JP5073825B2

JP5073825B2 - 無線通信システムにおける制御情報を伝送する方法

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Publication number: JP5073825B2
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Inventors: ソンキム，ハク; ヘキム，ボン; ウォンリー，デ
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Filing date: 2008-09-12
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Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおける制御情報を伝送する方法に関する。

無線通信システムが音声やデータなどの多様な種類の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、使用可能なシステムリソース（帯域幅、伝送パワー等）を共有して複数のユーザとの通信を支援することができる多元接続（multiple access）システムである。多元接続システムの例としては、符号分割多元接続（code division multiple access；ＣＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（frequency division multiple access；ＦＤＭＡ）システム、時間分割多元接続（time division multiple access；ＴＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（orthogonal frequency division multiple access；ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多元接続（single carrier frequency division multiple access；ＳＣ-ＦＤＭＡ）システムなどがある。

ＳＣ-ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡとほぼ同じぐらい複雑であるが、シングルキャリア特性（single carrier property）によってピーク電力対平均電力比（peak-to-average power ratio；ＰＡＰＲ）がより低くなる。ＰＡＰＲが低いことは、伝送パワー効率の側面で端末にとって有益であるため、ＳＣ-ＦＤＭＡは、第３世代パートナーシッププロジェクト（３rd Generation Partnership Project；３ＧＰＰ）ＴＳ３６.２１１Ｖ８.０.０（２００７-０９）“Technical Specification Group Radio Access Network；Evolved Universal Terrestrial Radio Access（E-UTRA）；Physical channels and modulation（Release8）”の５節に記載されているように、３ＧＰＰロングタームエボリューション（long term evolution；ＬＴＥ）でアップリンク伝送に採択されている。

一方、多様なアップリンク制御情報がアップリンク制御チャネルを介して伝送される。アップリンク制御情報には、ハイブリッド自動再送要求（hybrid automatic repeat request；ＨＡＲＱ）を遂行するための確認応答（Acknowledgement；ＡＣＫ）／否定応答（Not-Acknowledgement；ＮＡＣＫ）情報、ダウンリンクチャネル品質を示すチャネル品質インジケータ（Channel Quality Indicator；ＣＱＩ）、アップリンク伝送のためのリソース割当を要求するスケジューリングリクエスト（scheduling request；ＳＲ）等、多様な種類がある。

アップリンク制御情報の伝送の際、エラーが発生すれば、全体無線通信システムの性能低下を招くおそれがあるため、アップリンク制御情報は、高い信頼性で伝送する必要がある。システム性能を向上させるためにアップリンク制御情報を効率的に伝送することができる方法が必要である。

本発明が解決しようとする技術的課題は、巡回シフトされたシーケンスを用いて制御情報を伝送する方法を提供することである。

一態様において、無線通信システムにおける制御情報伝送方法は、基本シーケンスを巡回シフト量だけ巡回シフトさせることによって、巡回シフトされたシーケンスを生成する段階と、制御情報に対する変調シンボル及び前記巡回シフトされたシーケンスに基づいて変調されたシーケンスを生成する段階と、複数のサブキャリア上で前記変調されたシーケンスを伝送する段階と、を有し、前記基本シーケンスの使用可能巡回シフトは、前記制御情報の種類に応じて第１のパートと第２のパートとに分けられ、前記第１のパート及び前記第２のパートは、前記基本シーケンスの少なくとも一つの未割り当て巡回シフトによって区分される。

他の態様において、無線通信のための装置は、基本シーケンスを格納するメモリと、前記メモリと連結されるプロセッサと、を有し、前記プロセッサは、基本シーケンスを巡回シフトさせることによって、巡回シフトされたシーケンスを生成し、制御情報に対する変調シンボル及び前記巡回シフトされたシーケンスに基づいて変調されたシーケンスを生成するように構成され、前記基本シーケンスの使用可能巡回シフトは、前記制御情報の種類に応じて複数のパートに分けられ、各パートは、前記基本シーケンスの少なくとも一つの未割り当て巡回シフトによって区分される。

また、他の態様において、無線通信システムにおける無線リソース割当方法は、基本シーケンスの使用可能巡回シフトの第１のパートに属する各巡回シフトをアップリンク制御情報の第１の種類に割り当てる段階と、前記基本シーケンスの使用可能巡回シフトの第２のパートに属する各巡回シフトを前記アップリンク制御情報の第２の種類に割り当てる段階と、を有し、前記基本シーケンスの使用可能巡回シフトの第１のパート及び前記基本シーケンスの使用可能巡回シフトの第２のパートは、前記基本シーケンスの少なくとも一つの未割り当て巡回シフトによって区分される。

