KR20050024231A - 무선 통신 시스템 및 무선 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

휴대 단말기(10)에서, 수신 품질 추정부(105)에 의해 수신 품질을 측정함과 함께, 데이터 버퍼 감시부(118) 및 송신 전력 감시부(119) 중 적어도 한쪽에 의해 데이터 송신 능력을 측정한다. 이 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여, 사용해야 할 송신 모드를 결정하여 기지국에 보고한다. 기지국에서는, 보고된 송신 모드에 따라 실제로 사용할 송신 모드를 결정하여, 휴대 단말기(10)로 통지한다. 기지국은 결정된 송신 모드로 데이터의 송신을 행하고, 휴대 단말기(10)에서는 통지된 송신 모드로 데이터의 수신을 행한다. 이것에 의해, 수신 품질뿐만 아니라 단말기의 데이터 송신 능력 저하도 고려하여 송신 모드를 결정한다.

Description

무선 통신 시스템 및 무선 통신 장치{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 변조 방식 및 부호화율 등으로 이루어지는 송신 모드를 변경하여 데이터 전송을 행하는 무선 통신 시스템 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.
오류 정정 부호의 부호화율과 변조 방식(다치 변조 도수(횟수))을 전파로(傳播路)의 품질에 따라 변화시켜, 전파로의 품질이 좋은 사용자에게는 잡음 내구 특성을 희생하는 한편, 고속 데이터 통신을 제공하고, 전파로의 품질이 나쁜 사용자에게는 잡음 내구 특성을 중시하여 저속 데이터 통신을 제공하는 적응 변조·부호화율 통신 방식이 있다.
이러한 적응 변조를 이용한 통신 방식은 무선 통신 시스템에도 최근 도입되고 있으며, 그 일례로서 EDGE(Enhanced Data GSM Environment), CDMA2000 HDR(High Data Rate) System 등이 있다. 또한, W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서도 마찬가지의 방식(HSDPA : High Speed Downlink Packet Access)이 추가로 채용된다. 이 방식에서는, 이하의 기본 수순에 따라 적응 변조·부호화율을 실현한다.
1. 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 품질을 단말기가 측정하고,
2. 단말기는 수신 품질 측정 결과로부터 최적이라고 생각되는 변조 방식·부호화율(이하, 모드 요구 메시지)을 기지국으로 통지하며,
3. 기지국은 단말기로부터 송신된 모드 요구 메시지와 기지국 자원의 상태로부터, 실제로 할당하는 변조 방식·부호화율(총칭하여 송신 모드라 함)을 결정하여, 결정한 송신 모드의 파라미터(송신 파라미터)를 단말기로 송신하고,
4. 기지국은 결정한 송신 파라미터에 기초하여 사용자 데이터를 송신하며,
5. 단말기는 송신 파라미터를 수신하여, 그 송신 파라미터에 기초하여 데이터 수신 처리를 행하고,
6. 단말기는 수신 데이터에 오류가 검출된 경우에 재송 요구를 회신하고, 데이터가 정확하게 수신된 경우에는 신규 데이터 송신 요구를 기지국으로 회신한다.
7. 상기 1∼6을 주기적으로 반복한다.
이 처리 수순을 도 10 및 도 11에 나타낸다. 도 10은 기지국으로부터의 하향 데이터 송신의 송신 파라미터를 단말기에 알리기 위한 하향 제어 채널과, 기지국으로부터의 사용자 데이터를 송신하는 하향 데이터 채널과, 단말기로부터의 송신 파라미터 요구를 송신하는 상향 제어 채널 간의 관계를 나타낸 것이다. 본 도면에서는 상기 단계 1∼6을 프레임 주기로 행하는 예를 나타내었다. 도 11은 도 10에 대응하는 상기 채널을 이용한 단말기와 기지국 간의 신호 수수의 시퀀스를 나타내는 도면이다.
기지국은 하향 데이터의 전송 시, 사용자 단말기의 수신 정황(수신 품질)에 맞추어 데이터 전송 속도를 변화시켜, 보다 효율적으로 데이터를 사용자 단말기측으로 전송한다. 또한, 시스템의 효율을 중시하여, 수신 품질이 장기 평균 수신 품질보다도 상대적으로 좋은 사용자 단말기에, 소정의 데이터 전송 무선 자원을 할당한다.
