KR20080058228A

KR20080058228A - 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR20080058228A
Application number: KR1020070134211A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 다카하시; 신지 다케다; 지 미우라; 히로미쓰 아사쿠라
Original assignee: 가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2008-06-25
Also published as: KR100996253B1; JP2008178078A; CN101227223B; JP4460598B2; CN101227223A

Abstract

본 발명은 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것으로서, 셀 내의 복수 개의 영역 각각에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 혹은 일부 주파수 대역을 할당하는 무선 통신 시스템에 있어서, 주파수 대역의 유연하면서 효과적인 이용을 도모하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 무선 통신 장치(1)의 할당 제어부(5)는, 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6를 할당하고, 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 영역으로서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6 중 특정한 주파수 대역을 할당하고, 데이터 프레임 내에서 외측 영역에 대응하는 필드 B1 내지 B3에 있어서, 비트맵 패턴을 사용하여, 외측 영역에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 통지한다.

Description

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법{RADIO COMMUNICATION APPARATUS AND RADIO COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

종래, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등의 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용한 무선 통신 시스템이 알려져 있다.

이러한 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용한 무선 통신 시스템에 있어서, 인접하는 3개의 셀이 존재하는 경우, 예를 들면, 각 셀 1 내지 셀 3에서 동일한 주파수 대역(fMHz)을 사용하는 구성(도 10 참조)과, 어느 주파수 대역(fMHz)을 논리적으로 3개로 분할하고, 분할된 각 주파수 대역(f/3MHz)을 각 셀 1 내지 셀 3에 할당하는 구성(도 11 참조)이 알려져 있다.

전자의 구성(도 10 참조)에서는, 어느 주파수 대역 전체를 복수 개의 셀 1 내지 셀 3이 사용하고 있으므로, 피크 스루풋을 최대한으로 향상시킬 수 있지만, 인접한 셀에서도 동일한 주파수 대역을 사용하므로, 셀간 간섭이 일어나기 쉬운 문제점이 있다.

한편, 후자의 구성(도 11 참조)에서는, 인접하는 셀 사이에서 상이한 주파수 대역을 사용하기 때문에, 셀간 간섭을 억제하기는 쉽지만, 어느 주파수 대역을 3개로 분할하고 있으므로, 달성 가능한 피크 스루풋의 상한이, 주파수 대역 전체를 사용하는 경우의 1/3로 된다는 문제점이 있다.

그래서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 각 셀 1 내지 셀 3을, 외측 영역과 내측 영역으로 분할하고, 다른 셀로부터의 간섭이 적은 내측 영역에는, 각 셀에서 사용가능한 모든 주파수 대역 F1 내지 F3를 할당하고, 다른 셀로부터의 간섭이 큰 외측 영역에는, 각 셀에서 별개로 사용되는 주파수 대역 F1 내지 F3를 할당하는 구성이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허공개 번호 제2005-80286호 공보

그러나, 전술한 종래 기술에서는, 각 셀 내의 복수 개의 영역의 각각에 대하여, 각 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 또는 일부의 주파수 대역 중 어느 쪽을 할당할 것인지에 대하여 미리 결정해 둘 필요가 있었다.

즉, 전술한 종래 기술에서는, 어느 영역에 대하여, 특정한 주파수 대역이 미리 할당되어 있는 경우, 이러한 영역에서는, 트래픽 상황 등에 관계없이, 그 외의 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용할 수 없고, 유연하면서도 효과적으로 주파수 대역을 이용할 수 없는 문제점이 있었다.

