JP2011504692A - サブキャリア配列領域の分割方法及び情報配置システム - Google Patents

Abstract

本発明は直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割方法及び直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域分割情報配置システムを提供すること。該直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割方法は、配置ユニットが、サブキャリア配列領域の分割情報を配置し、サブキャリア配列領域の分割情報を配置同期ユニットに送信するステップと、配置同期ユニットが、配置有効フレーム番号を演算し、サブキャリア配列領域の分割情報及び配置有効フレーム番号を基地局に送信するステップと、基地局が、サブキャリア配列領域の分割情報及び配置有効フレーム番号に基づいて、サブキャリア配列領域を分割するステップと、を含む。本発明によると、サブキャリア配列領域に現れるフレーム及びフレームにおける位置をネットワーク内で統一に配置することができ、各隣接する領域間の同一の周波数の干渉を避けることができる。

Description

本発明は、通信分野に関し、より具体的には、直交周波数分割多元接続システム用サブキャリア配列領域の分割方法及び直交周波数分割多元接続システム用サブキャリア配列領域の分割情報配置システムに関するものである。

最近、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDMと略称)技術は、マルチバス干渉と狭帯域干渉に効率的に対応できる共に、スベクトルの効率が高いので、無線通信物理層技術におけるメイン技術となっていて、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access、OFDMAと略称）+多重入出力（Multiple Input Multiple Output、MIMOと略称）技術に比べ、第3世代の符号分割多重接続（Code Division Multiple Access、CDMAと略称）技術は、自然的技術メリットを有し、広帯域移動通信システムに最も適切であり、次世代の移動通信システムにおけるメイン技術の１つとして認められている。OFDMA技術の利用は、物理層におけるメイン技術であり、かつ、移動性及び広帯域の特徴を有しているIEEE 802.16e標準は次世代の移動通信標準の有力なライバルである。

802.16標準は、同一の周波数のネットワークの構成を支持するため、１つのキャリア周波数を複数のセグメント(segment)に分けていて、各segmentには、当該キャリア周波数における互いに重ならないサブキャリア集合が含まれ、OFDMサブキャリアの直交性のため、同一の周波数であって異なるsegmentを利用する隣接する領域間には同一の周波数の干渉が存在しない。その前提条件は、各segmentのサブキャリアの分割法則は必ず一致するべき、即ち、サブキャリアの配列形態（Permutation）は必ず一致するべきである。通常、各segmentには黙認した、一部のサブチャンネルの利用(Partial Usage of Sub Channels、PUSCと略称)のサブキャリア配列領域（Permutation Zone） のみが存在しているので、上記の条件を簡単に満足させる。

しかし、802.16標準は、OFDMA物理層において、選択可能な補強技術を支援するため、複種類のPermutation方法を制定したが、中にはPUSCと、全てのサブチャンネルの利用(Full Usage of SubChannels、FUSCと略称)と、全てのサブチャンネルPUSCと、選択可能なFUSCと、隣接するサブキャリアの割当(Adjacent Subcarrier Allocation、AMCと略称)と、タイル利用チャンネル形態-1 (Tile Usage of SubChannels -1、TUSC1と略称)と、タイル利用チャンネル形態-2(Tile Usage of SubChannels -2、TUSC2と略称)と、が含まれる。また、図1に示すように、これらのPermutation方法は１つのフレームに同時に現れることができ、Permutation Zoneを用いて分割する。

802.16協議の記載によると、表1、表2に示すように、下りサブフレームにおいて、下りの各Zone間の変換は、下りリンクマップ(Downlink Map、DL_Mapと略称)における時空間符号化下り領域情報ユニット (Space Time Coding Downlink Zone Information Element、STC_DL_ZONE_IEと略称)、または知能アンテナシステム下り情報ユニット（Adaptive Anttenna System Downlink Information Element、AS_DL_IEと略称）によって示される。上記のメッセージにおけるOFDMAシンボルオフセット(Symbol offset)は、8bitのフィールドで、当該フィールドはZoneの開始位置を示すためのものである。このように、各フレームにどんなZoneがあること及び各ZoneのOFDMA symbol offsetは、規定の戦略に従って各フレームにて動態的に調節されることができる。

