KR101226347B1 - 무선 통신 시스템, 이동국 및 기지국에서의 통신 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 관점에서는, 무선 전송 시스템은, 셀 에리어 내에 존재하는 복수의 이동국과, 기지국을 구비하고 있다. 기지국은, 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임을 복수의 블록으로 분할하고, 상기 복수의 이동국의 각각에 상기 복수의 블록 중 특정 1개를 할당하고, 상기 각 이동국에 특정 주파수 채널을 할당하고, 상기 특정 블록과 상기 특정 주파수 채널을 상기 각 이동국에 알린다. 상기 복수의 블록의 길이는 임의이고, 상기 복수의 블록의 길이의 합은 상기 프레임의 길이와 동일하다.

상향 링크, 하향 링크, 블록, 시간, 복수 채널 대응, 특정 채널 대응

Description

무선 통신 시스템, 이동국 및 기지국에서의 통신 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체{WIRELESS TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은, 무선 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국이 셀을 구성하도록 배치되어 있는 무선 전송 시스템에 관한 것이다.

현재 보급되어 있는 이동 통신 시스템에서는, 서비스의 제공을 위하여 통신 가능한 영역인 서비스 에리어는, 셀이라 부르는 비교적 작은 무선 존으로 분할되어 있다. 이와 같은 시스템은, 무선 존을 커버하도록 복수의 기지국이 배치되고, 이동국은, 그 복수의 기지국과 무선 주파수 채널을 설정하여 통신을 행한다. 동일한 주파수 채널이 인접하는 셀에 할당되면, 셀의 단부에서는 셀간의 간섭이 최대로 되어, 셀의 중심, 즉 기지국 주변과 비교하여 최대 스루풋이 크게 저하된다. 그 때문에, 인접하는 셀에서의 간섭을 방지하기 위하여, 인접 셀에서 서로 다른 주파수 채널을 사용하는 기술이, 예를 들면 일본 특개평 10-93529호 공보(제1 종래 기술)가 알려져 있다.

도 1은, 제1 종래 기술에서 할당되는 주파수 채널을 도시하고 있다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 기지국이 셀마다 배치되고, 셀 A, B, C에는 서로 다른 주파수 채널 f1, f2, f3이 각각 할당되어 있다. 이와 같이, 3주파수 할당을 행함으로써, 즉 프레임 전체에서 서로 다른 주파수 채널을 반복하여 할당함으로써, 상호 간섭을 주는 셀간의 거리가 넓어져, 단일의 주파수 채널이 사용되는 경우와 비교하여, 셀의 단부에서 최대 스루풋을 개선할 수 있다.

그러나, 셀의 중심부, 즉 기지국 주변에서는, 인접하는 셀마다 서로 다른 주파수 채널이 할당되는 경우, 인접 셀에서 동일한 주파수 채널이 할당되는 경우와 비교하여, 주파수 이용 효율이 크게 저하되고 있다.

상기 설명과 관련하여, 무선 액세스 시스템이 일본 특개 2001-157249호 공보에 개시되어 있다. 이 종래예의 무선 액세스 시스템에서는, 서비스 에리어 전체가 셀로 구분되고, 기지국과, 기지국과 무선 회선에 의해 포인트-멀티 포인트 통신을 행하는 복수의 가입자 무선국이 상기 셀마다 배치되어 있다. 가입자 무선국으로부터 기지국 방향으로의 상향의 무선 회선이 소용량 또한 다주파수 반복에 의한 무선 채널로 구성되어 있다. 기지국으로부터 가입자 무선국 방향으로의 하향의 무선 회선은, 상향의 무선 회선보다도 대용량 또한 소주파수 반복에 의한 무선 채널로 구성되어 있다. 이와 같이 상향의 무선 회선과 하향의 무선 회선의 반복 주파수가 비대칭이다. 이에 의해, 상향 및 하향 회선의 C/I를 거의 동일하게 유지하면서, 하향 회선이 상향 회선보다도 큰 전송 용량을 필요로 하는 통신 서비스에의 적합성도 유지되고 있다.

또한，CDMA 이동 통신 시스템이 일본 특개 2001-119743호 공보에 개시되어 있다. 이 종래예의 CDMA 이동 통신 시스템은, 복수의 기지국과 이동국을 구비하고 있다. 반복 주기가 정보 심볼 주기와 동일하고, 각 기지국이 공통으로 이용되는 단주기 확산 부호와 반복 주기가 정보 심볼보다도 길고, 단주기 확산 부호와 기지국마다 서로 다른 장주기 확산 부호를 이용하여 정보 심볼은 2중으로 확산된다. 상기 복수의 기지국으로부터 상기 단주기 확산 부호만으로 확산된 동기 신호가 단속적으로 송신된다. 상기 복수의 기지국으로부터 기지국마다 일정 시간씩 어긋난 송신 타이밍에서 상기 동기 신호를 송신한다. 이에 의해, 이동국에서의 주변 셀 서치나 기지국 선택의 부하가 저감되어 있다.

또한, 통신 시스템이 일본 특개 2003-18077에 개시되어 있다. 이 종래예에서는, 복수의 기지국에 의해 형성되는 복수의 셀에 의해 1개의 존이 구성되고, 복수의 기지국과 접속된 존 제어국이 존 내에서의 이동국과의 통신을 관리한다. 존의 최초와 최후에 있는 기지국은, 이동국과 쌍방향 통신을 행하는 기지국이고, 존 내의 그 밖의 기지국은, 이동국과 단방향 통신만을 행하는 기지국이다. 이에 의해, 셀이 산재하는 통신 존에서 이동국과 기지국이 통신을 행하는 경우의 스루풋의 향상이 도모되고 있다.

또한, 이동 통신 시스템이 일본 특개 2004-15697호 공보에 개시되어 있다. 이 종래예에서는, CDMA 방식 혹은 W-CDMA 방식의 이동 통신 시스템은, 이동국과, 복수의 캐리어 주파수 대역을 갖는 기지국과, 무선 네트워크 제어 장치를 구비하고 있다. 무선 네트워크 제어 장치는, 상태 측정부와, 호 제어 처리부와, 주파수 부하 분산 처리부를 구비하고 있다. 주파수 부하 분산 처리부는, 상태 측정부로부터 송신되는 주파수 상태 변화 통지를 참조하여, 미리 작성된 주파수별 상태 데이터와 차기 할당 관리 데이터를 갱신하는 주파수 변환 처리부와, 호 제어 처리부로부터 송신되는 현처리 정보가 부가된 주파수 할당 요구에 대하여 갱신된 차기 할당 관리 데이터를 참조하여 주파수를 선정하고, 주파수 할당 응답을 반송하는 주파수 할당 제어 처리부를 구비하고 있다.

<발명의 개시>

본 발명의 과제는, 셀룰러 구성의 무선 전송 시스템에서, 셀간에서의 간섭을 방지하면서 주파수 이용 효율이 높은 무선 전송 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 관점에서는, 무선 전송 시스템은, 셀 에리어 내에 존재하는 복수의 이동국과, 기지국을 구비하고 있다. 기지국은, 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임을 복수의 블록으로 분할하고, 상기 복수의 이동국의 각각에 상기 복수의 블록 중 특정 1개를 할당하고, 상기 각 이동국에 특정 주파수 채널을 할당하고, 상기 특정 블록과 상기 특정 주파수 채널을 상기 각 이동국에 알린다. 상기 복수의 블록의 길이는 임의이고, 상기 복수의 블록의 길이의 합은 상기 프레임의 길이와 동일하다.

여기서, 상기 복수의 블록은, 상기 셀 에리어를 분할함으로써 얻어지는 복수의 서브 에리어에 각각 대응하고, 다른 셀 에리어로부터 가장 많은 간섭을 받는 상기 복수의 블록 중 1개가 할당되는 상기 이동국에는 복수의 주파수 채널 중 단일의 것이 상기 특정 주파수 채널로서 할당되고, 상기 1개의 블록 이외의 상기 복수의 블록 중 어느 하나가 할당되는 상기 이동국에는, 상기 1개 이상의 주파수 채널 중 어느 하나가 할당되어도 된다.

또한, 상기 상향 링크 프레임은, 상기 하향 링크 프레임과 동일한 블록 구성을 갖는 것이 바람직하다.

상기 기지국은, 상기 각 이동국의 식별자와 하향 데이터 신호를 상기 특정 블록의 상기 특정 주파수 채널을 이용하여 상기 각 이동국에 송신하고, 상기 각 이동국은, 상기 식별자에 기초하여 상기 특정 블록과 상기 특정 주파수 채널을 검출하여도 된다.

