JP2008533828A - 多搬送波無線通信システムに関する順方向リンク割り当てと逆方向リンク割り当てを切り離すこと - Google Patents

多搬送波無線通信システムに関する順方向リンク割り当てと逆方向リンク割り当てを切り離すこと Download PDF

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Abstract

【解決手段】多搬送波無線通信システムに関する順方向リンク割り当てと逆方向リンク割り当てを切り離すための方法およびシステム。方法は、基地局からアクセス端末装置にデータを送信するのに、2つ以上の順方向リンクCDMA(符号分割多元接続)搬送波を割り当て、アクセス端末装置から基地局にデータを送信するのに、1つまたは複数の逆方向リンクCDMA搬送波を割り当て、それら2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に対応する逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限することができる。
【選択図】 図3A

Description

(米国特許法119条の下における優先権の主張)
本出願は、参照により組み込まれている、2005年3月8日に出願した「De−Coupling Forward and Reverse Link Assignment for Multi−Carrier Wireless Communication Systems」という名称の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許仮出願第60/659,955号の優先権を主張する。
本発明は、一般に、無線通信システムに関し、より具体的には、多搬送波無線通信システムにおける順方向リンク割り当てと逆方向リンク割り当てを切り離すための方法および装置に関する。
通信システムは、いくつかの基地局と、いくつかのアクセス端末装置との間で通信を提供することができる。順方向リンクまたはダウンリンクとは、基地局からアクセス端末装置への伝送を指す。逆方向リンクまたはアップリンクとは、アクセス端末装置から基地局への伝送を指す。各アクセス端末装置は、アクセス端末装置が、活性であるかどうか、およびアクセス端末装置が、ソフトハンドオフ中であるかどうかに応じて、所与の時点において順方向リンク上、および逆方向リンク上で1つまたは複数の基地局と通信することができる。
本出願の特徴、性質、および利点は、図面とともに以下に記載する詳細な説明から、より明白となることが可能である。同様の参照の数字および文字は、同一の、または同様の対象を同定することが可能である。
本明細書で説明するいずれの実施形態も、必ずしも、他の実施形態より好ましい、または有利であることはない。本開示の様々な態様を図面で提示するが、図面は、必ずしも一律の縮尺に従って描かれておらず、あるいはすべて含むようには描かれていない。
図1は、システムコントローラ102、基地局104a〜104b、および複数のアクセス端末装置106a〜106hを含む無線通信システム100を示す。システム100は、任意の数のコントローラ102、基地局104、およびアクセス端末装置106を有することが可能である。後段で説明する本開示の様々な態様および実施形態は、システム100において実施されることが可能である。
アクセス端末装置106は、移動性であることも、静止していることも可能であり、図1の通信システム100全体にわたって散在していることが可能である。アクセス端末装置106は、ラップトップパーソナルコンピュータなどのコンピューティングデバイスに接続される、またはそのようなデバイスにおいて実施されることが可能である。代替として、アクセス端末装置は、パーソナルデジタルアシスタントなどの自己完結型のデータデバイスであってもよい。アクセス端末装置106は、有線電話機、無線電話器、セルラー電話機、ラップトップコンピュータ、無線通信PC(パーソナルコンピュータ)カード、PDA(パーソナルデジタルアシスタント)、外部モデムもしくは内部モデムなどの、様々なタイプのデバイスを指すことが可能である。アクセス端末装置は、無線通信路を介して、あるいは、例えば、光ファイバまたは同軸ケーブルを使用する有線通信路を介して通信することにより、ユーザにデータ接続性を提供する任意のデバイスであることが可能である。アクセス端末装置は、移動局、アクセス装置、加入者装置(subscriber unit)、移動デバイス、移動端末装置、移動装置、移動電話機、移動体、遠隔局、遠隔端末装置、遠隔装置、ユーザデバイス、ユーザ機器、ハンドヘルドデバイスなどの、様々な名前を有することが可能である。
システム100は、1つまたは複数の基地局104によるサービスをそれぞれが受ける、いくつかのセルに関する通信を提供する。また、基地局104は、BTS(基地局トランシーバシステム)、アクセスポイント、アクセスネットワークの一部分、MPT(モデムプールトランシーバ)、またはノードBと呼ばれることも可能である。アクセスネットワークとは、パケット交換データ網(例えば、インターネット)とアクセス端末装置106との間でデータ接続性を提供するネットワーク設備を指す。
FL(順方向リンク)またはダウンリンクとは、基地局104からアクセス端末装置106への伝送を指す。RL逆方向リンクまたはアップリンクとは、アクセス端末装置106から基地局104への伝送を指す。
基地局104は、様々なデータ転送速度のセットから選択されたデータ転送速度を使用して、アクセス端末装置106にデータを送信することができる。アクセス端末装置106は、基地局104によって送信されたパイロット信号のSINR(信号対干渉雑音(signal−to−noise−and−interference ratio))を測定し、基地局104がデータをアクセス端末装置106に送信する、所望されるデータ転送速度を決定することができる。アクセス端末装置106は、データ要求通信路メッセージまたはDRC(データ転送速度制御)メッセージを基地局104に送信して、所望されるデータ転送速度を基地局104に知らせることができる。
システムコントローラ102(BSC(基地局コントローラ)とも呼ばれる)が、複数の基地局104に関する調整および制御を提供することができ、複数の基地局104を介するアクセス端末装置106への呼出のルーティングをさらに制御することができる。システムコントローラ102は、MSC(移動交換局)を介してPSTN(公衆交換電話網)にさらに結合されること、およびPDSN(パケットデータサービングノード)を介してパケットデータ網にさらに結合されることが可能である。
