KR20100017420A - 기지국장치 및 통신제어방법 - Google Patents

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Abstract

하향링크에 OFDM 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 사용되는 기지국장치에, 유저장치에 대한 무선 리소스의 할당을 서브프레임마다 수행하는 스케줄러와, 스케줄러에 의한 스케줄링의 결과를 유저장치로 통지하는 제어채널을 생성하는 제어채널 생성수단과, 제어채널과 데이터 채널을 맵핑하는 맵핑수단을 구비하며, 제어정보에는, 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보가 포함되며, 맵핑수단은, 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보를 최초의 OFDM 심볼에 다중한다.
Figure P1020097024744
무선통신, 기지국, 이동통신, 유저장치, 무선 리소스, 스케줄링, 맵핑

Description

기지국장치 및 통신제어방법 {BASE STATION DEVICE AND COMMUNICATION CONTROL METHOD}
본 발명은, 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국장치 및 통신제어방법에 관한 것이다.
W-CDMA나 HSDPA, HSUPA의 후계가 되는 통신방식, 즉 롱 텀 에볼루션(LTE: Long Term Evolution)이, W-CDMA의 표준화 단체 3GPP에 의해 검토되며, 무선 액세스 방식으로서, 하향링크에 대해서는 OFDM, 상향링크에 대해서는 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)가 검토되고 있다.
OFDM은, 주파수대역을 복수의 좁은 주파수대역(서브캐리어)으로 분할하고, 각 주파수대 상에 데이터를 실어 전송을 수행하는 방식이며, 서브캐리어를 주파수상에, 일부 서로 중첩하면서도 서로 간섭하지 않게 밀접하게 배열함으로써, 고송전송을 실현하고, 주파수의 이용효율을 높일 수 있다.
SC-FDMA는, 주파수대역을 분할하고, 복수의 단말 간에 다른 주파수대역을 이용하여 전송함으로써, 단말 간의 간섭을 저감할 수 있는 전송방식이다. SC-FDMA에서는, 송신전력의 변동이 작아지는 특징을 가진다는 점에서, 단말의 저소비전력화 및 넓은 커버리지를 실현할 수 있다.
LTE는, 상향링크, 하향링크 모두 하나 내지 둘 이상의 물리채널을 복수의 유저장치에서 공유하여 통신을 수행하는 시스템이다. 상기 복수의 유저장치에서 공유되는 채널은, 일반적으로 공유채널이라 불리어지며, LTE에 있어서는, 상향링크에 있어서는 상향공유 물리채널(Physical Uplink Shared Channel: PUSCH)이며, 하향링크에 있어서는 하향공유 물리채널(Physical Downlink Shared Channel: PDSCH)이다.
그리고, 상술한 바와 같은 공유채널을 이용한 통신 시스템에 있어서는, 서브프레임(Sub-frame)(LTE에서는 1ms)마다, 어느 유저장치에 대하여 상기 공유채널을 할당하는지를 시그널링할 필요가 있으며, 상기 시그널링을 위해 이용되는 제어채널은, LTE에서는, 물리하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel) 또는, Downlink L1/L2 Control Channel(DL L1/L2 Control Channel)로 불리어진다. 상기 물리하향링크 제어채널의 정보에는, 예를 들면, 다운링크 스케줄링 인포메이션(DL Scheduling Information), Acknowledgement information(ACK/NACK), 업링크 스케줄링 그랜트(UL Scheduling Grant), 오버로드 인디케이터(Overload Indicator), 송신전력 제어 코맨드 비트(Transmission Power Control Command Bit) 등이 포함된다.
상기 DL Scheduling Information이나 UL Scheduling Grant가, 어느 유저장치에 대하여 상기 공유채널을 할당하는지를 시그널링하기 위한 정보에 상당한다. 상기 DL Scheduling Information에는, 예를 들면, 하향링크의 공유채널에 관한, 하향링크의 리소스 블럭(Resource Block)의 할당정보, UE의 ID, 스트림의 수, 프리코딩 벡터(Precoding Vector)에 관한 정보, 데이터 사이즈, 변조방식, HARQ(hybrid automatic repeat request)에 관한 정보 등이 포함된다. 또한, 상기 UL Scheduling Grant에는, 예를 들면, 상향링크의 공유채널에 관한, 상향링크의 Resource Block의 할당정보, UE의 ID, 데이터 사이즈, 변조방식, 상향링크의 송신전력정보, Uplink MIMO에 있어서의 디모듈레이션 레퍼런스 시그널(Demodulation Reference Signal)의 정보 등이 포함된다.
이하에서는, 상향링크에 있어서의 공유채널을 이용한 통신을 설명한다.
상술한 바와 같이, 상향링크에 있어서는, 기지국장치는, 서브프레임마다(1ms마다), 상기 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저장치를 선별하고, 선별한 유저장치에 대하여, 상기 Uplink Scheduling Grant를 이용하여, 소정의 서브프레임에 있어서, 상기 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 것을 지시하고, 유저장치는, 상기 Uplink Scheduling Grant에 기초하여, 상기 공유채널을 송신한다. 기지국장치는, 유저장치로부터 송신된 상기 공유채널을 수신하고, 복호를 수행한다. 상술한 바와 같은, 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저장치를 선별하는 처리는, 스케줄링 처리로 불리어진다.
발명의 개시
발명이 해결하려고 하는 과제
그러나, 상술한 배경기술에는 이하의 문제가 있다.
L1/L2 제어채널에, 그 무선 리소스의 량, 이른바 파트 0 정보(Cat.0 information)가 포함되는 것이 제안되어 있다. 또한, 파트 0 정보의 송신 간격에 대해서, TTI마다 송신하는 것이 합의되어 있다.
그러나, 시간-주파수 영역에 있어서, 파트 0 정보의 맵핑위치에 대해서는 검토되고 있지 않다.
따라서, 본 발명은, 상술한 과제를 감안하며, 그 목적은, 제어채널에 이용하는 무선 리소스량을 통지할 수 있는 기지국장치 및 통신제어방법을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 기지국장치는,
하향링크에 OFDM 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 사용되는 기지국장치로서:
유저장치에 대한 무선 리소스의 할당을 서브프레임마다 수행하는 스케줄러;
상기 스케줄러에 의한 스케줄링의 결과를 유저장치로 통지하는 제어채널을 생성하는 제어채널 생성수단;
상기 제어채널과 데이터 채널을 맵핑하는 맵핑수단; 을 구비하며,
상기 제어정보에는, 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보가 포함되며,
상기 맵핑수단은, 상기 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보를 최초의 OFDM 심볼에 다중하는 것을 특징의 하나로 한다.
본 발명의 통신제어방법은,
하향링크에 OFDM 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 사용되는 기지국장치에 있어서의 통신제어방법으로서:
유저장치에 대한 무선 리소스의 할당을 서브프레임마다 수행하는 스케줄링 단계;
상기 스케줄링 단계에 의한 스케줄링의 결과를 유저장치로 통지하는 제어채널을 생성하는 제어채널 생성단계;
상기 제어채널과 데이터 채널을 맵핑하는 맵핑단계;를 포함하며,
상기 맵핑단계에서는, 제어정보에 포함되는 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보를 최초의 OFDM 심볼에 다중하는 것을 특징의 하나로 한다.
발명의 효과
본 발명의 실시예에 따르면, 제어채널에 이용하는 무선 리소스량을 통지할 수 있는 기지국장치 및 통신제어방법을 실현할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치를 나타내는 부분 블럭도,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치를 나타내는 부분 블럭도,
도 4는, 하나의 주파수 블럭에 관한 신호처리요소를 나타내는 부분 블럭도,
도 5는, 하나의 주파수 블럭에 관한 신호처리요소를 나타내는 부분 블럭도,
도 6은, 제어 시그널링 채널의 정보항목 예를 나타내는 설명도,
도 7은, 서브프레임 구성을 나타내는 설명도,
도 8은, OFDM 심볼 #1 및 #2에 있어서의 서브캐리어 맵핑의 일 예를 나타내는 설명도,
도 9는, L1/L2 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 파트 0 정보로 통지하는 경우의 L1/L2 제어채널의 포맷을 나타내는 설명도,
도 10은, 파트 0 정보와 L1/L2 제어채널의 무선 리소스량과의 대응을 나타내는 설명도,
도 11은, 파트 0 정보의 송신방법을 나타내는 설명도,
도 12는, 3섹터 구성의 경우에서의 L1/L2 제어채널 내의 파트 0 정보의 맵핑 예를 나타내는 설명도,
도 13은, L1/L2 제어채널의 다중방식 예를 나타내는 설명도,
도 14는, 복수의 유저를 다중하는 경우의 L1/L2 제어채널의 다중예를 나타내는 설명도,
도 15는, 각 유저의 제어채널의 맵핑예를 나타내는 설명도,
도 16은, 각 유저의 제어채널의 맵핑예를 나타내는 설명도,
도 17은, 본 발명의 일 실시예에 따른 유저장치의 부분 블럭도, 그리고
도 18은, 본 발명의 일 실시예에 따른 유저장치의 부분 블럭도.
