JP4116925B2 - 無線基地局装置、制御局装置、通信端末装置、送信信号生成方法、受信方法及び無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末が上り送信パケットを形成する際に必要となる制御情報を無線基地局から通信端末へ伝送する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線基地局から通信端末への下り回線での高速パケット伝送を可能とする方式（例えばＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access））について種々の工夫がなされている。これに伴い、通信端末から無線基地局への上り回線においても大容量もしくは低遅延なデータ伝送を可能とする拡張が必要となり、上り回線での高速パケット通信を実現するための方式（例えばEnhanced Uplink DCH）についての検討が進められている。
【０００３】
このような高速パケット通信の上り回線への拡張においても、下り回線と同様にスケジューリング技術の導入が検討されている。上りパケットのスケジューリングは基地局において行い、基地局は作成したスケジューリング情報を各通信端末に送信する。各通信端末は基地局から受信したスケジューリング情報に基づいて上りパケットを基地局に送信する。
【０００４】
ここで基地局によるスケジューリング方法としては、「Base-station Controlled Scheduled Transmission」と呼ばれる方法や、「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法が提案されている。
【０００５】
このうち「Base-station Controlled Scheduled Transmission」と呼ばれる方法は、ＨＳＤＰＡなどの下り回線における高速パケット伝送を行う場合のスケジューリングと同様である。つまり、基地局が上り回線パケット伝送を行ういくつかの通信端末を選択し、選択した通信端末へのみ、（最大）伝送レートもしくは送信電力マージンなどを指示するものである。
【０００６】
この場合における基地局から各通信端末へのスケジューリング情報等の制御情報（以下これを下り回線制御情報と呼ぶことがある）の伝送方法が、「3GPP, R1-030067, “Reducing control channel overhead for Enhanced Uplink」（非特許文献１）に記載されている。この方法は、Downlink Scheduling Assignment Control Channelと呼ばれる下り回線チャネルを用いて、スケジューリングにより選択した通信端末毎に下り回線制御情報を送信するものである。その制御情報は、送信タイミング情報、送信電力マージン情報、どの通信端末宛てかを識別するための識別番号（ＣＲＣに含まれている）、および符号化のためのＴａｉｌビットから構成されている。
【０００７】
「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法は、ＲＮＣ（Radio Network Controller）などの上位装置で比較的低速で行っていた上り回線パケット伝送におけるレート制御を、基地局にも受け持たせることにより、高速でレート制御をできるようにしたものである。そのため、通信端末としては比較的少ない機能追加で実現することができ、一方でスループットの向上も望めるので効果的な方法といえる。
【０００８】
このレート制御方法が、「3GPP, R1-03-0129, Two Threshold NodeB Packet Scheduling」（非特許文献２）で説明されている。具体的には、ＲＧ(Rate Grant)情報と呼ばれるＵｐ／Ｄｏｗｎ／Ｋｅｅｐからなる伝送レートの増減を指示する制御情報を、上りパケット伝送を行っている全ての通信端末に送信することにより、基地局が各通信端末の最大伝送レートを個別に制御する。なお、ＫｅｅｐのコマンドはＲＧ情報を送信しない（無送信）により表現すればよいため、実際はＵｐ／Ｄｏｗｎを送信すればよい。通信端末は、送信電力マージン及びデータ量を考慮して、最大伝送レート以下で上りパケット送信を行う。但し、このＵｐ／Ｄｏｗｎの２値を伝送することはあくまでも一例であり、下り回線制御情報が複数ビットを伝送できるのであれば、伝送レートの増減をさらに細かく指示するようにしてもよい。
【０００９】
前記非特許文献２には、同時にハイブリッドＡＲＱ等の技術を適用することも可能であることが記載されている。つまり、基地局から通信端末に送信する下り回線制御情報としては、ＲＧ情報に加えて、ハイブリッドＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが考えられる。
【００１０】
「Base-station Controlled Rate Scheduling」を用いた上りパケット伝送において、実際に下り回線制御情報を送信するにあたっての工夫が「3GPP, R1-030177, Downlink physical channel structure」（非特許文献３）に記載されている。この文献では、ＤＰＤＣＨ(Dedicated Physical Data Channel)またはＤＰＣＣＨ(Dedicated Physical Control Channel)といった各通信端末についての個別チャネルに、下り回線制御情報を埋め込んで伝送する方法が述べられている。
【００１１】
この方法を実現するための無線基地局装置の構成例を図２５に示す。まず、無線基地局装置１０の送信系について説明する。無線基地局装置１０は、各通信端末装置宛の送信信号を形成する複数の個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎを有する。つまり個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎは通信を行う通信端末の数Ｎだけ設けられている。各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎの処理は同様であるため、ここでは１つの個別チャネル信号形成ユニット１１−１の構成のみ説明する。
【００１２】
個別チャネル信号形成ユニット１１−１は、チャネルエンコード部１２によって、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）、送信データ、上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を多重する。なお送信データに対しては多重化の前に誤り訂正符号化処理を施す。多重化後の信号は、変調部１３によって変調処理が施された後、拡散部１４に送出される。
【００１３】
拡散部１４は、通信端末個別の拡散コードを用いて変調信号を拡散処理する。すなわち各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎでは、それぞれ異なる拡散コードを用いて拡散処理を行うようになっている。拡散処理後の信号は増幅部１５に送出される。増幅部１５は、送信電力制御部１６からの送信電力制御信号に従って、拡散信号の電力を増減し、増幅後の信号を送信無線部１７に送出する。
【００１４】
これにより、各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎからそれぞれ異なる拡散コードを用いて得られた各通信端末個別の個別チャネル信号が出力される。個別チャネル信号は送信無線部１７によりアナログディジタル変換やアップコンバート等の所定の無線処理が施された後、アンテナ１８を介して送信される。
【００１５】
次に無線基地局装置１０の受信系について説明する。無線基地局装置１０はアンテナ１８で受信した信号を受信無線部２０に入力する。受信無線部２０は受信信号に対してダウンコンバートやアナログディジタル変換等の所定の無線処理を施すことにより受信ベースバンド信号を得、これを通信端末の数Ｎだけ設けられた受信処理ユニット２１−１〜２１−Ｎに送出する。各個別チャネル信号形成ユニット２１−１〜２１−Ｎの処理は同様であるため、ここでは１つの個別チャネル信号形成ユニット２１−１の構成のみ説明する。
【００１６】
逆拡散部２２は、受信ベースバンド信号に対して通信端末に対応した拡散コードを用いて逆拡散処理を行うことにより、通信端末装置から送信された個別チャネル信号を取り出して復調部２３に出力する。また逆拡散部２２は、逆拡散の際に作成する遅延プロファイルから得られる希望波電力を示す情報をＳＩＲ測定部２９に送出する。
【００１７】
復調部２３は、逆拡散部２２の出力信号に対して復調処理を行い、復調信号をチャネルデコード部２４に送出する。チャネルデコード部２４は、復調部２３の出力信号に対して誤り訂正復号等の復号処理を行い、受信データ、下り回線用の送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）等を取り出す。因みに、受信データは上位の制御局に送られ、ＤＬ−ＴＰＣは送信電力制御部１６に送られる。
【００１８】
ＳＩＲ測定部２９は、希望波電力の分散値から干渉波電力を算出し、希望波電力と干渉波電力との比（ＳＩＲ）を算出し、ＳＩＲを示す情報をＴＰＣ生成部３０及びスケジューリング部３２に送出する。ＴＰＣ生成部３０は、上り回線の受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとの大小関係に基づいて、上り回線の送信電力の増減を指示する上り回線用の送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）を生成し、このＵＬ−ＴＰＣをチャネルエンコード部１２に送出する。
【００１９】
スケジューリング部３２は、各通信端末装置からのレートリクエスト情報（ＲＲ情報）、ＳＩＲ及び受信電力測定部３１からの受信電力マージンに基づいてパケットデータの送信を許可する通信端末装置を決定し、そのパケットデータ送信時のパラメータ（誤り訂正符号化の符号化率、変調多値数、拡散率、送信電力等）をＲＧ情報として決定する（スケジューリング）。そして、スケジューリング部３２は、このＲＧ情報をチャネルエンコード部に送出する。
【００２０】
因みに、受信電力測定部３１は、受信無線部２０からの受信電力と最大受信電力とに基づいて受信電力マージンを算出し、これをスケジューリング部３２に送出するようになっている。
【００２１】
逆拡散部２５は、通信端末が上りパケットデータを拡散したときと同じ拡散率で受信ベースバンド信号を逆拡散処理する。なおこの上りパケットデータの拡散率や変調多値数、符号化率等の情報は通信端末により信号中に埋め込まれて送信され、無線基地局装置１０は例えば受信データ中に埋め込まれたこれらの情報を抽出し、逆拡散部２５、復調部２６、チャネルデコード部２７に通知するようになっている。つまり、逆拡散部２５、復調部２６、チャネルデコード部２７は、拡散率、変調多値数、符号化率を通信端末からの送信パラメータ情報に応じて変化させることができる構成となっている。
【００２２】
復調部２６は、逆拡散部２５から出力されたパケット信号に対して復調処理を行い、復調信号をチャネルデコード部２７に送出する。チャネルデコード部２７は、復調信号に対して誤り訂正復号等の復号処理を行い、受信パケットデータを取り出し、それを誤り検出部２８に出力する。またチャネルデコード部２７は、レートリクエスト情報（ＲＲ情報）を抽出し、これをスケジューリング部３２に送出する。
【００２３】
誤り検出部２８は、受信パケットデータに対して誤り検出を行う。そして、誤りが検出されなかった場合、誤り検出部２８は、受信パケットデータを上位局に出力するとともに、正しく復調できた旨を示すＡＣＫ信号をチャネルエンコード部１２に送出する。一方、誤りが検出された場合、誤り検出部２８は、正しく復調できなかった旨を示すＮＡＣＫ信号をチャネルエンコード部１２に送出する。
【００２４】
図２６に、無線基地局装置１０と通信を行う通信端末装置の構成を示す。通信端末装置４０は、アンテナ４１を介して受信した信号を受信無線部４２に入力する。受信無線部４２は受信信号に対してダウンコンバートやアナログディジタル変換処理を施すことにより受信ベースバンド信号を得、これを逆拡散部４３に送出する。
【００２５】
逆拡散部４３は、この通信端末個別の拡散コードを用いて逆拡散処理を行うことにより、自局宛の信号を得る。逆拡散信号は、復調部４４及びチャネルデコード部４５により順次復調処理及び復号処理が施され、これにより受信データ、上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）、伝送レート情報（ＲＧ情報）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが得られる。また逆拡散信号は、ＳＩＲ測定部４６及びＴＰＣ生成部４７に順次入力され、これによりＴＰＣ生成部４７から下り回線送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）が得られる。
【００２６】
次に通信端末装置４０の送信系について説明する。通信端末装置４０は、送信パケットデータについては、符号化率や、変調多値数、拡散率を変化させるのに対して、その他のデータについてはこれらのパラメータを変化させない。具体的には、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）、下り信号送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）、送信データは、それぞれ符号化率、変調多値数、拡散率が固定とされたチャネルエンコード部５０、変調部５１、拡散部５２により順次処理された後、拡散後の信号が増幅部５３に送出される。
【００２７】
これに対して、送信パケットデータは先ずバッファ５４に蓄積される。バッファ５４は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに基づいて、ＡＣＫであれば前回送信した送信パケットデータを消去し初回送信パケットデータをチャネルエンコード部５９に出力し、ＮＡＣＫであれば前回送信した送信パケットデータを再びチャネルエンコード部５９に出力する。
【００２８】
またバッファ５４に蓄積されている送信パケットデータ量はデータ量測定部５５により測定され、データ量測定部５５は測定結果を伝送レート選択部５７及びレート要求選択部５６に送出する。
【００２９】
伝送レート選択部５６は、無線基地局装置１０から送られチャネルデコード部４５により抽出されたＲＧ情報すなわち伝送レート情報と、バッファ５４でのデータ蓄積量と、送信電力マージンとに基づいて、実際に送信する伝送レートを選択し、選択した伝送レートをレート要求選択部５６に通知すると共に送信パラメータ設定部５８に通知する。
【００３０】
レート要求選択部５６は、伝送レート選択部５７から通知された伝送レートと、バッファ５４でのデータ蓄積量と、送信電力マージンとに基づいて、レートリクエスト情報（ＲＲ情報）を生成し、これをチャネルエンコード部５９に送出する。このＲＲ情報は、通信端末装置が望む送信パケットデータの伝送レートを示す情報であり、例えば１〜ｎ（ｎは２以上の自然数）で表される。
【００３１】
送信パラメータ設定部５８は、伝送レート選択部５７から通知された伝送レートに基づいて、バッファ５４に蓄積された送信パケットデータの読出しレートを制御すると共に、チャネルエンコード部５９での符号化率、変調部６０での変調多値数、拡散部６１での拡散率を設定し、これら送信パラメータをそれぞれチャネルエンコード部５９、変調部６０、拡散部６１に送出する。また送信パラメータ設定部５８は、伝送レートに基づいて、パケットデータを送信する際の送信電力のオフセット量を設定し、これを送信電力制御部６３に送出する。
【００３２】
因みに、伝送レート選択部５７及びレート要求選択部５６に入力される送信電力マージンは、送信電力測定部６５により設定される。具体的には、送信電力測定部６５は、送信電力制御部６４により上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）に従って制御される送信電力と、自装置が送信可能な最大送信電力とに基づいて、送信電力マージンを設定する。なおパケットデータの送信電力制御信号を発生する送信電力制御部６３は、その他のパイロット信号、下り回線送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）や送信データの送信電力制御信号を発生する送信電力制御部６４からの制御信号に、送信パラメータ設定部５８により設定されたオフセットを与えた送信電力制御信号を発生するようになされている。
【００３３】
拡散部５２及び拡散部６１から出力される各拡散信号は、それぞれ対応する増幅部５３、６２により独立に増幅された後、送信無線部６６によりディジタルアナログ変換やアップコンバート等の所定の無線処理を施された後、アンテナ４１を介して送信される。
【００３４】
このように図２５及び図２６で示す構成からなる従来の無線基地局装置１０及び通信端末装置４０においては、無線基地局装置１０がＲＧ情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ等の上りパケット送信のための制御情報を個別チャネル内に埋め込んで送信する。通信端末装置４０は、受信信号を個別の拡散コードで逆拡散することで受信信号から自局宛の制御信号を抽出する。そして通信端末装置４０は、この制御信号に基づいて送信パケットデータの伝送レートや再送の要否を判断して、上りパケット信号を形成するようなっている。
【００３５】
図２７に、無線基地局装置１０から送信される各個別チャネルの様子を示す。通信端末１〜Ｎ宛の各個別チャネルの信号（通信端末１個別ｃｈ〜通信端末Ｎ個別ｃｈ）は、上述した各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎにて形成されるものである。各個別チャネルには、送信データの間に図中網掛けで示すＲＧ情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ等の上りパケット信号形成するための制御情報が埋め込まれている。ここで各個別チャネルは、通信端末個別の拡散コードで拡散されているので、各通信端末は複数の個別チャネルの信号を同一時間に受信しても自局宛の送信データ及び制御情報のみを抽出することができ、抽出した制御情報に基づいて良好に上りパケット信号を形成することができる。
【００３６】
【非特許文献１】
「3GPP, R1-030067, “Reducing control channel overhead for Enhanced Uplink」
【非特許文献２】
「3GPP, R1-03-0129, Two Threshold NodeB Packet Scheduling」
【非特許文献３】
「3GPP, R1-030177, Downlink physical channel structure」
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上りパケット信号を形成するための制御情報（下り回線制御情報）を、「3GPP, R1-030067, “Reducing control channel overhead for Enhanced Uplink」に示される方法で伝送する場合、「Base-station Controlled Scheduled Transmission」と呼ばれる方法のようにスケジューリングにより選択した通信端末にのみ送信する場合には、制御情報を送るための下り回線のチャネル数は選択された通信端末数だけあればよい。
【００３８】
しかしながら、「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法のように、全ての通信端末に対して同時に下り回線制御情報を送る場合には、下り回線制御情報用のチャネル数がその分だけ必要となる。この結果、下り回線の拡散コードのリソースが浪費されるという問題が生じる。
【００３９】
また「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法において、伝送レートの増減を指示する制御情報のみを送る場合であっても、その制御情報がどの通信端末宛てかを識別するための番号を制御情報に付加する必要がある。これによりオーバヘッドが増加し、下り回線の送信電力リソースが浪費されるという問題がある。さらに下り回線の送信電力リソースが浪費されると、他セルへの干渉が大きくなりシステム容量が低下することにも繋がる。
【００４０】
一方、「3GPP, R1-030177, Downlink physical channel structure」に示されているように、つまり図２５及び図２６で示した構成で実現されるように、上りパケット信号を形成するための下り回線制御情報を、上りパケット送信を行っている各通信端末の個別チャネルに埋め込むと、全ての通信端末に対して制御情報を伝送できるが、既存の個別チャネルに対して悪影響が生じるという問題がある。また既存の個別チャネルに埋め込んだ下り回線制御情報を誤りなく伝送するためには、下り回線制御情報の送信電力を高くする必要があり、下り回線の送信電力リソースが浪費されるという問題がある。
【００４１】
例えば制御情報をＤＰＤＣＨと呼ばれるデータチャネル（主に音声データや上位装置からのシグナリング等を伝送するためのチャネル）に埋め込む場合、個別チャネルのデータ用に使用可能な物理チャネル上のビット数が減るため、送信データの品質が劣化する問題がある。この品質の劣化を補償するためには、個別チャネルの送信電力を大きくすることが必要となってしまう。
【００４２】
また制御情報をＤＰＣＣＨと呼ばれる制御チャネルに埋め込む場合、ＴＦＣＩ（ＤＰＤＣＨ内に多重された複数チャネルのデータサイズなどを受信側に通知するために用いる）のビットをこの制御情報に割り当てることなどが提案されているが、これもＴＦＣＩの受信性能が劣化するため、個別チャネルの受信処理を正しく行えない確率を高くしてしまう。
【００４３】
さらに個別チャネルを用いた標準化仕様がすでに決まっている場合、下り回線の個別チャネルの標準化仕様に変更を加えることは、上り回線パケット伝送に関するテストのみでなく、個別チャネルのテストが再度必要になるという問題がある。
【００４４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報を、識別情報を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して伝送し得る無線基地局装置、通信端末装置及び制御情報の伝送方法を提供することを目的とする。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に対して、１つの拡散コードと、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンとを割り当てて、前記１つの通信端末宛の前記複数種類の制御情報を多重化し、送信信号を形成する送信信号形成手段を具備する構成を採る。
