(57)【要約】【課題】制御信号の復調に使用されるリファレンス信号の符号系列数を確保できる多重方法を提供する。【解決手段】複数の移動局の制御信号をグループ化した総帯域幅で前記複数の移動局のリファレンス信号を符号分割多重（ＣＤＭ）する。リソース割当では、複数の移動局の制御信号に用いる制御リソースをグループ化し、制御信号に対応するリファレンス信号を、グループ化された制御リソースの総帯域幅に等しいリファレンスリソース内に割り当てる。制御リソース内にＮ個の移動局の制御信号を周波数分割多重（ＦＤＭ）し、周波数領域で隣接するようにＭi 個の移動局(1≦Mi≦N, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をグループ化してＩ個の(1≦I≦N)グループを生成し、各グループの帯域幅と等しいリファレンスリソースにＭi個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局のリファレンス信号を多重する方法において、
前記複数の移動局の制御信号をグループ化し、
前記グループ化した制御信号と同じ帯域幅で前記制御信号に対応するリファレンス信号を符号分割多重する、
ことを特徴とするリファレンス信号多重方法。
【請求項２】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる方法において、
前記複数の移動局の制御信号に用いる制御リソースをグループ化し、
前記制御信号に対応するリファレンス信号を前記グループ化した制御リソースと同じ帯域幅のリファレンスリソース内に割り当てる、
ことを特徴とするリソース割当方法。
【請求項３】
制御信号とそれに対応するリファレンス信号の多重方法において、
移動局の制御信号をグループ化し、
前記グループ化した制御信号を周波数分割多重し、
前記グループ化された制御信号が複数の移動局のものである場合に、前記グループ化された制御信号が送信される帯域幅で前記移動局からのリファレンス信号を符号分割多重する、
ことを特徴とする多重方法。
【請求項４】
制御信号とそれに対応するリファレンス信号の多重方法において、
制御リソース内にＮ個の移動局の制御信号を周波数分割多重し、
周波数領域で隣接するようにＭi 個の移動局(1≦Mi≦N, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をグループ化してＩ個の(1≦I≦N)グループを生成し、
各グループの帯域幅と等しいリファレンスリソースに前記Ｍi個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重する、
ことを特徴とする多重方法。
【請求項５】
前記リファレンス信号としてＣＡＺＡＣ系列を用い、前記Ｍi 個の移動局の制御信号をグループ化した帯域幅が予め定められたリファレンス系列長となる帯域幅以上であることを特徴とした請求項４に記載の多重方法。
【請求項６】
前記符号分割多重する多重数は所定の上限を超えないことを特徴とした請求項４または５に記載の多重方法。
【請求項７】
前記制御信号は、情報量の異なる複数種類の制御情報の中から移動局ごとに選択された１つまたは複数種類の制御情報により割り当てられた帯域幅を有することを特徴とする請求項４−６のいずれか１項に記載の多重方法。
【請求項８】
各グループの前記Ｍi個の移動局の制御信号は、割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅の中で同一送信帯域幅を有し、それぞれ離散周波数分割多重されることを特徴とする請求項４−７のいずれか１項に記載の多重方法。
【請求項９】
各グループの前記Ｍi個の移動局の制御信号は、それぞれ局所周波数分割多重されることを特徴とする請求項４−７のいずれか１項に記載の多重方法。
【請求項１０】
制御信号とそれに対応するリファレンス信号の多重方法において、
制御リソース内にＮ個の移動局の制御信号を周波数分割多重し、
割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅に関わらず、Ｍi 個の移動局(１≦Ｍi≦Ｎ, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号を局所周波数分割多重してＩ個の(1≦I≦N)グループを生成し、
前記Ｉ個のグループの中で同一帯域幅にグループ化されたＧ個のグループ(１≦Ｇ≦Ｉ）の制御信号を離散周波数分割多重し、
前記Ｇ個のグループに属する移動局の制御信号をグループ化した帯域幅と等しいリファレンスリソースに移動局のリファレンス信号を符号分割多重する、
ことを特徴とする多重方法。
【請求項１１】
前記制御信号は、情報量の異なる複数種類の制御情報の中から移動局ごとに選択された１つまたは複数種類の制御情報により割り当てられた帯域幅を有することを特徴とする請求項１０に記載の多重方法。
【請求項１２】
複数の時間長の長いロングブロックおよび複数の時間長の短いショートブロックが時間多重されたフレームにおいて、前記ロングブロックに前記制御信号に用いる制御リソースを、前記ショートブロックに前記リファレンスリソースを割り当てることを特徴とする請求項４−１１のいずれか１項に記載の多重方法。
【請求項１３】
データ信号と前記制御信号が時間分割多重または周波数分割多重されることを特徴とする請求項４−１２のいずれか１項に記載の多重方法。
【請求項１４】
前記制御信号は、少なくとも肯定応答／否定応答および／または伝搬路品質情報を含むことを特徴とすることを特徴とする請求項４または１０に記載の多重方法。
【請求項１５】
移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる方法において、
移動局の制御信号をグループ化し、
前記グループ化した制御信号を周波数分割多重し、
前記グループ化された制御信号が複数の移動局のものである場合に、前記グループ化された制御信号が送信される帯域幅で前記移動局からのリファレンス信号を符号分割多重でリファレンスリソース内に割り当てる、
ことを特徴とするリソース割当方法。
【請求項１６】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる方法において、
Ｎ個の移動局の制御信号を周波数分割多重で制御リソース内に割り当て、
周波数領域で隣接するようにＭi 個の移動局(1≦Mi≦N, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をグループ化したＩ個の(1≦I≦N)グループそれぞれの帯域において、前記Ｍi個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重でリファレンスリソース内に割り当てる、
ことを特徴とするリソース割当方法。
【請求項１７】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる方法において、
Ｎ個の移動局の制御信号を周波数分割多重で制御リソース内に割り当て、
割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅に関わらず、Ｍi 個の移動局(１≦Ｍi≦Ｎ, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号を局所周波数分割多重してＩ個の(1≦I≦N)グループそれぞれの帯域に、前記Ｉ個のグループの中で同一帯域幅にグループ化されたＧ個のグループ(１≦Ｇ≦Ｉ）の制御信号を離散周波数分割多重で割り当て、
前記Ｇ個のグループに属する移動局の制御信号をグループ化した帯域幅と等しいリファレンスリソース内に移動局のリファレンス信号を符号分割多重で割り当てる、
ことを特徴とするリソース割当方法。
【請求項１８】
複数の移動局と通信を行う基地局において、
前記複数の移動局の制御信号をグループ化するグループ化手段と、
前記グループ化した制御信号と同じ帯域幅で前記制御信号に対応するリファレンス信号を符号分割多重する多重手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項１９】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる基地局において、
前記複数の移動局の制御信号に用いる制御リソースをグループ化するグループ化手段と、
前記制御信号に対応するリファレンス信号を前記グループ化した制御リソースと同じ帯域幅のリファレンスリソース内に割り当てるリソース割当手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項２０】
制御信号とそれに対応するリファレンス信号の多重方法において、
移動局の制御信号をグループ化するグループ化手段と、
前記グループ化した制御信号を周波数分割多重する周波数分割多重手段と、
前記グループ化された制御信号が複数の移動局のものである場合に、前記グループ化された制御信号が送信される帯域幅で前記移動局からのリファレンス信号を符号分割多重する符号分割多重手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項２１】
複数の移動局と通信を行う基地局において、
Ｎ個の移動局の制御信号を周波数分割多重で制御リソース内に割り当てる第１リソース割当手段と、
