KR100730620B1

KR100730620B1 - 이동 통신 시스템에 있어서의 타임 슬롯 할당방법, 신호전송 방법, 무선 기지국 제어장치, 무선 기지국 및 이동국

Info

Publication number: KR100730620B1
Application number: KR20020041924A
Authority: KR
Inventors: 첸란; 우메다나루미; 카야마히데토시
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2007-06-21
Also published as: EP1278388A2; DE60218088D1; EP1278388A3; CN1398058A; US20030017830A1; JP2003032734A; JP3938853B2; CN1722643B; EP1278388B1; DE60218088T2; SG114559A1; CN1722643A; CN100459457C; US7580387B2; KR20030007225A

Abstract

본 발명의 과제는 시분할 된 슬롯을 상향 회선과 하향 회선에 할당하는 TDD 이동 통신 시스템에 있어서, 상하향 회선의 송수신 타이밍이 다름으로써 생기는 인접 무선 기지국으로부터의 간섭을 경감하면서, 한편 셀마다의 트래픽 변동에 따라 상하향 회선에 할당되는 자원을 변화시킴으로써, 무선 채널의 품질 확보와 채널의 고효율화의 양립이 실현 가능하게 되는 타임 슬롯 할당 방법 및 신호 전송 방법을 제공하는 것이다. 상기 과제는, 이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 설정되고, 타임 슬롯으로 시분할 된 무선 채널의 각 무선 프레임마다 각 타임 슬롯을 신호 전송에 할당하는 타임 슬롯 할당방법에 있어서,　1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송에 할당되는 제 1 슬롯군 및 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 상향 회선 신호 전송에 할당되는 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과, 상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 타임 슬롯 이외의 복수의 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 제 3 슬롯군을 정하는 타임 슬롯 할당방법에 의해 해결된다.

타임 슬롯, 신호 전송, 무선 기지국, 이동국, 이동 통신

Description

이동 통신 시스템에 있어서의 타임 슬롯 할당방법, 신호 전송 방법, 무선 기지국 제어장치, 무선 기지국 및 이동국{TIME SLOT ALLOCATION METHOD, SIGNAL TRANSMISSION METHOD, MOBILE BASE STATION CONTROL APPARATUS, MOBILE BASE STATION, AND MOBILE STATION IN MOBILE COMMUNICATION}

도 1은 본 발명의 실시의 한 형태에 관련된 타임 슬롯 할당 방법 및 신호 전송 방법이 적용되는 이동 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도이고,

도 2는 본 발명의 타임 슬롯 할당 방법에 따라 정해진 타임 슬롯을 갖는 무선 프레임의 구성과 본 발명의 신호 전송 방법에 따라 무선 기지국에 의해 슬롯의 신호가 전송되는 송신 타이밍을 나타내는 도이고,

도 3은 도 2에 나타낸 상하향 전환 슬롯에 있어서의 제어 타이밍을 나타내는 도이고,

도 4는 본 발명에 관련된 무선 기지국 제어장치의 구성예를 나타내는 도이고,

도 5는 본 발명에 관련된 무선 기지국의 구성예를 나타내는 도이고,

도 6은 본 발명에 관련된 이동국의 구성예를 나타내는 도이고,

도 7은 본 발명의 무선 기지국 제어장치에서 이루어지는 슬롯군 A∼C의 비율 결정 순서를 나타내는 흐름도이고,

도 8은 상하향의 트래픽(traffic) 비의 평균으로부터 정해지는 상향/하향 영역의 경계를 나타내는 도이고,

도 9는 본 발명에 관련된 무선 기지국에서의 동작을 나타내는 흐름도이고,

도 10은 본 발명에 관련된 이동국에서의 동작을 나타내는 흐름도이고, 그리고

도 11은 인접 셀로부터의 간섭 패턴을 나타내는 도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1-1∼1-4　무선 기지국

1-5　이동국

1-6　무선 기지국 제어국(=무선 기지국 제어장치)

11, 31　안테나부

12, 32　RF부

13, 33　복조부

14, 34　변조부

15　간섭 감시부

16, 35　TDD 처리부

17, 36　신호 처리부

18, 37　제어부

19　무선 기지국 제어장치 인터페이스부

21　무선 기지국 인터페이스부 1(BS1 INTF)

22　무선 기지국 인터페이스부 n(BSn INTF)

23　트래픽 수집부

24　슬롯군 결정부

25　ATM 교환기

26　이동 통신망 교환기 인터페이스부

38　키보드

39　디스플레이

40　스피커

41　마이크로폰

C1　무선 기지국(1-1)이 형성하는 셀

C2　무선 기지국(1-2)이 형성하는 셀

C3　무선 기지국(1-3)이 형성하는 셀

C4　무선 기지국(1-4)이 형성하는 셀

본 발명은 이동 통신 시스템에 있어서의 타임 슬롯 할당방법, 신호 전송 방법에 관한 것으로, 자세하게는, 시분할 된 타임 슬롯에 상향 회선과 하향 회선을 할당하고 신호 전송을 하는 이동 통신 시스템에 있어서의 타임 슬롯 할당 방법 및 신호 전송 방법에 관한 것이다.

또, 본 발명은 그러한 이동 통신 시스템에 있어서의 타임 슬롯 할당 방법에 따라 타임 슬롯의 할당을 하는 것이 가능한 무선 기지국 제어장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 그러한 타임 슬롯 할당 방법에 따라 정해진 슬롯을 이용하여 신호 전송을 하는 것이 가능한 무선 기지국 및 이동국에 관한 것이다.

(종래기술 1)

제 3 세대의 이동 통신 시스템의 하나인 W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 방식에는 복신(duplex) 방식으로서, 상하향의 회선을 주파수로 분할 다중하는 주파수분할 복신(FDD : Frequency Division Duplex) 방식 외에 시간으로 분할 다중하는 시분할 복신(TDD : Time Division Duplex) 방식이 있다.

향후의 고속 멀티미디어 통신에 있어서는, 종래의 음성 중심의 서비스와 비교하여 상하향의 트래픽 양이 커질 것이 예상되고, 이들 상하향의 트래픽 비대칭에 따른 상하향 무선 채널의 할당이 효율 좋게, 게다가 간단하게 할 수 있는 TDD 방식은 이 요구에 매우 잘 들어맞는 방식으로 생각되고 있다.

그런데, 이동 통신에서는 평면적으로 서비스 구역을 전개하기 위해서 무선 기지국이 만드는 셀이 서비스 구역을 사이 없이 커버하도록 배치된다. 그 때문에 인접하는 셀로부터의 간섭을 막을 필요가 있다. 이 간섭의 패턴은 도 11에 나타내듯이 이하의 4 패턴으로 분류된다. 또한, 이 도에 나타내듯이, 간섭을 받는 무선 기지국(8-1)은 셀(8-5)을 형성하고, 간섭을 주는 무선 기지국은 셀(8-6)을 형성하고 있다.

(간섭 패턴)

1. 무선 기지국(8-1)이 인접 셀의 무선 기지국(8-2)으로부터 받는 간섭(①)

2. 무선 기지국(8-1)이 인접 셀의 이동국(8-4)으로부터 받는 간섭(②)

3. 이동국(8-3)이 인접 셀의 무선 기지국(8-2)으로부터 받는 간섭(③)

4. 이동국(8-3)이 인접 셀의 이동국(8-4)으로부터 받는 간섭(④)

상기에 나타낸 4개의 간섭 패턴 중 ①은 미약한 이동국의 전파가 소망파이고, 한편 강한 무선 기지국으로부터의 전파가 간섭파로 되는 것, 또한, 일반적으로 무선 기지국은 설치 높이가 높고 전망 내의 전파(propagation)로 되고 전파경로 상황이 양호로 되기 때문에 가장 심한 간섭으로 된다. 또, 이동국(8-3 과 8-4) 끼리가 인접하고 있는 경우에는 ④의 간섭도 문제로 되는 경우가 있다. W-CDMA TDD 방식의 이동 통신 시스템에 있어서는, 이러한 간섭이 발생하지 않도록 각 무선 기지국간에 동기를 잡아, 시스템 내에 있어서의 송수신의 타이밍이 모든 무선 기지국에서 동일하게 되도록 제어하고 있다.

