KR101544243B1 - 통신 장치 및 제어 정보의 송신 방법 - Google Patents

Abstract

제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있는 부호화율 설정 방법 및 무선 통신 장치를 개시한다. 이 장치에 있어서, 부호화율 설정부(122)는, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 부호화율 R'_control을, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 의해, 식(1)을 이용하여 설정한다.

Description

통신 장치 및 제어 정보의 송신 방법{COMMUNICATION DEVICE AND CONTROL INFORMATION TRANSMISSION METHOD}

본 발명은, 적응 변조 및 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술을 이용한 무선 통신 시스템에 이용되는 부호화율 설정 방법 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.

3GPP RAN LTE(3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution, 이하 「LTE」라고 한다)의 상향 회선에서는, 저 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 달성하기 위해, 싱글 캐리어 전송이 채용되고 있다.

또한, LTE의 상향 회선에서는, 고 처리량을 얻기 위해, 각 사용자의 회선 품질 정보(CQI : Channel Quality Indicator)에 따라, 사용자마다 MCS(Modulation and Coding Scheme) 패턴을 선택하는 적응 변조(AMC : Adaptive Modulation and Coding)가 채용되고 있다.

또한, 보다 높은 전송 레이트를 달성하고, 또한, 주파수 이용 효율을 더욱 향상시키기 위해, MIMO 시스템의 도입이 검토되고 있다. 또한, 공간 전파로의 상태에 따라, 랭크수가 적응적으로 전환되는 랭크 적응(rank adaptation) 등, 전송 레이트를 보다 향상시키는 랭크 송신 기술의 도입도 검토되고 있다.

이러한 배경 중, LTE의 상향 회선으로, 제어 정보(Control Information)와 사용자 데이터를 동시에 송신하는 경우에 있어서도, 저 PAPR을 유지할 수 있도록, 제어 정보와 사용자 데이터를 동일 서브프레임의 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 이용하여 시간 다중하는 것이 합의되어 있다(비특허 문헌 1 참조).

사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 부호화 심볼수 Q'는, 식(1)을 이용하여 설정된다.

[수학식 1]

또한, 식(1)에 있어서, M_sc는, PUSCH의 1서브프레임당 서브캐리어수이며, ΔPUSCHoffset는, ACK/NACK, RI(Rank Indicator), CQI 등의 제어 정보마다 다른 PUSCH 오프셋이다. PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset는, 상위 레이어로부터 통지된다(비특허 문헌 1 참조).

또한, O는, 제어 정보의 비트수이다. 또한, R_data는, 식(2)로 표시된다.

[수학식 2]

식(2)에 있어서, K_r은, 1블록당 비트수이며, C는, PUSCH의 1서브프레임당 블록수이다. 또한, N_symb는, PUSCH의 1서브캐리어당 심볼수이다. 사용자 데이터의 실제의 부호화율은, 식(2)의 R_data를 1심볼당 비트수로 제산하는 것에 의해 얻어지고, 식(2)의 R_data에 비례하기 때문에, 이후, 식(2)의 R_data를, 사용자 데이터의 부호화율이라고 불러 설명한다.

식(1)에 있어서, Q1은, 제어 정보의 비트수 O와, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffse에 의해 설정되는 제어 정보의 부호화 후의 심볼수이다. 또한, Q2는, 제어 정보의 부호화 후의 심볼수의 상한치이다. 식(1)로부터 알 수 있듯이, 제어 정보의 부호화 후의 심볼수 Q'는, 심볼수 Q1과 상한치 Q2 중, 작은 쪽의 값으로 설정된다.

여기서, 식(1)을 변형하면, 식(3)을 얻는다. 또, 식(2)의 R_data와 마찬가지로, 제어 정보의 실제의 부호화율은, 식(3)의 R_control을 1심볼당 비트수로 제산하는 것에 의해 얻어지고, 식(3)의 R_control에 비례하기 때문에, 이후, 식(3)의 R_control을, 제어 정보의 부호화율이라고 불러 설명한다.

[수학식 3]

식(3)에 있어서, R1은, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset에 의해 설정되는 부호화율이며, R2는, 제어 정보의 부호화율 R_control의 하한치이다. 식(3)으로부터 알 수 있듯이, 제어 정보의 부호화율 R_control은, 부호화율 R1과 하한치 R2 중, 큰 쪽의 값으로 설정된다. 이하에서는, 하한치 R2에 비하여 부호화율 R1이 커, 제어 정보의 부호화율 R_control이 부호화율 R1로 설정되는 경우에 대하여 생각한다.

이때, 식(3)에 있어서, PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset>0의 경우에는, 제어 정보의 부호화율 R_control은, 사용자 데이터의 부호화율 R_data보다 낮게 설정되게 된다. 제어 정보는, 사용자 데이터와 달리, 일반적으로 재송되지 않기 때문에, PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset>0으로 하여, 식(3)을 이용하는 것에 의해, 제어 정보의 부호화율 R_control을, 사용자 데이터의 부호화율 R_data보다 낮게 하여, 제어 정보의 오류 정정 능력을 강화한다.