그러나, 일반적으로 데이터 전송을 행하기 위해서는, 기지국으로부터 단말기로의 데이터 이외에, 사용자가 수신한 데이터의 회신으로서 단말기로부터 기지국으로의 데이터 전송이 필요해진다. 단말기에서의 수신 품질이 양호하여도 상향 송신 전력 부족이나 상승 회선 품질 열화 등에 의한 데이터 송신 능력에 문제가 있는 상황에서는, 모처럼 단말기에 할당된 데이터 전송 무선 자원이 낭비되게 되는 경우가 있다. 이 때문에, 기지국은 현재의 사용자 단말기의 데이터 송신 능력에도 주목하여 하향 데이터 전송을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명은 이러한 배경 하에서 이루어진 것으로, 그 목적은 수신 품질뿐만 아니라 단말기의 데이터 송신 능력 저하도 고려하여 송신 모드를 결정할 수 있는 무선 통신 시스템 및 무선 통신 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 상호 무선 통신을 행하는 제1 무선 통신 장치 및 제2 무선 통신 장치를 구비하여, 적어도 제1 무선 통신 장치로부터 제2 무선 통신 장치로의 데이터 전송 시에 상황에 따라 송신 모드가 변경되는 무선 통신 시스템으로서, 상기 제2 무선 통신 장치에서 수신 품질을 측정함과 함께, 데이터 송신 능력을 측정하며, 상기 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여, 사용해야 할 송신 모드를 상기 제1 및 제2 무선 통신 장치 중 한쪽에서 결정하고, 상기 제1 무선 통신 장치에서는 상기 결정된 송신 모드에 따라 상기 제2 무선 통신 장치로의 데이터 전송을 행하는 것을 특징으로 한다.
「상기 제1 및 제2 무선 통신 장치 중 한쪽에서 결정」하는 구체적인 양태로서는, (1) 제2 장치가 송신 모드를 1차적으로 결정하고, 이것에 기초하여 제1 장치가 송신 모드를 최종적으로 결정하며, (2) 제2 장치가 결정한 송신 모드를 제1 장치가 그대로 채용하고, (3) 제2 장치는 판단에 필요한 정보를 제공하여 제1 장치가 송신 모드를 결정하는, 적어도 3이지가 있을 수 있다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서는, 제2 무선 통신 장치에서의 수신 품질뿐만 아니라 데이터 송신 능력도 고려하여 송신 모드가 결정된다. 따라서, 수신 품질이 비교적 양호하더라도 데이터 송신 능력이 저하되어 있는 경우에는 그 점이 가미되어, 예를 들면 데이터 전송 무선 자원의 할당을 제한하는 송신 모드가 결정된다.
상기 데이터 송신 능력은 상기 제2 무선 통신 장치의 송신 전력 및 송신 데이터 버퍼의 데이터량 중 적어도 한쪽에 기초하여 결정된다.
예를 들면, 송신 전력이 최대 전력에 있는 경우에는 원하는 데이터가 기지국으로 도달하지 않는다고 판단하여, 수신 품질이 비교적 우수한 경우에도, 무선 자원의 할당을 제한하는 송신 모드가 결정된다.
혹은, 송신 데이터 버퍼의 데이터량이 많은 경우에는 데이터 송신이 원활하게 행해지고 있지 않는다고 판단하고, 버퍼량이 일정량을 초과한 시점에서 데이터 전송 무선 자원의 할당을 제한하는 송신 모드가 결정된다. 이러한 송신 모드의 변경은 송신 데이터 버퍼의 데이터량에 따라 복수 단계로 할 수 있다.
상기 송신 모드는, 예를 들면 변조 방식 및 부호화율 중 적어도 한쪽에 의해 규정되는 모드이다.
본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 다른 무선 통신 장치로부터 상황에 따라 변경되는 송신 모드에서 데이터의 전송을 받는 무선 통신 장치로서, 수신 품질을 측정하는 수신 품질 측정 수단과, 데이터 송신 능력을 측정하는 데이터 송신 능력 측정 수단과, 상기 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여 송신 모드를 결정하는 수단과, 결정된 송신 모드를 상기 다른 무선 통신 장치로 송신하는 수단과, 상기 다른 무선 통신 장치로부터 사용할 송신 모드의 정보를 수신하는 수단과, 수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 무선 통신 장치에서, 수신 품질 측정 수단은 수신 품질을 측정하고, 데이터 송신 능력 측정 수단은 데이터 송신 능력을 측정한다. 이들 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여 송신 모드가 결정된다. 또한, 이 결정된 송신 모드는 상기 다른 무선 통신 장치로 송신된다. 상기 다른 무선 통신 장치로부터 사용할 송신 모드의 정보를 수신하면, 수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행한다.
