(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、及び周期的レンジングに分類され、前記送信側が受信側に前記レンジングそれぞれに使用されるレンジングコード及びそのバックオフ値を送信する方法において、
前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数、前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコードの数、及び前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数を決定する過程と、
前記周期的レンジングコードの数に基づいて周期的レンジングコードに対するバックオフ値を決定する過程と、
前記初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、周期的レンジングコード、および前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記初期レンジングコードの数、帯域要求レンジングコードの数、及び周期的レンジングコードの数はセルの混雑度に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記初期レンジングコードと帯域要求レンジングコードの数に基づいて前記初期レンジングコード及び帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値を決定する過程と、
前記初期レンジングコード及び帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、及び周期的レンジングに分類され、前記送信側が受信側に前記レンジングそれぞれに使用されるレンジングコード及びそれらのバックオフ値を送信する方法において、
現在セルの混雑度を測定し、前記測定した混雑度が予め設定した混雑度以上の場合、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数が前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコード或いは前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数未満となるように決定し、前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を設定する過程と、
前記初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、周期的レンジングコード、および前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記測定した混雑度が前記予め設定した混雑度未満の場合、前記初期レンジングコードの数が前記帯域要求レンジングコード或いは周期的レンジングコードの数を超過するように決定する過程をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値は前記周期的レンジングコードの数にしたがって可変されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を決定した後、前記初期レンジングコードと帯域要求レンジングコードそれぞれに対するバックオフ値を設定する過程と、
前記初期レンジングコードと帯域要求レンジングコードそれぞれに対するバックオフ値を前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値と共に前記受信側に送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項８】
前記初期レンジングコードに対するバックオフ値と帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値は、前記初期レンジングコードの数と前記帯域要求レンジングコードの数にしたがって可変されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、及び周期的レンジングに分類され、前記レンジングに使用されるコードの総数が予め決定されたセルで前記レンジングそれぞれに使用されるコード数を可変してレンジングする方法において、
前記送信側は、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数、前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコードの数、及び前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数を決定し、前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記周期的レンジングコードの数に基づいて決定する過程と、
前記初期レンジングコード、前記帯域要求レンジングコード、前記周期的レンジングコード、及び前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、
前記受信側は、初期レンジングコード、前記帯域要求レンジングコード、前記周期的レンジングコード、及び前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を受信した後、現在行おうとするレンジングに相応するレンジングコードを選択し該当レンジングを行う過程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記初期レンジングコードの数、帯域要求レンジングコードの数、及び周期的レンジングコードの数は前記セルの混雑度に基づいて決定されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記初期レンジングコードと帯域要求レンジングコードの数に基づいて前記初期レンジングコード及び帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値を決定する過程と、
