KR101388577B1

KR101388577B1 - 이동단말장치, 무선기지국장치 및 무선통신방법

Info

Publication number: KR101388577B1
Application number: KR20117029629A
Authority: KR
Inventors: 테루오 카와무라; 노부히코 미키; 요시히사 기시야마
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2014-04-23
Also published as: EP2448161B1; JP2011009867A; US10033441B2; RU2518464C2; CA2765253A1; CN102460993A; JP5122529B2; US20120127953A1; EP2448161A4; CA2765253C; CN102460993B; KR20120023081A; EP2448161A1; RU2012101076A; WO2010150800A1

Abstract

데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신할 수 있는 무선통신방법을 제공하는 것. 본 발명의 무선통신방법은, 이동단말장치에 있어서, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하고, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하고, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하고, 무선기지국장치에 있어서, 상기 MIMO 송신된, 상기 데이터신호 및 상기 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하고, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하고, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생한다.

Description

이동단말장치, 무선기지국장치 및 무선통신방법 {MOBILE TERMINAL DEVICE, WIRELESS BASE STATION DEVICE, AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}

본 발명은, 차세대 이동통신시스템에 있어서의 이동단말장치, 무선기지국장치 및 무선통신방법에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 네트워크에 있어서는, 주파수 이용효율 및 피크 데이터 레이트의 향상 등을 목적으로서, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)나 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)를 채용함으로써, W―CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)를 베이스로 한 시스템의 특징을 최대한으로 끌어내는 것이 수행되고 있다. 이 UMTS 네트워크에 대해서는, 더욱의 주파수 이용효율 및 피크 데이터 레이트의 향상, 지연의 저감 등을 목적으로서 롱 텀 에볼루션(LTE:Long Term Evolution)이 검토되고 있다(비특허문헌 1). LTE에서는 W―CDMA와는 다르게, 멀티 액세스 방식으로서, 하향회선(하향링크)에 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 베이스로 한 방식을 이용하여, 상향회선(상향링크)에 SC―FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)를 베이스로 한 방식을 이용하고 있다.

상향링크에서 송신되는 신호는, 적절한 무선리소스로 맵핑되어 이동단말장치로부터 무선기지국장치로 송신된다. 이 경우에 있어서, 상향링크의 L1／L2 제어신호는, 도 1에 도시하는 포맷에 의해 송신된다. 즉, 상향 데이터 송신이 있는 경우에는, 상향링크의 L1／L2 제어신호는, 상향 공유채널(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)에 할당된 리소스 블록(RB:Resource Block)을 사용하여 송신된다. 또한, 상향링크의 L1／L2 제어신호에는, 하향링크의 품질정보(CQI:Channel Quality Indicator), 하향 프리코딩 정보(PMI:Precoding Matrix Indicator), 랭크 어댑테이션용 파라미터(RI:Rank Indicator), 송달확인정보(ACK, NACK) 등이 포함된다.

이 경우에 있어서는, 낮은 피크 대 평균전력 비(PAPR:Peak―to―Average Power Ratio)를 실현하기 위해, L1／L2 제어신호와 데이터신호와는 시간 다중한다. PUSCH에서 송신하는 경우의 L1／L2 제어신호는, 도 2에 개념적으로 도시되는 바와 같이, 1 SC―FDMA 심볼 중에 데이터신호와 함께 시간 다중되어 있다. 도 2에 있어서 RS는 참조신호(Reference Signal)를 도시한다.

한편, 상향 데이터 송신이 없는 경우에는, 상향링크의 L1／L2 제어신호는, 공유채널과 독립한 협(狹)대역의 상향 제어채널(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)을 사용한다. 이 경우에 있어서는, 슬롯간의 주파수 홉핑에 의해 큰 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

비특허문헌 1:3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006

제3 세대의 시스템(W―CDMA)은, 대게 5MHz의 고정대역을 이용하여, 하향회선에서 최대 2Mbps 정도의 전송 레이트를 실현할 수 있다. 한편, LTE의 시스템에서는, 1.4MHz∼20MHz의 가변대역을 이용하여, 하향회선에서 최대 300Mbps 및 상향회선에서 75Mbps 정도의 전송 레이트를 실현할 수 있다. 또, UMTS 네트워크에 있어서는, 더욱의 주파수 이용효율 및 피크 데이터 레이트의 향상 등을 목적으로서, LTE 후계의 시스템이 검토되고 있다(예를 들면, LTE 어드밴스트(LTE―A)).

LTE―A 시스템의 상향회선에서는, 더욱의 주파수 이용효율의 향상이 요구되고 있으며, LTE 시스템의 약 4배의 주파수 이용효율이 요구되고 있다. 이와 같은 주파수 이용효율을 대폭으로 향상시키기 위해서는, LTE 시스템에서는 도입되어 있지 않는 상향링크에서의 공간 다중 MIMO(Multiple―Input Multiple―Output) 전송의 적용이 필수가 된다고 생각할 수 있다.

그러나, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 도 1에 도시하는 LTE 시스템의 다중 포맷을 그대로 적용하면, 무선기지국장치에 있어서, 제어신호를 복조·복호하기 위해, 복잡한 수신처리를 요하게(처리지연이 증대하게) 된다. 혹은, 수신처리에 의해 완전히는 간섭을 제거할 수 없기 때문에, 타 스트림으로부터의 간섭을 받아, 제어신호의 수신품질이 열화되는 것을 생각할 수 있다. 따라서, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신할 수 있는 무선통신방법이 기대되고 있다.

본 발명은 상기 점을 감안하여 이루어진 것이며, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신할 수 있는 무선통신방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 이동단말장치는, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 하향링크신호 수신수단과, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 할당수단과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 송신수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선기지국장치는, MIMO 송신된, 데이터신호 및 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 상향링크신호 수신수단과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 신호 분리수단과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 신호 재생수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선통신방법은, 이동단말장치에 있어서, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 공정과, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 공정과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 공정과, 무선기지국장치에 있어서, 상기 MIMO 송신된, 상기 데이터신호 및 상기 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 공정과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 공정과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 이동단말장치에 있어서, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하기 때문에, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신할 수 있다.

도 1은 상향링크 L1／L2 제어신호의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 2는 PUSCH에 있어서의 제어신호의 다중을 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명에 있어서, 데이터신호와 제어신호의 시간방향의 다중을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU1의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 5는 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU2의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 6은 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU3의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 7은 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU4의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 8은 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU5의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 9는 (a), (b)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU6의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 10은 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU7의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태 1의 상태 SU8의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동단말장치의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선기지국장치의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 14는 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 2의 상태 MU1의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 15는 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 2의 상태 MU2의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 16은 (a), (b)는, 본 발명의 실시형태 2의 상태 MU3의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 17은 (a)∼(c)는, 본 발명의 실시형태 2의 상태 MU4의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태 2의 상태 MU5의 다중 포맷을 나타내는 도이다.
도 19는 (a)∼(d)는, 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 유저간 직교 다중을 설명하기 위한 도이다.
도 20은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 이동단말장치의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 21은 본 발명의 실시형태 2에 따른 무선기지국장치의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서는, 이동단말장치에 있어서, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하고, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하고, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하고, 무선기지국장치에 있어서, 상기 MIMO 송신된, 상기 데이터신호 및 상기 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하고, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하고, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생한다.