【００４６】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、第１の通信端末宛の送信データを、前記第１の通信端末に割り当てられた第１の拡散コードを用いて拡散し、前記第１の通信端末宛の第１の個別チャネル信号を形成すると共に、第２の通信端末宛の送信データを、前記第２の通信端末に割り当てられた第２の拡散コードを用いて拡散し、前記第２の通信端末宛の第２の個別チャネル信号を形成する第１の送信信号形成手段と、上りパケット送信の制御に用いる、前記第１の通信端末宛の第１の複数種類の制御情報と前記第２の通信端末宛の第２の複数種類の制御情報とを、前記第１及び第２の通信端末で共通の第３の拡散コードと、互いに無相関であり通信端末毎及び前記第１及び第２の複数種類の制御情報毎にそれぞれに異なるシンボルパターンとを用いて多重化し、前記第１と第２の通信端末宛の送信信号を形成する第２の送信信号形成手段とを具備する構成を採る。
【００４７】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを用いて多重する多重手段を備え、前記多重手段は、１つの端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てて、前記複数種類の制御情報を多重する構成を採る。
【００４８】
本発明の制御局装置は、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを割り当てる割り当て手段を備え、前記割り当て手段は、１つの通信端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てる構成を採る。
【００４９】
本発明の通信端末装置は、上りパケット送信の制御に用いる複数種類の制御情報を取り出すために、無線基地局装置から受信した信号を通信端末装置に設定された１つの拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散信号中に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを用いて多重化された自局宛の複数種類の制御情報を、基地局から通知されたシンボルパターンに基づいて取り出すチャネルデコード手段と、前記チャネルデコード手段で取り出した前記複数種類の制御情報に基づいて、上り送信パケットを形成する送信信号形成手段とを具備する構成を採る。
【００５０】
本発明の送信信号生成方法は、１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンを用いてチャネル符号化するチャネル符号化手順と、前記チャネル符号化後の複数種類の制御情報に対して、共通の１つの拡散コードで拡散する拡散手順とを含む。
【００５１】
本発明の受信方法は、自通信端末宛の複数種類の制御情報の受信方法であって、受信信号を、前記複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードで逆拡散する逆拡散手順と、前記逆拡散後の信号を、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なる複数の直交シンボルパターンを用いてチャネル復号化するチャネル復号手順とを含む。
【００５２】
本発明の無線通信システムは、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を伝送する無線通信システムであって、互いに無相関であり通信端末毎及び前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンと、前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードとを、無線基地局装置と通信端末装置とに指示する制御局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を送信する無線基地局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を取り出す移動局装置とを有する構成を採る。
【００５３】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に対して、１つの拡散コードと、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンとを割り当てて、前記１つの通信端末宛の前記複数種類の制御情報を多重化し、送信信号を形成する送信信号形成手段を具備する構成を採る。
【００５４】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを用いて多重する多重手段を備え、前記多重手段は、１つの端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てて、前記複数種類の制御情報を多重する構成を採る。
【００５５】
本発明の制御局装置は、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを割り当てる割り当て手段を備え、前記割り当て手段は、１つの通信端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てる構成を採る。
【００５６】
本発明の通信端末装置は、上りパケット送信の制御に用いる複数種類の制御情報を取り出すために、無線基地局装置から受信した信号を通信端末装置に設定された１つの拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散信号中に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを用いて多重化された自局宛の複数種類の制御情報を、基地局から通知されたシンボルパターンに基づいて取り出すチャネルデコード手段と、前記チャネルデコード手段で取り出した前記複数種類の制御情報に基づいて、上り送信パケットを形成する送信信号形成手段とを具備する構成を採る。
【００５７】
本発明の送信信号生成方法は、１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンを用いてチャネル符号化するチャネル符号化手順と、前記チャネル符号化後の複数種類の制御情報に対して、共通の１つの拡散コードで拡散する拡散手順とを含む。
【００５８】
本発明の受信方法は、自通信端末宛の複数種類の制御情報の受信方法であって、受信信号を、前記複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードで逆拡散する逆拡散手順と、前記逆拡散後の信号を、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なる複数の直交シンボルパターンを用いてチャネル復号化するチャネル復号手順とを含む。
【００５９】
本発明の無線通信システムは、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を伝送する無線通信システムであって、互いに無相関であり前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンと、前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードとを、無線基地局装置と通信端末装置とに指示する制御局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を送信する無線基地局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を取り出す移動局装置とを有する構成を採る。
【００６５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を無線基地局装置から複数の通信端末装置に送信するにあたって、無線基地局装置が予め通信端末との間で設定された多重化規則に基づいて上記複数通信端末宛の制御情報を多重すると共に各通信端末に共通の拡散コードを用いて拡散することである。
【００６６】
これにより、無線基地局装置は、各通信端末装置に共通の拡散コードを用いて複数端末宛の制御情報を拡散するので下り回線での拡散コードリソースの消費を抑制でき、通信端末装置は、予め設定された多重化規則に従って多重信号中から自局宛の制御情報を良好に取り出すことができるようになる。
【００６７】
そして以下の各実施の形態では、制御情報を多重化するにあたっての多重化規則の作り方の工夫について説明する。また本発明では、既存のＰＩＣＨ（Page Indication Channel）又はＡＩＣＨ（Acquisition Indication Channel）のデータ構造を流用することを提案する。
【００６８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００６９】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置１００は、通信を行う通信端末分の個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎを有すると共に、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０を有する。
【００７０】
個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎは、第１の送信信号形成手段として機能し、各通信端末宛の送信データをそれぞれ各通信端末に割り当てられた拡散コードを用いて拡散することにより、各通信端末宛の個別チャネル信号を形成する。
【００７１】
一方、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０は、第２の送信信号形成手段として機能し、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報を、予め各通信端末との間で設定された多重化規則に基づいて多重すると共にセル内の各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散することにより、制御情報用チャネル信号を形成する。
【００７２】
各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎの処理は同様であるため、ここでは１つの個別チャネル信号形成ユニット１０１−１の構成のみ説明する。個別チャネル信号形成ユニット１０１−１は、チャネルエンコード部１０２によって、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）、送信データ及び上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）を多重する。なお送信データに対しては多重化の前に誤り訂正符号化処理を施す。多重化後の信号は、変調部１０３によって変調処理が施された後、拡散部１０４に送出される。
【００７３】
拡散部１０４は、通信端末個別の拡散コードを用いて変調信号を拡散処理する。すなわち各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎでは、それぞれ異なる拡散コードを用いて拡散処理を行うようになっている。拡散処理後の信号は増幅部１０５に送出される。増幅部１０５は、送信電力制御部１０６からの送信電力制御信号に従って、拡散信号の電力を増幅し、増幅後の信号を送信無線部１０７に送出する。
【００７４】
これにより、各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎからそれぞれ異なる拡散コードを用いて形成された各通信端末個別の個別チャネル信号が出力される。
【００７５】
一方、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０は、チャネルエンコード部１１１に、スケジューリング部３２により得られた各通信端末宛のＲＧ情報を入力すると共に誤り検出部２８により得られた各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫを入力する。チャネルエンコード部１１１は、タイミング情報に基づいて、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＧ情報を予め各通信端末との間で決められた位置に時分割多重する。この様子を、図３に示す。チャネルエンコード部１１１からの出力は変調部１１２により変調処理が施された後、拡散部１１３に送出される。
【００７６】
拡散部１１３は、通信中の全ての通信端末に共通の拡散コードを用いて変調信号を拡散する。拡散処理後の信号は増幅部１１４に送出される。増幅部１１４は、送信電力設定部１１５からの送信電力制御信号に従って、拡散信号の電力を増幅し、増幅後の信号を送信無線部１０７に送出する。
【００７７】
これにより、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０からは、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報（この実施の形態の場合、ＲＧ情報（伝送レート情報）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が通信端末との間で決められたタイミングで時分割多重され、かつ各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散された制御情報用チャネル信号が出力される。
【００７８】
なお無線基地局装置１００の受信系は、図２５で上述した無線基地局装置１０の送信系と同様の構成なので、図２５との対応部分に同一符号を付して、その説明は省略する。
【００７９】
次に図２６との対応部分に同一符号を付して示す図２を用いて、無線基地局装置１００と通信を行う通信端末装置の構成を説明する。ここで図２６との対応部分については説明を省略する。
【００８０】
この実施の形態の通信端末装置２００は、逆拡散部２０１によりセル内の各通信端末に共通の拡散コードを用いて、受信無線部４２から出力された受信ベースバンド信号を逆拡散することにより、制御情報用チャネル信号を抽出する。因みに、逆拡散部４３は、自局に個別に割り当てられた拡散コードを用いて逆拡散処理を行うことにより、個別チャネル信号を抽出する。
【００８１】
逆拡散部２０１から出力された逆拡散信号は、復調部２０２により復調された後、チャネルデコード部２０３に入力される。チャネルデコード部２０３は、タイミング情報に基づいて、制御情報用チャネルに時分割多重された各通信端末宛の制御情報のうち自局宛の制御情報、すなわちＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫを抽出する。通信端末装置２００は、抽出したＲＧ情報に基づいて上り送信パケットデータの伝送レートを制御すると共に抽出したＡＣＫ／ＮＡＣＫに基づいて上り送信パケットデータの再送を制御する。
【００８２】
なお通信端末装置２００の送信系は、図２６を用いて上述した通信端末装置４０の送信系と同様の構成なので、ここでは図２６との対応部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００８３】
次に本実施の形態の無線基地局装置１００及び通信端末装置２００の動作について説明する。無線基地局装置１００は、各通信端末宛の送信データを個別チャネルによって送信するのに対して、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報（ＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を、各通信端末に共通の拡散コードで拡散した制御情報用チャネルによって送信する。
【００８４】
この結果、「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法を適用して、通信中の全ての通信端末に対して同時に下り回線制御情報を送る場合でも、チャネル数の増加を抑制でき、下り回線の拡散コードリソースを節約できる。また第１の送信信号形成手段により送信される個別チャネルとは別の第２の送信信号形成手段により送信される制御情報用チャネルを用いて、上りパケット送信のための制御情報を送るようにしているので、個別チャネルのデータ用に使用可能な物理チャネル上のビット数を減らさずに済み、この結果下り送信データの品質劣化を回避できる。さらに個別チャネルを用いた標準化仕様がすでに決まっている場合でも、下り回線の個別チャネルの標準化仕様に変更を加えることなく、通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を送信することができる。
【００８５】
加えて、無線基地局装置１００は、各通信端末との間で制御情報を配置するタイミングを決めておき（すなわち時分割多重する際の多重化規則を決めておき）、各通信端末宛の制御情報を時分割多重する。この結果、通信端末装置２００は時分割多重された制御情報の中から予め決められたタイミングで自局宛の制御情報を取り出すことができる。
【００８６】
従って、同一拡散コードを用いたチャネルで全ての通信端末宛の制御情報を伝送するにあたって、どの通信端末宛の制御情報かを識別するための識別情報を付加しなくてよく、換言すれば制御情報のみを送信すればよくなるので、オーバヘッドの増加を回避することができる。
【００８７】
かくして本実施の形態によれば、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を、予め各通信端末との間で決められた位置に時分割多重すると共に各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散して送信するようにしたことにより、上りパケット送信に関する制御情報を、通信端末を識別する番号を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して伝送し得る無線基地局装置１００を実現できる。
【００８８】
加えて、本発明の発明者らはさらに、制御情報用チャネルとして既存のＰＩＣＨ（Page Indication Channel）のデータ構造を用いて上記制御情報を時分割多重して送信すれば、基地局におけるＰＩＣＨの送信回路および通信端末におけるＰＩＣＨの受信回路を流用することができ、基地局および通信端末において回路規模の増加を抑制できると考えた。以下に、ＰＩＣＨを用いた制御情報の時分割多重方法について説明する。
【００８９】
先ず、一般的なＰＩＣＨについて説明する。ＰＩＣＨは、通信端末へのページング（着信呼び出し）がある場合に、その予告のために用いられる下り回線の共通チャネルである。ＰＩＣＨは、同一のセル内で待受け状態にある全ての通信端末に同報送信される。通信端末は、ＰＩＣＨの中で自局に割り当てられたタイミングを知っていて、そのタイミングでＰＩＣＨから自局宛のページングインジケータを取り出すようになっている。図４に、ＰＩＣＨと他の下り回線物理チャネルのタイミング関係を示す。
【００９０】
具体的に説明すると、ページングメッセージは、１０ｍｓ長のＳ−ＣＣＰＣＨ(Secondary Common Control Physical Channel)で送信される。Ｓ−ＣＣＰＣＨが複数チャネルある場合、ｋ番目のＳ−ＣＣＰＣＨは、セルの基準タイミングであるＰ−ＣＣＰＣＨに対して、τS-CCPCH,kのタイミングオフセットをもって送信される。ＰＩＣＨは，このｋ番目のＳ−ＣＣＰＣＨに対してτPICHのタイミングオフセットをもって送信される。
【００９１】
図５に、ＰＩＣＨのフレーム構成を示す。ＰＩＣＨは、ページングインジケータを伝送するための固定レート（拡散率ＳＦ＝２５６）の物理チャネルである。ＰＩＣＨは、ページングメッセージを伝送するＳ−ＣＣＰＣＨに常に関係する。ＰＩＣＨのフレームは１０ｍｓで３００ビットからなる。このうち２８８ビットはページングインジケータ（ＰＩ；Paging Indicator）の伝送に使用され、残りの１２ビットは無送信（ＤＴＸ）となっている。
【００９２】
各ＰＩＣＨのフレーム内のＮp個のページングインジケータは、[P0, …, PNp-1]の順序で時分割多重されて送信される。ここで１フレーム内のページングインジケータの個数Ｎpは、Ｎp＝１８,３６,７２,１４４のいずれかである。１つのページングインジケータで送信する情報は、１／０の２値である。１つのページングインジケータに対するＰＩＣＨ上のビット数は、２８８／Ｎpとなる。通信端末はＮpのグループのどれかに属していて、自グループのタイミングでページングインジケータを受信する。なおページングインジケータのタイミングは以下の式で定義されており、フレーム内における各ページングインジケータのタイミングがフレームにより異なるようにランダム化されている。
【００９３】
【数１】
なお上式において、下付の”［ ］”は、小数点以下の切り捨てを表し、ＳＦＮはＰＩＣＨ無線フレームが始まる間のＰ−ＣＣＰＣＨ無線フレームのシステムフレーム番号を示すものとする。なお参考として、ページングインジケータの数Ｎp（Ｎp＝１８,３６,７２,１４４）毎のページングインジケータ内のビット割り当てを、図６に示す。この図からも分かるように、ページングインジケータの数Ｎpを大きくするほど、各ページングインジケータ内での繰り返しビット数は少なくなる。
【００９４】
この実施の形態では、このようなＰＩＣＨのデータ構造を流用して、上りパケット送信に関する制御情報を伝送する方法として、以下の▲１▼、▲２▼、▲３▼の３つの方法を提案する。
【００９５】
▲１▼ １つのページングインジケータは、１つの通信端末のみに割り当てるようにする。これにより、通信端末毎の制御を実現できるようになる。このようにした理由は、同一ページンググループの複数通信端末に同じページングインジケータを割り当てると、通信端末毎の制御ができないからである。各ページングインジケータでは１／０の２値を伝送できるので、レート制御としては例えば、＋１＝ｕｐ、−１＝ｄｏｗｎを対応付ければよい。レート制御のｋｅｅｐを実現するには、無送信区間(ＤＴＸ)を導入すればよい。またＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する場合には、例えば、＋１＝ＡＣＫ、−１＝ＮＡＣＫを対応付ければよい。
【００９６】
▲２▼ 複数のページングインジケータを１つの通信端末に割り当てる。これにより、１つの通信端末に数スロット毎（換言すれば、１フレームに複数回）に制御情報を伝送できるようになるので、高速な制御を実現できる。また複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を行うことができるようになる。因みに、１つのページングインジケータに対応するタイミングはフレームに１回のみであるため、高速な制御や複数ビットが必要な制御のためには、このように複数のページングインジケータを１つの通信端末に割当てることが有効となる。
【００９７】