(종래 기술 2)

상기의 W-CDMA TDD 방식의 이동 통신 시스템에서는, 시스템 내의 모든 무선 기지국이 동일한 송수신 타이밍으로 되어 있기 때문에, 도 11에 나타낸 ①과 ④의 간섭을 막는 것은 가능하다. 그러나, 셀마다 상하향의 타임 슬롯(이하, “슬롯”으로 약칭)을 동적으로 제어할 수 없기 때문에, 다이나믹(dynamic)하게 변화하는 상하향 트래픽 양의 변화에 유연하게 대처할 수 없다. 이에 대해서 유럽의 표준 기관인 ETSI(European Telecommunication Standards Institute : 유럽 전기 통신 표준화 기구)에서 표준화 된 무선 LAN 규격의 하나인 HIPERLAN(High Performance Radio LAN) Type2에서는, 복수의 주파수 채널을 모니터하고, 사용되고 있지 않은 주파수를 선택하여 통신을 하는 DFS(Dynamic Frequency Selection)가 채용되어 있다. 이 HIPERLAN Type2에서는 인접하는 셀과는 다른 주파수 채널이 이용되기 때문에, 도 11에 나타낸 ①의 간섭 방지가 가능하게 됨과 동시에, 셀마다 상하향의 슬롯 할당을 동적으로 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.

(종래 기술 3)

또, 전술한 W-CDMA TDD 방식의 이동 통신 시스템에 있어서도 셀마다 상하향의 슬롯을 동적으로 제어하기 위한 방식으로서, 하향 회선에 펑크처드(punctured) 부호를 적용하고, 소거 비트 부분에 상향 슬롯을 설정하는 방법이 제안되어 있다(참고 문헌 : 미키, 산페이, 모리나가, “DS-CDMA/TDD를 이용한 상하향 비대칭 통신 시스템에 있어서의 상향 회선 슬롯 할당제어 방식에 관한 검토”, 신호 기법 RCS2000-259). 이 제안에 의하면 하향 신호에 펑크처드 부호를 적용하고, 그 소거 비트를 정리하여 슬롯에 배치하고, 상향 트래픽에 따라 이 소거 비트 부분을 상향 슬롯으로서 할당하는 방법이다.

상술한 것처럼, W-CDMA TDD 방식이 적용되는 이동 통신 시스템에 있어서는, 상하향의 슬롯의 송수신 타이밍이 다르면, 인접 무선 기지국(8-2)으로부터의 하향 회선이 상향 회선에 주는 간섭이 큰 문제로 되게된다. 종래 기술 1에서는, 모든 무선 기지국에서 상하향 슬롯의 송수신 타이밍을 동기시킴으로써 이 간섭을 받지 않도록 하고 있지만, 트래픽 상황이 셀마다 다른 환경하에서는 셀마다 상하향 슬롯의 비율을 변경할 수 없다. 이 때문에, W-CDMA TDD 방식이 적용되는 이동 통신 시스템의 경우, 상하향 비대칭의 트래픽 양에 따른 자원 할당을 하는 것이 어려워져 충분한 채널 효율을 얻을 수 없게 된다.

한편, 종래 기술 2의 HIPERLAN Type2에서는 인접하는 셀의 주파수를 바꿈으로써 상기의 2개의 문제를 해결하지만, 평면적으로 서비스 구역을 형성하는 이동 통신 시스템에 있어서는 서로의 간섭을 피하기 위해서 많은 주파수 채널을 필요로 하고, 시스템에서 요구하는 주파수대역이 넓어져 버려서 현실성이 부족하다.

또, 종래 기술 3에서는 하향 신호에 대해 미리 낮은 부호화율의 컨버루션(convolution) 부호를 하기 때문에 스루풋(throughput)의 저하가 초래되고 만다. 또, 이 제안 방식에서는 하향 신호에의 간섭회피 밖에 할 수 없다.

그래서, 본 발명의 제 1 과제는, 시분할 된 슬롯을 상향 회선과 하향 회선에 할당하는 TDD 이동 통신 시스템에 있어서, 상하향 회선의 송수신 타이밍의 다름에 의해서 생기는 인접 무선 기지국으로부터의 간섭을 경감하면서, 한편 셀마다의 트래픽 변동에 따라 상하향 회선에 할당되는 자원을 변화시킴으로써, 무선 채널의 품질 확보와 채널의 고효율화의 양립이 실현 가능하게 되는 타임 슬롯 할당 방법 및 신호 전송을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 제 ２ 과제는 그러한 타임 슬롯 할당 방법에 따라 타임 슬롯을 할당되는 것이 가능한 무선 기지국 제어장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제 3 과제는 그러한 타임 슬롯 할당 방법에 따라 무선 기지국 제어장치에서 할당된 타임 슬롯을 신호 전송에 이용하여 통신을 하는 것이 가능 한 무선 기지국 및 이동국을 제공하는 것이다.　

상기 제 1 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 청구항 1에 기재되듯이, 이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 설정되고, 타임 슬롯으로 시분할 된 무선 채널의 각 무선 프레임마다 각 타임 슬롯을 신호 전송에 할당하는 타임 슬롯 할당방법에 있어서, 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송에 할당되는 제 1 슬롯군 및 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 상향 회선 신호 전송에 할당되는 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과, 상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 타임 슬롯 이외의 복수의 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 제 3 슬롯군을 정하도록 구성된다.

이러한 타임 슬롯 할당 제어 방법에서는, 무선 기지국과 이동국 사이에 설정되는 무선 채널의 무선 프레임이, 상향 회선 신호 전송용의 슬롯군과 하향 회선 신호 전송용의 슬롯군과 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 슬롯군의 3개로 정해져 구성된다.

상기 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 슬롯군(=제 3 슬롯군)은, 보내야 할 하향 신호가 있으면 하향을 우선적으로 송신하는 슬롯군으로 되고, 보내야 할 하향 신호가 없으면 다른 목적으로 사용하는 슬롯군으로 된다. 즉, 제 3 슬롯군을 마련함으로써, 하향의 트래픽 증가에 대응하면서 이 슬롯군의 슬롯을 다목적으로 이용할 수 있다.

하향 트래픽의 증가에 유연하게 대응할 수 있다고 하는 관점으로부터, 본 발명은 청구항 2에 기재되듯이, 상기 타임 슬롯 할당방법에 있어서, 상기 제 1 슬롯군이 정해진 경우, 상기 제 3 슬롯군을 상기 제 1 슬롯군의 뒤에 시간적으로 연속하여 배열되도록 정하도록 구성된다.

이러한 타임 슬롯 할당 제어 방법에서는, 송신해야할 하향 신호가 하향 회선 신호 전송용의 슬롯군의 무선 자원에서 부족한 경우, 이 슬롯군의 뒤에 시간적으로 계속되는 제 3 슬롯군의 무선 자원이 할당되므로, 하향 트래픽이 증가해도 유연하게 대응할 수 있다. 그 결과, 하향 회선의 자원 부족에 의한 수신측에서의 정보의 중단이 적게 되기 때문에, 실시간 적용(application) 등을 고품질로 제공할 수 있다.

하향 신호의 송신이 검출되지 않게 된 슬롯으로부터 상향 신호의 송신이 가능하게 된다고 하는 관점으로부터, 본 발명은 청구항 3에 기재되듯이, 상기 타임 슬롯 할당방법에 있어서, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해진 경우, 상기 제 3 슬롯군을 상기 제 ２ 슬롯군의 앞에 시간적으로 연속하여 배열되도록 정하도록 구성된다.

이러한 타임 슬롯 할당 제어 방법에서는, 제 3 슬롯군에서의 하향 신호 송신이 종료한 경우, 이 슬롯군의 나머지의 슬롯을 상향 신호의 무선 자원으로서 할당하기 때문에 낭비가 없다. 즉, 제 3 슬롯군은 상향 신호 전송용 슬롯으로도 이용할 수 있으므로 유연성이 높다.

제 1∼제 3 슬롯군의 분배 비율을 상하향 회선의 트래픽 양에 따라 가변시킬 수 있다고 하는 관점으로부터, 본 발명은 청구항 4에 기재되듯이, 상기 타임 슬롯 할당방법에 있어서, 상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과, 상기 제 3 슬롯군의 각각을 구성하는 타임 슬롯 수를 상향 회선 및 하향 회선의 트래픽 양에 기초하여 정하도록 구성된다.

