(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、ＵＥの移動性に従って無線資源を割り当てる装置及び方法を提供する【解決手段】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、使用者端末機（ＵＥ）に周波数資源を割り当てる装置及び方法を提供する。基地局は、使用者端末機から移動性情報を少なくとも含むフィードバック情報を受信し、移動性情報を用いて、使用者端末機が高速のグループに属するか、又は低速のグループに属するかを判断し、使用者端末機が高速のグループに属する場合に、開ループ方式に従って、使用者端末機のための周波数資源を割り当て、使用者端末機が低速のグループに属する場合に、閉ループ方式に従って、使用者端末機のための周波数資源を割り当て、割り当てられた周波数資源を用いて、使用者端末機のためのデータを伝送する。【選択図】図３
2006060814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、使用者端末機に基地局の周波数資源を割り当てる方法であって、
前記使用者端末機から移動性情報を少なくとも含むフィードバック情報を受信するステップと、
前記移動性情報を用いて、前記使用者端末機が高速のグループに属するか、又は低速のグループに属するかを判断し、前記使用者端末機が前記高速のグループに属する場合に、開ループ方式に従って、前記使用者端末機のための周波数資源を割り当て、前記使用者端末機が低速のグループに属する場合に、閉ループ方式に従って、前記使用者端末機のための周波数資源を割り当てるステップと、
前記割り当てられた周波数資源を用いて、前記使用者端末機のためのデータを伝送するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
全周波数帯域で前記高速のグループのために割当て可能な周波数資源を示す第１の周波数セットを決定するステップと、
前記第１の周波数セットを除いた残りの周波数資源を、前記低速のグループに割当て可能な周波数資源を示す第２の周波数セットとして決定するステップと
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３】
前記決定するステップは、
時間周波数マッピング方式に従って決定された時間周波数要素を前記第１の周波数セットとして決定するステップを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記決定するステップは、
前記全周波数帯域を前記高速のグループに属する使用者端末機の数に対する前記低速のグループに属する使用者端末機の比率で、一方の周波数帯域と他方の周波数帯域とに区分するステップと、
前記一方の周波数帯域及び前記他方の周波数帯域を前記第１の周波数セット及び前記第２の周波数セットとしてそれぞれ決定するステップとを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記決定するステップは、
前記高速のグループのためのサブバンドが前記全周波数帯域に分散されるように前記第１の周波数セットを決定するステップを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記決定するステップは、
前記全周波数帯域を構成するそれぞれのサブバンドを前記高速のグループに属する使用者端末機の数に対する前記低速のグループに属する使用者端末機の数の比率で２個の副搬送波セットに区分するステップと、
前記副搬送波セットを前記第１の周波数セット及び前記第２の周波数セットとして決定するステップとを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記割り当てるステップは、
前記高速のグループに属する前記使用者端末機にコスタスシーケンスに基づく時間周波数マッピング、周波数ホッピング、時空間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）、空間周波数送信ダイバーシティ（ＳＴＦＤ）、又は周波数インターリービングを使用して、前記周波数資源を割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記割り当てるステップは、
前記フィードバック情報に含まれたチャンネル情報に従って、前記低速のグループに属する前記使用者端末機に周波数スケジューリング方式又は最大搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）選択方式を使用して、前記周波数資源を割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、高速の下りリンクパケットデータを受信するための割り当てられた周波数資源を受信する方法であって、
基地局から多重副搬送波チャンネルを介して受信されたＯＦＤＭ信号を用いて、周波数別チャンネル状態を測定するステップと、
前記ＯＦＤＭ信号を受信する使用者端末機の移動性を測定するステップと、
前記使用者端末機が前記測定された移動性に従って高速で移動するか否かを判断するステップと、
前記使用者端末機が高速で移動する場合、前記測定された移動性を示す移動性情報をフィードバック情報に含ませて前記基地局へ伝送するステップと、
前記使用者端末機が高速で移動しない場合、前記測定された移動性を示す移動性情報及び前記チャンネル状態を示すチャンネル情報を前記フィードバック情報に含ませて前記基地局へ伝送するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記移動性を測定するステップは、
前記測定されたチャンネル状態を以前に測定されたチャンネル状態と比較して、チャンネルの変化量を計算するステップと、
前記チャンネルの変化量があらかじめ設定されたしきい値よりも大きいか又は同一である場合に、前記使用者端末機が高速で移動すると判断するステップと、
前記チャンネルの変化量がしきい値よりも小さい場合に、前記使用者端末機が低速で移動すると判断するステップと
を含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記移動性情報は、
前記使用者端末機の移動速度又はドップラー値を示すことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記チャンネル情報は、
前記周波数別チャンネル品質指示（ＣＱＩ）情報とヌル及びピーク周波数を示すヌル／ピーク情報とを含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、使用者端末機に基地局の周波数資源を割り当てる基地局装置であって、
前記移動性情報を用いて、前記使用者端末機が高速のグループに属するか、又は低速のグループに属するかを判断し、前記使用者端末機が前記高速のグループに属する場合に、開ループ方式に従って、前記使用者端末機のための周波数資源を割り当て、前記使用者端末機が低速のグループに属する場合に、閉ループ方式に従って、前記使用者端末機のための周波数資源を割り当てて、前記割り当てられた周波数資源を示すマッピングパターンを決定する資源割当部と、
前記資源割当部から提供された前記マッピングパターンに従って前記割り当てられた周波数資源に前記使用者端末機のためのデータをマッピングして伝送する送信器と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記資源割当部は、
