KR20090050025A - 무선 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

다운링크에서 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터가 동일한 캐리어(반송파)에 의해 시분할 다중되어 송신되는 무선 통신 시스템으로서, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에, 각 단말기가 자율적으로 또는 기지국으로부터의 지시에 따라서 신호 송신을 행한다. 송신되는 신호는, 예를 들면, 랜덤 액세스 신호, 다운링크 무선 회선 품질 측정용 신호, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호이다.

무선 통신, 무선 회선 품질 측정, 업링크, 다운링크, 멀티캐스트 테이터, 유니캐스트 데이터

Description

무선 통신 시스템{RADIO COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은, 다운링크에서 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터가 동일한 캐리어(반송파)에 의해 시분할 다중되어 송신되는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

3GPP 시스템의 차세대 이동 통신 시스템으로서 검토가 행해지고 있는 EUTRAN(Evolved UTRAN)에서는, 다운링크(DL)에서는, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 사용된다. OFDM은, 멀티 캐리어 전송 방식의 하나이며, 복수의 반송파(서브캐리어)에 의해 데이터를 병렬로 전송한다. 서브캐리어간의 직교성을 이용함으로써, 서브캐리어의 주파수 대역의 일부를 겹쳐도, 수신측에서 각 서브캐리어를 분리할 수 있기 때문에, 주파수를 효율 좋게 이용할 수 있어, 고속 전송을 가능하게 한다(상세한 규격에 대해서는, 하기 비특허 문헌 1 참조).

EUTRAN에서의 OFDM 전송에서는, CP(사이클릭 프리픽스. 가드 인터벌(GI)과 동의) 길이가 서로 다른 2종류의 OFDM 신호가 사용된다. CP가 긴 OFDM 신호 심볼에 의해 구성되는 서브프레임을, 롱 CP 서브프레임, CP가 짧은 OFDM 신호 심볼에 의해 구성되는 서브프레임을, 쇼트 CP 서브프레임이라고 정의한다. 롱 CP 서브프레임과 쇼트 CP 서브프레임의 길이는 모두 0.5ms이다. 롱 CP 서브프레임의 1서브 프레임은 6개의 OFDM 신호 심볼에 의해, 또한, 쇼트 CP 서브프레임의 1서브프레임은 7개의 OFDM 신호 심볼에 의해 구성된다.

CP가 길어질수록, 지연파의 지연량(=수신측에서의 주파와 그 지연파의 도달 시간차)이 길어지게 되는 전파 환경에서의 지연파에 기인한 심볼간 간섭 등에 의한 수신 특성 열화를 낮게 억제하는 것이 가능하게 된다. 일반적으로, 하나의 무선 기지국 장치(이하, '기지국'이라 함)의 통신 가능 에리어인 셀의 반경이 커질수록 지연량이 증가하므로, 반경이 큰 셀에서는, CP가 긴 OFDM 신호를 사용하는 것이 바람직하다. EUTRAN에서는, 기지국으로부터 송신되는 데이터는, 유저 개별로 보내는 유니캐스트 데이터와, 복수의 유저에 동시에 보내는 멀티캐스트 데이터의 2종류로 크게 분류된다. 멀티캐스트 데이터는, 뉴스, 일기 예보, 스포츠 중계, 영화 혹은 영화의 선전 등의 동화상 등의 멀티미디어 데이터 등이 포함된다. 또한, 멀티캐스트 데이터는, 어떤 셀 내에서만 송신되는 것(셀 고유 멀티캐스트 데이터)과, 복수의 셀(혹은 전체 셀)에서 동일한 내용의 것이 동시에 송신되는 것(셀 공통 멀티캐스트 데이터)으로 나뉜다.

도 1은, 복수의 기지국으로부터 멀티캐스트 데이터를 동시 송신하는 경우를 나타내는 도면이다. EUTRAN에서는, 멀티캐스트 데이터의 전송은, 롱 CP 서브프레임이 사용되는 것이 상정되어 있다. 단, 전자의 셀 고유의 멀티캐스트 데이터의 송신에는, 쇼트 CP 서브프레임도 사용되는 경우가 있다. 멀티캐스트 데이터는, 통상적으로, 물리층/MAC층에서의 재송은 행하지 않는다. 따라서, 셀 단 근방에 있는 이동 통신 단말 장치(이하, '단말기'라고 함)에서도 확실하게 멀티캐스트 데이터를 수신할 수 있는 것이 필요하게 된다. 그 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이, 셀 공통 멀티캐스트 데이터를 복수의 기지국으로부터 송신함에 있어서, 기지국간은 어느 정도 동기가 취해진 것을 조건으로 하고, 단말기측에서 복수의 기지국으로부터 동시에 송신된 동일한 멀티캐스트 데이터를 수신하여 합성하는 것을 상정하고 있다.

