JP2006173834A - 無線通信システム及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＭＩＭＯの適用と非適用との無線通信を行う無線通信システム及び無線通信装置に関し、制御情報について柔軟に対処可能とする。
【解決手段】 複数のアンテナ２ａ，２ｂを用いて送受信するＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂと単一又は複数のアンテナ２ｃを用いて送受信するＭＩＭＯ非適用の無線通信装置１ｃとが混在する無線通信システムに於いて、ＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂは、トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報Ｃ２と、ＭＩＭＯの適用、非適用に関する情報部分と前記第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報Ｃ１とに分けた制御情報の送受信手段（送受信部と信号処理部）を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データを送受信する無線通信装置を含む無線通信システム及び無線通信装置に関する。好ましくは、単一又は複数のアンテナを用いて送受信する無線通信装置を含む無線通信システム及び無線通信装置に関する。

従来の無線通信装置は、送信用アンテナと受信用アンテナとを有する構成又は送受信兼用の単一のアンテナを有する構成が一般的である。又複数のアンテナを用いたスペースダイバーシティ方式を適用した無線通信装置の構成も知られている。又複数のアンテナをそれぞれ送信側と受信側との無線通信装置に備え、アンテナ数に対応して空間分割多重化により無線送受信する通信システムも知られており、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式として知られている。このＭＩＭＯ方式は、無線伝搬路の独立性を利用して、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間で、複数のデータストリームを空間分割多重化して送受信する方式であり、その中でも各種の方式が検討されている（例えば、特許文献１又は特許文献２又は特許文献３、又は非特許文献１参照）。

又ＭＩＭＯ方式を適用する無線通信システムに於いて、各データストリームで最適な伝送レートになるように適応的に制御を行う方式も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。又Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を適用した無線通信システムが知られている。このＷ−ＣＤＭＡ方式は、複数のチャネル対応にそれぞれ異なる拡散コードにより拡散変調して多重化伝送する方式であり、携帯電話機等の移動無線端末装置と基地局との間の無線通信に適用した移動無線通信システムが実用化されている。

又Ｗ−ＣＤＭＡ方式に於いて、下りリンクで最大１４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現する為のＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）が規定されている。この方式は、パケット伝送について、適応符号化変調方式を採用するもので、例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式と、１６値ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式とを、無線伝搬路の状態に対応した伝送レートとなるように、適応的に切替えるものである。

このＨＳＤＰＡ方式は、Ｈ−ＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式を採用しており、例えば、移動無線通信システムに於ける移動局は、基地局からの受信データについて、誤りを検出すると、基地局へ再送信の要求を行うことにより、基地局からはデータの再送信が行われ、移動局は、受信済みのデータと、再送信されたデータとの双方を用いて誤り訂正復号化処理を行う手段が適用される。

又ＨＳＤＰＡ方式に於ける主な無線チャネルは、ＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）等がある。

前述の無線チャネルのＨＳ−ＳＣＣＨとＨＳ−ＰＤＳＣＨとは、移動無線通信システムの場合の基地局から移動局への下り方向（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の共有チャネルであり、ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨにより送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。この各種パラメータとしては、例えば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨによりデータを送信する変調方式を示す変調タイプ情報や、拡散符号のコード数、送信データに対して施したレートマッチング処理のパターン情報等が含まれる。

又ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、移動無線通信システムの場合の移動局から基地局への上り方向（Ｕｐｌｉｎｋ）の個別制御チャネルであり、ＨＳ−ＰＤＳＣＨにより受信したデータの正常受信の可否に対応したＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号を移動局から基地局へ送信する場合に使用するものである。例えば、受信データのＣＲＣエラー検出の場合等に於いてＮＡＣＫ信号を基地局へ送信し、それを基に基地局は再送処理を行うことになる。又ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、基地局からの受信信号の受信品質（例えば、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ））を測定し、その結果を、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として基地局へ定期的に送信する為に使用するものである。基地局は、このＣＱＲに基づいて、下り方向の無線環境の良否を判定し、良好の場合は、より高速でデータを送信可能とする変調方式に切替え、反対に不良の場合は、より低速でデータを送信する変調方式等に切替えるものである。

図１５は、前述のＨＳＤＰＡに於けるチャネル構成説明図であり、ＣＰＩＣＨ，Ｐ−ＣＣＰＣＨ，ＨＳ−ＳＣＣＨ，ＨＳ−ＰＤＳＣＨ，ＨＳ−ＤＰＣＣＨの概要を示すもので、ＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、Ｐ−ＣＣＰＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とは、それぞれ下り方向の共通チャネルであり、ＣＰＩＣＨは、移動局に於いてチャネル推定、セルサーチ、同一セル内に於ける他の下り物理チャネルのタイミング基準として利用するチャネルであり、所謂パイロット信号を送信する為のチャネルである。又Ｐ−ＣＣＰＣＨは、報知情報を送信する為のチャネルである。又ＨＳ−ＳＣＣＨ，ＨＳ−ＰＤＳＣＨ，ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、前述の制御チャネルを示し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨにより前述のＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。

又１５スロットにより１フレーム（１０ｍｓ）を構成し、ＣＰＩＣＨは、タイミング基準として用いる為に、Ｐ−ＣＣＰＣＨ，ＨＳ−ＳＣＣＨのフレーム先頭は、ＣＰＩＣＨのフレーム先頭と一致しているが、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのフレーム先頭は、２スロット分遅延している。これは、移動局がＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調を行う為に必要な情報を先に受信識別する為である。即ち、変調方式や拡散コード等の情報を予めＨＳ−ＳＣＣＨにより予告通知することにより、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調、復号を行う為である。又ＨＳ−ＳＣＣＨ，ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、３スロットで１サブフレームを構成している。

又ＨＳ−ＳＣＣＨによる情報は、３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１２ｖ．５．７．０を参照すると、次の（ａ）〜（ｇ）に示すものである。
（ａ）Ｘｃｃｓ（Ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ Ｓｅｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）；７ビット；ＨＳ−ＤＳＣＨに使用されている拡散コードの情報。
（ｂ）Ｘｍｓ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）；１ビット；ＨＳ−ＤＳＣＨに使用されている変調方式。
（ｃ）Ｘｔｂｓ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ−Ｂｌｏｃｋ Ｓｉｚｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）；６ビット；誤り訂正符号化される送信データブロックサイズ。
（ｄ）Ｘｈａｐ（Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）；３ビット；再送制御を行うプロセス番号。
（ｅ）Ｘｒｖ；（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ）；３ビット；レートマッチングのパラメータ。
（ｆ）Ｘｎｄ；Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；１ビット；新規データかどうかの情報。
（ｇ）Ｘｕｅ；ＵＥ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ；１６ビット；ユーザ識別情報。
以上のように、合計３７ビットの構成であり、このＨＳ−ＳＣＣＨを受信することにより、ＨＳ−ＤＳＣＨで用いられている変調方式、拡散コード、誤り訂正のパラメータ等を知ることができる。従って、それらのパラメータに従ってＨＳ−ＤＳＣＨを復調，復号することができる。

前記（ａ）Ｘｃｃｓは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨによりデータを送信する時の拡散コードを示すもので、例えば、マルチコード数とコードオフセットとの組み合わせを示すことができる。又（ｂ）Ｘｍｓは、変調方式が例えばＱＰＳＫか１６値ＱＡＭかを“１”、“０”により示すものである。又（ｃ）Ｘｔｂｓは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの１サブフレームで送信するデータサイズを算出する為のデータであり、（ｄ）Ｘｈａｐは、Ｈ−ＡＲＱのプロセス番号を示すもので、送信したデータのブロックに対して連続した番号とし、再送時には、前回の送信データのプロセス番号と同一の番号を用いる。