全周波数帯域で前記高速のグループのために割当て可能な周波数資源を示す第１の周波数セットを決定し、前記第１の周波数セットを除いた残りの周波数資源を、前記低速のグループのために割当て可能な周波数資源を示す第２の周波数セットとして決定することを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記資源割当部は、
時間周波数マッピング方式に従って決定された時間周波数要素を前記第１の周波数セットとして決定することを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記資源割当部は、
前記全周波数帯域を前記高速のグループに属する使用者端末機の数に対する前記低速のグループに属する使用者端末機の比率で、一方の周波数帯域と他方の周波数帯域とに区分し、前記一方の周波数帯域及び前記他方の周波数帯域を前記第１の周波数セット及び前記第２の周波数セットとしてそれぞれ決定することを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
前記資源割当部は、
前記高速のグループのためのサブバンドが前記全周波数帯域に分散されるように前記第１の周波数セットを決定することを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１８】
前記資源割当部は、
前記全周波数帯域を構成するそれぞれのサブバンドを前記高速のグループに属する使用者端末機の数に対する前記低速のグループに属する使用者端末機の数の比率で２個の副搬送波セットに区分し、前記副搬送波セットを前記第１の周波数セット及び前記第２の周波数セットとして決定することを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１９】
前記資源割当部は、
前記高速のグループに属する前記使用者端末機にコスタスシーケンスに基づく時間周波数マッピング、周波数ホッピング、時空間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）、空間周波数送信ダイバーシティ（ＳＴＦＤ）、又は周波数インターリービングを使用して、前記周波数資源を割り当てることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項２０】
前記資源割当部は、
前記フィードバック情報に含まれたチャンネル情報に従って、前記低速のグループに属する前記使用者端末機に周波数スケジューリング方式又は最大搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）選択方式を使用して、前記周波数資源を割り当てることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項２１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、高速下りリンクパケットデータを受信するための割り当てられた周波数資源を受信する使用者端末機装置であって、
基地局から多重搬送波チャンネルを介して受信されたＯＦＤＭ信号を用いて周波数別チャンネル状態を測定するチャンネル測定部と、
前記使用者端末機の移動性を測定する移動性測定部と、
前記使用者端末機が前記測定された移動性に従って高速で移動するか否かを判断し、前記使用者端末機が高速で移動する場合、前記測定された移動性を示す移動性情報をフィードバック情報に含ませ、前記使用者端末機が高速で移動しない場合、前記測定された移動性を示す移動性情報及び前記チャンネル状態を示すチャンネル情報を前記フィードバック情報に含ませるフィードバック情報生成部と、
前記フィードバック情報を前記基地局へ伝送する伝送部と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記移動性測定部は、
前記測定されたチャンネル状態を以前に測定されたチャンネル状態と比較して、チャンネルの変化量を計算し、前記チャンネルの変化量があらかじめ設定されたしきい値よりも大きいか又は同一である場合に、前記使用者端末機が高速で移動すると判断し、前記チャンネルの変化量がしきい値よりも小さい場合に、前記使用者端末機が低速で移動すると判断することを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記移動性情報は、
前記使用者端末機の移動速度又はドップラー値を示すことを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記チャンネル情報は、
前記周波数別チャンネル品質指示（ＣＱＩ）情報とヌル及びピーク周波数を示すヌル／ピーク情報とを含むことを特徴とする請求項２１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重移動通信システムに関し、特に、高速下りリンクパケットアクセス（High Speed Downlink Packet Access；ＨＳＤＰＡ）サービスを支援するために、使用者端末機（User Equipment；以下、ＵＥと称する。）の移動性（mobility）を考慮して、周波数資源を割り当てる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、移動通信サービスに対する多様なコンテンツの開発とともに、音声サービスだけではなく、ビデオ、オーディオ、テキスト、及びディジタル放送のようなマルチメディアサービスに対する使用者の要求が増加している。このような要求を満足させるためには、高速データを效率的に伝送するための従来の無線アクセス技術（Radio Access Technology）のうちの１つである直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、“ＯＦＤＭ”と称する）方式に関する活発な研究が進められている。ＯＦＤＭは、第４世代移動通信又は次世代移動通信システムの代表的な方式であり、超高速パケット伝送技術に対する標準化作業が全世界的に活発に進められている。
【０００３】
ＯＦＤＭ技術は、相互直交性を有する複数の副搬送波を使用するので、周波数の利用効率が高く、逆高速フーリエ変換部（Inverse Fast Fourier Transform；以下、‘ＩＦＦＴ’と称する）と高速フーリエ変換部（Fast Fourier Transform、以下、‘ＦＦＴ’と称する）とを使用するので、高速データの処理を保証する。ＯＦＤＭ方式において、伝送は、ＯＦＤＭシンボルの単位で遂行され、現在の伝送シンボルは、多重経路チャンネル環境で、時には、以前の伝送シンボルにより影響を受けることもある。このようなＯＦＤＭシンボル間の干渉を防止するために、ＯＦＤＭ方式は、サイクリックプレフィックス（Cyclic Prefix；以下、‘ＣＰ’と称する）を使用するので、上記多重経路チャンネル環境でシンボル干渉及びフェージングに強い。また、上記ＯＦＤＭ方式は、多重ユーザ及び多重アンテナシステムへの拡張が容易である。
【０００４】
これに関連して、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）Ｒｅｌ６（Release 6）は、高速パケットデータの下りリンク伝送のためにＯＦＤＭ方式の適用を提案している。すなわち、高速下りリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスを支援するためにＯＦＤＭ方式を使用する。このとき、基地局（Base Station）は、下りリンクＯＦＤＭ信号を伝送するために、ＩＦＦＴを用いて周波数領域信号を時間領域信号へ変換する機能と、上記ＯＦＤＭ信号に載せるデータを変調するための機能と、上記ＯＦＤＭ信号の伝送に関係した無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）を処理する機能と、を含む。
