KR100428331B1 - 통신 단말 장치, 기지국 장치 및 무선 통신 방법 - Google Patents

통신 단말 장치, 기지국 장치 및 무선 통신 방법 Download PDF

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KR100428331B1 KR10-2001-7015241A KR20017015241A KR100428331B1 KR 100428331 B1 KR100428331 B1 KR 100428331B1 KR 20017015241 A KR20017015241 A KR 20017015241A KR 100428331 B1 KR100428331 B1 KR 100428331B1
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Abstract

다수의 서브캐리어를 할당하는 트래픽 채널에 대하여, 액세스 채널에는 소수 서브캐리어만을 할당함으로써, 주파수 이용 효율을 개선한다. 또한, 사용자를 그룹화하고, 각 그룹의 액세스 채널을 각 서브캐리어에 할당함으로써, 수신 대역을 감소시켜 수신에 따른 처리를 경감해서, 전력 소비량을 감소시켜 배터리 절약을 도모한다.

Description

통신 단말 장치, 기지국 장치 및 무선 통신 방법{COMMUNICATION TERMINAL AND RADIO COMMUNICATION METHOD}
셀룰러 이동체 무선 통신 시스템에 있어서, 기지국의 서비스 영역 내의 무선 통신 채널에는, 트래픽 데이터를 수용하는 트래픽 채널 및 제어를 하기 위한 제어 채널 등이 있다.
무선 통신 이동국으로부터의 발호(發呼)나, 이동국으로부터 기지국으로 제어 정보 등을 전송하는 액세스 채널에 대해서는, 이동국을 그룹화하고, 각각 군으로서 다른 서브캐리어에 할당하여 취급함으로써, 액세스 채널에서의 전송 충돌을 피하고, 또한 주파수 이용 효율의 저하를 억제할 수 있게 되어 있다.
한편, 멀티미디어 정보와 같이, 음성·화상 등을 전송하는 정보의 증가에 따라, 사용자의 트래픽 채널은 점점 더 고속화, 대용량화, 광대역화되고 있다. 이와 같은 대용량 사용자 트래픽 채널을 효율적으로 수용하는 방법으로서, 멀티캐리어통신 방법에 있어서, 사용자 트래픽 채널에 할당하는 서브캐리어수를 동적으로 변화시키는 등의 기술이, 일본 특허 공개 평성 제 11-17644호 공보 등에 개시되어 있다.
한편, 이동국으로부터 기지국으로의 업 링크에 이용되는 제어 채널인 액세스 채널은 기지국에 짧은 메세지 통신을 하는 것 등에 이용된다.
대용량 트래픽 데이터를 수용하여 통신하는 트래픽 채널 대역을 액세스 채널에도 마찬가지로 할당한 경우, 액세스 채널에서 전송되는 정보량이 적기 때문에, 통신 채널의 낭비가 발생하여, 주파수 이용 효율의 저하를 초래한다는 문제가 있다.
상기 설명은 멀티캐리어 통신에 대한 것이지만, 멀티코드 통신에서도 비슷한 문제가 발생한다. 즉, 제어 또는 짧은 메세지 통신에 이용되는 액세스 채널에 대용량 트래픽 채널과 동등한 확산 부호를 할당하면, 코드 자원을 효과적으로 사용할 수 없게 된다.
본 발명은 디지털 무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 단말 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 상기 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 상기 실시예에 따른 서브캐리어 할당 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 상기 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 상기 실시예에 따른 서브캐리어 할당 구성을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도 및,
도 8은 상기 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 목적은 주파수 이용 효율을 저하시키지 않고, 또는 코드 자원을 효과적으로 이용하며, 또한 통신 단말 장치의 송신 회로에서 전력 소비가 커지는 것을 방지할 수 있는 통신 단말 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 목적은 멀티캐리어 통신 시스템에서, 사용자에게 복수의 서브캐리어를 할당하는 대용량 트래픽 채널에 대하여, 액세스 채널 등의 업 링크 제어 채널에는 소수의 서브캐리어를 할당함으로써, 주파수 효율을 개선하는 것에 의해 달성된다.
또한, 본 목적은 멀티캐리어 통신 시스템에 있어서, 사용자를 그룹화하고, 그 그룹마다 업 링크 제어 채널의 서브캐리어를 할당함으로써, 통신 단말 장치에서 복수의 서브캐리어를 송신할 필요 없이, 송신에 따른 처리를 감소시키고, 소비 전력을 감소시켜 배터리 절약을 도모함으로써 달성된다.
또한, 본 목적은 멀티코드 통신 시스템에 있어서 사용자에게 복수의 확산 부호를 할당하는 대용량 트래픽 채널에 대하여, 액세스 채널 등의 업 링크 제어 채널에는 소수의 확산 부호를 할당함으로써, 코드 자원을 효과적으로 이용하는 것에 의해 달성된다.
