(57)【要約】【課題】多重アンテナに対応する無線移動体通信システムにおいて，アップリンクデータ及び制御情報を送信する方法を提供すること。【解決手段】この方法は，アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップ（Ｓ１５１）と，該制御情報のうち第１制御情報を前記データと多重化するステップ（Ｓ１５２）と，該多重化された出力を，前記制御情報のうち前記第１制御情報以外の制御情報とチャネルインタリーブするステップ（Ｓ１５３）と，前記インタリーブされた信号を送信するステップ（Ｓ１５４）と，を有する。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重アンテナ（ＭＩＭＯ）に対応する無線移動体通信システムにおいて，端末がアップリンク信号を送信する方法であって，
アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップと，
前記アップリンク制御情報のうち第１制御情報を，前記アップリンクデータと多重化するステップと，
前記多重化された出力を，前記アップリンク制御情報のうち，前記第１制御情報以外のアップリンク制御情報とチャネルインタリーブするステップと，
前記インタリーブされた信号を，前記多重アンテナを用いて基地局に送信するステップと，
を有する方法。
【請求項２】
前記アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップは，前記アップリンク制御情報のビットの反復によって行われる，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップは，レートマッチングによって行われる，請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１制御情報はチャネル品質情報である，請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１制御情報以外のアップリンク制御情報は，ランク情報又は肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報である，請求項１に記載の方法。
【請求項６】
多重アンテナ（ＭＩＭＯ）に対応する無線移動体通信システムにおける端末装置であって，
前記多重アンテナを介して，基地局にアップリンク信号を送信し，前記基地局からダウンリンク信号を受信する送受信ユニットと，
前記基地局から受信したダウンリンク信号及び前記基地局に送信するためのアップリンク信号を処理する処理ユニットと，
前記処理ユニットと接続され，オペレーティングシステムプログラム，応用プログラム，及び前記オペレーティングシステムプログラム又は前記応用プログラムと関連したファイルを記憶するメモリユニットと，を備え，
前記処理ユニットは，
アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するビットサイズ制御部と，
前記アップリンク制御情報のうち第１制御情報を前記アップリンクデータと多重化する多重化部と，
前記多重化された出力を，前記アップリンク制御情報のうち，前記第１制御情報以外のアップリンク制御情報とチャネルインタリーブするチャネルインタリーブ部と，を備える，端末装置。
【請求項７】
前記ビットサイズ制御部は，前記アップリンク制御情報のビットを反復することによって，前記アップリンク制御情報のランクを前記アップリンクデータのランクに設定する，請求項６に記載の端末装置。
【請求項８】
前記ビットサイズ制御部は，レートマッチングを用いて前記アップリンク制御情報のランクを前記アップリンクデータのランクに設定する，請求項６に記載の端末装置。
【請求項９】
前記第１制御情報はチャネル品質情報である，請求項６に記載の端末装置。
【請求項１０】
前記第１制御情報以外のアップリンク制御情報は，ランク情報又は肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報である，請求項６に記載の端末装置。
【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，特に，多重アンテナに対応する無線移動体通信システムにおいて，アップリンクデータ及び制御情報を送信する方法並びに装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムにおいて，ユーザ機器は，基地局からダウンリンクを介して情報を受信することができ，かつ，アップリンクを介して情報を送信することができる。ユーザ機器が送信又は受信する情報にはデータ及び種々の制御情報があり，ユーザ機器が送信又は受信する情報の種類及び用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。
【０００３】
図１は，移動体通信システムの一例である第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）長期進化（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汎用信号送信方法を説明するための図である。
【０００４】
電源が消えた状態で再び電源が入ったり，新しくセルに進入したりしたユーザ機器は，ステップＳ１０１で，基地局と同期を合わせるなどの初期セル探索作業を行う。そのために，ユーザ機器は基地局からプライマリ同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ）及びセカンダリ同期チャネル（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ことができる。その後，ユーザ機器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することができる。一方，ユーザ機器は，初期セル探索ステップでダウンリンク参照信号（ＤＬＲＳ）を受信して，ダウンリンクチャネル状態を確認することができる。