【０００５】
図１は、上記３ＧＰＰ Ｒｅｌ６で提案する基地局送信器の構成を概略的に示す。
【０００６】
図１を参照すると、ＨＳＤＰＡを支援する基地局は、データ伝送のための高速下りリンク共有チャンネル（High Speed- Downlink Shared Channel；以下、‘ＨＳ−ＤＳＣＨ’と称する）と、上記ＨＳ−ＤＳＣＨの復調のために必要な制御情報を運搬する高速共有制御チャンネル（High Speed-Shared Control Channel；以下、‘ＨＳ−ＳＣＣＨ’と称する）とを構成する。例えば、上記ＨＳ−ＳＣＣＨは、上記ＨＳ−ＤＳＣＨが幾つかのチャンネル化コードを介して伝送されたかを示すチャンネル化コードセット情報（Channelization Code Set；ＣＣＳ）を運搬する。現在の標準では、上記ＨＳ−ＤＳＣＨの伝送のために最大１５個のチャンネル化コードが使用されることができる。
【０００７】
ＨＳＤＰＡ方式に従うＨＳ−ＤＳＣＨデータと、制御情報及びパイロット情報を含むＨＳ−ＳＣＣＨ情報とは、直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation；ＱＡＭ）マッピング器１００及び１０２でＱＡＭ信号にそれぞれマッピングされる。物理チャンネル（ＰＨＹ＿ＣＨ）マッピング及び多重化器１０４は、上記データを伝送する副搬送波及び制御情報を伝送する副搬送波にＱＡＭ信号をマッピングする。逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０６は、多重化された上記Ｎ個の副搬送波信号に対するＩＦＦＴ、すなわち、ＯＦＤＭ変調を遂行して、Ｎ個のＯＦＤＭサンプルから構成されたＯＦＤＭシンボルを出力する。
【０００８】
保護区間挿入器１０８は、上記Ｎ個のＯＦＤＭサンプルから構成されるＯＦＤＭシンボルにプレフィックス（prefix）あるいはサフィックス（suffix）を挿入する。例えば、保護区間挿入器１０８は、上記ＯＦＤＭサンプルのうちの最後のＧ個のＯＦＤＭサンプル（以下、“コピーサンプルデータ”と称する）をコピーして、上記ＯＦＤＭシンボルの前に挿入する。ここで、ＯＦＤＭシンボルにプレフィックスあるいはサフィックスが挿入されたものを“ＯＦＤＭ伝送シンボル”と称する。保護区間挿入器１０８から出力されたＯＦＤＭ伝送シンボルは、同相（In-phase；Ｉ）チャンネルと直交位相（Quadrature phase；Ｑ）チャンネルとに区分されて、ディジタル／アナログ変換部（Digital to Analog Converter；ＤＡＣ）１１０によりアナログＯＦＤＭ信号に変換される。上記ＯＦＤＭ信号は、ＲＦユニット１１２によりＲＦ信号に変換された後に、アンテナを介して伝送される。
【０００９】
上記ＯＦＤＭ信号の受信性能は、上記ＯＦＤＭ信号を受信するＵＥの移動性に相当な影響を受ける。これは、ＵＥの移動及び位置に従って無線チャンネルの特性が変化するためである。
【００１０】
このとき、ＵＥの移動速度がドップラー効果を増加させる臨界速度よりも大きいか又は同一である場合には、ＵＥのチャンネル状態は、頻繁に変化し、これによって、基地局は下りリンクパケットデータを正常に伝送することができない。すなわち、従来のシステムは、ＵＥの移動性を考慮することなく、データ伝送のための無線資源を割り当てることによって、システム全体の性能が劣化する、という問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、ＵＥの移動性に従って無線資源を割り当てる装置及び方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、高速のＵＥ及び低速のＵＥを区分して無線資源を割り当てる装置及び方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、高速のＵＥ及び低速のＵＥを区分してサービス品質（ＱｏＳ）を最大にする装置及び方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、ＵＥの移動性に関する情報を基地局にフィードバックする装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、使用者端末機に基地局の周波数資源を割り当てる方法は、上記使用者端末機から移動性情報を少なくとも含むフィードバック情報を受信するステップと、上記移動性情報を用いて、上記使用者端末機が高速のグループに属するか、又は低速のグループに属するかを判断し、上記使用者端末機が上記高速のグループに属する場合に、開ループ方式に従って、上記使用者端末機のための周波数資源を割り当て、上記使用者端末機が低速のグループに属する場合に、閉ループ方式に従って、上記使用者端末機のための周波数資源を割り当てるステップと、上記割り当てられた周波数資源を用いて、上記使用者端末機のためのデータを伝送するステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の１つの特徴によれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、高速の下りリンクパケットデータを受信するための割り当てられた周波数資源を受信する方法は、基地局から多重副搬送波チャンネルを介して受信されたＯＦＤＭ信号を用いて、周波数別チャンネル状態を測定するステップと、上記ＯＦＤＭ信号を受信する使用者端末機の移動性を測定するステップと、上記使用者端末機が上記測定された移動性に従って高速で移動するか否かを判断するステップと、上記使用者端末機が高速で移動する場合、上記測定された移動性を示す移動性情報をフィードバック情報に含ませて上記基地局へ伝送するステップと、上記使用者端末機が高速で移動しない場合、上記測定された移動性を示す移動性情報及び上記チャンネル状態を示すチャンネル情報を上記フィードバック情報に含ませて上記基地局へ伝送するステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明のまた他の特徴によれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、使用者端末機に基地局の周波数資源を割り当てる基地局装置は、上記移動性情報を用いて、上記使用者端末機が高速のグループに属するか、又は低速のグループに属するかを判断し、上記使用者端末機が上記高速のグループに属する場合に、開ループ方式に従って、上記使用者端末機のための周波数資源を割り当て、上記使用者端末機が低速のグループに属する場合に、閉ループ方式に従って、上記使用者端末機のための周波数資源を割り当てて、上記割り当てられた周波数資源を示すマッピングパターンを決定する資源割当部と、上記資源割当部から提供された上記マッピングパターンに従って上記割り当てられた周波数資源に上記使用者端末機のためのデータをマッピングして伝送する送信器とを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらなる特徴によれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、高速下りリンクパケットデータを受信するための割り当てられた周波数資源を受信する使用者端末機装置は、基地局から多重搬送波チャンネルを介して受信されたＯＦＤＭ信号を用いて周波数別チャンネル状態を測定するチャンネル測定部と、上記使用者端末機の移動性を測定する移動性測定部と、上記使用者端末機が上記測定された移動性に従って高速で移動するか否かを判断し、上記使用者端末機が高速で移動する場合、上記測定された移動性を示す移動性情報をフィードバック情報に含ませ、上記使用者端末機が高速で移動しない場合、上記測定された移動性を示す移動性情報及び上記チャンネル状態を示すチャンネル情報を上記フィードバック情報に含ませるフィードバック情報生成部と、上記フィードバック情報を上記基地局へ伝送する伝送部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の実施形態は、高速のＵＥと低速のＵＥとを区別して、周波数を割り当てて、パケットデータを伝送する。