又（ｅ）Ｘｒｖは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの再送信時に於ける冗長バージョンパラメータ、コンスタレーションパラメータを示すもので、新規送信や再送信に於いてパラメータを更新する場合と、変更しない場合とがある。又（ｆ）Ｘｎｄは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信ブロックが新規ブロックか再送ブロックかを示すデータであって、新規ブロックは、“１”、“０”を交互に変化させ、再送ブロックは、前と同一として変化させないことにより、区別するものである。又（ｇ）Ｘｕｅは、移動局（ユーザ）の識別情報である。

前述のＨＳ−ＳＣＣＨを受信することにより、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで適用されている変調方式、拡散コード、誤り訂正のパラメータ等を認識して、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調、復号を行うことができる。
特開２００４−１３５３０４号公報 特開２００３−３３８７７９号公報 特開２００３−３３２９６３号公報 Ａｒｉ Ｈｏｔｔｉｎｅｎ，Ｏｌａｖ Ｔｉｒｋｋｏｎｅｎ，Ｒｉｓｔｏ Ｗｉｃｈｍａｎ著"Ｍｕｌｔｉ−ａｎｔｅｎｎａ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ３Ｇ ａｎｄ Ｂｅｙｏｎｄ" ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１１ ｖ５．５．０（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｉｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｏｎｔｏ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ（ＦＤＤ） ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１３ ｖ５．５．０（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｉｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＦＤＤ） ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１４ ｖ５．７．０（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｉｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ（ＦＤＤ）

前述のＨＳＤＰＡ方式をＭＩＭＯ方式に適用する場合、前述の（ａ）Ｘｃｃｓ、（ｂ）Ｘｍｓ、（ｃ）Ｘｔｂｓ、（ｄ）Ｘｈａ、（ｅ）Ｘｒｖ、（ｆ）Ｘｎｄ、（ｇ）Ｘｕｅのそれぞれの情報量としてのビット数を、ＭＩＭＯ非適用と、ＭＩＭＯ適用のＮ多重１パケットモードと、ＭＩＭＯ適用のＮ多重ストリーム独立モードとの場合について、図１６に示す。なお、図１６中のＮはＭＩＭＯ多重数、[ｌｏｇ_２（Ｎ）]は、Ｎ以上となる最小整数を表す。
尚、Ｎ多重１パケットモードとは、１パケットを分割して、分割により得られる各データを、ＭＩＭＯ多重により形成されるＮ個のパスのそれぞれを介して送信するモードであり、Ｎ多重ストリーム独立モードとは、ＭＩＭＯ多重により形成されるＮ個のパスのそれぞれについて、別個のパケット（データ）を送信するモードである。

従って、ＭＩＭＯ適用で、Ｎ多重ストリーム独立モードの場合には、各パスのそれぞれについて別個に送信形式を設定可能な為、最大多重数Ｎが大きくなるに従って、情報量が非常に多くなる。この時、予め前述の制御情報の最大量を通信できるようにリソース（時間，周波数，拡散コード）を割り当てると，リソースが減少し、全体としてのスループットの低下を招く問題がある。一方、制御情報を伝送するビット数を増加させる為に、ＭＩＭＯ多重方式を適用する場合には、ＭＩＭＯ方式には不向きな無線伝搬環境となっているユーザにとっては、ビット数が多い制御情報を受信識別する必要があるから、制御情報の誤り率の増加を招く問題がある。
そこで、本発明の目的の一つは、ＭＩＭＯ適用のＮ多重ストリーム独立モード採用時に限らず、データを送信する際に、その送信処理に関する情報を受信装置側にも送信する必要がある場合に、その送信処理に関する情報の情報量が増大した場合でも、柔軟に対応することが可能な無線通信装置（例えば、無線基地局、移動局）を提供することである。

又総てのユーザに対しても充分な品質を保証する為に、制御チャネルの送信電力を増加すると、結果として他のチャネルに対しての干渉を増加させることになり、無線通信システムのスループットの低下を招く問題が生じる。又下りリンクについて、或る一つの携帯電話システムで、全ての移動端末がＭＩＭＯ機能に対応しているとは限らない場合が一般的であり、従って、ＭＩＭＯ対応端末とＭＩＭＯ非対応端末とが混在する場合が考えられる。このような無線通信システムに於いては、やはり制御チャネルを、固定的にＭＩＭＯ方式を適用して伝送することはできないことになる。又ＭＩＭＯを適用せずに、誤り訂正の符号化レートを可変にして、制御チャネルの情報量を増加させたい場合に、その伝送レートを変化させると、トラフィックチャネルがＭＩＭＯ多重により伝送レートを増加しているので、さまざまな無線伝搬環境の下に於いて、トラフィックチャネルと制御チャネルとを最適な伝送品質となるように調整する制御が非常に困難になる問題がある。

本発明は、前述の問題点を解決するものであり、ＭＩＭＯ適用と非適用との何れに対しても、制御情報について柔軟に対応させることを目的とする。

本発明の無線通信システムは、複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ適用の無線通信装置と単一又は複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ非適用の無線通信装置とが混在する無線通信システムに於いて、ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、ＭＩＭＯの適用、非適用に関する情報部分と前記第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分けた制御情報の送受信手段を備えている。

又ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、前記制御情報の中の前記第２制御情報に、トラフィックチャネルの復調、復号に必要な情報の中のＭＩＭＯ多重数に従って情報量が増加する情報部分を総て含め、それ以外の情報部分を前記第１制御情報に含めて送受信する送受信手段を備えることができる。

又ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、トラフィックチャネルの送信に適用したＭＩＭＯ多重方式を含む伝送方式に関する情報部分を有する制御情報を、前記トラフィックチャネルの伝送に適用する伝送方式に関する情報部分のみ第２制御情報とし、他の情報部分を第１制御情報として送受信する送受信手段を備えることができる。

又ＭＩＭＯ適用且つダイバーシティ方式、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式の何れか又はそれらの組み合わせの伝送方式を適用できる無線通信装置は、トラフィックチャネルの送信に適用したＭＩＭＯ多重方式を含む伝送方式に関する情報部分を有する制御情報を、第１制御情報と第２制御情報とに分け、第１制御情報は、第２制御情報とトラフィックチャネルとの伝送方式を示す情報部分と、トラフィックチャネルの伝送方式により増減しない情報部分とを含み、システム共通の伝送方式に従って伝送し、第２制御情報は、トラフィックチャネルの復調、誤り訂正復号に必要な情報部分を含み、第１制御情報により指定された伝送方式に従って伝送する送受信手段を備えることができる。

又ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、第２制御情報の伝送方式とトラフィックチャネルの伝送方式とをシステム内で共通化して送受信すると共に、第１制御情報に、第２制御情報と前記トラフィックチャネルとの伝送方式を示す情報部分を含め、この第１制御情報をシステム内で共通化して送受信する送受信手段を備え、ＭＩＭＯ非適用の無線通信装置は、トラフィックチャネルと第１制御情報を送受信する送受信手段を備えることができる。

又ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、第１制御情報と第２制御情報との何れか一方又は両方に対して誤り検出コードを付加した制御情報を送受信する送受信手段と、受信した誤り検出コードにより、第１制御情報と第２制御情報との何れか一方又は両方の誤り検出を行う誤り検出部と、この誤り検出部による検出結果を送信側の無線通信装置に返送する手段とを備えることができる。

又複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ適用の無線通信装置に於いて、トラフィックチャネルのデータと、このデータのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を含む制御情報とを少なくとも含み、この制御情報を、トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、ＭＩＭＯの適用、非適用に関する情報部分と第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分け、トラフィックチャネルのデータと多重化して複数のアンテナ対応に分割送信処理し、且つ複数のアンテナ対応の受信信号をＭＩＭＯ多重数に従って分離して受信処理する送受信手段を備えている。

