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、直交多重を用いる物理上り制御チャネル(PUCCH)フォーマットについて説明する。PUCCHで複数のユーザの上り制御チャネル信号を多重する場合、無線基地局装置においてユーザ毎に上り制御チャネル信号を分離できるように、上り制御チャネル信号を直交多重している。このような直交多重方法としては、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法や、ブロック拡散を用いた直交多重法が挙げられる。PUCCHフォーマットは、複数のACK/NACK用制御ビットをデータ信号とし、複数の時間ブロックから構成される。
CAZAC符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法は、符号長LのCAZAC符号系列を△pだけ巡回シフトした系列CAZAC#1(△p)と、そのCAZAC符号系列を△qだけ巡回シフトした系列CAZAC#1(△q)とは互いに直交することを利用した直交多重法である。したがって、この方法においては、巡回シフト量を変えたCAZAC符号系列をマッピングしたSC−FDMAシンボルに対して、1つのSC−FDMAシンボル全体を制御情報により変調(ブロック変調)することによって、上り制御チャネル信号をユーザ毎に直交多重する。例えば、図3(a)に示すように、ACK/NACKのサブフレーム構成(フォーマット2/2a/2b)において特定の巡回シフト量(△)を持つCAZAC符号系列を各SC−FDMAシンボルにマッピングする。そして、データ変調後の上り制御信号d1〜d5によってブロック変調を行う。ユーザ毎に異なる巡回シフト量を割り当てることにより、ユーザ毎の上り制御チャネル信号間の直交を実現することができる。これにより、無線基地局装置において、ユーザ毎の上り制御チャネル信号を分離することが可能となる。なお、ユーザに割り当てるCAZAC符号系列の巡回シフトの間隔は、マルチパスの最大遅延量よりも長く設定することが好ましい。
ブロック拡散は、時間方向に直交符号を適用する直交多重法である。例えば、図3(b)に示すように、1SC−FDMA内の信号Aを複製し、5つのSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第3シンボル〜第5シンボル、第7シンボル)にマッピングする。さらに、拡散符号c1〜c5をSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第2シンボル〜第5シンボル、第7シンボル)全体に乗算する。異なるユーザ間で直交する拡散符号を用いることにより、ユーザ毎の上り制御チャネル信号間の直交を実現することができ、無線基地局装置において、ユーザ毎の上り制御チャネル信号を分離することが可能となる。
本発明者らは、図3(a),(b)の直交多重法に用いられるPUCCHフォーマットに着目し、スロット内の2つのRSシンボルをユーザ間で直交化する際に、巡回シフトと直交符号(OCC:Orthogonal Cover Code)乗算とを組み合わせることにより、PUCCHでフィードバック制御情報(ACK/NACK)を効率的に伝送することができることを見出し、本発明をするに至った。
すなわち、本発明の骨子は、移動端末装置において、複数のACK/NACK用制御ビットをデータ信号とし、複数の時間ブロックから構成されるPUCCHフォーマットにおける、複数の時間ブロックのうちの複数の参照信号ブロックに巡回シフト(CS:Cyclic Shift)を付与し、前記複数の参照信号ブロックに渡って直交符号を乗算し、巡回シフトが付与され、直交符号が乗算された参照信号を含む制御チャネル信号を物理上り制御チャネルで無線基地局装置に送信することにより、PUCCHでフィードバック制御情報を効率的に伝送することである。
ここでは、スロット内にRSシンボルが2シンボル(図2(a)における時間ブロック#2,#6(参照信号ブロック))あることを利用して、OCC({1,1}と{1,−1}の2コード)を適用する。このように、ACK/NACK用のPUCCHフォーマットにおけるRSシンボルにCS及びOCCを適用することにより、RSシンボルの直交化精度を改善することができる。
巡回シフトを用いた直交多重法においては、図4(a)に示すように、データ信号(データシンボル)には、CSベースの直交多重のみを適用し(データ信号を送信する時間ブロックに巡回シフトのみが付与されている)、図4(b)に示すように、参照信号(RSシンボル)には、CSとOCCを併用した直交多重を適用する。図4(a),(b)において、網掛の違いはユーザの違いを示す。データシンボルについては、12個のリソースを用いるので、例えば図4(a)に示すように、6ユーザをCS一つおきに多重する。一方、RSシンボルについては、12個のCSリソース×2個のOCCリソースを用いるので、例えば図4(b)に示すように、6ユーザをCS三つおきに多重できる。このように、RSシンボルにCSとOCCを併用することにより、マルチパスの最大許容遅延量をより大きくとることができ、RSシンボルの直交化精度を改善することができる。その結果、復調に用いるチャネル推定精度を改善することができる。
なお、巡回シフトを用いた直交多重法において、RSシンボルにどのOCCを用いるかについて、上位レイヤからRRCシグナリングなどで通知(explicit signaling)しても良く、データシンボルのCSに予め関連付け(implicit signaling)ておき、データシンボルのCSに基づいてOCCを決定しても良い。すなわち、データシンボルに付与される巡回シフトと、RSシンボルに付与される巡回シフト及び乗算される直交符号とが関連付けられていても良い。
