KR100553470B1 - 무선 통신 시스템, 기지국, 중계국, 이동국 및 패킷 송신제어 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템, 기지국, 중계국, 이동국 및 패킷 송신제어 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

종래의 CSMA나 TDMA 방식의 멀티 홉(hop) 방식에서의 신호 충돌에 대하여 CDMA 방식을 적용함으로써, 허용 가능한 간섭으로서 취급, 멀티 홉 전송에서의 채널군의 그룹화와 타국으로부터의 간섭 레벨에 의한 전송 제어에 의해, 은폐 단말 문제 등의 경감을 도모하여 시스템 전체의 스루풋을 향상시킨다.
멀티 홉의 중계국이 예를 들면 이동국으로부터 송신된 패킷의 자국의 간섭 레벨로부터 소망 신호 레벨을 산출하여, 상기 소망 신호 레벨을 이동국에 통지하고, 이동국이 상기 소망 신호 레벨로부터 패킷의 송신 전력량을 산출하여, 상기 송신 전력량으로부터 소망 신호 레벨 통지원 국으로의 패킷 송신 가부를 판단하고, 가능이라고 판단한 통지원 국에 대하여, 상기 송신 전력량의 전력을 사용하여 패킷 송신을 한다. 이 때, 신호 전송에 사용하는 복수의 채널 그룹 1, 2의 할당에 의해 간섭 신호 경감을 도모한다.
멀티 홉 셀룰러 이동 통신 방식, 채널 그룹 할당, 간섭 레벨 측정부, 송신 전력량, 주파수 분할

Description

무선 통신 시스템, 기지국, 중계국, 이동국 및 패킷 송신 제어 방법{Wireless communication system, base station, relay station, mobile station and packet transmission control method}
도 1은 멀티 홉 셀룰러 이동 통신 방식의 개념도.
도 2는 이동국에 의한 중계국 탐색의 개념도.
도 3a는 채널 그룹 할당 방법에 의해 채널 그룹을 중계마다 선택하는 경우의 중계국의 전체 구성도.
도 3b는 채널 그룹 할당 방법에 의해 채널 그룹을 중계마다 선택하는 경우의 중계국 내의 컨트롤 신호 처리부의 구성도.
도 4a는 이동국의 전체 구성도.
도 4b는 채널 그룹 할당 방법에 의해 채널 그룹을 중계마다 선택하는 경우의 이동국 내의 컨트롤 신호 처리부의 구성도.
도 5a는 기지국의 전체 구성도.
도 5b는 기지국 내의 컨트롤 신호 처리부의 구성도.
도 6a는 간섭 켄슬러의 구성도.
도 6b는 간섭 켄슬러를 구비한 중계국의 구성도.
도 7은 홉 수를 최소로 하는 중계국의 선택 처리의 플로 차트.
도 8은 컨트롤 신호의 SIR를 최대로 하는 중계국의 선택 처리의 플로 차트.
도 9는 제 1 채널 그룹 할당 방법의 개념도.
도 10a는 주파수 분할에 의해 2개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 10b는 시분할에 의해 2개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 11은 제 2 채널 그룹 할당 방법의 개념도.
도 12a는 주파수 분할에 의해 4개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 12b는 시분할에 의해 4개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 12c는 주파수 분할과 시분할 양쪽에 의해 4개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 13은 제 3 채널 그룹 할당 방법의 개념도.
도 14a는 주파수 분할에 의해 3개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 14b는 시분할에 의해 3개의 채널 그룹을 설정하는 예를 도시하는 도면.
도 14c는 주파수 분할과 시분할 양쪽에 의해 3개의 채널 그룹을 설정하는 제 1 예를 도시하는 도면.
도 14d는 주파수 분할과 시분할 양쪽에 의해 3개의 채널 그룹을 설정하는 제 2 예를 도시하는 도면.
도 15는 제 4 채널 그룹 할당 방법의 개념도.
도 16은 중계국의 기능을 갖는 기지국의 구성도.
도 17a는 채널 그룹의 선택을 하지 않는 경우의 중계국의 전체 구성도.
도 17b는 채널 그룹의 선택을 하지 않는 경우의 중계국 내의 컨트롤 신호 처리부의 구성도.
도 18은 채널 그룹의 선택을 하지 않는 경우의 이동국 내의 컨트롤 신호 처리부의 구성도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
11, 13, 14, 21, 40: 이동국 12, 24, 50: 기지국
15: 장해물 22, 30: 중계국
31: 컨트롤 신호 처리부 31A: 간섭 레벨 측정부
31B: 채널 복호기 31C: 중계국 선택기
31D: 채널 그룹 선택기 31E: 홉 정보용 버퍼
31F: ACK 신호 생성기 31G: 컨트롤 신호 생성기
31H: 리퀘스트 신호 생성기 32: 데이터 처리부
33: 수신 안테나 34: 송신 안테나
35: 간섭 켄슬러 35A: 180도 위상기
35B: 진폭 조정기 41: 송신 데이터 처리부
42: 컨트롤 신호 처리부 42A: 간섭 레벨 측정부
42B: 채널 복호기 42C: 중계국 선택기
42D: 간섭 레벨 측정부 42E: 홉 정보용 버퍼
42F: ACK 신호 생성기 42G: 리퀘스트 신호 생성기
43: 수신 데이터 처리부 51: 송신 신호 처리부
52: 컨트롤 신호 처리부 52a: 간섭 레벨 측정부
52B: 채널 복호기 52C: 홉 정보용 버퍼
52D: 컨트롤 신호 생성기 53: 수신 신호 처리부
54: 데이터 처리부 G1, G2, G3, G4: 채널 그룹
Nhop: 홉 수 Ptx: 송신 전력량
s: 컨트롤 신호
본 발명은 중계국에 의한 다단 중계를 사용하여 이동국과 기지국의 접속을 행하는 멀티 홉 기술이 적용된 무선 통신 시스템, 기지국, 중계국, 이동국 및 패킷 송신 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 관련되는 무선 통신 시스템에서는 1개의 통신에 관련되는 국으로서 「기지국」, 「중계국」, 「이동국」 3자를 들 수 있지만, 이하에서는 「기지국」은 코어 네트워크를 통해 다른 기지국과 접속 가능한 국을, 「이동국」은 처음에 패킷 송신을 요구한 또는 마지막에 패킷을 수신하는(즉 패킷 도달처가 되는) 단말을, 「중계국」은 이동국으로부터의 패킷을 기지국으로 중계하는 또는 기지국으로부터의 패킷을 이동국으로 중계하는 기능을 하는 단말을 각각 의미하는 것으로 한다.
또한, 「패킷의 송신 방향」이란 상기 무선 통신 시스템에 있어서 이동국으로부터 기지국으로 향하는 「상승 방향」과, 기지국으로부터 이동국으로 향하는 「하강 방향」을 총칭하는 것으로, 이하, 「상승 방향」, 「하강 방향」도 상기의 의미로 사용한다. 또한, 「홉 수」란 송신측의 기점이 되는 국과 상기 국 사이에 존재하는 국에 의해 몇 번 중계가 행하여지는지를 나타내는 회수이다. 예를 들면, 상승 방향 통신의 경우, 이동국이 통신을 할 때에, 기지국과 이동국 사이에 존재하는 이동국 또는 중계국에 의해 몇 번 중계가 행하여지는지를 나타내는 회수로, 구체적으로는 기지국의 홉 수는 0, 직접 통신 가능한 이동국의 홉 수는 1이고, 그 밖의 이동국 또는 중계국의 홉 수에 대해서는 중계가 이루어질 때마다 하나씩 증가하는 것이다. 또한, 후술하는 발명의 실시예에서의 홉 수는 상기 「이동국이 통신을 할 때에, 기지국과 이동국 사이에 존재하는 이동국 또는 중계국에 의해 몇 번 중계가 행하여지는지를 나타내는 회수」를 의미한다. 또한, 하강 방향 통신의 경우, 기지국이 통신을 할 때에, 기지국과 이동국 사이에 존재하는 기지국 또는 중계국에 의해 몇 번 중계가 행하여지는지를 나타내는 회수이다.
종래의 셀룰러 이동 통신 시스템에 있어서 이동국은 그 때마다 가장 높은 수신 레벨이 얻어지는 기지국을 선택하여, 그 기지국과 직접 통신함으로써 네트워크망에 참가한다. 그 때, 최대 전력을 송신한 경우라도 기지국으로부터의 수신 레벨이 소정치에 이르지 않을 경우, 이동국은 기지국과의 통신을 확립할 수 없다.
이 문제를 해결하기 위해, 기지국과 직접 통신할 수 없는 경우에 다른 이동국을 중계하여 기지국과 통신하는 멀티 홉 방식이 제안되고 있다. 예를 들면, 도 1에 도시하는 이동국(14)은 기지국(12)과 직접 통신할 수 있지만, 이동국(11)은 기지국(12)과의 사이에 장해물(15)이 존재하기 때문에, 기지국(12)과 직접 통신할 수 없다. 이때, 중계 기능을 갖는 다른 이동국(13)이 중계국으로서 이동국(11)과 기지국(12)간의 통신을 중계함으로써, 이동국(11)과 기지국(12)간의 통신을 실현시키는 기술이다.
이러한 멀티 홉 방식에 의해, 기지국의 전파가 닿지 않는 에어리어에 있는 이동국의 통신을 가능하기 하기 위해, 빌딩이나 지형에 의해 곤란하였던 치국(置局)을 간이화한다. 또한, 종래 방법에서는 기지국의 셀 에어리어만으로 모든 서비스 에어리어를 커버할 필요가 있는 것에 대하여, 멀티 홉 방식을 도입함으로써, 셀간에 갭이 있는 경우라도 멀티 홉에 의해 이동국은 통신 가능해지기 때문에, 기지국수를 감소시킬 수 있어, 네트워크 구축에 요하는 코스트 저감으로 이어진다.
