KR20020087873A - 이동통신 시스템 - Google Patents

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KR20020087873A
KR20020087873A KR1020020026375A KR20020026375A KR20020087873A KR 20020087873 A KR20020087873 A KR 20020087873A KR 1020020026375 A KR1020020026375 A KR 1020020026375A KR 20020026375 A KR20020026375 A KR 20020026375A KR 20020087873 A KR20020087873 A KR 20020087873A
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타카오토시아키
첸란
우메다나루미
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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

본 발명의 과제는 상향과 하향의 통신량이 비대칭일 때, 무선 자원의 비효율적인 할당을 가능한 한 피하고, 한편 복잡한 장치를 제공하는 일 없이 무선 주파수 자원의 유효 이용을 도모할 수 있는 이동통신 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제는 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이 상향 회선과 하향 회선에 동일한 무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과,　제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 ２ 수단과, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하고, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 3 수단과, 상기 3개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖는 이동통신 시스템으로 해결된다.

Description

이동통신 시스템 {Mobile communication system}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 무선 기지국과 이동국간에서 이루어지는 통신의 전송용량에 따라 상향 회선 또는 하향 회선의 복신(duplex) 방식을 전환할 수 있는 이동통신 시스템에 관한 것이다.
현재의 셀룰러(cellular) 이동통신 시스템에서 이용되고 있는 복신 방식은, 주파수분할 복신 방식(FDD : Frequency Division Duplex)과 시분할 복신 방식(TDD : Time Division Duplex)으로 크게 구분할 수 있다.
우선, FDD 방식(=FDD)의 개념에 대해서 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.
도 11은 종래의 FDD에 있어서의 셀 구성예를 나타내는 도이다. 각 셀(400∼600)에 배치된 무선 기지국(111∼113)은, 지배하에 있는 이동국(211∼213)간에 무선통신을 한다. FDD에서는 이동국(211∼213)으로부터 무선 기지국(111∼113)에 대한 상향의 통신과 무선 기지국(111∼113)으로부터 이동국(211∼213)에 대한 하향의 통신에, 각각 상이한 무선 주파수 f1 및 f2가 할당되고, 이러한 무선 주파수 f1 및 f2가 모든 시간에 있어서 점유하고 있는 형태로 된다(도 12 참조). 또, 이러한 무선 주파수 f1 및 f2는 도 11에 나타내듯이 전체 셀(400∼600)에 있어서 동일하고, 무선 주파수로는 f1 및 f2가 사용된다.
이 FDD가 적용되는 이동통신 시스템은 예를 들면 도 13에 나타내듯이 구성된다.
도 13에 있어서 이 이동통신 시스템은 이동국(211)(예)과 무선 기지국(111)(예)을 구비하여 구성된다. 상기 이동국(211)은 마이크로폰(microphone)이나 키보드(key board) 등의 입력장치(70)와, 디스플레이(display)이나 스피커(speaker) 등의 출력장치(71)와, 신호 처리 장치(72)와, 무선 신호를 송신하는 송신기(73)와, 무선 신호를 수신하는 수신기(74)와, 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)(75)와, 중심 주파수가 f2인 대역통과 필터(BPF)(76)와, 송수신 공용 안테나(77, 78)를 구비하여 구성된다.
상기 무선 기지국(111)은 기간망(예 ： 이동통신망)에 접속되어 있는 신호 처리 장치(80)와, 무선 신호를 송신하는 송신기(81)와, 무선 신호를 수신하는 수신기(82)와, 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)(83)와, 중심 주파수가 f2인 대역통과 필터(84)와, 송수신용 안테나(85, 86)를 구비하여 구성된다.
이어서, 이 FDD가 적용되는 상기 이동통신 시스템의 동작 개요를 동일의 도를 참조하여 설명한다.
이동국(211)에 있어서, 입력장치(70)로부터의 디지털 신호는 신호 처리 장치(72)에 의해 기저대역 신호로 변환된다. 이 기저대역 신호는 송신기(73)에 의해 무선 신호로 변환되고, 또한 대역통과 필터(75)를 통과함으로써 중심 주파수 f1인 무선 신호만 취출되고, 안테나(77)로부터 무선 기지국(111)에 대해 송신된다.
이와 같이 하여 이동국(211)으로부터 송신된 무선 신호는, 무선 기지국(111)에 있어서, 안테나(85)에서 수신되고, 대역통과 필터(83)를 경유하여 수신기(82)에 입력된다. 이 수신기(82)에 입력된 무선 신호는 기저대역 신호로 변환된다. 또한, 신호 처리 장치(80)에 의해 디지털 신호로 변환되고 기간망(예 ： 이동통신망)으로 송출된다.
한편, 무선 기지국(111)에 있어서, 기간망으로부터의 디지털 신호는 신호 처리 장치(80)에서 기저대역 신호로 변환된 후, 송신기(81)에 의해 무선 신호로 변환된다. 그리고, 그 무선 신호가 대역통과 필터(84)를 통과함으로써 중심 주파수가 f2인 무선 신호만 취출되고, 안테나(86)로부터 이동국(211)에 대해 송신된다.
이와 같이 하여 무선 기지국(111)으로부터 송신된 무선 신호는, 이동국(211)에 있어서, 안테나(78)에서 수신되고, 대역통과 필터(76)를 경유하여 수신기(74)와 신호 처리 장치(72)에 의해 디지털 신호로 되고 출력장치(71)로 보내진다.
이와 같이 FDD에서는, 이동국(211)으로부터 무선 기지국(111)으로의 상향의 통신과 무선 기지국(111)으로부터 이동국(211)으로의 하향의 통신에 각각 상이한 무선 주파수(f1과 f2)가 할당되어 통신이 이루어진다.
