JP5340156B2

JP5340156B2 - 無線通信装置および応答信号拡散方法

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Publication number: JP5340156B2
Application number: JP2009528038A
Authority: JP
Inventors: 大地今村; 正悟中尾; 佳彦小川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2028-08-13
Also published as: EP2190138A1; JPWO2009022471A1; US20110182328A1; EP2190138A4; WO2009022471A1; US8345729B2

Description

本発明は、無線通信装置および応答信号拡散方法に関する。

移動体通信では、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）から無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、移動局は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。移動局は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。この応答信号は例えばＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel），上りL1/L2ＣＣＨ（L1/L2 Control Channel）等の上り回線制御チャネルを用いて基地局へ送信される。

また、図１に示すように、複数の移動局からの複数の応答信号をＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）系列の１つであるＺＣ（Zadoff-Chu）系列およびウォルシュ（Walsh）系列を用いて拡散することによりコード多重することが検討されている（非特許文献１参照）。図１において（Ｗ_０,Ｗ_１,Ｗ_２,Ｗ_３）は系列長４のウォルシュ系列を表わす。図１に示すように、移動局では、ＡＣＫまたはＮＡＣＫの応答信号が、まず周波数軸上でＺＣ系列（系列長１２）によって１シンボル内に１次拡散される。次いで１次拡散後の応答信号がＷ_０〜Ｗ_３にそれぞれ対応させてＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）される。周波数軸上で系列長１２のＺＣ系列によって拡散された応答信号は、このＩＦＦＴにより時間軸上の系列長１２のＺＣ系列に変換される。そして、ＩＦＦＴ後の信号がさらにウォルシュ系列（系列長４）を用いて２次拡散される。つまり、１つの応答信号は４つのシンボルＳ_０〜Ｓ_３にそれぞれ配置される。他の移動局でも同様に、ＺＣ系列およびウォルシュ系列を用いて応答信号が拡散される。但し、異なる移動局間では、時間軸上での循環シフト（Cyclic Shift）量が互いに異なるＺＣ系列、または、互いに異なるウォルシュ系列が用いられる。ここではＺＣ系列の時間軸上での系列長が１２であるため、同一ＺＣ系列から生成される循環シフト量０〜１１の１２個のＺＣ系列を用いることができる。また、ウォルシュ系列の系列長が４であるため、互いに異なる４つのウォルシュ系列を用いることができる。よって、理想的な通信環境では、最大４８（１２×４）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。

ここで、同一ＺＣ系列から生成される循環シフト量が互いに異なるＺＣ系列間での相互相関は０となる。よって、理想的な通信環境では、循環シフト量が互いに異なるＺＣ系列（循環シフト量０〜１１）でそれぞれ拡散されコード多重された複数の応答信号は基地局での相関処理により時間軸上で符号間干渉なく分離することができる。

しかしながら、移動局での送信タイミングずれ、マルチパスによる遅延波、周波数オフセット等の影響により、複数の移動局からの複数の応答信号は基地局に同時に到達するとは限らない。例えば、循環シフト量０のＺＣ系列で拡散された応答信号の送信タイミングが正しい送信タイミングより遅れた場合は、循環シフト量０のＺＣ系列の相関ピークが循環シフト量１のＺＣ系列の検出窓に現れてしまう。また、循環シフト量０のＺＣ系列で拡散された応答信号に遅延波がある場合には、その遅延波による干渉漏れが循環シフト量１のＺＣ系列の検出窓に現れてしまう。つまり、これらの場合には、循環シフト量１のＺＣ系列が循環シフト量０のＺＣ系列からの干渉を受ける。よって、これらの場合には、循環シフト量０のＺＣ系列で拡散された応答信号と循環シフト量１のＺＣ系列で拡散された応答信号との分離特性が劣化する。つまり、互いに隣接する循環シフト量のＺＣ系列を用いると、応答信号の分離特性が劣化する可能性がある。

そこで、従来は、ＺＣ系列の拡散により複数の応答信号をコード多重する場合には、ＺＣ系列間での符号間干渉を抑えるためにＺＣ系列間に循環シフト間隔を設けている。例えば、ＺＣ系列間の循環シフト間隔を２として、循環シフト量０〜１１の１２個のＺＣ系列のうち、循環シフト量０,２,４,６,８,１０の６つのＺＣ系列のみを応答信号の１次拡散に用いることが検討されている。よって、系列長が４のウォルシュ系列を応答信号の２次拡散に用いる場合には、最大２４（６×４）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。