前記レンジングコード及び帯域要求レンジングコードそれぞれに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記受信側は、現在行おうとするレンジングが前記周期的レンジングの場合、前記周期的レンジングを行った後前記周期的レンジングに衝突が発生したことを感知すると、前記周期的コードに対するバックオフ値に相応する所定時間が経過した後に前記周期的レンジングを再び行う過程をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記受信側は、現在行おうとするレンジングが初期レンジングの場合、前記初期レンジングを行った後前記初期レンジングに衝突が発生したことを感知すると、前記初期レンジングコードに対するバックオフ値に相応する所定時間が経過した後に前記初期レンジングを再び行う過程をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記受信側は、現在行おうとするレンジングが帯域要求レンジングの場合、前記帯域要求レンジングを行った後前記帯域要求レンジングに衝突が発生したことを感知すると、前記帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値に相応する所定時間が経過した後に前記帯域要求レンジングを再び行う過程をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、および周期的レンジングに分類され、前記レンジングに使用されるコードの総数が予め決定されたセルで前記レンジングそれぞれに使用されるコード数を可変してレンジングする方法において、
前記送信側は、前記セルの混雑度を測定し、前記測定した混雑度が予め設定した混雑度以上の場合、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数が前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコード或いは前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数未満となるように決定し、前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を設定する過程と、
前記初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、周期的レンジングコード、および前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、
前記受信側は、初期レンジングコード、前記帯域要求レンジングコード、前記周期的レンジングコード、及び前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を受信した後、現在行おうとするレンジングに相応するレンジングコードを選択し該当レンジングを行う過程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記送信側は、測定した混雑度が前記予め設定した混雑度未満の場合、前記初期レンジングコードの数が前記帯域要求レンジングコード或いは周期的レンジングコードの数を超えるように決定する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値は前記周期的レンジングコードの数にしたがって可変されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記送信側は、周期的レンジングコードに対するバックオフ値を決定した後、前記初期レンジングコードと帯域要求レンジングコードそれぞれに対するバックオフ値を設定する過程と、
前記送信側は、初期レンジングコードと帯域要求レンジングコードそれぞれに対するバックオフ値を前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値と共に前記受信側に送信する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記初期レンジングコードに対するバックオフ値と帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値は前記初期レンジングコードの数と前記帯域要求レンジングコードの数にしたがって可変されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記受信側は、現在行おうとするレンジングが前記周期的レンジングの場合、前記周期的レンジングを行った後前記周期的レンジングに衝突が発生したことを感知すると、前記周期的コードに対するバックオフ値に相応する所定時間が経過した後に前記周期的レンジングを再び行う過程をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
