(57)【要約】  直交周波数分割多重方式を使用する通信システムにおいて、端末から基地局へサブキャリアに対するチャンネル品質情報を送受信する装置及び方法に関する。全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送信する方法は、予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなる各バンドに対してチャンネル品質情報を測定し、その値のうち、少なくとも１つのバンドに対する測定値を該当バンドインデックスと共に絶対値チャンネル品質情報として生成して送信するステップと、生成した絶対値チャンネル品質情報によって、所定個数のバンドを選択するステップと、選択されたバンドに対するチャンネル品質情報を測定し、そのうち、選択されたバンドの測定値を選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報と各々比較して差動チャンネル品質情報を生成するステップと、差動これを送信するステップとを含む。
2007526692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に離隔したサブキャリアを含むダイバーシティモードと、予め設定された個数の隣接したサブキャリアを含む多数のバンドを含むバンド適応的変調及びコーディング（ＡＭＣ）モードを含む無線通信システムにおいて、受信器が送信器にチャンネル品質情報（ＣＱＩ）を送信する方法であって、
受信器がダイバーシティモードで動作する場合、全周波数に対して平均キャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）値を送信するステップと、
前記受信器がバンドＡＭＣモードで動作する場合、予め設定された個数のビンの差動ＣＩＮＲを送信するステップと
を含むことを特徴とするＣＱＩ送信方法。
【請求項２】
前記差動ＣＩＮＲは、前記設定個数のビンに対する現在の平均ＣＩＮＲと前記設定個数のビンに対する以前の平均ＣＩＮＲ値との間の差であることを特徴とする請求項１記載のＣＱＩ送信方法。
【請求項３】
前記現在の平均ＣＩＮＲ値が以前の平均ＣＩＮＲ値より大きい場合、前記差動ＣＩＮＲの１つのエレメントは１に設定され、前記現在の平均ＣＩＮＲ値が以前の平均ＣＩＮＲ値より小さい場合、前記１つのエレメントは０に設定されることを特徴とする請求項２記載のＣＱＩ送信方法。
【請求項４】
前記設定個数のビンは、前記設定個数の隣接したサブキャリアを含む多数のバンドのうち、最大ＣＩＮＲ値を有するバンドからそのＣＩＮＲ値が大きい順に総５個のバンドであることを特徴とする請求項１記載のＣＱＩ送信方法。
【請求項５】
前記バンドＡＭＣモードで動作する受信器は、前記設定個数のビンに対する平均ＣＩＮＲ値を周期的にアップデートするステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載のＣＱＩ送信方法。
【請求項６】
全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送信する方法であって、
予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定し、前記測定された値のうち、少なくとも１つのバンドに対する測定値を該当バンドインデックスと共に絶対値チャンネル品質情報として生成して送信するステップと、
前記生成した絶対値チャンネル品質情報によって前記全バンドの中から所定個数のバンドを選択するステップと、
前記選択されたバンドに対するチャンネル品質情報を測定して、前記測定された値のうち、前記選択されたバンドの測定値を前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報と各々比較して差動チャンネル品質情報を生成するステップと、
前記差動チャンネル品質情報を送信するステップと
を含むことを特徴とするチャンネル品質情報送信方法。
【請求項７】
前記絶対値チャンネル品質情報は、予め約束された周期で伝送され、前記差動チャンネル品質情報は、前記絶対値チャンネル品質情報が伝送されない周期で伝送されることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項８】
前記差動チャンネル品質情報は、前記絶対値チャンネル品質情報より短い周期をもって伝送されることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項９】
前記差動チャンネル品質情報は、前記選択されたバンドに対して変動の可否を表す情報を含み、前記情報は、前記変動の可否に相応して差動的に伝送されることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１０】
前記選択するステップは、
前記差動チャンネル品質情報のビット数と同一な個数のバンドを選択することを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１１】
前記選択されたバンドは、前記全バンドのうち、最も高い測定値を有することを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１２】
前記差動チャンネル品質情報の各ビットは、前記選択されたバンドの各々に対応し、前記差動チャンネル品質情報の各ビットは、前記対応するバンドに対する測定値が該当バンドの以前のチャンネル品質情報に比べて等しいか増加した場合に‘１’に設定され、減少した場合に‘０’に設定されることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１３】
前記絶対値チャンネル品質情報は、
アップリンクフレームのメッセージ情報にマッピングされて伝送されることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１４】
前記差動チャンネル品質情報は、
アップリンクフレームの割り当てられた制御領域にマッピングされて伝送されることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１５】
前記チャンネル品質情報の測定された値は、
前記バンドの各々のダウンリンクプリアンブルに対するサブキャリアの平均キャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）、または、平均受信電界強度であることを特徴とする請求項６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１６】
全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送信する方法であって、
予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定するステップと、
前記チャンネル品質情報の測定値に相応してチャンネルの安定性を保障する少なくとも１つ以上のベストモードのバンドを選択するステップと、
前記選択されたバンドに対する変動の可否を表す情報を差動的に伝送するステップと
を含むことを特徴とするチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１７】
前記変動の可否を表す情報は、差動チャンネル品質情報であることを特徴とし、前記情報は周期的にアップデートされることを特徴とする請求項１６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１８】
前記差動チャンネル品質情報は、予め約束された周期で伝送される絶対値チャンネル品質情報が伝送されない周期で伝送され、前記絶対値チャンネル品質情報より短い周期をもって伝送されることを特徴とする請求項１７記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項１９】
