具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外,在实施方式中,对相同的结构要素附加相同的标号,其说明因重复而省略。
实施方式1
[通信系统的概要]
在包括后述的基站100和终端200的通信系统中,使用M(M≥1)个上行单位频带以及与上行单位频带对应的N(N≥2,N<M)个下行单位频带进行通信、即通过非对称载波聚合进行通信。
另外,在基站100和终端200之间,也可以通过基站100进行的对终端200的资源分配,进行不基于载波聚合的通信。
另外,在该通信系统中,进行不基于载波聚合的通信的情况下,进行以往那样的ARQ。即,对以任意下行单位频带发送的下行数据的ACK/NACK,是通过与该任意下行单位频带以1对1对应的上行单位频带发送。另一方面,在进行基于非对称载波聚合的通信的情况下,通过上述M个上行单位频带的任何一个发送ACK/NACK。即,该通信系统例如是LTE-A系统,基站100例如是LTE-A基站,终端200例如是LTE-A终端。
[基站的结构]
图4是表示本发明实施方式1的基站100的结构的方框图。在图4中,基站100包括设定单元101、控制单元102、PDCCH生成单元104、编码和调制单元105、107、108、分配单元106、复用单元109、IFFT(Inverse Fast FourierTransform:快速傅立叶逆变换)单元110、CP(Cyclic Prefix:循环前缀)附加单元111、射频发送单元112、天线113、射频接收单元114、CP去除单元115、FFT(Fast Fourier Transform:快速傅立叶变换)单元116、提取单元117、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform:离散傅立叶逆变换)单元118、数据接收单元119及控制信息接收单元120。
设定单元101基于设定对象终端的终端发送接收能力(UE Capability)或传播路径状况,设定与设定对象终端之间进行通信时的上行单位频带和下行单位频带的数(以下,有时将与该数有关的信息简称为“单位频带数信息”),以及该上行单位频带和下行单位频带中的发送模式。对每个单位频带进行该发送模式的设定。另外,在有多个设定对象终端情况下,对每个终端进行该发送模式的设定。
该发送模式包括例如由LTE规定的、基于发送分集的发送模式、基于空分复用MIMO的发送模式、基于秩1预编码(Rank 1 precoding)的发送模式、MU-MIMO发送模式、波束成形(Beam forming)发送模式、以及对LTE-A终端进行MIMO及CoMP发送时作为共同发送模式的“多天线模式(Multiantenna mode)”。另外,上行线路的发送模式也包括MIMO发送模式及基于非连续频带分配的发送模式。以下,将上述基于空分复用MIMO的发送模式、多天线发送模式及MIMO发送模式称为“MIMO模式”,并将基于发送分集的发送模式、基于秩1预编码的发送模式、MU-MIMO发送模式、波束成形发送模式以及基于非连续频带分配的发送模式称为“非MIMO(Non-MIMO)模式”,但并不限定这些称谓。
设定单元101将对设定对象终端设定的单位频带数信息和用于表示发送模式的发送模式信息包含在设定信息中,并输出到控制单元102、PDCCH生成单元104、分配单元106、编码和调制单元107以及控制信息接收单元120。另外,上述设定信息作为上层的控制信息(即,RRC控制信息),经由编码和调制单元107通知给各终端。
另外,设定单元101将对终端指示其反馈与下行线路的信道质量有关的信息(CQI)的CQI指示信息输出到PDCCH生成单元104。
另外,对于设定对象终端,对每个单位频带设定分配给PDCCH的CCE(Control Channel Element:控制信道单元)。在有多个设定对象终端的情况下,对每个终端进行该设定。该CCE的设定信息输出到分配单元106。另外,各PDCCH占用由1个或连续的多个CCE构成的资源。
控制单元102根据从设定单元101取得的设定信息中包含的单位频带数信息和发送模式信息,生成分配控制信息(DCI)。对每个分配对象终端生成该DCI。另外,对于1个分配对象终端,每个单位频带地生成该DCI。
例如,对于发送分集模式的终端,控制单元102以DCI格式1生成包含对1个传输块(Transport block)的MCS信息、资源(RB)分配信息以及HARQ信息的分配控制信息。
另外,对于MIMO发送模式的终端,控制单元102以DCI格式2生成包含对2个传输块的MCS信息等的分配控制信息。
这里,在控制单元102生成的分配控制信息中,包含用于表示分配给终端的上行线路数据的上行资源(例如PUSCH(物理上行链路共享信道(PhysicalUplink Shared Channel))的上行分配控制信息、以及用于表示分配给目的终端的下行线路数据的下行资源(例如PDSCH(物理下行链路共享信道(PhysicalDownlink Shared Channel))的下行分配控制信息。
