JPWO2008053930A1 - 無線端末装置および無線基地局装置 - Google Patents

Abstract

上りリンクにおいて複数の端末局が送信する制御信号を端末局毎に符号化するときに、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を増大させることができる無線端末装置および無線基地局装置を提供する。無線端末装置は、自端末局で使用する符号の情報を基地局から受信する符号情報受信部（１５）と、該受信された符号情報に基づいて、振幅一定、且つ、自己相関がない第１の符号を位相シフトさせる位相シフトユニット、該受信された符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得る符号取得ユニット、及び該位相シフト後の第１の符号および第２の符号を用いて、基地局に送信する制御信号を符号化する符号化ユニットを有する制御信号符号化部（１４）とを備える。

Description

本発明は、無線端末装置および無線基地局装置に関する。
本願は、２００６年１０月３１日に出願された特願２００６−２９６９１０号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、第３世代（３Ｇ）移動体通信システムの標準規格の検討が標準化プロジェクト「３ＧＰＰ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ」で行われている。その検討課題の一つに、上りリンク（端末局から基地局へ向かう方向のリンク）における制御信号伝送方式がある。
例えば非特許文献１では、上りリンクにおいて、複数の端末局が送信するACK/NACK信号およびＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号を端末局毎に符号化するための方式が提案されている。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は送達確認用の１ビットの応答信号であり、ＡＣＫ信号は背定応答時の信号でビット値「１」、NACK信号は否定応答時の信号でビット値「０」ある。ＣＱＩ信号は、受信レベルの報告用の５ビットの信号である。

非特許文献１記載の従来技術では、「ＣＡＺＡＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ Ａｕｔｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）コード」と呼ばれる符号を用いてACK/NACK信号およびCQI信号を符号化する。この従来技術では、符号化に用いるCAZACコードの位相シフト量を端末局毎に変えている。なお、ＣＡＺＡＣコードは、振幅一定、且つ、自己相関がない符号である。
しかし、上述した従来技術では、端末局毎にそれぞれ異なる位相シフト量のCAZACコードを割り当てているが、その割当て可能な端末局数が少ないという問題がある。
３ＧＰＰ，Ｒ１−０６２７４２，ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏ ｅｔ ａｌ．，"ＣＤＭ−ｂａｓｅｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ ａｎｄ ＣＱＩ ｆｏｒ Ｅ−ＵＴＲＡ Ｕｐｌｉｎｋ"，Ｏｃｔｏｂｅｒ ９−１３，２００６

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、上りリンクにおいて複数の端末局が送信する制御信号を端末局毎に符号化するときに、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を増大させることのできる無線端末装置および無線基地局装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は例えば、以下の側面を有する。
第１の側面は、無線基地局装置に制御信号を符号化して送信する無線端末装置であって、自端末局で使用する符号情報を前記無線基地局装置から受信する符号情報受信ユニットと、前記符号情報に基づいて、所定の第１の符号を位相シフトさせる第１の位相シフトユニットと、前記符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得る第１の符号取得ユニットと、前記位相シフト後の第１の符号および前記第２の符号を用いて、前記制御信号を符号化する符号化ユニットと、前記符号化した制御信号を送信する送信ユニットと、を備える。

第２の側面は、上記無線端末装置と通信を行う無線基地局装置であって、好ましくは、端末局毎にそれぞれ異なる前記符号情報を送信する符号情報送信ユニットと、前記無線端末装置から前記符号化された制御信号を受信する受信ユニットと、端末局毎の前記符号情報に基づいて、前記第１の符号を位相シフトさせる第２の位相シフトユニットと、端末局毎の前記符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から前記第２の符号を得る第２の符号取得ユニットと、前記位相シフト後の第１の符号および前記第２の符号を用いて、前記符号化された制御信号を復号する復号ユニットと、を備える。

第３の側面は、上記無線端末装置であって、好ましくは、前記第１の符号は、振幅一定、且つ、自己相関がない符号である。

第４の側面は、無線端末装置における制御信号送信方法であって、所定の符号情報に基づいて、振幅一定、且つ、自己相関がない所定の第１の符号を位相シフトさせ、前記符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得て、前記位相シフト後の第１の符号および前記第２の符号を用いて、前記制御信号を符号化し、前記符号化した制御信号を送信する。

上記第１、第２、及び第４の側面によれば、上りリンクにおいて複数の端末局が送信する制御信号を端末局毎に符号化するときに、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を増大させることが可能になる。また、上記第３の側面によれば、一般に知られるＣＡＺＡＣを用いることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る端末局（無線端末装置）１の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す制御信号符号化部１４の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る基地局（無線基地局装置）４０の構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の第１の符号と第２の符号に係る実施例１を説明するための説明図である。 図５は、本発明の第１の符号と第２の符号に係る実施例２を説明するための説明図である。 図６は、本発明の第１の符号と第２の符号に係る実施例３を説明するための説明図である。

