JP2010533408A - 無線通信システムにおけるアップリンク制御チャンネルの送受信装置及び方法 - Google Patents

無線通信システムにおけるアップリンク制御チャンネルの送受信装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、無線通信システムにおけるアップリンクで制御チャンネル情報の復調のためのパイロットシンボルを送受信する方法及び装置を提供する。基地局(ＥＮＢ)が所定のサブフレームで端末（ＵＥ）からＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫをすべて受信しようとする場合に、端末がＣＱＩチャンネルのみを伝送すると、ＥＮＢは、ＣＱＩチャンネルから存在しないＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を検出することを防止することによって、誤アラームを避けることができる。

Description

本発明は無線通信システムにおける制御チャンネルの送受信装置及び方法に関するもので、特に移動通信システムのアップリンクで制御チャンネルを送受信する装置及び方法に関する。
一般的に、移動通信システムは、ユーザーに対して移動性を保証しつつ通信をサポートするために開発されてきた。このような移動通信システムは、通信技術の急速な発達によって、音声通信だけでなく高速のデータ通信もサポートできる向上した通信システムに発展している。現在、移動通信システムは、より高速のデータ通信をサポートするように進化しており、その一例が３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)によって提案された次世代移動通信標準規格であるＥＵＴＲＡ(Enhanced Universal Terrestrial Radio Access)システムである。
移動通信システムは時分割多重接続(Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ)、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access：ＣＤＭＡ)、及び周波数分割多重接続(Frequency Division Multiple Access：ＦＤＭＡ)方式のような多様なタイプに分類されることができる。その中で、ＣＤＭＡが一般的に使用される。しかしながら、ＣＤＭＡは、制限された直交符号の数によって大量のデータを高速でサポートするのに困難性を有するため、ＦＤＭＡの一種である直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する)とシングルキャリア-周波数分割多重接続(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access：以下、“ＳＣ-ＦＤＭＡ”と称する）は、各々ＥＵＴＲＡのダウンリンク及びアップリンク標準技術として適用されている。
ＥＵＴＲＡシステムにおいて、アップリンク制御情報は、ダウンリンク伝送データの受信における成功/失敗をフィードバックするために使用される信号である肯定応答(ＡＣＫ)/否定応答(ＮＡＣＫ)フィードバック情報を含む。また、アップリンク制御情報は、ダウンリンクチャンネル品質をフィードバックするために使用されるＣＱＩ(Channel Quality Indication)情報を含む。一般的に１ビットで構成されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報は、受信性能の向上及びセルカバレッジ(cell coverage)の拡大のために数回繰り返し伝送される。ここで、ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、ＡＣＫ又はＮＡＣＫとして定義される。
一般的に、ＣＱＩ情報は、チャンネル品質を表現するために複数のビットで構成され、受信性能の向上及びセルカバレッジの拡大のためにチャンネル符号化された後に伝送される。ブロック符号化又は畳み込み符号化は、ＣＱＩ情報に対するチャンネル符号化として利用できる。制御情報の受信に要求される受信信頼度は、制御情報のタイプに従って決定される。一般に、約１０-２〜１０-４のビット誤り率(Bit Error Rate：ＢＥＲ）が要求されるＡＣＫ/ＮＡＣＫは、１０-２〜１０-１のＣＱＩより低いＢＥＲが要求される。
ＥＵＴＲＡシステムにおいて、ユーザー端末(ＵＥ)又は移動局がデータなしにアップリンク制御情報チャンネルのみを伝送する場合には、制御情報伝送のために割り当てられた特定の周波数帯域を使用する。制御情報のみを伝送するための物理チャンネルは、物理アップリンク制御チャンネル(Physical Uplink Control Channel：以下、“ＰＵＣＣＨ”と称する）として定義され、このＰＵＣＣＨは、割り当てられた特定の周波数帯域にマッピングされる。
図１は、３ＧＰＰ ＥＵＴＲＡシステムにおけるアップリンクで制御情報を伝送するための物理チャンネルＰＵＣＣＨの伝送構成を示す。
図１において、縦軸は周波数領域(frequency domain）を、横軸は時間領域(time Domain）を、各々示す。時間領域の範囲は、一つのサブフレーム１０２で示し、周波数領域の範囲はシステム伝送帯域幅１１０で示す。アップリンクの基本伝送単位であるサブフレーム１０２は、１ｍｓの長さを有し、一つのサブフレームは０.５ｍｓの２個のスロット１０４，１０６で構成される。スロット１０４，１０６は、各々複数のＳＣ-ＦＤＭＡシンボル１１１〜１２４及び１３１〜１４４で構成される。図１は、一つのスロットが７個のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルで構成される一例を示す。
周波数領域の最小単位はサブキャリアであり、リソース割り当ての基本単位はリソースブロック(ＲＢ)１０８，１０９である。ＲＢ１０８，１０９は、複数のサブキャリア及び複数のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルで構成される。図１に示す例において、１２個のサブキャリア及び２スロットを構成する１４個のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルは一つのＲＢを形成する。ＯＦＤＭ伝送が適用されるダウンリンクでも、一つのＲＢは、１２個のサブキャリア及び１４個のＯＦＤＭシンボから生成される。
ＰＵＣＣＨがマッピングされる周波数帯域は、システム伝送帯域幅１１０の両端に該当するＲＢ１０８，１０９に対応する。このＰＵＣＣＨは、一つのサブフレームで周波数ダイバシティを増加させるために周波数ホッピング(frequency hopping）を適用でき、この場合に、スロット単位のホッピングが可能である。ＥＮＢ(Evolved Node B)又は基地局は、場合に応じて複数のユーザーからの制御情報の伝送を許可するためにＰＵＣＣＨ伝送用の複数のＲＢを割り当てることができる。図１において、周波数ホッピングは参照符号１５０及び参照符号１６０によって示す。以下に、周波数ホッピングについて詳細に説明する。
第１のスロット１０４で事前割り当てられたＲＢ１０８を通じて伝送された制御情報＃１は、第２のスロット１０６で周波数ホッピングされた後に、事前割り当てられた他のＲＢ１０９を通じて伝送される。一方、第１のスロット１０４で事前割り当てられたＲＢ１０９を通じて伝送された制御情報＃２は、第２のスロット１０６で周波数ホッピングされた後に、事前割り当てられた他のＲＢ１０８を通じて伝送される。