このとき、上記ＵＥの移動性に従って相互に異なる周波数割当てアルゴリズムを使用して、移動通信システムの全体効率を向上させることができる。また、ＵＥの移動性を周期的に考慮して、無線資源を割り当てることによって、ＱｏＳ要求を満足させることができる、という長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００２１】
本発明の実施形態では、高速下りリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスを支援する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおいて、基地局は、使用者端末機（ＵＥ）の移動性を考慮して、無線資源、特に、周波数資源を割り当てることによって、同一のセル内で相互に異なる速度で移動している複数のＵＥのサービス品質（Quality of Service；ＱｏＳ）を保証する。
【００２２】
高速パケットデータを複数のＵＥへ伝送する過程において、基地局は、各ＵＥのドップラー効果を通じて各ＵＥの要求されるサービス品質（ＱｏＳ）を満足させるための周波数資源を割り当てる。このとき、基地局は、各ＵＥのドップラー値（すなわち、ドップラー周波数）に従って、開ループ（open-loop）方式及び閉ループ（closed-loop）方式を使用して、それぞれの周波数資源を割り当てる。
【００２３】
具体的に、基地局は、各ＵＥの移動速度又はドップラー値を取得して、上記速度／ドップラー値が所定のしきい値よりも大きいか又は同一である場合に、高速のＵＥグループに設定して、速いチャンネルの変化率に適切な資源割当方式を使用する。上記速度／ドップラー値が上記しきい値より小さい場合に、低速のＵＥグループに設定して、遅いチャンネルの変化率に適切した資源割当方式を使用する。停止状態、あるいは、非常に遅い速度で移動するＵＥに提供することができるＱｏＳと高速（例えば、３０［Ｋｍ／ｈ］以上）で移動するＵＥに提供することができるＱｏＳとは差異がある。従って、基地局は、相互に異なる移動速度を有するＵＥのチャンネル環境を考慮して、ＵＥの伝送効率を最大にすることができる資源割当方式を使用する。
【００２４】
ここで、ＨＳＤＰＡに従うチャンネルの構成は、変調シンボルが物理チャンネルにマッピングされる前には、ＯＦＤＭシステムに同一に適用されると仮定する。下記説明において、変調シンボルは、ＱＡＭシンボルを例に挙げて説明する。チャンネル多重化は、それぞれのチャンネルを相互に異なるＯＦＤＭ時間周波数（Time-Frequency）要素（element）にマッピングすることによってなされる。チャンネルが割り当てられる時間周波数要素間の関係は、時間周波数パターンで定義され、上記多重化方式は、次のような３種類の事項を満足させなければならない。
【００２５】
一番目に、時間周波数領域（Time-Frequency grid）でチャンネルが割り当てられる任意の２つの要素間の最小距離を最大にしなければならない。
【００２６】
二番目に、任意の２種類の時間周波数パターン間の正規化された周期的なハミング（Hamming）相関関係を最小にしなければならない。
【００２７】
三番目に、それぞれの時間周波数パターン間の正規化された周期的なハミング相関関係の最大サイドローブを最小にしなければならない。
【００２８】
上記多重化方式は、時空間伝送ダイバーシティ（Space-Time Transmit Diversity；以下、‘ＳＴＴＤ’と称する）又は周波数空間伝送ダイバーシティ（Space-Frequency Transmit Diversity；以下、‘ＳＦＴＤ’と称する）方式を使用して、ダイバーシティ利得を得ることができる。周波数ダイバーシティ利得を得るためには、上記多重化方式は、周波数ホッピング方式又は周波数インターリービング方式を使用することも可能である。
【００２９】
図２は、本発明の望ましい実施形態による基地局送信器の構成を示す。
【００３０】
図２を参照すると、ＱＡＭマッピング器２００及び２０２は、ＨＳ−ＤＳＣＨデータと上記ＨＳ−ＤＳＣＨデータの復調のための制御情報及びパイロット情報を構成するＨＳ−ＳＣＣＨ情報とをＱＡＭ信号にそれぞれマッピングする。上記ＱＡＭ信号は、資源割当部２３０から提供された特定のマッピングパターンに従って割り当てられた無線周波数資源にマッピングされる。
【００３１】
資源割当部２３０は、ＵＥからのフィードバック情報を用いて、上記ＵＥに適合した時間、周波数、又は空間マッピングパターンを決定する。物理チャンネル（ＰＨＹ＿ＣＨ）マッピング及び多重化器２０４は、資源割当部２３０から提供されたマッピングパターンを考慮して、ＨＳＤＰＡを支援する複数のＵＥのチャンネルデータを該当サブバンド（subband）にマッピングして多重化する。ここで、“サブバンド”とは、１つ又はそれ以上の副搬送波から構成された周波数資源の単位を意味する。
【００３２】
ＩＦＦＴ部２０６は、上記多重化された信号をＮ個のＯＦＤＭサンプルから構成されたＯＦＤＭシンボルに変換する。保護区間挿入器２０８は、上記Ｎ個のＯＦＤＭサンプルから構成されたＯＦＤＭシンボルにプレフッィクス又はサフィックスを挿入する。例えば、保護区間挿入器２０８は、上記ＯＦＤＭサンプルのうちの最後のＧ個のＯＦＤＭサンプルをコピーして、上記ＯＦＤＭシンボルの前に挿入する。保護区間挿入器２０８から出力されたＯＦＤＭ伝送シンボルは、Ｉチャンネル及びＱチャンネルに区分された後に、ディジタル／アナログ変換部（ＤＡＣ）２１０によってアナログＯＦＤＭ信号に変換される。上記ＯＦＤＭ信号は、ＲＦユニット２１２によってＲＦ信号に変換されてアンテナ２１４を介して伝送される。
【００３３】
上記基地局の資源割当部２３０は、上記ＵＥからのフィードバック情報に基づいて、上記各ＵＥの移動性を考慮して周波数資源を割り当て、上記割り当てられた周波数資源を示すマッピングパターンを物理チャンネルマッピング及び多重化器２０４へ伝達する。すなわち、資源割当部２３０は、各ＵＥからのフィードバック情報に基づいて、時間、周波数、又は空間ダイバーシティを考慮して、各ＵＥに適合したマッピングパターンを決定する。
【００３４】
図３は、本発明の望ましい実施形態による高速のＵＥと低速のＵＥとを区分して、無線資源を割り当てる基地局の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
