KR100855768B1 - 채널 할당 방법 및 이를 이용한 기지국 장치, 및 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

SDMA를 실행하고 있을 때에 신호의 품질을 향상시킨다. 상향 회선에서 신호 처리부(14)는, 시간의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치(26)로부터 신호를 각각 수신한다. 또한, 타임 슬롯을 단위로 하여, 복수의 단말 장치(26)에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출한다. 또한, 하향 회선에서 신호 처리부(14)는, 도출한 수신용의 전송로 특성으로부터 송신용의 전송로 특성을 도출하고, 도출한 송신용의 전송로 특성에 기초하여, SDMA한 복수의 단말 장치(26)에 대하여 신호를 각각 송신한다. 제어부(20)는, 하향 회선에 대하여, 복수의 단말 장치(26)를 SDMA에 의해 접속하도록, 복수의 단말 장치(26)에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에 대하여, 복수의 단말 장치(26)를 TDMA에 의해 접속하도록, 복수의 단말 장치(26)에 채널을 각각 할당한다.
채널 할당, 타임 슬롯, 단말 장치, 전송로 특성, TDMA

Description

채널 할당 방법 및 이를 이용한 기지국 장치, 및 기록 매체{CHANNEL ALLOCATION METHOD AND BASE STATION DEVICE USING THE SAME}
본 발명은, 채널 할당 기술 및 수신 기술에 관한 것으로, 특히 통신 대상인 단말 장치에 대하여 채널을 할당하는 채널 할당 방법 및 이를 이용한 기지국 장치에 관한 것이다.
와이어리스 통신에서, 일반적으로 한계가 있는 주파수 자원의 효과적 이용이 요망되고 있다. 주파수 자원을 효과적으로 이용하기 위하여, 예를 들면 동일한 주파수의 전파가 가능한 한 가까운 거리에서 반복 사용된다. 그러나, 이 경우, 동일 주파수를 사용하는 근접한 기지국 장치 등으로부터의 동일 채널 간섭에 의해, 통신 품질이 열화한다. 동일 채널 간섭에 의한 통신 품질의 저하를 방지하는 기술의 하나가, 적응 어레이 안테나 기술이다. 적응 어레이 안테나 기술에서는, 복수의 안테나에서 각각 수신한 신호를 서로 다른 가중치 계수로 가중치를 부여하고 나서 합성한다. 가중치 계수는, 예를 들면, 참조할 신호와 합성 후의 신호 사이의 오차를 작게 하도록 적응적으로 갱신된다.
가중치 계수의 적응적인 갱신을 위하여, 예를 들면, RLS(Recursive Least Squares) 알고리즘이나 LMS(Least Mean Squares) 알고리즘 등의 적응 알고리즘이 사용된다. 또한 가중치 계수는, 송신측으로부터 수신측까지의 전송로에서의 응답 계수에 기초하여, 계산되는 경우도 있다. 또한, 적응 어레이 안테나 기술을 구비한 무선 장치가, 수신한 신호로부터 도출한 가중치 계수나 응답 계수에 기초하여 송신용의 가중치 계수를 도출하고, 송신할 신호를 상기 송신용의 가중치 계수로 가중치를 부여하고 나서 송신하는 경우도 있다. 이와 같이 적응 어레이 안테나 기술은, 수신한 신호로부터 희망하는 성분을 추출하고, 신호를 송신할 때의 지향성을 조절함으로써, 동일 채널 간섭에 의한 통신 품질의 저하를 방지할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 국제 공개 제WO00/079702호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
적응 어레이 안테나 기술을 이용한 다중 접속 기술이, 공간 분할 다중 접속(Space Division Multiple Access: SDMA)이나 패스 분할 다중 접속(Path Division Multiple Access: PDMA)이다. SDMA를 실행하는 기지국 장치는, 예를 들면, 적응 어레이 안테나 기술에 기초하여, 동일 주파수에서의 1개의 타임 슬롯을 공간적으로 복수로 분할하고, 분할한 공간의 각각에 대응한 무선 채널을 단말 장치에 할당한다. 이와 같이 하여, 상기 기지국 장치는 무선 채널을 할당한 단말 장치와의 사이에서 데이터를 전송한다.
본 발명자는 이러한 상황 하에서, 이하의 과제를 인식하기에 이르렀다. 기지국 장치는, SDMA에 의해 다중화한 복수의 단말 장치로부터 각각 수신한 신호의 강도차가 큰 경우, 혹은 SDMA에 의해 다중화한 복수의 단말 장치의 공간 상관값이 큰 경우에, 복수의 단말 장치의 공간적인 분리를 충분히 행할 수 없는 경우가 있다. 전자에 관해서는, 수신 웨이트 벡터에 의해 실현되는 안테나 지향성 중, 최대의 신호 강도와 최소의 신호 강도의 차보다도 큰 차를 갖는 복수의 신호는, 적응 어레이에 의한 분리의 한계를 초과하기 때문이다. 또한, 복수의 단말 장치의 신호의 전력차가 큰 경우, 전력이 작은 측의 유저의 신호는 큰 측의 유저의 신호에 숨거나, 다이내믹레인지가 충분히 취해지지 않게 되거나 하기 때문에, 유저의 신호의 정확한 추정을 행할 수 없다.
후자에 관해서는, 복수의 단말 장치로부터 송신된 신호의 도래 각도차가 근접하고 있기 때문이다. 또한, 복수의 단말 장치로부터 수신한 신호를 방향에 따라 분리할 수 있었던 경우이더라도, 분리한 신호의 각각과 복수의 단말 장치와의 대응이 취해지지 않는 경우도 있다. 즉, 신호의 도래 방향 또는 수신 웨이트 벡터에 대한 단말 장치의 대응지음이 곤란해지는 경우이다. 또한, 송신의 처리는 이상과 같은 수신의 처리에 기초하여 이루어지기 때문에, 수신 시에서의 복수의 단말 장치의 공간적 분리의 불완전성은, 송신의 성능에도 영향을 미친다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, SDMA에서의 복수의 단말 장치의 공간적인 분리의 불완전성을 개선하는 채널 할당 방법 및 이를 이용한 기지국 장치를 제공하는 것에 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명의 임의의 양태는, 기지국 장치이다. 이 장치는, 복수의 단말 장치와 각각 통신하는 통신부와, 하향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하는 제어부를 구비한다.
