KR100736650B1 - 무선 기지국 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 기지국 및 무선 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수신 환경이 나쁜 단말, 예컨대 고속 이동중인 단말에 대하여 파일럿 심볼수를 증가하여 정확한 수신 품질 측정, 수신 전력 측정, 채널 추정을 행할 수 있도록 하고, 또한 기지국의 작업 처리량을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
서브캐리어를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서, 공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 이루어지는 프레임 패턴을 반복해서 발생하고, 또한 수신 품질이 나쁜 이동 단말처의 데이터를 공통 파일럿수가 많은 프레임으로 송신하며, 수신 품질이 좋은 이동 단말처의 데이터를 공통 파일럿수가 적은 프레임으로 송신한다.

Description

무선 기지국 및 무선 통신 방법{WIRELESS BASE STATION AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}
도 1은 본 발명의 고정 프레임 패턴(FRPT)의 구성도.
도 2는 OFDM 등의 서브캐리어를 이용한 무선 통신 시스템의 설명도.
도 3은 고정 프레임 패턴 설명도.
도 4는 주파수 다중 설명도.
도 5는 제1 실시예의 기지국(BTS)의 구성도.
도 6은 제1 실시예의 이동국의 구성도.
도 7은 이동국(EUi)에 대한 기지국(BTS)의 프레임 설정 시퀀스 설명도.
도 8은 주파수 다중 기능을 구비한 맵핑부의 다른 구성도.
도 9는 코드 다중 기능을 구비한 구성도.
도 10은 주파수 방향의 파일럿 심볼의 위치가 시간 방향으로 어긋난 경우의 설명도.
도 11은 제2 실시예의 기지국(BTS)의 구성도.
도 12는 제2 실시예의 이동국의 구성도.
도 13은 이동국(UEi)에서의 프레임 설정 시퀀스 설명도.
도 14는 제3 실시예의 기지국(BTS)의 구성도.
도 15는 CQI 테이블 설명도.
도 16은 기지국에 있어서의 스케줄링 처리 설명도.
도 17은 제4 실시예의 기지국(BTS)의 구성도.
도 18은 제4 실시예의 기지국의 스케줄링 처리 설명도.
도 19는 프레임 패턴(FRPT)을 변경하는 제5 실시예의 설명도.
도 20은 제5 실시예의 기지국의 구성도.
도 21은 기지국(BTS)의 프레임 패턴 종별 및 프레임 설정 시퀀스 설명도.
도 22는 각 사용자(이동 단말)에 연속한 서브캐리어를 할당하여 주파수 다중하는 다중 방법(Localized OFDMA)의 설명도.
도 23은 서브캐리어마다 사용하는 사용자를 결정하여 주파수 다중하는 다중 방법(Distributed OFDMA)의 설명도.
도 24는 2 사용자가 저속 이동중이고, 2 사용자가 고속 이동중이라고 한 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예.
도 25는 저속 이동중인 단말과 고속 이동중인 단말수의 비를 3 : 1로 한 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예.
도 26은 저속 이동중 하나의 단말과 고속 이동중 하나의 단말에 대하여 데이터를 주파수 다중 송신하는 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예.
도 27은 저속 이동용 서브캐리어와 고속 이동용 서브캐리어를 분산한 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예.
도 28은 제6 실시예의 기지국(BTS)의 구성도.
도 29는 OFDM 통신 시스템에 있어서의 송신 장치의 구성도.
도 30은 직렬 병렬 변환 설명도.
도 31은 가드 인터벌 삽입 설명도.
도 32는 OFDM 수신 장치의 구성도.
도 33은 선두 및 말미에만 파일럿 심볼이 존재하는 프레임 설명도.
도 34는 도 33의 프레임의 문제점 설명도.
도 35는 공통 파일럿 심볼 간격을 좁게 하고, 파일럿 심볼수를 증가시킨 프레임 설명도이다.
도 36은 공통 파일럿(P)에 부가해서 공통 파일럿 사이에 개별 파일럿(PD)을 추가한 프레임 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
FRPT : 프레임 패턴
P : 파일럿 심볼
FH : 고속 이동국용 프레임
FL : 저속 이동국용 프레임
본 발명은 무선 통신 방법 및 무선 기지국에 관한 것이며, 특히 서브캐리어 를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
OFDM을 이용한 지상파 디지털 방송 시스템이나 OFDM 통신 시스템에서는 신호의 수신 전력 측정, 수신 전력 제어 및 채널 추정은 송신 신호로 시분할 다중된 공통 파일럿 신호를 이용하여 실시되고 있다.
도 29는 0FDM 통신 시스템에 있어서의 송신 장치의 구성도이며, 데이터 변조부(1)는 송신 데이터(사용자 데이터나 제어 데이터)를 예컨대 QPSK 데이터 변조하고, 동상 성분과 직교 성분을 갖는 복소 베이스 밴드 신호(심볼)로 변환한다. 시분할 다중부(2)는 복수 심볼의 파일럿을 데이터 심볼 전에 시간 다중한다. 직렬 병렬 변환부(3)는 입력 데이터를 M 심볼의 병렬 데이터로 변환하고, M개의 서브캐리어 샘플(S0∼SM-1)을 출력한다. IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(4)는 병렬 입력하는 서브캐리어 샘플(S0∼SM-1)에 IFFT(역 푸리에 변환) 처리를 실시하여 합성하고, 이산 시간 신호(OFDM 신호)로서 출력한다. 가드 인터벌 삽입부(5)는 IFFT부에서 입력하는 M 심볼 분의 OFDM 신호에 가드 인터벌을 삽입하고, 송신부(TX)(6)는 가드 인터벌이 삽입된 0FDM 신호를 DA 변환하며, 이어서 OFDM 신호의 주파수를 베이스 밴드로부터 무선 대역으로 변환하고, 고주파 증폭하여 안테나(7)로부터 송신한다.
도 30은 직력 병렬 변환 설명도이며, 1 프레임의 송신 데이터의 전방에 공통파일럿(P)이 시간 다중되어 있다. 1 프레임 당 공통 파일럿이 예컨대 4×M 심볼, 송신 데이터가 28×M 심볼이라고 하면, 직렬 병렬 변환부(3)로부터 병렬 데이터로 서 최초 4회까지 파일럿의 M 심볼이 출력되고, 이 후, 병렬 데이터로서 28회 송신 데이터의 M 심볼이 출력된다. 이 결과, 1 프레임 기간에 있어서 파일럿을 모든 서브캐리어에 시간 다중하여 4회 전송할 수 있고, 수신측에서 상기 파일럿을 이용해서는 서브캐리어마다 채널을 추정하여 채널 보상(페이징 보상)이 가능해진다. 또한, M 심볼로 1개의 OFDM 심볼이 구성된다.
도 31은 가드 인터벌 삽입 설명도이다. 가드 인터벌 삽입은 M개의 서브캐리어 샘플(= 1 OFDM 심볼)에 따른 IFFT 출력 신호를 1 단위로 할 때, 그 선두부에 말미 부분을 카피하는 것이다. 가드 인터벌(GI)을 삽입함으로써 다중 경로에 의한 부호간 간섭의 영향을 없앨 수 있게 된다.
도 32는 0FDM 수신 장치의 구성도이다. 송신 안테나(7)로부터 출력된 신호는 페이징 전파로를 거쳐 수신 장치의 수신 안테나(8)에 의해 수신되고, 수신 회로(Rx)(9)는 안테나에 의해 수신된 RF 신호를 베이스 밴드 신호로 변환하여 상기 베이스 밴드 신호를 디지털로 AD 변환하고, AD 변환 후의 신호로부터 원하는 밴드의 신호를 절출하여 출력하는 FFT 타이밍 동기 회로(10)는 수신 회로(9)로부터 출력하는 원하는 밴드의 신호를 포함하는 시간 영역 신호로부터 FFT 타이밍을 검출하고, 심볼 절출부(11)는 상기 FFT 타이밍에 의해 OFDM 심볼을 절출하여 FFT부(12)에 입력한다. FFT부(12)는 절출된 OFDM 심볼마다 FFT 처리를 행하고, 주파수 영역의 서브캐리어 샘플(S0'∼SM-1')로 변환한다. 채널 추정 회로(13)는 일정한 간격으로 수신하는 파일럿 심볼과 이미 알고 있는 파일럿 패턴의 상관을 계산하는 것으로 서브캐 리어마다의 채널 추정을 행하고, 채널 보상 회로(14)는 채널 추정치를 이용하여 데이터 심볼의 채널 변동을 보상한다. 이상의 처리에 의해, 각 서브캐리어에 배분된 송신 데이터의 복조가 행해진다. 이 후, 도시하지 않았지만 복조된 서브캐리어 신호는 직렬 데이터로 변환된 후 복호된다. 이상은 파일럿을 채널 추정에 이용한 경우이지만, 수신 신호 전력, SN 비의 측정 등에도 이용된다.
그런데, 도 33에 도시하는 바와 같이 프레임의 선두 및 또는 말미에만 파일럿 심볼이 존재하면, 파일럿 사이에 있어서의 데이터의 수신 전력은 그 파일럿의 수신 전력에 의해 추정하게 된다. 도 34의 실선 A로 나타내는 바와 같이 이동국의 이동 속도가 지연된 경우에는, 예컨대 보행 속도(약 4 km/h)의 경우에는 수신 전계 강도(E)의 시간 변동 간격이 길고, 또한 변동폭도 작으며, 또한 급격한 저하도 적기 때문에 파일럿 심볼 사이의 수신 전력의 추정이 용이하다. 그러나, 도 34의 점선 B로 나타내는 바와 같이 단말의 이동 속도가 빠른 경우에는, 수신 전계 강도의 시간 변동 간격이 줄어들며, 그 변동폭도 커진다. 더 급격한 저하가 발생하기 쉬워진다. 이 결과, 파일럿 심볼 사이의 수신 전력의 추정 정밀도가 열화한다. 또한, 채널 추정 정밀도도 열화하며, 이 열화된 추정 결과를 이용하여 복호 복조함으로써, 통신 품질의 열화가 발생한다. 바꾸어 말하면, 고속 이동시의 채널 추정의 정밀도가 열화하여 통신 품질이나 작업 처리량의 열화가 발생한다. 이하에 구체적인 케이스를 상정하여 설명한다.