복수의 기지국으로부터 동시에 송신된 신호는 수신측에서 수신 타이밍이 서로 다르지만, 수신 타이밍 차가 롱 CP 서브프레임 내 OFDM 신호의 CP 길이 이하로 되도록 CP 길이가 설정된다. 결과로서, 복수의 기지국으로부터 동시에 송신된 동일한 멀티캐스트 데이터는, 단말기측에서는, 마치 하나의 기지국으로부터 송신된 데이터로서 처리 가능하다. 또한, 복수의 기지국으로부터의 신호를 단말기측에서 합성 수신함으로써, 수신 신호 파워가 커지기 때문에, 셀 단 근방에 존재하는 단말기에서도 멀티캐스트 데이터를 수신할 수 있게 된다. 이와 같은 전송을 확실하게 행하기 위해서, 멀티캐스트 데이터의 송신에는, CP가 긴 OFDM 신호를 사용한다.

다운링크에서, 유니캐스트 데이터를 송신하기 위한 쇼트 CP 서브프레임과 멀티캐스트 데이터를 송신하기 위한 롱 CP 서브프레임은, 동일 캐리어상에서 기본적으로는 시분할 다중된다. 연속한 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브캐리어가 삽입되도록 시분할 다중된다.

도 2는, 쇼트 CP 서브프레임이 동일 캐리어상에서 연속하여 전송되고 있는 중에 롱 CP 서브프레임이 삽입되어 시분할 다중된 상태를 나타내는 도면이다. 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 빈도나 타이밍은, 고정되거나, 혹은, 플렉시블하게 변화한다. 쇼트 CP 서브프레임과 롱 CP 서브프레임 내의 OFDM 심볼은, CP 길이는 서로 다르지만，OFDM 유효 심볼부의 길이는 동일하다. 따라서, 롱 CP 서브프레임과 쇼트 CP 서브프레임에서 송신되는 OFDM 신호는 단말기측에서 동일한 FFT 회로에 의해 처리 가능하지만, 수신한 OFDM 신호 심볼로부터 CP를 제거함에 있어서, CP 길이를 사전에 알아 두는 것이 필요하다. 롱 CP 서브프레임을 사용하여 멀티캐스트 데이터가 언제 송신되는지의 타이밍을 셀 내의 전체 단말기가 사전에 알도록 하기 위해서, (1) 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍이 고정되어 있는 경우에는, 예를 들면, 단말기가 기지국에 최초로 액세스한 시점에서 기지국이 단말기에 통지하거나, 또는 (2) 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍이 플렉시블하게 변화하는 경우에는, 예를 들면, 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍의 수 프레임(또는 수십 프레임) 전에 기지국이 셀 내의 전체 단말기에 통지하는 것이 고려된다. 단말기는 통지된 타이밍 정보를 기초로, 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍에서, 수신측에서 롱 CP 서브프레임에서 송신되는 각 OFDM 신호 심볼의 CP를 적절하게 제거할 수 있게 된다.

쇼트 CP 서브프레임에서 각 유저에 개별 데이터를 송신하지만, 거기에 대응한 ACK/NACK 신호가, 이 쇼트 CP 서브프레임의 송신 타이밍으로부터 임의시간 시프트한 타이밍에서, 업링크에서 송신된다. 그러나, 쇼트 CP 서브프레임과 롱 CP 서브프레임이 다운링크의 동일 캐리어에 의해 시분할 다중되어 있는 경우, 롱 CP 서브프레임이 송신되어 있는 구간에서는, 각 유저 개별 데이터가 송신되지 않으므로, 업링크에서 ACK/NACK 신호를 송신할 필요가 없다.