이어서, TDD의 개념에 대해서, 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다. TDD 방식(=TDD)은, 전술의 FDD와 달리 상향의 통신과 하향의 통신에 동일한 무선 주파수가 사용된다. 도 14는 각 셀(700∼713)에 배치된 무선 기지국(121∼1214)과 그 무선 기지국(121∼1214) 중에서 무선 기지국(121∼122)의 지배하에 있는 이동국(221, 222)이 TDD 통신을 하는 예를 나타낸 도이다. TDD의 경우, 도 15에 나타내듯이, 상향과 하향의 통신에 대해, 각 셀 ＃1∼＃3 용의 무선 주파수(f1∼f3)를 교대로, 한편 등간격의 할당을 위한 시간을 타임 슬롯(time slot)이라고 한다. 또, 도 14에 나타내듯이 3개 이상의 무선 주파수(f1∼f3)를 교대로, 한편 반복하여 각 셀에 할당함으로써, 동일한 무선 주파수를 사용하고 있는 셀 간의 거리를 떼어놓아 주변 셀로부터의 간섭을 방지하고 있다.
이 TDD가 적용되는 이동통신 시스템은 예를 들면 도 16에 나타내듯이 구성된다. 여기에서는, 이동국(221) 및 무선 기지국(121)을 대표로 설명을 한다.
도 16에 있어서, 이 이동통신 시스템는, 이동국(221)과 무선 기지국(121)을 구비하여 구성된다. 상기 이동국(221)은 마이크로폰이나 키보드 등의 입력장치(110)와, 디스플레이나 스피커 등의 출력장치(111)와, 신호 처리 장치(112)와 전환 제어 장치(113)와, 무선 신호를 송신하는 송신기(114)와, 무선 신호를 수신하는 수신기(115)와, 스위치(SW)(116)와, 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)(117)와, 송수신용 안테나(118)를 구비하여 구성된다.
상기 무선 기지국(121)은 기간망(예 ： 이동통신망)에 접속되어 있는 신호 처리 장치(120)와, 전환 제어 장치(121)와, 무선 신호를 송신하는 송신기(122)와,무선 신호를 수신하는 수신기(123)와, 스위치(SW)(124)와, 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)(125)와, 송수신용 안테나(126)를 구비하여 구성된다.
이어서, TDD가 적용되는 상기 이동통신 시스템의 동작 개요를 동일의 도를 참조하여 설명한다
이동국(221)에 있어서, 입력장치(110)로부터의 디지털 신호는 신호 처리 장치(112)에 의해 기저대역 신호로 변환된다. 이 기저대역 신호는 송신기(114)에 의해 무선 신호로 변환된 후, 스위치(SW)(116)를 경유하여 대역통과 필터(BPF)(117)를 통과한다. 이에 의해 중심 주파수 f1인 무선 신호만 취출되고, 그 취출된 무선 신호는 안테나(118)로부터 무선 기지국(221)에 대해 송신된다.
이와 같이 하여 이동국(221)으로부터 송신된 무선 신호는, 무선 기지국(121)에 있어서, 안테나(126)에서 수신되고, 대역통과 필터(BPF)(125)와 스위치(SW)(124)를 경유하여 수신기(123)와 신호 처리 장치(120)에 의해 디지털 신호로 변환되고, 기간망으로 송출된다.
한편, 무선 기지국(121)에 있어서, 기간망으로부터의 디지털 신호는 신호 처리 장치(120) 및 송신기(122)에 의해 무선 신호로 변환되고, 스위치(SW)(124)를 경유하고, 또한 대역통과 필터(BPF)(125)를 통과함으로써 중심 주파수가 f1인 무선 신호만 취출되고, 안테나(126)에 의해 이동국(221)에 대해 송신된다.
이와 같이 하여 무선 기지국(121)으로부터 송신된 무선 신호는, 이동국(221)에 있어서, 안테나(118)에서 수신되고, 대역통과 필터(BPF)(117) 및 스위치(SW)(116)를 경유하여 수신기(115)와 신호 처리 장치(112)에 의해 디지털 신호로 되고 출력장치(111)로 보내진다. 또한, 무선 기지국(121) 측 및 이동국(221) 측의 전환 제어 장치(121, 113)는, 하향의 통신에 제어 신호를 중첩함으로써 양자가 동기를 취하고, 무선 기지국(121) 측의 신호 처리 장치(120)로부터의 제어 신호에 기초하여, 스위치(SW)(124, 116)를 전환한다. 이에 의해, 상향의 통신을 하고 있을 때는, 무선 기지국(121) 내의 신호 처리 장치(120)는 송신기(122)에 대한 송출을 정지하고, 이 송신기(122) 및 이동국(221) 내의 수신기(115)는 동작을 휴지(休止)한다. 한편, 하향의 통신을 하고 있을 때는, 이동국(221) 측의 신호 처리 장치(112)는 송신기(114)에 대한 신호의 송출을 정지하고, 이 송신기(114) 및 무선 기지국(121) 내의 수신기(123)는 동작을 휴지한다.
최근, 이동통신에 있어서의 데이터 통신의 통신량이 급증하고 있다. 데이터 통신의 경우 전화의 음성 통신과 달리 상향 통신과 하향 통신의 통신량이 비대칭이 되는 경우가 많다. 특히, 현재, 급속히 보급되고 있고 있는 브라우저 폰(예 ： 인터넷 상의 서버에 있는 홈페이지를 열람하거나 전자 메일을 이용하거나 하는 것이 가능한 휴대전화 단말)에서는, 디지털 컨텐츠(digital contents)를 컨텐츠 업자 등이 설치한 컨텐츠 서버 등으로부터 다운로드(download) 할 기회가 많고, 상향의 통신량에 비해 하향의 통신량이 많아지고 있다.
전술한 복신 방식(FDD 방식, TDD 방식)에서는, 전송용량이 상하 대칭이기 때문에, 하향의 통신량이 많고 상향의 통신량이 적은 경우이어도, 상향의 통신에도 하향의 통신에도 동등량의 무선 주파수 또는 타임 슬롯을 할당할 필요가 있다. 이때문에 전술의 복신 방식에서는 무선 주파수 또는 타임 슬롯, 즉 무선 자원의 낭비가 많아지게 된다. 또한, 통신 시스템에 할당되는 무선 주파수 대역은 한정되어 있기 때문에 시스템의 전송용량도 한정된다. 따라서, 한정된 무선 주파수 대역에서 시스템의 전송용량의 저하를 최소한으로 하기 위해서 무선자원의 낭비를 없도록 하는 것이 중요하다. 이와 같은 관점으로부터, IMT-2000의 기술규격을 검토하고 있는 기관인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, TDD형의 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식에 있어서, 도 17에 나타낸 복신 방식이 규정되어 있다.