また、基地局は下り回線データのリソース割当結果を通知するための制御情報を移動局へ送信する。この制御情報は例えば各移動局毎に用意されたＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel），下りL1/L2ＣＣＨ（L1/L2 Control Channel），DL Grant（Downlink Grant）等の下り回線制御チャネルを用いて移動局へ送信される。各ＰＤＣＣＨは１つまたは複数のＣＣＥ（Control Channel Element）を占有する。１つのＰＤＣＣＨが複数のＣＣＥを占有する場合、１つのＰＤＣＣＨは連続する複数のＣＣＥを占有する。制御情報を通知するために必要なＣＣＥ数に従って、基地局は各移動局に対し複数のＰＤＣＣＨの中のいずれかのＰＤＣＣＨを割り当て、各ＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥに対応する物理リソースに制御情報をマッピングして送信する。

また、応答信号の送信に用いるＰＵＣＣＨを基地局から各移動局へ通知するためのシグナリングを不要にして下り回線の通信リソースを効率よく使用するために、ＣＣＥとＰＵＣＣＨとを１対１で対応付けることが検討されている。各移動局は、この対応付けに従って、自局への制御情報がマッピングされている物理リソースに対応するＣＣＥから、自局からの応答信号の送信に用いるＰＵＣＣＨを判定することができる。つまり、各移動局は、自局への制御情報がマッピングされている物理リソースに対応するＣＣＥに基づいて、自局からの応答信号をＰＵＣＣＨの物理リソースにマッピングする。

ここで、ＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数は、ＰＤＣＣＨの変調方式および符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）に応じて変化する。移動局が基地局から遠い場所に位置して移動局の受信品質が低い場合には、基地局はＰＤＣＣＨの変調レベルまたは符号化率を低くする一方でＣＣＥの数を増加させる。また、移動局が基地局から近い場所に位置して移動局の受信品質が高い場合には、基地局はＰＤＣＣＨの変調レベルまたは符号化率を高くする一方でＣＣＥの数を減少させる。つまり、ＭＣＳレベルが低いＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数は多く、ＭＣＳレベルが高いＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数は少ない。換言すれば、ＭＣＳレベルが低いＰＤＣＣＨを割り当てられた移動局に対するＣＣＥの数は多く、ＭＣＳレベルが高いＰＤＣＣＨを割り当てられた移動局に対するＣＣＥ数は少ない。例えば、ＰＤＣＣＨの符号化率が２／３,１／３,１／６のいずれかであり、符号化率２／３のＰＤＣＣＨが１つのＣＣＥを占有するものとした場合、符号化率１／３のＰＤＣＣＨは２つのＣＣＥを占有し、符号化率１／６のＰＤＣＣＨは４つのＣＣＥを占有する。

そして、このように１移動局に対し複数のＣＣＥが割り当てられる場合に、移動局がそれら複数のＣＣＥにおいて最小番号のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨのみを用いて応答信号を送信することが検討されている（非特許文献２参照）。
Multiplexing capability of CQIs and ACK/NACKs form different UEs(ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-072315.zip) R1-072348, LG Electronics, "Allocation of UL ACK/NACK index", 3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #49, Kobe, Japan, May 7-11, 2007

しかしながら、上記従来技術では、ＺＣ系列の利用効率（すなわちＰＵＣＣＨの利用効率）を考慮してＺＣ系列間の循環シフト間隔を最低限の間隔である２としているため、ＺＣ系列間に符号間干渉が生じて応答信号の分離特性が劣化することがある。

本発明の目的は、ＰＵＣＣＨ等の上り回線制御チャネルの利用効率を維持したまま符号間干渉を確実に防止して応答信号の分離特性の劣化を抑えることができる無線通信装置および応答信号拡散方法を提供することである。

本発明の無線通信装置は、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な複数の系列のいずれかを用いて応答信号を拡散する拡散手段と、拡散された前記応答信号を送信する送信手段と、を具備し、前記拡散手段は、前記複数の系列のうち検出窓区間の両端のガード区間が最大になるような循環シフト量を有する系列を用いて前記応答信号を拡散する構成を採る。

本発明の応答信号拡散方法は、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な複数の系列のいずれかを用いて応答信号を拡散する拡散ステップと、拡散された前記応答信号を送信する送信ステップと、を具備し、前記拡散ステップにおいて、前記複数の系列のうち検出窓区間の両端のガード区間が最大になるような循環シフト量を有する系列を用いて前記応答信号を拡散するようにした。

本発明によれば、上り回線制御チャネルの利用効率を維持したまま符号間干渉を確実に防止して応答信号の分離特性の劣化を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

ここで、基地局が各移動局に割り当てるすべての上り回線制御チャネルの総称がＰＵＣＣＨである場合がある。しかし、以下の説明では、説明の便宜上、各移動局毎に用意されたそれぞれの上り回線制御チャネルをＰＵＣＣＨと称する。なお、前者のＰＵＣＣＨと後者のＰＵＣＣＨとの間に技術的相違はないため、いずれのＰＵＣＣＨに対しても本発明を適用することができる。