EUTRAN에서는, 다운링크, 업링크 모두, 주파수/시간 영역 스케줄링을 기초로 한 데이터 송신이 행해진다. 업링크에서의 데이터 송신은, 기지국으로부터 할당된 무선 리소스를 사용하여 행해진다. 구체적으로는, 다운링크도 업링크도 전체 전송 대역이 등간격의 서브밴드로 분할되고, 업링크에서의 데이터 송신의 경우, 각 단말기에는, 어느 서브밴드를 사용하여 단말기로부터 기지국을 향해 데이터를 송신할 것인지가 기지국에 의해 지정된다. 이 서브밴드를 지정하는 것을, 무선 리소스의 할당(혹은 업링크 스케줄링)이라고 한다.

이 무선 리소스 할당 정보는, 다운링크에서 기지국으로부터 단말기에 통지되지만, 이 정보는, 쇼트 CP 서브프레임에서 송신된다. 업링크의 무선 리소스의 할당은 서브프레임 단위로 행해진다. 어떤 단말기는, 연속한 서브프레임에서 데이터를 송신하는 경우, 또는, 불연속으로 되어 있는 서브프레임에서 데이터를 송신하는 경우가 있으며, 연속한 서브프레임에서 데이터를 송신하는 경우에도, 서브프레임마다 서브밴드가 변하는 경우가 있다. 또한, 어떤 서브프레임에서, 복수의 서브밴드가 할당되고, 할당된 복수의 서브밴드를 사용하여 업링크에서의 데이터의 송신을 행하는 경우도 있다. 이것은, 무선 회선 품질이 시간축, 주파수축 중 어느 쪽에서도 변동하고 있는 것, 또한, 셀 내의 각각의 단말기가 기지국을 향해 송신하고자 하는 데이터의 양이나 데이터 전송의 지연 발생 상황을 고려한 것이며, 이들을 고려한 무선 리소스 할당 계획이 기지국에서 행해지고, 그 결과를 기초로 한 무선 리소스 할당 정보가 각 단말기에 대하여, 다운링크에서 송신된다.

도 3 및 도 4는, 각각 쇼트 CP 서브프레임만이 송신되는 경우에서의 다운링크, 업링크의 무선 프레임 포맷의 제1 예 및 제2 예를 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4는, 어떠한 종류의 신호가 송신되는지를 예시하고 있는 것에 불과하며, 각 서브프레임의 각 서브밴드 중에서 어떻게 배치되는지를 구체적으로 나타내는 것은 아니지만, 여기에서는, 다운링크에서는, 파일럿 신호, 데이터에 부수되는 제어 신호(데이터를 복조/복호하는데 필요한 정보, 데이터 재송 상태 정보 등), 데이터의 순으로 송신되는 것을 상정하고 있다. 또한, 도 3의 (a)에 도시한 다운링크 무선 프레임 포맷의 제1 예에서는, 1 서브프레임 1 서브밴드의 영역에서, 어떤 단말기용의 데이터와 DL 제어 신호(그 데이터에 부수되는 제어 신호), UL 제어 신호(그 단말기가 업링크에서 데이터의 송신을 행하기 위해 사용하는 업링크 무선 리소스 할당 정보)가 송신된다. 한편, 도 4의 (a)에 도시한 다운링크 무선 프레임 포맷의 제2 예에서는, 어떤 단말기용의 데이터와 그에 부수되는 제어 신호가 동일한 서브밴드에서 전송되지 않는 경우이며, 이 경우, 제어 신호 내에, 그 제어 신호에 관련지어지는 데이터가 어느 서브밴드에서 전송되는지의 위치 정보가 포함된다.

도 3의 (a) 및 도 4의 (a)가 다운링크의 무선 프레임 포맷예, 도 3의 (b) 및 도 4의 (b)가 단말기로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷예이다. 또한, 도면에서, 단말기를 UE(User Equipment)라고 기입하는 경우가 있다.

도 3의 (a) 및 도 4의 (a)에서, 단말기는, 전체 전송 대역에서 송신되는 파일럿 신호와 전체 제어 신호를 수신하고, 제어 신호 내에 자신 앞의 정보가 포함되어 있는지의 여부를 조사한다. 자기 자신에의 정보(후속해서 송신되는 자신앞의 다운링크 데이터에 관한 정보, 업링크에서 송신하는데에 필요한 무선 리소스 정보)가 있으면, 그 정보에 따라서, 다운링크에서의 자신앞의 데이터를 수신하고, 도 3 의 (b) 및 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 업링크에서 ACK/NACK 신호를 송신한다. 업링크에서의 ACK/NACK 신호를 송신하는 서브밴드는, UL 제어 신호에 의해 지정되고, 서브프레임마다 서로 다른 서브밴드가 지정되어도 된다.