또한, 본 목적은 멀티코드 통신 시스템에 있어서, 사용자를 그룹화하고, 그 그룹마다 업 링크 제어 채널의 확산 부호를 할당함으로써, 통신 단말 장치에서 복수의 확산 부호로 처리할 필요 없이, 처리를 감소시키고, 소비 전력을 감소시켜 배터리 절약을 도모함으로써 달성된다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 이용하여 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예에서는, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식을 이용한 멀티캐리어 통신 시스템에 있어서, 제어 채널로서 액세스 채널을 트래픽 채널의 서브캐리어보다도 적은 서브캐리어로 할당하여, 그룹화한 통신 단말 장치에 대해 액세스를 실행하는 경우에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타내는 통신 단말 장치에 있어서, 송신 데이터는 직렬/병렬(S/P) 변환부(101)에서 병렬 신호로 변환되고, 각각의 병렬 신호가 변조부(102)로 출력된다. 각 변조부(102)는 입력된 신호에 대하여 디지털 변조 처리를 행하고, 변조 처리 후의 신호를 IFFT(역(逆)고속 푸리에 변환)부(103)로 출력한다.
한편, 액세스 정보는 S/P 변환부(109)에서 병렬 신호로 변환되어, 각각의 병렬 신호가 변조부(110)로 출력된다. 각 변조부(110)는 입력된 신호에 대하여 디지털 변조 처리를 행하고, 변조 처리 후의 신호를 액세스 채널 정보 할당부(111)로 출력한다. 액세스 채널 할당부(111)는 송신 데이터를 할당하는 서브 채널의 수보다도 적은 수의 서브 채널에 액세스 정보를 할당하는 제어를 행한다.
IFFT부(103)는 액세스 채널 할당부(111)로부터의 할당 정보에 따라서, 디지털 변조된 송신 데이터 및 액세스 정보에 대해 IFFT 변환을 행하고, IFFT 변환 후의 신호를 D/A 변환부(104)로 출력한다. D/A 변환부(104)는 IFFT 변환 후의 신호를 아날로그 신호로 변환하여 대역 필터(105)로 출력한다. 대역 필터(105)는 아날로그 신호로부터 신호 대역을 필터링한다.
승산기(106)는 이 신호 대역의 신호에 캐리어 중심 주파수(fc)를 승산한다. 증폭부(107)는 이 반송파를 증폭한다. 증폭된 신호는 안테나(108)를 거쳐서 기지국 장치에 대해 송신된다.
도 2는 본 실시예에 따른 통신 단말 장치와 무선 통신을 행하는 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타내는 기지국 장치에 있어서, 통신 단말 장치로부터 송신된 신호는 안테나(201)를 거쳐서 수신되고, 증폭부(202)에서 증폭된 후에, 대역 필터(203)에서 신호 대역이 필터링된다.
신호 대역만 취출된 신호는 승산기(204)에서 캐리어 중심 주파수(fc)가 승산되어, 대역 변환된다. 대역 변환된 신호는 트래픽 채널 및 액세스 채널로 각각 분리된다.
트래픽 채널 신호는 트래픽 채널용(비교적 광대역) 대역 필터(205)에 의해 트래픽 채널 대역이 필터링되고, 고속 A/D 변환부(206)에서 A/D 변환된다. 디지털 신호는 트래픽 채널용 광대역 FFT부(207)에서 FFT 변환되고, 각 서브캐리어 대응 신호가 각 복조부(208)로 출력된다. 각 서브캐리어 신호는 각 복조부(208)에서 복조되어, 병렬/직렬(P/S) 변환부(209)로 출력된다. 각 복조 데이터는 P/S 변환부(209)에서 직렬 신호로 변환되어, 시계열 데이터로서 출력된다.
마찬가지로, 액세스 채널 신호는 액세스 채널용 협대역 필터(210)에 의해 액세스 채널의 대역이 필터링되고, A/D 변환부(211)에서 A/D 변환된다. 디지털 신호는 액세스 채널용 협대역 FFT부(212)에서 FFT 변환되고, 각 서브캐리어 대응 신호가 각 복조부(213)로 출력된다. 각 서브캐리어 신호는 각 복조부(213)에서 복조되어, 병렬/직렬(P/S) 변환부(214)로 출력된다. 각 복조 데이터가 P/S 변환부(214)에서 직렬 신호로 변환되고, 시계열 데이터로서 출력된다.
상기 구성을 갖는 멀티캐리어 통신 장치인 기지국 장치 및 통신 단말 장치에 의해 액세스 채널 및 광대역화된 트래픽 채널을 송수신하는 경우에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내는 통신 단말 장치는 트래픽 채널의 송신 데이터의 디지털 변조 신호와 액세스 채널의 액세스 정보의 디지털 변조 신호를 IFFT 처리하고, 멀티캐리어 신호로서 기지국 장치로 송신한다.
