JP5054142B2 - Method and apparatus for transmitting user data using a traffic channel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システムに関し、特に、エアリンク資源を効率良く用いるため、トラフィックチャネルセグメント(traffic channel segments)を構築し、体系付け、割り当てる方法及び装置に関する。 The present invention relates to wireless communication systems, and more particularly, to a method and apparatus for constructing, organizing and allocating traffic channel segments in order to efficiently use air link resources.
無線通信システムでは、エアリンク資源は、経時的な帯域幅または経時的なコードを一般に含む。データ及び/または音声トラフィックを運ぶエアリンク資源は、トラフィックチャネルと呼ばれる。トラフィックチャネルの設計、例えば、利用できる経時的な帯域幅を区分化するやり方、並びに、区分化した経時的な帯域幅を、競合するユーザ間で割り当てるやり方は、重要である。その理由は、トラフィックチャネルが一般にシステムのエアリンク資源の大部分を占有するためである。 In a wireless communication system, air link resources typically include bandwidth over time or code over time. Airlink resources that carry data and / or voice traffic are called traffic channels. The design of the traffic channel, eg, how to partition the available bandwidth over time, as well as how to allocate the partitioned bandwidth over time between competing users is important. The reason is that the traffic channel generally occupies most of the system air link resources.
システムのセル全体に及ぶ複数のユーザ例えば無線端末は一斉に動作し、データ及び/または音声トラフィックの伝送用のトラフィックチャネル、例えば、システムの(複数の)トラフィックチャネルのセグメント(segments)の利用を要求する。ユーザの数及び種類はシステム内で経時的に変化し、これらのエアリンク資源を競い合う。異なる種類のユーザ例えば無線データ端末対携帯電話により要求される資源のレベルも変化する。1つのユーザにより要求される資源のレベルは、経時的に変化する。例えば、無線端末は、スリープ状態からホールド状態またはオン状態へ状態を移行する場合があり、各状態は、異なるレベルの資源を必要とする。許容可能な信号対雑音レベル、許容誤り率、資源の要求と資源の供給との間の許容遅延時間、電力要件、並びにバーストデータ転送速度に関して、異なるユーザにより許容、要求または必要とされる性能のレベルも変化する場合がある。基地局と、干渉をもたらす隣接セル/セクタと、障害物とに対するユーザ例えば無線端末の位置は、利用できるエアリンク資源を分割して割り当てるやり方の選択に影響を及ぼすおそれがある。 Multiple users, such as wireless terminals, that span the entire cell of the system operate in unison and require the use of traffic channels for transmission of data and / or voice traffic, eg, segments of the system's (multiple) traffic channels To do. The number and type of users will change over time in the system and compete for these airlink resources. The level of resources required by different types of users, such as wireless data terminals versus mobile phones, will also vary. The level of resources required by one user changes over time. For example, a wireless terminal may transition from a sleep state to a hold state or an on state, each state requiring a different level of resources. Of acceptable, required or required performance by different users in terms of acceptable signal-to-noise level, acceptable error rate, acceptable delay time between resource requirements and resource supply, power requirements, and burst data rate The level may also change. The location of a user, e.g., a wireless terminal, with respect to the base station, adjacent cells / sectors that cause interference, and obstacles can affect the choice of how to split and allocate available air link resources.
トラフィックセグメントの特定の構造、例えば、1セグメント当たりの広い帯域幅が一連の問題にとって有利であるのに対して、別のタイプの構造、例えば、長い持続時間での狭い帯域幅は、その他の懸念に対処するのに有益である。 Certain types of traffic segments, such as high bandwidth per segment, are advantageous for a range of problems, while other types of structures, such as narrow bandwidth with long duration, are another concern. It is useful to deal with.
上記で論じた事柄に基づいて、通信資源をセグメント化(segmenting)及び/または使用するのに改善された方法及び装置が必要であること明らかである。 Based on what has been discussed above, it is apparent that there is a need for improved methods and apparatus for segmenting and / or using communication resources.
無線通信システムでは、情報を伝送するエアリンク資源例えば、経時的な帯域幅または経時的な符号は、チャネルと呼ばれる。ここでの説明を、例示的なOFDMシステムに関連して行う。しかし、本発明は、別の種類の通信システム例えばCDMAにも適用することができる。通信システムは、例えば、無線端末から基地局へのデータ及び/または音声伝送用のアップリンクトラフィックチャネル、基地局から無線端末へのデータ及び/または音声伝送用のダウンリンクトラフィックチャネル、要求チャネル及び割り当てチャネルのような複数のチャネルを有することができる。 In a wireless communication system, an air link resource for transmitting information, eg, bandwidth over time or code over time, is called a channel. The description herein is in the context of an exemplary OFDM system. However, the present invention can also be applied to other types of communication systems such as CDMA. The communication system includes, for example, an uplink traffic channel for data and / or voice transmission from a wireless terminal to a base station, a downlink traffic channel, a request channel and an assignment for data and / or voice transmission from the base station to the wireless terminal. There can be multiple channels, such as channels.
情報を運ぶ伝送単位は、伝送セグメントにグループ分けされている。例示的なOFDM実施形態の場合では、伝送単位をトーン−シンボル(複数)の形態とすることができ、1トーン−シンボルは、1シンボル伝送時間に用いるのに割り当てられた1トーンを表す。伝送セグメントはチャネルの基本単位である。一連のセグメントは経時的に各チャネルに割り当てられる。本発明は、エアリンク資源を効率良く用い、ユーザ間の干渉レベルを最小限に抑え、オーバヘッドを減少させ、ユーザのエネルギーを節約し、システムの平衡を保たせ、柔軟性をもたらし、全体的なシステム性能を増大させるために伝送セグメントを構築し、体系付け、割り当てる方法及び装置について説明する。例えば周波数領域についてチャネルをトーンセットに細分することができる。細分されたチャネルを副チャネルと称することができ、または、単にチャネルと称することができる。例えば、アップリンクトラフィックチャネルを複数のチャネルに細分することができ、例えば、各チャネルは、一連の割り当てられたトーンを有する。 Transmission units that carry information are grouped into transmission segments. In the exemplary OFDM embodiment, the transmission unit may be in the form of tone-symbols, where one tone-symbol represents one tone allocated for use in one symbol transmission time. A transmission segment is the basic unit of a channel. A series of segments is assigned to each channel over time. The present invention efficiently uses air link resources, minimizes the level of interference between users, reduces overhead, saves user energy, balances the system, provides flexibility, A method and apparatus for constructing, organizing and assigning transmission segments to increase system performance is described. For example, the channel can be subdivided into tone sets for the frequency domain. A subdivided channel can be referred to as a secondary channel, or simply a channel. For example, the uplink traffic channel can be subdivided into multiple channels, for example, each channel having a series of assigned tones.
時間領域について各チャネルを複数のセグメントに細分することができる。本発明によれば、複数の異なる伝送セグメントタイプがある。異なる利点を実現するため、本発明に従って、異なる伝送セグメントタイプを構築する。各伝送セグメントタイプを規定する情報セットは、伝送セグメントタイプのセグメントを1つ以上の送信機に割り当てる前にメモリ内に記憶される。 Each channel can be subdivided into multiple segments for the time domain. In accordance with the present invention, there are a number of different transmission segment types. In order to realize different advantages, different transmission segment types are constructed according to the present invention. The information set defining each transmission segment type is stored in memory before assigning the segments of the transmission segment type to one or more transmitters.
伝送セグメントタイプを規定する情報セットは、ある期間にわたって伝送すべき伝送単位の数、例えば、1セグメント当たりのトーン−シンボルの数を特定する情報を含む。この期間は、スロットにセグメント化されている。時間スロットは、どれか1つの伝送単位を伝送するのに用いる時間に対応することができる。例えば、時間スロットをOFDMシンボル時間とすることができる。あるいはまた、時間スロットを一定数のOFDMシンボル時間とすることができる。各伝送セグメントタイプのセグメントは単位時間当たりに特定数の伝送単位を含み、例えば、時間スロット当たりにトーン−シンボルの総数を含む。伝送セグメントの一セグメントが伝送される期間は、異なる伝送セグメントタイプに対して異なることができる。例えば、いくつかのセグメントは、その他のセグメントよりも多くの時間を占有する。いくつかの実施形態では、あるタイプの伝送セグメントに対する単位時間当たりの伝送単位の数を、別のタイプの伝送セグメントの場合と同じにすることができる。例えば、各セグメントにおいて同数のトーン−シンボルとすることができる。いくつかの実施形態では、異なる伝送セグメントタイプのセグメントに対する単位時間当たりの伝送単位の数が異なってもよい。例えば、いくつかのセグメントは、周波数領域についてその他のセグメントよりも多くのトーンを占有することができる。 The information set defining the transmission segment type includes information specifying the number of transmission units to be transmitted over a period of time, for example, the number of tone-symbols per segment. This period is segmented into slots. A time slot can correspond to the time used to transmit any one transmission unit. For example, the time slot can be an OFDM symbol time. Alternatively, the time slot can be a fixed number of OFDM symbol times. Each transmission segment type segment includes a specific number of transmission units per unit time, for example, the total number of tone-symbols per time slot. The period during which one segment of the transmission segment is transmitted can be different for different transmission segment types. For example, some segments occupy more time than others. In some embodiments, the number of transmission units per unit time for one type of transmission segment may be the same as for another type of transmission segment. For example, there can be the same number of tone-symbols in each segment. In some embodiments, the number of transmission units per unit time for segments of different transmission segment types may be different. For example, some segments can occupy more tones in the frequency domain than others.