부호의 설명
31 주파수 블럭 할당 제어부
32 주파수 스케줄링부
33-x 주파수 블럭 x에서의 제어 시그널링 채널 생성부
34-x 주파수 블럭 x에서의 데이터 채널 생성부
35 알림채널(또는 페이징 채널) 생성부
1-x 주파수 블럭 x에 관한 제 1 다중부
37 제 2 다중부
38 제 3 다중부
39 타채널 생성부
40 역고속 푸리에 변환부
41 사이클릭 프리픽스 부가부
41 L1/L2 제어채널 생성부
42 L2/L2 제어채널 생성부
43 다중부
81 캐리어 주파수 동조부
82 필터링부
83 사이클릭 프리픽스 제거부
84 고속 푸리에 변환부(FFT)
85 CQI 측정부
86 알림채널 복호부
87 L1/L2 제어채널(파트 0) 복호부
88 L1/L2 제어채널 복호부
89 데이터 채널 복호부
50 셀
1001, 1002, 1003, 100n 유저장치
200 기지국장치
300 액세스 게이트웨이 장치
400 코어 네트워크
1000 무선통신 시스템
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 참조하면서 설명한다. 실시예를 설명하기 위한 전 도면에 있어서, 동일기능을 가지는 것은 동일부호를 이용하며, 반복 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 유저장치 및 기지국장치를 포함하는 무선통신 시스템에 대해서 설명한다.
무선통신 시스템(1000)은, 예를 들면 Evolved UTRA and UTRAN(다른 이름: Long Term Evolution, 혹은, Super 3G)이 적용되는 시스템이다. 무선통신 시스템(1000)은, 기지국장치(eNB: eNode B)(200)와, 기지국장치(200)와 통신하는 복수의 유저장치(UE: User Equipment)(100n)(1001, 1002, 1003,...100n, n은 n>0의 정수)를 구비한다. 기지국장치(200)는, 상위국, 예를 들면 액세스 게이트웨이 장치(300)와 접속되며, 액세스 게이트웨이 장치(300)는, 코어 네트워크(400)와 접속된다. 유 저장치(100n)는 셀(50)에 있어서 기지국장치(200)와 Evolved UTRA and UTRAN에 의해 통신을 수행하고 있다.
각 유저장치(1001, 1002, 1003,...100n)는, 동일의 구성, 기능, 상태를 가지므로, 이하에서는 특단의 이유가 없는 한 유저장치(100n)로서 설명을 진행한다. 설명의 편의상, 기지국장치와 무선통신하는 것은 유저장치이지만, 보다 일반적으로는 이동단말도 고정단말도 포함하는 유저장치(UE: User Equipment)여도 좋다.
무선통신 시스템(1000)에서는, 무선 액세스 방식으로서, 하향링크에 대해서는 OFDM(직교주파수 분할 다원접속)이, 상향링크에 대해서는 SC-FDMA(싱글캐리어-주파수 분할 다원접속)가 적용된다. 상술한 바와 같이, OFDM은, 주파수대역을 복수의 좁은 주파수대역(서브캐리어)으로 분할하고, 각 서브캐리어에 데이터를 맵핑하여 통신을 수행하는 멀티캐리어 전송방식이다. SC-FDMA는, 주파수대역을 단말마다 분할하고, 복수의 단말이 서로 다른 주파수대역을 이용함으로써, 단말 간의 간섭을 저감하는 싱글캐리어 전송방식이다.
여기서, Evolved UTRA and UTRAN에 있어서의 통신채널에 대해서 설명한다.
하향링크에 대해서는, 각 유저장치(100n)에서 공유되는 물리하향링크 공유채널(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)과, 물리하향링크 제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)이 이용된다. 물리하향링크 제어채널은 하향 L1/L2 제어채널이라고도 불리어진다. 상기 물리하향링크 공유채널에 의해, 유저 데이터, 즉, 통상의 데이터 신호가 전송된다. 또한, 물리하향링크 제어채널에 의해, 다운링크 스케줄링 인포메이션(DL Scheduling Information), Acknowledgement information(ACK/NACK), 업링크 스케줄링 그랜트(UL Scheduling Grant), 오버로드 인디케이터(Overload Indicator), 송신전력 제어 코맨드 비트(Transmission Power Control Command Bit) 등이 전송된다. DL Scheduling Information에는, 예를 들면, 물리하향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저의 ID나, 그 유저 데이터의 트랜스포트 포맷의 정보, 즉, 데이터 사이즈, 변조방식, HARQ에 관한 정보나, 하향링크의 리소스 블럭의 할당정보 등이 포함된다.
또한, UL Scheduling Grant에는, 예를 들면, 물리상향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저의 ID나, 그 유저 데이터의 트랜스포트 포맷의 정보, 즉, 데이터 사이즈, 변조방식에 관한 정보나, 상향링크의 리소스 블럭의 할당정보, 상향링크의 공유채널의 송신전력에 관한 정보 등이 포함된다. 여기서, 상향링크의 리소스 블럭은, 주파수 리소스에 상당하며, 리소스 유닛이라고도 불리어진다.
또한, Acknowledgement information(ACK/NACK)은, 상향링크의 공유채널에 관한 송달확인정보인 것이다.
상향링크에 대해서는, 각 유저장치(100n)에서 공유하여 사용되는 물리상향링크 공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)과, 물리상향링크 제어채널이 이용된다. 상기 물리상향링크 공유채널에 의해, 유저 데이터, 즉, 통상의 데이터 신호가 전송된다. 또한, 물리상향링크 제어채널에 의해, 하향링크에 있어서의 공유물리채널의 스케줄링 처리나 적응 변복조 및 부호화처리(AMCS: Adaptive Modulation and Coding Scheme)에 이용하기 위한 하향링크의 품질정보(CQI: Channel Quality Indicator), 및, 물리하향링크 공유채널의 송달확인정보(Acknowledgement Information)가 전송된다. 송달확인정보의 내용은, 송신신호가 적절하게 수신된 것을 나타내는 긍정응답(ACK: Acknowledgement) 또는 그것이 적절하게 수신되지 않은 것을 나타내는 부정응답(NACK: Negative Acknowledgement) 중 어느 것으로 표현된다.
물리상향링크 제어채널로는, CQI나 송달확인정보에 더해서, 상향링크의 공유채널의 리소스 할당을 요구하는 스케줄링 요구(Scheduling Request)나, 퍼시스턴트 스케줄링(Persistent Scheduling)에 있어서의 릴리스 요구(Release Request) 등이 송신되어도 좋다. 여기서, 상향링크의 공유채널의 리소스 할당은, 어느 서브프레임의 물리하향링크 제어채널을 이용하여, 후속의 서브프레임에 있어서 상향링크의 공유채널을 이용하여 통신을 수행하여도 좋은 것을 기지국장치가 유저장치로 통지하는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치의 부분 블럭도를 나타낸다. 도 2에는, 주파수 블럭 할당 제어부(31), 주파수 스케줄링부(32), 주파수 블럭 1에서의 제어 시그널링 채널 생성부(33-1) 및 데이터 채널 생성부(34-1),...주파수 블럭 M에서의 제어 시그널링 채널 생성부(33-M) 및 데이터 채널 생성부(34-M), 알림채널(또는 페이징 채널) 생성부(35), 주파수 블럭 1에 관한 제 1 다중부(1-1),...주파수 블럭 M에 관한 제 1 다중부(1-M), 제 2 다중부(37), 제 3 다중부(38), 타채널 생성부(39), 역고속 푸리에 변환부(40)(IFFT) 및 사이클릭 프리픽스(CP) 부가 부(41)가 도시되어 있다.
