JP4922453B2 - 制御チャネル要素の干渉のランダム化 - Google Patents

Description

本発明は通信システムにおける方法及び装置に関し、特に、通信システムにおけるシンボルグループのインタリービングの方法及び装置に関する。本発明はまた、通信システムにおいてインタリーブされるシンボルグループをマッピングする方法に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）第３．９世代移動通信方式（ＬＴＥ）は、将来の要求に向けてＵＭＴＳ移動体電話標準を改善するために、３ＧＰＰにおけるプロジェクトに対して付与された名称である。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、ＬＴＥにおいて使用されるデジタルマルチキャリア変調方式である。ＬＴＥにおけるＯＦＤＭ信号の構造は、時間間隔を置いたリソース要素、所謂、ＯＦＤＭシンボルと、周波数、所謂、ＯＦＤＭサブキャリアとを含む。これらのリソース要素は、送信されるＯＦＤＭ信号を構成するリソースブロックの集まりへとグループ化される。リソースブロックのこの集まりの中で、あるリソース要素が制御チャネルシグナリング情報を含むように指定され、各セル内の基地局は、それらのセル内に含まれる様々な移動体、即ち、ＬＴＥではユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる移動体端末に、これらの制御チャネルリソース要素を送信しなければならない。異なるセルからの送信は潜在的に、時間または周波数のどちらかで重なり、そして互いに干渉する可能性がある。

さらに、電力制御のような技術が、制御チャネルシグナリングに対して用いられる場合がある。これは、移動体に影響を及ぼす干渉のレベルに影響し、干渉のレベルが、異なる移動体に対して不均等な干渉分布を創り出す可能性がある。１つの基地局からある制御チャネル要素が高電力で送信されると、制御チャネル要素が、別の基地局から送信される対応する制御チャネル要素に対する妨害の原因となる恐れがある。この不均等な干渉シナリオを克服する１つの技術は、干渉回避を用いることである。その場合、ＬＴＥでＮｏｄｅＢまたはｅＮｏｄｅＢとも呼ばれる基地局間で送信が調整され、その結果、移動体では軽減された干渉レベルが達成される。

またその代わりに、干渉がランダムに現われるようにする技術が使用される。その結果、移動体は繰り返し、同じ干渉パターンに遭遇しなくなる。ＬＴＥシステムでは、干渉のランダム化技術が制御チャネルシグナリングに対して用いられるように提案されている。

提案されているアプローチでは、制御チャネル要素がインタリーブされ、異なるセルからの制御チャネル間で干渉がランダムであるように、ＬＴＥ伝送リソース要素にマッピングされる。制御チャネル要素（ＣＣＥ）は、１つ以上の移動体に対する制御チャネル情報である。制御チャネル要素グループ（ＣＣＥグループ）が、制御チャネル要素の連なりとして提供され、おそらく、各ＣＣＥに対して異なる電力レベルが設定される。ＣＣＥグループはそれから、予め定義された一連の制御チャネル伝送リソース要素にマッピングされ、送信される。現在提案されているアプローチは、ＣＣＥ間で干渉を生じるかもしれない共通のＯＦＤＭ伝送リソース要素を共用する異なるセルから送信される情報シンボルの数を減らすために、セル固有の循環シフトが続く異なるＣＣＥから送信されるＣＣＥグループに対して共通のインタリービング方式を有しなければならない。干渉は伝送リソース要素へのマッピングに先立って起きる。循環シフトパラメータは、例えば、移動体が循環シフトパラメータを容易に得ることができるように、セル識別子（ＩＤ）に結び付けられていると良い。異なるインタリービング方式が使用可能である。

ＬＴＥ伝送におけるインタリービング方式を考えてみよう。ここで、そのシステムが５ＭＨｚの帯域を有し、その結果、２４個のリソースブロックが使用可能であるとしよう（なお、１つのリソースブロックは、図１、２、４および５において、複数のブロックで図示されているように、水平方向には１２個のＯＦＤＭサブキャリアと垂直方向には７つのＯＦＤＭシンボルで構成される）。２つの送信アンテナと、ＣＣＥグループに対して用いられる１〜３個のＯＦＤＭシンボルがあるとする。インタリービングは、４つのＯＦＤＭタイルのグループ内で、即ち、周波数域において４つの隣接、或いは、ほぼ隣接するリソース要素にわたってインタリービングが実行され、その結果、空間周波数ブロック符号化が可能になる。４つのリソース要素の各グループは、シンボルグループと呼ばれる。また、シンボルグループは、さらに多くの、或いは、より少ないリソース要素で構成されるように設計できる。

最初の３つのＯＦＤＭシンボルが制御チャネルシグナリングのために使用される構成では、各個々のリソース・ブロックあたり８つのシンボルグループ、そして、５ＭＨｚ帯域に及ぶ２４個のリソースブロックにわたって総計１９２個のシンボルグループがある。

例として、図１は、１２個のサブキャリアで構成される１つのリソースブロック５内に位置するシンボルグループ（８、９および１０）を示している。最初の３つのＯＦＤＭシンボル７のみを、これら３つが潜在的に制御チャネルシグナリングのために用いられるので示している。４つのＯＦＤＭタイルのグループが、シンボルグループ（８、９および１０）を構成しており、例えば、１とラベルが付されているタイルが最初のシンボルグループを形成している。縞模様および格子模様のタイル６は、例えば、チャネル推定に用いられる参照タイルに相当し、制御チャネル送信またはデータチャネル送信には利用可能ではない。

