JP2014064286A - 無線通信システムにおける情報送信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおける送信機により実行される情報送信方法及び装置を提供する。
【解決手段】前記方法は、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを獲得する段階、前記第１のリソースインデックス及び前記第２のリソースインデックスに基づいて情報シーケンスを生成する段階、及び前記情報シーケンスを第１のアンテナ及び第２のアンテナを介して送信する段階を含み、前記第２のリソースインデックスは、前記第１のリソースインデックス及びオフセットから獲得される。
【選択図】図１８

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおける情報送信方法及び装置に関する。

無線通信システムは、音声やデータなどのような多様な種類の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。無線通信システムの目的は、多数のユーザが位置と移動性に関係なしに信頼することができる(ｒｅｌｉａｂｌｅ)通信を可能にすることである。しかし、無線チャネル(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ)は、パスロス(ｐａｔｈ ｌｏｓｓ)、雑音(ｎｏｉｓｅ)、マルチパス(ｍｕｌｔｉｐａｔｈ)によるフェーディング(ｆａｄｉｎｇ)現象、シンボル間干渉(ＩＳＩ；ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ)または端末の移動性によるドップラー効果(Ｄｏｐｐｌｅｒ ｅｆｆｅｃｔ)などの非理想的な特性がある。従って、無線チャネルの非理想的特性を克服し、無線通信の信頼度(ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ)を高めるために多様な技術が開発されている。

信頼することができる高速のデータサービスをサポートするための技術としてＭＩＭＯ(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ)がある。ＭＩＭＯ技術は、多重送信アンテナと多重受信アンテナを使用してデータの送受信効率を向上させる。ＭＩＭＯ技術には、空間多重化(ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)、送信ダイバーシティ(ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)、ビーム形成(ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)などがある。受信アンテナ数と送信アンテナ数によるＭＩＭＯチャネル行列は、複数の独立チャネルに分解されることができる。各々の独立チャネルは、送信レイヤ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ)またはストリーム(ｓｔｒｅａｍ)という。送信レイヤの個数はランク(ｒａｎｋ)という。

一方、ＩＴＵ(Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ)では３世代以後の次世代移動通信システムとしてダウンリンク１Ｇｂｐｓ(ｇｉｇａｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ)及びアップリンク５００Ｍｂｐｓ(ｍｅｇａｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ)である高速の送信率(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ)を提供し、ＩＰ(ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ)ベースのマルチメディアシームレス(ｓｅａｍｌｅｓｓ)サービスをサポートすることを目標にするＩＭＴ−Ａ(ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ−ａｄｖａｎｃｅｄ)システムの標準化を進行している。３ＧＰＰ(３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ)ではＩＭＴ−Ａシステムのための候補技術として３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ(ｌｏｎｇｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−ｄｖａｎｃｅｄ)システムを考慮している。ＬＴＥ−Ａシステムは、ＬＴＥシステムの完成度を高める方向に進行され、ＬＴＥシステムと下位互換性(ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ)を維持すると予想されている。ＬＴＥ−ＡシステムとＬＴＥシステムとの間に互換性を有するようにすると、ユーザの立場から便利であり、事業者の立場からも既存装備のリサイクルを図ることができるためである。

一般的に、無線通信システムは、一つの搬送波をサポートする単一搬送波(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ)システムである。送信率は、送信帯域幅(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)に比例するため、高速の送信率がサポートされるためには送信帯域幅が増加されなければならない。しかし、全世界的に一部地域を除いては大きい帯域幅の周波数割当が容易でない。断片的な小さいバンドを効率的に使用するために、スペクトラムアグリゲーション(ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)技術が開発されている。スペクトラムアグリゲーションは、帯域幅アグリゲーション(ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)、搬送波アグリゲーション(ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)とも呼ぶ。スペクトラムアグリゲーション技術は、周波数領域から物理的に連続的(ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)または不連続的な(ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)複数個のバンドを結合して論理的に大きい帯域のバンドを使用することと同様な効果を出す技術である。スペクトラムアグリゲーション技術を介して無線通信システムで多重搬送波がサポートされることができる。多重搬送波がサポートされる無線通信システムを多重搬送波(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ)システムという。多重搬送波システムは、搬送波アグリゲーションシステムとも呼ぶ。搬送波は、無線周波数(ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ)、コンポーネント搬送波(ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ；ＣＣ)等、他の用語で呼ばれることができる。

ＩＭＴシステムとの下位互換性のために、搬送波アグリゲーションに用いられる搬送波の帯域幅は、ＩＭＴシステムでサポートする帯域幅に制限されることができる。３ＧＰＰ ＬＴＥでは｛１.４,３,５,１０,１５,２０｝[ＭＨｚ(ｍｅｇａｈｅｒｔｚ)]帯域幅の搬送波をサポートする。従って、ＬＴＥ−Ａでは、３ＧＰＰ ＬＴＥでサポートする帯域幅の搬送波をアグリゲーションして２０ＭＨｚより大きい帯域幅をサポートすることができる。または、既存システムでサポートする帯域幅と関係なしに新しい帯域幅の搬送波を定義して搬送波アグリゲーションをサポートすることもできる。

基地局と複数の端末の各々の通信のための多重化方式として、ＴＤＭ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)、ＦＤＭ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)、ＣＤＭ(ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)などが使われることができる。基地局と複数の端末の各々が同時に通信するためにはＣＤＭ及び/またはＦＤＭが使われることができる。

多重化方式によって、(１)時間、(２)周波数、(３)シーケンスのうちいずれ一つ以上の組合せが無線通信のためのリソースとなる。ＭＩＭＯシステムまたは多重搬送波システムの場合、一つの端末に対して多重リソース(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ)を割り当てる必要性が発生することができる。リソースは限定されているため、一つの端末に対して多重リソースを効率的に割り当てることができる方法が必要である。多重リソースを効率的に割り当て、効率的な情報送信方法及び装置を提供する必要がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、無線通信システムにおける情報送信方法及び装置を提供することである。

一態様で、無線通信システムにおける送信機により実行される情報送信方法を提供する。前記方法は、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを獲得する段階、前記第１のリソースインデックス及び前記第２のリソースインデックスに基づいて情報シーケンスを生成する段階、及び前記情報シーケンスを第１のアンテナ及び第２のアンテナを介して送信する段階を含み、前記第２のリソースインデックスは、前記第１のリソースインデックス及びオフセットから獲得される。

無線通信システムにおける効率的な情報送信方法及び装置を提供する。従って、全体システム性能を向上させることができる。

無線通信システムを示すブロック図である。 ユーザ平面(ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ)に対する無線プロトコル構造(ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ)を示すブロック図である。 制御平面(ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ)に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。 無線フレーム(ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ)構造の例を示す。 一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッド(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ)を示す例示図である。 ダウンリンクサブフレーム構造の例を示す。 アップリンクサブフレーム構造の例を示す。 送信機構造の例を示すブロック図である。 多重搬送波システムで使われる複数の搬送波の例を示す。 送信機に含まれる情報プロセッサ構造の例を示すブロック図である。 ノーマルＣＰ(ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ)の場合、ＰＵＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)フォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。 拡張されたＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。 ノーマルＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット２送信の例を示す。 拡張されたＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット２送信の例を示す。 ２個のアンテナを含む送信機構造の例を示すブロック図である。 ２個のアンテナを含む送信機の一部分の構造の一例を示すブロック図である。 ２個のアンテナを含む送信機の一部分の構造の他の例を示すブロック図である。 本発明の実施例による送信機で二つのアンテナを介する情報送信方法の例を示す順序図である。 基地局で実行される複数の端末に対する複数のＰＤＣＣＨ多重化方法の例を示す。 対称構造の多重搬送波システムの例を示す。 非対称構造の多重搬送波システムの例を示す。 本発明の実施例が具現される無線通信のための装置を示すブロック図である。

以下の技術は、ＣＤＭＡ(ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＦＤＭＡ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＴＤＭＡ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＯＦＤＭＡ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＳＣ−ＦＤＭＡ(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)などのような多様な多重接続方式(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ ｓｃｈｅｍｅ)に使われることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ)やＣＤＭＡ２０００のような無線技術(ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)で具現されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ(Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)/ＧＰＲＳ(Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ)/ＥＤＧＥ(Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)のような無線技術で具現されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２.１１(Ｗｉ−Ｆｉ)、ＩＥＥＥ８０２.１６(ＷｉＭＡＸ)、ＩＥＥＥ８０２.２０、Ｅ−ＵＴＲＡ(Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ)などのような無線技術で具現されることができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ)の一部である。３ＧＰＰ(３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ)ＬＴＥ(ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＥ−ＵＭＴＳ(Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ)の一部として、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ(Ａｄｖａｎｃｅｄ)は３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

図１は、無線通信システムを示すブロック図である。

図１を参照すると、無線通信システム１０は、少なくとも一つの基地局(ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ)１１を含む。各基地局１１は、特定の地理的領域(一般的にセルという)１５ａ、１５ｂ、１５ｃに対して通信サービスを提供する。また、セルは複数の領域(セクターという)に分けられることができる。端末(ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ)１２は、固定されたり、或いは移動性を有することができ、ＭＳ(ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＵＴ(ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＳＳ(ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ)、無線機器(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ)、ＰＤＡ(ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、無線モデム(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ)、携帯機器(ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ)等、他の用語で呼ばれることができる。基地局１１は、一般的に端末１２と通信する固定局(ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ)を意味し、ｅＮＢ(ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ)、ＢＴＳ(ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ)、アクセスポイント(ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ)等、他の用語で呼ばれることができる。

以下、ダウンリンク(ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信機は基地局の一部分であり、受信機は端末の一部分である。アップリンクで、送信機は端末の一部分であり、受信機は基地局の一部分である。

異種ネットワーク(ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ)とは、中継局(ｒｅｌａｙ ｓｔａｔｉｏｎ)、フェムトセル(ｆｅｍｔｏ ｃｅｌｌ)及び/またはピコセル(ｐｉｃｏ ｃｅｌｌ)などが配置されたネットワークを意味する。異種ネットワークで、ダウンリンクは、基地局から中継局、フェムトセルまたはピコセルへの通信を意味する。また、ダウンリンクは、中継局から端末への通信を意味する。また、多重ホップリレイ(ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ ｒｅｌａｙ)の場合、ダウンリンクは、第１の中継局から第２の中継局への通信を意味することもある。異種ネットワークで、アップリンクは、中継局、フェムトセルまたはピコセルから基地局への通信を意味する。アップリンクは、端末から中継局への通信を意味する。また、多重ホップリレイの場合、アップリンクは、第２の中継局から第１の中継局への通信を意味することもある。

無線通信システムは、多重アンテナをサポートすることができる。送信機は、複数の送信アンテナ(ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ)を使用し、受信機は、複数の受信アンテナ(ｒｅｃｅｉｖｅ ａｎｔｅｎｎａ)を使用することができる。送信アンテナは、一つの信号またはストリーム(ｓｔｒｅａｍ)の送信に使われる物理的または論理的アンテナを意味し、受信アンテナは、一つの信号またはストリームの受信に使われる物理的または論理的アンテナを意味する。送信機及び受信機が複数のアンテナを使用すると、無線通信システムは、ＭＩＭＯ(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ)システムと呼ばれる。

無線通信システムでは、アップリンク及び/またはダウンリンクＨＡＲＱ(ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ)がサポートされることができる。また、リンク適応(ｌｉｎｋ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ)のためにＣＱＩ(ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)が使われることができる。

無線通信の過程は、一つの単一階層で具現されることより、垂直的な複数の独立的な階層で具現されることが好ましい。垂直的な複数の階層構造をプロトコルスタック(ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ)という。プロトコルスタックは、通信システムで広く知られたプロトコル構造のためのモデルであるＯＳＩ(ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)モデルを参照することができる。

図２は、ユーザ平面(ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ)に対する無線プロトコル構造(ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ)を示すブロック図である。図３は、制御平面(ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ)に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。ユーザ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタックであり、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである。

図２及び図３を参照すると、互いに異なる物理階層(ＰＨＹ(ｐｈｙｓｉｃａｌ) ｌａｙｅｒ)間、即ち、送信側と受信側の物理階層間は物理チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ)を介してデータが移動する。物理階層は、第１の階層(ｌａｙｅｒ １；Ｌ１)とも呼ぶ。物理階層は、上位にあるＭＡＣ(ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ)階層と伝送チャネル(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ)を介して連結されている。伝送チャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間のデータが移動する。物理階層は、伝送チャネルを用いてＭＡＣ階層及び上位階層(ｈｉｇｈｅｒ ｌａｙｅｒ)に情報伝送サービス(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ)を提供する。

ＭＡＣ階層は、論理チャネル(ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ)を介して上位階層であるＲＬＣ階層にサービスを提供する。ＲＬＣ(ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ)階層は信頼性あるデータの送信をサポートする。ＰＤＣＰ(ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ)階層は、ＩＰパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮(ｈｅａｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ)機能を遂行する。ＭＡＣ階層、ＲＬＣ階層及びＰＤＣＰ階層は、第２の階層(ｌａｙｅｒ ２；Ｌ２)とも呼ぶ。

ＲＲＣ(ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ)階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は、第３の階層(ｌａｙｅｒ ３；Ｌ３)とも呼ぶ。ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間に無線リソースを制御する役割を遂行する。このために、ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間にＲＲＣメッセージを互いに交換する。ＲＲＣ階層は、無線ベアラ(ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ)の設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)、再設定(ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)及び解除(ｒｅｌｅａｓｅ)と関連し、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第１の階層及び第２の階層により提供される論理的経路を意味する。無線ベアラが設定されるというのは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。また、無線ベアラは、ＳＲＢ(ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ)とＤＲＢ(ｄａｔａ ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ)の二つに分けられることができる。ＳＲＢは、制御平面でＲＲＣメッセージを送信する通路として使われ、ＤＲＢは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。端末のＲＲＣとネットワークのＲＲＣとの間にＲＲＣ連結(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)がある場合、端末は、ＲＲＣ連結モード(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ)にあるようになり、そうでない場合、ＲＲＣアイドルモード(ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ)にあるようになる。

ＲＲＣ階層の上位に位置するＮＡＳ(ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ)階層は、セッション管理(ｓｅｓｓｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)と移動性管理(ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)などの機能を遂行する。

図４は、無線フレーム(ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ)構造の例を示す。

図４を参照すると、無線フレームは１０個のサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ)で構成され、一つのサブフレームは２個のスロット(ｓｌｏｔ)で構成される。無線フレーム内のスロットは＃０から＃１９までのスロット番号が付けられる。一つのサブフレームの送信にかかる時間をＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)という。ＴＴＩは、データ送信のためのスケジューリング単位ということができる。例えば、一つの無線フレームの長さは１０ｍｓであり、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０.５ｍｓである。

