【文献】
Jinsoo Choi,Proposed Text of Dedicated Ranging for M2M Devices in Network Re-entry,IEEE 802.16p-11/0094,IEEE,2011年 5月 8日
【文献】
Jeongho Park,Support of Dynamic Load-balancing between 16m and 16e in Uplink System-(16.3.8.3.5.3),IEEE C802.16m-09/2845r1,IEEE,2010年 1月12日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16e規格は、2007年ITU(International Telecommunication Union)傘下のITU−R(ITU−Radio communication Sector)でIMT(International Mobile Telecommunication)−2000のための6番目の規格であり、‘WMAN−OFDMA TDD’という名称で採択されたことがある。ITU−Rは、IMT−2000以後の次世代4G移動通信規格としてIMT−Advancedシステムを準備している。IEEE802.16WG(Working Group)は、2006年末IMT−Advancedシステムのための規格であり、既存IEEE802.16eの修正(amendment)規格を作成することを目標にIEEE802.16mプロジェクトの推進を決定した。前記目標から分かるように、IEEE802.16m規格は、IEEE802.16e規格の修正という過去の連続性と次世代IMT−Advancedシステムのための規格という未来の連続性である二つの側面を内包している。従って、IEEE802.16m規格は、IEEE802.16e規格に基づいたMobile WiMAXシステムとの互換性(compatibility)を維持しながら、IMT−Advancedシステムのための進歩した要求事項を全部満たすことを要求している。
【0003】
制御チャネルは、基地局と端末との間の通信のための多様な種類の制御信号の送信のために使われることができる。IEEE802.16mシステムは、アップリンク制御チャネルとして、ファーストフィードバックチャネル(FFBCH;Fast Feedback Channel)、HARQフィードバックチャネル(HFBCH;HARQ Feedback Channel)、サウンディングチャネル(sounding channel)、レンジングチャネル(ranging channel)、及び帯域幅要求チャネル(BRCH;Bandwidth Request Channel)などを含むことができる。
【0004】
アップリンク制御チャネルのうちレンジングチャネルは、アップリンク同期化のために使われることができる。レンジングチャネルは、非同期(non−synchronized)レンジングチャネルと同期(synchronized)レンジングチャネルに区分されることができる。非同期レンジングチャネルは、初期接続(initial access)及びハンドオーバーのために使われることができる。端末は、非同期レンジングチャネルを用いてレンジング信号を送信するサブフレームで他のアップリンクバースト(uplink burst)又はアップリンク制御チャネルも送信しない。同期レンジングチャネルは、周期的レンジング(periodic ranging)のために使われることができる。
【0005】
一方、IEEE802.16mシステムは、後方互換性(backward compatibility)を有するため、IEEE802.16mシステムをサポートする端末だけでなく、IEEE802.16eシステムをサポートする端末もサポートすることができる。IEEE802.16mシステムが802.16e端末をサポートする場合、これをレガシサポートモード(legacy support mode)ということができる。
【0006】
レガシサポートモードでレンジングチャネルのためのリソース割当割当方法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の技術的課題は、無線通信システムにおけるアップリンク制御チャネルのためのリソース割当方法及び装置を提供することである。特に、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16e端末をサポートするレガシサポートモード(legacy support mode)で動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)のためのリソース割当方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一態様において、無線通信システムにおけるアップリンク制御チャネルのためのリソース割当方法が提供される。前記リソース割当方法は、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースと、動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)のための第2のリソースと、を割り当てることを含み、前記第2のリソースは、前記第1のリソースの直後に位置する。
【0009】
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、各々、少なくとも一つのDLRU(Distributed Logical Resource Unit)を含み、前記第2のリソースは、周波数領域でDLRUインデックス上に前記第1のリソースの直後に位置する。
【0010】
前記第1のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスは、前記第2のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスより小さい。
【0011】
前記DLRUは、周波数領域で分散された6個のタイルを含み、一つのタイルは、4個の連続した副搬送波を含む。
【0012】
前記アップリンク制御チャネルは、レンジングチャネル(ranging channel)、フィードバックチャネル(feedback channel)、及び帯域幅要求チャネル(bandwidth request channel)のうち少なくとも一つを含む。
【0013】
前記フィードバックチャネルは、HARQ(Hybrid Automatic Repeat request)フィードバックのためにACK(Acknowledgemtent)/NACK(Non−acknowledgement)信号を運ぶHARQフィードバックチャネル(HFBCH;HARQ Feedback Channel)及びCQI(Channel Quality Information)などを運ぶファーストフィードバックチャネル(FFBCH;Fast Feedback Channel)を含む。
