JP4526349B2 - Ｏｆｄｍシステムにおけるアイドルモード制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムにおけるアイドルモード制御の方法に関する。

現在、アクセスポイント（ＡＰ：ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）と移動端末（ＭＴ：ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）の間のデータ転送は、移動通信システム（ＯＦＤＭシステムなど）のパケット送信中にフレーム形式で行われている。たとえば、米国特許公開番号第２００３０１９３９７０号明細書の「Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｙｍｂｏｌ ｆｒａｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＯＦＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒ（ＯＦＤＭトランスミッタおよびレシーバのシンボルフレーム同期のための装置および方法）」には、フレーム構造が開示されている。図１に示すように、フレームにはフレームの同期に使用するためにフレームの先頭部分に挿入されたフレーム同期パターン（ＦＳＰ）と、その後に続くＯＦＤＭシンボルを有し、ＯＦＤＭシンボルは、ガードインターバル（ＧＩ）と同期パターン（Ｓｙｎｃ １、Ｓｙｎｃ ２）を含み、あるいはガードインターバル（ＧＩ）とデータ（ｄａｔａ １、ｄａｔａ ２．．．）を含む。移動通信システムでは、ＭＴがフレームを受信するたびに、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行し、時間周波数単位割り当てチャネルを復調し、受信するパケットの有無を確認する必要があり、ＦＦＴは非常に複雑なため、これが原因で不要な電力消費が発生し、システム内の移動端末のバッテリの寿命が短くなる。
米国特許公開番号第２００３０１９３９７０号明細書

本発明の目的は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるアイドルモード制御の方法を提示することである。

ＡＰは、ＯＦＤＭフレームのフレームヘッダ内のフレーム同期パターン上に少なくとも１つのアイドルモード制御チャネルを重ね、そして、ＭＴがアイドルモードに入るべきかアクティブモードに入るべきかを決定する情報を前記アイドルモード制御チャネルに転送し、さらにこのフレームをＭＴに送信する。ＭＴがフレームを受信するたびに、ＭＴはフレームのフレームヘッダ内でアイドルモード制御チャネルを検出し、パケットサービス送信休止期間にＭＴがアイドルモードに切り替わるべきかどうかを決定するその中の情報を取得する。アイドルモードの移動端末は各フレームを受信するたびにＦＦＴを実行する必要がなく、従って移動端末の電力消費は大幅に節約される。

前述の重ねる方法は以下のとおりである。チャネル化コードを使用してアイドルモード制御チャネルを拡散して互いに直交するアイドルモード制御チャネルを取得し、互いに直交するすべてのアイドルモード制御チャネルを加算し、上述の加算した結果にフレーム同期パターンジェネレータから転送されたフレーム同期パターンを乗じ、乗じた結果をフレーム同期パターンに加える。こうして、フレーム同期パターン上にアイドルモード制御チャネルを重ねることにより改良されたフレームが得られる。

本発明の利点は、本発明の方法を使用すると、移動端末がパケットサービス送信休止期間に各フレームを受信するたびに高速フーリエ変換を実行する必要がなく、それにより電力を節約し、移動端末（ＭＴ）のバッテリの寿命が延びることである。

この明細書に組み込まれ、その一部である添付の図面は、本発明の実施形態を図示しており、その記載と併せて本発明の原理を説明するものである。

本発明について、添付の図面と好ましい実施形態を参照して詳細に説明する。

本発明のアイドルモードはパケットサービス指向であり、すなわち、ＭＴはそのまま接続モードに保持されるが、パケット送信休止期間中はダウンリンク信号の受信も復調も行わないので、電力が節約される。したがって、本アイドルモード制御のメカニズムはパケットサービス指向である。

（第１の実施形態）
図２は、本発明の１つの実施形態によるＯＦＤＭフレーム構造である。ＯＦＤＭフレームには、フレームヘッダと複数のＯＦＤＭシンボルが含まれる。フレームヘッダは、疑似雑音（ＰＮ）パターン又は適切なコヒーレンシを有する他のバイナリパターンでもよいフレーム同期パターン（ＦＳＰ）を含む。。ＡＰは、各ＯＦＤＭフレームのフレームヘッダ内のフレーム同期パターン上にｍ個のアイドルモード制御チャネルを重ねる。ただし、ｍ＞＝１であり且つシステムの要件に従って決定されうる。

図３は、本発明の１つの実施形態によるアイドルモード制御チャネルの構造であり、これは、フレーム同期パターン上に複数のアイドルモード制御チャネルを重ねる方法のプロセスを説明している。第１に、ステップａ１で、アイドルモード制御チャネル１、アイドルモード制御チャネル２、．．．アイドルモード制御チャネルｍのように、各アイドルモード制御チャネルを区別するために、チャネル化コードを使用してアイドルモード制御チャネルを拡散し、互いに直交するアイドルモード制御チャネルを取得する。第２に、ステップａ２で、互いに直交するすべてのアイドルモード制御チャネルを加算して加算結果を得る。第３に、ステップ３で、フレーム同期パターンジェネレータで生成されたフレーム同期パターンにステップａ２で得られた和を乗じる。そして、最後に、ステップａ３で得られた結果をフレーム同期パターンに加える。こうして、フレーム同期パターン上にアイドルモード制御チャネルを重ねると、完成され、そして、改良されたフレーム構造が得られる。