７２個のシンボルグループで構成されるＣＣＥグループが、５ＭＨｚ帯域に対して考慮されてきている。これは、シンボル内に位置しているパイロットタイルがなければ、１つのＯＦＤＭシンボル内のリソース要素のすべてを用いることに相当するであろう。このことが図１に対応している。２つのシンボルインタリービングパターンの性能が考慮されている。そのパターンは、余分なものが取り除かれたビット反転インタリーバである。同じインタリーバ構造がすべてのセル内で用いられ、干渉のランダム化が、リソース要素へのマッピングに先立ってインタリーブされたパターンのセル固有の循環シフトによって達成される。

１つのＣＣＥグループ内に、多くの制御チャネル要素が連結され、送信される。図１で図示した、７２個のシンボルグループで構成される例では、それぞれが８つのシンボルグループで構成される９つのＣＣＥがある。

図２は、制御チャネル要素グループ２１において、ＣＣＥ１ ２０内に含まれるシンボルグループ２２からＣＣＥ９ ２４内に含まれるシンボルグループ２３までの連なりを示している。ＣＣＥ１ ２０を構成している８個のシンボルグループ２２には値“１”がマークとして付けられており、一方、ＣＣＥ２ ２５とＣＣＥ９ ２４とを構成しているシンボルグループにはそれぞれ、値“２”および値“９”がマークとして付けられている。異なるセル内では、送信されるＣＣＥグループが同じフォーマットを有していると、２つの送信は、２つのＣＣＥからのシンボルグループが互いに衝突する場合、干渉する。衝突数を測定することにより、様々なアプローチの衝突率性能を決定することができる。インタリービングと循環シフトの操作を用いると、干渉量（即ち、衝突数）は、潜在的に減少する。この処理が図３に示されており、ここで制御チャネル要素グループ３０がまず、ステップ３１で共にグループ化される。制御チャネル要素はそれから、ステップ３２でインタリーブされる。ステップ３３で、セル固有の循環シフトが、インタリーブされた制御チャネル要素グループに適用される。

非特許文献１と非特許文献２とからの２つのインタリービングパターンに対する性能を図１０に示す。性能はインタリーブされたＣＣＥグループを循環的にシフトし、それから同じ制御チャネル要素番号で重複している制御チャネル要素の数を見出すことにより評価されており、そして、同じアプローチが、非特許文献２における結果を評価するのに用いられている。図１０から、余分なものを取り除いたビット反転インタリーバ（ＰＢＲＩ）のパターンは、ＣＣＥが９つのシンボルグループの倍数ずつシフトされる場合、高いピークの相関を有している。非特許文献２における新しいパターンは、ノンゼロ・シフトに対してこれらのピークを回避している。

Ｒ１−０７２２２５、"ＣＣＥのＲＥへのマッピング（CCE to RE mapping）"、ＲＡＮ１＃４９、神戸、日本、２００７年５月 Ｒ１−０７２９０４、"ＣＣＥのＲＥへのインタリーバ設計基準（CCE to RE interleaver design criteria）"、ＲＡＮ１＃４９ｂｉｓ、オーランド（Orlando）、米国、２００７年６月 "整数環にわたる入れ替え多項式を用いるターボ符号のためのインタリーバ（Interleavers for turbo codes using permutation polynomials）"、Ｊ．サン（J. Sun）及びＯ．Ｙ．タケシタ（Takeshita）、ＩＥＥＥトランザクション、情報理論、第５１巻、１号、ｐｐ．１０１−１１９、２００５年１月 ３ＧＰＰ ＴＳ（技術仕様書）３６．２１２ ｖ８、"多重化およびチャネル符号化（リリース８）（Multiplexing and Channel Coding (Release 8)）"、２００７年

次に、非特許文献２で考慮した２つのアプローチのいずれもの代わりに、一様にランダムなインタリービングパターンを考える。これは、循環シフトの前にシンボルグループのランダムな並べ替えを暗示している。この真にランダムなシンボル並べ替えアプローチの下での性能の着想を得るために、２００のランダムな実現値に対する平均衝突率を図１１に示す。勿論、すべてのランダムな実現値が、非特許文献２で用いられたアプローチに比較して、適正な周波数ダイバーシティを有するとは限らないであろう。干渉するＣＣＥグループのランダム化は一貫して干渉を減らすが、真にランダムなシンボルの並べ替えは、基地局と移動体との間で、そのような方式に対する必要なシグナリングの特徴のために実際的でない。

非特許文献２で考えられたアプローチを用いる際の難しさは、そのアプローチがＣＣＥのサイズとＣＣＥグループのサイズとの内の少なくともいずれかにマッピングされる特定の数のシンボルグループに対して定義されている点にある。また、周波数ダイバーシティを考慮する場合、これらのアプローチはまた、特定の周波数帯域に対して定義される。これらのパラメータが変化する場合、インタリービングパターンは、最早有効でないか、設計要求条件を満たさない場合のいずれかであり、即ち、そのアプローチは、制御チャネル伝送リソースにおけるＣＣＥ或いはＣＣＥグループのサイズ、または、帯域、または、ＯＦＤＭシンボル配置を変化させることに対しては融通性がない。このため性能がこれまでに示したランダムな実現方式の性能に近づく、より融通性のあるアプローチが好ましい。