이 경우, 송신 데이터의 전송량이 많으므로 트래픽 채널은 광대역화되어 있지만, 액세스 채널은 제어 또는 짧은 메세지 통신에 이용되고, 액세스 정보의 전송량은 적으므로 광대역화할 필요는 없다. 따라서, 본 실시예에서는, 통신 단말 장치 측의 액세스 채널 할당부(111)가 그룹화된 액세스 채널의 서브캐리어를 할당한다. 즉, 도 3에 도시하는 바와 같이, 액세스 채널을 서브캐리어에 할당한다.
또, 복수의 통신 단말 장치를 그룹화하는 방법으로서, 예컨대, 각 통신 단말 장치로부터의 신호 도래 방향을 추정하여, 도래 방향이 소정의 각도 범위 내인 것을 그룹화하는 방법 등을 들 수 있다.
도 3은 트래픽 채널 및 액세스 채널의 서브캐리어로의 할당 구성을 나타내는 도면이다. 도 3에서 참조 부호 301은 하나의 서브캐리어를 나타내고, 참조 부호 302는 통신 단말 장치가 속하는 그룹에 할당된 액세스 채널의 서브캐리어를 나타낸다. 여기서, 통신 단말 장치군(그룹)은 서브캐리어군(도 3에서는 두 개의 서브캐리어)에 대응한다. 이와 같이 할당된 서브캐리어의 할당 정보(어떤 서브캐리어에 어떤 통신 단말군(그룹)이 할당되어 있는지에 대한 정보)는 각 통신 단말 장치에 통지된다.
기지국 장치는 트래픽 채널 신호와 액세스 채널 신호를 분리하고, 액세스 채널 신호에 대해서는, 통신 상대로 되는 통신 단말 장치가 소속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어군만을 수신하여 액세스 정보를 인식한다. 이 경우, 통신 단말 장치가 소속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어의 주파수는 기지국 장치로부터 통지되므로, 각 통신 단말 장치는 자국(自局)이 소속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어군만을 송신하여 액세스 정보를 보낼 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 멀티캐리어 통신 장치에 따르면, 사용자의 트래픽 채널을 복수의 서브캐리어에 의한 광대역으로 할당하는 경우에도, 업 링크 제어 채널인 액세스 채널에는 소수의 서브캐리어를 할당한다. 이 때문에, 트래픽 채널이 대용량화되었다고 해도, 액세스 등의 제어 정보는 증대하지 않아, 제어 정보를 전송하는 제어 채널이 대용량화하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 멀티캐리어 통신 방법은 대용량 트래픽 채널로 복수의 서브캐리어를 이용하여 전송하고, 액세스 채널로 트래픽 채널보다 소수의 서브캐리어를 할당하여 전송한다. 이에 따라, 액세스 채널의 송신에서, 광대역에 걸쳐 FFT 처리를 적용하여 복조하는 것이 아니라, 액세스 채널이 존재하는 협대역에서만 FFT 처리를 적용할 수 있다.
그 결과, 액세스 채널의 샘플링 레이트를 지연시킬 수 있어, 신호 처리량 및 소비 전력을 감소시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 액세스 채널을 저속, 협대역으로 송신해서, 통신 단말의 송신 처리를 감소시켜 배터리 절약을 도모할 수 있게 된다. 또한, 광대역에 걸친 복수의 서브캐리어를 액세스 채널에서만 점유하는 것은 아니기 때문에, 주파수 이용 효율을 개선시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 멀티캐리어 통신 장치는 트래픽 채널 및 액세스 채널을 동일한 처리계에서 송신 처리를 행하고, 예컨대, 시분할로 트래픽 채널과 액세스 채널의 송신 처리를 행하여, 대역 필터의 처리 대역을 채널에 따라 적절히 변경하도록 해도 무방하다.
또한, 본 실시예에 따른 멀티캐리어 통신 장치는 트래픽 채널 및 액세스 채널에 동일한 서브캐리어군을 이용하여, 사용하는 서브캐리어수를 변경하도록(트래픽 채널보다도 액세스 채널의 수를 적게 함) 해도 관계없다.
(실시예 2)
본 실시예에서는, OFDM 방식을 이용한 멀티캐리어 통신 시스템에 있어서, 제어 채널로서 액세스 채널을 특정한 서브캐리어에 할당하고, 그룹화한 통신 단말 장치에 대해 액세스를 실행하는 경우에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타내는 통신 단말 장치에서, 송신 데이터는 S/P 변환부(401)에서 병렬 신호로 변환되고, 각각의 병렬 신호가 변조부(402)로 출력된다. 각 변조부(402)는 입력된 신호에 대하여 디지털 변조 처리를 행하고, 변조 처리 후의 신호를 IFFT부(403)로 출력한다.
IFFT부(403)는 디지털 변조된 송신 데이터에 대해 IFFT 변환을 행하고, 그 IFFT 변환 후의 신호를 D/A 변환부(404)로 출력한다. D/A 변환부(404)는 IFFT 변환 후의 신호를 아날로그 신호로 변환하여 대역 필터(405)로 출력한다. 대역 필터(405)는 아날로그 신호로부터 신호 대역을 필터링한다. 승산기(406)는 이 신호 대역의 신호에 캐리어 중심 주파수(fc)를 승산한다.
