KR101030845B1 - 무선 통신 방법, 무선 통신 장치 및 무선 통신 시스템 - Google Patents
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Abstract
기지국(20)은, 이동 단말 장치(30)에 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위한 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터의 변화를 감시한 결과, 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 경우, 송신하는 신호의 지향성의 제어를 억제한다. 또한, 기지국(20)은, 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 이동 단말 장치(30)에 송신한다. 이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)으로부터 송신된 저하 정보를 수신한 경우, 기지국(20)으로부터 수신한 수신 신호의 지연 상태에 기초하여, 기지국(20)에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 신호를 기지국(20)에 송신한다.
Description
본 발명은, TDD(Time Division Duplex)를 채용한 무선 통신 방법, 무선 통신 장치 및 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
복수의 셀(섹터)로 분할된 서비스 영역을 형성하고, 복수의 기지국 장치를 구비한 무선 통신 시스템에 있어서 사용되는 에어 인터페이스로서, TDD-TDMA 방식이 알려져 있다. TDD-TDMA 방식(예컨대, Personal Handyphone System)를 이용한 무선 통신 시스템에서는, 통신로에서의 페이딩의 영향이 통신 용량의 증대를 저해한다.
특히, 멀티패스 페이딩은, 몇개의 지연파의 존재에 의해서 야기된다. 멀티패스를 갖는 통신로에서는, 지연파를 등화함으로써 전파로의 특성을 개선할 수 있다. TDD가 사용되는 통신 시스템에서는, 상향 및 하향의 통신로에서 동일의 주파수가 사용되기 때문에, 예컨대, 상향 통신 채널에 있어서의 지연파를 이동국(단말)이 등화하는 경우, 하향 통신 채널의 수신에 있어서 추정한 지연 스프레드를 그대 로 상향 통신 채널의 지연 스프레드에 적용할 수 있다.
특허 문헌 1에는, 상향보다 하향의 통신 속도가 고속인 비대칭 무선 통신 방법이 개시되어 있다. 구체적으로는, 상기 비대칭 무선 통신 방법에서는, 하향에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM)이 사용된다. 이러한 OFDM에 따른 변조부에서 사용되는 IDFT의 입력 신호에 대하여, 상향의 신호(상향 통신 채널)로부터 추정한 전파로의 주파수 특성과 반대 특성으로 되도록 한 특성이 주어진다.
또한, 이러한 방법의 응용예로서, OFDM에 따라서 변조된 하향의 변조파를 복조했을 때, 상기 복조 신호에 대하여 푸리에 변환을 행하는 것에 의해 전파로의 주파수 특성을 추정하는 것이 개시되어 있다.
한편, 상향에서, Binary Phase Shift Keying(BPSK), Quadrature Phase Shift Keying(QPSK), Quadrature Amplitude Modulation(QAM) 등의 디지털 변조가 행하여지는 경우, 추정한 주파수 특성을 역푸리에 변환하여 작성되는 시간 특성(지연 프로파일)을 디지털 변조부의 베이스밴드 필터에 중첩함으로써, 상향의 전파로의 특성을 보상하여, 상향의 통신 품질을 개선시킬 수 있다.
또, TDD가 사용되는 무선 통신 시스템에서는, 기지국측에서 어댑티브 어레이 안테나 등의 기술을 이용하여 안테나의 지향성을 제어하는 기술이 도입되어 있다. 일반적으로, 어댑티브 어레이 기술을 TDD가 사용되는 무선 통신 시스템에 적용하는 경우, 기지국은, 상향의 전파로의 특성에 따라 안테나의 지향성을 최적으로 설정하고, 설정한 지향성을 이용하여 하향의 신호를 송신한다.
구체적으로는, 기지국은, 소정의 주기로 반복 송신되는 상향의 TDD 프레임에 포함되는 기지의 신호 패턴(프리앰블, 상향 파일럿)을 이용하여, 어댑티브 어레이 안테나의 지향성을 최적화한다. 기지국은, 최적화된 지향성의 패턴(웨이트)을 이용하여, 유저 데이터를 송수신한다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 2002-141888 호 공보
그러나, 상향의 전파로의 특성에 기초하여, 하향의 신호의 지향성을 최적화하는 경우, 하향에서의 전파로 특성과, 그 후에 송신되는 상향의 전파로 특성에 차이가 발생하여 버리는 경우가 있다. 이 때문에, 하향의 전파로 특성에 기초하여 상향의 전파로 특성을 보상하는 등화 파라미터에 오차가 생기는 문제가 있다.