본 발명에 따른 다른 무선 통신 장치는, 다른 무선 통신 장치로부터 상황에 따라 변경되는 송신 모드에서 데이터의 전송을 받는 무선 통신 장치로서, 수신 품질을 측정하는 수신 품질 측정 수단과, 데이터 송신 능력을 측정하는 데이터 송신 능력 측정 수단과, 상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보를 상기 다른 무선 통신 장치로 송신하는 수단과, 상기 다른 무선 통신 장치가 상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보에 기초하여 결정한 송신 모드의 정보를 수신하는 수단과, 수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 무선 통신 장치에서, 수신 품질 측정 수단은 수신 품질을 측정하고, 데이터 송신 능력 측정 수단은 데이터 송신 능력을 측정한다. 이들 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보는 상기 다른 무선 통신 장치로 송신된다. 상기 다른 무선 통신 장치가 상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보에 기초하여 결정한 송신 모드의 정보를 수신하면, 수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행한다.
이 무선 통신 장치에서, 상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보는 별개 독립의 정보로서 송신되어도 되고, 수신 품질을 데이터 송신 능력에 의해 보정한 1개의 정보로서 송신되어도 된다.
상기 송신 데이터 버퍼의 데이터량을 측정하는 무선 통신 장치에서는, 예를 들면 상기 송신 데이터 버퍼의 데이터량이 소정의 메모리량에 근접함에 따라, 보다 낮은 수신 품질에 대응하는 송신 모드가 선택된다.
또한, 본 발명의 구체적인 실시예에서는, 단말기의 수신 품질에 따라 변조 방식이나 부호화 방식을 변화시키는 무선 통신 방법에서, 단말기측에서 단말기 순시 송신 전력을 측정하여, 송신 전력이 최대로 된 경우에는 단말기 수신 품질의 상황에 상관없이 최저 품질에 상당하는 송신 모드(예를 들면, 후술하는 OOR)를 선택하고, 이러한 상황에서 기지국으로부터의 무선 자원 할당을 방지한다.
다른 실시예에서는, 단말기의 수신 품질에 따라 변조 방식이나 부호화 방식을 변화시키는 무선 통신 방법에서, 단말기측에서 송신 데이터 버퍼량을 측정하여, 버퍼량에 따라 보고할 수신 품질 또는 송신 모드를 조정하여, 데이터 송신이 원활하게 행해지고 있지 않은 상황 하에서는, 기지국으로부터의 무선 자원 할당을 방지한다. 이 경우의 송신 모드의 조정은 송신 버퍼 데이터량에 따라 행하고, 이 데이터량이 소정의 메모리량에 근접함에 따라, 실제의 수신 품질보다 낮은 수신 품질에 대응하는 송신 모드를 선택한다.
본 발명에서는 수신 품질뿐만 아니라 송신 능력에 관한 정보를 고려하여 송신 모드를 결정하기 때문에, 불필요하게 지나친 데이터 전송 무선 자원을 할당하지 않게 되어, 효율적인 무선 자원의 할당을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명은, 모드 요구 메시지 등의 종래 인터페이스만을 이용하여 실현할 수 있기 때문에 도입이 용이하다.
<실시예>
이하, 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1에 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적 전체 구성을 도시한다. 이 통신 시스템에는, 통신 서비스의 제공 에리어를 원하는 크기로 분할한 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(15)이 설치되어 있다. 이들 기지국(15)에는 이동 무선국인 휴대 단말기(사용자 단말기)(10)가, 예를 들면 W-CDMA 등의 소정의 무선 통신 방식에 따라 무선 접속된다. 기지국(15)은 회선을 통해 공중망(20)에 접속되어 있다. 공중망(20)에는 인터넷(도시 생략)이나, 다수의 가입자 유선 단말기, 컴퓨터 네트워크 등이 접속되어 있다.
도 2에, 상기한 바와 같은 통신 방식을 실현하는 기지국(15)의 구성예를 나타낸다.
기지국(15)은 송수신 안테나(1100), 송수신 공용 장치(1101), 역확산부(1102), 재송 요구 메시지 추출부(1104), 모드 요구 메시지 추출부(1105), 모드 판정부(1106), 제어부(1107), 제어 데이터 생성부(1108), 제어 데이터 부호화·변조부(1109), 확산부(1111), 적응 부호화·변조부(1112), 재송 버퍼(1113)로 구성된다.
기지국(15)은 안테나(1100) 및 송수신 공용 장치(1101)에 의해 사용자로부터의 송신 신호를 수신하고, 역확산부(1102)에 의해 그 신호를 복조한다.