前記受信側は、現在行おうとするレンジングが初期レンジングの場合、前記初期レンジングを行った後前記初期レンジングに衝突が発生したことを感知すると、前記初期レンジングコードに対するバックオフ値に相応する所定時間が経過した後に前記初期レンジングを再び行う過程をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記受信側は、現在行おうとするレンジングが帯域要求レンジングの場合、前記帯域要求レンジングを行った後前記帯域要求レンジングに衝突が発生したことを感知すると、前記帯域要求レンジングコードに対するバックオフ値に相応する所定時間が経過した後に前記帯域要求レンジングを再び行う過程をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広域無線接続(Broadband Wireless Access；以下、“ＢＷＡ”と称する)システムのレンジング方法に関し、特に、直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する)方式を用いる移動通信システムのレンジング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、 前記ＯＦＤＭＡ方式は時間分割接続(Time Division Access；以下、“ＴＤＡ”と称する)と周波数分割接続(Frequency Division Access；以下、“ＦＤＭ”と称する)技術とを組み合わせる２次元接続方法として定義できる。したがって、前記ＯＦＤＭＡ方式を用いてデータを伝送するにあたり、それぞれのＯＦＤＭＡシンボルは副搬送波(sub-carrier)に分けられて載せられ、所定のサブチャネルを通じて伝送される。一方、前記のＯＦＤＭＡ方式を使用する通信システムでは送信側、つまり基地局(Node  Ｂ)と受信側、つまり端末(ＵＥ：User Equipment)との間に正確な時間オフセット(offset)を合わせ、電力を調整するレンジング(Ranging)過程が周期的に要求される。
【０００３】
前記レジングは、それらの目的によって、初期レンジング(Initial Ranging)、帯域要求レンジング(Bandwidth Request Ranging)、およびメンテナンスレンジング(Maintenance Ranging)の３種類に区分されることができる。
ここで、後述するが、前記メンテナンスレンジングに使われるレンジングコード(ranging code)が、前記端末が基地局に周期的に伝送する周期的コード(periodic code)を使用することから、前記メンテナンスレジングは周期的レンジング(Periodic Ranging)とも呼ばれる。
【０００４】
前記三つのレンジングの目的はＩＥＥＥ(International Electro technical Commission)８０２．１６で定義している方式である。
前記レンジング過程は、レンジングサブチャネルとレンジングコードを必要とし、端末は前記三つの目的に応じて使用するレンジングコードをそれぞれ割り当てることができる。しかし、ＩＥＥＥ ８０２．１６で定義している標準文書では、端末に相異なる用途を有するレンジングに対してどのようにレンジングコードを割り当てるかに対する方法及びメッセージを別途に定義していない。
【０００５】
一方、前記ＩＥＥＥ ８０２．１６では、基地局が端末に逆方向リンク(uplink)のアクセス(access)時に参照しなければならない情報を表すためにＵＬ＿ＭＡＰ(Uplink Map)メッセージを伝送するように定義している。すなわち、前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージは、逆方向リンクにおいて端末のスケジューリング(scheduling)周期及び物理チャンネル(physical channel)の構造などの情報を端末に知らせる機能を行う。前記端末は前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを受信し、前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている情報に基づいてレンジング関連過程を行う。また、前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージは基地局の放送(broadcast)データを通じてセル(cell)内の全ての端末に伝送される。
前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージの構造は、下記<表１>の通りとなる。
【０００６】
【表１】
0003730231.tif 000002
【０００７】
前記表１に表したＵＬ＿ＭＡＰメッセージの情報エレメント(Information Element；以下、“ＩＥ”と称する)領域であるUL_MAP_Information_Element領域には、Connection ＩＤ、ＵＩＵＣ(Up-link Interval Usage Code)及びオフセットを表す領域が含まれる。前記Connection ＩＤ領域は、伝送方式などを表す情報が記録される。ここで、前記伝送方式は、１対１通信(Unicast)、放送(Broadcast)、及びグループ間通信(Multicast)などの方式に区分できる。前記ＵＩＵＣ領域は、前記オフセット領域に記録されるオフセットの用途を表す情報が記録される。例えば、前記ＵＩＵＣ領域に２が記録されると、初期レンジングに使われる開始オフセット(Starting offset)が前記オフセット領域に記録されることを意味する。また、前記ＵＩＵＣ領域に３が記録されると、帯域要求レンジングまたはメンテナンスレンジングに使われる開始オフセットが前記オフセット領域に記録されることを意味する。前記オフセット領域は、前記ＵＩＵＣ領域に記録された情報に対応して初期レンジングまたはメンテナンスレンジングに使われる開始オフセット値が記録される。
【０００８】
前記表１に表すように、従来のＵＬ＿ＭＡＰメッセージの構造は、前述した目的それぞれに応じて三つのレンジングを区分してはいるが、前述した三つのレンジングに対して独立した動作が行えるようにレンジングコードを割り当てることはできない。要するに、 たとえＰＮ(Pseudorandom Noise)コードを分割してレンジングモードを生成し、それぞれ三つの用途に使用し得るようにレンジングコードが生成できても、端末はこれらの情報、つまり、レンジングモードおよびレンジングコードが確認できない。したがって、三つの相異なる目的を有するレンジングを独立的に行うためのレンジングコードの割当が要求される。