구체적으로는, 1) 하향 통신 채널을 통해서 수신한 신호에 기초하여 추정된 지연 스프레드를 적용하여 상향의 신호를 송신하는 경우, 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 최적화에 사용되는 구간(트레이닝 구간)에 있어서 상향의 신호의 지연 스프레드가 등화되어 있으면, 어댑티브 어레이 안테나의 지향성을 정상적으로 최적화할 수 없고, 2) 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 최적화에 의해서 지향성이 변화되면, 지연 스프레드가 변화되기 때문에, 상향의 전파로 특성을 보상하는 효과를 얻을 수 없다는 문제가 있다.
이 때문에, TDD가 사용되는 통신 시스템에서는, 상향의 신호를 송신하는 이동국(단말)에 있어서의 상향의 전파로 특성의 등화는, 장점이 없는 것으로 되어 왔다.
그러나, 예컨대, 이동국이 빌딩의 실내 등에 위치하는 경우에 있어서, 옥외에 설치된 기지국과의 통신을 행하는 경우, 이동국은 이동하지 않기 때문에, 지향성의 변화의 속도는 낮은 한쪽에서, 비교적 큰 레벨의 지연파가 존재하게 되어, 통신 속도의 저하, 특히, 상향 통신 채널에 있어서의 통신 속도의 저하가 문제로 되어 있었다.
본 발명은, 전파로 특성을 보상하는 등화 파라미터의 오차를 방지함으로써, 통신 속도의 저하를 방지할 수 있는 무선 통신 방법, 무선 통신 장치, 및 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 특징은, 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 제 1 무선 통신 장치와, 상기 제 1 무선 통신 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 제 2 무선 통신 장치에 있어서 실행되는 무선 통신 방법이고, 상기 제 1 무선 통신 장치가, 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터의 변화를 감시하는 단계와, 상기 감시하는 단계에 있어서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치가 상기 지향성의 제어를 억제하는 단계와, 상기 감시하는 단계에 있어서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치가 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값보다 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 단계와, 상기 제 2 무선 통신 장치가, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 송신된 상기 저하 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 수신한 수신 신호의 지연 상태를 판정하는 단계와, 상기 제 2 무선 통신 장치가, 상기 수신 신호의 지연 상태에 기초하여 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호를 등화하는 단계와, 상기 제 2 무선 통신 장치가, 등화된 상기 신호를 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 2 특징은, 본 발명의 제 1 특징에 연관하여, 상기 등화하는 단계에 있어서, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호에 포함되어, 상기 제 1 무선 통신 장치가 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 제어에 이용하는 신호에 대하여, 등화를 중지하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 3 특징은, 본 발명의 제 1 또는 제 2 특징에 연관하여, 상기 감시하는 단계에 있어서 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회하고 있는 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치가, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회한 취지를 나타내는 상승 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 단계와, 상기 제 2 무선 통신 장치가, 상기 상승 정보에 기초하여, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호의 등화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 4 특징은, 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 무선 통신 장치이고, 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터의 변화를 감시하는 감시부와, 상기 감시부에 의해서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 것이 검지된 경우, 상기 지향성의 제어를 억제함과 아울러, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값보다 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 송신하는 지향성 제어부를 갖는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 5 특징은, 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 기지국과 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치에 있어, 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터의 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 상기 기지국에서 수신한 경우, 상기 기지국으로부터 수신한 수신 신호의 지연 상태를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의해서 판정된 상기 수신 신호의 지연 상태에 기초하여, 상기 기지국에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 상기 신호를 상기 기지국에 송신하는 등화 제어부를 갖는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 6 특징은, 본 발명의 제 5 특징에 연관하여, 상기 등화 제어부는, 상기 기지국이 