(선행 기술 문헌)

(비특허 문헌)

(비특허 문헌 1) 3GPP TS 36.212 v8. 4. 0, "Uplink transport channels and control information"

그러나, 단순히 사용자 데이터의 부호화율 R_data와 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset만을 이용하여, 제어 정보의 부호화율 R_control을 설정하여버리면, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응 변조가 적용되어, 사용자 데이터가 송신되는 데이터 채널(이하 「데이터 CH(Channel)」라 표기한다)이 랭크 송신되는 경우에, 제어 정보의 전송 효율이 저하되어버리는 경우가 있다.

예컨대, 데이터 CH에 랭크2가 적용되어, 스트림간 간섭에 의해, 수신 품질이 열화하면, 적응 변조에서는, 수신 품질의 열화에 의한 전송 효율의 저하를 억제하기 위해, 사용자 데이터의 MCS가 낮춰지고, 사용자 데이터의 부호화율 R_data가 낮게 설정된다.

이렇게 하여 적응 변조에 의해 사용자 데이터의 MCS가 낮춰지는 경우에, 식(3)을 이용하여 제어 정보의 부호화율 R_control을 설정하면, 제어 정보의 부호화율 R_control이 필요 이상으로 낮게 설정되어버리는 경우가 있다. 이 결과, 예컨대, 제어 정보를 송신하는 제어 채널(이하 「제어 CH(Channel)」라 표기한다)이 랭크 송신되지 않고, 제어 CH가 스트림간 간섭의 영향을 받지 않는 경우에 있어서도, 제어 정보가 낮은 부호화율로 부호화되어 과잉 품질이 되어, 제어 정보의 전송 효율이 저하되어버린다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있는 부호화율 설정 방법 및 무선 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 부호화율 설정 방법은, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응적으로 설정되는 사용자 데이터의 부호화율을 기준치로 하여, 상기 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 종류 및 상기 사용자 데이터가 송신되는 데이터 채널의 랭크수에 따라 상기 기준치를 보정하고, 보정 후의 상기 기준치를, 상기 제어 정보의 부호화율로 설정하도록 했다.

본 발명의 무선 통신 장치는, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응적으로 설정되는 사용자 데이터의 부호화율을 기준치로 하여, 상기 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 종류 및 상기 사용자 데이터가 송신되는 데이터 채널의 랭크수에 따라 보정된 상기 기준치를, 상기 제어 정보의 부호화율로서 취득하는 부호화율 취득 수단과, 상기 제어 정보의 부호화율을 이용하여 상기 제어 정보를 부호화하는 부호화 수단을 구비하는 구성을 채용한다.

본 발명에 의하면, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 단말의 요부 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 실시의 형태 1에 따른 부호화율 설정부의 요부 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 실시의 형태 1에 있어서의 랭크 정보 오프셋 테이블의 일례를 나타내는 도면,
도 4는 실시의 형태 1에 있어서의 랭크 정보 오프셋 테이블의 다른 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 따른 단말의 요부 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 실시의 형태 2에 따른 부호화율 설정부의 요부 구성을 나타내는 블록도,
도 7은 실시의 형태 2에 있어서의 랭크 정보 오프셋 테이블의 일례를 나타내는 도면,
도 8은 실시의 형태 2에 있어서의 랭크 정보 오프셋 테이블의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 실시의 형태 2에 있어서의 랭크 정보 오프셋 테이블의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(실시의 형태 1)

본 실시의 형태에서는, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응 변조가 적용되는 경우에, 사용자 데이터가 송신되는 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋을 이용하여, 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에 대하여 설명한다. 제어 정보는, 예컨대, ACK/NACK, RI, CQI 등이며, 제어 정보는, 사용자 데이터와 시간 다중되어, 단말 장치(이하 「단말」이라고 한다)로부터 기지국 장치(이하 「기지국」이라고 한다)에 송신된다.

제어 정보의 부호화율은, 기지국 또는 단말 중 어느 쪽에서 설정되더라도 좋다. 이하에서는, 단말이, 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에 대하여 설명한다.

도 1은 본 실시의 형태에 따른 단말의 요부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 있어서, 무선 수신부(111), CP(Cyclic Prefix) 제거부(112), FFT(Fast Fourier Transform : 고속 푸리에 변환)부(113), 전파로 추정부(114), 복조부(115) 및 복호화부(116)는, 단말(100)의 수신부(110)를 구성한다. 또한, 도 1에 있어서, 부호화율 설정부(121), 부호화율 설정부(122), 부호화 변조부(123), 부호화 변조부(124), 채널 다중화부(125), DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM)부(126), CP 부가부(127) 및 무선 송신부(128)는, 단말(100)의 송신부(120)를 구성한다.

