JP5346015B2 - Ｓｃ−ｆｄｍａ通信システムにおける制御信号及びデータ信号の送信のための周波数リソースの分割 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、無線通信システムに関し、特に、単一キャリア周波数分割多元接続（Single Carrier-Frequency division Multiple Access：以下、“ＳＣ-ＦＤＭＡ”と称する。）通信システムに関し、第３世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project：以下、“３ＧＰＰ”と称する。）Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）ロングタームエボルーション（Long Term Evolution：以下、“ＬＴＥ”と称する。）の開発でさらに考慮される。

特に、本発明は、ＳＣ−ＦＤＭＡ通信システムにおいて制御信号及びデータ信号の送信に割り当てられたリソースの分割を考慮する。本発明は、移動ユーザ端末（ＵＥ）からサービング基地局（又はＮｏｄｅ Ｂ）への信号送信に対応するアップリンク（ＵＬ）通信を仮定する。端末機又は移動局とも呼ばれるＵＥは、固定されてもよく、又は移動されてもよく、無線装置、携帯電話、個人用コンピュータ（ＰＣ）装置、無線モデムカードなどであってもよい。Ｎｏｄｅ Ｂは、一般的に、固定局であり、ＢＴＳ（Base Transceiver System）、アクセスポイント、又はその他の用語で呼ばれうる。

通信システムの適切な機能性のためには、幾つかのタイプの信号が支援される必要がある。通信の情報内容を伝達するデータ信号に加えて、データ信号の適切な送信を可能にするために、ＵＬでは制御信号もＵＥからサービングＮｏｄｅ Ｂに送信される必要があり、ダウンリンク（ＤＬ）ではサービングＮｏｄｅ ＢからＵＥに送信される必要がある。ＤＬは、Ｎｏｄｅ ＢからＵＥへの通信を意味する。以下、このような制御信号を、ＵＬを中心にして詳細に説明する。

ＵＥは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared CHannel）を介してデータ信号（又はデータパケット）を送信するものと仮定する。相互干渉を避けるために、図１に示すように、ＰＵＳＣＨは、各ＵＥが動作帯域幅（ＢＷ）の相互に異なる部分を使用している複数のＵＥにより、同一の時間期間の間に共有されることができる（周波数分割方式（ＦＤＭ））。ＵＥ１ １１０は、ＢＷ１２０にわたって送信する一方、ＵＥ２ １３０、ＵＥ３ １５０及びＵＥ４ １７０は、それぞれＢＷ１４０、ＢＷ１６０及びＢＷ１８０を介して送信する。空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）方法を使用する場合は例外であるが、この場合に、複数のＵＥは、自身のＰＵＳＣＨデータパケット送信のために、同一のサブフレームにわたって同一のＲＢを共有してもよい。

Ｎｏｄｅ Ｂは、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を介してデータ信号（又はデータパケット）をＵＥに送信すると仮定する。ＰＵＳＣＨと同様に、ＰＤＳＣＨは、ＦＤＭを介して同一の時間期間の間に複数のＵＥにより共有されることができる。

ＰＵＳＣＨ及びＰＤＳＣＨ送信は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を用いてそれぞれＵＬ又はＤＬスケジューリング割り当てを介してＮｏｄｅ Ｂによりスケジューリングされるか、又は周期的に送信が行われるように予め構成されることができる（ＰＵＳＣＨ又はＰＤＳＣＨ送信の固定的（persistent）スケジューリング）。ＰＤＣＣＨを使用すると、一般的に、ＰＵＳＣＨ又はＰＤＳＣＨでのデータ信号送信は、Ｎｏｄｅ Ｂスケジューラが決定した任意のサブフレームごとに発生し得る。したがって、このような送信のスケジューリングを動的（dynamic）であると呼ぶ。

過度なＰＤＣＣＨオーバーヘッドを避けるためには、一部のＰＵＳＣＨ及びＰＤＳＣＨ送信は、動作帯域幅の所定の部分で周期的に発生するように構成されてもよい。このようなスケジューリングを固定的（persistent）であると呼ぶ。図２は、初期パケット送信２１０が割当間隔２２０ごとに周期的に発生する固定的スケジューリングの概念を示す。固定的スケジューリングは、主に送信周期当たりの比較的小さい帯域幅要件を有する通信サービスのために使用されるが、通信システムのＤＬに誘導された関連オーバーヘッドにより非効率的なＰＤＣＣＨを介して動的スケジューリングを行う多くのＵＥのためにも提供される必要がある。このようなサービスの典型的な一例は、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）である。

ＰＵＳＣＨ及びＰＤＳＣＨ送信に応じて、肯定又は否定確認応答信号であるＡＣＫ又はＮＡＫがそれぞれＵＥから又はＵＥに送信されるものと仮定する。本発明は、通信システムのＵＬを考慮するので、ＰＤＳＣＨ送信に応じてＵＥにより送信されるＡＣＫ／ＮＡＫ信号に焦点を合せる。ＮＡＫの受信の際にデータパケットが再送信され、またＡＣＫの受信の際に新たなデータパケットが送信されるハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）の使用のために、ＡＣＫ／ＮＡＫシグナリングが要求される。

ＤＬでのＵＥのＰＤＳＣＨスケジューリングは動的であっても、又は固定的であってもよいため、ＵＥからのＡＣＫ／ＮＡＫ信号の送信も動的であるか又は固定的であることができる。後者の場合に、ＰＤＳＣＨ送信と同様に、ＵＥからのＡＣＫ／ＮＡＫ送信は、周期的である。