▲３▼ 上式において、ｑ＝ＰＩとする。これにより、ページングインジケータＰＩが送信されるタイミングがフレームによらず一定となる。このようにする理由は、上式によるランダム化があると、通信端末宛のページングインジケータが送信されるタイミングがフレームによって異なり制御間隔がばらついてしまうためである。
【００９８】
このように、既存のＰＩＣＨのデータ構造を流用して、▲１▼〜▲３▼のような方法で制御情報を送信すれば、新たな下り回線チャネルのために新たなデータ構造を追加することなく、基地局におけるＰＩＣＨの送信回路および通信端末におけるＰＩＣＨの受信回路を流用することができ、基地局および通信端末において回路規模の増加を抑制できる。
【００９９】
図７に、上り送信パケット信号に関する複数通信端末宛の制御情報を時分割多重するにあたって、ＰＩＣＨのデータ構造を流用する場合の、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０の具体的な構成例を示す。実際には、図１で示した制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０のチャネルエンコード部１１１を、図７のチャネルエンコード部１２０のように構成すればよい。
【０１００】
チャネルエンコード部１２０は、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＧ情報を選択部１２１に入力する。選択部１２１は、通信端末との間で予め決められたタイミング情報に従ったタイミングで、これらの情報を順次出力する。
【０１０１】
リピテーション部１２２は、所定の繰り返し回数だけ入力データを繰り返して出力する。この繰り返し回数は、上述したようにページングインジケータの数Ｎpによって決まるものであり、１つのページングインジケータに収めるビット数分だけ繰り返しを行う。例えばページングインジケータ数Ｎpが１８の場合には、１６回の繰り返し処理を行い、Ｎpが１４４の場合には、２回の繰り返し処理を行う。
【０１０２】
リピテーション処理が施された制御情報はマッピング部１２３に送出される。マッピング部１２３は、制御情報に応じて送信ビットにマッピングする。例えば制御情報が１であれば−１に、制御情報が０であれば＋１にマッピングする（すなわち制御情報の内容に応じて送信ビットの極性を変化させる）。このようにして、既存のＰＩＣＨのデータ構造と同じデータ構造で、上り送信パケット信号に関する複数通信端末宛の制御情報を時分割多重することができる。なお３値を伝送したい場合には、無送信を用いればよい。
【０１０３】
図８に、図７のチャネルエンコード部１２０により形成されたデータをデコードするチャネルデコード部２１０の構成を示す。実際には、図２で示したチャネルデコード部２０３を、図８のチャネルデコード部２１０のように構成すればよい。
【０１０４】
チャネルデコード部２１０は、復調信号をデリピテーション部２１１に入力する。デリピテーション部２１１は、タイミング情報に基づいて、時分割多重された複数端末宛のページングインジケータの中から自局宛のページングインジケータを取り出す。またデリピテーション部２１１は、繰り返し回数に基づいて、ページングインジケータ内で繰り返されているビットを合成し１つのビットとして出力する。デリピテーション部２１１の出力は極性判別部２１２に出力される。極性判別部２１２は、デリピテーション部２１１から出力されるビットの極性を判別することにより、制御情報（ＲＧ情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の内容を検出する。
【０１０５】
かくしてこのようにすれば、既存のＰＩＣＨのデータ構造で、着信呼び出し予告信号に加えて上記複数端末宛の制御情報も伝送できるようになる。因みに、着信呼び出し予告信号と上記複数端末宛の制御情報とを通信端末側で識別させるためには、例えば拡散コードを変えるようにしてもよく、システムでそれぞれの信号を伝送する時間を決めておくようにしてもよい。
【０１０６】
（実施の形態２）
この実施の形態では、実施の形態１のようにＰＩＣＨのデータ構造を流用して複数の通信端末宛の制御情報を伝送すると、伝送可能な制御情報の数や通信端末数に限界が生じることを考慮して、制御情報の種類に応じて拡散コードを変えることを提案する。
【０１０７】
例えば図６に示すように、１フレーム内のページングインジケータ数ＮpをＮp＝１４４としたシステムでは、１フレームで伝送できる通信端末と制御情報の組み合わせが１４４通りとなるが、Ｎp＝１８としたシステムでは、ページングインジケータ内でのビットの繰り返し回数が多くなるので、１フレームで伝送できる通信端末と制御情報の組み合わせが１８通りしかとれない。この実施の形態ではこのようにページングインジケータ数Ｎpによっては、伝送可能な制御情報の数や通信端末数が極端に少なくなってしまう点に着目して、ＰＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び通信端末数を増やす構成を考えた。
【０１０８】
図９に、この実施の形態の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示す。つまり、図１で示した制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０を、図９に示すような構成とする。図９に示す制御情報用チャネル信号形成ユニットは、要するに、制御情報の種類に応じた制御情報用チャネル信号を形成するようになっている。この実施の形態の場合には、伝送する制御情報はＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＧ情報の２種類としているので、２つのチャネル処理系統を設けてある。
【０１０９】
具体的に説明すると、複数端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫがチャネルエンコード部１３０の選択部１３１Ａに入力されると共に、複数端末宛のＲＧ情報が選択部１３１Ｂに入力される。選択部１３１Ａ、１３１Ｂは、タイミング情報に応じたタイミングで、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を順次出力する。選択部１３１Ａ、１３１Ｂから出力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報はそれぞれ、リピテーション部１３２Ａ、１３２Ｂによって繰り返し回数に応じた分だけ繰り返して出力される。マッピング部１３３Ａ、１３３Ｂは、繰り返して出力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報の内容に応じたマッピング処理（具体的には内容に応じて出力ビットの極性を変える）を行うことによりＰＩＣＨビットを形成して出力する。
【０１１０】
このようにしてチャネルエンコード部１３０により２系統のＰＩＣＨビットが形成される。各系統のＰＩＣＨビットはそれぞれ、変調部１１２Ａ、１１２Ｂにより変調され、拡散部１１３Ａ、１１３Ｂにより異なる拡散コードを用いて拡散される。ここで拡散部１１３Ａで用いる拡散コードは、セル内で共通の拡散コードであり、同様に拡散部１１３Ｂで用いる拡散コードも拡散部１１３Ａで用いる拡散コードとは異なるがセル内で共通の拡散コードとなっている。そしてこれらの拡散コードは、セル内の通信端末に認識されている。
【０１１１】
拡散部１１３Ａ、１１３Ｂから出力された拡散信号は、それぞれ送信電力設定部１１５Ａ、１１５Ｂにより増幅率が制御される増幅部１１４Ａ、１１４Ｂによって増幅された後、送信無線部に送出される。
【０１１２】
図９の制御情報用チャネル信号形成ユニットにより形成された信号は、図１０に示すような構成を有する通信端末装置により受信される。図１０は、この実施の形態の通信端末に設けられた受信系の特徴部分のみを示しており、図２の逆拡散部２０１、復調部２０２及びチャネルデコード部２０３に対応する部分である。
【０１１３】
受信無線部４２（図２）から出力された信号は、逆拡散部２０１Ａ、２０１Ｂに入力される。逆拡散部２０１Ａ、２０１Ｂはそれぞれ拡散部１１３Ａ、１１３Ｂ（図９）で用いられた拡散コードと同じ拡散コードを用いて受信ベースバンド信号を逆拡散する。これにより、受信ベースバンド信号から２系統のＰＩＣＨ信号が分離される。各ＰＩＣＨ信号は復調部２０２Ａ、２０２Ｂによって復調された後、それぞれチャネルデコード部２２０Ａ、２２０Ｂに送出される。
【０１１４】
チャネルデコード部２２０Ａ、２２０Ｂはそれぞれ、デリピテーション部２２１Ａ、２２１ＢによってＰＩＣＨ信号からタイミング情報に応じて自局宛のページングインジケータを取り出し、さらに繰り返し回数に応じたデリピテーション処理を施す。極性判別部２２２Ａ、２２２Ｂはそれぞれ、デリピテーション処理後の信号の極性を判別することにより（つまりデマッピング処理を施すことにより）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を復元する。
【０１１５】
かくして本実施の形態によれば、同じ種類の制御情報毎にＰＩＣＨ信号を形成し、制御情報の種類に応じた数のＰＩＣＨ信号を、コードが異なりかつセル内で共通の拡散コードを用いて拡散してセル内の複数の通信端末に伝送するようにしたことにより、ＰＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。この実施の形態の場合には、伝送可能な制御情報数又は通信端末数を２倍に増やすことができる。
【０１１６】
なおこの実施の形態では、各通信端末宛てに伝送する制御情報がＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報の２種類なので、これらの制御信号を収容した２系統のＰＩＣＨ信号を形成し、セル内で共通の２つの拡散コードで拡散して送信する場合について説明したが、例えば制御情報が３種類の場合には、各制御信号を収容した３系統のＰＩＣＨ信号を形成し、セル内で共通の３つの拡散コードで拡散して送信すればよい。また１つの通信端末の制御情報ビット数がＮビットで、使用するセル内で共通の拡散コードがＭコードの場合には、Ｎ／Ｍビットずつに分割して各拡散コードを用いて送信すればよい。
【０１１７】
またこの実施の形態では、制御情報の種類に応じた数のＰＩＣＨ信号を形成し、各ＰＩＣＨ信号をコードが異なりかつセル内で共通の拡散コードを用いて拡散した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図１１に示すような構成を用いても、伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができる。
【０１１８】
図９との対応部分に同一符号を付して示す図１１において、チャネルエンコード部１４０の選択部１４１は入力した複数端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報をタイミング情報及びコード割り当て情報に基づいて選択出力する。
【０１１９】
ここで図１１の構成においては、例えばセル内に制御情報を伝送すべき通信端末が２０個存在する場合に、１０個の通信端末にはこれらの通信端末に共通の第１の拡散コードを用い、他の１０個の通信端末にはこれらの通信端末に共通の第２の拡散コードを用いるようになっている。すなわちセル内の複数の通信端末を拡散コードによりグループ分けし、グループ毎にＰＩＣＨ信号を形成するようになっている。
【０１２０】
つまり選択部１４１は、コード割り当て情報に基づいて、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を２系統に分ける。また各系統の信号については、グループ内の通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＧ情報がタイミング情報に基づいて時分割多重されて出力される。
【０１２１】
各系統の制御情報は、リピテーション部１４２Ａ、１４２Ｂによりリピテーション処理され、マッピング部１４３Ａ、１４３Ｂによりマッピングされることにより、ＰＩＣＨ信号とされてチャネルエンコード部１４０から出力される。
【０１２２】
かくして図１１の構成によれば、セル内の複数の通信端末を拡散コードによりグループ分けし、グループ毎に制御情報を送信するためのＰＩＣＨ信号を形成するようにしたことにより、上述した実施の形態と同様に、ＰＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。なおこの場合においても、グループ分けは２系統に限らない。
【０１２３】
（実施の形態３）
この実施の形態では、上りパケット伝送に関する制御情報をシグネチャを使って多重して通信端末に送信する方法を提案する。具体的には、多重しても分離可能な（すなわち互いに無相関又はそれに近い）複数のシンボルパターンを用意しておき、１つの通信端末にいずれか１つ又は複数のシンボルパターンを割り当て、送りたい制御情報の内容に応じてシンボルパターンの極性を変化させる方法である。
【０１２４】
図１との対応部分に同一符号を付して示す図１２に、本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置３００は、チャネルエンコード部３０２にシグネチャ情報を入力し、各通信端末宛の上り送信パケットの制御情報をシグネチャにより多重することを除いて、実施の形態１の無線基地局装置１００と同様の構成を有する。
【０１２５】
チャネルエンコード部３０２は、図１３に示すように構成されている。チャネルエンコード部３０２は、各通信端末宛のＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫを選択部３０３に入力する。選択部３０３は、入力した情報の中から、シグネチャ情報に応じた情報をタイミング情報に基づくタイミングで出力する。
【０１２６】
またチャネルエンコード部３０２はパターンテーブル３０４を有する。パターンテーブル３０４には互いに相関が０の複数のシンボルパターンが格納されており、パターンテーブル３０４はタイミング情報に基づくタイミングでシグネチャ情報に対応した複数のシンボルパターンを出力する。因みに、図１３の例では、パターンテーブル３０４の内容がシグネチャ情報により書換可能となっている。
【０１２７】
パターンテーブル３０４から出力された各シンボルパターンは極性反転部３０５−１〜３０５−Ｍに入力される。極性反転部３０５−１〜３０５−Ｍは、選択部３０３からの制御情報（ＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて、入力されたシンボルパターンの極性を反転させ、又はそのまま出力し、若しくは何も出力しない。
【０１２８】
例えばＲＧ情報が伝送レートを上げることを指示する内容であった場合は極性を反転させずに出力し、これに対して伝送レートを下げることを指示する内容であった場合は極性を反転させて出力する。また伝送レートを維持することを指示する内容であった場合には何も出力しない。各極性反転部３０５−１〜３０５−Ｍからの出力は多重部３０６により多重された後、変調部１１２（図１２）に送出される。
【０１２９】
ここで選択部３０３によりどのタイミングでどの通信端末宛のどの制御信号を選択するかは、予め通信端末との間で決められた規則に従う。またパターンテーブル３０４から出力されるどのシンボルパターンにどの通信端末を割り当て、さらにどの制御情報（ＲＧ情報又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を割り当てるかも、予め通信端末との間で決められた規則に従う。
【０１３０】
次に図２との対応部分に同一符号を付して示す図１４を用いて、無線基地局装置３００と通信を行う通信端末装置の構成を説明する。この通信端末装置４００は、チャネルデコード部４０１の構成が異なることを除いて実施の形態１の通信端末装置２００と同様の構成でなる。チャネルデコード部４０１は、シグネチャ情報及びタイミング情報に基づいて、制御情報用チャネルに多重された複数の通信端末宛の制御情報の中から自局宛の制御情報を取り出すようになっている。
【０１３１】
図１５に、チャネルデコード部４０１の構成を示す。チャネルデコード部４０１は、制御情報用チャネルの復調信号をパターン識別部４０２に入力する。パターン識別部４０２は、シグネチャ情報（予め設定されている自局固有のシンボルパターンを示す情報）に基づき、復調信号と自局固有のシンボルパターンとの相関をとることにより、多重化された各通信端末宛のシンボルパターンの中から自局宛のシンボルパターンを識別して抽出する。
【０１３２】
次にチャネルデコード部４０１は、極性判別部４０３において、取り出したシンボルパターンの極性を判別することによりＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫの内容を検出する。例えば、ＲＧ情報に関して言えば、シンボルパターンの極性がプラスであれば伝送レートを上げ、極性がマイナスであれば伝送レートを下げ、相関結果が０もしくはあるレベル以下であれば伝送レートを維持する旨のＲＧ情報を出力する。
【０１３３】
次に図１６を用いて本実施の形態の無線基地局装置３００及び通信端末装置４００の動作について説明する。無線基地局装置３００は、実施の形態１の無線基地局装置１００と同様に、各通信端末宛の送信データを個別チャネルによって送信するのに対して、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報（例えばＲＧ情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を、制御情報用チャネル（下り回線制御情報用チャネル）によって送信する。
【０１３４】
この際、無線基地局装置は３００、少なくとも同一時間に送信する各通信端末間宛の制御信号には、互いに無相関のシンボルパターンを割り当てて多重する。このとき無線基地局装置３００は、各通信端末宛の制御情報の内容に応じてシンボルパターンの極性を変化させる。
【０１３５】
図１６に示す例では、時間Ｔ１では通信端末１にシンボルパターン１（Sig.1）を割り当てると共に通信端末ＮにシンボルパターンＭ（Sig.M）を割り当てて、これらの各シンボルパターンの極性を伝送する制御情報に応じて変化させたものを多重する。また時間Ｔ２では通信端末２にシンボルパターン１（Sig.1）、シンボルパターン２（Sig.2）、シンボルパターン３（Sig.3）、を割り当てると共に通信端末ＮにシンボルパターンＭ（Sig.M）を割り当てて、これらの各シンボルパターンの極性を伝送する制御情報に応じて変化させたものを多重する。
【０１３６】
因みに、この信号を受信する通信端末側では、例えば時間Ｔ２ではシンボルパターン１、２、３が通信端末２に割り当てられていることをタイミング情報及びシグネチャ情報により知ることができるようになっているので、自局宛の制御情報のみを取り出すことができる。
【０１３７】
この結果、実施の形態１と同様に、１つの制御情報用チャネルを使って全ての通信端末宛の制御情報を伝送するので、下り回線の個別チャネルの標準化仕様に変更を加えることなく、通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を送信することができる。
【０１３８】
加えて、複数のシンボルパターンを用意しておき、１つの通信端末にいずれか１つ又は複数のシンボルパターンを割り当て、送りたい制御情報の内容に応じてシンボルパターンの極性を変化させることで、各通信端末宛の制御情報を多重化するようにしたので、多重化された信号から自局宛の信号を取り出すための識別情報を付加しなくて済み、オーバヘッドの増加を回避することができる。
【０１３９】
かくして本実施の形態によれば、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を、予め各通信端末との間で決められたシンボルパターンを用いて多重すると共に各通信端末に共通の拡散コードを用いて拡散するようにしたことにより、上記制御情報を、通信端末を識別する番号を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して伝送し得る無線基地局装置３００を実現できる。
【０１４０】
なおこの実施の形態では、シグネチャに加えてタイミングも用いて、制御情報用チャネルに上りパケット送信のための制御情報を多重化した場合について述べたが、シグネチャのみで多重化するようにしてもよい。例えば常時、通信端末１にはシンボルパターン１を、通信端末２にはシンボルパターン２を、………、通信端末Ｎにはシンボルパターン３を割り当てるようにすれば、つまり時分割多重処理を行わなければ、タイミング情報無しで各通信端末が自局宛の制御情報を取り出すことができる。
【０１４１】
但し、図１６に示したように、シグネチャに加えてタイミングも用いるようにすれば、複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を同時に行うことができるようになる。図中、通信端末２がこれに相当する。
【０１４２】
加えて、この実施の形態では、複数端末宛の上りパケット送信に関する制御情報をシグネチャにより多重して送信する好適な方法の一つとして、既存のＡＩＣＨ（Acquisition Indication Channel）のデータ構造を用いることを提案する。以下に、ＡＩＣＨを用いた制御情報の多重方法について説明する。
【０１４３】
先ず、一般的なＡＩＣＨについて説明する。ＡＩＣＨは、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）において通信端末が送信したプリアンブルに対する応答として基地局が送信するものである。通信端末から見たＰＲＡＣＨとＡＩＣＨ間のタイミング関係を、図１７に示す。通信端末はτp-pの間隔でプリアンブルを送信する。プリアンブルを検出した基地局は、検出したプリアンブルに対する応答としてアクイジションインジケータを送信する。なおプリアンブルとアクイジションインジケータの間隔はτp-aとなっている。メッセージ送信を許可する意味(ＡＣＫ)のアクイジションインジケータを受信した通信端末は、プリアンブルに対してτp-mの間隔でメッセージを送信する。
【０１４４】
ＡＩＣＨは固定レート(拡散率ＳＦ＝２５６)でアクイジションインジケータを伝送する。ＡＩＣＨのアクセススロット＃０は、図４に示すように，(SFN modulo 2) = 0となるＰ−ＣＣＰＣＨフレームと同時に始まる。アクセススロットは、＃０から＃１４の１５周期で繰り返される。
【０１４５】
図１８に、ＡＩＣＨの構成を示す。各アクセススロット（ＡＳ＃０〜ＡＳ＃１４）は、５１２０チップ(＝２スロット)からなっており、各アクセススロットでは、最初の４０９６チップにより３２シンボルで表現されるアクイジションインジケータを伝送し、残り１０２４チップは無送信となる。
【０１４６】
各通信端末宛のアクイジションインジケータには、図１９に示すような、複数のシンボルパターン（図１９の場合、１６種類）の中の１つが割り当てられる。例えばある通信端末に図中ｓ＝０のシンボルパターンを割り当て、別の通信端末に図中ｓ＝１のシンボルパターンを割り当てるようにする。
【０１４７】