図３を参照すると、ステップ３００で、基地局は、複数のＵＥからフィードバック情報を受信する。上記フィードバック情報は、各ＵＥの速度又は移動速度に該当するドップラー値を示す移動性情報と、割り当てられた周波数資源に対するチャンネル品質指示情報（Channel Quality Indicator；ＣＱＩ）とを含むことができる。ここで、上記移動性情報は、各ＵＥの速度／ドップラー値だけでなく、速度を判断することができる関連情報を含むことができる。上記ＣＱＩは、上記基地局の使用可能な副搬送波が副搬送波グループに区分される場合に、各副搬送波グループ（すなわち、サブバンド）に対する信号品質を示す。また、上記ＣＱＩは、割り当てられた副搬送波又は割り当てられた副搬送波グループのヌル（Null）／ピーク（Peak）情報を含む。ここで、“ヌル”は、有効な信号が感知されない副搬送波／サブバンドを意味し、“ピーク”は、ピーク強度を有する信号が感知される副搬送波／サブバンドを意味する。上記基地局は、上記移動性情報に基づいて、フィードバック速度を調節する。すなわち、上記基地局は、上記移動性情報を考慮して、各ＵＥの移動性報告周期（mobility reporting cycle）及びチャンネル品質情報報告周期（CQI reporting cycle）を個別的に制御するか、又は、上記フィードバック情報を伝送するためのフィードバック周期（feedback cycle）を制御する。
【００３６】
ステップ３０２で、上記基地局は、上記受信されたフィードバック情報に基づいて、上記ＵＥを高速のＵＥグループと低速のＵＥグループとに区別する。ステップ３０４で、上記基地局は、上記高速のＵＥグループに属しているＵＥの数及び上記低速のＵＥグループに属しているＵＥの数を確認して、使用可能な周波数セットを区分する。ステップ３０４で、上記基地局は、上記高速のＵＥグループ及び上記低速のＵＥグループに適合した周波数資源を決定する。このとき、上記基地局は、下記のような方式を使用して周波数資源を決定する。
【００３７】
一番目の方法は、優先順位を考慮した方式である。すなわち、一番目の方法は、高速のＵＥグループに相対的に高い優先順位を割り当て、上記高速のＵＥグループに３ＧＰＰに従う開ループ資源割当方式であるコスタスシーケンス（Costas sequence）を適用する。上記コスタスシーケンスは、割り当てられた時間周波数資源を規定し、その詳細な説明は、下記に説明する。上記高速のＵＥグループは、時間周波数マッピング方式に従って時間周波数要素を割り当てられる。上記基地局は、上記高速のＵＥグループに割り当てられた時間周波数要素を除いた残りの時間周波数要素を、上記低速のＵＥグループに割り当てる。上記一番目の方法に関する詳細は、図４Ａを参照して下記に説明する。
【００３８】
二番目の方法は、上記低速のＵＥの数に対する上記高速のＵＥの数の比率に基づいて、全周波数帯域を２つの部分に区分する。例えば、割当て可能な全周波数帯域が総１６個のサブバンド＃０〜＃１５を有し、上記高速のＵＥの数が上記低速のＵＥの数の２倍であると仮定する。このとき、上記基地局は、高速のＵＥグループのためには、下位周波数帯域、すなわち、サブバンド＃０〜＃１０を割り当て、低速のＵＥグループのためには、上位周波数帯域、すなわち、サブバンド＃１１〜＃１５を割り当てる。上記二番目の方法に関する詳細は、図４Ｂを参照して下記に説明する。
【００３９】
三番目の方法は、上記二番目の方法に周波数インターリービング方式を適用して、周波数ダイバーシティ利得を得る。このような方法では、上記基地局は、上記高速のＵＥグループのために使用可能なサブバンドと上記低速のＵＥグループのために使用可能なサブバンドとが全周波数帯域を介して交互的に存在するように、各周波数セットを割り当てる。上記各周波数セットの大きさは、上記低速のＵＥグループのＵＥの数に対する、該当の高速のＵＥグループのＵＥの数の比に基づいて決定される。また、上記基地局は、上記高速のＵＥグループのためのサブバンド又は上記低速のＵＥグループのためのサブバンドが相互に隣接しないように、上記各周波数セットを割り当てる。上記三番目の方法に関する詳細は、図４Ｃを参照して下記に説明する。
【００４０】
四番目の方法は、上記低速のＵＥグループのＵＥの数に対する上記高速のＵＥグループのＵＥの数の比率で、上記各サブバンドを分割する。このような方法は、上記低速のＵＥグループのＵＥの数に対する上記高速のＵＥグループのＵＥの数の比率で、各サブバンドを構成する副搬送波を分割し、上記高速のＵＥグループのための周波数帯域を上記低速のＵＥグループのための周波数帯域と分離する。上記四番目の方法に関する詳細は、図４Ｄを参照して下記に説明する。
【００４１】
ステップ３０６で、上記高速のＵＥグループに属するＵＥを識別すると、ステップ３０８で、上記基地局は、開ループ方式を使用して、上記高速のＵＥグループに属するＵＥに個別的な周波数資源を割り当てる。すなわち、上記基地局は、上記高速のＵＥグループに割り当てられた周波数セット内で、コスタスシーケンスに基づく時間周波数マッピング方式、ＳＴＴＤ方式、ＳＦＴＤ方式、周波数ホッピング方式、及び周波数インターリービング方式のような開ループ方式に従って、周波数資源を割り当てる。従って、上記基地局は、上記高速のＵＥグループのための周波数資源を割り当てる場合に、上記高速のＵＥグループ内のＵＥのチャンネル情報を必要としない。また、上記基地局は、上記高速のＵＥグループ内のＵＥの各サブバンドに対する平均信号対雑音比（Signal to Interference Ratio；ＳＩＲ）に従って、変調方式及び符号化率を選択することができる。
【００４２】
ステップ３１０で、上記低速のＵＥグループに属しているＵＥを識別すると、ステップ３１２で、上記基地局は、上記低速のＵＥグループに割り当てられた周波数セット内で、閉ループ方式に従って、上記低速のＵＥグループ内のＵＥに個別的な周波数資源を割り当てる。このとき、上記基地局は、上記低速のＵＥグループ内のＵＥの移動性情報だけではなく、ヌル／ピーク情報のようなチャンネル情報を使用する。例えば、上記基地局は、上記ヌルに関するチャンネル情報を用いて、上記ヌルに該当するサブバンドが該当ＵＥに割り当てられないように、周波数スケジューリングを遂行する。
【００４３】
これは、上記高速のＵＥグループのための周波数割当てが遂行された後に、相対的にチャンネル変化率が小さい低速のＵＥグループのための周波数割当てが遂行されるためである。このとき、上記基地局は、上記低速のＵＥグループのピークに該当するサブバンドが上記高速のＵＥグループのために割り当てられるか、又は、ヌルに該当するサブバンドが上記低速のＵＥグループのために割り当てられないように、上記低速のＵＥグループ内のＵＥから伝送されたヌル／ピーク情報を確認して、最適な周波数資源を割り当てるために、上記ヌル／ピーク情報に従って周波数スケジューリングを遂行する。
【００４４】
また、上記基地局は、上記ＵＥから上りチャンネルを介して伝送されたフィードバック情報に従って、上記フィードバック周期及び上記フィードバック情報の種類を調節することができる。
【００４５】
上述したように、上記基地局は、上記高速のＵＥグループと上記低速のＵＥグループとを区分した後に、適合した周波数割当てアルゴリズムを使用して該当ＵＥグループに周波数資源を割り当てる。このとき、上記基地局は、上記高速のＵＥグループのためには、開ループ方式のアルゴリズムを使用し、一方、上記低速のＵＥグループのためには、閉ループ方式のアルゴリズムを使用する。このようにして、上記基地局は、上記高速のＵＥ及び低速のＵＥが共存する移動通信システムの全体の性能を最大にし、上記ＯＦＤＭ方式を使用してＨＳＤＰＡを効率的に支援する。
【００４６】
図４Ａから図４Ｄは、図３に関連して、基地局が高速のＵＥグループ及び低速のＵＥグループに周波数資源を割り当てる各実施形態を示す。図４Ａから図４Ｄにおいて、横軸は、全周波数帯域のサブバンドを示し、縦軸は、全体ＯＦＤＭフレームのＯＦＤＭシンボル区間を示す。従って、各ブロックは、特定のサブバンドと特定のＯＦＤＭシンボル区間との組合せである時間周波数要素を示す。