【０００９】
通常、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいても、異なる変調方式及び接続方式を用いる移動通信システムチャンネル環境と同様に、近距離(near)状況および非可視(non-line-of-sight)状況のいずれも発生可能であり、信号減衰と多重経路に影響を与える森(wood)による部分的な信号遮断が含まれる。これにより、端末で使用するレンジング種類に関わらず初期伝送時に衝突が生じた後、再アクセス時に同じバックオフ(back off)のためのランダムシード(Random Seed)を使用する。したがって、従来の基地局は、端末が前記バックオフ値を識別できるように前記バックオフ値を表す情報を含むＵＣＤ(Uplink Channel Descriptor)メッセージを前記端末に伝送するが、前記ＵＣＤメッセージの構造は、下記表２の通りとなる。
【００１０】
【表２】
0003730231.tif 000003
【００１１】
前記表２に表すように、基地局は、端末がアクセス失敗のさい使用できる、つまり、再アクセス時に使用できるバックオフ値を表す情報を含めているＵＣＤメッセージを端末機に伝送する。すなわち、前記バックオフ値は、前記端末がアクセス失敗のさい再アクセス時まで待機しなければならない一種の待機時間値を表し、したがって、前記基地局はレンジング動作の失敗のさい次のレンジングのために待機しなければならない時間情報であるバックオフ値を端末に伝送するものである。例えば、表２のように“Ranging Backoff Start”と“Ranging Backoff End”による値が１０と決定されたとすれば、前記端末は、台形型バイナリ・エクスポーネンシャル・バックオフ(truncated binary exponential backoff)アルゴリズムに基づいて２１０回(１０２４)のアクセスを行い得る機会をパスした後に次のレンジングを行わねばならないわけである。すなわち、前記端末はＵＬ＿ＭＡＰメッセージを受信し、レンジングのためにアクセスできる時点が１０２５番目であるので、１０２５番目のアクセス時点でレンジングのための動作が行えることになる。しかし、前述のように三つのレンジング動作のためのレンジングコードが異なって割り当てられることができ、セルの状態に基づいてそれぞれ動的に割り当てられることができるので、ＵＣＤメッセージを通して伝送されるバックオフ値も使用されるレンジングコードの目的に応じてそれぞれ割り当てなければならない。
【００１２】
要するに、前述のように現在ＯＦＤＭＡ方式を用いる通信システムでは、レンジングがその目的によってそれぞれ３種類に区分され、前記３種類のレンジングに相異なるレンジングコードが割り当てられ得るにもかかわらず、端末は前記レンジング種類に対する情報が識別できないので独立したレンジングを行うことができない。また、前記レンジング種類に対する情報を識別できないのでセル状態と端末のアクセス特性に応じて動的な適用が不可能であり、これは、端末のレンジングのためのアクセス回数を増加させてアクセス遅延時間を増加させ、全体的なシステム性能を減少させる問題を招く。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ方式を用いる通信システムにおいて、端末が使用するレンジング目的に応じて相異なるレンジングコードを動的に割り当てる方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭＡ方式を用いる通信システムにおいて、レンジングアクセスに必要な時間を最小化するレンジングコード割当方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＯＦＤＭＡ方式を用いる通信システムにおいて、セル状態に応じて端末が使用するレンジングコードのバックオフ値を動的に割り当てる方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＯＦＤＭＡ方式を用いる通信システムにおいて、レンジングコードの種類に基づいて相異なるバックオフ値を動的に割り当てる方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、及び周期的レンジングに分類され、前記送信側が受信側に前記レンジングそれぞれに使用されるレンジングコード及びそのバックオフ値を送信する方法において、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数、前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコードの数、及び前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数を決定する過程と、前記周期的レンジングコードの数に基づいて周期的レンジングコードに対するバックオフ値を決定する過程と、前記初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、周期的レンジングコード、および前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、及び周期的レンジングに分類され、前記送信側が受信側に前記レンジングそれぞれに使用されるレンジングコード及びそれらのバックオフ値を送信する方法において、現在セルの混雑度を測定し、前記測定した混雑度が予め設定した混雑度以上の場合、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数が前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコード或いは前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数未満となるように決定し、前