JP2006081013A - 通信装置、基地局装置及び送信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 コード使用率に関わらず再送シンボル合成時における周波数ダイバーシチ効果を得ること。
【解決手段】 チップステアリング幅決定部105は、初回送信であるか再送であるかの判断結果及び再送である場合には再送の回数の判断結果に基づいて、拡散コードの先頭チップから乗算開始位置のチップまでのシフトさせるチップ数であるチップステアリング幅を設定する。拡散コード生成部106は、通信端末装置毎に固有の拡散コードを生成し、チップステアリング幅決定部105にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせる。乗算器113−1−1〜113−n−kは、シンボルデータと拡散コードを乗算して拡散処理を行ってチップデータを生成する。
【選択図】 図1
【解決手段】 チップステアリング幅決定部105は、初回送信であるか再送であるかの判断結果及び再送である場合には再送の回数の判断結果に基づいて、拡散コードの先頭チップから乗算開始位置のチップまでのシフトさせるチップ数であるチップステアリング幅を設定する。拡散コード生成部106は、通信端末装置毎に固有の拡散コードを生成し、チップステアリング幅決定部105にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせる。乗算器113−1−1〜113−n−kは、シンボルデータと拡散コードを乗算して拡散処理を行ってチップデータを生成する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、適応的に再送処理を行う通信装置、基地局装置及び送信方法に関する。
無線通信システムにおいては、受信信号に所定以上の誤りビットが含まれる場合、受信機が送信機に対して再送要求し、送信機では再送要求に対して同一送信信号を送信する自動再送要求(Automatic Repeat Request:ARQ、以下「ARQ」と記載する)またはARQに誤り訂正符号化(Forward Error Correction:FEC)を組み合わせたハイブリッドARQ(HibridAutomatic Repeat reQuest:HARQ、以下「HARQ」と記載する)が一般的に行われている。特に、データトラヒックを伝送するパケット伝送では、エラーフリーのデータ伝送を保証する必要があるため、ARQによる誤り制御が必要不可欠である。これは、3GPPにおいて規格化されている。特に、伝播環境が高速に変化する場合は時間ダイバーシチ効果が大きくなるため、HARQによる効果は大きい。しかしながら、伝播路環境がほとんど変化しない場合は、時間ダイバーシチの効果はほとんど得られない。
図17及び図18は、MC−CDMA(Multi Carrier - Code Division Multiple Access)方式の周波数領域における電力値分布、即ち振幅分布を示すものであり、図17は初回の送信時の振幅分布を示すものであり、図18は再送時の振幅分布を示すものである。MC−CDMA方式では、直交する拡散符号を用いてコード多重を行い、逆高速フーリエ変換を用いて送信信号を生成する。このため、図17に示すように周波数領域における振幅分布はサブキャリア(チップ)単位でばらつきがある。このような場合において、伝播環境の時間変動、即ち時間フェージングが速い場合は、再送時に各サブキャリアが受けるチャネル利得が異なるため時間ダイバーシチ効果が得られる。しかし、時間フェージングが緩やかな場合は、再送時においても図18に示すように、各サブキャリアがほとんど同じチャネル利得を受けるため、再送シンボル合成時に時間ダイバーシチ効果が得られない。
この問題を解決する方法としてコードリアレンジメントと呼ばれる技術が知られている(例えば、特許文献1)。図19はコードリアレンジメントの方法を説明する図である。コードリアレンジメントは、MC−CDMA方式において、送信データを再送する場合に、前回の送信時とは異なる拡散符号を用いるものである。図19より、コードリアレンジメントは、初回の送信時にはコード番号#0〜#3の4コード#10を使用し、再送時にはコード番号#4〜#7の4コード#11を使用する。図20及び図21はコードリアレンジメント適用時の振幅分布を示すものであり、図20は初回の送信時の振幅分布を示すものであり、図21は再送時の振幅分布を示すものである。図20及び図21より、コードリアレンジメントを用いた場合には、再送毎に周波数領域における振幅分布を変更できるため、再送シンボル合成時に時間ダイバーシチ効果を得ることができる。
特開2003−218830号公報
しかしながら、従来の装置は、コードリアレンジメントを用いる場合において、コード使用率(コード多重数/拡散率)が「1」の場合またはコード使用率が「1」に近い場合には、同じ送信データを再送し続けることになるため、再送シンボル合成時における時間ダイバーシチ効果を向上させることができないという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、コード使用率に関わらず再送シンボル合成時における時間ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、受信データの品質を改善することができる通信装置、基地局装置及び送信方法を提供することを目的とする。
本発明の通信装置は、通信相手との通信環境に基づいて拡散コードの送信データとの乗算を開始するチップの位置を設定する乗算開始位置設定手段と、前記乗算開始位置設定手段にて設定された前記乗算を開始するチップの位置よりチップ毎に順次前記拡散コードと前記送信データとの乗算を行う乗算手段と、前記乗算手段にて通信相手毎に固有の前記拡散コードと乗算された前記送信データをコード多重する信号合成手段と、前記信号合成手段にてコード多重された送信データを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の送信方法は、通信相手との通信環境に基づいて拡散コードの送信データとの乗算を開始するチップの位置を設定するステップと、設定された前記乗算を開始するチップの位置よりチップ毎に順次前記拡散コードと前記送信データとの乗算を行うステップと、通信相手毎に固有の前記拡散コードと乗算された前記送信データをコード多重するステップと、コード多重された送信データを送信するステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、コード使用率に関わらず再送シンボル合成時における時間ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、受信データの品質を改善することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信装置100の構成を示すブロック図である。情報データ生成部107、誤り訂正符号化部108、データ変調部109、バッファ110、直並列変換部111、シンボル複製部112−1〜112−n及び乗算器113−1−1〜113−n−kは、信号処理部118−1〜118−uを構成する。信号処理部118−1〜118−uは通信端末装置(ユーザ)数と同じ数だけ設けられるものであり、各通信端末装置へ送信する信号を処理する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信装置100の構成を示すブロック図である。情報データ生成部107、誤り訂正符号化部108、データ変調部109、バッファ110、直並列変換部111、シンボル複製部112−1〜112−n及び乗算器113−1−1〜113−n−kは、信号処理部118−1〜118−uを構成する。信号処理部118−1〜118−uは通信端末装置(ユーザ)数と同じ数だけ設けられるものであり、各通信端末装置へ送信する信号を処理する。
