KR100582640B1 - 이동국, 기지국, 통신시스템 및 통신방법 - Google Patents

이동국, 기지국, 통신시스템 및 통신방법 Download PDF

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Abstract

이동국은 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하도록 구성된 수신부; 상기 수신부가 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 복수의 통신 영역 중에서 통신을 수행할 통신 영역을 선택하도록 구성된 선택부; 및 상기 선택된 통신 영역을 상기 기지국에 통지하도록 구성된 통지부를 포함한다. 다른 이동국은 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하도록 구성된 수신부; 단주기에서의 평균 수신 품질값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질값의 비율을 산출하도록 구성된 산출부; 및 상기 비율에 기초하여, 상기 수신부가 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역 중에서 통신을 수행할 통신 영역을 선택하도록 구성된 선택부를 포함한다.
이동국, 기지국, 셀, 섹터, 트래픽 부하, 고속 패킷채널

Description

이동국, 기지국, 통신시스템 및 통신방법{MOBILE STATION, BASE STATION, COMMUNICATIONS SYSTEM, AND COMMUNICATION METHOD}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동국 구성을 도시한 도면.
도 4a 및 4b는 본 발명의 실시예에 따른 수신 신호의 수신전력을 나타낸 그래프도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어신호에 포함된 트래픽 부하에 기초하여 통신영역을 선택하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 부하를 평가하여 통신영역을 선택하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 부하와 수신 품질에 기초하여 통신영역을 선택하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 고속 패킷 채널의 지향성 빔의 송신을 수행하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 채널 할당 알고리즘을 이용하여 스케쥴링을 수행하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고속 패킷 채널의 지향성 빔의 송신을 수행하고, 채널 할당 알고리즘을 이용하여 스케쥴링을 수행하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 채널 할당 알고리즘을 이용하여 스케쥴링을 수행하고, 통신영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 통신영역을 선택하는 경우의 통신방법의 절차를 나타낸 플로우차트.
도 12는 본 발명의 변형예에 따른 기지국 구성을 도시한 블록도.
도 13은 본 발명의 변형예에 따른 통신방법의 절차를 나타내는 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 통신시스템 2a, 2b, 2c, 202: 기지국
3: 이동국 4: 네트워크
21, 31: 안테나 22, 222: 무선부
23, 33: 기저대역 처리부 24: 버퍼
25: 네트워크 인터페이스부 26, 226: 제어부
본 발명은 이동국, 기지국, 통신시스템 및 통신방법에 관한 것이다.
본 출원은 2002년 3월 6일자로 출원된 일본특허출원 P2000-61150에 기초하 며, 그 우선권 이익을 주장한다. 이 기초출원은 본 명세서에 인용으로 포함된다.
종래, 광대역 코드분할 다중접속(W-CDMA)에서는 소프트 핸드오버(soft handover)를 통해서 연속적인 고품질의 통신이 수행된다. 소프트 핸드오버란 이동국이 서로 다른 확산코드를 가진 복수의 섹터나 셀에서 복수의 신호를 송신/수신하는 것을 말한다.
한편, 다운링크에서의 소프트 핸드오버의 경우에는 복수의 기지국이 동일 정보의 개별 물리 채널을 송신하기 때문에 간섭이 증가한다. 그 결과, 다운링크에서는 소프트 핸드오버를 통해 얻어진 사이트 다이버시티(site diversity) 효과가 업링크의 경우보다 작다. 그에 따라서, 사이트 선택 다이버시티 송신전력 제어(SSDT)법이 제안되어 있다("SSDT-Site Selection Diversity Transmission Power Control for CDMA Forward Link", H. Furukawa, K. Hamabe, and A. Ushirokawa: IEEE Journal on selected areas in communications, vol. 18, no. 8, pp. 15460-1554, August 200). SSDT법은 소프트 핸드오버를 수행하는 기지국들 중에서 수신 신호의 최대 수신전력이나 최대 신호 대 간섭비를 가진 기지국만(이하, "최적 기지국"이라 함)이 데이터 송신을 수행하고, 이 최적 기지국은 고속 모드로 전환한다.
근년에, 인터넷의 급속한 보급, 정보의 다원화, 정보의 대용량화, 및 차세대 인터넷의 발전 등을 고려하면, 이동 통신시스템에서 2Mbps를 넘는 정보 전송속도를 실현할 수 있는 무선 접속방식의 개발이 긴요하게 요구된다. 이러한 요구는 특히 데이터베이스나 웹사이트로부터의 화상, 파일, 또는 비디오와 같은 동영상의 다운 로드 등과 같이 고속 대용량을 필요로 하는 다운링크 트래픽에서 더욱 절실해지고 있는 것으로 생각된다. 그러므로, 고속/대용량 트래픽에 적합한 고속 패킷 전송기술이 필수적이다.
이와 같은 배경으로부터, IS-95 무선 인터페이스를 기반으로 2.4 Mbps의 최대 정보전송 속도로 고속 패킷 전송을 실현하는 것이 제안되어 있다("CDMA/HDR: A Bandwidth-Efficient High Speed Wireless Data Services for Nomadic Users", P. Bender, P. Black, M. Grob, R. Padovani, N. Shindhushyana, and A. Viterbi: IEEE Communication Magazine, Vol. 38, no. 7, pp. 70-77, July 200). 또한, 제3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에서는 W-CDMA 무선 인터페이스를 확장하여 얻은 대략 10 Mbps의 최대 정보 전송속도를 갖는 고속 패킷 전송의 실현에 대해 연구해 왔다.
이와 같은 고속 패킷 전송에는 예컨대 "Symbol Rate and Modulation Level-Controlled Adaptive Modulation/TDMA/TDD system for High-Bit-Rate Wireless Data Transmission",(T. Ue, S. Sampei, and N. Morinaga: IEEE Transactions VT, pp. 1134-1147, Vol. 47, no. 4, Nov. 1988)에서 제안된 바와 같이 채널 코딩과 같은 적응 무선링크 제어에 기초한 적응 변조 및 채널 부호화의 적용이 검토되어 왔다.
적응 무선링크 제어에 기초한 적응 변조 및 채널 부호화에서는, 고속 데이터 전송을 효율적으로 시행하기 위하여 사용자의 전파 환경에 따라서 데이터 변조 레벨, 확산계수(SF), 다중코드수, 및 채널 부호화율이 교체된다. 예컨대, 데이터 변 조에 관해서는 현재의 W-CDMA에 사용되는 직교위상 시프트 키잉(QPSK) 변조가 전파환경의 개선에 따라서 8PSK 변조, 16 직교 진폭변조(QAM), 또는 64QAM과 같은 더 높은 효율을 가진 다중레벨 변조로 변경함으로써 시스템의 최대 처리량(throughput)이 증가될 수가 있다.
고속 패킷 전송에 관해서는 "Automatic-Repeat-Request Error Control Schemes"(S. Lin, D. Costello, Jr., and M. Miller: IEEE Communications Magazine. Vol. 12, no. 12, pp. 5-17, Dec. 1984)에서 제안된 자동 반복 요구(ARQ) 기술의 적용이 검토되어 왔다.
그와 같은 고속 패킷전송에 이용되는 고속 패킷채널은 공유채널이다. 공유채널은 복수의 이동국에 의해 사용된다. 그러므로, 공유채널의 송신전력은 개별 물리채널의 송신전력보다 훨씬 크다. 개별 물리채널은 이동국마다의 개별채널이다.
따라서, 항상 한 개의 최적 기지국만이 데이터를 송신하고 있는 SSDT법에서는 복수의 기지국이 데이터 송신을 동시에 수행하는 소프트 핸드오버에 비해서 다른 셀들 또는 섹터들과의 간섭이 감소될 수 있다. 그 결과, 고속 패킷전송에서는 셀과 섹터의 끝에서의 데이터 처리량을 향상시키고 데이터 처리량의 목표치를 달성할 수 있는 범위를 확장하기 위하여 SSDT의 적용이 검토된다.
그러나, 고속 패킷채널을 이용하는 고속 패킷전송에서는 각 기지국은 고속 패킷채널을 복수의 이동국에 할당한다. 고속 패킷채널은 공유채널이다. 그러므로, 임의 시점에서 하나 또는 몇 개의 이동국에만 고속 패킷채널을 사용하는 통신 기회가 할당된다.
따라서, 수신 신호의 수신전력이나 신호 대 간섭 전력비에 기초하여 최적 기지국이 선택되고, 게다가 최적 기지국이 커버하는 셀이나 섹터가 선택되더라도, 고속 패킷 채널의 할당 시에 그 셀 또는 섹터 내의 이동국에 통신 기회가 항상 할당되는 것은 아니다. 특히, 선택된 셀이나 섹터에 큰 프래픽 부하가 있는 경우에는 그 셀 또는 섹터에서 이동국에 할당된 통신 기회는 크게 제한된다. 즉, 기지국이 이동국에 통신 기회를 부여하는 주파수가 탈락된다. 게다가, 통신 기회가 할당되지 않은 이동국의 처리율이 떨어진다. 더욱이, 기지국은 이동국에서의 수신 전력과 신호 대 간섭 전력비에 기초하여 복수의 이동국에 대해 하나의 셀이나 섹터를 선택하기 때문에 기지국에서의 제어 부하가 증가한다. 그러므로, 기지국이 이동국과 통신하기 위하여 제어를 수행하는 효율도 떨어진다. 그 결과, 특히 셀이나 섹터의 끝에 위치하는 이동국에 의해 수행되는 데이터 처리율이 떨어진다. 따라서, 데이터 처리 목표치를 달성할 수 있는 범위가 확대될 수가 없다.
본 발명의 목적은 통신 영역의 끝에 위치하는 이동국에 의해 수행되는 통신의 처리율을 향상시키고 데이터 처리 목표치를 달성할 수 있는 범위를 확대하는 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 이동국은 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하도록 구성된 수신부; 상기 수신부가 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 복수의 통신 영역 중에서 통신을 수행할 통신 영역을 선택 하도록 구성된 선택부; 및 상기 선택부에 의해 선택된 통신 영역을 기지국에 통지하는 통지부를 포함한다.