도 17에 있어서 이 복신 방식에서는 복수의 타임 슬롯(TS#1∼TS#4, TS#5∼TS#8, ...)으로 구성되는 프레임(F#1, F#2, ...)을 조립하고, 상향과 하향에 할당하는 타임 슬롯의 수를 비대칭으로 함으로써, 비대칭인 상하 통신량에 대응할 수 있도록 규정되어 있다. 그러나, 이 복신 방식을 대용량의 이동통신 시스템에 적용하면, 상향과 하향의 통신량을 하나의 무선주파수 대역으로 전송할 필요가 있기 때문에, 이 시스템에 대해, 연속한 광대역의 무선 주파수 대역을 확보할 필요가 있다. 그러나, 무선 주파수 대역의 할당은 과밀 상태에 있고, 연속하여 광대역의 무선 주파수 대역을 확보하는 것은 곤란하다. 또, 상기 TDD형의 W-CDMA 방식에서는, 통신량의 증가에 따라 기저대역 신호의 클록 주파수, 및 이를 무선 신호로 변조할 때의 고속 처리를 필요로 하고, 그 결과 장치 구성이 복잡하게 되는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 제 1 과제는 상향과 하향의 통신량이 비대칭일 때에 무선 자원의 비효율적인 할당을 되도록 피하고, 또한 복잡한 장치를 제공함이 없이 무선주파수 자원의 유효 이용이 도모되는 이동통신 시스템을 제공하는 것이다. 상기 제 1의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 청구항 1에 기재되듯이, 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이 상향 회선과 하향 회선에 동일한 무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 ２ 수단과, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하고, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 3 수단과, 상기 3개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖도록 구성된다.
이와 같은 이동통신 시스템에서는, 상향 방향의 통신(이동국 송신 → 무선 기지국 수신)과 하향 방향의 통신(이동국 송신 → 무선 기지국 수신)의 통신량이 대칭인 경우, 제 1 주파수 대역은 상향 방향 전용으로, 제 2 주파수 대역은 하향 방향 전용으로 할당되지만, 상향 방향과 하향 방향의 통신이 비대칭으로 되는 경우, 제 1 또는 제 2 주파수 대역을 상향 방향과 하향 방향의 양방향 통신으로서 사용할 수 있도록 복신 방식의 전환이 이루어진다. 즉, 상향 방향과 하향 방향의 통신량에 따라 복신 방식을 적응적으로 전환하도록 하고 있다. 이 때문에 본 발명의 이동통신 시스템에 의하면 상하 대칭 통신은 물론이고, 상하 비대칭 통신에 대해서도 무선통신에 필요한 무선 자원을 효율적으로 할당할 수 있다.
보다 용이하게 상향 방향의 통신량의 증가에 대응할 수 있다는 관점에서, 본 발명은 청구항 2에 기재되듯이, 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이 상향 회선과 하향 회선에 동일한 무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 ２ 수단과, 상기 2개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖도록 구성된다.
이와 같은 이동 통신 시스템에서는, 상향 방향의 통신량이 증가하고 있는 경우, 하향 방향 전용으로 할당되어 있는 주파수 대역이 상향 방향과 하향 방향의 양방향 통신으로서 사용될 수 있는 복신 방식으로 전환한다. 이때 복신 방식으로의 전환은 하향 방향 전용의 주파수 대역이 양방향 통신의 복신 방식으로 전환되는 것 만이어서 당해 전환에 관계하는 제어를 복잡하게 함이 없이 용이하게 상향 방향의 통신량의 증가에 대응하는 것이 가능하게 된다.
보다 용이하게 하향 방향의 통신량의 증가에 대응할 수 있다는 관점에서, 본 발명은 청구항 3에 기재되듯이, 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이상향 회선과 하향 회선에 동일한 무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하고, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 3 수단과, 상기 2개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖도록 구성할 수 있다.
이와 같은 이동 통신 시스템에서는, 하향 방향의 통신량이 증가하고 있는 경우, 상향 방향 전용으로 할당되어 있는 주파수 대역이 상향 방향과 하향 방향의 양방향 통신으로서 사용될 수 있는 복신 방식으로 전환한다. 이때 복신 방식으로의 전환은 상향 방향 전용의 주파수 대역이 양방향 통신의 복신 방식으로 전환되는 것 만이어서 당해 전환에 관계하는 제어를 복잡하게 함이 없이 용이하게 하향 방향의 통신량의 증가에 대응하는 것이 가능하게 된다.
복신 방식의 전환을 원격제어로 전환할 수 있다는 관점에서, 본 발명은 청구항 4에 기재되듯이, 상기 이동통신 시스템에 있어서, 상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 상향 회선과 하향 회선의 통신의 이용상황을 감시하는 감시국으로부터 출력되는 신호에 기초하여 상향 회선 또는 하향 회선의 복신 방식을 전환하도록 한 원격감시 제어 수단을 갖도록 구성된다.
이와 같은 통신 시스템에서는, 상향 방향과 하향 방향의 통신의 이용 상황을 감시하는 감시국으로부터 출력되는 신호에 기초하여 상향 방향 또는 하향 방향의복신 방식의 전환이 이루어진다. 이 때문에 원격 조정에 의해 당해 복신 방식의 전환을 행할 수 있다.
상향 방향과 하향 방향의 통신량의 통계에 기초하여 복신 방식을 전환할 수 있다는 관점에서, 본 발명은 청구항 5에 기재되듯이, 상기 이동통신 시스템에 있어서, 상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 상향 회선과 하향 회선의 통신량에 관한 통계결과에 기초하여 작성된 시간 관리표에 따라 상향 회선 또는 하향 회선의 복신 방식을 전환하도록 한 시간관리 제어 수단을 갖도록 구성된다.
또, 실측된 상향 방향과 하향 방향의 통신량의 비교 결과에 기초하여 복신 방식을 전환할 수 있다는 관점에서, 본 발명은 청구항 6에 기재되듯이, 상기 이동통신 시스템에 있어서, 상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 소정의 타이밍으로 측정되는 상향 회선과 하향 회선의 통신량의 비교결과에 기초하여 상향 회선 또는 하향 회선의 복신 방식을 전환하도록 한 통신관측 제어 수단을 갖도록 구성된다.