【０００５】
初期セル探索を終えたユーザ機器は，ステップＳ１０２において，物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）と，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）とを受信して，より具体的なシステム情報を取得することができる。
【０００６】
一方，基地局と接続を完了していないユーザ機器は，基地局への接続を完了するために，以降，ステップＳ１０３乃至ステップＳ１０６のようなランダムアクセス手順を実行することができる。そのために，ユーザ機器は，物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を介して特定シーケンスをプリアンブルとして送信し（Ｓ１０３），物理ダウンリンク制御チャネルと，これに対応する物理ダウンリンク共有チャネルとを介して，当該ランダムアクセスに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ１０４）。ハンドオーバ以外の競合ベースのランダムアクセスでは，以降，追加の物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ１０５），及び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を実行することができる。
【０００７】
以上の手順を実行したユーザ機器は，その後，汎用アップリンク／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。
【０００８】
図２は，ユーザ機器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。
【０００９】
アップリンク信号を送信するために，ユーザ機器のスクランブルモジュール２１０は，ユーザ機器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。このようにスクランブルされた信号は，変調マッパ２２０に入力され，送信信号の種類及び／又はチャネル状態に応じて２相位相偏移変調（ＢＰＳＫ），４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ）又は１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ）によって複素シンボルに変調される。その後，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，リソース要素マッパ２４０は，複素シンボルを，実際の送信に用いられる時間−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，単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号発生器２５０を経てアンテナから基地局に送信できる。
【００１０】
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。
【００１１】
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（ＣｏｄｅＷｏｒｄ）を送信することができる。したがって，一つ以上の符号語はそれぞれ，図２のアップリンクにおけると同様に，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にすることができる，その後，複素シンボルは，レイヤマッパ３０３によって複数のレイヤにマップされ，各レイヤは，プリコーディングモジュール３０４によって，チャネル状態に応じて選択された所定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ることができる。このように処理された各アンテナの送信信号はそれぞれ，リソース要素マッパ３０５によって，送信に用いられる時間−周波数リソース要素にマップされ，以降，直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号発生器３０６を経て各アンテナから送信することができる。
【００１２】
移動体通信システムにおいて，ユーザ機器がアップリンクで信号を送信する場合には，基地局がダウンリンクで信号を送信する場合に比べて，ピーク対平均電力値比（ＰＡＰＲ）がより問題になることがある。そのため，図２及び図３で説明したとおり，アップリンク信号送信では，ダウンリンク信号送信に用いられるＯＦＤＭＡ方式ではなく，ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いられている。
【００１３】
図４は，移動体通信システムにおいて，アップリンク信号送信用のＳＣ−ＦＤＭＡ方式及びダウンリンク信号送信用のＯＦＤＭＡ方式を説明する図である。
【００１４】
アップリンク信号送信用のユーザ機器及びダウンリンク信号送信用の基地局は，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を含む点において同一である。
【００１５】
