無線通信システムにおける制御情報送信方法及び装置
【課題】制御チャネル情報の送信のための改善した方法及び装置を提供する。
【解決手段】第1の送受信器から第2の送受信器に基準信号を送信することにより制御情報を送信する方法は、基準信号の受信に応じて、第2の送受信器で受信された基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定し、制御信号を生成するために第2の送受信器で複数の制御チャネル要素を共同で符号化し、第2の送受信器から第1の送受信器に制御信号を送信する。
【解決手段】第1の送受信器から第2の送受信器に基準信号を送信することにより制御情報を送信する方法は、基準信号の受信に応じて、第2の送受信器で受信された基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定し、制御信号を生成するために第2の送受信器で複数の制御チャネル要素を共同で符号化し、第2の送受信器から第1の送受信器に制御信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信システムにおける制御チャネル送信方法に関し、特に、無線通信システムにおける制御チャネル情報の符号化及びマッピング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“OFDM”と称する。)は、周波数領域でデータを多重化するための大衆的な無線通信技術である。
【0003】
通信システムにおいて、多重経路通信チャネルは、周波数選択性フェージングによる。さらに、移動無線環境において、このチャネルは、時間変更フェージングによる。したがって、OFDMを使用する無線移動システムにおいて、全体的なシステム性能及び効率は、時間領域スケジューリング、周波数選択性マルチユーザースケジューリングを使用することにより向上することができる。周波数選択性マルチユーザースケジューリングの場合に、アップフェードを潜在的に経験するサブキャリアの隣接セットは、ユーザーへの送信のために割当てられる。アップフェードは、多重経路条件が力を得るために無線信号を引き起こす状況である。全帯域幅は、複数のサブ帯域に分けられ、各サブ帯域は、複数の隣接サブキャリアを含む。
【0004】
多入力多出力(MIMO)システムと呼ばれる多重アンテナ通信システムは、無線通信システムにおいてシステム性能の改善のためにOFDM技術とともに幅広く使用される。
【0005】
MIMOシステムにおいて、送信器及び受信器は、多重アンテナを備える。したがって、送信器は、独立したデータストリームを同一の周波数帯域で同時に送信することができる。帯域幅を増加させるか又は全送信電力を増加させることにより処理量(すなわち、単位時間当たり送信されるデータの量)を増加させる従来の手段とは異なり、MIMO技術は、多重アンテナによる空間領域内の自由度の追加的な次元を改善することにより無線通信システムのスペクトル性能を増加させる。したがって、MIMO技術は、システムの処理量及び範囲を相当に増加させることができる。
【0006】
送信器と受信器間の送信チャネルが比較的一定である場合に、システム性能をより改善するために閉ループMIMO方式を使用することができる。閉ループMIMOシステムにおいて、受信器は、チャネル状態に関するフィードバック情報を送信器に通知する。送信器は、この送信方式を最適化するために、このようなフィードバック情報をスケジューリング優先順位、データ及びリソース使用可能性のような他の考慮事項とともに使用する。
【0007】
典型的な閉ループMIMO方式は、MIMOプリコーディングである。プリコーディングにより、送信器で多重送信アンテナにデータが伝達される前に送信されるデータストリームがプリコーディング行列によりプリコーディング、すなわち、事前多重化(pre-multiplex)がなされる。
【0008】
同時(contemporary)閉ループMIMOプリコーディング方式において、データを受信器に送信する前に送信器がこのデータをプリコーディングする際に、送信器は、プリコーディング情報を伝達する明示的な制御情報を送信することによりプリコーディング行列の識別子のようなプリコーディング情報を受信器に通知する。このようなアプローチによる深刻な問題は、システムリソースを非効率的に使用し、全システムの処理量及び性能を低下させる。
【0009】
パケット基盤無線データ通信システムにおいて、いわゆる制御チャネルは、一般的にデータ送信を伴う。第3世代のロングタームエボリューション(3G LTE)システムにおいて、制御信号を送信する制御チャネルは、基地局から端末への送信のための物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)又は端末から基地局への送信のための物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)と呼ばれる。PDCCHは、端末(UE)のID、リソース割当て情報、ペイロードサイズ、変調、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)情報、MIMO関連情報のような情報を送信する。制御情報を通じて推定され、UE IDによりマスキングされるサイクリックリダンダンシーチェック(CRC)は、明示的なUE IDの代りにキャリアとなることができる。
【0010】
PUCCHを介して運搬されるUEからのフィードバック情報の異なるタイプは、次のように要約される。
・ サブ帯域CQI情報
・ MIMOランク
・ アンテナ/レイヤー選択
・ MIMOプリコーディング
・ ダウンリンクデータ送信のためのACK/NACK
同時に、フィードバック制御情報の各タイプは、個別に符号化されるか又は変調され、送信される。これは、多重制御タイプに対する効率的な符号化が適用されることができないために、非効率的な送信を引き起こす。さらに、CRCの幾つかのタイプがエラー検出過程のために使用されると、個別のCRCは、過度のオーバーヘッドを引き起こす制御情報タイプの各々のために要求される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】Ericsson,Uplink Non-data Associated control Signaling: Multiplexing from the same UE,R1-071033,TSG-RAN WG1 #48,2007年 2月 6日
【非特許文献2】Panasonic,Indication of combination between L1/L2 control signaling and uplink data,R1-060793,TSG-RAN WG1 Meeting#44bis,2006年 3月21日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、制御チャネル情報の送信のための改善した方法及び装置を提供することにある。
【0013】
本発明の他の目的は、送信リソースを効率的に使用するための制御チャネル送信の改善した方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、制御チャネル情報を送信する方法は、第1の送受信器から第2の送受信器に基準信号を送信するステップと、上記基準信号の受信に応じて、上記第2の送受信器で上記受信された基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定するステップと、制御信号を生成するために上記第2の送受信器で上記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップと、上記第2の送受信器から上記第1の送受信器に上記制御信号を送信するステップとを含むことができる。
【0015】
上記複数の制御チャネル要素は、サブ帯域チャネル品質指示子と、多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子と、多入力多出力プリコーディングのための指示子と、アクノリッジメント又はネガティブアクノリッジメントのための指示子と、サイクリックリダンダンシーチェック指示子とを含むことができる。
【0016】
上記第1の送受信器により4本のアンテナが使用される際に、上記多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子は、4ビットで構成されることができる。上記第1の送受信器により2本のアンテナが使用される際に、上記多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子は、2ビットを運搬することができる。
【0017】
上記方法は、多入力多出力プリコーディング指示子を予め設定するステップをさらに含むことができる。この場合に、上記複数の制御チャネル要素は、サブ帯域チャネル品質指示子と、フォーマット指示子と、多入力多出力プリコーディングのための指示子と、アクノリッジメント又はネガティブアクノリッジメントのための指示子と、サイクリックリダンダンシーチェック指示子とを含むことができる。
【0018】
上記方法は、サブ帯域チャネル品質指示子を予め設定するステップをさらに含むことができる。この場合に、上記複数の制御チャネル要素は、サブ帯域チャネル品質指示子と、フォーマット指示子と、多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子と、アクノリッジメント又はネガティブアクノリッジメントのための指示子と、サイクリックリダンダンシーチェック指示子とを含むことができる。
【0019】
上記複数の制御チャネル要素は、テールビットの中の選択されたセットを上記複数の制御チャネル要素の情報ビットに挿入するステップと、選択されたコードを用いて上記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、上記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために、選択された変調方式を用いて上記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、複数の変調シーケンスを生成するために上記変調シンボルを用いて選択されたシーケンスを変調するステップと、上記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、上記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを介して共同で符号化されることができる。
【0020】
上記選択されたコードは、複数のコンボリューションコードと、複数のテールビットコンボリューションコードと、複数のブロックコードとを含むグループから選択された1つであることができる。
【0021】
上記選択された変調方式は、四位相偏移変調(QPSK)と、二位相偏移変調(BPSK)と、直交振幅変調(QAM)とを含むグループから選択された1つであることができる。
【0022】
上記変調シーケンスの各々は、定振幅ゼロ自己相関(CAZAC)シーケンスであることができる。
【0023】
上記複数の変調シーケンスは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、各リソース要素内のサブキャリアの個数は、上記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、制御チャネル送信のための1つの時間軸サブフレームを選択するステップと、上記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、上記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、上記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、上記複数の変調シーケンスを上記2個のリソース要素セットにマッピングするステップとを介して使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0024】
上記複数の変調シーケンスは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、各リソース要素内のサブキャリアの個数は、上記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、制御チャネル送信のために連続的な複数のサブフレームを選択するステップと、各時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、各時間軸サブフレーム内にある第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、各時間軸サブフレーム内にある第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、選択された各サブフレーム内にある上記2個のリソース要素セットのリソース要素個数と上記複数の変調シーケンスの個数間の関係は、下記式のように定義され、
M=X×N
ここで、Mは、変調シーケンスの個数であり、Xは、上記選択されたサブフレームの個数であり、Nは、選択された各サブフレーム内の上記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数であり、上記複数の変調シーケンスを上記選択されたサブフレーム内の上記選択されたリソース要素にマッピングするステップとを介して使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0025】
上記複数の変調シーケンスは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、Y個のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、上記複数の変調シーケンスの各々は、Z個の要素を有し、Y/Z=Bであり、この際に、Bは、正の整数であり、制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、上記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、上記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブ帯域フレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、上記複数の変調シーケンスを上記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、ここで、各リソース要素は、B個の変調シーケンスに対応する、を含むことにより使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0026】
あるいは、上記複数の制御チャネル要素は、選択されたテールビットのセットを上記複数の制御チャネル要素に挿入するステップと、選択されたコードを用いて上記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、上記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために選択された変調方式を使用して上記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、上記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、上記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを介して共同で符号化されることができる。
【0027】
上記複数の変調シンボルは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、1つのサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、各リソース要素は、1つのサブキャリアで形成され、制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、上記サブフレーム内の上記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数は、上記複数の変調シンボルの個数と同一であり、上記複数の変調シンボルを上記2個のリソース要素セットにマッピングするステップとを介して使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0028】
本発明の実施形態の他の態様によれば、送信器は、複数の制御チャネル要素を生成する制御情報生成器と、選択されたセットのテールビットを上記複数の制御チャネル要素に挿入するテールビット挿入器と、選択されたコードを用いて上記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化する符号化器と、上記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするパンクチャーリング部と、複数の変調シンボルを生成するために上記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を選択された変調方式で変調する第1の変調器と、上記複数の制御チャネル要素を使用可能な送信リソースにマッピングするマッピング部と、上記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するアップコンバージョン器と、上記無線周波数信号を送信するための相互に接続された少なくとも1つのアンテナとを含むことができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明は、制御信号を生成するために複数の制御チャネル要素を共同で符号化し、送信リソースにマッピングして送信することにより、システムの性能を向上させ、過度のオーバーヘッドを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の概念の実施のための適切なOFDM送受信器チェーンを示す図である。
【図2】DFT拡張OFDMシステムのための送信器及び受信器を示すブロック図である。
【図3】OFDMシステムにおける周波数選択性マルチユーザースケジューリング及び周波数ダイバーシティのためのサブキャリア割当て方式を示す図である。
【図4】OFDMシステムにおける周波数選択性スケジューリングの例を示す図である。
【図5】本発明の概念の実施のための適切なMIMOシステムを示す図である。
【図6】本発明の概念の実施のための適切な単一コードワードMIMO方式を示す図である。
【図7】本発明の概念の実施のための適切な多重コードワードMIMO方式を示す図である。
【図8A】本発明の概念の実施のための適切なプリコーディングMIMOシステムでのプリコーディングの例を示す図である。
【図8B】本発明の概念の実施のための適切なプリコーディングMIMOシステムでのプリコーディングの例を示す図である。
