説明

広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法

【課題】広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援する。
【解決手段】端末の動作は、基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定する過程と、第1テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、FFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域無線通信システムに関し、特に、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムは、サービスを提供するために一定範囲の周波数帯域を利用しなければならない。周波数帯域は、稀少性のある資源であるから、いつどこででも所望の大きさの帯域幅が提供されるとは保障できない。なお、各国別に、事業者の意図によって、要求するシステム帯域幅の大きさは多様である。しかしながら、システム規格は、システム帯域幅に対するすべての要求事項を満足させるほどの多様なシステム帯域幅を定義していない。それは、要求されるシステム帯域幅の不確実性のため、事前に定義し難いためである。そのため、基本的なシステム帯域幅の定義の他に、事業者が要求する多様なシステム帯域幅もシステムの複雑度を増加させることなく、かつシステムの送信効率を低下させることなく柔軟に支援できる代案が提示されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】韓国公開特許第10−2009−0097112号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明の目的は、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法を提供することにある。
【0005】
本発明の他の目的は、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された保護副搬送波の個数を決定するための装置及び方法を提供することにある。
【0006】
本発明のさらに他の目的は、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された周波数パーティション比率を決定するための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】
【0007】
上記の目的を達成すべく、本発明の第1見地によれば、広帯域無線通信システムにおける端末のシステム帯域幅の管理方法は、基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定する過程と、第1テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程とを含む。
【0008】
上記の目的を達成すべく、本発明の第2見地によれば、広帯域無線通信システムにおける基地局のシステム帯域幅の管理方法は、第1テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程とを含む。
【0009】
上記の目的を達成すべく、本発明の第3見地によれば、広帯域無線通信システムにおける端末装置は、基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを検出する検出部と、前記一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定し、第1テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第1テーブルを格納する格納部とを備える。
【0010】
上記の目的を達成すべく、本発明の第4見地によれば、広帯域無線通信システムにおける基地局装置は、第1テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第1テーブルを格納する格納部とを備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための装置及び方法を提供することができる。
【0012】
また、本発明によれば、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された保護副搬送波の個数を決定するための装置及び方法を提供することができる。
【0013】
また、本発明によれば、広帯域無線通信システムにおけるシステム帯域幅に最適化された周波数パーティション比率を決定するための装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムのシステム帯域幅を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおけるプリアンブル及びSFHの送信周期を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末の動作手順を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末のブロック構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明は、広帯域無線通信システムにおける多様なシステム帯域幅を支援するための技術について説明する。以下、本発明は、OFDM/OFDMA方式の無線通信システムを例に挙げて説明する。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムのシステム帯域幅を示している。図1に示すように、要求されるシステム帯域幅100を支援するために、本発明は、実際に割り当てられるシステム帯域幅100より大きなFFT(Fast Fourier Transform)大きさを使用するものの、両側端に位置した保護区間110に含まれる保護副搬送波の個数を動的に調節する。保護副搬送波は、隣接帯域から送信される信号に干渉を減らすためのスペクトルマスキングにより帯域幅の両側から発生する送信信号の電力減衰のために使用されない副搬送波のことを意味する。保護区間110が広くなると、すなわち、保護副搬送波の個数が多くなると、実際データを送信するために使用される副搬送波の個数が減少するため、システムの送信効率が落ちるようになる。したがって、システムは、可能な限り少ない数の保護副搬送波を割り当てる一方で、データ送信のために使用される帯域幅で割り当てられたとき、送信信号電力が維持され得るように充分な保護副搬送波を割り当てなければならない。
