JP5444480B2 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置及び通信方法に関する。

３ＧＰＰ−ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project-Long Term Evolution）では、上り制御チャネルの送信方法として、上り制御信号と「上りデータを同時に送信する場合」と上り制御信号と「上りデータを同時に送信しない場合」の２通りに分けられて議論されている。

上り制御信号と上りデータとが同時に送信される場合、基地局から指示された上りリソースを用いて、データに合わせて制御信号を送信すればよい。一方、上りデータの信号送信が許可されておらず、上り制御信号を上りデータと同時に送信しない場合、端末は予め予約された「上り制御信号送信用の帯域」を用いて上り制御信号を送信する。

３ＧＰＰ−ＬＴＥにおいて、上り制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩなど）送信用として予約されている帯域（ＰＵＣＣＨ: Physical Uplink Control Channel）を図１に示す。図１では、縦軸はシステム帯域幅を表し、例えば、５ＭＨｚ又は１０ＭＨｚ等の基地局固有の値が設定されており、横軸は時間を表わす。１サブフレーム（subframe）長は１ｍｓであり、ＰＵＣＣＨはサブフレーム単位で送信される。また、１サブフレームは２スロットから構成され、図１に示すようにスロットの切り替わりで制御信号に割り当てられる周波数リソースを周波数ホッピングさせるため、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。

また、図２は、端末がシステムで予約された帯域を用いてＣＱＩを送信する様子を概念的に示す図である。ただし、図中のＺＡＣ系列とは時間軸上の系列長が１２であり、周波数軸上ではConstant Amplitude(CA)の特性、時間軸上ではZero Auto Correlation(ＺＡＣ)の特性を持つ系列である。

ＣＱＩ送信用サブフレームの各スロットは７つのＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボルから形成される。以下、スロット内の各ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを第１、２、…、７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと呼ぶ。第１、３、４、５、７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＣＱＩ信号が配置され、第２及び第６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＣＱＩ復調用の参照信号（RS: Reference Signal）が配置される。図２に示すように、５つのＣＱＩシンボルはそれぞれ周波数軸上でシンボル毎にＺＡＣ系列によって１次拡散され、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（LB: Long Blockとも呼ぶ）内に配置される。また、参照信号として上記周波数軸上で表されるＺＡＣ系列をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）したものを第２及び第６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置する。

各端末が使用するＺＡＣ系列と循環シフト量は、基地局からの指示に従って決定される。ただし、ここでの循環シフトとは、時間軸上に変換されたＺＡＣ系列の波形を循環シフトを用いて変換することを示すが、同等の処理は周波数軸上での位相回転によっても実現可能であるため、ここでは、循環シフトの処理を周波数軸上で行う様子を示している。また、異なる端末からのＣＱＩを符号多重（ＣＤＭ）することが決定されている。具体的には、異なる端末からのＣＱＩ信号は、循環シフト量が異なる同一のＺＡＣ系列で送信する。基地局側では、ＺＡＣ系列との相関処理後、端末毎の循環シフト量を考慮することにより各端末からのＣＱＩ信号を分離できる。すなわち、異なる端末からのＣＱＩ同士は符号多重されている。

また、３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、同一端末がＣＱＩと応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を同時送信する場合、ＣＱＩ復調用参照信号を用いて、応答信号を送信してもよいことが決定された。この詳細については後述する。

図３は、ＣＱＩの１次拡散に用いられるＺＡＣ系列の時間軸上で見た特性を示す図である。このＺＡＣ系列の時間軸上での系列長は１２であり、最大で１２通りの循環シフトパターンが存在する。循環シフト量が異なる同一ＺＡＣ系列同士は相互相関がほぼ０となるので、循環シフト量が異なる同一ＺＡＣ系列で拡散された信号は時間軸上でほぼ干渉なく分離することができる。

しかしながら、ＺＡＣ系列の異なる循環シフト量を用いて拡散された信号同士は、図３にも示すように理想的な環境では受信機側の相関処理により、互いに干渉なく分離することができるが、伝搬路の遅延、端末が信号を送信するタイミングのずれ、周波数オフセット等の影響で、基地局側にこれらの信号が同時に到達するとは限らない。このずれの影響により、例えば、図４に示すように隣接する循環シフト量に対応する系列同士で拡散された信号の分離特性が悪化する可能性がある。また、端末の送信タイミングのずれはＺＡＣ系列の隣接する循環シフト間の直交性にも悪影響を与える。例えば、図３において、各端末に１つおきの循環シフト量（循環シフトインデックスｉ＝０〜１１の１２系列）を割り当てるとすると、最大１２端末が循環シフトの違いによって多重できる。つまり、１２個のＣＱＩ信号を一つの周波数リソースを用いて符号多重できる。