【００４７】
図４Ａは、優先順位を考慮して周波数資源を割り当てる方式のマッピングパターンを示す。上記方式は、時間周波数マッピングパターンを用いて高速のＵＥグループに周波数を割り当てる。このような方式において、上記基地局は、上記高速のＵＥグループに相対的に高い優先順位を割り当て、コスタスシーケンスを使用して上記高速のＵＥグループに周波数を割り当てる。ここで、上記コスタスシーケンスは、上記時間周波数マッピング方式に従って割り当てられた時間周波数要素を示すマッピングパターンである。ＯＦＤＭシンボルの個数（時間軸）がサブバンドの個数（周波数軸）と同一である場合に、すなわち、上記時間軸が１５個のシンボル区間（symbol interval）から構成され、上記サブバンドの個数が１５である場合に、上記割り当てられた時間周波数要素を示すマッピングパターンは、下記の通りである。
【００４８】
コスタスシーケンス＃０＝［１３，５，３，９，２，１４，１１，１５，４，１２，７，１０，１，６，８］
【００４９】
コスタスシーケンス＃０は、第１のチャンネルを構成するためのマッピングパターンである。上記コスタスシーケンス＃０は、０番目のチャンネルが第１のサブバンドの第１３のシンボル区間、第２のサブバンドの第５のシンボル区間、第３のサブバンドの第３のシンボル区間などによって構成されることを示す。このとき、付加的なチャンネルを提供するために、コスタスシーケンス＃１は、上記コスタスシーケンス＃０が指示する各サブバンドを周波数軸に１つずつシフトすることによって、次の通りに構成する。
【００５０】
コスタスシーケンス＃１＝［１４，６，４，１０，３，１５，１２，０，５，１３，８，１１，２，７，９］
【００５１】
同様に、コスタスシーケンス＃１は、第２のチャンネルが第１のサブバンドの第１４のシンボル区間、第２のサブバンドの第６のシンボル区間、第３のサブバンドの第４のシンボル区間などによって構成されることを示す。上述したように、図４Ａで上記基地局が管理する任意のセル内に３個のＵＥが存在し、ＵＥ１及びＵＥ２は高速のＵＥであり、ＵＥ３は、低速のＵＥであると仮定する。
【００５２】
ＵＥ１は、コスタスシーケンス＃０に従って、［１３，５，３，９，２，１４，１１，１５，４，１２，７，１０，１，６，８］の時間周波数要素を割り当てられる。ＵＥ２は、コスタスシーケンス＃０から各周波数軸が１つずつシフトされた［１４，６，４，１０，３，１５，１２，０，５，１３，８，１１，２，７，９］の時間周波数要素を割り当てられる。
【００５３】
一方、低速のＵＥであるＵＥ３は、上記高速のＵＥグループに割り当てられた時間周波数資源を除いた残りの資源のうちから、該当フィードバック情報を考慮して、資源を割り当てられる。このとき、上記基地局は、上記フィードバック情報に従って、上記ヌルにマッピングされた周波数、及びＵＥ１及びＵＥ２に割り当てられた周波数がＵＥ３に割り当てられないように、上記資源を割り当てる。
【００５４】
図４Ａの周波数割当て方法は、高速のＵＥのために柔軟な周波数割当てが可能である。しかしながら、上記低速のＵＥがヌル周波数とＵＥ１及びＵＥ２に割り当てられた周波数とを除いた残りの周波数を割り当てられなければならないので、上記低速のＵＥに最適な周波数資源を割り当てることができない。従って、上記基地局は、周波数スケジューリングを介して上記低速のＵＥに二番目に最適な周波数を割り当てる。
【００５５】
すなわち、低速のＵＥのための最適なサブバンドが高速のＵＥのために割り当てられた時間周波数要素と重畳される場合に、上記低速のＵＥは、上記高速のＵＥの数だけのシンボル区間には、上記最適なサブバンドを使用することができず、上記二番目に最適なサブバンドのみを使用することができる。
【００５６】
図４Ｂは、上記低速のＵＥグループ内のＵＥの数に対する上記高速のＵＥグループ内のＵＥの数の比率で所定の大きさを有する全周波数帯域を区分する二番目の方法を示す。
【００５７】
図４Ｂにおいて、高速のＵＥグループのための周波数セットは、左側のサブバンド＃１〜＃９から構成され、低速のＵＥグループのための周波数セットは、右側のサブバンド＃１０〜＃１５のサブバンドから構成される。高速のＵＥグループ内のＵＥの個数がＮｆであり、上記低速のＵＥグループ内のＵＥ個数がＮｓであれば、上記高速のＵＥグループに割り当てられたサブバンドの個数ｋは、“１５＊Ｎｆ／（Ｎｆ＋Ｎｓ））”の切り上げ値になり、上記低速のＵＥグループに割り当てられたサブバンドの個数は、“１５−ｋ”になる。
【００５８】
図４Ｃは、高速のＵＥグループのためのサブバンドが全周波数帯域を介して最大に周期的に配置されるように、上記サブバンドを割り当てる三番目の方法を示す。
【００５９】
図４Ｃにおいて、上記高速のＵＥグループ内のＵＥの数Ｎｆが上記低速のＵＥグループ内のＵＥの数Ｎｓよりも小さいので、上記高速のＵＥグループのために割り当てられた周波数セットは、上記低速のＵＥグループのために割り当てられた周波数セットよりも小さい。この場合に、上記高速のＵＥグループのためのサブバンドは、相互に隣接せず、周波数ダイバーシティ効果を得るために相互に離れている。すなわち、上記高速のＵＥグループの周波数と上記低速のＵＥグループの周波数とを交互に配置する。同様に、上記高速のＵＥグループに割り当てられたサブバンドの個数ｋは、“１５＊Ｎｆ／（Ｎｆ+Ｎｓ）”の切り上げ値になり、上記低速のＵＥグループに割り当てられたサブバンドの個数は、“１５−ｋ”になる。
【００６０】
図４Ｄは、一つのサブバンドを構成する複数の副搬送波を上記高速のＵＥグループ及び上記低速のＵＥグループに割り当てる四番目の方法を示す。
【００６１】
図４Ｄを参照すると、サブバンドの各々は、上記高速のＵＥグループのための少なくとも一つの副搬送波、及び上記低速のＵＥグループのための少なくとも一つの副搬送波から構成される。上記高速のＵＥグループ内のＵＥは、上記コスタスシーケンスに基づく時間周波数マッピング方式又は周波数ホッピング方式を使用して周波数資源を割り当てられることができる。また、上記低速のＵＥグループ内のＵＥは、フィードバック情報を使用して適合した周波数資源を割り当てられることができる。
【００６２】
上記高速のＵＥグループ内のＵＥ個数がＮｆであり、上記低速のＵＥグループ内のＵＥ個数がＮｓであり、各サブバンドがＮｃ個の副搬送波から構成されると、各サブバンドで高速のＵＥグループに割り当てられた副搬送波の個数ｋは、“Ｎｃ＊Ｎｆ／（Ｎｆ+Ｎｓ）”の切り上げ値になる。例えば、上記高速のＵＥグループがさらに多い周波数資源を要求する場合に、上記基地局は、Ｎｃ個の副搬送波から構成された各サブバンドを“ｒｏｕｎｄ（Ｎｃ／（Ｎｃ−ｋ）”個の周波数単位に区分し、各サブバンドの一つの周波数単位を上記低速のＵＥグループに割り当てた後に、各サブバンドの残りの周波数単位を組み合わせて、上記高速のＵＥグループに割り当てる。
【００６３】
図５は、本発明の望ましい実施形態による割り当てられた無線資源を更新する基地局の動作を示すフローチャートである。
【００６４】
図５を参照すると、ステップ５０２で、基地局は、自身が管理する任意のセル内のＵＥから伝送されたフィードバック情報に基づいて、上記ＵＥを高速のＵＥグループ及び低速のＵＥグループに区別する。このとき、上記基地局は、上記高速のＵＥグループ内のＵＥの数及び上記低速のＵＥグループ内のＵＥの数を考慮して、周波数資源を割り当てる。また、上記基地局は、上記高速のＵＥグループ及び上記低速のＵＥグループの各ＵＥに適合した周波数を割り当てる場合に、上記ＵＥの移動性と関連して、最適化されたアルゴリズムを使用する。
