JP2012039270A - 無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法および集積回路 - Google Patents

無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法および集積回路 Download PDF

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Abstract

【課題】移動局装置が、上りリンク制御情報の品質を改善する。
【解決手段】移動局装置は、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信し、基地局装置は、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを受信し、前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号することを特徴とする無線通信システム。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法および集積回路に関する。
セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワークの進化（以下、「Long Term Evolution （LTE）」、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access （EUTRA）」と称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project: 3GPP）において検討されている。ＬＴＥでは、基地局装置から移動局装置への無線通信（下りリンク）の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM）方式が用いられる。また、移動局装置から基地局装置への無線通信（上りリンク）の通信方式として、シングルキャリア送信であるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる。
ＬＴＥでは、移動局装置が物理下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared Channel: PDSCH）で受信した下りリンクデータの復号に成功したか否かを示すＡＣＫ（Acknowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）は、物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel: PUCCH）または物理上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel: PUSCH）を用いて送信される。移動局装置がＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する時にＰＵＳＣＨの無線リソースを割り当てられていない場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫはＰＵＣＣＨで送信される。移動局装置がＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する時にＰＵＳＣＨの無線リソースを割り当てられている場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫはＰＵＳＣＨで送信される。ＬＴＥでは、ＰＵＳＣＨで３ビット以上のＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫをリードマラー（Reed-Muller）符号化し、３２ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫ符号化ビット系列を生成する。
ＬＴＥでは、ＰＵＳＣＨでＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する際に用いられるＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルの数およびＰＵＳＣＨで送信できるＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビット数は、ＰＵＳＣＨで送信するＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット数、上りリンクデータのための初期送信時のＰＵＳＣＨの無線リソースの量、上りリンクデータのビット数（トランスポートブロックサイズ: transport block size）、基地局装置によって設定されたオフセットなどから求まる。
ＬＴＥより広帯域な周波数帯域を利用して、さらに高速なデータの通信を実現する無線アクセス方式および無線ネットワーク（以下、「Long Term Evolution-Advanced (LTE-A)」、または、「Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access (A-EUTRA)」と称する。）では、ＬＴＥとの後方互換性(backward compatibility)を持つことが検討されている。つまり、ＬＴＥ−Ａの基地局装置はＬＴＥ−ＡおよびＬＴＥ両方の移動局装置と同時に無線通信を行ない、また、ＬＴＥ−Ａの移動局装置はＬＴＥ−ＡおよびＬＴＥ両方の基地局装置と無線通信を行なうことができ、ＬＴＥ−ＡはＬＴＥと同一のチャネル構造を用いる。
ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥと同一のチャネル構造の周波数帯域（以下、「キャリア要素（Carrier Component: CC）」、または、「コンポーネントキャリア（Component Carrier: CC）」と称する。）を複数用いて、１つの周波数帯域（広帯域な周波数帯域）として使用する技術（周波数帯域集約: Spectrum aggregation、Carrier aggregation、Frequency aggregation等とも称される。）が提案されている。例えば、周波数帯域集約を用いた通信では、基地局装置は下りリンクコンポーネントキャリア（Downlink Component Carrier: DL CC）それぞれに１つのＰＤＳＣＨを配置し、移動局装置に複数のＰＤＳＣＨを同時に送信する。
ＬＴＥ−Ａでは、移動局装置が同時に受信した複数のＰＤＳＣＨそれぞれに対する複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫを基地局装置に送信する際に、移動局装置が送信する複数のＰＵＳＣＨのうち１つのＰＵＳＣＨを用いて上りリンクデータ（上位レイヤにおける情報チャネル）（Uplink Shared Channel: UL-SCH）と複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫをともに送信することが検討されている（非特許文献１）。
ＬＴＥ−Aの上りリンクでは、ＬＴＥからの更なるスループット向上のためＭＩＭＯ ＳＭ（Multiple Input Multiple Output Spatial Multiplexing）による複数の上りリンクデータの空間多重を利用することが議論されている。つまり、１つのＰＵＳＣＨで複数の上りリンクデータを送信することができる。１つのＰＵＳＣＨに空間多重できる上りリンクデータの数を空間多重数またはランク（rank）と呼称する。
それに対し、非特許文献２では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫやＲＩ（Rank Indicator）などの高い品質が要求される上りリンク制御情報については、空間多重される領域（以下ではレイヤもしくはLayerと呼称する）の全てに対して送信系列を複製することにより、上りリンク制御情報の品質を向上させることが提案されている。
"UCI Transmission in the Presence of UL-SCH Data", 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #61, R1-103067, May 10-14, 2010. "Performance evaluation of UCI multiplexing schemes on PUSCH in case of SU-MIMO", 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #61, R1-102962, May 10-14, 2010. "3GPP TS36.213 v9.2.0 (2010-06)", June 14, 2010.
しかしながら、従来の技術では、ＰＵＳＣＨで送信できる上りリンク制御情報の符号化ビット数と、上りリンク制御情報をリードマラー符号化したときの符号化ビット数に関連がないため、移動局装置がリードマラー符号化した上りリンク制御情報の符号化ビットの一部しか送信できず、上りリンク制御情報の品質が劣化してしまうという問題がある。例えば、ＰＵＳＣＨで送信できるＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビット数が２０ビットである場合には、移動局装置がＡＣＫ／ＮＡＣＫをリードマラー符号化して生成した３２ビットの符号化ビット系列のうち、先頭の２０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビットだけＰＵＳＣＨで送信し、残りの１２ビットを送信することができない。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する無線通信システムにおいて、上りリンク制御情報の品質を改善することができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法および集積回路を提供することを目的とする。
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムは、移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する無線通信システムであって、前記移動局装置は、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信し、前記基地局装置は、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを受信し、前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号することを特徴としている。
（２）また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記上りリンク制御情報を、前記ＰＵＳＣＨに空間多重される上りリンクデータの数と同じ数の系列に分割することを特徴としている。
（３）また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記上りリンク制御情報をリードマラー符号化することを特徴としている。
（４）また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記上りリンク制御情報を畳込み符号化することを特徴としている。
（５）また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記符号化された上りリンク制御情報の符号化系列に、所定の値であるプレースホールダービットを挿入することを特徴としている。
（６）また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記第１の系列は、前記上りリンク制御情報の符号化系列の偶数番目のビットが抽出されて結合された系列であり、前記第２の系列は、前記上りリンク制御情報の符号化系列の奇数番目のビットが抽出されて結合された系列であることを特徴としている。
（７）また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記第１の系列は、前記上りリンク制御情報の符号化系列の先頭部分から連続したビットが切り取られた系列であり、前記第２の系列は、前記上りリンク制御情報の符号化系列から前記第１の系列が切り取られた残りの系列であることを特徴としている。
