KR20070038534A

KR20070038534A - 기지국 장치 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR20070038534A
Application number: KR1020077002291A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 마츠모토; 쥰 쳉; 아키히코 니시오; 겐이치 미요시
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2007-04-10
Also published as: EP1761095A1; US20080305823A1; BRPI0512647A; JPWO2006011471A1; WO2006011471A1; JP4892349B2; RU2007103335A; CN1985539A; CA2575031A1

Abstract

단말장치의 소비 전력의 증가를 방지함과 동시에 주변 셀에 미치는 간섭을 저감할 수 있는 기지국 장치.

기지국 장치(100)는, 고유한 수신 다이내믹 레인지를 가지며, 수신 레벨 정보 취득부(154)는, 사용자 ＃1~＃N으로부터의 수신 신호의 수신 레벨 정보를 취득하고, 선택부(156)는, 수신 레벨 정보에 기초하여, 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 사용자를 사용자 ＃1~＃N중에서 선택하고, 전송 허가 통지부(120)는, 선택된 사용자에 상향회선 데이터 전송의 허가를 통지한다.

Description

기지국 장치 및 무선 통신 방법{BASE STATION DEVICE AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}

본 발명은, 기지국 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것으로서, 특히, 거리 감쇠나 페이딩 변동에 의한 영향을 받는 환경에서 사용되는 기지국 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 무선 통신 시스템에 있어서는, 기지국 장치(BS)와 이동국 장치(MS)간에서 송수신되는 신호는 거리 감쇠나 페이딩 변동에 의한 영향을 받아 수신측에서의 수신 레벨은 크게 변동할 수 있다.

예를 들면, 도 1a에 나타내는 바와 같이, BS－MS＃1간의 거리가 비교적 클 때에 MS＃1로부터 BS에 신호를 송신하면, 그 신호의 감쇠량은 커져, BS에 도달하는 신호의 전력 레벨(수신 레벨)은 작아진다. 또, 페이딩 변동의 영향을 받음으로 인해, BS에서의 수신 레벨은 변동한다. 한편, 도 1b에 나타내는 바와 같이, BS－MS＃2간의 거리가 비교적 작을 때에 MS＃2로부터 BS에 신호를 송신하면, 그 신호의 감쇠량은 작아져, BS에서의 수신 레벨은 커진다. 또, 페이딩 변동의 영향에 의해, BS에서의 수신 레벨은 변동한다. 이러한 환경에 놓여있는 MS＃1 및 MS＃2를 주파수 분할 다중하는 시스템을 상정하면, MS＃1의 수신 레벨과 MS＃2의 수신 레벨 사이에는 큰 차이가 있는 점에서, 매우 큰 수신 다이내믹 레인지가 BS에 요구된다(도 1c). 그렇지만, 수신 다이내믹 레인지의 확대에는 한계가 있다.

그래서, 종래의 무선 송신 방법의 일례에서는, 각 MS로부터 BS로의 상향 회선 데이터 전송에 있어서, 각 MS로부터의 신호의 수신 레벨이 BS고유의 수신 다이내믹 레인지내에 들어가도록, 각 MS의 송신 전력을 제어한다. 즉, BS에서의 수신 레벨이 소정 목표치에 접근하도록, MS의 송신 전력이 부족한 경우에는 그 송신 전력을 올리고(도 2a), MS의 송신 전력이 과잉한 경우에는 그 송신 전력을 내린다(도 2b). 송신 전력 제어 방법으로서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 것이 있다. 이에 의해, 이상적으로는, 각 MS로부터의 신호의 수신 레벨이 일정해진다. 또, 송신 전력 제어를 행하지 않는 경우와 비교해, BS의 수신 다이내믹 레인지를 작게 할 수 있다(도 2c).

[특허 문헌 1]특허공개 2003－309475호 공보

발명의 개시

발명이 해결하려고 하는 과제

그렇지만, 상기 종래의 무선 송신 방법에 있어서는, 예를 들면, BS로부터 멀리 떨어진 위치에 있는 MS와 같이, 신호의 거리 감쇠량이 커지는 경향이 있는 MS일 경우, 송신 전력을 크게 하기 위한 송신 전력 제어의 빈도가 높아져, 따라서, MS의 소비 전력이 커져 버린다. 또, BS로부터 멀리 떨어진 위치에 있는 MS는 주변 셀의 근방에 있을 가능성이 높다. 이 때문에, 이러한 MS의 송신 전력을 크게 하면, 주변 셀에 간섭을 미치는 결과가 되어 버린다.