【0017】
例えば、2048サイズのFFTを使用する場合、システム帯域幅が20MHzを占めると仮定しよう。このとき、特定事業者が持っているシステム帯域幅が14MHzで、14MHzシステム帯域幅の支援を要求する場合、本発明の実施の形態によるシステムは、20MHzを支援するときと同じサンプリング周波数を使用し、同じFFTの大きさを使用する。ただし、システムは、有効システム帯域幅の大きさ、すなわち、14MHzの帯域幅でのみデータが送信されるように、帯域幅の両側にある保護副搬送波の個数を調節する。
【0018】
上述したような保護副搬送波の個数調節により帯域幅を最適化するために、要求されるシステム帯域幅の範囲別に全体使用可能な副搬送波の個数と両側の保護副搬送波の個数とがFFTの大きさ別に事前に定義される。下記の表1は、2048大きさのFFTである場合、システム帯域幅の範囲に応じて全体使用可能な副搬送波の個数及び両側の保護副搬送波の個数を定義した一例を示す。このとき、使用するサンプリング周波数は、22.4MHzでありうる。下記の表1にて、定義されたシステム帯域幅の範囲は、10MHz乃至20MHz内に限定される。そして、全体使用副搬送波の個数は、DC副搬送波を含む個数である。また、PRUは、物理的に連続した18個の副搬送波及び6個のOFDMAシンボルから構成された基本資源単位を示す。
【0019】
【表1】

【0020】
下記の表2は、1024大きさのFFT/IFFTである場合、システム帯域幅の範囲に応じて全体使用可能な副搬送波の個数及び両側の保護副搬送波の個数を定義した一例を示す。このとき、使用するサンプリング周波数は、11.2MHzでありうる。表2にて、定義されたシステム帯域幅の範囲は、5MHz乃至10MHz内に限定される。
【0021】
【表2】

【0022】
表1及び表2にて、システム帯域幅の範囲に応じて決定された全体使用副搬送波の個数及び保護副搬送波の個数は、以下のような規則により定義される。
【0023】
第1に、保護副搬送波の個数は、スペクトルマスクを考慮して十分に必要な個数で決定されなければならない。しかしながら、システムの送信効率を考慮するとき、可能な限り少ない数の副搬送波を割り当てることが好ましい。例えば、表2にて第2番目の行を見ると、システム帯域幅に比べて実際割り当てられた副搬送波が占める帯域幅の比率値は、0.856と0.9375値との間に存在する。すなわち、スペクトルマスクを考慮して最小0.95よりは小さく副搬送波の個数が割り当てられなければならず、システムの送信効率の減少を最小化するために、0.85よりは大きく副搬送波の個数が割り当てられ得るように、システム帯域幅の範囲と保護副搬送波の個数とを決定する。
【0024】
第2に、副搬送波の個数の最小差は、サブバンド単位になるように決める。ここで、サブバンドは、バンドAMCを目的として使用するための資源の単位であって、隣接した副搬送波の束と定義される。例えば、サブバンドは、4個のPRUの束である。サブバンド単位のバンドAMCを支援するために、サブバンド単位の資源割り当て方式が使用される。これにより、資源割り当て方式の変更を起こさないために、表1及び表2にて、隣接した列同士の間の使用される副搬送波の個数の差は、1サブバンドである。
【0025】
本発明の実施の形態による端末は、表1及び表2のような情報を格納している。したがって、基地局が使用するシステム帯域幅に応じてFFTの大きさ及び使用される副搬送波の個数を判断し、これにより信号をマッピング/デマッピングする副搬送波の範囲を制御する。このとき、システム帯域幅情報は、基地局が送信する一次プリアンブルを介して獲得される。一次プリアンブルは、フレーム同期のために予め定義されたシーケンスから構成された信号であって、周期的に送信され、シーケンスの値は、システム帯域幅を示す。システム帯域幅情報から使用される副搬送波の個数を判断した後、端末は、システム帯域幅情報に基づいて二次プリアンブル及びSFHをデコードすることができる。二次プリアンブルは、基地局を区分するための基地局固有のシーケンスから構成された信号であって、システム帯域幅全体を占有する信号である。そして、SFHは、基地局に接続するために必要なシステム設定情報を含む放送メッセージである。
【0026】
一次プリアンブル、二次プリアンブル、SFHは、周期的に送信され、例えば、図2のような周期で送信できる。図2に示すように、スーパーフレームは、4個のフレームを含み、第1番目、第3番目、第4番目のフレームの開始部分から二次プリアンブル210が送信される。そして、第1番目のフレームで二次プリアンブル210に続いてSFH220が送信され、第2番目のフレームの開始部分から一次プリアンブル230が送信される。
【0027】
二次プリアンブルは、全体システム帯域幅を占有する。したがって、二次プリアンブルは、トーンドロッピング技法に従って該当システム帯域幅に合わせられる。すなわち、二次プリアンブルは、基準システム帯域幅に基づいたシーケンスと定義され、シーケンスは、複数のサブブロックに区分され、ブロック単位で拡張又は縮小されることによって、該当システム帯域幅に合わせられる。システム帯域幅の範囲に応じる二次プリアンブルの構造の例は、下記の表3のとおりである。