いくつかの実施形態では、1セグメント当たりの伝送単位の数は、いくつかのセグメントと異なることができる。いくつかの実施形態では、ある伝送セグメントタイプに対する1セグメント当たりの伝送単位の総数を、別の伝送セグメントタイプに対する場合と同じにすることができる。例えば、各セグメントにおいてトーン−シンボルの総数は同一である。この実施形態は、迅速な再伝送を容易にするという利点を有する。その理由は、どの損失セグメントでも、どれか他のセグメントに適合し、これによって、再伝送するためのセグメント割り当てで遅延を減少させるためである。この実施形態は、割り当ての柔軟性を可能にし、異なるタイプのセグメント間で相対特性を事前に規定でき、その上、これら特性を活用するようにセグメントをユーザに割り当てることができるという利点も有する。 In some embodiments, the number of transmission units per segment can be different for some segments. In some embodiments, the total number of transmission units per segment for one transmission segment type may be the same as for another transmission segment type. For example, the total number of tone-symbols in each segment is the same. This embodiment has the advantage of facilitating rapid retransmission. The reason is that any lost segment fits into any other segment, thereby reducing the delay in segment allocation for retransmission. This embodiment also allows the flexibility of assignment and has the advantage that relative characteristics can be pre-defined between different types of segments, as well as segments can be assigned to users to take advantage of these characteristics.
本発明によれば、複数のN個のトラフィックチャネルがあり、これらトラフィックチャネルの各々に関する情報セットを規定し、記憶することができる。各トラフィックチャネルに関する情報は、特定の伝送セグメントタイプのセグメントを規定する情報と、チャネル内のセグメントの開始時間を示す情報とを含む。本発明によれば、異なるチャネル内のセグメントの開始時間は異なることができる。 According to the present invention, there are a plurality of N traffic channels, and an information set for each of these traffic channels can be defined and stored. Information about each traffic channel includes information defining a segment of a particular transmission segment type and information indicating the start time of the segment within the channel. According to the present invention, the start times of the segments in different channels can be different.
いくつかの実施形態では、あるチャネル内のセグメントの開始時間は、別のチャネル内のセグメントの開始時間と異なることができる。セグメントの開始時間のずれは有益であるが、これらは強制するものではない。セグメントの開始時間が同一であれば、要求をランダムに発生するユーザは、割り当てに対して次のたった1つの開始時間まで待たなければならない場合があり、このことは、著しい遅延を生じさせる。セグメントの開始時間をずらすことは、これら遅延を減少させる傾向にあり、従って、性能を改善する。また、開始時間が合わせられていれば、かなりの割り当て処理が同時に生じうる。このことは、資源の処理が限定されている場合には望ましくない。更に、セグメントの開始時間が同時に生じる場合、動作中のセグメントが集中する傾向にある。開始時間がずれる場合、動作中のセグメントの伝送を分散させる傾向にあり、システム全体に及ぶ干渉を減少させる。 In some embodiments, the start time of a segment in one channel can be different from the start time of a segment in another channel. While segment start time shifts are beneficial, they are not mandatory. If the start times of the segments are the same, users who generate requests randomly may have to wait until the next start time for allocation, which causes a significant delay. Staggering the start time of the segments tends to reduce these delays, thus improving performance. Also, if the start times are matched, considerable allocation processing can occur simultaneously. This is undesirable when resource processing is limited. In addition, if the segment start times occur simultaneously, the active segments tend to concentrate. If the start time deviates, it tends to disperse the transmission of active segments, reducing interference throughout the system.
本発明によれば、所定時間スロットのいずれかにおいて開始するセグメントの最大数の変動を最小限に抑えるため、開始時間を分散するように、異なるチャネルにおける複数のセグメントの開始時間を規定及び記憶することができる。所定スロットのいずれかにおいて開始するスロットの最大数の変動を最小限に抑えることにより、割り当てメッセージ構造体を効率的に形成でき、割り当てメッセージ構造体が、少ない資源例えば帯域幅で足り、これにより、その他の用途例えば多くのユーザデータに利用できる帯域幅を作り出す。開始時間において変動が大きい場合、割り当てチャネルは、最大数の同時に発生しうる開始時間メッセージに帯域幅を割り当てる。しかし、少数のセグメントが開始する場合、未使用のものは部分的に使われない状態になるかもしれないが依然として帯域幅を消費し、従って、帯域幅を浪費するおそれがある。開始時間において変動が最小であれば、エアリンク資源を節約することができる。 In accordance with the present invention, the start times of multiple segments in different channels are defined and stored so that the start times are distributed in order to minimize variations in the maximum number of segments starting in any of the predetermined time slots. be able to. By minimizing the variation in the maximum number of slots starting in any given slot, an allocation message structure can be efficiently formed, which requires less resources, such as bandwidth, thereby Other applications such as creating bandwidth that can be used for a lot of user data. If the variation in start time is large, the allocation channel allocates bandwidth to the maximum number of simultaneous start time messages. However, if a small number of segments are started, unused ones may become partially unused but still consume bandwidth and thus waste bandwidth. Airlink resources can be saved if the variation in start time is minimal.
本発明によれば、同数の伝送単位例えばトーン−シンボルを有する伝送セグメントタイプの比較では、単位時間当たりに多くの伝送単位を有するセグメントであって、「丈の高い」セグメントと称することもあるセグメント、例えば、多くのトーンを有するセグメントと、これと対立するものとして、単位時間当たりに少ない伝送単位を有するセグメントであって、「長い」セグメントと称することもあるセグメント、例えば、シンボル時間当たりのトーンは少ないがセグメントの継続時間が長いセグメントとの間で伝送セグメントタイプを区別することができる。 According to the present invention, in a comparison of transmission segment types having the same number of transmission units, for example tone-symbols, a segment that has many transmission units per unit time and may be referred to as a “high” segment For example, a segment with many tones and, as opposed to, a segment with few transmission units per unit time and may also be referred to as a “long” segment, eg a tone per symbol time The transmission segment type can be distinguished from a segment with a small segment duration.
本発明によれば、異なる装置例えば無線端末、またはユーザへのセグメントの割り当ては、ユーザが良好な伝送チャネル状態にあるかに関して行われた決定に基づくことができる。本発明によれば、良好な伝送チャネル状態にあるユーザが、単位時間当たりに多くの伝送単位を有するセグメントに割り当てられるのに対して、その他のユーザは、単位時間当たりに少ない伝送単位を有するセグメントに割り当てられる。無線端末の限定された伝送電力への懸念のような考慮事項も、セグメントの割り当ての際に考慮に入れることができる。 According to the present invention, the allocation of segments to different devices, such as wireless terminals, or users can be based on decisions made as to whether the user is in good transmission channel conditions. According to the present invention, users in good transmission channel conditions are assigned to segments with many transmission units per unit time, while other users are segments with few transmission units per unit time. Assigned to. Considerations such as the limited transmission power concerns of the wireless terminal can also be taken into account when allocating segments.
本発明によれば、異なる伝送セグメントタイプのセグメントを伝送するのに用いるべき伝送単位当たりの電力の割り当ても、セグメントのタイプ、例えば、セグメントタイプが単位時間当たりに多くの伝送単位を有するか、または、単位時間当たりに少ない伝送単位を有するかに基づくことができる。いくつかの実施形態では、単位時間当たりに少ない伝送単位を有する伝送セグメントは、単位時間当たりに多くの伝送単位を有する伝送セグメントよりも伝送単位当たり多くの伝送電力に割り当てられる。いくつかの場合では、伝送単位につき割り当てられた2タイプのセグメント間の電力レベル差は、少なくとも2倍である。 According to the invention, the allocation of power per transmission unit to be used for transmitting segments of different transmission segment types is also the type of segment, e.g. the segment type has many transmission units per unit time, or Can be based on having fewer transmission units per unit time. In some embodiments, transmission segments having fewer transmission units per unit time are allocated more transmission power per transmission unit than transmission segments having more transmission units per unit time. In some cases, the power level difference between the two types of segments allocated per transmission unit is at least twice.