アンテナ101は、送信RF部117から入力した送信信号を送信するとともに、信号を受信して受信RF部102へ出力する。
受信RF部102は、アンテナ101から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部103へ出力する。
制御データ復調部103は、受信RF部102から入力したACK(ACKnowledgment)信号またはNACK(Negative ACKnowledgment)信号を含む受信信号を復調して制御データ生成部104、チップステアリング幅決定部105及びバッファ110へ出力する。ここで、ACK信号は、受信側の受信成功を意味する信号であり、NACK信号は、受信側にて受信データの受信品質が満足されなかった場合の受信失敗を意味する信号である。
制御データ生成部104は、制御データ復調部103から入力したACK信号またはNACK信号を受信する回数に基づいて、初回送信であるか再送であるかの情報及び再送である場合には再送の回数の情報を制御データとして生成する。そして、制御データ生成部104は、生成した制御データを送信RF部117へ出力する。
乗算開始位置設定手段であるチップステアリング幅決定部105は、制御データ復調部103から入力したACK信号またはNACK信号に基づいて、初回送信であるか再送であるかを判断するとともに、再送である場合には再送の回数を判断する。そして、チップステアリング幅決定部105は、初回送信であるか再送であるかの判断結果及び再送である場合には再送の回数の判断結果に基づいて、拡散コードの先頭チップから乗算開始位置のチップまでのシフトさせるチップ数であるチップステアリング幅を設定する。さらに、チップステアリング幅決定部105は、設定したチップステアリング幅だけシフトするように拡散コード生成部106に対して指示する。
拡散コード生成部106は、通信端末装置毎に固有の拡散コードを生成する。また、拡散コード生成部106は、チップステアリング幅決定部105にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせる。そして、拡散コード生成部106は、チップステアリング幅だけ乗算開始位置をシフトさせた拡散コードを乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。
情報データ生成部107は、情報データを生成して誤り訂正符号化部108へ出力する。
誤り訂正符号化部108は、情報データ生成部107から入力した情報データを、ターボ符号化または畳み込み符号化して符号化データを生成し、生成した符号化データをデータ変調部109へ出力する。
データ変調部109は、誤り訂正符号化部108から入力した符号化データを変調してシンボルデータを生成し、生成したシンボルデータをバッファ110へ出力する。ここで、シンボルデータとは拡散コードを乗算する前のデータである。
バッファ110は、データ変調部109から入力したシンボルデータを一時的に蓄積する。そして、バッファ110は、制御データ復調部103からACK信号が入力した場合には、蓄積していたシンボルデータを廃棄する。また、バッファ110は、制御データ復調部103からNACK信号が入力した場合には、蓄積していた前回送信済みのシンボルデータを再び直並列変換部111へ出力する。
直並列変換部111は、バッファ110から入力したシンボルデータを直列データ系列から並列データ系列に変換してシンボル複製部112−1〜112−nへ出力する。
シンボル複製部112−1〜112−nは、直並列変換部111から入力したシンボルデータを拡散率SFと同じ数だけ複製して乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。
乗算器113−1−1〜113−n−kは、シンボル複製部112−1〜112−nから入力したシンボルデータと拡散コード生成部106から入力した拡散コードを乗算して拡散処理を行ってチップデータを生成し、生成したチップデータを信号合成部114へ出力する。この時、拡散コードは、チップステアリング幅決定部105にて指示された乗算開始位置よりチップ毎に順次シンボルデータと乗算される。シンボルデータと乗算される各ユーザの拡散コードは、乗算開始位置がシフトされたものであっても、互いに直交性を有する。ここで、チップデータとは拡散コードを乗算した後のデータである。
信号合成部114は、乗算器113−1−1〜113−n−kから入力したチップデータをチップ間にてコード多重またはユーザ多重する。そして、信号合成部114は、コード多重したチップデータを周波数・時間変換部115へ出力する。
周波数・時間変換部115は、信号合成部114から入力したチップデータに対して、例えば逆フーリエ変換(IFFT)して、コード多重された各チップデータを対応する各サブキャリアに配置してMC−CDMA信号を生成する。そして、周波数・時間変換部115は、生成したMC−CDMA信号をガードインターバル挿入部116へ出力する。ここで、MC−CDMA信号とは、チップデータを周波数領域に拡散したCDMA信号である。
ガードインターバル挿入部116は、周波数・時間変換部115から入力したMC−CDMA信号にガードインターバルを挿入して送信RF部117へ出力する。
送信RF部117は、ガードインターバル挿入部116から入力したMC−CDMA信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。また、送信RF部117は、制御データ生成部104から入力した制御データをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。
次に、通信端末装置200の構成について、図2を用いて説明する。図2は、通信端末装置200の構成を示すブロック図である。
アンテナ201は、送信RF部220から入力した送信信号を送信するとともに、信号を受信して受信RF部202へ出力する。
受信RF部202は、アンテナ201から入力した受信データを無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部203及びガードインターバル除去部206へ出力する。
制御データ復調部203は、受信RF部202から入力した初回送信であるか再送であるかの情報及び再送である場合には再送の回数の情報を含む制御データを復調してチップステアリング幅決定部204及び再送シンボル合成部214へ出力する。
