JP2008527839A - 無線通信システムにおけるデータバースト割当てを指示する方法及びシステム - Google Patents

無線通信システムにおけるデータバースト割当てを指示する方法及びシステム Download PDF

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Abstract

本発明は、無線接続システムにおけるマップ（ＭＡＰ）メッセージを送信する方法を提案する。基地局は、データバースト割当て方式を示す動作モード情報を含むＭＡＰメッセージを移動局へ送信し、移動局は、基地局から受信されたＭＡＰメッセージに含まれている動作モード情報に従ってデータバーストを確認する。
また、基地局は、多様な変調及び符号化方式のうちの選択された１つの方式を用いて、データバーストをシンボル区間軸及び周波数帯域軸で決定されるフレームの特定の領域に割り当て、上記選択された変調及び符号化方式を示す動作モード情報を含むメッセージを移動局へ送信する。

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおけるアップリンク及びダウンリンクデータバーストの割当てを指示する方法及びシステムに関する。
次世代通信システムの１つである第４世代（4th Generation：以下、“４Ｇ”と称する）通信システムにおいて、約１００Ｍｂｐｓの送信速度で多様なサービス品質（Quality of Service：以下、“ＱｏＳ”と称する）を有するサービスを複数の使用者に提供するために活発な研究が進んでいる。特に、現在の４Ｇ通信システムでは、無線近距離通信ネットワーク（Local Area Network：以下、“ＬＡＮ”と称する）システム及び都市規模通信網（Metropolitan Area Network：以下、‘ＭＡＮ’と称する。）システムのような広帯域無線接続（Broadband Wireless Access：以下、“ＢＷＡ”と称する）通信システムに移動性（Mobility）とＱｏＳとを保証する形態で高速のサービスをサポートするための研究が活発に進められている。その代表的な通信システムが、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２.１６通信システムである。
ＩＥＥＥ８０２.１６通信システムは、直交周波数分割多元（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する）方式及び／又は直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access：以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する）方式を採用するＢＷＡ通信システムであって、従来の音声サービスのための無線技術に比べて、データの送信帯域幅が広くて、短時間に多くのデータ送信を遂行することができ、すべてのユーザチャネルを共有して、チャネルを効率よく使用することができる。また、ＩＥＥＥ８０２．１６通信システムにおいて、基地局（Base Station；以下、‘ＢＳ’と称する）に接続されたすべてのユーザは、共通チャネルを共有し、これによって、各ユーザがチャネルを使用する区間は、アップリンク（Uplink：ＵＬ）及びダウンリンク（Down Link：ＤＬ）フレームごとにＢＳによって割り当てられるので、ＢＳは、フレームごとに、各ユーザがチャネルを共有して使用することができるように、ＵＬ及びＤＬアクセス情報を提供しなければならない。このようなＵＬ／ＤＬアクセス情報を提供するために使用されるメッセージをアップリンクマップ（Uplink MAP：ＵＬ ＭＡＰ）メッセージ及びダウンリンクマップ（Downlink MAP：ＤＬ ＭＡＰ）メッセージと呼ぶ。
一方、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat reQuest：以下、“Ｈ-ＡＲＱ”と称する）ＭＡＰメッセージは、ＭＡＰメッセージのうちの１つである。Ｈ-ＡＲＱ ＭＡＰメッセージは、Ｈ-ＡＲＱ方式を使用することができる移動局（Mobile Station:ＭＳ）をサポートするために使用される。例えば、ＢＳからＨ-ＡＲＱ ＭＡＰメッセージを受信したＭＳは、Ｈ-ＡＲＱ ＭＡＰメッセージを解析する。Ｈ-ＡＲＱ ＭＡＰメッセージに含まれているＭＡＰ情報要素(Information Element：ＩＥ)は、コンパクト（Compact）ＵＬ／ＤＬ ＭＡＰ ＩＥと呼び、ＭＳは、コンパクトＵＬ／ＤＬ ＭＡＰ ＩＥの情報に従うデータバーストの受信及び送信を行うことができる。
図１は、一般的な無線通信システムで使用されるフレーム構成を示す図である。
図１を参照すると、上記フレームは、ＤＬサブフレーム（sub-frame）領域とＵＬサブフレーム領域とに区分することができる。ＤＬサブフレーム領域は、プリアンブル（preamble）が送信される区間と、ＭＡＰ区間と、ＤＬデータバーストが割り当てられるバースト区間とを含む。また、ＵＬサブフレーム領域は、ＵＬ制御区間とＵＬデータバーストが割り当てられるバースト区間とを含む。
ＵＬ／ＤＬデータバーストは、横軸の単位シンボル区間（すなわち、１シンボル区間）に対して、縦軸のサブチャネル単位で順次に割り当てられ、一つのシンボル区間のすべてのサブチャネルへのデータバーストの割当てが完了すると、ＵＬ／ＤＬデータバーストは、次のシンボル区間の間サブチャネルの単位で順次にさらに割り当てられる。
図１において、データバースト＃１、＃２、及び＃３は、特定のシンボル区間＃ｎで割り当てられるデータバーストである。例えば、ＢＳは、データバースト＃１に対してサブチャネル＃０をサブチャネル＃５を介して割り当て、上記サブチャネル割当てが完了した後、次のデータバースト＃２に対して、サブチャネル＃６をサブチャネル＃８を介して割り当てる。この後、ＢＳは、次のデータバースト＃３に対して、サブチャネル＃９をサブチャネル＃１０を介して割り当て、シンボル区間＃ｎに対して、上記サブチャネルの割当てを完了する。
シンボル区間＃ｎで上記データバーストに対するサブチャネルの割当てが完了した後、ＢＳは、次のシンボル区間＃（ｎ＋１）で、データバースト＃４及び＃５に対するサブチャネルをさらに順次に占有し、シンボル区間＃（ｎ＋１）に対するサブチャネルの割当てを完了する。このようなデータバースト割当て方法を“１次元データバースト割当て”と呼ぶ。