前記絶対値チャンネル品質情報は、アップリンクフレームのメッセージ情報にマッピングされて伝送されることを特徴とする請求項１８記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２０】
前記差動チャンネル品質情報は、アップリンクフレームの割り当てられた制御領域にマッピングされて伝送されることを特徴とする請求項１８記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２１】
前記差動チャンネル品質情報は、前記選択されたバンドに対する増減の可否を表す情報を含み、前記情報は前記増減の可否に相応して差動的に伝送されることを特徴とする請求項１７記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２２】
前記差動チャンネル品質情報の各ビットは、前記選択されたバンドの各々に対応し、
前記差動チャンネル品質情報の各ビットは、前記対応するバンドに対する測定値が該当バンドの以前のチャンネル品質情報に比べて等しいか増加した場合に‘１’に設定され、減少した場合に‘０’に設定されることを特徴とする請求項２１記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２３】
前記選択するステップは、
前記差動チャンネル品質情報のビット数と同一な個数のバンドを選択することを特徴とする請求項１６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２４】
前記選択されたバンドは、前記全バンドのうち、最も高い測定値を有することを特徴とする請求項１６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２５】
前記チャンネル品質情報の測定された値は、
前記バンドの各々のダウンリンクプリアンブルに対するサブキャリアの平均キャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）、または、平均受信電界強度であることを特徴とする請求項１６記載のチャンネル品質情報送信方法。
【請求項２６】
全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を受信する方法であって、
予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドのうち、少なくとも１つのバンドに対して測定されたチャンネル品質情報を表す絶対値チャンネル品質情報を受信して、前記少なくとも一部のバンドの各々に対して格納するステップと、
前記絶対値チャンネル品質情報によって前記全バンドのうち、所定個数のバンドを選択するステップと、
前記選択されたバンドに対して測定されたチャンネル品質情報と、前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報に対する増減を表す差動チャンネル品質情報を受信するステップと、
前記差動チャンネル品質情報を参照して、前記少なくとも一部のバンドの各々に対して格納された前記絶対値チャンネル品質情報を更新するステップと
を含むことを特徴とするチャンネル品質情報受信方法。
【請求項２７】
前記絶対値チャンネル品質情報は予め約束された周期で受信され、前記差動チャンネル品質情報は前記絶対値チャンネル品質情報が伝送されない周期で受信されることを特徴とする請求項２６記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項２８】
前記差動チャンネル品質情報は、前記絶対値チャンネル品質情報より短い周期をもって受信されることを特徴とする請求項２６記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項２９】
前記選択するステップは、
前記差動チャンネル品質情報のビット数と同一な個数のバンドを選択することを特徴とする請求項２６記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項３０】
前記選択されたバンドは、前記全バンドのうち、最も高い測定値を有することを特徴とする請求項２６記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項３１】
前記絶対値チャンネル品質情報は、
アップリンクフレームのメッセージ情報にマッピングされて受信されることを特徴とする請求項２６記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項３２】
前記差動チャンネル品質情報は、
アップリンクフレームの割り当てられた制御領域にマッピングされて受信されることを特徴とする請求項２６記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項３３】
前記チャンネル品質情報の測定された値は、
前記バンドの各々のダウンリンクプリアンブルに対するサブキャリアの平均キャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）、または、平均受信電界強度であることを特徴とする請求項２６に記載のチャンネル品質情報受信方法。
【請求項３４】
全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送信する装置であって、
予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定して、前記測定された値のうち、少なくとも１つのバンドに対する測定値を該当バンドインデックスと共に絶対値チャンネル品質情報として生成し、
前記絶対値チャンネル品質情報によって、前記全バンドのうち、所定個数のバンドを選択し、
少なくとも前記選択されたバンドに対するチャンネル品質情報を測定して、前記測定された値のうち、前記選択されたバンドの測定値を前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報と各々比較して差動チャンネル品質情報を生成するチャンネル品質情報生成器と、
前記絶対値チャンネル品質情報または前記差動チャンネル品質情報を送信する送信器と
を含むことを特徴とするチャンネル品質情報送信装置。
【請求項３５】
前記チャンネル品質情報生成器は、
前記全バンドのうち、最も高い測定値を有する順に前記差動チャンネル品質情報のビット数と同一な個数のバンドを選択することを特徴とする請求項３４記載のチャンネル品質情報送信装置。
【請求項３６】
全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送受信するシステムであって、
予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定して、前記測定された値に相応してチャンネルの安定性を保障する少なくとも１つ以上のベストモードのバンドを選択して、前記選択されたバンドに対する変化の可否を表す差動チャンネル品質情報を差動的に伝送する移動加入者端末機と、
前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報に対する変化の可否を表す前記差動チャンネル品質情報を受信し、前記差動チャンネル品質情報に相応して前記選択されたバンドの変化の可否を推定して、推定結果に相応して前記選択されたバンドに対するチャンネル品質情報を更新する基地局と
を含むことを特徴とするチャンネル品質情報送信システム。
【請求項３７】
前記差動チャンネル品質情報は、アップリンクフレームの割り当てられた制御領域にマッピングされて送受信されることを特徴とする請求項３６記載のチャンネル品質情報送受信システム。
【請求項３８】
前記差動チャンネル品質情報の各ビットは、前記選択されたバンドの各々に対応し、前記差動チャンネル品質情報の各ビットは、前記対応するバンドに対する測定値が該当バンドの以前のチャンネル品質情報に比べて等しいか増加した場合に‘１’に設定され、減少した場合に‘０’に設定されることを特徴とする請求項３６記載のチャンネル品質情報送受信システム。
