(57)【要約】  全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、チャンネル品質情報受信器は、受信器から所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質情報のフィードバックを受ける。フレームセル整列器は、フィードバックされたチャンネル品質情報を分析して、チャンネル品質情報に従って複数のフレームセルのそれぞれを整列する。サブチャンネル割当器は、送信データが存在すると、フレームセルのうちチャンネル品質が一番よいフレームセルを通してデータを送信する。
2006523969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、送信器がデータを送信する方法であって、
所定の第１の期間及び所定のｍ個のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのうち、所定のｎ個のフレームセルをパケットデータの送信のためのパケットデータ送信フレームセルとして割り当てるステップと、
前記パケットデータ送信フレームセルを除いた残りのフレームセルを制御データの送信のための制御データ送信フレームセルに割り当てるステップと、
送信パケットデータが発生すると、前記パケットデータ送信フレームセルを通して前記送信パケットデータを送信し、送信制御データが発生すると、前記制御データ送信フレームセルを通して前記送信制御データを送信するステップと
から構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記フレームセルのうちの少なくとも１つが前記制御データ送信フレームセルとして割り当てられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記時間−周波数セルのそれぞれを構成するサブ周波数帯域のサブ周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに従ってホッピングされることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記時間−周波数セルのそれぞれは、所定のチャンネル化コードで拡散することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、送信器がデータを送信する方法であって、
受信器から所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質情報のフィードバックを受けるステップと、
前記チャンネル品質情報に従って前記フレームセルを整列するステップと、
前記整列されたチャンネル品質情報に従って前記フレームセルを通してデータを送信するステップと
から構成されることを特徴とする方法。 
【請求項６】
前記複数のフレームセルは、チャンネル品質が一番良いフレームセルから順次に整列されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記チャンネル品質が一番良いフレームセルに前記データを送信する可用サブチャンネルが存在しない場合、二番目にチャンネル品質が良いフレームセルを通して前記データを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記チャンネル品質が一番良いフレームセルに前記データの送信のために必要なサブチャンネルの個数未満の可用サブチャンネルが存在する場合、前記チャンネル品質が一番良いフレームセルの可用サブチャンネルを介して前記データの一部を送信し、前記二番目にチャンネル品質が良いフレームセルを通して前記データの残りの部分を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記データは、パケットデータ又は制御データであり、前記複数のフレームセルは、前記パケットデータの送信のためのパケットデータ送信フレームセルと前記制御データの送信のための制御データ送信フレームセルとに区分され、前記チャンネル品質情報は、前記制御データ送信フレームセルを通してフィードバックされることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記フレームセルのうちの少なくとも１つは、前記制御データ送信フレームセルとして割り当てられることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記時間−周波数セルのそれぞれを構成するサブ周波数帯域のサブ周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに従ってホッピングされることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１２】
前記時間−周波数セルのそれぞれは、所定のチャンネル化コードで拡散することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１３】
全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、受信器がデータを受信する方法であって、
送信器から受信された信号を使用して、所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質を測定するステップと、
前記複数のフレームセルのそれぞれに対して測定されたチャンネル品質情報を前記送信器へフィードバックするステップと
から構成されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記複数のフレームセルは、パケットデータの送信のためのパケットデータ送信フレームセルと制御データの送信のための制御データ送信フレームセルとに区分され、前記チャンネル品質情報は、前記制御データ送信フレームセルを通してフィードバックされることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記フレームセルのうちの少なくとも１つは、前記制御データ送信フレームセルとして割り当てられることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記時間−周波数セルのそれぞれを構成するサブ周波数帯域のサブ周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに従ってホッピングされることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記時間−周波数セルのそれぞれは、所定のチャンネル化コードで拡散することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、送信器のデータ送信装置であって、
受信器から所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質情報のフィードバックを受けるチャンネル品質情報受信器と、
前記フィードバックされたチャンネル品質情報を分析して、前記チャンネル品質情報に従って前記複数のフレームセルのそれぞれを整列するフレームセル整列器と、
前記整列されたチャンネル品質情報に従ってフレームセルを通して前記データを送信するサブチャンネル割当器と
から構成されることを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記フレームセル整列器は、チャンネル品質が一番良いフレームセルから前記フレームセルを順次に整列することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記サブチャンネル割当器は、前記チャンネル品質が一番良いフレームセルに前記データの送信のための可用サブチャンネルが存在しない場合、二番目にチャンネル品質が良いフレームセルのサブチャンネルを介して前記データを送信する制御動作を遂行することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