이와 같은 이동통신 시스템에서는, 실측된 상향 방향과 하향 방향의 통신량의 비교결과에 기초하여 상향 방향 또는 하향 방향의 복신 방식의 전환이 이루어지기 때문에 보다 고정밀한 복신 방식의 전환이 가능하게 된다.
상하 비대칭 통신에 대해, 보다 세밀하게 대응할 수 있다는 관점에서, 본 발명은 청구항 7에 기재되듯이, 상기 이동통신 시스템에 있어서, 상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 선택된 하나의 무선주파수 대역에 의해 상향 회선과 하향 회선의 통신을 할 때에, 그 무선 주파수 대역을 할당하는 시간을 상향 회선과 하향 회선에서 미리 정해진 비율로 할당하도록 한 주파수 할당 비율 최적 수단을 갖도록구성된다.
상기와 동일한 관점에서, 본 발명은 청구항 8에 기재되듯이, 상기 이동통신 시스템에 있어서, 상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 선택된 하나의 무선주파수 대역에 의해 상향 회선과 하향 회선의 통신을 할 때에, 그 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 할당할 것인지 하향 회선의 통신에 할당할 것인지의 전환을, 전체 무선기지국 또는 복수의 주변 무선 기지국에서 동기를 취한 후에 행하는 기지국간 동기 수단을 갖도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 이동통신 시스템에 있어서의 셀의 구성예를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 이동통신 시스템의 동작 개념을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 이동통신 시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 이동통신 시스템에 있어서의 상향 방향과 하향 방향의 통신량이 거의 같은 경우의 동작(FDD 모드) 예를 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 이동통신 시스템에 있어서의 하향 방향의 통신량이 상향 방향의 통신량보다 많은 경우의 동작(FDD/TDD 혼재(混在) 모드 A) 예를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 이동통신 시스템에 있어서의 상향 방향의 통신량이 하향 방향의 통신량보다 많은 경우의 동작(FDD/TDD 혼재 모드 B) 예를 나타내는 도이다.
도 7은 모드 전환을 수행하는 무선 기지국(101)의 변형을 나타낸다.
도 8은 모드 전환을 수행하는 또 다른 무선 기지국(101)의 변형을 나타낸다.
도 9는 모드 전환을 수행하는 또 다른 무선 기지국(101)의 변형을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 이동통신 시스템에 있어서의 다른 셀 구성예를 나타내는 도이다.
도 11은 종래의 FDD(Frequency Division Duplex)에 있어서의 셀 구성예를 나타내는 도이다.
도 12는 종래의 FDD의 동작 개념을 나타내는 도이다.
도 13은 종래의 FDD를 실현하는 이동통신 시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 14는 종래의 TDD(Time Division Duplex)에 있어서의 셀 구성예를 나타내는 도이다.
도 15는 종래의 TDD의 동작 개념을 나타내는 도이다.
도 16은 종래의 TDD를 실현하는 이동통신 시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 17은 종래의 TDD의 다른 동작 개념을 나타내는 도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
101∼103, 111∼113, 121∼1214　: 무선 기지국
201∼203, 211∼213, 221∼222　: 이동국
100∼600, 700∼713　: 셀
31, 70, 110　: 입력장치
32, 71, 111　: 출력장치
33, 50, 72, 80, 112, 120　: 신호 처리 장치(SPU)
34, 53, 113, 121　: 전환 제어 장치
35, 55　: 직렬/병렬 변환기(S/P)
36, 54　: 병렬/직렬 변환기(P/S)
37, 38, 51, 52, 73, 81, 114, 122　: 송신기
39, 40, 56, 57, 74, 82, 115, 123　: 수신기
41, 42, 58, 59, 116, 124　: 스위치
43, 60, 75, 83, 117, 125　: 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)
44, 61, 76, 84　: 중심 주파수가 f2인 대역통과 필터(BPF)
45, 46, 62, 63, 77, 78, 85, 86, 118, 126　: 송수신 공용 안테나
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 이동통신 시스템에 있어서의 셀의 구성은 예를 들면 도 1에 나타내듯이 구성된다.
도 1에 있어서 이 이동통신 시스템은 각 셀(셀 1∼셀 3)(100∼300)마다 배치된 무선 기지국(BS1∼BS3)(101∼103)과, 그 무선 기지국(101∼103)과 무선통신을 하고, 음성 통신이나 비음성 통신을 하는 것이 가능한 이동국(MS1∼MS3)(201∼203)으로 구성된다. 본 발명에서는 이동국(201∼203)으로부터 무선 기지국(101∼103)에 대한 송신에 이용되는 무선 주파수(이하, 상향용 무선 주파수라 함)를 f1, 무선 기지국(101∼103)으로부터 이동국(201∼203)에 대한 송신에 이용되는 무선 주파수(이하, 하향 용 무선 주파수라 함)를 f2로 하고, 이를 모든 셀(셀 1∼셀 3)에서 사용하는 것을 기본으로 한다.
다음에 본 발명의 동작 개념에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 이동통신 시스템의 동작 개념을 도시한 것으로, 본 도면에 있어서 가로축은 「시간」, 세로축은 「주파수」를 나타낸다. 본 발명에서는 FDD와 동일하고 상향용 무선 주파수 f1과 하향용 무선 주파수 f2의 2개의 무선 주파수를 사용하는 경우를 일례로 하여 이후 설명을 진행한다.
