JP5579060B2 - 無線通信システムにおける信号形成方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおいて、端末器基地局から受信したデータに対する制御信号を伝送する際に、端末間の干渉を効率的に減少させるための方法に関する。

無線通信システムにおいて、多数の使用者（端末）がＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルを同時に利用する時には、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing）方式を使用することができる。この場合、各々の端末は、他の端末と区別されるように、伝送しようとする信号に自分自身に割り当てられた拡散コード（spreading code）を掛けて伝送する。

本発明は、複数個の端末が２個の拡散コード、つまり周波数軸上の拡散コード及び時間軸上の拡散コードの両方を使用する場合に、同一なセル内の端末間の干渉及びセル間の端末間の干渉を効率的に緩和するコードホッピング方式に関する。

また、本発明は、複数個の端末が周波数軸上の拡散コード及び時間軸上の拡散コードを使用する場合に、各端末の信号を互いに区別する方式に関する。

本発明は、韓国情報通信部及び情報通信研究振興院のＩＴ新成長動力核心技術開発事業の一環として行われた研究から導き出されたものである［課題管理番号：２００５−Ｓ−４０４−１３、課題名：３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ無線伝送技術開発］。

無線通信システムにおいて、受信側は、受信したデータの復調に成功した場合にはＡＣＫ信号を、復調に失敗した場合にはＮＡＫ信号を送信側に伝送する。ＡＣＫ／ＮＡＫ信号は、符号語（codeword）１個当り１個のｂｉｔで表現する。

ＡＣＫ／ＮＡＫ信号は、与えられた時間及び周波数資源を利用して、多数の使用者が同時に伝送することができなければならない。このような多重化（multiplexing）技法には、ＦＤＭ（frequency Division Multiplexing）及びＣＤＭ（Code Division Multiplexing）がある。ＦＤＭは、互いに異なる使用者が互いに異なる時間／周波数資源を使用する方式であり、ＣＤＭは、互いに異なる使用者が同一な時間／周波数資源を使用して、互いに直交する特定のコードを掛けて伝送する方式である。ＣＤＭの場合、受信側では、このような直交性によって異なる使用者を区別することができる。

上りリンクでは、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）特性が優れているZadoff-Chuシークエンスを多く使用している。このようなシークエンスを利用する場合、周波数領域で特定のコードを掛ける代わりにサイクリック遅延（cyclic delay）させることによって、使用者間の直交性を形成することができる。

上りリンクＡＣＫ／ＮＡＫは、下りリンクデータの受信成功または受信不成功（ACK or NAK）を端末が基地局に知らせるためのものであり、下りリンクデータの伝送に使用される。

図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで考慮している上りリンクＡＣＫ／ＮＡＫシグナリングのために端末が使用する時間／周波数資源の例を示した図面である。

図１のように、１個の制御チャンネルに使用される資源は、互いに離れた２個の資源ブロックから構成されている。２個の資源ブロックは、各々周波数軸上で１２個の副周波数（sub-carrier）を占め、時間軸上でスロットに相当する７個のＯＦＤＭシンボルを占める。１個のスロットは、０.５ｍｓの時間的長さを有する。

図１において、複数個の端末が１個の制御チャンネルを共通で使用することができる。つまり、制御チャンネルＡあるいはＢを多数の端末が互いに同時に使用することができる。この時、同一な制御チャンネルを使用する複数個の互いに異なる端末を区別するために、各端末は、特定のコードシークエンスが予め割り当てられる。つまり、各端末は、割り当てられた特定のコードシークエンスを使用して、周波数軸及び時間軸に拡散させた信号を形成して伝送する。

図２は、周波数軸にＮ個の副周波数を占め、時間軸に７個のＯＦＤＭシンボルを占めているＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルで各副周波数に伝送されるコードシークエンス及びシンボルを示した図面である。図２の資源ブロックは、図１で説明した１個のスロットに相当し、周波数軸上にＮ個の副周波数を占めて、時間軸上に１個のシンボルを有する７個のシンボルブロック（ＢＬ＃０〜＃６）から構成されている。

複数個の端末の信号を区別するためにＣＤＭを使用する時、図２のように各時間／周波数資源にシークエンス及びシンボルがマッピングされる。複数個の端末の信号を互いに区別するために、周波数軸及び時間軸に各々シークエンスを適用した。図２で、レファレンスシグナルは、チャンネル推定のために必要であり、端末及び基地局が予め決めておいたシグナルが送信される。

基地局は、レファレンスシグナルを使用してチャンネルを推定し、チャンネル推定の結果をコントロールシグナルが伝送するＡＣＫ／ＮＡＫシンボルの復調のために使用する。各時間／周波数資源は、２個のシンボルあるいは３個のシンボルを掛けて得られる１個のシンボルを伝送する。

