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JP2015084538A - 無線通信装置及び信号拡散方法 - Google Patents

無線通信装置及び信号拡散方法 Download PDF

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Sadaki Futaki
貞樹 二木
中尾　正悟
Seigo Nakao
正悟 中尾
今村　大地
Daichi Imamura
大地 今村
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Abstract

【課題】コード多重されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号との符号間干渉を抑える移動局装置を提供する。【解決手段】拡散部２１４は、ＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ）系列を用いて、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）部が出力するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を拡散し、拡散部２１９は、循環シフトＺＣ系列を用いてＣＱＩ信号を拡散する。拡散部２１６は、ＺＣ系列を用いて拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をさらにＷａｌｓｈ系列を用いて拡散する。制御部２０９は、複数の移動局からのＣＱＩ信号とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号との循環シフト量の差の最小値が、複数の移動局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号間の循環シフト量の差の最小値以上となるように、拡散部２１４、２１６、および２１９を制御する。【選択図】図９

Description

本発明は、移動局装置に関する。
移動体通信では、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）から無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。つまり、移動局は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。移動局は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。この応答信号は例えばＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）等の上り回線制御チャネルを用いて基地局へ送信される。
また、基地局は下り回線データのリソース割当結果を通知するための制御情報を移動局へ送信する。この制御情報は例えばＬ１／Ｌ２ＣＣＨ（Ｌ１／Ｌ２ Control Channel）等の下り回線制御チャネルを用いて移動局へ送信される。各Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨは１つまたは複数のＣＣＥ（Control Channel Element）を占有する。１つのＬ１／Ｌ２ＣＣＨが複数のＣＣＥを占有する場合、１つのＬ１／Ｌ２ＣＣＨは連続する複数のＣＣＥを占有する。制御情報を通知するために必要なＣＣＥ数に従って、基地局は各移動局に対し複数のＬ１／Ｌ２ＣＣＨの中のいずれかのＬ１／Ｌ２ＣＣＨを割り当て、各Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨが占有するＣＣＥに対応する物理リソースに制御情報をマッピングして送信する。
また、下り回線の通信リソースを効率よく使用するために、ＣＣＥとＰＵＣＣＨとを対応付けることが検討されている。各移動局は、この対応付けに従って、自局への制御情報がマッピングされている物理リソースに対応するＣＣＥから、自局からの応答信号の送信に用いるＰＵＣＣＨを判定することができる。
また、図１に示すように、複数の移動局からの複数の応答信号をＺＣ（Zadoff-Chu）系列及びウォルシュ（Walsh）系列を用いて拡散することによりコード多重することが検討されている（非特許文献１参照）。図１において（Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）は系列長４のウォルシュ系列を表わす。図１に示すように、移動局では、ＡＣＫまたはＮＡＣＫの応答信号が、まず周波数軸上でＺＣ系列（系列長１２）によって１シンボル内に１次拡散される。次いで１次拡散後の応答信号がＷ０〜Ｗ３にそれぞれ対応させてＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）される。周波数軸上で系列長１２のＺＣ系列によって拡散された応答信号は、このＩＦＦＴにより時間軸上の系列長１２のＺＣ系列に変換される。そして、ＩＦＦＴ後の信号がさらにウォルシュ系列（系列長４）を用いて２次拡散される。つまり、１つの応答信号は４つのシンボルＳ０〜Ｓ３にそれぞれ配置される。他の移動局でも同様に、ＺＣ系列及びウォルシュ系列を用いて応答信号が拡散される。但し、異なる移動局間では、時間軸上での循環シフト（Cyclic Shift）量が互いに異なるＺＣ系列、または、互いに異なるウォルシュ系列が用いられる。ここではＺＣ系列の時間軸上での系列長が１２であるため、同一ＺＣ系列から生成される循環シフト量０〜１１の１２個のＺＣ系列を用いることができる。また、ウォルシュ系列の系列長が４であるため、互いに異なる４つのウォルシュ系列を用いることができる。よって、理想的な通信環境では、最大４８（１２×４）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。