재송 요구 메시지 추출부(1104)에 의해 추출된 재송 요구 메시지는, 제어부(1107)로 전송된다. 모드 요구 메시지 추출부(1105)에 의해 추출된 모드 요구 메시지는 모드 판정부(1106)로 전송된다. 이들 재송 요구 메시지, 모드 요구 메시지는 프레임마다(1 프레임은 N 슬롯으로 구성) 추출된다.
모드 판정부(1106)에서는, 모드 요구 메시지와 기지국 자원의 상태로부터, 최적으로 되는 변조 방식·부호화율을 결정하여, 부호 자원 및 전력 자원과 같은 데이터 전송 무선 자원을 사용자에게 할당한다.
제어부(1107)에서는, 먼저 재송 요구 메시지를 확인하여, 재송 요구가 있는 경우에는, 최초의 송신 모드와 재송 표식을, 재송 요구가 없는 경우에는 모드 판정부(1106)에서 결정된 송신 모드를, 제어 데이터 생성부(1108), 적응 부호화·변조부(1112), 재송 버퍼(1113)로 전송한다.
제어 데이터 생성부(1108)에서는, 제어부(1107)에 의해 선택된 송신 파라미터를 사용자 단말기로 전달하기 위한 메시지를 생성한다. 이 메시지는 부호화·변조부(1109)에서 미리 정해진 방식으로 부호화·변조 처리된다.
적응 부호화·변조부(1112)에서는, 제어부(1107)에 의해 선택된 부호화 방식(구체적으로는, 부호화율), 변조 방식에 따라, 송신 신호를 부호화·변조 처리한다.
도 3에, 적응 부호화·변조부(1112)의 상세 구성을 나타낸다. 이 도면에서, 부호화 방식에는 R=1/2의 부호화와 R=3/4의 부호화가 있다. R=1/2의 부호화부(1402a, 1402b)는 입력 데이터 1 비트에 대하여 1 비트의 용장 비트가 부가되는 것을 의미하며, R=3/4의 부호화부(1402c)는 입력 데이터 3 비트에 대하여 1 비트의 용장 비트가 부가되는 것을 의미한다. R=1/2의 부호는 용장 비트 수가 많은 만큼 오류 정정 능력이 강하지만, 송신 가능한 사용자 데이터 수가 적어진다. 한편, R=3/4의 부호는 오류 정정 능력은 R=1/2보다도 떨어지지만, 송신 가능한 사용자 데이터 수를 많이 할 수 있다.
또한, 변조 방식으로는 QPSK 변조와 16-QAM 변조가 있다. 도 4의 (a) 및 (b)에 각각 도시한 바와 같이, QPSK 변조부(1403a)에서는, 부호화된 2 비트의 데이터를 1 심볼로 매핑하고, 16-QAM 변조부(1403b, 1403c)에서는 4 비트의 데이터를 1 심볼로 매핑한다. 송신 가능한 심볼 레이트를 일정하게 하면, 실제로 송신 가능한 데이터는 16QAM 쪽이 QPSK보다도 많아지지만, 심볼 간의 거리가 짧아지기 때문에, 잡음 특성이 나쁘게 된다는 특징을 갖는다.
입력된 데이터는, 스위치(1401, 1404)에 의해 부호화·변조 방식을 선택하고, 부호화부(1402)에 의해 오류 정정 부호가 부가되며, 변조부(1403)에 의해 변조 심볼 맵핑된다. 제어부(1107)로부터 재송 표식이 있는 경우에는 본 기능은 동작하지 않는다.
재송 버퍼(1113)에서는, 송신한 과거의 데이터를 저장해두고, 제어부(1107)로부터, 재송 지시가 있었던 경우에는 저장되어 있는 데이터를 송신하며, 재송 지시가 없는 경우에는 과거에 송신한 데이터를 소거하고, 적응 부호화·변조부(1112)로부터 전송되는 신규 데이터를 송신한다.
부호화·변조 처리가 실시된 송신 신호와 제어 데이터는 확산부(1111)에 의해 각각 다른 확산 부호를 이용하여 확산되어, 사용자 단말기로 송출된다.
다음으로, 도 5에, 상기 통신 방식을 실현하는 본 실시예에 따른 사용자 단말기(휴대 단말기(10))의 구성예를 나타낸다.
사용자 단말기는 송수신 안테나(100), 송수신 공용 장치(101), 역확산부(102), 데이터 채널 수신 품질 추정부(105), 모드 선택부(106), 제어 데이터 복조·복호부(107), 제어부(108), 사용자 데이터 복조·복호부(109), 오류 검출부(110), 재송 요구 메시지 생성부(111), 재송 요구 메시지 삽입부(112), 모드 요구 메시지 삽입부(113), 확산부(115), 데이터 버퍼 감시부(118) 및 송신 전력 감시부(119)를 갖는다.