つまり、レファレンスシグナルが載せられる時間／周波数資源は、周波数軸シークエンスシンボル

及び時間軸シークエンスシンボルR_i (i=0,1,2)を掛けて得られる。コントロールシグナルが載せられる時間／周波数資源は、周波数軸シークエンスシンボル

と、時間軸シークエンスシンボルC_i (i=0,1,2,3)と、ＡＣＫ／ＮＡＫシンボルをＱを掛けて得られる。

図２で、

は、周波数軸のｋ番目の副周波数に適用される長さがＮ_ZC、基本インデックスがｍ、サイクリック遅延インデックスがｑであるZadoff-Chuシークエンスを示しており、下記の式１のように示される。

時間軸上にはレファレンスシグナル及びコントロールシグナルの各々に１個ずつのシークエンスが適用される。つまり、図２でコントロールシグナルに適用されたシークエンスは、C₀, C₁, C₂, C₃で示される。レファレンスシグナルに適用されたシークエンスは、R₀, R₁, R₂で示される。

現在、３ＧＰＰ ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、上りリンクＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルに対して１個のスロット当り３個のレファレンスシグナルを有する構造を考慮している。

また、端末の区別のために、周波数軸にはZadoff-Chuシークエンスを使用しており、時間軸にはＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation）ベクトル、Walsh-Hadamardシークエンス、Zadoff-Chuシークエンスなどが使用される可能性がある。

時間軸ＣＤＭのために使用される時間軸シークエンスは、相互直交シークエンスである。時間軸上で連続するＯＦＤＭシンボルの総数がＮ_t個である場合、シークエンスの長さがＮ_tであり、シークエンス間で相互直交を満たすＮ_t個のシークエンスを形成することができる。ｉ番目のシークエンスを行ベクトルGi=[C_i,0, C_i,1,…, C_i,Nt-1]と表現する場合、相互直交は次のような意味である。

理論的には、周波数軸資源の総数がＭ個であり、図３、図４、及び図５で３個のレファレンスシグナルを有しているので、総計でＭ×３個のレファレンスシグナルをＣＤＭで区別することができる。

コントロールシグナルの場合も、周波数軸資源の総数がＭ個であり、図３、図４、及び図５で４個のコントロールシグナルを有しているので、総計でＭ×４個のコントロールシグナルをＣＤＭで区別することができる。しかし、各端末は、レファレンスシグナルを少なくとも１個ずつ伝送することによってのみ基地局がこれを使用してコントロールシグナルを復調することができるので、区別可能な端末の総数はＭ×３である。この場合、レファレンスシグナルにＳＦ（spreading factor）が３である直交シークエンスを使用し、コントロールシグナルにＳＦが４である直交シークエンスを使用する。

無線通信システムにおいて多数の使用者が同一な資源を共通で使用する場合、ＡＣＫ／ＮＡＫ情報やスケジューリング情報などの制御情報を伝送する時には、使用者の区別のためにＣＤＭ（Code Division Multiplexing）を効率的に使用する方法が要求される。

このようなＡＣＫ／ＮＡＫ情報やスケジューリング情報などの制御情報の効率的な送受信のために、同一なＡＣＫ／ＮＡＫ資源を多数の使用者（端末）が使用するようになる。この時、セル内及びセル間の端末間で干渉が発生する。このような干渉を緩和するために、効率的なコードホッピング方式が必要である。

上述した技術的課題を解決するために、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法が提供されるが、この方法は、第１スロットで、第１端末が第２端末と共に第１サイクリックシフトインデックスに相当する周波数領域相互直交コードシンボルを伝送する情報に掛けて基地局に伝送し、第２スロットで、前記第１端末が前記第２端末と共に前記第１スロットにおける前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックスに相当する周波数領域相互直交コードシンボルを伝送する情報に掛けて前記基地局に伝送することを特徴とする。

本発明による他の態様は、第１スロットで、第１端末が基地局から第２端末と共に第１サイクリックシフトインデックスに相当する周波数領域相互直交コードシンボルを伝送する情報に掛けて基地局に伝送し、第２スロットで、前記第１端末が前記第２端末と共に前記第１スロットにおける前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックスが割り当てられる段階、及び前記第２スロットで、前記第１端末が前記第２端末と各々前記第１スロットにおける時間領域直交カバーインデックスを交換する段階を含むことを特徴とする、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法が提供される。

本発明による他の態様は、第１スロットで、第１端末が１個以下の第２端末と共に同一な第１サイクリックシフトインデックスに相当する周波数領域相互直交コードシンボルを伝送する情報に掛けて基地局に伝送し、第２スロットで、前記第１端末には前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックスに相当する周波数領域相互直交コードシンボルを伝送する情報に掛けて基地局に伝送し、前記第２端末には前記第１及び第２サイクリックシフトインデックスと異なる第３サイクリックシフトインデックスに相当する周波数領域相互直交コードシンボルを伝送する情報に掛けて基地局に伝送することを特徴とする、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法が提供される。

