KR20090008479A - 이동 통신 시스템, 무선 제어국, 무선 기지국, 이동국 및 이동 통신 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템, 무선 제어국, 무선 기지국, 이동국 및 이동 통신 방법 Download PDF

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KR20090008479A
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mobile station
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agch
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마사후미 우스다
아닐 우메시
다케히로 나카무라
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가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
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Abstract

본 발명은, 다운링크에의 영향을 억제하여 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 적절하게 제어하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 관한 이동 통신 시스템은, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널을 이동국에 송신하는 송신부와, 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하고, 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널의 수신을 이동국에 지시하는 전송 속도 제어부를 구비한다. 송신부는, 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널을 이동국에 송신한다.
다운 링크, 업링크, 전송 속도, 전용 채널

Description

이동 통신 시스템, 무선 제어국, 무선 기지국, 이동국 및 이동 통신 방법{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, WIRELESS CONTROL STATION, WIRELESS BASE STATION, MOBILE STATION, AND MOBILE COMMUNICATION METHOD}
본 발명은, 이동 통신 시스템, 무선 제어국, 무선 기지국, 이동국 및 이동 통신 방법에 관한 것이다.
종래, 이동 통신 시스템에서는, 개별 채널을 설정할 때, 무선 제어국이, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정하고, 결정한 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 계층-3(RRC: Radio Resource Control layer)의 메시지를 사용하여, 기지국 및 이동국에 통지하도록 구성되어 있다. 또한, 개별 채널을 설정한 후에도, 무선 제어국은, 상황의 변화에 따라, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 제어를 수행하도록 구성되어 있다.
특히, 데이터 통신에서는, 음성 통신이나 텔레비전 전화 통신에 비해, 트래픽이 버스트적으로 발생하는 경우가 많기 때문에, 전송 속도를 고속으로 변경하는 것이 요구되고 있다.
그러나, 무선 제어국은, 많은 무선 기지국을 제어하므로, 전송 속도의 고속 의 변경(예를 들면, 1~100 밀리초 정도)을 행하는 것은, 처리 부하나 처리 지연 등의 문제점 때문에 곤란하다. 또한, 처리 부하나 처리 지연을 극복하기 위해서는, 장치의 설치 비용이나 네트워크 회선의 운용 비용이 크게 증가하게 된다는 문제가 있다.
그러므로, 종래의 이동 통신 시스템에서는, 수백 밀리초 내지 수초 정도로, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 변경이 행해지고 있다. 구체적으로 말하면, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 업링크 사용자 데이터를 버스트적으로 전송하여야 할 필요가 있는 경우에는, 도 1의 (b) 또는 도 1의 (c)에 나타낸 것 중 어느 하나의 방법이 이용되고 있다.
도 1의 (b)에 나타낸 방법은, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 저속으로 하여, 높은 지연 및 낮은 전송 효율을 허용해서 데이터를 송신하는 방법이다.
도 1의 (c)에 나타낸 방법은, 고속 전송이 가능할 만큼의 리소스(무선 리소스 및 무선 기지국의 하드웨어 리소스)를 확보하고, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 고속으로 하여, 이용가능한 리소스가 낭비되는 것을 허용해서 송신하는 방법이다.
이와 같이, 상기 방법들 중 어느 것도 만족스럽지 않기 때문에, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 적절히 제어하고, 또한 무선 리소스를 유효하게 활용하는 방법이, 제3 세대 이동 통신 시스템의 국제 표준화 단체인 3GPP 및 3GPP2에서 검토되고 있다.
구체적으로, "인핸스드 업링크"(또는 업링크 고효율 전송)라고 불리는 것을 검토하던 중, 무선 기지국과 이동국 사이의 계층-1 및 MAC 하위 계층에서의 고속의 업링크 사용자 데이터의 전송 속도 제어 방법으로서, "Dedicated rate Control" 및 "Common rate Control" 방식이 제안되어 있다.
"Dedicated rate Control"은, 무선 기지국이, 어느 타이밍마다 각 이동국에서의 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정하고, 그 전송 속도를, 범용적인 공통 채널 SCCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)에 의해 각 이동국에 통지하는 방법이다.
이동국은, 업링크 사용자 데이터를 지정된 전송 속도로 송신한다. 무선 기지국은, 무선 기지국에 접속 중인 모든 이동국에 매회 송신 기회를 부여하여도 되고, 일부의 이동국에 순서대로 송신 기회를 부여하여도 된다.
통상적으로, 무선 기지국은, 증가/감소/유지(UP/DOWN/KEEP) 커맨드를 사용하여, 이동국에서의 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 변화시키지만, 이 방법에 의한 문제점(커맨드의 수신 에러의 축적 등)의 대책 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 참조 문헌 1 참조).
"Common rate Control"은, 무선 기지국이, 통신 중인 이동국에 공통되는 정보로서, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도 또는 이러한 전송 속도의 계산에 필요한 정보(이하 "전송 속도 정보"라고 한다)를 통지하는 방법이다.
각 이동국은, 수신한 전송 속도 정보에 기초하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정한다. Common rate Control은, 예를 들면, SCCPCH에 설정되는 UE-ID(User Equipment-ID)에, 복수 개의 셀에 재권(在圈)하는(통신 가능 범위 내에 있는) 모든 사용자를 나타내는 식별자 "Common"을 설정함으로써 실현할 수 있다.
또한, SCCPCH에서, 각 셀에 공통되는 총 전송 속도를 주기적으로 갱신하여 송신하고, 개별 채널에서, 각 이동국에서의 업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 점유율을 송신함으로써, 무선 리소스의 유효한 이용을 도모하는 방법도 제안되어 있다(참조 문헌 2 참조).
(참조 문헌 1) 3GPP TSG-RAN WG1 R1-030709
(참조 문헌 2) 3GPP TSG-RAN WG1 R2-041729
그러나, 종래 제안되었던 업링크 사용자 데이터의 전송 속도 제어 방법은, 모두 SCCPCH를 사용하는 것이었다. SCCPCH는, 다양한 용도로 유연하게 대응할 수 있기 때문에, TFCI(Transport Format Combination Indicator) 등의 오버헤드가 많이 부가되는 경향을 갖는다.
그러므로, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도 제어에 관한 제어 데이터를 추가로 SCCPCH에 설정함으로써(예를 들면, UE-ID에 식별자 "Common"의 설정 등), 다운링크의 송신 전력이 증대하고, 다운링크 용량이 부담이 되는 문제가 있었다.
특히, 우선도의 등급을 설정하는 경우에는, 우선도 등급마다 전송 속도 정보를 SCCPCH에 의해 송신할 필요가 있고, 따라서 다운링크의 송신 전력이 추가로 증대할 수 있고, 다운링크 용량이 추가로 부담이 될 수 있다고 하는 문제점이 있다.
또한, SCCPCH에서는, 터보 부호, 콘볼루션(Convolutional) 부호를 사용한다. 그러므로, 전송 속도 정보의 상위 비트와 하위 비트에 품질 차이를 두지 못하고, 비트 에러가 발생한 경우, 정확한 전송 정보와 크게 오차가 생길 가능성도 있다.
그래서, 본 발명은, 이상의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다운링크에의 영향을 억제하고, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 적절하게 제어할 수 있는 이동 통신 시스템, 무선 제어국, 무선 기지국, 이동국 및 이동 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 특징은, 이동 통신 시스템으로서, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하는 전용 채널의 코드를 상기 이동국에 통지하도록 구성된 통지부, 상기 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하도록 구성된 전송 속도 제어부, 및 상기 코드가 사용되는 상기 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하도록 구성된 송신부를 포함하고, 상기 전송 속도 제어부는, 상기 이동국이 행하는 통신의 우선도 및 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 이동국이 사용할 상기 전송 속도 정보를 결정하도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 통지부는 무선 제어국에 구비되고, 상기 전송 속도 제어부 및 상기 송신부는 무선 기지국에 구비되며, 상기 무선 제어국의 상기 통지부는 상기 코드를 상기 무선 기지국에 통지하도록 구성되고, 상기 무선 기지국의 상기 송신부는, 통지된 상기 코드가 사용되는 상기 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 송신부는, 통신의 우선도와 상기 전용 채널 간의 대응 관계를 송신하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 송신부는, 하위 비트가 상위 비트보다 높은 리던던시(redundancy)를 가지는 전용 채널을 송신하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 송신부는, 상기 전용 채널은 통신의 우선도에 대응하여 제공될 수 있다.