制御情報送信用として予約されているＰＵＣＣＨ領域でＣＱＩを送信する方法として、非特許文献１〜３に記載されている方法がある。非特許文献１では、ＣＱＩのみを送信する場合は、図２に示したように、スロット内にある２つの参照信号の位相差を循環シフト量にかかわらず一定とする。

また、非特許文献２及び３では、ＣＱＩと応答信号を同時送信する場合は、図５に示すように、ＣＱＩ復調用参照信号に複素係数{w1, w2}を乗算することにより応答信号を表す。つまり、{w1, w2}={+1, +1}の場合はＡＣＫ情報を、{w1, w2}={+1, ‐1}の場合はＮＡＣＫ情報を表す。また、循環シフト量にかかわらずＡＣＫ／ＮＡＣＫと{w1, w2}の関係を変えない。

R1-074010, Motorola, "Uplink Transmission of CQI and ACK/NACK", 3GPP TSG RAN1#50-bis, Shanghai, China, October 8-12, 2007 R1-074097, Samsung, "Multiplexing CQI and ACK/NAK Transmission in E-UTRA UL", 3GPP TSG RAN WG1 #50bis, Shanghai, China, October 8-12, 2007 R1-074141, Texas Instruments, "Simultaneous CQI and ACK/NAK Transmission in Uplink", 3GPP TSG RAN WG1 #50b, Shanghai, China, October 8-12, 2007

３ＧＰＰ−ＬＴＥでは、前述したように、各端末のＣＱＩ信号は、図６に示すように異なる循環シフト量で多重される。つまり、ＣＱＩ信号は循環シフト量の違いのみで識別される。理想的な環境では、各端末のＣＱＩ信号は異なる循環シフトに対応するＺＡＣ系列が割り当てられるため、干渉なく分離ができる。

しかしながら、前述のように伝搬路の遅延状況等によっては、循環シフト系列の直交性が崩れる。図７に、複数端末から送信されたＣＱＩを基地局が受信し、相関処理を行った後の時間領域の遅延プロファイルを示す。図７に示すように循環シフト系列の直交性が崩れると、隣接する循環シフトに割り当てられたＣＱＩ信号から干渉を受ける場合がある。このように循環シフト系列間干渉が生じると、ＣＱＩ信号及び参照信号に悪影響を与え、チャネル推定精度及びＣＱＩ復調性能が劣化する。

本発明の目的は、ＣＱＩ及び参照信号の受信性能を向上させる通信装置及び通信方法を提供することである。

本発明の通信装置は、切替信号を端末に送信する送信部と、前記切替信号に基づいて生成された参照信号であって、前記端末から送信された前記参照信号を受信する受信部と、を具備し、前記切替信号は、前記参照信号の生成に用いられるサイクリックシフトに関する、第一対応関係と第二対応関係とを切り替え、前記第一対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第一の番号に対応する第一の係数と、前記第一の番号と所定の差を有する第二の番号に対応する第二の係数とが直交関係を有し、前記第二対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第三の番号に対応する前記第一の係数と前記第三の番号と前記所定の差を有する第四の番号に対応する前記第二の係数とが直交関係を有さない、構成を採る。

本発明の通信方法は、切替信号を端末に送信する工程と、前記切替信号に基づいて生成された参照信号であって、前記端末から送信された前記参照信号を受信する工程と、を具備し、前記切替信号は、前記参照信号の生成に用いられるサイクリックシフトに関する、第一対応関係と第二対応関係とを切り替え、前記第一対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第一の番号に対応する第一の係数と、前記第一の番号と所定の差を有する第二の番号に対応する第二の係数とが直交関係を有し、前記第二対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第三の番号に対応する前記第一の係数と前記第三の番号と前記所定の差を有する第四の番号に対応する前記第二の係数とが直交関係を有さない、ようにした。