「채널」이란, 기지국 장치와 단말 장치 등의 무선 장치 간에서 통신을 행하기 위하여 설정되는 무선 통신로를 말하며, 구체적으로는, FDMA(Frequency Division Multiple Access)의 경우에는 특정한 주파수 대역을 가리키고, TDMA(Time Division Multiple Access)의 경우에는 특정한 타임 슬롯 또는 슬롯을 가리키고, CDMA(Code Division Multiple Access)의 경우는 특정한 부호 계열을 가리키고, SDMA의 경우에는, 특정한 공간 혹은 패스를 가리킨다. 여기서는, 이들 중의 임의의 것으로 한다.
이상의 장치에 의해, 상향 회선에서는 공간의 분할에 의해 복수의 단말 장치를 다중 접속하지 않기 때문에, 공간의 분할의 불완전성을 회피할 수 있으며, 하향 회선에서는 공간의 분할에 의해 복수의 단말 장치를 다중 접속하기 때문에, 전송 용량을 크게 할 수 있다.
통신부는, 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치로부터 신호를 각각 수신하고, 복수의 단말 장치의 하나로부터 수신한 신호를 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하는 수신 처리부와, 수신 처리부에서 도출한 수신용의 전송로 특성으로부터 송신용의 전송로 특성을 도출하고, 도출한 송신용의 전송로 특성에 기초하여, 공간의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치에 대하여 신호를 각각 송신하는 송신 처리부를 구비하여도 된다.
「수신용의 전송로 특성」이란, 수신한 신호에서의 전송로의 특성을 나타내고, 전송로의 특성에 상당하는 것이면 된다. 예를 들면, 수신 응답 벡터, 수신 웨이트 벡터, 수신 전력을 포함한다.
「송신용의 전송로 특성」이란, 송신할 신호에 대한 전송로의 특성을 나타내고, 전송로의 특성에 상당하는 것이면 된다. 예를 들면, 송신 응답 벡터, 송신 웨이트 벡터를 포함한다. 또한, 「송신용의 전송로 특성」의 값이 「수신용의 전송로 특성」의 값과 동일하여도 되는 것으로 한다.
제어부는, 공간 이외의 다중화 요소를 시간으로 하고, 상향 회선에서는, 시간의 분할에 의해 다중 접속하기 위하여, 복수의 단말 장치를 복수의 타임 슬롯에 각각 할당하고, 수신 처리부는, 타임 슬롯을 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하여도 된다. 제어부는, 하향 회선에서, 상향 회선에서 복수의 타임 슬롯에 각각 할당한 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다. 제어부에서 복수의 단말 장치를 할당할 타임 슬롯은, 복수의 타임 슬롯을 포함하여 1개의 프레임을 구성하고, 또한 프레임이 연속적으로 배치되어 있고, 하향 회선에서, 상향 회선에서 서로 다른 프레임에 포함된 타임 슬롯에 각각 할당된 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다.
「타임 슬롯을 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출」이란, 1개의 타임 슬롯에 할당된 1개의 단말 장치에 대하여, 수신용의 전송로 특성을 도출하고, 또한 이들의 처리를 복수의 단말 장치에 대하여 실행하는 것이다.
「상향 회선에서 서로 다른 프레임에 포함된 타임 슬롯」이란, 예를 들면, 홀수번째의 프레임에 포함된 타임 슬롯과 짝수번째의 프레임에 포함된 타임 슬롯을 나타낸다.
본 발명의 다른 양태는, 채널 할당 방법이다. 이 방법은, 하향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당한다.
본 발명의 또 다른 양태도, 채널 할당 방법이다. 이 방법은, 복수의 단말 장치와 각각 통신하는 단계와, 하향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하는 단계를 구비한다.
통신하는 단계는, 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치로부터 신호를 각각 수신하고, 복수의 단말 장치의 하나로부터 수신한 신호를 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하는 단계와, 도출한 수신용의 전송로 특성으로부터 송신용의 전송로 특성을 도출하고, 도출한 송신용의 전송로 특성에 기초하여, 공간의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치에 대하여 신호를 각각 송신하는 단계를 구비하여도 된다. 할당하는 단계는, 공간 이외의 다중화 요소를 시간으로 하고, 상향 회선에서는, 시간의 분할에 의해 다중 접속하기 위하여, 복수의 단말 장치를 복수의 타임 슬롯에 각각 할당하고, 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하는 단계는, 타임 슬롯을 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하여도 된다.
할당하는 단계는, 하향 회선에서, 상향 회선에서 복수의 타임 슬롯에 각각 할당한 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다. 할당하는 단계에서는 복수의 단말 장치를 할당할 타임 슬롯은, 복수의 타임 슬롯을 포함하여 1개의 프레임을 구성하고, 또한 프레임이 연속적으로 배치되어 있고, 하향 회선에서, 상향 회선에서 서로 다른 프레임에 포함된 타임 슬롯에 각각 할당된 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다.
본 발명의 또 다른 양태는, 프로그램이다. 이 프로그램은, 무선 네트워크를 통하여, 복수의 단말 장치와 각각 통신하는 단계와, 하향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 또한 복수의 단말 장치를 각각 할당한 채널에 관한 정보를 메모리에 기억하는 단계를 컴퓨터에 실행시킨다.
통신하는 단계는, 무선 네트워크를 통하여, 공간 이외의 다중화 요소의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치로부터 신호를 각각 수신하고, 복수의 단말 장치의 하나로부터 수신한 신호를 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하여 메모리에 기억하는 단계와, 기억한 수신용의 전송로 특성으로부터 송신용의 전송로 특성을 도출하고, 도출한 송신용의 전송로 특성에 기초하여, 무선 네트워크를 통하여, 공간의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치에 대하여 신호를 각각 송신하는 단계를 구비하여도 된다. 채널에 관한 정보를 메모리에 기억하는 단계는, 공간 이외의 다중화 요소를 시간으로 하고, 상향 회선에서는, 시간의 분할에 의해 다중 접속하기 위하여, 복수의 단말 장치를 복수의 타임 슬롯에 각각 할당하고, 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하여 메모리에 기억하는 단계는, 타임 슬롯을 단위로 하여, 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하여도 된다.
채널에 관한 정보를 메모리에 기억하는 단계는, 하향 회선에서, 상향 회선에서 복수의 타임 슬롯에 각각 할당한 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다. 채널에 관한 정보를 메모리에 기억하는 단계에서 복수의 단말 장치를 할당할 타임 슬롯은, 복수의 타임 슬롯을 포함하여 1개의 프레임을 구성하고, 또한 프레임이 연속적으로 배치되어 있고, 하향 회선에서, 상향 회선에서 서로 다른 프레임에 포함된 타임 슬롯에 각각 할당된 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다.
또한, 이상의 구성 요소의 임의의 조합, 본 발명의 표현을 방법, 장치, 시스템, 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 등의 사이에서 변환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, SDMA에서의 복수의 단말 장치의 공간적인 분리의 불완전성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버스트 포맷을 도시하는 도면.