【請求項３９】
前記移動加入者端末機は、全バンドのうち、最も高い測定値を有する順に前記差動チャンネル品質情報のビット数と同一な個数のバンドを選択することを特徴とする請求項３６記載のチャンネル品質情報送受信システム。
【請求項４０】
前記選択されたバンドは、全バンドのうち、最も高い測定値を有することを特徴とする請求項３６記載のチャンネル品質情報送受信システム。
【請求項４１】
前記チャンネル品質情報の測定された値は、前記バンドの各々のダウンリンクプリアンブルに対するサブキャリアの平均キャリア対干渉雑音比（）、または、平均受信電界強度であることを特徴とする請求項３６記載のチャンネル品質情報送受信システム。
【請求項４２】
前記基地局は、前記差動チャンネル品質情報の各ビットによって前記選択されたバンドの各々に対して格納されたチャンネル品質情報を所定値だけ増加または減少することを特徴とする請求項３６記載のチャンネル品質情報送受信システム。
【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化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、‘ＯＦＤＭ’と称する）方式を使用する通信システムに関し、特に加入者端末機から基地局へサブキャリアに対するチャンネル品質情報（Channel Quality Information；以下、‘ＣＱＩ’と称する）を送受信する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムが急速に発展することにつれて、要求されるデータ量とその処理速度も急速に増加している。一般に、無線チャンネルからデータを高速に伝送する場合、多重経路フェーディング（multipath fading）及びドップラー拡散（doppler spread）などの影響により高ビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を有することになる。したがって、無線チャンネルに適した無線接続方式が要求され、比較的低い送信電力及び比較的低い探知確率などの長所を有する拡散スペクトル（Spread Spectrum：ＳＳ）方式が広く使われている。
【０００３】
帯域拡散方式は、直接シーケンス拡散スペクトル（Direct Sequence Spread Spectrum；以下、‘ＤＳＳＳ’と称する）方式と、周波数ホッピング拡散スペクトル（Frequency Hopping Spread Spectrum；以下、‘ＦＨＳＳ’と称する）方式に大別される。
【０００４】
前記ＤＳＳＳ方式は、無線チャンネルから発生する多重経路現状を前記無線チャンネルの経路ダイバーシティ（path diversity）を利用するレート（Rate）受信器を使用して積極的に対処できる方式である。しかしながら、前記ＤＳＳＳ方式は、１０Ｍｂｐｓの伝送速度までは效率よく使われることができるが、１０Ｍｂｐｓ以上の高速データを伝送する場合、チップ（chip）間の干渉が増加することによって、ハードウェア複雑度が急速に増加し、多重使用者干渉（multi-user interference）により受容できる使用者の容量に限界があるという短所を有している。
【０００５】
前記ＦＨＳＳ方式は、ランダムシーケンス（random sequence）により周波数を移動しながらデータを送信するため、多重チャンネル干渉及び狭帯域インパルス性雑音（narrow band impulse noise）の影響を減らすことができる方式である。しかしながら、前記ＦＨＳＳ方式は、送信器と受信器との間の正確な同期が非常に重要な要素として作用して、比較的高速データを伝送する場合には同期獲得が困難であるという短所を有している。
【０００６】
一方、最近、有無線チャンネルにおいて、高速データ伝送に適した方式としてＯＦＤＭ方式に対する研究が活発に進行している。前記ＯＦＤＭ方式は、多重−キャリア（multi-carrier）を使用してデータを伝送する方式であって、直列に入力されるシンボル（Symbol）列を並列変換して、これらの各々を相互直交性を有する比較的狭い周波数帯域である多数のサブキャリア（sub-carriers）に変調して伝送するマルチキャリア変調（ＭＣＭ：Multi Carrier Modulation）方式の１つである。ここで、特定の時間区間でのサブキャリアはトーン（tone）と称される。
【０００７】
前記ＯＦＤＭ方式は、前述したように、相互直交性を有する多数のサブキャリアを使用するため、周波数使用効率が高まる。前記多数のサブキャリア信号の変復調は、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）とＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を遂行したことと同一になるので、送信器と受信器は逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下、‘ＩＦＥＴ’と称する）と高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；以下、‘ＦＥＴ’と称する）を使用して、高速でサブキャリア信号の変復調を遂行することができる。
【０００８】
前記ＯＦＤＭ方式は、高速データ伝送に適するので、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ、ＨＩＰＥＬＡＮ／２の高速無線近距離通信ネットワーク（Local Area Network；以下、‘ＬＡＮ’と称する）、ＩＥＥＥ８０２．１６、ディジタルオーディオ放送（ＤＡＢ：Digital Audio Broadcasting）、ディジタル地上テレビ放送（ＤＴＴＢ：Digital Terrestrial Television Broadcasting）、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）及びＶＤＳＬ（Veri-high data rate Digital Subscriber Line）の標準方式に採択された。
【０００９】
前記ＯＦＤＭ方式を使用する通信システム（以下，‘ＯＦＤＭ通信システム’と称する）において、シンボルの周波数領域（frequency domain）の構造はサブキャリアにより定義される。前記サブキャリアはデータ伝送に使われるデータサブキャリアと、各種の推定（estimation）の目的のために、予め設定された特定パターン（pattern）のシンボルを伝送することに使われるパイロット（pilot）サブキャリアと、保護区間（guard interval）及び静的成分のためのナル（null）サブキャリアの３種類に分類される。ここで、前記ナルサブキャリアを除外した残りのサブキャリア、即ちデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアが有効サブキャリアとなる。
【００１０】
一方、前記ＯＦＤＭ方式に基づいた多重接続方式が直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、‘ＯＦＤＭＡ’と称する）方式である。前記ＯＦＤＭＡ方式は、前記有効サブキャリアを多数のサブキャリアの集合、即ちサブチャンネル（sub-channel）に分割して使用する方式である。ここで、前記サブチャンネルとは、少なくとも１つ以上のサブキャリアから構成されるチャンネルを意味し、前記サブチャンネルを構成するサブキャリアは、隣接することもでき、あるいは隣接しないこともできる。前記ＯＦＤＭＡ方式を使用する通信システム（以下、‘ＯＦＤＭＡ通信システム’と称する）は、多数の使用者に同時にサービスを提供することができる。
【００１１】
ここで、図１を参照しつつ一般的なＯＦＤＭＡ通信システムのサブチャンネル割当構造を説明する。