周波数領域で隣接するようにＭi 個の移動局(1≦Mi≦N, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をグループ化したＩ個の(1≦I≦N)グループそれぞれの帯域において、前記Ｍi個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重でリファレンスリソース内に割り当てる第２リソース割当手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項２２】
前記第２リソース割当手段は、前記リファレンス信号としてＣＡＺＡＣ系列を用い、前記Ｍi 個の移動局の制御信号をグループ化した帯域幅が予め定められたリファレンス系列長となる帯域幅以上という条件を満たすように前記値Ｍi を選択することを特徴とする請求項２１に記載の基地局。
【請求項２３】
前記符号分割多重する多重数は所定の上限を超えないことを特徴とした請求項２１または２２に記載の基地局。
【請求項２４】
前記制御信号は、情報量の異なる複数種類の制御情報の中から移動局ごとに選択された１つまたは複数種類の制御情報により割り当てられた帯域幅を有することを特徴とする請求項２１−２３のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２５】
各グループの前記Ｍi個の移動局の制御信号は、割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅の中で同一送信帯域幅を有し、それぞれ離散周波数分割多重されることを特徴とする請求項２１−２４のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２６】
各グループの前記Ｍi個の移動局の制御信号は、それぞれ局所周波数分割多重されることを特徴とする請求項２１−２４のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２７】
複数の移動局と通信を行う基地局において、
Ｎ個の移動局の制御信号を周波数分割多重で制御リソース内に割り当てる第１リソース割当手段と、
割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅に関わらず、Ｍi 個の移動局(１≦Ｍi≦Ｎ, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号を局所周波数分割多重してＩ個の(1≦I≦N)グループそれぞれの帯域に、前記Ｉ個のグループの中で同一帯域幅にグループ化されたＧ個のグループ(１≦Ｇ≦Ｉ）の制御信号を離散周波数分割多重で割り当てる第２リソース割当手段と、
前記Ｇ個のグループに属する移動局の制御信号をグループ化した帯域幅と等しいリファレンスリソース内に移動局のリファレンス信号を符号分割多重で割り当てる第３リソース割当手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項２８】
複数の時間長の長いロングブロックおよび複数の時間長の短いショートブロックが時間多重されたフレームにおいて、前記ロングブロックに前記制御信号に用いる制御リソースを、前記ショートブロックに前記リファレンスリソースを割り当てることを特徴とする請求項２１または２７に記載の基地局。
【請求項２９】
データ信号と前記制御信号が時間分割多重または周波数分割多重されることを特徴とする請求項２１−２８のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項３０】
前記制御信号は、少なくとも肯定応答／否定応答および／または伝搬路品質情報を含むことを特徴とすることを特徴とする請求項２１または２７に記載の基地局。
【請求項３１】
請求項１８−２１および２７のいずれか１項に記載の基地局を有する移動通信システム。
【請求項３２】
請求項１８−２１および２７のいずれか１項に記載の基地局によりリファレンス信号に用いるリソースを割り当てられる移動局。
【請求項３３】
基地局と通信を行う移動局において、
制御信号を生成する制御信号生成手段と、
リファレンス信号を生成するリファレンス信号生成手段と、
基地局から通知されたリソース割当情報に従って、前記制御信号が他の移動局の制御信号とグループ化され、前記グループ化した制御信号の合計帯域幅で前記リファレンス信号を符号分割多重する多重手段と、
を有することを特徴とする移動局。
【請求項３４】
基地局によりリファレンス信号に用いるリソースを割り当てられる移動局において、
制御信号を生成する制御信号生成手段と、
リファレンス信号を生成するリファレンス信号生成手段と、
基地局から通知されたリソース割当情報に従って、前記制御信号に用いる制御リソースと前記リファレンス信号に用いるリファレンスリソースとを設定するリソース設定手段と、
を有し、前記制御リソースは他の移動局の制御リソースとグループ化され、前記リファレンスリソースは前記グループ化された制御リソースと同じ帯域幅を有することを特徴とする移動局。
【請求項３５】
基地局と通信を行う移動局において、
制御信号を生成する制御信号生成手段と、
リファレンス信号を生成するリファレンス信号生成手段と、
基地局から通知されたリソース割当情報に従って、前記制御信号を他の移動局の制御信号とグループ化して周波数分割多重し、前記グループ化した制御信号の合計帯域幅で前記リファレンス信号を符号分割多重する多重手段と、
を有することを特徴とする移動局。
【請求項３６】
前記リソース割当情報は、前記制御信号と前記他の移動局の制御信号との多重方法を決定することを特徴とする請求項３３−３５のいずれか１項に記載の移動局。
【請求項３７】
複数の移動局のリファレンス信号を多重する手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記複数の移動局の制御信号をグループ化するステップと、
前記グループ化した制御信号と同じ帯域幅で前記制御信号に対応するリファレンス信号を符号分割多重するステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項３８】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記複数の移動局の制御信号に用いる制御リソースをグループ化するステップと、
前記制御信号に対応するリファレンス信号を前記グループ化した制御リソースと同じ帯域幅のリファレンスリソース内に割り当てるステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項３９】
複数の移動局のリファレンス信号を多重する手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
移動局の制御信号をグループ化するステップと、
前記グループ化した制御信号を周波数分割多重するステップと、
前記グループ化された制御信号が複数の移動局のものである場合に、前記グループ化された制御信号が送信される帯域幅で前記移動局からのリファレンス信号を符号分割多重するステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項４０】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
Ｎ個の移動局の制御信号を周波数分割多重で制御リソース内に割り当てるステップと、
周波数領域で隣接するようにＭi 個の移動局(1≦Mi≦N, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をグループ化したＩ個の(1≦I≦N)グループそれぞれの帯域において、前記Ｍi個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重でリファレンスリソース内に割り当てるステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項４１】
複数の移動局のリファレンス信号をリファレンスリソース内に割り当てる手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
Ｎ個の移動局の制御信号を周波数分割多重で制御リソース内に割り当てるステップと、
割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅に関わらず、Ｍi 個の移動局(１≦Ｍi≦Ｎ, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号を局所周波数分割多重してＩ個の(1≦I≦N)グループそれぞれの帯域に、前記Ｉ個のグループの中で同一帯域幅にグループ化されたＧ個のグループ(１≦Ｇ≦Ｉ）の制御信号を離散周波数分割多重で割り当てるステップと、
