KR100905637B1 - 무선 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

복수의 통신 서비스를 하나로 통합하여 스케줄링을 행하고, 무선 통신의 운용성의 향상을 도모한다. 파일럿 신호 송출부(10a)는, 서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출한다. 스케줄러(15)는, n(n≥1)대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 전반 환경 정보를 집약하여, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여 스케줄링을 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 단말기 및 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택한다. 전반 환경 정보 통지부(20a)는, 파일럿 신호로부터 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하여 통지한다. 송수신 기능 설정부(26)는, 기지국(10)으로부터 자단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능으로 자율적으로 절환하여 설정한다.

파일럿 신호 송출부, 스케줄러, 전반 환경 정보 통지부, 무선 I/F부, 다원 접속 송신 처리부, MUX부, 복호/DEMUX부, GI 제거부

Description

무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은, 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 등의 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

W-CDMA 방식은, IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)에서 정해진 무선 통신 인터페이스의 하나로서, 가장 주류의 무선 통신 방식에 위치 부여되어 있다. W-CDMA는, 최대 384Kbps의 전송 속도에 의해, 음성, 동화상, 데이터 등의 멀티미디어 액세스를 가능하게 하고 있다.

또한, 최근 들어 W-CDMA의 기술을 베이스로 한 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)로 불리는 무선 통신 방식의 연구·개발이 진행되고 있다. HSDPA는, 제3.5세대 이동 통신 시스템의 무선 액세스 방식으로서, 현행의 W-CDMA의 하 방향에 대하여, 전송 속도가 3~4배인 최대 14.4Mbps(평균 2~3Mbps)의 고속인 다운링크 패킷 전송을 행하는 것으로, 3GPP 릴리스 5(3rd Generation Partnership Project Release 5)에서 표준화가 행하여지고 있다.

도 18은 HSDPA의 개요를 도시하는 도면이다. 기지국(100)의 셀(100a) 내에 휴대 전화기(111~113), 노트북 퍼스널 컴퓨터(114, 115)가 존재하고 있다. 여기 서, 기지국(100)으로부터 각 단말기의 하 방향에 대하여, 패킷 전송을 행하는 경우, 휴대 전화기(111)와 노트북 퍼스널 컴퓨터(114)에는, 종래의 W-CDMA 방식으로 통신을 행하고, 휴대 전화기(112, 113)와 노트북 퍼스널 컴퓨터(115)에는, HSDPA 방식으로 통신을 행하는 것으로 한다.

W-CDMA에서는, 휴대 전화기(111)와 노트북 퍼스널 컴퓨터(114)가 셀(100a) 내의 어디에 위치하고 있어도, 기지국(100)으로부터 송신되는 패킷의 전송 속도는 균일한 속도이다(최대 384Kbps).

한편, HSDPA에서는, 각 단말기의 현재의 수신 전파 상황을 판단하여, 변조 방식을 절환하고, 가장 고속인 변조 방식을 선택함으로써, 동일한 셀(100a) 내에 있어도, 기지국으로부터의 거리 등의 조건에 의해 통신 가능한 하향 전송 속도를 변화시키고 있다.

예를 들면, 휴대 전화기(112)와 노트북 퍼스널 컴퓨터(115)가 기지국(100)의 근처에 위치하고, 장해물도 없어 수신 조건이 양호하면, 휴대 전화기(112)와 노트북 퍼스널 컴퓨터(115)는, 최대인 14.4Mbps로 데이터를 수신할 수 있고, 휴대 전화기(113)가 셀(100a)의 끝에 있고, 기지국(100)으로부터 떨어져 수신 조건이 나쁘면, 휴대 전화기(113)는, 14.4Mbps보다 낮은 속도로 데이터를 수신하게 된다.

이와 같이, HSDPA에서는, 수신 상황에 따라서, 하향 전송 속도가 최적으로 제어되는 적응 변조 부호화 처리가 행하여지고 있으며, 구체적으로는, 지금까지 W-CDMA에서 사용되고 있던 QPSK(Quadrature Phase Shin Keying:반송파의 위상만을 4종류로 변화시켜 4상태로 하고, 1심볼 2비트로 정보를 전송하는 변조 방식) 외에, 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:반송파의 위상과 진폭을 변화시켜, 16상태를 취하고, 1심볼 4비트로 정보를 전송하는 변조 방식)과 같은 변조 방식을 절환하여 사용한다.

또한, HSDPA에서는, 기지국(100)에 스케줄러를 설치하고, 적응 스케줄링(이하, 간단히 스케줄링)으로 불리는 기술을 채용함으로써, 전파의 상황에 따라서, 어느 유저에게 우선하여 정보를 보낼 것인지와 같은 것도 선택 가능하게 하고 있다.

HSDPA는, 현행의 이동 통신망에 그다지 많은 수정을 하지 않고, 상기한 바와 같은 고속 다운 링크 패킷 전송을 실현하는 것으로서, 백워드 컴퍼티빌러티(backward compatibility:현행의 시스템에 영향을 주지 않고 새로운 시스템을 넣는 것)에 의해, 고속 모바일 통신 서비스를 가능하게 하는 기술로서 크게 기대되고 있다.

종래 기술로서, 어플리케이션의 특성에 따라서, 무선 통신에 필요한 주파수대나 전파 공간 등의 무선 통신 자원을 선택하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).

특허 문헌 1: 일본 특개 2004-179693호 공보(단락번호 [0028]~[0038], 도 1)

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기한 스케줄링의 수순으로서는, 우선, 임의의 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 기지국으로부터 송출하고, 셀 내에 존재하는 휴대 전화기 등의 이동 단말기가 파일럿 신호를 수신한다. 이동 단말기에서는, 파일럿 신호를 수신하였을 때의, 현재의 환경에서의 전반 환경을 측정하고, 전반 환경 정보를 기지국에 통지한다. 그리고, 기지국에서는, 전반 환경이 양호한 이동 단말기에 대하여, 우선적으로 트래픽 데이터를 송신하는 것이다. 종래, 스케줄러에서 선택되는 내용은, 이동 단말기의 수와, 선택한 이동 단말기 중에서의 송신의 순번 등이다.

또한, 전반 환경 정보란, 구체적으로는 CQI(Channel Quality Indicator)를 말하며, 이것은 파일럿 신호에 대한 CIR(Carrier-to-Interference Ratio(C/I):희망파 대 간섭파 비)의 값을 1~30의 30개의 지표로 환산한 것이다(수신 전계 강도의 지표이다).

CQI=1은, CIR의 최저값을 나타내고, 가장 수신 레벨이 나쁘며, CQI=30은, CIR의 최고가를 나타내고, 가장 수신 레벨이 좋은 것으로 된다(CIR을 기초로 하여, CIR이 양호한 것부터 순서대로 선택하는 스케줄링은, Max C/I법으로 불리며, HSDPA에서는 CQI를 이용하여, 값이 높은 것부터 우선적으로 선택한다).

도 19는 종래의 HSDPA의 스케줄링의 모습을 도시하는 도면이다. 기지국(100-1)의 셀(100b) 내에 UE(User Equipment:이동 단말기)(121~124)가 있다. UE(121~124)는, HSDPA의 통신을 행하는 단말기이고, 기지국(100-1)은, HSDPA에 대응하는 반송파 주파수 f1을 갖는 파일럿 신호 f1p를 송출한다(도면 중, 점선 화살표).

UE(121~124)는, 파일럿 신호 f1p를 수신하면, UE마다 CQI를 구하여, 기지국(100-1)으로 회신한다(도면 중, 실선 화살표). 그렇게 하면, 기지국(100-1) 내의 스케줄러(101)는, 송신된 CQI에 기초하여 스케줄링을 행한다.

도 20은 스케줄링 모델을 도시하는 도면이다. HSDPA의 파일럿 신호 f1p에 대한 UE(121~124) 각각의 CQI가, 08, 19, 10, 13이었던 것으로 한다. 또한 전송 속도(기지국→UE의 하향 전송 속도)는, 3.0, 10.0, 2.0, 0.5(단위는 Mbps)이었던 것으로 한다(또한, 전송 속도는, 스케줄링에 의해 송신 대상의 단말기가 선택되면, 저절로 전송 데이터량이나 변조 방식 등에 의해 결정되는 것이다).

여기서, 스케줄링 조건을, CQI가 높은 단말기를 2대 선택하고, CQI가 높은 쪽부터 먼저 데이터의 송신을 행하는 것으로 한다. 단, 상술한 바와 같이, HSDPA의 최대 전송 속도는 14.4Mbps이기 때문에, 선택한 단말기의 합계 전송 속도가, 14.4Mbps의 값을 초과하지 않도록 선택하게 된다.

그렇게 하면, UE(121~124) 중에서는, UE(122)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 13인 UE(124)가 높다. 또한, UE(122)와 UE(124)의 합계 전송 속도는 10.5Mbps로 되므로, HSDPA의 최대 전송 속도의 조건을 충족시키게 된다.

따라서, 셀(100b) 내에 존재하는 UE(121~124)에 대하여, UE(122), UE(124)가 우선적으로 선택되고, UE(122), UE(124)의 순으로, 기지국(100-1)으로부터 하향 데이터가 송신되게 된다.

그러나, 이러한 종래의 스케줄링에서는, 복수의 서로 다른 반송파 주파수에서 운용 서비스를 행하는 경우 등에서는, 기지국 내에 스케줄러를 반송파 주파수마다 대응하여 개별로 설치할 필요가 있어, 장치 규모가 증대한다고 하는 문제가 있었다.

도 21은 스케줄러가 복수 설치되는 종래 시스템을 도시하는 도면이다. 기지 국(100-2)은, 셀(100c)을 갖고, 셀(100c) 내에는 UE(131~133), UE(141~146)가 존재한다. 또한, 기지국(100-2)은, 2개의 통신 서비스를 행하는 것으로 하고, 각각의 통신 서비스에 대응하여, 반송파 주파수 f1을 갖는 파일럿 신호 f1p와, 반송파 주파수 f2를 갖는 파일럿 신호 f2p의 양방을 송출한다. 그리고, UE(131~133)가 반송파 주파수 f1에 의한 통신 서비스를 받고, UE(141~146)가 반송파 주파수 f2에 의한 통신 서비스를 받는다.

이러한 경우, 종래의 시스템에서는, 기지국(100-2) 내에, 반송파 주파수 f1, f2에 대응하는 각각의 서비스를 행하는 스케줄러(101a, 101b)가 설치되게 된다.

스케줄러(101a)에서는, UE(131~133)로부터 송신된, 파일럿 신호 f1p의 수신 환경의 CQI에 기초하여, UE(131~133)의 스케줄링을 행한다. 또한, 스케줄러(101b)에서는, UE(141~146)로부터 송신된, 파일럿 신호 f2p의 수신 환경의 CQI에 기초하여, UE(141~146)의 스케줄링을 행한다.

