KR101153096B1 - 통신 시스템, 그 기지국 및 통신 방법 - Google Patents

통신 시스템, 그 기지국 및 통신 방법 Download PDF

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Abstract

OFDMA 통신 방식의 통신 시스템에 있어서, 상기 유저의 단말의 통신이 계속중에 일시적으로 송신 데이터가 감소하고, 그 후 다시 증가한 경우에도, 상기 유저의 단말의 통신의 스루풋을 저하시키지 않고 통신을 계속할 수 있고, 또한, QoS에 따른 스루풋을 유저의 단말에 제공한다. 기지국(1)과 복수의 단말 사이에서 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 통신 시스템에 있어서, 통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 수단과, 상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 할당하는 채널 할당 수단을 구비하되, 상기 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 채널 할당 수단은, 상기 할당한 서브채널 중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지한다.

Description

통신 시스템, 그 기지국 및 통신 방법{COMMUNICATION SYSTEM, ITS BASE STATION, AND COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 OFDMA 방식의 통신 시스템, 그 기지국 및 통신 방법에 관한 것이다.
디지털 휴대 전화 시스템이나 PHS 시스템 등의 무선 액세스 방식으로서, TDMA(Time Division Multiple Access : 시분할 다원 접속)과 TDD(Time Division Duplex : 시분할 쌍방향 전송)을 조합시킨 TDMA/TDD 방식이 채용되고 있다. 또한, 이것에 더하여, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : 직교 주파수 분할 다중 접속)을 활용하는 OFDMA 방식이 제안되어 있다.
OFDM은, 데이터를 변조하는 반송파를, 서로 직교한 복수의 「서브캐리어」(세분화된 반송파)로 분할하고, 데이터 신호를 각각의 서브캐리어에 분산시켜 송신하는 방식이다.
이하, OFDM 방식의 개요에 대하여 설명한다.
도 7은 송신측에 사용되는 OFDM 변조 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. OFDM 변조 장치에는, 송신 데이터가 입력된다. 이 송신 데이터는, 직렬/병렬 변환부(201)에 공급되어, 저속인 복수의 전송 심볼로 이루어지는 데이터로 변환된다. 즉, 전송 정보를 분할하여, 복수의 저속인 디지털 신호를 생성한다. 이 병렬 데이터는, 역고속 푸리에 변환(IFFT)부(202)에 공급된다.
병렬 데이터는, OFDM을 구성하는 각 서브캐리어에 할당되고, 주파수 영역에서 매핑된다. 여기서, 각 서브캐리어에 대하여 BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조가 실시된다. 매핑 데이터는, IFFT 연산을 실시함으로써, 주파수 영역의 송신 데이터로부터 시간 영역의 송신 데이터로 변환된다. 이것에 의해, 서로 직교하는 관계에 있는 복수의 서브캐리어가 각각 독립적으로 변조된 멀티캐리어 변조 신호가 생성된다. IFFT 부(202)의 출력은, 가드 인터벌 부가부(203)에 공급된다.
가드 인터벌 부가부(203)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 전송 데이터의 유효 심볼의 후부를 가드 인터벌로서, 전송 심볼마다 유효 심볼 기간의 앞부분에 카피를 부가한다. 이 가드 인터벌 부가부에서 얻은 베이스밴드 신호는, 직교 변조부(204)에 공급된다.
직교 변조부(204)는, 가드 인터벌 부가부(203)로부터 공급되는 베이스밴드 OFDM 신호에 대하여, OFDM 변조 장치의 국부 발진기(105)로부터 공급되는 캐리어 신호를 이용하여, 직교 변조를 실시하여, 중간 주파수(IF) 신호 또는 무선 주파수(RF) 신호로 주파수 변환한다. 즉, 직교 변조부는, 베이스밴드 신호를 원하는 전송 주파수 대역으로 주파수 변환한 후에 전송로에 출력한다.
도 9는, 수신측에 사용되는 OFDM 복조 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. OFDM 복조 장치에는, 도 7의 OFDM 변조 장치에 의해서 생성된 OFDM 신호가 소정의 전송로를 통해서 입력된다.