ブロック拡散を用いた直交多重法においては、図5(a)に示すように、データ信号(データシンボル)には、OCCベースの直交多重のみを適用し(データ信号を送信する複数の時間ブロックに渡って直交符号が乗算されている)、図5(b)に示すように、参照信号(RSシンボル)には、CSとOCCを併用した直交多重を適用する。図5(a),(b)において、網掛の違いはユーザの違いを示す。データシンボルについては、5ユーザをOCCで多重する。一方、RSシンボルについては、12個のCSリソース×2個のOCCリソースを用いるので、例えば図5(b)に示すように5ユーザを多重する。このように、RSシンボルにCSとOCCを併用することにより、RSシンボルの直交化精度を改善することができる。その結果、復調に用いるチャネル推定精度を改善することができる。
なお、ブロック拡散を用いた直交多重法において、RSシンボルにどのCS及びOCCを用いるかについて、データシンボルのブロック拡散符号に予め関連付け(implicit signaling)ておき、データシンボルのブロック拡散符号に基づいてCS及びOCCを決定することが好ましい。すなわち、データシンボルに乗算される直交符号と、RSシンボルに付与される巡回シフト及び乗算される直交符号とが関連付けられていても良い。
PUCCHフォーマットにおけるデータ信号は、下りリンクで受信できるデータ多重数に応じたACK/NACK制御情報を含んでいても良い。この場合において、データ多重数が所定数よりも少ない場合には、下りリンクで制御チャネル信号を受信できなかった旨を示す情報をデータ信号に含めても良い。
Rel.8 LTEにおいては、CQI用のPUCCHフォーマット(1/1a/1b)についてスケジューリング要求の通知(1ビット)が規定されているが、ACK/NACK用のPUCCHフォーマット(2/2a/2b)についてスケジューリング要求の通知が規定されていない。本発明において、OCCの符号{1,1}、{1,−1}によりスケジューリング要求の通知を行うことができる。すなわち、直交符号を用いてACK/NACK以外の制御情報(スケジューリング要求)を通知することができる。例えば、移動端末装置が無線基地局装置に対してスケジューリング要求する場合に、OCCについて符号{1,1}を符号{1,−1}に変更して送信する。すなわち、データ信号に乗算される直交符号(OCCの符号)と、スケジューリング要求の通知とを関連付けても良い。
あるいは、スケジューリング要求がない場合には、図5(b)に示す巡回シフト及び直交符号のリソース割り当てパターンを使用し、スケジューリング要求がある場合には、図5(c)に示す巡回シフト及び直交符号のリソース割り当てパターンを使用しても良い。なお、上述したように、OCC符号を反転させてスケジューリング要求を通知するのではなく、スケジューリング要求の有無で巡回シフト及び直交符号のリソース割り当てパターンを変えることで、スケジューリング要求を通知するようにしても良い。このように、直交符号又は直交符号のリソース割り当てパターンを用いてスケジューリング要求情報を通知することにより、PUCCHフォーマット(2/2a/2b)でもスケジューリング要求の通知を行うことが可能となる。
上述したように、LTE−Aシステムでは、LTEが使用可能な帯域幅を有する基本周波数ブロック(コンポーネントキャリア:CC)を複数並べた送信帯域の構成を採用している。コンポーネントキャリアCCは、プライマリコンポーネントキャリア(以下、PCC:Primary Component Carrierという)とセカンダリコンポーネントキャリア(以下、SCC:Secondly Component Carrierという)とを含む。PCCは、LTE方式などの既存通信方式と、LTE−A方式などの次世代通信方式と、の双方で利用可能な周波数帯域である。一方、SCCは、LTE−A方式などの次世代通信方式で利用可能な周波数帯域である。このようなCC構成により、次世代通信方式に対応した移動端末装置は、PCCと一つ以上のSCCとを利用して、高速・大容量通信を行うことができる。すなわち、下りリンクにおいて、一つのPCCと、一つ又は複数のSCCを移動端末装置に割り当てることによって、広帯域化(キャリアアグリゲーション)を行うことができる。一方、次世代通信方式に対応していない移動端末装置は、PCCを利用して通信を行うことができ、次世代通信方式に対応していない移動端末装置に対するバックワードコンパチビリティが確保される。
この場合において、無線基地局装置は、移動端末装置がPCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを知ることができれば、制御チャネルの高精度なリンクアダプテーション(送信電力制御など)や再送制御などを行うことができる。このため、本発明においては、は、PCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを示す情報を、ACK/NACK制御情報に含めて通知しても良い。
この場合においては、ACK/NACK制御情報に1ビット追加して、PCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを示す受信情報をACK/NACK制御情報に含めて、この受信情報を無線基地局装置に通知しても良い。あるいは、OCCの符号{1,1}、{1,−1}により受信情報を無線基地局装置に通知しても良い。すなわち、直交符号を用いてACK/NACK以外の制御情報(PCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを示す受信情報)を通知することができる。例えば、移動端末装置が無線基地局装置に対してPCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを示す受信情報を通知する場合に、OCCについて符号{1,1}を符号{1,−1}に変更して送信する。すなわち、データ信号に乗算される直交符号(OCCの符号)と、PCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを示す受信情報とを関連付けても良い。