한편, 액세스 정보는 변조부(409)에서 디지털 변조 처리되고, 변조 처리 후의 신호를 D/A 변환부(410)로 출력한다. D/A 변환부(410)는 디지털 변조된 신호를 아날로그 신호로 변환하여, 대역 필터(411)로 출력한다. 대역 필터(411)는 아날로그 신호로부터 신호 대역을 필터링한다. 승산기(412)는 이 신호 대역의 신호에 액세스 캐리어 주파수를 승산한다. 이 액세스 캐리어 주파수는 액세스 캐리어 주파수 선택부(413)에서 선택된다. 액세스 캐리어 주파수의 선택 방법에 대해서는 특별히 제한은 없다.
캐리어 주파수를 승산한 송신 데이터 및 액세스 정보는 가산기(414)에서 다중화되고, 이들 다중 신호는 증폭부(407)에서 증폭된다. 증폭된 신호는 안테나(408)를 거쳐서 각 기지국 장치에 대해 송신된다.
도 5는 본 실시예에 따른 통신 단말과 무선 통신을 행하는 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에 나타내는 기지국 장치에 있어서, 통신 단말 장치로부터 송신된 신호는 안테나(501)를 거쳐서 수신되어, 증폭부(502)에서 증폭된 후에, 대역 필터(503)에서 신호 대역이 필터링된다.
신호 대역만 취출된 신호는 승산기(504)에서 캐리어 중심 주파수(fc)를 승산하여 대역 변환된다. 또한, 신호 대역만 취출된 신호는 승산기(510)에서 액세스 캐리어 주파수를 승산하여 대역 변환된다. 이 액세스 캐리어 주파수는 액세스 캐리어 주파수 선택부(513)에서 선택된다. 이와 같이 하여, 수신 신호는 트래픽 채널 및 액세스 채널로 각각 분리된다.
트래픽 채널 신호는 트래픽 채널용 대역 필터(505)에 의해 트래픽 채널 대역이 필터링되어, 고속 A/D 변환부(506)에서 A/D 변환된다. 디지털 신호는 트래픽 채널용 광대역 FFT부(507)에서 FFT 변환되어, 각 서브캐리어 대응 신호가 각 복조부(508)로 출력된다. 각 서브캐리어 신호는 각 복조부(508)에서 복조되어, P/S 변환부(509)로 출력되며, P/S 변환부(509)에서 각 복조 데이터가 직렬 신호로 변환되어, 시계열(時系列) 데이터로서 출력된다.
마찬가지로, 액세스 채널 신호는 액세스 채널용 협대역 필터(511)에 의해 액세스 채널 대역이 필터링되고, A/D 변환부(512)에서 A/D 변환된다. 디지털 신호는 복조부(514)에서 복조되어, 액세스 정보로서 출력된다.
이하, 상기 구성을 갖는 멀티캐리어 통신 장치인 기지국 장치 및 통신 단말 장치에 의해 액세스 채널 및 광대역화된 트래픽 채널을 송수신하는 경우에 대하여 설명한다.
도 4에 나타내는 통신 단말 장치에서는 트래픽 채널의 송신 데이터의 디지털 변조 신호를 IFFT 처리하고, 액세스 채널의 액세스 정보의 디지털 변조 신호를 하나의 서브캐리어에 할당하며, 이것들을 멀티캐리어 신호로서 각 기지국 장치로 송신한다.
이 경우 송신 데이터의 전송량이 많으므로 트래픽 채널은 광대역화되고 있지만, 액세스 채널은 제어 또는 짧은 메시지 통신에 이용되고 액세스 정보의 전송량은 적기 때문에 광대역화할 필요가 없다. 따라서 본 실시예에서는 통신 단말 장치 측의 액세스 채널 주파수 선택부(513)에서 액세스 대상인 복수의 기지국 장치를 그룹화하고, 그룹마다 액세스 채널의 서브캐리어를 선택한다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, 액세스 채널용의 서브캐리어를 선택한다.
복수의 통신 단말 장치를 그룹화하는 방법으로서, 예컨대, 각 통신 단말 장치로부터의 신호 도래 방향을 추정하고, 도래 방향이 소정 그대로 각도 범위 내인 것을 그룹화하는 방법 등을 들 수 있다.
도 6은 트래픽 채널 및 액세스 채널의 서브캐리어로의 할당 구성을 도시하는 도면이다. 도 6에서 참조 부호 301은 하나의 서브캐리어를 나타내고, 참조 부호 601은 통신 단말 장치가 속하는 그룹에 할당된 액세스 채널의 서브캐리어를 나타낸다. 여기서, 통신 단말 장치군(그룹)은 서브캐리어(도 6에서는 하나의 서브캐리어)에 대응한다. 이와 같이 선택된 서브캐리어의 선택 정보(어떤 통신 단말군(그룹)에 대해 어떤 서브캐리어가 선택되어 있는지에 대한 정보)는 각 통신 단말 장치에 통지된다.