이 OFDM 복조 장치에 입력된 OFDM 수신 신호는, 직교 복조부(211)에 공급된다. 직교 복조부(211)는, OFDM 수신 신호에 대하여, OFDM 복조 장치의 국부 발진기(212)로부터 공급되는 캐리어 신호를 이용하여 직교 복조를 실시하여, RF 신호 또는 IF 신호로부터 베이스밴드 신호로 주파수 변환하여, 베이스밴드 OFDM 신호를 얻는다. 이 OFDM 신호는, 가드 인터벌 제거부(213)에 공급된다.
가드 인터벌 제거부(213)는, OFDM 변조 장치의 가드 인터벌 부가부(203)로 부가된 신호를, 도시하지 않는 심볼 타이밍 동기부로부터 공급되는 타이밍신호에 따라서 제거한다. 이 가드 인터벌 제거부(213)에서 얻은 신호는, 고속 푸리에 변환(FFT)부(214)에 공급된다.
FFT부(214)는, 입력되는 시간 영역의 수신 데이터를 FFT 함으로써 주파수 영역의 수신 데이터로 변환한다. 또한, 주파수 영역에서 매핑되어, 각 서브캐리어마다 병렬 데이터가 생성된다. 여기서, 각 서브캐리어에 실시된 BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조에 대한 복조가 이루어진 것으로 된다. FFT 부(214)에서 얻은 병렬 데이터는, 병렬/직렬 변환부(215)에 공급되어, 수신 데이터로서 출력된다.
이상과 같이 OFDM은, 반송파를 복수의 서브캐리어로 분할하는 방식이다. 그리고, OFDMA는, 상기 OFDM에서의 서브캐리어 중에서 복수의 서브캐리어를 모아 그룹화하여, 각 그룹을 각 유저에 하나 또는 복수 할당하여 다중 통신을 행하는 방식이다. 상기 각 그룹은 각각 서브채널로 불린다. 즉, 각 유저는 할당된 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 통신을 행하는 것이다. 또한, 서브채널은 통신을 행하는 데이터량이나 전파 환경 등에 따라 적응적으로 증감하여 할당된다.
특허 문헌 1에는, 각 서브채널의 채널 환경에 의해 적응적으로 파일럿 반송파를 변화시켜, 파일럿 반송파를 할당하는 방법이 개시되어 있다. 이 할당 방법으로는, 채널 환경이 좋은 경우에는 파일럿 반송파를 적게 할당하고, 채널 환경이 나쁜 경우에는 파일럿 반송파를 많이 할당한다. 이것에 의해, 1 유저에 할당되는 서브채널의 수가 변화된다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공표 제 2005-520432 호
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
상기 종래 기술에 있어서는, 상기 유저의 단말의 통신이 계속중에 일시적으로 송신 데이터가 감소하면, 기지국은 다른 유저의 단말을 위해 불필요한 서브채널을 개방한다.
그리고, 상기 유저의 단말의 송신 데이터량이 다시 증가한 경우에, 개방된 서브채널을 재차 사용하기 위해서는, 다른 유저의 단말에 할당한 서브채널이 개방되는 것을 대기해야 한다. 이 사이, 상기 유저의 단말의 통신 데이터량이 다시 증가했다고 해도 사용할 수 있는 서브채널의 수가 감소한 상태이기 때문에, 상기 유저의 단말에서의 통신의 스루풋은 오르지 않고, 데이터 송신이 완료할 때까지 시간이 걸린다고 하는 문제점이 있다.
또한, 서브채널을 할당할 때는, 미리 상기 서브채널이 사용가능한지 여부를 체크하는 캐리어 센스가 필요하다. 데이터량이 증가하여 새롭게 서브채널을 할당하기 위해서는 모든 서브채널에 대하여 캐리어 센스를 행하기 때문에, 그 처리에 많은 시간이 필요해진다. 그 결과, 서브채널의 할당까지 시간이 걸리기 때문에, 상기 유저의 단말에서의 통신의 스루풋이 저하되어 버린다.
또한, 상기의 경우에, QoS에 따른 통신의 스루풋을 유저의 단말에 제공할 수 없게 되어 버린다.
