KR101036258B1 - 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법 및이동기용 송신기 - Google Patents

상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법 및이동기용 송신기 Download PDF

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Abstract

무선통신시스템의 이동기로부터 기지국으로 향하는 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법으로서, 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널을 시분할방식, 주파수분할방식, 또는 시분할방식과 주파수분할방식의 하이브리드방식 중의 어느 하나에 따라 할당한다. 또한, 충돌형 채널, 스케쥴링형 채널 중의 공유제어채널, 스케쥴링형 채널 중의 공유데이터채널의 각각에 대해 무선 리소스를 적절하게 할당한다.
Figure R1020077023245
상향링크, 무선리소스할당, 충돌형 채널, 스케쥴링형 채널, 다중화

Description

상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법 및 이동기용 송신기{Method for assigning radio resources of physical channels in uplink, and receiver used for mobile unit}
본 발명은 이동 무선 통신시스템의 이동기로부터 기지국으로 향하는 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법 및 이동기용 송신기에 관한 것이다.
이미 서비스를 시작한 제3세대 이동 무선 통신시스템의 능력을 훨씬 능가하는 차세대의 이동 무선 통신시스템의 개발이 행해지고 있다. 이 차세대의 이동 무선 통신시스템에서는 한층 고속·대용량 전송, IP(Internet Protocol) 네트워킹을 베이스로 한 시스템간 상호접속(inter-system interconnection) 등이 목표로 되어 있다.
특허문헌1; WO 2003/041438(국제공개)
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
제3세대의 W-CDMA(Wideband-Code Division Muliple Access)에서는 5MHz이던 채널대역이 차세대 이동 무선 통신시스템에서는 20MHz 정도로 확대될 것으로 예상되고 있고, 넓은 채널대역을 물리채널에 유효하게 할당하는 것이 요구된다. 이때, 주파수 다이버시티(Frequency Diversity)(신호를 광대역으로 분산하는 것에 의한 주파수 선택성 페이딩(fading) 환경 하에서의 통신품질의 향상) 및 멀티유저 다이버시티(Multi-user Diversity)(유저 마다의 신호를 채널상태가 좋은 주파수 블록에 할당하는 것에 의한 주파수 선택성 페이딩 환경 하에서의 통신품질의 향상)을 고려할 필요가 있다. 또한, 주파수 다이버시티 효과를 얻기 위해 신호를 광대역으로 분산하는 것이 유효하지만, 반면, 송신데이터의 데이터 레이트(data rate)가 낮은 경우에는 송신전력밀도가 작게 되어, 채널추정정도(Channel estimation accuracy)가 악화된다고 하는 문제가 있고, 데이터 레이트에 따른 무선 리소스(Radio Resources)의 할당이 필요하게 된다.
한편, 이동 무선 통신시스템의 이동기(mobile apparatus)로부터 기지국을 향하는 상향 링크(Uplink)에서는, 이동기측으로부터 부정기적으로 데이터 송신이 행하여지는 충돌형 채널(Uplink Contention-based Channel)이 존재하며, 이 충돌형 채널에 의한 신호는, 그 후의 기지국측의 스케쥴링에 기초한 스케쥴링형 채널(Uplink Scheduled Chanenel)에 의해 패킷 데이터(packet data)의 송신이 수행되기 위한 전제가 되는 것이기 때문에, 간섭에 의한 에러가 적고, 단시간 내에 유효하게 기지국측에 전달될 필요가 있다. 이와 같은 이동기로부터 기지국으로 향하는 신호에 대하여는, 기지국측에서 수신확인될 때까지 송신전력을 서서히 상승시켜 단속적으로 신호를 송신함으로써, 다른 이동기에로의 간섭을 저감하는 기술(파워램핑(Power Ramping)기술)이 특허문헌1에 기재되어 있다. 이 파워램핑기술에 의하면, 기지국측에서 수신확인될 때까지 여러 번의 송신이 행해지기 때문에, 스케쥴링의 예약 등의 전달이 지연되고, 그 후의 패킷 데이터의 송신이 지연된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 종래의 W-CDMA에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널을 다른 확산코드에 의해 분리하는 CDM(Code Division Multiplex)에 의해 다중하였으나, 코드간 간섭에 의한 열화가 문제로 되고 있다. 이것은, 채널대역이 5MH라고하는 제약 아래, 주파수 다이버시티 효과를 얻기 위하여 전 채널대역을 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널에 사용하는 것의 이점을 우선시키는 것으로부터 피할 수 없는 선택이었다.