본 발명과 관련되는 이동통신 시스템에서는, 상향(이동국：송신 → 무선 기지국：수신)의 통신량과 하향(무선 기지국：송신 → 이동국：수신)의 통신량이 거의 같은 경우, f1은 상향 전용, f2는 하향 전용의 무선 주파수로서 사용하는(FDD 동작 모드, 도 2의 (a) 참조). 그러나, 하향의 통신량이 상향의 통신량보다 많은 경우, 도 2의 (b)에 나타내듯이, 상향용의 무선 주파수 f1를 이용하여, TDD 방식과 같이 상향과 하향의 통신을 시간적으로 교대로 한다(FDD/TDD 혼재 동작 모드 A). 따라서, 이 경우 교대로 행하는 상향과 하향의 통신 시간을 동일하게 하면, 상향과 하향의 통신량의 비는 1：3으로 되고, 상하 비대칭 통신에 대응시키는 것이 가능하게 된다. 한편, 하향의 통신량이 상향의 통신량보다 적은 경우는, 도 2의 (c)에 나타내듯이, 상향용의 무선 주파수 f1은 상향 전용으로 하고, 하향용의 무선 주파수 f2를 이용하여 TDD 방식과 같이 상향과 하향의 통신을 시간적으로 교대로 한다(FDD/TDD 혼재 동작 모드 B). 이 경우의 상향과 하향의 통신량의 비는 3：1로 된다.
이와 같이 본 발명에 있어서의 이동통신 시스템에서는, 상향과 하향의 통신량에 따라 상기 동작 모드를 적응적으로 변화시키도록 하고 있으므로 상하 비대칭통신에 대응하는 것이 가능하다.
다음에 본 발명과 관련되는 이동통신 시스템의 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에 있어서 이 이동통신 시스템은 예를 들면 이동국(201)과 무선 기지국(101)을 구비하여 구성된다.
상기 이동국(201)은 마이크로폰이나 키보드 등의 입력장치(31)와, 디스플레이나 스피커 등의 출력장치(32)와, 신호 처리 장치(33)와, 전환 제어 장치(34)와 직렬/병렬 변환기(S/P)(35)와, 병렬/직렬 변환기(P/S)(36), 무선 신호를 송신하는 2개의 송신기(송신기 a, b)(37, 38)와, 무선 신호를 수신하는 2개의 수신기(수신기 a, b)(39, 40)와, 2개의 스위치(SW1과 SW2)(41, 42)와, 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)(43)와, 중심 주파수가 f2인 대역통과 필터(BPF)(44)와, 송수신 공용 안테나(45, 46)를 구비하여 구성된다.
상기 무선 기지국(101)은 기간망(예 ： 이동통신망)과 접속되어 있는 신호 처리 장치(50)와, 무선 신호를 송신하는 2개의 송신기(송신기 a, b)(51, 52)와, 전환 제어 장치(53)와, 병렬/직렬 변환기(P/S)(54)와, 직렬/병렬 변환기(S/P)(55)와, 무선 신호를 수신하는 2개의 수신기(수신기 a, b)(56, 57)와, 2개의 스위치(SW1과 SW2)(58, 59)와, 중심 주파수가 f1인 대역통과 필터(BPF)(60)와, 중심 주파수가 f2인 대역통과 필터(61)와, 송수신 공용 안테나(62, 63)를 구비하여 구성된다.
다음에 이 이동통신 시스템에 있어서의 무선 기지국(101)과 이동국(201) 간의 동작에 대해서 동일의 도를 참조하여 설명한다.
이동국(201)에 있어서, 입력장치(31)로부터의 디지털 신호는 신호 처리 장치(33)에서 기저대역 신호로 변환되고, 직렬/병렬 변환기(35)에 의해 2 계통의 기저대역 신호로 분할된다. 이러한 신호는 송신기 a(37), 송신기 b(38)에 의해 무선 신호로 변환된다. 이 무선 신호는 스위치 1(SW1)(41) 또는 스위치 2(SW2)(42)를 경유하여, 2개의 대역통과 필터(BPF)(43, 44)를 통과한다. 이에 의해, 중심 주파수가 f1인 무선 신호와 f2인 무선 신호만 추출되고, 그 추출된 무선 신호는 안테나(45, 46)로부터 무선 기지국(101)에 대해 송신된다.
이와 같이 하여 이동국(201)으로부터 송신된 무선 신호는, 무선 기지국(101)에 있어서, 송수신 공용 안테나(62, 63)에서 수신되고, 2개의 대역통과 필터(BPF)(60, 61)와 스위치 1(SW1)(58) 또는 스위치 2(SW2)(59)를 경유하여, 수신기 a(56), 수신기 b(57)에 의해 기저대역 신호로 된다. 이 기저대역 신호는 병렬/직렬 변환기(P/S)(54)에 의해 합성된다. 이와 같이 하여 합성된 기저대역 신호는 신호 처리 장치(50)에 의해 디지털 신호로 변환되고 기간망으로 송출된다.
한편, 기간망으로부터의 디지털 신호는 신호 처리 장치(50)에 의해 기저대역 신호로 변환된 후, 직렬/병렬 변환기(S/P)(55)에서 2 계통의 기저대역 신호로 분할된다. 이들 신호는 송신기 a(51), 송신기 b(52)에 의해 무선 신호로 변환되고, 스위치 1(SW1)(58) 또는 스위치 2(SW2)(59)를 경유하여, 2개의 대역통과 필터(BPF)(60, 61)를 통과한다. 이에 의해 중심 주파수가 f1인 무선 신호와 f2인 무선 신호만 추출되고, 그 추출된 무선 신호는 송수신 공용 안테나(62, 63)로부터 이동국(201)에 대해 송신된다. 이 무선 기지국(101)으로부터 송신된 무선 신호는,이동국(201)에 있어서, 송수신 공용 안테나(45, 46)에서 수신되고, 2개의 대역통과 필터(BPF)(43, 44) 및 스위치 1(SW1)(41) 또는 스위치 2(SW2)(42)를 경유하여, 수신기 a(39), 수신기 b(40)에 의해 기저대역 신호로 변환된다. 이 2 계통의 기저대역 신호는 병렬/직렬 변환기(P/S)(36)에 의해 합성된 후, 신호 처리 장치(33)에 의해 디지털 신호로 되고 출력장치(32)로 보내진다.
무선 기지국(101) 측의 전환 제어 장치(53) 및 이동국(201) 측의 전환 제어 장치(34)는, 하향의 통신에 제어 신호를 중첩함으로써 무선 기지국(101)과 이동국(201)이 동기를 취하고, 무선 기지국(101) 측의 신호 처리 장치(50)으로부터의 제어 신호에 기초하여, 이동국(201) 및 무선 기지국(101) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬 변환기(P/S)를 도 4∼도 6에 나타내는 표와 같이 제어한다.