【0014】
前記リソース割当方法は、データが送信されるデータチャネルのための第3のリソースを割り当てることをさらに含み、前記第3のリソースは、前記第2のリソースの直後に位置する。
【0015】
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、第1のシステムのためのリソースであり、前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、前記第1のシステムと異なる第2のシステムのための第4のリソースとFDM(Frequency Division Multiplexing)方式に多重化される。
【0016】
他の態様において、無線通信システムにおける端末によるレンジング信号送信方法が提供される。前記レンジング信号送信方法は、割り当てられた動的レンジングチャネル上にレンジング信号を基地局に送信することを含み、前記動的レンジングチャネルのための第2のリソースは、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースの直後に位置する。
【0017】
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、各々、少なくとも一つのDLRUを含み、前記第2のリソースは、周波数領域でDLRUインデックス上に前記第1のリソースの直後に位置する。
【0018】
前記第1のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスは、前記第2のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスより小さい。
【0019】
前記DLRUは、周波数領域で分散された6個のタイルを含み、一つのタイルは、4個の連続した副搬送波を含む。
【0020】
前記レンジング信号送信方法は、データチャネル上にデータを基地局に送信することをさらに含み、前記データチャネルのための第3のリソースは、前記第2のリソースの直後に位置する。
【0021】
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、第1のシステムのためのリソースであり、前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、前記第1のシステムと異なる第2のシステムのための第4のリソースとFDM方式に多重化される。
【0022】
他の態様において、無線通信システムにおける端末が提供される。前記端末は、割り当てられた動的レンジングチャネル上にレンジング信号を基地局に送信するRF(Radio Frequency)部、及び前記RF部と連結されるプロセッサを含み、前記動的レンジングチャネルのための第2のリソースは、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースの直後に位置する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
無線通信システムにおけるアップリンク制御チャネルのためのリソース割当方法において、
アップリンク制御チャネルのための第1のリソースと、動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)のための第2のリソースと、を割り当てることを含み、
前記第2のリソースは、前記第1のリソースの直後に位置することを特徴とするリソース割当方法。
(項目2)
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、各々、少なくとも一つのDLRU(Distributed Logical Resource Unit)を含み、前記第2のリソースは、周波数領域でDLRUインデックス上に前記第1のリソースの直後に位置することを特徴とする項目1に記載のリソース割当方法。
(項目3)
前記第1のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスは、前記第2のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスより小さいことを特徴とする項目2に記載のリソース割当方法。
(項目4)
前記DLRUは、周波数領域で分散された6個のタイルを含み、一つのタイルは、4個の連続した副搬送波を含むことを特徴とする項目2に記載のリソース割当方法。
(項目5)
前記アップリンク制御チャネルは、レンジングチャネル(ranging channel)、フィードバックチャネル(feedback channel)、及び帯域幅要求チャネル(bandwidth request channel)のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする項目1に記載のリソース割当方法。
(項目6)
前記フィードバックチャネルは、HARQ(Hybrid Automatic Repeat request)フィードバックのためにACK(Acknowledgemtent)/NACK(Non−acknowledgement)信号を運ぶHARQフィードバックチャネル(HFBCH;HARQ Feedback Channel)及びCQI(Channel Quality Information)などを運ぶファーストフィードバックチャネル(FFBCH;Fast Feedback Channel)を含むことを特徴とする項目5に記載のリソース割当方法。
(項目7)
データが送信されるデータチャネルのための第3のリソースを割り当てることをさらに含み、前記第3のリソースは、前記第2のリソースの直後に位置することを特徴とする項目1に記載のリソース割当方法。
(項目8)
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、第1のシステムのためのリソースであり、前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、前記第1のシステムと異なる第2のシステムのための第4のリソースとFDM(Frequency Division Multiplexing)方式に多重化されることを特徴とする項目1に記載のリソース割当方法。
(項目9)
無線通信システムにおける端末によるレンジング信号送信方法において、
割り当てられた動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)上にレンジング信号を基地局に送信することを含み、