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を設定する過程と、前記初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、周期的レンジングコード、および前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明のさらに他の態様によれば、送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、及び周期的レンジングに分類され、前記レンジングに使用されるコードの総数が予め決定されたセルで前記レンジングそれぞれに使用されるコード数を可変してレンジングする方法において、前記送信側は、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数、前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコードの数、及び前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数を決定し、前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記周期的レンジングコードの数に基づいて決定する過程と、前記初期レンジングコード、前記帯域要求レンジングコード、前記周期的レンジングコード、及び前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、前記受信側は、初期レンジングコード、前記帯域要求レンジングコード、前記周期的レンジングコード、及び前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を受信した後、現在行おうとするレンジングに相応するレンジングコードを選択し該当レンジングを行う過程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明のさらに他の態様によれば、送信側と受信側間のレンジングが初期レンジング、帯域要求レンジング、および周期的レンジングに分類され、前記レンジングに使用されるコードの総数が予め決定されたセルで前記レンジングそれぞれに使用されるコード数を可変してレンジングする方法において、前記送信側は、前記セルの混雑度を測定し、前記測定した混雑度が予め設定した混雑度以上の場合、前記初期レンジングのための初期レンジングコードの数が前記帯域要求レンジングのための帯域要求レンジングコード或いは前記周期的レンジングのための周期的レンジングコードの数未満となるように決定し、前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を設定する過程と、前記初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、周期的レンジングコード、および前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を前記受信側に送信する過程と、前記受信側は、初期レンジングコード、前記帯域要求レンジングコード、前記周期的レンジングコード、及び前記周期的レンジングコードに対するバックオフ値を受信した後、現在行おうとするレンジングに相応するレンジングコードを選択し該当レンジングを行う過程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。画面中、同一の構成要素には可能な限り同一符号および番号を共通使用する。尚、下記の説明では、本発明の要旨をあいまいにしないため、周知技術については適宜説明を省略するものとする。
図１は、本発明の実施例による直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する)方式を用いる通信システムにおいてレンジングコードを割り当てる過程を概略的に示す図である。
図１を参照すれば、レンジングコード(ranging code)は、まず、所定長さ、例えば、２１５−１ビット(bits)長を持つＰＮ(Pseudorandom Noise)コードを所定単位にセグメンテーション(segmentation)して生成される。一般に、それぞれ５３ビット長を持つ二つのレンジングサブチャネル(sub-channel)が一つのレンジングチャンネルを構成し、１０６ビットで構成されたレンジングチャンネルを通じてＰＮコードをセグメンテーションしレンジングコードを構成する。このように構成されたレンジングコードは最大４８個(RC#1〜RC#48)まで端末(ＵＥ：User Equipment)に割り当てられることができ、デフォルト(default)値として端末あたり少なくとも２個のレンジングコードが、三つの目的のレンジング、すなわち初期レンジング(Initial Ranging)、帯域要求レンジング(Bandwidth Request Ranging)、及びメンテナンスレンジング(Maintenance Ranging)(＝周期的レンジング：Periodic Ranging)方式に適用される。ここで、前記レンジング種類及びその機能は、前記従来の技術で説明した通りであり、特に、前記メンテナンスレンジングに使われるレンジングコード(ranging code)は前記端末が基地局(Node Ｂ)に周期的に伝送する周期的コード(periodic code)を使用することから、前記メンテナンスレジングは周期的レンジング(Periodic Ranging)とも呼ばれる。したがって、前記三つの目的のレンジングに応じてそれぞれ相異なるレンジングコードが割り当てられる。つまり、前記図１に示すように、Ｎ個のレンジングコードが初期レンジングのために割り当てられ(N RC(Ranging Code)s for initial ranging)、Ｍ個のレンジングコードがメンテナンスレンジングのために割り当てられ(M RCs for maintenance ranging)、Ｌ個のレンジングコードが帯域要求レンジングに割り当てられる(L RCs for BW-request ranging)。前記メンテナンスのためのレンジングコードは、周期的に端末から基地局へ伝送するコードであることから周期的コード(periodic code)とも呼ばれる。