隣接するSegmentが、同一の時間に、異なるPermutation形態を使用すると、異なるPermutationに対応するサブキャリアの配列形態が異なるので、利用したサブキャリア集合における一部のサブキャリアが互いに衝突してしまい、サブキャリアにおける信号が互いに干渉してしまい、巨視的に見れば、同一の周波数の干渉である。以下、PUSCとバンド隣接サブキャリア配列(Band Adjacent Subcarrier Permuation、Band AMCと略称)を例として、異なるPermutationのサブキャリアが互いに衝突する情況を説明する。

PUSCについて、先ず、サブチャンネルを複数のクラスタ(Cluster)に分け、各Clusterは14個の連続する物理サブキャリアを含む。再配列シーケンス (Renumbering Sequence)に基づいて、物理Clusterを再配列して、論理Clusterを形成する。続いて、論理Clusterをサブチャンネルセット(1024の高速フーリエ変換（FFT）の場合、下りは6個のサブチャンネルセットを含む)に割当てる。式(1)に従ってデータのサブキャリアのマッビングを行う:

但し、N_subchannelsが、サブチャンネルの数を示し、sが、0からN_subchannels−1までのサブチャンネルの番号を示し、kが、サブチャンネル内のサブキャリアの番号を示し、n_kが、（ｋ＋１３・ｓ）mod N_subcarriersを示し、subcarrier(k,s)が、サブチャンネルsにおけるk番目のサブキャリアに対応する物理サブキャリアのシーケンス番号を示し、Ps[j]が、permutationシーケンスを左側にs次転回して得たシーケンスを示し、DL_PermBaseが、0から31までの数字であり、1番目のzoneの場合、トレーニングシーケンス(preamble)に対応するセールマーク(ID_Cell)に等しく、他のzoneの場合、DL_MAPのIEで指定される。

また、図2に示すように、パイロットの位置はClusterに定義された位置に基づいて標記される。図2に示すように、Clusterが位置する奇数/偶数シンボルが異なる場合、パイロットの位置も異なる。

その中、Clusterのマッビング関係は以下のとおりである。

詳細な過程は802.16e協議の8.4.6.1.2.1.1部分を参照することができる。

隣接するサブキャリア配列(Band AMC)について、隣接するサブキャリア配列形態により、データサブキャリアとパイロットサブキャリアはいずれも連続する物理サブキャリアに割当てられる。当該配列形態は上り/下りについても同じである。隣接するサブキャリア配列において、最小の単位がBinで、各Binが物理的に連続する9個のサブキャリアにより構成される。1024FFTについて、１つのシンボルに96個のBinが含まれ、Binは0から95まで、物理サブキャリアが低い方から高い方に連続して配列される。

上記のように、Band-AMCはサブキャリアに基づいて連続して配列されるが、PUSCはサブキャリアが離散して配列されたものであるので、１シンボルの時間範囲内において、二種類の論理データ/パイロットサブキャリアが同一の物理サブキャリアに対応される（即ち、サブキャリアの衝突）場合がある。

1024FFTの場合、3 Segment時分割複信(Time Division Duplex、TDDと略称)2：1(下りサブフレーム長さ：上りサブフレーム長さ= 2：1)の形態でネットワークを構成するので、異なるSegmentにて、同一のシンボル時間内のZoneの配列形態が異なる場合、図3に示すように、Segment間に“重なる”領域がある。

図3において、segment0におけるPUSC MIMO Zoneとsegment1におけるBand AMC Zoneの重なる領域内に、データが同一の物理サブキャリアにマッビングされる場合がある。

三つのSegmentの分割形態が以下の通りであると仮設する：
Segment0は、サブチャンネルセット(0,1)を占用し、PUSC+PUSC MIMO+Band AMCの形態で構成される。PUSC Zoneは、シンボルが1から4までオフセットした。PUSC MIMO Zoneは、シンボルが5から14までオフセットした。Band AMC Zoneは、シンボルが15から30までオフセットした。Band AMC Zoneは、論理Band0から論理Band3まで利用する。

Segment1は、サブチャンネルセット(2,3)を占用し、PUSC+PUSCMIMO+Band AMC形態で構成される。PUSC Zoneは、シンボルが1から4までオフセットした。PUSC MIMO Zoneは、シンボルが5から8までオホセットした。Band AMC Zoneは、シンボルが9から30までオフセットした。Band AMC Zoneは、論理Band4から論理Band7まで利用する。