이와 같이 종래 시스템에서는, 복수의 통신 서비스를 행하는 경우에는, 스케줄러를 반송파 주파수마다(또는 통신 서비스마다) 개별로 설치하게 되므로, 장치 규모가 증대하게 되어, 시스템 운용의 편리성이 낮다고 하는 문제가 있었다.

한편, 상기한 바와 같이, 복수의 반송파 주파수 f1, f2에서 서비스되고 있는 경우, 반송파 주파수 f1에서는 우선 순위가 낮아 선택되지 않지만, 반송파 주파수 f2를 사용하면, 우선 순위가 올라가 선택된다고 하는 일이 발생할 수 있다.

도 22는 우선 순위의 변경을 설명하기 위한 도면이다. 도면에서, 반송파 주파수 f1, f2의 스케줄링 조건은 모두, CQI가 높은 2대의 UE의 선택을 행하는 것으 로 한다. 이 때, 반송파 주파수 f1에서는 UE(131, 132)가 선택되고, 반송파 주파수 f2에서는 UE(141, 142)가 선택되며, 반송파 주파수 f2 내의 UE(143)는, 3번째로 CQI가 높고, 반송파 주파수 f2의 서비스에서는 현재 선택되어 있지 않은 것으로 한다.

이러한 경우, UE(143)가 반송파 주파수 f1의 서비스로 이행하여, 반송파 주파수 f1의 운용 환경 상에서, CQI가 예를 들면, UE(131)>UE(143)>UE(132)의 순위로 되면, UE(132) 대신에 UE(143)는 통신을 행하는 것이 가능하게 된다(UE(143)가 서비스 이행하기 전에는, 반송파 주파수 f1은 UE가 3대, 반송파 주파수 f2에서는 UE가 6대 있었으므로, 간단히 생각해도, 반송파 주파수 f2 쪽이 반송파 주파수 f1보다도 간섭파 레벨(CIR의 I)이 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 간섭파 레벨이 큰 반송파 주파수 f2에서는 CQI가 3번째에 있던 UE(143)에서도, 간섭파 레벨이 낮은 반송파 주파수 f1로 이행하면, CQI값이 오를 가능성이 있다).

이러한 반송파 주파수 f2로부터 반송파 주파수 f1로 서비스를 변경하는 경우에는, 서로 다른 주파수 간에서의 핸드오버(상이 주파간 핸드오버)를 행하게 되지만, 종래의 반송파 주파수마다의 개별의 스케줄링을 행하는 시스템에서, 상이 주파간 핸드오버를 행할 때에는, UE, 기지국 및 기지국의 상위에 위치하는 제어국도 포함시킨 무거운 제어를 실행해야만 하므로, 전송 속도의 고속화의 이점을 작은 것으로 하게 되어, 운용성의 저하를 야기시킨다고 하는 문제가 있었다.

또한, 개별로 행하여지는 종래의 스케줄링에서는, 통신 서비스마다의 처리 부하의 불균형이 발생할 우려가 있었다. 예를 들면, 스케줄러(101a, 101b)가 각각 CQI가 높은 이동 단말기를 4대 선택하는 조건에서, 스케줄러(101a)가 취급하는 이동 단말기는 2대밖에 없고, 스케줄러(101b)가 취급하는 이동 단말기가 10대 있다고 하는 경우가 있으면, 스케줄러(101a) 측의 시스템에서는 여력을 갖게 되므로, 통신 서비스마다의 처리 부하의 불균형이 발생하게 되어, 시스템 전체의 전송 속도를 고속화할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 복수의 서로 다른 통신 서비스에서 무선 통신이 운용되는 경우에, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여 스케줄링을 행하고, 무선 통신의 운용성의 향상을 도모한 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위해, 도 1에 도시하는 바와 같은, 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템(1)에서, 서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출하는 파일럿 신호 송출부(10a)와, n(n≥1)대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 전반 환경 정보를 집약하여, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리를 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 단말기 및 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택하는 스케줄러(15)와, 스케줄러(15)에서 선택된 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보를 송신하는 제어 정보 송신부(10b)로 구성되고, 서비스 수가 N인 서로 다른 복수의 통신 서비스를 운용 가능한 기지국(10)과, 반송파 주파수가 서로 다른 N파의 파일럿 신호를 수신 하여, 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하고, N개의 전반 환경 정보를 기지국(10)에 통지하는 전반 환경 정보 통지부(20a)와, 기지국(10)으로부터 자단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행하는 송수신 기능 설정부(26)로 구성되고, 서로 다른 복수의 통신 서비스를 향수 가능한 n대의 이동 단말기(20-1~20-n)를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템(1)이 제공된다.

여기서, 파일럿 신호 송출부(10a)는, 서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출한다. 스케줄러(15)는, n(n≥1)대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 전반 환경 정보를 집약하여, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리를 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 단말기 및 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택한다. 제어 정보 송신부(10b)는, 스케줄러(15)에서 선택된 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보를 송신한다. 전반 환경 정보 통지부(20a)는, 반송파 주파수가 서로 다른 N파의 파일럿 신호를 수신하여, 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하고, N개의 전반 환경 정보를 기지국(10)에 통지한다. 송수신 기능 설정부(26)는, 기지국(10)으로부터 자단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행한다.

<발명의 효과>

본 발명의 무선 통신 시스템은, 기지국에서는, 서비스 수가 N인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출하고, n대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 전반 환경 정보를 집약하여, 복수의 통신 서비스를 하나로 통합하여 스케줄링을 행한다. 또한, 이동 단말기에서는, 파일럿 신호를 수신하여 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하여 전반 환경 정보를 통지하고, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여 스케줄링이 행하여짐으로써, 1개의 통신 서비스에서는 선택되지 않은 이동 단말기에 대해서도 선택될 가능성이 높아지고, 또한 통신 서비스간의 처리 부하를 균형으로 하여 고속 전송을 가능하게 하며, 또한 무선 통신의 운용성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부의 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 명확하게 될 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템의 원리도.

도 2는 무선 통신 시스템의 동작을 도시하는 플로우차트.

도 3은 무선 통신 시스템의 동작 예를 도시하는 도면.

도 4는 스케줄링 모델을 도시하는 도면.

도 5는 기지국의 구성을 도시하는 도면.

도 6은 UE의 구성을 도시하는 도면.

도 7은 기지국의 구성을 도시하는 도면.

도 8은 UE의 구성을 도시하는 도면.

도 9는 무선 채널 상에서의 UE 할당을 도시하는 도면.

도 10은 UE에서의 파일럿 신호의 수신으로부터, 기지국에서 데이터 전송을 행할 때까지의 흐름을 도시하는 도면.

도 11은 TTI를 도시하는 도면.

도 12는 스케줄링 모델을 도시하는 도면.

도 13은 스케줄링 모델을 도시하는 도면.

도 14는 코드 테이블을 도시하는 도면.

도 15는 코드 테이블을 도시하는 도면.

도 16은 코드 테이블을 도시하는 도면.

도 17은 스케줄링 모델을 도시하는 도면.

도 18은 HSDPA의 개요를 도시하는 도면.

도 19는 종래의 HSDPA의 스케줄링의 모습을 도시하는 도면.

도 20은 스케줄링 모델을 도시하는 도면.

도 21은 스케줄러가 복수 설치되는 종래 시스템을 도시하는 도면.

도 22는 우선 순위의 변경을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 무선 통신 시스템

10 : 기지국

10a : 파일럿 신호 송출부

15 : 스케줄러

10b : 제어 정보 송신부

20-1~20-n : 이동 단말기

20a : 전반 환경 정보 통지부

26 : 송수신 기능 설정부

20b : QoS 정보 송신부

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 무선 통신 시스템의 원리도이다. 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템(1)은, 기지국(10)과, n(n≥1)대의 이동 단말기(20-1~20-n)로 구성되며, 고속 전송의 무선 통신을 행하는 시스템이다.

기지국(10)은, 서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 복수의 통신 서비스를 동시에 운용 가능한 무선 기지국이며, 파일럿 신호 송출부(10a), 스케줄러(15), 제어 정보 송신부(10b)로 구성된다.

파일럿 신호 송출부(10a)는, 서비스 수가 N인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출한다. 예를 들면, 2개의 서로 다른 통신 서비스 A, B가 기지국에서 운용되는 경우에는, 통신 서비스 A에 대응하는 반송파 주파수 f_A를 갖는 파일럿 신호와, 통신 서비스 B에 대응하는 반송파 주파수 f_B를 갖는 파일럿 신호를 송출한다.

스케줄러(15)는, 기지국(10) 내에 1대 설치되어, n대의 단말기(이동 단말기(20-1~20-n))로부터 통지된 N×n개의 전반 환경 정보를 집약한다. 예를 들면, 2종류의 통신 서비스 A, B에서, 3대의 이동 단말기가 그들 통신 서비스를 받는 것이 가능하면, 각 이동 단말기에서는 통신 서비스 A에 의한 전반 환경 정보와 통신 서비스 B에 의한 전반 환경 정보를 통지하게 되고, 스케줄러(15)에서는, 합계 6개의 전반 환경 정보를 집약하게 된다(전반 환경 정보는 예를 들면, 각 이동 단말기에서 측정된 CQI(전반 환경 지표)이다).

그리고, 스케줄러(15)는, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리인 스케줄링을 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 이동 단말기와, 그 이동 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택한다.

제어 정보 송신부(10b)는, 스케줄러(15)에서 선택된 이동 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보(예를 들면, 어떤 통신 서비스를 할당하였는지, 전송 속도, 변조 방식의 종류 등)를 송신한다.

이동 단말기(20-1~20-n)는, 각 이동 단말기 자신이, 서로 다른 복수의 통신 서비스를 향수 가능하며(통신 시에는 1개 또는 복수의 통신 서비스를 선택하여 통신을 행함), 전반 환경 정보 통지부(20a), 송수신 기능 설정부(26), QoS 정보 송신부(20b)로 구성된다.

전반 환경 정보 통지부(20a)는, 반송파 주파수가 서로 다른 N파의 파일럿 신호를 수신하여, 현재의 전반 환경을 반송파 주파수(통신 서비스)마다 개별로 측정하고, 측정 결과로서, N개의 전반 환경 정보를 기지국(10)에 통지한다.

송수신 기능 설정부(26)는, 기지국(10)으로부터 자단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능으로 자율적(자동적)으로 절환하여 설정한다. QoS 정보 송신부(20b)는, QoS 정보를 기지국(10)에 송신한다(QoS에 관련된 동작에 대해서는 도 12에서 후술).

또한, 기지국(10)의 셀 내에는 서로 다른 통신 서비스를 향수 가능한 것과, 단일의 통신 서비스밖에 할 수 없는 것이 혼재하고 있게 된다(본 발명은, 이러한 혼재하고 있는 경우에도 대응 가능함).

