KR20080002820A - 기지국, 이동국, 이동통신시스템 및 제어신호 송신제어방법 - Google Patents

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KR20080002820A
KR20080002820A KR20077023254A KR20077023254A KR20080002820A KR 20080002820 A KR20080002820 A KR 20080002820A KR 20077023254 A KR20077023254 A KR 20077023254A KR 20077023254 A KR20077023254 A KR 20077023254A KR 20080002820 A KR20080002820 A KR 20080002820A
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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

기지국에, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어 채널의 전송속도를 결정하는 전송속도 결정수단과, 결정된 전송속도에 따라서, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어채널에 소정의 대역을 할당하고, 송신하는 송신수단을 구비함으로써 달성된다.

Description

기지국, 이동국, 이동통신시스템 및 제어신호 송신제어 방법{Base station, mobile station, mobile communication system, and control signal transmission control method}
본 발명은 기지국, 이동국, 이동통신시스템 및 제어신호 송신제어 방법에 관한 것이다.
예를 들면, W-CDMA(Wideband-CDMA)와 W-CDMA를 개량한 HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access)(고속하향패킷접속)에서는, 기지국은 데이터 정보신호와, 상위 레이어(layer)의 제어신호, 예를 들면 사용자정보, 사용자의 인증, 사용자가 셀(cell)에서 셀로 이동할 경우의 핸드오버(handover) 제어신호 등을 이동국으로 송신한다.
W-CDMA에서는 하향링크(downlink)에 있어서, 모든 사용자가 고유로 갖는 채널과 모든 사용자가 공유하는 채널이 마련된다. 기지국은 각 채널에 데이터를 부호 다중화(multiplexing)한다(예를 들면, 비특허문헌1 참조). 구체적으로, 기지국은 FACH(Forward Access Channel)과 브로드 캐스트 채널(Broadcast Channel)을 구비한다.
FACH는, 각 사용자의 제어정보를 시간축에 다중화하는 채널이며, 주로 호 설 정(call setup)시 상위 레이어 신호의 송수신에 사용된다. 제어신호는, 물리층(Physical layer)의 2차 공통제어채널(Secondary Common Control Channel)에 맵핑(mapping)된다. 예를 들면, FACH는 임의접근채널(Random Access Channel) 응답에 이용된다. 브로드 캐스트 채널은 모든 사용자에게 공통의 알림정보, 예를 들면 시스템정보, 셀 정보를 통지하는 채널이다. 제어신호는 1차 공통제어채널(Primary Common Control Channel)에 맵핑된다.
또, W-CDMA에서는 상향채널(uplink channel)에 있어서, 기지국은 임의접근채널을 사용한다. 임의접근채널은 상위 레이어의 제어정보를 송신하는 채널이다. 제어정보는 물리적 임의 채널(Physical Random Channel)에 맵핑된다.
한편, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access:고속하향 패킷 접근)에서는 하향링크에 있어서, 고속 패킷 전송을 수행하기 위해 HS-SCCH(High Speed Shared Control Channel)와 HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)가 W-CDMA에 추가된다.
HS-SCCH는 고속 패킷 송신을 수행하는 HS-PDSCH 송신시의 Layer1,2의 시그널링(signalling)을 공유 CH(채널)로 실시한다. 이 HS-SCCH를 사용하여 송신되는 정보는 사용자정보, MCS(Modulation & Coding scheme Set : 변조와 부호화 세트) 등이며, 이들 정보는 데이터 CH과 코드 다중화된다.
HS-DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control Channel)는 고속 패킷 전송을 수행하는 HS-PDSCH 수신시의 Layer1,2의 시그널링을 개별 CH로 실시한다. 이 HS-DPCCH를 사용하여 송신되는 정보는 ARQ(automatic repeat request)의 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative-Acknowledgement)나 CQI(Channel Quality Indicator)이며, 이들 정보는 코드 다중화된다(예를 들면, 비특허문헌2 참조).
비특허문헌1 : 3GPP TS25.212
비특허문헌2 : 3GPP TS25.213
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나 상술한 배경기술은 이하의 문제가 있다.
제어채널 전용의 채널은 그 레이트(rate)가 낮고 늦기 때문에 제어 지연이 증가하는 문제가 있다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상위 레이어의 제어신호, 예를 들면, 호를 설정하는 경우의 인증과 핸드오버가 수행되는 경우의 수신상황 보고를 나타내는 신호, 및 데이터신호는 각각 각 채널 부호화부에 입력되고, 채널부호화가 수행되어 다중화부에 입력된다. 상위 레이어의 제어신호와 데이터신호는 물리적으로는 동일한 케이블로 송신된다. 채널 부호화부에서는 채널 부호화에 더하여 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부가 및 레이트 매칭(Rate Matching)이 수행된다.