또한, 상기 기지국은, 상기 기지국과 상기 각 이동국과의 거리에 기초하여, 상기 각 이동국에 상기 특정 블록을 할당하여도 된다. 이 경우, 상기 각 이동국은, 그 위치를 측정하여 위치 정보를 생성하여, 상기 기지국에 송신하고, 상기 기지국은, 상기 각 이동국으로부터의 위치 정보에 기초하여 상기 거리를 결정하여도 된다. 또한, 상기 각 이동국은, 동일한 타이밍에서 기지의 파일럿 신호를 상기 기지국에 송신하고, 상기 기지국은, 상기 각 이동국으로부터의 상기 파일럿 신호를 수신하여 지연 프로파일을 생성하고, 상기 지연 프로파일로부터 상기 각 이동국으로부터의 상기 거리를 결정하여도 된다. 혹은, 상기 각 이동국은, 지연 프로파일을 측정하고, 측정된 지연 프로파일을 상기 기지국에 송신하고, 상기 기지국은, 상기 각 이동국으로부터의 상기 지연 프로파일을 수신하고, 수신된 지연 프로파일로부터 상기 각 이동국으로부터의 상기 거리를 결정하여도 된다.

또한, 상기 기지국은, 상기 각 이동국으로부터의 신호 전력과 다른 셀로부터의 간섭 전력과의 비인 SIR에 기초하여, 상기 각 이동국에 상기 특정 블록을 할당하여도 된다. 이 경우, 상기 각 이동국은, 기지의 파일럿 신호를 상기 기지국에 송신하고, 상기 기지국은, 상기 각 이동국으로부터의 상기 파일럿 신호를 수신하여 상기 각 이동국의 SIR을 측정하고, 측정된 SIR에 기초하여, 상기 각 이동국에 상기 특정 블록을 할당하여도 된다. 혹은, 상기 각 이동국은, SIR을 측정하고, 측정된 SIR을 상기 기지국에 송신하고, 상기 기지국은, 상기 각 이동국으로부터의 상기 SIR을 수신하고, 수신된 SIR에 기초하여, 상기 각 이동국에 상기 특정 블록을 할당하여도 된다.

또한, 상기 상향 링크 프레임 및 상기 하향 링크 프레임은 주파수 다중화되어 있어도 되고, 상기 상향 링크 프레임 및 상기 하향 링크 프레임은 시간 다중화되어 있어도 된다.

상기 기지국은, 상기 복수의 블록의 각각의 최대 이동국수를 결정하고, 상기 특정 블록에 할당되는 상기 이동국의 수가 상기 최대 이동국수를 초과할 때, 최후에 상기 특정 블록에 할당된 상기 이동국을 상기 복수의 블록 중의 다른 블록에 할당하여도 된다. 또한, 상기 기지국은, 상기 복수의 블록의 각각의 최대 이동국수를 결정하고, 상기 특정 블록에 할당되는 상기 이동국의 수가 상기 최대 이동국수를 초과할 때, 최후에 상기 특정 블록에 할당된 상기 이동국을 현재의 프레임이 아니라 다음의 하향 링크 프레임을 할당하여도 된다.

상기 기지국이, 무선 전송 방식으로서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 이용하고, 상기 특정 주파수 채널에 따라, 상기 기지국에 의해 사용되는 서브 캐리어를 지정하여도 된다. 이 경우, 상기 특정 블록에서 사용되는 제y(y=0, 1, …, W-1) 주파수 채널은, (T/W)개의 서브 캐리어로 이루어진다. 여기서, W는 주파수 반복수이고, T는 W로 나누어 떨어지는 정수이며, 상기 (T/W)개의 서브 캐리어는, 1OFDM 심볼 내의 합계 T개의 서브 캐리어 중에서, 제y+W*z(z=0, 1, …, T/W)번에 위치하는 것이어도 된다. 또한, 상기 (T/W)개의 서브 캐리어는, 1OFDM 심볼 내의 합계 T개의 서브 캐리어 중에서, 제T/W*y+1번부터 제T/W*(y+1)번까지의 연속하는 T/W개의 서브 캐리어이어도 된다. 혹은, 상기 (T/W)개의 서브 캐리어는, 1OFDM 심볼 내의 합계 T개의 서브 캐리어 중에서, 다른 주파수 채널이 사용하는 서브 캐리어와의 겹침이 q(q=0, 1, …, T/W)개 이하로 되는 조건에서 랜덤하게 선택된 T/W개의 서브 캐리어이어도 된다.

본 발명에 따르면, 기지국과 이동국으로 구성되어 있는 셀룰러 구성의 무선 전송 시스템에서, 셀간에서의 간섭을 방지하면서 주파수 이용 효율이 높은 무선 전송 시스템을 구축할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해, 기지국과 이동국과의 거리에 따라서 이동국의 주파수 반복수를 변화시킴으로써, 모든 이동국에 대하여 동일한 주파수 반복을 행한 경우와 비교하여, 높은 시스템 스루풋을 실현한다고 하는 효과가 얻어진다.

이하에, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 무선 전송 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.

[제1 실시예]

도 2, 도 3a와 3b는, 본 발명에 따른 무선 전송 시스템에서의 주파수 채널의 할당을 개념적으로 도시하는 도면이다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 무선 전송 시스템에서는, 이동국으로부터 기지국으로의 통신을 위하여 상향 링크가 이용되고, 기지국으로부터 이동국으로의 통신을 위한 하향 링크가 이용되고 있다. 상향 링크와 하향 링크는, 일정 시간마다 절환되어 데이터가 전송되고 있다.

도 3a와 3b에 도시되는 바와 같이, 셀 에리어 A 내지 G의 각각의 중심 부근에는 기지국이 배치되어 있다. 각 셀 에리어는 복수의 영역으로 분할되어 있다. 도 3a와 3b에 도시되는 예에서는, 각 셀 에리어는 2개의 영역으로 나누어져 있다. 이 영역은, 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임의 블록에 대응하여 나누어져 있다. 이동국은, 이동국이 존재하는 영역에 할당되어 있는 주파수 채널을 이용하여 통신을 행한다. 도 3a에서는, 셀 에리어 A 내지 C의 중심 영역은 R4 영역으로 되고, 그 주변 영역은 R1, R2, R3 영역으로 되어 있다. R1, R2, R3 영역에는, 주파수 채널 f1, f2, f3이 각각 할당되어 있다. R4 영역에는 f1, f2, f3 모두가 할당되고, 그들 주파수 채널 중의 1개를 이용하여 이동국은 기지국과 통신을 행한다. 또한, 도 3b에 도시되는 바와 같이, 셀 에리어 A의 주변 영역은 R1 영역으로 되고, 주위의 셀 에리어 B∼G의 주변 영역은, 각각 R2, R3, R2, R3, R2, R3 영역으로 되어 있다. 이것은, 종래예에서의 주파수 할당과 동일하고, 주파수 반복수는 3으로 된다. 이와 같이, 영역을 할당함으로써, 셀간에서의 간섭이 방지되어 있다. 또한, 셀 에리어 A∼G까지의 중심 영역을 R4 영역에 할당함으로써, 주파수의 이용 효율을 높일 수 있다. 또한, 도 2, 도 3a와 도 3b에서는, 각 셀 에리어가 2개로 나누어져 있지만, 셀 에리어가 보다 많은 영역으로 나누어지고, 가장 먼 영역부터 단계적으로 할당 주파수 채널의 수를 늘리는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임은 복수의 블록으로 나누어져 있지만, 이들 블록은 각 셀 에리어의 복수의 영역에 대응하고 있다. 각 블록의 시간은 임의이고, 각 블록의 시간의 합은 링크 프레임의 시간과 동일하다. 또한, 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임은 동일한 블록 구성을 갖고 있다.

도 4에 도시되는 하향 링크 프레임은, 셀 에리어 B의 영역 R2에 있는 이동국에 대하여 통신을 실행하는 경우의 하향 링크의 프레임의 구성이다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 기지국은, 프레임을 시각 t1부터 시각 t2까지의 제1 블록과, 시각t2부터 시각 t3까지의 제2 블록으로 분할한다. 여기서, 기지국은, 제1 블록에 제1 내지 제3 주파수 채널을 할당하고, 제2 블록에 특정 주파수 채널로서 제2 주파수 채널을 할당한다.

기지국은, 셀 에리어 B의 영역 R2에 있는 이동국을 위하여, 블록2의 제2 주파수 채널에 이동국의 ID 신호와 송신 데이터 신호를 실어 송신한다. 시간 경과에 대응하여 프레임이 주기적으로 송수신되는 경우, 제1 블록과 제2 블록은, 그 프레임 주기에 추종하여 주기적으로 생성된다.

이동국은, 다중화된 수신 신호의 모든 블록(블록1, 블록2)의 모든 주파수 채 널(f1∼f3)에 걸쳐 ID 신호를 조사한다. 이에 의해, 하향 링크 프레임에서, 이동국에 할당된 주파수 채널 및 블록 번호를 특정할 수 있다.

