JP5090372B2 - 無線通信システムでフィードバック情報に基づく一つ以上のサブパケットを転送する方法 - Google Patents

無線通信システムでフィードバック情報に基づく一つ以上のサブパケットを転送する方法 Download PDF

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Description

本発明は、サブパケットを転送する方法に係り、より具体的には、無線通信システムでフィードバック情報に基づいて1つ以上のサブパケットを転送する方法に関する。本発明は、広い範囲への応用に適しているが、様々な方法に基づいて転送可能なフィードバック情報を用いるハイブリッド自動再送要求(Hybrid automatic request;HARQ)と関連したサブパケットを転送するのに特に適している。
無線通信環境で、転送端は受信端にパイロットまたはパイロット信号を転送する。応答として、受信端は、パイロット信号が転送されたチャンネルでフィードバック情報を転送する。このフィードバックに基づいて、転送端はデータを効果的で效率的に転送する。
しかしながら、当該データが受信端に正確に受信されるという保障はない。また、転送端がパケットを効果的で效率的に転送したという保障もない。
現在、無線通信の使用者は移動の自由を享受している。すなわち、移動端末機を持つ使用者は、連結の切れることなく相手側と通話しながらある位置から他の位置に移動することが可能である。時々、使用者は特定サービスカバレッジ領域から他のカバレッジ領域へ(例えば、特定セル/セクターから他のセル/セクターへ)移動する場合もある。このような場合、使用者は、基地局からの転送電力の適切なスケジューリングを通じて、セルエッジ領域に位置している場合にも自分の移動端末で通話を続くことができる。
急変する無線通信環境においては、データが受信端で正確に受信されない場合にデータを転送するより効果的で効率的な方法が重要である。また、送信端がより良いデータ転送をできるようにフィードバック情報がより詳細な情報を提供することが重要である。
したがって、本発明は、従来の関連技術の制限及び短所による1つ以上の問題を根本的に解消できる、無線通信システムでフィードバック情報に基づいて1つ以上のサブパケットを転送する方法に関する。
本発明の目的は、HARQを用いる無線通信システムで連続したサブパケットを転送する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、無線通信システムでフィードバック情報を転送する方法を提供することにある。
本発明の付加的な特徴及び長所は、部分的には下記の説明に展開され、部分的には下記の説明から当業者に明らかになるか、本発明の実施から習得されることができる。
本発明の目的及び他の長所は、添付の図面だけでなく、下記の詳細な説明及び請求項に提示された具体的な構造によって実現され獲得されることができる。
上記の本発明の目的及びその他の長所を達成するために、ここに具体的にまたは広範囲に説明されるように、HARQ技術を用いる無線通信システムで連続したサブパケットを転送する方法は、1つ以上の受信端からフィードバック情報を受信する段階、1つ以上のオーバーヘッドチャンネルを通じて転送パケットを転送する段階、及び連続した転送のために選択された搬送波及びアンテナ組合せによって1つ以上のサブパケットを転送する段階を含み、前記転送パケットは、連続した転送のために選択された前記搬送波及びアンテナ組合せに関する情報を含む。
本発明の他の様相において、無線通信システムでフィードバック情報を転送する方法は、1つ以上の転送端に前記フィードバック情報を転送する段階を含み、前記フィードバック情報は、サブアクティブセット(sub−active set)で組合せ(combination)の選択に対する指示を含む。
上記の一般的な説明と以下の本発明についての詳細な説明は両方とも例示的で説明的なもので、請求された本発明のさらなる説明を提供するためのものである。
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照符号を付する。
図1を参照すると、無線通信ネットワーク構造が示されている。加入者は、ネットワークサービスにアクセスするために移動局(mobile station;MS)2を使用する。MS2は、携帯電話、車両に設置された通信機器または位置固定通信ユニットのような携帯可能な通信機器のいずれであっても良い。
MS 2のための電磁気波は、ノードB(node B)とも知られたBTS(Base Trasnceiver System)3により転送される。
BTS 3は、電波を転送して受信するためのアンテナ及び装備のような無線装備で構成される。BSC(BS 6 controller)は、1つ以上のBTSからの転送を受信する。BSC4は、BTS及びMSC(Mobile switching center)5または内部IP網とメッセージを交換することにより各BTS 3からの無線転送の制御及び管理を提供する。BTS3及びBSC 4は、BS 6の部分である。
BS 6は、回線交換基幹網(Circuit switched core network;CSCN)7及びパケット交換基幹網(Packet switched core network;PSCN)8とメッセージを交換してデータを転送する。CSCN7は、伝統的な音声通信を提供し、PSCN 8はインターネットアプリケーション及びマルチメディアサービスを提供する。
CSCN 7の一部であるMSC(Mobile switching center)5は、MS2との伝統的な音声通信に対するスイッチング(switching)を提供し、このような機能を支援するための情報を保存することができる。MSC 5は、例えば、公衆交換電話網(Public Switched Telephone Network;PSTN)(図示せず)または統合サービスデジタル網(Integrated Services Digital Network;ISDN)(図示せず)のような他の公衆網だけでなく、1つ以上のBS6と連結されることができる。訪問者位置登録器(Visitor location register;VLR)9は、訪問する加入者にまたは加入者からの音声通信を制御するための情報を取り込むのに用いられる。VLR9は、MSC 5内に位置し、1つ以上のMSCをサービングすることができる。
使用者識別は、例えば、ESN(Electronic Serial Number)、MDR(Mobile Directory Number)、プロファイル情報、現在位置及び認証期間(Authentication period)等の加入者情報を記録するためのCSCN7のホーム位置登録器(Home locationregister;HLR)10に割り当てられる。
認証センター(Authentication center;AC)11は、MS2と関連した認証情報を管理する。AC 11は、HLR 10内に位置し、1つ以上のHLRをサービングすることができる。MSC 5及びHLR/AC10,11間のインターフェースは、IS−41標準インターフェース18である。
PSCN 8の一部であるパケットデータサービングノード(Packetdata serving node;PDSN)12は、MS2とのパケットデータトラフィックのためのルーティングを提供する。PDSN 12は、MS 2へのリンク階層セッションを確立、維持及び終了し、1つ以上のBS 6及び1つ以上のPSCN8とインターフェースすることができる。
認証、承認及びアカウント(Authentication、authorization and accounting;AAA)サーバー13は、パケットデータトラフィックと関連したインターネットプロトコルの認証、承認及びアカウント機能を提供する。ホームエージェント(Home Agent;HA)14は、MS2のIP登録の認証を提供し、PSCN 8の外部エージェント(Foreign Agent;FA)15とのパケットデータをリダイレクトし、AAAサーバー13からの使用者のための予備の情報を受信する。HA14はまた、PDSN 12への安全な通信を確立、維持及び終了し、動的なIPアドレスを割り当てる。PDSN 12は、内部IP網を通じてAAA13、HA 14及びインターネット16と通信する。
