JP2010521864A - パケット基盤移動通信システムにおけるデータ伝送のための無線リソース割当方法及びデータ伝送方法 - Google Patents

Abstract

パケット基盤移動通信システムにおいて音声サービスを効率よく支援するため、制御チャネルブロックの使用を最小化しつつ無線リソースの無駄使いを縮小することができるパケット基盤移動通信システムにおけるデータ伝送のための無線リソースの割当方法及びデータ伝送方法に関し、本発明に係るデータ伝送方法は、パケット基盤移動通信システムにおいてデータ伝送方法であって、パケット基盤移動通信システムにおいてデータ伝送方法であって、（ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップ、（ｂ）上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップ、（ｃ）前記固定された無線リソースブロックを介して前記特定の移動端末機にデータを伝送するために割当てられた無線リソースブロックを符号化するステップを含む。

Description

本発明は、パケット基盤移動通信システムにおけるデータ伝送のための無線リソース割当に関し、詳細には、標準化の議論中である次世代パケット基盤移動通信システムにおいて音声サービスを効率よく支援するため、制御チャネルブロックの使用を最小化しつつ、無線リソースの無駄使いを縮小することができるパケット基盤移動通信システムにおけるデータ伝送のための無線リソース割当方法及びデータ伝送方法に関する。

本発明は、情報通信部及び情報通信研究振興院のＩＴ新成長動力核心技術開発事業の一環として行なった研究から導き出されたものである［課題管理番号：２００５−Ｓ−４０４−１３、課題名：３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ無線伝送技術開発］。

非同期移動通信の標準化装置である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、次世代移動通信システムの規格開発のためにＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）標準化活動を行なっている。次世代パケット基盤移動通信システムは、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）を使用する無線伝送方式であって、ダウンリンクは、直交周波数の分割多重接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を使用し、アップリンクは、単一の搬送波周波数の分割多重接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を使用する。

通常、移動通信システムは、セルを構成している基地局及びユーザが利用する移動端末機を備え、複数の移動端末機が無線チャネルを介して基地局とのパケットデータを送受信する。

図１は、一般的なパケット基盤移動通信システムの構成を簡略に示す図である。同図には、基地局１０及び移動端末機２０のみが図示されている。

基地局１０及び移動端末機２０は、ダウンリンク及びアップリンクに区分される、無線チャネルを介してデータ及び制御情報を送受信する。ダウンリンクデータは、ダウンリンクバッファ１１に入力される。また、ダウンリンクスケジューラ１２によって移動端末機別に無線リソースが割当てられ、ダウンリンクバッファ１１に入力されたデータは、ダウンリンクスケジューラ１２によって割当てられた無線リソースを利用して移動端末機に送信される。パケット基盤移動通信システムの無線リソースは、スケジューラによって可変的に割当てられるため、制御チャネルである物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を利用してデータチャネルである物理ダウンリンク共有チャネルＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を復調するのに必要な制御情報が送信される。

一方、アップリンクデータの伝送過程を説明すれば次の通りである。まず、基地局に位置したアップリンクスケジューラ１３によってアップリンクデータを伝送するための無線リソースが割当てられる。また、移動端末機は、基地局において、制御チャネルである物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨを介して通報したアップリンク無線リソース情報を用いて、アップリンクのデータチャネルである物理アップリンク共有チャネルＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を構成してアップリンクバッファ２１に入力されたデータを送信する。アップリンク制御チャネルである物理アップリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、アップリンクバッファ状態情報と、ダウンリンク再伝送情報などの送信に使用される。

本発明の説明のためにパケット基盤移動通信システムにおいて使用する物理チャネルを簡略に説明する。データの送信と関連したダウンリンクチャネルは次の通りである。

物理ダウンリンク共有チャネルＰＤＳＣＨは、ダウンリンクデータを伝送するための物理チャネルである。物理ダウンリンク共有チャネルは、図２に示された無線リソースブロックＲＢ（ＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ）に割当てられて送信される。一般に、基地局のスケジューラによって１つの移動端末機のために複数のリソースブロックが割当てられることができる。また、同図において、無線リソースブロックで物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨの領域３４が小さく使用されれば、ＰＤＣＣＨ領域３４に残りのＯＦＤＭシンボル３２を割当てることができる。すなわち、制御チャネルＰＤＣＣＨブロックの使用を最小化すれば、その分だけ１つの無線リソースブロックを介して伝送するデータ量を増加させることができる。

