JP2003188852A - 無線通信システムの通信チャネルで情報を伝送する方法。 - Google Patents
無線通信システムの通信チャネルで情報を伝送する方法。Info
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Abstract
提供する。 【解決手段】 本発明の方法は、通信チャネルを等しい
持続時間の複数のタイムスロットに分割し、このタイム
スロットを更に複数のサブスロットに分割する。本発明
の一実施例においては、通信チャネルはTDMAスキー
ムに従ってタイムスロットに分割され、このタイムスロ
ットをCDMAスキームに従って複数のサブスロットに
分割する。そのため各サブスロットは通信チャネル内で
個別の符号化伝送を搬送でき、その結果複数の同時伝送
があるタイムスロットで行なわれる。
Description
に関し、特に通信チャネルで情報を送信する方法に関す
る。
ターフェイスを用いて移動局(例、携帯電話)と基地局
又は他の通信システム機器との間で情報を交換してい
る。エアインターフェイスは通常複数の通信チャネルを
含む。
アクセス方法(スキーム)に従って実行される。無線通
信システムで用いられる2つの多重アクセス方法は、時
分割多重アクセス(TDMA)と符号分割多重アクセス
(CDMA)である。
ムは、通信チャネルを介した個別の同時送信を多重化す
るために独自の符号を用いている。CDMAベースのシ
ステムにおいては、送信時間は一定であり、ユーザは符
号領域で資源を共有する。このようなシステムにおいて
は、利用可能な符号スペースを不均等に共有することに
より異なる資源が異なるユーザに割り当てられる。
とメモリ要件に関し幾つかの欠点がある。ピークのデー
タレートは大きなフレームの持続時間に渡ってサポート
する必要があるためにメモリを追加する必要がある。例
えば一定のフレームの持続時間が長くなることがCDM
Aでは必要であるが、これはフィードバックの遅延を引
き起こす。
ムは、通信チャネルを複数のタイムスロットに分割し、
複数のユーザが時間領域で資源を共有することにより、
1つの通信チャネルで複数のデジタル伝送を送信してい
る。例えば、ユーザはあるタイムスロットの間では利用
可能な資源の全てを利用することができる。例えば資源
は、パワー、ウォルシュ符号、アンテナ等を含む。例え
ば公知の1x-EV-DV標準では、利用可能な資源は、
標準の1.25MHzチャネルバンド幅内で回路切り換
えされる音声ユーザとデータユーザとの間で共有され
る。音声トラフィックはリアルタイム性が要求されるた
めに、資源(例、パワー、ウォルシュ符号等)はまず音
声に割り当てられる。リアルタイムのサービスの必要性
を満足した後は残りの資源は、時分割多重化方式でデー
タユーザで共有される。
なる量の送信資源を異なる時間で割り当てることができ
るために送信時間は可変である。可変のフレーム時間を
有する時間多重化時多重化TDMAシステムは、符号多
重化CDMAシステムの前述の問題点の一部を解決でき
るが時分割多重化システムに固有の問題もある。
送信するときの最短のフレーム時間は、一個のタイムス
ロットよりも小さくなることができないために、帯域の
利用が非効率的である。全ての資源は、特定のフレーム
時間では1人のユーザに割り当てられるために、ユーザ
がパッディングあるいは部分的に最適な変調方法を使用
すること、あるいは符号化系を使用することにより、送
信すべきデータ量が少ないときには資源は効率的に用い
ることができない。更に又データレートの粒度(dat
a rate granularity)は、フレーム
時間は一個のタイムスロットの倍数しか採れないために
データレートの選択(粒度)は粗くなる。
ムにおいては、ハイブリッドの伝送方式を用いて遅延時
間を減少させバンド幅の利用効率を改善することができ
る。本発明の方法は通信チャネルを等しい持続時間の複
数のタイムスロットに分割し、各タイムスロットを更に
複数のサブスロット、すなわち複数の資源単位に分割す
る。かくして各サブスロットは、通信チャネル内で別個
に、かつ同時に情報送信を実行することが出来る。
ステムの通信チャネルで情報を伝送する方法は、TDM
Aベースのスキームに従って通信チャネル内で等しい持
続時間の複数のタイムスロットを時間多重化し、CDM
Aベースのスキームに従って複数のタイムスロット内の
各タイムスロット内で複数のサブスロットを符号多重化
する。そのため各サブスロットは、通信チャネル内で別
個の符号化された送信を実行することができ、その結果
複数の同時の送信が、あるタイムスロット内で行なわれ
る。
で、時間多重化スキームと符号多重化スキームを選択的
に組み合わせ補足しあうことにより、2つの技術の一方
のみを用いた欠点を回避しつつ両方の技術の利点を利用
できる。例えばバンド幅の効率は大幅に改善されるが、
これはタイムスロットを更に分割しその後タイムスロッ