본 발명은 상기의 점을 감안한 것으로서, 그 목적은, 이동 무선 통신시스템의 이동기로부터 기지국을 향한 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당을, 차세대 이동 무선 통신시스템의 환경하에서 적절하게 행할 수 있는 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법 및 이동기용 송신기를 제공하는 데 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 청구항 1항에 기재된 바와 같이, 복수의 서브캐리어를 포함한 주파수블록이 주파수방향으로 복수 배치된 채널대역에 공유제어채널을 할당함과 동시에, 채널대역의 복수의 주파수블록 중 적어도 하나에, 공유데이터채널을 할당하는 스케줄링 제어부; 상기 스케줄링 제어부에 있어서 할당한 공유제어채널 및 공유데이터채널을 송신하는 송신부;를 구비하고, 상기 스케줄링 제어부는, 공유제어채널에 대해서, 주파수대역에서 이산적으로 분포되는 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하고, 공유데이터채널에 대해서, 주파수대역에서 연속적으로 분포되는 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하는 이동국으로서 구성된다.
또, 청구항 2항에 기재된 것처럼, 청구항 1항에 기재된 이동국에 있어서, 상기 스케줄링 제어부는 2개 이상의 주파수블록에 공유데이터채널을 할당하는 경우, 연속한 주파수블록을 사용하도록 하는 것이 가능하다.
또한, 청구항 3항에 기재된 것처럼, 청구항 1항 또는 2항에 기재된 이동국에 있어서, 상기 스케줄링 제어부는 전 채널대역에 걸쳐서 공유제어채널을 할당하도록 하는 것이 가능하다.
또한, 청구항 4항에 기재된 것처럼, 무선 리소스를 할당하여 데이터를 송신하는 데이터 송신방법에 있어서, 복수의 서브캐리어를 포함한 주파수블록이 주파수방향으로 복수 배치된 채널대역에 공유제어채널을 할당함과 동시에, 채널대역의 복수의 주파수블록 중 적어도 하나에, 공유데이터채널을 할당하는 단계; 할당한 공유제어채널 및 공유데이터채널을 송신하는 단계;를 구비하고, 상기 할당하는 단계는, 공유제어채널에 대해서, 주파수대역에서 이산적으로 분포되는 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하고, 공유데이터채널에 대해서, 주파수대역에서 연속적으로 분포되는 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하도록 하고 있다.
또한, 청구항 5항에 기재된 것처럼, 청구항 4항에 기재된 데이터 송신방법에 있어서, 상기 할당하는 단계는 2개 이상의 주파수블록에 공유데이터채널을 할당하는 경우, 연속한 주파수블록을 사용하도록 하는 것이 가능하다.
또한, 청구항 6항에 기재된 것처럼, 청구항 4항 또는 5항에 기재된 데이터 송신방법에 있어서, 상기 할당하는 단계는 전 채널대역에 걸쳐서 공유제어채널을 할당하도록 하는 것이 가능하다.
또한, 청구항 7항에 기재된 것처럼, 복수의 서브캐리어를 포함한 주파수블록이 주파수방향으로 복수 배치된 채널대역에 공유제어채널을 할당함과 동시에, 채널대역의 복수의 주파수블록 중 적어도 하나에, 공유데이터채널을 할당하고, 할당한 공유제어채널 및 공유데이터채널을 송신하는 이동국; 상기 이동국으로부터의 공유데이터채널 및 공유제어채널을 수신하는 기지국;을 구비하고, 상기 이동국은, 공유제어채널에 대해서, 주파수대역에서 이산적으로 분포되는 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하고, 공유데이터채널에 대해서, 주파수대역에서 연속적으로 분포되는 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하는 이동무선통신시스템으로서 구성하는 것이 가능하다.
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발명의 효과
본 발명의 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당방법 및 이동기용 송신기에 있어서는, 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널의 분리에 대한 코드분리의 비채용, 주파수 다이버시티 및 멀티유저 다이버시티의 유효한 적용, 파워램핑기술의 비채용, 데이터 레이트에 따른 무선 리소스의 할당 등을 행하도록 하고 있기 때문에, 차세대 이동 무선 통신시스템의 환경하에서, 이동 무선 통신시스템의 이동기로부터 기지국을 향한 상향 링크에서의 물리채널의 무선 리소스 할당을 적절하게 하는 것이 가능하다.