複数の制御情報が伝送されても相互間の干渉を減らすことができる。制御情報の伝送に対する信頼性を高めてシステムの性能を向上させることができる。

無線通信システムを示す図である。ダウンリンクＨＡＲＱ及びＣＱＩ伝送を示す図である。アップリンク伝送を示す図である。３ＧＰＰＬＴＥにおける無線フレームの構造を示す図である。一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッドを例示する図である。アップリンクサブフレームの構造を示す図である。アップリンク制御情報伝送のためのリソース割当の一例を示す図である。基本シーケンスｒ（ｎ）と巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）を示す図である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の伝送を示す図である。ＣＱＩの伝送を示す図である。本発明の一実施例に係る無線通信のための装置を示すブロック図である。本発明の一実施例に係る制御情報伝送方法を示すフローチャートである。本発明の他の実施例に係る制御情報伝送方法を示すフローチャートである。本発明の一実施例に係る無線リソース割当方法を示すフローチャートである。

以下の技術は、符号分割多元接続（code division multiple access；ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（frequency division multiple access；ＦＤＭＡ）、時間分割多元接続（time division multiple access；ＴＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（orthogonal frequency division multiple access；ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリア周波数分割多元接続（single carrier frequency division multiple access；ＳＣ-ＦＤＭＡ）などの多様な無線通信システムに使うことができる。ＣＤＭＡは、ユニバーサル地上無線アクセス（Universal Terrestrial Radio Access；ＵＴＲＡ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術（radio technology）によって具現されてもよい。ＴＤＭＡは、移動通信用グローバルシステム（Global System for Mobile communications；ＧＳＭ）／汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Service；ＧＰＲＳ）／発展型ＧＳＭ用拡張データレート（Enhanced Data Rates for GSM Evolution；ＥＤＧＥ）などの無線技術によって具現されてもよい。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２.１１（Wi-Fi）、ＩＥＥＥ８０２.１６（WiMAX）、ＩＥＥＥ８０２-２０、Ｅ-ＵＴＲＡ（Evolved UTRA）などの無線技術によって具現されてもよい。ＵＴＲＡは、ユニバーサル移動電話システム（Universal Mobile Telecommunications System；ＵＭＴＳ）の一部である。第３世代パートナーシッププロジェクト（３rd Generation Partnership Project；３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（long term evolution；ＬＴＥ）は、Ｅ-ＵＴＲＡを使用する発展型ユニバーサル移動電話システム（Evolved UMTS；Ｅ-ＵＭＴＳ）の一部であって、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用して、アップリンクでＳＣ-ＦＤＭＡを採用する。

説明を明確にするために、３ＧＰＰＬＴＥを中心に記述するが、本発明の技術的思想は、これに制限されることはない。

図１は、無線通信システムを示す。

図１を参照すると、無線通信システム（１０）は、少なくとも一つの基地局（１１；Base Station、ＢＳ）を含む。各基地局（１１）は、特定の地理的領域（一般にセルという）（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）に対して通信サービスを提供する。また、セルは、複数の領域（セクターという）に分けてもよい。端末（１２；User Equipment、ＵＥ）は、固定でもよく、或いは移動可能でもよく、移動局（mobile station；ＭＳ）、ユーザ端末（user terminal；ＵＴ）、加入者局（subscriber Station；ＳＳ）、無線機器（wireless device）、携帯情報端末（personal digital assistant；ＰＤＡ）、無線モデム（wireless modem）、携帯機器（handheld device）等、他の用語で呼ばれてもよい。基地局（１１）は、一般に端末（１２）と通信する固定局（fixed station）をいい、発展型基地局（evolved-NodeB；ｅＮＢ）、無線基地システム（Base Transceiver System；ＢＴＳ）、アクセスポイント（Access Point）等、他の用語で呼ばれてもよい。

以下、ダウンリンク（downlink、ＤＬ）は、基地局から端末への通信を意味して、アップリンク（uplink、ＵＬ）は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおいて、送信機は基地局の一部分であってもよく、受信機は端末の一部分であってもよい。アップリンクにおいて、送信機は端末の一部分であってもよく、受信機は基地局の一部分であってもよい。

無線通信システムは、アップリンク及び／またはダウンリンクハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request；ＨＡＲＱ）を支援することができる。また、リンクアダプテーション（link adaptation、リンク適応）のためにチャネル品質インジケータ（channel quality indicator；ＣＱＩ）を使用することができる。

図２は、ダウンリンクＨＡＲＱ及びＣＱＩ伝送を示す。

図２を参照すると、基地局からダウンリンクデータを受信した端末は、一定時間が経過した後に確認応答（Acknowledgement；ＡＣＫ）／否定応答（Not-Acknowledgement；ＮＡＣＫ）情報を伝送する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、前記ダウンリンクデータのデコーディングに成功した場合、ＡＣＫ情報になり、前記ダウンリンクデータのデコーディングに失敗した場合、ＮＡＣＫ情報になる。基地局は、ＮＡＣＫ情報を受信した場合、ＡＣＫ情報が受信されるか、或いは、最大再伝送回数まで前記ダウンリンクデータを再伝送することができる。

ダウンリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の伝送時点やリソース割当は、基地局がシグナリングを介して動的に知らせてもよく、またはダウンリンクデータの伝送時点やリソース割当に応じて予め決められていてもよい。

端末は、ダウンリンクチャネル状態を測定して、周期的及び／または非周期的にＣＱＩを基地局に報告することができる。基地局は、ＣＱＩを用いてダウンリンクスケジューリングを行うことができる。基地局は、端末にＣＱＩの伝送時点やリソース割当に関する情報を知らせることができる。

図３は、アップリンク伝送を示す。

図３を参照すると、アップリンク伝送のために、まず、端末は、基地局にスケジューリングリクエスト（Scheduling Request；ＳＲ）を送る。ＳＲは、端末がアップリンク無線リソース割当を基地局に要求することであって、データ交換のための事前情報交換の一種である。端末が基地局にアップリンクデータを伝送するためには、まず、ＳＲを介して無線リソース割当を要求する。

基地局は、ＳＲに対する応答としてアップリンクグラント（UL Grant）を端末に送る。アップリンクグラントは、アップリンク無線リソースの割当を含む。端末は、割り当てられたアップリンク無線リソースを介してアップリンクデータを伝送する。

図２及び図３に示されている通り、端末は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ及びＳＲなどのアップリンク制御情報を、与えられたサブフレームで伝送することができる。制御情報の種類及び大きさは、システムに応じて変えることができて、本発明の技術的思想は、これに制限されることではない。

図４は、３ＧＰＰＬＴＥにおける無線フレームの構造を示す。

図４を参照すると、無線フレーム（radio frame）は１０個のサブフレーム（subframe）で構成されて、一つのサブフレームは二つのスロット（slot）で構成される。一つのサブフレームの伝送にかかる時間を送信時間間隔（transmission time interval；ＴＴＩ）といい、例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０.５ｍｓである。

一つのスロットは、時間領域（time domain）で複数のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（resource block；ＲＢ）を含む。ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルは、３ＧＰＰＬＴＥにおけるアップリンクでＳＣ-ＦＤＭＡを使用するため、一つのシンボル区間（symbol period）を表現するためのものであって、システムに応じてＯＦＤＭＡシンボルまたはシンボル区間ということができる。ＲＢは、リソース割当単位であり、一つのスロットで複数の連続するサブキャリアを含む。

無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるＳＣ-ＦＤＭＡシンボルの数は多様に変更することができる。

図５は、一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッド（resource grid）を例示する図である。

図５を参照すると、アップリンクスロットは、時間領域で複数のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルを含み、周波数領域で複数のＲＢを含む。ここで、一つのアップリンクスロットは、７個のＳＣ-ＦＤＭＡシンボルを含み、一つのリソースブロックは１２サブキャリアを含むことを例示的に記述するが、これに制限されることではない。

リソースグリッド上の各エレメント（element）をリソースエレメント（resource element）といい、一つのリソースブロックは１２×７リソースエレメントを含む。アップリンクスロットに含まれるリソースブロックの数Ｎ^ULは、セルで設定されるアップリンク伝送帯域幅（band width）に依存する。

図６は、アップリンクサブフレームの構造を示す。

図６を参照すると、アップリンクサブフレームは、周波数領域でアップリンク制御情報を運ぶ物理アップリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel；ＰＵＣＣＨ）が割り当てられる制御領域（control region）とユーザデータを運ぶ物理アップリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel；ＰＵＳＣＨ）が割り当てられるデータ領域（data region）とに分けることができる。シングルキャリア特性を維持するために、一つの端末は同時にＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを伝送しない。

一つの端末に対するＰＵＣＣＨはサブフレームでＲＢ対（pair）に割り当てられ、ＲＢ対に属するＲＢは２スロットの各々で異なるサブキャリアを占める。これをＰＵＣＣＨに割り当てられるＲＢ対がスロット境界（slot boundary）で周波数ホッピング（frequency hopping）するという。

ＰＵＣＣＨは複数のフォーマットを支援することができる。即ち、変調方式（modulation scheme）に応じてサブフレーム当たり異なるビット数を有するアップリンク制御情報を伝送することができる。例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）を使用する場合、１ビットのアップリンク制御情報をＰＵＣＣＨ上で伝送することができ、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を使用する場合、２ビットのアップリンク制御情報をＰＵＣＣＨ上で伝送することができる。

図７は、アップリンク制御情報伝送のためのリソース割当の一例を示す。

図７を参照すると、ＲＢ対＃０及び＃１は、ＣＱＩ伝送のためのリソースのみ割り当てられる。ＲＢ対＃２は、ＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ伝送のためのリソースが割り当てられる。ＲＢ対＃３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ伝送のためのリソースが割り当てられる。ＲＢ対＃２は、複数の制御情報の伝送のためのリソースが割り当てられるため、一つの制御情報の伝送のためのＲＢと区別して複合ＲＢ（mixed RB）ともいう。

