JP5634741B2

JP5634741B2 - 広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法

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Publication number: JP5634741B2
Application number: JP2010105252A
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Inventors: 泰營金; 聖恩朴; 治雨林; 虎圭崔; 在源趙
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Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
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Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2014-12-03
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Description

本発明は、広帯域無線通信システムに関し、特に、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法に関する。

無線通信システムは、サービスを提供するために一定範囲の周波数帯域を利用しなければならない。周波数帯域は、稀少性のある資源であるから、いつどこででも所望の大きさの帯域幅が提供されるとは保障できない。なお、各国別に、事業者の意図によって、要求するシステム帯域幅の大きさは多様である。しかしながら、システム規格は、システム帯域幅に対するすべての要求事項を満足させるほどの多様なシステム帯域幅を定義していない。それは、要求されるシステム帯域幅の不確実性のため、事前に定義し難いためである。そのため、基本的なシステム帯域幅の定義の他に、事業者が要求する多様なシステム帯域幅もシステムの複雑度を増加させることなく、かつシステムの送信効率を低下させることなく柔軟に支援できる代案が提示されなければならない。

韓国公開特許第１０−２００９−００９７１１２号公報

そこで、本発明の目的は、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された保護副搬送波の個数を決定するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された周波数パーティション比率を決定するための装置及び方法を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の第１見地によれば、広帯域無線通信システムにおける端末のシステム帯域幅の管理方法は、基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定する過程と、第１テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程とを含む。

上記の目的を達成すべく、本発明の第２見地によれば、広帯域無線通信システムにおける基地局のシステム帯域幅の管理方法は、第１テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程とを含む。

上記の目的を達成すべく、本発明の第３見地によれば、広帯域無線通信システムにおける端末装置は、基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを検出する検出部と、前記一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定し、第１テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第１テーブルを格納する格納部とを備える。

上記の目的を達成すべく、本発明の第４見地によれば、広帯域無線通信システムにおける基地局装置は、第１テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第１テーブルを格納する格納部とを備える。

本発明によれば、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法を提供することができる。

また、本発明によれば、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された保護副搬送波の個数を決定するための装置及び方法を提供することができる。

また、本発明によれば、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された周波数パーティション比率を決定するための装置及び方法を提供することができる。

本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムのシステム帯域幅を示す図である。本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおけるプリアンブル及びＳＦＨの送信周期を示す図である。本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末の動作手順を示す図である。本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示す図である。本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末のブロック構成を示す図である。

以下、本発明は、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための技術について説明する。以下、本発明は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の無線通信システムを例に挙げて説明する。

図１は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムのシステム帯域幅を示している。図１に示すように、要求されるシステム帯域幅１００を支援するために、本発明は、実際に割り当てられるシステム帯域幅１００より大きなＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）大きさを使用するものの、両側端に位置した保護区間１１０に含まれる保護副搬送波の個数を動的に調節する。保護副搬送波は、隣接帯域から送信される信号に干渉を減らすためのスペクトルマスキングにより帯域幅の両側から発生する送信信号の電力減衰のために使用されない副搬送波のことを意味する。保護区間１１０が広くなると、すなわち、保護副搬送波の個数が多くなると、実際データを送信するために使用される副搬送波の個数が減少するため、システムの送信効率が落ちるようになる。したがって、システムは、可能な限り少ない数の保護副搬送波を割り当てる一方で、データ送信のために使用される帯域幅で割り当てられたとき、送信信号電力が維持され得るように充分な保護副搬送波を割り当てなければならない。

例えば、２０４８サイズのＦＦＴを使用する場合、システム帯域幅が２０ＭＨｚを占めると仮定しよう。このとき、特定事業者が持っているシステム帯域幅が１４ＭＨｚで、１４ＭＨｚシステム帯域幅の支援を要求する場合、本発明の実施の形態によるシステムは、２０ＭＨｚを支援するときと同じサンプリング周波数を使用し、同じＦＦＴの大きさを使用する。ただし、システムは、有効システム帯域幅の大きさ、すなわち、１４ＭＨｚの帯域幅でのみデータが送信されるように、帯域幅の両側にある保護副搬送波の個数を調節する。