（８）また、本発明の移動局装置は、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する移動局装置であって、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信することを特徴としている。
（９）また、本発明の基地局装置は、移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報を受信する基地局装置であって、前記移動局装置が、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤを空間多重して送信したＰＵＳＣＨを受信し、前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号することを特徴としている。
（１０）また、本発明の無線通信方法は、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する移動局装置に用いられる無線通信方法であって、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信することを特徴としている。
（１１）また、本発明の無線通信方法は、移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報を受信する基地局装置に用いられる無線通信方法であって、前記移動局装置が、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤを空間多重して送信したＰＵＳＣＨを受信し、前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号することを特徴としている。
（１２）また、本発明の集積回路は、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する移動局装置に用いられる集積回路であって、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割するステップと、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブするステップと、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置するステップと、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信するステップを有することを特徴としている。
（１３）また、本発明の集積回路は、移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報を受信する基地局装置に用いられる集積回路であって、前記移動局装置が、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤを空間多重して送信したＰＵＳＣＨを受信するステップと、前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出するステップと、前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得するステップと、前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号するステップを有することを特徴としている。
この発明によれば、移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する無線通信システムにおいて、上りリンク制御情報の品質を改善することができる。
本発明の無線通信システムの概念図である。 本発明の周波数帯域集約処理の一例を示す図である。 本発明の下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。 本発明の上りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。 本発明の移動局装置１の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の符号化部１０７１の構成を示す概略ブロック図である。 本発明のチャネル符号化部１０７１ｂの符号化処理の一例を示す図である。 本発明のチャネル符号化部１０７１ｂの符号化処理の一例を示す図である。 本発明の分割部１０７１ｄの分割処理の一例を示す図である。 本発明の分割部１０７１ｄの分割処理の一例を示す図である。 本発明のベースシーケンスMi,nを示す表である。 本発明のチャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆの処理の一例を示す図である。 本発明の変形例における符号化部１０７１の構成を示す概略ブロック図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
まず、本発明の物理チャネルについて説明する。
図１は、本発明の無線通信システムの概念図である。図１において、無線通信システムは、移動局装置１Ａ〜１Ｃ、および基地局装置３を具備する。図１は、基地局装置３から移動局装置１Ａ〜１Ｃへの無線通信（下りリンク）では、同期信号（Synchronization signal: SS）、下りリンク参照信号（Downlink Reference Signal: DL RS）、物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel: PBCH）、物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel: PDCCH）、物理下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared Channel: PDSCH）、物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel: PMCH）、物理制御フォーマットインディケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel: PCFICH）、物理ＨＡＲＱインディケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel: PHICH）が割り当てられることを示す。
図１は、移動局装置１Ａ〜１Ｃから基地局装置３への無線通信（上りリンク）では、上りリンク参照信号（Uplink Reference Signal: UL RS）、物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel: PUCCH）、物理上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel: PUSCH）、物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel: PRACH）が割り当てられることを示す。以下、移動局装置１Ａ〜１Ｃを移動局装置１という。
同期信号は、移動局装置１が下りリンクの周波数領域および時間領域の同期をとるために用いられる信号である。下りリンク参照信号は、移動局装置１が下りリンクの周波数領域および時間領域の同期をとるために用いられたり、移動局装置１が下りリンクの受信品質を測定するために用いられたり、移動局装置１がＰＤＳＣＨやＰＤＣＣＨの伝搬路補正を行なうために用いられる信号である。
ＰＢＣＨは、移動局装置１で共通に用いられる制御パラメータ（システム情報）（Broadcast Channel: BCH）を報知するために用いられる物理チャネルである。ＰＢＣＨは、４０ms間隔で送信される。４０ms間隔のタイミングは、移動局装置１においてブラインド検出（blind detection）される。
ＰＤＣＣＨは、下りリンクアサインメント（downlink assignment、またはdownlink grantとも称する。）や上りリンクグラント（uplink grant）などの下りリンク制御情報（Downlink Control Information: DCI）を送信するために用いられる物理チャネルである。下りリンクアサインメントは、ＰＤＳＣＨに対する変調方式および符号化率に関する情報（Modulation and Coding Scheme: MCS）、無線リソースの割り当てを示す情報などから構成される。上りリンクグラントは、ＰＵＳＣＨ（上りリンクデータ送信用チャネル）に対する変調方式および符号化率に関する情報、無線リソースの割り当てを示す情報などから構成される。
下りリンク制御情報には複数のフォーマットが用いられる。下りリンク制御情報のフォーマットをＤＣＩフォーマット（DCI format）と呼ぶ。下りリンクアサインメントのＤＣＩフォーマットは、基地局装置３がＰＤＳＣＨを１つの送信アンテナポートまたは送信ダイバーシチを用いて送信する場合に用いられるＤＣＩフォーマット１Ａ、基地局装置３がＰＤＳＣＨにＭＩＭＯ ＳＭ（Multiple Input Multiple Output Spatial Multiplexing）を用いて複数の下りリンクデータ（Downlink Shared Channel: DL-SCH）を送信する場合に用いられるＤＣＩフォーマット２などが用意される。
上りリンクグラントのＤＣＩフォーマットは、移動局装置１がＰＵＳＣＨを１つの送信アンテナポートを用いて送信する場合に用いられるＤＣＩフォーマット０、移動局装置がＰＵＳＣＨにＭＩＭＯ ＳＭを用いて複数の上りリンクデータ（Uplink Shared Channel: UL-SCH）を送信する場合に用いられるＤＣＩフォーマット０Ａなどが用意される。
ＭＩＭＯ ＳＭとは、複数の送信アンテナポートおよび複数の受信アンテナポートにより実現される複数の空間次元のチャネルに対して複数の信号が多重されて送受信が行なわれる技術である。ここで、アンテナポートとは信号処理に用いられる論理的なアンテナのことを示す、１つのアンテナポートは１つの物理的なアンテナにより構成されてもよいし、複数の物理的なアンテナにより構成されてもよい。
ＭＩＭＯ ＳＭを用いた送信側では、複数の信号に対して適切な空間チャネルを形成するための処理（プリコーディング（precoding）と称す）が行われて、プリコーディングの処理が行なわれた複数の信号を複数の送信アンテナを用いて送信する。ＭＩＭＯ ＳＭを用いた受信側では、複数の受信アンテナを用いて受信された複数の信号に対して空間次元のチャネルで多重された信号を適切に分離するための処理が行なわれる。
基地局装置３は、基地局装置３がスケジューリングしたＰＵＳＣＨで送信される上りリンクデータの数、ＰＵＳＣＨ内に空間多重される領域（以下ではレイヤもしくはLayerと呼称する）の数、上りリンクデータが配置されるレイヤ、移動局装置１が行うプリコーディングの種類を示す情報をＤＣＩフォーマット０Ａに含めて送信する。移動局装置１は、基地局装置３から受信したＤＣＩフォーマット０Ａに基づいて、ＤＣＩフォーマット０Ａが対応するＰＵＳＣＨで送信する上りリンクデータの数、ＰＵＳＣＨ内に空間多重されるレイヤの数、上りリンクデータが配置されるレイヤ、プリコーディングの種類を決定する。
ＰＤＳＣＨは、ページングチャネル（Paging Channel: PCH）やＰＢＣＨで報知されない、つまりＢＣＨ以外のシステム情報や下りリンクデータを送信するために用いられる物理チャネルである。ＰＭＣＨは、ＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast and Multicast Service）に関する情報であるマルチキャストチャネル（Multicast Channel: MCH）を送信するために用いられる物理チャネルである。
ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨが配置される領域を示す情報を送信するために用いられる物理チャネルである。ＰＨＩＣＨは、基地局装置３が受信した上りリンクデータの復号の成否を示すＨＡＲＱインディケータを送信するために用いられる物理チャネルである。
基地局装置３がＰＵＳＣＨに含まれる上りリンクデータの復号に成功した場合は、ＨＡＲＱインディケータはＡＣＫ（ACKnowledgement）を示し、基地局装置３がＰＵＳＣＨに含まれる上りリンクデータの復号に失敗した場合は、ＨＡＲＱインディケータはＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgement）を示す。尚、同一のＰＵＳＣＨに含まれる複数の上りリンクデータ毎の復号の成否を示す場合は、複数のＨＡＲＱインディケータが、複数のＰＨＩＣＨで送信される。