통신 영역은 기지국이 커버하는 무선 영역을 의미한다. 통신 영역은 이동국이 기지국과 신호를 송/수신함으로써 기지국과 통신을 행하는 영역이다. 통신 영역의 단위는 하나의 기지국이 커버하는 무선 영역인 "셀"과 이 셀을 더 분할한 "섹터"이다. 통신 영역에서의 트래픽 부하는 통신 영역에서 수행되는 통신량을 의미한다. 트래픽 부하는 통신 영역에서 기지국과 통신을 행하는 이동국 수, 기지국과 이동국 간에 설정된 데이터 송/수신 수행 채널의 이용률로 표현되는 기지국과 이동국 간 송/수신 데이터량, 기지국에서 유지되고 이동국으로 송신될 데이터량, 및 기지국에 유지된 데이터의 송신 목적지인 이동국 수와 같은 지수(index)를 이용하여 표현될 수 있다.
이와 같은 이동국에 의해서는 이동국은 수신부가 기지국으로부터 신호를 수신할 때에 신호를 수신할 수 있는 통신 영역을 검출할 수 있다. 그 다음, 선택부는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 통신 영역들 중에서 통신을 수행하는 통신 영역을 선택한다. 그러므로, 이동국은 통신 영역에서의 트래픽 부하를 고려하여 통신 기회가 쉽게 할당되는 통신 영역을 통신을 행하는 통신 영역으로 선택할 수 있다. 더욱이, 통지부는 그 선택된 통신 영역을 기지국에 통지한다. 그러므로, 기지국은 그 통지된 통신 영역을 이용하여 이동국과의 통신을 제어할 수 있다. 즉, 기지국이 복수의 기지국에 대한 통신 영역을 선택할 필요가 없어 기지국의 제어 부하가 이동국으로 분산될 수가 있다. 따라서, 기지국의 이동국과의 통 신을 제어 효율을 향상시킬 수가 있다.
그 결과, 기지국에 의해 이동국에 할당된 통신 기회를 증가시킬 수가 있다. 또한, 기지국의 제어 효율이 향상될 수 있다. 그 결과, 이동국은 통신 영역의 끝에 위치하는 이동국에 의해 수행되는 데이터 처리율을 증가시킬 수가 있다. 이동국은 데이터 처리 목표치를 달성할 수 있는 범위를 확장할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 이동국은 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하도록 구성된 수신부; 상기 수신부에 의해 수신된 수신 신호의 수신 품질로서 단주기에서의 평균 수신 품질값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질값의 비율을 산출하도록 구성된 산출부; 및 상기 산출부에 의해 산출된 상기 비율에 기초하여, 상기 수신부가 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역 중에서 통신을 수행하는 통신 영역을 선택하도록 구성된 선택부를 포함한다.
이와 같은 이동국에서, 상기 산출부는 수신 신호의 수신 품질로서 단주기에서의 평균 수신 품질값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질값의 비율을 산출한다. 그 다음, 상기 선택부는 이 비율을 이용하여 통신 영역을 선택한다. 기지국은 통신을 수행하는 이동국을 선택하고 이 선택된 이동국에 채널을 할당한다. 기지국은 단주기에서의 평균 수신 품질값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질값의 비율에 기초하여 채널이 할당된 이동국을 선택한다. 따라서, 상기 선택부는 채널 할당의 기준과 동일한 기준을 이용하여 통신 영역을 선택한다. 따라서, 이동국은 채널이 쉽게 할당될 통신 영역을 선택할 수 있고, 통신 기회가 쉽게 할당된다.
그 결과, 이동국은 기지국에 의해 이동국에 할당되는 통신 기회를 증가시킬 수가 있다. 그 결과, 이동국은 통신 영역의 끝에 위치하는 이동국에 의해 수행되는 데이터 처리율을 증가시킬 수가 있다. 이동국은 데이터 처리 목표치를 달성할 수 있는 범위를 확장할 수가 있다.
[통신시스템]
도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통신시스템(1)은 복수의 기지국(2a, 2b, 2c)과 복수의 이동국(3)을 포함한다. 기지국(2a 내지 2c)과 이동국(3)은 서로 데이터를 송/수신하고 통신한다.
(기지국)
도 2에 도시된 바와 같이, 기지국(2a)은 안테나(21), 무선부(22), 기저대역(baseband) 처리부(23), 버퍼(24), 네트워크 인터페이스부(25), 및 제어부(26)를 포함한다. 기지국(2b, 2c)은 기지국(2a)과 실질적으로 동일하다. 기지국(2a 내지 2c)은 이동국(3)과 통신을 행한다.
안테나(21)는 무선부(22)로부터 입력된 패킷과 제어신호를 이동국(3)으로 송신한다. 안테나(21)는 이동국(3)으로부터 수신된 패킷과 제어신호를 무선부(22)에 입력한다. 무선부(22)는 기저대역 처리부(23)로부터 입력된 패킷과 제어신호를 안테나(21)를 통해 이동국(3)으로 송신한다. 무선부(22)는 이동국(3)으로부터 송신된 패킷과 제어신호를 안테나(21)로부터 수신하고, 이들을 기저대역 처리부(23)에 입력한다.
무선부(22)는 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 송신하는 송신부로서도 기능한다. 무선부(22)는 제어정보를 다운링크 제어채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다. 다운링크 제어채널은 제어정보를 포함하는 제어신호를 기지국(2a 내지 2c)으로부터 이동국(3)으로 송신하는데 이용된다. 다운링크 제어채널은 다운링크 공통 제어채널, 다운링크 공유 제어채널, 및 공통 파일럿채널을 포함한다. 무선부(22)는 또한 고속 패킷채널을 통해 이동국(3)에 데이터를 송신한다.
다운링크 공통 제어채널은 공통 제어정보를 포함하는 제어신호를 복수의 이동국(3)으로 송신하는데 이용되는 채널이다. 그러므로, 다운링크 공통 제어채널은 복수의 이동국(3)에 공통이며, 이동국(3) 마다 변하지 않는 정보인 통신 영역에서의 트래픽 부하를 송신하는데 유효하다. 따라서, 무선부(22)는 바람직하게는 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 다운링크 공통 제어채널을 통해 송신한다.
다운링크 공유 제어채널은 복수의 이동국(3)이 공유하는 제어신호를 송신하는 채널이다. 그러므로, 각 이동국(3)은 다운링크 공유 제어채널을 통해 송신되는 제어정보를 얻을 수 있다. 그 결과, 다운링크 공유 제어채널은 모든 이동국(3)에 요구되는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 송신하는데 유효하다. 따라서, 무선부(22)는 바람직하게는 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 다운링크 공유 제어채널을 통해 송신한다. 무선부(22)는 제어부(26)에 의한 제어에 따라서 통신 영역에서의 트래픽 부하를 다운링크 공통 제어채널과 다운링크 공 유 제어채널과 같은 제어채널을 통해서 이동국(3)으로 송신함에 유의한다.
공통 파일럿채널은 공통 파일럿신호를 각 이동국(3)으로 송신하는 특정 채널이다. 파일럿신호는 이동국(3)이 채널추정을 행할 때에 이용되는 신호로서 이동국(3)에서는 기지의(known) 신호이다. 고속 패킷채널은 데이터를 포함하는 패킷을 기지국(2a 내지 2c)으로부터 이동국(3)으로 송신하는데 이용되는 채널이다. 고속 패킷채널은 복수의 이동국(3)이 공유하는 다운링크 공유채널이다. 무선부(22)는 제어부(26)에 의한 채널할당에 따라서 고속 패킷채널을 통해 패킷을 이동국(3)으로 송신함에 유의한다.
무선부(22)가 고속 패킷채널을 통해 패킷을 송신할 때에 패킷을 소정 방향으로 송신하는데 지향성 빔송신이 수행될 수 있음에 유의한다. 이 경우, 두 종류의 공통 파일럿채널, 즉 제1 공통 파일럿채널과 제2 공통 파일럿채널이 공통 파일럿채널로서 사용된다. 제1 공통 파일럿채널은 파일럿신호의 무지향성 빔송신을 수행한다. 제2 공통 파일럿채널은 파일럿신호의 지향성 빔송신을 수행한다.
무선부(22)는 이동국(3)으로부터 송신된 제어신호를 업링크 채널을 통해 수신하는 수신부로서 기능하기도 한다. 이동국(3)으로부터 송신된 제어신호는 이동국(3)에 의해 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 포함한다. 통신 영역을 표시하는 데이터는 통신 영역을 커버하는 기지국(2a 내지 2c)을 식별할 수 있는 기지국(2a 내지 2c)에 고유한 식별 데이터와, 셀이나 섹터와 같은 통신 영역을 식별할 수 있는 통신 영역에 고유한 식별 데이터를 포함한다. 기지국(2a 내지 2c)에 대한 식별 데이터는 기지국(2a 내지 2c)의 주소와 기지국 ID를 포함한다. 통신 영 역에 대한 식별 데이터는 셀 ID와 섹터 ID를 포함한다.
무선부(22)는 데이터를 포함하는 패킷과 제어정보를 포함하는 제어신호를 업링크 채널을 통해 이동국(3)으로부터 수신한다. 업링크 채널은 제어신호와 패킷을 이동국(3)으로부터 기지국(2a 내지 2c)으로 송신하는데 이용되는 채널이다. 업링크 채널은 각 이동국(3)이 개별적으로 사용하는 개별채널과 복수의 이동국(3)이 공유하는 공유채널을 포함한다. 또한, 개별채널은 개별 물리 데이터채널과 개별 물리 제어채널을 포함한다. 공유채널과 개별 물리 데이터채널은 제어신호와 패킷을 송신하는데 사용된다. 개별 물리 제어채널은 제어신호를 송신하는데 사용된다.