本発明によれば、基地局は、エアリンク資源を効果的に用いるために本発明のセグメント化及び割り当て方法を用いる。基地局及び無線端末は、干渉レベル、チャネル品質報告及び評価、電力情報、ユーザ要求、並びにユーザ優先度に基づいてユーザを分類するのに情報を互いにやり取りする。既知の性能の利点及び欠点がセグメントの各タイプと関連する場合、基地局はセグメント化方式例えばセグメントのタイプの分類に構造情報を用いてユーザをセグメントタイプに整合し、システムの平衡を効果的かつ効率的に保たせる。 In accordance with the present invention, the base station uses the segmentation and allocation method of the present invention to effectively use the air link resources. Base stations and wireless terminals exchange information with each other to classify users based on interference levels, channel quality reports and evaluations, power information, user requirements, and user priorities. If known performance advantages and disadvantages are associated with each type of segment, the base station uses structural information to segment the segmentation scheme, e.g. segment type, to match the user to the segment type and effectively balance the system and Keep it efficient.
本発明の一実施形態では、トラフィックチャネルは、複数の一連のトラフィックチャネルセグメントを含む。トラフィックチャネルセグメントは、一定の有限時間継続中に特定のエアリンク資源を占有する。例えば、例示的なトラフィックセグメントは、ある一定時間間隔に特定の帯域幅を占有できる。動作中にある複数のトラフィックチャネルセグメントは、常に存在することができる。例えば、重複しない帯域幅を用いる時間領域の割り当てで同時に生じる異なるトラフィックセグメントを異なるユーザに割り当てることができる。 In one embodiment of the invention, the traffic channel includes a plurality of series of traffic channel segments. A traffic channel segment occupies a particular air link resource for a certain finite time duration. For example, an exemplary traffic segment can occupy a specific bandwidth at certain time intervals. There can always be multiple traffic channel segments in operation. For example, different traffic segments that occur simultaneously in time domain allocation using non-overlapping bandwidth can be assigned to different users.
トラフィックチャネルセグメントにより占有されるエアリンク資源の量は、トラフィックチャネルセグメントごとに異なることができる。縦軸102に周波数を有し、横軸104に時間を有するグラフ100を図1に示す。周波数領域は、2つの同じ大きさの周波数単位106,108を含む。時間領域は、4つの同じ大きさのスロット110,112,114,116を含む。図1では、例示的な第1セグメント、すなわち、縦線の陰影で表されたセグメントA118は、1つの時間スロット110と2つの周波数単位106,110を占有する。例示的な第2セグメント、すなわち、横線の陰影で表されたセグメントB120は、3つの時間スロット112,114,116と1つの周波数単位106を占有する。セグメントA118を第1ユーザすなわちユーザ#1に割り当て、ユーザ#1により使用することができる。セグメントB120を第2ユーザすなわちユーザ#2に割り当て、ユーザ#2により使用することができる。
The amount of air link resources occupied by a traffic channel segment can vary from traffic channel segment to traffic channel segment. A
経時的な符号単位に関してエアリンク資源を構築することができる。図1の例示的な図と同じように、エアリンク資源を経時的な符号単位に関して描写するならば、1つの時間スロットと2つの符号単位とを含めるようにセグメントAを構築でき、その一方で、3つの時間スロットと1つの符号単位とを含めるようにセグメントBを構築することができる。 Airlink resources can be established for code units over time. Similar to the exemplary diagram of FIG. 1, if the air link resource is described in terms of code units over time, segment A can be constructed to include one time slot and two code units, while Segment B can be constructed to include three time slots and one code unit.
図2には、横軸204上の時間に対する縦軸202上の周波数のグラフ200を示す。本発明を説明する目的のために、トラフィックチャネルセグメントを用いる例示的なOFDMシステムとの関連においてグラフ200を例示することができる。OFDMシステムでは、利用できる帯域幅206は、多数の直交トーン208に分割されている。例えば、図2では、6つのトーンを示す。OFDMシンボル期間210では、トーン208のいずれかを用いて、伝達すべき情報を表す複素数を伝送することができる。図2は、5つのOFDMシンボル期間210を示す。エアリンク資源の基本単位はOFDMシンボル210におけるトーン208である。これをトーン−シンボル214と称し、図2に方形で示す。図2のエアリンク資源212は、30個のトーン−シンボル214を含む。情報を運ぶ変調シンボルを伝送するのにトーン−シンボル214の各々を用いることができる。1セグメントは、一定時間間隔にわたって1つまたは複数のトーン−シンボル214を含む。本明細書では、OFDMシステムを例示的な一システムとして用いて本発明を説明する。例えば、符号分割多重アクセス(CDMA)や時分割多重アクセス(TDMA)を用いるシステムのようなその他のシステムにも本発明を適用できること明らかである。
FIG. 2 shows a
トラフィックチャネルセグメントは、トラフィックチャネル資源の基本単位である。いくつかの実施形態では、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメント及びアップリンクトラフィックチャネルセグメントが存在する。トラフィックチャネル資源は、トラフィックセグメント割り当て形態で割り当てられる。すなわち、割り当てられたユーザが、割り当てられたダウンリンクトラフィックセグメントのデータ/音声トラフィックを受信するか、あるいは、割り当てられたアップリンクトラフィックセグメントのデータ/音声トラフィックを伝送するように、基地局がトラフィックチャネルセグメントをセル内のユーザ例えば無線端末に割り当てる。トラフィックセグメントの割り当ては、セグメントごとに異なることができる。例えば、図1では、セグメントA118はユーザ#1に割り当てられ、セグメントB120はユーザ#2に割り当てられている。システム特性及びユーザ体験を高めるため、いくつかの実施形態では、トラフィックセグメントの時間継続が短いので、基地局は、一般に時間的に変化しうるトラフィックニーズ及びチャネル条件に従ってトラフィックチャネルセグメントを異なるユーザに迅速に割り当てることができる。従って、異なるユーザの間でセグメントごとにトラフィックチャネルを効果的に共有し、動的に割り当てることができる。
A traffic channel segment is the basic unit of traffic channel resources. In some embodiments, there are downlink traffic channel segments and uplink traffic channel segments. Traffic channel resources are allocated in the form of traffic segment allocation. That is, the base station receives a traffic channel so that the assigned user receives data / voice traffic for the assigned downlink traffic segment or transmits data / voice traffic for the assigned uplink traffic segment. Segments are assigned to users in the cell, for example wireless terminals. Traffic segment assignments can vary from segment to segment. For example, in FIG. 1,
一実施形態では、個々のトラフィックチャネルセグメントのエアリンク資源の量すなわちトーン−シンボルの数は、同一である。例えば、1つのセグメントは、5個のOFDMシンボル期間にわたって10個のトーン−シンボルを有することができるのに対して、もう1つのセグメントは、25個のOFDMシンボル期間にわたって2個のトーン−シンボルを有することができる。すべてのトラフィックチャネルセグメントに対してトーン−シンボルの数を同一にすることは、都合よく再伝送(ARQ:自動再送要求)を容易にすることができる。例えば、特定の符号化及び変調方式を用いた一連の変調シンボルによりユーザデータ情報が伝達されると仮定する。これら変調シンボルは、トラフィックチャネルセグメントのトーン−シンボルで伝送される。受信機が、このセグメントをうまく受信できないと仮定する。この場合、各セグメントが同じ数のトーン−シンボルを有するので、同じ一連の変調シンボルをいずれか後のトラフィックチャネルセグメントで再伝送することができる。 In one embodiment, the amount of air link resources, i.e. the number of tone-symbols, of the individual traffic channel segments is the same. For example, one segment can have 10 tone-symbols over 5 OFDM symbol periods, while the other segment has 2 tone-symbols over 25 OFDM symbol periods. Can have. Having the same number of tone-symbols for all traffic channel segments can advantageously facilitate retransmission (ARQ: automatic repeat request). For example, assume that user data information is conveyed by a series of modulation symbols using a specific coding and modulation scheme. These modulation symbols are transmitted in the tone-symbols of the traffic channel segment. Assume that the receiver cannot successfully receive this segment. In this case, since each segment has the same number of tone-symbols, the same series of modulation symbols can be retransmitted in any subsequent traffic channel segment.