制御情報は、巡回シフトされたシーケンス（cyclically shifted sequence）を用いて伝送されてもよい。巡回シフトされたシーケンスは、基本シーケンス（base sequence）を特定ＣＳ量（cyclic shift amount）だけ巡回シフトさせて生成することができる。多様な種類のシーケンスが基本シーケンスとして使われてもよい。例えば、擬似雑音（Pseudo Noise；ＰＮ）シーケンス、ザァドフチュウ（Zadoff-Chu；ＺＣ）シーケンスなどのよく知られたシーケンスを基本シーケンスとして使用することができる。または、一つのＲＢが１２サブキャリアを含むとすると、次のような長さ１２のシーケンスを基本シーケンスとして使用することができる。

［式１］

ここで、ｉ∈｛０,１,．．．,２９｝はルートインデックス（root index）、ｎは０≦ｎ≦Ｎ−１のエレメントインデックス、Ｎはシーケンスの長さである。他のルートインデックスが用いられる場合、異なる基本シーケンスが定義される。Ｎ＝１２の場合、ｂ（ｎ）は、次の表のように定義される。

基本シーケンスｒ（ｎ）は、次のように巡回シフトしてもよい。

［式２］

ここで、‘ａ’はＣＳ量（chclic Shift amount）、‘ｍｏｄ’はモジュロ演算を示す。使用可能な（available）ＣＳの数はＣＳの単位に応じて変えられる。１サブキャリア（または１エレメント）単位でＣＳが可能ならば、ａは０からＮ−１の範囲のいずれかの値にすることができ、使用可能なＣＳの数はＮになる。または、２サブキャリア単位でＣＳが可能ならば、ａは｛０,２,４,．．．,Ｎ−１｝の値にすることができ、使用可能なＣＳの数はＮ／２になる。

以下、基本シーケンスの使用可能ＣＳはＣＳ単位に応じて基本シーケンスから得ることができる（derive）ＣＳをいう。例えば、基本シーケンスの長さが１２であり、ＣＳ単位が１ならば、基本シーケンスの使用可能ＣＳの総数は１２になる。または、基本シーケンスの長さが１２であり、ＣＳ単位が６ならば、基本シーケンスの使用可能ＣＳの総数は６になる。

図８は、基本シーケンスｒ（ｎ）及び巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）を示す。長さＮを有する基本シーケンスはｒ（０）からｒ（Ｎ−１）のＮ個のエレメントで構成される。巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）はｒ（０）からｒ（Ｎ−１）のＮ個のエレメントがＣＳ量ａだけ巡回シフトされて生成される。即ち、ｒ（０）からｒ（Ｎ−ａ−１）はサブキャリアインデックス（subcarrier index）ａからマッピングされ、ｒ（Ｎ−ａ）からｒ（Ｎ−１）は巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）の最初の位置に移動する。

図９は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の伝送を示す。

図９を参照すると、一つのスロットに含まれる７ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルのうち３ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルにはリファレンス信号（reference signal；ＲＳ）が載せられ、残りの４ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルにはＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が載せられる。ＲＳはスロットの中間の３個の隣接する（contiguous）ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに載せられる。このとき、ＲＳに使うシンボルの個数及び位置は変えることができて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に使うシンボルの個数及び位置もそれに応じて変更することができる。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を伝送するために２ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報をＱＰＳＫ変調させて一つの変調シンボルｄ（０）を生成する。変調シンボルｄ（０）及び巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）に基づいて変調されたシーケンス（modulated sequence）ｍ（ｎ）を生成する。巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）に変調シンボルを掛けて次のような変調されたシーケンスｍ（ｎ）を生成することができる。

［式３］

巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）のＣＳ量は、各ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルごとに変えてもよく、同一であってもよい。ここでは、一つのスロット内で４ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに対してＣＳ量ａを順次０,１,２,３に設定しているが、これは例示にすぎない。

また、端末容量を増やすために、変調されたシーケンスは直交シーケンスを用いて拡散してもよい。拡散係数（spreading factor）Ｋ＝４である直交シーケンスｗ_i（ｋ）（ｉはシーケンスインデックス、０≦ｋ≦Ｋ−１）として、次のようなシーケンスを使用することができる。

または、拡散係数Ｋ＝３である直交シーケンスｗ_i（ｋ）（ｉはシーケンスインデックス、０≦ｋ≦Ｋ−１）として、次のようなシーケンスを使用することができる。

ここでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報のための一つのスロット内の４ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに対して、拡散係数Ｋ＝４である直交シーケンスｗ_i（ｋ）を介して、変調されたシーケンスを拡散させることを示している。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、２ビットに限定されず、１ビットまたはそれ以上の数のビットでもよい。変調方式もＱＰＳＫに限定されず、ＢＰＳＫやさらに高い次数（order）の変調方式を使用することができる。例えば、１ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に対してＢＰＳＫ変調を介する一つの変調シンボルを生成して、変調シンボルと巡回シフトされたシーケンスとに基づいて変調されたシーケンスを生成することができる。

