KR20070018782A - 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비 - Google Patents

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비 Download PDF

Info

Publication number
KR20070018782A
KR20070018782A KR1020067005694A KR20067005694A KR20070018782A KR 20070018782 A KR20070018782 A KR 20070018782A KR 1020067005694 A KR1020067005694 A KR 1020067005694A KR 20067005694 A KR20067005694 A KR 20067005694A KR 20070018782 A KR20070018782 A KR 20070018782A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
communication
base station
communication path
network
wireless communication
Prior art date
Application number
KR1020067005694A
Other languages
English (en)
Inventor
마사오 나카가와
리아즈 에스마일자데
Original Assignee
각고호우징 게이오기주크
아이피모바이르 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 각고호우징 게이오기주크, 아이피모바이르 가부시키가이샤 filed Critical 각고호우징 게이오기주크
Priority to KR1020067005694A priority Critical patent/KR20070018782A/ko
Publication of KR20070018782A publication Critical patent/KR20070018782A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/216—Code division or spread-spectrum multiple access [CDMA, SSMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 과제는 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크 쌍방의 네트워크 자원을 유효하게 활용하여, 네트워크의 효율화 및 최적화를 도모할 수 있고, 이것에 의해 네트워크 전체로서의 통신 용량이나 작업 처리량을 향상시킬 수 있는 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 무선 통신 장치는 이동 통신 네트워크의 기지국(30)과의 통신에 TDD-CDMA 방식을 이용하는 동시에, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치의 통신에, 기지국과 공통의 TDD-CDMA 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하는 무선 통신 장치 (UE1)이다. 기지국측 설비의 통신 경로로서, 기지국과 직접 통신을 행하는 제1 통신 경로와, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치(UE2, UE3 등)를 경유하여 기지국측 설비와 통신을 행하는 제2 통신 경로를 갖는다. 이들 통신 경로 중에서 기지국측 설비로부터 지정된 통신 경로를 사용하여 기지국측 설비와 통신을 행한다.
애드 혹 네트워크, 이동 통신 네트워크, 무선 통신 장치

Description

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비{RADIO COMMUNICATION APPARATUS, RADIO COMMUNICATION SYSTEM, AND BASE STATION EQUIPMENT}
본 발명은, 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하여 상기 다른 무선 통신 장치와 무선으로 통신을 행하는 애드 혹 통신 수단을 갖는 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비에 관한 것이다.
주지와 같이, 이동 통신 네트워크에 있어서는 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, PDA 등의 무선 통신 장치(User Equipment)에 의해 이동국이 구성되고, 이들 이동국과 기지국 사이의 통신이 무선에 의해 행해지도록 되어 있다. 또, 각 이동국 사이에서 음성 통화나 데이터 통신을 행할 때에는, 도 6에 도시하는 바와 같이 기지국(Base Station)을 경유하여 신호의 주고받음이 행해지도록 되어 있다. 이러한 이동 통신에 이용하는 통신 방식으로서는, 예컨대 GSM(Global System for Mobile Communications)이나 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등이 알려져 있다.
또, 상기 이동 통신 네트워크에 있어서는, 이동국과 기지국 사이의 통신이 양방향으로 되어 있으며, 그 통신 방식이 송수신을 동시에 행하는 복신 방식(duplex mode)으로 되어 있다. 복신 방식에는, 도 7에 도시하는 바와 같이 이동국 에서 기지국으로의 상행회선(Uplink)과 기지국에서 이동국으로의 하행 회선(Downlink)에 대하여 상이한 주파수대를 사용하는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식과, 상행 회선과 하행 회선의 주파수대는 동일하지만 상하 회선을 매우 짧은 시간으로 전환하는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 있다. TDD 방식에서는 1 프레임이 복수(예컨대 15)의 타임 슬롯으로 분할되고, 그 각각에 상행 회선과 하행 회선 중 어느 하나가 할당되도록 되어 있다. 도 8은 이 TDD 방식을 복신 방식으로서 채용한 TDD-CDMA(Code Division Multiple Access)의 프레임 구성을 나타내고 있으며, 이 TDD-CDMA 방식에서는 상행회선과 하행 회선에 할당하는 타임 슬롯의 비율이나 배열을 트래픽량 등에 따라서 적절히 설정 가능하게 되어 있다.
또, 상기 이동 통신 네트워크에 있어서는, 일반적으로 이동국이 동시에 복수의 기지국과 통신을 확립할 수 있도록 되어 있다. 예컨대 도 9에 도시하는 바와 같이 어떤 기지국의 통신 영역(셀 내)으로부터 이동국이 이동할 때에는 수신 전력의 변화에 따라서, 접속지가 되는 기지국을 전환하는 핸드 오버라고 불리는 처리가 이동국에 의해 행해진다. 이동국은 어떤 기지국과 통신을 확립하고 있는 동안, 부근의 다른 기지국으로부터 송신되는 신호의 세기를 측정하고, 그 측정치와, 현재통신중인 기지국으로부터 송신되는 신호의 시기를 비교하여 그 차이가 설정치 이하가 되었을 때에, 핸드 오버의 처리를 시작하여 현재 통신중인 기지국보다도 다른 기지국의 수신 신호가 강해졌을 때에, 다른 기지국으로의 핸드 오버의 처리를 완료하도록 되어 있다.
한편, 무선에 의한 근거리 데이터 통신 네트워크로서, 애드 혹 네트워크가 알려져 있다. 이 애드 혹 네트워크에 있어서는, 도 10에 도시하는 바와 같이 기지국의 개재 없이, 전파가 도달하는 범위 내에 있는 무선 통신 장치끼리 직접 통신을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 애드 혹 네트워크에 의하면, 기지국이나 액세스 포인트가 불필요해지며, 이러한 통신 설비를 갖지 않는 장소에서도 간이하게 네트워크를 구축할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다. 이러한 애드 혹 네트워크를 구축하기 위한 통신 기술로서는, 예컨대 Bluetooth나 무선 LAN(IEEE 802.11 x) 등이 제안되어 있다.
그러나, 종래에는 상기 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크에서 서로 상이한 통신 방식이 채용되어 있었기 때문에, 이들 네트워크의 쌍방에 접속할 수 있는 무선 통신 장치를 실현하고자 하면, 무선 통신 장치의 구성이 자연히 복잡해지며, 그것에 대응하여 비용이 증대한다는 문제점이 있었다.