ト内での符号多重化が可変サイズのパケットの送信、例
えばより短いパケット送信を効率的に処理するためには
るかに細かなデータレートの粒度を提供できる。これ
は、伝送は連続するタイムスロット内の連続するサブス
ロットのいかなる数を用いても実行できるようになった
ためである。
信システムにおいて、1xEV−DVのエアインターフ
ェイス標準(cdma2000×1標準の発展型)に従
った無線データ伝送を例にした本発明の実施例を示す。
具体的に説明すると図1は通信チャネル100を単純化
したブロック図であり、フォワードパケットデータチャ
ネル(F−PDCH)110は、公知の技術に従ってエ
ンコーダパケットを送信するために用いられ、一方フォ
ワード第2パケットデータ制御チャネル(SPDCC
H)150は、公知の技術に従ってF−PDCH110
のデータ伝送に関連した制御情報を送信するために用い
られる。
0は、公知のcdma2000標準に従って等しい持続
時間(例、1.25ミリ秒)の8個のタイムスロット1
11−118に分割される。同図に示すように各タイム
スロット111−118は、更に2つの半分のスロット
であるサブスロット120、121に分割される。タイ
ムスロット111−118は、いかなる整数のサブスロ
ットに、すなわち資源単位、例えば4個の1/4スロッ
トに分割することが出来る。そしてこの分割数は設計的
選択事項である。当業者は他の考慮、例えばオーバーヘ
ッドに関連した所望のデータレートの選択の特定のサブ
分割スキームに従って実行することが出来る。しかしい
ずれの場合にも、本発明の実施例は単なる一実施例であ
る。
ブスロット120と121内のそれぞれで情報を送信す
ることが出来る。特に各タイムスロット111−118
は、符号領域で2個のサブスロット120と121に分
割される。従って例えばF−PDCH110に割り当て
られたウォルシュ符号の全数は、サブスロット120と
121の間で等分にあるいは不均等に分割することが出
来る。前述したように、本発明を適用することにより、
タイムスロット111−118は、複数のサブスロット
(2個以上)に分割され、異なるサブスロットがあるタ
イムスロット111−118内で異なるチップを用いる
ことが出来るようになる。
異なる2つのレベルで通信チャネル100内で伝送資源
が割り当てられる。例えばタイムスロット111−11
8が時間領域のレベルで、タイムスロット内のサブスロ
ット120−121が符号領域内のレベルで割り当てら
れる。かくしてタイムスロット111−118とサブス
ロット120−121の様々な組み合わせを用いて、一
定時間ベースで、例えば1.25ミリ秒の持続時間の一
定長さのフレームを用いて、様々な伝送特性を効率的に
与えることが出来る。例えばユーザには、タイムスロッ
ト111−118のいずれかでスタートする所定数のサ
ブスロット120−121が割り当てられる。
ト(送信125)と、1.5の連続するサブスロット
(送信127)と、2.5の連続するサブスロット(送
信129)と、3.5の連続するサブスロット(送信1
30)を介した伝送割り当てが示されている。具体的に
説明すると、各送信125,127,129,130は
通信チャネル100内でおきる個々の伝送(送信)に対
応する。例えば具体例として、これらの個々の伝送は別
々のユーザ用かあるいは同一のユーザの異なる別個の伝
送用かである。例えばタイムスロット111−118
は、いかなる数のサブスロットに更に分割することがで
き、及びどのタイムスロット111−118も1個のタ
イムスロット内で複数の送信を搬送することが出来る。
例えば各別個の送信は別々に符号化され、タイムスロッ
ト内のそれぞれのサブスロット内で同時に送信される。
本発明の一実施例においては、送信はいずれかのタイム
スロット111−118とサブスロット120又は12
1のいずれかで開始し、特定の情報を搬送するサブスロ
ットとタイムスロットは図1に示すように連続してい
る。
ては、32aryのウォルシュ符号がF−PDCH11
0上で送信するために用いられる。この標準によれば、
全ウォルシュスペースは、音声伝送とデータ伝送の間で
共有される。例えばF−PDCH110上のデータ伝送
は、音声伝送用に符号割り当てた後の残りのウォルシュ
符号を利用する。利用可能なウォルシュ符号の情報は、
SPDCCH150を介したブロードキャスト情報とし
てセル内の全てのユーザに送信される。具体的に説明す
ると、5ビットのポインタを用いてF−PDCH110
に割り当てられた32aryのウォルシュ符号の数が示
される。図1のサブスロット120と121の間で符号
を等分に分割するために、あらかじめ決められたルール
を用いて各サブスロットに割り当てられた符号を決定す
る。例えば32aryのウォルシュ符号の偶数番号がF
−PDCH110に割り当てられた場合には、符号はサ
ブスロット120と121の間で等分に分割される。3