物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨは、データ受信に必要な制御情報を移動端末機に送信するための物理チャネルである。物理ダウンリンク制御チャネルは、図２においてＰＤＣＣＨブロック３３に割当てられて送信される。物理ダウンリンク制御チャネルは、物理ダウンリンク共有チャネルＰＤＳＣＨの受信に必要な制御情報と、物理アップリンク共有チャネルＰＵＳＣＨに対する制御情報を含む。物理ダウンリンク制御チャネルを介して物理アップリンク共有チャネルに対する制御情報を送信することは、パケット移動通信システムのアップリンク送受信を管理するアップリンクパケットスケジューラが基地局に位置する中央集中方式を使用するためである。言い換えれば、基地局に位置したアップリンクパケットスケジューラは、基地局から管理されているあらゆる移動端末機のアップリンク無線リソースを管理し、リソース割当及び回収を担当する。

次に、データ送信と関連したアップリンクチャネルは次の通りである。

物理アップリンク共有チャネルＰＵＳＣＨは、アップリンクデータを伝送するための物理チャネルと、ＰＤＳＣＨに類似の機能を担当する。物理アップリンク共有チャネルと関連した制御情報は、基地局から物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨを介して送信される。

物理アップリンク制御チャネルＰＵＣＣＨは、移動端末機から基地局へ制御情報を送信するための物理チャネルであって、ＰＵＳＣＨとは別途の無線リソースを使用する。物理アップリンク制御チャネルに含まれる制御情報は、ダウンリンクチャネル状態と、ダウンリンク再伝送情報と、アップリンクバッファ状態情報などがある。

図２は、一般的なパケット基盤移動通信システムのダウンリンク無線チャネル構造を示す図であって、３ＧＰＰにおいて議論中であるＬＴＥシステムの無線チャネル構造を示したものである。

パケット基盤移動通信システムは、通信のための無線搬送波を複数使用してデータを並列に送信し、ここでは、ＯＦＤＭＡ方式を使用するパケット移動通信システムを考慮して記述する。

パケット基盤移動通信システムは、副搬送波を複数使用してデータを送信し、周波数軸においては、システム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）内の副搬送波を副搬送波グループ３１の単位で管理する。また、時間軸においては、ＯＦＤＭシンボル３２を送信周期（ＴＴＩ：Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）（例えば、１ｍｓｅｃ）単位で管理する。例えば、ＯＦＤＭシンボルの時間の長さに応じて１つのＴＴＩは１４個のＯＦＤＭシンボルを含み得る。これによって、無線リソースは、リソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）に分かれ、１つのリソースブロックＲＢはＯＦＤＭシンボルを周波数軸と時間軸といった観点で副搬送波グループ３１及びＴＴＩ単位にしたリソース割当の単位である。

リソースブロックＲＢは、基地局のスケジューラがデータの割当てを容易にするため無線リソースを一定の大きさに分けたものであって、例えば、「１２個の副搬送波×ＴＴＩ（１ｍｓｅｃ）」のシンボルをグルーピングした大きさである。リソースブロックに割当てることができるデータ情報量は、適応変調方式にしたがって異なり、これは、シンボルに適用する変調方式の種類（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）に応じて情報量が可変する。また、データがリソースブロックに割当てられるとき、チャネルコーディング及び無線通信に必要な変調技術が使用されるため、リソースブロックの情報量が可変する。パケット基盤移動通信システムのアップリンクは、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を使用するが、本発明と関連した特徴は、図２において説明した方式と同一であるため、アップリンク無線チャネルの構造に対する説明は省略する。

無線チャネルの運用観点から、基地局（送信部）は、移動端末機（受信部）がデータを復調することができるよう制御情報を送信すべきであり、このためにＰＤＣＣＨチャネルを使用する。ＰＤＣＣＨチャネルは、周波数軸としてはシステム帯域幅の全体の副搬送波を使用し、時間軸としてはＴＴＩ内で最大３つのＯＦＤＭシンボルを使用する。したがって、ＰＤＣＣＨチャネルは、リソースブロックＲＢで最大３つまでのシンボルをＰＤＣＣＨ領域として使用することができる。システム全体の帯域幅に分布したＰＤＣＣＨ領域は、移動端末機別に必要な制御情報を送信するため、いくつかのＰＤＣＣＨリソースブロック３３に分かれる。同図に示すように、１つのＰＤＣＣＨリソースブロックは、２つのリソースブロックＲＢに属する３つＯＦＤＭシンボルからなり、「２リソースブロック×１４副搬送波×３ＯＦＤＭシンボル＝８４シンボル」が１つの制御情報として構成されることができる。