本発明は上記課題の少なくとも１つを解決する解決策を提供することを目的とする。

本発明は、シンボルグループの並べ替え、即ち、シンボルグループのインタリービングに対する共通のアプローチを提供し、以下の目的の少なくとも１つを達成することを意図している。その目的とは、
異なるセルにおいて使用される異なるシンボルグループのインタリービングパターンを提供することと、
制御チャネル伝送リソースにおける異なる周波数帯域、制御チャネル伝送リソースにおける異なる数のＯＦＤＭシンボル、及び情報ストリームにおける異なる数のシンボルグループを処理できる柔軟性を得ることと、
平均的な意味で上記で論じたランダム・インタリーバの性能に匹敵する干渉ランダム化性能を提供することと、
干渉のランダム化とともに、周波数ダイバーシティを提供すること
とである。

本発明に従う、上記目的を達成するための解決策は、時間やセルラシステムで固定されなくとも良い制御チャネルパラメータを処理できる柔軟性のあるシンボルグループ・インタリーバを使用することである。これらのパラメータには、制御チャネル伝送リソースにおけるＯＦＤＭサブキャリアの数、制御チャネル伝送リソースにおけるＯＦＤＭシンボルの数、制御チャネル信号におけるシンボルグループの数、及び制御チャネル伝送リソースにおいて制御チャネルのシンボルグループを配置するために利用可能なシンボルグループの数を含む。セル固有の循環シフトを組み合わせると、これにより干渉のランダム化が可能になる。さらに、制御チャネル伝送リソースにおけるリソース・ブロック順によりシンボルグループを再グループ化し、リソースブロックの大きさを考慮に入れてシンボルグループの置換パターンを設計することにより、周波数ダイバーシティが提供できる。このアプローチのさらなる側面は、制御チャネル情報ストリーム内で必要とされるよりも制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能なより多数の潜在的なシンボルグループがある場合に、制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能なＯＦＤＭシンボル内に制御チャネルのシンボルグループを都合よく配置することにより、干渉をさらに低減できることである。

上記の目的の少なくとも１つは、添付の独立請求項に従った方法や構成を用いて達成される。更なる目的と長所は、従属請求項から明白である。

本発明の第１の側面は、基地局から制御チャネル伝送リソースを使って送信される共用制御チャネルにより遭遇する干渉をランダム化するための方法に関するものである。ここで、共用制御チャネルは制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを備えており、この方法は、以下の工程を有している。即ち、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを第１の順序の制御チャネルのシンボルグループにグループ化し、それから制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループの位置の数を決定する工程と、第１の順序のシンボルグループが実質的に利用可能なシンボルグループ位置の数に等しいように、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループに“ダミー”値またはゼロを有するシンボルグループを付加する工程と、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループをインタリーブし、その結果、制御チャネルのシンボルグループに対する第２の順序を得る工程と、第２の順序を循環シフトさせ、循環シフトされた第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを制御チャネル伝送シンボルのグループ位置にマッピングする工程とを有する。

本発明の第２の側面は、共用制御チャネルにより遭遇する干渉をランダム化するように構成される無線基地局に関するものである。ここで、共用制御チャネルは、基地局から制御チャネル伝送リソースを使って送信される。この共用制御チャネルは、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを備えており、この基地局は、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを第１の順序の制御チャネルのシンボルグループにグループ化する手段を備える。また、制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループ位置の数を決定する手段も備えられる。さらに、第１の順序のシンボルグループが実質的に利用可能なシンボルグループ位置の数に等しいように、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループに“ダミー”値またはゼロを有するシンボルグループを付加する手段も存在する。またさらに別の手段が、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループをインタリーブし、その結果、制御チャネルのシンボルグループに対する第２の順序を得る。無線基地局はまた、第２の順序を循環シフトする手段と、循環シフトされた第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを制御チャネル伝送シンボルのグループ位置にマッピングする手段を有する。