본 발명은, 상기의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, OFDMA 통신 방식의 통신 시스템에 있어서, 상기 유저의 단말의 통신이 계속중에 일시적으로 송신 데이터가 감소하고, 그 후 다시 증가한 경우에도, 상기 유저의 단말의 통신의 스루풋을 저하시키지 않고 통신을 계속할 수 있고, 또한, QoS에 따른 스루풋을 유저의 단말에 제공할 수 있는 OFDMA 방식의 통신 시스템, 그 기지국 및 통신 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 통신 시스템은, 기지국과 복수의 단말 사이에서 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 통신 시스템에 있어서, 통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 수단과, 상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 할당하는 채널 할당 수단을 구비하되, 상기 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 채널 할당 수단은, 상기 할당한 서브채널중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하는 것을 특징으로 한다(청구항 1).
또한, 상기 채널 할당 수단은, 상기 할당을 유지시키는 서브채널을 이용하여 소정의 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다(청구항 2).
또한, 상기 소정의 신호는, 불허가를 나타내는 신호인 것을 특징으로 한다(청구항 3).
또한, 상기 채널 할당 수단은, 상기 단말의 우선도에 따라, 상기 할당을 유지하는 서브채널의 수를 정하는 것을 특징으로 한다(청구항 4).
또한, 상기 우선도는 QoS 클래스인 것을 특징으로 한다(청구항 5).
본 발명에 따른 기지국은, 복수의 단말과의 사이에서, 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 기지국으로서, 통신이 확립된 단말과의 사이의 통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 수단과, 상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 상기 통신이 확립된 단말에 할당하는 채널 할당 수단을 구비하되, 상기 통신이 확립된 단말과의 사이의 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 채널 할당 수단은, 상기 할당한 서브채널 중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하여, 상기 통신이 확립된 단말과의 통신을 계속하는 것을 특징으로 한다(청구항 6).
또한, 상기 채널 할당 수단은, 상기 할당을 유지시키는 서브채널을 이용하여 소정의 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다(청구항 7).
또한, 상기 소정의 신호는, 불허가를 나타내는 신호인 것을 특징으로 한다(청구항 8).
또한, 상기 채널 할당 수단은, 상기 통신이 확립된 단말의 우선도에 따라, 상기 할당을 유지하는 서브채널의 수를 정하는 것을 특징으로 한다(청구항 9).
본 발명에 따른 채널 할당 방법은, 기지국과 복수의 단말 사이에서, 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 통신 방법에 있어서, 통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 단계와, 상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 할당하는 채널 할당 단계를 포함하되, 상기 채널 할당 단계는, 상기 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 할당한 서브채널 중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하는 것을 특징으로 한다(청구항 10).
(발명의 효과)
본 발명에 따르면, 기지국과 통신이 확립된 단말과의 사이에서 통신 데이터의 양이 감소했을 때에, 데이터가 비게 된 복수의 서브채널 중의 적어도 하나를 개방하지 않고서 할당을 유지하고, 다른 단말에 할당하지 않도록 하기 때문에, 상기 단말의 통신이 다시 증가한 경우에, 통신의 스루풋을 저하시키지 않고, QoS에 따른 스루풋을 유저의 단말에 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법에 사용되는 OFDMA의 프레임 구성 을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 기지국의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 기지국에서의 엑스트라 서브채널의 할당 유지 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에 있어서의 시퀀스도이다.
도 5는 도 4의 시퀀스에 있어서의 엑스트라 서브채널의 할당 유지 시간을 나타내는 도면이다.
도 6은 QoS를 고려하지 않는 경우의 통신 방법의 시퀀스도이다.
도 7은 종래의 송신측에 사용되는 OFDM 변조 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 가드 인터벌을 나타내는 설명도이다.
도 9는 종래의 수신측에 사용되는 OFDM 변조 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
(부호의 설명)
1 : 기지국 11 : 무선 통신부
12 : 신호 처리부 13 : 변복조부
14 : 외부 I/F부 15 : 제어부
15-1 : ESCH(엑스트라 서브채널) 설정부
15-2 : ESCH(엑스트라 서브채널) 할당 유지 제어부
15-3 : Invalid 신호(불허가를 나타내는 신호) 생성부
15-4 : QoS 클래스 취득부 16 : 기억부
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 본 발명에 따른 통신 시스템의 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법에 사용되는 OFDMA의 프레임 구성을 나타내는 설명도이다.