本発明によれば、ＣＱＩ及び参照信号の受信性能を向上させることができる。

上り制御信号送信用として予約されている帯域を示す図 端末がシステムで予約された帯域を用いてＣＱＩを送信する様子を概念的に示す図 ＣＱＩの１次拡散に用いられるＺＡＣ系列の時間軸上で見た特性を示す図 隣接する循環シフト量に対応する系列同士で拡散された信号の分離特性が悪化する様子を示す図 ＣＱＩと応答信号を同時送信する様子を概念的に示す図 各端末のＣＱＩ信号が異なる循環シフト量で多重される様子を示す図 隣接する循環シフトに割り当てられたＣＱＩ信号から干渉を受ける様子を示す図 本発明の実施の形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る端末装置の他の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局装置の他の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る端末装置の構成を示すブロック図 位相切り替え信号に応じて複素係数を切り替える様子を示す図 本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る端末装置の構成を示すブロック図 ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫとを同時送信する場合の複素係数パターンの割り当て例を示す図 本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る端末装置１００の構成について、図８を用いて説明する。図８において、制御情報生成部１０１は、下りＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）などに基づいて、ＣＱＩ信号を生成して符号化部１０２に出力する。符号化部１０２は、制御情報生成部１０１から出力された制御情報を符号化して変調部１０３に出力する。変調部１０３は、符号化部１０２から出力された制御情報を変調して拡散部１０５に出力する。

ＺＡＣ系列生成部１０４は、ＺＡＣ系列を生成して拡散部１０５に出力し、拡散部１０５は、ＺＡＣ系列生成部１０４から出力されたＺＡＣ系列を用いて、変調部１０３から出力された制御情報を拡散してマッピング部１０６に出力する。

マッピング部１０６は、拡散部１０５から出力された信号をリソース割当情報により指示された周波数リソースにマッピングし、マッピングした制御信号をＩＦＦＴ部１０７に出力する。ＩＦＦＴ部１０７は、マッピング部１０６から出力された制御情報にＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理を施し、ＩＦＦＴ処理を施した制御情報を循環シフト部１０８に出力する。循環シフト部１０８は、リソース割当情報により指示される所定時間長で循環シフトを施し、ＣＰ付加部１０９に出力する。ＣＰ付加部１０９は、循環シフト部１０８から出力された信号にＣＰ（Cyclic prefix）を付加して多重化部１１８に出力する。

参照信号生成部１１０では、ＺＡＣ系列生成部１１１がＺＡＣ系列を生成し、複素係数乗算部１１３に出力する。位相テーブル記憶部１１２は、参照信号に乗算する複素係数と循環シフト量とを関連付けた位相テーブルを記憶し、記憶した複素係数が複素係数乗算部１１３に読み出される。なお、位相テーブルの詳細については後述する。

複素係数乗算部１１３は、リソース割当情報により指示される循環シフト量（Cyclic shift index）に対応する複素係数を位相テーブル記憶部１１２から読み出し、読み出した複素係数をＺＡＣ系列に乗算し、マッピング部１１４に出力する。

マッピング部１１４は、複素係数乗算部１１３から出力されたＺＡＣ系列をリソース割当情報により指示された周波数リソースにマッピングし、マッピングした信号をＩＦＦＴ部１１５に出力する。ＩＦＦＴ部１１５は、マッピング部１１４から出力されたＺＡＣ系列にＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理を施した信号を循環シフト部１１６に出力する。循環シフト部１１６は、リソース割当情報により指示された所定時間長で循環シフトを施し、ＣＰ付加部１１７に出力する。ＣＰ付加部１１７は、循環シフト部１１６から出力された信号にＣＰを付加して多重化部１１８に出力する。

多重化部１１８は、ＣＰ付加部１０９から出力された制御情報、ＣＰ付加部１１７から出力された参照信号を時間多重して無線送信部１１９に出力する。無線送信部１１９は、多重化部１１８から出力された信号にＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ１２０から無線送信する。

次に、上述した位相テーブル記憶部１１２について具体的に説明する。位相テーブル記憶部１１２は、循環シフトインデックスと参照信号に乗算する複素係数{w1,w2}とを対応付けた表１に示す位相テーブルを備えている。

複素係数乗算部１１３は、参照信号を送信する第２及び第６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対して、基地局から通知される循環シフトインデックス（ｉ＝０，１，…，１１）に対応する複素係数{w1,w2}を位相テーブルから決定し、ＺＡＣ系列生成部１１１から出力されたＺＡＣ系列に複素係数を乗算する。

本発明の実施の形態１に係る基地局装置２００の構成について、図９を用いて説明する。図９において、無線受信部２０２は、アンテナ２０１を介して受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、ＣＰ除去部２０３に出力する。ＣＰ除去部２０３は、無線受信部２０２から出力された信号のＣＰを除去し、分離部２０４に出力する。分離部２０４は、ＣＰ除去部２０３から出力された信号を参照信号と制御信号とに分離し、分離した参照信号を複素係数乗算部２０６に出力し、制御信号をＦＦＴ部２１６に出力する。