上述したような保護副搬送波の個数調節により帯域幅を最適化するために、要求されるシステム帯域幅の範囲別に全体使用可能な副搬送波の個数と両側の保護副搬送波の個数とがＦＦＴの大きさ別に事前に定義される。下記の表１は、２０４８大きさのＦＦＴである場合、システム帯域幅の範囲に応じて全体使用可能な副搬送波の個数及び両側の保護副搬送波の個数を定義した一例を示す。このとき、使用するサンプリング周波数は、２２．４ＭＨｚでありうる。下記の表１にて、定義されたシステム帯域幅の範囲は、１０ＭＨｚ乃至２０ＭＨｚ内に限定される。そして、全体使用副搬送波の個数は、ＤＣ副搬送波を含む個数である。また、ＰＲＵは、物理的に連続した１８個の副搬送波及び６個のＯＦＤＭＡシンボルから構成された基本資源単位を示す。

下記の表２は、１０２４大きさのＦＦＴ／ＩＦＦＴである場合、システム帯域幅の範囲に応じて全体使用可能な副搬送波の個数及び両側の保護副搬送波の個数を定義した一例を示す。このとき、使用するサンプリング周波数は、１１．２ＭＨｚでありうる。表２にて、定義されたシステム帯域幅の範囲は、５ＭＨｚ乃至１０ＭＨｚ内に限定される。

表１及び表２にて、システム帯域幅の範囲に応じて決定された全体使用副搬送波の個数及び保護副搬送波の個数は、以下のような規則により定義される。

第１に、保護副搬送波の個数は、スペクトルマスクを考慮して十分に必要な個数で決定されなければならない。しかしながら、システムの送信効率を考慮するとき、可能な限り少ない数の副搬送波を割り当てることが好ましい。例えば、表２にて第２番目の行を見ると、システム帯域幅に比べて実際割り当てられた副搬送波が占める帯域幅の比率値は、０．８５６と０．９３７５値との間に存在する。すなわち、スペクトルマスクを考慮して最小０．９５よりは小さく副搬送波の個数が割り当てられなければならず、システムの送信効率の減少を最小化するために、０．８５よりは大きく副搬送波の個数が割り当てられ得るように、システム帯域幅の範囲と保護副搬送波の個数とを決定する。

第２に、副搬送波の個数の最小差は、サブバンド単位になるように決める。ここで、サブバンドは、バンドＡＭＣを目的として使用するための資源の単位であって、隣接した副搬送波の束と定義される。例えば、サブバンドは、４個のＰＲＵの束である。サブバンド単位のバンドＡＭＣを支援するために、サブバンド単位の資源割り当て方式が使用される。これにより、資源割り当て方式の変更を起こさないために、表１及び表２にて、隣接した列同士の間の使用される副搬送波の個数の差は、１サブバンドである。

本発明の実施の形態による端末は、表１及び表２のような情報を格納している。したがって、基地局が使用するシステム帯域幅に応じてＦＦＴの大きさ及び使用される副搬送波の個数を判断し、これにより信号をマッピング／デマッピングする副搬送波の範囲を制御する。このとき、システム帯域幅情報は、基地局が送信する一次プリアンブルを介して獲得される。一次プリアンブルは、フレーム同期のために予め定義されたシーケンスから構成された信号であって、周期的に送信され、シーケンスの値は、システム帯域幅を示す。システム帯域幅情報から使用される副搬送波の個数を判断した後、端末は、システム帯域幅情報に基づいて二次プリアンブル及びＳＦＨをデコードすることができる。二次プリアンブルは、基地局を区分するための基地局固有のシーケンスから構成された信号であって、システム帯域幅全体を占有する信号である。そして、ＳＦＨは、基地局に接続するために必要なシステム設定情報を含む放送メッセージである。

一次プリアンブル、二次プリアンブル、ＳＦＨは、周期的に送信され、例えば、図２のような周期で送信できる。図２に示すように、スーパーフレームは、４個のフレームを含み、第１番目、第３番目、第４番目のフレームの開始部分から二次プリアンブル２１０が送信される。そして、第１番目のフレームで二次プリアンブル２１０に続いてＳＦＨ２２０が送信され、第２番目のフレームの開始部分から一次プリアンブル２３０が送信される。