前記図１を参照すれば、前記ＯＦＤＭＡ通信システムで使用するサブキャリアは、時間領域（time domain）で静的成分を表すＤＣサブキャリアと、周波数領域（frequency domain）の高周波（high frequency）帯域、即ち時間領域の保護区間を表すサブキャリアと、有効サブキャリアから構成される。前記有効サブキャリアは多数のサブチャンネルから構成され、前記図１では、有効サブキャリアを３つのサブチャンネル、即ちサブチャンネル１乃至サブチャンネル３から構成している。
【００１２】
前記ＯＦＤＭＡシステムでは、無線チャンネルを介して高速データ伝送を支援するために、特に適応的変調及びコーディング（Adaptive Modulation and Coding；以下、‘ＡＭＣ’と称する）方式を使用している。前記ＡＭＣ方式は、セル（cell）、即ち基地局（ＢＳ：Base Station）と移動加入者端末機（Mobile Subscriber Station；以下、‘ＭＳＳ’と称する）との間のチャンネル状態によって、互いに異なる変調方式とコーディング方式を決定して、セル全体の使用効率を向上させるデータ伝送方式をいう。
【００１３】
前記ＡＭＣ方式は、多数個の変調方式と多数個のコーディング方式を有し、前記変調方式とコーディング方式を組合せてチャンネル信号を変調及びコーディングする。通常的に、前記変調方式とコーディング方式の組合せの各々を変調及びコーディング方式（Modulation and Coding Scheme；以下、‘ＭＣＳ’と称する）といい、前記ＭＣＳの数によってレベル（level）１からレベル（level）Ｎまで複数個のＭＣＳが定義される。そして、前記ＭＳＳと現在無線接続されている基地局との間のチャンネル状態によって前記ＭＣＳのレベルの中の１つが適応的に決まる。
【００１４】
前記ＡＭＣ方式を使用するためには、ＭＳＳが基地局にダウンリンク（downlink）のチャンネル状態、即ちＣＱＩを知らせてくれなければならない。現在、ＩＥＥＥ８０２．１６通信システムにおいて、前記ＭＳＳは報告要求（ＲＥＰ−ＲＥＱ：Report Request；以下、‘ＲＥＰ−ＲＥＱ’と称する）／報告応答（ＲＥＰ−ＲＳＰ：Report Response；以下、‘ＲＥＰ−ＲＳＰ’と称する）方式を使用してダウンリンクのＣＱＩを該当基地局に通報するように規定している。
【００１５】
即ち、基地局は特定のＭＳＳにＲＥＰ−ＲＥＱメッセージを送信し、前記ＲＥＰ−ＲＥＱメッセージに応答して、ＭＳＳはダウンリンクのＣＱＩを含むＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを前記基地局に送信する。前記ＣＱＩは、一例としてキャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ：Carrier to Interference and Noise Ratio）、または、受信電界強度（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indicator）の平均値と標準偏差値になることができる。
【００１６】
ところが、前記ＲＥＰ−ＲＥＱメッセージは、前記ＭＳＳが前記ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを送信することができるアップリンク（uplink）資源割当に対する情報を全く含んでいないので、前記ＭＳＳは先に前記基地局にアップリンク資源割当を要求するために、ランダム接続（random access）を試みることになる。前記ランダム接続は、前記ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ送信を遅延させることができ、したがって、前記ＡＭＣ方式を適用することにおいて、正確なＣＱＩが適用できないという短所を有することになる。また、前記ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ送信は、シグナルリングオーバーヘッド（signalling overhead）として作用することになるという短所を有する。したがって、シグナルリングオーバーヘッドを最小化させながらも、リアルタイムで正確なＣＱＩを伝送する方案に対する必要性が台頭している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明は、前述した従来技術の問題を解決するために案出したものであって、本発明は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、シグナルリングオーバーヘッドを最小化してＣＱＩを送受信する装置及び方法を提供することをその目的とする。
【００１８】
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、リアルタイムＣＱＩを送受信する装置及び方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ通信システムのダイバーシティモードとバンドＡＭＣモードに適したＣＱＩを構成して送受信する装置及び方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ通信システムのバンドＡＭＣモードのＭＳＳに対し、ＣＱＩ関連オーバーヘッドを減らすことができる送受信装置及び方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、複数個のバンドの中から最適の状態を有する所定のバンドを選択して差動的に送受信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】
【００２０】
前記した目的を達成するための本発明の１つの特徴に係る好ましい実施形態は、全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送信する方法であって、予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定し、前記測定された値のうち、少なくとも一部のバンドに対する測定値を該当バンドインデックスと共に絶対値チャンネル品質情報として生成して送信するステップと、前記生成した絶対値チャンネル品質情報によって、前記全バンドの中から所定個数のバンドを選択するステップと、前記選択されたバンドに対するチャンネル品質情報を測定して、前記測定された値のうち、前記選択されたバンドの測定値を前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報と各々比較して差動チャンネル品質情報を生成するステップと、前記差動チャンネル品質情報を送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の他の特徴に係る好ましい実施形態は、全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送信する方法であって、予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定するステップと、前記チャンネル品質情報の測定値に相応してチャンネルの安定性を保障する少なくとも１つ以上のベストモードのバンドを選択するステップと、前記選択されたバンドに対する変動の可否を表す情報を差動的に伝送するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の特徴に係る好ましい実施形態は、全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を受信する方法であって、予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドのうち、少なくとも一部のバンドに対して測定されたチャンネル品質情報を表す絶対値チャンネル品質情報を受信して、前記少なくとも一部のバンドの各々に対して格納するステップと、前記絶対値チャンネル品質情報によって前記全バンドの中から所定個数のバンドを選択するステップと、前記選択されたバンドに対して測定されたチャンネル品質情報と、前