(57)【要約】【課題】端末が基地局に制御信号を伝送する方法を提供する。【解決手段】上記方法は、制御信号をサブフレーム内の制御領域に割り当て、上記サブフレームは、上記制御信号のための上記制御領域と使用者データのためのデータ領域に分かれ、制御領域内で異なる周波数バンドが異なる端末に割り当てられる段階、及び上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む。チャネル状態の変化に強靭に制御信号が伝送されることができる。【選択図】図７
2010506531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末が基地局に制御信号を伝送する方法において、
制御信号をサブフレーム内の制御領域に割り当て、上記サブフレームは、上記制御信号のための上記制御領域と使用者データのためのデータ領域に分かれ、制御領域内で異なる周波数バンドが異なる端末に割り当てられる段階；及び、
上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記制御信号は、直接変調が遂行された後に上記制御領域に割り当てられる方法。
【請求項３】
請求項１において、
上記制御信号は、シークエンスにマッピングされ、上記シークエンスが上記制御領域に割り当てられる方法。
【請求項４】
請求項３において、
上記シークエンスは、ＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)シークエンスである方法。
【請求項５】
請求項１において、
上記サブフレームは、時間領域で少なくとも２個のスロットを含み、端末に割り当てられるスロットはサブフレーム内で相異する周波数を有する方法。
【請求項６】
端末が基地局に制御信号を伝送する方法において、
制御信号を上記制御信号と使用者データを多重化してサブフレーム内のデータ領域に割り当て、上記サブフレームは、単に上記制御信号のための制御領域と上記データ領域に分かれる段階；及び、
上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む方法。
【請求項７】
請求項６において、
上記使用者データと上記制御信号は、上記データ領域で相異する周波数に割り当てられる方法。
【請求項８】
請求項６において、
上記使用者データと上記制御信号は、上記データ領域で相異する時間に割り当てられる方法。
【請求項９】
請求項６において、
上記使用者データと上記制御信号を多重化するために、上記使用者データに対してＤＦＴ拡散が遂行された後、ＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)拡散された使用者データと上記制御信号に対してＩＦＦＴ(Inverse FastFourier Transform)が遂行される方法。
【請求項１０】
請求項６において、
上記使用者データと上記制御信号を多重化するために、上記使用者データと上記制御信号に対してＤＦＴ拡散が遂行された後、ＤＦＴ拡散された使用者データとＤＦＴ拡散された制御信号に対してＩＦＦＴが遂行される方法。
【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、無線通信システムで制御信号を伝送する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＣＤＭＡ(WidebandCode Division Multiple Access)無線接続技術を基盤とする３ＧＰＰ(3rd GenerationPartnership Project)移動通信システムは全世界で広範囲に展開している。ＷＣＤＭＡの最初進化段階と定義することができるＨＳＤＰＡ(HighSpeed Downlink Packet Access)は、中期的な(mid-term)未来で高い競争力を有する無線接続技術を３ＧＰＰモバイル通信システムに提供する。然しながら、使用者と事業者の要求事項と期待が持続的に増加して競争する無線接続技術開発が継続進行しているため、今後競争力を有するためには３ＧＰＰにおける新しい技術進化が要求される。
【０００３】
３世帯以後のシステムで考慮されているシステムのうち一つが低い複雑度でシンボル間干渉(inter-symbol interference)効果を減殺させることができる直交周波数分割多重(OrthogonalFrequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ)システムである。ＯＦＤＭは、直列に入力されるデータをＮ個の並列データに変換して、Ｎ個の直交副搬送波(subcarrier)に載せて伝送する。副搬送波はお互いに直交する。直交周波数分割多重接続(OrthogonalFrequency Division Multiple Access；ＯＦＤＭＡ)とは、ＯＦＤＭを変調方式で使用するシステムにおいて利用可能な副搬送波の一部を各使用者に独立的に提供して多重接続を実現する多重接続方式をいう。
【０００４】
ＯＦＤＭ/ＯＦＤＭＡシステムの主な問題点のうち一つは、ＰＡＰＲ(Peak-to-AveragePower Ratio)が相当大きいということである。ＰＡＰＲ問題は、伝送信号の最大振幅(peak amplitude)が平均振幅より相当大きく現れることであって、ＯＦＤＭシンボルが相異する副搬送波上でＮ個の正弦波信号(sinusoidalsignal)の重畳という事実に起因する。ＰＡＰＲは、特にバッテリの容量と関連して電力消耗に敏感な端末で問題となる。電力消耗を縮めるためにはＰＡＰＲを低くすることが必要である。
【０００５】