特定のＢＳ及びこれに隣接したＢＳが同一のサブチャネル帯域を使用する場合、上記特定のＢＳは、上記隣接ＢＳから干渉信号を受信して、データバーストの損失を引き起こす。上記データバーストの損失は、データ送信効率の低下の原因となる。
このような問題点を解決するために、２次元バースト割当て（図２の太い実線で示された部分）方法が提案された。しかしながら、ＢＳとＭＳとの間の多様な動作モード（operation mode）と、変調及び符号化方式（Modulation and Coding Scheme：以下、“ＭＣＳ”と称する）とをサポートするための具体的な方案が提案されていない。例えば、ＢＳがすべてのＭＡＰメッセージに対してエラー（error）に頑強な（robust）ＭＣＳを使用するため、チャネル状態が良好なＭＳのためのＭＡＰメッセージに対しても、エラーに頑強なＭＣＳを使用しなければならない。このことより、送信効率が低下するという問題点があった。
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＢＷＡ通信システムにおけるＨ-ＡＲＱサポートバースト割当てを用いて効率的なバースト割当てを遂行することができるＭＡＰメッセージ送信方法及びそのメッセージ構成を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＢＷＡ通信システムにおける多様な動作モードをサポートするＨ-ＡＲＱサポートバースト割当てを遂行するＭＡＰメッセージ送信方法及びシステムと、そのメッセージ構成とを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、ＢＷＡ通信システムにおけるＭＳの聴取環境に従って相互に異なるＭＣＳを有するサブＭＡＰメッセージを使用することによって、送信効率を向上させる方法を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の特徴によると、無線通信システムにおけるマップメッセージを送信する方法は、基地局がデータバースト割当て方式を示す動作モード情報を含む上記マップメッセージを移動局へ送信するステップと、上記移動局が上記動作モード情報に従ってデータバーストを確認するステップとを具備することを特徴とする。
本発明の第２の特徴によると、無線通信システムにおける基地局がデータバースト割当てを指示する方法は、多様な変調及び符号化方式のうちの選択された１つの方式を用いて、データバーストをシンボル区間軸及び周波数帯域軸で決定されるフレームの特定の領域に割り当てるステップと、上記選択された変調及び符号化方式を示す動作モード情報を含むメッセージを移動局へ送信するステップとを具備することを特徴とする。
本発明の第３の特徴によると、マップメッセージを送信する無線通信システムは、移動局と、基地局とを具備し、上記基地局は、データバースト割当て方式を示す動作モード情報を含む上記マップメッセージを上記移動局へ送信し、上記移動局は、上記動作モード情報に従ってデータバーストを確認することを特徴とする。
本発明の第４の特徴によると、データバースト割当てを指示する無線通信システムは、多様な変調及び符号化方式のうちの選択された１つの方式を用いて、データバーストをシンボル区間軸及び周波数帯域軸で決定されるフレームの特定の領域に割り当て、上記選択された変調及び符号化方式を示す動作モード情報を含むメッセージを移動局へ送信する基地局を具備することを特徴とする。
本発明の実施形態は、ＢＷＡ通信システムにおける複数のＭＡＰ ＩＥを含み、多様な動作モードをサポートするＨ-ＡＲＱ ＭＡＰメッセージを提供することによって、ＭＳにデータバーストを効率よく割り当てることができるという長所がある。
また、ＢＳは、ＭＳのチャネル状態に従ってＭＣＳを適用できるメッセージをＭＳに提供することによって、送信効率を向上させることができ、ＭＳとＢＳとの間の動作モードに従う効率的なリソース管理を遂行することができるという長所がある。
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
本発明は、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat reQuest：以下、“Ｈ-ＡＲＱ”と称する）方式をサポートする無線通信システムにおける基地局（base station：ＢＳ）と移動局（mobile station：ＭＳ）との間の多様な動作モードをサポートし、動作モードに従う効率的なデータバースト割当てを遂行することができる新たなマップ（ＭＡＰ）メッセージを提案する。上記ＭＡＰメッセージは、動作モード別サブバースト（sub-burst）情報要素（Information Element:ＩＥ）を含み、上記サブバーストＩＥに対応する各メッセージが存在する。
すなわち、ＢＳが多様な変調及び符号化方式（Modulation and Coding Scheme：以下、“ＭＣＳ”と称する）のうちのいずれか一つの方式を用いて、データバーストをシンボル区間軸及び周波数帯域軸で決定されるフレームの特定の領域に割り当てた後、ＢＳは、使用されたＭＣＳ方式を示す動作モード情報を含むメッセージをＭＳへ送信する。上記メッセージを受信したＭＳは、ＢＳが使用したＭＣＳ方式に対応する復調及び復号化方式を用いてデータバーストを復元する。
一方、本発明の実施形態では、Ｈ-ＡＲＱに関連したメッセージの一例を挙げて説明しているが、本発明は、Ｈ-ＡＲＱ方式に限定されないことに留意すべきである。言い換えれば、本発明の実現にあたって、Ｈ-ＡＲＱをサポートしないＭＳも、本発明で提案されるメッセージを受信することができ、上記メッセージに含まれている情報に基づいてデータバーストの割当ても受けることができる。
図３は、本発明の実施形態によるＭＡＰメッセージの構成を示す図である。
図３を参照すると、本発明の実施形態によるダウンリンク（downlink：ＤＬ）Ｈ-ＡＲＱデータバーストは、下記＜表１＞に示すＨ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージで定義された２次元のデータバースト領域に割り当てられる。上記２次元のデータバースト領域とは、１番目のシンボル区間の１番目のサブチャネルからデータバーストを順次に割り当てる１次元のデータバースト割当てとは異なり、Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージ内のデータバーストのＯＦＤＭＡシンボルオフセット（すなわち、スタートシンボルオフセット）フィールド、サブチャネルオフセット（すなわち、スタートサブチャネルオフセット）フィールド、シンボル個数（No. OFDMA Symbols）フィールド、及びサブチャネル個数（No. Subchannels）フィールドによって指定された２次元のデータバースト領域を意味する。
