JP2012512592A - 無線通信システムにおいて帯域幅要請情報伝送のためのリソース割当方法及び帯域幅要請情報伝送方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線通信システムにおいて帯域幅要請情報伝送のためのリソース割当方法及び帯域幅要請情報伝送方法に関するものである。本発明の一様相に係る、多重搬送波を用いる無線通信システムにおける帯域幅要請情報伝送方法において、端末は、初期接続を試みるための帯域幅要請コードを、サブフレームの第１の領域を通じて、基地局に伝送し、リソース割当を要請するための帯域幅要請情報を、前記サブフレームの第２の領域を通じて、前記基地局に伝送する。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信システムに係り、特に、無線通信システムにおいて帯域幅要請情報伝送のためのリソース割当方法及び帯域幅要請情報伝送方法に関するものである。

図１は、従来の無線通信システムにおけるリソース割当手順を示す図である。図１に示すように、従来の無線通信システムにおいて、端末は、ランダムアクセス方式でアップリンク帯域幅を要請する。端末は、帯域幅要請コード（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｒｅｑｕｅｓｔｃｏｄｅ、ＢＲコード）を基地局に伝送する（Ｓ１１０）。

端末の伝送したコードを正常に受信した基地局は、帯域幅要請（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｒｅｑｕｅｓｔ；以下、“ＢＷ−ＲＥＱ”という。）メッセージを伝送するためのアップリンクリソースを、端末に割り当てる（Ｓ１２０）。端末は、帯域幅要請コードを伝送した後、タイマーを起動し、タイマーが終了するまで、ＢＷ−ＲＥＱメッセージを伝送するためのアップリンクリソースを受けることができないと、帯域幅要請コードを再伝送する。この時、タイマーは、競合ベースの予約タイムアウト（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｔ ｉｍｅｏｕｔ）とすればいい。

端末は、割り当てられたアップリンクリソースを通じてＢＷ−ＲＥＱメッセージを基地局に伝送する（Ｓ１３０）。基地局は、ＢＷ−ＲＥＱメッセージを受信すると、データを伝送するためのアップリンクリソースを端末に割り当てる（Ｓ１４０）。端末は、割り当てられたリソースを通じてデータを伝送する（Ｓ１５０）。このように、従来の無線通信システムのリソース割当過程は、５段階からなる。

図２は、従来の無線通信システムにおけるリソース割当手順において伝送されるシグナリングとメッセージの伝送時点を示す図である。

図２に示すように、一つのフレームは、５個のダウンリンクサブフレームと３個のアップリンクサブフレームとを含む。図２において、１は、１番目のアップリンクサブフレームを通じて帯域幅要請コードを伝送した場合、シグナリング及びメッセージの伝送時点を表示し、３は、３番目のアップリンクサブフレームを通じて帯域幅要請コードを伝送した場合、シグナリング及びメッセージの伝送時点を表示する。

図２に示すように、帯域幅要請コードを伝送してからデータを伝送するまでかかった時間は、３フレームである。すなわち、一つのフレームが５ｍｓであるシステムでは、１５ｍｓがかかる。そして、競合解決（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）及び伝送に失敗して再伝送するようになると、遅延はより増加してしまう。

上述したように、従来技術に係るリソース割当方法は、遅延が長くなるため、遅延に敏感なトラフィックのＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）要求を満たすことができないという問題があった。

本発明の目的は、遅延を減らすことで、ＱｏＳ要求を満たすことができるリソース割当方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、アップリンクリソースを效率的に使用することができるリソース割当方法を提供することにある。

本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない別の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

上記課題を達成するために、本発明の一様相に係る、多重搬送波を用いる無線通信システムにおける帯域幅要請情報伝送方法において、端末は、初期接続を試みるための帯域幅要請コードを、サブフレームの第１の領域を通じて、基地局に伝送し、リソース割当を要請するための帯域幅要請情報を、前記サブフレームの第２の領域を通じて、前記基地局に伝送する。

前記課題を達成するために、本発明の他の様相に係る、多重搬送波を用いる無線通信システムにおける帯域幅要請情報伝送のためのリソース割当方法において、基地局は、初期接続を試みるための帯域幅要請コードを、サブフレームの第１の領域を通じて端末から受信し、リソース割当を要請するための帯域幅要請情報を、前記サブフレームの第２の領域を通じて前記端末から受信し、前記端末に、データ伝送のためのアップリンクリソースを割り当てる。