ＰＡＰＲを低くするために提案されているシステムのうち一つが単一搬送波周波数分割多重接続(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access；ＳＣ-ＦＤＭＡ)である。ＳＣ-ＦＤＭＡは、ＳＣ-ＦＤＥ(SingleCarrier-Frequency Division Equalization)方式にＦＤＭＡ(Frequency Division MultipleAccess)を組合わせた形態である。ＳＣ-ＦＤＭＡは、離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform；ＤＦＴ)を用いてデータを時間領域及び周波数領域で変調及び復調するという点でＯＦＤＭＡと類似の特性を有するが、伝送信号のＰＡＰＲが低くて伝送電力節減に有利である。特に、端末のバッテリ容量と関連して伝送電力に敏感で、端末から基地局へ通信するアップリンク伝送に有利であるといえる。
【０００６】
端末が基地局にデータを伝送する時、重要な点は伝送する小さい帯域幅と広いカバレッジ(coverage)である。ＳＣ-ＦＤＭＡシステムは、同じ電力増幅器(power amplifier)を使用した時、他のシステムより広いカバレッジを有する。
【０００７】
データは、使用者データと上記使用者データと関連した制御信号を含む。伝送器は、制御信号だけを伝送することができ、使用者データと制御信号を多重化(multiplexing)して伝送することもできる。制御信号の伝送が失敗すると、受信機は、使用者データの伝送有無が知ることができない。従って、制御信号の伝送は高い信頼性を要求する。
【０００８】
制御信号の伝送に使われる無線資源は伝送率(data rate)を制限することができるため、制御信号の伝送に必要な無線資源は小さくするのが良い。また、一つのセル内には多数の端末が存在する。基地局はどの端末が制御信号を伝送するかを区分できなければならない。
【０００９】
端末が基地局に高い信頼性で制御信号を伝送することができる方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、アップリンク方向で制御信号伝送方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、制御信号と使用者データの多重化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一態様において、端末が基地局に制御信号を伝送する方法が提供される。上記方法は、制御信号をサブフレーム内の制御領域に割り当て、上記サブフレームは、上記制御信号のための上記制御領域と使用者データのためのデータ領域に分かれ、制御領域内で異なる周波数バンドが異なる端末に割り当てられる段階、及び上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む。
【００１３】
他の態様において、方法は、制御信号を、上記制御信号と使用者データを多重化してサブフレーム内のデータ領域に割り当て、上記サブフレームは、単に上記制御信号のための制御領域と上記データ領域に分かれる段階、及び上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む。
【発明の効果】
【００１４】
チャネル状態の変化に強靭に制御信号を伝送することができる。制御信号と使用者データの多重化を介して制限された無線資源下で制御信号と使用者データを效率的に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】無線通信システムを示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による伝送器を示したブロック図である。
【図３】ＳＣ-ＦＤＭＡ変調部を示したブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による受信機を示したブロック図である。
【図５】無線フレーム構造の一例を示す。
【図６】サブフレームの一例を示す。
【図７】ＦＤＭ方式を用いる制御チャネル構造を示す。
【図８】制御チャネルの一例を示す。
【図９】制御チャネルの他の例を示す。
【図１０】制御チャネルのもう一つの例を示す。
【図１１】制御チャネルのもう一つの例を示す。
【図１２】ＣＤＭ(CodeDivision Multiplexing)方式を用いる制御チャネルを示す。
【図１３】サブフレーム上で周波数跳躍パターンの一例を示す。
【図１４】使用者データと制御信号を多重化する一例を示すブロック図である。
【図１５】使用者データと制御信号を多重化する他の例を示すブロック図である。
【図１６】制御信号を制御領域に割り当てる例を示す。
【図１７】制御信号をデータ領域に割り当てる例を示す。
【図１８】制御信号と使用者データが時間分割多重化(time division multiplexing)された例を示す。
【図１９】掛け算演算を介した制御信号と使用者データの多重化を示す。
【図２０】足し算演算を介した制御信号と使用者データの多重化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、無線通信システムを示したブロック図である。無線通信システムは、音声、パケットデータなどのような多様な通信サービスを提供するために広く配置される。
【００１７】
図１を参照すると、無線通信システムは、端末(１０；User Equipment、ＵＥ)及び基地局(２０；Base Station、ＢＳ)を含む。端末(１０)は、固定されたり移動性を有することができ、ＭＳ(MobileStation)、ＵＴ(User Terminal)、ＳＳ(Subscriber Station)、無線機器(wireless device)等、他の用語で呼ばれることができる。基地局(２０)は、一般的に端末(１０)と通信する固定された地点(fixedstation)をいい、ノードＢ(Node-B)、ＢＴＳ(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることができる。一つの基地局(２０)には一つ以上のセルが存在することができる。
【００１８】