又無線通信装置の送受信手段は、制御情報の中の第２制御情報に、トラフィックチャネルの復調、復号に必要な情報の中のＭＩＭＯ多重数に従って情報量が増加する情報部分を総て含め、それ以外の情報部分を第１制御情報に含めて送受信処理する構成を有することができる。

又無線通信装置の送受信手段は、ＭＩＭＯ適用且つダイバーシティ方式、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式の何れか又はそれらの組み合わせの伝送方式を適用可能の構成とし、且つトラフィックチャネルの送信に適用したＭＩＭＯ多重方式を含む伝送方式に関する情報部分を有する制御情報を、第１制御情報と第２制御情報とに分け、第１制御情報は、第２制御情報とトラフィックチャネルとの伝送方式を示す情報部分と、トラフィックチャネルの伝送方式により増減しない情報部分とを含み、この第１制御情報をシステム共通の伝送方式に従って伝送し、第２制御情報は、トラフィックチャネルの復調、誤り訂正復号に必要な情報部分を含み、第１制御情報により指定された伝送方式に従って伝送する構成を有することができる。

又無線通信装置の送受信手段は、第１制御情報と第２制御情報との何れか一方又は両方に対して誤り検出コードを付加した制御情報を送受信する手段と、受信した誤り検出コードにより、第１制御情報と第２制御情報との何れか一方又は両方の誤り検出を行う誤り検出手段と、この誤り検出手段による検出結果を送信側の無線通信装置に返送する手段とを備えることができる。
又無線通信装置は、第１の制御情報と、該第１の制御情報に応じた第１の送信処理が施された伝送レートが可変な第２の制御情報と、少なくとも該第２の制御情報に応じた第２の送信処理が施されたデータとを送信する送信処理部を備えた構成とすることができる。又前記データは、更に前記第１の制御情報に応じた送信処理が施されることができる。又、前記第１の制御情報は、前記第１の送信処理にＭＩＭＯを適用するか否かを示す情報を含むことができる。又無線通信装置は、第１の制御情報と、該第１の制御情報に応じた送信処理が施された伝送レートが可変な第２の制御情報と、少なくとも該第２の制御情報に応じた送信処理が施されたデータとを受信する受信部と、少なくとも該第２の制御情報に応じた受信処理を該データに対して施して該データを取得する受信処理部とを備えることができる。

トラフィックチャネルの受信復調、復号に必要な制御情報を、第１制御情報と第２制御情報とに分けて無線通信装置間で送受信するもので、ＭＩＭＯ非適用の無線通信装置は、第１制御情報により伝送するパラメータに従ってトラフィックチャネルのデータを受信復調、復号することがで、又ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、第１制御情報に従って第２制御情報をＭＩＭＯ分離し、この第２制御情報に従って、トラフィックチャネルのデータのＭＩＭＯ多重分離を行って復調、復号することができるものであり、制御信号の送信の為の物理リソースを、ＭＩＭＯ多重無しの場合に比較して増加させることなく、ＭＩＭＯ多重による複数パケットを送信する場合と、ＭＩＭＯ多重によるブロックサイズの大きいパケットを送信する場合との両方に対応させることができる。又ＭＩＭＯ多重数の変化に対しても、柔軟に対応することができる。
又第１の制御情報と、第１の制御情報に応じた第１の送信処理が施された伝送レートが可変な第２の制御情報と、少なくとも第２の制御情報に応じた第２の送信処理が施されたデータとを送信するので、データの送信処理に関する情報が多い場合でも、伝送レートが可変な第２の制御情報の送信により対応することができる。

本発明の無線通信システムは、図１を参照すると、複数のアンテナ２ａ，２ｂを用いて送受信するＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂと単一又は複数のアンテナ２ｃを用いて送受信するＭＩＭＯ非適用の無線通信装置１ｃとが混在する無線通信システムに於いて、ＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂは、トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、ＭＩＭＯの適用、非適用に関する情報部分と前記第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分けた制御情報の送受信手段（送受信部３ａ，３ｂ，３ｃと信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃ）を備えている。
言い換えると、無線通信装置１ａは、第１の制御情報と、第１の制御情報に応じた第１の送信処理が施された伝送レートが可変な第２の制御情報と、少なくとも該第２の制御情報に応じた第２の送信処理が施されたデータとを送信する送信処理部（送受信部３ａ、信号処理部４ａに対応）を備えている。
即ち、無線通信装置１ａは、共有チャネル等を介してデータを送信（好ましくはＭＩＭＯ多重を用いて送信）するが、そのデータ送信開始に先んじて、第１の制御情報を送信する。この第１の制御情報には、第２の制御情報の第１の送信処理に関する情報が含まれ（例えば、第２の制御情報の第１の送信処理に於いて用いるＭＩＭＯ多重情報、変調方式情報、レートマッチング処理情報、符号化処理情報）、第２の制御情報の伝送レートを可変にすることを許容している。そして、第２の制御情報は、共有チャネル等を介して送信するデータの第２の送信処理に関する情報を同様に含んでいる。尚、好ましくは、第２の制御情報は、第１の制御情報の送信開始後（送信完了後）に送信するが、同時に送信開始することもできる。
勿論、第１の制御情報で、共有チャネルを介して送信するデータの送信処理に関する情報が送信可能な場合（例えば、ＭＩＭＯ適用のＮ多重１パケットモードであり情報量が少ない場合）は、第１の制御情報だけ送信し、第２の制御情報を送信しないモードに切り替えてもよい。しかし、情報量が多い場合（例えば、ＭＩＭＯ適用のＮ多重ストリーム独立モードの場合）は、上述のように、第１の制御情報、第２の制御情報を送信することが望ましい。
従って、受信側の無線通信装置１ｂ（送受信部３ｂ、信号処理部４ｂに対応する受信処理部）は、第１の制御情報の受信により、第２の制御情報の送信処理方法を特定して、第２の制御情報を受信し、この第２の制御情報の受信により、データの送信処理方法を特定して、データの受信を行うものである。
尚、第１の制御情報も、データの送信処理方法に関する情報を含むことができ、受信側の無線通信装置１ｂは、第１、第２の制御情報の双方を用いてデータを受信することもできる。
又好ましくは、第１の制御情報は、第１の送信処理（更には、第２の送信処理）にＭＩＭＯ多重方式を採用するかどうかを示す情報を含むことができる。
第１の制御情報により、第１の送信処理にＭＩＭＯ多重方式が採用されることを受信側が認識でき、ＭＩＭＯ多重方式に対応した受信を行うことができるからである。
また、更に、送信先の無線通信装置である無線通信装置１ｂの識別情報を含めることができる。尚、識別情報を含めるとは、送信信号に乗算することも含まれる。

又本発明の無線通信装置は、トラフィックチャネルのデータと、このデータのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を含む制御情報とを少なくとも含み、この制御情報を、トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、ＭＩＭＯの適用、非適用に関する情報部分と第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分け、トラフィックチャネルのデータと多重化して複数のアンテナ２ａ，２ｂ対応に分割送信処理し、且つ複数のアンテナ２ａ，２ｂ対応の受信信号をＭＩＭＯ多重数に従って分離して受信処理する送受信手段（送受信部３ａ，３ｂと信号処理部４ａ，４ｂ）を備えている。