上りリンク参照信号は、基地局装置３が上りリンクの時間領域の同期をとるために用いられたり、基地局装置３が上りリンクの受信品質を測定するために用いられたり、基地局装置３がＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨの伝搬路補正を行なうために用いられる信号である。上りリンク参照信号は、ＳＣ−ＦＤＭＡを想定して分割された無線リソースにおいて、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude and Zero Auto-Correlation）系列を用いた符号拡散が行われる。
ＣＡＺＡＣ系列とは、時間領域および周波数領域において一定振幅かつ自己相関特性に優れた系列のことである。時間領域で一定振幅であることからＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低く抑えることが可能である。ＤＭＲＳには、時間領域において巡回遅延が適用される。この時間領域における巡回遅延のことをサイクリックシフトと称する。尚、サイクリックシフトは周波数領域においてＣＡＺＡＣ系列をサブキャリア単位で位相回転することに相当する。
上りリンク参照信号には、ＰＵＳＣＨまたはＰＵＣＣＨと時間多重されて送信されＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの伝搬路補償に用いられるＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）と、ＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨとは独立して送信される基地局装置３が上りリンクの伝搬路の状況を推定するのに用いられるＳＲＳ（Sounding Reference Signal）がある。ＤＭＲＳには、サイクリックシフトだけでなく時間領域における拡散符号（Orthogonal Cover Code: OCC）も用いられる。
ＰＵＣＣＨは、下りリンクのチャネル品質を示すチャネル品質情報（Channel Quality Information）、上りリンクの無線リソースの割り当ての要求を示すスケジューリング要求（Scheduling Request: SR）、移動局装置１が受信した下りリンクデータの復号の成否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫなど、通信の制御に用いられる情報である上りリンク制御情報（Uplink Control Information: UCI）を送信するために用いられる物理チャネルである。
チャネル品質情報には、チャネル品質指標（Channel Quality Indicator: CQI）、ランク指標（Rank Indicator: RI）およびプレコーディングマトリックス指標（Predocing Matrix Indicator: PMI）がある。ＣＱＩは、下りリンクの物理チャネルの誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数などの無線伝送パラメータを変更するためのチャネル品質を示す情報である。
ＲＩは、下りリンクにおいてＭＩＭＯ ＳＭ方式にて複数の下りリンクデータを空間多重送信する場合に、移動局装置１が基地局装置３に要求する予め送信信号系列を前処理する信号系列の単位（ストリーム）の数（Ｒａｎｋ）を示す情報である。ＰＭＩは、ＭＩＭＯ ＳＭ方式にて空間多重送信する場合に移動局装置１が基地局装置３に要求する予め送信信号系列を前処理するプレコーディングの情報である。
ＰＵＳＣＨは、上りリンクデータや上りリンク制御情報を送信するために用いられる物理チャネルである。移動局装置が上りリンク制御情報を送信する時にＰＵＳＣＨの無線リソースを割り当てられていない場合は、上りリンク制御情報はＰＵＣＣＨで送信される。移動局装置が上りリンク制御情報を送信する時にＰＵＳＣＨの無線リソースを割り当てられている場合は、上りリンク制御情報はＰＵＳＣＨで送信される。尚、複数のＰＵＳＣＨの無線リソースを割り当てられている場合は、いずれか１つのＰＵＳＣＨで上りリンク制御情報を送信する。
ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために使用される物理チャネルである。ＰＲＡＣＨは、移動局装置１が基地局装置３と時間領域の同期をとることを最大の目的とし、その他に、初期アクセス、ハンドオーバ、再接続要求、および上りリンクの無線リソースの割り当ての要求に用いられる。
上りリンクデータ（ＵＬ−ＳＣＨ）、下りリンクデータ（ＤＬ−ＳＣＨ）、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）、ＰＣＨおよびＢＣＨなどはトランスポートチャネルである。上りリンクデータをＰＵＳＣＨで送信する単位および下りリンクデータをＰＤＳＣＨで送信する単位は、トランスポートブロック（transport block）と呼ばれる。トランスポートブロックは、ＭＡＣ（Media Access Control）層で取り扱われる単位であり、トランスポートブロック毎にＨＡＲＱ（再送信）の制御が行なわれる。
物理層ではトランスポートブロックはコードワード（Cord Word: CW）に対応付けられ、コードワード毎に符号化などの信号処理が行なわれる。トランスポートブロックサイズは、トランスポートブロックのビット数である。移動局装置１は上りリンクグラントや下りリンクアサインメントに含まれる無線リソース割り当てを示す情報によって示される物理リソースブロック（Physical Resource Block; PRB）の数とＭＣＳ（ＭＣＳ＆ＲＶ）からトランスポートブロックサイズを認識する。
以下、本発明の周波数帯域集約について説明する。
図２は、本発明の周波数帯域集約処理の一例を示す図である。図２において、横軸は周波数領域、縦軸は時間領域を示す。図２に示すように、下りリンクのサブフレームＤ１は、２０ＭＨｚの帯域幅を持った４つの下りリンクコンポーネントキャリア（DL CC-1; Downlink Component Carrier-1、DL CC-2、DL CC-3、DL CC-4）のサブフレームによって構成されている。
このＤＬ ＣＣのサブフレーム各々には、斜線でハッチングがされた領域が示すＰＨＩＣＨとＰＣＦＩＣＨとＰＤＣＣＨが配置される領域と、ドットでハッチングがされた領域が示すＰＤＳＣＨが配置される領域がある。ＰＨＩＣＨとＰＣＦＩＣＨとＰＤＣＣＨは、周波数多重および／または時間多重される。ＰＨＩＣＨとＰＣＦＩＣＨとＰＤＣＣＨが周波数多重および／または時間多重される領域と、ＰＤＳＣＨが配置される領域は時間多重される。
上りリンクのサブフレームＵ１は、２０ＭＨｚの帯域幅を持った３つの上りリンクコンポーネントキャリア（UL CC-1; Uplink Component Carrier-1、UL CC-2、UL CC-3）によって構成されている。このＵＬ ＣＣのサブフレーム各々には、灰色でハッチングがされた領域が示すＰＵＣＣＨが配置される領域と、横線でハッチングがされた領域が示すＰＵＳＣＨが配置される領域とが周波数多重される。
移動局装置１は、始めにいずれか１組のＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣを用いて基地局装置３との初期アクセスを行なう。基地局装置３は、移動局装置１が初期アクセスを行なったＤＬ ＣＣのＰＤＳＣＨを用いて送信するＲＲＣシグナル（Radio Resource Control signal）で、移動局装置１に対して設定したＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣ（以下、「設定された（上りリンク／下りリンク）コンポーネントキャリア（configured （downlink/uplink）component carrier）」と称する。）を通知する。
基地局装置３は、設定されたＤＬ ＣＣの中から１つの下りリンクプライマリーコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier: DL PCC）を移動局装置１毎に設定し、設定されたＵＬ ＣＣの中から１つの上りリンクプライマリーコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier: UL PCC）を移動局装置１毎に設定し、この設定に関する情報を含むＲＲＣシグナルを移動局装置１に通知する。
ＤＬ ＰＣＣ以外のＤＬ ＣＣは、下りリンクセカンダリーコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier: DL SCC）である。ＵＬ ＰＣＣ以外のＵＬ ＣＣは、上りリンクセカンダリーコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier: UL SCC）である。周波数帯域集約では、１つのプライマリーセル（Primary cell: Pcell）と１つまたは複数のセカンダリーセル（Secondary cell: Scell）が構成される。プライマリーセルは、１つのＤＬ ＰＣＣと１つのＵＬ ＰＣＣにより提供されるセルである。PcellはＬＴＥのセルと同等の機能を持つセルである。
セカンダリーセルは、１つのＤＬ ＳＣＣと１つのＵＬ ＳＣＣにより提供されるセルである。セカンダリーセルは、ＤＬ ＳＣＣのみで提供されてもよい。セカンダリーセルはプライマリーセルよりも機能が制限されたセルである。上りリンク制御情報は、ＵＬ ＰＣＣのＰＵＣＣＨおよび／または設定された複数のＵＬ ＣＣのうちいずれか１つのＵＬ ＣＣのＰＵＳＣＨで送信される。
以下、本発明の無線フレームの構成について説明する。
図３は、本発明の下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。図３において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域である。図３に示すように、ＤＬ ＣＣの無線フレームは、複数の下りリンクの物理リソースブロック（Physical Resource Block; PRB）ペア（例えば、図３の破線で囲まれた領域）から構成されている。この下りリンクの物理リソースブロックペアは、無線リソースの割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯（PRB帯域幅；１８０kHz）および時間帯（２個のスロット＝１個のサブフレーム；１ms）からなる。
１個の下りリンクの物理リソースブロックペアは、時間領域で連続する２個の下りリンクの物理リソースブロック（PRB帯域幅×スロット）から構成される。１個の下りリンクの物理リソースブロック（図３において、太線で囲まれている単位）は、周波数領域において１２個のサブキャリア（１５kHz）から構成され、時間領域において７個のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル（７１μs）から構成される。
時間領域においては、７個のＯＦＤＭシンボル（７１μs）から構成されるスロット（０．５ms）、２個のスロットから構成されるサブフレーム（１ms）、１０個のサブフレームから構成される無線フレーム（１０ms）がある。サブフレームと同じ時間間隔である1msのことを、送信時間間隔（Transmit Time Interval: TTI）とも称する。周波数領域においては、ＤＬ ＣＣの帯域幅に応じて複数の下りリンクの物理リソースブロックが配置される。尚、１個のサブキャリアと１個のＯＦＤＭシンボルから構成されるユニットを下りリンクリソースエレメントと称する。
以下、下りリンクに割り当てられる物理チャネルの配置について説明する。下りリンクの各サブフレームには、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＳＣＨ、および下りリンク参照信号などが配置される。ＰＤＣＣＨはサブフレームの先頭のＯＦＤＭシンボルから（図３において、左斜線でハッチングがされた領域）配置される。ＰＤＣＣＨが配置されるＯＦＤＭシンボルの数はサブフレーム毎に異なり、ＰＤＣＣＨが配置されるＯＦＤＭシンボルの数を示す情報はＰＣＦＩＣＨで報知される。各サブフレームでは、複数のＰＤＣＣＨが周波数多重および時間多重される。