符号の説明

１…端末局（無線端末装置）
１１，４１…アンテナ
１２，４２…無線部
１３，４３…制御部
１４…制御信号符号化部
１５…符号情報受信部
２１…位相シフト部
２２…符号生成部
２３，２４…乗算器
４０…基地局（無線基地局装置）
４４…制御信号復号部
４５…符号情報送信部

以下、図面を参照しつつ、本発明の例である好適な実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の各実施形態に限定されるものではなく、例えばこれら実施形態について、構成要素を追加、削除、置換してもよく、また、構成要素同士を適宜組み合わせてもよい。

以下、図面を参照し、一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る端末局（無線端末装置）１の構成を示すブロック図である。端末局１は、移動体通信システムにおける端末局であり、後述する基地局との間で無線通信を行う。図１において、端末局１は、アンテナ１１と無線部１２と制御部１３と制御信号符号化部１４と符号情報受信部１５を有する。

無線部１２は、アンテナ１１を介して基地局からの無線信号を受信する。また、無線部１２は、アンテナ１１を介して基地局に無線信号を送信する。制御部１３は、無線部１２を介して、基地局との間でやり取りする制御信号を送受信する。制御信号符号化部１４は、制御部１３から基地局に送信する上りリンクの制御信号を受け取り、受け取った制御信号を符号化する。制御信号符号化部１４は、符号化した制御信号（符号化制御信号）を無線部１２に出力する。無線部１２は、符号化制御信号を入力し、アンテナ１１を介して基地局に送信する。

符号情報受信部１５は、無線部１２を介して、基地局から送られてくる符号情報を受信する。符号情報受信部１５は、受信した符号情報を制御信号符号化部１４に出力する。制御信号符号化部１４は、符号情報受信部１５から受け取った符号情報に基づいて、制御信号の符号化に使用する符号を得る。

図２は、図１に示す制御信号符号化部１４の構成を示すブロック図である。図２において、制御信号符号化部１４は、位相シフト部２１と符号生成部２２と乗算器２３，２４を有する。

位相シフト部２１は、符号情報受信部１５から受け取った符号情報に基づいて、第１の符号を位相シフトする。位相シフト部２１は、位相シフト後の第１の符号を乗算器２３に出力する。符号情報受信部１５から出力される符号情報は、第１の符号についての位相シフト量を示す情報を含んでいる。第１の符号は、振幅一定、且つ、自己相関がない符号である。第１の符号としては、例えば、CAZACコードが利用可能である。

符号生成部２２は、符号情報受信部１５から入力した符号情報に基づいて、第２の符号を生成する。第２の符号は、互いに直交する符号の中から一つが選択されて生成される。符号情報受信部１５から受け取った符号情報は、第２の符号を特定する情報を含んでいる。互いに直交する符号としては、例えば、ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）符号が利用可能である。

なお、符号情報受信部１５から受け取った符号情報は、第２の符号を直接的に含んでいてもよい。つまり、符号生成部２２は、符号情報受信部１５から入力した符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得る符号取得ユニットとして機能するものであればよい。

図２に示す制御信号符号化部１４において、一段目の乗算器２３は、制御部１３から入力した制御信号を、位相シフト部２１から出力される符号（位相シフト後の第１の符号）と乗算する。次いで、二段目の乗算器２４は、乗算器２３から出力される信号を、符号生成部２２から出力される符号（第２の符号）と乗算する。これにより、制御部１３から出力された制御信号は、位相シフト後の第１の符号および第２の符号を用いて符号化された符号化制御信号となる。乗算器２４は、符号化制御信号を無線部１２に出力する。

図３は、本発明の一実施形態に係る基地局（無線基地局装置）４０の構成を示すブロック図である。図３に示す基地局４０は、移動体通信システムにおける基地局であり、図１の端末局１との間で無線通信を行う。図３において、基地局４０は、アンテナ４１と無線部４２と制御部４３と制御信号復号部４４と符号情報送信部４５を有する。

無線部４２は、アンテナ４１を介して端末局１からの無線信号を受信する。また、無線部４２は、アンテナ１１を介して端末局１に無線信号を送信する。制御部４３は、無線部４２を介して、端末局１との間でやり取りする制御信号を送受信する。制御信号復号部４４は、端末局１から送信された符号化制御情報を、無線部４２を経由して受信し、受信した符号化制御信号を復号する。制御信号復号部４４は、復号した制御信号を制御部４３に出力する。