図１は、本発明の実施例の要部説明図であり、ＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂとＭＩＭＯ非適用の無線通信装置１ｃとを含む無線通信システムを示し、前述のＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式を適用できるものであり、ＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂは、それぞれ送受共用又は送信用と受信用とのそれぞれ複数のアンテナ２ａ，２ｂを備え、ＭＩＭＯ非適用の無線通信装置１ｃは、送受信共用の単一のアンテナ２ｃ又は送信用と受信用とのアンテナ（図示を省略）を有するものである。なお、複数のアンテナを備えた無線通信装置は、ＭＩＭＯ適用と非適用とに切替えることも可能である。又３ａ〜３ｃは送受信部，４ａ〜４ｃは信号処理部であり、無線通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの送受信手段を示す。

又ＭＩＭＯ適用の一方の無線通信装置１ａを基地局、他方の無線通信装置１ｂを移動局とし、又ＭＩＭＯ非適用の無線通信装置１ｃを移動局とした移動無線通信システムを構成することができる。この場合の基地局としての無線通信装置１ａは、図示を省略したネットワークに接続され、且つＭＩＭＯ適用と非適用との無線通信装置１ｂ，１ｃとの間で無線通信が可能の構成を有し、この基地局のサービスエリア内でＭＩＭＯ適用と非適用との複数の移動局は、基地局を介して、ネットワークに接続された固定の端末装置又は移動端末装置との間で通信することができる。

ＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂの信号処理部４ａ，４ｂは、送信信号を複数のアンテナ２ａ，２ｂ対応に分配処理して送受信部３ａ，３ｂに入力するＭＩＭＯ分離機能及び複数のアンテナ２ａ，２ｂ対応の送受信部３ａ，３ｂによるそれぞれの受信信号を元の信号に復元処理するＭＩＭＯデコード機能を有するものであり、又トラフィックチャネルと制御チャネルとパイロットチャネル等を含み、伝送方式に従った多重化により送受信する。又無線通信装置１ａ〜１ｃ間の制御チャネルに割り当てる物理リソースを二つの領域に分割し、制御情報を第１制御情報Ｃ１と、第２制御情報Ｃ２との２種類として、それぞれを物理リソースの二つの領域に割り当てて送信する。例えば、時間軸上又は周波数軸上又は時間・周波数の領域、又はＣＤＭＡを適用した場合の拡散コード、ＯＦＤＭを適用した場合のサブキャリアに割り当てることができる。又この場合の第１制御情報Ｃ１はＭＩＭＯ非適用とし、第２制御情報Ｃ２はＭＩＭＯ適用可能とする。

又第１制御情報Ｃ１には、前述の（ｇ）Ｘｕｅのユーザ識別情報（ＵＥ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）及び第２制御情報Ｃ２のＭＩＭＯ適用の有無の情報部分を含ませ、第２制御情報Ｃ２には、トラフィックチャネルのＭＩＭＯモードと、再送制御や適応変調制御等の方式により増減する可能性のある情報部分を含める。このように制御情報を構成し、ＭＩＭＯ多重で制御情報が多く必要になる場合には、第２制御情報Ｃ２をＭＩＭＯ多重として伝送レートを上げ、そうでない場合には、第２制御情報Ｃ２をＭＩＭＯ非適用とするように伝送レートを下げるように切替えることができる。このような処理は、信号処理部４ａ，４ｂに於いて行う構成とすることができる。又第１制御情報Ｃ１と第２制御情報Ｃ２との何れか一方又は両方に、誤り検出コード（ＣＲＣ）を付加する手段と、受信した制御信号の誤り検出を行う誤り検出部と、この誤り検出部による検出結果を送信側の無線通信装置に返送する手段とを信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃに設けることができる。なお、信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃの処理機能は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等による演算処理機能によって実現することができる。

従って、ＭＩＭＯ非適用の無線通信装置１ｃは、制御情報については第１制御情報Ｃ１の受信処理で済むことになり（勿論、第２制御情報Ｃ２をＭＩＭＯ非適用として受信し、トラフィックチャネルのデータの受信のために利用することもできる）、ＭＩＭＯ適用の無線通信装置１ａ，１ｂは、第１制御情報Ｃ１を受信することにより、第２制御情報Ｃ２のＭＩＭＯ多重分離等に従った受信処理を行うことができる。この第２制御情報Ｃ２による復調、復号の為の情報部分に従って、ＭＩＭＯ多重化されたトラフィックチャネルのデータ受信処理を行うことになる。このように、制御情報を、第１制御情報Ｃ１と、第２制御情報Ｃ２とに分けて、それぞれに割り当てる情報部分を選定することにより、ＭＩＭＯ適用とＭＩＭＯ非適用とのフレーム構成を同一とすることができる。従って、フレーム構成、周波数、時間、拡散コード等のリソース割り当てを保持したまま、ＭＩＭＯ多重のユーザを共存させることが可能となり、リソース使用効率を高めることができる。又ＭＩＭＯ最大多重数を変更することも可能となり、無線通信システムのエンハンスによる最大多重数の増加等に対しても高い柔軟性を持つことができる。

図２は、図１の送受信部３ａ，３ｂ，３ｃ及び信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃに於ける複数のアンテナの中の１個のアンテナｉ（ｉ＝１〜ｍ）対応の送受信手段の要部を示すものであり、１１−１，１１−２，１１−３は拡散部、１２は加算部、１３は無線送信部を示し、ＴＣ（トラフィックチャネル）のアンテナｉ送信シンボル（ＴＣ（ｉ））と、ＣＣ（制御チャネル）のアンテナｉ送信シンボル（ＣＣ（ｉ））と、アンテナｉパイロットシンボル（Ｐ（ｉ））とを、それぞれ拡散部１１−１，１１−２，１１−３に入力する。拡散部１１−１，１１−２，１１−３は、複数のチャネルを区別する拡散コードを入力データ列に乗算する構成を有し、この拡散コードパターンをＡ（ｋ×Ｔｃｈｉｐ），入力シンボルＢ（ｎ×Ｔｓｙｍｂｏｌ），拡散後信号をＣ（ｋ×Ｔｃｈｉｐ），Ｔｓｙｍｂｏｌ＝ＮＳＦ×Ｔｃｈｉｐとすると、Ｃ（ｋ×Ｔｃｈｉｐ）＝Ｂ（ｉｎｔ（ｋ／ＮＳＦ）×ＮＳＦ×Ｔｃｈｉｐ）×Ａ（ｋ×Ｔｃｈｉｐ）と表すことができる。又加算部１２は、複数の拡散後信号をチップ毎に加算して、無線送信部１３に入力する。この無線送信部１３は、中心周波数を所定の無線周波数に変換し、電力増幅等を行ってアンテナｉから送信する。

図３は、トラフィックチャネル（ＴＣ）の送信シンボル生成手段の説明図であり、１５はＣＲＣ付加部、１６は誤り訂正符号化部、１７はシンボルマッピング部、１８はＭＩＭＯ分離部を示し、各アンテナｉ（ｉ＝１〜ｍ）対応の送信シンボルを生成するものであり、図１の信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃの構成の一部を示す。ＣＲＣ付加部１５（誤り検出コードＣＲＣの付加処理手段）は、１パケットで送信するデータビット数（ＴＢＳ）の送信データ系列Ｄ１に、誤り検出情報（ＣＲＣ）を付加したデータ系列Ｄ２を生成する。このＣＲＣの生成と付加とについては、本実施例とは本質的な関係がない為詳細な説明は省略するが、例えば、ＴＳ２５．２１２ｖ５．７．０の４．２．１章「ＣＲＣ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ」に、Ｗ−ＣＤＭＡについて説明している手段を適用することができる。

又誤り訂正符号化部１６は、誤り検出情報（ＣＲＣ）を付加したデータ系列Ｄ２を、誤り訂正符号化する。この誤り訂正符号化についても、本実施例とは本質的な関係がない為詳細な説明は省略するが、例えば、ＴＳ２５．２１２ｖ５．７．０の４．２．３．１章，４．２．３．２章に、畳み込み符号化とターボ符号化の例が説明されており、このような誤り訂正符号化手段を適用することも可能である。