無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数またはサブフレームに含まれるスロットの数は多様に変更されることができる。

図５は、一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッド(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ)を示す例示図である。

図５を参照すると、アップリンクスロットは、時間領域(ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ)で複数のＯＦＤＭ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)シンボルを含み、周波数領域(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎ)でＮ(ＵＬ)リソースブロック(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ；ＲＢ)を含む。ＯＦＤＭシンボルは、一つのシンボル区間(ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ)を表現するためのものであり、多重接続方式によってＯＦＤＭＡシンボル、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルなど、他の名称で呼ばれることができる。アップリンクスロットに含まれるリソースブロックの数Ｎ(ＵＬ)は、セルで設定されるアップリンク送信帯域幅(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)に従属する。一つのリソースブロックは周波数領域で複数の副搬送波を含む。

リソースグリッド上の各要素(ｅｌｅｍｅｎｔ)をリソース要素(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＲＥ)という。リソースグリッド上のリソース要素は、スロット内のインデックス対(ｉｎｄｅｘ ｐａｉｒ)(ｋ,ｌ)により識別されることができる。ここで、ｋ(ｋ＝０,...,Ｎ(ＵＬ)×１２−１)は周波数領域内の副搬送波インデックスであり、ｌ(ｌ＝０,...,６)は時間領域内のシンボルインデックスである。

ここで、一つのリソースブロックは、時間領域で７ＯＦＤＭシンボル、周波数領域で１２副搬送波で構成される７×１２リソース要素を含むことを例示的に記述するが、リソースブロック内のＯＦＤＭシンボルの数と副搬送波の数はこれに制限されるものではない。ＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ(ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ)の長さ、副搬送波間隔(ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ)などによって多様に変更されることができる。例えば、ノーマル(ｎｏｒｍａｌ)ＣＰの場合、ＯＦＤＭシンボルの数は７であり、拡張された(ｅｘｔｅｎｄｅｄ)ＣＰの場合、ＯＦＤＭシンボルの数は６である。

図５の一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッドは、ダウンリンクスロットに対するリソースグリッドにも適用されることができる。

図６は、ダウンリンクサブフレーム構造の例を示す。

図６を参照すると、ダウンリンクサブフレームは２個の連続的な(ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ)スロットを含む。ダウンリンクサブフレーム内の第１のスロット(１ｓｔ ｓｌｏｔ)の前方部の３ＯＦＤＭシンボルは制御領域(ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ)であり、残りのＯＦＤＭシンボルはデータ領域(ｄａｔａ ｒｅｇｉｏｎ)であ る。ここで、制御領域が３ＯＦＤＭシンボルを含むのは例示にすぎない。

データ領域にはＰＤＳＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)が割り当てられることができる。ＰＤＳＣＨ上にはダウンリンクデータが送信される。ダウンリンクデータは、ＴＴＩ中に送信される伝送チャネル(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ)であるＤＬ−ＳＣＨ(ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)のためのデータブロックである送信ブロック(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ)であることがある。基地局は、端末に一つのアンテナまたは多重アンテナを介してダウンリンクデータを送信することができる。３ＧＰＰ ＬＴＥで、基地局は、端末に一つのアンテナまたは多重アンテナを介して１コードワード(ｃｏｄｅｗｏｒｄ)を送信することができ、多重アンテナを介して２コードワードを送信することができる。３ＧＰＰ ＬＴＥでは２コードワードまでサポートされる。コードワードとは、情報に該当する情報ビット(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｉｔ)にチャネルコーディングが実行された符号化されたビット(ｅｎｃｏｄｅｄ ｂｉｔｓ)である。コードワード毎に変調が実行されることができる。

制御領域には、ＰＣＦＩＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＨＩＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ＨＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)などの制御チャネルが割り当てられることができる。

ＰＣＦＩＣＨは、端末にサブフレーム内でＰＤＣＣＨの送信に使われるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を運ぶ(ｃａｒｒｙ)。ＰＤＣＣＨ送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数はサブフレーム毎に変更されることができる。サブフレームでＰＤＣＣＨ送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数は１、２及び３のうち一つである。もし、ダウンリンク送信帯域幅が特定臨界値より小さい場合には、サブフレームでＰＤＣＣＨ送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数は２、３及び４のうち一つである。

ＰＨＩＣＨは、アップリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ(ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)/ＮＡＣＫ(ｎｅｇａｔｉｖｅ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)を運ぶ。

制御領域は、複数のＣＣＥ(ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ)のアグリゲーションで構成される。ダウンリンクサブフレームでＣＣＥアグリゲーションを構成するＣＣＥの総数がＮ(ＣＣＥ)の場合、ＣＣＥは０からＮ(ＣＣＥ)−１までのＣＣＥインデックスが付けられる。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ)に対応される。リソース要素グループは、リソース要素への制御チャネルマッピング(ｍａｐｐｉｎｇ)を定義するために使われる。一つのリソース要素グループは、複数のリソース要素で構成される。ＰＤＣＣＨは、一つまたは複数個の連続的なＣＣＥアグリゲーション(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)上に送信される。制御領域内で複数のＰＤＣＣＨが送信されることができる。ＣＣＥアグリゲーションを構成するＣＣＥの個数によってＰＤＣＣＨフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。以下、ＰＤＣＣＨ送信のために使われるＣＣＥアグリゲーションを構成するＣＣＥの数をＣＣＥアグリゲーションレベル(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ)という。また、ＣＣＥアグリゲーションレベルは、ＰＤＣＣＨを検索するためのＣＣＥ単位である。ＣＣＥアグリゲーションレベルの大きさは、隣接するＣＣＥの数により定義される。例えば、ＣＣＥアグリゲーションレベルは、｛１,２,４,８｝の元素である。

ＰＤＣＣＨは、ダウンリンク制御情報を運ぶ。ダウンリンク制御情報には、ダウンリンクスケジューリング情報、アップリンクスケジューリング情報またはアップリンクパワー制御命令などがある。ダウンリンクスケジューリング情報はダウンリンクグラント(ｇｒａｎｔ)とも呼び、アップリンクスケジューリング情報はアップリンクグラントとも呼ぶ。

基地局は、端末に前記端末のＰＤＣＣＨがサブフレーム内のどこに位置するかに関する情報を提供しない。一般的に、端末は、サブフレーム内の前記端末のＰＤＣＣＨの位置を知らない状態で、端末は、サブフレーム毎にＰＤＣＣＨ候補(ｃａｎｄｉｄａｔｅｓ)のアグリゲーションをモニタリング(ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ)して前記端末のＰＤＣＣＨを探す。ここで、モニタリングとは、端末がモニタリングされる全ての制御情報フォーマットによってＰＤＣＣＨ候補の各々に対してデコーディングを試みることを意味する。これをブラインドデコーディング(ｂｌｉｎｄ ｄｅｃｏｄｉｎｇ)またはブラインド検出(ｂｌｉｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ)という。

例えば、基地局が端末にサブフレーム内のＰＤＳＣＨ上にダウンリンクデータを送信する場合、基地局は、前記サブフレーム内のＰＤＣＣＨ上に前記ＰＤＳＣＨのスケジューリングのために使われるダウンリンクグラントを運ぶ。端末は、ブラインドデコーディングを介してダウンリンクグラントを送信するＰＤＣＣＨをまず検出することができる。端末は、前記ダウンリンクグラントに基づいてＰＤＳＣＨ上に送信されるダウンリンクデータを読み込むことができる。

図７は、アップリンクサブフレーム構造の例を示す。

図７を参照すると、アップリンクサブフレームは、アップリンク制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)が割り当てられる制御領域とユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)が割り当てられるデータ領域に分けられる。３ＧＰＰ ＬＴＥ(Ｒｅｌｅａｓｅ ８)では単一搬送波特性(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐｒｏｐｅｒｔｙ)を維持するために、一つの端末に割り当てられるリソースブロックは周波数領域で連続される。一つの端末は、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信することができない。ＬＴＥ−Ａ(Ｒｅｌｅａｓｅ １０)ではＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの同時送信(ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ)を考慮中である。

一つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレームでリソースブロック対(ＲＢ ｐａｉｒ)で割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、第１のスロットと第２のスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対に属するリソースブロックが占める周波数は、スロット境界(ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ)を基準に変更される。即ち、ＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロックは、スロットレベル(ｓｌｏｔ ｌｅｖｅｌ)でホッピング(ｈｏｐｐｉｎｇ)される。以下、スロットレベルのリソースブロックホッピングを周波数ホッピング(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ)という。端末がアップリンク制御情報を時間によって互いに異なる位置の周波数を介して送信することによって、周波数ダイバーシティ利得が得られることができる。ｍは、サブフレーム内でＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロック対の周波数領域位置を示す位置インデックスである。

ＰＵＳＣＨは、伝送チャネルであるＵＬ−ＳＣＨ(ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)にマッピングされる。ＰＵＣＣＨ上に送信されるアップリンク制御情報は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ、ダウンリンクチャネル状態を示すＣＱＩ、アップリンク無線リソース割当要請であるＳＲ(ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ)などがある。以下、ＣＱＩは、ＣＱＩ以外にもＰＭＩ(ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＲＩ(ｒａｎｋ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)も含まれた概念である。ＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩが含まれた概念はＣＳＩ(ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)とも呼ぶ。

基地局と複数の端末の各々の通信のための多重化方式に、ＴＤＭ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)、ＦＤＭ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)、ＣＤＭ(ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)などが使われることができる。基地局と複数の端末の各々が同時に通信するためにはＣＤＭ及び/またはＦＤＭが使われることができる。

ＣＤＭとは、直交する(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ)シーケンスまたは疑似直交する(ｑｕａｓｉ−ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ)シーケンスによる多重化方式を総称する。即ち、ＣＤＭのために使われるシーケンスは、必ず互いに直交する必要はない。互いに相関度(ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)が低いシーケンスもＣＤＭのために使われることができる。

以下、多重化方式にＣＤＭ及び/またはＦＤＭが使われる場合の情報送信方法及び装置に対して説明する。

多重化方式にＣＤＭ及び/またはＦＤＭが使われる場合、情報送信のために使われるリソース(ｒｅｓｏｕｒｃｅ)は、シーケンス及び/または周波数リソースである。例えば、多重化方式にＣＤＭのみ使われる場合、リソースはシーケンスであり、ＣＤＭ及びＦＤＭが共に使われる場合、リソースはシーケンス及び周波数リソースである。以下、周波数リソース及びシーケンスに対して記述する。

(１)周波数リソース

前述したリソースブロックは、周波数リソースの一例である。同一時間内のリソースブロックが異なる場合、周波数リソースが異なるためである。以下、説明の便宜のために、リソースブロックは、一般的な周波数リソースの意味として使われる。

(２)シーケンス

シーケンスは特別な制限がなく、任意のシーケンスが使われることができる。

一例として、シーケンスは、複数のシーケンスを元素とするシーケンスアグリゲーションから選択されることができる。シーケンスアグリゲーションに含まれる前記複数のシーケンスは互いに直交したり、或いは互いに低い相関度を有することができる。説明の便宜のために、シーケンスアグリゲーションに含まれる複数のシーケンスが互いに直交すると仮定する。以下、シーケンスアグリゲーションを直交シーケンスで構成された直交シーケンスアグリゲーションという。直交シーケンスアグリゲーションに属する直交シーケンスの各々は、一つの直交シーケンスインデックスに一対一に対応される。

長さ４の直交シーケンスを元素として有する直交シーケンスアグリゲーションは、ウォルシュアダマール(Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ)行列を用いることができる。次の表は、長さＫ＝４の直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉｏｓ)(Ｉｏｓは直交シーケンスインデックス、ｋは直交シーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ−１)で構成された直交シーケンスアグリゲーションの一例である。

直交シーケンスアグリゲーションは、前記表で一部直交シーケンスのみで構成されることもできる。３ＧＰＰ ＬＴＥでは[＋１,＋１,−１,−１]を除いた３個の直交シーケンスを使用する。

次の表は、長さＫ＝３の直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉｏｓ)(Ｉｏｓは直交シーケンスインデックス、ｋは直交シーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ−１)で構成された直交シーケンスアグリゲーションの一例である。

次の表は、長さＫ＝２の直交シーケンス(ｋ,Ｉｏｓ)(Ｉｏｓは直交シーケンスインデックス、ｋは直交シーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ−１)で構成された直交シーケンスアグリゲーションの一例である。

他の例として、シーケンスは、循環シフトされたシーケンス(ｃｙｃｌｉｃａｌｌｙ ｓｈｉｆｔｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)を用いることもできる。循環シフトされたシーケンスは、基本シーケンス(ｂａｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)を特定ＣＳ量(ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ ａｍｏｕｎｔ)ほど循環シフトさせて生成されることができる。多様な種類のシーケンスが基本シーケンスとして使われることができる。例えば、ＰＮ(ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ)シーケンス、ＺＣ(Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ)シーケンスのようなよく知られたシーケンスが基本シーケンスとして使われることができる。または、コンピュータにより生成されるＣＡＺＡＣ(Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ Ａｕｔｏ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)が使われることができる。次の数式は、基本シーケンスの例である。

ここで、ｉ∈｛０,１,...,２９｝はルートインデックス(ｒｏｏｔ ｉｎｄｅｘ)、ｎは要素インデックスであり、０≦ｎ≦Ｎ−１、Ｎは基本シーケンスの長さである。ｉは、セルＩＤ(ｉｄｅｎｔｉｔｉｆｅｒ)、無線フレーム内のスロット番号などにより定められることができる。一つのリソースブロックが１２副搬送波を含むとする時、Ｎは１２に設定することができる。異なるルートインデックスによって異なる基本シーケンスが定義される。Ｎ＝１２の時、ｂ(ｎ)は、次の表のように定義されることができる。

基本シーケンスｒ(ｎ)を次の数式のように循環シフトさせ、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)を生成することができる。

ここで、Ｉｃｓは、ＣＳ量を指示する循環シフトインデックスである(０≦Ｉｃｓ≦Ｎ−１、Ｉｃｓは整数)。

以下、基本シーケンスの可用(ａｖａｉｌａｂｌｅ)循環シフトインデックスはＣＳ間隔(ＣＳ ｉｎｔｅｒｖａｌ)によって基本シーケンスから得る(ｄｅｒｉｖｅ)ことができる循環シフトインデックスを意味する。例えば、基本シーケンスの長さが１２であり、ＣＳ間隔が１の場合、基本シーケンスの可用循環シフトインデックスの総数は１２となる。または、基本シーケンスの長さが１２であり、ＣＳ間隔が２の場合、基本シーケンスの可用循環シフトインデックスの総数は６となる。ＣＳ間隔は、遅延スプレッド(ｄｅｌａｙ ｓｐｒｅａｄ)を考慮して決定されることができる。