符号情報送信部４５は、無線部１２を介して、端末局毎にそれぞれ異なる符号情報を送信する。また、符号情報送信部４５は、その端末局毎の符号情報を制御信号復号部４４に出力する。制御信号復号部４４は、符号情報送信部４５から入力した符号情報に基づいて、符号化制御信号の復号に使用する符号を得る。

制御信号復号部４４は、図２の制御信号符号化部１４における符号化処理に対応する復号化処理を行う。制御信号復号部４４は、端末局毎の符号情報に基づいて、第１の符号を位相シフトさせる位相シフト部を有する。第１の符号の位相シフトは、端末局毎に行われる。端末局毎の符号情報は、それぞれの端末局用の位相シフト量を示す情報を含んでいる。第１の符号は、振幅一定、且つ、自己相関がない符号であり、各端末局に共通である。

また、制御信号復号部４４は、端末局毎の符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得る符号取得部を有する。第２の符号は、端末局毎に、互いに直交する符号の中から一つが選択される。その選択元の互いに直交する符号は、各端末局に共通である。端末局毎の符号情報は、それぞれの端末局用の第２の符号を特定する情報を含んでいる。

また、制御信号復号部４４は、位相シフト後の第１の符号および第２の符号を用いて、符号化制御信号を復号する復号部を有する。これにより、各端末局１から送信された符号化制御信号が復号される。復号後の制御信号は、制御部４３に出力される。

次に、本実施形態に係る第１の符号と第２の符号について、いくつかの実施例を挙げて説明する。ここでは、第１の符号にCAZACコードを利用し、第２の符号の選択元となる「互いに直交する符号」にウォルシュ符号を利用する。

図４は、第１の符号と第２の符号に係る実施例１を説明するための説明図である。実施例１では、２次のウォルシュ符号「（１，１）、（１，−１）」を利用する。図４において、制御信号領域は１２ビットであり、この１２ビットに対して符号化が行われる。図４の例では、４つの端末局１（「ＵＥ１」，「ＵＥ２」，「ＵＥ３」，「ＵＥ４」と称する）がそれぞれに一つの基地局４０に上りリンクの制御信号を送信する。

図４に示されるように、「ＵＥ１」及び「ＵＥ２」は、ともに位相シフト量Δ１だけ位相シフトしたＣＡＺＡＣコードを使用して制御情報を符号化する。さらに、「ＵＥ１」はウォルシュ符号（１，１）を使用して制御情報を符号化するが、「ＵＥ２」はウォルシュ符号（１，−１）を使用して制御情報を符号化する。このように、ＣＡＺＡＣコードの位相シフト量が同じであっても、異なるウォルシュ符号が使用されることで、「ＵＥ１」と「ＵＥ２」の上りリンクの制御情報に対してそれぞれ直交した符号化が行われる。これにより、一つの位相シフト量Δ１に対して、２つの端末局を割り当てることができる。

同様に、「ＵＥ３」及び「ＵＥ４」は、ともに位相シフト量Δ２だけ位相シフトしたＣＡＺＡＣコードを使用するが、それぞれ異なるウォルシュ符号を使用する。「ＵＥ３」はウォルシュ符号（１，１）を使用するが、「ＵＥ４」はウォルシュ符号（１，−１）を使用する。これにより、一つの位相シフト量Δ２に対して、２つの端末局を割り当てることができる。

本実施例１によれば、CAZACコードに適用する一つの位相シフト量に対して、２つの端末局を割り当てることができる。これにより、端末局毎にそれぞれ異なる位相シフト量のＣＡＺＡＣコードを割り当てる従来技術に比して、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を２倍に増やすことができる。

図５は、第１の符号と第２の符号に係る実施例２を説明するための説明図である。実施例２では、４次のウォルシュ符号「（１，１，１，１）、（１，−１，１，−１）、（１，１，−１，−１）、（１，−１，−１，１）」を利用する。図５の例では、図４と同様に、１２ビットの制御信号領域に対して符号化が行われる。また、図４と同様に、「ＵＥ１」，「ＵＥ２」，「ＵＥ３」，「ＵＥ４」がそれぞれに一つの基地局４０に上りリンクの制御信号を送信する。

図５に示されるように、「ＵＥ１」，「ＵＥ２」，「ＵＥ３」及び「ＵＥ４」の全てが、位相シフト量Δ１だけ位相シフトしたＣＡＺＡＣコードを使用して制御情報を符号化する。但し、各端末局はそれぞれ異なるウォルシュ符号を使用して制御情報を符号化する。「ＵＥ１」はウォルシュ符号（１，１，１，１）を使用し、「ＵＥ２」はウォルシュ符号（１，−１，１，−１）を使用し、「ＵＥ３」はウォルシュ符号（１，１，−１，−１）を使用し、「ＵＥ４」はウォルシュ符号（１，−１，−１，１）を使用する。これにより、一つの位相シフト量Δ１に対して、４つの端末局を割り当てることができる。