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報に対する増減を表す差動チャンネル品質情報を受信するステップと、前記差動チャンネル品質情報を参照して、前記少なくとも一部のバンドの各々に対して格納された前記絶対値チャンネル品質情報を更新するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の他の特徴に係る好ましい実施形態は、全周波数帯域を複数のサブキャリアに分割してサービスする無線通信システムにおいて、チャンネル品質情報を送受信するシステムであって、予め設定された個数の隣接するサブキャリアからなるバンドの各々に対してチャンネル品質情報を測定して、前記測定された値に相応してチャンネルの安定性を保障する少なくとも１つ以上のベストモードのバンドを選択して、前記選択されたバンドに対する変化の可否を表す差動チャンネル品質情報を差動的に伝送する移動加入者端末機と、前記選択されたバンドの以前のチャンネル品質情報に対する変化の可否を表す前記差動チャンネル品質情報を受信し、前記差動チャンネル品質情報に相応して前記選択されたバンドの変化の可否を推定して、推定結果に相応して前記選択されたバンドに対するチャンネル品質情報を更新する基地局と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上、前述したように動作する本発明において、開示される発明のうち、代表的なことにより得られる効果を簡単に説明すれば次の通りである。
本発明は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、最小のシグナルリングオーバーヘッドを有しながらも、毎フレーム毎にＣＱＩを送信するようにすることによって、リアルタイムでＣＱＩが反映できるようにする利点を有する。また、本発明は、ダイバーシティモードとバンドＡＭＣモードの特性に適したＣＱＩ構成方法及びその運用方案を提示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明では、本発明に係る動作の理解に必要とする部分のみ説明され、その以外に、本発明の要旨を曖昧にすることができる部分は省略していることに留意しなければならない。
まず、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ＡＭＣ方式を支援するためにダウンリンクチャンネル品質情報を伝送することにおいて、シグナルリングオーバーヘッドを最小化しながらも、リアルタイムで正確なＣＱＩを伝送するための方案中の１つは、アップリンクフレームの予め定義された区間にＣＱＩチャンネル（ＣＱＩＣＨ）領域を割り当て、前記割り当てられたＣＱＩＣＨ領域を通じて各ＭＳＳが自分が測定したダウンリンクのＣＩＮＲ情報を載せて送るのである。このような場合、毎アップリンクフレームに各ＭＳＳが測定したＣＩＮＲ情報が載せるので、リアルタイムＡＭＣ適用が可能になる。前記ＣＱＩＣＨ領域の割当は各システムで規定するところに従う。一例として、ｎビットで表現されたチャンネル情報は、Ｍ個のＣＱＩシンボルに変換され、ＯＦＤＭ変調によりＣＱＩＣＨに割り当てられたＭ個のトーン（tone）に載せて送信される。全てのＭＳＳには各々のＣＱＩＣＨ領域が割り当てられることができる。
【００２６】
また、各ＭＳＳには、サブチャンネル単位、またはビン（bin）単位の周波数資源が割り当てられる。ここで、前記ビンとは、少なくとも１つのサブキャリアの上の少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルからなる。また、あるＭＳＳがサブチャンネル単位で資源を割り当てられる場合、前記ＭＳＳはダイバーシティモードにあると見なされ、他のＭＳＳがビン単位で周波数資源を割り当てられる場合、前記ＭＳＳはバンドＡＭＣモードにあると見なされる。
【００２７】
ここで、バンドは隣接しないことができる複数のサブキャリアの束で定義されるサブチャンネルとは異に、隣接した複数のサブキャリアの束で定義される。結局、ダイバーシティモードとバンドＡＭＣモードは１つのＭＳＳに割り当てられるサブキャリアが周波数の上で離隔しているか隣接しているかの差を有することになる。以下、本明細書では説明の便宜のため、サブチャンネルは隣接しないサブキャリアの束と見なし、バンドは隣接したサブキャリアの束と見なす。
【００２８】
図２は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、バンドとビンを含むＯＦＤＭフレーム構造の一例を示す図である。
前記図２を参照すれば、ここでは、１つのダウンリンク（Downlink：ＤＬ）ＯＦＤＭフレームと１つのアップリンク（Uplink：ＵＬ）ＯＦＤＭフレームを示すものであり、ダウンリンクフレームの以後にはＴＴＧ（Transmission Transition Gap）がつながり、アップリンクフレームの以後にはＲＴＧ（Reception Transition Gap）がつながる。前記ダウンリンクとアップリンクのＯＦＤＭフレームは各々周波数の上でＢ個のバンドから構成され、各々のバンドは隣接したサブキャリアを含む。各フレームを構成する小さなブロックはビン（Bin）を表す。前記ビンは２個のサブキャリアと３個のＯＦＤＭシンボルから構成される。
【００２９】
ダウンリンクフレームにおいて、１番目乃至３番目の時間区間は制御のために割り当てられた領域である。即ち、１番目と２番目の時間区間はダウンリンク（ＤＬ）制御のためのダウンリンクプリアンブルに割り当てられ、３番目の時間区間はＳＩＣＨ（System Information Channel）に割り当てられる。アップリンクフレームにおいて、１番目乃至３番目の時間区間は複合自動再伝送要求（Hybrid Automatic Repeat Request：ＨＡＲＱ）支援のためのＡＣＫ／ＮＡＣＫチャンネルとＣＱＩＣＨに割り当てられる。
【００３０】
一方、ＭＳＳがダイバーシティモードで動作するかバンドＡＭＣモードで動作するかの可否はチャンネルの状態によって決まる。各ＭＳＳは、ダウンリンクのプリアンブルを通じて自分が受信しているダウンチャンネルの状態が分かり、累積したチャンネル状態情報を通じてチャンネルのＣＩＮＲあるいは受信電界強度（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indicator）、周波数及び時間次元でのチャンネル変化速度を分析する。また、前記ＭＳＳは、前記分析結果、チャンネルの状態が安定的であると判断される場合、バンドＡＭＣモードで動作することになり、そうでない場合、ダイバーシティモードで動作することになる。ここで、安定的チャンネル状態とは、チャンネルのＣＩＮＲが全般的に高くて、時間の流れによってチャンネルの変化が急激でない場合を意味する。
【００３１】
ダイバーシティモードとバンドＡＭＣモードを決定づけるチャンネル状態分析の基準はシステムが定義するところに従う。また、上記の動作モードを決定する具体的な動作ステップまた各システムが具現するところによって相異することができる。即ち、モードの変換は、受信チャンネル状態を追跡するＭＳＳの要請によりなされることもでき、または、ＭＳＳのチャンネル状態情報を報告受けた基地局の判断によりなされることもできる。重要なことは、チャンネル状態が良好であり、その変化程度が鈍い場合にはバンドＡＭＣモードで動作し、そうでない場合にはダイバーシティモードで動作するという事実である。
【００３２】
前記ダイバーシティモードの場合、各ＭＳＳに割り当てられる資源がサブチャンネル単位であり、サブチャンネルを構成するサブキャリアは周波数の上で互いに離隔しているので、ＡＭＣのために必要なチャンネルＣＩＮＲ情報は全周波数帯域に対する平均値で充分である。各ＭＳＳが測定したＣＩＮＲはｎビット情報に変換されてＭシンボル大きさのＣＱＩＣＨでマッピングされることになる。即ち、ＭＳＳの数をＮＭＳＳとする際、アップリンクに割り当てられるべきＣＱＩ関連オーバーヘッドの量はＭ＊ＮＭＳＳである。
【００３３】