ここで、前記帯域幅要請コードは、あらかじめ定められている複数のコードから、前記端末が任意に選択したコードであればよい。

また、前記帯域幅要請コードは、前記基地局が前記端末に割り当てたコードであればよい。

また、前記第２の領域は、前記基地局が前記端末に割り当てた領域であればよい。

なお、前記第２の領域は、前記帯域幅要請コードによって決定されることができる。

本発明の実施例によれば、下記の効果が得られる。

第一、リソース割当手順を短縮することで遅延を低減でき、遅延に敏感なトラフィックのＱｏＳを向上させることができる。

第二、帯域幅要請情報伝送領域を柔軟に調節することによって、アップリンクリソースを效率的に使用することができる。

本発明から得られる効果は以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

従来の無線通信システムのリソース割当過程を示す図である。 従来の無線通信システムのリソース割当過程で伝送されるシグナリングとメッセージの伝送時点を示す図である。 本発明の実施例に係る無線通信システムにおけるフレーム構造を示す図である。 本発明の実施例に係る無線通信システムにおける端末で帯域幅要請情報を伝送する方法を示すフローチャートである。 帯域幅要請情報伝送と関連した情報がスーパーフレームヘッダーを通じて伝送される場合におけるフレームを示す図である。 帯域幅要請情報伝送に関連した情報がスーパーフレームヘッダー及びアドバンスドＭＡＣを通じて伝送される場合におけるフレームを示す図である。 本発明の実施例に係る４つの帯域幅要請情報伝送領域決定タイプを示す図である。 タイプ１の端末Ａとタイプ２の端末Ｂが帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。 タイプ２によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。 タイプ３によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。 タイプ４によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。 ２つの端末が基地局と交渉した時点に、帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送する例を示す図である。 タイプ１によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、２つの端末が帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。 本発明の実施例に係る帯域幅要請情報伝送方法で帯域幅要請情報伝送に成功する場合、伝送されるシグナリング及びメッセージの伝送時点を示す図である。 本発明の実施例によって、上述した本発明の実施例が具現されうる移動端末及び基地局の構成を示す図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施例を、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。ただし、本発明は、ここで説明される実施例に限定されず、様々な具現形態とすることができる。そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似の部分には類似の図面符号を付した。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を“含む”ということは、特別な記載がない限り、他の構成要素を除外するという意味ではなく、他の構成要素をさらに含むという意味である。また、明細書に記載された“…部”、“…機”、“モジュール”などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これらはハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合で具現することができる。

本発明の実施例に係る、無線通信システムにおける端末で帯域幅要請情報を伝送する方法について、図３乃至図１４を参照して説明する。

まず、本発明の実施例に係る無線通信システムにおけるフレーム構造について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例に係る無線通信システムにおけるフレーム構造を示す図である。

図３に示すように、スーパーフレームは、スーパーフレームヘッダー（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ｈｅａｄｅｒ、ＳＦＨ）から始まり、４個のフレームを含む。そして、フレームは、８個のサブフレームを含む。アップリンク比率によって、ダウンリンク伝送のために使われるサブフレームの個数とアップリンク伝送のために使われるサブフレーム個数が決定され、本発明の実施例では、一つのフレームが含む８個のサブフレームのうち、前の５個のサブフレームがダウンリンク伝送のために使われ、残りの３個のサブフレームがアップリンク伝送のために使われる。

サブフレームは、周波数軸上の複数のサブキャリアと時間軸上の複数のＯＦＤＭシンボルとを含む。サブフレームは、時間軸上ではサイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）の長さによって、５個、６個または７個のＯＦＤＭシンボルを含むことができる。

多重搬送波を用いる無線通信システムにおいて、無線リソースは、連続した副搬送波の集合であって、時間−周波数領域により定義され、時間軸上のシンボルと周波数軸上の副搬送波により区画される直方形形領域を、リソース単位（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｎｉｔ、ＲＵ）とする。したがって、サブフレームは、複数のリソース単位を含む。

アップリンクサブフレームは、制御情報伝送領域と帯域幅要請情報伝送領域とを含むことができる。制御情報伝送領域は、端末と基地局との連結を設定して維持するのに必要な制御情報を、端末が基地局に伝送する時に使用するリソース領域である。そして、帯域幅要請情報伝送領域は、端末が基地局に帯域幅要請情報を伝送する時に使用するリソース領域である。帯域幅要請情報伝送領域の位置及び個数は、基地局が端末にスーパーフレームヘッダーまたはアドバンスドＭＡＰ（Ａｄｖａｎｃｅｄ ＭＡＰ、Ａ−ＭＡＰ）を通じて伝送したり、レンジング過程のＭＡＣメッセージを通じて、ユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）方式で伝送する。

図４は、本発明の実施例に係る、無線通信システムにおいて端末で帯域幅要請情報を伝送する方法を示すフローチャートである。

図４に示すように、端末は、帯域幅要請情報伝送と関連した情報を、基地局から受信する（Ｓ４１０）。帯域幅要請情報伝送と関連した情報は、帯域幅要請情報伝送領域の位置情報、帯域幅要請情報伝送領域に割り当てられるリソース情報、帯域幅要請情報伝送領域の総個数、及び帯域幅要請コードと帯域幅要請情報伝送領域とのマッピング規則（ｍａｐｐｉｎｇ ｒｕｌｅ）を含む。帯域幅要請情報伝送と関連した情報は、システム情報を伝送するスーパーフレームヘッダーまたは特定端末と関連した情報を伝送するアドバンスドマップを通じて伝送されたり、ＭＡＣメッセージを通じてユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）方式で伝送されたりする。