本発明の上述した側面や実施例は、周波数ダイバーシティが容易にインタリーバの設計の中で考慮されるように、シンボルグループの番号をふり直すという利点を備える。

別の利点は、制御チャネル情報に含まれるものだけでなく、利用可能な全てのシンボルグループが用いられることにある。

さらに別の利点は、シンボルグループのより大きなサブセットから使用されるシンボルグループをより良くマッピングしたり配置することによって性能が向上することである。

また更なる利点は、周波数帯域、ＯＦＤＭシンボルの数、および制御チャネルのシグナリングに使用される情報シンボルグループの数に関する柔軟性である。

次に、本発明の好適な実施例を添付図面を参照して説明する。

従来技術に従う、１つのＯＦＤＭシンボルにより定義されたシンボルグループを概略的に説明する図である。 従来技術に従う、７２個のシンボルグループを用いる制御チャネル要素グループを概略的に説明する図である。 従来技術の、循環シフトを伴うＣＣＥグループ・インタリービングの例を説明する図である。 ２つのＯＦＤＭシンボルにより定義されたシンボルグループを説明する図である。 ３つのＯＦＤＭシンボルにより定義されたシンボルグループを説明する図である。 本発明の第１の実施例を示す図である。 ＱＰＰシンボルグループ・インタリーバを用いる本発明の第２の実施例を説明する図である。 セル固有のインタリーバを備えた本発明の第２の好適な実施例を説明する図である。 ７２個のシンボルグループに対する循環サンプリングの例を説明する図である。 従来技術である非特許文献２に従うインタリービングアプローチについてのシンボルグループ衝突率を示す図である。 ランダム・インタリーバに対するシンボルグループ平均衝突率を説明する図である。 ＱＰＰインタリーバを用いる本発明の実施例１に対する衝突率を説明する図である。 異なる素数インタリーバを介する本発明の実施例２に対する平均衝突率を示す図である。 ３つのＯＦＤＭシンボルによって定義され、リソースブロック内のＯＦＤＭシンボルにより順序付けられたシンボルグループを説明する図である。 本発明の実施例に従った基地局を概略的に説明する図である。

以下で、本発明の様々な実施例を説明することとする。以下で説明するアプローチは、上記のランダム・インタリービングのアプローチの性能に近づく性能を有する柔軟性を意図している。上記で論じた７２シンボルグループの例を考えると、ここでセル固有の循環シフトは、セル間の干渉をランダム化することを意図している。しかしながら、制御チャネル伝送リソースにおいてＣＣＥまたはＣＣＥグループの大きさ、または帯域またはＯＦＤＭシンボル割り当てを変更する場合、この多様性を処理するようにインタリービング・パターンを設計することは困難となる。５ＭＨｚの帯域内で送信されるＣＣＥ内に７２シンボルグループを有する場合を考える。第１のＯＦＤＭシンボルには利用可能な４８個だけのサブキャリアがあり、したがって２つのＯＦＤＭシンボルまたは３つのＯＦＤＭシンボルのいずれかがＣＣＥ全体を送信するのに使用されなければならない。

図４はリソースブロック４０を有する２個のシンボル構造を示す一方、図５はリソースブロック５０を有する制御チャネル伝送リソースの３個のシンボル構造を示している。図４と図５に示される本発明に従う１つの新しい側面は、シンボルグループが、ＯＦＤＭサブキャリアにまたがるよりもむしろ、リソースブロック４０（図４）とリソースブロック５０（図５）内で、順番に番号が付されていることである。シンボルグループ・インタリービングと組み合わせると、シンボルグループ間の数値距離が今度は、周波数ダイバーシティの尺度として使用できる。例えば、図４におけるように２個のＯＦＤＭシンボルを用いると、２つのシンボル間距離が５より大きい場合、これらの２つのシンボルグループは異なるリソースブロックに存在する。シンボルグループの距離が８であることは、図５に示す制御チャネル構成に対して同じことを示唆するであろう。

当業者には明らかであるが、ここで教示する番号付与の方法論は、その番号付与が周波数分離の良好な表現を提供することを保証する。それ故、本発明に従う番号付与の方法は、図４や図５に示したものに限定されるものではない。順番に番号を付与することは、図１４に示すように、シンボルグループ位置内でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングし、その後、前記シンボルグループ位置内で周波数にわたって順番にマッピングが続くことである。図１４で、参照数字１４０はリソースブロックを示す。それ故に、シンボルグループの距離が８であることは、結果として、そのシンボルグループが異なるリソース・ブロックに存在することになる。

本発明により開示される第２の側面は、制御チャネル情報内に含まれる７２個のシンボルグループがあるが、制御チャネル伝送リソースには、ＣＣＥが挿入可能な最初の２つのＯＦＤＭシンボル内に１２０個の利用可能なシンボルグループ位置がある（最初の３つのＯＦＤＭシンボル内に１９２個）ことである。これは、干渉をさらにランダム化するのに都合よく使用され、異なるセルからの制御チャネル間の干渉がさらに少なくなるという結果になる。

なお、すべてのシンボルグループ位置が、潜在的なランダム化の目的に利用可能ではない場合がある。事実、シンボルグループ位置の一部は、他のフィールド、例えば、制御チャネルの物理ハイブリッドＡＲＱ通知チャネル（ＰＨＩＣＨ）や物理制御フォーマット通知チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）部分のために固定されている場合がある。これは、１２０個未満のシンボルグループが、２つのＯＦＤＭシンボルを用いる場合に利用可能である（または３つのＯＦＤＭシンボルを用いる場合は１９２）ということを示唆する。例えば、４個のシンボルグループがＰＣＦＩＣＨフィールドに専用され、３個のシンボルグループがＰＨＩＣＨフィールドに専用されると、干渉のランダム化のために利用可能な１１３個のシンボルグループがある。これは、柔軟性が、なぜインタリーバ設計を行うのに重要であるかを明らかにしている。