パケット基盤移動通信システムは、スケジューラによって可変的にデータチャネルのリソース割当が行なわれるため、データチャネルの送受信のための制御情報が数多く求められる。かかる制御情報は、限定された制御チャネル無線リソースを使用するため、制御チャネル無線リソースの使用を最小化する方法が求められている。また、制御チャネル無線リソースを使用せずに行なわれる固定割当方式では、送信するデータがないとき、固定割当てられた無線リソースを他の移動端末機に割当て、データチャネル無線リソースの無駄使いを最小化すべきである。特に、音声サービスは、低いデータレートを使用するために制御チャネルの使用量を最小化することが必要である。

したがって、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、パケット基盤移動通信システムにおいて音声サービスを効率よく支援するため、制御チャネルブロックの使用を最小化しつつ、無線リソースの無駄使いを縮小することができるパケット基盤移動通信システムにおけるデータ伝送のための無線リソース割当方法及びデータ伝送方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、アップリンクの同期を確立しない移動端末機がアップリンクの同期を確立させるための方法を提供することにある。

本発明の他の目的及び長所は下記の説明によって分かり、本発明の実施形態によって更に明らかになるのであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示す手段及びその組合せによって実現できることを容易に分かり得る。

前記目的を達成するための本発明に係るデータ伝送方法は、パケット基盤移動通信システムにおいてデータ伝送方法であって、（ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップと、（ｂ）上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップと、（ｃ）前記固定された無線リソースブロックを介して前記特定の移動端末機にデータを伝送するために割当てられた無線リソースブロックを符号化するステップと、を含む。

好ましくは、本発明は、（ｄ）特定の送信周期に前記特定の移動端末機に伝送するデータがない場合、前記特定の移動端末機に固定割当てられた無線リソースブロックを他の移動端末機に割当てるため、送信データがないことを知らせる情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して前記特定の移動端末機に伝送するステップと、をさらに含む。

好ましくは、本発明は、（ｅ）前記固定された無線リソースブロックの変更が必要な場合、前記特定の移動端末機に新たに割当てられるダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックに関する情報を含む制御チャネルブロックを制御チャネルを介して伝送するステップをさらに含む。

また、前記目的を達成するための本発明に係る無線リソース割当方法は、パケット基盤移動通信システムにおいてアップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割当てる方法であって、（ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップと、（ｂ）リアルタイムサービスを提供するために上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップと、（ｃ）特定の送信周期に前記特定の移動端末機に伝送するデータがない場合、前記特定の移動端末機に固定割当てられた無線リソースブロックを他の移動端末機に割当てるため、送信データがないことを知らせる情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して前記特定の移動端末機に伝送するステップと、を含む。

また、前記目的を達成するための本発明に係る無線リソース割当方法は、パケット基盤移動通信システムにおいてアップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割当てる方法であって、（ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップと、（ｂ）リアルタイムサービスを提供するために上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップと、（ｃ）前記固定された無線リソースブロックの変更が必要な場合、前記特定の移動端末機に新たに割当てられるダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックに関する情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して伝送するステップと、を含む。

また、前記目的を達成するための本発明に係る同期の確立方法は、アップリンク同期が確立されない移動端末機のアップリンク同期を確立するための方法であって、（ａ）前記アップリンクの同期確立を要請する情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して前記移動端末機に伝送するステップと、（ｂ）ランダムアクセスチャネルを介して前記移動端末機からランダムアクセスが要請される場合、制御チャネル及び応答チャネルを介して同期確立のための情報を前記移動端末機に伝送するステップと、を含む。

本発明は、基地局がパケットサービスの接続設定の時点にアップリンク及びダウンリンクデータチャネルの無線リソースを固定割当（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔａｌ ｌｏｃａｔｉｏｎ）方式で割当て、データを固定割当てられた無線リソースを介して送信することによって、制御チャネルの使用を最小化することができる。また、本発明は、可変スケジューリング動作及び制御チャネルを使用して固定割当てられた無線リソースを変更することによって、無線リソースの無駄使いを最小化することができる。また、本発明は、移動端末機がアップリンクの同期を損失したとき、必要な制御チャネルを構成することができる。