도 1은 종래의 W-CDMA에서 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널의 CDM에 의한 다중의 개념도이다.
도 2는 상향 링크에서 물리채널의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널의 다중방법의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 충돌형 채널에 대한 무선 리소스 할당방법의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 스케쥴링형 채널 중의 공유제어채널에 대한 무선 리소스 할당방법의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 스케쥴링형 채널 중의 공유데이터채널에 대한 무선 리소스 할당방법의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 주파수영역의 청크(chunk)를 고정하고 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우의 할당의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 주파수영역의 청크를 고정하고 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우 의 청크 내의 서브 청크화의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 주파수영역 및 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우의 할당의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 주파수영역 및 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우의 청크 내의 서브 청크화의 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 싱글 캐리어(Single Carrier) 방식에 대응한 시간영역처리에 의한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12는 싱글 캐리어 방식에 대응한 주파수영역처리에 의한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 13은 멀티 캐리어(Multi Carrier) 방식에 대응한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 14는 싱글 캐리어 방식 및 멀티 캐리어 방식의 양 방식에 대응한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다.
부호의 설명
101; 송신데이터 생성부
102; 채널 부호화부
103; 데이터 변조부
104; 확산 변조부
105; 심볼 반복부
106; 주파수옵셋 부가부
107; CP/ZP 부여부
108; 데이터 변조·확산율·채널부호화 제어부
109; 주파수 다이버시티·스케쥴링 제어부
110; Q포인트 FFT부
111; 주파수영역 신호생성부
112; Nsub포인트 IFFT부
113; S/P 변환부
114; 주파수영역 신호생성부
115; 스위치부
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 상향 링크에서의 물리채널의 예를 나타낸 도면이다. 도 2에 있어서, 상향 링크의 물리채널은, 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널로 대별된다. 충돌형 채널에는, 짧은 데이터나 상위의 제어신호를 보낼 때 이용되는 채널인 랜덤 억세스 채널(random access channel), 스케쥴링형의 데이터 채널(Data Channel)을 송신하기 전에 스케쥴링을 위한 예약정보를 보내는 채널인 예약 패킷채널 등이 포함된다.
스케쥴링형 채널은 채널상태에 따라 스케쥴링을 행하는 채널과 채널상태에 따르지 않고 스케쥴링을 행하는 채널로 나뉘어진다. 채널상태에 따라 스케쥴링을 행하는 채널에는, 패킷 데이터를 보내는 채널인 공유데이터 채널이 포함된다. 또, 채널상태에 따르지 않고 스케쥴링을 행하는 채널에는, 제어정보를 송신하는 채널인 공유제어 채널이 포함된다. 단, 고정적인 할당을 하는 경우, 이 공유제어채널은 개별제어채널로 생각하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명에 의한 충돌형 채널과 스케쥴링형 채널의 다중방법의 예를 나타낸 도면이다. 도 3(a)는 충돌형 채널(Ch1)과 스케쥴링형 채널(Ch2)을 시분할방식(TDM: Time Division Multiplex)으로 무선 리소스를 할당하는 것으로 다중을 행하는 경우를 나타내고 있다. 도 3(b)는 충돌형 채널(Ch1)과 스케쥴링형 채널(Ch2)을 주파수분할방식(FDM: Frequency Division Multiplex)으로 무선 리소스를 할당하는 것으로 다중을 행하는 경우를 나타내고 있다. 도 3(c)는 충돌형 채널(Ch1)과 스케쥴링형 채널(Ch2)을 시분할방식과 주파수분할방식의 하이브리드(hybrid)방식으로 무선 리소스를 할당하는 것으로 다중을 행하는 경우를 나타내고 있다. 종래의 W-CDMA에서는, 전술한 것처럼, CDM으로 다중하였기 때문에 코드간 간섭에 의한 열화가 문제로 되었으나, 시분할방식, 주파수분할방식, 또는 시분할방식 및 주파수분할방식의 하이브리드방식 중의 어느 하나로 하는 것에 의해, 시간적 내지 주파수적으로 완전히 나누는 것이 가능하며, 그러한 문제는 없게 된다. 또한, 도 3(b),(c)에서는 충돌형 채널(Ch1) 및 스케쥴링형 채널(Ch2)의 주파수대역이 전 채널대역을 연속적으로 사용하는 도 3(a)의 경우에 비해 감소하지만, 종래의 W-CDMA에서는 5MHz이던 채널대역이 차세대 이동 무선 통신시스템에서는 20MHz정도로 확대되기 때문에, 주파수 다이버시티 효과를 얻기에 충분한 대역폭을 확보하는 것이 가능하다. 또, 도 3(b),(c)에 도시된 바와 같이, 충돌형 채널(Ch1)과 스케쥴링형 채널(Ch2)을 전 채널대역에 걸쳐 분산하고 있기 때문에, 이 점으로부터도 충분한 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, DS-CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple Access), IFDMA(Interleaved Frequency Division Multiple Access), VSCRF-CDMA(Variable Spreading and Chip Repetition Factors-Code Division Multiple Access)등의 싱글 캐리어(Single Carrier) 방식, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), Spread OFDM, MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access), VSF-Spread OFDM(Variable Spreading Factor-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing)등의 멀티 캐리어(Multi Carrier) 방식의 어느 하나로 한정되는 것은 아니며, 양 방식에 적용하는 것이 가능하다.