様々な種類の多重アクセス技法、具体的には、FDMA(Frequency Disivion Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)及びCDMA(Code Division Multiple Access)がある。FDMAでは、使用者通信が周波数、例えば30KHzチャンネルを用いることによって分離される。TDMAでは、使用者通信が周波数及び時間、例えば6個のタイムスロット(time slot)を持つ30KHzチャンネルを用いることによって分離される。CDMAでは、使用者通信がデジタルコードにより分離される。
CDMAでは、全ての使用者が例えば1.25MHzのような同一スペクトラム上に存在する。各使用者は、固有のデジタルコード識別子を有し、該デジタルコードは使用者を分離し、干渉を防ぐ。
CDMA信号は、1ビットの情報を伝達するために多くのチップを使用する。各使用者は、固有のチップパターンを有し、これは本質的にコードチャンネルである。ビットを復旧するために、多くのチップが使用者の知られたチップパターンによって統合される。他の使用者のチップパターンはランダムに表れ、自己削除(self canceling)方式で統合され、したがって、使用者の適切なコードパターンによって生成されたビットデコーディング決定を妨害しない。
入力データは、高速拡散シーケンス(fast spreading sequence)と結合され、拡散データストリームとして転送される。受信機は元のデータを抽出するために同一の拡散シーケンスを使用する。
図2Aは、拡散及び逆拡散過程を示す図である。図2Bに示すように、多重拡散シーケンスが固有で堅固なチャンネルを作るために結合されることができる。
ウォルシュコード(Walsh code)は、拡散シーケンスの一類型である。それぞれのウォルシュコードは、64チップ長を有し、お互い完全に直交する。これらのコードは、簡単に生成され、ROM(Read Only Memory)内に保存されうる程度に十分に小さい。
ショートPNコードは、拡散シーケンスの他の類型である。ショートPNコードは、2つのPNシーケンス(I及びQ)からなっており、それぞれは32、768チップ長を有し、類似しているが、異なってタップされた(tapped)15ビットシフトレジスタで生成される。2つのシーケンスは、I及びQ相チャンネル上の情報をスクランブル(scramble)する。
ロングPNコードは、拡散シーケンスのさらに他の類型である。ロングPNコードは、42ビットレジスタで生成され、40日長または約4×1013チップ長を有する。この長さから、ロングPNコードは端末機のROM内に保存されず、よって、チップ対チップ(chip−by−chip)で生成される。
各MS 2は、ロングPNコード及び固有のオフセット(offset)、または32ビットのロングPNコードESN及びシステムにより設定された10ビットを用いて計算された公用ロングコードマスク(public long code mask)を、自分の信号とコード化する。公用ロングコードマスクは、固有のシフトを生成する。私用ロングコードマスク(private long code mask)は、プライバシーを強化するのに使われることができる。64チップのような短い周期上で統合されるとき、他のロングPNコードオフセットを持つMS2は実質的に直交するように見える。
CDMA通信は、順方向チャンネル及び逆方向チャンネルを使用する。順方向チャンネルは、BTS3からMS 2への信号のために使われ、逆方向チャンネルはMSからBTSへの信号のために使われる。
順方向チャンネルは、一つの使用者が同時に多重チャンネルタイプを持つことができるように、順方向チャンネルに割り当てられた特定ウォルシュコード及びセクターに対する特定PNオフセットを使用する。順方向チャンネルは、CDMA RF搬送波周波数、セクターの固有ショートコードPNオフセット及び使用者の固有ウォルシュコードにより識別される。CDMA順方向チャンネルは、パイロットチャンネル、同期チャンネル、ページングチャンネル及びトラフィックチャンネルを含む。
パイロットチャンネルは、キャラクターストリーム(character stream)を含まない“構造的ビーコン(structural beacon)”であり、ハンドオフ時に測定手段及びシステム獲得に用いられるタイミングシーケンスである。パイロットチャンネルは、ウォルシュコード0を使用する。
同期チャンネルは、システム獲得時にMS 2により用いられるパラメータ情報とシステム識別を持つデータストリームを転送する。同期チャンネルはウォルシュコード32を使用する。
容量要求によって1〜7個のページングチャンネルが存在することができる。ページングチャンネルは、ページ、システムパラメータ情報及び呼設定命令を伝達する。ページングチャンネルはウォルシュコード1〜7を使用する。
トラフィックチャンネルは、呼トラフィックを伝達するために個別の使用者に割り当てられる。トラフィックチャンネルは、雑音で制限される全体容量に従って残っているウォルシュコードのいずれかを使用する。
逆方向チャンネルは、MS 2からBTS 3に信号を伝達するために用いられ、一つの使用者が同時に様々なタイプのチャンネルを転送できるようにウォルシュコード及びMSに特定されたロングPNシーケンスのオフセットを使用する。逆方向チャンネルは、CDMA RF搬送波周波数及び個別のMS2の固有ロングコードPNオフセットにより識別される。逆方向チャンネルはトラフィックチャンネル及び接続チャンネルを含む。
個別の使用者はBTS 3にトラフィックを転送するために実際呼(call)中にトラフィックチャンネルを使用する。逆方向トラフィックチャンネルは基本的に使用者特定の公用または私用のロングコードマスクであり、CDMA端末分だけの多い逆方向トラフィックチャンネルが存在する。
呼が設定されていないMS 2は、登録要請、呼設定要請、ページ応答、命令応答及び他のシグナリング情報を転送するために接続チャンネルを使用する。接続チャンネルは基本的にBTS3セクターに固有な公用ロングコードオフセットである。接続チャンネルは、ページングチャンネルと対になっており、各ページングチャンネルは32個以下の接続チャンネルを含む。
CDMA通信は多くの利点を提供する。その例には、可変レートボコーディング(rate vocoding)及び多重化(multiplexing)、順方向電力制御、レイク(RAKE)受信機使用及びソフトハンドオフなどが挙げられる。
CDMAは、音声(speech)を圧縮するために可変レートボコーダを使用するようにし、よって、ビット率を減少させ、容量を大きく増加させることができる。可変レートボコーディングは会話中に最大ビット率を提供し、会話中止時には低いビット率を提供することによって、容量を増加させ、自然な声を提供する。
多重化は、音声、シグナリング及び使用者の副次的データをCDMAフレームに混合させることができる。
順方向電力制御を用いることによって、BTS 3は、持続して各使用者の順方向基底帯域チップストリームの強度を減らすことができる。例えば、特定MS2が順方向リンク上で誤りを経験する場合、より多くの電力を要求し、エネルギーが急に増加(boost)し、以降エネルギーは再び減少する。
レイク受信機は、MS 2がレイクフィンガー(RAKE finger)に該当する3つのトラフィックコリレータ(correlator)の結合された出力を毎フレームごとに使用できるようにする。各レイクフィンガーは、独立して特定PNオフセット及びウォルシュコードを復元できる。サーチャー(searcher)が持続してパイロット信号を確認することによって、各レイクフィンガーは、異なるBTS3の遅延された多重経路反射をターゲット(targeting)とすることができる。
MS 2は、ソフトハンドオフを運営することができる。MS2は、持続して利用可能なパイロット信号を確認し、現在見えるパイロット信号に関してBTS 3に報告する。BTS 3は最大6つのセクターまで割り当て、MS 2はそれによってMSのフィンガーを割り当てる。全てのメッセージはミューティング(muting)無しでディム・アンド・バースト(dim−and−burst)で転送される。各通信リンクの終端は使用者にハンドオフ透明性を提供し、フレーム単位(frame by frame)に最適の構成を選択する。
CDMA2000システムは、インターネット及びイントラネット接続、マルチメディアアプリケーション、高速ビジネス処理及び遠隔処理のようなデータ処理能力を活性化する潜在的なCDMA技術の強化されたサービスを使用する3世代広帯域拡散スペクトラム無線インターフェースシステムである。CDMA2000は、他の3世代システムと同様に、有限の無線スペクトラム利用可能性の制限を克服するための無線転送設計及びネットワーク経済性に力点を置いている。
