KR20080068838A

KR20080068838A - 멀티캐리어 통신에 있어서의 서브밴드 설정 방법 및 무선통신 기지국 장치

Info

Publication number: KR20080068838A
Application number: KR1020087010710A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 니시오; 다이치 이마무라; 마사루 후쿠오카
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-07-24
Also published as: KR101239580B1; BRPI0618258A2; PT1933490T; RU2544781C2; JP5372073B2; EP3352394A1; DK1933490T3; EP1933490B1; JP4850954B2; JPWO2007052766A1; US8259658B2; CN102868436A; RU2419988C2; US20090122752A1; KR101239514B1; US20140293934A1; KR20110086154A; HK1258620A1; ES2668636T3; US9265041B2

Abstract

멀티캐리어 통신에 있어서 주파수 스케줄링 송신과 주파수 다이버시티 송신을 동시에 행할 때에, 주파수 스케줄링 송신을 행하기 위한 채널에 대한 적응제어가 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있는 무선 통신 기지국 장치. 이 장치에 있어서, 변조부(12)는 부호화 후의 Dch 데이터에 대해서 변조 처리를 행하여 Dch 데이터 심볼을 생성한다. 변조부(22)는 부호화 후의 Lch 데이터에 대해서 변조 처리를 행하여 Lch 데이터 심볼을 생성한다. 할당부(103)는 Dch 데이터 심볼 및 Lch 데이터 심볼을, OFDM 심볼을 구성하는 각 서브캐리어에 할당하여 다중부(104)에 출력한다. 이 때, 할당부(103)는 Dch 데이터 심볼 및 Lch 데이터 심볼을, 서브밴드마다 각각 모아서, 각 서브캐리어에 할당한다.

Description

멀티캐리어 통신에 있어서의 서브밴드 설정 방법 및 무선 통신 기지국 장치{METHOD FOR SETTING SUBBANDS IN MULTICARRIER COMMUNICATION, AND WIRELESS COMMUNICATION BASE STATION APPARATUS}

본 발명은 멀티캐리어 통신에 있어서의 서브밴드 설정 방법 및 무선 통신 기지국 장치에 관한 것이다.

최근, 무선 통신, 특히 이동체 통신에서는, 음성 이외에 화상이나 데이터 등의 여러가지 정보가 전송의 대상이 되고 있다. 앞으로는, 더욱 고속 전송에 대한 요구가 높아질 것이라고 예상되어, 고속 전송을 행하기 위해, 한정된 주파수 자원을 보다 효율좋게 이용하여, 높은 전송 효율을 실현하는 무선 전송 기술이 요구되고 있다.

이러한 요구에 부응할 수 있는 무선 전송 기술의 하나로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 있다. OFDM은, 다수의 서브캐리어를 이용하여 데이터를 병렬 전송하는 멀티캐리어 전송 기술로서, 높은 주파수 이용 효율, 멀티패스 환경하의 심볼간 간섭 저감 등의 특징을 가져, 전송 효율 향상에 유효하다 는 것이 알려져 있다.

이 OFDM을 하향회선에 이용하여 복수의 무선 통신 이동국 장치(이하, 간단하게 이동국이라고 함)로의 데이터를 복수의 서브캐리어에 주파수 다중할 경우에, 주파수 스케줄링 송신 및 주파수 다이버시티 송신을 행하는 것이 검토되고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조).

주파수 스케줄링 송신에서는, 무선 통신 기지국 장치(이하, 간단하게 기지국이라고 함)가 각 이동국에서의 주파수대역마다의 수신품질에 기초하여 각 이동국에 대해서 적응적으로 서브캐리어를 할당하기 때문에, 최대한의 멀티유저 다이버시티 효과를 얻을 수 있어, 대단히 효율좋게 통신을 행할 수 있다. 이러한 주파수 스케줄링 송신은 주로, 이동국의 저속 이동시의 데이터 통신에 적절한 방식이다. 한편, 주파수 스케줄링 송신에는 각 이동국으로부터의 수신품질 정보의 피드백이 필요하기 때문에, 주파수 스케줄링 송신은 이동국의 고속 이동시의 데이터 통신에는 적합하지 않다. 또, 주파수 스케줄링은, 통상, 인접하는 서브캐리어를 몇개인가 모아서 블록화한 서브밴드마다 행해지기 때문에, 그다지 높은 주파수 다이버시티 효과는 얻지 못한다.

비특허 문헌 1에서는, 이러한 주파수 스케줄링 송신을 행하기 위한 채널을 로컬라이즈드 채널(Localized Channel)(이하, Lch라고 함)이라고 부르고 있다. 종래, Lch는 서브밴드 단위나, 연속한 복수의 서브캐리어 단위로 할당된다. 또, 통상, Lch에 대해서는, 적응변조 등의 적응제어가 서브밴드마다(주파수축) 및 서브프레임마다(시간축) 행해진다. 예를 들면, 기지국은, 소요(所要) 오류율을 만족시키 기 위해, 이동국으로부터 피드백된 수신품질 정보에 기초하여, Lch 데이터 심볼의 변조 방식 및 부호화율(Modulation and Coding Scheme : MCS)을 적응제어한다.

또한, 비특허 문헌 1에서는, 1 프레임(10㎳)이 20서브프레임(1 서브프레임=0.5㎳)으로 분할되고, 1 서브프레임에 6개 또는 7개의 OFDM 심볼이 포함된 예가 표시되어 있다.