図１の例において、一つのサブフレーム１０２で、制御情報＃１はＳＣ-ＦＤＭＡシンボル１１１，１１３，１１４，１１５，１１７,１３８，１４０，１４１，１４２，１４４で伝送され、制御情報＃２はＳＣ-ＦＤＭＡシンボル１３１，１３３，１３４，１３５，１３７,１１８，１２０，１２１，１２２，１２４で伝送される。また、基準信号(Reference Signal：ＲＳ）は、パイロット(pilots)として知られた信号であり、パイロットＳＣ-ＦＤＭＡシンボル１１２，１１６，１３９，１４３(又は１３２，１３６，１１９，１２３)で伝送される。ＲＳは、所定のシーケンスで生成され、受信器でコヒーレント復調(coherent demodulation)のためのチャンネル推定に使用される。図１において、制御情報伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルの個数、ＲＳ伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルの個数、及びサブフレームでの該当位置は、例として示したものであり、所望の伝送制御情報のタイプ及び/又はシステム運用によって変更されることがある。
符号分割多重化(Code Division Multiplexing:以下、“ＣＤＭ”と称する)は、ＰＵＣＣＨを通じて伝送されるＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報、ＣＱＩ情報、及びＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Out)フィードバック情報のようなアップリンク制御情報を異なるユーザーに対して多重化するために使用されることができる。ＣＤＭは、周波数分割多重化(Frequency Division Multiplexing:以下、“ＦＤＭ”と称する)に比べて干渉信号に強い。
Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ(ＺＣ)シーケンスは、制御情報をＣＤＭ多重化するために使用されるシーケンスとして論議されている。ＺＣシーケンスは時間及び周波数領域で一定の信号振幅(constant signal amplitude）を有するため、良好なピーク電力対平均電力比(Peak to Average Power Ratio：以下：“ＰＡＰＲ”と称する)の特性を有し、周波数領域で優れたチャンネル推定性能を有する。また、ＺＣシーケンスは、非ゼロ(Non-zero)シフトに対する循環自動相関(circular autocorrelation）が０である特徴がある。したがって、同一のＺＣシーケンスを用いて制御情報を伝送するＵＥは、相互に異なるＺＣシーケンスのサイクリックシフト(cyclic shift)値を用いて識別できる。
実際の無線チャンネル環境において、無線伝送経路の最大伝送遅延値より大きい条件を満たすように多重化しようとする各ＵＥ別に異なるサイクリックシフト値が設定され、これにより、ユーザー間の直交性が維持される。したがって、多重接続可能なＵＥの個数は、ＺＣシーケンスの長さとサイクリックシフト値から決定される。ＺＣシーケンスは、サイクリックシフト値を用いて相互に異なるＵＥのＲＳを識別するために、ＲＳ伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルにも適用されることができる。
一般的に、ＰＵＣＣＨに使用されるＺＣシーケンスの長さは、一つのＲＢを構成するサブキャリアと同一の１２個のサンプルであると仮定する。この場合に、ＺＣシーケンスの相互に異なるサイクリックシフト値の可能な最大個数は１２であるため、ＰＵＣＣＨに異なるサイクリックシフト値を割り当てることによって一つのＲＢに最大１２個のＰＵＣＣＨを多重化することができる。ＥＵＴＲＡシステムで一般的に考慮される無線チャンネルモデルであるＴＵ(Typical Urban)モデルは、周波数選択的なチャンネル特性のため、少なくとも２サンプル間隔でＰＵＣＣＨにサイクリックシフト値を適用する。少なくとも２サンプル間隔のサイクリックシフト値を適用することは、一つのＲＢでサイクリックシフト値の数を６個以下に制限する。このようにして、一対一でサイクリックシフト値にマッピングされるＰＵＣＣＨ間の直交性は、急激な損失なしに維持可能になる。
図２は、図１の構成を有するＰＵＣＣＨを通じてＣＱＩを伝送する場合に、同一のＲＢ内でＺＣシーケンスの相互に異なるサイクリックシフト値で各ＵＥ別にＣＱＩを多重化する一例を示す。
図２において、縦軸はＺＣシーケンスのサイクリックシフト値２００を示す。ＴＵモデルを無線チャンネルとして仮定すると、直交性の急激な損失なしに一つのＲＢで多重化可能な最大チャンネル個数は６であるので、６個のＣＱＩ２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２が多重化される場合を示す。図２の例において、同一のＲＢ及び同一のＺＣシーケンスがＣＱＩ情報の伝送のために次のように使用される。ＵＥ＃１からのＣＱＩ２０２はサイクリックシフト‘０’２１４を用いて伝送され、ＵＥ＃２からのＣＱＩ２０４はサイクリックシフト‘２’２１８を用いて伝送され、ＵＥ＃３からのＣＱＩ２０６はサイクリックシフト‘４’２２２を用いて伝送され、ＵＥ＃４からのＣＱＩ２０８はサイクリックシフト‘６’２２６を用いて伝送され、ＵＥ＃５からのＣＱＩ２１０はサイクリックシフト‘８’２３０を用いて伝送され、ＵＥ＃６からのＣＱＩ２１２はサイクリックシフト‘１０’２３４を用いて伝送される。以下に、ＺＣシーケンスに基づいた制御情報のＣＤＭ伝送の際に、制御情報信号がＺＣシーケンスにマッピングされる方法について、図１を参照して説明する。ＵＥ＃ｉに対して、長さＮのＺＣシーケンスは、ｇ(ｎ＋Δｉ)ｍｏｄ Ｎとして定義され、ここで、ｎ＝０，…，Ｎ−１であり、ΔｉはＵＥ＃ｉに対するサイクリックシフト値を、ｉはＵＥを識別するために使用されるＵＥインデックスを、それぞれ意味する。また、ＵＥ＃ｉが伝送しようとする制御情報信号はｍｉ，ｋとして定義され、ここで、ｋ＝１，…，Ｎｓｙｍである。Ｎｓｙｍが一つのサブフレームで制御情報伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルの個数を表すと、各ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルにマッピングされる信号ｃｉ，ｋ，ｎ(ＵＥ＃ｉのｋ番目のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルのｎ番目のサンプル）は、次の数式（１）のように定義される。
ｃｉ，ｋ，ｎ＝ｇ(ｎ＋Δｉ)ｍｏｄ Ｎ×ｍｉ，ｋ ………（１）
ここで、ｋ＝１，…，Ｎｓｙｍで、ｎ＝０，１，…，Ｎ-１であり、Δｉは、ＵＥ＃ｉに対するＺＣシーケンスのサイクリックシフト値を意味する。
図１の例では、一つのサブフレームで、制御情報伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルの個数Ｎｓｙｍは、４個のＲＳ伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルを除いた１０であり、ＺＣシーケンスの長さＮは、一つのＲＢを構成するサブキャリアの個数と同一の１２である。一つのＵＥの観点から見れば、サイクリックシフトされたＺＣシーケンスは各ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに適用され、伝送しようとする制御情報信号は、制御情報伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルごとに一つの変調シンボルが時間領域のサイクリックシフトされたＺＣシーケンスによって多重化される。したがって、サブフレーム当たり最大Ｎｓｙｍ個の制御情報変調シンボルが転送されることができる。すなわち、図１の例では、一つのサブフレームの期間に最大１０個の制御情報変調シンボルが伝送できる。