本発明による他の態様は、第１スロットで、端末が第１サイクリックシフトインデックス及び第１時間領域直交カバーインデックスを伝送する情報に掛けて基地局に伝送し、第２スロットで、前記端末が第２サイクリックシフトインデックス及び第２時間領域直交カバーインデックスを伝送する情報に掛けて基地局に伝送することを特徴とする、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法が提供される。

本発明による他の態様は、第１スロットでは、Ｎ個のコントロールシグナルブロックに対して第１端末が少なくとも１個の他の端末と共に第１端末グループを形成して、Ｎ−１個の時間領域直交カバーインデックスのうちのいずれか１個が割り当てられる段階を含み、前記Ｎ−１個の時間領域直交カバーインデックスは、少なくとも１個の端末が割り当てられ、第２スロットでは、前記第１端末を含む前記第１端末グループが前記第１スロットで割り当てられていない時間領域直交カバーインデックスが割り当てられる段階、及び前記第２スロットで、前記第１端末グループ以外の端末は前記第１スロットで割り当てられた同一な時間領域直交カバーインデックスを使用する段階を含むことを特徴とする、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法が提供される。

本発明による他の態様は、第１スロットで、端末が基地局から第２端末と共に同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられる段階、前記第１スロットで、端末が基地局から前記第２端末と共に互いに異なる時間領域直交カバーインデックスが割り当てられる段階、第２スロットで、前記端末が前記基地局から前記第２端末と共に前記第１スロットで割り当てられた同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられる段階、及び前記第２スロットで、前記端末が基地局から前記第２端末と前記第１スロットで割り当てられた時間領域直交カバーインデックスを互いに交換して割り当てられる段階を含むことを特徴とする、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法が提供される。

本発明によって、無線通信システムにおいて端末が２個の拡散コード、つまり周波数軸上の拡散コード及び時間軸上の拡散コードの両方を使用すれば、同一なセル内の端末間の干渉及びセル間の端末間の干渉を効率的に緩和させることができる。

本発明による周波数−時間資源空間における制御チャンネルの位置を示した図面である。 本発明によって周波数軸にＮ個の副周波数を占め、時間軸に７個のＯＦＤＭシンボルを占めるＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルで各副周波数に伝送されるコードシークエンス及びシンボルを示した図面である。 スロット当り３個のレファレンス信号を含むＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルのスロット構造を示した図面である。 スロット当り３個のレファレンス信号を含むＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルのスロット構造を示した図面である。 スロット当り３個のレファレンス信号を含むＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルのスロット構造を示した図面である。 本発明による端末器装置を示した図面である。 本発明による基地局装置を示した図面である。

以下、添付した図面を参照して、本発明による無線通信システムにおける端末間の干渉を緩和させるためのコードホッピング方法及び装置について、より詳しく説明する。

本発明を説明するに当たって、関連公知技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。そして、後述の用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これはクライアントや運用者、使用者の意図または慣例などによって変わることがある。したがって、その定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行われるべきである。

特に、本発明全体で使用される周波数軸コードまたは周波数軸コードインデックスは、サイクリックシフト（cyclic shift）またはサイクリックシフトインデックスと代替されて使用されることができ、時間軸コードまたは時間軸コードインデックスは、直交カバー（orthogonal cover）または時間領域直交カバーインデックスと代替されて使用されることができる。必要な場合、前記時間領域直交カバーインデックスは、具体的な実施例でWalshシークエンスインデックスにも代替されて使用されることができる。

また、本発明で、制御情報は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＮＡＫ）、スケジューリング要求情報、ＣＱＩ（Channel Quality Indication）情報、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）情報、ＲＩ（Rank Indication）情報などを含むが、必ずしもこれに限定されるわけではない。

図３乃至図５は、スロット当り３個のレファレンス信号を含むＡＣＫ／ＮＡＫチャンネルのスロット構造を示した図面である。

図３乃至図５は、本発明で考慮するスロット構造であって、１個のスロットが３個のレファレンスシグナル（Reference signal）及び４個のコントロールシグナル（Control signal）を有している。

本発明では、周波数軸に１２個のサイクリックシフト（ＣＳ）、時間軸には、レファレンスシグナルの場合には３個のＤＦＴシークエンス、コントロールシグナルの場合には４個のWalshシークエンスを資源として有する制御情報チャンネルでシークエンスを端末器に割り当てる方式について説明する。

以下では、本発明で使用するシークエンスを定義する。

は、周波数軸ｋ番目の副周波数に適用される長さが１２、基本インデックスがｍ、サイクリック遅延インデックスがｑであるZadoff-Chuシークエンスを示し、下記の数式２で示される。

D_r(k)は、時間軸ｋ番目のレファレンスシグナルブロックに適用される長さが３、シークエンスインデックスがｒであるＤＦＴシークエンスを示し、下記の数式３で示される。

W_r(k)は、時間軸ｋ番目のコントロールシグナルブロックに適用される長さが４、シークエンスインデックスがｒであるWalshシークエンスを示し、表１のように定義される。