본 발명의 목적은, 단말장치의 소비 전력의 증가를 방지함과 동시에 주변 셀에 미치는 간섭을 저감할 수 있는 기지국 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 기지국 장치는, 고유한 수신 다이내믹 레인지를 가지는 기지국 장치에 있어서, 단말 장치로부터의 수신 신호의 수신 레벨 정보를 취득하는 취득 수단과, 취득된 수신 레벨 정보에 기초하여, 상기 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 단말 장치를 선택하는 선택 수단과, 선택된 단말 장치에 대해서, 데이터 전송의 스케줄링을 행하는 스케줄링 수단을 가지는 구성을 취한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 단말 장치의 소비 전력의 증가를 방지함과 동시에 주변 셀에 미치는 간섭을 저감할 수 있다. 또, OFDM 시스템에 있어서의 사용자간의 반송파간 간섭을 저감할 수 있어, 시스템 스루풋(system throughput)이 향상한다.

도면의 간단한 설명

도 1a는 BS－MS간의 거리 감쇠 및 페이딩 변동의 일례를 나타내는 도면,

도 1b는 BS－MS간의 거리 감쇠 및 페이딩 변동의 다른 예를 나타내는 도면,

도 1c는 BS가 필요로 하는 수신 다이내믹 레인지를 나타내는 도면,

도 2a는 일반적인 송신 전력 제어를 이용했을 경우의 BS－MS간의 거리 감쇠 및 페이딩 변동의 일례를 나타내는 도면,

도 2b는 일반적인 송신 전력 제어를 이용했을 경우의 BS－MS간의 거리 감쇠 및 페이딩 변동의 다른 예를 나타내는 도면,

도 2c는 일반적인 송신 전력 제어를 이용했을 경우에 있어서 BS가 필요로 하는 수신 다이내믹 레인지를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 4a는 실시형태 1의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면,

도 4b는 실시형태 1의 사용자 선택 결과의 예를 나타내는 도면,

도 5a는 실시형태 1의 사용자＃1의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면,

도 5b는 실시형태 1의 사용자＃2의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면,

도 5c는 실시형태 1의 사용자＃3의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면,

도 5d는 실시형태 1의 사용자 선택 결과의 다른 예를 나타내는 도면,

도 6은 본 발명의 실시형태 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 도면,

도 7a는 실시형태 2에 따른 수신 대상 그룹의 분류를 설명하기 위한 도면,

도 7b는 도 7a에 나타내는 수신 대상 그룹의 한쪽에 주어진 전송 타이밍을 나타내는 도면,

도 7c는 도 7a에 나타내는 수신 대상 그룹의 다른쪽에 주어진 전송 타이밍을 나타내는 도면,

도 8a는 실시형태 2의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면,

도 8b는 실시형태 2의 수신 대상 사용자 그룹의 예를 나타내는 도면,

도 8c는 도 8b에 나타내는 수신 대상 사용자 그룹의 수신 결과를 나타내는 도면,

도 8d는 실시형태 2의 수신 대상 사용자 그룹의 다른 예를 나타내는 도면,

도 8e는 도 8d에 나타내는 수신 대상 사용자 그룹의 수신 결과를 나타내는 도면,

도 8f는 실시형태 2의 수신 대상 그룹의 더 다른 예를 나타내는 도면,

도 8g는 도 8f에 나타내는 수신 대상 사용자 그룹의 수신 결과를 나타내는 도면이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

(실시형태 1)

도 3은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국 장치(BS)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 나타내는 기지국 장치(100)는, 송신부(110), 파일럿 수신부(140) 및 데이터 수신부(170)를 가지며, 최대 N개의 사용자 단말장치(이하「사용자」라고 약기함)＃1~＃N과 접속 가능하다. 본 실시형태에서는, N개의 사용자와 접속중인 것으로 한다.

송신부(110)는, 하향회선 스케줄링부(114), 부호화부(116), 변조부(118), 전송 허가 통지부(120), 할당부(122), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(124), GI(Guard Interval) 부가부(126), RF(Radio Frequency)부(128) 및 송신 안테나(130)를 가진다. 파일럿 수신부(140)는, 수신 안테나(142), RF부(144), GI 삭제부(146), FFT부(148), 분리부(150) 및 판정부(152)를 가진다. 판정부(152)는, 수신 레벨 정보 취득부(154) 및 선택부(156)를 가진다. 데이터 수신부(170)는, 수신 안테나(172), RF부(174), GI삭제부(176), FFT부(178), 분리부(180), N개의 복조부(182－1,…, 182－N) 및 N개의 복호화부(184－1,…, 184－N)를 가진다. 이하, 파일럿 수신부(140), 송신부(110), 데이터 수신부(170)의 순서로, 그 내부 구성의 상세한 것에 대해 설명한다.

파일럿 수신부(140)에 있어서, RF부(144)는, 수신 안테나(142)로 수신한 각 사용자＃1~＃N으로부터의 신호에 대해서, 다운 컨버트나 A/D변환 등을 포함한 소정의 무선 수신 처리를 가한다. 또한, 수신 신호는, 사용자＃1~＃N으로부터의 신호 가 다중된 신호라고 한다. GI삭제부(146)는, 무선 수신 처리가 가해진 수신 신호의 소정 위치에 부가되어 있는 GI를 삭제한다. FFT부(148)는, GI가 삭제된 수신 신호에 대해서 FFT 처리를 가한다. 분리부(150)는, FFT 처리가 가해진 수신 신호를, 사용자별 수신 신호로 분리한다.