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 제어에 이용하는 신호를 등화하지 않고 상기 기지국에 송신하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 7 특징은, 본 발명의 제 5 또는 제 6 특징에 연관하여, 상기 등화 제어부는, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회한 취지를 나타내는 상승 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 경우, 상기 상승 정보에 기초하여 상기 기지국에 송신하는 신호의 등화를 제어하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 8 특징은, 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 제 1 무선 통신 장치와, 상기 제 1 무선 통신 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 제 2 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템이고, 상기 제 1 무선 통신 장치는, 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터의 변화를 감시하는 감시부와, 상기 감시부에 의해서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 것이 검지된 경우, 상기 지향성의 제어를 억제함과 아울러, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값보다 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 지향성 제어부를 갖고, 상기 제 2 무선 통신 장치는, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 상기저하 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 수신한 수신 신호의 지연 상태를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의해서 판정된 상기 수신 신호의 지연 상태에 기초하여, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 상기 신호를 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 등화 제어부를 갖는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제 9 특징은, 본 발명의 제 8 특징에 연관하여, 상기 등화 제어부는, 상기 제 1 무선 통신 장치가 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 제어에 이용하는 신호를 등화하지 않고 상기 기지국에 송신하는 것을 요지로 한다. 본 발명의 제 10 특징은, 본 발명의 제 8 또는 제 9 특징에 연관하여, 상기 지향성 제어부는, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회하고 있는 경우, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회한 취지를 나타내는 상승 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하고, 상기 등화 제어부는, 상기 상승 정보에 기초하여, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호의 등화를 제어하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 의하면, 전파로 특성을 보상하는 등화 파라미터의 오차를 방지함으로써, 통신 속도의 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략 구성도,
도 2는 송신 슬롯의 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 제 1 무선 통신 장치(기지국)의 블록도,
도 4는 본 실시예에 따른 제 2 무선 통신 장치(이동 단말 장치)의 블록도,
도 5는 하향 슬롯에 OFDM을 적용하여, 상향의 전파로 특성을 보상하는 처리의 내용을 설명하는 설명도,
도 6은 지향성 억제 비트 정보 및 지향성 플래그 정보의 설명도,
도 7은 본 실시예에 따른 기지국에서의 프레임 마다의 처리를 나타내는 흐름도,
도 8은 본 실시예에 따른 이동 단말 장치 마다의 슬롯 처리를 나타내는 흐름도,
도 9는 본 실시예에 따른 기지국과 이동 단말 장치에 의한 신호의 송수신 동작의 설명도.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면과 관련시켜 설명한다. 도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 시스템(10)은, 제 1 무선 통신 장치로 서의 기지국(20), 및 휴대 전화기 등의 제 2 무선 통신 장치로서의 이동 단말 장치(이동국)(30)를 갖는다.
본 실시예에 있어서는, 기지국(20)으로부터 이동 단말 장치(30)의 방향을 하향으로 하고, 이동 단말 장치(30)로부터 기지국(20)의 방향을 상향으로 한다.
무선 통신 시스템(10)에서는, 하향에서 OFDM이 사용되고, 상향에서, BPSK, QPSK, 8PSK 또는 QAM이 사용된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 하향에서 사용되는 다운링크(DL) 슬롯, 및 상향에서 사용되는 업링크(UL) 슬롯은, 프리앰블(41)과, 프리앰블(41)에 이어지는 유저 데이터(42)에 의해 형성된다.
기지국(20)은, 어댑티브 어레이 안테나를 구비하여, 이동 단말 장치(30)에 송신하는 신호(빔)의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터의 변화를 감시한다.
또한, 기지국(20)은, 상기 변화의 감시에 있어서, 상기 파라미터의 변화를 나타내는 값(변화량)이 미리 설정한 소정값을 하회한 경우, 이동 단말 장치(30)에 송신하는 신호의 지향성의 제어를 억제한다. 또한, 기지국(20)은, 변화를 나타내는 값이 소정값을 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 플래그 정보로서 이동 단말 장치(30)에 송신한다. 또한, 기지국(20)은, 상기 파라미터의 변화를 나타내는 값이 소정값을 상회하고 있는 경우, 상회한 취지를 나타내는 상승 정보를 플래그 정보로서 이동 단말 장치(30)에 송신한다.
도 3는, 기지국(20)의 블록도이다. 본 실시예에 있어서, 기지국(20)은, 제 1 무선 통신 장치를 구성한다.