기저대역 처리부(23)는 이동국(3)으로 송신될 패킷과 제어신호에 대해 신호 처리를 수행하여 이들을 무선부(22)에 입력한다. 예컨대, 기저대역 처리부(23)는 패킷과 제어신호에 대해서 채널 부호화, 데이터 변조, 및 확산 변조와 같은 신호 처리를 수행한다. 기저대역 처리부(23)는 버퍼(24)로부터 패킷을 얻는다. 제어신호는 제어부(26)로부터 기저대역 처리부(23)로 입력된다. 기저대역 처리부(23)는 또한 무선부(22)에 의해 수신된 패킷과 제어신호에 대해서도 신호 처리를 수행한다. 예컨대, 기저대역 처리부(23)는 패킷과 제어신호에 대해서 채널 복호화, 데이터 복조, 및 역확산과 같은 신호 처리를 수행한다. 기저대역 처리부(23)는 수신된 패킷을 버퍼(24)에 저장한다. 또한, 기저대역 처리부(23)는 수신된 제어신호를 제어부(26)에 입력한다.
버퍼(24)는 이동국(3)으로 송신될 패킷과 이동국(3)으로부터 송신된 패킷을 유지한다. 네트워크 인터페이스부(25)는 이동국(3)으로부터 송신된 패킷을 버퍼(24)로부터 얻는다. 네트워크 인터페이스부(25)는 그 패킷을 네트워크(4)를 통해서 송신한다. 네트워크 인터페이스부(25)는 네트워크(4)를 통해 이동국(3)으로 송신될 패킷을 얻는다. 네트워크 인터페이스부(25)는 그 패킷을 버퍼(24)에 저장한다.
제어부(26)는 무선부(22), 기저대역 처리부(23) 및 네트워크 인터페이스부(25)를 제어한다. 제어부(26)는 무선부(22)에게 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널과 같은 제어채널을 통해 통신 영역에서의 트래픽 부하를 송신하라고 지시한다. 더 구체적으로, 제어부(26)는 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 발생시킨다. 그 다음, 제어부(26)는 발생된 제어신호를 기저대역 처리부(23)에 입력한다. 무선부(22)는 제어부(26)에 의해 발생된 제어신호를 기저대역 처리부(23)로부터 얻는다. 그리고 무선부(22)는 그 제어신호를 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널과 같은 제어채널을 통해 송신한다.
제어부(26)는 예컨대 통신 영역에서 기지국(2a)과 통신을 수행하는 이동국(3) 수, 기지국(2a)과 이동국(3) 간에 송/수신된 데이터량인 고속 패킷채널의 이용률, 기지국(2a)에 의해 버퍼(24)에 유지된, 이동국(3)으로 송신될 패킷의 총수, 및 기지국(2a)에 의해 버퍼(24)에 유지된 패킷의 송신 목적지인 이동국(3) 수를 트래픽 부하로서 포함하는 제어신호를 발생시킨다.
통신 영역에서 기지국(2a)과 통신을 수행하는 이동국(2a) 수는 무선부(22)에 접속된 이동국(3) 수이다. 고속 패킷채널의 이용률은 무선부(22)에 의해 송신될 고속 패킷채널의 이용률이다. 그러므로, 이들은 무선부(22)에서 기지의 것이다. 따라서, 무선부(22)는 무선부(22)에 접속된 이동국(3) 수와 무선부(22)에 의해 송신될 고속 패킷채널의 이용률을 제어부(26)에 입력한다. 그 다음, 제어부(26)는 무선부(22)로부터 입력된 이동국(3) 수와 고속 패킷채널의 이용률을 트래픽 부하로서 발생시킨다.
제어부(26)는 버퍼(24)를 참조하여, 기지국(2a)에 의해 버퍼(24)에 유지된, 이동국(3)으로 송신될 패킷의 총수와, 패킷의 송신 목적지인 이동국(3) 수를 얻는다. 제어부(26)는 얻어진 패킷 총수와 패킷 송신 목적지인 이동국(3) 수를 트래픽 부하로서 발생시킨다.
또한 제어부(26)는 이동국(3)에 의해 선택된 통신 영역에서 이동국(3)과의 통신을 제어한다. 제어신호는 기저대역 처리부(23)로부터 제어부(26)에 입력된다. 그 결과, 제어부(26)는 이동국(3)으로부터 무선부(3)에 의해 수신된 제어신호를 기저대역 처리부(23)를 통해 얻는다. 제어부(26)는 제어신호로부터 이 제어신호에 포함된, 이동국(3)에 의해 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 얻는다. 통신 영역을 표시하는 데이터가 그 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역을 표시하는 경우에 제어부(26)는 기저대역 처리부(23)와 무선부(22)가 패킷을 고속 패킷채널을 통해 이동국(3)으로 송신하도록 제어한다.
더 구체적으로는, 제어부(26)는 패킷 송신을 위한 고속 패킷채널을 그 이동국(3)에 할당한다. 제어부(26)는 고속 패킷채널 할당 결과를 무선부(22)에 입력하고, 무선부(22)에게 그 채널할당에 따라서 패킷을 송신하라고 지시한다. 제어부(26)는 기저대역 처리부(23)에게 이동국(3)으로의 패킷을 버퍼(4)로부터 얻 어 신호 처리를 수행하고 그 패킷을 무선부(22)에 입력하라고 지시한다. 그 다음, 기저대역 처리부(23)는 이동국(3)으로의 패킷의 신호 처리를 수행하고 그 패킷을 무선부(22)에 입력한다. 무선부(22)는 제어부(26)에 의해 지시된 채널할당에 따라서 그 패킷을 고속 패킷채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다. 제어부(26)는 이동국(3)으로부터 기지국(2a)으로의 패킷 송신을 위한 업링크 채널을 할당하기도 함에 유의한다.
한편, 통신 영역을 표시하는 데이터가 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역을 표시하지 않는 경우에는 제어부(26)는 패킷을 이동국(3)에 송신하지 말 것을 결정한다. 이 경우, 제어부(26)는 기저대역 처리부(23)와 무선부(22)에 대해서 아무런 동작도 수행하지 않는다.
(이동국)
도 3에 도시된 바와 같이, 이동국(3)은 안테나(31), 무선부(32), 기저대역 처리부(33), 입력부(34), 출력부(35), 카드 인터페이스부(36), 버퍼(37), 및 제어부(38)를 포함한다. 이동국(3)은 기지국(2a 내지 2c)이 커버하는 셀이나 섹터와 같은 통신 영역에서 기지국(2a 내지 2c)과 통신한다.
안테나(31)는 무선부(32)로부터 입력된 패킷과 제어신호를 기지국(2a 내지 2c)로 송신한다. 안테나(31)는 기지국(2a 내지 2c)으로부터 패킷과 제어신호를 수신하여 이들을 무선부(32)에 입력한다. 무선부(32)는 기저대역 처리부(33)로부터 입력된 패킷과 제어신호를 안테나(31)를 통해 기지국(2a 내지 2c)으로 송신한다.
무선부(32)는 이동국(3)에 의해 선택되는 통신을 수행하는 통신 영역을 기지 국(2a 내지 2c)에 통지하는 통지부로서 기능한다. 더 구체적으로는, 무선부(32)는 그 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 개별 채널이나 공유 채널과 같은 업링크 채널을 통해서 통지한다. 무선부(32)는 예컨대 기지국(2a 내지 2c)의 주소, 기지국 ID, 셀 ID, 또는 섹터 ID를 포함하는 제어신호를 기지국(2a 내지 2c)으로 송신한다. 무선부(32)는 통신 영역을 표시하는 데이터를 포함하는 제어신호를 업링크 채널에서의 다른 제어신호와 데이터를 포함하는 패킷과 다중화시킨 다음에 이들을 송신한다. 제어신호를 다중화하는데는 시다중화(time multiplexing) 또는 코드 다중화가 이용될 수 있다. 제어부(38)에 따라서 무선부(32)는 데이터가 선택된 통신 영역을 표시하는 것을 기지국(2a 내지 2c)에게 통지한다. 무선부(32)는 데이터를 포함하는 패킷을 공유 채널 또는 개별 물리 데이터채널을 통해 기지국(2a 내지 2c)으로 송신한다.
무선부(32)는 기지국(2a 내지 2c)으로부터 송신된 패킷을 포함하는 신호와 제어신호를 안테나(31)를 통해 수신하는 수신부로서 기능한다. 무선부(32)는 수신된 신호를 기저대역 처리부(33)에 입력한다. 무선부(32)는 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널을 통해 수신한다. 무선부(32)는 또한 공통 파일럿 채널을 통해 파일럿 신호를 수신한다. 무선부(32)는 고속 패킷채널을 통해 데이터를 포함하는 패킷을 수신한다. 무선부(32)는 기지국(2a 내지 2c)으로부터 송신된 제어채널과 고속 패킷채널이 수신될 때에 수신전력을 측정하고, 수신된 전력을 제어부(38)에 입력한다.
기저대역 처리부(33)는 기지국(2a 내지 2c)으로 송신될 데이터를 입력부(34) 와 카드 인터페이스부(36)로부터 얻는다. 기저대역 처리부(34)는 그 얻어진 데이터를 포함하는 패킷을 발생시킨다. 기저대역 처리부(33)는 그 발생된 패킷과 제어신호에 대해서 신호 처리를 수행하고, 이들을 무선부(32)에 입력한다. 예컨대, 기저대역 처리부(33)는 패킷과 제어신호에 대해서 채널 부호화, 데이터 변조, 및 확산 변조와 같은 신호 처리를 수행한다. 기저대역 처리부(33)는 발생된 패킷을 버퍼(37)에 저장하고, 송신 시에 그 버퍼(37)로부터 패킷을 얻는다. 제어신호는 제어부(38)로부터 기저대역 처리부(33)로 입력된다.
기저대역 처리부(33)는 또한 기지국(2a 내지 2c)으로부터 무선부(32)에 의해 수신된 패킷과 제어신호에 대해서 신호 처리를 수행한다. 예컨대, 기저대역 처리부(33)는 수신된 데이터 패킷과 제어신호에 대해서 채널 복호화, 데이터 복조, 및 역확산과 같은 신호 처리를 수행한다. 기저대역 처리부(33)는 수신된 패킷에 포함된 데이터를 출력부(35)에 출력한다. 기저대역 처리부(33)는 수신된 패킷에 포함된 데이터를 카드 인터페이스부(36)에 입력한다. 또한, 기저대역 처리부(33)는 수신된 제어신호를 제어부(38)에 입력한다.