셀 내에 100대의 단말이 있으며 기지국과 통신을 행하고 있고, 고속 이동중인 단말이 50대, 저속 이동중 또는 정지중인 단말이 50대 있었다고 하자. 고속 이 동중인 단말의 채널 추정 정밀도는 열화되고 있으며, 통신 품질이 열화하고, 또한 전송 속도도 저하되게 된다. 여기서, 50대의 고속 이동중인 단말 내의 25대의 단말에 대해서는 소요 통신 품질을 유지할 수 없으며, 전송 속도가 0으로 되어 있다고 하면, 기지국 전체의 전송 속도는 모든 단말이 저속 이동중 또는 정지중인 경우를 1로 한 경우와 비교하여 0.75가 되게 된다. 이와 같이, 파일럿 심볼 사이가 긴 경우, 고속 이동 단말의 통신 품질이 열화되고 기지국 전체의 전송 속도(작업 처리량)가 열화된다.
· 제1 종래 기술
상기 과제에 대하여 도 35에 도시하는 바와 같이 공통 파일럿 심볼 간격을 좁게 하여 파일럿 심볼수를 증가하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법에는 다음과 같은 2개의 문제가 있어서 바람직하지 못하다.
(1) 공통 파일럿 심볼이기 때문에, 단말의 이동 속도와 무관하게 파일럿 심볼수가 증가한다.
(2) 파일럿 심볼을 추가한 만큼, 데이터가 감소하기 때문에 실질 전송 속도가 열화한다.
이하 구체적으로 예를 들어 설명한다.
무선 프레임 전체의 전송 속도를 임시로 10 Msps로 한다. 이 때, 예컨대 통상시의 파일럿 심볼수와 데이터 심볼수의 비가 0.1 : 0.7이었다고 하자. 나머지 0.2는 제어 신호이다. 따라서, 실질 전송 속도는 7 Mbps가 된다.
다음에, 고속 이동 대책으로서 파일럿 심볼 간격을 좁게 하고, 파일럿 심볼 을 상기의 2배 삽입하였다고 하자. 이 때, 전술한 파일럿 심볼수와 데이터 심볼수의 비는 0.2 : 0.6이 되며, 실질 전송 속도는 6 Mbps로 저하한다. 따라서, 어떤 단말이 저속 이동인 것에 관계없이, 고속 이동 대책으로서 파일럿을 추가하여 삽입하고 있었다고 하면, 그 실질 전송 속도에 의해 1 Mbps(15%)의 열화가 된다. 이상과 같이 단순히 파일럿 심볼을 추가한 것만으로는 실질 전송 속도의 저하 및 작업 처리량의 열화가 발생한다. 따라서, 기지국 전체의 전송 속도(작업 처리량)가 열화한다.
여기서, 전파 환경에 따라 파일럿 심볼수를 가변 제어하는 방법이 제안되고 있다(특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 참조). 이 방법은 전파 환경을 측정하여 나쁜 경우에 파일럿수를 증가하고, 좋은 경우에 파일럿수를 감소하는 제어를 행한다. 그러나, 이동국 개별로 심볼수를 증감하는 것으로 제어가 번잡해진다. 특히, 이동국 개별로 심볼수를 증감하는 것이기 때문에, 스케줄링 제어가 어려워진다는 문제가 있다.
·제2 종래 기술
또한, 고속 이동중인 단말에 대하여 도 36의 (a)에 도시하는 바와 같이 공통 파일럿(P)에 부가하여 공통 파일럿 사이에 개별 파일럿(PD)을 추가하는 방법도 제안되고 있다(특허 문헌 3 참조). 그러나, 개별 파일럿 삽입 방법에서는 전파 환경을 측정하여 나쁜 경우에 개별 파일럿을 삽입하고, 좋은 경우에 개별 파일럿을 삽입하지 않는 제어가 필요하게 된다. 이 때문에, 제1 종래 기술과 마찬가지로 이동국 개별의 제어가 필요해지며, 제어가 번잡해지는 동시에 스케줄링 제어가 어려워 지는 문제가 있다. 또한, 개별 파일럿 삽입 위치를 특별한 위치로서 취급하고, 개별 파일럿을 삽입하지 않을 때에 도 36의 (b)에 도시하는 바와 같이 특정 제어 신호를 삽입하는 경우에는 데이터가 감소하고, 전송 속도의 열화가 발생한다. 즉, 저속 이동중인 단말에 대해서도 개별 파일럿 삽입 위치에 데이터를 넣을 수 없게 되며, 결과적으로 파일럿 심볼 간격을 좁게 하여 파일럿 심볼수를 늘린 경우와 동일한 문제가 발생한다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-151548호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-027294호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2001-197037호 공보
이상으로부터 본 발명의 목적은 고정 프레임 패턴을 사용하여 파일럿 심볼수를 제어하는 것이다.
본 발명의 목적은 고정 프레임 패턴을 사용하여 수신 품질이 나쁜 단말, 예컨대 고속 이동중인 단말에 대하여 파일럿 심볼수 또는 파일럿 심볼의 분산수를 증가하고, 수신 품질이 양호한 단말, 예컨대 저속 이동중인 단말에 대하여 파일럿 심볼수 또는 파일럿 심볼의 분산수를 감소시켜 기지국의 작업 처리량의 열화를 방지하는 것이다.
본 발명의 목적은, 고정 프레임 패턴을 사용하여 간단한 제어로 수신 품질이 나쁜 단말, 예컨대 고속 이동중인 단말에 대하여 파일럿 심볼수 또는 파일럿 심볼의 분산수를 증가하여 정확한 수신 품질 측정, 수신 전력 측정, 채널 추정을 행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 목적은 스케줄링 제어를 용이하게 행할 수 있도록 하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 의하면, 이동 단말에 데이터 통신하는 무선 기지국의 무선 통신 방법에 있어서, 공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하고, 각 프레임에 데이터를 맵핑하여 각 세트를 반복하여 이동 단말에 송신하는 무선 통신 방법에 의해 달성된다.
또한, 상기 과제는 본 발명에 의하면, 복수의 서브캐리어를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 복수의 서브캐리어를 2개의 그룹으로 나누고, 제1 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임과 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수를 다르게 하여 상기 제1, 제2 그룹의 서브 캐리어로 구성하는 각 프레임에 각각 데이터를 맵핑하여 반복해서 이동 단말에 송신하는 무선 통신 방법에 의해 달성된다.
상기한 무선 통신 방법에 있어서, 무선 기지국은 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임을 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿 수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임을 할당하여 이동 단말에 상기 할당된 프레임을 통지한다.
상기한 무선 통신 방법에 있어서, 무선 기지국은 상기 조합을 구성하는 프레임마다 이동 단말을 그룹화하고, 그룹마다 이동 단말로부터 보고된 수신 품질 측정 결과에 기초하여 송신 스케줄링 처리를 행한다.
상기한 무선 통신 방법에 있어서, 무선 기지국은 셀 내의 통신중 이동 단말의 수신 상태에 기초하여 상기 세트를 구성하는 프레임의 조합을 결정하는 동시에 각 프레임에 이동 단말을 할당하고, 이동 단말에 상기 결정한 프레임의 조합과 상기 이동 단말에 할당한 프레임을 통지한다.
또한, 상기 과제는 본 발명에 의하면, 이동 단말에 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서, 공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 이루어지는 프레임 패턴을 반복해서 발생하는 프레임 패턴 발생부, 각 프레임에 데이터를 맵핑하는 데이터 맵핑부, 데이터가 맵핑된 상기 프레임 패턴을 이동 단말을 향하여 송신하는 송신부를 구비하여 무선 기지국에 의해 달성된다.
또한, 상기 과제는 본 발명에 의하면, 복수의 서브캐리어를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서, 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수가 다른 제1, 제2의 2 종류의 프레임 패턴을 반복해서 발생하는 프레임 패턴 발생부, 복수의 서브캐리어를 2개의 그룹으로 나누고, 상기 제1 프레임 패턴에 기초하여 제1 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 데이터를 맵핑하고, 또한 상기 제2 프레임 패턴에 기초하여 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 데이터를 맵핑하는 데이터 맵핑부, 데이터가 맵핑된 각 프레임을 주파수 다중에 의해 이동 단말을 향해서 송신하는 송신부를 구비하는 무선 기지국에 의해 달성된다.
(실시예)
서브캐리어를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서, 공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 프레임 패턴(FRPT)으로 하고, 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임을 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임을 할당하여 각 프레임에 대응하는 이동 단말처의 데이터를 맵핑하여 각 세트를 반복해서 송신한다.
도 1은 본 발명의 고정 프레임 패턴(FRPT)의 구성도이며, 도 1의 (A)에서는 1 프레임에 있어서의 공통 파일럿수가 동일하고, 파일럿 심볼의 배치가 다른 복수의 프레임(FL, FH)을 교대로 배치하고 있다.
프레임(FL)은 파일럿 심볼(P)의 분산수가 적고, 전파 환경이 좋은 이동 단말, 예컨대 저속 이동 단말용 프레임이며, 프레임(FH)은 파일럿 심볼의 분산수가 많고, 전파 환경이 나쁜 이동 단말, 예컨대 고속 이동 단말용 프레임이다.