前記サブチャンネル割当器は、前記チャンネル品質が一番良いフレームセルに前記データの送信のために必要なサブチャンネルの個数未満の可用サブチャンネルが存在する場合、前記チャンネル品質が一番良いフレームセルの可用サブチャンネルを介して前記データの一部を送信し、前記二番目にチャンネル品質が良いフレームセルのサブチャンネルを介して前記データの残りの部分を送信する制御動作を遂行することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２２】
前記データは、パケットデータ又は制御データであり、前記複数のフレームセルは、前記パケットデータの送信のためのパケットデータ送信フレームセルと前記制御データの送信のための制御データ送信フレームセルとに区分され、前記チャンネル品質情報は、前記制御データ送信フレームセルを通してフィードバックされることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２３】
前記フレームセルのうちの少なくとも１つが前記制御データ送信フレームセルとして割り当てられることを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記時間−周波数セルのそれぞれを構成するサブ周波数帯域のサブ周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに従ってホッピングされることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２５】
前記時間−周波数セルのそれぞれは、所定のチャンネル化コードで拡散することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２６】
全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、受信器のデータ受信装置であって、
送信器から受信された信号を使用して所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれのチャンネル品質を測定するフレームセルチャンネル品質測定器と、
前記複数のフレームセルのそれぞれに対して測定されたチャンネル品質情報を前記送信器へフィードバックするチャンネル品質情報受信器と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２７】
前記複数のフレームセルは、パケットデータの送信のためのパケットデータ送信フレームセルと制御データの送信のための制御データ送信フレームセルとに区分され、前記チャンネル品質情報は、前記制御データ送信フレームセルを通してフィードバックされることを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記フレームセルのうちの少なくとも１つは、前記制御データ送信フレームセルとして割り当てられることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記時間−周波数セルのそれぞれを構成するサブ周波数帯域のサブ周波数は、所定の周波数ホッピングパターンに従ってホッピングされることを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項３０】
前記時間−周波数セルのそれぞれは、所定のチャンネル化コードで拡散することを特徴とする請求項２６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重接続方式を使用する通信システムに関し、特に、直交周波数分割多重方式に基づく多重接続方式を使用してデータを送受信する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９７０年代末、米国でセルラー（cellular）方式の無線移動通信システム（Mobile Telecommunication System）が開発された以降、韓国では、アナログ方式の第１世代（1st Generation）移動通信システムといわれるＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service）方式にて音声通信サービスを提供し始めた。１９９０年代半ばに、第２世代（2nd Generation；２Ｇ）移動通信システムとして、符号分割多重接続（Code Division Multiple Access；以下、“ＣＤＭＡ”と称する）方式の移動通信システムを常用化して音声及び低速データサービスを提供した。
【０００３】
また、１９９０年代末に、向上した無線マルチメディアサービス、世界的ローミング（roaming）、及び高速データサービスを目標とする第３世代（3rd Generation；３Ｇ）移動通信システムであるＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication-2000）は、現在、一部が常用化されてサービスが進められている。特に、上記第３世代移動通信システムは、データ量の急速な増加とともに、さらに高速のデータを伝送するために開発された。
【０００４】
現在、第３世代移動通信システムは、第４世代（4th Generation；４Ｇ）移動通信システムに発展している。上記第４世代移動通信システムは、以前の世代の移動通信システムである単純な無線通信サービスに限らず、有線通信ネットワークと無線通信ネットワークとの効率的な連動及び統合サービスを目標にして標準化されている。従って、無線通信ネットワークから有線通信ネットワークの容量（capacity）に近接する大容量データを伝送することができる技術の開発が要求されている。
【０００５】
そこで、上記第４世代移動通信システムでは、有／無線チャンネル上で高速のデータ伝送に有用な方式として直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、“ＯＦＤＭ”と称する）方式を活発に研究しており、上記ＯＦＤＭ方式は、マルチキャリア（Multiple-Carrier）を使用してデータを伝送する方式であって、直列シンボル列を並列シンボル列に変換し、これらのそれぞれを、相互直交性を有する複数のサブキャリア（sub-carrier）、すなわち、複数のサブキャリアチャンネル（sub-carrier channel）に変調して伝送するマルチキャリア変調（Multiple Carrier Modulation；ＭＣＭ）方式の一種である。
【０００６】
このようなマルチキャリア変調方式を適用するシステムは、１９５０年代後半、軍用の高周波数（High Frequency；ＨＦ）無線通信に初めて適用され、直交する複数のサブキャリアを重ねるためのＯＦＤＭ方式は、１９７０年代から発展し始めたが、マルチキャリア間の直交変調という観点で、実際のシステムの適用に限界があった。しかしながら、１９７１年代、Weinsteinなどが上記ＯＦＤＭ方式を使用する変調／復調は、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を用いて効率的に遂行することができることを発表し、ＯＦＤＭ方式に関する技術の開発が急速に発展した。また、保護期間（guard interval）及び保護期間挿入方式が採用されることが、多重経路及び遅延拡散（delay spread）に対するシステムの悪影響をさらに減少させる。ここで、上記ＯＦＤＭ通信システムにおいて、上記保護期間は、ＯＦＤＭシンボルを送信するとき、以前のＯＦＤＭシンボル時間に送信されたＯＦＤＭシンボルと現在のＯＦＤＭシンボル時間に送信された現在のＯＦＤＭシンボルとの間の干渉（interference）を除去するために挿入される。また、上記保護期間は、時間領域のＯＦＤＭシンボルの最後の所定数のサンプル（sample）を複写した後に有効ＯＦＤＭシンボルに挿入する形態の“Cyclic Prefix”方式、あるいは、時間領域のＯＦＤＭシンボルの最初の所定数のサンプル（sample）を複写した後に有効ＯＦＤＭシンボルに挿入する“Cyclic Postfix”方式として使われている。
【０００７】
