(57)【要約】  本発明は、直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報の伝送方法であって、高速フィードバックチャンネルを通じて移動端末機が通信しようとするターゲットアンカー基地局を選択し、選択されたターゲットアンカー基地局に割り当てられた符号語を現在のアンカー基地局に伝送する段階と、符号語を受信した前記アンカー基地局が、符号語に該当する前記選択された基地局の高速フィードバックチャンネル割り当て情報を前記移動端末機に伝送する段階と、移動端末機が、前記高速フィードバックチャンネル割り当て情報に対応する基地局を新たなアンカー基地局に変更して通信を遂行する段階と、を有することを特徴とする。
2008502277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple:ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報の伝送方法であって、
高速フィードバックチャンネルを通じて移動端末機が通信しようとするターゲットアンカー基地局を選択し、前記選択されたターゲットアンカー基地局に割り当てられた符号語を現在のアンカー基地局に伝送する段階と、
前記符号語を受信した前記アンカー基地局が、前記符号語に該当する前記選択された基地局の高速フィードバックチャンネル割り当て情報を前記移動端末機に伝送する段階と、
前記移動端末機が、前記高速フィードバックチャンネル割り当て情報に対応する基地局を新たなアンカー基地局に変更して通信を遂行する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記移動端末機によって、アクティブセットに含まれた基地局の中で最も良好な受信信号を有する基地局を選択する段階と、
前記選択された基地局に対する少なくとも一つ以上のアップリンク制御情報に対応する複数の符号語集合を構成し、高速フィードバックチャンネルを通じて前記現在のアンカー基地局に前記符号語集合を伝送する段階と、
を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記移動端末機が、
可能なすべての符号語を少なくとも一つ以上の符号語グループに分割する段階と、
第１の符号語グループに前記ターゲットアンカー基地局に該当する基地局情報を、第２の符号語グループに前記ターゲットアンカー基地局から受信されるチャンネル品質情報を、第３の符号語グループにすべての選択フィードバック情報を、各々割り当てて伝送する段階と、
を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記符号語が、前記現在のアンカー基地局から受信された符号語割り当て情報の伝送のために割り当てられた符号語から選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記符号語集合を構成する段階が、
可能なすべての符号語を前記アップリンク制御情報に対応して所定個数の符号語からなる符号語グループに分割する段階と、
前記各符号語グループに対応するアップリンク制御情報を各々マッピングする段階と、
を有することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記移動端末機が、前記現在のアンカー基地局に高速フィードバックチャンネルを通じて前記ターゲットアンカー基地局に割り当てられた符号語を伝送することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記アンカー基地局が、前記移動端末機の変更要求によりアンカー基地局の変更を許可する場合に、前記ターゲットアンカー基地局の高速フィードバックチャンネル割り当て情報を前記移動端末機に伝送することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記アンカー基地局が、前記高速フィードバックチャンネル割り当て情報を基地局変更許可メッセージを通じて予め伝送することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記アンカー基地局が、前記アンカー基地局変更過程で、前記ターゲットアンカー基地局に前記高速フィードバックチャンネル割り当て情報を指定することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記アンカー基地局が、前記アンカー基地局の変更完了後に、前記高速フィードバックチャンネル割り当て情報を全体割り当て情報メッセージを通じて伝送することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)通信システムにおけるアップリンク制御情報伝送方法であって、
与えられた可能なすべての符号語を所定個数の符号語を有する符号語グループに分割して前記アップリンク制御情報の伝送のために割り当てる段階と、
前記アップリンク制御情報が割り当てられた符号語を高速フィードバックチャンネルを通じて伝送する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記可能なすべての符号語のうち、Ｌ個の符号語はチャンネル品質情報の伝送のために割り当てられることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記可能なすべての符号語のうち、Ｍ個の符号語は高速セルスイッチングのための最適基地局/セクター情報の伝送のために割り当てられることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｍ個の符号語はアクティブセットに含まれた基地局の中でＭ個の基地局に各々割り当てられ、移動端末機がアンカー基地局を変更しようとする場合に、前記移動端末機が、前記Ｍ個の基地局の中でターゲットアンカー基地局の該当符号語を現在のアンカー基地局に高速フィードバックチャンネルを通じて伝送することを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記可能なすべての符号語のうち、Ｎ個の符号語はＭＩＭＯモード選択フィードバック情報の伝送のために割り当てられることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報伝送方法であって、
伝送しようとする少なくとも一つ以上のアップリンク制御情報を生成する段階と、
前記生成されたアップリンク制御情報の伝送のために、可能な全体符号語をそれぞれのアップリンク制御情報に対応する符号語グループに分割して割り当てる段階と、
前記符号語が割り当てられたアップリンク制御情報を直交変調して符号語グループに割り当てて伝送する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記アップリンク制御情報はチャンネル品質情報を含み、前記チャンネル品質情報の伝送のために、前記可能な全体符号語の中で所定個数の符号語を割り当てることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記アップリンク制御情報はモード選択フィードバック情報を含み、前記モード選択フィードバック情報の伝送のために、前記可能な全体符号語の中で所定個数の符号語を割り当てることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記アップリンク制御情報は高速セルスイッチングのための最適基地局又はセクター情報を含み、前記基地局又はセクター情報の伝送のために、前記可能な全体符号語の中で所定個数の符号語を割り当てることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記符号語が、すべての可能な２個の符号語の間の最小ハミング距離が最大になるように設定されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
前記可能な全体符号語は５ビットの情報データビットからなり、前記５ビットの可能な３２個の符号語が、少なくとも一つ以上のアップリンク制御情報の伝送のために所定個数を有するグループに分割されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記可能な全体符号語は６ビットの情報データビットからなり、前記６ビットの可能な６４個の符号語が、少なくとも一つ以上のアップリンク制御情報の伝送のために所定個数を有するグループに分割されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
移動端末機と、前記移動端末機と現在通信を遂行するアンカー基地局と、移動端末機が通信を遂行するために選択するターゲットアンカー基地局とを含む通信システムにおける高速セルスイッチング支援方法であって、
前記アンカー基地局が、高速フィードバックチャンネルを通じてアクティブセットに含まれた基地局情報を伝送する段階と、
前記移動端末機が、前記アクティブセットに含まれた基地局から受信された信号強度を比較してリンク性能が優れたターゲットアンカー基地局を選択すると共に、前記選択されたターゲットアンカー基地局に該当する符号語を前記アンカー基地局に伝送する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記アンカー基地局が、高速フィードバックチャンネルを通じて前記移動端末機から受信された符号語が基地局情報の伝送のために割り当てられた符号語であると判断される場合に、前記移動端末機の高速セルスイッチングのために新たなアンカー基地局として前記ターゲットアンカー基地局を更新する段階を有することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記移動端末機が、アクティブセットに含まれた基地局から受信されたパイロットの強度を比較してリンク性能が最も優れた基地局を選択すると共に、選択された基地局をアンカー基地局として更新することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