二次プリアンブルは、全体システム帯域幅を占有する。したがって、二次プリアンブルは、トーンドロッピング技法に従って該当システム帯域幅に合わせられる。すなわち、二次プリアンブルは、基準システム帯域幅に基づいたシーケンスと定義され、シーケンスは、複数のサブブロックに区分され、ブロック単位で拡張又は縮小されることによって、該当システム帯域幅に合わせられる。システム帯域幅の範囲に応じる二次プリアンブルの構造の例は、下記の表３のとおりである。

一次プリアンブル及び表１又は表２を介して獲得した使用される副搬送波の個数は、周波数資源を割り当てる時に使用される。特に、ＦＦＲ（ＦｒａｃｔｉｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＲｅｕｓｅ）を運用しようとする場合、端末及び基地局は、周波数パーティションを分けなければならない。このとき、ユーザ分布及びチャネル環境に応じて必要な周波数パーティション間の比率は変わる。一般に、代表されるいくつかの場合の比率が事前に定義されて選択的に運用される。万一、本発明のように多様なシステム帯域幅が支援される場合、各周波数パーティションの大きさが事前に定義された周波数パーティション比率と正確に合わない場合が発生する。例えば、ＤＣ副搬送波を除いた全体副搬送波の個数が１３６８個であり、周波数パーティション比率（ＦＰ_０：ＦＰ_１：ＦＰ_２：ＦＰ_３）が０：１：１：１である場合、１３６８個の副搬送波は、正確に３等分されない。ここで、ＦＰ_ｉは、ｉ番目の周波数パーティションを意味する。したがって、整数個に分けられない場合、パーティション比率は、ｆｌｏｏｒ（）演算を利用して近似化されなければならない。

下記の表４及び下記の表５は、それぞれ２０４８及び１０２４大きさのＦＦＴ／ＩＦＦＴであるときの近似化された周波数パーティションの大きさの一例を示す。

表４及び表５に示したように、多様なシステム帯域幅を支援するので、周波数パーティションの大きさは、ｆｌｏｏｒ（）演算を利用して決定される。表４及び表５にて、Ｎ_ＰＲＵは、表１又は表２により決定された使用される副搬送波個数から計算された使用可能なＰＲＵ個数を意味する。また、ＦＰＳ_ｉは、第ｉ番目の周波数パーティションに割り当てられたＰＲＵ個数を意味し、ＦＰＳ_０は、再使用−１の帯域を意味する。

以下、本発明は、上述したように、システム帯域幅を支援する基地局及び端末の構成及び動作を、図面を参考にして詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局の動作手順を示している。

図３に示すように、基地局は、ステップ３０１にてシステム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、ＦＦＴの大きさを設定する。基地局は、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義するテーブルを格納しており、テーブルにてシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてＦＦＴの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。換言すれば、基地局は、ＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じて、モデムの動作パラメータを設定する。テーブルにて、複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されている。例えば、テーブルは、表１及び表２を含む。

次に、基地局は、ステップ３０３に進んでサブチャネル設定を行う。すなわち、基地局は、ＦＦＲを支援するために周波数パーティションの個数及び周波数パーティションの大きさ比率を決定し、周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を、複数の周波数パーティションに分割する。すなわち、基地局は、表４及び表５にてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、基地局は、パーティション個数及びＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入して各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。

以後、基地局は、ステップ３０５に進んでそれぞれの周期に応じて一次プリアンブル、二次プリアンブル、ＳＦＨを送信し通信を行う。例えば、一次プリアンブル、二次プリアンブル、ＳＦＨは、図２に示すような時点にて送信され得る。基地局は、システム帯域幅を表すシーケンスを利用して、一次プリアンブルを生成し、一次プリアンブルを周期的に送信する。また、基地局は、基地局固有のシーケンスから構成された二次プリアンブルを生成するものの、トーンドロッピング技法に従って二次プリアンブルの大きさをシステム帯域幅に合わせ、二次プリアンブルを周期的に送信する。また、基地局は、システム設定情報を含むＳＦＨを生成し、ＳＦＨを周期的に送信する。ここで、ＳＦＨは、ＦＦＲのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを含む。例えば、周波数パーティションの構成を知らせるパラメータは、ＤＦＰＣ／ＵＦＰＣと呼ばれ得る。ＦＦＲが適用される場合、基地局は、ＦＦＲパターンのうちのいずれか一つを選択し、選択されたＦＦＲパターンに応じて一つの周波数パーティションの電力レベルをブースティングする。ここで、ＦＦＲパターンは、基地局の判断又は端末の要請によって変更され得る。

