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JP2010193394A - 無線送信装置及び無線送信方法 - Google Patents

無線送信装置及び無線送信方法 Download PDF

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JP2010193394A JP2009038388A JP2009038388A JP2010193394A JP 2010193394 A JP2010193394 A JP 2010193394A JP 2009038388 A JP2009038388 A JP 2009038388A JP 2009038388 A JP2009038388 A JP 2009038388A JP 2010193394 A JP2010193394 A JP 2010193394A
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Abstract

【課題】処理遅延時間、受信処理回数の増加を回避し、再送利得の向上を図る無線送信装置及び無線送信方法を提供する。
【解決手段】送信方法判定部110は、UEから送信されたCQIと閾値との閾値判定の結果、及び、送信トランスポートブロック数がUEの処理可能なトランスポートブロック数との大小関係に基づいて、送信データの分割方法を判定する。物理データサイズ決定部112は、送信トランスポートブロック数、UEにおけるインタリーブの有無、及び、送信方法判定部110によって判定された分割方法に基づいて、送信する複数のトランスポートブロックのマッピング方法を決定する。
【選択図】図3

Description

本発明は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)を適用した無線送信装置及び無線送信方法に関する。
3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)では、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術の採用、NプロセスSAW(Stop And Wait)方式のHARQの採用、さらに、下り回線のHARQが非同期送信(再送間隔がRTT(Round Trip Time)以上で不定)であることが予定されている。
ここで、NプロセスSAW方式について説明する。まず、SAW方式とは、図1に示すように、受信機の判定結果(ACK/NACK)に基づいて、送信するデータが新規か再送かを判定する方式であり、データを送信し、次に新規送信又は再送するまでのRTTが必要である。ところが、RTT単位でしか送信できないと、時間的に連続してリソースを割り当て可能な場合にはリソースが無駄になってしまう。
これに対して、NプロセスSAW方式は、図2に示すように、SAWを時間単位でパラレルに処理する方式であり、パラレルに処理する単位にプロセス番号を関連付ける。すなわち、非同期送信の場合、プロセス番号をCCHで送信し、受信データを区別する。このように、複数(N)のSAW処理を行うことをNプロセスSAWという。
非特許文献1には、再送時にMIMOからSISO(Single Input Single Output)へ変更、すなわち、送信ストリーム数が2ストリームから1ストリームに減少した場合の送信方法として、MIMOで送信するフォーマットで1回の再送に対して1プロセス毎に送信する技術が開示されている。SISOでもMIMOのデータを送信することができるため、データの区別が可能となる。
Samsung, Texas Instruments, Motorola, NTT DoCoMo, Nortel, "Indication of codewords in dynamic switching from DCI format 1A to DCI format 2" 3GPP TSG-RAN Working Group 1 #53bis,Warsaw, Poland, June 30- July 4, 2008, R1-082694
しかしながら、再送はNプロセスSAWであり、1プロセスにつき1トランスポートブロックしか送信されないため、MIMOからSISOに変更するとプロセス数が2倍になってしまい、処理遅延時間、受信処理回数が増加するという問題がある。