KR101696569B1 - 통신 시스템, 통신 단말기 및 기지국 - Google Patents
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Abstract
비대표 통신 단말기인 통신 단말기(10)에 있어서, 수신부(13)가, 기지국으로부터 송신된, 자신이 속하는 그룹에 있어서의 대표 통신 단말기인 통신 단말기(10)와 기지국 사이의 패스 로스에 관한 정보를 수신한다. 그리고, 송신 전력 결정부(33)는, 수신부(13)에 의해 수신한 패스 로스에 관한 정보에 기초하여, 자신의 송신 전력을 결정한다.
Description
본 발명은, 통신 시스템, 통신 단말기 및 기지국에 관한 것이다.
최근, 머신과 머신이 자율적으로 통신을 행하여 정보 교환하는 머신 통신(Machine to Machine Communication)이 주목받고 있다. 예를 들어, 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution)에서는, 머신 통신은 MTC(Machine Type Communication)라고 칭해진다.
머신 통신을 이용함으로써, 지금까지 네트워크에 연결되어 있지 않았던 머신과 다른 머신을 네트워크를 통해서 연결시켜, 다양한 정보를 유효하게 활용하는 것이 검토되고 있다.
RP-111112, "Proposed SID: Provision of low-cost MTC UEs based on LTE", Vodafone Group, 3GPP TSG RAN plenary #53.
R1-112912, "Overview on low-cost MTC UEs based on LTE", Huawei, HiSilicon, CMCC, 3GPP RAN1#66bis.
R1-112917, "Considerations on approaches for low-cost MTC UEs", Sony Corporation/Sony Europe Ltd, 3GPP RAN1#66bis.
R1-112929, "Standards aspects impacting UE costs", Ericsson, ST-Ericsson, 3GPP RAN1#66bis.
3GPP TR 36.888, "Study on provision of low-cost MTC UEs based on LTE".
그러나, 지금까지 네트워크에 연결되어 있지 않았던 방대한 수의 머신 통신 단말기가 네트워크에 연결되게 되므로, 시스템 전체에 있어서의 총 처리 시간이 증대하게 된다. 이로 인해, 시스템에 있어서의 처리의 효율화를 도모하는 것이 요망되고 있다.
본 기술은, 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 시스템에 있어서의 처리의 효율화를 실현할 수 있는, 통신 시스템, 통신 단말기 및 기지국을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 형태에서는, 통신 단말기가, 상기 통신 단말기가 속하는 그룹에 있어서의 상기 통신 단말기 이외의 제1 통신 단말기와 상기 기지국 사이의 패스 로스에 관한 정보에 기초하여, 상기 통신 단말기의 송신 전력을 결정한다.
본 형태에 의하면, 시스템에 있어서의 처리의 효율화를 실현할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 통신 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 1의 통신 단말기의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 실시예 1의 기지국의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 4는 실시예 1의 통신 시스템의 처리 동작의 일례를 나타내는 시퀀스도이다.
도 5는 통신 단말기의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 기지국의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예 1의 통신 단말기의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 실시예 1의 기지국의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 4는 실시예 1의 통신 시스템의 처리 동작의 일례를 나타내는 시퀀스도이다.
도 5는 통신 단말기의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 기지국의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다.
이하에, 본원의 개시하는 통신 시스템, 통신 단말기 및 기지국의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본원의 개시하는 통신 시스템, 통신 단말기 및 기지국이 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시 형태에 있어서 동일한 기능을 갖는 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략된다. 또한, 이하의 설명에서는, LTE 시스템 또는 그 LTE 시스템의 발전형인 LTE-Advanced 시스템을 예로 들어 설명하는 경우가 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
[통신 시스템의 개요]
도 1은, 실시예 1의 통신 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서 통신 시스템(1)은, 통신 단말기(10-1 내지 6)와, 기지국(50)을 갖는다. 통신 단말기(10-1 내지 6)는 기지국(50)의 셀(C50) 내에 재권하고 있다. 또한, 여기서는, 6개의 통신 단말기(10-1 내지 6)와 1개의 기지국(50)을 나타내고 있지만, 이들 수는 이에 한정되는 것은 아니다. 통신 단말기(10-1 내지 6)는, 예를 들어, 자동 판매기나 가스 미터 등의 MTC 단말기이다. 이하에서는, 통신 단말기(10-1 내지 6)를 특별히 구별하지 않는 경우에는, 총칭하여, 간단히 통신 단말기(10)라고 칭하는 경우가 있다.
그리고, 통신 단말기(10-1 내지 6)는 2개의 그룹으로 분류되어 있고, 제1 그룹에는 통신 단말기(10-1 내지 3)가 포함되고, 제2 그룹에는 통신 단말기(10-4 내지 6)가 포함된다. 그리고, 제1 그룹의 대표(Head) 통신 단말기는 통신 단말기(10-1)이며, 제2 그룹의 대표 통신 단말기는 통신 단말기(10-4)이다. 이 그룹 및 대표 통신 단말기는 기지국(50)에 의해 결정된다. 예를 들어, 기지국(50)은 자신과의 사이의 채널 상태가 유사한 복수의 통신 단말기(10)를 그룹으로 분류한다.