次に、最初の２つのＯＦＤＭシンボルにおいて、５ＭＨｚ帯域の制御チャネル伝送リソースにわたって利用可能な１１３個の可能なシンボルグループで送信される７２個のシンボルグループＣＣＥを考える。インタリービングと循環シフトを合わせた同様なアプローチが、干渉のランダム化のために使用できる。しかしながら、今度は、制御チャネル情報内のシンボルグループが、この段落で説明するリソースブロック順序を用いて“１”から“１１３”まで順序付けられるようにする。ここでは、最後の４１個のシンボルグループは、“ダミー値”またはゼロで構成される。即ち、これらはシンボル入れ替えと循環シフト後に送信されないグループである。これは、結果的に得られるシンボルグループの位置をランダム化するだけでなく、同じチャネル伝送リソース要素を占有しない他のセルからの制御チャネル伝送リソースにおける一部のシンボルグループからの干渉を回避する。

このアプローチの１つの側面は、インタリーバ（即ち、シンボルグループ入れ替え）がこの例では１１３の長さで作用しなければならず、この数は、制御チャネルシグナリングに使用されるＯＦＤＭシンボルの数、或いは、送信されるＰＨＩＣＨおよびＰＣＦＩＣＨのシンボルグループの数に依存して変化する場合があるので、以前に考慮したインタリーブ設計がもはや、この新しいフォーマットでは適用できないことである。以下、上記２つの側面を組み込んだ本発明の２つの実施例を、干渉をランダム化する柔軟なインタリーバ設計とともに考える。

第１の実施例を、図示したフローチャートにより図６に示す。この方法では、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎが、ステップ６０１で、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループにグループ化される。次のステップ６０２では、制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループ位置の数が決定される。ステップ６０２で利用可能なシンボルグループ位置の数は、例えば、制御チャネル伝送リソースに用いられるＯＦＤＭシンボルの数とＯＦＤＭサブキャリアの数に基づくと良い。制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能なシンボルグループの数に基づいて、“ダミー”値またはゼロを有したシンボルグループがステップ６０３で、第１の順序のシンボルグループに付加され、第１の順序のシンボルグループが本質的に制御チャネル伝送リソースにおける利用可能なシンボルグループ位置の数に等しくなるようにされる。それから、ステップ６０４で、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループはインタリーブされ、その結果、制御チャネルのシンボルグループに対する第２の順序を生み出す。それから第２の順序の循環シフトがステップ６０５で続き、その後、ステップ６０６で、循環シフトされた第２の順序の制御チャネルのシンボルグループが制御チャネル伝送シンボルグループ位置にマッピングされる。ステップ６０５でのセル固有の循環シフトは、例えば、セルＩＤに基づいて決定されると良い。ステップ６０６での制御チャネルのシンボルグループのマッピングは最初に、シンボルグループ位置内で周波数にわたって順番に行われ、その後、シンボルグループ位置内でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングを行うことに続くと良い。或いは、その逆でも良い。これは、ステップ６０６でのマッピングが最初にシンボルグループ位置内でＯＦＤＭシンボルにわたって順番になされ、その後、シンボルグループ位置内で周波数にわたって順番にマッピングを行うことに続くことを意味する。

その代わりに、ステップ６０６でのマッピングが、前記制御チャネル伝送リソースのリソースブロック内のシンボルグループに関して、順番に行われると良い。その時、そのマッピングは最初にリソースブロック内で周波数にわたって順番に行われ、その後、リソースブロック内でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングすることに続くと良い。或いは、その逆になっても良い。これは、ステップ６０６でのマッピングが最初にリソースブロック内でＯＦＤＭシンボルにわたって順番になされ、その後、前記リソースブロック内で周波数にわたって順番にマッピングすることが続くことを意味する。

柔軟性を達成するために、二次入れ替え多項式（ＱＰＰ）に基づくインタリーバ設計が、可変長のシンボルグループを処理できるので、ステップ６０４でのインタリービングに使用可能である。二次入れ替え多項式に基づくインタリーバは、非特許文献３において、提案され、ターボ符号において用いられるように設計されている。例えば、非特許文献４には、ＬＴＥターボ符号に対して定義された１８８個全ての異なるＱＰＰインタリーバ・パラメータセットの表がある。

各ＱＰＰインタリーバは、３つのパラメータ、即ち、長さＫ、多項式の係数ｆ₁とｆ₂により定義される。出力指標ｉと入力指標π（ｉ）との間の関係は、次の、即ち、
π（ｉ）＝（ｆ₁×ｉ＋ｆ₂×ｉ²）ｍｏｄＫ
という二次方程式を満たす。

例えば、Ｋ＝４０（そして、ｆ₁＝３、ｆ₂＝１０）に対するインタリービング・アドレス、或いは、アドレス値は、
0 13 6 19 12 25 18 31 24 37 30 3 36 9 2
15 8 21 14 27 20 33 26 39 32 5 38 11 4 17
10 23 16 29 22 35 28 1 34 7
である。

本発明の別の実施例に従えば、図６に従う方法において、インタリービングのステップ６０４は、図７で説明しているようなステップをさらに備えると良い。

Ｎ_SGが、図６のステップ６０２で決定される制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能なシンボルグループ位置の数を表わすとする。ステップ７０１（図７）で、予め定義されたルックアップテーブルで、例えば、表１に、Ｋ≧Ｎ_SGであるようにパラメータＫの最小値を見出し、そして、ステップ７０２で、ルックアップテーブルの値Ｋに基づいて、パラメータ（ｆ₁、ｆ₂、ｉ）の更なるセットを選択する。選択されたＱＰＰインタリーバのインタリービング・アドレスをステップ７０３で計算する。Ｋ＞Ｎ_SGであるなら、領域外のアドレス（即ち、Ｎ_SG−１より大きいアドレス）は切り捨てられる。