本実施形態では、互いに直交するｍ個のアイドルモード制御チャネルがフレーム同期パターン上に重ねられた後に、これらは、システムの要求に従い、ＡＰ側の無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤによって、セル内のすべてのユーザーが共有するアイドルチャネルとアクティブチャネルに分割されるように割り当てられる。

図４は、本発明の１つの実施形態によるアイドルモード制御方法を説明する図である。ＡＰは、複数のＭＴ上で各フレームのアイドルモード制御を実行できる。簡潔にするために、図４は、ＡＰが１つのＭＴ上でアイドルモード制御を実行するプロセスのみを示している。ＡＰが、特定のＭＴがアイドルモードまたはアクティブモードに切り替えられるように決定する場合には、このＭＴのＭＴ＿ＩＤをアイドルモード制御チャネルに転送する。ＡＰ＿ＴｘはＡＰ側で転送するＯＦＤＭフレームを表し、Ｈは、フレーム同期パターン、Ｍ個のアイドルチャネルおよびＮ個のアクティブチャネルを含むフレームヘッダを表す。第１のフレームは、移動端末Ａ（ＭＴ＿Ａ）に転送されるデータと移動端末Ｂ（ＭＴ＿Ｂ）に送信されるデータを含み、ＭＴ＿ＡとＭＴ＿Ｂの元の状態がアクティブ状態のときには、ＡＰは２つの移動端末（ＭＴ＿ＡとＭＴ＿Ｂ）がアイドルモードに入るか又はアクティブモードに入るかを決定する情報をアイドルモード制御チャネルに転送せずに、第１のフレームをＭＴ＿Ａに転送する。ＭＴ＿Ａ Ｒｘは、ＭＴ＿Ａが受信するフレームである。ＭＴ＿Ａは、受信されたフレームＭＴ＿Ａ Ｒｘのフレームヘッダ内でアイドルチャネルを検出する。アイドルチャネル内でＭＴ＿Ａ ＩＤが検出されない場合は、移動端末が依然としてアクティブな状態を維持する。第３のフレームを送信するときに、ＭＴ＿Ａに転送するデータがＡＰ側にない場合は、ＡＰが１つのアイドルチャネルにＭＴ＿Ａ ＩＤを転送し、第３のフレームをＭＴ＿Ａに転送する。ＭＴ＿Ａがフレームを受信し、このフレームヘッダに関連してアイドルチャネルを検出し、アイドルチャネル内でそのＭＴ＿Ａ ＩＤが検出されると、移動端末はアイドルモードに切り替えられる。アイドル期間はＴｓフレームであり、ここでアクセスポイントはサービス品質（ＱｏＳ）の異なる要求に従って異なるアイドル期間Ｔｓを移動端末に割り当てる。Ｔｓは、１つまたは複数のフレーム期間でよい。アイドル周期Ｔｓが経過すると、ＭＴ＿Ａは受信されたフレームのフレームヘッダを検出する。アクティブチャネルでＭＴ＿Ａ ＩＤが検出されない場合には、移動端末は次のアイドル期間に入る。後で、ＭＴ＿Ａに送信されるデータがＡＰに到着すると、ＡＰはＭＴ＿Ａが現在のアイドル期間を終了した後に、ＭＴ＿Ａ ＩＤをフレームヘッダのアクティブチャネルに転送し、それをさらにＭＴ＿Ａに転送する。受信時に、ＭＴ＿Ａはフレームヘッダ内のアクティブチャネルを検出し、そのＭＴ＿Ａ ＩＤが検出された場合に、この移動端末はアイドルモードを終了してアクティブモードに入り、時間周波数単位割り当てチャネルを復調し、ＦＦＴを実行して時間周波数単位割り当てチャネルの制御下にあるデータを復調する。

（第２の実施形態）
本実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様である。その間の主な相違点は、ＯＦＤＭフレームのフレーム同期パターン上に少なくとも１つのアイドルモード制御チャネルが重ねらた後に、パケットサービスを使用する各ＭＴが専用アイドルモード制御チャネルを有するように、各アイドルモードチャネルは、パケットサービスを使用するそれぞれＭＴに対応する１つのＭＴ＿ＩＤを割り当てられる。したがって、ここに示すアイドルモード制御チャネルはアイドルチャネルとアクティブチャネルに分割されない。特定のＭＴがアイドルモードに入ることをＡＰが決定すると、ＡＰはフレームヘッダのそのＭＴの専用アイドルモード制御チャネルにアイドルコード「０」を送信する。特定のＭＴがアクティブモードに入ることをＡＰが決定する場合には、ＡＰはフレームヘッダのそのＭＴの専用アイドルモード制御チャネルにアクティベートコード「１」を送信する。それに応じて、ＭＴが受信フレームのフレームヘッダを検出するときに、その専用アイドルモード制御チャネルでアイドルコード「０」が検出されるとＭＴはアイドルモードに入り、アクティベートコード「１」が検出されるとＭＴはアクティブモードに入る。しかしながら、「０」または「１」は単に説明を目的とするものであり、前述の利用方法とは逆に適用されることが可能であること、あるいは「０」と「１」以外のコードを利用できることは、当業者には理解されるべきである。

