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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5702858
(24)【登録日】2015年2月27日
(45)【発行日】2015年4月15日
(54)【発明の名称】無線通信システムにおける制御情報の送信方法及び装置
(51)【国際特許分類】
H04W 52/18 20090101AFI20150326BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20150326BHJP
【ＦＩ】
H04W52/18
H04W72/04 136
【請求項の数】14
【全頁数】53
(21)【出願番号】特願2013-516512(P2013-516512)
(86)(22)【出願日】2011年10月21日
(65)【公表番号】特表2013-529874(P2013-529874A)
(43)【公表日】2013年7月22日
(86)【国際出願番号】KR2011007899
(87)【国際公開番号】WO2012053863
(87)【国際公開日】20120426
【審査請求日】2012年12月20日
(31)【優先権主張番号】10-2011-0103023
(32)【優先日】2011年10月10日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】61/444,770
(32)【優先日】2011年2月20日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/409,118
(32)【優先日】2010年11月2日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/405,624
(32)【優先日】2010年10月21日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100151459
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 健一
(72)【発明者】
【氏名】ハン スンヘ
(72)【発明者】
【氏名】キム ドンチョル
(72)【発明者】
【氏名】ムン スンホ
(72)【発明者】
【氏名】チョ ハンユ
(72)【発明者】
【氏名】キム ジンミン
(72)【発明者】
【氏名】リ ヒュンウ
(72)【発明者】
【氏名】チュン ジェホン
【審査官】
小林 正明
(56)【参考文献】
【文献】
3GPP TS 36.213 V10.2.0 (2011-06)，3GPP，２０１１年 ６月，pages:1-8,15-18,92-94
【文献】
3GPP TS 36.213 V9.3.0 (2010-09)，3GPP，２０１０年 ９月，pages:1-8,12-14
【文献】
ZTE，Power control of PUCCH for LTE-A TDD[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#64 R1-110984，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_64/Docs/R1-110984.zip＞，２０１１年 ２月１７日
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｗ ５２／１８
Ｈ０４Ｗ ７２／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおいて通信装置が物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信する方法であって、
前記ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力を設定するステップを有し、
前記ＰＵＣＣＨ信号がスケジュール要求（ＳＲ）のために設定されたサブフレームで送信される場合、前記ＰＵＣＣＨ信号は１又は複数のハイブリッド自動再送要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）ビット及びＳＲビットを含み、
前記ＰＵＣＣＨのための送信電力は下記の式によって決定される、方法。
ここで、ｎＨＡＲＱはＨＡＲＱ−ＡＣＫの情報ビット数又は２以上の設定されたセルにおける１又は複数のサブフレームにおいて受信された１又は複数の伝送ブロックの数であり、Ｎは２であり、ｎＳＲは、前記サブフレームがアップリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）に関連する伝送ブロックを有しないとき１であり、前記サブフレームが前記ＵＬ−ＳＣＨに関連する伝送ブロックを有するとき０である。
前記ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力を設定するステップを有し、
前記ＰＵＣＣＨ信号がスケジュール要求（ＳＲ）のために設定されたサブフレームで送信される場合、前記ＰＵＣＣＨ信号は１又は複数のハイブリッド自動再送要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）ビット及びＳＲビットを含み、
前記ＰＵＣＣＨのための送信電力は下記の式によって決定される、方法。
【数1】
【請求項2】
１又は複数の半永続的スケジュール（ＳＰＳ）リリース物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）があるとき、ｎＨＡＲＱは前記１又は複数のＳＰＳリリースＰＤＣＣＨの数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
サブフレームｉにおける前記ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力が下記式によって決定される、請求項１に記載の方法。
【数2】
【請求項4】
前記ＳＲビットが前記１又は複数のＨＡＲＱ−ＡＣＫビットの末尾に付加される、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
肯定ＳＲの場合は前記ＳＲビットが１に設定され、否定ＳＲの場合は前記ＳＲビットが０に設定される、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記通信装置は、ＰＵＣＣＨ及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）同時送信モードに設定された、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記１又は複数のＨＡＲＱ−ＡＣＫビット及び前記ＳＲビットが合同符号化される、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
無線通信システムにおいて物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信するように構成された通信装置であって、
無線周波（ＲＦ）ユニットと、
前記ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力を設定するように構成されたプロセッサと、を備え、
前記ＰＵＣＣＨ信号がスケジュール要求（ＳＲ）のために設定されたサブフレームで送信される場合、前記ＰＵＣＣＨ信号は１又は複数のハイブリッド自動再送要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）ビット及びＳＲビットを含み、
前記ＰＵＣＣＨのための送信電力は下記の式によって決定される、通信装置。
ここで、ｎＨＡＲＱはＨＡＲＱ−ＡＣＫの情報ビット数又は２以上の設定されたセルにおける１又は複数のサブフレームにおいて受信された１又は複数の伝送ブロックの数であり、Ｎは２であり、ｎＳＲは、前記サブフレームがアップリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）に関連する伝送ブロックを有しないとき１であり、前記サブフレームが前記ＵＬ−ＳＣＨに関連する伝送ブロックを有するとき０である。
無線周波（ＲＦ）ユニットと、
前記ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力を設定するように構成されたプロセッサと、を備え、
前記ＰＵＣＣＨ信号がスケジュール要求（ＳＲ）のために設定されたサブフレームで送信される場合、前記ＰＵＣＣＨ信号は１又は複数のハイブリッド自動再送要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）ビット及びＳＲビットを含み、
前記ＰＵＣＣＨのための送信電力は下記の式によって決定される、通信装置。
【数3】
【請求項9】
１又は複数の半永続的スケジュール（ＳＰＳ）リリース物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）があるとき、ｎＨＡＲＱは前記１又は複数のＳＰＳリリースＰＤＣＣＨの数を含む、請求項８に記載の通信装置。
【請求項10】
サブフレームｉにおける前記ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力が下記の式によって決定される、請求項８に記載の通信装置。
【数4】
【請求項11】
前記ＳＲビットが前記１又は複数のＨＡＲＱ−ＡＣＫビットの末尾に付加される、請求項８に記載の通信装置。
【請求項12】
肯定ＳＲの場合は前記ＳＲビットが１に設定され、否定ＳＲの場合は前記ＳＲビットが０に設定される、請求項１１に記載の通信装置。
【請求項13】
ＰＵＣＣＨ及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）同時送信モードに設定された、請求項８に記載の通信装置。
【請求項14】
前記１又は複数のＨＡＲＱ−ＡＣＫビット及び前記ＳＲビットが合同符号化される、請求項８に記載の通信装置。
【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係り、特に、制御情報を送信する方法及び装置に関する。無線通信システムは、搬送波集約（ＣＡ）をサポートすることができる。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムが音声やデータなどのような種々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、可用システムリソース（帯域幅、送信電力など）を共有して複数ユーザとの通信をサポートできる多元接続システムである。多元接続システムの例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムなどがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、無線通信システムにおいて制御情報を効率よく送信する方法及びそのための装置を提供することにある。本発明の他の目的は、制御情報を効率よく送信するためのチャネルフォーマット、信号処理、及びそのための装置を提供することにある。本発明の更に他の目的は、制御情報を送信するためのリソースを効率よく割り当てる方法及びそのための装置を提供することにある。
【0004】
本発明で達成しようとする技術的課題は、以上に言及している技術的課題に制限されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様として、無線通信システムで通信装置が物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号を送信する方法において、ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力を設定することを含み、ＰＵＣＣＨ信号がスケジュール要求（ＳＲ）のために設定されたサブフレームで送信される場合、ＰＵＣＣＨ信号は、一つ以上のハイブリッド自動再送要求肯定応答（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）ビット及びＳＲビットを含み、ＰＵＣＣＨのための送信電力は、下記の式によって決定される、方法が提供される。
【0006】
【数1】
【0007】
本発明の他の態様として、無線通信システムでＰＵＣＣＨ信号を送信するように構成された通信装置において、無線周波（ＲＦ）ユニットと、ＰＵＣＣＨ信号のための送信電力を設定するように構成されたプロセッサと、を備え、ＰＵＣＣＨ信号がＳＲのために設定されたサブフレームで送信される場合、ＰＵＣＣＨ信号は一つ以上のＨＡＲＱ−ＡＣＫビット及びＳＲビットを含み、ＰＵＣＣＨのための送信電力が下記の式によって決定される、通信装置が提供される。
【0008】
【数2】
【0009】
好適には、サブフレームｉにおけるＰＵＣＣＨ信号のための送信電力が下記式によって決定される。【数3】
ＰＣＭＡＸ，ｃ（ｉ）はサービス提供セルｃのために設定された最大送信電力を表し、
Ｐ０ ＰＵＣＣＨは上位層によって設定されたパラメータを表し、
ＰＬＣはサービス提供セルｃのダウンリンク経路損失推定値を表し、
ΔＦ ＰＵＣＣＨ（Ｆ）はＰＵＣＣＨフォーマットに対応する値を表し、
ΔＴｘＤ（Ｆ’）は上位層によって設定された値又は０を表し、
ｇ（ｉ）は現在のＰＵＣＣＨ電力制御調整状態を表す。
【0010】
好適には、サブフレームにＵＬ−ＳＣＨのための伝送ブロックがない場合、ＳＲビットは実際のＳＲ情報を表し、サブフレームにＵＬ−ＳＣＨのための伝送ブロックがある場合、ＳＲビットはダミー情報を表す。ダミー情報は、予め設定された任意の特定値を有することができる。例えば、ＳＲビットがダミー情報を表す場合、ＳＲビットは０又は１のいずれか定められた値、好ましくは０に設定される。
【0011】
好適には、ＳＲビットが前記一つ以上のＨＡＲＱ−ＡＣＫビットの末尾に付加される。
【0012】
好適には、肯定ＳＲである場合はＳＲビットが１に設定され、否定ＳＲである場合はＳＲビットが０に設定される。
【0013】
好適には、一つ以上のＨＡＲＱ−ＡＣＫビット及びＳＲビットが合同符号化（ｊｏｉｎｔ−ｃｏｄｅｄ）される。
【0014】
好適には、通信装置はＰＵＣＣＨ及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）同時送信モードに設定される。