이에 대해, 주파수 다이버시티 송신은, 각 이동국으로의 데이터를 전대역의 서브캐리어에 분산시켜 할당하기 때문에, 높은 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또, 주파수 다이버시티 송신은, 이동국으로부터의 수신품질 정보를 필요로 하지 않기 때문에, 상기와 같이 주파수 스케줄링 송신이 적용 곤란한 상황에 있어서 유효한 방식이다. 한편, 주파수 다이버시티 송신은, 각 이동국에서의 수신품질과 관계없이 행해지기 때문에, 주파수 스케줄링 송신과 같은 멀티유저 다이버시티 효과를 얻을 수 없다. 비특허 문헌 1에서는, 이러한 주파수 다이버시티 송신을 행하기 위한 채널을 디스트리뷰티드 채널(Distributed Channel)(이하, Dch라고 함)이라고 부르고 있다. 종래, Dch는, OFDM 심볼의 전대역에 걸쳐 FH(Frequency Hopping) 패턴에 의해 설정된다.

[비특허 문헌 1] R1-050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA" 3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE, Sophia Antipolis, France, 2021 June, 2005

발명의 개시

발명이 해결하려고 하는 과제

그리고, 비특허 문헌 1에서는, 주파수 스케줄링 송신과 주파수 다이버시티 송신을 동시에 행함에 있어서, Dch을 OFDM 심볼의 전대역에 걸친 FH패턴에 의해 설정하고 있기 때문에, Lch이 할당된 서브밴드 안에 Dch의 데이터 심볼이 할당된다. 이 때문에, 기지국과 통신하는 이동국 수가 변화하여 Dch의 설정수가 변화하면, 1 Lch의 리소스 사이즈, 즉, 1 서브밴드 및 1 서브프레임에 있어서 Lch에 의해 전송되는 비트수가 변화한다. 즉, Lch의 부호화 블록 사이즈가 서브프레임마다 달라지게 된다.

이와 같이, 서브프레임마다 Lch의 부호화 블록 사이즈가 다르면, 서브프레임마다 부호화 게인이 달라, 어느 수신품질에 있어서 달성 가능한 오류율이 서브프레임마다 변화한다. 즉, 비특허 문헌 1에 기재된 바와 같이 Dch을 OFDM 심볼의 전대역에 걸친 FH패턴에 의해 설정하면, Dch의 설정수의 변화에 의해, Lch의 BER(Bit Error Rate) 특성이 변화해 버린다. 상기와 같이, Lch에 대해서는, 통상, 서브프레임마다 적응변조가 행해지기 때문에, Dch의 설정수의 변화에 의해 Lch의 BER 특성이 변화해 버리면, 기지국에서는, 그 BER 특성의 변화에 맞추어, 적응변조에 있어서의 수신품질과 MCS의 대응 관계를 서브프레임마다 변화시킬 필요가 생겨, Lch의 적응제어가 복잡하게 된다.

또, Dch의 설정수의 변화에 의해 서브프레임마다 Lch의 부호화 블록 사이즈가 변화하면, 기지국은, Lch의 데이터 심볼을 수신하여 복호하는 이동국에 대해서, 변화할 때마다, 부호화 블록 사이즈를 통지할 필요가 생겨, 통신 시스템의 설계가 복잡해진다.

본 발명의 목적은, 멀티캐리어 통신에 있어서 주파수 스케줄링 송신과 주파수 다이버시티 송신을 동시에 행할 때에, 주파수 스케줄링 송신을 행하기 위한 채널에 대한 적응제어가 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있는 서브밴드 설정 방법 및 기지국을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 서브밴드 설정 방법은, 멀티캐리어 신호를 구성하는 복수의 서브캐리어를 복수의 서브밴드로 나누고, 상기 복수의 서브밴드에 있어서, 복수의 무선 통신 이동국 장치 각각으로의 데이터가 포함되는 제 1 서브밴드, 및 1개의 무선 통신 이동국 장치만으로의 데이터가 포함되는 제 2 서브밴드의 양쪽을 설정하도록 했다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 멀티캐리어 통신에 있어서 주파수 스케줄링 송신과 주파수 다이버시티 송신을 동시에 행할 때에, 주파수 스케줄링 송신을 행하기 위한 채널에 대한 적응제어가 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 분할예,

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 1),

도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 2),

도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 3),

도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 3),

도 7은 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 4),

도 8은 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 5),

도 9는 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 6),

도 10은 본 발명의 실시형태 1에 따른 서브밴드 설정예(설정예 7),

도 11은 본 발명의 실시형태 2에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도,

도 12는 본 발명의 실시형태 2에 따른 서브밴드 설정예,

도 13은 본 발명의 실시형태 2에 따른 제어정보 포맷,

도 14는 본 발명의 실시형태 3에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도,

도 15는 본 발명의 실시형태 3에 따른 송신 전력 제어예이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.

(실시형태 1)

본 실시형태에 따른 기지국(100)의 구성을 도 1에 나타낸다. 기지국(100)은, 멀티캐리어 신호인 OFDM 심볼을 구성하는 복수의 서브캐리어를 복수의 서브밴드로 나누고, 그것을 복수의 서브밴드에 있어서, 서브밴드마다 Dch 또는 Lch을 설정한다.

기지국(100)에 있어서, Dch 데이터를 위한 부호화부(11) 및 변조부(12)로 이루어져 있는 부호화·변조부(101-1~101-n), Lch 데이터를 위한 부호화부(21) 및 변조부(22)로 이루어져 있는 부호화·변조부(102-1~102-n) 및 복조부(31) 및 복호부(32)로 이루어져 있는 복조·복호부(115-1~115-n)는 기지국(100)이 통신할 수 있는 이동국(MS)의 수(n)만큼 구비된다.