チャネル推定部２０５では、複素係数乗算部２０６が、リソース割当情報により指示された循環シフト量に対応する複素係数を位相テーブル記憶部２０７から読み出し、読み出した複素係数を用いて分離部２０４から出力された参照信号に乗算する。具体的には、送信側複素係数乗算部１１３で乗算した複素係数{w1, w2}の複素共役を第２及び６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される参照信号に乗算する。複素係数を乗算した参照信号は同相加算部２０８に出力される。なお、位相テーブル記憶部２０７は、端末装置１００の位相テーブル記憶部１１２が備えるテーブルと同一のテーブルを備える。

同相加算部２０８は、複素係数乗算部２０６から出力されたスロット内にある複数の参照信号を平均化する。すなわち、第２及び第６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される参照信号を平均化（同相加算）する。平均化された参照信号はＦＦＴ部２０９に出力される。

ＦＦＴ部２０９は、同相加算部２０８から出力された参照信号にＦＦＴ処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換し、周波数領域に変換した参照信号をデマッピング部２１０に出力する。デマッピング部２１０は、リソース割当情報により指示された周波数リソースから信号を取り出し、相関処理部２１２に出力する。

ＺＡＣ系列生成部２１１は、端末装置１００が生成したＺＡＣ系列と同一のＺＡＣ系列を生成して相関処理部２１２に出力し、相関処理部２１２は、デマッピング部２１０から出力されたＺＡＣ系列と、ＺＡＣ系列生成部２１１から出力されたＺＡＣ系列とを用いて相関演算を行い、演算結果をＩＤＦＴ部２１３に出力する。ＩＤＦＴ部２１３は、相関処理部２１２から出力された信号にＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）処理を施し、周波数領域から時間領域の信号に変換し、マスク処理部２１４に出力する。マスク処理部２１４は、端末装置１００が割り当てた循環シフト量を用いて、所望波の信号が存在する範囲のみを抽出し、ＤＦＴ部２１５に出力する。ＤＦＴ部２１５は、マスク処理部２１４から出力された相関値にＤＦＴ処理を施し、ＤＦＴ処理を施した相関値を周波数領域等化部２１８に出力する。なお、ＤＦＴ部２１５から出力された信号は、伝搬路の周波数変動を表すものであり、チャネル推定を同相加算により算出したため、各ＣＱＩシンボル（第１、３、４、５、７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）で同じチャネル推定値を持つ。

ＦＦＴ部２１６は、分離部２０４から出力された制御信号に対して、ＦＦＴ処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換して、デマッピング部２１７に出力する。デマッピング部２１７は、リソース割当情報により指示された周波数リソースから信号を取り出し、周波数領域等化部２１８に出力する。周波数領域等化部２１８は、チャネル推定部２０５から出力されるチャネル推定値（伝搬路で受けた周波数変動の推定値）を用いて、デマッピング部２１７から出力された制御情報に対して周波数領域で等化処理を施し、等化処理を施した信号を相関処理部２２０に出力する。

ＺＡＣ系列生成部２１９は、端末装置１００が生成したＺＡＣ系列と同一の系列を生成して相関処理部２２０に出力し、相関処理部２２０は、周波数領域等化部２１８から出力された制御情報と、ＺＡＣ系列生成部２１９から出力されたＺＡＣ系列とを用いて相関演算を行い、演算結果をＩＤＦＴ部２２１に出力する。ＩＤＦＴ部２２１は、相関処理部２２０から出力された信号にＩＤＦＴ処理を施し、周波数領域から時間領域の信号に変換し、マスク処理部２２２に出力する。マスク処理部２２２は、端末装置１００に割り当てた循環シフト量を用いて、所望波の信号が存在する範囲のみを抽出し、復調部２２３に出力する。復調部２２３は、マスク処理部２２２から出力された制御信号に復調処理を施し、復調処理を施した信号を復号化部２２４に出力する。復号化部２２４は、復調処理が施された信号に復号処理を施し、制御信号を抽出する。

このように、隣接する循環シフトに配置される参照信号からの干渉を低減することができ、チャネル推定精度を向上させることができる。なお、同相加算、線形補間処理により、改善効果の程度が異なるため、それぞれの効果について説明する。

まず、同相加算では、循環シフト位置に応じて、参照信号の位相を変化させるため、２つの参照信号間の干渉が同相になるのを避けることができ、参照信号のＳＩＲが改善され、全てのＣＱＩシンボル（第１，３，４，５，７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）のチャネル推定精度を向上させることができる。

また、線形補間処理では、２つの参照信号間の干渉が同相になるのを避けることができるため、補間処理により参照信号に挟まれたＣＱＩシンボル（第３，４，５ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）の干渉を低減でき、チャネル推定精度を向上させることができる。なお、線形補間により参照信号の外側（第１及び第７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）の干渉電力は増加するが、参照信号の内側（第３，４，５ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）のシンボル数が多いほど干渉低減効果が大きい。また、参照信号の外側のシンボルに対しては線形補間を行わないことにより、干渉増加を防止することができる。