통신 단말 장치는 트래픽 채널 신호와 액세스 채널 신호를 분리하고, 액세스 채널 신호로 자국이 소속되는 그룹에 대응하는 서브캐리어만을 송신한다. 이 경우, 자국이 소속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어의 주파수는 기지국 장치로부터 통지되므로, 각 통신 단말 장치는 자국이 소속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어만을 송신하여, 액세스 정보를 보낼 수 있다. 이 경우, 송신 신호에 대하여 액세스 캐리어(서브캐리어)의 주파수를 승산하여 상관을 취함으로써, 통신 단말 장치는 서브캐리어 신호 성분을 만들어 낼 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 멀티캐리어 통신 장치에 의하면, 사용자의 트래픽 채널을 복수의 서브캐리어에 의한 광대역에 할당하는 경우에도, 업 링크 제어 채널인 액세스 채널에는 소수의 서브캐리어(여기서는 하나의 서브캐리어)를 선택한다. 이 때문에, 트래픽 채널이 대용량화되었다고 해도, 멀티캐리어 통신 장치는 액세스 등의 제어 정보가 증대하지 않게 되어 제어 정보를 전송하는 제어 채널이 대용량화되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 멀티캐리어 통신 장치는, 멀티캐리어 통신 방법에 있어서, 대용량 트래픽 채널에서는 복수의 서브캐리어를 이용하여 전송하고, 액세스 채널에서는 트래픽 채널보다 소수의 서브캐리어를 선택하고, 양자를 다중화해서 전송한다. 이에 따라, 멀티캐리어 통신 장치는 액세스 채널의 서브캐리어 주파수를 승산하는 것에 의해 액세스 채널을 만들어 낼 수 있다. 그 결과, 멀티캐리어 통신 장치는 액세스 채널에 대해서는 FFT 처리를 행할 필요가 없어서, 신호 처리량을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 멀티캐리어 통신 장치는 액세스 채널을 저속, 협대역으로 송신해서, 통신 단말의 송신 처리를 감소시켜 배터리 절약을 도모할 수 있게 된다. 또한, 본 실시예의 멀티캐리어 통신 장치는 광대역에 걸친 복수의 서브캐리어를 액세스 채널에서만 점유하는 것은 아니기 때문에, 주파수 이용 효율을 개선시킬 수 있다.
또한, 사용자를 그룹화하여, 각 그룹의 액세스 신호를 위해 서브캐리어를 선택하는 것, 즉 각 그룹의 액세스 신호를 서브캐리어에 할당하고, 통신 단말은 액세스 채널 모두를 항상 송신할 필요 없이, 자국이 소속하는 그룹에 할당되어 있는 액세스 채널을 송신할 수도 있다. 이 경우, 통신 단말은 자국이 소속되는 서브캐리어만을 송신하여 액세스 신호를 변조하면 좋다. 이에 따라, 효율이 양호한 송신에 의해 배터리 절약을 도모할 수 있다.
또, 액세스 채널은 전용으로 서브캐리어에 할당되는 것은 아니고, 시분할로 다운 링크의 다른 용도 채널을 서브캐리어에 할당하도록 해도 무방하다. 또한, 액세스 채널은 하나의 서브캐리어만을 이용하는 것이 아니라, 복수의 서브캐리어를 이용해도 관계없다.
(실시예 3)
본 실시예에서는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 이용한 멀티코드 통신 시스템에 있어서, 제어 채널로서 액세스 채널에 트래픽 채널의 확산 부호보다도 적은 수의 확산 부호를 할당하고, 그룹화한 통신 단말 장치에 대해 액세스를 실행하는 경우에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7에 나타내는 통신 단말 장치에서, 송신 데이터는 채널 코딩부(701)에서 각각의 채널에 대하여 채널 코딩(오류 정정 부호화, 인터리브, 각 확산 부호로의 할당 처리)이 행해져, 채널 코딩 후 각각의 신호가 변조부(702)로 출력된다. 각 변조부(702)는 입력된 신호에 대하여 디지털 변조 처리를 행하고, 변조 처리 후의 신호를 확산부(703)로 출력한다.
확산부(703)는 확산 부호 할당부(712)에서 할당된 확산 부호를 이용하여, 변조 처리 후의 신호로 확산 변조 처리를 행한다. 확산 부호 할당부(712)에서 할당된 확산 부호는 확산 부호 할당부(712)로부터 그 확산 부호가 할당된 신호를 처리하는 확산부(703)로 출력된다.
한편, 액세스 정보는 채널 코딩부(709)에서 채널 코딩(오류 정정 부호화, 인터리브, 각 확산 부호로의 할당 처리)이 행해지고, 채널 코딩 후 각각의 신호가 변조부(710)로 출력된다. 각 변조부(710)는 입력된 신호에 대하여 디지털 변조 처리를 행하고, 변조 처리 후의 신호를 확산부(711)로 출력한다. 확산 변조 처리된 신호는 다중부(704)로 출력된다.