通信システム100は、CDMA(符号分割多元接続)、IS−95、「cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification」において規定されるHDR(high data rate)とも呼ばれるHRPD(high rate packet data)、TIA/EIA/IS−856、CDMA 1x EV−DO(evolution data optimized)、1xEV−DV、WCDMA(広帯域CDMA)、UMTS(universal mobile telecommunications system)、TD−SCDMA(時間分割同期CDMA)、OFDM(直交周波数分割多重方式)などの、1つまたは複数の通信技術を使用することができる。後段で説明する実施例は、理解しやすいように、詳細を提供する。本明細書で提示する考えは、他のシステムにも適用可能であり、これらの実施例は、本出願を限定することを意図していない。
(多搬送波システム)
本明細書で説明する「多搬送波」システムは、各「搬送波」が、無線周波数範囲に対応する、周波数分割多重方式を使用することが可能である。例えば、搬送波は、1.25メガヘルツ幅であることが可能であるが、他の搬送波サイズが、使用されてもよい。また、搬送波は、CDMA搬送波、リンク、またはCDMA通信路と呼ばれることも可能である。
データフロー要件は、順方向リンクまたは逆方向リンクのより多大な使用に偏っていることが可能である。後段の説明は、多搬送波無線通信システムにおける順方向リンク割り当てと逆方向リンク割り当てを切り離すことに関する。システム100は、M個の順方向リンク(つまり、搬送波)、およびN個の逆方向リンク(つまり、搬送波)をアクセス端末装置106に割り当て、ただし、MとNは、等しくないことが可能である。後段の説明は、逆方向リンクオーバヘッドを小さくするオーバヘッド通信路伝送のための機構を説明する。
基地局、BSC、またはMSCは、アクセス端末装置に割り当てられるFL搬送波の数を決定することができる。また、基地局、BSC、またはMSCは、通信路条件、端末装置のための利用可能なデータ、端末装置電力増幅器ヘッドルーム(headroom)、およびアプリケーションフローなどの諸条件に応じて、アクセス端末装置に割り当てられるFL搬送波の数を変更することもできる。
アクセス端末装置106は、基地局104から伝送された音声、イメージファイル、ビデオクリップ、データファイルなどを使用することが可能な、インターネットアプリケーション、テレビ会議、映画、ゲームなどのアプリケーションを実行することができる。これらのアプリケーションには、以下の2つのタイプが含まれることが可能である。すなわち、
1.遅延耐性のある(Delay−tolerant)高い順方向リンクスループットおよび低い逆方向リンクスループットのタイプ、および
2.遅延に弱い(Delay−sensitive)低い順方向リンクスループットおよび低い逆方向リンクスループットのタイプである。
また、その他のタイプのアプリケーションが存在することも可能である。
システム100が、順方向リンク上で複数の搬送波を使用して、高いスループットを実現する、またはスペクトル効率を最大化する場合、アクセス端末装置106は、逆方向リンク上の関連するすべての搬送波における伝送を回避して、逆方向リンク効率を向上させることができる。
より遅いDRC更新が許容できるタイプ1のアプリケーションに関して、アクセス端末装置106は、以下を行うことができる。すなわち、
a)継続的なパイロット信号を一次逆方向リンク搬送波上で送信する、
b)一次逆方向リンク搬送波上でだけ、データを送信する、
c)各FL搬送波に関するDRCを、一次逆方向リンク搬送波上で時間分割多重化された形で送信し、そうすることは、より遅いDRC通信路更新が、許容できることを前提とする、
d)各FL搬送波に関するACK(肯定応答)またはNAK(否定応答)を、必要に応じて送信する。アクセス端末装置106は、ACK通信路、例えば、パイロットフィルタウォームアップ(warm up)に関するACK伝送の周囲の1/2スロット周辺部(slot skirt)を送信する際に、二次搬送波上で、ゲートパイロット(gated pilot)を(一次RL搬送波上のパイロットと同一の電力レベルで)送信することができる。
より遅いDRC更新が、許容できない可能性があるタイプ1のアプリケーションに関して、アクセス端末装置106は、以下を行うことができる。すなわち、
a)イネーブルにされた順方向リンク搬送波に関連する、すべての逆方向リンク搬送波上で継続的なパイロット信号を送信する、
b)一次逆方向リンク搬送波上でだけ、データを送信する、
c)各FL搬送波に関するACKを、必要に応じて送信する。
タイプ2のアプリケーションに関して、アクセス端末装置106は、以下を行うことができる。すなわち、
a)一次逆方向リンク搬送波上で継続的なパイロットを送信する、
b)一次逆方向リンク搬送波上でだけ、データを送信する、
c)各FL搬送波に関するDRCを、一次逆方向リンク搬送波上で時間分割多重化された形で送信し、そうすることは、より遅いDRC通信路更新が、許容できることを前提とする、
d)一次逆方向リンク搬送波上でだけ、ACKを送信する。基地局104は、すべての順方向リンク搬送波にわたってインフライト(in flight)であるパケットが、1つを超えないことを確実にするように制約されることが可能である。基地局104は、伝送されたFLパケットのタイミングに基づいて、ACK関連付けを決定することができる。
代替として、アクセス端末装置106は、代替の形態のACK通信路伝送を実行することができる。すなわち、
a)所望される場合、例えば、システム100が、さらなるFL搬送波をサポートする場合、ACK通信路送信時間間隔を短くする(EV−DOシステムにおいて、ACKは、1/2スロット内で伝送されることが可能である)、
b)単一の1/2スロット内におけるN個の順方向リンク搬送波に関するACK通信路伝送、
c)ACK通信路送信間隔は、イネーブルにされた順方向リンク搬送波の数に応じる、
d)RLおよびFLの関連付けセットアップ上のACK通信路伝送が、MAC(メディアアクセス制御)層1100(図11)におけるシグナリングを介して実施されることが可能である。
(多搬送波順方向トラフィック通信路MAC)
以下の2つの搬送波割り当てモードが存在することが可能である。すなわち、対称的な搬送波割り当て、および非対称的な搬送波割り当てである。