【００６５】
例えば、ステップ５０２で、上記基地局は、コスタスシーケンスを用いて決定された時間周波数マッピングパターンに従って、上記高速のＵＥグループ内のＵＥに時間周波数要素を割り当てる。すなわち、上記コスタスシーケンスに従って伝送されたＯＦＤＭ信号を受信するＵＥは、周波数ダイバーシティ効果を得る。一方、上記基地局は、上記低速のＵＥグループ内のＵＥには、各ＵＥからのフィードバック情報、例えば、ヌル／ピーク又はＣＱＩを用いて、最適なサブバンドを割り当てる。
【００６６】
ステップ５０４で、上記基地局は、上記割り当てられた周波数を更新する無線資源割当周期に到達したか否かを確認する。上記無線資源割当周期は、上記ＵＥの移動性を考慮して、上記基地局により設定されることができる。上記無線資源割当周期に到達したら、上記基地局は、ステップ５０８に進行する。ステップ５０８で、上記基地局は、上記高速のＵＥグループ内のＵＥの数及び上記低速のＵＥグループ内のＵＥの数を考慮して、周波数資源をさらに割り当てる。このとき、上記周波数割当てのために、上記基地局は、上述した周波数割当て方法を使用する。
【００６７】
一方、ステップ５０４で、上記無線資源割当周期に到達しなかったら、ステップ５０６に進行して、上記基地局は、上記セル内の無線資源環境に何のイベントが発生したか否かを確認する。すなわち、上記基地局は、新たなＵＥが他のセルから現在のセルへ進入したか、又は、現在のセル内のＵＥが他のセルへ移動したかを確認する。あるいは、上記高速のＵＥグループ内のＵＥが上記低速のＵＥグループに移動したか、又は、上記低速のＵＥグループ内のＵＥが上記高速のＵＥグループに移動したかを確認する。
【００６８】
上記のようなイベントの発生を感知すると、上記基地局は、ステップ５０８に進行して、各ＵＥのグループ状態及び各グループ内のＵＥの数を考慮して、上記セル内の周波数割当を更新する。
【００６９】
このとき、上記ＵＥが存在しないグループに任意のＵＥが新たに移動した場合に、さらに迅速に周波数割当を遂行するために、上記基地局は、上記セル内の高速のＵＥグループ及び低速のＵＥグループを確認した結果、任意の１つのグループに属するＵＥが存在しないとしても、最小の周波数を割り当てることができる。
【００７０】
すなわち、ステップ５０６で、上記基地局は、上記イベントが発生する度に、周波数資源をさらに割り当てる代わりに、あらかじめ決定された最小のイベントを発生する基準に従って、周波数割当を更新することができる。これは、上記基地局と上記セル内に位置する複数のＵＥとの間のシグナリングの非効率的な使用を防止するためである。
【００７１】
図６は、本発明の望ましい実施形態によるフィードバック情報を伝送するＵＥの構成を概略的に示す。
【００７２】
図６を参照すると、直／並列変換部（serial-to-parallel converter；ＳＰＣ）６００は、多重経路チャンネルを介して伝送されたＯＦＤＭ信号をＮ個のＯＦＤＭサンプルに変換する。ＦＦＴ部６０２は、上記並列に入力されるＮ個のＯＦＤＭサンプルに対する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を遂行して、Ｎ個のデータシンボルを出力する。並／直列変換部（parallel-to-serial converter；ＰＳＣ ）６０４は、Ｎ個の変調シンボルを直列変換し、保護区間除去器６０６へ出力する。保護区間除去器６０６は、上記直列変換された変調シンボル列からシンボル間の干渉を防止するために挿入されたプレフィックスあるいはサフィックスを除去して、復調器６０８へ出力する。復調器６０８は、保護区間除去器６０６から出力されたデータシンボルを復調して、復号器６１０へ出力する。復号器６１０は、上記復調されたデータシンボルを元のデータに復号する。
【００７３】
一方、チャンネル測定部６１２は、ＦＦＴ部６０２から出力されたＮ個のサンプルを用いて、各副搬送波／サブバンドのチャンネル状態を測定する。チャンネル測定部６１２は、上記チャンネル測定の結果として、信号対雑音比が相対的に低いＰ個の副搬送波／サブバンド又はヌルに該当する副搬送波／サブバンドを確認する。または、信号対雑音比が相対的に大きい副搬送波／サブバンドを確認する。上記確認されたチャンネル情報は、フィードバック情報生成部６１４に入力される。フィードバック情報生成部６１４は、上記チャンネル情報をフィードバック情報に含ませる。移動性測定部６１６は、上記ＵＥの移動性情報を計算する。ここで、移動性測定部６１６は、上記以前のチャンネル情報と上記入力されたチャンネル情報を比較した結果に従って、上記ＵＥの移動速度を間接的に推定するか、あるいは、上記ＵＥの移動速度を直接的に測定することができる。上記計算された移動速度は、フィードバック情報生成部６１４によりフィードバック情報に含まれた後に、伝送部６１８により基地局へ伝送される。
【００７４】
他の場合、移動性測定部６１６は、以前に推定されたＵＥの速度と現在のＵＥの速度を比較してドップラー値を計算する。上記推定されたドップラー値又は速度差は、フィードバック情報生成部６１４によって上記フィードバック情報に含まれ、伝送部６１８によって上記基地局へ伝送される。このとき、上記フィードバック情報は、副搬送波／サブバンドに対するＣＱＩ及びヌル／ピークのようなチャンネル情報をさらに構成することができる。上記基地局は、上記フィードバック情報を用いて上記ＵＥの移動性を考慮した周波数割当てを遂行する。
【００７５】
図７は、本発明の望ましい実施形態によるフィードバック情報を伝送するＵＥの動作を示すフローチャートである。
【００７６】
図７を参照すると、ステップ７００で、ＵＥは、上記基地局から伝送されたＯＦＤＭ信号を受信して、各副搬送波／サブバンドのチャンネル状態を測定する。すなわち、上記各副搬送波／サブバンドのチャンネル状態を測定して、ヌルに対するサブバンド又はピークに対するサブバンドを確認する。ステップ７０２で、上記ＵＥは、上記チャンネル状態情報を記憶する。
【００７７】
ステップ７０４で、上記ＵＥは、上記現在のチャンネル状態と上記以前に測定されたチャンネル状態を比較して、上記ＵＥの移動性によるチャンネルの変化量を計算する。ステップ７０６で、上記ＵＥは、上記チャンネルの変化量があらかじめ設定されたしきい値を超過するか否かを確認する。ステップ７０６で、上記チャンネルの変化量が上記しきい値を超過したら、ステップ７０８へ進行する。一方、上記チャンネルの変化量が上記しきい値を超過しなければ、ステップ７１０へ進行する。ステップ７０８への進行は、上記ＵＥがあらかじめ決定されたセル内で、又は、あらかじめ決定されたセルから他のセルへ高速で移動することを示す。また、ステップ７１０への進行は、上記ＵＥが低速で移動することを示す。
【００７８】
ステップ７１２で、上記ＵＥは、上記チャンネルの変化量情報及び上記チャンネル状態情報をフィードバック情報に含ませて基地局へ伝送する。上記基地局は、上記チャンネルの変化量を上記ＵＥの移動性情報として見なす。
【００７９】
例えば、３０［Ｋｍ／ｈ］以上の高速で移動するＵＥから伝送されたフィードバック情報は、チャンネル状態が継続して変更される環境で受信される。従って、上記基地局は、上記高速のＵＥから継続して伝送された上記フィードバック情報に対する信頼性を保証することができない。また、上記高速のＵＥからフィードバック情報が頻繁に伝送される場合に、特に、チャンネル状況がよくない状況で、上記基地局と上記ＵＥとの間のシグナリング負荷が発生する。従って、上記高速のＵＥは、上記チャンネルの変化量を認知することができるフィードバック情報のみ上記基地局へ伝送する。すなわち、上記高速のＵＥは、ＵＥのチャンネル変化量、速度、及びドップラー値を示す移動性情報のみを上記フィードバック情報に含ませて伝送する。