例えば、Ｎ_SG＝３５であるなら、Ｋ＝４０（そして、ｆ₁＝３、ｆ₂＝１０）を有するＱＰＰが選択されるであろう。切り捨て後、パッドが詰められたＣＣＥグループに対するインタリービング・アドレスは、
0 13 6 19 12 25 18 31 24 30 3 9 2 15
8 21 14 27 20 33 26 32 5 11 4 17 10 23
16 29 22 28 1 34 7
である。

本発明の別の実施例に従う、さらに別のインタリービングのアプローチがステップ６０４で使用可能である。

この異なるアプローチは図８に示されている。各セルにおいて、同じインタリーバ、即ち、シンボルグループの入れ替えを用いるよりはむしろ、セル固有のインタリーバがステップ８０５で用いられる。なお、図７に従う方法では、各セルにおいて制御チャネル伝送リソースに異なる数の利用可能なシンボルグループが存在する場合に、異なるインタリーバが用いられるであろう。しかしながら、制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能なシンボルグループの数が各セルで同じ場合に、図８の方法は明確にステップ８０５で異なるインタリーバ設計を用い、さらに干渉をランダム化する。図８に従うアプローチでは、ステップ８０５でのインタリーバ設計は、固有の素数Ｐを用いる線形インタリーバである。Ｐの値は、セル固有であり、例えば、セル識別子に基づく素数のルックアップテーブル８０３に基づいて、選ばれると良い。以下、図８に従う方法について、さらに詳しく説明する。

制御チャネル信号における７２個のシンボルグループを表わす“１”から“７２”のまでの自然数での順序で、その番号に対する入れ替えパターンを考える。ステップ８０５では、その入れ替えを、７２の因数でない素数Ｐによるこれらの数の循環サンプリングであるとする。例えば、数“１”から始めて、Ｐ＝７のサンプリング間隔による１から７２までの数の循環サンプリングを考える。

結果は、今度は図９に従って並べられた元々の“１”から“７２”までの数のシーケンスである。インタリーバがセル固有であることを保証するために、シンボルグループのステップ８０５でのサンプル間隔と選択された循環シフトとの両方が、セルＩＤにより決定されるとする。多くのセル固有シンボルグループの入れ替えパターンに適応するために、許されるサンプル間隔値を選択するための手順が、ステップ８０５で定義される。“１”からある大きな“Ｎ”までの素数の順序付けされたセットが（下記のある制約のもとで）サンプル間隔の値として使用されるとする。Ｐが循環サンプル間隔であり、Ｎ_SGが制御チャネル伝送リソースにおけるシンボルグループ位置の数であるとすると、素数を選ぶ際の制約は、以下のように設定できる。

即ち、Ｎ_SGの因数である値Ｐを許容しない。

周波数ダイバーシティを可能にするために、δ≦ｍｏｄ（Ｐ−１，Ｎ_SG）＋１≦Ｎ_SG−δという範囲内に落ちるＰの値を許容するのみである。ここで、δは３以上のある整数である。例えば、図５に示すアプローチに対してδ＝８とすると、隣接するシンボルグループを異なるリソースブロックに配置する。このアプローチによる性能が図１３に示されており、Ｐの異なる値を有する異なるセル間での衝突と比較している。なお、制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能な１２０個のシンボルがこの例では想定されているので、その平均衝突率は、ゼロ詰めのダミーシンボルグループを使用するために、低めである。

上述の好適な実施例に対する考察は、次の通りである。即ち、セル固有の循環シフト操作は、インタリービング機能より先に実行されても良い。即ち、それらの順番は交換可能である。従って、図６に従う方法では、ステップ６０５は、ステップ６０４の前に実行可能である。ヌル・シンボルグループまたは“ダミー”値を有しているシンボルグループは、ヌル・シンボルグループを付加する以外の方法で、用いられるシンボルグループと組み合わせ可能である。ヌル・シンボルグループは、例えば、むしろ先頭に追加される場合があり、さもなければ、用いられるシンボルグループと組み合わされる。“ダミー”値の代わりに、制御チャネルデータ以外のデータを、制御チャネルデータには使用されていないシンボルグループに置くことができる。また、制御チャネルデータ以外のデータは、“ダミー値”とゼロとの内の少なくともいずれかと混合可能であり、制御チャネルデータには用いられていないシンボルグループに置くことができる。