단, 지금까지 제안되어 있는 CSMA 베이스에서의 멀티 홉 방식에서는 소위 은폐 단말 문제(인접하는 국이 동일한 주파수로 신호를 송신하기 때문에, 이들 인접하는 국의 무선 존의 중복 에어리어에 위치하는 국이 양 수신 전파의 충돌에 의해 수신 불가가 되는 문제(예를 들면 「IEEE communication magazine(2001)」에 게재된 논문 「제목: "Does IEEE 802.11 MAC protocol work well on multihop wireless ad-hoc networks", 저자: Shugong Xu, et. al」를 참조)) 등이 발생하여, 이 은폐 단말 문제 등에서 기인하는 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하라는 문제가 여전히 미해결이었다.
이상 서술한 바와 같이 종래의 셀룰러 이동 통신 시스템에서는 기지국의 배치에 의해 크게 서비스 에어리어의 범위가 영향받아, 기지국 전파의 수신 레벨이 낮은 에어리어에서는 이동국은 통신을 확립할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 종래의 CSMA나 TDMA 방식을 사용한 멀티 홉 방식은 상기 통신 불능의 이동국을 통신 가능하게 하는 수단으로서 유망하지만, 중계국의 배치에 따라서는 은폐 단말 문제 등이 생겨, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하를 초래하였었다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하를 회피하면서 중계국의 배치에 의하지 않고 이동국이 보다 확실하게 통신을 확립할 수 있는 무선 통신 시스템, 기지국, 중계국, 이동국 및 패킷 송신 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련되는 무선 통신 시스템은 기지국과, 이동국과, 멀티 홉에 의한 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되며, 무선 패킷 전송 방식에 기초하는 통신을 하는 무선 통신 시스템으로, 상기 패킷 전송에서의 수신측 국은 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하며, 상기 송신측 국은 상기 수신측 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 어느 패킷 전송의 국면에서는 기지국, 이동국, 중계국 중 어느 하나가 「수신측 국」이 되는 경우가 있다. 마찬가지로 기지국, 이동국, 중계국 중 어느 하나가 「송신측 국」이 되는 일이 있다.
즉, 패킷 전송에서의 수신측 국에서는 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨 측정 수단이 간섭 레벨을 측정하고, 소망 신호 레벨 산출 수단이 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하며, 그리고, 소망 신호 레벨 통지 수단이 산출된 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지한다. 송신측 국에서는 송신 전력량 산출 수단이 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하여, 판단 수단이 산출된 송신 전력량에 기초하여, 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단한다. 이렇게 하여 수신측 국에서의 간섭 레벨에 기초하여, 송신측 국에 의해 접속처 탐색 및 패킷 송신의 가부 판단에 의한 패킷 송신 제어가 행하여진다. 이렇게 송신측 국에서는 수신측 국의 간섭 레벨에 기초하여 요구된 소망 신호 레벨의 통지를 받아, 상기 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하며, 산출된 송신 전력량에 기초하여, 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하기 때문에, 수신측 국의 간섭 레벨에 따른 적절한 패킷 송신 가부 판단을 실현할 수 있는 동시에, 중계국의 배치에 의하지 않고, 은폐 단말 문제, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하 등의 부적합을 회피할 수 있다.
또한, 상기 무선 통신 시스템에서는 수신측 국의 간섭 레벨에 따라서 패킷 송신 가부를 판단하는 점에서, 간섭 레벨이 아니라 간섭 신호에 의해 패킷 송신 가부를 판단하는 CSMA/CD 방식과는 다른 특징을 갖는다.
또한, 본 발명에 관련되는 무선 통신 시스템은 기지국과, 이동국과, 멀티 홉에 의한 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되며, 무선 패킷 전송 방식에 기초하는 통신을 하는 무선 통신 시스템으로, 상기 패킷 전송에서의 수신측 국은 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 상기 간섭 레벨, 상기 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 송신측 국의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단에 의한 결과에 따라서 상기 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
즉, 패킷 전송에서의 수신측 국에서는 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨 측정 수단이 간섭 레벨을 측정하고, 소망 신호 레벨 산출 수단이 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출한다. 그리고, 판단 수단이 간섭 레벨, 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 송신측 국의 패킷 송신의 가부를 판단하여, 통지 수단은 판단 수단에 의한 결과에 따라서 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지한다. 이렇게 하여 수신측 국에서의 간섭 레벨, 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 수신측 국에 의해, 송신측 국의 패킷 송신의 가부가 판단되어, 상기 판단 결과에 따라서 소망 신호 레벨이 송신측 국에 통지된다. 이로써, 수신측 국에서의 간섭 레벨, 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하는 송신측 국의 패킷 송신의 적절한 가부 판단을 수신측 국에 있어서 실현할 수 있다.
상기와 같은 무선 통신 시스템에 있어서, 수신측 국은 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 다음 수신국을 결정하는 송신처 결정 수단을 부가로 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨로서는 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 상기 무선 패킷 전송 방식으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 특히, 동일 주파수 및 동일 시간을 사용하여 부호에 의해 유저를 특정하는 방식(예를 들면, CDMA, OFCDM)에 적합하다. 특히, 본 발명은 무선 패킷 전송 방식으로서 CDMA 방식이 사용되는 것이 바람직하며, 그 적용예에 대해서는 후술한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련되는 무선 통신 시스템은 기지국과, 이동국과, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되며, 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템으로, 상기 기지국 또는 상기 중계국은 패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 이동국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하며, 상기 이동국은 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
즉, 기지국 또는 중계국에서는 소망 신호 레벨 산출 수단이 이동국에서 송신된 패킷의 수신 레벨과 자국에서의 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하여, 소망 신호 레벨 통지 수단이 산출된 소망 신호 레벨을 상기 이동국에 통지한다. 그리고, 이동국에서는 송신 전력량 산출 수단이 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하여, 판단 수단이 산출된 송신 전력량에 기초하여 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단한다. 이렇게 하여 기지국 또는 중계국에서의 간섭 레벨에 기초하여, 이동국에 의해, 접속처 탐색 및 패킷 송신의 가부 판단에 의한 패킷 송신 제어가 행하여진다. 이렇게 이동국에서는 상대국의 간섭 레벨에 기초하여 요구된 소망 신호 레벨의 통지를 받아, 상기 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하고, 산출된 송신 전력량에 기초하여 상기 상대국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하기 때문에, 상대국의 간섭 레벨에 따른 적절한 패킷 송신 가부 판단을 실현할 수 있는 동시에, 중계국의 배치에 의하지 않고, 은폐 단말 문제, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하 등의 부적합함을 회피할 수 있다.
본 발명은 이동국에서 중계국을 통해 기지국으로의 상승 방향의 패킷 송신 뿐만 아니라, 기지국으로부터 중계국을 통해 이동국으로의 하강 방향의 패킷 송신에 대해서도 적용 가능하며, 본 발명에 관련되는 무선 통신 시스템은 기지국과, 이동국과, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되며, 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템으로, 상기 기지국, 상기 중계국 및 상기 이동국 각각은 패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신원 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단과, 패킷을 송신 또는 중계하는 경우, 다른 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이렇게 기지국, 중계국 및 이동국이 공통되게, ① 간섭 레벨 측정 수단, ② 소망 신호 레벨 산출 수단, ③ 소망 신호 레벨 통지 수단, ④ 송신 전력량 산출 수단, ⑤ 판단 수단을 구비함으로써, 상승 방향 및 하강 방향의 패킷 송신에 있어서, 기지국, 중계국 및 이동국에 의해, 송신 상대에서의 간섭 레벨에 기초하는 접속처 탐색 및 패킷 송신의 가부 판단에 의한 패킷 송신 제어가 행하여진다.
예를 들면, 하강 방향에서 기지국으로부터 하나의 중계국으로 패킷 송신을 할 경우, 상기 하나의 중계국에서는 소망 신호 레벨 산출 수단이 기지국으로부터 송신된 패킷의 수신 레벨과, 자국에서의 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하여, 소망 신호 레벨 통지 수단이 산출된 소망 신호 레벨을 상기 기지국에 통지한다. 그리고, 기지국에서는 송신 전력량 산출 수단이 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하고, 판단 수단이 산출된 송신 전력량에 기초하여 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단한다. 이로써, 하강 방향 통신이라도, 상대국의 간섭 레벨에 따른 적절한 패킷 송신 가부 판단을 실현할 수 있는 동시에, 중계국의 배치에 의하지 않고, 은폐 단말 문제, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하 등의 부적합함을 회피할 수 있다.
상술한 각종 무선 통신 시스템에서는 그것을 구성하는 기지국, 이동국, 중계국 각각에 있어서, 이하의 수단(기능)을 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 기지국이 자국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보와, 자국과 직접 통신 가능하지 않고 중계국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보를 보유한 소속 정보 보유 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기지국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 이동국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 송신처 결정 수단 및 후술하는 송신처 결정 수단에 의한 송신처의 결정 방법으로서는 예를 들면, 홉 수를 최소로 하는 방법(도 7)과, 제어 신호의 수신 SIR과 제어 신호 송신원에서의 간섭 레벨로부터 산출되는 상대적인 송신 전력이 최소가 되는 국을 선택하는 방법(도 8) 등을 들 수 있다. 이들은 후술한다.
또한, 상기 기지국이 패킷의 송신 방향에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과, 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이동국이 제어 신호의 수신 레벨 또는 기지국으로부터 자국까지의 홉 수에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 기지국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이동국이 기지국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과, 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중계국이 제어 신호의 수신 레벨 또는 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수에 기초하여, 패킷 중계의 송신처가 되는 국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중계국이 이동국, 기지국 및 다른 중계국에서 수신한 신호를 역확산함으로써 정보 계열 신호로 복호하는 복호 수단과, 복호된 정보 계열 신호를 확산함으로써 확산 신호를 생성하는 확산 신호 생성 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중계국이 적어도 상기 송신 전력량 산출 수단을 구비할 경우, 상기 확산 신호 생성 수단에 의해 생성된 확산 신호에 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력이 할당되고, 상기 확산 신호의 송신이 행하여지는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중계국이 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과, 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 중계국은 상기 이동국의 기능을 구비한 국 또는 운송 수단 혹은 거치형 시설에 설치된 장치에 의해 구성하여도 된다.