【0028】
【表3】

【0029】
一次プリアンブル及び表1又は表2を介して獲得した使用される副搬送波の個数は、周波数資源を割り当てる時に使用される。特に、FFR(Fractional Frequency Reuse)を運用しようとする場合、端末及び基地局は、周波数パーティションを分けなければならない。このとき、ユーザ分布及びチャネル環境に応じて必要な周波数パーティション間の比率は変わる。一般に、代表されるいくつかの場合の比率が事前に定義されて選択的に運用される。万一、本発明のように多様なシステム帯域幅が支援される場合、各周波数パーティションの大きさが事前に定義された周波数パーティション比率と正確に合わない場合が発生する。例えば、DC副搬送波を除いた全体副搬送波の個数が1368個であり、周波数パーティション比率(FP:FP:FP:FP)が0:1:1:1である場合、1368個の副搬送波は、正確に3等分されない。ここで、FPは、i番目の周波数パーティションを意味する。したがって、整数個に分けられない場合、パーティション比率は、floor()演算を利用して近似化されなければならない。
【0030】
下記の表4及び下記の表5は、それぞれ2048及び1024大きさのFFT/IFFTであるときの近似化された周波数パーティションの大きさの一例を示す。
【0031】
【表4】

【0032】
【表5】

【0033】
表4及び表5に示したように、多様なシステム帯域幅を支援するので、周波数パーティションの大きさは、floor()演算を利用して決定される。表4及び表5にて、NPRUは、表1又は表2により決定された使用される副搬送波個数から計算された使用可能なPRU個数を意味する。また、FPSは、第i番目の周波数パーティションに割り当てられたPRU個数を意味し、FPSは、再使用−1の帯域を意味する。
【0034】
以下、本発明は、上述したように、システム帯域幅を支援する基地局及び端末の構成及び動作を、図面を参考にして詳細に説明する。
【0035】
図3は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局の動作手順を示している。
【0036】
図3に示すように、基地局は、ステップ301にてシステム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、FFTの大きさを設定する。基地局は、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義するテーブルを格納しており、テーブルにてシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてFFTの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。換言すれば、基地局は、FFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じて、モデムの動作パラメータを設定する。テーブルにて、複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されている。例えば、テーブルは、表1及び表2を含む。
【0037】
次に、基地局は、ステップ303に進んでサブチャネル設定を行う。すなわち、基地局は、FFRを支援するために周波数パーティションの個数及び周波数パーティションの大きさ比率を決定し、周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を、複数の周波数パーティションに分割する。すなわち、基地局は、表4及び表5にてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるPRU個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、基地局は、パーティション個数及びPRU個数のうち、少なくとも一つを代入して各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。
【0038】
以後、基地局は、ステップ305に進んでそれぞれの周期に応じて一次プリアンブル、二次プリアンブル、SFHを送信し通信を行う。例えば、一次プリアンブル、二次プリアンブル、SFHは、図2に示すような時点にて送信され得る。基地局は、システム帯域幅を表すシーケンスを利用して、一次プリアンブルを生成し、一次プリアンブルを周期的に送信する。また、基地局は、基地局固有のシーケンスから構成された二次プリアンブルを生成するものの、トーンドロッピング技法に従って二次プリアンブルの大きさをシステム帯域幅に合わせ、二次プリアンブルを周期的に送信する。また、基地局は、システム設定情報を含むSFHを生成し、SFHを周期的に送信する。ここで、SFHは、FFRのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを含む。例えば、周波数パーティションの構成を知らせるパラメータは、DFPC/UFPCと呼ばれ得る。FFRが適用される場合、基地局は、FFRパターンのうちのいずれか一つを選択し、選択されたFFRパターンに応じて一つの周波数パーティションの電力レベルをブースティングする。ここで、FFRパターンは、基地局の判断又は端末の要請によって変更され得る。
【0039】
図4は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末の動作手順を示している。
【0040】