Segment0とSegment1は、シンボルが9オフセット(シンボル10)したところからシンボルが14オフセット(シンボル15)したところまでについて、PUSC MIMO領域とBand AMC領域が重なる領域である。演算の結果により、重なる領域には若干の物理サブキャリアが重なる場合がある。具体的に、幾つのサブキャリアが重なるかは、サブキャリア配列基準(Permbase)、セグメント番号(SegmentID)等のパラメータの違いによって異なる。PermBase=0、SegmentID=0の場合に、重なる物理サブキャリアの数は90を超えている。三つのSegmentを同時に考える場合に、衝突する物理サブキャリアの数は最も多い。

総じて言えば、OFDMAの複数Zoneの応用場合に、Segment毎に各Zoneの位置とサイズを独立してディスバッチすると、隣接するセールの間に同一の周波数の干渉が発生する。

上記の１つ又は複数の課題を解決するため、本発明は、直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割方法及び直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割情報配置システムを提供することを目的とする。

本発明の実施例に係わる直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割方法は、配置ユニットが、サブキャリア配列領域の分割情報を配置し、サブキャリア配列領域の分割情報を配置同期ユニットに送信するステップと、配置同期ユニットが、配置有効フレーム番号を演算し、サブキャリア配列領域の分割情報及び配置有効フレーム番号を基地局に送信するステップと、基地局が、サブキャリア配列領域の分割情報及び配置有効フレーム番号に基づいて、サブキャリア配列領域を分割するステップと、を含む。

また、配置ユニットは、サブキャリア配列領域の分割表によって、サブキャリア配列領域の分割情報を示す。具体的には、サブキャリア配列領域の分割表は、領域類型情報と、領域割当周期と、領域割当周期におけるオフセット量と、領域開始シンボルオフセット量との１つ又は複数の情報を含む。

また、配置同期ユニットによる配置有効フレーム番号の演算方法は、現在のフレーム番号に、サブキャリア配列領域の分割情報を各基地局に送信する際の最大遅延時間を足す方法である。具体的には、配置同期ユニットは、基地局の数と直交周波数分割多重接続システムの具体的な実現に基づいて最大遅延時間を確定する。

また、本発明の実施例に係わるサブキャリア配列領域の分割方法は、基地局が、サブキャリア配列形態が同一の各サブキャリア配列領域に動態的なディスバッチを行うステップをさらに含む。

また、本発明の実施例に係わるサブキャリア配列領域の分割方法は、ユーザがサブキャリア配列領域へのアクセスを要請する場合に、基地局が、ユーザのキャリア干渉比に基づいて、ユーザのサブキャリア配列領域へのアクセスを許可するか否かを判断するステップをさらに含む。この中、基地局がユーザのアクセスを許可するか否かを判断する過程は、基地局が、ユーザのキャリア干渉比及びサブキャリア配列領域における余りのスロットに基づいて、ユーザに割当てる媒体アクセス制御層の帯域幅を演算するステップと、演算の結果としての媒体アクセス制御層の帯域幅がユーザのサービス質を満足させると、ユーザのサブキャリア配列領域へのアクセスを許可し、さもないと、ユーザのサブキャリア配列領域へのアクセスを許可しないステップと、をさらに含み、サブキャリア配列領域における余りのスロットは、サブキャリア配列領域に既に存在するユーザのサービス質を満足させた後に余ったスロットである。

また、本発明の実施例に係わるサブキャリア配列領域の分割方法は、基地局が、アクセスしようとするユーザのサービス質とチャンネル条件、及び目標サブキャリア配列領域における余りのスロットに基づいて、アクセスしようとするユーザが目標サブキャリア配列領域にスイッチングすることを許可するか否かを判断するステップと、目標サブキャリア配列領域における余りのスロットがアクセスしようとするユーザのサービス質を満足させ、且つアクセスしようとするユーザのチャンネル条件がアクセスしようとするユーザのスイッチングを許可すると、基地局はアクセスしようとするユーザにスイッチングを行うステップと、をさらに含み、目標サブキャリア配列領域における余りのスロットは、目標サブキャリア配列領域に既に存在するユーザのサービス質を満足させた後に余りのスロットである。

本発明の実施例に係わる直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割情報配置システムは、サブキャリア配列領域の分割情報を配置し、サブキャリア配列領域の分割情報を配置同期ユニットに送信する配置ユニットと、配置有効フレーム番号を演算し、サブキャリア配列領域の分割情報及び配置有効フレーム番号を基地局に送信する配置同期ユニットと、を含む。

また、配置ユニットは、サブキャリア配列領域の分割表によって、サブキャリア配列領域の分割情報を示す。サブキャリア配列領域の分割表は、領域類型情報と、領域割当周期と、領域割当周期におけるオフセット量と、領域開始シンボルオフセット量との１つ又は複数の情報を含む。