ここで、同一ＺＣ系列から生成される循環シフト量が互いに異なるＺＣ系列間での相互相関は０となる。よって、理想的な通信環境では、図２に示すように、循環シフト量が互いに異なるＺＣ系列（循環シフト量０〜１１）でそれぞれ拡散されコード多重された複数の応答信号は基地局での相関処理により時間軸上で符号間干渉なく分離することができる。
なお、３ＧＰＰ ＬＴＥ(3rd Generation Partnership Protocol Long Term Evolution) のＰＵＣＣＨでは、上述したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号だけではなく、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）信号もコード多重する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、図１に示したように、１シンボルの情報であるが、ＣＱＩ信号は５シンボルの情報である。図３に示すように、移動局はＣＱＩ信号を系列長１２、循環シフト量ＰのＺＣ系列によって拡散し、拡散したＣＱＩ信号をＩＦＦＴして送信する。このように、ＣＱＩ信号には、ウォルシュ系列が適用されないため、基地局ではＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との分離にウォルシュ系列を用いることができない。そこで、基地局では、異なる循環シフトに対応するＺＣ系列によって拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号とをＺＣ系列で逆拡散することにより、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号とをほぼ符号間干渉なく分離することができる。
しかしながら、移動局での送信タイミングずれ、マルチパスによる遅延波、周波数オフセット等の影響により、複数の移動局からの複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号及びＣＱＩ信号は基地局に同時に到達するとは限らない。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の場合を例にあげると、図４に示すように、循環シフト量０のＺＣ系列で拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の送信タイミングが正しい送信タイミングより遅れた場合は、循環シフト量０のＺＣ系列の相関ピークが循環シフト量１のＺＣ系列の検出窓に現れてしまう。また、図５に示すように、循環シフト量０のＺＣ系列で拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫに遅延波がある場合には、その遅延波による干渉漏れが循環シフト量１のＺＣ系列の検出窓に現れてしまう。つまり、これらの場合には、循環シフト量１のＺＣ系列が循環シフト量０のＺＣ系列からの干渉を受ける。よって、これらの場合には、循環シフト量０のＺＣ系列で拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号と循環シフト量１のＺＣ系列で拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号との分離特性が劣化する。つまり、互いに隣接する循環シフト量のＺＣ系列を用いると、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の分離特性が劣化する可能性がある。
そこで、従来は、ＺＣ系列の拡散により複数の応答信号をコード多重する場合には、ＺＣ系列間での符号間干渉が発生しない程度の十分な循環シフト量の差（循環シフト間隔）をＺＣ系列間に設けている。例えば、ＺＣ系列間の循環シフト量の差を２として、循環シフト量０〜１１の１２個のＺＣ系列のうち、循環シフト量０，２，４，６，８，１０の６つのＺＣ系列のみを応答信号の１次拡散に用いる。よって、系列長が４のウォルシュ系列を応答信号の２次拡散に用いる場合には、最大２４（６×４）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。
非特許文献２には、移動局からの応答信号に対し、循環シフト量０，２，４，６，８，１０の６つのＺＣ系列を用いて１次拡散を行い、系列長３のウォルシュ系列を用いて２次拡散を行う例を開示している。図６は、非特許文献２記載の例において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の送信用（以下、「ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用」と省略する）に各移動局に割り当て可能なＣＣＥの配置をメッシュ構造で示した図である。ここでは、ＣＣＥ番号と、ＺＣ系列の循環シフト量及びウォルシュ系列番号によって定義されるＰＵＣＣＨ番号とが１対１で対応付けられているものとする。つまり、ＣＣＥ＃１とＰＵＣＣＨ＃１、ＣＣＥ＃２とＰＵＣＣＨ＃２、ＣＣＥ＃３とＰＵＣＣＨ＃３…がそれぞれ対応するものとする（以下同様）。図６において、横軸はＺＣ系列の循環シフト量を示し、縦軸はウォルシュ系列の番号を示す。ウォルシュ系列＃０と＃２とは符号間干渉が非常に生じにくいため、図６に示すように、ウォルシュ系列＃０で２次拡散されたＣＣＥと、ウォルシュ＃２で２次拡散されたＣＣＥとは、循環シフト量が同様なＺＣ系列を用いる。
Multiplexing capability of CQIs and ACK/NACKs form different UEs(ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-072315.zip) Signaling of Implicit ACK/NACK resources(ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-073006.zip)