このように実施の形態１によれば、循環シフト量と、参照信号に乗算する複素係数{w1,w2}とを対応付け、循環シフト量に対応する複素係数を参照信号に乗算してスロット内の参照信号間の位相関係を変えることにより、隣接する循環シフトに配置される参照信号からの干渉を低減することができ、ＣＱＩ及び参照信号の受信性能を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、表１に示す位相テーブルを例に挙げたが、表２に示す位相テーブルのように、循環シフトインデックスの偶数番目と奇数番目の複素係数{w1,w2}の関係を入れ替えてもよい。

なお、本実施の形態では、表１に示す位相テーブルを例に挙げたが、表３に示す位相テーブルのように、奇数番目の循環シフトインデックスにおける{w1,w2}={+1, -1}を{w1,w2}={-1, +1}としてもよい。

なお、本実施の形態では、表１に示す位相テーブルを例に挙げたが、表４に示す位相テーブルのように、循環シフトをＮ個（ここでは、Ｎ＝１）おきに使用してもよい。表４では、奇数番目の循環シフトには複素係数{w1,w2}を対応付けない。

なお、本実施の形態では、図８に示すように、端末装置１００において時間領域で行う循環シフト部１０８、１１６の処理を、図１０に示すように、周波数領域で位相回転処理として位相回転処理部１５１、１５２が等価な処理を行ってもよい。

また、本実施の形態では、図９に示すように、基地局装置２００が同相加算処理によりチャネル推定値を求める場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図１１に示すように、補間処理部２５１が線形補間処理によりチャネル推定値を求めるようにしてもよい。線形補間処理の場合は、第２及び第６ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの参照信号から算出したチャネル推定値を用いて、ＣＱＩシンボル（第１、３、４、５、７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）のチャネル推定値を線形補間処理により求める。

また、本実施の形態では、基地局装置２００において受信したデータ部の等化処理を周波数領域で行う場合を示したが、時間領域で等化処理を行ってもよい。

また、本実施の形態では、ＳＣ−ＦＤＭＡ構成を例に説明したが、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）構成でもよい。

なお、本実施の形態では、１つの位相テーブルを固定して使用するように示したが、セル毎に位相テーブルを変えもよいし、システム帯域幅毎に位相テーブルを変えてもよい。

ここで、シグナリングにより位相テーブルを変える場合について簡単に説明する。送信電力が高いユーザの参照信号は隣接循環シフトだけでなく、数個離れた循環シフトの位置まで大きな干渉を与える可能性がある。そこで、基地局は広帯域ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を送信するユーザの有無を判断し、循環シフト位置に応じたＣＱＩ復調用参照信号の複素係数を決める。つまり、基地局と端末とで複数パターンの位相テーブルを有し、シグナリングによってテーブルを切り替える。

シグナリングにより位相テーブルを変える場合、ＣＱＩと広帯域ＳＲＳを同一サブフレームで送信するユーザは、ＳＲＳを送信するＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（第１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又は第７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）の送信電力が大きくなり、ＳＲＳとＣＱＩの送信電力差が大きいと、送信アンプの出力が安定しない。よって、ＳＲＳの送信電力に合わせるためＣＱＩの送信電力を強くする可能性がある。

よって、基地局はＰＵＣＣＨ領域にあるリソースを利用するユーザの送信電力に応じて、循環シフト位置におけるＣＱＩ復調用参照信号の複素係数を決め、端末に使用する位相テーブルをシグナリングする。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る端末装置３００の構成について、図１２を用いて説明する。なお、図１２が図８と異なる点は、無線受信部３０１、復調部３０２及び復号化部３０３を追加し、複素係数乗算部１１３を複素係数乗算部３０４に変更した点である。

無線受信部３０１は、アンテナ１２０を介して受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、復調部３０２に出力する。復調部３０２は、無線受信部３０１から出力された受信信号に復調処理を施し、復調処理を施した受信信号を復号化部３０３に出力する。復号化部３０３は、復調処理が施された受信信号に復号処理を施し、位相切替信号を抽出して複素係数乗算部３０４に出力する。

複素係数乗算部３０４は、リソース割当情報により指示される循環シフト量（Cyclic shift index）に対応する複素係数を位相テーブル記憶部１１２から読み出す。また、復号化部３０３から出力された位相切り替え信号に基づいて、読み出した複素係数を切り替える。