図８は、送信機構造の例を示すブロック図である。ここで、送信機は、端末または基地局の一部分である。

図８を参照すると、送信機１００は、情報プロセッサ(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)１１０、参照信号生成器(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ)１２０、リソースブロックマッパ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍａｐｐｅｒ)１３０、ＯＦＤＭ信号生成器(ＯＦＤＭ ｓｉｇｎａｌ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ)１４０、ＲＦ部(ＲＦ(ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ) ｕｎｉｔ)１５０及びアンテナ１９０を含む。

情報プロセッサ１１０及び参照信号生成器１２０は、各々、リソースブロックマッパ１３０に連結される。リソースブロックマッパ１３０はＯＦＤＭ信号生成器１４０に連結され、ＯＦＤＭ信号生成器１４０はＲＦ部１５０に連結され、ＲＦ部１５０はアンテナ１９０に連結される。

情報プロセッサ１１０は情報の入力を受ける。情報は、ユーザデータ、制御情報、多様な制御情報が混合された情報または制御情報とユーザデータが多重化された情報などである。情報はビット(ｂｉｔ)またはビット列(ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ)の形態である。送信機１００は物理階層で具現されることができる。この場合、情報は、ＭＡＣ階層のような上位階層から由来したものである。

情報プロセッサ１１０は、情報及びシーケンスに基づいて情報シーケンスを生成するように形成される。情報シーケンスは複数の情報シーケンス要素で構成される。

参照信号生成器１２０は参照信号シーケンスを生成する。参照信号シーケンスは複数の参照信号要素で構成される。参照信号シーケンスは参照信号(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ；ＲＳ)とも呼ぶ。参照信号は送信機と受信機の両方が知っている信号である。参照信号は受信機で情報復調(ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)のために使われることができる。参照信号シーケンスは特別な制限がなく、任意のシーケンスが使われることができる。

リソースブロックマッパ１３０は、情報送信のために割当を受けたリソースブロックに情報シーケンス及び参照信号シーケンスをマッピングするように形成される。一つの情報シーケンス要素または一つの参照信号シーケンス要素は一つのリソース要素にマッピングされることができる。情報シーケンス及び参照信号シーケンスがマッピングされないリソース要素には「０」が挿入されることができる。ＣＤＭが使われるため、同一リソースブロックに多重化されることもできる。もちろん、ＦＤＭ方式がＣＤＭ方式と共に使われて互いに異なるリソースブロックにより多重化されることもできる。

リソースブロックは、物理的(ｐｈｙｓｉｃａｌ)リソースブロックであってもよく、仮想的(ｖｉｒｔｕａｌ)リソースブロックであってもよい。物理的リソースブロックは、周波数領域で物理的に集中された(ｌｏｃａｌｉｚｅｄ)副搬送波を含む。仮想的リソースブロックは、周波数領域で物理的に分散された(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ)副搬送波を含む。仮想的リソースブロックが含む副搬送波の分散方式には特別な制限がない。

送信機１００が情報送信のために割当を受けたリソースブロックは一つ以上であってもよい。複数のリソースブロックが割り当てられる場合、複数のリソースブロックは、連続的に割り当てられたり、或いは不連続的に割り当てられることができる。情報シーケンス及び参照信号シーケンスが集中されたマッピング(ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ)方式または分散されたマッピング(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ)方式で副搬送波にマッピングされる場合、単一搬送波特性(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐｒｏｐｅｒｔｙ)が維持される。集中されたマッピング方式は、情報シーケンス及び参照信号シーケンスが周波数領域で物理的に連続された副搬送波にマッピングされることであり、分散されたマッピング方式は、情報シーケンス及び参照信号シーケンスが等間隔に分散された副搬送波にマッピングされることである。３ＧＰＰ ＬＴＥでアップリンク送信時には集中されたマッピング方式が使われる。

リソースブロックは情報部分(ｐａｒｔ)と参照信号部分を含む。情報部分には情報シーケンスがマッピングされ、参照信号部分には参照信号シーケンスがマッピングされる。

参照信号部分と情報部分の各々は、リソースブロック内の互いに異なるＯＦＤＭシンボルを使用することができる。または参照信号部分と情報部分は、ＯＦＤＭシンボル内の互いに異なる副搬送波を使用することもできる。

以下、説明の便宜のために、参照信号部分と情報部分の各々はリソースブロック内の互いに異なるＯＦＤＭシンボルを使用すると仮定する。リソースブロック内の一つ以上のＯＦＤＭシンボルは参照信号部分であってもよい。リソースブロック内の複数のＯＦＤＭシンボルが参照信号部分である場合、複数のＯＦＤＭシンボルは、互いに隣接(ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)してもよく、隣接しなくてもよい。リソースブロック内の参照信号部分に使われるＯＦＤＭシンボルの個数及び位置は、特別に制限されずに多様である。リソースブロック内の参照信号部分を除いたＯＦＤＭシンボルは情報部分に使われることができる。

例えば、送信機が端末の一部分であり、ＰＵＣＣＨ上に情報を送信する場合を仮定する。リソースブロックマッパ１３０は、ＰＵＣＣＨ送信のために割り当てられるサブフレーム内のリソースブロック対(図７参照)に情報シーケンス及び参照信号シーケンスをマッピングする。

ＯＦＤＭ信号生成器１４０は、リソースブロック内のＯＦＤＭシンボル毎に時間−連続的な(ｔｉｍｅ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ)ＯＦＤＭ信号を生成するように形成される。時間−連続的なＯＦＤＭ信号はＯＦＤＭベースバンド(ｂａｓｅｂａｎｄ)信号とも呼ぶ。ＯＦＤＭ信号生成器１４０は、ＯＦＤＭシンボル毎にＩＦＦＴ(ｉｎｖｅｒｓｅ ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ)実行、ＣＰ挿入などを介してＯＦＤＭ信号を生成することができる。

ＲＦ部１５０は、ＯＦＤＭベースバンド信号を無線信号(ｒａｄｉｏ ｓｉｇｎａｌ)に変換する。ＯＦＤＭベースバンド信号は、搬送波周波数(ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)にアップコンバージョン(ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ)されて無線信号に変換されることができる。搬送波周波数は、中心周波数(ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)とも呼ぶ。アンテナ１９０を介して無線信号が送信される。

送信機１００は、単一搬送波(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ)システム及び多重搬送波(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ)システムの両方ともサポートすることができる。多重搬送波システムをサポートする場合、送信機１００は、情報プロセッサ１１０、参照信号生成器１２０、リソースブロックマッパ１３０、ＯＦＤＭ信号生成器１４０またはＲＦ部１５０を搬送波毎に含むこともできる。

以下、ＯＦＤＭ信号は、多重接続方式にＯＦＤＭＡだけでなく、ＳＣ−ＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡの変形であるクラスタされた(ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ)ＳＣ−ＦＤＭＡ・Ｎ×ＳＣ−ＦＤＭＡなどを多重接続方式に使用することができる。

ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＤＦＴ拡散された複素数シンボルにＩＦＦＴが実行される方式であり、ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭ(ＤＦＴ ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ)とも呼ぶ。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、ＰＡＰＲ(ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ)またはＣＭ(ｃｕｂｉｃ ｍｅｔｒｉｃ)を低くすることができる。ＳＣ−ＦＤＭＡ送信方式を用いる場合、電力消耗が制限された端末で送信電力効率が高まることができる。これにより、ユーザスループット(ｕｓｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)が高まることができる。

クラスタされたＳＣ−ＦＤＭＡは、ＤＦＴ拡散された複素数シンボルが複数のサブブロック(ｓｕｂｂｌｏｃｋ)に分かれ、前記複数のサブブロックが周波数領域で分散されて副搬送波にマッピングされる方式であり、クラスタされたＤＦＴＳ−ＯＦＤＭとも呼ぶ。クラスタされたＳＣ−ＦＤＭＡは、単一搬送波システム及び多重搬送波システムの両方ともで適用されることができる。多重搬送波システムで、一つのサブブロックは一つの搬送波に対応されることができる。多重搬送波システムで搬送波が連続的に割り当てられ、隣接した搬送波間副搬送波間隔が整列(ａｌｉｇｎｍｅｎｔ)された場合、送信機１００は一つのＯＦＤＭ信号生成器１４０及び一つのＲＦ部１５０を含むことができる。搬送波が不連続的に割り当てられたり、或いは隣接した搬送波間副搬送波間隔が整列されない場合、送信機１００は、ＯＦＤＭ信号生成器１４０及びＲＦ部１５０を搬送波毎に含むことができる。

Ｎ×ＳＣ−ＦＤＭＡは、コードブロックが複数のチャンク(ｃｈｕｎｋ)に分かれ、チャンク単位にＤＦＴとＩＦＦＴが実行される方式であり、チャンク特定(ｃｈｕｎｋ ｓｐｅｃｉｆｉｃ)ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭとも呼ぶ。送信機１００は、情報プロセッサ１１０、参照信号生成器１２０、リソースブロックマッパ１３０、ＯＦＤＭ信号生成器１４０及びＲＦ部１５０を搬送波毎に含むことができる。Ｎ×ＳＣ−ＦＤＭＡは、搬送波が連続的に割り当てられる場合、或いは不連続的に割り当てられる場合の両方ともに適用されることができる。

図９は、多重搬送波システムで使われる複数の搬送波の例を示す。

図９を参照すると、多重搬送波システムは、Ｎ個の搬送波(ＣＣ＃１,ＣＣ＃２,...,ＣＣ＃Ｎ)を使用することができる。ここで、隣接する(ａｄｊａｃｅｎｔ)搬送波は周波数領域で物理的に不連続的(ｄｉｓｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)に示される。しかし、これは例示にすぎず、隣接する搬送波は周波数領域で物理的に連続的であってもよい。従って、多重搬送波システムは、周波数領域で物理的に連続的(ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)及び/または不連続的な(ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)複数の搬送波を結合して論理的に大きい帯域幅(ｂａｎｄｗｉｄｔｈ；ＢＷ)の周波数を使用することができる。

多重搬送波システムで物理階層は搬送波毎に具現されることができる。または、複数の搬送波に対して一つの物理階層が具現されることができる。この場合、一つの物理階層が複数の搬送波を管理及び運営することができる。ＭＡＣ階層も搬送波毎に具現されたり、或いは複数の搬送波に対して一つのＭＡＣ階層が具現されることができる。一つのＭＡＣ階層で管理される搬送波が互いに隣接する必要はない。一つのＭＡＣ階層が複数の搬送波を管理及び運営する場合、リソース管理が柔軟である(ｆｌｅｘｉｂｌｅ)という長所がある。

多重搬送波システムがＴＤＤ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ)方式を使用する場合、各々の搬送波内にダウンリンク送信及びアップリンク送信を含むことができる。多重搬送波システムがＦＤＤ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ)方式を使用する場合、搬送波をダウンリンク搬送波とアップリンク搬送波に区分して使用することができる。この時、複数のダウンリンク搬送波及び複数のアップリンク搬送波をサポートすることができる。基地局は、端末に一つ以上のダウンリンク搬送波及び一つ以上のアップリンク搬送波を割り当てることができる。多重搬送波システムで、基地局は、一つまたはその以上の搬送波を介して一つの端末に同時に情報を送信することができる。端末も一つまたはその以上の搬送波を介して基地局に同時に情報を送信することができる。

多重搬送波システムは、対称構造と非対称構造に区分されることができる。対称構造は、ダウンリンク搬送波の個数とアップリンク搬送波の個数が同一の場合であり、非対称構造は、ダウンリンク搬送波の個数とアップリンク搬送波の個数が異なる場合である。ダウンリンク搬送波の帯域幅とアップリンク搬送波の帯域幅が異なる場合にも非対称構造ということができる。

図１０は、送信機に含まれる情報プロセッサ構造の例を示すブロック図である。

図１０を参照すると、情報プロセッサ１１０は、チャネルコーディング部(ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ)１１１、変調器(ｍｏｄｕｌａｔｏｒ)１１２及び情報シーケンス生成器１１３を含む。

チャネルコーディング部１１１は、送信機が送信しようとする情報に該当する情報ビット(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｉｔ)の入力を受ける。チャネルコーディング部１１１は、情報ビットにチャネルコーディングを実行して符号化されたビット(ｅｎｃｏｄｅｄ ｂｉｔ)を生成する。チャネルコーディング方式には制限がない。例えば、チャネルコーディング方式には、ターボコーディング(ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｉｎｇ)、コンボリューションコーディング(ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ)、ブロックコーディング(ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｉｎｇ)などが使われることができる。ブロックコードの例として、リードマラーコード(Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ ｃｏｄｅ)ファミリがある。チャネルコーディング部１１１で出力された符号化されたビットの大きさは多様である。

チャネルコーディング部１１１は、符号化されたビットにレートマッチング(ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ)を実行してレートマッチングされたビットを生成することができる。以下、符号化されたビットは、レートマッチングされたビットを意味することもある。

変調器１１２は、符号化されたビットを信号コンステレーション(ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ)上の位置を表現するシンボルでマッピングして変調シンボルを生成する。変調方式(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ)には制限がない。例えば、変調方式には、ｍ−ＰＳＫ(ｍ−ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ)またはｍ−ＱＡＭ(ｍ−ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)などが使われることができる。変調シンボルの個数は一つまたは複数である。変調シンボルの個数は、変調器１１２に入力される符号化されたビットの大きさ及び変調方式によって多様である。

情報プロセッサ１１０は、変調シンボルにＤＦＴ(ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ)を実行してもよく、実行しなくてもよい。３ＧＰＰ ＬＴＥで、ＰＵＣＣＨ上に情報送信時にはＤＦＴが実行されず、ＰＵＳＣＨ上に情報送信時にはＤＦＴが実行される。ＤＦＴが実行される場合、情報プロセッサ１１０は、変調シンボルにＤＦＴを実行して複素数シンボル(ｃｏｍｐｌｅｘ−ｖａｌｕｅｄ ｓｙｍｂｏｌ)を出力するＤＦＴ部(図示せず)をさらに含むことができる。ここではＤＦＴが実行されない変調シンボルが情報シーケンス生成器１１３に入力されると仮定する。