本発明において、シークエンスインデックスの総数がＮである場合、２個のシークエンスインデックスｓ及びｒが下記の条件を満たす時に、２個のシークエンスインデックスが互いに隣接していると定義する。

表１に定義されたWalshシークエンスは、互いに隣接したシークエンスインデックスｒを有する２個のシークエンスが長さ２を単位として直交性を有するという特徴がある。つまり、

である。

レファレンスシグナルの場合、サイクリックシフトインデックスをｑで示し、ＤＦＴシークエンスインデックスをｒで示すと、端末が割り当てられる資源は(q,r)で示すことができる。ここで、ｑ＝０、１、２、…、１１、ｒ＝０、１、２である。

コントロールシグナルの場合、サイクリックシフトインデックスをｑで示し、Walshシークエンスインデックスをｒで示すと、端末が割り当てられる資源は(q,r)で示すことができる。ここでｑ＝０、１、２、…、１１、ｒ＝０、１、２、３である。

そして、シークエンス割り当ては、次の規則を満たすのが望ましい。

（１．レファレンスシグナルのシークエンス割り当て）
第一に、同一なサイクリックシフトインデックスｑを有する端末は、最大２個まで許容する。これは、端末が高速で動くと、この端末は同一なサイクリックシフトインデックスを有する他の端末に干渉を与えるので、同一なサイクリックシフトインデックスを有する端末の数を最少化して、干渉を与える端末の数を減らすためである。

第二に、同一なＤＦＴシークエンスインデックスｒを使用する端末は、サイクリックシフトインデックスの差が２以上を互いに維持するように割り当てる。これは、２個の端末が同一なＤＦＴシークエンスを使用する時に、サイクリックシフトインデックスの差が小さいほど、より多くの干渉を与えるためである。特に、サイクリックシフトインデックスの差が１である場合には、互いに相当多くの干渉を与えることがあるためである。同一なＤＦＴシークエンスインデックスｒを使用する端末は、サイクリックシフトインデックスの最小距離が２以上になるように維持する。

表２は望ましい実施例である。レファレンスシグナルの伝送のために各端末に割り当てられる資源は、サイクリックシフトインデックス及びＤＦＴシークエンスインデックスで示される。

表２は、資源の総数が１２×３＝３６個であり、この中の１８個を使用することを示す。同一なサイクリックシフトインデックスを有する端末の数は１個あるいは２個であることが分かる。また、同一なＤＦＴシークエンスを使用する端末間のサイクリックシフトインデックスの距離は全て２であることが分かる。

（２．コントロールシグナルのシークエンス割り当て）
第一に、同一なサイクリックシフトインデックスを有する端末は、最大２個まで許容する。これは、高速で動く端末が同一なサイクリックシフトインデックスを有する他の端末に多くの干渉を与えるので、同一なサイクリックシフトインデックスを有する端末の数を減らすためである。

第二に、２個の端末が同一なサイクリックシフトインデックスを有する場合には、２個の端末に割り当てられたWalshシークエンスの直交性が長さ２に対して満たされるようにする。時間軸シークエンスの直交性は、シークエンスの長さが端末のコヒーレンスの長さに比べて短いほどよく維持される。端末の速度が速くなると、コヒーレンスの長さが短くなるので、高速で動く端末間の直交性を維持するために、直交性を満たす長さが短いのが望ましい。

表１で、任意の２個のWalshシークエンスの直交性は長さ４に対して相互連関（correlation）を取った時に満たされるが、シークエンスインデックスｒが互いに隣接した場合には、長さ２に対して相互連関を取った時にも直交性を満たす。つまり、２個の端末が同一なサイクリックシフトインデックスを有する場合、２個の端末に割り当てられたWalshシークエンスインデックスは互いに隣接したシークエンスインデックスを使用するようにすることによってのみ直交性の維持に有利である。

第三に、同一なWalshシークエンスを使用する端末は、サイクリックシフトインデックスの差が２以上になるように割り当てる。これは、２個の端末が同一なWalshシークエンスを使用する時に、サイクリックシフトインデックスの差が小さいほど、より多くの干渉を取り交わすためである。特に、インデックスの差が１である場合には、相当多くの干渉を互いに与えることがあるので、最小距離が２以上になるようにする。

表３は望ましい実施例である。コントロールシグナルの伝送のために各端末に割り当てられる資源は、サイクリックシフトインデックス及びWalshシークエンスインデックスで示される。

表３は、資源の総数が１２×４＝４８個であり、この中の１８個を使用する場合を示す。同一なＣＳを有する端末の数は１個あるいは２個であることが分かる。したがって、第一の条件を満たす。同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末は、常に互いに隣接したWalshシークエンスインデックス（Walshシークエンスインデックスは表１で定義された）を有しているので、直交性が長さ２に対して満たされる。したがって、第２の条件を満たす。同一なWalshシークエンスを使用する端末間のサイクリックシフトインデックスの差は２以上であることが分かる。したがって、第３の条件を満たす。