ただし，ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で信号を送信するためのユーザ機器は，並列−直列変換器４０５及びＮ−ポイント離散フーリエ変換（ＤＦＴ）モジュール４０２をさらに含み，Ｎ−ポイント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，送信信号に単一搬送波特性を持たせる役割を果たす。図５は，周波数領域で単一搬送波特性を満たすための周波数領域上の信号マッピング方式を説明する図である。図５で，（ａ）は，局所マッピング方式を示し，（ｂ）は，分散マッピング方式を示す。現在の３ＧＰＰ  ＬＴＥシステムでは局所マッピング方式を規定している。
【００１６】
次に，ＳＣ−ＦＤＭＡの修正された形態であるクラスタＳＣ−ＦＤＭＡについて説明する。クラスタＳＣ−ＦＤＭＡは，ＤＦＴプロセスとＩＦＦＴプロセスとの間において，副搬送波マッピングにおけるＤＦＴプロセス出力サンプルを副グループ（ｓｕｂ−ｇｒｏｕｐ）に分け，ＩＦＦＴサンプル入力部において副グループを順に互いに離れた副搬送波領域にマップすることを特徴とし，場合によって，フィルタリング及び巡回拡張（ｃｙｃｌｉｃ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）を含んでもよい。
【００１７】
ここで，副グループをクラスタと呼んでもよい。また，巡回拡張とは，副搬送波の各シンボルが多重経路チャネルを介して送信される間に，相互シンボル間干渉（ＩＳＩ）を防止するために，連続したシンボルの間に，チャネルの最大遅延拡散（Ｄｅｌａｙ  Ｓｐｒｅａｄ）よりも長い保護区間を挿入することを意味する。
【００１８】
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。
【００１９】
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の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）でクラスタＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例であり，図７及び図８は，搬送波間（ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ）でクラスタＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例に該当する。
【００２０】
なお，図７は，周波数領域において連続する成分搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｃａｒｒｉｅｒ）が割り当てられた状況において，隣接した成分搬送波間で副搬送波間隔が揃っているときに，単一ＩＦＦＴブロックを介して信号を発生する場合を示し，図８は，周波数領域において不連続に成分搬送波が割り当てられた状況において，それら成分搬送波が隣接していないために，複数のＩＦＦＴブロックを用いて信号を発生する場合を示す。
【００２１】
クラスタＳＣ−ＦＤＭＡは，任意の個数のＤＦＴと同一個数のＩＦＦＴを適用することによって，ＤＦＴとＩＦＦＴとの関係構成が一対一の関係を有するため，単純に既存ＳＣ−ＦＤＭＡのＤＦＴ拡散及びＩＦＦＴの周波数副搬送波マッピング構成を拡張したものであり，ＮｘＳＣ−ＦＤＭＡ又はＮｘＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭＡとも呼ばれる。本発明では，これらを包括して分割（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ）ＳＣ−ＦＤＭＡと総称する。
【００２２】
図９は，分割ＳＣ−ＦＤＭＡシステムにおける信号処理手順を示す図である。図９に示すように，分割ＳＣ−ＦＤＭＡは，単一搬送波特性条件を緩和するために，全体時間領域変調シンボルをＮ（Ｎは１よりも大きい整数）個のグループに分け，グループ単位でＤＦＴ過程を実行することを特徴とする。
【００２３】
図１０は，アップリンクで参照信号（以下，「ＲＳ」という）を送信するための信号処理手順を説明する図である。図１０に示すように，データは，時間領域で信号を発生し，ＤＦＴプリコーダによって変換して周波数マップした後，以降ＩＦＦＴを介して送信されるのに対し，ＲＳは，ＤＦＴプリコーダにおける過程が省かれ，周波数領域で直接発生（Ｓ１１）された後に，局所マッピング（Ｓ１２），ＩＦＦＴ（Ｓ１３）及びＣＰ付加（Ｓ１４）を順次に経て送信される。
【００２４】
図１１は，標準巡回プレフィクス（ｎｏｒｍａｌ  ＣＰ）の場合にＲＳを送信するためのサブフレームの構造を示す図であり，図１２は，拡張巡回プレフィクス（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＣＰ）の場合に，ＲＳを送信するためのサブフレームの構造を示す図である。図１１では，４番目及び１１番目のＯＦＤＭシンボルを介してＲＳが送信され，図１２では，３番目及び９番目のＯＦＤＭシンボルを介してＲＳが送信される。
【００２５】
一方，送信チャネルとしてのアップリンク共有チャネルの処理構造について説明すると，次のとおりである。図１３は，アップリンク共有チャネルに対する送信チャネルの処理手順を説明するブロック図である。図１３に示すように，アップリンクで送信することになっている伝送ブロック（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｂｌｏｃｋ；以下，「ＴＢ」という）にＴＢ用巡回冗長検査ビット（ＣＲＣ）を付加した後（Ｓ１３０），制御情報と一緒に多重化されるデータ情報は，ＴＢサイズによって複数の符号ブロック（以下，「ＣＢ」という）に分けられ，複数のＣＢにはそれぞれＣＢ用ＣＲＣが付加される（Ｓ１３１）。この結果値にチャネル符号化が行われる（Ｓ１３２）。続いて，これらのチャネル符号化されたデータはレートマッチング（Ｓ１３３）を経た後，再びＣＢ間の結合が行われ（Ｓ１３４），このように結合されたＣＢは，チャネル品質情報（ＣＱＩ）／プリコーディング行列インデクス（ＰＭＩ）と多重化される（Ｓ１３５）。