図５は、帯域幅要請情報伝送と関連した情報が、スーパーフレームヘッダーを通じて伝送される場合におけるフレームを示す図である。図５に示すように、スーパーフレームヘッダーは、１番目のダウンリンクサブフレームに位置し、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールド、Ｒｅｇｉｏｎフィールド、Ｓｌｏｔフィールド及びＭａｐｐｉｎｇ ｒｕｌｅフィールドを含む。

Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドは、帯域幅要請情報伝送領域が存在するサブフレームを表示する。図５で、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドは、帯域幅要請情報伝送領域が存在するサブフレームを、ビットマップ（ｂｉｔｍａｐ）形式で表現したもので、帯域幅要請情報伝送領域が存在するサブフレーム値そのもので表現することができる。または、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドは、帯域幅要請情報伝送領域の開始サブフレーム、及び使われるサブフレーム個数で表現することができ、開始サブフレームは、あらかじめ定義されている場合には省略可能である。
図５のｘスーパーフレームでは、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドが１１０と表現されているので、帯域幅要請情報伝送領域は、４個のフレームの１番目のアップリンクサブフレームと２番目のアップリンクサブフレームにそれぞれ存在し、ｘ＋１スーパーフレームでは、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドが１００と表現されているので、帯域幅要請情報伝送領域は、４個のフレームの１番目のアップリンクサブフレームにそれぞれ存在する。

Ｒｅｇｉｏｎフィールドは、該当のサブフレームにおいて帯域幅要請情報伝送領域が始まるリソース単位番号を表示する。

Ｓｌｏｔフィールドは、帯域幅要請情報伝送領域が存在するサブフレームのそれぞれが含む帯域幅要請情報伝送領域（ｓｌｏｔ）の個数を意味する。図５のｘスーパーフレームは、Ｓｌｏｔフィールドが３であるから、１番目と２番目のアップリンクサブフレームのそれぞれに、３個の帯域幅要請情報伝送領域が存在する。一つの端末は、一つの帯域幅要請情報伝送領域（ｓｌｏｔ）を通じて帯域幅要請情報を伝送する。

Ｍａｐｐｉｎｇ ｒｕｌｅフィールドは、帯域幅要請コードと帯域幅要請情報伝送領域とのマッピング規則を表す。

図６は、帯域幅要請情報伝送に関連した情報が、スーパーフレームヘッダーとアドバンスドＭＡＰを通じて伝送される場合におけるスーパーフレームを示す図である。

図６に示すように、ＲｅｇｉｏｎフィールドとＭａｐｐｉｎｇ ｒｕｌｅフィールドは、スーパーフレームヘッダーを通じて伝送され、ｓｌｏｔフィールドは、アドバンスドＭＡＰを通じて伝送される。そして、ｓｌｏｔフィールドが各サブフレームのアドバンスドＭＡＰを通じて伝送されるので、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドは必要でない。

帯域幅要請情報伝送に関連した情報は、追加的な情報（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に分類されて、別のチャンルを通じて伝送されても良い。帯域幅要請情報伝送に関連した情報は、属するシステム情報グループによって変更間隔が決定される。すなわち、毎スーパーフレームごとに伝送されるシステム情報グループに属すると、毎スーパーフレーム単位に変更でき、ｎスーパーフレームごとに伝送されるグループに属すると、ｎスーパーフレーム単位に変更できる。

図６で、ＲｅｇｉｏｎフィールドとＭａｐｐｉｎｇ ｒｕｌｅフィールドの変更単位は、ｎスーパーフレーム（ｎ≧１）単位であり、ｓｌｏｔフィールドの変更単位は、ｎサブフレーム（ｎ≧１）単位である。したがって、ｓｌｏｔフィールドを、スーパーフレームヘッダーを通じて伝送する場合に比べて、より柔軟にアップリンクのロード（ｌｏａｄ）に応じて帯域幅要請情報伝送領域の個数を調節するこどかできる。

端末は、基地局から受信した帯域幅要請情報伝送に関連した情報に基づき、帯域幅要請情報を、帯域幅要請情報伝送領域を通じて基地局に伝送する（Ｓ４２０）。この時、帯域幅要請情報を伝送するサブフレームの制御リソース領域を通じて帯域幅要請コードを伝送することができる。

端末は、基地局にランダムアクセスを試みる際に、競合ランダムアクセスのために、あらかじめ定められている複数のコードのうちの一つのコードを任意に選択して伝送し、この時に伝送するコードを、帯域幅要請コードという。帯域幅要請コードは、特に限定されず、無線通信システムによってビットストリーム、シグネーチャー（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）、ランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）、接続シーケンス（ａｃｃｅｓｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などの用語に取り替えることもできる。帯域幅要請コードには、アダマール（Ｈａｄａｍａｒｄ）コードのような直交コードまたはＣＡＺＡＣコードなどを用いることができ、これに限定されるものではない。

