WO2007129538A1 - 送信装置及び受信装置 - Google Patents

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WO2007129538A1
WO2007129538A1 PCT/JP2007/058520 JP2007058520W WO2007129538A1 WO 2007129538 A1 WO2007129538 A1 WO 2007129538A1 JP 2007058520 W JP2007058520 W JP 2007058520W WO 2007129538 A1 WO2007129538 A1 WO 2007129538A1
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channel
uplink
station
transmitted
pilot
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PCT/JP2007/058520
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English (en)
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Teruo Kawamura
Yoshihisa Kishiyama
Kenichi Higuchi
Mamoru Sawahashi
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Ntt Docomo, Inc.
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Priority to CA2651188A priority patent/CA2651188C/en
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of wireless communication, and particularly relates to a transmission apparatus and a reception apparatus used in the uplink.
  • next-generation wireless access scheme which is currently being researched and developed, is required to perform communication more efficiently than the conventional scheme.
  • a multi-carrier wireless access method such as orthogonal frequency division multiple access (OFDM) is promising.
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access
  • the uplink is not required to have a higher capacity than the downlink, and the transmission power of the mobile station is significantly limited compared to that of the base station. And different.
  • a multicarrier scheme that may increase the peak power to average power ratio (PAPR) is not an appropriate scheme for the uplink. Rather, from the viewpoint of suppressing PAPR and increasing cell coverage, it is desirable to adopt a single carrier scheme for the uplink.
  • PAPR peak power to average power ratio
  • each channel includes various types of channels having different roles.
  • the pilot channel includes a channel compensation pilot channel for the radio resource not allocated.
  • the control channel has previously received acknowledgment information for the downlink data channel ( ACK / NA CK) etc. may be included.
  • the types and properties of uplink channels are described in Patent Document 1, for example.
  • Non-Patent Document 1 3GPP, TR25.814, "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA" Disclosure of Invention Problems to be solved by the invention
  • the present invention has been made to address at least one of the above-described problems, and the problem is that transmission for realizing an uplink frame suitable for transmitting various uplink channels is performed.
  • An apparatus and a receiving apparatus are provided.
  • a transmission device used in a mobile communication system that employs a single carrier scheme in the uplink includes multiplexing means for multiplexing the pilot channel, control channel, and data channel, and transmission means for transmitting transmission symbols including at least the pilot channel and control channel in the uplink.
  • the pilot channel includes a first pilot channel for measuring an uplink channel state by a receiving apparatus, and a second pilot channel for compensating a channel transmitted in the uplink.
  • the data channel is transmitted using one or more resource blocks.
  • the first pilot channel is transmitted in a frequency band covering a plurality of resource blocks.
  • the second pilot channel is transmitted in the resource block assigned to its own station.
  • the control channels of the local station and other stations are orthogonalized by frequency division multiplexing (FDM).
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a receiver according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the shared control channel generator.
  • Fig. 4 is a diagram showing an example of a band used in the system.
  • FIG. 5A is a diagram showing how user A and user B information is multiplexed by distributed FDM.
  • FIG. 5B is a diagram showing how user A and user B information is multiplexed by CDM and distributed FDM.
  • FIG. 5C is a diagram showing how user A and user B information is multiplexed in the local FDM.
  • FIG. 6A is a diagram showing a mapping example of pilot channels, control channels, and data channels.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of mapping of pilot channels, control channels, and data channels.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of mapping of pilot channels, control channels, and data channels.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of mapping of pilot channels, control channels, and data channels.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of mapping of pilot channels, control channels, and data channels.
  • the first pilot channel for measuring the uplink channel state by the receiving device is transmitted in a wide band, and the second pilot for compensating the channel transmitted in the uplink.
  • the channel is transmitted in the resource block assigned to the user equipment. Therefore, quality measurement for each resource block can be performed appropriately, and channel compensation for allocated resource blocks can be performed appropriately.
  • control channel power of the local station and the remote station may be orthogonalized by the distributed FDM system.
  • control channel of the own station is also transmitted within the resource block allocated for the data channel of the own station.
  • control channel of the local station is not limited to the resource block for the data channel. It will be sent.
  • control channel power of the own station may be transmitted in the frequency band of one or several resource blocks.
  • the data channel of the local station and the other station may be orthogonal to each other in the FDM system, and the pilot channel of the local station and the other station in the CDM system.
  • Uplink channels can be broadly divided into (A) contention-based channels, (B) non-collision channels, and (C) pilot channels.
  • Collision-allowed channels are channels that do not need to be scheduled at the base station before transmission
  • collision-non-permissible channels are channels that need to be scheduled at the base station before transmission.
  • Collision-acceptable channels are (A1) fast access channel, (A2) reserved channel and ( A3) Includes one or more of the uplink synchronization channels.
  • the collision non-permissible channel includes one or more of (B1) uplink shared data channel and (B2) uplink shared control channel.
  • a collision-acceptable channel transmitted from a mobile station without scheduling at the base station can be transmitted at any time by a mobile station, generally a user equipment (UE) including a fixed station.
  • the collision tolerant channel is preferably transmitted over a wide band. By doing so, the transmission time can be shortened. In addition, even if the signal quality is very degraded at some frequencies, the bandwidth is wide so that a frequency diversity effect is obtained, and power amplification (power lambing) to compensate for the degradation is not essential. ,.
  • the collision-tolerant channel has the possibility of competing among users S, and can easily communicate at high speed.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • a fast access channel may contain small data size control messages, may contain small data size traffic data, or both.
  • the control message may include, for example, information related to layer 3 handover.
  • Small size traffic data may include e-mails with little information, game commands, and so on. Since the high-speed access channel can be transmitted by the user equipment to the base station without any reservation, the processing time required for transmission can be reduced.
  • the fast access channel is transmitted in one or more pre-allocated frequency chunks.
  • the user equipment may be notified from the base station on the downlink broadcast channel (broadcast channel) which of the plurality of frequency chunks should be transmitted.
  • the content of this notification may indicate that it is not possible to use one specific frequency chunking power, or that any one (or any number) of specific frequency chunks can be used.
  • Yo! The latter is advantageous in that the probability of collision between users can be less than the former.
  • the reserved channel includes information for requesting scheduling of a collision non-permissible channel.
  • the information may include identification information for identifying the user device, traffic data type (such as voice or image), data size, required quality information (QoS, etc.), and transmission power of the user device.
  • the reserved channel is also transmitted in a pre-assigned frequency chunk. Which of a plurality of frequency chunks should be transmitted may be notified from the base station to the user apparatus through a downlink broadcast channel (broadcast channel).
  • uplink signal transmission is performed by the single carrier method, and equalization is performed to suppress multipath interference.
  • equalization it is desirable to maintain synchronization so that reception timings received from various users are within a predetermined guard interval.
  • the uplink synchronization channel is used.
  • the collision non-permissible channel is transmitted from the user equipment according to the scheduling performed at the base station.
  • the uplink shared data channel includes traffic data and / or layer 3 control messages.
  • the control message may include information related to handover and information necessary for retransmission control.
  • One or more resource blocks (or chunks) are allocated to the uplink shared data channel according to scheduling in the time domain or both time and frequency domains. In this case, resource allocation is planned at the base station so that users associated with better channels (channels) can preferentially transmit packets in the time domain or both time and frequency domains. (Scheduled).
  • the number of resource blocks to be allocated is determined depending on the data rate, data size, etc. that the user equipment intends to transmit. Multiple users who require relatively low data rates If there is, one resource block may be shared by multiple users.
  • a user's traffic size exceeds a certain size, one user can use all the resource blocks. Also, a single user can use multiple resource blocks. When one resource block is shared by multiple users, some multiplexing is performed so that the channels of the multiple users are orthogonal to each other within the resource block. For example, local FDM or distributed FDM may be performed within one resource block.
  • the uplink shared control channel transmits physical control messages and layer 2 control messages (FFS).