同様に、基地局が各移動局に割り当てるすべての下り回線制御チャネルの総称がＰＤＣＣＨである場合がある。しかし、以下の説明では、説明の便宜上、各移動局毎に用意されたそれぞれの下り回線制御チャネルをＰＤＣＣＨと称する。なお、前者のＰＤＣＣＨと後者のＰＤＣＣＨとの間に技術的相違はないため、いずれのＰＤＣＣＨに対しても本発明を適用することができる。

本実施の形態に係る基地局１００の構成を図２に示し、本実施の形態に係る移動局２００の構成を図３に示す。

なお、説明が煩雑になることを避けるために、図２では、本発明と密接に関連する下り回線データの送信、および、その下り回線データに対する応答信号の上り回線での受信に係わる構成部を示し、上り回線データの受信に係わる構成部の図示および説明を省略する。同様に、図３では、本発明と密接に関連する下り回線データの受信、および、その下り回線データに対する応答信号の上り回線での送信に係わる構成部を示し、上り回線データの送信に係わる構成部の図示および説明を省略する。

また、以下の説明では、１次拡散にＺＣ系列を用い、２次拡散にウォルシュ系列を用いる場合について説明する。しかし、１次拡散には、ＺＣ系列以外の、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な系列を用いてもよい。同様に、２次拡散にはウォルシュ系列以外の直交系列を用いてもよい。

また、以下の説明では、系列長１２のＺＣ系列および系列長４のウォルシュ系列（Ｗ_０,Ｗ_１,Ｗ_２,Ｗ_３）を用いる場合について説明する。しかし、本発明はこれらの系列長には限定されない。

また、以下の説明では、循環シフト量ｐ＝０〜１１の１２個のＺＣ系列をそれぞれＺＣ＃０〜ＺＣ＃１１と表記し、系列番号０〜３の４つのウォルシュ系列をそれぞれＷ＃０〜Ｗ＃３と表記する。

また、以下の説明では、ウォルシュ系列Ｗ＃０〜Ｗ＃３のうち、Ｗ＃０〜Ｗ＃２の３つのウォルシュ系列を用いる場合について説明する。

また、図４に示すように、ＰＵＣＣＨ番号はＺＣ系列の循環シフト量およびウォルシュ系列番号によって定義される。以下の説明では、ＣＣＥ番号とＰＵＣＣＨ番号とが１対１で対応付けられているものとする。

図２に示す基地局１００において、下り回線データのリソース割当結果が制御情報生成部１０１およびマッピング部１０４に入力される。

制御情報生成部１０１は、リソース割当結果を通知するための制御情報を移動局毎に生成し符号化部１０２に出力する。移動局毎の制御情報には、どの移動局宛ての制御情報であるかを示す移動局ＩＤ情報が含まれる。例えば、制御情報の通知先の移動局のＩＤ番号でマスキングされたＣＲＣビットが移動局ＩＤ情報として制御情報に含まれる。移動局毎の制御情報は符号化部１０２で符号化され、変調部１０３で変調されてマッピング部１０４に入力される。また、制御情報生成部１０１は、制御情報を通知するために必要なＣＣＥ数（ＣＣＥ占有数）に応じたＰＤＣＣＨ割当を各移動局のＰＤＣＣＨ毎に行い、割り当てたＰＤＣＣＨに対応するＣＣＥ番号をマッピング部１０４に出力する。なお、符号化部１０２および変調部１０３は、上記のように、１つのＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数に応じて制御情報の符号化率および変調レベルを変化させる。

一方、符号化部１０５は、各移動局への送信データ（下り回線データ）を符号化して再送制御部１０６に出力する。

再送制御部１０６は、初回送信時には、符号化後の送信データを移動局毎に保持するとともに変調部１０７に出力する。再送制御部１０６は、各移動局からのＡＣＫが判定部１１６から入力されるまで送信データを保持する。また、再送制御部１０６は、各移動局からのＮＡＣＫが判定部１１６から入力された場合、すなわち、再送時には、そのＮＡＣＫに対応する送信データを変調部１０７に出力する。

変調部１０７は、再送制御部１０６から入力される符号化後の送信データを変調してマッピング部１０４に出力する。

マッピング部１０４は、制御情報の送信時には、変調部１０３から入力される制御情報を制御情報生成部１０１から入力されるＣＣＥ番号に従って物理リソースにマッピングしてＩＦＦＴ部１０８に出力する。つまり、マッピング部１０４は、移動局毎の制御情報を、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアにおいてＣＣＥ番号に対応するサブキャリアにマッピングする。