또한, 통신 단말기(10)는 슬립 모드와 워크 모드(동작 모드)를 갖고 있다. 슬립 모드에서는, 통신 단말기(10)는 기지국(50)으로부터 제어 신호가 송신되어 오는 타이밍에만 통신 기능부를 기동시키고, 다른 타이밍에서는 통신 기능부를 정지시키고 있다. 한편, 워크 모드에서는, 통신 단말기(10)는, 수시, 통신 기능부를 기동시키고 있다.
대표 통신 단말기(10-1, 4)는 워크 모드로 설정된다. 또한, 비대표 통신 단말기인 통신 단말기(10-2, 3, 5, 6)는, 통상, 슬립 모드로 설정되고, 기지국(50)으로부터 웨이크업 메시지를 수취함으로써, 모드를 슬립 모드로부터 워크 모드로 전환한다. 이에 의해, 비대표 통신 단말기에 있어서의 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 웨이크업 메시지는 비대표 통신 단말기(10)의 모드를 슬립 모드로부터 워크 모드로 전환하는 제어 신호이다.
그리고, 대표 통신 단말기(10-1, 4)의 각각은, 자신과 기지국(50) 사이의 패스 로스(PL)를 추정하고, 추정한 패스 로스에 관한 정보를 기지국(50)에 송신(보고)한다.
기지국(50)은 대표 통신 단말기(10)로부터 수취한 패스 로스에 관한 정보를, 그 대표 통신 단말기(10)와 같은 그룹의 비대표 통신 단말기(10)에 대해 송신(통지)한다. 즉, 기지국(50)은 대표 통신 단말기(10-1)로부터 수취한 패스 로스에 관한 정보를, 대표 통신 단말기(10-1)와 같은 그룹의 비대표 통신 단말기(10-2, 3)에 대해 송신(통지)한다. 또한, 기지국(50)은 대표 통신 단말기(10-4)로부터 수취한 패스 로스에 관한 정보를, 대표 통신 단말기(10-4)와 같은 그룹의 비대표 통신 단말기(10-5, 6)에 대해 송신(통지)한다. 여기서, 기지국(50)은, 각 비대표 통신 단말기(10)에 대해 웨이크업 메시지를 보낼 때에, 웨이크업 메시지와 함께 패스 로스에 관한 정보를 송신(통지)해도 좋다.
비대표 통신 단말기(10)는 기지국(50)으로부터 수취한 패스 로스에 관한 정보를 사용해서, 자신의 송신 전력을 결정한다. 예를 들어, 비대표 통신 단말기(10)는, 다음의 수학식 1을 사용해서, 자신의 송신 전력을 결정한다.
여기서, 수학식 1에 있어서, PTxMax는, 대상의 통신 단말기(10)의 최대 송신 전력값이다. 또한, PL은, 대상의 통신 단말기(10)와 기지국(50) 사이의 패스 로스값이다. 또한, M은, 대상의 통신 단말기(10)에 대해 할당된 리소스 블록의 수이다. 또한, α는, 패스 로스 보상 계수(path loss compensation factor)이며, 제로에서 1까지의 값을 취할 수 있다. P0은, 1개의 리소스 블록으로 정의되는 명목 송신 전력값(nominal transmit power)이다.
즉, 비대표 통신 단말기(10)는, 자신이 속하는 그룹의 대표 통신 단말기(10)에 의해 측정된 패스 로스를 자신의 패스 로스로서, 자신의 송신 전력을 결정한다. 이에 의해, 비대표 통신 단말기(10)에 있어서의 패스 로스의 측정 처리를 배제할 수 있으므로, 송신 전력 제어에 있어서의 처리를 경감할 수 있다. 즉, 시스템에 있어서의 처리의 효율화를 도모할 수 있다.
[통신 단말기의 구성예]
도 2는, 실시예 1의 통신 단말기의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 2에 있어서, 통신 단말기(10)는 무선부(11)와, 송신부(12)와, 수신부(13)와, 제어부(14)와, GPS 처리부(36)를 갖는다. 무선부(11)는 송신 무선부(15)와, 수신 무선부(16)를 갖는다. 송신부(12)는 부호화부(17, 18)와, 변조부(19, 20)와, 다중부(21)와, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(22)와, CP(Cyclic Prefix) 부가부(23)를 갖는다. 수신부(13)는 CP 제거부(24)와, FFT(Fast Fourier Transform)부(25)와, 분리부(26)와, 복조부(27)와, 복호부(28)를 갖는다. 제어부(14)는 전환 제어부(29)와, 스위치(30)와, 패스 로스 추정부(31)와, 패스 로스 송신 제어부(32)와, 송신 전력 결정부(33)와, 제어 신호 생성부(34)와, 참조 신호 생성부(35)를 갖는다.
송신 무선부(15)는, 송신부(12)로부터 수취하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호에 대해 소정의 송신 무선 처리, 즉 디지털 아날로그 변환, 업 컨버트, 증폭 등을 실시해서 무선 신호를 형성하고, 형성한 무선 신호를 안테나를 통하여 송신한다. 또한, 송신 무선부(15)는 OFDM 신호를, 제어부(14)로부터 수취하는 송신 전력값으로 증폭한다.