기지국(20)은, 어댑티브 어레이 안테나(이하, AA라 함)를 포함한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 기지국(20)은, 복수(본 실시예에서는 K개)의 안테나(210-1 내지 210-K), 어댑티브 어레이 처리부(220), 안테나 전환기(Duplexer) 등을 포함하는 RF 스위치(230), 각 안테나의 수신 신호에 대한 채널 추정이나 채널 등화 처리 등을 행하는 수신부(240), 수신부(240)에 의한 신호에 대하여 복조 처리를 행하여 수신 데이터를 얻는 데이터 복조부(250), 송신 데이터를 OFDM에 따라서 변조하는 데이터 변조부(260), 변조 데이터에 역푸리에 변환 처리를 행하는 역푸리에 변환부(IFFT)(270), 및 역푸리에 변환 처리가 행하여진 신호를 송신 포맷으로 변환하는 송신부(280)를 갖는다.
어댑티브 어레이 처리부(220)는, AA의 지향성 파라미터의 변화량을 감시한다. 어댑티브 어레이 처리부(220)는, AA의 파라미터, 구체적으로는, 지향성 파라미터의 변화가 수 슬롯에 걸쳐 일정량 이하인 경우, AA 제어를 억제함과 아울러, 하향 통신 슬롯의 특정의 플래그(AA 제어 억제 플래그)를 「1」로 설정함으로써 상기 억제한 취지를 나타내는 저하 정보를 생성한다. 본 실시예에 있어서, 어댑티브 어레이 처리부(220)는, 감시부 및 지향성 제어부를 구성한다.
또한, 어댑티브 어레이 처리부(220)는, 상향 통신 채널을 통해서 수신한 AA의 트레이닝 신호에 기초하여 AA의 지향성 파라미터를 결정한다. 어댑티브 어레이 처리부(220)는, 상향 통신 채널, 즉, 상향의 전파로 특성이 등화되어 있는 경우, 트레이닝에 이용한 상향 수신 슬롯으로부터 하향의 신호의 지향성을 제어하는 것이 아니라, 다음의 하향 송신 슬롯으로부터 상기 지향성을 제어한다.
또한, 어댑티브 어레이 처리부(220)는, 추정한 AA의 지향성 파라미터의 변화량이 크게 변화된 경우, 그 취지를 하향 통신 슬롯의 플래그를 이용하여 나타낸다.
이동 단말 장치(30)는, 송신하는 신호(빔)의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 AA의 지향성 파라미터의 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 취지를 나타내는 플래그 정보(저하 정보)를 기지국(20)으로부터 수신한다.
이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)으로부터 상기 플래그 정보를 수신한 경우, 기지국(20)으로부터 수신한 수신 신호의 지연 상태를 판정한다. 또한, 이동 단말 장치(30)는, 판정한 수신 신호의 지연 상태에 기초하여, 기지국(20)에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 신호를 기지국(20)에 송신한다. 한편, 이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)에서 사용되는 AA의 지향성 제어용의 트레이닝 신호에 대하여, 등화하지 않고 기지국(20)에 송신한다.
이동 단말 장치(30)는, AA의 지향성 파라미터의 변화를 나타내는 값이 소정값을 상회하고 있는 취지의 플래그 정보(상승 정보)를 기지국(20)으로부터 수신하면, 상기 상승 정보에 기초하여 기지국(20)에 송신하는 신호의 상기 등화 처리를 제어한다. 구체적으로는, 이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)으로부터의 하향에 있어서의 전파로 특성을 추정하는 기능을 구비하고, 전파로 특성의 추정 결과에 기초하여, 상향 통신 채널에 적용되는 베이스밴드 필터의 탭 계수를 변화시킨다.
보다 구체적으로는, 이동 단말 장치(30)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 베이스밴드 필터의 최적화의 기능으로서, 지연 프로파일 추정 기능(31), 지연 프로파일 축적/평균화 처리 기능(32) 및 베이스밴드 필터 지연 프로파일 적용 처리 기능(33)을 갖는다.
도 4는, 이동 단말 장치(30)의 블록도이다. 본 실시예에 있어서, 이동 단말 장치(30)는, 제 2 무선 통신 장치를 구성한다.
이동 단말 장치(30)는, 송수신 안테나(310), 안테나 전환기(Duplexer) 등을 포함하는 RF 스위치(320), 각 안테나의 수신 신호에 대한 채널 추정이나 채널 등화 처리 등을 행하는 수신부(330), 수신부(330)에 의한 신호에 대하여 고속 푸리에 변환(FFT)을 행하는 고속 푸리에 변환부(340)와, 복조 처리를 행하여 수신 데이터를 얻는 데이터 복조부(350), 송신 데이터를 BPSK 등의 소정의 변조 방식에 따라서 변조하는 데이터 변조부(360), FFT 처리후의 데이터에 기초하여 전송로 특성의 보상, 및 베이스밴드 필터 탭 계수를 보정하는 보정부(370), 보정부(370)의 보정후의 필터 탭 계수에 따라서 변조 데이터에 대한 필터링 처리를 행하는 베이스밴드 필터(380), 필터링 처리를 받은 신호를 송신 포맷으로 변환하고, 또한 추정한 지연 프로파일을 등화한 상향 통신 채널의 송신을 행하는 송신부(390)를 갖는다.