前記バンドＡＭＣモードの場合、各ＭＳＳに割り当てられる資源がビン単位であり、前記ビンは周波数の上で隣接しているので、各ＭＳＳには全周波数帯域のうち、一部の限定された区間を割り当てられることになる。したがって、各ＭＳＳは、全周波数帯域でない前記限定された区間（または、前記限定された区間が属したバンド）に対する平均ＣＩＮＲを測定して基地局に伝達することによって、より精巧なＡＭＣが可能になる。この場合、各ＭＳＳが測定したＣＩＮＲを表すためには、各バンド当りｎビット情報が必要であり、各ＭＳＳ当りＢ＊ｎビットの情報がＭ個のＣＱＩシンボルに変換される。
【００３４】
したがって、結果的にアップリンクに割り当てられるべきＣＱＩ関連オーバーヘッドの量はＢ＊Ｍ＊ＮＭＳＳとなる。これはアップリンク資源の相当量をＣＱＩ関連制御情報に割愛しなければならないということを意味する。したがって、本発明は、特にバンドＡＭＣモードのＭＳＳに対し、ＣＱＩ関連オーバーヘッドを画期的に減らすことができる技術を下記のように提案する。
【００３５】
本発明が提案するＣＱＩＣＨ運用技術を説明する前に、ＯＦＤＭＡシステムにおいて、ＣＱＩを送受信する方法及びその装置に対し、以下、図３及び図４を参照して簡略に説明する。ここでは、高速携帯インターネット（ＨＰｉ：High-speed Portable Internet）で採択したＣＱＩＣＨ構成を基準として説明した。
【００３６】
図３は、本発明に適用される直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムの送信器構造を概略的に示す図である。
前記図３を参照すれば、前記送信器は、エンコーダ（encoder）２１１、変調器（modulator）２１３、直列／並列変換器（serial to parallel converter）２１５、サブチャンネル割当器（sub-channel allocator）２１７、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下、‘ＩＦＥＴ’と称する）器２１９、並列／直列変換器（parallel to serial converter）２２１、保護区間挿入器（guard interval inserter）２２３、ディジタル／アナログ変換器（digital to analog converter）２２５、無線周波数（Radio Frequency；以下、‘ＲＦ’と称する）処理器（processor）２２７から構成される。
【００３７】
前記図３に示すように、送信しようとするチャンネル品質情報（ＣＱＩ）が発生すれば、前記ＣＱＩを表すビット（以下、‘ＣＱＩビット’と称する）は、前記エンコーダ２１１に入力される。ここで、前記ＣＱＩは一例としてキャリア対干渉雑音比（ＣＩＮＲ：Carrier to Interference and Noise Ratio）、または、受信電界強度（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indicator）の平均値と標準偏差値になることができる。
【００３８】
前記エンコーダ２１１は、前記ＣＱＩビットを入力して予め設定されているコーディング（coding）方式でコーディングした後、前記変調器２１３に出力する。ここで、前記コーディング方式は、一例として予め設定されたコーディングレート（coding rate）を有するブロックコーディング（block coding）方式などになることができる。
【００３９】
前記変調器２１３は、前記エンコーダ２１１から出力したコーディングされたビット（coded bits）を予め設定されている変調方式で変調して変調シンボルとして生成して前記直列／並列変換器２１５に出力する。ここで、前記変調方式は、差動位相シフトキーング（Differential Phase Shift Keying；以下、‘ＤＰＳＫ’と称する）方式、一例として、ＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying）方式、あるいは、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）方式などになることができる。前記直列／並列変換器２１５は、前記変調器２１３から出力する直列変調シンボルを入力して並列変換した後、前記サブチャンネル割当器２１７に出力する。
【００４０】
前記サブチャンネル割当器２１７は、前記直列／並列変換器２１５から出力した並列変換された変調されたシンボルを予め設定されているＣＱＩＣＨのサブキャリアに割り当てた後、ＩＦＥＴ器２１９に出力する。ここで、前記ＣＱＩＣＨは、ダイバーシティモードの場合、少なくとも１つの隣接しないサブキャリアとなり、バンドＡＭＣモードの場合、少なくとも１つの隣接したサブキャリアとなる。前記ＩＦＥＴ器２１９は、前記サブチャンネル割当器２１７から出力した信号を入力としてＮ−ポイント（N-point）ＩＦＥＴを遂行した後、前記並列／直列変換器２２１に出力する。前記並列／直列変換器２２１は、前記ＩＦＥＴ器２１９から出力した信号を入力して直列変換した後、前記保護区間挿入器２２３に出力する。
【００４１】
前記保護区間挿入器２２３は、前記並列／直列変換器２２１から出力した信号を入力して保護区間信号を挿入した後、前記ディジタル／アナログ変換器２２５に出力する。ここで、前記保護区間は、前記ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ＯＦＤＭシンボルを送信する際、以前のＯＦＤＭシンボル時間に送信したＯＦＤＭシンボルと現在のＯＦＤＭシンボル時間に送信する現在のＯＦＤＭシンボルとの間に干渉（interference）を除去するために挿入される。
【００４２】
また、前記保護区間は、時間領域のＯＦＤＭシンボルの最後の一定のサンプル（sample）を複写して、有効ＯＦＤＭシンボルに挿入する形態の‘循環前置（cyclic prefix）’方式、あるいは時間領域のＯＦＤＭシンボルの最初の一定のサンプルを複写して、有効ＯＦＤＭシンボルに挿入する‘循環後置（cyclic postfix）’方式のうち、いずれかの１つの方式により挿入される。
【００４３】
前記ディジタル／アナログ変換器２２５は、前記保護区間挿入器２２３から出力した信号を入力してアナログ変換した後、前記ＲＦ処理器２２７に出力する。ここで、前記ＲＦ処理器２２７は、フィルター（filter）、ミキサー及び増幅器などの構成を含み、前記ディジタル／アナログ変換器２２５から出力した信号をエアー（air）の上で伝送可能にＲＦ処理した後、送信アンテナ（Tx antenna）を介してエアー（air）の上に伝送する。
【００４４】
図４は、図３のエンコーダ２１１及び変調器２１３の構造をより詳細に示す図である。
前記図４に示すように、前記エンコーダ２１１は、（ｍ、ｎ）ブロックエンコーダ（block encoder）で構成され、前記変調器２１３は、スイッチ（switch）４１１、ＤＢＰＳＫ変調器４１３及びＤＱＰＳＫ変調器４１５を含む。
【００４５】
前記図４を参照すれば、ｎビット（n bits）のＣＱＩビットは、前記（ｍ、ｎ）ブロックエンコーダ２１１に入力される。前記（ｍ、ｎ）ブロックエンコーダ２１１は、前記ｎビットのＣＱＩビットをブロックコーディングしてｍ個のシンボル（ｍ symbols）として生成した後、前記スイッチ４１１に出力する。前記スイッチ４１１は、前記（ｍ、ｎ）ブロックエンコーダ２１１から出力した信号を前記送信器で適用する変調方式によって、即ち前記送信器がＤＢＰＳＫ方式を使用する場合には前記ＤＢＰＳＫ変調器４１３に出力し、これとは異に、前記送信器がＤＱＰＳＫ方式を使用する場合には前記ＤＱＰＳＫ変調器４１５に出力する。
【００４６】
前記ＤＢＰＳＫ変調器４１３は、前記（ｍ、ｎ）ブロックエンコーダ２１１から出力した信号をＤＢＰＳＫ方式で変調してｍ＋１個の変調シンボル（ｍ＋１symbols）として出力する。また、前記ＤＱＰＳＫ変調器４１５は、前記（ｍ、ｎ）ブロックエンコーダ２１１から出力した信号をＤＱＰＳＫ方式で変調して（ｍ／２）＋１ ｍDEFINED(２) 個の変調シンボルを出力する。
