JP2010220143A - 無線送信装置、無線受信装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】狭帯域受信装置で使用する帯域を複数用いる広帯域受信装置が、各帯域を通じて伝送チャネルの割り当てを行う制御チャネルに対して、効率的な応答を行うことが可能な無線送信装置、無線受信装置および送信方法を提供する。
【解決手段】無線基地局装置が移動無線端末装置に対して、チャネル割当の応答信号の送信で用いるチャネルを、複数の帯域で送信するチャネル割当情報のマッピングパターンで通知するようにしたものである。
【選択図】 図６

Description

この発明は、ネットワークに収容される無線基地局装置と移動無線端末装置との間の通信に関する。

セルラーなどの移動通信システムにおいて、さまざまな用途の端末に対応するために、端末の送受信能力を規定するさまざまなパラメータが存在する（例えば、非特許文献１参照）。その組み合わせによって端末カテゴリ(UE Category)が規定されている。端末カテゴリを規定する端末の能力(UE capability)は、最大の情報伝送速度などがあり、送信、受信についてそれぞれ規定されている。基地局は、複数の端末の異なる送信能力、受信能力に合わせて、端末との間で信号の送受信を行う。上記非特許文献１では、基地局は、異なるカテゴリの端末を同時に接続可能でなければならないことを示唆している。

近時、Rel-8 LTE端末の受信可能帯域幅であったシステム帯域を包含する広帯域を用いるLTE-Advanced（以下、LTE-Aと称する）システムが検討されている。このように狭帯域を用いるRel-8 LTE端末を、広帯域を用いる新システムでも運用できるようにするためには、新システムの基地局は、Rel-8 LTE端末でも受信可能な信号を送信しなければならない。

またRel-8 LTE端末は、先行して運用が開始されるため、後の新システムの稼動に合わせて、Rel-8 LTE端末が受信する帯域を変更することは困難である。また、１つの基地局の無線ゾーン内に存在するRel-8 LTE端末と、広帯域を用いる端末（以下、LTE-A端末と称する）の比率は動的に変化する。このため、情報伝送チャネルの割り当てを制御チャネルを通じて行うLTEシステムでは、制御チャネルの構成も工夫が必要である。

制御チャネルは、共用リソースで送信され、Rel-8 LTE端末およびLTE-A端末がそれぞれ自端末宛ての制御情報をブラインド判定により検出する。基地局から送信されるDownlink physical channelでは、制御チャネルPDCCH(Physical downlink control channel)と、PDSCH(Physical downlink shared channel)が多重化されている（例えば、非特許文献２乃至４参照）
端末は、PDCCHを受信し、自端末に宛てられたPDCCHより、自端末の情報伝送チャネルPDSCHの割当情報を検出し、このPDSCH割当情報に基づいて、PDSCHを受信する。PDCCHは、端末毎に異なるスクランブルがかかっており、各端末がそれぞれ固有のPDCCHのデコード処理を行い、正しく検出されたPDCCHを自端末に宛てられたPDCCHと判定する。これがブラインド判定と称されるものである。

制御チャネルの送信方法としては、Rel-8 LTE端末向けの制御情報と、広帯域端末向けの制御情報を別のリソースを用いて送信ｑする方法が考えられるが、上述したように端末の存在比率が動的に変化するので、このような方法は、リソースの効率的な利用方法とは言えない。

このため、Rel-8 LTE端末はその仕様が変更されることなくPDCCHを受信でき、かつLTE-A端末は効率的にPDCCHを受信できるシステムの開発が望まれている。
特に、LTE-A端末が、Rel-8 LTE端末で使用する帯域を複数用いる場合、無線基地局装置は、LTE-A端末に対して、各帯域のPDCCHを通じてそれぞれ対応する帯域で用いるPDSCHを割り当てる手法が考えられる。これに対して、LTE-A端末は、各帯域のPDCCHに対してそれぞれ応答することが考えられるが、このような応答は、非効率的な応答であるという問題があった。

3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.306 V8.2.0 (2008-05) 3GPP TS 36.211 V8.3.0 (2008-05) 6.8 Physical downlink control channel 3GPP TS 36.212 V8.3.0 (2008-05) 5.3.3 Downlink control information 3GPP TS 36.213 V8.3.0 (2008-05) 7 Physical downlink shared channel related procedures

狭帯域受信装置で使用する帯域を複数用いる広帯域受信装置に対して、無線基地局装置は、各帯域の制御チャネルを通じてそれぞれ対応する帯域で用いる伝送チャネルを割り当てる手法が考えられる。これに対して、広帯域受信装置は、各帯域の制御チャネルに対してそれぞれ応答することが考えられるが、このような応答は、非効率的であるという問題があった。

この発明は上記の問題を解決するべくなされたもので、複数の帯域のチャネルを用いる広帯域受信装置が、各帯域を通じて伝送チャネルの割り当てを行う制御チャネルに対して、効率的な応答を行うことが可能な無線送信装置、無線受信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線送信装置において、無線受信装置が応答信号の送信に用いるチャネルに応じて、マッピングパターンを選択するパターン選択手段と、このパターン選択手段が選択したパターンで、各帯域についてのチャネル割当情報を、複数の帯域にマッピングして送信する送信手段と、パターン選択手段が選択したパターンに対応するチャネルを通じて、無線受信装置から応答信号を受信する受信手段とを具備して構成するようにした。

以上述べたように、この発明では、無線送信装置が無線受信装置に対して、チャネル割当の応答信号の送信で用いるチャネルを、複数の帯域で送信するチャネル割当情報のマッピングパターンで通知するようにしている。

したがって、この発明によれば、特別な無線リソースを消費することなく、応答信号の送信に用いるチャネルについて、無線送信装置と無線受信装置が共通の認識を持てるので、複数の帯域のチャネルを用いる受信装置は、各帯域を通じて伝送チャネルの割り当てを行う制御チャネルに対して、効率的な応答を行うことが可能な無線送信装置、無線受信装置および送信方法を提供できる。