다음으로 무선 통신 시스템(1)의 전체 동작을 플로우차트로 설명한다. 도 2는 무선 통신 시스템(1)의 동작을 도시하는 플로우차트이다. 또한, 이후에서는 이동 단말기를 UE로 부른다. 또한, UE(20-1~20-n)는 총칭하는 경우에는 UE(20)로 한다.

[S1] 기지국(10)은 각 통신 서비스에서 파일럿 신호를 송신한다.

[S2] UE(20)는, 모든 파일럿 신호를 수신한다.

[S3] UE(20)는, 파일럿 신호마다 전반 환경을 측정하여, 전반 환경 정보를 생성하고, 기지국(10)으로 회신한다.

[S4] 기지국(10)은, 전반 환경 정보에 기초하여, 서로 다른 복수의 통신 서비스의 스케줄링을 하나로 통합하여 행한다.

[S5] 기지국(10)은, 통신할 UE를 선택하고, 사용하는 통신 서비스를 제어 정보로서 UE(20)에 송신한다.

[S6] UE(20)는, 제어 정보에 기초하여, 송수신 기능을 자율적으로 설정한다.

[S7] 기지국(10)은, 스케줄링에 의해 결정한 통신 서비스에서 데이터를 송신한다.

[S8] UE(20)는, 변경 후의 통신 서비스에서 데이터를 수신하고, 그 후, 기지국(10)을 통한 무선 통신을 행한다.

다음으로 무선 통신 시스템(1)의 동작에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 이후에서는, 기지국(10)은 복수의 서로 다른 통신 서비스로서, HSDPA의 통신 서비스와, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 통신 서비스의 2종류의 서비스를 행하는 경우를 예로 하여 설명한다.

또한, OFDM은, 전송 대역 내에 다수의 직교하는 부반송파(서브 캐리어)를 설치하고, 각각의 서브 캐리어의 진폭 및 위상에 데이터를 할당하고, 디지털 변조하는 전송 방식이다.

OFDM은, 멀티 패스에 의한 심볼간 간섭의 영향을 억제할 수 있으므로, 멀티 패스 방해의 영향을 받기 쉬운 지상파 디지털 방송에 주로 적용되고 있지만, 최근에는 제4세대 이동 통신 시스템의 무선 액세스 방식으로서, 휴대 전화기 등의 이동 단말기에 대해서도 OFDM의 적용이 검토되고 있는 것이다.

도 3은 무선 통신 시스템(1)의 동작 예를 도시하는 도면이다. 기지국(10)의 셀(100d) 내에 UE(20-1~20-10)가 존재한다. 기지국(10)은, HSDPA와 OFDM의 2개의 통신 서비스를 운용한다.

또한, UE(20-1~20-10)는, HSDPA와 OFDM의 양방의 통신 기능을 갖고 있으며, 어느 한 쪽의 통신 기능으로 절환하여 무선 통신을 행할 수 있는 이동 단말기이다.

또한, 스케줄링 전의 상태로서, UE(20-1~20-5)는, HSDPA 통신을 행하고 있고, UE(20-6~20-10)는, OFDM 통신을 행하고 있는 것으로 한다.

기지국(10)은, HSDPA에 대응하는 반송파 주파수 f1을 갖는 파일럿 신호 f1p와, OFDM에 대응하는 반송파 주파수 f2를 갖는 파일럿 신호 f2p를 송출한다.

UE(20-1~20-10)는, 파일럿 신호 f1p를 수신하면, 전반 환경 정보로서, UE마다 반송파 주파수 f1의 전반 환경에서의 CQI를 구하여, 기지국(10)으로 회신한다. 또한 파일럿 신호 f2p를 수신하면, UE마다 반송파 주파수 f2의 전반 환경에서의 CQI를 구하여, 기지국(10)으로 회신한다(예를 들면, UE(20-1)는, 반송파 주파수 f1에서 구한 CQI를 기지국(10)에 통지하며, 또한 반송파 주파수 f2에서 구한 CQI를 기지국(10)에 통지한다. 그 밖의 UE도 마찬가지의 동작을 행한다).

또한, 파일럿 신호 f1p, f2p의 주파수 대역폭은 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또한, UE(20-1~20-10)로부터 기지국(10)에의 상향의 통지에는, 각각 반송파 주파수 f1u, f2u를 이용하고 있는 것으로 한다(반송파 주파수 f1u, f2u의 값은 상이하다. 또한 이후에서는 업링크 신호로도 부름). 또한, 각 UE는, 파일럿 신호 f1p, f2p를 동시에 수신해도, 시간 분할하여 수신해도 된다.

기지국(10) 내의 스케줄러(15)는, 업링크 신호 f1u, f2u를 수신하고, UE(20-1~20-10)로부터 통지된, 반송파 주파수 f1에 해당하는 10개의 CQI 및 반송파 주파 수 f2에 해당하는 10개의 CQI를 집약하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합한 스케줄링을 행한다(또한, 복수의 서로 다른 통신 서비스 또는 반송파 주파수를 하나로 통합하여 행하는 본 발명의 스케줄링을 이후에서는 통합 스케줄링으로도 부름).

도 4는 스케줄링 모델을 도시하는 도면이다. HSDPA의 파일럿 신호 f1p(반송파 주파수 f1)에 대한 UE(20-1~20-10) 각각의 CQI는, 12, 08, 19, 10, 13, 04, 17, 15, 17, 12이었던 것으로 한다.

또한, OFDM의 파일럿 신호 f2p(반송파 주파수 f2)에 대한 UE(20-1~20-10) 각각의 CQI는, 12, 08, 18, 10, 13, 05, 16, 14, 19, 11이었던 것으로 한다.

또한, UE(20-1~20-10) 각각의 전송 속도(기지국→UE의 하향 전송 속도)는, 1.0, 3.0, 10.0, 2.0, 0.5, 2.0, 3.0, 2.0, 10.0, 10.0(단위는 Mbps)이었던 것으로 한다(여기서의 전송 속도는, 스케줄링에 의해 송신 대상의 UE가 선택되면, 저절로 전송 데이터량이나 변조 방식 등에 의해 결정되는 것으로 한다. 단, 후술하는 QoS 정보를 고려한 스케줄링을 행하는 경우에는 가변적인 설정이 행하여진다).

여기서, 스케줄링 조건을, Max C/I법에 의해, 1개의 반송파 주파수에 대하여 CQI가 높은 UE를 2대 선택하고(요컨대, HSDPA 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대, OFDM 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대 선택함), CQI가 높은 단말기로부터 먼저 데이터의 송신을 행하는 것으로 한다.

단, HSDPA의 최대 전송 속도는 14.4Mbps이고, OFDM의 최대 전송 속도는 30.0Mbps로 하여, 선택한 UE의 합계 전송 속도가, 각각의 최대 전송 속도의 값을 초과하지 않도록 선택한다.

이러한 상태에서, 서로 다른 통신 서비스마다 별개로 스케줄링을 행하는 종래의 경우에 대하여 먼저 설명한다(도면 중, 점선 틀은 종래 스케줄링, 실선 틀은 통합 스케줄링). 종래에서는 HSDPA의 스케줄링과 OFDM의 스케줄링이 따로따로 행하여지게 된다.

HSDPA의 스케줄링에서는, HSDPA 통신을 현재 행하고 있는 UE(20-1~20-5)에 대하여, UE(20-3)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 13인 UE(20-5)가 높다. 또한, UE(20-3, 20-5)의 합계 전송 속도는 10.5Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

또한, OFDM의 스케줄링에서는, OFDM 통신을 현재 행하고 있는 UE(20-6~20-10)에 대하여, UE(20-9)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 16인 UE(20-7)가 높다. 또한, UE(20-9, 20-7)의 합계 전송 속도는 13.0Mbps(≤30.0Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

따라서, 셀(100d) 내에 존재하는 UE(20-1~20-10)에 대하여, 종래의 스케줄링에서는, UE(20-3, 20-5)에 대하여, HSDPA의 통신 서비스를 우선적으로 실행하고, UE(20-9, 20-7)에 대하여 OFDM의 통신 서비스를 우선적으로 실행하게 된다. 또한, 이 때의 HSDPA와 OFDM의 합계 전송 속도=23.5Mbps로 된다.

다음으로 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합한 통합 스케줄링에 대하여 설명한다. 도 3의 스케줄러(15)에서는, HSDPA의 스케줄링과 OFDM의 스케줄링을 하나로 통합하여 행한다. 또한, 스케줄링 조건으로서, OFDM측(반송파 주파수 f2측)을 먼저 스케줄링하는 항목을 추가한다(최대 전송 속도가 높은 쪽을 먼저 스케줄링함).

그렇게 하면, 우선, UE(20-1~20-10)에 대하여, OFDM의 CQI가 높은 UE는, UE(20-9)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 18인 UE(20-3)가 높다. 또한, UE(20-9)와 UE(20-3)의 합계 전송 속도는 20.0Mbps(≤30.0Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

한편, UE(20-9, 20-3)를 제외한 남은 UE에 대하여, HSDPA측(반송파 주파수 f1측)의 스케줄링을 행하면, HSDPA의 CQI가 높은 UE는, UE(20-7)의 CQI가 17로 가장 높고, 다음으로 CQI가 15인 UE(20-8)가 높다. 또한, UE(20-7)와 UE(20-8)의 합계 전송 속도는 5.0Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

따라서, 셀(100d) 내에 존재하는 UE(20-1~20-10)에 대하여, 기지국(10)의 스케줄러(15)는, UE(20-9, 20-3)에 대하여, OFDM의 통신 서비스를 우선적으로 실행하고, UE(20-7, 20-8)에 대하여 HSDPA의 통신 서비스를 우선적으로 실행한다. 또한, 이 때의 HSDPA와 OFDM의 합계 전송 속도=25.0Mbps로 된다.

여기서, 종래의 스케줄링과 통합 스케줄링을 비교하면, 이하의 2개의 차분이 있다.

(1) 종래 스케줄링에서는 선택되지 않았던 UE(20-8)가 선택되고, 종래 스케줄링에서 선택되어 있던 UE(20-5)가 선택되지 않는다.

(2) UE(20-3)는, 반송파 주파수 f1로부터 반송파 주파수 f2로 변경하고 있다(HSDPA로부터 OFDM으로 통신 서비스가 변경하고 있다).

(1)에 대하여 보면, 종래 스케줄링에서 선택되어 있던 UE(20-5)(HSDPA)의 CQI=13이고, UE(20-8)(OFDM)의 CQI=14이므로, UE(20-8)의 CQI 쪽이 UE(20-5)의 CQI보다도 높다.

통신 서비스마다 CQI에 차가 있어도, Max C/I법과 같이, 어쨌든 CQI가 높은 값의 것을, 통신 서비스의 종류와는 관계없이 우선하는 것이라면, 복수의 서로 다른 통신 서비스의 CQI를 하나로 통합하여 스케줄링하는 본 발명 쪽이 Max C/I법의 개념에 적합하게 된다.