【００８０】
従って、上記高速のＵＥは、上記基地局が周波数ダイバーシティを最大化する方法を使用して、高速のチャンネル変化量によって発生する搬送波間の干渉（Inter-Carrier Interference）現象を克服することができる。上記基地局は、上記移動性情報を含むフィードバック情報を受信する場合に、該当ＵＥが上記高速のＵＥグループに属すると判断し、すなわち、チャンネル情報を用いた閉ループ周波数割当てが不可能であると判断し、時間周波数マッピング、ＳＴＴＤ、ＳＦＴＤ、周波数ホッピング、又は周波数インターリービングに基づいて周波数資源を割り当てる。
【００８１】
一方、上記低速のＵＥは、上記ＵＥのチャンネルの変化量、速度、又はドップラー値のような移動性情報だけではなく、上記副搬送波／サブバンドに関連したヌル／ピーク情報及びＣＱＩ情報のようなチャンネル情報をフィードバック情報に含ませて伝送する。移動性情報及びチャンネル情報をすべて含むフィードバック情報を受信すると、上記基地局は、該当ＵＥが上記低速のＵＥグループに属すると判断し、閉ループ方式のアルゴリズムを使用して、上記チャンネル情報に基づいて、周波数資源を割り当てる。従って、上記低速のＵＥは、周波数スケジューリング方式又は最大搬送波対干渉比（Carrier to Interference ratio；Ｃ／Ｉ）選択方式を使用して、上記基地局からＱｏＳを保証する周波数資源を割り当てられることができる。
【００８２】
図８は、本発明の望ましい実施形態による無線資源を割り当てるシステムのスループット（throughput）を示す。ここで、上記高速のＵＥグループと上記低速のＵＥグループとを区分しない従来の開ループ方式８０２／閉ループ方式（Open-loop/Closed-loop Solutions）８０４と、本発明の実施形態による適応方式（Adaptive solution）８０６とを比較して示す。
【００８３】
図８を参照すると、ドップラー値ηａまでのＵＥに対しては、チャンネル情報が有効であるので、閉ループ方式８０４は、システムのスループットという点で有利である。しかしながら、ドップラー値がηｂよりも大きいＵＥに対しては、上記フィードバック情報は、これ以上効果的ではない。従って、上記閉ループ方式８０４のシステムのスループットは、ηｂ後から徐々に減少する。
【００８４】
一方、開ループ方式８０２は、ドップラー値の変化に対して緩やかに反応する。しかしながら、上記ドップラー値が大きくなるほど、周波数ダイバーシティ利得によってシステムのスループットが増加する。
【００８５】
本発明の実施形態による適応方式８０６は、上記ＵＥのドップラー値が上記あらかじめ決定されたしきい値ηａよりも小さければ、閉ループ方式８０４に従って周波数を割り当てる。しかしながら、上記ドップラー値が上記しきい値ηａよりも大きければ、適応方式８０６は、開ループ方式８０２を使用して周波数を割り当てる。ここでは、２個のしきい値を示すとしても、上述したように、一つのしきい値を使用することもできる。このように、上記ＵＥの移動性を考慮して、周波数割当を更新することによって、上記適応方式は、さらに効率的に周波数資源を割り当てる。従って、システムのスループットを向上させる。
【００８６】
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来技術による基地局送信器の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の望ましい実施形態による無線資源を割り当てる基地局送信器の構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の望ましい実施形態による高速のＵＥ及び低速のＵＥを区分して無線資源を割り当てる動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の望ましい実施形態による無線資源割当て方式を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の望ましい実施形態による無線資源割当て方式を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の望ましい実施形態による無線資源割当て方式を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の望ましい実施形態による無線資源割当て方式を示す図である。
【図５】本発明の望ましい実施形態による割り当てられた無線資源を更新する基地局の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の望ましい実施形態によるフィードバック情報を伝送するＵＥの送信器の構成を概略的に示す図である。
【図７】本発明の望ましい実施形態によるフィードバック情報を伝送するＵＥの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の望ましい実施形態による無線資源を割り当てるシステムのスループットを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００、１０２    直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation；ＱＡＭ）マッピング器
１０４    物理チャンネル（ＰＨＹ＿ＣＨ）マッピング及び多重化器
１０６    逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１０８    保護区間挿入器
１１０    ディジタル／アナログ変換部（Digital to Analog Converter；ＤＡＣ）
１１２    ＲＦユニット
２００、２０２    ＱＡＭマッピング器
２０４    物理チャンネル（ＰＨＹ＿ＣＨ）マッピング及び多重化器
２０６    ＩＦＦＴ部
２０８    保護区間挿入器
２１０    ディジタル／アナログ変換部（ＤＡＣ）
２１２    ＲＦユニット
２１４    アンテナ
２３０    資源割当部
６００    直／並列変換部（serial-to-parallel converter；ＳＰＣ）
６０２    ＦＦＴ部
６０４    並／直列変換部（parallel-to-serial converter；ＰＳＣ ）
６０６    保護区間除去器
６０８    復調器
６１０    復号器
６１２    チャンネル測定部
６１４    フィードバック情報生成部
６１６    移動性測定部
６１８    伝送部
【図１】
2006060814.tif 000003
【図２】
2006060814.tif 000004
【図３】
2006060814.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2006060814.tif 000007
【図４Ｃ】
2006060814.tif 000008
【図４Ｄ】
2006060814.tif 000009
【図５】
2006060814.tif 000010
【図６】
2006060814.tif 000011
【図７】
2006060814.tif 000012
【図８】
2006060814.tif 000013
【外国語明細書】
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