前記Ｇ個のグループに属する移動局の制御信号をグループ化した帯域幅と等しいリファレンスリソース内に移動局のリファレンス信号を符号分割多重で割り当てるステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システムに係り、特に制御信号およびリファレンス信号（パイロット信号ともいう。）の多重方法、リソース割当方法およびそれを用いた基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、3rd Generation Partnership Project (３ＧＰＰ)において３．９Ｇと呼ばれるＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化が進められている。ＬＴＥでは、上りリンクのアクセス方式としてシングルキャリア送信が考えられている。シングルキャリア送信は直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：OFDM)のようなマルチキャリア送信と比較し、ピーク対平均雑音電力比 (ＰＡＰＲ：Peak to Average Power Ratio）が小さく抑えられるため、電力効率に優れたアクセス方式と言える。そのため、シングルキャリア送信は上りリンクに適したアクセス方式である。
【０００３】
図１２（Ａ）は、非特許文献１に記載されているＬＴＥの上りリンクのフレームフォーマットを示す図である。ＬＴＥでは、時間長が０．５ｍｓのフレーム(サブフレーム：sub-frameとも言う)単位で通信する。１フレームは、６個のロングブロック（Long Block）ＬＢ＃１〜ＬＢ＃６と、２個のショートブロック（Short Block）ＳＢ＃１およびＳＢ＃２と、で構成され、さらに、後述するように、ブロック毎にサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加されている。ＬＢは、時間長およびサブキャリア数がＳＢの２倍に、サブキャリア間隔が１／２にそれぞれ設定されている。
【０００４】
なお、リファレンス信号に割り当てられるショートブロックＳＢの個数はフレーム長や許容可能なオーバーヘッドなどに依存するが、ここではＳＢの個数は２個とする。さらにショートブロックＳＢ＃１およびＳＢ＃２のフレーム内でのタイミングもリファレンス信号を有効に機能させるように決定されれば良く、図１２（Ａ）の構成に限定されるものではない。
【０００５】
上りリンクのリファレンス信号に用いる系列としてＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列が有力である。例えば、ＣＡＺＡＣ系列の１つとして、次式で表されるZadoff-Chu系列がある（非特許文献２参照）。
【０００６】
【数１】
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【０００７】
ＣＡＺＡＣ系列とは、時間領域および周波数領域において一定振幅でかつ位相差０以外の自己相関値が０となる系列のことである。時間領域で一定振幅であることからＰＡＰＲを小さく抑えられ、かつ周波数領域においても一定振幅であることから周波数領域における伝搬路推定に適する系列である。さらに、完全な自己相関特性があることから受信信号のタイミング検出に適しているという利点もあり、シングルキャリア送信に適する系列として注目されている。ただし、ＣＡＺＡＣ系列の系列数には制限がある。系列数はＣＡＺＡＣ系列の系列長に依存しており、Zadoff-Chu系列では、系列長Ｌが素数の場合に系列数が最大となり、最大系列数は（Ｌ−１）に等しい。
【０００８】
上りリンクでは、移動局（以下、ＵＥとも記す。）ごとにリファレンス信号を送信する必要があるため、複数のＵＥのリファレンス信号の多重法が種々提案されている。
【０００９】
非特許文献３には、上りリンクのリファレンス信号にＣＡＺＡＣ系列を用いる場合の多重法として符号分割多重（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）が提案されている。
【００１０】
図１２（Ｂ）はＵＥ毎のリファレンス信号へのＣＡＺＡＣ系列の割当方法を説明するための模式図である。リファレンス信号のＣＤＭでは、各ＵＥが同一の系列長のＣＡＺＡＣ系列を使用し、ＵＥ毎に固有のサイクリックシフトを付加する。このサイクリックシフト時間を想定される最大遅延時間以上にとれば、マルチパス環境においても全ユーザのリファレンス信号を直交させることができる。ＣＡＺＡＣ系列の自己相関値が位相差０以外で常に０となるからである。ただし、リファレンス信号をＣＤＭで多重できるＵＥ数は制限され、現在のＬＴＥのシステムでは６ＵＥ程度である（非特許文献４）。
【００１１】
上りリンクの制御信号は、上りリンクのデータに関する制御信号であるデータ依存制御信号（data-associated control signalともいう。）と下りリンクの信号に関するフィードバック情報であるデータ非依存制御信号（data-non-associated control signalともいう。）とに分けられる。データ依存制御信号は上りリンクのデータがあるときに送信される信号である。データ依存制御信号をデータ信号送信に用いるリソース（ロングブロックＬＢ）で送ることにより、もともと必要なデータ信号復調用のリファレンス信号（ショートブロックＳＢを使用）をデータ依存制御信号の復調にも使用できる。
【００１２】
これに対して、データ非依存制御信号は、下りリンクのデータに対するフィードバックとして送信される信号等であり、上りリンクのデータ信号とは独立して送信される信号である。したがって、データ非依存制御信号の復調のためのリファレンス信号が必要となり、そのためのリソースをどのように割り当てるかが問題となる。
【００１３】
上記では、上りの制御信号に関して、データ依存制御信号、データ非依存制御信号を説明したが、下りの制御信号に関しても、下りリンクのデータがあるときに送信する制御信号（下りリンクのデータに関する制御信号であるデータ依存制御信号）を（下りの）データ依存制御信号、下りのデータ信号とは独立して送信される信号（上りリンクの信号に関するフィードバック情報であるデータ非依存制御信号）を（下りの）データ非依存制御信号、ということができる。以下では表記を簡略化するために、「制御信号」は「データ非依存制御信号」を指示するものとする。
【００１４】
上りのデータ非依存制御信号に含まれる制御情報としては、下りリンクの情報が誤りなく受信できたかを示す肯定応答／否定応答（Acknowledgment／Negative Acknowledgment、以下Ack/Nackと記す。）、下りリンクの伝搬路の状態を示す伝搬路品質指示情報（Channel Quality Indicator :  以下ＣＱＩと記す。）、それらの組み合わせなどが少なくとも含まれる。Ack/Nackは送信時間間隔（以下では、ＴＴＩ（Transmission Time Interval）と記述する。）ごとに送信することが望ましいが、ＣＱＩは送信のオーバーヘッドを考慮すると、必ずしもＴＴＩごとに送信する必要がない。そのため、Ack/NackとＣＱＩとの送信頻度が異なることがある。したがって、Ack/Nackのみ、ＣＱＩのみ、Ack/NackとＣＱＩの両方という３種類の制御信号を送信するＵＥがＴＴＩ内に混在することになる。なお、ＴＴＩとは、物理層とＭＡＣ層との間で一度に転送される複数のブロック(トランスポートブロックセット(Transport Block Setとも言う))の時間間隔をいう。
【００１５】
ただし、Ack/Nackの情報量はＣＱＩの情報量に比べて小さい。符号化率の変更やダミービットの送信により、これら３種類の制御信号の送信帯域幅を一定にすることは可能であるが、それらの送信帯域幅を同じにすると、情報量の小さい信号の送信に用いるリソース（送信帯域幅）に無駄が発生してしまう。このような無駄なリソースの発生を避けるためにも、それぞれの制御信号の送信のために割当てられる周波数リソース（送信帯域幅）が、それぞれ異なる３種類の送信帯域幅となることが一般的である。
【００１６】
また、Ack/NackおよびＣＱＩを同時に送信するＵＥは、非連続な周波数帯域にそれぞれの制御リソースを割り当てるとマルチキャリア送信となり、ＰＡＰＲが大きくなってしまう。そのため、Ack/NackおよびＣＱＩを同時に送信するＵＥがシングルキャリア送信をするためには、隣接する周波数帯域のリソースを割り当て、かつ、一緒に信号処理を行う必要がある。図１０を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１３（Ａ）は制御信号をマルチキャリア送信する場合の周波数リソース割当を示す図であり、図１３（Ｂ）は制御信号をシングルキャリア送信する場合の周波数リソース割当を示す図である。図１３（Ａ）に示すように、Ack/NackおよびＣＱＩを同時に送信するＵＥに対して、非連続な周波数帯域Ｆ１およびＦ２にそれぞれの制御リソースを割り当てると、ＵＥはシングルキャリア送信を行うことができなくなり、上述したようにＰＡＰＲが大きくなってしまう。
【００１８】
そこで、図１３（Ｂ）に示すように、Ack/NackおよびＣＱＩを送信するための周波数リソースに、隣接する周波数帯域Ｆ３およびＦ４を合わせた帯域に割り当てることで、それらを連続した１つの周波数帯域として扱うことができシングルキャリア送信が可能となる。
【００１９】
【非特許文献１】3GPP, "TR 25.814 v7.0.0." セクション9.1.1
【非特許文献２】B.M.Popvic, "Generalized Chirp-Like Polyphase Sequences with Optimum Correlation Properties," IEEE Transactions on Information Theory, Vol.38, No.4, pp1406-1409, July 1992.