【００２６】
一方，ＣＱＩ／ＰＭＩは，データとは別にチャネル符号化が行われる（Ｓ１３６）。チャネル符号化されたＣＱＩ／ＰＭＩはデータと多重化される（Ｓ１３５）。
【００２７】
また，ランク指示情報（ＲＩ）もデータとは別にチャネル符号化が行われる（Ｓ１３７）。
【００２８】
肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）の場合，データ，ＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩとは別にチャネル符号化が行われる（Ｓ１３８）。多重化されたデータ及びＣＱＩ／ＰＭＩと，別にチャネル符号化されたＲＩと，ＡＣＫ／ＮＡＣＫとは，チャネルインタリーブされ，出力信号が発生される（Ｓ１３９）。
【００２９】
一方，ＬＴＥアップリンクシステムにおいて，データ及び制御チャネルのための物理リソース要素（以下，「ＲＥ」という）について説明する。図１４は，アップリンクデータと制御チャネルの送信のための物理リソースとのマッピング方法を説明する図である。
【００３０】
図１４に示すように，ＣＱＩ／ＰＭＩ及びデータは，時間優先方式（ｔｉｍｅ−ｆｉｒｓｔ）でＲＥ上にマップされる。符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは，復調用参照信号（ＤＭＲＳ）シンボルの周辺に穴あけして挿入され，ＲＩは，ＡＣＫ／ＮＡＣＫの位置しているＲＥに隣り合ってレートマッチングされる。ＲＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫのためのリソースは，最大４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを占有することができる。
【００３１】
上記のようにデータとＣＱＩ／ＰＭＩなどのアップリンク制御情報（ＵＣＩ）とを多重化することによって，単一搬送波特性を満たすことができる。これによって，低い３次計量値（Ｃｕｂｉｃ  Ｍｅｔｒｉｃ；ＣＭ）を維持するアップリンク送信を達成することができる。
【００３２】
既存システムを改善したシステム（例えば，ＬＴＥリリース１０）では，各ユーザ機器に対して各成分搬送波上でＳＣ−ＦＤＭＡ送信方式及びクラスタＤＦＴ ＯＦＤＭＡの送信方式のうち少なくとも一方をアップリンク送信のために適用することができ，アップリンク多重アンテナ（ＵＬ−ＭＩＭＯ）送信と共に適用してもよい。
【００３３】
一方，アップリンク送信構造に関しては，ＵＬ−ＭＩＭＯ送信に加えて，データとＵＣＩとを多重化する方法はまだ論議されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明で達成しようとする技術的課題は，ＵＬ−ＭＩＭＯ送信時に，データと制御情報とを多重化して送信する方法及び装置を提供することにある。
【００３５】
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，言及していない別の技術的課題は，以降の記載から，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できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記の技術的課題を達成するための，本発明の一態様に係る多重アンテナに対応する無線移動体通信システムにおいて，端末がアップリンク信号を送信する方法は，アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップと，アップリンク制御情報のうち第１制御情報を，アップリンクデータと多重化するステップと，多重化された出力を，アップリンク制御情報のうち，第１制御情報以外のアップリンク制御情報とチャネルインタリーブするステップと，インタリーブされた信号を，多重アンテナを用いて基地局に送信するステップと，を有する。
【００３７】
アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップは，アップリンク制御情報のビットの反復によって行ってもよい。
【００３８】
アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するステップは，レートマッチングによって行ってもよい。
【００３９】
第１制御情報は，ＣＱＩ及びＰＭＩのうち少なくとも一つでよい。
【００４０】
第１制御情報以外のアップリンク制御情報は，ＲＩ又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報であってよい。
【００４１】
本発明の他の態様に係る多重アンテナに対応する無線移動体通信システムにおける端末装置は，多重アンテナを介して，基地局にアップリンク信号を送信し，基地局からダウンリンク信号を受信する送受信ユニットと，基地局から受信したダウンリンク信号及び基地局に送信するためのアップリンク信号を処理する処理ユニットと，処理ユニットと接続され，オペレーティングシステムプログラム，応用プログラム，及びオペレーティングシステムプログラム又は応用プログラムと関連したファイルを記憶するメモリユニットと，を備え，処理ユニットは，アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定するビットサイズ制御部と，アップリンク制御情報のうち第１制御情報をアップリンクデータと多重化する多重化部と，多重化された出力を，アップリンク制御情報のうち，第１制御情報以外のアップリンク制御情報とチャネルインタリーブするチャネルインタリーブ部と，を備える。
【００４２】