具体的には、位相切り替え信号が“０”の場合は、位相テーブルから読み出した複素係数を用いる。つまり、循環シフトインデックスが偶数の場合は、スロット内の参照信号間の位相差は０度（複素係数{w1,w2}={+1, +1})となり、循環シフトインデックスが奇数の場合は、スロット内の参照信号間の位相差は１８０度（複素係数{w1,w2}={+1, -1}）となる。

一方、位相切り替え信号が“１”の場合は、位相テーブルから読み出した複素係数ではない複素係数を用いる。つまり、循環シフトインデックスが偶数の場合は、スロット内の参照信号間の位相差は１８０度（複素係数{w1,w2}={+1, -1}）となり、循環シフトインデックスが奇数の場合は、スロット内の参照信号間の位相差は０度（複素係数{w1,w2}={+1, +1}）となる。

例えば、循環シフトインデックス０及び４を使用する端末装置に対して位相切り替え信号“１”を送信し、その他の循環シフトインデックスを使用する端末装置には位相切り替え信号“０”を送信する。この様子を図１３に示す。

このように複素係数乗算部３０４は、位相切り替え信号に応じて、複素係数を切り替えてＺＡＣ系列生成部１１１から出力されたＺＡＣ系列に乗算し、マッピング部１１４に出力する。

次に、本発明の実施の形態２に係る基地局装置４００の構成について、図１４を用いて説明する。なお、図１４が図９と異なる点は、ＣＱＩ送信電力判定部４０１、所要品質判定部４０２、位相切り替え信号生成部４０３、符号化部４０４、変調部４０５及び無線送信部４０６を追加し、複素係数乗算部２０６を複素係数乗算部４０７に変更した点である。

ＣＱＩ送信電力判定部４０１は、他のユーザと比較して送信電力が高いユーザ（ＣＱＩと同一サブフレームで広帯域ＳＲＳを送信するユーザ）がいるか否かを判定し、該当するユーザがいる場合、そのユーザ情報を位相切り替え信号生成部４０３に出力する。

所要品質判定部４０２は、他のユーザと比較して所要品質が高いユーザ（ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ同時送信するユーザ）がいるか否かを判定し、該当するユーザがいる場合、そのユーザ情報を位相切り替え信号生成部４０３に出力する。

位相切り替え信号生成部４０３は、ＣＱＩ送信電力判定部４０１から出力されたユーザ情報、所要品質判定部４０２から出力されたユーザ情報、リソース割当情報及び位相テーブルを用いて、位相切り替え信号を生成する。具体的には、例えば、ＣＱＩ送信電力判定部４０１、所要品質判定部４０２から、図１３に示すようにＣＳ＃２のユーザの送信電力が高いことが通知される。そこで、ＣＳ＃２からの干渉を低減させるために、ＣＳ＃２から２つ離れた循環シフトインデックスであるＣＳ＃０、ＣＳ＃４のユーザに対しては、位相切り替え信号“１”を生成し、その他の循環シフトインデックスのユーザに対しては、位相切り替え信号“０”を生成する。生成された位相切り替え信号は符号化部４０４及び複素係数乗算部４０７に出力される。

符号化部４０４は、位相切り替え信号生成部４０３から出力された位相切り替え信号を符号化して変調部４０５に出力する。変調部４０５は、符号化部４０４から出力された位相切り替え信号を変調して無線送信部４０６に出力する。無線送信部４０６は、変調部４０５から出力された位相切り替え信号にＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ２０１から無線送信する。

複素係数乗算部４０７は、リソース割当情報により指示される循環シフト量に対応する複素係数を位相テーブル記憶部２０７から読み出す。また、位相切り替え信号生成部４０３から出力された位相切り替え信号に基づいて、読み出した複素係数を切り替える。

このように実施の形態２によれば、ＣＱＩと同一サブフレームで広帯域ＳＲＳを送信するユーザが存在する場合には、位相テーブルから読み出した複素係数を制御することにより、隣接する循環シフトのみならず、１つ離れた循環シフトに配置される参照信号とも直交させることができるので、ＣＱＩ及び参照信号の受信性能を向上させることができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る端末装置５００の構成について、図１５を用いて説明する。なお、図１５が図８と異なる点は、複素係数乗算部１１３を複素係数乗算部５０１に変更した点である。

複素係数乗算部５０１は、下り受信データの応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて、複素係数を決定する。つまり、リソース割当情報により指示される循環シフトインデックスに対応する複素係数を位相テーブル記憶部１１２から読み出し、応答信号がＮＡＣＫの場合、読み出した値（例えば、循環シフトインデックスが偶数の場合は、スロット内の参照信号間の位相差が０度となる{w1,w2}={+1, +1}）を複素係数として用いる。また、応答信号がＡＣＫの場合、読み出した値とは異なる値（例えば、循環シフトインデックスが偶数の場合は、スロット内の参照信号間の位相差が１８０度となる{w1,w2}={+1, -1}）を複素係数として用いる。図１６にＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫとを同時送信する場合の複素係数パターンの割り当て例を示す。