또한, 일반적으로는, CQI가 높은 쪽이, 할당되는 전송 속도도 높고, CQI가 작은 쪽이, 할당되는 전송 속도도 작아진다(CQI가 높다고 하는 것은 수신 레벨이 양호하다는 것이므로, 그러한 환경에서는 전송 속도를 높여, 가능한 한 많은 정보량을 전송하고, 반대로 CQI가 작다고 하는 것은 수신 레벨이 나쁘다는 것이므로, 그러한 환경에서는 전송 속도를 낮추어, 적은 정보량을 확실하게 전송한다고 하는 생각으로부터).

따라서, 종래 스케줄링에서는 합계 전송 속도가 23.5Mbps이었던 것이, 본 발명의 스케줄링에 의해, UE(20-5)보다도 CQI가 높은 UE(20-8)가 선택됨으로써, 합계 전송 속도=25.0Mbps로 되어, 고속화하고 있는 것을 알 수 있다.

(2)에 대하여 보면, 스케줄링 전에는 HSDPA 통신을 행하고 있던 UE(20-3)는, 통합 스케줄링 후에는 OFDM 통신으로 되어, 시스템 간의 핸드오버(상이 주파간 핸드오버)가 발생하고 있다.

종래의 상이 주파간 핸드오버에서는, 기지국보다 상위에 위치하는 제어국에 서 핸드오버의 필요성을 판단하고 있었지만, 본 발명에서는, 기지국(10)의 스케줄러(15)에서 핸드오버의 필요성을 판단한다(제어국 측에서 핸드오버의 요구를 내는 것이 아니라, 기지국(10)에서 핸드오버의 요구를 행하고 있음). 이에 의해, 상이 주파간이어도 즉석으로 핸드오버를 실행하는 것이 가능하게 되어, 핸드오버 제어에 필요한 시간을 대폭 단축하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 무선 통신 시스템(1)에서는, 1개의 스케줄러(15)에서, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여 스케줄링을 행함으로써, 1개의 주파수에서는 할당되지 않았던 UE에서도 할당될 가능성이 높아져, 시스템 전체의 전송 속도를 고속화하는 것이 가능하게 된다.

또한, 시스템 간의 스루풋(전송 속도)의 변동을 억제하여 평활화가 가능하게 되며, 또한, 종래에서는 처리 부하가 무거워 고속화의 보틀넥크로 되어 있던 상이 주파간 핸드오버를 단시간에 실현하는 것이 가능하게 된다.

다음으로 기지국(10)의 구성에 대하여 설명한다. 도 5는 기지국(10)의 구성을 도시하는 도면이다. 2개의 서로 다른 통신 서비스 A, B를 운용 가능한 경우의 기지국 구성을 도시하고 있다. 기지국(10)은, 국측 송신부(10s), 국측 수신부(10r), 스케줄러(15), 버퍼(16), 안테나(a1)로 구성된다.

국측 송신부(10s)는, 통신 서비스 A, B의 2계통의 송신 기능을 갖고 있고, 송신 데이터 생성부(11s-a, 11s-b), 변조부(12s-a, 12s-b), 다원 접속 송신 처리부(13s-a, 13s-b), 무선 I/F(인터페이스)부(14s-a, 14s-b)로 구성된다(부호 "a"가 통신 서비스 A의 송신측 기능, 부호 "b"가 통신 서비스 B의 송신측 기능).

국측 수신부(10r)는, 통신 서비스 A, B의 2계통의 수신 기능을 갖고 있고, 무선 I/F부(14r-a, 14r-b), 다원 접속 수신 처리부(13r-a, 13r-b), 복조부(12r-a, 12r-b), 수신 데이터 복호부(11r-a, 11r-b)로 구성된다(부호 "a"가 통신 서비스 A의 수신측 기능, 부호 "b"가 통신 서비스 B의 수신측 기능). 또한, 도 1에서 상술한 파일럿 신호 송출부(10a)와 제어 정보 송신부(10b)의 기능은, 국측 송신부(10s) 내에 포함된다.

각 구성 요소의 동작에 대하여 설명한다. 송신 동작에 대하여, 송신 데이터 생성부(11s-a, 11s-b)는, 파일럿 신호, 제어 신호, 하향 전송 데이터 중 적어도 1개를 이용하여 송신 데이터를 생성한다(제어 신호, 하향 전송 데이터 및 양자 모두 없는 경우도 상정됨). 변조부(12s-a, 12s-b)는, 송신 데이터에 QAM 등의 디지털 변조를 실시한다.

다원 접속 송신 처리부(13s-a, 13s-b)는, 통신 서비스의 다원 접속 방식(복수의 유저가 동일한 무선 전송로를 공유하여 동시에 통신을 행하는 방식)에 대응한 송신 처리를 행한다. 예를 들면, 통신 서비스 A가 W-CDMA(HSDPA)이면, 다원 접속 송신 처리부(13s-a)에서는 확산 처리를 행하게 된다. 무선 I/F부(14s-a, 14s-b)는, 다원 접속 송신 처리부(13s-a, 13s-b)로부터 출력된 신호를 주파수 변환하여 업컨버트하고, 안테나(a1)를 통하여 송출한다.

수신 동작에 대하여, 무선 I/F부(14r-a, 14r-b)는, 안테나(a1)를 통하여 수신한, UE로부터 송신된 데이터를 주파수 변환하여 베이스밴드 신호로 다운 컨버트한다. 다원 접속 수신 처리부(13r-a, 13r-b)는, 통신 서비스의 다원 접속 방식에 대응한 수신 처리를 행한다. 예를 들면, 통신 서비스 A가 W-CDMA이면, 다원 접속 수신 처리부(13r-a)에서는 역확산 처리를 행하게 된다.

복조부(12r-a, 12r-b)는, 다원 접속 수신 처리부(13r-a, 13r-b)로부터 출력된 신호를 복조한다. 수신 데이터 복호부(11r-a, 11r-b)는, 복조된 신호의 오류 정정을 행하여 복호화하고, 전반 환경 정보, 제어 정보, 상향 전송 데이터 중 적어도 1개를 출력한다.

한편, 스케줄러(15)는, 전반 환경 정보를 수신하여, 통신 서비스 A, B에 걸쳐, UE의 통신 우선 순위를 결정하기 위한 스케줄링을 행하고, 스케줄링 결과는 시스템 선택 정보와 설정 신호로서 출력한다.

시스템 선택 정보는, 선택한 UE 측에 송신할 정보이며, 선택한 통신 서비스, 전송 데이터량, 변조 방식 등의 정보가, 제어 정보로서 설정된다. 설정 신호는, 스케줄링 결과를 자국의 송수신 기능에 설정하기 위한 신호이며, 국측 송신부(10s), 국측 수신부(10r)에 송신하여 설정한다. 또한, 버퍼(16)는, 설정 신호에 기초하여, 하향 전송 데이터의 전송 데이터량을 인식하고, 설정된 데이터 사이즈만큼, 송신 데이터 생성부(11s-a, 11s-b)에 출력한다.

다음으로 UE(20)의 구성에 대하여 설명한다. 도 6은 UE(20)의 구성을 도시하는 도면이다. 2개의 다른 통신 서비스 A, B를 향수 가능한 경우의 단말기 구성을 도시하고 있다. UE(20)는, 단말기측 수신부(20r), 단말기측 송신부(20s), 송수신 기능 설정부(26), 안테나(a2)로 구성된다.

단말기측 수신부(20r)는, 통신 서비스 A, B의 2계통의 수신 기능을 갖고 있고, 무선 I/F부(21r-a, 21r-b), 다원 접속 수신 처리부(22r-a, 22r-b), 복조부(23r-a, 23r-b), 수신 데이터 복호부(24r-a, 24r-b), 전반 환경 측정부(25r-a, 25r-b)로 구성된다(부호 "a"가 통신 서비스 A의 수신측 기능, 부호 "b"가 통신 서비스 B의 수신측 기능).

단말기측 송신부(20s)는, 통신 서비스 A, B의 2계통의 송신 기능을 갖고 있고, 송신 데이터 생성부(24s-a, 24s-b), 변조부(23s-a, 23s-b), 다원 접속 송신 처리부(22s-a, 22s-b), 무선 I/F부(21s-a, 21s-b)로 구성된다(부호 "a"가 통신 서비스 A의 송신측 기능, 부호 "b"가 통신 서비스 B의 송신측 기능).

또한, 도 1에서 상술한 전반 환경 정보 통지부(20a)의 기능은, 전반 환경 측정부(25r-a, 25r-b) 및 단말기측 송신부(20s) 내에 포함되고, QoS 정보 송신부(20b)의 기능은, 단말기측 송신부(20s) 내에 포함된다.

각 구성 요소의 동작에 대하여 설명한다. 수신 동작에 대하여, 무선 I/F부(21r-a, 21r-b)는, 안테나(a2)를 통하여 수신한, 기지국(10)으로부터 송신된 데이터를 주파수 변환하여 베이스밴드 신호로 다운 컨버트한다. 다원 접속 수신 처리부(22r-a, 22r-b)는, 통신 서비스의 다원 접속 방식에 대응한 수신 처리를 행한다. 예를 들면, 통신 서비스 A가 W-CDMA(HSDPA)이면, 다원 접속 수신 처리부(22r-a)에서는 역확산 처리를 행하게 된다.

복조부(23r-a, 23r-b)는, 다원 접속 수신 처리부(22r-a, 22r-b)로부터 출력된 신호를 복조한다. 수신 데이터 복호부(24r-a, 24r-b)는, 복조된 신호의 오류 정정을 행하여 복호화하고, 제어 정보, 하향 전송 데이터 중 적어도 1개를 출력한 다. 전반 환경 측정부(25r-a, 25r-b)는, 복조부(23r-a, 23r-b)로부터 출력된 신호에 대하여, 전반 환경을 측정하고, 전반 환경 정보를 생성한다.

송신 동작에 대하여, 송신 데이터 생성부(24s-a, 24s-b)는, 전반 환경 정보, 제어 신호(QoS 정보를 포함함), 상향 전송 데이터 중 적어도 1개를 이용하여 송신 데이터를 생성한다. 변조부(23s-a, 23s-b)는, 송신 데이터에 QAM 등의 디지털 변조를 실시한다.

다원 접속 송신 처리부(22s-a, 22s-b)는, 통신 서비스의 다원 접속 방식에 대응한 송신 처리를 행한다. 예를 들면, 통신 서비스 A가 W-CDMA이면, 다원 접속 송신 처리부(22s-a)에서는 확산 처리를 행하게 된다. 무선 I/F부(21s-a, 21s-b)는, 다원 접속 송신 처리부(22s-a, 22s-b)로부터 출력된 신호를 주파수 변환하여 업컨버트하고, 안테나(a2)를 통하여 송출한다.

또한, 송수신 기능 설정부(26)는, 기지국(10)으로부터 송신된 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스, 전송 데이터량, 변조 방식 등의 정보를 설정 신호로 하여, 단말기측 수신부(20r)와 단말기측 송신부(20s)에 송신하여 설정한다.