도 3은 도 1의 제1 무선부의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 도 1의 제1 신호 처리부의 구성을 도시하는 도면.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (e)는 도 1의 기지국 장치에 의해 할당된 채널의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 도 1의 기지국 장치에 의한 수신 처리와 송신 처리의 수순을 도시하는 플로우차트.
도 7은 도 1의 통신 시스템에 의한 통신 처리의 수순을 도시하는 시퀀스도.
<부호의 설명>
10: 기지국 장치 12: 무선부
14: 신호 처리부 16: 모뎀부
18: 베이스밴드부 20: 제어부
22: 안테나 24: 네트워크
26: 단말 장치 34: 안테나
36: 스위치부 38: 수신부
40: 송신부 42: 주파수 변환부
44: 직교 검파부 46: AGC
48: AD 변환부 50: 증폭부
52: 주파수 변환부 54: 직교 변조부
56: DA 변환부 68: 합성부
70: 수신 웨이트 벡터 계산부 72: 참조 신호 생성부
74: 분리부 76: 송신 웨이트 벡터 계산부
78: 승산부 80: 가산부
82: 승산부 100: 통신 시스템
200: 수신 응답 벡터 계산부 300: 디지털 수신 신호
302: 디지털 송신 신호 304: 합성 신호
306: 분리 전 신호 308: 수신 웨이트 벡터
310: 송신 웨이트 벡터 312: 참조 신호
318: 무선부 제어 신호 320: 모뎀부 제어 신호
322: 베이스밴드부 제어 신호 330: 신호 처리부 제어 신호
402: 수신 응답 벡터
본 발명을 구체적으로 설명하기 전에, 개요를 설명한다. 본 발명의 실시예는, 단말 장치를 접속하고, 또한 적응 어레이 안테나 기술을 갖는 기지국 장치에 관한 것이다. 본 실시예에서는, 간이형 휴대 전화 시스템과 같이, 상하 회선을 TDD(Time Division Duplex)에 의해 실행하는 통신 시스템을 상정한다. 기지국 장 치는, 복수의 단말 장치를 TDMA 및 SDMA에 의해 다중화한다. 여기서는, TDMA/TDD의 구성을 전제로 하여, 프레임이 연속하여 배치되어 있고, 또한 1개의 프레임에 대하여, 상향 회선용 타임 슬롯과 하향 회선용 타임 슬롯이 각각 4개 배치되어 있다. 또한, 기지국 장치는 SDMA도 실행하고 있기 때문에, 공간의 분할에 의해 1개의 타임 슬롯에 복수의 채널을 설정하고, 각각의 채널을 단말 장치에 할당한다.
여기서 본 실시예에 따른 기지국 장치는, 하향 회선용의 1개의 타임 슬롯에 대하여 복수의 채널을 설정하는데, 상향 회선용의 1개의 타임 슬롯에 대하여 1개의 채널을 설정한다. 즉, 하향 회선에서는 SDMA를 실행하지만, 상향 회선에서는 SDMA를 실행하지 않는다. 기지국 장치는, 상향 회선용의 1개의 타임 슬롯에 대하여, 1개의 단말 장치로부터 수신한 신호에 기초하여, 수신 웨이트 벡터나 수신 응답 벡터를 계산한다. 1개의 단말 장치에 대하여 이상의 계산을 실행하기 때문에, 상향 회선에서 SDMA를 실행하고 있을 때의 분리한 신호와 단말 장치와의 대응지음이 불필요해진다. 즉, 복수의 단말 장치의 각각을 단위로 한 신호의 분리가 불필요해진다. 그 결과, 이들의 대응을 원인으로 한 공간의 분리의 불완전성을 회피할 수 있다. 또한, 하향 회선의 1개의 타임 슬롯에서 SDMA할 복수의 단말 장치에 신호를 송신할 때의 송신 웨이트 벡터는, 전술한 바와 같이 계산된 수신 웨이트 벡터나 수신 응답 벡터에 기초하여 도출된다. 그 때문에, 하향 회선에서는, 공간의 분리의 불완전성을 해소한 상태에서 SDMA를 실행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템(100)의 구성을 도시한다. 통신 시스템(100)은, 기지국 장치(10), 단말 장치(26), 네트워크(24)를 포함한다. 기지국 장치(10)는, 안테나(22)로 총칭하는 제1 안테나(22a), 제2 안테나(22b), 제n 안테나(22n), 무선부(12), 신호 처리부(14), 모뎀부(16), 베이스밴드부(18), 제어부(20)를 포함하고, 네트워크(24)와 접속하고 있다. 또한, 무선부(12)는, 제1 무선부(12a), 제2 무선부(12b), 제N 무선부(12n)를 포함하고, 신호 처리부(14)는, 제1 신호 처리부(14a), 제2 신호 처리부(14b), 제M 신호 처리부(14m)를 포함한다. 또한, 신호로서, 무선부 제어 신호(318), 모뎀부 제어 신호(320), 베이스밴드부 제어 신호(322), 신호 처리부 제어 신호(330)를 포함한다. 도 1의 통신 시스템에서, 기지국 장치(10)는 1개의 단말 장치(26)를 접속하고 있는데, 실제로는 복수의 단말 장치(26)를 접속 가능하고, 특히 SDMA에 의해, 1개의 타임 슬롯당 M개의 단말 장치(26)를 접속 가능하다.
베이스밴드부(18)는, 네트워크(24)와의 인터페이스로서, 통신 시스템에서 전송의 대상으로 되는 정보 신호의 송수신 처리를 행한다. 또한, 오류 정정이나 자동 재송 처리가 이루어져도 되지만, 여기서는 설명을 생략한다.
모뎀부(16)는, 변조 처리로서, π/4 시프트 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)의 변조 방식에 의해, 송신할 정보 신호를 변조한다. 또한, 변조 처리로서, 수신 신호를 복조하여, 송신된 정보 신호를 재생한다. 또한, 변조 처리 및 복조 처리를 실행할 때에 필요한 지시는, 제어부(20)로부터 모뎀부 제어 신호(320)에 의해 이루어진다.
신호 처리부(14)는, 적응 어레이 안테나에 의한 송수신 처리에 필요한 신호 처리를 행한다. 상세히 후술하는 바와 같이, 하향 회선에서는, 적응 어레이 안테 나 기술에 기초하여 복수의 단말 장치(26)를 SDMA로 접속하고, 이들과 통신한다. 여기서, M개의 신호 처리부(14)는, 1개의 타임 슬롯으로 공간 분할 다중 접속할 수 있는 단말 장치(26)의 수에 대응한다. 한편, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치(26)를 TDMA로 접속하고, 이들과 통신한다. 그 때문에, 송신 처리에서 SDMA할 단말 장치(26)의 수만큼 신호 처리부(14)가 동작하지만, 수신 처리에서 제1 신호 처리부(14a)만이 동작한다.