도 3 및 도 4 모두, 다운링크, 업링크에서의 서브밴드수가 2∼3개로 한정되어 예시되어 있지만, 실제의 시스템에서는, 전체 전송 대역은, 20개 이상의 서브밴드로 분할된다. 또한, 업링크에서는, 어떤 단말기는, 1 서브프레임당 1개의 서브밴드를 사용하여 데이터 전송을 행하는 예를 도시하고 있지만, 1 서브프레임에서 복수의 서브밴드를 사용하거나, 서브프레임마다 사용하는 서브밴드의 수가 변화하도록 한 송신도 가능하다.

하기 특허 문헌 1은, 유저 장치(UE)로부터 무선 네트워크(UTRAN)에의 업링크에서 송신되는 신호에 특징을 갖는 발명에 대하여 개시하고, 구체적으로는, 업링크에서 송신되는 랜덤 액세스 메시지(RAM)가 유저 장치(UE)의 기능적 능력(UE_CAPABILITY)을 나타내는 정보를 포함하도록 함으로써, 무선 네트워크가 유저 장치의 능력을 알 수 있고, 이것에 의해, 무선 네트워크에 의해 수행되는 기능을 유저 장치의 능력에 적합하도록 최적화할 수 있다.

[비특허 문헌 1] 3GPP TR25.814 V1.4.0

[특허 문헌 1] 일본 특허 공표 제2002―539694호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

도 5는, 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되 는 경우에서의 다운링크, 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 도 5의 (a)가 다운링크의 무선 프레임 포맷예, 도 5의 (b)가 단말기(UE1, UE2, UE3, UE4)로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷예이다.

도 5의 (a)에 도시한 다운링크에서, 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에서는, UL 제어 신호(UL 무선 리소스 할당 정보)가 다운링크에서 송신되지 않는다. 그 때문에, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간으로부터 임의의 시간 시프트한 시간 구간, 도 5의 (b)에서는 서브프레임 #2의 구간)에서는, 어느 단말기도, 기지국으로부터의 지시에 따라서 행하는 데이터 송신을 행할 수 없다. 이와 같이, 해당 업링크 시간 구간에서 데이터 송신이 행해지지 않는 것에서는, 해당 업링크 시간 구간의 무선 리소스가 쓸모없게 되어, 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간을 유효하게 이용할 수 있는 무선 통신 시스템 및 통신 방법을 제공하는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템의 제1 구성은, 동일한 반송파에 의해 시분할 다중된 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터를 포함하는 데이터 신호를 송신하고, 멀티캐스트 데이터를 송신하기 전에, 해당 멀티캐스트 데이터를 송신하는 타이밍을 통지하기 위한 정보 신호를 송신하는 무선 기지국 장치와, 상기 무선 기지국 장치로부터의 상기 데이터 신호 및 상기 정보 신호를 수신 하고, 상기 정보 신호에 기초하여, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간인 제１ 업링크 시간 구간을 판단하고, 해당 제１ 업링크 시간 구간에, 자율적으로 또는 상기 무선 기지국 장치로부터의 지시에 따라서, 소정의 신호를 송신하는 이동 통신 단말 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선 통신 시스템의 제2 구성은, 상기 제１ 구성에서, 상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 자율적으로 랜덤 액세스 방식에 기초하는 랜덤 액세스 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선 통신 시스템의 제3 구성은, 상기 제１ 구성에서, 상기 무선 기지국 장치는, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고, 상기 이동 통신 단말 장치는, 해당 신호를 수신하면, 다운링크 무선 회선의 품질을 측정하고, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 해당 측정 결과를 통지하는 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선 통신 시스템의 제4 구성은, 상기 제１ 구성에서, 상기 무선 기지국 장치는, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고, 상기 이동 통신 단말 장치는, 해당 신호를 수신하면, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선 통신 시스템의 제5 구성은, 상기 제１ 구성에서, 상기 무선 기지국 장치는, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 신호 와 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고, 상기 이동 통신 단말 장치는, 해당 신호를 수신하면, 다운링크 무선 회선의 품질을 측정하고, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 해당 측정 결과를 통지하는 신호와 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무선 통신 시스템의 제6 구성은, 상기 제１ 구성에서, 상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 제１ 업링크 시간 구간의 직전의 업링크 시간 구간에서 데이터 신호를 송신하고 있는 경우, 상기 제１ 업링크 시간 구간에서도 자율적으로 데이터 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 본 발명의 무선 통신 시스템을 구성하는 이동 통신 단말 장치 및 무선 기지국 장치를 제공한다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 이동 통신 단말 장치로부터 무선 기지국 장치에 소정의 신호를 송신하므로, 해당 업링크 시간 구간을 유효하게 이용할 수 있다.