고속 이동중 단말에서의 수신 전력의 변동 간격은 짧고, 진동폭도 커진다. 이 때문에, 수신 전력의 측정 간격을 줄일 수 있는 프레임(FH)에 고속 이동중 단말 데이터를 맵핑한다. 한편, 저속 이동중 단말에서의 수신 전력의 변동 간격은 길고, 진동폭도 작다. 이 때문에, 저속 이동중 단말의 데이터는 저속 이동용 프레임(FL)에 맵핑한다. 그리고, 이들 2개의 프레임(FL, FH)을 1 세트로 하는 고정 프레임 패턴 (FRPT)을 반복 송신한다. 이것에 의해, 고속 이동중 단말과, 저속 이동중 단말의 양자에 대하여 수신 전력 측정 정밀도나 채널 추정 정밀도를 개선하며, 통신 품질의 개선이 가능해진다. 또한, 파일럿 심볼수는 프레임(FL, FH)에서 동일하기 때문에 데이터 전송 속도를 저속 이동시와 고속 이동시에서 동일하다고 할 수 있다.
도 1의 (B)는 고속 이동 단말용 프레임(FH)에서의 파일럿 심볼수를 저속 이동 단말용 프레임(FL)에서의 파일럿 심볼수보다 많게 하고, 또한 분산수를 많게 한 예이다. 이 도 1의 (B)의 프레임 패턴에 의하면, 고속 이동 단말의 데이터 전송 속도는 저하하지만, 파일럿 심볼수가 많아지기 때문에, 고정밀도로 수신 전력 측정이나 채널 추정을 할 수 있다.
고정 프레임 패턴(FRPT)에서의 프레임(FL)과 프레임(FH)의 수는 같지 않아도 좋다. 전파 환경이 양호한 이동 단말이 많으면, 프레임(FL)의 수를 프레임(FH)의 수보다 많게 하고, 전파 환경이 나쁜 이동 단말이 많으면, 프레임(FH)의 수를 프레임(FL)의 수보다 많게 한다.
[실시예]
(A) 제1 실시예
· 프레임 패턴(FRPT)
도 2는 OFDM 등의 서브캐리어를 이용한 무선 통신 시스템의 설명도이며, 어떤 셀(CL) 내의 기지국(BTS1)과 이동국(이동 단말)(UE1∼UE6)이 통신을 행하고 있 다고 하자. 이 때, 이동국(UE1)은 정지 상태, 이동국(UE2, UE3)은 보행 속도(약 4 km/h)로 이동하고 있는 것으로 하고, 이들 이동국은 저속 이동하고 있다고 하자. 한편, 이동국(UE4∼UE6)은 자동차로 이동중(60 km/h)이며, 이들 이동국은 고속 이동하고 있다고 정의한다. 또한, 저속 이동중인 단말과 고속 이동중인 단말의 비를 1 : 1로 한다.
저속 이동중인 이동국수와 고속 이동중인 이동국수의 비가 대략 1 : 1인 경우, 도 3에 도시하는 바와 같이 저속용 프레임(FL)과 고속용 프레임(FH)의 각각 1개씩을 1 세트로 하는 고정 프레임 패턴(FRPT)을 반복해서 발생하여 송신한다. 각 프레임에 있어서 가로 방향은 도 33에서 도시한 것과 마찬가지로 시간(OFDM 심볼), 세로 방향은 서브캐리어이고, 1 프레임은 예컨대 32개의 OFDM 심볼로 구성되며, 1 OFDM 심볼은 M개의 서브캐리어로 구성되어 있다.
프레임(FL, FH)에 있어서 공통 파일럿의 OFDM 심볼수는 동일하지만 배치 패턴이 서로 다르며, 저속용 프레임(FL)에서는 프레임의 전후 2 개소에 공통 파일럿 심볼(P)이 배치되어 있을 뿐이지만, 고속용 프레임(FH)에서는 1 프레임에 균등하게 5개의 공통 파일럿 심볼(P')이 배치되어 있다. 이것은 저속 이동중 단말에서는 수신 전계 강도의 변동 간격이 길고, 진동폭도 작기 때문에 파일럿 심볼의 간격을 넓게 할 수 있으며, 고속 이동중 단말에서는 수신 전계 강도의 변동 간격이 짧고, 진동폭도 커지기 때문에, 수신 전력의 측정 간격을 좁게 하지 않으면 안되기 때문이 다. 또한, 저속용 프레임(FL)과 고속용 프레임(FH)에서의 공통 파일럿의 OFDM 심볼수를 도 1의 (B)에 도시하는 바와 같이 다르게 하여도 좋다.
저속용 프레임(FL)에는 복수의 저속 이동국처의 데이터가 다중되고, 고속용 프레임(FH)에는 복수의 고속 이동국처의 데이터가 다중된다. 다중 방법에는 주파수 다중, 코드 다중, 시분할 다중이 있다. 도 4는 주파수 다중의 설명도이며, 각 0FDM 심볼의 M(＝n×N)개의 서브캐리어(f0∼fnN -1)를 N 개씩 n 그룹(f0∼Fn -1)으로 분할하고, 각 그룹(f0∼Fn-1)의 서브캐리어군에 소정의 단말을 향하여 데이터를 맵핑함으로써 주파수 다중한다.
또한, 도 3에서는 모든 서브캐리어에 파일럿을 배치, 즉, 주파수 방향으로 연속적인 배치로 되어 있지만, 일정 간격 또는 부정 간격마다 파일럿을 배치하는 것도 가능하다.
·기지국(BTS)의 구성
도 5는 기지국(BTS)의 구성도이며, 프레임 패턴 발생부(21)는 도 3에 도시하는 바와 같이 파일럿 심볼을 적소에 삽입하여 이루어지는 프레임 패턴(FRPT)을 반복해서 발생한다. 송신 데이터 처리부(22)는 다중부(22a), 부호화부(22b), 데이터 변조부(22c)를 구비하고, 다중부(22a)는 제어 데이터, 사용자 데이터, 그 밖의 데이터(후술하는 이동 속도 요구 데이터, 사용 프레임 설정 데이터)를 다중하고, 부호화부(22b)는 다중부의 출력 데이터를 부호화하며, 데이터 변조부(22c)는 부호화 된 데이터를 QPSK, 16QAM 등으로 데이터 변조한다. 맵핑부(23)는 사용자 데이터의 데이터 수신처 이동국이 고속 이동국인지 저속 이동국인지에 의해 데이터를 프레임 패턴(FRPT)의 고속용 프레임(FH) 또는 고속용 프레임(FL)의 각 0FDM 심볼의 소정 서브캐리어(도 4 참조)에 맵핑한다. 0FDM 송신부(24)는 n×N개의 서브캐리어 샘플에 IFFT 처리를 실시하여 합성하고, 합성 후의 시간 신호에 가드 인터벌(GI)을 삽입하며 무선 송신부(25)는 베이스 밴드 신호의 주파수를 무선 주파수로 업 컨버트한 후, 증폭하여 안테나(26)로부터 송신한다.
무선 수신부(27)는 이동국으로부터 수신한 무선 신호의 주파수를 베이스 밴드 주파수로 다운 컨버트하고, 복조부(28)는 베이스 밴드 신호에 복조 처리를 부가하여 복조한다. 수신 데이터 처리부(29)는 복호부(29a), 분리부(29b)를 구비하고, 복호부(29a)는 복조 결과에 오류 정정 복호 처리를 실시하며, 분리부(29b)는 복호 결과로부터 사용자로부터의 업 전송 데이터, 제어 데이터 및 이동 속도 데이터를 분리하여 출력한다.
프레임 선택·설정부(30)는 프레임 제어부(30a), 이동 속도 판정부(30b), 저속·고속 유지부(30c)를 구비하고 있다. 프레임 제어부(30a)는 정기적으로 각 이동국의 이동 속도를 요구하고, 이동 속도에 기초하여 이동국이 사용하는 프레임을 설정한다. 이동 속도 판정부(30b)는 이동국으로부터 수신한 이동 속도 VEUi(i＝1, 2, …)와 임계치(Vth)의 대소에 기초하여 이동국이 고속 이동중인지, 저속 이동중인지를 판정하고, 판정 결과를 프레임 제어부(30a)에 입력한다. 프레임 제어부(30a)는 이동국을 저속 단말 그룹과 고속 단말 그룹으로 나누고, 저속·고속 유지부(30c)는 각 단말이 저속 그룹에 속하는지 고속 그룹에 속하는지를 결정한다. 맵핑부(23)는 저속·고속 유지부(30c)의 유지 내용에 기초하여 다운 사용자 데이터의 수신처 이동국이 속하는 그룹을 식별하여 프레임 패턴(FRPT)의 소정 프레임(FH, FL)에 맵핑한다.
송신 정보 작성부(31)는 프레임 제어부(30a)에서 이동 속도가 요구되면, 이동 속도 요구 데이터를 작성하여 송신 데이터 처리부(22)를 통해 이동국에 송신한다. 또한, 송신 정보 작성부(31)는 프레임 제어부(30a)로부터 이동국에 설정하는 프레임의 통지가 지시되면 상기 프레임을 이동국에 통지하기 위해 사용 프레임 설정 데이터를 작성하여 송신 데이터 처리부(22)를 통해 이동국에 송신한다.