図4に示すように、端末は、ステップ401にて一次プリアンブルを検出する。一次プリアンブルは、予め定義された時間間隔に応じて周期的に送信される。例えば、一次プリアンブルは、図2に示すような時点にて送信される。したがって、端末は、予め定義された時間間隔ほど隔てられた2個のOFDMAシンボルに対する相関演算を行い、相関演算結果を利用して、一次プリアンブルを検出することができる。これによって、端末は、基地局とのフレーム同期を獲得し、基地局が使用するシステム帯域幅が分かる。すなわち、端末は、一次プリアンブルを構成するシーケンスを確認することによって、システム帯域幅が分かる。
【0041】
次に、端末は、ステップ403に進んで、一次プリアンブルを介して確認されたシステム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、FFTの大きさを設定する。端末は、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義するテーブルを格納しており、テーブルでシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてFFTの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。換言すれば、端末は、FFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じて、モデムの動作パラメータを設定する。テーブルにて、複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されている。例えば、テーブルは、表1及び表2を含む。
【0042】
その後、端末は、ステップ405に進んで二次プリアンブルを検出する。端末は、一次プリアンブルを介してフレーム同期を獲得したので、二次プリアンブルが受信される位置が分かる。これにより、端末は、二次プリアンブルを検出することによって、基地局を識別する。例えば、二次プリアンブルは、図2に示すような時点にて送信される。
【0043】
次に、端末は、ステップ407に進んでSFHを受信及びデコードする。端末は、一次プリアンブルを介してフレーム同期を獲得したので、SFHが受信される位置が分かる。これにより、端末は、SFHをデコードすることによって、基地局に接続するためのシステム設定情報を獲得する。ここで、SFHは、FFRのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを含む。例えば、周波数パーティションの構成を知らせるパラメータは、DFPC/UFPCと呼ばれ得る。例えば、SFHは、図2に示すような時点にて送信される。
【0044】
次に、端末は、ステップ409に進んでサブチャネル設定を行う。換言すれば、端末は、SFHを介して確認された周波数パーティションの構成、すなわち、周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を複数の周波数パーティションに分割する。端末は、表4及び表5にてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるPRU個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、端末は、パーティション個数及びPRU個数のうち、少なくとも一つを代入して、各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。
【0045】
その後、端末は、ステップ411に進んでステップ403にて設定されたFFTの大きさ、副搬送波の範囲及びステップ409にて設定されたサブチャネルに応じて、基地局と通信を行う。FFRが適用される場合、端末は、再使用−K(K>1)である周波数パーティションに対するチャネル品質を測定した後、各周波数パーティションのチャネル品質に応じて好む周波数パーティションを基地局に要請できる。ここで、チャネル品質は、CINR、SINR、SE、データ率などを例に挙げることができる。
【0046】
図5は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示している。
【0047】
図5に示すように、基地局は、RF処理部502、モデム504、プリアンブル生成部506、格納部508、制御部510を備えて構成される。
【0048】
RF処理部502は、信号の帯域変換、増幅など無線チャネルを介して信号を送受信するための機能を行う。すなわち、RF処理部502は、モデム504から提供されるベースバンド信号をRF帯域信号にアップ変換した後、アンテナを介して送信し、アンテナを介して受信されるRF帯域信号をベースバンド信号にダウン変換する。
【0049】
モデム504は、システムの物理階層規格に従ってベースバンド信号及びビット列間変換機能を行う。例えば、データを送信する際、モデム504は、送信ビット列を符号化及び変調することによって複素シンボルを生成し、複素シンボルを副搬送波にマッピングした後、IFFT演算及びCP挿入を介してOFDMシンボルを構成する。また、データを受信する際、モデム504は、RF処理部502から提供されるベースバンド信号をOFDMシンボル単位に分割し、FFT演算を介して副搬送波にマッピングされた信号を復元した後、復調及び復号化により受信ビット列を復元する。
【0050】
このとき、モデム504は、制御部510からFFTの大きさ、使用される副搬送波の個数及び報告副搬送波の個数を通知され、制御部510から通知された値に応じて、FFT/IFFT演算、シンボルマッピング/デマッピングを行う。そして、モデム504は、プリアンブル生成部506から提供される一次プリアンブル及び二次プリアンブル、並びに制御部510から提供されるSFHをそれぞれの周期に応じて送信する。例えば、一次プリアンブル、二次プリアンブル、SFHは、図2に示すような時点にて送信され得る。
【0051】