また、配置同期ユニットによる配置有効フレーム番号の演算方法は、現在のフレーム番号に、サブキャリア配列領域の分割情報を各基地局に送信する際の最大遅延時間を足す方法である。具体的には、配置同期ユニットは、基地局の数と直交周波数分割多重接続システムの具体的な実現に基づいて最大遅延時間を確定する。

本発明によると、サブキャリア配列領域に現れるフレーム及びフレームにおける位置をネットワーク内で統一に配置することができ、各隣接する領域間の同一の周波数の干渉を避けることができる。

本発明の実施例に係わるOFDMAフレームの論理構造を示す図である。 本発明の実施例に係わるクラスタの構造を示す図である。 本発明の実施例に係わる異なるSegmentの複数のZone間の干渉を示す図である。 本発明の実施例に係わるOFDMAの複数Zone無線通信システムの構造を示す図である。 本発明の実施例に係わる動態的なZone分割例を示す図である。 本発明の実施例に係わる動態的なZone分割例を示す図である。 本発明の実施例に係わる動態的なZone分割例を示す図である。 本発明の実施例に係わる動態的なZone分割例を示す図である。 本発明の他実施例に係わる動態的なZone分割例を示す図である。

本発明は、OFDMAの複数Zoneを応用する場合の同一の周波数の干渉問題を解決することを目的としている。本発明に係わるPermutation Zoneに現れるフレーム及びフレームにおける位置をネットワークにて統一に配置する方法及びシステム（即ち、本発明の実施例に係わるサブキャリア配列領域の分割方法及びサブキャリア配列領域の分割情報配置システム）によると、同一の時間ポイントで、ネットワーク内における全てのSegmentのサブキャリアの配列形態が同一であるように確保することができる。さらに、本発明は、Zoneが固定された状況での資源の利用率を向上させる方法も提供する。

図4に示すように、本発明の実施例に係わるPermutation Zoneに現れるフレーム及びフレームにおける位置をネットワークにて統一に配置するシステムは、運転メンテナンスコンソール(OMC)と、基地局と、を含む。その中、OMCは、ネットワークにおける各基地局と接続されていて、配置ユニットと配置同期ユニットを含む。

図4に示すシステムを利用してPermutation Zoneを分割する方法は以下のステップを含む：
A、OMCにおける配置ユニットによってZone分割表を設定する。この中、Zone分割表のフォーマットは以下の通りである。

Zone TypeがZoneの類型のインデックスを示し、各Zoneの類型は１セットのZoneの特性パラメータに対応し、異なるZone Typeにより標記されるZoneにおけるサブキャリア配列形態は異なる（例えば、異なるPermutation、Permbase等）。

Frame Intvalは、当該Zoneが割当てられる周期を示し、単位がフレームであって、Frame Intvalフレーム毎に当該Zoneを割当てる。

Frame Offsetが当該Zoneの周期Frame Intval内のオフセット量を表示する。Frame Offsetは、例えば、Frame Offset={0,1,3}のように、シーケンスであることができる。Frame Intval=4である場合、フレーム番号% Frame Intval=0、1、又は3であると、当該Zoneを割当てるべきである。

Symbol Offsetが当該Zoneのフレームにおける開始シンボルのオフセットを示し、Symbol Offset=0が、Preambleを示す。当該Zoneの終了シンボルは、次のZoneの開始シンボル−1であり、次のZoneがないと、当該Zoneの終了シンボルは当該サブフレームの最後のシンボルに相当する。

802.16協議に記載されているように、FCHとDL Mapを含むMandatory PUSC Zoneはフレーム毎にあるべきであって、Symbol Offset=1で、当該黙認Zoneは、上記表に記録しなくでもよい（又は、当該Zonehaを表示するが、変更は許可せず、次の記載ではPUSC0と示す）。

B、配置ユニットは、配置データを配置同期ユニットに送信する。配置同期ユニットは、配置有効フレーム番号を演算するが、その演算方法は、現在のフレーム番号に、各基地局に同期させた最大遅延時間を足すことであって、当該時間遅延は固定の経験値であってもよいし、同期しようとする基地局の数、システムの具体的実現と関係付けられてもよい。