본 통신 시스템은, 기지국(CS : cel1 station)과 복수의 단말(PS : personal station) 사이에서, 각 주파수대마다 복수의 서브채널로 구성된 프레임에 의해서 통신을 행하는 OFDMA 방식의 통신 시스템이다.
도 1의 프레임 구성은, 예컨대, PHS 시스템에서 사용되는 타임 슬롯이 4개(S1 ~ S4)인 경우의 구성이며, 종축이 주파수축이며, 횡축이 시간축이다.
도 1에 있어서, 다운링크 기간 및 업링크 기간은, 둘다 주파수축에 대하여, 28개의 주파수대로 분할되어 있다. 최초의 주파수대의 서브채널은, 컨트롤 서브채널로 불리고, 제어 채널(CCH)로 사용하고 있다.
한편, 상기의 최초의 주파수대는, 가장 높은 주파수대 또는 가장 낮은 주파수대 중 어느쪽이나 좋다. 또한, 컨트롤 서브채널은, 각 주파수대에서, 각 타임 슬롯의 어떤 서브 채널을 사용하는지를 지시한다.
도 1의 예는, PHS 시스템의 예이며, 컨트롤 서브채널(C1 ~C4)로 지정할 수 있는 기지국은 4개의 기지국이다. 또한, PHS 시스템에 있어서는, 100 ms 마다 제어 채널을 간헐 송신한다.
그리고, 나머지의 27의 주파수대에는, 데이터를 송수신하는 트래픽 서브채널(T1 ~ T108)로 구성되어 있고, 주파수 방향으로 27개, 시간축 방향으로 4개로, 모두 108의 서브채널로 구성되어 있다.
이 트래픽 서브채널은, 앵커 서브채널과 엑스트라 서브채널로 구성되어 있다.
앵커 서브채널은, 어떤 서브채널을 어떤 단말이 사용하는지를 각 단말에 통지하기 위해서 사용하거나, 재송 제어로 데이터가 정확하게 주고 받을 수 있었는지를 기지국과 단말에서 교섭(negotiation)하기 위해서 사용하거나 하기 위한 서브채널이다.
엑스트라 서브채널은, 실제로 사용하는 데이터를 송신하는 서브채널이며, 하나의 단말에 대하여, 복수의 엑스트라 서브채널을 할당할 수 있다. 이 경우, 할당된 엑스트라 서브채널이 많을수록 대역이 넓어지기 때문에 고속인 통신이 가능해진다.
다음에, 본 통신 시스템으로 사용하는 기지국의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 기지국의 블록도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 기지국(1)은, 안테나에 접속되어 후술하는 신호 처리부(12)로부터의 신호를 RF 신호로 변환하거나, 반대로 수신한 RF 신호를 신호 처리부(12)가 취급할 수 있도록 변환하는 무선 통신부(11), 수신한 신호 또는 송신하는 신호를 처리하는 신호 처리부(12), 신호의 변조 또는 복조를 행하는 변복조부(13), 상위 통신망에 접속되는 외부 I/F부(14), 신호 처리부(12) 및 변복조부(13)를 제어하는 제어부(15), QoS 정보 등을 기억하는 기억부(16)로 구성되어 있다.
제어부(15)는, 통신 데이터량을 취득하고(통신 데이터량 취득 수단), 통신 데이터량에 따라 서브채널을 할당한다(채널 할당 수단). 그리고, 통신 데이터량이 감소한 경우에, 할당한 서브채널 중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하도록 제어한다.