トラフィックチャネルセグメントを構築する一実施形態は、まず、トラフィックチャネルを周波数空間について複数の副チャネルに分割し、次に、副チャネルの各々を時間空間について一連のセグメントに分割しなければならない。図3には、例示的なOFDMシステムにおけるトラフィックチャネルセグメントのこのような構造を示す。図3は、横軸304上の時間に対する縦軸302上の周波数のグラフ300を含む。トラフィックチャネルが一定数のトーンを占有すると仮定する。図3では、例示的なトラフィックチャネル322は、4つのトーンすなわちトーン(1)306、トーン(2)308、トーン(3)310及びトーン(4)312を占有し、図3では、これらトラフィックチャネルトーンは、例示のために隣接している。実際には、これらトーンは隣接しなくてもよく、隣接しないこともある。一連のトラフィックチャネルトーン306,308,310,312は、ばらばらな2、3の下位セットに分割され、これらの各々は、副チャネルにより用いられることになっている。3つの副チャネル、すなわち、斜線の陰影で表された副チャネル(1)324と、斜交の陰影で表された副チャネル(2)326と、横線の陰影で表された副チャネル(3)328とを図3に示す。各副チャネルにより占有されているトーンの数を異ならせることができることに留意する。副チャネル(1)324は2つのトーンすなわちトーン(3)310及びトーン(4)312を占有し、副チャネル(2)326は1つのトーンすなわちトーン(2)308を占有し、副チャネル(3)308は1つのトーンすなわちトーン(1)306を占有する。各副チャネル324,326,328は、一連の無数のセグメントに更に分割されている。図3は、最初の4つの時間スロットすなわちスロット(1)314、スロット(2)316、スロット(3)318及びスロット(4)320を示す。セグメントが、同一の大きさ例えば同量のエアリンク資源を有すると仮定すれば、多数のトーンを有する副チャネルのセグメントの時間継続は、少数のトーンを有する副チャネルのセグメントの時間継続よりも短い。副チャネル(1)324の「丈の高い(tall)」セグメント330,332,340,344の各々は、1つの時間スロットにわたって2つのトーン(トーン(3)310及びトーン(4)312)を占有する。副チャネル(2)326の「丈の短い(short)」セグメント336,338の各々は、2つの時間スロットにわたって1つのトーン(トーン(2)308)を占有する。副チャネル(3)328の「丈の短い」セグメント334,342の各々は、2つの時間スロットにわたって1つのトーン(トーン(1)306)を占有する。
One embodiment of building a traffic channel segment must first divide the traffic channel into multiple subchannels in frequency space, and then divide each of the subchannels into a series of segments in time space. FIG. 3 shows such a structure of traffic channel segments in an exemplary OFDM system. FIG. 3 includes a
セグメントにおいてトラフィックチャネルを体系化する理由は、トラフィックチャネルを割り当てる自由を広げるためである。米国特許出願第09/706377号は、各トラフィックチャネルセグメントが独立して割り当てられるシステムについて述べている。従って、場合によっては、これらセグメントを異なるユーザに迅速に割り当てることができ、これにより、高性能の統計的多重化を可能にする。このシステムでは、トラフィックチャネルから分離されている割り当てチャネルが存在する。各トラフィックチャネルセグメントは、このトラフィックセグメントに割り当てられたユーザの識別子を特定する割り当てメッセージを送信するのに用いられる割り当てチャネルセグメントと関連付けられている。一般に、割り当てセグメントは、対応のトラフィックセグメントよりも遅れることなく伝送される。このシステムの一実施形態では、割り当てセグメントと、対応のトラフィックセグメントとの間の時間差は一定であって、このことは、受信した制御情報を記憶または復号化するための最低要件を意味する。 The reason for organizing the traffic channels in the segment is to increase the freedom to allocate traffic channels. US patent application Ser. No. 09 / 706,377 describes a system in which each traffic channel segment is assigned independently. Thus, in some cases, these segments can be quickly assigned to different users, thereby enabling high performance statistical multiplexing. In this system, there are assigned channels that are separate from the traffic channels. Each traffic channel segment is associated with an assigned channel segment that is used to send an assignment message that identifies the identifier of the user assigned to the traffic segment. In general, the allocation segment is transmitted without delay after the corresponding traffic segment. In one embodiment of this system, the time difference between the allocated segment and the corresponding traffic segment is constant, which means the minimum requirement for storing or decoding received control information.
図4及び図5には、割り当てチャネル及びトラフィックチャネルを配列する2つの例を示す。双方の例では、各割り当てチャネルセグメントは、一定数の情報ビットを有する。このことが必ずしも必要とは限らないが、各割り当てセグメントが同一の符号化及び変調方式を用いることができるようになるため、この配列が望ましい場合がある。 4 and 5 show two examples of arranging allocation channels and traffic channels. In both examples, each assigned channel segment has a certain number of information bits. While this is not always necessary, this arrangement may be desirable because each assigned segment can use the same encoding and modulation scheme.
図4は、横軸404上の時間に対する縦軸402上の周波数のグラフ400を含む。点の陰影で表された割り当てセグメント406は、割り当てセグメント410及び割り当てBセグメント412を含む。トラフィックセグメント408は、副チャネルに分割されている。斜線の陰影で表された副チャネル(1)424は、トラフィックセグメント(#1)414及びトラフィックセグメント(#4)420を含む。斜交の陰影で表された副チャネル(2)426は、トラフィックセグメント(92)416を含む。横線の陰影で表された副チャネル(3)428は、トラフィックセグメント(#3)418を含む。図4では、時間領域はスロットに分割され、一連の6つのスロット430,432,434,436,428,440が示されている。
FIG. 4 includes a
図4により例示された図示の割り当て/トラフィックセグメントの配列の第1例では、任意のスロットで開始するトラフィックセグメントの数が1から3まで異なるように副チャネルのセグメントが構築されている。例えば、スロット434の始まりにおいて、3つのトラフィックセグメント414,416,418が開始する。しかし、時間スロット436の始まりにおいては、1つのトラフィックセグメント420が開始する。従って、各割り当てチャネルセグメント410,412は、少なくとも3つの割り当てメッセージを含める機能を含む。割り当てAセグメント410は、トラフィックセグメント(1)414、トラフィックセグメント(2)416及びトラフィックセグメント(3)418に対する3つの割り当てメッセージを伝達する。トラフィックセグメントが1つだけ開始する場合、対応の割り当てセグメントは1つだけの割り当てメッセージを含み、他の2つの割り当てメッセージに対して利用できる残りの情報ビットは、使用されない。割り当てBセグメント412はトラフィックセグメント(4)420に対する1つの割り当てメッセージを伝達する。割り当てチャネルがシステム内のユーザの大部分に伝送されなければならないので、割り当てチャネルのいかなる情報ビットも、著しい電力資源を発生する。それ故に、図4の例において、割り当てチャネル例えば割り当てBセグメント412での未使用の情報ビットは、システム資源を浪費する。
In the first example of the illustrated allocation / traffic segment arrangement illustrated by FIG. 4, the secondary channel segments are constructed so that the number of traffic segments starting in any slot varies from one to three. For example, at the beginning of
図5は、横軸504上の時間に対する縦軸502上の周波数のグラフ500を含む。点の陰影で表された割り当てセグメント506は、割り当てAセグメント510及び割り当てBセグメント512を含む。トラフィックセグメント508は、副チャネルに分割されている。斜線の陰影で表された副チャネル(1)524は、トラフィックセグメント(#1)514及びトラフィックセグメント(#3)520を含む。斜交の陰影で表された副チャネル(2)526は、トラフィックセグメント(#2)516を含む。横線の陰影で表された副チャネル(3)528は、トラフィックセグメント(#5)518を含む。図5では、時間領域はスロットに分割され、一連の7つのスロット530,532,534,536,538,540,542が示されている。
FIG. 5 includes a
図5には、任意のスロットで開始するトラフィックセグメントの数が最小変動を有するように副チャネルのセグメントが時間に関して互い違いになっている本発明のもう1つの例示的な実施形態を示す。 FIG. 5 shows another exemplary embodiment of the present invention in which the secondary channel segments are staggered with respect to time so that the number of traffic segments starting in any slot has minimal variation.