상술한 바와 같이 LTE―A 시스템과 같은 LTE 시스템의 후계의 시스템에 있어서는, 더욱의 주파수 이용효율의 향상을 요구하고 있으며, 상향링크에서의 공간 다중 전송의 적용이 필수가 된다. 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, LTE 시스템의 다중 포맷을 그대로 적용하면, 무선기지국장치에 있어서, 처리지연이 증대되거나, 제어신호의 수신품질이 열화되는 것을 생각할 수 있다.

LTE 시스템의 다중 포맷에 있어서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 수신처리의 단위인 1 SC―FDMA 심볼 내에, 데이터신호와 제어신호가 혼재하기 때문에, 멀티패스가 존재하는 이동통신환경에서는, 제어신호를 복조하는 경우에, 데이터신호로부터의 간섭의 영향을 받는다. 본 발명자는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 1 SC―FDMA 심볼 내에 데이터신호와 제어신호를 혼재시키지 않고, SC―FDMA 심볼단위(FFT 처리를 하는 단위)로 데이터신호와 제어신호를 시간 다중하면, 데이터신호로부터의 간섭을 제외할 수 있는 것에 착목하여, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당함으로써, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신할 수 있는 것을 도출하여 본 발명을 하는 것에 이르렀다.

즉, 본 발명의 골자는, 이동단말장치에 있어서, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하고, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하고, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하고, 무선기지국장치에 있어서, 상기 MIMO 송신된, 상기 데이터신호 및 상기 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하고, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하고, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생함으로써, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신하는 것이다.

(실시형태 1)

본 실시형태에 있어서는, 하나의 이동단말장치가 같은 무선리소스에서 다른 송신레이어를 이용하여 MIMO 전송하는 경우(Single―User MIMO:SU―MIMO)에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하고, 이와 같이 할당한 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 송신레이어가 2개인 경우(Layer＃1, Layer＃2)에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 송신레이어가 3개 이상인 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

(상태 SU1)

도 4(a)∼(c)는, 상태 SU1의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 또한, 도 4에 있어서, RS 및 CP(Cyclic Prefix)는 생략하고 있다(도 5∼도 11에 대해서도 동일). 이 다중 포맷에 있어서는, 하나의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 이 다중 포맷에 있어서는, 어느 서브프레임에서, 제어신호 1이 하나의 송신레이어의 무선리소스로부터만 송신하도록 되어 있다.

도 4(a)에 도시하는 다중 포맷은, 1 슬롯에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중(TDM(Time Division Multiplex))하는 포맷이다. 즉, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 4(a)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 4(a)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 4(b)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 1 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 1 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM(Frequency Division Multiplex))하는 포맷이다. 즉, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 1 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 4(b)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 4(b)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 4(c)에 도시하는 다중 포맷은, 소정 SC―FDMA 심볼에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 1로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 4(c)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 4(c)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 4(c)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

본 상태에 있어서, 제어신호를 송신하는 송신레이어에 대해서는, 미리 고정해도 좋으며, 적절히 전환해도 좋다. 제어신호를 송신하는 송신레이어를 전환하는 경우에는, 준정(準靜)적(semi―static)으로 전환해도 좋으며, 무선기지국장치에서 레이어마다의 수신품질을 측정하고, 그 측정결과를 이동단말장치로 피드백하여 가장 수신품질이 좋은 레이어로 전환해도 좋다. 송신레이어를 적절히 전환하는 경우에는, 제어신호를 송신하는 레이어의 번호를 PUSCH나 PUCCH에서 통지한다.

(상태 SU2)

도 5(a)∼(c)는, 상태 SU2의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, 하나의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 이 다중 포맷에 있어서는, 제어신호 1을 복수의 송신레이어(도 5에 있어서는, 레이어＃1, 레이어＃2)에서 송신하도록 되어 있다. 이 다중 포맷으로 송신함으로써, 송신 다이버시티를 적용할 수 있기 때문에, 다이버시티 이득에 의해, 무선기지국장치에 있어서 제어신호 1을 고품질로 수신할 수 있다. 또한, 레이어＃1의 제어신호 1과 레이어＃2의 제어신호는 같은 신호이다. 또, 여기에서 적용하는 송신 다이버시티에 대해서는, 특히 제한은 없으며, 적용 가능한 어떠한 송신 다이버시티라면 된다.

도 5(a)에 도시하는 다중 포맷은, 1 슬롯에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중(TDM)하는 포맷이다. 즉, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한다. 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 2개의 송신레이어로부터 송신하도록 한다.

도 5(b)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 1 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 1 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM)하는 포맷이다. 즉, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 1 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 2개의 송신레이어로부터 송신하도록 한다.

도 5(c)에 도시하는 다중 포맷은, 소정 SC―FDMA 심볼에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 1로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 2개의 송신레이어로부터 송신하도록 한다.

(상태 SU3)

도 6(a)∼(c)는, 상태 SU3의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, 2개의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 이 다중 포맷에 있어서는, 어느 서브프레임에서, 제어신호 1이 하나의 송신레이어의 무선리소스로부터만 송신하도록 되어 있다.

도 6(a)에 도시하는 다중 포맷은, 2개의 슬롯에 있어서, 각각 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중(TDM)하는 포맷이다. 즉, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 각각의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 6(a)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 6(a)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 6(b)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 2 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM)하는 포맷이다. 즉, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 1 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 6(b)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 6(b)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 6(c)에 도시하는 다중 포맷은, 특정한 주파수영역에 있어서의 소정 SC―FDMA 심볼분을 제어신호 1로 하는 포맷이며, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 1로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 6(c)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 각 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 6(c)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 6(c)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

본 상태에 있어서, 제어신호를 송신하는 송신레이어에 대해서는, 미리 고정해도 좋으며, 적절히 전환해도 좋다. 제어신호를 송신하는 송신레이어를 전환하는 경우에는, 준정적(semi―static)으로 전환해도 좋으며, 무선기지국장치에서 레이어마다의 수신품질을 측정하고, 그 측정결과를 이동단말장치로 피드백하여 가장 수신품질이 좋은 레이어로 전환해도 좋다. 송신레이어를 적절히 전환하는 경우에는, 제어신호를 송신하는 레이어의 번호를 PUSCH나 PUCCH에서 통지한다.

(상태 SU4)

도 7(a)∼(c)는, 상태 SU4의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, 2개의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 이 다중 포맷에 있어서는, 슬롯마다, 제어신호 1을 송신하는 송신레이어를 전환하도록 되어 있다.

도 7(a)에 도시하는 다중 포맷은, 2개의 슬롯에 있어서, 각각 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중(TDM)하는 포맷이다. 즉, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 각각의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한다. 또, 처음의 슬롯의 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 7(a)에 있어서 레이어＃1)로부터 송신하도록 하고, 다음의 슬롯의 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 다른 송신레이어(도 7(a)에 있어서 레이어＃2)로부터 송신하도록 한다.

도 7(b)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 2 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM)하는 포맷이다. 즉, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 1 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 처음의 슬롯의 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 7(b)에 있어서 레이어＃1)로부터 송신하도록 하고, 다음의 슬롯의 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 다른 송신레이어(도 7(b)에 있어서 레이어＃2)로부터 송신하도록 한다.

도 7(c)에 도시하는 다중 포맷은, 소정 SC―FDMA 심볼에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 1로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 7(c)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 1 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 처음의 슬롯의 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 7(c)에 있어서 레이어＃1)로부터 송신하도록 하고, 다음의 슬롯의 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 다른 송신레이어(도 7(c)에 있어서 레이어＃2)로부터 송신하도록 한다.