又シンボルマッピング部１７は、誤り訂正符号化が施されたデータ系列Ｄ３を、ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ等にシンボルマッピングするもので、シンボル系列Ｄ４として、ＭＩＭＯ分離部１８に入力する。例えば、ＱＰＳＫの場合には、入力される２ビットのＤ３＝（ｂ０，ｂ１）毎に１シンボル（Ｉ，Ｑ）にマッピングする。例えば、ｂ０，ｂ１は０，１で表された信号として、
（ｂ０，ｂ１）→（Ｉ，Ｑ）
Ｉ＝１−２×ｂ０
Ｑ＝１−２×ｂ１
として、マッピングする。

例えば、１６ＱＡＭの場合の例として、４ｂｉｔのＤ３＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）に対して、
（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）→（Ｉ，Ｑ）
Ｉ＝（１−２×ｂ０）＊（２−（１−２×ｂ２））
Ｑ＝（１−２×ｂ０）＊（２−（１−２×ｂ２））
とする等のマッピング方法を適用することができる。

又ＭＩＭＯ分離部１８は、ＭＩＭＯ非適用の場合、ＴＣ（１）＝Ｄ４として、ＴＣ（２）〜ＴＣ（Ｎｔｘａｎｔ）は出力なしとする。即ち、１個のアンテナ対応の送信データ系列とする。又ＭＩＭＯ多重の場合には、誤り訂正符号化ブロックの複数ブロックの出力をシンボルマッピングしてＤ４−１，Ｄ４−２，・・・，Ｄ４−Ｎｔｘａｎｔを生成し、ＭＩＭＯ多重されるデータストリームのｉ番目（ｉ＝１，２，・・・，Ｎｔｘａｎｔ）のストリームを用いてＴＣ（ｉ）＝Ｄ４−ｉを送信することになる。

トラフィックチャネル（ＴＣ）は、ＭＩＭＯモード１〜３（先に説明した、ＭＩＭＯ非適用と、ＭＩＭＯ適用のＮ多重１パケットモードと、ＭＩＭＯ適用のＮ多重ストリーム独立モード）を適用可能とするもので、モード１（ｍｏｄｅ１）は、ＭＩＭＯ未対応無線通信装置又はＭＩＭＯ非適用時、ストリームは一つで、１パケット送信を行うモードであり、又モード２（ｍｏｄｅ２）は、ＭＩＭＯ多重時の１パケット送信で、ストリームｎ個について１パケット送信を行うモードであり、データ量は多くなるが、制御情報量は変わらないモードである。又モード３（ｍｏｄｅ３）は、ＭＩＭＯ多重時で、ストリーム独立適応変調、再送制御を行うものであり、ストリームｎ個のストリーム毎に独立パケットを送信する。パケットが独立的である為、個別に制御情報が必要になり、制御情報量は多くなる。

図４は、前述のモード１〜３に対応して、（Ａ）〜（Ｃ）により、符号化と分離とを説明するものであり、図１の信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃの一部の構成に相当し、（Ａ）は、モード１による処理を示し、ＣＲＣ付加部１５（図３参照）に入力されたトラフィックチャネル（ＴＣ）のデータ系列Ｄ１に、誤り検出情報ＣＲＣを付加してデータ系列Ｄ２とし、誤り訂正符号化部１６により誤り訂正符号化したデータ系列Ｄ３としてシンボルマッピング部１７に入力する。この場合、ＭＩＭＯ非適用であるから、トラフィックチャネル（ＴＣ）対応のＴＣ（１）を出力し、他のＴＣ（２）〜ＴＣ（Ｎｔｘａｎｔ）は出力なしとする。

又図４の（Ｂ）は、モード２による処理を示し、ＭＩＭＯ多重を適用し、１パケットとする場合であり、データ系列Ｄ１に誤り検出情報ＣＲＣを付加して、誤り訂正符号化部に入力し、誤り訂正符号化してシリアル・パラレル変換部に入力し、ＴＣ（１）〜ＴＣ（Ｎｔｘａｎｔ）対応に並列に変換して出力する。又図４の（Ｃ）は、モード３による処理を示すもので、ストリーム毎に独立のパケットにより送信するものであるから、ストリーム対応の誤り検出情報ＣＲＣの付加と、誤り訂正符号化とを行うと共に、変調方式も相違させる場合も含むので、シンボルマッピング部もそれぞれ独立的に行って、ＴＣ（１）〜ＴＣ（Ｎｔｘａｎｔ）を出力することになる。

図５は、制御情報のアンテナ対応の送信シンボル生成手段の要部を示すもので、図１の信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃの一部の機能部分を示すもので、時間多重部２１とＭＩＭＯ分離部２２とを含み、ＭＩＭＯ適用時には、制御情報ＣＣの第１及び第２制御情報Ｃ１，Ｃ２を分離して、第１制御情報Ｃ１は時間多重部２１に、又第２制御情報Ｃ２はＭＩＭＯ分離部２２にそれぞれ入力し、第２制御情報Ｃ２をＣ２（１）〜Ｃ２（Ｎｔｘａｎｔ）に分離し、その中のＣ２（１）は、時間多重部２１に入力して第１制御情報Ｃ１と時間多重化し、ＣＣ（１）とする。又他のＣ２（２）〜Ｃ２（Ｎｔｘａｎｔ）は、ＣＣ（２）〜ＣＣ（Ｎｔｘａｎｔ）として出力する。又ＣＣ（１）は、ＭＩＭＯを適用しない無線通信装置も受信可能とするものであるから、特定のアンテナから送信するように制御することが望ましいが、その特定のアンテナを固定的ではなく、適応的に他のアンテナに切替えて、第１制御情報としてのＣＣ（１）を送信する制御を適用することも可能である。

又ＭＩＭＯ分離部２２は、第２制御情報Ｃ２について、ＭＩＭＯ多重を行う場合と、行わない場合とに対応して分離処理を切替えるものであり、ＭＩＭＯ多重の場合（ＭＩＭＯ分離ＯＮ）、入力された第２制御情報Ｃ２を直列／並列変換を行って、複数の信号列ＣＣ（１）〜ＣＣ（Ｎｔｘａｎｔ）とし、その中の信号列ＣＣ（１）を時間多重部２１に入力する。又ＭＩＭＯ多重を行わない場合（ＭＩＭＯ分離ＯＦＦ）、入力された第２制御情報Ｃ２をそのまま信号列ＣＣ（１）として、時間多重部２１に入力する。

図６は、１フレームについて、制御情報ＣＣと、トラフィックチャネルＴＣのデータと、パイロットチャネルＰＣとを示すもので、時間多重する場合を示し、制御情報ＣＣを、前述のように、第１制御情報Ｃ１と第２制御情報Ｃ２とに分けた構成を示す。

図７の（Ａ）は、制御情報の分類と割り当てビット数との関係を示し、（Ｂ）は動作モードと第２制御情報Ｃ２とトラフィックチャネルＴＣとの対応を示すものである。図７の（Ａ）に於いて、チャネルとして、第１制御情報Ｃ１、第２制御情報Ｃ２、トラフィックチャネルＴＣとを示し、それらに対応して、ＭＩＭＯ多重の有無、情報内容、前述のモード（ｍｏｄｅ１〜ｍｏｄｅ３）に於けるビット数を示すものである。第１制御情報Ｃ１は、ＭＩＭＯ多重無しであり、情報内容としては、ユーザ識別情報ＵＳＥＲ−ＩＤと、第２制御情報Ｃ２のＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ１）とを含み、ユーザ識別情報は、何れのモードに於いても例えば１６ビットとし、又第２制御情報Ｃ２のＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ１）は、ＭＩＭＯ多重数Ｎに等しいビット数とし、例えば、ビットｉが“１”の時、ｉ番目のストリームが存在することを通知することができる。