また、CQIが良好な状態のサブフレームに複数のトランスポートブロックを送信できないため、再送利得が十分に得られないという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、処理遅延時間、受信処理回数の増加を回避し、再送利得の向上を図る無線送信装置及び無線送信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線送信装置は、通信相手から送信されたCQIが所定の閾値との閾値判定結果、及び、送信するトランスポートブロック数が前記通信相手の処理可能なトランスポートブロック数との大小関係に基づいて、送信データの分割方法を判定する判定手段と、送信するトランスポートブロック数、判定された前記分割方法に基づいて、送信する複数のトランスポートブロックのマッピング方法を決定する決定手段と、判定された前記分割方法及び決定された前記マッピング方法にしたがって、送信データを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の無線送信方法は、通信相手から送信されたCQIが所定の閾値との閾値判定結果、及び、送信するトランスポートブロック数が前記通信相手の処理可能なトランスポートブロック数との大小関係に基づいて、送信データの分割方法を判定する判定工程と、送信するトランスポートブロック数、判定された前記分割方法に基づいて、送信する複数のトランスポートブロックのマッピング方法を決定する決定工程と、判定された前記分割方法及び決定された前記マッピング方法にしたがって、送信データを送信する送信工程と、を具備するようにした。
本発明によれば、処理遅延時間、受信処理回数の増加を回避し、再送利得の向上を図ることができる。
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。
(実施の形態)
図3は、本発明の実施の形態に係る無線送信装置100の構成を示すブロック図である。この図において、受信RF部102は、通信相手であるUE(User Equipment)から送信された信号をアンテナ101経由で取得し、取得した信号にA/D変換、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、同期部103に出力する。
同期部103は、受信RF部102から出力された信号に同期処理を施して復調部104に出力し、復調部104は、同期部103から出力された信号を復調して復調結果を分離部105に出力する。
分離部105は、復調部104から出力された信号をDL−ACK、ULCCH(UpLink Control Channel)、ULSCH(UpLink Shared Channel)に分離し、ULCCHをULCCH復号部106に、ULSCHをULSCH復号部107に、DL−ACKをDL−ACK復号部108にそれぞれ出力する。
ULCCH復号部106は、分離部105から出力されたULCCHを復号し、復号したULCCHに含まれる制御情報及びCQIをULSCH復号部107及び制御部109に出力する。
ULSCH復号部107は、ULCCH復号部106から出力された制御情報に基づいて、分離部105から出力されたULSCHを復号し、復号したデータについてCRC判定を行って、CRC判定結果を制御部109に出力する。CRC判定の結果、誤りなしであれば復号したデータを出力する。
DL−ACK復号部108は、分離部105から出力されたDL−ACKを復号し、復号したACK/NACK情報を制御部109に出力する。
制御部109は、ULCCH復号部106から出力されたCQIを送信方法判定部110に出力する。
また、制御部109は、UEの処理可能なトランスポートブロック数、コードブロック数を送信方法判定部110に出力する。ただし、この処理可能なトランスポートブロック数、コードブロック数は既知情報とする。
また、制御部109は、DL−ACK復号部108から下りACK/NACK情報を取得し、ACKであれば次回の送信を初回送信として、HARQプロセス番号、トランスポートブロック数、コードブロック数、SFN(Super Frame Number又はSystem Frame Number)、サブフレーム番号を送信方法判定部110に出力する。一方、NACKであれば次回送信を再送として、HARQプロセス番号、トランスポートブロック数、コードブロック数、初回送信のSFN、サブフレーム番号を送信方法判定部110に出力する。
また、制御部109は、送信可能なHARQプロセス番号の初回送信SFN、サブフレーム番号、トランスポートブロックサイズ、コードブロック数を送信方法判定部110に出力する。
また、制御部109は、送信方法判定部110から送信可能なHARQプロセス番号を取得すると、そのプロセス番号を送信不可能(送信中)とする。また、送信方法判定部110から通知された送信可能なHARQプロセス番号に新規データが含まれていた場合、初回送信のSFN、サブフレーム番号を保存する。
また、制御部109は、対象UEのトランスポートブロックサイズ、他UE(対象UE以外のUE)のトランスポートブロックサイズをスケジューリング部111に出力する。なお、対象UEとは、送信方法判定部110から通知されたHARQプロセス番号を有するUEを指す。
また、制御部109は、スケジューリング部111から出力された割り当て結果を取得し、送信するHARQプロセスの再送回数、トランスポートブロックサイズ、QoSを物理データサイズ決定部112に出力する。
また、制御部109は、対象UEのインタリーブの有無を物理データサイズ決定部112に出力する。