판정부(152)에 있어서, 수신 레벨 정보 취득부(154)는, 각 사용자 ＃1~＃N으로부터의 수신 신호에 포함되는 파일럿 신호 등을 이용하여, 각 사용자＃1~＃N으로부터의 상향회선 데이터 전송을 행했을 때의 수신 레벨을 측정 또는 추정함으로써, 각 사용자 ＃1~＃N으로부터의 수신 신호의 수신 레벨 정보를 취득한다. 선택부(156)는, 취득된 수신 레벨 정보를, 기지국 장치(100) 고유의 다이내믹 레인지와 대조하고, 그 결과로서, 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 사용자를, 접속중인 사용자 ＃1~＃N중에서 선택한다. 그리고, 이 선택 결과를 나타내는 사용자 정보를 생성하여, 하향회선 스케줄링부(114), 전송 허가 통지부(120) 및 분리부(180)에 출력한다.

또한, 각 사용자 ＃1~＃N이 임의의 1개 이상의 부반송파(subcarrier) 주파수를 이용하여 파일럿 신호 송신을 행하는 경우, 선택부(156)는, 선택된 사용자(이하「선택 사용자」라고 함)에 대해서 할당되는, 상향회선 데이터 전송에 사용되는 부반송파 주파수의 설정을 행한다. 그리고, 전술한 선택 결과에 추가하여 부반송파 주파수 설정 결과도 포함한 사용자 정보를 생성한다.

또, 본 실시형태의 판정부(152)에서는, OFDM 수신 처리가 가해진 파일럿 신호를 이용한 수신 레벨 판정을 행하고 있지만, 레벨 판정 방법은 이것으로 한정되 지 않는다. 판정부(152)에서는, 기지국 장치(100) 에서의 각 사용자＃1~＃N의 수신 레벨을 판정할 수 있다면, 다른 레벨 판정 방법이 사용되어도 좋다. 예를 들면, 주파수 분할 다중되어 있는 사용자 ＃1~＃N을 밴드 패스 필터로 분리하고, 분리 후의 신호로부터 RSSI (Received Signal Strength Indicator)를 측정해도 좋다.

송신부(110)에 있어서, 하향회선 스케줄링부(114)는, 하향회선 데이터 전송의 스케줄링을 행한다. 보다 구체적으로는, 선택부(156)로부터의 사용자 정보에 기초하여, 사용자 정보에 나타난 선택 사용자에 대해서 스케줄링을 행한다. 이와 같이, 수신 레벨에 기초하여 선택된 사용자 중에서, 하향회선 데이터 전송의 스케줄링을 행함으로써, 각 사용자의 송신 전력 제어에 대한 의존성을 저감할 수 있어, 각 사용자의 소비 전력의 증가를 방지함과 동시에 주변 셀에 미치는 간섭을 저감할 수 있다. 왜냐하면, 이동국 장치는 하향회선 데이터의 수신 응답 등을 상향회선으로 기지국 장치에 송신할 필요가 있기 때문이다.

또, 하향회선 스케줄링부(114)는, 그 스케줄링의 결과에 따라, 각 사용자 ＃1~＃N앞으로의 사용자 데이터를 부호화부(116)에 보낸다. 하향회선 스케줄링부(114)의 스케줄링 방법은, 예를 들면, MaxC/I (Maximum CIR) 방식, PF (Proportional Fairness) 방식 또는 다른 적절한 방식에 기초하는 것으로 한다. 또한, 본 발명은, 하향회선 스케줄링부(114)에 의한 하향회선 스케줄링 방법에는 의존하지 않는다. 사용자 데이터는, 부호화부(116)에 의해 오류 정정 부호화 처리가 가해지고, 그리고, 변조부(118)에 의해 변조 처리 (예를 들면, QPSK나 16 QAM등을 이용함)가 가해진다.

전송 허가 통지부(120)는, 입력된 사용자 정보에 나타난 선택 사용자에 대해서 상향회선 데이터 전송 허가를 통지하기 위한 메시지 신호를 생성한다. 생성된 메시지 신호는, 변조 처리가 가해진 사용자 데이터에 다중된다. 메시지 신호가 다중된 사용자 데이터는, 할당부(122)에 의해 부반송파에 할당된다. 여기서, 각 사용자＃1~＃N이 주파수 분할 다중되어 있는 경우, 할당부(122)는, 사용자 데이터를, 선택 사용자별로 대응한 부반송파에 할당한다. 부반송파에 할당된 사용자 데이터는, IFFT부(124)에 의해 IFFT 처리가 가해지고, GI부가부(126)에 의해 GI가 부가되고, RF부(128)에 의해 소정의 송신 처리(D/A변환이나 업컨버트 등)가 가해져서, 송신 안테나(130)를 경유하여 각 선택 사용자에 송신된다.