一般的なパケット基盤移動通信システムを概略的に示す図である。 パケット基盤移動通信システムにおいて、ダウンリンク無線チャネルの構造を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る制御チャネル構成を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る固定割当のための制御チャネル構成を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る同期獲得の手順を説明するための図である。

前述した目的、特徴及び長所は添付の図面と関連した次の詳細な説明によってさらに明確になり、これによって本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的な思想を容易に実施できるであろう。また、本発明の説明にあたって、本発明と関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁すと判断される場合、その詳細な説明を省略する。以下、添付の図面に基づいて本発明に係る好ましい一実施形態を詳細に説明する。

本発明においてスケジューリング及びリソース割当方法は、基地局と移動端末機との間の接続が設定されてサービス方式が設定される時点で決定される。本発明において基地局は、サービスの特性が音声サービスのように周期的な場合には、固定割当（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）方式を使用して無線リソースを割当て、可変スケジューリングを補完的に使用する。例えば、音声サービスが設定される時点で基地局は上位階層から受信したサービス品質情報及びデータレート（ｄａｔａ ｒａｔｅ）などを用いて、データ送信に使用される無線リソースの送受信情報をあらかじめ決定する。これによって、基地局は送信するデータを固定されたリソースブロック（例えば、送信周期２０ｍｓｅｃ、リソースブロック番号ＲＢ４）に割当てる。

音声サービスが開始されると、基地局は、移動端末機にデータ送信を行なう時に制御チャネルＰＤＣＣＨを使用せずにデータチャネルであるＰＤＳＣＨチャネルにデータを送信する。移動端末機は、基地局により定められた周期及びリソース位置情報を使用して該当リソースブロックを復調してデータを受信する。

本発明は、これと共にパケットシステムの特性を最大限に利用するため、可変スケジューリング方式を固定割当方式の補助シグナルリング方式で使用する。これによって、基地局のスケジューラは移動端末機のバッファ状態、チャネル状態、及びサービス品質情報（ＱｏＳ）などを考慮して移動端末機の状態を管理する。また、基地局は、移動端末機に固定割当てられた無線リソースの変更が必要な場合、制御チャネルＰＤＣＣＨを利用して無線リソースの変更を行う。

移動端末機の側面において、各移動端末機は、ＴＴＩ周期で制御チャネルのＰＤＣＣＨチャネルを復調し、自端末機に該当する制御チャネルブロックの情報を解析して該当動作を行う。詳細に説明すると、移動端末機は、復調した制御チャネル情報がダウンリンクデータチャネルＰＤＳＣＨに対する情報であれば、固定割当てられたデータチャネルを制御チャネル情報に含まれたデータチャネル情報に変更する。また、移動端末機は、復調した制御チャネル情報がアップリンクのデータチャネルＰＵＳＣＨに対する情報であれば、復調した制御チャネル情報に応じて該当データチャネルに対する無線リソースの変更動作を行う。

また、基地局は、一時的に固定割当てられた無線リソースを介して伝送するデータの伝送量よりも多い量のデータが入力されたときには、可変スケジューリング方式を使用して制御チャネルＰＤＣＣＨを利用して無線リソース割当の制御手順を行う。

このような本発明に係る無線リソース割当及びデータの伝送過程を整理すると次の通りである。

基地局は、基地局が支援するサービスによるスケジューリングポリシーと、無線リソースの固定割当と、動的割当に対する一般的な属性とを含むシステム情報を放送チャネルを介して放送することができる。

また、リアルタイムのサービスを開始するために、基地局及び移動端末機がＲＲＣ接続設定を行う過程において基地局は、移動端末機の固有識別子を付与する。ここで、基地局は、移動端末機にサービスによるグループ識別子を付与できる。また、基地局は、無線リソース制御ＲＲＣの接続過程を介して該当移動端末機に対するスケジューリングを該当ＴＴＩで制御チャネルブロックを伝送せずにも移動端末機が割当てられた無線リソースブロックを復号化し、パケットデータを受信できるようにスケジューリングの属性をあらかじめ設定する。例えば、基地局は、上位階層から受信したサービス品質情報及びデータレートなどを利用して無線リソースブロック割当周期及び区間、無線リソースブロックの位置、変調及び符号化方式などの無線リソースブロックの属性を設定し、特定の移動端末機に無線リソースブロックを固定割当てる。