上述したように、３ＧＰＰ ＬＴＥのＰＵＣＣＨでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号だけではなく、ＣＱＩ信号もコード多重する。従って、図６に示した循環シフト間隔２のメッシュ構造を有するＣＣＥのうち、例えば循環シフト量３及び循環シフト量４のＺＣ系列を用いるＣＣＥをＣＱＩ用にして、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用に使わないようにすることが考えられる。このような、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用及びＣＱＩ用に割当可能なＣＣＥの配置を図７に示す。図７に示すメッシュ構造は、ＣＣＥ＃３またはＣＣＥ＃１５とＣＣＥ＃９との循環シフト間隔が１となってしまい、ＺＣ系列間での符号間干渉が大きくなってしまうという問題がある。
本発明の目的は、コード多重されるＡＣＮ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との符号間干渉を抑えることができる移動局装置を提供することである。
本発明の態様の一つに係る無線通信装置は、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な複数の第１系列のいずれかを用いて第１応答信号または第２応答信号を１次拡散する第１拡散手段と、１次拡散後の前記第１応答信号を複数の第２系列のいずれかを用いて２次拡散する第２拡散手段と、複数の移動局からの前記第１応答信号と前記第２応答信号との循環シフト量の差の最小値が、前記複数の移動局からの前記第２応答信号間の循環シフト量の差の最小値以上となるように、前記第１拡散手段および前記第２拡散手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、コード多重されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との符号間干渉を抑えることができる。
応答信号の拡散方法を示す図（従来） ＺＣ系列で拡散された応答信号の相関処理を示す図（理想的な通信環境の場合） ＣＱＩ信号の拡散方法を示す図（従来） ＺＣ系列で拡散された応答信号の相関処理を示す図（送信タイミングのずれがある場合） ＺＣ系列で拡散された応答信号の相関処理を示す図（遅延波がある場合） ＺＣ系列とウォルシュ系列とＣＣＥとの対応を示す図（従来のその１） ＺＣ系列とウォルシュ系列とＣＣＥとの対応を示す図（従来のその１） 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図 本発明の実施の形態１に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥのバリエーションを示す図 本発明の実施の形態２に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図 本発明の実施の形態２に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥのバリエーションを示す図 本発明の実施の形態３に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図 本発明の実施の形態３に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを説明するための図 本発明の実施の形態３に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを説明するための図 本発明の実施の形態３に係る各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥのバリエーションを示す図
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る基地局１００の構成を図８に示し、本発明の実施の形態１に係る移動局２００の構成を図９に示す。
なお、説明が煩雑になることを避けるために、図８では、本発明と密接に関連する下り回線データの送信、及び、その下り回線データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の上り回線での受信に係わる構成部を示し、上り回線データの受信に係わる構成部の図示及び説明を省略する。同様に、図９では、本発明と密接に関連する下り回線データの受信、及び、その下り回線データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の上り回線での送信に係わる構成部を示し、上り回線データの送信に係わる構成部の図示及び説明を省略する。
また、以下の説明では、１次拡散にＺＣ系列を用い、２次拡散にウォルシュ系列を用いる場合について説明する。しかし、１次拡散には、ＺＣ系列以外の、互いに異なる循環シフト量により互いに分離可能な系列を用いてもよい。同様に、２次拡散にはウォルシュ系列以外の直交系列を用いてもよい。
また、以下の説明では、系列長１２のＺＣ系列及び系列長３のウォルシュ系列（Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２）を用いる場合について説明する。しかし、本発明はこれらの系列長には限定されない。
また、以下の説明では、循環シフト量０〜１１の１２個のＺＣ系列をそれぞれＺＣ＃０〜ＺＣ＃１１と表記し、系列番号０〜２の３つのウォルシュ系列をそれぞれＷ＃０〜Ｗ＃２と表記する。
また、以下の説明では、Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃１がＣＣＥ＃１、Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃２がＣＣＥ＃２、Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃３がＣＣＥ＃３、Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃４がＣＣＥ＃４及びＣＣＥ＃５、Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃５がＣＣＥ＃６及びＣＣＥ＃７、Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃６がＣＣＥ＃８〜ＣＣＥ＃１１…をそれぞれ占有するものとする。