【0015】
好適には、Ｎは２又は３である。
【0016】
好適には、一つ以上のＨＡＲＱ−ＡＣＫビット及びＳＲビットが合同符号化される。
【0017】
好適には、ＰＵＣＣＨ信号はＰＵＣＣＨフォーマット３信号である。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、無線通信システムにおいて制御情報を効率よく送信することができる。また、制御情報を効率よく送信するためのチャネルフォーマット、信号処理方法を提供することができる。また、制御情報送信のためのリソースを効率よく割り当てることができる。
【0019】
本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
【0020】
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明に係る実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】無線通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号送信方法を例示する図である。
【図2】無線フレームの構造を例示する図である。
【図3A】アップリンク信号処理手順を例示する図である。
【図3B】ダウンリンク信号処理手順を例示する図である。
【図4】ＳＣ−ＦＤＭＡ方式及びＯＦＤＭＡ方式を例示する図である。
【図5】単一搬送波特性を満たすための周波数ドメイン上の信号マップ方式を例示する図である。
【図6】クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが単一搬送波にマップされる信号処理手順を例示する図である。
【図7】クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが複数搬送波にマップされる信号処理手順を例示する図である。
【図8】クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいて、ＤＦＴプロセス出力サンプルが複数搬送波にマップされる信号処理手順を例示する図である。
【図9】セグメントＳＣ−ＦＤＭＡにおける信号処理手順を例示する図である。
【図10】アップリンクサブフレームの構造を例示する図である。
【図11】アップリンクで参照信号（ＲＳ）を送信するための信号処理手順を例示する図である。
【図12A】ＰＵＳＣＨのための復調参照信号（ＤＭＲＳ）構造を例示する図である。
【図12B】ＰＵＳＣＨのための復調参照信号（ＤＭＲＳ）構造を例示する図である。
【図13】ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂのスロットレベル構造を例示する図である。
【図14】ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂのスロットレベル構造を例示する図である。
【図15】ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂのスロットレベル構造を例示する図である。
【図16】ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂのスロットレベル構造を例示する図である。
【図17】ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネル化を例示する図である。
【図18】同一のＰＲＢ内のＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂ及びフォーマット２／２ａ／２ｂの混合構造に対するチャネル化を例示する図である。
【図19】ＰＵＣＣＨ送信のためのＰＲＢ割当を例示する図である。
【図20】基地局においてダウンリンク成分搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図21】端末においてアップリンク成分搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図22】基地局において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図23】端末において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図24】基地局において一つのＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図25】端末において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図26】基地局において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図27】端末の受信観点で、一つ以上のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を例示する図である。
【図28】複数のＤＬ ＣＣと１個のＵＬ ＣＣとが結合された非対称搬送波集約を例示する図である。
【図29A】ＰＵＣＣＨフォーマット３の構造及び信号処理手順を例示する図である。
【図29B】ＰＵＣＣＨフォーマット３の構造及び信号処理手順を例示する図である。
【図29C】ＰＵＣＣＨフォーマット３の構造及び信号処理手順を例示する図である。
【図29D】ＰＵＣＣＨフォーマット３の構造及び信号処理手順を例示する図である。
【図29E】ＰＵＣＣＨフォーマット３の構造及び信号処理手順を例示する図である。
【図29F】ＰＵＣＣＨフォーマット３の構造及び信号処理手順を例示する図である。
【図30】既存の３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９に基づくＵＬ送信過程を例示する図である。
【図31】本発明の一実施例によって、制御情報をＰＵＣＣＨを通じて送信する過程を例示する図である。
【図32】本発明に適用することができる基地局及び端末を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下の技術は、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどのような様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、はん用地上無線接続（ＵＴＲＡ）又はＣＤＭＡ２０００のような無線技術によって実現することができる。ＴＤＭＡは、世界移動体通信システム（ＧＳＭ（登録商標））／一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）／ＧＳＭ（登録商標）進化用強化データ速度（ＥＤＧＥ）のような無線技術によって実現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、進化ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって実現することができる。ＵＴＲＡは、はん用移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の一部である。第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）長期進化（ＬＴＥ）システムはＥ−ＵＴＲＡを用いる進化ＵＭＴＳ（Ｅ−ＵＭＴＳ）の一部であり、高度ＬＴＡ（ＬＴＥ−Ａ）は３ＧＰＰ ＬＴＥの進展したバージョンである。説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを中心に説明するが、これに本発明の技術的思想が制限されることはない。
【0023】
無線通信システムにおいて、端末は基地局からダウンリンク（ＤＬ）を通じて情報を受信し、端末は基地局にアップリンク（ＵＬ）を通じて情報を送信する。基地局及び端末が送受信する情報は、データ及び様々な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類／用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。
【0024】
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。
【0025】
電源が切られた状態から再び電源が入ったり、セルに新しく進入したりした端末は、段階Ｓ１０１において、基地局と同期を合わせる等の初期セル探索作業を行う。このために、端末は基地局から１次同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ）及び２次同期チャネル（Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を取得する。その後、端末は、基地局から物理同報チャネルを受信してセル内の同報情報を取得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階においてダウンリンク参照信号（ＤＬ ＲＳ）を受信して、ダウンリンクチャネル状態を確認することができる。
【0026】
初期セル探索を終えた端末は、段階Ｓ１０２において、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、及び該物理ダウンリンク制御チャネル情報に対応する物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を受信して、より具体的なシステム情報を取得することができる。
【0027】
その後、端末は基地局への接続を確立するために、段階Ｓ１０３乃至段階Ｓ１０６のようなランダムアクセス手順を行うことができる。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を通じてプリアンブルを送信し（Ｓ１０３）、物理ダウンリンク制御チャネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャネルを通じて、プリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ１０４）。競合ベースランダムアクセスの場合は、追加の物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ１０５）、及び物理ダウンリンク制御チャネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０６）のような衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。
【0028】
以上の手順を行った端末は、以降、一般的なアップリンク／ダウンリンク信号送信手順として、物理ダウンリンク制御チャネル／物理ダウンリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０７）及び物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）／物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｓ１０８）を行うことができる。端末が基地局に送信する制御情報を総称してアップリンク制御情報（ＵＣＩ）とする。ＵＣＩは、ハイブリッド自動再送要求肯定応答／否定応答（ＨＡＲＱ‐ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、スケジュール要求（ＳＲ）、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）、プリコーディング行列指示子（ＰＭＩ）、ランク指示（ＲＩ）などを含む。本明細書では、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを簡単にＨＡＲＱ−ＡＣＫ又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）と呼ぶ。ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、肯定ＡＣＫ（簡単に、ＡＣＫ）、否定ＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、ＤＴＸ、及びＮＡＣＫ／ＤＴＸのうち少なくとも一つを含む。ＵＣＩは、主に、ＰＵＣＣＨを通じて送信されるが、制御情報及びトラヒックデータが同時に送信されるべき場合は、ＰＵＳＣＨを通じて送信してもよい。また、ネットワークの要求／指示によってＰＵＳＣＨを通じてＵＣＩを非周期的に送信することもある。
【0029】
図２は、無線フレームの構造を例示する図である。セルラＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、アップリンク／ダウンリンクデータパケットの送信は、サブフレーム単位に行われ、１サブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、周波数分割２重通信（ＦＤＤ）に適用可能なタイプ１無線フレーム構造と、時分割２重通信（ＴＤＤ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造をサポートする。
【0030】
図２の（ａ）には、タイプ１無線フレームの構造を例示する。ダウンリンク無線フレームは、１０個のサブフレームで構成され、１サブフレームは、時間ドメインにおいて２個のスロットで構成される。１サブフレームを送信するためにかかる時間を送信時間間隔（ＴＴＩ）という。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓであり、１スロットの長さは０．５ｍｓであってよい。１スロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを用いるため、ＯＦＤＭシンボルが１シンボル区間を表す。ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と呼ぶこともできる。リソース割当単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、１スロットにおいて複数個の連続した副搬送波を含むことができる。
【0031】