부호화·변조부(101-1~101-n)에 있어서, 부호화부(11)는 이동국#1~#n마다의 Dch 데이터#1~#n에 대해서 터보 부호 등의 부호화 처리를 행하고, 변조부(12)는 부호화후의 Dch 데이터에 대해서 변조 처리를 행하여 Dch 데이터 심볼을 생성한다.

부호화·변조부(102-1~102-n)에 있어서, 부호화부(21)는 이동국#1~#n마다의 Lch 데이터#1~#n에 대해서 터보 부호 등의 부호화 처리를 행하고, 변조부(22)는 부호화후의 Lch 데이터에 대해서 변조 처리를 행하여 Lch 데이터 심볼을 생성한다. 이 때의 부호화율 및 변조 방식은 적응제어부(116)로부터 입력되는 MCS 정보에 따른다.

할당부(103)는, 적응제어부(116)로부터의 제어에 따라, Dch 데이터 심볼 및 Lch 데이터 심볼을, OFDM 심볼을 구성하는 각 서브캐리어에 할당하여 다중부(104)에 출력한다. 이 때, 할당부(103)는, Dch 데이터 심볼 및 Lch 데이터 심볼을, 서브밴드마다 각각 모아서, 각 서브캐리어에 할당한다. 즉, 할당부(103)는, Dch 데이터 심볼을 Dch용 서브밴드에 할당하고, Lch 데이터 심볼을 Lch용 서브밴드에 할당한다. 또, 할당부(103)는, Dch 데이터 심볼의 할당정보(어느 이동국의 Dch 데이터 심볼을 어느 서브캐리어에 할당했는지를 나타내는 정보) 및 Lch 데이터 심볼의 할당정보(어느 이동국의 Lch 데이터 심볼을 어느 서브캐리어에 할당했는지를 나타내는 정보)를 제어정보 생성부(105)에 출력한다.

제어정보 생성부(105)는, Dch 데이터 심볼의 할당정보, Lch 데이터 심볼의 할당정보 및 적응제어부(116)로부터 입력되는 MCS 정보로 이루어져 있는 제어정보를 생성하여 부호화부(106)에 출력한다.

부호화부(106)는 제어정보에 대해서 부호화 처리를 행하고, 변조부(107)는 부호화후의 제어정보에 대해서 변조 처리를 행하여 다중부(104)에 출력한다.

다중부(104)는 할당부(103)로부터 입력되는 각 데이터 심볼에 제어정보를 다중하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(108)에 출력한다. 또한, 제어정보의 다중은, 예를 들면 서브프레임마다 행해진다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 제어정보의 다중은 시간다중 또는 주파수다중의 어느 것이라도 좋다.

IFFT부(108)는, 제어정보 및 데이터 심볼이 할당된 복수의 서브캐리어에 대해서 IFFT를 행하여, 멀티캐리어 신호인 OFDM 심볼을 생성한다.

CP(Cyclic Prefix) 부가부(109)는 OFDM 심볼의 후미 부분과 동일한 신호를 CP로서 OFDM 심볼의 선두에 부가한다.

무선 송신부(110)는 CP부가 후의 OFDM 심볼에 대해 D/A 변환, 증폭 및 업컨버트 등의 송신 처리를 행하여 안테나(111)로부터 각 이동국에 송신한다.

한편, 무선 수신부(112)는, 최대 n개의 이동국으로부터 동시에 송신된 n개의 OFDM 심볼을 안테나(111)를 경유하여 수신하고, 이러한 OFDM 심볼에 대해 다운 컨버트, D/A변환 등의 수신처리를 행한다.

CP제거부(113)는 수신처리 후의 OFDM 심볼로부터 CP를 제거한다.

FFT(Fast Fourier Transform)부(114)는, CP제거 후의 OFDM 심볼에 대해서 FFT를 행하고, 주파수축상에서 다중된 이동국마다의 신호를 얻는다. 그리고, 각 이동국은 서로 다른 서브캐리어 또는 서로 다른 서브밴드를 이용해 신호를 송신하고 있으며, 이동국마다의 신호에는 각각, 각 이동국으로부터 보고되는 서브밴드마다의 수신품질 정보가 포함되어 있다. 또한, 각 이동국에서는, 서브밴드마다의 수신품질 측정을, 수신 SNR, 수신 SIR, 수신 SINR, 수신 CINR, 수신 전력, 간섭 전력, 비트 오류율, 스루풋, 소정의 오류율을 달성할 수 있는 MCS등에 의해 행할 수 있다. 또, 수신품질 정보는 CQI(Channel Quality Indicator)나 CSI(Channel State Information) 등으로 표시되는 일이 있다.

복조·복호부(115-1~115-n)에 있어서, 복조부(31)는 FFT 후의 신호에 대해서 변조 처리를 행하고, 복호부(32)는 복조 후의 신호에 대해서 복호 처리를 행한다. 이에 의해, 수신 데이터가 얻어진다. 수신 데이터 중 서브밴드마다의 수신품질 정 보가 적응제어부(116)에 입력된다.

적응제어부(116)는 각 이동국으로부터 보고된 서브밴드 마다의 수신품질 정보에 기초하여 Lch 데이터에 대한 적응제어를 행한다. 즉, 적응제어부(116)는, 서브밴드 마다의 수신품질 정보에 기초하여, 부호화·변조부(102-1~102-n)에 대해서는, 소요 오류율을 만족시킬 수 있는 MCS의 선택을 서브밴드마다 행하여 MCS 정보를 출력하고, 할당부(103)에 대해서는, Max SIR법이나 프로포셔널 페어니스(Proportional Fairness)법 등의 스케줄링 알고리즘을 이용하여, 서브밴드 단위로, Lch 데이터#1~#n의 각각을 어느 서브캐리어에 할당할지를 결정하는 주파수 스케줄링을 행한다. 또, 적응제어부(116)는 서브밴드마다의 MCS 정보를 제어정보 생성부(105)에 출력한다.