前記動的レンジングチャネルのための第2のリソースは、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースの直後に位置することを特徴とするレンジング信号送信方法。
(項目10)
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、各々、少なくとも一つのDLRU(Distributed Logical Resource Unit)を含み、前記第2のリソースは、周波数領域でDLRUインデックス上に前記第1のリソースの直後に位置することを特徴とする項目9に記載のレンジング信号送信方法。
(項目11)
前記第1のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスは、前記第2のリソースに含まれる少なくとも一つのDLRUのインデックスより小さいことを特徴とする項目10に記載のレンジング信号送信方法。
(項目12)
前記DLRUは、周波数領域で分散された6個のタイルを含み、一つのタイルは、4個の連続した副搬送波を含むことを特徴とする項目10に記載のレンジング信号送信方法。
(項目13)
データチャネル上にデータを基地局に送信することをさらに含み、前記データチャネルのための第3のリソースは、前記第2のリソースの直後に位置することを特徴とする項目9に記載のレンジング信号送信方法。
(項目14)
前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、第1のシステムのためのリソースであり、前記第1のリソース及び前記第2のリソースは、前記第1のシステムと異なる第2のシステムのための第4のリソースとFDM(Frequency Division Multiplexing)方式に多重化されることを特徴とする項目9に記載のレンジング信号送信方法。
(項目15)
無線通信システムにおいて、
割り当てられた動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)上にレンジング信号を基地局に送信するRF(Radio Frequency)部;及び、
前記RF部と連結されるプロセッサ;を含み、
前記動的レンジングチャネルのための第2のリソースは、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースの直後に位置することを特徴とする端末。
【発明の効果】
【0023】
レガシサポートモードでシグナリングオーバーヘッド(signaling overhead)なしにレガシ端末のための動的レンジングチャネルを割り当てることができる。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下の技術は、CDMA(CodeDivision Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)などのような多様な無線通信システムに使われることができる。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現されることができる。TDMAは、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM(登録商標) Evolution)のような無線技術で具現されることができる。OFDMAは、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802−20、E−UTRA(Evolved UTRA)などのような無線技術で具現されることができる。IEEE802.16mは、IEEE802.16eの進化であり、IEEE802.16eに基づいたシステムとの後方互換性(backward compatibility)を提供する。UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。3GPP(3rd Generation Partnership Project)LTE(Long Term Evolution)は、E−UTRA(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access)を使用するE−UMTS(Evolved UMTS)の一部であり、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(Advanced)は、3GPP LTEの進化である。
【0026】
説明を明確にするために、IEEE802.16mを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。
【0028】
無線通信システム10は、少なくとも一つの基地局(Base Station;BS)11を含む。各基地局11は、特定の地理的領域(一般的にセルという)15a、15b、15cに対して通信サービスを提供する。また、セルは、複数の領域(セクターという)に分けられることができる。端末(User Equipment;UE)12は、固定されたり移動性を有することができ、MS(Mobile Station)、MT(Mobile Terminal)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、無線機器(wireless device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)等、他の用語で呼ばれることもある。基地局11は、一般的に端末12と通信する固定局(fixed station)を意味し、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることもある。
【0029】
端末は、一つのセルに属し、端末が属するセルをサービングセル(serving cell)という。サービングセルに対して通信サービスを提供する基地局をサービング基地局(serving BS)という。無線通信システムは、セルラーシステム(cellular system)であるため、サービングセルに隣接する他のセルが存在する。サービングセルに隣接する他のセルを隣接セル(neighbor cell)という。隣接セルに対して通信サービスを提供する基地局を隣接基地局(neighbor BS)という。サービングセル及び隣接セルは、端末を基準に相対的に決定される。
【0030】
この技術は、ダウンリンク(downlink)又はアップリンク(uplink)に使われることができる。一般的に、ダウンリンクは、基地局11から端末12への通信を意味し、アップリンクは、端末12から基地局11への通信を意味する。ダウンリンクで、送信機は基地局11の一部分であり、受信機は端末12の一部分である。アップリンクで、送信機は端末12の一部分であり、受信機は基地局11の一部分である。
【0032】
