JP5019966B2 - ユーザ装置、基地局装置及びチャネル状態情報通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信分野に関し、特に移動通信システムにおけるユーザ装置、基地局装置及び制御情報通信方法に関する。
移動通信分野では、次世代の通信システムに関する研究開発が急速に進められている。現在のところ想定されている通信システムでは、ピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ：Peak-to-Average Power Ratio）を抑制することにより，カバレッジを広くする観点から、上りリンクにシングルキャリア方式を利用することが提案されている。この通信システムでは、上下リンク共に無線リソースは、複数のユーザ間で共有されるチャネル（shared channel）の形式で、各ユーザの通信状況等に応じて適宜割り当てられる。より具体的には、上りリンクにおけるユーザのデータ信号は、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel)で伝送される。「チャネル」と「信号」は混乱のおそれがなければ同義的に使用されてよい。下りリンクにおけるユーザのデータ信号は、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）で伝送される。
割当内容を決定する処理はスケジューリングと呼ばれる。上りリンクのスケジューリングを適切に行うため、各ユーザ装置はリファレンス信号（パイロットチャネルとも呼ばれる）を基地局に送信し、基地局はその受信品質によって上りリンクのチャネル状態を評価する。また、下りリンクのスケジューリングを行うため、基地局はユーザ装置にリファレンス信号を送信し、ユーザ装置はそのリファレンス信号の受信品質に基づいて、チャネル状態を示す情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）を基地局に報告する。各ユーザ装置から報告されたＣＱＩに基づいて、基地局は下りリンクのチャネル状態を評価し、下りリンクのスケジューリングを行う。スケジューリングの内容は下り制御信号で各ユーザ装置に通知される。この制御信号は、下りＬ１／Ｌ２制御信号と呼ばれる。
上り制御信号には、上りデータ信号に付随して伝送されなければならない制御情報（便宜上、第１制御情報と呼ぶ）と、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報（便宜上、第２制御情報と呼ぶ）とがある。第１制御情報には、データ信号の変調方式、チャネル符号化率等のようなデータ信号の復調に不可欠な情報が含まれる。第２制御情報には、下りチャネルのＣＱＩ情報、下りデータ信号の送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、リソース割当要求等の情報が含まれる。
上りデータ信号の伝送用にリソースブロック（無線リソース）が割り当てられた場合には、第１制御情報（及び必要に応じて第２制御情報）はそのリソースブロックで伝送されるが、上りデータ信号が伝送されない場合には専用のリソース（専用の帯域）で第２制御信号を伝送することが検討されている。以下、そのようにして帯域を利用する例を概説する。
図１は上りリンクのチャネル構成を示す図である。図１には、上りデータ信号である物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を伝送するためのリソース（複数のリソースブロック）と、そのようなリソースが割り当てられていないユーザが上り制御信号を送信するためのリソース（上記の専用の帯域に相当する）とが示されている。後者は、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel)と呼ばれる。図示の例では、４つのリソースブロックの１つ以上がユーザに割り当てられ、第１及び第２のホッピング制御信号が或る送信時間間隔（サブフレーム）で用意され、後続のサブフレームで第３及び第４のホッピング制御信号が用意されている。各ホッピング制御信号はＰＵＣＣＨに相当する。サブフレームの中で時間及び周波数に関してホッピングを行うことで、大きな周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。第１乃至第４のホッピング制御信号の各々は、一人のユーザで占有されてもよいし、複数のユーザで多重されてもよい。この種の上り制御信号の伝送方式については、非特許文献１に記載されている。
3GPP,R1-071245
3GPP,R1-071245
上りデータ送信のないユーザに対するＬ１／Ｌ２制御チャネル（第１乃至第４のホッピング制御信号）が複数のユーザで多重される場合に、ＣＡＺＡＣ系列を用いてユーザ間を直交することが検討されている。ＣＡＺＡＣ系列の性質として、ある１つのＣＡＺＡＣ符号とそのＣＡＺＡＣ符号を巡回シフトさせた符号とは、互いに直交する。すなわち、ユーザ間で同一のＣＡＺＡＣ系列を使用し、且つ、ユーザ間で異なる巡回シフトを与えることにより、ユーザ間の直交化が実現できる。図２は、ユーザ＃１に０の巡回シフト量を与え、ユーザ＃２にΔの巡回シフト量を与えたときのＬ１／Ｌ２制御チャネルの構成を示している。