另外,控制单元102设定各终端是否在上行线路中使用层移位,从而生成表示有无层移位的信息。
另外,控制单元102除了使用上述那样的对应于每个终端的发送模式的分配控制信息以外,也可使用全部终端共同的分配控制信息(DCI 0/1A)。
在通常的数据发送时,控制单元102以与各终端的发送模式对应的格式(DCI 1、2、2A、2B、2C、2D、0A、0B)生成分配控制信息。由此,由于能够以设定给各终端的发送模式进行数据传输,因此可提高吞吐量(Through-put)。
但是,因传播路径状况的急剧变化或来自相邻小区(Cell)的干扰的变化等,在设定给各终端的发送模式中也会引起接收差错频繁发生的状况。此时,控制单元102是以全部终端共同的格式(DCI 0/1A)生成分配控制信息(即,以默认发送模式的格式生成分配控制信息)。由此,可进行更鲁棒(Robust)的发送。
另外,控制单元102除了生成对单个终端的数据分配的分配控制信息以外,也以适于共同信道的格式(例如DCI 1C,1A)生成分配控制信息。对共同信道的分配控制信息用于通知信息及寻呼(Paging)信息等的对多个终端共同的数据分配。
另外,控制单元102在生成的对单个终端的数据分配的分配控制信息中,将MCS信息和HARQ信息输出到PDCCH生成单元104,将上行资源分配信息和表示有无上行线路的层移位的信息输出到PDCCH生成单元104、提取单元117以及控制信息接收单元120,并将下行资源分配信息输出到PDCCH生成单元104和复用单元109。另外,控制单元102将生成的对共同信道的分配控制信息输出到PDCCH生成单元104。
PDCCH生成单元104生成包含从控制单元102输入的、对单个终端的数据分配的分配控制信息(即,对每个终端的上行资源分配信息、下行资源分配信息、表示有无层移位的信息、MCS信息及HARQ信息等)的PDCCH信号,或者包含对共同信道的分配控制信息(即,终端共同的广播信息和寻呼信息等)、从设定单元101输入的每个单位频带的CQI反馈的CQI指示信息的PDCCH信号。此时,PDCCH生成单元104对于对每个终端生成的上行分配控制信息和下行分配控制信息附加CRC比特,并以终端ID屏蔽(或加扰)CRC比特。然后,PDCCH生成单元104将屏蔽后的PDCCH信号输出到编码和调制单元105。
编码和调制单元105将从PDCCH生成单元104输入的PDCCH信号在信道编码后进行调制,并将调制后的PDCCH信号输出到分配单元106。这里,编码和调制单元105基于从各终端报告的CQI,设定编码率以使在各终端可获得充分的接收质量。例如,编码和调制单元105对越位于小区边界附近的终端(信道质量越差的终端),设定越低的编码率。
分配单元106从编码和调制单元105接受包含对共同信道的分配控制信息的PDCCH信号、以及包含对各终端的单个终端的数据分配的分配控制信息的PDCCH信号。对映射对象的每个单位频带,输入PDCCH信号。然后,分配单元106将PDCCH信号分配给从设定单元101接收的CCE设定信息所表示的CCE。
然后,分配单元106将对每个单位频带分配给CCE的PDCCH信号输出到复用单元109。另外,分配单元106将表示对于各单位频带分配了PDCCH信号的CCE的信息输出到控制信息接收单元120。
编码和调制单元107将从设定单元101输入的设定信息在信道编码后进行调制,并将调制后的设定信息输出到复用单元109。
编码和调制单元108输入对各CC的传输块。然后,编码和调制单元108将输入的对各CC的传输块映射到对各CC的码字,进行信道编码及调制。即,对各CC中的每个码字(以下,称为码字块)附加CRC。由此,在接收侧可检测每个码字块的差错。这样获得的调制后的码字(即,数据信号)被输出到复用单元109。
复用单元109在各单位频带中将来自分配单元106的PDCCH信号、来自编码和调制单元107的设定信息以及来自编码和调制单元108的数据信号(即,PDSCH信号)进行复用。这里,复用单元109基于来自控制单元102的下行资源分配信息,将PDCCH信号和数据信号(PDSCH信号)映射到各单位频带。另外,复用单元109也可以将设定信息映射到PDSCH。
另外,复用单元109将适于MIMO发送的数据信号在层(即,空间上的虚拟信道)间进行复用。
然后,复用单元109将复用信号输出到IFFT单元110。
IFFT单元110将从复用单元109输入的复用信号变换为时间波形,CP附加单元111通过在该时间波形上附加CP而获得OFDM信号。
射频发送单元112对从CP附加单元111输入的OFDM信号进行无线发送处理(上变频)、数字模拟(D/A)变换等),并经由天线113发送。这里,在图4中,为了方便,仅图示1个天线113,但实际上基站100具有多个天线113。