주파수 블럭 할당 제어부(31)는, 유저장치(이동단말이어도 고정단말이어도 좋다)(100n)로부터 보고된 통신가능한 최대 대역폭에 관한 정보에 기초하여, 그 유저장치가 사용하는 주파수 블럭을 확인한다. 주파수 블럭 할당 제어부(31)는, 개개의 유저장치(100n)와 주파수 블럭과의 대응관계를 관리하고, 그 내용을 주파수 스케줄링부(32)로 통지한다. 어느 대역폭으로 통신가능한 유저장치(100n)가 어느 주파수 블럭으로 통신할 수 있는가에 대해서는, 사전에 알림채널(broadcast channel)로 알려져도 좋다. 또한, 알림채널은, 5MHz의 대역폭으로 통신하는 유저장치(100n)에 대하여, 주파수 블럭 1, 2, 3, 4 중 어느 대역의 사용을 허가하여도 좋으며, 그들 내 어느 것에 사용이 제한되어도 좋다. 또한, 10MHz의 대역폭으로 통신하는 유저장치(100n)에 대하여, 주파수 블럭(1, 2), (2, 3) 또는 (3, 4)와 같은 인접하는 2개의 주파수 블럭의 조합의 사용이 허가된다. 이들 모두의 사용이 허가되어도 좋으며, 혹은 어느 조합으로 사용이 제한되어도 좋다. 15MHz의 대역폭으로 통신하는 유저장치(100n)에 대하여, 주파수 블럭(1, 2, 3) 또는 (2, 3, 4)와 같은 인접하는 3개의 주파수 블럭의 조합의 사용을 허가한다. 쌍방의 사용이 허가되어도 좋으며, 혹은 일방의 조합에 사용이 제한되어도 좋다. 20MHz의 대역폭으로 통신하는 유저장치(100n)에 대해서는 모든 주파수 블럭이 사용된다. 사용가능한 주파수 블럭은 소정의 주파수 홉핑 패턴에 따라서 통신개시 후에 변경되어도 좋다.
주파수 스케줄링부(32)는, 복수의 주파수 블럭의 각각 중에서 주파수 스케줄링을 수행한다. 하나의 주파수 블럭 내에서의 주파수 스케줄링은, 유저장치(100n)로부터 보고된 리소스 블럭마다의 채널상태정보(CQI)에 기초하여, 채널상태가 좋은 유저장치(100n)에 리소스 블럭을 우선적으로 할당하도록 스케줄링 정보를 결정한다.
주파수 블럭 1에서의 제어 시그널링 채널 생성부(33-1)는, 주파수 블럭 1 내의 리소스 블럭만을 이용하여, 주파수 블럭 1 내에서의 스케줄링 정보를 유저장치(100n)로 통지하기 위한 제어 시그널링 채널을 구성한다. 다른 주파수 블럭도 동일하게, 그 주파수 블럭 내의 리소스 블럭만을 이용하여, 그 주파수 블럭 내에서의 스케줄링 정보를 유저장치(100n)로 통지하기 위한 제어 시그널링 채널을 구성한다.
주파수 블럭 1에서의 데이터 채널 생성부(34-1)는, 주파수 블럭 1 내의 1 이상의 리소스 블럭을 이용하여 전송되는 데이터 채널을 생성한다. 주파수 블럭 1은 1 이상의 유저장치(유저)에서 공유되어도 좋으므로, 도시의 예에서는 N개의 데이터 채널 생성부(1-1~N)가 준비되어 있다. 다른 주파수 블럭에 대해서도 동일하게, 그 주파수 블럭을 공유하는 유저장치의 데이터 채널이 생성된다.
주파수 블럭 1에 관한 제 1 다중부(1-1)는, 주파수 블럭 1에 관한 신호를 다중화한다. 이 다중화는 적어도 주파수 다중을 포함한다. 제어 시그널링 채널 및 데이터 채널이 어떻게 다중되는지에 대해서는 후술된다. 다른 제 1 다중부(1-x)도 동일하게 주파수 블럭 x에서 전송되는 제어 시그널링 채널 및 데이터 채널을 다중화한다.
제 2 다중부(37)는, 다양한 다중부(1-x)(x=1,..., M)의 주파수축 상에서의 위치관계를 소정의 홉핑 패턴(hopping pattern)에 따라서 변경하는 동작을 수행한다.
알림채널(또는 페이징(paging) 채널) 생성부(35)는, 국 데이터(office data)와 같은 배하의(belonging) 유저장치(100n)에 통지하기 위한 알림정보를 생성한다. 유저장치(100n)의 통신가능한 최대 주파수대역과 그 유저장치(100n)가 사용가능한 주파수 블럭과의 관계를 나타내는 정보가 제어정보에 포함되어도 좋다. 사용가능한 주파수 블럭이 다양하게 변경되는 경우에는, 그것이 어떻게 변화하는지를 나타내는 홉핑 패턴을 지정하는 정보가 알림정보에 포함되어도 좋다. 또한, 페이징 채널은, 알림채널과 같은 대역으로 송신되어도 좋으며, 각 유저장치(100n)에서 사용되는 주파수 블럭으로 송신되어도 좋다.
타채널 생성부(39)는 제어 시그널링 채널 및 데이터 채널 이외의 채널을 생성한다. 예를 들면 타채널 생성부(39)는 파일럿 채널(pilot channel)을 생성한다.
제 3 다중부(38)는 각 주파수 블럭의 제어 시그널링 채널 및 데이터 채널과, 알림채널 및/또는 다른 채널을 필요에 따라서 다중화한다.
역고속 푸리에 변환부(40)는 제 3 다중부(38)로부터 출력된 신호를 역고속 푸리에 변환하고, OFDM 방식의 변조를 수행한다.
사이클릭 프리픽스(CP) 부가부(41)는 OFDM 방식의 변조 후의 심볼에 가드 인터벌(guard interval)을 부가하고, 송신심볼을 생성한다. 송신심볼은 예를 들면 OFDM 심볼의 말미(또는 선두)의 일련의 데이터를 선두(또는 말미)에 부가함으로써 작성되어도 좋다.
도 3은 도 2의 CP 부가부(41)에 이어지는 요소를 나타낸다. 가드 인터벌이 부가된 심볼은, RF 송신회로에서 디지털 아날로그 변환, 주파수 변환 및 대역제한 등의 처리를 거쳐, 전력증폭기에서 적절한 전력으로 증폭되며, 듀플렉서 및 송수신 안테나를 통해 송신된다.
본 발명에 필수는 아니지만, 본 실시예에서는 수신시에 2 안테나에 의한 안테나 다이버시티 수신이 수행된다. 2개의 안테나로 수신된 상향신호는, 상향신호 수신부로 입력된다.
도 4는 하나의 주파수 블럭(x번째의 주파수 블럭)에 관한 신호처리요소를 나타낸다. x는 1이상 M이하의 정수이다. 대체로, 주파수 블럭 x에 관한 제어 시그널링 채널 생성부(33-x) 및 데이터 채널 생성부(34-x), 다중부(43-A, B), 다중부(1-x)가 도시되어 있다. 제어 시그널링 채널 생성부(33-x)는, L1/L2 제어채널 생성부(41) 및 1 이상의 L1/L2 제어채널 생성부(42-A, B,...)를 포함한다.
L1/L2 제어채널 생성부(41)는 제어 시그널링 채널 중, 그 주파수 블럭을 사용하는 모든 단말이 복호 및 복조하지 않으면 안되는 L1/L2 제어채널의 부분에 채널 부호화 및 다치변조(multilevel modulation)를 수행하고, 그것을 출력한다.
L1/L2 제어채널 생성부(42-A, B,...)는, 제어 시그널링 채널 중, 그 주파수 블럭 중에 1 이상의 리소스 블럭이 할당된 유저장치(100n)가 복호 및 복조하지 않으 면 안되는 L1/L2 제어채널의 부분에 채널 부호화 및 다치변조를 수행하고, 그것을 출력한다.
데이터 채널 생성부(x-A, B,...)는, 개개의 단말 A, B, ... 앞으로의 데이터 채널에 대한 채널 부호화 및 다치변조를 각각 수행한다. 이 채널 부호화 및 다치변조에 관한 정보는, 상기의 특정 제어채널에 포함된다.
다중부(43-A, B,...)는, 리소스 블럭이 할당된 단말 각각에 대해서 L1/L2 제어채널 및 데이터 채널을 리소스 블럭에 대응시킨다.
도 5는 도 4와 동일하게, 하나의 주파수 블럭에 관한 신호처리요소를 나타내지만, 개개의 제어정보를 구체적으로 명시하고 있는 점에서 도 4와 다르게 보인다. 도 4 및 도 5에서 같은 참조부호는 같은 요소를 나타낸다. 도면 중, 「리소스 블럭 내 맵핑」은 특정의 통신단말에 할당된 1 이상의 리소스 블럭으로 한정하여 맵핑되는 것을 나타낸다. 「리소스 블럭외 맵핑」는 다수의 리소스 블럭을 포함하는 주파수 블럭 전역에 걸쳐서 맵핑되는 것을 나타낸다. L1/L2 제어채널 내의 파트 0은, 주파수 블럭 전역에서 송신된다. L1/L2 제어채널 내의 상향 데이터 전송에 관련하는 정보는, 하향 데이터 채널용으로 리소스가 할당되어 있으면 그 리소스로, 그렇지 않으면 주파수 블럭 전역으로 송신된다.