그런데, 본 발명은 무선 통신 시스템으로서의 발명 이외에, 상기 시스템을 구성하는 기지국, 이동국, 중계국 각각의 발명으로서도 파악할 수 있어, 동일한 작용·효과를 낸다. 즉, 이하와 같이 기술할 수 있다.
본 발명에 관련되는 기지국은 무선 패킷 전송 방식에 기초하는 통신을 하는 무선 통신 시스템을 이동국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 기지국으로, 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨로서는 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 기지국은 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 이동국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 기지국으로, 패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관련되는 기지국은 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 이동국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 기지국으로, 패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신원 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단과, 패킷을 송신하는 경우, 다른 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 기지국에서는 자국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보와, 자국과 직접 통신 가능하지 않고 중계국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보를 보유한 소속 정보 보유 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 기지국에서는 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 이동국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 기지국에서는 패킷의 송신 방향에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과, 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련되는 이동국은 무선 패킷 전송 방식에 기초하는 통신을 하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 이동국으로, 패킷의 송신측 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 송신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동국은 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이 때, 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨로서는 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 이동국은 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 이동국으로, 상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동국에서는 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 기지국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 이동국에서는 기지국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과, 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련되는 중계국은 무선 패킷 전송 방식에 기초하는 통신을 하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 이동국과 함께 구성하는 동시에, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국으로, 패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 중계국은 상기 간섭 레벨, 상기 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 상기 송신측 국의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 더 구비하며, 소망 신호 레벨 통지 수단은 상기 판단 수단에 의한 결과에 따라서 상기 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨로서는 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 중계국은 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 이동국과 함께 구성하는 동시에, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국으로, 패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과, 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과, 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하다.
또한, 본 발명에 관련되는 중계국은 패킷을 중계할 경우, 다른 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 중계국에서는 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷 중계의 송신처가 되는 국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 중계국에서는 이동국, 기지국 및 다른 중계국에서 수신한 신호를 역확산함으로써 정보 계열 신호로 복호하는 복호 수단과, 복호된 정보 계열 신호를 확산함으로써 확산 신호를 생성하는 확산 신호 생성 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 중계국에서는 상기 중계국이 적어도 상기 송신 전력량 산출 수단을 구비할 경우, 상기 확산 신호 생성 수단에 의해 생성된 확산 신호에, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력이 할당되어, 상기 확산 신호의 송신이 행하 여지는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 중계국에서는, 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과, 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 중계국에서는, 상기 중계국이 상기 이동국의 기능을 구비한 국 또는 운송 수단 혹은 거치형 시설에 설치된 중계 장치에 의해 구성하여도 된다.
그런데, 본 발명은 무선 통신 시스템으로서의 발명이나 상기 시스템을 구성하는 기지국, 이동국, 중계국 각각의 발명 이외에도, 무선 통신 시스템으로써 실행되는 패킷 송신 제어 방법의 발명으로서도 파악할 수 있어, 동일한 작용·효과를 낸다. 즉, 이하와 같이 기술할 수 있다.
본 발명에 관련되는 패킷 송신 제어 방법은 기지국과, 이동국과, 멀티 홉에 의한 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되며, 무선 패킷 전송 방식에 기초하는 통신을 하는 무선 통신 시스템에서의 패킷 송신 제어 방법으로, 상기 패킷 전송에서의 수신측 국이 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 공정과, 상기 수신측 국이 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 공정과, 상기 수신측 국이 산출된 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 공정과, 상기 송신측 국이 상기 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 공정과, 상기 송신측 국이 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 공정과, 상기 송신측 국이 패킷 송신 가능이라고 판단된 수신측 국에 대하여, 상기 수신측 국에 대한 송신 전력량의 전력을 사용하여 패킷 송신을 하는 패킷 송신 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 패킷 전송의 국면에서는, 기지국, 이동국, 중계국 중 모두가 「수신측 국」이 되는 일이 있다. 마찬가지로 기지국, 이동국, 중계국 중 모두가 「송신측 국」이 되는 일이 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 패킷 송신 제어 방법은 기지국과, 이동국과, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되며, 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템으로써, 이동국으로부터 중계국을 통해 기지국으로 패킷을 송신할 때에 실행되는 패킷 송신 제어 방법으로, 패킷의 수신측 국이 수신한 패킷의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 공정과, 상기 수신측 국이 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 공정과, 상기 수신측 국이 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 공정과, 상기 송신측 국이 상기 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 공정과, 상기 송신측 국이 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 공정과, 상기 송신측 국이 패킷 송신 가능이라고 판단된 수신측 국에 대하여, 상기 수신측 국에 대한 송신 전력량의 전력을 사용하여 패킷 송신을 하는 패킷 송신 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서는 상기 수신측 국이 된 이동국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 기지국 또는 중계국을 결정하는 기지국 송신처 결정 공정을 부가로 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킷 송신 제어 방법은 상기 수신측 국이 된 기지국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 이동국 또는 중계국을 결정하는 기지국 송신처 결정 공정을 부가로 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킷 송신 제어 방법은 상기 수신측 국이 된 중계국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷 중계의 송신처가 되는 국을 결정하는 중계국 송신처 결정 공정을 부가로 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킷 송신 제어 방법은 상기 중계국이 이동국, 기지국 및 다른 중계국에서 수신한 신호를 역확산함으로써 정보 계열 신호로 복호하는 복호 공정과, 상기 중계국이 복호된 정보 계열 신호를 확산함으로써 확산 신호를 생성하는 확산 신호 생성 공정을 부가로 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킷 송신 제어 방법은 상기 이동국 및 상기 중계국이 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 동시에, 상기 기지국이 패킷의 송신 방향에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 공정과, 상기 이동국, 상기 중계국 및 상기 기지국이 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 공정을 부가로 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킷 송신 제어 방법에서는 이하와 같이 복수 채널 그룹으로의 전송 채널의 분할과 상승 신호 및 하강 신호로의 할당을 하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 채널 그룹 선택 공정에서는 신호 전송을 위한 전송 채널이 2개의 채널 그룹으로 분할되고, 기지국, 중계국 및 이동국에 있어서 공통되며, 한쪽의 채널 그룹이 이동국이 송신원인 상승 신호에 대하여 할당되고, 다른쪽의 채널 그룹이 기지국이 송신원인 하강 신호에 대하여 할당되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 그룹 선택 공정에서는 신호 전송을 위한 전송 채널이 4개의 채널 그룹으로 분할되고, 기지국, 기지국으로부터 짝수번째의 중계국 및 이동국에 관한 기지국으로부터의 홉 수가 짝수인 경우의 상기 이동국에 있어서 공통되며, 제 1 채널 그룹이 기지국이 송신원인 하강 신호에 대하여 할당되고, 제 2 채널 그룹이 이동국이 송신원인 상승 신호에 대하여 할당되며, 기지국으로부터 홀수번째의 중계국 및 이동국에 관한 기지국으로부터의 홉 수가 홀수인 경우의 상기 이동국에 있어서 공통되며, 제 3 채널 그룹이 상기 하강 신호에 대하여 할당되고, 제 4 채널 그룹이 상기 상승 신호에 대하여 할당되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 그룹 선택 공정에서는 신호 전송을 위한 전송 채널이 N개(N은 3이상의 정수)의 채널 그룹으로 분할되고, 기지국, 중계국 및 이동국의 각각에 있어서, 하나의 국에서의 송신되는 상승 신호와 하강 신호에 대하여 동일한 채널 그룹이 할당되고, 수신되는 상승 신호와 하강 신호에 다른 채널 그룹이 할당되도록 상기 N개의 채널 그룹이 할당되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 그룹 선택 공정에서는 신호 전송을 위한 전송 채널이 2개의 채널 그룹으로 분할되고, 기지국 및 기지국으로부터 짝수번째의 중계국 및 이동국으로부터의 송신을 제 1 채널 그룹에서 수신을 제 2 채널 그룹에서 행하고, 기지국으로부터 홀수번째의 중계국 및 이동국으로부터의 송신을 제 2 채널 그룹에서 수신을 제 1 채널 그룹에서 행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 그룹은 주파수로 분할된 채널 그룹에 의해 구성하여도 되고, 시간으로 분할된 채널 그룹에 의해 구성하여도 되며, 주파수와 시간 양쪽으로 분할된 채널 그룹에 의해 구성하여도 된다. 이들 구체적인 양태는 후술한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기지국의 배치에 의해 이동국에서의 통신을 확립할 수 없다는 문제점을 해소하면서, 종래의 CSMA나 TDMA 방식을 사용한 멀티 홉 방식에서의 은폐 단말 문제 등의 발생, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하라는 문제점도 아울러 해소할 수 있다. 또한, 특이한 채널 그룹 할당 방법에 의해, 간섭 저감과 주파수 이용 효율 향상을 도모할 수 있다.
(발명의 실시예)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 대해서 설명한다.
[이동 통신 시스템 전체의 개요]
본 실시예의 이동 통신 시스템에서는 1개의 통신에 관련되는 국으로서 「기지국」, 「중계국」, 「이동국」 3자를 들 수 있다. 이 중 기지국은 코어 네트워크를 통해 다른 기지국과 접속 가능한 국으로, 이동국은 처음에 패킷 송신을 요구한 또는 마지막에 패킷을 수신하는 단말이다. 또한, 중계국은 이동국으로부터의 패킷을 기지국으로 중계하는 또는 기지국으로부터의 패킷을 이동국으로 중계하는 기능을 하는 단말(중계 단말)로, 이 중계국은 패킷 중계에 의해 전력을 소비하기 때문에, 종래의 배터리에 의해 동작하는 단말과 더불어, 태양 전지나 발전기, 혹은 유선에 의한 전력 공급을 받을 수 있는 것이라고 생각되며, 통신 사업자가 에어리어 커버를 위해 기지국 대신 코스트 다운을 겨냥해 두는 것, 자동차나 전차와 같이 이동하면서 전기 공급을 받고 있는 것, 자동 판매기 등 고정되어 전원 공급을 받고 있는 것 등을 생각할 수 있다. 즉, 중계국에는 이동국의 기능을 가지고 또한 중계 기능을 갖는 것이 해당하는 것 외에, 자동차, 전차 등의 운송 수단 및 자동 판매기에 설치된 중계 장치도 해당한다.
