JP2007043694A - マルチキャリア無線通信システムにおいてユーザデータを送信するための送信機、対応する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】受信機との間で使用されるべき副搬送波上で、情報をより効率的な手法で送出するように構成された送信機でありながら、マルチキャリアシステムでの効率的な資源の割振りを実施するのにも適した送信機、および対応する方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、複数の直交周波数副搬送波を有するマルチキャリア無線通信システムにおいて、送信機と受信機の間でユーザデータを送信するための送信機に関するものであり、前記方法は、前記ユーザデータが前記送信機と前記受信機との間で送信されるべき、1組の副搬送波を選択するステップを含む。本発明によれば、この送信機は、前記ユーザデータが前記受信機へと送信されるべき1組の副搬送波を選択する手段と、前記ユーザデータの送信前に、閾値に関係付けられた指示を前記受信機に送出する手段とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】本発明は、複数の直交周波数副搬送波を有するマルチキャリア無線通信システムにおいて、送信機と受信機の間でユーザデータを送信するための送信機に関するものであり、前記方法は、前記ユーザデータが前記送信機と前記受信機との間で送信されるべき、1組の副搬送波を選択するステップを含む。本発明によれば、この送信機は、前記ユーザデータが前記受信機へと送信されるべき1組の副搬送波を選択する手段と、前記ユーザデータの送信前に、閾値に関係付けられた指示を前記受信機に送出する手段とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、参照により本明細書に組み込まれる、優先権主張出願である欧州特許出願第05300636.7号に基づく。
本発明は、マルチキャリアシステムでのフィードバックフォワードチャネルの使用を最適化するための送信機に関する。
かかるマルチキャリアシステムはしばしば、マルチキャリア伝送技法として直交周波数分割多重(OFDM)を実装している。OFDMは、例えばHIPERLAN/2規格、ならびに5Ghz領域向けのIEEE 802.11a規格の拡張版において使用される。OFDMはまた、高速移動アプリケーションの合理的な代替物を提供することもでき、したがって、次世代移動無線システムまたは第4世代エアインターフェイスに向けての1つの重要なステップである。この点では、高速広帯域ワイヤレス移動通信システムの標準化に向けての第3世代パートーナーシッププロジェクト(3GPP)が最近、無線アクセスネットワーク(RAN)とユーザ装置(UE)との間での高速データパケットアクセス(HSDPA)エアインターフェイス通信へのOFDM技法の適用を検討している。
OFDM伝送システムとしてのマルチキャリアシステムでは、送信されるデータは、いくつかの並列データストリームに分割され、各データストリームは、別々の副搬送波を変調するために使用される。言い換えれば、広帯域無線搬送波が、複数の狭帯域副搬送波に細分され、あるいは、例えばQPSK、16 QAM、64 QAM、または副搬送波毎のより高いデータレートを可能にするより高い変調オーダを用いて、独立に変調される副搬送波に細分される。
かかるOFDMシステムでは、副搬送波の周波数は、短期間ベース(例えば、全体で2ミリ秒)でユーザ搬送波に割り付けられてもよく、各ユーザ毎の送信搬送波を定義する副搬送波毎の変調オーダも同様に、同じ短期間ベースで更新されることになる。
かかるマルチキャリアシステムの非常に重要なタスクは、様々なユーザに対する効率的な副搬送波/変調の割付けを実現することである。マルチキャリアシステムの性能を最適化し拡大することが、必要である。
各ユーザにとっての最も適切な副搬送波の選択では、マルチパス無線搬送波を伴う移動環境において、所与のユーザから見た場合、一部の副搬送波が非常に強い搬送波減衰を受けやすくなる可能性があることを、考慮に入れるべきである。かかる副搬送波が当該ユーザに割り付けられても、フェーディングの故に有用ではないはずである。反対に、かかる副搬送波は、他のユーザによっては品質の良い状態で受信されることもある。