チップステアリング幅決定部204は、制御データ復調部203から入力した初回送信であるか再送であるかの情報及び再送である場合には再送の回数の情報に基づいて、チップステアリング幅を設定する。さらに、チップステアリング幅決定部204は、設定したチップステアリング幅だけシフトするように拡散コード生成部205に対して指示する。なお、チップステアリング幅決定部204が指示するチップステアリング幅は、チップステアリング幅決定部105が指示するチップステアリング幅と同一である。
拡散コード生成部205は、拡散コード生成部106と同一の拡散コードを生成し、チップステアリング幅決定部204にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせる。そして、拡散コード生成部205は、チップステアリング幅だけ乗算開始位置をシフトさせた拡散コードを乗算器211−1−1〜211−n−kへ出力する。
ガードインターバル除去部206は、受信RF部202から入力した受信データからガードインターバルを除去して時間・周波数変換部207へ出力する。
時間・周波数変換部207は、ガードイターバル除去部206から入力した受信データを、例えばフーリエ変換(FFT)して各キャリア成分に分解して回線推定部208及び乗算器210−1−1〜210−n−kへ出力する。
回線推定部208は、時間・周波数変換部207から入力した受信データに含まれる既知信号よりチャネル推定を行う。そして、回線推定部208は、推定結果をサブキャリア重み生成部209へ出力する。
サブキャリア重み生成部209は、回線推定部208から入力した推定結果より、回線変動を補償するための重み係数を設定して、設定した重み係数を乗算器210−1−1〜210−n−kへ出力する。
乗算器210−1−1〜210−n−kは、時間・周波数変換部207から入力した受信データとサブキャリア重み生成部209から入力した重み係数を乗算して乗算器211−1−1〜211−n−kへ出力する。
乗算器211−1−1〜211−n−kは、乗算器210−1−1〜210−n−kから入力した受信データと拡散コード生成部205から入力した拡散コードとを乗算してサブキャリア合成部212−1〜212−nへ出力する。この時、拡散コードは、チップステアリング幅決定部204にて指示された乗算開始位置よりチップ毎に順次データ変調シンボルと乗算される。
サブキャリア合成部212−1〜212−nは、乗算器211−1−1〜211−n−kから入力した受信データを逆拡散して並直列変換部213へ出力する。
並直列変換部213は、サブキャリア合成部212−1〜212−nから入力した受信データを並列データ系列から直列データ系列に変換して再送シンボル合成部214へ出力する。
再送シンボル合成部214は、バッファ機能を有し、並直列変換部213から入力した受信データを一時的に蓄積する。そして、再送シンボル合成部214は、制御データ復調部203から初回送信である旨の情報が入力した場合には受信データをデータ復調部215へ出力する。また、再送シンボル合成部214は、制御データ復調部203から再送である旨の情報が入力した場合には再送データと蓄積していた受信データとをシンボル合成し、データ復調部215へ出力する。
データ復調部215は、再送シンボル合成部214から入力した受信データを復調して復調データを生成し、生成した復調データを誤り訂正復号部216へ出力する。
誤り訂正復号部216は、データ復調部215から入力した復調データを誤り訂正復号して復号データを生成し、生成した復号データを情報データ復元部217へ出力する。
情報データ復元部217は、誤り訂正復号部216から入力した復号データより情報データを復元して誤り検出部218へ出力する。
誤り検出部218は、情報データ復元部217から入力した情報データより誤り検出して、誤り検出の結果を制御データ生成部219へ出力する。
制御データ生成部219は、誤り検出部218から誤りを検出しなかった旨の誤り検出結果が入力した場合には、ACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部219は、誤り検出部218から誤りを検出した旨の誤り検出結果が入力した場合には、NACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。
送信RF部220は、制御データ生成部219から入力したACK信号またはNACK信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートして送信信号としてアンテナ201へ出力する。
次に、通信装置100の動作について説明する。アンテナ101は信号を受信し、制御データ復調部103は受信信号に含まれるACK信号またはNACK信号を復調し、制御データ生成部104は初回送信であるか再送であるかの情報及び再送である場合には再送の回数の情報を制御データとして生成し、チップステアリング幅決定部105はチップステアリング幅を設定し、拡散コードがチップステアリング幅だけシフトさせた乗算開始位置にてシンボルデータと乗算開始されるように指示する。
例えば、チップステアリング幅決定部105は、図3に示すような再送回数とチップステアリング幅とを関係付けた乗算開始位置設定用情報を記憶している。そして、チップステアリング幅決定部105は、制御データ復調部103から入力したACK信号またはNACK信号より判断した再送回数の情報を用いて、乗算開始位置設定用情報を参照することによりチップステアリング幅を選択する。チップステアリング幅決定部105は、再送回数が1回目の場合にはチップステアリング幅としてc1を選択し、再送回数が2回目の場合にはチップステアリング幅としてc2を選択する。また、チップステアリング幅決定部105は、拡散率を可変にて選択する場合には、チップステアリング幅は2のべき乗になるようにする。
次に、拡散コード生成部106は、再送の場合には、設定されたチップステアリング幅だけ乗算開始位置をシフトする。例えば、図4より、ユーザ1の通信端末装置に「1111111111111111」の配列の16チップからなるコード番号#0の拡散コードを割り当て、ユーザ2の通信端末装置に「11111111−1−1−1−1−1−1−1−1」の配列の16チップからなるコード番号#1の拡散コードを割り当て、ユーザ3の通信端末装置に「1111−1−1−1−11111−1−1−1−1」の配列の16チップからなるコード番号#2の拡散コードを割り当てるとともに、ユーザ4の通信端末装置に「1111−1−1−1−1−1−1−1−11111」の配列の16チップからなるコード番号#3の拡散コードを割り当てる場合において、拡散コード生成部106は、初回送信の場合には拡散コードの先頭の乗算開始位置#401から乗算が開始されるように乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。一方、拡散コード生成部106は、1回目の再送の場合には、チップステアリング幅決定部105の指示によりチップステアリング幅として8チップだけシフトし、乗算開始位置#402から乗算が開始されるように乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。この時、拡散コード生成部106は、9チップ目が乗算開始位置になるため、9チップ目から16チップ目まで順次シンボルデータと乗算させる。そして、拡散コード生成部106は、16チップ目の次には1チップ目に戻って、1チップ目から8チップ目まで順次シンボルデータと乗算させる。