本実施形態では、「０」または「１」を高い繰り返しファクタを伴って送信できる。したがって、本実施形態は第１の実施形態に比較すると信頼性が高く、干渉に強く、そして、ＭＴはすべてのアイドルモード制御チャネルについて検出と逆拡散を行う必要はない。

本発明について好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、以上の説明により、さまざまな代替、変形、変更が可能であることは当業者には明らかである。したがって、本発明には添付の特許請求の範囲に示す概念および範囲を逸脱しない限り、こうした代替、変形、変更のすべてが含まれる。

既存のＯＦＤＭフレーム構造を示す図である。 本発明の１つの実施形態によるＯＦＤＭフレーム構造を示す図である。 本発明の１つの実施形態によるアイドルモード制御チャネルの構造を示す図である。 本発明の１つの実施形態によるアイドルモード制御方法を説明する図である。

符号の説明

ＡＰ アクセスポイント
Ｈ フレームヘッダ
ＭＴ 移動端末

Claims (9)

1. 直交周波数分割多重システムにおけるアイドルモード制御方法であって、
   ａ）アクセスポイント（ＡＰ）が直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）フレームのフレーム同期パターン上に、ｍ＞＝１であるｍ個のアイドルモード制御チャネルを重ねるステップと、
   ｂ）ＡＰが、移動端末（ＭＴ）がアイドルモードに入るかアクティブモードに入るかを決定する情報を前記アイドルモード制御チャネルに転送し、前記フレームを移動端末（ＭＴ）に送信するステップと、
   ｃ）ＭＴが前記フレームを受け取り、前記アイドルモード制御チャネル内の前記情報に従ってアイドルモードまたはアクティブモードに入るステップとを含み、
   前記重ねるステップは、ａ１）チャネル化コードを使用してアイドルモード制御チャネルを拡散して、互いに直交するアイドルモード制御チャネルを取得するステップと、
   ａ２）互いに直交するすべてのアイドルモード制御チャネルを加算し、加算した結果を取得するステップと、
   ａ３）フレーム同期パターンジェネレータから転送されたフレーム同期パターンにステップａ２で取得した加算した結果を乗じるステップと、
   ａ４）ステップａ３で取得した結果をフレーム同期パターンに加えてフレーム同期パターン上に重ねられたアイドルモード制御チャネルを有するフレームを取得するステップとを含むことを特徴とする方法。
2. 互いに直交する前記アイドルモード制御チャネルは、システムの要求に従い、ＡＰ側の無線リソース制御（ＲＲＣ）層によって、セル内のすべてのユーザーにより共有されるアイドルチャネルとアクティブチャネルに分割されるように割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ＭＴがアイドルモードに入るかアクティブモードに入るかを決定する情報を転送する前記ステップは、ＭＴが入るモードに対応する制御チャネルに前記ＭＴの識別情報（ＭＴ＿ＩＤ）を転送することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. アクティブモードのＭＴは、フレームを受信するたびにすべてのアイドルチャネルを検出し、そのＭＴ＿ＩＤが検出された場合にＭＴがアイドルモードに入ることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. アイドルモードのＭＴは、１つのアイドル期間ごとにすべてのアクティブチャネルを検出し、そのＭＴ＿ＩＤが検出された場合には、ＭＴはアイドルモードを終了して時間周波数単位割り当てチャネルを復調し、ＦＦＴを実行して時間周波数単位割り当てチャネルの制御下にあるパケットデータを復調し、そのＭＴ＿ＩＤが検出されない場合には、ＭＴは次のアイドル期間に入ることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 互いに直交する前記アイドルモード制御チャネルのそれぞれは、システムの要求に従い、ＡＰ側の無線リソース制御（ＲＲＣ）層によってＭＴ＿ＩＤを割り当てられ、前記ＭＴ＿ＩＤがパケットサービスを使用する個々のＭＴに対応し、すなわちパケットサービスを使用する個々のＭＴが専用のアイドルモード制御チャネルを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. ＭＴがアイドルモードに入るかアクティブモードに入るかを決定する情報を転送する前記ステップは、ＭＴのアイドルコードまたはアクティブコードをＭＴの専用制御チャネルに転送することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. アクティブモードのＭＴは、フレームを受信するたびにそのすべての専用アイドルモード制御チャネルを検出し、アイドルコードが検出された場合には、ＭＴはアイドルモードに入ることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. アイドルモードのＭＴは、各アイドル期間の終わりでその専用アイドルモード制御チャネルを検出し、アクティブコードが検出された場合にはＭＴはアイドルモードを終了して時間周波数単位割り当てチャネルを復調し、ＦＦＴを実行して時間周波数単位割り当てチャネルの制御下にあるパケットデータを復調し、アクティブコードが検出されない場合にはＭＴは次のアイドル期間に入ることを特徴とする請求項８に記載の方法。

Images