JP5268201B2 - 無線通信システムで制御情報を送信する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに係り、特に、無線通信システムで制御情報を送信する方法及びそのための装置に関するものである。

移動通信システムにおいて、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、基地局からダウンリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）を通じて情報を受信することができ、アップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）を通じて情報を伝送することができる。ユーザ機器が伝送または受信する情報には、データ及び様々な制御情報があり、ユーザ機器が伝送または受信する情報の種類・用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。

図１は、移動通信システムの一例である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いる一般の信号伝送方法を説明するための図である。

電源が消えた状態で再び電源が入ったり、新しくセルに進入したりしたユーザ機器は、段階Ｓ１０１で基地局と同期を合わせる等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。このために、ユーザ機器は基地局から主同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び副同期チャネル（Ｓ−ＳＣＨ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を獲得することができる。その後、ユーザ機器は基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してセル内の放送情報を獲得することができる。一方、ユーザ機器は、初期セル探索段階でダウンリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ：ＤＬＲＳ）を受信してダウンリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終えたユーザ機器は、段階Ｓ１０２で物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び該物理ダウンリンク制御チャネル情報に対応する物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してより具体的なシステム情報を獲得することができる。

一方、基地局との接続を完了していないユーザ機器は、基地局への接続を完了するために、以降の段階Ｓ１０３乃至段階Ｓ１０６のようなランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このために、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて特徴シーケンスをプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）として伝送し（Ｓ１０３）、物理ダウンリンク制御チャネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャネルを通じてランダムアクセスに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ１０４）。ハンドオーバー（Ｈａｎｄｏｖｅｒ）の場合を除く競合ベースのランダムアクセスの場合、以降、追加的な物理ランダムアクセスチャネルの伝送（Ｓ１０５）及び物理ダウンリンク制御チャネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０６）のような衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上記のような手順を行ったユーザ機器は、以降、一般的なアップ／ダウンリンク信号伝送手順として、物理ダウンリンク制御チャネル／物理ダウンリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０７）及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）／物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）の伝送（Ｓ１０８）を行うことができる。

図２は、ユーザ機器がアップリンク信号を伝送するための信号処理過程を説明するための図である。

アップリンク信号を伝送するために、ユーザ機器のスクランブリング（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ）モジュール２１０は、ユーザ機器特定スクランブリング信号を用いて伝送信号をスクランブリングすることができる。このようにスクランブリングされた信号は、変調マッパー２２０に入力されて、伝送信号の種類及び／またはチャネル状態に応じてＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）または１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で複素シンボル（ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｙｍｂｏｌ）に変調される。その後、変調された複素シンボルは、変換プリコーダ２３０により処理された後、リソース要素マッパー２４０に入力され、リソース要素マッパー２４０は、複素シンボルを実際の伝送に用いられる時間−周波数リソース要素にマッピングすることができる。このように処理された信号は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器２５０を経てアンテナから基地局に伝送されることができる。

図３は、基地局がダウンリンク信号を伝送するための信号処理過程を説明するための図である。

３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて、基地局は、ダウンリンクで一つ以上のコードワード（ＣｏｄｅＷｏｒｄ）を伝送することができる。したがって、一つ以上のコードワードはそれぞれ、図２のアップリンクにおけると同様に、スクランブリングモジュール３０１及び変調マッパー３０２を経て複素シンボルとして処理されることができる。その後、複素シンボルは、レイヤーマッパー３０３により複数のレイヤー（Ｌａｙｅｒ）にマッピングされ、各レイヤーは、プリコーディングモジュール３０４でチャネル状態に応じて選択された所定プリコーディング行列と乗じられて各伝送アンテナに割り当てられることができる。このように処理された各アンテナ別伝送信号はそれぞれリソース要素マッパー３０５で伝送に用いられる時間−周波数リソース要素にマッピングされ、以降、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）信号生成器３０６を経て各アンテナから伝送されることができる。

移動通信システムにおいてユーザ機器がアップリンクで信号を伝送する場合は、基地局がダウンリンクで信号を伝送する場合に比べてＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）がより一層問題になりうる。したがって、図２及び図３で説明したように、アップリンク信号伝送は、ダウンリンク信号伝送に用いられるＯＦＤＭＡ方式と違い、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が用いられている。

図４は、移動通信システムにおいてアップリンク信号伝送のためのＳＣ−ＦＤＭＡ方式とダウンリンク信号伝送のためのＯＦＤＭＡ方式を説明するための図である。

アップリンク信号伝送のためのユーザ機器及びダウンリンク信号伝送のための基地局はいずれも、直列−並列変換器（Ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４０１、サブキャリアマッパー４０３、Ｍ−ポイントＩＤＦＴモジュール４０４及びＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）追加モジュール４０６を含む点においては同一である。

ただし、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で信号を伝送するためのユーザ機器は、並列−直列変換器（Ｐａｒａｌｌｅｌ−ｔｏ−Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４０５とＮ−ポイントＤＦＴモジュール４０２をさらに含み、Ｎ−ポイントＤＦＴモジュール４０２は、Ｍ−ポイントＩＤＦＴモジュール４０４のＩＤＦＴ処理影響を一定部分打ち消すことによって、伝送信号が単一搬送波特性（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を持つようにすることを特徴とする。図５は、周波数領域で単一搬送波特性を満たすための周波数領域上の信号マッピング方式を説明する図である。図５で、（ａ）は、ローカル型マッピング（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ）方式を示し、（ｂ）は分散型マッピング（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ）方式を示す。現在３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ローカル型マッピング方式を定義している。

一方、ＳＣ−ＦＤＭＡの修正された形態であるクラスター（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ）ＳＣ−ＦＤＭＡについて説明する。クラスター（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ）ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＤＦＴプロセスとＩＦＦＴプロセスとの間に順次に、副搬送波マッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）過程においてＤＦＴプロセス出力サンプルを副グループ（ｓｕｂ−ｇｒｏｕｐ）に分け、ＩＦＦＴサンプル入力部で副グループ別に互いに離れた副搬送波領域にマッピングすることを特徴とし、場合によってフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）過程及び巡回拡張（ｃｙｃｌｉｃ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）過程を含むことができる。

この場合、副グループをクラスターと呼ぶことができ、巡回拡張とは、副搬送波の各シンボルが多重経路チャネルを通じて伝送される間に相互シンボル間干渉（ＩＳＩ）を防止するために、連続したシンボル間にチャネルの最大遅延拡散（Ｄｅｌａｙ Ｓｐｒｅａｄ）よりも長い保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入することを意味する。