【非特許文献３】3GPP, R1-051062, Texas Instruments" On Uplink Pilot in EUTRA SC-OFDMA," Oct. 2005
【非特許文献４】3GPP, R1-060388, Motorola "Performance Comparison of Pilot/Reference Signal Structures for E-UTRA Uplink SC-FDMA," Jan. 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図１４は制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。ここでは、ロングブロックＬＢ＃１の制御信号とショートブロックＳＢ＃１のリファレンス信号とが時間分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）されている場合を例示する。なお、図中の制御信号およびリファレンス信号の数字はそれぞれ移動局（ＵＥ）を示す番号である（以下同様）。
【００２１】
下りリンクのデータ信号に関する制御信号は、上述したように、Ack/Nackのみ、ＣＱＩのみ、Ack/NackおよびＣＱＩの両方を送信する３種類のＵＥが混在する。ここではＵＥ１およびＵＥ６はAck/NackおよびＣＱＩの両方を送信し、ＵＥ２およびＵＥ３はAck/Nackのみを、ＵＥ４およびＵＥ５はＣＱＩのみを送信する。
【００２２】
しかしながら、従来のリソース割当方法では、リファレンスリソースを、復調する制御信号と同一の帯域で、すなわち３種類の送信帯域で割り当てる。このために、送信する情報量が小さく送信帯域幅も小さいAck/Nackに関しては、それを復調するリファレンス信号の送信帯域幅も小さくなってしまう。上述したようにリファレンス信号に使われるＣＡＺＡＣ系列長は送信帯域幅に依存するから、Ack/Nackのみを送信する場合、使用できるリファレンス信号系列（ＣＡＺＡＣ系列）の数は少なくなる。
【００２３】
ところが、リファレンス信号系列の数は、複数のセルから構成されるセルラーシステムにおけるセル設計にとって重要な要素である。なぜならば、隣接セルにおいて同一のリファレンス信号系列を使用することは大きなセル間干渉となってしまい、これを回避するには隣接セル間では異なるリファレンス信号系列を使用する必要があるからである。上述したように、従来のリソース割当方法では、Ack/Nackのように送信帯域幅が小さいと、使用可能なＣＡＺＡＣ系列の系列長が小さくなってしまう。そのために、送信時においてリファレンス信号に用いる系列数が不足してしまうという問題がある。
【００２４】
本発明の目的は、制御信号の復調に使用されるリファレンス信号の符号系列数を確保できるリソース割当方法、制御信号およびリファレンス信号の多重方法、およびそれを用いた基地局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明によれば、複数の移動局の制御信号をグループ化した総帯域幅で前記複数の移動局のリファレンス信号を符号分割多重する。リソース割当では、複数の移動局の制御信号に用いる制御リソースをグループ化し、グループ化した制御リソースの総帯域幅に等しいリファレンスリソース内に制御信号に対応するリファレンス信号を割り当てる。
【００２６】
本発明による多重方法は、制御信号とそれに対応するリファレンス信号の多重方法において、移動局の制御信号をグループ化し、前記グループ化した制御信号を周波数分割多重し、前記グループ化された制御信号が複数の移動局のものである場合に、前記グループ化された制御信号が送信される帯域幅で前記移動局からのリファレンス信号を符号分割多重する、ことを特徴とする。
【００２７】
本発明による多重方法は、制御リソース内にＮ個の移動局の制御信号を周波数分割多重し、周波数領域で隣接するようにＭi 個の移動局(1≦Mi≦N, 1≦i≦I, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をグループ化してＩ個の(1≦I≦N)グループを生成し、各グループの帯域幅と等しいリファレンスリソースに前記Ｍi個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重する、ことを特徴とする。
【００２８】
より具体的には、リファレンス信号としてＣＡＺＡＣ系列を用い、Ｍi 個の移動局の制御信号をグループ化した帯域幅が予め定められたリファレンス系列長となる帯域幅以上という条件を満たすようにＭiを選択する。例えば、３セクター３セル繰り返しを考えると、ＣＡＺＡＣ系列が９系列必要となり、９系列を確保できる最小のリファレンス信号長は１１となる。また、３セクター４セル繰り返しを考えると、ＣＡＺＡＣ系列が１２系列必要となり、１２系列を確保できる最小のリファレンス信号長は１３となる。このとき、ショートブロックＳＢ（サブキャリア間隔＝３０ｋＨｚ）でリファレンス信号を送信すると仮定すると、それぞれの送信帯域幅は、３３０ｋＨｚ、３９０ｋＨｚとなる。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、情報量の異なる複数種類の制御情報の中で、それぞれの移動局ごとにいずれか１つまたは複数種類の制御情報を選択し、それぞれの移動局に情報量に応じた帯域幅を割り当てる。ぞれぞれの移動局に割り当てられた帯域幅の中で同一送信帯域幅となるＭi 個の移動局の制御信号をそれぞれ離散周波数分割多重し、Ｍi 個の移動局の制御信号をグループ化したＩグループそれぞれの帯域のリファレンスリソースにＭi 個の移動局のリファレンス信号を符号分割多重する。
【００３０】
本発明の他の実施形態によれば、それぞれの移動局に割り当てられた帯域幅に関わらずＭi 個の移動局の制御信号をそれぞれ局所周波数分割多重し、Ｉ個のグループの中で同一帯域幅にグループ化されたＧ個のグループ(１≦Ｇ≦Ｉ）の制御信号を離散周波数分割多重し、Ｇ個のグループに属する移動局の制御信号をグループ化した帯域幅と等しいリファレンスリソースに移動局のリファレンス信号を符号分割多重する。
【００３１】
好ましい実施例として、複数の時間長の長いロングブロックおよび複数の時間長の短いショートブロックが時間多重されたフレーム単位で通信を行う無線通信システムにおいて、ロングブロックに制御リソースを、ショートブロックにリファレンスリソースを割り当てることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、複数の移動局の制御信号をグループ化した総帯域幅で前記複数の移動局のリファレンス信号を符号分割多重することで、送信帯域が小さい（たとえばAck/Nackのような）制御信号を送信する場合においても、その復調用リファレンス信号のＣＡＺＡＣ系列長を大きくすることができ、制御信号の復調に使用されるリファレンス信号の符号系列数を確保できる。したがって、たとえばセルラーシステムにおいて、上りリンクのリファレンス信号のセル設計を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
１．システム構成
図１は本発明を実施するための基地局の概略的構成を示すブロック図である。基地局１００の無線通信部１０１は、移動局から受信した上り制御信号および／または上りデータを、同じく受信したリファレンス信号に従って復調し、制御信号を制御信号抽出部１０２へ出力する。ここで、リソースとは、信号を送信するのに必要とされる周波数帯域と時間で特定される領域を意味する。また、制御信号が割当てられるリソースを制御リソース、リファレンス信号が割当てられるリソースをリファレンスリソースと言う。
【００３４】
制御情報抽出部１０２は、ここでは移動局からの上りリソースの割り当て依頼などの情報を抽出し、スケジューラ１０３へ出力する。スケジューラ１０３は、後述する制御リソースおよびリファレンスリソースの割当を実行するリソース割当部１０４を有する。また、図示しないが、過去のリソースの割当の情報を記録する記憶領域や、下りのリソース割当を行うスケジューラ、無線通信部１０１が受信した上りのリファレンス信号からＣＱＩを測定するＣＱＩ測定部も基地局には存在する。リソース割当部１０４は、前記記憶領域に保持されている過去のリソースの割当の情報、前記の下りのリソース割当を行うスケジューラから各移動局への下りデータの有無の情報、前記ＣＱＩ測定部から各移動局のＣＱＩ、等を取得し、それらに基づいて、各移動局のリソース割当および多重方法を含むリソース割当情報を生成し、制御信号生成部１０６へ出力する。ここで、前記多重方法とは、制御信号の多重が局所周波数分割多重または離散周波数分割多重であるかを示す情報である。