ＡＣＫ／ＮＡＫ信号の周期的及び動的送信に加えて、他の制御信号もＵＥにより周期的に送信されてもよい。このような制御信号の一例は、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）である。ＵＥがＤＬで経験する信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ）で示すことができるチャネル状態をサービングＮｏｄｅ Ｂに通知するためにＣＱＩが周期的に送信されると仮定する。ＣＱＩ又はＡＣＫ／ＮＡＫ以外の他の制御信号の追加の周期的送信が存在してもよい。

したがって、通信システムのＵＬは、動的及び固定的ＰＵＳＣＨ送信、動的及び固定的ＰＤＳＣＨ送信によるＡＣＫ／ＮＡＫ送信、ＣＱＩ送信、及びその他可能な制御シグナリングを支援すると仮定する。ＣＱＩ送信、固定的ＰＵＳＣＨ送信、及び固定的ＰＵＳＣＨによるＡＣＫ／ＮＡＫ送信は、サービングＮｏｄｅ Ｂにより非活性化されるまで又は対応する構成された送信期間が満了するまで周期的であると仮定する。ＡＣＫ／ＮＡＫ及びＣＱＩ信号は、すべて物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）と呼ぶ。他の制御信号は、ＰＵＣＣＨで周期的に送信されてもよい。

ＰＵＳＣＨ送信は、サブフレームに対応する送信時間間隔（ＴＴＩ）にわたって発生すると仮定する。図３は、開示された発明の一実施形態で仮定されたサブフレーム構成３１０のブロック図を示す。このサブフレームは、２個のスロットを含む。各スロット３２０は、７個のシンボルをさらに含み、各シンボル３３０は、チャネル伝播効果による干渉を緩和するためのサイクリックプレフィックス（ＣＰ）をさらに含む。この２個のスロットでの信号送信は、動作帯域幅の同一の部分でなされてもよく、又はなされなくてもよい。

図３の例示的なサブフレーム構成において、各スロットの中間シンボルは、受信された信号のコヒーレント復調（coherent demodulation）を可能にするためにチャネル推定を提供する目的を含み、幾つかの目的のために使用され、パイロット信号とも知られている基準信号（ＲＳ）３４０の送信を運搬する。ＵＬサブフレームでＲＳ送信を有するシンボルの個数は、ＰＵＳＣＨ、ＡＣＫ／ＮＡＫ送信を有するＰＵＣＣＨ、及びＣＱＩ送信を有するＰＵＣＣＨの間で異なることがある。例えば、各スロット内の３個の中間シンボルは、ＡＣＫ／ＮＡＫ ＰＵＣＣＨ送信の場合にＲＳ送信のために使用されてもよく（残りのシンボルは、ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用される）、他方、各スロット内の２番目及び６番目のシンボルは、ＣＱＩ ＰＵＣＣＨ送信の場合にＲＳ送信のために使用されてもよい（残りのシンボルは、ＣＱＩ送信のために使用される）。これは、後述する図９、図１０、及び図１１に図示される。

送信帯域幅は、リソースブロック（ＲＢ）と呼ばれる周波数リソースユニットで構成されると仮定する。一実施形態は、各ＲＢが１２個のＳＣ−ＦＤＭＡサブキャリアを含むと仮定し、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ送信のために複数のＮ個の連続的なＲＢ３５０が割り当てられ、ＰＵＣＣＨ送信のために１個のＲＢが割り当てられると仮定する。しかしながら、上記の値は、一例として例示されているだけであり、上述した本発明の実施形態に限定されない。

開示された発明には重要ではないが、ＰＵＳＣＨのための送信器構成の例示的なブロック図が図４に図示されている。ＵＥが同一のＰＵＳＣＨサブフレーム内に送信するデータビット及び制御ビット（ＡＣＫ／ＮＡＫ、ＣＱＩなど）をすべて有している場合に、ＡＣＫ／ＮＡＫを送信するためには、特定のデータビット（例えば、ターボ符号化の場合におけるパリティビット）がパンクチャーリングされ、ＡＣＫ／ＮＡＫビットに置き換えられてもよい。したがって、ＵＥによる同時的なＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨ送信を避け、単一周波数特性が維持される。符号化されたＣＱＩビット（存在する場合に）４０５及び符号化されたデータビット４１０の多重化４２０がなされる。ＡＣＫ／ＮＡＫビットもＰＵＳＣＨで送信される必要があれば、データビット（又は恐らくＣＱＩビット）は、ＡＣＫ／ＮＡＫビット４３０を収容するためにパンクチャーリングされる。結合されたデータビット及び制御ビットの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）４４０が行われ、割り当てられた送信帯域幅に対応するサブキャリア４５０の選択４５５がなされ、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）４６０が行われ、最終的に、ＣＰ４７０及び(タイムウィンドウイングを用いた)フィルタリング４８０が送信された信号４９０に適用される。

ゼロパディングは、他のＵＥにより使用されたサブキャリア及びガードサブキャリア（図示せず）で基準ＵＥにより挿入されると仮定する。さらに、簡潔性のために、当該技術分野で知られているデジタル／アナログコンバータ、アナログフィルター、増幅器、及び送信器アンテナのような追加の送信器回路は、図４に図示していない。同様に、すべての送信されたビットに対する変調過程だけでなくデータビット及びＣＱＩビットに対する符号化過程は、当業者にはよく知られているので、簡潔性のために省略する。