基地局とUEの間で使用されるべき副搬送波の選択は、送信機と受信機の間でエラーを回避できるように調整されるべきである。従来技術において、送信機と受信機の間では、使用されるべき副搬送波を指示するメッセージが、フィードフォワード搬送波内で、すなわちユーザデータを送信するのに使用されるべき同じ搬送波上で、ユーザデータの送信に先立ち交換される。この種のシグナリング情報は、無視できない帯域幅および時間を消費し、それに従って、有効ペイロードデータレートが減少することになる。
使用されるべき副搬送波を含むメッセージは、特に最大千もの副搬送波を伴うマルチキャリアシステムでは、膨大な量のシグナリング情報(数100Kビット)となる。
欧州特許出願第052900177号明細書
本発明の特定の一目的は、受信機との間で使用されるべき副搬送波上で、フィードフォワード搬送波内のシグナリング情報量が減少するように、情報をより効率的な手法で送出するように構成された送信機でありながら、マルチキャリアシステムでの効率的な資源の割振りを実施するのにも適した送信機を提供することである。
本発明の別の目的は、対応する方法を提供することである。
これらの目的および以下に示される他の目的は、請求項1に係るマルチキャリア無線通信システムにおいてユーザデータを送信するための送信機、および請求項3に係る方法によって達成される。
本発明による送信機は、フィードフォワードチャネル上のシグナリング負荷を低減しながらも、フィードフォワード搬送波上でのより有用性の高いデータスループットを送出することを可能にする利点を提示する。
本発明のさらに有利な特徴は、各従属項に定義されている。
本発明のその他の特徴および利点は、非限定的な例示のために与えられる好ましい一実施形態に関する以下の説明および添付の図面を読めば、明らかとなるであろう。
図1は、マルチキャリア伝送をダウンリンクで使用するネットワークの一例を示す。移動端末11は、ダウンリンクにおいて複数の副搬送波13を介して基地局12からマルチキャリア周波数信号を受信している。さらに、基地局12は、移動端末11へのユーザデータの送信に先立ち、送信に使用される副搬送波上で指示(indication)を送る。
このマルチキャリアネットワークは、移動端末11に割り付けられ得る最大千までの副搬送波を備えることができる。ダウンリンクで基地局12から受信される高スループットを整合させるために、いくつかの副搬送波13が各移動端末11に割り付けられることが好ましい。副搬送波間の周波数の分離は、副搬送波が互いに直交するように(すなわち、一方の副搬送波上で送信されたデータが、他方の副搬送波上で送られているデータに干渉を引き起こさないように)選定される。
本発明によれば、基地局12による様々な移動端末11への送信に使用されるべき副搬送波に関係付けられた指示が、フィードフォワード搬送波における少なくとも1つの副搬送波上で送られる。この副搬送波は、移動局11から知られている。
別法として、複数の副搬送波が、閾値に関係付けられた指示を含んでいてもよく、この指示が、移動端末に固有の識別子と関連付けられてもよい。次いで、移動端末は、副搬送波を聞き取り(listen)、それ自体の固有の移動端末識別子を検出した場合は、対応する閾値に関係付けられた指示を読み取る。閾値に関係付けられた指示を移動端末に送信することに関しては、本発明の範囲から逸脱することのない別の手法が、想定されてもよい。
従来技術の解決策とは対照的に、使用されるべき副搬送波に関する大量の参照(reference)が、フィードフォワード搬送波内で送られることはない。フィードフォワード搬送波上では、閾値に関係付けられた指示しか送られない。送信機12と受信機11に所在する追加的および調和的(concordant)情報により、受信機11は、閾値に関係付けられた指示から、基地局12による送信が実施されることになる1組の副搬送波を導き出す(deduce)ことができる。