그래서, 본 발명은, 전술한 과제를 감안하여, 셀 내의 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능 주파수 대역으로서, 이러한 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 또는 일부의 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 있어서, 주파수 대역의 유연하면서 효과적인 이용을 도모할 수 있는 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 특징은, 주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 내측 영역과 외측 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 배치된 무선 통신 장치로서, 내측 영역 및 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되 어 있는 할당 제어부를 구비하고, 할당 제어부는, 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있고, 할당 제어부는, 데이터 프레임 내에서 외측 영역에 대응하는 필드에서, 비트맵 패턴을 사용하여, 외측 영역에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 통지하도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제1 특징에 있어서, 셀은, 복수 개의 외측 영역으로 분할되도록 구성되어 있고, 데이터 프레임은, 분할된 복수 개의 외측 영역의 각각에 대응하는 필드를 가지도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 제1 특징에 있어서, 비트맵 패턴은, 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역에 대응하는 비트열에 의해 구성되어 있고, 비트열을 구성하는 각 비트에 의해 외측 영역에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 나타내도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 제2 특징은, 주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 복수 개의 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 배치된 무선 통신 장치로서, 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되어 있는 할당 제어부를 구비하고, 할당 제어부는, 셀에 존재하는 이동 단말기로부터 수신한 통신 품질 정보에 따라 이동 단말기가 복수 개의 영역 중 어디에 속해야 할 것인지 에 대하여 결정하도록 구성되어 있고, 할당 제어부는, 통신 품질 정보에 따라 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제3 특징은, 주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 복수 개의 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 배치된 무선 통신 장치로서, 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되어 있는 할당 제어부를 구비하고, 할당 제어부는, 복수 개의 영역의 각각에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 클래스를 관리하도록 구성되어 있고, 할당 제어부는, 복수 개의 영역의 각각에 속하는 이동 단말기의 개수 및 복수 개의 영역의 각각에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 클래스에 따라 데이터 프레임 내에서 복수 개의 영역의 각각에 대응하는 필드의 사이즈를 변경하도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.

본 발명의 제2 특징 또는 제3 특징에 있어서, 셀은 내측 영역과 외측 영역으로 분할되도록 구성되어 있고, 할당 제어부는, 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 제4 특징은, 주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 내측 영역과 외측 영역으로 분할하 도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에서의 무선 통신 방법으로서, 무선 통신 장치는, 내측 영역 및 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하는 단계를 가지고, 이 단계에서, 무선 통신 장치는, 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하고, 이 단계에서, 무선 통신 장치는, 데이터 프레임 내에서 외측 영역에 대응하는 필드에서, 비트맵 패턴을 사용하여, 외측 영역에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 통지하는 것을 요지로 한다.

본 발명에 의하면, 셀 내의 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능 주파수 대역으로서 이러한 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 또는 일부의 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 있어서, 주파수 대역의 유연하면서 효과적인 이용을 도모할 수 있는 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공할 수 있다.

다음에, 도면을 참조하여, 본 발명의 몇 개의 실시예에 대하여 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는, 동일 또는 유사한 부호를 부여하고 있다. 다만, 도면은 모식적으로 되어 있는 것에 유의해야 한다.

(본 발명의 제1 실시예)

도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대하여 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식을 변조 방식으로서 사용하는 멀티 유저 통신 시스템이다.

본 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서는, 1개의 통신로에 포함되어 있는 복수 개의 서브 캐리어의 일부분을 1개의 이동 단말기(사용자)에 대하여 할당함으로써, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식이 실현되고 있다.

또한, 이러한 OFDMA 방식이 적용되고 있는 무선 통신 시스템에서는, 적어도 1개의 서브 캐리어를 가지는 서브 채널을 사용하여 고속으로 데이터를 송수신하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 각 셀을 복수 개의 영역(예를 들면, 내측 영역 및 외측 영역)으로 분할하도록 구성되어 있다.

도 1의 예에서, 본 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 셀 1을, 외측 영역(Zone1, Zone2, Zone3)과, 내측 영역(Zone4)으로 분할하도록 구성되어 있다.

또한, 도 1의 예에서는, 셀 1에서, 기지국(1)(무선 통신 장치)이 배치되어 있고, 이동 단말기(UE1)가 내측 영역(Zone4)에 속해 있으며, 이동 단말기(UE2)가 외측 영역(Zone2)에 속해 있고, 이동 단말기(UE3)가 외측 영역(Zone1)에 속해 있다.

본 실시예에 따른 기지국(1)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 안테나(10), 수신부(11), 주파수 변환부(12), OFDM 복조부(13), 1차 복조부(14), 할당 제어부(15), 변조부(16), 주파수 변환부(17), 송신부(18), 및 안테나(19)를 포함한다.

수신부(11)는, 안테나(10)를 통하여, 셀 1 내에 존재하는 이동 단말기(UE)로부터 송신된 업링크 신호를 수신하도록 구성되어 있다.

