JP4339361B2

JP4339361B2 - 周波数バンドに応じる適応変調符号化（ＢａｎｄＡＭＣ）を用いる広帯域無線接続システムにおけるデータ伝送方法及びシステム

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Publication number: JP4339361B2
Application number: JP2006553065A
Authority: JP
Inventors: ジュン−シン・パク; グン−ウィ・リン; ホン−スン・チャン; ジェ−ジョン・シン
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2009-10-07
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Description

本発明は、無線通信システムにおけるデータ伝送方法及び装置に係り、特に、直交分割多重接続(ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)システムにおいて、周波数バンドに応じる適応変調符号化(ＢａｎｄＡＭＣ:Adaptive Modulation and Coding)を適用してデータを伝送するための方法及び装置に関する。

通常、無線通信システムは、端末に固定的な有線ネットワークを接続できない場合に備えて開発されたシステムである。このような無線通信システムは、セルラーシステム(cellular system)のような移動通信システムに発展してきた。セルラーシステムとは、無線チャンネルを介して端末と通信を遂行する基地局と、有線ネットワークとを接続するためのシステムをいう。このようなセルラーシステムの代表的なシステムは、コード分割多重接続(ＣＤＭＡ:Code Division Multiple Access)方式を用いるセルラー移動通信システムである。

セルラーシステムは音声通信を提供するために開発されたが、現在では、様々なデータサービスを提供できるシステムが提案されている。また、各ユーザにより要求されるデータの量が増加する一方、ユーザは多量のデータをより迅速に伝送しようとする。したがって、コード分割多重接続方式を用いるセルラーシステムでは、高速データ伝送を支援するために様々な研究が行われてきた。

一方、ユーザに多くのデータを高速で提供するために、コード分割多重接続方式とは異なる直交周波数分割多重(ＯＦＤＭ:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式のシステムについての研究が活発に行われている。さらに、直交周波数分割多重方式を用いるシステムを商用化するための論議もなされている。これにより、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)のＩＥＥＥ８０２.１６標準化グループは、固定端末に対して無線広帯域インターネットサービスを提供するための標準として、ＩＥＥＥ８０２.１６ｄ標準の制定を推進している。

前述したＯＦＤＭ方式は、時間分割接続(Time Division Access:ＴＤＡ)技術と周波数分割接続(Frequency Division Access:ＦＤＡ)技術とを結合させる二次元接続方法として定義することができる。ＩＥＥＥＰ８０２.１６ｄ/Ｄ３-２００４では、全体帯域を副搬送波(sub carrier)単位に分け、これら副搬送波のうち、一部をサブチャンネル(sub channel)にグループ化して、各サブチャンネルをユーザに割り当てる直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方法を使用している。したがって、システム内のすべての使用者端末は、全体帯域に幅広くわたる副搬送波からなるサブチャンネルを使用する。よって、ＯＦＤＭＡ方式を使用するシステム(以下、ＯＦＤＭＡシステムと称する)では、データを所定のサブチャンネルを構成する複数の副搬送波を通じて伝送する。

一方、広帯域ＯＦＤＭＡシステムでは、基地局に接続されているすべてのユーザが共通チャンネルを共有して使用し、各ユーザがチャンネルを使用する区間は、各フレームごとに基地局により割り当てられる。したがって、基地局は、接続情報をアップリンク接続情報及びダウンリンク接続情報に分け、各フレームの前方部分にアップリンク接続情報及びダウンリンク接続情報を割り当ててすべてのユーザに放送する。

このような広帯域ＯＦＤＭＡシステムにおいて、接続情報は変調方式及び符号化率などの情報を含んで各フレームごとに伝送される。かかる一般的なフレーム構造について添付図面に参照して説明する。

図１は、一般的な広帯域直交周波数分割多重接続システムにおけるアップリンク/ダウンリンクを含むフレーム構造を示したブロック図である。図１において、縦軸は各種サブチャンネルの番号(Ｓ，Ｓ＋１，Ｓ＋２，．．．Ｓ＋Ｌ)１４７を示し、横軸、すなわち、時間軸(ｔ)は、ＯＦＤＭＡシンボルの番号１４５を示す。

図１を参照すると、フレームは、時間分割されているダウンリンク(Downlink:ＤＵ)１４９及びアップリンク(Uplink:ＵＬ)１５３からなり、一つのＯＦＤＭＡフレームは、複数(例えば、Ｌ個)のチャンネルで構成される。このようなＯＦＤＭＡシステムは、システムで使用される全体副搬送波、特に、データ副搬送波を全体周波数帯域に分散させて周波数ダイバーシティ利得(frequency diversity gain)を獲得することを目的とする通信システムである。

ダウンリンク１４９は、送信側端末機と受信側基地局との同期を合わせるために前方に位置するプリアンブル１１１と、ＦＣＨ(Frame Control Header)１１３、ＤＬ_ＭＡＰ１１５及びＵＬ_ＭＡＰ１１７のような放送データ情報と、ダウンリンクバースト１２１，１２３，１２５，１２７，１２９とを含む。

アップリンク１５３は、送信側端末機と受信側基地局との同期を合わせるために、アップリンクバースト１３７，１３９，１４１の前方に位置するプリアンブル１３１，１３３，１３５と、基地局受信電力を調整するためのレンジングサブチャンネル(ranging sub-channel)１４３とを含む。アップリンクバースト１３７，１３９，１４１及びダウンリンクバースト１２１，１２３，１２５，１２７，１２９の位置及び割り当てに関する情報は、ＤＬ_ＭＡＰ１１５、ＵＬ_ＭＡＰ１１７を通じて基地局が端末に知らせる。すると、端末は、その情報を通じてフレームごとに周波数とシンボルとが結合したサブチャンネルを可変的に割り当てられて基地局と通信をする。すなわち、フレームごとに固定されたサブチャンネルでない、相異なるサブチャンネルを使用する。