実際上、１つのアクイジションインジケータ内の情報は、割り当てられた３２シンボルのパターンbs,0, …, bs,31に伝送する情報に応じた＋１／−１／０の３値のうちのいずれかを乗じたものとされる。これによりシンボルパターンの極性を用いて３値の情報を伝送できるようになっている。
【０１４８】
例えばある通信端末にシグネチャ番号ｓ＝０のシンボルパターンを割り当て、＋１の情報を伝送したい場合にはそのままのシンボルパターンを伝送する。これに対して、−１の情報を伝送したい場合には図のシグネチャ番号ｓ＝０のシンボルパターンの極性を全て反転させたシンボルを伝送する。他の通信端末に他のシグネチャ番号ｓのシンボルパターンを割り当てた場合も同様である。
【０１４９】
この実施の形態では、このようなＡＩＣＨのデータ構造を流用して、上りパケット送信に関する制御情報を伝送する方法として、以下の▲１▼、▲２▼、▲３▼の３つの方法を提案する。
【０１５０】
▲１▼ アクセススロット（タイミング）及びシグネチャの１つの組合せを、１つの通信端末のみに割り当てるようにする。これにより、通信端末毎の制御を実現できるようになる。上述したようにアクイジションインジケータは、＋１／−１／０の３値を伝送できるので、レート制御としては例えば、＋１＝ｕｐ、−１＝ｄｏｗｎ、０＝ｋｅｅｐを対応付ければよい。またＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する場合には、例えば、＋１＝ＡＣＫ、−１＝ＮＡＣＫを対応付ければよい。
【０１５１】
▲２▼ 複数のアクセススロットを１つの通信端末に割り当てるようにする。これにより、１つの通信端末に１フレームに複数回制御情報を伝送できるようになるので、高速な制御を実現できる。また複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を行うことができるようになる。
【０１５２】
▲３▼ 複数のシンボルパターンを１つの通信端末に割り当てるようにする。これにより、複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を同時に行うことができるようになる。図１６の例の通信端末２宛の割り当てがこれに相当する。
【０１５３】
このように、既存のＡＩＣＨのデータ構造を流用して、▲１▼〜▲３▼のような方法で制御情報を送信すれば、新たなデータ構造の下り回線チャネルを追加することなく、基地局におけるＡＩＣＨの送信回路および通信端末におけるＡＩＣＨの受信回路を流用することができ、基地局および通信端末において回路規模の増加を抑制できる。
【０１５４】
なおこの実施の形態のようにＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合にも、実施の形態２で述べたように、伝送可能な制御情報の数や通信端末数に限界が生じる。つまり、これらの数がＡＩＣＨのアクセススロット数とシグネチャ数の組合せまでに限定されてしまう。
【０１５５】
これを考慮して、ＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合にも、実施の形態２で説明したのと同様の処理を行うことは、伝送可能な制御情報の数や通信端末数を増加させる上で有効となる。
【０１５６】
つまり、同じ種類の制御情報毎にＡＩＣＨ信号を形成し、制御情報の種類やトータルのビット数に応じた数のＡＩＣＨ信号を、コードが異なりかつセル内で共通の拡散コードを用いて拡散してセル内の複数の通信端末に伝送すれば、ＡＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。
【０１５７】
またセル内の複数の通信端末を拡散コードによりグループ分けし、グループ毎にＡＩＣＨ信号を形成すれば、同様に、ＡＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。
【０１５８】
（実施の形態４）
図１との対応部分に同一符号を付して示す図２０に、本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置５００の制御情報用チャネル信号形成ユニット５０１には平均電力計算部５０２が設けられている。
【０１５９】
平均電力計算部５０２は、各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎの送信電力制御部１０６からの送信電力制御値に基づいて、個別チャネル毎の平均送信電力を計算する。例えば個別チャネル毎に１フレーム内の平均送信電力値を計算する。そして平均電力計算部５０２は、算出した個別チャネル毎の平均送信電力値に対してオフセットをつけて送信電力設定部５０３に送出する。
【０１６０】
送信電力設定部５０３は、平均電力計算部５０２から入力した複数の個別チャネルの平均送信電力値の中から、タイミング情報に応じて、いずれかのチャネルの平均送信電力値を選択し、この平均送信電力値に応じた値の送信電力制御信号を増幅部１１４に送出する。これにより、制御情報用チャネル信号形成ユニット５０１から出力される各通信端末宛の制御信号の送信電力値は、各個別チャネルの送信電力値に対応した大きさとされる。
【０１６１】
図２１に、この実施の形態の無線基地局装置５００から送信される制御情報用チャネル信号（下り回線制御情報用チャネル）の様子を示す。実施の形態１で説明したように、各通信端末宛の制御情報（例えばＲＧ情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）は、各通信端末が自局宛の制御情報を識別情報無しで取り出せるように、無線基地局装置と通信端末装置との間で予め決められたタイミングで時分割多重されている。
【０１６２】
これに加えて、各通信端末宛の制御情報は、対応する通信端末宛の個別チャネルでの送信電力値に合うように（但しオフセットは持たせてある）、その大きさが制御されている。この制御は、送信電力設定部５０３が、タイミング情報に基づき、例えば通信端末１宛の制御情報が増幅部１１４に入力された時点で増幅部１１４の増幅率を通信端末１の個別チャネルの平均送信電力値に合わせることで実現できる。
【０１６３】
因みに、各通信端末宛の制御情報毎に個別チャネルに応じた送信電力制御を行わない場合の、制御情報用チャネル信号の送信電力の様子（例えば実施の形態１の無線基地局装置１００の制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０からの出力信号）を、図２２に示す。この図からも分かるように、この実施の形態のような送信電力制御を行わなければ、１フレーム内での各通信端末宛の制御信号の送信電力は一定となる。
【０１６４】
これに対してこの実施の形態では、対応する個別チャネルの送信電力に合わせて、制御情報用チャネルに時分割多重された各通信端末宛の制御信号の送信電力を制御するようにしたことにより、各通信端末宛の制御信号を品質良く目的の通信端末に伝送できるようになり、上りパケット送信の信頼性を向上させることができるようになる。また送信電力のリソースを無駄に使わずに済むようになり、この分だけ送信電力リソースを他のチャネルに回すこともできるようになる。
【０１６５】
かくして本実施の形態によれば、実施の形態１の構成に加えて、対応する個別チャネルの送信電力に合わせて、制御情報用チャネルに時分割多重された各通信端末宛の制御信号の送信電力を制御するようにしたことにより、実施の形態１の効果に加えて、各通信端末宛の制御信号の信頼性を向上し得ると共に送信電力リソースの利用効率を向上し得る無線基地局装置５００を実現できる。
【０１６６】
なおこの実施の形態では、実施の形態１のように時分割多重された各通信端末宛の制御情報の送信電力を、対応する通信端末宛の個別チャネル信号の送信電力に合わせて制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実施の形態３のようにシグネチャにより多重された各通信端末宛の制御情報の送信電力を、対応する通信端末宛の個別チャネル信号の送信電力に合わせて制御するようにしても上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。またこの実施の形態では、各通信端末の送信電力を平均しているが、これを行わずに瞬時の送信電力を用いてもよい。
【０１６７】
（実施の形態５）
この実施の形態では、上述した実施の形態１〜４で、無線基地局装置と通信端末装置との間で共有することが必要となるタイミング情報及びシグネチャ情報の設定の仕方の工夫について説明する。またこの実施の形態では、タイミング情報及びシグネチャ情報以外にも、無線基地局装置と通信端末装置との間で共有することが必要な拡散コード情報（チャネライゼーションコード情報、スクランブリングコード情報）の設定についても合わせて説明する。以下の説明では、上記タイミング情報、シグネチャ情報及び拡散コード情報を、まとめて物理チャネルパラメータと呼ぶ。
【０１６８】
この実施の形態では、無線ネットワーク制御局などの上位装置からのシグナリングで上記物理チャネルパラメータを設定する。図２４に、これを実現するためのシステム構成を示す。
【０１６９】
上記物理チャネルパラメータは、基地局７００の上位装置である無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）６００で生成する。この物理チャネルパラメータは、ＮＢＡＰ（Node B Application Part）６０４により基地局７００のパラメータを制御する制御信号に変換された後、基地局７００の物理レイヤ（ＰＨＹ）７０１に送られる。これにより基地局７００の物理レイヤ（ＰＨＹ）７０１に上記物理チャネルパラメータが設定される。
【０１７０】
また無線ネットワーク制御局６００で生成された物理チャネルパラメータは、無線ネットワーク制御局６００のＲＲＣ（Radio Resource Control）６０３、ＲＬＣ（Radio Link Control）６０１及びＭＡＣ（Medium Access Control）６０２を順次介して基地局７００の物理レイヤ７０１に適合したデータに変換された後、基地局７００の物理レイヤ７０１から通信端末８００の物理レイヤ８０３に無線伝送される。
【０１７１】
この物理チャネルパラメータは、通信端末８００のＭＡＣ８０２、ＲＬＣ８０１及びＲＲＣ８０４を順次介して物理レイヤ８０３のパラメータを制御する制御信号に変換された後、物理レイヤ８０３に送られる。これにより通信端末８００の物理レイヤ８０３に上記物理チャネルパラメータが設定される。
【０１７２】
これにより、図２３に示すように、同一の物理チャネルパラメータが無線ネットワーク制御局６００から基地局７００及び通信端末８００の両方に伝送され、各装置の物理レイヤ７０１、８０３にこの物理チャネルパラメータが設定されるようになる。
【０１７３】
かくして本実施の形態によれば、実施の形態１〜４のように、無線基地局と各通信端末との間で予め多重化規則を設定しておき、無線基地局が多重化規則に従って複数の通信端末宛の上記制御情報を多重化すると共に多重化した制御情報を各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散して無線送信し、通信端末が上記共通の拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し逆拡散信号から上記多重化規則に従って自局宛の上記制御情報を取り出す無線通信システムを構築するにあたって、無線基地局装置と通信端末装置との間で共有することが必要となる上記多重化規則（物理チャネルパラメータ）を、無線ネットワーク制御局６００等の上位装置からのシグナリングによって、基地局７００及び通信端末８００に伝送するようにしたことにより、容易に上記多重化規則を設定できるようになる。
【０１７４】
因みに、実施の形態１のようにＰＩＣＨの物理チャネル構成をそのまま利用する場合は、タイミング情報（ページングインジケータの番号）と拡散コード情報としてチャネライゼーションコードを設定することになる。何故なら、標準化仕様においてスクランブリングコードはＰ−ＣＰＩＣＨと同一であることが規定された場合、新たに設定する必要がないためである。
【０１７５】
また実施の形態３のようにＡＩＣＨの物理チャネル構成をそのまま利用する場合は、シグネチャ情報（シグネチャ番号）とタイミング情報（アクセススロット番号）と拡散コード情報としてチャネライゼーションコードを設定することになる。この場合も、標準化仕様においてスクランブリングコードはＰ−ＣＰＩＣＨと同一であることが規定された場合、新たに設定する必要がない。
【０１７６】
（他の実施の形態）
なお上述した実施の形態では、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報として、上りパケット送信の伝送レートを制御するＲＧ情報と再送を制御するＡＣＫ／ＮＡＣＫを例に挙げ、このＲＧ情報とＡＣＫ／ＮＡＣＫを無線基地局装置から通信端末装置に送る場合について述べたが、上記制御情報はこれに限らない。
【０１７７】
上記制御情報としては、例えば上り回線個別チャネルパケットの送信電力や、上り回線個別チャネルパケットの符号化率、上り回線個別チャネルパケットの変調方式、上り回線個別チャネルパケットの拡散コード数、上り回線個別チャネルパケットのデータサイズであってもよく、このような制御情報を伝送する場合にも上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１７８】
また上述した実施の形態２及び実施の形態３では、ＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合及びＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合の、伝送可能な制御情報の数や通信端末数を増加させる方法として、制御情報の種類毎やトータルのビット数に応じて制御情報用チャネルを形成する方法と、セル内の通信端末をグループ分けして各グループの制御情報毎に制御情報用チャネルを形成する方法を説明したが、これらの方法はＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合及びＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合に限らず、複数の通信端末の上りパケット送信のための制御情報を多重して伝送する場合に広く適用できる。
【０１７９】
なお上述した実施の形態では、制御情報に対しては誤り訂正符号化を行わないようにしたが、誤り訂正符号化を行ったうえで上述した制御情報用チャネルに多重して送信するようにしてもよい。
【０１８０】
またＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合及びＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合において、データ構造上必ず無送信区間が存在するが、この無送信区間も用いて制御情報を送信するようにしてもよい。
【０１８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、無線基地局がセル内の複数の通信端末に対して、各通信端末が上り送信パケット信号を形成する際の制御情報を伝送するにあたって、無線基地局と各通信端末との間で予め多重化規則を設定しておき、無線基地局装置が、多重化規則に従って複数の通信端末宛の上記制御情報を多重化すると共に多重化した制御情報を各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散して前記複数の通信端末に無線送信するようにしたことにより、通信端末を識別する識別情報を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して上記制御情報を伝送できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】 実施の形態１の通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】 実施の形態１の無線基地局装置により得られる各チャネルの信号の様子を示す図
【図４】 下り回線物理チャネルにおけるタイミング関係を示す図
【図５】 ＰＩＣＨのフレーム構成を示す図
【図６】 ページングインジケータの個数とＰＩＣＨビットマッピングとの関係を示す図表
【図７】 ＰＩＣＨのデータ構造を流用する場合の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示すブロック図
【図８】 ＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合のチャネルデコード部の構成を示すブロック図
【図９】 実施の形態２の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示すブロック図
【図１０】 実施の形態２の通信端末装置の受信系の特徴部分を示すブロック図
【図１１】 実施の形態２の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示すブロック図
【図１２】 実施の形態３の無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図１３】 実施の形態３のチャネルエンコード部の構成を示すブロック図
【図１４】 実施の形態３の通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１５】 実施の形態３のチャネルデコード部の構成を示すブロック図
【図１６】 実施の形態３の動作の説明に供する各チャネルのフレーム構成図
【図１７】 ＰＲＡＣＨとＡＩＣＨ間のタイミング関係を示す図
【図１８】 ＡＩＣＨの構成を示す図
【図１９】 アクイジションインジケータとして用いられるシンボルパターンを示す図
【図２０】 実施の形態４の無線基地局装置の構成を示す図
【図２１】 実施の形態４の無線基地局装置から送信される制御情報用チャネル信号の送信電力を示す図
【図２２】 １フレーム内での制御情報用チャネル信号の送信電力を一定とした場合を示す図
【図２３】 上位装置から通信端末及び基地局への物理チャネルパラメータのシグナリングを示す図
【図２４】 実施の形態５による物理チャネルパラメータをシグナリングにより設定するためのシステムの構成を示す図
【図２５】 従来の無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図２６】 従来の通信端末装置の構成を示す図
【図２７】 従来の各個別チャネルのフレーム構成図
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末が上り送信パケットを形成する際に必要となる制御情報を無線基地局から通信端末へ伝送する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線基地局から通信端末への下り回線での高速パケット伝送を可能とする方式（例えばＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access））について種々の工夫がなされている。これに伴い、通信端末から無線基地局への上り回線においても大容量もしくは低遅延なデータ伝送を可能とする拡張が必要となり、上り回線での高速パケット通信を実現するための方式（例えばEnhanced Uplink DCH）についての検討が進められている。
【０００３】
このような高速パケット通信の上り回線への拡張においても、下り回線と同様にスケジューリング技術の導入が検討されている。上りパケットのスケジューリングは基地局において行い、基地局は作成したスケジューリング情報を各通信端末に送信する。各通信端末は基地局から受信したスケジューリング情報に基づいて上りパケットを基地局に送信する。
【０００４】
ここで基地局によるスケジューリング方法としては、「Base-station Controlled Scheduled Transmission」と呼ばれる方法や、「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法が提案されている。
【０００５】
このうち「Base-station Controlled Scheduled Transmission」と呼ばれる方法は、ＨＳＤＰＡなどの下り回線における高速パケット伝送を行う場合のスケジューリングと同様である。つまり、基地局が上り回線パケット伝送を行ういくつかの通信端末を選択し、選択した通信端末へのみ、（最大）伝送レートもしくは送信電力マージンなどを指示するものである。
【０００６】
この場合における基地局から各通信端末へのスケジューリング情報等の制御情報（以下これを下り回線制御情報と呼ぶことがある）の伝送方法が、「3GPP, R1-030067, “Reducing control channel overhead for Enhanced Uplink」（非特許文献１）に記載されている。この方法は、Downlink Scheduling Assignment Control Channelと呼ばれる下り回線チャネルを用いて、スケジューリングにより選択した通信端末毎に下り回線制御情報を送信するものである。その制御情報は、送信タイミング情報、送信電力マージン情報、どの通信端末宛てかを識別するための識別番号（ＣＲＣに含まれている）、および符号化のためのＴａｉｌビットから構成されている。
【０００７】
「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法は、ＲＮＣ（Radio Network Controller）などの上位装置で比較的低速で行っていた上り回線パケット伝送におけるレート制御を、基地局にも受け持たせることにより、高速でレート制御をできるようにしたものである。そのため、通信端末としては比較的少ない機能追加で実現することができ、一方でスループットの向上も望めるので効果的な方法といえる。
【０００８】
このレート制御方法が、「3GPP, R1-03-0129, Two Threshold NodeB Packet Scheduling」（非特許文献２）で説明されている。具体的には、ＲＧ(Rate Grant)情報と呼ばれるＵｐ／Ｄｏｗｎ／Ｋｅｅｐからなる伝送レートの増減を指示する制御情報を、上りパケット伝送を行っている全ての通信端末に送信することにより、基地局が各通信端末の最大伝送レートを個別に制御する。なお、ＫｅｅｐのコマンドはＲＧ情報を送信しない（無送信）により表現すればよいため、実際はＵｐ／Ｄｏｗｎを送信すればよい。通信端末は、送信電力マージン及びデータ量を考慮して、最大伝送レート以下で上りパケット送信を行う。但し、このＵｐ／Ｄｏｗｎの２値を伝送することはあくまでも一例であり、下り回線制御情報が複数ビットを伝送できるのであれば、伝送レートの増減をさらに細かく指示するようにしてもよい。
【０００９】
前記非特許文献２には、同時にハイブリッドＡＲＱ等の技術を適用することも可能であることが記載されている。つまり、基地局から通信端末に送信する下り回線制御情報としては、ＲＧ情報に加えて、ハイブリッドＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが考えられる。