도 5는, 본 실시예에서, 이동국으로부터 기지국으로의 상향 링크 프레임의 프레임 구성을 도시하고 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 셀 에리어 B의 영역 R2에 있는 이동국은, 위치 정보를 취득하고, 선두 영역에 그 위치 정보가 부가된 데이터 신호를 생성하고, 제2 블록의 제2 주파수 채널을 사용하여 기지국에 송신한다. 본 실시예에서는, 이동국은, 상향 링크 프레임에서, 하향 링크와 동일한 주파수 채널 및 동일한 블록 번호의 블록을 이용한다고 가정한다. 즉, 이동국은, 상향 링크 프레임에서, 할당 정보가 나타내는 주파수 채널 및 블록에 신호를 주파수 다중화하여, 송신한다.

이동국의 위치 정보는, 다양한 방법에 의해 취득된다. 예를 들면, 이동국이 GPS 측정기를 내장하고, 그것에 의해 위치 정보를 생성하여도 된다. 또한, 셀 에리어 B에 복수의 이동국이 존재할 때에는, 각 이동국이, 동일한 타이밍에서 기지의 파일럿 신호를 기지국에 송신한다. 기지국은, 각 이동국으로부터의 파일럿 신호를 수신하여 지연 프로파일을 생성하고, 지연 프로파일로부터 각 이동국으로부터의 거리를 결정하여도 된다. 또한, 어떠한 기기, 혹은 기지국으로부터 각 이동국에 기지 파일럿 신호가 송신되고, 그것을 수신한 각 이동국이, 지연 프로파일을 측정하고, 측정된 지연 프로파일을 기지국에 송신한다. 기지국은, 각 이동국으로부터의 지연 프로파일을 수신하고, 수신된 지연 프로파일로부터 각 이동국으로부터의 상기 거리를 결정하여도 된다.

또한, 기지국은, 각 이동국으로부터의 신호 전력과 다른 셀로부터의 간섭 전력과의 비인 SIR에 기초하여, 각 이동국에 특정 블록을 할당하여도 된다. 이 때, 특정 주파수 채널은, 미리 결정되어 있다. 예를 들면, 각 이동국은, 기지의 파일럿 신호를 기지국에 송신한다. 기지국은, 각 이동국으로부터의 파일럿 신호를 수신하여 상기 각 이동국의 SIR을 측정하고, 측정된 SIR에 기초하여, 각 이동국에 특정 블록을 할당하여도 된다. 또한, 각 이동국이, SIR을 측정하고, 측정된 SIR을 상기 기지국에 송신하여도 된다. 이 경우, 기지국은, 각 이동국으로부터의 상기SIR을 수신하고, 수신된 SIR에 기초하여, 각 이동국에 특정 블록을 할당한다.

그 후, 더 이동국이 이동하여, 셀 에리어 B의 영역 R4에 들어간 것이 확인되면, 블록1이 할당되고, 제1 내지 제3 주파수 채널(f1∼f3) 중 어느 하나가 할당된다. 기지국(2)은, 그 결정에 기초하여, 선두 영역에 이동국의 ID 신호를 부가한 데이터 신호를 생성하고, 제1 블록을 사용하여 통신을 실행한다. 이렇게 하여, 이동국은 자국에 블록1이 할당된 것을 알 수 있다.

도 6은, 제1 실시예의 무선 전송 시스템에서의, 기지국과 이동국과의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 6에는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여, 이동국(1)과 기지국(2)이 도시되지만, 본 발명의 무선 전송 시스템에서는, 통상의 이동체 통신 시스템과 마찬가지로, 복수의 기지국과 복수의 이동국으로 구성되어 있다. 이 경우, 각각의 국에는 ID가 부여되고, 각 국은, 그 ID에 의해 자국 이외의 국을 식별하고 있다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 이동국(1)은, 이동국 안테나(1a)를 구비하고 있다. 마찬가지로, 기지국(2)은 기지국 안테나(2a)를 구비하고 있다. 이동국(1)과 기지국(2)은, 그 이동국 안테나(1a) 및 기지국 안테나(2a)를 통하여, 무선 통신을 실행하고 있다. 이동국(1)과 기지국(2)의 무선 통신은, 프레임 단위, 즉 특정 데이터량으로 구성된 데이터의 통합의 단위로 실행되고 있다. 본 실시예에서는, 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임은 교대로 시간적으로 다중화되어 있다. 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임의 각각은, 제1∼N(N은 2 이상의 정수) 블록으로 분할되고, 각 블록의 길이는 임의이다. 이동국은 상향 링크 프레임에서 하향 링크 프레임과 동일한 주파수 채널 및 동일한 블록 번호의 블록을 이용하고 있다. 즉, 이동국은, 상향 링크 프레임에서, 할당 정보(후술됨)에 의해 나타내어지는 주파수 채널에 데이터 신호를 다중화하여, 할당 정보에 의해 나타내지어는 블록으로 송신한다.

이동국(1)은, 수신부(3)와, 송신부(4)와, CPU(7)와, 메모리(8)를 구비하고, 그 각각은 버스(9)를 통하여 서로 접속되어 있다. 그러나, 이 구성에 한정되는 것이 아니라, 다른 구성이 채용되어도 본 발명은 적용 가능하다. CPU(7)는, 이동국(1)에 구비된 각종 유닛을 제어하는 연산 처리 장치이다. 그 CPU(7)는, 수신부(3) 또는, 송신부(4)로부터 수취한 데이터를 해석하여 연산을 실행한다. CPU(7)는, 그 연산 결과를 소정의 장치에 출력하고 있다. 이동국(1)에 구비된 메모리(8)는, 이동국(1)이 이동국 안테나(1a)를 통하여 송수신하는 데이터를 기억하는 기억 매체이다. 메모리(8)는, 반도체 기억 장치, 자기 기억 장치, 하드웨어 디스크 등의 기억 장치로서, 버스(9)를 통하여 수신하는 명령에 응답하여 데이터의 판독/기입이 실행된다. 수신부(3)에는, 이동국(1)이 이동국 안테나(1a)를 통하여 수신하 는 무선 신호가 공급되어 있다. 송신부(4)는, 음성 데이터나 텍스트 데이터 등의 통신 데이터를, 무선 통신 가능한 형식으로 데이터 변환하여 출력한다. 그 통신 데이터는, 이동국(1)의 구비된 입력 장치(도시 생략)를 통하여 입력된다. 예를 들면, 음성이 입력된 경우, 그 입력 장치는, 그 입력된 음성에 기초하여 음성 데이터를 생성하여 송신부(4)에 공급한다. 또한, 수신부(3) 및 송신부(4)의 상세한 구성은 후술한다.

기지국(2)은, 본 실시예의 무선 전송 시스템에서, 각 셀에 배치되어 있는 고정 무선국이다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 기지국(2)은, 수신부(5)와, 송신부(6)와, CPU(7)와, 메모리(8)를 구비하고 있다. 그러나, 이 구성에 한정되는 것이 아니라, 다른 구성이 채용되어도 본 발명은 적용 가능하다. 기지국(2)에 구비된 CPU(7), 메모리(8) 및 버스(9)는, 이동국(1)에 구비되어 있는 장치와 마찬가지의 기능을 갖는 장치이므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 수신부(5)에는, 기지국(2)이 기지국 안테나(2a)를 통하여 수신한 무선 신호가 공급된다. 기지국측 수신부(5)는, 수신한 무선 신호에 기초하여, 데이터 처리를 행하고 있다. 송신부(6)는, 공급된 통신 데이터를 송신 명령에 응답하여 출력하고 있다. 출력된 통신 데이터는, 기지국 안테나(2a)를 통하여 소정의 이동국(1)에 송신된다. 또한, 수신부(5) 및 송신부(6)의 상세한 구성은 후술한다.

도 7은, 제1 실시예에서의, 이동국(1)의 수신부(3)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 7에 도시되는 바와 같이, 수신부(3)는, 복조부(11)와, 할당 특정부(12)와, 데이터 신호 추출부(13)와, 데이터 신호 재생부(14)를 구비하고 있다. 복조부(11)는, 할당 특정부(12)와 데이터 신호 추출부(13)의 각각에 접속되어 있다. 또한 데이터 신호 추출부(13)는 할당 특정부(12)와 데이터 신호 재생부(14)에 접속되어 있다.

복조부(11)는, 이동국 안테나(1a)에 의해 수신된 무선 신호 S01에 대응하는 수신 신호 S01을 복조하여, 복조 신호 S02를 생성하고, 할당 특정부(12)와 데이터 신호 추출부(13)에 공급한다. 할당 특정부(12)는, 복조부(11)로부터 공급되는 복조 신호 S02로부터, 이동국(1) 자신에게 할당되어 있는 ID에 대응하는 ID 신호가 중첩되어 있는 블록을 특정한다. 할당 특정부(12)는, 그 특정된 블록에 할당된 주파수 채널과, 특정된 블록을 식별하기 위한 블록 번호에 기초하여 할당 정보 S03을 생성한다. 할당 정보 S03은 데이터 신호 추출부(13)에 출력된다. 데이터 신호 추출부(13)는, 할당 정보 S03에 포함되는 블록 번호 및 주파수 채널에 기초하여, 복조 신호 S02로부터 이동국(1) 자신에 대하여 송신된 데이터 신호 S04를 추출한다. 추출된 데이터 신호 S04는 데이터 재생부(14)에 공급된다. 데이터 재생부(14)는, 데이터 신호 추출부(13)로부터 공급되는 데이터 신호 S04에 기초하여 심볼 판정을 행하고, 데이터 계열 S05를 생성한다.