【００３５】
制御信号生成部１０６は、各移動局に対するリソース割当情報を含む制御信号を生成し、無線通信部１０１を通して各移動局へ送信する。ここで、リソース割当情報は、どの周波数帯域（以下、周波数リソースとも言う）とどの時間（もしくはどのブロック、以下、時間リソースとも言う)を、どの移動局に、割り当てたのか、という情報で構成されるものとする。
【００３６】
なお、基地局１００には基地局全体の動作制御を行う制御部１０５が設けられ、スケジューラ１０３のリソース管理は制御部１０５の制御の下で行われる。一般的に、制御部１０５はプログラム制御プロセッサ上で制御プログラムを実行することでリソース割当て制御等の各種制御を行う。スケジューラ１０３およびリソース割当部１０４も同じプログラム制御プロセッサ上あるいは別個のプログラム制御プロセッサ上でそれぞれのプログラムを実行することで実現することができる。
【００３７】
図２は本発明を実施するための移動局(ＵＥ)の概略的構成を示すブロック図である。移動局２００の無線通信部２０１は、基地局１００から受信した下り制御信号および／または下りデータを、同じく受信したリファレンス信号を用いて復調し、制御信号を制御情報抽出部２０２へ出力する。制御情報抽出部２０２はリソース割当情報を抽出し、制御部２０３に出力する。
【００３８】
まず、制御部２０３は、リソース割当情報に従って、データ生成部２０４、ＣＱＩ生成部２０５、Ack/Nack生成部２０６、ＣＡＺＡＣ系列生成部２０７およびサイクリックシフト部２０８をそれぞれ、時間リソース割り当て情報にしたがったタイミングで信号を生成するように制御し、さらに、制御信号およびデータ信号のためのサブキャリアマッピング部２１０−１とリファレンス信号のためのサブキャリアマッピング部２１０−２をそれぞれ制御する。
【００３９】
データ生成部２０４、ＣＱＩ生成部２０５およびAck/Nack生成部２０６により生成されたデータおよび／または制御信号は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部２０９−１によって周波数領域の信号に変換され、周波数領域における各周波数成分の信号がサブキャリアマッピング部２１０−１へ出力される。サブキャリアマッピング部２１０−１は、制御部２０３からの周波数リソース割当情報に従って、離散フーリエ変換部２０９−１から受け取った信号を、どのサブキャリアを用いて送信するかを決定する（サブキャリアマッピング）。たとえば、制御部２０３からの周波数リソース割当情報にしたがって、連続するサブキャリアを用いる局所周波数分割多重（ＬＦＤＭ：Localized FDM）のサブキャリアマッピング、あるいは固定間隔のサブキャリアを用いる離散周波数分割多重（ＤＦＤＭ：Distributed FDM）のサブキャリアマッピングを行うことができる。
【００４０】
サブキャリアマッピング部２１０−１においてサブキャリアマッピングされた周波数領域の信号は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部２１１−１により時間領域の信号に変換され、サイクリックプレフィックス付加部２１２−１でサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加される。
【００４１】
リファレンス信号に関しては、制御部２０３からのリソース割当情報に従って、ＣＡＺＡＣ系列生成部２０７がＣＡＺＡＣ系列をリファレンス信号として生成し、サイクリックシフト部２０８が図１２（Ｂ）で説明したようにＵＥ固有の時間だけＣＡＺＡＣ系列をサイクリックシフトしてＤＦＴ部２０９−２へ出力する。ＤＦＴ部２０９−２、サブキャリアマッピング部２１０−２、ＩＦＦＴ部２１１−２およびサイクリックプレフィックス付加部２１２−２の動作は、上述したデータおよび／または制御信号の場合と同様であるから説明は省略する。
【００４２】
こうしてサイクリックプレフィックス付加部２１２−１および２１２−２からそれぞれ出力されるデータおよび／または制御信号とリファレンス信号とはマルチプレクサ部（ＭＵＸ）２１３により時間分割多重（ＴＤＭ）され、無線通信部２０１を通して基地局１００へ送信される。
【００４３】
上述したシステム構成において、次に詳述するように、本発明の実施形態によるリソース割当、および制御信号およびリファレンス信号の多重が実行される。
【００４４】
２．グループ化によるリソース割当
本発明の基本的コンセプトは、複数の移動局の制御信号の送信帯域をグループ化した帯域幅（以下、合計帯域幅という。）で当該複数の移動局のリファレンス信号を符号分割多重（ＣＤＭ）することにある。以下、制御信号のグループ化の一例を説明する。
【００４５】
図３（Ａ）は本発明における制御リソースのグループ化の一例を示す模式図であり、図３（Ｂ）は本発明におけるグループ化された制御リソースを一般的に示す模式図である。ここでは、最大Ｉ個のグループ化を行うものとし、各グループｉは後述する制約条件を満たす制御リソースである。
【００４６】
説明を簡単にするために、図３（Ａ）に示すように、ＵＥ１〜ＵＥ８がそれぞれ送信しようとする、送信帯域幅の異なる制御情報Ｃ1〜Ｃ4があるものとする。ここで、「送信帯域幅の異なる制御情報」とは、ＵＥが送信しようとする制御信号に含まれる制御情報であって情報量が異なるものをいう。この場合、基地局のリソース割当部１０４は、各ＵＥの制御情報の帯域幅を考慮しながら、合計帯域幅がターゲット帯域幅（以下、対応する系列長を用いてターゲットＬTHという。）以上で合計ＵＥ多重数の制約条件を満たすようにグループｉを構成し、そのグループ化された制御情報を送信するＵＥに対してそれぞれリソース割当を行う。
【００４７】
たとえば、グループ１は、ＵＥ１、ＵＥ３およびＵＥ４のそれぞれの制御情報Ｃ1とＵＥ２およびＵＥ５のそれぞれの制御情報Ｃ2とを、その合計帯域幅がターゲットＬTHに対応する帯域幅以上で合計ＵＥ多重数の制約条件を満たすようにグループ化することで構成される。なお、図３（Ａ）のグループ１において、各制御情報Ｃ1，Ｃ2の下に示す数字はそれぞれのＵＥを示す。
【００４８】
このように生成されたグループ１に従って、それぞれの制御信号の帯域が纏まった１つの周波数帯域として構成される。グループ１に入らなかったＵＥの制御情報は、次のグループ２以降のグループとして同様にしてグループ化される。また、１つの制御情報でターゲットＬTH以上という条件を満たせば、その制御情報だけで１つのグループを構成してもよい。この例では、グループｉはＵＥ８の制御情報Ｃ4だけを含む。
【００４９】
このような送信帯域幅が異なる複数の制御情報をグループ化する方法の他の一例を以下説明する。ここでは、図３（Ｂ）に示すように、各グループｉは、合計帯域幅の条件および合計ＵＥ多重数の制約条件を満たすように、送信帯域幅の異なる複数の制御情報Ｃ1、Ｃ2、・・・ＣJをそれぞれ最大Ｒ1個、Ｒ2個、・・・ＲJ個ずつ含むことができるように設定されているものとする。この例の場合は、各グループで、各制御情報Ｃjに割当てられる制御リソースの個数Ｒjの個数は同一の個数に固定されている。ここで、「Ｊ」は、ＵＥが送信しようとする制御信号に含まれる制御情報であって情報量が異なるものの個数である。既に述べた例のように「Ack/Nack」と「ＣＱＩ」の２種類の制御情報があるとすれば、ＵＥごとに選択されて送信される制御情報は、「Ack/Nack」、「ＣＱＩ」あるいは「Ack/Nack＋ＣＱＩ」となり、これら３個（Ｊ＝３）の制御情報は情報量が異なるので、送信帯域幅が異なる制御情報Ｃ1〜Ｃ3となる。したがって、Ｒ1〜Ｒ3は、各グループｉに制御情報Ｃ1〜Ｃ3を割り当てる際のそれぞれの上限個数である。
【００５０】
一例として、Ｊ＝３とし、Ｒ1＝３個、Ｒ2＝２個、Ｒ3＝１個というように設定されたグループ１〜Ｉに対して、図３（Ａ）に示すように、制御情報Ｃ1〜Ｃ3の順序で各ＵＥを割り当てる。まず制御情報Ｃ1を送信するＵＥ１、ＵＥ３、ＵＥ４、ＵＥ７をグループ１から順に割り当てるが、Ｒ1＝３であるから、グループ１にはＵＥ１、ＵＥ３、ＵＥ４が割り当てられ、ＵＥ７は次のグループ２に割り当てられる。このようにして、全ての制御情報についてＵＥを順次グループに割り当てることができる。
【００５１】
こうして複数のＵＥの制御信号は、その合計帯域幅が一定の送信帯域幅以上となるようにグループ化され、このグループ化された制御信号の合計送信帯域幅に基づいて、それぞれのリファレンス信号が符号分割多重される。
【００５２】