また、ダウンリンクからアップリンクへの変換過程は、第１のＴＴＧ(Transmit/receive Transition Gap)１５１の内に行われるが、アップリンクからダウンリンクへの変換過程は、第２のＲＴＧ(Receive/transmit Transition Gap)１５５の内に行われる。このような変換過程後には、プリアンブル領域を置いて端末がシステム同期を獲得可能にする。

上述したように、フレームは無線チャンネルを通じて伝送される前に、最も正確な所定の符号化率及び伝送率に応じて符号化及び変調されて伝送される。例えば、端末のセル位置に応じて、端末のチャンネル状態が変わる。セルの中心部に位置した端末は、良好なチャンネル状態を有するため、効率の高い変調方式及び低い符号化率を使用するが、セルの境界面に位置した端末は、隣接した基地局からの干渉によりチャンネル状態が悪いため、効率の低い変調方式及び高い符号化率を使用することにより、データの信頼性を高める。

しかしながら、従来のＯＦＤＭＡシステムは、全体帯域に幅広くわたる副搬送波からなるサブチャンネルを使用するため、特定端末が自身のチャンネル状態に応じて品質が良好であると判断される周波数バンドを使用するか、チャンネル品質に応じて符号化方法や変調方法などを変えることが不可能である。

また、上述したフレーム構造では、周波数バンドに応じて符号化方法及び変調方法を変更して使用する多重符号化方式が使用しにくい。これは、副搬送波をグループ化してサブチャンネルとして使用する従来のシステムで、周波数帯域に応じる多重符号化方式を使用すると、一つの周波数帯域を小さい周波数帯域に分けたサブ周波数帯域をサブチャンネルとして使用するからである。

したがって、上述したような一般的なフレーム構造や、これに含まれる符号化及び変調に対する情報を端末に知らせるためのＭＡＰ情報要素では、周波数バンドによる多重符号化方式のサブチャンネルを表現することができない。

したがって、本発明の目的は、広帯域無線接続システムにおいて、端末のチャンネル状況に応じて周波数バンドに応じる適応変調符号化(ＢａｎｄＡＭＣ)を用いてデータを高速送受信するための方法及びシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、広帯域無線接続システムで周波数バンドに応じる適応変調符号化を用いるために、新規なＭＡＰ情報要素を生成するためのデータ送受信方法及びシステムを提供することである。

本発明の更に他の目的は、周波数バンドに応じる適応変調符号化を用いる広帯域無線接続システムにおいて、アップリンク又はダウンリンクのバーストを同時に割り当てる場合、バースト割り当てのためのオーバーヘッドを低減するための新規なＭＡＰ情報要素を生成及び解釈するための方法及びシステムを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、広帯域無線通信システムにおいてチャンネル状況に応じて移動端末にデータバーストを割り当てる方法であって、移動端末に割り当てられたデータバーストを有するサブ周波数バンド情報と、該当サブ周波数バンド内において移動端末に割り当てられたＢａｎｄＡＭＣサブチャンネルの数に関する情報とを含む割り当て情報をその移動端末に伝送するステップと、移動端末から割り当て情報に応じてデータバーストを受信するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の他の特徴によれば、広帯域無線通信システムにおいて移動端末がチャンネル状況に応じて基地局からデータバーストを受信するための方法であって、移動端末に割り当てられたデータバーストを有するサブ周波数バンド情報と、該当サブ周波数バンド内において移動端末に割り当てられたＢａｎｄＡＭＣサブチャンネルの数に関する情報とを含む割り当て情報を受信するステップと、割り当て情報に応じてデータバーストを受信するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の特徴によれば、広帯域無線通信システムにおいてチャンネル状況に応じてデータバーストを伝送するためのシステムであって、移動端末が受信するべきデータバーストを有するサブ周波数バンド情報と、サブ周波数バンド内における移動端末が受信するべきデータバーストの位置を表すＢａｎｄＡＭＣサブチャンネルに関する情報とを含む割り当て情報を移動端末に伝送する基地局と、その割り当て情報のサブ周波数バンド及びＢａｎｄＡＭＣサブチャンネルに基づいて、基地局からデータバーストを受信する移動端末と、を含むことを特徴とする。

上述したように、本発明は、広帯域無線接続システムにおいて、周波数バンドに応じる適応変調符号化(ＢａｎｄＡＭＣ)方式の使用に必要なＭＡＰ情報要素を新たに生成及び解釈して端末別に周波数バンド、符号化方式及び変調方式などを割り当てる効率的なＭＡＰメッセージを構成することが可能である。

また、アップリンク及びダウンリンクバーストのＭＡＰ情報を表すために共通形式を使用することによって、必要に応じて、アップリンク及びダウンリンクバースト情報を表すＭＡＰ情報要素を１つとして構成することができ、これにより、ＭＡＰ情報要素を公知するために使用されるシステムオーバーヘッドを低減することもできる。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。本発明の説明において、同じ構成要素に関しては、他の図面に表示されても、同じ参照符号を付ける。また、本発明の要旨のみを明瞭にするために、関連した公知の機能や構成についての具体的な説明は、適宜省略する。