このように、上りデータ送信のないユーザに対するＬ１／Ｌ２制御チャネルは、複数のユーザを多重するためにＣＡＺＡＣ符号を用いたブロック変調を行うため，１ユーザ当たり送信可能なビット数は予め決められる。例えば、図２のサブフレーム構成では１ユーザ当たり１０シンボルを送信することを想定している。この場合に、ＱＰＳＫデータ変調、１／２の符号化率を用いた場合、ユーザ装置は１サブフレーム当たり１０ビットの情報量を送信することができる。
一方、上記のように、上りデータ送信のないユーザに対するＬ１／Ｌ２制御チャネルには、ＣＱＩ情報、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、リソース割当要求等の情報が含まれる。このうちＣＱＩ情報については、ユーザ装置は基地局装置の指示により、スケジューリングを行う帯域毎に細かくＣＱＩを送信する場合がある。また、複数アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送ではストリーム毎にＣＱＩを送信する必要がある。このような場合に、ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超える可能性がある。
例えば、符号化率を大きくすることにより（例えば、符号化率を３／４にすることにより）、１サブフレーム当たり送信可能なビット数を増大させることも可能であるが、この場合には受信品質が低下するという問題がある。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）では、受信品質が低下する場合にＣＱＩ情報を複数回送信することで対応している。
上述した問題に鑑み、本発明は、受信品質を低下させることなく、チャネル状態情報（ＣＱＩ情報）を通信することを目的とする。
本発明に係るユーザ装置は、
チャネル状態を推定し、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で基地局装置に送信するユーザ装置であって、
前記チャネル状態情報を符号化する符号化部；及び
前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって送信する送信部；
を有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信される前記チャネル状態情報をまとめて符号化することを特徴の１つとする。
また、本発明に係るユーザ装置は、
チャネル状態を推定し、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で基地局装置に送信するユーザ装置であって、
前記チャネル状態情報を符号化する符号化部；及び
前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって送信する送信部；
を有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態情報を単一の送信時間間隔で送信可能な情報に分割し、単一の送信時間間隔で送信可能な情報毎に前記チャネル状態情報を符号化することを特徴の１つとする。
チャネル状態を推定し、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で基地局装置に送信するユーザ装置であって、
前記チャネル状態情報を符号化する符号化部；及び
前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって送信する送信部；
を有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信される前記チャネル状態情報をまとめて符号化することを特徴の１つとする。
また、本発明に係るユーザ装置は、
チャネル状態を推定し、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で基地局装置に送信するユーザ装置であって、
前記チャネル状態情報を符号化する符号化部；及び
前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって送信する送信部；
を有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態情報を単一の送信時間間隔で送信可能な情報に分割し、単一の送信時間間隔で送信可能な情報毎に前記チャネル状態情報を符号化することを特徴の１つとする。
本発明に係る基地局装置は、
ユーザ装置で推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で受信する基地局装置であって、
前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信された前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって受信する受信部；
複数の送信時間間隔にわたって受信した前記チャネル状態情報をまとめて復号する復号部；及び
前記チャネル状態情報に基づいてリソースを割り当てる割り当てリソース決定部；
を有することを特徴の１つとする。
ユーザ装置で推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で受信する基地局装置であって、