本発明は、無線通信システムで制御情報を送信する方法及びそのための装置を提供するためのものである。

本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確になるであろう。

本発明の一様上である無線通信システムにおいてＲＭコーディング手法（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）を用いた情報データ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）を送信する方法は、前記情報データを伝送するためのリソース要素の個数を設定する段階と、前記情報データにＲＭコーディングを適用して特定ビットサイズの符号化された情報データを生成する段階と、前記符号化された情報データに、前記設定されたリソース要素に対応するようにレートマッチング（ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）を行う段階と、前記レートマッチングされた情報データを前記設定された個数のリソース要素を用いて送信する段階と、を含み、前記リソース要素個数の

は、前記情報データの

と変調次数によるシンボル当たり

に基づいて定義されることを特徴とする。

また、本発明の他の様上である無線通信システムの送信装置は、情報データ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）を伝送するためのリソース要素の個数を設定し、前記情報データにＲＭコーディング手法（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）を適用して特定ビットサイズの符号化された情報データを生成し、前記符号化された情報データに、前記設定されたリソース要素に対応するようにレートマッチング（ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）を行うプロセッサーと、前記レートマッチングされた情報データを前記設定された個数のリソース要素を用いて送信する送信モジュールと、を含み、前記リソース要素個数の

は、前記情報データの

と変調次数によるシンボル当たり

に基づいて定義されることを特徴とする。

ここで、前記情報データは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ；Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）であり、前記アップリンク制御情報は、アップリンク共用チャネルを通じて伝送される。

好適には、前記リソース要素個数の

は、

によって決定され、前記情報データの

は、３ビット乃至１１ビットであることを特徴とする。さらに、前記符号化された情報データの前記特定ビットサイズは、３２ビットであることを特徴とする。

本発明は、例えば以下を提供する。
（項目１）
無線通信システムにおいてＲＭコーディング手法（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）を用いた情報データ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）を送信する方法であって、
前記情報データを伝送するためのリソース要素の個数を設定する段階と、
前記情報データにＲＭコーディングを適用して特定ビットサイズの符号化された情報データを生成する段階と、
前記符号化された情報データに、前記設定されたリソース要素に対応するようにレートマッチング（ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）を行う段階と、
前記レートマッチングされた情報データを、前記設定された個数のリソース要素を用いて送信する段階と、
を含み、
前記リソース要素の個数の

は、
前記情報データの

と変調次数によるシンボル当たりの

に基づいて定義されることを特徴とする、情報データ送信方法。
（項目２）
前記情報データは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ；Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）であり、
前記アップリンク制御情報は、アップリンク共用チャネルを通じて伝送されることを特徴とする、上記項目に記載の情報データ送信方法。
（項目３）
前記リソース要素個数の

は、

によって決定されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載の情報データ送信方法。
（項目４）
前記情報データの

は、３ビット乃至１１ビットであることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載の情報データ送信方法。
（項目５）
前記符号化された情報データの前記特定ビットサイズは、３２ビットであることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載の情報データ送信方法。
（項目６）
無線通信システムにおける送信装置であって、
情報データ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）を伝送するためのリソース要素の個数を設定し、前記情報データにＲＭコーディング手法（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）を適用して、特定ビットサイズの符号化された情報データを生成し、前記符号化された情報データに、前記設定されたリソース要素に対応するようにレートマッチング（ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）を行うプロセッサーと、
前記レートマッチングされた情報データを、前記設定された個数のリソース要素を用いて送信する送信モジュールと、を含み、
前記リソース要素個数の

は、
前記情報データの

と変調次数によるシンボル当たりの

に基づいて定義されることを特徴とする、送信装置。
（項目７）
前記情報データは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ；Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）であり、
前記アップリンク制御情報は、アップリンク共用チャネルを通じて伝送されることを特徴とする、上記項目に記載の送信装置。
（項目８）
前記リソース要素個数の

は、

によって決定されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載の送信装置。
（項目９）
前記情報データの

は、３ビット乃至１１ビットであることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載の送信装置。
（項目１０）
前記符号化された情報データの前記特定ビットサイズは、３２ビットであることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載の送信装置。
（摘要）
本出願では無線通信システムでＲＭコーディング手法（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）を用いた情報データ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）を送信する方法が開示される。具体的に、この方法は、前記情報データを伝送するためのリソース要素の個数を設定する段階、前記情報データにＲＭコーディングを適用して、特定ビットサイズの符号化された情報データを生成する段階、前記符号化された情報データに、前記設定されたリソース要素に対応するようにレートマッチング（ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）を行う段階、及び前記レートマッチングされた情報データを前記設定された個数のリソース要素を用いて送信する段階を含み、前記リソース要素個数の最小値は、前記情報データのビットサイズと変調次数によるシンボル当たりのビットサイズに基づいて定義されることを特徴とする。

無線通信システムにおいて送信端は本発明によって制御情報を效果的に符号化することができる。

本発明で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には理解できるであろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる、添付図面は、本発明の実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
移動通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般の信号伝送方法を説明するための図である。 ユーザ機器がアップリンク信号を伝送するための信号処理過程を説明するための図である。 基地局がダウンリンク信号を伝送するための信号処理過程を説明するための図である。 移動通信システムにおいてアップリンク信号伝送のためのＳＣ−ＦＤＭＡ方式とダウンリンク信号伝送のためのＯＦＤＭＡ方式を説明するための図である。 周波数領域で単一搬送波特性を満たすための周波数領域上の信号マッピング方式を説明する図である。 本発明の一実施例によるクラスターＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが単一キャリアにマッピングされる信号処理過程を示す図である。 本発明の一実施例によるクラスターＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが多重キャリア（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ）にマッピングされる信号処理過程を示す図である。 本発明の一実施例によるクラスターＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが多重キャリア（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ）にマッピングされる信号処理過程を示す図である。 本発明の一実施例によるセグメントＳＣ−ＦＤＭＡシステムにおいて、信号処理過程を示す図である。 アップリンクで参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；以下、‘ＲＳ’という。）を伝送するための信号処理過程を説明するための図である。 通常の巡回プレフィックス（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）の場合にＲＳを伝送するためのサブフレームの構造を示す図である。 拡張の巡回プレフィックス（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）の場合にＲＳを伝送するためのサブフレームの構造を示す図である。 アップリンク共有チャネルに対する伝送チャネルの処理過程を説明するブロック図である。 アップリンクデータと制御チャネル伝送のための物理リソースのマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）方法を説明するための図である。 アップリンク共有チャネル上でデータと制御チャネルを效率的に多重化する方法を説明するフローチャートである。 データと制御チャネルの伝送信号を生成する方法を説明するブロック図である。 コードワード対レイヤーマッピング方法を説明する図である。 本発明の第２実施例で情報データをデュアルＲＭコーディング手法を適用するためにグループに区分する方法の一例を示す図である。 本発明の第２実施例で情報データをデュアルＲＭコーディング手法を適用するためにグループに区分する方法の他の例を示す図である。 本発明の第２実施例によるデュアルＲＭコーディングにおけるコーディングチェーンを示す図である。 本発明の一実施例による通信装置のブロック構成図である。