本発明によれば、基地局(Base Station:ＢＳ)と使用者端末(Subscriber Station:ＳＳ)とが周波数帯域に応じる適応変調符号化(ＢａｎｄＡＭＣ)を用いて通信する場合、基地局が、使用者端末に割り当てられた周波数バンド及び使用する符号化方法などを知らせる。このためには、周波数バンドに応じる適応変調符号化のための新たなＭＡＰ情報要素を定義しなければならない。また、新たに生成されたＭＡＰ情報要素の伝達時に発生するオーバーヘッドを低減する方案も考慮するべきである。したがって、本発明の実施形態では、広帯域無線接続システムにおいて、周波数バンドに応じる適応変調符号化方式の使用に必要な低いオーバーヘッドを有するＭＡＰ情報要素の形式を新たに定義し、このようなＭＡＰ情報要素を生成及び解釈するための方式について説明する。

まず、本発明の実施形態に応じて新たに生成されたＭＡＰ情報要素を含むフレーム構造について説明する。

図２は、本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式(ＢａｎｄＡＭＣ)を用いる広帯域直交周波数多重化接続システム(ＯＦＤＭＡ)におけるアップ/ダウンリンクのフレーム構造を示したブロック図である。図２において、ダウンリンク周波数バンドに応じる適応変調符号化サブチャンネル(ＢａｎｄＡＭＣサブチャンネル)の数はｋ＋１であり、アップリンクＢａｎｄＡＭＣサブチャンネルの数はｈである。各々のＢａｎｄＡＭＣサブチャンネルを、ＢａｎｄＡＭＣＤＬＢｕｒｓｔ #ｋ＋１及びＢａｎｄＡＭＣＵＬＢｕｒｓｔ #ｈとして表示する。ここで、横軸はＯＦＤＭＡシンボルを示し、縦軸はサブチャンネルを示す。

図２を参照すると、フレームにおいて、縦軸を基準として一つの周波数帯域をｍ＋１個のサブ周波数帯域(Ｂａｎｄ０, Ｂａｎｄ１, Ｂａｎｄ２,…,Ｂａｎｄｍ)に分け、横軸、すなわち、時間(ｔ)軸を基準として各々のＯＦＤＭシンボルを‘ｂｉｎ’の形態に分ける。ここで、‘ｂｉｎ’とは、所定個数の副搬送波をグループ化して構成した周波数分割適応変調符号化方式チャンネルで使用される割り当て単位を意味する。

より詳しくは、フレームは、ダウンリンク(ＤＬ)及びアップリンク(ＵＬ)からなり、各々のリンクの前方の二つのＯＦＤＭＡシンボル領域に、プリアンブル２０１、２０２を含み、次のＯＦＤＭＡシンボル領域には、システム放送情報チャンネル(System Information Channel、以下、‘ＳＩＣＨ’と称する)２０３を含む。その次の放送制御領域は、アップリンク又はダウンリンクＭＡＰ情報要素を有するダウンリンク(ＤＬ)ダイバーシティ領域２１０と、ＢａｎｄＡＭＣＤＬバーストを有するダウンリンクＢａｎｄＡＭＣ領域２２０とに分かれる。

ダウンリンクダイバーシティ領域２１０には、ダイバーシティサブチャンネル及び複数のＡＭＣサブチャンネルを通じて伝送される各ＤＬ/ＵＬバーストの位置と、該当端末とを指定するためのＭＡＰ情報要素とが含まれる。該ＭＡＰ情報要素は、既存の方式とは異なり、ダウンリンクＭＡＰ情報要素とアップリンクＭＡＰ情報要素とが分離して配置されず、混合して配列される。これは、図２のフレーム構造において、アップリンク及びダウンリンクＭＡＰ情報要素がデータフォーマットで同じ形式(same type)を使用するからである。したがって、各情報要素は、アップリンクとダウンリンクとを区別するために、情報要素内にＵＬ/ＤＬ Indicationフィールドを備え、この値に応じて該当ＭＡＰ要素がアップリンクに対するＭＡＰ情報要素か、ダウンリンクに対するＭＡＰ情報要素であるかを区別するようになる。また、図２のフレーム構造では、ダイバーシティサブチャンネルに対するＭＡＰ情報要素とＡＭＣチャンネルに対するＭＡＰ情報要素とが混合して配列されることができ、これらを区別するために、情報要素内にTypeフィールドが含まれる。以下、その詳細を後述する。

基地局は、該当端末に、サブ周波数帯域のうち、最も良好なチャンネル状況を示すサブ周波数帯域に位置したｂｉｎを可変的に割り当て、その割り当て位置を、本発明に応じて提案されたＭＡＰ情報形式を用いて、フレームのＭＡＰ情報要素伝送のための放送制御領域を通じて放送する。ここで、割り当てられるｂｉｎの個数はＮｓｃｈの値で表示される。例えば、６個のｂｉｎを１本のサブチャンネルとして使用する場合、その設定値が１の場合には６個、設定値が２の場合には１２個、設定値が４の場合には２４個のｂｉｎが割り当てられる。

例えば、図２に示したように、第１のＢａｎｄＡＭＣＤＬバーストは、１２個のｂｉｎ及び６個のｂｉｎからなるサブチャンネルを通じて伝送され、第３のＢａｎｄＡＭＣＤＬバーストは、１２個のｂｉｎからなるサブチャンネルを通じて伝送され、第２のＢａｎｄＡＭＣＤＬバーストは、６個のｂｉｎからなる２本のサブチャンネルを通じて伝送される。第５のＢａｎｄＡＭＣＤＬバーストは、６個のｂｉｎからなる１本のサブチャンネルを通じて伝送され、第４のＢａｎｄＡＭＣＤＬバーストは、図２には図示しないサブ周波数帯域のうち、一つを通じて伝送される。