C、配置同期ユニットは、ステップAにおけるZone分割表及びステップBにおける配置有効フレーム番号を含む配置データを各基地局に送信する。

D、各基地局は、配置データを受信した後、配置有効フレーム番号に基づいて、配置有効フレーム番号から新規のZone分割表の法則に従ってZoneを分割し始まる。

当該方法によると、いかなるZoneを支援することができ、パラメータを配置することによって、エアー帯域幅を充分に利用することができると共に、Zoneのネットワーク整体における統一の配置を実現することができ、1フレームに同時に割当てられるZoneの数が協議要求に合致するかと同時に確認することができる(16e協議において、下りサブフレームに同時に含まれるZoneの数は限られている)。当該方案は、実際のサービス量の需要に応じてzoneを分割することができ、つまり、1フレームにおけるZone Typeの構成は配置可能で、帯域幅の利用率が高い。ネットワーク整体におけるフレームの番号は一致し、全ての基地局の受送信機（BTS）は統一してスイッチングでき、帯域幅をできるだけ利用した状況で、同一の周波数の複数Zoneのネットワークを構成することができる。

当該方法の最も簡単な応用は、同一のサブフレームにZoneを分割することである。つまり、図6に示すように、各サブフレームにおいて、Zone毎にZoneの領域及び位置を分割する。Zoneの数（n)、位置(Pos)、サイズ(length in symbol)はいずれも実際の需要に応じて確定することができる。Zoneを分割した後、ネットワークに同一の周波数の干渉は発生しない。

Zoneを固定的に分割する形態で同一の周波数のネットワークを構成しようとすると、対応するディスバッチメカニズムの支援が必要であり、さもないと、必ず無線資源の利用率を低減する。Zoneの分割が固定されているので、あるZoneにおけるデータ量が少ないと、当該Zoneにおける資源は浪費してしまう。当該課題を解決するため、本発明の実施例は以下のような方法を提供する：
1）同一のサブキャリアが配列されたZone間で動態的なディスバッチを行う。同一のサブキャリアが配列されたZone(例えば、同一のPermutationとPermBase)を一体としてデータの割当を考えるが、Zone-Allocationの境界を保証しなければならない。実際のユーザの需要量に応じて異なるZoneのサイズ（位置）を分割すると、同一のサブキャリアが配列された領域内の帯域幅の最大の利用率を保証することができる。例えば、PUSCとPUSC-MIMOにおいて、当該二種類のZoneのキャリア配列形態は同じであってもよいが、二つのZoneに分割するべきである。この場合、二つの部分の資源を一つとして考慮することができ、このようにすると、PUSCとPUSC-MIMOのユーザの実際の需要を充分に考慮でき、同時に、他のSegmentにおけるデータにも干渉を与えない。

2）ユーザがアクセスする場合、先ず、システムによる受入れ制御において、当該ユーザをシステムに受入れるか否かを判断する。具体的な方法は、受入れ制御は、ユーザの現在のキャリア信号対干渉雑音比（Carrier to Interference and Noise ratio、CINRと略称）(又は、支援する最高級の変調コーディング級（Modulation and Coding、MCSと略称）、アクセスプロセスが受入れ制御段階に到達する前に、端末のMCSを獲得することができる)と、PUSC-Zoneに既に存在するユーザのサービスの質(QoS)を満足させた場合にての余るスロット(Slot)数に基づいて、端末に割当可能な媒体アクセス制御層(MAC)の帯域幅を演算する。当該帯域幅が端末のQoSの要求を満足させることができれば、当該ユーザをシステムに受入れ、さもないと、当該ユーザのアクセスを拒否する。PUSC領域内に新しいユーザを受入れることができない場合、PUSC-MIMOを支援しないユーザのアクセスを拒否する。PUSC-MIMO領域内に新しいユーザを受入れることができない場合、MIMOを支援するユーザのアクセスを拒否する。ユーザがシステムにアクセスした後、ユーザをZone間で分割することによって、負荷を分担し、資源の利用率を向上させる必要がある。