또, 한쪽 네트워크(예컨대 애드 혹 네트워크)로부터 다른 한쪽 네트워크(예컨대 이동 통신 네트워크)로 접속지를 전환할 때에는, 쌍방의 통신 방식이 다르기 때문에, 핸드 오버의 처리에 시간이 걸린다는 문제점도 있었다.
본 발명자들은, 먼저, 상기 문제점을 해소하는 무선 통신 장치로서, 애드 혹 네트워크에 있어서의 통신과 이동 통신 네트워크에 있어서의 통신에 대하여 공통의 TDD-CDMA 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하는 무선 통신 장치를 개발하는 동시에, 이것에 관한 기술을 특허 출원 제2003-160576호에 게재하고 있다. 이 무선 통신 장치에 의하면, 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크에 있어서의 통신 방식을 통일함으로써, 장치 구성의 복잡화나 비용 증대를 회피할 수 있는 동시에 접속하는 네트워크의 전환을 원활하게 행할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.
그러나, 상기 무선 통신 장치에 있어서, 통신 특성을 더 개선하여 네트워크전체로서의 통신 용량이나 작업 처리량을 향상시키기 위해서는 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크 쌍방의 네트워크 자원을 효과적으로 활용하여 네트워크의 효율화 및 최적화를 도모해야 한다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크 쌍방의 네트워크 자원을 효과적으로 활용하여 네트워크의 효율화 및 최적화를 도모할 수 있고, 이것에 의해 네트워크 전체로서의 통신 용량이나 작업 처리량을 향상시킬 수 있는 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는 청구항 1에 나타내는 바와 같이 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하고, 상기 다른 무선 통신 장치와 TDD-CDMA 방식을 이용하여 무선으로 통신을 행하는 동시에, 이 TDD-CDMA 방식을 사용하여 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 장치로서, 상기 기지국측 설비와의 통신 경로로서 상기 기지국측 설비와 직접 통신을 행하는 제1 통신 경로와, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 경유하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 제2 통신 경로를 갖고, 이들 통신 경로 중에서 상기 기지국측 설비로부터 지정된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기서, TDD-CDMA는 복신 방식으로서 TDD 방식을 사용하는 CDMA이다. CDMA는 스펙트럼 확산 방식을 응용한 다원 접속 방식의 하나로, 부호 분할 다중 접속으로 불리는 통신 방식이다. CDMA에는, 단일 반송파에 의해 전송을 행하는 싱글 캐리어 방식과, 페이딩의 영향을 경감하기 위해 복수의 반송파를 사용하는 멀티 캐리어 방식이 포함된다. TDD-CDMA로서는, 예컨대 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 표준화된 TD-CDMA 등을 들 수 있다.
무선 통신 장치로서는, 예컨대 휴대 전화나 이동 통신 네트워크의 접속 기능을 갖는 PDA(Personal Digital Assistance)나 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 단말 등을 들 수 있다. 이들 무선 통신 장치는 적어도 전파의 도달 범위 내에 있는 주위의 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하여, 상기 애드 혹 네트워크 내의 무선 통신 장치끼리 서로 통신을 행하는 기능(이하, 애드 혹 통신 기능이라고 칭함)을 갖고 있다.
기지국측 설비는, 예컨대 이동 통신 네트워크의 기지국에 의해서만 구성하는 것도 가능하지만, 기지국과 이것을 제어하는 무선 네트워크 제어 장치(RNC : Radio Network Contoroller equipment)의 조합에 의해 구성하는 것도 가능하다.
또, 상기 기지국측 설비와 상기 무선 통신 장치와의 중계를 행하는 「애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치」로서는, 예컨대 이동 통신 네트워크 기지국과의 무선 통신 기능을 갖는 무선 통신 장치(제1 애드 혹 단말)나, LAN 등의 통신 네트워크를 통해 무선 네트워크 제어 장치와 접속 가능한 무선 통신 장치(제2 애드 혹 단말) 등을 들 수 있다. 이러한 중계 기능을 갖는 「애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치」가 복수 존재하는 경우에는, 그것에 대응하여 제2 통신 경로도 복수 형성하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 청구항 2에 나타내는 바와 같이 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와, 상기 기지국측 설비와의 통신에 TDD-CDMA 방식을 이용하는 동시에 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치의 통신에, 상기 기지국측 설비와 공통의 TDD-CDMA 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하는 무선 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템으로서, 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 직접 접속하는 통신 경로를 제1 통신 경로, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 접속하는 통신 경로를 제2 통신 경로로 하고, 상기 기지국측 설비는 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하는 측정 수단과, 상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치에 기초하여 상기 무선 통신 장치의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 상기 무선 통신 장치에 대하여 통지하는 통신 경로 선택 수단을 구비하여 이루어지며, 상기 무선 통신 장치는 상기 기지국측 설비로부터 통지된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 통신 경로 선택 수단은, 청구항 3에 나타내는 바와 같이 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로의 각각에 대해서 상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치를 인수로 하는 평가 함수의 함수치를 각각 구하고, 이들 함수치의 비교 결과에 기초하여 상기 무선 통신 장치의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하도록 구성하는 것이 가능하다.
또한, 상기 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 통신 경로 선택 수단은 청구항 4에 나타내는 바와 같이 상기 전력과 상기 지연 시간에 미리 허용치가 설정되어 있는 경우에, 상기 전력과 상기 지연 시간 중 적어도 한쪽이 허용치를 초과하게 되는 통신 경로를 선택 대상으로부터 제외하도록 구성하는 것도 가능하다.