도 1은 복수의 기지국으로부터 멀티캐스트 데이터를 동시 송신하는 경우를 나타내는 도면.

도 2는 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되어 시분할 다중된 상태를 나타내는 도면.

도 3은 쇼트 CP 서브프레임만이 송신되는 경우에서의 다운링크, 업링크의 무선 프레임 포맷의 제1 예를 나타내는 도면.

도 4는 쇼트 CP 서브프레임만이 송신되는 경우에서의 다운링크, 업링크의 무선 프레임 포맷의 제2 예를 나타내는 도면.

도 5는 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 경우에서의 다운링크, 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면.

도 6은 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제1 예를 나타내는 도면.

도 7A는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제1 구성예에서의 단말기의 구성을 나타내는 도면.

도 7B는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제1 구성예에서의 기지국의 구성을 나타내는 도면.

도 8은 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제2 예를 나타내는 도면.

도 9A는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제2 구성예에서의 단말기의 구성을 나타내는 도면.

도 9B는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제2 구성예에서의 기지국의 구성을 나타내는 도면.

도 10은 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제3 예를 나타내는 도면.

도 11A는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제3 구성예에서의 단말기의 구성을 나타내는 도면.

도 11B는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제3 구성예에서의 기지국의 구성을 나타내는 도면.

도 12A는 업링크에서의 싱글 캐리어의 생성을 설명하는 도면.

도 12B는 업링크에서의 싱글 캐리어의 생성을 설명하는 도면.

도 13은 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제4 예를 나타내는 도면.

도 14A는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제4 구성예에서의 단말기의 구성을 나타내는 도면.

도 14B는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제4 구성예에서의 기지국의 구성을 나타내는 도면.

도 15는 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제5 예를 나타내는 도면.

도 16A는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제5 구성예에서의 단말기의 구성을 나타내는 도면.

도 16B는 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제5 구성예에서의 기지국의 구성을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 단말기

106: 랜덤 액세스 신호 송신 타이밍 판단부

111: DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 송신 타이밍 판단부

114: UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 타이밍 판단부

117: 데이터 신호 송신 타이밍 판단부

200: 기지국

203: 랜덤 액세스 신호 수신 타이밍 판단부

210: DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 수신 타이밍 판단부

212: UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 수신 타이밍 판단부

216: 데이터 신호 수신 타이밍 판단부

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 그러나, 이러한 실시 형태예가, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 실시 형태에서는 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간으로부터 소정 시간 시프트한 시간 구간)에서, 각 단말기 UE가 자율적으로 또는 기지국으로부터의 지시에 따라서 업링크에서의 데이터 송신을 행한다. 이하, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 각 단말기가 송신하는 신호의 예에 대하여 설명한다.

도 6은, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제1 예를 나타내는 도면이다. 제 1 예에서는, 단말기는, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(도 6 내에서 도시한 sub-frame#2)에, Slotted ALOHA 등의 랜덤 액세스 방식에 기초하는 랜덤 액세스 신호를 송신한다.

일반적인 랜덤 액세스 방식은, 예를 들면 단말기로부터의 발호나 메일 송신과 같이 각 단말기가 랜덤하게 패킷 신호를 송신하기 위한 하나의 무선 채널을 복수의 단말기에서 공유하는 방식이며, 송신되는 패킷 신호를 랜덤 액세스 신호라고 한다.

도 6의 (a)에서는, 도 5의 (a)와 마찬가지로, 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 경우에서의 다운링크의 무선 프레임 포맷을 나타내고, 도 6의 (b)는, 단말기 UE1, UE2로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타낸다. 다른 단말기도 마찬가지의 포맷으로 데이터를 송신한다.