帯域幅要請情報は、端末が基地局にリソース割当を要請するために伝送しなければならない情報である。従来技術のＢＷ−ＲＥＱメッセージは、帯域幅要請大きさ（ＢＲ ｓｉｚｅ）、待機中のトラフィック状態、ＱｏＳ関連情報などを含み、帯域幅要請情報は、従来技術のＢＷ−ＲＥＱメッセージの全部または一部の情報と追加的な情報を含むことができる。すなわち、帯域幅要請情報は、ＱｏＳレベル、ＱｏＳインデックス、ＱｏＳ ＩＤ及びフローＩＤのようなＱｏＳ関連情報、端末ＩＤ（ｓｔａｔｉｏｎ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び帯域幅要請大きさを含むことができる。

端末ＩＤは、帯域幅要請情報を伝送する端末がいかなる端末であるかを表し、帯域幅要請大きさは、端末が、データ伝送のために基地局に割当を要請するリソースの大きさを表す。フローＩＤ（Ｆｌｏｗ ＩＤ）は、端末がユーザデータまたは制御データを伝送するための連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）のインデックスを表す。

そして、ＱｏＳレベル、ＱｏＳインデックス及びＱｏＳＩＤは、端末が要求するＱｏＳレベルを意味する。ＱｏＳレベル、ＱｏＳインデックス及びＱｏＳＩＤは、グラントスケジューリングタイプ（ｇｒａｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｔｙｐｅ）や端末の優先順位のような様々なＱｏＳパラメータによって決定される。

グラントスケジューリングタイプは、無線通信システムがアップリンクリソース要請とそれに応じたリソース割当を效率的に行うために、各応用サービスを５タイプに分類したものである。５つのグラントスケジューリングタイプは、非要求保障サービス（Ｕｎｓｏｌｉｃｉｔｅｄ Ｇｒａｎｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＵＧＳ）、実時間ポーリングサービス（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｐｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ｒｔＰＳ）、拡張実時間ポーリングサービス（ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｐｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ｅｒｔＰＳ）、非実時間ポーリングサービス（ｎｏｎ−ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｐｏｌｌｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ｎｒｔＰＳ）、最善努力サービス（ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ、ＢＥ）である。スケジューリングタイプは、実時間サービス（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）と非実時間サービス（ｎｏｎ ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）に分類したり、遅延敏感サービス（ｄｅｌａｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）と遅延許容サービス（ｄｅｌａｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｓｅｒｖｉｃｅ）に分類することができる。したがって、スケジューリングタイプは、この分類によって分類されたサービスを指示するようにシグナリングされることができる。

端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域を決定する方法について説明する。本発明の実施例では、４つの帯域幅要請情報伝送領域決定タイプについて説明する。

図７は、本発明の実施例に係る４つの帯域幅要請情報伝送領域決定タイプを示す図である。図７において、タイプ１は、競合ベースのプロシージャ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）で用いられる方法であり、タイプ２乃至４は、非競合ベースのプロシージャ（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）で用いられる方法である。すなわち、タイプ１において、端末は、あらかじめ定められている複数のコードから任意のコードを選択して基地局に伝送し、タイプ２及び３において、端末は、基地局から与えられた帯域幅要請コードを基地局に伝送する。

タイプ３では、基地局が帯域幅要請コードを端末に割り当てる時、帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域を一緒に割り当てる。

タイプ４では、基地局が帯域幅要請コードを端末に割り当てらず、帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域を端末に割り当てる。

端末に帯域幅要請コードまたは帯域幅要請情報伝送領域を割り当てる方法は、ブロードキャスト方式及びユニキャスト方式がある。ブロードキャスト方式の一例には、アドバンスドＭＡＰを用いる方法がある。アドバンスドＭＡＰは、放送用の端末ＩＤでマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）されており、アドバンスドＭＡＰ中の割当情報から、との端末に割り当てられたかがわかる。ユニキャスト方式の一例には、ＭＡＣメッセージを用いるものがある。基地局は、帯域幅要請コードまたは帯域幅要請情報伝送領域割当情報を、ＭＡＣメッセージに含めて割り当てた端末にのみ伝送することができる。ＭＡＣメッセージには、レンジング関連メッセージ、フロー生成／修正（ｆｌｏｗ ｃｒｅａｔｉｏｎ／ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）関連メッセージなどがある。

タイプ２では、端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域は、端末が基地局に伝送する帯域幅要請コードによって決定される。例えば、帯域幅要請情報伝送領域は、端末が基地局に伝送する帯域幅要請コードを、帯域幅要請コードと帯域幅要請情報伝送領域のマッピング規則に代入して決定する。マッピング規則は、帯域幅要請コードのインデックスまたは帯域幅要請コードのインデックスの一部値を用いて帯域幅要請情報伝送領域を決定するように定められることができる。

