JP2006528453A - 無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源割当方法及び装置 - Google Patents

無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源割当方法及び装置 Download PDF

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Abstract

異なる加入者のための情報であるが、同じ変調及びチャンネル符号化方式を持つ一つのサービスに関するものが、無線携帯インターネットシステムの無線資源を割り当てることによって送られる。また、識別子情報が、同時に割り当て中の無線資源加入者に付いていて、共通制御情報として伝送される。従って、複数加入者のための情報が、ただ一つの無線資源ブロックの中に共存していて、容易に伝送できる。一人の加入者端末が、ダウンリンク情報を受信したならば、どの無線資源ブロックに該当端末に関する情報が割り当てられたか、共通制御情報として伝送されたか、加入者識別情報を通して、加入者端末が所望の情報にアクセスできて、そのために、特定無線資源ブロックにアクセスし、加入者に関する情報が受信フレーム内に割り当てられる。

Description

本発明は無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源割当方法及びその装置に関するものである。より詳しくは、本発明は無線携帯ネットワークシステムにおけるダウンリンクの資源割当ての時に無線資源の割当てと共に加入者情報を伝送することにより当該加入者端末機のためのパケットデータが割当てられた無線資源にアクセスする無線資源割当方法及びその装置に関するものである。
無線携帯インターネットは従来の無線ＬＡＮのように固定されたアクセスポイントを利用する近距離データ通信方式に移動性をさらに支援する次世代通信方式である。
このような無線携帯インターネットは多様な標準が提案されており、現在ＩＥＥＥ８０２．１６ｅを中心として携帯インターネットの国際標準化が進められている。
図１は無線携帯インターネットの概要を示した概略図である。
無線携帯インターネットシステムは基本的に加入者端末機（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ;以下、ＳＳとも言う）１０、前記加入者端末機と無線通信を行う基地局２０、２１、ゲートウェイを通じて前記基地局と接続されたルーター３０、３１、インタネットを含む。
従来のＩＥＥＥ８０２．１１のような無線ＬＡＮ方式は固定されたアクセスポイントを中心に近距離内で無線通信が可能なデータ通信方式を提供しているが、これは加入者端末機の移動性を提供することでなく、単に有線でない無線で近距離データ通信を支援するという限界性を持っていた。
一方、ＩＥＥＥ８０２．１６グループなどで推進している無線携帯インターネットシステムは図１に示された加入者端末機１０が、基地局２０が担当するセルから基地局２１が担当するセルに移動する場合にも、その移動性を保障して、途絶えないデータ通信サービスを提供する。
ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは基本的に都市圏通信網（ＭＡＮ）を支援する規格で、構内情報通信網（ＬＡＮ）と広域通信網（ＷＡＮ）の中間程度の地域をカバーする情報通信網を意味する。
したがって、無線携帯インターネットシステムは移動通信サービスのように加入者端末機１０のハンドオーバーを支援し、加入者端末の移動によって動的なＩＰアドレス割当てを行う。
この場合、加入者端末機１０は基地局２０、２１と直交周波数分割多重化アクセス（以下、ＯＦＤＭＡと言う）方式で通信を行う。ＯＦＤＭＡ方式は複数の直交周波数の副搬送波を複数のサブチャンネルで利用する周波数分割方式（ＦＤＭ）と、時分割方式（ＴＤＭ）方式を結合した多重化方式である。ＯＦＤＭＡ方式は本質的に多重経路で発生するフェーディングに強く、データ伝送率が高い。
また、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは加入者端末機１０と基地局２０、２１間の要請/受諾に応じて適応的に変調とコーディング方式が選択される適応型変調符号化方式（ＡＭＣ）を採用した。
図２に無線携帯インターネットシステムのレイヤ構造を示す。
ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの無線携帯インターネットシステムのレイヤ構造は大きく物理レイヤＬ１０と媒体アクセス制御（以下、ＭＡＣと言う）レイヤＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３に区分される。