수신 무선부(16)는 안테나를 통하여 수신한 수신 신호에 대해 소정의 수신 무선 처리, 즉 다운 컨버트, 아날로그 디지털 변환 등을 실시하고, 수신 무선 처리 후의 수신 신호를 수신부(13)에 출력한다.
부호화부(17)는 통신 단말기(10)로 어드레싱하는 송신 데이터, 즉 유저 데이터에 대해 부호화 처리를 행하고, 부호화 처리 후의 송신 데이터를 변조부(19)에 출력한다.
변조부(19)는 부호화부(17)로부터 수취하는 부호화 처리 후의 송신 데이터를 변조하고, 변조 후의 송신 데이터를 다중부(21)에 출력한다.
부호화부(18)는 제어부(14)로부터 수취하는 제어 신호에 대해 부호화 처리를 행하고, 부호화 처리 후의 제어 신호를 변조부(20)에 출력한다.
변조부(20)는 부호화부(18)로부터 수취하는 부호화 처리 후의 제어 신호를 변조하고, 변조 후의 제어 신호를 다중부(21)에 출력한다.
다중부(21)는 입력 신호를 소정의 리소스에 매핑해서 다중하고, 다중 신호를 IFFT부(22)에 출력한다.
구체적으로는, 다중부(21)는 변조부(20)로부터 수취하는 제어 신호를, 하향 회선 제어 채널(예를 들어, PDCCH:Physical Downlink Control Channel)에 할당된 리소스 영역에 매핑한다.
또한, 다중부(21)는 변조부(19)로부터 수취하는 송신 데이터를, 수신처의 통신 단말기(10)에 대해 할당된 하향 회선의 할당 리소스에 매핑한다.
또한, 다중부(21)는 제어부(14)로부터 수취하는 참조 신호(Reference Signal)을 소정의 리소스에 매핑한다.
IFFT부(22)는 다중부(21)로부터 수취한 다중 신호에 대해, 역고속 푸리에 변환 처리를 실시함으로써, OFDM 신호를 형성하고, 형성한 OFDM 신호를 CP 부가부(23)에 출력한다.
CP 부가부(23)는 IFFT부(22)로부터 수취하는 OFDM 신호에 대해, 심볼마다 CP를 부가하고, CP를 부가한 OFDM 신호를 무선부(11)에 출력한다.
CP 제거부(24)는 무선부(11)로부터 수취하는 수신 신호로부터 CP를 제거하고, CP 제거 후의 수신 신호를 FFT부(25)에 출력한다.
FFT부(25)는 CP 제거부(24)로부터 수취한 수신 신호에 대해 고속 푸리에 변환 처리를 실시하고, 고속 푸리에 변환 처리 후의 수신 신호를 분리부(26)에 출력한다.
분리부(26)는 FFT부(25)로부터 수취한 수신 신호로부터, 제어 신호와 참조 신호를 추출하고, 추출한 제어 신호를 복조부(27)에 출력하고, 추출한 참조 신호를 패스 로스 추정부(31)에 출력한다.
복조부(27)는 분리부(26)로부터 수취한 제어 신호를 복조하고, 복조 후의 제어 신호를 복호부(28)에 출력한다.
복호부(28)는 복조부(27)로부터 수취한 제어 신호를 복호한다. 그리고, 복호부(28)는 복호 후의 제어 신호에 포함되는, 자신으로 어드레스된 단말기 종별 정보를 전환 제어부(29)에 출력하고, 자신 또는 자신이 속하는 그룹으로 어드레스된 패스 로스에 관한 정보를 스위치(30)에 출력한다.
전환 제어부(29)는 자신으로 어드레스된 단말기 종별 정보에 기초하여, 스위치(30)를 전환한다. 구체적으로는, 전환 제어부(29)는 단말기 종별 정보가 비대표 통신 단말기인 것을 나타내는 경우, 복호부(28)로부터 출력된 패스 로스에 관한 정보가 송신 전력 결정부(33)에 입력되도록, 스위치(30)를 전환한다. 한편, 전환 제어부(29)는 단말기 종별 정보가 대표 통신 단말기인 것을 나타내는 경우, 패스 로스 추정부(31)로부터 출력되는 패스 로스 추정값이 송신 전력 결정부(33)에 입력되도록, 스위치(30)를 전환한다.
패스 로스 송신 제어부(32)는 자신이 대표 통신 단말기인 경우, 패스 로스 추정부(31)에 의해 추정된 패스 로스값에 관한 정보를 제어 신호 생성부(34)에 출력한다.
송신 전력 결정부(33)는 자신이 대표 통신 단말기인 경우, 패스 로스 추정부(31)에 의해 추정된 패스 로스값을 수취하고, 그 패스 로스값에 기초하여, 자신의 송신 전력을 결정한다. 한편, 송신 전력 결정부(33)는 자신이 비대표 통신 단말기인 경우, 복호부(28)로부터 출력된 패스 로스에 관한 정보, 즉 대표 통신 단말기에 의해 추정된 패스 로스값에 기초하여, 자신의 송신 전력을 결정한다. 송신 전력 결정부(33)는 결정한 송신 전력의 값을 송신 무선부(15)에 출력한다.