（シークエンス割り当ての順序）
表４は、表２で説明したシークエンス割り当ての例に対する望ましいシークエンス割り当ての順序を示した図面である。表のように、ＤＦＴシークエンスインデックスは一つの値に維持しつつ、サイクリックシフトインデックスを変化させて、６個の端末にシークエンスを割り当てる。最大１８個の端末にサイクリックシフトインデックスを割り当てることができるが、最大個数より少ない数の端末が割り当てられる場合が発生し得るので、このような場合に割り当てられた端末間のサイクリックシフトインデックスの差が大きくなるように、割り当ての順序を定めた。例えば、２個の端末だけが割り当てられる場合には、端末＃１には（０、０）が割り当てられ、端末＃２には（６、０）が割り当てられる。２個の端末が有することができるサイクリックシフトインデックスの差が６になって最も大きい。

次に、１２個の端末に対してシークエンスを割り当てる場合について説明する。表６及び表７は１２個の端末にシークエンスを割り当てる例を示した図面である。

表６は、レファレンスシグナルにシークエンスを割り当てる望ましい例である。表７は、コントロールシグナルにシークエンスを割り当てる望ましい例である。

２個の端末が同一なサイクリックシフトインデックスを使用し、同一なWalshシークエンスインデックスを有する端末は、サイクリックシフトインデックスの差が４である。

表８は、コントロールシグナルのシークエンス割り当ての望ましい他の例である。同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末は存在しない。また、同一なWalshシークエンスインデックスを有する端末は、サイクリックシフトインデックスの差が４である。サイクリックシフトインデックスの差が１個以内である隣接した端末を数えると、表７では端末１個当り隣接した端末の数が１個であり、表８では２個であることが分かる。表７及び表８は類似した性能を示すと考えられる。

表９は、表７のコントロールシグナルのシークエンス割り当ての例において、より具体的に端末にコントロールシグナルのシークエンスを割り当てる例を示した図面である。最大１２個の端末に割り当て可能であるが、最大個数より少ない数の端末が割り当てられる場合が発生し得るので、同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末の数は最少化し、割り当てられた端末間のサイクリックシフトインデックスの差が大きくなるように、割り当ての順序を定めた。

表１０のコントロールシグナルのシークエンス割り当ての順序の例は、表８のコントロールシグナルのシークエンス割り当ての順序の例を示した図面である。最大１２個の端末に割り当て可能であるが、最大個数より少ない数の端末が割り当てられる場合が発生し得るので、同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末の数は最少化し、割り当てられた端末間のサイクリックシフトインデックスの差が大きくなるように、割り当ての順序を定めた。

シークエンスホッピングを導入する場合、第１スロット及び第２スロットで１個の端末が使用する資源を変化させる。これは、第１スロット及び第２スロットで同一な割り当てパターンを使用するが、第１スロット及び第２スロットの割り当ての順序を異ならせることによって可能である。

例えば、レファレンスシグナルの場合、表１１の割り当ての順序を第１スロットで使用すれば、第２スロットでは表１２Ａの割り当ての順序を使用することができる。コントロールシグナルの場合にも類似していて、第１スロット及び第２スロットの割り当ての順序を異ならせることによって、シークエンスホッピングが可能である。

このようなシークエンスホッピングは、セル内の端末間の干渉を制御するのに効果的である。表１１で、端末器＃１は端末器＃１３、＃７、＃１２から主に干渉を受けるようになる。表１２Ａで、端末器＃１は端末器＃１０、＃１５、＃１６から主に干渉を受けるようになる。つまり、各端末に干渉を与える他の端末を最大限多変化させることによって、干渉を平均化する効果を期待することができる。

特に、同一なサイクリックシフトインデックスを有する端末は、高速で互いに多くの干渉を与えるため、第１スロットで同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末器が第２スロットでは同一なサイクリックシフトインデックスを使用しないようにすることが非常に重要である。

例えば、表１１で、端末器＃１及び＃１３は同一なサイクリックシフト０を使用するが、表１２Ａで、端末器＃１は端末器＃１０と同一なサイクリックシフトインデックスを使用し、端末器＃１３は単独でサイクリックシフトインデックス５を使用している。このように、第１スロットで同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末器が第２スロットでは互いに異なるサイクリックシフトインデックスを使用するようにすることによって、干渉を与える端末が多変化されて、干渉が平均化される。

表１２Ｂでは、表１１で、つまりスロット＃０で端末が使用したサイクリックシフトインデックスがスロット＃１で変更されることによって行われるホッピング方式を示している。

以下、コントロールシグナルのコード割り当てにおいて、時間軸コードシークエンスインデックス（あるいは時間領域直交カバーインデックス）だけを変化させるホッピング方式について説明する。時間軸コードシークエンスインデックスだけを変化させる方式は、周波数軸コードシークエンスインデックスの変化を含むホッピング方式に比べて比較的簡単であるという長所がある。