본 상태에 있어서, 제어신호를 송신하는 송신레이어에 대해서는, 미리 결정된 송신레이어의 패턴에 따른다. 이 패턴은 고정해도 좋으며, 적절히 전환해도 좋다. 제어신호를 송신하는 송신레이어 패턴을 전환하는 경우에는, 예를 들면, 준정적(semi―static)으로 전환한다. 송신레이어 패턴를 적절히 전환하는 경우에는, 제어신호를 송신하는 레이어 패턴의 번호를 PUSCH나 PUCCH에서 통지한다.

(상태 SU5)

도 8(a)∼(c)는, 상태 SU5의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, 2개의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 이 다중 포맷에 있어서는, 제어신호 1을 복수의 송신레이어(도 8에 있어서는, 레이어＃1, 레이어＃2)에서 송신하도록 되어 있다. 이 다중 포맷으로 송신함으로써, 송신 다이버시티를 적용할 수 있기 때문에, 다이버시티 이득에 의해, 무선기지국장치에 있어서 제어신호 1을 고품질로 수신할 수 있다. 또한, 레이어＃1의 제어신호 1과 레이어＃2의 제어신호는 같은 신호이다. 또, 여기에서 적용하는 송신 다이버시티에 대해서는, 특히 제한은 없으며, 적용 가능한 어떠한 송신 다이버시티라면 된다.

도 8(a)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 슬롯에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중(TDM)하는 포맷이다. 즉, 도 8(a)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한다. 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 2개의 송신레이어로부터 송신하도록 한다.

도 8(b)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 2 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM)하는 포맷이다. 즉, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 2 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 2개의 송신레이어로부터 송신하도록 한다.

도 8(c)에 도시하는 다중 포맷은, 소정 SC―FDMA 심볼에 있어서, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 1로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 8(c)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 각각의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 2개의 송신레이어로부터 송신하도록 한다.

(상태 SU6)

도 9(a), (b)는, 상태 SU6의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, PUCCH에서 제어신호 1을 송신하고, PUSCH에서 데이터신호 2만을 송신하도록 되어 있다. 본 상태에서는, PUSCH 송신과 PUCCH 송신을 동시에 수행한다.

도 9(a)에 도시하는 다중 포맷은, PUSCH에서는 데이터신호 2만을 송신하도록 하고, PUCCH에서는, 슬롯마다 다른 주파수대역에서 제어신호 1을 송신한다. 이 경우에 있어서, PUCCH의 제어신호 1은 슬롯간 주파수 홉핑되고 있다. 즉, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이, PUSCH에서는, 2개의 송신레이어로 데이터신호 2를 송신하도록 되어 있으며, PUCCH에서는, 슬롯마다 다른 주파수대역에서 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 제어신호 1은, 하나의 송신레이어(도 9(a)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 9(a)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 9(b)에 도시하는 다중 포맷은, PUSCH에서 데이터신호 2만을 송신하도록 되어 있으며, PUSCH에서 MIMO 전송을 수행하는 경우에는, PUCCH에서 제어신호를 송신하지 않도록 되어 있다. 즉, PUSCH에서 MIMO 전송을 수행하는 경우에, 제어신호 1의 송신을 스킵한다. 이 경우에 있어서는, 이동단말장치는, 무선기지국장치로부터의 하향 제어신호에 포함되는 UL 스케줄링 그랜트를 참조하여, MIMO 전송에서 상향링크신호를 송신하는 지시가 있었을 때에, 도 9(b)에 도시하는 다중 포맷으로 데이터신호를 송신한다.

(상태 SU7)

도 10(a)∼(c)는, 상태 SU7의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 상기 상태 SU3과 같이, 2개의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하는 경우에 있어서, 제어신호와 데이터신호를 FDM 또는 FDM／TDM 하이브리드로 다중할 때에는, 제어신호를 송신하는 무선리소스는, 슬롯간에 주파수 홉핑해도 좋다.

도 10(a)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 1 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM)하는 포맷이다. 즉, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 1 슬롯의 신호와 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 1 슬롯의 신호를 시간 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 이때, 각 슬롯에서 제어신호를 할당하는 주파수대역을 바꿔서 슬롯간 주파수 홉핑을 적용한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 10(a)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 10(a)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 10(b)에 도시하는 다중 포맷은, 특정한 주파수영역에 있어서의 소정 SC―FDMA 심볼분을 제어신호 1로 하는 포맷이며, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 1로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, 각 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 이때. 각 슬롯에서 제어신호를 할당하는 주파수대역을 바꿔서 슬롯간 주파수 홉핑을 적용한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 10(b)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 10(b)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다.

도 10(c)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1과 데이터신호 2를 TDM으로 다중하는 경우의 Distributed FDM(빗살무늬의 스펙트럼에 의해 제어신호와 데이터신호를 다중)의 포맷이다. 즉, 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼에 대해, 할당대역을 빗살무늬의 주파수영역으로 나누고, 제어신호 1과 데이터신호 2가 교대로 배치하도록 할당하다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 10(c)에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 10(c)에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다. 이와 같은 Distributed FDM을 적용함으로써, 제어신호의 오버헤드를 저감할 수 있다.

(상태 SU8)

도 11은, 상태 SU8의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 서브프레임 내의 2개의 슬롯으로부터 제어신호를 송신하고, 제어신호 1과 데이터신호 2를 FDM으로 다중하는 경우, 제어신호 1은 데이터신호 2를 송신하는 무선리소스와 떨어진(연속하지 않는다) 무선리소스를 이용해도 좋다.

도 11에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 1로 구성되는 2 슬롯분의 신호와 데이터신호 2로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중(FDM)하는 포맷이다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 1로 한 2 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 2로 한 2 슬롯의 신호를, 제어신호 1을 할당한 주파수대역으로부터 떨어진 주파수대역에 할당한다. 또, 제어신호 1의 SC―FDMA 심볼은 하나의 송신레이어(도 11에 있어서 레이어＃1)로부터만 송신하도록 하고, 다른 송신레이어(도 11에 있어서 레이어＃2)에서는 송신하지 않도록 한다. 본 상태에 있어서는, 상태 SU7과 마찬가지로, 각 슬롯에서 제어신호를 할당하는 주파수대역을 바꿔 슬롯간 주파수 홉핑을 적용해도 좋다.

상기 상태 SU1 내지 상태 SU8에 있어서, 제어신호 1을 송신하기 위한 무선리소스는, 송신하는 제어신호의 종류, 제어신호의 데이터 사이즈, 수신품질의 정보 등을 고려하여, 적응적으로 변경할 수 있다.

도 12는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동단말장치의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다. 도 12에 도시하는 이동단말장치는, MIMO 전송 가능한 이동단말장치이며, 그 송신부는, 레이어 전환부(101)와, 시간／주파수 다중 전환부(102)와, 이산 푸리에 변환(DFT:Discrete Fourier Transform)부(103a, 103b)와, 서브캐리어 맵핑부(104)와, 역고속 푸리에 변환(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)부(105)와, CP 부여부(106)와, 프리코딩부(107)로 주로 구성되어 있다. 시간／주파수 다중 전환부(102), DFT부(103a, 103b), 서브캐리어 맵핑부(104), IFFT부(105), 및 CP 부여부(106)에 대해서는, 각 송신레이어의 처리부가 각각 갖고 있다.