도 8은, 제1 실시예에서의, 이동국(1)의 송신부(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 송신부(4)는, 데이터 신호 생성부(21)와, 이동국 위치 측정부(22)와, 다중화부(23)와, 주파수 채널 선택부(24)를 구비하고 있다. 데이터 신호 생성부(21)와 위치 측정부(22)의 각각은, 다중화부(23)에 접속되어 있다. 다중화부(23)는, 또한 주파수 채널 선택부(24)에 접속되어 있다.

데이터 신호 생성부(21)는, 입력 장치(도시 생략)로부터 입력되는 음성 등에 기초하여 데이터 신호 S06을 생성한다. 데이터 신호 S06은, 데이터 신호 생성부(21)로부터 다중화부(23)에 공급된다. 위치 측정부(22)는, GPS 등의 위치 측정 장치를 구비하고, 이동국(1)의 위치 정보를 포함하는 이동국 위치 정보 S07을 생성하여 다중화부(23)에 공급한다. 또한, 위치 정보의 생성에는, 이외에 상기한 바와 같은 방법이 이용되어도 된다. 다중화부(23)는, 입력되는 데이터 신호 S06 및 이동국 위치 정보 S07을 시간 다중화하여, 다중화 신호 S08을 생성한다. 다중 신호 S08은, 주파수 채널 선택부(24)에 공급된다. 주파수 채널 선택부(24)에는, 수신부(3)로부터 할당 정보 S03이 공급되어 있다. 주파수 채널 선택부(24)는, 그 할당 정보 S03에 기초하여 다중화부(23)로부터 공급되는 다중 신호 S08로부터 송신 신호 S09를 생성한다. 송신 신호 S09는 기지국(2)을 향하여 송신된다.

도 9는, 제1 실시예에서의, 기지국(2)의 수신부(5)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 수신부(5)는, 복조부(31)와, 위치 정보 추출부(32)와, 데이터 신호 추출부(33)와, 데이터 재생부(34)를 구비하고 있다. 복조부(31)는, 위치 정보 추출부(32)와 데이터 신호 추출부(33)의 각각에 접속되어 있다. 데이터 신호 추출부(33)는, 또한 데이터 재생부(34)에 접속되어 있다.

복조부(31)는, 기지국(2)의 기지국 안테나(2a)에 의해 수신된 상향 링크 프레임의 수신 신호 S11로부터 복조 신호 S12를 생성한다. 위치 정보 추출부(32)는, 복조 신호 S12에 포함되는 복수의 이동국(1)의 각각의 위치 정보를 추출한다. 이동국(1)이 셀 에리어 B의 영역 R2에 존재할 때, 이동국(1)은 예를 들면 제2 주파수 채널을 이용하여 기지국(2)에 송신을 행한다. 이 때, 제2 주파수 채널의 신호에는, 이동국 위치 정보와 데이터 신호가 포함되어 있다. 위치 정보 추출부(32)는, 그 이동국 위치 정보를 추출한다. 이렇게 하여, 위치 정보 추출부(32)는, 복수의 이동국(1)의 각각의 이동국 위치 정보 S13-1∼S13-n(n은 2 이상의 자연수)을 생성한다. 데이터 신호 추출부(33)는, 복조부(31)로부터 공급되는 복조 신호 S12로부터 복수의 데이터 신호(S14-1∼S14-n)를 추출한다. 데이터 신호 추출부(33)로부터 출력되는 데이터 신호 S14-1∼S14-n은, 데이터 재생부(34)에 공급되어 있다. 데이터 재생부(34)는, 데이터 신호 S14-1∼S14-n에 심볼 판정을 실행하고, 데이터 계열 S15-1∼S15-n을 출력한다.

도 10은, 제1 실시예에서의 송신부(6)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 10에 도시되는 바와 같이, 송신부(6)는, 주파수 결정부(41)와, 데이터 신호 생성부(42)와, 이동국 ID 생성부(43)와, 할당 정보 생성부(44)와, 다중화부(45)를 구비하고 있다. 주파수 결정부(41)는 데이터 신호 생성부(42)와 할당 정보 생성부(44)에 접속되어 있다. 또한, 이동국 ID 생성부(43)는, 할당 정보 생성부(44)에 접속되고, 데이터 신호 생성부(42)와 할당 정보 생성부(44)는, 다중화부(45)에 접속되어 있다.

주파수 결정부(41)는, 복수의 이동국(1)의 위치 정보 S13-1∼S13-n으로부터, 이동국마다 통신에 사용되고 있는 블록을 특정하고, 그 블록의 정보를 포함하는 블록 할당 정보 S16을 생성한다. 블록 할당 정보 S16은, 데이터 신호 생성부(42)와 할당 정보 생성부(44)에 공급된다. 데이터 신호 생성부(42)는, 주파수 결정부(41) 로부터 출력되는 블록 할당 정보 S16에 기초하여, 각 이동국과의 통신에 사용되는 블록을 이동국마다 특정하고, 특정된 블록을 이용하여 통신 가능하도록 데이터 신호를 생성하여 다중화부(45)에 공급한다. 이동국(1)에는, 그 각각을 식별하기 위한 이동국 ID가 미리 부여되어 있다. 기지국(2)에는, 그 이동국 ID에 관한 정보가 저장되고, 이동국 ID 생성부(43)는, 그 저장되어 있는 정보에 기초하여 이동국 ID 정보 S17을 생성하여 할당 정보 생성부(44)에 공급한다. 할당 정보 생성부(44)는, 주파수 결정부(41)로부터 공급되는 블록 할당 정보 S16에 기초하여, 각 이동국(1)이 기지국(2)과 통신을 행하는 경우의 블록을 특정한다. 또한, 이동국 ID 정보 S17에 기초하여, 그 블록에 할당되어 있는 주파수 채널에 ID를 할당하여 ID 신호 S19을 생성하여 다중화부(45)에 공급한다. 다중화부(45)는, 데이터 신호 생성부(42)로부터 공급되는 데이터 신호 S18과, 이동국 ID 생성부(43)로부터 공급되는 ID 신호 S19를 다중화하여 송신 신호 S20을 생성한다. 이렇게 하여, 송신 신호 S20은, 이동국(1)을 향하여 송신된다.

도 11은, 제1 실시예에서의 무선 전송 시스템의 동작을 설명하는 플로우차트이다. 이하에서 설명하는 기지국(2)이, 영역 R2에서 제2 주파수 채널을 사용하여 통신을 행하고, 영역 R4에서는, 제1 주파수 채널∼제3 주파수 채널을 사용하여 통신을 행하도록 한 기지국인 것으로 한다.

스텝 F01에서, 기지국(2)은, 프레임을 몇 개의 블록으로 분할할 것인지를 결정한다. 또한, 이동국(1)이 어떤 상태인 경우에, 어떤 블록에서 통신을 실행할 것인지를 판정하기 위한 임계값을 결정한다. 이하의 설명에서는, 임계값이, 이동 국(1)과 기지국(2)의 거리에 관한 것인 경우를 예로 들어 설명을 행한다. 이 임계값은, 이동국(1)과 기지국(2) 사이의 물리적 거리에 한정되는 것은 아니다. 통신 품질 거리를 나타내는 임계값으로서, 예를 들면, 이동국(1)으로부터의 신호 전력과 다른 셀로부터의 간섭 전력의 비인 SIR을, 사용하는 것도 가능하다.

스텝 F02에서, 기지국(2)은, 결정된 블록수에 기초하여 프레임을 블록으로 분할한다. 여기서, 기지국(2)은, 제1 블록과 제2 블록의 두 개의 블록으로 분할하는 것으로 한다. 스텝 F03에서, 기지국(2)은, 블록마다, 이용 가능한 주파수 채널수를 결정한다. 또한, 기지국(2)은, 블록마다, 최대 이동국수를 결정한다. 여기서, 제1 블록에는, 상술한 제1∼제3 주파수 채널이 할당되는 것으로 하고, 제2 블록에는, 제2 주파수 채널이 할당되는 것으로 한다.

스텝 F04에서, 기지국(2)은, 셀 내에 존재하는 이동국(1) 중에서, 블록 할당이 행하여져 있지 않은 이동국(1)이 존재하는지의 여부를 판단한다. 블록 할당이 행하여져 있지 않은 이동국(1)이 존재하는 경우, 제어 처리는 스텝 F05로 진행한다. 예를 들면, 다른 셀로부터 1대의 이동국(1)이 자기 셀로 이동해 온 경우, 스텝 F04에서의 판단에서는 "예"로 판단된다.