다음으로 통신 서비스 A를 W-CDMA(HSDPA), 통신 서비스 B를 OFDM으로 한 경우의 기지국(10) 및 UE(20)의 구성에 대하여 설명한다. 도 7은 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 기지국(10-1)은, HSDPA와 OFDM의 통신 서비스가 운용 가능한 국측 송신부(10s-1), 국측 수신부(10r-1)를 포함한다.

도 5에서 도시한 구성 요소와 다른 개소에 대해서만 설명한다. 송신 데이터 생성부(11s-a, 11s-b)는, MUX부(다중부)(110s-a, 110s-b)로 되어 있고, 수신 데이 터 복호부(11r-a, 11r-b)는, 복호/DEMUX부(분리부)(11r-a, 11r-b)로 되어 있다.

또한, HSDPA의 통신 서비스를 행할 때의 다원 접속 송신 처리부(13s-a)와 다원 접속 수신 처리부(13r-a)는 각각, 확산 처리부(130s-a)와 역확산 처리부(130r-a)로 되어 있다. 확산 처리부(130s-a)는, 디지털 변조된 신호에 확산 부호를 승산하여 원래의 신호보다 넓은 대역으로 확산한 확산 신호를 생성한다. 역확산 처리부(130r-a)는, 동일한 확산 부호에 의해 원래의 디지털 신호를 복원한다.

한편, OFDM의 통신 서비스를 행할 때의 다원 접속 송신 처리부(13s-b)는, S/P(시리얼/패러렐 변환부)(131s-b), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)(132s-b), P/S(패러렐/시리얼 변환부)(133s-b), GI(Guard Interval) 삽입부(134s-b)로 구성된다.

S/P(131s-b)는, 입력 심볼을 패러렐로 변환하여 저속 심볼 열로 한다(병렬도는 서브 캐리어 수와 동일). IFFT(132s-b)는, 각각의 저속 심볼 열을 OFDM 반송파에 중첩하여 역고속 푸리에 변환을 실시한다(OFDM의 경우의 변조 처리에 해당). P/S(133s-b)는, IFFT(132s-b)로부터의 출력 신호를 시리얼 신호로 변환한다. GI 삽입부(134s-b)는, 수신측에서의 부호간 간섭을 억제하기 위해, 심볼 구간마다 GI(심볼의 무효 구간으로 되는 용장 신호)를 삽입한다.

또한, OFDM의 통신 서비스를 행할 때의 다원 접속 수신 처리부(13r-b)는, CI 제거부(134r-b), S/P(133r-b), FFT(Fast Fourier Transform)(132r-b), P/S(131r-b)로 구성된다.

GI 제거부(134r-b)는, 수신 신호로부터 GI를 제거하고, S/P(133r-b)는 입력 심볼을 패러렐로 변환하여 저속 심볼 열로 한다. FFT(132r-b)는, 저속 심볼 열에 고속 푸리에 변환을 실시한다(OFDM의 경우의 복조 처리에 해당). P/S(131r-b)는, FFT(132r-b)로부터의 출력 신호를 시리얼 신호로 변환한다.

도 8은 UE의 구성을 도시하는 도면이다. UE(20-1)는, HSDPA와 OFDM 중 어느 한쪽의 통신 서비스로 절환하여 통신을 행하는 단말기측 송신부(20s-1)와 단말기측 수신부(20r-1)를 포함한다.

도 6에서 도시한 구성 요소와 다른 개소에 대하여 설명한다. HSDPA의 통신을 행하는 다원 접속 수신 처리부(22r-a)와 다원 접속 송신 처리부(22s-a)는 각각, 역확산 처리부(220r-a)와 확산 처리부(220s-a)로 되어 있다. 수신 데이터 복호부(24r-a, 24r-b)는, 복호/DEMUX부(240r-a, 240r-b)로 되어 있다.

전반 환경 측정부(25r-a, 25r-b)는 각각, CQI 산출부(250r-a, 250r-b)로 되어 있고, CQI 산출부(250r-a, 250r-b)는, 복조부(23r-a, 23r-b)로부터의 출력 신호의 CQI를 측정하여 CQI로 환산한다.

OFDM의 통신을 행할 때의 다원 접속 수신 처리부(22r-b)는, GI 제거부(221r-b), S/P(222r-b), FFT(223r-b), P/S(224r-b)로 구성된다. 또한, OFDM의 통신을 행할 때의 다원 접속 송신 처리부(22s-b)는, S/P(224s-b), IFFT(223s-b), P/S(222s-b), GI 삽입부(221s-b)로 구성된다.

다음으로 스케줄러(15)의 통합 스케줄링에 의한 HSDPA의 UE 할당의 상세에 대하여 설명한다. 도 9는 무선 채널 상에서의 UE 할당을 도시하는 도면이다. HSDPA에서의 UE 할당은, HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared CHannel) 로 불리는 유저 데이터를 운반하는 무선 채널을 시분할하고, 시분할한 1개의 타임 슬롯(2㎳)을, 1개의 UE 또는 복수의 UE가 Share하여 사용한다(따라서, HSDPA에서는, 각 UE에의 하향 데이터 전송 시, DPCH(Dedicated Physical CHannel)와 같은 개별의 무선 채널에 의한 데이터 전송은 행해지지 않음).

또한, HS-PDSCH는, 각 셀에 대하여 복수 존재하며, HSDPA의 경우에는, 확산 코드의 방향에 15개 존재한다(확산 코드에 의해 15개 구별된다). 따라서, 하향 데이터 전송을 행하는 경우의 UE 할당은, 시간 방향과 확산 코드 방향의 양방에서 할당을 행하여, HS-PDSCH를 공유하여 사용하게 된다.

예를 들면, HS-PDSCH의 타임 슬롯 t1에 데이터를 실어서 UE에 전송하는 경우, 스케줄링에 의해, 우선도가 높은 UE를 선택하였다고 하면, 이 UE에 CH1의 HS-PDSCH의 타임 슬롯 t1을 사용하여 데이터 전송을 행하거나, 또는 CH1~CH15의 15개 전부의 HS-PDSCH의 타임 슬롯 t1을 사용하여 데이터 전송을 행하거나 한다(어떤 타임 슬롯을 몇 개 사용할지, 몇 개의 HS-PDSCH를 사용할지와 같은 것도 스케줄링에 의해 결정된다).

다음으로 UE(20-1~20-n)에서의 파일럿 신호의 수신으로부터, 기지국(10)에서 스케줄링이 행하여진 후에 데이터 전송을 행할 때까지의 흐름에 관하여 설명한다. 도 10은 UE(20-1~20-n)에서의 파일럿 신호의 수신으로부터, 기지국(10)에서 데이터 전송을 행할 때까지의 흐름을 설명하는 도면이다.

[S11] 기지국(10)은, 파일럿 신호를 송신한다.

[S12] UE(20-1~20-n)는, 파일럿 신호를 수신하여 CQI를 구하고, 기지국(10) 으로 회신한다. 이 경우, UE(20-1~20-n)는, HS-DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control CHannel)로 불리는 무선 채널에 CQI 정보를 실어서 기지국(10)으로 회신한다.

[S13] 기지국(10)은, 회신된 CQI에 의해, 통합 스케줄링을 행한다.

[S14] 기지국(10)은, 스케줄링 결과인 제어 정보를, 선택한 UE(20)에 송신한다. 이 경우, 기지국(10)은, HS-SCCH(High Speed Shared Control CHannel)로 불리는 무선 채널에 제어 정보를 실어서(2㎳의 타임 슬롯에 실어서) UE(20)에 송신한다.

[S15] UE(20)는, 수신한 제어 정보에 기초하여, 송수신 기능의 설정을 행한다.

[S16] 기지국(10)은, 스케줄링에 의해 설정한 통신 서비스에서 UE(20)에 데이터를 송신한다. 이 데이터는 도 9에서 상술한 HS-PDSCH에 실려 UE(20)에 송신된다.

여기서, UE(20)는, 제어 정보를 수신하고나서, 송수신 기능을 설정할 필요가 있으므로, UE(20)의 데이터 받아들임 상태의 준비 완료 후에 데이터가 수신되도록, 기지국(10)에서는 제어 정보의 송신 후에 일정 시간 지연하여 데이터를 송신하도록 하고 있다. 즉, HS-SCCH를 송신하고나서 HS-PDSCH를 송신할 때까지는 일정 시간의 간격(TTI:Transmission Time Intervals)이 설정되어 있다.

도 11은 TTI를 도시하는 도면이다. 종래의 HSDPA의 스케줄링에서는, 변조의 종류(QPSK로 전송할 것일지, 16QAM으로 전송할 것인지와 같은 것)나 전송 량(TBS:Transport Block size(1회의 전송으로 보내는 데이터의 크기)) 등이 제어 정보에 포함되어, UE는 이들 정보에 기초하여 송수신 기능을 설정하고 있었다. 따라서, TTI로서는, 2㎳의 타임 슬롯을 3등분한 시간(0.66㎲)이 설정되어 있었다(UE 측에서는 주로 변조 방식의 절환을 행하면 되므로, 이 정도의 지연 시간으로 충분히 설정 가능하였다).

한편, 본 발명의 스케줄링에서는, 예를 들면, HSDPA→OFDM이라고 하는 바와 같이, 통신 서비스의 절환을 행하거나 하므로, UE(20) 측에서는 크게 시스템을 절환하게 된다. 따라서, 종래의 TTI에서는 송수신 기능 설정이 제때에 행하여지지 못할 우려가 발생하게 된다.

이 때문에, 기지국(10)에서는, 선택한 통신 서비스에서 운용할 때에, UE(20)의 송수신 기능이 사전에 설정되어 있도록, 제어 정보에 다시 변경 타이밍(통신 서비스, 변조 방식, 전송량 등이 기지국(10) 측에서 변경되는 시간)도 포함시켜 송신한다(또한, 이 변경 시간은, UE(20)에서의 송수신 절환에 필요한 충분한 시간임). 그리고, UE(20)는, 제어 정보를 수신하였을 때에, 변경 타이밍부터 기지국(10) 측에서의 서비스 절환 시간을 미리 인식할 수 있으므로, 이 시간에 대도록, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능으로 설정 변경해 두도록 한다.

다음으로 QoS를 고려한 통합 스케줄링에 대하여 설명한다. 스케줄러(15)에서의 우선 순위 부여를 행할 때에, 각 UE로부터 보내지는 전반 환경 정보 외에, UE 측의 제어 정보로서 QoS 정보가 송신된 경우에는, QoS도 고려한 스케줄링을 행한다.