一方、情報データ生成部107は情報データを生成し、誤り訂正符号化部108は情報データを誤り訂正符号化して符号化データを生成し、データ変調部109は符号化データを変調してシンボルデータを生成し、バッファ110はシンボルデータを一時的に蓄積し、直並列変換部111はシンボルデータを直列データ系列から並列データ系列に変換する。さらに、シンボル複製部112−1〜112−nはシンボルデータを拡散率SFと同じ数だけ複製し、乗算器113−1−1〜113−n−kはシンボルデータと拡散コードを乗算してチップデータを生成し、信号合成部114はチップデータをチップ間にてコード多重またはユーザ多重する。
次に、周波数・時間変換部115は、信号合成部114から入力したコード多重されたチップデータに対して、例えば逆フーリエ変換して、コード多重された各チップデータを対応する各サブキャリアに配置してMC−CDMA信号を生成し、ガードインターバル挿入部116は、MC−CDMA信号にガードインターバルを挿入し、送信RF部117は、MC−CDMA信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101はMC−CDMA信号を送信する。
図5は初回送信の場合の振幅分布を示す図であり、図6はチップステアリング幅を8チップにした場合の振幅分布を示す図である。図5及び図6より、再送時には乗算開始位置をチップステアリング幅だけシフトすることにより、周波数領域における振幅分布をシフトさせることができる。
このように、本実施の形態1によれば、拡散コードにおける送信データとの乗算を開始するチップの位置が送信データを再送する場合には前回の送信時とは異なるように設定して送信データと拡散コードを乗算することにより、再送時には初回送信時に対して周波数領域における振幅分布をシフトさせることができるので、伝播路状態の変動が緩やかな環境でも、再送時において時間ダイバーシチ効果を得ることができ、受信品質を向上させることができる。また、本実施の形態1によれば、乗算開始位置をシフトさせることにより周波数領域の振幅分布を変えることができるので、コード使用率に関係なく時間ダイバーシチ効果を得ることができる。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2に係る通信装置700の構成を示すブロック図である。
図7は、本発明の実施の形態2に係る通信装置700の構成を示すブロック図である。
本実施の形態2に係る通信装置700は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図7に示すように、制御データ復調部103の代わりに制御データ復調部701を有し、チップステアリング幅決定部105の代わりにチップステアリング幅決定部702を有し、制御データ生成部104の代わりに制御データ生成部703を有する。なお、図7においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
受信RF部102は、アンテナ101から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部701へ出力する。
制御データ復調部701は、受信RF部102から入力したACK信号またはNACK信号を含む受信信号を復調してバッファ110へ出力する。また、制御データ復調部701は、受信RF部102から入力した最大ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報のフィードバック情報を含む受信信号を復調してチップステアリング幅決定部702へ出力する。
乗算開始位置設定手段であるチップステアリング幅決定部702は、制御データ復調部701から入力した最大ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報と、しきい値情報とに基づいて、チップステアリング幅を設定する。そして、チップステアリング幅決定部702は、設定したチップステアリング幅だけシフトするように拡散コード生成部106に対して指示する。また、チップステアリング幅決定部702は、設定したチップステアリング幅の情報を制御データ生成部703へ出力する。
拡散コード生成部106は、通信端末装置毎に固有の拡散コードを生成する。また、拡散コード生成部106は、チップステアリング幅決定部702にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせる。そして、拡散コード生成部106は、チップステアリング幅だけ乗算開始位置をシフトさせた拡散コードを乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。
制御データ生成部703は、チップステアリング幅決定部702から入力したチップステアリング幅の情報を制御データとして生成し、生成した制御データを送信RF部117へ出力する。
送信RF部117は、ガードインターバル挿入部116から入力したMC−CDMA信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。また、送信RF部117は、制御データ生成部703から入力した制御データをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。
次に、通信端末装置800の構成について、図8を用いて説明する。図8は、通信端末装置800の構成を示すブロック図である。
本実施の形態2に係る通信端末装置800は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置200において、図8に示すように、伝搬路パラメータ測定部801を追加し、制御データ生成部219の代わりに制御データ生成部802を有する。なお、図8においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
受信RF部202は、アンテナ201から入力した受信データを無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部203、ガードインターバル除去部206及び伝搬路パラメータ測定部801へ出力する。
伝搬路パラメータ測定部801は、受信RF部202から入力した受信信号より、最大ドップラー周波数及び遅延スプレッドを測定して、測定結果を制御データ生成部802へ出力する。
誤り検出部218は、情報データ復元部217から入力した情報データより誤り検出して、誤り検出の結果を制御データ生成部802へ出力する。
制御データ生成部802は、誤り検出部218から誤りを検出しなかった旨の誤り検出結果が入力した場合には、ACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部802は、誤り検出部218から誤りを検出した旨の誤り検出結果が入力した場合には、NACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部802は、伝搬路パラメータ測定部801から入力したドップラー周波数及び遅延スプレッドの測定結果より、ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報のフィードバック情報を生成して、送信RF部220へ出力する。