受信器において、逆（相補的）送信器機能が実行される。これは、図５に概念的に示すが、図４の動作の逆動作を適用する。当技術分野で周知のように（簡潔のために図示していないが）、アンテナは、無線周波数（ＲＦ）アナログ信号を受信し、追加の処理部（フィルター、増幅器、周波数ダウンコンバータ、及びアナログ−デジタル変換器）を経た後に、デジタル受信信号５１０は、タイムウィンドウイング（time windowing）ユニット５２０を通過し、ＣＰ除去５３０がなされる。次いで、受信器ユニットは、ＦＦＴ５４０を適用し、送信器が使用したサブキャリア５５０の選択５４５を行い、逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）５６０を適用し、ＡＣＫ／ＮＡＫビットを抽出し、データビット５７０に対して削除された部分を配置し、ＣＱＩビット５９０及びデータビット５９５の逆多重化５８０を行う。送信器の場合に、チャネル推定、復調、及び復号のような当業者によく知られている受信器機能は、簡潔のために図示されておらず、これらは、本発明に重要でない。

また、開示された発明に必須的でない（すなわち、一般的な）ＰＵＣＣＨ（ＡＣＫ／ＮＡＫ、ＣＱＩ）送信構成のブロック図を図６に示す。送信は、ＣＡＺＡＣ基盤シーケンス６１０の変調を介してなされると仮定する。同様に、ＲＳ送信は、変調されないＣＡＺＡＣ基盤シーケンス６１０を介してなされると仮定する。割り当てられた送信帯域幅に対応するサブキャリアの選択６２０を行い、シーケンス要素が選択されたＰＵＣＣＨサブキャリアへのマッピング６３０がなされる。ＩＦＦＴ６４０が実行された後に、出力が時間領域で循環的なシフト６５０が行われ、最終的に、ＣＰ６６０及び（タイムウィンドウイングを使用した）フィルタリング６７０が送信された信号６８０に適用される。図４のＰＵＳＣＨ送信器構成について、主な差は（要求されなかったが、ＣＡＺＡＣ基盤シーケンスは、ＤＦＴ動作を避けるために周波数領域で直接にマッピングされると仮定するので）、ＤＦＴブロックの不在及び循環シフト６５０の適用である。また、ウォルシュカバーリング（Walsh covering）は、サブフレームで対応するシンボルにわたってＡＣＫ／ＮＡＫ、ＲＳ、及び場合によりＣＱＩ信号にも適用されることができる（図３）。

図７に示すように、ＣＡＺＡＣ基盤シーケンスの受信のために逆順の機能が実行される。受信信号７１０は、タイムウィンドウイングユニット７２０を通過し、ＣＰの除去７３０が行われる。この後に、循環シフトの復元７４０がなされ、ＦＦＴ７５０が適用され、送信器が使用したサブキャリア７６０の選択７６５がなされ、ＣＡＺＡＣ基盤シーケンスのレプリカ７７０との相関の適用７８０がなされ、出力７９０が取得される。この出力は、ＲＳの場合に、時間周波数補間器のようなチャネル推定部を通過でき、又はＣＡＺＡＣ基盤シーケンスがＡＣＫ／ＮＡＫ又はＣＱＩ情報ビットにより変調される場合に、送信された情報を検出するのに使用することができる。

ＣＡＺＡＣ基盤シーケンスの一例は、次の式（１）により与えられる。

上述した式（１）において、Ｌは、ＣＡＺＡＣシーケンスの長さであり、ｎは、シーケンスの特定の要素のインデックスｎ＝｛０、１、２、．．．、Ｌ−１｝であり、ｋは、シーケンス自体のインデックスである。与えられた長さがＬである場合に、Ｌが素数（prime）であるという条件で、Ｌ−１個の区別されるシーケンスがある。したがって、シーケンスの全体群は、｛１、２、．．．、Ｌ−１｝でのｋの範囲として定義される。しかしながら、ＰＵＣＣＨシグナリングのために使用されたＣＡＺＡＣシーケンスは、以下でさらに説明されるようにこの正確な表現を用いて生成される必要はない。

素数長さＬのＣＡＺＡＣシーケンスの場合に、シーケンスの個数は、Ｌ−１である。１２個のサブキャリアをそれぞれ含むＲＢが偶数個のサブキャリアを含むと仮定するため、その結果シーケンスがＣＡＺＡＣシーケンスの定義を満足しなくても、（長さ１３のような）さらに長い素数長さのＣＡＺＡＣシーケンスを切断（truncating）するか、又は端部における自身の第１の要素の反復（循環拡張）により（長さ１１のような）さらに短い素数長さのＣＡＺＡＣシーケンスを拡張することにより、ＡＣＫ／ＮＡＫ及びＲＳの送信のためのシーケンスが周波数又は時間領域で生成されることができる。あるいは、ＣＡＺＡＣシーケンスは、ＣＡＺＡＣ特性を満足するシーケンスに対するコンピュータ検索を介して生成されることができる。

同一のＣＡＺＡＣシーケンスの相互に異なる循環シフトは、直交ＣＡＺＡＣシーケンスを提供する。したがって、同一のＣＡＺＡＣシーケンスの相互に異なる循環シフトは、これらのＲＳ、ＡＣＫ／ＮＡＫ、又はＣＱＩ送信のために同一のＲＢで相互に異なるＵＥに割り当てられることができ、直交ＵＥ多重化を達成することができる。このような原理を図８に示す。