3）異なるZoneと端末のQoSを考えて、負荷均衡を実現する。端末は、端末基本能力相談(SBC)のプロセスの後、基地局との間で支援するZoneの類型を交換したが、端末が必ずしもZoneの配列形態に従ってサービスを行うとは限らない。例えば、ユーザがBand-AMCを支援しても、端末がシステムにアクセスした後、一定の時間を経てチャンネルの条件を判断するにより、当該端末がBand-AMCに従ってサービスを行うことが可能であるか否かを分かることができる。アクセスした端末がPUSC-Zoneに集中していれば、PUSC-Zoneの帯域幅はすぐ消耗され、且つ、Band-AMCのZoneの帯域幅は浪費されてしまう。従って、ユーザがシステムにアクセスした後、Zoneのスイッチングを行う必要がある。具体的な方法について、システムは、アクセスしようとするユーザのQoS基本要求と、Zoneが既に存在する端末のQoSを満足(QoSの最低要求を満足)する後に余るSlot数、とユーザのチャンネル条件（例えば、チャンネルの安定性）に基づいて、ユーザが他のZoneにスイッチングするのは許可するか否かを判断する。対応する目標Zoneが既に存在する端末のQoSを満足させた後、余りの帯域幅が新しいのユーザのQoSを満足させることができ、かつ、チャンネル条件がユーザのZone間でのスイッチングを許可すると、システムは、Zone間におけるユーザのスイッチングを開始する。当該ユーザを現在のZoneから目標Zoneにスイッチングする(例えば、PUSCからAMCにスイッチングする)。

4）異なるフレームにおけるZoneの構成は異なるので、上記の異なるZoneのQoSを満足させた後の余りの物理帯域幅は統計値であり、統計した周期は具体的な設計（又は需要）に応じて確定する。例えば、0.2秒、0.5秒毎に統計したり、1秒毎に統計したり、具体的な運転需要に応じて確定することができる。

下り複数Zoneの配置が図4に示すとおりであると仮設する。

PUSC0は、下りサブフレームの強制Zoneである。ネットワーク整体における絶対なフレーム番号FrameNoが4*k、4*k+1、4*k+2、4*k+3である場合、下りサブフレームの構成は図5A、5B、5C、5Dに示すとおりである。ネットワーク整体におけるFrameNoの一致を保証した場合、任意の時間（シンボル）に、全てのBSに対応するサブキャリアのマッビング関係は同一である。そうすると、これらのZoneにおけるデータには干渉が発生しない。同時に、1フレーム内のZoneの数は協議の需要を満足させる。

一定の時間内において、複種類の異なるZone類型が存在するが、本発明の実施例に係わる方法によって資源利用率を向上させることができる。

FrameNo=4*kである場合、フレームの構成は図5に示すとおりである。PUSC(0)とPUSC(1)が二つのZoneであるとすると、これらは同一のサブキャリア配列を備える。しかし、異なる応用に対して(例えば、PUSCとPUSC-MIMO)、二つのZoneの総帯域幅を足すと、300 Slotsとする。この時、ユーザ1とユーザ2の二つのユーザが存在する。ユーザ1はPUSC(0)のZoneに取り込まなければならなく、ユーザ2はPUSC(2)に取り込まなければならない。二つのユーザの帯域幅需要状況を考えると、状況1）の場合は、ユーザ1の帯域幅需要が150 Slotsで、ユーザ2が150 Slotsの場合であり、状況2) の場合は、ユーザ1の帯域幅が120 Slotsで、ユーザ2の帯域幅が180 Slotsの場合である。

Zoneの分割方法を比べると、分割した二つのZoneのサイズ（位置）が150、150であるとする。そうすると、ユーザの需要が状況1）である場合、二つのユーザを満足させることができ、且つ帯域幅の浪費もない。ユーザの需要が状況2）である場合、1番目のユーザの全ての120個のSlotの需要は満足させることができるが、二番目のユーザの180個の需要は150しか満足させることができない。こうすると、PUSC(0)のZoneにおける30個のSlotの空間は浪費してしまい、ユーザ2の帯域幅は満足されていない。この時、システムの帯域幅は充分に利用されていない。

動態的なディスバッチを行うと、Zoneの分割はZoneに属するユーザの実際の需要に応じて確定する。ディスバッチの後、状況1）の場合、ユーザのデータがZoneに取り込まれた後、PUSC(0)のサイズとPUSC(1)のサイズは共に150 Slotsである。状況2)の場合、PUSC(0)の帯域幅は120 Slotsであり、PUSC(1)-Zoneの帯域幅は180である。当該二つ状況を比較してみると、PUSC(0)とPUSC(1)のZoneの位置は変化していて、これが動態的なディスバッチである。動態的なディスバッチという方法によって、同一のサブキャリアが配列された領域におけるユーザデータ間の干渉をなくし、帯域幅の利用率を向上することができる。