図2を参照すると、スーパーフレーム(SF;Superframe)は、スーパーフレームヘッダ(SFH;Superframe Header)と4個のフレーム(frame)F0、F1、F2、F3を含む。スーパーフレーム内の各フレームの長さは、全部同じ である。各スーパーフレームの大きさは20msであり、各フレームの大きさは5msであると例示しているが、これに限定されるものではない。スーパーフレームの長さ、スーパーフレームに含まれるフレームの数、フレームに含まれるサブフレームの数等は多様に変更されることができる。フレームに含まれるサブフレームの数は、チャネル帯域幅(channel bandwidth)、CP(Cyclic Prefix)の長さによって多様に変更されることができる。
【0033】
一つのフレームは、複数のサブフレーム(subframe)SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7を含む。各サブフレームは、アップリンク又はダウンリンク送信のために使われることができる。一つのサブフレームは、時間領域(time domain)で複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボル又はOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を含み、周波数領域(frequency domain)で複数の副搬送波(subcarrier)を含む。OFDMシンボルは、一つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものであり、多重接続方式によって、OFDMAシンボル、SC−FDMAシンボルなど、他の名称で呼ばれることもある。サブフレームは、5、6、7又は9個のOFDMAシンボルで構成されることができるが、これは例示に過ぎず、サブフレームに含まれるOFDMAシンボルの数は制限されない。サブフレームに含まれるOFDMAシンボルの数は、チャネル帯域幅、CPの長さによって多様に変更されることができる。サブフレームが含むOFDMAシンボルの数によってサブフレームのタイプ(type)が定義されることができる。例えば、タイプ−1サブフレームは6OFDMAシンボル、タイプ−2サブフレームは7OFDMAシンボル、タイプ−3サブフレームは5OFDMAシンボル、タイプ−4サブフレームは9OFDMAシンボルを含むと定義されることができる。一つのフレームは、全部同じタイプのサブフレームを含むことができる。又は、一つのフレームは、互いに異なるタイプのサブフレームを含むことができる。即ち、一つのフレーム内の各サブフレーム毎に含むOFDMAシンボルの個数は全部同じ、或いは各々異なる。又は、一つのフレーム内の少なくとも一つのサブフレームのOFDMAシンボルの個数は、前記フレーム内の残りのサブフレームのOFDMAシンボルの個数と異なる。
【0034】
フレームには、TDD(Time Division Duplex)方式又はFDD(Frequency Division Duplex)方式が適用されることができる。TDD方式で、各サブフレームが同じ周波数で互いに異なる時間にアップリンク送信又はダウンリンク送信のために使われる。即ち、TDD方式のフレーム内のサブフレームは、時間領域でアップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームに区分される。FDD方式で、各サブフレームが同じ時間の互いに異なる周波数でアップリンク送信又はダウンリンク送信のために使われる。即ち、FDD方式のフレーム内のサブフレームは、周波数領域でアップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームに区分される。アップリンク送信とダウンリンク送信は、互いに異なる周波数帯域を占め、同時に行われることができる。
【0035】
SFHは、必須システムパラメータ(essential system parameter)及びシステム設定情報(system configuration information)を運ぶことができる。SFHは、スーパーフレームの1番目のサブフレーム内に位置することができる。SFHは、前記1番目のサブフレームの最後の5個のOFDMAシンボルを占めることができる。スーパーフレームヘッダは、1次SFH(P−SFH;primary−SFH)及び2次SFH(S−SFH;secondary−SFH)に分類されることができる。P−SFHは、スーパーフレーム毎に送信されることができる。S−SFHに送信される情報は、S−SFH SP1、S−SFH SP2、S−SFH SP3の3個のサブパケット(sub−packet)に分けられることができる。各サブパケットは、互いに異なる周期で周期的に送信されることができる。S−SFH SP1、S−SFH SP2、及びS−SFH SP3を介して送信される情報の重要度は互いに異なり、S−SFH SP1が最も短い周期に、S−SFH SP3が最も長い周期に送信されることができる。S−SFH SP1は、ネットワーク再進入(network re−entry)に対する情報を含み、S−SFH SP1の送信周期は40msである。S−SFH SP2は、初期ネットワーク進入(initial network entry)及びネットワーク探索(network discovery)に対する情報を含み、S−SFH SP2の送信周期は80msである。S−SFH SP3は、残りの重要なシステム情報を含み、S−SFH SP3の送信周期は160ms又は320msのうちいずれか一つである。
【0036】
一つのOFDMAシンボルは、複数の副搬送波を含み、FFT大きさによって副搬送波の個数が決定される。複数の類型の副搬送波がある。副搬送波の類型は、データ送信のためのデータ副搬送波、多様な測定(estimation)のためのパイロット副搬送波、ガードバンド(guard band)、及びDCキャリアのためのナルキャリアに分けられることができる。OFDMシンボルを特徴づけるパラメータは、BW、N
used、n、Gなどである。BWは、名目上のチャネル帯域幅(nominal channel bandwidth)である。N
usedは、(DC副搬送波を含む)使われる副搬送波の個数である。nは、サンプリング因子である。このパラメータは、BW及びN
usedと結合して副搬送波スペイシング(spacing)及び有効シンボル時間(useful symbol time)を決定する。Gは、CP時間と有効時間(useful time)の比率である。
【0037】
以下の表1は、OFDMAパラメータを示す。
【0039】
表1で、N
FFTは、N
usedより大きい数のうち最も小さい2nのうち最も小さいパワー(Smallest power of two greater than N
used)であり、サンプリング因子F