다중화부는 입력된 채널 부호화가 수행된 상위 레이어의 제어신호 및 데이터신호를, 제어채널 전용의 물리채널 또는 개별채널에 다중화하여 송신한다. 이 경우, 제어채널 전용의 채널 레이트는 3.4kbps 정도이며, 송신시간이 길고, 발호(call out), 예를 들면 인증과 호 접속에 시간이 걸리는 문제가 있다.
회선교환 방식(Circuit-Switching)에서는 음성, 제어신호의 송신에 많은 저속의 채널(Low-rate channel)이 사용되며, 기지국은, 도2에 나타낸 바와 같이, 복수 사용자로의 신호가 있는 경우에, 사용자 1의 데이터신호, 사용자 N의 데이터 신호, 및 제어신호에 나타나는 바와 같이, 복수의 사용자로의 신호를 제어채널 전용 채널에 다중화(부호다중화)하여 송신하거나, 또는 사용자 2의 데이터신호 및 제어신호에 나타나는 바와 같이, 데이터신호와 제어신호를 미리 다중화하고 나서 다른 신호와 다중화(부호다중화)하는 처리를 수행한다.
향후 패킷교환 방식이 도입될 경우, 데이터가 있을 때에 송신하고 또 연결하고 싶을 때 연결하고자 하는 요구를 만족시킬 필요가 있다.
본 발명은 제어신호의 송신 시간을 단축할 수 있는 기지국, 이동국, 이동통신시스템 및 제어정보 송신제어 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 기지국은, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어채널의 전송속도를 결정하는 전송속도 결정수단과, 결정된 전송속도에 따라서 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어채널에 소정의 대역을 할당하고, 송신하는 송신수단을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 예를 들면 트래픽 상황, 제어신호의 긴급도(우선도)에 따라 제어신호를 송신하기 위한 전송속도를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 기지국은, 이동국으로부터 송신된 제어신호가, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부를 판단하는 상위 레이어 제어신호 판단수단과, 상기 판단에 기초하여, 상기 이동국에 USCH(Uplink Shared Channel)을 할당하는 채널 할당 수단과, 상기 이동국에 USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷을 송신하는 통지수단을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 이동국이 송신할 상위 레이어의 제어신호에 대해 USCH을 할당할 수 있다.
또, 본 발명의 이동국은 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 상위 레이어 제어신호 송신수단을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 통상은 데이터 CH(채널)로서 사용되는 USCH을 사용하여 상위 레이어의 제어신호를 송신할 수 있다.
또, 본 발명의 이동통신시스템은, 이동국과 기지국을 구비하는 이동통신시스템에 있어서, 상기 기지국은, 이동국으로부터 송신된 제어신호가, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부를 판단하는 상위 레이어 제어신호 판단수단과, 상기 판단에 기초하여, 상기 이동국에 USCH을 할당하는 채널 할당 수단과, 상기 이동국에 USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷을 송신하는 통지수단을 구비하고, 상기 이동국은, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를 송신하는 송신수단과, 기지국으로부터 송신된 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 여부를 판단하는 하위 레이어 제어신호 판단수단과, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 상위 레이어 제어신호 송신수단을 구비하는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 이동국은 기지국에 할당된 USCH를 사용하여 상위 레이어의 제어신호를 송신할 수 있다.
또, 본 발명의 제어신호 송신제어 방법은, 상위 레이어의 제어신호를 송신하는 제어채널의 전송속도를 결정하는 단계와, 상기 결정된 전송속도에 따라서, 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어채널에 소정의 대역을 할당하는 단계와, 소정의 대역이 할당된 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신하는 단계를 갖는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 함으로써, 예를 들면 트래픽의 상황, 제어신호의 긴급도(우선도)에 따라 제어신호를 송신하기 위한 전송속도를 제어할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 제어신호 송신제어 방법은, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를 송신하는 단계와, 송신된 제어신호가, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 그 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단에 기초하여, USCH을 할당하는 단계와, USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷을 송신하는 단계와, 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 여부의 판단결과에 기초하여, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 단계를 갖는 것을 특징의 하나로 한다.
이와 같이 함으로써, 기지국은 이동국이 송신할 상위 레이어의 제어신호에 대해 USCH을 할당할 수 있고, 이동국은 USCH을 이용하여 상위 레이어의 제어신호를 송신할 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 실시 예에 따르면, 제어신호의 송신 시간을 단축할 수 있는 기지국, 이동국, 이동통신시스템 및 제어정보 송신제어 방법을 실현할 수 있다.
도 1은 기지국을 나타내는 부분 블록도이다.