상향 회선에서 신호 처리부(14)는, 공간 이외의 다중화 요소, 여기서는 시간의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치(26)로부터 신호를 각각 수신한다. 또한, 복수의 단말 장치(26)의 하나로부터 수신한 신호, 즉 타임 슬롯을 단위로 하여, 복수의 단말 장치(26)에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출한다. 여기서, 수신용의 전송로 특성은, 예를 들면, 수신 웨이트 벡터나 수신 응답 벡터이다. 또한, 하향 회선에서 신호 처리부(14)는, 도출한 수신용의 전송로 특성으로부터 송신용의 전송로 특성을 도출하고, 도출한 송신용의 전송로 특성에 기초하여, SDMA한 복수의 단말 장치(26)에 대하여 신호를 각각 송신한다.
무선부(12)는, 신호 처리부(14), 모뎀부(16), 베이스밴드부(18)에서 처리되는 베이스밴드의 신호와 무선 주파수의 신호 간의 주파수 변환 처리, 증폭 처리, AD 또는 DA 변환 처리 등을 행한다.
안테나(22)는, 무선 주파수의 신호를 송수신 처리한다. 안테나의 지향성은 임의이어도 되고, 안테나(22)의 안테나 수는 N으로 된다.
제어부(20)는, 무선부(12), 신호 처리부(14), 모뎀부(16), 베이스밴드부(18) 의 타이밍이나 채널 배치를 제어한다. 제어부(20)는, 채널 배치를 다음과 같이 실행한다. 하향 회선에서는, 복수의 단말 장치(26)를 SDMA에 의해 접속하도록, 복수의 단말 장치(26)에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치(26)를 SDMA 이외에, 여기서는 TDMA에 의해 접속하도록, 복수의 단말 장치(26)에 채널을 각각 할당한다. 또한, 상향 회선에서의 채널은, 그대로 타임 슬롯에 대응한다. 한편, 제어부(20)는, 하향 회선에서, 상향 회선에서 복수의 타임 슬롯에 각각 할당한 단말 장치(26)를 1개의 타임 슬롯에 할당한다. 또한, 복수의 단말 장치(26)를 할당할 타임 슬롯이, 복수의 타임 슬롯을 포함하여 1개의 프레임을 구성하고, 또한 프레임이 연속적으로 배치되어 있는 경우에, 제어부(20)는, 하향 회선에서, 상향 회선에서 서로 다른 프레임에 포함된 타임 슬롯에 각각 할당된 복수의 단말 장치(26)를 1개의 타임 슬롯에 할당하여도 된다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 버스트 포맷을 도시한다. 이는 간이형 휴대 전화 시스템의 버스트 포맷이다. 버스트의 선두로부터 4심볼 사이에, 타이밍 동기에 사용하기 위한 프리앰블이, 그에 이어지는 8심볼 사이에, 고유 워드가 배치되어 있다. 프리앰블과 고유 워드는, 기지국 장치(10)나 단말 장치(26)에 있어서 기지이기 때문에, 후술하는 트레이닝 신호로서 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 설명의 간략화를 위하여 도 2에 도시한 간이형 휴대 전화 시스템의 버스트 포맷을 대상으로 하여 설명하는데, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은, 제1 무선부(12a)의 구성을 도시한다. 제1 무선부(12a)는, 스위치부(36), 수신부(38), 송신부(40)를 포함한다. 또한, 수신부(38)는, 주파수 변환 부(42), 직교 검파부(44), AGC(Automatic Gain Control)(46), AD 변환부(48)를 포함하고, 송신부(40)는, 증폭부(50), 주파수 변환부(52), 직교 변조부(54), DA 변환부(56)를 포함한다. 또한, 신호로서, 디지털 수신 신호(300)로 총칭되는 제1 디지털 수신 신호(300a), 디지털 송신 신호(302)로 총칭되는 제1 디지털 송신 신호(302a)를 포함한다.
스위치부(36)는, 무선부 제어 신호(318)의 지시에 기초하여, 수신부(38)와 송신부(40)에 대한 신호의 입출력을 절환한다.
수신부(38)의 주파수 변환부(42)와 송신부(40)의 주파수 변환부(52)는, 무선 주파수의 신호와 하나 또는 복수의 중간 주파수의 신호 간의 주파수 변환을 행한다.
직교 검파부(44)는, 중간 주파수의 신호로부터 직교 검파에 의해, 베이스밴드의 아날로그 신호를 생성한다. 또한, 일반적으로 베이스밴드의 신호는 동상 성분과 직교 성분의 2개의 성분을 포함하고 있기 때문에, 2개의 신호선에 의해 나타나야 하는데, 여기서는 도면의 명료성 때문에 베이스밴드 신호를 1개의 신호선에 의해 나타낸다. 이하도 마찬가지이다. 한편, 직교 변조부(54)는, 베이스밴드의 아날로그 신호로부터 직교 변조에 의해, 중간 주파수의 신호를 생성한다.
AGC(46)는, 베이스밴드의 아날로그 신호의 진폭을 AD 변환부(48)의 다이내믹 레인지 내의 진폭으로 하기 위하여, 이득을 자동적으로 제어한다.
AD 변환부(48)는, 베이스밴드의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, DA 변환부(56)는, 베이스밴드의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 여기 서, AD 변환부(48)로부터 출력되는 디지털 신호를 디지털 수신 신호(300), DA 변환부(56)에 입력되는 디지털 신호를 디지털 송신 신호(302)로 한다.
증폭부(50)는, 송신할 무선 주파수의 신호를 증폭한다.
도 4는, 제1 신호 처리부(14a)의 구성을 도시한다. 제1 신호 처리부(14a)는, 참조 신호 생성부(72), 수신 웨이트 벡터 계산부(70), 합성부(68), 수신 응답 벡터 계산부(200), 송신 웨이트 벡터 계산부(76), 분리부(74)를 포함한다. 또한, 합성부(68)는, 승산부(78)로 총칭되는 제1 승산부(78a), 제2 승산부(78b), 제N 승산부(78n), 가산부(80)를 포함하고, 분리부(74)는, 승산부(82)로 총칭되는 제1 승산부(82a), 제2 승산부(82b), 제N 승산부(82n)를 포함한다.