図2は、例えば、EV−DOデータのために使用される、3つの順方向リンク搬送波200A〜200C、および対応する3つの逆方向リンク搬送波202A〜202Cを有する対称的な搬送波割り当ての例を示す。対称的な搬送波割り当ては、(a)対称的なデータ転送速度要件を有するアプリケーション、および/または(b)対称的なFL/RL動作を実施するハードウェア上でサポートされる非対称的なデータ転送速度要件を有するアプリケーションのために使用されることが可能である。
図3Aおよび図3Bは、非対称的な搬送波割り当ての例を示す。図3Aは、3つの順方向リンク搬送波300A〜300C、および対応する1つの逆方向リンク搬送波302を示す。図3Bは、3つの順方向リンク搬送波300A〜300C、および対応する2つの逆方向リンク搬送波304A、304Bを示す。非対称的な搬送波割り当ては、FTP(ファイル転送プロトコル)ダウンロードなどの、非対称的なデータ転送速度要件を有するアプリケーションのために使用されることが可能である。非対称的な搬送波割り当ては、(a)より小さい逆方向リンクオーバヘッド、および(b)FLT(順方向リンクトラフィック)搬送波割り当てが、RPC(逆方向電力制御)搬送波割り当てとは別であることを可能にするMAC通信路を有することが可能である。
(非対称的な順方向リンクおよび逆方向リンクの割り当て−多搬送波DRC)
アクセス端末装置106は、単一の逆方向リンク搬送波上に、複数の順方向リンク搬送波に関するDRC通信路伝送を時間分割多重化することができる。
図11は、図1のアクセス端末装置106においてDCR情報を多重化するための時間分割多重化装置1102を示す。
アクセス端末装置106におけるMAC層1100(図11)が、DRC送信時間に基づき、DRC−順方向リンク関連付けを提供することができる。(DRC伝送が、単一の逆方向リンク搬送波によって示される)順方向リンク搬送波の数は、以下に依存する。すなわち、(i)割り当てられたすべての順方向リンク搬送波に関するDRCの伝送に要求される時間間隔である、許容できる最大DRCスパン、例えば、DRCスパン=max(16スロット、DRCLength(搬送波当たり)×搬送波の数)、および(ii)1xEV−DO Rev Aチャネルカードなどのハードウェアによってサポートされる搬送波の数である。一実施形態では、4つのFL搬送波が、単一のRL搬送波に関連付けられ、そのRL搬送波は、それら4つのFL搬送波に関するACKを送信することによって制限される可能性がある。
別の実施形態では、アクセス端末装置106は、すべての搬送波にわたって単一のDRC通信路を使用することができる。つまり、アクセス端末装置106は、すべての指定されたFL搬送波が、DRCによって指定された速度で、そのアクセス端末装置106にデータを送信するよう、単一のDRCを基地局104に送信する。
別の実施形態では、アクセス端末装置106は、(a)複数の搬送波にわたる単一のDRC通信路(総数のFL搬送波のうちのいくつかのFL搬送波に関して同一のDRC)と、(b)時間分割多重化されたDRC通信路の組み合わせを使用することができる。
図4Aは、単一の順方向リンク搬送波が使用するデータ送信速度を要求する、DRC逆方向リンク伝送(DRC長=8スロット)の例を示す。図4B〜図4Fは、多搬送波の時間分割多重化されたDRCの例を示す。具体的には、図4Bは、2つの順方向リンク搬送波に関する単一の逆方向リンク搬送波上で伝送される2つのDRC(DRC長=各4スロット、DRCスパン=8スロット)の例を示す。図4Cは、4つの順方向リンク搬送波に関する単一の逆方向リンク搬送波上で伝送される4つのDRC(DRC長=各2スロット、DRCスパン=8スロット)の例を示す。
図4Dは、2つの順方向リンク搬送波に関する単一の逆方向リンク搬送波上で伝送される2つのインタレースされたDRC(DRC長=各4スロット、DRCスパン=8スロット)の例を示す。インタレースされたDRC通信路伝送は、所与のDRCLengthに関して、さらなる時間ダイバーシチをもたらすことができる。図4Eは、4つの順方向リンク搬送波に関する単一の逆方向リンク搬送波上で伝送される4つのインタレースされたDRC(DRC長=各4スロット、DRCスパン=16スロット)の例を示す。図4Fは、4つの順方向リンク搬送波に関する単一の逆方向リンク搬送波上で伝送される4つのインタレースされたDRC(DRC長=各2スロット、DRCスパン=8スロット)の例を示す。
(非対称的な順方向リンクおよび逆方向リンクの割り当て−多搬送波ACK)
アクセス端末装置106は、図5Eを用いて後段で説明するとおり、単一の逆方向リンク搬送波上に複数の順方向リンク搬送波に関するACK通信路伝送を時間分割多重化することができる。図11は、図1のアクセス端末装置106においてACK情報を多重化するための時間分割多重化装置1104を示す。
搬送波当たりのACK通信路伝送が、例えば、1スロットから1/4スロット(各ACKが、1/4スロットに関して伝送される)に減らされることが可能であり、これは、伝送されるACK通信路が関わるFL搬送波の数に依存することが可能である。アクセス端末装置106におけるMAC層1100(図11)が、ACK送信時間に基づいて、ACK−順方向リンク関連付けを提供することができる。
図5A〜図5Bは、2つの順方向リンク搬送波(搬送波1および2)が、異なる2つの速度(例えば、153.6kbpsおよび307.2kbps)でFLデータを送信するように、アクセス端末装置106から基地局104に送信される2つのDRC通信路送信要求の例を示す。図5A〜図5Bは、基地局104によって復号されるDRCを示すことが可能であるが、図5A〜図5Bは、図4B〜図4Fの場合のように、DRCが、単一の逆方向リンク搬送波上に時間分割多重化される方法は示さない。
図5C〜図5Dにおいて、DRCに応答して、基地局104は、2つの順方向リンク搬送波上でFTC(順方向トラフィック通信路)サブパケットを、異なる2つの速度(例えば、153.6kbpsおよび307.2kbps)で送信する。
基地局104は、元のデータパケットのデータビットを反復し、処理して、アクセス端末装置106に送信すべき複数の対応する「サブパケット」にすることができる。アクセス端末装置106が、高い信号対雑音比の信号を経験する場合、最初のサブパケットは、アクセス端末装置106が、元のデータパケットを復号し、導き出すのに十分な情報を含むことが可能である。アクセス端末装置106が、フェージング、または低い信号対雑音比の信号を経験する場合、アクセス端末装置106は、最初のサブパケットだけから元のデータパケットを正しく復号して、導き出す確率が比較的低いことが可能である。