ＲＳは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫと同じ基本シーケンスから生成された、巡回シフトされたシーケンス及び直交シーケンスに基づいて生成することができる。即ち、巡回シフトされたシーケンスを拡散係数Ｋ＝３である直交シーケンスｗ_i（ｋ）を介して拡散させてＲＳとして使用することができる。

ＳＲ伝送のためにＡＣＫ／ＮＡＣＫと同じ構造を使用することができる。ＳＲは、ＰＵＣＣＨ伝送の有無を調べるだけで検出できるため、変調シンボルとして、特定値、例えば、ｄ（０）＝１を使用することができる。基地局は、基本シーケンスのＣＳインデックスを介してＳＲまたはＡＣＫ／ＮＡＣＫを識別することができる。即ち、ＳＲのために割り当てられたＣＳによって巡回シフトされたシーケンスが使われている場合、ＳＲの伝送であると認識して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのために割り当てられたＣＳによって巡回シフトされたシーケンスが使われている場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫであると認識する。

図１０は、ＣＱＩの伝送を示す。

図１０を参照すると、一つのスロットに含まれる７ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルのうち２ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルにはＲＳが載せられて、残りの５ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルにはＣＱＩが載せられる。ＲＳに使われるシンボルの個数及び位置は変えることができて、ＣＱＩに使われるシンボルの個数及び位置もそれに応じて変更することができる。

２０ビットのＣＱＩを考慮する時、ＱＰＳＫ変調を介して１０個の変調シンボルｄ（０）〜ｄ（９）を生成する。変調シンボルｄ（０）〜ｄ（９）及び巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）に基づいて変調されたシーケンスを生成する。

巡回シフトされたシーケンスｒ（ｎ,ａ）のＣＳ量は、各ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルごとに変えてもよく、同一であってもよい。ここでは、ＣＱＩのための１０ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルに対してＣＳ量ａを順次０,１,２,．．．,９に設定しているが、これは例示にすぎない。

ＲＳは巡回シフトされたシーケンスを用いることができる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の伝送と違って直交シーケンスは使用しない。

前述のアップリンク制御情報の構成によると、アップリンク制御情報を運ぶアップリンク制御チャネルを構成するためのリソース割当情報は、次の通りである。

（１）制御情報のための基本シーケンスのルートインデックス
（２）制御情報のための基本シーケンスのＣＳインデックス
（３）制御情報のための直交シーケンスのインデックス（ＣＱＩは除外）
（４）ＲＳのための基本シーケンスのルートインデックス
（５）ＲＳのための基本シーケンスのＣＳインデックス
（６）ＲＳのための直交シーケンスのインデックス（ＣＱＩは除外）

前記リソース割当情報は、基地局が端末に直接知らせることができる。然しながら、これによってシグナリングによるオーバーヘッドが増加することがある。

他の例として、前記リソース割当情報は、基地局から伝送される情報から予測するようにすることができる。即ち、前記リソース割当情報が一定のリソース（またはインデックス）と１:１マッピングされている場合、端末は前記リソースの受信のみでアップリンク制御チャネルを構成することができる。また、１:１マッピング関係でシステム全体の性能に悪影響を及ぼすリソースを排除させることによってシステムの効率を上げることができる。

前記１:１マッピングを定義するために提案された方法は、次のような四つの原則に基づく。

第一に、基本シーケンスの使用可能ＣＳ個数は一般に基本シーケンスの長さと同じである。然しながら、異なる端末が直接隣接するＣＳによって生成された巡回シフトされたシーケンスを使用すれば、遅延拡散（delay spread）の大きい環境で干渉が大きく作用することもある。従って、同じ直交シーケンスを使用する場合、隣接するＣＳを使用しないようにする。

第二に、直交シーケンスの長さが４の場合、高速チャネル環境で他の直交シーケンス間に干渉が起きることがある。その理由は、直交シーケンスの直交性は、各ＳＣ-ＦＤＭＡシンボルが同一チャネルを介して伝送される場合に維持されるためである。高速環境ではＳＣ-ＦＤＭＡシンボルが通るチャネルが変わり、直交シーケンスの直交性が維持され難い場合がある。また、直交シーケンス間でも干渉効果は、お互いに変わることがあるため、同じ巡回シフトされたシーケンスが割り当てられた端末には干渉の大きい直交シーケンスを割り当てないようにする。