物理レイヤＬ１０は変復調及びコーディング等、通常の物理レイヤで行う無線通信機能を担当している。
一方、無線携帯インターネットシステムは有線インターネットシステムのようにその機能別に細分化されたレイヤを持っておらず、一つのＭＡＣレイヤで多様な機能を担当する。
その機能別にサブレイヤを見てみれば、ＭＡＣレイヤはプライバシーサブレイヤＬ２１、ＭＡＣ共通部レイヤＬ２２、サービス依存コンバージェンス・サブレイヤＬ２３を含む。
サービス依存コンバージェンス・サブレイヤＬ２３は連続的なデータ通信においてペイロードヘッダ抑制及びＱｏＳマッピング機能を担当する。
ＭＡＣ共通部サブレイヤＬ２２はＭＡＣレイヤの核心的な部分であって、システムアクセス、帯域幅割当て、コネクション設定及び維持、ＱｏＳ管理に関する機能を担当する。
プライバシーサブレイヤＬ２１は装置認証及びセキュリティーキー交換、暗号化機能を担う。プライバシーサブレイヤＬ２１では装置の認証のみが行われ、使用者認証はＭＡＣの上位レイヤ（図示せず）で行われる。
図３は無線携帯インターネットシステムにおける基地局（ＢＳ）と加入者端末装置の接続構成を示した概略図である。
加入者端末（ＳＳ）のＭＡＣレイヤと基地局のＭＡＣレイヤはそれらの間にコネクションＣ１を有する。
本発明で使用される前記コネクションＣ１という用語は物理的接続関係でなく論理的接続関係を意味することで、一つのサービスフローのトラフィックを伝送するために加入者端末（ＳＳ）と基地局（ＢＳ）のＭＡＣピア間のマッピング関係で定義する。
したがって、前記コネクション（Ｃ１）上で定義されるパラメータ或いはメッセージはＭＡＣピア間の機能を定義するものであり、実際にはそのパラメータまたはメッセージが処理されてフレーム化され物理レイヤを経て伝送され、前記フレームを分析してＭＡＣレイヤでそのパラメータ或いはメッセージに対応する機能を行う。
このようなＭＡＣメッセージは各種動作に対する要請（ＲＥＱ）、応答（ＲＳＰ）、確認（ＡＣＫ）機能を行う多様なメッセージを含む。
図４は従来の無線通信システムの資源割当を示したフレーム図である。
従来のパケット伝送のためのセルラシステムは、パケットデータのバースト特性を利用してデータ伝送のための無線資源の割当てるとき、任意の加入者のための専用チャンネルを利用するのではなく無線資源を効率的に利用するために共有チャンネル形態で無線資源を割当てる。したがって、一つの無線資源であっても複数の加入者のためのパケットデータを伝送することができる。また任意の加入者端末機は加入者区分のための唯一な識別子を移動通信網から与えられ、同時にサービス品質（以下、ＱｏＳと言う）の異なる複数個のサービスの提供を受けることができるために、コネクション識別子（以下、ＣＩＤと言う）を与えられて任意のある加入者が同時に提供を受けられる複数のサービスを区分する。
図４に示されたＯＦＤＭＡシステムにおける資源割当ての図は、横軸が時分割されたシンボルを意味し、縦軸が複数のサブキャリアで構成されたサブチャンネルを意味する。前記システムで無線資源（ＷＭ１〜ＷＭ９）は四角形構造で割当てられる。従来技術において、前記無線資源（ＷＭ１〜ＷＭ９）を加入者に割当てる方法は大きく２種類がある。
図５は従来技術の無線資源割当方法を説明する図面である。
最初の従来技術は、無線資源（ＷＭ１〜ＷＭ９）と加入者端末情報が一対一マッピング関係を有することによって、端末機が自局に割当てられたダウンリンクの無線資源にアクセスする。しかし、このような従来技術は加入者端末の無線資源アクセスが容易で電力消耗が少ない長所はあるが、時間軸上のデータ伝送シンボル単位と無線資源軸上の副搬送波に基づいて２次元の四角形構造で割当てられる無線資源割当の特性上、割当てられた２次元の領域と伝送すべきパケットデータの量を正確に制御することが難しいため、無線資源空間にデータ送信ができない空いた資源空間が発生し、効率的な無線資源割当が難しくなる短所がある。
つまり、図５に示されているように、特定加入者端末に割当てられた無線資源（ＷＭｎ）にはパケットデータ（Ｐ１〜Ｐ７）が総て満たされる保障がなく、空間（Ｓ）に相当する資源の損失が発生し問題となる。
図６は他の従来技術の資源割当方法を説明した図面である。他の従来技術は、複数の加入者のための情報と、ある加入者端末機に提供されている異なるコネクション識別子を有する複数のサービスとが共に割当てる。
前記従来技術は割当てられた２次元の無線資源空間でデータ送信ができない面積を最少化することができるので、割当てられた無線資源の効率性を極大化できる長所がある反面、加入者端末機（ＳＳ）がダウンリンクを受信した場合、自局のパケットデータが割当てられた無線資源を認知することができないため、ダウンリンクに伝送される総ての無線資源ブロック（ＷＭ１〜ＷＭ１０）にアクセスして各コネクションに対する情報を検索しなければならない。