【００１９】
現在提案されているＩＥＥＥ ８０２．１６標準文書では、端末に最大に割り当てられるようなレンジングコードの数とデフォルト値を定義しているだけで、前記レンジングコードを割り当てるための具体的な方案は提示していない。したがって、端末はどの範囲のレンジングコードを利用すべきか識別することが不可能なため、レンジングコードの伝送時における衝突及びその他のレンジング関連手順において適応的な動作が不可能である。このような問題点を解決するために、本発明では、レンジングコードを割り当てる方法及びそれぞれのレンジングコードに独立的なバックオフ(back off)値を割り当てることによって端末のアクセス(access)遅延時間を減少させ得る方案を提案する。
【００２０】
つまり、本発明では、前記三つの目的に応じたレンジングコードを区分し、端末の現在使用可能なレンジングコードの範囲を端末に知らせるようにすることによってアクセス遅延時間を最小化する。ここで、前記レンジングコードの区分及び範囲を表すメッセージはＵＬ(Uplink)＿ＭＡＰメッセージであり、前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージは下記の表３のように構成される。
【００２１】
【表３】
0003730231.tif 000004
【００２２】
表３に表すように、一つの端末には最大４８個までのレンジングコードが割り当てられ、この中で少なくとも二つずつ前記三つの目的に該当するレンジングコードが割り当てられる場合、一つの端末には総６個のレンジングコードが割り当てられる。前記表３に表すように、前記三つの目的それぞれに対してレンジングコードを割り当て、それぞれのレンジングコードは少なくとも二つずつ割り当てられ、最大４８個まで割り当てられることができる。すなわち、前記表３に表すようなＵＬ＿ＭＡＰメッセージには前記初期レンジングのための初期レンジングコード(Initial Ranging code)、帯域要求レンジングコード(BW-request Ranging code)、及びメンテナンスレンジングコード(Maintenance Ranging code)、つまり周期的レンジングコード(Periodic Ranging Code)をそれぞれ含めて端末に伝送し、これにより、端末は自分の現在使用するレンジング目的に相応するレンジングコードを使用することができる。また、現在のセル(cell)状態に基づいて基地局は動的にレンジングコードを割り当てることができる。例えば、セル内に連結(以下“connected”と称する)状態にある端末の数が少なければ、基地局は初期化過程のための初期レンジングのためのレンジングコード、つまり初期レンジングコードを多く割り当てることができる。また、セル内にconnected状態にある端末の数が多ければ、初期レンジングコードとして割り当てられるレンジングコードの数を減少させることができる。これは、セル内の混雑状態(congestion state)に適応するように動的にレンジングコードを割り当てるものであって、このように動的にレンジングコードを割り当てることは、セルの混雑制御及び優先順位(priority)制御などのために利用されることができる。また、セルの状態に基づいてレンジングコードを割り当てることができるので、端末のアクセス遅延時間を減少させることができる。
【００２３】
次いで、表４を参照して、レンジングコードの種類に基づいてバックオフ値をそれぞれ設定するＵＣＤ(Uplink Channel Descriptor)メッセージ構造を説明する。
【００２４】
【表４】
0003730231.tif 000005
【００２５】
前記表４に表すＵＣＤメッセージ構造は、セルの状態、つまりセル内のconnected状態にある端末の数と初期アクセスを行おうとする端末の数に基づいて動的に割り当てられるレンジングコードの数に応じて相異なるバックオフ値を端末に提供できる。すなわち、相異なる目的を持つレンジングコードに相異なるバックオフ値を割り当てると、セルの状態にしたがって前記セル内に存在する端末のアクセスを制御できる。このように各端末へのアクセスを相異なるバックオフ値を割り当てて制御することによって、アクセス遅延時間を最小化することができる。例えば、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを通じて１０個のレンジングコードを初期レンジングに割り当て、残りレンジングコードを帯域要求レンジング及びメンテナンスレンジングに割り当てた場合、相対的に初期レンジングコードを端末が選択する時、同一レンジングコードの選択による衝突確率は１／１０になる。したがって、同一レンジングコードの選択による衝突確率をさらに減少させるため、端末が前記初期レンジングのための再アクセス時点を分散させると、つまり、初期レンジングのバックオフ値を大きく割り当てると、初期レンジングによる端末どうしのアクセス衝突確率を有効に減少させることができる。また、初期レンジングに比べて多い数のレンジングコードが割り当てられる帯域要求レンジングには、前記初期レンジングのバックオフ値に比べて比較的小さい値のバックオフ値を割り当てても前記帯域要求レンジングのために割り当てられたレンジングコードの数が前記初期レンジングに割り当てられたコードの数よりも比較的多いので、前記帯域要求レンジングのための端末どうしの衝突確率を減少させることができる。このような方法で帯域要求レンジングのためのバックオフ値を短縮させ、端末のアクセス時間を短縮させることが可能である。
【００２６】
次いで、図２を参照してレンジング目的に応じたレンジングコードの割当及びそのバックオフ値の割当のための基地局動作を説明する。