前記移動端末機が、アクティブセットに含まれた基地局から受信されたプリアンブルの強度を比較してリンク性能が最も優れた基地局を選択すると共に、選択された基地局をアンカー基地局として更新することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
前記アンカー基地局が、
可能なすべての符号語の中で、基地局情報を伝送するために使用する所定個数の符号語を決定する段階と、
前記決定された所定個数の符号語のうち、前記アクティブセットに含まれた基地局の各々に対応する符号語を割り当てる段階と、
前記割り当て情報を前記移動端末機に伝送する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２８】
移動端末機と、前記移動端末機と現在通信を遂行する現在のアンカー基地局と、前記移動端末機が通信を遂行するために選択するターゲットアンカー基地局とを含む通信システムにおける高速セルスイッチングによる高速フィードバックチャンネル割り当て方法であって、
アクティブセットに含まれた少なくとも一つ以上の基地局の中でリンク性能が優れたターゲットアンカー基地局を選択する段階と、
前記ターゲットアンカー基地局に割り当てられた符号語を高速フィードバックチャンネルを通じて前記現在のアンカー基地局に伝送する段階と、
前記移動端末機から受信された高速フィードバックチャンネルの符号語が基地局情報の伝送のために割り当てられた符号語である場合に、前記現在アンカー基地局が、前記移動端末機の高速セルスイッチングのためのターゲットアンカー基地局としてアンカー基地局を更新する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２９】
前記移動端末機が、
任意の回数Ｋだけ反復して前記基地局情報を前記現在のアンカー基地局に伝送する段階と、
前記基地局情報の伝送後に、前記高速フィードバックチャンネルを通じて前記ターゲットアンカー基地局のチャンネル品質情報を伝送する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記現在のアンカー基地局が、前記移動端末機から前記ターゲットアンカー基地局に該当する符号語が受信される場合に、それに対応する応答信号を伝送する段階をさらに有することを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
可能なすべての符号語のうち、チャンネル品質情報の伝送のために所定個数の符号語が割り当てられることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
可能なすべての符号語のうち、高速セルスイッチングのための基地局情報を伝送するために所定個数の符号語が割り当てられることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３３】
前記移動端末機が、
アクティブセットの更新が必要な場合に前記現在のアンカー基地局に変更要求信号を伝送する段階と、
前記現在のアンカー基地局から応答信号を受信すると、前記応答信号に従ってアクティブセットの更新又は取り消しを遂行する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３４】
前記変更要求信号が、移動端末機ハンドオーバー要求メッセージを通じて伝送されることを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記現在のアンカー基地局が、前記移動端末機からアンカー基地局変更要求信号を受信すると、アクティブセットに含まれた基地局に臨時基地局識別子(ＢＳＩＤ)を割り当てて前記アクティブセットを構成した後に、前記変更要求信号に対応する応答信号を伝送する段階をさらに有することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３６】
前記変更要求信号に対する応答信号が、基地局ハンドオーバー応答メッセージを通じて伝送されることを含むことを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記移動端末機が、前記ターゲットアンカー基地局にスイッチングするときに使用する高速フィードバックチャンネルを割り当てると共に、
前記現在のアンカー基地局が、基地局ハンドオーバー応答メッセージを通じて前記移動端末機が使用する前記高速フィードバックチャンネルを割り当てることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３８】
前記移動端末機が、アンカー基地局を変更する場合に、所定のスイッチング期間の間、高速フィードバックチャンネルを用いて前記ターゲットアンカー基地局にアンカー基地局スイッチングインジケータを伝送する段階をさらに有することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３９】
前記アンカー基地局スイッチングインジケータが、前記ターゲットアンカー基地局に該当する符号語であることを特徴とする請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記移動端末機が、前記アンカー基地局スイッチングインジケータとチャンネル品質情報とを交互に伝送することを特徴とする請求項３８記載の方法。
【請求項４１】
前記移動端末機が、前記スイッチング期間のアンカー基地局スイッチングインジケータの伝送後に、前記ターゲットアンカー基地局にアンカー基地局をすぐに変更することを特徴とする請求項３８記載の方法。
【請求項４２】
前記移動端末機が、前記スイッチング期間のアンカー基地局スイッチングインジケータの伝送後に、前記現在のアンカー基地局と前記ターゲットアンカー基地局の内の１つから許可信号を確認した後にアンカー基地局を変更することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項４３】
前記移動端末機から受信した高速フィードバックチャンネルの符号語が基地局情報のために割り当てられた符号語に該当する場合に、前記現在のアンカー基地局が、アンカー基地局の更新のために、バックボーンを通じて前記ターゲットアンカー基地局と所定の確認過程又は取り消し過程を遂行する段階をさらに有することを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項４４】
直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報の伝送のためのシステムであって、
アクティブセットに含まれた基地局の中で受信信号が優れた基地局を選択し、可能なすべての符号語のうち、第１のグループの符号語に前記選択された基地局から受信されるチャンネル品質情報を、第２のグループの符号語に前記選択された基地局に該当する基地局/セクター情報を、第３のグループの符号語にモード選択フィードバック情報を、それぞれ割り当てて、現在通信中であるアンカー基地局に高速フィードバックチャンネルを通じて伝送する移動端末機と、
前記移動端末機から受信された高速フィードバックチャンネルの符号語が基地局情報の伝送のために割り当てられた符号語である場合に、前記移動端末機の高速セルスイッチングのためのターゲットアンカー基地局としてアンカー基地局を更新するアンカー基地局と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項４５】
前記移動端末機が、任意の回数Ｋだけ反復して前記基地局情報を前記現在のアンカー基地局に伝送し、前記基地局情報の伝送後に、前記高速フィードバックチャンネルを通じて前記ターゲットアンカー基地局のチャンネル品質情報を伝送することを特徴とする請求項４４記載のシステム。
【請求項４６】
前記現在のアンカー基地局が、前記移動端末機から前記ターゲットアンカー基地局に該当する符号語を受信する場合に、それに対応する応答信号を伝送することを特徴とする請求項４４記載のシステム。
【請求項４７】
前記移動端末機が、アクティブセットの更新が必要である場合に、前記現在のアンカー基地局に変更要求信号を伝送し、前記現在のアンカー基地局から応答信号を受信すると、前記応答信号に従ってアクティブセットの更新過程又は取り消し過程を遂行することを特徴とする請求項４４記載のシステム。
【請求項４８】
前記変更要求信号が、移動端末機ハンドオーバー要求メッセージを通じて伝送されることを特徴とする請求項４７記載のシステム。
【請求項４９】
前記現在のアンカー基地局が、前記移動端末機からアンカー基地局変更要求信号を受信すると、アクティブセットに含まれた基地局に臨時基地局識別子(ＢＳＩＤ)を割り当てて前記アクティブセットを構成した後に、前記変更要求信号に対応する応答を伝送することを特徴とする請求項４７記載のシステム。
【請求項５０】
前記変更要求信号に対する応答が、基地局ハンドオーバー応答メッセージを通じて伝送されることを特徴とする請求項４９記載のシステム。
【請求項５１】
前記移動端末機が、前記ターゲットアンカー基地局に変更するときに使用する高速フィードバックチャンネルを予め割り当てると共に、
前記現在のアンカー基地局が、基地局ハンドオーバー応答メッセージを通じて前記移動端末機により使用される前記高速フィードバックチャンネルを選択的に予め割り当てることを特徴とする請求項４４記載のシステム。
【請求項５２】