図３において、参照符号４１で示される長方形のデータバースト領域は、２次元のデータバースト領域に該当する。本発明において、２次元のデータバースト領域４１内のＨ-ＡＲＱデータバーストは、シンボル及びサブチャネルの順で順次に割り当てられる。一方、Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージは、モード（Mode）フィールドを含み、Ｍｏｄｅフィールドは、Ｍｏｄｅフィールドの値に従って多様なサブバーストＩＥを示す。ここで、上記サブバーストは、２次元のデータバースト領域内の各バーストの特定のスロットの個数によって割り当てられる。
Figure 2008527839
上記＜表１＞は、Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージのフォーマットを示す。Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージは、６ビットの拡張された（Extended）ＤＩＵＣ（Downlink Interval Usage Code）フィールドと、８ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、減少された(Reduced)ＣＩＤ（ＲＣＩＤ）の形態を示す２ビットのＲＣＩＤ_Ｔｙｐｅフィールドとを含み、複数の８ビットのＯＦＤＭＡシンボルオフセット（Symbol offset）フィールドと、６ビットのサブチャネルオフセット（sub channel offset）フィールドと、３ビットのブースティング（boosting）フィールドと、７ビットのＯＦＤＭＡシンボル個数（No. OFDMA Symbols）フィールドと、６ビットのサブチャネル個数（No. Subchannels）フィールドと、２次元の割当て領域内の１次元の割当てバーストの個数を示す３ビットのＮサブバースト（sub-burst）フィールドと、動作モードを示す２ビットのモード（Mode）フィールドと、モードフィールドの値に従って、動作モードを参照するために使用される動作モード別ダウンリンクサブバースト情報要素（ＤＬ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ）フィールドとを含む。
ここで、Ｍｏｄｅフィールドの１番目のビットは、各ビットの値に従ってＨ-ＡＲＱの使用／非使用を示す。例えば、Ｍｏｄｅフィールドの１番目のビット値が‘０’に設定される場合、Ｈ-ＡＲＱ方式を使用しないことを意味し、Ｍｏｄｅフィールドの１番目のビット値が‘１'に設定される場合、Ｈ-ＡＲＱ方式を使用していることを意味する。Ｍｏｄｅフィールドの２番目のビット値が‘０'に設定される場合、ＤＩＵＣ値を通じてサブバーストを割り当てることを意味し、Ｍｏｄｅフィールドの２番目のビット値が‘１'に設定される場合、Ｎｅｐ及びＮｓｃｈ値を通じてサブバーストを割り当てることを意味する。
上記動作モードは、Ｍｏｄｅフィールドの２ビットの組合せに従って、４通りに区分することができる。動作モードの各々について説明すると、ＤＬ ＤＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥフィールドは、Ｈ-ＡＲＱを使用せず、ＤＩＵＣを介してデータバーストを割り当てるモードと関連したフィールドである。ＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ（Chase Combining）Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥフィールドは、Ｈ-ＡＲＱを用いてＤＩＵＣを介してデータバーストを割り当てるモードと関連したフィールドである。ＤＬ Ｈ-ＡＲＱ増分冗長（Incremental Redundancy：ＩＲ）Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥフィールドは、Ｈ-ＡＲＱを用いてＮｅｐ及びＮｓｃｈフィールドを介してデータバーストを割り当てるモードと関連したフィールドである。ここで、Ｎｅｐフィールドは、符号化されたパケットの個数を示し、Ｎｓｃｈフィールドは、割り当てられたサブチャネルの個数を示す。Ｎｅｐ及びＮｓｃｈフィールドに明示された値の組合せに従ってＭＣＳ方式を定義することができる。
下記＜表２＞乃至＜表４＞は、ＤＬ ＤＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、ＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、及びＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＩＲ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥと関連した３通りの動作モードのためのＤＬ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥのフォーマットをそれぞれ示す。
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
上記＜表２＞及び＜表３＞において、２ビットの反復符号化指示（Repetition Coding Indication）フィールドは、反復符号化の種類を示すフィールドであり、上記＜表２＞乃至＜表４＞において、１ビットの専用制御指示子（Dedicated Control Indicator）フィールドは、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥの使用／非使用を示すフィールドである。すなわち、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒフィールドの値に従って、可変サイズのＤｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥを含むか否かが決定される。