· 이동국의 구성
도 6은 이동국의 구성도이며, 무선 수신부(41)는 안테나(40)가 수신한 기지국으로부터의 무선 신호를 베이스 밴드 신호로 주파수 변환하고, 복조부(42)는 베이스 밴드 신호로부터 수신 신호를 복조한다. 수신 데이터 처리부(43)는 복호부(43a), 분리부(43b), 심볼 타이밍 발생부(43c), 이동 속도 측정부(43d), CIR 측정부(43e), CQI 산출부(43f)를 구비하고 있다. 복호부(43a)는 복조 결과에 오류 정정 복호 처리를 실시하여 수신 데이터를 복조하고, 분리부(43b)는 사용자 데이터, 제어 데이터를 분리하여 출력한다. 심볼 타이밍 발생부(43c)는 프레임 패턴(FRPT)을 구성하는 프레임(FH, FL)의 심볼 타이밍을 발생하고, 이동 속도 측정부(43d)는 파일 럿 심볼을 이용하여 수신 전계 강도가 떨어진 간격(페이징 피치)을 측정함으로써, 이동 속도를 추정한다. 또한, 이동 속도 측정의 구체적인 방법은 주지[예컨대, 일본 특허 공개 평성 제10-79701호 공보(US 6,335,923 B2)참조]되어 있기 때문에 상세한 내용은 설명하지 않는다. CQI 측정부(43e)는 파일럿 심볼을 이용하여 캐리어 간섭비(CIR)를 측정하고, CQI 산출부(43f)는 CIR에 따른 CQI(Channel Quality Indicator) 값을 산출한다. 또한, SIR를 측정하고, 상기 SIR로부터 CQI 값을 산출하도록 구성할 수도 있다. CQI는 1∼30의 값을 취하고, CIR 또는 SIR이 양호할수록 큰 값이 되며, 기지국은 상기 CQI 값에 기초하여 트랜스포트 블록 사이즈(비트 수)(TBS), 멀티 코드수(코드 다중의 경우), 변조 타입을 결정한다. 이 CQI를 이용한 기지국의 스케줄링 처리는 제3 실시예에 있어서 설명한다.
사용 프레임 제어부(44)는 기지국으로부터 이동 속도 요구 데이터를 수신하면 이동 속도 측정부(43d)에 이동 속도의 측정을 지시하고, 이동 속도 측정부(43d)는 현재의 사용 프레임의 파일럿 심볼을 이용하여 이동 속도를 측정한다. 또한, 사용 프레임 제어부(44)는 기지국(BTS)으로부터 사용 프레임을 지시하는 프레임 설정 데이터를 수신하면, 상기 프레임을 이동 속도 측정부(43d), CIR 측정부(43e), 도시하지 않은 채널 추정부나 수신 전력 측정부에 입력한다.
송신 데이터 처리부(45)는 다중부(45a), 부호화부(45b)를 구비하고, 다중부(45a)는 제어 데이터, 업 사용자 데이터, 그 밖의 데이터(이동 속도, CQI 값)를 다중하고, 부호화부(45b)는 다중부의 출력 데이터를 부호화한다. 변조부(46)는 송신 데이터를 예컨대 QPSK 변조하고, 무선 송신부(47)는 변조 신호를 무선 신호로 변환 하는 동시에 증폭하여 안테나(40)로부터 송신한다.
도시하지 않았지만, 이동국은 자체 단말의 프레임에 포함되는 파일럿을 이용하여 채널 추정하는 채널 추정부, 채널 추정치에 기초하여 채널 보상하는 채널 보상부, 파일럿을 이용하여 수신 전력을 측정하는 수신 전력 측정부, 상기 수신 전력에 기초하여 수신 전력을 제어하는 수신 전력 제어부가 적절하게 설치되어 있다.
· 프레임 설정 시퀀스
도 7은 이동국(UEi)에 대한 기지국(BTS)의 프레임 설정 시퀀스 설명도이다.
무선 기지국(BTS)은 각 이동국(UEi)(i＝1, 2, …)에 이동 속도 측정을 요구한다. 상기 요구를 수신한 각 이동국(UEi)은 각각의 이동 속도(VUE1∼VUE6)를 측정하여 기지국(BTS)에 통지한다. 기지국(BTS)에서는 이동국으로부터 전송된 이동 속도와 임계치(Vth)와 비교하여 고속 이동중인지 저속 이동중인지를 판단한다. 즉
Vth≥VUE1 의 경우에는 저속 이동중이라고 판정하고,
Vth〈 VUE1 의 경우에는 고속 이동중이라고 판정하며, 이 결과를 이용하여 기지국(BTS)은 이동국(UEi)을 고속 이동중 단말 및 저속 이동중 단말에 그룹화한다. 계속해서, 기지국(BTS)은 각 이동국(UEi)에 대하여 그 이동 속도에 따라 사용하는 프레임을 결정하고, 그 결과를 이동국에 통지한다. 예컨대, 도 2의 이동국(UE2)의 경우, Vth≥VUE1이기 때문에 기지국(BTS)은 저속 이동중이라고 판단하고, 상기 이동국(UE2)에 저속용 프레임(FL)을 사용하도록 지시한다. 또한, 이동국(UE5)의 경우, Vth〈VUE1이기 때문에 기지국(BTS)은 고속 이동중이라고 판단하고, 상기 이동국(UE5)에 고속용 프레임(FH)을 사용하도록 지시한다.
각 이동국(UEi)은 기지국(BTS)으로부터의 지시에 따라 송수신부에 프레임 설정을 행하고, 설정 완료하면 기지국(BTS)에 대하여 설정 완료를 통지한다.
이후, 기지국(BTS)은 사용자 데이터를 수신처 이동국에 따른 프레임(FH, FL)에 다중하여 송신하고, 각 이동국(UEi)은 상기 스케줄에 의해 지시된 프레임을 이용하여 통신을 행한다. 그리고, 데이터 통신을 행하는 동시에 자신에게 할당된 프레임(FH, FL) 중 파일럿을 이용하여 수신 전력의 측정이나 채널 추정을 실시한다. 기지국 및 각 이동국은 상기 시퀀스를 정기적으로 행하여 통신을 계속한다.
상기한 프레임의 지시 방법에 있어서, 저속용 프레임(FL)의 프레임 번호를 0으로 하고, 고속용 프레임(FH)의 프레임 번호를 1로 하여 프레임 번호를 통지하여도 좋다. 또한, 각 프레임에 대하여 사용 미사용을 통지하여도 좋다.
· 다중 방식
복수의 이동국처의 다운 송신 데이터를 다중하는 방법에는 주파수 다중, 코드 다중, 시분할 다중이 있으며, 도 4에 있어서 주파수 다중에 대해서 설명하였다. 즉, 도 5의 맵핑부(23)에 있어서, 복수의 이동국처의 다운 송신 데이터를 각 OFDM 심볼(도 4 참조)의 n개의 그룹(f0∼Fn -1)에 있어서의 서브캐리어로 맵핑함으로써 주파수 다중할 수 있다.
도 8은 주파수 다중 기능을 구비한 맵핑부의 다른 구성도이다. 맵핑부(23)는 n개의 서브캐리어 그룹(f0∼Fn -1)(도 4 참조)의 서브캐리어에 각 단말처의 데이터를 맵핑하는 제1∼제n 맵핑부(23a0∼23an-1), 각 이동국처의 데이터를 제1∼제n 맵핑부로 배분하는 배분부(23b), 데이터 배분을 제어하는 배분 제어부(23c)를 구비하고 있다. 배분 제어부(23c)는 고속 프레임(FH)의 타이밍이면 배분부(23b)를 제어하고, 고속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 제1∼제n 맵핑부(23a0∼23an-1)로 분류하며, 각 맵핑부(23a0∼23an-1)는 입력된 고속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 소정의 서브캐리어로 맵핑하여 0FDM 송신 처리부(24)에 입력한다. 또한, 배분 제어부(23c)는 저속 프레임(FL)의 타이밍이면 배분부(23b)를 제어하여 저속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 제1∼제n 맵핑부(23a0∼23an-1)로 배분하고, 각 맵핑부(23a0∼23an-1)는 입력된 저속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 소정의 서브캐리어로 맵핑하여 OFDM 송신 처리부(24)에 입력한다.
도 9는 코드 다중 기능을 구비한 구성도이며, 맵핑부(23)와 OFDM 송신 처리부(24) 사이에 코드 다중부(33)가 설치되어 있다. 맵핑부(23)는 이동국처의 송신 데이터를 모든 서브캐리어(f0∼fnN-1)에 맵핑하는 n개의 제1∼제n 맵핑부(23d0∼23dn -1), 각 이동국처의 데이터를 제1∼제n 맵핑부로 배분하는 배분부(23e), 데이터 배분을 제어하는 배분 제어부(23f)를 구비하고 있다. 배분 제어부(23f)는 고속 프레임 (FH)의 타이밍이면 배분부(23e)를 제어하여 고속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 제1∼제n 맵핑부(23d0∼23dn-1)로 배분하고, 각 맵핑부(23d0∼23dn-1)는 입력된 고속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 서브캐리어(f0∼fnN-1)에 맵핑하여 코드 다중부(33)의 코드 승산부(33a)에 입력한다. 또한, 분류 제어부(23e)는 저속 프레임(FL)의 타이밍이면 배분부(23e)를 제어하고, 저속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 제1∼제n 맵핑부(23d0∼23dn-1)로 배분하며, 각 맵핑부(23d0∼23dn-1)는 입력된 저속 이동국처의 데이터 및 파일럿을 서브캐리어(f0∼fnN-1)로 맵핑하여 코드 승산부(33a)에 입력한다. 코드 승산부(33a)의 각 승산기(MLP0∼MLPn-1)는 각 맵핑부(23d0∼23dn-1)로부터 출력하는 서브캐리어 샘플에 사용자 고유의 확산 코드를 곱하고, 합성부(33b)는 각 승산기 출력을 합성(코드 다중)하여 0FDM 송신 처리부(24)에 입력한다.
