(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける送信器によって実行される情報を送信する方法であって、
第１のアンテナポートの第１の物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）リソースと、第２のアンテナポートの第２のＰＵＣＣＨリソースとを取得する段階であって、前記第１のアンテナポートと前記第２のアンテナポートとは異なり、前記第１のＰＵＣＣＨリソースと前記第２のＰＵＣＣＨリソースとは異なる、段階と、
前記第１のアンテナポートを介し、第１の直交符号（ＯＣ）と、第１の循環シフト（ＣＳ）と、第１のリソースブロック（ＲＢ）とを用いて、時間ドメインの単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルにおいてＰＵＣＣＨ上の制御情報を送信する段階であって、前記第１のＰＵＣＣＨリソースは、前記第１のＯＣと、前記第１のＣＳと、前記第１のＲＢとを含む、段階と、
前記第２のアンテナポートを介し、第２のＯＣと、第２のＣＳと、第２のＲＢとを用いて、時間ドメインのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて前記ＰＵＣＣＨ上の制御情報を送信する段階であって、前記第２のＰＵＣＣＨリソースは、前記第２のＯＣと、前記第２のＣＳと、前記第２のＲＢとを含む、段階と、を有し、
前記第１のＰＵＣＣＨリソース及び前記第２のＰＵＣＣＨリソースは、ＰＵＣＣＨリソースフォーマット１／１ａ／１ｂ用である、方法。
【請求項２】
前記第１のアンテナポートを介して前記制御情報を送信する段階は、
前記第１のＣＳに基づいてシフトされた第１の循環シフトされたシーケンスと前記制御情報とを乗算して、第１の変調されたシーケンスを生成する段階と、
前記第１の変調されたシーケンスと前記第１のＯＣとを乗算して、第１の拡散されたシーケンスを生成する段階と、
前記第１のアンテナポートを介して、前記第１のＲＢにマッピングされた前記第１の拡散されたシーケンスを送信する段階とを含み、
前記第２のアンテナポートを介して前記制御情報を送信する段階は、
前記第２のＣＳに基づいてシフトされた第２の循環シフトされたシーケンスと前記制御情報とを乗算して、第２の変調されたシーケンスを生成する段階と、
前記第２の変調されたシーケンスと前記第２のＯＣとを乗算して、第２の拡散されたシーケンスを生成する段階と、
前記第２のアンテナポートを介して、前記第２のＲＢにマッピングされた前記第２の拡散されたシーケンスを送信する段階とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記情報は、前記第１のアンテナポート及び前記第２のアンテナポートを介して、ＰＵＣＣＨ上で送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
データを受信する段階を更に有し、
前記制御情報は、前記データに対するハイブリッド自動再送要求(ＨＡＲＱ)の肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のＰＵＣＣＨリソースは、前記データに対応する物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に用いられる第１の制御チャネル要素（ＣＣＥ）インデックスから取得される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のＰＵＣＣＨリソースは、無線リソース制御（ＲＲＣ）通知から取得される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のＰＵＣＣＨリソースは前記第１のＰＵＣＣＨリソースから取得される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記情報の空間多重化率は１/２である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
無線通信用の装置であって、
無線信号を送信若しくは受信又は送信及び受信する無線周波（ＲＦ）部と、
前記ＲＦ部と接続されたプロセッサであって、
第１のアンテナポートの第１の物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）リソースと、第２のアンテナポートの第２のＰＵＣＣＨリソースとを取得し、前記第１のアンテナポートと前記第２のアンテナポートとは異なり、前記第１のＰＵＣＣＨリソースと前記第２のＰＵＣＣＨリソースとは異なり、
前記第１のアンテナポートを介し、第１の直交符号（ＯＣ）と、第１の循環シフト（ＣＳ)と、第１のリソースブロック（ＲＢ）とを用いて、時間ドメインの単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルにおいてＰＵＣＣＨ上の制御情報を送信し、前記第１のＰＵＣＣＨリソースは、前記第１のＯＣと、前記第１のＣＳと、前記第１のＲＢとを含み、
前記第２のアンテナポートを介し、第２のＯＣと、第２のＣＳと、第２のＲＢとを用いて、時間ドメインのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて前記ＰＵＣＣＨ上の制御情報を送信し、前記第２のＰＵＣＣＨリソースは、前記第２のＯＣと、前記第２のＣＳと、前記第２のＲＢとを含む、ように構成されるプロセッサと、を備え、
前記第１のＰＵＣＣＨリソース及び前記第２のＰＵＣＣＨリソースは、ＰＵＣＣＨリソースフォーマット１／１ａ／１ｂ用である、装置。
【請求項１０】
前記情報は、前記第１のアンテナポート及び前記第２のアンテナポートを介して、ＰＵＣＣＨ上で送信される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサはデータを受信するように更に構成され、
前記制御情報は、前記データに対するハイブリッド自動再送要求(ＨＡＲＱ)の肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のＰＵＣＣＨリソースは、前記データに対応する物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に用いられる第１の制御チャネル要素（ＣＣＥ）インデックスから取得される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のＰＵＣＣＨリソースは、無線リソース制御層（ＲＲＣ）通知から取得される、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２のＰＵＣＣＨリソースは前記第１のＰＵＣＣＨリソースから取得される、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおける情報送信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、活発に研究されている次世代マルチメディア無線通信システムは、初期の音声中心のサービスを超え、映像、無線データなどの多様な情報を処理して送信することができるシステムが要求されている。無線通信システムの目的は、複数のユーザが位置及び移動性と関係なしに信頼できる通信を可能にすることである。しかし、無線チャネルには、経路損失、雑音、多重経路によるフェージング現象、シンボル間干渉(ＩＳＩ)又は端末の移動性によるドップラ効果などの非理想的な特性がある。無線チャネルの非理想的特性を克服し、無線通信の信頼度を高めるために多様な技術が開発されている。
【０００３】
信頼できる高速のデータサービスをサポートするための技術として、多入力多出力(ＭＩＭＯ)がある。ＭＩＭＯ技術は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを使用してデータの送受信効率を向上させる。ＭＩＭＯ技術には、空間多重化、送信ダイバーシチ、ビーム形成などがある。受信アンテナ数及び送信アンテナ数によるＭＩＭＯチャネル行列は、複数の独立チャネルに分解できる。各々の独立チャネルは、空間階層又はストリームと呼ばれる。ストリームの個数は、ランクという。
【０００４】
国際電気通信連合(ＩＴＵ)では第３世代以降の次世代移動通信システムとして、ダウンリンク１Ｇｂｐｓ及びアップリンク５００Ｍｂｐｓである高速の送信速度を提供してＩＰベースのマルチメディアシームレスサービスをサポートすることを目標とする高度国際移動体通信(ＩＭＴ-Ａ)システムの標準化を進めている。第３世代パートナシッププロジェクト(３ＧＰＰ)ではＩＭＴ-Ａシステムのための候補技術として３ＧＰＰ ＬＴＥ-Ａ(高度長期進化)システムが考慮されている。ＬＴＥ-Ａシステムは、ＬＴＥシステムの完成度を高める方向に進化し、ＬＴＥシステムと下位互換性を維持すると予想されている。ＬＴＥ-ＡシステムとＬＴＥシステムとの間に互換性を提供するのがユーザにとって便利であり、事業者にとっても既存装備のリサイクルを図ることができるためである。
【０００５】
一方、多様なアップリンク情報がアップリンク制御チャネルを介して送信される。アップリンク制御情報としては、ハイブリッド自動再送要求(ＨＡＲＱ)実行に使われるＡＣＫ/ＮＡＣＫ、ダウンリンクチャネル状態を示すチャネル品質指示子(ＣＱＩ)、アップリンク送信のための無線リソース割当を要求するスケジュール要求(ＳＲ)等、多様な種類がある。
【０００６】
セル内の複数の端末は、基地局に同時にアップリンク情報を送信することができる。基地局は、同時に送信された各端末のアップリンク情報の区別が可能でなければならない。各端末のアップリンク情報が異なる周波数を使用して送信された場合、基地局はこれを区別することができる。互いに異なる周波数を使用して複数の端末が多重化される方式を周波数分割多重(ＦＤＭ)という。しかし、セル内の複数の端末は、基地局に同一の時間-周波数リソースを使用してアップリンク情報を送信することもできる。同一の時間-周波数リソースを使用して送信される各端末のアップリンク情報を区別するために、端末ごとのアップリンク情報送信に直交するシーケンスを用いることができる。又は、相関度の低いシーケンスを用いることもできる。このように、互いに異なるシーケンスを使用して複数の端末が多重化される方式を符号分割多重(ＣＤＭ)という。すなわち、ＣＤＭ及び/又はＦＤＭ方式によって複数の端末ごとのアップリンク情報を多重化して送信することができる。しかし、ＣＤＭ方式の情報送信方法をＭＩＭＯ技術と組み合せた場合、直交性がくずれるという問題が発生することがある。直交性がくずれる場合、基地局は、各端末の情報を区別することが直交性の維持されているときより難しくなる。これによって、無線通信の信頼度が落ち、システム全体の性能が悪化するおそれがある。
【０００７】
したがって、ＭＩＭＯ技術とＣＤＭ方式及び/又はＦＤＭ方式が組み合された効率的な情報送信方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする技術的課題は、無線通信システムにおける情報送信方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様において、無線通信システムにおける送信器によって実行される情報送信方法が提供される。前記情報送信方法は、第１のリソースインデックスに基づいて第１のアンテナを介して情報を送信する段階、及び第２のリソースインデックスに基づいて第２のアンテナを介して前記情報を送信する段階を含む。
【００１０】
好ましくは、前記第１のリソースインデックスと前記第２のリソースインデックスは、互いに異なる。
【００１１】
好ましくは、前記第１のリソースインデックスは、第１の循環シフトインデックス及び第１のリソースブロックを指示し、前記第２のリソースインデックスは、第２の循環シフトインデックス及び第２のリソースブロックを指示する。
【００１２】
好ましくは、前記第１のアンテナを介して前記情報を送信する段階は、前記第１の循環シフトインデックスから得た第１の循環シフト量だけ基本シーケンスを循環シフトさせることによって第１の循環シフトされたシーケンスを生成する段階、前記第１の循環シフトされたシーケンス及び前記情報に対する変調シンボルを用いて第１の変調されたシーケンスを生成する段階、及び前記第１の変調されたシーケンスを前記第１のリソースブロックにマッピングした後、前記第１のアンテナを介して前記第１の変調されたシーケンスを送信する段階を含み、前記第２のアンテナを介して前記情報を送信する段階は、前記第２の循環シフトインデックスから得た第２の循環シフト量だけ前記基本シーケンスを循環シフトさせることによって第２の循環シフトされたシーケンスを生成する段階、前記第２の循環シフトされたシーケンス及び前記変調シンボルを用いて第２の変調されたシーケンスを生成する段階、及び前記第２の変調されたシーケンスを前記第２のリソースブロックにマッピングした後、前記第２のアンテナを介して前記第２の変調されたシーケンスを送信する段階を含む。
【００１３】
好ましくは、前記第１の変調されたシーケンス及び前記第２の変調されたシーケンスは、同時に送信される。
【００１４】
好ましくは、前記第１のリソースインデックスは、基地局から受信され、前記第２のリソースインデックスは、前記第１のリソースインデックスから取得される。
【００１５】
好ましくは、前記第１のリソースインデックス及び前記第２のリソースインデックスは、各々、基地局から受信される。
【００１６】
好ましくは、前記第１のリソースインデックス及び前記第２のリソースインデックスは、各々、無線リソース制御層(ＲＲＣ)の信号によって設定される。
【００１７】
好ましくは、前記第１の循環シフトインデックス及び前記第２の循環シフトインデックスは、互いに異なり、前記第１のリソースブロック及び前記第２のリソースブロックは、同じである。
【００１８】
好ましくは、前記第１の循環シフトインデックス及び前記第２の循環シフトインデックスは、同じであり、前記第１のリソースブロック及び前記第２のリソースブロックは、互いに異なる。
【００１９】
前記情報送信方法は、データを受信する段階を更に含み、前記情報は、前記データに対するＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫである。
【００２０】
好ましくは、前記第１のリソースインデックスは、前記データを受信するための物理制御チャネルに対する無線リソースから取得され、前記第２のリソースインデックスは、前記第１のリソースインデックスから取得される。
【００２１】
好ましくは、前記情報の空間多重化率は１/２である。
【００２２】