본 발명의 제2 특징은, 무선 기지국으로서, 이동국이 사용할, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 결정하도록 구성되어 있는 전송 속도 제어부, 및 무선 제어국에 의해 통지된 코드가 사용되는 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하도록 구성되어 있는 송신부를 포함하고, 상기 전송 속도 제어부는, 상기 이동국이 행하는 통신의 우선도 및 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 이동국이 사용할 상기 전송 속도 정보를 결정하도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제2 특징에 있어서, 상기 송신부는, 통신의 우선도와 상기 전용 채널 간의 대응 관계를 송신하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명의 제3 특징은, 이동 통신 방법으로서, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널의 코드를 상기 이동국에 송신하는 단계, 상기 이동국이 행하는 통신의 우선도 및 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하는 단 계, 및 상기 코드가 사용되는 상기 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 의하면, 다운링크에의 영향을 억제하여 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 적절히 제어할 수 있는 이동 통신 시스템, 무선 제어국, 무선 기지국, 이동국 및 이동 통신 방법을 제공하는 것이 가능하다.
(본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 구성)
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템(100)은, 복수 개의 이동국(10a, 10b, 10c), 무선 기지국(20), 무선 제어국(30), 및 교환기망(40)을 구비한다. 이동 통신 시스템(100)은, 이동국(l0a~10c)과 무선 기지국(20) 사이의 무선 액세스 방식으로서 CDMA(Code Division Multiple Access)를 사용한다.
이동국(10a~10c)은 각각 무선 채널을 사용하여 무선 기지국(20)과의 사이에서 사용자 데이터 또는 제어 데이터를 송수신하도록 구성되어 있다.
무선 채널에는, 이동국(10a~10c)으로부터 무선 기지국(20)으로 업링크 데이터를 송신하는 업링크 채널과, 무선 기지국(20)으로부터 이동국(10a~10c)으로 다운링크 데이터를 송신하는 다운링크 채널이 있다.
또한, 무선 채널에는, 이동국(10a~10c)의 각각에 대해 구분된 개별 채널(1a~1c)과, 복수 개의 이동국(10a~10c)에 공통되는 공통 채널이 있다. 개별 채 널(1a~1c)은 각 이동국(10a~10c)에 개별적으로 할당되는 양방향의 채널이다. 양방향의 채널이란 업링크 채널과 다운링크 채널을 포함하는 채널이다.
그리고, 무선 채널로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 다운링크 공유 채널(3)과, 이 다운링크 공유 채널(3)에 대해 보조적인 역할을 하는 보조 개별 채널(2a~2c)을 사용해도 된다. 다운링크 공유 채널(3)은, 고속의 다운링크 공유 채널이며, 예컨대 3GPP에서 표준화되어 있는 HS-DSCH(High Speed-Downlink Shared CHannel)를 사용할 수 있다. 다운링크 방향의 사용자 데이터나 제어 데이터는, 주로 다운링크 공유 채널(3)을 사용하여 송신된다.
보조 개별 채널(2a~2c)은 다운링크 공유 채널(3)을 사용하여 통신을 행하는 각각의 이동국(10a~10c)에 개별적으로 할당되는 양방향의 채널이다. 보조 개별 채널(2a~2c)의 업링크 채널에 의해, 사용자 데이터, 파일럿 심볼, 보조 개별 채널(2a~2c)의 다운링크 채널 송신에 사용되는 송신 전력 제어 커맨드(TPC), 다운링크 공유 채널(3)의 스케줄링 정보, 적응 변조 및 부호화에 사용되는 다운링크 품질 정보 등이 전송된다. 보조 개별 채널(2a~2c)의 다운링크 채널에 의해, 보조 개별 채널(2a~2c)의 업링크 채널 송신에 사용되는 송신 전력 제어 커맨드(TPC) 등이 전송된다. 그리고, 도 3에서, 점선으로 표시되어 있는 다운링크 공유 채널(3)은, 이동국(10b)에 할당되어 있지 않은 상태를 나타낸다.
또한, 이동 통신 시스템(10O)에서는, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널(4)이 이동국(10a~10c)에 송신된다. 전용 채널(4)은 다운링크 채널이다.
예를 들면, 도 2에서, 전용 채널(4)은 개별 채널(1a~1c)에서의 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 통지한다. 도 3에서, 전용 채널(4)은 보조 개별 채널(2a~2c)에서의 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 통지한다. 그리고, 사용자 데이터의 송신에 사용되는 업링크 채널은, 도 2 및 도 3에 나타낸 업링크 채널에 한정되지 않고, 각종 업링크 채널을 사용할 수 있다.
무선 기지국(20)은 이동국(10a~10c)과 무선 통신을 행한다. 무선 제어국(30)은, 이동국(10a~10c) 및 무선 기지국(20)을 제어하고, 이동국(10a~10c)과 무선 기지국(20) 사이의 무선 통신을 제어한다. 무선 제어국(30)은 무선 기지국(20)의 상위에 위치한다. 교환기망(40)은 교환기를 포함하는 코어 네트워크이다.
다음에, 전용 채널(4)에 대하여 상세하게 설명한다.
전용 채널(4)은 통지하는 전송 속도 정보마다 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전용 채널(4)에는, 우선도의 등급이 "높음"에서 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(4)이나, 우선도의 등급이 "낮음"에서 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(4)이 포함된다.
또한, 각 전송 속도 정보의 전용 채널(4)[각 전송 속도 정보를 통지하기 위한 전용 채널(4)]은, 이동국이 행하는 통신의 우선도와 대응시켜 제공되는 것이 바람직하다.
이동국이 행하는 통신의 우선도는, 예를 들면 이동국이 송신하는 업링크 사용자 데이터의 서비스 품질(QoS: Quality of Service)의 등급 등에 기초하여 설정 되는 우선도나, 이동국의 사용자가 계약한 통신 서비스의 내용 등에 기초해서 설정되는 우선도를 사용할 수 있다.
예를 들면, 전용 채널(4)로서, E-AGCH(Enhanced Absolute Grant Channel) 또는 CRGCH(Common Rate Grant Channel)를 제공하는 것이 가능하다.
도 4는, OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor: 직교 가변 확산율) 코드(확산 부호)와, 각 코드가 할당된 다운링크 채널 간의 관계를 나타낸다.
예를 들면, 이동 통신 시스템(10O)에서 설정가능한 우선도 등급이 최대 8개인 경우, 이동 통신 시스템(100)은 8개 이하의 우선도 등급을 설정하면 되고, 반드시 8개의 우선도 등급을 설정할 필요는 없다.
도 4에서는, 설정가능한 우선도 등급의 수가 최대 8개이지만, 우선도가 높은 우선도 등급 "높음"과 우선도가 낮은 우선도 등급 "낮음"의 2개의 우선도 등급을 설정한 경우를 나타낸다.
이 경우, 이동 통신 시스템(10O)에서는, 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)로서, 우선도 등급 "높음"에서 전송 속도 정보를 통지하는 E-AGCH0 와 우선도 등급 "낮음"에서 전송 속도 정보를 통지하는 E-AGCH1 가 설치된다.
이와 같이, 각 전송 속도 정보의 전용 채널은 통신의 우선도와 대응하여 설치된다. 우선도 등급이 "높음"인 E-AGCH0는, 우선도 등급이 "낮음"인 E-AGCH1에 비해 고속의 전송 속도를 통지한다. 한편, 우선도 등급이 "낮음"인 E-AGCH1는 우선도 등급이 "높음"인 E-AGCH0에 비해 저속의 전송 속도를 통지한다. 이에 의하면, 우선도 등급에 의해 제공되는 통신의 차별화를 도모할 수 있다.
도 4의 예에서는, 코드 C256,1와 C256,2는 각각 E-AGCH0와 E-AGCH1로 할당되어 있다. 코드 C256,0는 공통 파일럿 채널에 할당되어 있다. 코드 C256,3 ~ C256,256는 공통 파일럿 채널 및 E-AGCH 이외의 채널에 할당되어 있다.
전용 채널(E-AGCH)에 의해, 전송 속도 정보로서, 예를 들면 트랜스포트 블록(Transport BLocK, 이하 "TrBLK"라고 한다) 사이즈를 통지할 수 있다. TrBLK 사이즈는, 하나의 송신 시간 간격(Transmission Time Interva1, 이하 "TTI"라고 한다)에서의 데이터 사이즈이다.