その結果、電力消耗が増大し、バッテリーを利用する無線携帯インターネット加入者端末の使用に適切でない短所がある。つまり、これらの従来技術には無線資源の使用において非効率的で、電力消耗が激しくて加入者端末の移動性を制限するという問題が存在した。
前述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は、無線携帯ネットワークシステムにおいて、ダウンリンクの無線資源を割り当て、無線資源の割当と同時に加入者情報を伝送し、当該加入者端末機のためのパケットデータが割当てられた無線資源にアクセスし、情報を取り出すことによって、移動加入者端末の低電力消耗を可能にし、バッテリー使用効率を増大させることができる方法及びその装置を提供する。
より詳しくは、同一の変調及びチャンネル符号化方法が同一なサービスは、相異なる加入者情報と一つの加入者のための異なるコネクションを有するサービスを一つのグループにして無線資源を割当てて伝送する。また、割当てられた無線資源に対する加入者の識別子情報を共通制御情報を通じて伝送する。したがって、一つの無線資源ブロックに複数の加入者のための情報を載せて伝送でき、ダウンリンク情報を受信した加入者端末機が共通制御情報で伝送された加入者の識別子情報を通じて当該端末機のための情報がどの無線資源ブロックに割当てられたかが分かるので、本発明は、受信されたフレームで加入者の自局のための情報が割当てられた特定の無線資源ブロックにアクセスして情報を獲得することができる方法及び装置を提供する。
前述した本発明の課題を達成するために、本発明の一つの特徴によれば、無線携帯ネットワークシステムにおけるダウンリンク無線資源割当方法は、（ａ）無線チャンネル特性によって各無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルを決める段階と、（ｂ）前記無線資源に対する加入者端末情報を生成する段階と、（ｃ）前記加入者端末情報を共通制御情報にマッピングする段階と、（ｄ）前記割当てられた無線資源と前記共通制御情報をダウンリンクに伝送する段階とを含む。
ここで、前記共通制御情報マッピング段階（ｃ）は、前記各無線資源の変調及びチャンネル符号化レベル情報を前記共通制御情報にマッピングする段階と、前記各無線資源の時間単位及び周波数単位のオフセット情報を前記共通制御情報にマッピングする段階とを含む。
また、ここで前記加入者端末情報は、前記各無線資源にアクセスする加入者端末の識別子情報と加入者端末の個数情報を含むことができる。
また、本発明の別の特徴によれば、ダウンリンク無線資源アクセス方法は、（ａ）加入者端末が無線資源及び前記無線資源に対する加入者端末情報が格納された共通制御情報ブロックの受信を許可する段階と、（ｂ）前記共通制御情報ブロック内で対応する加入者端末識別子を検索する段階と、（ｃ）前記検索された加入者端末識別子に対応する共通制御情報から、対応する無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルを読み取り、復調及びチャンネル復号化レベルを決める段階と、（ｄ）前記検索された加入者端末識別子に対応する共通制御情報から、対応する無線資源を確認する段階と、（ｅ）決められた復調及びチャンネル符号化方法によって前記確認された無線資源にアクセスして、前記加入者端末に対応するデータ情報を受信する段階とを含む。
ここで、前記無線資源確認段階（ｄ）は、前記共通制御情報から対応する無線資源のシンボル単位オフセット情報と副搬送波単位のオフセット情報を読取る段階を含むことができる。
また、本発明のさらに別の特徴によれば、無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源を割当てる基地局装置は、同一変調及びチャンネル符号化レベルを使用する加入者端末のダウンリンクデータを一つの無線資源に割当て、前記加入者端末の情報及び変調及びチャンネル符号化レベル情報を共通制御情報ブロックにマッピングする無線資源割当部を備える基地局制御装置と、前記無線資源割当部によって割当てられた無線資源を指定された変調及びチャンネル符号化レベルに変調及びチャンネル符号化するデジタル信号送信装置と、前記変調及びチャンネル符号化されたデジタル信号をアナログ信号に変換して加入者端末に伝送するアナログ信号送信装置とを含む。
ここで、前記無線資源割当部は、無線チャンネルの特性によって無線資源に割当てられるデータの変調レベルを設定し、前記レベルの情報を前記共通制御情報ブロックにマッピングする変調レベル設定部と、前記無線チャンネルの特性によって前記無線資源に割当てられるデータのチャンネル符号化レベルを設定し、前記レベルの情報を前記共通制御情報ブロックにマッピングするチャンネル符号化レベル設定部と、前記無線資源に付与された加入者識別子を前記共通制御ブロックにマッピングする加入者端末設定部と、前記無線資源のフレーム上の位置及び大きさをシンボル単位及び副搬送波単位のオフセットで設定し、前記オフセット情報を前記共通制御情報ブロックにマッピングするオフセット設定部とを含むことができる。