  • FFS layer 2 control messages
  • resource allocation is planned at the base station so that users associated with better channels (channels) can preferentially transmit packets.
  • scheduling depending on the superiority or inferiority of the channel state is not essential (however, some link adaptation may be performed for the shared control channel).
  • the base station allocates resource blocks to each user apparatus and performs scheduling so as to avoid contention for the shared control channel.
  • the base station performs scheduling depending on the number of users. In order to keep the packet error rate low, high-precision transmission power control is desirable. It is also desirable to improve the quality of received packets by transmitting an uplink shared control channel over a wide frequency range and obtaining a frequency diversity effect.
  • the uplink shared control channel includes (1) control information related to a scheduled uplink shared data channel, (2) control information related to a scheduled downlink shared data channel, and (3) uplink information. It includes one or more of control information for changing the scheduling of the shared data channel and (4) control information for scheduling the downlink shared data channel.
  • (1) is essential control information that includes control information essential for demodulation of the uplink shared data channel and must accompany the uplink shared data channel.
  • (2) and (4) are control information (control information different from the essential control information) that does not have to be associated with the uplink shared data channel. is there.
  • the control information (3) related to the change of the scheduling content may be included in the essential control information, or may be included in control information different from the essential control information.
  • Control information essential control information related to a scheduled uplink shared data channel is transmitted along with the uplink shared data channel only when it is transmitted.
  • This control information is also called an associated control channel and includes information necessary for demodulating the shared data channel (modulation scheme, channel coding rate, etc.), transmission block size, information on retransmission control, etc. For example, it may be expressed by an information amount of about 14 bits.
  • the retransmission control information may include information indicating whether a packet transmitted on the uplink shared data channel is a retransmission packet or a new packet, information indicating a method of using the retransmission packet, and the like.
  • the data of the retransmitted packet is the same as the data of the previously transmitted packet (for example, the initial transmission data).
  • the data of the retransmitted packet data is transmitted previously. And may be different. In the latter case, packet combining can be performed together with redundant information of the error correction code.
  • Control information associated with a scheduled downlink shared data channel is transmitted to the base station only when the downlink shared data channel is transmitted from the base station and received by the user apparatus.
  • This control information indicates delivery confirmation information, that is, whether or not a packet has been properly received in the downlink (ACK / NACK) —in the simplest case, it can be expressed in one bit.
  • Control information for changing the scheduling content of the uplink shared data channel is transmitted to notify the base station of the buffer size and / or transmission power of the user apparatus.
  • This control information may be transmitted regularly or irregularly. For example, it may be transmitted from the user apparatus when the buffer size and / or transmission power changes.
  • the base station may change the scheduling content in response to such changes in the user equipment.
  • the buffer size and transmission power may not be able to be expressed with an information amount of about 10 bits, for example.
  • Control information for scheduling the downlink shared data channel is used to notify the base station of downlink channel quality information (CQI: channel quality indicator).
  • CQI channel quality indicator
  • Sent The CQI may be a received SIR measured by a user equipment, for example. This information may be sent regularly or irregularly. For example, it may be reported to the base station when the channel quality changes. This control information may not be able to be expressed with an information amount of about 5 bits, for example.
  • the pilot channel is a signal having a known pattern in advance on the transmission side and the reception side, and may be referred to as a reference signal, a known signal, a training signal, or the like.
  • the pilot channel can be transmitted from the user equipment by time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM), code division multiplexing (CDM), or a combination thereof.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • the pilot channel is transmitted in the first pilot channel for CQI measurement for all resource blocks that may be allocated to the own station in the future and the resource block that is currently allocated to the own station. And a second pilot channel for channel compensation.
  • the first pilot channel is transmitted in a wide band including all resource blocks, and the second pilot channel is transmitted only in a specific resource block assigned to the own station.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a transmitter according to one embodiment of the present invention.
  • the transmitter shown is typically provided in the user equipment.
  • FIG. 1 depicts a pilot channel generation unit 231, a shared control channel generation unit 233, a shared data channel generation unit 234, a multiplexing unit 235, a discrete Fourier transform unit (DFT) 236, a mapping unit 237, and a fast inverse Fourier transform unit 238. It is.
  • DFT discrete Fourier transform unit
  • the pilot channel generator 231 generates a pilot channel used in the uplink.
  • the pilot channel includes at least the first and second pilot channels.
  • the shared control channel generation unit 233 includes various control information and a shared control channel. Is generated.
  • the shared control channel generation unit 233 will be described later with reference to FIG.
  • the shared data channel generation unit 234 generates a shared data channel to be transmitted in the uplink.
  • Multiplexer 235 multiplexes and outputs one or more of various channels. It is not essential that all the channels shown in the figure are multiplexed. One or more channels are multiplexed as necessary. In the example shown in the figure, the multiplexing unit 235 performs time division multiplexing, and the mapping unit 237 performs allocation to frequency components. These time-division multiplexed signals are classified as collision non-permissible channels because they are scheduled according to instructions from the base station.
  • a collision-acceptable channel is also generated and multiplexed and transmitted as necessary, but this is omitted for the sake of simplicity.
  • a discrete Fourier transform unit (DFT) 236 performs a Fourier transform on the signal (the multiplexed signal in the illustrated example) input thereto.
  • the signal is a discrete digital value, so a discrete Fourier transform is performed.
  • a series of signal sequences arranged in time order is expressed in the frequency domain.
  • Mapping section 237 maps each signal component after Fourier transform to a predetermined subcarrier in the frequency domain.
  • the frequency division multiplexing (FDM) method may be a localized or local FDM method (localized FDM) in which one continuous narrow band is assigned to one user, and a plurality of frequency components are predetermined.
  • a distributed or distributed FDMA (distributed FDM) system that gives a spectrum that is dispersed and arranged with a frequency interval may be used.
  • the predetermined frequency interval is generally equal, but it may be unequal.
  • the mapping unit 237 performs mapping on the frequency axis with a local type FDM or a distributed type FDM.
  • the fast inverse Fourier transform unit 238 performs fast inverse Fourier transform on the signal components after mapping, and outputs a signal sequence arranged in a series of time sequences.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a receiver according to an embodiment of the present invention.
  • the illustrated receiver is typically provided in a base station.
  • a discrete Fourier transform unit (DFT) 241, a mapping unit 242, a fast inverse Fourier transform unit 243 and a multiplexing unit 244 are depicted.
  • a discrete Fourier transform unit (DFT) 241 performs a Fourier transform on a signal (received signal in the illustrated example) input thereto. As a result, a series of signal sequences arranged in time order is expressed in the frequency domain.
  • DFT discrete Fourier transform unit
  • Mapping section 242 extracts a predetermined subcarrier component from the signal after Fourier transform. As a result, for example, signals multiplexed by local FDM and distributed FDM are separated.
  • the fast inverse Fourier transform unit 242 performs fast inverse Fourier transform on the separated signal components, and outputs a signal sequence arranged in a series of time sequences.
  • Separating section 244 separates and outputs one or more of various channels.
  • the signal mapped to the frequency component is restored to the signal before mapping by the demapping unit 242, and separation of the time-multiplexed signal is performed by the separation unit 244.
  • One or more channels generated by the generation unit of each channel in FIG. 1 are time-multiplexed (switched appropriately) by the multiplexing unit 235, input to the DFT 236, and converted into a frequency domain signal.
  • the converted signal is appropriately mapped to frequency components by the mapping unit 237, input to the IF FT238, and converted into a time-series signal. Thereafter, it is wirelessly transmitted through processing elements such as the RF unit 14 in FIG.
  • This signal is received by the receiver of FIG.
  • the received signal is input to DF T241 and converted to a frequency domain signal.
  • the converted signal is separated into a signal before mapping by the force S and demapping unit 242 which is a signal mapped to the frequency component.
  • the separated signal is converted into a time-series signal by IFFT 243, and the time-multiplexed signal series is appropriately separated by separation section 244, and further demodulated by a processing element (not shown).