図４は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末の動作手順を示している。

図４に示すように、端末は、ステップ４０１にて一次プリアンブルを検出する。一次プリアンブルは、予め定義された時間間隔に応じて周期的に送信される。例えば、一次プリアンブルは、図２に示すような時点にて送信される。したがって、端末は、予め定義された時間間隔ほど隔てられた２個のＯＦＤＭＡシンボルに対する相関演算を行い、相関演算結果を利用して、一次プリアンブルを検出することができる。これによって、端末は、基地局とのフレーム同期を獲得し、基地局が使用するシステム帯域幅が分かる。すなわち、端末は、一次プリアンブルを構成するシーケンスを確認することによって、システム帯域幅が分かる。

次に、端末は、ステップ４０３に進んで、一次プリアンブルを介して確認されたシステム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、ＦＦＴの大きさを設定する。端末は、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義するテーブルを格納しており、テーブルでシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてＦＦＴの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。換言すれば、端末は、ＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じて、モデムの動作パラメータを設定する。テーブルにて、複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されている。例えば、テーブルは、表１及び表２を含む。

その後、端末は、ステップ４０５に進んで二次プリアンブルを検出する。端末は、一次プリアンブルを介してフレーム同期を獲得したので、二次プリアンブルが受信される位置が分かる。これにより、端末は、二次プリアンブルを検出することによって、基地局を識別する。例えば、二次プリアンブルは、図２に示すような時点にて送信される。

次に、端末は、ステップ４０７に進んでＳＦＨを受信及びデコードする。端末は、一次プリアンブルを介してフレーム同期を獲得したので、ＳＦＨが受信される位置が分かる。これにより、端末は、ＳＦＨをデコードすることによって、基地局に接続するためのシステム設定情報を獲得する。ここで、ＳＦＨは、ＦＦＲのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを含む。例えば、周波数パーティションの構成を知らせるパラメータは、ＤＦＰＣ／ＵＦＰＣと呼ばれ得る。例えば、ＳＦＨは、図２に示すような時点にて送信される。

次に、端末は、ステップ４０９に進んでサブチャネル設定を行う。換言すれば、端末は、ＳＦＨを介して確認された周波数パーティションの構成、すなわち、周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を複数の周波数パーティションに分割する。端末は、表４及び表５にてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、端末は、パーティション個数及びＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入して、各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。

その後、端末は、ステップ４１１に進んでステップ４０３にて設定されたＦＦＴの大きさ、副搬送波の範囲及びステップ４０９にて設定されたサブチャネルに応じて、基地局と通信を行う。ＦＦＲが適用される場合、端末は、再使用−Ｋ（Ｋ＞１）である周波数パーティションに対するチャネル品質を測定した後、各周波数パーティションのチャネル品質に応じて好む周波数パーティションを基地局に要請できる。ここで、チャネル品質は、ＣＩＮＲ、ＳＩＮＲ、ＳＥ、データ率などを例に挙げることができる。

図５は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示している。

図５に示すように、基地局は、ＲＦ処理部５０２、モデム５０４、プリアンブル生成部５０６、格納部５０８、制御部５１０を備えて構成される。

ＲＦ処理部５０２は、信号の帯域変換、増幅など無線チャネルを介して信号を送受信するための機能を行う。すなわち、ＲＦ処理部５０２は、モデム５０４から提供されるベースバンド信号をＲＦ帯域信号にアップ変換した後、アンテナを介して送信し、アンテナを介して受信されるＲＦ帯域信号をベースバンド信号にダウン変換する。