従って、上記ＯＦＤＭ方式は、ディジタルオーディオ放送（Digital Audio Broadcasting；ＤＡＢ）、ディジタルテレビジョン放送、無線近距離通信網（Wireless Local Area Network；ＷＬＡＮ）、及び無線非同期伝送モード（Wireless Asynchronous Transfer Mode；ＷＡＴＭ）のようなディジタルデータ通信技術に広範囲に適用されている。すなわち、ハードウェア的な複雑度（Complexity）によって幅広く使われていないが、最近では、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；以下、“ＦＦＴ”と称する）及び逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下、“ＩＦＦＴ”と称する）を含むディジタル信号処理技術が発展するにつれて、ＯＦＤＭ方式が実現可能になった。上記ＯＦＤＭ方式は、従来の周波数分割多重（Frequency Division Multiplexing；ＦＤＭ）方式と類似しているが、複数のサブキャリア間の直交性（Orthogonality）を保持して、サブキャリア上のデータを伝送することによって、高速のデータを伝送する時、最適な伝送効率を得ることができる。また、このような最適な伝送効率は、周波数使用効率が良くて多重経路フェージング（multi-path fading）に強い特性を有する。さらに、周波数スペクトルを重複して使用するので周波数使用が効率的であり、周波数選択フェージング（frequency selective fading）及び多重経路フェージングに強い。従って、上記ＯＦＤＭ方式は、保護期間を用いてシンボル間干渉（Intersymbol Interference；ＩＳＩ）の影響を低減させることができ、ハードウェア的に等化器の構造を簡単に設計することが可能であり、インパルス（impulse）性雑音に強いという長所があるので、通信システムの構造に積極的に活用されている。
【０００８】
要するに、上記第４世代移動通信システムは、さらに多様なコンテンツ（contents）を開発するためのソフトウェア（software）的な側面及び一番よいサービス品質（Quality of Service；ＱｏＳ）を提供するように、スペクトル効率（spectrum efficiency）が高い無線接続方式を開発するためのハードウェア（hardware）的な側面を同時に考慮する方向に発展している。
【０００９】
まず、上記第４世代移動通信システムで考慮しているハードウェア的な側面について説明する。
【００１０】
無線通信において、高速、高品質のデータサービスを妨害する要因は、一般的によくないチャンネル環境による。上記無線通信において、チャンネル環境は、白色ガウシアン雑音（ＡＷＧＮ；Additive White Gaussian Noise）の他にも、フェージング（fading）現象により発生する受信信号の電力変化、シャドーイング（Shadowing）、端末機の移動及び頻繁な速度変化によるドップラー（Doppler）効果、及び他の使用者及び多重経路（multipath）信号による干渉によって頻繁に変わる。従って、高速無線データパケットサービスを提供するためには、既存の第２世代又は第３世代移動通信システムで提供されている技術の他にも、上記チャンネル変化に適応して対処することができる進歩した技術が必要になった。既存のシステムで採択している高速電力制御方式がチャンネル変化に適応して対処することができるとしても、高速データパケット伝送システムを標準化するための非同期方式標準団体である３ＧＰＰ（３rd Generation Partnership Project）及び同期方式標準団体である３ＧＰＰ２（３rd Generation Partnership Project 2）は、適応変調及び符号化（Adaptive Modulation and Coding；以下、“ＡＭＣ”と称する）方式及び複合自動再送要求（Hybrid Automatic Retransmission Request；以下、“ＨＡＲＱ”と称する）方式を共通的に提案している。
【００１１】
一番目に、上記ＡＭＣ方式について説明する。
【００１２】
上記ＡＭＣ方式は、下りリンク（downlink）のチャンネル変化に従って変調方式及び符号化方式を適応して調整する。基地局は、一般に、端末機から受信された信号の信号対雑音比（Signal to Noise Ratio；以下、“ＳＮＲ”と称する）を測定して上記下りリンクのチャンネル品質情報（Channel Quality Information；ＣＱＩ）を検出することができる。すなわち、端末機は、上記下りリンクのチャンネル品質情報を上りリンク（uplink）を介して基地局へフィードバック（feedback）する。上記基地局は、上記端末機からフィードバックされた上記下りリンクのチャンネル品質情報を使用して上記下りリンクのチャンネル状態を推定し、上記推定されたチャンネル状態に従って変調方式及び符号化方式を調整する。
【００１３】
現在、３ＧＰＰによって提案された高速下りリンクパケット接続（ＨＳＤＰＡ；High Speed Downlink Packet Access；以下、“ＨＳＤＰＡ”と称する）方式又は３ＧＰＰ２によって提案された１ｘＥＶ−ＤＶ（Enhanced Variable Data and Voice）方式のように、ＡＭＣ方式を使用しているシステムにおいて、チャンネル状態が比較的良好である場合には、高次変調方式及び高符号率を適用する。しかしながら、チャンネル状態が比較的よくない場合には、低次変調方式及び低符号率を適用する。通常、チャンネル状態が比較的良好である場合には、端末機が基地局の近くに位置する確率が高い。一方、チャンネル状態が比較的劣化した場合には、端末機がセルの境界に位置する確率が高い。しかしながら、上記基地局と上記端末機との間の距離的な要因以外にも、チャンネルのフェージングのような時変特性も、基地局と端末機との間のチャンネル状態に影響を及ぼす主な要因である。このように、ＡＭＣ方式は、高速電力制御に基づく既存の方式に比べて、チャンネルの時変特性に対する適応能力を高めることによって、システムの平均性能を向上させる。
【００１４】
二番目に、上記ＨＡＲＱ方式、特に、Ｎチャンネル停止−待機ＨＡＲＱ（N-channel Stop And Wait HARQ；以下、“Ｎ−ｃｈａｎｎｅｌ ＳＡＷ ＨＡＲＱ”と称する）方式について説明する。
【００１５】
通常のＡＲＱ（Automatic Retransmission Request；以下、“ＡＲＱ”と称する）方式は、使用者端末機と基地局制御器（Radio Network Controller；ＲＮＣ）との間に認知（Acknowledgement；以下、“ＡＣＫ”と称する）信号及び再伝送パケットデータが交換される。しかしながら、上記ＨＡＲＱ方式は、上記ＡＲＱ方式の伝送効率を増加させるために、次のような２つの技術を新たに適用する。まず、上記ＨＡＲＱ方式は、使用者端末機と基地局（またはＮｏｄｅ Ｂ）との間での再伝送要求及び応答を遂行し、二番目に、エラーが発生したデータを一時的に記憶し、該当データの再伝送データとコンバイニング（combining）して伝送する。また、上記ＨＳＤＰＡ方式は、使用者端末機と基地局の媒体接続制御（Media Access Control；以下、“ＭＡＣ”と称する）高速順方向共有チャンネル（High-Speed Downlink Shared Channel；ＨＳ−ＤＳＣＨ）との間で、ＡＣＫ信号及び再伝送パケットデータが交換される。また、上記ＨＳＤＰＡ方式では、Ｎ個の論理チャンネル（logical channel）を構成して、ＡＣＫ信号を受信する前に幾つかのパケットデータを伝送する上記Ｎ−ｃｈａｎｎｅｌ ＳＡＷ ＨＡＲＱ方式を導入している。上記ＳＡＷ ＡＲＱ方式の場合、以前のパケットデータに対するＡＣＫ信号は、次のパケットデータを伝送する前に受信されなければならない。従って、上記ＳＡＷ ＡＲＱ方式は、以前のパケットデータに対するＡＣＫ信号を受信した後にのみ、次のパケットデータを伝送するので、現在パケットデータを伝送できるとしても、使用者端末機又は基地局が時々ＡＣＫ信号を待機しなければならないこともある、という短所を有する。上記Ｎ−ｃｈａｎｎｅｌ ＳＡＷ ＨＡＲＱ方式は、上記以前のパケットデータに対するＡＣＫ信号を受信しない状態で、複数のパケットデータを連続して伝送することによって、チャンネルの使用効率を増加させることができる。すなわち、Ｎ個の論理チャンネルが使用者端末機と基地局との間で設定され、特定の時間又はチャンネル番号で上記Ｎ個の論理チャンネルのそれぞれが識別されることができると、パケットデータを受信している使用者端末機は、任意の時点で受信されたパケットデータがどんな論理チャンネルを介して伝送されたパケットデータであるかを判断することができ、正確な受信順序でパケットデータを再構成するか、又は該当パケットデータをソフトコンバイニング（soft combining）する。