１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、循環プレフィクス（ＣＰ）の構成によって異なることがある。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と正規ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）とがある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが正規ＣＰによって構成された場合に、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個でよい。ＯＦＤＭシンボルが、拡張ＣＰによって構成された場合に、１ ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するため、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、正規ＣＰの場合に比べて少なくなる。拡張ＣＰの場合に、例えば、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個でよい。端末が速い速度で移動する等の場合のように、チャネル状態が安定していない場合に、シンボル間干渉をより低減するために、拡張されたＣＰを用いることができる。
【0032】
正規ＣＰが用いられる場合に、１スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含むため、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。この場合、各サブフレーム先頭の最大３個のＯＦＤＭシンボルをＰＤＣＣＨに割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルをＰＤＳＣＨに割り当てることができる。
【0033】
図２の（ｂ）には、タイプ２無線フレームの構造を例示する。タイプ２無線フレームは２個のハーフフレームで構成され、各ハーフフレームは５個のサブフレーム、ダウンリンクパイロット時間スロット（ＤｗＰＴＳ）、保護期間（ＧＰ）、及びアップリンクパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）で構成され、１サブフレームは２個のスロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末とのアップリンク送信同期を合わせるのに用いられる。保護期間は、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号の多重経路遅延によってアップリンクで生じる干渉を除去するための期間である。
【0034】
上記の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、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シンボルの数は様々に変更することができる。
【0035】
図３Ａは、端末がアップリンク信号を送信するための信号処理手順を説明するための図である。
【0036】
アップリンク信号を送信するために、端末はスクランブルモジュール２０１で端末特定スクランブル信号を用いて送信信号をスクランブルすることができる。スクランブルされた信号は変調マッパ２０２に入力され、送信信号の種類及び／又はチャネル状態に基づいて２相位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ）又は１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ）／６４値直交振幅変調（６４ＱＡＭ）方式を用いて複素シンボルに変調される。変調された複素シンボルを、変換プリコーダ２０３で処理した後に、リソース要素マッパ２０４に入力し、リソース要素マッパ２０４は、複素シンボルを時間周波数リソース要素にマップすることができる。このように処理した信号は、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器２５０を経てアンテナから基地局に送信することができる。
【0037】
図３Ｂは、基地局がダウンリンク信号を送信するための信号処理手順を説明するための図である。
【0038】
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて、基地局は、ダウンリンクで一つ以上の符号語（ｃｏｄｅｗｏｒｄ）を送信することができる。符号語はそれぞれ、図３Ａのアップリンクと同様、スクランブルモジュール３０１及び変調マッパ３０２を通じて複素シンボルとすることができる。その後、複素シンボルを階層マッパ３０３によって複数の階層にマップし、プリコーディングモジュール３０４によって各階層をプリコーディング行列で乗算して、各送信アンテナに割り当てることができる。このように処理したアンテナ別送信信号をそれぞれ、リソース要素マッパ３０５によって時間周波数リソース要素にマップし、以降、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号生成器３０６を経て各アンテナから送信することができる。
【0039】
無線通信システムにおいて端末がアップリンクで信号を送信する場合は、基地局がダウンリンクで信号を送信する場合に比べて、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）が問題となる。そのため、図３Ａ及び図３Ｂで説明したように、アップリンク信号送信には、ダウンリンク信号送信に用いられるＯＦＤＭＡ方式ではなく、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いられている。
【0040】
図４はＳＣ−ＦＤＭＡ方式及びＯＦＤＭＡ方式を説明するための図である。３ＧＰＰシステムは、ダウンリンクではＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。
【0041】
図４を参照すると、アップリンク信号送信のための端末及びダウンリンク信号送信のための基地局は、直列並列変換器４０１、副搬送波マッパ４０３、ＭポイントＩＤＦＴモジュール４０４、並列直列変換器４０５及びＣＰ付加モジュール４０６を備えている点では同一である。ただし、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式で信号を送信するための端末は、ＮポイントＤＦＴモジュール４０２を更に備える。ＮポイントＤＦＴモジュール４０２は、ＭポイントＩＤＦＴモジュール４０４のＩＤＦＴ処理影響を部分的に打ち消すことによって、送信信号が単一搬送波特性を持つようにする。
【0043】
ＳＣ−ＦＤＭＡの修正された形態であるクラスタＳＣ−ＦＤＭＡについて説明する。クラスタＳＣ−ＦＤＭＡは、副搬送波マップ過程でＤＦＴプロセス出力サンプルを副グループに分け、これらを周波数ドメイン（又は副搬送波ドメイン）に不連続にマップする。
【0044】
図６は、クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいてＤＦＴプロセス出力サンプルが単一搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。図７及び図８は、クラスタＳＣ−ＦＤＭＡにおいてＤＦＴプロセス出力サンプルが複数搬送波にマップされる信号処理手順を示す図である。図６は、搬送波内（ｉｎｔｒａ−ｃａｒｒｉｅｒ）クラスタＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例であり、図７及び図８は、搬送波間（ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ）クラスタＳＣ−ＦＤＭＡを適用する例に該当する。図７は、周波数ドメインで連続的に成分搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ）が割り当てられた状況において、隣接した成分搬送波間の副搬送波の間隔が整列している場合に、単一のＩＦＦＴブロックを通じて信号を生成する例を示す。図８は、周波数ドメインで不連続に成分搬送波が割り当てられた状況において複数のＩＦＦＴブロックを通じて信号を生成する場合を示す。
【0045】
図９は、セグメントＳＣ−ＦＤＭＡの信号処理手順を示す図である。
【0046】
セグメントＳＣ−ＦＤＭＡは、任意個数のＤＦＴと同じ個数のＩＦＦＴが適用されてＤＦＴとＩＦＦＴとの関係構成が一対一の関係を有するため、単純に既存ＳＣ−ＦＤＭＡのＤＦＴ拡散とＩＦＦＴとの周波数副搬送波マップ構成を拡張したもので、ＮｘＳＣ−ＦＤＭＡ又はＮｘＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭＡとも表現される。これらを包括して本明細書ではセグメントＳＣ−ＦＤＭＡと呼ぶ。図９を参照すると、セグメントＳＣ−ＦＤＭＡは、単一搬送波特性条件を緩和するために、全体時間ドメイン変調シンボルを、Ｎ（Ｎは、１より大きい整数）個のグループにし、グループ単位にＤＦＴプロセスを行う。
【0047】
図１０は、アップリンクサブフレームの構造を示す図である。
【0048】
図１０を参照すると、アップリンクサブフレームは、複数（例えば、２個）のスロットを含む。スロットは、ＣＰの長さによってそれぞれ異なる数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを有することができる。一例として、正規ＣＰの場合は、スロットは７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを有することができる。アップリンクサブフレームは、データ領域と制御領域とに区別される。データ領域は、ＰＵＳＣＨを含み、音声などのデータ信号を送信するために用いられる。制御領域は、ＰＵＣＣＨを含み、制御情報を送信するために用いられる。ＰＵＣＣＨは、周波数軸においてデータ領域の両端部に位置しているＲＢ対（例えば、ｍ＝０，１，２，３）（例えば、周波数反転された位置のＲＢ対）を含み、スロットを境界にホップする。アップリンク制御情報（すなわち、ＵＣＩ）は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどを含む。
【0049】
図１１は、アップリンクで参照信号を送信するための信号処理手順を説明するための図である。データは、ＤＦＴプリコーダを通じて周波数ドメイン信号に変換された後、周波数マップ後にＩＦＦＴを通じて送信されるのに比べて、ＲＳは、ＤＦＴプリコーダを経ることが省かれる。すなわち、周波数ドメインでＲＳシーケンスが直接生成（Ｓ１１）された後に、局所化マップ（Ｓ１２）、ＩＦＦＴ過程（Ｓ１３）及びＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）付加過程（Ｓ１４）を順次に経てＲＳが送信される。
【0050】
ＲＳシーケンスｒ（α）ｕ，ｖ（ｎ）は、基本シーケンスの巡回シフトαによって定義され、式１のように表現できる。（式１）
【数4】
【数5】
【0051】
基本シーケンスであるｂａｒ−ｒｕ，ｖ（ｎ）はいくつかのグループに分けられる。ｕ∈｛０，１，…，２９｝はグループ番号を表し、νは当のグループの基本シーケンス番号に該当する。各グループは、長さがＭＲＳＳＣ＝ｍＭＲＢＳＣ（１≦ｍ≦５）である１つの基本シーケンス（ν＝０）と、長さがＭＲＳＳＣ＝ｍＭＲＢＳＣ（６≦ｍ≦Ｎｍａｘ，ＵＬＲＢ）である２つの基本シーケンス（ν＝０，１）を含む。該当グループ内でシーケンスグループ番号ｕと該当の番号νは、時間によってそれぞれ変わることがある。基本シーケンスｂａｒ−ｒｕ，ν（０），…，ｂａｒ−ｒｕ，ν（ＭＲＳＳＣ−１）の定義は、シーケンス長ＭＲＳＳＣによる。
【0052】
３ＮＲＢＳＣ以上の長さを有する基本シーケンスは、下記のように定義することができる。
【0053】
ＭＲＳＳＣ≧３ＮＲＢＳＣについて、基本シーケンスｂａｒ−ｒｕ，ν（０），…，ｂａｒ−ｒｕ，ν（ＭＲＳＳＣ−１）は下記の式２で与えられる。（式２）
【数6】
【0054】
（式３）【数7】
（式４）
【数8】
【0055】
３ＮＲＢＳＣ未満の長さを有する基本シーケンスは、下記のように定義できる。まず、ＭＲＳＳＣ＝ＮＲＢＳＣ及びＭＲＳＳＣ＝２ＮＲＢＳＣに対して基本シーケンスは式５のように与えられる。（式５）
【数9】
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【表3】
【0058】
一方、ＲＳホップについて説明すると、下記のとおりである。
【0059】
グループホップパターンｆｇｈ（ｎｓ）とシーケンスシフトパターンｆｓｓとによって、スロットｎｓにおけるシーケンスグループ番号ｕは、下記の式６のように定義することができる。（式６）
【数10】
【0060】
１７個の別個のホップパターン及び３０個の別個のシーケンスシフトパターンが存在する。上位層によって提供されたグループホップを活性化させるパラメータによってシーケンスグループホップが有効（ｅｎａｂｌｅｄ）又は無効（ｄｉｓａｂｌｅｄ）になる。
【0061】
ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとは同じホップパターンを有するが、別個のシーケンスシフトパターンを有することができる。
【0062】
グループホップパターンｆｇｈ（ｎｓ）は、ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨに対して同一であり、下記の式７のように与えられる。（式７）
【数11】
【数12】
【0063】
シーケンスシフトパターンｆｓｓの定義は、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとで異なる。
【0064】
ＰＵＣＣＨに対して、シーケンスシフトパターンｆＰＵＣＣＨＳＳはｆＰＵＣＣＨＳＳ＝ＮｃｅｌｌＩＤｍｏｄ３０で与えられ、ＰＵＳＣＨに対して、シーケンスシフトパターンｆＰＵＳＣＨＳＳはｆＰＵＳＣＨＳＳ＝（ｆＰＵＣＣＨＳＳ＋Δｓｓ）ｍｏｄ３０で与えられる。Δｓｓ∈｛０，１，…，２９｝は上位層によって設定される。
【0065】
以下、シーケンスホップについて説明する。
【0066】
シーケンスホップは、長さがＭＲＳＳＣ≧６ＮＲＢＳＣである基準信号にだけ適用される。
【0067】
長さがＭＲＳＳＣ＜６ＮＲＢＳＣである基準信号に対して、基本シーケンスグループ内で基本シーケンス番号νがν＝０と与えられる。