다음으로, 도 4는 충돌형 채널에 대한 무선 리소스 할당방법의 예를 나타낸 도면이다. 도 4(a)(b)는, 충돌형 채널에 대해, 전 채널대역을 할당하는 경우를 나타내고 있으며, 도 4(a)에서는 할당된 주파수대역에 연속적인 스펙트럼(spectrum)을 형성하도록 하고, 도 4(b)에서는 할당된 주파수대역에 빗살 모양의 스펙트럼(Comb-Shaped Spectrum)을 형성하도록 한 것이다. 도 4(a)의 연속적인 스펙트럼의 경우의 충돌은 CDMA 등에 의해 행해지며, 도 4(b)의 빗살 모양의 스펙트럼의 경우는 빗살의 주파수영역 상의 위치를 조금 옮기는 것에 의해 FDMA 및 CDMA 등에 의해 행해진다. 또, 도 4(c)(d)는, 충돌형 채널에 대해, 단일 또는 복수의 청크(Chunk)로부터 이루어지는 주파수 블록을 할당하는 경우를 나타내고 있으며, 도 4(c)에서는 할당된 주파수대역에 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 하고, 도 4(d)에 서는 할당된 주파수대역에 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 한 것이다. 이 경우도, 도 4(c)의 연속적인 스펙트럼의 경우의 충돌은 CDMA 등에 의해 행해지며, 도 4(d)의 빗살 모양의 스펙트럼의 경우는 FDMA 및 CDMA 등에 의해 행해진다.
전술한 바와 같이, 충돌형 채널에 의한 신호는, 그 후의 기지국측의 스케쥴링에 따른 스케쥴링형 채널에 의한 패킷 데이터의 송신이 행해진다는 것을 전제로 하는 것이기 때문에, 간섭에 의한 에러가 적고 단시간 내에 유효하게 기지국측에 전송될 필요가 있으나, 도 4(a)(b)의 경우는 전 채널대역에 걸쳐 신호가 분산되기 때문에 큰 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있고, 수신신호의 변동이 감소하여 안정된 통신이 가능하게 된다. 따라서, 송신전력밀도를 저감하는 것이 가능하고, 종래에 행하여지던 파워램핑(power ramping)기술을 채용하지 않거나 경감하는 것이 가능하여, 파워램핑기술에 기인한 지연이 생기는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 도 4(c)(d)의 경우는 충돌형 채널의 주파수대역이 도 4(a)(b)의 전 채널대역을 사용하는 경우에 비해 감소하지만, 종래의 W-CDMA에서는 5MHz이던 채널대역이 차세대 이동 무선 통신시스템에서는 20MHz정도로 확대되기 때문에, 주파수 다이버시티 효과를 얻기에 충분한 대역폭을 확보하는 것이 가능하다.
또, 도 4(b)(d)와 같이 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하고, 다른 유저(이동기)와 주파수를 조금 이동시키는 것에 의해, FDM에 의해 간섭을 저감하는 것이 가능하다.
더욱이, 도 4(a)(b)는 송신 데이터의 데이터 레이트(data rate)가 큰 경우에 유리하고, 도 4(c)(d)는 송신 데이터의 데이터 레이트가 작은 경우에 유리하다. 즉, 송신 데이터의 데이터 레이트가 작은 경우는, 도 4(a)(b)에 의하면 송신전력밀도가 적게 되어, 수신시의 채널추정정도가 열화된다는 문제가 있으나, 그 경우는 도 4(c)(d)와 같이 주파수대역을 좁게 하여 불필요하게 큰 대역폭을 사용하지 않도록 함으로써 채널추정정도의 열화를 방지하는 것이 가능하다.