上述したフレーム構造において、割り当てられたｂｉｎを指定するためのアップリンク及びダウンリンクＭＡＰ情報要素(ＤＬ_ＭＡＰＩＥ及びＵＰ_ＭＡＰＩＥ)の構造について詳しく説明する。

図３は、本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式のためのＭＡＰ情報要素の構造を示した図である。

図３に示したように、周波数バンドに応じる適応変調符号化方式に使用するためのＭＡＰ情報要素フォーマットにおいて、２ビットの‘Type＝１’フィールドは、ＭＡＰ情報要素の形式を示す。ここで、Typeフィールドは、四種類の形式(diversity, Band AMC, circuit stream, safety)を支援するように構成されているが、各形式についての詳細は発明の要旨とは関係ないため、その説明を省略する。ＭＡＰ情報要素は、バンドに応じる適応変調符号化方式で動作する端末に対するＭＡＰ情報要素であって、‘１’の値に設定される。

１ビットの‘ＤＬ/ＵＬ indication’フィールドは、ダウンリンクとアップリンクとを区別するための識別子を表すフィールドである。該当ＭＡＰ情報要素がダウンリンクに対するＢａｎｄＡＭＣサブチャンネル割り当てである場合、そのフィールドは‘０’の値を有し、アップリンクに対するサブチャンネル割り当てである場合には、‘１’の値を有する。ここで、ＭＡＰ情報要素は、既存のＩＥＥＥ８０２.１６システムとは異なり、アップリンク及びダウンリンクバーストに関して相異なる形式を使用せず、必要に応じて、一つの共通形式を使用する。

１６ビットの‘ＭＳＳＩＤ’フィールドは、該当ＭＡＰ情報要素を受信する端末のＩＤを示す。各端末は、基地局への初期接続時に１つのＭＳＳＩＤを割り当てられるため、そのＭＳＳＩＤを用いて各ＭＡＰ情報要素を受信する端末を表示する。該ＭＳＳＩＤ値を通じてＭＡＰ情報要素の受信先として指定された端末は、受信したＭＡＰ情報要素に含まれた各変数の内容を解釈して基地局とデータを送受信するサブチャンネルの位置を探索し、所定の時間に該当サブチャンネルを通じてデータを送受信する。

４ビットの‘Ｎｅｐ’フィールドは、該当ＭＡＰ情報要素により端末が送信又は受信するアップリンクバースト又はダウンリンクバーストのエンコーダーパケット(Encoder Packet)のサイズを表す。

２ビットの‘Ｎｏ.Ｂａｎｄ’フィールドは、該当ＭＡＰ情報要素により指定されるデータバーストのために割り当てられた周波数バンドの数を表す。Ｎｏ．Ｂａｎｄの値が‘００’である場合、データバーストのために１つのバンドが割り当てられることを示す。Ｎｏ．Ｂａｎｄの値が‘１１’である場合、２つのバンドが割り当てられることを示す。また、Ｎｏ．Ｂａｎｄの値が‘１０’である場合には、今後の使用のために定義されない予約値を示す。さらに、Ｎｏ．Ｂａｎｄの値が‘１１’である場合には、使用されるバンドの数と位置情報とがＮｏ．Ｂａｎｄに続く１２ビットのビットマップの形態で表示される。

１２ビットの‘ＢａｎｄＢＩＴＭＡＰ’フィールドは、Ｎｏ．Ｂａｎｄフィールドが‘１１’の値を有する場合に含まれるフィールドである。ＢａｎｄＢＩＴＭＡＰの各ビットは、ＢａｎｄＢＩＴＭＡＰの０から１２番目のバンドをそれぞれ意味する。該当バンドが、データバーストのために使用される場合には‘１’の値を有し、使用されない場合には‘０’の値を有する。一方、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘００’や‘０１’の値を有する場合には、Ｎｏ．Ｂａｎｄに続く４ビットの‘ＢａｎｄＩｎｄｅｘ’が、Ｎｏ．Ｂａｎｄとして表示されたバンドの数だけ反復して表れる。

次の５ビットの‘Ｎｓｃｈ’フィールドは、ダウンリンクＭＡＰ情報要素に含まれた各バンド情報に基づいて、端末が受信するべきデータバーストの位置として指定されたバンド内のサブチャンネルのサイズを表す。すなわち、Ｎｏ．Ｂａｎｄの後に、ＢａｎｄＢＩＴＭＡＰや一連の４ビットサイズを有するＢａｎｄＩｎｄｅｘを通じて指定された各Ｂａｎｄのサブチャンネルサイズを表示する。

１ビットの‘ＵＬ burst continue’フィールドは、ダウンリンク接続情報要素の直後に同じ端末に関して縮小されたアップリンクＭＡＰ情報要素が現れるときに‘１’に設定される。仮に、ＵＬ burst continueが‘０’に設定されると、ＵＬバーストが存在しないことを示し、‘１’に設定されると、ＵＬ及びＤＬを同時に使用することを示す。この場合、可変ビットを有する‘Reduced_ＭＡＰ_ＩＥ’を含む。このように縮小されたアップリンクＭＡＰ情報要素を、図４に示した。