도 6은 하향제어 시그널링 채널의 종류 및 정보 항목의 일 예를 나타낸다. 하향제어 시그널링 채널에는, 알림채널(BCH), 개별 L3 시그널링 채널(상위 레이어 제어채널 또는 고레이어 제어채널) 및 L1/L2 제어채널(저레이어 제어채널)이 포함된다. L1/L2 제어채널에는 하향 데이터 전송용의 정보만이 아니라 상향 데이터 전 송용의 정보가 포함되어도 좋다. 또한, L1.L2 제어채널에는 L1/L2 제어채널의 전송포맷(데이터 변조방식 및 채널 부호화율, 동시 할당 유저수 등)이 포함되어도 좋다. 이하, 각 채널에 의해 전송되는 정보항목을 개설한다.
(알림채널)
알림채널은 셀 내에서 불변의 정보나 저속 외에는 변화하지 않는 정보를 통신단말(이동단말이어도 고정단말이어도 좋으며, 유저장치로 불리어져도 좋다)로 통지하는 것에 사용된다. 예를 들면 1000ms(1초) 정도의 주기 외에는 변화하지 않는 것과 같은 정보는, 알림정보로서 통지되어도 좋다. 알림정보에는, 동시할당 최대 유저수, 리소스 블럭 배치정보 및 MIMO 방식정보가 포함되어도 좋다. 동시할당 최대 유저수(유저 다중수)는, 1 서브프레임의 하향 L1/L2 제어채널 중에 몇 인분의 제어정보가 다중되어 있는지를 나타낸다. 이 수는, 상향링크 및 하향링크 개별적으로 지정되어도 좋으며(NUMAX, NDMAX), 상하링크를 합친 합계수(Nall)로 표현되어도 좋다.
동시할당 최대 유저수는, 1TTI에, FDM, CDM 및 TDM 중 1 이상을 이용하여 다중가능한 최대수를 나타낸다. 이 수는 상향링크 및 하향링크에서 같아도 좋으며, 달라도 좋다.
리소스 블럭 배치정보는, 그 셀에서 사용되는 리소스 블럭의 주파수, 시간축 상에서의 위치를 특정하기 위한 정보이다. 본 실시예에서는, 주파수 분할다중(FDM)방식으로서 로컬라이즈드(localized) FDM 방식과, 디스트리뷰트(distributed) FDM 방식의 2종류를 이용가능하다. 로컬라이즈드 FDM 방식에서는, 주파수축 상에서 국소적으로 양호한 채널상태의 유저에 우선적으로 연속적인 대역이 할당된다. 이 방식은, 이동도가 작은 유저의 통신이나, 고품질로 대용량의 데이터 전송 등에 유리한다. 디스트리뷰트 FDM 방식에서는, 광대역에 걸쳐서 단속적(intermittent)으로 복수의 주파수 성분을 가지도록 하향신호가 작성된다. 이 방식은, 이동도가 큰 유저의 통신이나, 음성 패킷(VoIP)과 같은 주기적이고 작은 데이터 사이즈의 데이터 전송 등에 유리한다. 어느 방식이 사용되든, 주파수 리소스는 연속적인 대역 또는 이산적인 복수의 주파수 성분을 특정하는 정보에 따라서, 리소스의 할당이 수행된다.
MIMO 방식정보는, 기지국장치로 복수의 안테나가 준비되어 있는 경우에, 싱글 유저 마이모(SU-MIMO: Single User-Multi Input Multi Output) 방식 또는 멀티 유저 마이모(MU-MIMO: Multi-User MIMO) 방식 중 어느 것이 수행되는지가 나타내어진다. SU-MIMO 방식은 복수 안테나의 통신단말 1대와 복수 안테나의 기지국 장치가 통신을 수행하는 방식이며, MU-MIMO 방식은 복수의 통신단말과 동시에 기지국장치가 통신을 수행하는 방식이다.
하향링크의 MU-MIMO 방식에서는, 기지국장치의 1 이상의 안테나(예를 들면, 2 안테나 내의 제 1 안테나)로부터 어느 유저장치(UEA) 앞으로의 신호가 송신되며, 다른 1 이상의 안테나(예를 들면, 2 안테나 내의 제 2 안테나)로부터 다른 유저장치(UEB) 앞으로의 신호가 송신된다. 상향링크의 MU-MIMO 방식에서는, 어느 유저장 치(UEA)로부터의 신호와 다른 유저장치(UEB)로부터의 신호가 기지국장치의 복수의 안테나로 동시에 수신된다. 각 유저장치로부터의 신호는, 유저장치마다 할당된 레퍼런스 신호로 구별되어도 좋다. 이 목적의 레퍼런스 신호에는 카작(CAZAC) 부호계열을 이용하는 것이 바람직하다. 카작부호계열은, 동일 계열이어도 순회 쉬프트량이 다르면 서로 직교하는 성질을 가지므로, 예를 들면, 직교계열을 간이로 준비할 수 있기 때문이다.
(개별 L3 시그널링 채널)
개별 L3 시그널링 채널도, 예를 들면 1000ms 주기와 같은 저속으로 변화하는 정보를 통신단말에 통지하는 것에 사용된다. 알림채널은 셀 내의 전 통신단말에 통지되지만, 개별 L3 시그널링 채널은 특정의 통신단말 외에는 통지되지 않는다. 개별 L3 시그널링 채널에는, FDM 방식의 종별 및 퍼시스턴트 스케줄링 정보가 포함된다.
FDM 방식의 종별은, 특정된 개개의 통신단말이 로컬라이즈드 FDM 방식 또는 디스트리뷰트 FDM 방식 중 어느 것으로 다중되는지를 지시한다.
퍼시스턴트 스케줄링 정보는, 퍼시스턴트(Persistent) 스케줄링이 수행되는 경우에, 상향 또는 하향 데이터 채널의 전송포맷(데이터 변조방식 및 채널 부호화율)이나, 사용되는 리소스 블럭 등을 특정한다.
(L1/L2 제어채널)
하향 L1/L2 제어채널에는, 하향링크의 데이터 전송에 관련하는 정보뿐 아니 라, 상향링크의 데이터 전송에 관련하는 정보가 포함되어도 좋다. 또한, L1/L2 제어채널의 전송포맷을 나타내는 정보비트(파트 0)가 포함되어도 좋다.
(파트 0)
파트 0 정보(이하, 간명화를 위한 「파트 0」이라 한다)에는, L1/L2 제어채널의 전송포맷(변조방식 및 채널 부호화율, 동시할당 유저수 또는 전체의 제어비트 수)가 포함된다. 파트 0에는, 동시할당 유저수(또는 전체의 제어비트 수)가 포함된다. 또한, 파트 0 정보에는, L1/L2 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보가 포함된다.
L1/L2 제어채널에 필요한 심볼수는, 동시 다중 유저수 및 다중하는 유저의 수신품질에 의존한다. 전형적으로는 L1/L2 제어채널의 심볼수를 충분히 크게 해둔다. 심볼수를 변경하는 경우에는, 알림채널로 통지되는 L1/L2 제어채널의 전송포맷에 의해, 예를 들면 1000ms(1초) 정도의 주기로 제어할 수 있다. 그러나, 동시다중 유저수가 작으면, 제어채널로서 필요한 심볼수는 적어도 된다. 따라서, 짧은 주기로 동시 다중 유저수 및 다중하는 유저의 수신품질이 변화하는 경우에, L1/L2 제어채널용의 리소스가 꽤 많게 확보된 상태 그대로라면, 많은 낭비가 생기고마는 우려가 있다. 이와 같은 L1/L2 제어채널의 낭비를 저감하기 위해, L1/L2 제어채널 내에, 파트 0 정보(변조방식 및 채널 부호화율, 동시 할당 유저수(또는 전체의 제어비트수))를 통지하여도 좋다. L1/L2 제어채널 내에 변조방식 및 채널 부호화율을 통지함으로써, 알림채널에 의한 통지보다 짧은 주기로 변조방식 및 채널 부호화율을 변경하는 것이 가능해진다. 1 서브프레임 중에 L1/L2 제어채널이 점하는 심볼수 가, 어느 선택지의 범주로 제약되는 경우에는, 그 선택지(option) 중 어느 것이 사용되고 있는지를 특정함으로써, 전송포맷을 특정할 수 있다. 예를 들면, 후술되는 바와 같이 4패턴의 전송포맷이 준비되어 있는 경우에는, 이 파트 0 정보는 2비트로 표현되어도 좋다.