同一のルートのＣＡＺＡＣシーケンスの複数の循環シフト８２０、８４０、８６０、及び８８０から対応して生成された複数のＣＡＺＡＣシーケンス８１０、８３０、８５０、及び８７０が直交するために、循環シフト値８９０は、チャネル伝播遅延拡散Ｄ（時間不確実エラー及びフィルタースピルオーバー効果を含む）を超過しなければならない。ＴＳが１つのシンボルの持続期間である場合に、循環シフトの個数は、ＴＳ／Ｄ比率の数学的フロアーと同一である。循環シフト粒度は、ＣＡＺＡＣシーケンスの要素と同一である。長さ１２のＣＡＺＡＣシーケンスの場合に、可能な循環シフトの個数は、１２であり、約６６マイクロ秒のシンボル持続期間の間に（１ミリ秒サブフレーム内に１４個のシンボルが含まれる）、連続的な循環シフトの時間間隔（time separation）は、約５．５マイクロ秒である。

送信ＲＢ及び送信サブフレームのようなＣＱＩ送信パラメータは、上位レイヤーシグナリングを介して各ＵＥに対して構成され、サブフレームよりもずっと長い期間にわたって有効に維持される。同様に、固定的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫ送信パラメータ及び（ＲＢ及びサブフレームのような）固定的ＰＵＳＣＨ送信パラメータも類似した期間にわたって同一に維持される。

ＳＣ−ＦＤＭＡシグナリングの結果で、信号の送信帯域幅が連続的（contiguous）な必要がある。ＰＵＳＣＨ送信のために帯域幅フラグメンテーションを避けるには、ＰＵＣＣＨ送信が動作帯域幅の両端部に向かうように配置される必要がある。そうでなければ、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅の各側で使用可能なＲＢがある場合に、これらは、送信の単一周波数特性を保持しつつＰＵＳＣＨ送信のために同一のＵＥにより使用されることができない。

さらに、ＰＵＣＣＨ送信が、周期的ＣＱＩ送信、周期的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信、及び動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信を含むので、動作帯域幅の両端部での対応するＲＢに対する適切な順序（ordering）が決定される必要がある。

ＰＵＣＣＨ送信に加えて、ＰＵＳＣＨ送信の固定的スケジューリングもＰＵＣＣＨと類似した帯域幅占有特性となる。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ＵＥからこれらのサービングＮｏｄｅ Ｂへの制御信号及びデータ信号の送信のための周波数リソースを割り当てる装置及び方法を提供することにある。

付加的に、本発明は、ＣＱＩ送信、固定的ＰＤＳＣＨスケジューリングによる周期的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信、及び動的ＰＤＳＣＨスケジューリングによる動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用されるＲＢの中でＰＵＣＣＨ送信に割り当てられたＲＢの分割を決定する。

付加的に、本発明は、ＰＵＣＣＨ送信を収容しつつＰＵＳＣＨ送信のための帯域幅活用を最大化する。

付加的に、本発明は、帯域幅フラグメンテーションを避けつつ固定的ＰＵＳＣＨ送信を統合する。

付加的に、本発明は、特に制御信号に対する受信信頼度の要求の達成を容易にする。

付加的に、本発明は、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信に使用可能な第１のＲＢをＵＥに通知する。

上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、周期的送信を有する制御信号、動的送信を有する制御信号、及びデータ信号により使用された周波数ユニット（リソースブロック（ＲＢ））の割り当てのための方法を提供する。

本発明の実施形態の他の態様によれば、周期的送信を有する制御信号、動的送信を有する制御信号、周期的送信を有するデータ信号、及び動的送信を有するデータ信号により使用された周波数ユニットの割り当てのための方法を提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、各スケジューリング割り当てを用いてサービングＮｏｄｅ Ｂによりユーザ端末に送信されたデータ信号に応じる確認応答信号の送信を有するユーザ端末が、上記確認応答信号の送信に使用可能な第１の周波数ユニットを決定するための装置及び方法を提供する。

本発明のさらなる他の態様によれば、各スケジューリング割り当てを用いてサービングＮｏｄｅ Ｂにより送信された各データ信号に応じて確認応答信号の送信を有するユーザ端末にサービングＮｏｄｅ Ｂが確認応答信号の送信に使用可能な第１の周波数ユニットを通知する装置及び方法を提供する。

周波数分割多重化を介した複数のＵＥからの信号の直交送信のための動作帯域幅の分割を示す図である。 ＵＥからの固定的（周期的）データ信号送信の概念を示す図である。 ＳＣ−ＦＤＭＡ通信システムの例示的なサブフレーム構成を示すブロック図である。 送信サブフレーム内のデータビット、ＣＱＩビット、及びＡＣＫ／ＮＡＫビットを多重化するための第１のＳＣ−ＦＤＭＡ送信器の構成を示すブロック図である。 受信サブフレーム内のデータビット、ＣＱＩビット、及びＡＣＫ／ＮＡＫビットを逆多重化するためのＳＣ−ＦＤＭＡ受信器の構成を示すブロック図である。 周波数領域のＣＡＺＡＣ基盤シーケンスに対する例示的な送信器の構成を示すブロック図である。 周波数領域のＣＡＺＡＣ基盤シーケンスに対する例示的な受信器の構成を示すブロック図である。 ルートＣＡＺＡＣ基盤シーケンスに相互に異なる循環シフトを適用した直交ＣＡＺＡＣ基盤シーケンスの例示的な構成を示すブロック図である。 ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＫ、及びデータ信号の送信のためのリソースブロックの例示的な分割を示す図である。 ＣＱＩ、固定的及び動的ＡＣＫ／ＮＡＫ、及び固定的及び動的データ信号送信のためのリソースブロックの第１の分割を示す図である。 ＣＱＩ、固定的及び動的ＡＣＫ／ＮＡＫ、及び固定的及び動的データ信号送信のためのリソースブロックの第２の分割を示す図である。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。しかしながら、本発明は、様々な形態で具体化することができ、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解析されてはいけない。むしろ、このような実施形態は、本開示が完全であり完璧であり、当業者に本発明の範囲を十分に伝達するために提供される。