アクセス端末装置106は、最初のサブパケットを復号することに成功しなかった場合、NAKを基地局104に送信する。すると、基地局104は、第2のサブパケットを送信する。アクセス端末装置106は、第1のサブパケットと第2のサブパケットからの情報を組み合わせて、元のデータパケットを復号しようと試みることができる。アクセス端末装置106が、さらなるサブパケットを受信し、受信された各サブパケットから導き出された情報を組み合わせるにつれ、元のデータパケットを復号して、導き出す確率は、高まる。
図5Cで、基地局104が、元のデータパケットの第1のサブパケットを、搬送波1のスロット1内でアクセス端末装置106に送信する。同時に、図5Dで、基地局104は、別の元のデータパケットの第1のサブパケットを、搬送波2のスロット1内でアクセス端末装置106に送信する。
アクセス端末装置106は、それら2つの元のデータパケットを、それぞれ、搬送波1上、および搬送波2上で受信された第1のサブパケットから復号しようと試みる。アクセス端末装置106は、搬送波1上で受信された第1のサブパケットを正しく復号することができず、図5Eで、ACK通信路上でNAKを基地局104に送信し、搬送波1上で受信された第2のサブパケットを正しく復号することができず、ACK通信路上でNAKを基地局104に送信し、搬送波1上で受信された第3のサブパケットを正しく復号することができず、ACK通信路上でNAKを基地局104に送信し、搬送波1上で受信された第4のサブパケットを正しく復号することができ、ACK通信路上でACKを基地局104に送信する。
やはり、図5Eで、アクセス端末装置106は、搬送波2上で受信された第1のサブパケットおよび第2のサブパケットを正しく復号することができず、NAKを基地局104に送信する。アクセス端末装置106は、搬送波2のスロット3上で第3のサブパケットを受信して、処理した後、元の第2のパケットを正しく復号する(例えば、CRC(巡回冗長検査)、または他の誤り検出技術を使用して)。アクセス端末装置106は、搬送波2上の第2の元のパケットに関して第4のサブパケットを送信しないよう、基地局104にACK(肯定応答)信号を送信する。
すると、基地局104は、次のパケットの第1のサブパケットを、搬送波2のスロット1内(n+12)で送信することができる。図5Eで、アクセス端末装置106は、2つのFL搬送波に関する単一のACK/NAK RL通信路上でACKおよびNAKを送信する(FL搬送波当たり1/4スロットを使用する1/2スロットACK/NAC通信路伝送)。
多搬送波ACKの別の実施形態では、アクセス端末装置106は、単一のRL ACK通信路を使用することができ、ただし、RL ACKは、パケット受信のタイミングに基づいて、FLに関連付けられる(送信時間ベースのACK通信路関連付けとも呼ばれる)。これは、VoIP(ボイスオーバインターネットプロトコル)タイプのトラフィックに関して使用されることが可能である。送信時間ベースのACK通信路関連付けは、FLスケジューラに制約を加えて、1回に、所与のアクセス端末装置106への単一のFL搬送波上の伝送に制限する可能性がある。
(拡張された多搬送波DRC)
別の実施形態では、アクセス端末装置106が、以下を含むことが可能な、拡張された多搬送波DRCを実施することができる。すなわち、
a)DRC速度情報とDRCカバー情報を分割する(図7および図8)、すなわち、アクセス端末装置106が、別々のDRC速度メッセージとDRCカバーメッセージを送信することができる。アクセス端末装置106は、「DRCカバー」を使用して、アクセス端末装置の活性のセットの中のセクタなどの、データを送信するセクタを指定する。アクセス端末装置106は、そのセクタにDRCを「ポイントする」という言い方がされる。アクセス端末装置106は、すべてのFL搬送波に関して同一のDRCカバーを送信することができる。DRCカバー長は、DRC速度長と同一であることが可能である。DRC速度長は、割り当てられたすべてのFL搬送波に関するDRC速度伝送に対応することが可能である。
b)速度に関する搬送波ごとの双直交符号化(図7)、すなわち、アクセス端末装置106が、FL搬送波ごとに双直交符号化されたシンボルを選択的に反復して、スロット当たり合計64のバイナリシンボルを実現することができる。
c)単一のDRCカバー通信路(図8)が、FL搬送波の数に関わらず、アクセス端末装置106のために使用されることが可能である。DRCカバー通信路は、DRCカバー、および活性のFL搬送波の数、例えば、1ないし16を含むことが可能である。
d)RL上のDRC通信路伝送、およびFL関連付けが、MAC層1100(図11)におけるシグナリングを介してセットアップされることが可能である。
図6は、単一搬送波DRCメッセージを伝送に向けて準備するためのプロセスおよび構造を示す。双直交符号器600が、DRCシンボル(活性のスロット当たり1つの4ビットシンボル)を符号化し、活性のスロット当たり8つのバイナリシンボルを出力する。乗算器602が、ウォルシュカバー(covering)/符号を適用して、活性のスロット当たり16のバイナリシンボルを生成する。信号ポイントマッピングブロック604が、0と1を+1と−1にマップする。他の乗算器606、608が、さらなるウォルシュカバー/符号を適用することが可能である。
図7および図8は、別々の多搬送波DRC速度とDRCカバーの伝送のためのプロセスおよび構造を示す。具体的には、図7は、多搬送波DRC速度情報を伝送に向けて準備するためのプロセスおよび構造を示す。双直交符号器700が、DRCシンボル(順方向リンク搬送波ごとに活性のスロット当たり1つの4ビットシンボル)を符号化する。符号語反復ブロック、つまり、中継器ブロック702が、搬送波ごとに符号語を反復することが可能である。別の符号語反復ブロック704が、符号語を反復して、活性のスロット当たり64のバイナリシンボルを生成することが可能である。信号ポイントマッピングブロック706が、0と1を+1と−1にマップする。乗算器708が、DRC速度通信路を示すウォルシュカバー/符号を適用する。
図8は、拡張された多搬送波DRCカバー情報を伝送に向けて準備するためのプロセスおよび構造を示す。双直交符号器800が、DRCカバー情報(例えば、活性のスロット当たり1つの3ビットシンボル)、および活性のFL搬送波の数(例えば、活性のスロット当たり1つの4ビットシンボル)を符号化して、活性のスロット当たり16のバイナリシンボルを生成する。符号語反復ブロック、つまり、中継器ブロック802が、4倍に符号語を繰り返して、活性のスロット当たり64のバイナリシンボルを生成することが可能である。信号ポイントマッピングブロック804が、0と1を+1と−1にマップする。乗算器806が、DRCカバー通信路を示すウォルシュカバー/符号を適用する。