입력부(34)는 이동국(3)으로부터 송신될 데이터를 기저대역 처리부(33)에 입력한다. 이동국(3)에 의해 수신된 데이터는 기저대역 처리부(33)로부터 출력부(35)에 입력되고, 출력부(35)는 그 데이터를 출력한다. 카드 인터페이스부(36)는 이동국(3)으로부터 송신될 데이터를 개인용 컴퓨터와 같은 외부 장치로부터 PC 카드와 같은 특정의 데이터 송신 카드를 통해서 얻는다. 카드 인터페이스부(36)는 얻어진 데이터를 기저대역 처리부(33)에 입력한다. 이동국(3) 에 의해 수신된 데이터는 기저대역 처리부(33)로부터 카드 인터페이스부(36)에 입력된다. 카드 인터페이스부(36)는 이동국(3)에 의해 수신된 데이터를 카드를 통해 외부장치에 입력한다. 버퍼(37)는 기지국(2a 내지 2c)으로 송신될 패킷을 유지한다.
제어부(38)는 무선부(32)와 기저대역 처리부(33)를 제어한다. 제어부(38)는 이동국(3)이 통신을 수행하는 통신 영역을 선택하는 선택부로서 기능한다. 제어부(38)는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 통신을 수행할 통신 영역을 선택한다. 예컨대, 제어부(38)는 최소 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 통신을 수행할 통신 영역으로 선택한다.
제어부(38)는 예컨대 각 통신 영역에서의 트래픽 부하를 다음의 방법을 통해 검출할 수 있다. 기저대역 처리부(33)로부터 제어부(38)에 제어신호가 입력된다. 그 결과, 제어부(38)는 기저대역 처리부(33)를 통해 무선부(32)에 의해 수신되는 제어신호를 얻는다. 제어부(38)는 제어신호에 포함된 각 통신 영역에서의 트래픽 부하를 얻음으로써 트래픽 부하를 검출할 수 있다. 제어부(38)는 예컨대 각 통신 영역에서 기지국(2a 내지 2c)과 통신을 수행하는 이동국(3) 수, 고속 패킷채널의 이용률, 기지국(2a 내지 2c)에 의해 유지되는, 이동국(3)에 송신될 패킷의 총수, 및 기지국(2a 내지 2c)에 의해 유지되는 패킷의 송신 목적지인 이동국(3) 수를 통신 영역에서의 트래픽 부하로 얻는다. 따라서, 제어부(38)는 제어신호에 포함된 트래픽 부하에 기초하여 통신 영역을 선택할 수 있다.
제어부(38)는 또한 무선부(32)에 의해 수신된 신호의 수신전력에 기초하여 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하를 추정하는 추정부로서 기능한다. 신호는 기지국(2a 내지 2c)으로부터 송신된다. 데이터를 포함하는 패킷을 송신하는 고속 패킷채널과 제어정보를 포함하는 제어신호를 송신하는 복수의 제어채널은 기지국(2a 내지 2c)으로부터 송신된다. 도 4a는 무선부(32)가 기지국(2a)으로부터 송신된 채널을 수신할 때의 수신전력을 나타낸다. 도 4b는 무선부(32)가 기지국(2b)으로부터 송신된 채널을 수신할 때의 수신전력을 나타낸다. 도 4a 및 4b에서 수직축은 이동국(3)에 의해 수신된 수신전력을, 수평축은 시간을 나타낸다.
기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 아주 높은 송신전력으로 고속 패킷채널을 송신한다. 무선부(22)는 낮은 송신전력으로 제어채널을 송신한다. 그러므로 기지국(2a, 2b) 내에 송신될 패킷이 없고 이들 기지국(2a, 2b)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 작은 경우에는 무선부(22)는 고속 패킷채널을 송신하지 않는다. 그러므로 이동국(3)의 무선부(32)는 낮은 송신전력으로 송신된 제어채널만을 수신한다. 따라서 이동국(3)에 의해 수신된 채널의 수신전력은 제어채널이 수신될 때의 수신전력(10) 만으로서 낮게 된다.
한편, 기지국(2a, 2b) 내에 송신될 패킷이 있고 이들 기지국(2a, 2b)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 큰 경우에는 무선부(22)는 고속 패킷채널을 송신한다. 그러므로 이동국(3)의 무선부(32)는 낮은 송신전력으로 송신된 제어채널과 높은 송신전력으로 송신된 고속 패킷채널을 수신한다. 따라서 이동국(3)에 의해 수신된 채널의 수신전력은 제어채널 수신 시의 수신전력(10)과 고속 패킷채널 수신 시의 수신전력(9)을 합산하여 구해지며, 이는 매우 높게 된다.
그러므로 제어부(38)는 무선부(32)로부터 채널이 수신될 때에 수신전력을 얻고, 이 수신전력을 이용하여 통신 영역에서의 트래픽 부하를 추정할 수 있다. 더 구체적으로는, 수신전력이 낮을 때에는 고속 패킷채널은 송신되지 않는 것처럼 보이기 때문에 제어부(38)는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 작다고 추정할 수 있다. 한편, 수신전력이 높을 때에는 고속 패킷채널은 송신되는 것처럼 보이기 때문에 제어부(38)는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 크다고 추정할 수 있다.
대안으로서, 제어부(38)는 제어채널 수신 시의 수신전력(10)에 포함된 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 기타 다른 채널(공통 파일럿 채널 이외의 채널) 수신 시의 수신전력의 비율을 산출한다. 고속 패킷채널 수신 시의 높은 수신전력(9)과 파일럿 채널 수신 시의 낮은 수신전력의 비율은 클 수가 있다. 그러므로 제어부(38)는 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 기타 다른 채널 수신 시의 수신전력의 비율이 작은 경우에는 파일럿 채널 이외의 채널에 고속 패킷채널이 포함되어 있지 않다고 판단한다. 그러면, 제어부(38)는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 작다고 추정한다.
한편, 제어부(38)는 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 기타 다른 채널 수신 시의 수신전력의 비율이 클 경우에는 파일럿 채널 이외의 채널에 고속 패킷채널이 포함되어 있다고 판단한다. 그러면, 제어부(38)는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 크다고 추정한다.
도 4a의 경우에 시각 5와 7에서 이동국(3)의 수신전력은 제어채널 수신 시의 수신전력(10)과 고속 패킷채널 수신 시의 수신전력의 합산이 되므로 매우 크다. 또한, 제어채널 수신 시의 수신전력(10)에 포함된 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 고속 패킷 채널 수신 시의 수신전력(9)을 포함하는 공통 파일럿 채널 이외의 채널 수신 시의 수신전력의 비율도 크다. 그러므로 제어부(38)는 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 크다고 추정할 수 있다.
한편, 도 4b의 경우에 시각 5와 7에서 이동국(3)이 기지국(2b)으로부터 채널을 수신할 때의 수신전력은 제어채널 수신 시의 수신전력(10) 만이므로 작다. 또한, 제어채널 수신 시의 수신전력(10)에 포함된 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 수신전력(10)에 포함된 공통 파일럿 채널 이외의 채널 수신 시의 수신전력의 비율도 작다. 그러므로 제어부(38)는 기지국(2b)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 작다고 추정할 수 있다. 따라서 시각 5와 7에서 제어부(38)는 트래픽 부하가 작은 것으로 추정되는 기지국(2b)의 통신 영역을 통신을 수행하는 통신 영역으로 선택할 수 있다.
반대로, 시각 6과 8(도 4a 참조)에서, 제어부(38)는 기지국(2a)이 커버하는 통신 영역에서의 트래픽 부하가 작다고 추정할 수 있다. 그러면, 제어부(38)는 트래픽 부하가 작은 것으로 추정되는 기지국(2a)의 통신 영역을 통신을 수행하는 통신 영역으로 선택할 수 있다.
이런 식으로, 이동국(3)의 제어부(38)는 무선부(32)에 의해 수신된 신호의 수신전력에 기초하여 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하를 추정할 수 있다. 그러면, 제어부(38)는 이 추정된 트래픽 부하에 기초하여 통신 영역을 선택할 수 있다. 그러므로 이동국(3)은 트래픽 부하를 추정하고, 제어신호를 이용함이 없이 통 신 영역을 선택할 수 있다. 따라서 기지국(2a 내지 2c)의 제어부하가 더 경감될 수 있다. 또한, 제어신호를 송신하는데 무선자원이 소비되지 않는다. 그러므로 무선자원은 데이터 송신에 이용될 수 있다. 그 결과, 이동국(3)에 의해 수행되는 데이터 처리율이 더 증가한다.
제어부(38)는 통신 영역에서의 트래픽 부하 이외에도 무선부(32)에 의해 수신된 수신 신호의 수신 품질에 기초하여 통신을 수행하는 통신 영역을 선택할 수 있다. 예컨대, 제어부(38)는 무선부(32)에 의해 수신된 공통 파일럿 채널의 수신 품질을 구한다. 더 구체적으로는, 제어부(38)는 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력을 무선부(32)로부터 얻는다. 그 다음, 제어부(38)는 파일럿 신호의 수신전력, 이 수신전력에 기초한 파일럿 신호의 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다. 구해진 수신 품질은 임의 시각에서의 수신전력 또는 신호 대 간섭 전력비, 또는 수신전력과 신호 대 간섭 전력비의 평균이 될 수 있음에 유의한다.
제어부(38)는 최적 수신 품질로부터의 수신 품질의 소정의 임계치를 유지한다. 제어부(38)는 최적 수신 품질을 가진 통신 영역에서부터 임계치 내의 수신 품질을 가진 통신 영역까지를 통신을 수행하는 통신 영역 후보로 선택한다. 제어부(38)는 선택된 통신 영역 후보들 중에서 통신 영역에서의 최소 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 선택한다.
대안으로서, 제어부(38)는 최소 트래픽 부하로부터의 트래픽 부하의 소정 임계치를 유지할 수 있다. 이 경우, 제어부(38)는 최소 트래픽 부하를 가진 통신 영역에서부터 임계치 내의 트래픽 부하를 가진 통신 영역까지를 통신을 수행하는 통신 영역 후보로 선택한다. 제어부(38)는 선택된 통신 영역 후보들 중에서 통신 영역에서의 최적 수신 품질을 가진 통신 영역을 선택한다.