前記移動端末機が、アンカー基地局を変更する場合に、所定のスイッチング期間の間、高速フィードバックチャンネルを用いて前記ターゲットアンカー基地局にアンカー基地局スイッチングインジケータを伝送することを特徴とする請求項４４記載のシステム。
【請求項５３】
前記アンカー基地局スイッチングインジケータが、前記ターゲットアンカー基地局に該当する符号語であることを特徴とする請求項５２記載のシステム。
【請求項５４】
前記移動端末機が、前記アンカー基地局スイッチングインジケータとチャンネル品質情報とを交互に伝送することを特徴とする請求項５２記載のシステム。
【請求項５５】
前記移動端末機が、前記スイッチング期間のインジケータの伝送後に、前記ターゲットアンカー基地局にアンカー基地局をすぐに変更することを特徴とする請求項５２記載のシステム。
【請求項５６】
前記移動端末機が、前記スイッチング期間のアンカー基地局スイッチングインジケータの伝送後に、前記現在のアンカー基地局又は前記ターゲットアンカー基地局から許可信号を確認した後でアンカー基地局を変更することを特徴とする請求項５２記載のシステム。
【請求項５７】
前記移動端末機から受信された高速フィードバックチャンネルの符号語が基地局情報の伝送のために割り当てられた符号語に該当する場合に、前記現在のアンカー基地局が、アンカー基地局の更新のために、バックボーンを通じて前記ターゲットアンカー基地局と所定の確認過程又は取り消し過程を遂行することを特徴とする請求項４４記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システムにおける制御情報の伝送装置及び方法に関するもので、特に、直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:以下、“ＯＦＤＭＡ”とする)方式を使用する通信システムにおいて高速セルスイッチング(Fast Cell Switching)のためのアップリンク制御情報を伝送することができる装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムは、音声サービスを提供するために開発されて、多様なマルチメディアサービスを提供することができる形態に発展している。このような移動通信システムは、アナログ方式の第１世代、デジタル方式の第２世代、ＩＭＴ-２０００方式の高速マルチメディアサービスを提供する第３世代に続き、超高速マルチメディアサービスを提供する第４世代の移動通信システムに発展している傾向にある。このような第４世代の移動通信システムで、ユーザーは、一つの端末機(terminal)、例えば移動端末機(Mobile Station：以下、“ＭＳ”とする)に衛星網、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネット網がすべて接続可能である。すなわち、ユーザーは、音声、画像、マルチメディア、インターネットデータ、音声メール、インスタントメッセージ(Instant Message)などのすべてのサービスを一つのＭＳで解決可能である。
【０００３】
この第４世代の移動通信システムは、超高速マルチメディアサービスのために２０Mbpsの伝送速度を目標としており、主に、直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“ＯＦＤＭ”とする)方式を使用している。
【０００４】
このＯＦＤＭ方式は、複数の直交する搬送波(carrier)信号を多重化するデジタル変調方式であって、単一のデータストリームを複数の低速ストリームに分割し、この分割された低速ストリームを低い伝送率の数個の副搬送波(subcarrier)を用いて同時に伝送する。
【０００５】
一方、ＯＦＤＭ方式に基づいた多重接続方式として、直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)が知られている。ＯＦＤＭＡ方式で、一つのＯＦＤＭシンボル内の副搬送波を複数のユーザー、すなわち複数のＭＳが分割して使用する方式である。このＯＦＤＭＡ方式に基づいた通信システムでは、アップリンク制御情報のうちの一つであるアップリンク高速フィードバック情報を伝送するための別途の物理的チャンネルが存在する。
【０００６】
アップリンク高速フィードバック情報は、完全な信号対雑音比(Signal to Noise Ratio:以下、“ＳＮＲ”とする)情報、バンド別差分ＳＮＲ情報、高速多重入力多重出力(Multi Input Multi Output：以下、“ＭＩＭＯ”とする)フィードバック情報、及びモード選択フィードバック情報を含む。
【０００７】
このアップリンク高速フィードバック情報は、全体的な通信サービスにおいて多くの量が伝送されるわけではない。しかしながら、アップリンク高速フィードバック情報は、通信システム運用に非常に重要な情報であるため、伝送において高い信頼性が保証されなければならない。しかしながら、オーバーヘッド(overhead)比率を減少させるために、制御情報の一つであるアップリンク高速フィードバック情報を伝送するための物理的チャンネル、例えば高速フィードバックチャンネルには、周波数-時間リソースが多く割り当てられないことが普通である。
【０００８】
一般に、アップリンク制御情報を伝送するために、バイナリチャンネル符号とコヒーレント変調(coherent modulation)又は差動変調(differential modulation)を結合した方法を使用している。
【０００９】
しかしながら、少ない周波数-時間リソースを使用して上記の方法で伝送する場合に、誤り率が増加して通信システムの運用における安定性が低くなる。すなわち、パイロットトーンが十分にあるダウンリンクトラフィック伝送の場合や、アップリンクトラフィック伝送の場合とは異なり、アップリンク制御情報を伝送する場合にはパイロットトーンが不足する。したがって、チャンネル推定の性能が低下し、それによってコヒーレント変復調方法の性能も低下する。このとき、チャンネル推定の性能のみを考えてパイロットトーンの個数を増加させる場合には、データトーンの個数が不足するようになる。また、バイナリチャンネル符号と変調の分離は、性能を最適化させない原因となる。なお、安定性を高めるために多くの周波数-時間リソースをアップリンク制御情報、例えばアップリンク高速フィードバック情報の伝送に使用する場合に、オーバーヘッド比率が増加して通信システムの処理率(throughput）が減少する。
【００１０】
また、一般的なアップリンク高速フィードバック情報の伝送は、１個のアップリンクサブチャンネルが使用され、４ビットの情報を伝送する。しかしながら、４ビットの情報伝送は、完全なＳＮＲの伝送に関して十分な正確性(accuracy）が保証されず、４個のバンドのみに関するバンド別差分ＳＮＲを伝送することが可能であるという限界を有する。また、４ビットの情報伝送は、他の情報の伝送のために若干の符号語(Codeword)を自由に割り当てようとしても、符号語が１６個に過ぎないため、運用の柔軟性(flexibility）が不足するようになる。
【００１１】
一方、既存のコード分割多重接続(Code Division Multiple Access:以下、“ＣＤＭＡ”とする)方式を使用するセルラー移動通信システムでは、システムの性能を向上させるために高速セルスイッチング(Fast Cell Switching:ＦＣＳ)方式が使用された。すなわち、ＭＳがいろいろな基地局(Base Station：以下、“ＢＳ”とする)又はいろいろなセクター(sector)をアクティブセット(active  set)で管理し、アクティブセットに含まれたＢＳ又はセクターの中でリンクの性能が最も良い基地局/セクターを選択すると共に、この選択された基地局/セクターに対して、データ伝送率制御(Data Rate Control：ＤＲＣ)カバー(cover)と呼ばれるウォルシュコード(Walsh code)を通じてリンクの性能が最良であることを知らせる。
【００１２】
ここで、ＤＲＣカバーは、ＥＶ-ＤＯ(Evolution Data Optimized)システムにおいて基地局別に割り当てられたウォルシュコードを意味する。すなわち、ＭＳは、別途のＤＲＣチャンネルを通じて受信しようとする伝送速度、例えば、最良のＤＲＣ値とリンク性能とを有する基地局にＤＲＣカバーを要求する。その後、ＭＳは、最良のリンク性能を有する該当基地局/セクターからダウンリンクデータを受信し、それによってダウンリンクの性能が向上する。
【００１３】
アクティブセットは、ＭＳに現在のデータ送受信のための無線チャンネルを提供する基地局又はセクター等の集合として定義される。すなわち、ＭＳは、受信リンク性能が一定レベル以上になる基地局とアクティブセットを構成し、アクティブセット内の基地局はＭＳの各種固有情報を受信する。上記した方式は、特にＭＳがセル境界地域(cell boundary)に位置するときに選択的ダイバシティ利得を得ることが可能になる。
【００１４】
一方、高速セルスイッチング方法をＯＦＤＭＡ通信方式にすぐ適用するには問題がある。すなわち、ＣＤＭＡ方式は、多くのユーザー、すなわちＭＳを、デジタル送信部で最後に乗算されるユーザー区分用ロングコード(user-specific long code)を用いて識別する。したがって、すべての基地局/セクターは、ＭＳによって送信された信号を受信することが可能である。また、ＣＤＭＡ方式では、各基地局/セクターは、ユーザー区分用ロングコードを受信信号に乗算した後に、ユーザー、すなわちＭＳに該当するウォルシュコードにより逆拡散を実行し、ＭＳが自分を最適な基地局/セクターとして選択したか否かに対する検出が可能である。
【００１５】