【図9】本発明の概念の実施のための適切な相互に異なるサブ帯域でのMIMOプリコーディングの例を示す図である。
【図10】本発明の概念の実施のための適切な相互に異なるサブ帯域でのMIMOランクの例を示す図である。
【図11】本発明の概念の実施のための適切な2x2MIMOシステムのための相互に異なるサブ帯域でのMIMOレイヤー順序の例を示す図である。
【図12】SC-FDMA送受信器チェーンを示す図である。
【図13】SC-FDMAシステムにおける制御チャネルのためのリソース割当て方式を示す図である。
【図14】本発明の第1の実施形態に従ってフィードバック情報を共同で符号化する方法を示す図である。
【図15】4本の送信アンテナのためのランク及び選択されたレイヤー指示子の例を示す図である。
【図16】本発明の第2の実施形態に従ってフィードバック情報を共同で符号化する方法を示す図である。
【図17】本発明の第2の実施形態に従ってフィードバック情報を共同で符号化する詳細な方法を示す図である。
【図18】本発明の第3の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図19】コヒーレント送信方法及びコヒーレント受信方法を示す図である。
【図20】本発明の第4の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図21】本発明の第5の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図22】本発明の第6の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図23】本発明の第7の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図24】非コヒーレント送信方法及び非コヒーレント受信方法を示す図である。
【図25】本発明の第8の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【0032】
図1は、直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“OFDM”と称する。)送受信器チェーンを示す。OFDM技術を使用する通信システムにおいて、送信器チェーン110で、制御信号又はデータ111は、変調器112により変調され、直並列(Serial/Parallel:以下、“S/P”と称する。)変換器113により直列から並列に変換される。逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)部114は、この信号を周波数領域から時間領域に変換するのに使用される。サイクリックプレフィックス(Cyclic prefix:CP)又はゼロプレフィックス(zero prefix:ZP)は、多重経路フェージングによる影響を避けるか又は軽減するためにCP挿入部116により各OFDMシンボルに付加される。その結果、この信号は、アンテナ(図示せず)のような送信器(Tx)前処理部117又は固定された線又はケーブルにより送信される。受信器チェーン120で、完全な時間周波数同期化が実行されると仮定すると、受信器(Rx)前処理部121により受信された信号は、CP除去部112により処理される。高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:以下、“FFT”と称する。)部124は、追加的な処理のためにこの受信された信号を時間領域から周波数領域に変換する。
【0033】
OFDMシステムにおける全帯域幅は、サブキャリアと呼ばれる狭い帯域の周波数単位で区分される。サブキャリアの個数は、システムで使用されるFFT/IFFTのサイズNと同一である。一般的に、周波数スペクトルの縁にある幾つかのサブキャリアが保護サブキャリアとして確保されるために、データのために使用されるサブキャリアの個数は、Nより小さい。一般的に、保護サブキャリアを介して送信される情報はない。
【0034】
DFT拡張OFDMシステムにおいて、送信されるデータは、まず、QAM変調器131により変調される。図2に示すように、QAM変調シンボルは、IFFT部135にマッピングされる前にFFT部133によりFFTプリコーディングされる。その後の信号処理は、図1に示すような例において送信器と類似しており、したがって、詳細な説明を省略する。受信器で、この受信された信号は、FFT部143でFFT動作まで図1に示す受信器と同様に処理される。周波数領域等化(Frequency-domain equalization:以下、“FDE”と称する。)は、FFT動作の後にFDE部145により実行される。その後に、IFFT動作は、データ変調シンボルを得るために均一化したシンボルに対してIFFT部147により実行される。
【0035】
通信リンクにおいて、多重経路通信チャネルは、周波数選択性フェージングを引き起こす。さらに、移動無線環境において、このチャネルは、また時間変更フェージングを引き起こす。したがって、OFDM/DFT拡張OFDM基盤接続を使用する無線移動システムにおいて、全システム性能及び効率は、時間領域スケジューリング、周波数選択性マルチユーザースケジューリングを使用することにより向上することができる。周波数選択性マルチユーザースケジューリングの場合に、アップフェード(upfade)を潜在的に経験するサブキャリアの隣接セットは、ユーザーへの送信のために割り当てられる。アップフェードは、多重経路条件が力を得るために無線信号を引き起こす状況である。全帯域幅は、複数のサブ帯域に分割され、各サブ帯域は、複数の隣接したサブキャリアを含む。図3に示すように、サブキャリアf1、f2、f3、f4は、周波数選択性マルチユーザースケジューリングモードでユーザーへの送信のためにサブ帯域201にグループ化される。周波数選択性マルチユーザースケジューリングは、一般的に、チャネル品質を探知することができる低い移動性を有するユーザーに効果的である。
【0036】
OFDMシステムにおける均一であり周波数選択的なスケジューリングの例を図4に示す。図4に示すように、ユーザー1の信号品質は、縁に位置したリソースブロックRB#1、RB#2、RB#3、RB#8、RB#9、RB#10、RB#11、及びRB#12でよりよく、ユーザー2の信号品質は、中間に位置したリソースブロックRB#4、RB#5、RB#6、及びRB#7でよりよい。ユーザー1が縁に位置したリソースブロックにスケジューリングされ、ユーザー2が中間に位置したリソースブロックにスケジューリングされると、信号品質は向上することができる。周波数選択性マルチユーザースケジューリングを可能にするために、端末(UE)からサブ帯域ごとにフィードバックされるチャネル品質指示子(CQI)が要求される。
【0037】
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output:以下、“MIMO”と称する。)方式は、無線通信チャネルの性能及び信頼度を向上させるために多重送信アンテナ及び多重受信アンテナを使用する。MIMOシステムは、Kを有する性能で線形的な増加を保証し、ここで、Kは、送信アンテナ(M)及び受信アンテナ(N)の中の最小個数、すなわち、K=min(M,N)である。4×4MIMOシステムの簡単な例が図5に示されている。このような例において、4個の相互に異なるデータストリームが4本の送信アンテナから個別に送信される。この送信された信号は、4本の受信アンテナで受信される。4個のデータストリームを復旧するために、受信された信号に対して幾つかの形態の空間信号処理が実行される。空間信号処理の例には、この送信されたデータストリームを復旧するために成功的な干渉除去方法を使用する垂直ベルラボ層状時空(vertical Bell Laboratories Layered Space-Time:以下、“V-BLAST”と称する。)がある。他のMIMO方式は、送信アンテナを介した何らかの種類の時空間符号化を実行する方式(例えば、対角ベルラボ層状時空(diagonal Bell Laboratories Layered Space-Time:以下、“D-BLAST”と称する。))と空間分割多元接続(Spatial Division Multiple Access:以下、“SDMA”と称する。)のようなビームフォーミング方式とを含む。
【0038】
MIMOチャネル推定は、各送信アンテナから各受信アンテナへのリンクに関するチャネル利得及び位相情報の推定を含む。したがって、MxN MIMOシステムのチャネルは、次の式のようなMxN行列で構成される。
【0039】
【数1】
【0040】
ここで、aijは、送信アンテナjから受信アンテナiへのチャネル利得を示す。MIMOチャネル行列の要素を推定できるようにするために、個別のパイロットは、送信アンテナの各々から送信される。
【0041】
単一コードワードMIMO方式の例を図6に示す。単一コードワードMIMO送信の場合に、サイクリックリダンダンシーチェック(CRC)152が単一データストリーム151に追加された後に、符号化153及び変調154が順次に実行される。その後に、この符号化及び変調がなされたシンボルは、多重アンテナ156を介して送信されるために逆多重化155がなされる。
【0042】
図6に示す多重コードワードMIMO送信の場合には、データストリーム161は、さらに小さなストリームブロックへの逆多重化162がなされる。個々のCRC163がこのさらに小さなストリームブロックに追加された後に、このさらに小さなストリームブロックに対して符号化164及び変調165が実行される。その後に、これらのさらに小さなストリームブロックは、個別のMIMOアンテナ166を介して送信される。多重コードワードMIMO送信の場合には、個々のストリームに対していわゆるPARC(per antenna rate control)方式を引き起こす相互に異なる変調及び符号化が実行されることができる。また、多重コードワード送信は、コードワードが全信号から除去される前に、CRCチェックが各コードワードに対して実行されることができるため、さらに効率的な後復号化(post-decoding)及び干渉除去を可能にする。このような方法では、除去過程での何らかの干渉拡大を避けるために正確に受信されたコードワードだけが除去される。
【0043】
送信器と受信器間の送信チャネルが比較的一定である際に、システム性能をより向上させるために閉ループMIMO方式を使用することができる。閉ループMIMOシステムにおいて、この受信器は、チャネル状況に関するフィードバック情報をこの送信器に通知する。送信器は、送信方式を最適化するために、スケジューリング優先順位、データ及びリソース使用可能性のような他の考慮事項と共にこのフィードバック情報を使用する。
【0044】
大衆的な閉ループMIMO方式は、MIMOプリコーディングである。プリコーディングにおいて、送信器で多重送信アンテナに伝達される前に、送信されるデータストリームは、プリコーディングされ、すなわち、プリコーディング行列により事前多重化される。
【0045】
データストリームを物理アンテナにマッピングする前に、単一プリコーディングを使用する選択的なプリコーディングプロトコルは、図8A及び図8Bに示す。選択的なプリコーディングは、プリコーディングの前に仮想アンテナ(virtual antenna:VA)セット171を生成する。この場合に、各コードワードは、すべての物理送信アンテナ172を介して潜在的に送信される。2本の送信アンテナ172の場合の単一プリコーディング行列P1及びP2の2つの例は、下記式のようである。
【0046】
【数2】
【0047】
変調シンボルS1及びS2が所定の時間にストリーム1及びストリーム2を介して各々送信されると仮定する。図8Aに示す例でのマトリックスP1でプリコーディングした後の変調シンボルT1及び図8Bに示す例でのマトリックスP2でプリコーディングした後の変調シンボルT2は、下記式のようにそれぞれ記載されることができる。
【0048】
【数3】
【0049】
したがって、図8Aに示すように、プリコーディングがプリコーディング行列P1を用いて完了した際に、シンボル
【0050】
【数4】
【0051】
及び
【0052】
【数5】
【0053】
は、アンテナ1及びアンテナ2を介してそれぞれ送信される。同様に、図8Bに示すように、プリコーディングがプリコーディング行列P2を用いて完了した際に、シンボル
【0054】
【数6】
【0055】
及び
【0056】
【数7】
【0057】
は、アンテナ1及びアンテナ2を介してそれぞれ送信される。図8A及び図8Bに示すように、プリコーディングがIFFT動作の前にOFDMサブキャリアレベルで完了することに留意すべきである。
【0058】
MIMOプリコーディングの例には、フーリエ基盤プリコーディングがある。フーリエ行列は、次の式のように与えられたエントリーを有するNxN正方行列である。
【0059】
【数8】
【0060】
2x2フーリエ行列は、次の式のように表現されることができる。
【0061】
【数9】
【0062】
同様に、4x4フーリエ行列は、次の式のように表現されることができる。
【0063】
【数10】
【0064】
多重プリコーダーマトリックスは、次の式のようにフーリエ行列でシフトパラメーター(g/G)を導入することによって定義されることができる。
【0065】
【数11】
【0066】
4個の2x2フーリエ行列セットは、G=4を取ることにより定義されることができる。g=0、1、2、及び3を有する4個の2x2フーリエ行列は、次の式のように記載される。
【0067】
【数12】
【0068】
基地局から端末(UE)への送信経路、すなわち、ダウンリンク送信において、プリコーディング行列は、通常、端末が基地局に送信するプリコーディングフィードバック情報に基づいて決定される。このプリコーディングフィードバック情報は、典型的にプリコーディング行列識別子を含む。
【0069】
OFDMシステムにおける全帯域幅が各々連続されるサブキャリアでなされた複数のサブ帯域に分割される際に、図9に示す例のように、OFDMシステムにおける周波数選択性フェージングのため、相互に異なるサブ帯域(SB)に対する最適のプリコーディングは、相互に異なることができる。図9において、相互に異なるSBは、異なるプリコーディング行列を使用する。連続的なOFDMサブキャリア1から64を含むサブ帯域1(SB1)は、プリコーディングマトリックスP22を使用し、連続的なOFDMサブキャリア65から128を含むSB2は、プリコーディングマトリックスP21を使用する。したがって、このプリコーディングフィードバック情報は、サブ帯域に基づいて送信される。さらに、フィードバックエラーのため、基地局は、送信されたサブ帯域に使用されたプリコーディング情報を端末に通知する必要がある。これは、ダウンリンクでの付加的なシグナリングオーバーヘッドを引き起こす。
【0070】
プリコーディング情報の他に、フィードバック情報の他の形態は、ランク情報、すなわち、MIMOレイヤーの個数である。MIMOレイヤーは、データシンボルを送信することができる空間チャネルである。システムが4x4MIMOを支援することができるときでさえ、ランク-4(4MIMOレイヤー)送信が常に好ましいのではない。UEにより経験されたMIMOチャネルは、一般的に、送信に使用されることができる最大ランクを制限する。一般的に、システムにおいて信号が弱いユーザーに対して処理量の予測からさらに高いランク送信を介して低いランク送信が選好される。さらに、周波数選択性フェージングのために、相互に異なるサブ帯域に対する最適ランクは、異なることができる。図10の例に示すように、SB1は、ランク-1送信を使用し、SB2は、ランク-2送信を使用する。したがって、端末は、サブ帯域に基づくフィードバック情報内にランク情報を含ませる必要がある。また、フィードバックエラーの可能性のために、基地局は、追加的に相互に異なるサブ帯域に対して送信されたMIMOランクを示す必要がある。また、このランク情報は、このサブ帯域に対して共通であることもできる。すなわち、単一ランク値は、すべてのサブ帯域に対して報告される。ある場合に、これは、ダウンリンクを介して追加的なオーバーヘッドを引き起こす。
【0071】
MIMOフィードバック情報のもう1つの形態には、レイヤー順序情報がある。図11の例において、SB1、SB2、SB4、SB5、及びSB8に対するレイヤー順序は、レイヤー2であり、次いでレイヤー1である。他方、SB3、SB6、及びSB7に対するレイヤー順序は、レイヤー1であり、次いでレイヤー2である。レイヤー順序情報は、一般的に、端末により送信され、ダウンリンクに対する制御信号で基地局により示される。レイヤーの順序は、これらが経験するチャネル品質又は他の類似した基準に基づくことができる。
【0072】
MIMO及びnon-MIMOシナリオにすべて適用するMIMOフィードバック情報の他の形態には、送信のために選択されたサブ帯域がある。この場合に、プリコーディング、ランク、選択されたレイヤーのID、及びレイヤー順序のようなMIMOフィードバック情報は、選択されたサブ帯域だけのために提供される。しかしながら、この場合に、端末及び基地局は、すべて選択されたサブ帯域に関する情報をシグナリングする必要がある。
【0073】
LTEシステムにおける物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、通常、CAZAC ZC(Zadoff-Chu)シーケンスを使用する。長さNのZCシーケンスは、次の式のように定義される。
【0074】
【数13】
【0075】
ここで、シーケンスインデックスpは、Nに対して相対的な素数である(すなわち、p及びNに対する公約数は、1だけである)。固定されたpに対して、ZCシーケンスは、理想的な周期的自己相関特性を有する(すなわち、周期的自己相関は、0を除いたすべての時間移動に対して0である)。異なるpに対して、ZCシーケンスは、直交しないが、低い相関度を示す。シーケンス長さNが素数として選択される場合に、時間移動に関係しない任意の2つのシーケンス間には、
【0076】
【数14】
【0077】
の周期的相互相関特性を有するN―1個の相互に異なるシーケンスが存在する。
【0078】
要約すると、Nが素数であるという条件で、ZCシーケンスに対して、固定された周期的相互相関特性を有するN−1個の相互に異なるシーケンスは、プリアンブルとして使用されることができる。また、このシーケンスの各々は、理想的な周期的自己相関特性を有する。
【0079】