그리고, 이동국(10a~10c)이, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, TrBLK 번호와 TrBLK 사이즈 간의 대응 관계를 유지하는 것이 바람직하다. 이 경우, 무선 기지국(20)은, 전용 채널(E-AGCH)에 의해, 전송 속도 정보로서, TrBLK 번호를 송신하기만 하면 되므로, 다운링크의 데이터량을 감소시킬 수 있다.
또한, 전용 채널(E-AGCH)에 의해, 전송 속도 정보로서, 최대 허용 전송 속도, 최대 허용 송신 전력, 전용 물리 채널 사이의 최대 허용 송신 전력비 등을 송신하는 것이 가능하다.
예를 들면, 최대 허용 송신 전력으로서, E-DPDCH(Enhanced-Dedicated Physical Data Channel)의 최대 허용 송신 전력을 사용할 수 있으며, 전용 물리 채널 사이의 최대 허용 송신 전력비로서, DPCCH(Dedicated Physical Control CHannel)와 E-DPDCH의 최대 허용 송신 전력비 등을 사용할 수 있다.
이러한 경우, 이동국(10a~10c)이, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 최대 송신 전력비 번호와 최대 송신 전력비 간의 대응 관계를 유지하는 것이 바람직하다. 이 경우, 무선 기지국(20)은, 전용 채널(E-AGCH)에 의해, 전송 속도 정보로서, 최대 송신 전력비 번호를 송신하기만 하면 되므로, 다운링크의 데이터량을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 전송 속도 정보는, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 모든 정보이며, 전송 속도 그 자체, 또는 전송 속도의 결정에 사용할 수 있는 모든 정보를 의미한다. 그리고, E-DPDCH는, 업링크 고효율 전송 방식(Enhanced Uplink)에 따라, 사용자 데이터를 송신하는 개별 채널이다. DPCCH는 제어 데이터를 송신하는 개별 채널이다.
전용 채널(E-AGCH)은, 하위 비트가 상위 비트보다 높은 리던던시(redundancy)를 가지는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 전용 채널에 의한 신호의 에러 정정 부호화를 행할 때에, 하위 비트보다 상위 비트에 큰 리던던시(redundancy)를 갖게 함으로써, 전송 속도 정보의 통지에 에러가 발생함으로써 생기는 전송 속도의 오차를 감소시킬 수 있다.
전용 채널(E-AGCH)에 의한 TrBLK 번호 또는 최대 송신 전력비 번호의 송신은, 도 6에 나타낸 바와 같은 TrBLK 번호 또는 최대 송신 전력비 번호를 부호화하여 얻어지는 비트 계열을, 전용 채널(E-AGCH)을 사용하여 송신함으로써 행해진다.
도 6은, TrBLK 번호 또는 최대 송신 전력비 번호와 부호화 후의 비트 계열의 대응 관계를 나타낸다. 도 6에는, 확산 부호로서 (32, 5)의 직교 부호(Orthogonal Code)를 사용한 경우를 나타낸다.
또한, 예를 들면, TTI에서의 사용자 데이터의 심볼 수가 30비트인 경우에, 하위 2비트를 펑크추어(puncture)(비트의 솎아냄)하고, 부호화 이전의 상위 비트의 부호화 비율을 부호화 이전의 하위 비트의 부호화 비율보다 크게 해도 된다. 이상의 예에서는, 상위 비트와 하위 비트의 부호화 비율에 큰 차는 없지만, 보다 큰 차를 부여하도록 해도 된다.
전용 채널(E-AGCH)은, 전송 속도 또는 E-DPDCH와 DPCCH 송신 전력비 등의 절대값을 이동국에 통지하도록 구성되어 있다.
이 경우, 상위의 비트가 잘못된 경우에는, 에러에 미치는 영향이 크다. 예를 들면, "10101"을 송신하여, "10100"으로 수신한 경우, 에러의 영향은 경미하지만, "00101"이라고 수신한 경우에는, 같은 1비트의 에러라 하더라도, 시스템에 주는 영향은 크다.
그래서, 상위 비트의 리던던시(redundancy)를 더 크게 해서 송신하는 것을 고려해볼 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명한다.
도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 통상의 부호화에서는, 부호화 이전 비트가, 동등하게 부호화 이후 비트에 분산된다.
이에 대해, 도 7의 (b) 및 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이, 부호화 이후 비트 중에서 하위에 있는 비트를 솎아내는 것으로, 상대적으로 상위 비트의 리던던시(redundancy)를 증가시키는 것이 가능하다.
다음으로, 무선 제어국(30), 무선 기지국(20), 이동국(10a~10c)에 대하여 상세하게 설명한다. 무선 제어국(30)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기지국 인터페이스(31), 교환기 인터페이스(32), 제어부(33), 미디어 신호 처리부(34), MAC 계층 처리부(35), 및 LLC 계층 처리부(36)를 구비한다.
기지국 인터페이스(31)는 무선 기지국(20)과의 인터페이스이다. 기지국 인터페이스(31)는, 무선 기지국(20)과의 사이에서, 제어 데이터나 사용자 데이터를 송수신한다. 교환기 인터페이스(32)는 교환기망(40)과의 인터페이스이다. 교환기 인터페이스(32)는 교환기망(40)과 제어 데이터나 사용자 데이터를 송수신한다.
미디어 신호 처리부(34)는, 음성 데이터나 동영상 데이터 등에 관한 신호 처리를 수행하도록 구성되어 있다. MAC 계층 처리부(35)는, MAC(Medium Access Control) 계층에서의 처리를 수행하도록 구성되어 있다. LLC 계층 처리부(36)는, LLC(논리 링크 제어: Logical Link Control) 하위 계층에서의 처리를 수행하도록 구성되어 있다.
다운링크 채널에 의해 이동국(10a~10c)에 송신되는 다운링크 사용자 데이터에 대해서는, 다음과 같은 처리가 행해진다.
교환기 인터페이스(32)가 교환기망(40)으로부터 사용자 데이터를 수신한다. 교환기 인터페이스(32)는, 수신한 사용자 데이터를 LLC 계층 처리부(36)에 제공한다. LLC 계층 처리부(36)는, 수신한 다운링크 사용자 데이터에 대하여, LLC 헤더의 부가 또는 트레일러 합성 등과 같은, LLC 하위 계층의 처리를 행한다. 교환기 인터페이스(32)는, 수신한 다운링크 사용자 데이터가 음성 데이터나 동영상 데이터 등인 경우에는, 이 다운링크 사용자 데이터를 미디어 신호 처리부(34)에 제공한다.
LLC 계층 처리부(36)와 미디어 신호 처리부(34)는, 처리 후의 다운링크 사용자 데이터를 MAC 계층 처리부(35)에 제공한다. MAC 계층 처리부(35)는, 우선 제어, MAC 헤더의 부가 등과 같은, MAC 계층의 처리를 행한다. MAC 계층 처리부(35)는, 처리 후의 다운링크 사용자 데이터를 기지국 인터페이스(31)에 제공한다. 기지국 인터페이스(31)는, 교환기망(40)에서 제공한 다운링크 사용자 데이터를 무선 기지국(20)에 송신한다.
업링크 채널에 의해 이동국(10a~10c)으로부터 송신된 업링크 사용자 데이터에 대해서는, 다운링크 채널의 경우와 역방향의 처리가 행해진다.
즉, 기지국 인터페이스(31)가 무선 기지국(20)으로부터 업링크 사용자 데이터를 수신한다. 기지국 인터페이스(31)는, 수신한 업링크 사용자 데이터를 MAC 계층 처리부(35)에 제공한다. MAC 계층 처리부(35)는, 수신한 업링크 사용자 데이터에 대하여 MAC 계층에서의 처리를 행한다. MAC 계층 처리부(35)는, 처리 후의 업링크 사용자 데이터를 미디어 신호 처리부(34) 또는 LLC 계층 처리부(36)에 제공한다.
LLC 계층 처리부(36)와 미디어 신호 처리부(34)는 각각, 업링크 사용자 데이터에 대하여, LLC 하위 계층에서의 처리 및 미디어 신호 처리를 행한다. LLC 계층 처리부(36)와 미디어 신호 처리부(34)는, 처리 후의 업링크 사용자 데이터를 교환기 인터페이스(32)에 제공한다. 교환기 인터페이스(32)는, 무선 기지국(20)이 제공한 업링크 사용자 데이터를 교환기망(40)에 전송한다.