本発明によれば、送信側の基地局12ならびに受信側の移動端末11に所在する追加的および調和的情報は、システムの様々な副搬送波についての品質レベルである。かかる情報は、移動端末11で測定される様々な副搬送波についてのSIRであり、フィードバック搬送波上で基地局12へと送られることが好ましい。
この品質レベルは、本出願人によって出願され、参照により本明細書に組み込まれる同時係属中の欧州特許出願第052900177号明細書の方法の一目的に従って送られることが好ましい。
別法として、各副搬送波についての品質レベルは、ビット誤り率とすることもできる。
品質レベルは、副搬送波のグループ毎に決定されることが好ましい。副搬送波は、次のようにグループ化され、すなわち、所定の数Nの連続する副搬送波が1つのグループを形成し、その次のN個の連続する副搬送波が次のグループを形成し、以下同様にグループ化される。グループ化は、システムの初期化時に定義されることが好ましい。
1グループの副搬送波についての品質レベルは、当該1グループの副搬送波に属する副搬送波13上で測定された搬送波の品質値に関する平均値としてもよい。
別法として、品質レベルは、各単一の副搬送波毎に決定されてもよい。しかしながら、こうした場合は、より多くのシグナリングが必要となるはずである。
フィードフォワード搬送波は、有利なことに、HSDPA(高速ダウンリンクパケットアクセス)仕様に従って実装されてもよく、その場合は、本発明による副搬送波を選択するための情報は、約60Kビット/秒の処理能力を有するHS−SCCH(高速共用制御チャネル)を介して、基地局12から移動端末11へと送られる。
図2は、マルチキャリア無線通信システムにおいてユーザデータを送信するための方法の一実装形態を示している。本発明によれば、この方法は、以下の諸ステップを含む。
ステップ21は、ユーザデータの送信前に、基地局12から移動端末11に閾値に関係付けられた指示を送るステップである。この指示は、マルチキャリアシステムの予め定義された1つの副搬送波上で送られ、移動端末11において受信されることが好ましい。別法として、複数の副搬送波が、閾値に関係付けられた指示を含んでいてもよく、この指示が、移動端末に固有の識別子と関連付けられてもよい。次いで、移動端末は、副搬送波を聞き取り、それ自体の固有の移動端末識別子を検出したときは、閾値に関係付けられた対応する指示を読み取る。
ステップ22は、マルチキャリアシステムの副搬送波についての品質レベルを移動端末において判定するステップである。品質レベルは、移動端末におけるSIR測定に関するものであることが好ましい。この測定は、有利なことに、チャネルの変化を可能な限り迅速に追跡し、基地局12と移動端末11とにおいて使用可能なチャネル品質の不一致を回避するために、規則正しい時間間隔で行われることになる。
ステップ23は、閾値に関係付けられた指示および副搬送波の品質レベルに応じて、当該移動端末宛てのユーザデータを受信するのに聞き取られるべき副搬送波を移動端末において判定するステップである。
ステップ23で扱われる「応じて」の内容は、品質レベルの降順に副搬送波を配列し、副搬送波を選択する際は、最も高い品質レベルを有する副搬送波から選択し、閾値に関係付けられた指示に到達するまで、引き続き品質レベルの降順に副搬送波を選択することを含むことが好ましい。
閾値に関係付けられる指示は、選択すべき副搬送波の数とすることができる。次いで、この指示がNである場合は、受信機は、最も高い品質レベルを有するN個の副搬送波を選択することになる。
別法として、閾値に関係付けられる指示は、品質の閾値とすることもできる。次いで、品質の閾値がQthrと記されている場合は、受信機は、Qthrよりも高い品質レベルを有する副搬送波を選択することになる。
本発明の範囲を逸脱することのない他の種類の閾値に関係付けられる指示が想定されてもよいことが、当業者には明らかとなるであろう。
本発明の範囲を逸脱することのない他のタイプの「応じて」が想定されてもよいことも、明らかとなるであろう。
本発明の実装形態の例が、以下で与えられる。
このシステムでは、4つの品質レベル(QL)が定義され、各グループのN個の副搬送波(SCG)に品質レベルが割り当てられ、Nが8にセットされることが、想定される。