ＺＣシーケンスに基づくＣＤＭ制御情報伝送方式に加えて、時間領域の直交カバー(orthogonal cover)を適用することによって制御情報を伝送するためのＰＵＣＣＨの多重化容量を増大させることができる。ウォルシュ(Walsh)シーケンスが直交カバーの代表的な例としては挙げられる。長さＭの直交カバーとして、Ｍ個の直交シーケンスが存在する。具体的に、ＡＣＫ/ＮＡＣＫのように１ビットの制御情報において、時間領域直交カバーをＡＣＫ/ＮＡＣＫがマッピングされて伝送されるＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに適用することによって、多重化容量を増加させることができる。ＥＵＴＲＡシステムは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送のためのＰＵＣＣＨがチャンネル推定性能を向上させるためにスロット当たり３個のＲＳ伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルを使用することを考慮する。したがって、一つのスロットが７個のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルで構成される図１の例において、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送に対して４個のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルが利用可能である。無線チャンネルの変化による直交性の損失は、時間領域直交カバーが適用される時間間隔を一つのスロット以下に制限することによって最小化することができる。長さ４の直交カバーは、４個のＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに適用され、長さ３の直交カバーは３個のＲＳ伝送用ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに適用される。
ＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＲＳについて、そのユーザーはＺＣシーケンスのサイクリックシフト値で識別可能であり、追加的なユーザーの識別は直交カバーによって可能である。ＡＣＫ/ＮＡＣＫのコヒーレント受信のために、ＡＣＫ/ＮＡＣＫに一対一でマッピングされるＲＳが存在しなければならないため、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号の多重化容量は、ＡＣＫ/ＮＡＣＫにマッピングされるＲＳによって制限される。例えば、ＲＢ当たり最大６個のサイクリックシフト値が考慮されるＴＵチャンネルモデルにおいて、長さ３の相互に異なる時間領域直交カバーはＲＳに適用されるＺＣシーケンスのサイクリックシフトに適用できるので、最大１８個の異なるユーザーからのＲＳを多重化することができる。ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号は一対一でＲＳにマッピングされるため、ＲＢ当たり最大１８個のＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号が多重化できる。この場合、ＡＣＫ/ＮＡＣＫに適用される長さ４の直交カバーは４個が存在し、その中で３個の直交カバーが使用される。ＡＣＫ/ＮＡＣＫに適用される直交カバーは、予め定められるか、あるいはシグナリングによってＵＥとＥＮＢとの間で共通に認識されることができる。その結果、時間領域直交カバーを使用しない場合に比べて、多重化容量が３倍増加することができる。
図３は、上記したＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送のためのＰＵＣＣＨ構成において、同一のＲＢでＺＣシーケンスの異なるサイクリックシフト値に加えて、時間領域直交カバーで各ＵＥに対してＡＣＫ/ＮＡＣＫを多重化する一例を示す。
図３において、縦軸はＺＣシーケンスのサイクリックシフト値３００を表し、横軸は時間領域直交カバー３０２を表す。無線チャンネルとして仮定されるＴＵモデルにおいて、一つのＲＢで直交性の急激な損失なしに多重化が可能な最大サイクリックシフト値の数は６であり、長さ４である３個の直交カバー３６４，３６６，３６８が追加的に使用され、最大１８(６＊３)個のＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号３０４，３０６，３０８，３１０，３１２，３１４，３１６，３１８,３２０，３２２，３２４，３２６，３２８,３３０，３３２，３３４，３３６，３３８を多重化することができる。図３の例において、同一のＲＢ及び同一のＺＣシーケンスは、次のようにＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送に使用される。ＵＥ＃１からのＡＣＫ/ＮＡＣＫ３０４はサイクリックシフト‘０’３４０及び直交カバー‘０’３６４を用いて伝送され、ＵＥ＃２からのＡＣＫ/ＮＡＣＫ３０６はサイクリックシフト‘０’３４０及び直交カバー‘１’３６６を用いて伝送され、ＵＥ＃３からのＡＣＫ/ＮＡＣＫ３０８はサイクリックシフト‘０’３４０及び直交カバー‘２’３６８を用いて伝送され、…、ＵＥ＃１６からのＡＣＫ/ＮＡＣＫ３３４はサイクリックシフト‘１０’３６０及び直交カバー‘０’３６４を用いて伝送され、ＵＥ＃１７からのＡＣＫ/ＮＡＣＫ３３６はサイクリックシフト‘１０’３６０及び直交カバー‘１’３６６を用いて伝送され、ＵＥ＃１８からのＡＣＫ/ＮＡＣＫ３３８はサイクリックシフト‘１０’３６０及び直交カバー‘２’３６８を用いて伝送される。直交カバー３６４，３６６，３６８は、それらの間に直交性を満足させる長さ４の直交コードである。
このようにＰＵＣＣＨを通じてＣＱＩ又はＡＣＫ/ＮＡＣＫの伝送において、一つのＵＥが一つのサブフレームでＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫを同時に伝送しなければならない場合があり得る。その代表的な場合では、ＣＱＩを伝送する数サブフレーム前に、ＵＥは、ダウンリンク制御チャンネルを通じてＥＮＢからスケジューリングされたダウンリンクデータチャンネルを受信する。ダウンリンク制御チャンネルを受信すると、ＵＥは、ダウンリンクデータが伝送されるＲＢからデータを受信し、受信されたデータを復号し、復号結果に対応するＡＣＫ/ＮＡＣＫを伝送する。ＵＥがＡＣＫ/ＮＡＣＫを伝送しなければならないサブフレームが、ＣＱＩを伝送しなければならないサブフレームとタイミングが一致すると、ＵＥは、サブフレームでＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩを共に伝送しなければならない。ＵＥは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩを伝送する場合にもＲＳを伝送しなければならない。しかしながら、このような問題は上記標準でまだ議論されていないため、ＡＣＫ/ＮＡＣＫとＣＱＩの同時伝送及びＲＳの同時伝送に対する送受信装置及び方法が必要である。
この場合、ＵＥがダウンリンクを通じて伝送されるスケジューリング制御チャンネルの受信に失敗したときでも、ＵＥは、ＣＱＩチャンネルのみを伝送することができる。すると、ＥＮＢはスケジューリング制御チャンネルに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報の受信を待っていても、ＵＥは、実際にはＣＱＩ情報を伝送するようになる。この場合に、ＵＥがＣＱＩ情報のみを伝送したにもかかわらず、ＥＮＢは、ＵＥからＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報及びＣＱＩ情報を受信したと間違えて認知する。また、ＥＮＢは、ＣＱＩチャンネルから存在しないＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を検出する誤りが発生する。したがって、ＥＮＢは、ＵＥから伝送された制御情報を間違えて認知することによって、通信失敗を招く虞がある。