又第２制御情報Ｃ２は、第１制御情報Ｃ１のＭＩＭＯ分離情報に従って図５に示すＭＩＭＯ分離部２２による分離処理が行われるもので、情報内容は、復号情報、復調情報、トラフィックチャネルＴＣのＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ２）を含み、このトラフィックチャネルＴＣのＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ２）は、前述の第２制御情報Ｃ２のＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ１）と同様に多重数Ｎに等しいビット数を有し、又復号情報と復調情報とは、それぞれｍｏｄｅ３に於いてＮ倍のビット数となる。又トラフィックチャネルＴＣは、第２制御情報Ｃ２の内容に従って、ＭＩＭＯ多重の有無の切替えを行うことになる。前述のように、モードによって情報量が変化する制御情報を、第２制御情報Ｃ２とするものである。

又無線通信システムとして、ＭＩＭＯ適用か、又は非適用かの選択について説明しているが、ＭＩＭＯ多重方式として各種の方式を組み合わせることも可能である。例えば、送信ダイバーシティモードを適用することも可能である。その場合の送信ダイバーシティモードの適用の有無の情報を、前述の第２制御情報Ｃ２のＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ１）又はトラフィックチャネルＴＣのＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ２）に含めることにより、第１又は第２制御情報Ｃ１，Ｃ２によって通知することができる。なお、前述の（Ｍ１），（Ｍ２）のビット数は、モードによって変化しないものであるから、第１制御情報Ｃ１に含めることも可能である。この場合、第２制御情報Ｃ２は、ＭＩＭＯ多重数に比例する情報量となるから、ＭＩＭＯ多重数により変化しない情報量の第１制御情報Ｃ１と、変化する情報量の第２制御情報Ｃ２との伝送フォーマットを効率的に取り扱うことができる。

又図７の（Ｂ）に於いては、動作モードのｍｏｄｅ１，ｍｏｄｅ２，ｍｏｄｅ３対応に、第２制御情報Ｃ２とトラフィックチャネルＴＣとのＭＩＭＯ適用（ＭＩＭＯ）と、非適用（ｎｏｒｍａｌ）との関係を示す。なお、ＭＩＭＯ適用の場合、アンテナ毎に独立的に適応変調を行う為、制御情報量が増加するが、第２制御情報Ｃ２をＭＩＭＯ多重とすることにより、制御情報ＣＣ全体は、物理リソースとして同じ領域を割り当てているが、必要な場合のみ制御情報量を増加させるように制御することも可能である。

図８の（Ａ）は、制御情報の分類と割り当てビット数との関係を示し、（Ｂ）は動作モードと第２制御情報Ｃ２とトラフィックチャネルＴＣとの対応を示すものである。図８の（Ａ）に於いては、図７の（Ａ）の第２制御情報Ｃ２に含めたトラフィックチャネルＴＣのＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ２）の情報を、Ｃ２，ＴＣのＭＩＭＯ−ｍｏｄｅ（Ｍ１）の中に含めた場合を示すものである。又共通のＭＩＭＯ−ｍｏｄｅを適用するものとすると、その場合も（Ｍ２）の情報については必要がなくなることにより、図８の（Ａ）に示す制御情報の関係とすることができる。

又図８の（Ｂ）は、第２制御情報Ｃ２とトラフィックチャネルＴＣとのモードを共通とする場合を示し、図７の（Ｂ）に於いては、ｍｏｄｅ２の場合、第２制御情報Ｃ２は、ｎｏｒｍａｌ、トラフィックチャネルＴＣは、ＭＩＭＯとしているが、図８の（Ｂ）に於いては、そのｍｏｄｅ２の場合、第２制御情報Ｃ２とトラフィックチャネルＴＣとは共にＭＩＭＯとし、制御情報量の削減を図ることができ、それに伴って受信処理の簡略化を図ることができる。

図９は、誤り検出コードＣＲＣを制御情報に付加する場合の説明図であり、３１，３２はＣＲＣ付加部、３３，３４はシンボルマッピング部、３５は領域割り当て処理部を示し、図１に於ける信号処理部４ａ，４ｂ，４ｃの機能の一部を構成するものである。同図の（Ａ）は、第１制御情報Ｃ１に対してＣＲＣ付加部３１によりＣＲＣを求めて付加して、シンボルマッピング部３３に入力し、第２制御情報Ｃ２に対しては、そのままシンボルマッピング部３４に入力して、マッピングされた信号系列を、領域割り当て処理部３５に入力して、物理チャネル領域に対する割り当て処理を行う場合を示す。

又図９の（Ｂ）は、第１制御情報Ｃ１を直接シンボルマッピング部３３に入力し、第２制御情報Ｃ２に対しては、ＣＲＣ付加部３２によりＣＲＣを求めて付加し、シンボルマッピング部３４に入力し、領域割り当て処理部３５により、物理チャネル領域に対する割り当て処理を行う場合を示す。

又図９の（Ｃ）は、第１制御情報Ｃ１に対してＣＲＣ付加部３１によりＣＲＣを付加してシンボルマッピング部３３に入力し、第２制御情報Ｃ２に対してＣＲＣ付加部３２によりＣＲＣを付加してシンボルマッピング部３４に入力し、領域割り当て処理部３５に於いて、物理チャネル領域に対する割り当て処理を行う場合を示す。

前述のように、第１制御情報Ｃ１又は第２制御情報Ｃ２の何れか一方又は両方にＣＲＣを付加して送信することができるもので、第１制御情報Ｃ１にＣＲＣを付加して送信する場合、その第１制御情報Ｃ１を受信してＣＲＣによる誤り検出を行い、その検出結果に応じてＡＣＫ，ＮＡＣＫを、送信側の無線通信装置に返送することができる。その場合に、ＮＡＣＫが返送されると、正常な制御情報を受信できなかった場合であるから、送信側の無線通信装置は、次の第２制御情報Ｃ２及びトラフィックチャネルＴＣの送信を停止し、第１制御情報Ｃ１の再送処理に移行することができる。

又第２制御情報Ｃ２にＣＲＣを付加して送信する場合も、受信チェック結果に応じてＡＣＫ，ＮＡＣＫを返送することができる。そして、前述の場合と同様に、ＮＡＣＫが返送されると、正常な制御情報を受信できなかった場合であるから、送信側の無線通信装置は、トラフィックチャネルＴＣの送信を停止する制御を行うことができる。その場合、第２制御情報Ｃ２の再送処理に移行することができる。又第１制御情報Ｃ１と第２制御情報Ｃ２とにそれぞれＣＲＣを付加して送信する場合も、受信チェック結果に対応して、ＡＣＫ，ＮＡＣＫを返送することができる。

前述のＡＣＫ，ＮＡＣＫについて、例えば、第１又は第２制御情報の何れか一方にＣＲＣを付加した場合のＡＣＫを“０”、ＮＡＣＫを“１”として返送することができる。又第１、第２制御情報の両方にＣＲＣを付加した場合、第１制御情報Ｃ１に対するＡＣＫ１を“００”、ＮＡＣＫ１を“０１”とし、第２制御情報Ｃ２に対するＡＣＫ２を“１０”、ＮＡＣＫ２を“１１”とすることができる。又図９の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に対応した受信側の無線通信装置からの前述のＡＣＫ，ＮＡＣＫを送信するチャネルを専用に用意することができる。そして、ＡＣＫ，ＮＡＣＫを受信した無線通信装置は、前述のように、トラフィックチャネルＴＣの送信を中止して、第１制御情報又は第２制御情報の再送処理に移行することができる。