この発明に係わる無線通信システムで用いる通信帯域を説明するための図。 図１に示したサブキャリアに割り当てるリソースブロックを説明するための図。 図２に示したリソースブロックに割り当てるチャネルを説明するための図。 この発明の実施形態に係わる無線通信システムの無線基地局装置の構成を示す回路ブロック図。 この発明の実施形態に係わる無線通信システムの移動無線端末装置の構成を示す回路ブロック図。 移動無線端末装置に送信する割当情報のマッピング処理を説明するための図。 図６に示したマッピング処理のパターンの一例を示す図。 移動無線端末装置におけるPUCCHの決定処理を説明するための図。 移動無線端末装置に送信する割当情報のマッピング処理の変形例を説明するための図。 テールバイティングを行う畳み込み符号化器の一例を示す図。 テールバイティングの特性を説明するための図。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
この発明に係わる無線通信システムとして、下り回線にOFDM方式を用いるセルラシステムを例に挙げて説明する。この無線通信システムは、移動無線端末装置と無線基地局装置を備え、無線基地局装置から送信し、移動無線装置で受信する下り回線においてOFDM方式による無線通信を行う。移動無線端末装置の種別には、Rel-8 LTEに準拠した種別ｘと、LTE-Advanced（以下、LTE-Aと略称する）に準拠した種別ｙの２種類がある。そして、無線基地局装置は、複数の種別ｘの移動無線端末装置および複数の種別ｙの移動無線端末装置に対して信号を送信する。

種別ｘの移動無線端末装置は、１コンポーネント（18.015MHz）を受信可能な最大帯域幅とし、一方、種別ｙの移動無線端末装置は、３つのコンポーネントを包含する60MHzを受信可能な最大帯域幅としている。そして、無線基地局装置は、両方の移動無線端末装置で受信可能な信号を送信する。なお、ここでは、種別ｙの移動無線端末装置の最大受信帯域幅として60MHzを例に挙げて説明するが、n×20MHzでもよい（nは、２以上の自然数）。

図１に示すように、１コンポーネントは、無線基地局装置によって、中心周波数にはDCサブキャリアが配置され、18.015MHz（サブキャリア数1201）の送信信号帯域が構成される。すなわち、サブキャリア間隔15kHzである。なお、無線基地局装置は、DCサブキャリアでは送信しない。また無線基地局装置は、図２に示すように、12サブキャリアからなる180kHz帯域幅で、１つのRB(Resource block)を形成する。したがって、１コンポーネントには、100個のRBを有する。

なお、RBは、時間方向は14シンボルからなり、受信信号の基準とする既知信号であるリファレンス信号（Reference Signal）が挿入されている。また、Rel-8 LTEのシステム記述では、DCサブキャリアの分を除いて、送信信号帯域幅18MHz、ガード帯域幅2MHz（片側1MHz）と示すことがある。

図３は、無線基地局装置が両種別ｘ、ｙの移動無線端末装置に向けて送信する１サブフレームの伝送信号の構成であり、この図では、周波数方向にRBを並べて示している。無線基地局装置から両種別ｘ、ｙの移動無線端末装置に伝送される信号には、制御情報を伝送する制御チャネル（PCFICH、PDCCH、PHICH）と伝送情報を伝送するデータチャネル（PDSCH）とがあり、それぞれ時分割に配分して伝送される。

前述したように種別ｘの移動無線端末装置は、１コンポーネントを受信可能であって、その中から１つ以上のRBがPDSCHの受信用として無線基地局装置から通知されるPDCCHにより割り当てられる。すなわち、図３において、種別ｘの移動無線端末装置は、User B,C,D,E,F,G,H,Iのいずれかに相当する。

一方、種別ｙの移動無線端末装置は、３コンポーネントを同時に受信可能で、その中から１つ以上のRBがPDSCHの受信用として無線基地局装置から割り当てられる。すなわち、種別ｙの移動無線端末装置は、１つのコンポーネントに属するRBのみをPDSCHの受信用とすることも可能であり、また複数の異なるコンポーネントに属するRBをPDSCHの受信用とすることも可能である。

なお、以下の説明では、この発明を簡明に説明するために、種別ｙの移動無線端末装置に、３つのコンポーネントにそれぞれ属するPDSCHを割り当てる場合について説明する。すなわち、図３において、種別ｙの移動無線端末装置が、User Aに相当する場合について説明する。

両種別ｘ、ｙの移動無線端末装置は、それぞれ自端末宛てのPDCCHを受信して、この情報に基づいて、自端末宛てのPDSCHがどのRBに割り当てられているかを特定し、この特定した自端末宛てのRB（PDSCH）だけを受信する。すなわち、無線基地局装置は、PDCCHに、どの移動無線端末装置にどのPDSCHを割り当てたかを示す割当情報を含める。

無線基地局装置は、各移動無線端末装置に宛てたPDCCHを、信号帯域全体にわたり、多重化して配置するが、その配置は移動無線端末装置毎に固定した位置でない。このため、各移動無線端末装置は、多重化されたPDCCHの中から、自端末宛てのPDCCHを探す（ブラインド検出する）必要がある。

種別ｘの移動無線端末装置は、１コンポーネントだけが利用可能なので、無線基地局装置は、種別ｘの移動無線端末装置が１コンポーネントについてブラインド検出すればよいように、同じコンポーネント内に、種別ｘの移動無線端末装置宛てのPDCCHおよびPDSCHを配置する。一方、種別ｙの移動無線端末装置は、図３に示すように、３コンポーネントを包含する広帯域を利用可能なので、無線基地局装置は、PDCCHを広い帯域に分散して配置することができる。

このように分散配置すると、種別ｘの移動無線端末装置は、信号帯域全体について探索する必要があるが、周波数ダイバーシチ効果が増大し、PDCCHの受信品質を向上させることができる。