【００１６】
また、上記ＨＡＲＱ方式は、チェースコンバイニング（Chase Combining；以下、“ＣＣ”と称する）方式、全体リダンダンシー増加（Full Incremental Redundancy；以下、“ＦＩＲ”と称する）方式、及び部分的リダンダンシー増加（Partial Incremental Redundancy、以下、“ＰＩＲ”と称する）方式に区分されることができる。上記ＣＣ方式は、再伝送する時、初期伝送時と同一の全体のパケットデータを伝送し、受信器は、再伝送されたパケットデータを初期伝送されたパケットデータとコンバイニングすることによって、復号器に入力された符号化ビット（coded bit）の信頼度を向上させ、これによって、全体のシステム性能利得を獲得する。ここで、同一の２つのパケットデータをコンバイニングする場合、反復コーディング（coding）と類似した効果が発生するので、平均的に約３［ｄＢ］程度の性能利得が発生する。上記ＦＩＲ方式は、再伝送する時、初期伝送時と同一のパケットデータを送信することではなく、チャンネルエンコーダ（channel encoder）で発生するリダンダンシービット（redundancy bit）のみで構成されるパケットデータを再伝送することによって、受信器のデコーダ（decoder）のコーディング利得（coding gain）を増加させる。すなわち、上記デコーダは、デコーディングする間に、初期に伝送された情報だけではなく、新たなリダンダンシービットを使用し、これによって、コーディング利得を増加させ、結果的に、デコーダの性能を向上させる。上記ＰＩＲ方式は、上記ＦＩＲ方式とは異なり、再伝送時、情報ビットと新たなリダンダンシービットとの組合せからなるパケットデータを伝送する。デコーディングする間に、情報ビットは、初期に伝送された情報ビットとコンバイニングされることによって、上記ＣＣ方式と類似した効果を提供する。また、上記ＰＩＲ方式は、リダンダンシービットを使用してデコーディングするので、上記ＦＩＲ方式と類似した効果を提供する。上記ＰＩＲ方式は、上記ＦＩＲ方式よりもコーディングレートが比較的高いので、一般に、上記ＦＩＲ方式とＣＣ方式との中間程度の性能利得を有する。しかしながら、上記ＨＡＲＱ方式は、その性能利得だけではなく、受信器のバッファーの大きさ（buffer size）及びシグナリング（signaling）のようなシステムの複雑度を考慮しなければならないので、適切な方式を選択することが容易でない。
【００１７】
上述したようなＡＭＣ方式及びＨＡＲＱ方式を使用する場合、システム全体の性能を格段に改善させる。しかしながら、上記ＡＭＣ方式及びＨＡＲＱ方式を使用するとしても、無線通信における無線資源（radio resource）の不足という根本的な問題を解決することができない。すなわち、加入者容量を最大にし、マルチメディアサービスに必要な高速のデータ伝送を可能にするためには、優れたスペクトル効率を有する新たな多重接続（multiple access）方式が要求され、また、高速、高品質のパケットデータサービスのためにも、優れたスペクトル効率を有する新たな多重接続方式が要求されてきた。さらに、このような優れたスペクトル効率を有する高速、高品質の新たな多重接続方式で、チャンネル状態、すなわち、チャンネル品質に従ってデータを、適応して送受信する方案も要求されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、高速の無線マルチメディアサービスのための広帯域スペクトル資源を使用する装置及び方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、高速の無線マルチメディアサービスを提供する広帯域スペクトル資源を使用してデータを送受信する装置及び方法を提供することにある。
【００２０】
本発明のまた他の目的は、高速の無線マルチメディアサービスを提供する通信システムにおいて、チャンネル品質に従って適応してデータを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】
【００２１】
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、全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、送信器のデータ送信装置は、受信器から所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質情報のフィードバックを受けるチャンネル品質情報受信器と、上記フィードバックされたチャンネル品質情報を分析して、上記チャンネル品質情報に従って上記複数のフレームセルのそれぞれを整列するフレームセル整列器と、上記整列されたチャンネル品質情報に従ってフレームセルを通して上記データを送信するサブチャンネル割当器とから構成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の特徴によれば、全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、受信器のデータ受信装置は、送信器から受信された信号を使用して所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれのチャンネル品質を測定するフレームセルチャンネル品質測定器と、上記複数のフレームセルのそれぞれに対して測定されたチャンネル品質情報を上記送信器へフィードバックするチャンネル品質情報受信器とを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明のまた他の特徴によれば、全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、送信器がデータを送信する方法は、所定の第１の期間及び所定のｍ個のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのうち、所定のｎ個のフレームセルをパケットデータの送信のためのパケットデータ送信フレームセルとして割り当てるステップと、上記パケットデータ送信フレームセルを除いた残りのフレームセルを制御データの送信のための制御データ送信フレームセルに割り当てるステップと、送信パケットデータが発生すると、上記パケットデータ送信フレームセルを通して上記送信パケットデータを送信し、送信制御データが発生すると、上記制御データ送信フレームセルを通して上記送信制御データを送信するステップとから構成されることを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらなる特徴によれば、全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、送信器がデータを送信する方法は、受信器から所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質情報のフィードバックを受けるステップと、上記チャンネル品質情報に従って上記フレームセルを整列するステップと、上記整列されたチャンネル品質情報に従って上記フレームセルを通してデータを送信するステップと、から構成されることを特徴とする。 
【００２５】