プリアンブル生成部506は、一次プリアンブル及び二次プリアンブルを生成して、モデム504に提供する。一次プリアンブル及び二次プリアンブルを構成するシーケンスは、制御部510から提供される。プリアンブル生成部506は、基地局が使用するシステム帯域幅を表すシーケンスを利用して、一次プリアンブルを生成し、基地局固有のシーケンスから構成された二次プリアンブルを生成する。このとき、プリアンブル生成部506は、トーンドロッピング技法に従って二次プリアンブルの大きさをシステム帯域幅に合わせる。
【0052】
格納部508は、基地局の動作に必要なプログラム、設定情報などを格納する。特に、格納部508は、システム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブル、システム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルを格納する。例えば、テーブルは、表1、表2、表4、表5のように構成されることができる。
【0053】
制御部510は、基地局の全般的な動作を制御する。例えば、制御部510は、端末に送信される制御メッセージを生成し、端末から受信される制御メッセージを解析し、端末に資源を割り当てる。また、制御部510は、一次プリアンブル及び二次プリアンブルを構成するシーケンスをプリアンブル生成部506に提供する。また、制御部510は、システム設定情報を収集してSFHを生成する。このとき、SFHは、FFRのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを含む。例えば、周波数パーティションの構成を知らせるパラメータは、DFPC/UFPCと呼ばれ得る。FFRが適用される場合、制御部510は、FFRパターンのうちのいずれか一つを選択し、選択されたFFRパターンに応じて一つの周波数パーティションの電力レベルをブースティングする。ここで、FFRパターンは、基地局の判断又は端末の要請によって変更され得る。
【0054】
特に、制御部510に含まれた帯域幅制御機512は、システム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、FFTの大きさを設定する。換言すれば、帯域幅制御機512は、格納部508に格納されているシステム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブルにてシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてFFTの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。そして、制御部510は、FFTの大きさ、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲をモデム504に通知する。
【0055】
また、制御部510に含まれたサブチャネル設定器514は、システム帯域幅に応じてサブチャネル設定を行う。換言すれば、サブチャネル設定器514は、FFRを支援するために周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を複数の周波数パーティションに分割する。サブチャネル設定器514は、格納部508に格納されたシステム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルにてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるPRU個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、サブチャネル設定器514は、パーティション個数及びPRU個数のうち、少なくとも一つを代入して各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。
【0056】
図6は、本発明の実施の形態による広帯域無線通信システムにおける端末のブロック構成を示している。
【0057】
図6に示すように、端末は、RF処理部602、モデム604、プリアンブル検出部606、格納部608、制御部610を備えて構成される。
【0058】
RF処理部602は、信号の帯域変換、増幅など無線チャネルを介して信号を送受信するための機能を行う。すなわち、RF処理部602は、モデム604から提供されるベースバンド信号をRF帯域信号にアップ変換した後アンテナを介して送信し、アンテナを介して受信されるRF帯域信号をベースバンド信号にダウン変換する。
【0059】
モデム604は、システムの物理階層規格に従ってベースバンド信号及びビット列間変換機能を行う。例えば、データを送信する際、モデム604は、送信ビット列を符号化及び変調することによって複素シンボルを生成し、複素シンボルを副搬送波にマッピングした後、IFFT演算及びCP挿入を介してOFDMシンボルを構成する。また、データを受信する際、モデム604は、RF処理部602から提供されるベースバンド信号をOFDMシンボル単位に分割し、FFT演算を介して副搬送波にマッピングされた信号を復元した後、復調及び復号化により受信ビット列を復元する。このとき、モデム604は、制御部610からFFTの大きさ、使用される副搬送波の個数及び保護副搬送波の個数を通知され、制御部610から通知された値に応じてFFT/IFFT演算、シンボルマッピング/デマッピングを行う。
【0060】
プリアンブル検出部606は、基地局から受信される一次プリアンブル及び二次プリアンブルを検出する。一次プリアンブルは、予め定義された時間間隔に応じて周期的に送信される。例えば、一次プリアンブルは、図2に示すような時点にて送信される。したがって、プリアンブル検出部606は、予め定義された時間間隔ほど隔てられた2個のOFDMAシンボルに対する相関演算を行い、相関演算結果を利用して一次プリアンブルを検出することができる。その後、プリアンブル検出部606は、二次プリアンブルを検出することによって、基地局を識別する。そして、プリアンブル検出部606は、一次プリアンブルを構成するシーケンス及び二次プリアンブルを構成するシーケンスを制御部614に提供する。