스텝 F05에서, 블록 할당이 행하여져 있지 않은 이동국(1)이 복수 있는 경우, 기지국(2)으로부터 가장 가까운 거리에 위치하는 이동국(1)을 선택한다. 스텝 F06에서, 기지국(2)은, 선택된 이동국(1)으로부터의 수신 신호에 포함되는 위치 정보와 임계값에 기초하여 판정을 실행한다. 그 판정의 결과, 위치 정보가 임계값을 초과한 경우, 기지국(2)은, 그 이동국(1)이 영역 R2에 위치하고 있다고 판단하고, 그 이동국(1)과 제2 블록에서 통신하도록 블록의 할당을 실행한다(스텝 F09). 그 판단의 결과, 판정 임계값을 초과하지 않았던 경우, 기지국(2)은, 그 이동국(1)이 영역 R4에 위치하고 있다고 판단하고, 스텝 F07의 처리를 실행한다.

스텝 F07에서, 기지국(2)은, 현재 시각에서, 제1 블록이 할당되어 있는 이동국(1)이 셀 내에 몇 개 있는지를 체크한다. 기지국(2)은, 그 체크 결과에 기초하여, 제1 블록이 할당되어 있는 이동국(1)의 총수가, 최대 이동국수를 초과하였는지의 여부를 판단한다. 그 판단의 결과, 최대 이동국수를 초과한 경우, 기지국(2)은, 영역 R4에 위치하고 있는 이동국(1)에, 제2 블록을 할당한다(스텝 F09). 그 판단의 결과, 최대 이동국수를 초과하지 않은 경우, 기지국(2)은, 그 이동국(1)에 제1 블록을 할당한다.

스텝 F10에서, 기지국(2)은, 그 셀 내의 모든 이동국(1)에 대한 블록 할당이 완료되었는지의 여부를 판단한다. 그 판단의 결과, 블록 할당이 완료되지 않은 이동국(1)이 셀 내에 존재하고 있는 경우, 처리는 스텝 F05로 되돌아가서, 블록 할당의 처리를 실행한다. 셀 내의 이동국(1)에 대한 블록 할당 처리가 완료된 경우, 동작을 종료한다.

이와 같이, 제1 실시예에서의 무선 전송 시스템에서는, 셀 에리어 B 내의 이동국(1)의 위치에 기초하여, 높은 스루풋이 얻어지도록 주파수 채널을 할당할 수 있다. 이 때문에, 제1 실시예에서의 무선 전송 시스템에서는, 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 설명에서는, 이동국(1)과 기지국(2)의 통신 시에, 상향 링크와 하향 링 크에서 블록 번호 및 주파수 채널의 변경이 발생하지 않는, 즉 이동국(1)이 그 영역에 머무는 것으로 하여 설명을 행하였다. 그러나, 상향 링크와 하향 링크에서 블록 번호 및 주파수 채널이 변경되는 경우, 기지국(2)은, 하향 링크에서, 상향 링크용의 블록 번호 및 주파수 채널을 이동국(1)에 통지한다. 그에 의해 이동국(1)은, 상향 링크와 하향 링크에서 블록 번호 및 주파수 채널의 변경을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 설명에서, 이동국(1)에 할당된 블록 번호 및 주파수 채널을, 그 이동국(1)에 미리 통지시켜 두는 구성으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 무선 전송 시스템에서, 제어용 주파수 채널을 준비하고, 기지국(2)은, 그 제어용 주파수 채널을 사용하여 이동국(1)에 할당된 블록 번호 및 주파수 채널을 통지한다. 그 후, 이동국(1)과 기지국(2)의 통신을 확립하도록 구성으로 하는 것도 가능하다. 이에 의해, 이동국(1)은, 기지국(2)으로부터 출력되는 하향 링크의 프레임에 포함되는 모든 블록을 조사하지 않고, 할당된 블록 번호 및 주파수 채널을 특정할 수 있다.

[제2 실시예의 구성]

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전송 시스템에 대하여 설명한다. 제2 실시예에서는, 이동국(1)과 기지국(2)이 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 직교 주파수 분할 다중)을 사용하여 통신을 행한다.

도 12는, 본 발명의 제2 실시예에서의 이동국(1)의 수신부(3)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 수신부(3)는, 분리부(51)와, 제1 GI(가드 인터벌) 제거부(52a)와, 제2 GI 제거부(52b)와, 제1 FFT부(53a)와, 제2 FFT부(53b)와, 할당 특정부(54)와, 서브 캐리어 추출부(55)와, 데이터 재생부(56)를 구비하고 있다. 분리부(51)는, 제1 GI 제거부(52a)와, 제2 GI 제거부(52b)의 각각에 접속되어 있다. 제1 GI 제거부(52a)는 제1 FFT부(53a)에 접속되고, 마찬가지로, 제2 GI 제거부(52b)는 제2 FFT부(53b)에 접속되어 있다. 제1 FFT부(53a)는, 서브 캐리어 추출부(55)에 접속되고, 제2 FFT부(53b)는, 할당 특정부(54)에 접속되어 있다. 또한 할당 특정부(54)는 서브 캐리어 추출부(55)에 접속되고, 그 서브 캐리어 추출부(55)는, 데이터 재생부(56)에 접속되어 있다.

분리부(51)는, 안테나에 의해 수신된 수신 신호 S31을, 그 프레임의 데이터 신호와 ID 신호로 분리한다. 분리부(51)는, 분리된 데이터 신호에 기초하여 수신 데이터 신호 S32를 제1 GI 제거부(52a)에 공급한다. 마찬가지로, 분리부(51)는, 분리한 ID 신호에 기초하여 수신 ID 신호 S33을 제2 GI 제거부(52b)에 공급한다. 제1 GI 제거부(52a)는, 분리부(51)로부터의 수신 데이터 신호 S32에 대하여 GI(가드 인터벌) 제거 처리를 행하여, GI 제거 후 데이터 신호 S34를 제1 FFT부(53a)에 공급한다. 마찬가지로, 제2 GI 제거부(52b)는, 입력되는 수신 ID 신호 S33에 GI 제거 처리를 행하여, GI 제거 후 ID 신호 S35를 제2 FFT부(53b)에 공급한다. 제1 FFT부(53a)는, GI 제거 후 데이터 신호 S34에 고속 푸리에 변환을 실시하여 FFT 출력 데이터 신호 S36을 생성한다. 마찬가지로, 제2 FFT부(53b)는, GI 제거 후 ID 신호 S35에 고속 푸리에 변환을 실행하여 FFT 출력 ID 신호 S37을 생성한다. 또한, 도 12에 도시되는 FFT 출력 데이터 신호 S36-1∼S36-n은 복수의 이동국에 대응 하는 FFT 출력 데이터 신호 S36을 나타내고 있다. 마찬가지로, FFT 출력 ID 신호 S37-1∼S37-n은 복수의 이동국의 각각에 대응하는 FFT 출력 ID 신호 S37을 나타내고 있다. 할당 특정부(54)는, 제2 FFT부(53b)로부터 공급되는 FFT 출력 ID 신호 S37로부터, 자신의 ID에 대응하는 ID 신호를 추출한다. 또한, 할당 특정부(54)는, 그 ID 신호에 대응하는 주파수 채널과 블록 번호를 포함하는 할당 정보 S39를 생성한다. 서브 캐리어 추출부(55)는, 할당 정보 S39가 나타내는 주파수 채널에 대응하는 서브 캐리어를 특정하고, 그 서브 캐리어와 블록 번호에 따라 이동국(1)에 할당되는 서브 캐리어를 추출하고, 그 서브 캐리어에 기초하여 수신 데이터 S38을 출력한다. 데이터 재생부(56)는, 서브 캐리어 추출부(55)로부터 공급되는 수신 데이터 신호 S38에 심볼 판정을 행하고, 데이터 계열 S40을 출력한다.