本発明のもう一つの特徴によれば、全体の周波数帯域を複数のサブ周波数帯域に分割する通信システムにおいて、受信器がデータを受信する方法は、送信器から受信された信号を使用して、所定の第１の期間及び所定数のサブ周波数帯域により占有される、複数の時間−周波数セルが所定の第２の期間により占有される、複数のフレームセルのそれぞれに対するチャンネル品質を測定するステップと、上記複数のフレームセルのそれぞれに対して測定されたチャンネル品質情報を上記送信器へフィードバックするステップとから構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明で提案するＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式は、時間−周波数資源を效率的に割り当てて、データ及び制御情報を送受信することによって、時間−周波数資源を效率的に使用することができるのみならずスペクトルの効率を極大化することができるという効果を有する。また、本発明は、ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式を使用する通信システムにおいて、チャンネル品質に従って適応してＦＣ及びサブチャンネルを割り当ててデータを送受信することによって、データ伝送効率を極大化させるという利点を有する。また、このようにチャンネル品質に従って適応して、すなわち、チャンネル品質が一番良好であるＦＣ及びサブチャンネルを割り当ててデータを送受信することによって、優れるサービス品質を提供することができるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭するために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。
【００２８】
本発明は、次世代移動通信システムがターゲット（target）とする高速、高品質の無線マルチメディアサービスのための効率的な時間−周波数（time−frequency）資源の活用のための多重接続（multiple access）方式を提案する。
【００２９】
次世代移動通信システムがターゲットとする高速、高品質の無線マルチメディアサービスを提供するためには、広帯域（wide-band）スペクトル（spectrum）資源が必要である。しかしながら、広帯域スペクトル資源を使用する場合には、多重経路伝播（multi-path propagation）による無線伝送路上のフェージング（fading）影響が深刻になり、伝送帯域内でも周波数選択性フェージング（frequency selective fading）影響を発生させる。従って、高速の無線マルチメディアサービスのためには、符号分割多重接続（Code Division Multiple Access；以下、“ＣＤＭＡ”と称する）方式に比べて、周波数選択性フェージングに強い直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、“ＯＦＤＭ”と称する）方式がさらに大きい利得を有する。従って、最近ＯＦＤＭ方式に関する研究が活発に進行している。
【００３０】
一般に、上記ＯＦＤＭ方式は、サブキャリア（sub−carrier）、すなわち、サブキャリアチャンネル（sub−carrier channel）間のスペクトルが相互の直交性を保持しながら、相互に重なっているので、スペクトル効率が良い。また、上記ＯＦＤＭ方式は、変調が逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下、“ＩＦＦＴ”と称する）により実現され、復調が高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；以下、“ＦＦＴ”と称する）により実現される。このようなＯＦＤＭ方式に基づく多重接続方式としては、全体のサブキャリアのうちの一部のサブキャリアを特定の端末機に割り当てる直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、“ＯＦＤＭＡ”と称する）方式がある。上記ＯＦＤＭＡ方式は、帯域拡散（spreading）のための拡散シーケンス（spreading sequence）が不必要であり、無線伝送路のフェージング特性に従って、特定の端末機に割り当てられたサブキャリアの集合を動的に変更することができる。このように、特定の端末機に割り当てられるサブキャリアの集合を動的に変更することを“動的資源割当（dynamic resource allocation）”方式と称する。“周波数ホッピング（Frequency Hopping；以下、“ＦＨ”と称する）”方式は、動的資源割当方式の一例である。
【００３１】
しかしながら、拡散シーケンスを必要とする多重接続方式は、時間領域での拡散方式（spreading-in-time-domain）と周波数領域での拡散方式（spreading-in-frequency-domain）とに分類される。上記時間領域での拡散方式は、時間領域で端末機、すなわち、ユーザの信号を帯域拡散した後、上記帯域拡散された信号をサブキャリアにマッピング（mapping）する。上記周波数領域での拡散方式は、時間領域でユーザの信号を逆多重化（de−multiplexing）してサブキャリアにマッピングし、周波数領域で直交シーケンス（orthogonal sequence）を使用してユーザの信号を区分する。
【００３２】
本発明で提案する多重接続方式は、上記ＯＦＤＭ方式に基づく多重接続方式の特性以外にも、上記ＣＤＭＡ方式の特性及びＦＨ方式を通して周波数選択性フェージングに強い特性を有する。本発明では、上述した新たに提案された多重接続方式を“周波数ホッピング−直交周波数分割多重接続／符号分割多重化（ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ；Frequency Hopping-Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Code Division Multiplexing）”方式であると称する。 
【００３３】
以下、本発明で提案するＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式について説明する。
【００３４】
まず、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式は、時間−周波数資源を複数の端末機に効率的に割り当てる。上記端末機のそれぞれに割り当てられる時間−周波数資源は、特定の帯域幅（bandwidth）及び時間によって決定される。上記帯域幅は、端末機別に要求されるサービスの種類に従って割り当てられる。例えば、高速パケットデータサービスのような多い時間−周波数資源を必要とするサービスを要求する端末機に対しては、広い帯域幅を割り当てる。これとは異なって、音声サービスのような相対的に少ない時間−周波数資源を必要とするサービスを要求する端末機に対しては、狭い帯域幅を割り当てる。これは、各端末機に相互に異なる時間−周波数資源を割り当てることができることを意味する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態によるＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式に基づく時間−周波数資源を割り当てる方式を概略的に示す図である。図１を参照すると、まず、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式は、上述した通りに、ＯＦＤＭ方式、ＣＤＭＡ方式、及びＦＨ方式の特性を組み合わせて性能利得を最大化し、全体帯域幅（total bandwidth）を複数のサブキャリア領域、すなわち、サブ周波数領域に分割する。図１に示すように、ＯＦＤＭシンボル期間（OFDM symbol interval）と同一の持続時間ΔｔＴＦＣを使用して、所定数のサブ周波数領域から構成された周波数領域（ΔｆＴＦＣ）を有する領域を“時間−周波数セル（Time-Frequency Cell；以下、“ＴＦＣ”と称する）”と定義する。上記ＴＦＣは、所定数のサブ周波数領域から構成される。ここで、上記ＴＦＣを構成するサブ周波数領域の個数は、システムで状況に従って可変的に設定されてもよい。また、上記ＴＦＣが占める周波数領域を“ＴＦＣ周波数領域”と定義し、上記ＴＦＣが占める時間領域を“ＴＦＣ期間”と称する。結局、図１に示す単位四角形が上記ＴＦＣを示す。本発明は、上記ＴＦＣに割り当てられた各サブ周波数領域に該当するデータをＣＤＭＡ方式により処理し、上記サブ周波数領域に該当するサブキャリアをＯＦＤＭ方式により処理する。上記ＣＤＭＡ方式による処理は、上記サブキャリア別にあらかじめ割り当てられているチャンネル化コード（channelization code）によりデータを拡散し、上記拡散されたデータをあらかじめ設定されているスクランブリングコード（scrambling code）によりスクランブリングする過程を示す。