기지국(15)으로부터 송출되는 송신 신호는, 안테나(100) 및 송수신 공용 장치(101)를 통해 수신되고, 역확산부(102)에 의해 제어 채널과 사용자 데이터 채널로 분리된다.
제어 채널 신호는 제어 데이터 복조·복호부(107)에 입력된다. 제어 데이터 복조·복호부(107)에서는, 사용자 데이터 채널에 적용되는 부호화 방식, 변조 방식 정보(송신 모드)를 검출하고, 제어부(108)에 의해 사용자 데이터 복조·복호부(109)의 모드 설정을 행한다. 이 부분의 처리 내용에 대해서는 도 6의 흐름에 따라 후술한다.
한편, 사용자 데이터 채널은 데이터 채널 수신 품질 추정부(105)와, 사용자 데이터 복조·복호부(109)로 입력된다.
데이터 채널 수신 품질 추정부(105)에서는, 수신 품질의 지표로서 예를 들면 사용자 데이터 채널의 신호 대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio) 또는 신호 대 간섭 잡음 전력비(SIR : Signal to Interference power Ratio)를 추정한다. 신호 대 잡음비 등의 추정 방법 자체는 공지로서, 예를 들면 사용자 데이터 채널 상에 시간 다중되는 파일럿 심볼 혹은 사용자 데이터 채널과 병렬하여 송신되는 파일럿 채널 심볼을 이용하여 추정할 수 있다. 추정된 수신 품질 추정값은 모드 선택부(106)로 입력되며, 수신 품질 추정값에 따라, 기지국에 요구하는 변조 방식과 부호화율의 조합(즉, 송신 모드)을 선택하여, 모드 요구 메시지를 생성한다. 본 처리는 프레임마다 실행된다.
도 6에, 사용자 데이터 복조·복호부(109)의 모드 설정 처리의 흐름도를 나타낸다. 먼저, 송신 모드를 복조·복호하여, 송신 모드를 검출한다(S51). 송신 모드가 QPSK이면(S52, '예'), QPSK 변조 및 R=1/2 부호화율로 데이터 수신(복조·복호)를 행한다(S53). 송신 모드가 QPSK가 아니고, 16QAM 변조 및 R=1/2인 경우(S54, '예'), 16QAM 변조 및 R=1/2 부호화율로 데이터 수신을 행한다(S55). 송신 모드가 16QAM, R=3/4이면(S56, '예'), 16QAM 변조 및 R=3/4 부호화율로 데이터 수신을 행한다(S57).
이하에서는, 변조 방식과 부호화율의 조합(즉, 송신 모드)의 선택 방법에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이, 변조 방식과 부호화율의 조합에 따라, 전송 가능한 데이터량 및 그 데이터의 잡음 내구성이 상이하다. 데이터 전송량의 관계는, (R=1/2, QPSK)<(R=1/2, 16QAM)<(R=3/4, 16QAM)으로 된다. 한편, 잡음 내구 특성의 관계는 (R=1/2, QPSK)>(R=1/2, 16QAM)>(R=3/4, 16QAM)으로 된다. 따라서, 잡음이 적은 양호한 전파로의 경우(수신 품질이 양호한 경우)에는, 데이터 전송량이 많은 부호화·변조의 조합을 선택하고, 잡음이 많은 열악한 전송로인 경우(수신 품질이 열악한 경우)에는, 데이터 전송량을 억압하여 오류 특성을 강화할 수 있다.
도 7에 변조 방식 및 부호화율의 조합의 선택예를 나타낸다. 도 7은 각 송신 모드에 대한 수신 품질(SIR)과 오류율(FER : Frame Error Rate) 간의 관계를 나타낸 그래프이다. 본 예의 모드 선택은 수신 품질 추정값에 대하여, FER이 10% 이하로 되는 변조 방식 및 부호화율의 조합을 선택하도록 한 것이다. 추정한 수신 품질이 -13㏈ 이하인 경우에는 어떤 조합이라도 10%의 오류율을 유지할 수 없는 것으로서, OOR(Out Of Range)을 선택한다. OOR에서는, 기지국으로부터의 데이터의 송신은 행하지 않는다. 추정 수신 품질이 -8㏈ 이하인 경우에는 QPSK, R=1/2을 선택하고, -4㏈ 이상인 경우에는 16QAM, R=3/4을 선택한다. 그 밖의 경우에는 16QAM, R=1/2을 선택한다.