図４を参照すると、縮小されたアップリンクＭＡＰ情報要素は、ＭＳＳＩＤを有するダウンリンクＭＡＰ情報要素に含まれるが、この際、オーバーヘッドを低減するために、通常のＭＡＰ情報要素に比べてＤＬ/ＵＬ indicationを表すためのフィールドとＭＳＳＩＤフィールドとが省略される。また、縮小されたＭＡＰ情報要素は、Typeフィールドの代わりに、１ビットからなる‘Reduced Type’フィールドを有し、‘１’に設定される。以下の別の値の構成は、縮小されないＭＡＰ情報の構成方法と同様に設定される。

上述した構造を有するＭＡＰ情報要素を生成するための動作について、添付したフローチャートを参照して説明する。

図５Ａ、５Ｂは、本発明の実施形態によるＭＡＰ情報要素を生成するための動作を示したフローチャートである。ここで、ＭＡＰ情報要素は、基地局が端末に割り当てられた周波数と使用する符号化方法とを知らせるための情報なので、図５に示した動作を基地局の見地から説明する。

図５を参照すると、ステップ５０１で、基地局は、周波数帯域に応じる適応変調符号化タイプ(ＢａｎｄＡＭＣＴｙｐｅ)が割り当てられるか否かを判断する。その結果、適応変調符号化タイプが割り当てられない場合には、ステップ５０２で、ダイバーシティタイプに対するＭＡＰ情報要素を割り当てる所定の動作を遂行した後に、動作を終了する。一方、ステップ５０１での判断結果、適応変調符号化タイプが割り当てられる場合には、ステップ５０３で、メッセージタイプを‘１’に設定する。

ステップ５０４で、基地局は、ＭＳＳＩＤフィールドに該当ＭＡＰ情報要素を受信する端末のＩＤを設定し、Ｎｅｐフィールドに端末が送受信するアップリンクバースト又はダウンリンクバーストのエンコーダーパケットのサイズを設定する。

その後、基地局は、ステップ５０５で、ダウンリンクＤＬに対する割り当てであるか又はアップリンクＵＬに対する割り当てであるかを確認する。その結果、アップリンクＵＬに対するＢａｎｄＡＭＣサブチャンネル割り当てであれば、ステップ５０６で、基地局は、ＵＬ/ＤＬ indicatorフィールドを‘１’に設定した後に、ステップ５０８に移動する。一方、ダウンリンクＤＬに対するＢａｎｄＡＭＣサブチャンネル割り当てであれば、ステップ５０７で、ＵＬ/ＤＬ indicatorフィールドを‘０’に設定する。

ステップ５０８で、基地局は、Ｎｏ．Ｂａｎｄフィールドに割り当てられるバンドの数をコードとして入力する。その後、基地局は、ステップ５０９で、割り当てられるバンドの数が３以上であるかどうかを判断する。このとき、割り当てられるバンドの数が３より小さければ、基地局は、ステップ５１０で、一番目のＢａｎｄＩｎｄｅｘを作成し、ステップ５１５で、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘０１'に設定されているか否かを確認する。仮に、その設定値が‘０１'でなければ、基地局はステップ５１４に進み、‘０１'に設定されると、ステップ５１２で、二番目のＮｏ．Ｂａｎｄを作成する。一方、ステップ５０９での確認結果が３以上であれば、基地局は、ステップ５１３で、割り当てられるバンドをＢａｎｄＢＩＴＭＡＰとして作成する。

ステップ５１４で、基地局は、Ｎｏ．Ｂａｎｄに設定された値によって決定されたＮ_Ｂａｎｄ値にバンドの数を設定し、ステップ５１５で、臨時変数ｉを‘０’に初期化する。ステップ５１６で、基地局はｉがＮ_Ｂａｎｄより小さいかどうかを判断する。このとき、ステップ５１５で、ｉが‘０’に初期化されるため、ｉはＮ_Ｂａｎｄより小さい状態である。この場合、ステップ５１７で、基地局は、ｉ番目の使用バンドで使用されるサブチャンネルの数Ｎｓｃｈを作成し、ステップ５１８で、ｉを‘１’だけ増加させた後、ステップ５１６に進んで上述した過程を反復する。

このような反復過程を遂行した後、ｉがＮ-Ｂａｎｄより大きくなると、基地局はステップ５２０に進んでアップリンク割り当てであるか又はダウンリンク割り当てであるかを判断する。仮に、アップリンクに割り当てられた場合なら、基地局は動作を終了し、そうでなければ、ステップ５２１で、同じＭＳＳＩＤを有するアップリンク資源割り当てが必要であるかどうかを判断する。仮に、同じＭＳＳＩＤを有するアップリンク資源割り当てが不要であれば、ステップ５２２で、基地局は、アップリンクバーストが存在しない状態なので、ＵＬ continueフィールドを‘０’に設定する。一方、同じＭＳＳＩＤを有するアップリンク資源割り当てが必要であれば、基地局は、ステップ５２３で、連続するアップリンクバーストが存在するため、ＵＬ continueフィールドを‘1’に設定し、ステップ５２４で、アップリンク資源割り当てのための縮小ＭＡＰ情報要素を作成した後、動作を終了する。

上述した動作を通じてＭＡＰ情報要素を生成するとき、ステップ５２１でのように、同じＭＳＳＩＤを有するＵＬ資源割り当てが必要であれば、縮小されたＭＡＰ情報要素を作成する。このような縮小されたＭＡＰ情報要素を生成する過程について、添付図面を参照して説明する。

図６は、本発明の実施形態に応じて縮小されたＭＡＰ情報要素を生成するための動作を示したフローチャートである。

図６を参照すると、基地局は、ステップ６０１で、縮小されたＭＡＰ情報要素の作成を表示するために、Reduced Typeを‘１’に設定した後、ステップ６０２で、Ｎｅｐフィールドに、端末が送受信するアップリンクバースト又はダウンリンクバーストのエンコーダーパケットのサイズを設定する。