添付の図面を参照して説明される本発明の好適な実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が複数の直交副搬送波を使用するシステムに適用された例とする。便宜上、本発明についてはＩＥＥＥ ８０２．１６システムを挙げて説明するが、これは例示に過ぎず、本発明は、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）システムを含む様々な無線通信システムに適用されることができる。

また、以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

図６は、本発明の一実施例によるクラスターＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが単一キャリアにマッピングされる信号処理過程を示す図である。また、図７及び図８は、本発明の一実施例によるクラスターＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが多重キャリア（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ）にマッピングされる信号処理過程を示す図である。

図６は、イントラキャリア（ｉｎｔｒａ−ｃａｒｒｉｅｒ）でクラスターＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例であり、図７及び図８は、インターキャリア（ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ）でクラスターＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例に該当する。また、図７は、周波数領域で連続する（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）コンポーネントキャリア（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ）が割り当てられた状況で隣接しているコンポーネントキャリア間サブキャリア間隔（ｓｐａｃｉｎｇ）が整列された場合に単一ＩＦＦＴブロックを通じて信号を生成する場合を示し、図８は、周波数領域で非連続的（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）にコンポーネントキャリアが割り当てられた状況でコンポーネントキャリアが隣接していないことから、複数のＩＦＦＴブロックを通じて信号を生成する場合を示す。

セグメントＳＣ−ＦＤＭＡは、任意の個数のＤＦＴと同一の個数のＩＦＦＴが適用されることでＤＦＴとＩＦＦＴ間の関係構成が一対一とされることから、単に既存ＳＣ−ＦＤＭＡのＤＦＴ拡散（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）とＩＦＦＴの周波数副搬送波マッピング構成を拡張したものであって、ＮｘＳＣ−ＦＤＭＡまたはＮｘＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭＡと表現することもできる。本発明ではこれを包括してセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ）ＳＣ−ＦＤＭＡと称するものとする。図９は、本発明の一実施例によるセグメントＳＣ−ＦＤＭＡシステムにおいて信号処理過程を示す図である。図９に示すように、セグメントＳＣ−ＦＤＭＡは、単一搬送波特性条件を緩和するために、全体時間領域変調シンボルをＮ（Ｎは１よりも大きい整数）個のグループにまとめてグループ単位でＤＦＴプロセスを行うことを特徴とする。

図１０は、アップリンクで参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；以下、‘ＲＳ’という。）を伝送するための信号処理過程を説明するための図である。図１０に示すように、データは、時間領域で信号を生成し、ＤＦＴプリコーダ（ｐｒｅｃｏｄｅｒ）を通じた周波数マッピング後にＩＦＦＴを通じて伝送されるのに対し、ＲＳは、ＤＦＴプリコーダを通す過程を省略し、周波数領域で直接生成（Ｓ１１）された後に、ローカル化マッピング（Ｓ１２）、ＩＦＦＴ（Ｓ１３）過程及び巡回プレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ；ＣＰ）付加過程（Ｓ１４）を順次に経て伝送される。

図１１は、通常の巡回プレフィックス（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）の場合に、ＲＳを伝送するためのサブフレームの構造を示す図であり、図１２は、拡張の巡回プレフィックス（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）の場合に、ＲＳを伝送するためのサブフレームの構造を示す図である。図１１では、４番目と１１番目ＯＦＤＭシンボルを通じてＲＳが伝送され、図１２では、３番目と９番目ＯＦＤＭシンボルを通じてＲＳが伝送される。

一方、伝送チャネルとしてアップリンク共有チャネルの処理構造を説明すると、次の通りである。図１３は、アップリンク共有チャネルに対する伝送チャネルの処理過程を説明するブロック図である。図１３に示すように、制御情報と一緒に多重化されるデータ情報は、アップリンクで伝送すべき伝送ブロック（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｂｌｏｃｋ；以下、“ＴＢ”という。）に、ＴＢ用ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を付加した後（１３０）、ＴＢの大きさに応じて複数のコードブロック（Ｃｏｄｅ ｂｌｏｃｋ；以下、“ＣＢ”という。）に分けられ、複数のＣＢにはＣＢ用ＣＲＣが付加される（１３１）。この結果値にチャネル符号化が行われる（１３２）。なお、チャネル符号化されたデータは、レートマッチング（Ｒａｔｅ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）（１３３）を経た後、再びＣＢら間の結合が行われ（Ｓ１３４）、このように結合されたＣＢは、ＣＱＩ／ＰＭＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ／Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）と多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）される（１３５）。

一方、ＣＱＩ／ＰＭＩは、データと別にチャネル符号化が行われる（１３６）。チャネル符号化されたＣＱＩ／ＰＭＩはデータと多重化される（１３５）。

また、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）もデータと別にチャネル符号化が行われる（１３７）。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）の場合、データ、ＣＱＩ／ＰＭＩ及びＲＩと別にチャネル符号化が行われ（１３８）。多重化されたデータとＣＱＩ／ＰＭＩ、別途にチャネル符号化されたＲＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、チャネルインターリービングされることで出力信号が生成される（１３９）。

一方、ＬＴＥアップリンクシステムにおいて、データと制御チャネルのための物理リソース要素（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ；以下、‘ＲＥ’という。）について説明する。

図１４は、アップリンクデータ及び制御チャネル伝送のための物理リソースのマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）方法を説明するための図である。

図１４に示すように、ＣＱＩ／ＰＭＩ及びデータは、時間優先方式（ｔｉｍｅ−ｆｉｒｓｔ）でＲＥ上にマッピングされる。エンコーディングされたＡＣＫ／ＮＡＣＫは、復調用参照信号（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＭＲＳ）シンボルの周辺にパンクチャリング（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）されて挿入され、ＲＩは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが位置しているＲＥの隣のＲＥにマッピングされる。ＲＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫのためのリソースは、最大４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを占有することができる。上り共有チャネルにデータと制御情報が同時に伝送される場合、マッピングの順序は、ＲＩ、ＣＱＩ／ＰＭＩとデータとの連接、そしてＡＣＫ／ＮＡＣＫとなる。すなわち、ＲＩがまずマッピングされた後、ＣＱＩ／ＰＭＩとデータとの連接が時間優先方式で、ＲＩのマッピングされているＲＥ以外の残りＲＥにマッピングされる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、既にマッピングされたＣＱＩ／ＰＭＩとデータとの連接をパンクチャリングしながらマッピングされる。