上記の方法は、例えば、ＬＴＥをサポートする無線基地局で適用可能である。

さて、本発明の実施例に従う無線基地局を模式的に説明している図１５に進む。無線基地局１５０は、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを第１の順序の制御チャネルのシンボルグループにグループ化する手段１５１を備える。無線基地局はさらに、制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループの位置の数を決定する手段１５２を備える。また、第１の順序のシンボルグループが実質的に、制御チャネル伝送リソースにおいて利用可能なシンボルグループ位置の数に等しくなるように、“ダミー”値またはゼロを有しているシンボルグループを第１の順序の制御チャネルのシンボルグループに付加する手段１５３が備えられる。基地局さらに、第１の順序の制御チャネルのシンボルグループをインタリーブし、その結果、制御チャネルのシンボルグループに対して第２の順序をもたらす手段１５４を備える。また、第２の順序を循環シフトする手段１５５も備えられ、さらには循環シフトされた第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを制御チャネル伝送シンボルグループ位置にマッピングする手段１５６もある。

開示した干渉のランダム化のためのアプローチは、周波数帯域と、ＯＦＤＭシンボルの数と、制御チャネルのシグナリングに用いられる情報シンボルグループの数に関して柔軟性を有する。もちろん、このアプローチは、干渉のランダム化が必要な他の状況に適用できる。ここで用いた３ＧＰＰ ＬＴＥ標準に関係する如何なる実施例や技術用語も、本発明の範囲を限定すると見なされるべきではなく、原理的に、本発明の方法論は、シンボル・インタリービングを用いるどんな通信システムに適用できる。この説明で言及した手段は、ソフトウェア手段でも、ハードウェア手段でも、或いは、双方の組み合わせでも良い。もちろん、ここで説明した主題は、上述の説明や図面に示した実施例に限定されるものではなく、添付した請求項の範囲内で修正可能である。

Claims (32)