QoS의 속성으로서는, 소요 전송 속도가 있으며, 이것은 최저라도 보증할 전송 속도를 말한다. 예를 들면, 동화상의 전송을 행하는 경우, 최저한의 전송 속도를 지켜 동화상 데이터를 보내지 않으면, 수신 측에서는 화상의 움직임이 부자연스럽게 되거나 하여 품질을 떨어뜨리게 된다. 이 때문에, QoS 정보로서 소요 전송 속도가 포함되는 경우에는, CQI가 높은 UE를 선택할 때에는, 이 소요 전송 속도도 충족시키도록 고려하여 스케줄링을 행할 필요가 있다.

이하, 구체적인 동작에 대하여 설명한다. 도 12는 스케줄링 모델을 도시하는 도면이다. HSDPA의 파일럿 신호 f1p에 대한 UE(20-1~20-10) 각각의 CQI는, 12, 08, 19, 10, 13, 04, 17, 15, 19, 12이었던 것으로 한다.

또한, OFDM의 파일럿 신호 f2p에 대한 UE(20-1~20-10) 각각의 CQI는, 12, 08, 20, 10, 13, 05, 16, 14, 19, 11이었던 것으로 한다.

또한, UE(20-1~20-10) 각각의 소요 전송 속도(기지국→UE의 하향 전송 속도)는, 1.0, 3.0, 10.0, 2.0, 0.5, 2.0, 8.0, 6.0, 15.0, 10.0(단위는 Mbps)이었던 것으로 한다(소요 전송 속도는, 도 4에서 도시한 전송 속도와는 의미가 상이하며, 최소한 필요한 전송 속도를 의미한다).

여기서, 스케줄링 조건을, OFDM 측을 먼저 스케줄링하고, Max C/I법에 의해, 1개의 주파수에 대하여 CQI가 높은 UE를 2대 선택하고(HSDPA 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대, OFDM 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대 선택함), CQI가 높은 단말기로부터 먼저 데이터의 송신을 행하는 것으로 한다. 단, HSDPA의 최대 전송 속도는 14.4Mbps이며, OFDM의 최대 전송 속도는 30.0Mbps로 하여, 선택한 UE의 합계 전송 속도가, 각각의 최대 전송 속도의 값을 초과하지 않도록 선택한다.

UE(20-1~20-10)에 대하여, OFDM의 CQI가 높은 UE는, UE(20-3)의 CQI가 20으로 가장 높고, 다음으로 CQI가 19인 UE(20-9)가 높다. 또한, UE(20-3)와 UE(20-9)의 합계 소요 전송 속도는 25.0Mbps(≤30.0Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

한편, UE(20-3, 20-9)를 제외한 남은 UE에 대하여, HSDPA의 CQI가 높은 UE는, UE(20-7)의 CQI가 17로 가장 높고, 다음으로 CQI가 15인 UE(20-8)가 높다. 또한, UE(20-7)와 UE(20-8)의 합계 소요 전송 속도는 14.0Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

따라서, UE(20-1~20-10)에 대하여, UE(20-3, 20-9)에 대하여, OFDM의 통신 서비스를 우선적으로 실행하고, UE(20-7, 20-8)에 대하여 HSDPA의 통신 서비스를 우선적으로 실행한다. 이 때의 HSDPA와 OFDM의 합계 전송 속도=39.0Mbps로 된다.

여기서, UE(20-9)의 소요 전송 속도는 15.0Mbps이며(소요 전송 속도가 15.0Mbps라고 하는 것은, 최저라도 15.0Mbps의 전송 속도가 필요하다는 것), HSDPA의 최대 전송 속도 14.4Mbps를 초과하고 있기 때문에, CQI값에 관계없이, HSDPA의 통신 서비스에서 전송을 행할 수 없다.

한편, OFDM의 최대 전송 속도는, 30.0Mbps이기 때문에, OFDM이면 전송할 수 있다. 즉, UE(20-9)는, OFDM의 통신 서비스의 전송밖에 행할 수 없다. 이것은, 도 4에서 상술한 스케줄링의 경우와 달리, QoS를 고려한 스케줄링이기 때문에 발생한 것이다.

이와 같이, QoS를 고려한 통합 스케줄링에서는, 소요 전송 속도를 충족시키 도록, 또한 CQI가 높은 UE를 선택하는 조작으로 된다. 이 스케줄링에서는, 최저 전송 속도(소요 전송 속도)를 규정하고, 그것을 보증하므로, 바꿔 말하면, 소요 전송 속도 이상의 전송 속도로 전송을 행해도 된다.

또한, QoS를 고려하지 않는 통합 스케줄링에서는, 도 4에서 도시한 전송 속도는, 그 통신을 행할 때의 최대 전송 속도이다. 따라서, 예를 들면, 도 4의 UE(20-9)의 전송 속도는 10.0Mbps로 되어 있지만, 이것보다도 작은 값에서 하향 데이터가 전송되어도 되게 된다.

또한, QoS를 고려한 통합 스케줄링에서도, 도 4에서 행하여지고 있던 상이 주파간 핸드오버는 마찬가지로 행하여진다. 도 12의 예에서는, UE(20-3)가, HSDPA(f1)→OFDM(f2)으로 통신 서비스가 이행하고, 상이 주파간 핸드오버가 행하여지고 있다.

이와 같이, QoS의 속성으로서 소요 전송 속도를 고려한 스케줄링을 행함으로써, 시스템 전체의 전송 속도를 고속화할 수 있을 뿐 아니라, 최저 보증 전송 속도를 설정한 서비스가 가능하게 된다. 또한, 상기에서는 QoS의 속성으로서 소요 전송 속도를 예로 들었지만, 그 밖의 속성을 고려하여 스케줄링을 행하는 것도 가능하다.

다음으로 CQI의 값에 대응하여 전송 속도가 결정되는 경우와, QoS의 소요 전송 속도로부터 전송 데이터량(TBS)이나 변조의 종류를 결정하는 경우의 스케줄러의 동작에 대하여 설명한다.

QoS를 고려하지 않는 통합 스케줄링에서는, UE(20)로부터 통지된 CQI의 값에 의해 저절로 전송 속도가 결정된다. 예를 들면, CQI에 의해 결정되는 변경 내용의 예로서, HS-PDSCH의 개수, TBS(bit), 변조 타입이 있는 것으로 한다.

이 때, CQI가 1이면, HS-PDSCH를 1개 사용하고, TBS는 137bit로 하며, 변조에는 QPSK를 사용하고, 또한 CQI가 2이면, HS-PDSCH를 1개 사용하고, TBS는 173bit로 하며, 변조에는 QPSK를 사용하는 식으로 미리 결정해 둔다.

이와 같이, QoS를 고려하지 않는 경우에서는, CQI의 값에 따라서, 변경 내용은 고정적으로 정해 둔다. 이에 의해, CQI의 값에 따라서 저절로 전송 속도가 결정된다(주로 TBS의 값으로부터 전송 속도를 도출할 수 있다).

한편, QoS(소요 전송 속도)을 고려한 통합 스케줄링을 행하는 경우에는, 최저한 보증할 전송 속도가 미리 정해져 있으므로, 이 전송 속도를 지키도록, CQI와 관련하면서, TBS나 변조 타입을 가변적으로 설정하게 된다.

다음으로 제2 실시 형태로서, 1개의 통신 서비스에 대하여, 복수의 반송파 주파수의 파일럿 신호를 송출하여, 1개의 스케줄러에서 통합 스케줄링하는 경우에 대하여 설명한다.

제1 실시 형태에서는, 복수의 서로 다른 통신 서비스가 있으면, 통신 서비스마다 서로 다른 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 기지국(10)으로부터 송출하고 있었지만(예를 들면, HSDPA에 대응하는 반송파 주파수 f1을 갖는 파일럿 신호 f1p와, OFDM에 대응하는 반송파 주파수 f2를 갖는 파일럿 신호 f2p를 송출하고 있었지만), 제2 실시 형태에서는, 예를 들면, HSDPA의 1개의 통신 서비스에 대하여, 2개의 반송파 주파수 f3, f4를 갖는 각각의 파일럿 신호 f3p, f4p를 기지국(10)으로부 터 송출하는 것이다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 통신 서비스에 따라서, 다원 접속 방식에 의거한 송수신 처리를 행하지만, 제2 실시 형태에서는, 모두 동일한 다원 접속 송수신 처리를 행하게 된다. 예를 들면, HSDPA의 통신 서비스를 행하면, 확산·역확산의 다원 접속 송수신 처리를 행한다. 또한, 그 이외의 시스템·장치 구성은, 제1 실시 형태와 기본적으로 마찬가지므로, 이후, 동작에 대하여 설명한다.

도 13은 스케줄링 모델을 도시하는 도면이다. HSDPA의 파일럿 신호 f3p(반송파 주파수 f3)에 대한 UE(20-1~20-10) 각각의 CQI는, 12, 08, 19, 10, 13, 04, 17, 15, 17, 12이다.

또한, HSDPA의 파일럿 신호 f4p(반송파 주파수 f4)에 대한 UE(20-1~20-10) 각각의 CQI는, 12, 08, 19, 10, 13, 05, 16, 14, 19, 11이다.

또한, UE(20-1~20-10) 각각의 전송 속도(기지국→UE의 하향 전송 속도)는, 1.0, 3.0, 10.0, 2.0, 0.5, 2.0, 3.0, 2.0, 10.0, 10.0(단위는 Mbps)으로 한다.

여기서, 스케줄링 조건을, Max C/I법에 의해, 1개의 주파수에 대하여 CQI가 높은 UE를 2대 선택하고(반송파 주파수 f3 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대, 반송파 주파수 f4 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대 선택함), CQI가 높은 단말기로부터 먼저 데이터의 송신을 행하는 것으로 한다. 단, HSDPA의 최대 전송 속도는 14.4Mbps이므로, 어떠한 반송파 주파수의 경우도, 선택한 UE의 합계 전송 속도가 14.4Mbps의 값을 초과하지 않도록 선택한다.

최초로, 종래의 반송파 주파수 개별로 스케줄링이 행하여지는 경우에 대해 설명한다. 반송파 주파수 f3의 HSDPA 스케줄링에서는, 반송파 주파수 f3에서 HSDPA 통신을 현재 행하고 있는 UE(20-1~20-5)에 대하여, UE(20-3)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 13인 UE(20-5)가 높다. 또한, UE(20-3, 20-5)의 합계 전송 속도는 10.5Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

또한, 반송파 주파수 f4의 HSDPA 스케줄링에서는, 반송파 주파수 f4에서 HSDPA 통신을 현재 행하고 있는 UE(20-6~20-10)에 대하여, UE(20-9)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 16인 UE(20-7)가 높다. 또한, UE(20-9, 20-7)의 합계 전송 속도는 13.0Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

따라서, UE(20-1~20-10)에 대하여, 종래의 스케줄링에서는, 반송파 주파수 f3의 HSDPA의 통신 서비스에서는, UE(20-3, 20-5)를 우선적으로 실행하고, 반송파 주파수 f4의 HSDPA의 통신 서비스에서는, UE(20-9, 20-7)를 우선적으로 실행한다. 또한, 이 때의 반송파 주파수 f3, f4의 HSDPA의 합계 전송 속도=23.5Mbps로 된다.