확산부(711)는 액세스 채널 확산 부호 할당부(713)에서 할당된 확산 부호를 이용하여, 변조 처리 후의 신호로 확산 변조 처리를 행한다. 액세스 채널 확산 부호 할당부(713)에서 할당된 확산 부호는, 그 확산 부호가 할당된 신호를 처리하는 확산부(711)로, 액세스 채널 확산 부호 할당부(713)로부터 출력된다. 액세스 채널 확산 부호 할당부(713)는 송신 데이터에 할당되는 확산 부호 수보다도 적은 수의 확산 부호를 액세스 정보에 할당하는 제어를 행한다. 확산 변조 처리된 신호는 다중부(704)로 출력된다.
다중부(704)는 확산부(703)로부터의 확산 변조 처리 후의 신호(송신 데이터)와 확산부(711)로부터의 확산 변조 처리 후의 신호(액세스 정보)를 다중화하여, 대역 필터(705)로 출력한다. 대역 필터(705)는 다중화된 신호로부터 신호 대역을 필터링한다.
이 신호 대역의 신호는 승산기(706)에서 캐리어 중심 주파수(fc)를 승산시킨다. 이 반송파는 증폭부(707)에서 증폭된다. 증폭된 신호는 안테나(708)를 거쳐서 각 통신 단말 장치에 대해 송신된다.
도 8은 본 실시예에 따른 통신 단말 장치와 무선 통신을 행하는 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8에 나타내는 기지국 장치에서, 통신 단말 장치로부터 송신된 신호는 안테나(801)를 거쳐서 수신되고, 증폭부(802)에서 증폭된후에, 대역 필터(803)에서 신호 대역이 필터링된다.
신호 대역만 취출된 신호는 승산기(804)에서 캐리어 중심 주파수(fc)가 승산되어, 대역 변환된다. 대역 변환된 신호는 트래픽 채널용의 역확산부(806) 및 액세스 채널용의 역확산부(810)로 송신된다.
트래픽 채널 신호는 트래픽 채널용의 역확산부(806)에서, 기지국 장치에서 할당된 트래픽 채널용의 확산 부호를 이용하여 역확산 처리함으로써 분리된다. 트래픽 채널용의 확산 부호는 확산 부호 할당부(809)로부터 각각의 역확산부(806)로 출력된다.
역확산 처리된 신호는 RAKE 합성부(807)로 송신되어 RAKE 합성되고, RAKE 합성된 신호가 복조부(808)로 출력된다. RAKE 합성된 신호는 복조부(808)에서 복조되어 수신 데이터로서 출력된다.
마찬가지로, 액세스 채널 신호는 액세스 채널용의 역확산부(810)에서, 기지국 장치에서 할당된 액세스 채널용의 확산 부호를 이용하여 역확산함으로써 분리된다. 액세스 채널용의 확산 부호는 액세스 채널 확산 부호 할당부(813)로부터 각각의 역확산부(810)로 출력된다.
역확산 처리된 신호는 RAKE 합성부(811)로 송신되어 RAKE 합성되고, RAKE 합성된 신호가 복조부(812)로 출력된다. RAKE 합성된 신호는 복조부(812)에서 복조되어 수신 데이터로서 출력된다.
다음에, 상기 구성을 갖는 멀티코드 통신 장치인 기지국 장치 및 통신 단말 장치에 의해 액세스 채널 및 광대역화된 트래픽 채널을 송수신하는 경우에 대하여설명한다.
도 7에 나타내는 통신 단말 장치는 트래픽 채널의 송신 데이터인 확산 신호와 액세스 채널의 액세스 정보인 확산 신호를 다중화한 멀티 코드 신호를 수신한다.
이 경우, 송신 데이터의 전송량이 많으므로 트래픽 채널은 복수의 확산 부호를 이용하고 있지만, 액세스 채널은 제어 또는 짧은 메세지 통신에 이용되고, 액세스 정보의 전송량은 적으므로, 소수의 확산 부호를 이용한다. 따라서, 본 실시예에서는, 기지국 측에서 액세스 대상인 복수의 통신 단말 장치를 그룹화하고, 그룹마다 액세스 채널에 확산 부호를 할당한다.
복수의 통신 단말 장치를 그룹화하는 방법으로서는, 예컨대, 각 통신 단말 장치로부터의 신호 도래 방향을 추정하여, 도래 방향이 소정의 각도 범위 내인 것을 그룹화하는 방법 등을 들 수 있다.
또, 이와 같이 할당된 확산 부호의 할당 정보(어떤 확산 부호가 어떤 통신 단말군(그룹)에 할당되어 있는지에 대한 정보)는 각 통신 단말 장치에 통지된다.