2aryのウォルシュ符号の奇数番号に対しては第1の
サブスロット120内の符号の番号は(n+1)/2で
あり、第2のサブスロット121内の符号の番号は(n
−1)/2である。ここでnはF−PDCH110に割
り当てられた32aryウォルシュ符号の全数である。
的に、図1のハイブリッドフォーマットでサポートされ
る伝送は、整数のタイムスロットにのみ限定されるもの
ではないが、その理由はデータレートの選択(粒度)性
の微細量は、タイムスロットを個々の符号多重化サブス
ロットに更に分割することにより達成される。特にハイ
ブリッド多重化スキームはより短いパケット伝送を効率
的にサポートするが、その理由はユーザに割り当てるこ
とのできる資源の最小量は1個の全タイムスロットより
も小さくなることが出来るからである。更に細かなデー
タレートの選択性により、いかなるデータブロックサイ
ズに対する現在のチャネル状態へのレートの適合が可能
となり、同一のデータブロックサイズに対しより多くの
数の変調と符号化スキームが可能となる。
の他の実施例を示し、この通信チャネルフォーマット2
00は、公知技術に従ってエンコーダパケットを送信す
るフォワードパケットデータチャネル(F−PDCH)
210に関連する制御情報を送信するフォワード第2パ
ケットデータ制御チャネル(SPDCCH)250とを
有する。具体的に説明すると、図2は、本発明によるハ
イブリッド伝送スキームで用いられるシグナリング技術
を示す。
用は、無線通信システムの適宜の標準の中で述べられて
いる。例えばSPDCCH250はEPS(3ビッ
ト)、ACID(2ビット)、SPID(2ビット)、
MAC ID(6ビット)、CRC(8ビット)のよう
なフィールドを含む。本発明によれば、F−PDCH2
10が時間多重化と符号多重化の両方で多重化された情
報を搬送するときに、更に追加のシグナリングフィール
ドがSPDCCH250で必要とされる。本発明の一実
施例によればSPDCCH250を用いて、F−PDC
H210内の送信用の開始位置を搬送する。例えばタイ
ムスロット211−218内の1個のタイムスロット内
で第1サブスロット220又は第2サブスロット220
内で送信が開始するかを示すビットを搬送する。別の方
法として、F−PDCH210内の特定の送信用の制御
情報を搬送するために用いられるSPDCCH250
と、サブスロットのスタートとを組み合わせることも可
能である。ユーザが第1のSPDCCH250で制御情
報を受信すると、この制御情報は送信が特定のタイムス
ロットの第1のサブスロットで開始するよう指示する。
一方制御情報を第2のSPDCCH250で受信した場
合には、ユーザは送信は第2のサブスロットで開始する
ことを知ることになる。
に割り当てられた連続するサブスロットの全数とタイム
スロット、例えば特定の伝送を実行する第1サブスロッ
ト220と第2サブスロット220の全数を特定するビ
ットを搬送する。表1は本発明によりSPDCCH25
0で用いられる3ビットのシグナリングフィールドの実
施例である。
ムスロットが1/2の第1サブスロット220−第2サ
ブスロット220に更に分割された時には、シグナリン
グ情報を搬送する。具体的に説明すると、第1ビット
は、0又は1のいずれかに設定されるサブスロットスタ
ートビット(SSS bit)であり、F−PDCH2
10での伝送が、第1の第1サブスロット220で開始
するか、第2の第2サブスロット220で開始するかを
示す。残りの2ビットは、サブスロットカウント(SS
C)であり、これは以下に説明するように特定のSPD
CCHの長さと組み合わされて、F−PDCH210の
送信用に割り当てられた第1サブスロット220と第2
サブスロット220の数を示す。例えばこの実施例では
第1サブスロット220と第2サブスロット220の
1,2,3,4を示す。
通信チャネルフォーマット200内のF−PDCH21
0内で、それぞれ対応する個々の送信227、230用
に個々のSPDCCH251−254を含む。本発明の
一実施例においては、特定のSPDCCH251−25
4の長さは、公知の巡回冗長性チェック(CRC)のレ
ジスタの初期状態の使用と組み合わせて、2ビットのサ
ブスロット数(SSC)フィールドをサブスロットの割
り当ての設定に与える。表2は本発明の一実施例による
この原理を示したものである。
CCH251内の1スロットの長さはF−PDCH21
0が同一のタイムスロット、例えば211の送信227
内でスタートし終了することを示している。例えばSP
DCCH252内の2個のタイムスロットの長さは、F
−PDCH210の送信が1個のタイムスロットから3
個のタイムスロットに伸びたことを示している。図2の
示す実施例においては、送信228は2個のタイムスロ
ット212,213内で4個のサブスロットに伸びる。
SPDCCH253と254の区分はそれぞれ4個のタ