(하향 데이터 전송관련 정보)
하향 데이터 전송관련 정보에는, 페이징 인디케이터(PI)가 포함된다. 각 유저장치(100n)는 페이징 인디케이터를 복조함으로써, 자유저장치(100n)에 대한 호출이 이루어지고 있는지 아닌지를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로는, 유저장치(100n)는, 자유저장치(100n)에 할당되어 있는 그룹 번호가 페이징 인디케이터 중에 있는지 없는지를 확인하고, 그것이 발견된 경우에는 페이징 채널(PCH)을 복조한다. PI와 PCH의 위치관계는 기지(旣知)이도록 한다. 유저장치(100n)는, 페이징 채널(PCH) 중에 자유저장치(100n)의 식별정보(예를 들면, 자유저장치(100n)의 전화번호)가 있는지 없는지를 확인함으로써, 착신의 유무를 조사할 수 있다.
L1/L2 제어채널로 페이징 인디케이터(PI)를 송신하는 방식으로, L1/L2 제어채널 중에 PI용으로 전용으로 준비된 정보부분을 이용하는 방식과, 그와 같은 전용의 정보부분을 준비하지 않는 것이 고려된다.
하향 데이터 전송관련 정보에는, 하향 데이터 채널의 리소스 할당정보, 할당시간 길이 및 MIMO 정보가 포함된다.
하향 데이터 채널의 리소스 할당정보는, 하향 데이터 채널이 포함되어 있는 리소스 블럭을 특정한다. 리소스 블럭의 특정에 대해서는, 해당 기술분야에서 기지의 다양한 방식이 사용가능하다. 예를 들면, 비트맵 방식, 트리분기 번호 방식 등이 사용되어도 좋다.
할당시간 길이는, 하향 데이터 채널이 어느 정도의 기간 연속하여 전송되는지를 나타낸다. 가장 빈번하게 리소스 할당내용이 변경되는 경우는, TTI마다이지만, 오버헤드를 삭감하는 관점에서, 복수의 TTI에 걸쳐서 같은 리소스 할당내용으로 데이터 채널이 전송되어도 좋다.
MIMO 정보는, 통신에 MIMO 방식이 사용되는 경우에, 안테나 수, 스트림 수 등을 지정한다. 스트림 수는 정보계열수로 불러도 좋다. 안테나 수 및 스트림 수는 적절한 어느 수여도 좋지만, 일 예로서 4개여도 좋다.
또한, 유저식별정보가 포함되는 것은 필수는 아니지만, 예를 들면 16비트의 유저식별정보의 전부 또는 일부가 포함되어도 좋다.
하향 데이터 전송관련 정보에는, MIMO 방식이 사용되는 경우의 프리코딩 정보(precoding information), 하향 데이터 채널의 전송포맷, 하이브리드 재송제어(HARQ) 정보 및 CRC 정보가 포함된다.
MIMO 방식이 사용되는 경우의 프리코딩 정보는, 복수의 안테나의 개개로 적용되는 가중치 계수(weighting coefficients)를 특정한다. 각 안테나에 적용되는 가중치 계수(프리코딩 벡터)를 조정함으로써, 통신신호의 지향성(directivity)이 조정된다. 수신측(유저장치)은 그와 같은 지향성에 따른 채널추정(channel estimation)을 수행할 필요가 있다.
하향 데이터 채널의 전송포맷은, 데이터 변조방식과 채널 부호화율로 특정된다. 채널 부호화율 대신에, 데이터 사이즈 또는 페이로드 사이즈(payload size)가 통지되어도 좋다. 데이터 변조방식과 데이터 사이즈로부터 채널 부호화율이 일의적으로 도출가능하기 때문이다. 일 예로서 전소포맷은 8비트 정도로 표현되어도 좋다.
하이브리드 재송제어(HARQ: Hybrid Automatic Repeat ReQuest) 정보는, 하향패킷의 재송제어에 필요한 정보를 포함한다. 구체적으로는, 재송제어정보는, 프로세스 번호, 패킷 합성법을 나타내는 리던던시 버전 정보, 및 신규 패킷인지 재송패킷인지를 분별하기 위한 신구(新舊) 인디케이터(New Data Indicator)를 포함한다. 일 예로서 하이브리드 재송제어정보는 6비트 정도로 표현되어도 좋다.
CRC 정보는, 오류검출에 순회 리던던시 검사법이 사용되는 경우에, 유저 식별정보(UE-ID)가 컨볼루션된 CRC 검출비트를 나타낸다.
상향링크의 데이터 전송에 관련하는 정보는 이하와 같이 파트 1 내지 파트 4의 4종류로 분류할 수 있다.
(파트 1)
파트 1에는, 과거의 상향 데이터 채널에 대한 송달확인정보가 포함된다. 송달확인정보는, 패킷에 오류가 없는 것 혹은 있다고 하여도 허용범위 내인 것을 나타내는 긍정응답(ACK), 혹은 패킷에 허용범위를 초과하는 오류가 있는 것을 나타내는 부정응답(NACK)을 나타낸다. 송달확인정보는, 실질적으로는 1비트로 표현되어도 좋다.
(파트 2)
파트 2에는, 장래의 상향 데이터 채널에 대한 리소스 할당정보, 그 상향 데이터 채널의 전송포맷, 송신전력정보 및 CRC 정보가 포함된다.
리소스 할당정보는, 상향 데이터 채널의 송신에 사용가능한 리소스 블럭을 특정한다. 리소스 블럭의 특정에 대해서는, 해당 기술분야에서 기지의 다양한 방법이 사용가능하다. 예를 들면, 비트맵 방식, 트리분기 번호 방식 등이 사용되어도 좋다.
상향 데이터 채널의 전송포맷은, 데이터 변조방식과 채널 부호화율로 특정된다. 채널 부호화율 대신에, 데이터 사이즈 또는 페이로드 사이즈가 통지되어도 좋다. 데이터 변조방식과 데이터 사이즈로부터 채널 부호화율이 일의적으로 도출가능하기 때문이다. 일 예로서, 전송포맷은 8비트 정도로 표현되어도 좋다.
송신전력정보는, 상향링크에서 전송되는 데이터 채널이 어느 정도의 전력으로 송신되어야 하는지를 나타낸다. 본 발명의 일 형태에서는, 상향 파일럿 채널이 예를 들면 수미리초 정도의 비교적 짧은 주기(Tref)로 반복적으로 유저장치(100n)로부터 기지국장치로 송신된다. 상향 파일럿 채널의 송신전력(Pref)은, 과거에 송신된 상향 파일럿 채널의 송신전력 이상으로 또는 이하가 되도록, 기지국장치로부터 통지된 송신전력 제어정보(TPC 코맨드)에 따라서 주기(Tref) 이상으로 긴 주기(TTPC)로 갱신된다. 상향 L1/L2 제어채널은, 상향 파일럿 채널의 송신전력(Pref)으로, 기지국장치로부터 통지된 제 1 오프셋 전력(ΔL1 / L2)을 더한 전력으로 송신된 다. 상향 데이터 채널은, 상향 파일럿 채널의 송신전력(Pref)에, 기지국장치로부터 통지된 제 2 오프셋 전력(Δdata)을 더한 전력으로 송신된다. 이와 같은 데이터 채널에 관한 오프셋 전력(Δdata)은, 파트 2의 송신전력정보에 포함된다. L1/L2 제어채널용의 오프셋 전력(ΔL1 / L2)은, 후술의 파트 4의 송신전력정보에 포함된다. 또한, 파일럿 채널의 송신전력을 갱신하기 위한 TPC 코맨드도 파트 4에 포함된다.
제 1 오프셋 전력정보(ΔL1 / L2)는, 불변으로 유지되어도 좋으며, 가변으로 제어되어도 좋다. 후자의 경우에는, 알림정보(BCH)로서 또는 레이어 3 시그널링 정보로서 유저장치로 통지가 수행되어도 좋다. 제 2 오프셋 전력정보(Δdata)는, L1/L2 제어신호로 유저장치로 통지되어도 좋다. 제 1 오프셋 전력정보(ΔL1 / L2)는, 제어신호에 포함되는 정보량의 다소(多少)에 따라서 제 1 오프셋 전력도 증감하도록 결정되어도 좋다. 제 1 오프셋 전력정보(ΔL1 / L2)는, 제어신호의 수신품질의 양부에 따라서 다르도록 결정되어도 좋다. 제 2 오프셋 전력정보(Δdata)는, 데이터 신호의 수신품질의 양부에 따라서 다르도록 결정되어도 좋다. 유저장치(100n)가 재권하는 셀의 주변 셀로부터의 저전력화의 요청(오버로드 인디케이터)에 협력하여, 상향 데이터 채널이, 상향 파일럿 채널의 송신전력(Pref) 및 제 2 오프셋 전력(Δdata)의 합보다 적은 전력으로 송신되어도 좋다.