前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信された前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって受信する受信部；
複数の送信時間間隔にわたって受信した前記チャネル状態情報をまとめて復号する復号部；及び
前記チャネル状態情報に基づいてリソースを割り当てる割り当てリソース決定部；
を有することを特徴の１つとする。
本発明に係るチャネル状態情報通信方法は、
上りリンクにシングルキャリア方式を使用する移動通信システムで使用されるチャネル状態情報通信方法であって、
ユーザ装置が、チャネル状態を推定するステップ；
ユーザ装置が、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信される前記チャネル状態情報をまとめて符号化するステップ；
ユーザ装置が、前記チャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、複数の送信時間間隔にわたって送信するステップ；
基地局装置が、前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって受信するステップ；
基地局装置が、複数の送信時間間隔にわたって受信した前記チャネル状態情報をまとめて復号するステップ；及び
基地局装置が、前記チャネル状態情報に基づいてリソースを割り当てるステップ；
を有することを特徴の１つとする。
上りリンクにシングルキャリア方式を使用する移動通信システムで使用されるチャネル状態情報通信方法であって、
ユーザ装置が、チャネル状態を推定するステップ；
ユーザ装置が、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信される前記チャネル状態情報をまとめて符号化するステップ；
ユーザ装置が、前記チャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、複数の送信時間間隔にわたって送信するステップ；
基地局装置が、前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって受信するステップ；
基地局装置が、複数の送信時間間隔にわたって受信した前記チャネル状態情報をまとめて復号するステップ；及び
基地局装置が、前記チャネル状態情報に基づいてリソースを割り当てるステップ；
を有することを特徴の１つとする。
本願発明の実施例によれば、受信品質を低下させることなく、チャネル状態情報を通信することが可能になる。
本発明の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
＜第１実施例：ＣＱＩ情報をまとめて符号化する方法＞
本発明の第１実施例では、ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超えるときに、ユーザ装置がＣＱＩ情報をまとめて符号化し、複数のサブフレームにわたって送信することについて説明する。
本発明の第１実施例では、ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超えるときに、ユーザ装置がＣＱＩ情報をまとめて符号化し、複数のサブフレームにわたって送信することについて説明する。
例えば基地局装置が２アンテナを有しており、１アンテナ当たり２０ビットのＣＱＩ情報量が必要になる場合に、図２のチャネル構成では、ユーザ装置はこのＣＱＩ情報量を１サブフレームで送信することができなくなる。全体で２０ビット×２アンテナ＝４０ビットの情報量が必要になるため、ＣＱＩ情報を送信するために４サブフレームが必要になる。
図３は、本発明の第１実施例に係るＣＱＩ符号化方法の符号化単位を示している。図３では、ユーザ装置がこの４０ビットの情報量をまとめて符号化し、４サブフレームを使用して送信する。すなわち、符号化はＣＱＩ情報毎に行われる。このようにすることで、符号化利得を大きくすることができ、高品質な伝送を行うことが可能になる。ただし、基地局装置では最後のサブフレームが受信されるまで復号ができないため、ＣＱＩ情報の増加に伴って遅延が増大する可能性がある。
図４は、本発明の第１実施例に係るＣＱＩ通信方法を示すフローチャートである。
ユーザ装置は、リファレンス信号を受信し（Ｓ１０１）、基地局装置により指定された情報量のＣＱＩを測定する（Ｓ１０３）。例えば、帯域全体の平均ＣＱＩ、スケジューリングを行う帯域（リソースブロック）毎のＣＱＩ、アンテナ毎のＣＱＩ等を測定する。第１実施例では、測定されたＣＱＩ情報をまとめて符号化し（Ｓ１０５）、基地局装置に送信する（Ｓ１０７）。
基地局装置は、最後のサブフレームを受信するまで、まとめて符号化されたＣＱＩ情報を受信する（Ｓ１０９）。最後のサブフレームを受信したときに、ＣＱＩ情報を復号する（Ｓ１１１）。基地局装置は、ＣＱＩ情報に基づいてリソースの割り当てを行い（Ｓ１１３）、リソース割り当て情報をユーザ装置に送信する（Ｓ１１５）。ユーザ装置がリソース割り当て情報を受信すると（Ｓ１１７）、データ送受信が開始する（Ｓ１１９）。
＜第１実施例：ユーザ装置の構成＞