이상으로부터 제1 실시예에 의하면, 고속 이동중인 이동국이 사용하는 프레임(FH)에 있어서 파일럿 심볼수가 증가하고, 또한 파일럿 심볼 간격이 좁아지며, 고속 이동중에도 파일럿 수신 전력의 측정 정밀도나 채널 추정 정밀도가 개선된다. 이것에 의해 통신 품질을 개선하고, 또한, 통신 품질이 향상한 것에 의한 재송신 횟수가 감소한다. 한편, 저속 이동중인 이동국이 사용하는 프레임(FL)에서의 파일럿 심볼 간격은 넓기 때문에, 고속 데이터 송신이 가능하다. 이상으로부터 전체적으로 단말의 이동 속도에 관계없이 통신 품질을 유지할 수 있으며, 게다가 실질 전송 속 도의 저하를 방지하여 기지국의 작업 처리량을 개선할 수 있다.
이상의 설명에서는 고속용 프레임(FH)에 있어서의 공통 파일럿 심볼의 주파수 방향의 위치가 어떠한 시간에 일정해지고 있지만, 도 10의 (A)에 도시하는 바와 같이 주파수 방향의 파일럿 심볼의 위치가 시간 방향으로 벗어나 있어도 상관없다. 또한, 도 10의 (B)에 도시하는 바와 같이 공통 파일럿 심볼을 분산하여 배치한 스캐타드(scattered) 파일럿으로 하여도 좋다.
또한, 이상의 설명에서는 이동국의 이동 속도에 기초하여 사용 프레임을 결정하고 있지만, 이동 속도 대신에 수신 품질(IR, SIR 등)을 이용할 수 있다. 이것은 이동 속도가 빠르면 수신 품질이 나빠지고, 이동 속도가 느리면 수신 품질이 좋아지기 때문이다. 이것은 다른 실시예에 있어서도 동일하다.
(B) 제2 실시예
제1 실시예에서는 각 이동국(UEi)이 이동 속도를 측정하고, 상기 이동 속도를 기지국(BTS)에 보고하며, 기지국이 이동 속도에 기초하여 이동국이 사용하는 프레임을 결정하여 상기 이동국에 설정하였다. 제2 실시예에서는 이동국 자신이 사용하는 프레임을 결정한다.
도 11은 제2 실시예의 기지국(BTS)의 구성도이며, 도 5의 제1 실시예의 기지국과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 다른 점은 (1) 기지국으로부터 이동국에 프레임 패턴의 종별 및 고속/저속 식별용 임계치를 송출하는 점 및 (2) 프레임 선택·설정부(30)가 이동 속도에 기초하여 이동국용 프레임을 결정하지 않고, 이동국으로부터 상기 이동국의 사용 프레임을 수신하여 단말의 그룹화를 행하는 점이다.
프레임 선택·설정부(30)의 프레임 제어부(30a)는 미리 송신 정보 작성부(31)를 제어하여 프레임 패턴(FRPT)의 종별 및 고속/저속 식별용 임계치(Vth)를 각 이동국에 송신 데이터 처리부(22)를 통해 송신한다. 프레임 패턴(FRPT)은 도 3에 도시하는 바와 같이 고속 프레임(FH)과 저속 프레임(FL)을 1개씩 갖는 것으로 한다. 또한, 프레임 제어부(30a)는 이동국으로부터 상기 이동국이 사용하는 프레임(FH, FL)의 정보를 수신하면, 상기 프레임 정보에 기초하여 이동국이 고속 이동중인지 저속 이동중인지를 식별하여 저속·고속 유지부(30c)에 보존한다.
도 12는 제2 실시예의 이동국(UEi)의 구성도이며, 도 6의 제1 실시예의 이동국과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다. 다른점은 (1) 사용 프레임 제어부(44) 대신에 프레임 선택·설정부(48)를 설치한 점, (2) 프레임 선택·설정부(48)가 자국의 이동 속도(VUE)와 임계치(Vth)의 대소에 기초하여 고속용 프레임(FH)을 사용할지, 저속용 프레임(FL)을 사용할지를 결정하여 기지국(BTS)에 통지하는 점이다.
도 13은 이동국(UEi)에 있어서의 프레임 설정 시퀀스 설명도이다.
무선 기지국(BTS)은 미리 프레임 패턴(FRPT)의 종별 및 고속/저속 식별용 임계치(Vth)를 각 이동국(UEi)에 송신하고, 이동국은 수신한 데이터를 기억한다. 이 동국(UEi)은 정기적으로 자국의 이동 속도(VUE)를 측정하고, 상기 이동 속도(VUE)와 미리 통지된 임계치(Vth)를 비교하며, 그 대소에 기초하여 고속 이동중인지 저속 이동중인지를 판단한다. 그리고, 이동국(UEi)은 판단 결과에 기초하여 고속용 프레임(FH)을 사용할지, 저속용 프레임(FL)을 사용할지를 결정하여 기지국(BTS)에 통지하는 동시에, 송수신부에 프레임의 설정을 행하여 설정 완료되면 기지국(BTS) 에 대하여 설정 완료를 통지한다.
이후, 기지국(BTS)은 사용자 데이터를 수신처 이동국에 따른 프레임(FH , FL)으로 다중하여 송신하고, 각 이동국(UEi)은 상기한 시퀀스로 결정한 프레임(FH, FL)을 이용하여 통신을 행한다. 그리고, 데이터 통신을 행하는 동시에, 자기 프레임(FH 또는 FL) 중 파일럿을 이용하여 수신 전력의 측정이나 채널 추정을 실시한다. 제2 실시예에 의하면, 제1 실시예와 동등한 효과를 발휘할 수 있다.
(C) 제3 실시예
제3 실시예에서는 프레임 패턴(FRPT)을 구성하는 고속용 프레임(FH)과 저속용 프레임(FL)에 이동국을 그룹화하고, 고속용 프레임 타이밍에 있어서 고속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 CQI(Channel Quality Indication)에 기초하여 행하고, 저속용 프레임 타이밍에 있어서 저속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 CQI에 기초하여 행하는 것이다. 즉, 제3 실시예는 프레임 타이밍에 맞추어 스케줄링 처리를 행한다.
도 14는 제3 실시예의 기지국(BTS)의 구성도이며, 도 5의 제1 실시예의 기지국과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 다른 점은 (1) 각 이동국처의 다운 송신 데이터를 보존하는 버퍼(51)를 설치한 점, (2) 고속용 프레임 타이밍에 의해 고속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 각 이동국으로부터의 CQI에 기초하여 행하고, 저속용 프레임 타이밍에 저속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 각종 이동국으로부터의 CQI에 기초하여 행하는 스케줄러(52)를 설치한 점, (3) 스케줄러(52)는 도 15에 도시하는 CQI 테이블을 구비하고, 상기 테이블로부터 CQI에 따른 트랜스포트 블록 사이즈(비트수)(TBS), 멀티 코드수(코드 다중의 경우), 변조 타입을 결정하여 스케줄링을 행하는 점이다.
도 16은 기지국에 있어서의 스케줄링 처리 설명도이다.
각 이동국(UEi)은 정기적으로 CQI를 산출하고, 상기 CQI와 이동국이 현재 사용중인 프레임의 종별[고속 프레임(FH) 또는 저속용 프레임(FL)]을 기지국(BTS)에 통지한다. 기지국(BTS)은 각 이동국(UEi)에서 CQI 및 사용 프레임을 수신하여 스케줄링을 행하고, 상기 스케줄링에 기초하여 각 이동국에 제어 신호 및 하행 데이터를 송신한다.
스케줄러(52)는 스케줄링시에, CQI와 이동국이 사용중인 프레임을 각 이동국(UEi)으로부터 수신하고(단계 101), 고속용 프레임(FH)의 타이밍이면, 고속 프레임을 사용하고 있는 이동국군을 선택하고, 또한, 저속 프레임(FL)의 타이밍이면, 저속 프레임을 사용하고 있는 이동국군을 선택한다(단계 102). 이어서, 스케줄러(52)는 선택한 각 이동국의 CQI 값에 기초하여 어떤 이동국에 우선적으로 데이터를 송신할지의 우선 순위를 결정한다(단계 103). CQI 값이 클수록 우선 순위는 높다.
우선 순위의 결정이 완료하면, 스케줄러(52)는 CQI에 기초하여 CQI 테이블(도 14)로부터 각 이동국으로의 송신에 사용하는 변조 방식이나 부호화율 및 데이터수 등을 선택하고(단계 104), 우선 순위에 따라서 버퍼(51)에 축적된 각 이동국용 송신 데이터를 선택하며, 상기 프레임에 있어서 주파수 다중하여 송신을 행한다(단계 105). 이후 상기 처리를 반복하고, 고속 이동 단말군과 저속 이동 단말군에 교대로 우선 순위가 높은 순으로 데이터 송신을 행한다.
또한, 단계 104에서 선택한 변조 방식이나 부호화율 등의 제어 정보는 송신 데이터와 동시에 송신하여도 좋거나 또는 이들 제어 정보를 사전에 송신한 후, 데이터를 송신하도록 하여도 좋다.
제3 실시예에 의하면, 고속용 프레임 타이밍에 고속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 각 이동국으로부터 수신한 CIR에 기초하여 행하고, 저속용 프레임 타이밍에 저속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 마찬가지로 CIR에 기초하여 행할 수 있다.
(D) 제4 실시예
도 17은 제4 실시예의 기지국(BTS)의 구성도이다. 제3 실시예에서는 1대의 스케줄러가 고속용 프레임 타이밍에 의해 고속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 행하고, 저속용 프레임 타이밍에 의해 저속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 행하고 있지만, 제4 실시예에서는 스케줄러로서 고속용 스케줄러(52a)와 저속용 스케줄 러(52b)를 설치하며, 또한 분류부(53)를 설치하고 있다.
도 18은 제4 실시예에 있어서의 기지국의 스케줄링 처리 설명도이다.