另一方面,射频接收单元114对于经由天线113通过接收频带接收到的无线接收信号进行无线接收处理(下变频、模拟数字(A/D)变换等),并将获得的接收信号输出到CP去除单元115。
CP去除单元115从接收信号中去除CP,FFT单元116将去除CP后的接收信号变换为频域信号。
提取单元117基于来自控制单元102的上行资源分配信息和表示有无层移位的信息,从自FFT单元116接受的频域信号中提取上行线路数据。另外,在输入信号被空分复用时(即,使用多个CW时)下,提取单元117还进行分离各CW的处理。
IDFT单元118将提取信号变换为时域信号,并将该时域信号输出到数据接收单元119和控制信息接收单元120。
数据接收单元119将从IDFT单元118输入的时域信号进行解码。然后,数据接收单元119将解码后的上行线路数据作为接收数据输出。
控制信息接收单元120从分配了上行线路的数据信号的信道(例如PUSCH(物理上行链路共享信道)中,提取从IDFT单元118输入的时域信号中的、对下行线路数据(PDSCH信号)的来自各终端的ACK/NACK或CQI。基于从设定单元101输入的与单位频带数有关的信息、与发送模式有关的信息、从设定单元101输入的与各单位频带中的下行线路的CQI有关的指示信息、从控制单元102输入的与MCS有关的信息以及表示有无层移位的信息,进行该提取处理。另外,后面叙述以PUSCH发送的ACK/NACK信号和分配CQI信号的位置。
或者,在从与用于该下行线路数据的分配的CCE关联的上行线路控制信道(例如PUCCH(物理上行链路控制信道))中,控制信息接收单元120提取从IDFT单元118输入的时域信号中的、对下行线路数据(PDSCH信号)的来自各终端的ACK/NACK或CQI。基于从分配单元106输入的信息(CCE信息等)和从设定单元101输入的下行线路的CQI,进行该提取处理。另外,该上行线路控制信道是与分配给该下行线路数据的CCE相关的上行线路控制信道。另外,使CCE和PUCCH相关是为了省去从基站对各终端通知终端用于发送响应信号的PUCCH的信令(signalling)。由此,能够高效率地使用下行线路的通信资源。因此,根据该相关,各终端基于被映射了对本终端的控制信息(PDCCH信号)的CCE,判定用于发送ACK/NACK信号的PUCCH。另外,这里,在接收信号中存在数据信号的情况下,ACK/NACK及CQI分配给PUSCH,另一方面,在接收信号中不存在数据信号的情况下,分配给上行线路控制信道(例如PUCCH)。
[终端的结构]
图5是表示本发明实施方式1的终端200的结构的方框图。终端200是LTE-A终端,其接收数据信号(下行线路数据),并使用PUCCH或PUSCH向基站100发送对该数据信号的ACK/NACK信号。另外,终端200根据PDCCH通知的指示信息,将CQI向基站100发送。
在图5中,终端200包括:天线201、射频接收单元202、CP去除单元203、FFT单元204、分离单元205、设定信息接收单元206、PDCCH接收单元207、PDSCH接收单元208、调制单元209、210、211、发送信号形成单元212、DFT单元213、映射单元214、IFFT单元215、CP附加单元216以及射频发送单元217。
射频接收单元202基于从设定信息接收单元206接收的频带信息设定接收频带。射频接收单元202对经由天线201以接收频带接收到的无线信号(这里是OFDM信号)进行无线接收处理(下变频、模拟数字(A/D)变换等),并将获得的接收信号输出到CP去除单元203。另外,接收信号中包含PDSCH信号、PDCCH信号以及含有设定信息的上层的控制信息。
CP去除单元203从接收信号中去除CP,FFT单元204将去除CP后的接收信号变换为频域信号。该频域信号输出到分离单元205。
分离单元205将从FFT单元204接受的信号分离为含有设定信息的上层的控制信号(例如RRC信令(RRC signaling)等)、PDCCH信号、数据信号(即,PDSCH信号)。然后,分离单元205将控制信号输出到设定信息接收单元206,将PDCCH信号输出到PDCCH接收单元207,并将PDSCH信号输出到PDSCH接收单元208。
设定信息接收单元206从自分离单元205接受的控制信号中读取表示设定给本终端的终端ID的信息,并将读取出的信息作为终端ID信息输出到PDCCH接收单元207。另外,设定信息接收单元206读取表示设定给本终端的发送模式的信息,将读取出的信息作为发送模式信息输出到PDCCH接收单元207和发送信号形成单元212。
PDCCH接收单元207对从分离单元205输入的PDCCH信号进行盲解码(Blind decoding)(监视),获得发往本终端的PDCCH信号。这里,PDCCH接收单元207通过对于适于全终端共同的数据分配的DCI格式(例如,DCI 0/1A)、取决于设定给本终端的发送模式的DCI格式(例如,DCI1、2、2A、2C、2D、0A、0B)、以及适于全终端共同的共同信道分配的DCI格式(例如,DCI 1C、1A),分别进行盲解码,获得包含各DCI格式的分配控制信息的PDCCH信号。