이하에서는 이동 통신 시스템에서의 1개의 통신 국면에 착안하여, 상기 통신에서 패킷 송신원 또는 패킷 송신처가 되는 이동국을 「이동국」으로 하고, 중계국으로서 기능할 수 있는 단말이나 중계 장치를 「중계국」으로 하여 설명한다.
그런데, 본 시스템에 있어서 기지국은 이동국과의 접속을 직접 혹은 1개 이상의 중계국을 경유하여 확보할 필요가 있다. 이 때문에, 각 기지국은 직접 통신이 가능한 이동국의 소속 정보 뿐만 아니라, 직접 통신이 가능한 중계국의 소속 정보 및 직접 통신이 가능하지 않지만 중계국 경유로 접속 가능한 이동국의 소속 정보를 소정 시간마다 갱신, 보유함으로써, 직접적 및 간접적으로 통신 가능한 모든 이동국의 소속 정보를 보유할 수 있어, 기지국과 상기 직접적 및 간접적으로 통신 가능한 모든 이동국과의 접속이 확보된다.
각 이동국 및 중계국은 소정의 시간 간격(혹은 송신 패킷 발생 시)으로, 기지국으로의 접속 경로 확보를 위해 자국의 ID를 정보로서 갖는 리퀘스트 신호를 송신한다. 리퀘스트 신호를 받아들인 모든 국은 이동국과 접속 가능한 것을 도시하는 컨트롤 신호에, 중계 정보(예를 들면, 자국의 ID, 리퀘스트 신호를 송신한 이동국의 ID, 자국에서의 간섭 레벨, 기지국까지의 홉 수 등의 정보를 포함한다)를 실어 송신한다. 컨트롤 신호를 수신한 이동국은 그 신호의 정보로부터 접속 경로를 결정하여, 접속하는 국에 대하여 ACK 신호를 송신하여 접속 경로를 확정한다.
예를 들면, 도 2에 도시하는 이동국(21)은 기지국(24)으로의 접속 경로 확보를 위해 리퀘스트 신호를 송신한다. 점선의 원이 이동국(21)으로부터의 리퀘스트 신호의 도달 범위를 나타내고 있으며, 상기 도달 범위 내에 존재하는 중계국(22, 23)은 리퀘스트 신호를 수신하면, 중계 정보가 부가된 컨트롤 신호를 송신한다. 그리고, 이동국(21)은 이 컨트롤 신호를 수신하면, 그 컨트롤 신호의 중계 정보로부터 접속 경로를 결정하여, 접속하는 국(예를 들면 중계국(22))에 대하여 ACK 신호를 송신하여, 접속 경로(이동국(21)-중계국(22)-기지국(24))를 확정한다.
이하, 본 시스템을 구성하는 중계국, 이동국, 기지국의 구성에 대해서, 본 발명에 관련되는 개소를 중심으로 설명한다.
[중계국에 대해서]
본 실시예에 있어서, 중계국은 수신한 신호를 그대로 중계하는 리피터로서의 역할을 하는 것이 아니라, 다른 이동국 혹은 기지국에서 수신된 신호를 복조, 복호하여, 정보 계열로 변환하는 기능을 가지고, 패킷을 수신해야 할 국(패킷 송신처)에서 통지된 소망 신호 레벨에 따른 송신 전력을 산출하여, 정보 계열을 다시 부호화, 변조하여, 소망하는 채널에 실어 송신하는 단말이다. 액세스 방식으로서 CDMA를 사용할 경우에는 상기 중계국은 더욱이 수신 신호를 역확산하는 기능과, 얻어진 정보 계열을 다시 확산하는 기능을 갖는다.
여기서, 패킷 송신처의 소망 신호 레벨에 따른 송신 전력을 산출하는 기능을 가짐으로써, 상기 송신 전력을 사용한 안정적인 신뢰성이 높은 송신이 실현된다. 또한, 중계국에 있어서 수신 신호를 일단 정보 계열로 복호함으로써, 신호의 이득 보정을 할 수 있다.
여기서, 액세스 방식을 CDMA로 한 경우를 예로 들어, 도 17a와 도 17b를 사용하여 중계국의 구성을 설명한다. 도 17a에 도시하는 바와 같이, 중계국(30)은 기지국까지의 선로를 확보하기 위한 신호를 처리하는 컨트롤 신호 처리부(31)와, 패킷 데이터를 처리하는 데이터 처리부(32)를 포함하여 구성되며, 병렬로 중계 가능한 패킷수(이것은 동시에 중계 가능한 패킷수에 대응하여, 도 17a의 예에서는 「3」)의 대수의 데이터 처리부(32)를 구비하고 있다.
데이터 처리부(32)에서는 수신 신호로부터 소망 신호를 취득, 정보 계열로 재생한다. 재생된 정보 계열은 다시 부호화, D/A 변환되어, 송신 전력 제어부(도시 생략)로부터 얻어지는 정보(예를 들면 패킷 송신처의 간섭 레벨과 전파 손실 정보)로부터 산출한 송신 전력량에 따라서 증폭된 반송파에 실어 송신된다. 또한, 송신 전력 제어부는 컨트롤 신호 처리부(31) 내에 설치하여도 되며, 컨트롤 신호 처리부(31)와는 독립으로 중계국(30) 내에 설치하여도 된다.
컨트롤 신호 처리부(31)는 도 17b에 도시하는 바와 같이, 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정부(31A)와, 입력된 신호의 복조 및 복호를 하는 복조기/채널 복호기(31B)와, 중계국의 선택을 하는 중계국 선택기(31C)와, 홉 정보 등의 기억을 위한 홉 정보용 버퍼(31E)와, ACK 신호를 생성하는 ACK 신호 생성기(31F)와, 컨트롤 신호를 생성하는 컨트롤 신호 생성기(31G)와, 리퀘스트 신호를 생성하는 리퀘스트 신호 생성기(31H)를 포함하여 구성되어 있다.
이 컨트롤 신호 처리부(31)에서는 기지국과 이동국을 어떠한 경로로 접속할지(어느 중계국을 사용할지)를 결정한다. 도 17b에 도시하는 바와 같이, 컨트롤 신호 처리부(31)에 입력된 리퀘스트 신호, 컨트롤 신호, ACK 신호는 복조기/채널 복호기(31B)에서, 신호의 종류와 송신원 국마다 구별되며, 리퀘스트 신호는 컨트롤 신호 생성기(31G)의 트리거로서 입력되며, 컨트롤 신호는 중계국 선택기(31C)에 입력되며, ACK 신호는 홉 정보용 버퍼(31E)에 입력되며, 더욱이 상위(기지국에 가까운) 국으로 그 정보가 전달된다.
중계국 선택기(31C)에서는 근방의 국에서 송신되는 컨트롤 신호를 수신하여, 컨트롤 신호에 대한 수신 전력 대 간섭 신호 전력비(Signal to Interference Ratio: 이하, 「SIR」이라 칭한다)나, 컨트롤 신호 발신원에서의 간섭 레벨이나 기지국까지의 홉 수 등의 정보에 기초하여, 다음에 접속하는 중계국 혹은 기지국(이하, 「접속국」이라 한다)을 결정한다.
다음으로, 후술하는 채널 그룹 할당 방법에 의해, 중계에 사용하는 채널 그룹을 중계마다 선택하는 경우의 중계국 구성을 도 3a와 도 3b에 기초하여 설명한다.
도 3a에 도시하는 데이터 처리부(32)에서는 후술하는 도 3b의 채널 그룹 선택기(31D)로부터 얻어지는 정보를 바탕으로 수신 신호로부터 소망 신호를 취득, 역확산함으로써 정보를 재생한다. 재생된 정보 계열은 다시 부호화, 확산, D/A 변환되며, 송신 전력 제어부(도시 생략)로부터 얻어지는 정보(예를 들면 패킷 송신처의 간섭 레벨과 전파 손실 등의 정보)로부터 산출한 송신 전력량에 따라서 증폭된 반송파(채널 그룹 선택기(31D)가 결정하는 반송파)에 실어 송신된다. 또한, 송신 전력 제어부는 컨트롤 신호 처리부(31) 내에 설치하여도 되고, 컨트롤 신호 처리부(31)와는 독립으로 중계국(30) 내에 설치하여도 된다.
컨트롤 신호 처리부(31)는 도 3b에 도시하는 바와 같이, 패킷을 수신할 때에 상기 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정부(31A)와, 입력된 신호의 복조/복호를 하는 복조기/채널 복호기(31B)와, 중계국 선택을 하는 중계국 선택기(31C)와, 채널 그룹의 선택을 하는 채널 그룹 선택기(31D)와, 홉 수 등의 정보를 기억하기 위한 홉 정보용 버퍼(31E)와, ACK 신호를 생성하는 ACK 신호 생성기(31F)와, 컨트롤 신호를 생성하는 컨트롤 신호 생성기(31G)와, 리퀘스트 신호를 생성하는 리퀘스트 신호 생성기(31H)를 포함하여 구성되어 있다.
이 컨트롤 신호 처리부(31)에서는 기지국과 이동국을 어떠한 경로로 접속할지(어느 중계국을 사용할지)를 결정한다. 도 3b에 도시하는 바와 같이, 컨트롤 신호 처리부(31)에 입력된 리퀘스트 신호, 컨트롤 신호, ACK 신호는 복조기/채널 복호기(31B)에서, 신호의 종류와 송신원 국마다 구별되며, 리퀘스트 신호는 컨트롤 신호 생성기(31G)의 트리거로서 입력되며, 컨트롤 신호는 중계국 선택기(31C)에 입력되며, ACK 신호는 홉 정보용 버퍼(31E)에 입력되며, 더욱이 상위(기지국에 가까운) 국으로 그 정보가 전달된다.