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、無線通信システムにおいて、一つのＵＥがＡＣＫ/ＮＡＣＫとＣＱＩ情報を同時に伝送する場合に、該当情報に対する制御シンボルを送受信する装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＵＥがダウンリンクスケジューリング制御チャンネルの受信に失敗した場合に、ＥＮＢがＵＥによって伝送されたＣＱＩチャンネルをＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報として間違えて認知する問題を解決するための制御シンボルの送受信装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、ＵＥとＥＮＢとの間で交換される制御情報を正確に認知するための制御情報の送受信装置及び方法を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、信号は一つ以上のスロットを含み、一つのスロットは第１及び第２のシンボルを含み、ここで基準信号は第１のシンボルで伝送され、第２タイプの情報ビットは第２のシンボルで伝送される通信システムにおける信号を用いて第１タイプの情報ビットを伝送する方法であって、第１のシンボルが第１の値を有する場合、第１の直交カバーによって第１のシンボルを変調するステップと、第１のシンボルが第２の値を有する場合、第２の直交カバーによって第１のシンボルを変調するステップと、第１のシンボルを伝送するステップとを具備することを特徴とする。
本発明の他の態様によれば、信号は一つ以上のスロットを含み、一つのスロットは第１及び第２のシンボルを含み、ここで基準信号は第１のシンボルで伝送され、第２タイプの情報ビットは第２のシンボルで伝送される通信システムにおける信号を用いて第１タイプの情報ビットを伝送する装置であって、第１のシンボルが第１の値を有する場合、第１の直交カバーによって第１のシンボルを変調し、第１のシンボルが第２の値を有する場合、第２の直交カバーによって第１のシンボルを変調する乗算器と、第１のシンボルを伝送する伝送器とを具備することを特徴とする。
本発明は、無線通信システムにおいて、ＵＥがアップリンク制御チャンネルを伝送する場合に、ＵＥがＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を伝送しなかったにもかかわらず、ＥＮＢは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を検出する誤り確率を著しく低減させることによって、ＵＥが受信に失敗したダウンリンクデータパケットがＥＮＢで廃棄されるという問題を防止することができる。
また、本発明は、ＵＥによって伝送されるＣＱＩ情報をＥＮＢが正確に検出することによって、ダウンリンクシステム容量を増大させることができる。
ＥＵＴＲＡアップリンク制御チャンネルの構成を示す図である。 ＥＵＴＲＡアップリンクでＣＱＩチャンネルの多重化構成を示す図である。 ＥＵＴＲＡアップリンクでＡＣＫ/ＮＡＣＫチャンネルの多重化構成を示す図である。 本発明の一実施形態により、アップリンクＣＱＩ情報の伝送用ＲＳ構成を示す図である。 本発明の一実施形態によるＵＥの送信手順を示す図である。 本発明の一実施形態によるＵＥの送信装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態によるＥＮＢの受信手順を示す図である。 本発明の一実施形態によるＥＮＢの受信装置の構成を示す図である。 本発明の他の実施形態により、アップリンクＣＱＩ情報の伝送に対するＲＳ構成を示す図である。 本発明の他の実施形態により、アップリンクＣＱＩ情報の伝送に対するＲＳ構成を示す図である。 た発明の追加的な実施形態により、アップリンクデータチャンネル情報の伝送に対するＲＳ構成を示す図である。 た発明の追加的な実施形態により、アップリンクデータチャンネル情報の伝送に対するＲＳ構成を示す図である。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
また本発明を説明するにあたって、関連した公知機能或いは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明瞭にすると判断された場合、その詳細な説明は省略する。また、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義されたものであって、ユーザー、運用者の意図、又は慣例によって変わることができる。したがって、上記用語は、本明細書の全体内容に基づいて定義されなければならない。
以下の説明において、本発明は、一つのＵＥがＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩ情報のような制御情報を同時に伝送しなければならない場合に、この制御情報と共に伝送されるＲＳシンボルを送受信する装置及び方法を提供する。
ＵＥがＣＱＩを伝送する数サブフレーム前にダウンリンクデータチャンネルを介してＥＮＢからスケジューリングされたダウンリンク制御チャンネルを受信する場合に、ＥＮＢは、該当サブフレームでＵＥがＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報をすべて伝送することを予想し、それによって受信動作を遂行する。しかしながら、ダウンリンク制御チャンネルの受信に失敗すると、ＵＥは、サブフレームでＣＱＩ情報のみを伝送する。この場合に、ＥＮＢは、ＵＥから受信されたアップリンク制御チャンネルにＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩ情報が共にチャンネル符号化又は時分割多重化(Time Division Multiplexing：ＴＤＭ)されたと間違えて認識するので、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が制御チャンネルに含まれていないにもかかわらず、ＥＮＢは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を認識する誤りを発生する。すると、ＥＮＢは、ダウンリンクスケジューリングチャンネルによってスケジューリングされたデータパケットをＵＥが成功的に受信したと間違えて認識することによって、データパケットを廃棄して次の新たなデータパケットをＵＥにスケジューリングする望ましくない問題が発生することがある。
本発明は、所定のフレームでＥＮＢがＵＥからＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫをすべて受信することを期待する場合、ＵＥがＣＱＩチャンネルのみを伝送し、ＥＮＢがＣＱＩチャンネルから存在しないＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を検出したときの誤アラーム(false alarm）を防止するためのＲＳシンボルの送受信方法及び装置を提供する。本発明は、ＵＥがＣＱＩチャンネルのみを伝送する場合、及びＵＥがＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報をすべて伝送する他の場合に対して相互に異なるＲＳシンボルパターンを適用する。したがって、ＵＥがＣＱＩ情報のみを伝送しても、ＥＮＢはＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が共に伝送されたと誤認して、ＲＳシンボルからチャンネルを推定すると、実際チャンネルと異なるチャンネル推定値を獲得することによって、チャンネル補償が異常に実現されることを防止する。その結果、本発明は、ＥＮＢ受信器が、ＵＥによって伝送されるＣＱＩチャンネルからＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を間違えて検出する誤りの発生を防止する。