주파수 변환부(12)는, 수신부(11)에 의해 수신된 업링크 신호에 대하여 주파수 변환 처리를 행하도록 구성되어 있다.

OFDM 복조부(13)는, 주파수 변환부(12)로부터 출력된 신호에 대하여, OFDM 복조 처리를 행하도록 구성되어 있다.

1차 복조부(14)는, OFDM 복조부(13)로부터 출력된 신호에 대하여, 1차 복조 처리를 행하도록 구성되어 있다.

할당 제어부(15)는, 셀 1 내의 복수 개의 영역의 각각[예를 들면, 내측 영역(Zone4) 및 외측 영역(Zone1 ∼ Zone3)]에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되어 있다.

여기서, IEEE 802.16e 규격에서는, 서브 채널의 구성 방식으로서, "FUSC (Full Usage of Subchannel) 방식"이나 "PUSC(Partial Usage of Subchannel) 방식"이 규정되어 있다.

FUSC 방식은, 각 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 내의 데이터 버스트 송신용으로 할당된 모든 서브 캐리어를 사용하여 서브 채널을 구성하는 방식이다.

한편, PUSC 방식은, 각 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 내의 데이터 버스트 송신용으로 할당된 모든 서브 캐리어 중 일부의 서브 캐리어만을 사용하여 서브 채널을 구성하는 방식이다.

본 실시예에서, 할당 제어부(15)는, IEEE 802.16e 규격에 따른 "PUSC (Partial Usage of Subchannel) 방식"을 사용하여 구성된 서브 채널을, 각 이동 단말기(UE)에 대한 다운링크 버스트 데이터 송신용의 서브 채널로서 할당하도록 구성되어 있다.

여기서, 도 3을 참조하여, IEEE 802.16e 규격에서 규정되어 있는 데이터 프레임에 대하여 설명한다.

도 3에 나타낸 데이터 프레임의 구성에 있어서, 가로축은 OFDMA 심볼의 번호를 나타내고, 세로축은 서브 채널의 논리 번호를 나타낸다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 다운링크용의 데이터 프레임은, "프리앰블(preamble)" 및 프리앰블에 후속하는 "프레임 제어 헤더(FCH: Frame Control Header)"를 포함한다.

또한, 다운링크용의 데이터 프레임에 포함되어 있는 "DL-MAP" 및 "UL-MAP(DL Burst #1에 포함되어 있다)"는, 각각 다운링크용의 데이터 프레임 및 업링크용의 데이터 프레임에서의 데이터 버스트(DL Burst 및 UL Burst)의 매핑 정보를 포함한다.

본 실시예에서는, 셀 1에서 사용 가능한 주파수 대역이, 예를 들면 논리적으로 6개의 주파수 대역 f1 내지 f6으로 분할되어 있는 것으로 가정하고, 이 분할된 주파수 대역을, 각각 f1, f2, f3, f4, f5, f6로 나타낸다.

또한, "FCH"는, "FCH"를 포함하는 필드에서, 전술한 바와 같이 논리적으로 분할된 주파수 대역 중, 어느 주파수 대역을 사용해야 할 것인지에 대하여 지정하는 정보를 포함한다.

도 3의 예에서, "FCH"는, 필드 1에 있어서, 주파수 대역 f1 및 f3를 사용해야 할 취지를 지정하는 정보를 포함하는 것으로 한다.

또한, IEEE 802.16e 사양에 규정되어 있는 PUSC 방식이 "FCH"를 포함하는 필드에서 사용되고 있는 경우, 이동 단말기(UE)는, 이러한 필드에 대응하는 셀 내의 영역(예를 들면, Zone1 등)에 재권(在圈)하고 있는 한, "FCH"에 의해 지정되어 있는 주파수 대역을 사용하도록 구성되어 있다.

또한, 셀이 복수 개의 영역으로 분할되어 있는 경우, 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 다운링크용의 데이터 프레임이 복수 개의 필드 1 내지 필드 2로 분할되어 있는 경우, 각 영역에서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 사용하거나 또는 셀 1에서 사용 가능한 주파수 대역 중 특정한(일부의) 주파수 대역을 사용할 것인지에 대하여 지정하는 정보를, 이러한 데이터 프레임 내에 유지할 필요가 있다.