しかしながら、ＯＦＤＭＡ通信方式では、各基地局/セクターが複数のＭＳに周波数-時間リソースを割り当て、ＭＳは、この割り当てられた周波数-時間リソースのみを通じて信号を送信しなければならない。もし、高速セルスイッチングを適用するすべてのＭＳにすべての基地局/セクターが各々別途の周波数-時間リソースを割り当てると、これは大きいオーバーヘッドとして作用するようになる。また、最適基地局/セクター情報を物理的チャンネルでなく上位階層メッセージを通じて送信する場合に、セルスイッチング速度が遅くなることによって、選択的ダイバシティ利得が減少し、スケジューリング性能も低下するという問題点があった。
【００１６】
上記した問題点を解決するための既存の方案としては、高速セルスイッチングを遂行しようとするＭＳに、チャンネル品質情報の伝送のための高速フィードバックチャンネルと、最適基地局/セクター情報の伝送のための高速フィードバックチャンネルとを各々割り当てる方式が提案された。しかしながら、このような既存方案は、一つのＭＳが高速セルスイッチングを遂行するために、２本の高速フィードバックチャンネルを必要とするため、非効率的であるという問題点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおける効率的な高速セルスイッチングが可能な装置及び方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおけるスケジューリング性能を改善するための装置及び方法を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、高速フィードバックチャンネルの符号語の数を増加することによって、多様なアップリンクの制御情報が伝送可能であり、これを通じて周波数-時間リソースを効率的に使用することができる装置及び方法を提供することにある。
【００２０】
さらに、本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、一つの高速フィードバックチャンネルに使用される符号語の数を増加し、全体符号語集合を制御情報の種類によって分割割り当てて多様なアップリンク制御情報を伝送することができる方法及び装置を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムで、一つの高速フィードバックチャンネルを通じて、最適基地局/セクター情報、チャンネル品質情報(ＣＱＩ)、及びモード選択フィードバック情報を効率的に伝送することができる高速セルスイッチング方案を提供することにある。
【００２２】
本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムで、高速セルスイッチングのための最適基地局/セクター情報を高速フィードバックチャンネルを通じて符号語化して伝送することができる装置及び方法を提供することにある。
【００２３】
さらに、本発明の目的は、少ない数の高速フィードバックチャンネルを通じて最適基地局/セクター情報を伝送することができ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】
【００２４】
上記のような目的を達成するために、本発明は、直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple:ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報の伝送方法であって、高速フィードバックチャンネルを通じて移動端末機が通信しようとするターゲットアンカー基地局を選択し、前記選択されたターゲットアンカー基地局に割り当てられた符号語を現在のアンカー基地局に伝送する段階と、前記符号語を受信した前記アンカー基地局が、前記符号語に該当する前記選択された基地局の高速フィードバックチャンネル割り当て情報を前記移動端末機に伝送する段階と、前記移動端末機が、前記高速フィードバックチャンネル割り当て情報に対応する基地局を新たなアンカー基地局に変更して通信を遂行する段階と、を有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)通信システムにおけるアップリンク制御情報伝送方法であって、与えられた可能なすべての符号語を所定個数の符号語を有する符号語グループに分割して前記アップリンク制御情報の伝送のために割り当てる段階と、前記アップリンク制御情報が割り当てられた符号語を高速フィードバックチャンネルを通じて伝送する段階と、を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明は、直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報伝送方法であって、伝送しようとする少なくとも一つ以上のアップリンク制御情報を生成する段階と、前記生成されたアップリンク制御情報の伝送のために、可能な全体符号語をそれぞれのアップリンク制御情報に対応する符号語グループに分割して割り当てる段階と、前記符号語が割り当てられたアップリンク制御情報を直交変調して符号語グループに割り当てて伝送する段階と、を有することを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明は、移動端末機と、前記移動端末機と現在通信を遂行するアンカー基地局と、移動端末機が通信を遂行するために選択するターゲットアンカー基地局とを含む通信システムにおける高速セルスイッチング支援方法であって、前記アンカー基地局が、高速フィードバックチャンネルを通じてアクティブセットに含まれた基地局情報を伝送する段階と、前記移動端末機が、前記アクティブセットに含まれた基地局から受信された信号強度を比較してリンク性能が優れたターゲットアンカー基地局を選択すると共に、前記選択されたターゲットアンカー基地局に該当する符号語を前記アンカー基地局に伝送する段階と、を有することを特徴とする。
【００２８】
本発明は、移動端末機と、前記移動端末機と現在通信を遂行する現在のアンカー基地局と、前記移動端末機が通信を遂行するために選択するターゲットアンカー基地局とを含む通信システムにおける高速セルスイッチングによる高速フィードバックチャンネル割り当て方法であって、アクティブセットに含まれた少なくとも一つ以上の基地局の中でリンク性能が優れたターゲットアンカー基地局を選択する段階と、前記ターゲットアンカー基地局に割り当てられた符号語を高速フィードバックチャンネルを通じて前記現在のアンカー基地局に伝送する段階と、前記移動端末機から受信された高速フィードバックチャンネルの符号語が基地局情報の伝送のために割り当てられた符号語である場合に、前記現在のアンカー基地局が、前記移動端末機の高速セルスイッチングのためのターゲットアンカー基地局としてアンカー基地局を更新する段階と、を有することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システムにおけるアップリンク制御情報の伝送のためのシステムであって、アクティブセットに含まれた基地局の中で受信信号が優れた基地局を選択し、可能なすべての符号語のうち、第１のグループの符号語に前記選択された基地局から受信されるチャンネル品質情報を、第２のグループの符号語に前記選択された基地局に該当する基地局/セクター情報を、第３のグループの符号語にモード選択フィードバック情報を、それぞれ割り当てて、現在通信中であるアンカー基地局に高速フィードバックチャンネルを通じて伝送する移動端末機と、前記移動端末機から受信された高速フィードバックチャンネルの符号語が基地局情報の伝送のために割り当てられた符号語である場合に、前記移動端末機の高速セルスイッチングのためのターゲットアンカー基地局としてアンカー基地局を更新するアンカー基地局と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、ＯＦＤＭＡ通信システムで、一つの高速フィードバックチャンネルに使用される符号語の数を増加し、それによって符号語をチャンネル品質情報の伝送のための符号語、最適基地局/セクター情報の伝送のための符号語、及びモード選択フィードバック情報の伝送のための符号語に区分することが可能になる。したがって、本発明は、高速セルスイッチングを可能にして周波数-時間リソースを効率的に利用するできるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
下記では、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
本発明は、直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭＡ)通信システムにおいて多様なアップリンク制御情報を伝送するための方法を提案する。また、本発明は、多様なアップリンク制御情報の伝送のために、高速フィードバックチャンネルの符号語の数を増加することによって、周波数-時間リソースを効率的に利用可能にする。
【００３４】
本発明は、一つの高速フィードバックチャンネルに使用されるコードの数を増加することによって、チャンネル品質情報(Channel Quality Information:以下、”ＣＱＩ”とする)の伝送のための符号語、最適基地局/セクター情報の伝送のための符号語、及びモード選択フィードバック情報の伝送のための符号語に各々区分する方法を提供する。すなわち、本発明は、上記のような方法を用いて上述した従来技術による問題点を解決し、周波数-時間リソースの効率性を高めることができる高速セルスイッチング方法を提案する。
【００３５】
上述したように、本発明は、一つの高速フィードバックチャンネルに使用される符号語の数を増加し、全体符号語集合を制御情報の種類により分割して割り当て、それによって多様なアップリンク制御情報を伝送することができる方法を提案する。特に、本発明は、一つの高速フィードバックチャンネルを通じて、既存のＣＱＩとモード選択フィードバック情報だけでなく、高速セルスイッチングのための最適基地局/セクター情報を伝送することができる装置及び方法を提案する。
【００３６】