이러한 타임 슬롯 할당 방법에서는, 상하향 회선의 트래픽 양에 기초하여 제 1∼제 3 슬롯군의 분배 비율이 정해진다. 이 분배 비율의 결정 방법은, 상하향 트래픽, 상하향 트래픽 비의 어느 것이어도, 트래픽 양으로 나타내지는 다른 파라미터에 기초하여 결정하여도 좋다.

또, 상기 제 1 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 청구항 5에 기재되듯이, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 기재의 타임 슬롯 할당방법에 따라 무선 프레임마다 결정된 각 슬롯군과 신호 전송과의 관계에 기초하여 이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 신호를 전송하는 신호 전송 방법에 있어서,　상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 1 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터 이동국에 하향 회선 신호를 전송하는 제 1 하향 신호 전송 순서와, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 ２ 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 이동국으로부터 무선 기지국에 상향 회선 신호를 전송하는 제 1 상향 신호 전송 순서와, 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터 이동국으로의 하향 회선 신호의 전송 및 다른 신호의 전송의 적어도 한쪽을 행하는 목적별 신호 전송 순서를 가지도록 구성된다.

또, 본 발명은 청구항 6에 기재되듯이, 상기 신호 전송 방법에 있어서, 상기 목적별 신호 전송 순서는 상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 상기 제 1 하향 신호 전송 순서에서 상기 제 1 슬롯군에서의 하향 회선 신호의 전송이 종료한 시점 에 남아 있는 하향 회선 신호를 무선 기지국으로부터 이동국에 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 적어도 일부에 의해 전송하는 제 ２ 하향 신호 전송 순서를 가지도록 구성된다.

간섭을 받는 것으로 되는 무선 기지국이 주변국으로부터의 간섭파 모니터를 행할 수 있다고 하는 관점으로부터, 본 발명은 청구항 7에 기재되듯이, 상기 신호 전송 방법에 있어서, 상기 목적별 전송 순서는 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 다른 무선 기지국으로부터의 신호를 해당 무선 기지국에서 수신하는 간섭 신호 수신 순서와 이 수신 신호에 기초하여 해당 무선 기지국에서의 간섭 상황이 소정의 조건을 만족하는 경우, 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 이동국으로부터 무선 기지국에 상향 회선 신호를 전송하는 제 ２ 상향 신호 전송 순서를 가지도록 구성된다.

이러한 신호 전송 방법에서는, 제 3 슬롯군으로 송신해야할 하향 신호가 없는 경우, 혹은, 송신해야할 하향 신호가 도중에서 종료하는 경우, 이 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부를 이용하여 다른 무선 기지국으로부터의 신호(=간섭 신호)를 수신하여 간섭 검출을 하기 때문에, 간섭을 받는 국이 간섭을 주는 국으로부터 받은 간섭 상황을 파악할 수 있다. 또, 검출한 간섭 상황이 소정의 조건을 만족하는 경우에 한해서, 자기 셀 내의 이동국에 대해서 송신을 허가시키는 신호를 송신하기 때문에, 이 이동국은 간섭의 영향을 받는 일 없이 상향 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 이 신호 전송 방법에 의하면 인접 무선 기지국으로부터의 간섭에 기인하는 상향 신호의 품질의 저하를 막을 수 있다.

우선순위가 높은 신호를 간섭의 영향이 적은 슬롯으로 송신할 수 있다고 하는 관점으로부터, 본 발명은 청구항 8에 기재되듯이, 상기 신호 전송 방법에 있어서, 상향 회선 신호는 우선순위의 높낮이를 구별할 수 있는 우선순위 정보를 포함하고, 상기 제 1 상향 신호 전송 순서는 이 우선순위 정보에 기초하여 우선순위가 높은 회선 신호를 선택적으로 상기 제 1 슬롯군의 각 타임 슬롯에 의해 전송하고, 상기 목적별 전송 순서의 제 ２ 상향 신호 전송 순서는 상기 우선순위 정보에 기초하여 우선순위가 낮은 상향 회선 신호를 선택적으로 상기 제 3 타임 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 전송하도록 구성된다.

또, 상기 제 ２ 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 청구항 9에 기재되듯이, 이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 설정되고, 타임 슬롯으로 시분할 된 무선 채널의 각 무선 프레임마다 각 타임 슬롯에 대해서 신호 전송을 할당하고, 무선 기지국에서의 신호의 송수신을 제어하는 무선 기지국 제어장치에 있어서, 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송이 할당되는 제 1 슬롯군 및 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 상향 회선 신호 전송이 할당되는 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과, 상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 타임 슬롯 이외의 복수의 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 제 3 슬롯군을 정하는 타임 슬롯 할당수단을 가지도록 구성된다.

또한, 상기 제 3 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 청구항 13에 기재되듯이, 청구항 9 내지 12 중 어느 한 기재의 무선 기지국 제어장치에 의해 무선 프레 임마다 결정된 각 슬롯군과 신호 전송과의 관계에 기초하여 이동국과의 사이에 신호의 송수신을 하는 무선 기지국에 있어서, 상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 1 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 이동국에 하향 회선 신호를 송신하는 제 1 하향 신호 송신 제어 수단과, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 ２ 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 이동국으로부터의 상향 회선 신호를 수신하는 제 1 상향 신호 수신 제어 수단과, 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타이밍 슬롯에 의해 이동국에의 하향 회선 신호의 송신 및 다른 신호의 송수신의 적어도 한쪽을 행하는 목적별 신호 송수신 제어 수단을 가지도록 구성된다.

또한, 상기 제 3 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 청구항 16에 기재되듯이, 청구항 9 내지 12 중 어는 한 기재의 무선 기지국 제어장치에 의해 무선 프레임마다 결정된 각 슬롯군과 신호 전송과의 관계에 기초하여 무선 기지국 사이에 신호의 송수신을 하는 이동국에 있어서, 상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 1 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터의 하향 회선 신호를 수신하는 제 1 하향 신호 수신 제어 수단과, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 ２ 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국에 상향 회선 신호를 송신하는 제 1 상향 신호 송신 제어 수단과, 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터의 하향 회선 신호의 수신 및 다른 신호의 송수신의 적어도 한쪽을 행하는 목적별 신호 송수신 제어 수단을 가지도록 구성된다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

본 발명의 실시의 한 형태에 관련된 타임 슬롯 할당 방법 및 신호 전송 방법이 적용되는 이동 통신 시스템은, 예를 들면, TDD 방식이 적용되는 이동 통신 시스템(이하, “TDD 이동 통신 시스템”이라 함)으로서 도 1에 나타내듯이 구성된다.

도 1에 있어서, 이 TDD 이동 통신 시스템은, 무선 기지국(1-1)과 그 무선 기지국(1-1)이 형성하는 셀 C1에 존재하는 이동국(1-5) 및 이 무선 기지국(1-1) 주변의 무선 기지국(1-2∼1-4)로 구성된다. 무선 기지국(1-1)의 주변에 배치된 3개의 무선 기지국(1-2∼1-4)은, 각각 셀 C2∼셀 C4를 형성하고, 무선 기지국(1-1)에 대해 간섭을 줄 수 있는 무선 기지국이다. 또, 각각의 무선 기지국(1-1∼1-4)은 무선 기지국 제어국(이하, “무선 기지국 제어장치”라 함)(1-6)과 접속된다. 각 무선 기지국(1-2∼1-4)은 무선 기지국 제어장치(1-6)에서 결정된 타임 슬롯의 타이밍으로 자국 지배하에 있는 이동국과 소정의 통신을 한다. 무선 기지국 제어장치(1-6)는 각 무선 기지국(1-2∼1-4)이 신호 전송에 이용하는 타임 슬롯군의 구성을 결정하는 기능을 가짐과 동시에, 무선 회선의 회선 접속 제어나 핸드오버 제어 등의 역할을 담당한다. 이 예에서는, 이 무선 기지국 제어장치(1-6)가 독립적으로 배치되는 경우를 예로 들어 설명을 하지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정됨이 없이, 예를 들면, 이 무선 기지국 제어장치(1-6)가 갖는 기능을 이동 통신망의 교환 노드에 구비하는 형태이어도 좋다.