【0068】
長さがＭＲＳＳＣ≧６ＮＲＢＳＣである基準信号に対して、スロットｎｓにおける基本シーケンスグループ内の基本シーケンス番号νは、下記の式８のように与えられる。（式８）
【数13】
【数14】
【0069】
ＰＵＳＣＨに対する基準信号は、下記のように決定される。
【0070】
ＰＵＳＣＨに対する基準信号シーケンスｒＰＵＳＣＨ（・）は、【数15】
【0071】
一つのスロットにおいて、巡回シフトは、【数16】
【0072】
ｎ（１）ＤＭＲＳは同報される値であり、ｎ（２）ＤＭＲＳはアップリンクスケジュール割当によって与えられ、ｎＰＲＳ（ｎｓ）はセル特定巡回シフト値である。ｎＰＲＳ（ｎｓ）はスロット番号ｎｓによって変わり、【数17】
【0073】
ｃ（ｉ）は擬似ランダムシーケンスであり、ｃ（ｉ）はセル特定値である。擬似ランダムシーケンス生成器は、無線フレームの開始点において【数18】
【0074】
表３は、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマット０における巡回シフトフィールド及びｎ（２）ＤＭＲＳを示すものである。【表4】
【0075】
ＰＵＳＣＨにおけるアップリンクＲＳのための物理的マップ方法は、下記のとおりである。
【0076】
シーケンスは、振幅スケーリング係数βＰＵＳＣＨで乗算され、ｒＰＵＳＣＨ（０）から始まるシーケンス内で対応するＰＵＳＣＨのために用いられる物理リソースブロック（ＰＲＢ）の同一のセットにマップされる。正規ＣＰについてはｌ＝３、拡張ＣＰについてはｌ＝２としてサブフレーム内でリソース要素（ｋ，ｌ）にマップする際には、まずｋの次数が増加してから、スロット番号が増加する。
【0077】
要するに、長さが３ＮＲＢＳＣ以上であれば、巡回拡張と共にＺＣシーケンスが用いられ、長さが３ＮＲＢＳＣ未満であれば、コンピュータ生成シーケンスが用いられる。巡回シフトは、セル特定巡回シフト、端末特定巡回シフト及びホップパターンなどによって決定される。
【0078】
図１２Ａは、正規ＣＰの場合にＰＵＳＣＨのための復調参照信号（ＤＭＲＳ）構造を示す図であり、図１２Ｂは、拡張ＣＰの場合にＰＵＳＣＨのためのＤＭＲＳ構造を示す図である。図１２Ａでは、４番目及び１１番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを通じてＤＭＲＳが送信され、図１２Ｂでは、３番目及び９番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを通じてＤＭＲＳが送信される。
【0080】
（１）フォーマット１：オン・オフキーイング（ＯＯＫ）変調、スケジュール要求（ＳＲ）に使用
【0081】
（２）フォーマット１ａ及びフォーマット１ｂ：ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に使用１）フォーマット１ａ：１個の符号語に対するＢＰＳＫ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
２）フォーマット１ｂ：２個の符号語に対するＱＰＳＫ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
【0082】
（３）フォーマット２：ＱＰＳＫ変調、ＣＱＩ送信に使用（４）フォーマット２ａ及びフォーマット２ｂ：ＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫの同時送信に使用
【0083】
表４はＰＵＣＣＨフォーマットによる変調方式、及びサブフレーム当たりのビット数を表す。表５はＰＵＣＣＨフォーマットによるスロット当たりのＲＳの個数を表す。表６はＰＵＣＣＨフォーマットによるＲＳのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル位置を表すものである。表４において、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ及び２ｂは、正規ＣＰの場合に該当する。
【0084】
【表5】
【0085】
【表6】
【0086】
【表7】
【0087】
図１３は、正規ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂを示す。図１４は、拡張ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂを示す。ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ及び１ｂは、同じ内容の制御情報がサブフレーム内でスロット単位に反復される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、各端末から、計算機生成一定振幅零自己相関（ＣＧ−ＣＡＺＡＣ）シーケンスの別個の巡回シフト（ＣＳ）（周波数ドメイン符号）と、直交カバー符号（ＯＣ又はＯＣＣ）（時間ドメイン拡散符号）とから構成された別個のリソースを通じて送信される。ＯＣは、例えば、ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）／ＤＦＴ直交符号を含む。ＣＳの個数が６であり、ＯＣの個数が３であれば、単一アンテナを基準に、合計１８個の端末を同一の物理リソースブロック（ＰＲＢ）内で多重化することが可能である。直交シーケンスｗ０、ｗ１、ｗ２、ｗ３は、（ＦＦＴ変調後に）任意の時間ドメインで、又は（ＦＦＴ変調前に）任意の周波数ドメインで適用してもよい。
【0088】
ＳＲ及び永続的スケジュールのために、ＣＳ、ＯＣ及びＰＲＢで構成されたＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースを、無線リソース制御（ＲＲＣ）を通じて端末に与えることができる。動的ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及び非永続的スケジュールのために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースを、ＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨの最小の制御チャネル要素（ＣＣＥ）インデクスによって暗黙に端末に与えることができる。
【0089】
図１５には、正規ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂを示す。図１６は、拡張ＣＰの場合におけるＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂを示す。図１５及び図１６を参照すると、正規ＣＰの場合に、一つのサブフレームは、ＲＳシンボルの他、１０個のＱＰＳＫデータシンボルで構成される。それぞれのＱＰＳＫシンボルは、ＣＳによって周波数ドメインで拡散された後、該当のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルＣＳホップは、セル間干渉をランダム化するために適用することができる。ＲＳは、巡回シフトを用いてＣＤＭによって多重化することができる。例えば、可用ＣＳの個数が１２又は６であるとすれば、同一のＰＲＢ内にそれぞれ１２又は６個の端末を多重化することができる。要するに、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂ及び２／２ａ／２ｂにおいて、複数の端末を、ＣＳ＋ＯＣ＋ＰＲＢ及びＣＳ＋ＰＲＢによってそれぞれ多重化することができる。
【0090】
ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂのための長さ４及び長さ３の直交シーケンス（ＯＣ）は、下記の表７及び表８に示すとおりである。【表8】
【0091】
【表9】
【0092】
ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂにおいて、ＲＳのための直交シーケンス（ＯＣ）は、下記の表９のとおりである。【表10】
【0094】
図１８は、同一のＰＲＢ内で、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ及びフォーマット２／２ａ／２ｂの混合構造に対するチャネル化を示す図である。
【0095】
巡回シフト（ＣＳ）ホップ及び直交カバー（ＯＣ）再マップは、下記のように適用可能である。（１）セル間干渉（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）のランダム化のためのシンボルベースのセル特定ＣＳホップ
（２）スロットレベルＣＳ／ＯＣ再マップ
１）セル間干渉ランダム化用
２）ＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネルとリソース（ｋ）とのマップのためのスロットベースの接続
【0096】
一方、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂのためのリソース（ｎr）は、下記の組み合わせを含む。（１）ＣＳ（シンボルレベルでＤＦＴ直交符号と同一）（ｎｃｓ）
（２）ＯＣ（スロットレベルで直交カバー）（ｎｏｃ）
（３）周波数ＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）（ｎｒｂ）
【0097】
ＣＳ、ＯＣ、ＲＢを表すインデクスをそれぞれ、ｎｃｓ、ｎｏｃ、ｎｒｂとすれば、代表インデクスｎｒは、ｎｃｓ、ｎｏｃ、ｎｒｂを含む。ｎｒは、ｎｒ＝（ｎｃｓ、ｎｏｃ、ｎｒｂ）を満たす。
【0098】
ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ、及びＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫとの組み合わせは、ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂを通じて伝達することができる。リードマラー（ＲＭ）チャネル符号化を適用することができる。
【0099】
例えば、ＬＴＥシステムでＵＬ ＣＱＩのためのチャネル符号化を説明すると、次のとおりである。ビットストリームａ０，ａ１，ａ２，ａ３，…，ａＡ−１は、（２０，Ａ）ＲＭ符号を用いてチャネル符号化される。表１０は、（２０，Ａ）符号のための基本シーケンスを示すものである。ａ０及びａＡ−１は、最上位ビット（ＭＳＢ）及び最下位ビット（ＬＳＢ）を表す。拡張ＣＰの場合に、ＣＱＩ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫが同時送信される場合を除けば、最大情報ビットは１１ビットである。ＲＭ符号を用いて２０ビットに符号化した後に、ＱＰＳＫ変調を適用することができる。ＱＰＳＫ変調の前に、符号化されたビットをスクランブルすることができる。
【0100】
【表11】
【0101】
チャネル符号化ビットｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，…，ｂＢ−１は、式９によって生成することができる。（式９）
【数19】
【0102】
表１１は、広帯域報告（単一アンテナポート、送信ダイバシチ又は開ループ空間多重化ＰＤＳＣＨ）ＣＱＩフィードバックのためのアップリンク制御情報（ＵＣＩ）フィールドを表すものである。【表12】
【0103】
表１２は、広帯域に対するＣＱＩ及びＰＭＩフィードバックのためのＵＣＩフィールドを表し、該フィールドは、閉ループ空間多重化ＰＤＳＣＨ送信を報告する。【表13】
【0104】
表１３は、広帯域報告のためのＲＩフィードバックのためのＵＣＩフィールドを表す。【表14】
【0106】
複数搬送波システム又は搬送波集約システムは、広帯域サポートのために目標帯域よりも小さい帯域を持つ複数の搬送波を組み合わせて用いるシステムのことをいう。目標帯域よりも小さい帯域を持つ複数の搬送波を組み合わせるときに、組み合わされる搬送波の帯域は、既存システムとの後方互換性のために、既存システムで用いる帯域幅に制限してもよい。例えば、既存のＬＴＥシステムは、１．４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚの帯域幅をサポートし、ＬＴＥシステムから進展したＬＴＥ−Ａシステムは、ＬＴＥがサポートする帯域幅だけを用いて２０ＭＨｚよりも大きい帯域幅をサポートすることができる。又は、既存システムで用いる帯域幅にかかわらず、新しい帯域幅を定義して搬送波集約をサポートしてもよい。複数搬送波は、搬送波集約及び帯域幅組み合わせと併用できる名称である。また、搬送波集約は、隣接した搬送波集約と隣接していない搬送波集約を総称する。
【0107】
図２０は、基地局でダウンリンク成分搬送波を管理する概念を示す図であり、図２１は、端末でアップリンク成分搬送波を管理する概念を示す図である。説明の便宜のために、以下では、図２０及び図２１において、上位層をＭＡＣと簡略化して説明する。
【0109】
図２２及び２３を参照すると、一つのＭＡＣが一つ以上の周波数搬送波を管理及び運営して送受信を行う。一つのＭＡＣによって管理される周波数搬送波は、互いに隣接する必要がないため、リソース管理の側面においてより柔軟であるという利点がある。図２２及び図２３において、一つのＰＨＹは、便宜上、一つの成分搬送波を意味するものする。ここで、一つのＰＨＹは、必ずしも独立した無線周波（ＲＦ）装置を意味するわけではない。一般に、一つの独立したＲＦ装置は、一つのＰＨＹを意味するが、これに限定されず、一つのＲＦ装置は複数のＰＨＹを含むこともできる。
【0110】
図２４は、基地局において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を説明する。図２５は、端末において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する概念を説明する。図２６は、基地局において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する他の概念を説明する。図２７は、端末において複数のＭＡＣが複数搬送波を管理する他の概念を説明する。
【0112】
図２４及び図２５に示すように、それぞれの搬送波をそれぞれのＭＡＣを１：１で制御することもでき、図２６及び図２７に示すように、一部搬送波については、それぞれの搬送波をそれぞれのＭＡＣが１：１で制御し、残り１個以上の搬送波を一つのＭＡＣが制御することもできる。
【0113】