이런 식으로, 제어부(38)는 통신 영역에서의 트래픽 부하 뿐만 아니라 수신 품질을 고려하여 통신 영역을 선택할 수 있다. 예컨대, 제어부(38)는 어느 정도의 수신 품질을 가진 통신 영역들 중에서 작은 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 선택할 수 있다. 제어부(38)는 또한 작은 트래픽 부하를 가진 통신 영역 중에서 어느 정도 양호한 수신 품질을 가진 통신 영역을 선택할 수 있다. 그러므로 이동국(3)은 트래픽 부하가 작은 통신 영역을 선택할 수 있어 통신 기회가 쉽게 할당될 수 있고 수신 품질이 양호하다. 따라서 기지국(2a 내지 2c)으로부터 이동국(3)에 할당된 통신 기회와 이동국(3)이 성공적인 데이터 송/수신을 가질 가능성이 향상될 수 있다. 그 결과, 이동국(3)에 의해 수행되는 데이터 처리율이 더욱 향상될 수 있다.
기지국(2a 내지 2c)의 무선부(22)가 고속 패킷 채널을 통해 패킷을 송신하기 위하여 지향성 빔송신을 수행할 때에는 두 종류의 공통 파일럿 채널, 즉 제1 공통 파일럿 채널과 제2 공통 파일럿 채널이 이용된다. 제1 공통 파일럿 채널에서는 무지향성 빔송신이 수행된다. 그러므로 제1 공통 파일럿 채널을 이용하여 구해진 수신 품질은 지향성 빔송신이 수행되는 고속 패킷채널의 수신 품질과 일치하지 않는다. 따라서 제1 공통 파일럿 채널을 이용하여 구해진 수신 품질은 통신을 수행하는 통신 영역을 선택할 때에 사용될 수신 품질 만큼 양호하지는 않다.
한편, 제2 공통 파일럿 채널에서는 고속 패킷채널과 동일한 방향에서 지향성 빔송신이 수행된다. 따라서 제2 공통 파일럿 채널을 이용하여 구해진 수신 품질은 지향성 빔송신이 수행되는 고속 패킷채널의 수신 품질과 일치한다. 그러므로 제어부(38)는 바람직하게는 제2 공통 파일럿 채널에 기초하여 구해진 수신 품질을 이용하여 통신을 수행하는 통신 영역을 선택한다. 그 결과, 고속 패킷채널에서는 지향성 빔송신이 수행된다는 사실을 고려한 수신 품질에 기초하여 통신 영역을 선택하는 것이 가능하다.
기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)는 기지국(2a 내지 2c)으로부터 이동국(3)으로의 패킷 송신을 위한 채널과 이동국(3)으로부터 기지국(2a 내지 2c)으로의 패킷 송신을 위한 채널을 할당한다. 채널 할당 방법은 단주기에서의 이동국(3)의 평균 수신 품질 값과 이 단주기보다 긴 주기에서의 이동국(3)의 평균 수신 품질 값의 최대 비율을 갖는 이동국(3)을 선택하는 채널 할당 알고리즘을 이용하는 방법을 포함한다. 이 채널 할당 방법을 "비례 페어니스 스케쥴링(proportional fairness scheduling)"이라 부른다("Data Throughput of CDMA-HDR a High Efficiency-High Data Rate Personal Communication Wireless System", A. Jalali, R. Padovani, R. Pankaj: Proc. of IEEE VTC2000 - Spring, pp. 1854-1858, May 2000 참조).
기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)가 채널 할당을 위해 비례 페어니스 스케쥴링을 이용하면, 제어부(38)는 단주기에서의 무선부(32)에 의해 수신된 신호의 평균 수신 품질 값과 이 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율에 기초하여 통신을 수행하는 통신 영역을 선택할 수 있다. 이 경우, 제어부(38)는 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 이 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 무선부(32)에 의해 수신된 신호의 수신 품질로 산출하는 산출부로서도 기능한다.
제어부(38)는 예컨대 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 무선부(32)에 의해 수신된 공통 파일럿 채널의 수신 품질로 산출한다. 더 구체적으로는, 제어부(38)는 무선부(32)로부터 공통 파일럿 채널을 수신하는 수신전력을 얻는다. 그 다음, 무선부(38)는 그 수신전력에 기초하여 수신된 파일럿 신호의 수신전력과 수신된 파일럿 신호의 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다. 제어부(38)는 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값을 산출하고, 구해진 수신 품질에 기초하여 그 비율을 산출한다. 그 다음, 제어부(38)는 최고 비율을 가진 통신 영역을 통신을 수행하는 통신 영역으로 선택한다.
기지국(2a 내지 2c)의 무선부(22)가 고속 패킷채널을 이용하여 패킷을 송신하는 지향성 빔송신을 수행하는 경우에는, 고속 패킷채널과 동일한 방향에서 지향성 빔송신되는 제2 공통 파일럿 채널을 이용하여 평균 수신 품질 값을 산출한 다음에 그 두 개(단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값)의 비율을 산출하는 것이 바람직함에 유의한다. 따라서 고속 패킷 채널이 지향성 빔송신되는 사실을 고려한 수신 품질에 기초하여 통신을 수행하는 통신 영역을 선택하는 것이 가능하다.
제어부(38)는 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율에 기초하여 통신 영역을 선택할 때에도 통신 영역에서의 트래픽 부하를 고려하여 통신 영역을 선택할 수도 있다. 예컨대, 제어부(38)는 신호의 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율의 최대값으로부터 구해진 비율의 소정 임계치를 유지한다. 제어부(38)는 최대 비율을 가진 통신 영역에서부터 임계치 내의 비율값을 가진 통신 영역까지 통신을 수행하는 후보 통신 영역을 선택한다. 제어부(38)는 그 선택된 통신 영역 후보들 중에서 통신 영역에서의 최소 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 선택한다.
대안으로서, 제어부(38)는 최저 트래픽 부하 중에서 소정의 트래픽 임계치를 유지할 수 있다. 이 경우, 제어부(38)는 최저 트래픽 부하를 가진 통신 영역에서 임계치 내의 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 통신을 수행하는 후보 통신 영역을 선택한다. 제어부(38)는 선택된 통신 영역 후보들 중에서 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율이 최대인 통신 영역을 선택한다.
제어부(38)는 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 포함하는 제어신호를 발생시킨다. 제어부(38)는 무선부(32)에게 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 포함하는 제어신호를 공통 채널이나 개별 채널과 같은 업링크 채널을 통해 송신하라고 지시한다. 더 구체적으로는, 제어부(38)는 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 포함하는 제어신호를 발생시키고 이 제어신호를 기저대역 처리부(33)에 입력한다. 무선부(32)는 기저대역 처리부(33)를 통해서 제어부(38)에 의해 발생된 제어신호를 얻는다. 무선부(32)는 그 제어신호를 업링크 채널(공통 채널이나 개별 채널)에서 다중화하고, 이들을 기지국(2a 내지 2c)으로 송신한다.
[통신방법]
다음, 그와 같은 통신시스템(1)을 이용하는 통신방법에 대해서 설명한다. 도 5 내지 도 11에서는 생략되어 있지만 기지국(2c)은 기지국(2a, 2b)과 실질적으로 동일한 동작을 수행한다. 도 5 내지 도 11에서 셀이 통신 영역 단위인 경우가 예로서 설명된다.
먼저, 도 5를 이용하여 이동국(3)이 기지국(2a, 2b)으로부터 제어채널을 통해 송신된 제어신호에 포함된 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 통신 영역을 선택하는 통신방법에 대해서 설명한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 기지국(2a, 2b)이 각각 커버하는 셀들의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 이동국(3)으로 송신한다(S101). 기지국(2a, 2b)은 다운링크 공통 제어 채널이나 다운링크 공유 제어 채널을 이용하여 제어신호를 송신한다.
이동국(3)의 무선부(32)는 기지국(2a, 2b) 각각으로부터 송신된 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 수신한다(S102). 이동국(3)은 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널을 통해 제어신호를 수신한다. 이동국(3)의 제어부(38)는 기저대역 처리부(33)를 통해서 무선부(32)에 의해 수신되는 제어신호를 얻는다. 제어부(38)는 제어신호로부터 각 셀에서의 트래픽 부하를 얻는다. 그 다음, 제어부(38)는 최소 트래픽 부하를 가진 셀을 통신을 수행하는 셀로 선택한다. 이 경우, 통신 영역 단위는 셀이므로 이동국(3)은 선택된 셀을 커버하는 기지국을 선택한다(S103). 이동국(3)의 제어부(38)는 선택된 기지국의 식별 데이터를 포함하는 제어신호를 발생시킨다. 이동국(3)의 무선부(32)는 제어신호를 업링크 채널에서 다중화하고, 이 제어신호를 각 기지국(2a 내지 2c)으로 송신한다(S104).
기지국(2a, 2b)에서 무선부(22)는 각각 이동국(3)에 의해 선택된 기지국의 식별 데이터를 포함하는 제어신호를 수신한다. 무선부(22)는 업링크 채널을 통해 이동국(3)으로부터 송신된 제어신호를 수신한다. 그 다음, 기저대역 처리부(23)는 데이터를 복조한다(S105). 각 기지국(2a, 2b)의 제어부(26)는 제어신호에 포함된 식별 데이터가 자신의 기지국을 표시하는지 여부를 판단한다. 즉, 기지국(2a, 2b)이 커버하는 셀이 표시되었는지 여부가 판단된다(S106).
단계(S106)에서 각 기지국(2a, 2b)의 제어부(26)는 제어신호에 포함된 기지국의 식별 데이터가 자신의 기지국을 표시하고 있을 때에 패킷을 송신할 것을 결정한다. 제어부(26)는 이동국(3)으로의 패킷 송신에 고속 패킷채널을 할당한다. 그 다음, 무선부(22)는 그 패킷을 송신한다(S107).
한편, 단계(S106)에서 각 기지국(2a, 2b)의 제어부(26)는 제어신호에 포함된 기지국의 식별 데이터가 자신의 기지국을 표시하고 있지 않을 때에 패킷을 송신하지 말 것을 결정한다. 이런 식으로, 패킷은 이동국(3)에 의해 선택된 셀을 커버하는 기지국으로부터만 송신된다.