사용자 데이터 복조·복호부(109)에서는, 상기 제어부(108)에서 설정된 복호 방식 및 복조 방식에 따라 데이터를 복호·복조 처리하여, 수신 신호로서 출력한다.
오류 검출부(110)에서는, Cyclic Redundancy Check(CRC)를 이용한 패리티 검출을 행하여, 복호한 데이터에 오류가 있는지의 여부를 검출하고, 재송 요구 메시지 생성부(111)에서, 그 결과를 기지국으로 회신하기 위한 메시지를 생성한다. 예를 들면, 오류가 없다고 판정된 경우에는 0을 생성하고, 오류가 있다고 판정된 경우에는 1을 생성한다.
생성된 재송 요구 메시지 및 모드 요구 생성 메시지는 각각 재송 요구 메시지 삽입부(112) 및 모드 요구 메시지 삽입부(113)에 의해 프레이밍되어, 확산부(115), 송수신 공용 장치(101)를 통해 기지국으로 송신된다.
이러한 구성을 이용함으로써, 사용자 단말기의 수신 정황에 맞추어 데이터 전송 속도를 변화시킬 수 있어서, 보다 효율적으로 데이터를 사용자 단말기측으로 전송할 수 있다. 단, 상술한 변조 방식 및 부호화율의 선택은 수신 품질만을 고려한 것이다. 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 또한 단말기의 송신 능력을 고려하여, 최종적인 변조 방식 및 부호화율의 조합을 선택한다.
이를 위하여, 본 실시예에서의 송신 전력 감시부(119)는 송수신 공용 장치(101) 내의 절대 송신 전력을 주기적으로 측정하여, 송신 전력이 소정의 상태에 있는지의 여부를 감시한다. 도 8의 단계 S11∼S16은, 송신 전력 감시부(119)의 처리를 나타내고 있다. 이 처리는 주기적(예를 들면, 0.667㎳)으로 실행된다. 구체적으로는, 측정된 전력값 tx_power가 소정의 최대값 MAX를 초과하는지 여부를 체크하여(S11), 초과하지 않으면 카운트값 cnt를 0으로 리세트한다(S14). 또한, 플래그 tx_pow_max=0으로 한다(S16). 단계 S11에서 측정된 전력값 tx_power가 소정의 최대값 MAX를 초과한 경우, 카운트값 cnt를 인크리먼트하고(S12), 카운트값 cnt가 소정값 M을 초과하는지 여부를 체크한다(S13). 소정값 M은, 단말기에서 규정되었거나 또는 네트워크로부터 지정된 횟수(예를 들면, 8∼9회)이다. 단계 S13에서 cnt가 M을 초과하면, 최대 송신 전력이 M회 이상 연속으로 초과하게 된다. 이 경우에, 플래그 tx_pow_max=1을 출력한다(S15). 한번이라도 측정된 전력값 tx_power가 소정의 최대값 MAX를 하회한 경우에는, 플래그 tx_pow_max=0으로 되돌아간다(S16).
또한, 데이터 버퍼 감시부(118)는 송신 데이터 버퍼(116)에 저장되어 있는 데이터량을 측정하여, 데이터량이 소정의 상태에 있는지의 여부를 감시한다. 도 8의 단계 S21∼S25가 데이터 버퍼 감시부(118)의 처리를 나타내고 있다. 이 처리도, 주기적(예를 들면, 0.667㎳)으로 실행된다. 구체적으로는, 먼저 송신 데이터 버퍼의 데이터량 레벨을 나타내는 3치(0, 1 또는 2)의 변수 tx_data_over를 0으로 리세트한다(S2l). 계속해서, 송신 데이터 버퍼(116)의 데이터량 data가 최대 메모리 수(max_mem)의 X%(예를 들면, 90%)을 초과하는지 여부를 체크한다(S22). 초과하지 않으면, 금회의 본 처리를 종료한다. 초과하면, 변수 tx_data_over를 인크리먼트한다(S23). 즉, 변수 tx_data_over=1로 된다. 또한, 데이터량 data가 최대 메모리 수의 Y%(예를 들면, 95%)를 초과하면(Y>X)(S24, '예'), 변수 tx_data_over를 인크리먼트한다(S25). 즉, 변수 tx_data_over=2로 된다(S25). 그 밖의 경우에는, 변수 tx_data_over=0이다.