중계국 선택기(31C)에서는 근방의 국에서 송신되는 컨트롤 신호를 수신하여, 컨트롤 신호에 대한 수신 전력 대 간섭 신호 전력비(SIR)나, 컨트롤 신호 발신 기지에서의 간섭 레벨이나 기지국까지의 홉 수 등의 정보에 기초하여, 다음에 접속하는 접속국(중계국 혹은 기지국)을 결정하고, 채널 그룹 선택기(31D)가 기지국까지의 홉 수에 따라서 송수신의 채널 그룹을 결정한다.
[이동국에 대해서]
다음으로, 도 4a 및 도 18을 사용하여 이동국의 구성을 설명한다. 도 4a에 도시하는 바와 같이, 이동국(40)은 입력 데이터를 처리하고, 처리 후의 데이터를 송신하는 송신 데이터 처리부(41)와, 수신 신호를 처리하며, 처리 후의 데이터를 출력 데이터로 변환하는 수신 데이터 처리부(43)와, 컨트롤 신호, 리퀘스트 신호, ACK 신호를 처리하는 컨트롤 신호 처리부(42)를 포함하여 구성되어 있다.
이 중 컨트롤 신호 처리부(42)는 도 18에 도시하는 바와 같이, 입력된 신호의 복조/복호를 하는 복조기/채널 복호기(42B)와, 중계국 선택을 하는 중계국 선택기(42C)와, 홉 정보 등의 기억을 위한 홉 정보용 버퍼(42E)와, ACK 신호를 생성하는 ACK 신호 생성기(42F)와, 리퀘스트 신호를 생성하는 리퀘스트 신호 생성기(42G)를 포함하여 구성되어 있다.
이 또한, 도 18에 있어서 파선으로 도시한 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정부(42A)를 포함한 구성으로 하는 것이 바람직하고, 기지국으로부터 중계국을 통해 이동국으로 향한 하강 방향의 패킷 송신에 있어서 이동국에서의 간섭 레벨에 기초하는 중계국의 패킷 송신 가부 판단을 상승 방향의 패킷 송신과 마찬가지로 실현 가능해진다. 본 실시예에서는 도 18에서 파선으로 도시하는 간섭 레벨 측정부(42A)도 존재하는 것으로 하여, 상승 하강 양 방향의 패킷 송신으로 본 발명에 관련되는 패킷 송신 제어가 행하여지는 것으로 한다. 이 제어에 관한 접속 경로의 결정 방법 등에 대해서는 후술한다.
이러한 이동국(40)에서의 컨트롤 신호 처리부(42)에서는 복조기/채널 복호기(42B)에 의해 송신국마다 판별된 컨트롤 신호는 중계국 선택기(42C)에 입력된다. 그리고, 중계국 선택기(42C)에 의해 접속 조건에 적합한 중계국 혹은 기지국이 하나 선택되며, 선택된 접속국에 대하여, ACK 신호 생성기(42F)에 의해 ACK 신호가 송신되고, 동시에 홉 정보용 버퍼(42E)로의 기록이 행하여진다.
다음으로, 후술하는 채널 그룹 할당 방법에 의해, 중계에 사용하는 채널 그룹을 중계마다 선택하는 경우의 이동국의 구성을 도 4b에 기초하여 설명한다. 또한, 도 4a에 도시하는 이동국(40)의 개략 구성은 상술한 구성과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 단, 컨트롤 신호 처리부(42)의 구성은 상술한 구성과 다르기 때문에, 이하 설명한다.
컨트롤 신호 처리부(42)는 도 4b에 도시하는 바와 같이, 입력된 신호의 복조/복호를 하는 복조기/채널 복호기(42B)와, 중계국의 선택을 하는 중계국 선택기(42C)와, 채널 그룹의 선택을 하는 채널 그룹 선택기(42D)와, 홉 수 등의 정보를 기억하기 위한 홉 정보용 버퍼(42E)와, ACK 신호를 생성하는 ACK 신호 생성기(42F)와, 리퀘스트 신호를 생성하는 리퀘스트 신호 생성기(42G)를 포함하여 구성되어 있다.
이 또한, 도 4b에서 파선으로 도시한 패킷을 수신할 때에 상기 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정부(42A)를 포함한 구성으로 하는 것이 바람직하며, 기지국으로부터 중계국을 통한 이동국으로 향한 하강 방향의 패킷 송신에 있어서 이동국에서의 간섭 레벨에 기초하는 중계국의 패킷 송신 가부 판단을 상승 방향의 패킷 송신과 마찬가지로 실현 가능해진다. 본 실시예에서는 파선의 간섭 레벨 측정부(42A)도 존재하는 것으로 하여, 상승 ·하강 양 방향의 패킷 송신으로 본 발명에 관련되는 패킷 송신 제어가 행하여지는 것으로 한다. 이 제어에 관한 접속 경로의 결정 방법 등에 대해서는 후술한다. 또한, 패킷 송신에서 사용되는 채널은 미리 결정된 것이어도 되며, 중계마다 채널을 결정하여도 된다. 또한, 채널은 그룹으로 나뉘어 있어도 된다.
이러한 이동국(40)에서의 컨트롤 신호 처리부(42)에서는 복조기/채널 복호기(42B)에 의해 송신국마다 판별된 컨트롤 신호는 중계국 선택기(42C)에 입력된다. 그리고, 중계국 선택기(42C)에 의해 접속 조건에 적합한 중계국 혹은 기지국(즉, 접속국)이 하나 선택되어, 선택된 접속국에 대하여 ACK 신호 생성기(42F)에 의해 ACK 신호가 송신되고, 동시에 홉 정보용 버퍼(42E)로의 기록 및 채널 그룹 선택기(42D)에 의한 송수신 사용 채널 그룹 선택이 행하여진다.
[기지국에 대해서]
다음으로, 도 5a와 도 5b를 사용하여 기지국의 구성을 설명한다. 도 5a에 도시하는 바와 같이, 기지국(50)은 코어 네트워크로부터의 송신 데이터를 처리하고, 처리 후의 데이터를 송신하는 송신 신호 처리부(51)와, 수신 신호를 처리하며, 코어 네트워크로 보내야 하는 수신 데이터를 생성하는 수신 신호 처리부(53)와, 리퀘스트 신호, 컨트롤 신호, ACK 신호를 처리하는 컨트롤 신호 처리부(52)를 포함하여 구성되어 있다.
이 중 컨트롤 신호 처리부(52)는 도 5b에 도시하는 바와 같이, 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정부(52A)와, 입력된 신호의 복조/복호를 하는 복조기/채널 복호기(52B)와, 홉 수 등의 정보를 기억하기 위한 홉 정보용 버퍼(52C)와, 컨트롤 신호를 생성하는 컨트롤 신호 생성기(52D)를 포함하여 구성되어 있다.
이러한 기지국(50)에서의 컨트롤 신호 처리부(52)에서는 수신 신호는 우선, 복조기/채널 복호기(52B)에 의해 복조, 복호되어, 리퀘스트 신호와 ACK 신호를 송신국마다 판별한다. 리퀘스트 신호는 컨트롤 신호 생성기(52D)를 동작시키는 트리거로서 기능한다. ACK 신호를 수신한 경우는 신호 송신원의 홉 정보를 홉 정보용 버퍼(52C)에 기록한다.
[이동국, 중계국, 기지국 각각에서의 접속 경로의 결정 방법]
그런데, 각 국간의 통신이 가능한지의 여부는 상기 국간의 통신에 사용되는 채널의 패킷 수신측 국에서의 수신 SIR에 의해 판정된다. 즉, 패킷을 수신하는 국에서의 수신 SIR가 소정치를 웃돌 경우에는 통신 가능하다고 판정되며, 상기 수신 SIR가 소정치를 밑돌 경우에는 통신 불가능하다고 판정된다. 이 판정은 수신측 국이 자국에서의 간섭 레벨에 기초하여 행하여도 되고, 수신측 국이 송신측 국에 대하여 간섭 레벨을 통지함으로써, 송신측 국에서 행할 수도 있다.
이렇게 하여 통신 가능하다고 판정되는 국이 복수 국 존재하는 경우가 있으며, 이 경우의 기지국까지의 접속 경로를 결정하는 방법을 이하에 상술한다. 접속 경로를 결정하는 방법으로서는 홉 수(즉, 기지국으로부터 자국까지의 홉 수)를 최소로 하는 방법(도 7)과, 컨트롤 신호의 수신 SIR과 컨트롤 신호 송신원에서의 간섭 레벨로부터 산출되는 상대적인 송신 전력이 최소가 되는 국을 선택하는 방법(도 8) 등을 들 수 있다. 이하, 이들 방법을 이동국을 주체로 한 경우를 예로 설명한다.
이 중 홉 수를 최소로 하는 방법(도 7)에서는 이동국은 컨트롤 신호를 송신한 중계국 혹은 기지국 중 홉 수가 최소인 것을 선정한다. 단, 기지국의 홉 수는 0으로 하여, 홉 수가 같은 경우는 그들 국 중에서 SIR가 최대가 되는 것을 선정한다.
구체적으로는 이동국에 있어서 도 7의 처리가 실행된다. 우선, 주변의 중계국 혹은 기지국으로부터의 컨트롤 신호 s가 검지되어 복호된다(SO01). 카운터 i가 0으로 초기 설정된(S002) 후, 홉 수 Nhop=i가 되는 컨트롤 신호 s의 집합 S가 추출된다(S003). 여기서 집합 S가 0(null)인지의 여부가 판정되어(S004), 집합 S가 0이면, 카운터 i가 시스템에서 규정된 최대 홉 수에 도달하였는지의 여부가 판정된다(S005). 카운터 i가 최대 홉 수에 도달하고 있지 않으면, 카운터 i가 1개 카운트 업되어(S006), 카운트 업 후의 i에 대해서 S003 이후의 처리가 재실행된다.