도 2는 본 발명의 타임 슬롯 할당 방법에 따라 정해진 타임 슬롯(이하, “슬롯”으로 약칭)을 갖는 무선 프레임(이하, “프레임”으로 약칭)의 구성과 본 발명의 신호 전송 방법에 따라 무선 기지국에 의해 슬롯의 신호가 전송되는 송신 타이 밍을 나타내는 도이다.

도 2에 있어서 A부는 각 무선 기지국(1-1∼1-4(=2-1∼2-3))에서의 송수신 타이밍을 나타내고, 검정의 화살표는 송신 타이밍을 나타내고, 점선의 화살표는 수신 타이밍을 나타낸다. 또, B부는 무선 기지국(1-1)의 1 프레임(2-12) 구성을 나타낸다.

본 발명에서는, 무선 기지국(1-1)의 프레임(2-12)은 프레임의 선두로부터 6 슬롯은 무선 기지국(1-1)으로부터 이동국(1-5)에의 하향 신호 송신용 슬롯이고, 슬롯군 A(2-5)로 정의된다. 7 슬롯째로부터 13 슬롯째까지는 슬롯군 C(2-7)로 정의되고, 이 구간에서는 하향 신호가 우선적으로 송신되지만, 송신해야할 하향 신호가 없어질 경우에는 각 무선 기지국은 송신을 정지하고, 주변국으로부터의 간섭파를 모니터 한다. 예를 들면, 무선 기지국(1-1)의 액세스 동작에 주목하는 경우, 무선 기지국(1-1)으로부터의 하향 신호의 송신(2-13)이 슬롯군 A의 범위에서 종료(2-8)하면, 이 무선 기지국(1-1)은 송수신 모드를 수신 모드로 전환(2-14), 슬롯군 A(2-5)에 계속되는 슬롯군 C(2-7)를 이용하여 주변의 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터 도래하는 간섭파의 모니터를 한다(2-9).

이 간섭파의 모니터는, 예를 들면, 슬롯군 C(2-7)의 각 슬롯의 선두 부근의 타이밍에서 행해진다(2-15). 무선 기지국(1-1)의 주변의 무선 기지국(1-2∼1-4)에서는, 무선 기지국(1-2)이 10 슬롯째에서(2-2), 무선 기지국(1-3)이 8 슬롯째에서(2―3), 그리고, 무선 기지국(1-4)이 7 슬롯째에서(2-4) 각각 송신을 정지하고 있고, 이 결과, 무선 기지국(1-1)에서는 11 슬롯째에서 주변 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭 신호가 임계치 이하로 된다(각 주변 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 송신파가 10 슬롯째에서 정지로 되기 때문).

상기와 같이 하여 주변 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭 신호가 반응을 일으키는 임계치 이하로 되면, 무선 기지국(1-1)에서는 상하향의 전환을 하지만, 본 발명에서는 무선 기지국(1-1)이 지배하의 이동국(1-5)에 대해 상하향 전환 신호를 송신(2-16) 함으로써 상하향의 전환이 이루어지도록 되어 있다. 이 상하향 전환 신호의 송출을 하는 슬롯을 본 발명에서는 「상하향 전환 슬롯」(2-10)으로 정의한다.

무선 기지국(1-1)으로부터의 상하향 전환 신호(2-16)를 수신한 이동국(1-5)은, 다음의 슬롯으로부터 상향 신호의 송신을 개시한다(2-11). 또, 모든 무선 기지국에서는, 슬롯군 C(2-7)를 넘어서 하향 신호를 송신하는 일은 없고, 이어서 슬롯군 B(2-6)에 있어서는 상향 신호가 무조건 송신된다. 또, 하향 신호는 반드시 프레임의 선두로부터 채워 송신된다.

또, 이 실시 형태에 있어서, 슬롯군 A가 청구항 1 기재의 제 1 슬롯군에, 슬롯군 B가 청구항 1 기재의 제 ２ 슬롯군에, 슬롯군 C가 청구항 1 기재의 제 3 슬롯군에 각각 대응한다.

도 3은 도 2에 나타낸 상하향 전환 슬롯(2-10)에 있어서의 제어 타이밍을 나타내는 도이다.

도 3에 있어서, 상하향 전환 슬롯(2-10)의 선두 부근의 간섭 판정 타이밍(3-1)에 있어서 간섭파가 검출되지 않은 경우, 무선 기지국(1-1)은 해당 슬롯(2-10)의 후반에 있어서 상하향 전환 신호(3-2)를 이동국(1-5)을 향해 송신한다. 이 상하향 전환 신호(3-2)의 송신은 간섭 판정 타이밍(3-1)과 겹치지 않게 배치된다. 상하향 전환 신호(3-2)를 수신한 이동국(1-5)은 다음의 슬롯에 있어서 상향 송신을 개시한다. 또, 하드웨어의 제어 지연이나 전파 지연으로부터 이동국(1-5)이 다음의 슬롯에서의 송신 개시가 어려운 경우에는 그 다음의 슬롯의 타이밍부터 상향 송신을 개시한다.

상기와 같이, 이 실시예에 의하면 무선 기지국(1-1)은 하향 우선 슬롯을 이용하여 주변국으로부터의 간섭파를 검출하고, 주변국으로부터의 간섭파가 검출되지 않게 된 경우에, 이동국(1-5)으로부터의 상향 신호의 송신을 허가시키므로, 주변국의 상하향 슬롯의 송수신 타이밍이 차이가 있어도 이동국(1-5)이 인접 무선 기지국(1-2)∼1-4로부터 영향을 받는 상향 회선에의 간섭을 경감시킬 수 있다. 또, 각 슬롯군 A∼C(2-5∼2-7)는 셀마다의 트래픽 변동에 맞추어 동적으로 가변(=제어) 됨으로 무선 채널의 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 각 슬롯군 A∼C(2-5∼2-7)의 비율 결정 순서에 대해서는 후술한다. 여기에서는, 우선, 슬롯군 A∼C의 비율 결정 처리를 하는 무선 기지국 제어장치(1-6)의 구성예에 대해서 도 4를 참조하면서 설명한다.

도 4에 있어서, 이 무선 기지국 제어장치(1-6)는 무선 기지국 인터페이스부 1(이하, “BS1 INTF”라 함)(21)∼무선 기지국 인터페이스부 n(이하, “BSn INTF”라 함)(22)과, 트래픽 수집부(23)와, 슬롯군 결정부(24)와, ATM 교환부(25)와, 이동 통신망 교환기 인터페이스부(26)로 구성된다.

BS1 INTF∼BSn INTF는, 무선 기지국마다 설치되고, 이 예의 경우, 무선 기지국(1-1∼1-4)에 대해서 BS1 INTF∼BS4 INTF가 설치되도록 된다. 이 BS1 INTF∼BSn INTF는 무선 기지국과의 신호를 주고받기 위한 인터페이스 기능을 가지고 있다. 트래픽 수집부는 BS1 INTF∼BSn INTF를 개재하여 각 무선 기지국(1-1∼1-4)에 트래픽을 수집시키는 명령(=커멘드(command))을 소정간격마다 보낸다. 또, 이 명령에 따라 각 무선 기지국(1-1∼1-4)에서 수집된 트래픽 데이터를 기초로 상하향 트래픽 양의 평균치나 표준편차를 구하고, 그 결과를 슬롯군 결정부(24)에 통지한다. 슬롯군 결정부(24)는 트래픽 수집부(23)로부터 통지된 정보를 기초로 상하향 슬롯과 하향 우선 슬롯의 할당을 변화시킨다. ATM 교환부(25)는 BS1 INTF∼BSn INTF로부터 얻은 데이터를 셀 단위로 이동 통신망 교환기 인터페이스부(26)로부터 다음 노드의 이동 통신망 교환기로 전송하는 역할을 담당한다.

이어서, 무선 기지국 제어장치(1-6)에서 결정된 슬롯군 A∼C를 이용하여 신호 전송을 하는 무선 기지국과 이동국의 장치 구성에 대해서 설명한다.