도 5는 스케쥴링형 채널 중의 공유제어채널에 대한 무선 리소스 할당방법의 예를 나타낸 도면이나, 전술한 도 4의 충돌형 채널의 경우와 동일한 무선 리소스 할당을 행하고 있다. 즉, 공유제어채널은, 채널상태에 따르는 적응제어 및 ARQ(Automatic Repeat reQuest)에 필수적인 것이고, 낮은 블록에러레이트(BLER : BLock Error Rate)가 요구되는 것과 함께, 그것 자체에는 ARQ를 적용할 수 없기 때문에, 주파수 다이버시티 효과에 의한 안정성을 중시하고 있다. 또한, 요구되는 블록에러레이트와 채널추정정도의 트레이드오프(trade-off)에 의해, 낮은 블록에러레이트가 요구되는 경우는 도 5(a)(b)를 채용하고, 요구되는 블록에러 레이트가 그다지 낮지 않은 경우는 도 5(c)(d)를 채용하는 것이 가능하다.
다음으로, 도 6은 스케쥴링형 채널 중의 공유데이터채널에 대한 무선 리소스 할당방법의 예를 나타낸 도면이다. 도 6(a)는 스케쥴링형 채널 중의 공유데이터채널에 대하여 전 채널대역을 할당하고, 시간영역(Time Domain)으로 유저 #1,#2,#3...의 스케쥴링을 행하는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 가장 큰 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있는 반면, 멀티유저 다이버시티 효과는 작다. 또한, CQI(Channel Quality Indicator) 측정을 위해 상향 링크로 송신하는 파일럿(pilot)은 전 채널대역에 대한 것으로 된다.
도 6(b)는 스케쥴링형 채널 중의 공유데이터채널에 대하여, 주파수 영역(Frequency Domain)의 청크(Chunk)를 고정하고(큰 데이터의 유저에 대해서 2개 이상의 청크가 고정적으로 할당되는 경우를 포함한다), 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 멀티유저 다이버시티 효과가 시간영역에서만 얻어지게 된다. 청크의 주파수대역으로서는, 큰 데이터 유저를 수용할 수 있도록 하기 위해, 큰 사이즈의 것이 요구된다. 예를 들면, 1.25MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz의 것이 상정될 수 있다. 또한, CQI 측정을 위해 상향 링크로 송신하는 파일럿은, 사전에 할당(assign)된 대역에 관한 것으로 된다.
도 6(c)는 스케쥴링형 채널 중의 공유데이터채널에 대하여, 주파수영역 및 시간영역(Frequency and Time Domain)의 청크로 스케쥴링을 행하는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 주파수영역 및 시간영역의 양자에 걸쳐 큰 멀티 유저 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 청크의 주파수대역으로서는 멀티 유저 다이버시티 효과를 얻기 위해, 적은 사이즈의 것이 요구된다. 예를 들면, 0.3125MHz, 0.625MHz, 1.25MHz, 2,5MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz의 것이 상정될 수 있다. 또한, CQI 측정을 위해 상향 링크로 송신하는 파일럿은, 어떤 주파수 대역에 스케쥴링될 지 알 수 없기 때문에, 전 채널 대역에 관한 것으로 된다.
도 7은 도 6(b)의 주파수 영역의 청크를 고정하고 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우의 할당의 예를 나타낸 도면이다. 도 7(a)는 주파수 방향의 개개의 청크C1~C4에 각각의 유저(User)가 스케쥴링된 상태를 나타내고 있다. 도7(b)는 서로 인접하는 청크 C1,C2가 동일 유저에게 스케쥴링된 상태를 나타내고 있으며, 여기서 는 무선 파라미터의 중심주파수를 2개의 청크 C1,C2의 중심으로 쉬프트(shift)하고, 대역폭을 2배로 하여, 하나의 청크와 동등하게 동작시키도록 한 상태를 나타내고 있다. 물론, 2개의 청크로서 동작시키는 것도 가능하다. 도 7(c)는 떨어진 청크 C1,C3가 동일 유저에게 스케쥴링된 상태를 나타내고 있다.