図５は、本発明の第１実施例に係るユーザ装置１０のブロック図である。ユーザ装置１０は、ＣＱＩ推定部１０１、チャネル符号化部１０３、変調パターン生成部１０５、変調部１０７、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１０９、サブキャリアマッピング部１１１、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１１３、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１１５、多重部１１７、ＲＦ送信回路１１９、電力増幅器１２１、デュプレクサ１２３、ＣＡＺＡＣ符号生成部１２５、巡回シフト部１２７、ブロック拡散部１２９、周波数設定部１３１、リファレンス信号生成部１３３、及び報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリング復調部１３５を有する。
図５は、本発明の第１実施例に係るユーザ装置１０のブロック図である。ユーザ装置１０は、ＣＱＩ推定部１０１、チャネル符号化部１０３、変調パターン生成部１０５、変調部１０７、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１０９、サブキャリアマッピング部１１１、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１１３、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１１５、多重部１１７、ＲＦ送信回路１１９、電力増幅器１２１、デュプレクサ１２３、ＣＡＺＡＣ符号生成部１２５、巡回シフト部１２７、ブロック拡散部１２９、周波数設定部１３１、リファレンス信号生成部１３３、及び報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリング復調部１３５を有する。
ＣＱＩ推定部１０１は、基地局装置からリファレンス信号を受信し、ＣＱＩを推定する。基地局装置からの指示によって、ＣＱＩ推定部１０１は、帯域全体の平均ＣＱＩを推定してもよく、リソースブロック毎にＣＱＩを推定してもよい。また、ＭＩＭＯ伝送の場合には、ストリーム（アンテナ間を結ぶ経路）毎にＣＱＩを推定してもよい。
チャネル符号化部１０３は、推定されたＣＱＩ情報をまとめて符号化する。例えば、基地局装置が２アンテナを有しており、１アンテナ当たり２０ビットのＣＱＩ情報量が必要になる場合に、チャネル符号化部１０３は、４サブフレーム分のＣＱＩ情報をまとめて符号化する。
ブロック毎の変調パターン生成部１０５は、ＣＱＩ情報及び送達確認情報をブロック毎の変調パターンにそれぞれ整える。
ブロック毎の変調部１０７は、ユーザ装置に割り当てられたＣＡＺＡＣ符号系列に異なる巡回シフト量を与えることにより、１つのサブフレーム（又は送信時間間隔（ＴＴＩ））で送信される情報系列を導出する。前記のように、この情報系列はユーザ装置間で直交する。
離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１０９は離散フーリエ変換を行い、時系列の情報を周波数領域の情報に変換する。
サブキャリアマッピング部１１１は、周波数領域でのマッピングを行う。特に複数のユーザ装置の多重化に周波数分割多重化（ＦＤＭ）方式が使用される場合には、サブキャリアマッピング部１１１は、周波数設定部１３１で設定されている帯域に合わせて信号をマッピングする。ＦＤＭ方式には、ローカライズド（localized）ＦＤＭ方式及びディストリビュート（distributed）ＦＤＭ方式の２種類がある。ローカライズドＦＤＭ方式では、周波数軸上で個々のユーザに連続的な帯域がそれぞれ割り当てられる。ディストリビュートFDM方式では、広帯域にわたって（上り制御信号用の専用帯域全体にわたって）断続的に複数の周波数成分を有するように下り信号が作成される。
逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１１３は、逆フーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。
サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１１５は、送信する情報にサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）を付加する。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）は、マルチパス伝搬遅延および基地局における複数ユーザ間の受信タイミングの差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。
多重部１１７は、送信する情報にリファレンス信号を多重し、送信シンボルを作成する。リファレンス信号は、送信側及び受信側で既知のパターンを含む信号であり、パイロット信号、パイロットチャネル、トレーニング信号、参照信号等と言及されてよい。
ＲＦ送信回路１１９は、送信シンボルを無線周波数で送信するためのディジタルアナログ変換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う。
電力増幅器１２１は送信電力を調整する。
デュプレクサ１２３は、同時通信が実現されるように、送信信号及び受信信号を適切に分離する。