다음, 이동국(3)이 통신 영역에서의 트래픽 부하를 추정하고 통신 영역을 선택하는 경우에 대해서 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 다운링크 제어채널이나 고속 패킷채널과 같은 채널을 이동국(3)으로 송신한다(S201).
이동국(3)의 무선부(32)는 기지국(2a, 2b) 각각으로부터 수신된 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 대안으로서, 제어부(38)는 무 선부(32)에 의해 입력된 수신전력에 기초하여 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 기타 다른 채널(공통 파일럿 채널 이외의 채널) 수신 시의 수신전력의 비율을 산출한다(S202).
낮은 수신전력을 가진 셀, 즉 공통 파일럿 채널 수신 시의 수신전력과 기타 다른 채널 수신 시의 수신전력의 비율이 작은 셀에 대해서는 제어부(38)는 그 셀의 트래픽 부하가 작다고 추정한다. 그러면 제어부(38)는 트래픽 부하가 작은 것으로 추정된 그 셀을 통신을 수행하는 셀로 선택한다. 이 경우 통신 영역 단위는 셀이므로 이동국(3)은 선택된 셀을 커버하는 기지국을 선택한다(S203). 단계(S204) 내지 단계(S208)는 도 5에 나타난 단계(S104) 내지 단계(S108)와 실질적으로 동일하다.
다음, 이동국(3)이 통신 영역에서의 트래픽 부하와 신호의 수신 품질에 기초하여 통신 영역을 선택하는 경우에 대해서 설명한다. 먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 기지국(2a, 2b)이 각각 커버하는 셀의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 이동국(3)으로 송신한다(S301). 무선부(22)는 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널을 통해 제어신호를 송신한다. 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 또한 파일럿 신호를 공통 파일럿 채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다(S302).
이동국(3)의 무선부(32)는 기지국(2a, 2b) 각각으로부터 공통 파일럿 채널을 수신한다. 무선부(32)는 수신된 공통 파일럿 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 제어부(38)는 공통 파일럿 채널을 통해 송신된 파일럿 신호를 이용하여 각 기지국(2a, 2b)이 커버하는 셀에서의 수신전력 또는 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다(S303). 제어부(38)는 최적 수신 품질을 가진 셀을 커버하는 기지국에서 임계치 내에 있는 수신 품질을 가진 셀을 커버하는 기지국을 통신을 수행하는 셀을 커버하는 기지국 후보로 선택한다(S304). 제어부(38)는 선택된 기지국 후보들 중에서 단계(S301)에서 송신된 제어신호에 포함된 최소 트래픽 부하를 가진 셀을 선택한다. 이 경우, 통신 영역 단위는 셀이므로 이동국(3)은 선택된 셀을 커버하는 기지국을 선택한다(S305). 단계(S306) 내지 단계(S310)는 도 5에 나타난 단계(S104) 내지 단계(S108)와 실질적으로 동일하다.
다음, 이동국(3)이 지향성 빔송신을 수행할 때에 통신 영역에서의 트래픽 부하와 신호의 수신 품질에 기초하여 통신 영역을 선택하는 경우에 대해서 설명한다. 먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 셀의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 이동국(3)으로 송신한다(S401). 또한 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 제1 공통 파일럿 채널이나 제2 공통 파일럿 채널을 통해 파일럿 신호를 이동국(3)으로 송신한다(S402).
이동국(3)의 무선부(32)는 기지국(2a, 2b) 각각으로부터 제1 공통 파일럿 채널과 제2 공통 파일럿 채널을 수신한다. 무선부(32)는 지향성 빔송신이 수행된 제2 공통 파일럿 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 제어부(38)는 제2 공통 파일럿 채널을 통해 각 기지국(2a, 2b)으로부터 송신된 파일럿 신호를 이용하여 수신전력 또는 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다(S403). 제어부(38)는 최적 수신 품질을 가진 셀을 커버하는 기지국에서 임계치 내에 있는 제2 공통 파일럿 채널을 이용하여 구해진 수신 품질을 가진 셀을 커버하는 기지국을 통신을 수행하는 셀을 커버하는 기지국 후보로 선택한다(S404). 단계(S405) 내지 단계(S410)는 도 7에 나타난 단계(S305) 내지 단계(S310)와 실질적으로 동일하다.
다음, 기지국(2a, 2b)이 채널 할당 알고리즘을 이용하여 비례 페어니스 스케쥴링을 수행하는 경우에 대해서 설명한다. 먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 공통 파일럿 채널을 통해 이동국(3)으로 파일럿 신호를 송신한다(S501). 이동국(3)의 무선부(32)는 각 기지국(2a, 2b)으로부터 공통 파일럿 채널을 수신한다. 무선부(32)는 수신된 공통 파일럿 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 제어부(38)는 각 기지국(2a, 2b)으로부터 공통 파일럿 채널을 통해 송신된 파일럿 신호를 이용하여 수신전력이나 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다(S502).
제어부(38)는 구해진 수신 품질에 기초하여 단주기에서의 평균 수신 품질 값을 구하고(S503), 이 단주기보다 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값을 구한다(S504). 제어부(38)는 단계(S503)와 단계(S504)에서 구해진 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 산출한다. 제어부(38)는 최대 비율을 가진 셀을 선택한다. 이 경우, 통신 영역 단위는 셀이므로 이동국(3)은 선택된 셀을 커버하는 기지국을 선택한다(S505). 단계(S506) 내지 단계(S510)는 도 5에 나타난 단계(S104) 내지 단계(S108)와 실질적으로 동일하다.
다음, 기지국(2a, 2b)이 고속 패킷채널의 지향성 빔송신과 비례 페어니스 스케쥴링을 수행하는 경우에 대해서 설명한다. 먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 기지국(2a, 2b)의 무선부는 제1 공통 파일럿 채널과 제2 공통 파일럿 채널을 통해 이동국(3)에 파일럿 신호를 송신한다(S601). 이동국(3)의 무선부(32)는 각 기지국(2a, 2b)으로부터 제1 공통 파일럿 채널과 제2 공통 파일럿 채널을 수신한다. 무선부(32)는 고속 패킷채널과 마찬가지로 지향성 빔송신된 제2 공통 파일럿 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 제어부(38)는 각 기지국(2a, 2b)으로부터 제2 공통 파일럿 채널을 통해 송신된 파일럿 신호를 이용하여 수신전력이나 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다(S602).
제어부(38)는 제2 공통 파일럿 채널을 이용하여 구한 수신 품질에 기초하여 단주기에서의 평균 수신 품질 값을 구하고(S603), 단주기보다 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값을 구한다(S604). 제어부(38)는 단계(S603)와 단계(S604)에서 구한 제2 공통 파일럿 채널의 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 산출한다. 그 다음, 제어부(38)는 최대 비율을 가진 셀을 선택한다. 이 경우, 통신 영역 단위는 셀이므로 이동국(3)은 선택된 셀을 커버하는 기지국을 선택한다(S605). 단계(S606) 내지 단계(S610)는 도 5에 나타난 단계(S104) 내지 단계(S108)와 실질적으로 동일하다.
다음, 기지국(2a, 2b)이 비례 페어니스 스케쥴링을 수행할 때에 통신 영역에서의 트래픽 부하를 고려하여 이동국(3)이 통신 영역을 선택하는 경우에 대해서 설명한다. 먼저, 도 11에 도시된 바와 같이, 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 각 이동국(2a 내지 2c)이 커버하는 셀의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다(S701). 기지국(2a, 2b)의 무선부(22)는 또한 파일럿 신호를 공통 파일럿 채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다(S702).
이동국(3)의 무선부(32)는 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 수신한다. 이동국(3)의 제어부(38)는 제어신호로부터 각 셀에서의 트래픽 부하를 얻는다. 그 다음, 제어부(38)는 최소 트래픽 부하를 가진 셀을 커버하는 기지국에서 임계치 내의 트래픽 부하를 가진 셀을 커버하는 기지국을 통신을 수행하는 셀을 커버하는 기지국 후보롯 선택한다(S703). 무선부(32)는 제어부(38)에 의해 선택된 기지국 후보에 대해 기지국으로부터 수신된 공통 파일럿 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 제어부(38)는 공통 파일럿 채널을 통해 송신된 파일럿 신호를 이용하여 각 기지국이 커버하는 셀에서의 수신전력이나 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다(S704).
제어부(38)는 기지국 후보가 커버하는 셀에 대해 구해진 수신 품질에 기초하여 단주기에서의 평균 수신 품질 값을 구하고(S705), 장주기에서의 평균 수신 품질 값을 구한다(S706). 제어부(38)는 단계(S705)와 단계(S706)에서 구한 기지국 후보가 커버하는 셀에 대해 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 산출한다. 제어부(38)는 최대 비율을 가진 셀을 선택한다. 이 경우, 통신 영역 단위는 셀이므로 이동국(3)은 선택된 셀을 커버하는 기지국을 선택한다(S707). 단계(S708) 내지 단계(S712)는 도 5에 나타난 단계(S104) 내지 단계(S108)와 실질적으로 동일하다.
이와 같은 통신시스템(1), 기지국(2a 내지 2c), 이동국(3), 및 통신방법을 가지고서, 이동국(3)은 기지국(2a 내지 2c)의 무선부(22)로부터 송신된 신호를 수신하는 이동국(3)의 무선부(32)에 의해서 신호를 수신할 수 있는 통신 영역을 검출할 수 있다. 그 다음, 제어부(38)는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여, 상기 검출된 통신 영역들 중에서 통신을 수행하기 위한 통신 영역을 선택한다. 그러므로 이동국(3)은 그 통신 영역에서의 트래픽 부하를 고려하여 통신 기회가 쉽게 할당되는 통신 영역을 선택할 수 있다. 더욱이 트래픽 부하는 각 통신 영역 간에 분산될 수 있다. 무선부(32)는 업링크 채널에서 신호를 다중화시키고 제어신호를 기지국(2a 내지 2c)으로 송신함으로써 기지국(2a 내지 2c)에 제어부(38)에 의해 선택된 통신을 위한 통신 영역을 포함하는 제어신호를 통지한다. 그러므로 기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)는 통지된 통신 영역에서 이동국(3)과의 통신을 제어할 수 있다. 이런 식으로, 기지국(2a 내지 2c)이 복수의 이동국(3)에 대해서 각 이동국(3)이 통신을 수행할 통신 영역을 선택할 필요가 없다. 따라서 기지국(2a 내지 2c)의 제어 부하가 이동국(3)으로 분산될 수 있다. 그 결과, 기지국(2a 내지 2c)의 이동국(3)과의 통신을 위한 제어 효율을 향상시킬 수가 있다.