下りサブフレームに、PUSC、PUSC-MIMO、Band-AMCの三つのZoneが含まれると仮設する。ユーザの基本能力協議(SBC)の後、ユーザが支援するZone類型を把握することができる。結果、ユーザはPUSCのみを支援する場合があれば、MIMOを支援する可能もあり、又はBand-AMCを支援する可能もある。異なるサブキャリアが配列されたZoneの位置は分割する必要があるので、多すぎるユーザがPUSC-Zoneに割当てられ、PUSC-Zoneは詰め込められ、他のZoneは空くようになる。この場合、負荷を分担しなければならない。ユーザがアクセスする場合、必ず受入れ制御というステップを経る。受入れ制御の際、空いている帯域幅、ユーザのMCS及び支援するZoneの類型に基づいて、新しいユーザを受入れるか否かを判断する。例えば、ユーザ0がアクセスしようとする場合、SBCの後、ユーザがPUSCと、PUSC-MIMOと、Band-AMCとを支援することを分かる。この時、システムは、異なる類型のZoneが既に存在するユーザのQoSを満足させた後の、余りの帯域幅を判断する。例えば、PUSCは20 Slotで、MIMOは30 Slotで、AMCは30 Slotである。またユーザの現在のCINR(FEC)を再度取得する。例えば、16Qam1/2である。こうすると、各Zoneの余りの帯域幅におけるユーザに提供可能なMAC帯域幅は PUSC=20*6*2*8*200=384kbps、MIMO=30*6*2*8*200=576kbps、AMC=30*6*2*8*200=576kbpsである。この時、ユーザのQoSを満足させる帯域幅の需要が96kbpsであるとする。当該ユーザがMIMOとAMC形態を支援し、且つ、いかなるZoneが提供可能な余りの帯域幅が当該ユーザのQoS帯域幅需要を満足させることができれば、当該ユーザをシステムに受入れることを選択する。ユーザがシステムにアクセスした後、必ずしも非PUSCの形態で運転するとは限らないので、受入れた後、先ずPUSCの領域に取り込む。新しいのユーザを受入れた後、三つのZoneの余りの帯域幅は、288kbpsと、576kbpsと、576 kbpsである。ユーザがMIMOを支援するので、当該ユーザのデータはすぐにMIMOの領域に取り込まれる。ユーザがMIMO領域に取り込まれた後、三つのZoneの余りの帯域幅は、PUSC=384kbps(既に回復)、480kbps(96kbpsを差し引いた)、AMC=576kbpsである。続いて、新規のユーザ1が現れると、この時間内において、システムはユーザ0がAMCの形態で運転可能であることが分かって、ユーザ0をMIMO-ZoneからAMC-Zoneに転移する。転移した後、Zoneの余り帯域幅を更新すると、PUSC=384kbps、MIMO=576kbps(既に回復)、AMC=480kbps(96kbpsを差し引いた)である。この時、ユーザ1は、SBCを経て、PUSCとMIMOを支援し、QoSの需要は96kbpsである。こうすると、システムは当該ユーザを受入れ、且つMIMO Zoneに取り込む見込み、Zoneの余りの帯域幅を更新する。余りのは、PUSC=288kbps、MIMO=576kbps、AMC=480kbpsである。続いて、新規のユーザ3が現れ、SBCを経て、当該ユーザのPUSCを支援するFECが16Qam1/2で、QoSの需要は96kbpsであることが分かる。当該ユーザはMIMOを支援しないので、PUSCのZoneに取り込まなければならない。Zoneの余りの容量を継続して更新する。PUSC=172kbps、MIMO=576kbps、AMC=480kbpsである。ユーザがMIMOを支援するので、条件に合致する場合、ユーザ1をPUSC-ZoneからMIMO-Zoneにスイッチングする。Zoneの容量を更新し、PUSC=288kbps(96kbpsを追加)、MIMO=480kbps、AMC=480kbpsである。

上記のような方法によって、不同に分割したZoneの空間を充分に利用することができ、資源利用率を大幅に向上することができる。

以上説明した内容はただ本発明の好適な実施例であり、本発明を限定するものではない。本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変更と変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。

Claims (14)