또, 본 발명에 따른 기지국측 설비는, 청구항 5에 나타내는 바와 같이 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하여 상기 다른 무선 통신 장치와 TDD-CDMA 방식을 이용하여 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 장치를 이동국으로 하고, 상기 이동국 사이에서 상기 애드 혹 네트워크와 공통의 TDD-CDMA 방식을 사용하여 통신을 행하는 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비로서, 상기 이동국과 직접 통신을 행하는 통신 경로를 제1 통신 경로, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 상기 이동국과 통신을 행하는 통신 경로를 제2 통신 경로로 하여, 이들 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하는 측정 수단과, 상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치에 기초하여 상기 이동국의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 상기 이동국에 대하여 통지하는 통신 경로 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는 청구항 6에 나타내는 바와 같이 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하여 TDD-CDMA 방식, TDD-TDMA 방식 및 TDD-OFDM에 기초를 둔 다중 액세스 방식 중 어느 하나의 통신 방식에 의해 상기 다른 무선 통신 장치와 통신을 행하는 동시에, 이것과 동일한 통신방식 및 주파수 대역을 사용하여 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 장치로서, 상기 기지국측 설비의 통신 경로로서, 상기 기지국측 설비와 직접 통신을 행하는 제1 통신 경로와, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 경유하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 제2 통신 경로를 갖고, 이들 통신 경로 중에서 상기 기지국측 설비로부터 지정된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기서, TDD-TDMA는 복신 방식으로서 TDD 방식을 사용하는 TDMA(Time Division Multiple Access : 시분할 다원 접속)이며, TDMA는 동일 주파수 대역을 단시간씩 교대로 복수의 발신자가 공유하는 다원 접속 방식이다. 이 TDD-TDMA를 채용한 것으로서는, 예컨대 PHS(Personal Handyphone System) 등을 들 수 있다. 또한, TDD-OFDM은, 복신 방식에 TDD 방식을 사용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 직교파 주파수 분할 다중)이며, OFDM은 변조된 스펙트럼의 강도가 0이 되는 주파수 간격마다(각 스펙트럼이 서로 직교하도록) 복수의 반송파를 배열하는 전송 방식이다. 이 전송 방식에 있어서는, 발신자마다 1 또는 복수의 반송파가 할당된다. OFDM에 기초를 둔 다중 액세스 방식에는, 예컨대 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)나 OFCDM(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing) 등도 포함된다.
또, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 청구항 7에 나타내는 바와 같이 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와, 상기 기지국측 설비의 통신에 TDD-CDMA 방식, TDD-TDMA 방식 및 TDD-OFDM에 기초를 둔 다중 액세스 방식 중 어느 하나의 통신 방식을 이용하는 동시에, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치의 통신에, 상기 기지국측 설비와 공통의 통신 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하는 무선 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템으로서, 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 직접 접속하는 통신 경로를 제1 통신 경로, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 접속하는 통신 경로를 제2 통신 경로로 하고, 상기 기지국측 설비는 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하는 측정 수단과, 상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치에 기초하여 상기 무선 통신 장치의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 상기 무선 통신 장치에 대하여 통지하는 통신 경로 선택 수단을 구비하여 이루어지며, 상기 무선 통신 장치는 상기 기지국측 설비로부터 통지된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 기지국측 설비에는 기지국과 이것을 제어하는 무선 네트워크 제어 장치가 포함되고, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치에는, 상기 기지국과 무선으로 통신 가능한 제1 애드 혹 단말(UE2)과, 유선 통신 네트워크(인터넷 등)를 통해 상기 무선 네트워크 제어 장치와 통신 가능한 제2 애드 혹 단말(UE3)이 포함되고, 상기 제2 통신 경로에는 상기 제1 애드 혹 단말(UE2)을 통해 상기 무선 통신 장치(UE1)와 상기 기지국을 접속하는 통신 경로와, 상기 제2 애드 혹 단말(UE3)을 통해 상기 무선 통신 장치(UE1)와 상기 무선 네트워크 제어 장치를 접속하는 통신 경로가 포함되도록 하여도 좋다.
본 발명에 의하면, 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와 무선 통신 장치를 접속하는 통신 경로로서, 양자를 직접 접속하는 제1 통신 경로와, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 양자를 접속하는 제2 통신 경로를 갖고, 이들 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 기지국측 설비가 선택하여 무선 통신 장치에 통지하는 동시에, 무선 통신 장치가 기지국측 설비로부터 통지된 통신 경로를 사용하여 기지국측 설비와의 통신을 행하기 때문에, 애드 혹 네트워크의 네트워크 자원을 이동 통신 네트워크 내의 통신에 이용하는 것이 가능해지며, 이것에 의해 네트워크 자원의 이용 효율을 높이는 것이 가능해진다. 또, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하고, 그 측정치에 기초하여 기지국측 설비와 무선 통신 장치의 통신에 사용하는 통신 경로를 선택하도록 하였기 때문에, 네트워크의 효율화 및 최적화를 도모할 수 있으며, 이것에 의해 네트워크 전체로서의 통신 용량이나 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 일 실시 형태를 도시한 개략 구성도.
도 2는 도 1의 제1 무선 통신 장치의 주요부 구성을 도시한 블록도.
도 3은 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와 무선 통신 장치를 접속하는 통신 경로를 설명하기 위한 모식도.
도 4는 이동 통신 네트워크 기지국의 주요부 구성을 도시한 블록도.
도 5는 통신 경로의 전환 처리를 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 이동 통신 네트워크의 일례를 도시한 개략 구성도.
도 7은 TDD 방식과 FDD 방식을 설명하기 위한 모식도.
도 8은 TDD-CDMA의 프레임 구성의 일례를 도시한 도면.
도 9는 핸드 오버의 처리를 설명하기 위한 모식도.
도 10은 애드 혹 네트워크의 일례를 도시한 개략 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1 무선 통신 장치(본 발명에 따른 무선 통신 장치)
30 : 기지국
40 : 무선 네트워크 제어 장치
UE2 : 제1 애드 혹 단말(다른 무선 통신 장치)
UE3 : 제2 애드 혹 단말(다른 무선 통신 장치)
도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 일 실시 형태를 나타내는 것으로, 도면 중 부호 10은 제1 무선 통신 장치, 부호 20은 제2 무선 통신 장치, 부호 30은 이동 통신 네트워크의 기지국이다.
제1 무선 통신 장치(10)는 이동 통신 네트워크와 접속 기능을 갖는 무선 통신 장치(본 발명에 따른 무선 통신 장치)이며, 예컨대 휴대 전화, PDA, 퍼스널 컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다. 이 제1 무선 통신 장치(10)는, 이동 통신 네트워크의 기지국(30)과의 통신에 TDD-CDMA 방식을 이용하도록 되어 있다.
한편, 제2 무선 통신 장치(20)는 이동 통신 네트워크와의 접속 기능을 갖지 않는 무선 통신 장치이며, 예컨대 LAN(Local Area Network) 등의 고정적인 통신 네트워크에 유선 또는 무선으로 접속된 정보 단말(예컨대 퍼스널 컴퓨터, 워크 스테이션 등)이나, 정보 단말의 주변 기기(예컨대 헤드셋, 프린터, 마우스) 등에 의해 구성되어 있다.
이들 제1 및 제2 무선 통신 장치(10, 20)는 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치(10, 20)와 애드 혹 네트워크를 구축하여, 상기 애드 혹 네트워크 내의 무선 통신 장치끼리 서로 통신을 행하는 애드 혹 통신 기능을 갖고, 그 통신 방식에 이동 통신 네트워크에 있어서의 통신 방식과 공통의 TDD-CDMA 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하도록 되어 있다. 또한, 그 통신에 있어서는, 이동 통신 네트워크에 있어서의 통신과 동기를 취하여 애드 혹 네트워크 내의 통신을 행하도록 되어 있다.