한편, 반송파 주파수를 하나로 통합한 통합 스케줄링을 행하는 경우에 대해서는, 우선, 스케줄링 조건으로서, 반송파 주파수 f4 측을 먼저 스케줄링하는 것과(최대 전송 속도는 어느 쪽도 동일하므로, 반송파 주파수 f3 측을 먼저 스케줄링해도 됨), CQI값이 동일 또는 큰 차가 없으면, 원래의 반송파 주파수 측을 우선하여 선택한다고 하는 항목을 부가한다.

그렇게 하면, 우선, UE(20-1~20-10)에 대하여, 반송파 주파수 f4 측의 CQI가 높은 UE는, UE(20-3)와 UE(20-9)의 CQI가 모두 19로 가장 높지만, 합계 전송 속도가 20.0Mbps로 되어 14.4Mbps를 초과하게 된다.

이러한 경우, CQI값이 동일하면, 원래의 반송파 주파수 측을 우선하여 선택한다고 하는 조건에 의해, 현재, 반송파 주파수 f4에서 운용하고 있는 UE(20-9) 측을 선택하게 된다.

즉, UE(20-3)는, 반송파 주파수 f3에서의 HSDPA 통신을 행하고 있으므로, UE(20-3)를 선택하게 되면, 반송파 주파수 f3→f4로의 핸드오버 처리를 일으킬 필요가 발생하므로, 핸드오버의 필요가 없는 UE(20-9)를 선택한다.

또한, 이 예에서는 CQI값이 동일하다고 하였지만, 예를 들면, UE(20-3)의 CQI가 19이고, UE(20-9)의 CQI가 18과 같이, CQI가 서로 다르고 큰 차가 없으면, UE(20-9) 쪽이 CQI값이 작아도, 이 경우도 UE(20-9) 측을 선택하도록 해도 된다.

한편, UE(20-9)를 선택한 후에, 다시 반송파 주파수 f4의 스케줄링을 계속하면, 다음으로 CQI가 16의 UE(20-7)를 선택한다. 합계 전송 속도는 13.0Mbps로 되어, 14.4Mbps를 충족시키고 있다.

또한, UE(20-9, 20-7)를 제외한 남은 UE에 대하여, 반송파 주파수 f3 측의 스케줄링을 행하면, UE(20-3)의 CQI가 19이고, 다음으로 UE(20-8)의 CQI가 15의 순으로 높고, 합계 전송 속도는 12.0이므로 14.4Mbps를 충족시키고 있다.

따라서, UE(20-1~20-10)에 대하여, 반송파 주파수 f3의 HSDPA의 통신 서비스에서는, UE(20-9, 20-7)를 우선적으로 실행하고, 반송파 주파수 f4의 HSDPA의 통신 서비스에서는, UE(20-3, 20-8)를 우선적으로 실행한다. 또한, 이 때의 반송파 주파수 f3, f4의 HSDPA의 합계 전송 속도=25.0Mbps로 된다(종래 스케줄링보다도 고속화되어 있다).

다음으로 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제1, 제2 실시 형태에서는, UE(20)가 파일럿 신호를 수신하여, 전반 환경 측정 후에 CQI를 통지하는 경우에는, 파일럿 신호의 반송파 주파수에 대응한 각각의 복수의 주파수의 업링크 신호로 통지를 행하고 있었다.

예를 들면, 도 3에서는, 파일럿 신호 f1p로 CQI를 측정하면, 업링크 신호 f1u로 측정 결과를 기지국(10)에 통지하고, 파일럿 신호 f2p로 CQI를 측정하면, 업링크 신호 f2u로 측정 결과를 기지국(10)에 통지하고 있었다(상향 신호 f1u, f2u의 주파수는 서로 다름).

한편, 제3 실시 형태에서는, N파의 파일럿 신호의 각 반송파 주파수에 대하여, 특정한 1개의 주파수값을 이용하여, 파일럿 신호 각각으로 측정한 CQI의 전부를 통지하는 것이다. 예를 들면, 파일럿 신호 f1p로 측정한 CQI와, 파일럿 신호 f2p로 측정한 CQI를, 임의의 특정한 1개의 주파수의 업링크 신호를 이용하여 기지국(10)에 통지한다.

따라서, 기지국(10)에서는, 업링크 신호로서, 임의의 특정한 1개의 주파수만을 감시하고 있으면 된다. 단, 어느 반송파 주파수의 파일럿 신호로부터 CQI를 측정한 것인지를 기지국(10)에서 판별할 수 있도록, UE(20)에서는, CQI나 자단말기의 상태 등을 코드화하여 송신한다.

도 14~도 16은 코드 테이블을 도시하는 도면이다. 도 14에 대하여, 파일럿 신호의 반송파 주파수를 테이블 T1과 같이 설정한다. 1개의 대역폭을 5.0㎒로 하고, 800~820㎒로 하고 있다. 예를 들면, 802.5㎒의 파일럿 신호이면, 코드는 00으 로 된다.

도 15에 대하여, UE(20)의 현재의 통신 상태로서의 다원 접속 방식을 테이블 T2와 같이 설정한다. 예를 들면, UE(20)가 현재 MC-CDMA의 다원 접속으로 통신을 행하고 있으면, 코드는 10으로 된다. 도 16에 대하여, UE(20)가 측정한 CQI(0-30)를 테이블 T3과 같이 설정한다. 예를 들면, CQI가 29이면, 코드는 11110으로 된다. 그리고, 이러한 코드를, 반송파 주파수+다원 접속 방식+CQI의 순으로 연결한다.

여기서, HSDPA에서 운용하고 있는 UE(20)가, 802.5㎒의 파일럿 신호로부터 CQI를 산출하고, 산출 결과가 29이면, 테이블 T1~T3에 의해, 802.5㎒(00)+HSDPA(00)+CQI(11110)이므로, 000011110으로 된다.

또한, OFDM에서 운용하고 있는 UE(20)가, 807.5㎒의 파일럿 신호로부터 CQI를 산출하고, 산출 결과가 30이었다면, 테이블 T1~T3에 의해, 807.5㎒(01)+OFDM(01)+CQI(11111)이므로, 010111111로 된다.

기지국(10)에서는, "000011110"+"010111111"→"000011110010111111"을 수신하게 된다. 또한, 상기한 코드에 오류 정정 부호를 부가해도 된다.

이와 같이, 제3 실시 형태에서는, CQI와 같은 정보를 코드화하여, 1개의 주파수의 업링크 신호로 기지국(10)에 통지한다. 이에 의해, 기지국은 특정한 주파수의 업링크 신호를 인식함으로써, 전반 환경 정보를 취득할 수 있다. 또한, 전반 환경 정보를 전송하기 위해 사용하는 무선 채널을 삭감할 수 있으므로, 채널 용량의 유효 이용이 가능하게 된다.

다음으로 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태에서는, HSDPA와 OFDM이 동시에 1개의 기지국에서 서비스되고, 각각이 서로 다른 반송파 주파수를 이용하는 경우의 예를 나타내었다. 제4 실시 형태에서는, 복수의 통신 서비스(HSDPA와 OFDM으로 함)를 동일한 반송파 주파수를 이용하여 서비스를 행하는 것으로 한다. 또한, 시스템·장치의 기본적인 구성은 도 5, 도 6과 동일하므로, 이후 동작에 대하여 설명한다.

도 17은 스케줄링 모델을 도시하는 도면이다. HSDPA에서 운용 중인 UE(20-1~20-5)의 파일럿 신호 f1p(반송파 주파수 f1)에 대한 CQI는 각각, 12, 08, 19, 10, 13이다. OFDM에서 운용 중인 UE(20-6~20-10)의 파일럿 신호 f1p(반송파 주파수 f1)에 대한 CQI는 각각, 04, 16, 15, 17, 12이다. 또한, UE(20-1~20-10) 각각의 전송 속도(기지국→UE의 하향 전송 속도)는, 1.0, 3.0, 10.0, 2.0, 0.5, 2.0, 3.0, 2.0, 10.0, 10.0(단위는 Mbps)이다.

여기서, 종래의 통신 서비스 개별로 스케줄링이 행하여지는 경우에, HSDPA 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대, OFDM 측으로부터 CQI가 높은 UE를 2대 선택하고, CQI가 높은 단말기로부터 먼저 데이터의 송신을 행하는 것으로 한다. 단, HSDPA와 OFDM의 최대 전송 속도 14.4Mbps, 30.0Mbps를 각각 초과하지 않도록 선택한다.

최초로, 종래의 통신 서비스 개별로 스케줄링이 행하여지는 경우에 대해 설명한다. HSDPA 스케줄링에서는, HSDPA 통신을 현재 행하고 있는 UE(20-1~20-5)에 대하여, UE(20-3)의 CQI가 19로 가장 높고, 다음으로 CQI가 13인 UE(20-5)가 높다. 또한, UE(20-3, 20-5)의 합계 전송 속도는 10.5Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충 족시키게 된다.

또한, OFDM 통신을 현재 행하고 있는 UE(20-6~20-10)에 대하여, UE(20-9)의 CQI가 17로 가장 높고, 다음으로 CQI가 16인 UE(20-7)가 높다. 또한, UE(20-9, 20-7)의 합계 전송 속도는 13.0Mbps(≤30.0Mbps)이므로, 조건을 충족시키게 된다.

따라서, UE(20-1~20-10)에 대하여, 종래의 스케줄링에서는, HSDPA 측으로부터 UE(20-3, 20-5)를 우선적으로 실행하고, OFDM 측으로부터 UE(20-9, 20-7)를 우선적으로 실행한다. 또한, 이 때의 HSDPA와 OFDM의 합계 전송 속도=23.5Mbps로 된다.

한편, 통합 스케줄링을 행하는 경우에 대해서는(스케줄링 조건으로서는, HSDPA 및 OFDM을 맞추어, CQI가 높은 4대를 선택하고, 최초의 2대를 OFDM 통신하고, 남은 2대를 HSDPA 통신으로 함), UE(20-1~20-10)에 대하여, UE(20-3)의 CQI가 19로 가장 높고, 2번째로 CQI가 17인 UE(20-9)가 높다. UE(20-3, 20-9)의 합계 전송 속도는, 20.0Mbps(≤30.0Mbps)로서, 조건을 충족시킨다.

또한, UE(20-7)는 CQI가 16으로 3번째로 높고, UE(20-8)는 CQI가 15로 4번째로 높다. UE(20-7)와 UE(20-8)의 합계 전송 속도는 5.0Mbps(≤14.4Mbps)이므로, 조건을 충족시킨다. 이들 4대의 합계 전송 속도=25.0Mbps로 된다.

따라서, UE(20-1)~UE(20-10)에 대하여, HSDPA 측으로부터 UE(20-3)가 선택되고, OFDM 측으로부터 UE(20-7, 20-8, 20-9)가 선택되게 된다(합계 전송 속도=25.0Mbps이므로 종래 스케줄링보다도 고속화되어 있다).