図3は、CDMA2000無線網のためのデータリンクプロトコル構造階層20を示す。データリンクプロトコル階層20の構造は、上位階層60、リンク階層30及び物理階層21を含む。
上位階層60は、データサービス副階層61、音声サービス副階層62及びシグナリングサービス副階層63の3つの副階層を含む。データサービス副階層61は、移動端使用者を代表して任意形態のデータを提供し、IPサービスのようなパケットデータアプリケーション、同期ファックスのような回線データアプリケーション及びB−ISDNエミュレーション(emulation)サービス及びSMSを提供する。音声サービス62は、PSTN接続を含み、端末対端末の音声サービス及びインターネット電話を提供する。シグナリングサービス63は、端末動作の全般を制御する。
シグナリングサービス副階層63は、MS 2とBS 6間の全てのメッセージ交換を処理する。これらのメッセージは、呼設定及び解除、ハンドオフ、特性活性化(feature activation)、システム構成、登録及び認証のような機能を制御する。
リンク階層30は、リンク接続制御(LAC:Link Access Control)副階層32及び媒体接続制御(MAC:Medium Access Control)副階層31に分けられる。リンク階層30は、プロトコル支援及びデータ転送サービス制御メカニズムを提供し、上位階層60から物理階層21へ特定性能及び特性を転送するのに必要なデータをマッピング(map)するのに必要な機能を果たす。リンク階層30は、上位階層60及び物理階層21間のインターフェースといえる。
MAC 31及びLAC 32副階層の分離は、広範囲な上位階層60サービスに対する支援要求と広い遂行範囲、特に、1.2Kbpsから2Mbpsを超過する高効率及び低い潜在データサービスを提供しようとする要求によるものである。また、受容可能な遅延及び/またはデータBER(Bit Error Rate)による制限のように、高いQoS(Quality of Service)の回線及びパケットデータサービス提供の必要性及び異なるQoS要求を持つ向上したマルチメディアサービスに対する要求によるものでもある。
LAC副階層32は、点対点無線転送リンク42上で信頼性あり、かつ、インシーケンス(in−sequence)伝達転送制御機能を提供するということが要求される。LAC副階層32は、上位階層60エンティティ間に点対点(point to point)通信チャンネルを管理し、広い範囲の相異なる端対端(end to end)に信頼性あるリンク階層30プロトコルを支援するためのフレームワーク(framework)を提供する。
LAC副階層32は、正確なシグナリングメッセージの転送を提供する。LAC副階層が支援する機能には、確認(Acknowledgement)が要請される確認伝達(assured delivery)、確認が要請されない非確認伝達(unassured delivery)、重複メッセージ検出、個別のMS2へのメッセージ伝達のためのアドレス制御、物理媒体上の転送のためにメッセージを適切なサイズの断片に分割すること、グローバルチャレンジ認証(global challenge authentication)及び受信されたメッセージの再結合(reassembly)及び有効化確認(validation)などがある。
MAC副階層31は、それぞれの活性サービスに対してQoS管理性能を備えた3G無線システムの複合マルチメディア、マルチサービス性能を活性化させる。MAC副階層31は、パケットデータの接近制御過程を提供し、物理階層21に回線データサービスを提供する。また、MAC副階層31は、無線システムで競争中の使用者だけでなく単一使用者からの多重サービス間の衝突制御を含む。MAC副階層31は、論理チャンネルと物理チャンネルのマッピングを行い、多数のソース(source)からのデータを単一物理チャンネル上に多重化し、最上の信頼性のために無線リンクプロトコル(RLP)33を使用する無線リンク階層上で合理的で信頼性ある転送を提供する。
シグナリング無線バーストプロトコル(SRBP:Signaling Radio Burst Protocol)35は、メッセージをシグナリングするための接続のないプロトコルを提供するエンティティである。多重化及びQoS制御34は、競争サービスからの対立する要請などの衝突仲裁による交渉されたQoSレベル、及び接続要請の適切な優先順位施行に関与する。
物理階層21は、無線で転送されるデータのコーディング及び変調に関与する。物理階層21は、上位階層からのデジタルデータを調節し、移動無線チャンネル上に信頼性あるデータ転送が行われるようにする。
物理階層21は、MAC副階層31が多重転送チャンネルで伝達した使用者データ及びシグナリングを、物理チャンネルにマッピングさせ、無線インターフェース上で情報を転送する。転送方向で、物理階層21で行われる機能は、チャンネルコーディング、インタリービング、スクランブリング、拡散及び変調などを含む。受信方向では、受信機に伝達されたデータを復元するために前記機能が逆に行われる。
図4は、呼処理(call processing)の概略を示す。呼処理は、パイロット及び同期チャンネル処理、ページングチャンネル処理、接続チャンネル処理及びトラフィックチャンネル処理を含む。
パイロット及び同期チャンネル処理は、‘MS 2初期化状態’でパイロット及び同期チャンネルを獲得し、CDMAシステムと同期を合わせるMS2処理過程を指す。ページングチャンネル処理は、MS 2が‘休止状態'でBS 6からオーバーヘッド及び移動端末に向かうメッセージを受信すべく、順方向共通制御チャンネル(F−CCCH:Forward Common Control Channel)またはページングチャンネルをモニタリングする過程を指す。接続チャンネル処理は、MS2が‘システム接続状態'で接続チャンネルまたは向上した接続チャンネルを通じてBS 6にメッセージを転送することを指す。この時、BS 6は常にこのようなチャンネルを聴取し、ページングチャンネルまたはF−CCCHのうち一つを用いてMSに応答する。トラフィックチャンネル処理は、MS2とBS 6が‘トラフィックチャンネル状態がMS 2制御’である専用順方向及び逆方向トラフィックチャンネルを用いて通信を行うことを指す。前記専用順方向及び逆方向トラフィックチャンネルは、音声、データのような使用者情報を伝達する。
図5は、MS 2の初期化状態を示す図である。初期化状態は、システム決定副状態(System Determination Substate)、パイロットチャンネル獲得、同期チャンネル獲得状態、タイミング変更副状態及び移動端末休止状態を含む。
システム決定は、MS 2がどのシステムからサービスを獲得するかを決定する過程である。この過程は、アナログ対デジタル、セルラー対PCS及びA搬送波対B搬送波のような決定を含むことができる。一般的な選択過程は、システム決定を制御することができる。処理過程を再修正するサービス提供者もまた、システム決定副状態を制御できる。MS2は、システムを決定した後に、サービス検出のためにシステム内のチャンネルを決定しなければならない。一般的にMS 2は、前記チャンネルを選択するために優先化されたチャンネルリスト(prioritized channel list)を使用する。
パイロットチャンネル獲得は、MS 2が使用可能なパイロット信号を検出することによってシステムタイミングに関連した情報を初めて得る過程である。パイロットチャンネルは情報を含んでいないが、MS2はパイロットチャンネルを相互関連(correlating)させることによって、端末の持つタイミングと整列させることができる。このような相互関連が成立すると、MS2は同期チャンネルと同期化され、そのタイミングをより細分化して同期チャンネルメッセージを読むことができる。MS 2は失敗を宣言し、他のチャンネルまたは他のシステムのうち一つを選択するためにシステム決定副状態に戻る前に、単一パイロットチャンネルに対して15秒まで検索できる。前記検索手続きでシステムを獲得する時間は具現状況によって異なり、一般化されていない。
CDMA2000で単一チャンネル上にOTDパイロット、STSパイロット及び補助パイロットのような多くのパイロットチャンネルが存在することができる。システム獲得の間に、MS2はこのようなパイロットチャンネルが異なるウォルシュコードを使用するので、このようなパイロットチャンネルを探すことができなく、MS 2は単にウォルシュコード(Walsh 0)に対するものしか検索できない。