【００４７】
以下、ＭＳＳの動作モードに係るＣＱＩの構成及びＣＱＩＣＨ運用方案に対して説明する。
まず、ダイバーシティモードに対して説明すれば、前述したように、ダイバーシティモードは、周波数帯域が隣接しないサブキャリアの集合であるサブチャンネルに分けられる場合をいい、各ＭＳＳは伝送情報量による個数のサブチャンネルを割り当てられることになる。この場合、各ＭＳＳは全システム周波数帯域に均等に分布するサブキャリアに割り当てられた情報を受信することになるので、ダウンリンクプリアンブルの全周波数帯域に対する平均ＣＩＮＲ値を測定してこれをＣＱＩとして生成する。
【００４８】
仮に、各ＭＳＳに割り当てられたＣＱＩＣＨがｎビットのＣＱＩ情報を受容できるとすれば、ＭＳＳは予め定まった２ｎ個のＣＩＮＲ区間のうち、１つの区間を表現することができる。結果的に、各ＭＳＳは、全周波数帯域の平均ＣＩＮＲ値が属した区間をＣＱＩＣＨに載せて基地局に伝送する。ダイバーシティモードでは全周波数帯域の平均ＣＩＮＲ値がＣＱＩになるので、これを全域ＣＱＩ（full CQI）という。この際、ＭＳＳの数をＮＭＳＳとする際、アップリンクでＣＱＩＣＨに割り当てられるトーンの数はＭ＊ＮＭＳＳとなる。前記ＣＱＩＣＨの割当領域はアップリンクの制御信号区間のうち、予め約束された区間に位置することになって、ＣＱＩＣＨ位置指定のための別途の制御信号は不要である。ＣＱＩＣＨは毎アップリンクフレーム毎に割り当てられる。
【００４９】
図５は、全域ＣＱＩの構成に対する一例を図式化した図である。
前記図５を参照すれば、セル内に２つのＭＳＳが存在する場合、各ＭＳＳは各々異なるサブキャリアを通じてダウンリンク信号を受信することになる。この際、前記ＭＳＳは５ビットの情報を受けて１２個のＣＱＩシンボルに変換するＣＱＩＣＨ送信器を具備していることとする。
【００５０】
まず、前記各ＭＳＳは、ダウンリンクフレームのプリアンブルを通じて全周波数帯域に対する平均ＣＩＮＲを計算する。一例として、ＭＳＳ １は８．７ｄＢを、ＭＳＳ ２は３．３ｄＢを得たと仮定する。ここで、前記値は全周波数帯域に対する平均値であるため、各サブキャリアの実際値とは差があることができる。前記ＭＳＳ １の測定値８．７ｄＢは、８ｄＢと９ｄＢとの間の区間の値であるので、該当区間を表現する５ビットのＣＱＩ １００１０に転換され、同様に、前記ＭＳＳ ２の測定値３．３ｄＢは、ＣＱＩ ０１１０１に転換される。次に、前記各ＣＱＩは、各ＭＳＳのＣＱＩＣＨ送信器により符号化された後、１２トーンのＣＱＩシンボルに変調される。前記各ＭＳＳにおいて、前記ＣＱＩシンボルはＵＬ制御シンボル領域の該当ＭＳＳに対して割り当てられたＣＱＩＣＨ領域にマッピングされる。
【００５１】
次に、バンドＡＭＣモードに対して説明すれば、前記バンドＡＭＣモードでは全周波数帯域が相互隣接したサブキャリアの集合であるバンドに分けられ、各ＭＳＳはバンドを構成する基本単位であるビンの集合を割り当てられる。前記ビンは、周波数及び時間側面に隣接したトーンの束であって、ＭＳＳに割り当てられる際、周波数及び時間側面で隣接したビンが割り当てられるので、結果的にＭＳＳは周波数及び時間側面で隣接した資源を割り当てられることになる。
【００５２】
また、バンドＡＭＣモードのＭＳＳは、システムの全周波数帯域の平均ＣＩＮＲでなく、全システム周波数帯域を構成するＢ個のバンドの各々の周波数帯域平均ＣＩＮＲ値をＣＱＩ化しなければならない。ここで、各バンドが属した周波数帯域の平均ＣＩＮＲ値をｎビット情報として表現する場合、もし、全Ｂ個のバンドに対するＣＩＮＲ値を全て報告することになれば、ＣＱＩＣＨにかかるアップリンクトーン数はＢ＊Ｍ＊ＮＭＳＳとなる。これは、アップリンク資源の大部分を占めることができる量であるので、バンドＡＭＣモードのための特別なＣＱＩ構成方法及びＣＱＩＣＨ運用方法が必要であることが分かる。
【００５３】
したがって、バンドＡＭＣモードのＭＳＳは、全周波数帯域を構成するＢ個のバンドの中から選択されたｎ個のバンドの平均ＣＩＮＲ値に対して、以前の値から増加したか、または減少したかを表すＣＱＩをＣＱＩＣＨに載せて基地局に伝送する。この際、バンドの現在の平均ＣＩＮＲ値に対する以前の平均ＣＩＮＲ値との差がＣＱＩとなるので、これを差動ＣＱＩ（differential CQI）という。
【００５４】
１つのセルで通信中のＭＳＳの数をＮＭＳＳとする際、アップリンクに割り当てられるＣＱＩＣＨトーンの個数はＭ＊ＮＭＳＳとなる。前記ＣＱＩＣＨの割当領域はアップリンクの制御信号区間のうち、予め約束された区間に位置することになるので、前記ＣＱＩＣＨ割当領域の位置指定のための別途の制御信号は不要である。前記差動ＣＱＩは、メッセージ形態のＣＩＮＲ絶対値が伝えられた後、毎フレーム毎に割り当てられて伝送されることになる。前記ＣＩＮＲ絶対値は、前記基地局に格納されたバンド別ＣＩＮＲ値をアップデートするために数個乃至数十個のフレーム周期をもって周期的に伝送される。
【００５５】
一方、前記差動ＣＱＩを使用する方式は、各バンドのチャンネル状況を相対的に小さなオーバーヘッドを利用して伝達する。前記基地局は、差動ＣＱＩを通じて各バンドのチャンネルＣＩＮＲを追跡可能であるので、バンド毎に最適化したＡＭＣを遂行することができ、全システム処理率（throughput）を高める効果を期待することができる。
【００５６】
図６は、本発明の好ましい実施形態に係る差動ＣＱＩの構成例を図式化した図である。
前記図６を参照すれば、セル内に２つのＭＳＳが存在する場合、各ＭＳＳは各々異なるサブキャリアを通じてダウンリンク信号を受信することになる。前記ＭＳＳは、アップリンクの全周波数帯域のうち、割り当てられたバンド別に、ダウンリンクプリアンブルの該周波数帯域に対する平均ＣＩＮＲを計算する。
【００５７】
一例として、全周波数帯域は総６個のバンドに分けられており、各バンドの平均ＣＩＮＲ絶対値は、以前のアップリンクフレームを通じてメッセージ形態で基地局に伝送されたと仮定する。
【００５８】
前記図６に示すように、ＭＳＳ １の場合、以前のフレームでバンド別の平均ＣＩＮＲの高い５個のバンド（＃０、１、３、４、５）を選択する。そうすると、前記ＭＳＳ １は、前記選択された５個のバンドの各々に対して以前のフレームで測定されたバンド別の平均ＣＩＮＲ値（図６に破線で表示）と現在測定されたＣＩＮＲ値（図６に実線で表示される）とを比較して、バンドに対する差動ＣＱＩを決定する。この際、以前の値より現在の値が増加したならば該バンドのビットを１に設定し、減少したならば０に設定する。
【００５９】
図６の場合、前記選択された５個のバンドに対する差動ＣＱＩ値は‘１１０１０’となり、前記差動ＣＱＩ値はＣＱＩシンボル変調器の入力となる。同様に、ＭＳＳ   ２は５個のバンド＃１、２、３、４、５に対して差動ＣＱＩ値０１０１０を生成し、ＣＱＩシンボル化する。
【００６０】
前記２つの差動ＣＱＩ値は、ＵＬ制御シンボル領域のうち、各ＭＳＳ別に割り当てられたＣＱＩＣＨ領域にマッピングされる。そうすると、基地局は、前記受信されたバンド別の差動ＣＱＩに基づいて既格納された各バンドの平均ＣＩＮＲ絶対値を更新して、現在時点での各バンドの平均ＣＩＮＲ値を得る。これによって、前記基地局は、前記バンド別チャンネル情報に基づいてより精巧なバンド別ＡＭＣが遂行できることになる。
【００６１】
前記した例の場合、前記ＭＳＳ １のためにはバンド＃０が、前記ＭＳＳ ２のためにはバンド＃４が各々選択される。前記選択されたバンドは高いＣＩＮＲを有するので、前記基地局は高速伝送可能なＡＭＣレベルを選択して、バンド＃０及びバンド＃４を通じて各々ＭＳＳ １のためのダウンリンクデータとＭＳＳ ２のためのダウンリンクデータを伝送する。
【００６２】
ここで、前記各ＭＳＳは、前記差動ＣＱＩを伝送する際、差動ＣＱＩの各ビットがどのバンドに該当するかを別途に通報する必要はない。これは、前記各ＭＳＳがバンドＡＭＣモードで動作しているので、バンド別の絶対値ＣＩＮＲが伝送される時点で測定されたバンドの順位が次の絶対値ＣＩＮＲが伝送される以前に変化することになる確率は非常に低いためである。もし、チャンネル状態が大きく変化することになれば、前記各ＭＳＳはダイバーシティモードに遷移して動作することになり、この際には差動ＣＱＩでない全域ＣＱＩのみ使われる。