도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 다운링크에서, 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에서는, UL 제어 신호(UL 무선 리소스 할당 정보)가 다운링크에서 송신되지 않는다. 그 때문에, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간으로부터 임의의 시간 시프트한 시간 구간, 도 6의 (b)에서는 서브프레임 #2의 구간)에서는, UL 무선 리소스의 할당이 없기 때문에, 데이터 송신을 행할 수 없다.

따라서, 본 발명의 실시 형태예에서는, 단말기는, 이 업링크 시간 구간의 임의의 서브밴드에서, 랜덤 액세스 방식에 기초하는 랜덤 액세스 신호를 송신 가능하게 한다. 이 랜덤 액세스 방식에 기초하는 데이터 송신에서 전송되는 내용은, 업 링크에서의 동기를 취하거나 혹은 동기 조정을 행하는 것을 목적으로 하는 프리앰블 신호나, 업링크에서의 무선 리소스의 할당을 요구하는 신호 등이 포함된다. 각 단말기가 송신하는 랜덤 액세스 신호는 복수의 서브밴드를 사용하여 송신하여도 무방하다.

멀티캐스트 데이터가 언제 송신되는지의 타이밍을 셀 내의 전체 단말기가 사전에 알도록 하기 위해서, 예를 들면, (1) 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍이 고정되어 있는 경우에는, 예를 들면, 단말기가 기지국에 최초로 액세스한 시점에서 기지국이 단말기에 통지하거나, 또는 (2) 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍이 플렉시블하게 변화하는 경우에는, 예를 들면, 롱 CP 서브프레임이 송신되는 타이밍의 수 프레임(또는 수십 프레임) 전에 기지국이 셀 내의 전체 단말기에 대하여 공통의 제어 신호 등을 사용하여 통지하도록 하면 된다. 이하, 멀티캐스트 데이터가 언제 송신되는지의 타이밍을 통지하는 제어 신호를 '멀티캐스트 송신 타이밍 정보'라고 한다.

도 7A 및 도 7B는, 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제1 구성예를 나타내는 도면으로서, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 랜덤 액세스 신호를 송수신하는 구성예를 나타낸다. 도 7A는 단말기의 구성, 도 7B는 기지국의 구성을 나타낸다.

도 7A에서, 단말기(100)의 무선부(101)가 신호를 수신하면，CP 검출/제거부(102)가, 신호의 서브프레임마다 CP를 검출하여 제거한다. 서브프레임 종류 판별부(103)는, 멀티캐스트 데이터에 대응하는 롱 CP 서브프레임을 수신하기 전의 수 신 서브프레임에 포함되는 제어 신호(멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보)로부터, 롱 CP 서브프레임을 수신하는 타이밍을 판별하고, 해당 타이밍을 CP 길이 설정부(104)에 통지한다. CP 길이 설정부(104)는, 해당 통지에 기초하여, CP 길이를 설정하고, CP 검출/제거부(102)가, 설정된 CP 길이에 대응하는 CP를 제거한다.

복조부(105)는, CP를 제거한 서브프레임을 푸리에 변환(FFT)에 의해 복수의 서브캐리어로 분리하고 나서 복조하고, 유니캐스트 데이터 또는 멀티캐스트 데이터의 데이터 신호, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보 등을 포함하는 제어 신호를 출력한다.

랜덤 액세스 신호 송신 타이밍 판단부(106)는, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보를 취득하고, 그것에 기초하여, 랜덤 액세스 신호 생성부(107) 및 다중부(108)를 제어한다.

랜덤 액세스 신호 생성부(107)는, 랜덤 액세스 신호 송신 타이밍 판단부(106)로부터의 지시에 따라서 랜덤 액세스 신호를 생성하고, 다중부(108)는, 랜덤 액세스 채널, 통상의 유저 데이터, 파일럿 신호 등을 시분할 다중한다. 이 때, 다중부(108)는, 랜덤 액세스 신호 송신 타이밍 판단부(106)로부터의 지시에 따라서, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 랜덤 액세스 신호가 송신되도록 시분할 다중한다. 무선부(110)는, 변조부(109)로부터 출력되는 시리얼 신호에 대하여 주파수 변환이나 전력 증폭 등을 행하여 송신 안테나로부터 송신한다.