上記＜表１＞に示すＨ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージにおいて、Ｍｏｄｅフィールドの値が‘００’に設定される場合、上記＜表２＞のＤＬ ＤＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥメッセージを示し、Ｍｏｄｅフィールドの値が‘１０’に設定される場合、上記＜表３＞のＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥメッセージを示し、Ｍｏｄｅフィールドの値が‘１１’に設定される場合、上記＜表４＞のＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＩＲ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥメッセージを示す。上記＜表２＞乃至＜表４＞のメッセージは、専用制御指示子（Dedicated Control Indicator）フィールドを共通に含み、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒフィールドの値に従って、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥフィールドを含むか否かを決定する。
Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージにおいて、ダウンリンクと関連した専用ＤＬ制御ＩＥ（Dedicated DL Control IE）は、下記＜表５＞のように示すことができる。すなわち、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージは、４ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、ＣＱＩＣＨ制御情報（Control Info）のための４ビットの制御ヘッダー（Control Header）フィールドと、ＣＱＩＣＨ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏが存在する場合の割当て番号を示す６ビットの割当てインデックス（Allocation Index）フィールドと、その周期を示す２ビットの周期（Period）フィールドと、フレームの位置を示す３ビットのフレームオフセット（Frame offset）フィールドと、その期間を示す４ビットのデュレーション（Duration）フィールドとを含む。ここで、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージの長さは、可変であることに留意すべきである。
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
上記＜表６Ａ＞及び＜表６Ｂ＞は、Ｈ-ＡＲＱ ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージのフォーマットを示す。
Ｈ-ＡＲＱ ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージは、１ビットの割当て開始指示（Allocation Start Indication）フィールドを含み、上記フィールドは、ＵＬサブバーストのＯＦＤＭＡシンボルオフセット及びサブチャネルオフセットを含むか否かを示す。例えば、Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｒｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎフィールド＝‘１’は、８ビットのＯＦＤＭＡ Ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔフィールド及び６ビットのＳｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔフィールドが含まれることを示す。
また、Ｈ-ＡＲＱ ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージは、Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージに含まれている複数のフィールドを含む。例えば、Ｈ-ＡＲＱ ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージは、Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージに含まれているＲＣＩＤ_Ｔｙｐｅフィールド及びＭｏｄｅフィールドを含む。
上記＜表６Ａ＞及び＜表６Ｂ＞において、Ｍｏｄｅフィールドが‘００’に設定される場合、ＵＬ ＵＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥを示し、Ｍｏｄｅフィールドが‘１０’に設定される場合、ＵＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥを示し、Ｍｏｄｅフィールドが‘１１’に設定される場合、ＵＬ Ｈ-ＡＲＱ ＩＲ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥを示す。ここで、Ｈ-ＡＲＱ ＩＲは、付加的な情報再送信技法を示し、Ｈ-ＡＲＱ ＣＣは、同一の情報再送信技法を示す。一方、ＵＬ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥは、ＵＬ ＭＡＰメッセージに接続されたＵＬ Ｓｕｂ-ＭＡＰメッセージを通じて伝達される。
下記＜表７＞乃至＜表９＞は、ＵＬ ＵＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、ＵＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、及びＵＬ Ｈ-ＡＲＱ ＩＲ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥと関連した３通りの動作モードのためのアップリンクサブバースト情報要素（ＵＬ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ）のフォーマットをそれぞれ示す。ＵＬ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥメッセージのフィールドは、ＤＬ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥメッセージのフィールドと類似しているので、その詳細な説明を省略する。