s=floor(n・BW/8000)×8000であり、副搬送波スペイシングΔf=F
s/N
FFTであり、有効シンボル時間Tb=1/Δfであり、CP時間Tg=G・Tbであり、OFDMAシンボル時間Ts=Tb+Tgであり、サンプリング時間はTb/N
FFTである。
【0040】
図3は、アップリンクリソース構造の一例を示す。
【0041】
各アップリンクサブフレームは、4個又はその以下の周波数パーティションに分けられることができる。
図3で、サブフレームが2個の周波数パーティションFP1、FP2に分けられることを例示的に記述するが、サブフレーム内の周波数パーティションの数がこれに制限されるものではない。各周波数パーティションは、サブフレーム内で使用可能な全体OFDMAシンボルにわたって少なくとも一つの物理リソースユニット(PRU;Physical Resource Unit)で構成される。また、各周波数パーティションは、連続した(contiguous/localized)及び/又は分散された(distributed)PRUを含むことができる。各周波数パーティションは、部分的周波数再使用(FFR;Fractional Frequency Reuse)のような他の目的のために使われることができる。
図3で、第2の周波数パーティション(FP2)は、連続したリソース割当及び分散されたリソース割当の両方とも含む。‘Sc’は、副搬送波を意味する。
【0042】
PRUは、リソース割当のための基本物理的単位であり、Psc個の連続した副搬送波とNsym個の連続したOFDMAシンボルを含む。Pscは、18である。Nsymは、サブフレームのタイプによって決定されることができる。例えば、一つのサブフレームが6OFDMAシンボルで構成される時、PRUは、18副搬送波及び6OFDMAシンボルで定義されることができる。論理リソースユニット(LRU;Logical Resource Unit)は、分散的及び連続的リソース割当のための基本的な論理単位である。制御チャネルの送信のためのLRUの大きさは、データ送信のためのLRUの大きさの同じである。多数のユーザが一つの制御LRUを共有することが許容されることができる。
【0043】
分散的論理リソースユニット(DLRU;Distributed Logical Resource Unit)は、周波数ダイバーシティ利得を得るために使われることができる。DLRUは、一つの周波数パーティション内に分散された副搬送波グループを含む。アップリンクDLRUを構成する最小単位は、タイル(tile)である。アップリンクDLRUは、分散された3個のタイルから副搬送波グループを含むことができる。タイルは、6副搬送波及びNsym個のOFDMAシンボルで定義されることができる。
【0044】
連続的論理リソースユニット(CLRU;Contiguous Logical Resource Unit)は、周波数選択的スケジューリング利得を得るために使われることができる。CLRUは、局部的に(localized)割り当てられたリソース内で連続した副搬送波グループを含む。CLRUは、連続的リソースユニット(CRU;Contiguous Resource Unit)内のデータ副搬送波で構成される。CRUの大きさは、PRUの大きさの同じである。
【0045】
以下、IEEE802.16mシステムに属する端末(以下、16m端末)だけでなく、IEEE802.16mシステムに属する端末(以下、16e端末)を共にサポートするレガシサポートモード(legacy support mode)に対して説明する。また、以下、IEEE802.16mシステムは、AAI(Advanced Air Interface)システムといい、IEEE802.16eシステムは、WirelessMAN−OFDMAシステム又はレガシシステムという。
【0046】
図4は、フレーム構造の他の例を示す。
図4のフレーム構造は、レガシサポートモードでUL PUSC(Partially Used Sub−Carrier)パーミュテイションをサポートし、アップリンクでレガシ領域とAAI領域がFDM(Frequency Division Multiplexing)方式に多重化される場合のTDDフレーム構造を示す。
【0047】
図4を参照すると、フレームは、ダウンリンク(DL)サブフレームとアップリンク(UL)サブフレームを含む。ダウンリンクサブフレームは、アップリンクサブフレームより時間的に以前である。ダウンリンクサブフレームは、プリアンブル(preamble)、FCH(Frame Control Header)、DL(Downlink)−MAP、UL(Uplink)−MAP、バースト(burst)領域の順序に開始される。アップリンクサブフレームは、レンジングチャネル、フィードバックチャネルなどのアップリンク制御チャネル、バースト領域などを含む。ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームを区分するための保護時間(guard time)がフレームの中間部分(ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間)と最後の部分(アップリンクサブフレームの以後)に挿入される。TTG(Transmit/Receive Transition Gap)は、ダウンリンクバーストと後続の(subsequent)アップリンクバーストとの間のギャップである。RTG(Receive/Transmit Transition Gap)は、アップリンクバーストと後続のダウンリンクバーストとの間のギャップである。ダウンリンク領域とアップリンク領域は、16e端末のための領域と16m端末のための領域に区分される。ダウンリンク領域で、プリアンブル、FCH、DL−MAP、UL−MAP、及びダウンリンクバースト領域は、16e端末のための領域であり、残りのダウンリンク領域は、16m端末のための領域である。アップリンク領域で、アップリンク制御チャネル及びアップリンクバースト領域は、16e端末のための領域で、残りのアップリンク領域は、16m端末のための領域である。アップリンク領域で、16e端末のための領域と16m端末のための領域は、多様な方式に多重化されることができる。
図5ではアップリンク領域がFDM方式に多重化されるが、これに制限されるものではなく、アップリンク領域はTDM方式に多重化されてもよい。
【0048】