特に、任意のスロットで開始するトラフィックセグメントの数が2であるように副チャネルのセグメントが構築されている。例えば、時間スロット534の始まりでは、トラフィックチャネルセグメント(#1)514及びトラフィックチャネルセグメント(#2)516が、割り当てAセグメント510からの割り当てに基づいて開始する。時間スロット536の始まりでは、トラフィックチャネルセグメント(#3)520及びトラフィックチャネルセグメント(#4)518が、割り当てBセグメント512からの割り当てに基づいて開始する。従って、各割り当てチャネルセグメント510,512は2つの割り当てメッセージを含み、構造が原因で未使用とされる情報ビットを残さない。それ故に、4つのトラフィックセグメント当たりに4つの割り当てメッセージの予約ビット(資源)を用いる図5の実施形態は、4つのトラフィックセグメント当たりに6つの割り当てメッセージの予約ビット(資源)を用いる図4の実施形態よりも効率的で優れている。
In particular, the secondary channel segments are constructed so that the number of traffic segments starting in any slot is two. For example, at the beginning of
符号化及び変調方式が与えられると、異なる形状のトラフィックチャネルセグメントは、異なるバーストデータ転送速度を生じさせる。従って、異なるユーザの速度及び遅延要件を満たすように、これら異なる形状のトラフィックチャネルセグメントを割り当てることができる。例えば、短い時間間隔にわたって多数のトーンを有する「丈の高い(tall)」セグメント、例えば、図5のセグメント514は、長い時間間隔にわたって少数のトーンを有する「長い(long)」セグメント、例えば、図5のセグメント516よりも高いバーストデータ速度を生じさせる。従って、丈の高いセグメントを、遅延に反応しやすいユーザに割り当てることができるのに対して、長いセグメントを、遅延に反応しないユーザに割り当てることができる。上記のトラフィックサービスの考慮事柄に加えて、トラフィックチャネルセグメントを割り当てる際には物理層の考慮事柄をも考慮に入れることができる。
Given the encoding and modulation schemes, different shaped traffic channel segments result in different burst data rates. Thus, these different shaped traffic channel segments can be assigned to meet the speed and delay requirements of different users. For example, a “tall” segment having a large number of tones over a short time interval, eg,
アップリンクでは、ユーザ例えば無線端末がトラフィックチャネルセグメントを所望の基地局へ伝送する時、ユーザは、隣接する基地局にも干渉を引き起こす。大まかに述べると、隣接する基地局で受信された干渉電力に対する所望の基地局で受信された信号電力の比が小さければ、ユーザは、「悪い」位置にいると見なされる。この比が大きければ、ユーザは、「良い」位置にいると見なされる。一実施形態では、丈の高いセグメントを、良い位置にいるユーザに割り当てる必要があるのに対して、干渉を制御するため、長いセグメントを、悪い位置にいるユーザに割り当てる必要がある。更に、バッテリ電力または電力増幅器の考慮事項のため、ユーザ端末の伝送電力能力は、しばしば限定される。エアリンク耐久性を改善するため、経路損失の観点から、長いセグメントを、基地局から遠く離れているユーザに割り当てるのが望ましい。 In the uplink, when a user, eg, a wireless terminal, transmits a traffic channel segment to a desired base station, the user also causes interference to neighboring base stations. Broadly speaking, if the ratio of the signal power received at the desired base station to the interference power received at the neighboring base station is small, the user is considered to be in a “bad” position. If this ratio is large, the user is considered to be in the “good” position. In one embodiment, tall segments need to be assigned to users in good positions, whereas long segments need to be assigned to users in bad positions to control interference. Furthermore, due to battery power or power amplifier considerations, the transmit power capability of user terminals is often limited. In order to improve air link durability, it is desirable to allocate long segments to users far away from the base station in terms of path loss.
ダウンリンクでは、ユーザがトラフィックチャネルセグメントを所望の基地局から受信する時、ユーザは、隣接する基地局からの干渉も経験する。大まかに述べると、隣接する基地局から伝送された干渉電力に対する所望の基地局から伝送された信号電力の比が小さければ、ユーザは、「悪い」位置にいると見なされる。この比が大きければ、ユーザは、「良い」位置にいると見なされる。良い位置にいるユーザの場合、伝送電力が2倍になったとしても、通信チャネルの能力が、2倍になるよりもはるかに少なくなるおそれがある(電力飽和)という意味で、通信チャネルの能力が、しばしば帯域幅制限される。悪い位置にいるユーザの場合、伝送帯域幅が2倍になったとしても、通信チャネルの能力が、2倍になるよりもはるかに少なくなるおそれがある(帯域幅の飽和)という意味で、通信チャネルの能力が、しばしば電力制限される。一実施形態では、複数のユーザが、副チャネルを各々有する同時発生のトラフィックセグメントに割り当てられる。同時に生じる一連の指定ユーザは、良い位置にいるユーザと、悪い位置にいるユーザとを含む。良い位置にいるユーザは、丈の高いセグメントに割り当てられるのに対して、悪い位置にいるユーザは、長いセグメントに割り当てられる。更に、これらトラフィックセグメントの正規化伝送電力を考慮する。この正規化伝送電力は、セグメントの各トーン−シンボルに割り当てられた電力として規定される。丈の高いセグメントに用いられる正規化伝送電力は、長いセグメントに用いられる正規化伝送電力よりも少ないことが好ましい。一実施形態では、各副チャネルが、全伝送電力量の一部分である一定量に割り当てられる。従って、各副チャネルのセグメントの伝送電力は、この一定量により制限される。 In the downlink, when a user receives a traffic channel segment from a desired base station, the user also experiences interference from neighboring base stations. In general terms, if the ratio of the signal power transmitted from the desired base station to the interference power transmitted from adjacent base stations is small, the user is considered to be in a “bad” position. If this ratio is large, the user is considered to be in the “good” position. In the case of a user in a good position, even if the transmission power is doubled, the capacity of the communication channel may be much less than doubled (power saturation). Is often bandwidth limited. In the case of a bad user, even if the transmission bandwidth is doubled, the communication channel capacity may be much less than doubled (bandwidth saturation). Channel capabilities are often power limited. In one embodiment, multiple users are assigned to concurrent traffic segments each having a secondary channel. The series of designated users that occur at the same time includes users in good positions and users in bad positions. A user in a good position is assigned to a tall segment, while a user in a bad position is assigned to a long segment. Further, consider the normalized transmission power of these traffic segments. This normalized transmit power is defined as the power allocated to each tone-symbol of the segment. It is preferable that the normalized transmission power used for the high segment is less than the normalized transmission power used for the long segment. In one embodiment, each secondary channel is assigned a fixed amount that is part of the total transmitted power. Therefore, the transmission power of each subchannel segment is limited by this fixed amount.
いくつかの実施形態では、「良い位置(good location)」と「悪い位置(bad location)」との定義間で複数のレベルにユーザを分類することができる。これと同様にセグメントのタイプは、「丈の高いセグメント(tall segment)」と「長いセグメント(long segment)」との間で複数のレベルに分類することができる。本発明によれば、基地局は、複数の位置定義を複数のセグメント定義と選択的に整合させて、全体的なシステム性能及び耐久性を改善することができる。 In some embodiments, users can be classified into multiple levels between the definitions of “good location” and “bad location”. Similarly, segment types can be classified into multiple levels between “tall segment” and “long segment”. In accordance with the present invention, the base station can selectively match multiple location definitions with multiple segment definitions to improve overall system performance and durability.
図6には、本発明による装置及び方法を用いる例示的な通信システム600を示す。例示的な通信システム600は、複数の基地局すなわち基地局1(BS1)602,基地局N(BS(N))602'を含む。BS(1)602は、複数のエンドノード(EN)すなわちEN(1)608,EN(N)610にそれぞれ無線リンク612,614を介して結合されている。これと同様に、BS(N)602'は、複数のエンドノード(EN)すなわちEN(1)608',EN(N)610'にそれぞれ無線リンク612',614'を介して結合されている。セル(1)604は、BS(1)602がEN例えばEN(1)608と通信できる無線サービスエリアを意味する。セル(N)606は、BS(N)602'がEN例えばEN(1)608'と通信できる無線サービスエリアを意味する。EN608,610,608',610'は、通信システム600内を移動することができる。基地局BS(1)602,BS(N)602'は、それぞれネットワークリンク618,620を介してネットワークノード616に結合されている。ネットワークノード616はネットワークリンク622を介して、例えば、別の基地局、ルータ、ホームエージェントノード、認証・許可・課金(AAA)サーバノードなどの別のネットワークノードと、インターネットとに結合されている。ネットワークリンク618,620,622を、例えば、光ファイバケーブルとすることができる。ネットワークリンク622は通信システム600の外部とインターフェースをとり、これにより、ユーザ例えばENは、システム600の外部のノードと通信することができる。