然后,PDCCH接收单元207将发往本终端的PDCCH信号中包含的下行资源分配信息输出到PDSCH接收单元208,将上行资源分配信息以及表示有无层移位的信息输出到映射单元214,并将与CQI有关的指示信息和表示有无层移位的信息输出到发送信号形成单元212。另外,PDCCH接收单元207将检测出发往本终端的PDCCH信号的CCE(CRC=OK的CCE)的CCE号(CCE连接数为多个的情况下,为开头CCE的CCE号)输出到映射单元214。
PDSCH接收单元208对于各单位频带,基于从PDCCH接收单元207输入的下行资源分配信息,从分离单元205输入的PDSCH信号中提取接收数据(下行线路数据)。
另外,PDSCH接收单元208对于提取出的接收数据(下行线路数据)进行差错检测。
然后,PDSCH接收单元208在差错检测结果为接收数据中有差错的情况下,生成NACK作为ACK/NACK信号,另一方面,在接收数据中无差错的情况下,生成ACK作为ACK/NACK信号。在各单位频带生成的ACK/NACK信号输出到调制单元209。
调制单元209将从PDSCH接收单元208输入的ACK/NACK信号进行调制,并将调制后的ACK/NACK信号输出到发送信号形成单元212。
调制单元210将发送数据(上行线路数据)进行调制,并将调制后的数据信号输出到发送信号形成单元212。
调制单元211将CQI进行调制,并将调制后的数据信号输出到发送信号形成单元212。
发送信号形成单元212在MIMO发送模式的情况下,通过将ACK/NACK信号(即,下行数据的差错检测结果)和下行线路质量信息(CQI)基于“配置规则”配置在多层,从而形成发送信号。
具体而言,发送信号形成单元212具有数据和CQI分配单元221和删截单元222。数据和CQI分配单元221和删截单元222基于从设定信息接收单元206输入的发送模式信息、从PDCCH接收单元207输入的与CQI有关的指示信息和表示有无层移位的信息,配置数据信号、ACK/NACK、以及CQI。
数据和CQI分配单元221基于上述“配置规则”,在各时隙中,在多层内的一部分层中配置CQI。即,数据和CQI分配单元221在存在应发送的数据信号的情况下,基于上述“配置规则”,通过将CQI和数据信号排列在各码字的规定的位置而形成信号序列。另外,在来自PDCCH接收单元207的表示有无层移位的信息表示为“有”的情况下,该数据和CQI分配单元221进行的排列处理为在时隙间将配置CQI的层移位。另外,在存在应发送的数据信号的情况下,将CQI分配给PUSCH,另一方面在应发送的数据信号不存在的情况下,将其分配给上行线路控制信道(例如PUCCH)。另外,当然在未取得CQI指示信息的情况下,数据和CQI分配单元221不配置CQI。另外,在MIMO发送模式以外(非MIMO发送模式),以数据信号及CQI对应于1个层的方式配置,也就是说,与图1同样地配置。
删截单元222基于上述的“配置规则”,将从数据和CQI分配单元221取得的信号序列中包含的数据信号的一部分通过ACK/NACK信号进行稀疏(删截)。另外,在存在应发送的数据信号的情况下,ACK/NACK信号分配给PUSCH,另一方面,在应发送的数据信号不存在的情况下,分配给上行线路控制信道(例如PUCCH)。
如上所述,发送信号形成单元212中,形成将CQI和ACK/NACK信号配置在对应于“配置规则”的资源位置的发送信号。在后面详细说明该“配置规则”。
DFT单元213将从删截单元222输入的数据信号、ACK/NACK、CQI变换为频域,并将获得的多个频率分量输出到映射单元214。
映射单元214根据从PDCCH接收单元207输入的上行资源分配信息,将从DFT单元213输入的多个频率分量(包含在PUSCH上发送的ACK/NACK或CQI)映射到配置于上行单位频带的PUSCH。另外,映射单元214根据从PDCCH接收单元207输入的CCE号,将从DFT单元213输入的未能以PUSCH发送的控制信息分量(ACK/NACK及CQI)的频率分量或码资源映射到PUCCH上。
另外,也可以对每个单位频带设置调制单元209、调制单元210、调制单元211、数据和CQI分配单元221、删截单元222、DFT单元213以及映射单元214。
IFFT单元215将映射于PUSCH的多个频率分量变换为时域波形,CP附加单元216在该时域波形上附加CP。
射频发送单元217可变更地构成发送频带,基于从设定信息接收单元206输入的频带信息,设定发送频带。然后,射频发送单元217对附加了CP的信号进行无线发送处理(上变频、数字模拟(D/A)变换等),并经由天线201发送。
[基站100和终端200的动作]
对具有以上结构的基站100和终端200的动作进行说明。这里,主要说明终端200中的配置规则的差异(variation)。
<配置规则1>