또한, 본 실시형태에서는, 상향회선 데이터 전송의 허가를 선택 사용자에게 통지하기 위한 메시지 신호를 사용자 데이터에 다중한 다음 송신하고 있다. 다만, 메시지 신호의 전송 방법은, 사용자 데이터의 전송 방식에는 의존하지 않는다. 예를 들면, 메시지 신호를 사용자 데이터에 다중하는 일 없이 단독으로 송신해도 좋다. 즉, 메시지 신호는, 개별 채널로 송신되어도 좋고, 공통 채널이나 통지 채널로 송신되어도 좋다. 사용되는 메시지 신호 송신 방법에 따라, 할당부(122)에서의 할당 방법이 달라지게 된다.

데이터 수신부(170)에 있어서, RF부(174)는, 수신 안테나(172)로 수신한 각 사용자＃1~＃N으로부터의 수신 신호에 대해서, 다운 컨버트나 A/D변환 등을 포함한 소정의 무선 수신 처리를 가한다. GI삭제부(176)는, 무선 수신 처리가 가해진 수신 신호의 소정 위치에 부가되어 있는 GI를 삭제한다. FFT부(178)는, GI가 삭제된 수신 신호에 대해서 FFT 처리를 가한다. 분리부(180)는, FFT 처리가 가해진 수신 신호에 포함되는, 선택 사용자로부터의 수신 신호를, 입력된 사용자 정보에 기초하여, 사용자별로 분리한다. 분리된 수신 신호는, 사용자별로 대응하는 복조부(182－1~182－N)에 출력된다. 사용자 ＃1~ ＃N으로 부터의 수신 신호는, 복조부(182－1~182－N)에 의해 각각 복조 처리 (예를 들면 QPSK나 16 QAM등을 이용함)가 가해지고, 복호화부(184－1~184－N)에 의해 오류 정정 복호화 및 CRC 판정이 행해진다. 이와 같이 하여, 각 선택 사용자 ＃1~＃N으로부터의 수신 데이터＃1~＃N가 얻어진다.

이어서, 상기 구성을 가지는 기지국 장치(100)에 있어서의 동작의 일례에 대해 도 4a, B를 이용하여 설명한다. 여기서는, 사용자 ＃1~＃N이 주파수 분할 다중되는 경우를 예로 듦과 동시에, 특정 부반송파 주파수를 각 사용자 ＃1~＃N에 대해서 고정적으로 할당하는 경우를 예로 들고 있다.

도 4a는, 어떤 수신 타이밍의, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서의 수신 레벨 정보 취득 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 도시되어 있는 바와 같이, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서는, 각 사용자 ＃1~＃N의 수신 레벨 정보를, 각 사용자 ＃1~＃N에 할당된 부반송파 주파수에 관련지어 취득하고 있다. 도 4a에 나타내는 수신 레벨 정보 취득 결과에서는, 예를 들면 사용자＃1의 수신 레벨은 기지국 장치(100)의 수신 다이내믹 레인지 밖(外)으로 되어 있고, 예를 들면 사용자＃2,＃N은, 수신 다이내믹 레인지 내(內)로 되어 있다. 즉, 사용자 ＃2,＃N은, 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 한편, 사용자＃1은, 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능 하지 않다. 따라서, 선택부(156)에서는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 사용자 ＃2, ＃N을 선택 사용자로 하는 한편, 사용자＃1을 선택 사용자로 하지 않는다. 그리고, 이러한 선택 결과가 나타난 사용자 정보가 생성된다. 이 결과, 사용자 ＃1은, 상향회선으로 전송되는 데이터의 수신 대상에서 제외된다. 이렇게 함으로써, 각 사용자 ＃1~＃N의 송신 전력 제어에 의존하지 않고도 기지국 장치(100)의 수신 다이내믹 레인지를 작게 억제할 수 있다. 각 사용자 ＃1~＃N에 있어서는, 송신 전력 제어를 행하지 않고도 기지국 장치(100)와 통신을 행할 수 있다는 이점이 있다.

계속하여, 기지국 장치(100)에 있어서의 동작의 다른 예에 대해 도 5a~D를 이용해 설명한다. 여기서는, 사용자 ＃1~＃N이 주파수 분할 다중되는 경우를 예로 듦과 동시에, 각 사용자 ＃1~＃N에 대해서 가변적으로 부반송파 주파수를 할당하는 경우를 예로 들고 있다.

이 예의 경우, 각 사용자 ＃1~＃N의 각각은, 파일럿 신호를, 임의의 1개 이상의 부반송파 주파수를 이용하여 송신한다. 예를 들면, 도시되어 있는 바와 같이, 사용자 ＃1~＃3은, 사용 가능 대역 전체의 부반송파 주파수 ＃1~＃8을 이용하여 파일럿 신호를 송신하고 있다.