우선, 상향과 하향의 통신량이 거의 같은 경우에 대해서 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4에 있어서 상향과 하향의 통신량이 거의 같은 경우 본 발명과 관련되는 이동통신 시스템에서는 FDD 모드로서 동작한다.
도 4에 있어서 상향과 하향의 통신량이 거의 같은 경우는, 전술한 것처럼 무선 주파수 f1이 상향 전용, 무선 주파수 f2가 하향 전용으로서 사용된다(도 4(a) 참조). 즉, 상기 제어 신호에는, 이동국(201)에서 f1：송신, f2：수신, 무선 기지국(101)에서 f2：송신, f1：수신으로 되도록 무선 기지국(101) 측 및 이동국(201) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬변환기(P/S)를 제어하는 지시 내용이 포함된다.
구체적으로는, 도 4(B)에 나타내듯이 다음의 지시가 무선 기지국(101) 측 및 이동국(201) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬 변환기(P/S)에 대해 이루어진다. <　> 안의 번호는 하드웨어의 구성 번호이다.
(이동국(201) 측으로의 지시 내용)
SW1<41> ： 송신기 a(37)에 접속한다.
SW2<42> ： 수신기 b(40)에 접속한다.
S/P<35> ： S/P 변환하지 않고, 신호 처리 장치(33)로부터의 신호를 모두 송신기 a(37)에 보낸다.
P/S<36> ： P/S 변환하지 않고, 수신기 b(40)로부터의 신호를 모두 신호 처리 장치(33)에 보낸다.
(무선 기지국(101) 측으로의 지시 내용)
SW1<58> ： 수신기 a(56)에 접속한다.
SW2<59> ： 송신기 b(52)에 접속한다.
S/P<55> ： S/P 변환하지 않고, 신호 처리 장치(50)로부터의 신호를 모두 송신기 b(52)에 보낸다.
P/S<54> ： P/S 변환하지 않고, 수신기 a(56)로부터의 신호를 모두 신호 처리 장치(50)에 보낸다.
이어서, 하향의 통신량이 상향의 통신량보다 많은 경우에 대해서 도 5를 이용해 설명한다.
도 5에 있어서 하향의 통신량이 상향의 통신량보다 많은 경우, 본 발명과 관련되는 이동통신 시스템에서는, FDD/TDD 혼재 모드 A로서 동작한다. 여기에서는, 상향용의 무선 주파수 f1를 TDD 방식으로 하여 상향과 하향의 통신을 교대로 함(도 5(a))으로써, FDD 방식과 TDD 방식의 혼재를 실현하고 있다. 이 경우, 상기 제어 신호에는, 무선 기지국(101)에서 f2：송신, 이동국(201)에서, f2：수신과 상향용 무선 주파수 f1을 TDD 방식과 같이 이동국(201)－무선 기지국(101) 간에 교대로 송수신을 하도록 무선 기지국(101) 측 및 이동국(201) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬 변환기(P/S)를 제어하는 지시 내용이 포함된다. 구체적으로는, 도 5(B)로 나타내듯이, 다음의 지시가 무선 기지국(101) 측 및 이동국(201) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬 변환기(P/S)에 대해서 이루어진다.
(이동국(201) 측으로의 지시 내용)
SW1<41> ： 교대로 전환한다.
SW2<42> ： 수신기 b(40)에 접속한다.
S/P<35> ： S/P 변환하지 않고, 신호 처리 장치(22)로부터의 신호를 모두 송신기 a(37)에 보낸다.
P/S<36> ： 수신기 a(39)：수신기 b(40) = 1：2의 비율로 P/S 변환한다.
(무선 기지국(101) 측으로의 지시 내용)
SW1<58> ： 교대로 전환한다.
SW2<59> ： 송신기 b(52)에 접속한다.
S/P<55> ： 송신기 a(51)：송신기 b(52) = 1：2의 비율로 S/P 변환한다.
P/S<54> ： P/S 변환하지 않고, 수신기 a(56)로부터의 신호를 모두 신호 처리 장치(50)에 보낸다.
이어서, 상향의 통신량이 하향의 통신량보다 많은 경우에 대해서 도 6을 이용하여 설명한다.
도 6에 있어서 상향의 통신량이 하향의 통신량보다 많은 경우, 본 발명과 관련되는 이동통신 시스템에서는 FDD/TDD 혼재 모드 B로서 동작한다. 여기에서는, 하향용의 무선 주파수 f2를 TDD 방식으로 하여 상향과 하향의 통신을 교대로 함(도 6(a))으로써, FDD 방식과 TDD 방식의 혼재를 실현하고 있다. 이 경우, 상기 제어 신호에는, 이동국(201)에서 f1：송신, 무선 기지국(101)에서 f1：수신과 하향용 무선 주파수 f2를 TDD 방식과 같이 이동국(201)－무선 기지국(101) 간에 교대로 송수신을 하도록 무선 기지국(101) 측 및 이동국(201) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬 변환기(P/S)를 제어하는 지시 내용이 포함된다. 구체적으로는, 도 6(B)으로 나타내듯이, 다음의 지시가 무선 기지국(101) 측 및 이동국(201) 측의 스위치 1(SW1), 스위치 2(SW2), 직렬/병렬 변환기(S/P), 병렬/직렬 변환기(P/S)에 대해서 이루어진다.
(이동국(201) 측으로의 지시 내용)
SW1<41> ： 송신기 a(37)에 접속한다.
SW2<42> ： 교대로 전환한다.
S/P<35> ： 송신기 a(37)：송신기 b(38) = 2：1의 비율로 S/P 변환한다.
P/S<36> ： P/S 변환하지 않고, 수신기 b(40)로부터의 신호를 모두 신호 처리 장치(33)에 보낸다.
(무선 기지국(101) 측으로의 지시 내용)
SW1<58> ： 수신기 a56에 접속한다.
SW2<59> ： 교대로 전환한다.
S/P<55> ： S/P 변환하지 않고, 신호 처리 장치(50)로부터의 신호를 모두 송신기 b(52)에 보낸다.
P/S<54> ： 수신기 a(56)：수신기 b(57) = 2：1의 비율로 P/S 변환한다.