레이어 전환부(101)는, 제어신호를 송신하는 레이어를 적응적으로 전환한다. 즉, 제어신호를 다른 송신레이어로 출력하도록 전환한다. 이 송신레이어의 전환은, 무선기지국장치로부터 통지되는 제어정보에 포함되는 레이어번호에 따라 수행된다. 상기 상태 SU1 및 상태 SU3에 있어서, 레이어 전환부(101)는, 제어신호를 하나의 송신레이어로 출력하도록 전환한다. 상기 상태 SU4에 있어서, 레이어 전환부(101)는, 슬롯마다 제어신호를 다른 송신레이어로 출력하도록 전환한다. 상기 상태 SU2 및 상태 SU5에 있어서는, 송신 다이버시티를 적용하기 때문에, 레이어 전환부(101)는, 송신 다이버시티하는 모든 송신레이어로 제어신호를 출력하도록 전환한다.

시간／주파수 다중 전환부(102)는, 제어신호와 데이터신호의 다중방식을 전환한다. 즉, 시간／주파수 다중 전환부(102)는, 데이터신호와 제어신호를 시간 다중하는 경우는, 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하고, 주파수 다중하는 경우는, 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력한다.

서브캐리어 맵핑부(104)는, 주파수영역의 신호를 RB 할당정보에 기초하여 서브캐리어로 맵핑한다. 즉, 서브캐리어 맵핑부(104)는, 주파수 다중의 경우에, DFT 후의 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당한다. 또, 서브캐리어 맵핑부(104)는, 상기 상태 SU6과 같이, 데이터신호를 PUSCH에 할당하고, 제어신호를 PUCCH에 할당하는 기능도 구비하고 있다. 또, 서브캐리어 맵핑부(104)는, 상기 상태 SU7 및 상태 SU8과 같이, 슬롯간의 주파수 홉핑이나 Distributed FDMA 등의 할당의 기능도 구비하고 있다.

DFT부(103a, 103b)는, 데이터신호를 DFT하여 주파수영역의 신호로 변환한다. IFFT부(105)는, 맵핑된 신호를 IFFT하여 시간영역의 신호로 변환한다. CP 부여부(106)는, IFFT 후의 신호에 CP를 부여한다. 프리코딩부(107)는, MIMO 전송(송신 다이버시티를 포함한다)할 때에, 프리코딩 정보에 기초하여 송신레이어마다의 신호에 프리코딩 웨이트를 승산하여, 각 안테나(안테나＃1, ＃2)에 대응하는 송신신호를 생성한다.

또한, 레이어번호, RB 할당정보 및 프리코딩 정보는, 무선기지국장치로부터 제어정보로서 통지된다. 이 통지는, PUSCH를 통한 Higher Layer signaling이나, PUCCH을 통한 L1／L2 signaling에 의해 수행된다.

도 13은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선기지국장치의 구성의 일부를 도시하는 블록도이다. 도 13에 도시하는 무선기지국장치는, MIMO 수신가능한 무선기지국장치이며, 그 수신부는, CP 제거부(201)와, 고속 푸리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)부(202)와, 서브캐리어 디맵핑부(203)와, 신호 분리부(204)와, 주파수 등화부·합성부(205)와, 역이산 푸리에 변환(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)부(206a, 206b)로 주로 구성되어 있다. CP 제거부(201), FFT부(202) 및 서브캐리어 디맵핑부(203)에 대해서는, 각 안테나의 수신 처리부가 각각 갖고 있으며, 데이터신호용 IDFT부(206a)에 대해서는, 레이어마다의 처리부가 각각 갖고 있다.

서브캐리어 디맵핑부(203)는, RB 할당정보에 기초하여, SC―FDMA 심볼마다, 제어신호와 데이터신호를 (시간적 및／또는 주파수적으로)분리한다. 무선기지국장치에 있어서는, 제어신호와 데이터신호가 어떻게 다중되고 있는지에 대해 기지이기 때문에, 이 처리 블록에서 제어신호와 데이터신호를 분리할 수 있다.

신호 분리부(204)는, 전파로 추정값을 이용하여, 서브캐리어 디맵핑 후의 신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리한다. 이 전파로 추정값은, 수신신호로부터 추출된 CQI 신호로부터 동기검출·채널추정에 의해 구해진다. 레이어마다 분리된 데이터신호는, 레이어마다의 신호 처리부(Layer＃1, ＃2)의 IDFT부(206a)에 있어서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 데이터신호로서 신호 재생된다.

주파수 등화부·합성부(205)는, 레이어번호에 따라, 레이어마다 수신한 제어신호에 대해, 각각 전파로 추정값을 이용하여 전파로 보상한다. 이 전파로 추정값은, 수신신호로부터 추출된 CQI 신호로부터 동기검출·채널추정에 의해 구해진다. 전파로 보상된 제어신호는, IDFT부(206b)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 신호 재생된다. 주파수 등화부·합성부(205)는, 상기 상태 SU2 및 상태 SU5와 같이, 제어신호에 송신 다이버시티가 적용된 경우에, 제어신호가 합성된다. 이로 인해, 송신 다이버시티의 이득을 얻을 수 있다.

CP 제거부(201)는, 수신신호로부터 추정된 수신 타이밍의 추정값을 이용하여, CP에 상당하는 부분을 제거하여 유효한 신호부분을 추출한다. FFT부(202)는, 수신신호를 FFT하여 주파수영역의 신호로 변환한다. IDFT부(206a, 206b)는, 주파수영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환한다.

상기 구성을 갖는 무선기지국장치와 이동단말장치를 이용한 본 실시형태에 따른 무선통신방법에 대해 상태마다 설명한다.

(상태 SU1, 상태 SU3 및 상태 SU6∼상태 SU8)

이동단말장치에 있어서, 레이어 전환부(101)가 제어신호의 출력을 전환한다. 도 4, 도 6, 도 9, 도 10 또는 도 11에 도시하는 예에서는, 송신레이어 1에서 제어신호를 송신하기 때문에, 레이어 전환부(101)는, 송신레이어 1(Layer＃1)의 처리부의 시간／주파수 다중 전환부(102)로 제어신호를 출력하도록 전환한다. 또한, 상태 SU6의 경우에 있어서는, 데이터신호를 MIMO 송신할 때에, 제어신호를 송신하지 않는 상태(도 9(b))도 있기 때문에, 그때에는, 레이어 전환부(101)는, 송신레이어 1의 처리부의 시간／주파수 다중 전환부(102)로의 제어신호의 출력을 정지한다.

이어서, 시간／주파수 다중 전환부(102)가, 제어신호와 데이터신호의 다중방식을 전환한다. 도 4(a), 도 6(a) 및 도 10(c)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(TDM)에는, 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 4(b), 도 6(b), 도 9(a), 도 10(a) 및 도 11에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM)에는, 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 4(c), 도 6(c) 및 도 10(b)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM／TDM 하이브리드)에는, TDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하고, FDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다.

시간／주파수 다중 전환부(102)로부터의 데이터신호 및 제어신호는, DFT부(103a, 103b)에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부(104)에서 도 4(a)∼(c), 도 6(a)∼(c), 도 9(a), 도 10(a)∼(c) 및 도 11의 어느 하나의 다중 포맷으로 맵핑된다. 이와 같이 맵핑된 신호는, IFFT부(105)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, CP 부여부(106)에서 CP가 부여된다.