例えば、帯域幅要請情報伝送領域が４個であり、マッピング規則が、帯域幅要請コードのインデックスを帯域幅要請情報伝送領域の総個数である４個で割った余りによって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、端末が基地局に伝送する帯域幅要請コードのインデックスが４または８であれば、端末は０番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送する。

タイプ１では、端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域は、端末が基地局に伝送する帯域幅要請コードによって決定される。一例として、タイプ１では、端末が基地局に伝送する帯域幅要請コードを、帯域幅要請コードと帯域幅要請情報伝送領域のマッピング規則に代入して、帯域幅要請情報伝送領域を決定し、決定された帯域幅要請情報伝送領域が、タイプ２またはタイプ４の端末に占有された帯域幅要請情報伝送領域でなければ、決定された帯域幅要請情報伝送領域を使用し、占有された帯域幅要請情報伝送領域であれば、決定された帯域幅要請情報伝送領域の直前領域または直後領域を使用する。

この時、端末は、タイプ２またはタイプ４の端末に基地局が伝送する帯域幅要請コードまたは帯域幅要請情報伝送領域に関する情報を受信し、この情報から、占有された帯域幅要請情報伝送領域がわかる。

図８は、タイプ１の端末Ａ及びタイプ２の端末Ｂが、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。

図８で、端末Ａは、インデックス４の帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送し、端末Ｂは、インデックス８の帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送する。マッピング規則が、帯域幅要請コードのインデックスを４で割った余りによって帯域幅要請情報伝送領域を決定するとすれば、端末Ａが伝送する帯域幅要請コードのインデックスが４であるから、マッピング規則によって決定された帯域幅要請情報伝送領域は、０番の帯域幅要請情報伝送領域であるが、０番の帯域幅要請情報伝送領域は端末Ｂに占有されているので、端末Ａは直後の領域である１番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて、帯域幅要請情報を伝送する。そして、端末Ｂは、伝送する帯域幅要請コードのインデックスが８であるから、０番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送する。そして、端末Ａ及びＢは、基地局からデータ伝送のためのアップリンクリソースを受ける。

タイプ２では、基地局から与えられた帯域幅要請コードによって、帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域が決定され、タイプ３及び４では、基地局が、帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域を、端末に割り当てる。したがって、基地局は、特定端末が特定帯域幅要請情報伝送領域を特定時点に独占して使用できるように設計可能である。

すなわち、タイプ２では、特定端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域が、他の端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域と重ならないように、基地局が特定端末に帯域幅要請コードを割り当て、タイプ３及び４では、特定端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域が、他の端末が帯域幅要請情報を伝送する時に使用する帯域幅要請情報伝送領域と重ならないように。基地局が特定端末に帯域幅要請情報伝送領域を割り当てる。

そのための一方法には、特定端末に帯域幅要請コードあるいは帯域幅要請情報伝送領域を割り当てる時、不特定端末が使用可能な帯域幅要請コードあるいは帯域幅要請情報伝送領域以外の別のコードあるいは領域を割り当てる方法がある。この方法では、特定端末に割り当てられたコードあるいは領域に関する情報が、不特定端末にはわからない。

他の方法には、不特定端末のための帯域幅要請コードあるいは帯域幅要請情報伝送領域と、特定端末のための帯域幅要請コードあるいは帯域幅要請情報伝送領域とを分離し、これについての情報を端末に知らせる方法がある。例えば、総６個のスロットのうち、３個のスロットは不特定端末のためのもので、残り３個は、特定端末のためのものであるという情報を知らせる。この方法によれば、不特定端末には、特定端末の割当コードあるいは領域情報がわからなくて済む。

図９は、タイプ２によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図であり、図１０は、タイプ３によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図であり、図１１は、タイプ４によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。

図９で、端末Ａは、インデックス４の帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送し、端末Ｂは、インデックス７の帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送する。マッピング規則が、帯域幅要請コードのインデックスを４で割った余りによって帯域幅要請情報伝送領域を決定するとすれば、端末Ａは、伝送する帯域幅要請コードのインデックスが４であるから、０番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送し、端末Ｂは、伝送する帯域幅要請コードのインデックスが７であるから、３番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送する。そして、端末Ａ及びＢに、基地局からデータ伝送のためのアップリンクリソースが割り当てられる。

図１０で、端末には、基地局からインデックス４の帯域幅要請コードと３番の帯域幅要請情報伝送領域が割り当てられる。そして、端末は、インデックス４の帯域幅要請コード番と帯域幅要請情報を、基地局に伝送する。この時、帯域幅要請情報は、割り当てられた３番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて伝送する。そして、基地局から、データ伝送のためのアップリンクリソースが割り当てられる。