【0061】
格納部608は、端末の動作に必要なプログラム、設定情報などを格納する。特に、格納部608は、システム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブル、システム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルを格納する。例えば、テーブルは、表1、表2、表4、表5のように構成されることができる。
【0062】
制御部610は、端末の全般的な動作を制御する。例えば、制御部610は、基地局に送信される制御メッセージを生成し、基地局から受信される制御メッセージを解析する。特に、制御部610は、プリアンブル検出器606から提供される一次プリアンブルを構成するシーケンスを介してシステム帯域幅を確認し、二次プリアンブルを構成するシーケンスを介して基地局を識別する。また、制御部610は、基地局から受信されたSFHを介して基地局に接続するためのシステム設定情報を獲得する。ここで、システム設定情報は、FFRのための周波数パーティションの構成情報を含む。
【0063】
特に、制御部610に含まれた帯域幅制御機612は、一次プリアンブルを構成するシーケンスを介して確認されたシステム帯域幅に応じて使用される副搬送波の個数、保護副搬送波の個数、FFTの大きさを設定する。換言すれば、帯域幅制御機612は、格納部608に格納されているシステム帯域幅に応じる保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を表すテーブルにてシステム帯域幅の属する範囲に対応する値を確認し、確認されたことに応じてFFTの大きさを設定し、全体副搬送波のうち、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲を決定する。そして、制御部610は、FFTの大きさ、保護副搬送波の範囲及びデータの載せられる副搬送波の範囲をモデム604に通知する。すなわち、制御部610は、FFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数に応じて、モデム604の動作パラメータを設定する。
【0064】
また、制御部610に含まれたサブチャネル設定器614は、システム帯域幅に応じてサブチャネル設定を行う。換言すれば、サブチャネル設定器614は、FFRを支援するために周波数パーティションの個数及び大きさ比率に応じて使用される副搬送波を複数の周波数パーティションに分割する。サブチャネル設定器614は、格納部608に格納されたシステム帯域幅に応じる周波数パーティションの構成を表すテーブルにてシステム帯域幅及び周波数パーティションの個数及び大きさ比率に対応する周波数パーティションの大きさ値を確認し、確認されたことに応じて使用される副搬送波を各周波数パーティションに分割する。このとき、周波数パーティションの大きさ値は、パーティション個数及び使用される副搬送波個数から決定されるPRU個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で表現される。したがって、サブチャネル設定器614は、パーティション個数及びPRU個数のうち、少なくとも一つを代入して各周波数パーティションの大きさを算出する。このとき、アップリンク及びダウンリンクにおいて互いに異なる周波数パーティションの構成が適用されることができる。
【0065】
広帯域無線通信システムにおいて複数のシステム帯域幅の範囲のためのFFTの大きさ、保護副搬送波の個数、使用される副搬送波の個数を定義することによって、多様なシステム帯域幅を支援することのできるシステムを構築することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
広帯域無線通信システムにおける端末のシステム帯域幅の管理方法であって、
基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定する過程と、
第1テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、
前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程と、
を含み、
前記第1テーブルは、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、前記複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されていることを特徴とする方法。
【請求項2】
広帯域無線通信システムにおける基地局のシステム帯域幅の管理方法であって、
第1テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定する過程と、
前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する過程と、
を含み、
前記第1テーブルは、複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、前記複数のシステム帯域幅の範囲は、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に区分されていることを特徴とする方法。
【請求項3】
広帯域無線通信システムにおける端末装置であって、
基地局が送信したフレーム同期のための一次プリアンブルを検出する検出部と、
前記一次プリアンブルを介してシステム帯域幅を決定し、第1テーブルを利用して前記システム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、
複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第1テーブルを格納する格納部と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項4】