图6是用于说明配置规则1的图。在配置规则1中,将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层。这样,由于CQI不被ACK/NACK删截,因此可使与CQI有关的差错率降低。
另外,在配置规则1中,也可以将ACK/NACK信号优先配置在与配置CQI的层不同的层。
更具体而言,在配置规则1中,在用于下行通信的下行单位频带数N小于规定的阈值的情况(即,ACK/NACK信号的数少的情况)下,ACK/NACK信号仅配置在与配置CQI的层不同的层,在N为阈值以上的情况下,ACK/NACK信号还配置在与配置CQI的层相同的层。这样做是基于以下的理由。即,随着用于下行通信的下行单位频带数N增加,ACK/NACK或CQI的发送量增加。因此,有时ACK/NACK或CQI超过1个层中的最大发送容量,一部分的ACK/NACK或CQI无法以该1个层发送。因此,在下行线路的单位频带数多的情况下,将ACK/NACK和CQI也分配在相同层,而可发送上述1个层无法发送的一部分ACK/NACK或CQI。该方法适于ACK/NACK及CQI增加时,可在与CQI不同的层上配置ACK/NACK的资源不足的环境。
这里,配置ACK/NACK信号和CQI的层在基站100和终端200之间预先决定,或包含在控制信息或设定信息中而从基站100通知给终端200。
另外,作为配置规则1的另外的方法,是在用于下行通信的下行单位频带数N为规定的阈值以上的情况下,ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层。在用于下行通信的下行单位频带数N小于规定的阈值的情况下,也可将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层相同的层。这样做是基于以下的理由。即,随着下行线路的单位频带数增加,ACK/NACK或CQI的发送量增加。在这样的状况下,为了防止因配置在同一层的ACK/NACK删截CQI,而将ACK/NACK信号和CQI配置在不同的层。另一方面,下行线路的单位频带数少时,通过在多层上配置ACK/NACK或CQI而获取发送功率,从而能够降低ACK/NACK或CQI的差错率。即使在ACK/NACK和CQI增加时,该方法也适于在与CQI不同的层中存在能够配置ACK/NACK的充足资源的环境。
另外,在下行单位频带数N小于规定的阈值的情况下,与以前同样地,也可以将ACK/NACK和CQI双方分配给1个层,也可采用另外的分配方法。
<配置规则2>
图7是用于说明配置规则2的图。配置规则2与配置规则1共同之处在于,基本上将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层。在配置规则2中,无论有无层移位,在时隙间,配置ACK/NACK及CQI的层不同。即,在配置规则2中,以时隙为单位,变更配置ACK/NACK和CQI的层。换言之,对于ACK/NACK和CQI进行层移位。
具体而言,在进行层移位的情况下,以时隙为单位变更配置任意码字的层。因此,在有层移位的情况下,通过将ACK/NACK和CQI分配给固定的码字,从而实现配置规则2(参照图7A)。另一方面,在没有层移位的情况下,通过以时隙为单位变更分配给ACK/NACK和CQI的码字而实现配置规则2(参照图7B)。
这样,通过对ACK/NACK和CQI进行层移位,从而对于ACK/NACK和CQI能够获得空间分集效应。
<配置规则3>
图8是用于说明配置规则3的图。配置规则3与配置规则1共同之处在于,基本上将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层。在配置规则3中,无论有无层移位,在时隙间将ACK/NACK及CQI分配给固定的码字。
具体而言,在进行层移位的情况下,以时隙为单位变更配置任意码字的层。因此,有层移位的情况下,通过将ACK/NACK和CQI分配给固定的码字,从而实现ACK/NACK和CQI的层移位(参照图8A)。另一方面,在没有层移位的情况下,通过将ACK/NACK和CQI分配给固定的码字,从而ACK/NACK和CQI也被配置在固定的层。
这样,无论有无层移位,通过在时隙间将ACK/NACK和CQI分配给固定的码字,从而能够将以码字为单位适用的控制信息也利用于ACK/NACK和CQI。例如,与LTE同样,通过在适用于数据信号的MCS上施加偏移,能够求适用于ACK/NACK和CQI的MCS。
<配置规则4>
图9是用于说明配置规则4的图。配置规则4与配置规则1共同之处在于,基本上将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层。在配置规则4中,在仅配置CQI时被配置CQI的层的数比配置ACK/NACK和CQI双方时多。即,根据是否存在ACK/NACK和CQI双方,变更分配给ACK/NACK和CQI的层数。