도 13은, 본 발명의 제2 실시예에서의 이동국의 송신부(4)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 13에 도시되는 바와 같이, 제2 실시예에서의 송신부(4)는, 데이터 신호 생성부(61)와, 제1 서브 캐리어 할당부(62a)와, 제2 서브 캐리어 할당부(62b)와, 이동국 위치 측정부(63)와, 제1 IFFT부(64a)와, 제2 IFFT부(64b)와, 제1 GI 부가부(65a)와, 제2 GI 부가부(65b)와, 다중화부(66)를 구비하고 있다. 데이터 신호 생성부(61)와 제1 서브 캐리어 할당부(62a)는, 서로 접속되어 있다. 마찬가지로, 이동국 위치 측정부(63)와 제2 서브 캐리어 할당부(62b)는 서로 접속되어 있다. 또한, 제1 서브 캐리어 할당부(62a)는, 제1 IFFT부(64a)를 통하여 제1 GI 부가부(65a)에 접속되고, 제2 서브 캐리어 할당부(62b)는, 제2 IFFT부(64b)를 통하여 제2 GI 부가부(65b)에 접속되어 있다. 그 제1 GI 부가부(65a)와 제2 GI 부가 부(65b)의 각각은, 다중화부(66)에 접속되어 있다,

데이터 신호 생성부(61)는, 입력 장치(도시 생략)로부터 입력되는 음성 등에 기초하여 데이터 신호 S41을 생성한다. 데이터 신호 생성부(61)에 의해 생성된 데이터 신호 S41은, 데이터 신호 생성부(61)로부터 제1 서브 캐리어 할당부(62a)에 공급된다. 이동국 위치 측정부(63)는, GPS 등의 위치 측정 장치로 구성되고, 제2 실시예에서의 이동국(1)의 위치를 측정한다. 이동국 위치 측정부(63)는, 그 이동국(1)의 위치 정보를 포함하는 이동국 위치 정보 S42를 제2 서브 캐리어 할당부(62b)에 공급하고 있다. 제1 서브 캐리어 할당부(62a)는, 할당 정보 S39가 나타내는 정보(주파수 채널 및 블록 번호)에 기초하여, 데이터 신호 생성부(61)로부터 출력되는 데이터 신호 S41로부터 서브 캐리어 신호를 특정한다. 제1 서브 캐리어 할당부(62a)는, 그 특정된 서브 캐리어 신호에 데이터 신호 S41을 맵핑하여 IFFT 입력 데이터 신호 S43을 생성한다. 제2 서브 캐리어 할당부(62b)은, 할당 정보 S39가 나타내는 정보(주파수 채널 및 블록 번호)에 기초하여, 이동국 위치 측정부(63)로부터 출력되는 이동국 위치 정보 S42로부터 서브 캐리어를 특정한다. 제2 서브 캐리어 할당부(62b)는, 그 특정된 서브 캐리어에 이동국 위치 정보 S42를 맵핑하여 IFFT 입력 위치 신호 S44를 생성한다. 도 13에 도시되는 IFFT 입력 데이터 신호 S43-1∼S43-n은 복수의 이동국에 대응하는 IFFT 입력 데이터 신호 S43을 나타내고 있다. 마찬가지로, IFFT 입력 위치 신호 S44-1∼S44-n은 복수의 이동국의 IFFT 입력 위치 신호 S44를 나타내고 있다. 제1 IFFT부(64a)는, IFFT 입력 데이터 신호 S43에 고속 푸리에 역변환을 실행하여 IFFT 출력 데이터 신호 S45를 생성한다. 마찬가지로, 제2 IFFT부(64b)는, 입력되는 IFFT 입력 위치 신호 S44에 고속 푸리에 역변환을 실행하여 IFFT 출력 위치 신호 S46을 생성한다. 제1 GI 부가부(65a)는, 제1 IFFT부(64a)로부터 공급되는 IFFT 출력 데이터 신호 S45에 GI를 부가하여 GI 부가 후 데이터 신호 S47을 생성하고, 그 GI 부가 후 데이터 신호 S47을 다중화부(66)에 제공한다. 제2 GI 부가부(65b)는, 제2 IFFT부(64b)로부터 공급되는 IFFT 출력 위치 신호 S46에 GI를 부가하여 GI 부가 후 위치 신호 S48을 생성한다. 제2 GI 부가부(65b)는, 그 GI 부가 후 위치 신호 S48을 다중화부(66)에 제공한다. 이렇게 하여, 도 14에 도시되는 신호가 얻어진다. 다중화부(66)에는 GI 부가 후 데이터 신호 S47과 GI 부가 후 위치 신호 S48이 공급된다. 다중화부(66)는, 그들을 시간 다중하여 송신 신호 S49로서 출력한다. 다중화부(66)는, 이동국(1)이 데이터를 수신한 하향 링크에 계속되는 상향 링크에 대응하는 타이밍에서 송신 신호 S49를 출력한다.

도 15는, 본 발명의 제2 실시예에서의 기지국의 수신부(5)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 15에 도시되는 바와 같이, 제2 실시예에서의 수신부(5)는, 분리부(71)와, 제1 GI 제거부(72a)와, 제2 GI 제거부(72b)와, 제1 FFT부(73a)와, 제2 FFT부(73b)와, 서브 캐리어 할당부(74)와, 위치 정보 추출부(75)와, 데이터 재생부(76)를 구비하고 있다. 분리부(71)는, 제1 GI 제거부(72a)와 제2 GI 제거부(72b)의 각각에 접속되어 있다. 그 제1 GI 제거부(72a)는, 제1 FFT부(73a)를 통하여 서브 캐리어 할당부(74)에 접속되고, 서브 캐리어 할당부(74)는 데이터 재생부(76)에 접속되어 있다. 또한, 그 제2 GI 제거부(72b)는 제2 FFT부(73b)를 통하 여 위치 정보 추출부(75)에 접속되어 있다.

제2 실시예에서의 기지국(2)은, 그 기지국(2)에 구비된 기지국 안테나(2a)를 통하여 수신 신호 S50을 수신한다. 분리부(71)에는, 그 수신 신호 S50이 공급된다. 분리부(71)는, 프레임을 구성하고 있는 데이터 신호와 이동국 위치 정보를 분리한다. 분리부(71)는, 분리된 데이터 신호에 기초하여 데이터 신호 S51을 생성하고, 분리된 이동국 위치 정보에 기초하여 이동국 위치 정보 S52를 생성한다. 제1 GI 제거부(72a)는, 분리부(71)로부터의 데이터 신호 S51에 대하여 GI 제거 처리를 행하여, GI 제거 후 데이터 신호 S54로서 제1 FFT부(73a)에 공급한다. 마찬가지로, 제2 GI 제거부(72b)는, 분리부(71)로부터의 이동국 위치 정보 S52에 대하여 GI 제거 처리를 행하여, GI 제거 후 위치 신호 S53으로서 제2 FFT부(73b)에 공급한다. 제1 FFT부(73a)는, GI 제거 후 데이터 신호 S54를 고속 푸리에 변환하여 FFT 데이터 신호 S55를 생성한다. 마찬가지로, 제2 FFT부(73b)는, 입력되는 GI 제거 후 위치 신호 S53에 대응하여 고속 푸리에 변환을 실행하여 FFT 위치 신호 S56을 생성한다. 도 15에 도시되는 FFT 데이터 신호 S55-1∼S55-n은 복수의 이동국에 대응하는 FFT 데이터 신호 S55를 나타내고 있다. 마찬가지로, FFT 위치 신호 S55-1∼S55-n은 복수의 이동국에 대응하는 FFT 위치 신호 S56을 나타내고 있다. 위치 정보 추출부(75)는, 복수의 이동국의 위치에 관한 정보를 FFT 위치 신호 S56에 기초하여 추출하고, 추출한 정보로부터 이동국 위치 정보 S60을 생성하여 출력한다. 블록 할당 정보 S59는, 1 RTT(Round Trip Time) 전에, 하향 링크의 주파수 채널 및 블록 번호를 할당하기 위해서 사용된 할당 정보이다. 서브 캐리어 할당부(74)는, 그 블 록 할당 정보 S59에 포함되는 주파수 채널과 블록 번호에 대응하는 서브 캐리어를 추출한다. 서브 캐리어 할당부(74)는, 그 추출한 서브 캐리어에 기초하여 수신 데이터 신호 S57을 생성하여 출력한다. 데이터 재생부(76)는, 서브 캐리어 할당부(74)로부터 공급되는 수신 데이터 신호 S57에 심볼 판정을 행하고, 데이터 계열 S58을 출력한다.

도 16은, 본 발명의 제2 실시예에서의 기지국의 송신부(6)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 16에 도시되는 바와 같이, 제2 실시예에서의 송신부(6)는, 주파수 결정부(80)와, 데이터 신호 생성부(81)와, 이동국 ID 생성부(82)와, 제1 서브 캐리어 할당부(83a)와, 제2 서브 캐리어 할당부(83b)와, 제1 IFFT부(84a)와, 제2 IFFT부(84b)와, 제1 GI 부가부(85a)와, 제2 GI 부가부(85b)와, 다중화부(86)를 구비하고 있다. 주파수 결정부(80)는, 제1 서브 캐리어 할당부(83a)와 제2 서브 캐리어 할당부(83b)의 각각에 접속되어 있다. 그 제1 서브 캐리어 할당부(83a)는 데이터 신호 생성부(81)에 접속되고, 그 제2 서브 캐리어 할당부(83b)는 이동국 ID 생성부(82)에 접속되어 있다. 또한, 제1 서브 캐리어 할당부(83a)는, 제1 IFFT부(84a)를 통하여 제1 GI 부가부(85a)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2 서브 캐리어 할당부(83b)는, 제2 IFFT부(84b)를 통하여 제2 GI 부가부(85b)에 접속되어 있다. 그리고, 제1 GI 부가부(85a)와 제2 GI 부가부(85b)의 각각은, 다중화부(86)에 접속되어 있다.