また、本発明のさらに別の特徴によれば、無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源を割当てる加入者端末装置は、アナログ無線信号を受信してデジタル信号に変換するアナログ信号受信装置と、伝送された共通制御情報を読取って前記加入者端末装置がアクセスする無線資源の情報を検索する共通制御情報読取部を備えた端末機制御装置と、前記共通制御情報読取部によって検索された無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルによって復調及びチャンネル復号化し、データ情報を受信するデジタル信号受信装置とを含む。
ここで、前記共通制御情報読取部は、前記共通制御情報ブロックから加入者端末識別子が含まれた無線資源情報を検索する加入者端末識別子検索部と、検索された無線資源の変調及び符号化レベル情報を読取る変調及び符号化レベル読取部と、前記検索された無線資源のシンボル単位オフセット情報及び副搬送波単位オフセット情報を読取るオフセット情報読取部とを含む。
本発明によれば、ダウンリンクの無線資源割当時に共通制御情報ブロックに加入者情報を伝送して当該加入者端末機は自局のパケットデータが割当てられた無線資源をアクセスして所望の情報を検索することによって、移動加入者端末機の低電力消費を可能にし、バッテリー使用効率を極大化させることができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は多様で相異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限られない。
図面で本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略した。明細書全体にわたって類似の部分については同一図面符号を付けた。
次に、本発明の実施例による無線資源割当方法及び装置について図面を参照して詳細に説明する。
図７は本発明の実施例による無線資源割当を説明した図面である。
本発明の実施例による無線資源は２次元の四角形構造の無線資源ＷＭ１〜ＷＭ８と、前記割当てられた無線資源の情報を含む共通制御情報ブロックＣＩとを含む。
前記無線資源ブロックＷＭ１〜ＷＭ８と共通制御情報ブロックＣＩは、前述したように複数の副搬送波と時分割されたシンボルの２次元構造で形成される。前記無線資源ブロックＷＭ１〜ＷＭ８は各々同一の変調及びチャンネル符号化レベルを有し、複数の加入者端末に対するサービス情報を含む。したがって、各無線資源ブロックは加入者識別子を含む。例えば、無線資源ブロックＷＭ５は複数の加入者識別子ＳＳＩＤ#１、ＳＳＩＤ#３、ＳＳＩＤ#７、ＳＳＩＤ#８を含む。
一方、共通制御情報ブロックＣＩは前記フレーム内に含まれている無線資源ＷＭ１〜ＷＭ８各々に対する情報を含む。例えば、共通情報制御情報Ｍ１〜Ｍ８が無線資源ＷＭ１〜ＷＭ８に割当てられた加入者識別情報の包含有無を表示し、加入者識別情報を含む共通情報制御情報Ｍ５は無線資源ＷＭ５に対する無線資源割当情報を有している。
したがって、すべての加入者端末は前記共通制御情報ブロックＣＩを受信して、自局に必要な無線資源情報を検索して当該無線資源にのみアクセスすることができる。
但し、現実には、共通制御情報ブロックＣＩの情報を端末機が受信して、当該情報を読取るまでの処理時間が必要であるために、図７の場合における端末機は、共通制御情報ブロックと同じ時刻に受信される無線資源ＷＭ１をバッファリングでき、端末機の性能に応じて無線資源ＷＭ２、ＷＭ３及びＷＭ４をバッファリングする場合もある。このバッファリング処理は、端末から要求されるバッファーの大きさを実質的に増加させることができ、例えば、共通制御情報ブロックを読み終わった後に自局の割当資源ブロックにアクセスを開始するので、無線資源ＷＭ１内に自局の割当資源ブロックを有する端末機は処理時間の損失を生ずることがある。また、すべての無線資源に対する加入者識別情報を含む共通制御情報ブロックはその大きさが大きくなって無線資源の効率的な使用側面でも不利なことがある。したがって、端末機の受信部で共通制御情報ブロックを読取るまでに要求される処理時間を考慮できるが、それにダウンリンク無線資源前半の一部にある加入者識別情報を含めなくてもよく、それより後の無線資源（図７の場合無線資源ＷＭ５〜ＷＭ８）に加入者識別情報を含めて伝送することができる。
この時、端末機は共通制御情報ブロックを受信して、読取後に加入者識別情報の包含有無を確認して加入者識別情報を含まない無線資源ブロックに対してはアクセスして自局に伝送されるダウンリンクデータの有無を検索し、共通制御情報ブロックに当該無線資源に対する加入者識別情報を含む無線資源ブロックに対しては加入者識別情報を読取って自局に割当てられた無線資源ブロックを検索することができる。