また、以下の説明では、ＣＣＥ番号と、ＺＣ系列の循環シフト量及びウォルシュ系列番号によって定義されるＰＵＣＣＨ番号とが１対１で対応付けられているものとする。つまり、ＣＣＥ＃１とＰＵＣＣＨ＃１、ＣＣＥ＃２とＰＵＣＣＨ＃２、ＣＣＥ＃３とＰＵＣＣＨ＃３…がそれぞれ対応するものとする。
また、前述したように、移動体通信において下り回線の通信リソースを効率よく使用するために、移動局は、自局へのＬ１／Ｌ２ＣＣＨ制御情報がマッピングされている物理リソースに対応するＣＣＥから、自局からの応答信号の送信に用いるＰＵＣＣＨを判定する。従って、本実施の形態に係る基地局１００は、各移動局用のＰＵＣＣＨとして適合であるＣＣＥからなるＬ１／Ｌ２ＣＣＨを各移動局に割り当てる必要がある。
図８に示す基地局１００において、制御情報生成部１０１は、リソース割当結果を通知するための制御情報を移動局毎に生成し制御チャネル割当部１０２及び符号化部１０３に出力する。移動局毎の制御情報には、どの移動局宛ての制御情報であるかを示す移動局ＩＤ情報が含まれる。例えば、制御情報の通知先の移動局のＩＤ番号でマスキングされたＣＲＣが移動局ＩＤ情報として制御情報に含まれる。移動局毎の制御情報は符号化部１０３で符号化され、変調部１０４で変調されてマッピング部１０８に入力される。
制御チャネル割当部１０２は、制御情報を通知するために必要なＣＣＥ数に従って、各移動局に対し複数のＬ１／Ｌ２ＣＣＨの中のいずれかのＬ１／Ｌ２ＣＣＨを割り当てる。ここで、制御チャネル割当部１０２は、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを参照してＬ１／Ｌ２ＣＣＨを各移動局に割り当てる。各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥの詳細については後述する。制御チャネル割当部１０２は、割り当てたＬ１／Ｌ２ＣＣＨに対応するＣＣＥ番号をマッピング部１０８に出力する。例えば、移動局＃１への制御情報の通知に必要なＣＣＥ数が１であるため移動局＃１にＬ１／Ｌ２ＣＣＨ＃１が割り当てられた場合には、制御情報生成部１０１は、ＣＣＥ番号＃１をマッピング部１０８に出力する。また、移動局＃１への制御情報の通知に必要なＣＣＥ数が４であるため移動局＃１にＬ１／Ｌ２ＣＣＨ＃６が割り当てられた場合には、制御情報生成部１０１は、ＣＣＥ番号＃８〜＃１１をマッピング部１０８に出力する。
一方、符号化部１０５は、各移動局への送信データ（下り回線データ）を符号化して再送制御部１０６に出力する。
再送制御部１０６は、初回送信時には、符号化後の送信データを移動局毎に保持するとともに変調部１０７に出力する。再送制御部１０６は、各移動局からのＡＣＫが判定部１１８から入力されるまで送信データを保持する。また、再送制御部１０６は、各移動局からのＮＡＣＫが判定部１１８から入力された場合、すなわち、再送時には、そのＮＡＣＫに対応する送信データを変調部１０７に出力する。
変調部１０７は、再送制御部１０６から入力される符号化後の送信データを変調してマッピング部１０８に出力する。
マッピング部１０８は、制御情報の送信時には、変調部１０４から入力される制御情報を制御チャネル割当部１０２から入力されるＣＣＥ番号に従って物理リソースにマッピングしてＩＦＦＴ部１０９に出力する。つまり、マッピング部１０８は、移動局毎の制御情報を、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアにおいてＣＣＥ番号に対応するサブキャリアにマッピングする。
一方、下り回線データの送信時には、マッピング部１０８は、リソース割当結果に従って各移動局への送信データを物理リソースにマッピングしてＩＦＦＴ部１０９に出力する。つまり、マッピング部１０８は、移動局毎の送信データを、リソース割当結果に従ってＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアのいずれかにマッピングする。
ＩＦＦＴ部１０９は、制御情報または送信データがマッピングされた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成し、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１１０に出力する。
ＣＰ付加部１１０は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
無線送信部１１１は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１１２から移動局２００（図９）へ送信する。
一方、無線受信部１１３は、移動局２００から送信された信号をアンテナ１１２を介して受信し、受信信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。なお、受信信号には、ある移動局から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号と他の移動局から送信されたＣＱＩ信号とがコード多重されている。
ＣＰ除去部１１４は、受信処理後の信号に付加されているＣＰを除去する。
相関処理部１１５は、ＣＰ除去部１１４から入力される信号と、移動局２００において１次拡散に用いられたＺＣ系列との相関値を求める。すなわち、相関処理部１１５は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に割り当てていた循環シフト量に対応するＺＣ系列を用いて求めた相関結果と、ＣＱＩ信号に割り当てていた循環シフト量に対応するＺＣ系列を用いて求めた相関結果とを分離部１１６に出力する。