次に、本発明の実施の形態３に係る基地局装置６００の構成について、図１７を用いて説明する。なお、図１７が図９と異なる点は、応答信号検出部６０１を追加した点である。

応答信号検出部６０１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパターンとして想定される複素係数（例えば、{w1, w2}={+1, +1}, {+1, -1}など）を複素係数乗算部２０６で乗算され、マスク処理部２１４から出力された参照信号の電力を測定し、測定した電力がある閾値を超えているか否かを判定する。測定した電力が閾値を超えていない場合は、再び、複素係数乗算部２０６に戻り、異なる位相パターンを乗算して、応答信号検出部６０１で電力が閾値を超えているか否かを判定する。測定した電力が閾値を超えている場合は、乗算した位相のパターンによりＡＣＫかＮＡＣＫかを判定する。想定されるどのパターンでも閾値を超えない場合はＤＴＸ判定となる。

このように、基地局装置では、端末装置がいずれのパターンをＡＣＫとして用いたのかＮＡＣＫとして用いたのかを明示的に認識することができないので、位相パターンが乗算された参照信号の電力の閾値判定を応答信号検出部６０１が行うことにより、端末装置がＡＣＫ及びＮＡＣＫとして用いたパターンを特定することができる。

なお、ＣＱＩは数ｍｓに１回しか送信されないため、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫが同時に送信される確率は低い。つまり、ある循環シフトでＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫを同時送信するユーザに隣接する循環シフトで送信されるものはＣＱＩのみの可能性が高い。よって、隣接する循環シフトからの干渉を低減できる複素係数をＮＡＣＫに、隣接する循環シフトからの干渉を低減できない複素係数をＡＣＫに割り当てることにより、ＡＣＫより所要品質が高いＮＡＣＫの受信性能を向上させることができる。ちなみに、３ＧＰＰ−ＬＴＥで検討されているＡＣＫの所要品質はＢＬＥＲ（Block Error Rate）が１０^−１〜１０^−２、ＮＡＣＫの所要品質はＢＬＥＲが１０^−３〜１０^−４である。

このように実施の形態３によれば、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫとを同時送信する場合、ＣＱＩと同時送信するＮＡＣＫに割り当てる複素係数のパターンを、ＣＱＩのみを送信する際の参照信号に乗算する複素係数パターンと直交させることにより、所要品質が高いＮＡＣＫの受信性能を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、図１７に示すように、基地局装置の応答信号検出部６０１から複素係数乗算部２０６へフィードバックする場合について示したが、このフィードバックを行わなくてもよく、この場合、応答信号検出部６０１で参照信号の電力を測定し、電力が閾値を超えている場合はＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、超えていない場合はＮＡＣＫ（ＡＣＫ）と判定する。

また、本実施の形態では、応答信号検出部６０１は電力値判定を行う場合について説明したが、応答信号検出部６０１は象限判定を行ってもよい。

また、本実施の形態では、基地局装置における同相加算の場合を例に挙げたが、実施の形態１において説明したように、線形補間処理を行ってもよい。

なお、上記各実施の形態では、送信する情報としてＣＱＩを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、データなどでもよい。

また、上記各実施の形態では、１スロット内の参照信号が２つの場合について説明したが、本発明はこれに限らず、１スロット内の参照信号が３つ以上でもよい。

また、上記各実施の形態では、１回のチャネル推定で用いられる参照信号が配置される構成をスロットとしたが、フレーム、サブフレームと呼称されることもある。

また、参照信号用系列は、ＺＡＣ系列だけではなく、ＧＣＬ／ＺＣ系列などの直交系列でもよい。

また、上記各実施の形態では、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、上記各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、一部又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、専用回路又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・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩又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。

２００８年１月４日出願の特願２００８−０００１９７の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明にかかる通信装置及び通信方法は、ＣＱＩ及び参照信号の受信性能を向上させることができ、例えば、移動通信システム等に適用できる。