본 실시예에 있어서, 보정부(370)는, 판정부를 구성한다. 또한, 본 실시예에서는, 보정부(370), 베이스밴드 필터(380) 및 송신부(390)에 의해서 등화 제어부가 구성된다.
이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)으로부터 플래그 정보를 수신한 경우, 하향 통신 채널의 지연 프로파일(전파로)의 추정을 개시하고, 추정한 지연 프로파일을 이용하여 특성이 등화된 전파로, 구체적으로는, 상향 통신 채널을 이용하여 신 호를 송신한다.
송신부(390)는, 상향 통신 채널중, AA의 트레이닝에 이용하는 신호에 대해서는, 등화하지 않고 송신한다.
이동 단말 장치(30)는, 추정한 AA의 지향성 파라미터의 변화량이 크게 변화되고, 상기 변화량이 크게 변화된 취지가 하향 통신 슬롯의 플래그로 나타내어진 경우, 그 후의 통신 프레임에 있어서 상향 통신 채널을 등화하지 않고, 각 슬롯마다 AA의 지향성 파라미터를 적용하여 지향성을 제어한다.
또한, 본 실시예에서는, 하향 통신 채널에 OFDM이 사용되기 때문에, 복조에 있어서 반드시 푸리에 변환이 행하여진다. 즉, 하향 통신 채널에서는, 반드시 전파로의 특성이 추정되어 있는 것으로 된다. 하향 통신 채널에 있어서 전파로의 특성이 추정되어 있는 경우, 이동 단말 장치(30)가, 추정한 전파로의 특성과 역의 파라미터를 송신측의 베이스밴드 필터에 가산하여, 송신측에서 등화기를 이용하여 상향의 전파로의 특성을 보상함으로써, 고도한 변조 방식을 이용한 경우에도, 변조 정밀도를 유지할 수 있다.
도 5는, PHS(Personal Handyphone System)와 마찬가지의 슬롯 구성(8 슬롯/5 ms)에 있어서, 하향의 슬롯에 OFDM을 적용하여, 상향의 전파로 특성을 보상하는 처리의 내용을 설명하는 설명도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, PHS와 마찬가지로, 주파수 대역은 384 kHz로 설정되고, 1 슬롯은 625㎲로 설정된다. 1 프레임은, 상향 및 하향 4슬롯씩의 합계 8 슬롯에 의해서 구성된다. 여기서, OFDM 톤은, 2 KHz 마다 설정되고, 192 톤(384 kHz/2 KH) 중, 12 톤이 가드 톤 또는 파일럿 톤으로서 사용된다.
따라서, 1 슬롯당 180 톤이 설정된다. 1 톤을 QPSK 변조 또는 16 QAM 변조를 한 경우, 1 슬롯당 360 비트 또는 720 비트 송신할 수 있다. 즉, 데이터 레이트는 36 kbps(720*200/4)로 된다.
이동 단말 장치(30)는, 하향의 슬롯을 수신한 후, 수신 신호를 푸리에 변환하는 것에 의해 각 OFDM 톤에 복조하여, 각 OFDM 톤의 레벨에 기초하여, 전파로의 주파수 특성을 추정한다. 이동 단말 장치(30)는, 주파수 특성을 추정한 후, 주파수 특성의 역푸리에 변환을 하는 것에 의해, 전파로의 지연 프로파일을 추정한다. 또한, 이동 단말 장치(30)는, 베이스밴드 필터(380)에 지연 프로파일의 역특성을 집어 넣은 것에 의해, 상향의 전파로의 특성을 보상한다.
TDD에서는, 사용하는 주파수 대역이 상향과 하향에서 동일하다는 것과, 상향과 하향의 슬롯 간격이 작은 경우에는 상향과 하향의 전파로 특성이 거의 동일하다는 가정에 기초하여, 상술한 제어가 가능하다.