同期チャンネルメッセージは持続して同期チャンネル上で転送され、MS2にタイミングを細分化するための情報及びページングチャンネルを読むことのできる情報を提供する。移動端末は、BS 6からの前記同期チャンネルメッセージでBS 6と通信が行えるか否かを決定できるようにする情報を受信する。
休止状態(Idle state)で、MS 2はページングチャンネルのうち1つを受信し、そのチャンネル上のメッセージを処理する。オーバーヘッドまたは構成メッセージは、保存されたシーケンス番号と比較され、MS2が最も最近のパラメータを持っているかを確認する。MS 2に対するメッセージは、対象の加入者を決定するために確認される。
BS 6は、多重ページングチャンネル及び/または多重CDMAチャンネル(周波数)を支援できる。MS2は休止状態でどのチャンネル及び周波数をモニタするかを決定するために、そのIMSIに基盤したハッシュ(hash)機能を用いる。BS 6は、MS 2をページングする時にどのチャンネル及び周波数を使用するかを決定するために同一ハッシュ機能を用いる。
ページングチャンネル上及びF−CCCH上のスロットサイクルインデックス(Slot cycle index;SCI)の使用は、スロット化した(slotted)ページングを支援する。スロット化したページングの主目的は、MS2でのバッテリー電力を保存することにある。MS 2及びBS 6両者ともMSがページされるスロットが一致する。MS 2は、非割当されたスロットの間にはその処理回路の一部電力を減らすことができる。一般ページメッセージ(General Page message)または汎用ページメッセージ(Universal Page message)は、F−CCCH上で移動局をページするのに使われることができる。MS2がF−PCHまたはF−CCCH上でスロット化したページングのみを用いて、可能なものよりもさらに短い周期の時間の間に電力を上昇させるようにする速いページングチャンネルもまた、支援される。
図6は、システム接続状態(System Access State)を示す図である。システム接続過程の1番目の段階は、オーバーヘッド情報を更新し、MS2が初期電力レベル及び電力段階増加のような正しい接続チャンネルパラメータを使用していることを保証することである。MS 2は、任意に接続チャンネルを選択し、BS6または他のMSと協議無しで転送する。このようなランダム接続(random access)プロセスは衝突を招く恐れがある。このような衝突可能性を減らすために、スロット化された構造の使用、多重接続チャンネルの使用、任意の開始時点における転送及びオーバーロードクラス(overload classes)のような混雑制御(congestion control)の適用など、いくつかの段階が行われることができる。
MS 2は、接続チャンネル上に要請または応答メッセージを転送することができる。要請メッセージは、発信メッセージ(Origination message)のように独立して転送されるメッセージである。応答メッセージは、BS6から受信したメッセージに対する応答として転送されるメッセージである。例えば、ページ応答(Page Response)メッセージは、一般的なページ(General page)メッセージまたは汎用メッセージ(Universal message)に対する応答である。
1つの第2階層カプセル化されたPDUを送り、該PDUに対した確認を受信する全体手順を指し示す接続試み(access attempt)は、図7に示すように、1つ以上の接続サブ試み(access sub−attempt)からなる。接続サブ試みは、図8に示すような、接続プローブシーケンス(access probe sequence)の集合を含む。接続サブ試み内のシーケンスはランダムバックオフ区間(random backoff interval;RS)及び持続遅延(persistence delay;PD)により分離される。PDは、接続チャンネル要請にのみ適用され、応答には適用されない。図9は、0〜511スロットのスロットオフセットを使用することによって衝突が避けられるシステム接続状態を示す図である。
多重化及びQoS制御副階層34は、転送機能及び受信機能の両機能を持っている。転送機能は、データサービス61、シグナリングサービス63または音声サービス62のような多様なソースからの情報を結合し、転送のために物理階層SDU及びPDCHCF SDUを生成する。受信機能は、データサービス61、上位階層シグナリング63または音声サービス62のような物理階層21及びPDCHCF SDU内に含まれた情報を分離し、該情報をデータサービス61、上位階層シグナリング63または音声サービス62のような正確なエンティティーに伝達する。
多重化及びQoS制御副階層34は、物理階層21と時間同期して動作する。物理階層21が0以外のフレームオフセットで転送されると、多重化及びQoS制御副階層34は、システム時間からの適切なフレームオフセットで物理階層による転送のために物理階層SDUを伝達する。
多重化及びQoS制御副階層34は、プリミティブ(primitive)の物理チャンネル特定サービスインターフェースセットを用いて物理階層に物理階層21 SDUを伝達する。物理階層21は、物理チャンネル特有受信指示サービスインターフェース動作を用いて多重化及びQoS制御副階層34に物理階層SDUを伝達する。
SRBP副階層35は、同期チャンネル、順方向共通チェアチャンネル、放送制御チャンネル、ページングチャンネル及び接続チャンネル手順を含む。
LAC副階層32は、第3階層60にサービスを提供する。SDUは、第3階層60とLAC副階層32との間で伝達される。LAC副階層32は、SDUのLAC PDUへの適切なカプセル化を提供し、その後には分離(segmentation)及び再結合(reassembly)が続き、カプセル化されたPDU断片としてMAC副階層31に伝達される。
部分的に形成されたLAC PDUをよく設定された順番で相互間に伝達するエンティティーを処理することによって、LAC副階層32内での処理は一連的に行なわれる。SDU及びPDUは、上位階層が物理チャンネルの無線特性を知る必要が無く、機能的な経路に沿って処理されて伝達される。しかし、上位階層は、物理チャンネルの特性がわかり、特定PDUの転送のために特性物理チャンネルを使用するように第2階層30に指示することができる。
1xEV−DOシステムは、パケットデータサービスに最適化されたシステムで、データ専用またはデータ最適(Data Only or Data Optimized;DO)のために単一1.25MHz搬送波(1x)で特徴付けられる。また、最高値データ率は、順方向リンク上では2.4Mbpsまたは3.072Mbpsであり、逆方向リンク上では153.6kbpsまたは1.8432Mbpsである。また、1xEV−DOは、分離された周波数帯域及び1xシステムとの相互間ネットワーキングを提供する。図10は、1xのCDMA2000と1xEV−DO間の比較を示す図である。
CDMA2000システムでは、実際に614.4kbps及び307.2kbpsの最大データ率で同時に転送される音声及びデータの同時サービスがある。MS2は、音声呼のためにMSC 5と通信し、データ呼のためにはPDSN 12と通信する。CDMA2000は、ウォルシュコード(walsh code)で区別される順方向トラフィックチャンネルと可変電力の固定率(fixed rate)により特徴付けられる。
1xEV−DOシステムは、最大データ率が2.4Mbpsまたは3.072Mbpsであり、回線交換基幹網(circuit−switched core network)7との通信がない。1xEV−DOは、時分割多重化される単一の順方向チャンネルを持つ固定電力及び可変率で特徴付けられる。
図11は、1xEV−DOシステム構造を示す図である。1xEV−DOシステムでは、フレームは16個のスロットからなっており、秒当たり600個のスロットで、26.67msまたは32,768チップの持続期間を持つ。1スロットは、1.6667msの長さを有し、2048チップを持つ。制御/トラフィックチャンネルは1スロットに1600チップを、パイロットチャンネルは1スロットに192個のチップを、MACチャンネルは1スロットに256個のチップを持つ。1xEV−DOシステムは、より簡単でより迅速なチャンネル測定及び時間同期を活性化させる。
図12は、1xEV−DOシステムデフォルト(default)プロトコル体系を示す図である。図13は、1xEV−DOシステムノンデフォルト(non−default)プロトコル体系を示す図である。