  • FIG. 3 shows a detailed view of the shared control channel generation unit 233.
  • the switches 251, 252, 253, the modulation and code signals 255, 256, 257, 258, and the multiple repulsion power are shown.
  • Each switch gives each channel input to one end (left side in the figure) to the other end according to an instruction signal (not shown) regarding the shared control channel.
  • the content of the instruction signal is shared Determine how the control channel is configured, ie, what control information is included in the shared control channel.
  • control information that may be included in the shared control channel
  • (1) essential control information (2) downlink acknowledgment information (information indicating acknowledgment (ACK) and negative acknowledgment (NACK)) , (3) Information for changing the contents of scheduling, and (4) Channel state information (CQI) indicating the reception quality of the downlink pilot channel are shown.
  • ACK acknowledgment
  • NACK negative acknowledgment
  • CQI Channel state information
  • Each of the modulation and encoding unit performs data modulation on the channel input thereto using the specified modulation method, and performs channel encoding using the specified code method.
  • the modulation scheme and coding scheme used for each channel may be different for each channel, or the same scheme may be used for two or more channels.
  • the modulation method or coding method may be set to be fixed and unchanged.
  • Multiplexer 259 multiplexes each channel to create and output a shared control channel.
  • the modulation scheme and the coding scheme are fixed, and it is intended to obtain the required quality by controlling the transmission power control.
  • Link adaptation methods include Adaptive Modulation and Coding (AMC) and Transmission Power Control (TPC) control.
  • FIG. 4 shows frequency bands used in a certain communication system.
  • a frequency band given to the system (also referred to as an entire frequency band or a system band) includes a plurality of system frequency blocks, and the user equipment uses one or more resource blocks included in the system frequency block. Communication can be performed.
  • a resource block is also called a chunk or a frequency chunk.
  • one chunk may include one or more carriers (also called subcarriers).
  • a single carrier scheme is adopted, and one chunk includes only one carrier. Not.
  • the system band is 10 MHz
  • the system frequency block is 5 MHz
  • the system band includes two system frequency blocks.
  • the system frequency block 2 is not drawn for the sake of simplicity.
  • the resource block is 1.25MHz
  • One system frequency block contains four resource blocks. Which of the two system frequency blocks can be used by the user equipment is determined by the base station according to the bandwidth with which the user equipment can communicate and the number of users communicating in the system.
  • the bandwidth of the system frequency block is designed as a bandwidth that can be communicated by all user devices that may communicate with the system. In other words, the bandwidth of the system frequency block is determined as the maximum transmission bandwidth for the assumed lowest grade user equipment.
  • the subframe may be referred to as a transmission time interval (TT I) such as 0.5 ms, but any suitable period may be used.
  • TT I transmission time interval
  • the user apparatus transmits an uplink pilot channel to the base station. Based on the reception quality of the uplink pilot channel, the base station determines which one or more resource blocks to be used by the user equipment for transmission of the shared data channel (scheduling). The contents of scheduling (scheduling information) are notified to the user equipment through the downlink shared control channel or another channel. The user equipment transmits the uplink shared data channel using the allocated resource block.
  • the shared control channel shared control channel including essential control information
  • the uplink shared control channel may include control information other than the essential control information.
  • the resource block allocated to a certain user may change over time.
  • Resource blocks allocated to users may follow a certain frequency hopping pattern.
  • the contents of the hopping pattern may be known before the start of communication between the base station and the user apparatus, and may be notified from the base station to the user apparatus as necessary. From the viewpoint of maintaining the average signal quality of the uplink channel, it is desirable to use various resource blocks that are not limited to specific resource blocks.
  • FIGS. 5A to 5C show how much information of user A and user B is in one subframe.
  • the pilot channel and the data channel are time multiplexed.
  • Information on user A and user B is multiplexed by distributed FDM.
  • the pilot channel and the data channel are time multiplexed, and the data channels of user A and user B are multiplexed by distributed FDM.
  • B's pilot channel is multiplexed by CDM.
  • the pilot channel and data channel are time-multiplexed, and the data channels of user A and user B are multiplexed by local FDM.
  • FIG. 6A shows an example of information mapping for each user according to an embodiment of the present invention.
  • the range shown is the entire frequency band and one subframe, but the frequency axis direction may be within the range of one system frequency block.
  • the period in the subframe is divided into the first to fourth time slots in order of time.
  • the first pilot channel from all users is multiplexed and transmitted. All users include all users who may transmit any channel in the future, in addition to users transmitting uplink data channels and users transmitting uplink control channels.
  • the first pilot channel is a pilot channel for CQI measurement for all resource blocks that may be allocated to its own station in the future.
  • the multiplexing of the first pie channel of all users may be performed by FDM, CDM, or both.
  • the control channel is mapped in the second time slot.
  • the control channels for each user are orthogonal to each other using a distributed FDM.
  • the information included in the shared control channel includes essential control information essential for demodulating the shared data channel and other control information (control information other than essential control information).
  • users B, C, and D transmit a control channel including control information other than essential control information.
  • users B, C, and D distribute the control channel over the entire frequency band (or the entire system frequency block) and transmit it to the base station.
  • Users B, C, and D do not transmit data channels in any resource block in this subframe.
  • User A is assigned one resource block, and in that resource block, the third time Transmit data channel in slot.
  • User A's control channel (including mandatory control information and other control information) is transmitted using the frequency in the resource block allocated to user A.
  • the control channel for user A and the control channel for other users are also orthogonal to each other in the distributed FDM.
  • the second pilot channel is mapped.
  • the second pilot channel is a pilot channel for channel compensation of the channel transmitted in the resource block currently allocated to the own station.
  • the first pilot channel transmitted over a wide band for CQI measurement may be multiplexed by multiple users. Even in this case, it is possible to compensate for the channel transmitted by the resource block that is currently allocated to the local station using a part of the first pilot channel transmitted over a wide band.
  • the base station estimates the channel state of the resource block based on the second pilot channel, and the compensation content to be applied to the control channel and data channel (phase rotation amount) And power etc.). In addition, based on the first pilot channel, it is determined which resource block has higher quality for user A in the subsequent subframes. Based on the uplink channels (control information other than the essential control information) received from users B, C, and D, the base station performs retransmission control and the like. Also, when an uplink resource allocation request has been made, the base station determines which resource block has the highest quality for user B, C, or D based on the received first pilot channel. judge.
  • the first pilot channel is transmitted in a wide band.
  • the control channels of users B, C, and D that are not assigned specific resource blocks are Desired to be distributed over a wide band, as in the example. From the point of view of transmitting the control channel in the best possible channel state, users who are assigned a specific resource block
  • a control channel is desired to be transmitted in the resource block divided as in the example shown.
  • the demodulated resource block for user A's control channel
  • FIG. 6B shows an example of information mapping for each user according to an embodiment of the present invention.
  • the time slots are divided into the first through fifth.
  • the first, second, fourth, and fifth time slots are the same as the first to fourth time slots in Fig. 6A.
  • a control channel containing control information other than user A's essential control information is transmitted in the third time slot (before user A's data channel is transmitted).
  • the essential control information is transmitted in the second time slot, and control information other than the essential control information is transmitted in the third time slot.
  • the amount of control information other than the essential control information is large (for example, the amount of control information other than the essential control information is so large that it is difficult to transmit using the system of FIG. 6A). Is advantageous.
  • FIG. 7 shows an example of information mapping for each user according to an embodiment of the present invention.
  • the force S which is the same as the example shown in Fig. 6A
  • the control channels transmitted by users B, C, and D are not distributed over the entire frequency band. The difference is that it falls within the category of resource blocks. If the channel condition for a particular resource block is relatively good, it is desirable that the control channel be transmitted on a particular resource block, as shown in Figure 7.
  • FIG. 8 shows an example of information mapping for each user according to an embodiment of the present invention. Force that is generally the same as the example shown in Fig. 6A
  • the control channel of user A that includes only the control channels transmitted by users B, C, and D (including only control information other than the essential control information) is also in the entire frequency band. It is different in that it is distributed.