第三に、基地局は、一つのＲＢ上で複数の制御情報を受信することができる。端末は、シングルキャリア特性を維持するために原則として一度に一つのＲＢ（または一つのアップリンク制御チャネル）上で一つの制御情報のみを伝送するが、基地局の観点からは同じＲＢ上で複数の端末が同時に複数個の制御情報を伝送することがあるためである。異なる制御情報を区分するために異なるＣＳを使用する。

第四に、類似のＣＳを使用する場合、優先的に性能の良い直交シーケンスを割り当てる。性能の良い直交シーケンスとは、他の直交シーケンスに及ぼす干渉が最も小さいシーケンスをいう。

以下、前記の四つの原則を適用したアップリンク制御チャネル構成のためのリソース割当情報について記述する。また、基本シーケンスの使用可能ＣＳ数は、ＲＢに含まれるサブキャリアの数と同じであり、１２に設定する。

表４は、本発明の第１の実施例に係るリソース割当を示す。

ここで、Ｉｏｓは直交シーケンスのインデックス、Ｉｃｓは基本シーケンスのＣＳインデックスを示す。ＡＮｘはＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報のためのリソース割当情報のインデックスを示し、総数１８個のＡＣＫ／ＮＡＣＫインデックスは、最大１８個の端末に対して各々一つずつのインデックスを割り当てることができることを意味する。

まず、最初のＣＳからＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースを割り当て始め、一ＣＳ内において直交シーケンスの干渉を減らすために２個の直交シーケンスのみを割り当てて、残りの１個の直交シーケンスは直後のＣＳに割り当てる。再び、２個の直交シーケンスは次のＣＳに割り当てる。干渉の大きいリソース間の間隔を大きくして制御情報の検出性能を高めることができる。

ＲＳリソースは、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースと同じ方式で割り当てることができる。

表５は、本発明の第２の実施例に係るリソース割当を示す。

これは表４の実施例と比較すると、隣接する２個の直交シーケンスに対して異なるＣＳを割り当てる。

表６は、本発明の第３の実施例に係るリソース割当を示す。

表７は、本発明の第４の実施例に係るリソース割当を示す。

これは複合ＲＢ（mixed RB）、即ち、一つのＲＢに複数の制御情報に対するリソースが割り当てられる場合である。‘Ｎ／Ａ’は未割り当て（unallocated）ＣＳを示す。各制御情報に対するＣＳは連続しており、各制御情報のリソースは少なくとも一つの未割り当てＣＳによって区分される。未割り当てＣＳは、いずれの端末にも割り当てられないＣＳをいい、ガード（guard）ＣＳ、リザーブ（reserved）ＣＳ、未使用（unused）ＣＳ等、他の用語で呼ばれてもよい。

ここでは、ＣＳインデックス１から８まではＡＣＫ／ＮＡＣＫのための第１のパートに設定して、ＣＳインデックス１０から１２まではＣＱＩのための第２のパートに設定する。基地局は、第１のパートに属するＣＳインデックスをＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースに割り当てて、第２のパートに属するＣＳインデックスをＣＱＩリソースに割り当てる。ＣＳインデックス９は、第１のパートと第２のパートとの間に配置されて、各制御情報を区分するための未割り当てＣＳであって、いずれの端末（または制御情報）にも割り当てられない。

制御情報の種類に応じて基本シーケンスの使用可能ＣＳを各パートに分けて、各パート間には基本シーケンスの未割り当てＣＳを配置する。異なる制御情報の種類間に隣接するＣＳが割り当てられることを防止し、干渉を緩和させて制御情報の伝送信頼性を向上させることができる。

表８は、本発明の第５の実施例に係るリソース割当を示す。

表７の実施例と比較して、ＣＱＩの両側に未割り当てＣＳが配置される。即ち、２個の未使用ＣＳが使われる。

ＣＳの特性上、基本シーケンスを最大ＣＳ量だけ巡回シフトさせると、再び同じシーケンスになる。従って、基本シーケンスの使用可能ＣＳを制御情報の種類に応じて２パートに区分すれば、２個の境界が生じる。前記表８によると、‘Ｎ／Ａ’で示された９番目のＣＳ及び１２番目のＣＳが２個のパートの境界に属する。各境界に属する９番目のＣＳ及び１２番目のＣＳを未割り当てＣＳに設定して各パートを区分する。これに伴い、異なる制御情報の種類に対しては最小一つのＣＳ間隔を維持することによって干渉を緩和させる。

前記の構造によってＣＱＩに割当可能なＣＳの数ＣＱＩ_csは、次のように求めることができる。

［式４］

ここで、ＡＮ_csはＲＢでＡＣＫ／ＮＡＣＫに使われるＣＳの数、ＡＮ_maxはＲＢでＡＣＫ／ＮＡＣＫに使われるＣＳの最大値、Ｔ_csは一つのＲＢ当たり基本シーケンスの使用可能ＣＳの最大数、Ｎ_unallocatedは未割り当てＣＳの数、