図４は本発明におけるリソース割当方法の一例を示すフローチャートである。まず、基地局のリソース割当部１０４は、ＣＡＺＡＣ系列長のターゲットＬTHを設定する（ＳＴ３０１）。ターゲットＬTHは、システムで必要とされる系列数から求められる。例えば、必要なＣＡＺＡ系列数が１２の場合、ターゲットＬTH＝１３となり、必要なＣＡＺＡ系列数が９の場合、ターゲットＬTH＝１１となる。
【００５３】
続いて、リソース割当部１０４は、
・条件１：グループ化される制御信号の総多重帯域幅がターゲットＬTH以上；および
・条件２：総ＵＥ多重数がリファレンス信号の最大多重数以下
の２つの条件を共に満たすように、各種制御情報ｊ(1≦j≦J)を割り当てるリソースをグループ化する（ＳＴ３０２）。ここで、グループ化される数はＩであるとし、各グループに各種制御情報Ｃjを送信するための制御リソースがＲj個含まれているものとする（図３（Ｂ）参照）。
【００５４】
次に、ｊを１に初期化し（ＳＴ３０３）、グループ毎に制御情報Ｃjを送信する制御リソースを割当てていく（ＳＴ３０４）。先に示した図３（Ｂ）の例を取ると、このステップでは、最大（Ｒj×Ｉ）個のＵＥに制御リソースが割当てられる。このＳＴ３０４の処理は、ｊをインクリメントしながら最大値Ｊに到達するまで繰り返される（ＳＴ３０５、ＳＴ３０６）。こうして、複数のＵＥの制御情報がグループ化され、まとまった周波数帯域の制御リソースに割り当てられる。
【００５５】
続いて、リソース割当部１０４は余っている制御リソースがあるか否かを判定する（ＳＴ３０７）。余っている制御リソースがなければ（ＳＴ３０７のＮＯ）、処理を終了する。余っている制御リソースがあれば（ＳＴ３０７のＹＥＳ）、リソース割当部１０４は、上記処理ＳＴ３０４−ＳＴ３０６によってリソースを割り当てることができなかったＵＥが有るか否かを判断する（ＳＴ３０８）。そのような割当待ちＵＥが存在すれば（ＳＴ３０８のＹＥＳ）、リソース割当部１０４はそれらに下記の基準に従って優先度ｋを割り当て（ＳＴ３０９）、次に説明するように優先度ｋに従ってリソース割当制御を実行する。
【００５６】
ＵＥに割り当てる優先度は、制御情報の種類やこれまでの待ち時間などに基づいて決定される。例えば、Ack/Nackのような遅延に厳しい情報を送信するＵＥや、同じ制御情報でも一番待ち時間の長いＵＥに対して優先度を高く設定する。なお、優先度ｋは１が最も高く、以下２、３、・・・Ｋの順に低くなるものとする。
【００５７】
まず、優先度ｋを１に初期化し（ＳＴ３１０）、ｋがＫ以下であれば（ＳＴ３１１のＹＥＳ）、優先度ｋであるリソース待ちのＵＥが存在するかを判定する（ＳＴ３１２）。存在しなければ（ＳＴ３１２のＮＯ）、優先度ｋをインクリメントし（ＳＴ３１３）、ｋがＫ以下であれば優先度ｋのＵＥが存在するかを判定する（ＳＴ３１２）。ＳＴ３１２で、そのようなＵＥが存在すれば（ＳＴ３１２のＹＥＳ）、優先度ｋのＵＥにリソース割当が可能かどうかを判定する（ＳＴ３１４）。割当不可能であれば（ＳＴ３１４のＮＯ）、ＳＴ３１３へ戻り、割当可能ならば（ＳＴ３１４のＹＥＳ）、優先度ｋのＵＥにリソースの割当を行い（ＳＴ３１５）、ＳＴ３１３へ戻る。こうして、すべての優先度に対してＳＴ３１１〜３１５を繰り返し、優先度ｋがＫを超えると（ＳＴ３１１のＮＯ）と処理を終了する。
【００５８】
３．多重化方式
本発明の多重化方式の基本的コンセプトは次の通りである。
【００５９】
・複数の移動局ＵＥの制御信号がグループ化された後、ＦＤＭにより多重され、
・リファレンス信号は、前記複数の移動局ＵＥのグループ化された制御信号と同じ帯域幅でＣＤＭ多重される。
【００６０】
リファレンス信号が複数の移動局ＵＥのグループ化された制御信号と同じ帯域幅でＣＤＭ多重されるので、使用可能なＣＡＺＡＣ系列数を増加させることができる。
【００６１】
上述した制御信号のグループ化にしたがって、リソース割当部１０４は制御信号およびリファレンス信号を次に述べる多重方式によりそれぞれ多重する。
【００６２】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１〜第３実施形態による制御信号およびリファレンス信号の多重方式をそれぞれ示す模式図である。
【００６３】
図５（Ａ）に示すように、本発明の第１実施形態では、グループ化された複数ＵＥの制御信号は離散周波数分割多重（ＤＦＤＭ）により多重され、それに対応するリファレンス信号はＣＤＭあるいはＦＤＭおよびＣＤＭのハイブリッド(Hybrid)により多重化される。この場合、ＦＤＭおよびＣＤＭのハイブリッドとは、同一帯域幅を用いて送信を行うＵＥのリファレンス信号をＣＤＭ多重し、異なる帯域幅を用いて送信を行うＵＥのリファレンス信号をＦＤＭ（ＤＦＤＭ）で多重する方式をいう。具体例は後述する。
【００６４】
図５（Ｂ）に示すように、本発明の第２実施形態では、グループ化された複数ＵＥの制御信号は局所周波数分割多重（ＬＦＤＭ）により多重され、それに対応するリファレンス信号はＣＤＭあるいはＦＤＭおよびＣＤＭのハイブリッドにより多重化される。
【００６５】
図５（Ｃ）に示すように、本発明の第３実施形態では、グループ化された複数ＵＥの制御信号がＬＦＤＭで多重された後、グループ化された制御信号の中で同一帯域幅となるもの同士がＤＦＤＭで多重され、それに対応するリファレンス信号がＣＤＭあるいはＦＤＭおよびＣＤＭのハイブリッドにより多重される。
【００６６】
以下、制御信号として情報量の異なるAck/NackとＣＱＩがあるものとし、Ack/Nackのみの送信、ＣＱＩのみの送信、および、Ack/NackおよびＣＱＩの両方の送信という３種類の帯域幅が存在する場合を一例として説明する。
【００６７】
４．第１実施形態
本発明の第１実施形態によれば、基地局のリソース割り当てによって、複数の移動局の制御信号のうち同じ帯域幅のものがＤＦＤＭされ、その合計帯域幅で当該複数の移動局のリファレンス信号が符号分割多重（ＣＤＭ）される。
【００６８】
すなわち、リソース割当部１０４は、過去のリソースの割当の情報、下りのリソース割当を行うスケジューラから各移動局への下りデータの有無の情報、等を取得し、それらに基づいて、情報量の異なる複数種類の制御情報の中で、それぞれの移動局ごとにいずれか１つまたは複数種類の制御情報を選択し、それぞれの移動局に情報量に応じた帯域幅を割り当て、割り当てられたそれぞれの移動局の帯域幅の中で同一送信帯域幅となるＭi 個の移動局(１≦Ｍi≦Ｎ,  １≦ｉ≦Ｉ, M1+ M2+・・・+ MI=N）の制御信号をそれぞれＤＦＤＭし、Ｍi個の移動局の制御信号をグループ化したＩグループそれぞれの帯域幅と等しいリファレンスリソースにＭi移動局のリファレンス信号をＣＤＭする、とするリソース割当情報を生成する。リソース割当情報は、例えば後述の図７で示されるような情報である。
【００６９】
４．１）実施例１
図６は本発明の第１実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。ここでは、制御信号とリファレンス信号とがＴＤＭされ、たとえば図１２（Ａ）に示すように、サブフレーム内のＬＢでデータおよび制御信号、ＳＢでリファレンス信号をそれぞれ送信するものとする。
【００７０】
具体的には、ＵＥ１およびＵＥ６は、Ack/NackおよびＣＱＩの両方を送信するＵＥであり、Ack/NackおよびＣＱＩを送信する２倍の帯域幅において繰り返し数２でＤＦＤＭされている。ＵＥ１およびＵＥ６のリファレンス信号は、Ack/NackおよびＣＱＩを送信する２倍の帯域幅においてＣＤＭで２ＵＥ多重されている。
【００７１】
ＵＥ２およびＵＥ３はAck/Nackのみを送信するＵＥであり、Ack/Nackを送信する２倍の帯域幅において繰り返し数２でＤＦＤＭされている。ＵＥ２およびＵＥ３のリファレンス信号は、Ack/Nackを送信する２倍の帯域幅においてＣＤＭで２ＵＥ多重されている。
【００７２】
同様に、ＵＥ４およびＵＥ５はＣＱＩのみを送信するＵＥであり、ＣＱＩを送信する２倍の帯域幅において繰り返し数２でＤＦＤＭされている。ＵＥ４およびＵＥ５のリファレンス信号はＣＱＩを送信する２倍の帯域幅においてＣＤＭで２ＵＥ多重されている。
【００７３】
本実施例によるリソース割当は、図１４に示すような従来例と比較して、それぞれのリファレンス信号の帯域幅が２倍となるため、ＣＡＺＡＣ系列数をおよそ２倍にすることができる。なお、ＣＤＭでｎ個のＵＥを多重する場合、リファレンス信号の帯域幅はｎ倍となるため、ＣＡＺＡＣ系列数をおよそ２倍にすることができる。
【００７４】
なお、本実施例では、制御信号とデータとがＴＤＭされるが、制御信号とデータがＦＤＭされる場合であっても同様に適用できる。