제어부(33)는, 발신이나 착신 등의 호 제어, 계층-3에서의 채널의 설정, 및 개방 처리 등을 제어하도록 구성되어 있다.
또한, 제어부(33)는 우선도 등급을 설정하도록 구성되어 있다. 제어부(33)는, 기지국 인터페이스(31)와 교환기 인터페이스(32)를 통하여, 무선 기지국(20) 및 교환기망(40)의 사이에서 이동 통신 시스템(100)의 우선도 등급을 설정한다. 그리고, 제어부(33)는, 이동국(10a~10c)으로부터 발신을 받았을 때에, 그 발신에 의해 개시되는 통신의 우선도 등급을 결정한다. 그리고, 제어부(33)는, 계층-3에서의 메시지로서 결정한 우선도 등급을 이동국(10a~10c)에 통지한다.
또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제어부(33)는, 기지국 제어부(33a)와 전송 속도 제어부(33b)를 구비한다.
기지국 제어부(33a)는, 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널(E-AGCH)을 이동국(10a~10c)에 송신하도록, 무선 기지국(20)을 제어한다.
*또한, 전용 채널(E-AGCH)이 전송 속도 정보마다 설치되는 경우, 기지국 제어부(33a)는 통신의 우선도와 전용 채널(E-AGCH)의 대응 관계를 이동국(10a~10c)에 송신하도록, 무선 기지국(20)을 제어할 수 있다.
구체적으로 말하면, 먼저, 전송 속도 제어부(33b)는 우선도 등급마다 전송 속도 정보를 설정한다. 전송 속도 제어부(33b)는, 설정한 전송 속도 정보마다, 즉 우선도 등급마다 전용 채널(E-AGCH)을 설정한다. 또한, 전송 속도 제어부(33b)는 전용 채널(E-AGCH)에 코드를 할당한다.
예를 들면, 전송 속도 제어부(33b)는, 우선도 등급 "높음"의 전송 속도 정보와 우선도 등급 "낮음"의 전송 속도 정보를 설정한다. 전송 속도 제어부(33b)는, 전송 속도 정보를 설정한 우선도 등급 "높음"에 전용 채널로서 "E-AGCH0"를 설정하고, 우선도 등급 "낮음"에 전용 채널로서 "E-AGCH1"를 설정한다.
그리고, 전송 속도 제어부(33b)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, "E-AGCH0"에 코드 C256,1를 할당하고, "E-AGCH1"에 코드 C256,2를 할당한다.
이와 같이, 전송 속도 제어부(33b)는, 전송 속도 정보마다 전용의 채널이 되도록 E-AGCH에 코드를 할당한다.
그리고, 기지국 제어부(33a)와 전송 속도 제어부(33b)는, 도 4에 나타낸 바와 같은 다운링크 채널과 코드의 대응 관계를 유지한다.
또한, 기지국 제어부(33a)와 전송 속도 제어부(33b)는, 우선도 등급과 전용 채널(E-AGCH) 간의 대응 관계를 유지한다. 그리고, 전송 속도 제어부(33b)는 각 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)에 의해 통지하는 전송 속도 정보를 정기적으로 갱신하여도 된다.
기지국 제어부(33a)는 전용 채널인 E-AGCH0와 E-AGCH1에 할당되어 있는 코드 C256,1와 C256,2를, 무선 기지국(20)에 통지하고, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)을 모든 이동국(10a~10c)에 송신하도록, 무선 기지국(20)에 지시한다.
이 경우, 기지국 제어부(33a)는, 우선도 등급 "높음"과 E-AGCH0의 대응 관 계, 및 우선도 등급 "낮음"과 E-AGCH1의 대응 관계를 무선 기지국(20)에 통지하고, 우선도 등급과 전용 채널의 대응 관계를, 모든 이동국(10a~10c)에 송신하도록 무선 기지국(20)에 지시한다.
또, 전용 채널(E-AGCH)이 전송 속도 정보마다 설치되는 경우에, 전송 속도 제어부(33b)는, 각 이동국(10a~10c)이 사용할 전송 속도 정보를 각각 결정하고, 그 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)의 수신을 각 이동국(10a~10c)에 지시할 수도 있다.
이 경우, 기지국 제어부(33a)는, 이동국마다 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)을 각 이동국에 송신하도록, 무선 기지국(20)을 제어한다.
전송 속도 제어부(33b)는, 이동국(10a~10c)으로부터 업링크 사용자 데이터 송신용의 업링크 채널의 설정 요구를 받았을 때나, 이동국(10a~10c)으로부터 위치 등록 요구를 받았을 때 등에, 그 이동국(10a~10c)이 행하는 통신의 우선도 등급에 기초하여, 이동국(10a~1Oc)이 사용할 전송 속도 정보를 결정할 수 있다.
즉, 전송 속도 제어부(33b)는, 이동국(10a~10c)이 업링크 사용자 데이터의 송신을 개시하는 때 또는 무선 기지국(20)과의 접속을 확립할 때에, 전송 속도 정보를 결정할 수 있다.
전송 속도 제어부(33b)는, 이동국마다 전송 속도 정보를 결정하여도 되고, 동일한 우선도 등급에 속하는 복수 개의 이동국 그룹마다 전송 속도 정보를 결정해도 되며, 복수 개의 이동국에 대하여 일괄하여 전송 속도 정보를 결정하여도 된다.
또한, 전송 속도 제어부(33b)는, 채널의 설정 요구나 위치 등록 요구를 받았을 때, 또는 통신 개시 후에 이동국(10a~10c)이 사용하는 업링크 채널의 간섭량에 기초하여, 이동국(10a~10c)이 사용할 전송 속도 정보를 결정하여도 된다.
간섭량(노이즈 라이즈)으로서는, 예를 들면 간섭 전력, CIR(Carrier to Interference Ratio), SIR(Signal to Interference Ratio), SN(Signal to Noise)비 등을 사용할 수 있다. 전송 속도 제어부(33b)는, 무선 기지국(20)으로부터 간섭량을 취득할 수 있다.
전송 속도 제어부(33b)는, 예를 들면 도 9에서의 화살표 A가 나타내는 바와 같이, 간섭량이 점선으로 표시된 허용값을 넘는 경우, 통신 중인 이동국(10a~10c)의 전송 속도가 현재보다 지연되도록 전송 속도 정보를 변경한다.
그 후, 도 9에서의 화살표 B가 나타내는 바와 같이, 간섭량이 허용값보다 밑돌아 여유가 생긴 경우에는, 통신 중인 이동국(10a~10c)의 전송 속도가 현재보다 빠르게 되도록 전송 속도 정보를 변경한다.
다시, 도 9에서의 화살표 C가 나타내는 바와 같이, 간섭량이 허용값을 넘어 버렸을 경우에는, 통신 중인 이동국(10a~10c)의 전송 속도가 현재보다 지연되도록 전송 속도 정보를 변경한다.
그리고, 도 9에 있어서, 세로축은 간섭량이며 가로축은 시간이다.
이와 같이, 간섭량이 허용값을 넘지 않는 범위 내에서, 최대한의 전송 속도를 이동국(10a~10c)이 사용가능하도록 제어함으로써, 업링크 채널을 유효하게 활용할 수 있어, 효율적인 업링크 사용자 데이터의 송신이 가능해진다.
전송 속도 제어부(33b)는, 우선도 등급이나 간섭량 이외에도, 이동국(10a~10c)이 접속하는 무선 기지국(20)의 무선 리소스, 이동국(10a~10c)의 송신 전력이나 송신 처리 능력, 통신의 상위 애플리케이션이 필요로 하는 전송 속도에 기초하여, 각 이동국(10a~10c)에 통지할 전송 속도 정보를 결정할 수 있다.
이와 같이, 이동 통신 시스템(10O)에서는, 통신의 우선도나 간섭량 등을 고려한 적절한 전송 속도의 제어가 가능해진다.
그리고, 전송 속도 제어부(33b)는, 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)을 이동국(10a~10c)에 통지하고, 전용 채널(E-AGCH)로서 그 채널만을 수신하도록 이동국(10a~10c)에 지시한다.