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
下記＜表１０＞に示すように、専用アップリンク制御情報要素（Dedicated UL Control IE）は、４ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、ＣＱＩＣＨ制御情報のための４ビットのＣｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒフィールドとを含む。Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＵＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥは、各サブバーストに関する付加的な制御情報を有しており、移動局の能力に従って、制御情報の形態がサブバーストごとに異なることがあるので、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＵＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥの長さは、可変であることに留意すべきである。
Figure 2008527839
下記＜表１１＞、＜表１２Ａ＞及び＜表１２Ｂ＞は、多入力多出力（Multiple Input Multiple Output：以下、“ＭＩＭＯ”と称する）と関連したＨ-ＡＲＱ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージの各々を示す。Ｈ-ＡＲＱ ＭＩＭＯ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージのフィールドは、上述したようなＨ-ＡＲＱ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージのフィールドと同一であるので、その詳細な説明を省略する。
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージと同様に、Ｈ-ＡＲＱ ＭＩＭＯ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージのフィールド構成は、４通りの動作モードを有し、Ｈ-ＡＲＱ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ ＩＥメッセージのフィールド構成と類似している。＜表１３＞、＜表１４＞、＜表１５＞、及び＜表１６＞は、ＭＩＭＯ ＤＬ ＤＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、ＭＩＭＯ ＤＬ Ｎｅｐ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、ＭＩＭＯ ＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、及びＭＩＭＯ ＤＬ Ｈ-ＡＲＱ ＩＲ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥの各々のフォーマットを示す。
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
一方、上記＜表１３＞乃至＜表１６＞において、専用制御指示子（Dedicated Control Indicator）フィールドが‘１’に設定される場合、ＭＩＭＯのための専用ダウンリンク制御情報要素（Dedicated MIMO DL Control IE）は、該当Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥに含まれる。
下記＜表１７＞は、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージのフォーマットを示す。Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージは、４ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、制御情報を示す４ビットのＣｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒフィールドとを含む。Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒフィールドのビットマップ（bitmap）値がＣＱＩＣＨ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏを示す場合、すなわち、ＣＱＩＣＨ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏの値が‘１’に設定される場合、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージは、６ビットの割当てインデックス（Allocation Index）フィールドと、２ビットの周期（Period）フィールドと、３ビットのフレームオフセット（Frame offset）フィールドと、４ビットのデュレーション（Duration）フィールドと、ＣＱＩＣＨのフィードバックタイプ（Feedback type）を示す３ビットのＦｅｅｄｂａｃｋ ｔｙｐｅフィールドとをさらに含む。
上記Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒフィールドの値がＭＩＭＯ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏを示す場合、すなわち、ＭＩＭＯ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏの値が‘１’に設定される場合、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージは、送信方式を示す２ビットのマトリックス（Matrix）フィールドと、符号化及び変調レイヤーの個数を示す２ビットのＮｕｍレイヤー（Num layer）フィールドとを含む。Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＤＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージは、ＭＩＭＯモードの種類に従って、３ビットのアンテナグルーピングインデックス（Antenna Grouping Index）フィールドと、３ビットのアンテナセレクションインデックス（Antenna Selection Index）フィールドと、６ビットのコードブックプリコーディングインデックス（Codebook Precoding Index）フィールドとを含む。