ＣＡＺＡＣ符号生成部１２５は、ユーザ装置で使用されるＣＡＺＡＣ符号系列の系列番号に従ってＣＡＺＡＣ符号系列を生成する。
巡回シフト部１２７は、ユーザ装置で使用されるＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフト量に従って、ＣＡＺＡＣ符号系列を巡回式に並べ直すことで別の符号を導出する。ＣＡＺＡＣ符号についての詳細は、例えば次の文献に記載されている：D.C.Chu, "Polyphase codes with good periodic correlation properties", IEEE Trans. Inform. Theory, vol.IT-18, pp.531-532, July 1972；3GPP, R1-050822, Texas Instruments, "On allocation of uplink sub-channels in EUTRA SC-FDMA"。
ブロック拡散部１２９は、所定数の複数個の因子一組（ブロック拡散符号）を用意し、各因子は図２に示すブロックの各々に乗算される。
周波数設定部１３１は、複数のユーザ装置からの上り制御信号について周波数分割多重（ＦＤＭ）方式が適用される場合に、各ユーザ装置がどの周波数を利用すべきかを指定する。
リファレンス信号生成部１３３は、上り制御信号に含めるリファレンス信号を用意する。
報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリング復調部１３５は、報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリングで、ユーザ装置で使用されるＣＡＺＡＣ番号、巡回シフト量、ブロック拡散符号、周波数を基地局装置から受信して復調する。
＜第１実施例：基地局装置の構成＞
図６は本発明の第１実施例に係る基地局装置２０のブロック図である。基地局装置２０は、デュプレクサ２０１、ＲＦ受信回路２０３、受信タイミング推定部２０５、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０７、チャネル推定部２０９、サブキャリアデマッピング部２１１、周波数領域等化部２１３、逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）２１５、復調部２１７、復号部２１９、及びスケジューラ２２１を有する。
図６は本発明の第１実施例に係る基地局装置２０のブロック図である。基地局装置２０は、デュプレクサ２０１、ＲＦ受信回路２０３、受信タイミング推定部２０５、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０７、チャネル推定部２０９、サブキャリアデマッピング部２１１、周波数領域等化部２１３、逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）２１５、復調部２１７、復号部２１９、及びスケジューラ２２１を有する。
デュプレクサ２０１は、同時通信が実現されるように、送信信号及び受信信号を適切に分離する。
ＲＦ受信回路２０３は、受信シンボルをベースバンドで処理するためにディジタルアナログ変換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う。
受信タイミング推定部２０５は、受信信号中の同期チャネル又はリファレンス信号に基づいて受信タイミングを特定する。
高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０７は、フーリエ変換を行い、時系列の情報を周波数領域の情報に変換する。
チャネル推定部２０９は、上りリファレンス信号の受信状態に基づいて上りリンクのチャネル状態を推定し、チャネル補償を行うための情報を出力する。
サブキャリアデマッピング部２１１は、周波数領域でのデマッピングを行う。この処理は個々のユーザ装置で行われた周波数領域でのマッピングに対応して行われる。
周波数領域等化部２１３は、チャネル推定値に基づいて受信信号の等化を行う。
逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）２１５は、逆離散フーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。
復調部２１７は受信信号を復調する。
復号部２１９は、復調された受信信号を復号する。第１実施例に関しては、下りチャネルのＣＱＩ情報がまとめて出力される。
スケジューラ２２１は、下りチャネルのチャネル状態情報（ＣＱＩ）の良否や他の判断基準に基づいて、下りリンクのリソース割り当て内容を決定する。また、各ユーザ装置から送信されるリファレンス信号の受信結果や他の判断基準に基づいて、上りリンクのリソース割り当ての内容を決定する。決定された内容は、スケジューリング情報として出力される。スケジューリング情報は、信号の伝送に使用される周波数、時間、伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率等）等を特定する。
また、スケジューラ２２１は、各ユーザ装置に割り当てるＣＡＺＡＣ番号、巡回シフト量、ブロック拡散符号、周波数を決定する。これらの情報は、報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリングを用いて各ユーザ装置に通知される。