ＰＣＦＩＣＨはサブフレームの先頭のＯＦＤＭシンボルに配置され、ＰＤＣＣＨと周波数多重される。ＰＨＩＣＨは、ＰＤＣＣＨと同一のＯＦＤＭシンボル内で周波数多重される（図３において、格子状の線でハッチングがされた領域）。ＰＨＩＣＨは、サブフレームの先頭のＯＦＤＭシンボルのみに配置されてもよいし、ＰＤＣＣＨが配置される複数のＯＦＤＭシンボルに分散して配置されてもよい。各サブフレームでは、複数のＰＨＩＣＨが周波数多重および符号多重される。
移動局装置１は、ＰＵＳＣＨを送信してから所定の時間後（例えば、４ms後、４サブフレーム後、４ＴＴＩ後）の下りリンクのサブフレームのＰＨＩＣＨで、このＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱフィードバックを受信する。
ＰＤＳＣＨは、サブフレーム内のＰＤＣＣＨおよびＰＣＦＩＣＨおよびＰＨＩＣＨが配置されるＯＦＤＭシンボル以外のＯＦＤＭシンボル（図３において、ハッチングがされない領域）に配置される。ＰＤＳＣＨの無線リソースの割り宛ては、下りリンクアサインメントを用いて移動局装置１に示される。ＰＤＳＣＨの無線リソースは、時間領域において、このＰＤＳＣＨの割り当てを示す下りリンクアサインメントを含むＰＤＣＣＨと同一の下りリンクのサブフレームに配置される。
ＰＤＳＣＨと、このＰＤＳＣＨに対するＰＤＣＣＨは同じまたは異なる下りリンクコンポーネントキャリアに配置される。各下りリンクコンポーネントキャリアのサブフレームでは、複数のＰＤＳＣＨが周波数多重および空間多重される。下りリンク参照信号については、説明の簡略化のため図３において図示を省略するが、下りリンク参照信号は周波数領域と時間領域において分散して配置される。
図４は、本発明の上りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。図４において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域である。図４に示すように、ＵＬ ＣＣの無線フレームは、複数の上りリンクの物理リソースブロックペア（例えば、図４の破線で囲まれた領域）から構成されている。この上りリンクの物理リソースブロックペアは、無線リソースの割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯（PRB帯域幅；１８０kHz）および時間帯（２個のスロット＝１個のサブフレーム；１ms）からなる。
１個の上りリンクの物理リソースブロックペアは、時間領域で連続する２個の上りリンクの物理リソースブロック（PRB帯域幅×スロット）から構成される。１個の上りリンクの物理リソースブロック（図４において、太線で囲まれている単位）は、周波数領域において１２個のサブキャリアから構成され、時間領域において７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（７１μs）から構成される。
時間領域においては、７個のＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボル（７１μs）から構成されるスロット（０．５ms）、２個のスロットから構成されるサブフレーム（１ms）、１０個のサブフレームから構成される無線フレーム（１０ms）がある。サブフレームと同じ時間間隔である1msのことを、送信時間間隔（Transmit Time Interval: TTI）とも称する。周波数領域においては、ＵＬ ＣＣの帯域幅に応じて複数の上りリンクの物理リソースブロックが配置される。尚、１個のサブキャリアと１個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるユニットを上りリンクリソースエレメントと称する。
以下、上りリンクの無線フレーム内に割り当てられる物理チャネルについて説明する。上りリンクの各サブフレームには、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＰＲＡＣＨおよび上りリンク参照信号などが配置される。ＰＵＣＣＨは、上りリンクの帯域の両端の上りリンクの物理リソースブロック（左斜線でハッチングがされた領域）に配置される。各サブフレームでは、複数のＰＵＣＣＨが周波数多重および符号多重される。
ＰＵＳＣＨは、ＰＵＣＣＨが配置される上りリンクの物理リソースブロック以外の上りリンクの物理リソースブロックペア（ハッチングがされない領域）に配置される。ＰＵＳＣＨの無線リソースは、上りリンクグラントを用いて割り当てられ、この上りリンクグラントを含むＰＤＣＣＨが配置された下りリンクのサブフレームから所定の時間後（例えば、４ms後、４サブフレーム後、４ＴＴＩ後）の上りリンクのサブフレームに配置される。各サブフレームでは、複数のＰＵＳＣＨが周波数多重および空間多重される。
ＰＲＡＣＨが配置されるサブフレームおよび上りリンクの物理リソースブロックを示す情報は、基地局装置によって報知される。上りリンク参照信号は、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨと時間多重される。例えば、ＰＵＳＣＨと時間多重されるＤＭＲＳは、サブフレーム内の４番目と１１番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
上りリンク参照信号は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨと時間多重されて送信される。ＰＵＳＣＨと上りリンク参照信号が時間多重される場合は、上りリンク参照信号は周波数領域においてＰＵＳＣＨが割り当てられたのと同じ周波数帯域に配置され、時間領域において４番目と１１番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
以下、本発明の移動局装置１の装置構成について説明する。
図５は、本発明の移動局装置１の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、移動局装置１は、上位層処理部１０１、制御部１０３、受信部１０５、送信部１０７および、送受信アンテナ１０９を含んで構成される。上位層処理部１０１は、無線リソース制御部１０１１、ＨＡＲＱ制御部１０１３とＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御部１０１５を含んで構成される。受信部１０５は、復号化部１０５１、復調部１０５３、多重分離部１０５５、無線受信部１０５７とチャネル測定部１０５９を含んで構成される。送信部１０７は、符号化部１０７１、変調部１０７３、多重部１０７５、無線送信部１０７７と上りリンク参照信号生成部１０７９を含んで構成される。
上位層処理部１０１は、ユーザの操作等により生成された上りリンクデータを、送信部１０７に出力する。また、上位層処理部１０１は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。また、上位層処理部１０１はＰＤＣＣＨで受信された下りリンク制御情報などに基づき、受信部１０５、および送信部１０７の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部１０３に出力する。
上位層処理部１０１が備える無線リソース制御部１０１１は、自装置の各種設定情報の管理を行なう。例えば、無線リソース制御部１０１１は、設定されたＣＣの管理を行なう。また、無線リソース制御部１０１１は、上りリンクの各チャネルに配置される情報を生成し、送信部１０７に出力する。
上位層処理部１０１が備えるＨＡＲＱ制御部１０１３は、下りリンクデータのＨＡＲＱの制御を行なう。ＨＡＲＱ制御部１０１３は、受信した下りリンクデータの復号に成功した場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御部にＡＣＫを生成し基地局装置３に送信するよう指示し、受信した下りリンクデータの復号に失敗した場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御部にＮＡＣＫを生成し基地局装置３に送信するよう指示する。
ＨＡＲＱ制御部１０１３は、下りリンクデータの復号に失敗した場合は下りリンクデータをＨＡＲＱバッファに保持しておき、基地局装置３によって再送信された下りリンクデータを受信した際に、再送信された下りリンクデータとＨＡＲＱバッファに保持されている下りリンクデータを合成して復号処理を行う。上位層処理部１０１が備えるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御部１０１５は、ＨＡＲＱ制御部１０１３の指示に従ってＡＣＫまたはＮＡＣＫを生成し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのビットを並べ替える。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御部１０１５は、ＰＵＳＣＨでＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する際のＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビット数およびＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルの数を計算する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御部１０１５は、計算したＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビット数の符号化ビット系列を生成し、計算した変調シンボル数のＡＣＫ／ＮＡＣＫ変調シンボルを生成し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫと上りリンクデータをともにＰＵＳＣＨで送信するよう、送信部１０７の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部１０３に出力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビット数およびＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルの数の詳細な計算方法については後述する。
制御部１０３は、上位層処理部１０１からの制御情報に基づいて、受信部１０５、および送信部１０７の制御を行なう制御信号を生成する。制御部１０３は、生成した制御信号を受信部１０５、および送信部１０７に出力して受信部１０５、および送信部１０７の制御を行なう。
受信部１０５は、制御部１０３から入力された制御信号に従って、送受信アンテナ１０９を介して基地局装置３から受信した受信信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部１０１に出力する。
無線受信部１０５７は、送受信アンテナ１０９を介して受信した下りリンクの信号を、中間周波数に変換し（ダウンコンバート: down covert）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部１０５７は、変換したディジタル信号からガードインターバル（Guard Interval: GI）に相当する部分を除去し、ガードインターバルを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）を行い、周波数領域の信号を抽出する。
多重分離部１０５５は、抽出した信号をＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、および下りリンク参照信号に、それぞれ分離する。尚、この分離は、下りリンクアサインメントで通知された無線リソースの割り当て情報などに基づいて行われる。また、多重分離部１０５５は、チャネル測定部１０５９から入力された伝搬路の推定値から、ＰＨＩＣＨとＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨの伝搬路の補償を行なう。また、多重分離部１０５５は、分離した下りリンク参照信号をチャネル測定部１０５９に出力する。
復調部１０５３は、ＰＨＩＣＨに対して対応する符号を乗算して合成し、合成した信号に対してＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調方式の復調を行ない、復号化部１０５１へ出力する。復号化部１０５１は、自装置宛てのＰＨＩＣＨを復号し、復号したＨＡＲＱインディケータを上位層処理部１０１に出力する。復調部１０５３は、ＰＤＣＣＨに対して、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式の復調を行ない、復号化部１０５１へ出力する。復号化部１０５１は、ＰＤＣＣＨのブラインドデコーディングを試み、ブラインドデコーディングに成功した場合、復号した下りリンク制御情報と下りリンク制御情報に含まれていたＲＮＴＩを上位層処理部１０１に出力する。