여기서, 일반적으로는, IEEE 802.16e 사양에 규정되어 있는 PUSC 방식이 다운링크용의 데이터 프레임(모든 필드)에서 사용되는 경우, "DL-MAP"의 정보 요소인 "ZONE Switch IE"에 포함되는 "Use All SC indicator"의 비트를, "1"로 할 것인지 "0"로 할 것인지에 따라 각 필드에 대응하는 영역에서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 사용하거나 또는 셀 1에서 사용 가능한 주파수 대역 중 특정한(일부의) 주파수 대역을 사용할 것인지에 대하여 설정하고 있다.

예를 들면, 도 4의 예에서는, "Use All SC indicator" = 1로 설정되어 있는 필드 2에서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6을 사용하도록 설정되어 있다.

또한, 도 4의 예에서는, 필드 1에서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6 중, 특정한(일부의) 주파수 대역("FCH"에 의해 지정되어 있는 주파수 대역) f3 및 f6을 사용하도록 설정되어 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 할당 제어부(15)는, 내측 영역(Zone4)에서 사용 가능한 주파수 대역으로서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6을 할당하고, 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역으로서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 fl 내지 f6 중 특정한(일부의) 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있다.

예를 들면, 도 5 및 도 6의 예에서, 할당 제어부(15)는, 외측 영역(Zone1)에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 특정한 주파수 대역 f0 및 f1을 할당하고, 외측 영역(Zone2)에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 특정한 주파수 대역 f0, f1 및 f3를 할당하며, 외측 영역(Zone3)에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 특정한 주파수 대역 f0, f1, f3 및 f5를 할당하도록 구성되어 있다.

즉, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 할당 제어부(15)는, 내측 영역(Zone4)에 대응하는 필드 A에서, "Use All SC indicator" = 1로 설정함으로써, 내측 영역(Zone4)에 속하는 이동 단말기(UE)에 대하여, 내측 영역(Zone4)에서, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6을 사용할 수 있는 취지를 통지하도록 구성되어 있다.

한편, 할당 제어부(15)는, 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)에 대응하는 필드 B1 내지 필드 B3에 대응하는 필드 B1 내지 필드 B3에서, 외측 영역(Zone1 내지 Zone3) 중 어느 것에 속하는 이동 단말기(UE)에 대하여, 비트맵 패턴(예를 들면, "ZONE Switch IE"에 포함되는 구문(syntax)인 "Sub-Channel(SC) Bitmap"을 사용하여, 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 통지하도록 구성되어 있다.

이러한 비트맵 패턴은, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6에 대응하는 비트열(도 7의 예에서는, 6비트로 이루어지는 비트열)에 의해 구성되어 있고, 이러한 비트열을 구성하는 각 비트에 의해 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 나타내도록 구성되어 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, "Sub-Channel(SC) Bitmap"에 있어서 "001001"로 설정되어 있는 필드에 대응하는 외부 영역에서는, 주파수 대역 f3 및 f6를 사용할 수 있는 것을 의미한다.

여기서, 할당 제어부(15)는, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하지 않도록 결정한 영역에 대응하는 필드에서는, "Use All SC indicator" 대신에, "Sub-Channel(SC) Bitmap"을 설정하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 할당 제어부(15)는, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하지 않도록 결정한 영역에 대응하는 필드에서는, "Use All SC indicator" = "0"으로 설정한 다음, "Sub-Channel(SC) Bitmap"을 설정하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 할당 제어부(15)는, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하 도록 결정한 영역에 대응하는 필드에서도, "Sub-Channel(SC) Bitmap"을 설정하도록 구성되어 있어도 된다. 이러한 경우, 할당 제어부(15)는, "Sub-Channel (SC) Bitmap"의 모든 비트에 대하여 "1"을 설정한다.

그리고, 할당 제어부(15)는, 구축한 데이터 프레임을 변조부(16)에 송신하도록 구성되어 있다.

변조부(16)는, 할당 제어부(15)로부터 송신된 데이터 프레임에 대하여 변조하도록 구성되어 있다.

주파수 변환부(17)는, 변조부(16)로부터 출력된 신호에 대하여 주파수 변경 처리를 행하도록 구성되어 있다.