＜第２実施例：サブフレーム毎に符号化する方法＞
本発明の第２実施例では、ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超えるときに、ユーザ装置がＣＱＩ情報を１サブフレームで送信可能な情報に分割し、サブフレーム毎に符号化することについて説明する。
本発明の第２実施例では、ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超えるときに、ユーザ装置がＣＱＩ情報を１サブフレームで送信可能な情報に分割し、サブフレーム毎に符号化することについて説明する。
図７は、本発明の第２実施例に係るＣＱＩ符号化方法の符号化単位を示している。図７では、ＣＱＩ情報として４０ビットが必要になる場合に、ユーザ装置がこの４０ビットの情報量を１サブフレームで送信可能な情報に分割し、サブフレーム毎に符号化する。全体のＣＱＩ情報は、４サブフレームを使用して送信される。すなわち、符号化は１サブフレーム毎に行われる。このようにすることで、基地局では１サブフレームを受信した時点で復号を行うことができるため、ＣＱＩ情報が増加したときでも、遅延を低減することができる。
更に遅延を低減するため、ユーザ装置はＣＱＩ情報をチャネル状態の良好な順に並び替え、チャネル状態の良好な順にＣＱＩ情報を符号化し、チャネル状態の良好な順にＣＱＩ情報を送信してもよい。このようにすることで、基地局装置はチャネル状態の良好な順にスケジューリングを行うことができ、リソースの割り当てが終了すると、不要なＣＱＩ情報を復号する必要がなくなる。
本発明の第２実施例に係るＣＱＩ通信方法は、図４に記載の手順に従う。ただし、Ｓ１０５において、ユーザ装置は１サブフレーム毎に符号化を行い、Ｓ１０７において、ユーザ装置は１サブフレーム毎に符号化されたＣＱＩ情報を基地局装置に送信する。また、Ｓ１０９において、基地局装置は１サブフレーム毎にＣＱＩ情報を受信し、Ｓ１１１において、基地局装置は１サブフレーム毎にＣＱＩ情報を復号する。
＜第２実施例：ユーザ装置の構成＞
図８は、本発明の第２実施例に係るユーザ装置１０のブロック図である。図８に示すユーザ装置１０は、図５に示すユーザ装置に加えて、ＣＱＩ整列部１３７を有してもよい。
図８は、本発明の第２実施例に係るユーザ装置１０のブロック図である。図８に示すユーザ装置１０は、図５に示すユーザ装置に加えて、ＣＱＩ整列部１３７を有してもよい。
第２実施例に係るチャネル符号化部１０３は、推定されたＣＱＩ情報を１サブフレームで送信可能な情報に分割し、サブフレーム毎に符号化する。
ＣＱＩ整列部１３７がユーザ装置１０に含まれる場合には、ＣＱＩ整列部は、ＣＱＩ情報をチャネル状態の良好な順に並び替える。この場合に、チャネル符号化部１０３は、チャネル状態の良好な順にＣＱＩ情報を符号化する。ＣＱＩ情報は、チャネル状態の良好な順に基地局装置に送信される。
＜第２実施例：基地局装置の構成＞
図９は本発明の第２実施例に係る基地局装置２０のブロック図である。図９に示す基地局装置２０は、図６に示すユーザ装置に加えて、制御部２２３を有してもよい。
図９は本発明の第２実施例に係る基地局装置２０のブロック図である。図９に示す基地局装置２０は、図６に示すユーザ装置に加えて、制御部２２３を有してもよい。
第２実施例に係る復号部２１９は、下りチャネルのＣＱＩ情報をサブフレーム毎に出力する。
ユーザ装置でＣＱＩ情報がチャネル状態の良好な順に並び替えられている場合には、復号部２１９は、チャネル状態の良好な順にＣＱＩ情報を復号し、スケジューラ２２１にＣＱＩ情報を通知する。スケジューラ２２１は、チャネル状態の良好な順にリソースの割り当てを行うことができるため、リソースの割り当てが終了すると、そのリソースに関連する他の帯域のＣＱＩ情報は不要になる。このような制御を行うために制御部２２３がユーザ装置１０に含まれてもよい。制御部２２３は、リソースの割り当てが終了すると、そのリソースに関連する他の帯域のＣＱＩ情報の復調を中止するように復号部２１９に指示する。なお、図９の制御部２２３の機能は、スケジューラ２２１に統合されてもよい。
＜第３実施例：ストリーム毎に符号化する方法＞
本発明の第３実施例は、ユーザ装置又は基地局装置が複数のアンテナを用いて送信するＭＩＭＯ伝送に関する。ＭＩＭＯ伝送では、ストリーム（アンテナ間を結ぶ経路）毎にＣＱＩ情報が必要になるため、ＣＱＩ情報が増加する。ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超えるときに、ユーザ装置はＣＱＩ情報をストリーム単位の情報に分割し、ストリーム毎に符号化する。
本発明の第３実施例は、ユーザ装置又は基地局装置が複数のアンテナを用いて送信するＭＩＭＯ伝送に関する。ＭＩＭＯ伝送では、ストリーム（アンテナ間を結ぶ経路）毎にＣＱＩ情報が必要になるため、ＣＱＩ情報が増加する。ＣＱＩ情報が１サブフレーム当たり送信可能なビット数を超えるときに、ユーザ装置はＣＱＩ情報をストリーム単位の情報に分割し、ストリーム毎に符号化する。