ビットサイズ制御部は，アップリンク制御情報のビットを反復することによって，アップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定することができる。ビットサイズ制御部は，レートマッチングを用いてアップリンク制御情報のランクをアップリンクデータのランクに設定してもよい。
【００４３】
第１制御情報は，ＣＱＩ及びＰＭＩのうち少なくとも一つであってよい。
【００４４】
第１制御情報以外のアップリンク制御情報は，ＲＩ又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報であってよい。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば，アップリンクでデータ及び制御情報を送信するとき，データのランクと制御情報のランクとを同一に設定してデータ及び制御情報を送信することによって，信号通知オーバヘッドを減らし，システム性能を向上させることができる。
【００４６】
本発明から得られる効果は，上述の効果に制限されず，言及していない他の効果は，以降の記載から，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。
【００４７】
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の図面は，本発明に関する実施例を提供し，かつ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】
【００４８】
【図１】移動体通信システムの一例である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汎用信号送信方法を説明する図である。
【図２】ユーザ機器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図である。
【図３】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図である。
【図４】移動体通信システムにおけるアップリンク信号送信用のＳＣ−ＦＤＭＡ方式及びダウンリンク信号送信用のＯＦＤＭＡ方式を説明する図である。
【図５】周波数領域で単一搬送波特性を満たすための周波数領域上の信号マッピング方式を説明する図である。
【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の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の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】分割ＳＣ−ＦＤＭＡシステムにおける信号処理手順を示す図である。
【図１０】アップリンクで参照信号を送信するための信号処理手順を説明する図である。
【図１１】標準巡回プレフィクスの場合に，ＲＳを送信するためのサブフレームの構造を示す図である。
【図１２】拡張巡回プレフィクスの場合に，ＲＳを送信するためのサブフレームの構造を示す図である。
【図１３】アップリンク共有チャネルに対する送信チャネルの処理手順を説明するブロック図である。
【図１４】アップリンクデータ及び制御チャネル送信のための物理リソースのマッピング方法を説明する図である。
【図１５】本発明に係るアップリンク共有チャネル上で，データ及び制御チャネルを効率的に多重化する方法を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明に係るデータ及び制御チャネルの送信信号を発生する方法を説明するブロック図である。
【図１７】符号語とレイヤとのマッピング方法を説明する図である。
【図１８】基地局及びユーザ機器に適用可能であり，本発明を実現することができる装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本発明の実施例は，無線接続システムであるＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステム，３ＧＰＰシステム，３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によってサポートされる。すなわち，本発明の実施例において，本発明の技術的思想を明確にするために省略したステップ又は部分についての説明は，これらの文書によってサポートされる。なお，本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明される。
【００５０】
また，以下の説明で使われる特定用語は，本発明の理解を助けるために提供されたものであり，これらの特定用語の使用は，本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。
【００５１】
以降，本発明に係る単一搬送波特性と既存システムとの互換性を維持しつつ，アップリンク共有チャネル上でデータと制御チャネルとを効率的に多重化する方法及びこれを行うための装置について説明する。
【００５２】
図１５は，本発明に係るアップリンク共有チャネル上で，データと制御チャネルとを効率的に多重化する方法を説明するフローチャートである。
【００５３】
図１５に示すように，ユーザ機器は，物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のデータに対するランクを認識する（Ｓ１５０）。その後，ユーザ機器は，アップリンク制御チャネル（制御チャネルとは，ＣＱＩ，ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩなどのアップリンク制御情報（ＵＣＩ）のことを意味する）のランクを，上記データに対するランクと同じランクに設定する（Ｓ１５１）。また，ユーザ機器は，データと制御情報とを多重化する（Ｓ１５２）。その後，データとＣＱＩを時間優先方式でマップした後，ＲＩを，指定されたＲＥにマップし，ＡＣＫ／ＮＡＣＫをＤＭＲＳ周囲のＲＥを穴あけしてマップすることを助けるために，チャネルインタリーブを行ってもよい（Ｓ１５３）。