復調部１０５３は、ＰＤＳＣＨに対して、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ等の下りリンクアサインメントで通知された変調方式の復調を行ない、復号化部１０５１へ出力する。復号化部１０５１は、下りリンク制御情報で通知された符号化率に関する情報に基づいて復号を行い、復号した下りリンクデータを上位層処理部１０１へ出力する。
チャネル測定部１０５９は、多重分離部１０５５から入力された下りリンク参照信号から下りリンクのパスロスやチャネルの状態を測定し、測定したパスロスやチャネルの状態を上位層処理部１０１へ出力する。また、チャネル測定部１０５９は、下りリンク参照信号から下りリンクの伝搬路の推定値を算出し、多重分離部１０５５へ出力する。
送信部１０７は、制御部１０３から入力された制御信号に従って、上りリンク参照信号を生成し、上位層処理部１０１から入力された上りリンクデータや上りリンク制御情報を符号化および変調し、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、および生成した上りリンク参照信号を多重し、送受信アンテナ１０９を介して基地局装置３に送信する。
符号化部１０７１は、上位層処理部１０１から入力された上りリンク制御情報を畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行い、上りリンクデータを上りリンクグラントで通知された符号化率に関する情報に基づいてターボ符号化を行なう。ＡＣＫ／ＮＡＣＫと上りリンクデータをともにＰＵＳＣＨで送信する場合の符号化部１０７１の動作については後述する。
変調部１０７３は、符号化部１０７１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の下りリンク制御情報で通知された変調方式または、チャネル毎に予め定められた変調方式で変調する。変調部１０７３は、上りリンクグラントで通知された空間多重される系列の数（rank）と、この系列に対して行なうプリコーディングを指示する情報に基づいて、ＭＩＭＯ ＳＭを用いることにより同一のＰＵＳＣＨで送信される複数の上りリンクデータの変調シンボルの系列を、同一のＰＵＳＣＨで送信される上りリンクデータの数よりも多い複数のレイヤにマッピングし、このレイヤに対してプレコーディングを行なう。
上りリンク参照信号生成部１０７９は、基地局装置３を識別するための物理セル識別子（physical cell identity: PCI、Cell IDなどと称する。）、上りリンク参照信号を配置する帯域幅、上りリンクグラントで通知されたサイクリックシフトなどを基に予め定められた規則で求まる、基地局装置３が既知の系列を生成する。
多重部１０７５は、制御部１０３から入力された制御信号に従って、ＰＵＳＣＨの変調シンボルおよび／または上りリンク制御情報の変調シンボルを並列に並び替えてから離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform: DFT）し、ＰＵＳＣＨの信号を生成する。多重部１０７５は、生成したＰＵＳＣＨの信号とＰＵＣＣＨの信号と上りリンク参照信号を、送信アンテナポート毎に上りリンクグラントで通知された上りリンクのリソースエレメントに多重する。
無線送信部１０７７は、多重された信号を逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）して、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の変調を行い、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにガードインターバルを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート: up convert）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送受信アンテナ１０９に出力して送信する。
以下、本発明の基地局装置３の装置構成について説明する。
図６は、本発明の基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置３は、上位層処理部３０１、制御部３０３、受信部３０５、送信部３０７、および、送受信アンテナ３０９、を含んで構成される。また、上位層処理部３０１は、無線リソース制御部３０１１、ＨＡＲＱ制御部３０１３とＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部３０１５を含んで構成される。また、受信部３０５は、復号化部３０５１、復調部３０５３、多重分離部３０５５、無線受信部３０５７とチャネル測定部３０５９を含んで構成される。また、送信部３０７は、符号化部３０７１、変調部３０７３、多重部３０７５、無線送信部３０７７と下りリンク参照信号生成部３０７９を含んで構成される。
上位層処理部３０１は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。また、上位層処理部３０１は、受信部３０５、および送信部３０７の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部３０３に出力する。
上位層処理部３０１が備える無線リソース制御部３０１１は、下りリンクのＰＤＳＣＨに配置される下りリンクデータ、ＲＲＣシグナル、ＭＡＣ ＣＥ（Control Element）を生成し、又は上位ノードから取得し、ＨＡＲＱ制御部３０１３に出力する。また、無線リソース制御部３０１１は、移動局装置１各々の各種設定情報の管理をする。例えば、無線リソース制御部３０１１は、移動局装置１に設定したＣＣの管理などを行なう。
上位層処理部３０１が備えるＨＡＲＱ制御部３０１３は、下りリンクデータのＨＡＲＱの制御を行なう。ＨＡＲＱ制御部３０１３は、無線リソース制御部３０１１から取得した下りリンクデータをＨＡＲＱバッファに保持しておき、ＨＡＲＱバッファに保持している下りリンクデータに対して移動局装置１からＮＡＣＫを受信した場合には、保持している下りリンクデータを送信部３０７に出力し、再送信するよう制御を行なうために制御情報を生成し、制御部３０３に出力する。
上位層処理部が備えるＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部３０１５は、受信部３０５のＡＣＫ／ＮＡＣＫの復号処理の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部３０３に出力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部３０１５は、移動局装置１に設定した下りリンクコンポーネントキャリアの数などから移動局装置１が送信したＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列のビット数、およびＰＵＳＣＨに配置されるＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボル数を計算する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部３０１５は、下りリンクデータを移動局装置１に送信していないＤＬ ＣＣに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫはＮＡＣＫにセットされていると判断する。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部は、計算したＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボル数にもとづいて、ＰＵＳＣＨに含まれる上りリンクデータとＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルを分離し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫと上りリンクデータを別々に復号するよう、制御部３０３を介して受信部３０５を制御する。
制御部３０３は、上位層処理部３０１からの制御情報に基づいて、受信部３０５、および送信部３０７の制御を行なう制御信号を生成する。制御部３０３は、生成した制御信号を受信部３０５、および送信部３０７に出力して受信部３０５、および送信部３０７の制御を行なう。
受信部３０５は、制御部３０３から入力された制御信号に従って、送受信アンテナ３０９を介して移動局装置１から受信した受信信号を分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部３０１に出力する。無線受信部３０５７は、送受信アンテナ３０９を介して受信された上りリンクの信号を、中間周波数に変換し（ダウンコンバート: down covert）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信された信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。
無線受信部３０５７は、変換したディジタル信号からガードインターバル（Guard Interval: GI）に相当する部分を除去する。無線受信部３０５７は、ガードインターバルを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）を行い、周波数領域の信号を抽出し多重分離部３０５５に出力する。
多重分離部１０５５は、無線受信部３０５７から入力された信号をＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、上りリンク参照信号などの信号に分離する。尚、この分離は、予め基地局装置３が無線リソース制御部３０１１で決定し、各移動局装置１に通知した上りリンクグラントに含まれる無線リソースの割り当て情報に基づいて行なわれる。多重分離部３０５５は、チャネル測定部３０５９から入力された伝搬路の推定値から、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの伝搬路の補償を行なう。また、多重分離部３０５５は、分離した上りリンク参照信号をチャネル測定部３０５９に出力する。
復調部３０５３は、ＰＵＳＣＨを逆離散フーリエ変換（Inverse Discrete Fourier Transform: IDFT）し、上りリンクデータおよび／または上りリンク制御情報の変調シンボルを取得する。復調部３０５３は、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの変調シンボルそれぞれに対して、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の予め定められた、または自装置が移動局装置１各々に上りリンクグラントで予め通知した変調方式を用いて受信信号の復調を行なう。復調部３０５３は、制御部３０３から入力された制御信号に従って、ＰＵＳＣＨに含まれる上りリンクデータの変調シンボルと上りリンク制御情報の変調シンボルを分離する。
復調部３０５３は、移動局装置１各々に上りリンクグラントで予め通知した空間多重される系列の数と、この系列に対して行なうプリコーディングを指示する情報に基づいて、ＭＩＭＯ ＳＭを用いることにより同一のＰＵＳＣＨで送信された複数の上りリンクデータおよび／または上りリンク制御情報の変調シンボルを分離する。
復号化部３０５１は、復調された上りリンク制御情報と上りリンクデータの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、又は自装置が移動局装置１に上りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、復号した上りリンクデータと、上りリンク制御情報を上位層処理部１０１へ出力する。ＰＵＳＣＨが再送信の場合は、復号化部３０５１は、上位層処理部３０１から入力されるＨＡＲＱバッファに保持している符号化ビットと、復調された符号化ビットを用いて復号を行なう。複数の上りリンクデータが空間多重されて送信されるＰＵＳＣＨで送信された上りリンク制御情報の復号化については後述する。
チャネル測定部３０９は、多重分離部３０５５から入力された上りリンク参照信号から伝搬路の推定値、チャネルの品質などを測定し、多重分離部３０５５および上位層処理部３０１に出力する。