이상 설명한 바와 같이, 무선 통신 시스템(1)에 따르면, 시스템 전체의 전송 속도를 고속화할 수 있다. 또한, 1개의 주파수에서는 할당되지 않았던 단말기에서도, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합한 통합 스케줄링을 행함으로써, 할당될 가능성이 높아진다. 또한, 시스템 간의 스루풋의 변동을 억제하여 평활화가 가능하게 된다.

또한, 소요 전송 속도 등을 포함하는 QoS를 고려하여, 통합 스케줄링을 행함으로써, 시스템 전체의 전송 속도를 고속화할 수 있을 뿐 아니라, 소요 전송 속도 등을 확실하게 충족시킬 수 있고, 또한, 최저 보증 전송 속도를 설정한 서비스를 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 기지국 내의 스케줄러 스스로 핸드오버의 필요성을 판단하는 것이 가능하게 되어, 종래의 상이 주파간 핸드오버를 단시간에 실행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기에서는 복수의 서로 다른 통신 서비스로서, HSDPA와 OFDM의 2개의 통신 서비스를 예로 하여 설명하였지만, 본 발명의 스케줄링 기능은, 3개 이상의 통신 서비스에서, 또한 이들 통신 서비스에 한하는 것이 아니라, 그 밖의 이동체 통신의 분야에서도 폭넓게 적용 가능하다.

또한, 상기에서는 전반 환경 정보에는 CIR로부터 CQI를 산출하는 것으로 하였지만, SIR(Signal-to-Interference Ratio(SI))로부터 CQI를 산출해도 되고, 또한 다른 지표를 이용해도 된다.

또한, 상기에서는 스케줄링 시의 UE의 우선 순위 부여에는, 설명을 간단히 하기 위해, 알기 쉬운 Max C/I법을 사용하여 설명하였지만, Round Robin법(UE의 수신 상태에 상관없이, 균등하게 송신을 행하는 것으로, 일정 시간 내에, 임의의 UE 에 송신하는 데이터 수가 동일하면 송신 순번은 정하지 않는 방법)이나, Proportional Fairness법(부여되는 송신 시간은 토탈로는, 각 UE에 대하여 모두 균등하지만, CQI가 높은 UE로부터 먼저 송신하는 방법) 등의 방법을 이용하는 것도 가능하다.

상기에 대해서는 간단히 본 발명의 원리를 설명하는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에 의해 가능하며, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용 예에 한정되는 것이 아니라, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부된 청구항 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위로 간주된다.

Claims (22)

1. 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 있어서,

   서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출하는 파일럿 신호 송출부와, n(n≥1)대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 회선 품질 정보를 집약하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리를 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 단말기 및 상기 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택하는 스케줄러와, 상기 스케줄러에서 선택된 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보를 송신하는 제어 정보 송신부로 구성되고, 서비스 수가 N인 서로 다른 복수의 통신 서비스를 운용할 수 있는 기지국과,

   반송파 주파수가 서로 다른 N파의 상기 파일럿 신호를 수신하여, 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하고, N개의 상기 회선 품질 정보를 상기 기지국에 통지하는 회선 품질 정보 통지부와, 상기 기지국으로부터 해당 단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 상기 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행하는 송수신 기능 설정부로 구성되고, 서로 다른 복수의 통신 서비스의 제공을 받을 수 있는 이동 단말기

   를 구비하고,

   상기 제어 정보 송신부는, 선택한 통신 서비스에서 운용할 때에, 상기 이동 단말기의 송수신 기능이 사전에 설정되어 있도록, 상기 제어 정보에 변경 타이밍을 포함시켜 송신하고, 상기 송수신 기능 설정부는, 상기 변경 타이밍에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능으로 설정 변경해 두는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
2. 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 있어서,

   서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출하는 파일럿 신호 송출부와, n(n≥1)대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 회선 품질 정보를 집약하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리를 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 단말기 및 상기 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택하는 스케줄러와, 상기 스케줄러에서 선택된 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보를 송신하는 제어 정보 송신부로 구성되고, 서비스 수가 N인 서로 다른 복수의 통신 서비스를 운용할 수 있는 기지국과,

   반송파 주파수가 서로 다른 N파의 상기 파일럿 신호를 수신하여, 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하고, N개의 상기 회선 품질 정보를 상기 기지국에 통지하는 회선 품질 정보 통지부와, 상기 기지국으로부터 해당단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 상기 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행하는 송수신 기능 설정부로 구성되고, 서로 다른 복수의 통신 서비스의 제공을 받을 수 있는 이동 단말기

   를 구비하고,

   상기 회선 품질 정보 통지부는, N개의 상기 회선 품질 정보를 상기 기지국에 통지하는 경우, N파의 파일럿 신호의 각 반송파 주파수에 대응한 복수의 주파수값으로, 상기 회선 품질 정보를 각각 통지하거나, 또는 특정한 1개의 주파수값을 이용하여, 상기 회선 품질 정보의 전부를 통지하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
3. 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 있어서,

   서비스 수가 N(N≥1)인 서로 다른 통신 서비스마다 대응하는 반송파 주파수를 갖는 파일럿 신호를 송출하는 파일럿 신호 송출부와, n(n≥1)대의 단말기로부터 통지된 N×n개의 회선 품질 정보를 집약하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리를 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐, 전반 환경이 양호한 단말기 및 상기 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택하는 스케줄러와, 상기 스케줄러에서 선택된 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보를 송신하는 제어 정보 송신부로 구성되고, 서비스 수가 N인 서로 다른 복수의 통신 서비스를 운용할 수 있는 기지국과,

   반송파 주파수가 서로 다른 N파의 상기 파일럿 신호를 수신하여, 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하고, N개의 상기 회선 품질 정보를 상기 기지국에 통지하는 회선 품질 정보 통지부와, 상기 기지국으로부터 해당단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에는, 상기 제어 정보에 기초하여, 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행하는 송수신 기능 설정부로 구성되고, 서로 다른 복수의 통신 서비스의 제공을 받을 수 있는 이동 단말기

   를 구비하고,

   상기 스케줄러는, 상기 이동 단말기에의 우선도를 결정하는 스케줄링 시에, 상위국을 통하지 않고, 서로 다른 통신 서비스 또는 서로 다른 반송파 주파수 간에서의 핸드오버를 실행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
4. 무선 통신을 행하는 기지국에 있어서,

   서로 다른 통신 서비스마다 파일럿 신호를 송출하는 파일럿 신호 송출부와,

   이동 단말기로부터 통지된 회선 품질 정보를 집약하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스를 하나로 통합하여, 송신 상대를 결정하는 처리를 행하고, 복수의 서로 다른 통신 서비스에 걸쳐 전반 환경이 양호한 이동 단말기 및 상기 이동 단말기에 제공하는 통신 서비스를 선택하는 스케줄러와,

   상기 스케줄러에서 선택된 이동 단말기에, 선택된 통신 서비스에 필요한 제어 정보를 송신하는 제어 정보 송신부

   를 구비하고,

   상기 스케줄러는, 상기 이동 단말기에의 우선도를 결정하는 스케줄링 시에, 상위국을 통하지 않고, 서로 다른 통신 서비스 또는 서로 다른 반송파 주파수 간에서의 핸드오버를 실행하는 것을 특징으로 하는 기지국.
5. 무선 통신을 행하는 이동 단말기에 있어서,

   기지국으로부터 송출된 반송파 주파수가 서로 다른 파일럿 신호를 수신하여, 전반 환경을 반송파 주파수마다 개별로 측정하고, 회선 품질 정보를 상기 기지국에 통지하는 회선 품질 정보 통지부와,

   상기 기지국으로부터 해당단말기 및 통신 서비스가 선택된 경우에, 상기 기지국으로부터 송신된 제어 정보에 기초하여 선택된 통신 서비스에 대응하는 송수신 기능의 설정을 행하는 송수신 기능 설정부

   를 구비하며,

   상기 회선 품질 정보 통지부는, N개의 상기 회선 품질 정보를 상기 기지국에 통지하는 경우, N파의 파일럿 신호의 각 반송파 주파수에 대응한 복수의 주파수값으로, 상기 회선 품질 정보를 각각 통지하거나, 또는 특정한 1개의 주파수값을 이용하여, 상기 회선 품질 정보의 전부를 통지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 복수의 이동 단말기의 각각이, 서로 다른 주파수를 이용하여 송신되는, 복수의 무선 통신 서비스에 대응한 복수의 파일럿 신호를 수신하여, 그 복수의 파일럿 신호에 대해 측정한 각 채널 품질을 무선 기지국에 송신하고,

   상기 무선 기지국은, 상기 복수의 파일럿 신호에 대하여, 상기 복수의 이동 단말기가 측정한 복수의 채널 품질에 대해 비교를 행하고, 가장 양호한 품질을 나타내는 채널 품질에 대응하는 무선 통신 서비스를 특정하고,

   특정된 그 무선 통신 서비스를, 상기 가장 양호한 품질을 나타내는 채널 품질을 보고한 이동 단말기에 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 서비스 제공 방법.
7. 무선 기지국과,

   상기 무선 기지국과 통신을 행하는 이동 단말기

   를 구비하고,

   복수의 이동 단말기의 각각이, 상기 무선 기지국으로부터 서로 다른 주파수를 이용하여 송신되는, 복수의 무선 통신 서비스에 대응한 복수의 파일럿 신호를 수신하여, 그 복수의 파일럿 신호에 대해 측정한 각 채널 품질을 상기 무선 기지국에 송신하고,

   상기 무선 기지국은, 상기 복수의 파일럿 신호에 대하여, 상기 복수의 이동 단말기가 측정한 복수의 채널 품질에 대해 비교를 행하고, 가장 양호한 품질을 나타내는 채널 품질에 대응하는 무선 통신 서비스를 특정하고,

   특정된 그 무선 통신 서비스를, 상기 가장 양호한 품질을 나타내는 채널 품질을 보고한 상기 이동 단말기에 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
8. 복수의 이동 단말기의 각각에, 서로 다른 주파수를 이용하여, 복수의 무선 통신 서비스에 대응한 복수의 파일럿 신호를 송신하는 국측 송신부와,

   상기 복수의 이동 단말기로부터 송신된, 상기 복수의 파일럿 신호에 대해 측정된 각 채널 품질을 수신하는 국측 수신부와,

   상기 복수의 파일럿 신호에 대하여, 상기 복수의 이동 단말기가 측정한 복수의 채널 품질에 대해 비교를 행하고, 가장 양호한 품질을 나타내는 채널 품질에 대응하는 무선 통신 서비스를 특정하고, 특정된 그 무선 통신 서비스를, 상기 가장 양호한 품질을 나타내는 채널 품질을 보고한 상기 이동 단말기에 제공하는 스케줄러

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
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