이어서, 본 실시형태에 있어서의 서브밴드의 설정예에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 1 OFDM 심볼이 서브캐리어 f1~f72로 구성되고, 이 서브캐리어가 서브밴드(SB) 1~12에 균등하게 배분되어 있는 경우를 일례로 들어 설명한다. 따라서, 1 서브밴드에는 6개의 서브캐리어가 포함된다. 또, 1 서브프레임에는 6개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로 한다. 또, 이하에 나타내는 서브밴드의 설정은 미리 할당부(103)에 되어져 있는 것으로서 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 서브밴드의 설정은 서브프레임마다 변화해도 괜찮다.

＜서브밴드 설정예 1(도 3)＞

본 설정예에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 서브밴드 1, 4, 7, 10을 Dch용 서브밴드로 설정하고, 서브밴드 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12를 Lch용 서브밴드로 설정한다. 즉, 서브밴드 1~12에 있어서, Dch용 서브밴드(Dch만을 수용하는 서브밴드)를 일정한 간격으로 설정하여, 주기적으로 배치한다.

그리고, Lch에 대해서는 서브밴드 단위로 주파수 스케줄링을 하기 때문에, Lch용 각 서브밴드에는, 각각 1개의 이동국만으로의 Lch 데이터 심볼이 포함된다. 즉, 1개의 서브밴드에 의해 1개의 이동국에 대한 1개의 Lch가 구성된다. 따라서, 도 3에 나타내는 예에서는, Lch 1~8의 8개의 Lch가 설정된다.

한편, Dch에 대해서는, 주파수 다이버시티 송신을 행할 필요가 있기 때문에, Dch용 서브밴드 1, 4, 7, 10에는 각각, 복수의 이동국 각각으로의 Dch 데이터 심볼이 포함된다. 도 3에 나타내는 예에서는, 각 Dch용 서브밴드에는 각각 6개 이동국으로의 Dch 데이터 심볼이 포함되어 있다. 즉, 각 Dch용 서브밴드에는, 복수 이동국의 복수의 Dch가 주파수다중된다. 따라서, 도 3에 나타내는 예에서는, 4개의 Dch용 서브밴드에 의해 6개의 이동국 각각에 대한 각각의 Dch1~6이 구성된다.

본 설정예에서는, 이와 같이 하여 8개의 Lch와 6개의 Dch를 주파수다중한다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, Dch를 OFDM 심볼의 전대역 f1~f72에 걸친 FH패턴에 의해 설정하는 것이 아니라, 서브밴드 단위로 설정하기 때문에, Lch용 서브밴드 안에 Dch 데이터 심볼이 할당되는 일이 없어진다. 따라서, 기지국(100)과 통신하는 이동국의 수가 변화하여 Dch의 설정 수가 변화하더라도, 각 Lch의 부호화 블록 사이즈는 「1 서브밴드×1서브프레임」으로 일정하게 유지된다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, Lch에 있어서의 주파수 스케줄링 송신과 Dch에 있어서의 주파수 다이버시티 송신을 동시에 행할 때에, Lch에 대한 적응제어가 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또, Dch의 설정수가 변화하더라도 각 Lch의 부호화 블록 사이즈는 「1 서브밴드×1 서브프레임」으로 일정하게 유지되기 때문에, 이동국에 대한 부호화 블록 사이즈의 통지가 필요없게 되어, 따라서 통신 시스템의 설계가 간편해진다.

＜서브밴드 설정예 2(도 4)＞

상기와 같이 고속 이동하는 이동국에 대해서는 주파수 스케줄링 송신은 적합하지 않기 때문에, 기지국(100)은, 고속 이동하는 이동국에 대해서는, Lch 및 Dch 중 Dch를 이용해서 데이터를 송신한다. 그래서, 본 설정예에서는, 각 셀마다, 고속 이동하는 이동국(이동 속도가 임계값을 초과하는 이동국)의 수에 맞추어 Dch의 설정수를 다르게 한다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 고속 이동하는 이동국의 수가 많을수록, Dch의 설정수를 증가시킨다. 도 3에서는 8개의 Lch와 6개의 Dch를 주파수다중하고 있었던 것에 반해, 도 4에서는, 서브밴드 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11을 Dch용 서브밴드로 설정하고, 서브밴드 3, 6, 9, 12를 Lch용 서브밴드로 설정함으로써, 4개의 Lch와 12개의 Dch를 주파수다중한다. 이에 의해, 고속 이동하는 이동국의 수가 많아질수록, 기지국(100)이 Dch를 이용하여 데이터 송신 가능한 이동국의 수를 증가시킬 수 있다.

＜서브밴드 설정예 3(도 5, 6)＞

1 OFDM 심볼내의 복수의 서브밴드 1~12에 있어서, 동일 이동국으로의 Dch 데이터 심볼이 포함되는 복수의 Dch용 서브밴드간의 간격(41)이 작아질수록, 1개의 Dch를 구성하는 Dch용 서브밴드의 수가 많아지기 때문에, 주파수 다이버시티 효과가 커진다. 그래서, 본 설정예에서는, 매크로 셀(Macro Cell) 등, 전파로(傳播路)의 지연 분산이 큰(즉, 전파로의 주파수축 방향에서의 페이딩 변동이 빠른, 전파로의 코히런트(Coherent) 대역폭이 좁은) 전파환경에서는, 큰 주파수 다이버시티 효과를 얻기 위해서, 도 5에 나타내는 바와 같이 간격(41)을 작게 설정하고, 마이크로 셀(Micro Cell) 등, 전파로의 지연 분산이 작은(즉, 전파로의 주파수축 방향에서의 페이딩 변동이 늦은, 전파로의 코히런트 대역폭이 넓은) 전파환경에서는, 원래 주파수 다이버시티 효과가 얻어지기 어렵기 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이 간격(41)을 크게 설정한다. 즉, 본 설정예에서는, 전파로의 지연 분산이 커질수록, 동일한 이동국으로의 Dch 데이터 심볼이 포함되는 복수의 Dch용 서브밴드의 설정 간격을 작게 한다.