(多搬送波逆方向リンクウォルシュ通信路使用)
付録Aは、拡張された多搬送波DRCのために図7および図8におけるプロセスおよび構造によって実施されることが可能なDRCカバー通信路フォーマットおよびDRC速度通信路フォーマットの例を示す。他のDRCカバー通信路フォーマットおよびDRC速度通信路フォーマットが、付録Aに示されるフォーマットの代わりに、またはそれらのフォーマットに加えて、実施されてもよい。
(拡張された多搬送波ACK)
アクセス端末装置106は、以下により、拡張された多搬送波ACKを使用することができる。すなわち、
a)送信されるACK通信路が関わるFL搬送波の数に応じて、1/2スロットまたは1スロットにわたってACKを送信すること。
b)I/Q位相(ウォルシュ符号W(32,12)のI(同相)、Q(直角位相)、およびW(32,20)のI/Q位相)を使用して、最初の4つの搬送波に関するACK通信路を送信すること。さらなるACK通信路伝送が、さらなるFL搬送波に関して要求される場合、アクセス端末装置106は、W(32,12)およびW(32,20)の位相のそれぞれで1/2スロットACKを使用することができる。このため、アクセス端末装置106は、単一のRL搬送波を使用して、8つまでのFL搬送波に関するACKをサポートすることができる。
c)RL上のACK通信路伝送、およびFL関連付けが、MAC層1100(図11)におけるシグナリングを介してセットアップされることが可能である。
図9は、多搬送波ACK通信路伝送を準備するための構造およびプロセスを示す。ビット反復ブロック、つまり、中継器900が、ACK通信路ビット(割り当てられた搬送波に関してスロット当たり1ビット)を受信し、32倍または64倍にビットを反復して、32(1/2スロット)または64(1スロット)のバイナリシンボル(1/2スロット内、または1スロット内で伝送される)を生成することができる。信号ポイントマッピングブロック902が、0と1を+1と−1にマップする。乗算器904が、ACK/NAK通信路を示すウォルシュカバー/符号(I位相またはQ位相)を適用する。
(多搬送波DSC通信路伝送)
アクセス端末装置106は、単一/一次RL搬送波上で多搬送波DSC(データソース通信路)を送信することができる。アクセス端末装置106は、搬送波のMAC層割り当てを使用することができる。
(順方向リンクソフト合成モード)
アクセス端末装置106は、順方向リンクソフト合成モードで(複数のFL搬送波にわたって受信されたデータをソフト合成して)多搬送波DRCを使用することができる。このモードでは、基地局104は、個々の順方向リンク上でパケットを同時に送信しなくてもよい、すなわち、この設計は、非同期伝送を使用して複数の搬送波にわたるソフトハンドオフをサポートする。アクセス端末装置106は、同一の基地局104による複数のFL搬送波上の所与のスロット内の、アクセス端末装置106への伝送に基づき、DRCインデックスを示すことができる。
一実施形態では、システムまたはネットワーク100は、GAUP(汎用属性更新プロトコル)を使用して、所与の端末装置106へのすべてのパケット伝送が、いくらかの長さの時間にわたる多搬送波伝送であることを示すことができる。アクセス端末装置106は、別段の指示があるまで、複合SINR予測に基づいてDRCを送信することができる。MAC層1100(図11)が、信号マッピングを提供することができる。
ネットワークは、同一の時間間隔において1つの搬送波、または搬送波の組み合わせを使用してアクセス端末装置106にサービスを提供する、いくらかの柔軟性を有することが可能である。このことは、搬送波ごとに個別のDRCを使用することも、複合SINR予測に基づくDRCを使用することもできる。ネットワークは、これら2つのDRCレポートモードのいずれかで動作するよう、アクセス端末装置106を構成することができる。順方向リンクソフト合成モードは、例えば、アクセス端末装置106が、VoIPフローに関して、またはすべてのタイプのフローに関して、劣悪なチャネル条件を経験する場合に、使用されることが可能である。
(MACインデックスの数)
システム100は、複数のFL搬送波を割り当てられたアクセス端末装置106へのプリアンブル伝送のために、さらなるMACインデックスを使用することができる。搬送波当たりのMACインデックスの総数は、8ビットのプリアンブルMACインデックス、および双直交符号化された128チッププリアンブルを使用して、256まで増加されることが可能である。すなわち、
W(128,i/4),0≦i≦255
W(128,(i−1)/4),1≦i≦255
W(128,(i−2)/4),2≦i≦255
W(128,(i−3)/4),3≦i≦255
システム100は、以下のとおり、MUP(マルチユーザパケット)ヘッダの中のPacketInfo(パケット情報)フィールドを変更することができる。すなわち、1ビットフォーマットフィールド+7ビットプリアンブル(MAC)インデックス(例えば、フォーマットフィールドは、フォーマットAまたはフォーマットBの接続層パケットを示す)、および8ビットプリアンブル(MAC)インデックスである。
図10Aは、図1の基地局104で実施されることが可能な、順方向リンク送信の連鎖、構造、またはプロセスの例を示す。図10Aに示される機能および構成要素は、ソフトウェアによって実施されても、ハードウェアによって実施されても、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実施されてもよい。図10Aに示される機能に加えて、またはそれらの代わりに、他の機能が、図10Aに追加されてもよい。
ブロック1002で、符号器が、1つまたは複数の符号化スキームを使用してデータビットを符号化して、符号化されたデータチップをもたらす。各符号化スキームは、CRC(巡回冗長検査)、畳込み符号化、ターボ符号化、ブロック符号化、その他のタイプの符号化の1つまたは複数のタイプを含むか、あるいは全く符号化を含まないことが可能である。その他の符号化スキームには、ARQ(自動再送要求)、混成ARQ、および増分冗長反復(incremental redundancy repeat)技術が含まれることが可能である。異なるタイプのデータは、異なる符号化スキームを使用して符号化されることが可能である。