具体而言,在各时隙中存在ACK/NACK和CQI双方的情况下,在各时隙分别对于ACK/NACK和CQI各分配1层(参照图9A)。另一方面,各时隙中仅存在ACK/NACK和CQI中的一方的情况下,在各时隙将ACK/NACK和CQI的一方分配给多层(图9B)。另外,在图9中,在第1时隙和第2时隙分配ACK/NACK和CQI的层是固定的,但是也可调换在第1时隙和第2时隙分配ACK/NACK和CQI的层。
这样,在仅存在ACK/NACK和CQI中的一方时,对于ACK/NACK或CQI能够获得时间分集效应。
<配置规则5>
图10是用于说明配置规则5的图。配置规则5是从码字的观点出发规定层的规则,能够适用于上述的配置规则1~4。
在配置规则5中,将ACK/NACK优先配置在与数据大小最大的码字对应的层。然后,将CQI配置在未配置ACK/NACK的层。
在图10中,使层#0与数据大小小的CW#0相关,而使层#1和层#2与数据大小大的CW#1相关。然后,ACK/NACK分配给与数据大小大的CW#1对应的层#1或层#2,CQI分配给除此以外的层。
使用配置规则5的理由如下所述。即,ACK/NACK通过删截数据信号而被分配。因此,进行该删截时,数据信号中发生差错的几率增加。另一方面,因为对CQI适用速率匹配,所以分配CQI时与分配ACK/NACK时比较,数据信号中发生差错的几率低。
另外,在多个码字之间,通常数据大小有差异,若假定同样的删截数,则数据大小越小的码字,因删截而在数据信号中发生差错的几率越高。
根据上述,优选的是,将CQI分配给与数据大小小的码字对应的层,将ACK/NACK分配给与数据大小大的码字对应的层。
另外,配置规则5优选适用于被要求以下条件的终端。也就是说,适合于下述终端,即,难以允许延迟时间,且要尽量减少QoS(服务质量(Qualityof Service))高的数据信号等的差错的终端。
另外,在图10中,将CQI分配给多个层,不过并不限于此,也可以仅分配给1个层。
通过以上的方式,由于在数据大小大的码字中数据信号被删截,所以删截造成的影响少,因此可以减少数据信号的差错。因此,由于可以减少数据信号的重发,因此能够满足难以允许延迟时间且QoS(服务质量)高的终端的要求。
<配置规则6>
图11是用于说明配置规则6的图。配置规则6是从码字的观点出发规定层的规则,而且可以适用于上述的配置规则1~4。
在配置规则6中,将ACK/NACK优先配置在与数据大小最小的码字对应的层。然后,将CQI配置在未配置ACK/NACK的层。
图11中,层#0与数据大小小的CW#0相关,而层#1和层#2与数据大小大的CW#1相关。然后,ACK/NACK分配给与数据大小小的CW#0对应的层#0,在除此以外的层分配CQI。
使用配置规则6的理由如下所述。即,通过删截数据信号而被分配ACK/NACK。因此,若进行该删截,则数据信号中发生差错的几率变高。另一方面,因为对CQI适用速率匹配,所以分配CQI时与分配ACK/NACK时比较,数据信号中发生差错的几率低。
另外,在多个码字之间,通常数据大小上存在差异。在由于删截而容易发生数据信号的差错,使任意的码字的重发频率变高时,该任意码字的数据大小越小,重发数据量越少。
根据上述,优选将ACK/NACK分配给与数据大小小的码字对应的层,将CQI分配给与数据大小大的码字对应的层。
配置规则6优选适用于被要求以下条件的终端。即,适用配置规则6时与适用配置规则5时比较,虽然重发次数增加,但各次重发时的重发数据量减少。因此,配置规则6适合要减少重发数据量的终端。
例如,存在数据量小且允许重发延迟的数据信号时,在数据大小小的码字的一方用ACK/NACK进行删截,以不发生数据大小大的码字的重发。此时,虽然数据信号的差错发生的几率因删截而增加,但允许重发,所以优选减少重发时的数据大小。或者,在存在数据量小且抗差错性强的数据信号时,在数据大小小的码字的一方用ACK/NACK进行删截,以不发生数据大小大的码字的重发。此时,即使删截数据信号,数据信号的差错发生几率也低,所以优选减少重发时的数据大小。
通过上述的方式,数据信号因数据大小小的码字而被删截,所以数据差错因数据大小小的码字而容易发生。因此,重发的数据量少即可。因此,在即使删截数据信号也能够将数据信号的差错发生几率抑制得低的环境(例如,任一数据大小均较大的情况等)下,能够减少整体的重发数据量。
另外,在配置规则6中,也可以在分配ACK/NACK的码字中不分配数据信号。即,在分配ACK/NACK的码字中,仅发送ACK/NACK。例如,在图11中,在层#0仅发送ACK/NACK。这样,能够防止重发被分配了ACK/NACK的码字。另外,即使如此,因为将ACK/NACK分配给数据大小小的码字,所以即使对该码字不配置数据信号,吞吐量的下降也较少。
另外,配置规则6中,也可以将被分配了ACK/NACK的码字所适用的MCS设定得比通常低。由此,能够加强数据信号的抗差错性并降低差错率。例如,在图11中,在层#0将数据信号的MCS设定得低。由此,由于能够加强数据信号对差错的抗性,所以能够抑制数据信号的重发。