他の態様において、無線通信のための装置が提供される。前記装置は、無線信号を送信及び/又は受信するＲＦ部、及び前記ＲＦ部と接続され、第１のリソースインデックスに基づいて第１のアンテナを介して情報を送信し、第２のリソースインデックスに基づいて第２のアンテナを介して前記情報を送信するように構成されるプロセッサを含む。
【発明の効果】
【００２３】
無線通信システムにおける効率的な情報送信方法及び装置を提供する。したがって、全体のシステム性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】無線通信システムを示す。
【図２】ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩ送信を示す。
【図３】アップリンク送信を示す。
【図４】３ＧＰＰ ＬＴＥにおける無線フレームの構造を示す。
【図５】３ＧＰＰ ＬＴＥにおける一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッドを示す例示図である。
【図６】３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるダウンリンクサブフレームの構造の例を示す。
【図７】３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるアップリンクサブフレームの構造の例を示す。
【図８】ノーマル循環プレフィクス(ＣＰ)における、物理アップリンク制御チャネル(ＰＵＣＣＨ)フォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。
【図９】拡張されたＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。
【図１０】ノーマルＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂ送信の例を示す。
【図１１】拡張されたＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂ送信の例を示す。
【図１２】情報送信方法の一例を示す図である。
【図１３】情報送信方法の他の例を示す図である。
【図１４】情報送信方法の他の例を示す図である。
【図１５】リソースインデックスを用いた情報処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】リソースインデックスを用いた情報処理方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施例に係る情報送信方法を示すフローチャートである。
【図１８】送信器構造の例を示すブロック図である。
【図１９】ｒ番目の拡散されたシーケンスがマッピングされる一つのリソースブロックの例を示す。
【図２０】ｒ番目の変調されたシーケンスがマッピングされるサブフレームの例を示す。
【図２１】無線通信のための装置を示すブロック図である。
【図２２】基地局の例を示すブロック図である。
【図２３】ＳＮＲに対する２ビットＡＣＫ/ＮＡＣＫの平均ＢＥＲを示すグラフである。
【図２４】ＳＮＲに対する２ビットＡＣＫ/ＮＡＣＫの平均ＢＥＲを示すグラフである。
【図２５】ＳＮＲに対するＣＱＩの平均ＢＬＥＲを示すグラフである。
【図２６】ＳＮＲに対するＣＱＩの平均ＢＬＥＲを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の技術は、符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)、周波数分割多元接続(ＦＤＭＡ)、時分割多元接続(ＴＤＭＡ)、直交周波数分割多元接続(ＯＦＤＭＡ)、単一搬送波周波数分割多元接続(ＳＣ-ＦＤＭＡ)などのような多様な多元接続方式に用いることができる。ＳＣ-ＦＤＭＡは、離散フーリエ変換(ＤＦＴ)拡散された複素数シンボルに逆高速フーリエ変換(ＩＦＦＴ)が実行される方式であり、ＤＦＴ拡散(ＤＦＴＳ)-ＯＦＤＭとも呼ぶ。また、以下の技術は、ＳＣ-ＦＤＭＡの変形であるクラスタされたＳＣ-ＦＤＭＡ、Ｎ×ＳＣ-ＦＤＭＡなどの多元接続方式に用いることもできる。クラスタされたＳＣ-ＦＤＭＡは、ＤＦＴ拡散された複素数シンボルが複数のサブブロックに分かれ、前記複数のサブブロックが周波数領域で分散されて副搬送波にマッピングされる方式であり、クラスタされたＤＦＴＳ-ＯＦＤＭとも呼ぶ。Ｎ×ＳＣ-ＦＤＭＡは、符号ブロックが複数のチャンクに分かれ、チャンク単位にＤＦＴとＩＦＦＴが実行される方式であり、チャンク特定ＤＦＴＳ-ＯＦＤＭとも呼ぶ。
【００２６】
ＣＤＭＡは、はん用地上無線接続(ＵＴＲＡ)やＣＤＭＡ２０００のような無線技術で具現することができる。ＴＤＭＡは、世界移動体通信システム(ＧＳＭ（登録商標）)/一般パケット無線サービス(ＧＰＲＳ)/進化ＧＳＭ（登録商標）高速データ速度(ＥＤＧＥ)のような無線技術で具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２.１１(Ｗｉ-Ｆｉ)、ＩＥＥＥ８０２.１６(ＷｉＭＡＸ)、ＩＥＥＥ８０２-２０、Ｅ-ＵＴＲＡ(進化ＵＴＲＡ)などのような無線技術で具現することができる。ＵＴＲＡは、はん用移動体通信システム(ＵＭＴＳ)の一部である。３ＧＰＰ ＬＴＥは、Ｅ-ＵＴＲＡを使用するＥ-ＵＭＴＳ(進化ＵＭＴＳ)の一部であり、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ-ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ-Ａは３ＧＰＰ ＬＴＥの進化形である。
【００２７】
説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ-Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。
【００２８】
図１は、無線通信システムを示す。
【００２９】
図１を参照すると、無線通信システム１０は、少なくとも一つの基地局(ＢＳ)１１を含む。各基地局１１は、特定の地理的領域(一般的にセルという)１５ａ、１５ｂ、１５ｃに対して通信サービスを提供する。また、セルは、複数の領域(セクタという)に分けることができる。端末(ＵＥ)１２は、固定されたものでも、移動性を有するものでもよく、移動機(ＭＳ)、利用者端末(ＵＴ)、加入者局(ＳＳ)、無線機器、ＰＤＡ(ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、無線モデム、携帯機器等、他の用語で呼ばれることもある。基地局１１は、一般に端末１２と通信する固定局をいい、ｅＮＢ(進化ノードＢ)、基地局システム(ＢＴＳ)、アクセスポイント等、他の用語で呼ばれることもある。
【００３０】
以下、ダウンリンク(ＤＬ)は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(ＵＬ)は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信器は基地局の一部分であり、受信器は端末の一部分である。アップリンクで、送信器は端末の一部分であり、受信器は基地局の一部分である。
【００３１】
異種ネットワークは、中継局、フェムトセル及び/又はピコセルなどが導入されたネットワークを意味する。異種ネットワークにおけるダウンリンクは、基地局から中継局、フェムトセル又はピコセルへの通信を意味する。また、ダウンリンクは、中継局から端末への通信を意味する。また、ダウンリンクは、多段中継のための第１の中継局から第２の中継局への通信を意味する。異種ネットワークにおけるアップリンクは、中継局、フェムトセル又はピコセルから基地局への通信を意味する。また、アップリンクは、端末から中継局への通信を意味する。なお、アップリンクは、多段中継のための第２の中継局から第１の中継局への通信を意味する。
【００３２】
無線通信システムは、多入力多出力(ＭＩＭＯ)システム、多入力１出力(ＭＩＳＯ)システム、１入力１出力(ＳＩＳＯ)システム、及び１入力多出力(ＳＩＭＯ)システムのうちいずれか一つである。ＭＩＭＯシステムは、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを使用する。ＭＩＳＯシステムは、複数の送信アンテナ及び一つの受信アンテナを使用する。ＳＩＳＯシステムは、一つの送信アンテナ及び一つの受信アンテナを使用する。ＳＩＭＯシステムは、一つの送信アンテナ及び複数の受信アンテナを使用する。
【００３３】
以下、送信アンテナは、一つの信号又はストリームの送信に使われる物理的又は論理的アンテナを意味し、受信アンテナは、一つの信号又はストリームの受信に使われる物理的又は論理的アンテナを意味する。
【００３４】
無線通信システムではアップリンク及び/又はダウンリンクＨＡＲＱがサポートされる。また、リンク適応のためにＣＱＩを使うことができる。
【００３５】
図２は、ＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩ送信を示す。
【００３６】
図２を参照すると、基地局からダウンリンクデータを受信した端末は、一定時間が経過した後にＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信する。ダウンリンクデータは、ＰＤＣＣＨによって指示される物理ダウンリンク共通チャネル(ＰＤＳＣＨ)上で送信することができる。ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、前記ダウンリンクデータの復号に成功すると、ＡＣＫとなり、前記ダウンリンクデータの復号に失敗すると、ＮＡＣＫとなる。基地局は、ＮＡＣＫが受信されると、ＡＣＫが受信されるときまで、又は最大再送信回数まで前記ダウンリンクデータを再送信することができる。
【００３７】
ダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信時点、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信のためのリソース割当情報などは、基地局が信号によって動的に知らせることができる。又は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信時点、リソース割当情報などは、前記ダウンリンクデータの送信時点又は前記ダウンリンクデータ送信に使われたリソースに応じて予め合意されている場合もある。例えば、周波数分割２重通信(ＦＤＤ)システムで、ＰＤＳＣＨがｎ番目のサブフレームを介して受信されると、前記ＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、ｎ＋４番目のサブフレーム内のＰＵＣＣＨを介して送信することができる。
【００３８】
端末は、ダウンリンクチャネル状態を測定し、周期的及び/又は非周期的にＣＱＩを基地局に報告することができる。基地局は、ＣＱＩを用いてダウンリンクスケジューリングに使用することができる。基地局は、端末から受信されるＣＱＩを用いて送信に使われる変調符号化方式(ＭＣＳ)を決定することができる。ＣＱＩを用いてチャネル状態が良いと判断されると、基地局は、変調次数を高めたり、又は符号化率を高めたりして送信速度を高めることができる。ＣＱＩを用いてチャネル状態がよくないと判断されると、基地局は、変調次数を低めたり、又は符号化率を低めたりして送信速度を低めることができる。送信速度を低めると、受信エラー率を低めることができる。ＣＱＩは、全体帯域に対するチャネル状態及び/又は全体帯域のうち一部帯域に対するチャネル状態を示すことができる。基地局は、端末にＣＱＩの送信時点又はＣＱＩ送信のためのリソース割当情報を知らせることができる。
【００３９】
端末は、ＣＱＩの以外にプリコーディング行列指示子(ＰＭＩ)、ランク指示子(ＲＩ)などを報告することができる。ＰＭＩは、符号表から選択されたプリコーディング行列のインデックスを指示する。ＲＩは、有効な送信階層の個数を指示する。以下、ＣＱＩは、ＣＱＩのほか、ＰＭＩ及びＲＩを含む概念である。
【００４０】
図３は、アップリンク送信を示す。
【００４１】
図３を参照すると、アップリンク送信のために、まず、端末は、基地局にスケジュール要求(ＳＲ)を送る。ＳＲは、端末がアップリンク無線リソースの割当を基地局に要求することである。ＳＲは、帯域幅要求と呼ばれることもある。ＳＲは、データ交換のための事前情報交換の一種である。端末が基地局にアップリンクデータを送信するためには、まず、ＳＲを介して無線リソースの割当を要求する。基地局は、端末にＳＲの送信時点又はＳＲ送信のためのリソース割当情報を知らせることができる。基地局は、ＳＲ送信時間又はＳＲのためのリソース割当情報を端末に要求することができる。ＳＲは周期的に送信することができる。基地局はＳＲの送信周期を端末に知らせることができる。
【００４２】
基地局は、ＳＲに対する応答としてアップリンクグラントを端末に送信する。アップリンクグラントは、ＰＤＣＣＨ上で送信することができる。アップリンクグラントは、アップリンク無線リソース割当に対する情報を含む。端末は、割り当てられたアップリンク無線リソースを介してアップリンクデータを送信する。
【００４３】
図２及び図３に示すように、端末は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ及びＳＲのようなアップリンク制御信号を与えられた送信時点で送信することができる。アップリンク制御情報の種類及び大きさは、システムによって変えてもよく、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。
【００４４】
図４は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおける無線フレームの構造を示す。
【００４５】
図４を参照すると、無線フレームは、１０個のサブフレームで構成され、一つのサブフレームは、２個のスロットで構成される。無線フレーム内のスロットは、０から１９までのスロット番号が付けられる。一つのサブフレームの送信にかかる時間を送信時間間隔(ＴＴＩ)という。ＴＴＩは、データ送信のためのスケジュール単位ということができる。例えば、一つの無線フレームの長さは１０ｍｓであり、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０.５ｍｓである。
【００４６】
無線フレームの構造は、例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数又はサブフレームに含まれるスロットの数等は多様に変更してもよい。
【００４７】