送信RF部220は、制御データ生成部802から入力したACK信号またはNACK信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートして送信信号としてアンテナ201へ出力する。また、送信RF部220は、制御データ生成部802から入力したフィードバック情報をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ201へ出力する。
次に、通信装置700の動作について、図9を用いて説明する。図9は、通信装置700の動作を示すフロー図である。
アンテナ101は信号を受信し、制御データ復調部701は受信信号に含まれるACK信号またはNACK信号を復調し、制御データ生成部703はチップステアリング幅の情報を制御データとして生成する。
次に、チップステアリング幅決定部702は、最大ドップラー周波数がしきい値未満か否かを判定する(ステップST901)。最大ドップラー周波数がしきい値未満である場合には、チップステアリング幅決定部702は、遅延スプレッドに応じたチップステアリング幅を設定する(ステップST902)。例えば、チップステアリング幅決定部702は、図10に示すような遅延スプレッドとチップステアリング幅とを関係付けた乗算開始位置設定用情報を記憶している。そして、チップステアリング幅決定部702は、制御データ復調部701から入力した遅延スプレッドの情報を用いて、乗算開始位置設定用情報を参照することによりチップステアリング幅を選択する。チップステアリング幅決定部702は、遅延スプレッドがt1以上でかつt2未満の場合にはチップステアリング幅としてc1を選択し、遅延スプレッドがt2以上でかつt3未満の場合にはチップステアリング幅としてc2を選択する。この時、チップステアリング幅決定部702は、1つのパスしか存在しない場合等の遅延スプレッドの値が極めて小さい場合には、チップステアリング幅を設定する処理は行わない。
次に、チップステアリング幅決定部702は、設定したチップステアリング幅だけシフトさせて、設定した乗算開始位置より乗算を開始するように指示する。なお、以後の動作は上記実施の形態1と同一であるので、その説明は省略する。
このように、本実施の形態2によれば、拡散コードにおける送信データとの乗算を開始するチップの位置が遅延スプレッドに応じて異なるように設定して、送信データと拡散コードを乗算することにより、遅延スプレッドに応じて周波数領域における振幅分布をシフトさせることができるので、再送シンボル合成時における時間ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、受信データの品質を改善することができる。また、本実施の形態2によれば、乗算開始位置をシフトさせることにより周波数領域の振幅分布を変えることができるので、コード使用率に関係なく時間ダイバーシチ効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図11は、本発明の実施の形態3に係る通信装置1100の構成を示すブロック図である。
図11は、本発明の実施の形態3に係る通信装置1100の構成を示すブロック図である。
本実施の形態3に係る通信装置1100は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図11に示すように、制御データ復調部103の代わりに制御データ復調部1101を有し、チップステアリング幅決定部105の代わりにチップステアリング幅決定部1102を有し、制御データ生成部104の代わりに制御データ生成部1103を有する。なお、図11においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
受信RF部102は、アンテナ101から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部1101へ出力する。
制御データ復調部1101は、受信RF部102から入力したACK信号またはNACK信号を含む受信信号を復調してバッファ110へ出力する。また、制御データ復調部1101は、受信RF部102から入力した最大ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報のフィードバック情報を含む受信信号を復調してチップステアリング幅決定部1102へ出力する。さらに、制御データ復調部1101は、受信RF部102から入力したチップステアリング幅を設定する処理を行うか否かのシグナリング情報を含む受信信号を復調してチップステアリング幅決定部1102へ出力する。
乗算開始位置設定手段であるチップステアリング幅決定部1102は、制御データ復調部1101から入力したシグナリング情報に基づいて、チップステアリング幅を設定する処理を行うか否かを判断する。チップステアリング幅決定部1102は、チップステアリング幅を設定する処理を行うものと判断した場合には、制御データ復調部1101から入力した最大ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報と、しきい値情報とに基づいて、チップステアリング幅を設定する。そして、チップステアリング幅決定部1102は、設定したチップステアリング幅だけシフトするように拡散コード生成部106に対して指示する。また、チップステアリング幅決定部1102は、設定したチップステアリング幅の情報を制御データ生成部1103へ出力する。一方、チップステアリング幅決定部1102は、チップステアリング幅を設定する処理を行わないものと判断した場合には、チップステアリング幅を設定する処理は行わず、チップステアリング幅の情報を制御データ生成部1103へ出力しない。
拡散コード生成部106は、通信端末装置毎に固有の拡散コードを生成する。また、拡散コード生成部106は、チップステアリング幅決定部1102にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせる。そして、拡散コード生成部106は、チップステアリング幅だけ乗算開始位置をシフトさせた拡散コードを乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。
制御データ生成部1103は、チップステアリング幅決定部1102から入力したチップステアリング幅の情報を制御データとして生成し、生成した制御データを送信RF部117へ出力する。
送信RF部117は、ガードインターバル挿入部116から入力したMC−CDMA信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。また、送信RF部117は、制御データ生成部1103から入力した制御データをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。