  • FIG. 9 shows an example of information mapping for each user according to an embodiment of the present invention.
  • the mapping examples in FIGS. 6A to 8 only the data channel of user A is shown.
  • the data channels of other users are also shown.
  • Figure 9 shows an example of mapping for two subframes. As shown, the mapping method changes over time. It may be converted.

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Abstract

　上りリンクでシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用される送信装置は、パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルを多重する多重手段と、パイロットチャネル及び制御チャネルを少なくとも含む送信シンボルを上りリンクで送信する送信手段とを有する。上りリンクのチャネル状態を受信装置で測定するための第1パイロットチャネルは複数のリソースブロックにわたる周波数帯域で送信される。上りリンクで伝送されたチャネルを補償するための第２パイロットチャネルは自局に割り当てられたリソースブロックで送信される。自局及び他局の制御チャネルはFDM方式で互いに直交させられる。

Description

明 細 書
送信装置及び受信装置
技術分野
[0001] 本発明は無線通信の技術分野に関連し、特に上りリンクで使用される送信装置及 び受信装置に関連する。
背景技術
[0002] 現在研究開発が進められている次世代の無線アクセス方式では、従来の方式より も更に効率的に通信を行うことが求められる。下りリンクでは通信の高速大容量化が 特に必要とされ、そのため直交周波数分割多重接続（OFDM)のようなマルチキャリア 方式の無線アクセス方式が有望視されている。これに対して上りリンクは下りリンクほ ど高速大容量化の要請は強くないこと及び移動局の送信電力は基地局のそれに比 ベて著しく制限されること等の点で、上りリンクは下りリンクと異なる。このため、ピーク 電力対平均電力比（PAPR: peak to average power ratio)が大きくなるおそれの あるマルチキャリア方式は上りリンクに適切な方式とは言えない。むしろ、 PAPRを抑 制し、セルのカバレッジを大きくする観点からは、上りリンクにシングルキャリア方式を 採用することが望ましい。
[0003] ところで、上りリンクで伝送されるチャネルにはデータチャネル、制御チャネル及び パイロットチャネル等があり、各チャネルの中には役割の異なる様々な種類のチヤネ ルが含まれる。例えばパイロットチャネルは、割当済みの無線リソースに対するチヤネ ル補償用パイロットチャネルに加えて、割り当てられていない無線リソースに対するチ ャネル補償用のパイロットチャネルもある。また、制御チャネルは上りのデータチヤネ ルを復調するために使用される情報 (例えば、変調方式及びチャネル符号化率を示 す情報等）に加えて、以前に受信した下りデータチャネルの送達確認情報 (ACK/NA CK)等のような情報が含まれてもよレ、。上りリンクチャネルの種類及び性質について は例えば特許文献 1に記載されてレ、る。
非特許文献 1 : 3GPP, TR25.814, "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA" 発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0004] し力 ながら上記のような様々な上りリンクチャネルの性質に配慮した適切な上りリ ンクフレームは未だ確定されていなレ、。更に、次世代の無線アクセス方式では広範な システム周波数帯域が用意され、その全部又は一部を用レ、て移動局が通信を行うこ とが想定されている。し力 ながら広狭様々な帯域で使用するのに適した上りリンクフ レームも未だ確定されてレ、なレ、。
[0005] 本発明は、上記問題点の少なくとも 1つに対処するためになされたものであり、その 課題は、様々な上りチャネルを伝送するのに適切な上りリンクフレームを実現するた めの送信装置及び受信装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明では、上りリンクでシングノレキャリア方式を採用する移動通信システムで使用 される送信装置が使用される。送信装置は、パイロットチャネル、制御チャネル及び データチャネルを多重する多重手段と、パイロットチャネル及び制御チャネルを少な くとも含む送信シンボルを上りリンクで送信する送信手段とを有する。前記パイロット チャネルは、上りリンクのチャネル状態を受信装置で測定するための第 1パイロットチ ャネノレと、上りリンクで伝送されたチャネルを補償するための第 2パイロットチャネルと を含む。前記データチャネルは 1以上のリソースブロックを用いて送信される。前記第 1パイロットチャネルは複数のリソースブロックにわたる周波数帯域で送信される。前 記第 2パイロットチャネルは自局に割り当てられたリソースブロックで送信される。 自局 及び他局の制御チャネルは周波数分割多重 (FDM)方式で互いに直交させられる。 発明の効果
[0007] 本発明によれば、様々な上りチャネルを伝送するのに適切な上りリンクフレームを実 現すること力 Sできる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明の一実施例による送信機の概略ブロック図を示す。
[図 2]本発明の一実施例による受信機の概略ブロック図を示す。
[図 3]は共有制御チャネル生成部の詳細図を示す。 園 4]システムで使用される帯域の一例を示す図である。
[図 5A]ユーザ A及びユーザ Bの情報がディストリビュート型 FDMで多重される様子を 示す図である。
[図 5B]ユーザ A及びユーザ Bの情報が CDM及びディストリビュート型 FDMで多重され る様子を示す図である。
[図 5C]ユーザ A及びユーザ Bの情報がローカル FDMで多重される様子を示す図であ る。
[図 6A]パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルのマッピング例を示す 図である。
[図 6B]パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルのマッピング例を示す 図である。
[図 7]パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルのマッピング例を示す図 である。
[図 8]パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルのマッピング例を示す図 である。
[図 9]パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルのマッピング例を示す図 である。
符号の説明
231 パイロットチャネル生成部
233 共有制御チャネル生成部
235 共有データチャネル生成部
236, 241 離散フーリエ変換部
237, 242 マッピング部
238, 243 高速逆フーリエ変換部
244 分離部
251〜253 スィッチ
255〜258 変調及び符号化部
259 多重部 発明を実施するための最良の形態
[0010] 本発明の一態様によれば、上りリンクのチャネル状態を受信装置で測定するための 第 1パイロットチャネルが広帯域で伝送され、上りリンクで伝送されたチャネルを補償 するための第 2パイロットチャネルはそのユーザ装置に割り当てられたリソースブロッ クで送信される。このためリソースブロック毎の品質測定を適切に行うことができ、且 つ割当済みのリソースブロックのチャネル補償等も適切に行うことができる。
[0011] 周波数ダイバーシチ効果を得る一方、直交性を簡易に確実に得る観点からは、 自 局及び他局の制御チャネル力 ディストリビュート FDM方式で互いに直交させられて あよい。