도 5a는, 어떤 수신 타이밍의, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서의 사용자＃1의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면이다. 도 5b는, 어떤 수신 타이밍의, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서의 사용자＃2의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면이다. 도 5c는, 어떤 수신 타이밍의, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서의 사용자＃3의 수신 레벨 정보 취득 결과의 예를 나타내는 도면이다.

이러한 수신 레벨 정보를 받은 선택부(156)에서는, 사용자 ＃1~＃3 가운데, 사용한 부반송파 주파수의 적어도 1개의 수신 레벨이 수신 다이내믹 레인지 내(內)로 된 사용자를 선택 사용자로 한다. 또, 선택부(156)에서는, 상향회선 데이터 전송에 사용되는 부반송파 주파수의 각 선택 사용자에 대한 할당을 설정한다. 예를 들면, 도 5d에 나타나는 바와 같이, 부반송파 주파수＃3,＃5,＃7을 사용자＃1에 대해서 할당할 것을 결정하고, 부반송파 주파수＃6,＃8을 사용자＃2에 대해서 할당할 것을 결정하고, 부반송파 주파수＃1,＃2,＃4를 사용자＃3에 대해서 할당할 것을 결정한다. 그리고, 이러한 선택 결과 및 설정 결과가 나타난 사용자 정보가 생성된다. 이렇게 함으로써, 각 선택 사용자에 대해서 부반송파 주파수를 가변적으로 할당할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 기지국 장치(100)에 고유의 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 사용자를 선택하고, 선택 사용자에 대해서 상향회선 데이터 전송의 허가를 통지하기때문에, 예를 들면 수신 레벨이 수신 다이내믹 레인지의 최소값보다도 작아질만큼 먼 위치에 있는 사용자의 상향회선 데이터 전송을 회피할 수 있어, 각 사용자의 송신 전력 제어에 대한 의존성을 저감할 수 있어, 각 사용자의 소비 전력의 증가를 방지함과 동시에 주변 셀에 미치는 간섭을 저감할 수 있다.

또한, 기지국 장치(100)는, OFDM 방식에 기초하는 구성을 가지고 있지만, OFDM 방식과는 다른 독립형의 복수반송파(multi―carrier) 시스템에 기초하는 구성을 가져도 좋다.

(실시형태 2)

도 6은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 본 실시형태로 설명하는 기지국 장치는, 실시형태 1에서 설명한 기지국 장치(100)와 동일한 기본적 구성을 가지고 있어, 동일한 구성요소에는 동일한 참조 부호를 붙이며, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 6에 나타내는 기지국 장치(200)는, 실시형태 1에서 설명한 파일럿 수신부(140) 및 데이터 수신부(170)대신에, 파일럿 수신부(210) 및 데이터 수신부(220)를 구비한 구성을 가진다. 파일럿 수신부(210)는, 실시형태 1에서 설명한 판정부(152) 대신에 판정부(212)를 구비한 구성을 가진다. 판정부(212)는, 실시형태 1에서 설명한 선택부(156) 대신에 선택부(214)를 구비하고, 상향회선 스케줄링부(216)를 추가시킨 구성을 가진다. 또, 데이터 수신부(220)는, 데이터 수신부(170)의 구성에 AGC(Automatic Gain Control) 부(222)를 추가시킨 구성을 가진다.

선택부(214)는, 취득된 수신 레벨 정보를, 기지국 장치(200) 고유의 다이내믹 레인지와 대조함과 동시에, AGC부(222)에서 이용되는 후술하는 게인 제어량을 고려하고, 그 결과로서, 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 사용자를, 접속중인 사용자 ＃1~＃N중에서 선택한다. 그리고, 이 선택 결과를 하향회선 스케줄링부(114) 및 상향회선 스케줄링부(216)에 통지한다.

또한, 각 사용자 ＃1~＃N이 임의의 1개 이상의 부반송파 주파수를 이용하여 파일럿 신호 송신을 행할 경우, 선택부(214)는, 선택 사용자에 대해서 할당되는, 상향회선 데이터 전송에 사용되는 부반송파 주파수의 설정을 행한다. 그리고, 전술한 선택 결과에 더해 부반송파 주파수 설정 결과도 상향회선 스케줄링부(216)에 통지한다.

상향회선 스케줄링부(216)는, 통지된 선택 결과 및 설정 결과에 기초하여, 선택 사용자의 상향회선 데이터 전송의 스케줄링을 행한다. 또, 선택 사용자를 그룹으로 분류하고, 상향회선 데이터 전송의 타이밍을 그룹(이하「수신 대상 사용자 그룹」이라고 함)별로 결정한다. 환언하면, 수신 타이밍별로 수신 대상이 되는 선택 사용자를 한덩어리로 만듦으로써, 하향회선 데이터 전송의 스케줄링을 행한다. 이렇게 함으로써, 상향회선 데이터 전송의 스케줄링을 간략화하여 효율적으로 행할 수 있음과 동시에, 예를 들면, 수신 대상 사용자 그룹별로 순차적으로 상향회선 데이터 전송의 타이밍을 할당한 경우, 선택 사용자에 할당되는 타이밍을 균등화 할 수 있어, 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다.