広帯域無線通信システムにおける基地局装置であって、
第1テーブルを利用してシステム帯域幅に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を決定し、前記FFTの大きさ、前記保護副搬送波の個数及び前記使用される副搬送波の個数に応じてモデムの動作パラメータを設定する制御部と、
複数のシステム帯域幅の範囲に対応するFFTの大きさ、保護副搬送波の個数及び使用される副搬送波の個数を定義し、使用される副搬送波の個数に対応するサブバンドの個数を基準に前記複数のシステム帯域幅の範囲を区分する前記第1テーブルを格納する格納部と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項5】
前記第1テーブルは、下記の表1のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記FFTの大きさは、2048であることを特徴とする請求項1乃至4のうちの何れか1項に記載の方法。
【表1】

【請求項6】
前記第1テーブルは、下記の表2のようなテーブルを含み、
前記システム帯域幅が下記のテーブルで定義された範囲のうちの何れか一つに属する場合、前記FFTの大きさは、1024であることを特徴とする請求項1乃至4のうちの何れか1項に記載の方法。
【表2】

【請求項7】
システム設定情報を知らせるためのスーパーフレームヘッダをデコードする過程と、
前記スーパーフレームヘッダに含まれたFFRのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを決定する過程と、
第2テーブルを利用して前記パラメータに対応する周波数パーティションの個数及び各周波数パーティションの大きさを決定する過程と、
前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じて、サブチャネル設定を行う過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項8】
FFRを支援するために周波数パーティションの個数及び周波数パーティションの大きさ比率を決定する過程と、
第2テーブルを利用して前記大きさ比率に応じる各周波数パーティションの大きさを決定する過程と、
前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じてサブチャネル設定を行う過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項9】
システム設定情報を知らせるためのスーパーフレームヘッダをデコードする前記モデムをさらに備え、
前記制御部は、前記スーパーフレームヘッダに含まれたFFRのための周波数パーティションの構成を知らせるパラメータを決定し、第2テーブルを利用して前記パラメータに対応する周波数パーティションの個数及び各周波数パーティションの大きさを決定し、前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じてサブチャネル設定を行うことを特徴とする請求項3に記載の個数装置。
【請求項10】
前記制御部は、FFRを支援するために周波数パーティションの個数及び周波数パーティションの大きさ比率を決定し、第2テーブルを利用して前記大きさ比率に応じる各周波数パーティションの大きさを決定し、前記周波数パーティションの個数及び前記各周波数パーティションの大きさに応じてサブチャネル設定を行うことを特徴とする請求項4に記載の装置。
【請求項11】
前記第2テーブルは、前記周波数パーティションの大きさを周波数パーティションの個数及び使用される副搬送波の個数に対応するPRU個数のうち、少なくとも一つを変数として有する数式で定義することを特徴とする請求項7乃至10のうちの何れか1項に記載の方法。
【請求項12】
前記周波数パーティションの大きさは、前記数式に前記周波数パーティションの個数及び前記PRU個数のうち、少なくとも一つを代入することによって決定されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記第2テーブルは、2048のFFTの大きさのためのテーブル及び1024のFFTの大きさのためのテーブルを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記2048のFFTの大きさのためのテーブルは、下記の表3のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
【表3】

【請求項15】
前記1024のFFTの大きさのためのテーブルは、下記の表4のようなテーブルを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
【表4】


【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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【公開番号】特開2011−234290(P2011−234290A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−105252(P2010−105252)
【出願日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 平成21年11月6日 インターネットアドレス「http://www.wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m‐09_2445.doc」に発表
【出願人】(503447036)サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Fターム(参考)】