FIG. 6 shows an
図7には、本発明による例示的な基地局700を示す。例示的な基地局700は、図6の基地局602,602'を詳細に表すことができる。例示的な基地局700は、受信機702、送信機704、プロセッサ706例えばCPU、I/Oインターフェース708及びメモリ710を含み、これら要素は、バス709を介して連結されている。さまざまな要素702,704,706,708,710は、バス709にわたってデータ及び情報を交換することができる。
FIG. 7 shows an
受信機702及び送信機704はそれぞれアンテナ703,705に結合されて、基地局700がセルラーサービスエリア内のエンドノード例えば無線端末と通信する、例えば、データ及び情報をやり取りする手段を構成する。復号器712を含む受信機702は、セル内で動作しているエンドノードにより符号化及び伝送された信号送信を受信し、復号化する。送信機704は、伝送前に信号送信を符号化する符号器714を含む。
メモリ710は、ルーチン718及びデータ/情報720を含む。プロセッサ706は、基本的な基地局機能を制御する処理を実行し、トラフィックセグメントに関するユーザのスケジューリングを含む本発明の新規な特徴及び改善を制御及び実施するため、ルーチン718を実行し、メモリ710内のデータ/情報720を利用して受信機702、送信機704及びI/Oインターフェース708を動作することにより基地局700の動作を制御する。I/Oインターフェース708は、基地局700をインターネット及び別のネットワークノード例えば中間ネットワークノード、ルータ、AAAサーバノード、ホームエージェントノードなどへ接続し、これにより、基地局700と無線リンクを通じて通信するエンドノードが例えばインターネットを介して通信システム内の、並びに、通信システム外部の別のピアノード例えば別のエンドノードと接続し、通信し、データ及び情報をやり取りすることができる。
ルーチン718は、通信ルーチン722及び基地局制御ルーチン724を含む。基地局制御ルーチン724は、セグメント整合ルーチン728を有するスケジューラ726を含む。データ/情報720は、データ734、セグメント情報736及びユーザデータ/情報738を含む。ユーザデータ/情報738は、複数のユーザ情報すなわちユーザ1情報740,ユーザN情報754を含む。各ユーザ情報例えばユーザ1情報740は、端末識別情報(ID)742、データ744、要求情報746、状態情報748、品質報告情報750及び分類情報752を含む。
The routine 718 includes a
データ734は、エンドノード(無線端末)から伝送されたデータと、エンドノードへ伝送すべきデータと、処理されるデータと、基地局700の機能を支援するデータとを含む。セグメント情報736は、セグメントの数、セグメントのタイプ、セグメントの状態、セグメントの大きさ、セグメント内の一連のトーン、1セグメント当たりのトーン−シンボルの数、セグメントの相対位置、セグメントのカテゴリ化、トラフィックセグメント情報730及び割り当てセグメント情報733に関する情報を含む。トラフィックセグメント情報730は、複数の予め決定されたセグメントタイプに関するセグメントタイプ情報を含む。トラフィックセグメント情報は、セグメントスロット時間を規定する情報と、どのセグメントが「丈の高いセグメント」であるか、例えば、多くのトーンを有するか、また、どのセグメントが「長いセグメント」であるか、例えば、長い時間間隔で少ないトーンを有するかを規定する情報とを含む。いくつかの実施形態では、個々のトラフィックセグメントタイプの態様を規定する一連の情報が含まれる。トラフィックチャネル情報731は、異なるトラフィックチャネルに関する情報を含む。各トラフィックチャネルは、1つのセグメントタイプに通常対応する複数のセグメントを含む。大部分のトラフィックチャネルには、いかなる時間においても1つのセグメントが含まれる。例えば、トラフィックチャネルの高さは、通常、1セグメントである。トラフィックチャネル情報731は、トラフィックチャネルサイズ及び構造と、副チャネル複合体を規定する情報とを含む。このトラフィックチャネル情報731は、各トラフィックチャネルに対するセグメント開始時間に関する情報も含む。
例示的なセットのトラフィックセグメント情報730を図9に示す。図示の実施形態では、トラフィックセグメント情報は複数のX個の情報セットを含み、X個の情報セットの各々は、異なるタイプのトラフィックセグメントを規定する。トラフィックセグメントタイプ規定情報セット780,780'の各々は、トラフィックセグメント内に含まれる単位期間当たりの伝送単位数を示す情報782,782'を含む。この情報は、トラフィックセグメントの高さを規定すると考えることができる。その理由は、この高さが、情報セット780,780'により規定されたタイプのセグメントの単位期間例えばシンボル時間内に伝送すべき単位の数を示すからである。トラフィックセグメントタイプ情報セット780,780'は、全伝送単位数情報784,784'も含む。この情報は、トラフィック情報のセット780,781により規定されたタイプのセグメントの伝送単位の総数を示す。伝送単位の総数を一定数として、または、単位伝送期間の数として、または、他の何らかの方法で指定することができる。単位伝送期間の数として指定した場合、規定されたタイプのセグメントの全伝送単位数は、情報782,782'で示した単位時間当たりの伝送単位を、情報78,784'で示した対応の単位伝送期間の数でかけたものに等しい。各伝送セグメントは、1つ以上の時間スロットに分割されている。各情報セット780,780'は、規定されたトラフィックセグメントタイプに対して伝送単位期間例えば伝送シンボル時間の数を各時間スロットで示す情報を含む。単位時間当たりの伝送単位情報782及び784と組み合わせて考えた場合、情報786,786'が、規定されたタイプのセグメントに対して1トラフィックセグメント時間スロット当たりの伝送単位の数を示すとみなすことができる。以下で説明するように、基地局及び無線端末の双方はトラフィックセグメント情報730を記憶でき、この情報を割り当て情報と組み合わせて用いて、割り当てられたトラフィックセグメントの形状、継続時間及び/または全データ容量を決定することができる。
An exemplary set of
トラフィックセグメント情報730は、トラフィックチャネル情報731と組み合わせて用いられる。図10には、例示的なセットのトラフィックチャネル情報731を示す。例示的なトラフィックチャネル情報731はN個のトラフィックチャネル情報セット990,990'を含み、各々のセットは、N個のトラフィックチャネルの1つに対応する、例えば、この1つを規定する情報を含む。各トラフィックチャネルに対応する情報セット990,990'は、トラフィックチャネルに用いられるセグメントのタイプを示す情報992,992'と、トラフィックチャネルを形成するセグメントの開始時間を示す情報994,994'とを含む。一連のトラフィックチャネルが用いられる任意の連続する2つのセグメント開始時間の間における最大遅延を最小限に抑えるため、異なるチャネルのセグメント開始時間を互い違いにすることができ、しばしば、互い違いにする。従って、セグメント開始時間情報994,994'は、通常、異なる。
The
割り当てセグメント情報733は、トラフィックセグメントシステム構造に基づいて1つのスロットの始めに割り当てることができるトラフィックセグメントの数を特定する情報と、割り当てセグメント及びトラフィックセグメント間のタイミング情報とを含む。端末ID742は、ユーザ例えば無線端末に対して基地局により規定された識別情報である。データ744は、ユーザ1に伝送すべきデータのような特定のユーザデータを含めることができる。要求情報746は、状態変化に対するユーザからの要求、追加の帯域幅の割り当てに対する要求、電力要求、バーストデータ転送速度要求、遅延に対するユーザの感度などを含めることができる。状態情報748は、例えばスリープ、ホールド、オンのようなユーザの現状、ユーザ電力レベル状態、並びに、ユーザが体験している干渉レベルを含めることができる。品質報告情報750は、ダウンリンクチャネル品質や、経験している干渉レベルなどに関するユーザからのフィードバック情報を含めることができる。分類情報752は、例えば、無線端末が「良い位置」のユニット、または、「悪い位置」のユニットと考えられるかという、割り当てるべきトラフィックセグメントのタイプに関してユーザが置かれているカテゴリを含めることができる。
通信ルーチン722は、特定のサービス例えばIP電話サービスまたは双方向ゲームを1つ以上のエンドノードユーザに提供するのに用いることができるさまざまな通信アプリケーションを含む。基地局制御ルーチン724は、信号発生及び受信の基本制御、データ及びパイロットホッピングシーケンスの制御、符号器712及び復号器714の制御、スケジューリング、ユーザへの帯域幅の割り当て、端末ID744に関するユーザのスケジューリング、並びに、基地局700からの出力伝送電力の制御を含む機能を実行する。
また、基地局制御ルーチンは、端末ID742に関するユーザ例えば無線端末のスケジュールを管理するスケジューラ726を含む。スケジューラ726は、本発明の方法、特徴、技術及び構造に従ってセグメントの整合例えば無線端末へのトラフィックチャネルセグメントの割り当てを行うセグメント整合ルーチン728を含む。
Further, the base station control routine includes a
いくつかの実施形態では、セグメント整合ルーチンは、異なるセグメントタイプのセグメントを伝送チャネルの関数として割り当てる。割り当て処理の一環として、セグメント整合ルーチンは、複数の装置例えば第1及び第2無線端末のどちらが、より良い伝送チャネル状態にあるかを決定する。通常、このことは、電力制御及び/またはスケジューリング目的のために各無線端末により基地局へ供給されたチャネル品質フィードバック情報から決定される。1つのこのような実施形態によれば、セグメント整合ルーチンは、第1タイプの伝送セグメントを、良好なチャネル状態にある無線端末に割り当て、第2タイプのセグメントを、低い品質の通信チャネルを有する無線端末に割り当てる。第2タイプのセグメントは、第1タイプのセグメントよりも通常、長い。従って、比較的悪いチャネル状態にある無線端末は、良好なチャネル状態にある無線端末に割り当てられるセグメントよりも多くのシンボル時間を含むがシンボル時間当たりに少ないトーンを含むセグメントに割り当てられる可能性が高い。本発明によれば、第1及び第2タイプのセグメントは、しばしば同時に伝送される。例えば、異なるタイプのセグメントは、異なる無線端末に割り当てられる。 In some embodiments, the segment alignment routine allocates segments of different segment types as a function of the transmission channel. As part of the allocation process, the segment alignment routine determines which of the multiple devices, eg, the first and second wireless terminals, are in better transmission channel conditions. Typically this is determined from channel quality feedback information provided by each wireless terminal to the base station for power control and / or scheduling purposes. According to one such embodiment, the segment alignment routine assigns a first type of transmission segment to a wireless terminal in good channel condition and a second type of segment with a radio having a low quality communication channel. Assign to a terminal. The second type segment is usually longer than the first type segment. Thus, a wireless terminal in a relatively poor channel condition is more likely to be assigned to a segment that contains more symbol times but less tones per symbol time than a segment assigned to a wireless terminal in good channel conditions . According to the invention, the first and second type segments are often transmitted simultaneously. For example, different types of segments are assigned to different wireless terminals.