도 7B에서, 기지국(200)의 무선부(201)가 신호를 수신하면, 복조부(202)는, 수신 신호에 대하여 복조 처리를 행한다. 랜덤 액세스 신호 수신 타이밍 판단부(203)는, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보에 기초하여, 랜덤 액세스 신호를 수신하는 타이밍을 파악하고, 복조 신호 내로부터 랜덤 액세스 신호를 추출한다. 랜덤 액세스 신호는, 랜덤 액세스 신호 처리부(204)에 의해 처리된다.

쇼트 CP 서브프레임 작성부(205)는, 도 7B에 도시되는 각종 입력 신호를 포함하는 쇼트 CP 서브프레임을 생성한다. 전술한 바와 같이, 통상적으로, 유니캐스트 데이터인 유저 데이터를 송신하는 경우에, 쇼트 CP 서브프레임이 이용된다.

롱 CP 서브프레임 생성부(206)는, 도 7B에 도시되는 각종 입력 신호를 포함하는 롱 CP 서브프레임을 생성한다. 전술한 바와 같이, 통상적으로, 멀티캐스트 데이터를 송신하는 경우에, 롱 CP 서브프레임이 이용된다.

다중부(207)는, 멀티캐스트 송신 타이밍 정보에 기초하여, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터를 송신하는 타이밍에 롱 CP 서브프레임이 다중되도록, 쇼트 CP 서브프레임과 롱 CP 서브프레임을 시분할 다중한다.

변조부(208)는, 다중 신호를 변조하고 나서 복수의 서브캐리어로 분할하고, 각각을 역 푸리에 변환(IFFT)하고, 또한 패러렐-시리얼 변환을 행한다. 무선부(209)는, 변조부(208)로부터 출력되는 시리얼 신호에 대하여 주파수 변환이나 전력 증폭 등을 행하고, 송신 안테나로부터 송신한다.

도 8은, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제2 예를 나타내는 도면이다. 제2 예에서는, 단말기는, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에, 다운링크에서의 무선 회선 품질의 측정 결과를 통지하는 신호를 송신한다.

도 8의 (a)에서는, 도 5의 (a)와 마찬가지로, 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 경우에서의 다운링크의 무선 프레임 포맷을 나타내고, 도 8의 (b)는, 단말기 UE1, UE2로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타낸다. 다른 단말기도 마찬가지의 포맷으로 데이터를 송신한다.

도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 다운링크에서, 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에서는, UL 제어 신호(UL 무선 리소스 할당 정보)가 다운링크에서 송신되지 않는다. 그 때문에, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간으로부터 임의의 시간 시프트한 시간 구간, 도 8의 (b)에서는 서브프레임 #2의 구간)에서는, 어느 단말기도, 무선 리소스의 할당이 없기 때문에, 데이터 송신을 행할 수 없다.

따라서, 본 발명의 실시 형태예에서는, 단말기는, 이 업링크 시간 구간에서, 다운링크에서의 무선 회선 품질의 측정 결과를 통지하는 신호(DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호)를 송신 가능하게 한다.

제2 예의 경우, 상기 제1 예의 경우와 달리, 이 업링크 시간 구간에서 송신하여도 되는 단말기(복수이어도 됨)를 사전에 통지해 둘 필요가 있으므로, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터를 롱 CP 서브프레임에서 송신할 때, 멀티캐스트 데이터 송신을 행하기 직전 혹은 수 ms∼수십 ms 전에, 이 업링크 시간 구간에서 송신하여도 되는 단말기를 나타내는 ID 정보, 할당하는 서브밴드의 정보 등을 다운링크에서 송신한다.

하나의 서브밴드에 대하여 하나의 단말기를 할당하는 것이 가능하지만, 동일한 서브밴드 내에서, 사전에 지정된 복수의 단말기가 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호를 동시에 송신하는 것도 가능하며, 이 경우, 각 단말기가 송신하는 신호가 충돌하지 않도록, 각 단말기의 송신 신호는 사전에 지정된 룰에 따라서, 주파수 다중(혹은 시분할 다중, 코드 다중)된다. EUTRAN의 업링크에서는, 빗살 형상의 스펙트럼을 갖는 싱글 캐리어의 사용도 상정되어 있으며, 이 경우, 단말 기간에서 빗살 형상의 스펙트럼이 서로 겹치지 않도록 주파수 시프트하도록 하는 송신 형태를 이용함으로써, 동일 서브밴드 내에서의 단말기간의 송신 신호의 다중도 가능하다.