以下、本発明の実施形態ではＯＦＤＭベースのセルラー無線通信システムについて詳細に説明するが、本発明の範囲を逸脱することなく、主要な要旨は類似の技術的背景及びチャンネルフォーマットを有する他の通信システムに若干の変形を適用できることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
本発明は、相互に異なる３つの実施形態によるアップリンクＲＳシンボルの送受信方法及び装置について詳細に説明する。
図４は、本発明の一実施形態によるサブフレーム構成を示し、ＣＱＩのみが伝送され、あるいはＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫが共に伝送される場合に対するアップリンク制御チャンネルのサブフレーム構成を示す。図４に具体的に示していないが、ＰＵＣＣＨ＃ｋが伝送されるＲＢで、異なるＵＥのＣＱＩ又はＡＣＫ/ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨは、ＰＵＣＣＨ＃ｋと異なるＺＣシーケンスのサイクリックシフトを用いて伝送されることができる。図４では、ＰＣＣＨ＃ｋのみを例として示す。図４において、ｂ１，ｂ２，…，ｂ１０は、制御チャンネルを介して伝送される制御情報の変調シンボルを表し、ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３，ＲＳ４は、受信器で制御情報変調シンボルの復調に使用されるＲＳシンボルを表す。上記したように、ＥＵＴＲＡアップリンクでは、シンボルが、各々、長さ１２ＺＣシーケンスと乗算された後に伝送される。
図４に示すチャンネル構成は、制御チャンネルシンボルｂ１，ｂ２，…，ｂ１０を通じてＣＱＩのみが伝送される場合、及びＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が共にシンボルを通じて伝送される場合に対してＲＳシンボルパターンが異なる特徴を有する。特に、図４の例において、特定のＲＳシンボル(図４のＲＳ２及びＲＳ４)は、ＣＱＩのみが伝送される場合とＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が共に伝送される場合とを区別するために相互に直交関係を有する。すなわち、ＣＱＩのみが伝送されるケース４００において、各スロットの２個のＲＳシンボルは、[＋１ ＋１]のパターン４０１，４０２を有する。しかしながら、ＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫが共に伝送されるケース４０３において、各スロットの２個のＲＳシンボルは、[＋１ -１]のパターン４０４，４０５を有する。
このようなケースに従って、ＵＥが、相互に異なるパターンのＲＳシンボルをＥＮＢに伝送することによって、ＥＮＢは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報に対する誤アラーム確率を著しく低下させることができる。例えば、ＵＥがＥＮＢによって伝送されたダウンリンクスケジューリング制御チャンネルの受信に失敗したため、ＵＥがＲＳシンボルパターン４０１，４０２を適用して該当サブフレームでＣＱＩ情報のみを伝送する場合に、ＥＮＢ受信器は、ＲＳシンボルパターン４０４，４０５を適用してＵＥがＣＱＩとダウンリンク制御チャンネルに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を伝送するという仮定の下で、チャンネル推定を遂行する。したがって、ＥＮＢは、全体的に不適切なチャンネル推定値を獲得することによって、ＵＥによって伝送されるシンボルを正常に復調及び復号することができない。ＲＳシンボルパターン４０１，４０４は相互に直交関係を有するので、ＥＮＢ受信器が間違ったＲＳシンボルパターンを適用する場合に得られるチャンネル推定値の信号対雑音比(Signal-to-Noise Ratio：ＳＮＲ)は、正常な復調が不可能な程度の非常に低い値となる。すなわち、本発明は、ＣＱＩのみが伝送される場合、及びＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫが共に伝送される場合に対して直交性を有する異なるＲＳシンボルパターンを適用することができる。これは、ＵＥによって適用される制御チャンネルフォーマットに関する間違った情報を有する場合に、ＥＮＢがＲＳシンボルからチャンネル推定を間違えることによってＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＣＱＩ情報を誤検出する可能性を大きく減少させることができる。
本発明の実施形態では、ケース４００に適用されるＲＳシンボルパターン４０１，４０２と、ケース４０３に適用されるＲＳシンボルパターン４０４，４０５は一例として与えられ、その他のパターンも適用可能である。
図５は、本発明の実施形態によるＵＥの送信手順を示す。
ＵＥは、ステップ５００で、ＣＱＩ情報の伝送周期で、該当サブフレームで伝送するＣＱＩ情報を生成する。その後、ＵＥは、ステップ５０１で、サブフレームでＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報とＣＱＩ情報を一緒に伝送する必要があるか否かを判定する。例えば、ＵＥは、以前のサブフレームでダウンリンクデータパケットを受信すると、該当サブフレームでその復号結果に対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を伝送できる。しかしながら、ＵＥは、ダウンリンクデータパケットに対するダウンリンク制御チャンネルの受信に失敗したため、ダウンリンクデータパケットの受信が認識されないと、あるいはＥＮＢがダウンリンクデータパケットをＵＥにスケジューリングしないと、ＵＥは、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送を必要としない。サブフレームでＡＣＫ/ＮＡＣＫ伝送が必要でない場合には、ＵＥは、ステップ５０２で、ＣＱＩ情報をチャンネル符号化した後に、サブフレームの該当シンボル(すなわち、図４のシンボルｂ１，ｂ２，…，ｂ１０)にマッピングする。その後、ステップ５０３で、ＵＥは、ＣＱＩのみが伝送されるケースに対応するＲＳシンボルパターン(図４の４０１，４０２)をＲＳシンボルに適用する。
しかしながら、サブフレームでＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報をＣＱＩと一緒に伝送する必要がある場合に、ＵＥは、ステップ５０４で、このＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報とＣＱＩ情報を共にチャンネル符号化し、あるいはＴＤＭ方式でサブフレーム内の該当シンボルｂ１，ｂ２，…，ｂ１０にマッピングし、ステップ５０５で、上記ケースに対応するＲＳシンボルパターン(図４の４０４及び４０５）をＲＳシンボルに適用する。最後に、ＵＥは、ステップ５０６で、ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルを関連したＺＣシーケンスと乗算して伝送する。
図６は、本発明の一実施形態によるＵＥ送信装置の構成を示す。