図５は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおける一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッドを示す例示図である。
【００４８】
図５を参照すると、アップリンクスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域でＮULリソースブロック(ＲＢ)を含む。ＯＦＤＭシンボルは、一つのシンボル区間を表現するためのものである。ＯＦＤＭシンボルは、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ-ＦＤＭＡ、クラスタされたＳＣ-ＦＤＭＡ又はＮ×ＳＣ-ＦＤＭＡなどの多元接続方式に適用することができ、システムによって、ＳＣ-ＦＤＭＡシンボル、ＯＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と呼ぶこともある。
【００４９】
リソースブロックは、周波数領域で複数の副搬送波を含む。アップリンクスロットに含まれるリソースブロックの数ＮULは、セルで設定されるアップリンク送信帯域幅に依存する。
【００５０】
リソースグリッド上の各要素をリソース要素という。リソースグリッド上のリソース要素は、スロット内のインデックス対(ｋ,ｌ)によって識別することができる。ここで、ｋ(ｋ＝０,...,ＮUL×１２-１)は、周波数領域内の副搬送波インデックスであり、ｌ(ｌ＝０,...,６)は、時間領域内のシンボルインデックスである。
【００５１】
ここで、一つのリソースブロックは、時間領域で７ＯＦＤＭシンボル、周波数領域で１２副搬送波で構成される７×１２リソース要素を含むことを例示的に記述するが、リソースブロック内の副搬送波の数及びＯＦＤＭシンボルの数はこれに制限されるものではない。リソースブロックの含むＯＦＤＭシンボルの数又は副搬送波の数は、多様に変更することができる。以下、リソースブロックは、一般的な周波数リソースを意味する。すなわち、リソースブロックが異なると、周波数リソースが異なる。ＯＦＤＭシンボルの数は、循環プレフィックス(以下、ＣＰという)の長さによって変更することができる。例えば、ノーマルＣＰの場合、ＯＦＤＭシンボルの数は７であり、拡張されたＣＰの場合、ＯＦＤＭシンボルの数は６である。
【００５２】
図５の３ＧＰＰ ＬＴＥにおける一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッドは、ダウンリンクスロットに対するリソースグリッドにも適用することができる。
【００５３】
図６は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるダウンリンクサブフレームの構造の例を示す。
【００５４】
図６を参照すると、ダウンリンクサブフレームは、２個の連続するスロットを含む。ダウンリンクサブフレーム内の１番目のスロットの前方部の最大３ＯＦＤＭシンボルは制御領域であり、残りのＯＦＤＭシンボルはデータ領域である。
【００５５】
データ領域にはＰＤＳＣＨを割り当てることができる。ＰＤＳＣＨ上にはダウンリンクデータが送信される。ダウンリンクデータは、ＴＴＩ中に送信される伝送チャネルであるダウンリンク共通チャネル(ＤＬ-ＳＣＨ)のためのデータブロックである伝送ブロックである。基地局は、端末に一つのアンテナ又は多重アンテナを介してダウンリンクデータを送信することができる。３ＧＰＰ ＬＴＥで、基地局は端末に一つのアンテナを介して１符号語を送信することができ、多重アンテナを介しては２符号語を送信することができる。すなわち、３ＧＰＰ ＬＴＥでは２符号語までサポートされる。符号語とは、伝送ブロックに該当する情報ビットに伝送路符号化が行われた符号化されたビットである。符号語ごとに変調を行うことができる。
【００５６】
制御領域には物理制御形式指示子チャネル(ＰＣＦＩＣＨ)、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル(ＰＨＩＣＨ)、ＰＤＣＣＨなどの制御チャネルを割り当てることができる。
【００５７】
ＰＣＦＩＣＨは、端末にサブフレーム内でＰＤＣＣＨの送信に使われるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を伝送する。ここで、制御領域が３ＯＦＤＭシンボルを含むのは例示にすぎない。ＰＨＩＣＨは、アップリンク送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを伝送する。
【００５８】
制御領域は、複数の制御チャネル要素(ＣＣＥ)の集合で構成される。ダウンリンクサブフレームで、ＣＣＥの総数がＮCCEである場合、ＣＣＥは、０からＮCCE-１までＣＣＥインデックスが付けられる。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループに対応する。リソース要素グループは、リソース要素への制御チャネルマッピングを定義するために使われる。一つのリソース要素グループは、複数のリソース要素で構成される。ＰＤＣＣＨは、一つ又は複数の連続的なＣＣＥの集合上で送信される。制御領域内で複数のＰＤＣＣＨを送信することができる。
【００５９】
ＰＤＣＣＨは、ダウンリンクスケジュール情報、アップリンクスケジュール情報又はアップリンク電力制御命令などのダウンリンク制御情報を伝送する。基地局がサブフレーム内のＰＤＳＣＨ上にダウンリンクデータを送信する場合、基地局は、前記サブフレーム内のＰＤＣＣＨ上に前記ＰＤＳＣＨのスケジュールのために使われるダウンリンク制御情報を伝送する。端末は、前記ダウンリンク制御情報を復号してＰＤＳＣＨ上に送信されるダウンリンクデータを読み込むことができる。
【００６０】
図７は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるアップリンクサブフレームの構造の例を示す。
【００６１】
図７を参照すると、アップリンクサブフレームは、アップリンク制御情報を伝送するＰＵＣＣＨが割り当てられる制御領域と、アップリンクデータを伝送するＰＵＳＣＨが割り当てられるデータ領域とに分けることができる。３ＧＰＰ ＬＴＥ(Ｒｅｌｅａｓｅ ８)では単一搬送波特性を維持するために、一つの端末に割り当てられるリソースブロックは周波数領域で連続している。一つの端末は、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨを同時に送信することができない。ＬＴＥ-Ａ(Ｒｅｌｅａｓｅ １０)ではＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨの同時送信を考慮中である。
【００６２】
一つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレームでリソースブロック対に割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、第１のスロット及び第２のスロットの各々で互いに異なる副搬送波を用いる。ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対に属するリソースブロックの用いる周波数は、スロット境界を基準として変更される。すなわち、ＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロックは、スロットレベルでホップする。以下、スロットレベルのリソースブロックホップを周波数ホップという。端末がアップリンク制御情報を時間によって互いに異なる周波数位置を介して送信することによって、周波数ダイバーシチ利得が得られる。ｍは、サブフレーム内でＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロック対の論理的な周波数領域位置を示す位置インデックスである。
【００６３】
ＰＵＳＣＨは、伝送チャネルであるアップリンク共通チャネル(ＵＬ-ＳＣＨ)にマッピングされる。ＰＵＣＣＨ上に送信されるアップリンク制御情報にはＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ、ダウンリンクチャネル状態を示すＣＱＩ、アップリンク無線リソース割当要求であるＳＲなどがある。
【００６４】
ＰＵＣＣＨは、多重フォーマットをサポートすることができる。すなわち、ＰＵＣＣＨフォーマットによって決定される変調方式によってサブフレーム当たり互いに異なるビット数を有するアップリンク制御情報を送信することができる。次の表は、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ビット数の例を示す。
【００６５】
【表１】
0005739478.tif 000002
【００６６】
ＰＵＣＣＨフォーマット１は、ＳＲの送信に使われ、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ又はフォーマット１ｂは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信に使われ、ＰＵＣＣＨフォーマット２は、ＣＱＩの送信に使われ、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ/２ｂは、ＣＱＩ及びＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信に使われる。
【００６７】
任意のサブフレームでＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫが単独に送信される場合にはＰＵＣＣＨフォーマット１ａ又はフォーマット１ｂが使われ、ＳＲが単独に送信される場合にはＰＵＣＣＨフォーマット１を使用する。端末は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＳＲを同一サブフレームで同時に送信することができる。肯定的なＳＲ送信のために、端末は、ＳＲのために割り当てられたＰＵＣＣＨリソースを介してＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信し、否定的なＳＲ送信のために、端末は、ＡＣＫ/ＮＡＣＫのために割り当てられたＰＵＣＣＨリソースを介してＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信する。
【００６８】
ＰＵＣＣＨ上で送信される制御情報は、循環シフト(ＣＳ)されたシーケンスを用いることができる。循環シフトされたシーケンスは、基本シーケンスを特定ＣＳ量だけ循環シフトさせて生成することができる。特定ＣＳ量は、循環シフトインデックスによって指示される。多様な種類のシーケンスを基本シーケンスとして使うことができる。例えば、疑似ランダム(ＰＮ)シーケンス、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕ(ＺＣ)シーケンスのようなよく知られたシーケンスを基本シーケンスとして使用することができる。又は、コンピュータを介して生成されるＣＡＺＡＣ(Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ Ａｕｔｏ-Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)系列を使用することができる。次の数式は、基本シーケンスの例である。
【００６９】
【数１】
0005739478.tif 000003
【００７０】
ここで、ｉ∈｛０,１,...,２９｝はルートインデックスであり、ｎは要素インデックスであり、０≦ｎ≦Ｎ-１、Ｎは基本シーケンスの長さである。ｉは、セルＩＤ、無線フレーム内のスロット番号などによって決まる。一つのリソースブロックが１２副搬送波を含むとき、Ｎは１２に設定することができる。異なるルートインデックスによって異なる基本シーケンスが定義される。Ｎ＝１２のとき、ｂ(ｎ)は、次の表のように定義することができる。
【００７１】
【表２】
0005739478.tif 000004
【００７２】
基本シーケンスｒ(ｎ)を次の数式のように循環シフトさせ、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)を生成することができる。
【００７３】
【数２】
0005739478.tif 000005
【００７４】
ここで、Ｉｃｓは、ＣＳ量を示す循環シフトインデックスである(０≦Ｉｃｓ≦Ｎ-１、Ｉｃｓは整数)。
【００７５】
以下、基本シーケンスの可用循環シフトインデックスは、ＣＳ間隔で基本シーケンスから得られる循環シフトインデックスを意味する。例えば、基本シーケンスの長さが１２であり、及びＣＳ間隔が１である場合、基本シーケンスの可用循環シフトインデックスの総数は１２である。又は、基本シーケンスの長さが１２であり、及びＣＳ間隔が２である場合、基本シーケンスの可用循環シフトインデックスの総数は６である。ＣＳ間隔は、遅延拡散を考慮して決定することができる。
【００７６】
図８は、ノーマルＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。これは一つのサブフレーム内の第１のスロット及び第２のスロットに割り当てられたリソースブロック対を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロット及び第２のスロットで同一の周波数帯域を占めると示したが、図７で説明したように、リソースブロックは、スロットレベルでホップすることができる。
【００７７】
図８を参照すると、第１のスロットと第２のスロットの各々は、７ＯＦＤＭシンボルを含む。各スロットの７ＯＦＤＭシンボルのうち３ＯＦＤＭシンボルには参照信号(ＲＳ)が載せられ、残りの４ＯＦＤＭシンボルには制御情報が載せられる。ＲＳは、各スロット中間の３個の連続するＯＦＤＭシンボルに載せられる。このとき、ＲＳに使われるシンボルの個数及び位置は変えてもよく、制御情報に使われるシンボルの個数及び位置もそれに応じて変更してよい。
【００７８】