単一キャリア変調及び周波数領域等化を使用する単一キャリア周波数分割多重接続(SC-FDMA)は、OFDMAシステムと類似した性能及び複雑度を有する技術である。SC-FDMAの長所の中の1つは、固有の単一キャリア構成のために、SC-FDMA信号が低いピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio:以下、“PAPR”と称する。)を有するのである。低いPAPRは、一般的に、高い電力増幅効果を引き起こし、これは、特に、アップリンク送信において端末に重要である。SC-FDMAは、3GPPロングタームエボリューション(LTE)において、アップリンク多重接続方式として選択される。SC-FDMAの送受信器チェーンの例は、図12に示す。送信器側で、データ又は制御信号は、S/P変換器181により直列から並列に変換される。離散フーリエ変換(DFT)は、時間領域データがサブキャリアマッピング部183によりサブキャリアセットにマッピングされる前に、DFT変換部182により時間領域データ又は制御信号に適用される。低いPAPRを保証するために、一般的に、周波数領域でのDFT出力は、隣接したサブキャリアセットにマッピングされる。その後に、一般的にDFTより大きいサイズを有するIFFTは、信号を時間領域に戻す変換のために、IFFT変換器184により適用される。P/S変換器185により並列から直列に変換された後に、サイクリックプレフィックス(CP)は、データ又は制御信号が送信前処理部187に送信される前にCP挿入部186によりデータ又は制御信号に挿入される。CPが挿入された信号は、SC-FDMAブロックと呼ばれる。無線通信システムにおいて、この信号が通信チャネル188、例えば、多重経路フェージングチャネルを通過した後に、受信器は、受信前処理部191により受信前処理を実行し、CP除去部192によりCPを除去し、FFT変換部194によりFFTを適用し、周波数領域等化を行う。逆離散フーリエ変換(IDFT)196は、この等化した信号が周波数領域にデマッピング195された後に適用される。IDFTの出力は、復調及び復号のような追加的な時間領域の処理のために伝達される。
【0080】
図13は、LTE SC-FDMAシステムにおけるPUCCHのためのリソース割当ての例を示す。帯域の縁にあるリソースは、制御チャネルに割り当てられる。アップリンク制御のための各リソースチャネルは、端末が所定の時間に隣接した周波数帯域内のみでデータを送信するために、単一キャリア送信特性を保持する間に、周波数ダイバーシティを得るために、あるサブフレーム内の2個のスロットにわたって帯域の1つの縁から帯域の他の縁にホッピングする。アップリンクデータの送信がない場合に、ACK(Acknowledgement)チャネルは、このようなリソースチャネルの中の1つを介して送信される。アップリンクデータの送信がある場合に、ACK及び他のアップリンク制御チャネルは、端末に割り当てられたリソースブロック内でデータ送信とともに多重化されることができる。
【0081】
端末からの相互に異なるフィードバック情報タイプは、次の通りに要約される。
・ サブ帯域CQI情報
・ MIMOランク
・ アンテナ/レイヤーの選択
・ MIMOプリコーディング
・ ダウンリンクデータ送信のためのACK/NACK
【0082】
同時送信方式において、フィードバック制御情報の各タイプは、個別的な符号化/変調がなされ、送信される。これは、多重制御タイプに対する効率的な符号化が適用されることができないために非効率的な送信を引き起こす。さらに、幾つかのタイプのCRCがエラー検出過程のために使用されると、個別のCRCは、過度のオーバーヘッドを引き起こす制御情報タイプの各々に対して要求される。
【0083】
本発明において、図14に示すように、端末からの相互に異なるタイプのフィードバック情報を共同で符号化するための方式を説明する。フォーマットフィールドは、各フィールドの長さ及び所定のフィールドが存在するか否かを示す。例えば、基地局からのダウンリンク送信が受信され、フィードバック制御メッセージの送信の際にACK又はNACKメッセージが送信される必要があると、ACK/NACKフィードバックが存在する。同様に、ある場合には、1つのフィードバック情報が他の情報より多く変わる。この場合に、大きいデルタ変化を経験した情報をフィードバックすることが適切である。例えば、ある場合に、CQI情報は、MIMOプリコーディングに関する情報を提供しない間に更新されることができる。他の場合に、MIMOプリコーディング情報は、CQI情報が更新されない間に提供されることができる。図14に示すメッセージフィールドは、図示のためのものである。本発明は、図14に示すフィールドのサブセットを共同で符号化する方式と図14に示さないフィールドを含み得る複数のメッセージフィールドを共同で符号化する方式とを含むことができる。
【0084】
相互に異なるタイプの情報がともに符号化される際に、より効率的に制御情報を送信することもできる。図15に示すように、ランク及び選択されたレイヤー情報は、1つのフィールドに結合される。全4ビットのフィードバック(4+6+4+1=15組合せ)は、4本の送信アンテナ(アンテナ1、2、3、及び4)のMIMO送信の場合のためのMIMOランク及びレイヤー選択指示のために提供される。特に、4個の組合せ(組合せ0乃至3)は、ランク-1送信のために提供され、6個の組合せ(組合せ4乃至9)は、ランク-2送信のために提供され、4個の組合せ(組合せ10乃至13)は、ランク-3送信のために提供され、1個の組合せ(組合せ14)は、ランク-4送信のために提供される。2本の送信アンテナを有する場合に、MIMOランク及びレイヤー選択指示は、2ビットだけを要求する。
【0085】
本発明の第1の実施形態によると、<表1>は、11個の可能な物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)フォーマットのリストを示す。PUCCHは、7個のフィールド、すなわち、“フォーマット”、“サブ帯域CQI”、“MIMOランク及び選択されたレイヤー”、“MIMOプリコーディング”、“ACK/NACK”、“予備”、及び“CRC”を含むことができる。PUCCHは、総5個の可能なペイロードサイズ、すなわち、60、43、36、27、及び16ビットを有することができる。全帯域幅にわたって1、5、又は10個のサブ帯域が定義される際に、端末がフィードバックを提供すると仮定する。1番目に可能な制御チャネル、すなわち、制御チャネル1は、10個のサブ帯域を有する場合に対してサブ帯域CQI及びMIMOプリコーディング情報に基づくサブ帯域を運搬する。制御チャネル1の総ペイロードサイズは、60ビットである。制御チャネル2は、10個のサブ帯域を有する場合に対してサブ帯域CQIを運搬し、MIMO情報は運搬しない。MIMOランク情報がサブ帯域にわたって共通であると、PUCCHがMIMOランク及び選択されたレイヤーに関する情報を運搬する必要がない。したがって、“MIMOランク及び選択されたレイヤー”フィールドのビット数は、0であり得る。制御チャネル2のペイロードサイズは、36ビットである。制御チャネル3は、サブ帯域が10個である場合に対して、MIMO情報を運搬し、CQI情報は運搬しない。制御チャネル3のペイロードサイズは、36ビットである。端末は、サブ帯域CQI及びサブ帯域基盤プリコーディングに関する情報をNode-B(すなわち、基地局)にすべて提供するために、制御チャネル2と制御チャネル3とを交互に送信する。1ビットフォーマット指示子は、所定の時間に運搬される情報を基地局に通知する。このような制御チャネル2及び制御チャネル3の交互送信は、端末がサブ帯域CQI及びサブ帯域プリコーディング情報をすべて送信するために制御チャネル1を使用する場合に比べて低い電力で送信するようにする。1ビットフォーマット指示子が存在するために、基地局は、制御チャネル2と制御チャネル3間をブラインド復号化する必要がない。
【0086】
制御チャネル4は、10個のサブ帯域がある場合に、端末が共通のMIMOプリコーディング情報とともにサブ帯域CQIをフィードバックする際に使用される。同一のペイロードサイズ(すなわち、43ビット)を有する制御チャネル7は、5個のサブ帯域がある場合に、端末がサブ帯域CQI及びサブ帯域基盤MIMOプリコーディングMIMO情報をフィードバックする際に使用される。1ビットフォーマット指示子は、チャネル番号4と7とを区別する。
【0087】
制御チャネル5、6、8、及び9は、同一の27ビットのペイロードサイズを有し、2ビットのフォーマット指示子フィールドにより区別される。例えば、制御チャネル5は、端末が平均CQIと単一サブ帯域の場合に効率的な共通プリコーディングをフィードバックする際に使用される。
【0088】
残りの2本の制御チャネル、すなわち、制御チャネル10及び制御チャネル11は、平均CQIフィードバックのために使用され、MIMOプリコーディングはフィードバックされない。制御チャネル10と制御チャネル11間の差は、制御チャネル10がACK/NACKフィールドを運搬しない。制御チャネル11は、2ビットのACK/NACKフィールド及び減少したグラニュラリティ(granularity)3ビットのCQIフィールドを運搬する。この制御チャネルのすべては、総16ビットを運搬する。
【0089】
ここで説明しない他の実施形態において、平均CQI及びサブ帯域プリコーディングを運搬する他のPUCCHフォーマットを定義することができる。また、アップリンクリソース要求のような他のフィールドがPUCCHに追加され、追加的な制御フォーマットを形成することもできる。また、ACK/NACKが要求されない際に、2ビットのACK/NACKフィールドは、リソース要請などの送信のような他の目的のために使用されることができる。同様に、2本の送信アンテナMIMOが使用される際に、MIMOランク及びレイヤー選択フィールドは、2ビットだけを要求し、したがって、残りの2ビットは、他のタイプのアップリンクフィードバック又はCQIフィールドのような幾つかのフィールドがさらに多くのビットを使用することができるようにするために使用されることができる。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【0092】
本発明の第2の実施形態によると、図16に示すように、まず、PUCCHは、テールビット挿入部210に伝達される。テールビットは、コンボリューション符号化器212を所定の状態に設定するためにデータブロックの端に追加される固定されたビットのシーケンスである。その後に、PUCCHは、コンボリューション符号化器212によりコンボリューションコードで符号化される。この符号化された情報は、パンクチャーリング/反復部214により必要に応じてパンクチャーリングされる。S/P変換部216によるS/P変換の後に、この情報は、四位相偏移変調(Quadrature Phase-Shift Keying:以下、“QPSK”と称する。)を使用する変調器218により変調される。定振幅ゼロ自己相関(Constant Amplitude Zero Autocorrelation:以下、“CAZAC”と称する。)シーケンス変調器220は、CAZACシーケンスを使用して複素変調シンボルを追加で変調する。CAZACシーケンスは、使用可能な他のシーケンスとともに使用される。FFT動作は、変調されたCAZACシーケンスに対してFFT変換器222により実行され、その結果のサンプルは、マッピング部224によりIFFT225の入力でPUCCHサブキャリアリソースにマッピングされる。サイクリックプレフィックスが追加された後に、その結果の信号は、アップコンバージョン部228によりRF信号にアップコンバートされ、少なくとも1本のアンテナを介して送信される。QPSKの他に、BPSK及び16-QAMのような他の変調フォーマットが使用されてもよいことに留意すべきである。さらに、コンボリューション符号化の以外にテールビットコンボリューションコードのような符号化方式又は様々なタイプのブロックコードが使用されてもよい。また、このような過程において、1つ又はそれ以上のステップが省略されてもよい。例えば、ある実施形態では、この変調シンボルが直接FFTプリコーディングされ、CAZACシーケンス変調の必要なく物理リソースにマッピングされてもよい。もう1つのある実施形態では、例えば、FFTプリコーディング動作が省略されてもよい。
【0093】
図17に示す本発明の実施形態において、8ビットのテールビットは、36ビットのPUCCH情報に追加され、この情報は、1/3符号化率でコンボリューション符号化される。これは、総132ビットの符号化されたビットを生成する。次のステップにおいて、36ビットがパンクチャーリングされ、96ビットの符号化ビットが提供される。これら96ビットは、QPSK変調され、48個の複素変調シンボルを生成する。各複素変調シンボルは、CAZACシーケンスを追加で変調し、その結果による48個のシーケンスは、48個の物理リソース要素にマッピングされる。
【0094】
本発明の第3の実施形態によると、PUCCH物理リソースマッピングの例は、図18に示す。本発明の第3の実施形態では、QPSKを使用するコヒーレント変調が仮定される。図19に示すように、コヒーレント送信の場合に、CAZACシーケンスは、変調シンボル及びパイロットとともに変調されるか、又は、基準信号は、受信器でのチャネル推定を助けるために送信される。コヒーレント受信の場合に、このチャネル推定は、受信されたパイロット又は基準信号に基づいて実行される。その後に、このチャネル推定は、この受信されたPUCCHデータシンボルの周波数領域等化(FDE)を実行するために使用される。FDEの出力で等化した変調サンプルは、送信されたPUCCHデータ変調シンボルを得るために、この使用されたCAZACシーケンスにより復調される。QPSKを使用するコヒーレント変調において、2個のビットは、単一シーケンスにより運搬されることができる。PUCCHのマッピングについて、リソース要素(RE)は、単一SC-FDMAブロック又はOFDMシンボルに対して1つのRBとして定義される。図18の例において、PUCCHは、48個のREにマッピングされる。すなわち、PUCCHは、12個のSC-FDMAブロックで4個のRBを介して送信される。各QPSKシンボルは、12長さのCAZACシーケンスを変調し、各変調されたCAZACシーケンスは、1つのRE(12個のサブキャリア)にマッピングされる。
【0095】
図20に示す本発明の第4の実施形態によると、PUCCHは、各サブフレームで使用される1つのRBを有する4個のサブフレームにマッピングされる。各CAZACシーケンスは、長さ12を有し、12個のサブキャリアにマッピングされる。1つのサブフレーム内には、12個のSC-FDMAブロックがある。したがって、長さ12のCAZACシーケンスは、1つのサブフレーム内で運搬される。各サブフレームは、48個の変調CAZACシーケンスを運搬する4個のサブフレームを有する12個の変調されたCAZACシーケンスを運搬する。これは、PUCCHの送信において時間ダイバーシティを使用できるようにする。また、小さな帯域幅に対してRBの総個数が少ないので、時間軸でPUCCHを拡散することは、サブフレーム当たりさらに少ないRBを使用するようにする。
【0096】
本発明の第5の実施形態では、相互に異なる長さを有するCAZACシーケンスが使用されることができる。例えば、図21は、長さ6のCAZACシーケンスが使用される場合を示す。この場合に、総48個の変調されたCAZACシーケンスは、2個のリソースブロック(RB)、すなわち24個のリソース要素を介して送信される。この場合に、12個のサブキャリアを含む各リソース要素は、各々長さ6の2個のCAZACシーケンスを含む。
【0097】
図22に示す本発明の第6の実施形態において、PUCCHは、CAZACシーケンス変調なしに12個のSC-FDMAブロックで4個のサブキャリアにマッピングされる。12個のSC-FDMAブロック内の4個のサブキャリアは、PUCCHから48個のQPSK変調シンボルを運搬するために使用される48個のサブキャリアを提供する。
【0098】
図23に示す本発明の第7の実施形態では、長さ256の多重CAZACシーケンス、すなわち、256個の可能なCAZACシーケンスが12個のSC-FDMAブロックで256個のサブキャリアを介して送信される。各256個の可能なCAZACシーケンスは、256個の要素を有する。前の実施形態とは異なり、この第7の実施形態は、非コヒーレント送信を使用する。図24に示すように、非コヒーレント送信の場合に、CAZACシーケンスは、FFTの入力端でサブキャリアにマッピングされる。FFTプリコーディングが使用される際に、CAZACシーケンスは、FFTの入力でのサブキャリアにマッピングされ、FFTの出力でのサンプルは、IFFTの入力でのサブキャリアにマッピングされる。非コヒーレント受信の場合に、受信器は、可能なすべてのCAZACシーケンスで受信された周波数領域サンプルの相関動作を実行する。その後に、しきい値に基づいて受信されたCAZACシーケンスに対する決定がなされる。可能な多重シーケンスの中で単一シーケンスが受信されるため、この受信されたシーケンスは、PUCCHの情報ビットを示す。28=256であるので、256個のCAZACシーケンスのそれぞれは、8ビット情報により表現されることができる。256個のCAZACシーケンスの中で、12個のSC-FDMAブロックの各々で送信される単一シーケンスが選択される。これは、12個のSC-FDMAブロック(12x8=96)で総96個の符号化ビットを有する各SC-FDMAブロックに8ビットを送信するようにする。この場合に、非コヒーレント検出は、PUCCHとともに送信されたパイロット要求又は基準信号なしに送信されたシーケンスに対して実行されることができることに留意すべきである。
【0099】
図25に示す本発明の第8の実施形態では、長さ16を有する2個のCAZACシーケンス、すなわち、16個のCAZACシーケンスが12個のSC-FDMAブロックの各々で32個のサブキャリアを介して送信される。16個のCAZACシーケンスの中で、1つのシーケンスは、各SC-FDMAブロックで16個のサブキャリアを使用して送信される。これは、各SC-FDMAブロックで16個のサブキャリアの各々に4ビットを送信するようにする。したがって、総96個の符号化ビットは、12個のSC-FDMAブロックで32個のサブキャリアで運搬されることができる(12x2x4=96)。この場合に、非コヒーレント検出は、PUCCHとともに送信されたパイロット要求又は基準信号なしに送信されたシーケンスに対して実行されることができることに留意すべきである。
【0100】
LTEシステムにおいて、eNode-Bとも呼ばれる基地局は、端末が使用することができるPUCCHチャネルを構成することができる。eNode-Bが<表1>に記載されたPUCCHフォーマットのすべてを使用するように端末に許可する場合に、eNode-Bでペイロードサイズ5に対する総5個のブラインド復号が必要である。しかしながら、総11個の相互に異なるPUCCHの実際のフォーマットが支援され、これらフォーマットの中の幾つかは、1又は2ビットのフォーマットフィールドを使用して区別され、その結果、追加的なブラインド復号化を必要としない。
【0101】
CRCが失敗した際に、他の情報とともに共同で符号化されたACK/NACKが送信されると、eNode-Bは、その当時NACK信号として送信されたあるACK/NACKを解析しなければならない。
【0102】
追加的なSC-FDMAブロックが基準信号(RS)を知らせるもののような他の目的のために使用される場合に、符号化シンボルの追加的なパンクチャーリングが実行されてもよく、あるいは、多くのRB又はサブキャリアがPUCCHに割り当てられることができる。
【0103】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【0104】
110 送信器チェーン
111 制御信号又はデータ
112 変調器
113,123 S/P
114 IFFT
115,125 P/S
116 CP挿入部
117 送信器(Tx)前処理部
120 受信器チェーン
121 受信器(Rx)前処理部
122 CP除去部
124 FFT
126 復調器