한편, 제어신호를 송신하지 않는 송신레이어 2(Layer＃2)의 처리부에 있어서는, 데이터신호만이, DFT부에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부에서 도 4(a)∼(c), 도 6(a)∼(c), 도 9(a), 도 10(a)∼(c) 및 도 11의 어느 것의 다중 포맷으로 맵핑된다. 또한, 도 9(b)에 도시하는 상태(MIMO 송신시에 제어신호를 송신하지 않는 상태)인 경우에는, 송신레이어 1 및 송신레이어 2의 처리부에 있어서는, 데이터신호만이, DFT부에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부에서 도 9(b)의 다중 포맷으로 맵핑된다. 이들의 맵핑은, RB 할당정보에 기초하여 수행된다. 이와 같이 맵핑된 신호는, IFFT부에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, CP 부여부에서 CP가 부여된다.

송신레이어 1의 처리부로부터의 신호 및 송신레이어 2의 처리부로부터의 신호는, 프리코딩부(107)에 있어서, 프리코딩 정보에 기초하여 프리코딩 웨이트가 각각 승산되고, 각 안테나에 대응하는 송신신호가 되어, 안테나＃1, ＃2로부터 각각 상향링크신호로서 송신된다(MIMO 송신).

무선기지국장치에 있어서는, MIMO 송신된 신호를, 안테나마다의 신호 처리부에서 수신하고, CP 제거부(201)에서 CP를 제거한 후에 FFT부(202)에서 주파수영역의 신호로 한다. 이 주파수영역의 신호는, 서브캐리어 디맵핑부(203)에서 도 4(a)∼(c), 도 6(a)∼(c), 도 9(a), (b), 도 10(a)∼(c) 및 도 11의 어느 것의 다중 포맷으로부터 디맵핑된다. 이 디맵핑은, RB 할당정보에 기초하여 수행된다.

각 안테나의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 데이터신호는, 신호 분리부(204)에서, 송신레이어마다의 데이터신호로 분리된다. 레이어마다 분리된 데이터신호는, 레이어마다의 신호 처리부에 있어서 IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 데이터신호로서 신호 재생된다. 한편, 안테나＃1의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 제어신호는, 주파수 등화부·합성부(205)에서, 각각 전파로 추정값을 이용하여 전파로 보상된 후에, IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환되고, 그 후, 복조, 복호되어 제어신호로서 신호 재생된다.

(상태 SU2 및 상태 SU5)

이동단말장치에 있어서, 레이어 전환부(101)가 제어신호의 출력을 전환한다. 도 5 또는 도 8에 도시하는 예에서는, 송신레이어 1 및 송신레이어 2에서 제어신호를 송신하기 때문에, 레이어 전환부(101)는, 송신레이어 1(Layer＃1) 및 송신레이어 2(Layer＃2)의 처리부의 시간／주파수 다중 전환부(102)로 제어신호를 출력하도록 전환한다.

이어서, 시간／주파수 다중 전환부(102)가, 제어신호와 데이터신호의 다중방식을 전환한다. 도 5(a) 및 도 8(a)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(TDM)에는, 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 5(b) 및 도 8(b)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM)에는, 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 5(c) 및 도 8(c)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM／TDM 하이브리드)에는, TDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하고, FDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다.

시간／주파수 다중 전환부(102)로부터의 데이터신호 및 제어신호는, DFT부(103a, 103b)에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부(104)에서 도 5(a)∼(c) 또는 도 8(a)∼(c)의 어느 하나의 다중 포맷으로 맵핑된다. 이와 같이 맵핑된 신호는, IFFT부(105)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, CP 부여부(106)에서 CP가 부여된다.

무선기지국장치에 있어서는, MIMO 송신된 신호를, 안테나마다의 신호 처리부에서 수신하고, CP 제거부(201)에서 CP를 제거한 후에 FFT부(202)에서 주파수영역의 신호로 한다. 이 주파수영역의 신호는, 서브캐리어 디맵핑부(203)에서 도 5(a)∼(c) 또는 도 8(a)∼(c)의 어느 것의 다중 포맷으로부터 디맵핑된다. 이 디맵핑은, RB 할당정보에 기초하여 수행된다.

각 안테나의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 데이터신호는, 신호 분리부(204)에서, 송신레이어마다의 데이터신호로 분리된다. 레이어마다 분리된 데이터신호는, 레이어마다의 신호 처리부에 있어서 IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 데이터신호로서 신호 재생된다. 한편, 각 안테나의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 제어신호는, 주파수 등화부·합성부(205)에서, 각각 전파로 추정값을 이용하여 전파로 보상된 후에 합성되고, IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환되며, 그 후, 복조, 복호되어 제어신호로서 신호 재생된다.

(상태 SU4)

이동단말장치에 있어서, 레이어 전환부(101)가 제어신호의 출력을 전환한다. 도 7에 도시하는 예에서는, 송신레이어 1 및 송신레이어 2에서 제어신호를 슬롯마다 전환하여 송신하기 때문에, 레이어 전환부(101)는, 송신레이어 1(Layer＃1) 및 송신레이어 2(Layer＃2)의 처리부의 시간／주파수 다중 전환부(102)로 제어신호를 출력하도록 전환한다.

이어서, 시간／주파수 다중 전환부(102)가, 제어신호와 데이터신호의 다중방식을 전환한다. 도 7(a)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(TDM)에는, 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 7(b)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM)에는, 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 7(c)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM／TDM 하이브리드)에는, TDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하고, FDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다.

시간／주파수 다중 전환부(102)로부터의 데이터신호 및 제어신호는, DFT부(103a, 103b)에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부(104)에서 도 7(a)∼(c)의 어느 하나의 다중 포맷으로 맵핑된다. 이와 같이 맵핑된 신호는, IFFT부(105)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, CP 부여부(106)에서 CP가 부여된다.

무선기지국장치에 있어서는, MIMO 송신된 신호를, 안테나마다의 신호 처리부에서 수신하고, CP 제거부(201)에서 CP를 제거한 후에 FFT부(202)에서 주파수영역의 신호로 한다. 이 주파수영역의 신호는, 서브캐리어 디맵핑부(203)에서 도 7(a)∼(c)의 어느 것의 다중 포맷으로부터 디맵핑된다. 이 디맵핑은, RB 할당정보에 기초하여 수행된다.

각 안테나의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 데이터신호는, 신호 분리부(204)에서, 송신레이어마다의 데이터신호로 분리된다. 레이어마다 분리된 데이터신호는, 레이어마다의 신호 처리부에 있어서 IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 데이터신호로서 신호 재생된다. 한편, 안테나＃1 및 안테나＃2의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 제어신호는, 주파수 등화부·합성부(205)에서, 각각 전파로 추정값을 이용하여 전파로 보상된 후에, IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환되며, 그 후, 복조, 복호되어 제어신호로서 신호 재생된다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 무선통신방법에 있어서는, 1 SC―FDMA 심볼 내에 데이터신호와 제어신호를 혼재시키지 않고, SC―FDMA 심볼단위(FFT하는 단위)로 데이터신호와 제어신호를 시간 다중하고 있기 때문에, 데이터신호로부터의 간섭을 제외할 수 있다. 이 때문에, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당함으로써, 데이터신호에 대해 공간 다중 전송을 이용하여 전송하고, 그리고, 동일 서브프레임에서 제어신호도 송신하는 경우에 있어서, 고품질로 효율적으로 제어신호를 수신할 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태에 있어서는, 다른 이동단말장치가 같은 무선리소스에서 다른 송신레이어를 이용하여 MIMO 전송하는 경우(Multiple―User MIMO:MU―MIMO)에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하고, 이와 같이 할당한 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 송신레이어가 2개인 경우(Layer＃1, Layer＃2)에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 송신레이어가 3개 이상인 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

(상태 MU1)

도 14(a)∼(c)는, 상태 MU1의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 또한, 도 14에 있어서, RS 및 CP(Cyclic Prefix)는 생략하고 있다(도 15∼도 19에 대해서도 동일). 이 다중 포맷에 있어서는, 하나의 슬롯으로부터 제어신호 3을 송신하도록 되어 있다. 도 14는, 무선기지국장치에서 수신했을 때의 다중 포맷을 나타내고 있으며, 유저＃1의 레이어(Layer for UE＃1)와 유저＃2의 레이어(Layer for UE＃2)가 같은 무선리소스로 송신되는 것을 도시하고 있다.