アップリンクで、レガシ領域とAAI領域がFDM方式に多重化される場合、複数の副搬送波を含む副搬送波グループ、即ち、サブチャネル(subchannel)が一つ以上のレガシ領域に割り当てられる。残りの複数の副搬送波を含む他のサブチャネルは、アップリンクサブフレームを形成してAAI領域に割り当てられる。帯域幅が5、7、10又は20MHzのうち一つである場合、全てのアップリンクサブフレームはタイプ−1サブフレームとなる。即ち、6個のOFDMAシンボルを含む。帯域幅が8.75MHzである場合、1番目のアップリンクサブフレームはタイプ−1サブフレームであり、残りのサブフレームはタイプ−4サブフレームとなる。端末のための制御チャネル及びバーストは、端末が基地局に連結されるモードによってレガシ領域内のサブチャネル又はAAI領域内のサブチャネル内でスケジューリングされることができる。然しながら、レガシ領域内のサブチャネルとAAI領域内のサブチャネルが同じフレーム内でスケジューリングされない。一方、
図4で、レガシ領域とAAI領域がFDM方式に多重化されているが、これは論理的(logical)サブチャネルインデックス上でFDM方式に多重化されることであり、物理的(physical)サブチャネルインデックス上では周波数領域で互いに混合されて存在することができる。
【0049】
プリアンブルは、基地局と端末との間の初期同期、セル探索、周波数オフセット、及びチャネル推定に使われる。FCHは、DL−MAPメッセージの長さとDL−MAPのコーディング方式(coding scheme)情報を含む。DL−MAPは、DL−MAPメッセージが送信される領域である。DL−MAPメッセージは、ダウンリンクチャネルへの接続(access)を定義する。これは、DL−MAPメッセージがダウンリンクチャネルに対する指示及び/又は制御情報を定義することを意味する。DL−MAPメッセージは、DCD(Downlink Channel Descriptor)の構成変化カウント及び基地局ID(identifier)を含む。DCDは、現在マップに適用されるダウンリンクバーストプロファイル(downlink burst profile)を記述する。ダウンリンクバーストプロファイルは、ダウンリンク物理チャネルの特性を示し、DCDは、DCDメッセージを介して周期的に基地局により送信される。UL−MAPは、UL−MAPメッセージが送信される領域である。UL−MAPメッセージは、アップリンクチャネルへの接続を定義する。これは、UL−MAPメッセージがアップリンクチャネルに対する指示及び/又は制御情報を定義することを意味する。UL−MAPメッセージは、UCD(Uplink Channel Descriptor)の構成変化カウント及びUL−MAPにより定義されるアップリンク割当の有効開始時刻(allocation start time)を含む。UCDは、アップリンクバーストプロファイル(uplink burst profile)を記述する。アップリンクバーストプロファイルは、アップリンク物理チャネルの特性を示し、UCDは、UCDメッセージを介して周期的に基地局により送信される。ダウンリンクバーストは、基地局が端末に送るデータが送信される領域であり、アップリンクバーストは、端末が基地局に送るデータが送信される領域である。ファーストフィードバック領域は、OFDMフレームのアップリンクバースト(UL burst)領域に含まれる。ファーストフィードバック領域は、基地局から速い応答(fast response)が要求される情報の送信のために使われる。ファーストフィードバック領域は、CQI送信のために使われることができる。ファーストフィードバック領域の位置は、UL−MAPにより決定される。ファーストフィードバック領域の位置は、OFDMフレーム内で固定された位置であってもよく、変動される位置であってもよい。
【0050】
レガシサポートモードで新たなシンボル構造が提案されることができる。複数の副搬送波は、N
g,left個の左ガード副搬送波(left guard subcarriers)、N
g,right個の右ガード副搬送波(right guard subcarriers)、及びN
used個の使用副搬送波(used subcarriers)に分けられることができる。前記使用副搬送波は、複数のPUSC(Partial Usage of Subchannels)タイルに分けられることができる。
【0051】
図5は、レガシサポートモードでレガシ領域とFDM方式に多重化されるAAI領域のタイル構造の一例である。
図5のタイルは、一般的なタイルの構造とは違って、4個の連続した副搬送波と6個のOFDMAシンボルを含むことができる。レガシサポートモードでAAI領域のDLRUは、分散された6個のタイルで構成される。
【0052】
一方、レガシ領域ではリソースの基本割当単位であるサブチャネルが分散された6個のタイルで構成され、一つのタイルは、4個の連続した副搬送波と3個のOFDMAシンボルで構成される。DLRU又はサブチャネルは、レガシシステムのPUSCパーミュテイション規則(permutation rule)によって周波数軸での位置が決定される。
【0053】
制御チャネルは、下記のような点を考慮して設計されることができる。
【0054】
(1)制御チャネルに含まれる複数のタイルは、周波数ダイバーシティ(diversity)利得を得るために時間領域又は周波数領域に分散されることができる。例えば、DLRUが6個のOFDMシンボル上の6個の連続した副搬送波で構成されるタイルを3個含むことを考慮する時、制御チャネルは、3個のタイルを含み、各タイルが周波数領域又は時間領域に分散されることができる。又は、制御チャネルは、少なくとも一つのタイルを含み、タイルは、複数のミニタイルで構成され、複数のミニタイルが周波数領域又は時間領域に分散されることができる。例えば、ミニタイルは、(OFDMシンボル×副搬送波)=6×6、3×6、2×6、1×6、6×3、6×2、6×1等で構成されることができる。IEEE802.16eの(OFDMシンボル×副搬送波)=3×4のPUSC構造のタイルを含む制御チャネルとミニタイルを含む制御チャネルがFDM(frequency division multiplexing)方式に多重化されると仮定する時、ミニタイルは、(OFDMシンボル×副搬送波)=6×2、6×1等で構成されることができる。ミニタイルを含む制御チャネルのみを考慮する時、ミニタイルは、(OFDMシンボル×副搬送波)=6×2、3×6、2×6、1×6等で構成されることができる。
【0055】
(2)高速の端末をサポートするために、制御チャネルを構成するOFDMシンボルの数は、最小限に構成されなければならない。例えば、350km/hで移動する端末をサポートするために、制御チャネルを構成するOFDMシンボルの数は、3個以下が適切である。
【0056】
(3)端末のシンボル当たり送信電力は限界があり、端末のシンボル当たり送信電力を高めるためには制御チャネルを構成するOFDMシンボルの数が多いほど有利である。従って、(2)の高速の端末と(3)の端末のシンボル当たり送信電力を考慮して適切なOFDMシンボルの数が決定されなければならない。
【0057】