보다 구체적으로는, 상향회선 스케줄링부(216)는, 각 선택 사용자의 수신 레벨에 기초하여, 수신 대상 사용자 그룹으로 분류된 선택 사용자의 수신 레벨차(差)의 최대치가 소정값 이하가 되도록, 선택 사용자를 분류한다. 이렇게 함으로써, 서로의 수신 레벨차가 소정값보다 큰 2개의 사용자의 상향회선 데이터 전송을 별개의 타이밍으로 행할 수 있다. 본 실시형태에서는, OFDM 방식이 채용되고 있으므로, 이러한 선택 사용자 분류를 행하면, 부반송파 간에서의 간섭으로 인한 저(低)수신 레벨의 부반송파의 품질 열화를, 사용자 ＃1~＃N의 송신 전력 제어에 의존하는 일 없이 방지할 수 있어, 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다.

또한, 상향회선 스케줄링부(216)는, 수신 레벨에 기초하여 전술한 선택 사용자 분류를 행하는 대신에, 각 선택 사용자의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨에 기초하여, 수신 대상 사용자 그룹으로 분류된 선택 사용자의 MCS 레벨차의 최대치가 소정값 이하가 되도록, 선택 사용자를 분류해도 좋다.

예를 들면, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 기지국 장치(BS)(200)가 4개의 MS＃1~＃4와 통신을 행하고 있으며, MS＃1의 MCS가 (16 QAM, R=3/4), MS＃2의 MCS가 (QPSK, R=1/2), MS＃3의 MCS가 (16 QAM, R=1/2), MS＃4의 MCS가 (QPSK, R=3/4)인 경우를 상정한다. 이 경우에 있어서, 사용하는 변조 방식이 16 QAM인 MS＃1,＃3을 1개의 수신 대상 그룹으로 취급하고, 사용하는 변조 방식이 QPSK인 MS＃2,＃4를 또 하나의 수신 대상 그룹으로 취급한다. 그리고, 16 QAM의 그룹에는, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 그룹내에서 공통된 전송 타이밍이 주어진다. QPSK의 그룹에도, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 그룹내에서 공통된 전송 타이밍이 주어지지만, 16 QAM의 그룹에 주어진 전송 타이밍과는 다른 전송 타이밍이 주어진다.

이 경우에 있어서도, 부반송파 간에서의 간섭으로 인한 저수신 레벨의 부반송파의 품질 열화를, 사용자 ＃1~＃N의 송신 전력 제어에 의존하는 일 없이 방지할 수 있어, 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 7a~C는, MCS의 조합 및 부반송파수는 그 일례를 나타낸 것이며, 이들을 한정하는 것은 아니다.

여기서, 전술한 소정값의 최대치는, 수신 다이내믹 레인지의 폭과 동치가 된다. 또, 전술한 소정값을 작게 설정한 경우, 예를 들면 수신 대상 사용자 그룹별로 순차적으로 타이밍을 할당함으로써, 선택 사용자에 할당되는 타이밍을 한층 균 등화 할 수 있다.

또, 상향회선 스케줄링부(216)는, 전술한 스케줄링의 결과를 나타내는 사용자 정보를 생성하여, 전송 허가 통지부(120), 분리부(180) 및 AGC부(222)에 출력한다.

AGC부(222)는, 상향회선 스케줄링부(216)로부터의 사용자 정보에 따라, RF부(174)에 의해 무선 수신 처리가 가해진 수신 신호에 대해서 게인 제어를 행한다. 보다 구체적으로는, 각 수신 타이밍에서의 선택 사용자로부터의 수신 신호의 수신 레벨을 수신 다이내믹 레인지 내(內)로 하기 위해서, 사용자 정보에 기초하여 게인 제어량을 변경 가능하게 설정한다. 환언하면, 각 선택 사용자가 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능해지도록, 그 수신 레벨의 게인을 조정한다. 따라서, 게인 조정폭을 크게함으로써, 각 사용자 ＃1~＃N의 송신 전력 제어에 의존하는 일 없이 선택 사용자의 수를 늘릴 수 있게되어, 상향회선 데이터 전송의 허가 빈도의 사용자 간에서의 차(差)가 사용자의 위치나 주파수 선택성 페이딩에 기인하여 확대하는 것을 방지할 수 있다.