무선 수신부(111)는, 안테나를 통해 수신한 수신 신호를 베이스밴드 신호로 변환하고, 베이스밴드 신호를 CP 제거부(112)에 출력한다.

CP 제거부(112)는, 무선 수신부(111)로부터 출력되는 베이스밴드 신호에 대하여, CP(Cyclic Prefix)를 제거하는 처리를 행하고, CP 제거 후의 시간 영역 신호를 FFT부(113)에 출력한다.

FFT부(113)는, CP 제거부(112)로부터 출력되는 시간 영역 신호에 대하여, 고속 푸리에 변환을 행하여, 주파수 영역 신호를 취득하고, 취득한 주파수 영역 신호를 전파로 추정부(114) 및 복조부(115)에 출력한다.

전파로 추정부(114)는, FFT부(113)로부터 출력되는 주파수 영역 신호에 포함되는 파일럿 신호를 이용하여, 수신 신호의 전파로 환경을 추정하고, 추정 결과를 복조부(115)에 출력한다.

복조부(115)는, FFT부(113)로부터 출력되는 주파수 영역 신호 중, 파일럿 신호가 제외된 신호에 대하여, 전파로 추정부(114)로부터 출력되는 전파로 환경의 추정 결과에 근거하여 전파로 보상을 행한다. 또한, 복조부(115)는, 기지국에서 이용된 MSC와 동일한 MCS, 즉, 동일한 변조 방식, 부호화율 등에 근거하여, 전파로 보상 후의 신호에 대하여 복조 처리를 행하여, 복조 신호를 취득하고, 취득한 복조 신호를 복호화부(116)에 출력한다.

복호화부(116)는, 복조 신호에 대하여 오류 정정을 행하여, 복호 신호를 취득한다. 그리고, 복호화부(116)는, 취득한 복호 신호로부터, 정보 데이터열, 1블록당 비트수를 나타내는 K_r, 1서브프레임당 서브캐리어수를 나타내는 M_sc, 1서브캐리어당 심볼수를 나타내는 N_symb, PUSCH 오프셋 및 데이터 CH의 랭크수의 정보를 추출한다. 또, M_sc 및 N_symb의 정보는, 단말(100)로부터 송신되는 CQI에 따라, 기지국에서 적응 변조에 의해 바람직한 값으로 설정된다. 복호화부(116)는, 추출한 K_r, M_sc 및 N_symb의 정보를 부호화율 설정부(121)에 출력하고, PUSCH 오프셋 및 데이터 CH의 랭크수의 정보를 부호화율 설정부(122)에 출력한다.

부호화율 설정부(121)는, 식(2)에 근거하여, 복호화부(116)로부터 입력되는 K_r, M_sc 및 N_symb의 정보에 의해 사용자 데이터의 부호화율 R_data를 설정한다. 부호화율 설정부(121)는, 산출한 사용자 데이터의 부호화율 R_data의 정보를, 부호화율 설정부(122) 및 부호화 변조부(123)에 출력한다.

부호화율 설정부(122)는, 사용자 데이터의 부호화율 R_data, PUSCH 오프셋 및 데이터 CH의 랭크수의 정보에 근거하여, 제어 정보의 부호화율 R'_control을 설정한다. 부호화율 설정부(122)의 내부 구성 및 제어 정보의 부호화율 R'_control의 설정 방법에 대해서는 후술한다. 부호화율 설정부(122)는, 설정한 제어 정보의 부호화율 R'_control의 정보를 부호화 변조부(124)에 출력한다.

부호화 변조부(123)는, 부호화율 설정부(121)로부터 출력되는 사용자 데이터의 부호화율 R_data의 정보에 근거하여, 입력되는 사용자 데이터를 부호화하여 부호화 데이터를 생성하고, 또한, 생성한 부호화 데이터를 변조하여 데이터 CH의 송신 데이터를 생성한다. 부호화 변조부(123)는, 생성한 데이터 CH의 송신 데이터를 채널 다중화부(125)에 출력한다.

부호화 변조부(124)는, 부호화율 설정부(122)로부터 출력되는 부호화율 R'_control의 정보에 근거하여, 제어 정보를 부호화하여 부호화 데이터를 생성하고, 생성한 부호화 데이터를 변조하여 제어 CH의 송신 데이터를 생성한다. 부호화 변조부(124)는, 생성한 제어 CH의 송신 데이터를 채널 다중화부(125)에 출력한다.

채널 다중화부(125)는, 부호화 변조부(123)로부터 출력되는 데이터 CH의 송신 데이터와 제어 CH의 송신 데이터를 시간 다중한다. 채널 다중화부(125)는, 다중화 후의 송신 데이터를, DFT-s-OFDM부(126)에 출력한다.