즉, 전송 속도 제어부(33b)는, 무선 기지국(20)을 통하여 이동국(10a~10c)이 수신해야 할 전용 채널을 지정하는 수신 지시를 행한다.
또한, 기지국 제어부(33a)는, 전송 속도 제어부(33b)가 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)을 무선 기지국(20)에 통지하고, 그 E-AGCH를 이동국(10a~10c)에 송신하도록, 무선 기지국(20)에 지시한다.
예를 들면, 이동국(10a)의 통신의 우선도 등급이 "높음"인 경우에는, 전송 속도 제어부(33b)는, E-AGCH0의 코드 C256,1를, 무선 기지국(20)을 통하여 이동국(10a)에 통지하고, E-AGCH0를 수신하도록 지시한다.
또한, 기지국 제어부(33a)는, E-AGCH0의 코드 C256,1를, 무선 기지국(20)에 통지하고, E-AGCH0를 이동국(10a)에 송신하도록 지시한다.
또는, 이동국(10a)의 간섭량이 허용값을 초과하는 경우에는, 전송 속도 제어부(33b)는, 현재보다 전송 속도가 낮아지도록 전송 속도 정보를 통지하는 E-AGCH1의 코드 C256,2를, 무선 기지국(20)을 통하여 이동국(10a)에 통지한다. 이에 의하여, 전송 속도 제어부(33b)는, 이동국(10a)이 수신해야 할 전용 채널을 E-AGCH로 변경하도록 지시한다.
또한, 기지국 제어부(33a)는, E-AGCH1의 코드 C256,2를, 무선 기지국(20)에 통지하고, 이동국(10a)에 송신하는 E-AGCH를 E-AGCH1로 변경하도록 지시한다. 그리고, 이와 같은 제어부(33)로부터 무선 기지국(20)으로의 지시 등은, 제어 데이터로서 기지국 인터페이스(31)를 통하여 무선 기지국(20)에 송신된다.
무선 기지국(20)은, 도 10에 나타낸 바와 같이, HWY 인터페이스(21), 제어부(22), 기저대역 신호 처리부(23), 송수신부(24), 증폭부(25), 및 송수신 안테나(26)를 구비한다.
HWY 인터페이스(21)는, 무선 제어국(30)과의 인터페이스이다. HWY 인터페이스(21)는, 무선 제어국(30)과의 사이에서 제어 데이터나 사용자 데이터를 송수신하도록 구성되어 있다.
기저대역 신호 처리부(23)는, 이동국(10a~10c)에 송신하는 사용자 데이터 및 제어 데이터에 대한 신호 처리, 또는 이동국(10a~10c)으로부터 수신한 기저대역 신호에 대한 신호 처리를 수행하도록 구성되어 있다. 여기서, 기저대역 신호 처리부(23)가 행하는 신호 처리는 계층-1에서의 신호 처리이다.
송수신부(24)는, 이동국(10a~10c)과의 사이에서, 무선에 의해 사용자 데이터 및 제어 데이터를 송수신하도록 구성되어 있다. 증폭부(25)는, 신호를 증폭하고, 송수신 안테나(26)를 통하여 이동국(10a~10c)과의 사이에서 신호를 송수신하도록 구성되어 있다.
다운링크 채널에 의해 이동국(10a~10c)에 송신되는 데이터(다운링크 사용자 데이터 및 제어 데이터)에 대해서는, 다음과 같이 처리가 행해진다.
HWY 인터페이스(21)는, 다운링크 채널에 의해 이동국(10a~10c)에 송신되는 다운링크 사용자 데이터를 무선 제어국(30)으로부터 수신하여, 기저대역 신호 처리부(23)에 입력한다. 제어부(22)는, 다운링크 채널에 의해 이동국(10a~10c)에 송신되는 제어 데이터를 기저대역 신호 처리부(23)에 입력한다. 기저대역 신호 처리부(23)는, 데이터에 대하여, 예를 들면 에러 정정 부호화, 데이터 변조, 확산 등의 신호 처리를 행한다.
기저대역 신호 처리부(23)는, 신호 처리 이후의 기저대역 신호를 송수신부(24)에 입력한다. 송수신부(24)는, 기저대역 신호를 무선 주파수 대역의 신호로 변환한다. 송수신부(24)는, 변환 이후의 신호를 증폭부(25)에 입력하고, 증폭부(25)와 송수신 안테나(26)를 통하여 이동국(10a~10c)에 신호를 송신한다. 증폭부(25)는, 신호를 증폭하고, 증폭한 신호를 송수신 안테나(26)를 통하여 이동국(10a~10c)에 송신한다.
업링크 채널에 의해 이동국(10a~10c)으로부터 송신된 데이터(업링크 사용자 데이터 및 제어 데이터)에 대해서는, 다음과 같이 처리가 행해진다.
증폭부(25)는, 송수신 안테나(26)가 수신한 신호를 증폭하여 송수신부(24)에 입력한다. 송수신부(24)는, 송수신 안테나(26)와 증폭부(25)를 통하여 이동국(10a~10c)으로부터 신호를 수신한다. 송수신부(24)는, 수신한 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 이를 기저대역 신호 처리부(23)에 입력한다. 구체적으로 말하면, 송수신부(24)는, 검파, 필터링, 양자화 등을 행하여, 기저대역 신호를 추출한다.
기저대역 신호 처리부(23)는, 기저대역 신호에 대하여, 역확산, 레이크(RAKE) 합성, 에러 정정 복호 등의 신호 처리를 행한다. 기저대역 신호 처리부(23)는, 신호 처리 이후의 업링크 사용자 데이터를 HWY 인터페이스(21)에 입력하고, 신호 처리 이후의 제어 데이터를 제어부(22)에 입력한다. HWY 인터페이스(21)는, 무선 제어국(30)에 업링크 사용자 데이터를 전송한다. 그리고, 업링크 사용자 데이터의 HWY 인터페이스(23)를 통한 무선 제어국(30)에의 전송에 있어서는, MAC-e 기능이 기저대역 신호 처리부(23)를 조작한다.
제어부(22)는, 발신 및 착신과 같은 호 제어 등의 각종 제어를 행한다. 제어부(22)는, 무선 기지국(20)에서의 기저대역 신호 처리부(23)나 송수신부(24)의 상태 관리, 또는 계층-3에 의한 하드웨어의 리소스 할당 등을 행한다. 제어부(22)는, 기저대역 신호 처리부(23), 송수신부(24), 및 증폭부(25)를 통하여, 이동국(10a~10c)과 호 제어에 관한 제어 데이터 등의 교환을 행한다. 제어부(22)는, HWY 인터페이스(21)를 통하여, 무선 제어국(30)과 호 제어에 관한 제어 데이터 등의 교환을 행한다.
또한, 송수신부(24)는, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널(E-AGCH)을 이동국(10a~10c)에 송신하는 송신부로서의 기능을 행한다.
또한, 전용 채널(4)이 전송 속도 정보마다 설치되는 경우, 송수신부(24)는 통신의 우선도와 전용 채널(E-AGCH)의 대응 관계를 송신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(22)는, 무선 제어국(30)의 기지국 제어부(33a)로부터, 전용 채널, E-AGCH0와 E-AGCH1에 할당되어 있는 코드 C256,1와 C256,2의 통지를 받아서, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)의 송신의 지시를 받는다.
제어부(22)는, 지시에 따라, 송수신부(24)에 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)의 송신을 지시한다. 그리고, 송수신부(24)가, 제어부(22)의 지시에 따라, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)을 이동국(10a~10c)에 송신한다.
구체적으로 말하면, 송수신부(24)는, 도 6에 나타낸 TrBLK 번호 또는 최대 송신 전력비 번호를 부호화한 비트 계열을 포함하는 E-AGCH0 및 E-AGCH1를 모든 이동국(10a~10c)에 송신하여 알린다.
송수신부(24)는, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)을 송신하기 전에, 각 전용 채널에 할당되어 있는 코드 C256,1 및 C256,2를 이동국(10a~10c)에 송신하여 통지한다.
제어부(22)는, 기지국 제어부(33a)로부터, 우선도 등급 "높음"과 E-AGCH0의 대응 관계 및 우선도 등급 "낮음"과 E-AGCH1의 대응 관계의 통지를 받아, 우선도 등급과 전용 채널(E-AGCH)의 대응 관계의 송신의 지시를 받는다. 이 경우, 제어부(22)는, 지시에 따라, 송수신부(24)에 대응 관계의 송신을 지시한다.