그러므로 기지국(2a 내지 2c)에 의해 이동국(3)에 할당될 수 있는 통신 기회를 증가시킬 수 있다. 즉, 기지국(2a 내지 2c)의 서비스 처리율을 증가시킬 수 있다. 또한, 통신 영역에서의 이동국(3)을 위한 통신 기회가 증가된다. 기지국(2a 내지 2c)의 제어 효율도 향상된다. 그 결과, 통신 영역의 끝에 위치한 이동국(3) 에 의한 데이터 처리율을 증가시킬 수 있다. 따라서 통신 목표 처리량을 달성할 수 있는 범위, 즉 셀 커버리지가 확장될 수 있다.
더욱이, 기지국(2q 내지 2c)의 무선부(22)는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 다운링크 공통 제어채널이나 다운링크 공유 제어채널을 통해 이동국(3)으로 송신할 수 있다. 이 경우, 이동국(3)의 무선부(32)는 기지국(2a 내지 2c)으로부터 송신되는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 수신한다. 그러므로 이동국(3)의 제어부(38)는 제어신호에 포함된 트래픽 부하에 기초하여 통신을 수행하기 위한 통신 영역을 선택할 수 있다. 즉, 이동국(3)은 기지국(2a 내지 2c)으로부터 송신된 트래픽 부하를 이용할 수 있고, 따라서 이동국(3) 자신이 트래픽 부하를 산출할 필요가 없다. 그러므로 이동국(3)의 제어부하가 기지국(2a 내지 2c)으로 분산될 수 있다. 한편, 기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)는 트래픽 부하에 기초하여 이동국(3)에 의해 선택된 통신 영역에서 이동국(3)과의 통신을 제어한다. 따라서 기지국(2a 내지 2c)이 복수의 이동국(3)을 위한 통신 영역을 선택할 필요가 없고, 따라서 기지국(2a 내지 2c)의 제어 부하는 이동국(3)으로 분산될 수 있다. 따라서 기지국(2a 내지 2c)의 제어 효율을 향상시키고, 그 외에도 이동국(3)이 통신 영역을 선택하는 효율을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 데이터 처리율을 더 향상시킬 수 있다.
기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)가 비례 페어니스 스케쥴링을 수행하는 경우에, 즉, 제어부(26)가 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 최대 비율을 가진 이동국(3)에 대해 채널을 하는 경우에, 제어부(38)는 무선부(32)에 의해 수신된 신호의 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율에 기초하여 통신 영역을 선택한다. 그 결과, 제어부(38)는 채널 할당 기준과 동일한 기준을 이용하여 통신을 수행하기 위한 통신 영역을 선택할 수 있다.
따라서 제어부(38)는 채널이 쉽게 할당되는 통신 영역을 선택할 수 있고 통신 기회가 쉽게 할당된다. 그 결과, 기지국(2a 내지 2c)이 패킷 송신을 위한 고속 패킷채널을 이동국(3)에 할당할 수 있는 기회를 증가시킬 수 있다. 그러므로 기지국(2a 내지 2c)에 의해 이동국(3)에 할당되는 통신 기회를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 통신 영역의 끝에 위치한 이동국(3)에 의한 데이터 처리율을 증가시킬 수 있다. 따라서 셀 커버리지가 확장될 수 있다. 더욱이, 이동국(3)은 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 산출한 다음에 통신 영역을 선택한다. 그러므로 기지국(2a 내지 2c)의 제어 부하를 이동국(3)으로 분산시킬 수 있으므로 기지국(2a 내지 2c)의 제어 효율을 향상시킬 수 있다. 이동국(3)에 의한 데이터 처리율을 더 증가시킬 수 있다.
[변형예]
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 여러 가지로 변형이 가능하다. 통신 영역 단위로서 섹터가 이용되고 통신을 수행하기 위한 통신 영역으로서 섹터가 선택되는 경우에 대해서 설명한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 기지국(202)은 안테나(221a, 221b), 무선부(222), 기저대역 처리부(23), 버퍼(24), 네트워크 인터페이스부(25), 및 제어부(226)를 포함한다. 안테나(21), 기저대역 처리부(23), 버퍼(24), 및 네트워크 인터페이스부(25)는 도 2에 도시된 것들과 실질적으로 동일하므로 동일 도면 부호를 부여하고 반복적인 설명은 생략한다.
무선부(222)는 섹터 단위로 데이터와 제어신호를 송/수신한다. 그러므로 무선부(222)는 각 섹터에 위치한 이동국(3)으로 데이터와 제어신호를 송신하는 송신부와 각 섹터에 위치한 이동국(3)으로부터 데이터와 제어신호를 수신하는 수신부로 기능하는 복수의 송신 섹터(222a, 222b)를 포함한다. 안테나(221a, 221b)는 송신 섹터(222a, 222b)로부터 입력된 패킷과 제어신호를 이동국(3)으로 송신한다. 안테나(221a, 221b)는 이동국(3)으로부터 수신된 패킷과 제어신호를 송신 섹터(222a, 222b)에 입력한다. 송신 섹터(222a, 222b)는 기저대역 처리부(23)로부터 입력된 패킷과 제어신호를 안테나(221a, 221b)를 통해 이동국(3)으로 송신한다. 송신 섹터(222a, 222b)는 안테나(221a, 221b)를 통해 이동국(3)으로부터 송신된 패킷과 제어신호를 수신하고, 이들을 기저대역 처리부(23)에 입력한다.
송선 섹터(222a, 222b)는 각 섹터를 커버한다. 도 12에는 두 개의 송신 섹터(222a, 222b)만이 도시되어 있지만, 송신 섹터는 기지국(202)이 커버하는 셀이 분할될 때에 얻어지는 섹터 수로 형성된다. 송신 섹터(222a, 222b)는 제어부(226)로부터 패킷을 이동국(3)으로 송신하라는 지시를 수신한다. 더 구체적으로는, 송신 섹터(222a, 222b)는 제어부(226)로부터 패킷 송신 기능을 작동시키라는 지시를 수신한다. 그러면 송신 섹터(222a, 222b)는 패킷을 송신한다. 한편, 송신 섹터(222a, 222b)는 제어부(226)로부터 패킷을 이동국(3)으로 송신하지 말라는 지시를 수신한다. 더 구체적으로는, 송신 섹터(222a, 222b)는 제어부(226)로부터 패 킷 송신 기능을 작동시키지 말라는 지시를 수신한다. 그러면 송신 섹터(222a, 222b)는 패킷을 송신하지 않는다.
송신 섹터(222a, 222b)는 다운링크 제어 채널과 고속 패킷채널의 송신을 섹터 단위로 수행하는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 무선부와 실질적으로 동일한 기능을 수행한다. 제어부(226)는 섹터 단위로 제어한다. 더 구체적으로는, 제어부(226)는 통신 영역에서의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 섹터 단위로 발생시킨다. 제어부(226)는 또한 이동국(3)에 의해 선택된 섹터에서 이동국(3)과의 통신을 제어한다. 제어부(226)는 섹터 단위로 제어를 수행하는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 제어부(26)와 실질적으로 동일하다.
더 구체적으로는, 제어부(226)는 이동국(3)으로부터 송신된 제어신호로부터 이동국(3)에 의해 선택된 통신 영역을 표시하는 데이터를 얻는다. 제어부(226)는 얻어진 데이터에 해당하는 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b)에게 패킷을 이동국(3)으로 송신하라고 지시한다. 즉, 제어부(226)는 송신 섹터(222a, 222b)에게 패킷 송신 기능을 작동시키라고 지시한다.
한편, 제어부(226)는 제어부(226)는 얻어진 데이터에 해당하지 않는 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b)에게 패킷을 이동국(3)으로 송신하지 말라고 지시한다. 즉, 제어부(226)는 송신 섹터(222a, 222b)에게 패킷 송신 기능을 작동시키지 말라고 지시한다. 이런 식으로, 제어부(226)는 섹터 단위로 선택된 통신 영역에서 이동국과의 통신을 제어한다.
다음, 통신방법에 대해서 설명한다. 도 13에는 기지국(202)의 제어부(226) 와 기저대역 처리부(23)와 같이, 송신 섹터(222a, 222b) 이외의 구성부에 의해 수행되는 절차가 기지국(202)의 절차로서 나타나 있다. 특히, 송신 섹터(222a, 222b)에 의해 수행되는 절차는 송신 섹터(222a, 222b)에서의 절차로서 나타나 있다.
먼저, 도 13에 도시된 바와 같이, 송신 섹터(222a, 222b)는 송신 섹터(222a, 222b)가 커버하는 각 섹터의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 다운링크 공통 제어 채널이나 다운링크 공유 제어 채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다(S801). 각 송신 섹터(222a, 222b)는 또한 파일럿 신호를 공통 파일럿 채널을 통해 이동국(3)으로 송신한다(S802).
이동국(3)의 무선부(32)는 각 송신 섹터(222a, 222b)로부터 공통 파일럿 채널을 수신한다. 무선부(32)는 수신된 공통 파일럿 채널의 수신전력을 측정하고 그 결과를 제어부(38)에 입력한다. 제어부(38)는 각 송신 섹터(222a, 222b)로부터 공통 파일럿 채널을 통해 송신된 파일럿 신호를 이용하여 수신전력이나 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질을 구한다(S803). 제어부(38)는 최적 수신 품질을 가진 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b) 중에서 임계치 내의 수신 품질을 가진 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b)를 통신을 수행하기 위한 섹터를 커버하는 송신 섹터 후보로 선택한다(S804). 제어부(38)는 선택된 송신 섹터 후보 중에서 단계(S801)에서 송신된 제어신호에 포함된 최소 트래픽 부하를 가진 섹터를 선택한다. 이 경우, 통신 영역 단위는 섹터이므로 이동국(3)은 선택된 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b)를 선택한다.