送信部３０７は、制御部３０３から入力された制御信号に従って、下りリンク参照信号を生成し、上位層処理部３０１から入力されたＨＡＲＱインディケータ、下りリンク制御情報、下りリンクデータを符号化、および変調し、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、および下りリンク参照信号を多重して、送受信アンテナ３０９を介して移動局装置１に信号を送信する。
符号化部３０７１は、上位層処理部３０１から入力されたＨＡＲＱインディケータ、下りリンク制御情報、および下りリンクデータを、ブロック符号化、畳込み符号化、ターボ符号化等の予め定められた符号化方式を用いて符号化を行なう、または無線リソース制御部３０１１が決定した符号化方式を用いて符号化を行なう。変調部３０７３は、符号化部３０７１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の予め定められた、または無線リソース制御部３０１１が決定した変調方式で変調する。
下りリンク参照信号生成部３０７９は、基地局装置３を識別するための物理セル識別子（ＰＣＩ）などを基に予め定められた規則で求まる、移動局装置１が既知の系列を下りリンク参照信号として生成する。多重部３０７５は、変調された各チャネルの変調シンボルと生成された下りリンク参照信号を多重する。
無線送信部３０７７は、多重された変調シンボルなどを逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）して、ＯＦＤＭ方式の変調を行い、ＯＦＤＭ変調されたＯＦＤＭシンボルにガードインターバルを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート: up convert）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送受信アンテナ３０９に出力して送信する。
以下、移動局装置１が、複数の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＩ）を基地局装置３に送信する際の、上りリンク制御情報の符号化方法について説明する。
図７は、本発明の符号化部１０７１の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置１の符号化部１０７１は、チャネル符号化部１０７１ａ〜１０７１ｃ、分割部１０７１ｄ、および、チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆを含んで構成される。
図７において、ａ（k） iはコードワードｋ（CWｋ）のビット系列を示し、Ａ（k）はＣＷｋのビット系列の系列長を示し、ｇ（k） iはＣＷｋの符号化系列を示し、Ｈ（k）はＣＷｋの符号化系列の系列長を示し、ｏACK iはＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列を示し、ＯACKはＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列の系列長を示し、ｐACK iはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列を示し、ＱACKはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列の系列長を示し、ｑACK（k） iはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを分割することで生成される系列（第１の系列および第２の系列）であり、ＣＷｋの上りリンクデータの符号化系列ｇ（k） iと結合およびインタリーブされる系列を示し、Ｑ（k） ACKはｑACK（k） iの系列長を示し、ｈ（０） iはｇ（k） iとｑACK（k） iが結合およびインタリーブされることで生成される系列を示す。
まず、符号化部１０７１における上りリンクデータと上りリンク制御情報の符号化処理の概略を説明する。チャネル符号化部１０７１ａはＣＷ０の上りリンクデータ（第１の上りリンクデータ）ａ（0） iに巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号を付加してからターボ符号化し、ＣＷ０の上りリンクデータの符号化系列ｇ（0） iをチャネルインタリーバ部１０７１ｅに出力する。チャネル符号化部１０７１ｃはＣＷ１の上りリンクデータ（第２の上りリンクデータ）ａ（1） iに巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号を付加してからターボ符号化し、ＣＷ１の上りリンクデータチャネルの符号化系列ｇ（0） iをチャネルインタリーバ部１０７１ｆに出力する。
チャネル符号化部１０７１ｂはＡＣＫ／ＮＡＣＫ［ｏACK 0ｏACK 1…ｏACK OACK-1］をリードマラー符号化し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを分割部１０７１ｄに出力する。分割部１０７１ｄは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを分割してｑACK(0) iとqACK(1) iの２つの系列を生成し、分割された系列ｑACK(0) iをチャネルインタリーバ部１０７１ｅに出力し、分割された系列ｑACK(1) iをチャネルインタリーバ部１０７１ｆに出力する。
チャネルインタリーバ部１０７１ｅは、ＣＷ０の上りリンクデータの符号化系列ｇ（0） iと分割された系列ｑACK(0) iをインタリーブおよび結合し、結合された系列ｈ(0) iを変調部１０７３に出力する。チャネルインタリーバ部１０７１ｆは、ＣＷ１の上りリンクデータの符号化系列ｇ（1） iと分割された系列ｑACK(1) iをインタリーブおよび結合し、結合された系列ｈ(1) iを変調部１０７３に出力する。
以下、符号化部１０７１における上りリンクデータと上りリンク制御情報の符号化処理について詳しく説明する。
ＣＷｋのビット系列の系列長Ａ（k）は、上りリンクグラントに含まれる無線リソース割り当てを示す情報によって示される物理リソースブロックの数とＭＣＳ（ＭＣＳ＆ＲＶ）から決定される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列の系列長ＯACKは、移動局装置が同時に受信する下りリンクデータの数と同じ値である。例えば、移動局装置１に対して３つのＤＬ ＣＣが設定され、ＰＤＳＣＨそれぞれに２つの下りリンクデータが空間多重される場合は、ＯACKは６である。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列の系列長ＱACKは、ＣＷ０の上りリンクデータの符号化系列ｇ（0） iと結合およびインタリーブされる系列ｑACK(0) iの系列長Ｑ（0） ACKと、ＣＷ１の上りリンクデータの符号化系列ｇ（1） iと結合およびインタリーブされる系列ｑACK(1) iの系列長Ｑ（1） ACKの和で表される。
（１）式はｑACK(0) iの系列長Ｑ（0） ACKを算出するための式であり、（２）式はｑACK(1) iの系列長Ｑ（1） ACKを算出するための式であり、（３）式はＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iの系列長ＱACKを算出するための式である。ｎ（k） layerはＣＷｋが配置されるレイヤの数を示し、ｍ(k)は上りリンクグラントで通知されたＣＷｋに適用する変調方式の変調多値数を示し、Ｑ’はレイヤそれぞれで用いられるＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボル数を示す。ＱＰＳＫの変調多値数は２であり、１６ＱＡＭの変調多値数は４であり、６４ＱＡＭの変調多値数は６である。
（４）式はレイヤそれぞれで用いられるＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボル数Ｑ’を算出するための式である。
ｍｉｎ（・）は括弧の中の数字のうち０に近い数字をとる関数であり、ｃｅｉｌ（・）は括弧の中の数字を整数に切り上げる関数である。ＭＰＵＳＣＨ ＳＣは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとともにＰＵＳＣＨで送信されるトランスポートブロックのための現在のサブフレーム内のＰＵＳＣＨ送信のためにスケジュールされた帯域幅を示し、サブキャリアの数で表現される。ＭＰＵＳＣＨ−ｉｎｉｔｉａｌ ＳＣは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとともにＰＵＳＣＨで送信されるトランスポートブロックと同じトランスポートブロックのためのサブフレーム内のＰＵＳＣＨ初期送信のためにスケジュールされた帯域幅を示し、サブキャリアの数で表現される。
ＮＰＵＳＣＨ−ｉｎｉｔｉａｌ ｓｙｍｂは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとともにＰＵＳＣＨで送信される今のトランスポートブロックと同じトランスポートブロックのためのＰＵＳＣＨ初期送信のためのサブフレーム内のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル数を示す。βＰＵＳＣＨ ｏｆｆｓｅｔは基地局装置３によって移動局装置１毎に設定され、無線リソース制御信号（Radio Resource Control signal: RRC signal）などを用いて基地局装置３から移動局装置１へ通知されるオフセット値である。Ｂ（ｋ）はＣＷｋのビット系列の系列長Ａ（k）に巡回冗長検査符号が付加された系列の系列長を示す。
図８と図９は、本発明のチャネル符号化部１０７１ｂの符号化処理の一例を示す図である。チャネル符号化部１０７１ｂは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列ｏACK iをリードマラー符号化する。図８に示すように、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列長がＱACKよりも大きい場合には、符号化部１０７１ｂはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iをリードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの先頭部分からＱACK分だけ切り取った系列とする。例えば、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列長が３２であり、ＱACKが２０の場合には、符号化部１０７１ｂはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iをリードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列長のうち先頭の２０ビットとする。
図９に示すように、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列長がＱACKよりも小さい場合には、符号化部１０７１ｂは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの末尾にリードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫを先頭から繰り返し並べてゆき、この繰り返された系列の先頭からＱACK分だけ切り取った系列とする。
例えば、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列長が３２であり、ＱACKが４８の場合には、符号化部１０７１ｂは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列全てに、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの系列のうち先頭の１６ビットを付加した系列とする。尚、チャネル符号化部１０７１ｂは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのビット系列ｏACK iをリードマラー符号化以外の畳込み符号化などの通信路符号化を用いて符号化してもよい。