송신부(18)는, 주파수 변환부(17)로부터 출력된 신호를, 안테나(19)를 통하여, 각 이동 단말기(UE)에 송신하도록 구성되어 있다.

본 실시예에 따른 기지국(1)에 의하면, 셀 1을 내측 영역(Zone4)과 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)으로 분할한 무선 통신 시스템에서, 내측 영역(Zone4)에 대응하는 필드에서, "Use All SC indicator" = 1로 설정함으로써, 셀 1에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 f1 내지 f6을 사용하는 것을 통지하고, 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에 대응하는 필드에서, "Sub-Channel(SC) Bitmap"을 사용하여, 외측 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에서 사용 가능한 특정한 주파수 대역을 통지하는 데이터 프레임을 구축할 수 있으므로, 주파수 대역의 유연하면서 효과적인 이용을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 기지국(1)에 의하면, 셀의 외측 영역이 복수 개의 영역으로 분할되어 있는 경우에도, 이러한 복수 개의 영역의 각각에 대하여, 특정한 주파수 대역을 할당할 수 있고, 주파수 대역의 유연하면서 효과적인 이용을 도모할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 기지국(1)에 의하면, 각 비트와 사용 가능한 주파수 대역을 대응시켜 유지하는 "Sub-Channel(SC) Bitmap"을 사용함으로써, 각 영역에서 사용 가능한 주파수 대역을 용이하게 설정할 수 있다.

(제2 실시예)

이하, 본 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대하여, 전술한 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템과의 차이점에 대하여 주로 설명한다.

본 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서는, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 셀은, 복수 개의 영역(Zone1 내지 Zone4)으로 분할되도록 구성되어 있다.

또한, 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)의 예에서는, 데이터 프레임 내의 필드 2가 영역(Zone1)에 대응하고 있고, 데이터 프레임 내의 필드 4가 영역(Zone2)에 대응하고 있고, 데이터 프레임 내의 필드 3이 영역(Zone3)에 대응하고 있다.

할당 제어부(15)는, 셀 1에 존재하는 이동 단말기(UE1 내지 UE4)로부터 수신한 통신 품질 정보에 따라, 이동 단말기(UE1 내지 UE4)가 복수 개의 영역(Zone1 내지 Zone4) 중 어디에 속해야 할 것인지에 대하여 결정하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 할당 제어부(15)는, 통신 품질 정보가 유사한 이동 단말기(UE)끼리 같은 영역에 속하도록 결정한다.

통신 품질 정보로서는, 예를 들면, 다운링크에서의 CQI(Channel Qua lity Information)를 사용할 수 있다. CQI의 예로서는, CINR(Carrier-to-Interference plus Noise Ratio), RSSI(Receiver Signal Strength Indicator), RTD(Round Trip Delay) 등이 있다.

또한, 할당 제어부(15)는, 전술한 통신 품질 정보에 따라, 복수 개의 영역(Zonel 내지 Zonne3)의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 할당 제어부(15)는, 통신 품질 정보(예를 들면, 해당 영역에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 정보의 평균값)가 소정 조건보다 나쁜(예를 들면, CINR이 소정 임계값보다 낮은) 이동 단말기(UE)가 속하는 영역에 대하여는, 사용 가능한 주파수 대역의 개수를 줄이고(예를 들면, 사용 가능한 주파수 대역이 소정 임계값보다 적은 필드에 대응시키고), 통신 품질 정보(예를 들면, 해당 영역에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 정보의 평균값)가 소정 조건 보다 양호한(예를 들면, CINR이 소정 임계값보다 높은) 이동 단말기(UE)가 속하는 영역에 대하여는, 사용 가능한 주파수 대역의 개수를 증가시킨다(예를 들면, 사용 가능한 주파수 대역이 소정 임계값보다 많은 필드에 대응시킨다).

그리고, 본 실시예에서도, 할당 제어부(15)는, 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 이러한 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있어도 된다.

이러한 경우, 할당 제어부(15)는, 전술한 통신 품질 정보에 따라, 복수 개의 외측 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있어도 된다.

(제3 실시예)

이하, 본 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대하여, 전술한 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템과의 상이점에 대하여 주로 설명한다.