이 때문에, 제어부(15)는, 통신으로 사용하는 엑스트라 서브채널(ESCH)의 단말마다의 할당을 설정하는 ESCH(엑스트라 서브채널) 설정부(15-1), 송신 데이터가 없는 엑스트라 서브채널의 할당 유지를 개시하는지 여부를 판정하여 ESCH(엑스트라 서브채널) 설정부(15-1)에 대한 엑스트라 서브채널 개방, Invalid 신호(불허가를 나타내는 신호) 생성부(15-3)에 대한 엑스트라 서브채널 할당 유지를 지시하는 ESCH 할당 유지 제어부(15-2), 엑스트라 서브채널의 PHY 프레임의 V 필드에 Invalid 신호(불허가를 나타내는 신호)를 생성하는 Invalid 신호(불허가를 나타내는 신호) 생성부(15-3), 기억부(16)로부터 유저의 QoS의 클래스에 관한 정보를 취득하는 QoS 클래스 취득부(15-4)를 갖고 있다.
본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에 있어서, 서브채널의 접속을 계속하 는지 여부의 판정은, 상기 단말의 QoS 정보에 근거하여, 엑스트라 서브채널(ESCH)의 점유의 정도에 차를 붙여 판정을 행한다.
이것에 의해, QoS 정보에 따른 스루풋을 유저에 제공할 수 있다.
한편, QoS(Quality of Service)은, 네트워크 상에서, 어느 특정의 통신을 위한 대역을 예약하여, 데이터가 도중에 끊기지 않도록 전송 품질을 보증하는 기능이다.
그리고, QoS 정보에 포함되는 QoS 클래스는, 통신의 우선도에 따라 클래스 나눠진 것이고, 예컨대, 스트리밍, 파일 전송, 베스트 에포트(best effort)의 3 종류로 분류할 수 있다. 스트리밍은, 음성이나 동화상의 실시간 배신이나 텔레비 전화 등, 통신의 지연이나 정지가 허가되지 않는 클래스이며, 우선도가 가장 높은 클래스 1로 한다.
파일 전송은, 전자 파일을 어느 정도의 대역이 확보되어 있으면 좋은 클래스 이며, 우선도는 스트리밍보다도 낮은 클래스 2로 한다.
베스트 에포트는, QoS의 보증을 행하지 않는 클래스이며, 우선도는 가장 낮은 클래스 3로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 방식의 통신 시스템의 기지국에서의 엑스트라 서브채널의 할당 유지 흐름에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 기지국에서의 엑스트라 서브채널의 할당 유지 흐름을 나타내는 도면이다.
?할당 유지 흐름을 개시한다.
?기지국(1)의 QoS 클래스 취득부(15-4)는, 기억부(16)로부터 유저의 QoS의 클래스에 관한 정보를 취득한다(단계 S1).
?제어부(15)는, 취득한 QoS 클래스에 따라 통신 대역을 설정한다(단계 S2). 예컨대, 상기 3 종류의 클래스(클래스 1 ~ 3)로 분류한 경우, 우선도가 가장 높은 클래스 1에 할당하는 통신 대역은, 가장 넓은 대역에 설정한다. 다음으로 우선도가 높은 클래스 2는, 할당하는 통신 대역을 중간 정도의 대역에 설정한다. 가장 우선도가 낮은 클래스 3에 할당하는 통신 대역은 가장 좁은 대역에 설정한다.
?ESCH 설정부(15-1)는, 통신으로 사용하는 엑스트라 서브채널(ESCH)의 단말마다의 할당을 설정하여 통신을 확립한다(단계 S3).
?ESCH 할당 유지 제어부(15-2)는, 기지국 - 단말 사이의 통신으로 사용중인 각 엑스트라 서브채널 내에 송신 데이터가 있는지 여부를 판정하고(단계 S4), 송신 데이터가 있다고 판정된 엑스트라 서브채널의 경우(단계 S4의 Y)는 데이터 송신을 그대로 계속한다(단계 S5).
?송신 데이터가 없는 엑스트라 서브채널의 경우(단계 S4의 N)는, ESCH 할당 유지 제어부(15-2)가 상기 엑스트라 서브채널의 할당 유지를 개시하는지 여부를 판정하고(단계 S6), 할당 유지를 개시하지 않는다고 판정된 경우는, ESCH 설정부(15-1)에, 상기 엑스트라 서브채널을 개방하도록 지시하여(단계 S8), 할당 유지 흐름을 종료한다.