1xEV−DOシステムのセッションと関連した情報は、MS2(または、接続端末(AT:Access Terminal))とBS 6(または、接続網(AN:Access Network))が無線リンクを通じて使用するプロトコル集合、UATI(Unicast Access Terminal Identifier)、無線リンク上でAT及びANにより用いられるプロトコル構造及び現在AT位置測定を含む。
アプリケーション階層は、メッセージが一度に送られるようにする最善の努力、メッセージが一度以上再転送されるようにする信頼性ある伝達を同時に提供する。ストリーム(Stream)階層は、1つのAT2のために4個(デフォルト)または244(ノンデフォルト)までのアプリケーションストリームに対する多重化が可能である。
セッション階層は、セッションが相変らず有効であるということを確認し、セッションの終結、管理を行い、初期UATI割当のための手順を特定し、ATアドレスを維持し、セッション中に使われるプロトコル及びこれらプロトコルのための構成パラメータを協議/提供する。
図14は、1xEV−DOセッションの設定を示す図である。図14に示すように、セッションを設定には、アドレス構成、連結設定、セッション構成及びキー交換が含まれる。
アドレス構成は、UATI及びサブネットマスク(subnet mask)を割り当てるアドレス管理プロトコルを指す。連結設定は、無線リンクを設定する連結階層(connection layer)プロトコルを指す。セッション構成(session configuration)は、全てのプロトコルを構成するセッション構成プロトコルを指す。交換キーは、認証のためのキーを設定する保安階層(Security layer)内でのキー交換(Key Exchange)を指す。
セッション(session)は、ATとRNC間の論理通信リンクで、デフォルト値として54時間を有し、数時間オープンされている。セッションはまた、PPPセッションが活性化するまで持続する。セッション情報は、AN6内のRNCにより制御及び維持される。
連結がオープンされると、AT 2には、順方向トラフィックチャンネルが割り当てられ、逆方向トラフィックチャンネル及び逆方向電力制御チャンネルが割り当てられることができる。複数の連結が単一セッションに起きることができる。
連結階層(Connection layer)は、ネットワークの初期獲得及び通信を管理する。また、連結階層は、適切なAT2の位置を維持し、オープン連結がある時にAT 2及びAN 6間の無線リンクを管理する。また、連結階層は、監督を行い、セッション階層から受信した転送されたデータに対して優先順位を付け、カプセル化(encapsulate)し、その優先順位の付いたデータを保安階層に伝達し、該保安階層から受信したデータをデカプセル化(decapsulate)し、それをセッション階層に転送する。
図15は、連結階層プロトコルを示す図である。図15に示すように、プロトコルは初期化状態(Initialization State)、休止状態(Idle State)及び連結状態(Connected Sate)を含む。
初期化状態では、AT 2はAN 6を獲得し、初期化状態プロトコルを活性化させる。休止状態では、クローズド連結が初期化され、休止状態プロトコルが活性化される。連結状態では、オープン連結が初期化され、連結状態プロトコルが活性化される。
クローズド連結は、AT2にいずれの専用の無線リンク資源も割り当てられず、AT及びAN6間の通信が接続チャンネル及び制御チャンネル上で行われる状態のことをいう。オープン連結は、AT2に順方向トラフィックチャンネルが割り当てられることができ、逆方向電力制御チャンネル及び逆方向トラフィックチャンネルが割り当てられ、AT2及びAN 6間の通信が前記制御チャンネルの他、当該割り当てられたチャンネル上でも行われる状態のことをいう。
初期化状態プロトコルは、AN 6を獲得することと関連した動作を行う。休止状態プロトコルは、AN6を獲得したAT2と関連した動作を行うが、ルート更新プロトコル(Route Update Protocol)を用いてAT位置を継続して追跡するというようなオープン連結は有しない。連結状態プロトコルは、AT及びAN6間の無線リンク管理及びクローズド連結に導く手順を管理するというようなオープン連結を持つAT2と関連した動作を行う。ルート更新プロトコル(Route Update protocol)は、AT2位置を継続して追跡すること及びATとAN6間の無線リンクを維持することと関連した動作を行う。オーバーヘッドメッセージプロトコル(Overhead Message Protocol)は、QuickConfig、SectorParameter及びAccessParameterメッセージのような必須パラメータを制御チャンネルで放送(broadcast)する。パケット合併プロトコル(Packet Consoliation Protocol)は、受信機に関するパケット逆多重化(de−multiplexting)を提供する他、割り当てられた優先順位及びターゲットチャンネルの機能として転送のためのパケットを合併し、優先順位を付ける。
保安階層(Security Layer)は、キー交換機能、認証機能及び暗号化(encryption)機能を含む。キー交換機能は、トラフィックを認証するためにAN2及びAT 6によって伴われる手順を提供する。認証機能は、認証及び暗号化のために保安キーを交換すべく、AN 2及びAT 6によって伴われる手順を提供する。暗号化機能は、トラフィックを暗号化するためにAN2及びAT 6によって伴われる手順を提供する。
1xEV−DO順方向リンクは、電力制御及びソフトハンドオフが支援されないという特徴がある。AN6は、一定の電力で転送し、AT 2は、順方向リンク上で可変レート(variable rate)を要請する。異なる使用者がTDMで異なる時間帯に転送するので、単一使用者のための相異なるBS6からのダイバーシティ(diversity)転送を具現し難い。
MAC階層では、上位階層から発生した2タイプのメッセージ、具体的には、使用者データメッセージ及びシグナリングメッセージが物理階層を通じて転送される。2つのプロトコルが2タイプのメッセージ、具体的には、使用者データメッセージのための順方向トラフィックチャンネルMACプロトコル及びシグナリングメッセージのための制御チャンネルMACプロトコルを処理するのに使われる。
物理階層は、1.2288Mcpsの拡散率、16個のスロット及び26.67msからなるフレーム、1.67ms及び2048チップを持つスロットで特徴付けられる。順方向リンクチャンネルは、パイロットチャンネル、順方向トラフィックチャンネルまたは制御チャンネル及びMACチャンネルを含む。
パイロットチャンネルは、全ての情報ビットが“0”であり、ウォルシュ−拡散コードが1スロットに192チップを持つW0であるという点で、CDMA2000パイロットチャンネルに似ている。
順方向トラフィックチャンネルは38.4kbps〜2.4576Mbps、または、4.8kbps〜3.072Mbpsの範囲で変わるデータ率(data rate)で特徴付けられる。物理階層パケットは、1ないし16スロット内に転送されることができ、前記転送スロットは、一つ以上のスロットが割り当てられた場合に4−スロット(4−slot)インターレーシング(interlacing)を使用する。割り当てられた全てのスロットが転送される前に、逆方向リンクACKチャンネルを通じてACKが受信されると、残ったスロットは転送されない。
制御チャンネルは、CDMA2000の同期チャンネル及びページングチャンネルに似ている。制御チャンネルは、256スロットまたは426.67ms周期、1024ビットまたは128,256,512及び1024ビットの物理階層パケット長、及び38.4kbpsまたは76.8kbpsまたは19.2kbps、38.4kbpsまたは76.8kbpsのデータ率で特徴付けられる。
1xEV−DO逆方向リンクは、AN 6が逆方向電力制御を用いて逆方向リンクを電力制御でき、1つ以上のANがソフトハンドオフを通じてAT2の転送を受信できるという特徴がある。また、逆方向リンク上にTDMがなく、ロングPNコードを使用するウォルシュコードによってチャンネル化される。
接続チャンネルは、AN 6との通信を始めたりAT指向メッセージに応答するためにAT2により使われる。接続チャンネルは、パイロットチャンネル及びデータチャンネルを含む。