ＰＵＣＣＨフォーマット１、１ａ、及び１ｂの各々は、一つの複素値シンボルｄ(０)を使用する。基地局は、ＳＲを端末からのＰＵＣＣＨフォーマット１の送信の存在又は不存在だけで認識できる。すなわち、ＳＲ送信には、２値振幅変調(ＯＯＫ)方式を使うことができる。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット１のための複素値シンボルｄ(０)の値としては、任意の複素数を使用することができる。例えば、ｄ(０)＝１を使用することができる。ＰＵＣＣＨフォーマット１ａのための複素値シンボルｄ(０)は、１ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が２相位相変調(ＢＰＳＫ)されて生成される変調シンボルである。ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂのための複素値シンボルｄ(０)は、２ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が４相位相変調(ＱＰＳＫ)されて生成される変調シンボルである。ＰＵＣＣＨフォーマット１ａは、１符号語に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報であり、ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂは、２符号語に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報である。
【００７９】
次の表は、変調方式によってＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報ビットがマッピングされる変調シンボルの例を示す。
【００８０】
【表３】
0005739478.tif 000006
【００８１】
ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂのための複素値シンボルｄ(０)及び循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)を用いて変調されたシーケンスｓ(ｎ)を生成する。次の数式のように、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)に複素値シンボルｄ(０)を乗じて変調されたシーケンスｓ(ｎ)を生成することができる。
【００８２】
【数３】
0005739478.tif 000007
【００８３】
循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)の循環シフトインデックスであるＩｃｓは、割り当てられたリソースから始めてシンボルレベルでホップすることができる。以下、シンボルレベルの循環シフトインデックスのホップをＣＳホップという。ＣＳホップは、無線フレーム内のスロット番号(ｎs)及びスロット内のシンボルインデックス(ｌ)によって実行することができる。したがって、循環シフトインデックスＩｃｓは、Ｉｃｓ(ｎs,ｌ)で表現することができる。ＣＳホップは、セル間干渉をランダム化するようにセル特定して実行することができる。ここでは、第１のスロットのスロット番号は０に設定し、第２のスロットのスロット番号は１に設定し、Ｉｃｓ(０,０)＝０、Ｉｃｓ(０,１)＝１、Ｉｃｓ(０,５)＝２、Ｉｃｓ(０,６)＝３、Ｉｃｓ(１,０)＝４、Ｉｃｓ(１,１)＝５、Ｉｃｓ(１,５)＝６、及びＩｃｓ(１,６)＝７に設定しているが、これは例示にすぎない。
【００８４】
端末多重化容量を増加させるために、変調されたシーケンスｓ(ｎ)は、直交シーケンスを用いて拡散することができる。端末多重化容量とは、同一のリソースブロックに多重化することができる端末の個数である。
【００８５】
ここでは、一つのスロット内の制御情報が載せられる４ＯＦＤＭシンボルに対して拡散係数Ｋ＝４である直交シーケンスｗ(ｋ)を介して変調されたシーケンスｓ(ｎ)を拡散させることを示している。拡散係数Ｋ＝４である直交シーケンスｗIos(ｋ)(Ｉｏｓは直交シーケンスインデックス、ｋは直交シーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ-１)であり、次の表のようなシーケンスを使用することができる。
【００８６】
【表４】
0005739478.tif 000008
【００８７】
直交シーケンスを構成する要素は、順番に、制御情報が載せられるＯＦＤＭシンボルに１:１に対応させられる。直交シーケンスを構成する要素は、各々、対応するＯＦＤＭシンボルに載せられた変調されたシーケンスｓ(ｎ)が乗じられて拡散されたシーケンスが生成される。拡散されたシーケンスは、サブフレーム内のＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対にマッピングされる。拡散されたシーケンスがリソースブロック対にマッピングされた後、前記サブフレームのＯＦＤＭシンボル毎にＩＦＦＴが実行され、制御情報に対する時間領域信号が出力される。ここでは、ＩＦＦＴ実行前に直交シーケンスが乗じられるが、変調されたシーケンスｓ(ｎ)に対するＩＦＦＴ実行後に直交シーケンスが乗じられても同一結果が得られる。
【００８８】
又は、拡散係数Ｋ＝３である直交シーケンスｗIos(ｋ)(Ｉｏｓは直交シーケンスインデックス、ｋは直交シーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ-１)であり、次の表のようなシーケンスを使用することができる。
【００８９】
【表５】
0005739478.tif 000009
【００９０】
測定参照信号(ＳＲＳ)とＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂが一つのサブフレームで同時に送信される場合、一つのＯＦＤＭシンボルがパンクチャされる。例えば、サブフレームの最後のＯＦＤＭシンボルをパンクチャすることができる。この場合、前記サブフレームの第１のスロットでは制御情報が４ＯＦＤＭシンボルに載せられ、第２のスロットでは制御情報が３ＯＦＤＭシンボルに載せられる。したがって、第１のスロットに対しては拡散係数Ｋ＝４である直交シーケンスが用いられ、第２のスロットに対しては拡散係数Ｋ＝３である直交シーケンスが用いられる。
【００９１】
直交シーケンスインデックスＩｏｓは、割り当てられたリソースから始めてスロットレベルでホップすることができる。以下、スロットレベルの直交シーケンスインデックスのホップを直交シーケンスリマップという。直交シーケンスリマップは、無線フレーム内のスロット番号(ｎs)によって実行することができる。したがって、直交シーケンスインデックスＩｏｓは、Ｉｏｓ(ｎs)で表現することができる。直交シーケンスリマップは、セル間干渉のランダム化のために実行することができる。
【００９２】
また、変調されたシーケンスｓ(ｎ)は、直交シーケンスを用いた拡散以外にもスクランブルすることができる。例えば、変調されたシーケンスｓ(ｎ)に特定パラメータによって１又はｊが乗じられる。
【００９３】
ＲＳは、制御情報と同一な基本シーケンスから生成された循環シフトされたシーケンス及び直交シーケンスを用いて生成することができる。循環シフトされたシーケンスを拡散係数Ｋ＝３である直交シーケンスｗ(ｋ)を介して拡散させてＲＳとして使用することができる。したがって、端末が制御情報を送信するために、制御情報のための循環シフトインデックス及び直交シーケンスインデックスのほか、ＲＳのための循環シフトインデックス及び直交シーケンスインデックスも必要である。
【００９４】
図９は、拡張されたＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロット及び第２のスロットで同一の周波数帯域を占めるように示したが、図７で説明したように、リソースブロックは、スロットレベルでホップすることができる。
【００９５】
図９を参照すると、第１のスロット及び第２のスロットはそれぞれ６ＯＦＤＭシンボルを含む。各スロットの６ＯＦＤＭシンボルのうち２ＯＦＤＭシンボルにはＲＳが載せられ、残りの４ＯＦＤＭシンボルには制御情報が載せられる。これを除くと、図８のノーマルＣＰの場合の例がそのまま適用される。ただし、ＲＳは、循環シフトされたシーケンスを拡散係数Ｋ＝２である直交シーケンスｗ(ｋ)を介して拡散させてＲＳとして使用することができる。
【００９６】
拡散係数Ｋ＝２である直交シーケンスｗIos(ｋ)(Ｉｏｓは直交シーケンスインデックス、ｋは直交シーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ-１)であり、次の表のようなシーケンスを使用することができる。
【００９７】
【表６】
0005739478.tif 000010
【００９８】
前述したように、ノーマルＣＰの場合及び拡張されたＣＰの場合双方ともＰＵＣＣＨフォーマット１/１/ａ/１ｂ送信のために、次の情報が必要である。制御情報が送信される副搬送波(又はリソースブロック)、制御情報のための循環シフトインデックスＩｃｓ及び直交シーケンスインデックスＩｏｓ、ＲＳのための循環シフトインデックスＩ′ｃｓ及び直交シーケンスインデックスＩ′ｏｓが必要である。例えば、拡張されたＣＰでＣＳ間隔が２の場合、端末多重化容量は次の通りである。制御情報のためのＩｃｓの個数は６であり、Ｉｏｓの個数は３であるため、一つのリソースブロック当たり１８個の端末を多重化することができる。しかし、ＲＳのためのＩ′ｃｓの個数は６であり、Ｉ′ｏｓの個数は２であるため、一つのリソースブロック当たり１２個の端末を多重化することができる。したがって、端末多重化容量は、制御情報部分よりもＲＳ部分によって制限される。
【００９９】
図１０は、ノーマルＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂ送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロット及び第２のスロットで同一の周波数帯域を占めるように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホップすることができる。
【０１００】
図１０を参照すると、各スロットに含まれる７ＯＦＤＭシンボルのうち２ＯＦＤＭシンボルにはＲＳが載せられ、残りの５ＯＦＤＭシンボルにはＣＱＩが載せられる。このとき、ＲＳに使われるシンボルの個数及び位置は変えてもよく、ＣＱＩに使われるシンボルの個数及び位置もそれに応じて変更してよい。
【０１０１】
端末は、ＣＱＩ情報ビットに伝送路符号化を行って符号化されたＣＱＩビットを生成する。このとき、ブロック符号を使うことができる。ブロック符号の例として、リードマラー(Ｒｅｅｄ-Ｍｕｌｌｅｒ)符号ファミリがある。３ＧＰＰ ＬＴＥでは(２０,Ａ)ブロック符号が使われる。ここで、Ａは、ＣＱＩ情報ビットの長さである。すなわち、３ＧＰＰ ＬＴＥではＣＱＩ情報ビットの長さに関係なしに常に２０ビットの符号化されたＣＱＩビットが生成される。
【０１０２】
次の表は、(２０,Ａ)ブロック符号のための１３基底シーケンスの例を示す。
【０１０３】
【表７】
0005739478.tif 000011
【０１０４】
ここで、Ｍi,nは基底シーケンスである(０≦ｎ≦１２、ｎは整数)。符号化されたＣＱＩビットを１３基底シーケンスの線形結合によって生成される。次の数式は、符号化されたＣＱＩビットｂiの例を示す(０≦ｉ≦１９、ｉは整数)。
【０１０５】
【数４】
0005739478.tif 000012
【０１０６】
ここで、ａ0,ａ1,...,ａA-1はＣＱＩ情報ビットであり、ＡはＣＱＩ情報ビットの長さである(Ａは自然数)。
【０１０７】
ＣＱＩ情報ビットは一つ以上のフィールドを含むことができる。例えば、ＭＣＳを決定するＣＱＩインデックスを指示するＣＱＩフィールド、符号表上のプリコーディング行列のインデックスを指示するＰＭＩフィールド、ランクを指示するＲＩフィールドなどがＣＱＩ情報ビットに含まれる。
【０１０８】
次の表は、ＣＱＩ情報ビットが含むフィールド及び前記フィールドのビット長の一例を示す。
【０１０９】
【表８】
0005739478.tif 000013
【０１１０】
ＣＱＩ情報ビットは、長さ４ビットの広帯域ＣＱＩフィールドだけを含むことができる。この時、ＣＱＩ情報ビットの長さＡは４である。広帯域ＣＱＩフィールドは、全体帯域に対するＣＱＩインデックスを指示する。
【０１１１】
次の表は、ＣＱＩ情報ビットが含むフィールド及び前記フィールドのビット長の他の例を示す。
【０１１２】
【表９】
0005739478.tif 000014
【０１１３】
ＣＱＩ情報ビットは、広帯域ＣＱＩフィールド、空間差異ＣＱＩフィールド、ＰＭＩフィールドを含むことができる。空間差異ＣＱＩフィールドは、第１の符号語のための全体帯域に対するＣＱＩインデックス及び第２の符号語のための全体帯域に対するＣＱＩインデックスの差を指示する。各フィールドの長さは、基地局の送信アンテナの個数及びランクによって変わる。例えば、基地局が４送信アンテナを使用し、ランクが１より大きい場合、ＣＱＩ情報ビットは、４ビットの広帯域ＣＱＩフィールド、３ビットの空間差ＣＱＩフィールド、及び４ビットのＰＭＩフィールドを含む(Ａ＝１１)。
【０１１４】
次の表は、ＣＱＩ情報ビットが含むフィールド及び前記フィールドのビット長の他の例を示す。
【０１１５】
【表１０】
0005739478.tif 000015
【０１１６】
２０ビットの符号化されたＣＱＩビットは、端末特定スクランブルシーケンスによってスクランブルされ、２０ビットのスクランブルされたビットを生成することができる。２０ビットのスクランブルされたビットは、ＱＰＳＫによって１０個の変調シンボルｄ(０),...,ｄ(９)にマッピングされる。ＰＵＣＣＨフォーマット２ａでは１ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＢＰＳＫによって１個の変調シンボルｄ(１０)にマッピングされる。ＰＵＣＣＨフォーマット２ｂでは２ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＱＰＳＫによって１個の変調シンボルｄ(１０)にマッピングされる。すなわち、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａではＣＱＩ及び１ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が同時に送信され、ＰＵＣＣＨフォーマット２ｂではＣＱＩ及び２ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が同時に送信される。ここで、ｄ(１０)はＲＳの生成に使われる。ｄ(１０)は、各スロットでＲＳを運ぶ２ＯＦＤＭシンボル間の一つのＯＦＤＭシンボルに対応する。すなわち、対応するｄ(１０)によって各スロットの一つのＯＦＤＭシンボルで伝送される第２のＲＳに対して位相変調が実行される。ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ/２ｂは、ノーマルＣＰの場合にだけサポートされる。このように、各ＰＵＳＣＨフォーマット２ａ及び２ｂで一つの複素値変調シンボルがＲＳを生成するために使われる。
【０１１７】