１０１ 制御情報生成部
１０２、４０４ 符号化部
１０３、４０５ 変調部
１０４、１１１、２１１、２１９ ＺＡＣ系列生成部
１０５ 拡散部
１０６、１１４ マッピング部
１０７、１１５ ＩＦＦＴ部
１０８、１１６ 循環シフト部
１０９、１１７ ＣＰ付加部
１１０ 参照信号生成部
１１２、２０７ 位相テーブル記憶部
１１３、２０６、３０４、４０７、５０１ 複素係数乗算部
１１８ 多重部
１１９、４０６ 無線送信部
１２０、２０１ アンテナ
１５１、１５２ 位相回転処理部
２０２、３０１ 無線受信部
２０３ ＣＰ除去部
２０４ 分離部
２０５ チャネル推定部
２０８ 同相加算部
２０９、２１６ ＦＦＴ部
２１０、２１７ デマッピング部
２１２、２２０ 相関処理部
２１３、２２１ ＩＤＦＴ部
２１４、２２２ マスク処理部
２１５ ＤＦＴ部
２１８ 周波数領域等化部
２２３、３０２ 復調部
２２４、３０３ 復号化部
２５１ 補間処理部
４０１ ＣＱＩ送信電力判定部
４０２ 所要品質判定部
４０３ 位相切り替え信号生成部
６０１ 応答信号検出部

Claims (13)

1. 切替信号を端末に送信する送信部と、
   前記切替信号に基づいて生成された参照信号であって、前記端末から送信された前記参照信号を受信する受信部と、
   を具備し、
   前記切替信号は、前記参照信号の生成に用いられるサイクリックシフトに関する、第一対応関係と第二対応関係とを切り替え、
   前記第一対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第一の番号に対応する第一の係数と、前記第一の番号と所定の差を有する第二の番号に対応する第二の係数とが直交関係を有し、
   前記第二対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第三の番号に対応する前記第一の係数と前記第三の番号と前記所定の差を有する第四の番号に対応する前記第二の係数とが直交関係を有さない、
   通信装置。
2. 前記参照信号を用いてチャネル推定を行う推定部をさらに具備する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第一の番号は前記第三の番号とは異なり、前記第二の番号は前記第四の番号とは異なる、
   請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
4. 前記第一の番号は前記第三の番号と同一であり、前記第二の番号は前記第四の番号と同一である、
   請求項１又は請求項２に記載の通信装置。
5. 前記所定の差は、２以上の整数である、
   請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信装置。
6. 前記第一の番号に対応する第一の係数は［１，１］、前記第二の番号に対応する第二の係数は［１，−１］、前記第三の番号に対応する前記第一の係数は［１，１］、および前記第四の番号に対応する前記第二の係数は［１，１］である、
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の通信装置。
7. 切替信号を端末に送信する工程と、
   前記切替信号に基づいて生成された参照信号であって、前記端末から送信された前記参照信号を受信する工程と、
   を具備し、
   前記切替信号は、前記参照信号の生成に用いられるサイクリックシフトに関する、第一対応関係と第二対応関係とを切り替え、
   前記第一対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第一の番号に対応する第一の係数と、前記第一の番号と所定の差を有する第二の番号に対応する第二の係数とが直交関係を有し、
   前記第二対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第三の番号に対応する前記第一の係数と前記第三の番号と前記所定の差を有する第四の番号に対応する前記第二の係数とが直交関係を有さない、
   通信方法。
8. 前記参照信号を用いてチャネル推定を行う工程をさらに具備する、
   請求項７に記載の通信方法。
9. 前記第一の番号は前記第三の番号とは異なり、前記第二の番号は前記第四の番号とは異なる、
   請求項７又は請求項８に記載の通信方法。
10. 前記第一の番号は前記第三の番号と同一であり、前記第二の番号は前記第四の番号と同一である、
    請求項７又は請求項８に記載の通信方法。
11. 前記所定の差は、２以上の整数である、
    請求項７から請求項１０のいずれかに記載の通信方法。
12. 前記第一の番号に対応する第一の係数は［１，１］、前記第二の番号に対応する第二の係数は［１，−１］、前記第三の番号に対応する前記第一の係数は［１，１］、および前記第四の番号に対応する前記第二の係数は［１，１］である、
    請求項７から請求項１１のいずれかに記載の通信方法。
13. 切替信号を端末に送信する処理と、
    前記切替信号に基づいて生成された参照信号であって、前記端末から送信された前記参照信号を受信する処理と、
    を制御し、
    前記切替信号は、前記参照信号の生成に用いられるサイクリックシフトに関する、第一対応関係と第二対応関係とを切り替え、
    前記第一対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第一の番号に対応する第一の係数と、前記第一の番号と所定の差を有する第二の番号に対応する第二の係数とが直交関係を有し、
    前記第二対応関係は、サイクリックシフトを特定するための第三の番号に対応する前記第一の係数と前記第三の番号と前記所定の差を有する第四の番号に対応する前記第二の係数とが直交関係を有さない、
    集積回路。

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