図１０は、第１制御情報Ｃ１にＣＲＣを付加して伝送する無線通信システムに於ける無線通信装置の要部を示すものであり、５１，５２はアンテナ、５３は無線受信部、５４は無線送信部、５５はＴＣ復調部、５６は誤り訂正復号部、５７はＣ１復調部、５８はＣ２復調部、５９は誤り検出部を示し、この無線通信装置は、例えば、移動無線通信システムに於ける移動局とすることができる。

アンテナ５１，５２は、ＭＩＭＯ多重数Ｎに対応した個数を設けるものであり、無線受信部５３は、受信復調してＭＩＭＯ多重数Ｎに従って分離処理するＭＩＭＯデコード処理部を備えており、既に知られている各種の構成を適用することができる。又無線送信部５４は、アンテナ対応に情報系列に分離し、無線周波数に変換して送信する公知の構成を適用することができる。

前述の図９の（Ａ）に示すように、第１制御情報Ｃ１にＣＲＣを付加して送信する無線通信システムに於いては、無線受信部５３により受信し、Ｃ１復調部５７により第１制御情報Ｃ１の復調処理を行い、誤り検出部５９によりチェックして、例えば、正常ならば、ＡＣＫ＝“０”を返送し、誤り検出時は、ＮＡＣＫ＝“１”を返送するように、無線送信部５４を制御する。又ＡＣＫを受信した基地局等の送信側の無線通信装置は、次の第２制御情報Ｃ２及びトラフィックチャネルＴＣの送信動作に移行し、又ＮＡＣＫを受信した場合は、第１制御情報Ｃ１の再送処理に移行する。又第１制御情報Ｃ１の次の第２制御情報Ｃ２を受信すると、Ｃ２復調部５８により復調し、その復調内容の制御情報に従って、ＴＣ復調部５５に於いてトラフィックチャネルＴＣの復調を行い、誤り訂正復号部５６に於いて、第２制御情報Ｃ２に従った誤り訂正復号処理を行う。なお、ＮＡＣＫ返送時は、第２制御情報Ｃ２の復調が行われないことにより、ＴＣ復調部５５と誤り訂正復号部５６との処理は中止する。この場合、電力消費を低減する為に、例えば、ＴＣ復調部５５とＣ２復調部５８と誤り訂正復号部５６とを含む処理機能に対する動作電力供給を停止することができる。

図１１は、ＣＲＣを第２制御情報Ｃ２に付加して伝送する場合の受信側の無線通信装置の要部を示すもので、図１０と同一符号は同一の名称の部分を示し、アンテナ５１，５２は複数設けているものであるが、簡略化の為に１個のみを図示している。前述の図９の（Ｂ）に示すように、第２制御情報Ｃ２にＣＲＣを付加して送信する無線通信システムに於いて、無線受信部５３により受信処理し、Ｃ１復調部５７により第１制御情報Ｃ１を復調し、Ｃ２復調部５８により第２制御情報Ｃ２を復調し、誤り検出部５９によりＣＲＣを用いた誤りチェックを行い、その結果に対応して前述の場合と同様に、無線送信部５４を制御して、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを返送する。又正常受信によりＡＣＫを返送する場合、ＴＣ復調部５６によりトラフィックチャネルＴＣの復調を行い、その復調されたデータについて、誤り訂正復号部５６に於いて復号処理を行う。又異常受信によるＮＡＣＫ返送時は、ＴＣ復調部５５及び誤り訂正復号部５６の処理は中止する。

図１２は、ＣＲＣを第１制御情報Ｃ１と第２制御情報Ｃ２とに付加した場合の受信側の無線通信装置の要部を示すもので、図１０及び図１１と同一符号は同一の名称の部分を示し、６０は誤り検出部、６１はＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号生成部を示す。誤り検出部５９は、Ｃ１復調部５７からの復調出力を、第１制御情報Ｃ１に付加されたＣＲＣを用いた誤り検出処理を行い、誤り検出部６０は、Ｃ２復調部５８からの復調出力を、第２制御情報Ｃ２に付加されたＣＲＣを用いた誤り検出処理を行うものである。又Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号生成部６１は、例えば、前述のように、第１制御情報Ｃ１に対するＡＣＫ１を“００”、ＮＡＣＫ１を“０１”とし、第２制御情報Ｃ２に対するＡＣＫ２を“１０”、ＮＡＣＫ２を“１１”とする処理を行って、無線送信部５４から返送することができる。

返送されたＡＣＫ１，２又はＮＡＣＫ１，２を受信した無線通信装置は、例えば、ＡＣＫ１受信検出により、第２制御情報Ｃ２の送信制御に移行し、ＮＡＣＫ１の受信検出により、第１制御情報Ｃ１の再送処理に移行し、又ＡＣＫ２の受信検出によりトラフィックチャネルＴＣの送信動作に移行し、ＮＡＣＫ２の受信検出により、第２制御情報Ｃ２の再送処理に移行する構成を備えることができる。

又ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）やマルチキャリアを用いた無線通信システムに於いては、例えば、図１３に示すように、横軸を時間、縦軸をサブキャリアとし、１フレーム分の第１制御情報Ｃ１と第２制御情報Ｃ２とを、時間・周波数領域に配置することができる。又ＣＤＭＡ方式は、複数の拡散コードを選択できるから、ＯＦＤＭ方式にＣＤＭＡ方式を適用して、周波数、時間、拡散コードを含む物理リソースを、第１制御情報Ｃ１と第２制御情報Ｃ２との情報量に従って配分することもできる。又ＭＩＭＯ方式と組み合わせるＯＦＤＭ方式、ＣＤＭＡ方式、スペースダイバーシティ方式等の伝送方式と組み合わせることも可能であり、その伝送方式を示す情報部分を第１制御情報Ｃ１に含めて、第２制御情報Ｃ２及びトラフィックチャネルの受信処理を可能とすることができる。

又無線通信システムに属する各無線通信装置は、ＭＩＭＯ方式の適用等について把握しておく必要があるが、総てのユーザに報知することにより、システム構成を可変とすることができる。その場合に、全ユーザが受信可能の報知チャネルを利用することができる。例えば、前述の第１制御情報Ｃ１は、トラフィックチャネルＴＣでデータ通信を行う時点において受信識別できれば良いものであるから、報知チャネルにより送信して、全ユーザに通知するシステム構成とすることができる。なお、トラフィックチャネルＴＣによるデータ通信開始前に、上位レイヤの制御情報に第１制御情報Ｃ１を含めて通知する手段を適用することが可能である。

図１４は、報知チャネルにより第１制御情報Ｃ１を送信する場合の無線通信装置の要部を示すもので、７０は多重部、７１〜７４は拡散部、７５は加算部、７６は無線送信部を示し、複数のアンテナの中のアンテナ１に対応する要部の構成を示す。前述の第１制御情報Ｃ１の送信フォーマット情報と他の報知情報とを多重部７０により多重化して拡散部７４に入力し、トラフィックチャネルＴＣのアンテナ１送信シンボル（ＴＣ（１））を拡散部７１に、制御情報ＣＣのアンテナ１送信シンボル（ＣＣ（１））を拡散部７２に、アンテナ１パイロットシンボル（Ｐ（１））を拡散部７３にそれぞれ入力し、それぞれ異なる拡散コードで拡散処理し、加算部７５によりチップ毎に加算合成して、無線送信部７６からアンテナ１対応の変調を行って送信する。この報知情報を、移動無線通信システムの基地局から送信し、移動局は、受信した報知情報を基に、第１制御情報Ｃ１の送信フォーマットを認識して、第２制御情報Ｃ２及びトラフィックチャネルＴＣの受信処理を行うことができる。

