎｊ（ａ１１−ｋ）
【０１９７】
ここで、ａｋは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの副搬送波にマップされる複素シンボル列を表し、ｋは、複素シンボルインデクスを表す（０〜１１）。ｍｏｄ(ａ，ｂ)は、ａをｂで除した剰余を表す。ｃｏｎｊ(ａ)は、ａの複素共役値を表す。
【０１９８】
式１６は、複素信号がＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の副搬送波にすべてマップされる場合を想定する。複素信号が、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の副搬送波の一部にのみマップされる場合を考慮すると、式１１は下記のように一般化できる。
【０１９９】
（式１６）
第１アンテナ（ポート）：ａｋ
第２アンテナ（ポート）：（−１）ｍｏｄ(ｋ，２)・ｃｏｎｊ（ａｎ−ｋ）、又は
（−１）ｍｏｄ(ｋ＋１，２)・ｃｏｎｊ(ａｎ−ｋ）
【０２００】
ここで、ｎは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の副搬送波にマップされる複素シンボル列（ａｋ）の長さ−１を表す（例、０≦ｎ≦１１）。
【０２０１】
また、第１アンテナ（ポート）又は第２アンテナ（ポート）のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる複素シンボル列は、周波数方向に巡回シフト（例、複素シンボル列長さの半分だけシフト）してもよい。表１７〜表１９は、本実施例によってアラマウティ方式を適用した場合を例示する。
【０２０２】
【表１７】
2013517668.tif 000043
【０２０３】
【表１８】
2013517668.tif 000044
【０２０４】
【表１９】
2013517668.tif 000045
【０２０５】
上記の実施例は、制御情報を周波数領域（副搬送波）に連続してマップする場合を中心に説明した。これは例示に過ぎず、制御情報は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の副搬送波にインタリーブ方式及び局所方式によってマップしてもよい（すなわち、ＦＤＭマップ）。ＦＤＭマップは、端末多重化又はアンテナ（ポート）多重化などの用途に用いることができる。例えば、ＤＦＴシンボルを周波数領域にマップするときに２から３の副搬送波間隔にすると、最大２４個の端末が多重化でき、４／６の副搬送波間隔にすると、それぞれ３２／４８個の端末が多重化できる。また、上述した実施例は、時間／周波数ドメイン巡回シフトなどを用いたＣＤＭマップにも適用可能である。
【０２０６】
図４１は、本発明に一実施例に適用されうる基地局及び端末を示す図である。
【０２０７】
図４１を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波（ＲＦ）ユニット１１６を含む。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成することができる。メモリ１１４は、プロセッサ１１２と接続されて、プロセッサ１１２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２と接続されて、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を含む。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成することができる。メモリ１２４は、プロセッサ１２２と接続されて、プロセッサ１２２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２と接続されて、無線信号を送信及び／又は受信する。基地局１１０及び／又は端末１１０は、単一アンテナ又は複数アンテナを備えることができる。
【０２０８】
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含めることもでき、別の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えることもできる。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含めたりすることができることは明らかである。
【０２０９】
本明細書において、本発明の実施例は、端末と基地局間のデータ送受信関係を中心に説明された。このような送受信関係は、端末と中継器との間、又は基地局と中継器との間の信号送受信にも同一／類似に拡張される。本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によっては、その上位ノードによって行ってもよい。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノードからなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の別のネットワークノードによって実行できることは明らかである。基地局は、固定局、ノードＢ、進化ノードＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイントなどの用語に代替可能である。また、端末は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動機（ＭＳ）、移動体通信加入者局（ＭＳＳ）などの用語に代替可能である。
【０２１０】
本発明による実施例は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
【０２１１】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶されて、プロセッサによって駆動される。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、既に公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。
【０２１２】
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化可能であるということは、当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１３】
本発明は、無線移動通信システムにおける端末機、基地局、又はその他の装置に適用可能である。特に、本発明は、アップリンク制御情報を送信する方法及びそのための装置に適用可能である。
【図１】
2013517668.tif 000046
【図２】
2013517668.tif 000047
【図３】
2013517668.tif 000048
【図４】
2013517668.tif 000049
【図５】
2013517668.tif 000050
【図６】
2013517668.tif 000051
【図７】
2013517668.tif 000052
【図８】
2013517668.tif 000053
【図９】
2013517668.tif 000054
【図１０】
2013517668.tif 000055
【図１１】
2013517668.tif 000056
【図１２ａ】
2013517668.tif 000057
【図１２ｂ】
2013517668.tif 000058
【図１３】
2013517668.tif 000059
【図１４】
2013517668.tif 000060
【図１５】
2013517668.tif 000061
【図１６】
2013517668.tif 000062
【図１７】