ステップ６０３で、基地局は、Ｎｏ．Ｂａｎｄフィールドに割り当てられるバンドの数をコードとして入力し、ステップ６０４で、割り当てられるバンドの数が３以上であるかどうかを判断する。このとき、割り当てられるバンドの数が３より小さければ、基地局は、ステップ６０５で、一番目のＢａｎｄＩｎｄｅｘを作成し、ステップ６０６で、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘０１'に設定されているか否かを確認する。このとき、その設定値が‘０１'でなければ、ステップ６０９に進み、‘０１'に設定されていると、ステップ６０７で、二番目のＮｏ．Ｂａｎｄを作成する。一方、ステップ６０４で、バンドの数が３以上である場合、基地局は、ステップ６０８で、割り当てられるバンドをＢａｎｄＢＩＴＭＡＰにより作成する。

基地局は、ステップ６０９で、Ｎｏ．Ｂａｎｄに設定された値によって決定されたＮ_Ｂａｎｄ値にバンドの数を設定し、ステップ６１０で、臨時変数ｉを‘０’に初期化する。ステップ６１１で、基地局は、ｉがＮ_Ｂａｎｄより小さいか否かを判断する。このとき、ステップ６１０で、ｉが‘０’に初期化されるため、ｉはＮ_Ｂａｎｄより小さい状態である。この場合、基地局は、ステップ６１２で、ｉ番目の使用バンドで使用されるサブチャンネルの数Ｎｓｃｈを作成し、ステップ６１３で、ｉを１だけ増加させた後に、ステップ６１１に進んで上述した過程を反復する。このような反復過程を通じてｉが増加するにつれて、ステップ６１１で、ｉがＮ_Ｂａｎｄより大きくなると、動作を終了する。

次に、上述したように生成されたＭＡＰ情報要素を端末が受信して解釈する動作について、添付図面を参照して説明する。

図７Ａ、７Ｂは、本発明の実施形態に応じて生成されたＭＡＰ情報要素を解釈するための動作を示したフローチャートである。

図７Ａ、７Ｂを参照すると、端末は、ステップ７０１で、受信されたＭＡＰ情報要素を分析してTypeフィールド値を確認する。このとき、Typeフィールド値が‘１’に設定されなければ、ステップ７０２で、別途のTypeに関するＭＡＰ情報要素を解釈する過程を遂行した後に、動作を終了する。一方、Typeフィールド値が‘１’に設定されると、端末は、ステップ７０３で、ＭＡＰ割り当てがＢａｎｄＡＭＣチャンネルに関して実行されると解釈する。

ステップ７０４で、端末は、上記受信されたＭＡＰ情報要素に含まれたＭＳＳＩＤが、初期設定時に割り当てられた自身のＭＳＳＩＤと一致するかどうかを判断する。仮に、一致しなければ、動作を終了し、一致する場合には、ステップ７０５で、端末が送受信するダウンリンクバースト又はアップリンクバーストのエンコーダーパケットのサイズを設定する。

ステップ７０６で、端末は、ＵＬ/ＤＬ indicatorの値を確認する。仮に、その値が‘１’に設定されると、端末は、ステップ７０７で、アップリンクＭＡＰ割り当てとして認識し、ステップ７０９に進む。一方、上記値が‘０’に設定されると、端末は、ステップ７０８で、ダウンリンクＭＡＰ割り当てとして認識した後、ステップ７０９に進む。

ステップ７０９で、端末は、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘１１’であるかどうかを確認する。仮に、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘１１’でなければ、端末は、ステップ７１０で、次の４ビットを一番目のＢａｎｄＩｎｄｅｘとして解釈し、ステップ７１１で、再びＮｏ．Ｂａｎｄが‘０１’であるかどうかを判断する。仮に、‘０１’でなければ、ステップ７１４に進み、‘０１’であれば、端末は、次の４ビットを二番目のＢａｎｄＩｎｄｅｘとして解釈する。一方、ステップ７０９での確認結果、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘１１’に設定されていると、ステップ７１３で、端末は、ＢａｎｄＢＩＴＭＡＰの形態である次の１２ビットを解釈する。

ステップ７１４で、端末は、解釈されたバンドの数をＮ_Ｂａｎｄに設定し、ステップ７１５で、臨時変数ｉを‘０’に初期化する。その後、端末は、ステップ７１６で、ｉがＮ_Ｂａｎｄより小さいか否かを判断する。このとき、ｉはステップ７１５で初期化されるため、Ｎ_Ｂａｎｄより小さい状態である。したがって、端末は、ステップ７１７で、次の５ビットをＮｓｃｈとして解釈し、ステップ７１８で指定されたｉ番目のバンドで使用されるサブチャンネルの位置をＮｓｃｈから決定する。その後、端末は、ステップ７１９で、ｉを１だけ増加させ、再びステップ７１６に進んで上述した動作を反復する。このような反復過程を遂行した後、ｉがＮ_Ｂａｎｄより大きくなると、端末はステップ７２０に進む。

ステップ７２０で、端末は、ＵＬ/ＤＬ indicatorの値が‘０’であるかどうかを判断する。その値が‘０’でない場合には動作を終了し、‘１’である場合には、ステップ７２１で、ＵＬ continueの値が‘１’であるか否かを判断する。仮に、ＵＬ continueの値が‘１’である場合、ステップ７２２で、次の情報を縮小されたＵＬＭＡＰ情報要素として解釈する。一方、ステップ７２１で、ＵＬ continueの値が‘１’でなければ、動作を終了する。