또, 설정 간격(41)의 크기에 상관없이 1 OFDM 심볼에 의해 각 이동국으로 송신하는 Dch 데이터의 데이터량을 일정하게 하기 위해서, 도 5와 같이 간격(41)을 작게 설정했을 경우에는, 각 Dch용 서브밴드에 있어서 1개의 이동국에 대해 할당하는 서브캐리어의 수를 적게 하여 주파수다중하는 이동국의 수를 많이 하고, 도 6과 같이 간격(41)을 크게 설정했을 경우에는, 각 Dch용 서브밴드에 있어서 1개의 이동국에 대해 할당하는 서브캐리어의 수를 많게 하여 주파수다중하는 이동국의 수를 적게 한다. 구체적으로는, 각 Dch용 서브밴드에 있어서 주파수다중되는 이동국의 수는, 도 5의 경우는 6개인데 반해, 도 6의 경우는 3개가 된다. 즉, 본 설정예에서는, 전파로의 지연 분산이 커질수록, 간격(41)을 작게 함과 동시에, 각 Dch용 서브밴드에 있어서 주파수다중하는 이동국 수를 많게 한다.

이와 같이, 본 설정예에서는, 전파로의 지연 분산이 작을 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 간격(41)을 크게 하는 한편, 각 Dch용 서브밴드에 있어서 주파수다중하는 이동국의 수를 줄인다. 이 때문에, 본 설정예에 의하면, 전파로의 지연 분산이 작을 경우(도 6의 경우)는, 전파로의 지연 분산이 큰 경우(도 5의 경우)에 비해, Dch수의 증감(增減)을 보다 작은 단위로 행할 수 있다. 구체적으로는, 도 5의 경우는 Dch의 증감을 6개 단위로 행할 필요가 있는데 반해, 도 6의 경우는, Dch의 증감을 3개 단위로 행할 수 있다. 이와 같이, 본 설정예에 의하면, 전파로의 지연 분산이 작은 경우는, 큰 경우에 비해, 보다 유연하게 Lch수와 Dch수의 비(比)를 설정할 수 있다.

＜서브밴드 설정예 4(도 7)＞

설정예 1~3에서는 각 Dch용 서브밴드에 있어서 복수의 Dch를 주파수다중한 것에 반해, 본 설정예에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 각 Dch용 서브밴드에 있어서 복수의 Dch를 시간다중한다. 즉, 본 설정예에서는, Dch용 서브밴드에 있어서 복수의 이동국을 시간다중한다. 이로 말이암아, Dch내에 있어서 주파수 다이버시티 효과가 얻어진다. 또, 각 이동국은 자국에 할당된 시간대에 있어서만 FFT등의 수신처리를 행하면 충분하게 되기 때문에, 이동국의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또, 기지국(100)이, Dch 데이터 심볼의 할당정보를 MCS 정보 등의 다른 제어정보보다 빨리 송신하거나, Dch 데이터 심볼의 할당정보에 대해서는 간편한 부호화를 실시함으로써, 이동국은 자국에 Dch가 할당된 시간대를 보다 빨리 알아, 보다 빨리 수신처리를 정지시킬 수 있게 되기 때문에, 더욱 이동국의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

＜서브밴드 설정예 5(도 8)＞

본 설정예에서는, 설정예 4(도 7)에 추가하여, 다시 도 8에 나타내는 바와 같이, 복수의 Dch용 서브밴드에 있어서 각 Dch를 시간다중하는 위치를 서로 상위(相違)하게 한다. 즉, 본 설정예에서는, 복수의 Dch용 서브밴드에 있어서, 복수의 이동국 각각의 시간다중의 위치를 서로 상위하게 한다. 이로 말미암아, Dch에 대해, 주파수축 방향뿐만 아니라, 시간축 방향으로도 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또, 파일럿 신호가 각 서브프레임의 전후에 배치될 경우는, 파일럿 신호에 가까워 채널 추정 정밀도가 좋은 부분과, 파일럿 신호로부터 멀어 채널 추정 정밀도가 나쁜 부분이 각 서브밴드에 있어서 혼재하기 때문에, 본 설정예와 같이 복수의 Dch용 서브밴드에 있어서 각 Dch를 시간다중하는 위치를 서로 상위하게 함으로써, 각 Dch의 채널 추정 정밀도를 서로 동등하게 할 수 있다.