【００５４】
その後，データ及び制御チャネルを変調符号化方式（ＭＣＳ）テーブルに従い，ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭなどによって変調することができる（Ｓ１５４）。ここで，この変調段階は他の位置に移してもよい（例えば，変調ブロックは，データ及び制御チャネルの多重化段階の前に移してもよい。）。また，チャネルインタリーブは，符号語単位で行ってもよいし，レイヤ単位で行ってもよい。
【００５５】
上記のように制御チャネルのランクをデータのランクと同一に制限することは，信号通知オーバヘッドの点でいくつかの利点を有する。データのランクと制御チャネルのランクとが互いに異なるときは，アップリンクＤＭＲＳがデータと同一のプリコーディングによってプリコーディングされるであろう。したがって，制御チャネルに対する追加のＰＭＩ信号通知が必要とされる。データ及び制御チャネル双方のＲＩが同一であることは，多重化チェーンを単純化するだけでなく，追加の信号通知を無くすためにも役立つ。制御チャネルの効率的なランクは一つであっても，制御チャネルの送信されるランクは当該データのランクになりうる。受信段については，各レイヤに対してＭＩＭＯデコーダを適用した後，各対数尤度比（ＬＬＲ）出力を最大比合成（ＭＲＣ）によって累積してもよい。ここで，ＬＬＲは，ＰＳＫ／ＱＡＭのデマッパの出力を意味し，該当のビットが０か１かに対する確率の対数値を意味する。例えば，ＬＬＲは，次の式１のように定義してもよい。
【００５６】
（式１）
【数１】
2013515390.tif 000003
【００５７】
本発明は，データ及び制御チャネルの多重化にいかなる制限も加えない。すなわち，上述と同一の原理は，データ及び制御チャネルに時分割多重化（ＴＤＭ）を適用する場合にも適用可能である。
【００５８】
以下，本発明をより詳細に説明する。
【００５９】
以下では，説明の容易のために，データに対して２個の符号語を想定する。ただし，説明を容易にするために２個の符号語に制限したもので，符号語の個数が２個に制限されるものではない。すなわち，以下に説明する本発明は，２個以上の符号語にも同一に適用することができる。また，以下に説明する本発明は，１個の符号語別に独立して適用されてもよい。すなわち，例えば，第１符号語及び第２符号語が存在する場合に，第１符号語にだけ，本発明を適用してもよい。
【００６０】
図１６は，本発明に係るデータ及び制御チャネルの送信信号を発生する方法を説明するブロック図である。各ブロックの位置は適用方式に応じて変更してもよい。
【００６１】
２つの符号語を想定すると，チャネル符号化は，各符号語に対して行われ（１６０），与えられたＭＣＳテーブルによってレートマッチングが行われる（１６１）。その後，符号化されたビットは，セル特定，ユーザ機器特定又は符号語特定の方式でスクランブルできる（１６２）。
【００６２】
その後，符号語とレイヤとのマッピングが行われる（１６３）。この過程でレイヤシフト又は並べ替え（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）の動作が含まれてもよい。
【００６３】
図１７は，符号語とレイヤとのマッピング方法を説明する図である。符号語とレイヤとのマッピングは，図１７に示す規則を用いて行うことができる。図１７で，プリコーディング位置は，図１３でのプリコーディングの位置と異なってもよい。
【００６４】
ＣＱＩ，ＲＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫのような制御情報は，与えられた仕様に応じてチャネル符号化される（１６５）。このとき，ＣＱＩ，ＲＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫは，すべての符号語に対して同一のチャネル符号を用いて符号化してもよいし，符号語別に異なるチャネル符号を用いて符号化してもよい。
【００６５】
その後，符号化されたビットの数は，ビットサイズ制御部によって変更することができる（１６６）。ビットサイズ制御部は，チャネル符号化ブロック（１６５）と統合してもよい。このビットサイズ制御部から出力された信号はスクランブルされる（１６７）。このとき，スクランブルは，セル特定，レイヤ特定，符号語特定又はユーザ機器特定に行うことができる。
【００６６】
ビットサイズ制御部は，下記のように動作してもよい。
【００６７】
（１）ビットサイズ制御部は，ＰＵＳＣＨに対するデータのランク（ｎ＿ｒａｎｋ＿ｐｕｓｃｈ）を認識する。
【００６８】
（２）制御チャネルのランク（ｎ＿ｒａｎｋ＿ｃｏｎｔｒｏｌ）は，当該データのランクと同一に（すなわち，ｎ＿ｒａｎｋ＿ｃｏｎｔｒｏｌ＝ｎ＿ｒａｎｋ＿ｐｕｓｃｈ）設定され，制御チャネルに対するビットの数（ｎ＿ｂｉｔ＿ｃｔｒｌ）は，該制御チャネルのランクを乗算することによって拡張される。
【００６９】
これを行う一方法に，制御チャネルを単純に複写して反復することがある。この場合，制御チャネルは，チャネル符号化前の情報レベルであってもよいし，チャネル符号化後の符号化されたビットレベルであってもよい。特に，例えば，ｎ＿ｂｉｔ＿ｃｔｒｌ＝４である制御チャネル［ａ０，ａ１，ａ２，ａ３］及びｎ＿ｒａｎｋ＿ｐｕｓｃｈ＝２の場合に，拡張されたビット数（ｎ＿ｅｘｔ＿ｃｔｒｌ）は，［ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ０，ａ１，ａ２，ａ３］を含み，８ビットになりうる。
【００７０】