[0012] チャネル状態の良いリソースブロックで制御チャネルを伝送する観点からは、 自局 の制御チャネルも、自局のデータチャネル用に割り当てられたリソースブロック内で送 信されることが望ましい。
[0013] 周波数ダイバーシチ効果を特に期待する観点からは、 自局の制御チャネルが、デ ータチャネル用リソースブロックだけでなぐ自局のデータチャネル用の割り当てられ たリソースブロック以上の広レ、帯域を用いて送信されてもょレ、。
[0014] 各ユーザのチャネル状態の優劣に配慮してスループットを向上させる観点からは、 自局の制御チャネル力 1つまたは数個のリソースブロックの周波数帯域で送信され てもよい。
[0015] 自局及び他局のデータチャネルは FDM方式で、 自局及び他局のパイロットチヤネ ルは CDM方式で互レ、に直交させられてもよレ、。
実施例 1
[0016] 本発明の一実施例による装置構成及び動作の説明前に、上りリンクで伝送される 各種のチャネルが概説されることは有意義であると思われる。上りリンクチャネルは大 別して（A)衝突許容チャネル (contention— based channel), (B)衝突非許容チヤネ ル及び（C)パイロットチャネルに分けられる。衝突許容チャネルは送信前に基地局で スケジューリングされることを要しなレ、チャネルであり、衝突非許容チャネルは送信前 に基地局でスケジューリングされていることを要するチャネル（scheduled— channel)で ある。衝突許容チャネルは、（A1)高速アクセスチャネル、（A2)予約チャネル及び（ A3)上り同期チャネルの 1以上を含む。衝突非許容チャネルは、（B1)上り共有デー タチャネル及び（B2)上り共有制御チャネルの 1以上を含む。
[0017] (A) [衝突許容チャネル]
基地局でのスケジューリングなしに移動局から送信される衝突許容チャネルは、移 動局はり一般的には固定局も含むユーザ装置（UE: user equipment) )がいつでも 送信できる。衝突許容チャネルは広い帯域にわたって送信されることが望ましい。そ うすることで伝送時間を短くすることができる。また、一部の周波数で信号品質が非常 に劣化したとしても、帯域が広いので周波数ダイバーシチ効果が得られ、その劣化を 補償するための電力増幅 (パワーランビング)等は必須でなくてょレ、。衝突許容チヤ ネルはユーザ間で競合してしまうおそれがある力 S、簡易に高速に通信できる。現行の UTRAと同様な時分割多重 (TDM)方式が使用されるが、本実施例では他ユーザと の衝突をなるベく減らす観点から、周波数分割多重 (FDM)及び/又は符号分割多 重（CDM)が行われる。但し、他ユーザとの間で衝突が生じてしまった場合には、そ れらのユーザは必要に応じて衝突許容チャネルを再度送信してもよい。
[0018] (A1)高速アクセスチャネル（Fast Access Channel)
高速アクセスチャネルは、小さなデータサイズの制御メッセージを含んでもょレ、し、 小さなデータサイズのトラフィックデータを含んでもよいし、それらの双方を含んでもよ レ、。データサイズを小さく限定する 1つの理由は伝送遅延を短くするためである。制 御メッセージは例えばレイヤ 3のハンドオーバに関する情報を含んでもよい。小さなサ ィズのトラフィックデータは、例えば情報量の少ない電子メールや、ゲームのコマンド 等を含んでもょレ、。高速アクセスチャネルは何らの予約もなしにユーザ装置が基地局 に送信できるので、送信に要する処理時間が少なくて済む。高速アクセスチャネルは 、事前に割り当てられた 1以上の周波数チャンクで送信される。複数の周波数チャン クの内のどれで送信すべきかは、下りリンクの報知チャネル（ブロードキャストチャネル )で基地局からユーザ装置に通知されてもよレ、。この通知の内容は、特定の 1つの周 波数チャンクし力、使用できないことを示してもよいし、特定の複数の周波数チャンクの 内のどの 1つでも（又はいくつでも）使用できることを示してもよレ、。後者はユーザ間の 衝突の確率を前者よりも少なくできる点で有利である。 [0019] (A2)予約チャネル（Reservation Channel)
予約チャネルは、衝突非許容チャネルのスケジューリングを要求する情報を含む。 その情報は、ユーザ装置を識別する識別情報、トラフィックデータ種別（音声や画像 等）、データサイズ、所要品質情報 (QoS等)、及びユーザ装置の送信電力等を含ん でもよレ、。予約チャネルも、事前に割り当てられた周波数チャンクで送信される。複数 の周波数チャンクの内のどれで送信すべきかは、下りリンクの報知チャネル（ブロード キャストチャネル)で基地局からユーザ装置に通知されてもよい。
[0020] (A3)上り同期チャネル（Uplink Synchronization Channel)
本実施例ではシングノレキャリア方式で上りリンクの信号伝送が行われ、マルチパス 干渉を抑制するための等化が行われる。効果的な等化を行うには、様々なユーザか ら受信される受信タイミングが所定のガードインターバルの期間内に収まるように、同 期が維持されることが望ましい。この同期を維持するために、上り同期チャネルが使 用される。
[0021] なお、同期を維持することは後述のノ ィロットチャネルでも実現できる。従って、同 期チャネルとパイロットチャネルの双方を用意することは必須ではない。
[0022] (B) [衝突非許容チャネル]
衝突非許容チャネルは、基地局でなされたスケジューリングに従ってユーザ装置か ら送信される。
[0023] (B1)上り共有データチャネル（Uplink Shared Data Channel)
上り共有データチャネルは、トラフィックデータ及びレイヤ 3の制御メッセージの双方 又は一方を含む。制御メッセージにはハンドオーバに関する情報や、再送制御に必 要な情報等が含まれてもよい。上り共有データチャネルには、時間領域又は時間及 び周波数双方の領域でのスケジューリングに従って、 1以上のリソースブロック（又は チャンク）が割り当てられる。この場合に、時間領域又は時間及び周波数の両方の領 域で、より良好な伝搬路 (チャネル）に関連するユーザが優先的にパケットを送信でき るように、リソース割り当てが基地局で計画される（スケジューリングされる）。割り当て られるリソースブロック数はユーザ装置が送信しょうとするデータレートやデータサイ ズ等に依存して決定される。比較的低いデータレートしか要求しない複数のユーザ が存在する場合には、 1つのリソースブロックが複数のユーザで共用されてもよい。し かし、あるユーザのトラフィックサイズが所定のサイズを超える場合には、 1つのリソー スブロック総てを 1人のユーザが使用してもよレ、。また、 1人のユーザが複数のリソー スブロックを使用してもよレ、。 1つのリソースブロックが複数のユーザで共用される場合 には、そのリソースブロック内で複数のユーザのチャネルが互いに直交するように、何 らかの多重化が行われる。例えば、その 1リソースブロック内でローカル FDMや分散 型 FDMが行われてもよレ、。
[0024] (B2)上り共有制御チャネル（Uplink Shared Control Channel)
上り共有制御チャネルは物理制御メッセージ及びレイヤ 2制御メッセージ (FFS)を 伝送する。上り共有データチャネルについては、より良好な伝搬路 (チャネル）に関連 するユーザが優先的にパケットを送信できるようにリソース割り当てが基地局で計画さ れる。しかし、上り共有制御チャネルについては、チャネル状態の優劣に依存したス ケジユーリングは必須ではない（但し、共有制御チャネルについて何らかのリンクァダ プテーシヨンが行われてもよい。）。基地局は、各ユーザ装置にリソースブロックを割り 当て、共有制御チャネルの競合を回避するようにスケジューリングを行う。上り共有制 御チャネルについては、基地局はユーザ数に依存したスケジューリングを行う。パケ ットエラーレートを低く維持するため、高精度な送信電力制御が行われることが望まし レ、。また、上り共有制御チャネルを幅広い周波数範囲にわたって送信し、周波数ダイ バーシチ効果を得ることで、受信パケットの高品質化を図ることが望ましい。
[0025] 上り共有制御チャネルは、具体的には、（1)スケジューリング済みの上り共有データ チャネルに関連する制御情報、 （2)スケジューリング済みの下り共有データチャネル に関連する制御情報、（3)上り共有データチャネルのスケジューリングの内容を変更 するための制御情報及び（4)下り共有データチャネルのスケジューリングを行うため の制御情報の 1以上を含む。これら各種の制御情報のうち、 （1)は上り共有データチ ャネルの復調に必須の制御情報を含み、上り共有データチャネルに付随しなければ ならない必須制御情報である。これに対して、（2)及び (4)については上り共有デー タチャネルに付随することは必須ではなぐ上り共有データチャネルに付随しなくても よい制御情報 (必須制御情報とは異なる制御情報)である。このような分類法によれ ば、スケジューリング内容の変更に関連する制御情報（3)は必須制御情報に含めら れてもよいし、必須制御情報とは異なる制御情報に含められてもよい。