次に、通信端末装置1200の構成について、図12を用いて説明する。図12は、通信端末装置1200の構成を示すブロック図である。
本実施の形態3に係る通信端末装置1200は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置200において、図12に示すように、伝搬路パラメータ測定部1201及びチップステアリング決定部1202を追加し、制御データ生成部219の代わりに制御データ生成部1203を有する。なお、図12においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
受信RF部202は、アンテナ201から入力した受信データを無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部203、ガードインターバル除去部206及び伝搬路パラメータ測定部1201へ出力する。
伝搬路パラメータ測定部1201は、受信RF部202から入力した受信信号より、最大ドップラー周波数及び遅延スプレッドを測定して、最大ドップラー周波数の測定結果をチップステアリング決定部1202及び制御データ生成部1203へ出力し、遅延スプレッドの測定結果を制御データ生成部1203へ出力する。
チップステアリング決定部1202は、伝搬路パラメータ測定部1201から入力した最大ドップラー周波数の測定結果に基づいて、チップステアリング幅を設定する処理を行うか否かを判断する。具体的には、チップステアリング決定部1202は、最大ドップラー周波数がしきい値以上の場合には、チップステアリング幅を設定する処理を行わないものと判断する。そして、チップステアリング決定部1202は、チップステアリング幅を設定する処理を行うか否かの判断結果をシグナリング情報として制御データ生成部1203へ出力する。
誤り検出部218は、情報データ復元部217から入力した情報データより誤り検出して、誤り検出の結果を制御データ生成部1203へ出力する。
制御データ生成部1203は、誤り検出部218から誤りを検出しなかった旨の誤り検出結果が入力した場合には、ACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部1203は、誤り検出部218から誤りを検出した旨の誤り検出結果が入力した場合には、NACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部1203は、伝搬路パラメータ測定部1201から入力したドップラー周波数及び遅延スプレッドの測定結果より、ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報のフィードバック情報を生成し、チップステアリング決定部1202から入力したシグナリング情報とフィードバック情報を含む制御データを生成して送信RF部220へ出力する。
送信RF部220は、制御データ生成部1203から入力したACK信号またはNACK信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートして送信信号としてアンテナ201へ出力する。また、送信RF部220は、制御データ生成部1203から入力したフィードバック情報及びシグナリング情報を含む制御データをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ201へ出力する。
次に、通信装置1100の動作について、図13を用いて説明する。図13は、通信装置1100の動作を示すフロー図である。
アンテナ101は信号を受信し、制御データ復調部1101は受信信号に含まれるACK信号またはNACK信号を復調し、制御データ生成部1103はチップステアリング幅の情報を制御データとして生成する。
次に、チップステアリング幅決定部1102は、シグナリング情報がチップステアリング幅を設定する処理を行うものであるか否か、即ちシグナリング情報がチップステアリングONであるか否かを判定する(ステップST1301)。
シグナリング情報がチップステアリングONである場合には、チップステアリング幅決定部1102は、チップステアリングを実施する(ステップST1302)。具体的には、チップステアリング幅決定部1102は、最大ドップラー周波数がしきい値未満か否かを判定する。最大ドップラー周波数がしきい値未満である場合には、チップステアリング幅決定部1102は、遅延スプレッドに応じたチップステアリング幅を決定する(ステップST1303)。例えば、チップステアリング幅決定部1102は、図10に示すような遅延スプレッドとチップステアリング幅とを関係付けた乗算開始位置設定用情報を記憶している。そして、チップステアリング幅決定部1102は、制御データ復調部1101から入力した遅延スプレッドの情報を用いて、乗算開始位置設定用情報を参照することによりチップステアリング幅を選択する。
次に、チップステアリング幅決定部1102は、設定したチップステアリング幅だけシフトさせて、設定した乗算開始位置より乗算を開始するように指示する。
一方、ステップST1301において、シグナリング情報がチップステアリングONでない場合には、チップステアリング幅決定部1102は、チップステアリングを実施しない。なお、以後の動作は上記実施の形態1と同一であるので、その説明は省略する。
このように、本実施の形態3によれば、上記実施の形態2の効果に加えて、チップステアリングを実施するか否かを通信端末装置1200が判断するので、通信装置1100における処理を簡単にすることができる。
(実施の形態4)
図14は、本発明の実施の形態4に係る通信装置1400の構成を示すブロック図である。
図14は、本発明の実施の形態4に係る通信装置1400の構成を示すブロック図である。
本実施の形態4に係る通信装置1400は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図14に示すように、無線リソース管理部1401、拡散コード選択部1403及び選択部1405を追加し、制御データ復調部103の代わりに制御データ復調部1402を有し、チップステアリング幅決定部105の代わりにチップステアリング幅決定部1404を有する。なお、図14においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
情報データ生成部107、チャネル符号化部108、データ変調部109、バッファ110、直並列変換部111、シンボル複製部112−1〜112−n、乗算器113−1−1〜113−n−k及び無線リソース管理部1401は、信号処理部1406−1〜1406−uを構成する。信号処理部1406−1〜1406−uは通信端末装置(ユーザ)数と同じ数だけ設けられるものであり、各通信端末装置へ送信する信号を処理する。
無線リソース管理部1401は、符号化率、変調多値数、拡散率及びコード多重数等の無線リソースを管理しており、所定の符号化率にて符号化するように誤り訂正符号化部108に対して指示し、所定の変調多値数の変調方式にて変調するようにデータ変調部109に対して指示する。また、無線リソース管理部1401は、コード多重数を拡散率にて除算することによりコード使用率を求めて、求めたコード使用率の情報を選択部1405へ出力する。