＜서브밴드 설정예 6(도 9)＞

본 설정예에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 각 Dch용 서브밴드에 있어서, 각 이동국으로의 Dch 데이터 심볼을 주파수 호핑(Frequency Hopping)시킨다. 이로 말미암아, 각 Dch용 서브밴드 내에서의 시간축 방향 및 주파수축 방향의 변동에 대해 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

＜서브밴드 설정예 7(도 10)＞

본 설정예에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 서브밴드 1~12에 있어서의 Dch용 서브밴드의 설정 위치를 서브프레임마다 변화시킨다. 이로 말미암아, Dch에 대한 주파수 다이버시티 효과를 더욱 높일 수 있다. 또, 본 설정예에 의하면, 이동국에 있어서의 수신품질이 높은 서브밴드가 계속해서 Dch로서 사용되는 일이 없어지는, 즉 이동국에 있어서의 수신품질이 낮은 서브밴드가 계속해서 Lch로서 사용되는 일이 없어지기 때문에, Lch의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 실시형태에 있어서의 서브밴드 설정예 1~7에 대해 설명했다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, Lch에 있어서의 주파수 스케줄링 송신과 Dch에 있어서의 주파수 다이버시티 송신을 동시에 행할 때에, 서브밴드마다 Dch 또는 Lch를 설정하기 때문에, Lch에 대한 적응제어가 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또, Dch의 설정수가 변화하더라도 각 Lch의 부호화 블록 사이즈는 「1 서브밴드×1 서브프레임」으로 일정하게 유지되기 때문에, 이동국에 대한 부호화 블록 사이즈의 통지가 필요없어진다. 또, Dch용 서브밴드를 일정한 간격으로 설정하여, 주기적으로 배치하기 때문에, Dch용 서브밴드의 위치 정보를 이동국에 통지할 필요가 없다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 통신 시스템의 설계가 간편해진다.

또한, Dch용 서브밴드 간의 간격은 반드시 일정할 필요는 없고, 미리 설정된 간격이라면 상기의 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 설명에서는 할당부(103)로부터 제어정보 생성부(105)에 Dch 데이터 심볼의 할당정보 및 Lch 데이터 심볼의 할당정보가 입력되고 있지만, 이러한 할당정보는 적응제어부(116)로부터 제어정보 생성부(105)에 직접 입력되어도 좋다. 이 경우, 할당부(103)로부터 제어정보 생성부(105)에는 서브밴드마다의 MCS 정보, Dch 데이터 심볼의 할당정보, 및 Lch 데이터 심볼의 할당정보가 입력된다.

(실시형태 2)

본 실시형태에 따른 기지국은, 이동국마다의 전파로의 지연 분산의 크기에 따라, 이동국마다 Dch용 서브밴드를 다르게 한다는 점에서 실시형태 1과 상위(相違)하다.

본 실시형태에 따른 기지국(200)의 구성을 도 11에 나타낸다. 도 11에 있어서, 실시형태 1(도 1)과 동일한 구성 부분에는 동일 부호를 붙이며, 설명을 생략한다.

기지국(200)에 있어서, 전파로 변동 측정부(201)에는, FFT부(114)에서 얻어진 이동국마다의 신호가 입력된다. 전파로 변동 측정부(201)는, 이동국마다의 신호에 포함되는 파일럿 신호를 이용하여, 이동국마다의 주파수축 방향에서의 전파 로(傳播路) 변동의 크기, 즉 이동국마다 전파로의 지연 분산의 크기를 측정하여, 할당부(103)에 출력한다.

할당부(103)는, 이동국마다의 전파로의 지연 분산의 크기에 따라, 각 이동국으로의 Dch 데이터 심볼을 각 Dch용 서브밴드에 이하와 같이 할당한다.

즉, 본 실시형태에 있어서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, Dch용 서브밴드는, 설정 간격(41)이 큰 서브밴드와, 설정 간격(41)이 작은 서브밴드로 구별된다. 즉, 1 OFDM 심볼 안에, 설정 간격(41)이 큰 Dch용 서브밴드와 설정 간격(41)이 작은 Dch용 서브밴드의 양자(兩者)가 설정된다.

또한, 여기서의 설정 간격(41)은, 실시형태 1의 서브밴드 설정예 3에 있어서의 설정 간격(41)과 동일하다. 또, 서브밴드 설정예 3과 마찬가지로, 본 실시형태에 있어서도, 설정 간격(41)의 크기에 상관없이, 1 OFDM 심볼에 의해 각 이동국에 송신하는 Dch 데이터의 데이터량을 일정하게 하기 위해, 도 12에 나타내는 바와 같이, 설정 간격(41)이 작은 Dch용 서브밴드에서는, Dch용 서브밴드의 수가 많기 때문에 1개의 이동국에 대해서 할당하는 서브캐리어의 수를 적게 하여 주파수다중하는 이동국의 수를 많게 하고, 설정 간격(41)이 큰 Dch용 서브밴드에서는, Dch용 서브밴드의 수가 적기 때문에 1개의 이동국에 대해서 할당하는 서브캐리어의 수를 많게 하여 주파수다중하는 이동국의 수를 줄인다.

할당부(103)는, 서브밴드 1~12에 있어서, 전파로의 지연 분산이 작은 이동국으로의 Dch 데이터 심볼을 설정 간격(41)이 큰 Dch용 서브밴드(서브밴드 1, 7)에 할당하고, 전파로의 지연 분산이 큰 이동국으로의 Dch 데이터 심볼을 설정 간 격(41)이 작은 Dch용 서브밴드(서브밴드 2, 5, 8, 11)에 할당한다. 또한, 할당부(103)는, 이동국마다의 전파로의 지연 분산값과 임계값을 비교함으로써, 이동국마다, 전파로의 지연 분산이 작은 지 큰 지를 판단한다.