変調シンボルｄ(０),...,ｄ(９)及び基本シーケンスから生成された循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)を用いて変調されたシーケンスを生成する。循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)の循環シフトインデックスＩｃｓは、無線フレーム内のスロット番号(ｎs)及びスロット内のシンボルインデックス(ｌ)によって変わることができる。したがって、循環シフトインデックスＩｃｓは、Ｉｃｓ(ｎs,ｌ)で表現される。ここでは、第１のスロットのスロット番号は０に設定し、第２のスロットのスロット番号は１に設定し、Ｉｃｓ(０,０)＝０、Ｉｃｓ(０,２)＝１、Ｉｃｓ(０,３)＝２、Ｉｃｓ(０,４)＝３、Ｉｃｓ(０,６)＝４、Ｉｃｓ(１,０)＝５、Ｉｃｓ(１,２)＝６、Ｉｃｓ(１,３)＝７、Ｉｃｓ(１,４)＝８、及びＩｃｓ(１,６)＝９に設定しているが、これは例示にすぎない。ＲＳは、制御情報と同一の基本シーケンスから生成された循環シフトされたシーケンスを用いることができる。ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ及び２ｂの各々で、１個の変調シンボルｄ(１０)がＲＳ生成に使われる。
【０１１８】
ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂは、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂとは異なって直交シーケンスを使用しない。
【０１１９】
図１１は、拡張されたＣＰにおける、ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂ送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロット及び第２のスロットで同一の周波数帯域を占めるように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホップすることができる。
【０１２０】
図１１を参照すると、第１のスロット及び第２のスロットはそれぞれ６ＯＦＤＭシンボルを含む。各スロットの６ＯＦＤＭシンボルのうち１ＯＦＤＭシンボルにはＲＳが載せられ、残りの５ＯＦＤＭシンボルには制御情報が載せられる。これを除くと、図１０のノーマルＣＰの場合の例がそのまま適用される。
【０１２１】
前述したように、ノーマルＣＰ場合及び拡張されたＣＰの場合双方ともＰＵＣＣＨフォーマット２/２/ａ/２ｂ送信のために、次の情報が必要である。制御情報が送信される副搬送波(又はリソースブロック)、制御情報のための循環シフトインデックスＩｃｓ、ＲＳのための循環シフトインデックスＩ′ｃｓが必要である。ＣＳ間隔が１の場合、制御情報のためのＩｃｓの個数及びＲＳのためのＩ′ｃｓの個数は１２であり、一つのリソースブロック当たり１２個の端末を多重化することができる。ＣＳ間隔が２の場合、制御情報のためのＩｃｓの個数及びＲＳのためのＩ′ｃｓの個数は６であり、一つのリソースブロック当たり６個の端末を多重化することができる。
【０１２２】
図１２は、情報送信方法の一例を示す図である。
【０１２３】
図１２を参照すると、端末はリソースインデックスを取得する(Ｓ１１)。端末はリソースインデックスを用いて情報を処理する(Ｓ１２)。端末は基地局に情報を送信する(Ｓ１３)。
【０１２４】
セル内の複数の端末は、基地局に同時に情報を送信することができる。このとき、各端末が互いに異なるリソースを使用する場合、基地局は、各端末の情報を区別することができる。
【０１２５】
リソースは、一つ以上のリソースブロック、周波数領域シーケンス及び時間領域シーケンスを含むことができる。リソースブロックは、情報が送信される周波数リソースである。周波数領域シーケンスは、情報に対応するシンボルを周波数領域で拡散するために使われる。時間領域シーケンスは、シンボルを時間領域で拡散するために使われる。リソースが周波数領域シーケンス及び時間領域シーケンスを含む場合、周波数領域シーケンス及び時間領域シーケンスは、シンボルを２次元の時間-周波数領域に拡散させるために使われる。
【０１２６】
リソースインデックスは、情報送信に使われるリソースを識別する。リソースインデックスは、一つ以上のリソースブロック情報、周波数領域シーケンスインデックス、及び時間領域シーケンスインデックスを含むことができる。リソースブロック情報は、リソースブロックを指示し、周波数領域シーケンスインデックスは、周波数領域シーケンスを指示し、時間領域シーケンスインデックスは、時間領域シーケンスを指示する。例えば、リソースがリソースブロック及び周波数領域シーケンスを含む場合、リソースインデックスは、リソースブロック情報及び周波数領域シーケンスインデックスを含むことができる。
【０１２７】
周波数領域シーケンス及び/又は時間領域シーケンスとして使われるシーケンスについて説明する。シーケンスは、複数のシーケンスを要素として含むシーケンス集合から選択することができる。シーケンス集合に含まれる複数のシーケンスは、相互に直交するものでもよいし、又は互いに低い相関関係を有するものでもよい。
【０１２８】
リソースがシーケンスを含む場合、リソースインデックスは、シーケンスインデックスを含むことができる。シーケンスは、シーケンスインデックスに基づいて生成される。以下、シーケンスは、周波数領域シーケンス及び/又は時間領域シーケンスである。
【０１２９】
例えば、シーケンスインデックスは、シーケンス集合から選択された一つのシーケンスを指示することができる。シーケンス集合に含まれる各シーケンスは、一つのシーケンスインデックスと１対１関係に対応する。
【０１３０】
また、シーケンスインデックスは、循環シフト量を指示することができ、シーケンスは、基底シーケンスを循環シフト量だけ循環シフトして生成される。
【０１３１】
以下、時間領域シーケンスは、直交シーケンス集合から選択される直交シーケンスであり、周波数領域シーケンスは、基底シーケンスを循環シフト量だけ循環シフトして生成された循環シフトされたシーケンスであると仮定する。このとき、時間領域シーケンスインデックスは、直交シーケンスを指示する直交シーケンスインデックスであり、周波数領域シーケンスインデックスは、循環シフト量を指示する循環シフトインデックスである。しかし、これは単純な例示に過ぎず、時間領域シーケンス及び/又は周波数領域シーケンスはこれに制限されない。
【０１３２】
ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂの場合、リソースは、(１)ＣＳ量、(２)直交シーケンス、及び(３)リソースブロックの組合せで構成される。リソースインデックスは、循環シフトインデックス、直交シーケンスインデックス、及びリソースブロックを指示する。例えば、循環シフトインデックスの個数が６、直交シーケンスインデックスの個数が３、リソースブロックの個数が３の場合、リソースの総数は５４(＝６×３×３)である。５４個のリソースは、０から５３までのリソースインデックスを付けることができる。５４個のリソースの各々は、互いに異なる端末に割り当てることができる。
【０１３３】
ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂの場合、リソースは、(１)ＣＳ量、(２)リソースブロックの組合せで構成される。リソースインデックスは、循環シフトインデックス及びリソースブロックを指示する。例えば、循環シフトインデックスの個数が６、リソースブロックの個数が２の場合、リソースの総数は１２(＝６×２)である。１２個のリソースは、０から１１までのリソースインデックスを付けることができる。１２個のリソースはそれぞれ、互いに異なる端末に割り当てることができる。
【０１３４】
このように、ＣＳインデックスとリソースブロックは、リソースインデックスから決定される。ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂの場合、直交シーケンスインデックスもリソースインデックスから決定される。例えば、サブフレームのＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロック対の論理的周波数領域位置を指示する位置インデックスｍはリソースインデックスから決定することができる。
【０１３５】
図１３は、情報送信方法の他の例を示す図である。
【０１３６】
図１３を参照すると、基地局は端末にリソースインデックスを送信する(Ｓ２１)。端末はリソースインデックスを用いて情報を処理する(Ｓ２２)。端末は基地局に情報を送信する(２３)。このように、基地局は、端末にリソースインデックスを明示的に知らせることができる。リソースインデックスは、物理階層の上位階層によって設定することができる。例えば、上位階層は、端末とネットワークとの間に無線リソースを制御する役割を遂行する無線リソース制御層(ＲＲＣ)である。この場合、端末が送信する情報は、ＳＲ、半永続スケジュール(ＳＰＳ)、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ、ＣＱＩ等である。ＳＰＳ ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、ＳＰＳにより送信されたダウンリンクデータに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫである。ダウンリンクデータがＰＤＳＣＨを介して送信されると、前記ＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨが存在しない場合もある。
【０１３７】
図１４は、情報送信方法の他の例を示す図である。
【０１３８】
図１４を参照すると、基地局は端末にダウンリンクデータを送信する(Ｓ３１)。端末はリソースインデックスを獲得する(Ｓ３２)。このとき、リソースインデックスは、ダウンリンクデータ受信のための制御チャネルが送信される無線リソースから得ることができる。端末はリソースインデックスを用いて情報を処理する(Ｓ３３)。端末は基地局に情報を送信する(Ｓ３４)。このように、基地局は、端末にリソースインデックスを暗示的に知らせることができる。この場合、端末の送信する情報は、動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫである。動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、動的スケジュールによって送信されたダウンリンクデータに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫである。動的スケジュールとは、基地局がＰＤＳＣＨを介するダウンリンクデータを送信するごとに端末にＰＤＣＣＨを介してダウンリンクグラントを送信することである。
【０１３９】
次の数式は、動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信のためのリソースインデックス(Ｉｎ)を決定する例である。
【０１４０】
【数５】
0005739478.tif 000016
【０１４１】
ここで、ｎCCEは、ＰＤＳＣＨに対するＰＤＣＣＨ送信に使われた１番目のＣＣＥインデックスであり、Ｎ(1)PUCCHは、ＳＲとＳＰＳ ＡＣＫ/ＮＡＣＫのために割り当てられるリソースインデックスの個数である。Ｎ(1)PUCCHは、ＲＲＣのような上位階層により設定することができる。
【０１４２】
したがって、基地局は、ＰＤＣＣＨ送信に使われる１番目のＣＣＥインデックスを調整してＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信のためのリソースを調整することができる。
【０１４３】
図１５は、リソースインデックスを用いた情報処理方法の一例を示すフローチャートである。
【０１４４】
図１５を参照すると、端末はリソースインデックスを用いて循環シフトインデックスを決定する(Ｓ４１)。端末は循環シフトインデックスを用いて循環シフトされたシーケンスを生成する(Ｓ４２)。循環シフトされたシーケンスは、循環シフトインデックスから得た循環シフト量だけ基本シーケンスを循環シフトさせることによって生成することができる。端末は、循環シフトされたシーケンス及び情報のためのシンボルを用いて変調されたシーケンスを生成する(Ｓ４３)。端末は、変調されたシーケンスをリソースブロックにマッピングする(Ｓ４４)。端末は、変調されたシーケンスを送信する。このとき、端末の送信する情報はＣＱＩである。
【０１４５】
図１６は、リソースインデックスを用いた情報処理方法の他の例を示すフローチャートである。
【０１４６】
図１６を参照すると、端末はリソースインデックスを用いて直交シーケンスインデックス及び循環シフトインデックスを決定する(Ｓ５１)。端末は循環シフトインデックスを用いて循環シフトされたシーケンスを生成する(Ｓ５２)。端末は循環シフトされたシーケンス及び情報のためのシンボルを用いて変調されたシーケンスを生成する(Ｓ５３)。端末は直交シーケンスインデックスを用いて変調されたシーケンスから拡散されたシーケンスを生成する(Ｓ５４)。端末は拡散されたシーケンスをリソースブロックにマッピングする(Ｓ５５)。端末は拡散されたシーケンスを送信する。このとき、端末の送信する情報は、ＳＲ、ＡＣＫ/ＮＡＣＫなどである。
【０１４７】
前述したように、ＣＤＭ及び/又はＦＤＭ方式によって、セル内の複数の端末ごとのアップリンク情報がサブフレーム内で多重化されて送信される。複数の端末は、各々、互いに異なるリソースを用いて基地局に同時に情報を送信することができる。基地局は、同時に送信された各端末の情報を区別することができる。
【０１４８】
端末は、複数の送信アンテナを介して情報を送信することができる。ＭＩＭＯ技術のうち送信ダイバーシチ方式はダイバーシチ利得があり、無線通信の信頼度を増加させることができる。送信ダイバーシチ方式の例として、循環遅延ダイバーシチ(ＣＤＤ)、プリコーディングベクトル切替(ＰＶＳ)、単一搬送波空間周波数ブロック符号化(ＳＣ-ＳＦＢＣ)、空間時間ブロック符号化(ＳＴＢＣ)などがある。しかし、上記方式を用いる場合、直交性が維持されなかったり、又は送信ダイバーシチ利得が制限されたり、又は３ＧＰＰ ＬＴＥとの下位互換性が充たされなかったりするという問題がある。したがって、上記問題を解決することができる送信ダイバーシチ方式を用いた情報送信方法を提供する必要がある。
【０１４９】
図１７は、本発明の一実施例に係る情報送信方法を示すフローチャートである。
【０１５０】