図１１で、端末に基地局から３番の帯域幅要請情報伝送領域が割り当てられる。そして、端末は、帯域幅要請情報を、割り当てられた３番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて伝送し、基地局からデータ伝送のためのアップリンクリソースが割り当てられる。

そして、タイプ２または４で基地局は帯域幅要請コードまたは帯域幅要請情報伝送領域を割り当てる時、帯域幅要請情報を伝送する時点を端末と交渉することができる。帯域幅要請情報を伝送する時点は、帯域幅要請情報の位置及び周期で特定される。

図１２は、２つの端末が基地局と交渉した時点に、帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送する例を示す図である。図１２で、端末Ａ及び端末Ｂは、１番目のアップリンクサブフレームに、２フレーム周期で帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送する。図１２に示すように、互いに異なる端末がリソースを共有して使用すると、アップリンクリソースの効率を高めることができる。

タイプ１では、端末が任意の帯域幅要請コードを選択して伝送するから、特定端末が特定帯域幅要請情報伝送領域を特定時点に独占して使用できるように設計し難い。すなわち、２つの端末が、異なる帯域幅要請コードを選択しても、同一の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送することができる。

図１３は、タイプ１によって帯域幅要請情報伝送領域を決定する場合、２つの端末が帯域幅要請情報を伝送する手順を示す図である。

図１３で、端末Ａは、インデックス４の帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送し、端末Ｂは、インデックス８の帯域幅要請コード及び帯域幅要請情報を伝送する。マッピング規則が、帯域幅要請コードのインデックスを４で割った余りによって帯域幅要請情報伝送領域を決定するとすれば、端末Ａは、伝送する帯域幅要請コードのインデックスが４であるから、０番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送し、端末Ｂは、伝送する帯域幅要請コードのインデックスが８であるから、０番の帯域幅要請情報伝送領域を通じて帯域幅要請情報を伝送する。端末Ａ及び端末Ｂが、同一の帯域幅要請情報伝送領域を使用したので、端末Ａ及び端末Ｂの帯域幅要請情報は損傷する。基地局は、インデックス４の帯域幅要請コードとインデックス８の帯域幅要請コードを認識すると、帯域幅要請情報伝送領域をデコーディングしなくても、端末Ａ及び端末Ｂが同一の帯域幅要請情報伝送領域を使用したということがわかる。したがって、端末Ａ及び端末Ｂに、ＢＷ−ＲＥＱメッセージを伝送できるアップリンクリソースを割り当てる。端末Ａ及び端末Ｂは、ＢＷ−ＲＥＱメッセージを基地局に伝送し、基地局は、端末Ａ及び端末Ｂに、データ伝送のためのアップリンクリソースを割り当てる。

再び図４を参照すると、上述したように、帯域幅要請コードの伝送には成功し、帯域幅要請情報の伝送には失敗すると（Ｓ４３０）、端末は、ＢＷ−ＲＥＱメッセージの伝送のためのアップリンクリソースが割り当てられ（Ｓ４４０）、割り当てられたアップリンクリソースを通じてＢＷ−ＲＥＱメッセージを伝送する（Ｓ４５０）。続いて、端末は、基地局からデータ伝送のためのアップリンクリソースが割り当てられ（Ｓ４６０）、データを伝送する（Ｓ４７０）。

そして、帯域幅要請情報の伝送に成功すると（Ｓ４３０）、データ伝送のためのアップリンクリソースを受け（Ｓ４６０）、該アップリンクリソースを通じてデータを伝送する（Ｓ４７０）。

図１４は、本発明の実施例に係る帯域幅要請情報伝送方法において帯域幅要請情報伝送に成功する場合、伝送されるシグナリングとメッセージの伝送時点を示す図である。

図１４で、“１”は、１番目のアップリンクサブフレームを通じて帯域幅要請情報を伝送した場合、シグナリング及びメッセージの伝送時点を表示し、“３”は、３番目のアップリンクサブフレームを通じて帯域幅要請情報を伝送した場合、シグナリング及びメッセージの伝送時点を表示する。

図１４に示すように、帯域幅要請コードを伝送してからデータを伝送するまでかかった時間は、２フレームである。

そして、端末は、使用中の帯域幅要請情報伝送領域を使用中止することを要請するメッセージ、シグナリングまたはトリガーを基地局から受信すると、帯域幅要請情報伝送領域使用を中止する。

タイプ２及び３では、端末が基地局から帯域幅要請コード割当解除メッセージを受信すると、帯域幅要請コードを返し、帯域幅要請情報伝送領域も使用できなくなる。ただし、端末がタイプ３からタイプ４に遷移する場合には、帯域幅要請コードを返しても帯域幅要請情報伝送領域を継続して使用することができる。

タイプ２乃至４では、基地局が、ユニキャストメッセージを通じて、帯域幅要請情報伝送領域の使用中止を端末に要請できる。基地局は、データメッセージや制御メッセージに付加（Ｐｉｇｇｙｂａｃｋ）して、帯域幅要請情報伝送領域を使用中止することを要請することもでき、単独ＭＡＣメッセージ（ＭＡＣ ｍｅｓｓａｇｅ）を通じて、帯域幅要請情報伝送領域を使用中止することを要請することもできる。