DFT-s-OFDM부(126)는, 채널 다중화부(125)로부터 출력되는 다중화 후의 송신 데이터를 이산 푸리에 변환(DFT : Discrete Fourier Transform)하여, 주파수 영역 신호를 취득한다. DFT-s-OFDM부(126)는, 주파수 영역 신호를 송신 서브캐리어에 매핑하고, 매핑 후의 주파수 영역 신호를 역고속 푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)하여, 시간 영역 신호의 송신 데이터열을 취득하고, 취득한 송신 데이터열을 CP 부가부(127)에 출력한다.

CP 부가부(127)는, DFT-s-OFDM부(126)로부터 출력되는 송신 데이터열의 각 프레임에 있어서, 프레임 말미의 데이터를 복제하여 프레임 선두에 삽입함으로써, 송신 데이터열에 CP를 부가하여, 무선 송신부(128)에 출력한다.

무선 송신부(128)는, CP 부가부(127)로부터 출력되는 베이스밴드 신호를 무선 주파수 대역으로 주파수 변환하여 송신 신호를 취득하고, 취득한 송신 신호를 안테나를 통해 송신한다.

도 2는 본 실시의 형태에 따른 부호화율 설정부(122)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

랭크 정보 오프셋 취득부(1221)는, 내부에 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)을 유지하고, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)로부터 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 취득한다. 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)에 대해서는 후술한다. 랭크 정보 오프셋 취득부(1221)는, 취득한 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 부호화율 연산부(1223)에 출력한다.

부호화율 연산부(1223)는, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset으로부터, 식(4)에 근거하여, 제어 정보의 부호화율 R'_control을 설정한다.

[수학식 4]

식 (4)에 있어서, R'1은, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 의해 설정되는 부호화율이다. 또한, R2'는, 제어 정보의 부호화율 R'_control의 하한치이다. 이하에서는, 하한치 R'2에 비하여 부호화율 R'1이 커, 제어 정보의 부호화율 R_control이 부호화율 R'1로 설정되는 경우에 대하여 생각한다.

또한, 식(4)에 있어서, O는, 제어 정보의 비트수이며, Q'는, 제어 정보의 부호화 후의 심볼수이다. 또, 제어 정보의 부호화 후의 심볼수 Q'는, 식(5)에 의해 나타낼 수 있다.

[수학식 5]

식(4)로부터 알 수 있듯이, 본 실시의 형태에서는, 제어 정보의 종류에 따른 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 이용하여, 사용자 데이터의 부호화율 R_data를 보정하고, 보정 후의 부호화율을, 제어 정보의 부호화율 R'_control로 설정한다. 환언하면, 사용자의 CQI에 따라 적응적으로 설정된 사용자 데이터의 부호화율 R_data를 기준치로 하여, 제어 정보의 종류에 따른 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset 및 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 의해, 기준치를 보정하고, 보정 후의 기준치를 제어 정보의 부호화율 R'_control로 한다.

제어 정보의 종류에 따른 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset에는, 예컨대, 제어 정보가 HARQ-ACK인 경우에는 ΔHARQ-ACK를 이용하고, 제어 정보가 RI인 경우에는 ΔRI를 이용하고, 제어 정보가 CQI인 경우에는 ΔCQI를 이용한다. ΔHARQ-ACK, ΔRI, ΔCQI 등의 제어 정보에 따른 오프셋은, 상위 레이어에 의해 기지국으로부터 통지된다(비특허 문헌 1 참조).

도 3은 랭크 정보 오프셋 취득부(1221)가 내부에 유지하는 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)의 일례이다. 본 실시의 형태에서는, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)에는, 데이터 CH의 랭크수가 클수록, 값이 큰 랭크 오프셋 ΔRANKoffset이 저장되어 있다. 예컨대, 도 3의 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)에 있어서, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset은, 데이터 CH의 랭크수가 작은 순서로 a~z로 설정되고, a~z의 값은, z>…>b>a를 만족시키도록 설정되어 있다.

이렇게 하여, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을, 데이터 CH의 랭크수가 클수록 큰 값으로 하는 것에 의해, 식(4)에 의해 얻어지는 제어 정보의 부호화율 R'_control은, 데이터 CH의 랭크수가 클수록 높은 부호화율이 되도록 보정된다.

일반적으로, 스트림간 간섭의 영향은, 랭크수가 클수록 크다. 그 때문에, 데이터 CH의 랭크수가 큰 경우, 적응 변조에서는, 수신 품질을 확보하기 위해, 사용자 데이터의 MCS가 낮춰진다. 즉, 적응 변조에서는, 데이터 CH의 랭크수가 크고, 스트림간 간섭의 영향이 커질수록, 사용자 데이터의 부호화율 R_data가 낮게 설정되게 된다.