分離部１１６は、相関処理部１１５から入力される相関値に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を逆拡散部１１７に出力し、ＣＱＩ信号を復調部１１９に出力する。
逆拡散部１１７は、分離部１１６から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を移動局２００において２次拡散に用いられたウォルシュ系列で逆拡散し、逆拡散後の信号を判定部１１８に出力する。
判定部１１８は、時間軸上に移動局毎に設定された検出窓を用いて移動局毎に相関ピークを検出することにより、移動局毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を検出する。例えば、判定部１１８は、移動局＃１用の検出窓＃１に相関ピークが検出された場合には、移動局＃１からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を検出し、移動局＃２用の検出窓＃２に相関ピークが検出された場合には、移動局＃２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を検出する。そして、判定部１１８は、検出されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＡＣＫまたはＮＡＣＫのいずれであるかを判定し、移動局毎のＡＣＫまたはＮＡＣＫを再送制御部１０６に出力する。
復調部１１９は、分離部１１６から入力されるＣＱＩ信号を復調し、復号部１２０は、復調されたＣＱＩ信号を復号し、ＣＱＩ信号を出力する。
一方、図９に示す移動局２００において、無線受信部２０２は、基地局１００から送信されたＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、ＯＦＤＭシンボルに対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。
ＣＰ除去部２０３は、受信処理後のＯＦＤＭシンボルに付加されているＣＰを除去する。
ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４は、ＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って複数のサブキャリアにマッピングされている制御情報または下り回線データを得て、それらを抽出部２０５に出力する。
抽出部２０５は、制御情報の受信時には、複数のサブキャリアから制御情報を抽出して復調部２０６に出力する。この制御情報は、復調部２０６で復調され、復号部２０７で復号されて判定部２０８に入力される。
一方、下り回線データの受信時には、抽出部２０５は、判定部２０８から入力されるリソース割当結果に従って、複数のサブキャリアから自局宛の下り回線データを抽出して復調部２１０に出力する。この下り回線データは、復調部２１０で復調され、復号部２１１で復号されてＣＲＣ部２１２に入力される。
ＣＲＣ部２１２は、復号後の下り回線データに対してＣＲＣを用いた誤り検出を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）の場合はＡＣＫを、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）の場合はＮＡＣＫを生成し、生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を変調部２１３に出力する。また、ＣＲＣ部２１２は、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）の場合、復号後の下り回線データを受信データとして出力する。
判定部２０８は、復号部２０７から入力された制御情報が自局宛の制御情報であるか否かをブラインド判定する。例えば、判定部２０８は、自局のＩＤ番号でデマスキングすることによりＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）となった制御情報を自局宛の制御情報であると判定する。そして、判定部２０８は、自局宛の制御情報、すなわち、自局に対する下り回線データのリソース割当結果を抽出部２０５に出力する。また、判定部２０８は、自局宛の制御情報がマッピングされていたサブキャリアに対応するＣＣＥ番号から、自局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の送信に用いるＰＵＣＣＨ番号を判定し、判定結果（ＰＵＣＣＨ番号）を制御部２０９に出力する。例えば、上記Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃１が割り当てられた移動局２００の判定部２０８は、ＣＣＥ＃１に対応するサブキャリアに制御情報がマッピングされているため、ＣＣＥ＃１に対応するＰＵＣＣＨ＃１を自局用のＰＵＣＣＨと判定する。また、上記Ｌ１／Ｌ２ＣＣＨ＃６が割り当てられた移動局２００の判定部２０８は、ＣＣＥ＃８〜ＣＣＥ＃１１に対応するサブキャリアに制御情報がマッピングされているため、ＣＣＥ＃８〜ＣＣＥ＃１１において最小番号のＣＣＥ＃８に対応するＰＵＣＣＨ＃８を自局用のＰＵＣＣＨと判定する。
制御部２０９は、判定部２０８から入力されたＰＵＣＣＨ番号に従って、拡散部２１４及び拡散部２１９での１次拡散に用いるＺＣ系列の循環シフト量及び拡散部２１６での２次拡散に用いるウォルシュ系列を制御する。すなわち、制御部２０９は、判定部２０８から入力されたＰＵＣＣＨ番号に対応する循環シフト量のＺＣ系列を拡散部２１４及び拡散部２１９に設定し、判定部２０８から入力されたＰＵＣＣＨ番号に対応するウォルシュ系列を拡散部２１６に設定する。また、制御部２０９は、予め基地局１００からＣＱＩを送信するように指示されている場合は、ＣＱＩ信号の送信を選択し、ＣＱＩを送信するように指示されていない場合は、判定部２０８においてＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）に基づいて生成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信するように、送信信号選択部２２２を制御する。