그리고, S004에서 홉 수=i가 되는 컨트롤 신호 s의 집합 S가 0이 아니면, 집합 S의 모든 요소에 대하여 상대 송신 전력이 산출된다(S007). 산출된 상대 송신 전력 중 최소의 상대 송신 전력에 대응하는 국이 선택된다(S008). 더욱이, 상기 선택된 국의 홉 수 i에 1을 가산한 값을 홉 수 Nhop에 대입하여(S009), 처리를 종료한다.
이로써, 이동국은 컨트롤 신호를 송신한 중계국 혹은 기지국 중 홉 수가 최소인 것을 선정할 수 있다. 더구나, 홉 수가 최소인 국이 복수 존재하는 경우는 그들 국 중에 SIR가 최대가 되는 것을 선정할 수 있다.
또한, S004에서 홉 수=i가 되는 컨트롤 신호 s의 집합 S가 0이 아닌 것이 검지되기 전에, S005에서 카운터 i가 최대 홉 수에 도달한 경우는 중계국이 될 수 있는 국이 존재하지 않았다고 판단할 수 있기 때문에, 홉 실패로서 홉 수 Nhop에 음의 수(예를 들면, 「-1」)를 대입하여(S010), 처리를 종료한다.
한편, 상대적인 송신 전력량이 최소가 되는 국을 선택하는 방법(도 8)에서는 수신된 컨트롤 신호는 각각의 신호에서 송신 전력이 요구되어, 송신 전력이 작은 것 순으로 소트되어, 소트 순으로 홉 수가 소정치 이내인지의 여부 체크가 행하여져, 소정치 이내이면, 그 국을 접속국으로서 선정한다.
여기서의 송신 전력량(Ptx)의 산출법으로서는 예를 들면, 패킷 수신국의 간섭 레벨 I(dBm)와 컨트롤 신호의 수신 신호 레벨 S(dB)를 사용하여, 이하의 식 (1)로 나타난다.
Ptx=I-S+정수항 …(1)
구체적으로는 이동국에 있어서 도 8의 처리가 실행된다. 우선, 주변의 중계국 혹은 기지국으로부터의 컨트롤 신호 s가 검지되어 복호된다(Sl01). 그리고, 모든 컨트롤 신호 s에 대하여 상대 송신 전력이 산출되어(S102), 산출된 상대 송신 전력에 대해서 오름차순(昇順)이 되도록 컨트롤 신호 s가 소팅된다(S103).
카운터 i가 1로 초기 설정된(S104) 후, i번째의 컨트롤 신호 s(i)가 영(null)인지의 여부가 판정되어(S105), 컨트롤 신호 s(i)가 존재하고 있으면, 상기 컨트롤 신호 s(i)의 홉 수가 소정치 이하인지의 여부가 판정된다(S106). 컨트롤 신호 s(i)의 홉 수가 소정치보다 큰 경우는 카운터 i가 1개 카운트 업되어(S107), 카운트 업 후의 i에 대해서 S105 이후의 처리가 재실행된다.
S106에서 컨트롤 신호 s(i)의 홉 수가 소정치 이하이면, 상기 컨트롤 신호 s(i)를 송신한 국은 홉 수가 소정치 이하라는 조건 하에서 상대적인 송신 전력량이 최소가 되는 국이라고 판단할 수 있기 때문에, 상기 컨트롤 신호 s(i)를 송신한 국이 선택된다(S108). 그리고, 상기 선택된 국의 홉 수 Nhop(i)에 1을 가산한 값을 홉 수 Nhop에 대입하여(S109), 처리를 종료한다.
이로써, 이동국은 홉 수가 소정치 이하라는 조건 하에서 상대적인 송신 전력량이 최소가 되는 국을 선택할 수 있다. 또한, S105에서 컨트롤 신호 s(i)가 0이라고 판정된 경우는 중계국이 될 수 있는 국이 존재하지 않았다고 판단할 수 있기 때문에, 홉 실패로서 홉 수 Nhop에 음의 수(예를 들면, 「-1」)를 대입하여(S110), 처리를 종료한다.
이동국에서 발생하여 기지국으로 향하여 송신되는 상승 방향의 패킷 혹은 코어 네트워크로부터 기지국으로 도달하여 이동국으로 향하여 송신되는 하강 방향의 패킷은 상기 방법에서 결정한 접속 경로를 통해 패킷 통신이 행하여진다.
이 때의 패킷의 송신 전력을 결정하는 방법으로서, 패킷 송신 전에 소망 신호 레벨 결정을 위한 트레이닝 신호를 송신하여, 트레이닝 신호의 수신 레벨과 수신국의 간섭 레벨로부터 결정된 소망 신호 레벨을 패킷 송신원에 통지하는 방법을 생각할 수 있다.
[채널 그룹 할당 방법]
이하, 본 발명의 특징의 하나인 채널 그룹 할당 방법에 대해서 상술한다. 채널 그룹 할당 방법으로서는 예를 들면, 이하의 4종류를 들 수 있다. 즉, ① 2개의 채널 그룹을 사용하는 제 1 방법, ② 4개의 채널 그룹을 사용하는 제 2 방법, ③ N개(N은 3이상의 정수)의 채널 그룹을 사용하는 제 3 방법, ④ 2개의 채널 그룹을 사용하는 제 4 방법의 4개이다. 이하, 순서대로 설명한다.
제 1 방법에서는 신호 전송을 위한 전송 채널이 2개의 채널 그룹 G1, G2로 분할된다. 그 방법으로서는 도 10a에 도시하는 바와 같이 주파수 대역에 의해 2개로 분할하여도 되고, 도 10b에 도시하는 바와 같이 시간에 의해 2개로 분할하여도 된다. 도 9에는 제 1 방법에 관련되는 채널 그룹 할당의 개념을 도시하고 있으며, 기지국(BS), 중계국(HS1, HS2, HS3) 및 이동국(MS)에 있어서 공통되며, 채널 그룹 G1이 하강 신호에, 채널 그룹 G2가 상승 신호에 할당된다.
여기서, 중계국에 있어서, 연속된 패킷을 중계하는 경우에는 송신과 수신에서 동일한 채널을 사용하기 때문에, 자국이 송신한 신호가 자국에서의 수신 신호에 간섭한다는 소위 원근 문제가 발생하여버릴 우려가 있지만, 도 6a에 도시하는 간섭 켄슬러(35)를 도 6b와 같이 수신 신호 및 송신 신호가 함께 입력되도록 중계국(30) 내에 내장한다. 간섭 켄슬러(35)에는 입력 신호의 위상을 180도 어긋나는 180도 위상기(35A)와, 송신 신호가 수신 안테나(33)에 도달하기까지의 송신 신호의 감쇠분을 조정하는 진폭 조정기(35B)가 내장되어, 송신 안테나(34)로부터의 송신 신호가 180도 위상기(35A), 진폭 조정기(35B)에 의해, 간섭 신호(수신 안테나(33)로 수신된 송신 신호)를 상쇄하는 신호로 변환된다. 이 간섭 신호를 상쇄하는 신호와 수신 신호(간섭 신호도 포함한 신호)를 가산함으로써, 수신 신호에 포함된 간섭 신호분이 상쇄되어, 간섭을 제거한 신호가 얻어진다.
상기 제 1 방법에서는 도 10a의 주파수 대역의 할당 폭 또는 도 10b의 시간의 할당 폭을 채널 그룹 G1, G2에서 적당히 차이를 마련할 수 있다. 이 때문에 예를 들면, 하강 신호의 정보량이 상승 신호의 정보량보다 꽤 많은 경우는 하강 신호용 채널 그룹 G1의 할당 폭을 상승 신호용 채널 그룹 G2의 할당 폭보다도 꽤 넓게 설정함으로써, 주파수의 이용 효율 또는 시간의 이용 효율을 높일 수 있다. 또한, 분할수를 최소의 2로 함으로써 소위 분할 손해를 억제할 수 있다.
제 2 방법에서는 전송 채널이 4개의 채널 그룹 G1, G2, G3, G4로 분할된다. 그 방법으로서는 도 12a에 도시하는 바와 같이 주파수 대역에 의해 4개로 분할하여도 되고, 도 12b에 도시하는 바와 같이 시간에 의해 4개로 분할하여도 되며, 도 12c에 도시하는 바와 같이 주파수 대역과 시간의 조합에 의해 4개로 분할하여도 된다. 도 11에는 제 2 방법에 관련되는 채널 그룹 할당의 개념을 도시하고 있으며, 기지국(BS), 기지국으로부터 짝수번째의 중계국(HS2) 및 기지국으로부터의 홉 수가 짝수인 이동국(MS)에 있어서 공통되며, 채널 그룹 G1이 하강 신호에, 채널 그룹 G2가 상승 신호에 할당된다. 또한, 기지국으로부터 홀수번째의 중계국(HS1, HS3)에 있어서 공통되며, 채널 그룹 G3이 하강 신호에, 채널 그룹 G4가 상승 신호에 할당된다.
이 제 2 방법에서는 상기 제 1 방법과는 달리, 각 중계국에서는 송신과 수신에서 다른 채널을 사용하기 때문에, 자국이 송신한 신호가 자국에서의 수신 신호에 간섭하는 소위 원근 문제 발생의 우려가 적다는 이점이 있다. 따라서, 상술한 도 6a의 간섭 켄슬러(35)를 중계국에 설치할 필요는 없다.
또한, 이 제 2 방법에서도, 도 12a 내지 도 12c의 각 채널 그룹의 할당 폭에 적당히 차이를 마련할 수 있다. 이 때문에 예를 들면, 하강 신호의 정보량이 상승 신호의 정보량보다 꽤 많은 경우는 하강 신호용 채널 그룹 G1, G3의 할당 폭을 상승 신호용 채널 그룹 G2, G4의 할당 폭보다도 꽤 넓게 설정함으로써, 주파수의 이용 효율 또는 시간의 이용 효율을 높일 수 있다.