移動端末Aにおける品質レベルレポートの結果は、SCG 1、2、6、8ではQL=4、SCG 3ではQL=2、SCG 4、5、7ではQL=1、としてもよい。
移動端末Bにおける品質レベルレポートの結果は、SCG 4ではQL=4、SCG 7ではQL=3、SCG 1、2、3、5、6、8ではQL=1、としてもよい。
第1の実施形態では、閾値に関係付けられる指示は、品質レベルの閾値である。
− 移動端末Aは、それ自体の考慮すべき品質レベルの閾値がQL=4である旨の指示を受信する。
− 移動端末Bは、それ自体の考慮すべき品質レベルの閾値がQL=3である旨の指示を受信する。
− 移動端末Aは、それ自体の考慮すべき品質レベルの閾値がQL=4である旨の指示を受信する。
− 移動端末Bは、それ自体の考慮すべき品質レベルの閾値がQL=3である旨の指示を受信する。
本発明によれば、以下の解釈が移動端末で行われる。
− 移動端末Aは、QL=4以上であるQLを有するSCGに、すなわち、SCG 1、2、6、8に全てのSCが属するようにスケジュールされ、したがって、SCG 1、2、6、8には、32個のSCが属することになる。
− 移動端末Bは、QL=3以上であるQLを有するSCGに全てのSCが属するようにスケジュールされ、すなわち、SCG 4および7には、16個のSCが属することになる。
− 移動端末Aは、QL=4以上であるQLを有するSCGに、すなわち、SCG 1、2、6、8に全てのSCが属するようにスケジュールされ、したがって、SCG 1、2、6、8には、32個のSCが属することになる。
− 移動端末Bは、QL=3以上であるQLを有するSCGに全てのSCが属するようにスケジュールされ、すなわち、SCG 4および7には、16個のSCが属することになる。
第2の実施形態では、閾値に関係付けられる指示は、SCGの数である。
− 移動端末Aは、SCGの数=4を示す指示を受信する。
− 移動端末Bは、SCGの数=2を示す指示を受信する。
− 移動端末Aは、SCGの数=4を示す指示を受信する。
− 移動端末Bは、SCGの数=2を示す指示を受信する。
本発明によれば、以下の解釈が移動端末で行われる。
− 移動端末Aは、最も高いQLを有する4つのSCGに、すなわち、SCG 1、2、6、8に全てのSCが属するようにスケジュールされ、したがって、SCG 1、2、6、8には、32個のSCが属することになる。
− 移動端末Bは、最も高いQLを有する2つのSCGに全てのSCが属するようにスケジュールされ、すなわち、SCG 4および7には、16個のSCが属することになる。
− 移動端末Aは、最も高いQLを有する4つのSCGに、すなわち、SCG 1、2、6、8に全てのSCが属するようにスケジュールされ、したがって、SCG 1、2、6、8には、32個のSCが属することになる。
− 移動端末Bは、最も高いQLを有する2つのSCGに全てのSCが属するようにスケジュールされ、すなわち、SCG 4および7には、16個のSCが属することになる。
一般に、品質レベルが、ある種の変調スキームの使用向けの閾値を既に指示している形で(例えば、BPSK向けにQL=1、QPSK向けにQL=2、16 QAM向けにQL=3、64 QAM向けにQL=4という形で)定義される場合、UEは既に、様々なSC上で使用される変調スキームを識別できる状態になっているはずである。この例では、結果は、以下の通りである。
− 移動端末Aは、SCG 1、2、6、8に属する32個のSC上で64 QAM変調信号を受信する。
− 移動端末Bは、SCG 7内の8個のSC上では16 QAM変調信号を受信し、SCG 4内の8個のSC上では64 QAM変調信号を受信する。
− 移動端末Aは、SCG 1、2、6、8に属する32個のSC上で64 QAM変調信号を受信する。
− 移動端末Bは、SCG 7内の8個のSC上では16 QAM変調信号を受信し、SCG 4内の8個のSC上では64 QAM変調信号を受信する。