도 9에, 모드 선택부(106)의 처리 흐름을 나타낸다. 이 처리는 주기적(예를 들면, 모드 요구의 주기, 2㎳ 마다)으로 실행된다. 먼저, 데이터 채널 수신 품질 추정부(105)로부터 수신 품질 추정값을 얻고, 이것에 따라 상기한 바와 같이 송신 모드(mode)를 선택한다(S31). mode=1이 송신 모드(R=1/2, QPSK)에 대응하며, mode=2가 송신 모드(R=1/2, 16QAM)에 대응하고, mode=3이 송신 모드(R=3/4, 16QAM)에 대응하는 것으로 한다. mode=0은 OOR에 대응한다. 계속해서, 도 8의 처리 결과를 판단한다(S32). tx_pow_max=tx_data_over=0인 경우에는, 또한 어떠한 처리도 행하지 않고 금회의 처리를 종료한다. 이것은 종래와 같이 수신 품질 추정부(105)에 따른 송신 모드를 선택한 것으로 된다. Tx_pow_max=1 또는 tx_data_over=2인 경우에는 수신 품질 추정부(105)의 출력을 무시하고, OOR을 출력한다(S34). 또한, tx_pow_max=0 또한 tx_data_over=1인 경우에는, 예를 들면 수신 품질 추정부(105)에 따라 선택한 송신 모드보다도 모드값이 1개 낮은 송신 모드를 선택하여(S35), 본래 수신할 수 있는 데이터 레이트보다도 낮은 것을 보고한다. 단계 S35의 max(OOR, mode-1)라는 함수는, OOR의 값과 mode로부터 1 감산한 값 중 큰 쪽의 값을 의미한다. 이것은 감산 후의 mode 값이 마이너스로 된 경우에 OOR이 선택되도록 하기 위해서이다.
이상과 같이 하여, 본 실시예에 따르면, 휴대 단말기에서의 수신 품질뿐만 아니라, 그 송신 능력에 따라 송신 모드를 결정한다. 이것에 의해, 데이터 전송 무선 자원을 보다 적절하게 개개의 휴대 단말기에 할당하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명하였지만, 상기에서 언급한 이외에도 여러가지의 변형, 변경을 행하는 것이 가능하다.
예를 들면, 휴대 단말기에서 1차적인 송신 모드를 결정하고, 기지국측에서 최종적인 송신 모드를 결정하도록 하였지만, 송신 모드를 결정하기 위한 정보(수신 품질, 송신 데이터 버퍼의 데이터량, 송신 전력 등)를 기지국으로 송신하고, 기지국측에서 그 정보에 기초하여 송신 모드를 결정하도록 하여도 된다. 이 경우, 송신 모드를 결정하기 위한 정보로서의 수신 품질, 송신 데이터 버퍼의 데이터량, 송신 전력 등은 독립적으로 송신해도 되지만, 어느 하나의 신호(예를 들면, 수신 품질)를 다른 정보로 보정한 것을 송신하도록 하여도 된다. 상기 설명에서는 최종적으로 기지국이 송신 모드를 결정하였지만, 본 발명은 휴대 단말기에서 결정한 송신 모드를 그대로 기지국에서 이용하는 것을 배제하는 것은 아니다.
또한, 기지국과 휴대 단말기 간의 데이터 전송에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 임의의 무선 통신 장치 사이에서의 데이터 전송에 적용 가능하다.
송신 모드를 구성하는 구체적인 변조 방식이나 부호화 방식에 대해서는, 상기 실시예는 어디까지나 예시일 뿐이므로, 상기 이외의 것을 이용하는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적 전체 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 통신 방식을 실현하는 기지국의 구성예를 나타내는 도면.
도 3은 도 2 내의 적응 부호화·변조부의 상세 구성을 도시하는 도면.
도 4는 QPSK 변조와 16-QAM 변조에서의 부호화된 데이터와 1 심볼의 관계를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기의 구성예를 나타내는 도면.
도 6은 도 5 내의 사용자 데이터 복조·복호부의 모드 설정 처리를 나타내는 흐름도.
도 7은 변조 방식 및 부호화율의 조합의 선택예를 나타내는 도면.
도 8은 도 5 내의 송신 전력 감시부 및 데이터 버퍼 감시부의 처리를 나타내는 흐름도.
도 9는 도 5 내의 모드 선택부의 처리 흐름을 나타내는 흐름도.
도 10은 하향 제어 채널과, 하향 데이터 채널과, 상향 제어 채널 간의 관계를 나타내는 도면.