제 3 방법에서는 전송 채널이 N개(N은 3이상의 정수)의 채널 그룹으로 분할되며, 기지국, 중계국 및 이동국의 각각에 있어서, 송신되는 상승 신호와 하강 신호에 대하여 동일한 채널 그룹이 할당되고, 수신되는 상승 신호와 하강 신호에서 다른 채널 그룹이 할당된다. 여기서는 N=3인 경우에 대해서 설명한다.
전송 채널을 3개의 채널 그룹 G1, G2, G3으로 분할하는 방법으로서는 도 14a에 도시하는 바와 같이 주파수 대역에 의해 3개로 분할하여도 되고, 도 14b에 도시하는 바와 같이 시간에 의해 3개로 분할하여도 되며, 도 14c에 도시하는 바와 같이 소정 시간대에 대해서는 주파수에 의하지 않고 일률적으로 채널 그룹 G2로 하여, 소정 시간대 이외에 대해서는 소정 주파수 미만을 채널 그룹 G1, 소정 주파수 이상을 채널 그룹 G3으로 하여도 된다. 또한, 도 14d에 도시하는 바와 같이 소정 주파수대에 대해서는 시간에 의하지 않고 일률적으로 채널 그룹 G2로 하고, 소정 주파수대 이외에 대해서는 소정 시간대를 채널 그룹 G1, 소정 시간대 이외를 채널 그룹 G3으로 하여도 된다.
도 13에는 제 3 방법에 관련되는 채널 그룹 할당의 개념을 도시하고 있으며, 기지국(BS)과 기지국으로부터 N번째(3번째)의 중계국(HS3)에는 송신되는 상승 신호와 하강 신호에 대하여 동일한 채널 그룹 1이 할당되고, 기지국으로부터 1번째의 중계국(HS1)과, 기지국으로부터 4번째에 위치하는 이동국(MS)에는 송신되는 상승 신호와 하강 신호에 대하여 동일한 채널 그룹 2가 할당되며, 기지국으로부터 2번째의 중계국(HS2)에는 송신되는 상승 신호와 하강 신호에 대하여 동일한 채널 그룹 3이 할당된다. 이로써, 기지국, 이동국, 각 중계국 모두 수신되는 상승 신호와 하강 신호에 대해서는 다른 채널 그룹이 할당되게 된다. 예를 들면, 중계국(HS1)에 대해서는 상승·하강 송신 신호에 채널 그룹 2가 상승 수신 신호에 채널 그룹 3이 하강 수신 신호에 채널 그룹 1이 할당되고, 신호 상호간의 간섭을 미연에 방지할 수 있다.
제 4 방법에서는 전송 채널이 2개의 채널 그룹 G1, G2로 분할된다. 그 분할 방법은 상술한 도 10a에 도시하는 주파수 분할이어도 되고, 도 10b에 도시하는 시간 분할이어도 된다. 도 15에는 제 4 방법에 관련되는 채널 그룹 할당의 개념을 도시하고 있으며, 기지국 및 기지국으로부터 짝수번째의 중계국 및 이동국으로부터의 송신을 제 1 채널 그룹에서, 수신을 제 2 채널 그룹에서 행하고, 기지국으로부터 홀수번째의 중계국 및 이동국으로부터의 송신을 제 2 채널 그룹에서, 수신을 제 1 채널 그룹에서 행한다. 예를 들면, 도 15에서는 기지국(BS), 기지국으로부터 2번째의 중계국(HS2) 및 기지국으로부터 4번째의 이동국(MS)의 각각에서의 송신 신호에 채널 그룹 G1을 수신 신호에 채널 그룹 G2를 할당한다. 또한, 기지국으로부터 1번째의 중계국(HS1) 및 기지국으로부터 3번째의 중계국(HS3) 각각에서의 송신 신호에 채널 그룹 G2를, 수신 신호에 채널 그룹 G1을 할당한다.
이로써, 어느 중계국에서의 송신과 수신을 다른 채널 그룹에서 행하도록 구성할 수 있기 때문에, 송수신 신호간 상호의 간섭을 방지할 수 있는 동시에, 최소의 분할수이기 때문에, 분할 손해를 억제할 수도 있다.
이상과 같은 특이한 채널 그룹 할당 방법에 의해, 간섭 저감과 주파수 이용 효율 향상을 도모할 수 있다.
또한, 수신측 국은 상기 실시예와 같이 자기가 받는 신호의 수신 레벨을 확보하기 위해 송신측 국에 소망 신호 레벨을 통지하는 대신, 간섭 레벨로부터 추정한 송신국의 송신 레벨을 통지하여도 상관없다.
그런데, 차세대 이동 통신에 있어서 기대되고 있는 기술에 애드 호크(ad-hoc)인 무선 네트워크가 있다. 현재의 고정 기지국을 통한 통신 형태를 취하지 않고, 단말 자신이 중계 기능을 가지고 멀티 홉 기능에 의해 유연한 무선 정보 네트워크를 구축하여 가자는 것이다.
이러한 애드 호크인 무선 네트워크에 대응하기 위해, 기지국에 중계국의 기능을 갖게 하여, 상기 기지국에 다른 기지국으로의 통신을 중계하는 동작시키도록 구성하여도 된다.
예를 들면, 도 16에 도시하는 바와 같이, 도 5a의 기지국 구성에 대하여, 병렬로 중계 가능한 패킷수(이것은 CDMA의 멀티 코드 수에 대응하여, 도 16의 예에서는 「3」)의 대수의 데이터 처리부(54)를 추가로 설치하여, 컨트롤 신호 처리부(52)를 다른 기지국까지의 선로를 확보하기 위한 신호를 처리하는 처리부로서 구성하면 된다. 여기서, 추가의 데이터 처리부(54)는 상술한 중계국의 데이터 처리부(32)(도 3a)와 동일하게 구성하고, 컨트롤 신호 처리부(52)는 중계국의 컨트롤 신호 처리부(31)(도 3a, 도 3b)와 동일하게 구성하면 된다.
이렇게 기지국에도 중계국의 기능을 갖게 함으로써, 애드 호크인 무선 네트워크에 유연하게 대응하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 관련되는 무선 통신 시스템은 무선 LAN과 같은 제어국과 자국이 있는 로컬 에어리어 네트워크나, 계층적 모바일 IPv6에 대표되는 패킷 통신 네트워크, 무선 태그 등의 소형 무선기나 네트워크에 접속 가능한 백물 가전(白物家電)을 통해 통신되는 퍼버시브 네트워크(pervasive network)에 있어서도, 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다. 그 경우에는 무선 제어국이나 액세스 포인트, 백물 가전이라 불리고 있는 것이 본 실시예의 기지국에, 무선국이나 이동 노드(모바일 노드), 소형 무선기(예를 들면 무선 태그 등)라 불리고 있는 것이 본 실시예의 이동국에 해당한다.
또한, 무선 제어국, 무선국, 액세스 포인트, 모바일 노드, 소형 무선기, 무선 태그, 백물 가전 중 모두 통신 형태에 의해 본 실시예의 이동국, 중계국 또는 기지국이 될 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 실시예에서 셀룰러라 부르는 영역은 상기 기재된 네트워크에서의 각 송신측 국이 전파를 조사 가능한 에어리어여도 되는 것은 말할 필요도 없다. 그 경우, 통신 방식은 CDMA에 한정되는 것이 아니라 다른 무선 전송 방식이어도 되며, IrDA나 Bluetooth 등의 적외선 통신이나 비접촉식 자기 판독 등의 근거리 통신, 인체간의 근전(筋電)(근육으로부터 발생하는 미약한 전기)을 판독 통신을 하는 접촉식 통신이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기지국의 배치에 의해 이동국에서의 통신을 확립할 수 없다는 문제점을 해소하면서, 종래의 CSMA나 TDMA 방식을 사용한 멀티 홉 방식에서의 은폐 단말 문제 등의 발생, 트래픽 증가 및 시스템 스루풋 저하라는 문제점도 더불어 해소할 수 있다. 또한, 특이한 채널 그룹 할당 방법에 의해, 간섭 저감과 주파수 이용 효율 향상을 도모할 수 있다.

Claims (53)

  1. 기지국과, 이동국과, 멀티 홉에 의한 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되고, 무선 패킷 전송 방식에 기초한 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 패킷 전송에서의 수신측 국은,
    패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하고,
    상기 송신측 국은,
    상기 수신측 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  2. 기지국과, 이동국과, 멀티 홉에 의한 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되고, 무선 패킷 전송 방식에 기초한 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 패킷 전송에서의 수신측 국은,
    패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    상기 간섭 레벨, 상기 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 송신측 국의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단과,
    상기 판단 수단에 의한 결과에 따라서 상기 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 통지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수신측 국은,
    제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 다음 수신국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨은 패킷의 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨인 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  5. 기지국과, 이동국과, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되고, 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국 또는 상기 중계국은,
    패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 이동국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하고,
    상기 이동국은,
    상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  6. 기지국과, 이동국과, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되고, 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국, 상기 중계국 및 상기 이동국 각각은,
    패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신원 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단과,
    패킷을 송신 또는 중계할 경우, 다른 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국이,
    자국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보와, 자국과 직접 통신 가능하지 않고 중계국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보를 보유한 소속 정보 보유 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국이,
    제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 이동국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국이,
    패킷의 송신 방향에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과,
    송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  10. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 이동국이,
    제어 신호의 수신 레벨 또는 기지국으로부터 자국까지의 홉 수에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 기지국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  11. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 이동국이,
    기지국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과,
    송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  12. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중계국이,
    제어 신호의 수신 레벨 또는 기지국으로부터 자국까지의 홉 수에 기초하여, 패킷 중계의 송신처가 되는 국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  13. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중계국이,
    이동국, 기지국 및 다른 중계국으로부터 수신한 신호를 역확산함으로써 정보 계열 신호로 복호하는 복호 수단과,
    복호된 정보 계열 신호를 확산함으로써 확산 신호를 생성하는 확산 신호 생성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 중계국이 적어도 상기 송신 전력량 산출 수단을 구비할 경우,
    상기 확산 신호 생성 수단에 의해 생성된 확산 신호에, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력이 할당되고, 상기 확산 신호의 송신이 행해지는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  15. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중계국이,
    기지국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과,
    송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  16. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중계국이, 상기 이동국의 기능을 구비한 국 또는 운송 수단 혹은 거치형 시설에 설치된 중계 장치에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  17. 무선 패킷 전송 방식에 기초한 통신을 행하는 무선 통신 시스템을 이동국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 기지국에 있어서,
    패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는, 기지국.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨은 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨인 것을 특징으로 하는, 기지국.
