KR20090026185A

KR20090026185A - 이동통신 시스템에서의 기지국 및 방법

Info

Publication number: KR20090026185A
Application number: KR20097000411A
Authority: KR
Inventors: 테루오 가와무라; 요시아키 오후지; 요시히사 기시야마; 켄이치 히구치; 마모루 사와하시; 세이조 오노에
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2009-03-11
Also published as: JP2007336498A; CN101507313A; CN101507313B; JP4767768B2; EP2037693A1; EP2037693A4; EP2037693B1; US8594117B2; TW200812313A; TWI337489B; WO2007148590A1; US20090207803A1

Abstract

상향링크에 싱글 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 사용되는 기지국은, 복수의 유저장치 각각에 대해서 각 유저장치와 기지국 간의 패스로스에 따라서, 복수의 유저장치를 2 이상의 그룹으로 분류하는 수단과, 유저장치에 할당하는 상향링크의 리소스 할당을 계획하는 스케줄러를 포함한다. 같은 주파수 간격으로 배열되는 복수의 주파수 성분을 가지는 각 유저장치 앞으로의 신호가, 주파수축 상에서 서로 직교하도록, 디스트리뷰트 주파수 분할 다중방식으로 다중된다. 스케줄러는, 다른 그룹에 속하는 유저장치가 다른 그룹대역 또는 다른 시간슬롯을 이용하도록 리소스 할당을 계획한다. 그룹대역은 시스템 대역을 그룹마다 분리함으로써 규정된다.

이동통신, 기지국, 유저장치, 싱글 캐리어, 리소스, 대역

Description

이동통신 시스템에서의 기지국 및 방법{BASE STATION AND METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신의 기술분야에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에 있어서의 기지국 및 방법에 관한 것이다.

이러한 종류의 기술분야에서는, 차세대의 통신 시스템에 관한 연구개발이 급속하게 진행되고 있다. 현재의 시점에서 상정되어 있는 통신 시스템에서는, 피크전력대 평균전력비(PAPR: Peak-to-Average Power Ratio)를 억제하면서 커버리지(coverage)를 넓게 하는 관점에서, 상향링크에 싱글 캐리어 방식이 사용된다.

상하향링크 모두에서 무선 리소스는, 복수의 유저 간에 공유되는 채널(shared channel)의 형식으로, 각 유저의 채널상태 등에 따라서 적절히 할당된다. 할당내용을 결정하는 처리는 스케줄링(scheduling)이라고 불리어진다. 스케줄링을 적절히 수행하기 위해, 각 유저장치는 파일럿 채널을 기지국으로 송신하고, 기지국은 그 수신품질에 의해 상향링크의 채널상태를 평가한다. 이 경우에 있어서, 광협(廣狹)의 다양한 대역폭으로 파일럿 채널을 전송하는 것에 대해서는, 공지된 바 있다.

발명의 개시

발명이 해결하려는 과제

도 1은 패스로스(path loss)의 양부(良否:how good)에 따라서 파일럿 채널의 전송대역폭을 변경하는 상태를 나타낸다. 패스로스 또는 전파손실(L: propagation loss)은, 상향 파일럿 채널 및 그 송신전력정보를 일정기간에 걸쳐서 수신하고, 수신전력의 평균값을 측정함으로써 얻어진다. 패스로스(L)는, 주로 거리변동이나 쉐도잉(shadowing)에 의해 결정된다. 1 이상의 프레임에 미치는 기간과 같은 비교적 긴 시간에 걸쳐서 수신품질을 평균화함으로써, 페이딩(fading)과 같은 순시(瞬時) 변동의 영향은 제거된다. 또한, 적절한 시간에 걸친 평균화가 수행되면, 패스로스는 상향링크 및 하향링크에서 크게 다르지 않은 것이 일반적이다.

패스로스가 작으면 그 채널상태는 양호하므로, 대역당 송신전력이 작아도 소요품질(required quality)을 유지할 수 있을 것이다. 따라서 이 경우는 넓은 대역에 걸쳐서 파일럿 채널이 송신된다(도 1 상단 참조). 반대로 패스로스가 크면 채널상태는 나쁘므로, 대역당 송신전력이 작다면 소요품질을 확보하는 것은 곤란하다. 따라서 이 경우는 비교적 좁은 대역으로 비교적 강한 전력으로 파일럿 채널이 송신된다.(도 1 중단 참조). 도 1에서는 대역의 광협은 명시되어 있지만, 도시의 간명화를 위해, 유저장치의 송신전력의 대소의 관계는 명시되어 있지 않은 것에 유의를 요한다. 기지국은, 양호한 채널상태의 유저에 대해서는 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 채널상태를 측정할 수 있다. 한편, 나쁜 채널상태의 유저에 대해서는, 주파수 범위는 한정되지만, 그 좁은 주파수 범위에 대해서는 정확히 채널상태를 측정할 수 있다. 그 결과, 채널상태가 나쁜 유저에 대한 리소스의 할당기회가 적은 문제를 개선할 수 있다. 반대로 채널상태가 나쁜 상태로 광대역으로 저전력으로 파일럿 채널이 유저장치로부터 송신된다면, 기지국은 채널상태를 적절히 평가할 수 없으므로, 그와 같은 유저에 대한 리소스의 할당기회는 극단적으로 감소하고 마는 것이 염려된다. 도 1 하단은, 유저장치가 상향 데이터 채널을 송신할 때, 그 상향 데이터 채널에 대응하는 대역폭으로 파일럿 채널을 송신하는 상태를 나타낸다. 도 1 상단 및 중단에서 송신되고 있는 파일럿 채널은 리소스 할당 전의 채널상태 측정용(전파로 상태 측정용)의 파일럿 채널이다. 도 1 하단의 파일럿 채널은, 채널보상용 신호라고도 언급되며, 실제로 할당된 리소스에서 송신되는 데이터 채널이, 어떻게 왜곡되어 기지국에서 수신되었는지를 측정하고 그것을 보상하기 위해 사용된다.

도 1에 도시되는 3종류의 파일럿 채널은 서로 직교할 필요가 있다. 이 경우, 대역폭이 다르므로, 부호분할다중화(CDM: Code Division Multiplexing) 방식을 사용하는 것은 용이하지 않다. 단 CDM은 동일 대역폭에 있어서의 다중화의 수법으로서는 유효하다. 따라서, 대역폭이 다른 신호를 다중화함에는, FDM 방식으로 다중화하는 것이 바람직하다. FDM 방식에는, 로컬라이즈드 FDM 방식 및 디스트리뷰트 FDM(distributed Frequency Division Multiplexing) 방식의 2종류가 적어도 존재한다. 전자는 주파수축을 따라서 대역을 유저 수만큼 분할하는 것이다. 후자의 수법에서는, 서로 등간격으로 빗살모양으로 배열된 다수의 주파수 성분이 포함되는 동시에 다른 유저가 다른 주파수 성분을 가지도록, 각 유저의 신호의 위상이 조정된다. 이와 같은 신호처리에 대해서는, 예를 들어 가변확산율 칩반복 팩터 CDMA(VSCRF-CDMA: Variable Spreading Chip Repetition Factor-CDMA) 방식으로 이루어져도 좋으며, 푸리에 변환 후에 주파수 영역에서의 처리를 수행한 후에 역푸리에 변환하도록 하는 다른 어느 수법이 사용되어도 좋다. 어느 쪽이든, 싱글 캐리어 방식이어도 다수의 주파수 스펙트럼을 가지는 신호로서 취급할 수 있다. 각 유저가 가능한 한 넓은 대역을 이용하는 관점에서는, 복수 유저의 다중화는, 디스트리뷰트 주파수 분할다중(분산FDM이라고 하여도 좋다) 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 도 1에 도시되는 예에서도, 디스트리뷰트 FDM 방식이 사용되고 있다. 도시된 상황상, 상중하단에서는 마치 모든 주파수 성분이 연속적으로 사용되고 있는 것과 같이 묘사되어 있지만, 파선으로 안내되고 있는 확대도에 도시되어 있는 바와 같이, 실제로는 빗살모양으로 배열된 각 유저의 주파수 성분이 서로 직교하도록 배열되어 있다. 도시의 간명화를 위해, 유저장치의 송신전력의 대소의 관계는 명시되어 있지 않지만, 유저장치가 실제로 송신할 때에는, 광대역의 신호는 단위대역당 전력은 작고, 협대역의 신호는 단위대역당 전력은 크게 설정되는 것에 유의를 요한다.

이와 같이 디스트리뷰트 FDM 방식으로 다중화가 수행되는 경우, 직교다중 가능한 수는, 빗살모양으로 배열되는 주파수 간격에 의존한다. 빗살모양의 주파수 간격이 넓으면 넓을수록 많은 유저의 신호를 다중할 수 있다. 도시의 예에서는 주파수 간격은 3서브캐리어이며(2서브캐리어를 두고), 3유저의 신호를 다중하고 있다. 반대로 주파수 간격이 6서브캐리어가 된다면, 6유저의 신호를 다중할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 동일 대역폭의 유저끼리라면, FDM뿐 아니라 CDM도 이용가능하다. 따라서 FDM으로 다중가능한 유저수에 더해서 CDM으로 다중가능한 유저수를 상향링크에 수용할 수 있다. 한편, CDM 방식으로 제공하는 것이 가능한 확산부호계열 수는, 디스트리뷰트 FDM의 빗살모양의 주파수 간격에 의존한다. 주파수 간격이 좁을수록 많은 확산부호계열(spread code sequences) 수를 제공할 수 있으며, 주파수 간격이 넓을수록 제공할 수 있는 확산부호계열 수는 적어진다. 따라서 디스트리뷰트 FDM 및 CDM의 쌍방으로 다중가능한 유저수를 증가시키는 것은 곤란해진다. 많은 경우, 동일 대역폭에서의 직교다중화는 동일 셀내에서의 간섭억압(suppressing interference)에 직결하고, 다른 대역폭에 관한 직교다중화는 타셀 간섭의 억압으로 직결된다. 따라서 디스트리뷰트 FDM 또는 CDM 방식으로 충분히 직교다중화를 하는 것이 곤란해지면, 자셀 간섭이나 타셀 간섭을 초래할 우려가 생기고 만다.

본 발명은, 상기 문제점 중 적어도 하나에 대처하기 위해 이루어진 것으로, 그 과제는, 상향링크의 통신에 있어서, 디스트리뷰트 FDM 방식을 이용하여 또는 디스트리뷰트 FDM 방식 및 CDM 방식 쌍방을 이용하여 직교시키는 것이 가능한 유저수를 가능한 한 많이 확보하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 따르면, 상향링크에 싱글 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에 있어서의 기지국이 사용된다. 기지국은, 복수의 유저장치 각각에 대해서 각 유저장치와 기지국 간의 패스로스에 따라서, 상기 복수의 유저장치를 2 이상의 그룹으로 분류하는 수단과, 유저장치에 할당하는 상향링크의 리소스 할당을 계획하는 스케줄러를 포함한다. 같은 주파수 간격으로 배열되는 복수의 주파수 성분을 가지는 각 유저장치 앞으로의 신호가, 주파수축 상에서 서로 직교하도록, 디스트리뷰트 주파수 분할 다중방식으로 다중된다. 상기 스케줄러는, 다른 그룹에 속하는 유저장치가 다른 그룹대역 또는 다른 시간슬롯을 이용하도록 리소스 할당을 계획한다. 상기 그룹대역은 시스템 대역을 그룹마다 분리함으로써 규정된다.

발명의 효과

본 발명에 따르면, 상향링크의 통신에 있어서, 디스트리뷰트 FDM 방식을 이용하여 또는 디스트리뷰트 FDM 방식 및 CDM 방식 쌍방을 이용하여 직교시키는 것이 가능한 유저수를 가능한 한 많이 확보할 수 있다.

도 1은, 패스로스의 양부(良否)에 따라서 파일럿 채널의 전송대역폭을 변경하는 상태를 나타낸다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 부분적인 기능 블럭도를 나타낸다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 유저장치의 부분적인 기능 블럭도를 나타낸다.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 주파수 스펙트럼의 모식도를 나타낸다.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 주파수 스펙트럼의 모식도를 나타낸다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 주파수 스펙트럼의 모식도를 나타낸다.

도 8은, TDM이 수행되는 경우의 상태를 나타내는 도이다.

도 9a는, 셀마다 다른 그룹 대역의 할당 예를 나타내는 도(그룹대역폭 비=유저수 비)이다.

도 9b는, 각 셀에 공통하는 그룹대역의 할당 예를 나타내는 도(그룹대역폭 비≠유저수 비)이다.

도 9c는, 각 셀에 공통하는 그룹대역의 할당 예를 나타내는 도(그룹대역폭 비=유저수 비)이다.

부호의 설명

21 송신대역폭 결정부

22 송신대역 결정부

23 송신대역 관리부

24 부호할당부

25 부호관리부

31 송신신호계열 생성부

32 이산 푸리에 변환부(DFT)

33 데이터 맵핑부

34 역 푸리에 변환부

35 송신 프레임 타이밍 조정부

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

이하, 본 발명의 몇 개의 실시예가 설명되지만, 각 실시예의 구분은 본 발명에 본질적이지 않으며, 2 이상의 실시예가 필요에 따라서 사용되어도 좋다. 설명중에 등장하는 수치 예는 특별한 이유가 없는 한 그들은 단순히 일예에 지나지 않으며, 적절한 어느 수치가 사용되어도 좋다.

실시예 1

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 일부를 나타낸다. 도 2에는 송신대역폭 결정부(21), 송신대역 결정부(22), 송신대역 관리부(23), 부호할당부(24) 및 부호관리부(25)가 묘사되어 있다.

송신대역폭 결정부(21)는, 각종 파라미터를 수신하고, 그들에 기초하여 유저장치가 송신하는 파일럿 채널(pilot channel)의 송신대역폭을 결정한다. 이 파일럿 채널은, 리소스 할당에 앞서서 유저장치가 송신하는 전파로 상태 측정용 신호이며, 실제로 할당된 리소스에서 전송하는 채널의 보상용으로 전송되는 파일럿 채널과는 다르다. 이들 2종류의 파일럿 채널을 구별하기 위해, 전자를 채널상태 측정용 신호 또는 전파로 상태 측정용 신호라고 부르며, 후자를 채널보상용 신호라고 부르기로 한다.

송신대역폭 결정부(21)가 수신하는 각종 파라미터는, 각 유저장치로부터 통지된 전파손실(패스로스), 유저장치의 최대송신전력, 기지국에서 관측되는 타셀 간섭전력 등을 포함하여도 좋다. 송신대역폭 결정부(21)는, 이들의 파라미터 중 적어도 패스로스에 기초하여, 유저장치를 그룹 분리한다. 예를 들어 패스로스의 대소에 따라서 유저장치가 2 그룹으로 분류된다. 송신대역폭 결정부(21)는 그룹마다 채널상태 측정용 신호를 유저장치가 송신할 때의 대역폭을 결정한다. 패스로스가 작은 그룹의 유저장치는 비교적 광대역폭으로 채널상태 측정용 신호를 송신하고, 패스로스가 큰 그룹의 유저장치는 비교적 협대역폭으로 채널상태 측정용 신호를 송신한다. 전형적으로는 그룹수는 2이며, 광협 2종류의 송신대역이 제공되지만, 2보다 많은 그룹수 및 송신대역폭이 제공되어도 좋다. 후술의 실시예에서 설명되는 바와 같이, 정확한 채널상태에 입각하여 그룹분리를 수행하는 관점에서는, 패스로스뿐 아니라, 유저장치의 최대송신전력이나, 타셀 간섭 등도 고려하여 그룹분리되는 것이 바람직하다.

송신대역 결정부(22)는, 송신대역 관리부(23)로부터의 지시에 기초하여, 그룹마다 결정된 대역폭으로 각 유저장치의 신호를 주파수축 상에 맵핑한다. 대역폭이 다른 복수의 유저장치가 송신하는 신호는 디스트리뷰트 FDM 방식으로 서로 다중화된다. 대역폭이 같은 유저장치가 송신하는 신호는, 디스트리뷰트 FDM 방식 및 필요에 따라서 CDM 방식으로 다중화된다.

송신대역 관리부(23)는 송신대역 결정부(22)에서의 맵핑위치를 관리한다. 보다 구체적으로는, 디스트리뷰트 FDM에서 사용되는 서브캐리어 간격(또는 반복계수)이나, 2 이상의 유저장치의 주파수 성분의 맵핑위치 등을 관리하고, 그들이 서로 직교하도록 한다.

부호할당부(24)는, 그곳에 입력된 신호에 필요에 따라서 확산부호를 승산하고, 부호확산을 수행한다.

부호관리부(25)는, 부호할당부(24)에서 사용되는 확산부호를 관리한다.

사용되는 파라미터는 유저장치에 통지된다. 통지되는 파라미터는, 송신대역폭, 주파수, 반복계수, 확산부호 등이 포함되어도 좋다. 카자크(CAZAC) 부호가 이용되는 경우는, 그들 자체가 채널상태 측정용 신호 및/또는 채널보상용 신호를 구성하므로, 다른 신호와 승산되지 않는다. 이 경우, 카자크 부호계열의 순회 시프트(cyclical shift)량과 같은 부호를 구별하는 파라미터가 유저장치로 통지된다. 후술되는 바와 같이 광협대역이 다른 채널상태 측정용 신호의 전송이 시분할 다중화(TDM)로 수행되는 경우에는, 유저장치로 통지되는 파라미터에, 송신 프레임 타이밍 또는 시간슬롯에 관한 정보도 포함된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유저장치의 일부를 나타낸다. 도 3에는 송신신호계열 생성부(31), 이산 푸리에 변환부(DFT)(32), 데이터 맵핑부(33), 역 푸리에 변환부(34) 및 송신 프레임 타이밍 조정부(35), 가 묘사되어 있다.

송신신호계열 생성부(31)는, 송신신호계열을 생성한다. 송신신호계열에는, 상향링크로 전송되는 어느 채널이 포함되어도 좋다. 특히 본 실시예에서는 송신신호계열 생성부(31)는, 채널상태 측정용 신호의 신호계열 및 채널보상용 신호의 신호계열을 생성한다. 채널상태 측정용 신호 및 채널보상용 신호가 카자크 부호로 표현되는 경우에는, 그 부호계열을 지정하기 위한 계열정보 및 순회 시프트량이 송신신호계열 생성부(31)로 입력된다.

이산 푸리에 변환부(DFT)(32)는, 송신신호를 푸리에 변환하고, 시간영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다.

데이터 맵핑부(33)는, 지시 파라미터에 따라서 송신신호가 주파수 영역에서 소망의 성분을 가지도록 맵핑을 수행한다. 지시 파라미터에는 송신대역폭, 송신대역(주파수), 반복계수 등이 포함된다. 데이터 맵핑부(33)는, 대역폭이 다른 유저장치의 송신신호가 디스트리뷰트 FDM 방식으로 서로 직교하도록, 송신신호성분을 주파수축 상에 맵핑한다.

역푸리에 변환부(34)는, 소망의 주파수 성분을 가지는 신호를 고속 역푸리에 변환하고, 그것을 시간영역의 신호로 변환한다.

송신 프레임 타이밍 조정부(35)는, 송신신호의 송신 타이밍을 조정하고, 송신신호를 출력한다. 특히 시분할다중화(TDM)가 수행되는 경우에는, 이 조정부(35)에 의해 자국의 송신슬롯에 맞춰서 신호송신이 수행된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S1에서는, 유저장치(UE)는 하향 파일럿 신호를 수신하고, 그것을 이용하여 유저장치 및 기지국 간의 패스로스(L)를 측정한다. 패스로스는, 유저장치의 최대송신전력값(Pmax)과 함께 기지국으로 보고된다.

단계 S2에서는, 기지국은, 유저장치로부터 패스로스(L) 및 최대송신전력(Pmax)를 수신한다. 기지국은 타셀 간섭전력(I)도 측정한다. 기지국은, 패스로스(L)만, 패스로스(L)와 최대송신전력(Pmax-L), 패스로스와 타셀 간섭전력값(L+1), 또는 패스로스와 최대송신전력과 타셀 간섭전력값(Pmax-L-I) 등 중 어느 것에 기초하여 채널상태를 측정하고, 채널상태의 양부에 따라서 복수의 유저장치를 2 이상의 그룹으로 분리한다. 채널상태의 양부가 그룹분리에 가능한 한 정확하게 반영되도록 하는 관점에서는, 패스로스뿐 아니라, 최대송신전력이나 간섭전력을 고려하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 채널상태의 양부에 의해 유저장치가 2그룹으로 분리된다.

기지국은, 유저장치로부터 통지된 유저장치 및 기지국 간의 패스로스, UE의 최대송신전력값 및 타셀 간섭전력값에 의해, 각 그룹에서 사용되는 전파로 상태 측정용 신호의 송신대역폭 및 송신주파수를 결정한다. 채널상태가 좋은 그룹에는 넓은 송신대역폭이 할당되며, 채널상태가 나쁜 그룹에는 좁은 송신대역폭이 할당된다.

단계 S3에서는, 기지국에 있어서, 개개의 유저장치에서 사용되는 채널상태 측정용 신호의 부호가 결정된다. 상술한 바와 같이 대역폭이 다른 유저장치의 신호끼리 간에는, 디스트리뷰트 FDM 방식의 다중화가 수행되며, 부호다중은 이루어지지 않는다. 그러나, 대역폭이 같은 유저장치의 신호끼리 간에는 CDM 방식에 의한 다중화가, FDM과 함께 병용되어도 좋다.

단계 S4에서는, 기지국으로부터 유저장치에, 채널상태 측정용 신호의 송신대역폭, 송신주파수 및 중첩하는 부호가 통지된다.

단계 S5에서는, 기지국으로부터 통지된 송신대역폭, 송신주파수 및 부호를 이용하여, 유저장치는 채널상태 측정용 신호를 송신한다. 본 실시예에서는, 채널상태가 좋은 그룹에는 넓은 송신대역폭이 할당되어 있으므로, 이 그룹의 유저장치는 비교적 낮은 전력(단위대역당 전력)으로 광대역에 걸쳐서 신호를 송신한다. 채널상태가 나쁜 그룹의 유저장치는 비교적 높은 전력으로 협대역으로 신호를 송신한다.

단계 S6에서는, 기지국은 각 유저장치로부터 채널상태 측정용 신호를 수신한다. 기지국은, 그 수신상태에 기초하여, 상향링크의 스케줄링을 실행한다. 이 경우에 있어서, 채널상태가 좋은 그룹의 유저장치는 비교적 낮은 전력으로 광대역에 걸쳐서 신호를 송신하고 있으므로, 광대역에 걸쳐서 채널상태가 측정되고, 보다 채널상태가 좋은 유저장치로 리소스 블럭이 할당된다. 이것에 대하여, 채널상태가 나쁜 그룹의 유저장치는 비교적 높은 전력으로 협대역으로 신호를 송신한다. 따라서 광대역에 걸쳐서 채널상태를 측정할 수 없지만, 고전력으로 신호가 송신된 협대역에 관해서는 적어도 채널상태를 정확하게 측정할 수 있다. 채널상태가 정확하게 측정되므로, 그것에 기초하여, 그와 같은 그룹의 유저장치에 대한 리소스 블럭의 할당기회를 조금이라도 증가하는 것을 기대할 수 있다. 기지국은 이와 같이 하여 스케줄링을 실행하고, 각 유저장치에 1 이상의 리소스 블럭을 할당한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 주파수 스펙트럼의 모식도를 나타낸다. 예를 들어 10MHz와 같은 시스템 대역은, 유저장치의 그룹마다 분할된다. 분할된 시스템 대역은, 「그룹대역」이라고 언급된다. 「시스템 대역」은 그 시스템에서 사용가능한 주파수 대역 전체를 나타낸다. 시스템 대역에는 소정의 대역폭 및 소정의 기간을 가지는 리소스 블럭(RB: resource block)이 소정 수개 포함된다. 일 예로서, 리소스 블럭의 사이즈는, 375kHz 및 0.5ms의 크기를 가지며, 시스템 대역중에 24개 포함된다. 유저장치는 사용가능한 대역폭(예를 들어, 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz 등)에 따라서, 스케줄링된 1 이상의 리소스 블럭을 이용하여 통신을 수행한다. 그룹 대역은 패스로스의 양부 등에 의해 그룹분리된 그룹마다 주파수 분 리된 대역이다. 도시의 예에서는, 2그룹 존재하는 것에 대응하여, 그룹대역 1, 2 중 2개가 제공되며, 좌측이 채널상태가 좋은 유저장치의 그룹에 대응하고, 우측이 채널상태가 나쁜 유저장치의 그룹에 대응한다. 간명화를 위해, 대역폭은 모두 5MHz로 설정되어 있지만, 후술되는 바와 같이 대역폭의 비율은 다양한 값으로 설정되어도 좋다.

설명의 편의상, 채널상태 측정용 신호와 채널보상용 신호가 상하로 분리되어 묘사되어 있지만, 실제로는 확대부분에 도시되는 바와 같이 그들의 신호는 디스트리뷰트 FDM 방식으로 다중된다. 도 1에 도시되는 종래의 수법과는 다르게, 도 5에 도시되는 예에서는, 그룹 1의 (광대역의) 유저장치의 신호와 그룹 2의 (협대역의) 유저장치의 신호는, 각각 다른 그룹대역에 속한다. 도 1에 도시되는 예에서는, 광대역의 채널상태 측정용 신호와, 협대역의 채널상태 측정용 신호와, 광대역 및 협대역의 채널상태 보상용 신호가 디스트리뷰트 FDM 방식으로 다중되어 있다. 도 5에 도시되는 예에서는 디스트리뷰트 FDM 방식으로 다중되는 것은, 각 그룹 대역내에서의 채널상태 측정용 신호와 채널상태 보상용 신호이다. 따라서 디스트리뷰트 FDM으로 직교하지 않으면 안되는 신호의 종류가 도 1의 경우보다 감소하고, 그 결과, 서브캐리어 간격을 보다 많이 유지할 수 있다. 이것은, 동일 대역폭 중에 부호다중하기 위한 신호계열 수를, 도 1의 경우보다 많게 유지할 수 있는 것을 의미한다.

실시예 2

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 주파수 스펙트럼의 모식도를 나타낸다. 대체적으로 도 5에 도시되는 예와 동일하지만, 그룹대역 2에 속하는 유 저장치가 사용하는 송신대역폭이 다르다. 본 실시예에서는, 그 송신대역폭이 리소스 블럭 하나분으로 통일되어 있다. 그 결과, 그룹대역 2에 관하여, 채널상태 측정용 신호도 채널보상용 신호도 항상 같은 대역폭으로 송신된다. 도 5에 도시되는 예에서는, 우측의 파선 틀에 도시되는 바와 같이, 채널상태 측정용 신호는 리소스 블럭의 정수배(도시의 예에서는, 2배)로 설정되며, 유저장치 1 또는 2(UE 1, 2)의 쌍방 또는 일방에 1 이상의 리소스 블럭이 할당된다. 채널상태 측정용 신호가 점하는 대역이 리소스 블럭보다 크므로, 채널상태 측정용 신호와 채널상태 보상용 신호와의 다중화에 CDM 방식을 이용할 수 없다. 이것에 대하여, 도 6에 도시되는 예의 그룹대역 2에 관해서는, 채널상태 측정용 신호 및 채널보상용 신호는 동일 대역폭(리소스 블럭 하나분)으로 송신되므로, 그들의 다중에는, 디스트리뷰트 FDM뿐 아니라 CDM도 병용할 수 있으며, 보다 많은 유저장치의 신호를 다중할 수 있다.

실시예 3

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 주파수 스펙트럼의 모식도를 나타낸다. 패스로스 등에 따라서 유저장치가 그룹분리되고, 시스템 대역이 광대역용 및 협대역용의 그룹대역으로 분리되는 점은 상기의 실시예와 같다. 본 실시예에서는 광대역의 그룹대역의 양측에 협대역의 그룹대역이 할당되어 있다. 일반적으로, 광대역폭으로 전송되는 신호에 의한 대역외 복사(out-of-band emission)는 비교적 많고, 협대역폭으로 전송되는 신호에 의한 대역외 복사는 비교적 적다. 따라서 시스템 대역외(인접대역)에 미치는 간섭전력의 영향을 가능한 한 억제하는 관점에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 시스템 대역폭의 양측이 비교적 협대역의 신 호전송에 사용되도록 하는 것이 바람직하다.

실시예 4

도 8은 시분할 다중화(TDM)가 수행되는 경우의 상태를 나타낸다. 제 1 내지 제 3 실시예에서는, 대체로 시스템 대역폭이 그룹마다 주파수 분할되어 있다(디스트리뷰트 FDM이 아닌, 통상의 로컬라이즈드 FDM(개개의 그룹에서 연속적인 대역이 점유된다)). 이와 같은 수법은 시스템 대역폭이 비교적 넓게 제공되고 있는 경우에 유리하지만, 반대로 시스템 대역폭이 좁은 경우에는 유리하지 않다. 본 발명의 제 4 실시예에서는, 시스템 대역폭이 주파수 방향으로 분리되지 않지만, 그 대신 광대역의 그룹용의 시간슬롯과 협대역의 그룹용의 시간슬롯이 따로따로 제공되며, 각 그룹의 유저장치는 시분할 다중방식으로 다중된다. 이와 같이 하면, 하나의 시간슬롯 중에 도 5(또는 도 6)의 좌우 어느 일방의 상태가 실현되며, 다른 시간슬롯의 중에서는 타방의 상태가 실현된다. 본 실시예에 따르면, 시스템 대역폭이 충분히 넓지 않아도 본 발명을 적용할 수 있다. 그리고, 시스템 대역이 충분히 넓은 경우에, 본 실시예가 사용되어도 좋으며, 제 1 및 제 2 실시예와 제 4 실시예가 결합되어도 좋다.

실시예 5

이하, 그룹 대역폭의 설정법이 몇 개 설명된다.

도 9a에 도시되는 예에서는, 각 그룹에 속하는 유저의 사람수가 셀마다 측정되며, (그룹대역폭 비=유저수 비)가 되도록, 그룹대역의 비율이 셀마다 설정된다. 도시의 예에서는 셀 A에서의 그룹대역 1의 대역폭과 그룹대역 2의 대역폭의 비가, (10유저:5유저)=(10MHz:5MHz)로 설정되어 있다(시스템 대역폭이 15MHz인 것으로 한다). 동일하게 셀 B에서는 그룹대역 1의 대역폭과 그룹대역 2의 대역폭과의 비가, 8유저:7유저=8MHz:7MHz로 설정되어 있다. 이와 같이 함으로써, 단위대역당의 폭주(輻輳)도(degree of congestion)를 각 그룹대역에서 그리고 각 셀에서 공통으로 유지할 수 있으며, 리소스 이용에 관한 유저 간의 공평성을 도모할 수 있다.

그리고, 도시의 예에서는, 설명을 간단히 하기 위해, 셀 A도 셀 B도 모두 15대의 유저장치를 포함하고 있지만, 수용되는 유저장치 수는 셀마다 다른 것이 일반적이다. 예를 들어, 셀 A에 15대의 유저장치가 포함되며, 셀 B에 21대의 유저장치가 포함되어 있다고 하면, 셀 B에서의 유저수 비는 14:7이 된다.

도 9b는, 각 셀에 공통하는 그룹대역의 할당 예를 도시한다. 도 9a에 도시되는 예에서는, 셀마다 대역폭의 비율이 설정되어 있으므로, 도중 「Z」로 도시되는 부분에 상당하는 셀 B의 유저장치로부터, 셀 A에 얼마간의 간섭이 미칠 우려가 있다. 상술한 바와 같이 협대역의 유저장치는 단위대역당 비교적 고전력으로 신호를 송신하고 있기 때문이다. 이 점을 감안하여, 도 9b에 도시되는 예에서는, 그룹대역폭 비가 각 셀에서 공통으로 유지된다. 이 예에서는 셀마다의 유저수 비는 개별적으로는 고려되지 않는다. 시스템 전체에 공통하는(적어도 몇개의 셀에 공통하는) 그룹 대역비가 제공되며, 그것이 각 셀에 공통으로 사용된다. 이와 같이 함으로써, 도 9a의 「Z」에 도시되는 바와 같은 부분이 발생하는 것을 직접적으로 방지할 수 있다.

도 9c는, 각 셀에 공통하는 그룹대역의 할당 예를 나타낸다. 도 9b에 도시되 는 예에서는, 그룹대역 비가 각 셀에 공통으로 설정되지만, 그 대신 단위대역당 폭주도는 셀마다에도 그룹대역마다에도 다르며, 리소스 이용효율의 관점에서는 유리하지 않다. 도 9c에 도시되는 예에서는, 복수의 셀에 공통하는 그룹대역 비가 제공되는 것에 더해서, 각 셀에서 유저수비가 공통하도록 그룹분리가 수행된다. 즉, 도 9c에 도시되는 예에서는, 각 셀에서 유저수 비가 10:5=2:1이 되도록, 그룹분리가 수행된다. 바꿔말하면, 그와 같은 그룹분리가 실현되도록, 예를 들어 패스로스의 문턱값 등이 상대적으로 조정된다. 예를 들어, 셀 A에 15대의 유저장치가 포함되며, 셀 B에 21대의 유저장치가 포함되어 있다고 하면, 셀 A에서의 유저수 비는 10:5=2:1이며, 셀 B에서의 유저수 비는 14:7=2:1이 된다. 그 결과, 도 9c에 도시되는 예에서는, 각 셀에 공통하는 그룹대역 비와, 각 셀에 공통하는 유저수 비가 실현할 수 있는 것에 더해서, (그룹대역폭 비=유저수 비)도 성립시킬 수 있다. 도 9a에서 유념되는 바와 같은 타셀 간섭을 억제하고, 도 9b에서 유념되는 바와 같은 리소스 이용에 관한 유저 간의 불공평성을 경감하는 등의 관점에서는, 도 9c에 도시되는 바와 같은 대역의 할당을 실현하는 것이 바람직하다.

이상 본 발명은 측정의 실시예를 참조하면서 설명되었지만, 각 실시예는 단순히 예시에 지나지 않으며, 당업자는 다양한 변형예, 수정예, 대체예, 치환예 등을 이해할 것이다. 발명의 이해를 돕기위해 구체적인 수치예를 이용하여 설명이 이루어졌지만, 특별한 이유가 없는 한, 그들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않고 적절한 어느 값이 사용되어도 좋다. 각 실시예의 구분은 본 발명에 본질적이지 않으며, 2 이상의 실시예가 필요에 따라서 사용되어도 좋다. 설명의 편의상, 본 발명 의 실시예에 따른 장치는 기능적인 블럭도를 이용하여 설명되었지만, 그와 같은 장치는 하드웨어로, 소프트웨어로 또는 그들의 조합으로 실현되어도 좋다. 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 정신으로부터 이탈하지 않고, 다양한 변형예, 수정예, 대체예, 치환예 등이 본 발명에 포함된다.

본 국제출원은 서력 2006년 6월 19일에 출원한 일본국 특허출원 제 2006-169451호에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로, 그 전 내용을 본 국제출원에 수용한다.

Claims

상향링크에 싱글 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에 있어서의 기지국으로서,

복수의 유저장치 각각에 대해서 각 유저장치와 기지국 간의 패스로스에 따라서, 상기 복수의 유저장치를 2 이상의 그룹으로 분류하는 수단; 및

유저장치에 할당하는 상향링크의 리소스 할당을 계획하는 스케줄러;를 포함하며,

같은 주파수 간격으로 배열되는 복수의 주파수 성분을 가지는 각 유저장치의 상향신호는, 주파수축 상에서 서로 직교하도록, 디스트리뷰트 주파수 분할 다중방식으로 다중되며,

상기 스케줄러는, 다른 그룹에 속하는 유저장치가 다른 그룹대역 또는 다른 시간슬롯을 이용하도록 리소스 할당을 계획하고,

상기 그룹대역은 시스템 대역을 그룹마다 분리함으로써 규정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 1 항에 있어서,

상기 스케줄러는, 다른 그룹에 속하는 유저장치가 다른 그룹대역을 이용하도록 리소스 할당을 계획하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 2 항에 있어서,

보다 큰 패스로스의 그룹에 속하는 유저장치로부터 송신되는 채널상태 측정용 파일럿 채널의 전송대역폭이, 채널보상용 파일럿 채널의 전송대역폭의 정수배와 같은 것을 특징으로 하는 기지국.
제 2 항에 있어서,

보다 큰 패스로스의 그룹에 속하는 유저장치로부터 송신되는 채널상태 측정용 파일럿 채널의 전송대역폭이, 채널보상용 파일럿 채널의 전송대역폭과 같은 것을 특징으로 하는 기지국.
제 2 항에 있어서,

보다 작은 패스로스의 그룹대역의 양단에, 보다 큰 패스로스의 그룹대역이 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 2 항에 있어서,

보다 작은 패스로스의 그룹대역의 대역폭과 보다 큰 패스로스의 그룹대역의 대역폭과의 비율이, 각 그룹에 속하는 유저수의 비율에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 2 항에 있어서,

보다 작은 패스로스의 그룹대역의 대역폭과 보다 큰 패스로스의 그룹대역의 대역폭과의 비율이, 복수의 셀의 사이에서 공통하고 있는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 2 항에 있어서,

보다 작은 패스로스의 그룹대역의 대역폭과 보다 큰 패스로스의 그룹대역의 대역폭과의 비율에 더해서, 각 그룹에 속하는 유저수의 비율도, 복수의 셀의 사이에서 공통하고 있는 것을 특징으로 하는 기지국.
상향링크에 싱글 캐리어 방식을 사용하는 이동통신 시스템에 있어서의 기지국에서 사용되는 방법으로서,

복수의 유저장치 각각에 대한 상향링크의 패스로스에 따라서, 상기 복수의 유저장치를 2 이상의 그룹으로 분류하는 단계와,

유저장치에 할당하는 상향링크의 리소스 할당을 계획하는 스케줄링 단계를 포함하며,

같은 주파수 간격으로 배열되는 복수의 주파수 성분을 가지는 각 유저장치의 상향신호는, 주파수축 상에서 서로 직교하도록, 디스트리뷰트 주파수 분할 다중방식으로 다중되며,

상기 스케줄링 단계는, 다른 그룹에 속하는 유저장치가 다른 그룹대역 또는 다른 시간슬롯을 이용하도록 리소스 할당을 계획하고,

상기 그룹대역은 시스템 대역을 그룹마다 분리함으로써 상정되는 것을 특징으로 하는 기지국에서 사용되는 방법.