GPS 처리부(36)는 GPS를 사용해서 통신 단말기(10)의 위치를 측정하고, 측정한 위치에 관한 정보를 제어 신호 생성부(34)에 출력한다.
제어 신호 생성부(34)는 패스 로스 송신 제어부(32)로부터 수취하는 패스 로스에 관한 정보를 포함한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 부호화부(18)에 출력한다. 또한, 제어 신호 생성부(34)는 GPS 처리부(36)로부터 수취하는 위치 정보를 포함한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 부호화부(18)에 출력한다.
참조 신호 생성부(35)는 참조 신호를 생성하고, 생성한 참조 신호를 다중부(21)에 출력한다.
[기지국의 구성예]
도 3은, 실시예 1의 기지국의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 3에 있어서, 기지국(50)은 무선부(51)와, 수신부(52)와, 송신부(53)와, 제어부(54)를 갖는다. 무선부(51)는 수신 무선부(55)와, 송신 무선부(56)를 갖는다. 수신부(52)는 CP 제거부(57)와, FFT부(58)와, 분리부(59)와, 복조부(60, 61)와, 복호부(62, 63)를 갖는다. 송신부(53)는 부호화부(64)와, 변조부(65)와, 다중부(66)와, IFFT부(67)와, CP 부가부(68)를 갖는다. 제어부(54)는 패스 로스 정보 추출부(69)와, 채널 추정부(70)와, 결정부(71)와, 웨이크업 메시지 생성부(72)와, 제어 신호 생성부(73)와, 참조 신호 생성부(74)를 갖는다.
수신 무선부(55)는 안테나를 통하여 수신한 수신 신호에 대해 소정의 수신 무선 처리, 즉 다운 컨버트, 아날로그 디지털 변환 등을 실시하고, 수신 무선 처리 후의 수신 신호를 수신부(52)에 출력한다.
송신 무선부(56)는 송신부(53)로부터 수취하는 OFDM 신호에 대해 소정의 송신 무선 처리, 즉 디지털 아날로그 변환, 업 컨버트, 증폭 등을 실시해서 무선 신호를 형성하고, 형성한 무선 신호를 안테나를 통하여 송신한다.
CP 제거부(57)는 무선부(51)로부터 수취하는 수신 신호로부터 CP를 제거하고, CP 제거 후의 수신 신호를 FFT부(58)에 출력한다.
FFT부(58)는 CP 제거부(57)로부터 수취한 수신 신호에 대해 고속 푸리에 변환 처리를 실시하고, 고속 푸리에 변환 처리 후의 수신 신호를 분리부(59)에 출력한다.
분리부(59)는 FFT부(58)로부터 수취한 수신 신호로부터, 데이터 신호와 제어 신호와 참조 신호를 추출하고, 추출한 데이터 신호를 복조부(60)에 출력하고, 추출한 제어 신호를 복조부(61)에 출력하고, 추출한 참조 신호를 채널 추정부(70)에 출력한다.
복조부(60)는 분리부(59)로부터 수취한 데이터 신호를 복조하고, 복조 후의 데이터 신호를 복호부(62)에 출력한다.
복호부(62)는 복조부(60)로부터 수취한 데이터 신호를 복호하고, 얻어진 복호 데이터를 후단의 기능부에 출력한다.
복조부(61)는 분리부(59)로부터 수취한 제어 신호를 복조하고, 복조 후의 제어 신호를 복호부(63)에 출력한다.
복호부(63)는 복조부(61)로부터 수취한 제어 신호를 복호하고, 복호 후의 제어 신호를 결정부(71) 및 패스 로스 정보 추출부(69)에 출력한다.
패스 로스 정보 추출부(69)는 복호부(63)로부터 수취한 제어 신호로부터, 각 그룹의 대표 통신 단말기(10)에 의해 추정된 패스 로스에 관한 정보를 추출하고, 제어 신호 생성부(73)에 출력한다.
채널 추정부(70)는, 각 통신 단말기(10)로부터 송신된 참조 신호에 기초하여, 각 통신 단말기(10)와 자신 사이의 채널 상태를 추정한다.
결정부(71)는 복호부(63)로부터 수취한 제어 신호로부터, 각 통신 단말기(10)로부터 송신된 각 통신 단말기(10)의 위치 정보를 추출하고, 추출한 위치 정보에 기초하여, 복수의 통신 단말기(10)를 그룹으로 분류한다. 구체적으로는, 서로의 이격 거리가 소정값 이하의 복수의 통신 단말기(10)는, 서로의 채널 상태가 유사하다고 추정할 수 있다. 따라서, 결정부(71)는 이격 거리가 소정값 이하의 복수의 통신 단말기(10)를 1개의 그룹으로 한다. 또한, 결정부(71)는 위치 정보 대신에 채널 추정부(70)에 의해 추정된 채널 상태에 기초하여, 복수의 통신 단말기(10)를 그룹으로 분류해도 좋다. 이에 의해, 위치에 의하면 다른 그룹에 속하는 통신 단말기(10)를 1개의 그룹으로 통합할 수 있으므로, 비대표 통신 단말기(10)의 수를 증가시킬 수 있다. 따라서, 처리를 경감할 수 있는 통신 단말기(10)의 수를 증가시킬 수 있으므로, 시스템에 있어서의 처리를 더욱 효율화할 수 있다.