本実施例２によれば、ＣＡＺＡＣコードに適用する一つの位相シフト量に対して、４つの端末局を割り当てることができる。これにより、端末局毎にそれぞれ異なる位相シフト量のＣＡＺＡＣコードを割り当てる従来技術に比して、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を４倍に増やすことができる。

図６は、第１の符号と第２の符号に係る実施例３を説明するための説明図である。実施例３では、実施例１と同様に、２次のウォルシュ符号「（１，１）、（１，−１）」を利用する。また、実施例１と同様に、ＣＡＺＡＣコードに係る符号化は１２ビットの制御信号領域に対して行われる。但し、ウォルシュ符号に係る符号化は、１２ビットの制御信号領域中の所定のビット位置に対してのみ行われる。つまり、ウォルシュ符号に係る符号化は、制御信号領域の全てのビット位置に対して行う必要はない。本実施例３においても、実施例１と同様に、ＣＡＺＡＣコードに適用する一つの位相シフト量に対して、２つの端末局を割り当てることができる。これにより、端末局毎にそれぞれ異なる位相シフト量のＣＡＺＡＣコードを割り当てる従来技術に比して、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を２倍に増やすことができる。

上述したように本実施形態によれば、端末局毎にそれぞれ異なる位相シフト量のCAZACコードを割り当てる従来技術に比して、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を増大させることができる。この結果、一基地局に収容可能な端末局数を増加させることに寄与することができる。

なお、上述の実施例１〜３では、第２の符号の選択元となる「互いに直交する符号」にウォルシュ符号を利用したが、「互いに直交する符号」はウォルシュ符号に限定されない。
例えば、「互いに直交する符号」として、複素数による直交符号を使用してもよい。複素数による３次の直交符号の例を次に示す。
（１，１，１）（１， ｅ^{ｊ２π／３}， ｅ^{−ｊ２π／３}）（１， ｅ^{ｊ４π／３}， ｅ^{−ｊ４π／３}）

また、「互いに直交する符号」として、回転直交符号を用いるようにしてもよい。２次の回転直交符号の例を次に示す。
（ｃｏｓθ，ｓｉｎθ）（−ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）
但し、θは回転角である。
回転直交符号を用いることで、シンボル間の受信レベルの差に起因する検出誤差を回転角θによって調整することができる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、制御信号に対して変調を行うようにしてもよい。例えば、５ビットのＣＱＩ信号に対してＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ， Ｑｕａｄｒｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式の変調を行うようにしてもよい。これにより、１シンボル当たり２ビットを送れるようになるので、制御格納領域の情報量を増やし制御信号の通信品質の向上を図ることができる。

上記の実施例によれば、上りリンクにおいて複数の端末局が送信する制御信号を端末局毎に符号化するときに、それぞれ異なる符号を割当て可能な端末局数を増大させることが可能になる。

Claims (4)

1. 無線基地局装置に制御信号を符号化して送信する無線端末装置において、
   自端末局で使用する符号情報を前記無線基地局装置から受信する符号情報受信ユニットと、
   前記符号情報に基づいて、所定の第１の符号を位相シフトさせる第１の位相シフトユニットと、
   前記符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得る第１の符号取得ユニットと、
   前記位相シフト後の第１の符号および前記第２の符号を用いて、前記制御信号を符号化する符号化ユニットと、
   前記符号化した制御信号を送信する送信ユニットと、
   を備えた無線端末装置。
2. 請求項１に記載の無線端末装置と通信を行う無線基地局装置であって、
   端末局毎にそれぞれ異なる前記符号情報を送信する符号情報送信ユニットと、
   前記無線端末装置から前記符号化された制御信号を受信する受信ユニットと、
   端末局毎の前記符号情報に基づいて、前記第１の符号を位相シフトさせる第２の位相シフトユニットと、
   端末局毎の前記符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から前記第２の符号を得る第２の符号取得ユニットと、
   前記位相シフト後の第１の符号および前記第２の符号を用いて、前記符号化された制御信号を復号する復号ユニットと、
   を備えた無線基地局装置。
3. 請求項１に記載の無線端末装置において、前記第１の符号は、振幅一定、且つ、自己相関がない符号である。
4. 無線端末装置における制御信号送信方法であって、
   所定の符号情報に基づいて、振幅一定、且つ、自己相関がない所定の第１の符号を位相シフトさせ、
   前記符号情報に基づいて、互いに直交する符号の中から第２の符号を得て、
   前記位相シフト後の第１の符号および前記第２の符号を用いて、前記制御信号を符号化し、
   前記符号化した制御信号を送信する制御信号送信方法。

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