情報シーケンス生成器１１３は、情報シンボル及びシーケンスに基づいて情報シーケンスを生成する。以下、情報シンボルとは、情報シーケンス生成器１１３に入力される一つまたは複数の複素数シンボルを総称する。情報シンボルは、送信機１００が送信しようとする情報に対応する一般的な一つまたは複数の複素数シンボルを意味する。例えば、情報シンボルは、変調シンボル、変調シンボルにＤＦＴが実行された複素数シンボル、任意の信号、複素数信号または変調シンボルを拡散(ｓｐｒｅａｄｉｎｇ)させた後の拡散シンボル(ｓｐｒｅａｄ ｓｙｍｂｏｌ)などを意味する。情報シーケンスは、１次元拡散されたシーケンス或いは２次元拡散されたシーケンスである。

(１)１次元拡散されたシーケンス

１次元拡散されたシーケンスは、変調シンボル及び第１のシーケンスに基づいて生成される。一つの変調シンボルまたは複数の変調シンボルの各々が第１のシーケンスとかけられ、１次元拡散されたシーケンスが生成されることができる。

次の数式は、変調シンボルｄ(０),...,ｄ(Ｋ−１)及び長さＮである第１のシーケンスｘ(ｎ)(Ｋ及びＮは、各々、自然数、ｎは、第１のシーケンスの要素インデックス、０≦ｎ≦Ｎ−１)に基づいてＫ個の１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)が生成される例である。

ここで、変調シンボルｄ(０),...,ｄ(Ｋ−１)は、Ｋ個の変調シンボルであり、或いは、一つの変調シンボルｄ(０)をＫ回繰り返して使用したものである。

１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)は、時間領域または周波数領域にマッピングされる。時間領域にマッピングされる場合、１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)は、タイムサンプル、チップ(ｃｈｉｐｓ)またはＯＦＤＭシンボルにマッピングされることができる。周波数領域にマッピングされる場合、１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)は副搬送波にマッピングされることができる。

以下、１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)が時間領域にマッピングされる場合、第１のシーケンスｘ(ｎ)を時間領域シーケンスという。１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)が周波数領域にマッピングされる場合、第１のシーケンスｘ(ｎ)を周波数領域シーケンスという。

(２)２次元拡散されたシーケンス

２次元拡散されたシーケンスは、１次元拡散されたシーケンス及び第２のシーケンスに基づいて生成される。即ち、２次元拡散されたシーケンスは、変調シンボル、第１のシーケンス及び第２のシーケンスに基づいて生成される。１次元拡散されたシーケンスは、第２のシーケンスに拡散され、２次元拡散されたシーケンスが生成されることができる。

次の数式は、Ｋ個の１次元拡散されたシーケンスｓ(ｎ)が長さＫである第２のシーケンスｙ(ｋ)(ｋは、第２のシーケンスの要素インデックス、０≦ｋ≦Ｋ−１)に拡散され、２次元拡散されたシーケンスｚ(ｎ,ｋ)が生成される例である。

２次元拡散されたシーケンスｚ(ｎ,ｋ)は、時間領域及び周波数領域にマッピングされる。例えば、ｎは副搬送波インデックス、ｋはシンボルインデックスに対応されることができる。または、ｎはシンボルインデックス、ｋは副搬送波インデックスに対応されることもできる。

参照信号シーケンスは、情報シーケンス生成方式と類似に生成されることができる。情報シーケンスが１次元拡散されたシーケンスである場合、参照信号シーケンスとして参照信号のための第１のシーケンスが使われることができる。情報シーケンスが２次元拡散されたシーケンスである場合、参照信号シーケンスは、参照信号のための第１のシーケンス及び参照信号のための第２のシーケンスに基づいて生成されることができる。

このように、情報送信のために送信機１００は、情報送信に使われるリソースを決定しなければならない。リソースは、(１)第１のシーケンス、(２)第２のシーケンス、(３)リソースブロックのうち少なくとも一つ以上で構成されることができる。例えば、第１のシーケンスは循環シフトされたシーケンスであり、第２のシーケンスは直交シーケンスである。

リソースインデックス(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｉｎｄｅｘ)は、情報送信に使われるリソースを識別する。従って、リソースインデックスからリソースが決定される。情報シーケンス及び参照信号シーケンスの各々の生成に使われるシーケンスはリソースインデックスから決定される。また、情報シーケンス及び参照信号シーケンスがマッピングされるリソースブロックはリソースインデックスから決定されることができる。

従って、送信機１００は、情報送信のためにリソースインデックスを獲得しなければならない。送信機が基地局の一部分である場合、送信機はスケジューリングによりリソースインデックスを決定されることができる。

送信機が端末の一部分である場合、端末のリソースインデックス獲得方法が問題になる。基地局は、端末にリソースインデックスを明示的に(ｅｘｐｌｉｃｉｔｌｙ)または暗示的に(ｉｍｐｌｉｃｉｔｌｙ)知らせることができる。また、リソースインデックスは、半静的(ｓｅｍｉ−ｓｔａｔｉｃ)に変わったり、或いは動的(ｄｙｎａｍｉｃ)に変わることができる。

一例として、リソースインデックスは、上位階層(ｈｉｇｈｅｒ ｌａｙｅｒ)シグナリングにより設定されることができる。上位階層はＲＲＣ階層であることがある。この場合、リソースインデックスは半静的に変わる。端末の送信する情報は、ＳＲ、ＳＰＳ(ｓｅｍｉ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ)ＡＣＫ/ＮＡＣＫ、ＣＱＩ等である。ＳＰＳ ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、半静的スケジューリングに送信されたダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫである。前記ダウンリンクデータがＰＤＳＣＨを介して送信される場合、前記ＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨが存在しない場合もある。

他の例として、端末は、リソースインデックスをダウンリンクデータ受信のための制御チャネルが送信される無線リソースから得ることができる。この場合、端末の送信する情報は動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫであることがある。動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、動的スケジューリングに送信されたダウンリンクデータに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫである。動的スケジューリングは、基地局がＰＤＳＣＨを介するダウンリンクデータを送信する毎に端末にＰＤＣＣＨを介してダウンリンクグラントを毎度送信することである。

次の数式は、動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信のためのリソースインデックス(Ｒ)を決定する例である。

ここで、ｎ(ＣＣＥ)は、ＰＤＳＣＨに対するＰＤＣＣＨ送信に使われた一番目のＣＣＥインデックスであり、Ｎ(ＰＵＣＣＨ)は、ＳＲとＳＰＳ ＡＣＫ/ＮＡＣＫのために割り当てられるリソースインデックスの個数である。Ｎ(ＰＵＣＣＨ)は、セル特定パラメータでＲＲＣ階層のような上位階層により設定されることができる。

従って、基地局は、ＰＤＣＣＨ送信に使われる一番目のＣＣＥインデックスを調節してＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信のためのリソースを調節することができる。

ＣＤＭ及びＦＤＭベースの情報送信方法の例として、ＰＵＣＣＨ上にアップリンク制御情報を送信する方法がある。以下、ＰＵＣＣＨ上にアップリンク制御情報を送信する方法を説明する。

ＰＵＣＣＨは多重フォーマットをサポートすることができる。即ち、ＰＵＣＣＨフォーマットに従属した変調方式によってサブフレーム当たり互いに異なるビット数を有するアップリンク制御情報を送信することができる。次の表は、ＰＵＣＣＨフォーマットによる変調方式及びサブフレーム当たりビット数の例を示す。

ＰＵＣＣＨフォーマット１はＳＲの送信に使われ、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ/１ｂはＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信に使われ、ＰＵＣＣＨフォーマット２はＣＱＩの送信に使われ、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ/２ｂはＣＱＩ及びＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信に使われる。

任意のサブフレームでＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫが単独に送信される場合にはＰＵＣＣＨフォーマット１ａ/１ｂを使用し、ＳＲが単独に送信される場合にはＰＵＣＣＨフォーマット１を使用する。端末は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＳＲを同一サブフレームで同時に送信することができる。肯定的な(ｐｏｓｉｔｉｖｅ)ＳＲ送信のために、端末は、ＳＲ用に割り当てられたＰＵＣＣＨリソースを介してＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信し、否定的な(ｎｅｇａｔｉｖｅ)ＳＲ送信のために、端末は、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ用に割り当てられたＰＵＣＣＨリソースを介してＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信する。

ＰＵＣＣＨフォーマット１ａの場合、チャネルコーディング部から１ビットのＡＣＫ/ＮＡＣＫビットが出力される。例えば、各々のＡＣＫは二進数(ｂｉｎａｒｙ)「１」に符号化され、各々のＮＡＣＫは二進数「０」に符号化されることができる。ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂの場合、チャネルコーディング部から２ビット(ｂ(０)、ｂ(１))のＡＣＫ/ＮＡＣＫビットが出力されることができる。ｂ(０)は第１のコードワードのためのＡＣＫ/ＮＡＣＫビットに対応され、ｂ(１)は第２のコードワードに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫビットに対応されることができる。即ち、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａは、１コードワードに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報のためのものであり、ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂは２コードワードに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報のためのものである。

ＰＵＣＣＨフォーマット１、１ａ及び１ｂの各々は、一つの変調シンボルｄ(０)を使用する。基地局は、ＳＲを端末からのＰＵＣＣＨフォーマット１送信の存在または不存在のみから分かる。即ち、ＳＲ送信にはＯＯＫ(ｏｎ−ｏｆｆ ｋｅｙｉｎｇ)変調方式が使われることができる。従って、ＰＵＣＣＨフォーマット１のための変調シンボルｄ(０)の値としては任意の複素数を使用することができる。例えば、ｄ(０)＝１を使用することができる。ＰＵＣＣＨフォーマット１ａのための変調シンボルｄ(０)は、１ビットの符号化されたビットがＢＰＳＫ(ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ)変調されて生成される変調シンボルである。ＰＵＣＣＨフォーマット１ｂのための複素シンボルｄ(０)は、２ビットの符号化されたビットがＱＰＳＫ(ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ)変調されて生成される変調シンボルである。

次の表は、変調方式によってＡＣＫ/ＮＡＣＫビットがマッピングされる変調シンボルの例を示す。

図１１は、ノーマルＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロットと第２のスロットで同一の周波数帯域を占めているように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホッピングされることができる。

図１１を参照すると、第１のスロットと第２のスロットの各々は７ＯＦＤＭシンボルを含む。各スロットに含まれる７ＯＦＤＭシンボルのうち３ＯＦＤＭシンボルは、参照信号シーケンスがマッピングされる参照信号部分であり、残りの４ＯＦＤＭシンボルは、情報シーケンスがマッピングされる情報部分である。参照信号部分は、各スロット中間の３個の隣接するＯＦＤＭシンボルである。各スロット内の参照信号部分に使われるＯＦＤＭシンボルの個数及び位置は変わることができ、情報部分に使われるＯＦＤＭシンボルの個数及び位置もそれによって変更されることができる。

情報部分で、変調シンボルｄ(０)、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)及び直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉｏｓ)に基づいて情報シーケンスが生成される。循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)は第１のシーケンスであり、直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉｏｓ)は第２のシーケンスである。従って、情報シーケンスは、２次元拡散されたシーケンスである。情報を２次元の時間−周波数領域に拡散させることによって、端末多重化容量(ＵＥ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ)が増加されることができる。端末多重化容量とは、同一のリソースブロックに多重化されることができる端末の個数である。

サブフレーム内の情報部分に使われるＯＦＤＭシンボル毎に基本シーケンスから循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)が生成される。一スロット内の基本シーケンスは同一である。サブフレーム内の第１のスロットの基本シーケンスと第２のスロットの基本シーケンスは同一であってもよく、異なってもよい。循環シフトインデックスＩｃｓはリソースインデックスから決定される。循環シフトインデックスであるＩｃｓは、シンボルレベル(ｓｙｍｂｏｌ ｌｅｖｅｌ)でＣＳホッピング(ＣＳ ｈｏｐｐｉｎｇ)されることができる。以下、シンボルレベルの循環シフトインデックスのホッピングをＣＳホッピングという。ＣＳホッピングは、無線フレーム内のスロット番号(ｎ(ｓ))及びスロット内のシンボルインデックス(ｌ)によって実行されることができる。従って、循環シフトインデックスＩｃｓはＩｃｓ(ｎ(ｓ),ｌ)で表現されることができる。ＣＳホッピングは、セル間干渉(ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ)をランダム化(ｒａｎｄｏｍｉｚａｔｉｏｎ)させるためにセル特定に実行されることができる。図１１で情報部分のＯＦＤＭシンボル毎のＩｃｓ値は例示にすぎない。

変調シンボルｄ(０)及び循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)に基づいて情報部分のＯＦＤＭシンボル毎に周波数領域に拡散された第１のシーケンスｓ(ｎ)が生成される。次の数式のように循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)に変調シンボルｄ(０)をかけて第１のシーケンスｓ(ｎ)が生成されることができる。

情報部分のＯＦＤＭシンボル毎に生成された第１のシーケンスｓ(ｎ)及び長さＫ＝４の直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉｏｓ)に基づいて時間−周波数領域に拡散された情報シーケンスが生成される。第１のシーケンスは、直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉｏｓ)であり、ブロック方式に拡散されて情報シーケンスが生成されることができる。直交シーケンスを構成する要素は順に情報部分のＯＦＤＭシンボルに１：１に対応される。直交シーケンスを構成する要素の各々は、対応するＯＦＤＭシンボルにマッピングされる第１のシーケンスｓ(ｎ)にかけられて情報シーケンスが生成される。

情報シーケンスは、サブフレーム内のＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対にマッピングされる。リソースブロック対はリソースインデックスから決定される。情報シーケンスがリソースブロック対にマッピングされた後、前記サブフレームのＯＦＤＭシンボル毎にＩＦＦＴが実行されて時間領域信号が出力される。ここでは、ＩＦＦＴ実行前に直交シーケンスがかけられるが、第１のシーケンスｓ(ｎ)をリソースブロック対にマッピングし、ＩＦＦＴ実行後に直交シーケンスがかけられても同一の結果が得られる。

サウンディング参照信号(ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ；ＳＲＳ)とＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂが一つのサブフレームで同時に送信される場合、ＰＵＣＣＨ上の一つのＯＦＤＭシンボルが穿孔(ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ)される。例えば、サブフレームの最後のＯＦＤＭシンボルが穿孔されることができる。この場合、前記サブフレームの第１のスロットで情報部分は４ＯＦＤＭシンボルで構成され、前記サブフレームの第２のスロットで情報部分は３ＯＦＤＭシンボルで構成される。従って、第１のスロットに対しては長さＫ＝４の直交シーケンスが用いられ、第２のスロットに対しては長さＫ＝３の直交シーケンスが用いられる。