いかなるタイプに対しても、基地局は、放送メッセージ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を通じて、端末に帯域幅要請情報伝送領域の使用中止を要請することができる。基地局は、使用中止する帯域幅要請情報伝送領域の識別情報を値あるいはビットマップの形式で端末に伝送する。例えば、基地局から伝送された割当情報（ｌｏｃａｔｉｏｎ、ｓｌｏｔフィールド）の値が０になっていると、端末は、それ以上使用できないと判断することができる。この時、いかなる帯域幅要請情報伝送領域も使用できないというメッセージを伝送することができる。タイプ２及び３で、基地局から割り当てられた帯域幅要請コードがある場合、端末は、割り当てられた帯域幅要請コードを継続して使用することができる。タイプ１または２における端末は、使用中の帯域幅要請情報伝送領域の使用を中止することを要請する放送メッセージを受信すると、帯域幅要請情報は伝送せず、帯域幅要請コードのみを伝送する。タイプ３における端末は、使用中の帯域幅要請情報伝送領域の使用を中止することを要請する放送メッセージを受信すると、タイプ２に自動遷移したり、帯域幅要請コードのみを伝送し、タイプ４における端末は、タイプ１に自動遷移したり、帯域幅要請コードのみを伝送したりする。

本発明は、８０２．１６ｅ端末を支援するための領域であるエルゾーン（Ｌ−Ｚｏｎｅ）に進入した８０２．１６ｍ端末に適用することができる。この場合、帯域幅要請情報伝送領域を通じて伝達される情報のうち、端末ＩＤ、ＱｏＳ ＩＤまたはフローＩＤの代わりに連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）ＩＤが、基地局に伝送されることができる。そして、本発明は、フェムト（Ｆｅｍｔｏ）セルにおいて端末のために適用されることができ、許可された端末の他、非許可の端末も進入できるＣＳＧオープンフェムトセルにおいて、許可された端末のために適用されることができる。

図１５は、図６は、本発明のさらに他の実施例であって、上述した本発明の実施例が具現されうる移動端末及び基地局の構成を示す図である。

移動端末（ＡＭＳ）及び基地局（ＡＢＳ）は、情報、データ、信号及び／またはメッセージなどを送受信できるアンテナ８００，８１０、アンテナを制御してメッセージを伝送する送信モジュール（Ｔｘ ｍｏｄｕｌｅ）８４０，８５０、アンテナを制御してメッセージを受信する受信モジュール（Ｒｘ ｍｏｄｕｌｅ）８６０、８７０、基地局との通信と関連した情報を記憶するメモリー８８０、８９０、及び送信モジュール、受信モジュール及びメモリーを制御するプロセッサ８２０，８３０をそれぞれ含む。ここで、基地局は、フェムト基地局またはマクロ基地局であれば良い。

アンテナ８００，８１０は、送信モジュール８４０，８５０で生成された信号を外部に伝送したり、外部から無線信号を受信して受信モジュール８６０，８７０に伝達する機能を果たす。多重アンテナ（ＭＩＭＯ）機能が支援される場合には、２個以上のアンテナが備えられることができる。

プロセッサ８２０，８３０は、一般に、移動端末または基地局の全般的な動作を制御する。特に、プロセッサは、上述した本発明の実施例を行うための制御機能、サービス特性及び伝播環境に応じたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム可変制御機能、ハンドオーバー（ＨａｎｄＯｖｅｒ）機能、認証及び暗号化機能などを行うことができる。また、プロセッサ８２０，８３０はそれぞれ、種々のメッセージの暗号化を制御できる暗号化モジュール及び種々のメッセージの送受信を制御するタイマーモジュールをさらに含むことができる。

送信モジュール８４０，８５０は、プロセッサからスケジューリングされて外部に伝送される信号及び／またはデータに所定の符号化（ｃｏｄｉｎｇ）及び変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行った後、アンテナ８００，８１０に伝達することができる。

受信モジュール８６０，８７０は、外部からアンテナ８００，８１０を介して受信した無線信号に復号（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）及び復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行って、原本データの形態に復元し、プロセッサ８２０，８３０に伝達することができる。

メモリー８８０、８９０は、プロセッサの処理及び制御のためのプログラムを記憶することもでき、入／出力されるデータ（移動局の場合、基地局から割り当てられたアップリンクグラント（ＵＬ ｇｒａｎｔ）、システム情報、ステーション識別子（ＳＴＩＤ）、フロー識別子（ＦＩＤ）、動作時間（Ａｃｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）、領域割当情報及びフレームオフセット情報など）の臨時記憶のための機能を果たすことができる。