【００７５】
４．２）実施例２
図７は本発明の第１実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の他の例を示す図である。ここでは、図１４に示すＬＴＥの上りリンクのフレームフォーマットに示すように、サブフレーム内のＬＢ＃１で制御信号、ＳＢ＃１およびＳＢ＃２でリファレンス信号、ＬＢ＃２〜ＬＢ＃６でデータをそれぞれ送信するものとする。
【００７６】
ＬＢ＃２〜ＬＢ＃６でデータを送信する場合、それを復調するためのリファレンス信号をＳＢ＃１およびＳＢ＃２で送信する。本実施例では、データを送信するＵＥ７のリファレンス信号は、ＳＢ＃１において、たとえばＵＥ１およびＵＥ６の制御信号のＣＤＭ多重されたリファレンス信号とＤＦＤＭで多重され（ＦＤＭとＣＤＭのハイブリッド）、ＳＢ＃２においてＵＥ８のＣＱＩを測定するためのリファレンス信号とＤＦＤＭで多重される。なお、図７においてＵＥの番号が "/"を用いて示されている場合は、ＣＤＭ多重されていることを示しており、以降の図でも同様である。
【００７７】
なお、本実施例では、制御信号とデータとがＴＤＭされるが、制御信号とデータがＦＤＭされる場合であっても同様に適用できる。
【００７８】
４．３）効果
本発明の第１実施形態によれば、同一帯域幅の制御信号をＤＦＤＭでＵＥ多重し、リファレンス信号は、制御信号がＤＦＤＭされた帯域でＣＤＭにより多重して送信する。これによってリファレンス信号系列長はＣＤＭしたＵＥの個数倍となり、したがって、リファレンス信号に用いることができるＣＡＺＡＣ系列数もおよそＣＤＭしたＵＥ数倍にすることができる。
【００７９】
５．第２実施形態
本発明の第２実施形態によれば、制御信号をＬＦＤＭした複数の移動局のリファレンス信号を符号分割多重（ＣＤＭ）する。
【００８０】
すなわち、本発明の第２実施形態によれば、情報量の異なる複数種類の制御情報の中で、それぞれの移動局ごとにいずれか１つまたは複数種類の制御情報を選択し、それぞれの移動局に情報量に応じた帯域幅を割り当て、Ｍi 個の移動局(１≦Ｍi≦Ｎ,  １≦ｉ≦Ｉ, M1+ M2+・・・+ MI=N)の制御信号をそれぞれＬＦＤＭし、Ｍi個の移動局の制御信号をグループ化したＩグループそれぞれの帯域幅と等しいリファレンスリソースにＭi移動局のリファレンス信号をＣＤＭする。
【００８１】
本実施形態においては、制御信号の送信として、Ack/Nackのみ送信するＵＥ、ＣＱＩのみの送信をするＵＥ、および、Ack/NackおよびＣＱＩの両方の送信をするＵＥ、という３種類の制御信号を送信するＵＥが混在し、１チャンネルのACK/NACKと１チャンネルのＣＱＩとがグループ化される。Ack/NackおよびＣＱＩの両方を送信するＵＥは、グループ化された帯域幅全体を割り当てられ、Ack/Nackのみの送信をするＵＥとＣＱＩのみの送信をするＵＥはグループ化された帯域幅を共有し、ＬＦＤＭで多重される。リファレンス信号は、グループ化された帯域幅でＣＤＭされる。よって、従来方法と比較して使用可能なＣＡＺＡＣ系列数を増やすことができる。
【００８２】
５．１）実施例３
図８は本発明の第２実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。ここでは、制御信号とリファレンス信号とがＴＤＭされ、たとえば図１２（Ａ）に示すように、サブフレーム内のＬＢでデータおよび制御信号、ＳＢでリファレンス信号をそれぞれ送信するものとする。
【００８３】
本実施例では、Ack/NackおよびＣＱＩをそれぞれ１チャネルずつ送信する場合の帯域幅がＣＤＭ多重するリファレンス信号の単位とされている。すなわち、Ack/Nackのみ送信するＵＥとＣＱＩのみ送信するＵＥとが、Ack/NackおよびＣＱＩの合計の帯域幅でＬＦＤＭされ、Ack/NackおよびＣＱＩの両方を送信するＵＥは、独立して前記合計の帯域幅に割り当てられる。
【００８４】
具体的には、ＵＥ１およびＵＥ６はAck/NackおよびＣＱＩの両方を送信するＵＥであり、それぞれの制御信号は従来通り連続する帯域においてシングルキャリア送信され、リファレンス信号はAck/NackおよびＣＱＩに対応する帯域幅において送信される。この場合、制御信号を復調のためのリファレンス信号は特にＣＤＭを用いて多重しなくともよい。
【００８５】
一方、Ack/Nackのみを送信するＵＥ２とＣＱＩのみ送信するＵＥ4は、隣接する帯域においてＬＦＤＭで多重され、ＵＥ２およびＵＥ４のリファレンス信号はAck/NackおよびＣＱＩに対応する帯域幅においてＣＤＭで多重される。Ack/Nackのみを送信するＵＥ３およびＣＱＩのみを送信するＵＥ５においても、ＵＥ２およびＵＥ４と同様に多重される。
【００８６】
本実施例では、Ack/Nackのみを送信するＵＥ２、ＵＥ３においても、Ack/NackおよびＣＱＩに対応する帯域幅でリファレンス信号を送信することになるので、従来例のようにＣＡＺＡＣ系列長が小さくなることは回避できる。
【００８７】
なお、本実施例では、制御信号とデータとがＴＤＭされるが、制御信号とデータがＦＤＭされる場合であっても同様に適用できる。
【００８８】
５．２）実施例４
図９は本発明の第２実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の他の例を示す図である。ここでは、図１４に示すＬＴＥの上りリンクのフレームフォーマットに示すように、ＬＢ＃１では制御信号であるAck/Nackおよび／またはＣＱＩを、ＳＢ＃１、ＳＢ＃２ではリファレンス信号を、ＬＢ＃２〜ＬＢ＃６ではデータをそれぞれ送信する。
【００８９】
ＬＢ＃２〜ＬＢ＃６でデータを送信する場合、それを復調するためのリファレンス信号をＳＢ＃１およびＳＢ＃２で送信する。本実施例では、データを送信するＵＥ７のリファレンス信号は、ＳＢ＃１において、たとえばＵＥ２およびＵＥ４の制御信号のＣＤＭ多重されたリファレンス信号とＤＦＤＭで多重され（ＦＤＭとＣＤＭのハイブリッド）、ＳＢ＃２においてＵＥ９のＣＱＩを測定するためのリファレンス信号とＤＦＤＭで多重される。
【００９０】
制御信号のみ送るＵＥ１〜ＵＥ６のリファレンス信号は、上述したとおりであり、Ack/NackおよびＣＱＩの両方を送信するＵＥ１のリファレンス信号は、ＣＤＭ多重することなく、Ack/NackおよびＣＱＩに対応する帯域幅で送信され、Ack/Nackのみを送信するＵＥ２とＣＱＩのみ送信するＵＥ４は、隣接する帯域においてＬＦＤＭで多重され、ＵＥ２およびＵＥ４のリファレンス信号はAck/NackおよびＣＱＩに対応する帯域幅においてＣＤＭで多重される。Ack/Nackのみを送信するＵＥ３およびＣＱＩのみを送信するＵＥ５においても、ＵＥ２およびＵＥ４と同様に多重される。
【００９１】
なお、本実施例では、制御信号とデータとがＴＤＭされるが、制御信号とデータがＦＤＭされる場合であっても同様に適用できる。
【００９２】
５．３）効果
本発明の第２実施形態によれば、複数のＵＥの制御信号がＬＦＤＭされた全体の帯域幅においてＣＤＭを用いてＵＥ多重することにより、ＣＡＺＡＣ系列長が小さくなることを回避できる。また、ＣＡＺＡＣ系列長を一定の長さとすることができる。
【００９３】
６．第３実施形態
本発明の第３実施形態によれば、複数の移動局の制御信号をグループ化してＬＦＤＭし、そのなかで１つあるいは複数の同一帯域幅を有する制御信号のグループをＤＦＤＭし、その合計帯域幅で当該複数の移動局のリファレンス信号を符号分割多重（ＣＤＭ）する。
【００９４】
すなわち、情報量の異なる複数種類の制御情報の中で、それぞれの移動局ごとにいずれか１つまたは複数種類の制御情報を選択し、それぞれの移動局に情報量に応じた帯域幅を割り当て、それぞれの移動局に割り当てられた帯域幅に関わらずＭi 個の(１≦Ｍi≦Ｎ, １≦ｉ≦Ｉ, M1+ M2+・・・+ MI=N）移動局の制御信号をそれぞれＬＦＤＭし、Ｉグループの中で同一帯域幅にグループ化されたＧグループをＤＦＤＭし、Ｇグループに属する移動局の制御信号の合計の帯域の前記リファレンスリソースに移動局のリファレンス信号をＣＤＭする。
【００９５】
制御信号の送信帯域幅が、Ack/Nackのみの送信、ＣＱＩのみの送信、および、Ack/NackおよびＣＱＩの両方の送信という３種類存在する場合、本実施形態では、Ack/NackのみのＵＥと、ＣＱＩのみのＵＥと、Ack/NackおよびＣＱＩの両方のＵＥとは、前記グループ化された帯域幅でＬＤＦＭおよびＤＦＤＭにより多重される。
【００９６】
６．１）実施例５