前記図２は、本発明の実施例による基地局のレンジング目的に応じたレンジングコード及びバックオフ値の割当過程を示す順序図である。
前記図２を参照すれば、まず、２１０段階で、前記基地局は自分のセル状態を確認し、２１２段階に進行する。ここで、前記セル状態を確認するということは、セルの混雑度を確認することであって、現在トラフィック(traffic)状態にある端末の数でセルの混雑度を確認することができる。このようにセル状態を確認した基地局は、前記２１２段階でレンジングコードを発生させ、２１４段階に進行する。つまり、前記図１で説明したように、２１５−１ビット長を持つＰＮコードを所定単位にセグメンテーションして前記レンジングコードを発生させるのである。前記２１４段階で前記基地局は、前記２１０段階で確認した自分のセル状態にしたがって三つの目的を有するレンジング、すなわち初期レンジング、帯域要求レンジング、及びメンテナンスレンジングに使用するレンジングコードをそれぞれ割り当て、２１６段階に進行する。つまり、前記図１に説明したように、前記基地局は前記初期レンジングにはＮ個のレンジングコードを割り当て、帯域要求レンジングにはＬ個のレンジングコードを割り当て、メンテナンスレンジングにはＭ個のレンジングコードを割り当てる。そして、このとき、前記基地局は前記２１０段階で確認したセル状態に基づいて前記初期レンジング、帯域要求レンジング、及びメンテナンスレンジングに使用するレンジングコードの数をそれぞれ割り当てるが、前記２１６段階で基地局は前記セルの状態が予め設定した混雑度以上の場合、つまり“heavy load”にある場合、２１８段階に進行する。
【００２７】
前記２１８段階で前記基地局は前記セルの混雑度が高いので、つまり、前記セルの状態が“heavy load”にあるので帯域要求レンジングのためのレンジングコードの数Ｌを初期レンジングのためのレンジングコードの数Ｎを超えるように(Ｌ＞Ｎ)割り当てた後、２２０段階に進行する。ここで、前記帯域要求レンジングのためのコードの数Ｌを前記初期レンジングのためのコードの数Ｎを超過するように設定する理由は、前述したように端末の初期レンジングによる衝突を最小化するためである。すなわち、セルの混雑度が高いということはトラフィックが多いということを意味し、初期レンジングより帯域要求レンジングのためのレンジングコードを多く割り当てないと、端末の逆方向アクセス衝突を最小化させることができないのである。前記２２０段階で前記基地局は、前記帯域要求レンジングコードのバックオフ値を割り当て、２２２段階に進行する。ここで、前記初期レンジングコードのためのバックオフ値をＡと定義し、帯域要求レンジングコードのためのバックオフ値をＢと定義し、メンテナンスレンジングコードのためのバックオフ値をＣと定義する。すなわち、前記２２０段階で前記基地局は前記帯域要求レンジングコードのバックオフ値Ｂを前記初期レンジングコードのバックオフ値Ａ未満に設定し(Ｂ＜Ａ)、前記２２２段階に進行する。前記バックオフ値は、レンジングコードの数とは違い、その値が小さいほど端末のアクセス衝突による再アクセスに必要な時間を短縮させ、端末の逆方向アクセス衝突の遅延時間を最小化させることができる。
【００２８】
前記２２２段階で前記基地局は、前記メンテナンスレンジングコードの数Ｍを前記初期レンジングコードの数Ｎを超過するように(Ｍ＞Ｎ)割り当てた後、２２４段階に進行する。前記２４段階で前記基地局はメンテナンスレンジングのためのバックオフ値Ｃを前記初期レンジングのためのバックオフ値Ａ未満に割り当て(Ｃ＜Ａ)、２２６段階に進行する。前記２２６段階で前記基地局は、初期レンジングコードの数Ｎを前記帯域要求レンジングコードの数Ｌ、或いは前記メンテナンスレンジングコードの数Ｍ未満に割り当てた後、２２８段階に進行する。前記２２８段階で前記基地局は初期レンジングのためのバックオフ値Ａを前記帯域要求レンジングのためのバックオフ値Ｂ或いはメンテナンスレンジングのためのバックオフ値Ｃを超えるように(Ａ＞ＢorＣ)設定した後、２４２段階に進行する。
【００２９】
一方、前記２１６段階で、セル混雑度が予め設定されたセル混雑度未満の場合、つまり、前記セルの状態が“heavy load”でないと前記基地局は２３０段階に進行する。その後、前記２３０段階ないし２４０段階は、前述の２１８段階ないし２２８段階の動作とは反対の概念をもって動作する。すなわち、２３０段階で前記基地局は、前記セル混雑度が比較的低いので帯域要求レンジングコードの数Ｌを初期レンジングコードの数Ｎ未満に(Ｌ＜Ｎ)割り当て、２３２段階に進行する。前記２３２段階で前記基地局は前記帯域要求レンジングのためのバックオフ値Ｂを初期レンジングのためのバックオフ値Ａを超えるように(Ｂ＞Ａ)設定した後、２３４段階に進行する。前記２３４段階で前記基地局は前記メンテナンスレンジングコードの数Ｍを前記初期レンジングコードの数Ｎ未満に(Ｍ＜Ｎ)割り当てた後、２３６段階に進行する。前記２３６段階で前記基地局はメンテナンスレンジングのためのバックオフ値Ｃを前記初期レンジングのためのバックオフ値Ａを超えるように割り当て(Ｃ＞Ａ)、２３８段階に進行する。前記２３８段階で前記基地局は、初期レンジングコードの数Ｎを前記帯域要求レンジングコードの数Ｌ或いは前記メンテナンスレンジングコードの数Ｍを超えるように割り当てた後、２４０段階に進行する。前記２４０段階で前記基地局は初期レンジングのためのバックオフ値Ａを前記帯域要求レンジングのためのバックオフ値Ｂ或いはメンテナンスレンジングのためのバックオフ値Ｃ未満になるように(Ａ＜ＢorＣ)設定した後、２４２段階に進行する。
【００３０】
前記２４２段階で前記基地局は、前記表３で説明したようなレンジング目的にしたがって分類されたレンジングコード、つまり、初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、及びメンテナンスレンジングコードが含まれるようにＵＬ＿ＭＡＰメッセージを構成した後、２４４段階に進行する。前記２４４段階で前記基地局は、前記表４で説明したようなレンジングコードの種類に基づいたバックオフ値を含めてＵＣＤメッセージを構成し、前記ＵＬ＿ＭＡＰメッセージと共に該当端末に伝送する。