또, 게인 제어량을 스케줄링 결과에 따라 변경 가능하게 설정함으로써, 상향회선 데이터 전송이 행해질 때에 사용되는 게인 제어량을 미리 설정할 수 있게 된다. 따라서, 예를 들면 버스트(burst) 신호를 수신한 뒤 고속으로 목표치로 안정시킬 필요가 있는 종래의 AGC에 비해, 게인 제어를 간략화 할 수가 있다.

이어서, 상기 구성을 가지는 기지국 장치(200)에 있어서의 동작에 대해 도 8a~G를 이용해 설명한다. 여기서는, 사용자＃1~＃N이 주파수 분할 다중되는 경우 를 예로 듦과 동시에, 특정 부반송파 주파수를 각 사용자 ＃1~＃N에 대해서 고정적으로 할당하는 경우를 예로 들고 있다.

도 8a는, 어떤 수신 타이밍의, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서의 수신 레벨 정보 취득 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 도시되어 있는 바와 같이, 수신 레벨 정보 취득부(154)에서는, 각 사용자＃1~＃N의 수신 레벨 정보를, 각 사용자＃1~＃N에 할당된 부반송파 주파수에 관련지어 취득하고 있다. 이 때문에, 상향회선 스케줄링부(216)에서는, 각 부반송파 주파수의 사용 타이밍이 결정되게 되어, 따라서, 사용자 ＃1~＃N이 주파수 분할 다중된 시스템에 있어서 상향회선 데이터 전송의 스케줄링을 행할 수 있게 된다.

도 8a에 나타내는 수신 레벨 정보 취득 결과에 의하면, 예를 들면 사용자＃2,＃N의 수신 레벨은, AGC에 의해 게인 조정되지 않고도 수신 다이내믹 레인지 내(內)가 되는 한편, 예를 들면 사용자＃1의 수신 레벨은, 게인 조정되지 않으면 수신 다이내믹 레인지(P1~P2)의 범위 밖이 된다. 그러나, 본 실시형태의 경우, 게인 조정을 행하면 사용자＃1의 수신 레벨을 수신 다이내믹 레인지 내로 할 수 있으므로, 선택부(214)에서는, 사용자＃2, ＃N과는 다른 수신 타이밍에서 사용자＃1도 선택 사용자로 한다.

그리고, 상향회선 스케줄링부(216)에서는, 수신 대상으로 하는 수신 레벨 범위를 가변적으로 지정함으로써, 선택 사용자를 수신 대상 사용자 그룹으로 분류한다. 이하, 선택 사용자의 분류에 대해 상세히 설명한다.

우선, 상향회선 스케줄링부(216)에서, 수신 레벨 범위를, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 수신 다이내믹 레인지와 동일한 P1~P2로 지정했다고 한다. 이 경우, 예를 들면 사용자＃1의 수신 레벨은, 지정된 수신 레벨 범위 P1~P2에 들어가지 않기 때문에, 사용자＃1은, 여기서의 수신 대상 사용자 그룹(제1 그룹이라고 함)으로부터 제외된다. 사용자＃1에 대해서 예를 들면 사용자＃2, ＃N은, 수신 레벨 범위 P1~P2에 들어가므로, 제1 그룹에 속하게 된다. 그리고, 제1 그룹에 속하는 선택 사용자의 상향회선 데이터 전송이 행해질 때, AGC부(222)에서는 게인 조정이 행해지지 않는다(게인 제어량=0). 제1 그룹에 속하는 선택 사용자의 수신 결과는, 도 8c에 나타내는 바와 같다.

또, 상향회선 스케줄링부(216)에서, 수신 레벨 범위를, 도 8d에 나타내는 바와 같이, P3~P4(P3＞P1, P4＞P2)로도 지정했다고 한다. 이 경우, 예를 들면 사용자＃1,＃N의 수신 레벨은, 지정된 수신 레벨 범위 P3~P4에 들어가지 않기 때문에, 사용자＃1,＃N는, 여기서의 수신 대상 사용자 그룹(제2 그룹이라고 함)으로부터 제외된다. 사용자＃1,＃N에 대해서 예를 들면 사용자＃2는, 수신 레벨 범위 P3~P4에 들어가므로, 제2 그룹에 속하게 된다. 그리고, 제2 그룹에 속하는 선택 사용자의 상향회선 데이터 전송이 행해질 때, AGC부(222)에서는, 수신 신호의 수신 레벨이 내려지는 방향으로 게인 조정이 행해진다. 그 결과로서, 수신 레벨이 수신 레벨 범위(P3~P4)내인 선택 사용자가 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능하게 된다. 제2 그룹에 속하는 선택 사용자의 수신 결과는, 도 8e에 나타내는 바와 같다.