また、制御部109は、送信するHARQプロセス番号の制御情報(MCS:Modulation and Coding Scheme、RV:Redundancy VersionなどDLCCH、DLSCH符号化で必要な情報)を物理データサイズ決定部112に出力する。
また、制御部109は、他UEのRB(Resource Block)アサイン情報などをマッピング部119に出力する。
送信方法判定部110は、制御部109から出力された送信可能なHARQプロセス番号の初回送信SFN、サブフレーム番号、トランスポートブロックサイズ、コードブロック数、CQI、UEが処理可能なトランスポートブロックサイズ、トランスポートブロック数及びコードブロック数を取得し、取得したこれらの情報基づいて、送信可能なHARQプロセス番号の組み合わせを求めて、制御部109に出力する。なお、1トランスポートブロックは複数のコードブロックから構成されるものである。
また、送信方法判定部110は、取得した情報を用いて送信データの分割方法(時分割、周波数分割等)を決定し、決定した分割方法を物理データサイズ決定部112に出力する。なお、分割方法の詳細については後述する。
スケジューリング部111は、制御部109から出力された対象UEのトランスポートブロックサイズ、他UEのトランスポートブロックサイズを取得し、取得したこれらのトランスポートブロックサイズに基づいて、UEにRBを割り当て、RB割り当て結果を制御部109に出力する。RB割り当て結果とは、RBアサインメント(RB assignment)と呼び、どのUEにどのRBを割り当てたかを示す。また、スケジューリング部111は、1つのUEに2つ以上のトランスポートブロックを送信するような情報が入力された場合、このUEに優先的にRBを割り当てるようにする。
物理データサイズ決定部112は、制御部109から出力されたRBアサインメント、送信するHARQプロセスの再送回数、トランスポートブロックサイズ、QoSを取得する。また、インタリーブ有無の情報、送信する制御情報(MCS、RVなどDLSCH符号化に必要またはDLCCHで送信する情報)を取得する。
物理データサイズ決定部112は、RBアサインメントから総物理データサイズを求め、送信する各HARQプロセスの物理データサイズを総物理データサイズ、送信するトランスポートブロックサイズ、再送回数(または再送回数と任意の調整値)、QoS(またはQoSと任意の調整値)といった送信の重要度を示す情報を用いて、次式(1)により物理データサイズを決定する。また、単純にトランスポートブロックサイズの比から物理データサイズを求めてもよい。
Phy(N)=Roundup(Phy(T)*Trblk(N)/Trblk(T)*1/TxNum(R)^α)*(QoS(N)/QoS(R))^β
if Phy(N)<Trblk(N)*γ
Phy(N)=Trblk(N)*γ
else Phy(R)=Phy(T)-Phy(N)
・・・(1)
上式(1)において、Phy(N)は新規データの物理データサイズを表し、Phy(R)は再送データの物理データサイズを表し、Phy(T)は総物理データサイズを表している。また、αは0.1〜0.5の任意の値を、βは0.1〜0.5の任意の値を、γは1〜3の値をそれぞれ示している。Num(R)は再送データの再送回数を示す。
物理データサイズ決定部112は、制御部109から出力された送信するHARQプロセス番号と再送回数とに基づいて、新規データバッファ部113又は再送データバッファ部114に読み出し要求を出力し、DLSCH符号化部117又は118のいずれで処理するかを示す選択情報を選択部115に出力する。
また、物理データサイズ決定部112は、新規データ及び再送データとこれらの制御情報をDLSCH符号化部117、118のいずれに出力するかを示す出力先情報、物理データサイズ、制御情報を選択部115に出力する。ここで制御情報とは、DLSCH符号化に必要な制御情報(MCS、RVなど)を示す。なお、新規データをDLSCH符号化部117が処理するとした場合、この新規データの符号化に必要な制御情報もDLSCH符号化部117に出力されるようにする。
また、物理データサイズ決定部112は、制御部109から出力された送信するトランスポートブロック数(送信するHARQプロセスの数)、インタリーブの有無、送信方法判定部110から出力された分割方法に基づいて、マッピング方法を決定し、決定したマッピング方法をマッピング部119に出力する。
なお、物理データサイズの求め方は特に問題ではなく、送信する物理データサイズをそれぞれ任意に調整できればよい。また、一方のトランスポートブロックの物理データサイズのみ大きくならないよう、保護処理を設ける(式(1)におけるif文以下の処理)。
新規データバッファ部113は、物理データサイズ決定部112から出力された読み出し要求に従って、新規データを選択部115に出力し、再送データバッファ部114は、物理データサイズ決定部112から出力された読み出し要求に従って、再送データを選択部115に出力する。