上記のように、データとＣＱＩ／ＰＭＩ等のアップリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＵＣＩ）とを多重化することによって、単一搬送波特性を満たすことができる。したがって、低いＣＭ（Ｃｕｂｉｃ Ｍｅｔｒｉｃ）を維持するアップリンク伝送を達成することができる。

既存システムを改善したシステム（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１０）では、各ユーザ機器に対して各コンポーネントキャリア上でＳＣ−ＦＤＭＡとクラスターＤＦＴｓ ＯＦＤＭＡの２つの伝送方式のうち少なくとも一つの伝送方式がアップリンク伝送のために適用されることができ、ＵＬ−ＭＩＭＯ（Ｕｐｌｉｎｋ−ＭＩＭＯ）伝送と共に適用することができる。

図１５は、アップリンク共有チャネル上でデータ及び制御チャネルを效率的に多重化する方法を説明するフローチャートである。

図１５に示すように、ユーザ機器は、物理アップリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）のデータに対するランクを認識する（Ｓ１５０）。その後、ユーザ機器は、当該データに対するランクと同じランクにアップリンク制御チャネル（制御チャネルとは、ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩ等のアップリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＵＣＩ）のことを意味する。）のランクを設定する（Ｓ１５１）。また、ユーザ機器は、データ及び制御情報を多重化する（Ｓ１５２）。その後、データとＣＱＩを時間優先方式でマッピングした後、ＲＩを、指定されたＲＥにマッピングし、ＡＣＫ／ＮＡＣＫをＤＭＲＳ周囲のＲＥを穿孔してマッピングすることを助けるためにチャネルインターリービング（ｃｈａｎｎｅｌ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）を行うことができる（Ｓ１５３）。

次に、データ及び制御チャネルを、ＭＣＳテーブルに基づいてＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどで変調することができる（Ｓ１５４）。この変調段階は、他の位置にすることもできる（例えば、変調ブロックは、データ及び制御チャネルの多重化段階前へと移動可能である。）。また、チャネルインターリービングは、コードワード単位で行うこともでき、レイヤー単位で行うこともできる。

図１６は、データ及び制御チャネルの伝送信号を生成する方法を説明するブロック図である。各ブロックの位置は適用方式に応じて変更可能である。

２つのコードワードを想定すると、チャネルコーディングは各コードワードに対して行われ（１６０）、与えられたＭＣＳレベルとリソースの大きさによってレートマッチング（ｒａｔｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ）が行われる（１６１）。その後、エンコーディングされたビット（ｂｉｔ）を、セル特定（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、ユーザ機器特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）またはコードワード特定（ｃｏｄｅｗｏｒｄ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）の方式でスクランブリングすることができる（１６２）。

その後、コードワード対レイヤーマッピング（ｃｏｄｅｗｏｒｄ ｔｏ ｌａｙｅｒ）を行う（１６３）。この過程で、レイヤーシフト（ｌａｙｅｒ ｓｈｉｆｔ）またはパーミュテーション（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）の動作が含まれることができる。

図１７は、コードワード対レイヤーマッピング方法を説明する図である。コードワード対レイヤーマッピングを、図１７に示す規則を従って行うことができる。図１７で、プリコーディング位置は、図１３におけるプリコーディングの位置と異なることがある。

ＣＱＩ、ＲＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫのような制御情報は、与えられた条件（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に応じてチャネル符号化される（１６５）。この時、ＣＱＩ、ＲＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫを、全てのコードワードに対して同一のチャネル符号を用いて符号化することもでき、コードワード別に異なるチャネル符号を用いて符号化することもできる。

その後、エンコーディングされたビットの数は、ビットサイズ制御部で変更することができる（１６６）。ビットサイズ制御部は、チャネルコーディングブロック（１６５）と単一化することもできる。ビットサイズ制御部から出力された信号はスクランブリングされる（１６７）。この時、スクランブリングを、セル-特定（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、レイヤー特定（ｌａｙｅｒ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、コードワード-特定（ｃｏｄｅｗｏｒｄ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）またはユーザ機器特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にして行うことができる。

ビットサイズ制御部は、下記のように動作できる。

（１）該制御部は、ＰＵＳＣＨに対するデータのランク（ｎ＿ｒａｎｋ＿ｐｕｓｃｈ）を認識する。

（２）制御チャネルのランク（ｎ＿ｒａｎｋ＿ｃｏｎｔｒｏｌ）は、当該データのランクと同一となるように（すなわち、ｎ＿ｒａｎｋ＿ｃｏｎｔｒｏｌ＝ｎ＿ｒａｎｋ＿ｐｕｓｃｈ）設定され、制御チャネルに対するビットの数（ｎ＿ｂｉｔ＿ｃｔｒｌ）は、該制御チャネルのランクが乗じられてそのビット数が拡張される。

これを行う一方法には、制御チャネルを単純に複写して反復することがある。この場合、制御チャネルはチャネルコーディング前の情報レベルであるか、または、チャネルコーディング後の符号化されたビットレベルでありうる。すなわち、例えば、ｎ＿ｂｉｔ＿ｃｔｒｌ＝４の制御チャネル［ａ０，ａ１，ａ２，ａ３］とｎ＿ｒａｎｋ＿ｐｕｓｃｈ＝２の場合に、拡張されたビット数（ｎ＿ｅｘｔ＿ｃｔｒｌ）は［ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ０，ａ１，ａ２，ａ３］と８ビットになることができる。

ビットサイズ制御部とチャネル符号化部が一体として構成された場合に、符号化されたビットは既存システム（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８）で定義されたチャネルコーディング及びレートマッチングを適用して生成することができる。

このビットサイズ制御部に加えて、レイヤー別に一層ランダム化を与えるためにビットレベルインターリービングを行うことができる。あるいは、これと等価的に変調シンボルレベルでインターリービングを行うこともできる。

ＣＱＩ／ＰＭＩチャネルと２個のコードワードに対するデータとを、データ／制御多重化器（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）で多重化することができる（１６４）。その後、サブフレーム内で両スロットにＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報をアップリンクＤＭＲＳ周囲のＲＥにマッピングさせながら、チャネルインターリバーは、時間優先マッピング方式によってＣＱＩ／ＰＭＩをマッピングする（１６８）。

そして、各レイヤーに対して変調が行われ（１６９）、ＤＦＴプリコーディング（１７０）、ＭＩＭＯプリコーディング（１７１）、ＲＥマッピング（１７２）などが順に行われ、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号が生成されてアンテナポートを介して伝送される（１７３）。

これらの機能ブロックは、図１６に示す位置に制限されるものではなく、場合によって位置変更が可能である。例えば、スクランブリングブロック１６２，１６７は、チャネルインターリービングブロックの次に位置することもできる。また、コードワード対レイヤーマッピングブロック１６３は、チャネルインターリービングブロック１６８の次または変調マッパーブロック１６９の次に位置することもできる。