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信システムにおける制御チャネル送信方法に関し、特に、無線通信システムにおける制御チャネル情報の符号化及びマッピング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“OFDM”と称する。)は、周波数領域でデータを多重化するための大衆的な無線通信技術である。
【0003】
通信システムにおいて、多重経路通信チャネルは、周波数選択性フェージングによる。さらに、移動無線環境において、このチャネルは、時間変更フェージングによる。したがって、OFDMを使用する無線移動システムにおいて、全体的なシステム性能及び効率は、時間領域スケジューリング、周波数選択性マルチユーザースケジューリングを使用することにより向上することができる。周波数選択性マルチユーザースケジューリングの場合に、アップフェードを潜在的に経験するサブキャリアの隣接セットは、ユーザーへの送信のために割当てられる。アップフェードは、多重経路条件が力を得るために無線信号を引き起こす状況である。全帯域幅は、複数のサブ帯域に分けられ、各サブ帯域は、複数の隣接サブキャリアを含む。
【0004】
多入力多出力(MIMO)システムと呼ばれる多重アンテナ通信システムは、無線通信システムにおいてシステム性能の改善のためにOFDM技術とともに幅広く使用される。
【0005】
MIMOシステムにおいて、送信器及び受信器は、多重アンテナを備える。したがって、送信器は、独立したデータストリームを同一の周波数帯域で同時に送信することができる。帯域幅を増加させるか又は全送信電力を増加させることにより処理量(すなわち、単位時間当たり送信されるデータの量)を増加させる従来の手段とは異なり、MIMO技術は、多重アンテナによる空間領域内の自由度の追加的な次元を改善することにより無線通信システムのスペクトル性能を増加させる。したがって、MIMO技術は、システムの処理量及び範囲を相当に増加させることができる。
【0006】
送信器と受信器間の送信チャネルが比較的一定である場合に、システム性能をより改善するために閉ループMIMO方式を使用することができる。閉ループMIMOシステムにおいて、受信器は、チャネル状態に関するフィードバック情報を送信器に通知する。送信器は、この送信方式を最適化するために、このようなフィードバック情報をスケジューリング優先順位、データ及びリソース使用可能性のような他の考慮事項とともに使用する。
【0007】
典型的な閉ループMIMO方式は、MIMOプリコーディングである。プリコーディングにより、送信器で多重送信アンテナにデータが伝達される前に送信されるデータストリームがプリコーディング行列によりプリコーディング、すなわち、事前多重化(pre-multiplex)がなされる。
【0008】
同時(contemporary)閉ループMIMOプリコーディング方式において、データを受信器に送信する前に送信器がこのデータをプリコーディングする際に、送信器は、プリコーディング情報を伝達する明示的な制御情報を送信することによりプリコーディング行列の識別子のようなプリコーディング情報を受信器に通知する。このようなアプローチによる深刻な問題は、システムリソースを非効率的に使用し、全システムの処理量及び性能を低下させる。
【0009】
パケット基盤無線データ通信システムにおいて、いわゆる制御チャネルは、一般的にデータ送信を伴う。第3世代のロングタームエボリューション(3G LTE)システムにおいて、制御信号を送信する制御チャネルは、基地局から端末への送信のための物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)又は端末から基地局への送信のための物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)と呼ばれる。PDCCHは、端末(UE)のID、リソース割当て情報、ペイロードサイズ、変調、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)情報、MIMO関連情報のような情報を送信する。制御情報を通じて推定され、UE IDによりマスキングされるサイクリックリダンダンシーチェック(CRC)は、明示的なUE IDの代りにキャリアとなることができる。
【0010】
PUCCHを介して運搬されるUEからのフィードバック情報の異なるタイプは、次のように要約される。
・ サブ帯域CQI情報
・ MIMOランク
・ アンテナ/レイヤー選択
・ MIMOプリコーディング
・ ダウンリンクデータ送信のためのACK/NACK
同時に、フィードバック制御情報の各タイプは、個別に符号化されるか又は変調され、送信される。これは、多重制御タイプに対する効率的な符号化が適用されることができないために、非効率的な送信を引き起こす。さらに、CRCの幾つかのタイプがエラー検出過程のために使用されると、個別のCRCは、過度のオーバーヘッドを引き起こす制御情報タイプの各々のために要求される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】Ericsson,Uplink Non-data Associated control Signaling: Multiplexing from the same UE,R1-071033,TSG-RAN WG1 #48,2007年 2月 6日
【非特許文献2】Panasonic,Indication of combination between L1/L2 control signaling and uplink data,R1-060793,TSG-RAN WG1 Meeting#44bis,2006年 3月21日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、制御チャネル情報の送信のための改善した方法及び装置を提供することにある。
【0013】
本発明の他の目的は、送信リソースを効率的に使用するための制御チャネル送信の改善した方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、制御チャネル情報を送信する方法は、第1の送受信器から第2の送受信器に基準信号を送信するステップと、上記基準信号の受信に応じて、上記第2の送受信器で上記受信された基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定するステップと、制御信号を生成するために上記第2の送受信器で上記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップと、上記第2の送受信器から上記第1の送受信器に上記制御信号を送信するステップとを含むことができる。
【0015】
上記複数の制御チャネル要素は、サブ帯域チャネル品質指示子と、多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子と、多入力多出力プリコーディングのための指示子と、アクノリッジメント又はネガティブアクノリッジメントのための指示子と、サイクリックリダンダンシーチェック指示子とを含むことができる。
【0016】
上記第1の送受信器により4本のアンテナが使用される際に、上記多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子は、4ビットで構成されることができる。上記第1の送受信器により2本のアンテナが使用される際に、上記多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子は、2ビットを運搬することができる。
【0017】
上記方法は、多入力多出力プリコーディング指示子を予め設定するステップをさらに含むことができる。この場合に、上記複数の制御チャネル要素は、サブ帯域チャネル品質指示子と、フォーマット指示子と、多入力多出力プリコーディングのための指示子と、アクノリッジメント又はネガティブアクノリッジメントのための指示子と、サイクリックリダンダンシーチェック指示子とを含むことができる。
【0018】
上記方法は、サブ帯域チャネル品質指示子を予め設定するステップをさらに含むことができる。この場合に、上記複数の制御チャネル要素は、サブ帯域チャネル品質指示子と、フォーマット指示子と、多入力多出力ランク及び選択されたレイヤーのための指示子と、アクノリッジメント又はネガティブアクノリッジメントのための指示子と、サイクリックリダンダンシーチェック指示子とを含むことができる。
【0019】
上記複数の制御チャネル要素は、テールビットの中の選択されたセットを上記複数の制御チャネル要素の情報ビットに挿入するステップと、選択されたコードを用いて上記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、上記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために、選択された変調方式を用いて上記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、複数の変調シーケンスを生成するために上記変調シンボルを用いて選択されたシーケンスを変調するステップと、上記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、上記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを介して共同で符号化されることができる。
【0020】
上記選択されたコードは、複数のコンボリューションコードと、複数のテールビットコンボリューションコードと、複数のブロックコードとを含むグループから選択された1つであることができる。
【0021】
上記選択された変調方式は、四位相偏移変調(QPSK)と、二位相偏移変調(BPSK)と、直交振幅変調(QAM)とを含むグループから選択された1つであることができる。
【0022】
上記変調シーケンスの各々は、定振幅ゼロ自己相関(CAZAC)シーケンスであることができる。
【0023】
上記複数の変調シーケンスは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、各リソース要素内のサブキャリアの個数は、上記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、制御チャネル送信のための1つの時間軸サブフレームを選択するステップと、上記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、上記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、上記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、上記複数の変調シーケンスを上記2個のリソース要素セットにマッピングするステップとを介して使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0024】
上記複数の変調シーケンスは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、各リソース要素内のサブキャリアの個数は、上記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、制御チャネル送信のために連続的な複数のサブフレームを選択するステップと、各時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、各時間軸サブフレーム内にある第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、各時間軸サブフレーム内にある第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、選択された各サブフレーム内にある上記2個のリソース要素セットのリソース要素個数と上記複数の変調シーケンスの個数間の関係は、下記式のように定義され、
M=X×N
ここで、Mは、変調シーケンスの個数であり、Xは、上記選択されたサブフレームの個数であり、Nは、選択された各サブフレーム内の上記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数であり、上記複数の変調シーケンスを上記選択されたサブフレーム内の上記選択されたリソース要素にマッピングするステップとを介して使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0025】
上記複数の変調シーケンスは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、Y個のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、上記複数の変調シーケンスの各々は、Z個の要素を有し、Y/Z=Bであり、この際に、Bは、正の整数であり、制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、上記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、上記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブ帯域フレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、上記複数の変調シーケンスを上記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、ここで、各リソース要素は、B個の変調シーケンスに対応する、を含むことにより使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0026】
あるいは、上記複数の制御チャネル要素は、選択されたテールビットのセットを上記複数の制御チャネル要素に挿入するステップと、選択されたコードを用いて上記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、上記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために選択された変調方式を使用して上記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、上記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、上記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを介して共同で符号化されることができる。
【0027】
上記複数の変調シンボルは、上記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、1つのサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、ここで、各リソース要素は、1つのサブキャリアで形成され、制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、ここで、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、上記サブフレーム内の上記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数は、上記複数の変調シンボルの個数と同一であり、上記複数の変調シンボルを上記2個のリソース要素セットにマッピングするステップとを介して使用可能な送信リソースにマッピングされることができる。
【0028】
本発明の実施形態の他の態様によれば、送信器は、複数の制御チャネル要素を生成する制御情報生成器と、選択されたセットのテールビットを上記複数の制御チャネル要素に挿入するテールビット挿入器と、選択されたコードを用いて上記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化する符号化器と、上記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするパンクチャーリング部と、複数の変調シンボルを生成するために上記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を選択された変調方式で変調する第1の変調器と、上記複数の制御チャネル要素を使用可能な送信リソースにマッピングするマッピング部と、上記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するアップコンバージョン器と、上記無線周波数信号を送信するための相互に接続された少なくとも1つのアンテナとを含むことができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明は、制御信号を生成するために複数の制御チャネル要素を共同で符号化し、送信リソースにマッピングして送信することにより、システムの性能を向上させ、過度のオーバーヘッドを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の概念の実施のための適切なOFDM送受信器チェーンを示す図である。
【図2】DFT拡張OFDMシステムのための送信器及び受信器を示すブロック図である。
【図3】OFDMシステムにおける周波数選択性マルチユーザースケジューリング及び周波数ダイバーシティのためのサブキャリア割当て方式を示す図である。
【図4】OFDMシステムにおける周波数選択性スケジューリングの例を示す図である。
【図5】本発明の概念の実施のための適切なMIMOシステムを示す図である。
【図6】本発明の概念の実施のための適切な単一コードワードMIMO方式を示す図である。
【図7】本発明の概念の実施のための適切な多重コードワードMIMO方式を示す図である。
【図8A】本発明の概念の実施のための適切なプリコーディングMIMOシステムでのプリコーディングの例を示す図である。
【図8B】本発明の概念の実施のための適切なプリコーディングMIMOシステムでのプリコーディングの例を示す図である。
【図9】本発明の概念の実施のための適切な相互に異なるサブ帯域でのMIMOプリコーディングの例を示す図である。
【図10】本発明の概念の実施のための適切な相互に異なるサブ帯域でのMIMOランクの例を示す図である。
【図11】本発明の概念の実施のための適切な2x2MIMOシステムのための相互に異なるサブ帯域でのMIMOレイヤー順序の例を示す図である。
【図12】SC-FDMA送受信器チェーンを示す図である。
【図13】SC-FDMAシステムにおける制御チャネルのためのリソース割当て方式を示す図である。
【図14】本発明の第1の実施形態に従ってフィードバック情報を共同で符号化する方法を示す図である。
【図15】4本の送信アンテナのためのランク及び選択されたレイヤー指示子の例を示す図である。
【図16】本発明の第2の実施形態に従ってフィードバック情報を共同で符号化する方法を示す図である。
【図17】本発明の第2の実施形態に従ってフィードバック情報を共同で符号化する詳細な方法を示す図である。