選択部115は、物理データサイズ決定部112から出力された出力先情報に従って、新規データバッファ又は再送データバッファから出力されたデータと物理データサイズ、制御情報をDLSCH符号化部117又は118に出力する。また、物理データサイズ決定部112から出力された制御情報をDLCCH符号化部116に出力する。
DLCCH符号化116部は、選択部115から出力された制御情報を符号化し、マッピング部119に出力する。
DLSCH符号化部117、118は、選択部115から出力されたデータを符号化し、マッピング部119に出力する。
マッピング部119は、制御部109から出力された全UEのRB割り当て情報、CFI(Control Format Indicator又はPCFICH:Physical Control Format Indicator Channel)及びPHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)、物理データサイズ決定部112から出力されたマッピング方法に基づいて、DLCCH符号化部116、DLSCH符号化部117、DLSCH符号化部118からそれぞれ出力されたデータをマッピングし、変調部120に出力する。なお、マッピング方法の詳細については後述する。
変調部120は、マッピング部119から出力された信号を変調して送信RF部121に出力し、送信RF部121は、変調部120から出力された信号にD/A変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、アンテナ101から送信する。
次に、上述したマッピング方法について具体的に説明する。マッピング方法としては、図4に示すように、4つのパターン(以下、マッピング方法A〜Dと表記する)が考えられる。マッピング方法Aは、図4Aのようにマッピングする。この方法は、UEがSISO、SIMO(Single Input Multiple Output)のみに対応し、送信するトランスポートブロックが1つであり、UEの復号器が単数である場合に適用される。
マッピング方法Bは、図4Bのようにマッピングする。すなわち、1つのトランスポートブロックを最初にマッピングし、その後に別のトランスポートブロックをマッピングする。この方法は、UEがSISO、SIMOのみに対応し、送信トランスポートブロック数が複数であり、UEの復号器が単数である場合に適用され、時分割割り当てとなる。
マッピング方法Cは、図4Cのようにマッピングする。すなわち、物理データサイズの比から、周波数軸方向へ均等にマッピングするようにするこの方法は、UEがMIMOに対応し、送信トランスポートブロック数が複数であり、UEの復号器が複数ある場合に適用し、周波数分割割り当てとなる。
マッピング方法Dは、図4Dのようにマッピングする。すなわち、それぞれのDLSCH符号化部117、118の出力を交互にマッピングする。DLSCH符号化部117、118の出力が先頭から順にマッピングすればインタレースであり、ランダムにマッピングすればインタリーブとなるこの方法は、UEがMIMOに対応し、送信トランスポートブロック数が複数であり、UEの復号器が複数であり、さらにインタリーブの設定がある場合に適用され、周波数分割とインタリーブが選択される。なお、インタリーブまたはインタレースであればよい。また、マッピング方法Dは、周波数分散の効果により、受信特性はマッピング方法C(図4C)に比べて高い。
図4では、新規データと再送データの組み合わせとしているが、再送データと再送データの場合もありうる。
次に、上述した送信方法判定部110の処理について図5を用いて説明する。図5において、ステップ(以下、「ST」と省略する)501では、SFN、サブフレーム番号から初回送信が最も古いプロセス番号を選択し、トランスポートブロックサイズ(図中、「TrBlk」と表記)、コードブロック数をカウントし、ST502へ移行する。
ST502では、CQIが閾値以上か判定し、閾値未満(NO)の場合ST503に移行し、閾値以上(YES)の場合ST504に移行する。ST503では、分割方法を分割なしと設定し、処理を終了する。
ST504では、送信可能なHARQプロセスが残っているか否かを判定し、送信可能なHARQプロセスが残っている(YES)場合ST505へ移行し、送信可能なHARQプロセスが残っていない(NO)場合ST508へ移行する。
ST505では、SFN、サブフレーム番号から次に初回送信が古いプロセス番号を選択し、トランスポートブロックサイズ、コードブロック数をカウント(加算)し、ST506へ移行する。
ST506では、ST505でカウントしたトランスポートブロックサイズがUEの復号器が処理可能なトランスポートブロックサイズ以下であり、かつ、ST505でカウントしたコードブロック数がUEの復号器が処理可能なコードブロック数以下であるか判定し、以下(YES)の場合ST504へ戻り、超える(NO)場合ST507へ移行する。
ST507では、ST505でカウントしたトランスポートブロックサイズ及びコードブロック数を削除(減算)し、ST504へ戻る。