本発明では、ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩのようなＵＣＩがＰＵＳＣＨ上に伝送される場合におけるＵＣＩのチャネルコーディング方法及びそれによるリソース割当及び伝送手法について提案する。本発明は、基本的にＳＵ−ＭＩＭＯ環境での伝送を基準にして作成されるが、ＳＵ−ＭＩＭＯの特殊な場合といえる単一アンテナ伝送にも適用可能である。

現在ＳＵ−ＭＩＭＯ上でＵＣＩ及びデータがＰＵＳＣＨ上で伝送される場合、次のような手法を用いて伝送される。ＰＵＳＣＨ上でＵＣＩの位置について説明する。

ＣＱＩはデータと連接して、時間優先マッピング方式で、ＲＩのマッピングされているＲＥ以外の残りＲＥに、データと同じ変調次数及びコンステレーションも用いてマッピングされる。ＳＵ−ＭＩＭＯの場合、ＣＱＩは、一つのコードワードに拡散されて伝送され、ＣＱＩが伝送されるコードワードは、２つのコードワードのうち、ＭＣＳレベルの高いコードワードとし、ＭＣＳレベルが同じ場合、コードワード０に伝送される。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、参照信号の両側に位置しているシンボルに既にマッピングされているＣＱＩとデータの連接をパンクチャリングしながら配置され、参照信号が３、１０番目のシンボルに位置するので、２、４、９、１１番目のシンボルの最下端の副搬送波から始まって上側にマッピングされる。この時、ＡＣＫ／ＮＡＣＫシンボルは、２、１１、９、４シンボルの順にマッピングされる。ＲＩは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの隣に位置しているシンボルにマッピングされ、ＰＵＳＣＨに伝送される全ての情報（データ、ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＩ）のうち、最も早くマッピングされる。具体的に、ＲＩは、１、５、８、１２番目のシンボルの最下端の副搬送波から始まって上側にマッピングされる。この時、ＲＩシンボルは、１、１２、８、５番目のシンボルの順にマッピングされる。特に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩは、情報ビット（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｉｔ）の大きさが１ビットまたは２ビットの場合は、コンステレーションの４つの隅のみを用いてＱＰＳＫのような方式でマッピングし、３ビット以上の情報ビットに対しては、データと同じ変調次数の全てのコンステレーションを用いてマッピングすることができる。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩは、全てのレイヤーで同じ位置の同じリソースを用いて同じ情報を伝送するようになる。

次に、ＰＵＳＣＨ上でＵＣＩのためのリソース要素の個数を計算する方法について説明する。まず、ＰＵＳＣＨ上で伝送されるＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ（または、ＲＩ）のためのリソース要素の個数はそれぞれ、下記の数学式１及び数学式２によって計算できる。

ここで、ＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ（またはＲＩ）のためのリソース要素の個数は、符号化された変調シンボル（ｃｏｄｅｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｍｂｏｌ）の個数で表現することができる。

次に、ＰＵＳＣＨ上で伝送されるＵＣＩのためのチャネルコーディング方法について説明する。まず、ＣＱＩの場合、ペイロードサイズが１１ビット以下であれば、

に、下記の表１を用いたＲＭ（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ）コーディングを適用して、３２ビットの出力シーケンスを生成する。また、ＣＱＩのペイロードサイズが１１ビットを超えると、８ビットのＣＲＣを付加した後、ＴＢＣＣ（Ｔａｉｌ ｂｉｔｉｎｇ ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｉｎｇ）を適用することができる。

一方、ＰＵＳＣＨ上で伝送されるＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩのチャネルコーディングについて説明する。もし、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩの情報データサイズが１ビットであれば、すなわち、入力シーケンスが

であれば、下記の表２のように変調次数によってチャネルコーディングが行われる。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩの情報データサイズが２ビットであれば、すなわち、入力シーケンスが

の場合は、下記の表３のように変調次数によってチャネルコーディングが行われる。特に、表３で、

は、コードワード０のためのＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩデータに対応し、

は、コードワード１のためのＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩデータに対応し、

は

である。特に、表２及び表３で、

は１の値を、

は前の値の反復を意味する。

しかし、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩの情報データサイズが３ビット以上１１ビット以下であれば、下記の表１を用いたＲＭ（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ）コーディングを適用して３２ビットの出力シーケンスを生成する。

特に、表１を用いたＲＭコーディングの場合、

は、下記の数学式３のように表現され、

である。

最後に、Ｂビットで符号化されたＵＣＩ、すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩデータは、数学式１及び数学式２によって計算された

のリソース要素にマッピングさせるために、下記の数学式４によってレートマッチングを行うことができる。

従来のチャネルコーディングは、単一搬送波環境を仮定して具現されている。しかし、ＬＴＥ−Ａシステムのように多重搬送波手法が適用される場合、それぞれのコンポーネント搬送波に対応するＵＣＩ、すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩデータがコンポーネント搬送波の順に結合されるのが一般的であるから、集成されるコンポーネント搬送波の個数分だけ、ＵＣＩのサイズも比例して増加することができる。特に、ＲＩの場合、既存の単一搬送波では最大３ビットの情報データサイズを有することができるが、５個のコンポーネント搬送波が集成可能な環境では、最大１５ビットまで情報データサイズを有することができる。したがって、現在具現されているＲＭコーディング手法では最大１１ビットの情報データを符号化できるので、多重搬送波環境におけるＵＣＩをデコーディングできる新しい手法が望まれる。以下では、符号化手法及びレートマッチング手法をＵＣＩのサイズによって区分して提案する。

<第１実施例−情報データサイズが１１ビット以下の場合>
単一搬送波環境あるいは多重搬送波環境でも、３ビット以上の情報データサイズを有するＲＩまたはＡＣＫ／ＮＡＣＫの場合、ＲＭコーディングを使用するので、符号化された出力データは３２ビット大きさのビットサイズを有する。しかし、チャネル状態に非常に優れている場合、数学式１及び数学式２によってリソース要素個数を計算をする場合、情報データのビットサイズによって大変少ない個数のリソース要素のみが割り当てられる場合が生じうる。このような場合では、数学式４によって行われるレートマッチング段階でＲＭコーディングにより符号化されたコードワードが過度にパンクチャリングされ、性能劣化が発生することがある。