또한, 결정부(71)는, 각 그룹에 속하는 통신 단말기(10) 중으로부터 1개의 대표 통신 단말기(10)를 선택한다. 예를 들어, 결정부(71)는, 각 그룹에 속하는 통신 단말기(10) 중에서 통신 기회가 가장 많은 통신 단말기(10)를 대표 통신 단말기(10)로서 선택한다.
웨이크업 메시지 생성부(72)는, 각 비대표 통신 단말기(10)의 모드를 슬립 모드로부터 워크 모드로 전환하는 타이밍에 각 비대표 통신 단말기(10)로 어드레스된 웨이크업 메시지를 생성하고, 제어 신호 생성부(73)에 출력한다.
제어 신호 생성부(73)는 결정부(71)에 의해 결정된 그룹 및 그룹의 대표 통신 단말기(10)에 관한 정보와, 그룹의 식별 정보 또는 그룹에 속하는 통신 단말기(10)의 수신처 정보를 포함한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 부호화부(64)에 출력한다.
또한, 제어 신호 생성부(73)는 패스 로스 정보 추출부(69)에 의해 추출된 패스 로스에 관한 정보와, 그 정보에 대응하는 그룹의 식별 정보 또는 그 그룹의 비대표 통신 단말기(10)의 수신처 정보를 포함한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 부호화부(64)에 출력한다. 또한, 제어 신호 생성부(73)는, 각 대표 통신 단말기(10)로 어드레싱하는 패스 로스의 보고 주기를 포함한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 부호화부(64)에 출력한다.
또한, 제어 신호 생성부(73)는 웨이크업 메시지 생성부(72)에 의해 생성된 웨이크업 메시지를 포함한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 부호화부(64)에 출력한다.
또한, 제어 신호 생성부(73)는 패스 로스 정보 추출부(69)에 의해 추출된 패스 로스에 관한 정보와, 그 정보에 대응하는 그룹의 식별 정보 또는 그 그룹의 비대표 통신 단말기(10)의 수신처 정보를, 웨이크업 메시지와 함께 포함한 제어 신호를 생성해도 좋다. 즉, 송신부(53)가 웨이크업 메시지와 패스 로스에 관한 정보를 동일한 타이밍에 송신해도 좋다. 이에 의해, 기지국(50)과 비대표 통신 단말기(10) 사이의 시그널링량을 저감할 수 있다.
또한, 제어 신호 생성부(73)에 의해 제어 신호에 포함되어 송신되는 각 정보는, 예를 들어, 물리 하향 링크 제어 채널(PDCCH)을 통해 송신된다. 또는, 그 각 정보는, 상위 레이어의 채널을 통해 송신되어도 좋다. 또는, 그 각 정보는, 부호화부(17)에 입력되어, 데이터 채널을 통해 송신되어도 좋다. 또한, 그 각 정보가 송신되는 채널은, 개별 채널이어도 공유 채널이어도 좋다.
[통신 시스템의 동작예]
이상의 구성을 갖는 통신 시스템(1)의 처리 동작에 대해서 설명한다. 도 4는, 실시예 1의 통신 시스템의 처리 동작의 일례를 나타내는 시퀀스도이다. 여기서는, 도 1에서 도시한 제1 그룹을 예로 들어 설명한다.
통신 단말기(10-1 내지 3)는, 자신의 위치 정보를 포함하는 제어 신호를 기지국(50)에 각각 송신한다(스텝 S101).
기지국(50)은 통신 단말기(10-1 내지 3)로부터 송신된 제어 신호에 기초하여, 결정부(71)에 의해 그룹의 결정 및 각 그룹의 대표 통신 단말기(10)의 결정을 행한다(스텝 S102). 구체적으로는, 결정부(71)는 제어 신호로부터 위치 정보를 추출하고, 추출한 위치 정보에 기초하여, 이격 거리가 소정값 이하인 복수의 통신 단말기(10)를 1개의 그룹으로 한다. 여기서는, 기지국(50)이 통신 단말기(10-1 내지 3)를 같은 그룹으로 하고 있는 것을 전제로 하고 있다. 그리고, 기지국(50)은, 예를 들어, 각 그룹에서 통신 기회가 가장 많은 통신 단말기(10)를, 각 그룹의 대표 통신 단말기(10)로서 선택한다. 여기서는, 기지국(50)이 통신 단말기(10-1)를 제1 그룹의 대표 통신 단말기(10)로서 선택하고 있는 것을 전제로 하고 있다.
기지국(50)은, 각 통신 단말기(10)에 대해, 각 통신 단말기(10)가 속하는 그룹의 식별 정보 및 그 그룹에 있어서의 대표 통신 단말기(10)에 관한 정보를 송신한다(스텝 S103). 이 송신에는, 예를 들어, 물리 하향 링크 제어 채널(PDCCH)를 사용할 수 있다.