また、本発明は、単一キャリア周波数分割多元接続（Single Carrier-Frequency division Multiple Access：以下、“ＳＣ−ＦＤＭＡ”と称する。）通信システムを仮定しているが、一般的に、すべてのＦＤＭシステムにも適用され、特に、ＯＦＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＦＤＭＡ、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）−拡散ＯＦＤＭ、ＤＦＴ−拡散ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＯＦＤＭＡ、及び単一キャリアＯＦＤＭにも適用される。

本発明の実施形態のシステム及び方法は、ユーザ端末からサービングＮｏｄｅ Ｂへの信号送信のために使用可能な帯域幅の活用を最大化し、所望する送信信頼度目標の達成を容易にし、このような信号の送信に使用可能な第１の周波数ユニット（又はリソースブロック（ＲＢ））を確認応答信号の送信を有するＵＥに通知する必要性に関連した問題点を解決する。

この背景技術で論議された通りに、ＵＬの幾つかの信号は、周期的特性を有し、サブフレーム当たりのＲＢ又は周波数ユニットの対応する割り当ては、サブフレーム持続期間に比べて比較的長い期間にわたって予め決定されることができる。このような信号は、ＣＱＩ、固定的ＰＤＳＣＨ送信と関連したＡＣＫ／ＮＡＫ、及び固定的ＰＵＳＣＨを含む。単一キャリア送信を支援しつつ帯域幅フラグメンテーションを避けることを含み、以下で詳細に説明されるように、幾つかの理由により、このような信号を動作帯域幅の２つのエッジ（端部）に向かって配置することが好ましい。

動的にスケジューリングされたＰＵＳＣＨ送信に加えて、サブフレーム当たりの可変的な個数のＲＢを要求することもある他の信号は、動的ＰＤＳＣＨ送信に対するＡＣＫ／ＮＡＫ（動的ＡＣＫ／ＮＡＫ）を含む。したがって、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢは、動的ＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢの次に配置され、周期的ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ送信に割り当てられた最後のＲＢの次から開始し、動作帯域幅（ＢＷ）の内部に向かって配置されなければならない。

まず、ＣＱＩシグナリングのような周期的ＰＵＣＣＨ送信及び動的ＰＵＣＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＫ送信の分割を図９に示す例示的な設定で考慮する。ＵＥからのＣＱＩ送信は、第１のスロット９１０Ａ及び第２のスロット９１０Ｂでの動作ＢＷの両側端部で行われると仮定する。本発明によると、第１のスロット９２０Ａ及び第２のスロット９２０Ｂの、異なるＵＥからの動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用されるＲＢは、ＣＱＩ送信のために使用されるＲＢの内部に配置され、サブフレームの第１のスロット９３０Ａ及び第２のスロット９３０Ｂでの動的ＰＵＳＣＨ送信のために使用されるＲＢに隣接し、このようなＲＢの外部に配置される。

サブフレームで動的ＰＤＳＣＨ送信を有するＵＥの個数が変わることがあるので、ＰＵＣＣＨで対応する動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信により使用されたＲＢの個数もサブフレームごとに変わることがある（しかしながら、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信について、図９には、１つのＲＢだけが図示されている。）。このような変動は、Ｎｏｄｅ Ｂスケジューラがサブフレーム当たりの割り当てられた動的ＰＤＳＣＨ送信の回数に関する制限なしに動作すると仮定するため、予め予測することができない。

動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信を有する各ＵＥは、１つのＲＢ内の多重化容量（このパラメータは、サービングＮｏｄｅ Ｂによりブロードキャスティングされることができる。）及び他のＵＥからのＡＣＫ／ＮＡＫ送信に関する自身の相対的な位置を（サービングＮｏｄｅ Ｂにより明示的なシグナリングを介するか、又はスケジューリング割り当てのために使用されたＰＤＣＣＨのインデックスを介して暗示的に）認識していると仮定するので、どのＲＢと（ＣＡＺＡＣ基盤シーケンスのどの循環シフトのような）ＲＢ内のどのリソースが使用されるかを認識することができる。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＫ多重化容量が１８であり、ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＵＥの相対的な順序が２０であると、ＵＥは、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用された２番目のＲＢ内の２番目のリソースを自身のＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用する。一般的に、ＲＢ内のＡＣＫ／ＮＡＫ多重化容量がＭであり、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信を有するＵＥの相対的な順序がＰである場合には、ＵＥは、Ｑ＝ｃｅｉｌ（Ｐ／Ｍ）のＲＢ番号内のリソースｍｏｄ（Ｐ，Ｍ）を使用することができる。ここで、ｍｏｄ（ｘ，ｙ）は、ｘ−（ｎ×ｙ）であり、ｎは、フロアー（ｘ÷ｙ）である。“フロアー”演算は、ある数をすぐ次に小さい整数に下げ、“ｃｅｉｌ”演算は、ある数をすぐ次に大きい整数に上げる。