具体的に、ＲＩまたはＡＣＫ／ＮＡＣＫは、チャネル状況にかかわらずにロバストな伝送のために、ＲＩまたはＡＣＫ／ＮＡＣＫがＲＭコーディングで符号化されたコードワードを全てのコンステレーションを使用する変調ではなく、コンステレーションの隅地点のみを使用する変調を用いて伝送するので、一つのリソース要素に２ビットのみをマッピングするのが一般的である。したがって、３２ビットで符号化されたコードワードを全て伝送するためには総１６個のリソース要素が要求され、この時、計算されたリソース要素の個数が１６よりも小さいと、コードワードにレートマッチングとしてパンクチャリングを適用することになる。ただし、パンクチャリングの場合、受信側ではエラーと判断することがあるので、コードワードがＲＭコードのコード間最小距離の最大値である１６を有するとしても、４個のシンボル分のデータがパンクチャリングされるとすれば、その性能を保障することができない。また、パンクチャリングの性能を維持するためにコードワードにおいて最後のビットから２ビット単位で順次にパンクチャリングを行うので、その性能劣化は一層大きくなることがある。以下では、本発明の第１実施例として、パンクチャリングによる性能劣化を防止するための方法を提案する。

１）本発明の第１実施例では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩが特定個数の情報データサイズを有する場合、すなわち、３ビット以上のサイズを有する情報データである場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩに割り当てられるリソース要素の個数に最小値を設定することを提案する。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩの情報データサイズが３ビット以上である場合、これを伝送するために割り当てられるリソース要素の個数は最小１６個に設定する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩに割り当てられるリソース要素個数の最小値は、情報データサイズであるビット個数の半分以上とすることが好ましい。すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩに割り当てられるＲＥの個数、すなわち、符号化された変調シンボルの個数を下記の数学式５及び数学式６のように計算することができる。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩに割り当てられるリソース要素の個数に

は、下記の数学式７のように定められることができる。

ここで、

は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩの情報データのビットサイズを表し、

は、変調次数によるシンボル当たりビットサイズを表し、ＱＰＳＫの場合は２、１６ＱＡＭの場合は４、６４ＱＡＭの場合は６である。

一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩの場合、ＲＭコーディングのコードレートの基準が１／３である。したがって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩに割り当てられるリソース要素の個数に

は、下記の数学式８乃至数学式１０のように定められることができる。

下記の表４乃至表７は、上記の数学式７乃至数学式１０のそれぞれを用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩに割り当てられるリソース要素の個数に

を求めた例である。

２）また、第１実施例では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩがＲＭコーディングで符号化された後、レートマッチング過程を通じてパンクチャリングされる場合、パンクチャリングを既に設定された特定順序で行うことも考慮することができる。具体的に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩを与えられた個数のリソース要素に割り当てる場合、１ビットまたは２ビット単位あるいは特定個数のビット単位にまとめて割当順序を定め、その順番でリソース要素に割り当てることができる。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩが符号化された出力データが

であれば、これを、パンクチャリング時に最適の性能を出すように既に設定された規則である

を用いて再整列した後、パーミュテーションされた順序に従ってインデックス順にまたはインデックスの逆順に順次にリソース要素に割り当てたり、順次にパンクチャリングを行ったりすることができる。すなわち、８個の符号化された出力データがリソース要素に割り当てられる場合、割り当てられるデータは

ではなく

になる。

３）また、第１実施例では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩのそれぞれの情報データサイズによって互いに異なる

を使用することができる。ＲＭコーディング手法で符号化した出力データ、すなわち、コードワードをパンクチャリングする場合、その影響は情報データのビットサイズによって異なる。したがって、パンクチャリングによるコードワードの最小距離が影響を受ける度合いに応じて、異なる

を設定することができる。例えば、コードワードをパンクチャリングする場合、最小距離が速く０になる情報データのビットサイズに対しては比較的大きい

を設定する。

上の１）乃至３）の過程では、ＵＣＩに割り当てられるリソース要素の個数の最小値を設定するとしたが、同目的を達成するために、レートマッチング以降の符号化された出力データのビットサイズ最小値を設定することも可能である。すなわち、上記数学式５で、リソース要素の個数に

は、下記の数学式１１のように出力データのビットサイズ最小値に設定することができる。

<第２実施例−情報データサイズが１２ビット以上の場合>
ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩの情報データサイズが１２ビット以上の場合、ＰＵＳＣＨでは、情報データを同一のビットサイズあるいは異なるビットサイズである２つ以上のデータにグルーピングし、分けられたそれぞれの情報データをそれぞれ、ＰＵＳＣＨで使用する（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法を用いてチャネルコーディングすることができる。

すなわち、多重搬送波環境下でＲＩまたはＡＣＫ／ＮＡＣＫのようなＵＣＩとデータとを多重化する場合、ＵＣＩの情報データビットは、ＲＩの２つ以上のグループに分けられ、それぞれのグループが一つのコードワードに符号化されることができる。この場合、情報データのビットサイズが３ビット乃至１１ビットの場合では、表１を用いた（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法を適用できるので、各グループに含まれた情報データのビットサイズが６ビット乃至１０ビットであれば、各グループ別に（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法、すなわち、デュアルＲＭコーディング手法を適用できる。以下では、情報データをグループに区分する方法をまず説明し、デュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法の適用時に符号化された情報データを割り当てるためのリソース要素の個数を計算する方法、及びレートマッチングを行う方法、すなわちコーディングチェーン（Ｃｏｄｉｎｇ Ｃｈａｉｎ）を説明する。そして、第１実施例のようにデュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法の適用時に各コードワード当たりに割り当てられうる最小リソース要素の個数を計算する方法について説明する。

１）デュアルＲＭコーディング時における情報データグルーピング方法
まず、１２ビット以上の情報データを、デュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法を適用するためにグループに区分する方法について、図１８及び図１９を参照して説明する。

（１）図１８は、本発明の第２実施例で、情報データをデュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法を適用するためにグループに区分する一方法を説明するための図である。

図１８を参照すると、デュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法に用いられるそれぞれの符号器の入力データとして全体情報データを順次に割り当てることができる。例えば、１２ビットの

を２個のＲＭ符号器で符号化する場合、第一のＲＭ符号器に入力される情報データは、

において偶数番目の情報データである

の６ビットが割り当てられ、第二の（３２，Ｏ）ＲＭ符号器に入力される情報データは、奇数番目の情報データである６ビットの

が割り当てられることができる。

すなわち、与えられた情報データが

の場合、ＲＭ符号器の入力データが

がそれぞれ第一のＲＭ符号器と第二のＲＭ符号器に入力されるとすれば、

とは、

の関係が成立する。

（２）図１９は、本発明の第２実施例で、情報データを、デュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディング手法を適用するためにグループに区分する他の方法を説明するための図である。

図１９を参照すると、第一のＲＭ符号器に入力される情報データとしては、全体情報データの前半部分を割り当て、第二のＲＭ符号器に入力される情報データとしては、全体情報データの残り半分を割り当てることができる。例えば、１２ビットの