直交シーケンスＩｏｓはリソースインデックスから決定される。直交シーケンスインデックスＩｏｓはスロットレベルでホッピングされることができる。以下、スロットレベルの直交シーケンスインデックスのホッピングを直交シーケンスリマッピング(ＯＳ ｒｅｍａｐｐｉｎｇ)という。直交シーケンスリマッピングは無線フレーム内のスロット番号(ｎ(ｓ))によって実行されることができる。従って、直交シーケンスインデックスＩｏｓは、Ｉｏｓ(ｎ(ｓ))で表現されることができる。直交シーケンスリマッピングは、セル間干渉のランダム化のために実行されることができる。

参照信号部分で、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉ′ｃｓ)及び長さＫ＝３の直交シーケンスｗ(ｋ,Ｉ′ｏｓ)に基づいて参照信号シーケンスが生成される。Ｉ′ｃｓは参照信号のための循環シフトインデックスであり、Ｉ′ｏｓは参照信号のための直交シーケンスインデックスである。Ｉ′ｃｓ及びＩ′ｏｓは、各々、リソースインデックスから決定される。循環シフトされたシーケンスは周波数領域シーケンスであり、直交シーケンスは時間領域シーケンスである。従って、参照信号シーケンスは、情報シーケンスと同様に２次元の時間−周波数領域に拡散されたシーケンスである。

参照信号部分で循環シフトされたシーケンスを生成するための基本シーケンスは、情報部分の基本シーケンスと同一である。情報部分の循環シフトインデックスＩｃｓと参照信号部分の循環シフトインデックスＩ′ｃｓの両方ともリソースインデックスから決定される。ただし、リソースインデックスから循環シフトインデックスを決定する方法は、情報部分と参照信号部分が同一であってもよく、異なってもよい。

図１２は、拡張されたＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロットと第２のスロットで同一の周波数帯域を占めているように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホッピングされることができる。

図１２を参照すると、第１のスロットと第２のスロットの各々は、６ＯＦＤＭシンボルを含む。各スロットの６ＯＦＤＭシンボルのうち２ＯＦＤＭシンボルは参照信号部分であり、残りの４ＯＦＤＭシンボルは情報部分である。これを除外すると、図１１のノーマルＣＰの場合の例がそのまま適用されることができる。ただし、参照信号部分で、循環シフトされたシーケンス及び長さＫ＝２の直交シーケンスに基づいて参照信号シーケンスを生成する。

前述した通り、ノーマルＣＰの場合と拡張されたＣＰの場合の両方ともＰＵＣＣＨフォーマット１/１/ａ/１ｂ送信のために使われるリソースがリソースインデックスにより識別されなければならない。リソースインデックスから情報が送信されるリソースブロック、情報シーケンス生成のための循環シフトインデックスＩｃｓ及び直交シーケンスインデックスＩｏｓ、参照信号シーケンス生成のための循環シフトインデックスＩ′ｃｓ及び直交シーケンスインデックスＩ′ｏｓが決定される。

例えば、拡張されたＣＰでＣＳ間隔が２の場合、端末多重化容量は、次の通りである。情報シーケンス生成のためのＩｃｓの個数は６であり、Ｉｏｓの個数は３であるため、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されることができる。しかし、参照信号シーケンス生成のためのＩ′ｃｓの個数は６であり、Ｉ′ｏｓの個数は２であるため、一つのリソースブロック当たり１２個の端末が多重化されることができる。従って、端末多重化容量は情報部分よりは参照信号部分により制限される。

図１３は、ノーマルＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット２送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロットと第２のスロットで同一の周波数帯域を占めているように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホッピングされることができる。

図１３を参照すると、各スロットに含まれる７ＯＦＤＭシンボルのうち２ＯＦＤＭシンボルは参照信号部分であり、残りの５ＯＦＤＭシンボルは情報シーケンスがマッピングされる情報部分である。各スロット内の参照信号部分に使われるＯＦＤＭシンボルの個数及び位置は変わることができ、情報部分に使われるＯＦＤＭシンボルの個数及び位置もそれによって変更されることができる。

端末は、ＣＱＩ情報ビットにチャネルコーディングを実行して符号化されたＣＱＩビットを生成する。この時、ブロックコードが使われることができる。３ＧＰＰ ＬＴＥでは(２０,Ａ)ブロックコードが使われる。ここで、ＡはＣＱＩ情報ビットの大きさである。即ち、３ＧＰＰ ＬＴＥではＣＱＩ情報ビットの大きさに関係なしに常に２０ビットの符号化されたＣＱＩビットが生成される。

次の表は、(２０,Ａ)ブロックコードのための１３基底シーケンス(ｂａｓｉｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)の例を示す。

ここで、Ｍ(ｉ,ｎ)は基底シーケンスである(０≦ｎ≦１２、ｎは整数)。符号化されたビットは、１３基底シーケンスの線形結合(ｌｉｎｅａｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ)により生成される。次の数式は、符号化されたビットｂ(ｉ)の例を示す(０≦ｉ≦１９、ｉは整数)。

ここで、ａ(０),ａ(１),...,ａ(Ａ−１)は情報ビットであり、Ａは情報ビットの大きさである(Ａは自然数)。

２０ビットの符号化されたビットは、ＱＰＳＫを介して１０個の変調シンボルｄ(０),...,ｄ(９)でマッピングされる。ＰＵＣＣＨフォーマット２ａでは１ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＢＰＳＫ変調を介して１個の変調シンボルｄ(１０)でマッピングされる。ＰＵＣＣＨフォーマット２ｂでは２ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報がＱＰＳＫ変調を介して１個の変調シンボルｄ(１０)でマッピングされる。即ち、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａではＣＱＩ及び１ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が同時に送信され、ＰＵＣＣＨフォーマット２ｂではＣＱＩ及び２ビットのＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報が同時に送信される。ここで、ｄ(１０)は参照信号生成に使われる。ｄ(１０)は、各スロット内の参照信号が載せる２ＯＦＤＭシンボルのうち一つのＯＦＤＭシンボルに対応される。換言すると、各スロット内の前記一つのＯＦＤＭシンボルに載せる参照信号には該当ｄ(１０)によって位相変調(ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)が実行される。ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ/２ｂはノーマルＣＰにのみサポートされることができる。このように、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ及び２ｂの各々で、１個の変調シンボルは参照信号生成に使われる。

情報部分で、変調シンボルｄ(０),...,ｄ(９)及び循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)に基づいて情報シーケンスが生成される。各変調シンボルは、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)とかけられる。情報シーケンスは、１次元拡散されたシーケンスである。ＰＵＣＣＨフォーマット２/２ａ/２ｂは、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂとは異なって直交シーケンスを使用しない。

サブフレーム内の情報部分に使われるＯＦＤＭシンボル毎に基本シーケンスから循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉｃｓ)が生成される。一スロット内の基本シーケンスは同一である。サブフレーム内の第１のスロットの基本シーケンスと第２のスロットの基本シーケンスは同一であってもよく、異なってもよい。循環シフトインデックスＩｃｓはリソースインデックスから決定される。循環シフトインデックスであるＩｃｓは、シンボルレベルでＣＳホッピングされることができる。ＣＳホッピングは、無線フレーム内のスロット番号(ｎ(ｓ))及びスロット内のシンボルインデックス(ｌ)によって実行されることができる。従って、循環シフトインデックスＩｃｓはＩｃｓ(ｎ(ｓ),ｌ)で表現されることができる。図１３で情報部分のＯＦＤＭシンボル毎のＩｃｓ値は例示にすぎない。

参照信号部分で、循環シフトされたシーケンスｒ(ｎ,Ｉ′ｃｓ)が参照信号シーケンスとして用いられることができる。Ｉ′ｃｓは参照信号のための循環シフトインデックスである。Ｉ′ｃｓはリソースインデックスから決定される。

参照信号部分で循環シフトされたシーケンスを生成するための基本シーケンスは、情報部分の基本シーケンスと同一である。情報部分の循環シフトインデックスＩｃｓと参照信号部分の循環シフトインデックスＩ′ｃｓの両方ともリソースインデックスから決定される。ただし、リソースインデックスから循環シフトインデックスを決定する方法は、情報部分と参照信号部分が同一であってもよく、異なってもよい。

ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ/２ｂでは、ｄ(１０)が参照信号部分の一つのＯＦＤＭシンボルに対応される。即ち、各スロット内の参照信号部分の一つのＯＦＤＭシンボルにはｄ(１０)と循環シフトされたシーケンスがかけられた参照信号シーケンスがマッピングされる。

図１４は、拡張されたＣＰの場合、ＰＵＣＣＨフォーマット２送信の例を示す。ここでは、リソースブロック対に属するリソースブロックが第１のスロットと第２のスロットで同一の周波数帯域を占めているように示したが、図７で説明したように、リソースブロックはスロットレベルでホッピングされることができる。

図１４を参照すると、第１のスロットと第２のスロットの各々は６ＯＦＤＭシンボルを含む。各スロットの６ＯＦＤＭシンボルのうち１ＯＦＤＭシンボルは参照信号部分であり、残りの５ＯＦＤＭシンボルは情報部分である。これを除外すると、図１３のノーマルＣＰの場合の例がそのまま適用される。

前述した通り、ノーマルＣＰの場合と拡張されたＣＰの場合の両方ともＰＵＣＣＨフォーマット２/２/ａ/２ｂ送信のために使われるリソースがリソースインデックスにより識別されなければならない。リソースインデックスから情報が送信されるリソースブロック、情報シーケンス生成のための循環シフトインデックスＩｃｓ及び参照信号シーケンス生成のための循環シフトインデックスＩ′ｃｓが決定される。ＣＳ間隔が１の場合、Ｉｃｓ及びＩ′ｃｓの個数は各々１２であり、一つのリソースブロック当たり１２個の端末が多重化されることができる。ＣＳ間隔が２の場合、Ｉｃｓ及びＩ′ｃｓの個数は各々６であり、一つのリソースブロック当たり６個の端末が多重化されることができる。

このように、多重化方式にＣＤＭ及び/またはＦＤＭ方式が使われて情報が送信されることができる。しかし、前述した情報送信方法は、一つの送信アンテナ及び一つのリソースインデックスを用いたことである。しかし、一回に送信される情報の量を増加させるために、送信機に多重リソース(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ)が割り当てられることができる。複数の送信アンテナを介して情報を送信したり、或いは多重搬送波を介して情報を送信する場合、多重リソースが割り当てられることができる。従って、複数の送信アンテナを介する情報送信方法、多重搬送波を介する情報送信方法を提供する必要がある。

複数の送信アンテナを介する情報送信方法

図１５は、２個のアンテナを含む送信機構造の例を示すブロック図である。ここで、送信機は、端末または基地局の一部分である。

図１５を参照すると、送信機２００は、情報プロセッサ２１０、参照信号生成器２２０、第１及び第２のリソースブロックマッパ２３０−１、２３０−２、第１及び第２のＯＦＤＭ信号生成器２４０−１、２４０−２、第１及び第２のＲＦ部２５０−１、２５０−２及び２個のアンテナ２９０−１、２９０−２を含む。

第１及び第２のリソースブロックマッパ２３０−１、２３０−２の各々は、第１及び第２のＯＦＤＭ信号生成器２４０−１、２４０−２の各々に連結され、第１及び第２のＯＦＤＭ信号生成器２４０−１、２４０−２の各々は、第１及び第２のＲＦ部２５０−１、２５０−２の各々に連結され、第１及び第２のＲＦ部２５０−１、２５０−２の各々は、２個のアンテナ２９０−１、２９０−２の各々に連結される。即ち、第ｎのリソースブロックマッパ２３０−ｎは第ｎのＯＦＤＭ信号生成器２４０−ｎに連結され、第ｎのＯＦＤＭ信号生成器２４０−ｎは第ｎのＲＦ部(２５０−ｎ)に連結され、第ｎのＲＦ部は第ｎのアンテナ２９０−ｎに連結される(ｎ＝１、２)。多重アンテナ送信の場合、アンテナ毎に定義された一つのリソースグリッドが存在することができる。

送信機２００は２個のリソースインデックスの割当を受ける。情報プロセッサ２１０は２個のリソースインデックスに基づいて情報シーケンスを生成する。その他、図８乃至図１４で説明された情報送信方法及び装置に関する説明が複数の送信アンテナを介する情報送信方法及び装置にも適用されることができる。

以下、情報プロセッサ２１０で２個のリソースインデックスに基づいて情報シーケンスを生成する方法に対して記述する。

図１６は、２個のアンテナを含む送信機の一部分の構造の一例を示すブロック図である。

図１６を参照すると、情報プロセッサ２１０は、チャネルコーディング部２１１、変調器２１２及び第１及び第２の情報シーケンス生成器２１３−１、２１３−２を含む。第１の情報シーケンス生成器２１３−１は第１のリソースブロックマッパ２３０−１に連結され、第２の情報シーケンス生成器２１３−２は第２のリソースブロックマッパ２３０−２に連結される。

情報プロセッサ２１０は、ＯＳＲＴＤ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｓｐａｃｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)またはＯＳＲＳＭ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｓｐａｃｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)方式に情報シーケンスを生成することができる。

１．ＯＳＲＴＤ

ｓ(１)は、送信機２００が送信しようとする情報に対応する情報シンボルであると仮定する。ここで、情報シンボルとは、任意の信号、複素数信号、一つ以上の変調シンボルまたは拡散されたシーケンスである。

変調器２１２は、ｓ(１)を出力し、第１の情報シーケンス生成器２１３−１及び第２の情報シーケンス生成器２１３−２の各々にｓ(１)を入力する。

第１の情報シーケンス生成器２１３−１は、ｓ(１)及び第１のリソースインデックスに基づいて第１の情報シーケンスを生成する。第２の情報シーケンス生成器２１３−２は、ｓ(１)及び第２のリソースインデックスに基づいて第２の情報シーケンスを生成する。第１の情報シーケンスは第１のアンテナ２９０−１を介して送信され、第２の情報シーケンスは第２のアンテナ２９０−２を介して送信される。第１のリソースインデックスと第２のリソースインデックスを相違に割り当てると、アンテナ間には直交性が維持されることができる。

アンテナ別のチャネル推定のために、参照信号は各アンテナ別に生成されなければならない。このために、各リソースインデックスは各アンテナに一対一マッピングされるようにすることができる。従って、第１のアンテナのための参照信号は第１のリソースインデックスに基づいて生成され、第２のアンテナのための参照信号は第２のリソースインデックスに基づいて生成されることができる。