한편, 본 실시예에 있어서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)에 대하여 지향성 억제 비트 정보(BT30)를 송신한다.
지향성 억제 비트 정보(BT30)가 「1」로 세트되어 있을 때, 채널 등화 처리를 행했기 때문에 지향성을 고정하는 요구인 「지향성 고정 요구(등화 실시)」를 의미한다. 한편, 지향성 억제 비트 정보(BT30)가 「0」으로 세트되어 있을 때, 채널 등화를 하지 않고, 지향성을 고정하지 않는 「지향성 고정 요구하지 않음(등화 비실시)」를 의미한다.
기지국(20)은, 이동 단말 장치(30)에 대하여 지향성 플래그 정보(FLG20)를 송신한다.
지향성 플래그 정보(FLG20)가 「1」로 세트되어 있을 때, 「전(前) 슬롯보다 안테나 지향성을 변화」시킨 것을 의미한다. 한편, 지향성 플래그 정보(FLG20)가 「0」으로 세트되어 있을 때, 「전 슬롯보다 안테나 지향성을 고정」하고 있는 것을 의미한다.
다음에, 기지국(20)의 프레임마다의 처리 및 이동 단말 장치(30)마다의 슬롯 처리에 대하여 설명한다.
도 7는, 단계 ST201에 있어서, 기지국(20)에 있어서의 프레임마다의 처리를 나타내는 흐름도이다. 우선, 기지국(20)은, 트레이닝 신호를 수신하여 AA의 지향성 파라미터를 산출한다.
단계 ST202에 있어서, 기지국(20)은, AA의 지향성 파라미터의 변화량이 과거 y 슬롯에 걸쳐 p 이하인지 여부를 판정한다.
기지국(20)은, AA의 지향성 파라미터의 변화량이 과거 y 슬롯에 걸쳐 p 이하(변화량이 소정값 p를 하회했다)라고 판정하면, 단계 ST203에 있어서, AA 제어 억제 플래그를 「1」로 세트하여, AA 제어를 억제한다.
ST204에 있어서, 기지국(20)은, T-1 슬롯(직전의 송신 슬롯에서 이용한 슬롯)의 AA의 지향성 파라미터를 설정한다.
ST205에 있어서, 기지국(20)은, 유저 데이터 슬롯을 수신한다. 단계 ST206에 있어서, 기지국(20)은, T 슬롯의 AA의 지향성 파라미터를 설정한다.
ST207에 있어서, 기지국(20)은, 프리앰블을 송신한다. 단계 ST208에 있어서, 기지국(20)은, AA 제어 억제 플래그를 「0」으로 세트하여 송신한다. 단계 ST209에 있어서, 기지국(20)은, 유저 데이터 슬롯을 송신한다.
한편, 기지국(20)은, AA의 지향성 파라미터의 변화량이 과거 y 슬롯에 걸쳐 p 이하가 아니(변화량이 소정값 p를 상회했다)라고 판정한 경우, ST210에 있어서, AA 제어 억제 플래그를 「0」으로 세트하여, AA 제어를 억제하지 않는다.
ST211에 있어서, 기지국(20)은, T 슬롯의 AA의 지향성 파라미터를 설정한다. 단계 ST212에 있어서, 기지국(20)은, 유저 데이터 슬롯을 수신한다.
ST213에 있어서, 기지국(20)은, 프리앰블을 송신한다. 단계 ST214에 있어서, 기지국(20)은, AA 제어 억제 플래그를 「0」으로 세트하여 송신한다. 단계 ST215에 있어서, 기지국(20)은, 유저 데이터 슬롯을 송신한다.
도 8은, 이동 단말 장치(30)마다의 슬롯 처리를 나타내는 흐름도이다. 우선, ST301에 있어서, 이동 단말 장치(30)는, 하향 통신 슬롯을 수신한다.
단계 ST302에 있어서, 이동 단말 장치(30)는, AA 제어 억제 플래그가 「1」로 세트되어 있는지 여부를 판정한다.
이동 단말 장치(30)는, AA 제어 억제 플래그가 「1」로 세트되어 있다고 판정하면, ST303에 있어서, 하향 통신 채널의 지연 프로파일을 추정한다.
ST304에 있어서, 이동 단말 장치(30)는, 베이스밴드 필터(380)의 탭 계수를 보정없이 트레이닝 신호를 송출한다.