도 2는 기지국을 나타내는 부분 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국을 나타내는 부분 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 5는 IP 패킷을 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국을 나타내는 부분 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 11은 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 기지국을 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동국을 나타내는 부분 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
부호의 설명
100 기지국
200 이동국
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
다음으로 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일한 기능을 갖는 것은 동일 부호를 이용하고 반복 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 의한 이동통신시스템은 기지국(100), 기지국(100)과 무선통신이 가능한 이동국(200)을 구비한다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 기지국(100)에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
본 실시예에 의한 기지국(100)은 지연이 적은 네트워크를 실현하기 위해서 고속의 데이터 채널(이하, 데이터 CH이라 함)을 구비하고, 이 데이터 CH에 제어신호를 다중화한다. 또, 기지국(100)은 이 데이터 CH을 이용하여 스케줄링에서 절대적인 우선도(Absolute Priority)를 부여한다. 이와 같이 함으로써, 스케줄링에서의 지연이 발생하지 않도록 할 수 있다.
기지국(100)은 하향링크 스케줄링부(102), 하향링크 스케줄링부(102)와 접속된 전송속도 결정수단 및 송신수단으로서의 송신부(104)를 구비한다. 하향링크 스케줄링부(102)는 상위 레이어의 제어신호, 예를 들어 호 설정시의 인증, 핸드오버 시의 수신상황 보고를 나타내는 신호가 입력되는 버퍼(buffer)(112)와, 데이터신호가 입력되는 1개 또는 복수의 버퍼(114l~114n(n은, n≥1의 정수))를 구비한다. 또, 하향링크 스케줄링부(102)는 버퍼(112) 및 버퍼(114l~114n)와 접속된 스케줄러(116), 스케줄러(116)과 접속된 부호화부(118)를 구비한다. 부호화부(118)는 송신부(104)와 접속된다.
버퍼(112)는 입력된 상위 레이어의 제어신호를 일시적으로 기억한다. 버퍼(114l~114n)는 입력된 데이터신호를 일시적으로 기억한다. 상위 레이어의 제어신호와 데이터신호는 물리적으로는 같은 케이블로 송신된다.
스케줄러(116)는 버퍼(112) 및 버퍼(114l~114n)에 기억된 상위 레이어의 제어신호 및 데이터신호 중, 우선적으로 송신할 신호를 선택하고, 부호화부(118)에 입력한다. 예를 들면, 스케줄러(116)는 도 4에 나타낸 바와 같이 버퍼마다 우선순위(Priority Order)(우선도(Priority))를 매긴다. 이 경우, 스케줄러(116)는 버퍼(112)에 기억된 정보를 최우선 큐(queue)로 하고, 이 큐에 정보가 온 경우에는 무조건 송신한다. 즉, 스케줄러(116)는 버퍼(112)에 상위 레이어의 제어신호가 입력된 경우, 우선적으로 부호화부(118)에 상위 레이어의 제어신호를 입력한다.
IP 패킷은 도 5에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 그 헤더에 부가된 상위 레이어의 제어신호인지 여부를 나타내는 플래그를 참조함으로써, 상위 레이어의 제어신호인지 여부가 구별된다. 예를 들어, IP 패킷에 소정의 필드를 마련하고, 그 필드 값에 따라 상위 레이어의 제어신호와 데이터신호가 구별되고, 버퍼(112) 또는 버 퍼(114l~114n)에 저장된다. 이 경우, 예를 들면 필드 값이 0이면 상위 레이어의 제어신호, 1이면 데이터신호가 되도록 설정하고, 이 필드를 참조함으로써 상위 레이어의 제어신호인지 여부가 구별된다.
이와 같이 구성함으로써 IP 패킷에, 데이터, QoS(Quality of Service)정보, 우선하는 데이터인지 여부를 나타내는 정보에 덧붙여, 제어정보를 저장하여 송신할 수 있다.
부호화부(118)는 입력된 신호를 부호화하고, 송신부(104)에 입력한다. 송신부(104)는 부호화된 신호에 변조처리를 수행하고, 공유채널(Shared Channel)을 사용하여 송신한다. 예를 들면, 송신부(104)는 부호화된 신호를, 예를 들어 10Mbps의 전송속도로 고속 전송한다. 예를 들면, 공유 채널은, 복수의 사용자에 의하여 공유되고, 하나의 슬롯을 적어도 하나의 사용자가 점유한다. 이와 같이 함으로써, 제어신호를 송신하는 시간을 대폭 단축할 수 있다.
본 실시 예에서는 상위 레이어의 제어신호를 일시적으로 기억하는 버퍼를 1개 구비하는 경우에 대해 설명하였으나, 복수 사용자로의 상위 레이어 제어신호를 일시적으로 기억하는 복수의 버퍼를 구비할 수도 있다. 이 경우, 스케줄러(116)는 상위 레이어의 제어신호에 대해 우선순위를 매기고, 그 우선순위에 따라서 상위 레이어의 제어신호를 부호화부(118)에 입력한다.