ブロック1004で、インターリーバが、符号化されたデータビットをインタリーブして、フェージングを抑えようとする。ブロック1006で、変調器が、符号化され、インタリーブされたデータを変調して、変調されたデータを生成する。変調技術の例には、BPSK(バイナリ位相偏移変調)およびQPSK(直交位相偏移変調)が含まれる。
ブロック1008で、中継器が、変調されたデータのシーケンスを反復すること、またはシンボルパンクチャ装置が、シンボルのビットをパンクチャリングする(puncture)ことが可能である。ブロック1010で、拡散器(spreader)(例えば、乗算器)が、ウォルシュカバー(すなわち、ウォルシュ符号)を使用して、変調されたデータを拡散させて、データチップを形成することができる。
ブロック1012で、多重化装置が、それらのデータチップをパイロットチップおよびMACチップで時間分割多重化して、チップストリームを形成することができる。ブロック1014で、PN(擬似ランダムノイズ)拡散器が、1つまたは複数のPN符号(例えば、短い符号、長い符号)で、そのチップストリームを拡散させる。次に、順方向リンク変調信号(送信されるチップ)が、アンテナを介して、無線通信リンクを介して1つまたは複数のアクセス端末装置106に送信される。
図10Bは、図1のアクセス端末装置106において実施されることが可能な、順方向リンク受信の連鎖、プロセス、または構造の例を示す。図10Bに示される機能および構成要素は、ソフトウェアによって実施されても、ハードウェアによって実施されても、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実施されてもよい。図10Bに示される機能に加えて、またはそれらの代わりに、他の機能が、図10Bに追加されてもよい。
1つまたは複数のアンテナ1020A〜1020Bが、1つまたは複数の基地局104から、順方向リンク変調信号を受信する。複数のアンテナ1020A〜1020Bが、フェージングなどの有害なパス影響に対抗して空間ダイバーシチを提供することができる。各受信信号は、それぞれのアンテナ受信機フィルタリングブロック1022に供給され、ブロック1022は、受信信号を調整し(フィルタリング、増幅、ダウンコンバートを行い)、デジタル化して、その受信信号に関するデータサンプルを生成する。
カスケードされた適応線形等化器1024が、データサンプルを受け取り、等化されたチップをブロック1025に生成する。ブロック1025は、ブロック1014で使用された1つまたは複数のPN符号を使用して、それらのサンプルを逆拡散することができる。ブロック1026が、パイロット時間スキュー(time skew)を除去し、ブランクを挿入する。ブロック1028で、逆拡散器(despreader)が、ディウォルシュ(deWalsh)する、すなわち、基地局においてブロック1010でデータを拡散するのに使用されたのと同一の拡散シーケンスを使用して、受け取られたデータサンプルを逆拡散する、つまり、ウォルシュ符号を除去することができる。
ブロック1030で、復調器が、すべての受信信号に関するデータサンプルを復調して、回復されたシンボルをもたらす。cdma2000の場合、復調は、(1)逆拡散されたサンプルをチャネル化(channelize)して、受信されたデータまたはパイロットを、それぞれの符号通信路上に分離する、またはチャネル化すること、および(2)回復されたパイロットを使用して、チャネル化されたデータをコヒーレントに復調して、復調されたデータをもたらすことによってデータ伝送を回復しようと試みる。復調ブロック1030は、レイク受信機を実装して、複数の信号インスタンスを処理することができる。
ブロック1034が、パンクチャリングされたシンボル位置を受け取り、シンボルを連続するビットに変換することができる。ブロック1032が、パンクチャリングされたビットエポック(epoch)におけるLLR(対数尤度比(log likelihood ratio))をゼロにする(zero)ことができる。ブロック1036が、通信路ディインタリーブを適用することができる。
ブロック1038で、通信路復号器が、復調されたデータを復号して、基地局104によって送信された、復号されたデータビットを回復する。
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれを使用して表現されてもよいことが、当業者には理解されよう。例えば、前段の説明のすべてにわたって言及されることが可能なデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光の粒子、あるいは以上の任意の組み合わせによって表現されることが可能である。
本明細書で開示する実施形態に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組み合わせとして実施されることが可能であることが、当業者にはさらに理解されよう。ハードウェアとソフトウェアの、この互換性を明示するのに、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、機能の点で一般的に、前段で説明してきた。そのような機能が、ハードウェアとして実施されるか、またはソフトウェアとして実施されるかは、全体的なシステムに課せられる特定の応用および設計の制約に依存する。当業者は、特定の各応用例のために、説明した機能を様々な仕方で実施することができるが、そのような実施上の決定が、本発明の範囲からの逸脱を生じさせるものと解釈してはならない。
本明細書で開示する実施形態に関連して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路は、汎用プロセッサ、DSP(デジタル信号プロセッサ)、ASIC(特定用途向け集積回路)、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートのゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートのハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明する機能を実行するように設計された、これらの任意の組み合わせを使用して、実施される、または実行されることが可能である。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであることが可能であるが、代替では、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態マシンであることが可能である。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせとして、例えば、DSPとマイクロプロセッサの組み合わせとして、複数のマイクロプロセッサとして、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサとして、あるいは他の任意のそのような構成として実施されることも可能である。