도 14(a)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, 1 슬롯에 있어서의 제어신호 3의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 4의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중하는 포맷이다. 즉, 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한다.

도 14(b)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, 제어신호 3으로 구성되는 1 슬롯분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 1 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중하는 포맷이다. 즉, 도 14(b)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 한 1 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 한 1 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다.

도 14(c)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, 소정 SC―FDMA 심볼로, 제어신호 3의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 3으로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 14(c)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한 1 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다.

도 14에 있어서, 각 유저의 레이어에 있어서의 제어신호 3a, 3b는, 서로 유저간 직교 다중된 신호이다. 이 유저간 직교 다중으로서는, 도 19(a)에 도시하는 바와 같은 TDMA(Time Division Multiple Access), 도 19(b), (c)에 도시하는 바와 같은 FDMA(Frequency Division Multiple Access)(Localized FDMA나 Distributed FDMA(빗살무늬의 스펙트럼에 의해 제어신호와 데이터신호를 다중)) 및／또는 도 19(d)에 도시하는 바와 같은 CDMA(Code Division Multiple Access)(예를 들면, 블록 확산)를 들 수 있다.

(상태 MU2)

도 15(a)∼(c)는, 상태 MU2의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, 2개의 슬롯으로부터 제어신호 1을 송신하도록 되어 있다. 또, 다중 포맷에 있어서는, 제어신호 3을 송신하도록 되어 있다. 도 15는, 무선기지국장치에서 수신했을 때의 다중 포맷을 나타내고 있으며, 유저＃1의 레이어(Layer for UE＃1)와 유저＃2의 레이어(Layer for UE＃2)가 같은 무선리소스로 송신되는 것을 도시하고 있다.

도 15(a)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, 각각의 슬롯에 있어서의 제어신호 3의 SC―FDMA 심볼과 데이터신호 4의 SC―FDMA 심볼을 시간분할 다중하는 포맷이다. 즉, 도 15(a)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한다.

도 15(b)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, 제어신호 3으로 구성되는 2 슬롯분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중하는 포맷이다. 즉, 도 15(b)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 한 2 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 한 2 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다.

도 15(c)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, 소정 SC―FDMA 심볼로, 제어신호 3의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 3으로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 15(c)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, 각각의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, 각각의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다.

도 15에 있어서, 각 유저의 레이어에 있어서의 제어신호 3a, 3b는, 서로 유저간 직교 다중된 신호이다. 이 유저간 직교 다중으로서는, 도 19(a)에 도시하는 바와 같은 TDMA, 도 19(b), (c)에 도시하는 바와 같은 FDMA(Localized FDMA나 Distributed FDMA) 및／또는 도 19(d)에 도시하는 바와 같은 CDMA(예를 들면, 블록 확산)를 들 수 있다.

(상태 MU3)

도 16(a), (b)는, 상태 MU3의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 이 다중 포맷에 있어서는, PUCCH에서 제어신호 3을 송신하고, PUSCH에서 데이터신호 4만을 송신하도록 되어 있다. 본 상태에서는, PUSCH 송신과 PUCCH 송신을 동시에 수행한다. 도 16은, 무선기지국장치에서 수신했을 때의 다중 포맷을 나타내고 있으며, 유저＃1의 레이어(Layer for UE＃1)와 유저＃2의 레이어(Layer for UE＃2)가 같은 무선리소스로 송신되는 것을 도시하고 있다.

도 16(a)에 도시하는 다중 포맷은, 각각의 유저의 레이어에 있어서, PUSCH에서는 데이터신호 4만을 송신하도록 하고, PUCCH에서는, 슬롯마다 다른 주파수대역에서 제어신호 3을 송신한다. 이 경우에 있어서, PUCCH의 제어신호 3은 슬롯간 주파수 홉핑되고 있다. 즉, 도 16(a)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, PUSCH에서는, 데이터신호 4a를 송신하도록 되어 있으며, PUCCH에서는, 슬롯마다 다른 주파수영역에서 제어신호 3a를 송신하도록 되어 있다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, PUSCH에서는, 데이터신호 4b를 송신하도록 되어 있으며, PUCCH에서는, 슬롯마다 다른 주파수영역에서 제어신호 3b를 송신하도록 되어 있다.

도 16(b)에 도시하는 다중 포맷은, PUSCH에서 데이터신호 4a, 4b만을 송신하도록 되어 있으며, PUSCH에서 MIMO 전송을 수행하는 경우에는, PUCCH에서 제어신호를 송신하지 않도록 되어 있다. 즉, PUSCH에서 MIMO 전송을 수행하는 경우에, 제어신호 3a, 3b의 송신을 스킵한다. 이 경우에 있어서는, 이동단말장치는, 무선기지국장치로부터의 하향 제어신호에 포함되는 UL 스케줄링 그랜트를 참조하여, MIMO 전송에서 상향링크 신호를 송신하는 지시가 있었을 때에, 도 16(b)에 도시하는 다중 포맷으로 데이터신호를 송신한다.

도 16에 있어서, 각 유저의 레이어에 있어서의 제어신호 3a, 3b는, 서로 유저간 직교 다중된 신호이다. 이 유저간 직교 다중으로서는, 도 19(a)에 도시하는 바와 같은 TDMA, 도 19(b), (c)에 도시하는 바와 같은 FDMA(Localized FDMA나 Distributed FDMA) 및／또는 도 19(d)에 도시하는 바와 같은 CDMA(예를 들면, 블록 확산)를 들 수 있다.

(상태 MU4)

도 17(a)∼(c)는, 상태 MU4의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 상기 상태 MU2와 같이, 2개의 슬롯으로부터 제어신호 3을 송신하는 경우에 있어서, 제어신호와 데이터신호를 FDM 또는 FDM／TDM 하이브리드로 다중할 때에는, 제어신호를 송신하는 무선리소스는, 슬롯간에 주파수 홉핑해도 좋다. 도 17은, 무선기지국장치에서 수신했을 때의 다중 포맷을 나타내고 있으며, 유저＃1의 레이어(Layer for UE＃1)와 유저＃2의 레이어(Layer for UE＃2)가 같은 무선리소스로 송신되는 것을 도시하고 있다.

도 17(a)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 3으로 구성되는 1 슬롯분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중하는 포맷이다. 즉, 도 17(a)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 한 1 슬롯의 신호와 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 1 슬롯의 신호를 시간 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 한 1 슬롯의 신호와 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 1 슬롯의 신호를 시간 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 이때, 각 슬롯에서 제어신호를 할당하는 주파수대역을 바꿔 슬롯간 주파수 홉핑을 적용한다.