図８は、本発明の実施形態に応じて縮小されたＭＡＰ情報要素を解釈するための動作を示したフローチャートである。

図８を参照すると、端末は、ステップ８０１で、縮小されたＭＡＰ情報要素に含まれたReduced Typeが‘１’に設定されているかどうかを判断する。仮に、‘１’でなければ、端末は、ステップ８０２で、ダイバーシティチャンネルに対するＭＡＰ情報要素解釈過程を遂行してから動作を終了する。一方、‘１’に設定されていると、端末は、ステップ８０３で、これをＢａｎｄＡＭＣチャンネルに対する縮小ＭＡＰ形式として解釈した後、ステップ８０４で、次の４ビットをＮｅｐとして解釈する。

ステップ８０５で、端末は、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘１１'に設定されているかどうかを確認する。このとき、設定値が‘１１'でなければ、次の４ビットを一番目のＢａｎｄＩｎｄｅｘとして解釈した後、ステップ８０７で、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘０１'であるか否かを確認する。仮に、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘０１'でなければ、端末はステップ８１０に進み、‘０１'であれば、ステップ８０８で、次の４ビットを二番目のＢａｎｄＩｎｄｅｘとして解釈する。

仮に、ステップ８０５で、Ｎｏ．Ｂａｎｄが‘１１'であれば、ステップ８０９で、端末は１２ビットをＢａｎｄＢＩＴＭＡＰとして解釈し、ステップ８１０で、解釈されたバンドの数をＮ_Ｂａｎｄに設定する。その後、ステップ８１１で、端末は臨時変数ｉを‘０'として初期化する。端末は、解釈されたバンドの数をＮ_Ｂａｎｄに設定し、ステップ８１１で、臨時変数ｉを‘０'に初期化する。その後、端末は、ステップ８１２で、ｉがＮ_Ｂａｎｄより小さいか否かを判断する。このとき、ｉは、ステップ８１２で初期化されるため、Ｎ_Ｂａｎｄより小さい状態である。したがって、端末は、ステップ８１３で、次の５ビットをＮｓｃｈとして解釈し、ステップ８１４で指定されたｉ番目のバンドで使用されるサブチャンネルの位置をＮｓｃｈから決定する。その後、端末は、ステップ８１５で、ｉを１だけ増加させた後、ステップ８１２に進んで上記動作を反復する。このような反復過程を遂行してｉがＮ_Ｂａｎｄより大きくなると、端末は動作を終了する。

以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。

一般的な広帯域直交周波数多重化接続(ＯＦＤＭＡ)システムにおけるアップ/ダウンリンクのフレーム構造を示したブロック図である。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式(ＢａｎｄＡＭＣ)を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおけるアップ/ダウンリンクのフレーム構造を示したブロック図である。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式のためのＭＡＰ情報要素の構造を示した図である。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式のための縮小されたＭＡＰ情報要素の構造を示した図である。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおけるＭＡＰ情報要素を生成する動作を示したフローチャートである。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおけるＭＡＰ情報要素を生成する動作を示したフローチャートである。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおける縮小されたＭＡＰ情報要素の生成動作を示したフローチャートである。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおけるＭＡＰ情報要素の解釈動作を示したフローチャートである。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおけるＭＡＰ情報要素の解釈動作を示したフローチャートである。本発明の実施形態による周波数バンドに応じる適応変調符号化方式を使用する広帯域直交周波数多重化接続システムにおける縮小されたＭＡＰ情報要素の解釈動作を示したフローチャートである。

符号の説明

１１１プリアンブル
１１３ＦＣＨ(Frame Control Header)
１１５ＤＬ_ＭＡＰ
１１７ＵＬ_ＭＡＰ
１２１，１２３，１２５，１２７，１２９ダウンリンクバースト
１３７，１３９，１４１アップリンクバースト
１３１，１３３，１３５プリアンブル
１４３レンジングサブチャンネル(ranging sub-channel)
１４５ＯＦＤＭＡシンボルの番号
１４７各種サブチャンネルの番号
１４９ダウンリンク(Downlink:ＤＵ)
１５１第１のＴＴＧ(Transmit/receive Transition Gap)
１５３アップリンク(Uplink:ＵＬ)
１５５第２のＲＴＧ(Receive/transmit Transition Gap)
２０１、２０２プリアンブル
２０３システム放送情報チャンネル(System Information Channel：ＳＩＣＨ)
２１０ダウンリンク(ＤＬ)ダイバーシティ領域
２２０ダウンリンクＢａｎｄＡＭＣ領域