図１０と図１１は、本発明の分割部１０７１ｄの分割処理の一例を示す図である。図１０は、ＣＷ０がレイヤ０に配置され、ＣＷ１がレイヤ１に配置され、ＣＷ０とＣＷ１で送信される上りリンク制御情報に同じ変調方式が適用されることを想定している。図１０において、分割部１０７１ｄは（５）式に基づいてｑACK(0) iを生成し、（６）式に基づいてｑACK(1) iを生成する。つまり、分割された系列ｑACK(0) iはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iの偶数番目のビットから構成され、分割された系列ｑACK(1) iはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iの奇数番目のビットから構成される。
図１１において、分割部１０７１ｄは（７）式に基づいてｑACK(0) iを生成し、（８）式に基づいてｑACK(1) iを生成する。つまり、分割された系列ｑACK(0) iはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iの先頭部分から構成され、分割された系列ｑACK(1) iはＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iの末尾部分から構成される。
尚、分割部１０７１ｄは（７）式の変わりに（９）式に基づいてｑACK(0) iを生成し、（８）式の変わりに（１０）式に基づいてｑACK(1) iを生成してもよい。（９）式および（１０）式におけるMi,nはリードマラー符号のベースシーケンスである。図１２は、本発明のベースシーケンスMi,nを示す表である。
尚、分割部１０７１ｄは、分割された系列ｑACK(k) iの２ビット毎にプレースホールダービット（place holder bit）を挿入してもよい。プレースホールダービットは、予め決められた値（例えば、「１」）であり、スクランブルされないビットである。分割された系列ｑACK(k) iの２ビット毎に挿入されるプレースホールダービットの数は、ＣＷｋに適用される変調方式によって決められる。ＣＷｋが１６ＱＡＭで変調される場合は、分割された系列ｑACK(k) iの２ビット毎に２ビットのプレースホールダービットが挿入される。ＣＷｋが６４ＱＡＭで変調される場合は、分割された系列ｑACK(k) iの２ビット毎に４ビットのプレースホールダービットが挿入される。
このプレースホールダービットにより、ＣＷｋの変調方式にかかわらずＰＵＳＣＨで送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルには、２ビットの情報量しか含まれなくなり、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルの信号点は４つに限定される。また、この４つの信号点は、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭの振幅が最大である４つの信号点となるように符号化ビットと信号点を対応付けることで、仮想的にＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルをＱＰＳＫとすることができる。
例えば、ＣＷｋが１６ＱＡＭで変調される場合は、分割された系列ｑACK(k) iが「１１０１１０・・・」の場合は、分割された系列ｑACK(k) iにプレースホールダービットが挿入され「１１ｘｘ０１ｘｘ１０ｘｘ・・・」（xはプレースホールダービット）となる。また、「００ｘｘ」、「０１ｘｘ」、「１０ｘｘ」、「１１ｘｘ」を１６ＱＡＭの振幅が最大である４つの信号点と対応付けておく。これにより、移動局装置１においてＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列を１６ＱＡＭや６４ＱＡＭで変調しても、基地局装置３において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの変調シンボルをＱＰＳＫとして扱うことができる。以下、この方法を仮想ＱＰＳＫと称する。
尚、仮想ＱＰＳＫを用いる場合には、上りリンクグラントで通知されるＣＷｋの変調方式によらず（１）式、（２）式および（３）式においてｍ(k)を２とする。尚、上述した符号化部１０７１のＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化方法は下りリンクのＲＩをＰＵＳＣＨで送信する際のＲＩの符号化方法として用いることができる。
図１３は、本発明のチャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆの処理の一例を示す図である。図１３において、１つの四角は符号化シンボルを表す。上りリンク制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＩ）の符号化系列および上りリンクデータの符号化系列の先頭から、ＰＵＳＣＨ（ＣＷｋ）の変調方式の変調多値数のビット数に分割していったものを符号化シンボルと称する。符号化シンボルは、変調部１０７３で変調される単位である。つまり、変調部１０７３は、１つの符号化シンボルを変調して１つの変調シンボルを生成する。
図１３において１つの列には、ＰＵＳＣＨに割り当てられた帯域に含まれるサブキャリアの数（ＰＵＳＣＨに割り当てられた物理リソースブロック数の１２倍の数）の符号化シンボルが含まれる。同じ列に並べられた符号化シンボルは、変調部１０７３で変調された後に、多重部１０７５でＤＦＴ処理をされ周波数領域に配置される。図１３において、左からｉ列目に配置された符号化シンボルは、変調部１０７３で変調された後に、多重部１０７５でＤＦＴ処理をされｉ番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
図１３において１つの行には１２個の符号化シンボルが含まれる。図１３において４列目と１１列目の上りリンク参照信号はチャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆでは扱わず、チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは図１３において上りリンク参照信号を避けて符号化シンボルを配置していく。
チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは、上りリンクデータの符号化シンボルを１番上の行の左の列から右に向かって配置していき、全ての行に符号化シンボルが配置したら、上りリンクデータの符号化シンボルを１つ下の行に配置していくことを繰り返す。尚、チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは、上りリンク参照信号とＲＩの符号化シンボルを避けて上りリンクデータシンボルを配置する。
チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化シンボルを、３列目と５列目と１０列目と１２列目に配置された上りリンクデータの符号化シンボルを上書きしながら配置していく。チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化シンボルを、１番下の行の３列目、５列目、１０列目、１２列目に配置したら、１つ上の行の３列目、５列目、１０列目、１２列目と順番に配置していく。
チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは、下りリンクのＲＩの符号化シンボルを、２列目と６列目と９列目と１３列目に配置していく。チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは、ＲＩの符号化シンボルを、１番下の行の２列目、６列目、９列目、１３列目に配置したら、１つ上の行の２列目、６列目、９列目、１３列目と順番に配置していく。
尚、変調部１０７３において、結合された系列ｈ(k) iが２つのレイヤに配置される場合には、チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆは上りリンクデータの符号化シンボルと上りリンク制御情報の符号化シンボルに対して異なるインタリーブおよび結合処理を行なってもよい。例えば、結合された系列ｈ(0) iがレイヤ０とレイヤ１に配置される場合には、偶数番目の上りリンクデータの符号化シンボルと偶数番目の上りリンク制御情報の符号化シンボルがレイヤ０に配置され、奇数番目の上りリンクデータの符号化シンボルと偶数番目の上りリンク制御情報の符号化シンボルがレイヤ０に配置され、レイヤ０とレイヤ１それぞれにおいて、図１３のように上りリンクデータの符号化系列と上りリンク制御情報の符号化系列が符号化シンボル単位でインタリーブおよび結合される。
以下、移動局装置１が、複数の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＩ）を基地局装置３が復号化する方法について説明する。
基地局装置３の復号化部３０５１は、復調部３０５３から入力された上りリンクデータの変調シンボルと分離された上りリンク制御情報の変調シンボルを取得する。復号化部３０５１は、レイヤそれぞれに配置されていた上りリンク制御情報の変調シンボルを合成してから、上りリンク制御情報の符号処理を行う。
以下、移動局装置１の符号化部１０７１の変形例について説明する。図１４は、本発明の変形例における符号化部１０７１の構成を示す概略ブロック図である。図１４の符号化部１０７１は、複製部１０７１ｇ、チャネル符号化部１０７１ａ、１０７１ｃ、１０７１ｈ、１０７１ｉ、および、チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆを含んで構成される。
図１４における、チャネル符号化部１０７１ａ、１０７１ｃ、チャネルインタリーバ部１０７１ｅ、１０７１ｆの機能は図７と変わらないため説明を省略する。複製部１０７１ｇは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ［ｏACK 0ｏACK 1…ｏACK OACK-1］を複製し、チャネル符号化部１０７１ｈとチャネル符号化部１０７１ｉに出力する。
チャネル符号化部１０７１ｈとチャネル符号化部１０７１ｉは、図７のチャネル符号化部１０７１ｂと分割部１０７１ｄの両方の機能を備える。チャネル符号化部１０７１ｈは、複製部１０７１ｇから入力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ［ｏACK 0ｏACK 1…ｏACK OACK-1］をリードマラー符号化し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを生成し、生成されたｐACK iからｑACK(0) iを生成する。チャネル符号化部１０７１ｉは、複製部１０７１ｇから入力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ［ｏACK 0ｏACK 1…ｏACK OACK-1］をリードマラー符号化し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列ｐACK iを生成し、生成されたｐACK iからｑACK(1) iを生成する。
尚、チャネル符号化部１０７１ｈは、複製部１０７１ｇから入力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ［ｏACK 0ｏACK 1…ｏACK OACK-1］を用いて（９）式からｑACK(0) iを生成し、チャネル符号化部１０７１ｉは、複製部１０７１ｇから入力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ［ｏACK 0ｏACK 1…ｏACK OACK-1］を用いて（１０）式からｑACK(1) iを生成してもよい。
このように、本発明は図１４の符号化部１０７１の構成によっても実現することができる。また、本発明の符号化部１０７１について図７および図１４を用いて詳しく説明してきたが、符号化部１０７１の具体的な構成は図７および図１４に限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更などをすることが可能である。
このように、本発明によれば、移動局装置が、第１の上りリンクデータ（ＣＷ０）と第２の上りリンクデータ（ＣＷ１）が空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＩ）を基地局装置へ送信する無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、上りリンク制御情報の符号化系列ｐACK iを第１の系列ｑACK(0) iと第２の系列qACK(1) iに分割し、前記第１の上りリンクデータの符号化系列ｇ（0） iと前記第１の系列ｑACK(0) iをインタリーブし、前記第２の上りリンクデータの符号化系列ｇ（1） iと前記第２の系列qACK(1) iをインタリーブし、前記インタリーブされた系列ｈ(k) iそれぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信し、前記基地局装置は、