また、前記の例において、もし共通制御情報ブロックが含む無線資源の割当て情報の有無に対する知識を端末が既に保有していれば（例えば、端末がＷＭ１〜ＷＭ４に対する加入者識別情報は常に共通制御情報ブロックに含まれないという規則を知っている場合）、端末は常にＷＭ１〜ＷＭ４に対しては（共通制御情報ブロックから加入者識別情報を読取せず）直接ＷＭ１〜ＷＭ４全体にアクセスして自局に割当てられた無線資源ブロックを検索し、ＷＭ５〜ＷＭ８に対しては共通情報制御ブロックを通じて得られた各資源ＷＭ５〜ＷＭ８に割当てられた加入者識別情報によって自局に割当てられた無線資源ブロックにのみアクセスすることができる。
図８は本発明の実施例による共通制御情報の構成を示した図面である。
無線資源ＷＭ５の共通制御情報Ｍ５は当該無線資源の変調及びチャンネル符号化レベル情報Ｆ１、シンボル単位及びサブチャンネル単位のオフセット情報Ｆ２、加入者識別子の個数情報Ｆ３、加入者識別子情報Ｆ４を含む。
前記無線資源の変調及びチャンネル符号化レベル情報Ｆ１は、当該無線資源ＷＭ５の共通の変調及びチャンネル符号化情報含む。前述のように、前記複数の無線資源は同一の変調及びチャンネル符号化情報に基づいて割当てられたものである。
前記シンボル及びサブチャンネルのオフセット情報Ｆ２は、当該無線資源ＷＭ５の縦軸と横軸でのオフセット情報を含み、したがって、前記シンボル及びサブチャンネルのオフセットに対応する無線資源ＷＭ５の位置情報を提供する。
前記加入者識別子の個数情報Ｆ３は前記無線資源ＷＭ５を利用する加入者端末の数を表わす。
前記加入者識別子情報Ｆ４は前記無線資源ＷＭ５を利用する加入者端末の識別子を含む。
したがって、ダウンリンクの加入者端末が前記共通制御情報ブロックＣＩを受信するためにブロードキャストチャンネルを利用して、自局の加入者識別子が与えられた無線資源を検索する。自局の加入者識別子が与えられた無線資源が検出されれば、加入者端末は前記無線資源の位置と変調及びチャンネル符号化情報を読取って、自局に割当てられた無線資源にアクセスする。図７に示すように、無線資源は複数のサービスに対する情報の加入者識別子を含んでいて、加入者端末はアクセスした無線資源のうちの自局の加入者識別子を含むサービス情報を受信することができる。
図９は本発明の実施例による無線資源割当装置の基地局構成を示したブロック図である。
本発明の実施例による基地局１００は、基地局制御装置１１０、デジタル信号送受信装置１３０、アナログ信号送受信装置１４０を含む。前記基地局制御装置１１０は無線資源割当を行う無線資源割当部１２０を含み、前記デジタル送受信装置１３０は送信/受信機能を選択的に行う送信部１３１と、受信部１３２を含む。
前記無線資源割当部１２０はダウンリンクに伝送すべきパケットデータのサービス品質ＱｏＳに適するように同一の変調及びチャンネル符号化を使用する加入者と同一加入者内の相異なるコネクション識別子を有するサービスを無線資源内一つのブロックに割当てる。また、無線資源割当部１２０は同様な方法でシステムが許容する変調及びチャンネル符号化レベルで無線資源ブロックごとに加入者別パケットデータを割当てる。前記割当てられた無線資源の加入者情報、変調及びチャンネル符号化情報は共通制御情報ブロックにマッピングされる。
一方、送信部１３１は、端末機が受信された無線資源内のデータに対して適切な復調及びチャンネル復号化が可能であるように、共通制御情報ブロック内でフレーム内の無線資源ブロックの変調及びチャンネル符号化レベル情報、シンボル単位及びサブチャンネル単位のオフセット情報、無線資源ブロックに割当てられた加入者識別子の数、および当該端末機の識別子情報を前記変調及びチャンネル符号化レベルによって変調及び符号化する。
前記変調及び符号化された無線資源ブロックはアナログ信号送受信装置１４０を利用して空中を通じて加入者端末に伝送される。
図１０は本発明の実施例による基地局の無線資源割当部の構成を示したブロック図である。
無線資源割当部１２０は変調レベル設定部１２２、チャンネル符号化設定部１２３、加入者端末設定部１２４、シンボル及びサブチャンネルオフセット設定部１２５及び制御部１２１を含む。
前記変調レベル設定部１２２及びチャンネル符号化設定部１２３は、サービス品質ＱｏＳポリシーに従って、同一の変調レベルとチャンネル符号化レベルを選択して同一の無線資源に割当てる。例えば、ＱＰＳＫ、１６-ＱＡＭまたは３２-ＱＡＭを選択して前記変調レベルとし、ダウンリンクの物理チャンネル特性（例えば、信号対雑音比ＳＮＲ）に応じ、ＢＴＣ、ＣＴＣまたはＲＭ符号化方式を選択して前記チャンネル符号化レベルとする。変調レベル設定部１２２及びチャンネル符号化設定部１２３は設定された変調及びチャンネル符号化のレベル情報を共通制御情報ブロックにマッピングする。