기지국(50)은 대표 통신 단말기(10), 여기서는 통신 단말기(10-1)에 대해, 보고 주기에 관한 정보를 상위 레이어의 시그널링에 의해 통지한다(스텝 S104).
기지국(50)은 참조 신호를 송신한다(스텝 S105).
대표 통신 단말기(10)인 통신 단말기(10-1)는 기지국(50)으로부터 송신된 참조 신호에 기초하여, 자신과 기지국(50) 사이의 패스 로스를 추정하고(스텝 S106), 추정한 패스 로스에 관한 정보를 기지국(50)에 송신(보고)한다(스텝 S107).
기지국(50)은, 제1 그룹의 비대표 통신 단말기(10)를 워크 모드로 전환하는 타이밍에서, 웨이크업 메시지를 그 비대표 통신 단말기(10), 여기서는 통신 단말기(10-2, 3)에 송신한다(스텝 S108). 이때, 기지국(50)은 웨이크업 메시지와 함께, 대표 통신 단말기(10)로부터 보고된 패스 로스에 관한 정보를, 비대표 통신 단말기(10)에 송신한다.
각 통신 단말기(10)는 취득한 패스 로스를 사용해서, 자신의 송신 전력을 결정한다(스텝 S109). 구체적으로는, 대표 통신 단말기(10)인 통신 단말기(10-1)는 자신이 추정한 패스 로스값을 사용해서, 자신의 송신 전력을 결정한다. 한편, 비대표 통신 단말기(10)인 통신 단말기(10-2, 3)는 기지국(50)을 통하여 수취한, 통신 단말기(10-1)에 의해 추정된 패스 로스값을 사용해서, 자신의 송신 전력을 결정한다. 여기서, 통신 단말기(10-2, 3)는 웨이크업 메시지와 함께 패스 로스에 관한 정보를 수취하고 있으므로, 자신의 모드가 워크 모드로 전환되면 바로, 자신의 송신 전력을 산출할 수 있다.
기지국(50)은 통신 단말기(10-1 내지 3)의 각각에 대해 스케줄링을 행하고, 할당된 리소스 블록에 관한 정보를 통신 단말기(10-1 내지 3)의 각각에 송신한다(스텝 S110).
통신 단말기(10-1 내지 3)의 각각은, 자신에게 할당된 리소스 블록을 사용해서, 데이터를 송신한다(스텝 S111). 이 송신에는, 예를 들어, 물리 상향 링크 공유 채널(PUSCH)이 사용된다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 비대표 통신 단말기인 통신 단말기(10)에 있어서, 수신부(13)가, 기지국(50)으로부터 송신된, 자신이 속하는 그룹에 있어서의 대표 통신 단말기인 통신 단말기(10)와 기지국(50) 사이의 패스 로스에 관한 정보를 수신한다. 그리고, 송신 전력 결정부(33)는 수신부(13)에 의해 수신한 패스 로스에 관한 정보에 기초하여, 자신의 송신 전력을 결정한다.
이 통신 단말기(10)의 구성에 의해, 비대표 통신 단말기인 경우에는, 자신과 기지국(50) 사이의 패스 로스를 추정하지 않고, 대표 통신 단말기인 통신 단말기(10)에 의해 추정된 패스 로스를 자신의 송신 전력의 결정에 이용할 수 있다. 이에 의해, 비대표 통신 단말기인 통신 단말기(10)에 있어서의 패스 로스의 측정 처리를 배제할 수 있으므로, 송신 전력 제어에 있어서의 처리를 경감할 수 있다. 즉, 시스템에 있어서의 처리의 효율화를 도모할 수 있다.
또한, 비대표 통신 단말기(10)는, 통상, 슬립 모드로 설정되고, 기지국(50)으로부터 웨이크업 메시지를 수취함으로써, 모드를 슬립 모드로부터 워크 모드로 전환한다. 이에 의해, 비대표 통신 단말기에 있어서의 소비 전력을 저감할 수 있다.
비대표 통신 단말기(10)는 웨이크업 메시지와 함께 패스 로스에 관한 정보를 수신한다. 이에 의해, 자신의 모드가 워크 모드로 전환되면 바로, 비대표 통신 단말기(10)의 송신 전력을 결정할 수 있다.
또한, 기지국(50)에 있어서, 수신부(52)가, 대표 통신 단말기(10)로부터 송신된, 대표 통신 단말기(10)와 자신 사이의 패스 로스에 관한 정보를 수신한다. 그리고, 송신부(53)가, 수신부(52)에 의해 수신한 패스 로스에 관한 정보를, 그 대표 통신 단말기(10)의 그룹에 속하는 비대표 통신 단말기(10)에 송신한다.
이 기지국(50)의 구성에 의해, 비대표 통신 단말기(10)에 있어서의 패스 로스의 측정 처리를 배제할 수 있으므로, 송신 전력 제어에 있어서의 처리를 경감할 수 있다. 즉, 시스템에 있어서의 처리의 효율화를 도모할 수 있다.
또한, 송신부(53)는 웨이크업 메시지와 함께 패스 로스에 관한 정보를 송신한다. 이에 의해, 기지국(50)과 비대표 통신 단말기(10) 사이의 시그널링량을 저감할 수 있다.