?할당 유지를 개시한다고 판정된 경우(단계 S6의 Y)는, Invalid 신호(불허가를 나타내는 신호) 생성부(15-3)에 지시하여, PHY 프레임의 V 필드에 Invalid 신 호(불허가를 나타내는 신호)를 실어 송신함으로써, 빈 데이터의 엑스트라 서브채널의 송신을 계속한다(할당 유지한다). 제어부(15)는 소정의 할당 유지 시간이 경과했는지 여부를 판정하여(단계 S7), 할당 유지 시간이 경과한 경우(단계 S7의 Y)에, 단계 S4의 처리로 되돌아간다.
송신 데이터가 없는 엑스트라 서브채널을 개방할지, 또는, 할당 유지할지는, QoS 클래스에 따라, 개방하는 엑스트라 서브채널의 개수 및 할당 유지하는 엑스트라 서브채널의 개수를 정하여 놓는다. 예컨대, 상기 3 종류의 클래스(클래스 1 ~ 3)로 분류한 경우, 클래스 1는 엑스트라 서브채널을 전혀 개방하지 않고, 클래스 2는 절반의 엑스트라 서브채널을 개방하고, 클래스 3는 1/4의 엑스트라 서브채널을 개방하는 등으로 한다.
또한, 엑스트라 서브채널을 할당 유지하는 경우에, QoS 클래스에 따라 할당 유지 시간을 바꾼다. 예컨대, 상기 3 종류의 클래스(클래스 1 ~ 3)로 분류한 경우, 클래스 1의 할당 유지 시간을 t1, 클래스 2의 할당 유지 시간을 t2, 클래스 3의 할당 유지 시간을 t3로 하여, t1> t2> t3로 되는 소정의 할당 유지 시간을 할당하는 등으로 한다.
한편, 개방한 서브채널은, 다른 단말의 앵커 서브채널에 할당하지 않고서, 엑스트라 서브채널에 할당하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 다른 단말의 앵커 서브채널에 할당하면, 예컨대 다른 단말의 송신 데이터량이 감소했다고 해도, 통신 접속이 끝날 때까지는 앵커 서브채널은 개방되지 않지만, 엑스트라 서브채널이면, 다시 개방될 가능성이 있기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 통신 방법은, QoS를 고려한 경우이며, 도 4에 나타내는 단말과 기지국 사이의 통신 순서의 시퀀스를 이용하여 구체적으로 설명한다.
단말(PS) 및 기지국(CS)에 있어서 통신하는 서브채널의 종류(제어 채널(CCH), 통신 채널(TCH)을 구성하는 앵커 서브채널(ASCH), 엑스트라 서브채널(ESCH))로 나눠 도시한 것이다.
본 통신 방법은, 유저 데이터가 일시적으로 감소하더라도 기지국으로부터 단말에, 일정 시간 신호를 계속 보내고, 기지국이 다른 단말에 엑스트라 서브채널(ESCH)을 할당하지 않도록 한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 다운링크(기지국으로부터 단말의 링크)를 계속해서 송신하는 것에 의해, 상기 단말도 그 엑스트라 서브채널은 할당 완료로 인식하여, 다른 단말에 할당하지 않도록 한다.
도 4에서는, 통신 개시(단말 - 기지국의 접속)로부터, 통신 종료(단말 - 기지국의 개방)까지를 나타낸다.
(1-1) 접속 순서
접속때는 기존의 PHS 시스템과 마찬가지의 순서로 접속한다.
?단말로부터 기지국에 대하여 제어 채널(CCH)에 의해 링크 채널(LCH) 에스태브리쉬먼트(확정)를 송신한다.
?기지국에서 캐리어 센스를 실행한다.
?기지국으로부터 단말에 대하여 제어 채널(CCH)에 의해 링크 채널(LCH) 어사인(할당)을 송신한다.
?단말에서 캐리어 센스를 실행한다.
이상과 같이, 앵커 서브채널(ASCH) 접속에 앞서, 반드시 기지국과 단말의 쌍방으로 캐리어 센스를 실행한다. 이것에 의해, 안정한 대역의 제어에 사용할 수 있다.
(1-2) 엑스트라 서브채널의 할당, 통신의 확립
상기 단말에서 미사용의 서브채널을 엑스트라 서브채널(ESCH)로서 할당할 때는, 캐리어 센스를 행한다.