Figure 2008527839
下記＜表１８＞、＜表１９＞、＜表２０＞、及び＜表２１＞は、ＭＩＭＯ ＵＬ ＵＩＵＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、ＭＩＭＯ ＵＬ Ｎｅｐ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、ＭＩＭＯ ＵＬ Ｈ-ＡＲＱ ＣＣ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥ、及びＭＩＭＯ ＵＬ Ｈ-ＡＲＱ ＩＲ Ｓｕｂ-Ｂｕｒｓｔ ＩＥの各々を示す。
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
Figure 2008527839
下記＜表２２＞は、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＵＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥメッセージのフォーマットを示す。
Figure 2008527839
上記＜表２２＞のＩＥは、４ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、制御情報（Control Info）を示す４ビットのＣｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒフィールドとを含み、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒフィールドの値がＭＩＭＯ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏを示す場合、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＭＩＭＯ ＵＬ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＩＥは、送信方式を示す１ビットのマトリックス（Matrix）フィールドと符号化及び変調レイヤーの個数を示す１ビットのＮｕｍ ｌａｙｅｒフィールドとを含む。
図４は、本発明の実施形態によるＳｕｂ ＤＬ ＭＡＰメッセージの適用例を示す図である。本発明によると、上記メッセージは、フレーム内のＭＡＰメッセージ領域とは異なる領域で送信され、各ＭＳが相互に異なるＭＣＳを設定することができるように生成されるメッセージである。Ｓｕｂ ＭＡＰメッセージは、ＤＬ ＭＡＰメッセージまたはＵＬ ＭＡＰメッセージ内のポインター（Pointer）ＩＥを使用してもよい。
図５は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡフレーム内のＳｕｂ ＭＡＰメッセージの配置例を示す図である。
下記＜表２３＞は、本発明のＳＵＢ-ＤＬ-ＵＬ-ＭＡＰメッセージのフォーマットを示す。上記メッセージは、圧縮された（Compressed）ＭＡＰを使用するか否かを示す２ビットのＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ＭＡＰ ｉｎｄｉｃａｔｏｒフィールドと、メッセージ長さ（message length）を示す１０ビットのＭＡＰ ｍｅｓｓａｇｅ ｌｅｎｇｔｈフィールドと、ＤＬ ＩＥの個数を示す８ビットのＤＬ ＩＥ Ｃｏｕｎｔフィールドと、ＩＥの個数だけのＤＬ及びＵＬ ＭＡＰ ＩＥフィールドと、１１ビットのスロットオフセット（Slot offset）フィールドとを含む。
Figure 2008527839
ＳＵＢ-ＤＬ-ＵＬ-ＭＡＰメッセージは、下記＜表２４＞に示すＨ-ＡＲＱ及びＳｕｂ-ＭＡＰ Ｐｏｉｎｔｅｒ ＩＥメッセージによって示される。下記＜表２４＞を参照すると、Ｓｕｂ-ＭＡＰ Ｐｏｉｎｔｅｒ ＩＥは、 従来のＨ-ＡＲＱ ＭＡＰ Ｐｏｉｎｔｅｒ ＩＥと類似しているが、ＩＥにＳｕｂ ＭＡＰメッセージを付加するための２ビットのＭＡＰバージョン(Version) フィールドと、ＣＩＤマスク(mask)が含まれるか否かを示す１ビットのＣＩＤマスクインクルード(mask include)フィールドと、ＣＩＤ ｍａｓｋ ｉｎｃｌｕｄｅフィールドが‘１’に設定される場合に含まれる１５ビットのＣＩＤ ｍａｓｋフィールドとをさらに含む。
各ＭＳがサービスを受信するためのＣＩＤを有しているので、ＢＳは、自身に属しているすべてのＭＳのＣＩＤに関する情報を有する。従来の方法において、ＭＳは、Ｓｕｂ ＭＡＰメッセージの内容がＭＳ自身に不要であっても、すべてのＳｕｂ ＭＡＰメッセージを受信して復号しなければならない。これは、電力及び処理の浪費をもたらすこともある。このような問題点を解決するために、本発明の実施形態は、ＣＩＤマスクを用いて、該当Ｓｕｂ ＭＡＰメッセージを必要とするＭＳのみにＳｕｂ ＭＡＰメッセージ情報を伝達することができる。
例えば、Ｓｕｂ ＭＡＰメッセージがＭＳのためのＭＡＰ ＩＥを含み、ＭＳの基本ＣＩＤを１５に割った商が３である場合、ＣＩＤマスクの下から３番目の値が‘１’に設定される。すなわち、ＭＳは、モジュロ（modulo）演算を通じてＣＩＤマスクを検査して、下記＜表２４＞が示すＳｕｂ ＭＡＰを復号するか否かを決定する。
Figure 2008527839
上記＜表２４＞に示すように、Ｈ-ＡＲＱ及びＳｕｂ-ＭＡＰ Ｐｏｉｎｔｅｒ ＩＥメッセージは、２ビットのＭＡＰ Ｖｅｒｓｉｏｎフィールドを含み、ＭＡＰ Ｖｅｒｓｉｏｎフィールドは、Ｈ-ＡＲＱ ＭＡＰバージョンを示すＳｕｂ-ＭＡＰ＝０ｂ０１を含む。
一方、ＢＳは、特定のサブチャネルを使用するためのＺＯＮＥ_ＩＥメッセージを送信する。本発明の実施形態によるＺＯＮＥ_ＩＥメッセージは、下記＜表２５＞に示すように定義されることができる。ＺＯＮＥ_ＩＥメッセージは、４ビットのＥｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣフィールドと、４ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、７ビットのＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔフィールドと、使用されるサブチャネル組合せ（permutation）の種類を示す２ビットのＰｅｒｍｕｔａｔｉｏｎフィールドと、７ビットのＰＵＳＣ ＵＬ_ＩＤｃｅｌｌビットと、スロットオフセットが存在するか否かを示す１ビットのインクルードスロットオフセット（Include Slot offset）フィールドとを含む。Ｉｎｃｌｕｄｅ Ｓｌｏｔ ｏｆｆｓｅｔフィールドが‘１’に設定される場合、１１ビットのスロットオフセット情報は、上記フィールドに含まれる。