ＣＱＩ生成器６０１及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ生成器６０３は、各々伝送されるＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫを生成する。ＣＱＩ生成器６０１によって生成されるＣＱＩは、チャンネルエンコーダ６０５又はマルチプレクサ及びエンコーダ６０７に入力される。チャンネルエンコーダ６０５は、ＣＱＩのみを伝送する場合にＣＱＩ値をチャンネル符号化する。しかしながら、ＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫが同時に伝送される場合に、ＣＱＩ生成器６０１によって生成されたＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ生成器６０３によって生成されたＡＣＫ/ＮＡＣＫは、マルチプレクサ及びエンコーダ６０７で多重化及びチャンネル符号化される。第１のスイッチ６０９は、制御器６１１の制御下で、チャンネルエンコーダ６０５又はマルチプレクサ及びエンコーダ６０７の一つの出力を第２のスイッチ６１５にスイッチングする。
重要な役割の一つとして、制御器６１１は、ＵＥがＣＱＩのみを伝送し、あるいはＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫを共に伝送するか否かによって、ＲＳシンボル発生器６１３にパターン制御情報を伝送する。第２のスイッチ６１５は、制御器６１１の制御の下で、上記スロットで対応するＳＣ-ＦＤＭＡシンボルの位置によって、第１のスイッチ６０９から出力される制御情報シンボル、又はＲＳシンボル発生器６１３から出力されるＲＳシンボルをＺＣシーケンス乗算器６１７に入力する。ＺＣシーケンス乗算器６１７でＺＣシーケンスと乗算されたシンボルは、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)変換器６１９を経た後に、伝送帯域に該当するＩＦＦＴ変換器６２３に制御情報を入力する、サブキャリアマッパ６２１に入力される。すると、ＩＦＦＴ変換器６２３は、ＩＦＦＴ変換を遂行し、その結果をＲＦ部(Radio Frequency)(図６に図示せず)を通じて無線帯域に上昇変換(up-convert)した後に伝送する。
ＺＣシーケンスが周波数領域で定義されたシーケンスである場合に、ＦＦＴ変換器６１９を必要とせず、ＺＣシーケンスと乗算されたシンボルは、サブキャリアマッパ６２１に直接入力される。
図７は、本発明の一実施形態によるＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫチャンネルに対するＥＮＢの受信手順を示す。
ＥＮＢは、ステップ７００で、ターゲットＵＥからＣＱＩを受信するようにスケジューリングされるサブフレームを認知する。その後、ＥＮＢは、ステップ７０１で、サブフレーム内の各ＳＣ-ＦＤＭＡシンボル別に対応するＺＣシーケンスで相関を遂行して相関値を獲得する。この相関値は、チャンネル補償後に、該当ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルによって伝送される制御チャンネル変調シンボルの推定値となる。ステップ７０２、ＥＮＢは、サブフレームでＵＥがＡＣＫ/ＮＡＣＫをＣＱＩと一緒に伝送するようにスケジューリングされたか否かを判定する。ＵＥがサブフレームでＣＱＩのみを伝送するためにスケジューリングされると、ＥＮＢは、ステップ７０３で、ＣＱＩのみを伝送するケースに対応するＲＳシンボルパターンを適用してチャンネル推定値を獲得する。ステップ７０４で、ＥＮＢは、チャンネル推定値をＣＱＩシンボルを運搬するＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに適用してチャンネル補償を遂行する。その後、ステップ７０５で、ＥＮＢは、受信された制御チャンネルシンボルに対して復調及びチャンネル復号を遂行する。ＥＮＢが数サブフレーム前にＵＥにダウンリンク制御チャンネルを伝送すると、ＥＮＢは、ＵＥが、制御チャンネルによってスケジューリングされたデータパケットに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報をＣＱＩと共に伝送すると判定する。ステップ７０２で、ＵＥがＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を共に伝送したと判定されると、ＥＮＢは、ステップ７０６で、上記ケースに対応するＲＳシンボルパターンを適用してチャンネル推定値を獲得し、ステップ７０７でチャンネル推定値を適用して受信された制御チャンネルシンボルに対してチャンネル補償を遂行する。したがって、ＥＮＢは、ステップ７０８で、ＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫが共に伝送されるケースに該当するフォーマットで復調及び復号化を遂行し、それによってＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報及びＣＱＩ情報を獲得する。
ＥＮＢが復号化に失敗し、あるいはＣＱＩのみが伝送されたケースに対応するＲＳシンボルパターンとの相関値が受信されたＲＳシンボル信号より大きく、もしくはチャンネル補償後に復号化されたコードワードの軟判定メトリック(soft-decision metric）が非常に低いと、ＥＮＢは、ＵＥがＣＱＩのみを伝送したと考える。ＵＥがＣＱＩのみを伝送し、それによるＲＳシンボルパターンを適用した場合には、ステップ７０６，７０７，７０８を通じて復号化された信号に対して、受信されたＲＳシンボル相関値、復号化されたＣＱＩ、及びＡＣＫ/ＮＡＣＫシンボルは、間違ったＲＳシンボルパターンの使用によってエネルギーが非常に低くなる。したがって、ＥＮＢは、ステップ７０３，７０４，７０５を追加的に遂行してＣＱＩを再び復調することができる。
一方、他の受信方法では、図４でケース４００が考慮されるＲＳシンボルパターンから得られるチャンネル推定値のＳＮＲを、ケース４０３が考慮されるＲＳシンボルパターンから得られるチャンネル推定値のＳＮＲと比較して、チャンネル推定値のＳＮＲがより高いケースをチェックすることによって、ＵＥがケース４００に対する伝送(フォーマット)又はケース４０３に対する伝送を適用したか否かを判定する。ＥＮＢは、ＵＥがケース４０３のフォーマットを適用してＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫを共に伝送したにもかかわらず、ケース４００のフォーマットを適用してＣＱＩ情報のみを伝送したと誤認しても、ＥＮＢは、ＵＥがダウンリンクデータパケットに対するスケジューリングチャンネルを正常に受信するのに失敗した事実を把握することができる。
図８は、本発明の一実施形態によるＥＮＢ受信装置を示すブロック構成図である。
ＲＦ部(図８に図示せず)を通じて受信された信号は、ＦＦＴ変換器８０１によって周波数領域信号に変換される。この変換された周波数領域信号は、サブキャリアデマッパ８０３に適用され、該当ＵＥのＰＵＣＣＨ信号に該当するサブキャリア信号が選択される。その後、選択されたサブキャリアは、ＺＣシーケンス相関器８０５で該当シンボル区間で適用されたＺＣシーケンスと相関が遂行された後にＩＦＦＴ変換器８０７に入力される。ＩＦＦＴ変換器８０７から出力される信号は、現在のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルインデックスがＲＳシンボルに対応する場合には第１のでマルチプレクサ８０９を通じてＲＳシンボルデカバー(decover)８１３に入力され、ＲＳシンボルに運搬された値はＲＳシンボルデカバー８１３でデカバーリングされる。その後、チャンネル補償器８１１は、ＲＳシンボルデカバー８１３の出力を用いてチャンネル推定値を得ることができる。制御器８１６の制御の下で、ＣＱＩ情報のみが受信された場合に対応するＲＳシンボル値、または、ＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫを共に受信する場合に対応するＲＳシンボル値でデカバーリングが遂行される。