その後、基地局は、ＲＲＣの接続設定過程を介して移動端末機に通報したスケジューリング情報に応じて指定された無線リソースブロックを利用してパケットデータを伝送する。移動端末機は、ＲＲＣの接続設定過程を介して、あらかじめ設定及び獲得したスケジューリング情報に応じて、該当ＴＴＩで制御チャネルブロックに対する検索なしで該当リアルタイムサービスのために固定された無線リソースブロックを検索し、パケットデータを復号化する。このとき、移動端末機は、自端末機に割当てられた識別子でマスキングしたＣＲＣまたは端末機固有のスクランブリングコードを利用した方法により、符号化されたパケットデータを復号化する。

サービスが終了すると、基地局及び移動端末機は、ＲＲＣの接続解除過程を介してパケットサービスのために割当てられた無線リソース割当情報などを解除する。

図３は、以上で説明したパケットデータの伝送のための本発明に係る制御チャネルの構造を説明するための図である。

同図において、制御チャネル構造は、パケット基盤移動通信システムから一般的に使用するＰＤＣＣＨチャネルの構造を簡略に示したものであり、本発明のための制御チャネル構成が加えられている。言い換えれば、図３の制御チャネル構造は、固定割当方式を使用せずに可変スケジューリング方式において制御情報を最小化するための方法が含まれている。

物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨの領域４１は、ＣＢ１ないしＣＢｎのように複数の制御チャネルブロックで構成され、各制御チャネルブロックＣＢが１つの移動端末機に対するアップリンクまたはダウンリンクデータチャネルの制御情報を含んでいる。例えば、同図に示すように、制御チャネルブロックＣＢ１ ４２は、移動端末機ＵＥ１のダウンリンクＤＬのデータチャネル情報を含み、制御チャネルブロックＣＢ２ ４３は、移動端末機ＵＥ２のアップリンクＵＬのデータチャネル情報を含む。

ＬＴＥで定義した一般的な制御チャネルブロックＣＢの構成情報は次のような情報を含む。

まず、ダウンリンクＤＬまたはアップリンクＵＬのデータチャネルの変調／復調情報を含んでいるが、これは無線リソースブロックの位置及び大きさ情報（例えば、ＲＢ５、ＲＢ６、ＴＴＩ長さ１）と、データのチャネルコーディング情報（例えば、ターボコーディング方式及び変調データレート１／３）と、適応型変調情報（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）と、アンテナ情報（例えば、ＭＩＭＯ情報）と、再伝送情報とを含む。

また、制御チャネルブロックのエラー訂正コードであるＣＲＣ（１６ビット）情報として、ＣＲＣは、移動端末機の識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）でマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）される。これによって、指定された移動端末機のみ制御情報を復調することができる。

同図に示すように、本発明は、基地局において制御チャネルブロックにアップリンクまたはダウンリンクに対するチャネル情報を構成するとき、データチャネルブロックの開始情報を追加することを提示する。例えば、同図において、制御チャネルブロックＣＢ１ ４２はフラグと、移動端末機ＵＥ１のダウンリンクＤＬのデータチャネル情報と、ダウンリンクＤＬの開始情報と、ＣＲＣ情報とを含む。また、制御チャネルブロックＣＢ２ ４３は、フラグと、移動端末機ＵＥ２のアップリンクＵＬのデータチャネル情報と、アップリンクＵＬの開始情報と、ＣＲＣ情報とを含む。

一般に、制御チャネルに表示されるデータチャネル無線リソースブロックの時間的な開始位置は固定され可変されない。これによって、制御チャネルは、開始時間を表示する情報を含まない。本発明においては、かかる時間的な制約を減らすために開始情報を制御チャネルに追加する。このために、本発明では制御チャネルブロックに１ないし４ビットの情報を追加してデータチャネルの無線リソースのブロック割当位置を表示する。