上記のシステムは、１個〜Ｎ個の複数の搬送波を含むシステムであり、各搬送波は隣接して用いられることもあり、非隣接で用いられることもある。これは、アップリンク／ダウンリンクを問わずに適用可能である。ＴＤＤシステムは、それぞれの搬送波内にダウンリンク及びアップリンクの送信を含むＮ個の複数搬送波を運営するように構成され、ＦＤＤシステムは、複数の搬送波をアップリンク及びダウンリンクにそれぞれ用いるように構成される。ＦＤＤシステムの場合には、アップリンク及びダウンリンクで組み合わされる搬送波の数及び／又は搬送波の帯域幅が異なる非対称的な搬送波集約もサポートすることができる。
【0114】
アップリンク及びダウンリンクで組み合わされた成分搬送波の個数が同一であれば、すべての成分搬送波を既存システムと互換可能に構成することができる。しかし、互換性を考慮しない成分搬送波が本発明から排除されるわけではない。
【0115】
以下では、説明の便宜のために、ＰＤＣＣＨがダウンリンク成分搬送波＃０で送信されたときに、該当のＰＤＳＣＨはダウンリンク成分搬送波＃０で送信されるとして説明するが、搬送波相互スケジュール（ｃｒｏｓｓ−ｃａｒｒｉｅｒ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）を適用することによって、該当のＰＤＳＣＨを他のダウンリンク成分搬送波を通じて送信してもよいことは明らかである。“成分搬送波”という用語は、均等な他の用語（例えば、セル）にしてもよい。
【0116】
図２８には、搬送波集約がサポートされる無線通信システムにおいて、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）が送信されるシナリオを例示する。便宜上、本例は、ＵＣＩがＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）である場合とする。しかし、これは、説明の便宜のためのもので、ＵＣＩはチャネル状態情報（ＣＳＩ）（例えば、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）、スケジュール要求情報（例えば、ＳＲ）のような制御情報を制限なく含むことができる。
【0117】
図２８には、５個のＤＬ ＣＣが１個のＵＬ ＣＣと結合された非対称搬送波集約を例示する。例示した非対称搬送波集約は、ＵＣＩ送信の観点で設定したものといえる。すなわち、ＵＣＩのためのＤＬ ＣＣ−ＵＬ ＣＣ結合とデータのためのＤＬ ＣＣ−ＵＬ ＣＣ結合とを、異なるように設定することができる。便宜上、一つのＤＬ ＣＣが最大２個の符号語を送信できるとき、ＵＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫビットも、少なくとも２ビットが必要である。この場合、５個のＤＬ ＣＣを通じて受信したデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを一つのＵＬ ＣＣを通じて送信するには、少なくとも１０ビットのＡＣＫ／ＮＡＣＫビットが必要である。ＤＬ ＣＣ別にＤＴＸ状態もサポートするためには、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信のために少なくとも１２ビット（＝５5＝３１２５＝１１．６１ビット）が必要である。既存のＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂは２ビットまでＡＣＫ／ＮＡＣＫを送ることができるため、この構造では、増加したＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信することができない。ＵＣＩ情報の量が増加する原因として搬送波集約を挙げたが、アンテナ個数の増加、ＴＤＤシステム、リレーシステムにおけるバックホールサブフレームの存在などにも起因する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫと同様に、複数のＤＬ ＣＣと関連した制御情報を一つのＵＬ ＣＣを通じて送信すべき場合にも、送信されるべき制御情報の量が増加する。例えば、複数のＤＬ ＣＣに対するＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩを送信しなければならない場合に、ＵＣＩペイロードが増加することがある。
【0118】
ＤＬ１次ＣＣは、ＵＬ１次ＣＣと結合されたＤＬ ＣＣと規定できる。ここで、結合は、暗黙的結合、明示的結合の両方を包括する。ＬＴＥでは、一つのＤＬ ＣＣと一つのＵＬ ＣＣとが固有にペアリングされている。例えば、ＬＴＥペアリングによって、ＵＬ１次ＣＣと結合されたＤＬ ＣＣを、ＤＬ１次ＣＣと称することができる。これを暗黙的結合ということができる。明示的結合は、ネットワークが予め結合を設定することを意味し、ＲＲＣなどで信号通知できる。明示的結合において、ＵＬ１次ＣＣとペアリングされているＤＬ ＣＣを１次ＤＬ ＣＣと称することができる。ここで、ＵＬ１次（又はアンカ）ＣＣは、ＰＵＣＣＨが送信されるＵＬ ＣＣであってよい。又は、ＵＬ１次ＣＣは、ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨを通じてＵＣＩが送信されるＵＬ ＣＣでもよい。又は、ＤＬ１次ＣＣは、上位層信号通知を通じて設定されてもよい。又は、ＤＬ１次ＣＣは、端末が初期接続を行ったＤＬ ＣＣでもよい。また、ＤＬ１次ＣＣ以外のＤＬ ＣＣは、ＤＬ２次ＣＣと呼ぶことができる。同様に、ＵＬ１次ＣＣ以外のＵＬ ＣＣは、ＵＬ２次ＣＣと呼ぶことができる。
【0119】
ＬＴＥ−Ａは、無線リソースを管理するためにセルの概念を用いる。セルは、ダウンリンクリソースとアップリンクリソースとの組み合わせで定義され、アップリンクリソースは必須要素ではない。そのため、セルは、ダウンリンクリソース単独、又はダウンリンクリソース及びアップリンクリソースで構成することができる。搬送波集約がサポートされる場合に、ダウンリンクリソースの搬送波周波数（又は、ＤＬ ＣＣ）とアップリンクリソースの搬送波周波数（又は、ＵＬ ＣＣ）間の結合は、システム情報によって指示してもよい。１次周波数（又はＰＣＣ）上で動作するセルを１次セル（ＰＣｅｌｌ）と呼び、２次周波数（又はＳＣＣ）上で動作するセルを２次セル（ＳＣｅｌｌ）と呼ぶことができる。簡単に、ＤＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣはそれぞれ、ＤＬセル及びＵＬセルと呼ぶことができる。また、アンカ（又は１次）ＤＬ ＣＣ及びアンカ（又は１次）ＵＬ ＣＣはそれぞれ、ＤＬ ＰＣｅｌｌ及びＵＬ ＰＣｅｌｌと呼ぶことができる。ＰＣｅｌｌは、端末が初期接続確立手順を行ったり、接続再確立手順を行ったりするために用いられる。ＰＣｅｌｌは、ハンドオーバ過程で指示されたセルでもよい。ＳＣｅｌｌは、ＲＲＣ接続が確立された後に設定可能であり、追加的な無線リソースを提供するために用いることができる。ＰＣｅｌｌ及びＳＣｅｌｌはサービス提供セルと総称することもできる。したがって、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、搬送波集約が設定されていないか、又は、搬送波集約をサポートしない端末の場合に、ＰＣｅｌｌだけで構成されたサービス提供セルが一つだけ存在する。一方、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあり、かつ、搬送波集約が設定されている端末の場合は、一つ以上のサービス提供セルが存在し、全体サービス提供セルにはＰＣｅｌｌ及び全体ＳＣｅｌｌが含まれる。搬送波集約のために、ネットワークは、初期セキュリティ活性化過程が開始された後、接続確立過程で初期に構成されるＰＣｅｌｌに加えて、一つ以上のＳＣｅｌｌを搬送波集約をサポートする端末のために設定することができる。
【0120】
ＤＬ−ＵＬペアリングは、ＦＤＤに限るものでよい。ＴＤＤは、同じ周波数を用いるため、ＤＬ−ＵＬペアリングを別に定義しなくてもよいわけである。また、ＤＬ−ＵＬ結合は、ＳＩＢ２のＵＬ ＥＡＲＦＣＮ（Ｅ−ＵＴＲＡ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ）情報を通じてＵＬ結合から決定することができる。例えば、ＤＬ−ＵＬ結合を、初期接続時にＳＩＢ２復号を通じて獲得し、それ以外はＲＲＣ信号通知を通じて獲得することができる。そのため、ＳＩＢ２結合だけ存在し、他のＤＬ−ＵＬペアリングは明示的に定義されなくてもよい。例えば、図２８の５ＤＬ：１ＵＬの構造において、ＤＬ ＣＣ＃０とＵＬ ＣＣ＃０とはＳＩＢ２結合関係にあり、残りのＤＬ ＣＣは、当該端末に設定されていない他のＵＬ ＣＣとＳＩＢ２結合関係を有することができる。
【0121】
図２８のようなシナリオをサポートするためには新しい方法が必要である。以下、搬送波集約をサポートする通信システムにおいて、ＵＣＩ（例えば、多重Ａ／Ｎビット）をフィードバックするためのＰＵＣＣＨフォーマットを、ＣＡ ＰＵＣＣＨフォーマット（又はＰＵＣＣＨフォーマット３）と呼ぶ。例えば、ＰＵＣＣＨフォーマット３は、多重ＤＬサービス提供セルから送信されるＰＤＳＣＨ（又はＰＤＣＣＨ）に相応するＡ／Ｎ情報（ＤＴＸ状態を含んでもよい。）を送信するために用いられる。
【0123】
図２９Ａには、ＰＵＣＣＨフォーマット３をＰＵＣＣＨフォーマット１（正規ＣＰ）の構造に適用する場合を例示する。図２９Ａを参照すると、チャネル符号化ブロック（ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）は、情報ビットａ＿０、ａ＿１、…、ａ＿Ｍ−１（例えば、複数ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット）をチャネル符号化して、符号化ビット（又は符号語）ｂ＿０、ｂ＿１，…，ｂ＿Ｎ−１を生成する。Ｍは、情報ビットのサイズを表し、Ｎは、符号化ビットのサイズを表す。情報ビットは、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）、例えば、複数のＤＬ ＣＣを通じて受信した複数のデータ（又はＰＤＳＣＨ）に対する多重ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む。ここで、情報ビットａ＿０、ａ＿１、…、ａ＿Ｍ−１は、情報ビットを構成するＵＣＩの種類／個数／サイズにかかわらずに合同符号化される。例えば、情報ビットが複数のＤＬ ＣＣに対する複数ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む場合に、チャネル符号化は、ＤＬ ＣＣ別、個別ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット別に行わずに、全体ビット情報に対して行われ、これによって単一符号語が生成される。チャネル符号化には、これに限定されるものではないが、単純反復、単純符号化、ＲＭ符号化、パンクチャされたＲＭ符号化、末尾喰い畳み込み符号化（ＴＢＣＣ）、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）又はターボ符号化を用いることができる。図示してはいないが、符号化ビットは、変調次数及びリソース量を考慮して速度整合（ｒａｔｅ−ｍａｔｃｈｉｎｇ）してもよい。速度整合機能は、チャネル符号化ブロックの一部として含んでもよく、別の機能ブロックによって行ってもよい。例えば、チャネル符号化ブロックは、複数の制御情報に（３２，０）ＲＭ符号化を行って単一符号語を取得し、この符号語に循環バッファ速度整合を行うことができる。
【0124】
変調器は、符号化ビットｂ＿０，ｂ＿１，…，ｂ＿Ｎ−１を変調して、変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，…，ｃ＿Ｌ−１を生成する。Ｌは、変調シンボルのサイズを表す。変調は、送信信号のサイズ及び位相を変形することによってなされる。変調方法は、例えば、ｎ相位相偏移変調（ｎ−ＰＳＫ）、ｎ値直交振幅変調（ｎ−ＱＡＭ）を含む（ｎは、２以上の整数）。具体的に、変調方法には、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを用いることができる。
【0125】
分周器は、変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，…，ｃ＿Ｌ−１を各スロットに分周する。変調シンボルを各スロットに分周する順序／パターン／方式は特に制限されない。例えば、分周器は、変調シンボルを前から順にそれぞれのスロットに分周することができる（局所型方式）。この場合、図示のように、変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，…，ｃ＿Ｌ／２−１はスロット０に分周し、変調シンボルｃ＿Ｌ／２，ｃ＿Ｌ／２＋１，…，ｃ＿Ｌ−１は、スロット１に分周できる。また、変調シンボルをそれぞれのスロットへの分周時にインタリーブ（又は並べ替え）することができる。例えば、偶数番目の変調シンボルは、スロット０に分周し、奇数番目の変調シンボルはスロット１に分周することができる。変調過程と分周過程との順序を入れ替えてもよい。
【0126】
ＤＦＴプリコーダは、単一搬送波波形を生成するために、それぞれのスロットに分周された変調シンボルに対してＤＦＴプリコーディング（例えば、１２−ポイントＤＦＴ）を行う。同図で、スロット０に分周された変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，…，ｃ＿Ｌ／２−１は、ＤＦＴシンボルｄ＿０，ｄ＿１，…，ｄ＿Ｌ／２−１としてＤＦＴプリコーディングされ、スロット１に分周された変調シンボルｃ＿Ｌ／２，ｃ＿Ｌ／２＋１，…，ｃ＿Ｌ−１は、ＤＦＴシンボルｄ＿Ｌ／２，ｄ＿Ｌ／２＋１，…，ｄ＿Ｌ−１としてＤＦＴプリコーディングされる。ＤＦＴプリコーディングは、相応する他の線形演算（例えば、ウォルシュプリコーディング）に代替可能である。
【0127】