一方、下り回線データの送信時には、マッピング部１０４は、リソース割当結果に従って各移動局への送信データを物理リソースにマッピングしてＩＦＦＴ部１０８に出力する。つまり、マッピング部１０４は、移動局毎の送信データを、リソース割当結果に従ってＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアのいずれかにマッピングする。

ＩＦＦＴ部１０８は、制御情報または送信データがマッピングされた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成し、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０９に出力する。

ＣＰ付加部１０９は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。

無線送信部１１０は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１１１から移動局２００（図３）へ送信する。

一方、無線受信部１１２は、移動局２００から送信された応答信号をアンテナ１１１を介して受信し、応答信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。

ＣＰ除去部１１３は、受信処理後の応答信号に付加されているＣＰを除去する。

逆拡散部１１４は、移動局２００において２次拡散に用いられたウォルシュ系列で応答信号を逆拡散し、逆拡散後の応答信号を相関処理部１１５に出力する。

相関処理部１１５は、逆拡散部１１４から入力される応答信号、すなわち、ＺＣ系列で拡散されている応答信号と、移動局２００において１次拡散に用いられたＺＣ系列との相関値を求め判定部１１６に出力する。

判定部１１６は、時間軸上に移動局毎に設定された検出窓を用いて移動局毎に相関ピークを検出することにより、移動局毎の応答信号を検出する。例えば、判定部１１６は、移動局＃１用の検出窓＃１に相関ピークが検出された場合には、移動局＃１からの応答信号を検出する。そして、判定部１１６は、検出された応答信号がＡＣＫまたはＮＡＣＫのいずれであるかを判定し、移動局毎のＡＣＫまたはＮＡＣＫを再送制御部１０６に出力する。

一方、図３に示す移動局２００において、無線受信部２０２は、基地局１００から送信されたＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、ＯＦＤＭシンボルに対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。

ＣＰ除去部２０３は、受信処理後のＯＦＤＭシンボルに付加されているＣＰを除去する。

ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４は、ＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って複数のサブキャリアにマッピングされている制御情報または下り回線データを得て、それらを抽出部２０５に出力する。

抽出部２０５は、制御情報の受信時には、複数のサブキャリアから制御情報を抽出して復調部２０６に出力する。この制御情報は、復調部２０６で復調され、復号部２０７で復号されて判定部２０８に入力される。

一方、下り回線データの受信時には、抽出部２０５は、判定部２０８から入力されるリソース割当結果に従って、複数のサブキャリアから自局宛の下り回線データを抽出して復調部２１０に出力する。この下り回線データは、復調部２１０で復調され、復号部２１１で復号されてＣＲＣ部２１２に入力される。

ＣＲＣ部２１２は、復号後の下り回線データに対してＣＲＣを用いた誤り検出を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）の場合はＡＣＫを、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）の場合はＮＡＣＫを応答信号として生成し、生成した応答信号を変調部２１３に出力する。また、ＣＲＣ部２１２は、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）の場合、復号後の下り回線データを受信データとして出力する。

判定部２０８は、復号部２０７から入力された制御情報が自局宛の制御情報であるか否かをブラインド判定する。例えば、判定部２０８は、ＣＲＣビットを自局のＩＤ番号でデマスキングすることによりＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）となった制御情報を自局宛の制御情報であると判定する。そして、判定部２０８は、自局宛の制御情報、すなわち、自局に対する下り回線データのリソース割当結果を抽出部２０５に出力する。また、判定部２０８は、自局宛の制御情報がマッピングされていたサブキャリアに対応するＣＣＥ番号から、自局の応答信号の送信に用いることが可能なＰＵＣＣＨを判定し、判定結果（ＰＵＣＣＨ番号）を制御部２０９に出力する。

制御部２０９は、判定部２０８から入力されたＰＵＣＣＨ番号に基づいて、拡散部２１４での１次拡散に用いるＺＣ系列の循環シフト量および拡散部２１７での２次拡散に用いるウォルシュ系列を制御する。すなわち、制御部２０９は、判定部２０８から入力されたＰＵＣＣＨ番号に基づいて選択した循環シフト量のＺＣ系列を拡散部２１４に設定するとともに、判定部２０８から入力されたＰＵＣＣＨ番号に基づいて選択したウォルシュ系列を拡散部２１７に設定する。制御部２０９での系列制御の詳細については後述する。