1. 基地局から制御チャネル伝送リソースを使って送信される、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを備えている共用制御チャネルにより遭遇する干渉をランダム化する方法であって、前記方法は、
   前記制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを第１の順序の制御チャネルのシンボルグループにグループ化する（６０１）工程と、
   前記制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループの位置の数を決定する（６０２）工程と、
   前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループが実質的に前記利用可能なシンボルグループの位置の数に等しいように、前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループに“ダミー”値またはゼロを有するシンボルグループを付加する（６０３）工程と、
   前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループをインタリーブし（６０４）、結果として、第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを得る工程と、
   前記第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを循環シフトさせる（６０５）工程と、
   前記循環シフトされた第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを前記制御チャネル伝送リソースのシンボルグループの位置にマッピングする（６０６）工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記循環シフトはセル固有のものであり、セル識別子に基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 伝送リソースは、複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルと複数のＯＦＤＭ副搬送波とを有し、
   前記制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループの位置の数は、前記制御チャネル伝送リソースに用いられる複数のＯＦＤＭシンボルと複数のＯＦＤＭ副搬送波とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記マッピングする（６０６）工程は、
   前記シンボルグループの位置の中で、周波数にわたって順番にマッピングする工程と、
   前記シンボルグループの位置の中で、ＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングする工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記マッピングする（６０６）工程は、
   前記シンボルグループの位置の中で、ＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングする工程と、
   前記シンボルグループの位置の中で、周波数にわたって順番にマッピングする工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記マッピングする（６０６）工程は、
   前記制御チャネル伝送リソースのリソースブロック中のシンボルグループに関して順番にマッピングする工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記マッピングする（６０６）工程は、
   前記リソースブロック中で周波数にわたって順番にマッピングする工程と、
   前記リソースブロック中でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングする工程とを有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記マッピングする（６０６）工程は、
   前記リソースブロック中でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングする工程と、
   前記リソースブロック中で周波数にわたって順番にマッピングする工程とを有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 前記インタリーブすることは、二次入れ替え多項式（ＱＰＰ）に基づいてインタリービングすることであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記ＱＰＰに基づくインタリービングは、
    所定のルックアップテーブルにおけるパラメータＫの最小値が、Ｋ≧Ｎ_SGであり、Ｎ_SGが前記制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループ位置の数であるように定める（７０１）工程と、
    前記ルックアップテーブルにおける前記Ｋの値に基づいて、パラメータの更なるセット（ｆ₁，ｆ₂，ｉ）を選択し（７０２）、前記パラメータの値（Ｋ，ｆ₁，ｆ₂，ｉ）を式：
    π（ｉ）＝（ｆ₁×ｉ＋ｆ₂×ｉ²）ｍｏｄＫに適用することにより、前記選択されたＱＰＰインタリーバのインタリービングアドレス値を計算する（７０３）工程とを有し、
    Ｋ＝長さ、
    ｆ₁，ｆ₂＝多項式の係数、
    ｉ＝出力インデックス、
    π（ｉ）＝入力インデックスであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記計算する（７０３）工程は更に、
    Ｋ＞Ｎ_SGであるなら、
    結果として得られるＮ_SG−１より大きいインタリービングアドレス値を切り捨てる工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記インタリーブすることは、セル固有の線形インタリービングであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記セル固有の線形インタリービングはセル固有の素数Ｐを用いて計算されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記インタリービングは、前記セル固有の素数Ｐによる前記第１の順序での循環サンプリングであり、
    前記セル固有の素数Ｐは、前記シンボルグループの位置の数の因数ではないことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 選ばれた前記セル固有の素数は、一定の閾値より大きいシンボルグループ間の距離の数値により決定される十分な周波数ダイバーシチを提供する素数に限定されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記付加する（６０３）工程は更に、“ダミー値”或いはゼロを有するシンボルグループを、前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループの後に或いは前に付加することと、前記“ダミー値”或いはゼロを有するシンボルグループを、前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループと結合することとの内、少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 制御チャネル伝送リソースを使って送信される、制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを備えた共用制御チャネルにより遭遇する干渉をランダム化するように構成される無線基地局であって、前記共用制御チャネルは、前記基地局から送信されるものであり、前記基地局は、
    前記制御チャネル要素ＣＣＥ１−ＣＣＥｎを第１の順序の制御チャネルのシンボルグループにグループ化する手段（１５１）と、
    前記制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループ位置の数を決定する手段（１５２）と、
    前記第１の順序のシンボルグループが実質的に前記利用可能なシンボルグループ位置の数に等しいように、前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループに“ダミー”値またはゼロを有するシンボルグループを付加する手段（１５３）と、
    前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループをインタリーブし、結果として、第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを得る手段（１５４）と、
    前記第２の順序を循環シフトする手段（１５５）と、
    前記循環シフトされた第２の順序の制御チャネルのシンボルグループを前記制御チャネル伝送リソースのシンボルグループの位置にマッピングする手段（１５６）とを有することを特徴とする無線基地局。
18. 前記循環シフトはセル固有のものであり、セル識別子に基づいていることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
19. 伝送リソースは、複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルと複数のＯＦＤＭ副搬送波とを有し、
    前記決定する手段（１５２）は更に、前記制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループの位置の数を、前記制御チャネル伝送リソースに用いられる複数のＯＦＤＭシンボルと複数のＯＦＤＭ副搬送波とに基づいて決定するよう構成されることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
20. 前記マッピングする手段（１５６）は更に、
    前記シンボルグループの位置の中で周波数にわたって順番にマッピングし、
    前記シンボルグループの位置の中でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングするために構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
21. 前記マッピングする手段（１５６）は更に、
    前記シンボルグループの位置の中でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングし、
    前記シンボルグループの位置の中で周波数にわたって順番にマッピングするために構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
22. 前記マッピングする手段（１５６）は更に、
    前記制御チャネル伝送リソースのリソースブロック中のシンボルグループに関して順番にマッピングするために構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
23. 前記マッピングする手段（１５６）は更に、
    前記リソースブロック中で周波数にわたって順番にマッピングし、
    前記リソースブロック中でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングするために構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の無線基地局。
24. 前記マッピングする手段（１５６）は更に、
    前記リソースブロック中でＯＦＤＭシンボルにわたって順番にマッピングし、
    前記リソースブロック中で周波数にわたって順番にマッピングするために構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の無線基地局。
25. 前記インタリーブする手段（１５４）は、二次入れ替え多項式（ＱＰＰ）に基づくインタリービングのために構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
26. 前記インタリーブする手段（１５４）は更に、
    所定のルックアップテーブルにおけるパラメータＫの最小値が、Ｋ≧Ｎ_SGであり、Ｎ_SGが前記制御チャネル伝送リソースの利用可能なシンボルグループ位置の数であるように定め、
    前記ルックアップテーブルにおける前記Ｋの値に基づいて、パラメータの更なるセット（ｆ₁，ｆ₂，ｉ）を選択し、
    前記パラメータの値（Ｋ，ｆ₁，ｆ₂，ｉ）を式：
    π（ｉ）＝（ｆ₁×ｉ＋ｆ₂×ｉ²）ｍｏｄＫに適用することにより、前記選択されたＱＰＰインタリーバのインタリービングアドレス値を計算するために構成され、
    Ｋ＝長さ、
    ｆ₁，ｆ₂＝多項式の係数、
    ｉ＝出力インデックス、
    π（ｉ）＝入力インデックスであることを特徴とする請求項２５に記載の無線基地局。
27. 前記インタリーブする手段（１５４）は更に、
    Ｋ＞Ｎ_SGであるなら、
    結果として得られるＮ_SG−１より大きいインタリービングアドレス値を切り捨てるために構成されることを特徴とする請求項２６に記載の無線基地局。
28. 前記インタリーブする手段（１５４）は、セル固有の線形インタリービングを行うよう構成されることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
29. 前記セル固有の線形インタリービングはセル固有の素数Ｐを用いて計算されることを特徴とする請求項２８に記載の無線基地局。
30. 前記インタリービングは、前記セル固有の素数Ｐによる前記第１の順序での循環サンプリングであり、
    前記セル固有の素数Ｐは、前記シンボルグループの位置の数の因数ではないことを特徴とする請求項２９に記載の無線基地局。
31. 選ばれた前記セル固有の素数は、一定の閾値より大きいシンボルグループ間の距離の数値により決定される十分な周波数ダイバーシチを提供する素数に限定されることを特徴とする請求項２９に記載の無線基地局。
32. 前記付加する手段（１５３）工程は更に、
    “ダミー値”或いはゼロを有するシンボルグループを、前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループの後に或いは前に付加することと、前記“ダミー値”或いはゼロを有するシンボルグループを、前記第１の順序の制御チャネルのシンボルグループと結合することとの内、少なくともいずれかを行うとを特徴とする請求項１７乃至３１のいずれか１項に記載の無線基地局。

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