另外,也可以如下述那样将配置规则5和6组合。即,配置规则5和配置规则6的优选适用环境不同。因此,能够根据环境而切换配置规则5和配置规则6。在该切换时,使用高层信令(Higher Layer signaling)。由此,能够进行与适用环境匹配的控制,而且减少数据信号的过多的重发。
<配置规则7>
ACK/NACK是比CQI重要的信息。因此,优选降低ACK/NACK的差错率,也可以将ACK/NACK配置在MCS高的层(或码字)。由此,能够降低ACK/NACK的差错率。即,在将重要度高的信息配置在层(或码字)时,将其配置在MCS高的层(或码字)。
另外,基站100根据与终端200所采用的配置规则对应的规则,进行ACK/NACK、CQI、上行数据的接收处理。
如上所述,根据本实施方式,在终端200中,发送信号形成单元212通过将ACK/NACK和CQI基于配置规则配置在多层,而形成发送信号。在该配置规则中,差错检测结果优先配置在与配置所述线路质量信息的层不同的层。
由此,由于可尽量减少因ACK/NACK造成的CQI的删截,所以能够防止控制信息的差错特性的劣化。
[实施方式2]
在实施方式1中,通过将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层,从而降低CQI的差错率的劣化。与此相对,在实施方式2中,将1个ACK/NACK信号映射到多层的同一时间及同一频率(即,使用发送分集)。由此,可以提高ACK/NACK信号的发送速率,能够减少在各层中配置ACK/NACK信号的资源。其结果,由于可减少CQI被ACK/NACK信号删截的几率,所以能够减少CQI的差错率的劣化。
实施方式2的基站和终端的基本结构与实施方式1相同,因此引用图4、5进行说明。
实施方式2的终端200的发送信号形成单元212在MIMO发送模式的情况下,通过将ACK/NACK信号(即,下行数据的差错检测结果)和下行线路质量信息(CQI),基于“配置规则”配置在多层而形成发送信号。
<配置规则8>
图12是用于说明配置规则8的图。配置规则8中将1个ACK/NACK信号映射到多层的同一时间及频率。另外,配置规则8中将CQI映射到多层内的一部分层。
例如,如图12所示,在层#0和层#1的同一时间及频率上配置同一ACK/NACK信号的情况下,ACK/NACK间不发生信号间干扰。另外,ACK/NACK信号的接收侧合成接收以层#0和层#1发送的ACK/NACK信号。因此,在该情况下,与信号间存在干扰时比较,即使以高发送速率发送ACK/NACK信号,也能够确保相同的ACK/NACK信号的接收质量。
但是,在该情况下,由于在多层配置同一个ACK/NACK,所以有可能在所有层中增加ACK/NACK信号的发送资源。但是,由于能够减少各层中的ACK/NACK信号的发送资源,所以降低CQI被ACK/NACK信号删截的几率。由此,能够减少CQI的差错率的劣化。
另外,通过将同一个ACK/NACK信号在多层配置在同一时间和同一频率,从而获得分集效果,所以能够实现更高可靠度的ACK/NACK发送。
另外,ACK/NACK信号被要求高的质量(例如,差错率0.1%),另一方面,CQI仅被要求低的质量(例如,差错率1%)。因此,如图12所示,通过从2个层发送ACK/NACK信号,并且以1个层发送CQI,从而分别满足ACK/NACK信号和CQI的所需质量。
另外,如后述的配置规则9,CQI也与ACK/NACK信号同样,也可以配置在多层。但是,由于CQI的比特数比ACK/NACK信号多,所以用于发送CQI的资源可能大幅增加。因此,优选将CQI配置在1个层(或码字)。
此时,优选将CQI配置在接收质量高(即,高MCS)的层。这是因为,将CQI配置在接收质量高(即,高MCS)的层时,能够减少映射CQI的资源,因此能够减少CQI被ACK/NACK信号删截的可能性。另外,CQI也可以配置在属于接收质量高(即,高MCS)的CW的层。
另外,此时,CQI也可以配置在数据大小大的CW(码字)。由此,能够减少CQI到达ACK/NACK信号存在的区域的可能性。另外,也可以将CQI配置在属于数据大小大的CW的层。
<配置规则9>
配置规则8中,具备将同一个ACK/NACK信号映射在多层的多个同一时间及同一频率,能够以高发送速率发送ACK/NACK信号的条件。但是,即使根据配置规则9,也能够以高发送速率发送ACK/NACK信号。即,配置规则9中,以1个层发送ACK/NACK信号,其他以外的层中既不发送数据也不发送ACK/NACK信号。由此,由于减少对ACK/NACK信号的信号间干扰,所以能够以高发送速率发送ACK/NACK信号。即,在配置规则9中,对于与任意层中映射ACK/NACK信号的时间频率资源一致的、该任意层以外的层的时间频率资源,都不被映射任何发送信号。
<配置规则10>