このように、PCCの制御チャネル信号を受信したかどうかを示す受信情報をACK/NACK制御情報に含めて、この受信情報を無線基地局装置に通知することにより、無線基地局装置が、PCCから送信した制御チャネル信号について正常に伝送できたかどうかを知ることができる。このため、この受信情報を用いて、高精度な制御チャネルのリンクアダプテーション(送信電力制御など)や再送制御などを行うことができる。
(実施の形態1)
本実施の形態においては、PUCCHにより信号伝送が行われる場合に、CAZAC符号系列の巡回シフトを用いて複数のユーザからの信号を識別し、フィードバック制御情報であるACK/NACK信号を送信する場合について説明する。
図6は、本発明の実施の形態1に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図6に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、ACK/NACK信号処理部100と、参照信号処理部101と、ACK/NACK信号と参照信号を時間多重する時間多重部102とを備えている。
ACK/NACK信号処理部100は、CAZAC番号に対応するCAZAC符号系列を生成するCAZAC符号生成部1001と、ACK/NACKビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部1003と、データ変調するデータ変調部1004と、生成したCAZAC符号系列をデータ変調後の信号によりブロック変調するブロック変調部1002と、ブロック変調後の信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部1005と、巡回シフト後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部1006と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換(IFFT)するIFFT部1007と、IFFT後の信号にCP(Cyclic Prefix)を付与するCP付与部1008とを有する。
参照信号処理部101は、CAZAC番号に対応するCAZAC符号系列を生成するCAZAC符号生成部1011と、CAZAC符号系列により構成される参照信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部1012と、巡回シフト後の信号にブロック拡散する(直交符号を乗算する)ブロック拡散部1013と、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部1014と、マッピング後の信号をIFFTするIFFT部1015と、IFFT後の信号にCPを付与するCP付与部1016とを有する。
移動端末装置では、下りリンク信号でACK/NACKを判定し、これに対応するACK/NACKビット系列を生成する。ACK/NACK信号処理部100のデータ変調部1004は、チャネル符号化部1003でチャネル符号化されたACK/NACKビット系列を極座標成分の信号に変調する。データ変調部1004は、データ変調後の信号をブロック変調部1002へ出力する。CAZAC符号生成部1001は、ユーザに割り当てられているCAZAC番号に対応するCAZAC符号系列を準備する。CAZAC符号生成部1001は、生成したCAZAC符号系列をブロック変調部1002へ出力する。ブロック変調部1002は、1SC−FDMAに対応するブロック単位毎にCAZAC符号系列をデータ変調後の制御信号でブロック変調する。ブロック変調部1002は、ブロック変調後の信号を巡回シフト部1005に出力する。
巡回シフト部1005は、時間領域の信号を所定の巡回シフト量だけ巡回シフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部1005は、巡回シフト後の信号をサブキャリアマッピング部1006に出力する。サブキャリアマッピング部1006は、巡回シフト後の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部1006は、マッピングされた信号をIFFT部1007に出力する。
IFFT部1007は、マッピングされた信号をIFFTして時間領域の信号に変換する。IFFT部1007は、IFFT後の信号をCP付与部1008に出力する。CP付与部1008は、マッピング後の信号にCPを付与する。CP付与部1008は、CPを付与した信号を時間多重部102に出力する。
参照信号処理部101のCAZAC符号生成部1011は、ユーザに割り当てられているCAZAC番号に対応するCAZAC符号系列を準備し、参照信号として用いる。CAZAC符号生成部1011は、参照信号を巡回シフト部1012に出力する。
巡回シフト部1012は、時間領域の参照信号を所定の巡回シフト量だけシフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部1012は、巡回シフト後の参照信号をブロック拡散部1013に出力する。ブロック拡散部(直交符号乗算手段)1013は、巡回シフト後の参照信号に直交符号(OCC)({1,1}、{1,−1})を乗算する(ブロック拡散する)。ここで、参照信号に用いるOCC(ブロック拡散符号番号)については、上位レイヤからRRCシグナリングなどで通知しても良く、データシンボルのCSに予め関連付けられたOCCを用いても良い。ブロック拡散部1013は、ブロック拡散後の信号をサブキャリアマッピング部1014に出力する。