도 5는 상기 무선 기지국의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 5에 있어서 이 무선 기지국(예를 들면, 도 1의 무선 기지국(1-1))은 안테나부(11), RF부(=무선부)(12), 복조부(13), 변조부(14), 간섭 감시부(15), TDD 처리부(16), 신호 처리부(17), 제어부(18) 및 무선 기지국 제어장치 인터페이스부(19)로 구성된다.

안테나부(11)는 이동국(예를 들면, 도 1의 이동국(1-5))으로부터의 무선 주파수 신호를 수신하거나 이동국(1-5)에 대해 무선 주파수 신호를 발사하거나 하는 기능을 가진다. RF부(12)는 안테나부(11)로부터 수신한 신호를 다운콘버트(down convert) 하여 복조부(13)로 출력하는 한편, TDD 처리부(16)로부터 출력된 송신 신호를 업콘버트(up convert) 하는 기능 등을 가진다. 변조부(14) 및 복조부(13)에서는 소망 신호의 변조 및 복조 처리가 이루어진다. 간섭 감시부(15)는 RF부(12)에서 검파된 인접하는 무선 기지국으로부터의 신호(=간섭파)를 모니터 하는 기능을 가진다. TDD 처리부(16)는 송수신 슬롯의 타이밍 제어를 담당하고, RF부(12)에 대해서 송수신하는 슬롯의 전환 타이밍 등을 지시한다. 또, 신호 처리부(17)에서는 원신호의 부호화·복호화 처리를 한다. 제어부(18)는 간섭 감시부(15)에서 검출된 간섭 신호가 미리 정해진 임계치보다 큰지 아닌지를 판정하고, 이 판정 결과에 따라 이동국(1-5)으로부터의 상향 신호의 수신 타이밍을 제어하도록 TDD 처리부(16)에 통지하는 역할을 담당한다. 무선 기지국 제어장치 인터페이스부(19)에서는 무선 기지국 제어장치(1-6)와의 신호의 주고받음을 행하기 위한 인터페이스 기능이 구비되고, 무선 기지국 제어장치(1-6)로부터 송신되는 정보 신호를 신호 처리부(17)에 받아서 넘김과 동시에, 제어 신호를 제어부(18)에 전한다.

도 6은 이동국의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 6에 있어서 이 이동국(1-5)은 안테나부(31), RF부(32), 복조부(33), 변조부(34), TDD 처리부(35), 신호 처리부(36), 제어부(37), 키보드(38), 디스플레이(display)(39), 스피커(40) 및 마이크로폰(41)으로 구성된다.

안테나부(31)는 무선 기지국(1-1)으로부터의 무선 주파수 신호를 소정 타이밍으로 수신하거나 이 무선 기지국(1-1)에 대해 소정 타이밍으로 무선 주파수 신호 를 발사하거나 하는 기능을 갖는다. RF부(32)는 안테나부(31)로부터 수신한 신호를 다운 콘버터 하여 복조부(33)로 출력하는 한편, 변조부(34)로부터 출력된 송신 신호를 업 콘버터 하는 기능 등을 갖는다. 변조부(34) 및 복조부(33)에서는 소망 신호의 변조 및 복조 처리를 한다. TDD 처리부(35)는 송수신 슬롯의 타이밍 제어를 담당하고, RF부(32)에 대해서 송수신하는 슬롯의 전환 타이밍 등을 지시한다. 신호 처리부(17)에서는 원신호의 부호화·복호화 처리가 이루어지고, 스피커를 통해 음성 신호를 출력시키거나 디스플레이(39)를 통해 화상 신호를 출력시키거나 한다. 또, 마이크로폰(41)으로부터 취입한 사용자 음성의 음성 부호화 처리 등을 한다.

제어부(37)는, 예를 들면, 사용자가 키보드 조작에 의해 설정한 상향 신호의 우선순위 등의 정보를 분석하고, 우선순위에 따라 상향 송신에 이용되는 슬롯군을 TDD 처리부(35)에 지시한다.

다음에, 무선 기지국 제어장치(1-6)에서 이루어지는 슬롯군 A∼C의 비율 결정 순서에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다.

도 7은 무선 기지국 제어장치에서 이루어지는 슬롯군 A∼C의 비율 결정 순서를 나타내는 흐름도이다.

도 7에 있어서, 무선 기지국 제어장치(1-6)는 지배하의 무선 기지국(1-1∼1-4)으로부터의 트래픽 정보를 기초로 하여 시스템 내의 프레임 구성의 결정을 한다. 이하, 그 결정 순서에 대해서 구체적으로 설명한다. 또, 이 예에서는, 각 무선 기지국(1-1∼1-4)은 짧은 시간 단위로 상하향의 트래픽 양을 샘플링 하여 내부 메모리에 보존하고, 무선 기지국 제어장치(1-6)의 트래픽 수집부(23)로부터 트래픽 수 집 명령이 투입된 경우에 이 메모리에 보존하고 있던 트래픽 데이터를 응답 메세지(message)로서 무선 기지국 제어장치(1-6)에 돌려주는 기능을 가지고 있는 것으로 한다.

무선 기지국 제어장치(1-6)의 트래픽 수집부(23)는 일정시간 경과할(S31에서 YES) 때마다, BS1 INTF21∼BSn INTF22 경유로 지배하의 무선 기지국(1-1∼1-4)에 대해서 상기 트래픽 명령을 투입하고, 각 무선 기지국(1-1∼1-4)으로부터의 응답 메세지에 포함되는 트래픽 데이터에 기초하여 상하향의 트래픽 비의 평균을 계산하고, 또, 각 샘플링 데이터에 있어서의 상하향 트래픽 비와, 상기 평균치로부터 표준편차 σ를 구한다(S32).

트래픽 수집부(23)는 상기와 같이 하여 상기 평균치와 상기 표준편차 σ를 구하면, 그 구한 결과를 슬롯군 결정부(24)에 통지한다. 슬롯군 결정부(24)는 트래픽 수집부(23)로부터 얻은 데이터를 기초로 하여 시스템에 있어서의 슬롯군 A, B 및 C의 비율을 결정(S33)하고, BS1 INTF21∼BSn INTF22를 개재하여 각 무선 기지국(1-1∼1-4)에 보고(S34)한다. 또, 트래픽 수집부(23)로부터 발생되는 상기 트래픽 명령은, 이 예에서는 일정시간 경과하지 않으면(S31에서 NO) 투입되지 않도록 되어 있다.

도 8은 상하향의 트래픽 비의 평균으로부터 정해지는 상향/하향 영역의 경계를 나타내는 도이다.

도 8에 있어서 무선 기지국 제어장치(1-6)의 슬롯군 결정부(24)는 트래픽 수집부(23)로부터 얻은 데이터를 기초로 상하향 트래픽의 평균(7-7)으로 되는 슬롯 위치를 경계로 하여 상하향 슬롯을 정하고, 또한, 그 경계를 축으로 하여, 표준편차(2σ)의 2배를 하향 슬롯 영역으로(7-5), 표준편차(σ)를 상향 슬롯 영역으로(7-6) 확보하고, 양자(7-5 및 7-6)를 서로 더한 영역을 슬롯군 C(7-3)로 한다. 또한, 나머지의 하향 영역을 슬롯군 A(7-2), 상향 영역을 슬롯군 B(7-4)으로 하여 1 프레임(7-1)을 정의한다. 단, (7-5) 및 (7-6)이 각각 슬롯군 A 및 슬롯군 B의 범위를 넘을 것 같은 경우에는, (7-5)와 (7-6)의 영역을 각각 1/2, 1/3, 1/4···로 줄여간다.

상술한 것처럼, 이 실시 형태에 의하면, 상하향 트래픽 양의 비의 평균치로부터 표준편차(σ)를 구함으로써, 상하향 트래픽 양의 비의 변동의 정도를 파악할 수 있다. 예를 들면, 표준 편차가 작은 값을 잡는 경우는, 상하향 트래픽 양의 비 평균치로부터의 분산된 상태는 작기 때문에, 상하향 트래픽 양의 비 변동은 작다. 한편, 표준 편차가 큰 값을 잡는 경우는, 상하향 트래픽 양의 비 평균치로부터의 분산된 상태가 커지므로 상하향 트래픽 양의 비 변동은 커진다.