각 이동국(UEi)은 정기적으로 CQI를 산출하고, 상기 CQI와 이동국이 현재 사용중인 프레임의 종별[고속 프레임(FH) 또는 저속용 프레임(FL)]을 기지국(BTS)에 통지한다. 기지국(BTS)은 각 이동국(UEi)으로부터 CQI 및 사용 프레임을 수신하여 이동국을 고속 그룹, 저속 그룹으로 분류하고, 각각의 그룹마다 스케줄링을 행하고, 상기 스케줄링에 기초하여 각 이동국에 제어 신호 및 다운 데이터를 송신한다.
즉, 분류부(53)는 CQI와 함께 보내지는 사용중 프레임의 종별[고속 프레임(FH) 또는 저속용 프레임(FL)]에 기초하여 이동국을 그룹으로 나누고, 고속용 프레임(FH)을 사용하는 이동국으로부터의 CQI를 이동국 식별 번호와 함께 고속용 스케줄러(52a)에 보내며, 저속용 프레임(FL)을 사용하는 이동국으로부터의 CQI를 이동국 식별 번호와 함께 저속용 스케줄러(52b)에 보낸다.
고속용 스케줄러(52a)는 고속 프레임(FH)의 타이밍에 제3 실시예와 동일한 처리에 의해 고속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 행하고, 저속용 스케줄러(52b)는 저속용 프레임 타이밍에 의해 저속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 행한다.
즉, 고속용 스케줄러(52a)는 고속용 이동국의 CQI 값에 기초하여 어느 이동국에 데이터를 우선적으로 송신할지의 우선 순위를 결정하고, 저속용 스케줄러(52 b)는 저속용 이동국의 CQI 값에 기초하여 어느 이동국에 데이터를 우선적으로 송신 할지의 우선 순위를 결정한다(단계 201). 우선 위치 결정이 완료되면, 고속용 스케줄러(52a) 및 저속용 스케줄러(52b)는 각각 CQI에 기초하여 CQI 테이블로부터 각 이동국에의 송신에 사용하는 변조 방식이나 부호화율 및 데이터 등을 선택한다(단계 202). 이어서, 고속용 스케줄러(52a)는 고속용 프레임 타이밍에 있어서 우선 순위에 따라 버퍼(51)에 축적된 각 고속 이동국용 송신 데이터를 선택하여 주파수 다중하여 송신을 행한다. 또한, 저속용 스케줄러(52b)는 저속용 프레임 타이밍에 있어서 우선 순위에 따라 버퍼(51)에 축적된 각 저속 이동국용 송신 데이터를 선택하여 주파수 다중하여 송신을 행한다(단계 203).
제4 실시예에 의하면, 제1 실시예와 마찬가지로 고속용 프레임 타이밍에 의해 고속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 CIR에 기초하여 행하고, 저속용 프레임 타이밍에 의해 저속 이동국군의 송신 스케줄링 처리를 CIR에 기초하여 행할 수 있다. 또한, 제4 실시예에 의하면, 2대의 스케줄러를 이용하여 스케줄링을 행하고 있기 때문에 여유를 갖고 스케줄링 처리가 가능해진다.
(E) 제5 실시예
제1 실시예에서는 저속 이동중인 이동국수와 고속 이동중인 이동국수의 비를 대략 1 : 1로 하고 있기 때문에 프레임 패턴(FRPT)에서의 저속용 프레임(FL)과 고속 프레임(FH) 수의 비를 1 : 1로 고정하고 있다(도 19의 (a) 참조). 제5 실시예는 저속 이동중인 이동국수와 고속 이동중인 이동국수의 비가 동적으로 변화하면, 상기 비(이후 저속 고속비라고 함)에 따라 프레임 패턴(FRPT)에서의 저속용 프레임(FL)과 고속 프레임(FH) 수의 비(저속 고속 프레임비라고 함)를 제어한다. 예컨대, 저속 고속비가 2 : 1이면, 도 19의 (b)에 도시하는 바와 같이 프레임 패턴(FRPT)에서의 저속 고속 프레임비를 2 : 1로 하고 3개의 프레임을 1 세트로 하여 반복해서 송신한다. 저속 고속비에 기초하여 저속 고속 프레임비를 변경하지 않으면, 기지국 전체의 작업 처리량을 저하시키는 원인이 된다. 예컨대, 저속 고속비가 2 : 1이어도 관계없고, 저속 고속 프레임비를 1 : 1로 하면, 저속의 이동국을 1개의 저속용 프레임에 수용할 수 없게 되는 경우가 있으며, 기지국 전체의 작업 처리량을 저하시키는 원인이 된다. 이 때문에, 제5 실시예에서는 전술한 바와 같이 저속 고속비에 따라 저속 고속 프레임비를 변경한다.
도 20은 제5 실시예의 기지국의 구성도이며, 도 5의 제1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 제1 실시예와 다른 점은 (1) 프레임 선택·설정부(30) 대신에 프레임 패턴 및 프레임 설정부(61)를 설치하고 있는 점, (2) 프레임 패턴 및 프레임 설정부(61)가 결정한 프레임 패턴 종별에 기초하여 프레임 패턴 발생부(21)가 소정의 프레임 패턴(FRPT)을 발생시키는 것이다.
프레임 패턴 및 프레임 설정부(61)는 이동 속도(VEU)와 고속/저속 임계치(Vth)를 비교하여 그 대소에 기초하여 이동국이 고속 이동중인지 저속 이동중인지를 판정하는 이동 속도 판정부(61a)와, 저속 고속비와 셀 내의 통신중 이동국수에 기초하여 프레임 패턴(FRPT)을 결정하는 동시에, 이동국이 사용하는 프레임 패턴(FRPT)의 프레임을 결정하는 프레임 패턴 및 프레임 제어부(61b)와, 이동국마다 고 속 이동중인지 저속 이동중인지를 기억하는 동시에, 사용 프레임을 기억하는 저속·고속 유지부(61c)를 구비하고 있다.
도 21은 기지국(BTS)의 프레임 패턴 종별 및 프레임 설정 시퀀스 설명도이다.
무선 기지국(BTS)의 프레임 패턴 및 프레임 제어부(61b)는 정보 설정부(31)를 제어하여 각 이동국(UEi)(i = 1, 2, …)에 이동 속도 측정을 요구한다. 상기 요구를 수신한 각 이동국(UEi)은 각각의 이동 속도(VUE1∼VUE6)를 측정하여 기지국(BTS)에 통지한다. 프레임 패턴 및 프레임 제어부(61)는 이동국으로부터 전송된 이동 속도(VEUi)와 임계치(Vth)와 비교하여 고속 이동중인지 저속 이동중인지를 판단하고, 셀 내의 통신중 이동국수 및 고속 이동중인 이동국수, 저속 이동중인 이동국수를 카운트한다. 셀 내의 모든 통신중 이동국에 대해서 고속, 저속의 식별이 완료되면, 프레임 패턴 및 프레임 제어부(61b)는 셀 내의 저속 고속비를 산출하고, 셀 내의 통신중 이동국수와 이 저속 고속비에 기초하여 프레임 패턴의 종별을 결정한다. 예컨대, 저속 고속비가 2 : 1로 이동국수가 많으면, 프레임 패턴 및 프레임 제어부(61b)는 프레임 패턴(FRPT)으로서 도 19의 (b)에 도시하는 프레임 패턴을 사용하는 것으로 결정하고, 또한 이동국마다 사용 프레임을 결정한다.
그런 후, 프레임 패턴 및 프레임 제어부(61b)는 상기 결정한 프레임 패턴의 종별과 사용 프레임을 각 이동국에 통지하고, 각 이동국(UEi)은 기지국(BTS)으로부터의 지시에 따라 송수신부에 프레임 패턴 및 프레임 재설정을 행하고, 설정 종료 하면 기지국(BTS)에 대하여 설정 완료를 통지한다. 이동국으로의 프레임 패턴 및 사용 프레임의 통지는 송수신기의 설정을 변경해야 하기 때문에 실제의 전환 타이밍에 앞서 행하는 것으로 한다.
이후, 기지국(BTS)은 사용자 데이터를 수신처 이동국에 따른 프레임에 다중하여 송신하고, 각 이동국(UEi)은 상기한 스케줄로 지시된 프레임으로부터 자신의 이동 단말처의 데이터를 추출한다.
제5 실시예에 의하면, 고속 이동중 및 저속 이동중인 이동국수에 기초하여 적절한 프레임 패턴을 사용하는 것이 가능해지며, 그 결과 채널 추정 정밀도가 개선되고, 기지국 전체의 작업 처리량이 개선된다.
(F) 제6 실시예
이상의 실시예에서는 공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하고 각 프레임에 데이터를 맵핑하여 각 세트를 반복해서 이동 단말에 송신하였다. 제6 실시예에서는 복수의 서브캐리어를 2개의 그룹으로 나누고, 제1 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임과 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수를 다르게 하여 제1, 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 각각 데이터를 맵핑하여 반복해서 이동 단말에 송신한다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)에 있어서 주파수 다중하기 위해서는, 도 22에 도시하는 바와 같이 각 사용자(이동 단말)에 연속 한 서브캐리어를 할당하는 할당법과, 도 23에 도시하는 바와 같이 서브캐리어마다 사용하는 사용자를 결정하여 다중하는 방법이 있다. 또한, 도 23에 있어서, 동일 사용자 번호가 첨부된 서브캐리어는 상기 사용자에게 할당한 서브캐리어이며, 상기 사용자만이 사용한다. 도 22의 다중 방법은 Localized OFDMA라고 불리며, 도 23의 다중 방법은 Distributed OFDMA라고 불리고 있다. 이하에서는 Localized 0FDMA를 이용하여 제6 실시예를 설명하지만, Distributed OFDMA도 적용 가능하다.