또한, 신호로서, 합성 신호(304), 분리 전 신호(306), 수신 웨이트 벡터(308)로 총칭되는 제1 수신 웨이트 벡터(308a), 제2 수신 웨이트 벡터(308b), 제N 수신 웨이트 벡터(308n), 송신 웨이트 벡터(310)로 총칭되는 제1 송신 웨이트 벡터(310a), 제2 송신 웨이트 벡터(310b), 제N 송신 웨이트 벡터(310n), 참조 신호(312), 수신 응답 벡터(402)를 포함한다.
참조 신호 생성부(72)는, 도 2에 도시한 프리앰블 신호를 기억하고 있고, 트레이닝 기간 중에는, 기억한 프리앰블 신호를 참조 신호(312)로서 출력하고, 트레이닝 종료 후는, 합성 신호(304)를 판정하여 판정한 신호를 참조 신호(312)로서 출력한다. 또한, 트레이닝 기간의 종료는, 도시하지 않은 제어부(20)로부터의 신호 처리부 제어 신호(330)에 의해 통지되는 것으로 한다.
수신 웨이트 벡터 계산부(70)는, 디지털 수신 신호(300)의 가중치 부여에 필 요한 수신 웨이트 벡터(308)를, RLS(Recursive Least Squares) 알고리즘이나 LMS(Least Mean Squares) 알고리즘 등의 적응 알고리즘에 의해 계산한다. 또한, 적응 알고리즘의 연산은, 디지털 수신 신호(300), 합성 신호(304), 참조 신호(312)에 기초하여 이루어진다. 예를 들면, LMS 알고리즘은 다음과 같이 나타난다. RLS 알고리즘에 관해서도 마찬가지로 실행된다.
Figure 112007008084179-pct00001
여기서, W는 수신 웨이트 벡터(308), μ는 망각 계수, u는 디지털 수신 신호(300), e는 부호간 간섭을 나타낸 오차, 즉 합성 신호(304)와 참조 신호(312)의 사이의 오차를 나타낸다.
승산부(78)는, 디지털 수신 신호(300)를 수신 웨이트 벡터(308)로 가중치를 부여한다. 가산부(80)는, 승산부(78)로부터의 출력을 가산하여, 합성 신호(304)를 출력한다.
수신 응답 벡터 계산부(200)는, 송신 신호에 대한 수신 신호의 수신 응답 특성으로서 수신 응답 벡터(402)를 계산한다. 여기서는, 설명의 편의상 단말 장치(26)의 수를 2로 하지만, 그 중 제1 단말 장치(26)가 통신 대상이고, 제2 단말 장치(26)는 통신 대상이 아니라 간섭원에 상당한다. 그 때문에, 제2 단말 장치에 관한 신호는, 도시하지 않은 제2 신호 처리부(14b) 등으로부터 입력되어 있는 것으로 한다. 또한, 간섭원으로서의 제2 단말 장치(26)를 고려하지 않은 경우에는, 이하의 설명으로부터 제2 단말 장치에 관련된 항을 삭제하여도 된다. 또한, 설명의 편의상 안테나(22)의 수를 4로 한다. 디지털 수신 신호(300)에 대응한 입력 신호 벡터(X(t))는, 다음과 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00002
여기서, Srxi(t)는 i번째의 단말 장치(26)가 송신한 신호를 나타낸다. 또한, X(t)는, 전술한 바와 같이 입력 신호 벡터이고, 디지털 수신 신호(300)의 각각을 RXj(t)로 하면, 다음과 같이 나타난다. 또한, j는 도시하지 않은 안테나(22)의 번호이고, T는 행렬의 전치를 나타낸다.
Figure 112007008084179-pct00003
또한, Hi는 수신 응답 벡터(402)이고, j번째의 안테나(22)로 수신된 i번째의 단말 장치(26)로부터의 신호의 응답 계수를 hij로 나타내면, Hi는 다음과 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00004
또한, N(t)는 잡음 벡터이고, j번째의 안테나(22)에서 수신된 신호, 즉 j번째의 디지털 수신 신호(300)에 포함된 잡음을 nj(t)로 나타내면, N(t)는 다음과 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00005
여기서, 신호 처리부(14)에서 적응 어레이가 정상으로 동작하고 있으면, 복수의 단말 장치(26)로부터의 신호를 분리할 수 있기 때문에, 전술한 Srxi(t)는 모두 기지의 신호로 된다. 또한, 이 조건에 관계없이, 트레이닝 신호의 기간에도, 전술한 Srxi(t)는 모두 기지의 신호로 된다. 이들을 이용하면, 수신 응답 벡터(402)는 이하의 같이 도출할 수 있다.
제1 단말 장치(26)로부터의 신호 (Srx1(t))에 기초하여, 앙상블 평균(ensemble average)을 계산하면, 다음과 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00006
여기서, E는 앙상블 평균을 나타내는데, 여기서는 앙상블 평균의 처리를 시간 평균의 처리로 치환하는 것으로 한다. 시간 평균의 처리가 충분히 긴 기간 실행되면, 다음과 같이 된다.
Figure 112007008084179-pct00007
이는, Srx1(t)와 Srx2(t) 사이에 상관이 없고, 또한 Srx1(t)와 N(t) 사이에 상관이 없기 때문이다. 이상과 같이 수신 응답 벡터(402)에 대응한 H1은, 다음과 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00008
송신 웨이트 벡터 계산부(76)는, 분리 전 신호(306)의 가중치 부여에 필요한 송신 웨이트 벡터(310)를, 수신 응답 특성인 수신 웨이트 벡터(308)나 수신 응답 벡터(402)로부터 추정한다. 송신 웨이트 벡터(310)의 추정 방법은, 임의로 하는데, 가장 간단한 방법으로서, 수신 웨이트 벡터(308)를 그대로 사용하면 된다. 혹은, 수신 처리와 송신 처리의 시간차에서 발생하는 전파 환경의 도플러 주파수 변동을 고려하여, 종래의 기술에 의해, 수신 웨이트 벡터(308) 혹은 수신 응답 벡터(402)를 보정하여도 된다. 여기서는 설명의 간략화를 위하여, 송신 웨이트 벡터(310)의 추정에 수신 응답 벡터(402)를 사용하는 것으로 하는데, 도시하지 않은 신호선에 의해 입력한 수신 웨이트 벡터(308)를 사용하여도 된다.