또, 본 실시예에 있어서, 상위 레이어의 제어신호와 데이터신호를 일시적으로 기억하는 버퍼를 1개의 버퍼로 구성할 수도 있다. 이 경우, 스케줄러(116)는 IP 패킷의 헤더를 참조하여 상위 레이어의 제어신호인지 여부를 판단하고, 그 결과에 기초하여 부호화부(118)에 입력한다.
다음으로 본 발명의 제2 실시예에 의한 기지국(100)에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.
본 실시예에 의한 기지국(100)은 지연이 적은 네트워크를 실현하기 위해, 제어 채널 전용의 고속 슬롯을 마련한다. 각 사용자의 제어 채널은 코드 다중인데 필요한 제어정보에 따라 가변으로 한다.
기지국(100)은 사용자 1 ~ 사용자 N의 데이터신호가 각각 입력되는 부호화부(1201 ~ 120N), 제어신호가 입력되는 부호화부(122), 부호화부(1201 ~ 120N) 및 부호화부(122)와 각각 접속되는 1차 변조부(1241 ~ 124N 및 126), 1차 변조부(1241 ~ 124N 및 126)와 접속되는 전송속도 결정수단 및 송신수단으로서의 다중화부(128), 다중화부(128)와 접속되는 2차 변조부(130)를 구비한다.
부호화부(1201 ~ 120N)는 입력된 데이터신호의 부호화 처리를 수행하고, 각각 1차 변조부(1241 ~ 124N )에 입력한다. 1차 변조부(1241 ~ 124N)는 입력된 부호화 처리가 수행된 신호의 1차 변조를 수행하고, 다중화부(128)에 입력한다. 또, 부호화부(122)는 입력된 제어신호의 부호화 처리를 수행하고, 1차 변조부(126)에 입력한다. 1차 변조부(126)는 입력된 부호화 처리가 수행된 신호의 1차 변조를 수행하고, 다중화부(128)에 입력한다.
다중화부(128)에서는 입력된 1차 변조 처리가 수행된 데이터신호 및 제어신호에 대역을 할당하고, 다중화 처리를 수행하여, 2차 변조부(130)에 입력한다. 예를 들면, 다중화부(128)는 각 사용자의 데이터신호에 대해 각각 32k의 대역을 할당한다. 또, 다중화부(128)는 제어신호에 대해 할당하는 대역을, 예를 들면 32k - 10M에서 가변적으로 할당한다. 이와 같이, 제어신호를 송신하기 위한 제어 CH 자체를 가변대역으로 함으로써, 트래픽 상황, 제어신호의 긴급도(우선도)에 따라 제어신호를 송신하기 위한 제어 채널의 전송속도를 제어할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 다중화부(128)는 HO(Hand-Off) 제어신호이면 500kbps 정도, 호 설정인 경우에는 1Mbps 정도로 전송속도를 제어한다.
예를 들어, 다중화부(128)는 1차 변조 처리가 수행된 데이터신호 및 제어신호를 시간 다중화한다. 다중화부(128)는 도 7에 나타낸 바와 같이 복수의 슬롯에 대해 제어 CH과 데이터 CH을 할당한다. 이 경우, 제어 CH를 할당한 슬롯(제어 CH용 슬롯이라 함) 내는 사용자 간에 코드 다중화 및 주파수 다중화 중 적어도 하나가 수행된다.
구체적으로는, 제어 CH 및 데이터 CH을 할당하는 슬롯을 가변으로 한다. 이 경우, 기지국(100)은 제어 CH을 할당한 슬롯의 위치를 이동국(200)에 통지한다.
또, 다중화부(128)는 복수의 슬롯에 대해 제어 CH 및 데이터 CH을 할당하는 슬롯을 고정적으로 할당할 수도 있다. 이와 같이 함으로써, 기지국(100)은 제어 CH을 할당한 슬롯의 위치를 이동국(200)에 통지하는 처리를 생략할 수 있다.
또, 다중화부(128)는 복수의 슬롯에 대해 제어 CH 및 데이터 CH을 할당하는 슬롯을 고정적으로 할당하고, 추가로 제어 CH 및 데이터 CH을 할당하는 슬롯을 가변으로 할 수도 있다. 이 경우, 기지국(100)은 제어 CH 슬롯의 위치를 이동국(200)에 통지할 필요가 있다.