그리고, 송수신부(24)는, 제어부(22)의 지시에 따라, 우선도 등급 "높음"과 E-AGCH0의 코드 C256,1 간의 대응 관계 및 우선도 등급 "낮음"과 E-AGCH0의 코드 C256,2 간의 대응 관계를 포함하는 통보 채널을 모든 이동국(10a~10c)에 송신하여 알린다. 이와 같이 하여, 무선 기지국(20)은, 각 셀에서의 통보 채널을 사용하여 우선도 등급과 대응하는 전용 채널(E-AGCH)의 코드의 매핑을 통지한다.
또한, 전용 채널(E-AGCH)이 전송 속도 정보마다 설치되는 경우, 송수신부(24)는, 이동국마다 그 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(4)을 송신하여도 된다.
이 경우, 각 이동국이 사용할 전송 속도 정보의 결정, 및 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)의 수신을 위한 각 이동국(10a~10c)에의 지시는, 무선 제어국(30)이 행해도 되고, 무선 기지국(20)이 행해도 된다.
예를 들면, 무선 제어국(30)에 의해 이동국(10a)이 사용하는 전용 채널(E-AGCH)로서 E-AGCH0가 결정된 경우, 제어부(22)는 무선 제어국(30)의 기지국 제어부(33a)로부터 전송 속도 제어부(33b)가 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 E-AGCH0에 할당되어 있는 코드 C256,1의 통지를 받아 E-AGCH0의 송신의 지시를 받는다.
제어부(22)는, 지시에 따라, 송수신부(24)에 대하여 E-AGCH0를 이동국(10a)에 송신하도록 지시한다. 그리고, 송수신부(24)는, 제어부(22)의 지시에 따라, E-AGCH0를 이동국(10a)에 송신한다. 그리고, 이 경우, 무선 제어국(30)의 전송 속도 제어부(33b)로부터의 이동국(10a)에의 지시(E-AGCH0의 수신 지시)는, 송수신부(24)에 의해 이동국(10a)에 송신된다.
한편, 무선 기지국(20)이 결정을 행하는 경우, 제어부(22)는, 이동국(10a~10c)이 사용할 전송 속도 정보를 각각 결정하고, 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)의 수신을 각 이동국(10a~10c)에 지시하는 전송 속도 제어부로서의 기능을 행한다.
제어부(22)는, 무선 제어국(30)의 전송 속도 제어부(33b)와 마찬가지로, 전송 속도 정보의 결정을 행하고, 송수신부(24)에 대하여, 결정한 전용 채널(E-AGCH)을 이동국에 송신하라고 지시한다. 또한, 제어부(22)는, 결정한 전용 채널(E-AGCH)의 이동국에의 수신 지시를 제어 데이터로서 생성한다. 생성한 제어 데이터는 송수신부(24)에 의해 송신된다.
*그리고, 제어부(22)는, 간섭량에 기초하여 전용 채널(E-AGCH)을 선택하는 경우, 기저대역 신호 처리부(23)로부터 간섭량을 취득한다. 기저대역 신호 처리부(23)는, 송수신부(24)로부터 입력되는 수신 신호에 기초하여, 업링크 채널에서의 간섭량을 측정한다. 또한, 송수신부(24)는, 결정한 전용 채널(E-AGCH)을 송신하기 전에, 그 전용 채널(E-AGCH)에 할당되어 있는 코드를 송신 대상인 이동국에 통지한다.
이동국(10a)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 버스 인터페이스(11), 제어부(12), 기저대역 신호 처리부(13), 송수신부(14), 증폭부(15), 송수신 안테나(16), 및 버퍼(11a)를 구비한다.
그리고, 도 11에는, 이동국(10a)에서의 무선 통신 기능 부분만을 나타낸다. 또한, 이동국(10b, 10c)은 이동국(10a)과 동일한 구성을 갖는다.
버스 인터페이스(11)는 다른 기능부와의 인터페이스이다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 무선 기지국(20)에 송신하는 사용자 데이터 및 제어 데이터에 대한 신호 처리, 또는 무선 기지국(20)으로부터 수신한 기저대역 신호에 대한 신호 처리를 수행하도록 구성되어 있다. 기저대역 신호 처리부(13)가 행하는 신호 처리는 계층-1에서의 신호 처리이다.
송수신부(14)는, 무선 기지국(20)과의 사이에서, 무선에 의해 사용자 데이터 및 제어 데이터를 송수신하도록 구성되어 있다. 증폭부(15)는, 신호를 증폭하고, 송수신 안테나(16)를 통하여 무선 기지국(20)과의 사이에서 신호를 송수신하도록 구성되어 있다. 버퍼(11a)는, 이동국(10a)에 의해 송신되는 업링크 사용자 데이터를 축적하도록 구성되어 있다.
업링크 채널에 의해 이동국(10a)에서 송신하는 데이터(업링크 사용자 데이터 및 제어 데이터)에 대해서는, 다음과 같이 처리가 행해진다.
버스 인터페이스(11)는, 입력부, 외부 장치 등과 같은 다른 기능부로부터 업 링크 사용자 데이터 등을 취득하여, 버퍼(11a)에 저장한다. 기저대역 신호 처리부(13)는, 버퍼(11a)로부터 업링크 사용자 데이터를 취득한다. 제어부(12)는, 무선 기지국(20)에 송신하는 제어 데이터를 기저대역 신호 처리부(13)에 입력한다. 기저대역 신호 처리부(13)는, 데이터에 대하여, 예를 들면 에러 정정 부호화, 데이터 변조, 확산 등의 신호 처리를 행한다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 신호 처리 이후의 기저대역 신호를 송수신부(14)에 입력한다. 송수신부(14)는, 기저대역 신호를 무선 주파수 대역의 신호로 변환한다. 송수신부(14)는, 변환 이후의 신호를 증폭부(15)에 입력하고, 증폭부(15)와 송수신 안테나(16)를 통하여 무선 기지국(20)에 송신한다. 증폭부(15)는, 신호를 증폭하여, 송수신 안테나(16)를 통하여 무선 기지국(20)에 송신한다.
다운링크 채널에 의해 무선 기지국(20)으로부터 송신된 데이터(다운링크 사용자 데이터 및 제어 데이터)에 대해서는, 다음과 같이 처리가 행해진다.
증폭부(15)는, 송수신 안테나(16)가 수신한 신호를 증폭하여, 송수신부(14)에 입력한다. 송수신부(14)는, 송수신 안테나(16)와 증폭부(15)를 통하여 무선 기지국(20)으로부터 신호를 수신한다. 송수신부(14)는, 수신한 신호를 기저대역 신호로 변환하여, 기저대역 신호 처리부(13)에 입력한다. 구체적으로 말하면, 송수신부(14)는, 검파, 필터링, 양자화 등을 행하여, 기저대역 신호를 추출한다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 기저대역 신호에 대하여, 역확산, 레이크(RAKE) 합성, 에러 정정 복호 등의 신호 처리를 행한다. 기저대역 신호 처리부(13)는, 신호 처리 이후의 사용자 데이터를 버스 인터페이스(11)에 입력하고, 신 호 처리 이후의 제어 데이터를 제어부(12)에 입력한다. 버스 인터페이스(11)는, 출력부, 외부 장치 등의 다른 기능부에 다운링크 사용자 데이터를 출력한다. 제어부(12)는, 발신, 착신과 같은 호 제어 등의 각종 제어를 행한다.
또한, 송수신부(14)는, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널(E-AGCH)을 수신하는 수신부로서의 기능을 한다. 또한, 송수신부(14)는, 전용 채널(E-AGCH)에 의해 통지된 전송 속도 정보를 사용하여 업링크 사용자 데이터를 송신하는 송신부로서의 기능을 한다.
예를 들면, 송수신부(14)는, 무선 기지국(20)으로부터 복수 개의 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)에 의해 송신되는 신호를 수신하여, 기저대역 신호 처리부(13)에 제공한다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)의 수신 이전에 무선 기지국(20)으로부터 통지된 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)의 코드를 사용하여 역확산을 위한 코드를 생성하고, 역확산을 행한다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 역확산 이후의 심볼을 레이크(RAKE) 합성하고, 에러 정정 복호를 행하여, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)에 매핑되어 송신된 전송 속도 정보를 취득한다.