【００１０】
「Base-station Controlled Rate Scheduling」を用いた上りパケット伝送において、実際に下り回線制御情報を送信するにあたっての工夫が「3GPP, R1-030177, Downlink physical channel structure」（非特許文献３）に記載されている。この文献では、ＤＰＤＣＨ(Dedicated Physical Data Channel)またはＤＰＣＣＨ(Dedicated Physical Control Channel)といった各通信端末についての個別チャネルに、下り回線制御情報を埋め込んで伝送する方法が述べられている。
【００１１】
この方法を実現するための無線基地局装置の構成例を図２５に示す。まず、無線基地局装置１０の送信系について説明する。無線基地局装置１０は、各通信端末装置宛の送信信号を形成する複数の個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎを有する。つまり個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎは通信を行う通信端末の数Ｎだけ設けられている。各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎの処理は同様であるため、ここでは１つの個別チャネル信号形成ユニット１１−１の構成のみ説明する。
【００１２】
個別チャネル信号形成ユニット１１−１は、チャネルエンコード部１２によって、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）、送信データ、上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を多重する。なお送信データに対しては多重化の前に誤り訂正符号化処理を施す。多重化後の信号は、変調部１３によって変調処理が施された後、拡散部１４に送出される。
【００１３】
拡散部１４は、通信端末個別の拡散コードを用いて変調信号を拡散処理する。すなわち各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎでは、それぞれ異なる拡散コードを用いて拡散処理を行うようになっている。拡散処理後の信号は増幅部１５に送出される。増幅部１５は、送信電力制御部１６からの送信電力制御信号に従って、拡散信号の電力を増減し、増幅後の信号を送信無線部１７に送出する。
【００１４】
これにより、各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎからそれぞれ異なる拡散コードを用いて得られた各通信端末個別の個別チャネル信号が出力される。個別チャネル信号は送信無線部１７によりアナログディジタル変換やアップコンバート等の所定の無線処理が施された後、アンテナ１８を介して送信される。
【００１５】
次に無線基地局装置１０の受信系について説明する。無線基地局装置１０はアンテナ１８で受信した信号を受信無線部２０に入力する。受信無線部２０は受信信号に対してダウンコンバートやアナログディジタル変換等の所定の無線処理を施すことにより受信ベースバンド信号を得、これを通信端末の数Ｎだけ設けられた受信処理ユニット２１−１〜２１−Ｎに送出する。各個別チャネル信号形成ユニット２１−１〜２１−Ｎの処理は同様であるため、ここでは１つの個別チャネル信号形成ユニット２１−１の構成のみ説明する。
【００１６】
逆拡散部２２は、受信ベースバンド信号に対して通信端末に対応した拡散コードを用いて逆拡散処理を行うことにより、通信端末装置から送信された個別チャネル信号を取り出して復調部２３に出力する。また逆拡散部２２は、逆拡散の際に作成する遅延プロファイルから得られる希望波電力を示す情報をＳＩＲ測定部２９に送出する。
【００１７】
復調部２３は、逆拡散部２２の出力信号に対して復調処理を行い、復調信号をチャネルデコード部２４に送出する。チャネルデコード部２４は、復調部２３の出力信号に対して誤り訂正復号等の復号処理を行い、受信データ、下り回線用の送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）等を取り出す。因みに、受信データは上位の制御局に送られ、ＤＬ−ＴＰＣは送信電力制御部１６に送られる。
【００１８】
ＳＩＲ測定部２９は、希望波電力の分散値から干渉波電力を算出し、希望波電力と干渉波電力との比（ＳＩＲ）を算出し、ＳＩＲを示す情報をＴＰＣ生成部３０及びスケジューリング部３２に送出する。ＴＰＣ生成部３０は、上り回線の受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとの大小関係に基づいて、上り回線の送信電力の増減を指示する上り回線用の送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）を生成し、このＵＬ−ＴＰＣをチャネルエンコード部１２に送出する。
【００１９】
スケジューリング部３２は、各通信端末装置からのレートリクエスト情報（ＲＲ情報）、ＳＩＲ及び受信電力測定部３１からの受信電力マージンに基づいてパケットデータの送信を許可する通信端末装置を決定し、そのパケットデータ送信時のパラメータ（誤り訂正符号化の符号化率、変調多値数、拡散率、送信電力等）をＲＧ情報として決定する（スケジューリング）。そして、スケジューリング部３２は、このＲＧ情報をチャネルエンコード部に送出する。
【００２０】
因みに、受信電力測定部３１は、受信無線部２０からの受信電力と最大受信電力とに基づいて受信電力マージンを算出し、これをスケジューリング部３２に送出するようになっている。
【００２１】
逆拡散部２５は、通信端末が上りパケットデータを拡散したときと同じ拡散率で受信ベースバンド信号を逆拡散処理する。なおこの上りパケットデータの拡散率や変調多値数、符号化率等の情報は通信端末により信号中に埋め込まれて送信され、無線基地局装置１０は例えば受信データ中に埋め込まれたこれらの情報を抽出し、逆拡散部２５、復調部２６、チャネルデコード部２７に通知するようになっている。つまり、逆拡散部２５、復調部２６、チャネルデコード部２７は、拡散率、変調多値数、符号化率を通信端末からの送信パラメータ情報に応じて変化させることができる構成となっている。
【００２２】
復調部２６は、逆拡散部２５から出力されたパケット信号に対して復調処理を行い、復調信号をチャネルデコード部２７に送出する。チャネルデコード部２７は、復調信号に対して誤り訂正復号等の復号処理を行い、受信パケットデータを取り出し、それを誤り検出部２８に出力する。またチャネルデコード部２７は、レートリクエスト情報（ＲＲ情報）を抽出し、これをスケジューリング部３２に送出する。
【００２３】
誤り検出部２８は、受信パケットデータに対して誤り検出を行う。そして、誤りが検出されなかった場合、誤り検出部２８は、受信パケットデータを上位局に出力するとともに、正しく復調できた旨を示すＡＣＫ信号をチャネルエンコード部１２に送出する。一方、誤りが検出された場合、誤り検出部２８は、正しく復調できなかった旨を示すＮＡＣＫ信号をチャネルエンコード部１２に送出する。
【００２４】
図２６に、無線基地局装置１０と通信を行う通信端末装置の構成を示す。通信端末装置４０は、アンテナ４１を介して受信した信号を受信無線部４２に入力する。受信無線部４２は受信信号に対してダウンコンバートやアナログディジタル変換処理を施すことにより受信ベースバンド信号を得、これを逆拡散部４３に送出する。
【００２５】
逆拡散部４３は、この通信端末個別の拡散コードを用いて逆拡散処理を行うことにより、自局宛の信号を得る。逆拡散信号は、復調部４４及びチャネルデコード部４５により順次復調処理及び復号処理が施され、これにより受信データ、上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）、伝送レート情報（ＲＧ情報）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが得られる。また逆拡散信号は、ＳＩＲ測定部４６及びＴＰＣ生成部４７に順次入力され、これによりＴＰＣ生成部４７から下り回線送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）が得られる。
【００２６】
次に通信端末装置４０の送信系について説明する。通信端末装置４０は、送信パケットデータについては、符号化率や、変調多値数、拡散率を変化させるのに対して、その他のデータについてはこれらのパラメータを変化させない。具体的には、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）、下り信号送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）、送信データは、それぞれ符号化率、変調多値数、拡散率が固定とされたチャネルエンコード部５０、変調部５１、拡散部５２により順次処理された後、拡散後の信号が増幅部５３に送出される。
【００２７】
これに対して、送信パケットデータは先ずバッファ５４に蓄積される。バッファ５４は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに基づいて、ＡＣＫであれば前回送信した送信パケットデータを消去し初回送信パケットデータをチャネルエンコード部５９に出力し、ＮＡＣＫであれば前回送信した送信パケットデータを再びチャネルエンコード部５９に出力する。
【００２８】
またバッファ５４に蓄積されている送信パケットデータ量はデータ量測定部５５により測定され、データ量測定部５５は測定結果を伝送レート選択部５７及びレート要求選択部５６に送出する。
【００２９】
伝送レート選択部５６は、無線基地局装置１０から送られチャネルデコード部４５により抽出されたＲＧ情報すなわち伝送レート情報と、バッファ５４でのデータ蓄積量と、送信電力マージンとに基づいて、実際に送信する伝送レートを選択し、選択した伝送レートをレート要求選択部５６に通知すると共に送信パラメータ設定部５８に通知する。
【００３０】
レート要求選択部５６は、伝送レート選択部５７から通知された伝送レートと、バッファ５４でのデータ蓄積量と、送信電力マージンとに基づいて、レートリクエスト情報（ＲＲ情報）を生成し、これをチャネルエンコード部５９に送出する。このＲＲ情報は、通信端末装置が望む送信パケットデータの伝送レートを示す情報であり、例えば１〜ｎ（ｎは２以上の自然数）で表される。
【００３１】
送信パラメータ設定部５８は、伝送レート選択部５７から通知された伝送レートに基づいて、バッファ５４に蓄積された送信パケットデータの読出しレートを制御すると共に、チャネルエンコード部５９での符号化率、変調部６０での変調多値数、拡散部６１での拡散率を設定し、これら送信パラメータをそれぞれチャネルエンコード部５９、変調部６０、拡散部６１に送出する。また送信パラメータ設定部５８は、伝送レートに基づいて、パケットデータを送信する際の送信電力のオフセット量を設定し、これを送信電力制御部６３に送出する。
【００３２】
因みに、伝送レート選択部５７及びレート要求選択部５６に入力される送信電力マージンは、送信電力測定部６５により設定される。具体的には、送信電力測定部６５は、送信電力制御部６４により上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）に従って制御される送信電力と、自装置が送信可能な最大送信電力とに基づいて、送信電力マージンを設定する。なおパケットデータの送信電力制御信号を発生する送信電力制御部６３は、その他のパイロット信号、下り回線送信電力制御コマンド（ＤＬ−ＴＰＣ）や送信データの送信電力制御信号を発生する送信電力制御部６４からの制御信号に、送信パラメータ設定部５８により設定されたオフセットを与えた送信電力制御信号を発生するようになされている。
【００３３】
拡散部５２及び拡散部６１から出力される各拡散信号は、それぞれ対応する増幅部５３、６２により独立に増幅された後、送信無線部６６によりディジタルアナログ変換やアップコンバート等の所定の無線処理を施された後、アンテナ４１を介して送信される。
【００３４】
このように図２５及び図２６で示す構成からなる従来の無線基地局装置１０及び通信端末装置４０においては、無線基地局装置１０がＲＧ情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ等の上りパケット送信のための制御情報を個別チャネル内に埋め込んで送信する。通信端末装置４０は、受信信号を個別の拡散コードで逆拡散することで受信信号から自局宛の制御信号を抽出する。そして通信端末装置４０は、この制御信号に基づいて送信パケットデータの伝送レートや再送の要否を判断して、上りパケット信号を形成するようなっている。
【００３５】
図２７に、無線基地局装置１０から送信される各個別チャネルの様子を示す。通信端末１〜Ｎ宛の各個別チャネルの信号（通信端末１個別ｃｈ〜通信端末Ｎ個別ｃｈ）は、上述した各個別チャネル信号形成ユニット１１−１〜１１−Ｎにて形成されるものである。各個別チャネルには、送信データの間に図中網掛けで示すＲＧ情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ等の上りパケット信号形成するための制御情報が埋め込まれている。ここで各個別チャネルは、通信端末個別の拡散コードで拡散されているので、各通信端末は複数の個別チャネルの信号を同一時間に受信しても自局宛の送信データ及び制御情報のみを抽出することができ、抽出した制御情報に基づいて良好に上りパケット信号を形成することができる。
【００３６】
【非特許文献１】
「3GPP, R1-030067, “Reducing control channel overhead for Enhanced Uplink」
【非特許文献２】
「3GPP, R1-03-0129, Two Threshold NodeB Packet Scheduling」
【非特許文献３】
「3GPP, R1-030177, Downlink physical channel structure」
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上りパケット信号を形成するための制御情報（下り回線制御情報）を、「3GPP, R1-030067, “Reducing control channel overhead for Enhanced Uplink」に示される方法で伝送する場合、「Base-station Controlled Scheduled Transmission」と呼ばれる方法のようにスケジューリングにより選択した通信端末にのみ送信する場合には、制御情報を送るための下り回線のチャネル数は選択された通信端末数だけあればよい。
【００３８】
しかしながら、「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法のように、全ての通信端末に対して同時に下り回線制御情報を送る場合には、下り回線制御情報用のチャネル数がその分だけ必要となる。この結果、下り回線の拡散コードのリソースが浪費されるという問題が生じる。
【００３９】
また「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法において、伝送レートの増減を指示する制御情報のみを送る場合であっても、その制御情報がどの通信端末宛てかを識別するための番号を制御情報に付加する必要がある。これによりオーバヘッドが増加し、下り回線の送信電力リソースが浪費されるという問題がある。さらに下り回線の送信電力リソースが浪費されると、他セルへの干渉が大きくなりシステム容量が低下することにも繋がる。
【００４０】
一方、「3GPP, R1-030177, Downlink physical channel structure」に示されているように、つまり図２５及び図２６で示した構成で実現されるように、上りパケット信号を形成するための下り回線制御情報を、上りパケット送信を行っている各通信端末の個別チャネルに埋め込むと、全ての通信端末に対して制御情報を伝送できるが、既存の個別チャネルに対して悪影響が生じるという問題がある。また既存の個別チャネルに埋め込んだ下り回線制御情報を誤りなく伝送するためには、下り回線制御情報の送信電力を高くする必要があり、下り回線の送信電力リソースが浪費されるという問題がある。
【００４１】
例えば制御情報をＤＰＤＣＨと呼ばれるデータチャネル（主に音声データや上位装置からのシグナリング等を伝送するためのチャネル）に埋め込む場合、個別チャネルのデータ用に使用可能な物理チャネル上のビット数が減るため、送信データの品質が劣化する問題がある。この品質の劣化を補償するためには、個別チャネルの送信電力を大きくすることが必要となってしまう。
【００４２】
また制御情報をＤＰＣＣＨと呼ばれる制御チャネルに埋め込む場合、ＴＦＣＩ（ＤＰＤＣＨ内に多重された複数チャネルのデータサイズなどを受信側に通知するために用いる）のビットをこの制御情報に割り当てることなどが提案されているが、これもＴＦＣＩの受信性能が劣化するため、個別チャネルの受信処理を正しく行えない確率を高くしてしまう。
【００４３】
さらに個別チャネルを用いた標準化仕様がすでに決まっている場合、下り回線の個別チャネルの標準化仕様に変更を加えることは、上り回線パケット伝送に関するテストのみでなく、個別チャネルのテストが再度必要になるという問題がある。
【００４４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報を、識別情報を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して伝送し得る無線基地局装置、通信端末装置及び制御情報の伝送方法を提供することを目的とする。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に対して、１つの拡散コードと、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンとを割り当てて、前記１つの通信端末宛の前記複数種類の制御情報を多重化し、送信信号を形成する送信信号形成手段を具備する構成を採る。
【００４６】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、第１の通信端末宛の送信データを、前記第１の通信端末に割り当てられた第１の拡散コードを用いて拡散し、前記第１の通信端末宛の第１の個別チャネル信号を形成すると共に、第２の通信端末宛の送信データを、前記第２の通信端末に割り当てられた第２の拡散コードを用いて拡散し、前記第２の通信端末宛の第２の個別チャネル信号を形成する第１の送信信号形成手段と、上りパケット送信の制御に用いる、前記第１の通信端末宛の第１の複数種類の制御情報と前記第２の通信端末宛の第２の複数種類の制御情報とを、前記第１及び第２の通信端末で共通の第３の拡散コードと、互いに無相関であり通信端末毎及び前記第１及び第２の複数種類の制御情報毎にそれぞれに異なるシンボルパターンとを用いて多重化し、前記第１と第２の通信端末宛の送信信号を形成する第２の送信信号形成手段とを具備する構成を採る。
【００４７】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを用いて多重する多重手段を備え、前記多重手段は、１つの端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てて、前記複数種類の制御情報を多重する構成を採る。
【００４８】
本発明の制御局装置は、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを割り当てる割り当て手段を備え、前記割り当て手段は、１つの通信端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てる構成を採る。
【００４９】
本発明の通信端末装置は、上りパケット送信の制御に用いる複数種類の制御情報を取り出すために、無線基地局装置から受信した信号を通信端末装置に設定された１つの拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散信号中に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを用いて多重化された自局宛の複数種類の制御情報を、基地局から通知されたシンボルパターンに基づいて取り出すチャネルデコード手段と、前記チャネルデコード手段で取り出した前記複数種類の制御情報に基づいて、上り送信パケットを形成する送信信号形成手段とを具備する構成を採る。
【００５０】
本発明の送信信号生成方法は、１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンを用いてチャネル符号化するチャネル符号化手順と、前記チャネル符号化後の複数種類の制御情報に対して、共通の１つの拡散コードで拡散する拡散手順とを含む。
【００５１】
本発明の受信方法は、自通信端末宛の複数種類の制御情報の受信方法であって、受信信号を、前記複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードで逆拡散する逆拡散手順と、前記逆拡散後の信号を、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なる複数の直交シンボルパターンを用いてチャネル復号化するチャネル復号手順とを含む。
【００５２】
本発明の無線通信システムは、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を伝送する無線通信システムであって、互いに無相関であり通信端末毎及び前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンと、前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードとを、無線基地局装置と通信端末装置とに指示する制御局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を送信する無線基地局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を取り出す移動局装置とを有する構成を採る。
【００５３】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に対して、１つの拡散コードと、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンとを割り当てて、前記１つの通信端末宛の前記複数種類の制御情報を多重化し、送信信号を形成する送信信号形成手段を具備する構成を採る。
【００５４】
本発明の無線基地局装置は、通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを用いて多重する多重手段を備え、前記多重手段は、１つの端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てて、前記複数種類の制御情報を多重する構成を採る。