は天井関数である。

前記表で、ＡＮ_max＝８であれば、ＡＮ_cs＝８、Ｔ_cs＝１２、Ｎ_unallocated＝２の場合、ＣＱＩ_cs＝２になる。

未割り当てＣＳがある場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＣＱＩに割り当てられるＣＳの和は、基本シーケンスの使用可能ＣＳの数より小さくなる。Ｔ_cs＝ＡＮ_cs＋ＣＱＩ_cs＋Ｎ_unallocatedになるためである。

表９は、本発明の第６実施例に係るリソース割当を示す。

この場合、ＳＲの伝送のためにはＲＳが不必要であるため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが使用しない直交シーケンスをＳＲに割り当てる。割り当ての際、ＳＲ間には少なくとも一つのＣＳが配置される。

図１１は、本発明の一実施例に係る無線通信のための装置を示すブロック図である。この装置は端末の一部でもよい。

図１１を参照すると、無線通信のための装置（８００）は、プロセッサ（８１０）、メモリ（８２０）及び信号生成器（８４０）を含む。メモリ（８２０）は基本シーケンスを格納する。プロセッサ（８１０）はメモリ（８２０）と連結されて、制御チャネルを設定する。プロセッサ（８１０）は、基本シーケンスを巡回シフトさせることによって、巡回シフトされたシーケンスを生成して、前述した方法のように制御情報を巡回シフトされたシーケンスを用いて処理する。信号生成器（８４０）は、プロセッサ（８１０）で処理された制御情報からアンテナ（８９０）を介して伝送するための伝送信号を生成する。

信号生成器（８４０）は、ＳＣ-ＦＤＭＡ方式の伝送信号を生成することができて、このために、信号生成器（８４０）は、離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform；ＤＦＴ）を遂行するＤＦＴ部（８４２）と、サブキャリアマッパ（８４４）及び逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；ＩＦＦＴ）を遂行するＩＦＦＴ部（８４６）とを含んでもよい。ＤＦＴ部（８４２）は、入力されるシーケンスにＤＦＴを遂行して周波数領域シンボルを出力する。サブキャリアマッパ（８４４）は、周波数領域シンボルを各サブキャリアにマッピングさせて、ＩＦＦＴ部（８４６）は、入力されるシンボルに対してＩＦＦＴを遂行して時間領域信号を出力する。時間領域信号が伝送信号になって、アンテナ（８９０）を介して伝送される。信号生成器（８４０）を介して生成される時間領域信号をシングルキャリア周波数分割多元接続（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access；ＳＣ-ＦＤＭＡ）方式で生成することができ、この場合、信号生成器（８４０）で出力される時間領域信号をＳＣ-ＦＤＭＡシンボルまたはＯＦＤＭＡシンボルという。

図１２は、本発明の一実施例に係る制御情報伝送方法を示すフローチャートである。前記方法Ｓ１２００は端末によって遂行されてもよい。

図１２を参照すると、アップリンク制御情報のためのアップリンク制御チャネルが設定される（段階Ｓ１２１０）。アップリンク制御チャネルは、ＲＢ内で基本シーケンスを巡回シフトさせて生成された巡回シフトされたシーケンスを用いて設定することができる。ＲＢは複数の連続するサブキャリアを含んでもよい。ＲＢに含まれるサブキャリアの数と基本シーケンスの長さとは同一である。アップリンク制御情報の変調シンボル及び前記巡回シフトされたシーケンスに基づいて変調シーケンスを生成して、変調シーケンスを複数のＳＣ-ＦＤＭＡシンボル上にマッピングしてアップリンク制御チャネルが設定される。基本シーケンスの使用可能ＣＳは、制御情報の種類に応じて第１のパートと第２のパートとに分けることができる。前記第１のパート及び第２のパートは、基本シーケンスの少なくとも一つの未割り当てＣＳによって分離してもよい。従って、第１のパート及び第２のパートに属するＣＳの数は前記基本シーケンスの使用可能ＣＳの総数より小さい。

前記アップリンク制御チャネル上でアップリンク制御情報を伝送する（段階Ｓ１２２０）。

図１３は、本発明の他の実施例に係る制御情報伝送方法を示すフローチャートである。前記方法Ｓ１３００は端末によって遂行されてもよい。

図１３を参照すると、基本シーケンスをＣＳ量だけ巡回シフトさせることによって、巡回シフトされたシーケンスを生成する（段階Ｓ１３１０）。巡回シフトされたシーケンス及び制御情報の変調シンボルに基づいて変調シーケンスを生成する（段階Ｓ１３２０）。前記変調シーケンスを複数のサブキャリア上で伝送する（段階Ｓ１３３０）。基本シーケンスの使用可能ＣＳは、制御情報の種類に応じて第１のパートと第２のパートとに分けることができる。前記第１のパート及び第２のパートは、基本シーケンスの少なくとも一つの未割り当てＣＳによって分離してもよい。従って、第１のパート及び第２のパートに属するＣＳの数は前記基本シーケンスの使用可能ＣＳの総数より小さい。前記ＣＳ量は前記第１のパートまたは前記第２のパートに属する一つのＣＳに対応する。