또, 예를 들면 다중화부(128)는 1차 변조 처리가 수행된 데이터신호 및 제어신호를 주파수 다중화 할 수도 있다. 다중화부(128)는 도 8에 나타낸 바와 같이 복수의 서브캐리어(sub-carrier)에 대해 제어 CH과 데이터 CH을 할당한다. 이 경우, 제어 CH을 할당한 서브캐리어 내는 사용자 간에 코드 다중화 및 시간 다중화 중 적어도 하나가 수행된다.
구체적으로 다중화부(128)는 복수의 서브캐리어에 대해 제어 CH을 할당하는 서브캐리어를 가변으로 한다. 이 경우, 기지국(100)은 제어 CH 서브캐리어의 위치를 이동국(200)에 통지한다. 제어 CH 서브캐리어는 상향링크에서는 빗살모양의 패턴(comb-shaped pattern)이 된다.
또, 다중화부(128)는 제어 CH을 할당하는 서브캐리어를 고정적으로 할당할 수도 있다. 이와 같이 함으로써, 기지국(100)은 제어 CH을 할당한 서브캐리어의 위치를 이동국(200)에 통지하는 처리를 생략할 수 있다.
또, 다중화부(128)는 제어 CH을 할당하는 서브캐리어를 고정적으로 할당하고, 추가로 제어 CH을 할당하는 서브캐리어를 가변으로 할당할 수도 있다. 이 경우, 기지국(100)은 제어 CH을 할당한 서브캐리어의 위치를 이동국(200)에 통지할 필요가 있다.
또, 예를 들면 다중화부(128)는 1차 변조 처리가 수행된 데이터신호 및 제어 신호를 코드 다중화할 수도 있다. 다중화부(128)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 제어 CH과 데이터 CH에 확산코드를 할당한다. 이 경우, 동일한 확산코드의 제어 CH을 이용하는 사용자 간에 코드 다중화 및 시간 다중화 중 적어도 하나가 수행된다.
구체적으로 다중화부(128)는 제어 CH에 할당하는 확산코드 번호 및 확산율을 가변으로 한다. 이 경우, 기지국(100)은 제어 CH에 할당한 확산코드 번호를 이동국(200)에 통지한다.
또, 다중화부(128)는 제어 CH에 확산코드 번호 및 확산율을 고정적으로 할당할 수도 있다. 이와 같이 함으로써, 기지국(100)은 제어 CH의 확산코드 번호 및 확산율을 이동국(200)에 통지하는 처리를 생략할 수 있다.
또, 다중화부(128)는 제어 CH에 확산코드 번호 및 확산율을 고정적으로 할당하고, 추가로 가변 할당을 수행할 수도 있다. 이 경우, 기지국(100)은 제어 CH에 할당한 확산코드 번호를 이동국(200)에 통지할 필요가 있다.
2차 변조부(130)에서는 다중화 처리 및 1차 변조 처리가 수행된 데이터신호 및 제어신호에 대해 2차 변조가 수행되고 송신된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 제어 CH 자체를 가변대역으로 한다. 예를 들면, 사용자가 2명 또는 3명인 경우에는 이들 2명 또는 3명의 사용자가 데이터신호를 송신할 대역을 확보하고, 나머지 대역은 제어 CH에 할당한다. 이와 같이 함으로써, 제어신호의 전송속도를 제어할 수 있다.
다음으로, 하위 레이어 제어정보의 송신제어에 대해 설명한다. 하위 레이어 제어신호란, 예를 들면 채널의 할당정보, ACK, NACK 등의 제어정보이다.
예를 들어, W-CDMA에서는 할당되는 채널 및 부호는 기지국이 아니라 상위국에서 지정된다. 그러나, HSDPA에서는 그 지정은 기지국에서 수행된다. HSDPA에서는, 기지국은 물리 CH에 하위 제어신호, 예를 들어 채널의 할당 정보를 맵핑하여 이동국에 송신한다. 이 경우, 오류 검출이 수행되지 않으면 오류인 채로 이동국은 동작한다. 때문에 기지국은 하위 제어신호에 그 용도별로 오류 검출 부호를 부가한다.
구체적으로, 부호화부(122)는 도 10에 나타낸 바와 같이 제어신호에 용도별, 예를 들어 복조, 복호, 재송신 등에 따라 오류 검출 부호를 부가한다. 예를 들면, 용도별로 분류된 제어신호군에 대해 오류 검출 부호를 부가한다. 이 경우, 오류 검출 부호를 부가하는 단위, 예를 들어 길이를 가변으로 할 수도 있으며, 또 오류 검출 부호는 동일한 것일 수도 있고 다른 것일 수도 있다. 개별적이 아니라 하위 제어신호를 묶어 1개의 오류 검출 부호를 부가한 경우, 오류 검출의 대상이 되는 비트수가 많으므로 검출 오류 가능성이 높아진다. 이와 같이, 용도에 따라 개별적으로 오류 검출 부호를 부가함으로써 오류 검출의 정밀도를 개선할 수 있다.