【００３６】
図１に示すように、複数のＴＦＣは、１つのフレームセル（Frame Cell；以下、“ＦＣ”と称する）を構成し、上記ＦＣは、上記ＴＦＣの帯域幅ΔｆＴＦＣよりもあらかじめ設定されている倍数に該当する帯域幅、すなわち、ΔｆＦＣを使用して、上記ＴＦＣの持続時間ΔｔＴＦＣよりもあらかじめ設定されている倍数に該当する持続時間、すなわち、ΔｔＦＣを有する。本発明では、説明の便宜上、上記ＦＣが上記ＴＦＣの帯域幅ΔｆＴＦＣの１６倍に該当する帯域幅を有し（ΔｆＦＣ＝１６ΔｆＴＦＣ）、上記ＴＦＣの持続時間ΔｔＴＦＣの８倍に該当する持続時間を有すると仮定する（ ΔｔＦＣ＝８ΔｔＴＦＣ）。上記ＦＣが占める周波数領域を“ＦＣ周波数領域”と定義し、上記ＦＣが占める時間領域を“ＦＣ期間”と称する。
【００３７】
このようにＦＣを定義する理由は、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式を使用する通信システム（以下、“ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システム”と称する）で適応変調及び符号化（Adaptive Modulation and Coding；以下、“ＡＭＣ”と称する）方式を使用するとき、チャンネル品質情報（Channel Quality Information；ＣＱＩ）のような無線伝送に対する測定結果に関する頻繁な報告によって発生する干渉を防止するためである。また、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムの全体の周波数帯域は、所定数のＦＣ周波数帯域に区分される。説明の便宜上、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムの全体の周波数帯域がＭ個のＦＣ周波数帯域に分割されると仮定する。このように分割されたＭ個のＦＣのうち、最初のＦＣからＭ−１番目のＦＣまでは、パケットデータの送信のために使用され、Ｍ番目のＦＣは、制御データ（control data）、すなわち、制御情報（control information）の送信のために使用される。ここで、上記パケットデータの送信のために使用されるＦＣの個数及び制御情報の送信のために使用されるＦＣの個数は、システム状況に従って可変的に設定されてもよい。ただ、上記制御情報の送信のために使用されるＦＣの個数が増加するほど パケットデータの送信のために使用されるＦＣの個数が減少してデータ伝送率が低下するという問題点を考慮して、上記パケットデータの送信及び制御情報の送信のためのＦＣの個数が決定される。以下、説明の便宜上、上記パケットデータの送信のために使用されるＦＣを“データフレームセル（以下、“データＦＣ”と称する）”と定義し、上記制御情報の送信のために使用されるＦＣを“制御フレームセル（以下、“制御ＦＣ”と称する）と定義する。
【００３８】
一方、図１において、一つのＦＣ内に相互に異なる２つのサブチャンネル（sub-channels）、すなわち、サブチャンネルＡ及びサブチャンネルＢが含まれる。ここで、上記“サブチャンネル”とは、所定数のＴＦＣが時間の流れとともに、所定の周波数ホッピングパターン（frequency hopping pattern）に従って周波数ホッピングされて伝送されるチャンネルを意味する。上記サブチャンネルを構成するＴＦＣの個数及び周波数ホッピングパターンは、システム状況に従って可変的に設定されてもよい。説明の便宜上、８個のＴＦＣが１つのサブチャンネルを構成すると仮定する。
【００３９】
一方、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムでＡＭＣ方式を使用する場合、端末機は、あらかじめ設定されている周期に無線伝送路の状態を測定して基地局に報告する動作を遂行する。ここで、上記無線伝送路の状態、例えば、チャンネル品質情報（ＣＱＩ）を通して感知することができる。一方、基地局は、上記端末機から報告された無線伝送路の状態情報に基づいて変調方式及び符号化方式を調整し、上記調整された変調方式及び符号化方式を上記端末機に通知する。そうすると、上記端末機は、上記基地局から受信された、上記調整された変調方式及び符号化方式に従って信号を送信する。本発明では、上記無線伝送路の状態情報に関する報告がＦＣ単位でなされ、これによって、上記ＡＭＣ方式の使用によって発生可能なシグナリング（signaling）負荷を最小化し、また、上記シグナリングによる干渉も最小化する。すなわち、制御情報は、上記制御情報の送信のためにＦＣを通して送信される。また、上記端末機のサービス品質（Quality of Service；QｏＳ）と同時にサービスを受けている端末機を考慮して、特定の端末機にサブチャンネルを割り当てなければならない。
【００４０】
図２は、本発明の実施形態によるチャンネル品質に基づいてサブチャンネルを割り当てる手順を概略的に示すフローチャートである。図２を説明するに先立って、下記で説明するチャンネル品質に従ってサブチャンネルを割り当てる手順は、基地局と通信を遂行しているすべての端末機で遂行されることに留意しなければならない。図２では、説明の便宜上、上記手順は、基地局と特定の１つの端末機との間で遂行されると仮定する。
【００４１】
図２を参照すると、ステップ２１１で、基地局は、端末機からフィードバック（feedback）されたチャンネル品質情報を分析して、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムのＭ−１個のＦＣのうち、チャンネル品質が一番良いＦＣからチャンネル品質が一番悪いＦＣまで順次に整列（ordering）し、ステップ２１３へ進行する。ここで、上記端末機は、上記ＦＣのチャンネル品質情報を上記基地局にフィードバックし、上記チャンネル品質情報は、信号対雑音比（ＳＮＲ）を含むことができる。また、ｍ番目のチャンネル品質を“ｒｍ”と定義し、上記ｒｍは、Ｍ番目のＦＣのチャンネル品質を示す。ステップ２１１では、最初のＦＣのチャンネル品質ｒ１が一番良好であり、Ｍ−１番目のＦＣのチャンネル品質ｒＭ−１が一番悪いと仮定する（ｒ１ ≧ ｒ２ ≧ ・・・ ≧ ｒＭ−１）。
【００４２】
このようにチャンネル品質に従ってＦＣを整列した後、ステップ２１３で、上記基地局は、送信パケットデータの量に従って、上記チャンネル品質に基づいて上記パケットデータの送信のためのＦＣ及びサブチャンネルを選択した後、ステップ２１５に進行する。上記パケットデータを送信するＦＣは、チャンネル品質が一番良いＦＣから順次に選択される。例えば、チャンネル品質が一番良いＦＣに可用な（available）サブチャンネルが存在する場合、上記ＦＣを選択し、上記チャンネル品質が一番良いＦＣに対して可用なサブチャンネルが存在しない場合、二番目にチャンネル品質が良いＦＣに対して可用なサブチャンネルが存在する場合、二番目にチャンネル品質が良いＦＣを選択する。ここで、上記送信パケットデータの量に従ってＦＣを選択し、サブチャンネルを選択する過程は、下記で説明するので、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
ステップ２１５で、上記基地局は、上記選択されたＦＣの該当サブチャンネルを介して上記パケットデータを送信し、上記パケットデータの送信に関連した制御情報を上記制御情報の送信のためのＦＣを通して送信した後、ステップ２１７に進行する。ステップ２１７で、上記基地局は、上記端末機からフィードバックされるチャンネル品質情報を受信し、上記受信されたチャンネル品質情報を分析した後、ステップ２１１に戻る。 
【００４４】