モデム５０４は、システムの物理階層規格に従ってベースバンド信号及びビット列間変換機能を行う。例えば、データを送信する際、モデム５０４は、送信ビット列を符号化及び変調することによって複素シンボルを生成し、複素シンボルを副搬送波にマッピングした後、ＩＦＦＴ演算及びＣＰ挿入を介してＯＦＤＭシンボルを構成する。また、データを受信する際、モデム５０４は、ＲＦ処理部５０２から提供されるベースバンド信号をＯＦＤＭシンボル単位に分割し、ＦＦＴ演算を介して副搬送波にマッピングされた信号を復元した後、復調及び復号化により受信ビット列を復元する。

このとき、モデム５０４は、制御部５１０からＦＦＴの大きさ、使用される副搬送波の個数及び報告副搬送波の個数を通知され、制御部５１０から通知された値に応じて、ＦＦＴ／ＩＦＦＴ演算、シンボルマッピング／デマッピングを行う。そして、モデム５０４は、プリアンブル生成部５０６から提供される一次プリアンブル及び二次プリアンブル、並びに制御部５１０から提供されるＳＦＨをそれぞれの周期に応じて送信する。例えば、一次プリアンブル、二次プリアンブル、ＳＦＨは、図２に示すような時点にて送信され得る。

プリアンブル生成部５０６は、一次プリアンブル及び二次プリアンブルを生成して、モデム５０４に提供する。一次プリアンブル及び二次プリアンブルを構成するシーケンスは、制御部５１０から提供される。プリアンブル生成部５０６は、基地局が使用するシステム帯域幅を表すシーケンスを利用して、一次プリアンブルを生成し、基地局固有のシーケンスから構成された二次プリアンブルを生成する。このとき、プリアンブル生成部５０６は、トーンドロッピング技法に従って二次プリアンブルの大きさをシステム帯域幅に合わせる。

格納部５０８は、基地局の動作に必要なプログラム、設定情報などを格納する。特に、格納部５０８は、システム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブル、システム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルを格納する。例えば、テーブルは、表１、表２、表４、表５のように構成されることができる。

制御部５１０は、基地局の全般的な動作を制御する。例えば、制御部５１０は、端末に送信される制御メッセージを生成し、端末から受信される制御メッセージを解析し、端末に資源を割り当てる。また、制御部５１０は、一次プリアンブル及び二次プリアンブルを構成するシーケンスをプリアンブル生成部５０６に提供する。また、制御部５１０は、システム設定情報を収集してＳＦＨを生成する。このとき、ＳＦＨは、ＦＦＲのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを含む。例えば、周波数パーティションの構成を知らせるパラメータは、ＤＦＰＣ／ＵＦＰＣと呼ばれ得る。ＦＦＲが適用される場合、制御部５１０は、ＦＦＲパターンのうちのいずれか一つを選択し、選択されたＦＦＲパターンに応じて一つの周波数パーティションの電力レベルをブースティングする。ここで、ＦＦＲパターンは、基地局の判断又は端末の要請によって変更され得る。

特に、制御部５１０に含まれた帯域幅制御機５１２は、システム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、ＦＦＴの大きさを設定する。換言すれば、帯域幅制御機５１２は、格納部５０８に格納されているシステム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブルにてシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてＦＦＴの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。そして、制御部５１０は、ＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲をモデム５０４に通知する。

また、制御部５１０に含まれたサブチャネル設定器５１４は、システム帯域幅に応じてサブチャネル設定を行う。換言すれば、サブチャネル設定器５１４は、ＦＦＲを支援するために周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を複数の周波数パーティションに分割する。サブチャネル設定器５１４は、格納部５０８に格納されたシステム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルにてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、サブチャネル設定器５１４は、パーティション個数及びＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入して各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。

図６は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末のブロック構成を示している。

図６に示すように、端末は、ＲＦ処理部６０２、モデム６０４、プリアンブル検出部６０６、格納部６０８、制御部６１０を備えて構成される。

ＲＦ処理部６０２は、信号の帯域変換、増幅など無線チャネルを介して信号を送受信するための機能を行う。すなわち、ＲＦ処理部６０２は、モデム６０４から提供されるベースバンド信号をＲＦ帯域信号にアップ変換した後アンテナを介して送信し、アンテナを介して受信されるＲＦ帯域信号をベースバンド信号にダウン変換する。