ST305에 있어서, 이동 단말 장치(30)는, 지연 프로파일에 기초하여 베이스밴 드 필터(380)의 탭 계수를 보정한다. 단계 ST306에 있어서, 베이스밴드 필터(380)의 탭 계수를 유저 데이터를 송신한다.
한편, 이동 단말 장치(30)는, AA 제어 억제 플래그가 「1」이 아니다고 판정하면, 단계 ST307에 있어서, 베이스밴드 필터(380)의 탭 계수를 보정하지 않고서, 트레이닝 신호를 송출한다.
다음에, 본 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국과 이동 단말 장치에 의한 신호의 송수신 동작을 도 9와 관련지어 설명한다.
도 9에 있어서, DL은 다운링크, UL은 업링크를 나타낸다. 또한, BS는 기지국, MS는 이동 단말 장치(이동국)를 나타낸다.
기지국은, AA의 지향성 파라미터의 변화량을 일정 기간 감시한다(ST401).
기지국은, AA의 지향성 파라미터의 변화가 수 슬롯에 걸쳐 일정량 이하의 경우, AA 제어를 억제하여, AA 제어를 억제한 취지를 하향 통신 슬롯의 플래그로 나타낸다(ST402).
한편, 이동 단말 장치는, 단계 ST402에 있어서 설정된 플래그를 검지한 경우, 하향 통신 채널의 지연 프로파일의 추정을 개시한다(ST403).
이동 단말 장치는, 추정한 지연 프로파일을 이용하여 전파로 특성을 등화하여, 상향 통신 채널을 통해서 신호를 송신한다(ST404).
한편, 이동 단말 장치는, 상향 통신 채널 중, AA의 트레이닝에 사용되는 트레이닝 신호를 등화하지 않고 송신한다.
기지국은, 상향 통신 채널의 AA의 트레이닝 신호를 수신하여 AA의 지향성 파 라미터를 결정한다. 여기서, 이동 단말 장치는, 상향 통신 채널이 등화되어 있는 경우, 트레이닝에 사용된 수신 슬롯으로부터 AA의 지향성의 제어를 적용하는 것은 아니고, 다음의 하향 송신 슬롯으로부터 AA의 지향성의 제어를 적용한다(ST405).
기지국은, 추정한 AA의 지향성 파라미터가 크게 변화된 경우, 그 취지를 하향 통신 슬롯의 플래그를 이용하여 나타낸다(ST406). 그 후, 기지국은, 프레임 단위에서는 상향 통신 채널의 등화를 하지 않고, 각 슬롯마다 AA의 지향성 파라미터를 적용하여 지향성을 제어한다(ST407).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 기지국(20)은, 이동 단말 장치(30)에 송신하는 신호(빔)의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 어댑티브 어레이 안테나의 파라미터(AA의 지향성 파라미터)의 변화를 감시하는 감시부와, 상기 파라미터의 변화를 나타내는 값(변화량)이 미리 설정한 소정값보다 하회한 경우, 지향성의 제어를 억제함과 아울러, 하회한 취지를 나타내는 저하 정보를 플래그 정보로서 이동 단말 장치(30)에 송신하고, 변화를 나타내는 값이 소정값을 상회하고 있는 경우에는, 상회한 취지를 나타내는 상승 정보를 플래그 정보로서 이동 단말 장치(30)에 송신하는 지향성 제어부를 갖는다.
이동 단말 장치(30)는, 기지국(20)으로부터의 플래그 정보(저하 정보)를 수신한 경우에는, 수신 신호의 지연 상태를 판정하는 판정부와, 판정부에 의해서 판정된 수신 신호의 지연 상태에 기초하여 기지국(20)에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 신호를 기지국(20)으로 송신하는 등화 제어부를 갖는다.
이 때문에, 전파로 특성을 보상하는 등화 파라미터의 오차를 방지함으로써, 통신 속도의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 이동국이 빌딩의 실내 등에 위치하는 경우에 있어서, 옥외에 설치된 기지국과의 통신을 행하는 경우에도, 통신 속도의 저하, 특히 상향 통신 채널의 통신 속도의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 일본 특허 출원 제 2006-124507 호(2006년 4월 27일 출원)의 모든 내용이, 참조에 의해, 본원 명세서에 포함되고 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 무선 통신 방법, 무선 통신 장치, 및 무선 통신 시스템에 의하면, 전파로 특성을 보상하는 등화 파라미터의 오차를 방지함으로써, 통신 속도의 저하를 방지할 수 있기 때문에, 이동 통신 등의 무선 통신에 있어서 유용하다.