[0026] (1)スケジューリング済みの上り共有データチャネルに関連する制御情報 (必須制 御情報）は、上り共有データチャネルが送信する場合にのみそれに付随して送信さ れる。この制御情報は、付随制御チャネル (associated control channel)とも呼ばれ、 共有データチャネルを復調するのに必要な情報 (変調方式、チャネル符号化率等）、 伝送ブロックサイズ、再送制御に関する情報等を含み、例えば 14ビット程度の情報 量で表現されてもよい。再送制御情報には例えば、上り共有データチャネルで伝送 されるパケットが再送パケットであるか或いは新規のパケットであるかを示す情報や、 再送パケットの使用方法を示す情報等が含まれてもよい。例えば第 1の使用方法は、 再送パケットのデータが以前に送信したパケットのデータ（例えば初回送信データ）と 同じであるが、第 2の使用方法では再送パケットのデータが以前に送信したパケット のデータと異なってもよい。後者の場合は誤り訂正符号ィヒの冗長情報と共にパケット 合成を行うことができる。
[0027] (2)スケジューリング済みの下り共有データチャネルに付随する制御情報は、下り の共有データチャネルが基地局から送信され、ユーザ装置でそれが受信された場合 にのみ基地局に送信される。この制御情報は、送達確認情報 即ち下りリンクでパケ ットが適切に受信できたか否か (ACK/NACK)—を表し、最も簡易な場合には 1ビ ットで表現できる。
[0028] (3)上り共有データチャネルのスケジューリングの内容を変更するための制御情報 は、ユーザ装置のバッファサイズ及び/又は送信電力を基地局に通知するために送 信される。この制御情報は定期的に又は不定期的に送信されてもよい。例えば、バッ ファサイズ及び/又は送信電力が変わった時点でユーザ装置から送信されてもよい 。基地局はユーザ装置のそのような状況変化に応じて、スケジューリング内容を変更 してもよレ、。バッファサイズや送信電力の状況は、例えば 10ビット程度の情報量で表 現できる力、もしれない。
[0029] (4)下り共有データチャネルのスケジューリングを行うための制御情報は下りリンク のチャネル品質情報（CQI: channel quality indicator)を基地局に通知するために 送信される。 CQIは例えばユーザ装置で測定された受信 SIRでもよい。この情報は、 定期的に又は不定期的に送信されてもよい。例えばチャネル品質が変わった時点で 基地局に報告されてもよい。この制御情報は例えば 5ビット程度の情報量で表現でき る力もしれない。
[0030] (C)レヽ。ィロットチャネル]
パイロットチャネルは、送信側及び受信側で予め既知のパターンを有する信号であ り、リファレンス信号、既知信号、トレーニング信号等と言及されてもよい。
[0031] パイロットチャネルは、時分割多重化 (TDM)、周波数分割多重化 (FDM)、符号 分割多重化（CDM)又はこれらの組み合わせでユーザ装置から送信することができ る。但し、ピーク対平均電力比（PAPR)を小さくする観点からは TDM方式を使用す ることが望ましい。パイロットチャネルとデータチャネルを TDM方式で直交させること で、受信側でパイロットチャネルを正確に分離でき、チャネル推定精度の向上に寄与 すること力 Sできる。
[0032] パイロットチャネルには、将来自局に割り当てられる可能性のある全てのリソースブ ロックについての CQI測定用の第 1パイロットチャネルと、現在自局に割り当てられて レ、るリソースブロックで伝送されるチャネルのチャネル補償用の第 2パイロットチャネル とが含まれる。後述するように第 1パイロットチャネルは全リソースブロックを含む広帯 域で伝送され、第 2パイロットチャネルは自局に割り当てられた特定のリソースブロック だけで送信される。
[0033] 図 1は本発明の一実施例による送信機の概略ブロック図を示す。図示の送信機は 典型的にはユーザ装置に設けられる。図 1にはパイロットチャネル生成部 231、共有 制御チャネル生成部 233、共有データチャネル生成部 234、多重部 235、離散フー リエ変換部（DFT) 236、マッピング部 237及び高速逆フーリエ変換部 238が描かれ ている。
[0034] パイロットチャネル生成部 231は上りリンクで使用されるパイロットチャネルを生成す る。パイロットチャネルには少なくとも上記の第 1及び第 2パイロットチャネルが含まれ る。
[0035] 共有制御チャネル生成部 233は様々な制御情報を含んでょレ、共有制御チャネル を生成する。共有制御チャネル生成部 233については後に図 3を参照しながら説明 される。
[0036] 共有データチャネル生成部 234は上りリンクで送信される共有データチャネルが生 成される。
[0037] 多重部 235は様々なチャネルの 1以上を多重し、出力する。図示の全てのチャネル が多重されることは必須ではなぐ必要に応じて 1以上のチャネルが多重される。図 示の例では多重部 235で時分割多重化の処理が行われ、マッピング部 237で周波 数成分への割り当て処理が行われる。これら時分割多重された信号は、基地局の指 示によりスケジューリングが行われるため、衝突非許容チャネルに分類される。
[0038] 実際には衝突許容チャネルも生成され、必要に応じて多重されて送信されるが、説 明の簡明化を図るためそれは省略されている。
[0039] 離散フーリエ変換部（DFT) 236はそこに入力された信号（図示の例では多重化後 の信号)をフーリエ変換する。信号処理のこの段階では信号は離散的なディジタル値 であるので、離散フーリエ変換が行われる。これにより、時間順に並ぶ一連の信号系 列が周波数領域で表現される。
[0040] マッピング部 237はフーリエ変換後の各信号成分を周波数領域上の所定のサブキ ャリアにマッピングする。この場合における周波数分割多重 (FDM)方式は、 1つの 連続的な狭い帯域を 1人のユーザに割り当てる局在型又はローカル型 FDM方式 (lo calized FDM)でもよいし、複数の周波数成分が所定の周波数間隔をあけて分散し て並んだスペクトルを与える分散型又はディストリビュート型 FDMA (distributed FD M)方式でもよい。所定の周波数間隔は一般的には等間隔であるが、不等間隔でもよ レ、。マッピング部 237はローカル型 FDM又はディストリビュート型 FDMで周波数軸 上でのマッピングを行う。
[0041] 高速逆フーリエ変換部 238はマッピング後の信号成分を高速逆フーリエ変換し、一 連の時間順に並ぶ信号系列を出力する。
[0042] なお、ディストリビュート型 FDMは例えば可変拡散率チップ繰り返しファクタ CDM (V SCRF— CDM: Variable Spreading and Chip Repetition Factors— CDM)方式等 により実現されてもよい。 [0043] 図 2は本発明の一実施例による受信機の概略ブロック図を示す。図示の受信機は 典型的には基地局に設けられる。図 2には離散フーリエ変換部（DFT) 241、マツピ ング部 242、高速逆フーリエ変換部 243及び多重部 244が描かれてレ、る。
[0044] 離散フーリエ変換部（DFT) 241はそこに入力された信号（図示の例では受信信号 )をフーリエ変換する。これにより、時間順に並ぶ一連の信号系列が周波数領域で表 現される。
[0045] マッピング部 242はフーリエ変換後の信号から所定のサブキャリア成分を抽出する 。これにより例えばローカル型 FDMやディストリビュート型 FDMで多重された信号が 分離される。
[0046] 高速逆フーリエ変換部 242は分離後の信号成分を高速逆フーリエ変換し、一連の 時間順に並ぶ信号系列を出力する。
[0047] 分離部 244は様々なチャネルの 1以上を分離し、出力する。図示の例では周波数 成分にマッピングされた信号がデマッピング部 242でマッピング前の信号に復元され 、時間多重された信号の分離は分離部 244で行われる。