CRC 정보는, 오류검출에 순회 리던던시 검사법(cyclic redundancy check method)이 사용되는 경우에, 유저식별정보(UE-ID)가 컨볼루션된 CRC 검출비트를 나타낸다. 또한, 랜덤 액세스 채널(RACH)에 대한 응답신호(하향 L1/L2 제어채널)에는, UE-ID로서, RACH 프리엠블의 랜덤 ID가 사용되어도 좋다.
(파트 3)
파트 3에는, 상향신호에 관한 송신 타이밍 제어비트가 포함된다. 이것은, 셀내의 통신단말 간의 동기를 구하기 위한 제어비트이다. 이 정보는, 하향 데이터 채널에 리소스 블럭이 할당되어 있으면 특정 제어정보로서 통지되어도 좋으며, 불특정 제어정보(unspecific control information)로서 통지되어도 좋다.
(파트 4)
파트 4는 통신단말의 송신전력에 관한 송신전력정보를 포함하며, 이 정보는, 상향 데이터 채널의 전송용으로 리소스가 할당되지 않은 통신단말이, 예를 들면 하향링크의 CQI를 보고하기 위해 어느 정도의 전력으로 상향제어채널을 송신해야 하는지를 나타낸다. 상기 오프셋 전력(ΔL1 / L2) 및 TPC 코맨드는 이 파트 4의 정보에 포함된다.
도 7은 데이터 채널 및 제어채널의 맵핑예를 나타낸다. 하향링크 전송에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 1 서브프레임은, 예를 들면 1ms이며, 1 서브프레임 중에 14개의 OFDM 심볼(OFDM symbol)이 존재한다. 도 7에 있어서, 시간축 방향의 번호(#1, #2, #3,..., #14)는 OFDM 심볼을 식별하는 번호를 나타내고, 주파수축 방향의 번호(#1, #2, #3,..., #M-1, #M, M은 M>0의 정수)는 리소스 블럭(Resource Block)을 식별하는 번호를 나타낸다. 도시의 맵핑 예는, 하나의 주파수 블럭 및 하나의 서브프레임에 관한 것인 경우에는, 대체로 제 1 다중부(1-x)의 출력내용에 상당한다. 리소스 블럭은, 도 2의 주파수 스케줄링부(32)에 의해, 채널상태가 좋은 단말로 할당된다.
1 서브프레임의 선두의 N개의 OFDM 심볼에는, 상기 물리하향링크 제어채널이 맵핑된다. N의 값으로서는, 1, 2, 3의 3종류가 설정된다. 도 7에 있어서는, 1서브프레임의 선두의 2개의 OFDM 심볼(N=2), 즉, OFDM 심볼 #1 및 #2에 상기 물리하향링크 제어채널이 맵핑되어 있다. 그리고, 상기 물리하향링크 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼 이외의 OFDM 심볼에 있어서, 유저 데이터나 동기채널(SCH), 알림채널(BCH), 퍼시스턴트 스케줄링(Persistent Scheduling)이 적용되는 데이터 신호가 송신된다. L1/L2 제어채널 등 및 데이터 채널 등은 시간다중되고 있다.
또한, 주파수 방향에 있어서는, M개의 리소스 블럭이 정의된다. 여기서, 1리소스 블럭 당 주파수 대역은, 예를 들면 180kHz이며, 1 리소스 블럭 중에 12개의 서브캐리어가 존재한다. 또한, 리소스 블럭의 수 M은, 시스템 대역폭이 5MHz의 경우에는 25이며, 시스템 대역폭이 10MHz의 경우에는 50이며, 시스템 대역폭이 20MHz의 경우에는 100이다.
도 8에는, 도 7에 도시하는 서브프레임의 구성을 가지는 경우의, OFDM 심볼 #1 및 #2에 있어서의 서브캐리어 맵핑예를 나타낸다. 또한, 같은 도면에 있어서, 1OFDM 심볼의 서브캐리어의 수를 L(L은, L>0의 정수)로 하고, 주파수가 작은 쪽부터, 서브캐리어 #1, #2,..., #L로 번호부여를 수행하고 있다. 시스템 대역폭이 5MHz의 경우에는, L=300이며, 시스템 대역폭이 10MHz의 경우에는, L=600이며, 시스템 대역폭이 20MHz의 경우에는, L=1200이다. 같은 도면에 도시하는 바와 같이, OFDM 심볼 #1의 서브캐리어에는, 하향링크 레퍼런스 시그널(DL RS: Downlink Reference Signal)과 물리하향링크 제어채널이 맵핑된다. 또한, OFDM 심볼 #2에는, 물리하향링크 제어채널이 맵핑된다. 특히 L1/L2 제어채널 내의 파트 0 정보는, 지연시간을 짧게 할 필요가 있기 때문에, 선두 OFDM 심볼에 다중된다. 도시의 예에서는 L1/L2 제어채널 및 다른 제어채널은, 어느 간격을 두고 배열된 복수의 주파수 성분을 각각이 가지도록 주파수 다중된다. 이와 같은 다중화 방식은, 디스트리뷰트 주파수 분할 다중화(distributed FDM) 방식으로 불리어진다. 디스트리뷰트 FDM 방식은 주파수 다이버시티 효과가 얻어지는 점에서 유리하다. 주파수 성분끼리의 간격은 모두 같아도 좋으며 달라도 좋다. 어느 쪽이든, L1/L2 제어채널이 복수의 리소스 블럭 전역(실시예에서는 시스템 대역 전역)에 걸쳐서 분산하고 있는 것을 요한다. 또한, 유저 다중수의 증가에 대응하기 위해, 다른 방법으로서 CDM 방식을 적용하는 것도 가능하다. CDM 방식에서는 주파수 다이버시티 효과가 더욱 커지게 된다는 이점이 있는 한편, 직교성의 붕괴에 따른 수신품질의 열화가 생기는 결점도 있다.
예를 들면, DL RS는, OFDM 심볼 #1에 있어서, 6개의 서브캐리어로 1개의 비율로 송신된다. 도면에 있어서는, 서브캐리어 #6×d-5(단, d: 1, 2,...)로 DL RS가 맵핑되어 있다. 또한, 상기 DL RS가 맵핑되어 있는 서브캐리어 이외의 서브캐리어로 물리하향링크 제어채널이 맵핑된다. 도면에 있어서는, 상기 물리하향링크 제어 채널에 의해 송신되는 정보 내, Acknowledgement information(UL ACK/NACK)이 맵핑되는 서브캐리어의 예를 도시한다. 도에 있어서는, 서브캐리어 #3과, 서브캐리어 #L-3에 맵핑되어 있는 예를 도시하고 있다. Acknowledgement information이 맵핑되는 서브캐리어의 수는, 상향링크에 있어서 1서브프레임으로 다중되는 유저장치의 수의 최대수, 즉, 1서브프레임에 있어서 상향링크의 공유채널을 송신하는 유저장치의 수의 최대수에 의해 결정된다.
또한, 물리하향링크 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼의 수가 3의 경우의 OFDM 심볼 #3의 구성은, 도 8에 있어서의 OFDM 심볼 #2의 구성과 기본적으로 같다.
다음으로 L1/L2 제어채널 내의 파트 0 정보의 구체적인 포맷을 설명한다.
도 9는 L1/L2 제어채널의 포맷 예를 나타낸다. 도시의 예에서는, L1/L2 제어채널의 포맷으로서 4패턴이 준비되며, L1/L2 제어채널의 심볼수(또는 동시할당 유저수)는 패턴마다 다르다. 4패턴 내의 어느 것이 사용되고 있는지는, 파트 0 정보로 통지된다. 상술한 바와 같이, 파트 0 정보는, L1/L2 제어채널에 이용하는 무선 리소스량을 나타낸다.
파트 0 정보는, 셀단의 유저에서도 정확하게 수신된 필요가 있기 때문에, 오버헤드가 커질 가능성이 있다. 그러나, 필요한 무선 리소스량은, 셀 반경 등에 크게 의존한다. 따라서, 파트 0 정보에서 사용하는 부호화율, 반복수를 알림채널로 통지할 수 있도록 한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 오버헤드를 저감할 수 있다. L1/L2 제어채널에 관하여, 유저장치(100n)가 알림채널로 통지된 변조방식 및 부호화 율(MCS: Modulation and Coding Scheme)을 이용하는 경우, 동시할당 유저수에 따라서 L1/L2 제어채널에 필요한 심볼수는 MCS 레벨에 따라서 다르다. 이것을 식별하기 위해, L1/L2 제어채널의 파트 0 정보로서, 제어비트(도 9에서는 2비트)가 제공되어 있다. 예를 들면 00의 제어비트를 파트 0의 정보로서 통지하는 것에 의해, 유저장치(100n)에서 이 제어비트를 복호하고 L1/L2 제어채널의 심볼수가 100인 것을 알 수 있다. 또한, 도 9의 선두의 2비트가 파트 0 정보에 상당한다. 또한, 도 9에서는 알림채널로 MCS가 통지되고 있지만, L3 시그널링 채널로 MCS가 통지되어도 좋다.