図１７を参照すると、送信器は、第１のリソースインデックスに基づいて第１のアンテナを介して情報を送信する(Ｓ１１０)。送信器は、第２のリソースインデックスに基づいて第２のアンテナを介して情報を送信する(Ｓ１２０)。同一情報は第１のアンテナ及び第２のアンテナを介して同時に送信される。第１のリソースインデックスと第２のリソースインデックスは互いに異なっても良い。第１のリソースインデックスと第２のリソースインデックスが互いに異なると、相違の送信アンテナ間及び相違の端末間の直交性が維持される。複数のアンテナを介して同一の情報を繰り返して送信することで、ダイバーシチ利得を得ることができる。このような空間多重化率が１/２である情報送信方法を直交空間リソース送信(以下、ＯＳＲＴという)と呼ぶ。
【０１５１】
第１のアンテナ及び第２のアンテナのチャネル推定のためにＲＳ部分に２個のリソースを割り当てなければならない。したがって、情報部分に割当可能なリソースの個数が残るとしても、端末多重化容量は、情報部分でなくＲＳ部分によって制限される。したがって、空間多重化率１/２である情報送信がシステムの観点で無理がない。
【０１５２】
送信器が端末の一部分である場合、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを取得する方法の例を説明する。
【０１５３】
端末は、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを基地局から受信することができる。例えば、第１のリソースインデックスは０、第２のリソースインデックスは２のように、複数のリソースインデックスの各々を直接通知することができる。又は、端末は、第１のリソースインデックスを基地局から受信し、第２のリソースインデックスを第１のリソースインデックスから取得することができる。この場合、第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックスによって予め決定されている。例えば、第１のリソースインデックスが０の場合、第２のリソースインデックスは５であり、第１のリソースインデックスが１の場合、第２のリソースインデックスは６であると予め定めることができる。基地局は第１のリソースインデックスとして０又は１だけを通知し、端末は第１のリソースインデックスから第２のリソースインデックス５又は６を取得することができる。
【０１５４】
以下、動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信する場合、端末が第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを取得する方法の例を説明する。
【０１５５】
端末は、第１のリソースインデックスを３ＧＰＰ ＬＴＥ(Ｒｅｌｅａｓｅ ８)のようにＰＤＳＣＨに対するＰＤＣＣＨ送信に使われた１番目のＣＣＥインデックスから暗示的に得ることができる。第２のリソースインデックスは、基地局が明示的に知らせることができる。第２のリソースインデックスを明示的に知らせる方法として、物理階層通知又は物理階層の上位階層(例えば、ＲＲＣ)の通知が用いられる。物理階層通知のために、ＰＤＣＣＨは、第２のリソースインデックスを指示する情報フィールドを含むことができる。
【０１５６】
第一に、端末は、第１のリソースインデックスをＰＤＣＣＨ送信に使われた１番目のＣＣＥインデックスから暗示的に知ることができる。そして、端末は、第２のリソースインデックスをＲＲＣ通知を介して知ることができる。
【０１５７】
第二に、端末は、第１のリソースインデックスをＰＤＣＣＨ送信に使われた１番目のＣＣＥインデックスから知ることができる。そして、端末は、第２のリソースインデックスをＰＤＣＣＨに含まれた情報フィールドを介して知ることができる。
【０１５８】
３個以上のリソースインデックスも類似の方法によって取得することができる。第１のリソースインデックスは、ＰＤＣＣＨ送信に使われた１番目のＣＣＥインデックスから取得され、第２のリソースインデックス及び第３リソースインデックスのような他のリソースインデックスは、ＲＲＣシグナリングやＰＤＣＣＨに含まれた情報フィールドを介して取得することができる。このとき、ＰＤＣＣＨに含まれるリソースインデックスを指示する情報フィールドは複数である。
【０１５９】
このような方法を介して全体リソースインデックスについて通知することを防止して通知オーバヘッドを減らすことができる。また、３ＧＰＰ ＬＴＥが適用される旧型端末との共存が可能である。
【０１６０】
次に、リソースインデックスについて説明する。
【０１６１】
第一に、各リソースインデックスは、循環シフトインデックス及びリソースブロックを指示することができる。循環シフトインデックスは、割り当てられたリソースから始めてシンボルレベルでＣＳホップすることができる。この場合、第１のリソースインデックスは、第１の循環シフトインデックス及び第１のリソースブロックを指示し、第２のリソースインデックスは、第２の循環シフトインデックス及び第２のリソースブロックを指示する。情報は、各リソースインデックスを用いてＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂのように処理することができる。送信器は、第１の循環シフトインデックスから得た第１の循環シフト量だけ基本シーケンスを循環シフトさせることによって第１の循環シフトされたシーケンスを生成し、第１の循環シフトされたシーケンス及び情報に対する変調シンボルを用いて第１の変調されたシーケンスを生成し、第１の変調されたシーケンスを第１のリソースブロックにマッピングした後、第１のアンテナを介して第１の変調されたシーケンスを送信することができる。また、送信器は、第２の循環シフトインデックスから得た第２の循環シフト量だけ上記基本シーケンスを循環シフトさせることによって第２の循環シフトされたシーケンスを生成し、第２の循環シフトされたシーケンス及び上記変調シンボルを用いて第２の変調されたシーケンスを生成し、第２の変調されたシーケンスを第２のリソースブロックにマッピングした後、第２のアンテナを介して第２の変調されたシーケンスを送信することができる。このとき、第１の変調されたシーケンス及び第２の変調されたシーケンスは同時に送信することができる。
【０１６２】
第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスは、循環シフトインデックス及びリソースブロックのうち少なくとも一つ以上が異なってもよい。又は、基地局のスケジューラは、次のような場合にリソースインデックスを制限することができる。(１)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２のリソースブロックが同一の場合、(２)第１及び第２の循環シフトインデックスが同一であり、第１及び第２のリソースブロックが互いに異なる場合、(３)上記(１)及び(２)の場合のうち一つの場合。
【０１６３】
(１)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２のリソースブロックが同一の場合に限定される場合、情報は、リソース割当原則のない送信設定の観点から遅延の大きいＣＤＤ方式によって送信されると見なす。(２)第１及び第２の循環シフトインデックスが同一で、第１及び第２のリソースブロックが互いに異なる場合、第１のリソースブロック及び第２のリソースブロックを介して同一情報が各々の送信アンテナに対して直交するように送信される。
【０１６４】
第二に、各リソースインデックスは、循環シフトインデックス、直交シーケンスインデックス、及びリソースブロックを指示することができる。この場合、第１のリソースインデックスは、第１の循環シフトインデックス、第１の直交シーケンスインデックス、及び第１のリソースブロックを指示し、第２のリソースインデックスは、第２の循環シフトインデックス、第２の直交シーケンスインデックス、及び第２のリソースブロックを指示する。情報は、各リソースインデックスを用いてＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂのように処理することができる。送信器は、第１の循環シフトインデックスから得た第１の循環シフト量だけ基本シーケンスを循環シフトさせることによって第１の循環シフトされたシーケンスを生成し、第１の循環シフトされたシーケンス及び情報に対する変調シンボルを用いて第１の変調されたシーケンスを生成し、第１の直交シーケンスインデックスを用いて第１の変調されたシーケンスから第１の拡散されたシーケンスを生成し、第１の拡散されたシーケンスを第１のリソースブロックにマッピングした後、第１のアンテナを介して第１の拡散されたシーケンスを送信することができる。また、送信器は、第２の循環シフトインデックスから得た第２の循環シフト量だけ上記基本シーケンスを循環シフトさせることによって第２の循環シフトされたシーケンスを生成し、第２の循環シフトされたシーケンス及び上記変調シンボルを用いて第２の変調されたシーケンスを生成し、第２の直交シーケンスインデックスを用いて第２の変調されたシーケンスから第２の拡散されたシーケンスを生成し、第２の拡散されたシーケンスを第２のリソースブロックにマッピングした後、第２のアンテナを介して第２の拡散されたシーケンスを送信することができる。このとき、第１の拡散されたシーケンス及び第２の拡散されたシーケンスは同時に送信することができる。
【０１６５】
送信器は、データを受信することができ、情報はデータのためのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫである。第１のリソースインデックスは、ダウンリンクデータを受信するための物理制御チャネルに対する無線リソースから取得され、第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックスから取得することができる。
【０１６６】
第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスは、循環シフトインデックス、直交シーケンスインデックス、及びリソースブロックのうち少なくとも一つ以上が異なっても良い。又は、ＣＭを低くするために、基地局のスケジューラは、次のように循環シフトインデックス、直交シーケンスインデックス、及びリソースブロックのうち一つだけが異なる場合にリソースインデックスを制限することもできる。(１)第１及び第２の直交シーケンスインデックスが同一で、第１及び第２のリソースブロックが同一で、第１及び第２の循環シフトインデックスだけが異なる場合、(２)第１及び第２の循環シフトインデックスが同一で、第１及び第２のリソースブロックが同一で、第１及び第２の直交シーケンスインデックスだけが異なる場合、(３)第１及び第２の循環シフトインデックスが同一で、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが同一で、第１及び第２のリソースブロックだけが異なる場合、(４)前記(１)及び(２)の場合のうち一つの場合、(５)前記(１)及び(３)の場合のうち一つの場合、(６)前記(２)及び(３)の場合のうち一つの場合、(７)前記(１)、(２)及び(３)の場合のうち一つの場合。
【０１６７】
(１)第１及び第２の循環シフトインデックスだけが異なる場合、情報は、リソース割当原則のない送信設定の観点から遅延の大きいＣＤＤ方式によって送信されると見なす。(２)第１及び第２の直交シーケンスインデックスだけが異なる場合、情報は、各ＯＦＤＭシンボル別に互いに異なるプリコーディングベクトルを有するシンボルレベルＰＶＳ方式によって送信されると見なす。(３)第１及び第２のリソースブロックだけが異なる場合、第１のリソースブロック及び第２のリソースブロックを介して同一情報が各々の送信アンテナに対して直交するように送信される。
【０１６８】
以上、情報がＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ又はＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂのように処理されるＯＳＲＴに対して説明したが、ＯＳＲＴはすべてのＣＤＭベースの送信方式に適用することができる。また、２個の送信アンテナに対するＯＳＲＴを説明したが、ＯＳＲＴは、送信アンテナ別に各々異なるリソースインデックスを用いて２個以上の送信アンテナに対する情報送信も可能である。
【０１６９】
単一アンテナ送信の場合、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されると仮定すると、２個の送信アンテナに対するＯＳＲＴの場合、一つのリソースブロック当たり９個の端末が多重化される。ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂの場合、第１のスロット及び第２のスロットで同一の情報が送信される。ＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロックはスロットレベルでホップされる。すなわち、情報が時間によって互いに異なる副搬送波を介して送信されることによって、周波数ダイバーシチ利得を得ることができる。しかし、ＯＳＲＴにより十分なダイバーシチ利得を得ることができると、第２のスロットで第１のスロットと同一の情報を送信する必要がない。したがって、第１のスロットと第２のスロットが互いに異なる情報を送信することができる。この場合、２個の送信アンテナに対するＯＳＲＴの端末多重化容量を単一アンテナ送信の端末多重化容量と同一に維持することができる。例えば、単一アンテナ送信の場合、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されると、２個の送信アンテナに対するＯＳＲＴでも一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化される。
【０１７０】
チャネル状況や情報負荷状況によって端末の送信モード適応が可能である。送信モードは、半静的に設定されることができる。送信モードは、ＲＲＣのような上位階層により設定することができる。送信モードは、単一アンテナ送信又は多重アンテナ送信に区分することができる。例えば、悪いチャネル環境にある第１の端末は多重アンテナ送信を実行し、相対的に良いチャネル環境にある第２の端末は単一アンテナ送信を実行することができる。又は、同一時間リソースに多重化される端末の数が多い場合には単一アンテナ送信が行われ、多重化される端末の数が相対的に少ない場合には多重アンテナ送信が行われる。したがって、端末の送信モードによってＯＳＲＴも適応的に適用することができる。
【０１７１】
図１７の情報送信方法は、３個以上の送信アンテナに対しても拡張適用することができる。端末がＲ個の送信アンテナを介して情報を送信しようとする場合、Ｒ個の送信アンテナはそれぞれ、互いに異なるＲ個のリソースインデックスの割当を受けることができる(Ｒは、２以上の自然数)。端末は、情報を各リソースインデックスを用いて各送信アンテナを介して基地局に送信することができる。