2013517668.tif 000063
【図１８】
2013517668.tif 000064
【図１９】
2013517668.tif 000065
【図２０】
2013517668.tif 000066
【図２１】
2013517668.tif 000067
【図２２】
2013517668.tif 000068
【図２３】
2013517668.tif 000069
【図２４】
2013517668.tif 000070
【図２５】
2013517668.tif 000071
【図２６】
2013517668.tif 000072
【図２７】
2013517668.tif 000073
【図２８】
2013517668.tif 000074
【図２９】
2013517668.tif 000075
【図３０ａ】
2013517668.tif 000076
【図３０ｂ】
2013517668.tif 000077
【図３０ｃ】
2013517668.tif 000078
【図３０ｄ】
2013517668.tif 000079
【図３０ｅ】
2013517668.tif 000080
【図３０ｆ】
2013517668.tif 000081
【図３１】
2013517668.tif 000082
【図３２】
2013517668.tif 000083
【図３３】
2013517668.tif 000084
【図３４】
2013517668.tif 000085
【図３５ａ】
2013517668.tif 000086
【図３５ｂ】
2013517668.tif 000087
【図３６】
2013517668.tif 000088
【図３７】
2013517668.tif 000089
【図３８ａ】
2013517668.tif 000090
【図３８ｂ】
2013517668.tif 000091
【図３９】
2013517668.tif 000092
【図４０】
2013517668.tif 000093
【図４１】
2013517668.tif 000094
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月18日(2012.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて、端末が複数アンテナポートを介して物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信する方法であって、
制御情報から第１変調シンボル列を取得する段階と、
前記第１変調シンボル列のうち、前記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数の単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応するように拡散し、スロット別に前記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を取得する段階と、
前記複数アンテナポートを介して、前記複数の拡散された第２変調シンボル列を前記ＰＵＣＣＨ信号内の該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介して送信する段階と、を有するＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項２】
前記複数の拡散された第２変調シンボル列には、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に単一搬送波特性のためのプリコーディングが適用されることを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項３】
前記ＰＵＣＣＨ信号を送信するために用いられるリソースは、前記複数アンテナポート間で互いに直交する、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項４】
前記拡散過程には、アンテナポート別に互いに異なる直交符号が使用されることを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項５】
前記ＰＵＣＣＨ信号が送信される物理リソースブロック（ＰＲＢ）は、前記複数アンテナポート別にそれぞれ異なることを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項６】
第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースが確認されると、第２アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースは、前記第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースから類推され、
ＰＵＣＣＨリソースは、直交符号及びＰＲＢの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のＰＵＣＣＨ信号送信方法。
【請求項７】
無線通信システムにおいて、複数アンテナポートから物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信するように構成された端末であって、
無線周波（ＲＦ）ユニットと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、制御情報から第１変調シンボル列を取得し、前記第１変調シンボル列のうち、前記ＰＵＣＣＨ信号内の各スロットに対応する変調シンボルを、該当のスロット内の複数の単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応するように拡散し、スロット別に前記複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複数の拡散された第２変調シンボル列を取得し、前記複数アンテナポートを介して、前記複数の拡散された第２変調シンボル列を前記ＰＵＣＣＨ信号内の該当ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを介して送信するように構成される、端末。
【請求項８】
前記複数の拡散された第２変調シンボル列には、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位に単一搬送波特性のためのプリコーディングが適用されたことを特徴とする、請求項７に記載の端末。
【請求項９】
前記ＰＵＣＣＨ信号を送信するために用いられるリソースは、前記複数アンテナポート間で互いに直交する、請求項７に記載の端末。
【請求項１０】
前記拡散過程には、アンテナポート別にそれぞれ異なる直交符号が使用されることを特徴とする、請求項７に記載の端末。
【請求項１１】
前記ＰＵＣＣＨ信号が送信される物理リソースブロック（ＰＲＢ）は、前記複数アンテナポート別にそれぞれ異なることを特徴とする、請求項７に記載の端末。
【請求項１２】
第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースが確認されると、第２アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースは、前記第１アンテナポートのためのＰＵＣＣＨリソースから類推され、
ＰＵＣＣＨリソースは、直交符号及びＰＲＢのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項７に記載の端末。
【国際調査報告】
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