以下、ダウンリンク(downlink)は、基地局(２０)から端末(１０)への通信を意味して、アップリンク(uplink)は、端末(１０)から基地局(２０)への通信を意味する。ダウンリンクにおいて、伝送器は基地局(２０)の一部分であることがあり、受信機は端末(１０)の一部分であることがある。アップリンクにおいて、伝送器は端末(１０)の一部分であることがあり、受信機は基地局(２０)の一部分であることがある。
【００１９】
ダウンリンクとアップリンクの伝送のための多重接続方式はお互いに異なってもよい。例えば、ダウンリンクはＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を使用して、アップリンクはＳＣ-ＦＤＭＡ(SingleCarrier-Frequency Division Multiple Access)を使用することができる。
【００２０】
図２は、本発明の一実施例による伝送器を示したブロック図である。
【００２１】
図２を参照すると、伝送器(１００)は、データ処理部(Data Processing Unit；１１０)、ＳＣ-ＦＤＭＡ(SignalCarrier-Frequency Division Multiple Access)変調部(１２０)、制御部(１３０)、ＲＦ部(RadioFrequency Unit；１４０)及び伝送アンテナ(１５０)を含む。
【００２２】
データ処理部(１１０)は、入力される情報ビットをデータシンボルに変換する。データ処理部(１１０)は、情報ビットをチャネルコーディングして性状マッピングしてデータシンボルを出力する。情報ビットは、受信機(図４の２００)に送る使用者データを含む。また、情報ビットは使用者データの伝送や無線資源割当と関連した制御信号を含むことができる。
【００２３】
ＳＣ-ＦＤＭＡ変調部(１２０)はデータシンボルをＳＣ-ＦＤＭＡ変調方式で変調する。制御信号は使用者データと別途に変調されてＳＣ-ＦＤＭＡ変調部(１２０)に入力されることができる。ＳＣ-ＦＤＭＡ変調部(１２０)は、入力されるデータシンボルをＤＦＴ(DiscreteFourier Transform)拡散(spread)させた後、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)を遂行する。
【００２４】
制御部(１３０)はデータ処理部(１１０)とＳＣ-ＦＤＭＡ変調部(１２０)の動作を制御する。ＲＦ部(１４０)は入力されるシンボルを無線信号に変換する。無線信号は伝送アンテナ(１５０)を介して伝送される。
【００２５】
図３は、ＳＣ-ＦＤＭＡ変調部を示したブロック図である。
【００２６】
図３を参照すると、ＳＣ-ＦＤＭＡ変調部(１２０)は、ＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)を遂行するＤＦＴ部(１２１)、副搬送波マッパ(SubcarrierMapper；１２２)及びＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)を遂行するＩＦＦＴ部(１２３)を含む。
【００２７】
ＤＦＴ部(１２１)は入力されるデータにＤＦＴを遂行して周波数領域シンボルを出力する。ＤＦＴ部(１２１)に入力されるデータは制御信号及び/または使用者データであってもよい。副搬送波マッパ(１２２)は入力信号を多様なマッピング方式によって各副搬送波(subcarrier)に割り当てる。ＩＦＦＴ部(１２３)は入力されるシンボルに対してＩＦＦＴを遂行して伝送信号(TxSignal)を出力する。伝送信号は時間領域信号となる。ＩＦＦＴ部(１２３)を介して出力される時間領域シンボルをＯＦＤＭ(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)シンボルという。または、上記ＯＦＤＭシンボルは、ＩＦＦＴ部(１２３)の前段でＤＦＴを遂行してシンボルを拡散させた後、ＩＦＦＴを遂行して生成されるため、ＳＣ-ＦＤＭＡ(SingleCarrier-Frequency Division Multiple Access)シンボルという。
【００２８】
ＤＦＴとＩＦＦＴを結合して変調する方式をＳＣ-ＦＤＭＡといい、これはＩＦＦＴだけを使用するＯＦＤＭに比べてＰＡＰＲ(Peak-to-Average Power Ratio)を低くすることにおいて有利である。単一搬送波の特性を有するためである。
【００２９】
図４は、本発明の一実施例による受信機を示したブロック図である。
【００３０】
図４を参照すると、受信機(２００)は、ＲＦ部(２１０)、ＳＣ-ＦＤＭＡ復調部(２２０)、データ処理部(２３０)及び制御部(２４０)を含む。
【００３１】
ＲＦ部(２１０)は受信アンテナ(２５０)で受信した信号をデジタル化された信号に変換する。ＳＣ-ＦＤＭＡ復調部(２２０)は、デジタル化された信号でＳＣ-ＦＤＭＡ変調部(１２０)に対応する逆-動作を遂行してデータシンボルを出力する。データ処理部(２３０)はデータシンボルから情報ビットを復元する。制御部(２４０)は、ＳＣ-ＦＤＭＡ復調部(２２０)及びデータ処理部(２３０)の処理過程を制御する。
【００３２】
図５は、無線フレーム構造の一例を示す。
【００３３】
図５を参照すると、無線フレーム(radio frame)は１０個のサブフレーム(subframe)で構成される。サブフレームは無線資源を割り当てる単位である。一つのサブフレームは２個のスロット(slot)を含むことができる。一つのスロットは時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含むことができる。一つのスロットは７または６ＯＦＤＭシンボルを含むことができる。
【００３４】
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、サブフレームに含まれるスロットの数及びスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は多様に変更されることができる。
【００３５】