[다른 실시예]
실시예 1에서 도시한 각 부의 각 구성 요소는, 반드시 물리적으로 도시된 바와 같이 구성되어 있는 것을 필요로 하지 않는다. 즉, 각 부의 분산ㆍ통합의 구체적 형태는 도시한 것에 한정되지 않고, 그 전부 또는 일부를, 각종의 부하나 사용 상황 등에 따라서, 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산ㆍ통합해서 구성할 수 있다.
또한, 각 장치에 의해 행해지는 각종 처리 기능은, CPU(Central Processing Unit)[또는 MPU(Micro Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 등의 마이크로 컴퓨터]상에서, 그 전부 또는 임의의 일부를 실행하도록 해도 좋다. 또한, 각종 처리 기능은, CPU(또는 MPU, MCU 등의 마이크로 컴퓨터)에 의해 해석 실행하는 프로그램상, 또는 와이어드 로직에 의한 하드웨어상에서, 그 전부 또는 임의의 일부를 실행하도록 해도 좋다.
실시예 1의 통신 단말기 및 기지국은, 예를 들어, 다음과 같은 하드웨어 구성에 의해 실현할 수 있다.
도 5는 통신 단말기의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 통신 단말기(100)는 RF(Radio Frequency) 회로(101)와, GPS 회로(102)와, 프로세서(103)와, 메모리(104)를 갖는다.
프로세서(103)의 일례로서는, CPU(Central Processing Unit), DSP(Digital Signal Processor), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등을 들 수 있다. 또한, 메모리(104)의 일례로서는, SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) 등의 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리 등을 들 수 있다.
그리고, 실시예 1의 통신 단말기에 의해 행해지는 각종 처리 기능은, 불휘발성 기억 매체 등의 각종 메모리에 격납된 프로그램을 증폭 장치가 구비하는 프로세서에 의해 실행함으로써 실현해도 좋다. 즉, 송신부(12)와, 수신부(13)와, 제어부(14)에 의해 실행되는 각 처리에 대응하는 프로그램이 메모리(104)에 기록되고, 각 프로그램이 프로세서(103)에 의해 실행되어도 좋다. 또한, 송신부(12)와, 수신부(13)와, 제어부(14)에 의해 실행되는 각 처리는, 기저 대역 CPU 및 애플리케이션 CPU 등의 복수의 프로세서에 의해 분담되어 실행되어도 좋다. 또한, 무선부(11)는 RF 회로(101)에 의해 실현된다. 또한, GPS 처리부(36)는 GPS 회로(102)에 의해 실현된다.
도 6은 기지국의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 기지국(200)은 RF 회로(201)와, 프로세서(202)와, 메모리(203)와, 네트워크 IF(Inter Face)(204)를 갖는다. 프로세서(202)의 일례로서는, CPU, DSP, FPGA 등을 들 수 있다. 또한, 메모리(203)의 일례로서는, SDRAM 등의 RAM, ROM, 플래시 메모리 등을 들 수 있다.
그리고, 실시예 1의 기지국에 의해 행해지는 각종 처리 기능은, 불휘발성 기억 매체 등의 각종 메모리에 격납된 프로그램을 증폭 장치가 구비하는 프로세서에 의해 실행함으로써 실현해도 좋다. 즉, 수신부(52)와, 송신부(53)와, 제어부(54)에 의해 실행되는 각 처리에 대응하는 프로그램이 메모리(203)에 기록되고, 각 프로그램이 프로세서(202)에 의해 실행되어도 좋다.
1 : 통신 시스템
10 : 통신 단말기
11, 51 : 무선부
12, 53 : 송신부
13, 52 : 수신부
14, 54 : 제어부
15, 56 : 송신 무선부
16, 55 : 수신 무선부
17, 18, 64 : 부호화부
19, 20, 65 : 변조부
21, 66 : 다중부
22, 67 : IFFT부
23, 68 : CP 부가부
24, 57 : CP 제거부
25, 58 : FFT부
26, 59 : 분리부
27, 60, 61 : 복조부
28, 62, 63 : 복호부
29 : 전환 제어부
30 : 스위치
31 : 패스 로스 추정부
32 : 패스 로스 송신 제어부
33 : 송신 전력 결정부
34, 73 : 제어 신호 생성부
35, 74 : 참조 신호 생성부
36 : GPS 처리부
50 : 기지국
69 : 패스 로스 정보 추출부
70 : 채널 추정부
71 : 결정부
72 : 웨이크업 메시지 생성부
10 : 통신 단말기
11, 51 : 무선부
12, 53 : 송신부
13, 52 : 수신부
14, 54 : 제어부
15, 56 : 송신 무선부
16, 55 : 수신 무선부
17, 18, 64 : 부호화부
19, 20, 65 : 변조부
21, 66 : 다중부
22, 67 : IFFT부
23, 68 : CP 부가부
24, 57 : CP 제거부
25, 58 : FFT부
26, 59 : 분리부