イムスロットをカバーするが、従来公知のCRC技術を
用いて本発明の一実施例で実行される。例えば“全てが
0”のCRC状態は、3個から5個のタイムスロットへ
のF−PDCH210の送信を意味し、一方“全てが
1”のCRC状態は、5個のタイムスロットから8個の
タイムスロットへのF−PDCH210の送信を意味す
る。
用することにより送信125は0.5のスロットの送信
であり“000”の3ビットサブスロットを有するが、
これは送信はサブスロット120内でスタートし、送信
は1個のタイムスロット111内でスタートし終了する
からである。同様に送信127はサブスロット121で
スタートする1.5のスロットの送信であり、そのため
101のサブスロットフィールドを有する。送信129
は、サブスロット120でスタートする2.5のスロッ
トの送信であり、そのため“010”の3ビットサブス
ロットフィールドを有し、送信130はサブスロット1
21でスタートする3.5スロット送信であり、そのた
め“101”の3ビットのサブスロットフィールドを有
する。
て同一のサブスロットフィールド“101”を有する
が、この2つの伝送の区分はSPDCCH150の長さ
に基づいて、例えばF−PDCH110の送信127の
場合には、SPDCCH150に対し2個の111−1
12と、F−PDCH110の送信130の場合にはS
PDCCH150に対し4個の115−118の長さに
基づいて行なわれる。当業者は異なる数のビットを用い
て他のシグナリング技術を実行できることが理解できる
であろう。
H(150,250)の長さとCRC状態とサブスロッ
トスタートビット(SSS)とサブスロットカウント
(SSC)は、本発明によりサブパケットの送信用にサ
ブスロットがいかに用いられるかを決定する。本明細書
における議論においては、最大2人のユーザが特定のタ
イムスロット、すなわち前の実施例においては1タイム
スロットに対し2個のサブスロットで符号多重化され
る。前述したように各タイムスロット111−118,
211−218は2個のサブスロット120−121,
第1サブスロット220−第2サブスロット220に分
割され、以下の説明においては上段サブスロットと下段
サブスロットとそれぞれ称する。上段サブスロットは表
3の偶数番号のサブスロットに対応し、上段サブスロッ
トはWフロア[W/K]符号を用いている。ここでWは
ある時点においてF−PDCH110、F−PDCH2
10に対し利用可能な32aryウォルシュ符号の全数
であり、Kは利用可能なウォルシュスペースが上段サブ
スロットと下段サブスロットの間で割り当てられる方法
を示す構成可能(例えば半静的)整数である。例えばK
=2でWが偶数の場合両方のサブスロットは同数のウォ
ルシュ符号を用いる。表3の奇数のサブスロットに対応
する下段のサブスロットはWフロア[W/K]符号を用
いる。表3のサブスロットマップで示すように、各サブ
スロットにはタイムスロット0からスタートして番号が
付される。
サブスロットスタート(SSS)フィールドの値とサブ
スロットカウント(SSC)フィールドの値のある組み
合わせにおいて、ユーザへのサブパケットの送信に用い
られるサブスロットを表す。Nwは、SPDCCH長さ
とCRC状態とSSCフィールドとSSCフィールドの
ある組み合わせに対し用いられた32aryのウォルシ
ュ符号の全数である。
信を説明するために、受領確認ACKと受領未確認NA
CKを送信する方法を示す。例えば同一のユーザに対し
新規の送信と再送信、あるいは2つの新規の送信が同一
のタイムスロットで終了した場合には、2つのレベルの
ACK、NACKが必要である。
1、318の一部が従来公知の技術に従って新規送信
(NTX)、又は再送信(RTX)を行なう通信チャネ
ルを示す。例えばユーザAに対し再送信(RTX)30
1がタイムスロット311の上段サブスロットで発生
し、一方同一ユーザに対し新たな送信(NTX)305
がタイムスロット311の下段サブスロットで発生す
る。同様にユーザAに対し新たな送信(NTX)310
は、タイムスロット313の上段サブスロットでスター
トしタイムスロット315の上段サブスロットで終了
し、一方ユーザAに対する再送信(RTX)320はタ
イムスロット315の下段サブスロットで発生する。本
発明の一実施例によれば、同時にACK/NACK35
0と351が受信機から送信器に送信されて前記の再送
信を説明する。同図に示すようにACK/NACK35
0はユーザAの前の再送信、例えばタイムスロット31
1における受領確認ACKと、タイムスロット311か
らのユーザAの送信に対する受領未確認NACKを含
む。同様にACK/NACK351は、ユーザAの前の
送信(例えばタイムスロット313の上段サブスロット
でスタートし、タイムスロット315の上段サブスロッ
トで終了する)に対する受領確認ACKと、タイムスロ
ット315からのユーザAの再送信に対する受領確認A