도 17(b)에 도시하는 다중 포맷은, 특정한 주파수영역에 있어서의 소정 SC―FDMA 심볼분을 제어신호 3으로 하는 포맷이며, 제어신호 3의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4의 SC―FDMA 심볼과 시간분할 다중함과 함께, 제어신호 3으로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 소정 SC―FDMA 심볼분을 주파수분할 다중(FDM／TDM 하이브리드)하는 포맷이다. 즉, 도 17(b)에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, 각 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, 각 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 하고, 그 외의 SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 하여 시간분할 다중한 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호로 한 2 슬롯의 신호를 다른 주파수대역에 할당한다. 이때, 각 슬롯에서 제어신호를 할당하는 주파수대역을 바꿔 슬롯간 주파수 홉핑을 적용한다.

도 17(c)에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 3과 데이터신호 4를 TDM으로 다중하는 경우의 Distributed FDMA의 포맷이다. 즉, 도 17(c)에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬롯의 특정한 SC―FDMA 심볼에 대해, 유저＃1의 레이어의 할당대역을 빗살무늬의 주파수영역으로 나누고, 제어신호 3a와 데이터신호 4a가 교대로 배치하도록 할당한다. 또, 유저＃2의 레이어의 할당대역을 빗살무늬의 주파수영역으로 나누고, 제어신호 3b와 데이터신호 4b가 교대로 배치하도록 할당한다.

도 17에 있어서, 각 유저의 레이어에 있어서의 제어신호 3a, 3b는, 서로 유저간 직교 다중된 신호이다. 이 유저간 직교 다중으로서는, 도 19(a)에 도시하는 바와 같은 TDMA, 도 19(b), (c)에 도시하는 바와 같은 FDMA(Localized FDMA나 Distributed FDMA) 및／또는 도 19(d)에 도시하는 바와 같은 CDMA(예를 들면, 블록 확산)를 들 수 있다.

(상태 MU5)

도 18은, 상태 MU5의 다중 포맷을 나타내는 도이다. 서브프레임 내의 2개의 슬롯으로부터 제어신호 3을 송신하고, 제어신호 3과 데이터신호 4를 FDM으로 다중하는 경우, 제어신호 3은 데이터신호 4를 송신하는 무선리소스와 떨어진(연속하지 않는다) 무선리소스를 이용해도 좋다. 도 18은, 무선기지국장치에서 수신했을 때의 다중 포맷을 나타내고 있으며, 유저＃1의 레이어(Layer for UE＃1)와 유저＃2의 레이어(Layer for UE＃2)가 같은 무선리소스로 송신되는 것을 나타내고 있다.

도 18에 도시하는 다중 포맷은, 제어신호 3으로 구성되는 2 슬롯분의 신호와 데이터신호 4로 구성되는 2 슬롯분의 신호를 주파수분할 다중하는 포맷이다. 즉, 도 18에 도시하는 바와 같이, 유저＃1의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3a로 한 2 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4a로 한 2 슬롯의 신호를, 제어신호 3a를 할당한 주파수대역으로부터 떨어진 주파수대역에 할당한다. 유저＃2의 레이어의 할당대역에 있어서, SC―FDMA 심볼을 제어신호 3b로 한 2 슬롯의 신호를 특정한 주파수대역에 할당하고, SC―FDMA 심볼을 데이터신호 4b로 한 2 슬롯의 신호를, 제어신호 3b를 할당한 주파수대역으로부터 떨어진 주파수대역에 할당한다. 본 상태에 있어서는, 상태 SU7과 마찬가지로, 각 슬롯에서 제어신호를 할당하는 주파수대역을 바꿔 슬롯간 주파수 홉핑을 적용해도 좋다.

상기 상태 MU1 내지 상태 MU5에 있어서, 제어신호를 송신하기 위한 무선리소스는, 송신하는 제어신호의 종류, 제어신호의 데이터 사이즈, 수신품질의 정보 등을 고려하여, 적응적으로 변경할 수 있다.

도 20은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 이동단말장치의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다. 도 20에 도시하는 이동단말장치는, 그 송신부는, 시간／주파수 다중 전환부(102)와, DFT부(103a, 103b)와, 서브캐리어 맵핑부(104)와, IFFT부(105)와, CP 부여부(106)로 주로 구성되어 있다.

서브캐리어 맵핑부(104)는, 주파수영역의 신호를 RB 할당정보에 기초하여 서브캐리어로 맵핑한다. 즉, 서브캐리어 맵핑부(104)는, 주파수 다중의 경우에, DFT 후의 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당한다. 또, 서브캐리어 맵핑부(104)는, 상기 상태 MU3과 같이, 데이터신호를 PUSCH에 할당하고, 제어신호를 PUCCH에 할당하는 기능도 구비하고 있다. 또, 서브캐리어 맵핑부(104)는, 상기 상태 MU4 및 상태 MU5와 같이, 슬롯간의 주파수 홉핑이나 Distributed FDMA 등의 할당의 기능도 구비하고 있다.

DFT부(103a, 103b)는, 데이터신호를 DFT하여 주파수영역의 신호로 변환한다. IFFT부(105)는, 맵핑된 신호를 IFFT하여 시간영역의 신호로 변환한다. CP 부여부(106)는, IFFT 후의 신호에 CP를 부여한다.

또한, RB 할당정보는, 무선기지국장치로부터 제어정보로서 통지된다. 이 통지는, PUSCH를 통한 Higher Layer signaling이나, PUCCH을 통한 L1／L2 signaling에 의해 수행된다.

도 21은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 무선기지국장치의 구성의 일부를 도시하는 블록도이다. 도 21에 도시하는 무선기지국장치는, MIMO 수신가능한 무선기지국장치이며, 그 수신부는, CP 제거부(201)와, FFT부(202)와, 서브캐리어 디맵핑부(203)와, 신호 분리부(204)와, 유저 분리부(207)와, 주파수 등화부(208)와, IDFT부(206a, 206b)로 주로 구성되어 있다. CP 제거부(201), FFT부(202) 및 서브캐리어 디맵핑부(203)에 대해서는, 각 안테나의 수신 처리부가 각각 갖고 있으며, 데이터신호용 IDFT부(206a, 206b), 주파수 등화부(208)에 대해서는, 레이어마다의 레이어 처리부가 각각 갖고 있다.

신호 분리부(204)는, 각각의 유저(UE＃1, UE＃2)의 전파로 추정값을 이용하여, 서브캐리어 디맵핑 후의 신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리한다. 이 전파로 추정값은, 수신신호로부터 추출된 유저마다의 CQI 신호로부터 동기검출·채널추정에 의해 구해진다. 유저마다의 레이어로 분리된 데이터신호는, 유저마다의 신호 처리부(UE＃1, ＃2)의 IDFT부(206a)에 있어서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 데이터신호로서 신호 재생된다.

주파수 등화부(208)는, 유저마다의 제어신호에 대해, 각각의 전파로 추정값을 이용하여 전파로 보상한다. 이 전파로 추정값은, 수신신호로부터 추출된 유저마다의 CQI 신호로부터 동기검출·채널추정에 의해 구해진다. 전파로 보상된 제어신호는, IDFT부(206b)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 신호 재생된다.