ST508では、送信するHARQプロセス数から送信するトランスポートブロック数を求め、送信するトランスポートブロック数が1未満か1以上か判定する。1未満(NO)の場合ST503へ移行し、1以上の場合(YES)ST509へ移行する。
ST509では、UEの復号器が処理可能なトランスポートブロック数以下か否か判定する。処理可能(YES)な場合ST510に移行し、処理不可能(NO)な場合ST511へ移行する。
ST510では、分割方法を周波数分割に決定し、処理を終了する。また、ST511では、分割方法を時分割に決定し、処理を終了する。
次に、上述した物理データサイズ決定部112の処理について図6を用いて説明する。図6において、ST601では、送信トランスポートブロック数が1か否か判定(1以上であることが前提)し、1の場合(YES)ST602へ移行し、1を越える場合(NO)ST603へ移行する。
ST602では、マッピング方法A(図4A)に決定し、終了する。
ST603では、RBアサインメントから物理データサイズPhy(T)を求め、ST604では、式(1)を用いて物理データサイズを求め、ST605へ移行する。
ST605では、分割方法が時分割か否か判定し、時分割(YES)の場合ST606へ移行し、周波数分割(NO)の場合ST607へ移行する。
ST606では、マッピング方法B(図4B)に決定し、処理を終了する。
ST607では、インタリーブの有無を判定し、なし(NO)の場合ST608へ移行し、あり(YES)の場合ST609へ移行する。
ST608では、マッピング方法C(図4C)に決定し、処理を終了する。また、ST609では、マッピング方法D(図4D)に決定し、処理を終了する。
なお、受信装置では、復号器が複数あれば、複数のトランスポートブロックを並列処理し、復号器が単数であれば、複数のトランスポートブロックを時系列処理する。
このように本実施の形態によれば、CQIが良好なときに、複数のトランスポートブロックを1サブフレームにまとめて送信することにより、HARQの時間合成利得を向上させることができるので、再送利得の向上を図ることができ、また、処理遅延時間、受信処理回数の増加を回避することができる。
なお、送信するトランスポートブロック及びコードブロックは、それぞれ複数のチャネルを適用することも考えられる。例えば、トランスポートブロックによって、PCH(Paging Channel)及びPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)を同時に送信することが考えられる。
また、UEがSISO又はSIMOのみに対応している場合であっても、UEの処理クロック数が高いなど処理能力が高い場合には処理コード数が多くなるので、このようなUEに対しては送信データが周波数分割によって送信されてもよい。
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、3GPP LTEなどの移動通信システムに適用することができる。
SAW方式の説明に供する図 NプロセスSAW方式の説明に供する図 本発明の実施の形態に係る無線送信装置の構成を示すブロック図 RBの割り当て方法の説明に供する図 図3に示した送信方法判定部の処理を説明するフロー図 図3に示した物理データサイズ決定部の処理を説明するフロー図
101 アンテナ
102 受信RF部
103 同期部
104 復調部
105 分離部
106 ULCCH復号部
107 ULSCH復号部
108 DL−ACK復号部
109 制御部
110 送信方法判定部
111 スケジューリング部
112 物理データサイズ決定部
113 新規データバッファ部
114 再送データバッファ部
115 選択部
116 DLCCH符号化部
117、118 DLSCH符号化部
119 マッピング部
120 変調部
121 送信RF部

Claims (2)

  1. 通信相手から送信されたCQIが所定の閾値との閾値判定結果、及び、送信するトランスポートブロック数が前記通信相手の処理可能なトランスポートブロック数との大小関係に基づいて、送信データの分割方法を判定する判定手段と、
    送信するトランスポートブロック数、判定された前記分割方法に基づいて、送信する複数のトランスポートブロックのマッピング方法を決定する決定手段と、
    判定された前記分割方法及び決定された前記マッピング方法にしたがって、送信データを送信する送信手段と、
    を具備する無線送信装置。
  2. 通信相手から送信されたCQIが所定の閾値との閾値判定結果、及び、送信するトランスポートブロック数が前記通信相手の処理可能なトランスポートブロック数との大小関係に基づいて、送信データの分割方法を判定する判定工程と、
    送信するトランスポートブロック数、判定された前記分割方法に基づいて、送信する複数のトランスポートブロックのマッピング方法を決定する決定工程と、
    判定された前記分割方法及び決定された前記マッピング方法にしたがって、送信データを送信する送信工程と、
    を具備する無線送信方法。
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