또, 오류 정정 부호화의 단위로는 1개 이상의 오류 검출 부호로 한다. 또, 제어신호군의 비트군에 따라 오류 검출 부호를 바꿀 수도 있다. 또, 1개의 무선 프레임에 적어도 1개의 오류 정정 부호화 블록을 허용할 수도 있다.
지금까지 물리 CH에서는 이와 같은 제어는 수행되고 있지 않다. 이와 같이 함으로써 상측, 즉 상위 레이어로부터의 교섭(negotiation)을 감소시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동통신시스템에 대해 설명한다.
제1 실시예 및 제2 실시예에서는 상위 레이어의 제어신호를 송신하는 하향링크의 송신 속도를 개선하는 방법에 대해 설명했다.
본 실시예에서는 상위 레이어의 제어신호를 송신하는 상향링크에 관해 송신 속도를 개선하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 이동국이 기지국으로 상위 레이어의 신호를 송신하는 순서에 대해 도 11을 참조하여 설명한다.
이동국(200)은 기지국(100)에 RACH(Random Access Channel)로 데이터 송신 요구를 나타내는 제어신호를 송신한다. 기지국(100)은 이동국(200)에 대해 부호를 할당하고, 데이터 송신 허가를 나타내는 제어신호를 FACH(Forward Access Channel)로 송신한다. 이동국(200)은 할당된 부호로 상위 레이어의 신호를, DCCH(Dedicated control Channel)로 기지국(100)으로 송신한다.
그러나, 이 경우 DCCH가 저속이기 때문에 이동국(200)에서 기지국(100)으로 상위 레이어의 제어신호를 송신하는 시간이 길어진다. 그래서, 본 실시예에 의한 이동통신시스템에서는 이동국(200)은 기지국(100)으로 상위 레이어의 제어신호를, USCH(Uplink Shared Channel)을 이용하여 송신한다.
본 발명의 실시예에 따른 기지국(100)에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 의한 기지국(100)은, 상위 레이어 제어신호 판단부(152), 상위 레이어 제어신호 판단부(152)와 접속된 채널 할당부(154), 채널 할당부(154)와 접속된 통지수단으로서의 송신부(156)를 구비한다.
상위 레이어 제어신호 판단부(152)는 후술할 이동국(200)으로부터 예약 제어 CH로 송신된 제어신호가, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 신호인지 여부를 판단한다.
예를 들면, 상위 레이어 제어신호 판단부(152)는 송신된 IP 패킷의 소정 플래그를 참조함으로써, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부를 판단한다. 예를 들면, IP 패킷에 소정의 필드를 마련하고, 그 필드 값에 따라, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부가 구별된다.
채널 할당부(154)는 이동국(200)으로부터 예약 제어 CH로 송신된 제어신호가 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 경우에, 상향 USCH을 할당한다. 이 경우, 채널 할당부(154)는 정보량에 따라 USCH의 할당을 수행한다.
송신부(156)는 예약 제어 CH을 송신한 이동국(200)에 대해 상향 USCH을 할당한 것을 나타내는 통지(할당통지)를 수행한다. 예를 들면, 할당통지를 나타내는 패킷에는 사용자 ID와 MCS(Modulation & Coding scheme Set)가 저장된다. MCS에는 어떤 변조방식으로 송신하는지를 나타내는 지시정보가 저장된다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 이동국(200)에 대해 도 13을 참조하여 설명한다.
본 실시예에 따른 이동국(200)은 수신부(252), 수신부(252)와 접속된 하위 레이어 제어신호 판단부(254), 하위 레이어 제어 신호 판단부(254)와 접속된 제어신호 생성수단 및 상위 레이어 제어신호 송신수단으로서의 송신 데이터 생성부(256)를 구비한다.
수신부(252)는 기지국(100)으로부터 할당통지(Allocation Report)를 수신하 고, 하위 레이어 제어신호 판단부(254)에 입력한다.
하위 레이어 제어신호 판단부(254)는 입력된 할당통지에 저장된 사용자 ID가 자(自) 이동국 ID와 일치하는지 여부를 판단하고, 일치할 경우에 송신 데이터 생성부(256)에 송신 데이터를 생성하도록 명령한다.
송신 데이터 생성부(256)는 상위 레이어 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를 생성하고 송신한다. 예를 들면, 송신 데이터 생성부(256)는 상위 레이어 제어신호를 송신할 것을 나타내는 플래그를 세운 IP 패킷을, 예약 제어 CH로 송신한다. 또, 송신 데이터 생성부(256)는 할당통지에 저장된 MCS 정보를 참조하여 상위 레이어의 제어신호를 송신한다.