制御器８１６から出力される値に基づき、チャンネル補償器８１１は、チャンネル推定及びチャンネル補償を遂行する。すなわち、制御チャンネルシンボルは、第１のデマルチプレクサ８０９を通じてチャンネル補償器８１１でチャンネル補償が遂行された後に第２のデマルチプレクサ８１５に入力される。すると、第２のデマルチプレクサ８１５は、制御器８１６の制御の下で、ＣＱＩ情報のみが受信された場合にはチャンネルデコーダ８１７にその出力が提供され、その入力信号はチャンネルデコーダ８１７で復号化される。このチャンネルデコーダ８１７から出力される信号に基づき、ＣＱＩ決定部８２１はＣＱＩ情報に対する決定を下す。受信されたＣＱＩ信号又はＲＳ信号の受信されたＳＮＲが低い場合には、復号化されたＣＱＩ情報がＣＱＩ決定部８２１で廃棄されることがある。
ＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫシンボルが共に受信される場合には、チャンネルデコーダ及びデマルチプレクサ８１９でＣＱＩ及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が復号化及び逆多重化されてＣＱＩ決定部８２１及びＡＣＫ/ＮＡＣＫ決定部８２３に入力され、各々、ＣＱＩ情報とＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報に対する決定をする。上述したように、受信されたＣＱＩ、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ、及びＲＳ信号が低い場合には、復号化された情報が廃棄され得る。特に、本発明によって提案されたＲＳ構造の応用は、ＵＥがＣＱＩ情報のみを伝送してもＥＮＢがＡＣＫ/ＮＡＣＫとＣＱＩ情報が共に伝送されたと誤認する誤りを発生して、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ受信を遂行する場合には受信されたＲＳ信号のＳＮＲが非常に低くなる。これは、ＥＮＢがＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送されると誤解する検出確率を非常に低くする。
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の他の実施形態によるＣＱＩのみの伝送及びＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫの同時伝送のためのアップリンク制御チャンネルのサブフレーム構成を示す。
この実施形態と図４に示す実施形態との差異は、ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに長いＣＰ(Cyclic Prefix)の長さが適用されて各スロット内に６個のシンボルが存在し、そのうちいずれか一つのシンボルがＲＳシンボルである。ＲＳシンボルは、４番目のシンボル区間に伝送される。
図９Ａに示す構成において、ＵＥは、アップリンク制御チャンネルを介してＣＱＩ情報のみを伝送するケース９００ではＲＳシンボルに[＋１](９０１）及び[＋１](９０２）のパターンを適用する。しかしながら、ＵＥは、アップリンク制御チャンネルを介してＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を共に伝送する場合には[-１](９０４）[-１](９０５）のパターンを適用する。すなわち、ケース９０２及び９０３に対して、ＵＥは、９０度の位相差を有するＲＳシンボル値を適用する。したがって、ＵＥがフォーマット９００で制御情報とＲＳシンボルを伝送しても、ＥＮＢがフォーマット９０３が適用されると間違えて認識してＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を受信する場合には、１８０度の位相誤りを有するＲＳシンボルからチャンネルを推定することによって、ＥＮＢがＵＥによって伝送された制御チャンネルに乗せられないＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報を間違えて検出する誤アラームを避けるようになる。より詳細に説明すれば、ＵＥによって伝送されたＣＱＩチャンネルのコードワードをＸとして定義する場合に、コードワードＸの各ビットの０と１値を相互に反転して得られたコードワードがＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫを共に伝送した場合に発生されなければ、ＥＮＢは、１８０度の位相差を有するＲＳシンボル値からチャンネル推定を遂行して復調すると、正常な復号がほとんど不可能になる。
図９Ｂに示すように、ＣＱＩのみが伝送されるケース９０６で、[＋１](９０７）と[-１](９０８）のＲＳシンボルパターンがそれぞれ第１のスロットと第２のスロットに適用され、[-１](９０９）と[＋１](９１０）のＲＳシンボルパターンがＣＱＩとＡＣＫ/ＮＡＣＫが共に伝送されるケース９１１に適用されても、同一の１８０度の位相差が２つのケースに対するＲＳシンボルの間で発生する。ＲＳシンボルは、１８０度の位相差を有しなければならない必要はなく、制御チャンネルに適用されたチャンネル符号化方式によって２つのケースに対するＲＳシンボルパターン間に適合した位相差を有するように、ＵＥのみがパターンを適用すればよい。
図１に示すように、ＥＵＴＲＡアップリンクにおいて、第１のスロットと第２のスロットのシンボルが相互に異なる周波数帯域で伝送される場合に、各スロット別に独立的にチャンネル推定がなされる。したがって、ケース９００と９０３の場合に対してＲＳ１とＲＳ２を通じて各々[＋１＋１]と[-１-１]のＲＳシンボルパターンを適用することによる２スロットにわたる直交パターンの適用は、ＵＥが高い移動性(mobility）を有するか、あるいは都市地域のようなチャンネル環境では誤アラームをほとんど低くできない。しかしながら、このようなＲＳシンボルパターンの適用は、本発明では除外させず、ＵＥが低い移動性を有するか、あるいは郊外地域のようなチャンネル環境では誤アラームを低減させることができる。
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の追加的な実施形態によってアップリンクデータチャンネルの伝送のためのＲＳ構成を示す。この実施形態で、２スロットにわたって直交関係を有するＲＳシンボルパターンは、アップリンクデータチャンネルに適用される。
ＥＵＴＲＡアップリンクにおいて、ＳＣ-ＦＤＭＡのシングルキャリア伝送特性を満たすために、一つのＵＥがデータチャンネルと制御チャンネルを一つのサブフレームで同時に伝送しなければならない場合には、制御チャンネルシンボルは、データチャンネルの伝送帯域で伝送される。図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて、横軸は時間領域を表し、縦軸１００６は、任意のアップリンクデータチャンネルＰＵＳＣＨ(Physical Uplink Shared Channel)＃ｎの帯域幅を表す。
図１０Ａ及び図１０Ｂは、データのみがＰＵＳＣＨ＃ｎに伝送されるケース１０００，１０１０と、データが制御信号と共に伝送されるケース１００３，１０１３に対して相互に異なるＲＳシンボルパターンが適用される一実施形態を示す。ＲＳは、スロット内の７個のシンボルのうち、センター(center)シンボルで伝送される。図１０Ａにおいて、ＰＵＳＣＨ帯域１００６にデータのみが伝送されるケース１０００で、[＋１]（１００１）と[＋１](１００２）のシンボルがそれぞれＲＳ１とＲＳ２で伝送され、データと制御情報が共に伝送されるケース１００３では、[＋１](１００４）と[-１](１００５）のシンボルがそれぞれＲＳ１とＲＳ２で伝送される。すなわち、２スロット全体にわたるＲＳシンボルパターン[ＲＳ１ ＲＳ２]を上記２つのケースと比較すると、結果として得られるパターンは、各々[＋１＋１]と[＋１-１]のパターンとなって相互に直交関係が維持される。