このように、ＯＳＲＴＤは、アンテナ毎にリソースインデックスを割り当て、各アンテナ別に同一の情報を互いに直交に繰り返して送信する方法である。複数のアンテナを介して同一の情報を繰り返して送信することによって、ダイバーシティ利得を得ることができ、無線通信の信頼度(ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ)を高めることができる。

一つのアンテナ送信の場合、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されることができると仮定すると、２個のアンテナに対するＯＳＲＴＤの場合、一つのリソースブロック当たり９個の端末が多重化されることができる。ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂの場合、第１のスロットと第２のスロットで同一の情報が送信される。ＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロックはスロットレベルでホッピングされる。即ち、情報が時間によって互いに異なる副搬送波を介して送信されることによって、周波数ダイバーシティ利得を得ることができる。しかし、ＯＳＲＴＤで十分のダイバーシティ利得を得ることができると、敢えて第２のスロットで第１のスロットと同一の制御情報を送信する必要がない。従って、第１のスロットと第２のスロットが互いに異なる情報を送信することができる。この場合、２個のアンテナに対するＯＳＲＴＤの端末多重化容量が一つのアンテナ送信の端末多重化容量と同一に維持されることができる。例えば、一つのアンテナ送信の場合、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されると、２個のアンテナに対するＯＳＲＴＤでも一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されることができる。

第２の情報シーケンス生成器２１３−２は、情報シンボルｓ(１)を変形させて第２の情報シーケンスを生成することもできる。例えば、ｓ(１)^＊及び第２のリソースインデックスに基づいて第２の情報シーケンスを生成することができる。ここで、(・)^＊は複素共役(ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ)である。または、第２の情報シーケンス生成器が処理する変形された情報シンボルｓ(２)は、次の数式のように示すこともできる。

ここで、ａは、第２の情報シーケンス生成器の複素数スケーリングファクタ(ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ)である。

送信信号行列は、次の数式のように示すことができる。

ここで、送信信号行列の行(ｒｏｗ)及び/または列(ｃｏｌｕｍｎ)は、送信アンテナ、リソースインデックスなどに対応されることができる。例えば、送信信号行列の各行は、各リソースインデックスに対応され、各列は、各送信アンテナに対応されることができる。

ｙ(１)は、第１のリソースインデックスに基づいて生成された第１の情報シーケンスに対する第１の受信信号であり、ｙ(２)は、第２のリソースインデックスに基づいて生成された第２の情報シーケンスに対する第２の受信信号である。実際、受信信号(ｙ)は、第１の受信信号(ｙ(１))と第２の受信信号(ｙ(２))が結合される(ｙ＝ｙ(１)＋ｙ(２))。ただし、デスプレッディング(ｄｅｓｐｒｅａｄｉｎｇ)作用によって受信信号(ｙ)は第１の受信信号(ｙ(１))と第２の受信信号(ｙ(２))に分離可能であると仮定する。説明の便宜のために、受信機の受信アンテナは１個であると仮定する。

受信信号行列は、次の数式のように示すことができる。

ここで、ｈ(１)は第１のアンテナ２９０−１に対するチャネルであり、ｈ(２)は第２のアンテナ２９０−２に対するチャネルであり、ｎ(１)は第１の受信信号の雑音(ｎｏｉｓｅ)であり、ｎ(２)は第２の受信信号の雑音である。ここで、雑音は、付加白色ガウス雑音(ＡＷＧＮ；ａｄｄｉｔｉｖｅ ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｎｏｉｓｅ)であることがある。

一般的に送信パワー(ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ)が制限される場合、送信アンテナ個数に相応する正規化ファクタ(ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ)が適用されることができる。次の数式は、正規化ファクタの例を示す。

ここで、Ｎｔｘは送信アンテナの個数であり、Ｎｃはアンテナ当たりリソースの個数である。ただし、説明の便宜のために、以下の説明では正規化ファクタを省略する。

受信信号から各リソースインデックスに対してデスプレッディングを実行すると、次の数式のようなダイバーシティ利得を得ることができる。

これは最適結合(ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ)であるＭＲＣ(ｍａｘｉｍａｌ ｒａｔｉｏ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ)のようなダイバーシティ利得である。ＭＲＣ技法は、複数の受信アンテナで受信された受信信号から送信信号を推定する信号結合技法の一つである。

説明の便宜のために、２個の送信アンテナを仮定して説明したが、送信アンテナ個数は制限されない。

送信機がＭ(Ｍは自然数)個のアンテナを含む場合、Ｍ個のリソースインデックスが割り当てられることができる。Ｍ個のアンテナの各々とＭ個のリソースインデックスの各々は一対一マッピングされることができる。そうでない場合、３個以上の送信アンテナを使用する場合、ＯＳＲＴＤは、ＣＤＤ(ｃｙｃｌｉｃ ｄｅｌａｙ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)またはＰＶＳ(ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｖｅｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ)のような異なる送信ダイバーシティ技法と結合して使われることができる。例えば、４個の送信アンテナを使用する場合、四つの送信アンテナを２個ずつ分けて二つのアンテナグループにグルーピングすることができる。二つのアンテナグループには各々ＯＳＲＴＤが適用され、各グループ間にはＣＤＤやＰＶＳが適用されることができる。

２．ＯＳＲＳＭ

ｓ(１)、ｓ(２)は、送信機２００が送信しようとする情報に対応するシンボルであると仮定する。この時、ｓ(１)、ｓ(２)は、情報ビットをジョイントコーディング(ｊｏｉｎｔ ｃｏｄｉｎｇ)した後のシンボルである。

第１の情報シーケンス生成器２１３−１は、第１の情報シンボルｓ(１)及び第１のリソースインデックスに基づいて第１の情報シーケンスを生成する。第２の情報シーケンス生成器２１３−２は、第２の情報シンボルｓ(２)及び第２のリソースインデックスに基づいて第２の情報シーケンスを生成する。第１の情報シーケンスは第１のアンテナ２９０−１を介して送信され、第２の情報シーケンスは第２のアンテナ２９０−２を介して送信される。第１のリソースインデックスと第２のリソースインデックスを相違に割り当てると、アンテナ間には直交性が維持されることができる。

アンテナ別のチャネル推定のために、参照信号は各アンテナ別に生成されなければならない。このために、各リソースインデックスは各アンテナに一対一マッピングされるようにすることができる。従って、第１のアンテナのための参照信号は第１のリソースインデックスに基づいて生成され、第２のアンテナのための参照信号は第２のリソースインデックスに基づいて生成されることができる。

説明の便宜のために、２個の送信アンテナを仮定して説明するが、送信アンテナ個数は制限されない。

送信機がＭ(Ｍは自然数)個のアンテナを含む場合、送信機はＭ個のシンボルを送信することができる。送信機はＭ個のリソースインデックスの割当を受けることができる。Ｍ個のアンテナの各々とＭ個のリソースインデックスの各々は一対一マッピングされることができる。Ｍ個のアンテナの各々を介して互いに異なるシンボルを送信することができる。このような空間多重化送信率(ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｒａｔｅ)がＭである情報送信方法をＯＳＲＳＭという。

チャネルコーディング部２１１から出力されたビット−レベル情報である符号化されたビットは、変調器２１２で変調される前に置換(ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ)されることができる。

変調器２１２に２ビットの第１の符号化されたビット(ａ(０),ａ(１))及び２ビットの第２の符号化されたビット(ｂ(０),ｂ(１))が入力されると仮定する。例えば、第１の符号化されたビットは、第１のダウンリンク搬送波を介して送信された第１のデータに対する第１のＡＣＫ/ＮＡＣＫのビット−レベル情報であり、第２の符号化されたビットは、第２のダウンリンク搬送波を介して送信された第２のデータに対する第２のＡＣＫ/ＮＡＣＫのビット−レベル情報である。

変調器２１２は、第１の符号化されたビットをＱＰＳＫ変調して第１の変調シンボル(ｄ(０))を生成し、第２の符号化されたビットをＱＰＳＫ変調して第２の変調シンボル(ｅ(０))を生成することができる。

または、変調器２１２は、第１の符号化されたビットと第２の符号化されたビットを置換し、置換された後のビットを変調することができる。例えば、変調器２１２は、第１の符号化されたビット及び第２の符号化されたビットの各々の一番目のビット(ａ(０),ｂ(０))を交換(ｓｗａｐｐｉｎｇ)して置換することができる。変調器は、ｂ(０)、ａ(１)を変調して第１の変調シンボル(ｄ(０))を生成し、ａ(０)、ｂ(１)を変調して第２の変調シンボル(ｅ(０))を生成することができる。

変調器２１２で出力された変調シンボルは、スプリッタ(ｓｐｌｉｔｔｅｒ、図示せず)に入力される。スプリッタは、第１の変調シンボル(ｄ(０))と第２の変調シンボル(ｅ(０))を用いて第１の情報シンボルｓ(１)、第２の情報シンボルｓ(２)に分離する。一例として、第１の変調シンボルは第１の情報シンボルに対応され、第２の変調シンボルは第２の情報シンボルに対応されることができる。他の例として、第１の変調シンボルと第２の変調シンボルは置換及び/または混合(ｍｉｘｉｎｇ)されて第１の情報シンボル及び第２の情報シンボルに分離されることができる。

次の数式は、第１の変調シンボル(ｄ(０))と第２の変調シンボル(ｅ(０))が置換及び/または混合されて第１の情報シンボルｓ(１)及び第２の情報シンボルｓ(２)に分離される例を示す。

または、次の数式のように第１の変調シンボル(ｄ(０))または第２の変調シンボル(ｅ(０))が任意の位相に回転された後、置換及び/または混合されて第１の情報シンボルｓ(１)及び第２の情報シンボルｓ(２)に分離されることができる。

ここで、ａとｂは同一であってもよく、異なってもよい。

図１７は、２個のアンテナを含む送信機の一部分の構造の他の例を示すブロック図である。

図１７を参照すると、情報プロセッサ２１０は、チャネルコーディング部２１１、変調器２１２及びＳＣＢＣ(ｓｐａｃｅ−ｃｏｄｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｅ)処理部２１４を含む。ＳＣＢＣ処理部２１４は、第１及び第２のリソースブロックマッパ２３０−１、２３０−２に連結される。

第１の情報シンボルｓ(１)及び第２の情報シンボルｓ(２)は、送信機２００が送信しようとする情報に対応する情報シンボルであると仮定する。

ＳＣＢＣ処理部２１４は、第１の情報シンボルｓ(１)及び第２の情報シンボルｓ(２)からアラマウティコード(Ａｌａｍｏｕｔｉ ｃｏｄｅ)に基づいて第１の送信シンボル乃至第４の送信シンボルを生成するように形成される。

以下、送信信号行列は、第１の送信シンボル乃至第４の送信シンボルを元素(ｅｌｅｍｅｎｔ)にする２×２行列であると定義する。送信信号行列のｉ行ｊ列の元素を(ｉ,ｊ)で示す(ｉ＝１、２及びｊ＝１、２)。以下、(１,１)は第１の送信シンボル、(２,１)は第２の送信シンボル、(１,２)は第３の送信シンボル、(２,２)は第４の送信シンボルという。第４の送信シンボルは、第１の送信シンボルの複素共役であり、第３の送信シンボルは、第２の送信シンボルの複素共役に陰符号が付加されたものである。または、第４の送信シンボルは、第１の送信シンボルの複素共役に陰符号が付加されたものであり、第３の送信シンボルは、第２の送信シンボルの複素共役である。

次の数式は、送信信号行列の一例である。

ここで、送信信号行列の行及び/または列は、送信アンテナ、リソースインデックスなどに対応されることができる。送信信号行列の各行は、各リソースインデックスに対応され、各列は、各送信アンテナに対応されることができる。

前記数式で表現された送信信号行列は例示にすぎず、送信信号行列の形態を制限するものではない。送信信号行列は、前記数式の行列の全ての可能なユニタリー変換(ｕｎｉｔａｒｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ)を含む。この時、ユニタリー変換は、第１の情報シンボルｓ(１)及び第２の情報シンボルｓ(２)に対することだけでなく、ｓ(１)及びｓ(２)を各々実数部分(ｒｅａｌ ｐａｒｔ)及び虚数部分(ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｐａｒｔ)に分離された状態での変換も含む。

次の表は、送信信号行列の多様な一例を示す。

次の表は、送信行列の多様な他の例を示す。

ＳＣＢＣ処理部２１４は、第１乃至第４の情報シンボル、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスに基づき、次のように、第１乃至第４の情報シーケンスを生成する。

第１の送信シンボル及び第１のリソースインデックスに基づいて第１の情報シーケンスが生成される。
第２の送信シンボル及び第２のリソースインデックスに基づいて第２の情報シーケンスが生成される。
第３の送信シンボル及び第１のリソースインデックスに基づいて第３の情報シーケンスが生成される。
第４の送信シンボル及び第２のリソースインデックスに基づいて第４の情報シーケンスが生成される。

ＳＣＢＣ処理部２１４は、第１の情報シーケンス及び第２の情報シーケンスを第１のリソースブロックマッパ２３０−１に入力する。ＳＣＢＣ処理部２１４は、第３の情報シーケンス及び第４の情報シーケンスを第２のリソースブロックマッパ２３０−２に入力する。

従って、第１の情報シーケンス及び第２の情報シーケンスが結合され、第１のアンテナ２９０−１(図１５参照)を介して送信される。第２の情報シーケンス及び第４の情報シーケンスが結合され、第２のアンテナ２９０−２(図１５参照)を介して送信されることができる。ＣＭ(ｃｕｂｉｃ ｍｅｔｒｉｃ)を低くするために、一つの情報シーケンスと他の情報シーケンスが結合される時、少なくとも一つの情報シーケンスの位相を変換させることができる。または、情報シーケンス生成前、送信シンボルの位相を変換させることもできる。例えば、第２の情報シーケンスは、特定位相ほど位相変換させて第１の情報シーケンスと加えられることができる。また、第４の情報シーケンスを特定位相ほど位相変換させて第３送信シーケンスと加えられることができる。ＢＰＳＫの場合、特定位相は９０度であり、ＱＰＳＫの場合、特定位相は４５度である。

このように多重化方式にＣＤＭ/ＦＤＭが使われる場合、リソースを用いてＳＣＢＣを適用して情報を送信することができる。送信機は、アンテナ及びリソースを用いてスマートな繰り返し(ｓｍａｒｔ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ)を実行してダイバーシティ利得を得ることができ、無線通信の信頼度を高めることができる。以下、このような情報送信方法をＳＣＢＣ情報送信方法という。