(4)コヒーレント検出(coherent detection)のために、チャネル推定のためのパイロット副搬送波が時間領域又は周波数領域に均等に分散されなければならない。コヒーレント検出は、パイロットを用いたチャネル推定を実行した後、データ副搬送波に載せたデータを求める方法である。パイロット副搬送波の電力ブースティング(power boosting)のために、制御チャネルのOFDMシンボル当たりパイロットの数を同じにすることでシンボル当たり送信電力を同じに維持することができる。
【0058】
(5)非コヒーレント検出(non−coherent detection)のために、制御信号は、直交コード/シーケンス又は準直交(semi−orthogonal)コード/シーケンスで構成されたり、スプレッディング(spreading)されなければならない。
【0059】
アップリンク制御チャネルは、ファーストフィードバックチャネル(FFBCH;Fast Feedback Channel)とHARQフィードバックチャネル(HFBCH;HARQ Feedback Channel)を含むフィードバックチャネル、サウンディングチャネル(sounding channel)、レンジングチャネル(ranging channel)、帯域幅要求チャネル(BRCH;Bandwidth Request Channel)などを含むことができる。アップリンク制御チャネルによって、CQI、MIMOフィードバック、ACK/NACK、アップリンク同期化信号、帯域幅要求などの情報が送信されることができる。フィードバックチャネルと帯域幅要求チャネルは、サウンディングチャネルが割り当てられないサブフレームの前方部の6個のOFDMAシンボルに割り当てられることができる。
【0060】
図6及び
図7は、アップリンクサブフレームの周波数パーティションのDLRU内でアップリンク制御チャネルとアップリンクデータチャネルが割り当てられることを示す。
【0061】
アップリンク周波数パーティションのDLRUは、データ領域、帯域幅要求領域、及びフィードバック領域に区分されることができる。フィードバックチャネルを含むフィードバック領域は、ファーストフィードバック又はHARQ ACK(Acknowledgement)/NACK(Non−acknowledgement)の送信のために使われることができる。
図6は、16m端末のみをサポートするシステムでアップリンク制御チャネルが割り当てられる順序の一例を示す。
図6で、周波数パーティション内でアップリンク制御チャネルは、低いインデックスのDLRUからHARQフィードバックチャネル、ファーストフィードバックチャネル、帯域幅要求チャネルm及びデータチャネルの順に割り当てられる。
【0062】
図7は、レガシサポートモードでUL PUSCパーミュテイションをサポートし、アップリンクでレガシ領域とAAI領域がFDM方式に多重化される場合、アップリンク制御チャネルが割り当てられる順序の一例を示す。
図7を参照すると、レンジングチャネルは、インデックスが最も小さいDLRUに割り当てられる。レンジングチャネルの以後、DLRUインデックスが増加する順に、HARQフィードバックチャネル、ファーストフィードバックチャネル、帯域幅要求チャネル、及びデータチャネルの順に割り当てられる。レンジングチャネルが割り当てられない場合、
図6と同様に、HARQフィードバックチャネルから最も小さいインデックスのDLRUに割り当てられる。
【0063】
一方、端末がハンドオーバー(hand−over)を試みる場合、動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)が割り当てられることができる。動的レンジングチャネルは、ブロードキャスト割当(broadcast assignment)A−MAP IE(Information Element)によって割り当てられることができる。ブロードキャスト割当A−MAP IEは、ブロードキャストバースト(broadcast burst)のためのリソースを割り当てる。ブロードキャスト割当A−MAP IEによってレンジング機会(ranging opportunity)及び動的レンジングチャネルが割り当てられるサブフレームのインデックスなどが提示されることができる。即ち、動的レンジングチャネルの個数と動的レンジングチャネルが割り当てられる時間領域での位置が指示されることができる。然しながら、レガシサポートモードで、UL PUSCパーミュテイションをサポートし、アップリンクでレガシ領域とAAI領域がFDM方式に多重化される場合、動的レンジングチャネルが周波数領域のどの部分に割り当てられるかに対しては具体的に決まっていない。これによって、動的レンジングチャネルを割り当てる方法が要求される。
【0064】
端末は、ハンドオーバーを試みようとする時、基地局から隣接広告メッセージ(neighbor advertisement message;MOB_NBR−ADV message)をMAC(Media Access Control)から受信する。隣接広告メッセージは、IEEEstd802.16TM−2009(revision of IEEE std 802.16−2004)の6.3.2.3.42節を参照することができる。隣接広告メッセージは、周期的に送信されることができる。隣接広告メッセージは、ネットワークを識別し、潜在的に初期ネットワーク接続又はハンドオーバーしようとする端末に対して隣接セルの特徴を定義する。隣接広告メッセージを介して端末は、目的(targer)セルのブロードキャストメッセージ又はSFHの情報を得ることができる。従って、端末は、ハンドオーバーしようとするセルでアップリンク制御チャネルが周波数領域のどのDLRUに割り当てられるかを予め知ることができる。
【0065】
端末がアップリンク制御チャネルの周波数領域内での位置を知っているため、動的レンジングチャネルの位置も既に位置を知っているアップリンク制御チャネルに対する相対的な位置に基づいて知ることができる。動的レンジングチャネルの相対的位置を知らせることによって、動的レンジングチャネルが割り当てられるDLRUの絶対的なインデックスを指示することよりシグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。例えば、動的レンジングチャネルは、一般レンジングチャネル(regular ranging channel)、フィードバックチャネル、及び帯域幅要求チャネルを含む領域の隣接領域に割り当てられることができる。一般レンジングチャネル、フィードバックチャネル、及び帯域幅要求チャネルの各々の位置、大きさ、有無情報は、隣接広告メッセージにより知ることができるため、動的レンジングチャネルの相対的位置のみでも動的レンジングチャネルが割り当てられるDLRUの位置を正確に把握することができる。
【0066】
図8は、提案されたリソース割当方法によって動的レンジングチャネルとアップリンク制御チャネルが割り当てられる一例を示す。
【0067】