27, 60, 61 : 복조부
28, 62, 63 : 복호부
29 : 전환 제어부
30 : 스위치
31 : 패스 로스 추정부
32 : 패스 로스 송신 제어부
33 : 송신 전력 결정부
34, 73 : 제어 신호 생성부
35, 74 : 참조 신호 생성부
36 : GPS 처리부
50 : 기지국
69 : 패스 로스 정보 추출부
70 : 채널 추정부
71 : 결정부
72 : 웨이크업 메시지 생성부
Claims (9)
- 복수의 통신 단말기를 포함하는 그룹과, 기지국을 구비하고,
상기 그룹 내의 제1 통신 단말기는,
상기 제1 통신 단말기와 상기 기지국 사이의 패스 로스를 추정하는 추정부와,
상기 추정한 패스 로스에 관한 정보를 상기 기지국에 송신하는 송신부
를 구비하고,
상기 기지국은,
상기 제1 통신 단말기로부터 송신된 상기 패스 로스에 관한 정보를 수신하는 수신부와,
상기 수신한 패스 로스에 관한 정보를, 상기 그룹에 있어서의 상기 제1 통신 단말기 이외의 제2 통신 단말기에 송신하는 송신부
를 구비하고,
상기 제2 통신 단말기는,
상기 기지국으로부터 송신된 상기 패스 로스에 관한 정보를 수신하는 수신부와,
상기 수신한 패스 로스에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 통신 단말기의 송신 전력을 결정하는 결정부
를 구비하고,
상기 제2 통신 단말기의 결정부는, 자신과 상기 기지국 사이의 패스 로스를 추정하지 않고, 자신이 속하는 그룹의 상기 제1 통신 단말기에 의해 측정된 패스 로스를 자신의 패스 로스로 하여, 자신의 송신 전력을 결정하고, 상기 제2 통신 단말기에 있어서의 패스 로스의 측정 처리를 배제하여, 송신 전력 제어에 있어서의 처리를 경감하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제2 통신 단말기는, 동작 모드와 슬립 모드를 갖고,
상기 기지국의 상기 송신부는, 상기 슬립 모드인 상기 제2 통신 단말기에 대해, 동작 모드로 전환하는 제어 신호와 함께 상기 패스 로스에 관한 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 기지국의 상기 송신부는, 상기 동작 모드로 전환하는 제어 신호와 상기 패스 로스에 관한 정보를, 상기 제2 통신 단말기에의 개별 메시지로 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템. - 제1항에 있어서,
제1 그룹에 포함되는 각 제2 통신 단말기와 상기 제1 그룹의 상기 제1 통신 단말기와의 거리는, 제2 그룹에 포함되는 각 통신 단말기와 상기 제1 그룹의 상기 제1 통신 단말기와의 거리보다도 짧은 것을 특징으로 하는 통신 시스템. - 기지국으로부터 송신된, 자신이 속하는 그룹에 있어서의 자신 이외의 다른 통신 단말기와 상기 기지국 사이의 패스 로스에 관한 정보를 수신하는 수신부와,
상기 수신한 패스 로스에 관한 정보에 기초하여, 자신의 송신 전력을 결정하는 결정부
를 구비하고,
상기 결정부는, 자신과 상기 기지국 사이의 패스 로스를 추정하지 않고, 자신이 속하는 그룹의 상기 다른 통신 단말기에 의해 측정된 패스 로스를 자신의 패스 로스로 하여, 자신의 송신 전력을 결정하고, 자 통신 단말기(自通信端末)에 있어서의 패스 로스의 측정 처리를 배제하여, 송신 전력 제어에 있어서의 처리를 경감하는 것을 특징으로 하는 통신 단말기. - 제5항에 있어서,
상기 통신 단말기는, 동작 모드와 슬립 모드를 갖고,
상기 수신부는, 상기 패스 로스에 관한 정보를, 상기 슬립 모드로부터 상기 동작 모드로 전환하는 제어 신호와 함께 수신하는 것을 특징으로 하는 통신 단말기. - 복수의 통신 단말기를 포함하는 그룹 내의 제1 통신 단말기로부터 송신된, 상기 제1 통신 단말기와 자신 사이의 패스 로스에 관한 정보를 수신하는 수신부와,
상기 수신한 패스 로스에 관한 정보를, 상기 그룹에 있어서의 상기 제1 통신 단말기 이외의 제2 통신 단말기에 송신하는 송신부
를 구비하고,
상기 제2 통신 단말기의 결정부는, 자신과 기지국 사이의 패스 로스를 추정하지 않고, 자신이 속하는 그룹의 상기 제1 통신 단말기에 의해 측정된 패스 로스를 자신의 패스 로스로 하여, 자신의 송신 전력을 결정하고, 상기 제2 통신 단말기에 있어서의 패스 로스의 측정 처리를 배제하여, 송신 전력 제어에 있어서의 처리를 경감하는 것을 특징으로 하는 기지국. - 제7항에 있어서,
상기 송신부는, 슬립 모드인 상기 제2 통신 단말기에 대해, 상기 슬립 모드로부터 동작 모드로 전환하는 제어 신호와 함께 상기 패스 로스에 관한 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 기지국. - 제8항에 있어서,
상기 송신부는, 상기 제어 신호와 상기 패스 로스에 관한 정보를, 상기 제2 통신 단말기에의 개별 메시지로 송신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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