図６は、サブフレームの一例を示す。これはアップリンクサブフレームを示すことができる。
【００３６】
図６を参照すると、サブフレームは制御領域とデータ領域の２部分に分けられる。制御領域は制御信号だけを伝送する領域であり、制御チャネルに割り当てられる。データ領域はデータを伝送する領域であり、データチャネルに割り当てられる。制御チャネルは制御信号を伝送するチャネルであり、データチャネルは使用者データまたは使用者データと制御信号を伝送するチャネルである。制御チャネルとデータチャネルは、一つのサブフレームで構成されることができる。制御信号は、使用者データでない信号であって、ＡＣＫ(Acknowledgement)/ＮＡＣＫ(Negative-Acknowledgement)信号、ＣＱＩ(ChannelQuality Indicator)、ＰＭＩ(Precoding Matrix Index)、ＲＩ(Rank Indicator)等、多様な種類がある。
【００３７】
制御領域には制御信号だけ伝送されるが、データ領域には使用者データと制御信号が共に伝送されることができる。即ち、端末が制御信号だけを伝送する場合、制御領域が割り当てられる。端末が使用者データと制御信号を共に伝送する場合、データ領域が割り当てられる。例外的な場合として、制御信号だけを伝送するとしても制御信号の量が多かったり制御領域を介して伝送するのに適合しない制御信号である場合にはデータ領域に制御信号が割り当てられることができる。
【００３８】
制御領域とデータ領域が相異する周波数バンドを使用するため、ＦＤＭ(Frequency Division Multiplexing)されている。制御領域は、システム帯域幅の両端に位置して、データ領域はシステム帯域幅の中心部分に配置される。然しながら、これは例示に過ぎず、サブフレーム上で制御領域とデータ領域の配置は制限でない。制御領域とデータ領域の位置はお互いに変わることができ、必ず示された形態に限定されない。
【００３９】
一端末立場で、一サブフレーム当たり毎スロットは周波数領域で２部分に分けられることができる。１サブフレームが第１スロットと第２スロットからなるとする時、第１スロットは再び周波数領域で第１領域と第２領域に分かれ、第２スロットも周波数領域で第１領域と第２領域に分かれることができる。制御信号が第１スロットの第１領域で伝送され、使用者データが第１スロットの第２領域で伝送されるとする時、制御信号は第２スロットの第１領域で伝送され、使用者データは第１スロットの第２領域で伝送されることができる。たとえ、第１領域と第２領域が制御信号に割り当てられることができるとしても、一つの端末は２個のスロットにわたって同じ資源領域を使用しない。
【００４０】
各端末に割り当てられるスロットはサブフレーム上で周波数跳躍(frequency hopping)されることができる。即ち、一つのサブフレームに含まれる２個のスロットのうち一つは一側の周波数バンドに割り当てられ、残りは他側の周波数バンドにお互いに交差に割り当てることができる。端末に対する制御チャネルを相異する周波数バンドに割り当てられるスロットを介して伝送することによって周波数ダイバーシティ利得を得ることができる。
【００４１】
セル内に多数の端末が存在する場合、基地局は多数の端末にダウンリンク制御信号を伝送して、各端末はアップリンク制御信号を基地局に送らなければならない。このとき、アップリンク制御信号の伝送のためには各端末別に無線資源を割り当てらなければならない。説明を明確にするために、以下では端末が基地局に制御信号を伝送するアップリンク伝送を中心に説明する。
【００４２】
<制御信号の伝送>
制御信号だけ伝送される場合、制御信号は各端末毎に割り当てられる制御領域を介して伝送される。特定無線資源、即ち、制御領域が予め割り当てられた後、端末は上記特定無線資源を介して制御信号を伝送する。制御信号を伝送するために制御領域に割り当てられるチャネルを制御チャネルという。
【００４３】
制御チャネル上で端末はコード間直交性を用いるＣＤＭ(Code Division Multiplexing)または周波数間直交性を用いるＦＤＭ(Freqeuncy DivisionMultiplexing)を用いて区分されることができる。制御チャネルは直接変調またはシークエンスマッピングを介して制御信号を載せることができる。
【００４４】
図７は、ＦＤＭ方式を用いる制御チャネル構造を示す。
【００４５】
図７を参照すると、各端末は自分の制御信号を伝送するために、制御領域上で相異する周波数帯域に割り当てられる制御チャネルを使用する。制御領域は複数の周波数バンドに分かれ、周波数バンドは各端末の制御チャネルに割り当てられる。例えば、制御領域がＮ個の周波数バンドに分かれる時、２Ｎ個の端末に対して２Ｎ個の制御チャネルが割り当てられる。
【００４６】
たとえ、制御チャネルは２個の制御領域のうち一つに割り当てられているとしても、ダイバーシティ利得を得るために２個の制御領域にわたって制御チャネルが割り当てられることができる。
【００４７】
図８は、制御チャネルの一例を示す。
【００４８】
図８を参照すると、制御信号は直接制御チャネルに変調される。８ＯＦＤＭシンボルが１スロットを構成するとする時、６ＯＦＤＭシンボルには制御信号が割り当てられ、残りの２ＯＦＤＭシンボルには基準信号(reference signal)が割り当てられる。基準信号は、送信機と受信機の両者に予め知られた信号でチャネル推定またはデータ復調のために使われる。このとき、基準信号が割り当てられる２ＯＦＤＭシンボル(斜線を引いた部分)の長さは、制御信号が割り当てられるＯＦＤＭシンボルの長さより短いことがある。
【００４９】
１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は例示に過ぎず、他の値を有することができる。また、基準信号が割り当てられるＯＦＤＭシンボルの数または基準信号が割り当てられるＯＦＤＭシンボルの位置は例示に過ぎず、多様な形態に変形されることができる。
【００５０】
図９は、制御チャネルの他の例を示す。