図3は、本発明による送信機の一実装形態を示している。この送信機は、ユーザデータが受信機へと送信されるべき、1組の副搬送波を選択する手段31と、フィードフォワードチャネル上でのユーザデータの送信前に、閾値に関係付けられた指示を送り、その結果受信機が、送信機ならびに受信機において使用可能な調和的情報から、送信に使用されることになる1組の副搬送波を導き出すことができるようになる手段32とを備える。
調和的情報は、好ましくは様々な副搬送波についての信号対干渉比(SIR)の形の品質情報であり、この情報は、受信機において測定され、フィードバックチャネル上で送信機へと送り返され、その結果無線リンクの両側で使用可能となり、調和的となることが好ましい。
閾値に関係付けられる情報は、使用されている副搬送波が閾値よりも高いSIRを有するものである旨を指示する、品質の閾値とすることができる。別法として、閾値に関係付けられる情報は、使用されるべき副搬送波の数を指示する自然数とすることもでき、この場合は、最良のSIRを有する副搬送波から使用され、当該自然数に到達するまで、引き続きSIRの降順に副搬送波が使用されることになる。
本発明の好ましい一実施形態では、送信機は、OFDMAシステムの、例えば、それだけに限らないが、HSDPAまたはWIMAXの基地局である。
図4は、本発明による受信機の一実装形態を示している。
この受信機は、送信機からユーザデータを受信するための1組の副搬送波を選択する手段41と、閾値を受信し格納する手段42と、各副搬送波についてのまたは各グループの副搬送波についての品質レベルを判定する手段43とを備える。
1組の副搬送波を選択する手段41は、閾値を格納する手段42および品質レベルを判定する手段43に接続されている。1組の副搬送波を選択する手段41は、手段42によって格納される閾値よりも高い品質レベルを有する副搬送波として手段43から参照される副搬送波を選択する。
別法として、手段41は、手段42から参照される最も高い品質レベルを有する副搬送波から選択し、手段42に格納されている閾値によって指示される副搬送波の数に到達するまで、引き続き品質レベルの降順に副搬送波を選択していく形で、副搬送波を選択する。
本発明の好ましい一実施形態では、受信機は、OFDMAシステムの、例えば、それだけに限らないが、HSDPAまたはWIMAXの端末である。
11 受信機
12 送信機
13 副搬送波
12 送信機
13 副搬送波
Claims (7)
- 複数の直交周波数副搬送波を有するマルチキャリア無線通信システムにおいて、ユーザデータを受信機に送信するように構成された、マルチキャリア無線通信ネットワークの送信機であって、前記ユーザデータが前記受信機へと送信されるべき1組の副搬送波を選択する手段を備え、前記ユーザデータの送信前に、閾値に関係付けられた指示を前記受信機に送出する手段をさらに備える、送信機。
- マルチキャリア無線通信ネットワークの基地局である、請求項1に記載の送信機。
- 複数の直交周波数副搬送波を有するマルチキャリア無線通信システムにおいて送信機と受信機の間でユーザデータを送信するための方法であって、前記ユーザデータが前記送信機と前記受信機との間で送信されるべき、1組の副搬送波を選択するステップを含み、前記ユーザデータの送信前に、前記送信機から閾値に関係付けられた指示を送るステップと、各副搬送波についての品質レベルを受信機において判定するステップと、前記閾値に関係付けられた指示および前記品質レベルに応じて、前記ユーザデータを受信するための副搬送波を前記受信機において選択するステップとをさらに含む、方法。
- 前記応じることが、前記ユーザデータを受信するための前記副搬送波を、最も高い品質レベルを有する副搬送波から選択し、前記閾値に到達するまで、引き続き品質レベルの降順に副搬送波を選択するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記閾値が品質レベルの閾値に関係付けられる、請求項3に記載の方法。
- 前記閾値が使用されるべき副搬送波の最大数に関係付けられる、請求項3に記載の方法。
- 各グループの副搬送波についての品質レベルが前記受信機において計算される、請求項3に記載の方法。
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