제6 실시예는 도 24에 도시하는 바와 같이, 서브캐리어를 고속 단말용 그룹(GH)과 저속 단말용 그룹(GL)으로 분할하고, 고속 단말용 그룹(GH)의 서브캐리어로 구성하는 프레임(FH)과 저속 단말용 그룹(GL)의 서브캐리어로 구성하는 프레임(FL)에서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수를 다르게 한다. 즉, 제6 실시예는 고속 단말용 서브캐리어로 구성하는 프레임(FH)의 공통 파일럿수를 많게 하거나 또는 공통 파일럿의 분산수를 많게 하고, 저속 단말용 서브캐리어로 구성하는 프레임(FL)의 공통 파일럿수를 적게 하거나 또는 공통 파일럿의 분산수를 적게 한다.
또한, 도 24는 4 사용자를 주파수 다중하는 경우를 나타내고, 2 사용자가 저속 이동중에서 나머지 2 사용자가 고속 이동중인 것으로 하며, OFDM에서 사용하는 서브캐리어를 크게 두개의 그룹(GH, GL)으로 나누어 고속 단말용 그룹(GH)의 서브 캐리어를 제1, 제2 고속 사용자에게 할당하고, 저속 단말용 그룹(GL)의 서브캐리어를 제1, 제2 저속 사용자에게 할당하고 있다. 이 경우, 주파수가 낮은 쪽을 고속 이동용 그룹(GH), 높은 쪽을 저속 이동용 그룹(GL)으로 하고 있지만, 반대의 경우로 하더라도 좋다. 또한, 도 24에서는 모든 서브캐리어에 파일럿을 배치, 즉, 주파수 방향으로 연속적인 배치로 되어 있지만, 일정 간격 또는 부정 간격을 두고 파일럿을 배치하는 것도 가능하다.
도 25는 저속 이동중인 단말과 고속 이동중인 단말수의 비를 3 : 1이라고 한 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예이다.
도 26은 저속 이동중 하나의 단말과 고속 이동중 하나의 단말에 대하여 데이터를 주파수 다중 송신하는 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예이다.
도 27은 저속 이동용 서브캐리어와 고속 이동용 서브캐리어를 분산한 경우의 주파수 분할 및 프레임의 구성예이며, 고속 사용자와 저속 사용자에게 교대로 서브캐리어가 할당되어 있다.
도 28은 제6 실시예의 기지국(BTS)의 구성도이며, 도 5의 제1 실시예의 기지국과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 다른 점은, (1) 프레임 선택·설정부(30) 대신에 그룹/서브캐리어 설정부(80)를 설치한 점, (2) 프레임 패턴 발생부(21)로부터 고속 단말용 서브캐리어로 구성하는 프레임(FH)의 프레임 패턴(FHPN) 및 저속 단말용 서브캐리어로 구성하는 프레임(FL)의 프레임 패턴(FLPN)을 맵핑부(23)에 입력하는 점, (3) 맵핑부(23)가 이동 단말에 할당된 서브캐리어에 상기 이동 단말용 데이터를 맵핑하고 주파수 다중하여 데이터 송신하는 점이다.
프레임 패턴 발생부(21)는 도 24∼도 26에 도시하는 바와 같이, 파일럿 심볼 을 적소에 삽입하여 이루어지는 프레임(FH)의 프레임 패턴(FHPN) 및 프레임(FL)의 프레임 패턴(FLPN)을 각각 반복해서 발생하여 맵핑부(23)에 입력한다.
송신 데이터 처리부(22)는 제어 데이터, 사용자 데이터, 그 밖의 데이터(이동 속도 요구 데이터, 서브캐리어 할당 데이터)를 다중, 부호화, 데이터 변조하여 맵핑부에 입력한다. 맵핑부(23)는 사용자 데이터의 수신처 이동국에 할당된 서브캐리어를 그룹/서브캐리어 설정부(80)로부터 취득하고, 상기 서브캐리어에 상기 사용자 데이터를 맵핑한다. OFDM 송신부(24)는 M(＝n×N)개의 서브캐리어 샘플에 IFFT 처리를 실시하여 합성하고, 합성 후의 시간 신호에 가드 인터벌(GI)을 삽입하여 무선 송신부(25)는 베이스 밴드 신호의 주파수를 무선 주파수로 업 컨버트한 후, 증폭하여 안테나(26)로부터 송신한다.
무선 수신부(27)는 이동국으로부터 수신한 무선 신호의 주파수를 베이스 밴드 주파수로 다운 컨버트하고, 복조부(28)는 베이스 밴드 신호에 복조 처리를 부가하여 복조한다. 수신 데이터 처리부(29)는 복조 결과에 오류 정정 복호 처리를 실시하고, 복호 결과로부터 사용자부터의 업 전송 데이터, 제어 데이터 및 이동 속도 데이터를 분리하여 출력한다.
그룹/서브캐리어 설정부(80)는 서브캐리어 결정부(80a), 이동 속도 판정부(80b), 서브캐리어 유지부(80c)를 구비하고 있다. 서브캐리어 결정부(80a)는 정기적으로 각 이동국의 이동 속도를 요구하고, 이동 속도 판정부(80b)는 이동국으로부터 수신한 이동 속도(VEUi)(i＝1, 2, …)와 임계치(Vth)의 대소에 기초하여 이동국 이 고속 이동중인지 저속 이동중인지를 판정하고, 판정 결과를 서브캐리어 결정부(80a)에 입력한다. 서브캐리어 결정부(80a)는 이동 속도에 기초하여 이동국을 저속 단말 그룹과 고속 단말 그룹으로 나누고, 또한 이동국이 사용하는 서브캐리어를 결정하여 서브캐리어 유지부(80c)에 설정한다. 또한, 맵핑부(23)는 서브캐리어 유지부(80c)의 유지 내용에 기초하여 다운 사용자 데이터의 수신처 이동국에 할당한 서브캐리어를 식별하여 상기 서브캐리어에 상기 데이터를 맵핑한다.
송신 정보 작성부(31)는 서브 캐리어 결정부(80a)에서 이동 속도가 요구되면, 이동 속도 요구 데이터를 작성하여 송신 데이터 처리부(22)를 통해 이동국에 송신한다. 또한 송신 정보 작성부(31)는 서브캐리어 결정부(80a)로부터 이동국에 설정하는 서브캐리어의 통지가 지시되면 상기 서브캐리어를 이동국에 통지하기 위해 서브캐리어 설정 데이터를 작성하여 송신 데이터 처리부(22)를 통해 이동국에 송신한다.
이상 제6 실시예에 의하면, 복수의 서브캐리어를 2개의 그룹으로 나누고, 제1 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임과 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수를 다르게 하여 상기 제1, 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 각 프레임에 각각 데이터를 맵핑하여 반복해서 이동 단말에 송신하도록 하였기 때문에, 고정 프레임 패턴을 사용하여 파일럿 심볼수를 제어할 수 있다.
이상의 설명은 복수의 서브캐리어를 2개의 그룹으로 나눈 경우이지만 3개 이상의 그룹으로 나누어 동일한 제어를 할 수 있다. 즉, 복수의 서브캐리어를 복수의 그룹으로 나누어 상기 그룹마다 서브캐리어로 구성하는 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿 분산수를 다르게 하고, 상기 각 프레임에 각각 데이터를 맵핑하여 반복해서 이동 단말에 송신하도록 구성할 수 있다.
이상, 통합하면 본 발명에 의하면 이하의 효과가 있다.
·고속 이동시 및 저속 이동시의 양쪽의 상태에서 수신 전계 강도 측정 정밀도의 개선이 가능하다.
·고속 이동시 및 저속 이동시의 양쪽의 상태에서 채널 추정 정밀도의 개선이 가능하다.
·전송 속도 및 작업 처리량의 개선이 가능하다.
·기지국 전체의 전송 속도 및 작업 처리량의 개선이 가능하게 된다.
이상의 실시예에서는 이동 속도에 기초하여 사용하는 프레임을 결정하는 경우에 대해서 설명하였지만, 이동 속도에 한정하지 않고, 전파 환경이나 수신 품질, 수신 전력 등의 수신 상태에 기초하여 사용하는 프레임을 결정하도록 구성할 수도 있다.
또한, 프레임 패턴(FRPT)으로서 도 19의 (a) 및 도 19의 (b)에 도시하는 2 종류만 도시하였지만, 본 발명은 이들 2 종류에 한정되지 않고, 일반적으로 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 이루어지는 프레임 패턴을 채용할 수 있다.
또한, 실시예에서는 서브캐리어를 이용하여 전송하는 통신하는 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 서브캐리어를 사용하지 않고 통신하는 경우에도 적용 할 수 있는 것이다.
·부기
(부기 1)
이동 단말에 데이터 통신하는 무선 기지국의 무선 통신 방법에 있어서,
공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하고,
각 프레임에 데이터를 맵핑하여 각 세트를 반복해서 이동 단말에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
(부기 2)
상기 각 종류의 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 및 상기 공통 파일럿의 배치 패턴을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 3)
무선 기지국에 있어서, 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임을 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임을 할당하며,
상기 무선 기지국으로부터 이동 단말에 상기 할당한 프레임을 통지하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 4)
이동 단말에 있어서 수신 품질을 측정하고, 상기 수신 품질에 기초하여 무선 기지국이 상기 이동 단말용으로 사용하는 프레임을 결정하여 상기 무선 기지국에 통지하고,
무선 기지국은 통지된 프레임에 상기 이동 단말용 데이터를 맵핑하여 송신하는
것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 5)
무선 기지국은 각 프레임에 있어서 복수의 이동 단말용 데이터를 주파수 다중 또는 코드 다중 또는 시분할 다중에 의해 송신하는
것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 6)
이동 단말은 자체 단말용 프레임의 공통 파일럿을 이용하여 수신 품질 측정 또는 채널 추정 또는 수신 전력 측정을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
(부기 7)
무선 기지국에 있어서, 상기 조합을 구성하는 프레임마다 이동 단말을 그룹화하고,
그룹마다 이동 단말로부터 보고된 수신 품질 측정 결과에 기초하여 송신 스케줄링 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 부기 5에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 8)
상기 무선 기지국과 통신하는 각종 이동 단말의 수신 품질에 기초하여 상기 세트를 구성하는 프레임의 조합을 결정하는 동시에 각 프레임에 이동 단말을 할당 하고,
이동 단말에 상기 결정된 프레임의 조합과 상기 이동 단말에 할당한 프레임을 통지하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 9)
이동 단말에 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서,
공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 이루어지는 프레임 패턴을 반복해서 발생하는 프레임 패턴 발생부,
각 프레임에 데이터를 맵핑하는 데이터 맵핑 발생부,
데이터가 맵핑된 상기 프레임 패턴을 이동 단말을 향해 송신하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
(부기 10)
상기 프레임 패턴 발생부는 각 종류의 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 및 상기 공통 파일럿의 배치 패턴이 다른 프레임 패턴을 발생하는
것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 무선 기지국.