図３は、図２のサブチャンネル割当手順を具体的に示すフローチャートである。図３を説明するに先立って、下記で説明するチャンネル品質に従ってサブチャンネルを割り当てる手順は、上記基地局と通信を遂行しているすべての端末機で遂行されることに留意しなければならない。図３では、説明の便宜上、上記手順は、基地局と特定の１つの端末機との間で遂行されると仮定する。
【００４５】
図３を参照すると、まず、ステップ３１１で、上記基地局は、端末機からフィードバックされるチャンネル品質情報を分析し、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムのＭ−１個のＦＣのうち、チャンネル品質が一番良いＦＣからチャンネル品質が一番悪いＦＣまで整列し、ステップ３１３に進行する。ステップ３１１では、最初のＦＣのチャンネル品質ｒ１が一番良好であり、Ｍ−１番目のＦＣのチャンネル品質ｒM−１が一番悪いと仮定する（ｒ１ ≧ｒ２ ≧・・・ ≧ ｒＭ−１）。図２で説明したステップ２１１及びステップ３１１は、実質的に同一のステップである。ステップ３１３で、上記基地局は、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムのＦＣの個数を示す重要なパラメータｊを‘１’に設定し（ｊ＝１）、送信パケットデータが１個のＦＣ、あるいは、２個以上のＦＣを通して送信されるかを示すフラグ（Flag）を‘０’に設定した後（Flag =０）、ステップ３１５へ進行する。本発明では、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ通信システムにおいて、ＦＣの個数は、Ｍ−１個であり、上記パラメータｊは、該当ＦＣに可用サブチャンネルが存在するか否かを確認するように設定されると仮定する。また、上記フラグは、送信パケットデータが１個のＦＣを通して送信される場合には、‘０’に設定され、送信するパケットデータが２個以上のＦＣを通して、すなわち、送信パケットデータが分割されて送信される場合には、‘１’に設定される。上記フラグは、送信パケットデータが１個のＦＣを通して送信されるか、あるいは、複数のＦＣに分割されて送信されるかを示すために設定される。一方、上記“ＦＣの個数”は、１つのＦＣ期間、すなわち、ΔＴＦＣの内に存在するＦＣの個数を示す。 
【００４６】
ステップ３１５で、上記基地局は、上記パラメータｊの値がＭ−１を超過するか否かを検査する（ｊ>Ｍ−１）。上記検査の結果、上記パラメータｊの値がＭ−１を超過する場合、上記基地局は、ステップ３１７に進行する。ここで、上記パラメータｊの値がＭ−１を超過することは、使用可能なＦＣが存在しないことを意味する。ステップ３１７で、上記基地局は、上記可用ＦＣが存在しないので、パケットデータを送信することが不可能であると判断し、ステップ３１９に進行する。ステップ３１９で、上記基地局は、各ＦＣに対するチャンネル品質をモニタリング（monitoring）し、ステップ３１１に戻る。ここで、“上記各ＦＣに対するチャンネル品質をモニタリングする”ことは、端末機から受信されたチャンネル品質情報を分析し、上記チャンネル品質情報に該当するチャンネル品質をモニタリングすることを意味する。一方、検査の結果、ステップ３１５で、上記パラメータｊの値がＭ−１を超過しない場合（ｊ>Ｍ−１）、上記基地局は、ステップ３２１に進行する。ステップ３２１で、上記基地局は、j番目のＦＣが上記パケットデータの送信のために使用されることができるか、すなわち、上記j番目のＦＣが使用可能であるか否かを検査する。上記検査の結果、上記j番目のＦＣが使用可能ではない場合、上記基地局は、ステップ３２３に進行する。ステップ３２３で、上記基地局は、上記パラメータｊの値を１増加させた後（ｊ＝ｊ+１）、ステップ３１５に戻る。ここで、上記パラメータｊの値を１増加させる理由は、上記j番目のＦＣが使用可能ではないので、ｊ+１番目のＦＣが使用可能であるか否かを検査するためである。
【００４７】
ステップ３２１で、検査の結果、上記j番目のＦＣが使用可能である場合、上記基地局は、ステップ３２５に進行する。ステップ３２５で、上記基地局は、上記フラグの値が０に設定されているか否かを検査する。上記検査の結果、上記フラグの値が０に設定されている場合に、上記基地局は、ステップ３２７に進行する。ここで、“上記フラグの値が０に設定される”ことは、上述した通りに、送信パケットデータが１つのＦＣを通して送信されることができることを意味する。ステップ３２７で、上記基地局は、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在するか否かを検査する。ここで、“上記j番目のＦＣ内にパケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在する”ということは、例えば、上記パケットデータの送信のために、３個のサブチャンネルを必要とする。上記j番目のＦＣ内に可用サブチャンネルが少なくとも３個以上存在することを意味する。上記検査の結果、上記j番目のＦＣ内に、上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在する場合、上記基地局は、ステップ３２９に進行する。ステップ３２９で、上記基地局は、上記j番目のＦＣ内の可用サブチャンネルを介して上記パケットデータを送信するように割り当てた後、ステップ３１９に進行する。
【００４８】
ステップ３２７で、検査の結果、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在しない場合、上記基地局は、ステップ３３１に進行する。ここで、“上記j番目のＦＣ内にパケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在しない”ということは、例えば、上記パケットデータの送信のために、３つのサブチャンネルを必要とするが、上記j番目のＦＣ内に可用サブチャンネルが３個未満に存在することを意味する。ステップ３３１で、上記基地局は、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在しないので、上記フラグの値を１に設定した後（Flag=１）、ステップ３３３に進行する。ここで、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在しないため、上記j番目のＦＣを通してのみパケットデータを送信することが不可能であるので、すなわち、１つのＦＣを通してのみパケットデータを送信することが不可能であるので、上記フラグの値を１に設定する。
【００４９】
ステップ３３３で、上記基地局は、上記j番目のＦＣ内の可用サブチャンネルを介して上記パケットデータの一部のみが送信されるように割り当てた後、ステップ３３５に進行する。ステップ３３５で、上記基地局は、上記パラメータｊの値を１増加させ（ｊ＝ｊ+１）、ステップ３１５に戻る。ここで、上記パラメータｊの値を１増加させる理由は、上記j番目のＦＣを通してのみパケットデータを送信することができないので、（ｊ+１）番目のＦＣを通してパケットデータを送信するためである。
【００５０】
一方、ステップ３２５で、検査の結果、上記フラグの値が０に設定されていない場合、すなわち、上記フラグの値が１に設定されている場合、上記基地局は、ステップ３３７に進行する。ステップ３３７で、上記基地局は、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在するか否かを検査する。上記検査の結果、ステップ３３７で、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在しない場合、上記基地局は、ステップ３３３に進行する。しかしながら、ステップ３３７で、上記j番目のＦＣ内に上記パケットデータの送信のための可用サブチャンネルが十分に存在する場合、上記基地局は、ステップ３３９に進行する。ステップ３３９で、上記基地局は、上記パケットデータの残りの部分が上記j番目のＦＣ内の可用サブチャンネルを介して送信されるように、上記パケットデータを割り当てた後に、ステップ３１９に進行する。
【００５１】