【０１７２】
図１８は、送信器構造の例を示すブロック図である。ここで、送信器は、端末又は基地局の一部分である。
【０１７３】
図１８を参照すると、送信器１００は、変調器１１０、Ｒ個の情報処理部１２０-１,...,１２０-Ｒ(Ｒは、２以上の自然数)、及びＲ個の送信アンテナ１９０-１,...,１９０-Ｒを含む。ｒ番目の情報処理部１２０-ｒは、ｒ番目の送信アンテナ１９０-ｒと接続される(ｒ＝１,...,Ｒ)。Ｒ個の送信アンテナ１９０-１,...,１９０-Ｒごとにリソースインデックスが割り当てられる。すなわち、ｒ番目の送信アンテナに対してはｒ番目のリソースインデックスが割り当てられる。変調器１１０は、情報を変調して変調シンボルを生成する。変調方式には制限がなく、ｍ相位相変調(ｍ-ＰＳＫ)又はｍ値直交振幅変調(ｍ-ＱＡＭ)である。変調シンボルは、一つであってもよく、複数であってもよい。変調シンボルは複写されてＲ個の情報処理部１２０-１,...,１２０-Ｒの各々に入力される。Ｒ個の情報処理部１２０-１,...,１２０-Ｒの各々に該当するリソースインデックスを用いて情報を処理する。すなわち、ｒ番目の情報処理部１２０-ｒは、ｒ番目のリソースインデックスを用いて情報を処理する。この時、Ｒ個の情報処理部１２０-１,...,１２０-Ｒごとに変調シンボルｄを変形させて処理することができる。変調シンボルをｄとすると、第１の情報処理部１２０-１はｄを処理し、第２の情報処理部１２０-２はｄ*を処理することができる。ここで、(・)*は複素共役である。又は、ｒ番目の情報処理部１２０-ｒが処理する変形された変調シンボルｄrは、次の数式のように示すこともできる。
【０１７４】
【数６】
0005739478.tif 000017
【０１７５】
ここで、ａrはｒ番目の情報処理部１２０-ｒの複素数スケーリングファクタである。
【０１７６】
ｒ番目の情報処理部１２０-ｒによってｒ番目のリソースインデックスを用いて処理された情報は、ｒ番目の送信アンテナを介して送信される。
【０１７７】
３個以上の送信アンテナを使用する場合、ＯＳＲＴは、ＣＤＤ又はＰＶＳのような異なる送信ダイバーシチ方式と結合して用いることができる。例えば、４個の送信アンテナを使用する場合、４送信アンテナを２個ずつ分けて２アンテナグループにグルーピングすることができる。２アンテナグループには、各々、ＯＳＲＴが適用され、各グループ間にはＣＤＤ及びＰＶＳが適用される。
【０１７８】
以下、説明の便宜のために、２送信アンテナを使用する場合を中心に説明する。
【０１７９】
第１のリソースインデックスを用いて情報を処理して生成された信号を第１の信号(ｓ1)といい、第２のリソースインデックスを用いて前記情報を処理して生成された信号を第２の信号(ｓ2)という。
【０１８０】
送信信号行列は、次の数式のように示すことができる。
【０１８１】
【数７】
0005739478.tif 000018
【０１８２】
ここで、送信信号行列の行及び/又は列を、送信アンテナ、リソースインデックスなどに対応させることができる。例えば、送信信号行列の各行は各リソースインデックスに対応し、各列は各送信アンテナに対応する。
【０１８３】
ｙ1は、第１のリソースインデックスを用いて送信された情報に対する第１の受信信号であり、ｙ2は、第２のリソースインデックスを用いて送信された情報に対する第２の受信信号である。実際の受信信号(ｙ)は、第１の受信信号(ｙ1)と第２の受信信号(ｙ2)を加算して得られる(ｙ＝ｙ1＋ｙ2)。ただし、逆拡散(ｄｅｓｐｒｅａｄｉｎｇ)演算によって受信信号(ｙ)は、第１の受信信号(ｙ1)と第２の受信信号(ｙ2)とに分離可能であると仮定する。説明の便宜のために、受信機の受信アンテナは１個であると仮定する。
【０１８４】
受信信号行列は、次の数式のように示すことができる。
【０１８５】
【数８】
0005739478.tif 000019
【０１８６】
ここで、ｈ1は第１の送信アンテナに対するチャネルであり、ｈ2は第２の送信アンテナに対するチャネルであり、ｎ1は第１の受信信号の雑音であり、ｎ2は第２の受信信号の雑音である。ここで、雑音は付加白色ガウス雑音(ＡＷＧＮ)である。
【０１８７】
一般に、送信電力が制限される場合、送信アンテナ個数に相応する正規化ファクタが適用される。次の数式は、正規化ファクタの例を示す。
【０１８８】
【数９】
0005739478.tif 000020
【０１８９】
ここで、Ｎｔｘは送信アンテナの個数であり、Ｎｃはアンテナ当たりリソースの個数である。ただし、説明の便宜のために、以下の説明では正規化ファクタを省略する。
【０１９０】
受信信号から各リソースインデックスに対して逆拡散を実行すると、次の数式にようなダイバーシチ利得を得ることができる。
【０１９１】
【数１０】
0005739478.tif 000021
【０１９２】
これは最適合成である最大比合成(ＭＲＣ)のようなダイバーシチ利得である。ＭＲＣ技法は、複数の受信アンテナを介して受信された受信信号から送信信号を推定する信号合成技法の一つである。
【０１９３】
まず、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂのように、情報送信に一つの変調シンボルを使用する場合を第１の実施例〜第３の実施例で説明する。
【０１９４】
第１の実施例と第２の実施例は、情報送信に使われるリソースが直交シーケンスだけで構成された場合である。この場合、リソースインデックスは、直交シーケンスインデックスだけを指示する。
【０１９５】
ｒ番目のリソースインデックスが指示する拡散係数Ｋ＝Ｎであるｒ番目の直交シーケンスを[ｗr(０),ｗr(１),...,ｗr(Ｎ-１)]で示す(Ｎは、自然数、ｒ＝１,...,Ｒ)。ｒ番目の直交シーケンスを介して変調シンボルｄ(０)を拡散させて生成されたｒ番目の拡散されたシーケンスを[ｚr(０),ｚr(１),...,ｚr(Ｎ-１)]で示す。拡散されたシーケンスは、次の数式のように生成される。
【０１９６】
【数１１】
0005739478.tif 000022
【０１９７】
ｒ番目の拡散されたシーケンスは、時間領域又は周波数領域にマッピングされる。周波数領域にマッピングされる場合、ｒ番目の拡散されたシーケンスは、Ｎ個の副搬送波にマッピングされる。時間領域にマッピングされる場合、ｒ番目の拡散されたシーケンスは、Ｎ個のタイムサンプル、Ｎ個のチップ又はＮ個のＯＦＤＭシンボルにマッピングされる。
【０１９８】
Ｒ個のリソースインデックスの各々を用いて生成されたＲ個の拡散されたシーケンスは、各々、Ｒ個の送信アンテナを介して送信される。すなわち、ｒ番目のリソースインデックスを用いて生成されたｒ番目の拡散されたシーケンスは、ｒ番目の送信アンテナを介して送信される(ｒ＝１,２,...,Ｒ)。このとき、Ｒ個の拡散されたシーケンスは、一つの送信区間で同時に送信することができる。例えば、一つの送信区間はサブフレームである。
【０１９９】
受信信号はｙ＝[ｙ(０),ｙ(１),...,ｙ(Ｎ-１)]である。各受信信号は、次の数式のように示すことができる。このとき、送信区間中の各送信アンテナに対するチャネルの特性は静的であると仮定する。すなわち、送信区間中に各送信アンテナに対するチャネルの特性は変わらない。
【０２００】
【数１２】
0005739478.tif 000023
【０２０１】
ここで、ｈrは送信区間中のｒ番目の送信アンテナに対するチャネルであり、ｎ(ｋ)は雑音のｋ番目の要素である。
【０２０２】
受信信号からＲ個のリソースインデックスの各々に対して逆拡散を実行してＲ個の推定シンボルを生成することができる。ｒ番目のリソースインデックスに対して逆拡散されたｒ番目の推定シンボルがｄ′ｒ(０)である場合、次の数式のように示すことができる。
【０２０３】
【数１３】
0005739478.tif 000024
【０２０４】
ここで、Ｎは直交シーケンスの長さであり、ｗr(ｋ)はｒ番目の直交シーケンスのｋ番目の要素である。
【０２０５】
Ｒ個の推定シンボルを合成して変調シンボルｄ(０)に対する推定シンボルｄ′(０)を求めることができる。
【０２０６】
１．第１の実施例
【０２０７】
第１の実施例は、直交シーケンスとしてウォルシュアダマール行列を用いる場合である。
【０２０８】
次の数式は、４×４ウォルシュアダマール行列を示す。
【０２０９】
【数１４】
0005739478.tif 000025
【０２１０】
ウォルシュアダマール行列の４行の各々は、相互に直交する直交シーケンスを構成する。すなわち、[１,１,１,１]、[１,-１,１,-１]、[１,１,-１,-１]、及び[１,-１,-１,１]のように４個の直交シーケンスを定義することができる。３ＧＰＰ ＬＴＥでは[１,１,-１,-１]を除いた３個の直交シーケンスを使用するが(表３参照)、[１,１,-１,-１]も直交シーケンスとして使用可能である。
【０２１１】
以下、Ｒ＝２であり、第１の直交シーケンスは[１,-１,１,-１]であり、第２の直交シーケンスは[１,１,-１,-１]である場合を例に説明する。
【０２１２】
第１の拡散されたシーケンスは[ｄ(０),-ｄ(０),ｄ(０),-ｄ(０)]であり、第２の拡散されたシーケンスは[ｄ(０),ｄ(０),-ｄ(０),-ｄ(０)]である。受信信号をｙ＝[ｙ(０),ｙ(１),ｙ(２),ｙ(３)]とするとき、各受信信号は、次の数式のように示すことができる。
【０２１３】
【数１５】
0005739478.tif 000026
【０２１４】
受信信号から第１の直交シーケンス[１,-１,１,-１]に対して逆拡散された第１の推定シンボルがｄ′1(０)であり、受信信号から第２の直交シーケンス[１,１,-１,-１]に対して逆拡散された第２の推定シンボルがｄ′2(０)である場合、次の数式のように示すことができる。
【０２１５】
【数１６】
0005739478.tif 000027
【０２１６】
第１の推定シンボルと第２の推定シンボルを合成して求めた推定シンボルｄ′(０)を次の数式のように示すことができる。
【０２１７】
【数１７】
0005739478.tif 000028
【０２１８】
このようにダイバーシチ利得が得られる。
【０２１９】
２．第２の実施例
【０２２０】
第１の実施例は、直交シーケンスとしてＤＦＴ符号を用いる場合である。ＤＦＴ符号の使用は、他の領域の循環シフトと等価である。すなわち、時間領域におけるＤＦＴ符号の使用は周波数領域における循環シフトと同一である。また、周波数領域におけるＤＦＴ符号の使用は時間領域における循環シフトと同一である。
【０２２１】
次の数式は、４×４ＤＦＴ符号行列を示す。
【０２２２】
【数１８】
0005739478.tif 000029
【０２２３】
ＤＦＴ符号行列の４行の各々は、相互に直交する直交シーケンスを構成する。すなわち、ＤＦＴ符号行列から長さ４である４個の直交シーケンスが定義される。
【０２２４】
以下、Ｒ＝２であり、第１の直交シーケンスｗ1及び第２の直交シーケンスｗ2が次の数式にような場合を例に説明する。
【０２２５】
【数１９】
0005739478.tif 000030
【０２２６】
第１の拡散されたシーケンスｚ1及び第２の拡散されたシーケンスｚ2を次の数式のように示すことができる。
【０２２７】
【数２０】
0005739478.tif 000031
【０２２８】
受信信号から第１の直交シーケンスｗ1に対して逆拡散された第１の推定シンボルがｄ′1(０)であり、受信信号から第２の直交シーケンスｗ2に対して逆拡散された第２の推定シンボルがｄ′2(０)である場合、次の数式のように示すことができる。
【０２２９】
【数２１】
0005739478.tif 000032
【０２３０】
第１の推定シンボルと第２の推定シンボルを合成して求めた推定シンボルｄ′(０)を次の数式のように示すことができる。
【０２３１】
【数２２】
0005739478.tif 000033
【０２３２】
このようにダイバーシチ利得が得られる。
【０２３３】
３．第３の実施例
【０２３４】
第３の実施例は、情報送信に使われるリソースが直交シーケンス及びＣＳ量で構成された場合である。この場合、リソースインデックスは、直交シーケンスインデックス及び循環シフトインデックスを指示する。
【０２３５】
ｒ番目のリソースインデックスを用いて生成されたｒ番目の拡散されたシーケンスは、次の数式のように時間-周波数の２次元領域として示すことができる。
【０２３６】
【数２３】
0005739478.tif 000034
【０２３７】
ここで、各行は副搬送波に対応し、各列はＯＦＤＭシンボルに対応する。行列の各要素は、情報送信に使われるリソースブロックのリソース要素にマッピングされる。ここでは、行列が１２個の行と４個の列で構成されるが、これは例示に過ぎず、行の数及び列の数を制限するものではない。
【０２３８】
図１９は、ｒ番目の拡散されたシーケンスがマッピングされる一つのリソースブロックの例を示している。
【０２３９】
図１９を参照すると、リソースブロックは、時間領域でスロット(７ＯＦＤＭシンボル)、周波数領域で１２副搬送波で構成される。７ＯＦＤＭシンボルのうち３ＯＦＤＭシンボルが載せられ、残りの４ＯＦＤＭシンボルに情報が載せられる(図８参照)。
【０２４０】
端末は、ｒ番目のリソースインデックスを用いてｒ番目の直交シーケンスインデックス及びｒ番目の循環シフトインデックスを決定する。端末は、ｒ番目の循環シフトインデックスを用いてｒ番目の循環シフトされたシーケンスを生成する。端末は、ｒ番目の循環シフトされたシーケンス及び情報に対する変調シンボルｄ(０)を用いてｒ番目の変調されたシーケンスを生成する。端末は、ｒ番目の直交シーケンスインデックスを用いてｒ番目の変調されたシーケンスからｒ番目の拡散されたシーケンスを生成する。ｒ番目の拡散されたシーケンスの要素は、次の数式のように示すことができる。
【０２４１】
【数２４】
0005739478.tif 000035
【０２４２】
ここで、ｎ＝０,...,１１であり、ｋ＝０,１,２,３であり、ｗr(ｋ)はｒ番目のリソースインデックスが指示するｒ番目の直交シーケンスのｋ番目の要素であり、Ｉｃｓrはｒ番目の循環シフトインデックスであり、ｒ(ｎ,Ｉｃｓr)はｒ番目の循環シフトされたシーケンスである。
【０２４３】
説明の便宜のために、Ｒ＝２の場合を説明する。Ｒ＝２の場合、第３の実施例は次の三つの場合を考慮することができる。(１)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが同一の場合、(２)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが互いに異なる場合、(３)第１及び第２の循環シフトインデックスが同一であり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが互いに異なる場合。以下、各場合に対して説明する。