図１０は、本発明の第３実施例に係るＣＱＩ符号化方法の符号化単位を示している。図１０では、ＣＱＩ情報として４０ビットが必要になる場合に、ユーザ装置がこの４０ビットの情報量をストリーム単位の情報に分割し、ストリーム毎に符号化する。基地局装置が２アンテナの構成の場合には、ユーザ装置は４０ビットを２０ビットに分割し、２０ビット毎に符号化する。全体のＣＱＩ情報は、４サブフレームを使用して送信される。すなわち、符号化はストリーム毎に行われる。このようにすることで、基地局では２サブフレームを受信した時点で１つのストリームのＣＱＩ情報を復号することができる。
本発明の第３実施例に係るＣＱＩ通信方法は、図４に記載の手順に従う。ただし、Ｓ１０５において、ユーザ装置はストリーム毎に符号化を行い、Ｓ１０７において、ユーザ装置はストリーム毎に符号化されたＣＱＩ情報を基地局装置に送信する。また、Ｓ１０９において、基地局装置はストリーム毎にＣＱＩ情報を受信し、Ｓ１１１において、基地局装置はストリーム毎にＣＱＩ情報を復号する。
＜第３実施例：ユーザ装置の構成＞
図１１は、本発明の第３実施例に係るユーザ装置１０のブロック図である。図１１に示すユーザ装置１０は、ストリームの数に対応する複数のチャネル符号化部１０３ａ、１０３ｂを有してもよい。
図１１は、本発明の第３実施例に係るユーザ装置１０のブロック図である。図１１に示すユーザ装置１０は、ストリームの数に対応する複数のチャネル符号化部１０３ａ、１０３ｂを有してもよい。
第３実施例に係るチャネル符号化部１０３ａ、１０３ｂは、ストリーム毎にＣＱＩ情報を符号化する。ＣＱＩ情報は、ストリーム毎に基地局装置に送信される。なお、図１１では、ストリームの数に対応するチャネル符号化部が存在するが、１つのチャネル符号化部でストリーム毎の符号化を行ってもよい。また、変調をストリーム毎に並列で処理するため、ストリームの数に対応する複数の変調パターン生成部１０５、ストリームの数に対応する変調部１０７が存在してもよい。
＜第３実施例：基地局装置の構成＞
図１２は本発明の第３実施例に係る基地局装置２０のブロック図である。図１２に示す基地局装置２０は、ストリームの数に対応する複数の復号部２１９ａ、２１９ｂを有してもよい。
図１２は本発明の第３実施例に係る基地局装置２０のブロック図である。図１２に示す基地局装置２０は、ストリームの数に対応する複数の復号部２１９ａ、２１９ｂを有してもよい。
第３実施例に係る復号部２１９ａ、２１９ｂは、下りチャネルのＣＱＩ情報をストリーム毎に出力する。復号部２１９ａ、２１９ｂは、ストリーム単位のＣＱＩ情報を復号すると、スケジューラ２２１に対して、そのストリームのリソース割り当てを行うように指示する。なお、図１２では、ストリームの数に対応する復号部が存在するが、１つの復号部でストリーム毎の復号を行ってもよい。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々の変更及び応用が可能である。
１０ ユーザ装置
１０１ ＣＱＩ推定部
１０３、１０３ａ、１０３ｂ チャネル符号化部
１０５ 変調パターン生成部
１０７ 変調部
１０９ 離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）
１１１ サブキャリアマッピング部
１１３ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１１５ サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部
１１７ 多重部
１１９ ＲＦ送信回路
１２１ 電力増幅器
１２３ デュプレクサ
１２５ ＣＡＺＡＣ符号生成部
１２７ 巡回シフト部
１２９ ブロック拡散部
１３１ 周波数設定部
１３３ リファレンス信号生成部
１３５ 報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリング復調部
１３７ ＣＱＩ整列部
２０ 基地局装置
２０１ デュプレクサ
２０３ ＲＦ受信回路
２０５ 受信タイミング推定部
２０７ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
２０９ チャネル推定部
２１１ サブキャリアデマッピング部
２１３ 周波数領域等化部
２１５ 逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）
２１７ 復調部
２１９、２１９ａ、２１９ｂ 復号部
２２１ スケジューラ
２２３ 制御部
１０１ ＣＱＩ推定部
１０３、１０３ａ、１０３ｂ チャネル符号化部
１０５ 変調パターン生成部
１０７ 変調部
１０９ 離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）
１１１ サブキャリアマッピング部
１１３ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１１５ サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部
１１７ 多重部
１１９ ＲＦ送信回路
１２１ 電力増幅器
１２３ デュプレクサ
１２５ ＣＡＺＡＣ符号生成部
１２７ 巡回シフト部
１２９ ブロック拡散部
１３１ 周波数設定部
１３３ リファレンス信号生成部
１３５ 報知チャネル又は個別Ｌ３シグナリング復調部
１３７ ＣＱＩ整列部
２０ 基地局装置
２０１ デュプレクサ
２０３ ＲＦ受信回路
２０５ 受信タイミング推定部
２０７ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
２０９ チャネル推定部