また、本発明においては、基地局が１つの制御チャネルブロックにダウンリンクデータチャネル情報と共に、アップリンクデータチャネル情報を含んで移動端末機に伝送できるようにする。例えば、同図において、制御チャネルブロックＣＢ４４４は、フラグ及びＣＲＣ情報を含み、移動端末機ＵＥ５のダウンリンクデータチャネル情報及びアップリンクデータチャネル情報を同時に含む。移動端末機は、このような制御チャネルブロックの制御情報を用いてアップリンクのデータチャネルを設定し、ダウンリンクデータチャネルを受信することができる。

一般に、アップリンク及びダウンリンクは、別途の制御チャネルブロックに割当てられて移動端末機に送信される。これによって、１つのＴＴＩ周期で１つの移動端末機にアップリンク及びダウンリンクデータチャネルを割当てるためには、２つの制御チャネルブロックを使用すべきである。かかる理由により、本発明では、制御チャネルブロックのリソース使用を最小化するために、１つの制御チャネルブロックにアップリンクの制御情報及びダウンリンクの制御情報を同時に割当てる方式を使用する。

このために本発明においては、１つの制御チャネルブロックに構成する制御情報をアップリンク情報とダウンリンク情報とに仕分けして構成し、制御チャネルブロックの型式を区別するためにフラグ情報を使用する。移動端末機が制御チャネルブロックの復調を容易するため、制御チャネルブロックは同じ大きさであり得る。１つの制御チャネルブロックにアップリンク及びダウンリンク制御情報を構成するためには、既存の制御チャネル情報を縮小しなければならない。しかし、音声サービスのようにデータレートが一定のサービスである場合はデータの大きさが制限されているため、変調／復調情報を縮小して構成することが容易である。

図４は、本発明の実施形態に係る固定割当のための制御チャネル構造を説明するための図である。

移動端末機ＵＥ６が、無線リソースの固定割当てられた方式で動作する状態において、無線リソースブロックＲＢ１は継続的に移動端末機ＵＥ６に割当てられ、移動端末機は物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨの情報無しで物理ダウンリンク共有チャネルＰＤＳＣＨのリソースブロックを復調できる。

このような状態で、時間軸においてＴＴＩ２地点から移動端末機ＵＥ６へ送信するデータがない場合には、移動端末機ＵＥ６に固定割当てられた無線リソースブロックＲＢ１の領域が無駄使いされる。これは、無線リソースブロックＲＢ１が固定割当てられた領域であることから、他の移動端末機に割当てることができないため発生する。

かかる問題を解決するために本発明は、基地局から制御チャネルブロック５１に該当の移動端末機にアップリンクまたはダウンリンクデータの送信がないことを知らせるため、データチャネルの未割当情報を含んで伝送する。基地局は、ＴＴＩごとに固定割当方式で無線リソースが設定された全ての移動端末機のダウンリンクバッファを検査して送信するデータがない場合、制御チャネルにデータチャネル未割当を表示して該当移動端末機に送信する。言い換えれば、同図において、制御チャネルブロックＣＢ２ ５１のように制御チャネルブロックは、フラグと、ダウンリンクＤＬのデータチャネル未割当情報と、開始情報と、ＣＲＣ情報とを含む。

これによって、基地局は、特定の移動端末機に固定割当てられた無線リソースブロックＲＢを他の移動端末機に割当てることができる。該当の移動端末機ＵＥ６は、制御チャネルを介してデータチャネル未割当を確認すれば、自端末機に固定割当てられたデータチャネルを復調しない。これと同じ方式で移動端末機は、アップリンクのデータチャネルに送信するデータがないことを表示し、基地局に制御チャネルを送信することができる。

一方、同図において、制御チャネルブロックＣＢ３ ５２のようにデータチャネル情報と共にデータチャネルの開始情報が制御チャネルに含まれることによって、基地局は、該当のＴＴＩ以前にもデータチャネルの無線リソースブロック情報を通報することができる。

一方、固定割当てられた移動端末機により多い無線リソースを割当てるために、該当の移動端末機に固定割当てられた無線リソースブロックを含むリソース割当情報を構成することができる。言い換えれば、固定割当リソースブロックのあるＴＴＩ時点にて移動端末機へ送信すべきデータが多い場合は、無線リソースブロックを追加して割当て、これが１つのリソースに割当てられて送信されるように、制御チャネルに変更情報を表示することができる。