ビットサイズ制御部とチャネル符号化部とが一体として構成された場合に，符号化されたビットは，既存システム（例えば，ＬＴＥリリース８）において規定されたチャネル符号化及びレートマッチングを適用して生成することができる。
【００７１】
ビットサイズ制御部に加えて，レイヤ別に更なるランダム化を行うために，ビットレベルインタリーブを行ってもよい。あるいは，これと均等に変調シンボルレベルでインタリーブを行ってもよい。
【００７２】
ＣＱＩ／ＰＭＩチャネル及び２個の符号語に対するデータは，データ／制御情報多重化器で多重化できる（１６４）。その後，サブフレーム内で両スロットにＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がアップリンクＤＭＲＳ周囲のＲＥにマップされるようにしつつ，チャネルインターリーバは，時間優先マップ方式によってＣＱＩ／ＰＭＩをマップする（１６８）。
【００７３】
そして，各レイヤに変調が行われ（１６９），ＤＦＴプリコーディング（１７０），ＭＩＭＯプリコーディング（１７１），ＲＥマッピング（１７２）などが順次行われる。その後，ＳＣ−ＦＤＭＡ信号が発生され，これがアンテナポートから送信される（１７３）。
【００７４】
これらの機能ブロックは，図１６に示す位置に制限されるものではなく，場合によってその位置を変更してもよい。例えば，スクランブルブロック（１６２，１６７）は，チャネルインタリーブブロックの隣に位置してもよい。また，符号語対レイヤマッピングブロック（１６３）は，チャネルインタリーブブロック（１６８）の隣に，又は変調マッパブロック（１６９）の隣に位置してもよい。
【００７５】
以上説明した方法は，次のようなデバイスで実行できる。図１８は，基地局及びユーザ機器に適用可能であり，かつ本発明を実現できるデバイスの構成を示すブロック図である。図１８に示すように，装置１００は，処理ユニット１０１と，メモリユニット１０２と，無線周波（ＲＦ）ユニット１０３と，表示ユニット１０４と，ユーザインタフェースユニット１０５とを含む。物理インタフェースレイヤプロトコルは，処理ユニット１０１で実行される。処理ユニット１０１は，制御プレーン及びユーザプレーンを提供する。各レイヤの機能は処理ユニット１０１で実行することができる。処理ユニット１０１は，上述した本発明の実施例を実行することができる。具体的に説明すると，処理ユニット１０１は，ユーザ機器位置測定用サブフレームを生成したり，該サブフレームを受信してユーザ機器の位置を測定したりする機能を実行することができる。メモリユニット１０２は，処理ユニット１０１と電気的に接続されており，オペレーティングシステム，応用プログラム（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）及び一般ファイルを記憶している。装置１００がユーザ機器のときは，表示ユニット１０４は種々の情報を表示することができ，公知の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ），有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などを用いて具現することができる。ユーザインタフェースユニット１０５は，キーパッド，タッチスクリーンなどのような公知のユーザインタフェースと組み合わせて構成することができる。ＲＦユニット１０３は，処理ユニット１０１と電気的に接続されており，無線信号を送信したり受信したりする。
【００７６】
以上説明した本発明によれば，アップリンク送信時に，上記のようにデータ及び制御情報を処理することによって，信号通知オーバヘッドを減らし，システム性能を向上させることができる。
【００７７】
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組み合わせたものである。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組み合わせない形態で実施されてもよく，一部の構成要素及び／又は特徴を組み合わせて本発明の実施例を構成してもよい。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，別の実施例に含まれてもよく，別の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えてもよい。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組み合わせ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。
【００７８】
本発明においてユーザ機器（ＵＥ）は，移動機（ＭＳ），加入者局（ＳＳ），移動体通信加入者局（ＭＳＳ）又は移動端末などの用語にしてもよい。
【００７９】
一方，本発明のＵＥには，ＰＤＡ，セルラ電話機，パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）電話機，世界移動体通信システム（ＧＳＭ）電話機，広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）電話機，移動広帯域システム（ＭＢＳ）電話機などを用いることができる。
【００８０】
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。
【００８１】
ハードウェアによる具現の場合，本発明の実施例に係る方法は，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。
【００８２】
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てよい。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。