本発明は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、効率的な高速セルスイッチングを可能にし、それによってスケジューリング性能を改善させ、少ない数の高速フィードバックチャンネルを通じて、最適基地局/セクター情報を伝送することができる装置及び方法を提案する。
【００３７】
本発明は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、高速セルスイッチングを遂行するために、最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報を効率的に伝送する方法を提案する。
【００３８】
以下に、本発明の多様な実施形態がＯＦＤＭＡ通信システムを参照して説明されるが、本発明はこれに限定されるものではないので、多重接続方式を使用するすべての通信システムに適用可能なことはもちろんである。
【００３９】
本発明の説明に先立ち、以下に、図１を参照して従来技術による高速セルスイッチングの概念について説明する。
【００４０】
図１は、一般的なＣＤＭＡ通信システムにおける高速セルスイッチングを示す。図１を参照すると、移動端末(Mobile Station：以下、“ＭＳ”とする)１００のアクティブセット(active set)は、３個の基地局/セクター、例えば基地局/セクターＡ１１０、基地局/セクターＢ１２０、及び基地局/セクターＣ１３０を含む。
【００４１】
また、ＣＤＭＡ移動通信システムでは、ＭＳ１００は、各基地局/セクター１１０，１２０，１３０からそれぞれのウォルシュコードが割り当てられる。ここで、ウォルシュコードの長さは、一般的に、１Ｘ  ＥＶ-ＤＯ(Evolution Data Optimized)システムの場合では８であるため、可能なウォルシュコードの番号は０〜７である。図１の例では、基地局/セクターＡ１１０にウォルシュコード番号１が、基地局/セクターＢ１２０にウォルシュコード番号４が、基地局/セクターＣ１３０にウォルシュ番号３が、それぞれ割り当てられる。
【００４２】
このとき、ＭＳ１００は、上記のように３個の基地局/セクター１１０，１２０,１３０から受信される信号、例えばパイロット信号の強さを比較してリンク性能が最も良い基地局/セクターを選択すると共に、このような情報を選択された基地局/セクターに提供することによって、該当する基地局/セクターは、自分のリンク性能が最も良いことを認知することが可能である。
【００４３】
図１で、基地局/セクターＣ１３０から受信される信号が一番強い場合に、ＭＳ１００は、ウォルシュコード番号３をデータ伝送率制御(Data Rate Control：以下、“ＤＲＣ”とする)カバーとして使用して、アップリンクデータを伝送する。但し、ＣＤＭＡシステムでは、ＭＳは、各基地局固有のウォルシュコードを用いて各端末が属する基地局を区分するため、３個の基地局/セクター１１０，１２０，１３０から割り当てられたそれぞれのウォルシュコードはすべて異なるべきである。すなわち、一般的なＣＤＭＡ方式では、複数のＭＳを、ユーザー区分用ロングコードを使用して区分するため、ＭＳにより送信された信号を、すべての基地局/セクターで受信することができる。また、ＣＤＭＡ方式では、各基地局/セクターは、ユーザー区分用ロングコードを受信信号に乗算した後に、ＭＳに該当するウォルシュコードにより逆拡散を実行し、ＭＳが自分を最適な基地局/セクターとして選択したか否かに対する検出を遂行する。
【００４４】
しかしながら、ＯＦＤＭＡ通信システムでは、各基地局/セクターが複数のＭＳに周波数-時間リソースを割り当て、ＭＳはこの割り当てられた周波数-時間リソースのみを通じて信号を送信しなければならない。したがって、すべての基地局/セクターが、高速セルスイッチングを使用するすべてのＭＳに各々別途の周波数-時間リソースを割り当てると、非常に大きいオーバーヘッドになるという問題が発生する。すなわち、従来技術は、高速セルスイッチング方式をＯＦＤＭＡ通信システムにそのまま適用できないという問題点がある。
【００４５】
図２は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおける高速セルスイッチングを示す。特に、図２は、本発明の実施形態による最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報などのアップリンク制御情報を伝送するための高速セルスイッチングの概念図を示す。
【００４６】
図２を参照すると、ＭＳ２００のアクティブセットは、３個の基地局/セクター、例えば基地局/セクターＡ２１０と、基地局/セクターＢ２２０と、基地局/セクターＣ２３０とを含む。以下の説明では、基地局/セクターは、基地局又はセクター各々を示し、或いは基地局及びセクターすべてを含む場合を通称することに留意する。したがって、説明の便宜のために、基地局/セクターは、基地局又は基地局/セクターと呼ばれる。
【００４７】
基地局/セクターＡ２１０は、ＭＳ２００と現在通信を遂行するアンカー基地局(以下、“アンカーＢＳ”とする)を表す。アンカーＢＳである基地局/セクターＡ２１０は、高速フィードバックチャンネルを通じて基地局/セクター情報を伝送する。このとき、アンカーＢＳ２１０は、高速フィードバックチャンネルを通じて基地局/セクター情報を伝送するために使用可能な任意のＮ個の符号語の中で、アクティブセットに属する基地局/セクターに該当する符号語を割り当て、割り当て情報をＭＳ２００に伝送する。
【００４８】
ＭＳ２００は、アクティブセットに属する基地局/セクターからの信号、例えばパイロット又はプリアンブル(preamble）の強度を比較してリンク性能が最も良い基地局/セクター、例えば基地局/セクターＣ２３０を新たなアンカーＢＳとして更新(update)する。ここで、ＭＳ２００は、アンカーＢＳを更新するために、現在のアンカーＢＳ、例えば基地局/セクターＡ２１０に自分が変更されることを所定の情報又はメッセージなどを通じて提供する。アンカーＢＳの変更過程及び情報については後述するため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４９】
現在リンク性能が最も良い基地局は基地局/セクターＣ２３０であると仮定し、現在のアンカーＢＳは基地局/セクターＡ２１０であると仮定する。この場合に、ＭＳ２００は、ターゲットアンカーＢＳである基地局/セクターＣ２３０に割り当てられた符号語(ｎ＋２)を、現在のアンカーＢＳの高速フィードバックチャンネルを通じて現在のアンカーＢＳである基地局/セクターＡ２１０に伝送する。上記のように、ＭＳ２００が、高速フィードバックチャンネルを通じてアンカーＢＳの変更要求信号を送信すると、これを受信した基地局/セクターＡ２１０は、すべての符号語に対してデコーディングを遂行し、デコーディングを通じてＭＳ２００が送信した符号語を決定する。このとき、ＭＳ２００は、最適基地局/セクター情報を正確に伝送するために、選択されたアンカーＢＳ又はターゲットアンカーＢＳである基地局/セクターＣ２３０に該当する符号語、すなわち図２に示す符号語(ｎ＋２)を数回反復して伝送することもできる。
【００５０】
このとき、ＭＳ２００から新たなターゲットアンカーＢＳに該当する符号語(ｎ＋２)を受信する基地局/セクターＡ２１０が、基地局/セクターＣ２３０に該当する符号語(ｎ＋２)を受信する場合に、ＭＳ２００によって要求される最適基地局/セクター情報の伝送回数を減少させるために、基地局/セクターＡ２１０はこれに対する応答(ＡＣＫ)信号を伝送することができる。すなわち、ＭＳ２００から受信した高速フィードバックチャンネルの符号語が、基地局/セクター情報の伝送のために割り当てられた符号語に属すると、基地局/セクターＡ２１０は、ＭＳ２００の高速セルスイッチングのために、該当ＢＳ、すなわち基地局/セクターＣ２３０にアンカーＢＳを更新する。このとき、ＭＳ２００は、任意の回数Ｋだけ、基地局/セクター情報とＣＱＩ情報とを、現在のアンカーＢＳである基地局/セクターＡ２１０に交互に伝送する。ＣＱＩ情報の伝送のために、全体符号語集合のうちのＣＱＩ情報の伝送のために割り当てられた符号語が使用される。
【００５１】
次に、上述した図２を参照して、本発明の実施形態による高速セルスイッチングをによるＭＳと基地局/セクターとの間の呼(Call)処理過程について説明する。以下の説明では、説明の便宜のために、基地局/セクターがＢＳである場合のみを仮定して説明する。
【００５２】
まず、ＭＳは、アクティブセット(または、アクティブＢＳセット）が構成されていないとき、或いはアクティブセットの更新が必要なときに、現在のアンカーＢＳに、変更要求信号又は変更要求メッセージを通じて、アクティブセットの構成を要求する。ここで、変更要求信号又は変更要求メッセージは、例えばＭＳハンドオーバー要求(以下、“ＭＳＨＯ-ＲＥＱ”とする)メッセージを示す。すると、現在のアンカーＢＳは、アクティブセットに属するそれぞれのアクティブＢＳに臨時ＢＳ識別子ＴＥＭＰ_ＢＳ_ＩＤ０〜７を割り当ててアクティブセットを構成した後に、要求メッセージに対する応答メッセージ、例えば、ＢＳハンドオーバー応答(ＢＳＨＯ-ＲＳＰ)メッセージを送信する。
【００５３】
高速セルスイッチングでは、高速フィードバックチャンネルを使用することによって、高い信頼性のために、ＭＳが他のアンカーＢＳに接続したときに使用する高速フィードバックチャンネルを予め割り当てることが望ましい。アンカーＢＳは、ＢＳＨＯ-ＲＳＰメッセージを通じて、ＭＳによって使用される高速フィードバックチャンネルを選択的に予め割り当てることができる。
【００５４】
次に、ＭＳは、アンカーＢＳから伝送されるＢＳＨＯ-ＲＳＰメッセージを受信すると、ＢＳＨＯ-ＲＳＰメッセージに対応するハンドオーバー指示(以下、“ＨＯ-ＩＮＤ”とする)メッセージを用いて、確認(confirm)信号又は拒絶(cancel）信号を出力することができる。