또한, 예를 들면, 도 10에 도시하는 바와 같이, L1/L2 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼을 지정하는 파트 0 정보로서, 2비트로 표현되는 4종류의 제어정보에 대하여, 각각 0.5, 1, 1.5, 2 OFDM 심볼을 할당한다. 또한, 2비트로 표현되는 4종류의 제어정보에 대하여, 각각 1, 2, 2.5, 3 OFDM 심볼을 할당한다. 이 대응은 일 예이며, 적절히 변경가능하다. 도 10에서는, 0.5-2 OFDM 심볼을 할당하는 경우로서 패턴 A, 1-3 OFDM 심볼을 할당하는 경우로서 패턴 B가 도시된다.
패턴 A, 패턴 B중 어느 것이 사용되는지는, 예를 들면 알림정보로 통지된다. 이 경우, 알림정보 생성부(35)는, L1/L2 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼을 지정하는 제어정보에 대응하는 L1/L2 제어채널의 무선 리소스량을 나타내는 정보를 포함하는 알림정보를 생성한다. L1/L2 제어채널을 이용하는 무선 리소스량에 대해서도, 셀 반경 등에 의존한다. 따라서, 파트 0 정보의 비트 구성도 통지할 수 있도록 하는 것에 의해, 오버헤드를 저감할 수 있다.
다음으로, 파트 0 정보의 송신방법에 대해서, 도 11을 참조하여 설명한다.
파트 0 정보에는, L1/L2 제어채널의 무선 리소스량을 나타내는 정보가 포함되기 때문에, 가능한 한 신속하게 송신할 필요가 있다. 따라서, 최초의 OFDM 심볼에 맵핑한다. 도 11에는, 도 7에 도시한 서브프레임 구성에 있어서, 최초의 OFDM 심볼을 나타낸다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 최초의 OFDM 심볼에는, 레퍼런스 시그널이 6 서브캐리어마다 맵핑된다. 파트 0 정보는, 레퍼런스 시그널이 맵핑되는 개소 이외의 서브프레임(리소스 엘리먼트)에 맵핑된다. 1 리소스 엘리먼트는 1OFDM 심볼과 1서브프레임으로 정의된다. 예를 들면, 파트 0 정보는, 소정의 서브캐리어 마다, 예를 들면 12서브캐리어마다 반복 맵핑된다. 또한, 프레임마다 레퍼런스 시그널의 맵핑위치를 변경하는 주파수 홉핑도 수행된다. 따라서, 파트 0 정보와 레퍼런스 시그널과의 충돌을 저감하는 관점에서는, 파트 0 정보는, 이전 프레임에 있어서의 레퍼런스 시그널의 맵핑위치로부터의 쉬프트량과 같은 만큼 쉬프트하여, 맵핑되는 것이 바람직하다. 또한, 파트 0 정보는, 레퍼런스 시그널과 충돌한 경우에만 쉬프트하도록 하여도 좋다.
또한, 파트 0 정보에 공간 주파수 블럭 부호화(SFBC: space-frequency block coding)가 적용되며, 2안테나로 송신되는 경우에는, 도 11에 도시하는 바와 같이 연속하는 2서브캐리어가 파트 0 정보에 할당된다. 복소 심볼 2개(C1, C2: 4비트에 상당)를 단위로 2개의 안테나용으로 다른 부호화가 수행된다. 도 11에 있어서, *는 복소 공역(complex conjugate)하는 조작을 나타낸다.
도 12는 3섹터 구성의 경우에서의 L1/L2 제어채널 내의 정보비트(파트 0 정 보)의 맵핑을 나타내는 예이다. 3섹터 구성의 경우에는, L1/L2 제어채널의 전송포맷을 나타내는 정보비트(파트 0 정보)를 송신하기 위해 3종류의 패턴을 준비해두고, 각각의 패턴이 주파수 영역에서 겹치지 않도록 각 섹터에 할당하여도 좋다. 인접 섹터(또는 셀)에서의 송신 패턴이 서로 다르도록 패턴을 선택함으로써, 간섭 코디네이션(interference coordination)의 효과를 얻는 것이 가능해진다.
도 13은 다양한 다중법의 예를 나타낸다. 상기의 예에서는 L1/L2 제어채널은 디스트리뷰트 FDM 방식으로 다중되고 있지만, 부호분할다중(CDM) 방식과 같은 적절한 다양한 다중법이 사용되어도 좋다. 도 13의 (1)은 디스트리뷰트 FDM 방식으로 다중이 수행되는 상태를 나타낸다. 이산적인 복수의 주파수 성분을 특정하는 번호 1, 2, 3, 4를 이용함으로써, 각 유저의 신호를 적절히 직교할 수 있다. 단, 이 예와 같이 규칙적이지 않아도 좋다. 또한, 인접하는 셀 간에 다른 규칙을 이용함으로써, 송신전력제어를 수행할 때의 간섭량을 랜덤화할 수 있다. 도 13 (2)는 부호분할다중(CDM) 방식으로 다중이 수행되는 상태를 나타낸다. 코드 1, 2, 3, 4를 이용함으로써, 각 유저의 신호를 적절히 직교할 수 있다. 이 방식은 타셀 간섭을 효과적으로 저감하는 관점에서 바람직하다.
한편, 파트 0 정보의 전송방법에 관하며, 파트 0 정보에 적용되는 MCS(변조방식 채널 부호화율의 조합) 및 송신전력의 쌍방이 일정하게 유지되어도 좋으며, MCS는 일정하게 유지되지만 송신전력은 가변으로 제어되어도 좋다. 또한, 셀에 재권하는 모든 유저에 대하여 파트 0 정보가 공통으로 유지되어도 좋으며, 유저에 의해 L1/L2 제어채널의 전송포맷이 달라도 좋다. 예를 들면, 기지국장치 근방의 유저 에 대해서는 파트 0 정보의 내용을 다양하게 적절히 변경함으로써 전송포맷이 최적화되지만, 셀단의 유저에 대해서는 그와 같이 전송포맷이 변경되지 않아도 좋다(일정하게 유지되어도 좋다). 단, 개개의 유저가 셀단의 그룹에 속하는지 아닌지를 나타내는 정보가, 예를 들면 하향 L1/L2 제어채널로 유저로 통지될 필요가 있다. 셀 단의 그룹에 속하고 있지 않으면, 적절히(극단적으로는 TTI마다) 변경되는 전송포맷으로 파트 0 정보가 통지되며, 셀단의 그룹에 속하고 있으면 일정의 전송포맷으로 제어정보가 통지된다.
도 14는, 복수의 유저를 다중하는 경우의 L1/L2 제어채널의 다중예를 나타낸다. L1/L2 제어채널은 각 서브프레임에 있어서 3OFDM 심볼 이내로 맵핑된다.
예를 들면, L1/L2 제어채널에 할당된 서브캐리어는, 복수의 제어 리소스 블럭(Control Resource block)을 구성한다. 예를 들면, 1 제어 리소스 블럭은, X 서브캐리어(X는, X>0의 정수)에 의해 구성된다. 이 값 X는, 시스템 대역 등에 의해, 최적의 값이 준비된다. 복수의 제어 리소스 블럭은 FDM, 혹은 CDM과 FDM의 하이브리드를 이용한다. 복수의 OFDM 심볼이 L1/L2 제어채널에 이용되는 경우, 각 제어 리소스 블럭은 모든 OFDM 심볼에 맵핑된다. 이 제어 리소스 블럭수는, 알림채널로 통지된다.
L1/L2 제어채널은 QPSK, 혹은 16QAM에 의해 데이터 변조된다. 복수의 부호화율이 이용되는 경우(R1, R2,..., Rn), Rn은 R1/n으로 한다. 상향링크 스케줄링 정보와 하향링크 스케줄링 정보가 다른 비트수인 경우에도, 레이트 매칭(Rate matching)에 의해 동일 사이즈의 제어 리소스 블럭이 사용된다.