AT 2は、AN 6から応答を受信したりタイマーが満了するまで接続チャンネルで一連の接続プローブ(probe)を送る。接続プローブは、ブリアンブル(preamble)及び1つ以上の接続チャンネル物理階層パケットを含む。接続チャンネルの基本データ率は9.64kbpsであり、19.2kbps及び38.4kbpsの高速データ率も利用可能である。
同一の制御チャンネルパケットを用いて1つ以上のAT2が呼び出されると、接続プローブは同時に転送されることができ、パケット衝突の恐れがある。この問題は、AT 2が共に位置したり(co−located)、グループ呼内にあったり、類似の伝播(propagation)遅延を有したりする場合により深刻化することができる。
衝突発生の理由の一つとして、従来関連技術の方法における現持続テストの非効率性が挙げられる。AT2が短い連結設定時間を要求できるので、呼び出されたATは、持続テストが使われる時に他の呼び出されたATのように同時に接続プローブを転送することができる。
持続テストを使用する従来方法は、短い連結設定時間を要求し/または要求したり、グループ呼(group call)の一部である各AT2が同じ持続値を持つことができるので、典型的に0に設定する。AT 2がグループ呼内にある場合のように同じ場所に位置すると、接続プローブはAN 6に同時に到着し、これは接続衝突及び増加された連結設定時間につながることができる。
したがって、短い連結時間を要求する同位(co−located)の移動端末からの接続プローブ転送のためのより効率的な接近の必要がある。本発明は、このような問題及び干渉除去のような必要性について説明する。
多重アンテナを持つ無線通信システムでは、1つ以上の順方向リンク(または、たまには逆方向リンク)に関してチャンネル条件を報告すべく、フィードバックチャンネル(または、フィードバック情報)が受信端(すなわち、接続端末機、移動局及び移動端末機)により使われることができる。フィードバック情報は、最も良いサービスセクターのためのチャンネル条件/品質、及び/または搬送波(副搬送波)、及び/またはアンテナの他、もっとも強い信号を持つこれらの組合せを含むことができる。転送端(すなわち、接続ネットワーク、基地局またはノードB)が順方向リンクまたは逆方向リンク周波数ダイバーシティの利点を取るために、受信端は特定個数、つまりN個の搬送波(副搬送波)が割り当てられることができ、N個のフィードバックチャンネルでチャンネル条件を報告することができる。
無線通信システム(すなわち、CDMA2000進化データ専用システムであるEV−DOシステム)では、1つ以上のアンテナがセル/セクターごとに割り当てられることができる。また、この1つ以上のアンテナは受信端内に位置することができる。EV−DOは、待ち時間(latency)を減らし、データ率を向上させる無線インターフェース強化技法と共に順方向及び逆方向リンク両方に速いパケット設定を提供する。
図16は、単一転送端及び単一受信端間におけるパイロット信号及びフィードバック情報の転送を示す例示図である。ただし、搬送波(副搬送波)、アンテナ及び/またはセクター/セルの数だけでなく、受信端及び送信端の数が1つに制限されることはない。
1つ以上の使用者からデータを転送するに当たり、転送端は、1つ以上の受信端にすべての利用可能なアンテナ及び副搬送波を通じて典型的にパイロットまたはパイロット信号を送る。
応答において、受信端は、(複数の)アンテナを含む各副搬送波のチャンネル条件/品質に関するフィードバック情報を転送する。フィードバック情報に基づいて、転送端はデータまたはデータパケットを転送するための搬送波/アンテナ組合せを決定する。フィードバック情報は、非周期的にも周期的にも転送されることができる。
データパケットが受信端から提供されるフィードバック情報に基づいて転送されても、該転送されたサブパケットは受信されなかったり、正確にデコーディングされないことがありうる。こういう問題を処理するために、ARQ(Automatic request)またはHARQ(Hybird ARQ)が用いられることができる。ARQまたはHARQでは、データパケットまたはサブパケットが一般的に再転送される。しかし、(複数の)サブパケットの再転送が、以前/元来の(複数の)パケットを転送するときに使われたのと同じ搬送波/アンテナを通じて行われると、特に、チャンネル条件が良くない場合などには、その再転送された(複数の)サブパケットが再び正確に受信されない場合が生じることができる。
再転送に当たり、CQI及び/または以前サブパケット転送の確認に基づいて、同一搬送波/アンテナまたは異なる搬送波/アンテナが連続した(複数の)サブパケットの転送に使われることができる。したがって、連続した(または、同時の)サブパケットは、同一搬送波(または、1セットのトーン(a set of tones))またはアンテナ、または異なるセル/セクター上に転送されることができる。周知の如く、アンテナは、セル/セクターとも呼ばれることができる。
これにより、電力が節約されたり、早期終了の機会が最大化されたり、遅延が最小化されるという効果がある。ここで、多重の搬送波(またはトーン)及び/またはアンテナが仮定される。
このため、順方向リンク(Forward link;FL)オーバーヘッドチャンネルがその関連したサブパケットの搬送波、周波数トーンまたはアンテナを指示する情報を伝達するのに使われることができる。すなわち、オーバーヘッドチャンネルは、どんな搬送波/アンテナがその連続したサブパケットを転送するために転送端により選択されたかを提供するために使われることができる。ここで、転送端による前記決定は、CQI及び/または以前のサブパケット転送の確認(acknowledgement)に基づいてなされることができる。
前記オーバーヘッドチャンネルを通じてその選択された搬送波/アンテナ組合せを提供する理由の一つは、前記受信端がサブパケットの再転送のためにどんな搬送波及びアンテナを注視すべきかを知らせるためである。結果として、かかる情報は、(複数の)サブパケットを受信しデコーディングするのに役立つことができる。
これと違い、サブパケット(連続した、異なるアンテナまたは搬送波)が、異なる転送フォーマットで転送されることができる。すなわち、サブパケットは、異なる変調技法を用いてそれぞれ別に変調されることができる。連続して転送されたサブパケットの転送フォーマットは、最も最近に更新されたCQIに基づいて、以前のサブパケットの転送フォーマットとは異なることができる。
例えば、以前の転送は、特定の変調技法(すなわち、QPSK)を用いてなることができる。しかし、CQIに基づいて、次の転送は成功的な受信/復調となるように他の変調技法を用いて行われることができる。このように、連続した転送は、異なるフォーマットまたは変調技法(すなわち、BPSK)を用いてなされることができる。
サブパケット転送と共にオーバーヘッドチャンネルが転送されるので、現在のサブパケットは、以前のサブパケットの転送に使われた異なる転送フォーマットを用いて転送されることができる。例えば、チャンネル品質が良いと、より短い持続期、より高い変調率及びコーディングのサブパケットが転送されることができる。
再転送の他の方法では、サブパケットが1つ以上の搬送波/アンテナで同時に転送されることができる。
無線通信システムで、転送端(すなわち、接続ネットワーク)は、データを受信端(すなわち、接続端末)に送ることができる。受信端がセル/セクター境界地域に位置すると、転送端から転送されたデータは、受信端が当該データを受信する上で、低い受信電力及び/または干渉のような要素によって困難がありうる。
周辺セル/セクターからの干渉、特にハンドオーバー/ハンドオフ状況時の干渉がある多重セル/セクター環境で上記のような困難がありうる。図17は、ハンドオーバー状況を示す例示図である。
選択された搬送波及びアンテナの組合せを使用することによって、使用者は、相対的に良いチャンネル条件で速くてより信頼性高くデータが提供されることができる。さらには、悪いチャンネル条件を持つ使用者も、同様の利点が得られる。
前述した問題を解消するために、最適のチャンネル条件またはチャンネル品質を持つ搬送波及び/またはアンテナ及び/またはセクター/セルが転送のために選択されることができる。このため、受信端は複数の搬送波/アンテナのうち最適のチャンネル条件/品質を持つ搬送波/アンテナに関するフィードバック情報を送信端に提供する必要がある。例えば、チャンネル条件は、送信端から受信端に送られたパイロットに基づいて測定されることができる。フィードバック(例えば、チャンネル品質情報(Channel quality information;CQI)またはデータ率制御(data rate control;DRC))を用いて、転送端はデータを転送するために搬送波、アンテナまたはセクター/セルとこれらの任意の組合せを選択することができる。付加的には、セクター/セルは、1つ以上のアンテナ要素(antenna element)を持つことができる。