【００５５】
ＭＳは、上記のようにアクティブセットが確保された後に、アンカーＢＳを変更する場合に、高速フィードバックチャンネルを用いてターゲットアンカーＢＳの符号語をアンカーＢＳスイッチングインジケータとして伝送する。ＭＳは、セルスイッチング前まで、該当アンカーＢＳに、ＣＱＩ情報を伝送することが可能である。セルスイッチングの間にも、基本的なＣＱＩ情報は提供されなければならないため、セルスイッチング期間において、ＭＳはインジケータとＣＱＩを交互に伝送することが望ましい。また、インジケータの伝送回数は、必要な信頼性により調節可能である。
【００５６】
一方、現在のアンカーＢＳは、ＭＳから受信した高速フィードバックチャンネルの符号語が最適基地局/セクター情報のために割り当てられた符号語に該当すると、アンカーＢＳ更新のために、バックボーンを通じてターゲットアンカーＢＳと接続して所定の確認過程又は取り消し過程を遂行する。
【００５７】
次に、ＭＳは、スイッチング期間のインジケータ伝送を終了した後に、すぐにアンカーＢＳを変更するか、或いは現在のアンカーＢＳ又はターゲットアンカーＢＳからの許可信号を確認した後に変更することも可能である。
【００５８】
一方、アンカーＢＳが更新されるまで、ＭＳのＣＱＩ伝送方法としては下記の３つの方法が使用可能である。
【００５９】
１．現在のアンカーＢＳに対するＣＱＩ伝送
２．更新されるアンカーＢＳに対するＣＱＩ伝送
３．現在のアンカーＢＳ及びターゲットアンカーＢＳに対するＣＱＩを交互に伝送
【００６０】
上記のように、本発明は、３つの方法の中で一つを選択してＣＱＩ情報を伝送することができる。望ましくは、第２の方法又は第３の方法を選択してＣＱＩ情報を伝送することによって、より信頼性を向上することができる。
【００６１】
図３は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおいて高速フィードバックチャンネルを通じて高速セルスイッチング情報を伝送するための送信器の構造を概略的に示す。特に、図３は、本発明の実施形態による、ＣＱＩ、モード選択フィードバック情報、及び高速セルスイッチングのための最適基地局/セクター情報の伝送のためのＭＳの送信器の構造を概略的に示す。
【００６２】
図３を参照すると、送信装置は、アップリンク制御情報、例えば高速セルスイッチングのためのアップリンクの最適基地局/セクター情報の情報データビットを符号化するＭアレイ(M-ary)チャンネルエンコーダ３１０と、情報データビットを非コヒーレント(non-coherent)方式で変調する非コヒーレント変調器３２０と、送信する信号を逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform：以下、“ＩＦＦＴ”とする)を遂行して伝送するＩＦＦＴ器３３０とを含む。
【００６３】
Ｍアレイチャンネルエンコーダ３１０は、伝送しようとする情報データビット、例えばＣＱＩ、モード選択フィードバック情報、及び高速セルスイッチングのための最適基地局/セクター情報などの情報データビットが発生すると、情報データビットを受信して、これに該当する符号語を符号化して非コヒーレント変調器３２０に出力する。ここで、Ｍアレイチャンネルエンコーダ３１０は、入力されるビットの数によりバイナリチャンネルエンコーダ又はＭアレイブロックコードを使用するＭアレイチャンネルエンコーダを含むことができる。
【００６４】
非コヒーレント変調器３２０は、Ｍアレイチャンネルエンコーダ３１０から出力される符号語に該当する伝送シンボルを、非コヒーレント変調方式を使用して求めた後に、これをＩＦＦＴ器３３０に出力する。ここで、非コヒーレント変調器３２０は、予め設定されている設定変調方式、例えば直交変調(Orthogonal Modulation)方式などが使用可能である。
【００６５】
ＩＦＦＴ器３３０は、非コヒーレント変調器３２０から伝送シンボルを受信してＩＦＦＴを遂行した後に伝送する。
【００６６】
一方、図３において、情報データビットは、本発明の実施形態による情報として、アップリンクの最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報を含む。この送信器に備えられるチャンネルエンコーダ(M-ary Channel Encoder)３１０は、情報データビットを受信し、これを符号化した後に出力する。非コヒーレント変調器３２０は、この符号化されたシンボルを変調してＩＦＦＴ器３３０に出力する。ＩＦＦＴ器３３０は、入力された変調シンボルをＩＦＦＴを遂行して伝送する。その後に位置する送信器の構成は、一般的な無線送信部の構成であるため、図３ではその詳細な説明を省略する。
【００６７】
図４は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおいて高速フィードバックチャンネルを通じて高速セルスイッチング情報を受信するための受信器の構造を概略的に示す。特に、図４は、本発明の実施形態による、ＣＱＩ、モード選択フィードバック情報、及び高速セルスイッチングのための最適基地局/セクター情報の受信のためのＢＳの受信器の構造を概略的に示す。
【００６８】
図４を参照すると、受信器は、時間領域の受信信号を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform：以下、“ＦＦＴ”とする)して周波数領域の受信信号に変換するＦＦＴ器４１０と、周波数領域の受信信号を復調する非コヒーレント復調器(Noncoherent Demodulator)４２０と、復調された受信シンボルからアップリンク高速セルスイッチング情報のデータビットを復号するＭアレイチャンネルデコーダ(M-ary Channel Decoder)４３０とを含む。
【００６９】
ＦＦＴ器４１０は、送信器から受信信号を受信すると、ＦＦＴを遂行して受信シンボルを非コヒーレント復調器４２０に出力する。
【００７０】
非コヒーレント復調器４２０は、ＦＦＴ器４１０から受信シンボルを受信し、その軟判定(soft decision)値、例えば入力された受信シンボルの相関値の絶対値の自乗を非コヒーレント復調方法を使用して求めた後に、Ｍアレイチャンネルデコーダ４３０に出力する。
【００７１】
Ｍアレイチャンネルデコーダ４３０は、非コヒーレント復調器４２０から軟判定値、例えば相関値の絶対値の自乗を受信し、送信器から送信された符号語を判断し、これに該当するデータビットを出力する。このデータビットは、最適基地局/セクター情報になリうる。Ｍアレイチャンネルデコーダ４３０は、入力されるビットによりバイナリチャンネル復号器又はＭアレイチャンネルデコーダを含むことが可能である。
【００７２】
受信器は、上述した図３の送信器に対応する構成である。受信信号は、ＯＦＤＭＡ方式で送信器から伝送されたアップリンク最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報を含む。受信器は、送信器で時間領域の受信信号がＩＦＦＴされて伝送されるため、ＦＦＴ器４１０を含む。また、図４では、無線受信器の一般的な構成に対して図示せず、これについてはその説明を省略する。
【００７３】
以下に、上記のような構造を有するＭＳ送信器とＢＳ受信器との間で遂行される、最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報を送受信するための方法を、図５〜図７を参照して詳細に説明する。
【００７４】
ここで、本発明の実施形態による、最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報の伝送は、ＯＦＤＭＡ通信システムのアップリンクにおける周波数-時間領域の３x３個の副搬送波のタイル(tile)が割り当てられる場合の伝送方法を仮定する。
【００７５】
図５は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおいて高速フィードバックチャンネルにアップリンク高速セルスイッチング情報伝送のために３x３個の副搬送波タイルが割り当てられる場合の周波数-時間軸リソースを示す。
【００７６】
以下で、本発明の実施形態は、最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報のために３x３個の副搬送タイルが割り当てられる周波数-時間リソースを例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図５では、Ｍ＝８、すなわち８アレイチャンネルエンコーダを使用すると仮定する。また、本発明の実施形態において、各基地局/セクターは、一つのアップリンクサブチャンネルを最適基地局/セクター情報の伝送用として使用する。アップリンクサブチャンネルの種類は、必ずしも３x３個の副搬送波タイルで構成する必要はない。他の実施形態では、４x３個の副搬送波タイルで構成可能である。また、本発明は、アップリンクサブチャンネルのその他の場合にも適用可能である。
【００７７】
図５を参照すると、斜線部分５０１，５０３，５０５，５０７，５０９，５１１は、本発明の実施形態による基地局/セクターのアップリンク副搬送波タイルを示し、各６個のタイル５０１，５０３，５０５，５０７，５０９，５１１は、一つのアップリンクサブチャンネルで構成され、最適基地局/セクター情報の伝送用サブチャンネルとして使用する。また、参照番号５０５は、３x３個の副搬送波タイルを示し、そのタイルの横軸は時間又はシンボルを、縦軸は周波数又は副搬送波を、それぞれ示す。本発明の実施形態は、最適基地局/セクター情報、ＣＱＩ、及びモード選択フィードバック情報の伝送のために、高速フィードバックチャンネルに対する符号語の個数を増加することによって、多様なアップリンク制御情報の伝送を可能にする。本発明の実施形態による多様な制御情報の伝送方法は、３２個の符号語と６４個の符号語が使用される場合について説明する。まず、下記の＜表１＞を参照して、本発明の実施形態によるモード選択フィードバック情報を説明する。次に、下記の＜表２＞を参照して、本発明の実施形態によるアップリンク制御情報に基づいた符号語の割り当て方法を例として説明する。