【００５１】
図９を参照すると、制御信号と基準信号がＯＦＤＭシンボルに多重化される。制御信号と基準信号は一つのＯＦＤＭシンボルを構成する複数の副搬送波に任意に多重化されることができる。
【００５２】
図１０は、制御チャネルのもう一つの例を示す。
【００５３】
図１０を参照すると、制御信号はシークエンスにマッピングされた後制御チャネルに割り当てられる。制御信号に対応するシークエンスは制御チャネルに割り当てられる。例えば、シークエンスはＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)シークエンス、アダマール(Hardamard)シークエンス、ウォルシュ(Walsh)コードまたはゴーレイ(Golay)シークエンスを使用することができる。シークエンスは優秀な自己相関特性を有する。副搬送波の個数が十分に大きいならば、ＣＡＺＡＣシークエンスを採用してセルカバレッジ(coverage)を増加させることができる。
【００５４】
ＣＡＺＡＣシークエンスのうち一つのＺＣ(Zadoff-Chu)シークエンスにおいて、原始インデックス(root index)Ｍを有するＺＣシークエンスのｋ番目要素(element)Ｐ(ｋ)は次の式１のように示すことができる。
【００５５】
【数１】
2010506531.tif 000003
ここで、ＮはＺＣシークエンスの長さ、原始インデックスＭはＮより小さい陽数である。原始インデックスＭはＮと互いに素(relatively prime)である。
ＺＣシークエンスＰ(ｋ)は次の３種類特徴を有する。
【００５６】
【数２】
2010506531.tif 000004
【００５７】
【数３】
2010506531.tif 000005
【００５８】
【数４】
2010506531.tif 000006
式２は、シークエンスの大きさは常に１であることを意味する。式３は、ＺＣシークエンスの自動相関(auto correlation)はＤｉｒａｃ-ｄｅｌｔａ関数で表示されることを意味する。自動相関は原形相関(circularcorrelation)に基盤する。式４は交差相関(cross correlation)がいつも定数であることを意味する。
【００５９】
ＺＣシークエンスは時間領域または周波数領域で生成されることができる。周波数領域ＺＣシークエンスを時間領域ＺＣシークエンスに変換するために、ＩＦＦＴを遂行することができる。
【００６０】
ＣＡＺＡＣシークエンスは異なる原始インデックスを有したり、同じ原始インデックス上で異なる循環シフト(cyclic shift)を有すると直交性を有する。従って、多様な制御信号は原始インデックスまたは循環シフトを異にして制御チャネルに割り当てられることができる。または、インデックスを異にしたり循環シフトを遂行して端末間またはセル間制御チャネルを区分するようにすることができる。
【００６１】
図１１は、制御チャネルのもう一つの例を示す。
【００６２】
図１１を参照すると、ＣＡＺＡＣシークエンスの長さをＯＦＤＭシンボルの長さに合せず、一つのＣＡＺＡＣシークエンスが割り当てられた資源に割り当てられる。例えば、１スロットにＣＡＺＡＣシークエンスが割り当てられる。
【００６３】
ＯＦＤＭシンボルに合せてＣＡＺＡＣシークエンスの長さを使用する場合生成されることができるＣＡＺＡＣシークエンスの個数が減少されることができ、ＣＡＺＡＣシークエンス間の相関度(correlation)も大きくなることができる。従って、長いＣＡＺＡＣシークエンスが使用可能であると、相関度も減少され、拡散利得(spreadinggain)も得ることができる。
【００６４】
たとえ、循環シフトを用いて制御信号がＣＡＺＡＣシークエンスにマッピングされるとしても、これは例示に過ぎない。他の循環シフトを介して端末を区分することができる。
【００６５】
図１２は、ＣＤＭ(CodeDivision Multiplexing)方式を用いる制御チャネルを示す。各端末は相異するコードが付与された制御チャネルを使用する。制御領域に端末別に特定シークエンスを分けて割り当てる。シークエンスはお互いに直交する。
【００６６】
図１２を参照すると、上段の制御領域で８ＯＦＤＭシンボルを含む１スロットに対して６ＯＦＤＭシンボルには制御信号が割り当てられる。基準信号は残りの２ＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。下段の制御領域で１スロット上でもう少し長いシークエンスを適用するために、制御信号にマッピングされる一つのシークエンスがＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。
【００６７】
基準信号が割り当てられるＯＦＤＭシンボルの大きさや数は例示に過ぎず、制限でない。基準信号を用いてチャネルが推定されると、ＣＡＺＡＣシークエンスの利用可能な循環シフトの個数が増加するため利得が存在する。
【００６８】
制御チャネルの構造は例示に過ぎない。上段制御領域と下段制御領域は同じ構造を有することができる。また、制御チャネルの構造は時間によって変わることができる。
【００６９】
端末間区分のためにＣＡＺＡＣシークエンスを使用する場合、ＣＡＺＡＣシークエンスの他の原始インデックスを各ＵＥに割り当てて端末間直交性を維持することができる。または他の循環シフト値を割り当てて端末間直交性を維持することができる。
【００７０】
制御信号を制御チャネル上に伝送するために多様な方法が使われることができる。制御信号を直接変調して伝送する方法を取ることができ、またはシークエンスに制御信号をマッピングして伝送する方法を取ることができる。
【００７１】
図１３は、サブフレーム上で周波数跳躍パターンの一例を示す。
【００７２】
図１３を参照すると、２個の端末に対する制御信号に対してＯＦＤＭシンボル単位で周波数跳躍を遂行する。ＯＦＤＭシンボルを基盤として周波数跳躍を遂行することによって時間ダイバーシティ利得を得ることができる。
【００７３】