1. 直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割方法であって、
   配置ユニットが、サブキャリア配列領域の分割情報を配置し、前記サブキャリア配列領域の分割情報を配置同期ユニットに送信するステップと、
   前記配置同期ユニットが、配置有効フレーム番号を演算し、前記サブキャリア配列領域の分割情報及び前記配置有効フレーム番号を基地局に送信するステップと、
   前記基地局が、前記サブキャリア配列領域の分割情報及び前記配置有効フレーム番号に基づいて、サブキャリア配列領域を分割するステップと、
   を含むことを特徴とするサブキャリア配列領域の分割方法。
2. 前記配置ユニットは、サブキャリア配列領域の分割表によって、前記サブキャリア配列領域の分割情報を示すことを特徴とする請求項１に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
3. 前記サブキャリア配列領域の分割表は、領域類型情報と、領域割当周期と、領域割当周期におけるオフセット量と、領域開始シンボルオフセット量との１つ又は複数の情報を含むことを特徴とする請求項２に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
4. 前記配置同期ユニットによる前記配置有効フレーム番号の演算方法は、現在のフレーム番号に、前記サブキャリア配列領域の分割情報を各前記基地局に送信する際の最大遅延時間を足す方法であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
5. 前記配置同期ユニットは、前記基地局の数と前記直交周波数分割多重接続システムの具体的な実現に基づいて前記最大遅延時間を確定することを特徴とする請求項４に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
6. 前記基地局が、サブキャリア配列形態が同一の各前記サブキャリア配列領域に動態的なディスバッチを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
7. ユーザが前記サブキャリア配列領域へのアクセスを要請する場合に、前記基地局が、前記ユーザのキャリア干渉比に基づいて、前記ユーザのサブキャリア配列領域へのアクセスを許可するか否かを判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
8. 前記基地局が前記ユーザのアクセスを許可するか否かを判断する過程は、
   前記基地局が、前記ユーザのキャリア干渉比及び前記サブキャリア配列領域における余りのスロットに基づいて、前記ユーザに割当てる媒体アクセス制御層の帯域幅を演算するステップと、
   演算の結果としての媒体アクセス制御層の帯域幅が前記ユーザのサービス質を満足させると、前記ユーザの前記サブキャリア配列領域へのアクセスを許可し、さもないと、前記ユーザの前記サブキャリア配列領域へのアクセスを許可しないステップと、をさらに含み、
   前記サブキャリア配列領域における余りのスロットは、前記サブキャリア配列領域に既に存在するユーザのサービス質を満足させた後に余ったスロットであることを特徴とする請求項７に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
9. 前記基地局が、アクセスしようとするユーザのサービス質とチャンネル条件、及び目標サブキャリア配列領域における余りのスロットに基づいて、前記アクセスしようとするユーザが前記目標サブキャリア配列領域にスイッチングすることを許可するか否かを判断するステップと、
   前記目標サブキャリア配列領域における余りのスロットが前記アクセスしようとするユーザのサービス質を満足させ、且つ前記アクセスしようとするユーザのチャンネル条件が前記アクセスしようとするユーザのスイッチングを許可すると、前記基地局は前記アクセスしようとするユーザにスイッチングを行うステップと、をさらに含み、
   前記目標サブキャリア配列領域における余りのスロットは、前記目標サブキャリア配列領域に既に存在するユーザのサービス質を満足させた後に余りのスロットであることを特徴とする請求項５に記載のサブキャリア配列領域の分割方法。
10. 直交周波数分割多重接続システム用サブキャリア配列領域の分割情報配置システムであって、
    サブキャリア配列領域の分割情報を配置し、前記サブキャリア配列領域の分割情報を配置同期ユニットに送信する配置ユニットと、
    配置有効フレーム番号を演算し、前記サブキャリア配列領域の分割情報及び前記配置有効フレーム番号を基地局に送信する前記配置同期ユニットと、
    を含むことを特徴とするサブキャリア配列領域の分割情報配置システム。
11. 前記配置ユニットは、サブキャリア配列領域の分割表によって、前記サブキャリア配列領域の分割情報を示すことを特徴とする請求項１０に記載のサブキャリア配列領域の分割情報配置システム。
12. 前記サブキャリア配列領域の分割表は、領域類型情報と、領域割当周期と、領域割当周期におけるオフセット量と、領域開始シンボルオフセット量との１つ又は複数の情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のサブキャリア配列領域の分割情報配置システム。
13. 前記配置同期ユニットによる前記配置有効フレーム番号の演算方法は、現在のフレーム番号に、前記サブキャリア配列領域の分割情報を各前記基地局に送信する際の最大遅延時間を足す方法であることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかの請求項に記載のサブキャリア配列領域の分割情報配置システム。
14. 前記配置同期ユニットは、前記基地局の数と前記直交周波数分割多重接続システムの具体的な実現に基づいて最大遅延時間を確定することを特徴とする請求項１３に記載のサブキャリア配列領域の分割情報配置システム。

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