도 11은 도 10에 대응하는 상기 채널을 이용한 단말기와 기지국 간의 신호 수수의 시퀀스를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 휴대 단말기
15 : 기지국
20 : 공중망
1100 : 송수신 안테나
1101 : 송수신 공용 장치
1102 : 역확산부
1104 : 재송 요구 메시지 추출부
1105 : 모드 요구 메시지 추출부
1106 : 모드 판정부
1107 : 제어부
1108 : 제어 데이터 생성부
1109 : 제어 데이터 부호화·변조부
1111 : 확산부
1112 : 적응 부호화·변조부
1113 : 재송 버퍼

Claims (15)

  1. 상호 무선 통신을 행하는 제1 무선 통신 장치 및 제2 무선 통신 장치를 구비하고, 적어도 제1 무선 통신 장치로부터 제2 무선 통신 장치로의 데이터 전송 시의 상황에 따라 송신 모드가 변경되는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 제2 무선 통신 장치에서 수신 품질을 측정함과 함께, 데이터 송신 능력을 측정하며,
    상기 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여, 사용하여야 할 송신 모드를 상기 제1 및 제2 무선 통신 장치 중 한쪽에서 결정하고,
    상기 제1 무선 통신 장치에서는, 상기 결정된 송신 모드에 따라 상기 제2 무선 통신 장치로의 데이터 전송을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 송신 능력은, 상기 제2 무선 통신 장치의 송신 전력 및 송신 데이터 버퍼의 데이터량 중 적어도 한쪽에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신 모드는, 변조 방식 및 부호화율 중 적어도 한쪽에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 무선 통신 장치로서,
    수신 품질을 측정하는 수신 품질 측정 수단과,
    데이터 송신 능력을 측정하는 데이터 송신 능력 측정 수단과,
    상기 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여 송신 모드를 결정하는 수단과,
    결정된 송신 모드를 다른 무선 통신 장치로 송신하는 수단과,
    상기 다른 무선 통신 장치로부터 사용할 송신 모드의 정보를 수신하는 수단과,
    수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행하는 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  5. 무선 통신 장치로서,
    수신 품질을 측정하는 수신 품질 측정 수단과,
    데이터 송신 능력을 측정하는 데이터 송신 능력 측정 수단과,
    상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보를 다른 무선 통신 장치로 송신하는 수단과,
    상기 다른 무선 통신 장치가 상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보에 기초하여 결정한 송신 모드의 정보를 수신하는 수단과,
    수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행하는 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 데이터 송신 능력 측정 수단은, 상기 무선 통신 장치의 송신 전력을 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 데이터 송신 능력 측정 수단은, 상기 무선 통신 장치의 송신 데이터 버퍼의 데이터량을 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 송신 데이터 버퍼의 데이터량이 소정의 메모리량에 근접함에 따라, 보다 낮은 수신 품질에 대응하는 송신 모드가 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  9. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 송신 모드는 변조 방식 및 부호화율 중 적어도 한쪽에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  10. 무선 통신 장치로서,
    수신 품질을 측정하는 수신 품질 측정부와,
    데이터 송신 능력을 측정하여, 측정 결과가 소정의 상태에 있는지의 여부를 감시하는 감시부와,
    상기 측정된 수신 품질 및 데이터 송신 능력에 기초하여 송신 모드를 결정하는 모드 선택부와,
    결정된 송신 모드를 다른 무선 통신 장치로 송신하고, 상기 다른 무선 통신 장치로부터 사용할 송신 모드의 정보를 수신함과 함께, 상기 수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터의 데이터의 수신을 행하는 송수신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  11. 무선 통신 장치로서,
    수신 품질을 측정하는 수신 품질 측정부와,
    데이터 송신 능력을 측정하여, 측정 결과가 소정의 상태에 있는지의 여부를 감시하는 감시부와,
    상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보를 다른 무선 통신 장치로 송신하고, 상기 다른 무선 통신 장치가 상기 측정된 데이터 송신 능력 및 수신 품질의 정보에 기초하여 결정한 송신 모드의 정보를 수신함과 함께, 상기 수신한 송신 모드의 정보에 의해 지정된 송신 모드에서 상기 다른 무선 통신 장치로부터 데이터의 수신을 행하는 송수신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 감시부는 상기 무선 통신 장치의 송신 전력을 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 감시부는 상기 무선 통신 장치의 송신 데이터 버퍼의 데이터량을 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 송신 데이터 버퍼의 데이터량이 소정의 메모리량에 근접함에 따라, 보다 낮은 수신 품질에 대응하는 송신 모드가 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 송신 모드는 변조 방식 및 부호화율 중 적어도 한쪽에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
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