또, 상향회선 스케줄링부(216)에서, 수신 레벨 범위를, 도 8f에 나타내는 바와 같이, P5~P6 (P5≒0＜P1, P6＜P2)으로도 지정했다고 한다. 이 경우, 예를 들면 사용자＃1,＃N의 수신 레벨은, 지정된 수신 레벨 범위 P5~P6에 들어가므로, 사용자＃1,＃N는, 여기서의 수신 대상 사용자 그룹(제3 그룹이라고 함)에 속하게 된다. 사용자＃1,＃N에 대해서 예를 들면 사용자＃2는, 수신 레벨 범위 P5~P6에 들어가지 않기 때문에, 제3 그룹으로부터 제외된다. 그리고, 제3 그룹에 속하는 선택 사용자의 상향회선 데이터 전송이 행해질 때, AGC부(222)에서는, 수신 신호의 수신 레벨이 올려지는 방향으로 게인 조정이 행해진다. 그 결과로서, 수신 레벨이 수신 레벨 범위(P5~P6)내인 선택 사용자가 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능하게 된다. 제3 그룹에 속하는 선택 사용자의 수신 결과는, 도 8g에 나타내는 바와 같다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 수신 레벨 범위를 가변(可變)으로 함으로써, 전(全)사용자로부터의 수신 신호를 공평하게 수신할 수 있게되어, 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화 되어도 좋고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1칩화 되어도 좋다.

여기에서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 일도 있다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한하는 것은 아니며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 좋다.

또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개의 기술에 의해 LSI에 대체되는 집적회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행하여도 좋다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

본 명세서는, 2004년 7월 30 일에 출원한 특허출원 2004－224223에 기초하고 있는 것이다. 이 내용은 전부 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명은, 단말장치의 소비 전력의 증가를 방지함과 동시에 주변 셀에 미치는 간섭을 저감하는 효과를 가져, 거리 감쇠나 페이딩 변동의 영향이 있는 이동체 통신 시스템 등에 매우 적합하다.

Claims

고유한 수신 다이내믹 레인지를 가지는 기지국 장치에 있어서,

단말장치로부터의 수신 신호의 수신 레벨 정보를 취득하는 취득 수단과,

취득된 수신 레벨 정보에 기초하여, 상기 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 단말장치를 선택하는 선택 수단과,

선택된 단말장치에 대해서, 데이터 전송의 스케줄링을 행하는 스케줄링 수단

을 가지는 기지국 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스케줄링 수단은, 선택된 단말장치의 상향회선 데이터 전송의 타이밍을 결정하는 기지국 장치.
제 2 항에 있어서,

선택된 단말장치로부터의 수신 신호의 수신 레벨을 상기 수신 다이내믹 레인지 내(內)로 하는 게인 제어량을 이용하여, 상기 수신 신호에 대한 게인 제어를 행하는 게인 제어 수단을 더 가지고,

상기 선택 수단은, 상기 게인 제어량에 기초하여 단말장치의 선택을 행하는

기지국 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 게인 제어 수단은, 상기 스케줄링의 결과에 따라 변경되는 게인 제어량을 이용하여, 수신 신호에 대한 게인 제어를 행하는 기지국 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 스케줄링 수단은, 선택된 단말장치를 그룹으로 분류하고, 상향회선 데이터 전송 타이밍을 상기 그룹별로 결정하는 기지국 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 스케줄링 수단은, 선택된 단말장치의 수신 레벨에 기초하여, 단말장치를 분류하는 기지국 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 스케줄링 수단은, 각 그룹의 수신 레벨차의 최대치가 소정값 이하가 되 도록, 단말장치를 분류하는 기지국 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 스케줄링 수단은, 선택된 단말장치의 부호화 변조 방식 레벨에 기초하여, 단말장치를 분류하는 기지국 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스케줄링 수단은, 각 그룹의 부호화 변조 방식 레벨차의 최대치가 소정값 이하가 되도록, 단말장치를 분류하는 기지국 장치.
제 2 항에 있어서,

단말장치는, 상향회선 데이터 전송에 사용되는 부반송파 주파수가 할당되고 있으며,

상기 취득 수단은, 단말장치의 수신 레벨 정보의 취득을, 상기 부반송파 주파수에 관련지어 행하고,

상기 스케줄링 수단은, 상기 부반송파 주파수의 사용 타이밍을 결정하는 기지국 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 취득 수단은, 단말장치가 부반송파 주파수를 이용하여 송신한 파일럿 신호를 이용하여, 수신 레벨 정보의 취득을 행하고,

상기 선택 수단은, 선택된 단말장치에 대해서, 상향회선 데이터 전송에 사용되는 부반송파 주파수의 할당을 설정하는 기지국 장치.
고유한 수신 다이내믹 레인지를 가지는 기지국 장치에서 이용되는 무선 통신 방법에 있어서,

단말장치로부터의 수신 신호의 수신 레벨 정보를 취득하는 취득 스텝과,

취득한 수신 레벨 정보에 기초하여, 상기 수신 다이내믹 레인지에 수용 가능한 단말장치를 선택하는 선택 스텝과,

선택한 단말장치에 대해서, 데이터 전송의 스케줄링을 행하는 스케줄링 스텝

을 가지는 무선 통신 방법.