前記加入者端末設定部１２４は、割当てられた無線資源に含まれるデータと前記共通制御情報ブロックに使用される加入者識別子を提供することによって、ダウンリンク時に加入者端末が前記共通制御情報ブロックを通じて自局がアクセスする無線資源を識別し、前記無線資源の中で自局のデータが識別できるようにする。
シンボル及びサブチャンネルオフセット設定部１２５は、割当てられた無線資源の２次元的位置及び大きさをフレーム上に指定するために、時間軸上のシンボルを基準としたオフセット及び周波数軸上のサブチャンネルを基準とした（或いは副搬送波を基準とした）オフセットを指定する。好ましい実施例では、周波数軸上のオフセット単位をサブチャンネルで示したが、副搬送波単位で示すこともできる。前記オフセット情報もまた共通制御情報ブロックにマッピングされて加入者端末に割当てられた無線資源の位置情報を提供する。
制御部１２１は前記変調レベル設定部１２２、チャンネル符号化設定部１２３及び加入者端末設定部１２４を制御して無線割当を制御する。
図１１は本発明の実施例による無線資源割当装置の端末機の構成を示したブロック図である。
本発明の実施例による端末機２００は端末機制御装置２１０、デジタル信号送受信装置２３０、アナログ信号送受信装置２４０を含む。前記端末機制御装置２１０は共通制御情報読取部２２０を含む。前記デジタル信号送受信装置２３０はデジタル信号の送信/受信機能を行う送信部２３１及び受信部２３２を含む。
前記共通制御情報読取部２２０は、ブロードキャストチャンネルなどを通じてすべての端末機に伝送された共通制御情報を読取って自局がアクセスする無線資源を検索する。共通制御情報読取部２２０の読取結果に応じて端末機制御装置２３０はデジタル信号送受信装置２３０を制御し、適した復調及びチャンネル復号化方法で無線資源のデータを復調及び復号化する。
図１２は本発明の実施例による共通制御情報読取部の構成を示したブロック図である。
共通制御情報読取部２２０は、加入者端末識別子検索部２２１及び変調及び符号化レベル読取部２２２、オフセット情報読取部２２３、データ情報検索部２２４を含む。
共通制御情報ブロックを受信した端末機２００は、まず、共通制御情報読取部２２０の加入者端末識別子検索部２２１を利用して前記共通制御情報ブロックで自局の加入者端末識別子が含まれた無線資源があるかどうかを検索する。
自局の識別子が含まれた無線資源が存在する場合、変調及び符号化レベル読取部２２２は当該無線資源の変調及び符号化レベル情報を共通制御情報ブロックから読取る。前記変調及び符号化レベル情報はデジタル信号送信/受信装置の受信部に伝送されて無線資源の復調及び複号に使用される。
オフセット情報読取部２２３はサブチャンネル単位のオフセット（或いは副搬送波単位のオフセット）とシンボル単位のオフセットを読取って前記割当てられた無線資源の位置を検出する。
前記無線資源の位置を把握すれば、データ情報検索部２２４は前記無線資源内の複数の加入者のデータ情報の中で自局の加入者識別子を有するデータ情報を検索する。前記検索結果によって、端末機制御装置２１０は自局に割当てられた無線資源とデータ情報をアクセスするように端末機を制御する。
前述した構成によって、端末機はブロードキャスト情報の性格を有する共通制御ブロックの情報を分析して自局に割当てられた無線資源があるかどうかを確認し、当該無線資源の変調及び符号化レベル情報を取得して、それに適したレベルに当該無線資源を復調及び復号化を行う。したがって、端末機は伝送されてきた無線資源を総て確認する必要がなく、無線資源または伝送効率の浪費なくＱｏＳポリシーに適するように運用することができる。
図１３は本発明の実施例によって無線資源を割当てる方法を示した流れ図である。
段階Ｓ１０において、基地局はダウンリンクの無線チャンネル特性を把握するために、 物理レイヤの特性を記述するＭＡＣメッセージ（例えば、チャンネルディスクリプタメッセージ）を利用する。
段階Ｓ１１において、基地局は前記ＭＡＣメッセージを介して把握された物理レイヤの特性に応じて変調及びチャンネル符号化レベルを適応的に決める。例えば、物理レイヤで把握された信号対雑音比に応じて、変調及びチャンネル符号化が決められる。
変調及びチャンネル符号化レベルが決められれば、この変調及び符号化レベルに対応する無線資源を割当てる（Ｓ１２）。この無線資源はシンボル単位のオフセットと、サブチャンネル（或いは副搬送波）単位のオフセットとを決めて、フレーム上の位置及び大きさを決める。
無線資源が割当てられれば、前記割当てられた無線資源に対する加入者情報を生成し、これを共通制御情報ブロックにマッピングする（Ｓ１３）。無線資源割当と前記無線資源に対する加入者情報を共通制御情報ブロックに総てマッピングすれば、パケットデータはフレーム化されてダウンリンクに伝送される（Ｓ１４）。