ところで、LTE-Aシステムは、Rel-8 LTEシステムの規格を拡張することにより実現される。反対に、種別ｘの移動無線端末装置は、LTE-A規格で拡張された帯域および拡張されたPDCCH構成を受信する機能はない。LTE-Aシステムの導入に伴い、種別ｘの移動無線端末装置が受信できるPDCCHの構成は、Rel-8 LTEから変更されない。したがって、LTE-A規格は、種別ｘの移動無線端末装置の受信に支障がないように拡張される必要がある。

種別ｘの移動無線端末装置と種別ｙの移動無線端末装置が通信に使用するリソースの比率は、時間により変動するので、無線基地局装置において、PDCCHをマッピングするリソースの配分を予め決めておくことはできず、種別ｘの移動無線端末装置と種別ｙの移動無線端末装置は、PDCCHのリソースを共用する必要がある。このため、両種別ｘ、ｙの移動無線端末装置は、それぞれ多数のPDCCHを受信して、CRCが一致するPDCCHを探すというブラインド判定により、自端末宛てのPDCCHを検出する。

また検出できるPDCCHは自端末宛てのものだけなので、種別ｘの移動無線端末装置は、LTE-A規格で送信されているPDCCH全体のサイズ、すなわち、PDCCHのリソース配分を知ることはできない。同様に、種別ｙの移動無線端末装置は、Rel-8 LTE規格で送信されているPDCCH全体のサイズ、すなわち、PDCCHのリソース配分を知ることはできない。このため、種別ｘの移動無線端末装置と種別ｙの移動無線端末装置の受信処理は、PDCCHのリソース配分によらず、同じ処理が望ましい。

無線基地局装置の構成について説明する。図４にその構成を示す。
リファレンス信号生成部２０１は、リファレンス信号の元となるビット列を生成し、これにスクランブリングコードをかけて変調部２０３に出力する。チャネルコーディング部２０２は、チャネルコーディング器２０２１〜２０２ｍを備える。

チャネルコーディング器２０２１〜２０２ｍは、データチャネルを通じて送信する伝送情報（下り送信データビット列）を、それぞれ制御部２００から指示されたチャネルコーディングレートでチャネル符号化し、これによって得た下り送信データ信号を変調部２０３に出力する。なお、下り送信データビット列は、種別ｘの移動無線端末装置に宛てたデータと、種別ｙの移動無線端末装置に宛てたデータが存在する。

PDCCH信号生成部２１５は、制御部２００が生成した、種別ｘの移動無線端末装置または種別ｙの移動無線端末装置に宛てたPDCCHデータが与えられる。すなわち、LTE-Aシステムの端末またはRel-8 LTEシステムの端末に宛てたPDCCHデータが与えられる。このPDCCHデータには、端末装置に割り当てるPDSCHの識別情報が含まれる。そしてPDCCH信号生成部２１５は、上記PDCCHデータに対して、チャネル符号化、多重化、インターリーブなどの処理を実施して、PDCCH信号を得る。

またPDCCH信号生成部２１５は、特にLTE-Aシステムの端末に宛てた３つのPDCCHデータについては、これらのデータに基づくCRC(Cyclic Redundancy Check)データを生成し、上記３つのPDCCHデータと上記CRCデータを誤り訂正符号化し、この結果を３つのPDCCH信号に分ける。そしてこの３つのPDCCH信号を、種別ｙの移動無線端末装置が用いるべきPUCCHに応じて、制御部２００が３つのコンポーネントのいずれかにマッピングする。なお、詳細な処理内容については、後述する。

変調部２０３は、チャネルコーディング器２０２１〜２０２ｍにそれぞれ対応する変調器２０３１〜２０３ｍと、PDCCH信号生成部２１５に対応する変調器２０３ｘを備える。変調器２０３１〜２０３ｍおよび２０３ｘは、それぞれ、上記リファレンス信号、上記下り送信データ信号、PDCCH信号に対して、制御部２００から指示された変調方式で、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）のようなディジタル変調を施す。

物理リソース割当部２０４には、変調器２０３１〜２０３ｍおよび２０３ｘでディジタル変調された信号が入力されるとともに、制御部２００で生成されたPCFICH信号、PHICH信号が入力される。そして、これらの信号を物理リソース割当部２０４は、制御部２００から指示された所定のチャネル（制御チャネル、データチャネル）のサブキャリア（リソースブロック）にそれぞれマッピングする。なお、ここでいう「信号をサブキャリアにマッピングする」とは、複素数値で表される信号に対して、対応するリソースブロック内のサブキャリアの時間軸上及び周波数軸上の位置を表すサブキャリアインデックスを付加することを意味する。

また、当該無線基地局装置から送信されるチャネル帯域は、前述したRBに分割されており、各チャネル帯域に配置されたサブキャリアが、１つのRBとしてまとめられている。これは無線基地局装置から移動無線端末装置へ、予め通知されるチャネル帯域情報およびリソースブロック数から一意に求められるものであって、移動無線端末装置でも、RBの構成は認識されている。無線基地局装置においては、制御部２００と物理リソース割当部２０４によって実現される。

高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部２０５は、物理リソース割当部２０４から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。そして、この信号は、ディジタル−アナログ変換器、アップコンバータ及び電力増幅器などを含む送信ＲＦ部２０６によって無線（ＲＦ）信号に変換され、これをデュプレクサ２０７およびアンテナを通じて、移動無線端末装置に向け空間に放射される。
一方、受信部２０８は、アンテナおよびデュプレクサ２０７を通じて、移動無線端末装置から送信される無線信号を受信する。

制御部２００は、当該無線基地局装置の各部を統括して制御するものであって、例えば、移動無線端末装置の対応規格（Rel-8 LTEあるいはLTE-A）の種別（ｘとｙ）、各移動無線端末装置宛てのデータ量や優先度、移動無線端末装置の能力(UE capability)に基づいて、フレーム毎に、どの移動無線端末装置にどのチャネル帯域を割り当てて、どのパケットを通じて送信するかを決定するスケジューラ手段を備える。