예를 들면, 셀간에 제어 리소스 블럭에 포함되는 심볼의 맵핑의 개시위치의 쉬프트량을 다르도록 하는 것에 의해, 셀(섹터) 간의 간섭의 랜덤화를 실현할 수 있다. 일 예에 대해서, 도 15를 참조하여 설명한다. 셀 A에서는, 각 유저의 제어 리소스 블럭에 포함되는 1 및 2번째의 심볼이, 유저 #1(UE #1)로부터 순서대로 맵핑된다. 다음으로, 각 유저의 제어 리소스 블럭에 포함되는 3 및 4번째의 심볼이, 2유저분 쉬프트하여 유저 #3(UE #3)으로부터 순서대로 맵핑된다. 다음으로, 각 유저의 제어 리소스 블럭에 포함되는 5 및 6번째의 심볼이, 2유저분 더 쉬프트하여 유저 #5(UE #5)로부터 순서대로 맵핑된다. 이들을 순서대로 예를 들면, 제 1 OFDM 심볼의 서브캐리어 번호가 낮은 순번부터 할당을 수행한다. 한편, 셀 B에서는, 각 유저의 제어 리소스 블럭에 포함되는 1 및 2번째의 심볼이, 유저 #1(UE #1)로부터 순서대로 맵핑된다. 다음으로, 각 유저의 제어 리소스 블럭에 포함되는 3 및 4번째의 심볼이, 1유저분 쉬프트하여 유저 #2(UE #2)로부터 순서대로 맵핑된다. 다음으로, 각 유저의 제어 리소스 블럭에 포함되는 5 및 6번째 심볼이, 1 유저분 더 쉬프트하여 유저 #3(UE #3)으로부터 순서대로 맵핑된다.
또한, 예를 들면, 도 16에 도시하는 바와 같이, 셀 간에 제어 리소스 블럭에 포함되는 심볼의 맵핑의 개시위치의 쉬프트량을 다르도록 하고, 또한 주변셀에 있어서 사용되지 않은 서브캐리어를 사용하는 것에 의해 간섭의 코디네이션화를 도모하도록 하여도 좋다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 유저장치(100n)의 부분 블럭도를 나타낸다. 도 17에는 캐리어 주파수 동조부(81), 필터링부(82), 사이클릭 프리픽스(CP) 제거부(83), 고속 푸리에 변환부(FFT)(84), CQI 측정부(85), 알림채널(또는 페이징 채널) 복호부(86), L1/L2 제어채널(파트 0) 복호부(87), L1/L2 제어채널 복호부(88) 및 데이터 채널 복호부(89)가 도시되어 있다.
캐리어 주파수 동조부(carrier frequency tuning unit)(81)는 단말에 할당되어 있는 주파수 블럭의 신호를 수신할 수 있도록 수신대역의 중심 주파수를 적절하게 조정한다.
필터링부(82)는 수신신호를 필터링한다.
사이클릭 프리픽스 제거부(83)는 수신신호로부터 가드 인터벌을 제거하고, 수신 심볼로부터 유효 심볼부분(effective symbol part)을 추출한다.
고속 푸리에 변환부(FFT)(84)는 유효 심볼에 포함되는 정보를 고속 푸리에 변환하고, OFDM 방식의 복조를 수행한다.
CQI 측정부(85)는 수신신호에 포함되어 있는 파일럿 채널의 수신전력 레벨을 측정하고, 측정결과를 채널상태정보(CQI)로서 기지국장치로 피드백한다. CQI는 주파수 블럭 내의 모든 리소스 블럭마다 수행되며, 그들이 모두 기지국장치로 보고된다.
알림채널(또는 페이징 채널) 복호부(86)는 알림채널을 복호한다. 페이징 채널이 포함되어 있는 경우에는 그것도 복호한다.
L1/L2 제어채널(파트 0) 복호부(87)는 L1/L2 제어채널 내의 파트 0의 정보를 복호한다. 이 파트 0에 의해, L1/L2 제어채널에 사용되는 무선 리소스량 및 L1/L2 제어채널의 전송포맷을 인식하는 것이 가능해진다.
L1/L2 제어채널 복호부(88)는 수신신호에 포함되어 있는 L1/L2 제어채널을 복호하고, 스케줄링 정보를 추출한다. 스케줄링 정보에는, 그 단말 앞으로의 공유 데이터 채널에 리소스 블럭이 할당되어 있는지 아닌지를 나타내는 정보, 할당되어 있는 경우에는 리소스 블럭 번호를 나타내는 정보 등이 포함된다. 또한, L1/L2 제어채널에는, 공유 데이터 채널에 관한 데이터 변조, 채널 부호화율 및 HARQ의 정보가 포함된다.
데이터 채널 복호부(89)는, L1/L2 제어채널로부터 추출한 정보에 기초하여, 수신신호에 포함되어 있는 공유 데이터 채널을 복호한다. 복호결과에 따라서 긍정응답(ACK) 또는 부정응답(NACK)이 기지국장치로 보고되어도 좋다.
도 18은 도 17과 동일하게, 유저장치(100n)의 부분 블럭도를 나타내지만, 개개의 제어정보를 구체적으로 명시하고 있는 점에서 도 17과 다르게 보인다. 도 17 및 도 18에서 같은 참조부호는 같은 요소를 나타낸다. 도면 중, 「리소스 블럭 내 디맵핑」은 특정의 유저장치(100n)에 할당된 1 이상의 리소스 블럭에 한정하여 맵핑된 정보를 추출하는 것을 나타낸다. 「리소스 블럭외 디맵핑」은 다수의 리소스 블럭을 포함하는 주파수 블럭 전역에 걸쳐서 맵핑된 정보를 추출하는 것을 나타낸다.
설명의 편의상, 본 발명을 몇 개의 실시예로 나누어서 설명하였지만, 각 실시예의 구분은 본 발명에 본질적인 것이 아니며, 2 이상의 실시예가 필요에 따라서 사용되어도 좋다. 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치예를 이용하여 설명하였 지만, 특별한 이유가 없는 한, 이들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어느 값이 사용되어도 좋다.
이상, 본 발명은 특정의 실시예를 참조하면서 설명되었지만, 각 실시예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 당업자는 다양한 변형예, 수정예, 대체예, 치환예 등이 이해할 것이다. 설명의 편의상, 본 발명의 실시예에 따른 장치는 기능적인 블럭도를 이용하여 설명되었지만, 그와 같은 장치는 하드웨어로, 소프트 웨어로 또는 그들의 조합으로 실현되어도 좋다. 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않고, 다양한 변형예, 수정예, 대체예, 치환예 등이 포함된다.
본 국제출원은, 2007년 5월 1일에 출원한 일본국 특허출원 2007-121304호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로, 2007-121304호의 전 내용을 본 국제출원에 수용한다.

Claims (7)

  1. 하향링크에 OFDM 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 사용되는 기지국장치로서:
    유저장치에 대한 무선 리소스의 할당을 서브프레임마다 수행하는 스케줄러;
    상기 스케줄러에 의한 스케줄링의 결과를 유저장치로 통지하는 제어채널을 생성하는 제어채널 생성수단;
    상기 제어채널과 데이터 채널을 맵핑하는 맵핑수단; 을 구비하며,
    상기 제어정보에는, 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보가 포함되며,
    상기 맵핑수단은, 상기 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보를 최초의 OFDM 심볼에 다중하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어채널의 무선 리소스량을 나타내는 정보는, 레퍼런스 시그널이 맵핑되는 서브캐리어 이외의 서브캐리어로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    공간주파수 블럭 부호화에 의해, 2안테나 송신이 수행되며,
    상기 제어채널의 무선 리소스량을 나타내는 정보는, 연속하는 2서브캐리어로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각 유저의 제어정보는, 제어채널이 맵핑되는 3OFDM 심볼 이내의 각 OFDM 심볼로 맵핑되며,
    상기 맵핑수단은, 각 OFDM 심볼에 있어서, 각 유저의 제어정보를 쉬프트하여 맵핑하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 쉬프트량은, 셀마다 다른 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    각 유저의 제어정보는, 제어채널이 맵핑되는 3OFDM 심볼 이내의 각 OFDM 심볼로 맵핑되며,
    상기 맵핑수단은, 각 OFDM 심볼에 있어서, 주변 셀에서 사용되지 않는 서브캐리어로 각 유저의 제어정보를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  7. 하향링크에 OFDM 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 사용되는 기지국장치에 있어서의 통신제어방법으로서:
    유저장치에 대한 무선 리소스의 할당을 서브프레임마다 수행하는 스케줄링 단계;
    상기 스케줄링 단계에 의한 스케줄링의 결과를 유저장치로 통지하는 제어채널을 생성하는 제어채널 생성단계;
    상기 L1/L2 제어채널과 데이터 채널을 맵핑하는 맵핑단계;를 포함하며,
    상기 맵핑단계에서는, 제어정보에 포함되는 제어채널에 사용되는 무선 리소스량을 나타내는 정보를 최초의 OFDM 심볼에 다중하는 것을 특징으로 하는 통신제어방법.
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