誤り訂正符号化部108は、無線リソース管理部1401の指示に基づいて、情報データ生成部107から入力した情報データを、ターボ符号化または畳み込み符号化して符号化データを生成し、生成した符号化データをデータ変調部109へ出力する。
データ変調部109は、無線リソース管理部1401の指示に基づいて、誤り訂正符号化部108から入力した符号化データを変調して変調データを生成し、生成した変調データをバッファ110へ出力する。
受信RF部102は、アンテナ101から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部1402へ出力する。
制御データ復調部1402は、受信RF部102から入力したACK信号またはNACK信号を含む受信信号を復調してバッファ110、拡散コード選択部1403及びチップステアリング幅決定部1404へ出力する。また、制御データ復調部1402は、受信RF部102から入力した最大ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報のフィードバック情報を含む受信信号を復調してチップステアリング幅決定部1404へ出力する。
拡散コード選択部1403は、制御データ復調部1402から入力したACK信号またはNACK信号に基づいて、初回送信時であるか再送であるかを判断するとともに、再送である場合には再送の回数を判断する。そして、拡散コード選択部1403は、判断結果に基づいて拡散コードを選択し、選択した拡散コードを選択部1405へ出力する。
チップステアリング幅決定部1404は、制御データ復調部1402から入力したACK信号またはNACK信号に基づいて、初回送信であるか再送であるかを判断するとともに、再送である場合には再送の回数を判断する。チップステアリング幅決定部1404は、判断結果に基づいて、チップステアリング幅を設定する。また、チップステアリング幅設定部1404は、制御データ復調部1402から入力した最大ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報と、しきい値情報とに基づいて、チップステアリング幅を設定する。そして、チップステアリング幅決定部1404は、設定したチップステアリング幅の情報を選択部1405へ出力する。
選択部1405は、無線リソース管理部1401から入力したコード使用率の情報に基づいて、コードリアレンジメント及びチップステアリングの内の何れか一方を選択する。そして、選択部1405は、コードリアレンジメントを選択した場合には、拡散コード生成部106に対して、拡散コード選択部1403から入力した拡散コードを生成するように指示し、チップステアリングを選択した場合には、チップステアリング幅決定部1404から入力したチップステアリング幅だけシフトするように拡散コード生成部106に対して指示する。また、選択部1405は、コードリアレンジメント及びチップステアリングの内のいずれを選択したかの情報である選択情報を制御データ生成部104へ出力する。
制御データ生成部104は、選択部1405から入力した選択情報を制御データとして生成する。そして、制御データ生成部104は、生成した制御データを送信RF部117へ出力する。
拡散コード生成部106は、通信端末装置毎に固有の拡散コードを生成する。また、拡散コード生成部106は、選択部1405よりコードリアレンジメントにより拡散コードを生成するように指示された場合には、送信回数に応じた拡散コードを生成して乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。また、拡散コード生成部106は、選択部1405より、チップステアリング幅だけ拡散コードをシフトするように指示された場合には、チップステアリング幅決定部1404にて指示されたチップステアリング幅だけ拡散コードの乗算開始位置をシフトさせて乗算器113−1−1〜113−n−kへ出力する。
次に、通信端末装置1500の構成について、図15を用いて説明する。図15は、通信端末装置1500の構成を示すブロック図である。
本実施の形態4に係る通信端末装置1500は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置200において、図15に示すように、チップステアリング幅決定部204を除き、選択部1501及び伝搬路パラメータ測定部1502を追加し、制御データ生成部219の代わりに制御データ生成部1503を有する。なお、図15においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
受信RF部202は、アンテナ201から入力した受信データを無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして制御データ復調部203、ガードインターバル除去部206及び伝搬路パラメータ測定部1502へ出力する。
制御データ復調部203は、受信RF部202から入力した初回送信であるか再送であるかの情報及び再送である場合には再送の回数の情報を含む制御データを復調して再送シンボル合成部214へ出力する。また、制御データ復調部203は、受信RF部202から入力した選択情報を含む制御データを復調して選択部1501へ出力する。
選択部1501は、制御データ復調部203から入力した選択情報より、コードリアレンジメントにより生成された拡散コードを用いて拡散処理された受信データであるのか、または拡散コードをチップステアリング幅だけシフトさせる必要があるのかを判断し、判断結果を拡散コード生成部205へ出力する。
拡散コード生成部205は、拡散コード生成部106と同一の拡散コードを生成するものであり、選択部1501の判断結果に基づいて、コードリアレンジメントにより選択した拡散コード、またはチップステアリング幅だけシフトさせた拡散コードを乗算器211−1−1〜211−n−kへ出力する。
伝搬路パラメータ測定部1502は、受信RF部202から入力した受信信号より、最大ドップラー周波数及び遅延スプレッドを測定して、測定結果を制御データ生成部1503へ出力する。
制御データ生成部1503は、誤り検出部218から誤りを検出しなかった旨の誤り検出結果が入力した場合には、ACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部1503は、誤り検出部218から誤りを検出した旨の誤り検出結果が入力した場合には、NACK信号を生成して送信RF部220へ出力する。また、制御データ生成部1503は、伝搬路パラメータ測定部1502から入力したドップラー周波数及び遅延スプレッドの測定結果より、ドップラー周波数の情報及び遅延スプレッドの情報のフィードバック情報を含む制御データを生成して送信RF部220へ出力する。
送信RF部220は、制御データ生成部1503から入力したACK信号またはNACK信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートして送信信号としてアンテナ201へ出力する。また、送信RF部220は、制御データ生成部1503から入力したフィードバック情報及びシグナリング情報を含む制御データをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ201へ出力する。