変調部２１３は、ＣＲＣ部２１２から入力される応答信号を変調して拡散部２１４に出力する。

拡散部２１４は、図１に示すようにして、制御部２０９によって設定されたＺＣ系列で応答信号を１次拡散し、１次拡散後の応答信号をＩＦＦＴ部２１５に出力する。

ＩＦＦＴ部２１５は、図１に示すようにして、１次拡散後の応答信号に対してＩＦＦＴを行い、ＩＦＦＴ後の応答信号をＣＰ付加部２１６に出力する。

ＣＰ付加部２１６は、ＩＦＦＴ後の応答信号の後尾部分と同じ信号をＣＰとしてその応答信号の先頭に付加する。

拡散部２１７は、図１に示すようにして、制御部２０９によって設定されたウォルシュ系列でＣＰ付加後の応答信号を２次拡散し、２次拡散後の応答信号を無線送信部２１８に出力する。

無線送信部２１８は、２次拡散後の応答信号に対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ２０１から基地局１００（図２）へ送信する。

このように本実施の形態では、ＺＣ系列を用いた１次拡散およびウォルシュ系列を用いた２次拡散により、応答信号を２次元拡散する。つまり、本実施の形態では、循環シフト軸上およびウォルシュ軸上の双方で応答信号を拡散する。

次いで、移動局２００の制御部２０９での系列制御の詳細について説明する。

上記のように、１移動局に対し複数のＣＣＥが割り当てられる場合に移動局がそれら複数のＣＣＥにおいて最小番号のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨのみを用いて応答信号を送信すると、それら複数のＣＣＥにおいて最小番号以外のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨは使用されない。つまり、１移動局に対し複数のＣＣＥが割り当てられる場合には、使用されない応答信号用物理リソース（空き物理リソース）が発生する。そこで、本実施の形態では、１移動局に対し複数のＣＣＥが割り当てられる場合に、このようにして生じる空き物理リソースをＺＣ系列の検出窓区間のガード区間として利用する。これにより、ＰＵＣＣＨの利用効率を維持したままＺＣ系列間の符号間干渉を防止することができる。

なお、以下の説明では、図５に示すように、ＣＣＥ番号と図４に示すＰＵＣＣＨ番号とが１対１で対応付けられているものとする。

（１）１ＰＤＣＣＨが１ＣＣＥを占有する場合（図６）
例えばある移動局２００へのＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３を占有する場合、その移動局２００の判定部２０８は、ＣＣＥ＃３に対応するＰＵＣＣＨ＃３を自局の応答信号の送信に用いることが可能なＰＵＣＣＨと判定する。よって、この場合に制御部２０９は、図４に示す対応付けに従って、図６に示すようにＷ＃０を拡散部２１７に設定する。また、この場合に制御部２０９は、ＺＣ系列としてＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）またはＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）を選択可能である。そこで、制御部２０９は、図６に示すようにＺＣ＃４を選択して拡散部２１４に設定する。

（２）１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３およびＣＣＥ＃４の２つのＣＣＥを占有する場合（図
７）
例えばある移動局２００へのＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３およびＣＣＥ＃４の２つのＣＣＥを占有する場合、その移動局２００の判定部２０８は、ＣＣＥ＃３およびＣＣＥ＃４にそれぞれ対応するＰＵＣＣＨ＃３およびＰＵＣＣＨ＃４を自局の応答信号の送信に用いることが可能なＰＵＣＣＨと判定する。よって、この場合に制御部２０９は、図４に示す対応付けに従って、図７に示すようにＷ＃０を拡散部２１７に設定する。また、この場合に制御部２０９は、ＺＣ系列としてＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）〜ＺＣ＃７（循環シフト量ｐ＝７）を選択可能である。そこで制御部２０９は、自局が使用するＺＣ系列の検出窓区間の両端のガード区間を最大にすべく、図７に示すようにＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）を選択して拡散部２１４に設定する。これにより、自局が使用するＺＣ系列（ＺＣ＃５）の検出窓区間の両端にそれぞれ循環シフト量１つ分に相当するガード区間を設けることができる。つまり、自局が使用するＺＣ系列（ＺＣ＃５）と他の移動局が使用する可能性があるＺＣ系列（ＺＣ＃２,ＺＣ＃８）との間の循環シフト間隔を３にすることができる。よって、ＺＣ＃２またはＺＣ＃８を用いて応答信号を１次拡散する他の移動局との間の符号間干渉を確実に防止することができる。