SDMA할 단말 장치(26) 각각에 대응한 수신 응답 벡터(402)는, 수신 응답 벡터 계산부(200)에서 이미 도출되어 있다. 수신 응답 벡터(402)에 대하여 도플러 주파수 변동을 고려하여, 수신 응답 벡터(402)에 대한 예측값이 이하와 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00009
여기서도 수신 응답 벡터 계산부(200)의 설명과 마찬가지로 안테나(22)의 수를 4로 하였다. 또한, q는, q번째의 단말 장치(26)를 나타내고, 이는 동일한 타임 슬롯으로 SDMA할 단말 장치(26)에 상당한다. 또한, i는 시각이다. 제1 단말 장치(26)에 대한 송신 웨이트 벡터(310)는, 다음과 같이 나타난다.
Figure 112007008084179-pct00010
여기서, q는 2 이상으로 한다. 또한, 구속 조건으로서, 이하의 조건 c1), c2)를 과한다.
c1) W(1)(i)V(1)(i)=g(일정값)
c2) ∥W(1)(i)∥를 최소로 한다
또한, 송신 웨이트 벡터(310)의 추정은 이에 한정되지 않고, 의사 상관값을 사용하는 방법이나 빔을 소정의 단말 장치(26)를 향하게 하는 방법에 의해 이루어져도 된다. 특히, 의사 상관값을 사용하는 방법에 관해서는, 예를 들면, 문헌: T. Ohgane, Y. Ogawa, and K. Itoh, Proc. VTC'97, vol.2, pp.725-729, May 1997 등에 기재되어 있다.
승산부(82)는, 분리 전 신호(306)를 송신 웨이트 벡터(310)로 가중치 부여하고, 디지털 송신 신호(302)를 출력한다.
이 구성은, 하드웨어적으로는, 임의의 컴퓨터의 CPU, 메모리, 그 외의 LSI로 실현할 수 있고, 소프트웨어적으로는 메모리의 로드된 예약 관리 기능이 있는 프로그램 등에 의해 실현되는데, 여기서는 이들의 제휴에 의해 실현되는 기능 블록을 그리고 있다. 따라서, 이들의 기능 블록이 하드웨어만, 소프트웨어만, 또는 이들의 조합에 의해 여러 가지 형태로 실현할 수 있는 것은, 당업자에게는 이해되는 바이다.
도 5의 (a)~(e)는, 기지국 장치(10)에 의해 할당된 채널의 구성을 도시한다. 또한, 이들 설명에서, 제어 신호에 할당된 채널에 관해서는, 설명을 생략하지만, 필요에 따라 설정되면 된다. 도 5의 (a)는, 종래의 TDMA로 할당된 채널의 구성을 도시한다. 도시한 바와 같이, 1개의 프레임은, 8개의 타임 슬롯에 의해 구성되어 있고, 또한, 8개의 타임 슬롯은, 4개의 상향 회선용 타임 슬롯과 4개의 하향 회선용 타임 슬롯을 포함한다. 기지국 장치(10)는, 제1 단말 장치(26)에 대하여, 1개씩의 상향 회선용 타임 슬롯과 하향 회선용 타임 슬롯을 할당한다. 제2 단말 장치(26)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 여기서는 타임 슬롯이 채널에 상당한다.
도 5의 (b)는, 종래의 SDMA로 할당된 채널의 구성을 도시한다. 또한, 도시한 바와 같이 TDMA도 함께 사용되고 있는 것으로 한다. 상향 회선용의 1개의 타임 슬롯은, 공간의 분할에 의해 2개의 채널이 설정되어 있다. 또한, 1개의 타임 슬롯에서의 2개의 채널을 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)에 각각 할당한다. 하향 회선용의 1개의 타임 슬롯에 관해서도 마찬가지이다.
도 5의 (c)는, 본 실시예에 따른 기지국 장치(10)에 의해 할당된 채널의 구성을 도시한다. 1개의 프레임은, 지금까지와 마찬가지로 8개의 타임 슬롯을 포함 한다. 상향 회선용 타임 슬롯에 관하여, 도 5의 (a)와 마찬가지로, 1개의 프레임당 4개의 타임 슬롯이 포함되어 있고, 1개의 타임 슬롯이 1개의 채널에 대응하고 있다. 그 때문에, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)에 대하여, 1개의 프레임에서는 다른 상향 회선용 타임 슬롯이 할당되어 있다. 이에 의해, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)로부터 각각 전송된 신호의 충돌을 피한다. 즉, TDMA를 실행하고 있다.
또한, 하향 회선용 타임 슬롯에 관하여, 도 5의 (b)와 마찬가지로, 하향 회선용의 1개의 타임 슬롯에 2개의 채널이 설정되어 있다. 또한, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)는, 하향 회선용의 1개의 타임 슬롯에서의 2개의 채널을 할당받고 있다. 여기서는, 1개의 프레임에서의 상향 회선용 타임 슬롯을 할당할 단말 장치(26)의 수에 대응시켜, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)에 대하여, 1개의 프레임당 하향 회선용의 2개의 채널을 할당한다. 그 결과, 상향 회선보다 하향 회선의 통신 속도를 높게 할 수 있다. 즉, SDMA를 실행하고 있다. 이는, 메일의 취득이나 인터넷 액세스 등의 사용을 고려하면, 하향 회선에서는, 상향 회선보다도 고속의 전송 속도가 요구되고 있기 때문에, 이에 합치한다.
또한, 도 5의 (c)를 간이형 휴대 전화 시스템에서의 수치에 기초하여 설명하면, 이하와 같이 된다. 간이형 휴대 전화 시스템에서는, 1개의 타임 슬롯당 32kbps에서의 통신을 실행하는데, 고속화를 목적으로 하여 1개의 프레임에서 2개의 타임 슬롯을 할당하여 64kbps에서의 통신을 실현하는 경우도 있다. 도 5의 (c)에서는, 상향 회선에서, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)와 각각 32kbps로 통 신하고, 하향 회선에서, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)와 각각 64kbps로 통신한다.
도 5의 (d)는, 본 실시예에 따른 기지국 장치(10)에 의해 할당된 채널의 구성을 도시한다. 1개의 프레임은, 지금까지와 마찬가지로 8개의 타임 슬롯을 포함한다. 또한, 1개의 프레임에서의 상향 회선과 하향 회선에 대한 타임 슬롯 및 채널의 배치는, 도 5의 (c)와 마찬가지이다. 도 5의 (d)에서는, 채널과 단말 장치(26)의 관계가 도 5의 (c)와 상이하다. 상향 회선에 관하여, 다른 프레임에서 각각 선두에 배치된 상향 회선용 타임 슬롯에, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)가 할당된다. 즉, 제1 단말 장치(26)는, 2개의 프레임당 1개의 상향 회선용 타임 슬롯을 할당받는다. 제2 단말 장치(26)도 마찬가지이다. 즉, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)가 교대로 상향 회선용 타임 슬롯을 할당받는다.