を２個のＲＭ符号器で符号化する場合、第一のＲＭ符号器に入力される情報データは、６ビットの

が割り当てられ、第二のＲＭ符号器に入力される情報データは、６ビットの

が割り当てられることができる。

一方、図１８及び図１９の両方において、全体情報データの

が奇数である場合、第一のＲＭ符号器に入力される情報データは、

が割り当てられ、第二のＲＭ符号器に入力される情報データは、

が割り当てられることができる。または、第一のＲＭ符号器に入力される情報データは、

が割り当てられ、第二のＲＭ符号器に入力される情報データは、

が割り当てられるものとすることができる。

（３）コンポーネント搬送波のうちの主コンポーネント搬送波（ｐｒｉｍａｒｙ ＣＣ）に対応する情報データを一つのグループに設定し、他のコンポーネント搬送波に対応する情報データを他のグループに区分することができる。ここで、主コンポーネント搬送波は、最上位または最下位インデックスのコンポーネント搬送波とするか、または、既に設定されたインデックスとすることができる。または、チャネル状態が最も良い、または最も悪いコンポーネント搬送波を主コンポーネント搬送波と設定することもできる。さらに、主コンポーネント搬送波は、情報データのビットサイズが最大または最小であるコンポーネント搬送波と設定することもでき、コーディングレート及び変調次数の側面でも同じ方法で主コンポーネント搬送波を設定することができる。

２）デュアルＲＭコーディング手法適用時におけるコーディングチェーン（Ｃｏｄｉｎｇ Ｃｈａｉｎ）
（１）次に、上記デュアルＲＭコーディング手法の適用時に符号化された情報データを割り当てるためのリソース要素の個数を計算する方法を定義する。本発明では、リソース要素の個数を計算する際に、グループ別に分けられた情報データビットサイズではなく、全体情報データのビットサイズに基づいて数学式１及び数学式２を用いてリソース要素の個数を計算することを提案する。すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩがデュアルＲＭコーディング手法を用いて符号化される場合、それぞれのＲＭコードワードに割り当てられるリソース要素の個数は、与えられた全体情報データの

から計算されたリ、ソース要素の個数を均等に分けて割り当てる。

したがって、与えられた全体情報データの

から計算されたリソース要素の

が偶数である場合、デュアルＲＭコーディング手法によって生成された２つのコードワードのそれぞれに

のリソース要素が割り当てられることができる。

また、与えられた全体情報データの

から計算されたリソース要素の

が奇数である場合、デュアルＲＭコーディング手法によって生成された１番目のコードワードに

のリソース要素が割り当てられ、２番目のコードワードに

のリソース要素が割り当てられることができる。あるいは、１番目のコードワードに

のリソース要素が割り当てられ、２番目のコードワードに

のリソース要素が割り当てられるものとすることができる。

（２）ただし、数学式４を用いたレートマッチング段階では、デュアルＲＭコーディング手法によって生成されたそれぞれのコードワードに対して、上の２）で説明した通り、それぞれのコードワードに割り当てられたリソース要素に個数及び変調次数に合わせて、個別にレートマッチング、すなわちパンクチャリングを行うことができる。

（３）図２０は、本発明の第２実施例によるデュアルＲＭコーディングにおけるコーディングチェーンを示す図である。

図２０を参照して、本発明のデュアルＲＭコーディングにおけるコーディングチェーンについて説明すると、本発明で提案するデュアルＲＭコーディング手法は、単一リソース要素計算と個別レートマッチングとが結合された方式である。

すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩの情報データサイズが１２ビット以上の場合、本発明のデュアル（３２，Ｏ）ＲＭコーディングが適用され、１）で説明したように、全体情報データは第１情報データと第２情報データとにグルーピングして区分される。

次に、割り当てられるリソース要素の個数は、２）の（１）で説明したように、グループ別に分けられた情報データビットサイズではなく、全体情報データのビットサイズに基づいて、割り当てられるリソース要素の個数を計算した後、それぞれのＲＭ符号器に分配され、それぞれの符号器から出力されたコードワードは、与えられたリソースの大きさに合わせてレートマッチングされた後に結合される。続いて、該結合されたデータにインターリバーを適用できるが、インターリバーは場合によって省略可能である。

３）デュアルＲＭコーディング手法適用時における最小リソース要素の個数決定方法
一方、デュアルＲＭコーディング手法でも、第１実施例と同様に、ＵＣＩ、すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫまたはＲＩに割り当てられるリソース要素の個数に最小値を設定する必要がある。したがって、本発明のデュアルＲＭコーディング手法では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＩに割り当てられるリソース要素の個数に、最小値は、それぞれのグループ化された情報データビットのそれぞれの最小リソース要素の個数を合算した値に設定することができる。

すなわち、

の情報データに対する最小リソース要素の個数を計算する数学式５乃至数学式７を簡略に

とすれば、デュアルＲＭコーディングでそれぞれのコードワードに割り当てられる最小リソース要素の個数を計算する式は

になり、全体ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩに割り当てられる最小リソース要素の個数は

になる。簡単な例として、１２ビットサイズの情報データに割り当てられる最小リソース要素の個数は、

ではなく

になる。

一方、情報データのサイズが奇数である場合、最小リソース要素の個数を計算するために用いられる各グループ別情報データのサイズは、１番目のコードワードのために

が、２番目のコードワードのために

が割り当てられることができる。また、１番目のコードワードのために

が、２番目のコードワードのために

が割り当てられることができる。この場合、全体ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩに割り当てられる最小リソース要素の個数は、

になる。例えば、１３ビットの情報データに対して計算される最小リソース要素の個数は

ではなく、

になる。

したがって、上記の数学式７は、下記の数学式１２及び１３のように変更されることができる。

数学式１２及び数学式１３を総合すると、下記の数学式１４のようになる。

もし、全体情報データを

のグループに区分してＲＭコーディング手法を個別的に適用し、それぞれのＲＭコーディング時に入力される情報データのサイズを

とすれば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＩに割り当てられる最小リソース要素の個数は

になる。

一方、

は、ＰＵＳＣＨ伝送がなされる伝送ブロックの変調次数のうち、低い変調次数とすることができる。すなわち、１番目の伝送ブロックの変調次数がＱＰＳＫであり、２番目のＴＢの変調次数が１６ＱＡＭであれば、

は、両伝送ブロックの変調次数のうち、低い変調次数であるＱＰＳＫの値である２となる。または、

は、ＰＵＳＣＨ伝送がなされる伝送ブロックの変調次数値の平均とすることができる。すなわち、１番目の伝送ブロックの変調次数がＱＰＳＫであり、２番目の伝送ブロックの変調次数が１６ＱＡＭであれば、

は、両伝送ブロックの変調次数の平均である３となることができる。または、

は、ＰＵＳＣＨ伝送がなされる伝送ブロックの変調次数のうち、高い変調次数とすることができる。すなわち、１番目の伝送ブロックの変調次数がＱＰＳＫであり、２番目の伝送ブロックの変調次数が１６ＱＡＭであれば、