前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを受信し、前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号する。
これにより、移動局装置１が、第１の上りリンクデータ（ＣＷ０）と第２の上りリンクデータ（ＣＷ１）が空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する無線通信システムにおいて、上りリンク制御情報の品質を改善することができる。
例えば、従来の技術では、１つのレイヤで送信できるＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列が２０ビットである場合には、移動局装置がＡＣＫ／ＮＡＣＫをリードマラー符号化して生成した３２ビットの符号化ビット系列のうち、先頭の２０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化ビットだけが複製されて、ＰＵＳＣＨで送信された。しかしながら、本発明を適用することで、１つのレイヤで送信できるＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列が２０ビットであり、ＰＵＳＣＨに２つのＣＷが２つのレイヤによって多重される場合には、レイヤそれぞれで２０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列を送信できるため、合計で４０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列を送信できる。これにより、リードマラー符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの符号化系列の３２ビットを全て送信できるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの品質を改善することができる。
本発明に関わる基地局装置３、および移動局装置１で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（Read Only Memory)などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
尚、上述した実施形態における移動局装置１、基地局装置３の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。
尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置１、又は基地局装置３に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における移動局装置１、基地局装置３の一部、又は全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよいし、チップセットとして実現してもよい。移動局装置１、基地局装置３の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
１（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ） 移動局装置
３ 基地局装置
１０１ 上位層処理部
１０３ 制御部
１０５ 受信部
１０７ 送信部
３０１ 上位層処理部
３０３ 制御部
３０５ 受信部
３０７ 送信部
１０７１ 符号化部
１０７３ 変調部
１０７５ 多重部
１０７７ 無線送信部
１０７９ 上りリンク参照信号生成部
３０５１ 復号化部
３０５３ 復調部
３０５５ 多重分離部
３０５７ 無線受信部
３０５９ チャネル測定部

Claims (13)

  1. 移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する無線通信システムにおいて、
    前記移動局装置は、
    上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、
    前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、
    前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、
    前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信し、
    前記基地局装置は、
    前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを受信し、
    前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、
    前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、
    前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号する
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記移動局装置は、
    前記上りリンク制御情報を、前記ＰＵＳＣＨに空間多重される上りリンクデータの数と同じ数の系列に分割する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記移動局装置は、
    前記上りリンク制御情報をリードマラー符号化する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 前記移動局装置は、
    前記上りリンク制御情報を畳込み符号化する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  5. 前記移動局装置は、
    前記符号化された上りリンク制御情報の符号化系列に、所定の値であるプレースホールダービットを挿入する
    ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の無線通信システム。
  6. 前記第１の系列は、
    前記上りリンク制御情報の符号化系列の偶数番目のビットが抽出されて結合された系列であり、
    前記第２の系列は、
    前記上りリンク制御情報の符号化系列の奇数番目のビットが抽出されて結合された系列である
    ことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の無線通信システム。
  7. 前記第１の系列は、
    前記上りリンク制御情報の符号化系列の先頭部分から連続したビットが切り取られた系列であり、
    前記第２の系列は、
    前記上りリンク制御情報の符号化系列から前記第１の系列が切り取られた残りの系列である
    ことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の無線通信システム。
  8. 第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する移動局装置において、
    上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、
    前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、
    前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、
    前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信する
    ことを特徴とする移動局装置。
  9. 移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報を受信する基地局装置において、
    前記移動局装置が、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤを空間多重して送信したＰＵＳＣＨを受信し、
    前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、
    前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、
    前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号する
    ことを特徴とする基地局装置。
  10. 第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する移動局装置に用いられる無線通信方法において、
    上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、
    前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、
    前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、
    前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信する
    ことを特徴とする無線通信方法。
  11. 移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報を受信する基地局装置に用いられる無線通信方法において、
    前記移動局装置が、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤを空間多重して送信したＰＵＳＣＨを受信し、
    前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出し、
    前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得し、
    前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号する
    ことを特徴とする無線通信方法。
  12. 第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて上りリンク制御情報を基地局装置へ送信する移動局装置に用いられる集積回路において、
    上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割するステップと、
    前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブするステップと、
    前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置するステップと、
    前記レイヤが空間多重されたＰＵＳＣＨを送信するステップを有する
    ことを特徴とする集積回路。
  13. 移動局装置が、第１の上りリンクデータと第２の上りリンクデータが空間多重されるＰＵＳＣＨを用いて送信した上りリンク制御情報を受信する基地局装置に用いられる集積回路において、
    前記移動局装置が、上りリンク制御情報の符号化系列を第１の系列と第２の系列に分割し、前記第１の上りリンクデータと前記第１の系列をインタリーブし、前記第２の上りリンクデータと前記第２の系列をインタリーブし、前記インタリーブされた系列それぞれを１つまたは複数のレイヤに配置し、前記レイヤを空間多重して送信したＰＵＳＣＨを受信するステップと、
    前記レイヤそれぞれに配置された前記インタリーブされた系列を抽出するステップと、
    前記抽出されたインタリーブされた系列それぞれから前記第１の系列と前記第２の系列を抽出して結合し、上りリンク制御情報の符号化系列を取得するステップと、
    前記取得した上りリンク制御情報の符号化系列を復号するステップを有する
    ことを特徴とする集積回路。
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