도 2는 제1 무선 통신 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도 2에 도시하는 바와 같이 제1 무선 통신 장치(10)는 송신기(11), 수신기(12), 안테나(13), 제어부(14) 및 기억부(15)를 갖고 있다.
송신기(11)는 송신 신호를 생성하는 송신 데이터 처리부(11a)와, 반송파를 송신 신호로 일차 변조하는 일차 변조부(11b)와, 일차 변조에 의해 얻어진 변조 신호를 확산 부호로 확산 변조(이차 변조)하는 확산부(11c)와, 확산 변조된 신호를 증폭하는 증폭부(11d)를 구비하고 있다. 즉 송신 데이터 처리부(11a)에서 생성된 송신 신호는 일차 변조부(11b)에서 소정의 변조 방식으로 일차 변조된 후, 확산부(11c)에서 확산 부호에 의해 확산 변조되고, 그 후, 증폭부(11d)에서 증폭되어 안테나(13)로부터 전파로서 방사되도록 되어 있다.
한편, 수신기(12)는 안테나(13)로부터 수신한 수신 신호에 포함된 불필요한 노이즈 성분을 제거하는 대역 필터(12a)와, 이 대역 필터(12a)를 통과한 수신 신호를 베이스 밴드 신호로 복조하는 복조부(12b)와, 베이스 밴드 신호에 포함된 미드앰블(Midamble)로부터 채널 추정치를 구하는 채널 추정부(12c)와, 각 무선 통신 장치의 채널 추정치와 확산 부호를 이용하여 조인트 디텍션(Joint Detection)에 의해 간섭 신호를 제거하는 간섭 신호 제거부(12d)와, 간섭 신호가 제거된 복조 신호에 기초하여 각종 처리를 행하는 수신데이터 처리부(12e)를 구비하고 있다. 또한, 각 무선 통신 장치(10, 20)에는 고유의 미드앰블이 미리 할당되어 있으며, 수신 신호에 포함된 미드앰블로부터 각 무선 통신 장치의 채널 추정치를 도출하는 것이 가능해지고 있다. 간섭 신호 제거부(12d)는 각 무선 통신 장치에 미리 할당된 확산 부 호와 상기 채널 추정치를 컨볼루션하여 시스템 행렬을 생성하고, 이 시스템 행렬을 베이스 밴드 신호에 곱함으로써 복조 신호를 얻도록 되어 있다.
제어부(14)는 기억부(15)에 기억된 각종 정보에 기초하여 송신기(11) 및 수신기(12)를 제어하는 것으로, 이 제어부(14)에 의해 송신과 수신의 전환 제어, 송신 전력의 출력 제어(파워 컨트롤), 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크와의 전환 제어나 동기 제어 등이 행해지도록 되어 있다. 예컨대 이동 통신 네트워크의 기지국(30) 또는 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와 무선 회선을 사용하여 통신할 때에는, 미리 설정된 타임 슬롯의 할당에 기초하여 송신과 수신의 전환이 행해지고, TDD 방식으로 통신이 행해지도록 되어 있다.
또, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와 통신을 시작할 때에는, 이동 통신 네트워크의 상행 회선과 하행 회선에 설정된 각 타임 슬롯에 대해서 간섭 신호의 크기를 각각 측정하고, 그 측정치에 기초하여 애드 혹 네트워크 내의 통신으로 사용하는 타임 슬롯을 선택하는 처리가 행해지도록 되어 있다. 또한, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와 통신할 때는 기지국(30)으로부터 수신한 동기용 정보에 기초하여 이동 통신 네트워크에 있어서의 통신 타이밍에 합치하도록 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치의 통신 타이밍이 설정되도록 되어 있다. 또, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와 통신할 때에는 수신기(12)에 입력된 수신 신호로부터 간섭 레벨이 검출되고, 그 간섭 레벨에 따라서 송신 전력이 조정되도록 되어 있다.
또, 이동 통신 네트워크를 이용하여 통신할 때에는, 기지국(30)으로부터의 지시에 따라, 통신 경로의 전환 제어가 행해지도록 되어 있다. 이 통신 경로에는 기지국(30)과 직접 통신을 행하는 제1 통신 경로와, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 경유하여 기지국측 설비[기지국(30) 또는 무선 네트워크 제어 장치(RNC)(40)]와 통신을 행하는 제2 통신 경로가 포함된다. 상기 다른 무선 통신 장치는, 상기 무선 통신 장치(10)(UE1)와 기지국측 설비 사이에서 주고받게 되는 신호의 중계 기능을 갖고, 이 무선 통신 장치에는, 예컨대 도 3에 도시하는 바와 같이 기지국(30)과의 무선 통신 기능을 갖는 무선 통신 장치(UE2 : 제1 애드 혹 단말)와, 기지국(30)과의 무선 통신 기능을 갖지 않지만, LAN 등의 통신 네트워크를 통해 기지국측 설비[무선 네트워크 제어 장치(40) 또는 기지국(30)]에 접속 가능한 무선 통신 장치(UE3 : 제2 애드 혹 단말)가 포함된다. 또, 상기 다른 무선 통신 장치(UE2, UE3)가 중계하는 신호에는, 이동 통신 네트워크의 상행 회선(Uplink)을 사용하여 상기 무선 통신 장치(10)(UE1)로부터 송신되는 신호와, 하행 회선(Downlink)을 사용하여 기지국(30)으로부터 송신되는 신호가 포함된다.
본 실시 형태에서는 송신기(11), 수신기(12), 안테나(13), 제어부(14) 및 기억부(15) 등에 의해 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치(10, 20)와 애드 혹 네트워크를 구축하고, 상기 애드 혹 네트워크 내의 무선 통신 장치끼리 서로 통신을 행하는 애드 혹 통신 기능이 실현되어 있다.
한편, 제2 무선 통신 장치(20)에 대해서도 상기 제1 무선 통신 장치(10)와 같은 송신기, 수신기, 안테나, 제어부 및 기억부를 갖고, 이들 통신 수단에 의해 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와, 기지국(30)의 개재 없이 무선 회선 을 사용하여 통신하는 것이 가능해지고 있다.