Claims (10)
- 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 제 1 무선 통신 장치와, 상기 제 1 무선 통신 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 제 2 무선 통신 장치에서 실행되는 무선 통신 방법으로서,상기 제 1 무선 통신 장치가, 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 지향성 파라미터의 변화를 감시하는 단계와,상기 감시하는 단계에 있어서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치가 상기 지향성의 제어를 억제하는 단계와,상기 감시하는 단계에 있어서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치가 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값보다 하회했음을 나타내는 저하 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 단계와,상기 제 2 무선 통신 장치가, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 송신된 상기저하 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 수신한 수신 신호의 전파로의 특성을 판정하는 단계와,상기 제 2 무선 통신 장치가, 상기 수신 신호의 전파로의 특성에 기초하여 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호를 등화하는 단계와,상기 제 2 무선 통신 장치가, 등화된 상기 신호를 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 단계를 포함하는 무선 통신 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 등화하는 단계에 있어서, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호에 포함되고, 상기 제 1 무선 통신 장치에 의해 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 제어에 사용되는, 신호에 대하여 등화를 중지하는 무선 통신 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 감시하는 단계에 있어서 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회하고 있는 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치가, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회했음을 나타내는 상승 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 단계와,상기 제 2 무선 통신 장치가, 상기 상승 정보에 기초하여, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호의 등화를 제어하는 단계를 포함하는무선 통신 방법.
- 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 무선 통신 장치로서,송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 지향성 파라미터의 변화를 감시하는 감시부와,상기 감시부에 의해서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 것이 검지된 경우, 상기 지향성의 제어를 억제함과 아울러, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값보다 하회했음을 나타내는 저하 정보를 송신하는 지향성 제어부를 갖는무선 통신 장치.
- 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 기지국과 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치로서,송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 지향성 파라미터의 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회했음을 나타내는 저하 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 경우, 상기 기지국으로부터 수신한 수신 신호의 전파로의 특성을 판정하는 판정부와,상기 판정부에 의해서 판정된 상기 수신 신호의 전파로의 특성에 기초하여, 상기 기지국에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 상기 신호를 상기 기지국에 송신하는 등화 제어부를 갖는 무선 통신 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 등화 제어부는, 상기 기지국이 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 제어에 사용하는 신호를 등화하지 않고 상기 기지국에 송신하는무선 통신 장치.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 등화 제어부는, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회했음을 나타내는 상승 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 경우, 상기 상승 정보에 기초하여 상기 기지국에 송신하는 신호의 등화를 제어하는 무선 통신 장치.
- 어댑티브 어레이 안테나를 구비한 제 1 무선 통신 장치와, 상기 제 1 무선 통신 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 제 2 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템으로서,상기 제 1 무선 통신 장치는,상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 빔의 지향성을 제어하기 위해서 사용되는 상기 어댑티브 어레이 안테나의 지향성 파라미터의 변화를 감시하는 감시부와,상기 감시부에 의해서 상기 변화를 나타내는 값이 소정값보다 하회한 것이 검지된 경우, 상기 지향성의 제어를 억제함과 아울러, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값보다 하회했음을 나타내는 저하 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하는 지향성 제어부를 가지며,상기 제 2 무선 통신 장치는,상기 제 1 무선 통신 장치로부터 상기 저하 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 수신한 수신 신호의 전파로의 특성을 판정하는 판정부와,상기 판정부에 의해서 판정된 상기 수신 신호의 전파로의 특성에 기초하여, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호를 등화하여, 등화한 상기 신호를 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 등화 제어부를 갖는무선 통신 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 등화 제어부는, 상기 제 1 무선 통신 장치가 어댑티브 어레이 안테나의 지향성의 제어에 사용하는 신호를 등화하지 않고 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 무선 통신 시스템.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 지향성 제어부는, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회하고 있는 경우, 상기 변화를 나타내는 값이 상기 소정값을 상회했음을 나타내는 상승 정보를 상기 제 2 무선 통신 장치에 송신하고,상기 등화 제어부는, 상기 상승 정보에 기초하여, 상기 제 1 무선 통신 장치에 송신하는 신호의 등화를 제어하는무선 통신 시스템.
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