サブキャリアマッピング部1014は、周波数領域の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部1014は、マッピングされた参照信号をIFFT部1015に出力する。IFFT部1015は、マッピングされた信号をIFFTして時間領域の参照信号に変換する。IFFT部1015は、IFFT後の参照信号をCP付与部1016に出力する。CP付与部1016は、直交符号乗算後の参照信号にCPを付与する。CP付与部1016は、CPを付与した参照信号を時間多重部102に出力する。
時間多重部102では、ACK/NACK信号処理部100からの信号と参照信号処理部101から参照信号を時間多重して、上り制御チャネル信号を含む送信信号とする。
受信部は、OFDM信号を復調するOFDM信号復調部103と、BCH(Broadcast Channel)信号、下り制御信号を復号するBCH信号、下り制御信号復号部104と、下りリンク信号によりACK/NACKを判定するACK/NACK判定部105とを有する。
OFDM信号復調部103は、下りOFDM信号を受信し、復調する。すなわち、下りOFDM信号からCPを除去し、高速フーリエ変換し、BCH信号あるいは下り制御信号が割り当てられたサブキャリアを取り出し、データ復調する。OFDM信号復調部103は、データ復調後の信号をBCH信号、下り制御信号復号部104に出力する。また、OFDM信号復調部103は、下り信号をACK/NACK判定部105に出力する。
BCH信号、下り制御信号復号部104は、データ復調後の信号を復号して、CAZAC番号、リソースマッピング情報(リソースブロック番号を含む)、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号を得る。BCH信号、下り制御信号復号部104は、CAZAC番号をCAZAC符号生成部1001,1011に出力し、リソースマッピング情報をサブキャリアマッピング部1006,1014に出力し、巡回シフト番号を巡回シフト部1005,1012に出力し、ブロック拡散符号番号(OCC番号)をブロック拡散部1014に出力する。
ACK/NACK判定部105は、受信した下り共有データチャネル信号(PDSCH信号)が誤りなく受信できたか否かを判定し、判定結果を出力する。判定結果は、肯定応答(ACKビット)又は否定応答(NACKビット)を表す送達確認情報で表現される。ACK/NACK判定部105は、ACK/NACKビット系列をチャネル符号化部1003に出力する。
図7は、本発明の実施の形態1に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図7に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース割り当て情報生成部701と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してOFDM信号を生成するOFDM信号生成部702とを有する。他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号などを含み、上りリソース割り当て情報信号は、CAZAC番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号(OCC番号)を含む。
なお、CAZAC番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号(OCC番号)は、BCHで移動端末装置に送信しても良く、下り制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)で移動端末装置に送信しても良い。あるいは、CAZAC番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号(OCC番号)は、上位レイヤで移動端末装置に通知しても良い。
OFDM信号生成部702は、他の下りリンクチャネル信号及び上りリソース割り当て情報信号を含む下り信号をサブキャリアにマッピングし、逆高速フーリエ変換(IFFT)し、CPを付加することにより、下り送信信号を生成する。
受信部は、受信信号からCPを除去するCP除去部703と、受信信号を高速フーリエ変換(FFT)するFFT部704と、FFT後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部705と、サブキャリアデマッピング後の信号に対してブロック拡散符号(OCC)で逆拡散するブロック逆拡散部706と、逆拡散後に信号から巡回シフトを除去して対象とするユーザの信号を分離する巡回シフト分離部707と、ユーザ分離後のデマッピング後の信号についてチャネル推定を行うチャネル推定部708と、チャネル推定値を用いてサブキャリアデマッピング後の信号をデータ復調するデータ復調部709と、データ復調後の信号をデータ復号するデータ復号部710とを有する。
CP除去部703は、CPに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。CP除去部703は、CP除去後の信号をFFT部704に出力する。FFT部704は、受信信号をFFTして周波数領域の信号に変換する。FFT部704は、FFT後の信号をサブキャリアデマッピング部705に出力する。