２１１ サブキャリアデマッピング部
２１３ 周波数領域等化部
２１５ 逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）
２１７ 復調部
２１９、２１９ａ、２１９ｂ 復号部
２２１ スケジューラ
２２３ 制御部
Claims (8)
- チャネル状態を推定し、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で基地局装置に送信するユーザ装置であって、
前記チャネル状態情報を符号化する符号化部；及び
前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって送信する送信部；
を有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信される前記チャネル状態情報をまとめて符号化するユーザ装置。 - チャネル状態を推定し、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で基地局装置に送信するユーザ装置であって、
前記チャネル状態情報を符号化する符号化部；及び
前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって送信する送信部；
を有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態情報を単一の送信時間間隔で送信可能な情報に分割し、単一の送信時間間隔で送信可能な情報毎に前記チャネル状態情報を符号化するユーザ装置。 - チャネル状態の良好な順に前記チャネル状態情報を並び替える整列部；
を更に有し、
前記符号化部は、前記チャネル状態の良好な順に前記チャネル状態情報を符号化し、
前記送信部は、前記チャネル状態の良好な順に前記チャネル状態情報を送信する、請求項２に記載のユーザ装置。 - 前記ユーザ装置又は前記基地局装置が複数のアンテナを用いて送信する場合に、
前記符号化部は、ストリーム単位の情報に分割した前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信されるストリーム単位の前記チャネル状態情報をまとめて符号化する、請求項１に記載のユーザ装置。 - ユーザ装置で推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、シングルキャリア方式で受信する基地局装置であって、
前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信された前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって受信する受信部；
複数の送信時間間隔にわたって受信した前記チャネル状態情報をまとめて復号する復号部；及び
前記チャネル状態情報に基づいてリソースを割り当てる割り当てリソース決定部；
を有する基地局装置。 - 前記チャネル状態情報がチャネル状態の良好な順に並び替えられており、前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能な情報に分割され、前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能な情報毎に符号化されている場合に、
前記復号部は、単一の送信時間間隔毎に前記チャネル状態情報を復号し、
前記割り当てリソース決定部は、前記チャネル状態の良好な順にリソースを割り当て、
リソースの割り当てが終了したときに、当該リソースに関連するチャネル状態情報の復号を中止するように前記復号部に指示する、請求項５に記載の基地局装置。 - 前記ユーザ装置又は前記基地局装置が複数のアンテナを用いて送信し、ストリーム単位の情報に分割された前記チャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超えており、複数の送信時間間隔にわたって送信されるストリーム単位の前記チャネル状態情報がまとめて符号化されている場合に、
前記復号部は、複数の送信時間間隔にわたって送信されるストリーム毎の前記チャネル状態情報をまとめて復号し、
ストリームの復号が終了したときに、当該ストリームに関連するリソースの割り当てを開始するように指示する、請求項５に記載の基地局装置。 - 上りリンクにシングルキャリア方式を使用する移動通信システムで使用されるチャネル状態情報通信方法であって、
ユーザ装置が、チャネル状態を推定するステップ；
ユーザ装置が、推定されたチャネル状態を示すチャネル状態情報が単一の送信時間間隔で送信可能なビット数を超える場合、複数の送信時間間隔にわたって送信される前記チャネル状態情報をまとめて符号化するステップ；
ユーザ装置が、前記チャネル状態情報を、上りデータ信号の有無によらず伝送される制御情報として、複数の送信時間間隔にわたって送信するステップ；
基地局装置が、前記チャネル状態情報を複数の送信時間間隔にわたって受信するステップ；
基地局装置が、複数の送信時間間隔にわたって受信した前記チャネル状態情報をまとめて復号するステップ；及び
基地局装置が、前記チャネル状態情報に基づいてリソースを割り当てるステップ；
を有する制御情報通信方法。
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