다음으로, 본 실시예에 따른 이동통신시스템의 동작에 대해 도 14를 참조하여 설명한다.
먼저, 이동국(200)의 송신 데이터 생성부(256)는 예약 제어 CH로 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를, 기지국(100)으로 송신한다.
기지국(100)은 상위 레이어 제어신호 판단부(152)에서, 수신한 제어신호가 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호인지 여부를 판단한다. 수신한 제어신호가 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호인 경우, 채널 할당부(154)는 이동국(200)에 상향 USCH를 우선적으로 할당한다. 다음으로, 송신부(156)는 이동국(200)에 상향 USCH를 할당한 것을 통지(할당통지)한다. 이 경우, 채널 할당부(154)는 정보량에 따라 할당을 수행한다.
이동국(200)의 수신부(252)는 할당통지를 수신하면, 하위 레이어 제어신호 판단부(254)에 할당통지를 입력한다. 하위 레이어 제어신호 판단부(254)는 입력된 할당통지에 저장된 ID가 자 이동국 ID와 일치하는지 여부를 판단한다. 할당통지에 저장된 ID가 자 이동국 ID와 일치할 경우, 송신 데이터 생성부(256)는 USCH로 할당통지에 저장된 MCS에 따라서 상위 레이어의 제어신호를 송신한다.
이와 같이 함으로써, 이동국(200)은 USCH을 이용하여 1M 정도의 대역을 사용하여 상위 레이어의 제어신호를 송신할 수 있다. 또, 기지국(100)이 상위 레이어의 제어신호에 대해 그 정보량에 따라 대역을 할당하도록 함으로써, 이동국(200)이 소비하는 송신전력을 저감할 수 있다.
회선교환 방식에서는 통신중에는 회선이 설정되어 다른 통신을 정지시킬 수는 없다. 패킷 전송에서는 음성도 패킷이기 때문에 그 송신을 일시적으로 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 20msec ~ 50msec 정도는 송신을 일시적으로 정지시키는 것이 허용된다. 따라서, 제어신호를 송신할 수 있다.
본 실시예에 있어서는 이동국(200)이 예약 제어 CH을 송신하고, USCH이 할당된 후, 상위 레이어의 제어 채널을 송신하는 경우에 대해 설명했다. 그러나, 도 15에 나타낸 바와 같이, 기지국(100)에 트래픽 상황을 측정하고 그 결과를 이동국(200)에 통지하는 트래픽 상황 통지부를 구비하도록 하고, 이동국(200)은 통지된 트래픽 상황에 기초하여 상위 레이어의 제어신호를 송신할 수도 있다. 이 경우, 이동국(200)은 송신 데이터 생성부(256)에서 예약 순서를 수행할 필요없이 다이렉트로 고속의 제어채널을 송신한다.
상술한 실시예에서는 제어신호 송신에 대해 하향링크 및 상향링크로 나누어 설명했다. 구체적으로, 하향링크에 대해서는 제1 및 제2 실시예에서 설명한 하향 링크 스케줄링부 및 다중화부(128), 상향링크에 대해서는 제3 실시예에서 설명한 상위 레이어 제어신호 판단부(152) 및 채널 할당부(154)에 대해 설명했다. 실제 기지국에는 하향 링크 스케줄링부, 다중화부(128), 상위 레이어 제어신호 판단부(152), 및 채널 할당부(154)를 구비하도록 해도 좋다.
본 국제출원은 2005년 3월 31에 출원한 일본국 특허출원 2005-102872호를 기초로 한 우선권을 주장하는 것이며, 2005-102872호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.