?단말로부터 기지국에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리퀘스트(대역 설정의 요구)를 RCH 필드로 송신한다.
이러한, 엑스트라 서브채널(ESCH)의 요구?할당은 앵커 서브채널(ASCH)을 통해서 전송한다.
?기지국에서 캐리어 센스를 실행한다.
?기지국으로부터 단말에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리스판스(ranging resoponse)(대역 설정)을 MAP 필드로 송신한다.
?기지국과 단말 사이에서 유저 데이터 송수신을 개시한다.
?단말로부터 기지국에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리퀘스트(대역 설정의 요구)를 RCH 필드로 송신한다.
?기지국에서 캐리어 센스를 실행한다.
엑스트라 서브채널(ESCH)을 증설할 때는, 상기 단말에서 미사용의 서브채널을 엑스트라 서브채널(ESCH)로서 할당하게 되기 때문에, 캐리어 센스를 행한다.
(1-3) 엑스트라 서브채널(ESCH)의 할당 유지
?기지국으로부터 단말에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리스판스(대역 설정)를 MAP 필드로 송신한다.
?기지국과 단말 사이에서 유저 데이터를 송수신한다.
유저 데이터를 송수신하고 있을 때에, 통신 데이터가 감소한 경우는, 앵커 서브채널의 V 필드에 불허가를 나타내는 신호인 "Invalid"를 실어, 단말로부터 기지국으로 송신을 계속한다(통신 계속). 이 때, 엑스트라 서브채널(ESCH)을 개방하지 않고서 할당 유지를 계속한다.
이때, QoS 클래스에 따라, 개방하는 엑스트라 서브채널의 개수 및 할당 유지하는 엑스트라 서브채널의 개수를 정하여 놓는다. 또한, 엑스트라 서브채널을 할당 유지하는 경우에, QoS 클래스에 따라 할당 유지 시간을 바꾼다.
데이터가 다시 증가한 경우는, 상기의 개방하지 않고서 할당 유지를 계속하고 있는 엑스트라 서브채널(ESCH)을 사용하여 유저 데이터를 송신한다.
(1-4) 통신 종료
?기지국으로부터 단말에 대하여, 제어 채널(CCH)에 의해 통신 채널(TCH) 개방 요구를 행한다.
?호 절단하여 통신을 종료한다.
다음에, 비교예로서, QoS를 고려하지 않는 경우의 OFDMA 방식의 통신 방법의 시퀀스에 대하여 설명한다.
도 6은, QoS를 고려하지 않고서 통신을 행하는 경우에 있어서의 통신 개시(단말 - 기지국의 접속)로부터, 통신 종료(단말 - 기지국의 개방)까지의 흐름을 나 타내는 설명도이다.
(2-1) 접속 순서
접속시는 기존의 PHS 시스템과 마찬가지의 순서로 접속한다.
?단말로부터 기지국에 대하여 제어 채널(CCH)에 의해 링크 채널(LCH) 에스태브리쉬먼트(확정)를 송신한다.
?기지국에서 캐리어 센스를 실행한다.
?기지국으로부터 단말에 대하여 제어 채널(CCH)에 의해 링크 채널(LCH) 어사인(할당)을 송신한다.
?단말에서 캐리어 센스를 실행한다.
이상과 같이, 앵커 서브채널(ASCH) 접속에 앞서, 반드시 기지국과 단말의 쌍방으로 캐리어 센스를 실행한다. 이것에 의해, 안정한 대역의 제어에 사용할 수 있다.
(2-2) 엑스트라 서브 채널의 할당, 통신의 확립
?단말로부터 기지국에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리퀘스트(대역 설정의 요구)를 RCH 필드로 송신한다.
대역 설정, 즉 엑스트라 서브채널(ESCH)의 요구?할당은, 앵커 서브채널(ASCH)을 통해서 전송한다.
?기지국의 앵커 서브채널(ASCH)의 캐리어 센스를 실행한다.
?기지국으로부터 단말에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리스판스(대역 설정)를 MAP 필드로 송신한다.
?기지국과 단말 사이에서 유저 데이터를 송수신한다.