動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢを、サブフレーム当たりのＲＢの個数が長い時間にわたって固定された（ＣＱＩ送信のような）周期的ＰＵＣＣＨ送信のために使用され、動的ＰＵＳＣＨ送信のために使用されたＲＢに隣接し、このようなＲＢの外部に配置されるＲＢの次に動作帯域幅の内部に向かって配置することにより、使用されないＲＢによる帯域幅フラグメンテーション又は帯域幅浪費を避ける。そうでなければ、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢが、周期的ＰＵＣＣＨ送信のためのＲＢの前で動作帯域幅の外部に向かって配置されると、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢの個数が、サブフレーム間で変化する場合に帯域幅フラグメンテーションが発生しうる。

代りに、図９に示すように、周期的及び動的ＰＵＣＣＨ送信間のＲＢ分割を介して、前のＲＢを単純に以後のもの（latter or reverse）に対する拡張として見なすことができるので、ＲＢの浪費や帯域幅フラグメンテーションを引き起こすことなく動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用されたＲＢの数における任意の変化を、残りのＲＢの動的ＰＵＳＣＨ送信のスケジューリングで途切れなく受け入れることができる。サービングＮｏｄｅ Ｂは、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのサブフレームごとに、どのくらい多くのＲＢが要求されるかを認識しているので、帯域幅フラグメンテーションを引き起こすことなく、これに従ってＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢを割り当てることができる。

動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢを周期的ＰＵＣＣＨ送信に割り当てられたＲＢの内部に配置する他の理由は、特定の個数のＵＬサブフレームの後に、前のＲＢがＰＵＳＣＨ送信に使用可能となるためである。対応する後続ＵＬサブフレームでＡＣＫ／ＮＡＫ送信がないため、これは、ＤＬサブフレームがマルチキャスト−ブロードキャストトラフィックを運搬する際に発生する（ＡＣＫ／ＮＡＫフィードバックを要求するユニキャストＰＤＳＣＨ送信がマルチキャスト−ブロードキャストＤＬサブフレームの間に発生すると仮定しない。）。ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢがＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢに隣接しない場合に、単一キャリア特性により可能でないこともある。

動的ＡＣＫ／ＮＡＫ ＲＢを動的ＡＣＫ／ＮＡＫ及び周期的ＰＵＣＣＨ送信のために使用された動作帯域幅の内部に配置するもう１つの理由は、前のものは、主に後のものよりさらに信頼できなければならないためである。内部ＲＢによる送信は、実質的により大きい電力であり得る隣接した帯域における送信により発生する帯域外（out-of-band）干渉を避けるので、内部ＲＢに配置されると、ＡＣＫ／ＮＡＫ信号はこのような干渉からさらによく保護される。

図１０では、図９のＲＢ割り当てが一般化されており、ＣＱＩ、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ、及び動的ＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢに加えて、固定的ＡＣＫ／ＮＡＫ及び固定的ＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢも含まれている。周期的送信の順序は、相互に置き換えてもよく、又は混ぜてもよい。このような周期的送信のもう１つの順序は、図１１に図示されている。

固定的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信１０１０Ａ及び１０１０ＢのためのＲＢ、又は固定的ＰＵＳＣＨ送信１０２０Ａ及び１０２０ＢのためのＲＢは、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信１０３０Ａ及び１０３０ＢのためのＲＢの外部に位置し、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信１０３０Ａ及び１０３０ＢのためのＲＢは、予め決定されることができない方式でサブフレーム間において変わり得る唯一のＲＢであるので、動的ＰＵＳＣＨ送信１０４０Ａ及び１０４０ＢのためのＲＢに隣接し、このようなＲＢの外部に配置される。周期的ＰＵＣＣＨ及び固定的ＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢもサブフレーム間で変わり得る一方、これは、予め定められた方式で発生する。

さらに、図１０では、固定的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢが、両方のスロットでＣＱＩ送信のためのＲＢの内部に位置するが、かならずこのような必要はなく、２個のスロットのうちの１つで後者が前者の内部に位置することもできる。付加的に、このような信号のうちのいずれか１つの送信は、１つのスロットのみに限定されるか又は１つのサブフレーム以上に拡張されてもよい。

図１１は、固定的ＰＵＳＣＨ送信１１１０Ａ及び１１１０ＢとＣＱＩ送信１１２０Ａ及び１１２０Ｂとの相対的な配置を除いては、図１０と同一の原理を示す。固定的ＰＵＳＣＨ送信は、ＨＡＲＱを用いて利益を得るようになり、これにより、ＣＱＩ送信は、一般的に、固定的ＰＵＳＣＨ送信よりさらに良好な受信信頼度を要求するので、動作帯域幅のエッジへのＲＢ内のＣＱＩ配置を避けることにより、潜在的な帯域外干渉からＣＱＩ信号を保護し、したがって、受信信頼度を向上させることができる。

図１０及び図１１において、固定的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢは、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢの外部に位置し、ＣＱＩ送信又は固定的ＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢの内部に位置する。このような方式で、サブフレームがマルチキャスト−ブロードキャスト通信トラフィックを運搬する際のように、前のＤＬサブフレームにＰＤＳＣＨスケジューリングがない場合には、対応する後続ＵＬサブフレームでＡＣＫ／ＮＡＫ送信が発生せず、そうでない場合には、ＵＥによりＡＣＫ／ＮＡＫ送信のために使用されるＲＢがＰＵＳＣＨ送信のために使用されることができる。