１スロットが８ＯＦＤＭシンボルを含む。２個の端末に対する制御信号が６個のＯＦＤＭシンボルに交差に割り当てられる。基準信号は２ＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数、基準信号として使われるＯＦＤＭシンボルの数や位置は例示に過ぎず、制限でない。
【００７４】
複数のＯＦＤＭシンボルを周波数跳躍される基本単位とすることができる。割り当てられるシークエンスの長さで決まる無線資源領域を基本単位とすることができる。
【００７５】
サブフレーム上で１回の周波数跳躍でない、多数の周波数跳躍を遂行することによって周波数ダイバーシティ利得だけでなく時間ダイバーシティ利得も得ることができる。
【００７６】
<使用者データと共に制御信号の伝送>
使用者データと制御信号が共にデータ領域を介して伝送される。使用者データと制御信号を多重化するために二つの方法が可能である。１番目は制御信号を使用者データと共にＤＦＴ拡散させた後ＩＦＦＴを遂行する方法であり、２番目は使用者データだけをＤＦＴ拡散させた後制御信号と共にＩＦＦＴを遂行する方法である。
【００７７】
図１４は、使用者データと制御信号を多重化する一例を示すブロック図である。
【００７８】
図１４を参照すると、使用者データと制御信号が共にＤＦＴ部(４１０)に入力されてＤＦＴが遂行される。次いで、ＩＦＦＴ部(４２０)はＤＦＴ拡散されたデータに対してＩＦＦＴを遂行する。
【００７９】
図１５は、使用者データと制御信号を多重化する他の例を示すブロック図である。
【００８０】
図１５を参照すると、使用者データがＤＦＴ部(５１０)に入力されてＤＦＴが遂行される。次いで、ＩＦＦＴ部(５２０)は制御信号とＤＦＴ拡散された使用者データに対してＩＦＦＴを遂行する。
【００８１】
制御信号は密集された(localized)形態でＩＦＦＴ部(５２０)に入力されることができる。即ち、制御信号は密集された(localized)副搬送波を占めるようにＩＦＦＴ部(５２０)に入力される。または、制御信号は分布的な(distributed)形態でＩＦＦＴ部(５２０)に入力されることができる。制御信号は分布的な副搬送波を占めるようにＩＦＦＴ部(５２０)に入力されることができる。
【００８２】
ＤＦＴ以前に制御信号を挿入する方法は、単一搬送波特性を維持するため、良いＰＡＰＲと周波数ダイバーシティ利得を得る。これと比較して、ＤＦＴ以後に制御信号を入れる方法は、単一搬送波特性が維持されることができないため悪いＰＡＰＲを得るが、時間ダイバーシティは得ることができる。チャネル状態を正確に推定すると、端末は良いチャネルを介して時間ダイバーシティを得る方式で制御信号のカバレッジ(coverage)を最大化することができる。
【００８３】
一方、制御信号と使用者データを多重化する時、制御信号は制御領域またはデータ領域に割り当てられることができる。
【００８４】
図１６は、制御信号を制御領域に割り当てる例を示す。
【００８５】
図１６を参照すると、制御信号と使用者データを多重化する時、制御信号は制御領域に割り当てられ、使用者データはデータ領域に割り当てられる。これは制御信号が使用者データと多重化されるか否かと関係なく、制御領域にだけ割り当てられるため、制御領域の大きさが比較的大きいならば効率的である。
【００８６】
図１７は、制御信号をデータ領域に割り当てる例を示す。
【００８７】
図１７を参照すると、データ領域は周波数領域で制御信号のための領域と使用者データのための領域に分かれる。これは簡単なスケジューリング(scheduling)が可能であり、制御領域の大きさを縮めることができる。
【００８８】
制御信号と使用者データの多重化は周波数分割多重化(frequency division multiplexing)を採用することができる。即ち、データ領域内で制御信号と使用者データは相異する周波数に割り当てられる。
【００８９】
図１８は、制御信号と使用者データが時間分割多重化(time division multiplexing)された例を示す。
【００９０】
図１８を参照すると、制御信号と使用者データは時間領域で相異する無線資源に割り当てられる。
【００９１】
時間分割多重化や周波数分割多重化において、制御信号は直接変調された後割り当てられることができ、シークエンスにマッピングされた後割り当てられることができる。
【００９２】
図１９は、掛け算演算を介した制御信号と使用者データの多重化を示す。図２０は、足し算演算を介した制御信号と使用者データの多重化を示す。
【００９３】
制御信号がシークエンスにマッピングされた後、シークエンスは、使用者データが割り当てられた副搬送波に足されたり掛けられる。制御信号がデータ信号と掛けられる時、掛け算形式で合せて伝送する場合、単一搬送波特性が維持されるため、比較的低いＰＡＰＲを得ることができる。
【００９４】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組合せで具現されることができる。ハードウェア具現において、上述した機能を遂行するためにデザインされたＡＳＩＣ(applicationｄ specific integrated circuit)、ＤＳＰ(digital signalprocessing)、ＰＬＤ(programmable logic device)、ＦＰＧＡ(field programmable gate array)、プロセッサ、制御器、マイクロ・プロセッサ、他の電子ユニットまたはこれらの組合せで具現されることができる。ソフトウェア具現において、上述した機能を遂行するモジュールで具現されることができる。ソフトウェアはメモリーユニットに格納されることができ、プロセッサにより実行される。メモリーユニットやプロセッサは当業者によく知られた多様な手段を採用することができる。
【００９５】
以上、本発明の望ましい実施例に対して詳細に記述したが、本発明の属する技術分野において通常の知識を有した者であれば、添付された請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を外れない限り、本発明を多様に変形または変更して実施できることが分かる。従って、本発明の今後の実施例の変更は本発明の技術を外れることができない。