変調部２１３は、ＣＲＣ部２１２から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を変調して拡散部２１４に出力する。拡散部２１４は、制御部２０９によって設定されたＺＣ系列でＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を１次拡散し、１次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＩＦＦＴ部２１５に出力する。ＩＦＦＴ部２１５は、１次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対してＩＦＦＴを行い、ＩＦＦＴ後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を拡散部２１６に出力する。拡散部２１６は、制御部２０９によって設定されたウォルシュ系列でＣＰ付加後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を２次拡散し、２次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＣＰ付加部２１７に出力する。ＣＰ付加部２１７は、ＩＦＦＴ後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の後尾部分と同じ信号をＣＰとしてそのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の先頭に付加し、送信信号選択部２２２に出力する。なお、変調部２１３、拡散部２１４、ＩＦＦＴ部２１５、拡散部２１６およびＣＰ付加部２１７は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号送信処理手段として機能する。
変調部２１８は、ＣＱＩ信号を変調して拡散部２１９に出力する。拡散部２１９は、制御部２０９によって設定されたＺＣ系列でＣＱＩ信号を拡散し、拡散後のＣＱＩ信号をＩＦＦＴ部２２０に出力する。ＩＦＦＴ部２２０は、拡散後のＣＱＩ信号に対してＩＦＦＴを行い、ＩＦＦＴ後のＣＱＩ信号をＣＰ付加部２２１に出力する。ＣＰ付加部２２１は、ＩＦＦＴ後のＣＱＩ信号の後尾部分と同じ信号をＣＰとしてそのＣＱＩ信号の先頭に付加し、ＣＰを付加したＣＱＩ信号を送信信号選択部２２２に出力する。
送信信号選択部２２２は、制御部２０９の設定に従って、ＣＰ付加部２１７から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号又はＣＰ付加部２２１から入力されるＣＱＩ信号のいずれかを選択し、選択した信号を送信信号として無線送信部２２３に出力する。
無線送信部２２３は、送信信号選択部２２２から入力された送信信号に対しＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ２０１から基地局１００（図８）へ送信する。
次いで、制御チャネル割当部１０２（図８）における制御チャネル割当に参照される、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥの詳細について説明する。
図１０は、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図である。なお、ここでも、上述したように、ＣＣＥ番号と、ＺＣ系列の循環シフト量及びウォルシュ系列番号によって定義されるＰＵＣＣＨ番号とが１対１で対応付けられているものとする。つまり、ＣＣＥ＃１とＰＵＣＣＨ＃１、ＣＣＥ＃２とＰＵＣＣＨ＃２、ＣＣＥ＃３とＰＵＣＣＨ＃３…がそれぞれ対応するものとする。
図１０においては、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを、移動局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥと、移動局からのＣＱＩ用ＣＣＥと、使用不可ＣＣＥと分けて示している。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥとは、移動局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥであり、ＣＱＩ用ＣＣＥとは、移動局からのＣＱＩ送信用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥである。また、使用不可ＣＣＥとは、各移動局用のＰＵＣＣＨとして使用不可のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥである。
図１０において、ＣＣＥ＃１，＃２，＃４，＃５，＃６，＃７，＃９，…，＃１４，＃１６，＃１７，＃１８はＡＣＫ／ＮＡＣＫ用であり、これらのＣＣＥの循環シフト間隔は、符号間干渉が発生しない程度に２と設けられている。なお、ＣＣＥ＃８はＣＱＩ用であり、ＣＣＥ＃３，＃１５は使用不可ＣＣＥである。ＣＣＥ＃８をＣＱＩ用にし、ＣＣＥ＃３，＃１５を使用不可にする理由は、ＺＣ系列間の循環シフト間隔をＺＣ系列間での符号間干渉が発生しない程度に２以上と保つためである。すなわち、ＣＱＩ用のＣＣＥと、時間軸上でＣＱＩ用ＣＣＥの後（図１０においては横軸を示す矢印方法）に続く一番近いＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥ（ここではＣＣＥ＃９）との循環シフト間隔を２以上と保つことにより、ＣＱＩ信号とＡＣＫ／ＮＡＣＫとの符号間干渉を抑えるためである。また、ここで、ＣＣＥ＃８と、ＣＣＥ＃２，＃１４とのＺＣ系列循環シフト間隔は１であり、２より小さくなる。