図５は、本発明の実施形態に係る移動端末機の同期獲得の過程を説明するための図である。

パケット基盤移動通信システムは、基地局と移動端末機との間にアップリンクの同期が必要である。これは、複数の移動端末機が基地局にデータ送信を行なうときの時間及び周波数の軸に指定された位置の無線リソースを利用し、データ送信ができるようにするためである。特に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を使用する移動通信システムは、時間的にデータシンボルが復調されるための精密な時間同期が必要である。

このような移動通信システムにおいて基地局の管理を受けている移動端末機は、基地局の制御によってアップリンクチャネルであるデータチャネルＰＵＳＣＨ及び制御チャネルＰＵＣＣＨを送受信できる。しかし、移動端末機がアップリンクの同期を維持しない状態でダウンリンクチャネルの受信はできるものの、これによるアップリンクチャネルを送信することができない。もし、ダウンリンクを介してデータを受信した状態でアップリンクの同期がない場合には、移動端末機は一般的なアップリンクのデータ送信を中止して同期獲得のためのランダムアクセスの手順を行なわなければならない。

したがって、本発明では、アップリンクの同期がない状態で基地局がダウンリンクデータチャネルを送信するときには、基地局が別途の制御チャネルブロックを構成して送信する方式を使用する。このために本発明は、同図に示すように、基地局が制御チャネルブロックに移動端末機がアップリンクの同期を獲得するよう指示する制御情報を含んで移動端末機へ送信する方法を提示する。また、制御チャネルブロックには、ダウンリンクデータチャネルの未割当表示と、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を固有に割当てるためのＲＡＣＨ情報を含むことができる。

同図に示すように、このような本発明に係る移動端末機におけるアップリンクの同期が確立されないとき、アップリンクの同期を確立するための手順を説明すれば次の通りである。

基地局は、移動端末機がアップリンクの同期を確立しない状態である場合、制御チャネルブロックにアップリンクＵＬの同期確立を要請する情報及びＣＲＣ情報を含ませて移動端末機に制御チャネルＰＤＣＣＨを介して伝送する（Ｓ６１）。このとき、制御チャネルブロックには、フラグと、ダウンリンクに伝送データがないことを知らせるダウンリンクＤＬのデータチャネル未割当情報と、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの情報を更に含むことができる。

移動端末機は、制御チャネルを介してこのような制御チャネルブロックを受信すると、アップリンクの同期を確立するためにランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを介してランダムアクセス手順を行う（Ｓ６２）。本発明において、ランダムアクセス手順は、ＬＴＥで論議される一般的なランダムアクセス手順にしたがうため、本発明ではランダムアクセス手順に対する詳細な説明は省略する。

これによって、基地局は、制御チャネル及び応答チャネルを介して移動端末機に各種情報を伝送して同期を確立する（Ｓ６３）。その後、基地局は、制御チャネル及びダウンリンクデータチャネルを介して一般的なデータ送信手順を行なうことができる（Ｓ６４）。

一方、前述のような本発明の方法は、コンピュータプログラムで作成可能である。また、前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは該当分野におけるコンピュータプログラマーによって容易に推論できる。また、前記作成されたプログラムは、コンピュータが読出しできる記録媒体（情報保存媒体）に保存され、コンピュータによって判読されて実行されることによって、本発明の方法を具現する。また、前記記録媒体は、コンピュータが判読できる全ての形態の記録媒体を含む。

以上で説明した本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的な思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形、及び変更が可能であることから、前述した実施形態及び添付の図面により限定されるものでない。

Claims (20)