【００５５】
本発明の制御局装置は、上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを割り当てる割り当て手段を備え、前記割り当て手段は、１つの通信端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てる構成を採る。
【００５６】
本発明の通信端末装置は、上りパケット送信の制御に用いる複数種類の制御情報を取り出すために、無線基地局装置から受信した信号を通信端末装置に設定された１つの拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散信号中に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを用いて多重化された自局宛の複数種類の制御情報を、基地局から通知されたシンボルパターンに基づいて取り出すチャネルデコード手段と、前記チャネルデコード手段で取り出した前記複数種類の制御情報に基づいて、上り送信パケットを形成する送信信号形成手段とを具備する構成を採る。
【００５７】
本発明の送信信号生成方法は、１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンを用いてチャネル符号化するチャネル符号化手順と、前記チャネル符号化後の複数種類の制御情報に対して、共通の１つの拡散コードで拡散する拡散手順とを含む。
【００５８】
本発明の受信方法は、自通信端末宛の複数種類の制御情報の受信方法であって、受信信号を、前記複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードで逆拡散する逆拡散手順と、前記逆拡散後の信号を、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なる複数の直交シンボルパターンを用いてチャネル復号化するチャネル復号手順とを含む。
【００５９】
本発明の無線通信システムは、上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を伝送する無線通信システムであって、互いに無相関であり前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンと、前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードとを、無線基地局装置と通信端末装置とに指示する制御局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を送信する無線基地局装置と、前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を取り出す移動局装置とを有する構成を採る。
【００６５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を無線基地局装置から複数の通信端末装置に送信するにあたって、無線基地局装置が予め通信端末との間で設定された多重化規則に基づいて上記複数通信端末宛の制御情報を多重すると共に各通信端末に共通の拡散コードを用いて拡散することである。
【００６６】
これにより、無線基地局装置は、各通信端末装置に共通の拡散コードを用いて複数端末宛の制御情報を拡散するので下り回線での拡散コードリソースの消費を抑制でき、通信端末装置は、予め設定された多重化規則に従って多重信号中から自局宛の制御情報を良好に取り出すことができるようになる。
【００６７】
そして以下の各実施の形態では、制御情報を多重化するにあたっての多重化規則の作り方の工夫について説明する。また本発明では、既存のＰＩＣＨ（Page Indication Channel）又はＡＩＣＨ（Acquisition Indication Channel）のデータ構造を流用することを提案する。
【００６８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００６９】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置１００は、通信を行う通信端末分の個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎを有すると共に、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０を有する。
【００７０】
個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎは、第１の送信信号形成手段として機能し、各通信端末宛の送信データをそれぞれ各通信端末に割り当てられた拡散コードを用いて拡散することにより、各通信端末宛の個別チャネル信号を形成する。
【００７１】
一方、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０は、第２の送信信号形成手段として機能し、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報を、予め各通信端末との間で設定された多重化規則に基づいて多重すると共にセル内の各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散することにより、制御情報用チャネル信号を形成する。
【００７２】
各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎの処理は同様であるため、ここでは１つの個別チャネル信号形成ユニット１０１−１の構成のみ説明する。個別チャネル信号形成ユニット１０１−１は、チャネルエンコード部１０２によって、パイロット信号（ＰＩＬＯＴ）、送信データ及び上り回線送信電力制御コマンド（ＵＬ−ＴＰＣ）を多重する。なお送信データに対しては多重化の前に誤り訂正符号化処理を施す。多重化後の信号は、変調部１０３によって変調処理が施された後、拡散部１０４に送出される。
【００７３】
拡散部１０４は、通信端末個別の拡散コードを用いて変調信号を拡散処理する。すなわち各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎでは、それぞれ異なる拡散コードを用いて拡散処理を行うようになっている。拡散処理後の信号は増幅部１０５に送出される。増幅部１０５は、送信電力制御部１０６からの送信電力制御信号に従って、拡散信号の電力を増幅し、増幅後の信号を送信無線部１０７に送出する。
【００７４】
これにより、各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎからそれぞれ異なる拡散コードを用いて形成された各通信端末個別の個別チャネル信号が出力される。
【００７５】
一方、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０は、チャネルエンコード部１１１に、スケジューリング部３２により得られた各通信端末宛のＲＧ情報を入力すると共に誤り検出部２８により得られた各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫを入力する。チャネルエンコード部１１１は、タイミング情報に基づいて、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＧ情報を予め各通信端末との間で決められた位置に時分割多重する。この様子を、図３に示す。チャネルエンコード部１１１からの出力は変調部１１２により変調処理が施された後、拡散部１１３に送出される。
【００７６】
拡散部１１３は、通信中の全ての通信端末に共通の拡散コードを用いて変調信号を拡散する。拡散処理後の信号は増幅部１１４に送出される。増幅部１１４は、送信電力設定部１１５からの送信電力制御信号に従って、拡散信号の電力を増幅し、増幅後の信号を送信無線部１０７に送出する。
【００７７】
これにより、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０からは、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報（この実施の形態の場合、ＲＧ情報（伝送レート情報）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が通信端末との間で決められたタイミングで時分割多重され、かつ各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散された制御情報用チャネル信号が出力される。
【００７８】
なお無線基地局装置１００の受信系は、図２５で上述した無線基地局装置１０の送信系と同様の構成なので、図２５との対応部分に同一符号を付して、その説明は省略する。
【００７９】
次に図２６との対応部分に同一符号を付して示す図２を用いて、無線基地局装置１００と通信を行う通信端末装置の構成を説明する。ここで図２６との対応部分については説明を省略する。
【００８０】
この実施の形態の通信端末装置２００は、逆拡散部２０１によりセル内の各通信端末に共通の拡散コードを用いて、受信無線部４２から出力された受信ベースバンド信号を逆拡散することにより、制御情報用チャネル信号を抽出する。因みに、逆拡散部４３は、自局に個別に割り当てられた拡散コードを用いて逆拡散処理を行うことにより、個別チャネル信号を抽出する。
【００８１】
逆拡散部２０１から出力された逆拡散信号は、復調部２０２により復調された後、チャネルデコード部２０３に入力される。チャネルデコード部２０３は、タイミング情報に基づいて、制御情報用チャネルに時分割多重された各通信端末宛の制御情報のうち自局宛の制御情報、すなわちＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫを抽出する。通信端末装置２００は、抽出したＲＧ情報に基づいて上り送信パケットデータの伝送レートを制御すると共に抽出したＡＣＫ／ＮＡＣＫに基づいて上り送信パケットデータの再送を制御する。
【００８２】
なお通信端末装置２００の送信系は、図２６を用いて上述した通信端末装置４０の送信系と同様の構成なので、ここでは図２６との対応部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００８３】
次に本実施の形態の無線基地局装置１００及び通信端末装置２００の動作について説明する。無線基地局装置１００は、各通信端末宛の送信データを個別チャネルによって送信するのに対して、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報（ＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を、各通信端末に共通の拡散コードで拡散した制御情報用チャネルによって送信する。
【００８４】
この結果、「Base-station Controlled Rate Scheduling」と呼ばれる方法を適用して、通信中の全ての通信端末に対して同時に下り回線制御情報を送る場合でも、チャネル数の増加を抑制でき、下り回線の拡散コードリソースを節約できる。また第１の送信信号形成手段により送信される個別チャネルとは別の第２の送信信号形成手段により送信される制御情報用チャネルを用いて、上りパケット送信のための制御情報を送るようにしているので、個別チャネルのデータ用に使用可能な物理チャネル上のビット数を減らさずに済み、この結果下り送信データの品質劣化を回避できる。さらに個別チャネルを用いた標準化仕様がすでに決まっている場合でも、下り回線の個別チャネルの標準化仕様に変更を加えることなく、通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を送信することができる。
【００８５】
加えて、無線基地局装置１００は、各通信端末との間で制御情報を配置するタイミングを決めておき（すなわち時分割多重する際の多重化規則を決めておき）、各通信端末宛の制御情報を時分割多重する。この結果、通信端末装置２００は時分割多重された制御情報の中から予め決められたタイミングで自局宛の制御情報を取り出すことができる。
【００８６】
従って、同一拡散コードを用いたチャネルで全ての通信端末宛の制御情報を伝送するにあたって、どの通信端末宛の制御情報かを識別するための識別情報を付加しなくてよく、換言すれば制御情報のみを送信すればよくなるので、オーバヘッドの増加を回避することができる。
【００８７】
かくして本実施の形態によれば、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を、予め各通信端末との間で決められた位置に時分割多重すると共に各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散して送信するようにしたことにより、上りパケット送信に関する制御情報を、通信端末を識別する番号を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して伝送し得る無線基地局装置１００を実現できる。
【００８８】
加えて、本発明の発明者らはさらに、制御情報用チャネルとして既存のＰＩＣＨ（Page Indication Channel）のデータ構造を用いて上記制御情報を時分割多重して送信すれば、基地局におけるＰＩＣＨの送信回路および通信端末におけるＰＩＣＨの受信回路を流用することができ、基地局および通信端末において回路規模の増加を抑制できると考えた。以下に、ＰＩＣＨを用いた制御情報の時分割多重方法について説明する。
【００８９】
先ず、一般的なＰＩＣＨについて説明する。ＰＩＣＨは、通信端末へのページング（着信呼び出し）がある場合に、その予告のために用いられる下り回線の共通チャネルである。ＰＩＣＨは、同一のセル内で待受け状態にある全ての通信端末に同報送信される。通信端末は、ＰＩＣＨの中で自局に割り当てられたタイミングを知っていて、そのタイミングでＰＩＣＨから自局宛のページングインジケータを取り出すようになっている。図４に、ＰＩＣＨと他の下り回線物理チャネルのタイミング関係を示す。
【００９０】
具体的に説明すると、ページングメッセージは、１０ｍｓ長のＳ−ＣＣＰＣＨ(Secondary Common Control Physical Channel)で送信される。Ｓ−ＣＣＰＣＨが複数チャネルある場合、ｋ番目のＳ−ＣＣＰＣＨは、セルの基準タイミングであるＰ−ＣＣＰＣＨに対して、τS-CCPCH,kのタイミングオフセットをもって送信される。ＰＩＣＨは，このｋ番目のＳ−ＣＣＰＣＨに対してτPICHのタイミングオフセットをもって送信される。
【００９１】
図５に、ＰＩＣＨのフレーム構成を示す。ＰＩＣＨは、ページングインジケータを伝送するための固定レート（拡散率ＳＦ＝２５６）の物理チャネルである。ＰＩＣＨは、ページングメッセージを伝送するＳ−ＣＣＰＣＨに常に関係する。ＰＩＣＨのフレームは１０ｍｓで３００ビットからなる。このうち２８８ビットはページングインジケータ（ＰＩ；Paging Indicator）の伝送に使用され、残りの１２ビットは無送信（ＤＴＸ）となっている。
【００９２】
各ＰＩＣＨのフレーム内のＮp個のページングインジケータは、[P0, …, PNp-1]の順序で時分割多重されて送信される。ここで１フレーム内のページングインジケータの個数Ｎpは、Ｎp＝１８,３６,７２,１４４のいずれかである。１つのページングインジケータで送信する情報は、１／０の２値である。１つのページングインジケータに対するＰＩＣＨ上のビット数は、２８８／Ｎpとなる。通信端末はＮpのグループのどれかに属していて、自グループのタイミングでページングインジケータを受信する。なおページングインジケータのタイミングは以下の式で定義されており、フレーム内における各ページングインジケータのタイミングがフレームにより異なるようにランダム化されている。
【００９３】
【数１】
【００９４】
この実施の形態では、このようなＰＩＣＨのデータ構造を流用して、上りパケット送信に関する制御情報を伝送する方法として、以下の▲１▼、▲２▼、▲３▼の３つの方法を提案する。
【００９５】
▲１▼ １つのページングインジケータは、１つの通信端末のみに割り当てるようにする。これにより、通信端末毎の制御を実現できるようになる。このようにした理由は、同一ページンググループの複数通信端末に同じページングインジケータを割り当てると、通信端末毎の制御ができないからである。各ページングインジケータでは１／０の２値を伝送できるので、レート制御としては例えば、＋１＝ｕｐ、−１＝ｄｏｗｎを対応付ければよい。レート制御のｋｅｅｐを実現するには、無送信区間(ＤＴＸ)を導入すればよい。またＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する場合には、例えば、＋１＝ＡＣＫ、−１＝ＮＡＣＫを対応付ければよい。
【００９６】
▲２▼ 複数のページングインジケータを１つの通信端末に割り当てる。これにより、１つの通信端末に数スロット毎（換言すれば、１フレームに複数回）に制御情報を伝送できるようになるので、高速な制御を実現できる。また複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を行うことができるようになる。因みに、１つのページングインジケータに対応するタイミングはフレームに１回のみであるため、高速な制御や複数ビットが必要な制御のためには、このように複数のページングインジケータを１つの通信端末に割当てることが有効となる。
【００９７】
▲３▼ 上式において、ｑ＝ＰＩとする。これにより、ページングインジケータＰＩが送信されるタイミングがフレームによらず一定となる。このようにする理由は、上式によるランダム化があると、通信端末宛のページングインジケータが送信されるタイミングがフレームによって異なり制御間隔がばらついてしまうためである。
【００９８】
このように、既存のＰＩＣＨのデータ構造を流用して、▲１▼〜▲３▼のような方法で制御情報を送信すれば、新たな下り回線チャネルのために新たなデータ構造を追加することなく、基地局におけるＰＩＣＨの送信回路および通信端末におけるＰＩＣＨの受信回路を流用することができ、基地局および通信端末において回路規模の増加を抑制できる。
【００９９】
図７に、上り送信パケット信号に関する複数通信端末宛の制御情報を時分割多重するにあたって、ＰＩＣＨのデータ構造を流用する場合の、制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０の具体的な構成例を示す。実際には、図１で示した制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０のチャネルエンコード部１１１を、図７のチャネルエンコード部１２０のように構成すればよい。
【０１００】
チャネルエンコード部１２０は、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＲＧ情報を選択部１２１に入力する。選択部１２１は、通信端末との間で予め決められたタイミング情報に従ったタイミングで、これらの情報を順次出力する。
【０１０１】
リピテーション部１２２は、所定の繰り返し回数だけ入力データを繰り返して出力する。この繰り返し回数は、上述したようにページングインジケータの数Ｎpによって決まるものであり、１つのページングインジケータに収めるビット数分だけ繰り返しを行う。例えばページングインジケータ数Ｎpが１８の場合には、１６回の繰り返し処理を行い、Ｎpが１４４の場合には、２回の繰り返し処理を行う。
【０１０２】
リピテーション処理が施された制御情報はマッピング部１２３に送出される。マッピング部１２３は、制御情報に応じて送信ビットにマッピングする。例えば制御情報が１であれば−１に、制御情報が０であれば＋１にマッピングする（すなわち制御情報の内容に応じて送信ビットの極性を変化させる）。このようにして、既存のＰＩＣＨのデータ構造と同じデータ構造で、上り送信パケット信号に関する複数通信端末宛の制御情報を時分割多重することができる。なお３値を伝送したい場合には、無送信を用いればよい。
【０１０３】
図８に、図７のチャネルエンコード部１２０により形成されたデータをデコードするチャネルデコード部２１０の構成を示す。実際には、図２で示したチャネルデコード部２０３を、図８のチャネルデコード部２１０のように構成すればよい。
【０１０４】
チャネルデコード部２１０は、復調信号をデリピテーション部２１１に入力する。デリピテーション部２１１は、タイミング情報に基づいて、時分割多重された複数端末宛のページングインジケータの中から自局宛のページングインジケータを取り出す。またデリピテーション部２１１は、繰り返し回数に基づいて、ページングインジケータ内で繰り返されているビットを合成し１つのビットとして出力する。デリピテーション部２１１の出力は極性判別部２１２に出力される。極性判別部２１２は、デリピテーション部２１１から出力されるビットの極性を判別することにより、制御情報（ＲＧ情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の内容を検出する。
【０１０５】
かくしてこのようにすれば、既存のＰＩＣＨのデータ構造で、着信呼び出し予告信号に加えて上記複数端末宛の制御情報も伝送できるようになる。因みに、着信呼び出し予告信号と上記複数端末宛の制御情報とを通信端末側で識別させるためには、例えば拡散コードを変えるようにしてもよく、システムでそれぞれの信号を伝送する時間を決めておくようにしてもよい。
【０１０６】
（実施の形態２）
この実施の形態では、実施の形態１のようにＰＩＣＨのデータ構造を流用して複数の通信端末宛の制御情報を伝送すると、伝送可能な制御情報の数や通信端末数に限界が生じることを考慮して、制御情報の種類に応じて拡散コードを変えることを提案する。
【０１０７】
例えば図６に示すように、１フレーム内のページングインジケータ数ＮpをＮp＝１４４としたシステムでは、１フレームで伝送できる通信端末と制御情報の組み合わせが１４４通りとなるが、Ｎp＝１８としたシステムでは、ページングインジケータ内でのビットの繰り返し回数が多くなるので、１フレームで伝送できる通信端末と制御情報の組み合わせが１８通りしかとれない。この実施の形態ではこのようにページングインジケータ数Ｎpによっては、伝送可能な制御情報の数や通信端末数が極端に少なくなってしまう点に着目して、ＰＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び通信端末数を増やす構成を考えた。
【０１０８】
図９に、この実施の形態の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示す。つまり、図１で示した制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０を、図９に示すような構成とする。図９に示す制御情報用チャネル信号形成ユニットは、要するに、制御情報の種類に応じた制御情報用チャネル信号を形成するようになっている。この実施の形態の場合には、伝送する制御情報はＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＧ情報の２種類としているので、２つのチャネル処理系統を設けてある。