本発明の実施例の要部説明図である。 本発明の実施例の送受信手段の要部説明図である。 トラフィックチャネル送信シンボル生成手段の説明図である。 トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離の要部説明図である。 制御情報の送信手段の要部説明図である。 フレーム構成説明図である。 動作モードと制御情報とトラフィックチャネルとの説明図である。 動作モードと制御情報とトラフィックチャネルとの説明図である。 ＣＲＣ付加手段の要部説明図である。 誤り検出手段を有する送受信手段の要部説明図である。 誤り検出手段を有する送受信手段の要部説明図である。 誤り検出手段を有する送受信手段の要部説明図である。 第１制御情報と第２制御情報との時間・周波数領域の割り当て説明図である。 第１制御情報を報知情報と共に送信する要部説明図である。 ＨＳＤＰＡに於けるチャネル構成説明図である。 ＭＩＭＯ多重数と制御情報量との説明図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ 無線通信装置
２ａ，２ｂ，２ｃ アンテナ
３ａ，３ｂ，３ｃ 送受信部
４ａ，４ｂ，４ｃ 信号処理部
１１−１，１１−２，１１−３ 拡散部
１２ 加算部
１３ 無線送信部
１５ ＣＲＣ付加部
１６ 誤り訂正符号化部
１７ シンボルマッピング部
１８ ＭＩＭＯ分離部

Claims (15)

1. 複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ適用の無線通信装置と単一又は複数のアンテナを用いて送受信するＭＩＭＯ非適用の無線通信装置とが混在する無線通信システムに於いて、
   前記ＭＩＭＯ適用の無線通信装置は、トラフィックチャネルの復調、復号に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、前記第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分けた制御情報の送受信手段を備えた
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記ＭＩＭＯ適用の前記無線通信装置は、前記制御情報の中の前記第２制御情報に、前記トラフィックチャネルの復調、復号に必要な情報の中のＭＩＭＯ多重数に従って情報量が増加する情報部分を総て含め、それ以外の情報部分を前記第１制御情報に含めて送受信する送受信手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記ＭＩＭＯ適用の前記無線通信装置は、前記トラフィックチャネルの送信に適用したＭＩＭＯ多重方式を含む伝送方式に関する情報部分を有する前記制御情報を、前記トラフィックチャネルの伝送に適用する伝送方式に関する情報部分のみ前記第２制御情報とし、他の情報部分を前記第１制御情報として送受信する送受信手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記ＭＩＭＯ適用且つダイバーシティ方式、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式の何れか又はそれらの組み合わせの伝送方式を適用できる前記無線通信装置は、前記トラフィックチャネルの送信に適用したＭＩＭＯ多重方式を含む前記伝送方式に関する情報部分を有する前記制御情報を、第１制御情報と第２制御情報とに分け、前記第１制御情報は、前記第２制御情報と前記トラフィックチャネルとの伝送方式を示す情報部分と、前記トラフィックチャネルの伝送方式により増減しない情報部分とを含み、システム共通の伝送方式に従って伝送し、前記第２制御情報は、前記トラフィックチャネルの復調、誤り訂正復号に必要な情報部分を含み、前記第１制御情報により指定された伝送方式に従って伝送する送受信手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記ＭＩＭＯ適用の前記無線通信装置は、前記第２制御情報の伝送方式と前記トラフィックチャネルの伝送方式とをシステム内で共通化して送受信すると共に、前記第１制御情報に前記第２制御情報と前記トラフィックチャネルとの伝送方式を示す情報部分を含め、該第１制御情報をシステム内で共通化して送受信する送受信手段を備え、前記ＭＩＭＯ非適用の前記無線通信装置は、前記トラフィックチャネルと前記第１制御情報を送受信する送受信手段を備えたことを特徴とする請求項１又は４記載の無線通信システム。
6. 前記ＭＩＭＯ適用の前記無線通信装置は、前記第１制御情報と前記第２制御情報との何れか一方又は両方に対して誤り検出コードを付加して、前記制御情報を送受信する送受信手段と、受信した前記誤り検出コードにより、前記第１制御情報と前記第２制御情報との何れか一方又は両方の誤り検出を行う誤り検出部と、該誤り検出部による検出結果を送信側の無線通信装置に返送する手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の無線通信システム。
7. ＭＩＭＯ適用の無線通信装置に於いて、
   トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、前記第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分けた制御情報の送信処理部を備えた
   ことを特徴とする無線通信装置。
8. ＭＩＭＯ適用の無線通信装置に於いて、
   トラフィックチャネルのＭＩＭＯ分離に関する情報部分を少なくとも含む第２制御情報と、前記第２制御情報のＭＩＭＯ分離に関する情報部分とを含む第１制御情報とに分けた制御情報を受信し、該第１制御情報を用いて前記第２の制御情報をＭＩＭＯモードで受信処理し、受信した該第２の制御情報を用いて該トラフィックチャネルをＭＩＭＯモードで受信処理する受信処理部を備えた
   ことを特徴とする無線通信装置。
9. 前記制御情報の中の前記第２制御情報に、前記トラフィックチャネルの復調、復号に必要な情報の中のＭＩＭＯ多重数に従って情報量が増加する情報部分を総て含め、それ以外の情報部分を前記第１制御情報に含める処理構成を有することを特徴とする請求項７又は８記載の無線通信装置。
10. 前記ＭＩＭＯ適用且つダイバーシティ方式、ＣＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ方式の何れか又はそれらの組み合わせの伝送方式を適用可能の構成とし、且つ前記トラフィックチャネルの送信に適用したＭＩＭＯ多重方式を含む前記伝送方式に関する情報部分を有する前記制御情報を、第１制御情報と第２制御情報とに分け、前記第１制御情報は、前記第２制御情報と前記トラフィックチャネルとの伝送方式を示す情報部分と、前記トラフィックチャネルの伝送方式により増減しない情報部分とを含み、該第１制御情報をシステム共通の伝送方式に従って伝送し、前記第２制御情報は、前記トラフィックチャネルの復調、誤り訂正復号に必要な情報部分を含み、前記第１制御情報により指定された伝送方式に従って伝送する構成を有することを特徴とする請求項７又は８記載の無線通信装置。
11. 前記第１制御情報と前記第２制御情報との何れか一方又は両方に対して誤り検出コードを付加した前記制御情報を送受信する手段と、受信した前記誤り検出コードにより、前記第１制御情報と前記第２制御情報との何れか一方又は両方の誤り検出を行う誤り検出手段と、該誤り検出手段による検出結果を送信側の無線通信装置に返送する手段とを備えたことを特徴とする前記請求項７乃至１０の何れか１項記載の無線通信装置。
12. 第１の制御情報と、該第１の制御情報に応じた第１の送信処理が施された伝送レートが可変な第２の制御情報と、少なくとも該第２の制御情報に応じた第２の送信処理が施されたデータとを送信する送信処理部
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
13. 前記データは、更に前記第１の制御情報に応じた送信処理が施されたことを特徴とする請求項１２記載の無線通信装置。
14. 前記第１の制御情報は、前記第１の送信処理にＭＩＭＯを適用するか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１２記載の無線通信装置。
15. 第１の制御情報と、該第１の制御情報に応じた送信処理が施された伝送レートが可変な第２の制御情報と、少なくとも該第２の制御情報に応じた送信処理が施されたデータとを受信する受信部と、
    少なくとも該第２の制御情報に応じた受信処理を該データに対して施して該データを取得する受信処理部と
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。

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