1. パケット基盤移動通信システムにおけるデータ伝送方法であって、
   （ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップと、
   （ｂ）上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップと、
   （ｃ）前記固定された無線リソースブロックを介して前記特定の移動端末機にデータを伝送するために割当てられた無線リソースブロックを符号化するステップと、
   を含むことを特徴とするデータ伝送方法。
2. （ｄ）特定の送信周期に前記特定の移動端末機に伝送するデータがない場合、
   前記特定の移動端末機に固定割当てられた無線リソースブロックを他の移動端末機に割当てるため、送信データがないことを知らせる情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して前記特定の移動端末機に伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
3. （ｅ）前記固定された無線リソースブロックの変更が必要な場合、前記特定の移動端末機に新たに割当てられるダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックに関する情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
4. 前記制御チャネルブロックは、フラグと、データのために割当てられた無線リソース情報または送信データがないことを知らせるデータチャネルの未割当表示情報と、ＣＲＣ情報とを含むことを特徴とする請求項２に記載のデータ伝送方法。
5. 前記制御チャネルブロックは、データ伝送のための無線リソースブロックの開始時間情報をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のデータ伝送方法。
6. 前記ＣＲＣ情報は、該当の移動端末機のみ復調できるように前記端末機識別子を利用してマスキングされることを特徴とする請求項４に記載のデータ伝送方法。
7. 前記制御チャネルブロックは、ダウンリンク無線リソースブロックに関する情報及びアップリンク無線リソースブロックに関する情報を同時に含むことを特徴とする請求項３に記載のデータ伝送方法。
8. 前記制御チャネルブロックは、特定の送信周期に固定割当てられた無線リソースブロックのデータ伝送量を超過する伝送データが発生した場合、追加割当てられた無線リソースブロックに関する情報を含むことを特徴とする請求項３に記載のデータ伝送方法。
9. パケット基盤移動通信システムにおいてアップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割当てる方法であって、
   （ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップと、
   （ｂ）リアルタイムサービスを提供するために上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップと、
   （ｃ）特定の送信周期に前記特定の移動端末機に伝送するデータがない場合、
   前記特定の移動端末機に固定割当てられた無線リソースブロックを他の移動端末機に割当てるため、送信データがないことを知らせる情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して前記特定の移動端末機に伝送するステップと、
   を含むことを特徴とするデータ伝送のための無線リソース割当方法。
10. 前記制御チャネルブロックは、フラグと、データのために割当てられた無線リソース情報または送信データがないことを知らせるデータチャネルの未割当表示情報と、ＣＲＣ情報とを含むことを特徴とする請求項９に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
11. 前記制御チャネルブロックは、データ伝送のための無線リソースブロックの開始時間情報をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
12. 前記ＣＲＣ情報は、該当の移動端末機のみ復調できるように前記端末機識別子を利用してマスキングされることを特徴とする請求項１１に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
13. パケット基盤移動通信システムにおいてアップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割当てる方法であって、
    （ａ）移動端末機に端末機識別子を割当てるステップと、
    （ｂ）リアルタイムサービスを提供するために上位階層から伝達された制御メッセージに応じて、特定の移動端末機にダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの割当と関した情報と、ダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックの位置情報を伝送して固定された無線リソースブロックを割当てるステップと、
    （ｃ）前記固定された無線リソースブロックの変更が必要な場合、前記特定の移動端末機に新たに割当てられるダウンリンク及び／またはアップリンク無線リソースブロックに関する情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して伝送するステップと、
    を含むことを特徴とするデータ伝送のための無線リソース割当方法。
14. 前記制御チャネルブロックは、データのために割当てられた無線リソース情報及びＣＲＣ情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
15. 前記制御チャネルブロックは、データ伝送のための無線リソースブロックの開始時間情報をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
16. 前記制御チャネルブロックは、フラグと、ダウンリンク無線リソースブロックに関する情報と、アップリンク無線リソースブロックとに関する情報を同時に含むことを特徴とする請求項１３に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
17. 前記制御チャネルブロックは、特定の送信周期に固定割当てられた無線リソースブロックのデータ伝送量を超過する伝送データが発生した場合、追加割当てられた無線リソースブロックに関する情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載のデータ伝送のための無線リソース割当方法。
18. アップリンク同期が確立されない移動端末機のアップリンク同期を確立するための方法であって、
    （ａ）前記アップリンクの同期確立を要請する情報を含む制御チャネルブロックを、制御チャネルを介して前記移動端末機に伝送するステップと、
    （ｂ）ランダムアクセスチャネルを介して前記移動端末機からランダムアクセスが要請される場合、制御チャネル及び応答チャネルを介して同期確立のための情報を前記移動端末機に伝送するステップと、
    を含むことを特徴とするアップリンク同期の確立方法。
19. 前記制御チャネルブロックは、前記ランダムアクセスチャネルに対する情報と、前記アップリンクの同期確立要請情報と、ＣＲＣ情報とを含むことを特徴とする請求項１８に記載のアップリンク同期の確立方法。
20. 前記制御チャネルブロックは、ダウンリンクにデータの伝送がないことを知らせるダウンリンクデータチャネルの未割当情報をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のアップリンク同期の確立方法。

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