Figure 2008527839
なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。
従来の無線通信システムにおけるデータバースト割当て方式を説明するための図である。 ２次元のデータバースト割当て方式を説明するための図である。 本発明の実施形態によるＭＡＰメッセージの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＳｕｂ ＤＬ ＭＡＰメッセージの適用例を示す図である。 本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡフレーム内のＳｕｂ ＭＡＰメッセージの配置例を示す図である。

Claims (38)

  1. 無線通信システムにおけるマップメッセージを送信する方法であって、
    基地局がデータバースト割当て方式を示す動作モード情報を含む前記マップメッセージを移動局へ送信するステップと、
    前記移動局が前記動作モード情報に従ってデータバーストを確認するステップと
    を具備することを特徴とする方法。
  2. 前記動作モード情報は、ハイブリッド自動再送要求（Ｈ-ＡＲＱ）方式が使用されるか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記動作モード情報の値が前記ハイブリッド自動再送要求方式の使用を示す場合、前記マップメッセージは、チェースコンバイニング方式に基づくデータバースト割当てに関連した情報を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 前記動作モード情報の値が前記ハイブリッド自動再送要求方式の使用を示す場合、前記マップメッセージは、増分冗長方式を用いるデータバースト割当てに関連した情報を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
  5. 前記動作モード情報は、アップリンク区間使用コード／ダウンリンク区間使用コードが使用されるか否かを示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 前記動作モード情報は、変調及び符号化方式を示す第１の値及び第２の値の組合せ情報を示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 前記第１の値は、符号化されたパケットの個数を示すＮｅｐフィールドの値であり、前記第２の値は、割り当てられたサブチャネルの個数を示すＮｓｃｈフィールドの値であることを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 無線通信システムにおける基地局がデータバースト割当てを指示する方法であって、
    多様な変調及び符号化方式のうちの選択された１つの方式を用いて、データバーストをシンボル区間軸及び周波数帯域軸で決定されるフレームの特定の領域に割り当てるステップと、
    前記選択された変調及び符号化方式を示す動作モード情報を含むメッセージを移動局へ送信するステップと
    を具備することを特徴とする方法。
  9. 前記多様な変調及び符号化方式は、チェースコンバイニング及び増分冗長変調及び符号化方式のうちのいずれか１つの方式を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
  10. 前記動作モード情報は、ハイブリッド自動再送要求方式が使用されるか否かを示すことを特徴とする請求項８記載の方法。
  11. 前記動作モード情報は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式を使用する移動局に関するデータバースト割当て情報を示すことを特徴とする請求項８記載の方法。
  12. 前記動作モード情報の値がハイブリッド自動再送要求方式の使用を示す場合、前記メッセージは、チェースコンバイニング方式に基づくデータバースト割当てに関連した情報を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
  13. 前記動作モード情報の値がハイブリッド自動再送要求方式の使用を示す場合、前記メッセージは、増分冗長方式に基づくデータバースト割当てに関連した情報を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
  14. 前記特定の領域は、前記メッセージに含まれている開始シンボルオフセット及び開始サブチャネルオフセットに関する情報で明示された開始点を有し、シンボルの個数及びサブチャネルの個数で決定されたサイズを有し、前記データバーストは、前記決定された領域で、１番目のシンボル区間から周波数帯域軸に沿って順次に割り当てられることを特徴とする請求項８記載の方法。
  15. 前記メッセージは、ハイブリッド自動再送要求ダウンリンクマップ情報要素メッセージを含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  16. 前記ハイブリッド自動再送要求ダウンリンクマップ情報要素メッセージは、前記動作モードのビット値によって示される複数のサブバースト情報要素フィールドを含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
  17. 前記複数のサブバースト情報要素フィールドは、ダウンリンク区間使用コードサブバースト情報要素フィールドと、ダウンリンクハイブリッド自動再送要求チェースコンバイニングサブバースト情報要素フィールドと、ダウンリンクハイブリッド自動再送要求増分冗長サブバースト情報要素フィールドとを含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。
  18. 前記メッセージは、ハイブリッド自動再送要求アップリンクマップ情報要素メッセージを含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