【図18】本発明の第3の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図19】コヒーレント送信方法及びコヒーレント受信方法を示す図である。
【図20】本発明の第4の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図21】本発明の第5の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図22】本発明の第6の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図23】本発明の第7の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【図24】非コヒーレント送信方法及び非コヒーレント受信方法を示す図である。
【図25】本発明の第8の実施形態に従って制御チャネル情報を送信リソースにマッピングする方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【0032】
図1は、直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“OFDM”と称する。)送受信器チェーンを示す。OFDM技術を使用する通信システムにおいて、送信器チェーン110で、制御信号又はデータ111は、変調器112により変調され、直並列(Serial/Parallel:以下、“S/P”と称する。)変換器113により直列から並列に変換される。逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)部114は、この信号を周波数領域から時間領域に変換するのに使用される。サイクリックプレフィックス(Cyclic prefix:CP)又はゼロプレフィックス(zero prefix:ZP)は、多重経路フェージングによる影響を避けるか又は軽減するためにCP挿入部116により各OFDMシンボルに付加される。その結果、この信号は、アンテナ(図示せず)のような送信器(Tx)前処理部117又は固定された線又はケーブルにより送信される。受信器チェーン120で、完全な時間周波数同期化が実行されると仮定すると、受信器(Rx)前処理部121により受信された信号は、CP除去部112により処理される。高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:以下、“FFT”と称する。)部124は、追加的な処理のためにこの受信された信号を時間領域から周波数領域に変換する。
【0033】
OFDMシステムにおける全帯域幅は、サブキャリアと呼ばれる狭い帯域の周波数単位で区分される。サブキャリアの個数は、システムで使用されるFFT/IFFTのサイズNと同一である。一般的に、周波数スペクトルの縁にある幾つかのサブキャリアが保護サブキャリアとして確保されるために、データのために使用されるサブキャリアの個数は、Nより小さい。一般的に、保護サブキャリアを介して送信される情報はない。
【0034】
DFT拡張OFDMシステムにおいて、送信されるデータは、まず、QAM変調器131により変調される。図2に示すように、QAM変調シンボルは、IFFT部135にマッピングされる前にFFT部133によりFFTプリコーディングされる。その後の信号処理は、図1に示すような例において送信器と類似しており、したがって、詳細な説明を省略する。受信器で、この受信された信号は、FFT部143でFFT動作まで図1に示す受信器と同様に処理される。周波数領域等化(Frequency-domain equalization:以下、“FDE”と称する。)は、FFT動作の後にFDE部145により実行される。その後に、IFFT動作は、データ変調シンボルを得るために均一化したシンボルに対してIFFT部147により実行される。
【0035】
通信リンクにおいて、多重経路通信チャネルは、周波数選択性フェージングを引き起こす。さらに、移動無線環境において、このチャネルは、また時間変更フェージングを引き起こす。したがって、OFDM/DFT拡張OFDM基盤接続を使用する無線移動システムにおいて、全システム性能及び効率は、時間領域スケジューリング、周波数選択性マルチユーザースケジューリングを使用することにより向上することができる。周波数選択性マルチユーザースケジューリングの場合に、アップフェード(upfade)を潜在的に経験するサブキャリアの隣接セットは、ユーザーへの送信のために割り当てられる。アップフェードは、多重経路条件が力を得るために無線信号を引き起こす状況である。全帯域幅は、複数のサブ帯域に分割され、各サブ帯域は、複数の隣接したサブキャリアを含む。図3に示すように、サブキャリアf1、f2、f3、f4は、周波数選択性マルチユーザースケジューリングモードでユーザーへの送信のためにサブ帯域201にグループ化される。周波数選択性マルチユーザースケジューリングは、一般的に、チャネル品質を探知することができる低い移動性を有するユーザーに効果的である。
【0036】
OFDMシステムにおける均一であり周波数選択的なスケジューリングの例を図4に示す。図4に示すように、ユーザー1の信号品質は、縁に位置したリソースブロックRB#1、RB#2、RB#3、RB#8、RB#9、RB#10、RB#11、及びRB#12でよりよく、ユーザー2の信号品質は、中間に位置したリソースブロックRB#4、RB#5、RB#6、及びRB#7でよりよい。ユーザー1が縁に位置したリソースブロックにスケジューリングされ、ユーザー2が中間に位置したリソースブロックにスケジューリングされると、信号品質は向上することができる。周波数選択性マルチユーザースケジューリングを可能にするために、端末(UE)からサブ帯域ごとにフィードバックされるチャネル品質指示子(CQI)が要求される。
【0037】
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output:以下、“MIMO”と称する。)方式は、無線通信チャネルの性能及び信頼度を向上させるために多重送信アンテナ及び多重受信アンテナを使用する。MIMOシステムは、Kを有する性能で線形的な増加を保証し、ここで、Kは、送信アンテナ(M)及び受信アンテナ(N)の中の最小個数、すなわち、K=min(M,N)である。4×4MIMOシステムの簡単な例が図5に示されている。このような例において、4個の相互に異なるデータストリームが4本の送信アンテナから個別に送信される。この送信された信号は、4本の受信アンテナで受信される。4個のデータストリームを復旧するために、受信された信号に対して幾つかの形態の空間信号処理が実行される。空間信号処理の例には、この送信されたデータストリームを復旧するために成功的な干渉除去方法を使用する垂直ベルラボ層状時空(vertical Bell Laboratories Layered Space-Time:以下、“V-BLAST”と称する。)がある。他のMIMO方式は、送信アンテナを介した何らかの種類の時空間符号化を実行する方式(例えば、対角ベルラボ層状時空(diagonal Bell Laboratories Layered Space-Time:以下、“D-BLAST”と称する。))と空間分割多元接続(Spatial Division Multiple Access:以下、“SDMA”と称する。)のようなビームフォーミング方式とを含む。
【0038】
MIMOチャネル推定は、各送信アンテナから各受信アンテナへのリンクに関するチャネル利得及び位相情報の推定を含む。したがって、MxN MIMOシステムのチャネルは、次の式のようなMxN行列で構成される。
【0039】
【数1】
【0040】
ここで、aijは、送信アンテナjから受信アンテナiへのチャネル利得を示す。MIMOチャネル行列の要素を推定できるようにするために、個別のパイロットは、送信アンテナの各々から送信される。
【0041】
単一コードワードMIMO方式の例を図6に示す。単一コードワードMIMO送信の場合に、サイクリックリダンダンシーチェック(CRC)152が単一データストリーム151に追加された後に、符号化153及び変調154が順次に実行される。その後に、この符号化及び変調がなされたシンボルは、多重アンテナ156を介して送信されるために逆多重化155がなされる。
【0042】
図6に示す多重コードワードMIMO送信の場合には、データストリーム161は、さらに小さなストリームブロックへの逆多重化162がなされる。個々のCRC163がこのさらに小さなストリームブロックに追加された後に、このさらに小さなストリームブロックに対して符号化164及び変調165が実行される。その後に、これらのさらに小さなストリームブロックは、個別のMIMOアンテナ166を介して送信される。多重コードワードMIMO送信の場合には、個々のストリームに対していわゆるPARC(per antenna rate control)方式を引き起こす相互に異なる変調及び符号化が実行されることができる。また、多重コードワード送信は、コードワードが全信号から除去される前に、CRCチェックが各コードワードに対して実行されることができるため、さらに効率的な後復号化(post-decoding)及び干渉除去を可能にする。このような方法では、除去過程での何らかの干渉拡大を避けるために正確に受信されたコードワードだけが除去される。
【0043】
送信器と受信器間の送信チャネルが比較的一定である際に、システム性能をより向上させるために閉ループMIMO方式を使用することができる。閉ループMIMOシステムにおいて、この受信器は、チャネル状況に関するフィードバック情報をこの送信器に通知する。送信器は、送信方式を最適化するために、スケジューリング優先順位、データ及びリソース使用可能性のような他の考慮事項と共にこのフィードバック情報を使用する。
【0044】
大衆的な閉ループMIMO方式は、MIMOプリコーディングである。プリコーディングにおいて、送信器で多重送信アンテナに伝達される前に、送信されるデータストリームは、プリコーディングされ、すなわち、プリコーディング行列により事前多重化される。
【0045】
データストリームを物理アンテナにマッピングする前に、単一プリコーディングを使用する選択的なプリコーディングプロトコルは、図8A及び図8Bに示す。選択的なプリコーディングは、プリコーディングの前に仮想アンテナ(virtual antenna:VA)セット171を生成する。この場合に、各コードワードは、すべての物理送信アンテナ172を介して潜在的に送信される。2本の送信アンテナ172の場合の単一プリコーディング行列P1及びP2の2つの例は、下記式のようである。
【0046】
【数2】
【0047】
変調シンボルS1及びS2が所定の時間にストリーム1及びストリーム2を介して各々送信されると仮定する。図8Aに示す例でのマトリックスP1でプリコーディングした後の変調シンボルT1及び図8Bに示す例でのマトリックスP2でプリコーディングした後の変調シンボルT2は、下記式のようにそれぞれ記載されることができる。
【0048】
【数3】
【0049】
したがって、図8Aに示すように、プリコーディングがプリコーディング行列P1を用いて完了した際に、シンボル
【0050】
【数4】
【0051】
及び
【0052】
【数5】
【0053】
は、アンテナ1及びアンテナ2を介してそれぞれ送信される。同様に、図8Bに示すように、プリコーディングがプリコーディング行列P2を用いて完了した際に、シンボル
【0054】
【数6】
【0055】
及び
【0056】
【数7】
【0057】
は、アンテナ1及びアンテナ2を介してそれぞれ送信される。図8A及び図8Bに示すように、プリコーディングがIFFT動作の前にOFDMサブキャリアレベルで完了することに留意すべきである。
【0058】
MIMOプリコーディングの例には、フーリエ基盤プリコーディングがある。フーリエ行列は、次の式のように与えられたエントリーを有するNxN正方行列である。
【0059】
【数8】
【0060】
2x2フーリエ行列は、次の式のように表現されることができる。
【0061】
【数9】
【0062】
同様に、4x4フーリエ行列は、次の式のように表現されることができる。
【0063】
【数10】
【0064】
多重プリコーダーマトリックスは、次の式のようにフーリエ行列でシフトパラメーター(g/G)を導入することによって定義されることができる。
【0065】
【数11】
【0066】
4個の2x2フーリエ行列セットは、G=4を取ることにより定義されることができる。g=0、1、2、及び3を有する4個の2x2フーリエ行列は、次の式のように記載される。
【0067】
【数12】
【0068】
基地局から端末(UE)への送信経路、すなわち、ダウンリンク送信において、プリコーディング行列は、通常、端末が基地局に送信するプリコーディングフィードバック情報に基づいて決定される。このプリコーディングフィードバック情報は、典型的にプリコーディング行列識別子を含む。
【0069】
OFDMシステムにおける全帯域幅が各々連続されるサブキャリアでなされた複数のサブ帯域に分割される際に、図9に示す例のように、OFDMシステムにおける周波数選択性フェージングのため、相互に異なるサブ帯域(SB)に対する最適のプリコーディングは、相互に異なることができる。図9において、相互に異なるSBは、異なるプリコーディング行列を使用する。連続的なOFDMサブキャリア1から64を含むサブ帯域1(SB1)は、プリコーディングマトリックスP22を使用し、連続的なOFDMサブキャリア65から128を含むSB2は、プリコーディングマトリックスP21を使用する。したがって、このプリコーディングフィードバック情報は、サブ帯域に基づいて送信される。さらに、フィードバックエラーのため、基地局は、送信されたサブ帯域に使用されたプリコーディング情報を端末に通知する必要がある。これは、ダウンリンクでの付加的なシグナリングオーバーヘッドを引き起こす。
【0070】
プリコーディング情報の他に、フィードバック情報の他の形態は、ランク情報、すなわち、MIMOレイヤーの個数である。MIMOレイヤーは、データシンボルを送信することができる空間チャネルである。システムが4x4MIMOを支援することができるときでさえ、ランク-4(4MIMOレイヤー)送信が常に好ましいのではない。UEにより経験されたMIMOチャネルは、一般的に、送信に使用されることができる最大ランクを制限する。一般的に、システムにおいて信号が弱いユーザーに対して処理量の予測からさらに高いランク送信を介して低いランク送信が選好される。さらに、周波数選択性フェージングのために、相互に異なるサブ帯域に対する最適ランクは、異なることができる。図10の例に示すように、SB1は、ランク-1送信を使用し、SB2は、ランク-2送信を使用する。したがって、端末は、サブ帯域に基づくフィードバック情報内にランク情報を含ませる必要がある。また、フィードバックエラーの可能性のために、基地局は、追加的に相互に異なるサブ帯域に対して送信されたMIMOランクを示す必要がある。また、このランク情報は、このサブ帯域に対して共通であることもできる。すなわち、単一ランク値は、すべてのサブ帯域に対して報告される。ある場合に、これは、ダウンリンクを介して追加的なオーバーヘッドを引き起こす。
【0071】
MIMOフィードバック情報のもう1つの形態には、レイヤー順序情報がある。図11の例において、SB1、SB2、SB4、SB5、及びSB8に対するレイヤー順序は、レイヤー2であり、次いでレイヤー1である。他方、SB3、SB6、及びSB7に対するレイヤー順序は、レイヤー1であり、次いでレイヤー2である。レイヤー順序情報は、一般的に、端末により送信され、ダウンリンクに対する制御信号で基地局により示される。レイヤーの順序は、これらが経験するチャネル品質又は他の類似した基準に基づくことができる。
【0072】
MIMO及びnon-MIMOシナリオにすべて適用するMIMOフィードバック情報の他の形態には、送信のために選択されたサブ帯域がある。この場合に、プリコーディング、ランク、選択されたレイヤーのID、及びレイヤー順序のようなMIMOフィードバック情報は、選択されたサブ帯域だけのために提供される。しかしながら、この場合に、端末及び基地局は、すべて選択されたサブ帯域に関する情報をシグナリングする必要がある。
【0073】
LTEシステムにおける物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、通常、CAZAC ZC(Zadoff-Chu)シーケンスを使用する。長さNのZCシーケンスは、次の式のように定義される。
【0074】
【数13】
【0075】
ここで、シーケンスインデックスpは、Nに対して相対的な素数である(すなわち、p及びNに対する公約数は、1だけである)。固定されたpに対して、ZCシーケンスは、理想的な周期的自己相関特性を有する(すなわち、周期的自己相関は、0を除いたすべての時間移動に対して0である)。異なるpに対して、ZCシーケンスは、直交しないが、低い相関度を示す。シーケンス長さNが素数として選択される場合に、時間移動に関係しない任意の2つのシーケンス間には、
【0076】
【数14】
【0077】
の周期的相互相関特性を有するN―1個の相互に異なるシーケンスが存在する。
【0078】
要約すると、Nが素数であるという条件で、ZCシーケンスに対して、固定された周期的相互相関特性を有するN−1個の相互に異なるシーケンスは、プリアンブルとして使用されることができる。また、このシーケンスの各々は、理想的な周期的自己相関特性を有する。
【0079】
単一キャリア変調及び周波数領域等化を使用する単一キャリア周波数分割多重接続(SC-FDMA)は、OFDMAシステムと類似した性能及び複雑度を有する技術である。SC-FDMAの長所の中の1つは、固有の単一キャリア構成のために、SC-FDMA信号が低いピーク対平均電力比(peak-to-average power ratio:以下、“PAPR”と称する。)を有するのである。低いPAPRは、一般的に、高い電力増幅効果を引き起こし、これは、特に、アップリンク送信において端末に重要である。SC-FDMAは、3GPPロングタームエボリューション(LTE)において、アップリンク多重接続方式として選択される。SC-FDMAの送受信器チェーンの例は、図12に示す。送信器側で、データ又は制御信号は、S/P変換器181により直列から並列に変換される。離散フーリエ変換(DFT)は、時間領域データがサブキャリアマッピング部183によりサブキャリアセットにマッピングされる前に、DFT変換部182により時間領域データ又は制御信号に適用される。低いPAPRを保証するために、一般的に、周波数領域でのDFT出力は、隣接したサブキャリアセットにマッピングされる。その後に、一般的にDFTより大きいサイズを有するIFFTは、信号を時間領域に戻す変換のために、IFFT変換器184により適用される。P/S変換器185により並列から直列に変換された後に、サイクリックプレフィックス(CP)は、データ又は制御信号が送信前処理部187に送信される前にCP挿入部186によりデータ又は制御信号に挿入される。CPが挿入された信号は、SC-FDMAブロックと呼ばれる。無線通信システムにおいて、この信号が通信チャネル188、例えば、多重経路フェージングチャネルを通過した後に、受信器は、受信前処理部191により受信前処理を実行し、CP除去部192によりCPを除去し、FFT変換部194によりFFTを適用し、周波数領域等化を行う。逆離散フーリエ変換(IDFT)196は、この等化した信号が周波数領域にデマッピング195された後に適用される。IDFTの出力は、復調及び復号のような追加的な時間領域の処理のために伝達される。