주파수 결정부(80)는, 입력되는 이동국 위치 정보 S60에 응답하여 블록 할당 정보 S70을 생성한다. 주파수 결정부(80)는, 생성된 블록 할당 정보 S70을, 제1 서브 캐리어 할당부(83a)와 제2 서브 캐리어 할당부(83b)에 공급하고 있다. 데이터 신호 생성부(81)는, 이동국(1)에 송신하기 위한 데이터 신호 S61을 생성한다. 데이터 신호 S61은, 제1 서브 캐리어 할당부(83a)에 공급된다. 이동국(1)에는, 그 각각을 식별하기 위한 이동국 ID가 미리 부여되어 있다. 이동국 ID 생성부(82)는, 복수의 이동국(1)의 각각을 식별하기 위한 ID 신호를 생성한다. 기지국(2)에는, 그 이동국 ID에 관한 정보가 저장되고, 이동국 ID 생성부(82)는, 그 저장되어 있는 정보에 기초하여 이동국 ID 정보 S65를 생성하여 제2 서브 캐리어 할당부(83b)에 공급한다. 제1 서브 캐리어 할당부(83a)는, 주파수 결정부(80)로부터 출력되는 블록 할당 정보 S70에 포함되는 주파수 채널 및 블록 번호에 기초하여, 데이터 신호 생성부(81)로부터 공급되는 데이터 신호 S61에 대응하는 서브 캐리어를 특정한다. 제1 서브 캐리어 할당부(83a)는, 그 특정된 서브 캐리어에 상기 데이터 신호를 맵핑하여 IFFT 입력 데이터 신호 S62를 생성하여 제1 IFFT부(84a)에 공급한다. 제2 서브 캐리어 할당부(83b)는, 주파수 결정부(80)로부터 출력되는 블록 할당 정보 S70에 포함되는 주파수 채널 및 블록 번호에 기초하여, 이동국 ID 생성부(82)로부터 공급되는 이동국 ID 정보 S65에 대응하는 서브 캐리어를 특정한다. 제2 서브 캐리어 할당부(83b)는, 그 특정된 서브 캐리어에 기초하여, ID 신호를 맵핑하여 IFFT 입력 ID 신호 S66을 생성하여 제2 IFFT부(84b)에 공급한다. 도 16에 도시되는 IFFT 입력 데이터 신호 S62-1∼S62-n은 복수의 이동국에 대응하는 IFFT 입력 데이터 신호 S62를 나타내고 있다. 마찬가지로, IFFT 입력 ID 신호 S66-1∼S66-n은 복수의 이동국의 각각에 대응하는 IFFT 입력 ID 신호 S66을 나타내고 있다. 제1 IFFT부(84a)는, IFFT 입력 데이터 신호 S62에 대한 고속 푸리에 역변환을 실행하여 IFFT 출력 데이터 신호 S63을 생성한다. 마찬가지로, 제2 IFFT부(84b)는, 입력되는 IFFT 입력 ID 신호 S66에 고속 푸리에 역변환을 실행하여, IFFT 출력ID 신호 S67을 생성한다. 제1 GI 부가부(85a)는, 제1 IFFT부(84a)로부터 공급되는 IFFT 출력 데이터 신호 S63에 GI(가드 인터벌)를 부가하여 GI 부가 후 데이터 신호 S64를 생성하고, 그 GI 부가 후 데이터 신호 S64를 다중화부(86)에 제공한다. 제2 GI 부가부(85b)는, 제2 IFFT부(84b)로부터 공급되는 IFFT 출력 ID 신호 S67에 GI를 부가하여 GI 부가 후 ID 신호 S68을 생성한다. 제2 GI 부가부(85b)는, 그 GI 부가 후 ID 신호 S68을 다중화부(86)에 제공한다. 다중화부(86)에는 GI 부가 후 데이터 신호 S64와 GI 부가 후 ID 신호 S68이 공급되어 있다. 다중화부(86)는, 그들을 시간 다중하여 송신 신호 S69로서 출력한다. 다중화부(66)는, 기지국(2)이 데이터를 수신한 상향 링크에 계속되는 하향 링크에 대응하는 타이밍에서 송신 신호 S69를 출력한다.

이하에, 제2 실시예에서의 서브 캐리어의 구성에 대하여 설명을 행한다. 도 17a 내지 도 17c는, 제2 실시예에서의 서브 캐리어 맵핑의 구성을 개념적으로 도시하는 개념도이다. 도 17a 내지 도 17c의 각각은, 서로 다른 맵핑 형식으로 서브 캐리어 맵핑이 행해지고 있는 상태를 도시하고 있다. 도 17a는, 각 주파수 채널이 시간 경과에 대응하여 순서대로 맵핑된 경우의 서브 캐리어의 구성을 도시하고 있다. 도 17b는, 소정 수의 캐리어에 연속적으로 하나의 주파수 채널을 맵핑한 경우의 서브 캐리어의 구성을 도시하고 있다. 도 17c는, 도 17a와 도 17b와는 다른 맵 핑을 행한 경우의 서브 캐리어의 구성을 도시하고 있다. 또한, 이 이외의 서브 캐리어 맵핑을 행하는 것도 가능하다.

또한, 사용되는 서브 캐리어는 이하와 같이 하여 결정되어도 된다. 예를 들면, W가 주파수 반복수이고, T는 W로 나누어 떨어지는 정수이며, (T/W)개의 서브 캐리어는, 1OFDM 심볼 내의 합계 T개의 서브 캐리어 중에서, 제y+W*z(z=0, 1, …, T/W)번에 위치하는 것이다. 이 때, 특정 블록에서 사용되는 제y(y=0, 1, …, W-1) 주파수 채널은, (T/W)개의 서브 캐리어로 이루어진다. 또한, (T/W)개의 서브 캐리어는, 1OFDM 심볼 내의 합계 T개의 서브 캐리어 중에서, 제T/W*y+1번부터 제T/W*(y+1)번까지의 연속하는 T/W개의 서브 캐리어이어도 된다. 혹은, (T/W)개의 서브 캐리어는, 1OFDM 심볼 내의 합계 T개의 서브 캐리어 중에서, 다른 주파수 채널이 사용하는 서브 캐리어와의 겹침이 q(q=0, 1, …, T/W)개 이하로 되는 조건에서 랜덤하게 선택된 T/W개의 서브 캐리어이어도 된다.

도 18은, 제2 실시예에서의 동작을 설명하는 플로우차트이다. 본 발명의 동작의 이해를 용이하게 하기 위하여, 기지국(2)이, 영역 R2에서 제2 주파수 채널을 사용하여 통신을 행하고, 영역 R4에서는, 제1 주파수 채널∼제3 주파수 채널을 사용하여 통신을 행하는 것으로 한다. 도 18은, 이동국(1)과 기지국(2) 사이에서의 통신에서, 프레임이 두 개의 블록으로 분할되는 경우의 동작을 도시하고 있다.

스텝 F21에서, 기지국(2)은, 제n(n은, 임의의 자연수)번째의 프레임을 몇 개의 블록으로 분할할 것인지를 결정하고, 또한, 이동국(1)이 어떤 상태인 경우에, 어떤 블록에서 통신을 실행할 것인지를 판정하기 위한 임계값을 결정한다. 이하의 설명에서는, 임계값이, 이동국(1)과 기지국(2) 사이의 물리적 거리인 경우를 예로 들어 설명을 행한다. 그러나, 임계값은, 이동국(1)과 기지국(2)의 거리에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 이동국(1)으로부터의 신호 전력과 다른 셀로부터의 간섭 전력의 비인 SIR을, 통신 품질 거리로서 사용하는 것도 가능하다.

스텝 F22에서, 기지국(2)은, 결정되어 있는 블록수에 기초하여 프레임을 분할한다. 여기서, 기지국(2)은, 제1 블록과 제2 블록의 두 개의 블록으로 분할하는 것으로 한다. 스텝 F23에서, 기지국(2)은, 분할된 블록마다, 이용 가능한 주파수 채널을 결정한다. 또한, 기지국(2)은, 그 블록마다, 최대 이동국수를 결정한다. 여기서, 제1 블록에는, 상술한 제1∼제3 주파수 채널이 할당되는 것으로 하고, 제2 블록에는, 제2 주파수 채널이 할당되는 것으로 한다.

스텝 F24에서, 기지국(2)은, 셀 내에 존재하는 이동국(1) 중에서, 블록 할당이 행하여져 있지 않은 이동국(1)이 존재하고 있는지의 여부의 점검을 행한다. 블록 할당이 행하여져 있지 않은 이동국(1)이 존재하는 경우, 처리는 스텝 F25로 진행한다. 예를 들면, 다른 셀로부터 1대의 이동국(1)이 자기 셀로 이동해 온 경우, 스텝 F24에서의 판단에서는 "예"로 판단된다.

스텝 F25에서, 블록 할당이 행하여져 있지 않은 이동국(1)이 복수 있는 경우, 기지국(2)으로부터 가장 가까운 거리에 위치하는 이동국(1)을 선택한다.