（３）１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３,ＣＣＥ＃４,ＣＣＥ＃５の３つのＣＣＥを占有する場合（図８）
例えばある移動局２００へのＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３,ＣＣＥ＃４,ＣＣＥ＃５の３つのＣＣＥを占有する場合、その移動局２００の判定部２０８は、ＣＣＥ＃３,ＣＣＥ＃４,ＣＣＥ＃５にそれぞれ対応するＰＵＣＣＨ＃３,ＰＵＣＣＨ＃４,ＰＵＣＣＨ＃５を自局の応答信号の送信に用いることが可能なＰＵＣＣＨと判定する。よって、この場合に制御部２０９は、図４に示す対応付けに従って、図８に示すようにＷ＃０を拡散部２１７に設定する。また、この場合に制御部２０９は、ＺＣ系列としてＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）〜ＺＣ＃９（循環シフト量ｐ＝９）を選択可能である。そこで制御部２０９は、自局が使用するＺＣ系列の検出窓区間の両端のガード区間を最大にすべく、図８に示すようにＺＣ＃６（循環シフト量ｐ＝６）を選択して拡散部２１４に設定する。これにより、自局が使用するＺＣ系列（ＺＣ＃６）の検出窓区間の両端にそれぞれ循環シフト量２つ分に相当するガード区間を設けることができる。つまり、自局が使用するＺＣ系列（ＺＣ＃６）と他の移動局が使用する可能性があるＺＣ系列（ＺＣ＃２,ＺＣ＃１０）との間の循環シフト間隔を４にすることができる。よって、ＺＣ＃２またはＺＣ＃１０を用いて応答信号を１次拡散する他の移動局との間の符号間干渉を確実に防止することができる。

（４）１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃６,ＣＣＥ＃７,ＣＣＥ＃８の３つのＣＣＥを占有する場合（図９）
例えばある移動局２００へのＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃６,ＣＣＥ＃７,ＣＣＥ＃８の３つのＣＣＥを占有する場合、その移動局２００の判定部２０８は、ＣＣＥ＃６,ＣＣＥ＃７,ＣＣＥ＃８にそれぞれ対応するＰＵＣＣＨ＃６,ＰＵＣＣＨ＃７,ＰＵＣＣＨ＃８を自局の応答信号の送信に用いることが可能なＰＵＣＣＨと判定する。この場合に制御部２０９は、Ｗ＃０に対応するＺＣ系列としてＺＣ＃１０（循環シフト量ｐ＝１０）,ＺＣ＃１１（循環シフト量ｐ＝１１）を、Ｗ＃１に対応するＺＣ系列としてＺＣ＃０（循環シフト量ｐ＝０）〜ＺＣ＃３（循環シフト量ｐ＝３）を選択可能である。そこで、制御部２０９は、Ｗ＃０,Ｗ＃１のうち、図９に示すように循環シフト量の選択可能範囲がより広いＷ＃１を拡散部２１７に設定する。よって、制御部２０９が選択可能なＺＣ系列はＺＣ＃０（循環シフト量ｐ＝０）〜ＺＣ＃３（循環シフト量ｐ＝３）となる。そこで制御部２０９は、自局が使用するＺＣ系列の検出窓区間の両端のガード区間を最大にすべく、図９に示すようにＺＣ＃１（循環シフト量ｐ＝１）を選択して拡散部２１４に設定する。これにより、自局が使用するＺＣ系列（ＺＣ＃１）の検出窓区間の両端にそれぞれ循環シフト量１つ分に相当するガード区間を設けることができる。つまり、自局が使用するＺＣ系列（ＺＣ＃１）と他の移動局が使用する可能性があるＺＣ系列（ＺＣ＃４）との間の循環シフト間隔を３にすることができる。よって、ＺＣ＃４を用いて応答信号を１次拡散する他の移動局との間の符号間干渉を確実に防止することができる。

このように、本実施の形態では、複数のＣＣＥを占有するＰＤＣＣＨを割り当てられた移動局は、選択可能な循環シフト量のうち検出窓区間の両端のガード区間が最大になるような循環シフト量を選択する。

ここで、例えば１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３およびＣＣＥ＃４の２つのＣＣＥを占有する場合、従来の移動局は、ＺＣ系列として選択可能なＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）〜ＺＣ＃７（循環シフト量ｐ＝７）のうち、最小番号のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨ＃３に従ってＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）を使用する。このため、基地局１００の相関処理部１１５で求められる相関値は図１０に示すようになる。つまり、自局が使用するＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）の検出窓区間に他の移動局が使用するＺＣ＃２（循環シフト量ｐ＝２）の干渉成分が現れて、ＺＣ＃４はＺＣ＃２からの符号間干渉を受けてしまう。

これに対し、本実施の形態に係る移動局１００は、１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３およびＣＣＥ＃４の２つのＣＣＥを占有する場合、上記のように、ＺＣ系列として選択可能なＺＣ＃４（循環シフト量ｐ＝４）〜ＺＣ＃７（循環シフト量ｐ＝７）のうちＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）を使用する。よって、基地局１００の相関処理部１１５で求められる相関値は図１１に示すようになる。つまり、自局が使用するＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）の検出窓区間の両端にガード区間を設けることができる。これにより、ＺＣ＃２（循環シフト量ｐ＝２）からの干渉をＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）の前方のガード区間で吸収して、自局が使用するＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）の検出窓区間に他の移動局が使用するＺＣ＃２（循環シフト量ｐ＝２）の干渉成分が現れることを防止できる。さらに、ＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）からの干渉をＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）の後方のガード区間で吸収して、他の移動局が使用するＺＣ＃８（循環シフト量ｐ＝８）の検出窓区間に自局が使用するＺＣ＃５（循環シフト量ｐ＝５）の干渉成分が現れることを防止できる。