制御情報の種類はＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報及びＣＱＩを含んでもよい。例えば、第１のパートに属するＣＳはＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースに割り当てられ、第２のパートに属するＣＳはＣＱＩリソースに割り当てられてもよい。

図１４は、本発明の一実施例に係る無線リソース割当方法を示すフローチャートである。前記方法Ｓ１４００は基地局によって遂行されてもよい。

図１４を参照すると、基地局は、基本シーケンスの使用可能ＣＳを第１のパートと第２のパートとに分けた後、第１のパート内の各ＣＳをアップリンク制御情報の第１の種類に割り当てる（段階Ｓ１４１０）。基地局は、第２のパート内の各ＣＳをアップリンク制御情報の第２の種類に割り当てる（段階Ｓ１４２０）。前記第１のパート及び第２のパートは、基本シーケンスの少なくとも一つの未割り当てＣＳによって分離することができる。従って、第１のパート及び第２のパートに属するＣＳの数は前記基本シーケンスの使用可能ＣＳの総数より小さい。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組合せによって具現することができる。ハードウェアによる具現において、前述した機能を遂行するためにデザインされた特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit；ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置（Digital Signal Processing；ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device；ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array；ＦＰＧＡ）、プロセッサ、制御器、マイクロ・プロセッサ、他の電子ユニットまたはこれらの組合せによって具現することができる。ソフトウェアによる具現において、前述した機能を遂行するモジュールによって具現されてもよい。ソフトウェアはメモリユニットに格納することができて、プロセッサによって実行される。メモリユニットやプロセッサは、当業者によく知られた多様な手段を採用することができる。

以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更して実施できることを理解することができる。従って、本発明は、前述した実施例に限定されることではなく、特許請求の範囲内の全ての実施例を含む。

１０無線通信システム
１１基地局
１２端末
８００装置
８１０プロセッサ
８２０メモリ
８４０信号生成器
８４２ＤＦＴ部
８４４サブキャリアマッパ
８４６ＩＦＦＴ部
８９０アンテナ

Claims

無線通信システムにおける制御情報伝送方法において、
端末が、基本シーケンスを巡回シフト量だけ巡回シフトさせることによって、巡回シフトされたシーケンスを生成する段階と、
前記端末が、確認応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報のための変調シンボルを生成する段階と、
前記端末が、前記変調シンボル及び前記巡回シフトされたシーケンスに基づいて変調されたシーケンスを生成する段階と、
前記端末が、Ｔ _cs 個のサブキャリアを有する複合リソースブロックで前記変調されたシーケンスを伝送する段階と、を有し、
前記端末または他の端末は、前記複合リソースブロックでチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）をさらに伝送し、
前記複合リソースブロックで前記ＣＱＩのために用いられる巡回シフトの数は、ＡＮ _cs を前記複合リソースブロックで前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報のために用いられる巡回シフトの数とすると、

以下である、ことを特徴とする方法。
前記Ｔ _cs 個のサブキャリアは、連続していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記変調されたシーケンスは、前記巡回シフトされたシーケンスに前記変調シンボルを掛けて生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
基本シーケンスを格納するメモリと、
前記メモリと連結されるプロセッサと、を有する装置であって、
前記プロセッサは、
前記基本シーケンスを巡回シフトさせることによって、巡回シフトされたシーケンスを生成し、
確認応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報のための変調シンボルを生成し、
前記変調シンボル及び前記巡回シフトされたシーケンスに基づいて変調されたシーケンスを生成し、
Ｔ _cs 個のサブキャリアを有する複合リソースブロックで前記変調されたシーケンスを伝送するように構成され、
前記装置または他の装置は、前記複合リソースブロックでチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）をさらに伝送し、
前記複合リソースブロックで前記ＣＱＩのために用いられる巡回シフトの数は、ＡＮ _cs を前記複合リソースブロックで前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報のために用いられる巡回シフトの数とすると、

以下である、ことを特徴とする無線通信のための装置。
無線通信システムにおける無線リソース割当方法において、
確認応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）情報の伝送のために用いられる第１の巡回シフトを割り当てる段階と、
チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）の伝送のために用いられる第２の巡回シフトを次に割り当てる段階と、を有し、
前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報及び前記ＣＱＩは、Ｔ _cs 個のサブキャリアを有する複合リソースブロックで伝送され、
前記第２の巡回シフトの数は、ＡＮ _cs を前記第１の巡回シフトの数とすると、

以下である、ことを特徴とする方法。