ＳＣＢＣ情報送信方法では情報部分に割り当てられたリソースインデックスはアンテナと一対一マッピングされない。しかし、参照信号は、アンテナ別にチャネル推定のために各アンテナ別に生成されなければならない。このために、各リソースインデックスは、各アンテナに一対一マッピングされるようにすることができる。従って、第１のアンテナのための参照信号は、第１のリソースインデックスに基づいて生成され、第２のアンテナのための参照信号は、第２のリソースインデックスに基づいて生成されることができる。

ＳＣＢＣ情報送信のために、送信機は、第１のリソースインデックスの外に第２のリソースインデックスの割当をさらに受けると説明した。しかし、もし、既に互いに異なる情報を互いに異なるリソースインデックスで割当を受けた場合、追加的に第２のリソースインデックスの割当を受ける必要はない。

一つのアンテナ送信の場合、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されることができると仮定すると、２個のアンテナに対するＳＣＢＣ送信方法の場合、一つのリソースブロック当たり９個の端末が多重化されることができる。ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂの場合、第１のスロットと第２のスロットで同一の情報が送信される。ＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロックはスロットレベルでホッピングされる。即ち、情報が時間によって互いに異なる副搬送波を介して送信されることによって、周波数ダイバーシティ利得を得ることができる。しかし、ＳＣＢＣ送信方法に十分のダイバーシティ利得を得ることができる場合には、敢えて第２のスロットで第１のスロットと同一の制御情報を送信する必要がない。従って、第１のスロットと第２のスロットが互いに異なる情報を送信することができる。この場合、２個のアンテナに対するＳＣＢＣ送信方法の端末多重化容量が一つのアンテナ送信の端末多重化容量と同一に維持されることができる。例えば、一つのアンテナ送信の場合、一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化される場合、２個のアンテナに対するＳＣＢＣ送信方法でも一つのリソースブロック当たり１８個の端末が多重化されることができる。

ｙ(１)は、第１のリソースインデックスに基づいて生成された第１の情報シーケンスに対する第１の受信信号であり、ｙ(２)は、第２のリソースインデックスに基づいて生成された第２の情報シーケンスに対する第２の受信信号である。実際、受信信号(ｙ)は、第１の受信信号(ｙ(１))と第２の受信信号(ｙ(２))が結合される(ｙ＝ｙ(１)＋ｙ(２))。ただし、デスプレッディング作用によって受信信号(ｙ)は第１の受信信号(ｙ(１))と第２の受信信号(ｙ(２))に分離可能であると仮定する。説明の便宜のために、受信機の受信アンテナは１個であると仮定する。

受信信号行列は、次の数式のように示すことができる。

ここで、ｈ(１)は第１のアンテナ２９０−１に対するチャネルであり、ｈ(２)は第２のアンテナ２９０−２に対するチャネルであり、ｎ(１)は第１の受信信号の雑音であり、ｎ(２)は第２の受信信号の雑音である。ここで、雑音は付加白色ガウス雑音であることがある。

一般的に送信パワーが制限される場合、送信アンテナ個数に相応する正規化ファクタが適用されることができる。説明の便宜のために、以下の説明では正規化ファクタを省略する。

上の数式は、等価的に(ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｌｙ)次の数式のように示すことができる。

上の数式を変形して次の数式のように示すことができる。

ここで、(・)^Hはエルミート(Ｈｅｒｍｉｔｉａｎ)行列である。第１の情報シンボルｓ(１)と第２の情報シンボルｓ(２)は直交に分離される。受信機は、数式１２のようなダイバーシティ利得を得ることができる。これは最適結合であるＭＲＣのようなダイバーシティ利得である。

説明の便宜のために、２個の送信アンテナを仮定して説明したが、送信アンテナ個数は制限されない。

送信機がＭ(Ｍは自然数)個のアンテナを含む場合、Ｍ個のリソースインデックスが割り当てられることができる。Ｍ個のアンテナの各々とＭ個のリソースインデックスの各々は一対一マッピングされることができる。そうでない場合、３個以上の送信アンテナを使用する場合、ＳＣＢＣ情報送信方法は、ＣＤＤまたはＰＶＳのような異なる送信ダイバーシティ技法と結合して使われることができる。例えば、４個の送信アンテナを使用する場合、四つの送信アンテナを２個ずつ分けて二つのアンテナグループにグルーピングすることができる。二つのアンテナグループには、各々、ＳＣＢＣ情報送信方法が適用され、各グループ間にはＣＤＤやＰＶＳが適用されることができる。

図１８は、本発明の実施例による送信機で二つのアンテナを介する情報送信方法の例を示す順序図である。

図１８を参照すると、送信機は第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを獲得する(Ｓ１１０)。送信機は第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスに基づいて情報シーケンスを生成する(Ｓ１２０)。情報シーケンスを生成する方法には前で説明したＯＳＲＴＤ、ＯＳＲＳＭ、ＳＣＢＣなどが適用されることができる。送信機は第１のアンテナ及び第２のアンテナを介して情報シーケンスを送信する(Ｓ１３０)。

以上、ＣＤＭ及び/またはＦＤＭ方式が使われる時、複数の送信アンテナを介する情報送信方法を説明した。複数の送信アンテナを介して情報を送信するために、送信機は、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスの割当を受けなければならない。一つのリソースインデックスの割当を受ける方法は前述の通りである。以下、送信機が追加的なリソースインデックスである第２のリソースインデックスの割当を受ける方法を説明する。

第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックスに対して予め決定(ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ)されていることがある。または、第２のリソースインデックスは明示的にシグナリングされることができる。または、第２のリソースインデックスは特定関係により暗示的にマッピングされることもできる。

以下、端末がＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信するために、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを獲得する方法を説明する。以下、説明するリソースインデックス獲得方法は、ＣＤＭ/ＦＤＭ方式が適用される全ての情報送信方法に適用可能である。しかし、説明の便宜のために、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ/１ｂのうち動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信方法を基準に説明する。

端末がＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信するために、端末は、まず、基地局からダウンリンクデータを受信する。第１のリソースインデックスは、ダウンリンクデータを受信するための物理的制御チャネルに対する無線リソースから獲得され、第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックスから獲得されることができる。

より具体的に、第１のリソースインデックスは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫに相応するＰＤＳＣＨのためのＰＤＣＣＨが送信されるＣＣＥアグリゲーションの最も低いＣＣＥインデックス(一番目のＣＣＥインデックス)に基づいて獲得される(数式５参照)。

第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックスに一定なオフセット(ｏｆｆｓｅｔ)間隔ほど差があるように割り当てられることができる。この時、オフセットは予め決定されたり、或いはシグナリングを介して指定されることができる。例えば、オフセットは、ＰＤＣＣＨを介してシグナリングされたり、或いはＲＲＣを介してシグナリングされたり、或いはＢＣＨ(ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ)を介してシグナリングされることができる。

第２のリソースインデックス獲得方法は、次のように分類されることができる。

１．暗示的マッピング

(１)方法１−１

ＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが２以上の場合、第１のリソースインデックスＲ(１)は、ＰＤＣＣＨ送信に使われたＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスＲ(２)は、ＣＣＥアグリゲーションの二番目のＣＣＥインデックスに相応する(Ｒ(２)＝Ｒ(１)＋１)。この時、第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックスに対応して１ほどオフセット差がある。

ＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが１の場合、端末を単一アンテナモード(ｓｉｎｇｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｍｏｄｅ)に動作させる。この場合、端末は、１個のリソースインデックスのみを必要にするようになる。端末は、一番目のＣＣＥインデックスに基づいて第１のリソースインデックスを類推することができる。他の方法として、第２のリソースインデックスＲ(２)は「Ｒ(１)−１」のように求めることもできる。

方法１−１の場合、特別なシグナリングなしに第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを割り当てることができる。

(２)方法１−２

ＣＣＥアグリゲーションレベルに関係なしに、第１のリソースインデックスはＰＤＣＣＨ送信に使われたＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスは一番目のＣＣＥインデックス及びオフセットに基づいて決定される。第２のリソースインデックスは、一番目のＣＣＥインデックス及びオフセットを演算した形態に指定されることができる。

オフセットを演算する方法は、単純足し算あるいは足し算後、全体可能な範囲(ｒａｎｇｅ)をモジュロ(ｍｏｄｕｌｏ)演算することである。例えば、第２のリソースインデックス(Ｒ(２))は、次の数式のように求めることができる。

ここで、Ｒ(１)は第１のリソースインデックスであり、Ｎ(ｒａｎｇｅ)はリソースインデックスの可用範囲である。オフセットが１の場合には、方法１−１のＣＣＥアグリゲーションレベルが２以上である場合と同様である。

方法１−２の場合、特別なシグナリングなしに第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを割り当てることができる。

２．明示的マッピング

(１)方法２−１

ＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが２以上の場合、第１のリソースインデックスは、ＰＤＣＣＨ送信に使われたＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスは、ＣＣＥアグリゲーションの二番目のＣＣＥインデックスに相応する。

ＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが１の場合、第１のリソースインデックスは、ＰＤＣＣＨ送信に使われたＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスは、基地局が端末に明示的に知らせることができる。第２のリソースインデックスを明示的に知らせる方法として、物理階層シグナリングまたは上位階層(例えば、ＲＲＣ)のシグナリングが用いられることができる。物理階層シグナリングのために、ＰＤＣＣＨは、第２のリソースインデックスを指示する情報フィールドを含むことができる。

方法２−１は、ＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが２以上の場合、方法１−１の場合と同様である。ＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが１の場合、第１のリソースインデックスは一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスはＰＤＣＣＨシグナリングまたはＲＲＣシグナリングされることができる。

(２)方法２−２

ＣＣＥアグリゲーションレベルに関係なしに、第１のリソースインデックスは一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスはＰＤＣＣＨシグナリングまたはＲＲＣシグナリングされる。この時、シグナリングされる情報は、絶対的な第２のリソースインデックスであり、或いは第１のリソースインデックスと第２のリソースインデックスとの差であるオフセット値である。

ここで、オフセットを１に設定した場合、第２のリソースインデックスは１ビット大きさの情報を用いて知らせることができる。１ビット大きさの情報が「１」の場合、第２のリソースインデックスは「第１のリソースインデックス＋１」である。１ビット大きさの情報が「０」の場合、第２のリソースインデックスが第１のリソースインデックスと同一になるため、一つのリソースインデックスのみを用いることができる。即ち、１ビット大きさの情報を介してオフセットオン/オフ(ｏｎ/ｏｆｆ)を示すことができる。

図１９は、基地局で実行される複数の端末に対する複数のＰＤＣＣＨ多重化方法の例を示す。

図１９を参照すると、サブフレーム内の制御領域を構成するＣＣＥアグリゲーションは、０からＮ(ＣＣＥ)−１までのＣＣＥインデックスが付けられたＮ(ＣＣＥ)個のＣＣＥで構成される。端末＃１のためのＰＤＣＣＨは、ＣＣＥアグリゲーションレベル１であり、且つＣＣＥインデックス０のＣＣＥアグリゲーション上に送信される。端末＃２のためのＰＤＣＣＨは、ＣＣＥアグリゲーションレベル１であり、且つＣＣＥインデックス１のＣＣＥアグリゲーション上に送信される。端末＃３のためのＰＤＣＣＨは、ＣＣＥアグリゲーションレベル２であり、且つＣＣＥインデックス２、３のＣＣＥアグリゲーション上に送信される。端末＃４のためのＰＤＣＣＨは、ＣＣＥアグリゲーションレベル４であり、且つＣＣＥインデックス４、５、６、７のＣＣＥアグリゲーション上に送信される。端末＃５のためのＰＤＣＣＨは、ＣＣＥアグリゲーションレベル２であり、且つＣＣＥインデックス８、９のＣＣＥアグリゲーション上に送信される。

端末＃３は、第１のリソースインデックスＲ(１)をＣＣＥインデックス２に基づいて獲得する。端末＃３のためのＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルは２であるため、リソースインデックス「Ｒ(１)＋１」はセル内のどの端末もリソースインデックスで割当を受けることができなくなる。リソースインデックス「Ｒ(１)＋１」を端末＃３の第２のリソースインデックスＲ(２)で割り当てるのが資源の効率的な使用面で好ましい。従って、第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスの差であるオフセットを１に設定する場合、リソースを効率的に使用することができるという長所がある。

ただし、端末＃１と端末＃２のようにＰＤＣＣＨのＣＣＥアグリゲーションレベルが１の場合には問題がある。端末＃１の第２のリソースインデックスと端末＃２の第１のリソースインデックスが同一になるためである。これを解決するための方法のうち一つは、ＣＣＥアグリゲーションレベルが１であるＰＤＣＣＨが送信されるＣＣＥ直後のＣＣＥ上にＰＤＣＣＨを送信しないことである。図１８ではＣＣＥインデックス１であるＣＣＥ上にＰＤＣＣＨを送信しなければよい。もちろん、前述した第２のリソースインデックス割当方法によりＣＣＥアグリゲーションレベルが１の場合の問題を解決することもできる。

たとえ、送信機が多重アンテナを含むとしても、場合によって、送信機は単一アンテナモードに動作することができる。単一アンテナモードとは、多重アンテナを含む送信機がシステムが、要求する場合、受信機であたかも単一アンテナで送信したように見えるようにする方法である。即ち、多重アンテナを含む送信機は、単一アンテナモードまたは多重アンテナモードに動作することができる。例えば、多重アンテナを有するＬＴＥ−Ａ端末は、場合によって、単一アンテナモードに動作することができる。単一アンテナモードでは、ＣＤＤ、ＰＶＳ、アンテナ選択(ａｎｔｅｎｎａ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ)、アンテナターン−オフ(ａｎｔｅｎｎａ ｔｕｒｎ−ｏｆｆ)などに動作することができる。

基地局は、多重アンテナを含む端末にアンテナモードを指示するアンテナモード指示子をシグナリングすることができる。アンテナモード指示子シグナリングは、動的シグナリング(ｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ)または半静的シグナリング(ｓｅｍｉ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ)である。動的シグナリングの例としては、ＰＤＣＣＨシグナリングがあり、半静的シグナリングの例としては、ＲＲＣシグナリングがある。

アンテナモード指示子の大きさが１ビットであり、アンテナモード指示子が「１」の場合、多重アンテナモードを指示し、アンテナモード指示子が「０」の場合、単一アンテナモードを指示すると仮定する。ただし、これは例示に過ぎず、「０」は多重アンテナモード、「１」は単一アンテナモードを指示することも可能である。