이와 같이 하여, 본 실시형태에서는, 1 OFDM 심볼내에 이동국마다의 전파로 환경에 각각 적합한 복수의 Dch용 서브밴드를 설정하기 때문에, 이동국마다 필요하면서도 충분한 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

이어서, 본 실시형태에 따른 제어정보의 포맷에 대해 설명한다. 기지국(200)에 있어서의 제어정보 생성부(105)는, 도 13에 나타내는 포맷에 따라 제어정보를 생성한다. 도 13에 나타내는 포맷에 있어서, 'MS-ID'에는 데이터 심볼 송신처 이동국의 ID가 세트되고, '채널 구분'에는 Dch 또는 Lch 어느 쪽인가를 나타내는 구분 정보가 세트되고, '서브밴드 번호'에는 Dch용 서브밴드의 번호 또는 Lch용 서브밴드의 번호가 세트되고, 'MCS 정보'에는 각 서브밴드의 MCS 정보가 세트된다. 또한, '채널 구분'에, 상기 구분 정보에 추가하여 Dch용 서브밴드의 간격을 세트해도 좋다. 예를 들면, 제어정보 생성부(105)는, '채널 구분'에, 「Lch」, 「2서브밴드 간격의 Dch」, 「3서브밴드 간격의 Dch」, 「6서브밴드 간격의 Dch」중 어느 것인가 1개를 선택하여 세트해도 좋다.

그리고, 이와 같이 하여 생성된 제어정보는, 다중부(104)에 의해, 도 12에 나타내는 바와 같이 서브프레임의 선두에 시간다중되어, SCCH(Shared Control Channel)의 제어 데이터로서 모든 이동국에 송신된다. 즉, 본 실시형태에서는, 서브밴드 1~12에 있어서의 Dch용 서브밴드 및 Lch용 서브밴드의 설정 결과를, 모든 이동국에 공통 포맷을 가지는 1개의 제어정보로 각 이동국에 통지한다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 모든 이동국에 공통된 포맷을 가지는 제어정보를 이용하여, Dch용 서브밴드 및 Lch용 서브밴드의 설정 결과를 동시에 각 이동국에 통지하기 때문에, Dch 및 Lch의 수가 서브프레임마다 변화하더라도, 데이터 심볼 전송용 리소스를 소비하는 일 없이 제어정보를 전송할 수 있다. 또, Dch 및 Lch에 공통된 1개의 제어정보 포맷을 이용하기 때문에, 통신 시스템의 설계가 간편해진다.

또한, 본 실시형태에서는, 기지국(200)에 있어서 각 이동국의 전파로 변동의 크기를 측정하도록 했지만, 각 이동국에 있어서 자국의 전파로 변동의 크기를 각각 측정하고, 측정 결과를 기지국(200)에 보고하도록 해도 괜찮다.

또, 도 13에 나타내는 제어정보의 포맷을 실시형태 1에 있어서 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, '채널 구분'에는 Dch 또는 Lch의 어느 쪽인가를 나타내는 구분 정보가 세트된다.

(실시형태 3)

본 실시형태에 따른 기지국은 서브밴드마다 송신 전력 제어를 실시하는 점에서 실시형태 1과 상위하다.

셀 간에 있어서의 간섭 경감 기술의 하나에 인터피어런스 코디네이션(Interference Coordination/간섭 조정)이라고 하는 기술이 있다. 인터피어런스 코디네이션에서는, 각 셀의 기지국이 협조하여 리소스 할당을 행함과 동시에, 각 셀의 기지국이 협조하여 송신 전력 제어를 행함으로써, 셀간에 있어서의 간섭을 경감시킨다. 본 실시형태에서는, 실시형태 1에 이 인터피어런스 코디네이션을 적용한다.

본 실시형태에 따른 기지국(300)의 구성을 도 14에 나타낸다. 도 14에 있어서, 실시형태 1(도 1)과 동일한 구성 부분에는 동일 부호를 붙이며, 설명을 생략한다.

기지국(300)에 있어서, 송신 전력 제어부(301)는 Dch 데이터 심볼 및 Lch 데이터 심볼의 송신 전력 제어를 서브밴드마다 행한다. 구체적으로는, 서로 인접하는 각 셀의 기지국(300)이, 도 15에 나타내는 바와 같은 송신 전력 제어를 행한다. 즉, 셀 1의 기지국(300)은, 서브밴드 1~12에 있어서, 서브밴드 1부터 차례로, 송신 전력을 대(大), 중(中), 소(小), 대, 중, 소, …의 순으로 설정한다. 셀 2의 기지국(300)은, 서브밴드 1~12에 있어서, 서브밴드 1부터 차례로, 송신 전력을 중, 소, 대, 중, 소, 대, …의 순으로 설정한다. 또, 셀 3의 기지국(300)은, 서브밴드 1~12에 있어서, 서브밴드 1부터 차례로, 송신 전력을 소, 대, 중, 소, 대, 중… 순으로 설정한다. 그리고, 대, 중, 소 송신 전력은, 예를 들면, 송신 전력 「중」을 기준(0㏈)으로 하고, 송신 전력 「대」는 그 기준보다 5㏈ 큰 송신 전력, 송신 전력 「소」는 그 기준보다 5㏈ 작은 송신 전력으로 한다. 이와 같이 셀간에 있어서, 서로 동일한 서브밴드의 송신 전력을 서로 다르게 함으로써, 인터피어런스 코디네이션(Interference Coordination)을 실현하여, 셀간에 있어서의 간섭을 경감시킬 수 있다.

또, 종래는 Dch끼리 또는 Lch끼리 인터피어런스 코디네이션을 행할 필요가 있었기 때문에, Dch 수 및 Lch 수를 셀간에서 서로 동일하게 할 필요가 있었다. 이에 반해, 실시형태 1에 기재한 바와 같이 하여 Dch용 서브밴드 및 Lch용 서브밴드를 설정하면, 각 셀에서 자유롭게 Dch의 수 및 Lch의 수가 설정되더라도, 도 15에 나타내는 바와 같이, 인터피어런스 코디네이션을 실현할 수 있다.