도 4는 이동 통신 네트워크 기지국의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도 4에 도시하는 바와 같이 기지국(30)은 송신기(31), 수신기(32), 안테나(33), 제어부(34) 및 기억부(35) 등을 갖고, 이 중 송신기(31), 수신기(32) 및 안테나(33)는 상기 제1 무선 통신 장치(10)가 대응하는 각 구성 요소와 대략 같은 기능을 갖고 있다. 또, 제어부(34)는 본 발명에 따른 측정 수단 및 통신 경로 선택 수단을 구성하고 있으며, 전술한 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력(p)(power)과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간(d)(delay)을 각각 측정한 후, 그 측정치에 기초하여 제1 무선 통신 장치(10)의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 제1 무선 통신 장치(10)에 대하여 통지하는 처리를 행하도록 되어 있다.
제어부(34)는 상기 통신 경로의 선택시에, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로의 각각에 대해서 전력(p)과 지연 시간(d)의 측정치를 인수로 하는 평가 함수(f)(p, d)의 함수치(M)를 각각 구하고, 이들 함수치(M)의 비교 결과에 기초하여 제1 무선 통신 장치(10)의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하도록 되어 있다. 또, 그 선택에서는, 전력(p)과 지연 시간(d) 중 적어도 한쪽이 미리 설정된 각각의 허용치[전력의 허용치(P), 지연 시간의 허용치(D)]를 초과하게 되는 통신 경로를 선택 대상으로부터 미리 제외하도록 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 전술한 바와 같이 전력(p)과 지연 시간(d)을 측정하고 나서 통신 경로를 선택·통지하기까지의 일련의 처리(통신 경로의 전환 처리)를 기지국(30)이 실행하는 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예컨대 상기 일련의 처리를 무선 네트워크 제어 장치(RNC)(40)가 실행하는 구성으로 하거나 또는 기지국(30)과 무선 네트워크 제어 장치(40)가 협동하여 실행하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
다음에, 상기 구성으로 이루어지는 무선 통신 시스템에 의해 실행되는 통신 경로의 전환 처리에 대해서 도 5의 흐름도에 기초하여 설명한다.
우선, 단계 S1에서는 기지국(30)이 셀 내에 존재하는 애드 혹 네트워크 중에서 통신 상대가 되는 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)가 속하는 애드 혹 네트워크를 탐색하고, 상기 애드 혹 네트워크에 관한 정보를 상기 애드 혹 네트워크의 마스터 등으로부터 취득하여 기억부(35)에 기억하는 처리를 행한다. 상기 애드 혹 네트워크에 관한 정보에는, 예컨대 애드 혹 네트워크의 속성 정보나 애드 혹 네트워크를 구성하는 각 무선 통신 장치에 관한 정보(예컨대 장치의 종류, 송신 전력 용량, 이동 통신 네트워크와의 접속 기능의 유무, 인터넷과의 접속 기능의 유무, 통신 상황 등)가 포함된다.
또한, 이 단계 S1에서는 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)가 기지국(30)과 마찬가지로 상기 애드 혹 네트워크를 구성하는 각 무선 통신 장치에 관한 정보를 마스터 등으로부터 취득하여 기억부(15)에 기억하는 처리를 행한다.
계속해서, 단계 S2에서는 기지국(30)이 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)에 이르 는 각 통신 경로(제1 통신 경로, 제2 통신 경로)에 대해서 지연 시간(d)과 전력(p)의 특성을 각각 측정 또는 추정하고, 그 특성치를 기억부(35)에 기억하는 처리를 행한다. 특히, 인터넷과 접속 기능을 갖는 무선 통신 장치(UE3)가 애드 혹 네트워크 내에 존재하는 경우에는, 그 무선 통신 장치를 경유하는 통신 경로에 대해서 지연 시간(d)의 특성을 측정 또는 추정하도록 한다. 또한, 지연 시간(d)에는 신호의 전송에 필요한 시간뿐만 아니라, 시스템의 대기 행렬로서 대기하는 시간도 포함된다. 또한, 전력(p)에는 수신측에 패킷을 확실하게 전송하기 위해 필요로 되는 전력이 채용된다.
계속해서, 단계 S3에 있어서는 기지국(30)이 지연 시간(d)과 전력(p)의 특성치에 기초하여 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)와의 통신(상행 회선, 하행 회선)에 사용하는 통신 경로로서, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로 중에서 어느 하나를 선택하는 처리를 행한다. 이 때에, 기지국(30)은 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로의 각각에 대해서 전력(p)과 지연 시간(d)의 특성치를 인수로 하는 평가 함수(f)(p, d)의 함수치(M)를 각각 구하고, 이들 함수치(M)의 비교 결과에 기초하여 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택한다. 평가 함수(f)(p, d)로서는, 예컨대 수 1의 수식을 이용할 수 있다.
(수학식 1)
M＝f(p, d)＝pa×db
이 수학식 1의 수식에 있어서, a, b는 실수이며, 이들 파라미터의 값으로서 는, 예컨대 a＝b＝1을 적합하게 이용할 수 있다. 이 수식에 의하면, 함수치(M)가 작을수록 통신 특성이 우수한 통신 경로로서 평가할 수 있다. 단, 전력(p)과 지연 시간(d)에는, 대부분의 경우 각각 허용치(P, D)가 설정되게 되기 때문에 전력(p)과 지연 시간(d) 중 적어도 한쪽이 허용치를 초과하는 통신 경로에 대해서는 미리 선택 대상으로부터 제외하도록 한다. 예컨대 음성의 신호를 송신하는 경우에는, 일반적으로, 지연 시간(d)이 60 ms 미만이 되도록 설계하는 것이 요구되기 때문에, 이러한 경우, 지연 시간(d)의 측정치가 허용치 D＝60(ms) 이상이 되는 통신 경로는, 전력(p)의 특성 여부에 관계없이 선택 대상으로부터 제외한다. 또, 무선 통신 장치의 송신 전력에는 각각 상한이 있기 때문에, 그 상한을 허용치(P)로 하여 전력(p)의 측정치가 이 허용치(P) 이상이 되는 통신 경로에 대해서도 지연 시간(d)의 특성 여부에 관계없이 선택 대상으로부터 제외한다.
즉 기지국(30)은 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 수학식 2의 조건을 충족시키는 통신 경로를 선택한다.