[0048] 図 1の各チャネルの生成部で生成された 1以上のチャネルは多重部 235で時間多 重され (適切に切り替えられ）、 DFT236に入力され、周波数領域の信号に変換され る。変換後の信号はマッピング部 237により適切に周波数成分にマッピングされ、 IF FT238に入力され、時系列の信号に変換される。以後、図 1の RF部 14のような処理 要素を経て無線送信される。この信号は図 2の受信機で受信される。受信信号は DF T241に入力され、周波数領域の信号に変換される。変換された信号は周波数成分 にマッピングされた信号である力 S、デマッピング部 242によりマッピング前の信号に分 離される。分離された信号は IFFT243で時系列の信号に変換され、時間多重され た信号系列は分離部 244で適切に分離され、不図示の処理要素で更なる復調処理 等が行われる。
[0049] 図 3は共有制御チャネル生成部 233の詳細図を示す。図 3にはスィッチ 251， 252 , 253、変調及び符号ィ匕咅 255， 256, 257, 258及び多重咅 力 苗力、れてレヽる。 各スィッチは一方端（図中左側）に入力されている各チャネルを、共有制御チャネル に関する指示信号 (図示せず）に従って他方端に与える。指示信号の内容は共有制 御チャネルをどのように構成する力、即ち共有制御チャネルにどの制御情報が含め られるかを決定する。図示の例では共有制御チャネルに含まれる可能性のある制御 情報として、（1)必須制御情報、（2)下りチャネルの送達確認情報 (肯定応答 (ACK )及び否定応答 (NACK)を示す情報）、（3)スケジューリングの内容を変更するため の情報、及び (4)下りパイロットチャネルの受信品質を表すチャネル状態情報（CQI) が図示されている。
[0050] 変調及び符号化部の各々はそこに入力されたチャネルを、指示された変調方式で データ変調し、指示された符号ィ匕方式でチャネル符号化する。各チャネルに使用さ れる変調方式及び符号化方式は、チャネル毎に異なってもよいし、 2以上のチャネル で同じ方式が使用されてもよい。変調方式又は符号化方式は固定的に不変に設定 されていてもよい。
[0051] 多重部 259は各チャネルを多重し、共有制御チャネルを作成し、出力する。
[0052] 従来の共有制御チャネルの伝送では、変調方式及び符号化方式が固定され、送 信電力制御を制御することで所要品質を得ることが意図されていた。しかしながらチ ャネルの高品質化及びリソースの有効利用等の観点からは、共有制御チャネルの伝 送に関して更なるリンクァダプテーシヨンを行うことが望ましレ、。リンクァダプテーシヨン を行う手法としては適応変調符号化 (AMC: Adaptive Modulation and Coding)及 び送信電力制御 (TPC: Transmission Power Control)制御が挙げられる。
[0053] 図 4は或る通信システムで使用される周波数帯域を示す。システムに与えられた周 波数帯域 (全周波数帯域又はシステムの帯域とも言及される）は、複数のシステム周 波数ブロックを含み、ユーザ装置はシステム周波数ブロックに含まれる 1以上のリソー スブロックを用いて通信を行うことができる。このようなリソースブロックは、チャンク（ch unk)又は周波数チャンクとも呼ばれる。一般的には 1つのチャンクに 1以上のキャリア (又はサブキャリアとも呼ばれる）が含まれてよいが、本発明の一実施例ではシングル キャリア方式が採用され、 1つのチャンクに 1つのキャリアしか含まれていない。
[0054] 図 4の例ではシステム帯域は 10MHzであり、システム周波数ブロックは 5MHzであ り、システム帯域に 2つのシステム周波数ブロックが含まれている。図示の簡明化のた めシステム周波数ブロック 2は描かれていなレ、。リソースブロックは 1. 25MHzであり、 1つのシステム周波数ブロックは 4つのリソースブロックを含む。 2つのシステム周波数 ブロックの内のどれをユーザ装置が使用できるかについては、ユーザ装置の通信可 能な帯域幅及びシステムで通信中のユーザ数等によって基地局により決定される。 システム周波数ブロックの帯域幅は、システムで通信を行う可能性のある全てのユー ザ装置が通信可能な帯域として設計される。言い換えれば、システム周波数ブロック の帯域幅は、想定される最低グレードのユーザ装置に対する最大送信帯域として決 定される。従って、 5MHzの帯域でしか通信できないユーザ装置は何れか一方のシ ステム周波数ブロックしか割り当てられないが、 10MHzの帯域で通信可能なユーザ 装置は双方のシステム周波数ブロックを使用することができるように帯域が割り当てら れてもよレ、。本実施例ではサブフレームは例えば 0. 5msのような送信時間間隔 (TT I)とも呼ばれてよいが、適切な如何なる期間が使用されてもよい。これらの数値例は 単なる一例に過ぎず、適切な如何なる数値が使用されてもよい。
[0055] ユーザ装置は基地局に上りパイロットチャネルを送信する。基地局は上りパイロット チャネルの受信品質に基づレ、て、ユーザ装置が共有データチャネルの送信に使用 する 1以上のリソースブロックをどれにすべきかを決定する（スケジューリングを行う）。 スケジューリングの内容（スケジューリング情報）は下り共有制御チャネル又は別のチ ャネルでユーザ装置に通知される。ユーザ装置は割り当てられたリソースブロックを 用いて上り共有データチャネルを送信する。この場合に、上り共有データチャネルに 付随する共有制御チャネル (必須制御情報を含む共有制御チャネル)も同じリソース ブロックで送信される。上述したように、上り共有制御チャネルには、必須制御情報以 外の制御情報が含まれることもある。
[0056] 或るユーザに割り当てられるリソースブロックは時間経過と共に変化してよレ、。ユー ザに割り当てられるリソースブロックは、或る周波数ホッピングパターンに従ってもよい 。ホッピングパターンの内容は基地局及びユーザ装置の間で通信開始前から既知で もよレ、し、必要に応じて基地局からユーザ装置に通知されてもよい。上りチャネルの 平均的な信号品質の維持を図る観点からは、特定のリソースブロックだけでなぐ様 々なリソースブロックが使用されることが望ましい。
[0057] 図 5A〜5Cは 1つのサブフレーム内でユーザ A及びユーザ Bの情報がどのように多 重されるかの詳細な具体例を示す。図 5Aの例では、パイロットチャネル及びデータ チャネルが時間多重されている。ユーザ A及びユーザ Bの情報はディストリビユート型 FDMで多重されている。図 5Bの例では、パイロットチャネル及びデータチャネルが時 間多重され、ユーザ A及びユーザ Bのデータチャネルがディストリビュート型 FDMで 多重されている点は図 5Aと同様である力 S、ユーザ A及びユーザ Bのパイロットチヤネ ルは CDMで多重されている。図 5Cの例ではパイロットチャネル及びデータチャネル は時間多重され、ユーザ A及びユーザ Bのデータチャネルはローカル型 FDMで多重 されている。
[0058] 図 6Aは本発明の一実施例による各ユーザの情報のマッピング例を示す。図示の 範囲は全周波数帯域及び 1サブフレームであるが、周波数軸方向については 1つの システム周波数ブロックの範囲内としてもよレ、。説明の便宜上サブフレーム中の期間 力 時間経過の順に第 1〜第 4の時間スロットに分けられる。第 1の時間スロットでは、 全ユーザからの第 1パイロットチャネルが多重されて伝送される。全ユーザには、上り データチャネルを伝送するユーザ及び上り制御チャネルを伝送するユーザに加えて 、将来何らかのチャネルを送信する可能性のあるユーザ全員を含む。第 1パイロット チャネルとは、上述したように、将来自局に割り当てられる可能性のある全てのリソー スブロックについての CQI測定用のパイロットチャネルである。全ユーザの第 1パイ口 ットチャネルの多重化は、 FDMで行われてもよいし、 CDMで行われてもよいし、それら 双方で行われてもよい。
[0059] 第 2の時間スロットでは制御チャネルがマッピングされている。各ユーザの制御チヤ ネルはディストリビユート型 FDMで互いに直交される。上述したように共有制御チヤネ ルに含まれる情報は、共有データチャネルの復調に必須の必須制御情報と、それ以 外の制御情報 (必須制御情報以外の制御情報）とがある。図示の例ではユーザ B，C, Dは必須制御情報以外の制御情報を含む制御チャネルを送信する。ユーザ B,C,Dは 第 1パイロットチャネルと同様に全周波数帯域 (又はシステム周波数ブロック全体）に わたって、制御チャネルを分散し、基地局に送信する。ユーザ B,C，Dはこのサブフレ ームではどのリソースブロックにおいてもデータチャネルを送信しないものとする。ュ 一ザ Aには 1つのリソースブロックが割り当てられ、そのリソースブロックで第 3の時間 スロットでデータチャネルを送信する。ユーザ Aの制御チャネル (必須制御情報及び それ以外の制御情報を含む）は、ユーザ Aに割り当てられたリソースブロック中の周波 数を用いて送信される。ユーザ Aの制御チャネルと他のユーザの制御チャネルもディ ストリビュート型 FDMで互いに直交される。