図１０は本発明の第３実施形態における制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。ここでは、制御信号とリファレンス信号とがＴＤＭされ、たとえば図１２（Ａ）に示すように、サブフレーム内のＬＢでデータおよび制御信号、ＳＢでリファレンス信号をそれぞれ送信するものとする。
【００９７】
本実施例では、Ack/Nackを２ＵＥ送信する帯域幅とＣＱＩを２ＵＥ送信する帯域幅との合計帯域幅がＣＤＭ多重するリファレンス信号の単位となる。Ack/Nackのみ送信するＵＥ２およびＣＱＩのみの送信するＵＥ４が第２実施形態と同様にＬＦＤＭされ、さらにそのＬＦＤＭされた制御信号と同じ帯域幅を有するAck/NackおよびＣＱＩの両方を含むＵＥ１の制御信号を繰り返し数２でＤＦＤＭする。したがって、復調に用いるリファレンス信号は、制御信号がＵＥ１、ＵＥ２およびＵＥ４のＤＦＤＭされた全体の帯域において、ＣＤＭを用いて３ＵＥ多重される。
【００９８】
同様に、Ack/Nackのみ送信するＵＥ３およびＣＱＩのみの送信するＵＥ５がＬＦＤＭで多重され、さらにAck/NackおよびＣＱＩの両方を送信するＵＥ６と繰り返し数２のＤＦＤＭで多重される。したがって、ＵＥ３、ＵＥ５およびＵＥ６のリファレンス信号はＤＦＤＭされた全体の帯域において、ＣＤＭで３ＵＥ多重される。
【００９９】
本実施例によれば、Ack/Nackのみを送信するＵＥ２、ＵＥ３においても、Ack/NackおよびＣＱＩに対応する２倍の帯域幅でリファレンス信号を送信することになるので、図６の実施形態の２倍のＣＡＺＡＣ系列長を実現できる。ただし、リファレンス信号のＣＤＭ多重数は第２実施形態よりも多くなる。
【０１００】
６．２）実施例６
図１１は本発明の第３実施形態における制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の他の例を示す図である。ここでは、図１２（Ａ）に示すＬＴＥの上りリンクのフレームフォーマットにおいて、制御信号とデータはＦＤＭされ、送信帯域が完全に分割される場合を示す。制御信号を送信する帯域ではAck/Nackおよび／またはＣＱＩをＬＢで、リファレンス信号をＳＢで送信する。
【０１０１】
制御信号のみ送るＵＥ１〜ＵＥ６のリファレンス信号は、Ack/NackおよびＣＱＩに対応する２倍の帯域幅においてＣＤＭを用いてＳＢ＃１およびＳＢ＃２で適宜多重される。具体的には、Ack/Nackのみ送信するＵＥ２およびＣＱＩのみの送信するＵＥ４がＬＦＤＭされ、さらにそのＬＦＤＭされた制御信号と同じ帯域幅を有するAck/NackおよびＣＱＩの両方を含むＵＥ１の制御信号がＤＦＤＭされる。したがって、復調に用いるリファレンス信号は、制御信号がＵＥ１、ＵＥ２およびＵＥ４のＤＦＤＭされた全体の帯域において、ＣＤＭを用いて３ＵＥ多重される。ＵＥ３、ＵＥ５およびＵＥ６の制御信号およびリファレンス信号についても同様である。
【０１０２】
一方、データを送信する帯域では、データをＬＢで、リファレンス信号をＳＢ送信する。また、データを送信するＵＥ７およびＵＥ８のリファレンス信号は、ＳＢ＃１ではそれぞれの帯域において占有し、ＳＢ＃２ではＵＥ９のＣＱＩを測定するためのリファレンス信号とＤＦＤＭで多重される。
【０１０３】
尚、本実施例では、制御信号とデータとがＦＤＭされる場合の例であるが、制御信号とデータとがＴＤＭされる場合であっても同様に適用できる。
【０１０４】
６．３）効果
本発明の第３実施形態によれば、複数のＵＥの制御信号がＬＦＤＭし、そのＬＦＤＭされた制御信号を同一帯域幅の制御信号とみなしてＤＦＤＭでＵＥ多重し、リファレンス信号は制御信号がＬＦＤＭおよびＤＦＤＭで多重された全体の帯域幅においてＣＤＭを用いて多重することにより、ＣＡＺＡＣ系列長を増加させることができる。また、制御信号にＤＦＤＭを用いるので、上述した第２実施形態と比較して、周波数ダイバーシチ効果により制御信号の特性を改善することができる。
【０１０５】
なお、上述した実施形態ではＬＴＥへの適用を前提としたが、本発明はＬＴＥに限定されるものではなく、アクセス方式としてＦＤＭを用いるシステム一般において適用しうるものである。
【０１０６】
７．第２実施形態と第３実施形態の効果
表１および表２は、制御信号とデータとがＴＤＭ、ＦＤＭされている場合の利用可能なＣＡＺＡＣ系列数を示す。ＴＤＭの場合は、第２実施形態を用い、ＦＤＭの場合は第２実施形態または第３実施形態による多重方式を用いる。ここでは２つのＣＱＩサイズを仮定している。
【０１０７】
表１では、６ＵＥに対するAck/NackおよびＣＱＩが５ＭＨｚのサブフレームに多重されているものとする。この場合、Ack/Nackについては６サブキャリア、ＣＱＩについては約４４サブキャリアが使用される。
【０１０８】
表２では、８ＵＥに対するAck/NackおよびＣＱＩが５ＭＨｚのサブフレームに多重されているものとする。この場合、Ack/Nackについては６サブキャリア、ＣＱＩについては約３０サブキャリアが使用される。
【０１０９】
表１および表２では、ＴＤＭの場合は１チャンネルのAck/Nackおよび１チャンネルのＣＱＩがグループ化され、ＦＤＭの場合は２チャンネルのAck/Nackおよび２チャンネルのＣＱＩがグループ化されている。また、表中の従来例の数字は、Ack/Nackのみ/ＣＱＩのみ/Ack/NackおよびＣＱＩの両方の移動局を示している。
【０１１０】
使用可能なＣＡＺＡＣ系列数は、本発明を適用することで、従来例よりも増加していることが分かる。ＣＤＭ多重されるＵＥの最大数を考慮すると、ＴＤＭの場合は、６〜１０個のＣＡＺＡＣ系列が使用可能であり、ＦＤＭの場合には、４〜６個のＣＡＺＡＣ系列が使用可能となる。
【０１１１】
【表１】
2008092051.tif 000004
【０１１２】
【表２】
2008092051.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は制御信号とそれに対応したリファレンス信号を送信する方式の移動通信システム、その基地局および移動局からなるシステムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明を実施するための基地局の概略的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を実施するための移動局(ＵＥ)の概略的構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は本発明における制御リソースグループの一例を示す模式図であり、（Ｂ）は本発明における制御リソースのグループ化の一例を示す模式図である。
【図４】本発明におけるリソース割当方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１〜第３実施形態による制御信号およびリファレンス信号の多重方式をそれぞれ示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の他の例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の他の例を示す図である。
【図１２】（Ａ）は、非特許文献１に記載されているＬＴＥの上りリンクのフレームフォーマットを示す図、（Ｂ）はＵＥ毎のリファレンス信号へのＣＡＺＡＣ系列の割当方法を説明するための模式図である。
【図１３】（Ａ）は制御信号をマルチキャリア送信する場合の周波数リソース割当を示す図であり、（Ｂ）は制御信号をシングルキャリア送信する場合の周波数リソース割当を示す図である。
【図１４】制御信号およびリファレンス信号のリソース割当の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００  基地局
１０１  無線通信部
１０２  制御信号抽出部
１０３  スケジューラ
１０４  リソース割当部
１０５  制御部
１０６  制御信号生成部
２００  移動局
２０１  無線通信部
２０２  制御情報抽出部
２０３  制御部
２０４  データ生成部
２０５  ＣＱＩ生成部
２０６  Ack/Nack生成部
２０７  ＣＡＺＡＣ系列生成部
２０８  サイクリックシフト部
２０９−１，２０９−２  ＤＦＴ
２１０−１，２１０−２  サブキャリアマッピング部
２１１−１，２１１−２  ＩＦＦＴ
２１２−１、２１２−２  サイクリックプレフィックス付加部
２１３  多重部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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