도 8은 도 6(b)의 주파수 영역의 청크를 고정하고 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우에 청크 내의 서브 청크화의 예를 나타낸 도면이다. 즉, 데이터 레이트가 낮은 경우에 청크를 단위로 유저를 할당하는 것은 청크의 대역(도 8에서는 5MHz로 예시)을 유효하게 이용할 수 없기 때문에, 하나의 청크에 복수의 유저를 다중하도록 한 것이다. 도 8(a)는 개개의 청크(C)를 더욱더 빗살 모양의 스펙트럼에 의한 주파수분할에 의해 다중을 행하는 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우, 하나의 빗살의 대역이 너무 작게 되면, 위상 노이즈의 영향을 받기 쉽게 되므로, 최소 사이즈에 유의할 필요가 있다. 또, 도 8(b)는 통상의 주파수분할에 의해 다중을 행하는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 빗살 모양의 스펙트럼 또는 통상의 주파수 분할을 대신하여, 시간 분할 또는 코드분할에 의해 다중을 행하도록 하여도 좋다.
도 9는 도 6(c)의 주파수영역 및 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우에 할당의 예를 나타낸 도면이다. 도 9(a)는 주파수방향의 개개의 청크C1~C16에 각각의 유저가 스케쥴링된 상태를 나타내고 있다. 도 9(b)는 연속하는 청크C1~C8이 동일 유저에게 스케쥴링된 상태를 나타내고 있으며, 여기서는 무선 파라미터의 중심주파수를 청크C1~C8의 중심으로 쉬프트하고, 대역폭을 8배로 하여, 하나의 청크와 동등하게 동작시키도록 한 상태를 나타내고 있다. 물론, 8개의 청크로서 동작시키는 것 도 가능하다. 도 9(c)는 떨어진 청크C1,C3,C4,C7,C10,C12,C15,C16이 동일 유저에게 스케쥴링된 상태를 나타내고 있다.
도 10은 도 6(c)의 주파수영역 및 시간영역에서 스케쥴링을 행하는 경우에 청크 내의 서브 청크화의 예를 나타낸 도면이다. 이 경우도, 데이터 레이트가 낮은 경우에 청크를 단위로 유저를 할당하는 것은 청크의 대역(도 10에서는 1.25MHz로 예시)을 유효하게 이용할 수 없기 때문에, 하나의 청크에 복수의 유저를 다중하도록 한 것이다. 도 10(a)는 개개의 청크C를 더욱더 빗살 모양의 스펙트럼에 의한 주파수분할에 의해 다중을 행하는 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우, 하나의 빗살의 대역이 너무 작게 되면, 위상 노이즈의 영향을 받기 쉽게 되므로, 최소 사이즈에 유의할 필요가 있다. 또한, 도 10(b)는 통상의 주파수분할에 의해 다중을 행하는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 빗살 모양의 스펙트럼 또는 통상의 주파수분할을 대신하여, 시간분할 또는 코드분할에 의해 다중을 행하도록 하여도 좋다.
다음으로, 도 11은 싱글 캐리어 방식에 대응한 시간영역처리에 의한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다. 도 11에서, 이동기용 송신기는, 송신데이터를 생성하는 송신데이터 생성부(101)와, 송신데이터의 채널부호화를 행하는 채널 부호화부(102)와, 채널부호화된 송신데이터를 변조하는 데이터 변조부(103)와, 변조된 송신데이터를 확산변조하는 확산 변조부(104)를 구비하고 있다. 또한, 확산변조된 송신데이터의 심볼(칩 : chip)을 반복하는 심볼 반복부(105)와, 심볼반복된 송신데이터에 유저 마다의 주파수옵셋을 부여하는 주파수옵셋 부가부(106)와, 주파수옵셋이 부여된 송신데이터에 가드 인터벌(Guard Interval)로서의 CP(Cyclic Prefix) 또는 ZP(Zero Padding)를 부여하는 CP/ZP 부여부(107)를 구비하고 있다. CP/ZP 부여부(107)의 출력신호는, 도시되지않은 필터링을 경유하여 RF(Radio Frequency)송신부에 보내져서 송신된다.
더욱이, 제어부로서, 송신데이터의 채널 종별(種別) 및 기지국으로부터 부여되는 당해 유저에 대한 MCS(Modulation and Coding Scheme)정보에 따라 채널 부호화부(102), 데이터 변조부(103), 확산 변조부(104)를 제어하는 데이터변조·확산율·채널부호화제어부(108)와, 송신데이터의 채널 종별, 기지국으로부터 부여되는 각 물리채널에의 무선리소스할당 알림정보 및 당해 유저에 대한 스케쥴링결과정보에 따라 심볼 반복부(105), 주파수옵셋 부가부(106)를 제어하는 주파수다이버시티·스케쥴링제어부(109)를 구비하고 있다.