【0080】
図13は、LTE SC-FDMAシステムにおけるPUCCHのためのリソース割当ての例を示す。帯域の縁にあるリソースは、制御チャネルに割り当てられる。アップリンク制御のための各リソースチャネルは、端末が所定の時間に隣接した周波数帯域内のみでデータを送信するために、単一キャリア送信特性を保持する間に、周波数ダイバーシティを得るために、あるサブフレーム内の2個のスロットにわたって帯域の1つの縁から帯域の他の縁にホッピングする。アップリンクデータの送信がない場合に、ACK(Acknowledgement)チャネルは、このようなリソースチャネルの中の1つを介して送信される。アップリンクデータの送信がある場合に、ACK及び他のアップリンク制御チャネルは、端末に割り当てられたリソースブロック内でデータ送信とともに多重化されることができる。
【0081】
端末からの相互に異なるフィードバック情報タイプは、次の通りに要約される。
・ サブ帯域CQI情報
・ MIMOランク
・ アンテナ/レイヤーの選択
・ MIMOプリコーディング
・ ダウンリンクデータ送信のためのACK/NACK
【0082】
同時送信方式において、フィードバック制御情報の各タイプは、個別的な符号化/変調がなされ、送信される。これは、多重制御タイプに対する効率的な符号化が適用されることができないために非効率的な送信を引き起こす。さらに、幾つかのタイプのCRCがエラー検出過程のために使用されると、個別のCRCは、過度のオーバーヘッドを引き起こす制御情報タイプの各々に対して要求される。
【0083】
本発明において、図14に示すように、端末からの相互に異なるタイプのフィードバック情報を共同で符号化するための方式を説明する。フォーマットフィールドは、各フィールドの長さ及び所定のフィールドが存在するか否かを示す。例えば、基地局からのダウンリンク送信が受信され、フィードバック制御メッセージの送信の際にACK又はNACKメッセージが送信される必要があると、ACK/NACKフィードバックが存在する。同様に、ある場合には、1つのフィードバック情報が他の情報より多く変わる。この場合に、大きいデルタ変化を経験した情報をフィードバックすることが適切である。例えば、ある場合に、CQI情報は、MIMOプリコーディングに関する情報を提供しない間に更新されることができる。他の場合に、MIMOプリコーディング情報は、CQI情報が更新されない間に提供されることができる。図14に示すメッセージフィールドは、図示のためのものである。本発明は、図14に示すフィールドのサブセットを共同で符号化する方式と図14に示さないフィールドを含み得る複数のメッセージフィールドを共同で符号化する方式とを含むことができる。
【0084】
相互に異なるタイプの情報がともに符号化される際に、より効率的に制御情報を送信することもできる。図15に示すように、ランク及び選択されたレイヤー情報は、1つのフィールドに結合される。全4ビットのフィードバック(4+6+4+1=15組合せ)は、4本の送信アンテナ(アンテナ1、2、3、及び4)のMIMO送信の場合のためのMIMOランク及びレイヤー選択指示のために提供される。特に、4個の組合せ(組合せ0乃至3)は、ランク-1送信のために提供され、6個の組合せ(組合せ4乃至9)は、ランク-2送信のために提供され、4個の組合せ(組合せ10乃至13)は、ランク-3送信のために提供され、1個の組合せ(組合せ14)は、ランク-4送信のために提供される。2本の送信アンテナを有する場合に、MIMOランク及びレイヤー選択指示は、2ビットだけを要求する。
【0085】
本発明の第1の実施形態によると、<表1>は、11個の可能な物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)フォーマットのリストを示す。PUCCHは、7個のフィールド、すなわち、“フォーマット”、“サブ帯域CQI”、“MIMOランク及び選択されたレイヤー”、“MIMOプリコーディング”、“ACK/NACK”、“予備”、及び“CRC”を含むことができる。PUCCHは、総5個の可能なペイロードサイズ、すなわち、60、43、36、27、及び16ビットを有することができる。全帯域幅にわたって1、5、又は10個のサブ帯域が定義される際に、端末がフィードバックを提供すると仮定する。1番目に可能な制御チャネル、すなわち、制御チャネル1は、10個のサブ帯域を有する場合に対してサブ帯域CQI及びMIMOプリコーディング情報に基づくサブ帯域を運搬する。制御チャネル1の総ペイロードサイズは、60ビットである。制御チャネル2は、10個のサブ帯域を有する場合に対してサブ帯域CQIを運搬し、MIMO情報は運搬しない。MIMOランク情報がサブ帯域にわたって共通であると、PUCCHがMIMOランク及び選択されたレイヤーに関する情報を運搬する必要がない。したがって、“MIMOランク及び選択されたレイヤー”フィールドのビット数は、0であり得る。制御チャネル2のペイロードサイズは、36ビットである。制御チャネル3は、サブ帯域が10個である場合に対して、MIMO情報を運搬し、CQI情報は運搬しない。制御チャネル3のペイロードサイズは、36ビットである。端末は、サブ帯域CQI及びサブ帯域基盤プリコーディングに関する情報をNode-B(すなわち、基地局)にすべて提供するために、制御チャネル2と制御チャネル3とを交互に送信する。1ビットフォーマット指示子は、所定の時間に運搬される情報を基地局に通知する。このような制御チャネル2及び制御チャネル3の交互送信は、端末がサブ帯域CQI及びサブ帯域プリコーディング情報をすべて送信するために制御チャネル1を使用する場合に比べて低い電力で送信するようにする。1ビットフォーマット指示子が存在するために、基地局は、制御チャネル2と制御チャネル3間をブラインド復号化する必要がない。
【0086】
制御チャネル4は、10個のサブ帯域がある場合に、端末が共通のMIMOプリコーディング情報とともにサブ帯域CQIをフィードバックする際に使用される。同一のペイロードサイズ(すなわち、43ビット)を有する制御チャネル7は、5個のサブ帯域がある場合に、端末がサブ帯域CQI及びサブ帯域基盤MIMOプリコーディングMIMO情報をフィードバックする際に使用される。1ビットフォーマット指示子は、チャネル番号4と7とを区別する。
【0087】
制御チャネル5、6、8、及び9は、同一の27ビットのペイロードサイズを有し、2ビットのフォーマット指示子フィールドにより区別される。例えば、制御チャネル5は、端末が平均CQIと単一サブ帯域の場合に効率的な共通プリコーディングをフィードバックする際に使用される。
【0088】
残りの2本の制御チャネル、すなわち、制御チャネル10及び制御チャネル11は、平均CQIフィードバックのために使用され、MIMOプリコーディングはフィードバックされない。制御チャネル10と制御チャネル11間の差は、制御チャネル10がACK/NACKフィールドを運搬しない。制御チャネル11は、2ビットのACK/NACKフィールド及び減少したグラニュラリティ(granularity)3ビットのCQIフィールドを運搬する。この制御チャネルのすべては、総16ビットを運搬する。
【0089】
ここで説明しない他の実施形態において、平均CQI及びサブ帯域プリコーディングを運搬する他のPUCCHフォーマットを定義することができる。また、アップリンクリソース要求のような他のフィールドがPUCCHに追加され、追加的な制御フォーマットを形成することもできる。また、ACK/NACKが要求されない際に、2ビットのACK/NACKフィールドは、リソース要請などの送信のような他の目的のために使用されることができる。同様に、2本の送信アンテナMIMOが使用される際に、MIMOランク及びレイヤー選択フィールドは、2ビットだけを要求し、したがって、残りの2ビットは、他のタイプのアップリンクフィードバック又はCQIフィールドのような幾つかのフィールドがさらに多くのビットを使用することができるようにするために使用されることができる。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【0092】
本発明の第2の実施形態によると、図16に示すように、まず、PUCCHは、テールビット挿入部210に伝達される。テールビットは、コンボリューション符号化器212を所定の状態に設定するためにデータブロックの端に追加される固定されたビットのシーケンスである。その後に、PUCCHは、コンボリューション符号化器212によりコンボリューションコードで符号化される。この符号化された情報は、パンクチャーリング/反復部214により必要に応じてパンクチャーリングされる。S/P変換部216によるS/P変換の後に、この情報は、四位相偏移変調(Quadrature Phase-Shift Keying:以下、“QPSK”と称する。)を使用する変調器218により変調される。定振幅ゼロ自己相関(Constant Amplitude Zero Autocorrelation:以下、“CAZAC”と称する。)シーケンス変調器220は、CAZACシーケンスを使用して複素変調シンボルを追加で変調する。CAZACシーケンスは、使用可能な他のシーケンスとともに使用される。FFT動作は、変調されたCAZACシーケンスに対してFFT変換器222により実行され、その結果のサンプルは、マッピング部224によりIFFT225の入力でPUCCHサブキャリアリソースにマッピングされる。サイクリックプレフィックスが追加された後に、その結果の信号は、アップコンバージョン部228によりRF信号にアップコンバートされ、少なくとも1本のアンテナを介して送信される。QPSKの他に、BPSK及び16-QAMのような他の変調フォーマットが使用されてもよいことに留意すべきである。さらに、コンボリューション符号化の以外にテールビットコンボリューションコードのような符号化方式又は様々なタイプのブロックコードが使用されてもよい。また、このような過程において、1つ又はそれ以上のステップが省略されてもよい。例えば、ある実施形態では、この変調シンボルが直接FFTプリコーディングされ、CAZACシーケンス変調の必要なく物理リソースにマッピングされてもよい。もう1つのある実施形態では、例えば、FFTプリコーディング動作が省略されてもよい。
【0093】
図17に示す本発明の実施形態において、8ビットのテールビットは、36ビットのPUCCH情報に追加され、この情報は、1/3符号化率でコンボリューション符号化される。これは、総132ビットの符号化されたビットを生成する。次のステップにおいて、36ビットがパンクチャーリングされ、96ビットの符号化ビットが提供される。これら96ビットは、QPSK変調され、48個の複素変調シンボルを生成する。各複素変調シンボルは、CAZACシーケンスを追加で変調し、その結果による48個のシーケンスは、48個の物理リソース要素にマッピングされる。
【0094】
本発明の第3の実施形態によると、PUCCH物理リソースマッピングの例は、図18に示す。本発明の第3の実施形態では、QPSKを使用するコヒーレント変調が仮定される。図19に示すように、コヒーレント送信の場合に、CAZACシーケンスは、変調シンボル及びパイロットとともに変調されるか、又は、基準信号は、受信器でのチャネル推定を助けるために送信される。コヒーレント受信の場合に、このチャネル推定は、受信されたパイロット又は基準信号に基づいて実行される。その後に、このチャネル推定は、この受信されたPUCCHデータシンボルの周波数領域等化(FDE)を実行するために使用される。FDEの出力で等化した変調サンプルは、送信されたPUCCHデータ変調シンボルを得るために、この使用されたCAZACシーケンスにより復調される。QPSKを使用するコヒーレント変調において、2個のビットは、単一シーケンスにより運搬されることができる。PUCCHのマッピングについて、リソース要素(RE)は、単一SC-FDMAブロック又はOFDMシンボルに対して1つのRBとして定義される。図18の例において、PUCCHは、48個のREにマッピングされる。すなわち、PUCCHは、12個のSC-FDMAブロックで4個のRBを介して送信される。各QPSKシンボルは、12長さのCAZACシーケンスを変調し、各変調されたCAZACシーケンスは、1つのRE(12個のサブキャリア)にマッピングされる。
【0095】
図20に示す本発明の第4の実施形態によると、PUCCHは、各サブフレームで使用される1つのRBを有する4個のサブフレームにマッピングされる。各CAZACシーケンスは、長さ12を有し、12個のサブキャリアにマッピングされる。1つのサブフレーム内には、12個のSC-FDMAブロックがある。したがって、長さ12のCAZACシーケンスは、1つのサブフレーム内で運搬される。各サブフレームは、48個の変調CAZACシーケンスを運搬する4個のサブフレームを有する12個の変調されたCAZACシーケンスを運搬する。これは、PUCCHの送信において時間ダイバーシティを使用できるようにする。また、小さな帯域幅に対してRBの総個数が少ないので、時間軸でPUCCHを拡散することは、サブフレーム当たりさらに少ないRBを使用するようにする。
【0096】
本発明の第5の実施形態では、相互に異なる長さを有するCAZACシーケンスが使用されることができる。例えば、図21は、長さ6のCAZACシーケンスが使用される場合を示す。この場合に、総48個の変調されたCAZACシーケンスは、2個のリソースブロック(RB)、すなわち24個のリソース要素を介して送信される。この場合に、12個のサブキャリアを含む各リソース要素は、各々長さ6の2個のCAZACシーケンスを含む。
【0097】
図22に示す本発明の第6の実施形態において、PUCCHは、CAZACシーケンス変調なしに12個のSC-FDMAブロックで4個のサブキャリアにマッピングされる。12個のSC-FDMAブロック内の4個のサブキャリアは、PUCCHから48個のQPSK変調シンボルを運搬するために使用される48個のサブキャリアを提供する。
【0098】
図23に示す本発明の第7の実施形態では、長さ256の多重CAZACシーケンス、すなわち、256個の可能なCAZACシーケンスが12個のSC-FDMAブロックで256個のサブキャリアを介して送信される。各256個の可能なCAZACシーケンスは、256個の要素を有する。前の実施形態とは異なり、この第7の実施形態は、非コヒーレント送信を使用する。図24に示すように、非コヒーレント送信の場合に、CAZACシーケンスは、FFTの入力端でサブキャリアにマッピングされる。FFTプリコーディングが使用される際に、CAZACシーケンスは、FFTの入力でのサブキャリアにマッピングされ、FFTの出力でのサンプルは、IFFTの入力でのサブキャリアにマッピングされる。非コヒーレント受信の場合に、受信器は、可能なすべてのCAZACシーケンスで受信された周波数領域サンプルの相関動作を実行する。その後に、しきい値に基づいて受信されたCAZACシーケンスに対する決定がなされる。可能な多重シーケンスの中で単一シーケンスが受信されるため、この受信されたシーケンスは、PUCCHの情報ビットを示す。28=256であるので、256個のCAZACシーケンスのそれぞれは、8ビット情報により表現されることができる。256個のCAZACシーケンスの中で、12個のSC-FDMAブロックの各々で送信される単一シーケンスが選択される。これは、12個のSC-FDMAブロック(12x8=96)で総96個の符号化ビットを有する各SC-FDMAブロックに8ビットを送信するようにする。この場合に、非コヒーレント検出は、PUCCHとともに送信されたパイロット要求又は基準信号なしに送信されたシーケンスに対して実行されることができることに留意すべきである。
【0099】
図25に示す本発明の第8の実施形態では、長さ16を有する2個のCAZACシーケンス、すなわち、16個のCAZACシーケンスが12個のSC-FDMAブロックの各々で32個のサブキャリアを介して送信される。16個のCAZACシーケンスの中で、1つのシーケンスは、各SC-FDMAブロックで16個のサブキャリアを使用して送信される。これは、各SC-FDMAブロックで16個のサブキャリアの各々に4ビットを送信するようにする。したがって、総96個の符号化ビットは、12個のSC-FDMAブロックで32個のサブキャリアで運搬されることができる(12x2x4=96)。この場合に、非コヒーレント検出は、PUCCHとともに送信されたパイロット要求又は基準信号なしに送信されたシーケンスに対して実行されることができることに留意すべきである。
【0100】
LTEシステムにおいて、eNode-Bとも呼ばれる基地局は、端末が使用することができるPUCCHチャネルを構成することができる。eNode-Bが<表1>に記載されたPUCCHフォーマットのすべてを使用するように端末に許可する場合に、eNode-Bでペイロードサイズ5に対する総5個のブラインド復号が必要である。しかしながら、総11個の相互に異なるPUCCHの実際のフォーマットが支援され、これらフォーマットの中の幾つかは、1又は2ビットのフォーマットフィールドを使用して区別され、その結果、追加的なブラインド復号化を必要としない。
【0101】
CRCが失敗した際に、他の情報とともに共同で符号化されたACK/NACKが送信されると、eNode-Bは、その当時NACK信号として送信されたあるACK/NACKを解析しなければならない。
【0102】
追加的なSC-FDMAブロックが基準信号(RS)を知らせるもののような他の目的のために使用される場合に、符号化シンボルの追加的なパンクチャーリングが実行されてもよく、あるいは、多くのRB又はサブキャリアがPUCCHに割り当てられることができる。
【0103】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【0104】
110 送信器チェーン
111 制御信号又はデータ
112 変調器
113,123 S/P
114 IFFT
115,125 P/S
116 CP挿入部
117 送信器(Tx)前処理部
120 受信器チェーン
121 受信器(Rx)前処理部
122 CP除去部
124 FFT
126 復調器
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動通信システムにおいて制御情報を送信する方法であって、
第2の送受信器が第1の送受信器から基準信号を受信するステップと、
前記第2の送受信器が前記第1の送受信器から受信した基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定するステップと、
前記第2の送受信器が前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップと、
第2の送受信器が共同で符号化された制御チャネル要素を含む前記制御情報を前記第1の送受信器に送信するステップと、を含み、
前記複数の制御チャネル要素は、ダウンリンクチャネルのチャネル状態に関連され、チャネル品質指示子情報とプリコーディング情報を含むことを特徴とする制御情報送信方法。