따라서, 적응 변조에 의해 사용자 데이터의 부호화율 R_data가 낮게 설정되는 경우에, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset만을 이용하여, 예컨대, 식(3)에 의해 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에는, 제어 정보의 부호화율이 사용자 데이터의 부호화율 R_data보다 더 낮게 설정되어버린다. 그 때문에, 제어 정보가 지나치게 낮은 부호화율로 부호화되어버리는 경우가 있다.

이에 비하여, 본 실시의 형태에서는, 제어 정보마다의 오프셋에 더하여, 데이터 CH의 랭크수가 클수록 큰 값의 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 더 이용하여, 식(4)에 의해 제어 정보의 부호화율을 설정한다. 이에 의해, 데이터 CH의 랭크수가 클수록, 제어 정보의 부호화율이 높아지도록 보정되기 때문에, 제어 정보의 부호화율이 지나치게 낮게 설정되는 것을 회피할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향의 차이에 따라, 사용자 데이터의 부호화율의 값을 보정하여 제어 정보의 부호화율을 얻는다.

이상과 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 부호화율 설정부(122)는, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응적으로 설정되는 사용자 데이터의 부호화율의 값을, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 종류 및 사용자 데이터가 송신되는 데이터 CH의 랭크수에 따라 보정하고, 보정 후의 부호화율의 값을, 제어 정보의 부호화율로 하도록 했다. 다시 말해, 부호화율 설정부(122)는, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응적으로 설정되는 사용자 데이터의 부호화율을 기준치로 하여, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 종류 및 사용자 데이터가 송신되는 데이터 CH의 랭크수에 따라 기준치를 보정하고, 보정 후의 기준치를, 제어 정보의 부호화율로 하도록 했다. 예컨대, 부호화율 설정부(122)는, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 부호화율 R'_control을, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 의해, 식(4)를 이용하여 설정한다.

이렇게 하여, 본 실시의 형태에서는, 제어 정보의 종류 및 데이터 CH의 랭크수에 따라 사용자 데이터의 부호화율의 값을 보정하고, 보정 후의 부호화율의 값을 제어 정보의 부호화율로 한다. 이에 의해, 사용자 데이터가 송신되는 데이터 CH의 랭크수가 크고, 적응 변조에 의해 사용자 데이터의 부호화율이 낮게 설정되는 경우에 있어서도, 제어 정보의 부호화율이 지나치게 낮게 설정되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억제할 수 있게 된다.

또한, 데이터 CH의 랭크수가 클수록, 제어 정보의 부호화율이 높아지도록 보정함으로써, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향의 차이에 따라, 사용자 데이터의 부호화율의 값을 보정하여 제어 정보의 부호화율로 할 수 있다. 이 결과, 사용자 데이터의 부호화율이 매우 낮은 경우에 있어서도, 제어 정보의 부호화율이 지나치게 낮게 설정되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억제할 수 있게 된다.

또, 이상의 설명에서는, 랭크 정보 오프셋 취득부(1221)가, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)을 유지하고, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)에는, 랭크수마다 랭크 오프셋을, a~z와 같이 각각 정의해 두는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 랭크 정보 오프셋 취득부(1221)가, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222)을 유지하지 않고, 식(6)에 나타내는 연산식을 이용하여 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 산출하도록 하더라도 좋다.

[수학식 6]

또한, 랭크 오프셋은, 랭크수마다 반드시 다른 값으로 정의할 필요는 없고, 복수의 랭크수에 대하여, 동일한 랭크 오프셋을 정의하더라도 좋다. 예컨대, 데이터 CH의 랭크수와 소정의 임계치의 비교에 의해, 데이터 CH의 랭크수를 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹의 데이터 CH의 랭크수가 클수록, 제어 정보의 부호화율을 높게 할 수 있는 랭크 오프셋을 정의하더라도 좋다. 예컨대, 도 4에 나타내는 바와 같이, 2 이상의 랭크수에서는, 랭크 오프셋을 모두 a(a>0)로 정의하더라도 좋다.

(실시의 형태 2)

실시의 형태 1에서는, 데이터 CH가 랭크 송신되는 경우에, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋을 이용하여, 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에 대하여 설명했다. 본 실시의 형태에서는, 데이터 CH 및 제어 CH가 랭크 송신되는 경우에, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합에 근거한 랭크 오프셋을 이용하여, 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에 대하여 설명한다.

도 5는 본 실시의 형태에 따른 단말의 요부 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 5의 본 실시의 형태에 따른 단말에서, 도 1과 공통하는 구성 부분에는, 도 1과 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 5의 단말(100a)은, 도 1의 단말(100)에 비하여, 복호화부(116) 및 부호화율 설정부(122) 대신에, 복호화부(116a) 및 부호화율 설정부(122a)를 구비한다.

또, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 제어 정보의 부호화율은, 기지국 또는 단말 중 어느 쪽에서 설정되더라도 좋다. 이하에서는, 단말이, 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에 대하여 설명한다.

복호화부(116a)는, 복조 신호에 대하여 오류 정정을 행하여, 복호 신호를 취득한다. 그리고, 복호화부(116a)는, 취득한 복호 신호로부터, 정보 데이터열, 1블록당 비트수를 나타내는 K_r, 1서브프레임당 서브캐리어수를 나타내는 M_sc, 1서브캐리어당 심볼수를 나타내는 N_symb, PUSCH 오프셋, 데이터 CH의 랭크수 및 제어 CH의 랭크수의 정보를 추출한다.

복호화부(116a)는, 추출한 K_r, M_sc 및 N_symb의 정보를 부호화율 설정부(121)에 출력하고, PUSCH 오프셋, 데이터 CH의 랭크수 및 제어 CH의 랭크수의 정보를 부호화율 설정부(122a)에 출력한다.

부호화율 설정부(122a)는, 사용자 데이터의 부호화율 R_data, PUSCH 오프셋, 및, 데이터 CH의 랭크수와 제어 정보의 랭크수의 조합에 근거하여, 제어 정보의 부호화율 R'_control을 설정한다. 부호화율 설정부(122)의 내부 구성 및 제어 정보의 부호화율 R'_control의 설정 방법에 대해서는 후술한다. 부호화율 설정부(122a)는, 설정한 제어 정보의 부호화율 R'_control의 정보를 부호화 변조부(124)에 출력한다.

도 6은 본 실시의 형태에 따른 부호화율 설정부(122a)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

랭크 정보 오프셋 취득부(1221a)는, 내부에 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)을 유지하고, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)로부터 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 취득한다. 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)에 대해서는 후술한다. 랭크 정보 오프셋 취득부(1221a)는, 취득한 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 부호화율 연산부(1223a)에 출력한다.

부호화율 연산부(1223a)는, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset으로부터, 식(4)에 근거하여, 제어 정보의 부호화율 R'_control을 설정한다.

도 7은 랭크 정보 오프셋 취득부(1221a)가 내부에 유지하는 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)의 일례이다. 또, 도 7은 최대 랭크수가 2인 경우의 예이다. 본 실시의 형태에서는, 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)에는, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset이 저장되어 있다. 이하, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합과, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset의 값의 관계에 대하여 설명한다.

도 7의 케이스 #1과 같이, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 1인 경우에는, 데이터 CH 및 제어 CH는, 스트림간 간섭을 모두 받지 않는다. 그 때문에, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 사용자 데이터의 부호화율의 값을 보정하여 제어 정보의 부호화율을 얻는 경우에, 스트림간 간섭의 영향의 차이를 고려할 필요가 없다. 그 때문에, 케이스 #1과 같이, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 1인 경우에는, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 0으로 한다. 또, ΔRANKoffset이 0인 경우에는, 제어 정보의 부호화율은 식(3)을 이용하여 설정되는 부호화율과 일치한다.

도 7의 케이스 #2와 같이, 데이터 CH의 랭크수가 1이고 제어 CH의 랭크수가 2인 경우에는, 스트림간 간섭에 의해, 제어 정보의 수신 품질만이 열화되기 때문에, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset=a(a<0)로 한다. ΔRANKoffset<0으로 하는 것에 의해, 식(4)를 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율을, 식(3)을 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율보다 낮게 할 수 있다. 이에 의해, 제어 정보의 오류 정정 능력을 강화할 수 있게 된다.

도 7의 케이스 #3과 같이, 데이터 CH의 랭크수가 2이고 제어 CH의 랭크수가 1인 경우에는, 스트림간 간섭에 의해, 사용자 데이터의 수신 품질만이 열화되기 때문에, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset=b(b>0)로 한다. ΔRANKoffset>0으로 하는 것에 의해, 식(4)를 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율을, 식(3)을 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율보다 높게 할 수 있다. 이에 의해, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있게 된다.

도 7의 케이스 #4와 같이, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 2인 경우에는, 데이터 CH 및 제어 CH는 스트림간 간섭을 모두 받는다. 이때, 스트림간 간섭의 영향은, 사용자 데이터와 제어 정보에서 거의 같다고 생각된다. 그래서, 케이스 #4와 같이, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 2인 경우에는, 기지국과 단말의 통신 상황에 있어서의 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향의 약간의 차이에 따른 값(c)를, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 설정한다. 또, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향이 같은 경우에는, 케이스 #1과 같이, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 0으로 하더라도 좋다.