【００３１】
次いで、図３を参照してレンジング目的に応じたレンジングコードの割当及びそのバックオフ値の割当のための端末動作を説明する。
図３は、本発明の実施例による端末のレンジング目的に応じたレンジングコード及びバックオフ値の割当過程を示す順序図である。
前記図３を参照すれば、まず、３１０段階で端末は基地局から伝送したメッセージを受信し、３１２段階に進行する。前記３１２段階で前記端末は前記受信したメッセージがＵＬ＿ＭＡＰメッセージか確認する。その確認結果、前記受信したメッセージがＵＬ＿ＭＡＰメッセージであると前記端末は３１４段階に進行する。前記３１４段階で前記端末は前記受信したＵＬ＿ＭＡＰメッセージを分析し、そのレンジングコード、つまり、初期レンジングコード、帯域要求レンジングコード、及びメンテナンスレンジングコードを確認した後、３２２段階に進行する。一方、前記３１２段階で確認した結果、前記受信したメッセージがＵＬ＿ＭＡＰメッセージでないと前記端末は３１６段階に進行する。前記３１６段階で前記端末は、前記受信したメッセージがＵＣＤメッセージか確認する。その確認結果、前記受信したメッセージがＵＣＤメッセージでないと前記端末は３１８段階に進行する。前記３１８段階で前記端末は前記受信したメッセージに該当する該当メッセージ処理を行い、終了する。
【００３２】
一方、前記３１６段階で確認した結果、前記受信したメッセージがＵＣＤメッセージであると前記端末は３２０段階に進行する。前記３２０段階で前記端末は前記受信したＵＣＤメッセージを分析し、それに含まれているレンジングコードのバックオフ値、つまり、初期レンジングコードのバックオフ値、帯域要求レンジングコードのバックオフ値、及びメンテナンスレンジングコードのバックオフ値を確認した後、３２２段階に進行する。前記３２２段階で前記端末は前記確認したレンジングコードとそれに該当するバックオフ値をマッピングした後、３２４段階に進行する。前記３２４段階で前記端末は、自分が現在行おうとするレンジングの目的が初期レンジングか確認する。その確認結果、現在行おうとするレンジングの目的が初期レンジングであると前記端末は３２６段階に進行する。前記３２６段階で前記端末は、前記マッピングした値の中から初期レンジングコードとそのバックオフ値を選択した後、３３４段階に進行する。また、前記３２４段階で確認した結果、現在行うとするレンジングの目的が初期レンジングでない場合、前記端末は３２８段階に進行する。前記３２８段階で前記端末は前記現在行おうとするレンジングの目的が帯域要求レンジングか確認する。その確認の結果、現在行おうとするレンジングの目的が帯域要求レンジングである場合、前記端末は３３０段階に進行する。前記３３０段階で前記端末は前記マッピングした値の中から帯域要求レンジングコードとそのバックオフ値を選択した後、前記３３４段階に進行する。前記３２８段階で確認した結果、現在行おうとするレンジングの目的が帯域要求レンジングでない場合、前記端末は３３２段階に進行する。前記３３２段階で前記端末は、現在行うレンジングの目的がメンテナンスレンジングであるので、前記マッピングした値の中でメンテナンスレンジングコードとそのバックオフ値を選択した後、前記３３４段階に進行する。
【００３３】
前記３３４段階で前記端末は現在行おうとするレンジングコードとそのバックオフ値を選択することによって前記選択したレンジングコードとバックオフ値をもって逆方向アクセスを行った後、３３６段階に進行する。前記３３６段階で前記端末は、前記逆方向アクセスに対する応答が予め設定した設定時間内に存在しない場合、前記逆方向アクセスに衝突が発生したと判断し、前記３２４段階に戻る。ここで、前記３２４段階で前記端末は該当レンジングの目的及びそのバックオフ値に相応するように再び逆方向アクセスのための一連の動作を行う。一方、前記３３６段階で確認した結果、基地局から前記逆方向アクセスに対する応答が設定時間内に受信されると、前記端末は前記逆方向アクセスに対する衝突が発生しなかったと判断し、つまり、正常の逆方向アクセスが行われたと判断し、３３８段階に進行する。前記３３８段階で前記端末は前記逆方向アクセスに対する伝送を完了するとか、他の伝送動作を行う。
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施例に上げて説明してきたが、 本発明の範囲を外れない限度内でさまざまな変形が可能なことは勿論である。したがって、本発明の範囲は、説明した実施例に限定されてはいけなく、特許請求の範囲とそれに均等なものによって定められるべきである。
【００３４】
【発明の効果】
上述の如く、本発明は、ＯＦＤＭＡ方式を用いる通信システムの基地局からレンジングの目的に応じてそれぞれ相異なるレンジングコード及びそのバックオフ値を割り当てた後端末に通報するため、端末の逆方向アクセスのとき衝突を最小化することができる。また、本発明は、基地局がセル状態に基づきレンジングの目的に応じてレンジングコードの数及びそのバックオフ値を動的に割り当てるため、端末の逆方向アクセス遅延を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例による直交周波数分割多重接続方式を用いる通信システムにおいてレンジングコードを割り当てる過程を概略的に示す図である。
【図２】  本発明の実施例による基地局のレンジング目的に応じたレンジングコード及びバックオフ値の割当過程を示す順序図である。
【図３】  本発明の実施例による端末のレンジング目的に応じたレンジングコード及びバックオフ値の割当過程を示す順序図である。
【符号の説明】
２１０〜２４４，３１０〜３３８；段階（ステップ）
【図１】
0003730231.tif 000006
【図２】
0003730231.tif 000007
【図３】
0003730231.tif 000008