【０１０９】
具体的に説明すると、複数端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫがチャネルエンコード部１３０の選択部１３１Ａに入力されると共に、複数端末宛のＲＧ情報が選択部１３１Ｂに入力される。選択部１３１Ａ、１３１Ｂは、タイミング情報に応じたタイミングで、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を順次出力する。選択部１３１Ａ、１３１Ｂから出力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報はそれぞれ、リピテーション部１３２Ａ、１３２Ｂによって繰り返し回数に応じた分だけ繰り返して出力される。マッピング部１３３Ａ、１３３Ｂは、繰り返して出力されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報の内容に応じたマッピング処理（具体的には内容に応じて出力ビットの極性を変える）を行うことによりＰＩＣＨビットを形成して出力する。
【０１１０】
このようにしてチャネルエンコード部１３０により２系統のＰＩＣＨビットが形成される。各系統のＰＩＣＨビットはそれぞれ、変調部１１２Ａ、１１２Ｂにより変調され、拡散部１１３Ａ、１１３Ｂにより異なる拡散コードを用いて拡散される。ここで拡散部１１３Ａで用いる拡散コードは、セル内で共通の拡散コードであり、同様に拡散部１１３Ｂで用いる拡散コードも拡散部１１３Ａで用いる拡散コードとは異なるがセル内で共通の拡散コードとなっている。そしてこれらの拡散コードは、セル内の通信端末に認識されている。
【０１１１】
拡散部１１３Ａ、１１３Ｂから出力された拡散信号は、それぞれ送信電力設定部１１５Ａ、１１５Ｂにより増幅率が制御される増幅部１１４Ａ、１１４Ｂによって増幅された後、送信無線部に送出される。
【０１１２】
図９の制御情報用チャネル信号形成ユニットにより形成された信号は、図１０に示すような構成を有する通信端末装置により受信される。図１０は、この実施の形態の通信端末に設けられた受信系の特徴部分のみを示しており、図２の逆拡散部２０１、復調部２０２及びチャネルデコード部２０３に対応する部分である。
【０１１３】
受信無線部４２（図２）から出力された信号は、逆拡散部２０１Ａ、２０１Ｂに入力される。逆拡散部２０１Ａ、２０１Ｂはそれぞれ拡散部１１３Ａ、１１３Ｂ（図９）で用いられた拡散コードと同じ拡散コードを用いて受信ベースバンド信号を逆拡散する。これにより、受信ベースバンド信号から２系統のＰＩＣＨ信号が分離される。各ＰＩＣＨ信号は復調部２０２Ａ、２０２Ｂによって復調された後、それぞれチャネルデコード部２２０Ａ、２２０Ｂに送出される。
【０１１４】
チャネルデコード部２２０Ａ、２２０Ｂはそれぞれ、デリピテーション部２２１Ａ、２２１ＢによってＰＩＣＨ信号からタイミング情報に応じて自局宛のページングインジケータを取り出し、さらに繰り返し回数に応じたデリピテーション処理を施す。極性判別部２２２Ａ、２２２Ｂはそれぞれ、デリピテーション処理後の信号の極性を判別することにより（つまりデマッピング処理を施すことにより）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を復元する。
【０１１５】
かくして本実施の形態によれば、同じ種類の制御情報毎にＰＩＣＨ信号を形成し、制御情報の種類に応じた数のＰＩＣＨ信号を、コードが異なりかつセル内で共通の拡散コードを用いて拡散してセル内の複数の通信端末に伝送するようにしたことにより、ＰＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。この実施の形態の場合には、伝送可能な制御情報数又は通信端末数を２倍に増やすことができる。
【０１１６】
なおこの実施の形態では、各通信端末宛てに伝送する制御情報がＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報の２種類なので、これらの制御信号を収容した２系統のＰＩＣＨ信号を形成し、セル内で共通の２つの拡散コードで拡散して送信する場合について説明したが、例えば制御情報が３種類の場合には、各制御信号を収容した３系統のＰＩＣＨ信号を形成し、セル内で共通の３つの拡散コードで拡散して送信すればよい。また１つの通信端末の制御情報ビット数がＮビットで、使用するセル内で共通の拡散コードがＭコードの場合には、Ｎ／Ｍビットずつに分割して各拡散コードを用いて送信すればよい。
【０１１７】
またこの実施の形態では、制御情報の種類に応じた数のＰＩＣＨ信号を形成し、各ＰＩＣＨ信号をコードが異なりかつセル内で共通の拡散コードを用いて拡散した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図１１に示すような構成を用いても、伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができる。
【０１１８】
図９との対応部分に同一符号を付して示す図１１において、チャネルエンコード部１４０の選択部１４１は入力した複数端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報をタイミング情報及びコード割り当て情報に基づいて選択出力する。
【０１１９】
ここで図１１の構成においては、例えばセル内に制御情報を伝送すべき通信端末が２０個存在する場合に、１０個の通信端末にはこれらの通信端末に共通の第１の拡散コードを用い、他の１０個の通信端末にはこれらの通信端末に共通の第２の拡散コードを用いるようになっている。すなわちセル内の複数の通信端末を拡散コードによりグループ分けし、グループ毎にＰＩＣＨ信号を形成するようになっている。
【０１２０】
つまり選択部１４１は、コード割り当て情報に基づいて、各通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＲＧ情報を２系統に分ける。また各系統の信号については、グループ内の通信端末宛のＡＣＫ／ＮＡＣＫとＲＧ情報がタイミング情報に基づいて時分割多重されて出力される。
【０１２１】
各系統の制御情報は、リピテーション部１４２Ａ、１４２Ｂによりリピテーション処理され、マッピング部１４３Ａ、１４３Ｂによりマッピングされることにより、ＰＩＣＨ信号とされてチャネルエンコード部１４０から出力される。
【０１２２】
かくして図１１の構成によれば、セル内の複数の通信端末を拡散コードによりグループ分けし、グループ毎に制御情報を送信するためのＰＩＣＨ信号を形成するようにしたことにより、上述した実施の形態と同様に、ＰＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。なおこの場合においても、グループ分けは２系統に限らない。
【０１２３】
（実施の形態３）
この実施の形態では、上りパケット伝送に関する制御情報をシグネチャを使って多重して通信端末に送信する方法を提案する。具体的には、多重しても分離可能な（すなわち互いに無相関又はそれに近い）複数のシンボルパターンを用意しておき、１つの通信端末にいずれか１つ又は複数のシンボルパターンを割り当て、送りたい制御情報の内容に応じてシンボルパターンの極性を変化させる方法である。
【０１２４】
図１との対応部分に同一符号を付して示す図１２に、本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置３００は、チャネルエンコード部３０２にシグネチャ情報を入力し、各通信端末宛の上り送信パケットの制御情報をシグネチャにより多重することを除いて、実施の形態１の無線基地局装置１００と同様の構成を有する。
【０１２５】
チャネルエンコード部３０２は、図１３に示すように構成されている。チャネルエンコード部３０２は、各通信端末宛のＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫを選択部３０３に入力する。選択部３０３は、入力した情報の中から、シグネチャ情報に応じた情報をタイミング情報に基づくタイミングで出力する。
【０１２６】
またチャネルエンコード部３０２はパターンテーブル３０４を有する。パターンテーブル３０４には互いに相関が０の複数のシンボルパターンが格納されており、パターンテーブル３０４はタイミング情報に基づくタイミングでシグネチャ情報に対応した複数のシンボルパターンを出力する。因みに、図１３の例では、パターンテーブル３０４の内容がシグネチャ情報により書換可能となっている。
【０１２７】
パターンテーブル３０４から出力された各シンボルパターンは極性反転部３０５−１〜３０５−Ｍに入力される。極性反転部３０５−１〜３０５−Ｍは、選択部３０３からの制御情報（ＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて、入力されたシンボルパターンの極性を反転させ、又はそのまま出力し、若しくは何も出力しない。
【０１２８】
例えばＲＧ情報が伝送レートを上げることを指示する内容であった場合は極性を反転させずに出力し、これに対して伝送レートを下げることを指示する内容であった場合は極性を反転させて出力する。また伝送レートを維持することを指示する内容であった場合には何も出力しない。各極性反転部３０５−１〜３０５−Ｍからの出力は多重部３０６により多重された後、変調部１１２（図１２）に送出される。
【０１２９】
ここで選択部３０３によりどのタイミングでどの通信端末宛のどの制御信号を選択するかは、予め通信端末との間で決められた規則に従う。またパターンテーブル３０４から出力されるどのシンボルパターンにどの通信端末を割り当て、さらにどの制御情報（ＲＧ情報又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を割り当てるかも、予め通信端末との間で決められた規則に従う。
【０１３０】
次に図２との対応部分に同一符号を付して示す図１４を用いて、無線基地局装置３００と通信を行う通信端末装置の構成を説明する。この通信端末装置４００は、チャネルデコード部４０１の構成が異なることを除いて実施の形態１の通信端末装置２００と同様の構成でなる。チャネルデコード部４０１は、シグネチャ情報及びタイミング情報に基づいて、制御情報用チャネルに多重された複数の通信端末宛の制御情報の中から自局宛の制御情報を取り出すようになっている。
【０１３１】
図１５に、チャネルデコード部４０１の構成を示す。チャネルデコード部４０１は、制御情報用チャネルの復調信号をパターン識別部４０２に入力する。パターン識別部４０２は、シグネチャ情報（予め設定されている自局固有のシンボルパターンを示す情報）に基づき、復調信号と自局固有のシンボルパターンとの相関をとることにより、多重化された各通信端末宛のシンボルパターンの中から自局宛のシンボルパターンを識別して抽出する。
【０１３２】
次にチャネルデコード部４０１は、極性判別部４０３において、取り出したシンボルパターンの極性を判別することによりＲＧ情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫの内容を検出する。例えば、ＲＧ情報に関して言えば、シンボルパターンの極性がプラスであれば伝送レートを上げ、極性がマイナスであれば伝送レートを下げ、相関結果が０もしくはあるレベル以下であれば伝送レートを維持する旨のＲＧ情報を出力する。
【０１３３】
次に図１６を用いて本実施の形態の無線基地局装置３００及び通信端末装置４００の動作について説明する。無線基地局装置３００は、実施の形態１の無線基地局装置１００と同様に、各通信端末宛の送信データを個別チャネルによって送信するのに対して、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の各通信端末宛の制御情報（例えばＲＧ情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を、制御情報用チャネル（下り回線制御情報用チャネル）によって送信する。
【０１３４】
この際、無線基地局装置は３００、少なくとも同一時間に送信する各通信端末間宛の制御信号には、互いに無相関のシンボルパターンを割り当てて多重する。このとき無線基地局装置３００は、各通信端末宛の制御情報の内容に応じてシンボルパターンの極性を変化させる。
【０１３５】
図１６に示す例では、時間Ｔ１では通信端末１にシンボルパターン１（Sig.1）を割り当てると共に通信端末ＮにシンボルパターンＭ（Sig.M）を割り当てて、これらの各シンボルパターンの極性を伝送する制御情報に応じて変化させたものを多重する。また時間Ｔ２では通信端末２にシンボルパターン１（Sig.1）、シンボルパターン２（Sig.2）、シンボルパターン３（Sig.3）、を割り当てると共に通信端末ＮにシンボルパターンＭ（Sig.M）を割り当てて、これらの各シンボルパターンの極性を伝送する制御情報に応じて変化させたものを多重する。
【０１３６】
因みに、この信号を受信する通信端末側では、例えば時間Ｔ２ではシンボルパターン１、２、３が通信端末２に割り当てられていることをタイミング情報及びシグネチャ情報により知ることができるようになっているので、自局宛の制御情報のみを取り出すことができる。
【０１３７】
この結果、実施の形態１と同様に、１つの制御情報用チャネルを使って全ての通信端末宛の制御情報を伝送するので、下り回線の個別チャネルの標準化仕様に変更を加えることなく、通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を送信することができる。
【０１３８】
加えて、複数のシンボルパターンを用意しておき、１つの通信端末にいずれか１つ又は複数のシンボルパターンを割り当て、送りたい制御情報の内容に応じてシンボルパターンの極性を変化させることで、各通信端末宛の制御情報を多重化するようにしたので、多重化された信号から自局宛の信号を取り出すための識別情報を付加しなくて済み、オーバヘッドの増加を回避することができる。
【０１３９】
かくして本実施の形態によれば、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報を、予め各通信端末との間で決められたシンボルパターンを用いて多重すると共に各通信端末に共通の拡散コードを用いて拡散するようにしたことにより、上記制御情報を、通信端末を識別する番号を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して伝送し得る無線基地局装置３００を実現できる。
【０１４０】
なおこの実施の形態では、シグネチャに加えてタイミングも用いて、制御情報用チャネルに上りパケット送信のための制御情報を多重化した場合について述べたが、シグネチャのみで多重化するようにしてもよい。例えば常時、通信端末１にはシンボルパターン１を、通信端末２にはシンボルパターン２を、………、通信端末Ｎにはシンボルパターン３を割り当てるようにすれば、つまり時分割多重処理を行わなければ、タイミング情報無しで各通信端末が自局宛の制御情報を取り出すことができる。
【０１４１】
但し、図１６に示したように、シグネチャに加えてタイミングも用いるようにすれば、複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を同時に行うことができるようになる。図中、通信端末２がこれに相当する。
【０１４２】
加えて、この実施の形態では、複数端末宛の上りパケット送信に関する制御情報をシグネチャにより多重して送信する好適な方法の一つとして、既存のＡＩＣＨ（Acquisition Indication Channel）のデータ構造を用いることを提案する。以下に、ＡＩＣＨを用いた制御情報の多重方法について説明する。
【０１４３】
先ず、一般的なＡＩＣＨについて説明する。ＡＩＣＨは、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）において通信端末が送信したプリアンブルに対する応答として基地局が送信するものである。通信端末から見たＰＲＡＣＨとＡＩＣＨ間のタイミング関係を、図１７に示す。通信端末はτp-pの間隔でプリアンブルを送信する。プリアンブルを検出した基地局は、検出したプリアンブルに対する応答としてアクイジションインジケータを送信する。なおプリアンブルとアクイジションインジケータの間隔はτp-aとなっている。メッセージ送信を許可する意味(ＡＣＫ)のアクイジションインジケータを受信した通信端末は、プリアンブルに対してτp-mの間隔でメッセージを送信する。
【０１４４】
ＡＩＣＨは固定レート(拡散率ＳＦ＝２５６)でアクイジションインジケータを伝送する。ＡＩＣＨのアクセススロット＃０は、図４に示すように，(SFN modulo 2) = 0となるＰ−ＣＣＰＣＨフレームと同時に始まる。アクセススロットは、＃０から＃１４の１５周期で繰り返される。
【０１４５】
図１８に、ＡＩＣＨの構成を示す。各アクセススロット（ＡＳ＃０〜ＡＳ＃１４）は、５１２０チップ(＝２スロット)からなっており、各アクセススロットでは、最初の４０９６チップにより３２シンボルで表現されるアクイジションインジケータを伝送し、残り１０２４チップは無送信となる。
【０１４６】
各通信端末宛のアクイジションインジケータには、図１９に示すような、複数のシンボルパターン（図１９の場合、１６種類）の中の１つが割り当てられる。例えばある通信端末に図中ｓ＝０のシンボルパターンを割り当て、別の通信端末に図中ｓ＝１のシンボルパターンを割り当てるようにする。
【０１４７】
実際上、１つのアクイジションインジケータ内の情報は、割り当てられた３２シンボルのパターンbs,0, …, bs,31に伝送する情報に応じた＋１／−１／０の３値のうちのいずれかを乗じたものとされる。これによりシンボルパターンの極性を用いて３値の情報を伝送できるようになっている。
【０１４８】
例えばある通信端末にシグネチャ番号ｓ＝０のシンボルパターンを割り当て、＋１の情報を伝送したい場合にはそのままのシンボルパターンを伝送する。これに対して、−１の情報を伝送したい場合には図のシグネチャ番号ｓ＝０のシンボルパターンの極性を全て反転させたシンボルを伝送する。他の通信端末に他のシグネチャ番号ｓのシンボルパターンを割り当てた場合も同様である。
【０１４９】
この実施の形態では、このようなＡＩＣＨのデータ構造を流用して、上りパケット送信に関する制御情報を伝送する方法として、以下の▲１▼、▲２▼、▲３▼の３つの方法を提案する。
【０１５０】
▲１▼ アクセススロット（タイミング）及びシグネチャの１つの組合せを、１つの通信端末のみに割り当てるようにする。これにより、通信端末毎の制御を実現できるようになる。上述したようにアクイジションインジケータは、＋１／−１／０の３値を伝送できるので、レート制御としては例えば、＋１＝ｕｐ、−１＝ｄｏｗｎ、０＝ｋｅｅｐを対応付ければよい。またＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する場合には、例えば、＋１＝ＡＣＫ、−１＝ＮＡＣＫを対応付ければよい。
【０１５１】
▲２▼ 複数のアクセススロットを１つの通信端末に割り当てるようにする。これにより、１つの通信端末に１フレームに複数回制御情報を伝送できるようになるので、高速な制御を実現できる。また複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を行うことができるようになる。
【０１５２】
▲３▼ 複数のシンボルパターンを１つの通信端末に割り当てるようにする。これにより、複数ビットが必要な制御（例えば複数ビットを使用した高精度のレート制御や、レート制御とＡＣＫ／ＮＡＣＫの両方の制御）を同時に行うことができるようになる。図１６の例の通信端末２宛の割り当てがこれに相当する。
【０１５３】
このように、既存のＡＩＣＨのデータ構造を流用して、▲１▼〜▲３▼のような方法で制御情報を送信すれば、新たなデータ構造の下り回線チャネルを追加することなく、基地局におけるＡＩＣＨの送信回路および通信端末におけるＡＩＣＨの受信回路を流用することができ、基地局および通信端末において回路規模の増加を抑制できる。
【０１５４】
なおこの実施の形態のようにＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合にも、実施の形態２で述べたように、伝送可能な制御情報の数や通信端末数に限界が生じる。つまり、これらの数がＡＩＣＨのアクセススロット数とシグネチャ数の組合せまでに限定されてしまう。
【０１５５】
これを考慮して、ＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合にも、実施の形態２で説明したのと同様の処理を行うことは、伝送可能な制御情報の数や通信端末数を増加させる上で有効となる。
【０１５６】
つまり、同じ種類の制御情報毎にＡＩＣＨ信号を形成し、制御情報の種類やトータルのビット数に応じた数のＡＩＣＨ信号を、コードが異なりかつセル内で共通の拡散コードを用いて拡散してセル内の複数の通信端末に伝送すれば、ＡＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。
【０１５７】
またセル内の複数の通信端末を拡散コードによりグループ分けし、グループ毎にＡＩＣＨ信号を形成すれば、同様に、ＡＩＣＨのデータ構造を用いた場合でも伝送可能な制御情報数及び又は通信端末数を増やすことができるようになる。
【０１５８】
（実施の形態４）
図１との対応部分に同一符号を付して示す図２０に、本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置５００の制御情報用チャネル信号形成ユニット５０１には平均電力計算部５０２が設けられている。
【０１５９】
平均電力計算部５０２は、各個別チャネル信号形成ユニット１０１−１〜１０１−Ｎの送信電力制御部１０６からの送信電力制御値に基づいて、個別チャネル毎の平均送信電力を計算する。例えば個別チャネル毎に１フレーム内の平均送信電力値を計算する。そして平均電力計算部５０２は、算出した個別チャネル毎の平均送信電力値に対してオフセットをつけて送信電力設定部５０３に送出する。
【０１６０】
送信電力設定部５０３は、平均電力計算部５０２から入力した複数の個別チャネルの平均送信電力値の中から、タイミング情報に応じて、いずれかのチャネルの平均送信電力値を選択し、この平均送信電力値に応じた値の送信電力制御信号を増幅部１１４に送出する。これにより、制御情報用チャネル信号形成ユニット５０１から出力される各通信端末宛の制御信号の送信電力値は、各個別チャネルの送信電力値に対応した大きさとされる。
【０１６１】
図２１に、この実施の形態の無線基地局装置５００から送信される制御情報用チャネル信号（下り回線制御情報用チャネル）の様子を示す。実施の形態１で説明したように、各通信端末宛の制御情報（例えばＲＧ情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）は、各通信端末が自局宛の制御情報を識別情報無しで取り出せるように、無線基地局装置と通信端末装置との間で予め決められたタイミングで時分割多重されている。
【０１６２】