도 8은 랭크 정보 오프셋 취득부(1221a)가 내부에 유지하는 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)의 다른 일례이다. 또, 도 8은 최대 랭크수가 4인 경우의 예이다. 이하, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합과, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset의 값의 관계에 대하여 설명한다. 또, 도 8의 케이스 #1~케이스 #4는, 도 7의 케이스 #1~케이스 #4와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

도 8의 케이스 #5 및 케이스 #9와 같이, 도 7의 케이스 #2와 마찬가지로, 데이터 CH의 랭크수보다 제어 CH의 랭크수가 큰 경우에는, 스트림간 간섭의 영향의 차이에 의해, 제어 정보의 수신 품질이 열화가 사용자 데이터의 수신 품질의 열화에 비하여 크다. 그래서, 이 경우에는, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset<0으로 한다. ΔRANKoffset<0으로 하는 것에 의해, 식(4)를 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율을, 식(3)을 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율보다 낮게 할 수 있다. 이에 의해, 제어 정보의 오류 정정 능력이 강화되게 된다. 이때, 예컨대, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 작을수록, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset의 절대치를 크게 하면, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 작을수록, 제어 정보의 부호화율이 낮아지기 때문에, 제어 정보의 수신 품질의 열화를 개선할 수 있다.

도 8의 케이스 #6, 케이스 #7, 케이스 #10~케이스 #12와 같이, 도 7의 케이스 #3과 마찬가지로, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 큰 경우에는, 스트림간 간섭의 영향의 차이에 의해, 사용자 데이터의 수신 품질의 열화가 제어 정보의 수신 품질의 열화보다 크다. 그래서, 이 경우에는, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset>0으로 한다. ΔRANKoffset>0으로 하는 것에 의해, 식(4)를 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율을, 식(3)을 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율보다 높게 할 수 있다. 이에 의해, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있다. 이때, 예컨대, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 클수록, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset의 절대치를 크게 하면, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 클수록, 제어 정보의 부호화율이 높아진다. 이 결과, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있다.

도 8의 케이스 #8 및 케이스 #13과 같이, 도 7의 케이스 #4와 마찬가지로, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 같은 경우에는, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향은 거의 같다고 생각된다. 그래서, 케이스 #4와 같이, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 같은 경우에는, 기지국과 단말의 통신 상황에 있어서의 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향의 약간의 차이에 따른 값(g, l)을, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 설정한다. 또, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향이 같은 경우에는, 케이스 #1과 마찬가지로, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 0으로 하더라도 좋다.

도 9는 랭크 정보 오프셋 취득부(1221a)가 내부에 유지하는 랭크 정보 오프셋 테이블(1222a)의 또 다른 일례이다. 도 9의 랭크 정보 오프셋 취득부(1221a)에는, 복수의 조합(데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합)에 대하여, 동일한 랭크 오프셋 ΔRANKoffset이 정의되어 있다. 구체적으로는, 데이터 CH의 랭크수/제어 CH의 랭크수가 같은 조합에 대하여, 동일한 랭크 오프셋 ΔRANKoffset이 정의되어 있다. 이하, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합과, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset의 값의 관계에 대하여 설명한다. 또, 도 9는 도 8과 마찬가지로 최대 랭크수가 4인 경우의 예이다.

도 9의 케이스 #1과 같이, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 1인 경우에는, 데이터 CH 및 제어 CH는, 스트림간 간섭을 모두 받지 않는다. 또한, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 2 이상으로 같은 경우, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향은 거의 같다고 생각된다.

그래서, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수가 모두 같은 경우에는, 스트림간 간섭의 영향은, 데이터 CH와 제어 CH에서 같다고 하여, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 0으로 한다.

도 9의 케이스 #2~케이스 #6과 같이, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 큰 경우에는, 스트림간 간섭의 영향의 차이에 의해, 사용자 데이터의 수신 품질의 열화가 제어 정보의 수신 품질의 열화보다 크다. 그래서, 이 경우에는, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset>0으로 한다. ΔRANKoffset>0으로 하는 것에 의해, 식(4)를 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율을, 식(3)을 이용하여 얻어지는 제어 정보의 부호화율보다 높게 할 수 있다. 이에 의해, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있다.

이때, 제어 CH의 랭크수에 대한 데이터 CH의 랭크수의 비(데이터 CH의 랭크수/제어 CH의 랭크수)가 클수록, 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 크게 한다. 예컨대, 도 9에 있어서, p>n>m>o>q라고 하면, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 클수록, 제어 정보의 부호화율이 높아지기 때문에, 제어 정보가 불필요하게 낮은 부호화율로 부호화되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억압할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 부호화율 설정부(122a)는, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응적으로 설정되는 사용자 데이터의 부호화율의 값을, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 종류, 및, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합에 따라 보정하고, 보정 후의 부호화율의 값을, 제어 정보의 부호화율로 하도록 했다. 다시 말해, 부호화율 설정부(122a)는, 사용자의 회선 품질 정보에 따라 적응적으로 설정되는 사용자 데이터의 부호화율을 기준치로 하여, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 종류, 및, 데이터 CH의 랭크수와 제어 CH의 랭크수의 조합에 따라 기준치를 보정하고, 보정 후의 기준치를, 제어 정보의 부호화율로 하도록 했다. 예컨대, 사용자 데이터와 시간 다중되는 제어 정보의 부호화율 R'_control을, 사용자 데이터의 부호화율 R_data와, 제어 정보마다의 PUSCH 오프셋 ΔPUSCHoffset과, 데이터 CH의 랭크수에 따른 랭크 오프셋 ΔRANKoffset에 의해, 식(4)를 이용하여 설정한다.