すべての周期的送信（ＣＱＩ、固定的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫ、及び固定的ＰＵＳＣＨスケジューリング）に対してサブフレーム当たりのＲＢの個数を固定し、動的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫ ＲＢを周期的送信のためのＲＢと動的ＰＵＳＣＨ送信のためのＲＢ間に配置することにより、動的ＰＵＳＣＨ送信に使用可能なＲＢが隣接し、よく定義される。このような周期的送信に対するサブフレーム当たりのＲＢの固定された個数は、ブロードキャストチャネルを介してＵＥに通信されることができる。このような情報は、動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信のためのＲＢが動作帯域幅のエッジから開始されない場合に、ＵＥがこのようなＲＢ（第１のＲＢ）を決定するためのインデックスとして使用される。ＵＥは、周期的送信のために使用されたサブフレーム当たりのＲＢの固定された個数を認識し、動的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫ送信に使用可能な第１のＲＢを決定するために、（インデックスと同一の値の）このようなＲＢの個数と同一の値のオフセットを適用することができる。

図１０を例として挙げると、サービングＮｏｄｅ Ｂは、（ＣＱＩ、固定的ＰＵＳＣＨスケジューリング、固定的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫのような）すべての周期的送信のために使用されたＲＢの総個数をブロードキャスティングし、この値は、ＵＥが動作帯域幅の両端部で第１のＲＢに関連してインデックスと同一の値の各オフセットを適用することにより、動的ＰＤＳＣＨスケジューリングによるＡＣＫ／ＮＡＫ送信に使用可能な第１のＲＢを決定するためのインデックスとして機能する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

９１０Ａ，９２０Ａ，９３０Ａ 第１のスロット
９１０Ｂ，９２０Ｂ，９３０Ｂ 第２のスロット
１０１０Ａ，１０１０Ｂ 固定的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信
１０２０Ａ，１０２０Ｂ 固定的ＰＵＳＣＨ送信
１０３０Ａ，１０３０Ｂ 動的ＡＣＫ／ＮＡＫ送信
１０４０Ａ，１０４０Ｂ 動的ＰＵＳＣＨ送信
１１１０Ａ，１１１０Ｂ 固定的ＰＵＳＣＨ送信
１１２０Ａ，１１２０Ｂ ＣＱＩ送信

Claims (28)