유저 분리부(207)는, 이동단말장치에 있어서 유저간 직교된 제어신호를 유저마다 분리한다. 이 유저 분리에 있어서는, 도 19(a)에 도시하는 바와 같이 TDMA에서 유저간 직교된 제어신호를 TDMA에서 분리하고, 도 19(b), (c)에 도시하는 바와 같이 FDMA에서 유저간 직교된 제어신호를 FDMA에서 분리하고, 도 19(d)에 도시하는 바와 같이 CDMA에서 유저간 직교된 제어신호를 CDMA에서 분리한다.

이상 구성을 갖는 무선기지국장치와 이동단말장치를 이용한 본 실시형태에 따른 무선통신방법에 대해 설명한다.

이동단말장치에 있어서, 시간／주파수 다중 전환부(102)가, 제어신호와 데이터신호의 다중방식을 전환한다. 도 14(a), 도 15(a) 및 도 17(c)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(TDM)에는, 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 14(b), 도 15(b), 도 16, 도 17(a) 및 도 18에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM)에는, 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다. 또, 도 14(c), 도 15(c) 및 도 17(b)에 도시하는 다중 포맷을 이용하는 경우(FDM／TDM 하이브리드)에는, TDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호의 어느 쪽 일방만을 DFT부(103a, 103b)로 출력하고, FDM의 부분에서는 데이터신호와 제어신호를 각각 DFT부(103a, 103b)로 출력하도록 전환한다.

시간／주파수 다중 전환부(102)로부터의 데이터신호 및 제어신호는, DFT부(103a, 103b)에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부(104)에서 도 14(a)∼(c), 도 15(a)∼(c), 도 16(a), 도 17(a)∼(c) 및 도 18의 어느 하나의 다중 포맷으로 맵핑된다. 이와 같이 맵핑된 신호는, IFFT부(105)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, CP 부여부(106)에서 CP가 부여된다.

도 16(b)에 도시하는 상태(MIMO 송신시에 제어신호를 송신하지 않는 상태)인 경우에는, 데이터신호만이, DFT부에서 주파수영역의 신호로 변환되고, 서브캐리어 맵핑부에서 도 16(b)의 다중 포맷으로 맵핑된다. 이들의 맵핑은, RB 할당정보에 기초하여 수행된다. 이와 같이 맵핑된 신호는, IFFT부에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, CP 부여부에서 CP가 부여된다. 이와 같이 처리된 신호가 상향링크신호로서 송신된다. 이와 같이 상향링크신호가, 같은 무선리소스에서 다른 송신레이어로 MIMO 전송된다.

무선기지국장치에 있어서는, MIMO 송신된 신호를, 안테나마다의 신호 처리부에서 수신하고, CP 제거부(201)에서 CP를 제거한 후에 FFT부(202)에서 주파수영역의 신호로 한다. 이 주파수영역의 신호는, 서브캐리어 디맵핑부(203)에서 도 14(a)∼(c), 도 15(a)∼(c), 도 16(a), (b), 도 17(a)∼(c) 및 도 18의 어느 것의 다중 포맷으로부터 디맵핑된다. 이 디맵핑은, RB 할당정보에 기초하여 수행된다.

각 안테나의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 데이터신호는, 신호 분리부(204)에서, 유저마다의 데이터신호로 분리된다. 유저마다 분리된 데이터신호는, 유저마다의 신호 처리부에 있어서 IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 데이터신호로서 신호 재생된다. 한편, 각 안테나의 처리부로부터의 서브캐리어 디맵핑 후의 제어신호는, 유저 분리부(207)에서, 유저마다의 제어신호로 분리된다. 유저마다 분리된 제어신호는, 유저마다의 신호 처리부의 주파수 등화부(208)에서 전파로 보상되고, IDFT부(206a)에서 시간영역의 신호로 변환된 후에, 복조, 복호되어 제어신호로서 신호 재생된다.

본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서, 상기 설명에 있어서의 처리부의 수, 처리수순에 대해서는 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 또, 도면에 도시되는 요소의 각각은 기능을 나타내고 있으며, 각 가능 블록이 하드웨어로 실현되어도 좋으며, 소프트웨어로 실현되어도 좋다. 그 외, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

본 출원은, 2009년 6월 23일 출원의 특원 2009―148999에 기초한다. 이 내용은, 전부 여기에 포함시켜 둔다.

Claims

프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 하향링크신호 수신수단과, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 할당수단과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 송신수단을 구비하고, 상기 제어신호가 각 송신레이어에서 동일한 것을 특징으로 하는 이동단말장치.
프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 하향링크신호 수신수단과, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 할당수단과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 송신수단을 구비하고, 상기 제어신호가 하나의 송신레이어의 무선리소스에 할당되는 것을 특징으로 하는 이동단말장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상향링크 데이터신호 및 상기 제어신호는, 시간 다중되어 있는 것을 특징으로 하는 이동단말장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제어신호를 다른 송신레이어에 출력하도록 전환하는 전환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동단말장치.
다른 무선리소스로 분리하여 할당되어 MIMO 송신된, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 상향링크신호 수신수단과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 신호 분리수단과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 신호 재생수단을 구비하고, 상기 제어신호가 각 송신레이어에서 동일한 것을 특징으로 하는 무선기지국장치.
다른 무선리소스로 분리하여 할당되어 MIMO 송신된, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 상향링크신호 수신수단과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 신호 분리수단과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 신호 재생수단을 구비하고, 상기 제어신호는 복수의 이동단말장치로부터의 제어신호가 유저간 직교 다중된 신호이며, 상기 다중된 제어신호에 대해 유저간 분리하는 유저 분리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선기지국장치.
제 6항에 있어서,
상기 유저간 직교 다중은, TDMA, FDMA 및／또는 CDMA에 의한 직교 다중인 것을 특징으로 하는 무선기지국장치.
이동단말장치에 있어서, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 공정과, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 공정과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 공정과, 무선기지국장치에 있어서, 상기 MIMO 송신된, 상기 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 공정과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 공정과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 공정을 구비하고, 상기 제어신호가 각 송신레이어에서 동일한 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
이동단말장치에 있어서, 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 공정과, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 공정과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 공정과, 무선기지국장치에 있어서, 상기 MIMO 송신된, 상기 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 공정과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 공정과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 공정을 구비하고, 상기 제어신호는 복수의 이동단말장치로부터의 제어신호가 유저간 직교 다중된 신호이며, 상기 다중된 제어신호에 대해 유저간 분리하는 유저 분리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
제 9항에 있어서,
상기 유저간 직교 다중은, TDMA, FDMA 및／또는 CDMA에 의한 직교 다중인 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
프리코딩 정보를 포함하는 하향링크신호를 수신하는 하향링크신호 수신수단과, 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 분리하여 다른 무선리소스에 할당하는 할당수단과, 상기 프리코딩 정보에 기초하여 각 송신레이어의 신호를 MIMO 송신하는 송신수단을 구비하는 이동단말장치;
상기 MIMO 송신된, 상기 상향링크 데이터신호 및 제어신호를 포함하는 상향링크신호를 수신하는 상향링크신호 수신수단과, 상기 상향링크신호를 송신레이어마다의 데이터신호로 분리하는 신호 분리수단과, 상기 상향링크신호로부터 상기 제어신호를 재생하는 신호 재생수단을 구비하는 무선기지국장치;를 가지며, 각 송신레이어에서 동일한 제어신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
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