이동국(3)의 제어부(38)는 선택된 송신 섹터(222a, 222b)가 커버하는 섹터의 섹터 ID를 포함하는 제어신호를 발생시킨다. 무선부(32)는 업링크 채널에서 제어신호를 다중화시키고 제어신호를 기지국(206)으로 송신한다(S806). 기지국(202)에서 무선부(222)는 업링크 채널을 통해 이동국(3)으로부터 송신된 이동국(3)에 의해 선택된 섹터 ID를 포함하는 제어신호를 수신한다. 그 다음, 기저대역 처리부(23)는 데이터를 복조한다(S807). 기지국(202)의 제어부(226)는 제어신호에 포함된 섹터 ID에 해당하는 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b)에게 패킷 송신 기능을 작동시키라고 지시한다. 제어부(226)는 제어신호에 포함된 섹터 ID에 해당하지 않는 섹터를 커버하는 송신 섹터(222a, 222b)에게 패킷 송신 기능을 작동시키지 말라고 지시한다(S808).
각 송신 섹터(222a, 222b)는 패킷 송신 지시가 제어부(226)로부터 수신되는지 여부를 판단한다(S809). 송신 섹터(222a, 222b)는 단계(S809)에서 패킷 송신 지시를 수신하면 패킷을 송신한다(S810). 한편, 송신 섹터(222a, 222b)는 단계(S809)에서 패킷을 송신하지 말라는 지시를 수신하면 패킷을 송신하지 않는다(S811).
이런 식으로, 통신 영역 단위가 섹터인 경우에도 이동국(3)은 통신 기회가 쉽게 할당되는 통신 영역을 통신을 수행하기 위한 통신 영역으로 선택할 수 있다. 따라서, 기지국(202)은 서비스 처리율을 증가시킬 수 있다. 이동국(3)이 통신 영역에서 통신을 수행할 기회가 증가된다. 그 결과, 통신 영역의 끝에 위치한 이동국(3)에 의한 데이터 처리율을 증가시킬 수 있다.
도 13에 나타난 통신방법에서는 제어신호에 포함된 섹터에서의 트래픽 부하와 섹터에서의 수신 품질에 기초하여 섹터가 선택되지만, 섹터에서의 트래픽 부하를 추정하여, 또는 단주기에서의 평균 수신 품질과 장주기에서의 평균 수신 품질의 비율에 기초하여 섹터가 선택될 수도 있음에 유의한다.
도 9 내지 도 11에서 이동국(3)은 기지국(2a 내지 2c)이 채널 할당 방법으로서 비례 페어니스 스케쥴링을 수행할 때에 통신 영역을 선택하지만. 기지국(2a 내지 2c)이 통신 영역을 선택할 수도 있다. 이 경우, 이동국(3)의 제어부(38)는 수신된 파일럿 신호에 기초하여 구해진 수신전력이나 신호 대 간섭 전력비와 같은 수신 품질에 관련된 수신 품질 정보를 포함하는 제어신호를 발생시킨다. 제어부(38)는 무선부(32)에게 제어신호를 기지국(2a 내지 2c)으로 송신하라고 지시한다. 그러면, 무선부(32)는 수신 품질 정보를 포함하는 제어신호를 기지국(2a 내지 2c)으로 송신한다. 기지국(2a 내지 2c)의 무선부(22)는 수신 품질 정보를 포함하는 제어신호를 수신한다. 제어부(26)는 기저대역 처리부(23)를 통해 무선부(22)로부터 제어신호를 얻는다.
제어부(26)는 제어신호에 포함된 수신 품질 정보를 얻는다. 그러면, 제어부(26)는 수신 품질 정보를 이용하여, 이동국(3)에 의해 수신된 수신 신호의 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 장주기에서의 평균 수신 품질 값을 산출한다. 그 다음, 제어부(26)는 그 비율을 산출하는 산출부로서 기능한다. 제어부(26)는 그 산출된 비율에 기초하여, 최대 비율을 가진 통신 영역을 이동국(3)이 통신을 수행하는 통신 영역으로 선택하는 선택부로서 기능한다. 기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)는 선택된 통신 영역을 커버하는 기지국이 그 기지국 자신인 경우에는 패킷 송신을 위한 고속 패킷 채널을 이동국(3)에 할당한다. 그 다음, 무선부(22)는 패킷을 송신한다. 한편, 다른 기지국(2a 내지 2c)의 제어부(26)는 선택된 통신 영역을 커버하는 기지국이 그 다른 기지국이 아닐 때에는 아무런 동작을 수행하지 않는다.
더욱이, 도 6에 도시된 바와 같이 이동국(3)에 의한 트래픽 부하의 추정을 통해 통신 영역을 선택하는 통신방법의 경우에서도 이동국(3)에 의해 수신된 신호의 수신 품질을 고려하여 이동국(3)이 선택될 수도 있다. 예컨대, 이동국(3)은 어느 정도 양호한 수신 품질이 있는 통신 영역으로부터 작은 추정 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 선택할 수 있다. 제어부(38)는 또한 추정된 트래픽 부하가 다소 작은 통신 영역으로부터 양호한 수심품질을 가진 통신 영역을 선택할 수 있다.
도 7, 도 8 및 도 12에 나타난 통신방법들에서 이동국(3)은 먼저 수신 품질을 고려하여 통신 영역 후보를 선택하고 난 다음에 그 후보 중에서 작은 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 선택한다. 그러나 먼저 트래픽 부하를 고려하여 통신 영역 후보를 선택하고, 그 다음에 후보 중에서 양호한 수신 품질을 가진 통신 영역을 선택할 수 있다. 마찬가지로 도 11에 나타난 통신방법에서는 이동국(3)이 먼저 트래픽 부하를 고려하여 통신 영역 후보를 선택하고 난 다음에 그 후보 중에서 큰 비율을 가진 통신 영역을 선택한다. 그러나 먼저 큰 비율을 가진 통신 영역 후보를 선택하고, 그 다음에 후보 중에서 작은 트래픽 부하를 가진 통신 영역을 선택할 수 있다.
본 발명에 의해서, 기지국이 이동국에 대해서 할당하는 통신 기회가 증가하고, 통신 영역의 끝에서의 이동국의 데이터 처리율이 증가하고, 이동국에 의한 데이터 처리율의 목표치를 달성할 수 있는 통신 영역을 확대할 수가 있다.

Claims (12)

  1. 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하도록 구성된 수신부;
    단주기에서의 평균 수신 품질값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 상기 수신부에 의해 수신된 수신 신호의 수신 품질로서 산출하도록 구성된 산출부; 및
    상기 수신부가 상기 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역 중에서 상기 산출부에 의해 산출된 최고 비율의 통신 영역을 통신을 수행할 통신 영역으로서 선택하도록 구성된 선택부
    를 포함하는 이동국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택부에 의해 선택된 통신 영역을 상기 기지국에 통지하도록 구성된 통지부를 더 포함하고,
    상기 선택부는 상기 수신부가 상기 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여 상기 복수의 통신 영역 중에서 통신을 수행할 통신 영역을 선택하는 이동국.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수신부는 제어채널을 통해 상기 기지국으로부터 송신된 상기 통신 영역에서의 상기 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 수신하고,
    상기 선택부는 상기 제어신호에 포함된 상기 트래픽 부하에 기초하여 상기 통신 영역을 선택하는
    이동국.
  4. 제2항에 있어서
    상기 수신부에 의해 수신된 신호의 수신전력에 기초하여 상기 복수의 통신 영역에서의 상기 트래픽 부하를 추정하도록 구성된 추정부를 더 포함하고,
    상기 선택부는 상기 추정부에 의해 추정된 상기 트래픽 부하에 기초하여 상기 통신 영역을 선택하는
    이동국.
  5. 기지국으로부터 송신된 신호가 이동국에 의해 수신될 때에 단주기에서의 평균 수신 품질 값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 수신 신호의 수신 품질로서 산출하도록 구성된 산출부; 및
    상기 이동국이 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역 중에서 상기 산출부에 의해 산출된 최고 비율의 통신 영역을 통신을 수행할 통신 영역으로서 선택하도록 구성된 선택부
    를 포함하는 기지국.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통신 영역에서의 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 제어채널을 통해 이동국으로 송신하도록 구성된 송신부; 및
    상기 이동국에 의해 선택된 통신 영역에서 상기 이동국과의 통신을 제어하도록 구성된 제어부
    를 더 포함하는 기지국.
  7. 삭제
  8. 기지국으로부터 송신된 신호가 이동국에 의해 수신될 때에 단주기에서의 평균 수신 품질값과 상기 단주기보다 더 긴 주기에서의 평균 수신 품질 값의 비율을 수신 신호의 수신 품질로서 산출하는 단계; 및
    상기 이동국이 상기 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역 중에서 상기 산출하는 단계에서 산출된 최고 비율의 통신 영역을 통신을 수행할 통신 영역으로서 선택하는 단계
    를 포함하는 통신방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 통신 영역 선택 단계는
    기지국으로부터 송신된 신호를 수신할 수 있는 복수의 통신 영역에서의 트래픽 부하에 기초하여, 복수의 통신 영역 중에서 이동국이 통신을 수행하는 통신 영역을 이동국이 선택하고,
    상기 통신 방법은
    상기 선택된 통신 영역을 상기 기지국에 통지하는 단계; 및
    상기 기지국이 상기 이동국으로부터 통지된 통신 영역에서 상기 이동국과의 통신을 제어하는 단계
    를 더 포함하는 통신방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 통신 영역에서의 상기 트래픽 부하를 포함하는 제어신호를 제어채널을 통해 상기 이동국으로 송신하고,
    상기 이동국은 상기 제어신호를 수신하며, 상기 제어신호에 포함된 상기 트래픽 부하에 기초하여 통신 영역을 선택하는
    통신방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 이동국은 수신 신호의 수신전력에 기초하여 상기 복수의 통신 영역에서의 상기 트래픽 부하를 추정하고, 상기 추정된 트래픽 부하에 기초하여 상기 통신 영역을 선택하는 통신방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 이동국은 수신 신호의 수신 품질과 상기 복수의 통신 영역에서의 상기 트래픽 부하에 기초하여 상기 통신 영역을 선택하는 통신방법.
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