【請求項2】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項3】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項4】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項5】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項6】
前記第2の送受信器で前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップは、
テールビットの中の選択されたセットを前記複数の制御チャネル要素の情報ビットに挿入するステップと、
選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、
前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、
同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために、選択された変調方式を用いて前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、
複数の変調シーケンスを生成するために前記変調シンボルを用いて選択されたシーケンスを変調するステップと、
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、
前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御情報送信方法。
【請求項7】
前記複数の制御チャネル要素を符号化するステップは、前記複数の制御チャネル要素の変調されたシーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御情報送信方法。
【請求項8】
前記複数の変調シーケンスを前記使用可能な送信リソースにマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項9】
前記選択されたコードは、複数のコンボリューションコードと、複数のテールビットコンボリューションコードと、複数のブロックコードとを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項10】
前記選択された変調方式は、四位相偏移変調(QPSK)と、二位相偏移変調(BPSK)と、直交振幅変調(QAM)とを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項11】
前記変調シーケンスの各々は、定振幅ゼロ自己相関(CAZAC)シーケンスであることを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項12】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のための1つの時間軸サブフレームを選択するステップと、
前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、
を含み、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項13】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有する複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のために連続的な複数のサブフレームを選択するステップと、
各時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記複数の変調シーケンスを前記選択されたサブフレーム内の前記選択されたリソース要素にマッピングするステップと、
を含み、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
各時間軸サブフレーム内にある第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、各時間軸サブフレーム内にある第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置する、
ことを特徴とする請求項8に記載の制御情報送信方法。
【請求項14】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、Y個のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、
を含み、
前記複数の変調シーケンスの各々は、Z個の要素を有し、Y/Z=Bであり、この際に、Bは、正の整数であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブ帯域フレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各リソース要素は、B個の変調シーケンスに対応することを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項15】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアで構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のための時間軸サブフレームを選択するステップと、
前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記2個のリソース要素セットがマッピングされる変調シーケンスのサブセットを選択するステップと、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、
を含み、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスの個数は、前記2個のリソース要素セット内のリソース要素の個数と同一であり、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項16】
各変調シーケンスは、Nビットで構成され、前記変調シーケンスの総個数と各変調シーケンスでのビット数間の関係は、下記式(2)のように定義され、
M=2N (2)
Mは、変調シーケンスの総数であることを特徴とする請求項15に記載の制御情報送信方法。
【請求項17】
前記第2の送受信器で前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップは、
選択されたテールビットのセットを前記複数の制御チャネル要素に挿入するステップと、
選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、
前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、
同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために選択された変調方式を使用して前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、
前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御情報送信方法。
【請求項18】
前記複数の変調シーケンスを前記使用可能なリソース要素にマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の制御情報送信方法。
【請求項19】
前記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、1つのサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記サブフレーム内の前記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数は、前記複数の変調シンボルの個数と同一であり、
前記複数の変調シンボルを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップとを含み、
各リソース要素は、1つのサブキャリアで構成され、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置することを特徴とする請求項17に記載の制御情報送信方法。
【請求項20】
移動通信システムにおいて制御情報を送信する装置であって、
第1の送受信器から基準信号を受信し、
前記第1の送受信器から受信した基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定し、前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化し、共同で符号化された制御チャネル要素を含む前記制御情報を前記第1の送受信器に送信する第2の送受信器を含み、
前記複数の制御チャネル要素は、ダウンリンクチャネルのチャネル状態に関連され、チャネル品質指示子情報とプリコーディング情報を含むことを特徴とする制御情報送信装置。
【請求項21】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項22】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項23】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項24】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項25】
前記第2の送受信器は、テールビットの中の選択されたセットを前記複数の制御チャネル要素の情報ビットに挿入し、選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化し、前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングし、同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために、選択された変調方式を用いて前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調し、複数の変調シーケンスを生成するために前記変調シンボルを用いて選択されたシーケンスを変調し、前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングし、前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換することを特徴とする請求項20乃至24のいずれか一項に記載の制御情報送信装置。
【請求項26】
前記第2の送受信器は、前記複数の制御チャネル要素の変調されたシーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングすることを特徴とする請求項20乃至24のいずれか一項に記載の制御情報送信装置。
【請求項27】
前記第2の送受信器は、前記複数の変調シーケンスを前記使用可能な送信リソースにマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換することを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項28】
前記選択されたコードは、複数のコンボリューションコードと、複数のテールビットコンボリューションコードと、複数のブロックコードとを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項29】
前記選択された変調方式は、四位相偏移変調(QPSK)と、二位相偏移変調(BPSK)と、直交振幅変調(QAM)とを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項30】
前記変調シーケンスの各々は、定振幅ゼロ自己相関(CAZAC)シーケンスであることを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項31】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のための1つの時間軸サブフレームを選択し、 前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項32】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有する複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のために連続的な複数のサブフレームを選択し、各時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、前記複数の変調シーケンスを前記選択されたサブフレーム内の前記選択されたリソース要素にマッピングし、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
各時間軸サブフレーム内にある第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、各時間軸サブフレーム内にある第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置する、
ことを特徴とする請求項27に記載の制御情報送信装置。
【請求項33】
前記第2の送受信器は、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、Y個のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
前記複数の変調シーケンスの各々は、Z個の要素を有し、Y/Z=Bであり、この際に、Bは、正の整数であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブ帯域フレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各リソース要素は、B個の変調シーケンスに対応することを特徴とする請求項27に記載の制御情報送信装置。
【請求項34】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアで構成された複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のための時間軸サブフレームを選択し、
前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、
前記2個のリソース要素セットがマッピングされる変調シーケンスのサブセットを選択し、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスの個数は、前記2個のリソース要素セット内のリソース要素の個数と同一であり、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項35】
各変調シーケンスは、Nビットで構成され、前記変調シーケンスの総個数と各変調シーケンスでのビット数間の関係は、下記式(2)のように定義され、
M=2N (2)
Mは、変調シーケンスの総数であることを特徴とする請求項34に記載の制御情報送信装置。
【請求項36】
前記第2の送受信器は、
選択されたテールビットのセットを前記複数の制御チャネル要素に挿入し、
選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化し、
前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングし、
同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために選択された変調方式を使用して前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調し、
前記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングし、
前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換することを特徴とする請求項20乃至24のいずれか一項に記載の制御情報送信装置。
【請求項37】
前記複数の変調シーケンスを前記使用可能なリソース要素にマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換することを特徴とする請求項36に記載の制御情報送信装置。
【請求項38】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、1つのサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分け、
制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、
前記サブフレーム内の前記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数は、前記複数の変調シンボルの個数と同一であり、
前記複数の変調シンボルを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
各リソース要素は、1つのサブキャリアで構成され、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置することを特徴とする請求項36に記載の制御情報送信装置。
【請求項1】
移動通信システムにおいて制御情報を送信する方法であって、
第2の送受信器が第1の送受信器から基準信号を受信するステップと、
前記第2の送受信器が前記第1の送受信器から受信した基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定するステップと、
前記第2の送受信器が前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップと、
第2の送受信器が共同で符号化された制御チャネル要素を含む前記制御情報を前記第1の送受信器に送信するステップと、を含み、
前記複数の制御チャネル要素は、ダウンリンクチャネルのチャネル状態に関連され、チャネル品質指示子情報とプリコーディング情報を含むことを特徴とする制御情報送信方法。
【請求項2】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項3】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項4】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項5】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の制御情報送信方法。
【請求項6】
前記第2の送受信器で前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップは、