図１４は本発明の実施例により加入者端末がダウンリンク無線資源をアクセスする方法を示した流れ図である。
ダウンリンクのブロードキャストチャンネル等に伝送された共通制御情報ブロックを加入者端末が受信すれば、加入者端末は共通制御ブロック内で自局の加入者識別子があるかどうかを検索する（Ｓ２０）。前記共通制御ブロックは同一の変調及びチャンネル符号化レベルによって割当てられた無線資源各々に対する加入者情報を含んでいる。
段階Ｓ２０によって、自局の加入者識別子を含む共通制御ブロックがある場合には、加入者端末は前記共通制御情報ブロックに対応する無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルを読取り、これを受信するために加入者端末の復調及びチャンネル復号化レベルを選択する（Ｓ２１）。
また、加入者識別子が検索されれば、加入者端末は当該端末のための情報がマッピングされた無線資源の位置及び大きさを確認する（Ｓ２２）。
加入者端末に割当てられた無線資源が割当てられれば、前記選択した復調及びチャンネル復号化方法によって前記無線資源にアクセスし、当該端末に割当てられたデータを検索して受信する（Ｓ２３）。
前述した本発明の実施例から分かるように、無線資源割当は同一の変調及びチャンネル符号化レベルに基づいて行われるので、無線資源の損失を防止することができる。一方、加入者端末は共通制御情報を優先的に受信して前記無線資源に対する情報を取得し、自局がアクセスする無線資源の情報を取得して無線資源にアクセスする。したがって、すべての無線資源に対してアクセスする必要がなくて電力が節約され、このような電力節約はバッテリーが主に使用される無線インターネットシステムにおいて高い移動性を支援する。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
無線携帯インターネットの概要を示した概略図である。 無線携帯インターネットシステムのレイヤ構造を示したレイヤ図である。 無線携帯インターネットシステムにおける基地局と加入者端末装置の接続構成を示した概略図である。 従来の無線通信システムの資源割当を示したフレーム図である。 従来技術の無線資源割当方法を説明する図面である。 他の従来技術の資源割当方法を説明した図面である。 本発明の実施例による無線資源割当を説明するための図面である。 本発明の実施例による共通制御情報ブロックの構成を示した図面である。 本発明の実施例による無線資源割当に従った基地局の構成を示したブロック図である。 本発明の実施例による基地局の無線資源割当部の構成を示したブロック図である。 本発明の実施例による無線資源割当に従った端末機の構成を示したブロック図である。 本発明の実施例による共通制御情報読取部の構成を示したブロック図である。 本発明の実施例によって無線資源を割当てる方法を示した流れ図である。 本発明の実施例によって加入者端末がダウンリンク無線資源にアクセスする方法を示した流れ図である。

Claims (14)

  1. 無線携帯ネットワークシステムにおけるダウンリンク無線資源を割当てる方法であって、
    （ａ）無線チャンネルの特性に応じて各無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルを決める段階と、
    （ｂ）前記無線資源に対する加入者端末情報を生成する段階と、
    （ｃ）前記加入者端末情報を共通制御情報にマッピングする段階と、
    （ｄ）前記割当てられた無線資源と前記共通制御情報をダウンリンクに伝送する段階と
    を含むことを特徴とする無線資源割当方法。
  2. 前記共通制御情報マッピング段階（ｃ）は、
    前記各無線資源の変調及びチャンネル符号化レベル情報を前記共通制御情報にマッピングする段階と、
    各無線資源の時間基準及び周波数基準のオフセット情報を前記共通制御情報にマッピングする段階と
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線資源割当方法。
  3. 前記加入者端末情報は、前記各無線資源にアクセスする加入者端末の識別子情報と加入者端末の個数情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線資源割当方法。
  4. 前記共通制御情報はブロードキャストチャンネルを通じて事前に加入者端末に伝送されることを特徴とする請求項１に記載の無線資源割当方法。
  5. 前記時間はデータシンボルを含み、前記周波数は副搬送波を含むことを特徴とする請求項２に記載の無線資源割当方法。
  6. 無線ネットワークシステムにおけるダウンリンク無線資源アクセス方法において、
    （ａ）加入者端末に無線資源及び前記無線資源に関する加入者端末情報を格納している共通制御情報ブロックを受信する段階と、