このスケジューラ手段は、種別ｘの移動無線端末装置に対しては、ある１コンポーネントの範囲内のリソースブロックを割り当て、一方、種別ｙの移動無線端末装置に対しては、最大で３コンポーネントを包含する広帯域の範囲内のリソースブロックを割り当てる。

なお、移動無線端末装置の能力(UE capability)や移動無線端末装置の対応規格の種別は、制御部２００が、各移動無線端末装置から受信したデータから検出する。また制御部２００は、移動無線端末装置に割り当てたチャネル帯域を示す情報に応じて、移動無線端末装置毎に、この情報を含むPCFICH、PDCCH、PHICHを生成し、これらの情報をPDCCH信号生成部２１５や物理リソース割当部２０４に出力する。

またスケジューラ手段は、種別ｙの移動無線端末装置が３つのコンポーネントのPDSCHを用いる場合に、PDCCH信号生成部２１５が生成する３つのPDCCH信号に基づいて生成された３つの変調信号を、種別ｙの移動無線端末装置が用いるべき１つのPUCCHに応じて、それぞれ３つのコンポーネントのPDCCHのいずれかにマッピングする。すなわち、３つのコンポーネントのPDSCHを用いる場合、各コンポーネントに対応する合計３つのPUCCHのいずれかを用いることができるが、上記のマッピングにパターンで、種別ｙの移動無線端末装置が用いるべき１つのPUCCHを指定する。

なお、無線基地局装置と種別ｙの移動無線端末装置との間で、マッピングパターンと、用いるべきPUCCHとの対応について、予め共通に認識していることはいうまでもない。具体的には、無線基地局装置と種別ｙの移動無線端末装置とが、マッピングパターンと、用いるべきPUCCHとの対応を示すテーブルを備えればよい。

移動無線端末装置の構成について説明する。図５にその構成を示す。上述したように、種別ｘの移動無線端末装置と種別ｙの移動無線端末装置は、受信に利用するコンポーネント数および帯域が相違し、受信に関わる構成（処理）が異なるだけで、見かけ上類似するので、共に図５を用いて説明する。

送信部１０１は、無線基地局装置に宛てた無線信号を生成し、この信号をデュプレクサ１０８を介しアンテナを通じて空間に放射する。
無線基地局装置から送信された無線信号は、アンテナで受信され、デュプレクサ１０８を通じて受信ＲＦ部１０９に出力される。受信された無線信号は、ダウンコンバータ及びアナログ−ディジタル変換器などを含む受信ＲＦ部１０９によってベースバンドディジタル信号に変換される。

高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１０は、上記ベースバンドディジタル信号を、高速フーリエ変換し、これにより時間領域の信号から周波数領域の信号、すなわちサブキャリア毎の信号に分割する。このようにしてサブキャリア毎に分割された信号は、周波数チャネル分離部１１１に出力される。なお、サブキャリアは、無線基地局装置において、所定数（例えば１２）ずつリソースブロックとしてまとめられており、無線基地局装置は、このリソースブロックを１つの単位として、移動無線端末装置に割り当てを行う。

周波数チャネル分離部１１１は、制御部１００からの指示されるチャネル帯域およびリソースブロックについて、そのリソースブロックに含まれるサブキャリアの信号を、リファレンス信号、制御チャネルの信号およびデータチャネルの信号にそれぞれ分離する。

なお、種別ｘの移動無線端末装置の場合、周波数チャネル分離部１１１は、制御部１００から指示された１コンポーネントの範囲だけを処理の対象とし、一方、種別ｙの移動無線端末装置の場合は、周波数チャネル分離部１１１は、制御部１００から指示された最大で３コンポーネントを包含する広帯域を処理の対象とする。

また種別ｙの移動無線端末装置の場合、周波数チャネル分離部１１１は、分離した上記制御チャネルが、どのコンポーネントにマッピングされていたかを検出し、この検出結果（以下、マッピング情報と称する）を制御チャネル復調部１１４に通知する。

なお、チャネル帯域をどのようにリソースブロックに分割したか、言い換えれば、サブキャリアとリソースブロックの対応については、無線基地局装置から移動無線端末装置へ、チャネル帯域情報およびリソースブロック数が予め通知され、サブキャリアとリソースブロックの対応については、チャネル帯域情報およびリソースブロック数から一意に求められる。すなわち、移動無線端末装置は、無線基地局装置がチャネル帯域をどのようにリソースブロックに分割しているかを予め認識しており、それに準じた受信を行う。

上記信号のうち、リファレンス信号は、リファレンス信号デスクランブリング部１１２により、移動無線端末装置が受信しようとする信号を送信する無線基地局装置において用いられるスクランブルパターンと逆のデスクランブリングパターンによってデスクランブルされ、この結果は制御チャネル復調部１１４、データチャネル復調部１１６および受信品質測定部１１３に出力される。受信品質測定部１１３は、上記リファレンス信号に基づいて、Ncqi個のリソースブロックの受信品質をそれぞれ測定する。これらの測定結果は、制御部１００に出力される。

制御チャネル復調部１１４は、周波数チャネル分離部１１１から出力される制御チャネルの信号を、リファレンス信号デスクランブリング部１１２でデスクランブリングされたリファレンス信号を用いてチャネル等化したのち復調する。この復調結果は、それぞれどのコンポーネントにマッピングされていたかを示すマッピング情報とともに、制御チャネル復号部１１５に出力される。

制御チャネル復号部１１５は、復調された制御チャネルの信号からPCFICH、自端末宛てのPHICHを検出する。また制御チャネル復号部１１５は、例えば３つのコンポーネントを通じて受信する場合、各コンポーネントの制御チャネルの復調結果を１つずつ、合計３つの復調結果を選択し、これらを無線基地局装置が用いる３つのパターンで入れ替えて多重化し、それぞれ誤り訂正復号を試みる。