【００７８】
本発明の実施形態によるモード選択フィードバック情報は、下記の＜表１＞のように示される。
【００７９】
【表１】
2008502277.tif 000003
【００８０】
＜表１＞は、本発明の実施形態によるモード選択フィードバック情報の例を示す。ここで、モードの種類は、多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：以下、“ＭＩＭＯ”とする)モードと置換(Permutation)モードとを含み、高速フィードバックチャンネルを通じてモード選択フィードバック情報を伝送するときに、上記の＜表１＞による値が伝送される。＜表１＞の値は、本発明による一つの例として、システム状況により多様に変形されることはもちろんである。
【００８１】
次に、アップリンク制御情報による符号語の割り当て方法の実施例は、下記の＜表２＞のように示される。
【００８２】
【表２】
2008502277.tif 000004
【００８３】
＜表２＞は、本発明の実施形態によるアップリンク制御情報に基づいた符号語の割り当て例を示す。＜表２＞に示すように、各基地局又はセクターは、全体の符号語に対して、Ｌ個の符号語(ａａａビットで伝送される長さ情報)がＣＱＩ情報の伝送のために割り当てられ、Ｍ個の符号語(ｂｂｂビットで伝送される長さ情報)が最適基地局/セクター情報の伝送のために割り当てられ、Ｎ個の符号語(ｃｃｃビットで伝送される長さ情報)がＭＩＭＯ/置換モード選択フィードバック情報の伝送のために割り当てられ、残りの符号語が他の制御情報の伝送のために割り当てられた＜表２＞に示すような情報テーブルを、ＭＳに提供する。
【００８４】
ＭＳが、アンカーＢＳを変更しようとする場合に、高速フィードバックチャンネルを通じて新たなアンカーＢＳ又はターゲットアンカーＢＳに割り当てられた符号語を、現在のアンカーＢＳに伝送する。符号語は、現在のアンカーＢＳから受信した符号語割り当て情報、すなわち上記の＜表２＞に示すような情報テーブルにおいて、最適基地局/セクター情報のために割り当てられたＭ個の符号語の中で選択される。
【００８５】
ＭＳのアンカーＢＳ変更要求が許可されると、現在のアンカーＢＳは、ターゲットアンカーＢＳの高速フィードバックチャンネル割り当て情報を、ＢＳ変更許可メッセージ(ＢＳＨＯ_ＲＳＰ)を通じて予め知らせ、或いはアンカーＢＳ変更過程でアンカーＢＳを指定するメッセージ(Anchor BS Switching Indicator)を通じて知らせることが可能である。また他の例として、変更を完了した後に、現在のアンカーＢＳは、自分のＭＳにターゲットアンカーＢＳから提供される全体チャンネル割り当て情報(Broadcasting control message or a MAPmessage)を通じて提供される。
【００８６】
図６は、本発明の実施形態による８アレイチャンネルエンコーダから出力される可能な３２個の符号語を示す。図６を参照すると、送信器で、情報データビットが受信されると、８アレイチャンネルエンコーダは、図６に示すように可能な３２個の符号語のうちいずれか一つを非コヒーレント変調器に出力する。８アレイチャンネルエンコーダは、与えられた符号語の個数と長さに関して、符号語間の最小ハミング距離が最大になるように設定する。ここで、“ハミング距離”は、２個の符号語の間の対応するビットの中で一致しない(distinct)ビットの個数を示す。
【００８７】
上記の伝送方法において、符号語の誤り率性能に主に影響を与える因子である最小ハミング距離は５である。すなわち、３２個の可能な符号語の中で符号語が１６である場合に、副搬送波タイルに対する符号語インデックスＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のパターンは‘４７２５１６’で、符号語２４である場合に副搬送波タイルに対する符号語インデックスＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のパターンは‘４６０２５７’である。すなわち、２個の符号語、すなわち符号語１６と符号語２４との間の最小ハミング距離は５となる。最小ハミング距離が５であることは、すべての可能な２個の符号語に対して２個の符号語間の最小ハミング距離が５以上であることを示す。
【００８８】
＜表２＞と図６を参照すると、図６に示す３２個の符号語の中で、Ｌ個の符号語はＣＱＩ情報の伝送のために、Ｍ個の符号語は最適基地局/セクター情報の伝送のために、Ｎ個の符号語はＭＩＭＯ/置換モード選択フィードバック情報の伝送のために、残りの符号語は他の制御情報の伝送のために、それぞれ割り当てが可能である。ここで、Ｌ，Ｍ，Ｎは、上記の＜表２＞の説明と同一の値である。本発明の実施形態は、Ｌ＝２４、Ｍ＝８、及びＮ＝０である場合に図６と＜表２＞を参照して説明される。このとき、ＣＱＩ伝送のために２４個の符号語が割り当てられるため、チャンネル品質区間による符号語割り当ては、下記の＜数１＞のように定義される。
【００８９】
【数１】
2008502277.tif 000005
【００９０】
また、最適基地局/セクター情報の伝送のためには８個の符号語が割り当てられ、ＭＩＭＯ/置換モード選択フィードバック情報及びその他の制御情報の伝送のためには符号語が割り当てられないことがわかる。
【００９１】
本発明の他の実施形態として、Ｌ＝１６，Ｍ＝８，Ｎ＝８である場合について説明する。このとき、ＣＱＩ情報の伝送のために１６個の符号語が割り当てられるため、チャンネル品質区間による符号語割り当ては、下記の＜数２＞のように定義される。
【００９２】
【数２】
2008502277.tif 000006
【００９３】
また、最適基地局/セクター情報のために８個の符号語が割り当てられ、ＭＩＭＯ/置換モード選択フィードバック情報のために８個の符号語が割り当てられ、その他の制御情報に対しては符号語が割り当てられないことがわかる。上記のように割り当てられた符号語を高速フィードバックチャンネルを通じて伝送するために、非コヒーレント変調器は、８アレイチャンネルエンコーダから受信される符号語に対して直交変調方式を使用する。すなわち、非コヒーレント変調器は、直交変調方式を使用して８アレイチャンネルエンコーダによって符号化された情報データビットを変調する。このとき、直交変調に使用される直交ベクトルは、下記の＜表３＞のように示される。
【００９４】
【表３】
2008502277.tif 000007
【００９５】
＜表３＞に示すように、直交変調に使用される直交ベクトルは、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示し、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)変調方式によるＱＰＳＫ変調シンボルに対して、各直交ベクトルは下記の＜数３＞のように定義される。
【００９６】
【数３】
2008502277.tif 000008
【００９７】
ここで、３x３個の副搬送波タイルの８個のエッジ副搬送波は、＜表３＞に示すようなデータシンボルを伝送し、残りの一つの副搬送波はパイロットシンボルを伝送する。ここで、パイロットシンボルは任意に選択可能である。例えば、伝送しようとする５ビットの情報データが与えられると、送信器は図６に従って符号語を決定する。その次に、決定された符号語に対応して最初の３x３個の副搬送波タイルには符号語インデックスＡ０に該当するパターン、すなわち該当するベクトルインデックスの直交ベクトルを、２番目の３x３個の副搬送波タイルには符号語インデックスＡ１に該当するパターン、すなわち該当するベクトルインデックスの直交ベクトルを、同様の方式で、６番目の３x３個の副搬送波タイルには符号語インデックスＡ５に該当するパターン、すなわち該当するベクトルインデックスの直交ベクトルを、それぞれ上記の＜表３＞の方法で伝送する。
【００９８】
より具体的に、最初の３x３個の副搬送波タイルに対するベクトルインテックスが４である場合に、各々データシンボル値はベクトルインデックス４に該当するＰ０， Ｐ０， Ｐ０， Ｐ０， Ｐ０， Ｐ０， Ｐ０， Ｐ０が設定され、２番目の３x３個の副搬送波タイルに対するベクトルインテックスが７である場合に、各々データシンボル値はベクトルインデックス７に該当するＰ０，Ｐ２，Ｐ２，Ｐ０，Ｐ２，Ｐ０，Ｐ０，Ｐ２が設定され、３番目の３x３個の副搬送波タイルに対するベクトルインテックスが２である場合に、各々データシンボル値はベクトルインデックス２に該当するＰ０，Ｐ０，Ｐ１，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ３が設定される。
【００９９】
一方、受信器で、送信器から伝送された信号を受信すると、ＦＦＴ器は受信された信号にＦＦＴを遂行した後に、この信号を非コヒーレント復調器に出力する。非コヒーレント復調器は、３x３個の副搬送波タイルの各々に対して８個の可能な直交ベクトルに対する相関値の絶対値の自乗を計算してＭアレイチャンネルデコーダに出力する。Ｍアレイチャンネルデコーダは、３２個のすべての可能な符号語に該当する直交ベクトルの相関値に対する絶対値の自乗の和を各々計算する。その後、受信器は、計算された値の中で最大値を有する符号語に該当する情報データビットが、送信器によって伝送された情報データビットであると決定する。
【０１００】