フィードバック情報は、周期的にまたは非周期的に転送されることができる。周期的または非周期的なフィードバックにより、転送端は以前の転送からより良い搬送波/アンテナ/セクターの組合せを選択することができる。チャンネル条件に依存する転送成功及び失敗の敏感度を考慮し、周期的または非周期的なフィードバック情報を転送端に送り、データのより良い転送のためにチャンネル条件を変えるように適応または調整することができる。
受信端からのフィードバック情報に基づいて、フィードバック情報は、転送のためにどの(複数の)アンテナ及び(複数の)搬送波の組合せが用いられるかに関する受信端による選択を含むことができる。すなわち、受信端は、サブアクティブセット(sub−active set)内で提供される組合せを指示することができる。
サブアクティブセットは、異なる搬送波(副搬送波)及びアンテナ組合せのインデックスとして説明されることができる。例えば、2つの副搬送波(すなわち、副搬送波#1及び副搬送波#2)及び2つのアンテナ(すなわち、アンテナ#1及びアンテナ#2)を持つシステムにおいて、利用可能な組合せは次の通りである。ここで、インデックスは4個の異なる組合せを持つ。
インデックス1は副搬送波#1及びアンテナ#1の組合せを指示し、インデックス2は副搬送波#1及びアンテナ#2の組合せを指示し、インデックス3は副搬送波#2及びアンテナ#1の組合せを指示し、インデックス4は副搬送波#2及びアンテナ#2の組合せを指示する。チャンネル条件/品質に基づいて、受信端はインデックスのうち任意の1つまたは1つ以上を選択し、該選択に関する情報を転送端にフィードバックする。すなわち、サブアクティブセットは、どの搬送波及び/またはアンテナがより良いチャンネル条件を持つかに関する情報を提供する。
例えば、アンテナ#2/副搬送波#1を通じて転送されたパイロットのチャンネル条件/品質が最も強い信号を持つと、または、最も最適のチャンネル条件を持つと、サブパケットがアンテナ#2/副搬送波#1を通じて転送されることができる。
また、インデックスの大きさは、システムで利用可能な搬送波及びアンテナの数による。また、搬送波/副搬送波の対だけでなく、アンテナの対を選択することが可能である。
最適の搬送波/アンテナ組合せを選択するに当たり、受信端は、送信端から転送されたパイロットを使用することができる。例えば、多重アンテナシステムで、転送端は同時に異なるタイプのパイロットを送ることができる。その一例が、タイプA及びタイプBのアンテナ#1及びアンテナ#2を通じた転送である。すなわち、タイプA及びタイプBパイロットの両者がアンテナ#2を通じて異なる副搬送波によって受信端に転送される。チャンネル条件に基づいて、受信端は、アンテナ#1のためにより良いチャンネル条件を持つタイプAパイロットを選択でき、アンテナ#2のためにタイプBを選択することができる。どのタイプのパイロット(タイプAまたはタイプB)がより良いかに関するフィードバックがアンテナごとに送信端に提供される。
サブアクティブセットを通じて、受信端は、最適のチャンネル条件を持つ搬送波/アンテナを指示することができる。言い換えると、CQIチャンネルは、サブアクティブセット内で(複数の)搬送波/(複数の)アンテナを指示することができる。同一の概念がまた、搬送波/アンテナに関してセクター/セルに適用されることができる。すなわち、受信端は、どの搬送波または副搬送波がより良い転送品質を持つか、及びどのセクター/セルがより良いチャンネル条件を持つかを提供することができる。上述の如く、アンテナはセクター/セルと呼ばれることができる。
また、多数のサブアクティブセットが、多数の割り当てられた搬送波に割り当てられることができる。単一アンテナ選択において、受信端はアンテナごとに特定個数の(複数の)副搬送波が割り当てられることができる。チャンネル条件に基づいて、受信端は、アンテナごとにどの副搬送波がより良いまたは最適のチャンネル品質を持つかを提供する。例えば、3つの副搬送波が受信端に割り当てられると、サブアクティブセットが3個まで可能である。
受信端がソフトハンドオフ/ハンドオーバー中にあると、結合されたCQIチャンネルがサブアクティブセットとして使われることができる。すなわち、上記のように結合されたCQIチャンネルは、全ての搬送波/アンテナのうち、1つまたは1セットのアンテナを指示することができる。例えば、2つの転送アンテナを持つ空間−時間コーディング(space−time coding;STC)が順方向リンク転送に使われ、各セクターがタイプAのパイロットを転送するN個のアンテナを持ち、タイプBパイロットを転送するM個のアンテナを持つと、2つのCQIチャンネル(各タイプに1つずつ)がサブアクティブセットのための結合されたフィードバックチャンネルとして使われることができる。接続端末(access terminal;TA)は、同一のデータソース(source)を持つアンテナにこれら2つのチャンネルを指示するように強いられる。
フィードバック情報を提供するに当たり、搬送波及びアンテナの組合せの選択がインタレースされることができる。このインタレースは、奇数インタレース(odd interlace)及び偶数インタレース(even interlace)に分類されることができる。例えば、奇数インタレースは、転送チャンネルのチャンネル品質/条件を提供することができる。ここで、奇数インタレースは、チャンネル品質が提供されるデータ率制御(DRC)値(すなわち、CQI値)と類似な機能を果たすことができる。同時に、偶数インタレースは、その選択されたアンテナを提供するのに使われることができる。ここで、偶数インタレースは、上記の選択されたインデックスと類似な機能を行うことができる。このような奇数及び偶数インタレースは、1つのインタレースセット(a set of interlaces)を形成するように結合されることができ、送信端に提供され、搬送波/アンテナのどの組合せかも知らせることができる。
また、フィードバック情報は、CQIカバー(cover)の形態で提供されることができる。従来、CQIカバーは受信端(すなわち、接続ネットワークまたは基地局)を指示するのに使われてきた。ここで、CQIカバーは、受信端により選択されたアンテナだけでなく、副搬送波に関する情報を提供するのに使われることができる。すなわち、CQIカバーのための多数のビットがセクター識別及び選択されたアンテナを含むために拡張/増加されることができる。また、拡張CQIカバーはCQI値と同一な情報だけでなく、前記セクター識別及び選択されたアンテナを含むことができる。ここで、CQI値は不変であり、CQIカバーはセクター識別及び(複数の)アンテナの情報を含むように可変する。
簡単に言えば、CQIカバーのビット数は、カバーが同一か、または、異なるセクター/セル内にありうる選択されたアンテナを表示できるように拡張されることができる。1つ以上の転送端があれば、拡張されたCQIカバーは搬送波/アンテナ組合せの選択に加えて、転送端の選択を含むことができる。同様に、CQIカバーは、CQI値をさらに含むことができる。
フィードバック情報を提供する他の方法では、CQI値のための多数のビットが拡張または増加されることができる。例えば、4ビットのような特定のビット数がCQI値を指示するのに使用されると、例えば、2ビットのような多数のビットが付加されることができる。すなわち、従来使用されたような4ビットの代わりに、全体6ビットがDRC値のために使われることができる。ここで、4ビットが元来のまたは従来の目的のために使われることができ、その拡張された/付加された2ビットがアンテナ選択を指示するのに使われることができる。ここで、CQI値は変わる一方、CQIカバーは変更されないことができる(すなわち、セクター識別)。
CQI値のビット数が選択されたアンテナに関する情報を含むように拡張されることができ、よって、その拡張されたCQI値は、選択されたアンテナインデックス及びCQIインデックス対(pair)を表すことができる。また、アンテナの選択において、2つ以上のアンテナがチャンネル条件に基づいて選択されることができる。