これに加えて、各通信端末宛の制御情報は、対応する通信端末宛の個別チャネルでの送信電力値に合うように（但しオフセットは持たせてある）、その大きさが制御されている。この制御は、送信電力設定部５０３が、タイミング情報に基づき、例えば通信端末１宛の制御情報が増幅部１１４に入力された時点で増幅部１１４の増幅率を通信端末１の個別チャネルの平均送信電力値に合わせることで実現できる。
【０１６３】
因みに、各通信端末宛の制御情報毎に個別チャネルに応じた送信電力制御を行わない場合の、制御情報用チャネル信号の送信電力の様子（例えば実施の形態１の無線基地局装置１００の制御情報用チャネル信号形成ユニット１１０からの出力信号）を、図２２に示す。この図からも分かるように、この実施の形態のような送信電力制御を行わなければ、１フレーム内での各通信端末宛の制御信号の送信電力は一定となる。
【０１６４】
これに対してこの実施の形態では、対応する個別チャネルの送信電力に合わせて、制御情報用チャネルに時分割多重された各通信端末宛の制御信号の送信電力を制御するようにしたことにより、各通信端末宛の制御信号を品質良く目的の通信端末に伝送できるようになり、上りパケット送信の信頼性を向上させることができるようになる。また送信電力のリソースを無駄に使わずに済むようになり、この分だけ送信電力リソースを他のチャネルに回すこともできるようになる。
【０１６５】
かくして本実施の形態によれば、実施の形態１の構成に加えて、対応する個別チャネルの送信電力に合わせて、制御情報用チャネルに時分割多重された各通信端末宛の制御信号の送信電力を制御するようにしたことにより、実施の形態１の効果に加えて、各通信端末宛の制御信号の信頼性を向上し得ると共に送信電力リソースの利用効率を向上し得る無線基地局装置５００を実現できる。
【０１６６】
なおこの実施の形態では、実施の形態１のように時分割多重された各通信端末宛の制御情報の送信電力を、対応する通信端末宛の個別チャネル信号の送信電力に合わせて制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実施の形態３のようにシグネチャにより多重された各通信端末宛の制御情報の送信電力を、対応する通信端末宛の個別チャネル信号の送信電力に合わせて制御するようにしても上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。またこの実施の形態では、各通信端末の送信電力を平均しているが、これを行わずに瞬時の送信電力を用いてもよい。
【０１６７】
（実施の形態５）
この実施の形態では、上述した実施の形態１〜４で、無線基地局装置と通信端末装置との間で共有することが必要となるタイミング情報及びシグネチャ情報の設定の仕方の工夫について説明する。またこの実施の形態では、タイミング情報及びシグネチャ情報以外にも、無線基地局装置と通信端末装置との間で共有することが必要な拡散コード情報（チャネライゼーションコード情報、スクランブリングコード情報）の設定についても合わせて説明する。以下の説明では、上記タイミング情報、シグネチャ情報及び拡散コード情報を、まとめて物理チャネルパラメータと呼ぶ。
【０１６８】
この実施の形態では、無線ネットワーク制御局などの上位装置からのシグナリングで上記物理チャネルパラメータを設定する。図２４に、これを実現するためのシステム構成を示す。
【０１６９】
上記物理チャネルパラメータは、基地局７００の上位装置である無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）６００で生成する。この物理チャネルパラメータは、ＮＢＡＰ（Node B Application Part）６０４により基地局７００のパラメータを制御する制御信号に変換された後、基地局７００の物理レイヤ（ＰＨＹ）７０１に送られる。これにより基地局７００の物理レイヤ（ＰＨＹ）７０１に上記物理チャネルパラメータが設定される。
【０１７０】
また無線ネットワーク制御局６００で生成された物理チャネルパラメータは、無線ネットワーク制御局６００のＲＲＣ（Radio Resource Control）６０３、ＲＬＣ（Radio Link Control）６０１及びＭＡＣ（Medium Access Control）６０２を順次介して基地局７００の物理レイヤ７０１に適合したデータに変換された後、基地局７００の物理レイヤ７０１から通信端末８００の物理レイヤ８０３に無線伝送される。
【０１７１】
この物理チャネルパラメータは、通信端末８００のＭＡＣ８０２、ＲＬＣ８０１及びＲＲＣ８０４を順次介して物理レイヤ８０３のパラメータを制御する制御信号に変換された後、物理レイヤ８０３に送られる。これにより通信端末８００の物理レイヤ８０３に上記物理チャネルパラメータが設定される。
【０１７２】
これにより、図２３に示すように、同一の物理チャネルパラメータが無線ネットワーク制御局６００から基地局７００及び通信端末８００の両方に伝送され、各装置の物理レイヤ７０１、８０３にこの物理チャネルパラメータが設定されるようになる。
【０１７３】
かくして本実施の形態によれば、実施の形態１〜４のように、無線基地局と各通信端末との間で予め多重化規則を設定しておき、無線基地局が多重化規則に従って複数の通信端末宛の上記制御情報を多重化すると共に多重化した制御情報を各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散して無線送信し、通信端末が上記共通の拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し逆拡散信号から上記多重化規則に従って自局宛の上記制御情報を取り出す無線通信システムを構築するにあたって、無線基地局装置と通信端末装置との間で共有することが必要となる上記多重化規則（物理チャネルパラメータ）を、無線ネットワーク制御局６００等の上位装置からのシグナリングによって、基地局７００及び通信端末８００に伝送するようにしたことにより、容易に上記多重化規則を設定できるようになる。
【０１７４】
因みに、実施の形態１のようにＰＩＣＨの物理チャネル構成をそのまま利用する場合は、タイミング情報（ページングインジケータの番号）と拡散コード情報としてチャネライゼーションコードを設定することになる。何故なら、標準化仕様においてスクランブリングコードはＰ−ＣＰＩＣＨと同一であることが規定された場合、新たに設定する必要がないためである。
【０１７５】
また実施の形態３のようにＡＩＣＨの物理チャネル構成をそのまま利用する場合は、シグネチャ情報（シグネチャ番号）とタイミング情報（アクセススロット番号）と拡散コード情報としてチャネライゼーションコードを設定することになる。この場合も、標準化仕様においてスクランブリングコードはＰ−ＣＰＩＣＨと同一であることが規定された場合、新たに設定する必要がない。
【０１７６】
（他の実施の形態）
なお上述した実施の形態では、各通信端末が個別チャネルを用いて上りパケット送信を行う際の制御情報として、上りパケット送信の伝送レートを制御するＲＧ情報と再送を制御するＡＣＫ／ＮＡＣＫを例に挙げ、このＲＧ情報とＡＣＫ／ＮＡＣＫを無線基地局装置から通信端末装置に送る場合について述べたが、上記制御情報はこれに限らない。
【０１７７】
上記制御情報としては、例えば上り回線個別チャネルパケットの送信電力や、上り回線個別チャネルパケットの符号化率、上り回線個別チャネルパケットの変調方式、上り回線個別チャネルパケットの拡散コード数、上り回線個別チャネルパケットのデータサイズであってもよく、このような制御情報を伝送する場合にも上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１７８】
また上述した実施の形態２及び実施の形態３では、ＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合及びＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合の、伝送可能な制御情報の数や通信端末数を増加させる方法として、制御情報の種類毎やトータルのビット数に応じて制御情報用チャネルを形成する方法と、セル内の通信端末をグループ分けして各グループの制御情報毎に制御情報用チャネルを形成する方法を説明したが、これらの方法はＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合及びＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合に限らず、複数の通信端末の上りパケット送信のための制御情報を多重して伝送する場合に広く適用できる。
【０１７９】
なお上述した実施の形態では、制御情報に対しては誤り訂正符号化を行わないようにしたが、誤り訂正符号化を行ったうえで上述した制御情報用チャネルに多重して送信するようにしてもよい。
【０１８０】
またＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合及びＡＩＣＨのデータ構造を流用した場合において、データ構造上必ず無送信区間が存在するが、この無送信区間も用いて制御情報を送信するようにしてもよい。
【０１８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、無線基地局がセル内の複数の通信端末に対して、各通信端末が上り送信パケット信号を形成する際の制御情報を伝送するにあたって、無線基地局と各通信端末との間で予め多重化規則を設定しておき、無線基地局装置が、多重化規則に従って複数の通信端末宛の上記制御情報を多重化すると共に多重化した制御情報を各通信端末で共通の拡散コードを用いて拡散して前記複数の通信端末に無線送信するようにしたことにより、通信端末を識別する識別情報を伝送することなく、かつ個別チャネルを変更することなく、上りパケット送信を行う全ての通信端末に対して上記制御情報を伝送できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】 実施の形態１の通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】 実施の形態１の無線基地局装置により得られる各チャネルの信号の様子を示す図
【図４】 下り回線物理チャネルにおけるタイミング関係を示す図
【図５】 ＰＩＣＨのフレーム構成を示す図
【図６】 ページングインジケータの個数とＰＩＣＨビットマッピングとの関係を示す図表
【図７】 ＰＩＣＨのデータ構造を流用する場合の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示すブロック図
【図８】 ＰＩＣＨのデータ構造を流用した場合のチャネルデコード部の構成を示すブロック図
【図９】 実施の形態２の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示すブロック図
【図１０】 実施の形態２の通信端末装置の受信系の特徴部分を示すブロック図
【図１１】 実施の形態２の制御情報用チャネル信号形成ユニットの構成を示すブロック図
【図１２】 実施の形態３の無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図１３】 実施の形態３のチャネルエンコード部の構成を示すブロック図
【図１４】 実施の形態３の通信端末装置の構成を示すブロック図
【図１５】 実施の形態３のチャネルデコード部の構成を示すブロック図
【図１６】 実施の形態３の動作の説明に供する各チャネルのフレーム構成図
【図１７】 ＰＲＡＣＨとＡＩＣＨ間のタイミング関係を示す図
【図１８】 ＡＩＣＨの構成を示す図
【図１９】 アクイジションインジケータとして用いられるシンボルパターンを示す図
【図２０】 実施の形態４の無線基地局装置の構成を示す図
【図２１】 実施の形態４の無線基地局装置から送信される制御情報用チャネル信号の送信電力を示す図
【図２２】 １フレーム内での制御情報用チャネル信号の送信電力を一定とした場合を示す図
【図２３】 上位装置から通信端末及び基地局への物理チャネルパラメータのシグナリングを示す図
【図２４】 実施の形態５による物理チャネルパラメータをシグナリングにより設定するためのシステムの構成を示す図
【図２５】 従来の無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図２６】 従来の通信端末装置の構成を示す図
【図２７】 従来の各個別チャネルのフレーム構成図
Claims (21)
- 通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、
上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に対して、１つの拡散コードと、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンとを割り当てて、前記１つの通信端末宛の前記複数種類の制御情報を多重化し、送信信号を形成する送信信号形成手段を具備する
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、
第１の通信端末宛の送信データを、前記第１の通信端末に割り当てられた第１の拡散コードを用いて拡散し、前記第１の通信端末宛の第１の個別チャネル信号を形成すると共に、第２の通信端末宛の送信データを、前記第２の通信端末に割り当てられた第２の拡散コードを用いて拡散し、前記第２の通信端末宛の第２の個別チャネル信号を形成する第１の送信信号形成手段と、
上りパケット送信の制御に用いる、前記第１の通信端末宛の第１の複数種類の制御情報と前記第２の通信端末宛の第２の複数種類の制御情報とを、前記第１及び第２の通信端末で共通の第３の拡散コードと、互いに無相関であり通信端末毎及び前記第１及び第２の複数種類の制御情報毎にそれぞれに異なるシンボルパターンとを用いて多重化し、前記第１と第２の通信端末宛の送信信号を形成する第２の送信信号形成手段と
を具備することを特徴とする無線基地局装置。 - 通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、
上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを用いて多重する多重手段を備え、
前記多重手段は、１つの端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てて、前記複数種類の制御情報を多重する
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを割り当てる割り当て手段を備え、
前記割り当て手段は、１つの通信端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てる
ことを特徴とする制御局装置。 - 個別チャネル信号の送信電力を個別チャネル毎に制御する第１の送信電力制御手段と、
前記通信端末宛の制御情報の送信電力を、対応する通信端末の個別チャネルの送信電力に基づいて制御する第２の送信電力制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の無線基地局装置。 - 前記制御情報は、送信パケットの伝送レート、符号化率、拡散率、拡散コード数、変調方式、パケットのデータサイズ、送信電力、又は再送に関する情報である
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の無線基地局装置。 - 上りパケット送信の制御に用いる複数種類の制御情報を取り出すために、無線基地局装置から受信した信号を通信端末装置に設定された１つの拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段と、
前記逆拡散信号中に、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを用いて多重化された自局宛の複数種類の制御情報を、基地局から通知されたシンボルパターンに基づいて取り出すチャネルデコード手段と、
前記チャネルデコード手段で取り出した前記複数種類の制御情報に基づいて、上り送信パケットを形成する送信信号形成手段と
を具備することを特徴とする通信端末装置。 - 前記制御情報は、送信パケットの伝送レート、符号化率、拡散率、拡散コード数、変調方式、パケットのデータサイズ、送信電力、又は再送に関する情報である
ことを特徴とする請求項７に記載の通信端末装置。 - １つの通信端末宛の複数種類の制御情報を、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンを用いてチャネル符号化するチャネル符号化手順と、
前記チャネル符号化後の複数種類の制御情報に対して、共通の１つの拡散コードで拡散する拡散手順と
を含むことを特徴とする送信信号生成方法。 - 自通信端末宛の複数種類の制御情報の受信方法であって、
受信信号を、前記複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードで逆拡散する逆拡散手順と、
前記逆拡散後の信号を、互いに無相関であり通信端末毎及び前記複数種類の制御情報毎に異なる複数の直交シンボルパターンを用いてチャネル復号化するチャネル復号手順と
を含むことを特徴とする受信方法。 - 上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を伝送する無線通信システムであって、
互いに無相関であり通信端末毎及び前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンと、前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードとを、無線基地局装置と通信端末装置とに指示する制御局装置と、
前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を送信する無線基地局装置と、
前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を取り出す移動局装置と
を有することを特徴とする無線通信システム。 - 通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、
上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に対して、１つの拡散コードと、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンとを割り当てて、前記１つの通信端末宛の前記複数種類の制御情報を多重化し、送信信号を形成する送信信号形成手段を具備する
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 通信端末と通信を行う無線基地局装置であって、
上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを用いて多重する多重手段を備え、
前記多重手段は、１つの端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てる と共に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てて、前記複数種類の制御情報を多重する
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 上りパケット送信の制御に用いる通信端末宛の複数種類の制御情報の複数通信端末分を、シンボルパターンと拡散コードの組み合わせが異なる、シンボルパターンと拡散コードとを割り当てる割り当て手段を備え、
前記割り当て手段は、１つの通信端末宛の前記複数の制御情報に、同じ拡散コードを割り当てると共に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを割り当てる
ことを特徴とする制御局装置。 - 前記制御情報は、送信パケットの伝送レート、符号化率、拡散率、拡散コード数、変調方式、パケットのデータサイズ、送信電力、又は再送に関する情報である
ことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の無線基地局装置。 - 前記制御情報は、送信パケットの伝送レート、符号化率、拡散率、拡散コード数、変調方式、パケットのデータサイズ、送信電力、又は再送に関する情報である
ことを特徴とする請求項１４に記載の制御局装置。 - 上りパケット送信の制御に用いる複数種類の制御情報を取り出すために、無線基地局装置から受信した信号を通信端末装置に設定された１つの拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段と、
前記逆拡散信号中に、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なるシンボルパターンを用いて多重化された自局宛の複数種類の制御情報を、基地局から通知されたシンボルパターンに基づいて取り出すチャネルデコード手段と、
前記チャネルデコード手段で取り出した前記複数種類の制御情報に基づいて、上り送信パケットを形成する送信信号形成手段と
を具備することを特徴とする通信端末装置。 - 前記制御情報は、送信パケットの伝送レート、符号化率、拡散率、拡散コード数、変調方式、パケットのデータサイズ、送信電力、又は再送に関する情報である
ことを特徴とする請求項１７に記載の通信端末装置。 - １つの通信端末宛の複数種類の制御情報を、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボルパターンを用いてチャネル符号化するチャネル符号化手順と、
前記チャネル符号化後の複数種類の制御情報に対して、共通の１つの拡散コードで拡散する拡散手順と
を含むことを特徴とする送信信号生成方法。 - 自通信端末宛の複数種類の制御情報の受信方法であって、
受信信号を、前記複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードで逆拡散する逆拡散手順と、
前記逆拡散後の信号を、互いに無相関であり前記複数種類の制御情報毎に異なる複数の直交シンボルパターンを用いてチャネル復号化するチャネル復号手順と
を含むことを特徴とする受信方法。 - 上りパケット送信の制御に用いる１つの通信端末宛の複数種類の制御情報を伝送する無線通信システムであって、
互いに無相関であり前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報毎に異なる直交シンボ ルパターンと、前記１つの通信端末宛の複数種類の制御情報に共通の１つの拡散コードとを、無線基地局装置と通信端末装置とに指示する制御局装置と、
前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を送信する無線基地局装置と、
前記直交シンボルパターンと前記拡散コードとを用いて、前記複数の制御情報を取り出す移動局装置と
を有することを特徴とする無線通信システム。
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