本明細書で開示する実施形態に関連して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアとして直接に実現されても、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールとして実現されても、あるいはその2つの組み合わせとして実現されてもよい。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、または他の任意の形態の記憶媒体の中に存在することが可能である。記憶媒体は、プロセッサが、その記憶媒体から情報を読み取り、その記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替では、記憶媒体は、プロセッサと一体化していてもよい。プロセッサと記憶媒体は、ASICの中に存在することが可能である。ASICは、ユーザ端末装置の中に存在することが可能である。代替では、プロセッサと記憶媒体は、ユーザ端末装置内部にディスクリートの構成要素として存在してもよい。
見出しは、参照のため、および特定のセクションを探し出すのに役立つように本明細書に含められている。これらの見出しは、それらの見出しの下に記載される概念の範囲を限定することを意図するものではなく、それらの概念は、本明細書全体の他のセクションにおいても適用可能性を有することが可能である。
開示する実施形態の前段の説明は、当業者が、本発明を作成する、または使用することを可能にするように提供されている。それらの実施形態の様々な変形が、当業者には、直ちに明白となり、本明細書で定義する一般的な原理は、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく、他の実施形態に適用されることが可能である。このため、本発明は、本明細書に示す実施形態に限定されることは意図されず、本明細書で開示する原理、および新奇な特徴と合致する最も広い範囲を与えられるべきである。
Figure 2008533828
基地局およびアクセス端末装置を有する無線通信システムを示す。 対称的な順方向リンクと逆方向リンクの搬送波割り当ての例を示す。 非対称的な搬送波割り当ての例を示す。 非対称的な搬送波割り当ての例を示す。 単一順方向リンク搬送波に関するDRC(データ転送速度制御)逆方向リンク伝送の例を示す。 多搬送波の時間分割多重化されたDRCの例を示す。 多搬送波の時間分割多重化されたDRCの例を示す。 多搬送波の時間分割多重化されたDRCの例を示す。 多搬送波の時間分割多重化されたDRCの例を示す。 多搬送波の時間分割多重化されたDRCの例を示す。 (A)は2つの順方向リンク搬送波が、異なる2つの速度でデータを送信するよう、基地局に2つのDRC通信路送信要求を送信するアクセス端末装置の例を示す。(B)は2つの順方向リンク搬送波が、異なる2つの速度でデータを送信するよう、基地局に2つのDRC通信路送信要求を送信するアクセス端末装置の例を示す。(C)は順方向トラフィック通信路サブパケットを2つの順方向リンク搬送波で、異なる2つの速度で送信する基地局を示す。(D)は順方向トラフィック通信路サブパケットを2つの順方向リンク搬送波で、異なる2つの速度で送信する基地局を示す。(E)は2つの順方向リンク搬送波に関する単一の逆方向リンク通信路上でACK(肯定応答)およびNAK(否定応答)を送信するアクセス端末装置を示す。 単一搬送波DRCメッセージを伝送に向けて準備するためのプロセスおよび構造を示す。 別々の多搬送波DRC速度とDRCカバーの伝送(multi−carrier DRC rate and cover transmission)のためのプロセスおよび構造を示す。 別々の多搬送波DRC速度とDRCカバーの伝送(multi−carrier DRC rate and cover transmission)のためのプロセスおよび構造を示す。 ACK通信路伝送を準備するための構造およびプロセスを示す。 図1の基地局において実施されることが可能な順方向リンク送信の連鎖、構造、またはプロセスの例を示す。 図1のアクセス端末装置において実施されることが可能な順方向リンク受信の連鎖、プロセス、または構造の例を示す。 図1のアクセス端末装置のいくつかの構成要素を示す。

Claims (27)

  1. 基地局からアクセス端末装置にデータを送信するのに2つ以上の順方向リンクCDMA(符号分割多元接続)搬送波を割り当てること、
    前記アクセス端末装置から前記基地局にデータを送信するのに1つまたは複数の逆方向リンクCDMA搬送波を割り当てること、および
    前記2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に対応する逆方向リンクオーバヘッド伝送を、前記逆方向リンク上で前記順方向リンクより少ない数の搬送波に制限することを含む方法。
  2. 各順方向リンク搬送波は、1.25MHz幅である請求項1に記載の方法。
  3. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限することは、
    前記2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に対応するDRC(データ転送速度制御)情報を時間分割多重化すること、および
    前記時間分割多重化されたDRC情報を1つの逆方向リンクCDMA搬送波上で前記基地局に送信することを含む請求項1に記載の方法。
  4. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限することは、DRC(データ転送速度制御)情報とDRCカバーを1つまたは複数の逆方向リンクCDMA搬送波上で前記基地局に別々に送信することを含み、同一のDRCカバーが、2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に関して送信される請求項1に記載の方法。