기지국 장치는 트래픽 채널 신호와 액세스 채널 신호를 역확산 처리에 의해 분리하고, 액세스 채널 신호에 대해서는, 통신 상대로 되는 통신 단말 장치가 소속되는 그룹에 대응하는 확산 부호만으로 역확산 처리하여 액세스 정보를 인식한다. 이 경우, 통신 단말 장치가 소속하는 그룹에 대응하는 확산 부호는 기지국 장치로부터 통지되므로, 각 통신 단말 장치는 자국이 소속하는 그룹에 대응하는 확산 부호만을 이용하여 역확산 처리함으로써 액세스 정보를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 통신 단말 장치에 의하면, 사용자의 트래픽 채널에 복수의 확산 부호를 할당하는 경우에도, 업 링크 제어 채널인 액세스 채널에 소수의 확산 부호를 할당함으로써, 트래픽 채널이 대용량화되었다고 해도, 액세스 등의 제어 정보는 증대하지 않아서 제어 정보를 전송하는 제어 채널이 대용량화되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 멀티코드 통신 방법에 있어서, 대용량 트래픽 채널에서는 복수의 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리하고, 액세스 채널에서는 트래픽 채널보다 소수의 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리해서 전송한다. 이에 따라, 액세스 채널 수신 시에, 다수의 확산 부호를 이용하여 역확산 처리하는 것이 아니라, 액세스 채널에 이용한 소수의 확산 부호를 이용하여 역확산할 수 있다.
그 결과, 액세스 채널에 대해서는 역확산 처리의 처리량을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 확산 부호를 효율적으로 사용하게 되므로, 코드 자원을 유효하게 이용할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 트래픽 채널에 대하여 확산율이 작은 확산 부호를 할당하고, 제어 채널에 대하여 상기 복수의 확산 부호보다도 확산율이 큰 확산 부호를 할당하도록 해도, 상기와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
또한, 멀티캐리어 통신 방식과 멀티코드 통신 방식을 병용하는 디지털 무선 통신 시스템에 있어서는, 트래픽 채널에 대하여, 서브캐리어수, 확산 부호수, 확산율의 조합에 의해 결정되는 것보다 큰 무선 리소스를 할당하고, 제어 채널에 대하여 복수의 확산 부호보다도 적은 무선 리소스를 할당하도록 한다.
이에 따라, 멀티캐리어 통신 방식에 대해, 정보량이 적은 제어 또는 짧은 메세지 통신에 이용되는 제어 채널에 소수 캐리어를 할당하기 때문에, 트래픽 채널과 동등한 광대역을 송신할 필요가 없어서, 주파수 이용 효율을 개선할 수 있고, 멀티코드 통신 방식에 대해, 트래픽 채널이 대용량화되었다고 해도, 액세스 정보 등의 제어 정보는 증대하지 않기 때문에, 제어 정보를 전송하는 공통 제어 채널이 대용량화되는 것을 방지할 수 있고, 또한 무선 리소스 전체를 고려하여 효율적인 채널의 할당이 가능하기 때문에, 주파수 이용율을 개선할 수 있다.
본 실시예는 OFDM 방식에 제한되지 않고, 다른 멀티캐리어 통신 방식에도 적용할 수 있으며, 다른 멀티캐리어 통신 방식에 적용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
상기 실시예 1 내지 3에서는, 제어 채널이 액세스 채널인 경우에 대하여 설명하고 있지만, 본 실시예는 업 링크의 다른 제어 채널인 경우에도 적용할 수 있다.
이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명에 따르면, 멀티캐리어 통신 시스템에 있어서, 사용자에게 복수의 서브캐리어를 할당하는 대용량 트래픽 채널에 대하여, 액세스 채널과 같은 제어 채널에는 소수의 서브캐리어를 할당함으로써 주파수 효율을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 통신 단말 장치는 제어 채널을 저속 또한 협대역으로 수신하기 때문에, A/D 변환 등 신호 처리의 샘플링 레이트를 낮게 억제할 수 있어서, 신호 처리량을 감소시켜 전력을 절약할 수 있게 한다.
또한, 본 발명의 통신 단말 장치에 따르면, 멀티코드 통신 시스템에 있어서, 사용자에게 복수의 확산 부호를 할당하는 대용량 트래픽 채널에 대하여, 액세스 채널과 같은 제어 채널에는 소수의 확산 부호를 할당함으로써 코드 자원을 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 통신 단말 장치에 따르면, 그룹화된 통신 단말 장치(사용자)마다 확산 부호를 할당하기 때문에, 통신 단말 장치가 속하는 그룹에 할당된 확산 부호만을 사용하여 역확산 처리를 행하면 좋고, 다른 사용자 그룹에 할당된 확산 부호를 이용하여 역확산 처리를 할 필요가 없기 때문에, 처리량을 삭감할 수 있다.
본 명세서는 2000년 3월 29일에 출원된 일본 특허 출원 제2000-092364호에 근거하는 것이다. 이 내용을 본 명세서에 포함시켜 놓는다.