동작에 있어서는, 송신데이터의 채널 종별, 즉, 충돌형 채널인지 스케쥴링형 채널인지, 더욱이, 스케쥴링형 채널인 경우는 공유제어채널인지 공유데이터채널인지에 따라, 데이터변조·확산율·채널부호화제어부(108) 및 주파수다이버시티·스케쥴링제어부(109)의 제어 하에, 도 3에 도시된 다중방법에 따른 무선 리소스 할당을 행하여 송신신호를 생성하고, 더욱이, 각 채널에 대하여 도 4 내지 도 6에 도시된 무선 리소스 할당을 행하여 송신신호를 생성한다.
여기서, 도 11의 심볼 반복부(105)에서는, 확산 변조부(104)의 출력신호인 칩(Chip)을 Q개씩 블록화하여 압축하고, CRF(Chip Repetition Factor) 회에 걸쳐 반복한다. CRF=1인 경우(반복이 없는 경우)는, 도 4(a)(c), 도 5(a)(c)에 나타낸 연속적인 스펙트럼을 형성하는 것이 되고, CRF>1인 경우는 도 4(b)(d), 도 5(b)(d) 에 나타낸 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하는 것이 된다.
도 12는 싱글 캐리어 방식에 대응한 주파수영역처리에 의한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다. 도 11에서는 시간영역처리에 의해 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 하였으나, 도 12의 구성에서는 주파수영역의 처리에 의해 동일한 처리를 하도록 하고 있다. 도 12에 있어서, 이동기용 송신기의 구성은, 도 11에서의 심볼 반복부(105) 및 주파수옵셋 부가부(106)에 대신하여, 확산변조된 송신데이터를 주파수영역의 신호로 변환하는 Q포인트FFT부(110)와, 주파수영역으로 변환된 송신데이터를 주파수영역에 맵핑(mapping)하는 주파수영역 신호생성부(111)와, 주파수영역에 맵핑된 송신데이터로부터 시간영역의 신호로 변환하는 Nsub포인트 IFFT부(112)가 마련되고, 주파수다이버시티·스케쥴링제어부(109)에 의해 주파수영역 신호생성부(111)가 제어되는 점이 다르고, 다른 구성은 동일하다.
여기서, 도 12의 Q포인트FFT부(110)에서는, 확산변조된 송신데이터를 Q개의 주파수영역의 신호로 변환하고, 주파수영역 신호생성부(111)에서는 레이트(rate)변환을 행하여 서브 캐리어수 Nsub(=Q x CRF)로 한계를 확대하고, 당해 유저마다 주파수옵셋을 주고 당해 유저의 할당부분 이외에는 "0"을 부가한다. 그리고, Nsub포인트 IFFT부(112)에서는 서브 캐리어수 Nsub의 주파수영역의 신호로부터 역프리에변환(inverse Fourier transform)을 행하여 시간영역의 신호로 변환한다. CRF=1(Nsub=Q)로 한 경우는, 도 4(a)(c), 도 5(a)(c)에 나타낸 연속적인 스펙트럼을 형성하는 것으로 되고, CRF>1로 한 경우는, 도 4(b)(d), 도 5(b)(d)에 나타낸 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하는 것으로 되는 점은 동일하다.
다음으로, 도 13은 멀티 캐리어 방식에 대응한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다. 도 13에 있어서, 이동기용 송신기의 구성은, 도 12에서의 Q포인트FFT부(110) 및 주파수영역 신호생성부(111)에 대신하여, 확산변조된 송신데이터(시리얼 신호)를 패러렐 신호로 변환하는 S/P(Serial/Parallel)변환부(113)와, 패러렐 신호로 변환된 송신데이터를 주파수영역에 맵핑하는 주파수영역 신호생성부(114)가 마련되고, 주파수다이버시티·스케쥴링제어부(109)에 의해 주파수영역 신호생성부(114)가 제어되는 점이 다르고, 다른 구성은 동일하다.