１８個の端末を割り当てる場合、表１３のように割り当てられる。スロット＃０の場合、０番列において、１番列は隣接し、２番列は隣接しないWalshシークエンスインデックスを有する。１番列の立場では、０番列及び２番列の全てが隣接する。この場合に、スロット＃１における望ましいシークエンス割り当ては、表１４あるいは表１５で示される。

表１４を見れば、２番列に割り当てられていた端末が全て３番列に移動した。スロット＃１の場合、０番列の立場では、１番列及び３番列は全て隣接したWalshシークエンスインデックスを有する。１番列の立場では、０番列の端末は隣接し、３番列の端末は隣接しない。

つまり、スロット＃０での状況及びスロット＃１での状況を全て考慮すれば、０番列及び１番列は同一な立場に処されている。つまり、干渉の平準化の効果が生じる。スロット＃０で、２番列は１番列と隣接する。この端末がスロット＃１では３番列に位置して、続く０番列と隣接するので、この場合にも干渉のランダム化及び平準化の効果が生じる。

表１５の場合には、スロット＃０からスロット＃１に変化する時に、Walshシークエンスインデックスを１個増加させるが、modulo3演算が伴う。つまり、スロット＃０で０、１、２番列に割り当てられていた端末は、スロット＃１で１、２、０番列に各々割り当てられる。前述のように、この場合にも、干渉のランダム化及び平準化の効果は同一である。

（第１スロット）

（第２スロットの構造Ａ）

（第２スロットの構造Ｂ）

第１スロットのコントロールシグナルのシークエンス割り当てが表５のように行われた時に、時間軸シークエンスのみのスロット単位の変化を許容するシークエンスホッピングを行うとする場合、第２スロットでホッピング後のシークエンス割り当ては表１６のように行うことができる。

表５から表１６に変化するシークエンスホッピングの特徴は、同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられた２個の端末のWalshシークエンスインデックスを互いに交換することにある。このようなホッピングの結果として、次のような効果が得られる。

第１に、表５で３番目の端末は８番目の端末と同一なWalshシークエンスインデックスを有しているが、表１６では位置が変化して、８番目と異なるWalshシークエンスインデックスを有するようになる。同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられた２個の端末は、全てこのような影響を受ける。つまり、第１スロットで隣接したサイクリックシフトインデックスが割り当てられた端末のうちの同一なWalshシークエンスを有する端末が、第２スロットでは互いに異なるWalshシークエンスを有するようになる。低速の端末が多い環境でWalshシークエンスインデックスが異なる端末は、互いに干渉が小さいので、前記のようなホッピングは干渉を分散させる効果を有する。

第２に、１個のサイクリックシフトインデックスに１個の端末が割り当てられた場合を見ると（つまり、表５及び表１６で１３、１４、１５、１６、１７、１８番目の端末）、例えば表５で１３番目の端末は１番目及び８番目の端末と隣接したサイクリックシフトインデックスを有し、Walshシークエンスインデックスも隣接している。反面、１３番目の端末は７番目及び２番目の端末と隣接したサイクリックシフトインデックスを有し、Walshシークエンスインデックスは隣接しない。ホッピング後には、表１６で１３番目の端末は７番目及び２番目の端末と隣接したサイクリックシフトインデックスを有し、Walshシークエンスインデックスも隣接している。反面、１３番目の端末は１番目及び８番目の端末と隣接したサイクリックシフトインデックスを有するが、Walshシークエンスインデックスは隣接しない。サイクリックシフトインデックスが互いに隣接した端末間の干渉は、Walshシークエンスが同一であったり互いに隣接しない場合に大きいので、前記のようなホッピングは、２個のスロットで干渉の量を互いに異ならせて分散させる効果がある。

第１スロットで表１３のような割り当てを有する場合には、第２スロットで下記の表１７のような割り当てを有するようにホッピングすることができる。表１７の特徴は、サイクリックシフトインデックスが０、４、８である場合にだけWalshシークエンスインデックスを互いに交換するようにしたことである。これにより、Walshシークエンスインデックス０及び１が割り当てられた端末間の干渉が分散する効果が生じる。残りの１３、１４、１５、１６、１７、１８番目の端末も隣接した端末が部分的に変化して、干渉が分散する効果が生じる。

表１６の場合は一つの実施例であって、サイクリックシフトインデックスが４だけ差が生じるようにすれば良く、前記と類似した場合として、サイクリックシフトインデックスが２、６、１０である場合にだけWalshシークエンスインデックスを互いに交換するようにすることもできる。この時、同様に、１３、１４、１５、１６、１７、１８番目の端末も隣接した端末が部分的に変化して、干渉が分散する効果が生じる。

図６は、本発明により周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で複数個の端末が使用する場合におけるいずれか一つの端末を示したものである。

端末６００は、基地局からサイクリックシフトインデックスの割り当てを受けるためのサイクリックシフトインデックス割当部６１０と、時間領域直交カバーインデックスを受信するための時間領域直交カバーインデックス割当部６２０を含む。