Claims

広帯域無線通信システムにおいてチャンネル状況に応じて移動端末にデータバーストを基地局により伝送する方法であって、
前記移動端末に割り当てられたリソースを示すＭＡＰ情報要素（ＩＥ）を前記移動端末に伝送するステップと、
前記ＭＡＰＩＥに応じて前記移動端末に割り当てられたデータバーストを前記移動端末に伝送するステップと、を含み、
前記ＭＡＰＩＥは、
ｔｙｐｅフィールドと、
ｂａｎｄナンバーフィールドと、
ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドと、
少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドと、
を含み、
前記ｔｙｐｅフィールドは、前記ＭＡＰＩＥのタイプが周波数バンドに応じる適応変調符号化（ＡＭＣ）タイプであることを示し、
前記ｂａｎｄナンバーフィールドは、前記移動端末に割り当てられたｂａｎｄの数を示し、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値を示している場合に含まれ、
前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値と異なる第２値を示している場合に含まれ、前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドのそれぞれは、移動端末に割り当てられた少なくとも１つのｂａｎｄのそれぞれのｂａｎｄｉｎｄｅｘｍａｐｐｉｎｇを示しており、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、ｍ個のバンドにマップされているとともに前記ｍ個のバンドが移動端末に割り当てられていることを示しているｍ個のビットを含み、
前記バンドは、ｐ個の副搬送波を備えるｎ個のｂｉｎを含み、
ｍ，ｎおよびｐのそれぞれは、１以上の整数であることを特徴とする方法。
前記ＭＡＰＩＥは、移動端末のＩＤを示す識別子（ＩＤ）フィールドを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
広帯域無線通信システムにおいて移動端末が基地局からデータバーストを受信するための方法であって、
前記移動端末に割り当てられたリソースを示すＭＡＰ情報要素（ＩＥ）を基地局から受信するステップと、
前記ＭＡＰＩＥに応じて前記移動端末に割り当てられたデータバーストを受信するステップと、を含み、
前記ＭＡＰＩＥは、
ｔｙｐｅフィールドと、
ｂａｎｄナンバーフィールドと、
ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドと、
少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドと、
を含み、
前記ｔｙｐｅフィールドは、前記ＭＡＰＩＥのタイプが周波数バンドに応じる適応変調符号化（ＡＭＣ）タイプであることを示し、
前記ｂａｎｄナンバーフィールドは、移動端末に割り当てられたｂａｎｄの数を示し、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値を示している場合に含まれ、
前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値と異なる第２値を示している場合に含まれ、前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドのそれぞれは、移動端末に割り当てられた少なくとも１つのｂａｎｄのそれぞれのｂａｎｄｉｎｄｅｘｍａｐｐｉｎｇを示しており、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、ｍ個のバンドにマップされているとともに前記ｍ個のバンドが移動端末に割り当てられていることを示しているｍ個のビットを含み、
前記バンドは、ｐ個の副搬送波を備えるｎ個のｂｉｎを含み、
ｍ，ｎおよびｐのそれぞれは、１以上の整数であることを特徴とする方法。
前記ＭＡＰＩＥは、移動端末のＩＤを示す識別子（ＩＤ）フィールドを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
広帯域無線通信システムにおいてデータバーストを伝送するためのシステムであって、
移動端末と、
前記移動端末に割り当てられたリソースを示すＭＡＰ情報要素（ＩＥ）を前記移動端末に伝送するとともに前記ＭＡＰＩＥに応じて前記移動端末に割り当てられたデータバーストを前記移動端末に伝送する基地局と、
を具備し、
前記ＭＡＰＩＥは、
ｔｙｐｅフィールドと、
ｂａｎｄナンバーフィールドと、
ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドと、
少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドと、
を含み、
前記ｔｙｐｅフィールドは、前記ＭＡＰＩＥのタイプが周波数バンドに応じる適応変調符号化（ＡＭＣ）タイプであることを示し、
前記ｂａｎｄナンバーフィールドは、移動端末に割り当てられたｂａｎｄの数を示し、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値を示している場合に含まれ、
前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値と異なる第２値を示している場合に含まれ、前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドのそれぞれは、移動端末に割り当てられた少なくとも１つのｂａｎｄのそれぞれのｂａｎｄｉｎｄｅｘｍａｐｐｉｎｇを示しており、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、ｍ個のバンドにマップされているとともに前記ｍ個のバンドが移動端末に割り当てられていることを示しているｍ個のビットを含み、
前記バンドは、ｐ個の副搬送波を備えるｎ個のｂｉｎを含み、
ｍ，ｎおよびｐのそれぞれは、１以上の整数であることを特徴とするシステム。
前記ＭＡＰＩＥは、移動端末のＩＤを示す識別子（ＩＤ）フィールドを含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
広帯域無線通信システムにおいてデータバーストを受信するためのシステムであって、
基地局と、
前記基地局から、移動端末に割り当てられたリソースを示すＭＡＰ情報要素（ＩＥ）を受信するとともに前記ＭＡＰＩＥに応じて移動端末に割り当てられたデータバーストを受信する移動端末と、
を具備し、
前記ＭＡＰＩＥは、
ｔｙｐｅフィールドと、
ｂａｎｄナンバーフィールドと、
ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドと、
少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドと、
を含み、
前記ｔｙｐｅフィールドは、前記ＭＡＰＩＥのタイプが周波数バンドに応じる適応変調符号化（ＡＭＣ）タイプであることを示し、
前記ｂａｎｄナンバーフィールドは、移動端末に割り当てられたｂａｎｄの数を示し、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値を示している場合に含まれ、
前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドは、前記ｂａｎｄナンバーフィールドが第1値と異なる第２値を示している場合に含まれ、前記少なくとも1つのｂａｎｄｉｎｄｅｘフィールドのそれぞれは、移動端末に割り当てられた少なくとも１つのｂａｎｄのそれぞれのｂａｎｄｉｎｄｅｘｍａｐｐｉｎｇを示しており、
前記ＢａｎｄＢｉｔＭＡＰフィールドは、ｍ個のバンドにマップされているとともに前記ｍ個のバンドが移動端末に割り当てられていることを示しているｍ個のビットを含み、
前記バンドは、ｐ個の副搬送波を備えるｎ個のｂｉｎを含み、
ｍ，ｎおよびｐのそれぞれは、１以上の整数であることを特徴とするシステム。
前記ＭＡＰＩＥは、移動端末のＩＤを示す識別子（ＩＤ）フィールドを含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。