스텝 F26에서, 기지국(2)은, 선택된 이동국(1)으로부터의 수신 신호에 포함되는 위치 정보가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판단한다. 그 판단 결과, 임계값을 초과한 경우, 기지국(2)은, 그 이동국(1)이 영역 R1에 위치하고 있다고 판단 하고, 그 이동국(1)과 제2 블록을 이용하여 통신하도록 블록의 할당을 실행한다(스텝 F27). 그 판단의 결과, 임계값을 초과하지 않은 경우, 기지국(2)은, 그 이동국(1)이 영역 R4에 위치하고 있다고 판단하고, 스텝 F28의 처리를 실행한다.

스텝 F28에서, 기지국(2)은, 현재 시각에서, 제1 블록이 할당되어 있는 이동국(1)이 셀 내에 몇 개 있는지를 확인한다. 기지국(2)은, 그 확인에 기초하여, 제1 블록이 할당되어 있는 이동국(1)의 총수가, 최대 이동국수를 초과하였는지의 여부를 판단한다. 그 판단의 결과, 최대 이동국수를 초과한 경우, 기지국(2)은, 영역 R4에 위치하고 있는 그 이동국(1)에, 제n+1번째의 프레임의 제1 블록을 할당한다(스텝 F29). 그 판단의 결과, 최대 이동국수를 초과하지 않은 경우, 기지국(2)은, 그 이동국(1)에 제n번째의 프레임의 제1 블록을 할당한다(스텝 F30).

스텝 F40에서, 기지국(2)은, 그 셀 내의 모든 이동국(1)에 대한 블록 할당이 완료되었는지의 여부를 판단한다. 그 판단의 결과, 블록 할당이 완료되지 않은 이동국(1)이 셀 내에 존재하고 있는 경우, 처리는 스텝 F25로 되돌아가서, 블록 할당의 처리를 실행한다. 셀 내의 이동국(1)에 대한 블록 할당 처리가 완료된 경우, 동작을 종료한다.

또한, 이상의 예에서, 임계값이 설정되어 판단이 행해지고 있지만, 테이블이 미리 준비되어, 그것을 참조함으로써 판단이 행하여져도 된다.

이와 같이, 제2 실시예에서의 무선 전송 시스템에서는, 셀 내의 이동국(1)의 위치에 기초하여, 높은 스루풋이 얻어지도록 주파수 채널이 할당될 수 있다. 따라서, 주파수 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 제1 실시예와 제2 실시 예는, 모순이 발생하지 않는 범위에서, 조합하여 실행하는 것이 가능하다.

도 1은, 종래의 무선 전송 시스템의 구성을 도시하는 블록도.

도 2는, 본 발명의 통신 데이터의 구조를 도시하는 개념도.

도 3a는, 셀의 중심부의 영역을 도시하는 도면.

도 3b는, 셀의 주변부의 영역을 도시하는 도면.

도 4는, 본 실시예에서의, 하향 링크의 통신 데이터의 구조를 도시하는 도면.

도 5는, 본 실시예에서의, 상향 링크의 통신 데이터의 구조를 도시하는 도면.

도 6은, 본 실시예의 무선 전송 시스템의 구성을 도시하는 블록도.

도 7은, 제1 실시예에서의, 이동국측 수신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 8은, 제1 실시예에서의, 이동국측 송신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 9는, 제1 실시예에서의, 기지국측 수신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 10은, 제1 실시예에서의, 기지국측 송신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 11은, 제1 실시예에서의, 동작을 설명하는 플로우차트.

도 12는, 제2 실시예에서의, 이동국측 수신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 13은, 제2 실시예에서의, 이동국측 송신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 14는, 제2 실시예에서의, 가드 인터벌이 부가된 데이터 구조를 도시하는 도면.

도 15는, 제2 실시예에서의, 기지국측 수신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 16은, 제2 실시예에서의, 기지국측 송신부의 구성을 도시하는 블록도.

도 17a는, 서브 캐리어 맵핑의 일례를 도시하는 도면.

도 17b은, 서브 캐리어 맵핑의 다른 예를 도시하는 도면.

도 17c은, 서브 캐리어 맵핑의 다른 예를 도시하는 도면.

도 18은 제2 실시예에서의, 동작을 설명하는 플로우차트.

Claims (14)

1. 기지국과, 주파수 채널을 사용하여 상기 기지국과 통신하는 이동국을 갖고,

   상기 기지국은, 상기 이동국이 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 상기 이동국이 셀의 중심 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널 모두를 할당하고 상기 이동국이 셀의 주변 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널의 일부를 할당하며,

   상기 셀의 중심 영역에 위치하는 상기 이동국이 제1 시간 블록으로 통신하고 상기 셀의 주변 영역에 위치하는 상기 이동국이 제2 시간 블록으로 통신하는, 무선 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 주파수 채널은 블록으로 할당되는 무선 통신 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 블록은 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임을 복수로 분할한 것인 무선 통신 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 셀의 주변 영역에 위치할 때에는, 하나의 주파수 채널이 할당되는 무선 통신 시스템.
5. 셀의 중심 영역에 위치할 때에는, 기지국으로부터, 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 이용 가능한 주파수 채널 모두가 할당되고, 셀의 주변 영역에 위치할 때에는, 이용 가능한 주파수 채널의 일부가 할당되어 있고,

   상기 할당된 주파수 채널로부터 선택한 주파수 채널을 사용하여 기지국과 통신하며,

   상기 셀의 중심 영역에 위치할 때는 제1 시간 블록으로 통신하고, 상기 셀의 주변 영역에 위치할 때는 제2 시간 블록으로 통신하는, 이동국.
6. 제5항에 있어서,

   상기 주파수 채널은 블록으로 할당되는 이동국.
7. 제6항에 있어서,

   상기 블록은 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임을 복수로 분할한 것인 이동국.
8. 주파수 채널을 사용하여 이동국과 통신하는 기지국으로서,

   상기 기지국은, 상기 이동국이 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 상기 이동국이 셀의 중심 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널 모두를 할당하고 상기 이동국이 셀의 주변 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널의 일부를 할당하며,

   상기 이동국은 상기 셀의 중심 영역에 위치할 때는 제1 시간 블록으로 통신하고 상기 셀의 주변 영역에 위치할 때는 제2 시간 블록으로 통신하는, 기지국.
9. 제8항에 있어서,

   상기 주파수 채널은 블록으로 할당되는 기지국.
10. 제9항에 있어서,

    상기 블록은 상향 링크 프레임과 하향 링크 프레임을 복수로 분할한 것인 기지국.
11. 이동국에서의 통신 방법으로서,

    셀의 중심 영역에 위치할 때에는, 기지국으로부터, 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 이용 가능한 주파수 채널 모두가 할당되고, 셀의 주변 영역에 위치할 때에는, 이용 가능한 주파수 채널의 일부가 할당되는 스텝과,

    상기 할당된 주파수 채널로부터 선택한 주파수 채널을 사용하여 기지국과 통신하는 스텝과

    상기 셀의 중심 영역에 위치할 때는 제1 시간 블록으로 통신하고, 상기 셀의 주변 영역에 위치할 때는 제2 시간 블록으로 통신하는 스텝

    을 포함하는 이동국에서의 통신 방법.
12. 주파수 채널을 사용하여 이동국과 통신하는 기지국에서의 통신 방법으로서,

    상기 이동국이 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 상기 이동국이 셀의 중심 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널 모두를 할당하고 상기 이동국이 셀의 주변 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널의 일부를 할당하며,

    상기 이동국은 상기 셀의 중심 영역에 위치할 때는 제1 시간 블록으로 통신하고 상기 셀의 주변 영역에 위치할 때는 제2 시간 블록으로 통신하는, 기지국에서의 통신 방법.
13. 정보 처리 장치에 처리를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,

    상기 정보 처리 장치에, 셀의 중심 영역에 위치할 때에는, 기지국으로부터, 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 이용 가능한 주파수 채널 모두가 할당되고, 셀의 주변 영역에 위치할 때에는, 이용 가능한 주파수 채널의 일부가 할당되는 처리와 상기 할당된 주파수 채널로부터 선택한 주파수 채널을 사용하여 기지국과 통신하는 처리와 상기 셀의 중심 영역에 위치하는 이동국이 제1 시간 블록으로 통신하고, 상기 셀의 주변 영역에 위치하는 이동국이 제2 시간 블록으로 통신하는 처리를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
14. 정보 처리 장치에 처리를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,

    상기 정보 처리 장치에, 이동국이 사용할 수 있는 주파수 채널로서, 상기 이동국이 셀의 중심 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널 모두를 할당하고 상기 이동국이 셀의 주변 영역에 위치할 때는 이용 가능한 주파수 채널의 일부를 할당하는 처리와 상기 셀의 중심 영역에 위치하는 상기 이동국이 제1 시간 블록으로 통신하고 상기 셀의 주변 영역에 위치하는 상기 이동국이 제2 시간 블록으로 통신하는 처리를 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체.

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