【符号の説明】
【００９６】
１０  端末
２０  基地局
１００  伝送器
１１０  データ処理部
１２０  ＳＣ-ＦＤＭＡ変調部
１２１、４１０、５１０  ＤＦＴ部
１２２  副搬送波マッパ
１２３、４２０、５２０  ＩＦＦＴ部
１３０  制御部
１４０  ＲＦ部
１５０  伝送アンテナ
２００  受信機
２１０  ＲＦ部
２２０  ＳＣ-ＦＤＭＡ復調部
２３０  データ処理部
２４０  制御部
２５０  受信アンテナ
【図１】
2010506531.tif 000007
【図２】
2010506531.tif 000008
【図３】
2010506531.tif 000009
【図４】
2010506531.tif 000010
【図５】
2010506531.tif 000011
【図６】
2010506531.tif 000012
【図７】
2010506531.tif 000013
【図８】
2010506531.tif 000014
【図９】
2010506531.tif 000015
【図１０】
2010506531.tif 000016
【図１１】
2010506531.tif 000017
【図１２】
2010506531.tif 000018
【図１３】
2010506531.tif 000019
【図１４】
2010506531.tif 000020
【図１５】
2010506531.tif 000021
【図１６】
2010506531.tif 000022
【図１７】
2010506531.tif 000023
【図１８】
2010506531.tif 000024
【図１９】
2010506531.tif 000025
【図２０】
2010506531.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月25日(2009.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて、端末が基地局に制御信号を伝送する方法において、
前記制御信号を第１部分と第２部分とに分けて；及び、
前記制御信号を前記基地局に伝送し、
前記制御信号は、サブフレームで伝送され、前記サブフレームは、周波数領域で制御領域及びデータ領域と、時間領域で第１スロット及び第２スロットと、を含み、前記制御信号の第１部分は、前記第１スロットの第１周波数を占めて、前記制御信号の第２部分は、前記第２スロットの第２周波数を占める方法。
【請求項２】
前記制御領域は、前記サブフレーム帯域幅の上位部分と下位部分とを占めて、前記データ領域は、前記上位部分と下位部分との間で前記サブフレーム帯域幅の部分を占める請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データ領域内の周波数は、前記制御領域の上位部分と前記制御領域の下位部分とにおける周波数の間にある請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記制御信号を循環シフトされたシーケンスにより処理することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記処理された制御信号にＩＦＦＴ(Inverse  Fast  Fourier  Transform)を遂行することをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記シーケンスは、ＣＡＺＡＣシーケンスである請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ＣＡＺＡＣシーケンスは、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスである請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記サブフレームで複数の端末の各々に対する制御信号を伝送することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の端末の各々に対する制御信号の第１部分は、前記第１スロットで前記制御領域で対応する周波数を占めて、前記複数の端末の各々に対する制御信号の第２部分は、前記第２スロットで前記制御領域で対応する周波数を占めて、前記複数の端末の各々に対して前記第１スロットと関連された周波数及び前記第２スロットと関連された周波数は、前記データ領域で周波数により少なくとも分離された請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の端末のうち少なくとも一つと関連された制御信号は、前記データ領域で周波数を占める請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
無線通信システムにおいて、端末が基地局に制御信号を伝送する方法において、
前記制御信号を循環シフトされたシーケンスにマッピングし、
前記マッピングされた制御信号にＩＦＦＴを遂行して、及び
前記変換されてマッピングされた制御信号をサブフレームで伝送し、
前記サブフレームは、周波数領域で制御領域を含み、前記サブフレームは、時間領域で第１スロットと第２スロットとを含み、前記制御信号の一部分は、前記第１スロットの第１周波数で伝送され、前記制御信号の他の部分は、前記第２スロットの他の第２周波数で伝送される方法。
【請求項１２】