電力割り当てルーチン729は、セグメントを伝送する際に用いるべき電力を割り当てる。いくつかの実施形態では、このルーチンは、第1タイプのセグメントを伝送する際に用いるのに伝送単位当たり第1電力量を割り当て、第2タイプのセグメントを伝送する際に用いるのに伝送単位当たり第2電力量を割り当てる。いくつかの場合では、伝送単位当たりの第2電力量は、伝送単位当たりの第1電力量の少なくとも2倍である。第2タイプのセグメントがシンボル期間当たりに少ないトーンを含むので、第2チャネルへ割り当てられ、第1チャネルに比べて比較的大きい電力量は、基地局の全伝送電力量に過度の負担をかけない。その上、第1タイプの伝送セグメントが、比較的良いチャネル状態にある無線端末へ伝送するのに用いられるので、第2タイプのセグメントを伝送する時に用いられる電力レベルよりもトーンごとに低い電力伝送は、依然として適切な伝送品質を具える。良好なチャネル状態にある装置に多数のトーンを割り当て、劣ったチャネル状態にある装置に比較的少数のトーンを割り当てることにより、限られた全伝送電力量の有効利用を達成することができる。
The
さまざまな実施形態では、スケジュール整合ルーチン728はセグメント情報736及びユーザデータ/情報738を用いて、トラフィックセグメントに対するユーザ要求を分類752、要求情報746及び品質報告情報750のような情報に基づいて適切なセグメントに整合しようとする。セグメント整合ルーチン728は、システム全体を通じて全体的な高水準の性能を維持しようとしながらユーザ要求の平衡を保たせようとする。
In various embodiments, the schedule matching routine 728 uses
図8には、本発明による例示的なエンドノード800を示す。例示的なエンドノード800は、図6のエンドノード608,610,608',610'を詳細に表すことができる。例示的なエンドノード800例えば無線端末を、移動端末、モバイル、移動ノード、固定無線装置などとすることができる。本明細書では、エンドノード800への言及は、例えば、無線端末、移動ノードなどに変化することができ、これらを同義的に用いることができる。例示的なエンドノード800は、受信機802、送信機804、プロセッサ806例えばCPU、並びにメモリ808を含み、これら要素は、バス810を介して連結されている。さまざまな要素802,804,806,808は、バス810にわたってデータ及び情報を交換することができる。
FIG. 8 illustrates an
受信機802及び送信機804はそれぞれアンテナ803,805に結合されて、エンドノード800が無線リンクを介して基地局700と通信する手段を構成する。受信機802は、復号器812を含む。受信機802は、基地局700により符号化及び伝送された信号送信例えばデータ伝送を受信し、復号化する。送信機804は、伝送前に信号送信を符号化する符号器816を含む。
メモリ808は、トラフィックセグメント情報730及びトラフィックチャネル情報731と同様にルーチン820及びデータ/情報822も含む。この情報は、基地局内に含まれる情報と同一または類似してもよい。プロセッサ806は、基本的な無線端末機能を制御する処理を実行し、本発明によるトラフィックセグメント要求及び割り当てに関する信号送信及び処理を含む本発明の新規な特徴及び改善を制御及び実施するため、ルーチン820を実行し、メモリ808内のデータ/情報822を利用して受信機802及び送信機804を動作することによりエンドノード800の動作を制御する。
ルーチン820は、通信ルーチン824及び無線端末制御ルーチン826を含む。データ/情報822は、ユーザデータ832及びユーザ情報834を含む。ユーザデータ832は、基地局700へ伝送すべきデータと、基地局700から伝送されたデータ、例えば、トラフィックセグメントで伝達されたデータとを含めることができる。端末ID情報836は、基地局に割り当てられたユーザIDを含む。基地局ID情報838は、基本状態を特定するため、無線端末に関する情報例えば傾き値を含む。無線端末800は、端末ID836及び基地局ID838を用いてデータ/制御及びパイロットトーンホッピングシーケンスを決定することができる。
The routine 820 includes a
資源が無線端末800に割り当てられていることを割り当てセグメントで識別するのにも端末ID836を用いることができる。干渉情報840は、測定されたレベル、または、無線端末により経験された干渉を含めることができる。状態情報842は、スリープ、ホールド、オンのような無線端末の状態を含めることができる。要求情報844は、状態の変化に対する無線端末からの要求、追加の資源例えばトラフィックセグメント、追加の電力の要求、高速のバーストデータ転送速度の要求などを含めることができる。品質チャネル報告846は、信号対雑音比のような収集された情報と、ダウンリンクチャネル情報と、基地局700へフィードバックできる無線端末800の状態に関する情報とを含む。トラフィックチャネル割り当て情報848は、割り当てセグメントに関する情報、並びに、さまざまなトラフィックチャネルのトラフィックセグメントとの所定の関係を含む。トラフィックチャネル割り当て情報848は、受信した割り当て情報、例えば、無線端末に対する特定のトラフィックチャネルセグメントの割り当てを示す1つ以上の割り当てセグメントからの受信情報も含めることができる。受信した割り当て情報はトラフィックセグメント情報730及びトラフィックチャネル情報731と組み合わされて、データの伝送及び/または受信に用いることができるトラフィックセグメントと、さまざまなチャネルの割り当てられたセグメントの開始時間とを決定するのに無線端末により用いられる。
The
通信ルーチン824は、特定のサービス例えばIP電話サービスまたは双方向ゲームを1つ以上のエンドノードユーザに提供するのに用いることができるさまざまな通信アプリケーションを含む。
無線端末制御ルーチン826は、送信機804及び受信機802の動作と、データ/制御ホッピングシーケンスを含む信号の発生及び受信と、状態制御と電力制御とを含む無線端末800の基本機能を制御する。無線端末制御ルーチン826は、装置状態制御及び信号送信モジュール828、並びに、データ及びデータ信号送信モジュール830を含む。装置状態制御及び信号送信モジュール828は、状態情報842及び要求情報844を含むデータ/情報822を用いて、追加の帯域幅に対する要求、例えば、本発明によるトラフィックセグメントに対する要求を含む状態の変化に関する信号送信及び処理の制御を含む動作を実行する。無線端末制御ルーチン826は、本発明に従って、干渉情報840を含むユーザ情報834を処理及び評価し、品質報告情報846を発生し、報告情報846に含まれる情報を基地局700に信号送信することもできる。データ及びデータ信号送信モジュール830は、端末ID836及びトラフィックチャネル割り当て848を含むデータ/情報822を用いて、割り当てられたトラフィックセグメントの認識、並びに、これらトラフィックセグメントと関連する信号送信を含む動作を本発明に従って実行する。
The wireless
本発明をハードウェア及び/またはソフトウェアで実施することができる。例えば、本発明のいくつかの態様を、プロセッサで実行されるプログラム命令として実施することができる。あるいはまた、もしくは、これに加えて、本発明のいくつかの態様を、例えばASICのような集積回路として実施することができる。 The present invention can be implemented in hardware and / or software. For example, some aspects of the invention can be implemented as program instructions executed by a processor. Alternatively or in addition, some aspects of the present invention may be implemented as an integrated circuit, such as an ASIC.