본 발명에 의한 기지국, 이동국, 이동통신시스템 및 제어신호 송신제어 방법은 이동통신시스템에 적용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 트래픽(traffic) 상황, 제어신호의 우선도(priority)에 따라, 상위 레이어(upper-layer)의 제어신호를 송신할 제어 채널(control channel)의 전송속도(transmission rate)를 결정하는 전송속도 결정수단;
    결정된 전송속도에 따라서, 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어채널에 소정의 대역을 할당하고 송신하는 송신수단;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제 1항에 있어서,
    상위 레이어의 제어신호 및 데이터신호의 송신순서를 결정하는 스케줄러(scheduler);를 구비하고,
    상기 송신수단은 상기 송신순서에 따라서, 상기 상위 레이어의 제어신호 및 상기 데이터신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스케줄러는, 상위 레이어 제어신호에 대해 송신순서를 최우선하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 스케줄러는, IP 패킷(IP packet)에 부가된 플래그에 기초하여, 상위 레이어의 제어신호인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 송신수단은, 데이터신호를 송신할 대역을 확보한 나머지 대역을 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어 채널에 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 이동국으로부터 송신된 제어신호가, 상위 레이어(upper-layer)의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부를 판단하는 상위 레이어 제어신호 판단수단;
    상기 판단에 기초하여, 상기 제어신호가 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호인 경우에, 상기 이동국에 USCH(Uplink Shared Channel)을 할당하는 채널 할당 수단;
    상기 이동국에 USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷(allocation-reporting packet)에 변조방식을 나타내는 지시정보를 저장하여 송신하는 통지수단;
    을 구비한 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 통지수단은, 상기 할당 통지 패킷에 사용자 ID와 MCS(Modulation & Coding scheme Set)를 저장하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 기지국은, 이동국으로부터 송신된 제어신호가 상위 레이어(upper-layer)의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호인 경우에, 상기 이동국에 USCH(Uplink Shared Channel)을 할당하고, 상기 이동국에 USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷(allocation-reporting packet)에 변조방식을 나타내는 지시정보를 저장하여 송신하고,
    상기 할당 통지 패킷에 저장된 변조방식을 나타내는 지시정보에 따라서, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 상위 레이어 제어신호 송신수단;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  9. 제 8항에 있어서,
    상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를 생성하는 제어신호 생성수단;
    기지국으로부터 송신된 이동국에 USCH을 할당한 것을 나타내는 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 여부를 판단하는 하위 레이어(lower-layer) 제어신호 판단수단;을 구비하고,
    상기 상위 레이어 제어신호 송신수단은, 상기 판단결과에 기초하여, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 상위 레이어 제어신호 송신수단은, 기지국으로부터 송신된 트래픽(traffic) 상황을 나타내는 신호에 기초하여, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  11. 이동국과 기지국을 구비하는 이동통신시스템에 있어서,
    상기 기지국은,
    이동국으로부터 송신된 제어신호가, 상위 레이어(upper-layer)의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부를 판단하는 상위 레이어 제어신호 판단수단;
    상기 판단에 기초하여, 상기 제어신호가 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호인 경우에, 상기 이동국에 USCH(Uplink Shared Channel)을 할당하는 채널 할당 수단;
    상기 이동국에 USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷(allocation-reporting packet)에, 변조방식을 나타내는 지시정보를 저장하여 송신하는 통지수단;을 구비하고,
    상기 이동국은,
    상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를 생성하는 제어신호 생성수단;
    상기 기지국으로부터 송신된 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 그 여부를 판단하는 하위 레이어(lower-layer) 제어신호 판단수단;
    상기 기지국으로부터 송신된 할당통지 패킷의 수신처가 자국인 경우에, 상기 할당 통지 패킷에 저장된 변조방식을 나타내는 지시정보에 따라서, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 상위 레이어 제어신호 송신수단;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  12. 트래픽(traffic) 상황, 제어신호의 우선도(priority)에 따라 상위 레이어(upper-layer)의 제어신호를 송신할 제어 채널(control channel)의 전송속도(transmission rate)를 결정하는 단계;
    상기 결정된 전송속도에 따라서, 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신할 제어 채널에 소정의 대역을 할당하는 단계;
    상기 소정의 대역이 할당된 상기 상위 레이어의 제어신호를 송신하는 단계;
    를 갖는 것을 특징으로 하는 제어신호 송신제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상위 레이어의 제어신호 및 데이터신호의 송신순서를 결정하는 단계;를 가지며,
    상기 송신하는 단계는, 상기 송신순서에 따라서, 상기 상위 레이어의 제어신호 및 상기 데이터신호를 송신하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 제어신호 송신제어 방법.
  14. 이동국이, 상위 레이어(upper-layer)의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호를 생성하는 단계;
    기지국이, 상기 이동국으로부터 송신된 제어신호가, 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 기지국이 상기 판단에 기초하여, 상기 제어신호가 상위 레이어의 제어신호를 송신할 것을 나타내는 제어신호인 경우에, 상기 이동국에 USCH(Uplink Shared Channel)을 할당하는 단계;
    상기 기지국이, 상기 이동국에 USCH을 할당한 것을 통지하는 할당 통지 패킷(allocation-reporting packet)에, 변조방식을 나타내는 지시정보를 저장하여 송신하는 단계;
    상기 이동국이, 상기 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 이동국이, 상기 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인지 여부의 판단결과에 기초하여, 상기 할당 통지 패킷의 수신처가 자국인 경우에, 상기 할당 통지 패킷에 저장된 변조방식을 나타내는 지시정보에 따라서, 상위 레이어의 제어신호를 USCH에 다중화하여 송신하는 단계;
    를 갖는 것을 특징으로 하는 제어신호 송신제어 방법.
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