前記サブフレームは、周波数領域で前記制御領域と分離されたデータ領域をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記制御領域は、複数の高い周波数と前記複数の高い周波数より低い複数の低い周波数とを含み、前記データ領域は、前記制御領域の前記複数の高い周波数より低く、前記制御領域の前記複数の低い周波数より高い複数の周波数を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御領域の第１スロットで前記制御信号の一部分の伝送に使われる周波数と、前記制御領域の第２スロットで前記制御信号の他の部分の伝送に使われる周波数は、前記データ領域で周波数により少なくとも分離された請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記シーケンスの循環シフトは、端末を区分する請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記シーケンスの循環シフトは、前記制御信号を区分する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記シーケンスは、ＣＡＺＡＣシーケンスである請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＣＡＺＡＣシーケンスは、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕシーケンスである請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２のスロットのうち少なくとも一つは、複数のＳＣ-ＦＤＭＡ(single  carrier-frequency  division  multiple  access)シンボルを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも一つのＳＣ-ＦＤＭＡシンボルは、基準信号に割り当てられ、残りのＳＣ-ＦＭＤＡシンボルは、前記制御信号に割り当てられる請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記制御信号は、ＡＣＫ(acknowledgement)/ＮＡＣＫ(negative-acknowledgement)信号またはＣＱＩ(channel  quality  indicator)である請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
前記データ領域で周波数を用いて第２制御信号を伝送することをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
無線通信システムにおいて、端末において、
制御信号を循環シフトされたシーケンスにマッピングするデータ処理部；
前記マッピングされた制御信号にＩＦＦＴを遂行する変調部；及び、
前記変換されてマッピングされた制御信号をサブフレームで伝送するＲＦ部(１４０)及び伝送アンテナ(１５０)を含み、
前記サブフレームは、周波数領域で制御領域を含み、前記サブフレームは、時間領域で第１スロットと第２スロットとを含み、前記制御信号の一部分は、前記第１スロットの第１周波数で伝送され、前記制御信号の他の部分は、前記第２スロットの他の第２周波数で伝送される端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
他の態様において、方法は、制御信号を、上記制御信号と使用者データを多重化してサブフレーム内のデータ領域に割り当て、上記サブフレームは、単に上記制御信号のための制御領域と上記データ領域に分かれる段階、及び上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
端末が基地局に制御信号を伝送する方法において、
制御信号をサブフレーム内の制御領域に割り当て、上記サブフレームは、上記制御信号のための上記制御領域と使用者データのためのデータ領域に分かれ、制御領域内で異なる周波数バンドが異なる端末に割り当てられる段階；及び、
上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む方法。
（項目２）
項目１において、
上記制御信号は、直接変調が遂行された後に上記制御領域に割り当てられる方法。
（項目３）
項目１において、
上記制御信号は、シークエンスにマッピングされ、上記シークエンスが上記制御領域に割り当てられる方法。
（項目４）
項目３において、
上記シークエンスは、ＣＡＺＡＣ(Constant  Amplitude  Zero  Auto-Correlation)シークエンスである方法。
（項目５）
項目１において、
上記サブフレームは、時間領域で少なくとも２個のスロットを含み、端末に割り当てられるスロットはサブフレーム内で相異する周波数を有する方法。
（項目６）
端末が基地局に制御信号を伝送する方法において、
制御信号を上記制御信号と使用者データを多重化してサブフレーム内のデータ領域に割り当て、上記サブフレームは、単に上記制御信号のための制御領域と上記データ領域に分かれる段階；及び、
上記サブフレームをアップリンク方向に伝送する段階を含む方法。
（項目７）
項目６において、
上記使用者データと上記制御信号は、上記データ領域で相異する周波数に割り当てられる方法。
（項目８）
項目６において、
上記使用者データと上記制御信号は、上記データ領域で相異する時間に割り当てられる方法。
（項目９）
項目６において、
上記使用者データと上記制御信号を多重化するために、上記使用者データに対してＤＦＴ拡散が遂行された後、ＤＦＴ(Discrete  Fourier  Transform)拡散された使用者データと上記制御信号に対してＩＦＦＴ(Inverse  Fast  Fourier  Transform)が遂行される方法。
（項目１０）
項目６において、
上記使用者データと上記制御信号を多重化するために、上記使用者データと上記制御信号に対してＤＦＴ拡散が遂行された後、ＤＦＴ拡散された使用者データとＤＦＴ拡散された制御信号に対してＩＦＦＴが遂行される方法。
【国際調査報告】
2010506531.tif 000027
2010506531.tif 000028
2010506531.tif 000029