図４は、本発明の実施形態による基地局装置の内部構造を示すブロック図である。図４を参照すると、上記基地局装置は、フレームセル整列器（frame cell ordering unit）４１１と、サブチャンネル割当器（sub-channel assignment unit）４１３と、チャンネル送信器（channel transmitter）４１５と、チャンネル品質情報受信器（channel quality information receiver）４１７と、パケットサイズ決定器４１９とから構成される。まず、端末機からフィードバックされるチャンネル品質情報は、チャンネル品質情報受信器４１７に入力される。チャンネル品質情報受信器４１７は、上記受信されたチャンネル品質情報を使用して、上記ＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式を使用する通信システムの全体データＦＣ、すなわち、Ｍ−１個のデータＦＣに対するチャンネル品質を検出し、その検出された結果をフレームセル整列器４１１へ出力する。フレームセル整列器４１１は、チャンネル品質情報受信器４１７から出力されたチャンネル品質情報を使用して、上記Ｍ−１個のデータＦＣをチャンネル品質が一番良いＦＣから順次に整列し、その整列の結果をサブチャンネル割当器４１３へ出力する。サブチャンネル割当器４１３は、フレームセル整列器４１１から出力されたチャンネル品質に基づく整列の結果に従ってパケットデータを送信するサブチャンネルを割り当てる。ここで、サブチャンネル割当器４１３がパケットデータの送信のためのＦＣ及びサブチャンネルを割り当てる動作については、図２及び図３を参照して説明した。
【００５２】
このように、サブチャンネル割当器４１３がパケットデータの送信のためのＦＣ及びサブチャンネルの割当てを完了すると、上記サブチャンネルの割当ての結果に従って、チャンネル送信器４１５は、上記パケットデータのチャンネル処理を実施し、上記割り当てられたサブチャンネルを介して送信する。また、チャンネル送信器４１５は、上記パケットデータの送信に関連した制御情報のチャンネル処理を実施して制御情報の送信のために割り当てられたサブチャンネルを介して送信する。ここで、上記パケットデータが送信されるサブチャンネルを“データチャンネル（data channel）”と定義し、上記制御情報が送信されるサブチャンネルを“制御チャンネル（control channel）”と定義する。上記データチャンネルは、上記データＦＣを通して送信され、上記制御チャンネルは、制御ＦＣを通して送信される。一方、サブチャンネル割当器４１３が送信するパケットデータに割り当てるサブチャンネルを決定する時は、パケットサイズ決定器４１９から提供されたパケットサイズに従ってサブチャンネルを割り当てる。すなわち、パケットサイズ決定器４１９は、送信パケットデータを受信すると、上記パケットデータのサイズを検出してサブチャンネル割当器４１３に通知した後、サブチャンネル割当器４１３は、上記パケットデータのサイズに従ってサブチャンネルを割り当てる。
【００５３】
図５は、本発明の実施形態による端末機の動作手順を示すフローチャートである。図５を参照すると、まず、端末機は、ＦＣ期間の間に基地局からＭ個のＦＣに該当する信号を受信し、ステップ５１１で、上記端末機は、上記受信されたＭ−１個のデータＦＣに対するチャンネル品質を測定した後、ステップ５１３に進行する。また、ステップ５１５で、上記端末機は、上記Ｍ個のＦＣのうち、制御ＦＣに含まれている制御チャンネルを復調した後、ステップ５１７へ進行する。ステップ５１３で、上記端末機は、上記Ｍ−１個のデータＦＣに対するチャンネル品質情報を基地局へフィードバックし、ステップ５１１及びステップ５１５へ戻る。
【００５４】
ステップ５１７で、上記端末機は、上記制御チャンネルを復調した結果としてデータチャンネルを復調する必要があるか否かを検査する。上記検査の結果、上記データチャンネルを復調する必要がないと判断されると、上記端末機は、その手順を終了する。一方、ステップ５１７で、検査の結果、上記データチャンネルを復調する必要があると判断されると、上記端末機は、ステップ５１９へ進行する。ステップ５１９で、上記端末機は、上記データＦＣ内のデータチャンネルを復調して終了する。
【００５５】
図６は、本発明の実施形態による端末機装置の構成を示すブロック図である。図６を参照すると、上記端末機装置は、フレームセルチャンネル品質測定器（frame cell channel quality measurer）６１１と、制御チャンネル復調器（control channel demodulator）６１３と、データチャンネル復調器（data channel demodulator）６１５と、チャンネル品質情報送信器（channel quality information transmitter）６１７とから構成される。まず、端末機は、ＦＣ期間の間に基地局からＭ個のＦＣに該当する信号を受信し、上記受信されたＭ個のＦＣは、フレームセルチャンネル品質測定器６１１、制御チャンネル復調器６１３、及びデータチャンネル復調器６１５へ入力される。フレームセルチャンネル品質測定器６１１は、上記受信されたＭ−１個のデータＦＣに対するチャンネル品質を測定し、その結果を上記チャンネル品質情報送信器６１７へ出力する。チャンネル品質情報送信器６１７は、フレームセルチャンネル品質測定器６１１から出力されたＭ−１個のデータＦＣに対するチャンネル品質に基づいて、上記Ｍ−１個のデータＦＣのそれぞれに対するチャンネル品質情報を決定して上記基地局へフィードバックさせる。
【００５６】
制御チャンネル復調器６１３は、上記受信されたＭ個のＦＣのうち、制御ＦＣ内の制御チャンネルを復調する。そして、上記制御チャンネルの復調の結果として、上記端末機をターゲット（target）とするデータチャンネルが存在すると判断されると、制御チャンネル復調器６１３は、上記データチャンネルを復調しなければならないことをデータチャンネル復調器６１５に通知する。そうすると、データチャンネル復調器６１５は、制御チャンネル復調器６１３の制御によって、上記Ｍ個のＦＣから該当データチャンネルを復調し、上記復調された信号を受信パケットデータとして出力する。
【００５７】
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均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】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態によるＦＨ−ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭ方式に基づく時間−周波数資源を割り当てる方法を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるチャンネル品質に基づいてサブチャンネルを割り当てる手順を示すフローチャートである。
【図３】図２のサブチャンネル割当て手順を具体的に示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による基地局装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による端末機の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態による端末機装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
４１１  フレームセル整列器
４１３  サブチャンネル割当器
４１５  チャンネル送信器
４１７  チャンネル品質情報受信器
４１９  パケットサイズ決定器
６１１  フレームセルチャンネル品質測定器
６１３  制御チャンネル復調器
６１５  データチャンネル復調器
６１７  チャンネル品質情報送信器
【図１】
2006523969.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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【国際調査報告】
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2006523969.tif 000010