【０２４４】
(１)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが同一の場合
【０２４５】
例えば、第１のリソースインデックスは、第１の循環シフトインデックスとして０を指示し、第１の直交シーケンスとして[１,１,１,１]を指示すると仮定する。そして、第２のリソースインデックスは、第２の循環シフトインデックスとして２を指示し、第２の直交シーケンスとして[１,１,１,１]を指示すると仮定する。
【０２４６】
第１の送信アンテナを介して送信される第１のリソースインデックスを用いて生成された第１の拡散されたシーケンスｚ1(ｎ,ｋ)及び第２の送信アンテナを介して送信される第２のリソースインデックスを用いて生成された第２の拡散されたシーケンスｚ2(ｎ,ｋ)は、次の数式のように示すことができる。
【０２４７】
【数２５】
0005739478.tif 000036
【０２４８】
ここで、ｒ(ｎ)は基本シーケンスである。
【０２４９】
受信信号ｙ(ｎ,ｋ)は、次の数式のように示すことができる(０≦ｎ≦１１、０≦ｋ≦３、ｎ及びｋは整数)。
【０２５０】
【数２６】
0005739478.tif 000037
【０２５１】
受信信号から第１のリソースインデックスに対して逆拡散された第１の推定シンボルがｄ′1(０)であり、受信信号から第２のリソースインデックスに対して逆拡散された第２の推定シンボルがｄ′2(０)である場合、次の数式のように示すことができる。
【０２５２】
【数２７】
0005739478.tif 000038
【０２５３】
ここで、循環シフトを逆拡散する場合、単純な周波数コヒーレント検出器を使用したり、又はＩＦＦＴベースの最尤(ＭＬ)検出器を使用したりすることができる。
【０２５４】
第１の推定シンボルと第２の推定シンボルを合成して求めた推定シンボルｄ′(０)を次の数式のように示すことができる。
【０２５５】
【数２８】
0005739478.tif 000039
【０２５６】
このようにダイバーシチ利得が得られる。
【０２５７】
(２)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが互いに異なる場合
【０２５８】
例えば、第１のリソースインデックスは、第１の循環シフトインデックスとして０を指示し、第１の直交シーケンスとして[１,１,１,１]を指示すると仮定する。そして、第２のリソースインデックスは、第２の循環シフトインデックスとして２を指示し、第２の直交シーケンスとして[１,-１,１,-１]を指示すると仮定する。
【０２５９】
この場合にも(１)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが同一の場合と同一なダイバーシチ利得を得ることができる。
【０２６０】
(３)第１及び第２の循環シフトインデックスが同一であり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが互いに異なる場合
【０２６１】
例えば、第１のリソースインデックスは、第１の循環シフトインデックスとして０を指示し、第１の直交シーケンスとして[１,１,１,１]を指示すると仮定する。そして、第２のリソースインデックスは、第２の循環シフトインデックスとして０を指示し、第２の直交シーケンスとして[１,-１,１,-１]を指示すると仮定する。
【０２６２】
この場合にも(１)第１及び第２の循環シフトインデックスが互いに異なり、第１及び第２の直交シーケンスインデックスが同一の場合と同一なダイバーシチ利得を得ることができる。
【０２６３】
４．第４の実施例
【０２６４】
第４の実施例は、情報送信に使われるリソースが直交シーケンス、ＣＳ量、及びリソースブロックで構成された場合である。この場合、リソースインデックスは、直交シーケンスインデックス、循環シフトインデックス、及びリソースブロックを指示する。
【０２６５】
ｒ番目の拡散されたシーケンスは、次の数式のように示すことができる。
【０２６６】
【数２９】
0005739478.tif 000040
【０２６７】
ここで、ｋは、ｒ番目のリソースブロック内のＯＦＤＭシンボルのシンボルインデックスである。ＲＳが載せられるＯＦＤＭシンボルを除くと、ｋ＝０,１,２,３である。Ｒrはｒ番目のリソースブロックの周波数位置オフセットであり、ｎはｒ番目のリソースブロック内の副搬送波インデックスである(ｎ＝０,１,...,１１)。ｗr(ｋ)はｒ番目の直交シーケンスインデックスのｋ番目の要素であり、Ｉｃｓrはｒ番目の循環シフトインデックスであり、ｒ(ｎ,Ｉｃｓr)はｒ番目の循環シフトされたシーケンスである。
【０２６８】
次に、ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂのように、情報送信に複数の変調シンボルを使用する場合を説明する。情報送信に使われるリソースは、循環シフトシーケンス及びリソースブロックで構成される。この場合、リソースインデックスは、循環シフトインデックス及びリソースブロックを指示する。各々のリソースインデックスは、送信アンテナそれぞれに対応する。例えば、ｒ番目のリソースインデックスは、ｒ番目の送信アンテナに対応する。
【０２６９】
端末は、ｒ番目のリソースインデックスを用いてｒ番目の循環シフトインデックス及びｒ番目のリソースブロックを決定する。端末は、ｒ番目の循環シフトインデックスを用いてｒ番目の循環シフトされたシーケンスを生成する。端末は、ｒ番目の循環シフトされたシーケンス及び情報に対する複数の変調シンボルを用いてｒ番目の変調されたシーケンスを生成する。端末は、ｒ番目の変調されたシーケンスをｒ番目のリソースブロックにマッピングする。端末は、ｒ番目の送信アンテナを介してｒ番目の変調されたシーケンスを送信する。
【０２７０】
ｒ番目の変調されたシーケンスの要素は、次の数式のように示すことができる。
【０２７１】
【数３０】
0005739478.tif 000041
【０２７２】
ここで、ｋはｒ番目のリソースブロックのＯＦＤＭシンボルのシンボルインデックスである。ＲＳが載せられるＯＦＤＭシンボルを除くと、ｋ＝０,１,...,９である。Ｒrはｒ番目のリソースブロックの周波数位置オフセットであり、ｎはｒ番目のリソースブロック内の副搬送波インデックスである(ｎ＝０,１,...,１１)。Ｉｃｓrはｒ番目の循環シフトインデックスであり、ｒ(ｎ,Ｉｃｓr)はｒ番目の循環シフトされたシーケンスである。
【０２７３】
図２０は、ｒ番目の変調されたシーケンスがマッピングされるサブフレームの例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロット及び第２のスロットで同一の周波数帯域を占めるように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホップすることができる。
【０２７４】
図２０を参照すると、各スロットに含まれる７ＯＦＤＭシンボルのうち２ＯＦＤＭシンボルにはＲＳが載せられ、残りの５ＯＦＤＭシンボルには情報が載せられる(図１０参照)。
【０２７５】
図２１は、無線通信のための装置を示すブロック図である。無線通信のための装置５０は端末の一部である。無線通信のための装置５０は、プロセッサ５１、メモリ５２、ＲＦ部５３、ディスプレイ部５４、ユーザインタフェース部５５を含む。ＲＦ部５３は、プロセッサ５１と接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。メモリ５２は、プロセッサ５１と接続され、駆動システム、アプリケーション及び一般的なファイルを記憶する。ディスプレイ部５４は、端末の多様な情報を表示し、ＬＣＤ、有機ＬＥＤ等、よく知られた素子を使用することができる。ユーザインタフェース部５５は、キーパッドやタッチスクリーンなど、よく知られたユーザインタフェースの組合せで構成することができる。プロセッサ５１は、前述した情報処理及び送信に関するすべての方法を実行する。
【０２７６】
図２２は、基地局の例を示すブロック図である。基地局６０は、プロセッサ６１、メモリ６２、スケジューラ６３、及びＲＦ部６４を含む。ＲＦ部６４は、プロセッサ６１と接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。プロセッサ６１は、前述した情報送信に関するすべての方法を実行することができる。メモリ６２は、プロセッサ６１と接続され、プロセッサ６１で処理された情報を記憶する。スケジューラ６３は、プロセッサ６１と接続され、前述したリソースインデックス割当のように情報送信のためのスケジューリングに関するすべての方法を実行することができる。
【０２７７】
以下、前述したＯＳＲＴを用いた情報送信方法の受信性能に対するシミュレーション結果について説明する。シミュレーション結果は、単一アンテナ送信(１Ｔｘ)、ＰＶＳ、ＣＤＤ、ＳＣ-ＳＦＢＣ、ＳＴＢＣ、及びＯＳＲＴ送信方式の場合、信号対ノイズ比(ＳＮＲ)によるビットエラー率(以下、ＢＥＲという)を比較したものである。
【０２７８】
次の表は、リンクレベルシミュレーションのためのパラメータ及び仮定を示す。
【０２７９】
【表１１】
0005739478.tif 000042
【０２８０】
チャネルモデルは、拡張典型都市モデル(ＥＴＵ)９であり、端末の速度は３ｋｍ/ｈである。
【０２８１】
図２３及び図２４は、ＳＮＲによる２ビットＡＣＫ/ＮＡＣＫの平均ＢＥＲを示すグラフである。グラフｘ軸はＳＮＲであり、ｙ軸はＢＥＲである。ＳＮＲの単位はデシベル(ｄＢ)である。セル内の９個の端末が全部同一の電力でＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信する場合である。図２３は、２個の送信アンテナが互いに相関せず、２個の受信アンテナが互いに相関しない場合である。図２４は２個の送信アンテナ及び２個の受信アンテナが各々高い相関を有する場合である。
【０２８２】
図２３及び図２４を参照すると、ＯＳＲＴは最も良い性能を示し、一つのアンテナ送信に比べてダイバーシチ利得が明白であることが分かる。ＰＶＳ又はＣＤＤは、ダイバーシチ利得がほぼ無いことが分かる。ＳＣ-ＳＦＢＣ及びＳＴＢＣは、端末多重化のためのリソース直交性がくずれることが分かる。
【０２８３】
図２５及び図２６は、ＳＮＲによるＣＱＩの平均ブロックエラー率(ＢＬＥＲ)を示すグラフである。セル内の３個の端末が全部同一の電力でＣＱＩを送信する場合である。ＣＱＩ情報ビット長Ａは１１である。図２５は、２個の送信アンテナが互いに相関せず、２個の受信アンテナが互いに相関しない場合である。図２６は、２個の送信アンテナ及び２個の受信アンテナが、各々、高い相関を有する場合である。
【０２８４】
図２５及び図２６を参照すると、ＯＳＲＴは最も良い性能を示し、一つのアンテナ送信に比べてダイバーシチ利得が明白であることが分かる。ＳＴＢＣもダイバーシチ利得を得ることができるが、ダイバーシチ利得がＯＳＲＴに比べて相対的に小さいことが分かる。ＯＳＲＴに比べてＳＴＢＣの性能劣化は、シンボル対をなしていないシンボルの単純繰り返し送信に起因する。ＳＣ-ＳＦＢＣは、ダイバーシチ利得がほぼ無いことが分かる。これはＳＣ-ＳＦＢＣでリソース直交性がくずれるためである。ＰＶＳ又はＣＤＤは、ダイバーシチ利得がほぼ無いことが分かる。また、ＰＶＳ又はＣＤＤは、単一アンテナ送信に比べて性能がほぼ改善されないことが分かる。
【０２８５】
このように、端末は、送信ダイバーシチ方式のうちＯＳＲＴを使用して効率的に情報を送信することができる。各送信アンテナ間には直交性が維持される。また、セル内の端末間にも直交性が維持される。したがって、端末から他の端末に、又は他のセルに及ぼす干渉が緩和されることができる。複数の送信アンテナを介して同一の情報を繰り返して送信することによって、ダイバーシチ利得を得ることができる。端末は送信電力を節約することができる。また、３ＧＰＰ ＬＴＥとの下位互換性が充たされる。これによって、無線通信の信頼度を高めることができ、システム全体の性能を向上させることができる。
【０２８６】
以上、アップリンク情報送信を基準として説明したが、前述した内容は、ダウンリンク情報送信にもそのまま適用できる。また、前述した内容は、情報送信だけでなく、データ情報送信など一般的な情報送信にも適用できる。
【０２８７】
前述したすべての機能は、上記機能を遂行するように記述されたソフトウェア及びプログラムコードなどによってマイクロプロセッサ、制御器、マイクロ制御器、特定用途集積回路(ＡＳＩＣ)などのようなプロセッサを用いて遂行することができる。上記コードの設計、開発、及び具現は、本発明の説明に基づいて当業者に自明であるといえる。
【０２８８】
以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させて実施できることを理解することができるであろう。したがって、前述した実施例に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての実施例を含むものである。
【図１】
0005739478.tif 000043
【図２】
0005739478.tif 000044
【図３】
0005739478.tif 000045
【図４】
0005739478.tif 000046
【図５】
0005739478.tif 000047
【図６】
0005739478.tif 000048
【図７】
0005739478.tif 000049
【図８】
0005739478.tif 000050
【図９】
0005739478.tif 000051
【図１０】
0005739478.tif 000052
【図１１】
0005739478.tif 000053
【図１２】
0005739478.tif 000054
【図１３】
0005739478.tif 000055
【図１４】
0005739478.tif 000056
【図１５】
0005739478.tif 000057
【図１６】
0005739478.tif 000058
【図１７】
0005739478.tif 000059
【図１８】
0005739478.tif 000060
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0005739478.tif 000064
【図２３】
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【図２４】
0005739478.tif 000066
【図２５】
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【図２６】
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