また、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨ番号は従来同様、ＺＣ系列の循環シフト量およびウォルシュ系列番号によって図４に示すように定義される。

よって、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨの利用効率を維持したまま符号間干渉を確実に防止して応答信号の分離特性の劣化を抑えることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。

なお、上記実施の形態では、ウォルシュ系列Ｗ＃０〜Ｗ＃２の３つのウォルシュ系列を用いる場合を示した。しかし、２つ、または、４つ以上のウォルシュ系列を用いる場合でも、上記同様にして本発明を実施することができる。

また、上記実施の形態では、１次拡散にＺＣ系列を用いる場合について説明した。しかし、１次拡散には、ＺＣ系列以外の、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な系列を用いてもよい。例えば、ＧＣＬ（Generalized Chirp like）系列、ＺＣ系列以外のＣＡＺＡＣ系列、Ｍ系列や直交ゴールド符号系列等のＰＮ系列、または、計算機を用いて生成した系列を１次拡散に用いてもよい。

また、上記実施の形態では、２次拡散にウォルシュ系列を用いる場合について説明した。しかし、２次拡散には、離散フーリエ変換行列の係数（各行または各列）で構成される系列等、ウォルシュ系列以外の直交系列を用いてもよい。また、本発明は、２次拡散にウォルシュ系列等の完全直交系列を用いる場合だけでなく、例えばＰＮ系列等の非完全直交系列を２次拡散に用いる場合にも適用することができる。

つまり、本発明は、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な系列を１次拡散に用い、系列の相違により互いに分離可能な系列を２次拡散に用いるすべての無線通信装置に適用することができる。

また、ＰＵＣＣＨ番号の定義は図４に示すものに限定されない。また、ＣＣＥ番号とＰＵＣＣＨ番号との対応付けは図５に示すものに限定されない。本発明は、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な系列間に循環シフト間隔が存在するすべての場合において実施可能である。

また、上記実施の形態では、複数の移動局からの複数の応答信号がコード多重される場合について説明した。しかし、本発明は、複数の移動局からの複数の参照信号（パイロット信号）がコード多重される場合においても上記同様にして実施可能である。図１２に示すように、ＺＣ系列（系列長１２）から３シンボルの参照信号Ｒ_０,Ｒ_１,Ｒ_２を生成する場合、まずＺＣ系列が系列長３の直交系列（Ｆ_０,Ｆ_１,Ｆ_２）にそれぞれ対応させてＩＦＦＴされる。このＩＦＦＴにより時間軸上の系列長１２のＺＣ系列が得られる。そして、ＩＦＦＴ後の信号が直交系列（Ｆ_０,Ｆ_１,Ｆ_２）を用いて拡散される。つまり、１つの参照信号（ＺＣ系列）は３つのシンボルＲ_０,Ｒ_１,Ｒ_２にそれぞれ配置される。他の移動局でも同様にして１つの参照信号（ＺＣ系列）が３つのシンボルＲ_０,Ｒ_１,Ｒ_２にそれぞれ配置される。但し、異なる移動局間では、時間軸上での循環シフト量が互いに異なるＺＣ系列、または、互いに異なる直交系列が用いられる。ここではＺＣ系列の時間軸上での系列長が１２であるため、同一ＺＣ系列から生成される循環シフト量０〜１１の１２個のＺＣ系列を用いることができる。また、直交系列の系列長が３であるため、互いに異なる３つの直交系列を用いることができる。よって、理想的な通信環境では、最大３６（１２×３）の移動局からの参照信号をコード多重することができる。

また、上記実施の形態の説明で用いたＰＵＣＣＨは、ＡＣＫまたはＮＡＣＫをフィードバックするためのチャネルであるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネルと称されることもある。

また、本発明は、応答信号以外の制御情報をフィードバックする場合にも上記同様にして実施可能である。

また、ＡＣＫまたはＮＡＣＫの応答信号を送信するための上り回線制御チャネルはＰＵＣＣＨに限定されない。また、下り回線データのリソース割当結果を通知するための制御情報を送信するための下り回線制御チャネルはＰＤＣＣＨに限定されない。