ただし、符号間干渉は遅延波が原因であるため、ＣＣＥ＃８よりも時間軸上において前に位置するＣＣＥ＃２，＃１４に対するＣＣＥ＃８の干渉作用は考慮する必要はない。なお、符号間干渉は遅延波が原因であるという同様の理由で、逆にＣＣＥ＃８に対するＣＣＥ＃２，＃１４の干渉作用は無視できない。ただし、ここではＣＱＩ信号よりもＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の方がスループットに対する影響が大きいため、ＣＱＩ信号の送信品質よりもＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の送信品質をより重視する仕組みにしている。すなわち、ＣＱＩ用ＣＣＥと、ＣＱＩ用ＣＣＥの前に位置するＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥとの循環シフト間隔よりも、ＣＱＩ用ＣＣＥと、ＣＱＩ用ＣＣＥの後ろに位置するＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥとの循環シフト間隔をより大きくしている。
図１０に示すような、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用またはＣＱＩ用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥが決まると、制御チャネル割当部１０２は、制御情報を通知するために必要な数に従って、これらのＣＣＥを最小番号とするＬ１／Ｌ２ＣＣＨを構成し、各移動局に割り当てる。
このように、本実施の形態によれば、基地局は、移動局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信用のＰＵＣＣＨに対する、ＣＱＩ送信用のＰＵＣＣＨのＺＣ系列循環シフト間隔を所定値以上に保つように制御チャネル割当を行うため、コード多重されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との符号間干渉を抑えることができる。
なお、本実施の形態では、１つの循環シフト量３に対応するＣＣＥ＃８をＣＱＩ用とする場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、２つ以上の循環シフト量に対応するＣＣＥをＣＱＩ用としても良い。例えば、図１１に示すように、２つの循環シフト量３及び７に対応するＣＣＥ＃８及びＣＣＥ＃１０をＣＱＩ用としても良い。ここでも、後続のＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥ＃９及び＃１１に対するＣＱＩ用ＣＣＥ＃８およびＣＣＥ＃１０の間隔を２以上保つようにしている。
また、ＣＱＩ用ＣＣＥに対応する循環シフト量は、全セル共通としても良い。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る基地局及び移動局は、実施の形態１に係る基地局（図８の基地局１００参照）及び移動局（図９の移動局２００参照）と同様な構成を有しており、制御チャネル割当部（図８に示した制御チャネル割当部１０２）の一部の処理のみにおいて相違する。
図１２は、本実施の形態に係る制御チャネル割当部に参照される、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図である。なお、図１２は図１０と基本的に同様であり、ここでは相違点のみを説明する。
図１２に示すように、本実施の形態に係る基地局は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥを含む循環シフト量のうち、より少ない数のＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥを含む循環シフト量の後ろに隣接するＣＣＥ＃３，＃１５をＣＱＩ用とする。これにより、ＣＱＩ用ＣＣＥ＃３，＃１５に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥ（ここではＣＣＥ＃８）の数が１つとなり、ＣＱＩ用ＣＣＥに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥの干渉を抑えることができる。
このように、本実施の形態によれば、基地局は、移動局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信用のＰＵＣＣＨに対する、ＣＱＩ送信用のＰＵＣＣＨのＺＣ系列循環シフト間隔を所定値以上に保ちつつ、より少ない数のＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＰＵＣＣＨを含む循環シフト量の後ろに隣接するＰＵＣＣＨがＣＱＩ用となるように制御チャネル割当を行うため、コード多重されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との符号間干渉をさらに抑えることができる。
なお、本実施の形態では、３つのＣＣＥをＣＱＩ用ＣＣＥまたは使用不可ＣＣＥとする場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、図１３に示すように、４つのＣＣＥをＣＱＩ用ＣＣＥまたは使用不可ＣＣＥとしても良い。さらに、５つ以上のＣＣＥをＣＱＩ用ＣＣＥまたは使用不可ＣＣＥとしても良い。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３においては、各移動局用のＰＵＣＣＨ間の循環シフト間隔が３以上である場合の制御チャネル割当について説明する。
本実施の形態３に係る基地局及び移動局は、実施の形態１に係る基地局（図８の基地局１００参照）及び移動局（図９の移動局２００参照）と同様な構成を有しており、制御チャネル割当部（図８に示した制御チャネル割当部１０２）の一部の処理のみにおいて相違する。