이때, 데이터 CH의 랭크수가 제어 CH의 랭크수보다 클수록, 제어 정보의 부호화율이 높아지도록 보정함으로써, 데이터 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향과, 제어 CH가 받는 스트림간 간섭의 영향의 차이에 따라, 사용자 데이터의 부호화율을 보정하여 제어 정보의 부호화율을 설정할 수 있다. 이 결과, 사용자 데이터의 부호화율이 낮은 경우에 있어서도, 제어 정보의 부호화율이 지나치게 낮게 설정되는 것을 회피하여, 제어 정보의 전송 효율의 저하를 억제할 수 있게 된다.

이상의 설명에서는, 단말이 제어 정보의 부호화율을 설정하는 경우에 대하여 설명했지만, 기지국이 제어 정보의 부호화율을 설정하고, 설정한 제어 정보의 부호화율을 단말에 통지하고, 단말이 통지된 제어 정보의 부호화율을 취득하도록 하더라도 좋다.

또한, 제어 정보의 부호화율 대신에, 기지국이 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 설정하고, 설정한 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 단말에 통지하고, 단말이 통지된 랭크 오프셋 ΔRANKoffset을 이용하여 제어 정보의 부호화율을 취득하도록 하더라도 좋다.

또한, 랭크 정보 오프셋 테이블을 기지국으로부터 단말에 상위 레이어로 통지하는 구성으로 하더라도 좋다.

또한, 데이터 CH 및 제어 CH에 한하지 않고, 본 발명을 요구되는 수신 품질이 다른 2개의 채널에 적용할 수 있다.

상기 실시의 형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시의 형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되더라도 좋고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1칩화되더라도 좋다. 여기서는, LSI로 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI로 호칭되는 경우도 있다.

또한, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한하는 것이 아니라, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현하더라도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용하더라도 좋다.

또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별도의 기술에 의해 LSI를 대신하는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히, 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행하더라도 좋다. 바이오 기술의 적용 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

2008년 12월 2일 출원의 일본 특허 출원 2008-307658에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 전부 본원에 원용된다.

(산업상이용가능성)

본 발명은, 적응 변조 및 MIMO 기술을 이용한 무선 통신 시스템에 이용되는 부호화율 설정 방법 및 무선 통신 장치 등으로서 유용하다.

100, 100a : 단말
110 : 수신부
111 : 무선 수신부
112 : CP 제거부
113 : FFT부
114 : 전파로 추정부
115 : 복조부
116, 116a : 부호화부
120 : 송신부
121, 122, 122a : 부호화율 설정부
123, 124 : 부호화 변조부
125 : 채널 다중화부
126 : DFT-s-OFDM부
127 : CP 부가부
128 : 무선 송신부
1221, 1221a : 랭크 정보 오프셋 취득부
1222, 1222a : 랭크 정보 오프셋 테이블
1223, 1223a : 부호화율 연산부

Claims (15)

1. 오프셋에 근거하여 설정된 제어 정보의 부호화율로 제어 정보의 부호화를 행하는 부호화부와,
   상기 부호화된 제어 정보를 송신하는 송신부와,
   안테나
   를 구비하고,
   상기 오프셋은 제 1 오프셋값과 제 2 오프셋값 중 하나를 갖고, 상기 제 1 오프셋값은 상기 제 2 오프셋값과 다르고, 상기 제 2 오프셋값은 랭크수가 1인 경우에는 이용되지 않는
   통신 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   제어 정보의 종류에 따라, 상기 제어 정보의 부호화율이 설정되는 통신 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어 정보의 종류는, HARQ-ACK, RI 및 CQI 중 하나인 통신 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 오프셋값은, 랭크수가 1인 경우에 이용되는 통신 장치.
   
5. 오프셋에 근거하여 설정된 제어 정보의 부호화율로 제어 정보의 부호화를 행하는 부호화 공정과,
   상기 부호화된 제어 정보를 송신하는 송신 공정
   을 구비하고,
   상기 오프셋은 제 1 오프셋값과 제 2 오프셋값 중 하나를 갖고, 상기 제 1 오프셋값은 상기 제 2 오프셋값과 다르고, 상기 제 2 오프셋값은 랭크수가 1인 경우에는 이용되지 않는
   제어 정보의 송신 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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