CKを含む。そのため2つのレベルのACK/NACK
は、同一のタイムスロット内で終了する複数の送信を処
理するのに利点がある。実際には基地局は2つのレベル
のACK/NACKを予測していることを知っているた
めに、受信機は2ビットのACK/NACKフィードバ
ックフォーマットを用いることが出来る。
ロットに分割される例を説明したが、タイムスロットは
所望の情報伝送のデータレートの選択(粒度)性を与え
るためにいかなる数のサブスロットに分割することも可
能である。しかしきめの細かな選択性を得るためにサブ
スロットの数を増やすと、使用しなければならないオー
バーヘッドが増加するというトレードオフの関係にあ
る。当然のことながらこの種の変調は設計的選択事項で
ある。本発明はCDMAスキームを用いてタイムスロッ
トを更に分割する例を説明したが、本発明は周波数分割
多重アクセス(FDMA)スキームで個々の周波数に応
じてタイムスロットをサブスロットを更に分割するにも
適している。更に本発明は時間領域でタイムスロットを
更に分割することも出来る。
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例を考えられ、それらはいずれも本発明の技術的
範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参照
番号(記載されている場合)は発明の容易な理解のため
で、その技術的範囲を制限するよう解釈されるべきでは
ない。
ットを単純化したブロック図。
マットを単純化したブロック図。
を表す通信チャネルフォーマットを単純化したブロック
図。
CH) 250 フォワード第2パケットデータ制御チャネル
(SPDCCH) 211−218 タイムスロット 220 第1サブスロット 221 第2サブスロット 227−230 送信 301 再送信(RTX) 305 新たな送信(NTX) 320 再送信(RTX) 310 新たな送信(NTX) 311−318 タイムスロット 350,351 ACK/NACK
Claims (10)
- 【請求項1】(A) 通信チャネルを等しい持続時間の
複数のタイムスロットに分割するステップと、 (B) 前記複数のタイムスロットの各タイムスロット
を複数のサブスロットを有するように更にサブ分割する
ステップとを有し、 前記複数のサブスロットは、通信チャネル内で個々の伝
送を実行できることを特徴とする無線通信システムの通
信チャネルで情報を伝送する方法。 - 【請求項2】 特定のタイムスロット内の複数のサブス
ロットは、符号分割多重アクセススキームに従って個別
に送信されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記複数のタイムスロットの内のいずれ
のタイムスロットにおいても、各複数の送信は個別に符
号化されそのタイムスロットで同時に個別のサブスロッ
トで送信されることを特徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記複数の送信の各々は無線通信システ
ムの個々のユーザに対応していることを特徴とする請求
項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記複数の送信の各々は無線通信システ
ムの1人のユーザの個別の伝送に対応していることを特
徴とする請求項3記載の方法。 - 【請求項6】 送信は連続するタイムスロット内のサブ
スロットで行なわれることを特徴とする請求項1記載の
方法。 - 【請求項7】(C) 通信チャネル内で搬送される個々
の伝送に対し、個々の制御チャネルを送信するステップ
をさらに有することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 通信チャネルはフォワードパケットデー
タチャネル(F−PDCH)であり、情報は前記F−P
DCHのエンコーダパケットとして送信され、個々の制
御チャネルはフォワード第2パケットデータ制御チャネ
ル(SPDCCH)であることを特徴とする請求項7記
載の方法。 - 【請求項9】 前記フォワード第2パケットデータ制御
チャネル(SPDCCH)は、特定の伝送がスタートす
るタイムスロット内のサブスロットを特定するサブスロ
ットスタートフィールドと、特定の伝送を実行するサブ
スロットの全数を特定するサブスロットカウントフィー
ルドとを有することを特徴とする請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 複数のSPDCCHは、F−PDCH
上の複数の同時伝送に対応し、各SPDCCHは特定の
伝送がスタートするタイムスロット内のサブスロットス
タートポジションを特定することを特徴とする請求項8
記載の方法
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