본 실시예에서, 할당 제어부(15)는, 복수 개의 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에 속하는 이동 단말기(UE)의 통신 품질(QoS: Quality of Service) 클래스를 관리하도록 구성되어 있다.

본 실시예에서는, 이러한 통신 품질 클래스로서는, "ErtPS(가중치 부여 계수: 5)"와, "UGS(가중치 부여 계수: 4)"와, "rtPS(가중치 부여 계수: 3)"와, "n rtPS(가중치 부여 계수: 2)"와, "BE(가중치 부여 계수: 1)"가 설정될 수 있다.

도 9의 (a)의 예에서는, 영역(Zone1)에 속하는 이동 단말기(UE)의 통신 품질 클래스는 "rtPS" 및 "UGS"이며, 영역(Zone2)에 속하는 이동 단말기(UE)의 통신 품질 클래스는 "ErtPS" 및 "BE(Best Effort)"이며, 영역(Zone3)에 속하는 이동 단말기(UE)의 통신 품질 클래스는 "BE(Best Effort)"이다.

또한, 할당 제어부(15)는, 복수 개의 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에 속하는 이동 단말기(UE)의 개수 및 복수 개의 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 클래스에 따라, 데이터 프레임 내에서 복수 개의 영역(Zone1 내지 Zone3)의 각각에 대응하는 필드 2 내지 필드 4의 사이즈를 변경하도록 구성되어 있다.

예를 들면, 할당 제어부(15)는, 하기 식에 의해, 영역(Zone1)에 대응하는 필드 3의 사이즈(데이터 프레임 전체에 대한 점유 비율)를 결정한다.

(필드의 사이즈) = (해당 필드에 대응하는 영역에 속하는 이동 단말기(UE)의 통신 품질 클래스에 대응하는 가중치 부여 계수의 총계)÷(셀 내에 재권하는 모든 이동 단말기(UE)의 통신 품질 클래스에 대응하는 가중치 부여 계수의 총계)

따라서, 할당 제어부(15)는, 필드 3의 사이즈(데이터 프레임 전체에 대한 점유 비율)를, "1/2 = {4(UGS) + 3(rtPS)} ÷ {4(UGS) + 3(rtPS) + 5(ErtPS) + 1(BE) ×2"로 결정한다.

마찬가지로, 할당 제어부(15)는, 필드 2의 사이즈(데이터 프레임 전체에 대한 점유 비율)를, "3/7 = {5(ErtPS) + 1(BE)} ÷ {4(UGS) + 3(rtPS) +5(ErtPS) + 1(BE) × 2}"로 결정한다.

또한, 할당 제어부(15)는, 필드 1의 사이즈(데이터 프레임 전체에 대한 점유 비율)를, "1/14 = {1(BE) ÷ {4(UGS) + 3(rtPS) + 5(ErtPS) + 1(BE) ×2"로 결정한다.

이 결과에 기초하여, 할당 제어부(15)는, 도 9의 (b)에 나타낸 데이터 프레임에서의 각 필드의 사이즈를 동적으로 변경한다.

(그 외의 실시예)

예를 들면, 전술한 실시예에서는, 할당 제어부(15)를 가지는 무선 통신 장치로서 "기지국"이 사용되는 예에 대하여 설명하였으나, 할당 제어부(15)를 가지는 무선 통신 장치는, 기지국을 제어하는 무선 제어 장치나 교환국 등의 상위 장치라 도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 셀을 3개 또는 4개로 분할하는 예에 대하여 설명하였으나, 셀을 분할하는 복수 개의 영역의 개수는, 이들에 한정되지 않고, 복수 개이면 된다.

이상, 전술한 실시예를 사용하여 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 당업자에게는, 본 발명이 본 명세서 내에서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아님은 분명하다. 본 발명은, 특허 청구의 범위의 기재에 의해 정해지는 본 발명의 취지 및 범위를 일탈하지 않고 수정 및 변경 태양으로서 실시할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 기재는, 예시 설명을 목적으로 하는 것이며, 본 발명에 대하여 어떠한 제한적인 의미를 가지는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 전체 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국의 기능 블록도이다.