    （ｂ）前記共通制御情報ブロック内で対応する加入者端末識別子を検索する段階と、
    （ｃ）前記検索された加入者端末識別子に対応する共通制御情報から、対応する無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルを読み取り、復調及びチャンネル復号化レベルを決める段階と、
    （ｄ）前記検索された加入者端末識別子に対応する共通制御情報から対応する無線資源を確認する段階と、
    （ｅ）決められた復調及びチャンネル符号化方法によって前記確認された無線資源にアクセスし前記加入者端末に対応するデータ情報を受信する段階と
    を含むことを特徴とする無線資源アクセス方法。
  7. 前記無線資源確認段階（ｄ）は、
    前記共通制御情報から対応する無線資源のシンボル単位オフセット情報と副搬送波単位のオフセット情報を読取る段階を含むことを特徴とする請求項６に記載の無線資源アクセス方法。
  8. 前記共通制御情報ブロックはブロードキャストチャンネルを通じて伝送されることを特徴とする請求項６に記載の無線資源アクセス方法。
  9. 前記データ情報受信段階は、アクセスした無線資源から当該加入者端末の識別子が付与されたデータ情報を受信することを特徴とする請求項６に記載の無線資源アクセス方法。
  10. 無線携帯ネットワークシステムにおけるダウンリンクフレームであって、
    割当てられた無線資源に対する加入者端末の識別子、前記加入者端末の識別子の個数情報、無線資源ブロックの変調及びチャンネル符号化情報、無線資源ブロックのシンボル・オフセット情報、及び無線資源ブロックの副搬送波オフセット情報を含む共通制御情報ブロックと、
    各々同一な変調及びチャンネル符号化レベルを有し、前記加入者端末識別子を有するデータ情報を含む複数の無線資源ブロックと
    を含んで成るダウンリンクフレーム。
  11. 無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源を割当てる基地局装置において、
    同一変調及びチャンネル符号化レベルを使用する加入者端末のダウンリンクデータを一つの無線資源に割当て、前記加入者端末の情報及び変調及びチャンネル符号化レベル情報を共通制御情報ブロックにマッピングする無線資源割当部を備える基地局制御装置と、
    前記無線資源割当部によって割当てられた無線資源を指定された変調及びチャンネル符号化レベルに変調及びチャンネル符号化するデジタル信号送信装置と、
    前記変調され、チャンネル符号化されたデジタル信号をアナログ信号に変換して前記加入者端末に伝送するアナログ信号送信装置と
    を含むことを特徴とする基地局装置。
  12. 前記無線資源割当部は、
    無線チャンネルの特性によって無線資源に割当てられるデータの変調レベルを設定し、前記レベルの情報を前記共通制御情報ブロックにマッピングする変調レベル設定部と、
    前記無線チャンネルの特性によって前記無線資源に割当てられるデータのチャンネル符号化レベルを設定し、前記レベルの情報を前記共通制御情報ブロックにマッピングするチャンネル符号化レベル設定部と、
    前記無線資源に付与された加入者識別子を前記共通制御ブロックにマッピングする加入者端末設定部と、
    前記無線資源のフレーム上の位置及び大きさをシンボル単位及び副搬送波単位のオフセットに設定し、前記オフセット情報を前記共通制御情報ブロックにマッピングするオフセット設定部と
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置。
  13. 無線携帯ネットワークシステムにおける無線資源にアクセスする加入者端末装置において、
    アナログ無線信号を受信してデジタル信号に変換するアナログ信号受信装置と、
    伝送された共通制御情報を読取って前記加入者端末装置がアクセスする無線資源の情報を検索する共通制御情報読取部を備えた端末機制御装置と、
    前記共通制御情報読取部によって検索された無線資源の変調及びチャンネル符号化レベルにしたがって復調及びチャンネル復号化し、データ情報を受信するデジタル信号受信装置と
    を含むことを特徴とする加入者端末装置。
  14. 前記共通制御情報読取り部は、
    前記共通制御情報ブロックから加入者端末識別子が含まれた無線資源情報を検索する加入者端末識別子検索部と、
    検索された無線資源の変調及び符号化レベル情報を読取る変調及び符号化レベル読取部と、
    前記検索された無線資源のシンボル単位オフセット情報及び副搬送波単位オフセット情報を読取るオフセット情報読取部と
    を含むことを特徴とする請求項１３に記載の加入者端末装置。
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