Claims (11)

  1. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해 복수의 서브캐리어를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 서브캐리어보다도 소수의 서브캐리어를 할당하는 할당 수단과,
    상기 할당 수단에 의해 할당된 서브캐리어를 포함하는 멀티캐리어 신호를 상기 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 수단을 구비하며,
    상기 할당 수단은, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어에 상기 액세스 채널을 할당하고,
    상기 송신 수단은, 상기 복수의 서브캐리어로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어만으로 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 통신 단말 장치.
  2. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해 복수의 확산 부호를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 확산 부호보다도 소수의 확산 부호를 할당하는 할당 수단과,
    상기 할당 수단에 의해 할당된 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 멀티코드 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 수단을 구비하며,
    상기 할당 수단은, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호를 이용하여 상기 액세스 채널을 확산 변조 처리하고,
    상기 송신 수단은, 상기 복수의 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호로 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 통신 단말 장치.
  3. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해 확산율이 작은 확산 부호를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 확산 부호보다도 확산율이 큰 확산 부호를 할당하는 할당 수단과,
    상기 할당 수단에 의해 할당된 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 수단을 구비하며,
    상기 할당 수단은, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호를 이용하여 상기 액세스 채널을 확산 변조 처리하고,
    상기 송신 수단은, 상기 복수의 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호로 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 통신 단말 장치.
  4. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해, 서브캐리어 수, 확산 부호 수, 확산율의 조합으로 결정되는, 보다 큰 무선 리소스를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 확산 부호보다도 작은 무선 리소스를 할당하는 할당 수단과,
    상기 할당 수단에 의해 할당된 무선 리소스를 이용하여 변조 처리된 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 수단을 구비하며,
    상기 할당 수단은, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 무선 리소스를 이용하여 상기 액세스 채널을 변조 처리하고,
    상기 송신 수단은, 상기 무선 리소스를 이용하여 변조 처리된 신호로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 무선 리소스를 이용하여 변조 처리된 신호로 자국이 속하는 그룹에 대응하는 무선 리소스를 이용하여 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 통신 단말 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 통신 단말 장치와 무선 통신을 실행하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해 확산율이 작은 확산 부호를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 확산 부호보다도 확산율이 큰 확산 부호를 할당하는 할당 공정과,
    상기 할당 공정에 의해 할당된 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 공정을 구비하며,
    상기 할당 공정에서는, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호를 이용하여 상기 액세스 채널을 확산 변조 처리하고,
    상기 송신 공정에서는, 상기 복수의 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호로 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  9. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해, 서브캐리어 수, 확산 부호 수, 확산율의 조합으로 결정되는, 보다 큰 무선 리소스를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 확산 부호보다도 작은 무선 리소스를 할당하는 할당 공정과,
    상기 할당 공정에 의해 할당된 무선 리소스를 이용하여, 변조 처리된 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 공정을 구비하며,
    상기 할당 공정은, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 무선 리소스를 이용하여 상기 액세스 채널을 변조 처리하고,
    상기 송신 공정은, 상기 무선 리소스를 이용하여 변조 처리된 신호로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 무선 리소스를 이용하여 변조 처리된 신호로 자국이 속하는 그룹에 대응하는 무선 리소스를 이용하여 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  10. 복수의 통신 단말 장치가 그룹화되고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해 복수의 서브캐리어를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 서브캐리어보다도 소수의 서브캐리어를 할당하는 할당 공정과,
    상기 할당 공정에서 할당된 서브캐리어를 포함하는 멀티캐리어 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 공정과,
    상기 멀티캐리어 신호에 포함되는, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어에 할당된 상기 액세스 채널 신호를 수신하는 수신 공정을 구비하며,
    상기 할당 공정에서는, 상기 액세스 채널을 자국이 속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어에 할당하고,
    상기 송신 공정에서는, 상기 복수의 서브캐리어로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 서브캐리어만으로 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  11. 기지국 장치가 복수의 통신 단말 장치를 그룹화하고, 복수의 통신 단말 장치가 액세스 채널을 공유하여 기지국 장치에 데이터 전송의 요구를 송신하는 통신에 있어서,
    트래픽 채널에 대해 복수의 확산 부호를 할당하고, 상기 액세스 채널에 대해 상기 복수의 확산 부호보다도 소수의 확산 부호를 할당하는 할당 공정과,
    상기 할당 공정에서 할당된 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 멀티코드 신호를 기지국 장치에 대해 송신하는 송신 공정과,
    상기 멀티코드 신호에 포함되는, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 상기 액세스 채널 신호를 수신하는 수신 공정을 구비하며,
    상기 할당 공정에서는, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호를 이용하여 상기 액세스 채널을 확산 변조 처리하고,
    상기 송신 공정에서는, 상기 복수의 확산 부호를 이용하여 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 트래픽 채널을 송신하고, 자국이 속하는 그룹에 대응하는 확산 부호로 확산 변조 처리된 멀티코드 신호로 액세스 채널을 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
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