[0060] 第 4の時間スロットでは第 2パイロットチャネルがマッピングされている。第 2パイロット チャネルとは、上述したように、現在自局に割り当てられているリソースブロックで伝送 されるチャネルのチャネル補償用のパイロットチャネルである。この第 4の時間スロット にも， CQI測定用の広帯域に伝送される第 1パイロットチャネルが複数ユーザによつ て多重送信されてもよい。この場合においても，広帯域に伝送される第 1パイロットチ ャネルの一部を用いて，現在自局に割り当てられてレ、るリソースブロックで伝送される チャネルのチャネル補償を行うことは可能である。
[0061] なお、図示の簡明化のためユーザ A以外のユーザのデータチャネルは示されてい ないが、実際にはユーザ Aに割り当てられているリソースブロック以外のリソースプロ ックにも何らかのユーザ（ユーザ B,C,D以外）のデータチャネル等がマッピングされる
[0062] ユーザ Aから受信した上りチャネルに関し、基地局は、第 2パイロットチャネルに基 づレ、てそのリソースブロックのチャネル状態を推定し、制御チャネル及びデータチヤ ネルに施すべき補償内容 (位相回転量及び電力等）を決定し、補償する。また、第 1 パイロットチャネルに基づいて、以後のサブフレームでユーザ Aにとつてどのリソース ブロックが高品質になるかを判定する。ユーザ B，C，Dから受信した上りチャネル (必須 制御情報以外の制御情報）に基づいて、基地局は、再送制御等を行う。また、上りリ ンクのリソース割当要求がなされていた場合には、基地局は、受信した第 1パイロット チャネルに基づいて、ユーザ B，C又は Dにとつてどのリソースブロックが高品質になる かを判定する。
[0063] 基地局がリソースブロック毎に各ユーザのチャネル状態の優劣を適切に判定する 観点からは、第 1パイロットチャネルは広帯域で送信されることが望ましい。周波数タ ィバーシチ効果を高め、基地局での最低限の受信品質を確保する観点からは、特定 のリソースブロックの割り当てられていないユーザ B,C,Dの制御チャネルは、図示の 例のように広帯域に分散されることが望ましレ、。なるべく良好なチャネル状態で制御 チャネルを伝送する観点からは、特定のリソースブロックの割り当てられているユーザ
Aの制御チャネルは、図示の例のように割られたリソースブロックで伝送されることが 望ましレ、。この場合，ユーザ Aの制御チャネルの復調には，割られたリソースブロック
Figure imgf000018_0001
[0064] 図 6Bは本発明の一実施例による各ユーザの情報のマッピング例を示す。便宜的な 時間スロットが第 1〜第 5の 5つに分けられている。第 1， 2, 4, 5の時間スロットについ ては図 6Aの第 1〜第 4の時間スロットと同様である。し力 ながら図 6Bでは第 3の時 間スロットにおいて（ユーザ Aのデータチャネルが伝送される前に）、ユーザ Aの必須 制御情報以外の制御情報を含む制御チャネルが送信される。図示の例では、ユー ザ Aの制御チャネルの内、必須制御情報は第 2の時間スロットで送信され、必須制御 情報以外の制御情報は第 3の時間スロットで送信される。このような方式は、必須制 御情報以外の制御情報の情報量が多レ、場合 (例えば、必須制御情報以外の制御情 報が、図 6Aの方式で伝送するには困難な程度に多い場合）に有利である。
[0065] 図 7は本発明の一実施例による各ユーザの情報のマッピング例を示す。概して図 6 Aに示される例と同様である力 S、ユーザ B,C,Dの送信する制御チャネル (必須制御情 報以外の制御情報のみを含む）が、全周波数帯域に分散せず、 1リソースブロックの 範疇に収まっている点が異なる。特定のリソースブロックに関するチャネル状態が比 較的優良である場合には、図 7に示されるように、制御チャネルが特定のリソースプロ ックで伝送されることが望ましレ、。
[0066] 図 8は本発明の一実施例による各ユーザの情報のマッピング例を示す。概して図 6 Aに示される例と同様である力 ユーザ B,C,Dの送信する制御チャネル (必須制御情 報以外の制御情報のみを含む）だけでなぐユーザ Aの制御チャネルも全周波数帯 域に分散されてレ、る点が異なる。
[0067] 図 9は本発明の一実施例による各ユーザの情報のマッピング例を示す。図 6A〜図 8のマッピング例ではユーザ Aのデータチャネルしか示されていな力、つた力 図 9では 他のユーザのデータチャネルも示されている。図 9では 2サブフレーム分のマッピング 例が示されている。図示されているように時間経過と共にマッピング方法は様々に変 化してよい。
本国際出願は西暦 2006年 5月 1日に出願した日本国特許出願第 2006— 12799 6号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] 上りリンクでシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用される送信装 置であって、
パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルを多重する多重手段と、 パイロットチャネル及び制御チャネルを少なくとも含む送信シンボルを上りリンクで 送信する送信手段と、
を有し、前記パイロットチャネルは、上りリンクのチャネル状態を受信装置で測定す るための第 1パイロットチャネルと、上りリンクで伝送されたチャネルを補償するための 第 2パイロットチャネルとを含み、
前記データチャネルは 1以上のリソースブロックを用いて送信され、
前記第 1パイロットチャネルは複数のリソースブロックにわたる周波数帯域で送信さ れ、
前記第 2パイロットチャネルは自局に割り当てられたリソースブロックで送信され、 自局及び他局の制御チャネルは周波数分割多重 (FDM)方式で互いに直交させら れる
ことを特徴とする送信装置。
[2] 自局及び他局の制御チャネル力 ディストリビユート FDM方式で互いに直交させら れる
ことを特徴とする請求項 1記載の送信装置。
[3] 自局の制御チャネル力 自局のデータチャネル用に割り当てられたリソースブロック で送信される
ことを特徴とする請求項 1記載の送信装置。
[4] 自局の制御チャネル力 自局のデータチャネル用の割り当てられたリソースブロック 以上の広レ、帯域を用いて送信される
ことを特徴とする請求項 1記載の送信装置。
[5] 自局の制御チャネル力 1つまたは数個のリソースブロックの周波数帯域で送信さ れる
ことを特徴とする請求項 1記載の送信装置。
[6] 自局及び他局のデータチャネルは周波数分割多重（FDM)方式で、 自局及び他局 のパイロットチャネルは符号分割多重（CDM)方式で互いに直交させられる
ことを特徴とする請求項 1記載の送信装置。
[7] 上りリンクでシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用される受信装 置であって、
パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルを含む送信シンボルを上りリ ンクで受信する受信手段と、
受信シンボルからパイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルを分離する 分離手段と、
を有し、前記パイロットチャネルは、上りリンクのチャネル状態を受信装置で測定す るための第 1パイロットチャネルと、上りリンクで伝送されたチャネルを補償するための 第 2パイロットチャネルとを含み、
前記データチャネルは 1以上のリソースブロックで受信され、
前記第 1パイロットチャネルは複数のリソースブロックにわたる周波数帯域で受信さ れ、
前記第 2パイロットチャネルは個々の送信装置に割り当てられたリソースブロックでさ れ、
自局及び他局の制御チャネルは周波数分割多重 (FDM)方式で互いに直交させら れる
ことを特徴とする受信装置。
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