도 3은 IEEE 802.16e에서 규정되어 있는 데이터 프레임의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4는 IEEE 802.16e에서 규정되어 있는 데이터 프레임의 일례를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국에 의한 주파수 대역의 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 의해 사용되는 데이터 프레임의 일례를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 의해 사용되는 데이터 프레임 내의 "Zone Switch IE"의 포맷의 일례를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템에서의 주파수 대역의 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템에서의 주파수 대역의 할당 방법 을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템에서의 주파수 대역의 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10: 안테나 11: 수신부

12: 주파수 변환부 13: OFDM 복조부

14: 1차 복조부 15: 할당 제어부

16: 변조부 17: 주파수 변환부

18: 송신부 19: 안테나

Claims

주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 내측 영역과 외측 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 배치된 무선 통신 장치로서,

상기 내측 영역 및 상기 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 해당 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되어 있는 할당 제어부를 포함하고,

상기 할당 제어부는, 상기 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 상기 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있고,

상기 할당 제어부는, 상기 데이터 프레임 내에서 상기 외측 영역에 대응하는 필드에 있어서, 비트맵 패턴을 사용하여, 해당 외측 영역에서 사용 가능한 상기 특정한 주파수 대역을 통지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제1항에 있어서,

상기 셀은, 상기 내측 영역 및 복수 개의 외측 영역으로 분할되도록 구성되어 있고,

상기 데이터 프레임은, 분할된 상기 복수 개의 외측 영역의 각각에 대응하는 필드를 포함하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 비트맵 패턴은, 상기 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역에 대응하는 비트열에 의해 구성되어 있고, 해당 비트열을 구성하는 각 비트에 의해 상기 외측 영역에서 사용 가능한 상기 특정한 주파수 대역을 나타내도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 복수 개의 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 배치된 무선 통신 장치로서,

상기 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 해당 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되어 있는 할당 제어부를 포함하고,

상기 할당 제어부는, 상기 셀에 존재하는 이동 단말기로부터 수신한 통신 품질 정보에 따라, 해당 이동 단말기가 상기 복수 개의 영역 중 어디에 속해야 할 것인지에 대하여 결정하도록 구성되어 있고,

상기 할당 제어부는, 상기 통신 품질 정보에 따라, 상기 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하 는 무선 통신 장치.
주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 복수 개의 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에 배치된 무선 통신 장치로서,

상기 복수 개의 영역의 각각에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 해당 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하도록 구성되어 있는 할당 제어부를 포함하고,

상기 할당 제어부는, 상기 복수 개의 영역의 각각에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 클래스를 관리하도록 구성되어 있고,

상기 할당 제어부는, 상기 복수 개의 영역의 각각에 속하는 이동 단말기의 개수 및 해당되는 복수 개의 영역의 각각에 속하는 이동 단말기의 통신 품질 클래스에 따라, 상기 데이터 프레임 내에서 해당되는 복수 개의 영역의 각각에 대응하는 필드의 사이즈를 변경하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 셀은, 내측 영역과 외측 영역으로 분할되도록 구성되어 있고,

상기 할당 제어부는, 상기 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 상기 외측 영역에서 사용 가 능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
주파수 분할 다중 방식을 변조 방식으로서 사용하고, 주파수 분할 다중 접속 방식을 실현하며, 셀을 내측 영역과 외측 영역으로 분할하도록 구성되어 있는 무선 통신 시스템에서의 무선 통신 방법으로서,

무선 통신 장치는, 상기 내측 영역 및 상기 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역을 할당하고, 할당된 해당 주파수 대역 내의 서브 채널을 사용하여 데이터 버스트를 송신하는 데이터 프레임을 구축하는 단계를 포함하고,

상기 구축하는 단계에서, 상기 무선 통신 장치는, 상기 내측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역을 할당하고, 상기 외측 영역에서 사용 가능한 주파수 대역으로서 해당 셀에서 사용 가능한 모든 주파수 대역 중 특정한 주파수 대역을 할당하고,

상기 구축하는 단계에서, 상기 무선 통신 장치는, 상기 데이터 프레임 내에서 상기 외측 영역에 대응하는 필드에 있어서, 비트맵 패턴을 사용하여, 해당 외측 영역에서 사용 가능한 상기 특정한 주파수 대역을 통지하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.