?단말로부터 기지국에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리퀘스트(대역 설정의 요구)를 RCH 필드로 송신한다.
?기지국의 앵커 서브채널(ASCH)의 캐리어 센스를 실행한다.
?기지국으로부터 단말에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리스판스(대역 설정)를 MAP 필드로 송신한다.
?기지국과 단말 사이에서 유저 데이터를 송수신한다.
(2-3) 엑스트라 서브채널(ESCH)의 개방
?기지국으로부터 단말에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)의 MAP에 의해서, 엑스트라 서브채널(ESCH)을 개방한 것을 단말에 통지한다. 이때, 단말은 개방한 엑스트라 서브채널(ESCH)에서의 다운링크(기지국으로부터 단말에의) 송신을 계속하지 않는다.
?기지국과 단말 사이에서 유저 데이터를 송수신한다.
?단말로부터 기지국에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리퀘스트(대역 설정의 요구)를 RCH 필드로 송신한다.
?일단 개방한 엑스트라 서브채널(ESCH)을 대역 증설 요구에 근거하여 할당할 때도, 상기 기지국에서 미사용의 서브채널을 엑스트라 서브채널로서 할당하게 되기 때문에, 기지국의 앵커 서브채널(ASCH)의 캐리어 센스를 실행한다.
이와 같이, QoS를 고려하지 않고서 통신을 행하는 경우는, 엑스트라 서브채널(ESCH)의 증설시에 캐리어 센스가 필요하다.
?기지국으로부터 단말에 대하여 앵커 서브채널(ASCH)에 의해 레인징 리스판스(대역 설정)을 MAP 필드로 송신한다.
?기지국과 단말 사이에서 유저 데이터를 송수신한다.
(2-4) 통신 종료
?기지국으로부터 단말에 대하여, 제어 채널(CCH)에 의해 통신 채널(TCH) 개방 요구를 행한다.
?호 절단하여 통신을 종료한다.
본 출원은, 2006년 9월 20일 출원의 일본 특허 출원 제 2006-254386 호에 근거하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조하여 포함시킨다.

Claims (10)

  1. 기지국과 복수의 단말 사이에서 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 통신 시스템에 있어서,
    통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 수단과,
    상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 할당하는 채널 할당 수단
    을 구비하되,
    상기 채널 할당 수단은 상기 단말의 우선도에 따라, 상기 할당을 유지하는 서브채널의 수를 정하고,
    상기 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 채널 할당 수단은 상기 할당한 서브채널중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하는
    것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 할당 수단은, 상기 할당을 유지시키는 서브채널을 이용하여 소정의 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정의 신호는, 불허가를 나타내는 신호인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 우선도는 QoS 클래스인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 복수의 단말과의 사이에서, 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 기지국으로서,
    통신이 확립된 단말과의 사이의 통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 수단과,
    상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 상기 통신이 확립된 단말에 할당하는 채널 할당 수단
    을 구비하되,
    상기 채널 할당 수단은, 상기 단말의 우선도에 따라, 상기 할당을 유지하는 서브채널의 수를 정하고,
    상기 통신이 확립된 단말과의 사이의 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 채널 할당 수단은, 상기 할당한 서브채널 중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하여, 상기 통신이 확립된 단말과의 통신을 계속하는
    것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 채널 할당 수단은, 상기 할당을 유지시키는 서브채널을 이용하여 소정의 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소정의 신호는, 불허가를 나타내는 신호인 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 삭제
  10. 기지국과 복수의 단말 사이에서, 하나 또는 복수의 서브채널을 이용하여 데이터 통신을 행하는 OFDMA 방식의 채널 할당 방법에 있어서,
    통신 데이터량을 취득하는 통신 데이터량 취득 단계와,
    상기 통신 데이터량에 따라 상기 서브채널을 할당하는 채널 할당 단계
    를 포함하되,
    상기 채널 할당 수단은, 상기 단말의 우선도에 따라, 상기 할당을 유지하는 서브채널의 수를 정하고,
    상기 채널 할당 단계는, 상기 통신 데이터량이 감소한 경우에, 상기 할당한 서브채널 중 적어도 하나의 서브채널의 할당을 유지하는
    것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
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