フィードバック情報を提供するさらに他の方法で、差値(differential value)が用いられることができる。すなわち、毎時間ごとに全体CQI値を提供する代わりに、以前値に対する相対的な差値が提供されることができる。より具体的には、全体CQI値は参照基準(reference)が決定されうるように初期に提供されることができる。この参考基準として全体CQI値を用いて、連続した転送は差値を含む。例えば、連続した差値は、転送端が以前値より相対的に増加または減少できるように上昇または下降を指示することができる。このような割当により、CQIチャンネルに対する転送電力を減らすことができる。
例えば、多重CQIチャンネルに関し、他のCQIチャンネルが全体CQI値を報告するにおいて他のチャンネルの全体CQI値に対する相対的な差値を転送するのに対し、1つのアンカー(anchor)CQIチャンネルが全体CQI値を転送する。ここで、複数の搬送波のうちの1つはアンカー搬送波になり得、他の搬送波は当該アンカー搬送波に依存する。ここでは、搬送波間に多くの変動がないとする。これと違い、各CQIチャンネルは、全体CQI値を送ることができる。
ハンドオフ/ハンドオーバー状況に関して上述したように、転送側に多数の送信機がありうる。ソフト、ソフター、または最もソフトなハンドオフと関連した状況において、多数のCQIが各送信機にCQIを転送するのに使われることができる(アクティブセット内でセクターを転送する)。また、多数の電力制御命令(基本的には差等CQIと同一)が各送信機に転送されることができる。また、異なるCQIの電力レベルは異なることができ、各セクターにより個別的に制御されることができる。すなわち、電力レベルの差異は、各送信機からの電力命令に基づく。送信機は、基地局、接続ネットワーク、ノードB、ネットワーク、移動局、移動端末機または接続端末機のいずれか1つでありうる。
フィードバックに関する多様な技法について、これらの技法は空間多重化(spatial multiplexing)に適用されることができる。空間多重化が効果を奏するために、送信端に2つ以上のアンテナがある。また、送信端及び/または受信端は他のセクター/セル内に位置しても良い。
また、空間多重化において、受信端は、コード(ランク)選択を送信端に転送することができる。コード(ランク)選択は、転送に利用可能な搬送波/アンテナの数を指す。ここで、2つ以上のCQIが送信端に転送されることができ、コード(ランク)選択は、各チャンネルの大きさだけでなく、チャンネルの数に関する情報を提供する。その後、CQIは、搬送波を通じてどれくらい多くのデータが転送されうるかを識別するのに使われることができる。例えば、2つの搬送波があると、各CQIのための2つのCQIが必要である。他の例として、コードインデックス及び該コードインデックスのためのCQIを挙げることができる。並列CQIチャンネルは、コードインデックス及びそれに該当するCQI値により指示されることができる。
前述したように、特に、多重アンテナ環境で多数のチャンネルが送信端にフィードバック情報を提供するのに使われることができる。また、送信端(すなわち、接続ネットワーク)は、前記データを転送するのに最適のチャンネル(または搬送波/アンテナ)を選択するためにフィードバック情報を使用することができる。フィードバック情報の他の形態として、CQIが使われることができる。
CQIにおいて、受信端は送信端からの転送に基づいてどんな搬送波/アンテナが最も最適のチャンネル品質及び周波数対(パイロット)を持つかに関する情報を含む。上述の如く、また、CQIはデータ率制御(DRC)に取って代わることができる。
図18は、受信端による多数のセクターのためのパイロットの選択を示す図である。より具体的には、図18を参照すると、受信端は、単一フィードバックチャンネルを持つそのFLサーバーとして、6個のパイロットのうち周波数2(f2)上のセクター1(S1)内でパイロットを選択する。ここで、受信端は、同時に異なる搬送波上のパイロットをモニタリングできると仮定する。CQIカバーは、セクターを選択するのに使われることができ、または、異なるセクターを区別するのに使われることができる。また、CQIカバーは、全てのセクターに対して同一である。
図18の別の説明が図19である。図19は、多数のセクターで受信端によるパイロットの選択を示す他の例示図である。図19では、f1、f2、f3と名づけられた3個の副搬送波がある。また、2つのアンテナまたはセクター、つまりA及びBがある。同図において、副搬送波が選択され、該選択された副搬送波はアンテナ/セクターA及びBの両方に適用される。副搬送波(例えば、f1、f2及びf3)当たり3個のフィードバックチャンネルがある。該副搬送波は水平的に選択されると見ることができる。ここでの選択はサブアクティブセットと称することができ、その詳細は上述した通りである。すなわち、受信端は選択をするためにフィードバック情報(すなわち、CQI)を利用することができる。
図20は、単一セクターにおける受信端によるパイロットの選択を示す図である。図20を参照すると、CQIカバーは、異なる搬送波を区別するのに使われ、CQIカバーは各セクター/アンテナごとに異なる。該副搬送波は垂直的に選択されると見ることができる。図19では3個のフィードバックチャンネルがあるのに対し、ここでは1つのフィードバックチャンネルがある。同様に、フィードバック情報(例えば、CQI)は受信端が選択をするために使われることができる。
本発明の本質や範囲を逸脱しない限度内で本発明の様々な修正と変動が可能であるということは、本技術分野に熟練した者にとっては明白である。したがって、添付の特許請求の範囲及びそれと均等な範囲に符合する修正及び変動はいずれも本発明に含まれることができる。
無線通信ネットワーク構造を示す図である。 CDMA拡散及び逆拡散手順を示す図である。 多重拡散シーケンスを用いたCDMA拡散及び逆拡散を示す図である。 CDMA2000無線ネットワークのためのデータリンクプロトコル構造を示す図である。 CDMA2000呼手順を示す図である。 CDMA2000初期化状態(initialization state)を示す図である。 CDMA2000システムアクセス状態を示す図である。 従来のCDMA2000アクセス試みを示す図である。 従来のCDMA2000アクセスサブ試み(sub−attempt)を示す図である。 スロットオフセットを用いる従来のCDMA2000システムアクセス状態を示す図である。 1xCDMA2000及び1xEV−DOを比較した図である。 1xEV−DO無線ネットワークのためのネットワーク構造階層を示す図である。 1xEV−DOデフォルト(default)プロトコル構造を示す図である。 1xEV−DOノン・デフォルト(non−default)プロトコル構造を示す図である。 1xEV−DOセッション(session)確立を示す図である。 1xEV−DO連結階層プロトコルを示す図である。 1xEV−DO連結階層プロトコルを示す図である。 単一転送端と単一受信端間でパイロット信号及びフィードバック情報の転送を示す例示図である。 ハンドオーバー状況を示す例示図である。 多重セクターのための受信端によるパイロットの選択を示す図である。 多重セクターのための受信端によるパイロットの選択を示す他の例示図である。 単一セクターのための受信端によるパイロットの選択を示す例示図である。

Claims (3)

  1. 複数の搬送波を支援し、複数のアンテナを用いて無線通信システムにおいてデータパケットを伝送する方法であって、
    前記方法は、
    少なくとも1つの接続端末からフィードバック情報を受信することであって、前記フィードバック情報は、搬送波または副搬送波アンテナおよびセクターの少なくとも1つの組合せのチャンネル状態に関する情報と、所定のパイロットパターンのうちの前記少なくとも1つの組合せの各アンテナに対する最も強い信号強度を有するパイロットパターンを示す情報とを含み、前記少なくとも1つの組合せは、一番良いチャンネル状態を有する組合せを含む、ことと、
    前記パイロットパターンを示す情報および前記一番良いチャンネル状態を有する組合せに基づいて、少なくとも1つのデータチャンネルを介して前記データパケットを前記少なくとも1つの接続端末に伝送することと
    を包含する、方法。
  2. 前記データパケットは、以前に伝送された少なくとも1つの伝送の伝送フォーマットとは異なる伝送フォーマットを用いて伝送される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記伝送フォーマットは、変調されたフォーマットを参照する、請求項に記載の方法。
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