また、メモリーは、フラッシュメモリータイプ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃａｒｄ ｍｉｃｒｏ ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリー（例えば、ＳＤまたはＸＤメモリー等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気メモリー、磁気ディスク、光ディスクのうちの少なくとも一つのタイプの記憶媒体を含むことができる。

図１５で説明した移動端末及び基地局装置の構成成分及び機能を用いて上述の本発明の実施例を行うことができる。以下では、移動局及び基地局装置の機能についてより具体的に説明する。

移動端末に設けられたプロセッサ８２０は、移動端末の遊休モード動作を制御することができる。すなわち、プロセッサ８２０は、遊休モード動作を開始するために、ＤＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを生成し、伝送モジュールを介して基地局に伝送することができる。また、基地局からＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージを受信し、ＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージに含まれたパラメータをデコーディングして遊休モード動作を行うことができる。

また、移動端末のプロセッサ８２０は、遊休モードにおいて位置更新条件を満たす場合に、基地局との位置更新を制御することができる。すなわち、移動端末のプロセッサは、Ｐタイマーパラメータを含むＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを構成して基地局に伝送でき、基地局からＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを受信することができる。この時、プロセッサは、ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージに含まれたＰタイマーパラメータ及び新しいページング情報を用いて、第１のページングオフセット及び／または第２のページングオフセットで、ページングメッセージをモニタリングすることができる。

基地局に設けられたプロセッサ８３０は、移動端末の遊休モード動作を支援することができる。例えば、移動端末からＤＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信すると、基地局のプロセッサは、Ｐタイマー及びページング情報のうちの一つ以上が含まれるＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージを構成して、移動端末に伝送することができる。

また、基地局は、移動端末の位置更新を支援することができる。例えば、移動端末からレンジング要請メッセージを受信すると、基地局のプロセッサは、Ｐタイマーパラメータ及び／または新しいページング情報のうちの一つ以上を含むレンジング応答メッセージを移動端末に伝送することができる。この時、基地局は、オーバーレイマクロセル基地局またはフェムトセル基地局であれば良い。

本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例に係る帯域幅要請情報伝送方法は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例に係る帯域幅要請情報伝送方法は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態とすることができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶され、プロセッサにより駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられて、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の技術的思想及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化可能であるということは、当業者にとっては明らかである。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解析により決定されるべきであり、よって、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めることができるということは明らかである。

Claims (12)

1. 多重搬送波を用いる無線通信システムにおける端末で帯域幅要請情報を伝送する方法であって、
   ランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）を試みるために、帯域幅要請コードを、サブフレームの第１の領域を通じて基地局に伝送する段階と、
   リソース割当を要請するために、帯域幅要請情報を、前記サブフレームの第２の領域を通じて前記基地局に伝送する段階と、
   を含む、帯域幅要請情報伝送方法。
2. 前記帯域幅要請コードは、あらかじめ定められている複数のコードから前記端末が選択したコードであることを特徴とする、請求項１に記載の帯域幅要請情報伝送方法。
3. 前記帯域幅要請コードは、前記基地局から割り当てられたコードであることを特徴とする、請求項１に記載の帯域幅要請情報伝送方法。
4. 前記第２の領域は、基地局から割り当てられたことを特徴とする、請求項３に記載の帯域幅要請情報伝送方法。
5. 前記第２の領域は、前記帯域幅要請コードによって決定されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帯域幅要請情報伝送方法。
6. 前記帯域幅要請情報の伝送と関連した情報を前記基地局から受信する段階をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の帯域幅要請情報伝送方法。
7. 多重搬送波を用いる無線通信システムにおける基地局で帯域幅要請情報伝送のためのリソースを割り当てる方法であって、
   ランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）を試みるための帯域幅要請コードを、サブフレームの第１の領域を通じて、端末から受信する段階と、
   リソース割当を要請するための帯域幅要請情報を、前記サブフレームの第２の領域を通じて、前記端末から受信する段階と、
   前記端末に、データ伝送のためのアップリンクリソースを割り当てる段階と、
   を含む、リソース割当方法。
8. 前記帯域幅要請コードは、あらかじめ定められている複数のコードから前記端末が選択したコードであることを特徴とする、請求項７に記載のリソース割当方法。
9. 前記帯域幅要請コードは、前記基地局が前記端末に割り当てたコードであることを特徴とする、請求項７に記載のリソース割当方法。
10. 前記第２の領域は、前記基地局が前記端末に割り当てた領域であることを特徴とする、請求項９に記載の帯域幅要請情報伝送方法。
11. 前記第２の領域は、前記帯域幅要請コードによって決定されることを特徴とする、請求項７乃至９のいずれか１項に記載のリソース割当方法。
12. 前記受信した帯域幅要請情報が損傷すると、前記端末に、帯域幅要請メッセージ伝送のためのアップリンクリソースを割り当てる段階と、
    前記端末から帯域幅要請メッセージを受信する段階と、
    をさらに含む、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のリソース割当方法。

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