여기서, 도 13의 S/P변환부(113)는 확산변조된 송신데이터를 Nsub개의 신호로 변환하여 주파수영역 신호생성부(114)로 넘기지만, 주파수영역 신호생성부(114)에서의 서브 캐리어로의 맵핑에있어서, 당해 유저의 송신데이터를 연속하여 맵핑하면 도 4(a)(c), 도 5(a)(c)에 나타낸 연속적인 스펙트럼을 형성하는 것으로 되고, 소정의 간격을 두고 맵핑하면 도 4(b)(d), 도 5(b)(d)에 나타낸 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하는 것으로 된다.
다음으로, 도 14는 싱글 캐리어 방식 및 멀티 캐리어 방식의 양 방식에 대응한 이동기용 송신기의 구성예를 나타낸 도면이다. 이것은, 도 12에 도시된 싱글 캐리어 방식의 구성과 도 13에 도시된 멀티 캐리어 방식의 구성을 하이브리드로 한 것으로서, 확산 변조부(104)의 후단에 확산변조된 송신데이터를 Q포인트FFT부(110)와 S/P변환부(113)로 선택 분기하는 스위치부(115)를 마련하고 있다.
동작으로서는, 스위치부(115)가 Q포인트FFT부(110) 쪽을 선택한 상태에서는 도 12에 도시된 싱글 캐리어 방식과 동일하게 되고, 스위치부(115)가 S/P변환 부(113) 쪽을 선택한 상태에서는 도 13에 도시된 멀티 캐리어 방식과 동일하게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 의해 본 발명을 설명하였다. 여기서는 특정의 구체 예를 나타내어 본 발명을 설명하였으나, 특허청구범위에 정의된 본 발명의 광범위한 취지 및 범위로부터 일탈하지 않고, 이들 구체 예에 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있음은 명백하다. 즉, 구체 예의 상세 및 첨부 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것으로 해석해서는 안 된다.
본 국제출원은, 2005년3월31일에 출원된 일본국특허출원 제2005-105498호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 그 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims (20)

  1. 복수의 서브캐리어를 포함한 주파수블록이 주파수방향으로 복수 배치된 채널대역에 공유제어채널을 할당함과 동시에, 채널대역의 복수의 주파수블록 중 적어도 하나에, 공유데이터채널을 할당하는 스케줄링 제어부;
    상기 스케줄링 제어부에 있어서 할당한 공유제어채널 및 공유데이터채널을 송신하는 송신부;를 구비하고,
    상기 스케줄링 제어부는, 공유제어채널에 대해서, 주파수대역에서 이산적으로 분포되는 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하고, 공유데이터채널에 대해서, 주파수대역에서 연속적으로 분포되는 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는, 2개 이상의 주파수블록에 공유데이터채널을 할당하는 경우, 연속한 주파수블록을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 스케줄링 제어부는, 전 채널대역에 걸쳐서 공유제어채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  4. 무선 리소스를 할당하여 데이터를 송신하는 데이터 송신방법에 있어서,
    복수의 서브캐리어를 포함한 주파수블록이 주파수방향으로 복수 배치된 채널대역에 공유제어채널을 할당함과 동시에, 채널대역의 복수의 주파수블록 중 적어도 하나에, 공유데이터채널을 할당하는 단계;
    할당한 공유제어채널 및 공유데이터채널을 송신하는 단계;를 구비하고,
    상기 할당하는 단계는, 공유제어채널에 대해서, 주파수대역에서 이산적으로 분포되는 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하고, 공유데이터채널에 대해서, 주파수대역에서 연속적으로 분포되는 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는, 2개 이상의 주파수블록에 공유데이터채널을 할당하는 경우, 연속한 주파수블록을 사용하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신방법.
  6. 제 4항 또는 5항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는, 전 채널대역에 걸쳐서 공유제어채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신방법.
  7. 복수의 서브캐리어를 포함한 주파수블록이 주파수방향으로 복수 배치된 채널대역에 공유제어채널을 할당함과 동시에, 채널대역의 복수의 주파수블록 중 적어도 하나에, 공유데이터채널을 할당하고, 할당한 공유제어채널 및 공유데이터채널을 송신하는 이동국;
    상기 이동국으로부터의 공유데이터채널 및 공유제어채널을 수신하는 기지국;을 구비하고,
    상기 이동국은, 공유제어채널에 대해서, 주파수대역에서 이산적으로 분포되는 빗살 모양의 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하고, 공유데이터채널에 대해서, 주파수대역에서 연속적으로 분포되는 연속적인 스펙트럼을 형성하도록 할당을 실행하는 것을 특징으로 하는 이동무선통신시스템.
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