次に、通信装置1400の動作について、図16を用いて説明する。図16は、通信装置1400の動作を示すフロー図である。
アンテナ101は信号を受信し、制御データ復調部1402は受信信号に含まれるACK信号またはNACK信号、及び最大ドップラー周波数の情報と遅延スプレッドの情報を復調し、制御データ生成部104は選択情報を制御データとして生成する。
次に、拡散コード選択部1403は、初回の送信であるか再送であるかの情報、再送である場合には再送回数の情報に基づいて、拡散コードを選択する。
また、チップステアリング幅決定部1404は、最大ドップラー周波数がしきい値未満か否かを判定する。最大ドップラー周波数がしきい値未満である場合には、チップステアリング幅決定部1404は、遅延スプレッドに応じたチップステアリング幅を設定する。例えば、チップステアリング幅決定部1404は、図10に示すような遅延スプレッドとチップステアリング幅とを関係付けた乗算開始位置設定用情報を記憶している。そして、チップステアリング幅決定部1404は、制御データ復調部1402から入力した遅延スプレッドの情報を用いて、乗算開始位置設定用情報を参照することによりチップステアリング幅を選択する。
次に、選択部1405は、コード使用率がしきい値未満であるか否かを判定する(ステップST1601)。コード使用率がしきい値未満である場合には、選択部1405は、コードリアレンジメントを選択し、拡散コード生成部106に対して、拡散コード選択部1403にて選択した拡散コードを生成するように指示し、コードリアレンジメントを実施する(ステップST1602)。
一方、コード使用率がしきい値未満ではない場合には、選択部1405は、チップステアリングを選択し、拡散コード生成部106に対して、チップステアリング幅決定部1404にて設定したチップステアリング幅だけシフトさせて、設定した乗算開始位置より乗算を開始するように指示し、チップステアリングを実施する(ステップST1603)。なお、以後の動作は上記実施の形態1と同一であるので、その説明は省略する。
このように、本実施の形態4によれば、上記実施の形態1及び実施の形態2の効果に加えて、コード使用率に応じて選択したコードリアレンジメントまたはチップステアリングを実施するので、コード使用率に応じた柔軟なシステム運営を可能にすることができる。
なお、本実施の形態4において、コード使用率に応じてコードリアレンジメントとチップステアリングとのいずれか一方を選択することとしたが、これに限らず、コードリアレンジメントとチップステアリングの両方を同時に使用しても良い。この場合には、受信データの品質を確実に改善することができる。
上記実施の形態1〜実施の形態4においては、周波数・時間変換部115にて送信データを周波数領域に拡散して各サブキャリアに割り当てることとしたが、これに限らず、時間領域に拡散するようにしても良い。また、上記実施の形態1〜実施の形態4においては、MC−CDMA信号を生成して送受信することとしたが、これに限らず、MC−CDMA信号以外の複数のサブキャリアを用いて送信する任意の信号を送受信するようにしても良い。また、上記実施の形態1〜実施の形態4においては、送信回数、または遅延スプレッド及び最大ドップラー周波数に応じてチップステアリング幅を設定することにしたが、これに限らず、伝搬路のインパルス応答、即ち周波数選択性フェージングの形状に応じてチップステアリング幅を設定するようにしても良い。また、上記実施の形態1〜実施の形態4の通信装置100、通信装置700、通信装置1100、または通信装置1400は基地局装置に適用することができる。
本発明にかかる通信装置、基地局装置及び送信方法は、コード使用率に関わらず再送シンボル合成時における時間ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、受信データの品質を改善する効果を有し、複数ユーザへの送信データをコード多重するのに有用である。
100 通信装置
102 受信RF部
103 制御データ復調部
104 制御データ生成部
105 チップステアリング幅決定部
106 拡散コード生成部
107 情報データ生成部
108 誤り訂正符号化部
109 データ変調部
110 バッファ
111 直並列変換部
112−1〜112−n シンボル複製部
113−1−1〜113−n−k 乗算器
114 信号合成部
115 周波数・時間変換部
116 ガードインターバル挿入部
117 送信RF部
102 受信RF部
103 制御データ復調部
104 制御データ生成部
105 チップステアリング幅決定部
106 拡散コード生成部
107 情報データ生成部
108 誤り訂正符号化部
109 データ変調部
110 バッファ
111 直並列変換部
112−1〜112−n シンボル複製部
113−1−1〜113−n−k 乗算器
114 信号合成部
115 周波数・時間変換部
116 ガードインターバル挿入部
117 送信RF部
Claims (6)
- 通信相手との通信環境に基づいて拡散コードの送信データとの乗算を開始するチップの位置を設定する乗算開始位置設定手段と、
前記乗算開始位置設定手段にて設定された前記乗算を開始するチップの位置よりチップ毎に順次前記拡散コードと前記送信データとの乗算を行う乗算手段と、
前記乗算手段にて通信相手毎に固有の前記拡散コードと乗算された前記送信データをコード多重する信号合成手段と、
前記信号合成手段にてコード多重された送信データを送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする通信装置。 - 前記乗算開始位置設定手段は、前記通信環境の劣化により送信データを再送する場合には前回送信の場合に対して前記乗算を開始するチップの位置が異なるように設定することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- 前記乗算開始位置設定手段は、前記通信環境を示す最大ドップラー周波数及び遅延スプレッドに基づいて前記乗算を開始するチップの位置を設定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の通信装置。
- 前記乗算開始位置設定手段は、前記通信環境を示すコード使用率が所定の値以上の場合に前記乗算を開始するチップの位置を設定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の通信装置。
- 請求項1から請求項4のいずれかに記載の通信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 通信相手との通信環境に基づいて拡散コードの送信データとの乗算を開始するチップの位置を設定するステップと、
設定された前記乗算を開始するチップの位置よりチップ毎に順次前記拡散コードと前記送信データとの乗算を行うステップと、
通信相手毎に固有の前記拡散コードと乗算された前記送信データをコード多重するステップと、
コード多重された送信データを送信するステップと、
を具備することを特徴とする送信方法。
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