このような処理を、制御チャネル復号部１１５は、自端末宛てのPDCCHが検出できるまで実施する。すなわち、復調結果の組み合わせや、マッピングパターン（多重化の順序）を替えて復号を実施する。そして、復号できた際のマッピングパターンを検出する。このような復号処理によって得られた制御チャネル（PCFICH、PHICH、PDCCH）のビット列は、制御部１００に出力される。

制御部１００は、当該移動無線端末装置の各部を統括して制御するものである。制御部１００は、上記制御チャネルから取得したPDCCH情報に基づいて、当該移動無線端末装置に割り当てられたデータチャネル（チャネル帯域およびリソースブロック）を検出し、このデータチャネルを通じて無線基地局装置からデータを受信するように、受信系の各部（例えば、周波数チャネル分離部１１１）を制御する。また制御部１００は、受信信号が当該移動無線端末装置宛ての信号であると判定した場合、この信号に含まれるシグナリング情報を抽出し、これからデータチャネル信号の復調に必要な情報と、データチャネル信号の復号に必要な情報を検出する。

データチャネル信号の復調に必要な情報は、データチャネル復調部１１６に出力され、一方、データチャネルの復号に必要な情報は、データチャネル復号部１１７に出力される。また、制御部１００は、受信信号が当該移動無線端末装置宛ての信号でないと判定した場合は、データチャネル信号の復調および復号の処理は中止される。

また種別ｙの移動無線端末装置の場合、制御部１００は、受信に用いるコンポーネントに対応する３つのPUCCHのうち、制御チャネル復号部１１５が検出したマッピングパターンに対応するPUCCHを選択する。そして制御部１００は、この選択したPUCCHを通じて、無線基地局装置に対し、自端末に対するデータチャネルの割り当てに関して、AckもしくはNackを無線基地局装置に送信する。

また制御部１００は、PDCCHに基づいて、自端末宛てに割り当てられたPDSCHを検出する。そして、制御部１００は、この検出したPDSCHを受信するように、データチャネル復調部１１６およびデータチャネル復号部１１７を制御する。すなわち、種別ｘの移動無線端末装置の場合には、制御部１００は、データチャネル復調部１１６およびデータチャネル復号部１１７に対して、１コンポーネントの範囲内に収められた自端末宛てのPDSCHを受信するように指示し、一方、種別ｙの移動無線端末装置の場合には、制御部１００は、データチャネル復調部１１６およびデータチャネル復号部１１７に対して、最大で３コンポーネントを包含する広帯域の範囲内に収められた自端末宛てのPDSCHを受信するように指示する。

データチャネル復調部１１６は、周波数チャネル分離部１１１から出力される各信号を、リファレンス信号デスクランブリング部１１２から出力されたリファレンス信号を用いてチャネル等化したのち、制御部１００から指示される復調方式および出力される情報に基づいて、制御部１００から指示されるPDSCHを復調する。

このようにして復調されたデータビット列は、データチャネル復号部１１７によって、デコードされ、当該移動無線端末装置宛ての下りデータビット列が得られる。ここでのデコードには、制御部１００から出力される情報が用いられる。無線基地局装置からのデータ受信に先立って、当該移動無線端末装置の種別（ｘ、ｙ）および能力(UE capability)が、上り回線で、無線基地局装置に送信される。

次に、図４、図６および図７を参照して、無線基地局装置から移動無線端末装置に宛てたPDCCHの送信処理について説明する。なお、以下の説明では、説明を簡明にするために、１つの種別ｙの移動無線端末装置（User A）に宛てたPDCCHを送信する処理について説明するが、実際には、後述する処理と同様の処理によって、多数の種別ｙの移動無線端末装置に宛ててPDCCHを送信し、またこれに並行して多数の種別ｘの移動無線端末装置に宛ててPDCCHを送信している。

まず制御部２００は、User Aの種別ｙの移動無線端末装置（以下、移動無線端末装置Ａと略称する）に対して、３つのコンポーネントを通じて、伝送情報を送信することを決定する。また制御部２００は、各コンポーネントにおいて、どのPDSCHを用いるかをそれぞれ決定する。

そして制御部２００は、各コンポーネントで使用するPDSCHの識別情報を示すPDSCH割当情報１〜３を生成し、さらにこの情報をそれぞれ含む３つのPDCCHデータを生成し、これをPDCCH信号生成部２１５に出力する。

また制御部２００は、移動無線端末装置Ａにどのコンポーネントに対応するPUCCHを使わせるかを決定し、この決定したPUCCHに対応するマッピングパターンを、予め準備しておいた図７に示すようなパターンから１つを選択する。そして、この選択したマッピングパターンを、物理リソース割当部２０４に通知する。

PDCCH信号生成部２１５は、制御部２００から３つのPDCCHデータが与えられると、これらに基づくCRCデータを生成し、上記３つのPDCCHデータと上記CRCデータを誤り訂正符号化し、この結果を３つのPDCCH信号１〜３に分割する。そして、この３つのPDCCH信号１〜３を変調器２０３ｘに出力する。

これに対して変調器２０３ｘは、３つのPDCCH信号１〜３に対して、それぞれ制御部２００から指示された変調方式で、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）のようなディジタル変調を施し、これによって得られる３つの信号を物理リソース割当部２０４に出力する。

物理リソース割当部２０４は、制御部２００から通知されたマッピングパターンにしたがって、変調器２０３ｘから与えられる３つの信号を、それぞれ所定のコンポーネントにマッピングする。これにより、制御部２００で生成された移動無線端末装置Ａ宛ての３つのPDCCHデータが、移動無線端末装置Ａが用いるPUCCHに応じたマッピングパターンで送信されることになる。

このようにしてマッピングされた周波数領域の信号は、高速逆フーリエ変換部２０５で時間領域の信号に変換されたのち、送信ＲＦ部２０６で無線信号に変換されて、デュプレクサ２０７およびアンテナを通じて、移動無線端末装置に向け空間に放射される。
以後、無線基地局装置は、上記マッピングパターンに対応するPUCCHを受信して、移動無線端末装置Ａから送られるAckもしくはNackを待機する。