上記のような方法で、ＢＳ受信器は、ＭＳの送信器から伝送された符号語に基づき、ＭＳが伝送した制御情報の種類を決定する。このとき、上述したように、ＭＳによって要求される最適基地局/セクター情報のための伝送回数を減少させるために、ＢＳは、アンカーＢＳが変更された場合に、これに対する応答(ＡＣＫ)信号をビットマップ形態で構成し、ダウンリンクマップ(ＤＬ-ＭＡＰ)を通じて該ＡＣＫ信号を伝送する。上述した方法は、情報データビットの数が５である場合の伝送方法を一例として説明した。次に、他の実施形態として、情報データビットの数が６である場合の伝送方法について説明する。
【０１０１】
図７は、本発明の実施形態による８アレイチャンネルエンコーダから出力される６４個の可能な符号語を示す。図７を参照すると、送信器で、情報データビットが受信されると、８アレイチャンネルエンコーダは、図７に示すような６４個の可能な符号語のうちいずれか一つを選択して非コヒーレント変調器に出力する。ここで、図７に示される６４個の符号語の中で前部の３２個の符号語は、上述した図６に示す符号語と一致することがわかる。８アレイチャンネルエンコーダは、与えられた符号語の個数と長さに関して、符号語間の最小ハミング距離が最大になるように設定する。ここで、“ハミング距離”は、２個の符号語間の対応するビットのうち一致しないビットの個数を示す。
【０１０２】
このとき、上記のような伝送方法で、符号語の誤り率性能に主に影響を与える因子である最小ハミング距離は５である。すなわち、６４個の可能な符号語の中で、例えば、符号語が３２である場合に、副搬送波タイルに対する符号語インデックスＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のパターンは‘６７５１２４’で、符号語が４０である場合に、副搬送波タイルに対する符号語インデックスＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のパターンは‘７５１２４３’である。その結果、２個の符号語３２と符号語４０との間の最小ハミング距離は５となる。ここで、最小ハミング距離が５であることは、すべての可能な２個の符号語に対して、それら符号語間の最小ハミング距離が５以上であることを示す。
【０１０３】
上記の方法は、図６に示すように３２個の符号語のみを使用して５ビットを伝送することも可能である。
【０１０４】
＜表２＞と図７を参照すると、 図７に示す６４個の符号語の中で、Ｌ個の符号語はＣＱＩ情報の伝送のために、Ｍ個の符号語は最適基地局/セクター情報の伝送のために、Ｎ個の符号語はＭＩＭＯ/置換モード選択フィードバック情報の伝送のために、残りの符号語は他の制御情報の伝送のために、それぞれ割り当てが可能である。ここで、Ｌ，Ｍ，Ｎは、上記の＜表２＞の説明と同一の値である。
【０１０５】
本発明の実施形態は、Ｌ＝３２、Ｍ＝８、及びＮ＝８である場合に図７と＜表２＞を参照して説明される。ここで、６４個の可能な符号語の中で残りの１６個の符号語が使用されると仮定する。このとき、ＣＱＩの伝送のために３２個の符号語が割り当てられるため、チャンネル品質区間による符号語割り当ては、第０の符号語‘００００００’から第３１の符号語‘０１１１１１’までが、下記の＜数４＞のように定義される。
【０１０６】
【数４】
2008502277.tif 000009
【０１０７】
また、最適基地局/セクター情報の伝送のために８個の符号語が割り当てられるため、アクティブセットに含まれるＢＳ０に対して第３２の符号語‘１０００００’が、ＢＳ１に対して第３３の符号語‘１００００１’が、ＢＳ７に対して第３８の符号語‘１００１１１’が、それそれ割り当てられる。ターゲットアンカーＢＳがアクティブセットに含まれたＢＳの中のＢＳ１である場合に、ＭＳは、現在のアンカーＢＳの高速フィードバックチャンネルを通じて第３３の符号語を伝送する。
【０１０８】
８個の符号語がＭＩＭＯ/置換モード選択フィードバック情報の伝送のために割り当てられるため、多様なモード選択フィードバック情報に対して第３９の符号語‘１０１０００’から第４６の符号語‘１０１１１１’が割り当てられる。
【０１０９】
次に、上記のように割り当てられた符号語を高速フィードバックチャンネルを通じて伝送するために、非コヒーレント変調器は、８アレイチャンネルエンコーダから受信される符号語に対して直交変調方式を使用する。すなわち、非コヒーレント変調器は、直交変調方式を用いて、８アレイチャンネルエンコーダを通じて符号化された情報データビットを変調する。このとき、直交変調に使用される直交ベクトルは、上記の＜表３＞に示すようである。
【０１１０】
ここで、３x３個の副搬送波タイルの８個のエッジ副搬送波は、＜表３＞に示すようなデータシンボルを伝送し、残りの一つの副搬送波はパイロットシンボルを伝送する。ここで、パイロットシンボルは任意に選択可能である。伝送されたデータシンボルの値は、＜表３＞に示すような関連ベクトルインデックスに該当する直交ベクトルに設定される。直交ベクトルの設定過程は、上述したようである。より具体的には、伝送しようとする６ビットの情報データが与えられると、送信器は、図７に従って符号語を決定する。その次に、決定された符号語に対応して最初の３x３個の副搬送波タイルに符号語インデックスＡ０に該当するベクトルインデックスの直交ベクトルを、２番目の３x３個の副搬送波タイルに符号語インデックスＡ１に該当するベクトルインデックスの直交ベクトルを、最後に、６番目の３x３個の副搬送波タイルに符号語インデックスＡ５に該当するベクトルインデックスの直交ベクトルを、上記の＜表３＞に示す方法で各々伝送する。
【０１１１】
一方、受信器で、送信器から伝送された信号を受信すると、ＦＦＴ器は受信された信号にＦＦＴを遂行した後に、この信号を非コヒーレント復調器に出力する。非コヒーレント復調器は、３x３個の副搬送波タイルの各々に対して８個の可能な直交ベクトルに対する相関値の絶対値の自乗を計算してＭアレイチャンネルデコーダに出力する。Ｍアレイチャンネルデコーダは、６４個のすべての可能な符号語に該当する直交ベクトルの相関値に対する絶対値の自乗の和を各々計算する。その後、受信器は、計算された値の中で最大値を有する符号語に該当する情報データビットが、送信器によって伝送された情報データビットであると決定する。
【０１１２】
上記のような方法で、ＢＳ受信器は、ＭＳの送信器から伝送された符号語に基づき、ＭＳが伝送した制御情報の種類を決定する。このとき、上述したように、ＭＳによって要求される最適基地局/セクター情報のための伝送回数を減少させるために、ＢＳは、アンカーＢＳが変更された場合に、これに対する応答(ＡＣＫ)信号をビットマップ形態で構成し、ダウンリンクマップ(ＤＬ-ＭＡＰ)を通じて該ＡＣＫ信号を伝送する。
【０１１３】
上記の伝送方法は、アップリンクの各３x３個の副搬送波タイルが１個のパイロットシンボルと８個のデータシンボルで構成された場合を例として説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ＰＵＳＣ(Partial Usage Sub-Channel)はアップリンクに４x３個の副搬送波タイルを使用し、その各々は４個のパイロットシンボルと８個のデータシンボルで構成される。また、本発明は、ＰＵＳＣと他のサブチャンネル形態にも適用可能である。
【０１１４】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、形式や細部についての様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施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これと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】一般的なＣＤＭＡ通信システムにおける高速セルスイッチングを示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおける高速セルスイッチングを示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおいて高速セルスイッチング情報を送信するための送信器を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおいて高速セルスイッチング情報を受信するための受信器を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ通信システムにおいて高速セルスイッチング情報伝送のために割り当てられる周波数-時間リソースを示す図である。
【図６】本発明の実施形態による８アレイチャンネルエンコーダから出力される可能な３２個の符号語を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による８アレイチャンネルエンコーダから出力される可能な６４個の符号語を示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００    移動端末(ＭＳ)
１１０    基地局/セクターＡ
１２０    基地局/セクターＢ
１３０    基地局/セクターＣ
２００    ＭＳ
２１０    基地局/セクターＡ
２２０    基地局/セクターＢ
２３０    基地局/セクターＣ
３１０    Ｍアレイチャンネルエンコーダ
３２０    非コヒーレント変調器
３３０    逆高速フーリエ変換(ＩＦＦＴ）器
４１０    高速フーリエ変換(ＦＦＴ）器
４２０    非コヒーレント復調器
４３０    Ｍアレイチャンネルデコーダ
５０１，５０３，５０５，５０７，５０９，５１１    基地局/セクターのアップリンク副搬送波タイル
【図１】
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【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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