【００６３】
即ち、バンドＡＭＣモードで動作する際には、チャンネルが時間の流れによって変化する確率が小さくて、これは一定時間の間には各バンドのチャンネル状態が大きく変わらないことを意味する。バンドＡＭＣモードの場合、前記一定時間内では高い平均ＣＩＮＲを記録したバンドは続けて高いＣＩＮＲを見せる確率が高くて、低い平均ＣＩＮＲを記録したバンドは続けて低いＣＩＮＲを見せる確率が高い。一方、高い平均ＣＩＮＲを見せるバンドのチャンネル状態が急変して一定時間内に低いＣＩＮＲを有する確率は小さい。
【００６４】
一方、チャンネルの安定性を保障する前記“一定時間”はコンピュータ模擬実験及び実測結果により定まるシステムパラメタであって、前記“一定時間”は、またバンドＡＭＣモードでのＣＱＩＣＨ報告周期として使われる。ここで、前記ＣＱＩＣＨ周期とは、ＭＳＳがバンド毎の平均ＣＩＮＲ値の絶対値をメッセージ形態で報告するフレームと、次の絶対値報告フレームとの時間間隔を意味する。連続する絶対値報告フレーム間では絶対値ＣＩＮＲでない差動ＣＱＩ値がより短い時間間隔をもって反復伝送される。
【００６５】
図７は、本発明の好ましい実施形態に係るＭＳＳの動作を示すフローチャートである。
前記図７を参照すれば、ステップ７００において、ＭＳＳはＣＱＩ報告動作を開始し、ステップ７１０において、現フレームが各バンドの平均ＣＩＮＲ絶対値を伝達しなければならないフレームであるか、でなければ差動ＣＱＩを伝送するフレームであるかを判断する。ここで、前記ＣＩＮＲ絶対値の伝達は周期的になされなければならないし、前記周期は、前述したように、システムパラメタに定まっている。また、アップリンク資源の効率性のために、前記ＣＩＮＲ絶対値は、前記差動ＣＱＩに比べてあまり頻繁でなく伝送される。
【００６６】
前記の判断結果、前記ＣＩＮＲ絶対値を伝達しなければならないフレームである場合には、ステップ７２１に進行する。ステップ７２１において、前記ＭＳＳは全周波数帯域を構成する全てのＢ個のバンドの各々に対するバンド別平均ＣＩＮＲ値を測定する。そして、ステップ７２２において、前記ＭＳＳは前記測定したＣＩＮＲ値によってＮ個のバンドを選択する。この際、前記ＮはＣＱＩＣＨの割り当てられたビット数であるｎと等しいか大きくて、全バンド数であるＢより等しいか小さい。ここで、前記Ｎ個のバンドを選択する理由は、アップリンク資源が限定されて、全Ｂ個のバンドに対するＣＩＮＲ値の測定が可能でない場合のためである。前記Ｎ個の選択されたバンドは最も高いＣＩＮＲを有するバンドになることができるが、他の場合、システムが定めるところに従う。
【００６７】
また、前記ＭＳＳは、前記Ｎ個のバンドのうち、差動ＣＱＩを利用してＣＩＮＲ増減を報告するｎ個のバンドをまた選択する。前記ｎ個のバンドのための選択アルゴリズムは前記Ｎ個のバンドに対するＣＩＮＲ情報のみを入力変数とするアルゴリズムであって、前記ＭＳＳと基地局が共に共有している。即ち、前記基地局は、Ｎ個のバンドＣＩＮＲ情報を通じて前記ＭＳＳが選択したｎ個のバンドが分かる。同様に、前記ｎ個のバンドは、前記Ｎ個のバンドのうち、最も高いＣＩＮＲ値を有するバンドになることができる。
【００６８】
次に、ステップ７２３において、前記ＭＳＳは、前記選択されたｎ個のバンドのＣＩＮＲ値及び前記選択されたｎ個のバンドのインデックスを含むメッセージを生成する。以後、ステップ７２４において、前記生成されたメッセージはアップリンクフレームにマッピングされて基地局に伝送される。そうすると、前記基地局は、前記ｎ個のバンドに対するＣＩＮＲ値及び他のＭＳＳのバンド別ＣＩＮＲ値によって、各ＭＳＳのバンド別変調方式及びコーディング率を定める。
【００６９】
一方、前記ステップ７１０において、差動ＣＱＩの伝送フレームである場合には、ステップ７１１に進行する。前記ＭＳＳは、前記ステップ７１１で各バンドの平均ＣＩＮＲ値を測定する。ここで、全Ｂ個のバンドに対するバンド別ＣＩＮＲ値を測定する理由は、バンド別チャンネル変化状況を追跡するためのものである。即ち、チャンネルが急激に変化する場合にはバンドＡＭＣモードからダイバーシティモードへの変換が必要であるためである。
【００７０】
次に、ステップ７１２では、前記の全Ｂ個のバンドのうち、以前の絶対値ＣＩＮＲの伝送時に選択されたｎ個のバンドに対して以前のフレームで既格納されたバンド別ＣＩＮＲ値を読んで来る。ステップ７１３において、前記ＭＳＳは、前記測定された値を、前記読んできた以前のフレームでの該当バンドＣＩＮＲ値と各々比較する。ステップ７１４において、前記ＭＳＳは、前記比較を通じて前記測定されたＣＩＮＲ値が等しいか増加した場合、前記した差動ＣＱＩ値のうち、該当バンドのビットを１にコーディングし、減少した場合、０にコーディングすることで、ｎビットの差動ＣＱＩを生成する。
【００７１】
ステップ７１５において、前記測定されたバンド別ＣＩＮＲ値は、次のフレームでの基準値への活用のために格納される。ステップ７１６において、前記ｎビットの差動ＣＱＩは、ＣＱＩＣＨシンボルに変調された後、ステップ７１７でアップリンクフレームにマッピングされて基地局に伝送される。
【００７２】
そうすると、前記基地局は、前記差動ＣＱＩに基づいて、前記ｎ個のバンドの変化推移を推定する。即ち、前記ＭＳＳから受信して格納しているバンド別の絶対値ＣＩＮＲ値のうち、前記ｎ個のバンドの絶対値ＣＩＮＲ値を前記差動ＣＱＩの各ビットによって所定値だけ増加または減少させる。この際、前記差動ＣＱＩは、該当バンドのＣＩＮＲの増減の可否のみを知らせてくれるので、以前のフレームのＣＩＮＲとの正確な差が分からないが、バンドＡＭＣモードがバンド別チャンネル変化が安定的な環境のための動作モードであることを考慮する際、これによる結果的な性能劣化程度は、差動ＣＱＩの使用によるアップリンク資源効率向上程度の割りに小さいと見ることができる。
【００７３】
前述した本発明の詳細な説明では、具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲から外れない限度内で種々変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限るのではなく、特許請求範囲だけでなく、特許請求範囲と均等なものにより定められるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】一般的なＯＦＤＭＡ通信システムのサブチャンネル割当構造を示す図である。
【図２】ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、バンドとビンを含むＯＦＤＭフレーム構造の一例を示す図である。
【図３】本発明に適用される直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムの送信器構造を概略的に示す図である。
【図４】図３のエンコーダ及び変調器構造をより詳細に示す図である。
【図５】全域ＣＱＩの構成に対する一例を図式化した図である。
【図６】差動ＣＱＩの構成に対する一例を図式化した図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態に係る移動加入者端末機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
２１１…エンコーダ
２１３…変調器
２１５…直列／並列変換器
２１７…サブチャンネル割当器
２１９…逆高速フーリエ変換器
２２１…並列／直列変換器
２２３…保護区間挿入器
２２５…ディジタル／アナログ変換器
２２７…無線周波数処理器
４１１…スイッチ
４１３…ＤＢＰＳＫ変調器
４１５…ＤＱＰＳＫ変調器
【図１】
2007526692.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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