상기와 같이, 본 실시예에 의하면, 상향과 하향의 통신량이 거의 같은 경우는, 상향 전용으로서 무선 주파수 f1, 하향 전용으로서 무선 주파수 f2가 사용되어 이동국(201)과 무선 기지국(101) 간의 통신이 이루어지지만, 하향의 통신량이 상향의 통신량보다 많은 경우는, 상향용의 무선 주파수 f1을 TDD 방식과 같이 사용하고, 또, 상향의 통신량이 하향의 통신량보다 많은 경우는, 하향용의 무선 주파수 f2를 TDD 방식과 같이 사용하여 상향과 하향의 통신을 시간적으로 교대로 하도록 이동국(201), 무선 기지국(101)의 양쪽이 제어된다. 즉, 상향과 하향의 통신량에 따라 동작 모드의 변환이 이루어지므로, 상향과 하향의 통신량에 알맞은 무선 자원을 적응적으로 할당할 수 있다. 그 결과, 무선 자원의 유효 활용이 가능하게 된다.
다음에, 상기 동작 모드의 변환 수단에 대해서 설명한다.
상기 동작 모드의 변환은, 예를 들면 다음에 나타내는 수단 중 어느 쪽인가 하나, 또는 복수를 조합하여 실현할 수 있다.
1) 원격 감시제어 수단
도 7은 모드 전환을 수행하는 무선 기지국(101)의 변형을 나타낸다. 신호 처리 장치(50)는 원격감시 제어 수단(RMC)(50a)과 제어신호 발생 수단(CSG)(50b)을 구비한다. 원격감시 제어 수단(50a)은 기간망을 통해 상향과 하향의 통신량을 감시하는 감시국 등으로부터 감시제어 신호를 수신한다. 원격감시 제어 수단(50a)은 수신된 감시 신호에 기초하여 도 4 내지 도 6에 나타난 FDD 모드, FDD/TDD 혼합모드 A 및 FDD/TDD 혼합모드 B로부터 적절한 모드를 선택한다.
선택된 모드는 제어신호 발생 수단(50b)에 공급된다. 제어신호 발생 수단(50b)은 선택된 모드에 기초하여 제어신호를 생성한다. 제어신호는 두 스위치(SW1, SW2)(58, 59)를 전환하고 그리고 병렬/직렬 변환기(P/S)(54) 및 직렬/병렬 변환기(S/P)(55)를 제어하는 전환 제어 장치(53)에 공급된다. 이 제어신호는 이동국(201)의 전환 제어 장치(34)에 공급되어 전환 제어 장치(34)에 의해 두 스위치(SW1,SW2)(41, 42)의 접속과, 직렬/병렬 변환기S/P(35) 및 병렬/직렬 변환기(36)의 동작이 제어되도록 한다.
2) 시간 관리 제어 수단
도 8은 모드 전환을 수행하는 또 다른 무선 기지국(101)의 변형을 나타낸다. 전환 제어 장치(53)는 타임 스케줄 테이블(Time Schedule Table : TST)(53a)을 구비한다. 이 변형예에서 전환 제어 장치(53)는 또한 시간 관리 제어 수단으로 기능한다. 예를 들면, 감시국은 상향과 하향의 통신량의 시간 변화의 통계를 내고, 이 통계 결과에 기초하여 동작 모드를 전환을 위한 1일 또는 1주간에 걸친 타임 스케줄(time schedule)을 작성한다. 타임 스케줄은 전환 제어 장치(53)에 포함된다. 전환 제어 장치(53)는 두 스위치(SW1, SW2)(58, 59)의 접속과 병렬/직렬 변환기(P/S)(54) 및 직렬/병렬 변환기(S/P)(55)의 동작을 제어한다. 도 8에는 나타나지 않았지만, 대응하는 타임 스케줄(즉, 타임 스케줄 테이블)은 이동국(201)의 전환 제어 장치(34)에도 또한 포함된다. 따라서, 이동통신 시스템의 통신 모드는 미리 규정된 타임 스케줄에 따라 자동적으로 전환된다.
3) 통신 관측 제어 수단
도 9는 모드 전환을 수행하는 또 다른 무선 기지국(101)의 변형을 나타낸다. 신호 처리 장치(50)는 제어신호 발생 수단(50b) 및 통신 관측 제어 수단(50c)을 구비한다. 통신 관측 제어 수단(50c)은 상향과 하향의 통신량을 측정하는 통신량 측정 장치(CVM)(50d)와, 상향과 하향의 측정양을 비교하는 비교 장치(50e)를 구비한다. 이 비교 결과는 제어신호 발생 수단(50b)에 공급된다. 제어신호 발생 수단(50b)은 전환 제어 장치(53)가 두 스위치(SW1, SW2)(58, 59)의 접속과 병렬/직렬 변환기(P/S)(54) 및 직렬/병렬 변환기(S/P)(55)의 동작을 적절히 제어할 수 있도록 제어 신호를 발생한다. 도 9에는 나타나지 않았지만, 제어 신호는 이동국(201)의 전환 제어 장치(34)에도 공급되어 두 스위치(SW1, SW2)(41, 42)와 직렬/병렬 변환기(S/P)(35) 및 병렬/직렬 변환기(P/S)(36)가 적절히 제어된다. 이러한 배치로 기지국에서 얻어진 측정결과를 사용함으로써 모드 제어는 무선 기지국(101∼103)(도 1)의 각각에 집중한다.
무선 기지국(101∼103)에서 모드 전환 동작은 독립적으로 이루어질 수 있으며, 전파의 전파경로에 있어서의 간섭을 방지하기 위해서는 전체 또는 일부 인접 무선 기지국(101∼103)이 서로 동기하여 통신 모드를 전환할 수 있다. 후자의 경우에 있어서, 무선 기지국(101)의 송신기(51, 52) 및 수신기(56, 57)와, 이동국(201)의 수신기(39, 40) 및 송신기(37, 38)는 서로 동기한다. 또한, FDD/TDD 혼합모드 A
또는 FDD/TDD 혼합모드 B가 선택되면, 전체 또는 일부 인접 셀의 무선 기지국이 서로 동기된 후, 상향 통신 및 하향 통신은 동일한 주파수를 사용하여 전환될 수 있다.