各々の割当部は、基地局の当該割当部からインデックスを直接受信したり、内在的（implicitly）に基地局との約束に応じてインデックスを割り当てるようになる。

各々のインデックスは、シークエンス割り当てのためにシークエンス割当部６３０に伝送される。シークエンス割当部６３０は、基地局に伝送する情報に各々サイクリックシフトインデックス及び時間領域直交カバーインデックスに応じたシークエンスを掛けて、基地局に伝送する。この機能は、情報伝送部６４０によって行われる。

図７は、本発明による基地局７００を示した図面である。

基地局は、同一な資源を使用している端末を区別するために、個々の端末にサイクリックシフトインデックス及び時間領域直交カバーインデックスを割り当てなければならない。このような機能は、サイクリックシフトインデックス割当部７１０及び時間領域直交カバーインデックス割当部７２０で行う。

また、基地局は、スロットの変化に応じてどのようなサイクリックシフトインデックスを伝送するかを判断するためのサイクリックシフトインデックス条件判断部７３０及び時間領域直交カバーインデックス条件判断部７４０を含む中央制御部７５０を有している。

基地局は、端末からＡＣＫ／ＮＡＫ情報またはスケジューリング情報などの情報を受信する情報受信部７６０を有する。情報受信部７６０で受信された情報は、端末の区別のためのシークエンスが情報に掛けられている。このような情報は、中央制御部７５０で端末を区別して、情報を解釈する。

本発明によるコードホッピング方式は、コンピュータで読み取ることができる記録媒体にコンピュータが読み取ることができるコードで具現することが可能である。コンピュータが読み取ることができる記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存される全ての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取ることができる記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ保存装置などがあり、または、キャリアウェーブ（例えば、インターネットによる伝送）形態で具現されるものも含む。

また、コンピュータが読み取ることができる記録媒体は、ネットワークによって連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータが読み取ることができるコードが保存されて、実行されることもできる。そして、本発明を具現するための機能的な（functional）プログラム、コード、及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論される。

以上で、本発明を良好な実施例に基づいて説明したが、このような実施例は本発明を制限するものではなく例示するためのものであって、本発明が属する技術分野の熟練者であれば、本発明の技術思想を超えずに実施例に対する多様な変化や変更または調節が可能であると考えられる。したがって、本発明の保護範囲は添付された請求の範囲によってのみ限定され、変化例や変更例または調節例を全て含むものと解釈されなければならない。

Claims (12)