拡散ブロックは、ＤＦＴされた信号を、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで（時間ドメイン）拡散する。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルの時間ドメイン拡散は、拡散符号（又は拡散シーケンス）を用いて行われる。拡散符号は、準直交符号及び直交符号を含む。準直交符号は、これに制限されるわけではないが、擬似ノイズ（ＰＮ）符号を含む。直交符号は、これに制限されるわけではないが、ウォルシュ符号、ＤＦＴ符号を含む。直交符号（ＯＣ）は、直交シーケンス、直交カバー（ＯＣ）、直交カバー符号（ＯＣＣ）と混用してもよい。本明細書は、説明の容易性のために、拡散符号の代表例として直交符号を挙げて説明するが、これは例示であり、直交符号は準直交符号に代替可能である。拡散符号サイズ（又は、拡散係数（ＳＦ））の最大値は、制御情報送信に用いられるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数によって制限される。一例として、１スロットで４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが制御情報送信に用いられる場合に、スロット別に長さ４の（準）直交符号ｗ０，ｗ１，ｗ２，ｗ３を用いることができる。ＳＦは、制御情報の拡散度を意味し、端末の多重化次数又はアンテナ多重化次数と関連を持つことができる。ＳＦは、１、２、３、４、…のように、システムの要求条件によって可変でき、基地局と端末との間で予め定義されたり、ＤＣＩ又はＲＲＣ信号通知を通じて端末に知らせられたりすることができる。例えば、ＳＲＳを送信するために、制御情報用ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルのうちの一つをパンクチャする場合に、当該スロットの制御情報にはＳＦの縮小した（例えば、ＳＦ＝４の代わりにＳＦ＝３）拡散符号を適用することができる。
【0128】
上の過程を経て生成された信号は、ＰＲＢ内の副搬送波にマップされた後に、ＩＦＦＴを経て時間ドメイン信号に変換される。時間ドメイン信号にはＣＰが付加され、生成されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルはＲＦ端を通じて送信される。
【0129】
５個のＤＬ ＣＣに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合を挙げて、各過程をより具体的に説明する。それぞれのＤＬ ＣＣが２個のＰＤＳＣＨを送信できる場合に、これに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫビットは、ＤＴＸ状態を含む場合に１２ビットでよい。ＱＰＳＫ変調及びＳＦ＝４の時間拡散を想定する場合に、（速度整合後の）符号化ブロックサイズは４８ビットでよい。符号化ビットは２４個のＱＰＳＫシンボルに変調され、生成されたＱＰＳＫシンボルは１２個ずつ各スロットに分周される。各スロットにおいて、１２個のＱＰＳＫシンボルは１２ポイントＤＦＴ演算を通じて１２個のＤＦＴシンボルに変換される。各スロットにおいて１２個のＤＦＴシンボルは時間ドメインでＳＦ＝４の拡散符号を用いて４個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散されてマップされる。１２個のビットが［２ビット＊１２個の副搬送波＊８個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル］を通じて送信されるため、符号化レートは０．０６２５（＝１２／１９２）である。また、ＳＦ＝４の場合に、１ＰＲＢ当たり最大４個の端末を多重化することができる。
【0130】
図２９Ａを参照して説明した信号処理手順は単なる例示であり、図２９ＡでＰＲＢにマップされた信号は、均等な様々な信号処理手順を通じて得てもよい。図２９Ｂ乃至図２９Ｆを参照して、図２９Ａに例示したものと均等な信号処理手順を説明する。
【0131】
図２９Ｂは、図２９ＡにおいてＤＦＴプリコーダと拡散ブロックとの処理順序を入れ替えたものである。図２９Ａにおいて拡散ブロックの機能は、ＤＦＴプリコーダから出力されたＤＦＴシンボル列にＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで特定の定数を乗じるに等しいものあるため、これらの順序を入れ替えても、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる信号の値は同一である。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための信号処理手順は、チャネル符号化、変調、分周、拡散、ＤＦＴプリコーディングの順にすることができる。この場合、分周過程と拡散過程は一つの機能ブロックによって行ってもよい。一例として、変調シンボルをそれぞれのスロットに交互に分周しながら、それぞれの変調シンボルを分周と同時にＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで拡散させることができる。他の例として、変調シンボルをそれぞれのスロットに分周するときにそれぞれの変調シンボルを拡散符号のサイズに対応するようにコピーし、これらの変調シンボルと拡散符号の各要素とを１対１で乗算することができる。そのため、スロット別に生成された変調シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散される。その後、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する複素シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位にＤＦＴプリコーディングされる。
【0132】
図２９Ｃは、図２９Ａにおいて変調器と分周器との処理順序を入れ替えたものである。そのため、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための処理手順は、サブフレームレベルで合同チャネル符号化及び分周が行われ、それぞれのスロットレベルで変調、ＤＦＴプリコーディング、拡散の順に行われる。
【0133】
図２９Ｄは、図２９Ｃにおいて、ＤＦＴプリコーダと拡散ブロックとの処理順序を更に入れ替えたものである。前述したように、拡散ブロックの機能は、ＤＦＴプリコーダから出力されたＤＦＴシンボル列にＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで特定の定数を乗じることに等しいものであるから、それらの順序を入れ替えても、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにマップされる信号の値は同一である。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための信号処理手順は、サブフレームレベルで合同チャネル符号化及び分周が行われ、それぞれのスロットレベルで変調が行われる。スロット別に生成された変調シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに拡散され、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する変調シンボル列は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位にＤＦＴプリコーディング順になる。この場合、変調過程及び拡散過程は、一つの機能ブロックによって行ってもよい。一例として、符号化ビットを変調しながら、生成された変調シンボルを直ちにＳＣ−ＦＤＭＡシンボルレベルで拡散させることができる。他の例として、符号化ビットの変調時に生成された変調シンボルを拡散符号のサイズに対応するようにコピーし、これらの変調シンボルと拡散符号の各要素とを１対１で乗算することができる。
【0134】
図２９Ｅは、ＰＵＣＣＨフォーマット３をＰＵＣＣＨフォーマット２（正規ＣＰ）の構造に適用する場合を示し、図２９Ｆは、ＰＵＣＣＨフォーマット３をＰＵＣＣＨフォーマット２（拡張ＣＰ）の構造に適用する場合を示す。基本的な信号処理手順は、図２９Ａ乃至図２９Ｄを参照して説明したとおりである。既存ＬＴＥのＰＵＣＣＨフォーマット２構造を再使用するため、ＰＵＣＣＨフォーマット３でＵＣＩ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル及びＲＳ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数／位置が、図２９Ａとは異なる。
【0135】
表１４には、図示のＰＵＣＣＨフォーマット３でＲＳ ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの位置を示す。正規ＣＰの場合に、スロットにおけるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは７個（インデクス：０〜６）であり、拡張ＣＰの場合に、スロットにおけるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは６個（インデクス：０〜５）であるとする。【表15】
【0136】
ここで、ＲＳは、既存ＬＴＥの構造を継承することができる。例えば、ＲＳシーケンスを、基本シーケンスの巡回シフトによって定義することができる（式１参照）。
【0138】
まず、ビットブロックｂ（０），…，ｂ（Ｍｂｉｔ−１）が端末特定スクランブルシーケンスにスクランブルされる。ビットブロックｂ（０），…，ｂ（Ｍｂｉｔ−１）は、図２９Ａの符号化ビットｂ＿０，ｂ＿１，…，ｂ＿Ｎ−１に対応することができる。ビットブロックｂ（０），…，ｂ（Ｍｂｉｔ−１）は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット、ＣＳＩビット、ＳＲビットの少なくとも一つを含む。スクランブルされたビットブロックｔｉｌｄａ−ｂ（０），…，ｔｉｌｄａ−ｂ（Ｍｂｉｔ−１）は、下記の式によって生成することができる。（式１０）
【数20】
【0139】
（式１１）【数21】
【数22】
【数23】
【0140】
スクランブルされたビットブロックｔｉｌｄａ−ｂ（０），…，ｔｉｌｄａ−ｂ（Ｍｂｉｔ−１）は変調され、複素変調シンボルブロックｄ（０），…ｄ（Ｍｓｙｍｂ−１）が生成される。ＱＰＳＫ変調時に、Ｍｓｙｍｂ＝Ｍｂｉｔ／２＝２ＮＲＢＳＣである。複素変調シンボルブロックｄ（０），…ｄ（Ｍｓｙｍｂ−１）は、図２９Ａの変調シンボルｃ＿０，ｃ＿１，…，ｃ＿Ｎ−１に対応する。
【0141】
複素変調シンボルブロックｄ（０），…ｄ（Ｍｓｙｍｂ−１）は、直交シーケンスＷｎｏｃ（ｉ）を用いてブロック方式で拡散される。下記の式によってＮＰＵＣＣＨＳＦ，０＋ＮＰＵＣＣＨＳＦ，１個の複素シンボルセットが生成される。下記の式によって、図２９Ｂの分周／拡散過程が行われる。それぞれの複素シンボルセットは、一つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応し、ＮＲＢＳＣ（例えば、１２）個の複素変調値を有する。（式１２）
【数24】
【数25】
【数26】
【数27】
【数28】
【数29】
【0142】
表１５には、既存の方式による直交シーケンスＷｎｏｃ（ｉ）を示す。【表16】
【0143】
表１５において、直交シーケンスＮＰＵＣＣＨＳＦ＝５（又は符号）は、下記の式によって生成される。（式１３）
【数30】
【0144】
一方、ＰＵＣＣＨフォーマット３のためのリソースは、リソースインデクスｎ（３，ｔｉｌｄａ−ｐ）ＰＵＣＣＨによって識別する。例えば、ｎ（ｔｉｌｄａ−ｐ）ｏｃは、ｎ（ｔｉｌｄａ−ｐ）ｏｃ＝ｎ（３，ｔｉｌｄａ−ｐ）ＰＵＣＣＨｍｏｄＮＰＵＣＣＨＳＦ，１で与えることができる。ｎ（３，ｔｉｌｄａ−ｐ）ＰＵＣＣＨは、ＳＣｅｌｌ ＰＤＣＣＨの送信電力制御（ＴＰＣ）フィールドを通じて指示してもよい。より具体的に、各スロットのためのｎ（ｔｉｌｄａ−ｐ）ｏｃは、下記の式によって与えることができる。（式１４）
【数31】
【0145】
上述の式によれば、短縮したＰＵＣＣＨフォーマット３（すなわち、ＮＰＵＣＣＨＳＦ，１＝４）では、スロット０及びスロット１において同一のインデクス（ｎ（ｔｉｌｄａ−ｐ）ｏｃ，１）の直交シーケンスが用いられる。
【0146】
ブロック拡散された複素シンボルセットは、下記の式によって巡回シフトしてもよい。（式１５）
【数32】
【0147】
巡回シフトされた各複素シンボルセットは、下記の式によって変換プリコーディングされる。その結果、複素シンボルブロック【数33】
（式１６）
【数34】
【0148】
複素シンボルブロック【数35】
【数36】
【0149】
【表17】
【0150】
以下、従来のＰＵＣＣＨ電力制御について説明する。ＰＵＣＣＨフォーマット３を中心に説明する。サービス提供セルｃが１次セルの場合に、サブフレームｉにおけるＰＵＣＣＨ送信のための端末送信電力ＰＰＵＣＣＨ（ｉ）は下記のように与えられる。（式１７）
【数37】
【0151】
ＰＣＭＡＸ，ｃ（ｉ）は、サービス提供セルｃのために設定された、端末の最大送信電力を表す。
【0152】
ＰＯ ＰＵＣＣＨは、ＰＯ ＮＯＭＩＮＡＬ ＰＵＣＣＨとＰＯ ＵＥ ＰＵＣＣＨとの和で構成されるパラメータである。ＰＯ ＮＯＭＩＮＡＬ ＰＵＣＣＨとＰＯ ＵＥ ＰＵＣＣＨは上位層（例えば、ＲＲＣ層）によって提供される。
【0153】
ＰＬｃは、サービス提供セルｃのダウンリンク経路損失推定値を表す。
【0154】
パラメータΔＦ ＰＵＣＣＨ（Ｆ）は上位層によって提供される。それぞれのΔＦ ＰＵＣＣＨ（Ｆ）の値は、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａに対する当該ＰＵＣＣＨフォーマットに対応する値を表す。
【0155】
端末が上位層によって２つのアンテナポートを介してＰＵＣＣＨを送信するように設定された場合、パラメータΔＴｘＤ（Ｆ’）は上位層によって提供される。そうでない場合は、すなわち、ＰＵＣＣＨが単一アンテナポートから送信されるように設定された場合、ΔＴｘＤ（Ｆ’）は０である。すなわち、ΔＴｘＤ（Ｆ’）は、アンテナポート送信モードを考慮した電力補償値に該当する。
【0156】
ｈ（・）は、ＰＵＣＣＨフォーマット依存値である。ｈ（・）は、ｎＣＱＩ、ｎＨＡＲＱ及びｎＳＲの少なくとも一つをパラメータとして有する関数である。
【0157】