또, 본 발명에 있어서의 동작 모드의 변환 수단은, 상기 1)∼3)의 수단으로 한정되는 것은 아니고, 본 이동통신 시스템을 감시하는 관리자 등에 의해 수동으로 동작 모드를 전환해도 좋다.
또, 본 발명에 있어서 이동국(201) 측과 무선 기지국(101) 측의 각 스위치( 41, 42, 58, 59)의 전환 타이밍, 및 직렬/병렬 변환기(35, 55)와 병렬/직렬 변환기(36, 54)에 있어서의 신호의 분할 비율을 세세하게 바꾸어, 도 17에 나타내는 것 같은 프레임(frame) 구성을 실현하면 상하 비대칭 통신에 대해 더욱 치밀하게 대응할 수 있어 낭비를 줄이는 것이 가능하게 된다.
또, 도 1에 있어서는 인접하는 셀에 있어서도, 상향의 통신에 f1을, 하향의 통신에 f2를 사용하고 있다. 그러나, 하향의 통신량이 상향의 통신량보다 많은 경우로서, f1에 의해 TDD를 하고 있는 경우에는 인접하는 기지국으로부터 f1의 무선 신호를 수신하기 때문에 간섭이 발생한다. 이를 피하기 위해, 도 10에 나타내듯이 인접하는 셀(셀 2, 셀 3)(200, 300)의 상향용 무선 주파수를 f3 및 f4로 상이한 무선 주파수를 할당해도 좋다.
이상 설명한 것처럼, 본 발명에 의하면, 상하 비대칭 통신에 대해 무선통신에 필요한 무선 자원을 효율적으로 할당하는 것이 가능하게 된다. 또, TDD 방식에서 문제로 되는 클록 및 변조 속도의 고속화를 수반하지 않기 때문에 회로의 실현이 용이하게 된다.
상기예에 있어서, 무선 기지국(101)의 전환 제어 장치(53)와 이동국(201)의 전환 제어 장치(34)의 전환 제어 기능이 주파수 대역 할당 제 1 수단∼주파수 대역 할당 제 3 수단 및 주파수 대역 할당 전환 수단에 대응하고, 무선 기지국(101)의 신호 처리 장치(50)의 제어 신호 수신 처리 기능이 원격 감시제어 수단에 대응한다. 또, 무선 기지국(101)의 전환 제어 장치(53)와 이동국(201)의 전환 제어 장치(34)의 기억 기능과 전환 제어 기능이 시간 관리 제어 수단에 대응하고, 무선 기지국(101)의 신호 처리 장치(50)의 통신 관측 기능이 통신 관측 제어 수단에 대응한다. 또한, 무선 기지국(101)의 신호 처리 장치(53)와, 이동국(201)의 신호 처리 장치(34)의 처리 기능이 주파수 할당 비율 최적 수단에 대응하고, 무선 기지국(101)의 송신기 a, b(51, 52), 수신기 a, b(56, 57)와, 이동국(201)의 송신기 a, b(37, 38), 수신기 a, b(39, 40)의 송수신 기능이 기지국간 동기 수단에 대응한다.
이상, 설명한 것처럼 청구항 1 내지 8 기재의 본 발명에 의하면, 상하 비대칭 통신에 대해, 상향 또는 하향용의 무선 주파수를 TDD 방식으로서 동작시키도록하고 있으므로, 무선통신에 필요한 무선 자원을 효율적으로 할당하는 것이 가능하게 됨과 동시에 무선 기지국과 이동국 측의 신호 처리 장치나 송신기, 수신기 등의 장치 구성은 간단하게 된다.

Claims (8)

  1. 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이 상향 회선과 하향 회선에 동일한 무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서,
    제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과,
    제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 ２ 수단과,
    제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하고, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 3 수단과,
    상기 3개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  2. 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이 상향 회선과 하향 회선에 동일한무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서,
    제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과,
    제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 ２ 수단과,
    상기 2개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  3. 무선 기지국과 이동국간에서, 상향 회선과 하향 회선에 상이한 무선 주파수 대역이 할당되는 주파수분할 복신 방식 또는 이 상향 회선과 하향 회선에 동일한 무선 주파수 대역이 할당되는 시분할 복신 방식의 복신 방식을 이용하여 통신을 하는 이동통신 시스템에 있어서,
    제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 사용하고, 제 ２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 1 수단과,
    제２ 무선 주파수 대역을 하향 회선의 통신에 사용하고, 제 1 무선 주파수 대역을 상향 회선과 하향 회선의 통신에 사용하는 주파수 대역 할당 제 3 수단과,
    상기 2개의 주파수 대역 할당 수단을 전환하는 주파수 대역 할당 전환 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 상향 회선과 하향 회선의 통신의 이용상황을 감시하는 감시국으로부터 출력되는 신호에 기초하여 상향 회선 또는 하향 회선의 복신 방식을 전환하도록 한 원격감시 제어 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 상향 회선과 하향 회선의 통신량에 관한 통계결과에 기초하여 작성된 시간 관리표에 따라 상향 회선 또는 하향 회선의 복신 방식을 전환하도록 한 시간관리 제어 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 소정의 타이밍으로 측정되는 상향 회선과 하향 회선의 통신량의 비교결과에 기초하여 상향 회선 또는 하향 회선의 복신 방식을 전환하도록 한 통신관측 제어 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 선택된 하나의 무선주파수 대역에 의해 상향 회선과 하향 회선의 통신을 할 때에, 그 무선 주파수 대역을 할당하는 시간을 상향 회선과 하향 회선에서 미리 정해진 비율로 할당하도록 한 주파수 할당 비율 최적 수단을 갖는 이동통신 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 할당 전환 수단은, 선택된 하나의 무선주파수 대역에 의해 상향 회선과 하향 회선의 통신을 할 때에, 그 무선 주파수 대역을 상향 회선의 통신에 할당할 것인지 하향 회선의 통신에 할당할 것인지의 전환을, 전체 무선기지국 또는 복수의 주변 무선 기지국에서 동기를 취한 후에 행하는 기지국간 동기 수단을 갖는 이동통신 시스템.
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