송수신부(14)는, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)을 정기적으로 수신하여도 되 고, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)에 의해 통지하는 전송 속도 정보의 갱신 주기에 따라 수신하여도 된다. 그리고, 기저대역 신호 처리부(13)는, 전송 속도 정보를 정기적으로 또는 갱신 주기마다 취득한다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 복호에 의해 취득한 전송 속도 정보를 제어부(12)에 입력한다. 제어부(12)는, 전용 채널(E-AGCH0, E-AGCH1)에 의해 취득한 전송 속도 정보 중에서 이동국(10a)이 사용할 전송 속도 정보를 결정한다.
예를 들면, 제어부(12)는, 이동국(10a)이 행하는 통신의 우선도 등급, 사용 중인 업링크 채널의 간섭량, 버퍼(11a)에 축적되어 있는 사용자 데이터량(데이터 사이즈), 이동국(10a)의 송신 전력이나 송신 처리 능력, 통신의 상위 애플리케이션이 필요로 하는 전송 속도 등에 기초하여, 사용할 전송 속도 정보를 결정할 수 있다.
또한, 제어부(12)는, 결정한 전송 속도 정보가, 전송 속도 그 자체가 아닌 경우에는, 그 전송 속도 정보에 기초하여 전송 속도를 결정한다.
예를 들면, 전송 속도 정보가, 도 5에 나타낸 TrBLK 번호인 경우, 제어부(12)는, 대응하는 TrBLK 사이즈를 전송 속도로서 결정한다. 또한, 전송 속도 정보가, 도 5에 나타낸 최대 송신 전력비 번호인 경우, 제어부(12)는 대응하는 최대 송신 전력비를 전송 속도로서 결정한다.
제어부(12)는, 결정한 전송 속도, 송신 전력, 버퍼(11a)에 축적되어 있는 사용자 데이터량 등에 기초하여, 송신 포맷을 결정하고, 기저대역 신호 처리부(13)에 지시한다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 결정한 송신 포맷에 따라 업링크 사용자 데이터를 포함하는 기저대역 신호를 생성하여, 송수신부(14)에 제공한다.
또한, 송수신부(14)는, 통신의 우선도와 전용 채널(E-AGCH)의 대응 관계를 통지하는 통보 채널에 의해 송신되는 신호를 수신할 수 있다. 이 경우도, 송수신부(14)에 의해 수신된 신호는 기저대역 신호 처리부(13)에 제공된다. 기저대역 신호 처리부(13)는, 수신 신호를 처리하고, 통보 채널에 의해 송신된 대응 관계를 복호하여, 취득한다. 기저대역 신호 처리부(13)는, 취득한 대응 관계를 제어부(12)에 제공한다.
제어부(12)는, 이동국(10a)이 행하는 통신의 우선도 등급과, 대응 관계에 기초하여 수신하는 전용 채널(E-AGCH)을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(12)는, 이동국(10a)이 행하는 통신의 우선도 등급이 "높음"인 경우, 우선도 등급 "높음"과 대응 관계에 있는 E-AGCH0를, 수신하는 전용 채널(E-AGCH)로 결정할 수 있다.
제어부(12)는, 결정한 전용 채널(E-AGCH0)을 수신하도록 송수신부(14)에 지시한다. 이와 같이 하여, 송수신부(14)는, 통신의 우선도와 전용 채널(E-AGCH) 간의 대응 관계를 수신하고, 그 대응 관계에 기초하여 필요한 전용 채널(E-AGCH)만을 수신하는 것이 가능하다.
또한, 송수신부(14)는, 전용 채널(E-AGCH)로서 이동국마다 송신되는 전용 채널(E-AGCH)을 수신하는 것이 바람직하다. 무선 제어국(30) 또는 무선 기지국(20) 이, 이동국(10a)으로부터 채널의 설정 요구를 받았을 때나, 통신 개시 이후의 이동국(10a)이 사용하는 업링크 채널의 간섭량의 변화에 따라, 이동국(10a)이 사용하는 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)을 결정하고, 이동국(10a)에 대해 결정한 전용 채널(E-AGCH)의 수신을 지시하는 경우가 있다.
송수신부(14)는, 무선 제어국(30)이나 무선 기지국(20)으로부터의 전용 채널(E-AGCH)의 수신 지시를 수신한다. 이 경우도, 송수신부(14)에 의해 수신된 신호는 기저대역 신호 처리부(13)에 입력된다.
기저대역 신호 처리부(13)는, 수신 신호를 처리하고, 수신 지시를 복호하여 취득한다. 기저대역 신호 처리부(13)는, 취득한 수신 지시를 제어부(12)에 입력한다. 제어부(12)는, 수신 지시에 의해 지정된 전용 채널(E-AGCH)을 수신하도록 송수신부(14)에 지시한다. 그리고, 기저대역 신호 처리부(13)는, 지시된 전용 채널(E-AGCH)에 할당되어 있는 코드를 사용하여 역확산을 행한다.
그리고, 도 8에 나타낸 무선 제어국(30)의 구성, 도 10에 나타낸 무선 기지국(20)의 구성, 도 11에 나타낸 이동국(10a)의 구성에 대하여는, 몇 개의 구성이 통합되어 있어도 되고, 1개의 구성이 분리되어 있어도 된다.
또한, 각 구성은 하드웨어에 의해 구성되어 있어도 되고, 소프트웨어에 의해 구성되어 있어도 된다. 이와 같이, 이동국(10a~10c)으로부터 무선 기지국(20)에 대해서 송신하는 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도 제어를, 이동국(10a~10c), 무선 기지국(20), 및 무선 제어국(30) 사이에서, 계층-1 및 계층-2에서의 제어에 의해 실현할 수 있다.
(본 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 동작)
도 12를 사용하여, 이동 통신 시스템(100)에서의 이동 통신 방법의 단계를 설명한다.
단계 S1O1에서, 이동국(10a)이 발신하여, 업링크 사용자 데이터를 송신하는 업링크 채널의 설정 요구를, 무선 기지국(20)을 통하여 무선 제어국(30)에 송신한다.
단계 S102에서, 무선 제어국(30)은, 무선 기지국(20)에 대해서, 연결 설정 요구를 송신한다.
이에 대하여, 단계 S103에서, 무선 기지국(20)은, 무선 제어국(30)에 대해서 연결 설정 응답을 송신한다. 이에 의하여, 무선 기지국(20)과 무선 제어국(30) 사이에, 이동국(10a)과의 통신을 위한 연결이 확립된다.
다음에, 단계 S104에서, 무선 제어국(30)은, 제어 데이터의 송수신에 사용하는 제어 채널의 설정 요구를, 무선 기지국(20)을 통하여 이동국(10a)에 송신한다. 설정 요구에는, 사용하는 주파수 등이 포함된다.
이에 대하여, 단계 S1O5에서, 이동국(10a)이 제어 채널의 설정 응답을 무선 제어국(30)에 송신한다.
그 후, 단계 S106에서, 이동국(10a)의 통신 상대로부터의 사용자 데이터가 교환기망(40)으로부터 무선 제어국(30)에 도달한다.
그리고, 단계 S107에서, 무선 제어국(30) 및 이동국(10a)은, 무선 기지국(20)을 통하여 사용자 데이터 송수신용의 업링크 채널을 설정한다. 그리고, 업 링크 채널 설정은, 복수 개의 처리에 의해 행해진다.
단계 S107에서, 무선 제어국(30) 또는 무선 기지국(20) 중 어느 하나가, 이동국(10a)이 개시하는 통신의 우선도 등에 기초하여, 이동국(10a)에 송신하는 전용 채널(E-AGCH)을 결정하고, 그 코드를 이동국(10a)에 통지하여 수신을 지시한다.
단계 S108에서, 무선 기지국(20)은, 결정한 전용 채널(E-AGCH)을 이동국(10a)에 송신한다.
단계 S109에서, 이동국(10a)은, 전용 채널(E-AGCH)에 의해 통지된 전송 속도 정보에 기초하여, 사용하는 전송 속도를 결정한다.
그리고, 단계 S11O에서, 이동국(10a)은, 업링크 채널을 사용하여, 결정한 전송 속도로 업링크 사용자 데이터를 송신한다.
단계 S111에서, 무선 제어국(30)은, 이동국(10a)으로부터 송신된 업링크 사용자 데이터를 교환기망(40)에 전송한다.