次に、図５および図８を参照して、無線基地局装置から移動無線端末装置ＡがPDCCHを受信する処理およびこれに続いてPUCCHを送信する処理について説明する。
無線基地局装置から送信された無線信号は、アンテナで受信され、デュプレクサ１０８を通じて受信ＲＦ部１０９に出力される。受信された無線信号は、受信ＲＦ部１０９によってベースバンドディジタル信号に変換される。

そして、上記ベースバンドディジタル信号のうち、制御部１００からの指示されるチャネル帯域およびリソースブロックの信号が、周波数チャネル分離部１１１によって、リファレンス信号、制御チャネルの信号およびデータチャネルの信号に分離される。ここでは、移動無線端末装置Ａが受信対象とする３つのコンポーネントのベースバンドディジタル信号が受信対象となる。

また周波数チャネル分離部１１１は、分離した上記制御チャネルの信号が、どのコンポーネントにマッピングされていたかを検出し、この検出結果（マッピング情報）を制御チャネル復調部１１４に通知する。これにより、制御チャネル復調部１１４は、制御チャネルの信号が、どのコンポーネントにマッピングされていたものであるかを認識する。

このようにして周波数チャネル分離部１１１によって得られた制御チャネルの信号は、制御チャネル復調部１１４によって復調され、この復調結果がマッピング情報に対応付けられて、制御チャネル復号部１１５に出力される。

これに対して制御チャネル復号部１１５は、３つのコンポーネントの制御チャネルの復調結果を１つずつ選択し、これらを無線基地局装置が用いる３つのパターンで入れ替えて多重化し、それぞれ誤り訂正復号を試みる。このような処理を、制御チャネル復号部１１５は、自端末宛てのPDCCHが検出できるまで実施する。やがて、復号が正常に完了し、自端末宛てのPDCCHが検出できると、その際に用いたマッピングパターン（多重化の順序）を、復号結果と共に制御部１００に出力する。

これに対して制御部１００は、復号されたPDCCHデータから自端末に割り当てられたPDSCHを検出し、データ伝送に適当がどうかを判定する。また、制御部１００は、受信に用いるコンポーネントに対応する３つのPUCCHのうち、制御チャネル復号部１１５が検出したマッピングパターンに対応するPUCCHを選択する。そして制御部１００は、上記判定結果に応じて、AckもしくはNackを、上記選択したPUCCHを通じて、無線基地局装置に送信する。

以上のように、上記構成の無線通信システムでは、３つのコンポーネントを通じてデータ受信を行う移動無線端末装置Ａに対して、無線基地局装置が、PDCCHのマッピングパターンでPUCCHを指定するようにしている。

したがって、上記構成の無線通信システムによれば、無線基地局装置が移動無線端末装置Ａに対して、無線リソースを消費することなく、使用するPUCCHを指定することができる。このため、移動無線端末装置Ａおよび無線基地局装置は、お互いが認識した特定のPUCCHだけを用いることになるので、移動無線端末装置Ａは無線基地局装置に対して、効率的な応答を行うことができる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

その一例として例えば、上記実施の形態では、図６に示したように、３つのコンポーネントにそれぞれ対応する３つのPDCCHデータを送信する場合を例に挙げて説明した。すなわち、３つのPDCCHデータが、それぞれ対応するコンポーネントについて、端末装置に割り当てるPDSCHの識別情報を示すようにした。

これに代わって例えば、図９に示すように、１つのPDCCHデータが、移動無線端末装置Ａに割り当てる３つのコンポーネント上のPDSCHの識別情報を示すようにしてもよい。この場合、無線基地局装置では、制御部２００が上記１つのPDCCHデータを生成し、PDCCH信号生成部２１５に与えられる。これに対して、PDCCH信号生成部２１５は、上記１つのPDCCHデータに基づくCRCデータを生成し、上記１つのPDCCHデータと上記CRCデータを誤り訂正符号化し、この結果を３つのPDCCH信号１〜３に分割する。そして、この３つのPDCCH信号１〜３を変調器２０３ｘに出力する。以降の処理は同様である。

なお、この場合、移動無線端末装置Ａでは、制御チャネル復号部１１５が、１つの復号結果を得る。この復号結果には、上記１つのPDCCHデータが含まれる。
このように、１つのPDCCHデータが、移動無線端末装置Ａに割り当てる３つのコンポーネント上のPDSCHの識別情報を示す場合にも適用でき、同様の効果が得られる。

また上記実施の形態では、３つのコンポーネントにそれぞれ対応するPDCCHデータのマッピングパターンで、無線基地局装置が移動無線端末装置Ａに対して、PUCCHを指定するようにしたが、これに代わって例えば、PDCCH信号生成部２１５および制御チャネル復号部１１５で適用される符号化方法に、符号化前の情報と符号化によって得られる信号とが対応する周期性を持つ誤り訂正符号を適用する。その一例として、テールバイティング(Tail biting)を行う畳み込み符号化がある。この符号化は、例えば図１０に示すような符号化器を用いる。

図１０は、符号化率R=1/3、拘束長9の畳み込み符号器の一構成(3GPP TS25.212)を示すものである。符号化する情報は、（拘束長−１）の段数のシフトレジスタに入力される。図１０において、「D」が各レジスタを示している。図１１は、（ａ）通常の畳み込み符号と、（ｂ）テールバイティングによる畳み込み符号を比較するものであり、説明のため、図１０のシフトレジスタ部のみ示したものである。

まず、（ａ）通常の畳み込み符号では、シフトレジスタD₀〜D₇の初期値を０とし、符号化する情報ビット列の最後に、テールビットとしてレジスタ数分の初期値０をつけ、情報の符号化後に初期状態に戻す。この符号化方法は、シフトレジスタの初期状態と終端状態が、受信側で既知のため、効率のよい復号が可能となるのでこの構成はよく用いられる。しかし、伝送ビット数が少ない場合は、テールビットをつけることによるオーバヘッドが問題となる。