は、両伝送ブロックの変調次数のうち、高い変調次数である１６ＱＡＭの値である４となる。

<第３実施例−符号化された情報データをリソース要素にマッピングする方法>
第１実施例及び第２実施例によって符号化されたＵＣＩをＰＵＳＣＨにマッピングする場合、それぞれの符号化されたコードワードが１個のリソース要素または特定個数のリソース要素単位において仮想副搬送波（ｖｉｒｔｕａｌ ｃａｒｒｉｅｒ）順にマッピングされることができる。

順次的にマッピングする場合、最下位インデックスの仮想副搬送波からインデックスが増加する方向に、符号化されたコードワードをマッピングする。例えば、デュアルＲＭコーディング時に、最下位インデックスの奇数番目の仮想副搬送波から奇数番目の仮想副搬送波ごとに第１コードワードがマッピングされ、最下位インデックスの偶数番目の仮想副搬送波から偶数番目の仮想副搬送波ごとに第２コードワードがマッピングされることができる。

また、時間順にマッピングする方法も可能である。例えば、割り当てられたリソース要素が２、４、９、１１番目のシンボルに対応する場合、２、９番目のシンボルに対応するリソース要素には第１コードワードがマッピングされ、４、１１番目のシンボルに対応するリソース要素には第２コードワードがマッピングされることができる。または、２個のシンボルに対応するリソース要素には第１コードワードがマッピングされ、残りのシンボルに対応するリソース要素には第２コードワードがマッピングされることができる。

図２１は、本発明の一実施例による通信装置のブロック構成図である。

図２１を参照すると、通信装置２１００は、プロセッサー２１１０、メモリー２１２０、ＲＦモジュール２１３０、ディスプレイモジュール２１４０及びユーザインターフェースモジュール２１５０を含む。

通信装置２１００は、説明の便宜のために例示したもので、一部のモジュールは省略可能である。また、通信装置２１００は、必要なモジュールをさらに含むこともできる。また、通信装置２１００において一部のモジュールはより細分化したモジュールにすることもできる。プロセッサー２１１０は、図面を参照して例示した本発明の実施例による動作を行うように構成される。具体的に、プロセッサー２１１０の詳細な動作は、図１乃至図２０に記載された内容を参照すればいい。

メモリー２１２０は、プロセッサー２１１０に連結され、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを記憶する。ＲＦモジュール２１３０は、プロセッサー２１１０に連結され、基底帯域信号を無線信号に変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。このために、ＲＦモジュール２１３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換またはこれらの逆の過程を行う。ディスプレイモジュール２１４０はプロセッサー２１１０に連結され、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール２１４０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような周知の要素を使用することができるが、これに制限されることはない。ユーザインターフェースモジュール２１５０は、プロセッサー２１１０と連結され、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザインターフェースの組み合わせで構成されることができる。

以上で説明された実施例は、本発明の構成要素及び特徴が所定の形態で結合されたものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されることができる。また、一部の構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は他の実施例に含まれることもでき、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。特許請求の範囲において明示的な引用関係を有しない請求項は結合して実施例を構成することもでき、出願後の補正により新しい請求項として含めることも可能であることは自明である。

本文書で、本発明の実施例は、主に、基地局と端末とのデータ送受信関係を中心に説明された。本文書で基地局によって行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われることもできる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局または基地局以外のネットワークノードによって行われることもできることは自明である。‘基地局’は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語にすることもできる。また、‘端末’は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語にすることもできる。

本発明による実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサー、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサーなどにより具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上説明した機能または動作を行うモジュール、手順、関数などの形態とすることができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶されてプロセッサーにより駆動することができる。メモリーユニットは、プロセッサーの内部または外部に設けられて、公知の様々な手段によりプロセッサーとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で、別の特定の形態に具体化できるということは当業者には自明である。したがって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解析してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解析により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

本発明は、無線通信システムに適用することができる。具体的に、本発明は、セルラーシステムのために使用される無線移動通信装置に適用することができる。

Claims (6)

1. 無線通信システムにおいてＲＭ（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｌｌｅｒ）コーディング手法を用いた情報データを送信する方法であって、
   前記方法は、
   前記情報データを送信するためのリソース要素の個数を計算することと、
   前記情報データにＲＭコーディングを適用して特定ビットサイズを有する符号化された情報データを生成することと、
   前記符号化された情報データに、前記計算されたリソース要素に対応し得るようにレートマッチングを行うことと、
   前記レートマッチングされた情報データを、前記計算された個数のリソース要素を用いて送信することと
   を含み、
   前記リソース要素の個数の
   

   

   は、
   前記情報データの
   

   

   と変調次数によるシンボル当たりの
   

   

   に基づいて定義され、
   前記情報データの
   

   

   が３ビット乃至１１ビットの範囲内にある場合に、
   前記リソース要素の個数の最小値は、
   

   

   によって決定され、
   前記情報データの
   

   

   が１１ビットよりも大きい場合に、前記情報データは、前記ＲＭコーディングを適用するための２つの情報データグループに分けられる、方法。
2. 前記情報データは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）に対応し、
   前記アップリンク制御情報は、物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を通じて送信される、請求項１に記載の方法。
3. 前記符号化された情報データの前記特定ビットサイズは、３２ビットに対応する、請求項１に記載の方法。
4. 無線通信システムの送信装置であって、
   前記送信装置は、
   情報データを送信するためのリソース要素の個数を計算することと、前記情報データにＲＭコーディング手法を適用して特定ビットサイズを有する符号化された情報データを生成することと、前記符号化された情報データに、前記計算されたリソース要素に対応し得るようにレートマッチングを行うこととを実行するように構成されたプロセッサーと、
   前記レートマッチングされた情報データを、前記計算された個数のリソース要素を用いて送信するように構成された送信モジュールと
   を含み、
   前記リソース要素の個数の
   

   

   は、
   前記情報データの
   

   

   と変調次数によるシンボル当たりの
   

   

   に基づいて定義され、
   前記情報データの
   

   

   が３ビット乃至１１ビットの範囲内にある場合に、
   前記リソース要素の個数の最小値は、
   

   

   によって決定され、
   前記情報データの
   

   

   が１１ビットよりも大きい場合に、前記情報データは、前記ＲＭコーディングを適用するための２つの情報データグループに分けられる、送信装置。
5. 前記情報データは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）に対応し、
   前記アップリンク制御情報は、物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を通じて送信される、請求項４に記載の送信装置。
6. 前記符号化された情報データの前記特定ビットサイズは、３２ビットに対応する、請求項４に記載の送信装置。

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