또, 종래는 Dch끼리 인터피어런스 코디네이션을 행할 필요가 있었기 때문에, 서로 인접하는 셀 전부에 있어서 Dch를 송신 전력 「대(大)」로 설정할 수 없었다. 이에 반해, 실시형태 1에 기재한 바와 같이 하여 Dch용 서브밴드를 설정하면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 인접하는 셀 전부에 있어서 Dch를 송신 전력 「대」로 설정할 수 있다.

이상, 본 발명의 각 실시형태에 대해서 설명했다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 기지국이 수신하는 신호(즉, 이동국이 상향회선으로 송신하는 신호)는 OFDM 방식으로 전송되는 것으로서 설명했지만, 이 신호는, 예를 들면 싱글 캐리어 방식이나 CDMA 방식 등, OFDM 방식 이외의 전송 방식으로 전송되어도 괜찮다.

또, 상기 각 실시형태에서는, Lch에 대해서만 적응변조를 행했지만, Dch에 대해서도 동일하게 적응변조를 행하여도 좋다.

또 Lch는 주파수 스케줄링 채널, Dch는 주파수 다이버시티 채널이라고 불리는 일도 있다.

또 이동국은 UE, 기지국 장치는 Node B, 서브캐리어는 톤(tone)이라고 불리 는 일도 있다. 또 서브밴드는, 서브 채널, 서브캐리어 블록, 리로스 블록, 또는, 청크라고 불리는 일도 있다. 또 CP는 가드 인터벌(Guard Interval : GI)이라고 불리는 일도 있다.

또 상기 각 실시형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.

또 상기 각 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되어도 괜찮고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1칩화되어도 괜찮다. 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 실현되어도 괜찮다. LSI 제조 후에, 프로그램 하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)이나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 괜찮다.

또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개 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 2005년 11월 4일에 출원한 일본 특허 출원 제2005-321110호에 기초하고 있는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명은 이동 통신 시스템 등에 적용할 수 있다.

Claims

멀티캐리어 신호를 구성하는 복수의 서브캐리어를 복수의 서브밴드로 나누고,

상기 복수의 서브밴드에 있어서, 복수의 무선 통신 이동국 장치 각각으로의 데이터가 포함되는 제 1 서브밴드 및, 1개의 무선 통신 이동국 장치만으로의 데이터가 포함되는 제 2 서브밴드의 양쪽을 설정하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

복수의 상기 제 1 서브밴드에 의해 상기 복수의 무선 통신 이동국 장치 각각에 대한 각각의 제 1 채널이 구성되는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

1개의 상기 제 2 서브밴드에 의해 상기 1개의 무선 통신 이동국 장치에 대한 1개의 제 2 채널이 구성되는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 서브밴드에 있어서, 복수의 상기 제 1 서브밴드를 일정한 간격으로 설정하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 서브밴드에 포함되는 상기 데이터의 수가 많을수록 상기 제 1 서브밴드의 수를 많게 하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

전파로(傳播路)의 지연 분산이 커질수록, 상기 복수의 서브밴드에 있어서, 동일 무선 통신 이동국 장치로의 데이터가 포함된 복수의 상기 제 1 서브밴드의 설정 간격을 작게 하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

전파로의 지연 분산이 커질수록, 상기 제 1 서브밴드에 있어서 주파수 다중하는 무선 통신 이동국 장치의 수를 많게 하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 서브밴드는 상기 복수의 서브밴드에 있어서의 설정 간격이 큰 제 3 서브밴드와 설정 간격의 작은 제 4 서브밴드로 구별되는 서브밴드 설정 방법.
제 8 항에 있어서,

전파로의 지연 분산이 작은 무선 통신 이동국 장치로의 데이터를 상기 제 3 서브밴드에 할당하고, 전파로의 지연 분산이 큰 무선 통신 이동국 장치로의 데이터를 상기 제 4 서브밴드에 할당하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 서브밴드에 있어서의 상기 제 1 서브밴드 및 상기 제 2 서브밴드의 설정 결과를, 모든 무선 통신 이동국 장치에 공통된 포맷을 가지는 제어정보로 각 무선 통신 이동국 장치에 통지하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 서브밴드에 있어서, 상기 복수의 무선 통신 이동국 장치를 시간다 중하는 서브밴드 설정 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 복수의 서브밴드에 있어서 설정되는 복수의 상기 제 1 서브밴드에 있어서, 상기 복수의 무선 통신 이동국 장치 각각의 시간다중의 위치를 서로 상위(相違)하게 하는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 서브밴드에 있어서, 상기 복수의 무선 통신 이동국 장치 각각으로의 데이터를 주파수 호핑시키는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 서브밴드에 있어서의 상기 제 1 서브밴드의 설정 위치를 서브프레임마다 변화시키는 서브밴드 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 서브밴드에 포함되는 데이터는 적응제어되는 데이터인 서브밴드 설정 방법.
복수의 서브캐리어로 이루어져 있는 멀티캐리어 신호를 송신하는 무선 통신 기지국 장치이며,

상기 복수의 서브캐리어는 복수의 서브밴드로 나누어져 있고,

주파수 다이버시티 송신의 대상이 되는 데이터를, 상기 복수의 서브밴드에 있어서 일정한 간격으로 설정된 제 1 서브밴드에 할당함과 동시에,

주파수 스케줄링 송신 대상이 되는 데이터를, 상기 복수의 서브밴드에 있어서 상기 제 1 서브밴드 이외의 제 2 서브밴드에 할당하는 할당 수단과,

각 데이터가 할당된 상기 멀티캐리어 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 무선 통신 기지국 장치.