또한, 하향 회선에 관하여, 하향 회선용의 1개의 타임 슬롯에 설정된 2개의 채널에, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)가 각각 할당되어 있다. 즉, 제1 단말 장치(26)는, 1개의 프레임당 1개의 하향 회선용 타임 슬롯을 할당받는다. 제2 단말 장치(26)도 마찬가지이다. 그 결과, 도 5의 (c)와 마찬가지로, 상향 회선보다 하향 회선의 통신 속도를 높게 할 수 있다. 이는, 메일의 취득이나 인터넷 액세스 등의 사용을 고려하면, 하향 회선에서는, 상향 회선보다 고속의 전송 속도가 요구되고 있기 때문에, 이에 합치한다.
또한, 도 5의 (d)를 간이형 휴대 전화 시스템에서의 수치에 기초하여 설명하면, 이하와 같이 된다. 상향 회선에서, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26) 는, 하프 레이트 모드에 상당하기 때문에, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)와 16kbps로 통신하고, 하향 회선에서, 제1 단말 장치(26)와 제2 단말 장치(26)와 32kbps로 통신한다. 또한, 상향 회선은 하프 레이트 모드가 아니라, 쿼터 레이트이어도 된다.
도 5의 (e)는, 본 실시예에 따른 기지국 장치(10)에 의해 할당된 채널의 구성을 도시한다. 도 5의 (e)는, 도 5의 (c)와 도 5의 (d)를 합성한 형태에 대응한다. 즉, 상향 회선에서, 1개의 프레임의 상향 회선용의 4개의 타임 슬롯에 대하여, 제1 단말 장치(26) 내지 제4 단말 장치(26)를 할당하고, 다른 프레임의 상향 회선용의 4개의 타임 슬롯에 대하여, 제5 단말 장치(26) 내지 제8 단말 장치(26)를 할당한다. 또한, 하향 회선에서, 하향 회선용의 1개의 타임 슬롯당 8개의 채널을 설정하고, 각각의 채널에 제1 단말 장치(26) 내지 제8 단말 장치(26)를 할당한다. 그 때문에, 제1 단말 장치(26)는, 2개의 프레임당 1개의 상향 회선용 타임 슬롯을 할당받는다. 제2 단말 장치(26) 내지 제8 단말 장치(26)도 마찬가지이다. 한편, 제1 단말 장치(26)는, 1개의 프레임당 하향 회선용의 4개의 채널을 할당받는다. 제2 단말 장치(26) 내지 제8 단말 장치(26)도 마찬가지이다.
도 6은, 기지국 장치(10)에 의한 수신 처리와 송신 처리의 수순을 도시한 플로우차트이다. 수신 처리에서, 제1 신호 처리부(14a)는, 1개의 타임 슬롯으로 디지털 수신 신호(300)로부터 적응 어레이 처리를 행하여, 수신 웨이트 벡터(308)를 도출한다(S10). 또한, 제1 신호 처리부(14a)는, 수신 응답 벡터(402)를 도출한다(S12). 제어부(20)가, 하향 회선에서 SDMA를 실행하고 있으면(S14의 예), 즉 하향 회선용 타임 슬롯 중의 어느 하나에 복수의 채널을 배치하고 있으면, 신호 처리부(14)는, 동일한 타임 슬롯에 할당된 다른 단말 장치(26)의 수신 응답 벡터(402)를 고려하면서, 소정의 단말 장치(26)에 대한 송신 웨이트 벡터(310)를 도출한다(S16). 한편, 제어부(20)에 의해, 하향 회선이 SDMA를 실행하고 있지 않으면(S14의 아니오), 신호 처리부(14)는, 소정의 단말 장치(26)에 대한 수신 응답 벡터(402)로부터, 상기 단말 장치(26)에 대한 송신 웨이트 벡터(310)를 도출한다(S18). 기지국 장치(10)는, 도출한 송신 웨이트 벡터(310)에 기초하여, 소정의 단말 장치(26)에 대한 신호를 송신한다(S20).
도 7에 기초하여, 이하의 구성에 의한 통신 시스템(100)의 동작을 설명한다. 도 7은, 통신 시스템(100)에 의한 통신 처리의 수순을 도시한 시퀀스도이다. 여기서는, 도 1에 도시되지 않은 2개의 단말 장치(26)가, 기지국 장치(10)에 대하여 채널의 할당을 요구하고, 기지국 장치(10)와 2개의 단말 장치(26) 사이에서 이루어지는 통신의 수순에 대하여 설명한다. 여기서, 2개의 단말 장치(26)는, 제1 단말 장치(26a)와 제2 단말 장치(26b)로 나타난다. 제1 단말 장치(26a)는, 기지국 장치(10)에 대하여 접속 요구를 송신한다(S50). 기지국 장치(10)는 제1 단말 장치(26a)에 대하여 채널을 할당하고, 할당한 채널에 관한 정보를 포함한 채널 할당 정보를 송신한다(S52). 또한, 접속 요구로부터 채널 할당까지, 기지국 장치(10)와 제1 단말 장치(26a) 사이에서 복수의 신호가 통신되어도 되는데, 여기서는 설명의 간결성을 고려하여 생략한다. 제2 단말 장치(26b)는, 기지국 장치(10)에 대하여 접속 요구를 송신한다(S54). 기지국 장치(10)는 제2 단말 장치(26b)에 대하여 채 널을 할당하고, 할당한 채널에 관한 정보를 포함한 채널 할당 정보를 송신한다(S56). 여기서, 기지국 장치(10)는, 하향 회선에서, 제1 단말 장치(26a)와 제2 단말 장치(26b)의 SDMA에 의한 접속을 결정한 것으로 한다.