【００８３】
本発明は，本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化することもできる。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約的に解釈されてはならず，例示的なものとして考慮すべきである。本発明の範囲は，添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず，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。また，特許請求の範囲で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てもよく，出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は，無線移動体通信システムの端末機，基地局，又はその他の装備に適用することができる。
【図１】
2013515390.tif 000004
【図２】
2013515390.tif 000005
【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】
2013515390.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2013515390.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2013515390.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月22日(2012.6.22)
【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アップリンク信号を送信する方法であって，
制御情報と，データ情報に対応する伝送ブロックとを有する前記アップリンク信号を，複数のレイヤにマップするステップと，
前記複数のレイヤを用いて，前記アップリンク信号を基地局へ送信するステップと，を有し，
前記データ情報に対応する伝送ブロックは前記複数のレイヤにマップされ，
前記制御情報はレイヤの数だけ複製され，
前記の複製された制御情報は前記複数のレイヤにマップされる，方法。
【請求項２】
前記制御情報は肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報である，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御情報はランク指示情報（ＲＩ）である，請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アップリンク信号は，物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して送信される，請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記制御情報が
【数１】
2013515390.tif 000022
（ここで，Ｑｍは前記制御情報に対応する変調次数）
で表されるとき，前記複製された制御情報は
【数２】
2013515390.tif 000023
（ここで，ＮＬはレイヤ数）
で表される，請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複製された制御情報は変調され，
【数３】
2013515390.tif 000024
の単位で，前記複数のレイヤそれぞれにマップされる，請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のレイヤは少なくとも一つのレイヤを含む，請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ユーザ機器であって，
制御情報と，データ情報に対応する伝送ブロックとを有するアップリンク信号を，複数のレイヤにマップするプロセッサと，
前記複数のレイヤを用いて，前記アップリンク信号を基地局へ送信する送信モジュールと，を備え，
前記データ情報に対応する伝送ブロックは前記複数のレイヤにマップされ，
前記制御情報はレイヤの数だけ複製され，
前記の複製された制御情報は前記複数のレイヤにマップされる，ユーザ機器。
【請求項９】
前記制御情報は肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報である，請求項８に記載のユーザ機器。
【請求項１０】
前記制御情報はランク指示情報（ＲＩ）である，請求項８に記載のユーザ機器。
【請求項１１】
前記アップリンク信号は，物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して送信される，請求項８に記載のユーザ機器。
【請求項１２】
前記制御情報が
【数４】
2013515390.tif 000025
（ここで，Ｑｍは前記制御情報に対応する変調次数）
で表されるとき，前記複製された制御情報は
【数５】
2013515390.tif 000026
（ここで，ＮＬはレイヤ数）
で表される，請求項８に記載のユーザ機器。
【請求項１３】
前記複製された制御情報は変調され，
【数６】
2013515390.tif 000027
の単位で，前記複数のレイヤそれぞれにマップされる，請求項８に記載のユーザ機器。
【請求項１４】
前記複数のレイヤは少なくとも一つのレイヤを含む，請求項８に記載のユーザ機器。
【国際調査報告】
2013515390.tif 000028
2013515390.tif 000029
2013515390.tif 000030
2013515390.tif 000031