  19. マップメッセージを送信する無線通信システムであって、
    移動局と、基地局とを具備し、
    前記基地局は、データバースト割当て方式を示す動作モード情報を含む前記マップメッセージを前記移動局へ送信し、前記移動局は、前記動作モード情報に従ってデータバーストを確認することを特徴とするシステム。
  20. 前記動作モード情報は、変調及び符号化方式を示す第１の値及び第２の値の組合せ情報を示す情報を含むことを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
  21. 前記第１の値は、符号化されたパケットの個数を示すＮｅｐフィールドの値であり、前記第２の値は、割り当てられたサブチャネルの個数を示すＮｓｃｈフィールドの値であることを特徴とする請求項２０記載の無線通信システム。
  22. データバースト割当てを指示する無線通信システムであって、
    多様な変調及び符号化方式のうちの選択された１つの方式を用いて、データバーストをシンボル区間軸及び周波数帯域軸で決定されるフレームの特定の領域に割り当て、前記選択された変調及び符号化方式を示す動作モード情報を含むメッセージを移動局へ送信する基地局を具備することを特徴とする無線通信システム。
  23. 広帯域無線接続システムにおける基地局がマップ情報を送信する方法であって、
    少なくとも一つの直交周波数分割多元接続シンボル区間と少なくとも一つのサブチャネルとで定義される２次元のデータバースト領域を決定するステップと、
    ハイブリッド自動再送要求動作モードのうちのいずれか一つを選択し、前記選択されたモードを通知するためのモードフィールドを含むステップと、
    前記モードフィールドに従って少なくともいずれか一つのサブバーストを割り当てるステップと
    を具備し、前記サブバーストは、２次元のデータバースト領域での各バーストのための特定のスロットの個数を割り当てることによって定義されることを特徴とする方法。
  24. 前記ハイブリッド自動再送要求動作モードは、チェースコンバイニングハイブリッド自動再送要求モードと増分冗長ハイブリッド自動再送要求モードとを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
  25. 前記ハイブリッド自動再送要求動作モードは、アップリンク区間使用コードモードとダウンリンク区間使用コードモードとを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
  26. 前記データバースト領域は、ダウンリンク又はアップリンクデータバーストが割り当てられる領域であることを特徴とする請求項１９記載の方法。
  27. マップ情報に含まれているデュレーションフィールドだけ割り当てられるサブバースト及び前記サブバーストの個数を示すことによって、少なくとも一つのサブバーストを割り当てるステップを具備することを特徴とする請求項１９記載の方法。
  28. 前記２次元のデータバースト領域は、直交周波数分割多元接続シンボルオフセットフィールド、サブチャネルオフセットフィールド、直交周波数分割多元接続シンボル個数フィールド、及びサブチャネル個数フィールドで示されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
  29. 前記特定のスロットの個数は、デュレーションフィールドによって示されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
  30. サブバーストを割り当てる広帯域無線接続システムであって、
    基地局を具備し、前記基地局は、少なくとも一つの直交周波数分割多元接続シンボル区間と少なくとも一つのサブチャネルとで定義される２次元のデータバースト領域を決定し、ハイブリッド自動再送要求動作モードのうちのいずれか一つを選択し、前記選択されたモードを通知するためのモードフィールドを含み、前記モードフィールドに従って少なくともいずれか一つのサブバーストを割り当て、前記サブバーストは、２次元のデータバースト領域での各バーストのための特定のスロットの個数を割り当てることによって定義されることを特徴とする広帯域無線接続システム。
  31. 前記ハイブリッド自動再送要求動作モードは、チェースコンバイニングハイブリッド自動再送要求モードと増分冗長ハイブリッド自動再送要求モードとを含むことを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  32. 前記ハイブリッド自動再送要求動作モードは、アップリンク区間使用コードモードとダウンリンク区間使用コードモードとを含むことを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  33. 前記データバースト領域は、ダウンリンク又はアップリンクデータバーストが割り当てられる領域であることを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  34. 前記基地局は、マップ情報に含まれているデュレーションフィールドだけ割り当てられるサブバースト及び前記サブバーストの個数を示すことによって、少なくとも一つのサブバーストを割り当てることを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  35. 前記２次元のデータバースト領域は、直交周波数分割多元接続シンボルオフセットフィールド、サブチャネルオフセットフィールド、直交周波数分割多元接続シンボル個数フィールド、及びサブチャネル個数フィールドで示されることを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  36. 前記特定のスロットの個数は、デュレーションフィールドによって示されることを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  37. 前記選択された動作モードは、多入力多出力方式を使用するサブバースト割当て情報を示すことを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
  38. 前記選択された動作モードは、チェースコンバイニング方式に基づくサブバースト割当てを示すことを特徴とする請求項２５記載の広帯域無線接続システム。
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