1. 通信システムにおいて動作帯域幅にわたってユーザ端末からアップリンクで制御信号及びデータ信号の送信のための周波数リソースを割り当て、前記制御信号は、第１のタイプの制御信号と第２のタイプの制御信号とを含み、第１のユーザ端末の集合は、前記第１のタイプの制御信号の送信のために第１の周波数リソースを使用し、第２のユーザ端末の集合は、前記第２のタイプの制御信号の送信のために第２の周波数リソースを使用し、第３のユーザ端末の集合は、前記データ信号の送信のために第３の周波数リソースを使用する基地局で遂行される周波数リソース割当方法であって、
   前記第２の周波数リソースを前記動作帯域幅の各側で前記第１の周波数リソースと前記第３の周波数リソース間に配置するステップと、
   前記第３の周波数リソースを前記第２の周波数リソース間に配置するステップと、
   を具備し、
   周期的送信を有する前記第１のタイプの制御信号は、チャネル品質指示（ＣＱＩ）信号であり、前記第２のタイプの制御信号は、ダウンリンクデータ信号の送信に応じて送信される確認応答信号であり、
   前記第１のタイプの制御信号及び前記第２のタイプの制御信号は、各々相異なるシンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
   ことを特徴とする周波数リソース割当方法。
2. 前記データ信号は、該当スロットで中間シンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
   ことを特徴とする請求項１に記載の周波数リソース割当方法。
3. 前記第１のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで２番目及び６番目シンボル位置にマッピングされる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の周波数リソース割当方法。
4. 前記第２のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで３番目ないし５番目シンボル位置にマッピングされる
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の周波数リソース割当方法。
5. 前記データ信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで中間の４番目シンボル位置にマッピングされる
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の周波数リソース割当方法。
6. 前記データ信号の送信は、前記基地局から前記第３のユーザ端末の集合内のユーザ端末の各々に送信されたスケジューリング割当てと関連する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の周波数リソース割当方法。
7. 前記通信システムは、単一キャリア周波数領域多重接続通信システムである
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の周波数リソース割当方法。
8. 通信システムにおいて動作帯域幅にわたってアップリンクで制御信号及びデータ信号の送信のための周波数リソースを割り当て、前記制御信号は、第１のタイプの制御信号と第２のタイプの制御信号とを含み、第１のユーザ端末の集合は、前記第１のタイプの制御信号の送信のために第１の周波数リソースを使用し、第２のユーザ端末の集合は、前記第２のタイプの制御信号の送信のために第２の周波数リソースを使用し、第３のユーザ端末の集合は、前記データ信号の送信のために第３の周波数リソースを使用する周波数リソース割当てを遂行する基地局であって、
   前記制御信号とデータ信号を該当周波数リソースを通じて受信する受信部と、
   前記動作帯域幅の各側で前記第２の周波数リソースを前記第１の周波数リソースと前記第３の周波数リソース間に配置し、前記第３の周波数リソースを前記第２の周波数リソース間に配置する動作を制御する制御部と、を含み、
   周期的送信を有する前記第１のタイプの制御信号は、チャネル品質指示（ＣＱＩ）信号であり、前記第２のタイプの制御信号は、ダウンリンクデータ信号の送信に応じて送信される確認応答信号であり、
   前記第１のタイプの制御信号及び前記第２のタイプの制御信号は、各々相異なるシンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
   ことを特徴とする基地局。
9. 前記データ信号は、該当スロットで中間シンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
   ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
10. 前記第１のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで２番目及び６番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の基地局。
11. 前記第２のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで３番目ないし５番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の基地局。
12. 前記データ信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで中間の４番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の基地局。
13. 前記データ信号の送信は、前記基地局から前記第３のユーザ端末の集合のユーザ端末の各々に送信されるスケジューリング割当てと関連する
    ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の基地局。
14. 前記通信システムは、単一キャリア周波数領域多重接続通信システムである
    ことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の基地局。
15. 動作帯域幅にわたってアップリンクで制御信号及びデータ信号の送信のための周波数リソースが割り当てられ、前記制御信号は、第１のタイプの制御信号と第２のタイプの制御信号とを含み、第１のユーザ端末の集合は、前記第１のタイプの制御信号の送信のために第１の周波数リソースを使用し、第２のユーザ端末の集合は、前記第２のタイプの制御信号の送信のために第２の周波数リソースを使用し、第３のユーザ端末の集合は、前記データ信号の送信のために第３の周波数リソースを使用する周波数リソース割当方式が適用される通信システムにおいてユーザ端末が制御信号を送信する方法であって、
    前記ユーザ端末が前記第１のユーザ端末の集合に属する場合、前記動作帯域幅の各側で前記第１の周波数リソースのうち、前記ユーザ端末に割り当てられたリソースを使用して前記第１のタイプの制御信号を送信するステップと、
    前記ユーザ端末が前記第２のユーザ端末の集合に属する場合、前記動作帯域幅の各側で前記第１の周波数リソースと前記第３の周波数リソース間に配置された前記第２の周波数リソースのうち、前記ユーザ端末に割り当てられたリソースを使用して前記第２のタイプの制御信号を送信するステップと、を含み、
    前記第３の周波数リソースは前記第２の周波数リソース間に配置され、周期的送信を有する前記第１のタイプの制御信号は、チャネル品質指示（ＣＱＩ）信号であり、前記第２のタイプの制御信号は、ダウンリンクデータ信号の送信に応じて送信される確認応答信号であり、
    前記第１のタイプの制御信号及び前記第２のタイプの制御信号は、各々相異なるシンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
    ことを特徴とするユーザ端末が制御信号を送信する方法。
16. 前記データ信号は、該当スロットで中間シンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
    ことを特徴とする請求項１５に記載のユーザ端末が制御信号を送信する方法。
17. 前記第１のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで２番目及び６番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載のユーザ端末が制御信号を送信する方法。
18. 前記第２のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで３番目ないし５番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載のユーザ端末が制御信号を送信する方法。
19. 前記データ信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで中間の４番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載のユーザ端末が制御信号を送信する方法。
20. 前記データ信号の送信は、基地局から前記第３のユーザ端末の集合のユーザ端末の各々に送信されるスケジューリング割当てと関連する
    ことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載のユーザ端末が制御信号を送信する方法。
21. 前記通信システムは、単一キャリア周波数領域多重接続通信システムである
    ことを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載のユーザ端末が制御信号を送信する方法。
22. 動作帯域幅にわたってアップリンクで制御信号及びデータ信号の送信のための周波数リソースが割り当てられ、前記制御信号は、第１のタイプの制御信号と第２のタイプの制御信号とを含み、第１のユーザ端末の集合は、前記第１のタイプの制御信号の送信のために第１の周波数リソースを使用し、第２のユーザ端末の集合は、前記第２のタイプの制御信号の送信のために第２の周波数リソースを使用し、第３のユーザ端末の集合は、前記データ信号の送信のために第３の周波数リソースを使用する周波数リソース割当方式が適用される通信システムにおいて制御信号を送信するユーザ端末であって、
    前記制御信号を割り当てられた周波数リソースを通じて送信する送信部と、
    前記ユーザ端末が前記第１のユーザ端末の集合に属する場合、前記動作帯域幅の各側で前記第１の周波数リソースのうち、前記ユーザ端末に割り当てられたリソースを使用して前記第１のタイプの制御信号を送信し、前記ユーザ端末が前記第２のユーザ端末の集合に属する場合、前記動作帯域幅の各側で前記第１の周波数リソースと前記第３の周波数リソース間に配置された前記第２の周波数リソースのうち、前記ユーザ端末に割り当てられたリソースを使用して前記第２のタイプの制御信号を送信する動作を制御する制御部と、を含み、
    ここで、前記第３の周波数リソースは、前記第２の周波数リソース間に配置され、周期的送信を有する前記第１のタイプの制御信号は、チャネル品質指示（ＣＱＩ）信号であり、前記第２のタイプの制御信号は、ダウンリンクデータ信号の送信に応じて送信される確認応答信号であり、
    前記第１のタイプの制御信号及び前記第２のタイプの制御信号は、各々相異なるシンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
    ことを特徴とするユーザ端末。
23. 前記データ信号は、該当スロットで中間シンボル位置にマッピングされた基準信号と共に送信される
    ことを特徴とする請求項２２に記載のユーザ端末。
24. 前記第１のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで２番目及び６番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項２２又は２３に記載のユーザ端末。
25. 前記第２のタイプの制御信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで３番目ないし５番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか一項に記載のユーザ端末。
26. 前記データ信号と共に送信される基準信号は、該当スロットで中間の４番目シンボル位置にマッピングされる
    ことを特徴とする請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載のユーザ端末。
27. 前記データ信号の送信は、基地局から前記第３のユーザ端末の集合のユーザ端末の各々に送信されるスケジューリング割当てと関連する
    ことを特徴とする請求項２２乃至２６のいずれか一項に記載のユーザ端末。
28. 前記通信システムは、単一キャリア周波数領域多重接続通信システムである
    ことを特徴とする請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載のユーザ端末。

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