配置规则8中,将ACK/NACK信号配置在多层(或码字),另外,CQI配置在1个层(或码字)。对此,在配置规则10中,对于ACK/NACK信号与配置规则8同样,另一方面,将CQI配置在多层(参照图13)。即,对于CQI,通过将不同的CQI配置在多层进行空分复用。这样,由于能够在各层中减少配置ACK/NACK信号的资源和配置CQI的资源双方,所以能够减少CQI被ACK/NACK删截的可能性。另外,可分别满足ACK/NACK信号和CQI的所需质量。
[其他实施方式]
(1)在上述各实施方式中,说明了以时隙作为单位,对ACK/NACK和CQI进行的配置控制,但并不限于此,也可以以码元为单位。另外,也可以仅使用有层移位或无层移位中的任何一方。
(2)上述各实施方式中的MIMO发送模式,也可以为支持由LTE规定的传输模式3、4,即发送2CW的发送模式,非MIMO发送模式也可以为除此以外的传输模式即仅发送1CW的发送模式。
另外,上述各实施方式中的码字也可以替换为传输块(TB:TransportBlock)。
(3)上述各实施方式中,以ACK/NACK和CQI作为控制信息,但并不限于这些信息,只要是要求比数据信号高的接收质量的信息(控制信息)都可以适用。例如,也可以将CQI或ACK/NACK替换为PMI(与预编码有关的信息)或RI(与秩有关的信息)。
(4)上述各实施方式中所谓“层”是指空间上虚拟的传播路径。例如MIMO发送是将以各CW生成的数据信号在同一时间及同一频率中通过空间上不同的虚拟传播路径(不同的层)发送。另外,所谓“层”有时也称为流。
(5)上述各实施方式中以天线为例进行了说明,但本发明也同样能够适用于天线端子(antenna port)。
所谓天线端口是指由一个或多个物理天线构成的逻辑天线。即,天线端口不一定限于指一个物理天线,有时也可以指由多个天线构成的阵列天线等。
例如,在3GPP LTE中,未规定天线端口由几个物理天线构成,而规定了基站能够发送不同的参照信号(Reference signal)的最小单位。
另外,有时也规定天线端口为乘以预编码矢量(Precoding vector)的权重的最小单位。
(6)在上述各实施方式中,以非对称载波聚合为前提进行了说明。但是,只要是在使用多层的MIMO发送中将ACK/NACK或CQI等的控制信息与数据复用的情况,并不限于非对称载波聚合。另外,N是2以上的自然数,但在配置规则2以后并不限于此,也可以是1。
(7)在实施方式1中,例示了在配置规则1中将ACK/NACK信号配置在与配置CQI的层不同的层,但也可以将CQI配置在与配置ACK/NACK信号不同的层。
(8)在上述各实施方式中,以将ACK/NACK信号或CQI配置在层为例进行了说明,但并不限于此,也可以配置在码字。例如,以合计4个层进行数据发送,码字1使用层1、2发送,码元2使用层3、4发送的情况下,实施方式1中也可以将ACK/NACK信号配置在码字1(即,在层1和2),将CQI配置在码字2(即,在层3和4)。另外,在实施方式2中,也可以将ACK/NACK信号配置在码字1、2(即,层1~4),将CQI配置在码字2(即,层3及4)。
(9)在实施方式2中,在配置规则8和10中,将同一个ACK/NACK信号配置在多层中的同一时间及频率中。进而,也可以对于该ACK/NACK信号,实施对每层不同的加扰(Scrambling)。由此,能够防止由于各层的相位关系而形成非预期的束。
分量载波也可用物理小区号和载波频率号定义,有时也称为小区。
(10)在上述各个实施方式中,举例说明了以硬件构成本发明的情况,但本发明也可通过软件来实现。
另外,用于上述实施方式的说明中使用的各功能块通常被作为集成电路的LSI来实现。这些功能块既可以被单独地集成为一个芯片,也可以包含一部分或全部地被集成为一个芯片。虽然这里称为LSI,但根据集成程度,可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
另外,实现集成电路化的方法不仅限于LSI,也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array:现场可编程门阵列),或者可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。
再者,随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的出现,如果出现能够替代LSI的集成电路化的新技术,当然可利用该新技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
2010年2月10日提出的日本专利申请第2010-027959号和2010年4月30日提出的日本专利申请第2010-105326号所包含的说明书、附图以及说明书摘要的公开内容全部被引用于本申请。
工业实用性
本发明的终端及其通信方法,即使在采用非对称载波聚合方式及上行为MIMO发送方法时,也能够防止控制信息的差错特性的劣化而极其有用。