600 通信システム、602,602',700 基地局、604,606 セル、608,608',610,610',800 エンドノード、618,620,622 ネットワークリンク 600 communication system, 602, 602 ′, 700 base station, 604, 606 cell, 608, 608 ′, 610, 610 ′, 800 end node, 618, 620, 622 network link
Claims (23)
前記複数の情報セットの第1の情報セットが第1の伝送セグメントタイプを規定し、前記第1の情報セットが前記第1のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第1数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第1期間にわたって前記第1のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第1総数を示し、
前記複数の情報セットの第2の情報セットが第2の伝送セグメントタイプを規定し、前記第2の情報セットが前記第2のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第2数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第2期間にわたって前記第2のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第2総数を示し、
前記第1及び第2のタイプのセグメントを用いて情報を同時に伝送し、
前記第1の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりの第1量の電力を割り当て、かつ
前記第2の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりの第2量の電力を割り当てることを有し、伝送単位当たりの前記第2量の電力が伝送単位当たりの前記第1量の電力よりも大きい、
通信方法。 A plurality of information sets, each defining one of a plurality of different transmission segment types, is stored in memory, the plurality of information sets assigning a segment corresponding to one of the transmission segment types to at least one of a plurality of transmitters. Remembered before assigning
A first information set of the plurality of information sets defines a first transmission segment type, and the first number of transmission units that the first information set is to transmit per unit time in the first type segment. And indicates a first total number of transmission units to be transmitted as part of the first type of segment over a first period in which the information is divided into time slots;
The second information set of information sets defining a second transmission segment type, the second transmission unit to be transmitted per unit time segment of the second information set is the second type Defining a number and indicating a second total number of transmission units to be transmitted as part of the second type of segment over a second period in which the information is divided into time slots;
Simultaneously transmitting information using segments of the first and second types,
Allocating a first amount of power per transmission unit for use in transmitting a segment of the first transmission segment type; and
Allocating a second amount of power per transmission unit for use in transmitting a segment of the second transmission segment type, wherein the second amount of power per transmission unit is the first amount per transmission unit. Greater than one amount of power,
Communication method.
前記第1の伝送セグメントタイプのセグメント及び前記第2の伝送セグメントタイプのセグメントを第1及び第2の装置に割り当てることを更に有し、割り当てる前記ステップが、
前記第1及び第2の装置のどちらが、より良い伝送チャネル状態にあるかを決定し、
より良い伝送チャネル状態にあると決定された装置に前記第1の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当て、前記第1及び第2の装置のうちの残りの1つに前記第2の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当てる
ことを含む、請求項2に記載の通信方法。 The first transmission segment type segment includes more transmission units per unit time than the second transmission segment type segment , and the communication method further includes the first transmission segment type segment and the first transmission segment type segment . further comprising allocating two segments of the transmission segment type to the first and second devices, said step of assigning is,
Determining which of the first and second devices is in a better transmission channel condition;
Assigning a segment of said first transmission segment type to the device determined to be in a better transmission channel conditions, segments of the second transmission segment type remaining one of said first and second device The communication method according to claim 2, further comprising:
前記複数の情報セットの第1の情報セットが第1の伝送セグメントタイプを規定し、前記第1の情報セットが前記第1のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第1数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第1期間にわたって前記第1のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第1総数を示し、
前記複数の情報セットの第2の情報セットが第2の伝送セグメントタイプを規定し、前記第2の情報セットが前記第2のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第2数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第2期間にわたって前記第2のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第2総数を示し、
前記第1及び第2のタイプのセグメントを用いて情報を同時に伝送し、
複数のN個のトラフィックチャネルを規定するN個の情報セットを記憶することを更に有し、
前記N個の情報セットの第1番目のものが第1のトラフィックチャネルを規定し、前記第1のトラフィックチャネルは前記第1の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第1のトラフィックチャネルが任意の所定時間に前記第1のタイプの多くても1つのセグメントを含み、
前記N個の情報セットの第2番目のものが第2のトラフィックチャネルを規定し、前記第2のトラフィックチャネルは前記第2の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第2のトラフィックチャネルが任意の所定時間に前記第2のセグメントタイプの多くても1つのセグメントを含み、
前記第1のトラフィックチャネルを規定する前記N個の情報セットの第1番目のものが、前記第1のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、
通信方法。 A plurality of information sets, each defining one of a plurality of different transmission segment types, is stored in memory, the plurality of information sets assigning a segment corresponding to one of the transmission segment types to at least one of a plurality of transmitters. Remembered before assigning
A first information set of the plurality of information sets defines a first transmission segment type, and the first number of transmission units that the first information set is to transmit per unit time in the first type segment. And indicates a first total number of transmission units to be transmitted as part of the first type of segment over a first period in which the information is divided into time slots;
The second information set of information sets defining a second transmission segment type, the second transmission unit to be transmitted per unit time segment of the second information set is the second type Defining a number and indicating a second total number of transmission units to be transmitted as part of the second type of segment over a second period in which the information is divided into time slots;
Simultaneously transmitting information using segments of the first and second types,
Further comprising storing N information sets defining a plurality of N traffic channels;
The first of the N information sets defines a first traffic channel, the first traffic channel is defined to include a segment of the first transmission segment type, and the first traffic The channel includes at most one segment of the first type at any given time;
A second one of the N information sets defines a second traffic channel, the second traffic channel is defined to include a segment of the second transmission segment type, and the second traffic The channel includes at most one segment of the second segment type at any given time;
The first of the N information sets defining the first traffic channel further comprises information indicating a start time of a segment in the first traffic channel;
Communication method.
第1の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第1の情報セットであって、前記第1のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第1数を規定する第1の情報セットと、時間スロットに分割されている第1期間にわたって前記第1のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第1総数を示す情報と、
第2の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第2の情報セットであって、前記第2のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第2数を規定する第2の情報セットと、時間スロットに分割されている第2期間にわたって前記第2のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第2総数を示す情報と、
前記第1及び第2のタイプのセグメントのデータを同時に伝送するため、前記メモリに結合された送信機と、
前記メモリが、複数のN個のトラフィックチャネルを規定するN個の情報セットを更に有し、
前記N個の情報セットの第1番目のものが第1のトラフィックチャネルを規定し、前記第1のトラフィックチャネルが、前記第1の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第1のトラフィックチャネルが、任意の所定時間に前記第1のタイプの多くても1つのセグメントを含み、
前記N個の情報セットの第2番目のものが第2のトラフィックチャネルを規定し、前記第2のトラフィックチャネルが、前記第2の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第2のトラフィックチャネルが、任意の所定時間に前記第2のセグメントタイプの多くても1つのセグメントを含み、
前記第1のトラフィックチャネルを規定する前記N個の情報セットの第1番目のものが、前記第1のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、
通信装置。 A memory comprising a plurality of information sets each defining one of a plurality of different transmission segment types, before a segment corresponding to one of the transmission segment types is assigned to at least one of a plurality of transmitters A memory for storing the plurality of information sets;
A first information set of the plurality of information sets defining a first transmission segment type, the first information set defining a first number of transmission units to be transmitted per unit time in the first type segment; Information set, and information indicating a first total number of transmission units to be transmitted as part of the first type segment over a first period divided into time slots;
A second information set of the plurality of information sets defining a second transmission segment type, the second information set defining a second number of transmission units to be transmitted per unit time in the second type segment Information set, and information indicating a second total number of transmission units to be transmitted as part of the second type segment over a second period divided into time slots;
A transmitter coupled to the memory for simultaneously transmitting data of the first and second types of segments ;
The memory further comprises N information sets defining a plurality of N traffic channels;
The first of the N information sets defines a first traffic channel, the first traffic channel is defined to include a segment of the first transmission segment type, and the first A traffic channel includes at most one segment of the first type at any given time;
A second one of the N information sets defines a second traffic channel, the second traffic channel is defined to include a segment of the second transmission segment type, and the second A traffic channel includes at most one segment of the second segment type at any given time;
The first of the N information sets defining the first traffic channel further comprises information indicating a start time of a segment in the first traffic channel;
Communication device.
第1の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第1の情報セットであって、前記第1のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第1数を規定する第1の情報セットと、時間スロットに分割されている第1期間にわたって前記第1のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第1総数を示す情報と、
第2の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第2の情報セットであって、前記第2のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第2数を規定する第2の情報セットと、時間スロットに分割されている第2期間にわたって前記第2のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第2総数を示す情報と、
前記第1及び第2のタイプのセグメントのデータを同時に伝送するため、前記メモリに結合された送信機と、
前記第1の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりに第1量の電力を割り当てる手段と、
前記第2の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりに第2量の電力を割り当てる手段とを有し、伝送単位当たりの前記第2量の電力が伝送単位当たりの前記第1量の電力よりも大きい、
通信装置。 A memory comprising a plurality of information sets each defining one of a plurality of different transmission segment types, before a segment corresponding to one of the transmission segment types is assigned to at least one of a plurality of transmitters A memory for storing the plurality of information sets;
A first information set of the plurality of information sets defining a first transmission segment type, the first information set defining a first number of transmission units to be transmitted per unit time in the first type segment; Information set, and information indicating a first total number of transmission units to be transmitted as part of the first type segment over a first period divided into time slots;
A second information set of the plurality of information sets defining a second transmission segment type, the second information set defining a second number of transmission units to be transmitted per unit time in the second type segment Information set, and information indicating a second total number of transmission units to be transmitted as part of the second type segment over a second period divided into time slots;
A transmitter coupled to the memory for simultaneously transmitting data of the first and second types of segments ;
Means for allocating a first amount of power per transmission unit for use in transmitting a segment of the first transmission segment type;
Means for allocating a second amount of power per transmission unit for use in transmitting a segment of the second transmission segment type, wherein the second amount of power per transmission unit is the per unit of transmission Greater than the first amount of power,
Communication device.
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