제1 단말 장치(26a)는, 할당된 타임 슬롯으로 기지국 장치(10)에 데이터를 송신한다(S58). 기지국 장치(10)는, 수신 웨이트 벡터(308)를 도출하여 수신한 신호를 처리하고, 또한 수신 응답 벡터(402)를 도출한다(S60). 제2 단말 장치(26b)는, 할당된 타임 슬롯으로 기지국 장치(10)에 데이터를 송신한다(S62). 기지국 장치(10)는, 수신 웨이트 벡터(308)를 도출하여 수신한 신호를 처리하고, 또한 수신 응답 벡터(402)를 도출한다(S64). 또한, 기지국 장치(10)는, 제1 단말 장치(26a)에 대한 수신 응답 벡터(402)와 제2 단말 장치(26b)에 대한 수신 응답 벡터(402)로부터 송신 웨이트 벡터(310)를 도출한다(S66). 기지국 장치(10)는, 송신 웨이트 벡터(310)에 기초하여, 제1 단말 장치(26a)에 데이터를 송신함(S68)과 함께, 제2 단말 장치(26b)에 데이터를 송신한다(S70). 여기서는, 편의상, 단계 68과 단계 70을 다른 단계로서 나타냈으나, 제1 단말 장치(26a)와 제2 단말 장치(26b)는 SDMA되어 있기 때문에, 본래는 동일한 단계로서 처리된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상향 회선에서는 SDMA를 실행하지 않고, 하향 회선에서는 SDMA를 실행하기 때문에, 상향 회선의 전송 품질을 높이면서, 하향 회선의 전송 용량을 향상시킬 수 있다. 또한, 상향 회선에서는 SDMA를 실행하지 않고, 하향 회선에서 SDMA를 실행하기 때문에, 수신용의 전송로 특성을 추정할 때에, 다른 단말 장치의 영향을 받지 않고, 추정한 결과와 단말 장치의 대응이 확실하게 이루어지기 때문에, 추정 정밀도가 향상된다. 또한, 수신용의 전송로 특성의 추정 정밀도가 향상되기 때문에, 송신용의 전송로 특성의 추정 정밀도도 향상된다. 또한, 송신용의 전송로 특성의 추정 정밀도가 향상되기 때문에, SDMA에 의한 특성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상향 회선에서는 1개의 타임 슬롯에 대하여, 1개의 채널을 설정하기 때문에, 상기 채널에 할당한 단말 장치에 대한 수신용의 전송로 특성의 추정 정밀도가 향상된다. 또한, 상향 회선에서는 1개의 타임 슬롯에 대하여, 1개의 채널을 설정하기 때문에, 복수의 단말 장치의 각각을 단위로 한 수신용의 전송로 특성의 분리를 불필요하게 할 수 있다. 또한, 1개의 단말 장치에 대하여, 하향 회선에서는 상향 회선보다도 많은 채널을 할당하기 때문에, 하향 회선에 상향 회선보다도 많은 전송 용량을 필요로 하는 어플리케이션의 사용에 적합하다. 또한, 하향 회선의 통신 품질이 향상되기 때문에, 통신의 안정성도 개선된다. 또한, 하향 회선의 통신 품질이 향상되기 때문에, 스루풋이 향상된다. 또한, 하향 회선의 통신 품질이 향상되기 때문에, 통신 에어리어가 확대된다. 또한, 하향 회선에서의 캐패시티의 흡수력이 향상된다.
이상, 본 발명을 실시예를 기초로 설명하였다. 이 실시예는 예시로서, 이들의 각 구성 요소나 각 처리 프로세스의 조합에 여러 가지 변형예가 가능한 점, 또한 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 점은 당업자에게 이해되는 바이다.
본 발명의 실시예에서, 통신 시스템(100)을 간이형 휴대 전화 시스템으로 하였다. 그러나 이에 한정하지 않고 예를 들면, 휴대 전화 시스템, 제3 세대 휴대 전화 시스템, 무선 LAN 시스템, FWA(Fixed Wireless Access) 시스템이어도 된다. 본 변형예에 따르면, 다양한 통신 시스템(100)에 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 기지국 장치(10)가 SDMA를 실행 가능하고, TDD를 실행하고 있으면 된다.
본 발명의 실시예에서, 기지국 장치(10)는, TDMA에 의해 상향 회선에서의 복수의 단말 장치(26)를 다중화하고 있는 것으로서 설명하였다. 그러나 이에 한정하지 않고 예를 들면, FDMA와 TDMA의 조합에 의해 복수의 단말 장치(26)를 다중화하여도 된다. 본 변형예에 따르면, 상향 회선에서의 복수의 단말 장치(26)에 대하여, 다양한 방법으로 다중화할 수 있다. 즉, SDMA 이외의, 적어도 1개의 주파수 대역에서 TDD가 이루어져 있으면 된다.
본 발명에 따르면, SDMA에서의 복수의 단말 장치의 공간적인 분리의 불완전성을 개선할 수 있다.

Claims (7)

  1. 복수의 단말 장치와 각각 통신하는 통신부와,
    하향 회선에서는, 상기 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 상기 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 상기 복수의 단말 장치를 시간 또는 주파수 또는 부호의 분할에 의해 다중 접속하도록, 상기 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하는 제어부를 구비하는 기지국 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 시간 또는 주파수 또는 부호의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치로부터 신호를 각각 수신하고, 상기 복수의 단말 장치 중 하나로부터 수신한 신호를 단위로 하여, 상기 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하는 수신 처리부와,
    상기 수신 처리부에서 도출한 수신용의 전송로 특성으로부터 송신용의 전송로 특성을 도출하고, 도출한 송신용의 전송로 특성에 기초하여, 상기 공간의 분할에 의해 다중 접속한 복수의 단말 장치에 대하여 신호를 각각 송신하는 송신 처리부를 구비하는 기지국 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 시간을 분할함으로써 다중 접속을 실현하고 있고, 상향 회선에서는, 시간의 분할에 의해 다중 접속하기 위하여, 상기 복수의 단말 장치를 복수의 타임 슬롯에 각각 할당하고,
    상기 수신 처리부는, 타임 슬롯을 단위로 하여, 상기 복수의 단말 장치에 대응한 수신용의 전송로 특성을 각각 도출하는 기지국 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 하향 회선에서는, 상향 회선에서 복수의 타임 슬롯에 각각 할당한 상기 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하는 기지국 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부에서 복수의 단말 장치를 할당할 타임 슬롯은, 복수의 타임 슬롯을 포함하여 1개의 프레임을 구성하고, 또한 프레임이 연속적으로 배치되어 있고, 하향 회선에서는, 상향 회선에서 서로 다른 프레임에 포함된 타임 슬롯에 각각 할당된 상기 복수의 단말 장치를 1개의 타임 슬롯에 할당하는 기지국 장치.
  6. 하향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 복수의 단말 장치를 시간 또는 주파수 또는 부호의 분할에 의해 다중 접속하도록, 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하는 채널 할당 방법.
  7. 무선 네트워크를 통하여, 복수의 단말 장치와 각각 통신하는 단계와,
    하향 회선에서는, 상기 복수의 단말 장치를 공간의 분할에 의해 다중 접속하도록, 상기 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 상향 회선에서는, 상기 복수의 단말 장치를 시간 또는 주파수 또는 부호의 분할에 의해 다중 접속하도록, 상기 복수의 단말 장치에 채널을 각각 할당하고, 또한 상기 복수의 단말 장치를 각각 할당한 채널에 관한 정보를 메모리에 기억하는 단계를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체.
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