モデム６０４は、システムの物理階層規格に従ってベースバンド信号及びビット列間変換機能を行う。例えば、データを送信する際、モデム６０４は、送信ビット列を符号化及び変調することによって複素シンボルを生成し、複素シンボルを副搬送波にマッピングした後、ＩＦＦＴ演算及びＣＰ挿入を介してＯＦＤＭシンボルを構成する。また、データを受信する際、モデム６０４は、ＲＦ処理部６０２から提供されるベースバンド信号をＯＦＤＭシンボル単位に分割し、ＦＦＴ演算を介して副搬送波にマッピングされた信号を復元した後、復調及び復号化により受信ビット列を復元する。このとき、モデム６０４は、制御部６１０からＦＦＴの大きさ、使用される副搬送波の個数及び保護副搬送波の個数を通知され、制御部６１０から通知された値に応じてＦＦＴ／ＩＦＦＴ演算、シンボルマッピング／デマッピングを行う。

プリアンブル検出部６０６は、基地局から受信される一次プリアンブル及び二次プリアンブルを検出する。一次プリアンブルは、予め定義された時間間隔に応じて周期的に送信される。例えば、一次プリアンブルは、図２に示すような時点にて送信される。したがって、プリアンブル検出部６０６は、予め定義された時間間隔ほど隔てられた２個のＯＦＤＭＡシンボルに対する相関演算を行い、相関演算結果を利用して一次プリアンブルを検出することができる。その後、プリアンブル検出部６０６は、二次プリアンブルを検出することによって、基地局を識別する。そして、プリアンブル検出部６０６は、一次プリアンブルを構成するシーケンス及び二次プリアンブルを構成するシーケンスを制御部６１４に提供する。

格納部６０８は、端末の動作に必要なプログラム、設定情報などを格納する。特に、格納部６０８は、システム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブル、システム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルを格納する。例えば、テーブルは、表１、表２、表４、表５のように構成されることができる。

制御部６１０は、端末の全般的な動作を制御する。例えば、制御部６１０は、基地局に送信される制御メッセージを生成し、基地局から受信される制御メッセージを解析する。特に、制御部６１０は、プリアンブル検出器６０６から提供される一次プリアンブルを構成するシーケンスを介してシステム帯域幅を確認し、二次プリアンブルを構成するシーケンスを介して基地局を識別する。また、制御部６１０は、基地局から受信されたＳＦＨを介して基地局に接続するためのシステム設定情報を獲得する。ここで、システム設定情報は、ＦＦＲのための周波数パーティションの構成情報を含む。

特に、制御部６１０に含まれた帯域幅制御機６１２は、一次プリアンブルを構成するシーケンスを介して確認されたシステム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、ＦＦＴの大きさを設定する。換言すれば、帯域幅制御機６１２は、格納部６０８に格納されているシステム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブルにてシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてＦＦＴの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。そして、制御部６１０は、ＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲をモデム６０４に通知する。すなわち、制御部６１０は、ＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じて、モデム６０４の動作パラメータを設定する。

また、制御部６１０に含まれたサブチャネル設定器６１４は、システム帯域幅に応じてサブチャネル設定を行う。換言すれば、サブチャネル設定器６１４は、ＦＦＲを支援するために周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を複数の周波数パーティションに分割する。サブチャネル設定器６１４は、格納部６０８に格納されたシステム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルにてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、サブチャネル設定器６１４は、パーティション個数及びＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入して各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。

広帯域無線通信システムにおいて複数のシステム帯域幅の範囲のためのＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数、使用される副搬送波の個数を定義することによって、多様なシステム帯域幅を支援することのできるシステムを構築することができる。