  19. 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 이동국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 기지국에 있어서,
    패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는, 기지국.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패킷을 송신할 경우, 다른 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 더 구비하는, 기지국.
  21. 제 20 항에 있어서,
    제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 이동국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  22. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    자국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보와, 자국과 직접 통신 가능하지 않고 중계국과 직접 통신 가능한 이동국 및 중계국의 소속 정보를 보유한 소속 정보 보유 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  23. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패킷의 송신 방향에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과,
    송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  24. 무선 패킷 전송 방식에 기초한 통신을 행하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 이동국에 있어서,
    패킷의 송신측 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 송신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 이동국.
  25. 제 24 항에 있어서,
    패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 이동국.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨은 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨인 것을 특징으로 하는, 이동국.
  27. 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국과 함께 구성하는 이동국에 있어서,
    상기 기지국 또는 상기 중계국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 이동국.
  28. 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 기지국 또는 중계국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 이동국.
  29. 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기지국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과,
    송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 이동국.
  30. 무선 패킷 전송 방식에 기초한 통신을 행하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 이동국과 함께 구성하는 동시에, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국에 있어서,
    패킷을 수신할 때, 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는, 중계국.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 간섭 레벨, 상기 소망 신호 레벨, 제어 신호의 수신 레벨 및 기지국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 상기 송신측 국의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 더 구비하고,
    상기 소망 신호 레벨 통지 수단은 상기 판단 수단에 의한 결과에 따라서 상기 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 것을 특징으로 하는, 중계국.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 간섭 레벨 측정 수단에 의해 측정되는 간섭 레벨은 패킷 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨인 것을 특징으로 하는, 중계국.
  33. 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템을 기지국 및 이동국과 함께 구성하는 동시에, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국에 있어서,
    패킷을 수신할 때, 수신에 사용하는 채널 그룹의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 수단과,
    측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 수단과,
    산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 수단을 구비하는, 중계국.
  34. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패킷을 중계할 경우, 다른 국으로부터 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 수단과,
    상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 소망 신호 레벨의 통지원 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 수단을 더 구비하는, 중계국.
  35. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷 중계의 송신처가 되는 국을 결정하는 송신처 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 중계국.
  36. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이동국, 기지국 및 다른 중계국으로부터 수신한 신호를 역확산함으로써 정보 계열 신호로 복호하는 복호 수단과,
    복호된 정보 계열 신호를 확산함으로써 확산 신호를 생성하는 확산 신호 생성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 중계국.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 중계국이 적어도 상기 송신 전력량 산출 수단을 구비할 경우,
    상기 확산 신호 생성 수단에 의해 생성된 확산 신호에, 상기 송신 전력량 산출 수단에 의해 산출된 송신 전력이 할당되고, 상기 확산 신호의 송신이 행해지는 것을 특징으로 하는, 중계국.
  38. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 수단과,
    송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 중계국.
  39. 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중계국이 상기 이동국의 기능을 구비한 국 또는 운송 수단 혹은 거치형 시설에 설치된 중계 장치에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 중계국.
  40. 기지국과, 이동국과, 멀티 홉에 의한 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되고, 무선 패킷 전송 방식에 기초한 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 패킷 송신 제어 방법에 있어서,
    상기 패킷 전송에서의 수신측 국이 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 공정과,
    상기 수신측 국이 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 공정과,
    상기 수신측 국이 산출된 소망 신호 레벨을 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 공정과,
    상기 송신측 국이 상기 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 공정과,
    상기 송신측 국이 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 공정과,
    상기 송신측 국이 패킷 송신 가능이라고 판단된 수신측 국에 대하여, 상기 수신측 국에 대한 송신 전력량의 전력을 사용하여 패킷 송신을 행하는 패킷 송신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  41. 기지국과, 이동국과, 패킷 전송의 중계 기능을 가진 중계국을 포함하여 구성되고, 패킷 전송의 무선 다중화 방식에 CDMA를 사용하는 무선 통신 시스템으로서, 이동국으로부터 중계국을 통해 기지국으로 패킷을 송신할 때에 실행되는 패킷 송신 제어 방법에 있어서,
    패킷의 수신측 국이 수신한 패킷의 자국에서의 간섭 레벨을 측정하는 간섭 레벨 측정 공정과,
    상기 수신측 국이 측정으로 얻어진 간섭 레벨에 기초하여 소망 신호 레벨을 산출하는 소망 신호 레벨 산출 공정과,
    상기 수신측 국이 산출된 소망 신호 레벨을 상기 패킷의 송신측 국에 통지하는 소망 신호 레벨 통지 공정과,
    상기 송신측 국이 상기 통지된 소망 신호 레벨에 기초하여 패킷의 송신 전력량을 산출하는 송신 전력량 산출 공정과,
    상기 송신측 국이 산출된 송신 전력량에 기초하여, 상기 수신측 국으로의 패킷 송신의 가부를 판단하는 판단 공정과,
    상기 송신측 국이 패킷 송신 가능이라고 판단된 수신측 국에 대하여, 상기 수신측 국에 대한 송신 전력량의 전력을 사용하여 패킷 송신을 행하는 패킷 송신 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 수신측 국이 된 이동국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 기지국 또는 중계국을 결정하는 이동국 송신처 결정 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  43. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 수신측 국이 된 기지국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷의 송신처가 되는 이동국 또는 중계국을 결정하는 기지국 송신처 결정 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  44. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 수신측 국이 된 중계국이 제어 신호의 수신 레벨, 자국의 간섭 레벨 및 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 중 적어도 1개에 기초하여, 패킷 중계의 송신처가 되는 국을 결정하는 중계국 송신처 결정 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  45. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 중계국이 이동국, 기지국 및 다른 중계국으로부터 수신한 신호를 역확산함으로써 정보 계열 신호로 복호하는 복호 공정과,
    상기 중계국이 복호된 정보 계열 신호를 확산함으로써 확산 신호를 생성하는 확산 신호 생성 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 이동국 및 상기 중계국이 송신측의 기점이 되는 국으로부터 자국까지의 홉 수 또는 패킷의 송신 방향의 양쪽 또는 한쪽에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 동시에, 상기 기지국이 패킷의 송신 방향에 기초하여 송수신의 채널 그룹을 선택하는 채널 그룹 선택 공정과,
    상기 이동국, 상기 중계국 및 상기 기지국이 송신해야 할 신호를 상기 선택한 채널 그룹에 따른 소정의 채널에 실어 송신하는 신호 송신 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 채널 그룹 선택 공정에서는,
    신호 전송을 위한 전송 채널이 2개의 채널 그룹으로 분할되고,
    기지국, 중계국 및 이동국에서 공통되며, 한쪽의 채널 그룹이 이동국이 송신원인 상승 신호에 대하여 할당되고, 다른쪽의 채널 그룹이 기지국이 송신원인 하강 신호에 대하여 할당되는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 채널 그룹 선택 공정에서는,
    신호 전송을 위한 전송 채널이 4개의 채널 그룹으로 분할되고,
    기지국, 기지국으로부터 짝수번째의 중계국, 및 이동국에 관한 기지국으로부터의 홉 수가 짝수인 경우의 해당 이동국에서 공통되며, 제 1 채널 그룹이 기지국이 송신원인 하강 신호에 대하여 할당되고, 제 2 채널 그룹이 이동국이 송신원인 상승 신호에 대하여 할당되며,
    기지국으로부터 홀수번째의 중계국, 및 이동국에 관한 기지국으로부터의 홉 수가 홀수인 경우의 해당 이동국에서 공통되며, 제 3 채널 그룹이 상기 하강 신호에 대하여 할당되고, 제 4 채널 그룹이 상기 상승 신호에 대하여 할당되는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  49. 제 46 항에 있어서,
    상기 채널 그룹 선택 공정에서는,
    신호 전송을 위한 전송 채널이 N개(N은 3이상의 정수)의 채널 그룹으로 분할되고,
    기지국, 중계국 및 이동국 각각에서, 하나의 국에서의 송신되는 상승 신호와 하강 신호에 대하여 동일한 채널 그룹이 할당되고, 수신되는 상승 신호와 하강 신호에 다른 채널 그룹이 할당되도록 상기 N개의 채널 그룹이 할당되는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  50. 제 46 항에 있어서,
    상기 채널 그룹 선택 공정에서는,
    신호 전송을 위한 전송 채널이 2개의 채널 그룹으로 분할되고,
    기지국 및 기지국으로부터 짝수번째의 중계국 및 이동국으로부터의 송신을 제 1 채널 그룹에서, 수신을 제 2 채널 그룹에서 행하고,
    기지국으로부터 홀수번째의 중계국 및 이동국으로부터의 송신을 제 2 채널 그룹에서, 수신을 제 1 채널 그룹에서 행하는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  51. 제 47 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 그룹은 주파수로 분할된 채널 그룹에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  52. 제 47 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 그룹은 시간으로 분할된 채널 그룹에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
  53. 제 48 항 또는 제 49 항에 있어서,
    상기 채널 그룹은 주파수와 시간 양쪽으로 분할된 채널 그룹에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 패킷 송신 제어 방법.
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