以下、アンテナモードと関連するリソースインデックス割当方法を説明する。

方法１−２と方法２−２の混成(ｈｙｂｒｉｄ)形態にリソースインデックスが割り当てられることができる。即ち、第２のリソースインデックス類推のために、第１のリソースインデックスと差のあるオフセット値は予め定められる。例えば、オフセットは１に予め定められる。また、アンテナモード指示子によって第２のリソースインデックスが決定されることができる。

アンテナモード指示子が「１」の場合、多重アンテナモードに動作すると仮定する。この場合、２個のリソースインデックスが必要である。第１のリソースインデックスＲ(１)は一番目のＣＣＥインデックスに相応し、第２のリソースインデックスは予め決定されたオフセットを用いて次の数式のように求めることができる。

アンテナモード指示子が「０」の場合、単一アンテナモードに動作すると仮定する。この場合、１個のリソースインデックスが必要である。リソースインデックスは一番目のＣＣＥインデックスに相応することができる。この場合、アンテナモード指示子はアンテナモードを指示し、リソースインデックス指定作用(ｂｅｈａｖｉｏｕｒ)が定められる形態に解析されることができる。

一方、逆に、１ビット大きさのアンテナモード指示子をオフセットを指示するオフセットフィールドに名称を変更することができる。この場合、オフセットフィールド値が「０」の場合、オフセットは０であり、オフセットフィールド値が「１」の場合、オフセットは１または予め決定された値を使用することができる。オフセットにより二つのリソースインデックスが異なる場合には多重アンテナモードに動作し、二つのリソースインデックスが同一の場合には単一アンテナモードに動作する作用と解析されることができる。

多重搬送波を介する情報送信方法

多重搬送波システムの場合、多重リソースの割当を受けて多重チャネルを介して情報を送信する状況が発生することができる。例えば、端末が複数のダウンリンク搬送波の各々を介してダウンリンクデータを受信し、各ダウンリンクデータに対してＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信する場合がある。

図２０は、対称構造の多重搬送波システムの例を示す。

図２０を参照すると、ダウンリンク搬送波(ＤＬ ＣＣ)の数は２であり、アップリンク搬送波(ＵＬ ＣＣ)の数は２であり、両方は同一である。

第一、ＤＬ ＣＣ＃ｎはＵＬ ＣＣ＃ｎとペアリング(ｐａｉｒｉｎｇ)される(ｎ＝１、２)。即ち、ＤＬ ＣＣ＃１を介して送信されたダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、ＵＬ ＣＣ＃１を介して送信され、ＤＬ ＣＣ＃２を介して送信されたダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、ＵＬ ＣＣ＃２を介して送信されることができる。

端末は、単一アンテナを介してＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信することができる。この場合、各アップリンク搬送波別に１個のリソースインデックスのみを必要にすることができる。

または、端末は、二つのアンテナを介してＯＳＲＴＤ方式にＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信することもできる。動的ＡＣＫ/ＮＡＣＫである場合、ＰＤＳＣＨのためのＰＤＣＣＨの一番目のＣＣＥインデックスを用いてリソースインデックスを得ることができる。従って、ＤＬ ＣＣ＃１を介してＰＤＳＣＨ上に受信されたダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ送信のために、端末は、該当ＰＤＳＣＨのためのＰＤＣＣＨの一番目のＣＣＥインデックスを用いて第１のリソースインデックスを得る。端末は、第１のリソースインデックスに基づいてＵＬ ＣＣ＃１を介してＰＵＣＣＨ上にＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信することができる。ＤＬ ＣＣ＃２の場合にも同様である。

第二、ＤＬ ＣＣ＃１を介して送信されたダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＤＬ ＣＣ＃２を介して送信されたダウンリンクデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの両方ともＵＬ ＣＣ＃１を介して送信されることができる。このように、一つのアップリンク搬送波を介する多重ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、次のようにバンドリングモード(ｂｕｎｄｌｉｎｇ ｍｏｄｅ)またはリソース選択(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ)を介して送信されることができる。

(１)バンドリングモード

バンドリングモードとは、複数の情報を結合して一つのバンドリング情報を送信する方法である。バンドリング情報とは、複数の情報を代表する一つの情報である。ここでは、ＤＬ ＣＣ＃１に相応する第１のＡＣＫ/ＮＡＣＫとＤＬ ＣＣ＃２に相応する第２のＡＣＫ/ＮＡＣＫを一つに結合して代表ＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信することができる。例えば、第１のＡＣＫ/ＮＡＣＫ及び第２のＡＣＫ/ＮＡＣＫの両方ともＡＣＫの場合、バンドリング−ＡＣＫを送信する。また、少なくとも一つ以上がＮＡＣＫの場合にはバンドリング−ＮＡＣＫを送信する。バンドリング情報は、一つのリソースインデックスに基づいて送信されることができる。

端末は、二つのアンテナを介して二つのリソースインデックスベースのＯＳＲＴＤ方式に情報を送信して送信ダイバーシティを得ることもできる。

(２)リソース選択

リソース選択とは、２個のリソースのうち一つのリソースを選択して情報を送信する方法である。各々のダウンリンク搬送波に相応する２個のＡＣＫ/ＮＡＣＫの送信において、各々のダウンリンク搬送波に相応するリソースが２個ある場合がある。リソース選択が適用される場合、２個のリソースのうち一つのリソースを選択して情報が送信されることができる。この場合、単一搬送波特性が維持されることができる。この時、一つのリソースを選択して情報送信時、選択されたリソースに対する情報まで含まれて情報が送信されることができる。

例えば、ＤＬ ＣＣ＃１に相応する第１のリソースとＤＬ ＣＣ＃２に相応する第２のリソースがある時、各々のリソースに２ビットの情報を送ることができると仮定すると、次のように情報が伝達されることができる。ただし、これは例示に過ぎない。

０００：第１のリソース(ＡＣＫ、ＡＣＫ)ＯＮ、第２のリソースＯＦＦ
００１：第１のリソース(ＡＣＫ、ＮＡＣＫ)ＯＮ、第２のリソースＯＦＦ
０１０：第１のリソース(ＮＡＣＫ、ＡＣＫ)ＯＮ、第２のリソースＯＦＦ
０１１：第１のリソース(ＮＡＣＫ、ＮＡＣＫ)ＯＮ、第２のリソースＯＦＦ
１００：第１のリソースＯＦＦ、第２のリソース(ＡＣＫ、ＡＣＫ)ＯＮ
１０１：第１のリソースＯＦＦ、第２のリソース(ＡＣＫ、ＮＡＣＫ)ＯＮ
１１０：第１のリソースＯＦＦ、第２のリソース(ＮＡＣＫ、ＡＣＫ)ＯＮ
１１１：第１のリソースＯＦＦ、第２のリソース(ＮＡＣＫ、ＮＡＣＫ)ＯＮ

端末が多重アンテナを介して情報を送信する場合、ＯＳＲＳＭまたはＳＣＢＣ方式が適用されることができる。

図２１は、非対称構造の多重搬送波システムの例を示す。

図２１を参照すると、ＤＬ ＣＣ＃１を介して送信される第１のダウンリンクデータに対する第１のＡＣＫ/ＮＡＣＫ及びＤＬ ＣＣ＃２を介して送信される第２のダウンリンクデータに対する第２のＡＣＫ/ＮＡＣＫが一つのアップリンク搬送波であるＵＬ ＣＣ＃１を介して送信されなければならない。二つのＰＤＳＣＨに相応する２個のＡＣＫ/ＮＡＣＫを送信しなければならないため、２個のリソースインデックスが必要になる。この場合もオフセットを用いて第２のリソースインデックスが割り当てられることができる。即ち、多重アンテナの実施例でアンテナ領域(ａｎｔｅｎｎａ ｄｏｍａｉｎ)を搬送波領域(ｃａｒｒｉｅｒ ｄｏｍａｉｎ)に置換すればよい。

例えば、第１のリソースインデックスは、ＤＬ ＣＣ＃１を介して送信されるＰＤＳＣＨのためのＰＤＣＣＨの一番目のＣＣＥインデックスから求めることができる。第２のリソースインデックスは、第１のリソースインデックス及びオフセットから獲得されることができる。

ただし、一つの相違点は、同一のリソースインデックスを示す場合にはバンドリングモードに動作することができる。

非対称構造の多重搬送波システムの場合、前述したバンドリングモードまたはリソース選択が適用可能である。

前述したリソース割当方法は、ＰＵＣＣＨフォーマット１/１ａ/１ｂ及びフォーマット２/２ａ/２ｂなど、全てのＣＤＭ/ＦＤＭ方式の情報送信方法に適用可能である。

図２２は、本発明の実施例が具現される無線通信のための装置を示すブロック図である。基地局５０は、プロセッサ(ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)５１、メモリ(ｍｅｍｏｒｙ)５２及びＲＦ部(ＲＦ(ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ) ｕｎｉｔ)５３を含む。プロセッサ５１は、提案された機能、過程及び/または方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層はプロセッサ５１により具現されることができる。メモリ５２は、プロセッサ５１と連結され、プロセッサ５１を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部５３は、プロセッサ５１と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。端末６０は、プロセッサ６１、メモリ６２及びＲＦ部６３を含む。プロセッサ６１は、提案された機能、過程及び/または方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ６１により具現されることができる。メモリ６２は、プロセッサ６１と連結され、プロセッサ６１を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部６３は、プロセッサ６１と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。

プロセッサ５１、６１は、ＡＳＩＣ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ)、他のチップセット、論理回路、データ処理装置及び/またはベースバンド信号及び無線信号を相互変換する変換器を含むことができる。前述した送信機は、プロセッサ５１、６１内に具現されることができる。メモリ５２、６２は、ＲＯＭ(ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。ＲＦ部５３、６３は、無線信号を送信及び/または受信する一つ以上のアンテナを含む。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ５２、６２に格納され、プロセッサ５１、６１により実行されることができる。メモリ５２、６２は、プロセッサ５１、６１の内部または外部にあり、よく知られた多様な手段によりプロセッサ５１、６１と連結されることができる。

このように、無線通信システムで効率的な情報送信方法及び装置を提供することができる。多重アンテナを介して情報を送信する場合、多重搬送波を介して情報を送信する場合のように複数のリソースインデックスが必要な場合、送信機に複数のリソースインデックスを効率的に割り当てることができる。これにより限定された無線リソースを効率的に活用することができる。従って、無線通信の信頼度を高めることができ、全体システム性能が向上されることができる。

当業者は、前述した説明を介してまたは前述した説明に基づいて本発明を実施することによって本発明の付加的な長所、目的、特徴を容易に分かる。また、本発明は、当業者が前述した説明に基づいて本発明を実施することによって予測しないという長所を有することもできる。

前述した例示的なシステムで、方法は一連の段階またはブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明は段階の順序に限定されるものではなく、ある段階は前述と異なる段階、異なる順序にまたは同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示す段階が排他的でなく、他の段階が含まれたり、或いは順序図の一つまたはその以上の段階が本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

前述した実施例は多様な態様の例示を含む。多様な態様を示すための全ての可能な組合せを記述することはできないが、該当技術分野の通常の知識を有する者は、他の組合せが可能であることを認識することができる。例えば、当業者は、前述した実施例に記載された各構成を互いに組合せる方式に用いることができる。従って、本発明は、ここに記載した実施形態に制限されるものではなく、ここで開示された原理及び新規の特徴と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。

Claims (9)

1. 無線通信システムにおける送信機により実行される情報送信方法において、
   第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを獲得するステップと、
   情報シンボル及び前記第１のリソースインデックスに基づいて、第１の情報シーケンスを生成するステップと、
   前記情報シンボル及び前記第２のリソースインデックスに基づいて、第２の情報シーケンスを生成するステップと、
   前記第１の情報シーケンスを第１のアンテナを介して、及び前記第２の情報シーケンスを第２のアンテナを介して送信するステップと、
   を有し、
   前記第１のリソースインデックスは、データの受信に対応するＰＤＣＣＨが送信されるＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスから獲得され、
   前記第２のリソースインデックスは、前記第１のリソースインデックス及びオフセットから獲得されることを特徴とする方法。
2. 前記オフセットは、予め定められていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記オフセットは、シグナリングにより設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記データを受信するステップをさらに含み、
   前記情報シンボルは、前記データに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫから生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記オフセットは、１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. リソースインデックスから第１のシーケンス、第２のシーケンス及びリソースブロックが決定され、
   情報、前記第１のシーケンス及び前記第２のシーケンスに基づいて２次元拡散された情報シーケンスが生成され、
   前記２次元拡散された情報シーケンスは、前記リソースブロックにマッピングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記第１のシーケンスは、循環シフトされたシーケンスであり、前記第２のシーケンスは、直交シーケンスであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 第１のリソースインデックス及び第２のリソースインデックスを獲得するよう構成され、情報シンボル及び前記第１のリソースインデックスに基づいて、第１の情報シーケンスを生成するよう構成され、前記情報シンボル及び前記第２のリソースインデックスに基づいて、第２の情報シーケンスを生成するよう構成された情報プロセッサと、
   前記第１の情報シーケンスを送信する第１のアンテナと、
   前記第２の情報シーケンスを送信する第２のアンテナと、
   を有し、
   前記第１のリソースインデックスは、データの受信に対応するＰＤＣＣＨが送信されるＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスから獲得され、
   前記第２のリソースインデックスは、前記第１のリソースインデックス及びオフセットから獲得されることを特徴とする送信機。
9. 無線通信システムにおける端末により実行される情報送信方法において、
   第１のダウンリンク搬送波を介して第１のダウンリンクデータを受信し、第２のダウンリンク搬送波を介して第２のダウンリンクデータを受信するステップと、
   前記第１のダウンリンクデータを受信するための制御チャネルが送信される無線リソースから第１のリソースインデックスを獲得し、前記第１のリソースインデックス及びオフセットから第２のリソースインデックスを獲得するステップと、
   前記第１のダウンリンクデータに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報、及び前記第１のリソースインデックスに基づいて、第１の情報シーケンスを生成するステップと、
   前記第２のダウンリンクデータに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ情報、及び前記第２のリソースインデックスに基づいて、第２の情報シーケンスを生成するステップと、
   前記第１の情報シーケンスを第１のアンテナ上のアップリンク搬送波を介して送信し、前記第２の情報シーケンスを第２のアンテナ上のアップリンク搬送波を介して送信するステップと、
   を有し、
   前記第１のリソースインデックスは、前記第１のダウンリンクデータと前記第２のダウンリンクデータの受信に対応するＰＤＣＣＨが送信されるＣＣＥアグリゲーションの一番目のＣＣＥインデックスから獲得されることを特徴とする方法。

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