(본 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 작용 및 효과)
이와 같은 이동 통신 시스템(100), 무선 제어국(30), 무선 기지국(20), 이동국(10a~10c), 및 이동 통신 방법(이하, 이동 통신 시스템 등)에 의하면, 범용적인 공통 채널(SCCPCH)을 사용하지 않고, 전송 속도 제어를 할 수 있다.
그러므로, 이동 통신 시스템(10O)에서는, 다운링크의 송신 전력을 감소시킬 수 있고, 다운링크 용량의 부담을 감소시킬 수 있다. 따라서, 다운링크에의 영향을 억제하고, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도를 적절히 제어할 수 있다.
또한, 이와 같은 이동 통신 시스템 등에 의하면, 전용 채널(E-AGCH)이, 통지 하는 전송 속도 정보마다 설치되고, 무선 제어국(30) 또는 무선 기지국(20) 중 어느 하나가, 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하고, 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)의 수신을 이동국에 지시한다. 그리고, 무선 기지국(20)이, 결정한 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)을 이동국에 송신할 수 있다.
그러므로, 이동 통신 시스템(100)에서는, 이동국마다 상이한 전용 채널(E-AGCH)을 사용할 수 있다. 그리고, 이동국마다, 그 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 통지하는 전용 채널(E-AGCH)만을 송신하고, 이동국(10a~10c)도 자신이 필요로 하는 전용 채널(E-AGCH)만을 수신하는 것이 가능하다. 따라서, 이동 통신 시스템(100)에서는, 다운링크의 송신 전력이 추가로 감소되고 다운링크 용량의 부담이 더욱 감소된다. 또한, 시그널링 부하도 감소된다.
또한, 이와 같은 이동 통신 시스템 등에 의하면, 전용 채널(E-AGCH)이, 전송 속도 정보마다 설치되는 경우, 무선 기지국(20)은, 통보 채널 등에 의해, 통신의 우선도와 전용 채널 간의 대응 관계를 이동국(10a~10c)에 송신하는 것도 가능하다.
그러므로, 이동국(10a~10c)은, 대응 관계에 기초하여 수신해야 할 전용 채널(E-AGCH)을 판단하고, 필요한 전용 채널(E-AGCH)만을 수신하는 것이 가능하다. 또한, 무선 기지국(20)이나 무선 제어국(30)이, 이동국(10a~10c)이 수신해야 할 전용 채널(E-AGCH)을 지시하는 제어를 생략할 수 있다. 따라서, 이동 통신 시스템(100)에서는, 통신의 우선도를 고려한 적절한 전송 속도의 제어가 가능해짐과 동시에, 제어 부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 전송 속도 제어부가, 이동국이 행하는 통신의 우선도 또는 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하는 경우, 이와 같은 이동 통신 시스템에서는, 통신의 우선도나 간섭량을 고려한 적절한 전송 속도의 제어가 가능해진다.
여기서, 이동국이 행하는 통신의 우선도는, 예를 들면 이동국이 송신하는 업링크 사용자 데이터의 서비스 품질(QoS)의 등급 등에 기초하여 설정되는 우선도나, 이동국의 사용자가 계약한 통신 서비스 내용 등에 기초하여 설정되는 우선도를 사용할 수 있다. 간섭량으로서는, 예를 들면 간섭 전력, CIR, SIR, SN비 등을 사용할 수 있다.
또한, 송신부에 의해 하위 비트가 상위 비트보다 높은 리던던시(redundancy)를 가지는 전용 채널이 송신되는 경우, 이와 같은 이동 통신 시스템에서는, 에러 정정 부호화를 행할 때에, 하위 비트보다 상위 비트에 큰 리던던시(redundancy)를 갖게 함으로써, 전송 속도 정보의 통지에 에러가 발생하는 것에 의한 전송 속도의 오차를 줄일 수 있다.
*이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 인핸스드 업링크에 있어서, 복수 개의 셀에 공통된 전송 속도 정보를 송신하는 전용의 채널을 준비함으로써, 오버헤드를 줄여, 다운링크 용량에의 영향을 경감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전송 속도 정보를 우선도 등급마다 상이한 전용 채널을 사용하여 송신함으로써, 우선도 등급을 최대까지 사용하지 않는 경우에, 전용 채널(E-AGCH) 전체의 송신 전력을 낮추어, 다운링크 용량의 부담을 방지할 수 있다. 따라서, 이동 통신 시스템(100)의 통신 성능(통신 용량이나 품질 등)을 향상시킬 수 있다.
그리고, 이와 같은 이동 통신 시스템 등은, 특히 제3 세대 이동 통신 시스템인 W-CDMA 또는 CDMA2000에 유효한 기술이다.
이상, 본 발명을 실시예에 더 상세하게 설명하였으나, 당업자에게 있어서는, 본 발명이 본 명세서 중에 설명한 실시예에 한정되는 것은 아니라는 것이 분명하다. 본 발명은, 특허 청구의 범위의 기재에 의해 정해지는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어남이 없이 수정 및 변경 태양으로서 실시할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 기재는, 예시 설명을 목적으로 하는 것이며, 본 발명에 대해서 어떠한 제한적인 의미를 가지는 것이 아니다.
도 1의 (a)~(c)는 종래의 이동 통신 시스템에 의해 행해지는 전송 속도 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에서 사용되는 채널 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에서 사용되는 다운링크 채널과 코드 간의 대응 관계를 나타내는 도면이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에서 사용되는 TrBLK 번호와 TrBLK 사이즈의 대응 관계를 나타내는 도면이며, 도 5의 (b)는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에서 사용되는 송신 전력비 번호와 송신 전력비의 대응 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에서 사용되는 TrBLK 번호 또는 송신 전력비 번호와 부호화 후의 비트 계열의 대응 관계를 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)~(c)는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에서 사용되는 E-AGCH의 포맷을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 관한 무선 제어국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 시스템에 의해 행해지는 전송 속도 제어에 의한 간섭량의 변동을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 관한 무선 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 관한 이동국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 관한 이동 통신 방법의 단계를 나타내는 순차도이다.

Claims (8)

  1. 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하는 전용 채널의 코드를 상기 이동국에 통지하도록 구성된 통지부;
    상기 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하도록 구성된 전송 속도 제어부; 및
    상기 코드가 사용되는 상기 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하도록 구성된 송신부
    를 포함하고,
    상기 전송 속도 제어부는, 상기 이동국이 행하는 통신의 우선도 및 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 이동국이 사용할 상기 전송 속도 정보를 결정하도록 구성되어 있는, 이동 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통지부는 무선 제어국에 구비되고,
    상기 전송 속도 제어부 및 상기 송신부는 무선 기지국에 구비되며,
    상기 무선 제어국의 상기 통지부는 상기 코드를 상기 무선 기지국에 통지하도록 구성되고,
    상기 무선 기지국의 상기 송신부는, 통지된 상기 코드가 사용되는 상기 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하도록 구성되어 있는, 이동 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는, 통신의 우선도와 상기 전용 채널 간의 대응 관계를 송신하도록 구성되어 있는, 이동 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는, 하위 비트가 상위 비트보다 높은 리던던시(redundancy)를 가지는 전용 채널을 송신하도록 구성되어 있는, 이동 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전용 채널은 통신의 우선도에 대응하여 제공되는, 이동 통신 시스템.
  6. 이동국이 사용할, 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 결정하도록 구성되어 있는 전송 속도 제어부; 및
    무선 제어국에 의해 통지된 코드가 사용되는 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하도록 구성되어 있는 송신부
    를 포함하고,
    상기 전송 속도 제어부는, 상기 이동국이 행하는 통신의 우선도 및 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 이동국이 사용할 상기 전송 속도 정보를 결정하 도록 구성되어 있는, 무선 기지국.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 송신부는, 통신의 우선도와 상기 전용 채널 간의 대응 관계를 송신하도록 구성되어 있는, 무선 기지국.
  8. 업링크 채널의 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 전송 속도 정보를 이동국에 통지하기 위한 전용 채널의 코드를 상기 이동국에 송신하는 단계;
    상기 이동국이 행하는 통신의 우선도 및 간섭량 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 이동국이 사용할 전송 속도 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 코드가 사용되는 상기 전용 채널을 통해, 결정된 상기 전송 속도 정보를 상기 이동국에 송신하는 단계
    를 포함하는 이동 통신 방법.
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