ＰＵＣＣＨフォーマット３の場合に、ｈ（・）＝ｎＨＡＲＱ＋ｎＳＲ−１／２で与えられる。ここで、ｎＣＱＩは、チャネル品質情報と関連した電力補償値を表す。具体的に、ｎＣＱＩは、チャネル品質情報のための情報ビットの個数に対応する。ｎＳＲは、ＳＲと関連した電力補償値を表す。具体的に、ｎＳＲは、ＳＲビットの個数に対応する。ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信しようとする時点が、ＳＲ送信のために設定されたサブフレーム（簡単に、ＳＲサブフレーム）であると、端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いて、合同符号化されたＳＲビット（例えば、１ビット）及び一つ以上のＨＡＲＱ−ＡＣＫビットを送信する。そのため、ＳＲサブフレームでＰＵＣＣＨフォーマット３を用いて送信される制御情報のサイズは常に、ＨＡＲＱ−ＡＣＫペイロードサイズよりも１だけ大きい。したがって、ｎＳＲは、サブフレームｉがＳＲサブフレームの場合は１、非ＳＲサブフレームの場合は０である。
【0158】
ｎＨＡＲＱは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫと関連した電力補償値を表す。具体的には、ｎＨＡＲＱはＨＡＲＱ−ＡＣＫの（有効）情報ビット数に対応する。また、ｎＨＡＲＱは対応するダウンリンクサブフレームで受信した伝送ブロックの個数と定義される。すなわち、電力制御は基地局によってスケジュールされ、端末が該当のパケットのためのＰＤＣＣＨを成功裏に復号した個数によって決定される。一方、ＨＡＲＱ−ＡＣＫペイロードサイズは、設定されたＤＬセルの個数によって決定される。したがって、端末が一つのサービス提供セルを有するように設定された場合に、ｎＨＡＲＱは、サブフレームｉにおいて送信されるＨＡＲＱビットの個数である。端末が複数のサービス提供セルを有する場合には、ｎＨＡＲＱは次のように与えることができる。ＴＤＤでは、端末がサービス提供セルｃにおいてサブフレームｉ−ｋｍ（ｋｍ∈Ｋ，０≦ｍ≦Ｍ−１）のいずれか一つにおいてＳＰＳリリースＰＤＣＣＨを受信した場合、ｎＨＡＲＱ，ｃ＝（サブフレームｉ−ｋｍで受信した伝送ブロックの個数）＋１で与えられる。端末がサービス提供セルｃにおいてサブフレームｉ−ｋｍ（ｋｍ∈Ｋ：（ｋ０，ｋ１，…ｋＭ−１），０≦ｍ≦Ｍ−１）のいずれか一つでＳＰＳリリースＰＤＣＣＨを受信しなかった場合、ｎＨＡＲＱ，ｃ＝（サブフレームｉ−ｋｍで受信した伝送ブロックの個数）で与えられる。ＦＤＤでは、ｎＨＡＲＱはＴＤＤの場合と類似にして与えられ、Ｍ＝１であり、ｋ０＝４である。
【0159】
具体的には、ＴＤＤでは、【数38】
【数39】
【0160】
ｇ（ｉ）は、現在ＰＵＣＣＨ電力制御調整状態を表す。具体的には、【数40】
【0161】
実施例：ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ同時送信モードが設定された場合のＰＵＣＣＨ電力制御
【0163】
図３０を参照すると、上位層エンティティ（例えば、ＲＬＣエンティティ、ＰＤＣＰエンティティ）にＵＬデータが送信のために可用になると（Ｓ３００２）、ＢＳＲ過程が起動される（Ｓ３００４）。ＢＳＲ過程は、端末のＵＬバッファ中の送信に使用可能なデータの量に関する情報をサービス提供基地局に提供するのに用いられる。ＢＳＲが起動されると、ＭＡＣ層は、新規送信のために割り当てられたＵＬリソース（例えば、ＵＬ−ＳＣＨリソース）が存在するか否か確認する（Ｓ３００６）。割り当てられたＵＬ−ＳＣＨリソースがあるときは、ＭＡＣ層はＭＡＣ ＰＤＵを生成する（Ｓ３００８）。ＭＡＣ ＰＤＵは、ＢＳＲ ＭＡＣ制御要素（ＣＥ）及び／又は送信のために使用可能な保留データを含むことができる。その後、ＭＡＣ層は、生成されたＭＡＣ ＰＤＵを物理層に伝達する（Ｓ３０１０）。ＭＡＣ ＰＤＵはＵＬ−ＳＣＨチャネルを介して物理層に伝達され、物理層にとってＭＡＣ ＰＤＵはＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックとなる。次いで、起動されたＢＳＲ過程が取り消される（Ｓ３０１２）。ＢＳＲ ＭＡＣ ＣＥが送信された後、バッファに保留データがあると、基地局は、ＢＳＲを考慮してＵＬ−ＳＣＨリソースを端末に割り当て、端末は、割り当てられたリソースを用いて保留データを送信することができる。
【0164】
一方、新規送信のために割り当てられたＵＬリソースがない場合は、ＳＲ過程が起動（ｔｒｉｇｇｅｒ）される（Ｓ３０１４）。ＳＲ過程は、新規送信のためのＵＬ−ＳＣＨリソースを要求するのに用いられる。ＳＲ過程が起動されると、ＭＡＣ層は物理層にＳＲを送信することを指示する（Ｓ３０１６）。物理層はＭＡＣ層の指示に従ってＳＲサブフレーム（ＳＲ送信のために設定されたサブフレーム）上でＳＲを送信する。その後、ＭＡＣ層は、ＢＳＲ又は新規データ送信のために使用可能なＵＬ−ＳＣＨリソースが存在するか否か確認する（Ｓ３０１８）。使用可能なＵＬ−ＳＣＨリソースがないと、ＳＲ過程は保留（ｐｅｎｄｉｎｇ）にされ、段階Ｓ３０１４〜Ｓ３０１６が繰り返される。一方、使用可能なＵＬ−ＳＣＨリソースが存在するときは、すなわち、ＵＬグラントを通じてＵＬ−ＳＣＨリソースが割り当てられると、起動されたＳＲ過程は取り消される（Ｓ３０２０）。ＳＲ過程によってＵＬ−ＳＣＨリソースが可用になると、ＢＳＲ過程によって段階Ｓ３００６〜Ｓ３０１２が行われる。
【0165】
要するに、既存の３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９では、ＳＲが起動され、ＳＲサブフレームにＰＵＳＣＨ送信がない場合（すなわち、ＳＲサブフレームのためのＵＬ−ＳＣＨリソース／ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがない場合）は、端末は肯定ＳＲをＰＵＣＣＨフォーマット１を用いて送信する。一方、ＳＲが起動され、ＳＲサブフレームにＰＵＳＣＨ送信がある場合（すなわち、ＳＲサブフレームのためのＵＬ−ＳＣＨリソース／ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがある場合）は、端末はＳＲ送信を中止（ｄｒｏｐ）し、それに代えて、ＢＳＲ ＭＡＣ ＣＥ及び／又は保留データをＰＵＳＣＨを通じて送信する。
【0166】
一方、既存の３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９では、ＳＲが起動され、ＳＲサブフレームで非周期的な“ＣＱＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨ”が起動されることがある。“ＣＱＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨ”信号はＣＱＩだけを含み、データ（すなわち、ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック）は含まない。したがって、ＣＱＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨが起動された場合に、使用可能なＵＬ−ＳＣＨリソースがないため、起動されたＳＲは取り消されない。すなわち、同一のサブフレームでＣＱＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨ信号及びＳＲ ＰＵＣＣＨ信号の同時送信が要求される。しかし、既存の３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９ではＰＵＣＣＨ＋ＰＵＳＣＨ同時送信が許容されない。そのため、この例において、端末はＣＱＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨ起動を誤設定（ｍｉｓ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）と見なす。その結果、端末は非周期的ＣＱＩ ＰＵＳＣＨ送信を中止し、肯定ＳＲだけをＰＵＣＣＨフォーマット１を用いて送信する。参考として、ＵＬグラントのためのＰＤＣＣＨ信号においてＣＱＩ要求フィールドの値が１、ＭＣＳインデクス（ＩMCS）が２９、割り当てられたＰＲＢの個数が４個以下（ＮPRB≦４）であるとき、端末は、この信号通知をＣＱＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨ割当と解釈する。
【0167】
上述したとおり、既存の３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９では、低いＰＡＰＲ特性を有するＵＬ送信のため、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ同時送信を許容しなかった。しかし、３ＧＰＰ Ｒｅｌ−１０では、ＲＲＣ信号通知を通じてＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ同時送信モードを設定することができる。すなわち、端末は、同一のサブフレーム上でＰＵＣＣＨを介してＵＣＩ（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ及び／又はＳＲ）を送信し、ＰＵＳＣＨを介してデータ（例えば、ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック）又はＣＳI（例えば、ＣＱＩ）だけを送信することができる。
【0168】
一方、式１７を参照して説明した従来のＰＵＣＣＨフォーマット３の電力制御方法によれば、ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いて制御情報をＳＲサブフレームにおいて送信する場合に、制御情報は常にＳＲビット（例えば、１ビット）を含み、追加されたＳＲビットはＰＵＣＣＨの送信電力を増加させるために用いられた（ｎＳＲ＝１）。従来の電力制御方法は、ＰＵＣＣＨ＋ＰＵＳＣＨ同時送信が設定されていない場合を仮定する。すなわち、１サブフレームにおいてＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨのいずれかだけが送信され、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨが同一のサブフレームで送信されるべき場合は、ＰＵＣＣＨを介して送信される予定だった制御情報がＰＵＳＣＨを介して送信される。そのため、ＳＲサブフレームにＰＵＣＣＨ送信があるということは、ＳＲサブフレームのためのＵＬ−ＳＣＨリソース／ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがないということを意味する。この場合、制御情報に追加されたＳＲビットは常に有効情報を運ぶために用いることができる。
【0169】
しかし、端末がＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ同時送信モードに設定されることもあるという点を考慮すると、電力制御をより効率的に行うことが必要である。例えば、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ同時送信モードに設定された場合を仮定するとき、ＳＲサブフレームにおけるＰＵＣＣＨフォーマット３信号及びＰＵＳＣＨ信号の同時送信シナリオが可能である。この場合、ＰＵＣＣＨフォーマット３信号はＳＲビットを含み、ＰＵＳＣＨ信号はＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックを含むことができる。また、ＰＵＳＣＨ信号はＣＳＩだけを含むこともある。図３０を参照して説明したとおり、ＳＲサブフレームのためにＵＬ−ＳＣＨリソース／ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがある場合に、起動されたＳＲは取り消される。すなわち、ＰＵＳＣＨ信号内のＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックの存在はそれ自体で否定ＳＲを意味できる。したがって、ＰＵＳＣＨ信号がＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックを含む場合、ＰＵＣＣＨフォーマット３信号に含まれたＳＲビットは重複情報を運ぶ。また、この場合、ＳＲビットが如何なる値を持っても構わないため（ｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅ）、ＳＲビットの値は無効情報と考えてもよい。すなわち、ＳＲサブフレームのためにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがある場合、ＰＵＣＣＨフォーマット３信号に含まれたＳＲビットは、情報のないダミービットに相当する。したがって、ＰＵＣＣＨフォーマット３信号にダミービットが含まれた場合及びそうでない場合をＰＵＣＣＨ電力制御時に同一に取り扱うことは、電力効率の浪費を招く。
【0170】
以下、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ同時送信モードを考慮して、ＰＵＣＣＨ電力制御を効率的に行う方法について説明する。以下の説明では、式１７でＵＬ信号送信シナリオに応じてｈ（・）を修正する方法を中心に述べる。
【0171】
ＰＵＣＣＨ＋ＰＵＳＣＨ同時送信が設定された場合に、ＵＬ送信シナリオは、次のとおりである。
【0172】
（１）非ＳＲサブフレームにおいてＨＡＲＱ−ＡＣＫのためのＰＵＣＣＨフォーマット３信号とＰＵＳＣＨ信号とが同時送信される場合、ＰＵＳＣＨ信号はデータ（例えば、ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック）を含んだり、ＣＳＩだけを含んだりすることができる。
【0173】
（２）ＳＲサブフレームにおいてＨＡＲＱ−ＡＣＫのためＰＵＣＣＨフォーマット３信号とＰＵＳＣＨ信号とが同時送信される場合、ＰＵＳＣＨ信号はデータ（例えば、ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック）を含んだり、ＣＳＩだけを含んだりことができる。
【0174】
（１）では、ＰＵＣＣＨフォーマット３のための制御情報にはＳＲビットが含まれない。そのため、ＰＵＣＣＨの電力制御のためのｈ（・）を、下記の式によって決定することができる。（式１８）
【数41】
【0175】
（２）において、ＳＲを考慮するとき、下記のような場合を考慮することができる。
【0176】