一方、（ｂ）テールバイティングによる畳み込み符号では、シフトレジスタD₀〜D₇の初期値として、これから符号化する情報ビット列の最後の部分を入れることにより、テールビットなしの畳み込み符号が実現できる。しかしこの場合、初期状態と終端状態が受信側では未知であるため、復号処理は、（ａ）テールビットなしと比べて、複雑になる。しかし、テールビットのオーバヘッドを考慮すれば、情報ビットあたりの送信電力を増大できるため、有効な方法として検討が進められ、3GPP LTE(3GPP TS 36.212v8.3.0)で採用されている。

また、（ｂ）テールバイティングによる畳み込み符号の場合、符号化する情報ビットがビットシフトされていれば、シフトレジスタの状態もビットシフトすることになり、図１に示した畳み込み符号器の各Output A,B,Cもそれぞれ同じだけビットシフトした信号になる。すなわち、（ｃ）に示すように、例えば１ビット左に情報ビットを周期的にシフトした場合（左端の１ビットは、右端に移動）、畳み込み符号器の各Output A,B,Cもそれぞれ１ビットだけ左にビットシフトした信号になる。２ビット以上シフトさせた場合も同様に考えることができる。このため、送信側でビットシフトした信号を受信側で受信して誤り訂正復号処理すると、同じ分だけビットシフトした情報が得られる。

このような特性に着目し、３つのコンポーネントのうち、どのコンポーネントに対応するPUCCHを用いるかを、ビットシフト量で、無線基地局装置が移動無線端末装置Ａに対して指定する。

すなわち、制御部２００のスケジューラ手段は、移動無線端末装置Ａが３つのコンポーネントのPDSCHを用いる場合に、移動無線端末装置Ａが用いるべき１つのPUCCHに応じたビットシフト量を、PDCCH信号生成部２１５に指定する。これに対してPDCCH信号生成部２１５は、指定されたビットシフト量に基づく符号化を実施する。

これに対して、移動無線端末装置Ａでは、制御チャネル復号部１１５がPDCCH信号生成部２１５の符号化に対応する復号を実施し、復号が成功した際のビットシフト量を検出する。そして、制御部１００は、この検出したビットシフト量に基づいて、どのコンポーネントに対応するPUCCHを用いるべきかを判定する。

なお、無線基地局装置と移動無線端末装置Ａとの間で、ビットシフト量と、用いるべきPUCCHとの対応について、予め共通に認識していることはいうまでもない。具体的には、無線基地局装置と移動無線端末装置Ａとが、ビットシフト量と、用いるべきPUCCHとの対応を示すテーブルを備えればよい。

このように、符号化前の情報と符号化によって得られる信号とが対応する周期性を有する符号化方式を採用する場合に、無線基地局装置が移動無線端末装置Ａに対して、用いるべきPUCCHをビットシフト量で指定するようにしても、同様の効果が得られる。

またこの発明では、上述したように、マッピングパターンやビットシフト量で、無線基地局装置が移動無線端末装置Ａに対して、用いるべきPUCCHを指定する代わりに、予め種別ｙの移動無線端末装置毎に、どのPUCCHを使うべきかを規定しておくようにしてもよい。

この場合、無線基地局装置が移動無線端末装置Ａの識別情報に応じて、データ伝送に用いる複数のコンポーネントに対応するPUCCHから、予め設定した１つを選択して用い、一方、移動無線端末装置Ａは、自端末に割り当てられた所定のPUCCHを用いるようにする。

このため、制御部１００と制御部２００が予めこのような設定を認識しており、制御部２００は、移動無線端末装置Ａの識別情報に応じた規定のPUCCHを受信するように受信系の各部を制御し、一方、制御部１００は、同じPUCCHを用いて応答信号を送信するように、送信系の各部を制御する。このような構成でも同様の効果が得られる。

その他、データ伝送に用いる複数のコンポーネントに対応するPUCCHから、所定の順番に位置するコンポーネントに対応するPUCCHを用いるように、無線基地局装置と移動無線端末装置Ａとの間で予め取り決めておいてもよい。この場合も、制御部１００と制御部２００が予めこのような設定を認識しており、制御部２００は、所定の順番のコンポーネントに対応する規定のPUCCHを受信するように受信系の各部を制御し、一方、制御部１００は、同じ順番のコンポーネントに対応するPUCCHを用いて応答信号を送信するように、送信系の各部を制御する。このような構成でも同様の効果が得られる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

１００…制御部、１０１…送信部、１０８…デュプレクサ、１０９…受信ＲＦ部、１１０…ＦＦＴ部、１１１…周波数チャネル分離部、１１２…リファレンス信号デスクランブリング部、１１３…受信品質測定部、１１４…制御チャネル復調部、１１５…制御チャネル復号部、１１６…データチャネル復調部、１１７…データチャネル復号部、２００…制御部、２０１…リファレンス信号生成部、２０２…チャネルコーディング部、２０２１〜２０２ｍ…チャネルコーディング器、２０３…変調部、２０３１〜２０３ｍ，２０３ｘ…変調器、２０４…物理リソース割当部、２０５…ＩＦＦＴ部、２０６…送信ＲＦ部、２０７…デュプレクサ、２０８…受信部、２１５…PDCCH信号生成部。

Claims (9)