(수학식 2)
min(M) and (p＜P) and (d＜D)
이 수학식 2에 의하면, QoS(Quality of Service)의 요구를 충족시키는 통신 경로 중에서 가장 효율적인 통신 경로를 용이하게 선택할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로 중에서 어느 하나를 선택하도록 하였지만, 예컨대 무선 신호의 신뢰성이 첫째로 요구되는 경우에는, 복수의 통신 경로를 통해 동일한 무선 신호를 각각 수신하고, 그 중에서 양호한 신호를 우선적으로 이용하도록 하거나 또는 수신한 각 신호를 합성하여 노이즈를 제거하거나 하는 것도 가능하다. 또, 지연 시간(d)에 관한 조건이 느슨한 경우에는, 인터넷에 접속 가능한 근처의 무선 통신 장치(예컨대 도 3의 UE3 등)를 경유하는 통신 경로를 선택하여, 그 무선 통신 장치로부터 무선 네트워크 제어 장치(RNC)(40)까지의 전송로에 인터넷을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 신호 송신시의 소비 전력을 대폭 억제할 수 있다.
이와 같이 단계 S3에 있어서 통신 경로의 선택을 행한 후, 기지국(30)은 계속되는 단계 S4에 있어서, 선택한 통신 경로를 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)에 대하여 통지하는 처리를 행한다. 즉 기지국(30)은 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)에 제어 신호를 송신하여 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)가 상행 회선으로 사용해야 하는 통신 경로를 지정하는 동시에, 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)에 대하여 하행 회선으로 사용하는 통신 경로를 통지한다.
또한, 기지국(30)은 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)와 통신을 중계하는 애드 혹 네트워크 내의 무선 통신 장치(예컨대 UE2, UE3 등)나 마스터에 대해서도 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)와 통신으로 사용하는 통신 경로에 관한 정보나 QoS에 관한 제약 조건 등을 통지한다.
제1 무선 통신 장치(10)(UE1)는 기지국측 설비[기지국(30), 무선 네트워크 제어 장치(40)]의 통신으로 사용하는 통신 경로의 통지를 받으면, 그 통신 경로를 사용하여 기지국측 설비와 통신을 시작한다. 그 때에, 기지국(30)에 의해 지정된 통신 경로가 제1 통신 경로인 경우에는 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장 치를 매개로하지 않고, 기지국(30)과 통신용에 할당된 타임 슬롯 및 확산 부호를 사용하여 기지국(30)과 직접 통신을 행한다. 한편, 기지국(30)에 의해 지정된 통신 경로가 제2 통신 경로인 경우에는 애드 혹 네트워크의 마스터에 의해 할당된 타임 슬롯 및 확산 부호를 사용하여, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치(제2 통신 경로를 구성하는 무선 통신 장치 ; 예컨대 UE2, UE3 등)와 무선으로 통신을 행한다. 그리고, 상기 다른 무선 통신 장치는, 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)와 기지국측 설비의 한쪽으로부터 중계해야 하는 신호를 수신하면, 그 신호를 다른 한쪽으로 전송하는 처리를 행한다.
그 후, 기지국(30) 및 제1 무선 통신 장치(10)(UE1)는 정기적으로, 이상의 처리를 반복 행하고, 그 때마다 각각의 기억부(35, 15)의 기억 정보를 갱신하는 처리를 행한다.
다음에, 제1 무선 통신 장치(10)에 의해 실행되는 애드 혹 네트워크에의 접속처리에 대해서 설명한다. 여기서는 제1 무선 통신 장치(10)를 노드 X로서 설명한다. 이 처리는, 전술한 통신 경로의 전환 처리보다도 전에 행해지는 처리로서, 예컨대 애드 혹 모드에 통신 모드의 전환이 행해진 경우 등에 시작되는 것이다.
우선, 노드 X가 애드 혹 네트워크 내에 마스터가 존재하는지 여부를 탐색하고, 그 탐색 결과에 기초하여 상기 노드 X의 노드 종별을 마스터 또는 슬레이브 중 어느 하나로 설정하는 처리를 행한다. 즉 노드 X가 마스터로부터 발생하는 파일럿 신호를 검출하는 처리를 행하고, 그 결과, 파일럿 신호를 검출할 수 있었던 경우에는, 노드 종별을 슬레이브로 설정하고, 파일럿 신호를 검출할 수 없었던 경우에는, 노드 종별을 마스터로 설정한다.
여기서, 노드 종별이 슬레이브로 설정된 경우에는, 노드 X가 미리 설정된 공유 채널(Common Channel)을 이용하여, 노드 정보(예컨대 노드 X의 ID, 어드레스 등)를 마스터에 대하여 송신하는 처리를 행한다. 마스터는 노드 X의 노드 정보를 수신하면 이 노드 정보에 기초하여 기억부 내의 네트워크 정보(각 슬레이브의 노드 정보, 네트워크 자원, QoS의 파라미터 등)를 갱신한 후, 상기 네트워크 정보를 애드 혹 네트워크 내의 각 슬레이브(노드 X를 포함함)에 대하여 전달하는 처리를 행한다. 이것에 의해, 노드 X가 슬레이브로서 애드 혹 네트워크 내에 조립된 상태가 된다.
한편, 노드 종별이 마스터로 설정된 경우에는, 노드 X가 소정 주기마다 파일럿 신호를 반복 발신(브로드캐스트)하는 동시에, 슬레이브로부터 출력되는 제어 신호를 감시하면서 정기적으로, 상기 네트워크 정보를 갱신하는 처리 및 슬레이브의 통신 상태를 검출하는 처리를 행한다. 이것에 의해 노드 X를 마스터로 하는 애드 혹 네트워크가 구축되고, 상기 애드 혹 네트워크의 유지 관리가 노드 X에 의해 행해진다.
다음에, 상기한 바와 같이하여 구축된 애드 혹 네트워크 내에서 각 노드 사이에서 통신을 행할 때의 처리에 대해서 설명한다. 예컨대 노드 X가 슬레이브로 설정되어 있는 경우에, 상기 노드 X가 슬레이브로 설정되어 있는 다른 무선 통신 장치(이하, 노드 Y라고 칭함)와의 통신을 시작할 때는, 우선, 노드 X가 통신 상대가 되는 노드 Y의 ID를 지정하고, 통신 채널의 할당 요구를 공유 채널(Common Channel)을 이용하여 마스터에 대하여 송신 처리를 행한다. 이것을 수신하여, 마스터는 기억부 내의 네트워크 정보를 참조하고, 노드 Y의 통신 상태를 확인하는 동시에, 노드 X·Y 사이의 통신 채널을 할당하는 처리를 실행한다.