(부기 11)
수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많은 프레임을 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적은 프레임을 할당하는 프레임 설정부,
상기 할당한 프레임을 이동 단말에 통지하는 프레임 설정 정보 통지부
를 구비하고, 상기 프레임 패턴 발생부는 상기 프레임에 상기 이동 단말용 데이터를 맵핑하여 송신하는
것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 무선 기지국.
(부기 12)
이동 단말용으로 사용하는 프레임을 상기 이동 단말에서 수신하는 수신부
를 구비하고, 상기 프레임 패턴 발생부는 상기 프레임에 상기 이동 단말용 데이터를 맵핑하여 송신하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 무선 기지국.
(부기 13)
각 프레임에 있어서 복수의 이동 단말용 데이터를 주파수 다중 또는 코드 다중 또는 시분할 다중하는 다중부를 구비하고,
상기 송신부는 다중된 데이터를 송신하는
것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 무선 기지국.
(부기 14)
이동 단말에서의 수신 품질 측정 결과를 수신하는 수신부,
상기 프레임 패턴을 구성하는 프레임마다 송신 스케줄링을 상기 이동 단말의 수신 품질 측정 결과에 기초하여 행하는 스케줄러
를 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재한 무선 기지국.
(부기 15)
상기 스케줄러는 프레임마다 상기 스케줄링을 행하는 스케줄러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 14에 기재한 무선 기지국.
(부기 16)
셀 내의 복수의 통신중 이동 단말의 수신 품질에 기초하여 상기 프레임 패턴을 결정하는 동시에 상기 프레임 패턴의 각 프레임에 이동 단말을 할당하는 프레임 패턴 결정부,
이동 단말에 상기 결정한 프레임 패턴과 상기 이동 단말에 할당한 프레임을 통지하는 통지부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 무선 기지국.
(부기 17)
복수의 서브캐리어를 이용하여 테이터를 통신하는 무선 기지국의 무선 통신 방법에 있어서,
상기 복수의 서브캐리어를 복수의 그룹으로 나누고,
상기 그룹마다 서브캐리어로 구성하는 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수를 다르게 하며,
상기 각 프레임에 각각 데이터를 맵핑하여 반복해서 이동 단말에 송신하는
것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
(부기 18)
무선 기지국에 있어서, 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임의 서브캐리어를 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임의 서브캐리어를 할당하며,
상기 무선 기지국으로부터 이동 단말에 상기 할당한 서브캐리어를 통지하는
것을 특징으로 하는 부기 17에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 19)
무선 기지국은 상기 그룹마다 각 프레임에 있어서 복수의 이동 단말용 데이터를 주파수 다중에 의해 송신하는 것을 특징으로 하는 부기 17에 기재한 무선 통신 방법.
(부기 20)
복수의 서브캐리어를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서,
공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수가 다른 복수의 프레임 패턴을 반복해서 발생하는 프레임 패턴 발생부,
복수의 서브캐리어를 복수의 그룹으로 나누고, 상기 발생한 각 프레임 패턴에 기초하여 각 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 데이터를 맵핑하는 데이터 맵핑부,
데이터가 맵핑된 각 프레임을 주파수 다중으로 이동 단말을 향하여 송신하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
(부기 21)
상기 데이터 맵핑부는 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임의 서브캐리어를 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임의 서브캐리어를 할당하여 데이터를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 부기 20에 기재한 무선 기지국.
본 발명에 의하면, 공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하고, 각 프레임에 데이터를 맵핑하여 각 세트를 반복해서 이동 단말에 송신하도록 하였기 때문에 고정 프레임 패턴을 사용하여 파일럿 심볼수를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 서브캐리어를 2개의 그룹으로 나누고, 제1 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임과 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 있어서의 공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수를 다르게 하고, 상기 제1, 제2 그룹의 서브캐리어로 구성하는 각 프레임에 각각 데이터를 맵핑하여 반복해서 이동 단말에 송신하도록 하였기 때문에, 고정의 프레임 패턴을 사용하여 파일럿 심볼수를 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임을 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임을 할당하고 각 프레임에 상기 단말처의 데이터를 맵핑하여 송신하도록 하였기 때문에, 고정 프레임 패턴을 사용하여 간단한 제어로 수신 환경이 나쁜 단말, 예컨대 고속 이동중인 단말에 대하여 파일럿 심볼수를 증가하여 정확한 수신 품질 측정, 수신 전력 측정, 채널 추정을 행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 조합을 구성하는 프레임마다 이동 단말을 그룹화하고, 그룹마다 이동 단말로부터 보고된 수신 품질 측정 결과에 기초하여 송신 스케 줄링 처리를 행하도록 하였기 때문에, 고정 프레임 패턴의 프레임마다 용이하게 스케줄 송신 제어를 행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 셀 내의 통신중 이동 단말의 수신 상태에 기초하여 상기 세트를 구성하는 프레임의 조합을 결정하는 동시에 각 프레임에 이동 단말을 할당하고, 상기 이동 단말에 상기 결정한 프레임이 조합되면 상기 이동 단말에 할당한 프레임을 통지하도록 하였기 때문에, 셀 내의 통신중 이동 단말의 수신 상태에 기초하여 최적의 조합을 결정하여 통신을 행하기 때문에, 기지국의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 이동 단말에 데이터 통신하는 무선 기지국의 무선 통신 방법에 있어서,
    공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 이루어지는 프레임 패턴을 반복해서 발생하고,
    상기 프레임 패턴을 구성하는 각 프레임에 데이터를 맵핑하고,
    데이터가 맵핑된 상기 프레임 패턴을 이동 단말을 향해서 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 무선 기지국에 있어서 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임을 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임을 할당하며,
    상기 무선 기지국으로부터 이동 단말에 상기 할당한 프레임을 통지하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서, 무선 기지국에 있어서 상기 프레임 패턴을 구성하는 프레임마다 이동 단말을 그룹화하고,
    그룹마다 이동 단말로부터 보고된 수신 품질 측정 결과에 기초하여 송신 스케줄링 처리를 행하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무선 기지국과 통신하는 각 이동 단말의 수신 품질에 기초하여 상기 프레임 패턴을 구성하는 프레임의 조합을 결정하는 동시에 각 프레임에 이동 단말을 할당하고,
    이동 단말에 상기 결정된 프레임의 조합과 상기 이동 단말에 할당한 프레임을 통지하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  5. 이동 단말에 데이터 통신하는 무선 기지국에 있어서,
    공통 파일럿수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임 또는 공통 파일럿의 분산수가 서로 다른 적어도 2 종류의 프레임의 각각을 1 이상 조합하여 이루어지는 프레임 패턴을 반복해서 발생하는 프레임 패턴 발생부와;
    각 프레임에 데이터를 맵핑하는 데이터 맵핑부와;
    데이터가 맵핑된 상기 프레임 패턴을 이동 단말을 향해서 송신하는 송신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  6. 복수의 서브캐리어를 이용하여 데이터 통신하는 무선 기지국의 무선 통신 방법에 있어서,
    공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수가 다른 복수의 프레임 패턴을 반복해서 발생하고,
    복수의 서브캐리어를 복수의 그룹으로 나누고, 상기 발생한 각 프레임 패턴에 기초하여 각 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 데이터를 맵핑하며,
    데이터가 맵핑된 각 프레임을 주파수 다중으로 이동 단말을 향하여 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 무선 기지국에 있어서, 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임의 서브캐리어를 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임의 서브캐리어를 할당하며,
    상기 무선 기지국으로부터 이동 단말에 상기 할당한 서브캐리어를 통지하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  8. 제6항에 있어서, 무선 기지국은 상기 그룹마다의 각 프레임에 있어서 복수의 이동 단말용 데이터를 주파수 다중에 의해 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  9. 복수의 서브캐리어를 이용하여 데이터를 통신하는 무선 기지국에 있어서,
    공통 파일럿수 또는 공통 파일럿의 분산수가 다른 복수의 프레임 패턴을 반복해서 발생하는 프레임 패턴 발생부와;
    복수의 서브캐리어를 복수의 그룹으로 나누고, 상기 발생한 각 프레임 패턴에 기초하여 각 그룹의 서브캐리어로 구성하는 프레임에 데이터를 맵핑하는 데이터 맵핑부와;
    데이터가 맵핑된 각 프레임을 주파수 다중으로 이동 단말을 향하여 송신하는 송신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 데이터 맵핑부는 수신 품질이 나쁜 이동 단말에 공통 파일럿수가 많거나 또는 분산수가 많은 프레임의 서브캐리어를 할당하고, 수신 품질이 좋은 이동 단말에 공통 파일럿수가 적거나 또는 분산수가 적은 프레임의 서브캐리어를 할당하여 데이터를 맵핑하는
    것을 특징으로 하는 무선 기지국.
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