1. 無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を前記無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線送信装置において、
   前記無線受信装置が応答信号の送信に用いるチャネルに応じて、マッピングパターンを選択するパターン選択手段と、
   このパターン選択手段が選択したパターンで、各帯域についてのチャネル割当情報を、前記複数の帯域にマッピングして送信する送信手段と、
   前記パターン選択手段が選択したパターンに対応するチャネルを通じて、前記無線受信装置から応答信号を受信する受信手段とを具備することを特徴とする無線送信装置。
2. 無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を前記無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線送信装置において、
   前記チャネル割当情報を構成するビット列を、前記無線受信装置が応答信号の送信に用いるチャネルに応じたビット数だけ、周期的にシフトさせるビットシフト手段と、
   このビットシフト手段がシフトしたチャネル割当情報を、符号化の前後で周期性を有する符号化方式で符号化する符号化手段と、
   この符号化手段の出力を前記無線受信装置に宛てて送信する送信手段と、
   前記ビットシフト手段がシフトさせたビット数に対応するチャネルを通じて、前記無線受信装置から応答信号を受信する受信手段とを具備することを特徴とする無線送信装置。
3. 無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を前記無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線送信装置において、
   各帯域についてのチャネル割当情報を、それぞれ対応する帯域を通じて前記無線受信装置に送信する送信手段と、
   この送信手段がチャネル割当情報の送信に用いた帯域のうち、前記無線受信装置に予め規定した帯域に対応するチャネルを通じて、前記無線受信装置から応答信号を受信する受信手段とを具備することを特徴とする無線送信装置。
4. 無線送信装置から割り当てられる複数の帯域のチャネルをチャネル割当情報を受信して認識し、前記複数の帯域のチャネルを通じてデータ受信を行う無線受信装置において、
   複数の帯域をそれぞれ通じて送信される複数のチャネル割当情報を受信する受信手段と、
   この受信手段が受信した複数のチャネル割当情報と、受信した帯域との組み合わせを検出するパターン検出手段と、
   このパターン検出手段が検出した組み合わせに応じたチャネルを通じて、前記無線送信装置に応答信号を送信する送信手段とを具備することを特徴とする無線受信装置。
5. 無線送信装置から割り当てられる複数の帯域のチャネルをチャネル割当情報を受信して認識し、前記複数の帯域のチャネルを通じてデータ受信を行う無線受信装置において、
   チャネル割当情報を受信する受信手段と、
   この受信手段が受信したチャネル割当情報を構成するビット列を周期的にシフトさせて、符号化の前後で周期性を有する符号化方式に対応する復号を施して、シフト量を検出するシフト量検出手段と、
   このシフト量検出手段が検出したシフト量に応じたチャネルを通じて、前記無線送信装置に応答信号を送信する送信手段とを具備することを特徴とする無線受信装置。
6. 無線送信装置から割り当てられる複数の帯域のチャネルをチャネル割当情報を受信して認識し、前記複数の帯域のチャネルを通じてデータ受信を行う無線受信装置において、
   複数の帯域をそれぞれ通じて送信される複数のチャネル割当情報を受信する受信手段と、
   この受信手段が受信に用いた帯域のうち、当該無線受信装置に予め規定される帯域に対応するチャネルを通じて、前記無線送信装置に応答信号を送信する送信手段とを具備することを特徴とする無線受信装置。
7. 無線送信装置が無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を前記無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線通信方法において、
   前記無線受信装置が応答信号の送信に用いるチャネルに応じて、マッピングパターンを選択するパターン選択工程と、
   前記無線受信装置が前記パターン選択工程で選択したパターンで、各帯域についてのチャネル割当情報を、前記複数の帯域にマッピングして送信する第１送信工程と、
   前記無線受信装置が複数の帯域をそれぞれ通じて送信される複数のチャネル割当情報を受信する第１受信工程と、
   前記無線受信装置が前記第１受信工程で受信した複数のチャネル割当情報と、受信した帯域との組み合わせを検出するパターン検出工程と、
   前記無線受信装置が前記パターン検出工程で検出した組み合わせに応じたチャネルを通じて、前記無線送信装置に応答信号を送信する第２送信工程と、
   前記無線送信装置が前記パターン選択工程で選択したパターンに対応するチャネルを通じて、前記無線受信装置から前記応答信号を受信する第２受信工程とを具備することを特徴とする無線通信方法。
8. 無線送信装置が無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を前記無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線通信方法において、
   前記無線送信装置が前記チャネル割当情報を構成するビット列を、前記無線受信装置が応答信号の送信に用いるチャネルに応じたビット数だけ、周期的にシフトさせるビットシフト工程と、
   前記無線送信装置が前記ビットシフト工程でシフトしたチャネル割当情報を、符号化の前後で周期性を有する符号化方式で符号化する符号化工程と、
   前記無線送信装置が前記符号化工程の出力を前記無線受信装置に宛てて送信する第１送信工程と、
   前記無線受信手段が前記第１送信工程で送信する情報を受信する第１受信工程と、
   前記無線受信手段が前記第１受信工程で受信した情報を構成するビット列を周期的にシフトさせて、前記符号化方式に対応する復号を施して、シフト量を検出するシフト量検出工程と、
   前記無線受信手段が前記シフト量検出工程で検出したシフト量に応じたチャネルを通じて、前記無線送信装置に応答信号を送信する第２送信工程と、
   前記無線送信装置が前記ビットシフト工程でシフトさせたビット数に対応するチャネルを通じて、前記無線受信装置から応答信号を受信する第２受信工程とを具備することを特徴とする無線通信方法。
9. 無線送信装置が無線受信装置に対して複数の帯域のチャネルを割り当てるものであって、各帯域についてのチャネル割当情報を前記無線受信装置に通知し、割り当てた複数の帯域のチャネルを通じてデータ送信を行う無線通信方法において、
   前記無線送信装置が各帯域についてのチャネル割当情報を、それぞれ対応する帯域を通じて前記無線受信装置に送信する第１送信工程と、
   前記無線受信装置が複数の帯域をそれぞれ通じて送信される複数のチャネル割当情報を受信する第１受信工程と、
   前記無線受信装置が前記第１受信工程で受信に用いた帯域のうち、当該無線受信装置に予め規定される帯域に対応するチャネルを通じて、前記無線送信装置に応答信号を送信する第２送信工程と、
   前記無線送信装置が前記第１送信工程がチャネル割当情報の送信に用いた帯域のうち、前記無線受信装置に予め規定した帯域に対応するチャネルを通じて、前記応答信号を受信する第２受信工程とを具備することを特徴とする無線通信方法。

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