1. 第１端末と第２端末を含む複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける前記第１端末による信号形成方法において、
   第１スロットで、第１サイクリックシフトインデックスおよび第１直交カバーインデックスによって決定されるコードを、伝送する情報に適用して基地局に伝送する段階と、
   第２スロットで、前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックス、および第２直交カバーインデックスによって決定されるコードを、伝送する情報に適用して前記基地局に伝送する段階とを含み、
   前記第２端末によって、前記第１端末が使用する前記第１サイクリックシフトインデックスと同一なサイクリックシフトインデックスが前記第１スロットで使用されるときに、前記第１端末が使用する前記第１直交カバーインデックスのシークエンスと、前記第２端末が前記第１スロットで使用する直交カバーインデックスのシークエンスは、シークエンスの長さ２に対して相関させるときに直交性を満たし、
   前記第１直交カバーインデックスのシークエンスは、４個のシークエンスを有するＷａｌｓｈシークエンスであり、
   前記複数個の端末は前記Ｗａｌｓｈシークエンスの４個のシークエンスインデックスのうちの３個のシークエンスインデックスだけを使用する
   ことを特徴とする、複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法。
2. 前記第１スロットで、前記複数個の端末のうちの第３端末によって、前記第１端末が使用する前記第１直交カバーインデックスと同一な直交カバーインデックスが使用される場合、前記第１端末が使用する前記第１サイクリックシフトインデックスと、前記第３端末が前記第１スロットで使用するサイクリックシフトインデックスとの差は２以上であることを特徴とする、請求項１に記載の複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法。
3. 前記複数個の端末のうち、前記第１スロットにおいて同一なサイクリックシフトインデックスを使用する端末の個数は２以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける信号形成方法。
4. 第１端末と第２端末を含む複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける基地局のコード割当方法において、
   各端末にサイクリックシフトインデックスを割り当てる段階と、
   各端末に直交カバーインデックスを割り当てる段階とを含み、
   前記第１端末には、
   第１スロットで、第１サイクリックシフトインデックスおよび第１直交カバーインデックスが割り当てられ、
   第２スロットで、前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックス、および第２直交カバーインデックスが割り当てられ、
   前記第２端末に、前記第１スロットで、前記第１端末に割り当てられた前記第１サイクリックシフトインデックスと同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられるとき、前記第１端末に割り当てられた前記第１直交カバーインデックスのシークエンスと、前記第１スロットで前記第２端末に割り当てられる直交カバーインデックスのシークエンスは、シークエンスの長さ２に対して相関させるときに直交性を満たし、
   前記第１直交カバーインデックスのシークエンスは、４個のシークエンスを有するＷａｌｓｈシークエンスであり、
   前記複数個の端末に前記Ｗａｌｓｈシークエンスの４個のシークエンスインデックスのうちの３個のシークエンスインデックスだけ割り当てられる
   ことを特徴とする、コード割当方法。
5. 前記第１スロットで、前記複数個の端末のうちの第３端末に、前記第１端末に割り当てられた前記第１直交カバーインデックスと同一な直交カバーインデックスが割り当てられる場合、前記第１端末に割り当てられた前記第１サイクリックシフトインデックスと、前記第１スロットで前記第３端末に割り当てられるサイクリックシフトインデックスとの差は２以上であることを特徴とする、請求項４に記載のコード割当方法。
6. 前記複数個の端末のうち、第１スロットで同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられる端末の個数は２以下であることを特徴とする、請求項４または５に記載のコード割当方法。
7. 第１端末と第２端末を含む複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける前記第１端末の信号形成装置において、
   第１スロットで第１サイクリックシフトインデックスおよび第１直交カバーインデックスによって第１コードを決定し、第２スロットで前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックス、および第２直交カバーインデックスによって第２コードを決定するシークエンス割当部と、
   前記第１スロットで、前記第１コードを伝送する情報に適用して基地局に伝送し、前記第２スロットで前記第２コードを伝送する情報に適用して基地局に伝送する情報伝送部とを含み、
   前記第２端末によって、前記第１端末が使用する前記第１サイクリックシフトインデックスと同一なサイクリックシフトインデックスが前記第１スロットで使用されるとき、前記第１端末が使用する前記第１直交カバーインデックスのシークエンスと、前記第２端末が前記第１スロットで使用する直交カバーインデックスのシークエンスは、シークエンスの長さ２に対して相関させるときに直交性を満たし、
   前記第１直交カバーインデックスのシークエンスは、４個のシークエンスを有するＷａｌｓｈシークエンスであり、
   前記複数個の端末は前記 Ｗａｌｓｈシークエンスの４個のシークエンスインデックスのうちの３個のシークエンスインデックスだけを使用する
   ことを特徴とする、信号形成装置。
8. 前記第１スロットで、前記複数個の端末のうちの第３端末によって、前記第１端末が使用する前記第１直交カバーインデックスと同一な直交カバーインデックスが使用される場合、前記第１端末が使用する前記第１サイクリックシフトインデックスと、前記第３端末が前記第１スロットで使用するサイクリックシフトインデックスとの差は２以上であることを特徴とする、請求項７に記載の信号形成装置。
9. 前記複数個の端末のうち、前記第１スロットで同一な前記サイクリックシフトインデックスを使用する端末の個数は２以下であることを特徴とする、請求項７または８に記載の信号形成装置。
10. 第１端末と第２端末を含む複数個の端末が周波数領域及び時間領域からなる資源を共通で使用する無線通信システムにおける基地局のコード割当装置において、
    各端末にサイクリックシフトインデックスを割り当てる第１割当部と、
    各端末に直交カバーインデックスを割り当てる第２割当部とを含み、
    前記第１端末には、
    第１スロットで、第１サイクリックシフトインデックスおよび第１直交カバーインデックスが割り当てられ、
    第２スロットで、前記第１サイクリックシフトインデックスと異なる第２サイクリックシフトインデックス、および第２直交カバーインデックスが割り当てられ、
    前記第２端末に、前記第１スロットで、前記第１端末に割り当てられた前記第１サイクリックシフトインデックスと同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられるとき、前記第１端末に割り当てられた前記第１直交カバーインデックスのシークエンスと、前記第１スロットで前記第２端末に割り当てられる直交カバーインデックスのシークエンスは、シークエンスの長さ２に対して相関させるときに直交性を満たし、
    前記第１直交カバーインデックスのシークエンスは、４個のシークエンスを有するＷａｌｓｈシークエンスであり、
    前記複数個の端末に前記 Ｗａｌｓｈシークエンスの４個のシークエンスインデックスのうちの３個のシークエンスインデックスだけ割り当てられる
    ことを特徴とする、コード割当装置。
11. 前記第１スロットで、前記複数個の端末のうちの第３端末に、前記第１端末に割り当てられた前記第１直交カバーインデックスと同一な直交カバーインデックスが割り当てられる場合、前記第１端末に割り当てられた前記第１サイクリックシフトインデックスと、前記第１スロットで前記第３端末に割り当てられるサイクリックシフトインデックスとの差は２以上であることを特徴とする、請求項１０に記載のコード割当装置。
12. 前記複数個の端末のうち、前記第１スロットで同一なサイクリックシフトインデックスが割り当てられる端末の個数は２以下であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のコード割当装置。

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