따라서, 이 표준 편차의 값을 고려하여 하향 우선용 슬롯(슬롯군 C)의 할당 범위를 변화시키면, 상하향 트래픽 양의 변동에 따른 슬롯의 할당을 셀마다 할 수 있으므로, 무선 채널의 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 트래픽 명령을 투입하는 시간 간격을 보다 짧게 하면, 실시간으로 상하향 트래픽 양의 변동에 따른 상하향 타임 슬롯의 할당의 실현도 가능하다.

다음에, 무선 기지국 제어국(1-6)에서 결정된 슬롯군 A∼C를 이용하여 신호 전송을 하는 무선 기지국(1-1)과 이동국(1-5)의 동작에 대해서 설명을 한다.

도 9는 본 발명에 관련된 무선 기지국(1-1)에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 9에 있어서 무선 기지국(1-1)의 제어부(18)에서는, 우선 프레임 동기를 하고 있는 채널에 있어서 슬롯군 A의 타이밍으로 송신해야할 하향 신호가 있는지 없는지의 판정(S1)이 이루어진다. 이 판정(S1)에서 슬롯군 A의 타이밍으로 송신해야할 하향 신호가 있는 것으로 판정한 경우(S1에서 YES), 제어부(18)은 TDD 처리부(16)를 개재하여 RF부(12)에 슬롯군 A의 송신 타이밍이 종료로 될 때까지 하향 신호의 송신(S2)을 하도록 지시한다.

슬롯군 A의 송신 타이밍이 종료(S1에서 NO)하면, 다음의 슬롯이 슬롯군 C의 송신 타이밍인지 아닌지가 제어부(18)에서 판정(S3) 된다. 이 판정(S3)에서 슬롯군 C의 송신 타이밍에 있는 것으로 판정(S3에서 YES) 되면, 제어부(18)는 이어서 슬롯군 C로 송신해야할 하향 신호가 있는지 없는지의 판정(S4)을 한다. 제어부(18)에서 슬롯군 C의 송신 타이밍으로 더 송신해야할 하향의 신호가 있는 것으로 판정될 경우(S4에서 YES)는, 계속하여 하향 신호의 송신이 RF부(12)에 의해 이루어진다. 그러나, 상기 판정(S4)에서 송신해야할 하향의 신호가 없는 것으로 판정된 경우(S4에서 NO)는 간섭 감시부(15)에 있어서 슬롯군 C의 슬롯을 간섭 판정 타이밍에서 주변 무선 기지국(1-2)∼1-4로부터의 간섭파 검출을 하는 간섭파 검출 처리(S5)가 이루어진다.

간섭 감시부(15)는 주변 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭파의 검출 결과를 제어부(18)에 보내고, 제어부(18)는 이 검출 결과에 기초하여 주변 무선 기지 국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭파가 미리 정해진 임계치를 넘고 있는지 아닌지를 판정(S6)하고, 이 판정(S6)에서 타국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭파가 임계치를 넘고 있는 것으로 판정한 경우(S6에서 NO), 다음의 슬롯이 슬롯군 B의 타이밍인지 아닌지의 판정(S7)을 한다. 제어부(18)는 이 판정(S7)에서 슬롯군 B의 타이밍이 아닌 것으로 판정했을 때(S7에서 NO)는, 그 판정 결과를 간섭 감시부(15)에 전하고, 간섭 감시부(15)에서는 계속하여 간섭 검출 처리(S5)가 이루어진다. 그러나, 상기 판정(S7)에서 슬롯군 B의 타이밍인 것으로 판정되었을 때(S7에서 YES)는, 제어부(18)는 송수 타이밍을 수신 타이밍으로 전환시키는 지시를 TDD 처리부(17)에 보낸다. TDD 처리부(16)는 이 지시에 기초하여 송수신을 전환하고 상향 신호의 수신(S8)을 개시한다.

제어부(18)는 상기 판정(S6)에서 간섭파 없음(=간섭파가 검출할 수 없게 된 상태)으로 판정한 경우(S6에서 YES), 이어지는 슬롯에서 상하향 전환 신호를 송신하도록 TDD 처리부(16)에 통지한다. 그리고, 이 통지에 기초하여 상하향 전환 신호가 이동국(1-5)에 대해서 송신(S9) 된 후, 기지국(1-1)에서는 이동국(1-5)으로부터의 상향 신호의 수신(S8)을 개시한다. 무선 기지국(1-1)은 상향 신호를 수신하고, 프레임이 종료하면(S10에서 YES) 최초의 처리(S1)로 돌아가고, 프레임이 종료하고 있지 않으면(S10에서 NO) 계속하여 상향 신호의 수신을 한다.

상술한 것처럼, 이 실시 형태에 의하면, 무선 기지국(1-1)은, 자국(1-1)의 하향 신호를 슬롯군 A로 송신하고, 또한 송신해야할 하향의 신호가 있는 경우, 하향 우선 슬롯(=슬롯군 C)을 이용하여 이 하향의 신호를 송신하도록 하고 있다. 이 때문에, 비교적 용량이 큰 미디어를 하향으로 송신하는 경우이어도 하향 신호의 송신이 도중에서 중단되어 버리는 것을 막을 수 있다. 그 때문에, 무선 기지국(1-1)은 화상이나 음악 등의 실시간 적용을 품질의 저하를 시키는 일 없이 이동국(1-5)으로 전달할 수 있다.

또, 무선 기지국(1-1)은 하향 우선 슬롯(=슬롯군 C)의 도중에 자국의 하향 신호가 종료한 경우, 나머지의 슬롯을 이용하여 주변의 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭파 검출을 행하고, 주변 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭파가 소정의 임계치 이하로 된 시점에서, 자기 셀 C1 존재의 이동국(1-5)에 대해 상향 신호 송신을 허가시키는 신호를 보내도록 하고 있다. 이 때문에, 이동국(1-5)에서는 인접 무선 기지국(1-2∼1-4)으로부터의 간섭을 받고 있지 않은 상태에서 상향 신호의 송신을 할 수 있도록 되므로 이 간섭의 영향에 의한 품질의 저하를 경감할 수 있다.

다음에, 이동국(1-5)의 동작에 대해서 도 10을 참조하면서 설명한다.

도 10은 본 발명에 관련된 이동국(1-5)에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 10에 있어서 이동국(1-5)은 슬롯군 A의 타이밍에서(S21에서 YES) 무선 기지국(1-1)으로부터의 하향의 신호를 수신(S22)한다. 이 하향 신호의 수신은 슬롯군 A의 타이밍이 종료(S21에서 NO)할 때까지 계속되고, 슬롯군 A의 타이밍이 종료(S21에서 NO)한 후에 계속되는 슬롯군 C의 타이밍(S22에서 YES)에서 무선 기지국(1-1)으로부터의 상하향 전환 신호를 수신하고 있지 않으면(S23에서 NO), 계속하여 하향 신호의 수신(S22)을 한다. 그러나, 슬롯군 C의 타이밍(S22에서 YES)에서 무선 기지 국(1-1)으로부터 상하향 전환 신호를 수신한 경우(S23에서 YES)는 다음 슬롯으로부터 우선순위가 낮은 신호(=비우선 신호)의 송신(S24)을 개시한다.

한편, 슬롯군 A의 타이밍이 종료(S21에서 NO)한 후, 계속되는 슬롯군이 슬롯군 C의 타이밍이 아니면(S22에서 NO) 상향 우선 또는 비우선 신호의 송신(S26)이 이루어진다.

상기 처리는, 예를 들면, 이동국(1-5)의 제어부(37)가 슬롯군 C의 타이밍으로 무선 기지국(1-1)으로부터 상하향 전환 신호를 수신하였는지 어떤지를 판정하고, 이 신호를 수신하면 TDD 처리부(35)에 대해서 상향 비우선 신호를 슬롯군 B의 타이밍으로 보내도록 지시한다. 또, 이 제어부(37)는 슬롯군 A 또한 B의 타이밍에 없으면 슬롯군 B의 타이밍으로 상향 우선 또는 비우선 신호를 송신하도록 TDD 처리부(35)에 지시한다.

상기와 같이 하여 슬롯군 C의 타이밍으로 상향 비우선 신호의 송신(S24)이 이루어지고, 슬롯군 B의 타이밍이 되면(S25에서 YES), 우선순위가 높은 신호 혹은 우선순위가 낮은 상향 신호의 송신(S26)이 이루어진다. 한편, (S25)에서 슬롯군 B의 타이밍으로 되어 있지 않으면(S25에서 NO) 계속하여 비우선의 상향 신호가 송신된다.

슬롯군 B의 타이밍으로 우선순위가 높은 신호 혹은 우선순위가 낮은 상향 신호를 송신(S26)이 끝나면 프레임의 종료로 되었는지 아닌지가 판정(S27)되고, 프레임의 종료로 판정되면(S27에서 YES) 최초의 처리로 돌아와 상기와 같은 처리를 반복한다. 한편, 프레임의 종료가 아닌 것으로 판정되면(S27에서 NO), 슬롯군 B의 타 이밍으로 우선순위가 높은 신호 혹은 우선순위가 낮은 상향 신호의 송신이 프레임 종료로 될 때까지 반복된다.

상술한 것처럼, 이 실시 형태에 의하면, 송신해야할 상향 신호에 미리 우선순위를 설정함으로써, 송신해야할 신호의 우선순위에 따른 슬롯에서 상향 신호를 송신하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 우선순위가 높은 상향 신호를 보내는 경우는, 비교적 간섭을 받을 확률이 낮은 상향 슬롯(슬롯군 B)을 이용하여 보내도록 하고, 우선순위가 낮은 상향 신호의 경우는, 하향 우선 슬롯(슬롯군 C)으로 송신하도록 구별하여 송신한다. 이 결과 우선순위가 높은 신호의 품질 확보가 가능하게 된다.

상기예에 있어서, 무선 기지국 제어장치(1-6)의 슬롯군 A∼C의 비율 결정 처리(S33)가 타임 슬롯 할당 수단에 대응한다.

무선 기지국(1-1)의 슬롯군 A의 타이밍에 하향 신호를 송신하는 처리(S1→S2)가 제 1 하향 신호 송신 제어 수단에, 슬롯군 C의 타이밍에 하향 신호를 송신하는 처리(S3→S4→S2)가 제 ２ 하향 신호 송신 제어 수단에, 또, 간섭 검출 처리(S5) 및 상하향 전환 신호 송신 처리(S9)가 목적별 신호 송수신 제어 수단에 대응한다. 또, 상기 간섭 검출 처리(S5)는 간섭 신호 수신 수단에, 간섭 판정 처리(S6)는 간섭 상황 판정 수단에, 상하향 전환 신호 송신 처리(S9)는 제어 신호 송신 제어 수단에 각각 대응한다. 슬롯군 B의 타이밍으로 상향 신호를 수신하는 상향 신호 수신 처리(S3→S8, S7→S8)가 제 1 상향 신호 수신 제어 수단에, 간섭 상황이 소정의 조건을 만족하는 때에 상향 신호를 수신하는 상향 신호 수신 처리(S9 →S8)가 제 ２ 상향 신호 수신 제어 수단에 대응한다.

이동국(1-5)의 슬롯군 A의 타이밍으로 하향 신호를 수신하는 하향 신호 수신 처리(S21→S22)가 제 1 하향 신호 수신 제어 수단에, 슬롯군 B의 타이밍으로 상향 신호를 송신하는 상향 신호 송신 처리(S22→S26)가 제 1 상향 신호 송신 제어 수단에, 상하향 전환 신호를 수신했을 때에 상향 신호의 송신을 하는 처리(S23→S24)가 목적별 신호 송수신 제어 수단에 대응한다. 또, 이 상하향 전환 신호를 수신하는 처리(S23)가 제어 신호 수신 제어 수단에 대응하고, 슬롯군 C의 타이밍으로 상하향 전환 신호를 수신하고 있지 않을 때에 하향 신호를 수신하는 처리(S23→S22)가 제 ２ 하향 신호 수신 제어 수단에 대응한다. 또한, 슬롯군 C의 슬롯의 일부에 의해 상향 신호를 송신하는 처리(S23→S24)가 제 ２ 상향 신호 송신 제어 수단에 대응한다.

이상, 설명한 것처럼 청구항 1 내지 4 기재의 본 발명에 의하면, 무선 프레임을 3개의 슬롯군으로 나누도록 정하고, 그 중의 제 3 슬롯군을 다목적 슬롯으로서 이용한다. 예를 들면, 이 제 3 슬롯군을 상하향 회선 전송용으로서 할당하거나, 다른 전송 목적으로 사용하거나 다목적으로 이용함으로써 상하향 트래픽 양에 맞춘 슬롯 할당이나 타국으로부터의 간섭을 검출을 할 수 있게 된다.

또, 청구항 5 내지 8 기재의 본 발명에 의하면, 상기와 같이 하여 정해진 슬롯군을 이용하여 신호 전송을 하지만, 슬롯군 C로 보내야 할 송신 신호가 도중에서 종료한 경우 등은, 슬롯군 C의 나머지의 슬롯을 이용하여 타국으로부터의 간섭 신 호의 검출을 한다. 그리고, 간섭이 검출되지 않게 되었을 때에, 상향 신호의 송신 허가를 나타내는 신호가 이동국측에 송출된다. 이와 같이, 본 발명의 신호 전송에 의하면, 상기에서 정해진 슬롯군 C의 슬롯을 상황에 따라 사용을 나누어 신호 전송용으로 제공하기 때문에, 본 발명과 같이 이 슬롯의 일부를 타국으로부터의 간섭 검출 수단, 한편 자국 지배하에게 있는 이동국의 송신 제어 수단으로서 이용하면 상하향 슬롯 타이밍의 다름에 기인한 인접 셀간의 간섭의 경감에 유용하게 쓰는 것이 가능하다.

또, 청구항 9 내지 12 기재의 본 발명에 의하면, 상기와 같은 타임 슬롯 할당 방법에 따라 슬롯군의 할당 비율을 정하는 것이 가능한 무선 기지국 제어장치를 제공할 수 있다.

또한, 청구항 13 내지 19 기재의 본 발명에 의하면, 상기 무선 기지국 제어장치에서 정해진 슬롯군을 이용하여 신호 전송을 하는 것이 가능한 무선 기지국 및 이동국을 제공할 수 있다.

Claims

이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 설정되고, 타임 슬롯으로 시분할 된 무선 채널의 각 무선 프레임마다 각 타임 슬롯을 신호 전송에 할당하는 타임 슬롯 할당방법에 있어서,

1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송에 할당되는 제 1 슬롯군 및 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 상향 회선 신호 전송에 할당되는 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과,

상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 타임 슬롯 이외의 복수의 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 제 3 슬롯군을 정하고,

상기 제 3 슬롯군을 사용하여 인접국으로부터의 간섭파를 검출하고, 검출된 상기 간섭 레벨이 임계 레벨(threshold level) 이하인 경우 상기 이동국이 상향 회선 신호를 전송하도록 하는 타임 슬롯 할당방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 슬롯군이 결정된 경우, 상기 제 3 슬롯군을 상기 제 1 슬롯군의 뒤에 시간적으로 연속하여 배열되도록 정하는 타임 슬롯 할당방법.
제 1항 또는 2항에 있어서,

상기 제 ２ 슬롯군이 정해진 경우, 상기 제 3 슬롯군을 상기 제 ２ 슬롯군의 앞에 시간적으로 연속하여 배열되도록 정하는 타임 슬롯 할당방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과, 상기 제 3 슬롯군의 각각을 구성하는 타임 슬롯 수를 상향 회선 및 하향 회선의 트래픽 양에 기초하여 정하는 타임 슬롯 할당방법.
제 1항 또는 제 2항의 타임 슬롯 할당방법에 따라 무선 프레임마다 결정된 각 슬롯군과 신호 전송과의 관계에 기초하여 이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 신호를 전송하는 신호 전송 방법에 있어서,

상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 1 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터 이동국에 하향 회선 신호를 전송하는 제 1 하향 신호 전송 순서와,

상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 ２ 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 이동국으로부터 무선 기지국에 상향 회선 신호를 전송하는 제 1 상향 신호 전송 순서와