그 때에, 마스터는 이동 통신 네트워크의 상행 회선과 하행 회선으로 설정된 각 타임 슬롯에 대해서 간섭 신호[이동체 통신 네트워크의 이동국으로부터의 신호, 기지국(30)으로부터의 신호]의 크기를 각각 측정하고, 그 측정치에 기초하여 애드 혹 네트워크 내의 통신으로 사용하는 타임 슬롯을 선택함으로써, 노드 X·Y 사이의 통신 채널로서 가장 효율적인 통신 채널 또는 네트워크 전체로서 가장 효율적인 통신 채널을 할당하는 처리를 행한다.
그 후, 마스터는, 통신 채널의 할당이 지정된 설정 정보를, 통신 요구가 있던 노드 X에 대하여 회신하는 처리를 행한다. 이 때에, 마스터는 상기 설정 정보에 기초하여 네트워크 정보를 갱신하여 기억부에 기억하는 처리나 갱신한 네트워크 정보를 애드 혹 네트워크 내의 각 슬레이브에 대하여 전달하는 처리를 병행하여 행한다.
노드 X는 노드 Y와의 통신에 필요한 설정 정보를 마스터로부터 수신하면, 상기 설정 정보를 기억부(15)에 기억시킨 후, 상기 설정 정보에 따라서, 노드 Y 사이에서 직접 데이터 신호의 송수신을 행한다. 그 때에, 노드 X는 애드 혹 네트워크에 가해지고 있지 않는 근방의 무선 통신 장치의 간섭이 발생하지 않도록 파워컨트롤을 행한다. 즉 수신기(12)에 입력된 수신 신호에 기초하여 모든 타임 슬롯의 간섭레벨을 측정하고, 그 측정치와 미리 설정된 오프셋값의 합을 송신 전력의 최대치( 허용치)로 하여 이 최대치를 상회하지 않도록 송신 전력의 출력 제어를 행한다. 또, 노드 X는 기지국(30)으로부터의 신호를 수신하여, 수신한 신호의 소정 타임 슬롯에 포함된 동기용 정보를 추출하고, 상기 동기용 정보에 기초하여 이동 통신 네트워크에 있어서의 통신 타이밍에 합치하도록 노드 Y와의 통신 타이밍을 설정하는 처리나 수신 신호에 포함된 미드앰블에 기초하여 노드 Y로부터 송신된 희망 신호와 그것 이외의 간섭 신호의 채널 추정치를 구하고, 상기 채널 추정치와 각 신호에 할당된 확산 부호를 이용하여 조인트 검출(joint detection) 디텍션에 의해 상기 간섭 신호를 제거하는 처리 등을 행한다.
그 후, 마스터는 노드 X 및 Y에 대하여 정기적으로 통신 상황의 조회를 행하여, 그 응답에 의해 노드 X·Y 사이의 통신 완료를 확인하였을 때에, 노드 X·Y 사이의 통신에 할당된 통신 채널을 석방(free)한 후, 네트워크 정보를 갱신하여 기억부에 기억하는 처리나 갱신한 네트워크 정보를 애드 혹 네트워크 내의 각 슬레이브에 대하여 전달하는 처리를 행한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비[기지국(30) 또는 무선 네트워크 제어 장치(40)]와 무선 통신 장치(10)(UE1)를 접속하는 통신 경로로서, 양자를 직접 접속하는 제1 통신 경로와, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치(예컨대 UE2, UE3 등)를 매개로 하여 양자를 접속하는 제2 통신 경로를 갖고, 이들 통신 경로 중 적어도 어느 하나를 기지국측 설비가 선택하여 무선 통신 장치(10)(UE1)에 통지하는 동시에, 무선 통신 장치(10)(UE1)가 기지국측 설비로부터 통지된 통신 경로를 사용하여 기지국측 설비와 통신을 행하기 때 문에, 애드 혹 네트워크의 네트워크 자원을 이동 통신 네트워크 내의 통신에 이용하는 것이 가능해지며, 이것에 의해 네트워크 자원의 이용 효율을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 제1 통신 경로 및 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력(p)과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간(d)을 각각 측정한 후, 이들 측정치를 인수로 하는 평가 함수(f)(p, d)의 함수치(M)를 각각 구하고, 이들 함수치의 비교 결과에 기초하여 기지국측 설비와 무선 통신 장치(10)(UE1)의 통신에 사용하는 통신 경로를 선택하도록 하였기 때문에, 네트워크의 효율화 및 최적화를 도모할 수 있으며, 이것에 의해 네트워크 전체로서의 통신 용량이나 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 애드 혹 네트워크 내에서의 통신과, 이동 통신 네트워크의 기지국(30)과 무선 통신 장치(10)와의 통신에, 각각 공통의 TDD-CDMA 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하도록 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크로 사용하는 통신방식은, TDD를 베이스로 하는 공통의 통신 방식이면, 예컨대 TDD-TDMA 방식이나 TDD-OFDM에 기초를 둔 다중 액세스 방식 등이어도 좋다.
본 발명에 의하면, 애드 혹 네트워크와 이동 통신 네트워크 쌍방의 네트워크자원을 유효하게 활용하여, 네트워크의 효율화 및 최적화를 도모할 수 있고, 이것에 의해 네트워크 전체로서의 통신 용량이나 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하여 상기 다른 무선 통신 장치와 TDD-CDMA 방식을 이용하여 무선으로 통신을 행하는 동시에, 상기 TDD-CDMA 방식을 사용하여 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 장치로서,
    상기 기지국측 설비와의 통신 경로로서, 상기 기지국측 설비와 직접 통신을 행하는 제1 통신 경로와, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 경유하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 제2 통신 경로를 갖고, 상기 통신 경로들 중에서 상기 기지국측 설비로부터 지정된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  2. 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와;
    상기 기지국측 설비와의 통신에 TDD-CDMA 방식을 이용하는 동시에, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와의 통신에, 상기 기지국측 설비와 공통의 TDD-CDMA 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하는 무선 통신 장치
    를 포함하는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 직접 접속하는 통신 경로를 제1 통신 경로, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 접속하는 통신 경로를 제2 통신 경로로 하고,
    상기 기지국측 설비는, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하는 측정 수단과;
    상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치에 기초하여 상기 무선 통신 장치와의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 상기 무선 통신 장치에 대하여 통지하는 통신 경로 선택 수단을 구비하고,
    상기 무선 통신 장치는, 상기 기지국측 설비로부터 통지된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 통신 경로 선택 수단은 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로의 각각에 대해서 상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치를 인수(argument)로 하는 평가 함수의 함수치를 각각 구하고, 이들 함수치의 비교 결과에 기초하여 상기 무선 통신 장치와의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 통신 경로 선택 수단은, 상기 전력과 상기 지연 시간 에 미리 허용치가 설정되어 있는 경우에, 상기 전력과 상기 지연 시간 중 적어도 한쪽이 허용치를 초과하게 되는 통신 경로를 선택 대상으로부터 제외하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하고, 상기 다른 무선 통신 장치와 TDD-CDMA 방식을 이용하여 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 장치를 이동국으로 하고, 이 이동국과의 사이에서 상기 애드 혹 네트워크와 공통의 TDD-CDMA 방식을 사용하여 통신을 행하는 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비로서,
    상기 이동국과 직접 통신을 행하는 통신 경로를 제1 통신 경로, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 상기 이동국과 통신을 행하는 통신 경로를 제2 통신 경로로 하고, 이들 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하는 측정 수단과;
    상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치에 기초하여 상기 이동국의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 상기 이동국에 대하여 통지하는 통신 경로 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국측 설비.