また、移動局は端末局、UE、MT、MS、STA（Station）と称されることもある。また、基地局はNode B、BS、APと称されることもある。また、サブキャリアはトーンと称されることもある。また、ＣＰはガードインターバル（Guard Interval；ＧＩ）と称されることもある。

また、誤り検出の方法はＣＲＣに限られない。

また、周波数領域と時間領域との間の変換を行う方法は、ＩＦＦＴ、ＦＦＴに限られない。

また、上記実施の形態では、本発明を移動局に適用する場合について説明した。しかし、本発明は、固定された静止状態の無線通信端末装置や、基地局との間で移動局と同等の動作をする無線通信中継局装置に対しても適用することができる。つまり、本発明は、すべての無線通信装置に対して適用することができる。

また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００７年８月１４日出願の特願２００７−２１１５４４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。

応答信号拡散方法を示す図本発明の一実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態に係る移動局の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列とウォルシュ系列とＰＵＣＣＨとの対応を示す図本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列とウォルシュ系列とＣＣＥとの対応を示す図本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列の選択例を示す図（１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３の１ＣＣＥを占有する場合）本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列の選択例を示す図（１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３およびＣＣＥ＃４の２つのＣＣＥを占有する場合）本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列の選択例を示す図（１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃３,ＣＣＥ＃４,ＣＣＥ＃５の３つのＣＣＥを占有する場合）本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列の選択例を示す図（１ＰＤＣＣＨがＣＣＥ＃６,ＣＣＥ＃７,ＣＣＥ＃８の３つのＣＣＥを占有する場合）従来の相関値を示す図本発明の一実施の形態に係る相関値を示す図参照信号の拡散方法を示す図

Claims

１つ以上のコントロールチャネルエレメント（ＣＣＥ）を用いて送信された下り制御チャネルを受信する受信手段と、
互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な第１の複数の系列のうちの一つの系列であって、前記ＣＣＥの番号から特定される前記一つの系列を用いて応答信号を拡散する拡散手段と、
拡散された前記応答信号を送信する送信手段と、を具備し、
前記拡散手段は、前記下り制御チャネルが複数のＣＣＥで送信された場合、前記第１の複数の系列のうち、前記複数のＣＣＥの番号からそれぞれ特定される第２の複数の系列のうちの一つの系列であって、前記第２の複数の系列を除く前記第１の複数の系列とは循環シフト量が隣り合わない前記一つの系列を用いて、前記応答信号を拡散する、
無線通信装置。
１つ以上のコントロールチャネルエレメント（ＣＣＥ）を用いて送信された下り制御チャネルを受信する受信手段と、
互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な複数の系列のうちの一つの系列であって、前記ＣＣＥの番号から特定される前記一つの系列を用いて応答信号を拡散する拡散手段と、
拡散された前記応答信号を送信する送信手段と、を具備し、
前記拡散手段は、前記下り制御チャネルが複数のＣＣＥで送信された場合、前記複数のＣＣＥの番号のうち、最小番号から特定される系列に循環シフト量を１以上足した前記一つの系列を用いて、前記応答信号を拡散する、
無線通信装置。
前記拡散手段は、前記下り制御チャネルが複数のＣＣＥで送信された場合、前記複数のＣＣＥの番号のうち、最大番号以外の番号から特定される前記一つの系列を用いて、前記応答信号を拡散する、
請求項２に記載の無線通信装置。
１つ以上のコントロールチャネルエレメント（ＣＣＥ）を用いて送信された下り制御チャネルを受信する受信ステップと、
互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な第１の複数の系列のうちの一つの系列であって、前記ＣＣＥの番号から特定される前記一つの系列を用いて応答信号を拡散する拡散ステップと、
拡散された前記応答信号を送信する送信ステップと、を具備し、
前記拡散ステップは、前記下り制御チャネルが複数のＣＣＥで送信された場合、前記第１の複数の系列のうち、前記複数のＣＣＥの番号からそれぞれ特定される第２の複数の系列のうちの一つの系列であって、前記第２の複数の系列を除く前記第１の複数の系列とは循環シフト量が隣り合わない前記一つの系列を用いて、前記応答信号を拡散する、
応答信号拡散方法。
１つ以上のコントロールチャネルエレメント（ＣＣＥ）を用いて送信された下り制御チャネルを受信する受信ステップと、
互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な複数の系列のうちの一つの系列であって、前記ＣＣＥの番号から特定される前記一つの系列を用いて応答信号を拡散する拡散ステップと、
拡散された前記応答信号を送信する送信ステップと、を具備し、
前記拡散ステップは、前記下り制御チャネルが複数のＣＣＥで送信された場合、前記複数のＣＣＥの番号のうち、最小番号から特定される系列に循環シフト量を１以上足した前記一つの系列を用いて、前記応答信号を拡散する、
応答信号拡散方法。