サブキャリアデマッピング部705は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から上り制御チャネル信号であるACK/NACK信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部705は、抽出されたACK/NACK信号をデータ復調部709へ出力する。サブキャリアデマッピング部705は、抽出されたACK/NACK信号をブロック逆拡散部706へ出力する。
ブロック逆拡散部706では、ブロック拡散、すなわち直交符号(OCC)(ブロック拡散符号)を用いて直交多重された受信信号を、移動端末装置で用いた直交符号({1,1}、{1,−1})で逆拡散する。ブロック逆拡散部706は、逆拡散後の信号を巡回シフト分離部707へ出力する。
巡回シフト分離部707は、巡回シフトを用いて直交多重された制御信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。移動端末装置からの上り制御チャネル信号には、ユーザ毎に異なる巡回シフト量で巡回シフトが行われている。したがって、移動端末装置で行われた巡回シフト量と同じ巡回シフト量だけ逆方向に巡回シフトを行うことにより、受信処理の対象とするユーザの制御信号を分離することができる。巡回シフト分離部707は、ユーザ分離後の信号をチャネル推定部708に出力する。
チャネル推定部708は、巡回シフト及び直交符号を用いて直交多重された参照信号を、巡回シフト番号及び必要に応じてOCC番号を用いて分離する。チャネル推定部708においては、巡回シフト番号に対応した巡回シフト量を用いて逆方向に巡回シフトを行う。また、OCC番号に対応した直交符号を用いて逆拡散する。これにより、ユーザの信号(参照信号)を分離することが可能となる。また、チャネル推定部708は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から受信した参照信号を抽出する。そして、CAZAC番号に対応するCAZAC符号系列と受信したCAZAC符号系列との相関をとることにより、チャネル推定を行う。
データ復調部709は、ACK/NACK信号をデータ復調し、データ復号部710に出力する。このとき、データ復調部709は、チャネル推定部708からのチャネル推定値に基づいてデータ復調する。また、データ復号部710は、復調後のACK/NACK信号をデータ復号してACK/NACK情報として出力する。
上記構成の移動端末装置において、ACK/NACK用のPUCCHフォーマットにおける参照信号に巡回シフトを付与し、参照信号に直交符号を乗算する。これにより、参照信号は、図4(b)に示すように、ユーザ多重される。移動端末装置は、そのように巡回シフトが付与され、直交符号が乗算された参照信号を含む制御チャネル信号をPUCCHで無線基地局装置に送信する。このようにCSとOCCを併用してユーザ直交化を行うことにより、直交化精度を向上させることができ、PUCCHでACK/NACK情報を効率的に伝送することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態においては、PUCCHにより伝送が行われる場合に、ブロック拡散を用いて複数のユーザからの信号を識別し、フィードバック制御情報であるACK/NACK信号を送信する場合について説明する。
図8は、本発明の実施の形態2に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図8に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、ACK/NACK信号処理部130と、参照信号処理部131と、ACK/NACK信号と参照信号を時間多重する時間多重部132とを備えている。
ACK/NACK信号処理部130は、ACK/NACKビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部1301と、ACK/NACKビット系列をデータ変調するデータ変調部1302と、データ変調後の信号にDFT(Discrete Fourier Transform)するDFT部1303と、DFT後の信号にブロック拡散符号でブロック拡散するブロック拡散部1305と、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部1306と、マッピング後の信号をIFFTするIFFT部1307と、IFFT後の信号にCPを付与するCP付与部1308とを有する。なお、データ変調部1302、サブキャリアマッピング部1306、IFFT部1307及びCP付与部1308は、実施の形態1におけるデータ変調部1014、サブキャリアマッピング部1006、IFFT部1007及びCP付与部1008とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
参照信号処理部131は、CAZAC番号に対応するCAZAC符号系列を生成するCAZAC符号生成部1311と、CAZAC符号系列により構成される参照信号に対して巡回シフトを行う巡回シフト部1312と、巡回シフト後の信号にブロック拡散符号でブロック拡散するブロック拡散部1313と、ブロック拡散後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部1314と、マッピング後の信号をIFFTするIFFT部1315と、IFFT後の信号にCPを付与するCP付与部1316とを有する。なお、CAZAC符号生成部1311、巡回シフト部1312、ブロック拡散部1313、サブキャリアマッピング部1314、IFFT部1315及びCP付与部1316は、実施の形態1におけるCAZAC符号生成部1011、巡回シフト部1012、ブロック拡散部1013、サブキャリアマッピング部1014、IFFT部1015及びCP付与部1016とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
ブロック拡散部1305,1313は、時間領域の信号に対してブロック拡散符号を乗算する。なお、ブロック拡散符号はユーザ毎に異なり、ブロック拡散符号番号に対応づけられている。また、ブロック拡散部1313は、巡回シフト後の参照信号にブロック拡散符号(直交符号(OCC)({1,1}、{1,−1}))を乗算する。ここで、参照信号に用いるOCCについては、データシンボルのブロック拡散符号に予め関連付けられたOCCを用いることが好ましい。ブロック拡散部1305,1313は、それぞれブロック拡散後の信号をサブキャリアマッピング部1306,1314に出力する。
受信部は、OFDM信号を復調するOFDM信号復調部133と、BCH信号、下り制御信号を復号するBCH信号、下り制御信号復号部134と、下り共有データチャネル信号(PDSCH(Physical Downlink Shared Channel))が誤りなく受信できたかどうかの判定を行うACK/NACK判定部135とを有する。なお、OFDM信号復調部133及びBCH信号、下り制御信号復号部134は、実施の形態1におけるOFDM信号復調部103及びBCH信号、下り制御信号復号部104とそれぞれ同じであるのでその詳細な説明は省略する。
ACK/NACK判定部135は、受信した下り共有データチャネル信号(PDSCH信号)が誤りなく受信できたか否かを判定し、判定結果を出力する。判定結果は、肯定応答(ACKビット)又は否定応答(NACKビット)を表す送達確認情報で表現される。判定部135は、ACK/NACKビットをチャネル符号化部1301に出力する。
BCH信号、下り制御信号復号部134は、データ復調後の信号を復号して、CAZAC番号、リソースマッピング情報(リソースブロック番号を含む)、巡回シフト番号、ブロック拡散符号番号を得る。BCH信号、下り制御信号復号部134は、CAZAC番号をCAZAC符号生成部1311に出力し、リソースマッピング情報をサブキャリアマッピング部1306,1314に出力し、巡回シフト番号を巡回シフト部1312に出力し、ブロック拡散符号番号をブロック拡散部1305,1314に出力する。
本発明の実施の形態2に係る無線基地局装置は、実施の形態1に係る無線基地局装置(図7)と同じであるので、説明は省略する。
上記構成の移動端末装置において、ACK/NACK用のPUCCHフォーマットにおける参照信号に巡回シフトを付与し、参照信号に直交符号を乗算する。これにより、参照信号は、図5(b)に示すように、ユーザ多重される。移動端末装置は、そのように巡回シフトが付与され、直交符号が乗算された参照信号を含む制御チャネル信号をPUCCHで無線基地局装置に送信する。このようにCSとOCCを併用してユーザ直交化を行うことにより、直交化精度を向上させることができ、PUCCHでACK/NACK情報を効率的に伝送することができる。
(実施の形態3)
本実施の形態においては、PUCCHにより伝送が行われる場合に、ブロック拡散を用いて複数のユーザからの信号を識別し、フィードバック制御情報であるACK/NACK信号と共にSRS(Sounding Reference Signal)を送信する場合について説明する。
LTEシステムでは、移動端末装置がスケジューリング用のSRSを送信して、無線基地局装置側において、移動端末装置毎に上りリンクのチャネル状態を測定し、効果的なスケジューリングを実現している。本実施の形態においては、SRSとACK/NACK信号とを同時に送信する際に用いるShortened format(SRS送信用のフォーマット)に本発明を適用する場合(PUCCHフォーマットがShortened formatである場合)について説明する。
Shortened formatに本発明を適用する場合においては、PUCCHのフォーマットを以下のようにすることが考えられる。
(1)OCCの直交性を保持するために、OCCの系列長を減少させる(ここではOCCの系列長を1つ減少させる)。
(2)OCCの系列長を保持するために、RSシンボルを削除する(ここではRSシンボルを1つ削除する)。
図9(a)は、Shortened formatに本発明を適用する際の上記(1)に関するフォーマットを示す図である。このフォーマットは、サブフレームがSRS送信用のサブフレーム(他ユーザがSRSを送信する可能性があるサブフレーム)のときに、OCCの系列長を減少させるフォーマットである。すなわち、系列長を減少させたOCCをShortened formatに適用する。図9(a)に示すように、ユーザ#p(SRSを送信するユーザ)については、1SC−FDMA内の信号Aを複製し、4つのSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第3シンボル〜第5シンボル)にマッピングすると共に、第7シンボルにSRSをマッピングする。さらに、直交符号(拡散符号)Wp1〜Wp4をSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第2シンボル〜第5シンボル)全体に乗算する。一方、ユーザ#q(SRSを送信しないユーザ)については、1SC−FDMA内の信号Bを複製し、4つのSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第3シンボル〜第5シンボル)にマッピングすると共に、第7シンボルには信号をマッピングしない(無送信区間)。さらに、直交符号(拡散符号)Wq1〜Wq4をSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第2シンボル〜第5シンボル)全体に乗算する。このようにして、OCCの系列長を減少させる(ここでは、OCCの系列長を1つ減少させる)。
なお、ブロック拡散を用いた直交多重法において、RSシンボルにどのCS及びOCCを用いるかについて、データシンボルのブロック拡散符号に予め関連付け(implicit signaling)ておき、データシンボルのブロック拡散符号に基づいてCS及びOCCを決定することが好ましい。すなわち、データシンボルに乗算される直交符号と、RSシンボルに付与される巡回シフト及び乗算される直交符号とが関連付けられていても良い。
このブロック拡散を用いた直交多重法においては、図9(b)に示すように、データ信号(データシンボル)には、OCCベースの直交多重のみを適用し(データ信号を送信する複数の時間ブロックに渡って直交符号が乗算されている)、図9(c)に示すように、参照信号(RSシンボル)には、CSとOCCを併用した直交多重を適用する。図9(b),(c)において、網掛の違いはユーザの違いを示す。上記実施の形態の場合よりもOCCの系列長を1つ減らしているので、データシンボルについては、4ユーザをOCCで多重する。一方、RSシンボルについては、12個のCSリソース×2個のOCCリソースを用いるので、例えば図9(c)に示すように4ユーザを多重する。また、このフォーマットにおいては、図9(c)に示すように、4ユーザをCS五つおきに多重できる。このため、上記実施の形態よりもマルチパスの最大許容遅延量をより大きくとることができ、RSシンボルの直交化精度を改善することができる。その結果、復調に用いるチャネル推定精度を改善することができる。このように、図9(a)に用いるフォーマットを用いることにより、SRSとACK/NACK信号とを同時に送信することができ、しかもOCCの直交性を保持することができる。
図10は、Shortened formatに本発明を適用する際の上記(2)に関するフォーマットを示す図である。このフォーマットは、サブフレームがSRS送信用のサブフレーム(他ユーザがSRSを送信する可能性があるサブフレーム)のときに、RSシンボルを削除するフォーマットである。すなわち、RSブロックを一部削除したShortened formatを用いる。図10に示すように、ユーザ#p(SRSを送信するユーザ)については、1SC−FDMA内の信号Aを複製し、5つのSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第3シンボル〜第6シンボル)にマッピングすると共に、第7シンボルにSRSをマッピングする。さらに、直交符号(拡散符号)Wp1〜Wp5をSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第2シンボル〜第6シンボル)全体に乗算する。一方、ユーザ#q(SRSを送信しないユーザ)については、1SC−FDMA内の信号Bを複製し、5つのSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第3シンボル〜第6シンボル)にマッピングすると共に、第7シンボルには信号をマッピングしない(無送信区間)。さらに、直交符号(拡散符号)Wq1〜Wq5をSC−FDMAシンボル(第1シンボル、第2シンボル〜第6シンボル)全体に乗算する。このようにして、RSシンボルを削除する(ここでは、RSシンボルを1つ削除する)。
なお、ブロック拡散を用いた直交多重法において、RSシンボルにどのCS及びOCCを用いるかについて、データシンボルのブロック拡散符号に予め関連付け(implicit signaling)ておき、データシンボルのブロック拡散符号に基づいてCS及びOCCを決定することが好ましい。すなわち、データシンボルに乗算される直交符号と、RSシンボルに付与される巡回シフト及び乗算される直交符号とが関連付けられていても良い。
このブロック拡散を用いた直交多重法においては、図10に示すように、データ信号(データシンボル)には、OCCベースの直交多重のみを適用し(データ信号を送信する複数の時間ブロックに渡って直交符号が乗算されている)、図10に示すように、参照信号(RSシンボル)には、CSを用いた直交多重を適用する。このフォーマットにおいては、上記実施の形態の場合よりもRSシンボルを1つ減らしているので、RSシンボルについては、12個のCSリソースのみを用いて直交多重する。このように、図10に用いるフォーマットを用いることにより、SRSとACK/NACK信号とを同時に送信することができ、しかもOCCの系列長を保持することができる。
図11は、本発明の実施の形態3に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図11において、図8と同じ部分については図8と同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図11に示す移動端末装置は、SRSを生成するSRS生成部136を備えている。また、図11に示す移動端末装置においては、BCH信号、下り制御信号復号部134からフォーマット情報が出力され、このフォーマット情報がチャネル符号化部1301、ブロック拡散部1305,1313、巡回シフト部1312及びSRS生成部136に入力される。また、スケジューリング要求情報がチャネル符号化部1301に入力される。ここで、フォーマット情報とは、Shortened formatを適用するかどうかの情報をいう。
チャネル符号化部1301は、ACK/NACKビット系列を誤り訂正符号化する。チャネル符号化部1301は、フォーマット情報に応じてACK/NACKビット系列(PUCCHのデータ信号)にスケジューリング要求情報(1ビット)を加えて誤り訂正符号化する。すなわち、チャネル符号部1301は、フォーマット情報がShortened formatを示す場合には、ACK/NACKビット系列(PUCCHのデータ信号)にスケジューリング要求情報(1ビット)を加えて誤り訂正符号化する。チャネル符号部1301は、誤り訂正符号化後の信号をデータ変調部1302に出力する。
巡回シフト部1312は、時間領域の参照信号を所定の巡回シフト量だけシフトする。このとき、巡回シフト部1312は、フォーマット情報に応じて時間領域の参照信号を所定の巡回シフト量だけシフトする。すなわち、巡回シフト部1312は、図9(a)に示すフォーマットにおいては、第2シンボル及び第6シンボルの参照信号に対して巡回シフトし、図10に示すフォーマットにおいては、第2シンボルの参照信号に対して巡回シフトする。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。巡回シフト部1312は、巡回シフト後の参照信号をブロック拡散部1313に出力する。
ブロック拡散部(直交符号乗算手段)1305,1313は、時間領域の信号に対してブロック拡散符号を乗算する。このとき、ブロック拡散部1305,1313は、フォーマット情報に応じて時間領域の信号に対してブロック拡散符号を乗算する。すなわち、ブロック拡散部1305は、図9(a)に示すフォーマットにおいては、図9(b)に示すブロック拡散符号を4ユーザに割り当て、図10に示すフォーマットにおいては、図5(a)に示すブロック拡散符号を5ユーザに割り当てる。なお、ブロック拡散符号はユーザ毎に異なり、ブロック拡散符号番号に対応づけられている。また、ブロック拡散部1313は、巡回シフト後の参照信号にブロック拡散符号(直交符号(OCC)({1,1}、{1,−1}))を乗算する。ここで、参照信号に用いるOCCについては、データシンボルのブロック拡散符号に予め関連付けられたOCCを用いることが好ましい。ブロック拡散部1305,1313は、それぞれブロック拡散後の信号をサブキャリアマッピング部1306,1314に出力する。
SRS生成部136は、SRSを生成し、そのSRSを時間多重部132に出力する。このとき、SRS生成部136は、フォーマット情報に応じてSRSを生成する。すなわち、SRS生成部136は、フォーマット情報がShortened formatを示す場合には、SRSを生成する。
図12は、本発明の実施の形態3に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図12において、図7と同じ部分については図7と同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図12に示す無線基地局装置は、フォーマット情報を下り送信信号として移動端末装置に送信する。このフォーマット情報は、ブロック逆拡散部706、巡回シフト分離部707及びデータ復調部709に入力される。
ブロック逆拡散部706では、ブロック拡散、すなわち直交符号(OCC)(ブロック拡散符号)を用いて直交多重された受信信号を、移動端末装置で用いた直交符号({1,1}、{1,−1})で逆拡散する。このとき、ブロック逆拡散部706は、フォーマット情報に応じて直交符号で直交多重された受信信号を逆拡散する。すなわち、ブロック逆拡散部706は、図9(a)に示すフォーマットにおいては、図9(b)に示すブロック拡散符号を用いて直交多重された受信信号を逆拡散し、図10に示すフォーマットにおいては、図5(a)に示すブロック拡散符号を用いて直交多重された受信信号を逆拡散する。ブロック逆拡散部706は、逆拡散後の信号を巡回シフト分離部707へ出力する。
巡回シフト分離部707は、巡回シフトを用いて直交多重された制御信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。移動端末装置からの上り制御チャネル信号には、ユーザ毎に異なる巡回シフト量で巡回シフトが行われている。したがって、移動端末装置で行われた巡回シフト量と同じ巡回シフト量だけ逆方向に巡回シフトを行うことにより、受信処理の対象とするユーザの制御信号を分離することができる。このとき、巡回シフト分離部707は、フォーマット情報に応じて巡回シフト番号を用いて分離する。すなわち、巡回シフト分離部707は、図9(a)に示すフォーマットにおいては、第2シンボル及び第6シンボルの参照信号に対して逆方向に巡回シフトし、図10に示すフォーマットにおいては、第2シンボルの参照信号に対して逆方向に巡回シフトする。巡回シフト部707は、ユーザ分離後の信号をチャネル推定部708に出力する。
データ復調部709は、ACK/NACK信号をデータ復調し、データ復号部710に出力する。このとき、データ復調部709は、チャネル推定部708からのチャネル推定値に基づいてデータ復調する。データ復調部709は、フォーマット情報に応じてACK/NACK信号をデータ復調する。すなわち、データ復調部709は、図9(a)や図10に示すフォーマットに基づいてACK/NACK信号をデータ復調する。データ復調部709は、Shortened formatの場合には、スケジューリング要求情報をデータ復調する。データ復調部709は、データ復調後の信号をデータ復号部710に出力する。
上記構成の移動端末装置において、ACK/NACK用のPUCCHフォーマットにおける参照信号に巡回シフトを付与し、参照信号に直交符号を乗算する。これにより、参照信号は、図9(c)に示すように、ユーザ多重される。移動端末装置は、そのように巡回シフトが付与され、直交符号が乗算された参照信号を含む制御チャネル信号をPUCCHで無線基地局装置に送信する。このようにCSとOCCを併用してユーザ直交化を行うことにより、Shortened formatにおいてSRSを送信することができると共に、直交化精度を向上させることができ、PUCCHでACK/NACK情報を効率的に伝送することができる。
本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。