  6. 주위에 존재하는 다른 무선 통신 장치와 애드 혹 네트워크를 구축하여 TDD- CDMA 방식, TDD-TDMA 방식 및 TDD-OFDM에 기초를 둔 다중 액세스 방식 중 어느 하나의 통신 방식으로 상기 다른 무선 통신 장치와 통신을 행하는 동시에, 이와 동일한 통신 방식 및 주파수 대역을 사용하여 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 장치로서,
    상기 기지국측 설비와의 통신 경로로서, 상기 기지국측 설비와 직접 통신을 행하는 제1 통신 경로와, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 경유하여 상기 기지국측 설비와 통신을 행하는 제2 통신 경로를 갖고, 이들 통신 경로 중에서 상기 기지국측 설비로부터 지정된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  7. 이동 통신 네트워크의 기지국측 설비와,
    상기 기지국측 설비와의 통신에 TDD-CDMA 방식, TDD-TDMA 방식 및 TDD-OFDM에 기초를 둔 다중 액세스 방식 중 어느 하나의 통신 방식을 이용하는 동시에, 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치와의 통신에, 상기 기지국측 설비와 공통의 통신 방식을 채용하여 동일 주파수대를 사용하는 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 직접 접속하는 통신 경로를 제1 통신 경로, 상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치를 매개로 하여 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국측 설비를 접속하는 통신 경로를 제2 통신 경로로 하고,
    상기 기지국측 설비는, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로의 각각에 대해서 신호의 송신에 필요한 전력과, 송신한 신호가 통신 상대에 도달할 때까지 걸리는 지연 시간을 각각 측정하는 측정 수단과;
    상기 전력과 상기 지연 시간의 측정치에 기초하여 상기 무선 통신 장치와의 통신에 사용하는 통신 경로로서, 상기 제1 통신 경로 및 상기 제2 통신 경로 중에서 적어도 어느 하나를 선택하고, 선택한 통신 경로를 상기 무선 통신 장치에 대하여 통지하는 통신 경로 선택 수단을 구비하고,
    상기 무선 통신 장치는, 상기 기지국측 설비로부터 통지된 통신 경로를 사용하여 상기 기지국측 설비와의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기지국측 설비에는 기지국과 이것을 제어하는 무선 네트워크 제어 장치가 포함되고,
    상기 애드 혹 네트워크 내의 다른 무선 통신 장치에는 상기 기지국과 무선으로 통신 가능한 제1 애드 혹 단말과, 유선 통신 네트워크를 통해 상기 무선 네트워크 제어 장치와 통신 가능한 제2 애드 혹 단말이 포함되며,
    상기 제2 통신 경로에는 상기 제1 애드 혹 단말을 통해 상기 무선 통신 장치와 상기 기지국을 접속하는 통신 경로와, 상기 제2 애드 혹 단말을 통해 상기 무선 통신 장치와 상기 무선 네트워크 제어 장치를 접속하는 통신 경로가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
KR1020067005694A 2003-09-22 2004-09-02 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비 KR20070018782A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020067005694A KR20070018782A (ko) 2003-09-22 2004-09-02 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2003-00329766 2003-09-22
KR1020067005694A KR20070018782A (ko) 2003-09-22 2004-09-02 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070018782A true KR20070018782A (ko) 2007-02-14

Family

ID=43652048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067005694A KR20070018782A (ko) 2003-09-22 2004-09-02 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070018782A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1667481A1 (en) Radio communication apparatus, radio communication system, and base station equipment
CN112154692B (zh) 覆盖范围扩展方法及用户设备
EP2377340B1 (en) Local communication between mobile stations via one or more relay stations
US7336638B2 (en) Method and apparatus for uplink synchronization maintenance with P2P communication in wireless communication networks
US10805974B2 (en) Wireless communication system and method
US9749099B2 (en) Signal transmission method and apparatus in a relay communication system
US9420564B2 (en) Apparatus and method for dynamic communication resource allocation for device to-device communications in a wireless communication system
JP5070987B2 (ja) 無線ネットワークにおける無線リソースの再使用システムと方法
EP2829145B1 (en) Dynamic resource selection to reduce interference that results from direct device to device communications
US20060215611A1 (en) Radio communication apparatus, radio communication method, communication channel assigning method and assigning apparatus
JP4921492B2 (ja) 多重ホップ中継方式の広帯域無線アクセス通信システムにおける中継サービスを支援するための装置及び方法
JP2007500988A (ja) Ｔｄｄｃｄｍａにおいてｐ２ｐ通信をサポートするための方法及び装置
EP2421177A1 (en) Method, system and device for determining cooperative transmission node
CN110830975A (zh) 电子装置、无线通信方法和计算机可读介质
KR20070001417A (ko) 통신 시스템에서 링크의 상태 보고 방법 및 시스템
EP2764751A1 (en) Methods and apparatus for supporting peer to peer communications
JP2005065102A (ja) 無線通信装置およびアドホックシステム
CN111935653B (zh) 一种自组网无线对讲系统及通信方法
JP2004363998A (ja) 無線通信装置および無線通信方法
WO2009096187A1 (ja) 無線中継装置および無線送受信装置、無線中継方法および無線送受信方法、リレーノードおよび基地局
KR20140129911A (ko) 신호 송수신 방법 및 장치
KR20070018782A (ko) 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 기지국측 설비
JP2005124121A (ja) 無線通信装置
WO2013190452A2 (en) Dynamic resource selection to reduce interference that results from direct device to device communications
Silard et al. Frequency Reuse in IAB-based 5G Networks using Graph Coloring Methods

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination