KR20090042746A

KR20090042746A - 무선 통신 시스템, 기지국 및 송신 방법

Info

Publication number: KR20090042746A
Application number: KR20080105004A
Authority: KR
Inventors: 준이찌 스가
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2009-04-30
Also published as: EP2053803A2; US20090109920A1; CN101420268A; EP2053803B1; KR101076488B1; EP2053803A3; JP5167761B2; JP2009111505A; US8570973B2

Abstract

단말기의 데이터 송신을 위한 영역을 확대한 무선 통신 시스템, 기지국 장치, 및 송신 방법을 제공한다.

단말기가 복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호를 선택하고, 기지국이 지정하는 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 기지국에 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 기지국은, 인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정하는 설정부를 구비한다.

무선 통신 시스템, 기지국, 단말기, CDMA 영역, CDMA code

Description

무선 통신 시스템, 기지국 및 송신 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, AND TRANSMITTING METHOD}

본 발명은, 무선 통신 시스템, 기지국 및 송신 방법에 관한 것이다.

기지국 장치(이하, 기지국 BS(Base Station))와 단말 장치(이하, 단말기 MS(Mobile Station)) 사이의 통신 방식으로서, 802.16d(예를 들면, 이하의 비특허 문헌 1)나 802.16e(예를 들면, 이하의 비특허 문헌 2) 등이 규정된다.

도 1은 802.16d/e에 의한 통신 방식의 서비스 이미지의 예를 도시하는 도면이다. 1대의 기지국 BS(100)는 복수의 단말기 MS(200-1∼200-3)와 접속된다. 802.16d/e에 의한 통신 방식은, P-MP(Point-to-Multipoint)형 접속을 기본으로 한다.

도 14는 802.16d/e에서의 프레임의 구성예를 도시하는 도면이다. 종축은 주파수, 횡축은 시간을 나타낸다. 각 프레임은, DL 서브 프레임과 UL 서브 프레임으로 구성된다. DL 서브 프레임의 DL-MAP와 UL-MAP에는, DL 서브 프레임과 UL 서브 프레임의 구성 정보나 통신 제어의 정보가 기술된다. 기지국 BS로부터 DL 서브 프레임을 수신한 단말기 MS는 DL-MAP나 UL-MAP를 참조하여 수신 처리나 송신 처리를 행한다.

또한, UL 서브 프레임에는 CDMA Region이 설정된다. 단말기 MS는, 이 영역에서, CDMA Code라고 불리는 256 패턴의 코드 중으로부터 하나를 선택하여 기지국 BS에 송신한다. CDMA Code는 Initial Ranging, Perodic Ranging, Bandwith Request 및 Handover_Ranging의 4개의 용도로 나누어지고, CDMA Code의 256 패턴은 4개의 범위로 구획된다.

이 CDMA Region의 위치는, DL 서브 프레임의 UL-MAP 중의 UL-MAP IE로 지정된다. 또한, CDMA Region의 용도도 UL-MAP IE로 동시에 지정된다. 도 15는, UL-MAP IE의 예를 도시하는 도면이다. CDMA Region의 위치는 「OFDMA Symbol offset」, 「Subchannel offset」, 「No. OFDMA Symbols」 및 「No. Subchannels」로 지정된다. 즉, 「OFDMA Symbol offset」, 「Subchannel offset」에 의해, UL 서브 프레임의 개시부터 CDMA Region의 개시 위치까지의 오프셋이 지정되고, 「No. OFDMA Symbols」 및 「No. Subchannels」에 의해 CDMA Region 내의 심볼수와 서브 채널수가 각각 지정된다.

또한, CDMA Region의 용도는, 「Ranging Method」로 지정된다. 「Ranging Method」에서 「00」이나 「01」이 지정되면, Initial Ranging 및 Handover_Ranging의 용도를 나타내고, 「10」이나 「11」이 지정되면, Bandwith Request 및 Periodic Ranging의 용도를 나타낸다. 예를 들면, 기지국 BS가 「Ranging Method」에 「00」을 지정하여 UL-MAP IE를 송신하면, 단말기 MS가 Initial Ranging를 행할 필요가 있을 때, 그 단말기 MS는 UL 서브 프레임의 CDMA Region에서 256 패턴 중 Initial Ranging를 나타내는 CDMA Code를 기지국 BS에 송신한다. 이후, 기지국 BS와 단말기 MS에서 Initial Ranging의 처리가 행해진다.

그런데, 무선 통신 시스템에서는, 간섭이나 커버리지 등을 고려하여 각 기지국 BS에 주파수가 할당된다. 도 16의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 16의 (b)는 주파수 할당의 일례를 각각 도시하는 도면이다. 기지국 BS1∼BS3에 대해 각각 주파수 대역 f1∼f3이 할당되어, 인접 기지국에서는 상이한 주파수 대역이 사용된다. 이 경우, 주파수 대역은 f1∼f3으로 분할되기 때문에, 각 기지국 BS에서 사용할 수 있는 주파수 대역은 그 만큼 작아진다. 그러나, 인접 기지국 BS에서 상이한 주파수가 할당되어 있기 때문에, 간섭은 저감되어, 셀 엣지에 존재하는 단말기 MS의 무선 환경이 향상되어, 전체 기지국에서 동일 주파수를 사용하는 경우보다도 커버리지를 확보할 수 있다.

한편, WiMAX Forum에서 802.16d/e에 기초하는 무선 통신 시스템에서의 주파수 대역의 이용 형태의 하나로서 FFR(Fractional Frequency Reuse)이 있다(예를 들면, 이하의 비특허 문헌 3). 도 17의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 17의 (b)는 FFR에 의한 주파수 할당의 예를 각각 도시하는 도면이다.

FFR은 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이 각 기지국 BS의 프레임을 2개의 시간 영역(R1 Zone, R3 Zone)으로 분할하고, 한쪽의 Zone(R1 Zone)에서는 전체 주파수 대역을 할당하고, 다른 쪽의 Zone(R3 Zone)에서는 인접 기지국에서 상이한 주파수를 할당한다. R1 Zone에서는 많은 주파수 대역을 사용할 수 있으므로 스루풋의 향상을 도모할 수 있고, R3 Zone에서는 커버리지를 확보할 수 있고, FFR은 이 양자의 양립을 도모할 수 있다.

이와 같이 주파수의 할당에는, 예를 들면 인접 기지국에서 상이한 주파수를 할당하는 것(도 16의 (a) 및 도 16의 (b))과, FFR(도 17의 (a) 및 도 17의 (b))이 있다.

도 18의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 18의 (b)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면이다. 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이, 인접 기지국에서 상이한 주파수를 할당하는 경우, UL 서브 프레임의 CDMA Region(도 14)은, 각 기지국 BS에서 할당된 주파수의 일부가 사용된다. 한편, FFR의 경우, CDMA Region은 R3 Zone에서 각 기지국 BS에 할당된 주파수의 일부가 사용된다.

[비특허 문헌 1] IEEE Std 802.16TM-2004

[비특허 문헌 2] IEEE Std 802.16eTM-2005

[비특허 문헌 3] Mobile WiMAX-Part I : A Technical Overview and Performance Evaluation(August, 2006)

그러나, CDMA Region은, 단말기 MS의 Ranging이나 Bandwith-Request 등의 용도에 사용되기 때문에 필요한 영역이지만, 기지국 BS에 할당된 주파수의 일부가 사용되기 때문에, 단말기 MS의 데이터 송신을 위한 영역이 그 만큼 작아진다고 하는 문제가 있다. 데이터 송신의 영역이 작으면 송신할 수 있는 데이터량도 적어져, 다양한 서비스의 제공도 원활하지 못할 경우도 생각된다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 단말기의 데이터 송신을 위한 영역을 확대한 무선 통신 시스템, 기지국 및 송신 방법을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 단말기가 복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호를 선택하고, 기지국이 지정하는 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 기지국에 신호를 송신하는 무선 통신 시스템으로서, 기지국은 인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정하는 설정부를 구비한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호가 단말기에서 선택되고, 지정한 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 상기 단말기로부터 송신된 신호를 수신하는 기지국으로서, 인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정하는 설정부를 구비한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호가 단말기에서 선택되고, 지정한 영역 중 어느 하나의 영역을 사용하여 상기 단말기로부터 송신된 신호를 수신하는 기지국에서의 송신 방법으로서, 인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정한다.

본 발명에 따르면, 단말기의 데이터 송신을 위한 영역을 확대한 무선 통신 시스템, 기지국 및 송신 방법을 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 설명한다. 도 1은 무선 통신 시스템(10)에 의한 서비스 이미지를 도시한다. 하나의 기지국 BS(100)는 복수의 단말기 MS(200-1∼200-3)와 접속되고, 기지국 BS(100)와 단말기 MS(200-1∼200-3)간에서 무선 통신이 행해진다.

도 2는 기지국 BS(100)의 구성예를 도시하는 도면이다. 기지국 BS(100)는 NW 인터페이스부(101)와, 패킷 식별부(102)와, 패킷 버퍼부(103)와, PDU 생성부(104)와, 송신부(105)와, MAP 정보 생성부(106)와, 제어 메시지 생성부(107)와, 제어부(108)와, 듀플렉서(111)와, 안테나(112)와, 수신부(113)와, Code 수신부(114)와, 제어 메시지 추출부(115) 및 패킷 생성부(116)를 구비한다. 또한, 제어부(108)는 기억부(109)를 구비한다.

NW 인터페이스부(101)는, 네트워크로부터 패킷을 수신하거나, 패킷을 네트워크에 송신하거나 한다. 패킷 식별부(102)는, NW 인터페이스부(101)로부터의 패킷에 대해 어떠한 패킷인지를 식별한다. 패킷 버퍼부(103)는 패킷 식별부(102)로부터의 패킷을 일시 기억한다.

PDU 생성부(104)는, 패킷 버퍼부(103)로부터 패킷을 읽어내어, PDU(Protocol Data Unit)를 생성한다. 또한, PDU 생성부(104)는, MAP 정보 생성부(106)에서 생성된 MAP 정보나, 제어 메시지 생성부(107)에서 생성된 제어 메시지로부터 PDU를 생성한다.

송신부(105)는 PDU 생성부(104)로부터의 PDU에 대해 소정의 변조 등을 행하여 듀플렉서(111)에 출력한다. 변조 등이 행해진 신호는 듀플렉서(111)를 통하여 안테나(112)로부터 단말기 MS(200)를 향하여 무선 송신된다.

MAP 정보 생성부(106)는, 무선 프레임에서의 UL-MAP(MAP 정보)를 생성한다. CDMA Region이 지정된 UL-MAP IE는 이 MAP 정보 생성부(106)에서 생성된다. MAP 정보 생성부(106)는 이 UL-MAP IE를 포함하는 UL-MAP 메시지를 생성하여 PDU 생성부(104)에 출력한다.

제어 메시지 생성부(107)는, 단말기 MS(200)에의 제어 메시지를 생성한다. CDMA Code의 배분에 관한 정보(이하, CDMA Code 정보)를 포함하는 UCD 메시지는 이 제어 메시지 생성부(107)에서 생성된다. 제어 메시지 생성부(107)는 생성된 UCD 메시지를 PDU 생성부(104)에 출력한다. CDMA Code 정보의 상세는 후술한다.

제어부(108)는, MAP 정보 생성부(106)나 제어 메시지 생성부(107) 등과 접속되고, 기억부(109)에 기억된 정보의 출력 등을 행한다. 기억부(109)는 제어부(108) 내에 위치하고, CDMA Region 정보나 CDMA Code 정보 등을 기억한다. 이들 상세는 후술한다.

또한, 수신부(113)는, 안테나(112), 듀플렉서(111)를 통하여 단말기 MS(200)로부터 송신된 무선 신호가 입력되고, 복조 등을 행하고, 복조 등이 행해진 신호를 Code 수신부(114)와 제어 메시지 추출부(115)에 출력한다.

Code 수신부(114)는, 단말기 MS로부터의 CDMA Code를 수신하여, 제어부(108) 에 출력한다. 여기서, Code 수신부(114)는, UL-MAP IE로 지정한 CDMA Region에서 UCD 메시지로 지정한 CDMA Code 이외의 Code를 수신한 경우에는 그 Code를 폐기한다. 상세는 후술한다.

제어 메시지 추출부(115)는, 단말기 MS(200)로부터 송신된 MAC Management 메시지 등의 제어 메시지를 추출한다. 추출한 제어 메시지는 제어부(108)에 출력한다.

패킷 생성부(116)는 제어 메시지 추출부(115)로부터 제어 메시지 이외의 데이터가 입력되어 네트워크로 송신할 수 있는 패킷으로 변환하고, NW 인터페이스부(101)에 출력한다.

다음으로, 이와 같이 구성된 기지국 BS(100) 및 단말기 MS(200)를 포함하는 무선 통신 시스템(10)의 동작에 대해서 설명한다.

본 실시예에서는, UL 서브 프레임에서의 CDMA Region은 인접하는 다른 기지국과의 사이에서 공유된다. 즉, 인접하는 복수의 기지국은, 동일한 시간 영역 및 동일한 주파수 영역을 CDMA Region으로서 이용한다. 예를 들면, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 인접 무선 기지국 BS1∼BS3은, 공통의(또는 일부 중복된) 시간 영역 및 주파수 영역에 CDMA Region을 설정하고, 단말기 MS는 이 시간 영역 및 주파수 영역에서 CDMA Code를 기지국 BS에 송신한다. 이러한 CDMA Region의 지정은 기지국 BS(100)의 MAP 정보 생성부(106)에서 행해지고, UL-MAP IE의 「OFDMA Symbol offset」, 「Subchannel offset」, 「No. OFDMA Symbols」 및 「No. Subchannels」(도 15 참조)를 지정함으로써 행해진다. 즉, MAP 정보 생성부(106)가 4개의 파 라미터를 포함하는 UL-MAP IE를 생성함으로써, 공유화된 CDMA Region이 지정된다.

기지국 BS는 이러한 UL-MAP IE를 단말기 MS에 송신하고, 단말기 MS는 필요한 경우, 공유화된 CDMA Region에서 CDMA Code를 송신하고, 이후 레인징 등의 처리가 행해진다.

이 때, 단말기 MS는, CDMA Region이 공유화되어 있기 때문에, 동일한 시간에 동일한 주파수에서 인접 기지국 BS에 대해서도, 접속 기지국 BS에 대해 송신한 CDMA Code를 송신한다. 특히, 단말기 MS가 셀 엣지에 존재하면, 인접 기지국 BS가 이러한 CDMA Code를 수신하고, 그 인접 기지국 BS는 본래와는 상이한 동작을 하는 경우가 있다.

따라서, 바람직하게는, 본 실시예에서는, 인접 기지국 BS가 단말기 MS로부터의 CDMA Code의 수신을 회피하기 위해, 인접 기지국 BS에서 상이한 CDMA Code가 사용되도록 설정한다(도 10 내지 도 12 참조). 이러한 설정은 기지국 BS(100)의 제어 메시지 생성부(107)가 CDMA Code 정보가 삽입된 UCD 메시지를 생성함으로써 행해진다.

우선, 이하에서는, UL-MAP IE의 생성(공유화한 CDMA Region의 생성) 처리에 대해서 설명하고, 다음으로 UCD 메시지 생성(인접 기지국에서 상이한 CDMA Code의 생성) 처리에 대해서 설명한다.

또한, 단말기 MS는, 먼저 UCD 메시지를 수신하여 CDMA Code 정보를 얻고, 다음으로 UL-MAP IE를 수신하여 CDMA Region에 분배된 CDMA Code 중 어느 하나를 사용하게 된다. 설명의 용이를 고려하여, 먼저 UL-MAP IE의 생성에 대해서 설명하기 로 한다.

<1. 공유화한 CDMA Region의 생성>

도 3의 (a)는 UL-MAP IE의 생성 처리의 플로우차트를 도시하고, 도 3의 (b)는 기억부(109)에 기억된 CDMA Region 정보의 예를 도시한다.

MAP 정보 생성부(106)는 본 처리를 개시하면(S10), CDMA Region 설정의 대상 프레임인지의 여부를 판단한다(S11). 예를 들면, MAP 정보 생성부(106)는, 프레임수를 순차적으로 카운트하고, 카운트값이 CDMA Region을 설정하는 주기에 해당하는지의 여부로 판단한다. 예를 들면 기억부(109)에 기억된 CDMA Region 정보 중 「CDMA Region 설정 주기」를 제어부(108)가 읽어내고, 제어부(108)가 MAP 정보 생성부(106)에 출력함으로써 MAP 정보 생성부(106)는 주기의 값을 얻는다.

CDMA Region 설정의 대상의 프레임이 아닐 때(S11에서 "아니오"), MAP 정보 생성부(106)는, 일련의 처리를 종료한다(S14).

한편, CDMA Region 설정의 대상의 프레임일 때(S11에서 "예"), MAP 정보 생성부(106)는, 기억부(109)에 기억된 CDMA Region의 영역의 정보(도 13의 (b)의 「OFDMA Symbol offset」부터 「No. Subchannels」까지의 정보)를 취득한다(S12). MAP 정보 생성부(106)는 이들 4개의 파라미터의 값을 지정한 UL-MAP IE를 생성하고, 또한 각 기지국 BS의 MAP 정보 생성부(106)가 동기를 취하여 동일한 UL-MAP IE를 생성하여 단말기 MS에 일제히 송신함으로써, UL 서브 프레임에서 공유화된 CDMA Region이 설정된다. 또한, 이 CDMA Region 정보는, 예를 들면 시스템의 오퍼레이터에 의해 기억부(109)에 설정된다.

다음으로, MAP 정보 생성부(106)는 UL-MAP IE를 생성한다(S13). MAP 정보 생성부(106)는, 예를 들면 도 15에 도시한 UL-MAP IE를 생성한다.

그리고, MAP 정보 생성부(106)는 일련의 처리를 종료한다(S14).

도 4 내지 도 8은 공유화된 CDMA Region의 예를 도시하는 도면이다. 이 중 도 4 및 도 5는 인접 기지국에서 CDMA Region을 제외하고, MAP 데이터에 의해 정의되는 버스트 영역에서 송신하는 버스트 데이터의 송신 영역으로서, 상이한 주파수 대역을 할당한 경우의 CDMA Region의 예, 도 6 내지 도 8은 FFR의 예이다. CDMA Region은 어느 단말기 MS도 기지국 BS의 지정없이 신호를 송신할 수 있는 컨텐션 영역이다. 단말기 MS는 복수의 기지의 CDMA Code 중으로부터 하나의 코드를 선택하고, 기지국 BS가 지정하는 CDMA 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 기지국 BS에 코드를 송신한다.

도 4의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 4의 (b)는 CDMA Region이 있는 주파수 대역에서 공유화된 경우의 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면이다. CDMA Region 이외의 영역은 데이터 영역으로서 사용되고, 기지국 BS1∼BS3은 각각 「f1'」∼「f3'」의 주파수 대역이 할당된다.

여기서, 데이터 영역의 확대에 대해서 설명한다. 예를 들면, CDMA Region은 6 서브 채널, 각 기지국 BS1∼BS3은 10 서브 채널의 영역(전부해서 30 서브 채널)이 할당되는 것으로 한다. 기지국 BS1에 주목하면, 공유화하지 않은 경우(도 18의 (b)), 데이터 영역은 4 서브 채널이다. 한편, 공유화한 경우(도 4의 (b)), 데이터 영역은 8 서브 채널(=(30-6)÷3)로 된다. 따라서, 공유화하지 않은 경우와 비교하 여, 공유화한 경우, 기지국 BS1에 할당되는 데이터 영역은 확대된다. 따라서, CDMA Region이 인접 기지국에서 동시에 할당되고, 그 주파수 영역 및 시간 영역을 공유함으로써, 단말기 MS의 데이터 송신을 위한 영역이 확장된다. 이에 의해, 스루풋도 향상되고, 다양한 서비스도 제공할 수 있어 이용할 수 있다.

또한, 데이터 영역의 지정은, CDMA Region의 지정과 마찬가지로, UL-MAP IE로 지정된다. 이 경우, 데이터 영역을 할당하는 단말기 MS에 슬롯수를 지정한다. 예를 들면, 기지국 BS1은, CDMA Region을 지정하는 경우에는, 「f1'」의 범위 내에서의 단말기 MS에의 데이터 영역의 할당을 행한다.

또한, CDMA Region은 UL 서브 프레임에서 매프레임 지정할 필요는 없다. 레인징이나 대역 요구의 처리는 빈번히 행해지는 처리는 아니기 때문이다. 따라서, 각 프레임에서, UL 서브 프레임에 CDMA Region이 지정되는 경우와 지정되지 않는 경우가 있어도 된다.

또한, CDMA Region을 설정하는 경우, CDMA Region은 시간 영역이 각 기지국 BS1∼BS3에서 동일한 영역을 사용하기 때문에, 각 기지국 BS1∼BS3은 프레임의 동기를 취해, 공통의 UL-MAP IE를 송신할 필요가 있다. 이 예에 대해서는 후술한다.

도 5의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 5의 (b)는 공유화한 CDMA Region이, 임의의 시간 영역에 지정된 예이다. 이 경우도, 각 기지국 BS1∼BS3의 데이터 영역(버스트 데이터 영역)은, 공유화하지 않은 경우(도 18의 (b))와 비교하여 넓어져 있다. 또한, CDMA Region은 기지국 BS1, BS2, BS3이 버스트 데이터의 송신에 이용하는 주파수 대역 전체에 걸쳐 설정되어 있지만, 이 일부로 할 수도 있다.

도 6의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 6의 (b)는 FFR에 의한 경우의 UL 서브 프레임의 예를 도시한다. CDMA Region은 R3 Zone(제1 기간)의 임의의 주파수 대역에 인접 기지국 BS1∼BS3에서 공유화하여 할당된다. 또한, FFR에서는, 제1 기간에서는, 인접하는 복수의 기지국은 상이한 송신 대역을 이용하여 버스트 데이터의 송신을 행하고, 제2 기간에서는, 인접하는 복수의 기지국은 송신 주파수 대역을 공유한다(도면에서는, f1'∼f3'가 향유되어 있다).

도 7의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 7의 (b) 및 도 7의 (c)는 FFR에 의한 경우의 UL 서브 프레임의 예를 도시한다. CDMA Region은 R1 Zone(제2 기간)의 임의의 주파수 대역에 인접 기지국 BS1∼BS3에서 공유화하여 할당된다. R3 Zone에서만 데이터를 송신할 수 있는 단말기 MS도 CDMA Code를 송신할 수 있다.

또한, 도 8의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 8의 (b) 및 도 8의 (c)는 FFR에 의한 경우의 UL 서브 프레임의 예를 도시한다. CDMA Region은 R1 Zone(제2 기간)의 임의의 시간 영역에 공유화하여 할당된다.

<2. CDMA Code의 할당>

다음으로, CDMA Code의 할당에 대해서 설명한다. 전술한 바와 같이, 기지국 BS(10O)는 기지의 신호인 CDMA Code를 인접 기지국 BS에서 상이하도록 할당하고, 이러한 정보를 UCD 메시지에 삽입하여 단말기 MS에 송신한다.

CDMA Code는 전술한 바와 같이 전부해서 256 패턴이 있고, Initial Ranging, Periodic Ranging, Bandwith Request 및 Handover Ranging의 4개의 용도로 범위가 구획된다.

여기서, Initial Ranging이란, 단말기 MS가 기지국 BS에 접속할 때에 송신 전력의 조정이나 시간축의 어긋남 및 주파수의 어긋남의 수정을 행하는 처리이다. CDMA Code 중 Initial Ranging Code는 그 처리 시에 단말기 MS로부터 기지국 BS에 송신하는 신호이다.

Periodic Ranging이란, 기지국 BS에 접속하고 있는 단말기 MS가 정기적으로 송신 전력의 조정이나 시간의 어긋남 및 주파수의 어긋남의 수정을 행하는 처리이다. Periodic Ranging Code는, 그 처리 시에 단말기 MS로부터 기지국 BS에 송신하는 신호이다.

Bandwith Request란, 기지국 BS에 접속하고 있는 단말기 MS가 상향(단말기 MS로부터 기지국 BS 방향)의 대역 할당을 요구할 때에 최초로 기지국 BS에 송신하는 신호이다.

그리고, Handover Ranging이란, 단말기 MS가 핸드오버를 행할 때에 핸드오버처의 기지국 BS와의 사이에서 송신 전력의 조정이나 시간축의 어긋남 및 주파수의 어긋남의 수정을 행하는 처리이다. Handover Ranging Code란, 그 처리 시에 단말기 MS가 기지국 BS에 송신하는 신호이다.

도 9의 (a)는 할당 정보를 포함하는 UCD 메시지의 생성 처리를 설명하는 플로우차트이며, 도 9의 (b)는 기억부(109)에 기억된 CDMA Code 정보의 예를 도시한다.

기지국 BS의 제어 메시지 생성부(107)는, 본 처리를 개시하면(S20), UCD 메시지를 송신하는 프레임인지의 여부를 판단한다(S21). 예를 들면, 제어 메시지 생 성부(107)는 프레임 등의 주기 정보를 보유하고, 카운트한 프레임수가 주기에 도달하였는지의 여부로 판단한다.

UCD 메시지를 송신하는 프레임이 아닐 때(S21에서 "아니오"), 제어 메시지 생성부(107)는 일련의 처리를 종료한다(S24).

한편, UCD 메시지를 송신하는 프레임일 때(S21에서 "예"), 제어 메시지 생성부(107)는 기억부(109)에 기억하고 있는 CDMA Code 정보를 취득하고(S22), CDMA Code 정보를 포함하는 UCD 메시지를 생성한다(S23). 그리고, 제어 메시지 생성부(107)는 일련의 처리를 종료한다(S24).

도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, CDMA Code 정보는 전부해서 5개의 파라미터로 이루어진다. 「Start of ranging codes group」은 사용하는 Ranging code의 범위의 선두값을 나타내고, 「Initial ranging codes」는 Initial ranging code수를 나타내고, 「Periodic ranging codes」는 Periodic ranging code수를 나타내고, 「Bandwith request codes」는 Bandwith request code수를 나타내고, 「Handover ranging codes」는 Handover ranging code수를 나타낸다. 이들 각 파라미터가 인접 기지국마다 지정되어, 도 10에 도시한 바와 같이, 각 기지국 BS1∼BS3은 인접 기지국간에서 상이한 용도(Initial Ranging, Periodic Ranging, Bandwith request, Handover Ranging의 4개의 용도)에 대해 동일한 CDMA Code의 범위를 할당한다. 혹은, 사용하는 용도가 인접 기지국간에서 중복되지 않도록 CDMA Code의 범위가 할당된다.

구체예로 설명한다. 도 11은 CDMA Code 정보의 예, 도 12는 이러한 정보에 의한 CDMA Code의 할당예를 도시하는 도면이다. 도 11에 도시한 바와 같이 기지국 BS1에서는, 「Start Of ranging codes group」은 「0」, 즉 범위의 선두는 코드 「0」인 것을 나타낸다. 그리고, 「Initial ranging codes」는 「43」이기 때문에, 코드 「0」부터 「42」까지가 Initial ranging Code로서 기지국 BS1에 할당된다. 또한, 「Periodic ranging codes」는 「42」이기 때문에, 코드 「43」부터 「84」까지의 42 코드수분이 Periodic ranging code로서 기지국 BS2에 할당된다. 이하 마찬가지로 하여 각 레인징 코드 등이 할당된다.

또한, 기지국 BS2에서는, 「Start Of ranging codes group」은 「85」, 즉 기지국 BS2에 할당되는 CDMA Code의 범위의 선두는 코드 「85」로부터 개시하고, 코드 「85」부터 「127」까지의 43 코드수분이 Initial ranging으로 된다. 이하 마찬가지로 하여 도 12에 도시한 바와 같이 할당된다.

기지국 BS1은 Initlal Ranging으로서 「0」부터 「42」까지의 코드가 할당되고, 기지국 BS3에서는 동일 코드에 대해 Bandwith Request가 할당된다. 이와 같이, 인접 기지국 BS1∼BS3에서는 동일 코드 범위에 상이한 종류의 용도가 할당된다.

도 10이나 도 12에 도시한 바와 같이, 동일 코드 범위에서 인접 기지국에서 상이한 용도가 지정되지만, 한편 UL-MAP IE의 Ranging Method(도 15 참조)에서는 Initial Ranging와 Handover Ranging는 모두 「00」 또는 「01」로 구별되지 않고, 이들은 Bandwith Request와 Periodic Ranging에 대해 구별된다. 본 실시예에서는, 동일 코드 범위에서는 Ranging Method로 구별할 수 있는 용도(예를 들면, Initial Ranging와 Bandwith Request 등)를 인접 기지국에 할당하도록 하고 있다.

이와 같은 CDMA Code의 할당에 의해, 공유화된 CDMA Region에서 단말기 MS가 CDMA Code를 송신하고, 인접 기지국 BS에서 이러한 코드를 수신한 경우, 인접 기지국 BS는 수신 코드를 파기할 수 있다. 이하, 이 점에 대해서 설명한다.

전술한 바와 같이 공유화된 CDMA Region을 지정한 UL-MAP IE는 각 인접 기지국 BS1∼BS3으로부터 동기하여 공통의 것이 송신된다. 그리고, UL-MAP IE에는 도 15에 도시한 바와 같이, CDMA Region의 용도를 나타내는 Ranging Method가 지정된다. 단말기 MS는, Ranging Method에 의해 지정된 레인징 등을 행할 필요가 있을 때에, CDMA Region에서 CDMA Code를 기지국 BS에 송신한다. 인접 기지국 BS1∼BS3은 동기하여 공통의 UL-MAP IE를 송신하고, 각 기지국 BS1∼BS3 관리 하의 단말기 MS 중 몇 개는 동일한 레인징 등의 처리를 행한다.

예를 들면, 각 기지국 BS1∼BS3은, Ranging Method에 「00」을 지정한 UL-MAP IE를, 각 기지국 BS1∼BS3에서 동기하여 관리 하의 단말기 MS에 송신한다. 기지국 BS1 관리 하의 단말기 MS가 Initial Ranging를 행하는 경우에, 예를 들면, Initial Ranging에 대하여 코드 「10」을 지정하여 공유화된 CDMA Region에서 접속 기지국 BS1에 송신한다.

한편, 인접 기지국 BS2는, 기지국 BS1 관리 하의 단말기 MS로부터 코드 「10」의 CDMA Code를 수신한 경우, 도 12에 도시한 바와 같이, 코드 「10」은 기지국 BS2에 할당된 것은 아니기 때문에, 수신한 코드 「10」을 폐기한다.

또한, 인접 기지국 BS3은, 기지국 BS1 관리 하의 단말기 MS로부터 코드 「10 」의 CDMA 코드를 수신한 경우, UL-MAP IE에 의해 Initial Ranging 및 Handover Ranging을 나타내는 Ranging Method 「00」을 지정하여 송신하였음에도 불구하고, 수신한 코드 「10」은 도 12에 도시한 바와 같이 Bandwith Request용의 코드이며, UL-MAP IE의 Ranging Method에 의해 지정한 용도와, 수신한 CDMA Code가 나타내는 용도가 일치하지 않는다. 이와 같은 경우, 인접 기지국 BS3에서는, 수신한 코드를 파기한다.

이 폐기 처리는, 기지국 BS(100)의 Code 수신부(114)(도 2 참조)에서 행해진다. 즉, UL-MAP IE의 Ranging Method에 지정한 코드와, 각각의 목적에 대하여 할당된 CDMA Code를 제어부(108)의 제어에 의해 기억부(109)에 기억해 두고, Code 수신부(114)는 기억부(109)로부터 이들 정보를 읽어내어, 수신한 코드와 일치하는지의 여부를 판단한다. Code 수신부(114)는 수신한 코드가 어느 것에도 일치한 경우에는 수신한 코드를 폐기하지 않고, 수신한 코드가 어느 한쪽이라도 일치하지 않는 경우, 수신한 코드를 폐기한다.

<3. 다른 실시예>

도 13의 (a)는 UL MAP IE에 공유화된 CDMA Region을 지정하는 경우의 플로우차트를 도시하고, 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)는 UL 서브 프레임의 예를 도시한다. 이 처리는, 전체 기지국 BS가 동기를 취하여 동일한 프레임에 CDMA Region을 설정하는 경우의 예이다.

도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, MAP 정보 생성부(106)는 처리를 개시하면(S30), 프레임수(frame_number)를 주기(Tp)로 제산하여 나머지가 「0」으로 되는 지의 여부를 판단한다(S31). 전체 기지국 BS에서 카운트된 프레임수가 주기(Tp) 시간에 도달하였는지의 여부가 판단된다.

나머지가 「0」일 때, 즉 기지국 BS(100) 상의 카운트된 프레임수가 주기(Tp) 시간에 도달하였을 때(S31에서 "예"), UL-MAP IE에서 공유화한 CDMA Region을 지정하고(S32), 기지국 BS에 의해 할당된 f1' 영역에서 단말기 MS의 데이터 송신의 리소스를 할당한다(S33). 이에 의해, 도 13의 (c)에 도시한 바와 같이, UL 서브 프레임에 공유화된 CDMA Region이 할당된다. 그리고, MAP 정보 생성부(106)는 일련의 처리를 종료한다(S35). CDMA Region이 지정된 UL-MAP IE는 전체 기지국 BS로부터 동기하여 일제히 단말기 MS에 송신된다.

한편, 나머지가 「0」이 아닐 때, 즉 기지국 BS(100) 상의 카운트된 프레임수가 주기(Tp) 시간에 도달하지 않았을 때(S31에서 "아니오"), 기지국 BS에 의해 할당된 f1 영역에 단말기 MS의 데이터 송신의 리소스를 할당한다(S34). 이 경우, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, UL 서브 프레임에는 CDMA Region은 지정되지 않는다. 그리고, MAP 정보 생성부(106)는 일련의 처리를 종료한다(S35).

전술한 바와 같이, CDMA Region은 매프레임 지정하여도 되지만, 레인징 처리 등은 빈번히 행해지는 처리는 아니다. 본 실시예에서는, 기지국 BS(100)는 임의의 주기 단위로 CDMA Region을 지정하고 있다.

전술한 예는, 인접 기지국 BS1∼BS3끼리에서 3개의 주파수 「f1」∼「f3」(또는 「f1'」∼「f3'」)을 할당하는 예로 설명하였다. 이것은 각 기지국 BS1∼BS3의 안테나의 지향성에 기초하여 각 셀이 3개의 섹터로 분할되어 있기 때문이다. 예를 들면, 4개, 5개로 분할수가 많아지면 그에 따라서 할당하는 주파수의 종류도 4개, 5개로 증가하지만, 그 경우라도 본 실시예는 적용 가능하다. CDMA Region을 인접 기지국에서 공유화하고, CDMA Code가 인접하는 기지국 BS에서 상이한 코드가 할당되도록 하는 것에 변경은 없기 때문이다.

또한, 도 4의 (b) 등에서, 임의의 주파수 영역이나 시간 영역에 공유화된 CDMA Region을 지정할 때, 이들 도면에 도시한 바와 같이, UL 서브 프레임에서 주파수가 높은 영역(도면 중, 하측의 영역)이나, 느린 시간 영역(도면 중, 우측의 영역)에 지정하고 있지만, 이 이외의 임의의 주파수 영역이나 시간 영역에 공유화한 CDMA Region을 지정하도록 하여도 된다.

또한, 전술한 예는, 단말기 MS로서 휴대 전화 이외에도, PDA나 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 기기에 적용하여도 된다.

도 1은 무선 통신 시스템의 서비스 이미지의 예를 도시하는 도면.

도 2는 기지국의 구성예를 도시하는 도면.

도 3의 (a)는 UL-MAP IE의 생성 처리의 플로우차트, 도 3의 (b)는 기억부에 기억된 CDMA Region 정보의 예를 도시하는 도면.

도 4의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 4의 (b)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면.

도 5의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 5의 (b)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면.

도 6의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 6의 (b) 및 도 6의 (c)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면.

도 7의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 7의 (b) 및 도 7의 (c)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면.

도 8의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 8의 (b) 및 도 8의 (c)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면.

도 9의 (a)는 UCD 메시지의 생성 처리의 플로우차트, 도 9의 (b)는 기억부에 기억된 CDMA Code 정보의 예를 도시하는 도면.

도 10은 CDMA Code의 할당예를 도시하는 도면.

도 11은 CDMA Code 정보의 예를 도시하는 도면.

도 12는 CDMA Code의 할당 예를 설명하기 위한 도면.

도 13의 (a)는 UL MAP IE의 다른 생성 처리의 플로우차트, 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)는 UL 서브 프레임의 예를 도시하는 도면.

도 14는 DL 서브 프레임과 UL 서브 프레임의 구성예를 도시하는 도면.

도 15는 UL MAP IE의 구성예를 도시하는 도면.

도 16의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 16의 (b)는 주파수 할당의 예를 도시하는 도면.

도 17의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 17의 (b) 및 도 17의 (c)는 UL 서브 프레임의 구성예를 도시하는 도면.

도 18의 (a)는 기지국간의 구성예, 도 18의 (b)는 UL 서브 프레임의 구성예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 무선 통신 시스템

100 : 기지국

101 : NW 인터페이스부

102 : 패킷 식별부

103 : 패킷 버퍼부

104 : PDU 생성부

105 : 송신부

106 : MAP 정보 생성부

107 : 제어 메시지 생성부

108 : 제어부

109 : 기억부

111 : 듀플렉서

112 : 안테나

113 : 수신부

114 : Code 수신부

115 : 제어 메시지 추출부

116 : 패킷 생성부

200(200-1∼200-3) : 단말기

BS(BS1∼BS3) : 기지국

MS : 단말기

Claims

단말기가 복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호를 선택하고, 기지국이 지정하는 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 기지국에 신호를 송신하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 기지국은, 인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정하는 설정부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 기지의 신호에 의해 나타내어지는 용도가 인접 기지국간에서 중복되지 않도록 상기 기지의 신호의 범위를 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 설정부는, 특정한 주파수 대역에 대해 전체 시간 영역을 상기 지정된 영역에 할당함으로써 상기 지정된 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 설정부는, 특정한 시간 영역에 대해 전체 주파수 영역을 상기 지정된 영역에 할당함으로써 상기 지정된 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 지정된 영역 이외의 영역을 인접 기지국간에서 중복되지 않도록 분할하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 설정부는, 인접 기지국간에서 상이한 주파수 영역을 사용하는 제1 시간 영역과 전체 주파수 영역을 사용하는 제2 시간 영역에 대해, 상기 지정된 영역을 상기 제1 시간 영역에 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제6항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 지정된 영역을, 상기 제1 시간 영역 전체 중 특정한 주파수 영역에 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제6항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 제2 시간 영역을 인접 기지국간에서 중복되지 않도록 분할하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 설정부는, 인접 기지국간에서 상이한 주파수 영역을 사용하는 제1 시간 영역과 전체 주파수 영역을 사용하는 제2 시간 영역에 대해, 상기 지정된 영역을 상기 제2 시간 영역에 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 지정된 영역을, 상기 제2 시간 영역 전체 중 특정한 주파수 영역에 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 지정된 영역을, 상기 제2 시간 영역 중 전체 주파수 영역을 사용하는 특정한 시간 영역에 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 제2 시간 영역 중 상기 지정된 영역 이외의 영역을 인접 기지국간에서 중복되지 않도록 분할하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 기지국은, 상기 지정된 영역을 나타내는 정보를 상기 단말기에 송신하는 송신부를 더 구비하고,

상기 단말기는 상기 지정된 영역에서 상기 기지의 신호 중 상기 하나의 신호를 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제13항에 있어서,

상기 설정부는 상기 지정된 영역을 나타내는 정보를 포함하는 UL-MAP IE를 생성하고, 상기 송신부는 상기 UL-MAP IE를 상기 단말기에 송신하고,

상기 단말기는 상기 UL-MAP IE에 의해 지정된 UL 서브 프레임 내의 상기 지정된 영역에 상기 기지의 신호 중의 상기 하나의 신호를 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제2항에 있어서,

상기 기지국은, 상기 지정된 영역을 나타내는 정보와, 상기 할당된 기지의 신호의 범위를 상기 단말기에 송신하는 송신부를 더 구비하고,

상기 단말기는 상기 지정된 영역에서 상기 할당된 기지의 신호의 범위로부터 상기 하나의 신호를 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제15항에 있어서,

상기 설정부는, 상기 지정된 영역을 나타내는 정보를 포함하는 UL-MAP IE를 생성함과 함께, 상기 할당된 기지의 신호의 범위를 포함하는 UCD 메시지를 생성하고, 상기 송신부는 상기 UL-MAP IE와 상기 UCD 메시지를 상기 단말기에 송신하고,

상기 단말기는 상기 UL-MAP IE에 의해 지정된 UL 서브 프레임 내의 상기 지정된 영역에, 상기 UCD 메시지에 포함된 상기 기지의 신호의 범위로부터 상기 하나의 신호를 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 기지의 신호는 CDMA Code인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호가 단말기에서 선택되고, 지정한 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 상기 단말기로부터 송신된 신호를 수신하는 기지국으로서,

인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정하는 설정부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
복수의 기지의 신호 중으로부터 하나의 신호가 단말기에서 선택되고, 지정한 영역 내의 어느 하나의 영역을 사용하여 상기 단말기로부터 송신된 신호를 수신하는 기지국에서의 송신 방법으로서,

인접하는 다른 기지국과 동일한 주파수 영역 및 동일한 시간 영역을, 지정하는 상기 영역으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.