図8−(a)で、アップリンク制御チャネルは、DLRUインデックスが増加する順に、一般レンジングチャネル、フィードバックチャネル、及び帯域幅要求チャネルの順に割り当てられる。動的レンジングチャネルは、DLRUインデックス上にアップリンク制御チャネルの直後に割り当てられる。動的レンジングチャネルの以後にデータチャネルが割り当てられる。
図8−(b)で、アップリンク制御チャネルは、DLRUインデックスが増加する順に、フィードバックチャネル及び帯域幅要求チャネルの順に割り当てられる。動的レンジングチャネルは、DLRUインデックス上にアップリンク制御チャネルの直後に割り当てられる。動的レンジングチャネルの以後にデータチャネルが割り当てられる。
図8−(c)で、アップリンク制御チャネルは、フィードバックチャネルのみを含み、フィードバックチャネルは、最も小さいインデックスのDLRUに割り当てられる。動的レンジングチャネルは、DLRUインデックス上にフィードバックチャネルの直後に割り当てられる。動的レンジングチャネルの以後にデータチャネルが割り当てられる。即ち、アップリンク制御チャネルの構成に関係なしに、動的レンジングチャネルは、DLRUインデックス上にアップリンク制御チャネルの直後に割り当てられる。このように、動的レンジングチャネルがアップリンク制御チャネルとの相対的である位置によって割り当てられることによって、シグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。
【0068】
一方、
図8で、アップリンク制御チャネル、動的レンジングチャネル、及びデータチャネルは、DLRUインデックスが増加する順に割り当てられることを例示して説明したが、これに制限されるものではない。即ち、アップリンク制御チャネル、動的レンジングチャネル、及びデータチャネルは、最も高いインデックスのDLRUからインデックスが減少する順に周波数領域に割り当てられることもできる。
【0069】
図9は、提案されたリソース割当方法の一実施例を示す。
【0070】
ステップS100で、基地局は、アップリンク制御チャネルのための第1のリソース及び動的レンジングチャネル(dynamic ranging channel)のための第2のリソースをフレーム内に割り当てる。この時、前記第2のリソースは、前記第1のリソースの直後に位置する。前記第2のリソースは、DLRUインデックス上で前記第1のリソースの直後に位置することができる。
【0071】
動的レンジングチャネルを割り当てる他の方法として、一般レンジングチャネルをそのまま用いることもできる。即ち、各サブフレームで一般レンジングチャネルの位置及び大きさを固定し、各サブフレームにおいて、一般レンジングチャネルが存在する場合、該当リソースは一般レンジングチャネルに割り当てられ、動的レンジングチャネルが存在する場合、該当リソースは動的レンジングチャネルに割り当てられる。一般レンジングチャネル及び動的レンジングチャネルの両方とも存在しない場合、該当リソースはデータチャネルなどの他のチャネルのためのリソースとして使われることができる。
【0072】
図10は、提案されたレンジング信号送信方法の一実施例を示す。
【0073】
ステップS200で、端末は、割り当てられた動的レンジングチャネル上にレンジング信号を基地局に送信する。この時、前記動的レンジングチャネルのための第2のリソースは、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースの直後に位置する。
【0074】
図11は、本発明の実施例が具現される基地局及び端末のブロック図である。
【0075】
基地局800は、プロセッサ(processor)810、メモリ(memory)820、及びRF部(Radio Frequency unit)830を含む。プロセッサ810は、提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ810により具現されることができる。プロセッサ810は、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースと動的レンジングチャネルのための第2のリソースを割り当てる。前記第2のリソースは、前記第1のリソースの直後に位置する。メモリ820は、プロセッサ810と連結され、プロセッサ810を駆動するための多様な情報を格納する。RF部830は、プロセッサ810と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。
【0076】
端末900は、プロセッサ910、メモリ920、及びRF部930を含む。RF部930は、プロセッサ910と連結され、割り当てられた動的レンジングチャネル上にレンジング信号を基地局に送信する。前記動的レンジングチャネルのための第2のリソースは、アップリンク制御チャネルのための第1のリソースの直後に位置する。プロセッサ910は、提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ910により具現されることができる。メモリ920は、プロセッサ910と連結され、プロセッサ910を駆動するための多様な情報を格納する。
【0077】
プロセッサ810、910は、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/又はデータ処理装置を含むことができる。メモリ820、920は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/又は他の格納装置を含むことができる。RF部830、930は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ820、920に格納され、プロセッサ810、910により実行されることができる。メモリ820、920は、プロセッサ810、910の内部又は外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ810、910と連結されることができる。
【0078】
前述した例示的なシステムで、方法は、一連のステップ又はブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは、前述と異なるステップと異なる順序に又は同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれたり、順序図の一つ又はその以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。
【0079】
前述した実施例は、多様な態様の例示を含む。多様な態様を示すための全ての可能な組合せを記述することはできないが、該当技術分野の通常の知識を有する者は、他の組合せが可能であることを認識することができる。従って、本発明は、特許請求の範囲に属する全ての交替、修正、及び変更を含む。