ｉ）ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ＋ＳＲを送信し、ＰＵＳＣＨを介してＣＳＩだけを送信することができる。この場合、ＳＲビットは実際のＳＲ情報を表す意味のある値であるから、ＳＲビットを考慮してＰＵＣＣＨの電力制御を行うことができる。この場合、ＰＵＣＣＨの電力制御のためのｈ（・）を、下記の式によって決定することができる。（式１９）
【数42】
【0177】
ii）ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ＋ＳＲを送信し、ＰＵＳＣＨを介してＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック（例えば、ＢＳＲ、データ）を送信することができる。この例において、ＳＲビットは、ＳＲサブフレームでＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックの送信有無にかかわらず、実際のＳＲ情報を表すことができる。この例によれば、ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックの送信がある場合、ＳＲビットは常に否定ＳＲを指示する値（例えば、０）を示さなければならない。そのため、ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがある場合、ＰＵＣＣＨ信号内のＳＲビットを、ＰＵＣＣＨを介して送信される制御情報の誤りチェックの目的に用いることができる。ＳＲビットが有効情報を運ぶため、ＰＵＣＣＨの電力制御のためのｈ（・）を、下記の式によって決定することができる。（式２０）
【数43】
【0178】
iii ）ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫ＋ＳＲを送信し、ＰＵＳＣＨを介してＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック（例えば、ＢＳＲ、データ）を送信することができる。この例で、ＳＲビットは何ら情報もないダミービットと取り扱われることもある。すなわち、ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがない場合、ＰＵＣＣＨ信号に含まれたＳＲビットは、実際のＳＲビット（すなわち、実際のＳＲ情報、有効ビット）を表す。この場合、端末のＭＡＣ層はＰＨＹ層にＳＲ指示情報を伝達し、ＰＨＹ層はＳＲ指示情報に基づいてＳＲビットの値を設定する。ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがない場合は、ＳＲサブフレームでＣＳＩ ｏｎｌｙ ＰＵＳＣＨ送信がある場合（すなわち、ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがない非周期的ＣＳＩ）も含む。一方、ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがある場合、ＰＵＣＣＨ信号に含まれたＳＲビットはダミービット（すなわち、ダミー情報、無効ビット）を表す。この場合、ＭＡＣ層はＰＨＹ層にＳＲ指示情報を伝達しなくてよい。その代わりに、ＰＨＹ層は、該当の条件を満たすか否かによって、ＳＲビットをダミー値に設定することができる。ダミービットは、予め設定された任意の特定値を有することができる。例えば、ダミービットは、０又は１のいずれか定められた値、好ましくは０に設定してもよい。
【0179】
具体的に、ＨＡＲＱ−ＡＣＫビット列［ｂ0 ｂ1 … ｂm-1］とＳＲビットｓ0とを多重化して生成された制御情報をＰＵＣＣＨフォーマット３を用いて送信し、ＰＵＳＣＨを介しＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック（例えば、ＢＳＲ、データ）を送信することができる。ＨＡＲＱ−ＡＣＫビット列とＳＲビットとの多重化は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫビット列［ｂ0 ｂ1 … ｂm-1］の末尾（又は、先頭）にＳＲビットｓ０を付けて［ｂ0 ｂ1 … ｂm-1 ｓ0］を生成し、［ｂ0 ｂ1 … ｂm-1 ｓ0］を符号化（すなわち、合同符号化）することを含む。この例で、ＳＲビットは単に制御情報サイズの曖昧さ解消のために固定的に挿入するビットの役割を担う。ＳＲビットは、予め指定された値（例えば、０又は１、好ましくは０）に設定され、基地局は、制御情報復号時にＳＲビットを無視できる。代わりに、基地局は、ＰＵＳＣＨ信号のＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック（例えば、ＢＳＲ、データ）の存在によって、端末のＳＲが起動されたか否かを判断することができる。
【0180】
上述したとおり、この例で、ＳＲビットは実際のＳＲ情報を示さず、電力制御時にＳＲビットを考慮しなくてもよい。言い換えると、ＳＲサブフレームでＰＵＣＣＨ＋ＰＵＳＣＨ同時送信状況が発生した場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ＋ダミーＳＲがＰＵＣＣＨフォーマット３を用いて送信され、ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック（例えば、ＢＳＲ、データ）がＰＵＳＣＨを介して送信されうる。ＰＵＣＣＨの電力制御のためのｈ（・）は、下記の式によって決定することができる。（式２１）
【数44】
【0181】
この例では、式１７と違い、ＳＲサブフレームにおいても、ｎＳＲ＝１ではなくｎＳＲ＝０によってＰＵＣＣＨの電力制御が行われるため、ＵＬ送信のための電力効率を上げることができる。この例で、ｎＳＲは、有効なＳＲビット（言い換えると、実際に情報を有するＳＲビット）の個数を表すことができる。また、ＨＡＲＱ−ＡＣＫがＰＵＣＣＨフォーマット３を用いてＳＲサブフレームで送信される場合に、ダミーＳＲビットを使って制御情報のペイロードサイズを常に同一に維持することによって、基地局の復号効率を上げることができる。
【0182】
iv）ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いてＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信し、ＰＵＳＣＨを介してＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロック（例えば、ＢＳＲ、データ）を送信することができる。この例においてＳＲビットは省略（ｄｒｏｐ）される。すなわち、ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがない場合に、ＰＵＣＣＨ信号に含まれた制御情報のペイロードサイズをＮとすると、ＳＲサブフレームにＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがある場合に、ＰＵＣＣＨ信号に含まれた制御情報のペイロードサイズはＮ＋１となる。
【0183】
ＳＲビットが送信されないため、ＳＲサブフレームにおいてＰＵＣＣＨが送信されても、式１７と違い、ｎＳＲ＝１ではなくｎＳＲ＝０によってＰＵＣＣＨの電力制御が行われる。そのため、ＰＵＣＣＨの電力制御のためのｈ（・）を、下記の式によって決定することができる。（式２２）
【数45】
【0184】
ＰＵＣＣＨ＋ＰＵＳＣＨ同時送信モード設定の有無にかかわらず、上述した方法を下記のように一般化することができる。（式２３）
【数46】
【0185】
非ＳＲサブフレームにおいてＰＵＣＣＨフォーマット３信号を送信する場合、ｎＳＲ＝０
【0186】
ＳＲサブフレームでＰＵＣＣＨフォーマット３信号を送信する場合、− ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがないとき、ｎＳＲ＝１
− ＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックがあるとき、ｎＳＲ＝１（式２０）、ｎＳＲ＝０（式２１及び２２）
【0187】
図３１は、本発明の一実施例によって、制御情報をＰＵＣＣＨを介して送信する過程を示す図である。
【0188】
図３１を参照すると、基地局は端末にＰＤＣＣＨ及びそれに対応するＰＤＳＣＨを送信する（Ｓ３１０２）。端末はＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの少なくとも一つをＳＣｅｌｌ上で受信することができる。その後、端末は、ＰＵＣＣＨフォーマット３を用いて送信するための制御情報を生成する。制御情報は、ＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫ情報を含む。ＨＡＲＱ−ＡＣＫがＳＲサブフレームで送信される場合に、制御情報はＳＲビットを更に含む。ＨＡＲＱ−ＡＣＫビット列の末尾（又は先頭）にＳＲビットが付加され、これらは合同符号化される。図２９に例示した過程を経て制御情報からＰＵＣＣＨフォーマット３信号が生成される。端末はＰＵＣＣＨ送信のためにＰＵＣＣＨ送信電力を設定し（Ｓ３１０４）、ＰＵＣＣＨフォーマット３信号は電力制御などの過程を経て基地局に送信される（Ｓ３１０６）。
【0189】
この例において、ＰＵＣＣＨフォーマット３信号がＳＲサブフレームで送信される場合に、ＰＵＣＣＨ送信のための送信電力の設定は、ＳＲサブフレームと関連したＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックの存在有無を考慮して行う。例えば、式１７の送信電力設定方法を用いるものの、ＳＲサブフレームと関連したＵＬ−ＳＣＨ伝送ブロックの存在有無を考慮してｈ（・）を式２３に代えることができる。ＳＲサブフレームは、ＳＲ送信のために設定されたサブフレームを意味する。ＳＲサブフレームは、上位層（例えば、ＲＲＣ）によって設定され、周期／オフセットによって特定されうる。
【0190】
図３２は、本発明の一実施例に適用されうる基地局及び端末を示す図である。無線通信システムにリレーが含まれる場合に、バックホールリンクにおいて、通信は基地局とリレーとの間で行われ、アクセスリンクでは通信はリレーと端末との間で行われる。そのため、同図の基地局又は端末は、状況に応じてリレーに代えてもよい。
【0191】
図３２を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波（ＲＦ）ユニット１１６を含む。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように設定することができる。メモリ１１４は、プロセッサ１１２に接続し、プロセッサ１１２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２に接続し、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を含む。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように設定することができる。メモリ１２４は、プロセッサ１２２に接続し、プロセッサ１２２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２に接続し、無線信号を送信及び／又は受信する。基地局１１０及び／又は端末１１０は、単一アンテナ又は複数アンテナを有することができる。
【0192】
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含めることもでき、別の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えることもできる。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含めたりすることができることは明らかである。
【0193】
本明細書において、本発明の実施例は、端末と基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明されている。このような送受信関係は、端末とリレーとの間、又は基地局とリレーとの間の信号送受信にも同一／類似に拡張される。本明細書において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われてもよい。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノードからなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の別のネットワークノードによって実行できることは明らかである。基地局は、固定局、ノードＢ、進化ノードＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイントなどの用語に代替可能である。また、端末は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動機（ＭＳ）、移動加入者局（ＭＳＳ）などの用語に代替可能である。
【0194】
本発明による実施例は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの結合など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の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
【0195】
ファームウェア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ＳＷＣは、メモリユニットに記憶されて、プロセッサによって駆動されるようにすることができる。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、既に公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。
【0196】
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化可能であるということは、当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の均等範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0197】
本発明は、無線移動通信システムにおける端末機、基地局、又はその他の装備に適用可能である。特に、本発明は、アップリンク制御情報を送信する方法及びそのための装置に適用可能である。