上記したこれらケースによって異なるＲＳシンボルパターンを適用することで、前述の実施形態においてＰＵＣＣＨに対して説明したように誤アラームを低減することができる。図４の実施形態と同様に、ＥＮＢが任意のＵＥにダウンリンクデータパケットをダウンリンク制御チャンネルを通じてスケジューリングしても、制御チャンネルの正常な受信に失敗するので、ＵＥは、データパケットに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫを伝送するサブフレームでＡＣＫ/ＮＡＣＫを伝送しないことがある。しかしながら、ＵＥはサブフレームでアップリンクデータパケットがスケジューリングされないと、サブフレームでＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報なしにデータチャンネルのみを伝送する。
ＵＥがＲＳシンボルパターン１００１，１００２を適用して制御情報なしでデータチャンネルを伝送したにもかかわらず、ＵＥがデータチャンネルに制御情報を共に伝送したとＥＮＢが誤認すると、ＥＮＢ受信器は、ＲＳシンボルパターン１００４，１００５を適用して実際のチャンネルと異なるチャンネルを推定してチャンネル補償を遂行し、それによってデータチャンネルの復調に失敗するようになる。この場合、ＥＮＢは、ＲＳシンボルパターン１００１，１００２を適用してチャンネル推定及びチャンネル補償後に受信データチャンネルに対する復号化の遂行に成功すると、ＵＥがデータチャンネルのみを送信したことがわかる。他の方法では、ケース１０００を考慮したＲＳシンボルパターンから得られるチャンネル推定値のＳＮＲと、ケース１００３を考慮したＲＳシンボルパターンから得られるチャンネル推定値のＳＮＲとを比べて、どちらのケースがより高いＳＮＲのチャンネル推定値を有するかをチェックし、ＵＥがケース１０００に対して伝送フォーマットを適用するか、あるいはケース１００３に対して伝送フォーマットを適用するかを判定する。
図２の実施形態と同様に、図１０Ｂの例は、ケース１０１０と１０１３との間の１８０度の位相差を有するＲＳシンボルパターンを適用する。ＵＥがＰＵＳＣＨを通じてデータパケットのみを伝送するケース１０１０で、[＋１]（１０１１）と[＋１](１０１２）のシンボルがそれぞれＲＳ１とＲＳ２で伝送され、データと制御情報が共に伝送されるケース１０１３では、[-１](１０１４）と[-１](１０１５）のシンボルが伝送される。図１０ＡのＲＳシンボル構成は、ＰＵＳＣＨが第１のスロットと第２のスロットでともに同一の周波数帯域で伝送されるケースに適しており、図１０ＢのＲＳシンボル構成は、ＰＵＣＣＨのように、ＰＵＳＣＨが第１のスロットと第２のスロットとの間で伝送帯域が変化する場合、すなわち周波数ホッピング伝送される場合に適している。
以上、本発明を具体的な実施形態に関して図示及び説明したが、添付した特許請求の範囲により規定されるような本発明の精神及び範囲を外れることなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
１０２ サブフレーム
１０４，１０６ スロット
１０８，１０９ リソースブロック（ＲＢ）
６０１ ＣＱＩ生成器
６０３ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成器
６０５ チャンネルエンコーダ
６０７ マルチプレクサ及びエンコーダ
６０９ 第１のスイッチ
６１１ 制御器
６１３ ＲＳシンボル生成器
６１５ 第２のスイッチ６１５
６１７ ＺＣシーケンス乗算器
６１９ ＦＦＴ変換器
６２１ サブキャリアマッパ
６２３ ＩＦＦＴ変換器
８０１ ＩＦＦＴ変換器
８０３ サブキャリアデマッパ
８０５ シーケンス相関器
８０７ ＩＦＦＴ変換器
８０９ 第１のデマルチプレクサ
８１１ チャンネル補償器
８１３ ＲＳシンボルデカバー
８１５ 第２のデマルチプレクサ
８１６ 制御器
８１７ チャンネルデコーダ
８１９ チャンネルデコーダ及びデマルチプレクサ
８２１ ＣＱＩ決定部
８２３ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ決定部

Claims (14)

  1. 信号は一つ以上のスロットを含み、一つのスロットは第１及び第２のシンボルを含み、ここで基準信号は前記第１のシンボルで伝送され、第２タイプの情報ビットは前記第２のシンボルで伝送される通信システムにおける前記信号を用いて第１タイプの情報ビットを伝送する方法であって、
    前記第１のシンボルが第１の値を有する場合、第１の直交カバーによって前記第１のシンボルを変調するステップと、
    前記第１のシンボルが第２の値を有する場合、第２の直交カバーによって前記第１のシンボルを変調するステップと、
    前記第１のシンボルを伝送するステップと、
    を具備することを特徴とする方法。
  2. 前記第１タイプの情報ビットは、データの正確な受信又は不正確な受信に対応する応答ビットを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２タイプの情報ビットは、チャンネル品質表示(ＣＱＩ)ビットを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記第１の値は、ＣＱＩビットが伝送される旨の表示を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 第２の値は、ＣＱＩビットと応答ビットが伝送される旨の表示を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記第１のシンボルは２個であり、前記第１の直交カバーは{１，１}であり、かつ前記第２の直交カバーは{１，−１}であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記通信システムはシングルキャリア周波数領域の多重接続通信システムを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 信号は一つ以上のスロットを含み、一つのスロットは第１及び第２のシンボルを含み、ここで基準信号は前記第１のシンボルで伝送され、第２タイプの情報ビットは前記第２のシンボルで伝送される通信システムにおける前記信号を用いて第１タイプの情報ビットを伝送する装置であって、
    前記第１のシンボルが第１の値を有する場合、第１の直交カバーによって前記第１のシンボルを変調し、前記第１のシンボルが第２の値を有する場合、第２の直交カバーによって前記第１のシンボルを変調する乗算器と、
    前記第１のシンボルを伝送する伝送器と、
    を具備することを特徴とする装置。
  9. 前記第１タイプの情報ビットは、データの正確な受信又は不正確な受信に対応する応答ビットを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 前記第２タイプの情報ビットは、チャンネル品質表示(ＣＱＩ)ビットを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  11. 前記第１の値はＣＱＩビットが伝送される旨の表示を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  12. 第２の値はＣＱＩビットと応答ビットが伝送される旨の表示を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
  13. 前記第１のシンボルは２個であり、前記第１の直交カバーは{１，１}であり、かつ前記第２の直交カバーは{１、−１}であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  14. 前記通信システムは、シングルキャリア周波数領域の多重接続通信システムを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
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