図１４は、本実施の形態に係る制御チャネル割当部に参照される、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図である。なお、図１４は図１０と基本的に同様であり、ここでは相違点のみを説明する。
図１４に示すように、本実施の形態に係る基地局は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥとＣＱＩ用ＣＣＥとの循環シフト間隔が３以上となるように、ＣＣＥ＃２，＃１０をＣＱＩ用ＣＣＥとし、ＣＣＥ＃６を使用不可ＣＣＥとする。
図１４に示すようなＣＣＥの配置方法は、次のように得られたものである。すなわち、図１５に示すような、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥの一部をＣＱＩ用ＣＣＥとして使用したい場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥとＣＱＩ用ＣＣＥとの循環シフト間隔が３以上となるように、図１６に示すようにＣＣＥ＃２をＣＱＩ用ＣＣＥとしＣＣＥ＃６，＃１０を使用不可ＣＣＥとすることが考えられる。ただし、図１６において、ＣＱＩ用ＣＣＥ＃２に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥ＃９の干渉をさらに抑えるために、ＣＣＥ＃９〜＃１２のＺＣ系列循環シフト量を「２」減らすと、図１４が得られる。
このように、本実施の形態によれば、基地局は、循環シフト間隔が３以上のＣＣＥを移動局に割り当てる場合にも、コード多重されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との符号間干渉を抑えることができる。
なお、本実施の形態では、ウォルシュ長が３である場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、ウォルシュ長が４以上である場合にも適用できる。図１７は、ウォルシュ長が４であり、４つのウォルシュコードを用いる場合に、各移動局用のＰＵＣＣＨに対応するＣＣＥを示す図である。図１７においては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用ＣＣＥとＣＱＩ用ＣＣＥとの循環シフト間隔が３以上となるように、ＣＣＥ＃２，＃１０をＣＱＩ用ＣＣＥとし、ＣＣＥ＃６，＃１４を使用不可ＣＣＥとする。
以上、本発明の実施の形態について説明した。
本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。例えば、実施の形態１及び実施の形態２においても、系列長が４つ以上であるウォルシュ系列を用いても良い。
また、上記実施の形態では、複数の移動局からの複数の応答信号としてＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩとを例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号およびＣＱＩ信号以外の、複数の移動局からの重要さが異なる２種類の応答信号、例えばスケジューリングリクエスト信号とＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をコード多重する場合にも本発明を適用することができる。
また、移動局はUE、基地局はNode B、サブキャリアはトーンと称されることもある。また、ＣＰは、ガードインターバル（Guard Interval：ＧＩ）と称されることもある。
また、誤り検出の方法はＣＲＣに限られない。
また、周波数領域と時間領域との間の変換を行う方法は、ＩＦＦＴ、ＦＦＴに限られない。
また、上記実施の形態では、本発明を移動局に適用する場合について説明した。しかし、本発明は、固定された静止状態の無線通信端末装置や、基地局との間で移動局と同等の動作をする無線通信中継局装置に対しても適用することができる。つまり、本発明は、すべての無線通信装置に対して適用することができる。
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００７年８月１３日出願の特願２００７−２１１１０２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
本発明は、無線通信装置及び信号拡散方法に関する。
本発明の目的は、コード多重されるＡＣＮ／ＮＡＣＫ信号とＣＱＩ信号との符号間干渉を抑えることができる無線通信装置及び信号拡散方法を提供することである。

Claims (1)

  1. コントロールチャネルエレメント（ＣＣＥ）で制御情報を受信する受信部と、
    複数の循環シフト量の内のいずれか１つの循環シフト量であって、前記ＣＣＥの番号に関連付けられた前記１つの循環シフト量で定義される系列を用いて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号又はＣＱＩ信号を拡散する拡散部と、
    を有し、
    前記拡散部は、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号又は前記ＣＱＩ信号を、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号又は前記ＣＱＩ信号を構成するシンボル毎に、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に対しては、前記複数の循環シフト量の一部である、隣接する複数の第１の循環シフト量の内のいずれか１つを用いて拡散し、前記ＣＱＩ信号に対しては、前記一部以外の複数の第２の循環シフト量のいずれか１つを用いて拡散し、
    前記第１の循環シフト量と前記第２の循環シフト量との間の循環シフト量は、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号及び前記ＣＱＩ信号のどちらにも用いられない、
    移動局装置。
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