  5. 前記DRCカバーは、各順方向リンクCDMA搬送波に関して送信されるDRC情報と一緒に反復されることはない請求項4に記載の方法。
  6. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限することは、
    前記2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に対応するACK(肯定応答)およびNAK(否定応答)を時間分割多重化すること、および
    前記時間分割多重化されたACKおよびNAKを1つの逆方向リンクCDMA搬送波上で前記基地局に送信することを含む請求項1に記載の方法。
  7. ACK通信路送信時間は、1/4スロットである請求項6に記載の方法。
  8. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限することは、
    複数のウォルシュ符号の同相成分および直交位相成分を使用して、1/2スロットないし1スロットの時間でACK(肯定応答)およびNAK(否定応答)の通信路を送信することを含む請求項1に記載の方法。
  9. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限することは、
    前記アクセス端末装置から前記基地局に単一の逆方向リンク搬送波上で単一のDSC(データソース通信路)通信路伝送を送信することを含む請求項1に記載の方法。
  10. 前記2つ以上の順方向リンク搬送波から受信されたデータをソフト合成することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  11. データの複数のパケットを、個々の順方向リンク搬送波上で異なる時刻に送信すること、および
    非同期伝送を使用して、複数の順方向リンク搬送波にわたるソフトハンドオフをサポートすることをさらに含む請求項10に記載の方法。
  12. 順方向リンクトラフィックに関するMAC(メディアアクセス制御)インデックスの数を増やすことをさらに含む請求項1に記載の方法。
  13. 複数の順方向リンク搬送波が割り当てられたアクセス端末装置へのプリアンブル伝送のために複数のMAC(メディアアクセス制御)インデックスを使用することをさらに含む請求項1に記載の方法。
  14. 基地局からアクセス端末装置にデータを送信するのに2つ以上の順方向リンクCDMA(符号分割多元接続)搬送波を割り当て、
    前記アクセス端末装置から前記基地局にデータを送信するのに1つまたは複数の逆方向リンクCDMA搬送波を割り当てるように適合されたコントローラを含み、
    前記アクセス端末装置は、前記2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に対応する逆方向リンクオーバヘッド伝送を、前記逆方向リンク上で前記順方向リンクより少ない数の搬送波に制限するように適合されるシステム。
  15. 前記コントローラは、前記基地局である請求項14に記載のシステム。
  16. 前記コントローラは、基地局コントローラである請求項14に記載のシステム。
  17. 各順方向リンク搬送波は、1.25MHz幅である請求項14に記載のシステム。
  18. 前記コントローラは、データの複数のパケットを、個々の順方向リンク搬送波上で異なる時刻に送信するようにさらに適合される請求項14に記載のシステム。
  19. 基地局からデータを、2つ以上の順方向リンクCDMA(符号分割多元接続)搬送波上で受信する受信機と、
    前記基地局にデータを、1つまたは複数の逆方向リンクCDMA搬送波上で送信する送信機と、
    前記2つ以上の順方向リンクCDMA搬送波に対応する逆方向リンクオーバヘッド伝送を、前記逆方向リンク上で前記順方向リンクより少ない数の搬送波に制限する手段とを含むアクセス端末装置。
  20. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限する手段は、
    前記順方向リンクCDMA搬送波に対応するDRC(データ転送速度制御)情報を時間分割多重化する手段と、
    前記時間分割多重化されたDRC情報を1つの逆方向リンクCDMA搬送波上で前記基地局に送信する手段とを含む請求項19に記載のアクセス端末装置。
  21. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限する手段は、
    DRC(データ転送速度制御)情報をDRCカバーとは別に、1つまたは複数の逆方向リンクCDMA搬送波上で前記基地局に送信する手段を含み、前記DRCカバーは、各順方向リンクCDMA搬送波に関して送信されるDRC情報と一緒に反復されることはない請求項19に記載のアクセス端末装置。
  22. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限する手段は、
    前記順方向リンクCDMA搬送波に対応するACK(肯定応答)およびNAK(否定応答)を時間分割多重化する手段と、
    前記時間分割多重化されたACKおよびNAKを1つの逆方向リンクCDMA搬送波上で前記基地局に送信する手段とを含む請求項19に記載のアクセス端末装置。
  23. ACK通信路送信時間は、1/4スロットである請求項22に記載のアクセス端末装置。
  24. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限する手段は、
    複数のウォルシュ符号の同相成分および直交位相成分を使用して、1スロットまたは1/2スロットの時間でACK(肯定応答)およびNAK(否定応答)の通信路を送信する手段を含む請求項19に記載のアクセス端末装置。
  25. 逆方向リンクオーバヘッド伝送を制限する手段は、
    前記アクセス端末装置から前記基地局に単一の逆方向リンク搬送波上で単一のDSC(データソース通信路)通信路伝送を送信する手段を含む請求項19に記載のアクセス端末装置。
  26. 前記2つ以上の順方向リンク搬送波から受信されたデータをソフト合成する手段をさらに含む請求項19に記載のアクセス端末装置。
  27. 非同期伝送を使用して、複数の順方向リンク搬送波にわたるソフトハンドオフをサポートする手段をさらに含む請求項19に記載のアクセス端末装置。
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