テールビットの中の選択されたセットを前記複数の制御チャネル要素の情報ビットに挿入するステップと、
選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、
前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、
同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために、選択された変調方式を用いて前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、
複数の変調シーケンスを生成するために前記変調シンボルを用いて選択されたシーケンスを変調するステップと、
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、
前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御情報送信方法。
【請求項7】
前記複数の制御チャネル要素を符号化するステップは、前記複数の制御チャネル要素の変調されたシーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御情報送信方法。
【請求項8】
前記複数の変調シーケンスを前記使用可能な送信リソースにマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項9】
前記選択されたコードは、複数のコンボリューションコードと、複数のテールビットコンボリューションコードと、複数のブロックコードとを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項10】
前記選択された変調方式は、四位相偏移変調(QPSK)と、二位相偏移変調(BPSK)と、直交振幅変調(QAM)とを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項11】
前記変調シーケンスの各々は、定振幅ゼロ自己相関(CAZAC)シーケンスであることを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項12】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のための1つの時間軸サブフレームを選択するステップと、
前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、
を含み、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項13】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有する複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のために連続的な複数のサブフレームを選択するステップと、
各時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記複数の変調シーケンスを前記選択されたサブフレーム内の前記選択されたリソース要素にマッピングするステップと、
を含み、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
各時間軸サブフレーム内にある第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、各時間軸サブフレーム内にある第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置する、
ことを特徴とする請求項8に記載の制御情報送信方法。
【請求項14】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、Y個のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、
を含み、
前記複数の変調シーケンスの各々は、Z個の要素を有し、Y/Z=Bであり、この際に、Bは、正の整数であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブ帯域フレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各リソース要素は、B個の変調シーケンスに対応することを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項15】
前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアで構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のための時間軸サブフレームを選択するステップと、
前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記2個のリソース要素セットがマッピングされる変調シーケンスのサブセットを選択するステップと、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップと、
を含み、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスの個数は、前記2個のリソース要素セット内のリソース要素の個数と同一であり、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項7に記載の制御情報送信方法。
【請求項16】
各変調シーケンスは、Nビットで構成され、前記変調シーケンスの総個数と各変調シーケンスでのビット数間の関係は、下記式(2)のように定義され、
M=2N (2)
Mは、変調シーケンスの総数であることを特徴とする請求項15に記載の制御情報送信方法。
【請求項17】
前記第2の送受信器で前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化するステップは、
選択されたテールビットのセットを前記複数の制御チャネル要素に挿入するステップと、
選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化するステップと、
前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングするステップと、
同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために選択された変調方式を使用して前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調するステップと、
前記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングするステップと、
前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の制御情報送信方法。
【請求項18】
前記複数の変調シーケンスを前記使用可能なリソース要素にマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換するステップをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の制御情報送信方法。
【請求項19】
前記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングするステップは、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、1つのサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分けるステップと、
制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択するステップと、
前記サブフレーム内の前記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数は、前記複数の変調シンボルの個数と同一であり、
前記複数の変調シンボルを前記2個のリソース要素セットにマッピングするステップとを含み、
各リソース要素は、1つのサブキャリアで構成され、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置することを特徴とする請求項17に記載の制御情報送信方法。
【請求項20】
移動通信システムにおいて制御情報を送信する装置であって、
第1の送受信器から基準信号を受信し、
前記第1の送受信器から受信した基準信号に基づいて複数の制御チャネル要素を決定し、前記複数の制御チャネル要素を共同で符号化し、共同で符号化された制御チャネル要素を含む前記制御情報を前記第1の送受信器に送信する第2の送受信器を含み、
前記複数の制御チャネル要素は、ダウンリンクチャネルのチャネル状態に関連され、チャネル品質指示子情報とプリコーディング情報を含むことを特徴とする制御情報送信装置。
【請求項21】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項22】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項23】
前記チャネル品質指示子情報は、サブ帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、単一プリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項24】
前記チャネル品質指示子情報は、広帯域チャネル品質指示子情報を含み、前記プリコーディング情報は、マルチプルプリコーディング情報を含むことを特徴とする請求項20に記載の制御情報送信装置。
【請求項25】
前記第2の送受信器は、テールビットの中の選択されたセットを前記複数の制御チャネル要素の情報ビットに挿入し、選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化し、前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングし、同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために、選択された変調方式を用いて前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調し、複数の変調シーケンスを生成するために前記変調シンボルを用いて選択されたシーケンスを変調し、前記複数の変調シーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングし、前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換することを特徴とする請求項20乃至24のいずれか一項に記載の制御情報送信装置。
【請求項26】
前記第2の送受信器は、前記複数の制御チャネル要素の変調されたシーケンスを使用可能な送信リソースにマッピングすることを特徴とする請求項20乃至24のいずれか一項に記載の制御情報送信装置。
【請求項27】
前記第2の送受信器は、前記複数の変調シーケンスを前記使用可能な送信リソースにマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換することを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項28】
前記選択されたコードは、複数のコンボリューションコードと、複数のテールビットコンボリューションコードと、複数のブロックコードとを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項29】
前記選択された変調方式は、四位相偏移変調(QPSK)と、二位相偏移変調(BPSK)と、直交振幅変調(QAM)とを含むグループから選択された1つであることを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項30】
前記変調シーケンスの各々は、定振幅ゼロ自己相関(CAZAC)シーケンスであることを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項31】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のための1つの時間軸サブフレームを選択し、 前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項32】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有する複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のために連続的な複数のサブフレームを選択し、各時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、前記複数の変調シーケンスを前記選択されたサブフレーム内の前記選択されたリソース要素にマッピングし、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
各時間軸サブフレーム内にある第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、各時間軸サブフレーム内にある第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置する、
ことを特徴とする請求項27に記載の制御情報送信装置。
【請求項33】
前記第2の送受信器は、
前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、Y個のサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、前記複数の変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
前記複数の変調シーケンスの各々は、Z個の要素を有し、Y/Z=Bであり、この際に、Bは、正の整数であり、
前記2個のリソース要素セットのリソース要素個数は、前記複数の変調シーケンスの個数と同一であり、第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブ帯域フレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
各リソース要素は、B個の変調シーケンスに対応することを特徴とする請求項27に記載の制御情報送信装置。
【請求項34】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、複数のサブキャリアで構成された複数のリソース要素に分け、制御チャネル送信のための時間軸サブフレームを選択し、
前記時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、
前記2個のリソース要素セットがマッピングされる変調シーケンスのサブセットを選択し、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
各リソース要素内のサブキャリアの個数は、前記複数の変調シーケンスの各要素の個数と同一であり、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置し、
前記変調シーケンスのサブセット内の前記変調シーケンスの個数は、前記2個のリソース要素セット内のリソース要素の個数と同一であり、
各変調シーケンスは、1つのリソース要素に対応することを特徴とする請求項26に記載の制御情報送信装置。
【請求項35】
各変調シーケンスは、Nビットで構成され、前記変調シーケンスの総個数と各変調シーケンスでのビット数間の関係は、下記式(2)のように定義され、
M=2N (2)
Mは、変調シーケンスの総数であることを特徴とする請求項34に記載の制御情報送信装置。
【請求項36】
前記第2の送受信器は、
選択されたテールビットのセットを前記複数の制御チャネル要素に挿入し、
選択されたコードを用いて前記テールビットが挿入された制御チャネル要素を符号化し、
前記符号化された制御チャネル要素をパンクチャーリングし、
同一の長さを有する複数の変調シンボルを生成するために選択された変調方式を使用して前記パンクチャーリングされた制御チャネル要素を変調し、
前記複数の変調シンボルを使用可能な送信リソースにマッピングし、
前記マッピングされたシンボルを無線周波数信号に変換することを特徴とする請求項20乃至24のいずれか一項に記載の制御情報送信装置。
【請求項37】
前記複数の変調シーケンスを前記使用可能なリソース要素にマッピングする前に、高速フーリエ変換方式に従って前記複数の変調シーケンスを変換することを特徴とする請求項36に記載の制御情報送信装置。
【請求項38】
前記第2の送受信器は、前記使用可能な送信リソースを、時間軸及び周波数軸で同一の間隔を有し、1つのサブキャリアでそれぞれ構成された複数のリソース要素に分け、
制御チャネル送信のために時間軸サブフレームで2個のリソース要素セットを選択し、
前記サブフレーム内の前記2個のリソース要素セットのリソース要素の個数は、前記複数の変調シンボルの個数と同一であり、
前記複数の変調シンボルを前記2個のリソース要素セットにマッピングし、
各リソース要素は、1つのサブキャリアで構成され、
第1のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの1つの縁に位置し、第2のリソース要素セットは、時間軸及び周波数軸でサブフレームの向い側の縁に位置することを特徴とする請求項36に記載の制御情報送信装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公開番号】特開2012−178855(P2012−178855A)
【公開日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−96611(P2012−96611)
【出願日】平成24年4月20日(2012.4.20)
【分割の表示】特願2009−549010(P2009−549010)の分割
【原出願日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願人】(503447036)サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年4月20日(2012.4.20)
【分割の表示】特願2009−549010(P2009−549010)の分割
【原出願日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願人】(503447036)サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Fターム(参考)】
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