Claims

広帯域無線通信システムにおける端末のシステム帯域幅の管理方法であって、
基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定する過程と、
第１テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、
前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程と、
を含み、
前記第１テーブルは、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、前記複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されており、
前記第１テーブルは、下記の表１のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、２０４８であることを特徴とする方法。
(表１)
広帯域無線通信システムにおける基地局のシステム帯域幅の管理方法であって、
第１テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、
前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程と、
を含み、
前記第１テーブルは、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、前記複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されており、
前記第１テーブルは、下記の表１のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは２０４８であることを特徴とする方法。
(表１)
広帯域無線通信システムにおける端末装置であって、
基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを検出する検出部と、
前記一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定し、第１テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、
複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第１テーブルを格納する格納部と、
を備え、
前記第１テーブルは、下記の表１のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、２０４８であることを特徴とする装置。
(表１)
広帯域無線通信システムにおける基地局装置であって、
第１テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記ＦＦＴの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、
複数のシステム帯域幅の範囲に対応するＦＦＴの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第１テーブルを格納する格納部と、
を備え、
前記第１テーブルは、下記の表１のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、２０４８であることを特徴とする装置。
(表１)
前記第１テーブルは、下記の表２のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、１０２４であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
(表2)
前記第１テーブルは、下記の表２のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、１０２４であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
(表2)
前記第１テーブルは、下記の表２のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、１０２４であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
(表2)
前記第１テーブルは、下記の表２のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記ＦＦＴの大きさは、１０２４であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
(表2)
システム設定情報を知らせるためのスーパーフレームヘッダをデコードする過程と、
前記スーパーフレームヘッダに含まれたＦＦＲのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを決定する過程と、
第２テーブルを利用して前記パラメータに対応する周波数パーティションの個数及び各周波数パーティションの大きさを決定する過程と、
前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じて、サブチャネル設定を行う過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
ＦＦＲを支援するために周波数パーティションの個数及び周波数パーティションの大きさ比率を決定する過程と、
第２テーブルを利用して前記大きさ比率に応じる各周波数パーティションの大きさを決定する過程と、
前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じてサブチャネル設定を行う過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
システム設定情報を知らせるためのスーパーフレームヘッダをデコードする前記モデムをさらに備え、
前記制御部は、前記スーパーフレームヘッダに含まれたＦＦＲのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを決定し、第２テーブルを利用して前記パラメータに対応する周波数パーティションの個数及び各周波数パーティションの大きさを決定し、前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じてサブチャネル設定を行うことを特徴とする請求項３に記載の装置。
前記制御部は、ＦＦＲを支援するために周波数パーティションの個数及び周波数パーティションの大きさ比率を決定し、第２テーブルを利用して前記大きさ比率に応じる各周波数パーティションの大きさを決定し、前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じてサブチャネル設定を行うことを特徴とする請求項４に記載の装置。
前記第２テーブルは、前記周波数パーティションの大きさを周波数パーティションの個数及び使用される副搬送波の個数に対応するＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で定義することを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記第２テーブルは、前記周波数パーティションの大きさを周波数パーティションの個数及び使用される副搬送波の個数に対応するＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で定義することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
前記第２テーブルは、前記周波数パーティションの大きさを周波数パーティションの個数及び使用される副搬送波の個数に対応するＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で定義することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記第２テーブルは、前記周波数パーティションの大きさを周波数パーティションの個数及び使用される副搬送波の個数に対応するＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で定義することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記周波数パーティションの大きさは、前記数式に前記周波数パーティションの個数及び前記ＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入することによって決定されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
前記周波数パーティションの大きさは、前記数式に前記周波数パーティションの個数及び前記ＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入することによって決定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記周波数パーティションの大きさは、前記数式に前記周波数パーティションの個数及び前記ＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入することによって決定されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記周波数パーティションの大きさは、前記数式に前記周波数パーティションの個数及び前記ＰＲＵ個数のうち、少なくとも一つを代入することによって決定されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記第２テーブルは、２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブル及び１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記第２テーブルは、２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブル及び１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記第２テーブルは、２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブル及び１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルを含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
前記第２テーブルは、２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブル及び１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルを含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
前記２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表３のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
(表3)
前記２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表３のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
(表3)
前記２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表３のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
(表3)
前記２０４８のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表３のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
(表3)
前記１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表４のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
(表4)
前記１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表４のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
(表4)
前記１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表４のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
(表4)
前記１０２４のＦＦＴの大きさのためのテーブルは、下記の表４のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
(表4)