상기 제 3 슬롯군의 복수의 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터 이동국으로의 하향 회선 신호의 전송 및 다른 신호의 전송의 적어도 한쪽을 행하는 목적별 신호 전송 순서를 갖는 신호 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 목적별 신호 전송 순서는, 상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 상기 제 1 하향 신호 전송 순서에서 상기 제 1 슬롯군에서의 하향 회선 신호의 전송이 종료한 시점에 남아 있는 하향 회선 신호를 무선 기지국으로부터 이동국에 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 적어도 일부에 의해 전송하는 제 ２ 하향 신호 전송 순서를 갖는 신호 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 목적별 전송 순서는, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 다른 무선 기지국으로부터의 신호를 해당 무선 기지국에서 수신하는 간섭 신호 수신 순서와

이 수신 신호에 기초하여 해당 무선 기지국에서의 간섭 상황이 소정의 조건을 만족하는 경우, 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 이동국으로부터 무선 기지국에 상향 회선 신호를 전송하는 제 ２ 상향 신호 전송 순서를 갖는 신호 전송 방법.
제 7항에 있어서,

상향 회선 신호는 우선순위의 높낮이를 구별할 수 있는 우선순위 정보를 포함하고,

상기 제 1 상향 신호 전송 순서는 이 우선순위 정보에 기초하여 우선순위가 높은 회선 신호를 선택적으로 상기 제 1 슬롯군의 각 타임 슬롯에 의해 전송하고,

상기 목적별 전송 순서의 제 ２ 상향 신호 전송 순서는 상기 우선순위 정보 에 기초하여 우선순위가 낮은 상향 회선 신호를 선택적으로 상기 제 3 타임 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 전송하는 신호 전송 방법.
이동 통신 시스템에 있어서의 무선 기지국과 이동국 사이에 설정되고, 타임 슬롯으로 시분할 된 무선 채널의 각 무선 프레임마다 각 타임 슬롯에 대해서 신호 전송을 할당하고, 무선 기지국에서의 신호의 송수신을 제어하는 무선 기지국 제어장치에 있어서,

1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송이 할당되는 제 1 슬롯군 및 1 이상의 연속한 타임 슬롯으로 구성되고, 상향 회선 신호 전송이 할당되는 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과,

상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 타임 슬롯 이외의 복수의 타임 슬롯으로 구성되고, 하향 회선 신호 전송 및 그 외의 신호 전송의 적어도 한쪽이 할당되는 제 3 슬롯군을 정하는 타임 슬롯 할당수단을 포함하고,

상기 제 3 슬롯군이 사용되어 인접국으로부터의 간섭파가 검출되고, 검출된 간섭 레벨이 임계 레벨(threshold level) 이하인 경우 상기 이동국으로부터 상향 회선 신호가 전송되는, 무선 기지국 제어장치.
제 9항에 있어서,

상기 타임 슬롯 할당수단은, 상기 제 1 슬롯군을 정한 경우, 상기 제 3 슬롯군을 상기 제 1 슬롯군의 뒤에 시간적으로 연속하여 배열되도록 정하도록 한 무선 기지국 제어장치.
제 9항 또는 10항에 있어서,

상기 타임 슬롯 할당수단은, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해진 경우, 상기 제 3 슬롯군을 상기 제 ２ 슬롯군의 앞에 시간적으로 연속하여 배열되도록 정하도록 한 무선 기지국 제어장치.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,

상기 타임 슬롯 할당수단은, 상기 제 1 슬롯군 및 제 ２ 슬롯군의 적어도 한쪽과, 상기 제 3 슬롯군의 각각을 구성하는 타임 슬롯 수를 상향 회선 및 하향 회선의 트래픽 양에 기초하여 정하도록 한 무선 기지국 제어장치.
제 9항 또는 제 10항의 무선 기지국 제어장치에 의해 무선 프레임마다 결정된 각 슬롯군과 신호 전송과의 관계에 기초하여 이동국과의 사이에 신호의 송수신을 하는 무선 기지국에 있어서,

상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 1 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 이동국에 하향 회선 신호를 송신하는 제 1 하향 신호 송신 제어 수단과,

상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 ２ 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 이동국으로부터의 상향 회선 신호를 수신하는 제 1 상향 신호 수신 제어 수단과,

상기 제 3 슬롯군의 복수의 타이밍 슬롯에 의해 이동국에의 하향 회선 신호의 송신 및 다른 신호의 송수신의 적어도 한쪽을 행하는 목적별 신호 송수신 제어 수단을 갖는 무선 기지국.
제 13항에 있어서,

상기 목적별 신호 송수신 제어 수단은, 상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 상기 제 1 하향 신호 송신 제어 수단에서 상기 제 1 슬롯군에서의 하향 회선 신호의 송신이 종료한 시점에 남아 있는 하향 회선 신호를 이동국에 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 적어도 일부에 의해 송신하는 제 ２ 하향 신호 송신 제어 수단을 갖는 무선 기지국.
제 13항에 있어서,

상기 목적별 신호 송수신 제어 수단은, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 다른 무선 기지국으로부터의 신호를 수신하는 간섭 신호 수신 수단과,

이 수신 신호에 기초하여 해당 무선 기지국에서의 간섭 상황이 소정의 조건을 만족하는지 아닌지를 판정하는 간섭 상황 판정 수단과,

이 간섭 상황 판정 수단에서 해당 무선 기지국에서의 간섭 상황이 소정의 조건을 만족하는 것으로 판정될 경우, 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 소정의 제어 신호를 이동국에 송신하는 제어 신호 송신 제어 수단과,

상기 소정의 제어 신호를 이동국에 송신한 후에, 해이동국으로부터의 상향 회선 신호를 상기 제 3 슬롯군의 타임 슬롯의 일부에 의해 수신하는 제 ２ 상향 신호 수신 제어 수단을 갖는 무선 기지국.
제 9항 또는 제 10항의 무선 기지국 제어장치에 의해 무선 프레임마다 결정된 각 슬롯군과 신호 전송과의 관계에 기초하여 무선 기지국 사이에 신호의 송수신을 하는 이동국에 있어서,

상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 1 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터의 하향 회선 신호를 수신하는 제 1 하향 신호 수신 제어 수단과,

상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 그 제 ２ 슬롯군의 각 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국에 상향 회선 신호를 송신하는 제 1 상향 신호 송신 제어 수단과,

상기 제 3 슬롯군의 복수의 타이밍 슬롯에 의해 무선 기지국으로부터의 하향 회선 신호의 수신 및 다른 신호의 송수신의 적어도 한쪽을 행하는 목적별 신호 송수신 제어 수단을 갖는 이동국.
제 16 항에 있어서,

상기 목적별 신호 송수신 제어 수단은, 상기 제 1 슬롯군이 정해져 있는 경우, 상기 제 1 하향 신호 수신 제어 수단에서 상기 제 1 슬롯군에서의 하향 회선 신호의 수신이 종료한 이후 무선 기지국으로부터 송신되는 하향 회선 신호를 상기 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 적어도 일부에 의해 수신하는 제 ２ 하향 신호 수신 제어 수단을 갖는 이동국.
제 16항에 있어서,

상기 목적별 신호 송수신 제어 수단은, 상기 제 ２ 슬롯군이 정해져 있는 경우, 제 3 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 다른 무선 기지국으로부터 소정의 제어 신호를 수신하는 제어 신호 수신 제어 수단과,

상기 소정의 제어 신호를 수신했을 때에, 상향 회선 신호를 상기 제 3 슬롯군의 타임 슬롯의 일부에 의해 송신하는 제 ２ 상향 신호 송신 제어수단을 갖는 이동국.
제 18항에 있어서,

상향 회선 신호는 우선순위의 높낮이를 구별할 수 있는 우선순위 정보를 포함하고,

상기 제 1 상향 신호 송신 제어 수단은, 이 우선순위 정보에 기초하여 우선순위가 높은 회선 신호를 선택적으로 상기 제 1 슬롯군의 각 타임 슬롯으로 송신하고,

상기 목적별 송수신 제어 수단의 제 ２ 상향 신호 송신 제어 수단은, 상기 우선순위 정보에 기초하여 우선순위가 낮은 상향 회선 신호를 선택적으로 상기 제 3 타임 슬롯군의 복수의 타임 슬롯의 일부에 의해 전송하도록 한 이동국.