다운링크에서의 무선 회선 품질의 측정 결과를 업링크에서 기지국에 통지하는 이유는, 기지국이 각 단말기에의 데이터 송신을 행함에 있어서, 다운링크에서의 전송 대역 내의 어느 서브밴드를 사용할지를 결정할 때에, 각 서브밴드(혹은 복수의 서브밴드로부터 이루어지는 각 서브밴드 그룹)의 무선 회선 품질 정보를 필요로 하기 때문이다.

다운링크의 무선 회선 품질 측정 결과는, 기지국이 어떤 단말기에 대하여 다운링크에서 데이터를 송신하고, 단말기가 그에 대응하는 ACK/NACK 신호를 업링크에서 기지국에 대하여 송신할 때에 동시에 송신하는 것이 가능하다. 그러나, 이 방법만으로는, 다운링크에서의 데이터 송신이 연속이 아닌 경우, 다운링크의 무선 회선 품질 측정 결과의 송신도 비연속으로 된다. 어떤 단말기에 대한 다운링크에서의 데이터 전송이 비연속으로 되어, 비송신 시간이 길어진 경우, 다운링크의 무선 회선 품질 측정 결과의 비송신 시간도 길어지고, 이 비연속 시간이 길어짐에 따라서, 기지국이 파악하고 있는 다운링크의 무선 회선 품질 정보의 유효성이 저하되고, 다운링크 데이터 비송신 상태로부터 다시 송신 상태로 된 경우에 기지국이 참고로 하는 다운링크의 무선 회선 품질 정보의 신뢰도가 저하된다.

따라서, 다운링크에서의 데이터의 비송신 시간이 길어진 경우에는, 단말기는 다운링크의 무선 회선 품질 측정 결과만을 기지국에 송신하는 것은, 다운링크에서의 데이터 송신 재개시의 데이터 전송 특성 향상의 점에서 유익하다. DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호의 사이즈에 따라서는, 동일 서브밴드를 복수의 단말기가 공유하여 사용하는(복수의 단말기로부터의 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호를 동일 서브밴드 내에서 다중하는) 것은 효과적이다.

도 9A 및 도 9B는, 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제2 구성예를 나타내는 도면으로서, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호를 송수신하는 구성예를 나타낸다. 도 9A는 단말기의 구성, 도 9B는 기지국의 구성을 나타낸다. 도 9A 및 도 9B에서, 도 7A 및 도 7B와 동일 또는 유사한 구성 요소에는, 동일한 참조 부호가 붙여진다.

도 9A에 도시한 단말기의 구성은, 도 7A의 구성과 유사한 구성으로서, 도 7A와의 상위점에 대하여 설명한다.

DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 송신 타이밍 판단부(111)는, 복조부(105)로부터 출력되는 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보 및 DL 무선 회선 품질 측정 결과 송신 지시 신호를 취득한다.

또한，DL 무선 회선 품질 측정부(112)는, DL 무선 회선 품질 측정 결과 송신 지시 신호에 기초하여, 다운링크의 무선 회선 품질을 측정하고, 그 측정 결과를 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 생성부(113)에 송신한다. DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 생성부(113)는, DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 송신 타이밍 판단부(113)의 지시에 따라서, DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호를 생성한다.

또한，DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 송신 타이밍 판단부(113)는, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보에 기초하여, DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호의 송신 타이밍을 판단하고, 다중부(108)에서의 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호의 시분할 다중을 제어한다. 다중부(108)는, DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 송신 타이밍 판단부(113)의 지시에 따라서, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호가 송신되도록 시분할 다중한다.

도 9B에 도시한 구성은, 도 7B의 구성과 유사한 구성으로서, 도 7B와의 상위점에 대하여 설명한다.

DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 수신 타이밍 판단부(210)는, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보에 기초하여, DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호를 수신하는 타이밍을 파악하고, 복조 신호 내로부터 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호를 추출한다. DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호는, DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 처리부(211)에 의해 처리된다.

또한, 도 9B에 도시된 바와 같이, DL 무선 회선 품질 측정 결과 송신 지시 신호는, 쇼트 CP 서브프레임을 이용하여 송신된다.

도 10은, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제3 예를 나타내는 도면이다. 제3 예에서는, 단말기는, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에, 업링크의 무선 회선 품질 측정을 위하여 사용하는 파일럿 신호를 송신한다.

도 10의 (a)에서는, 도 5의 (a)와 마찬가지로, 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 경우에서의 다운링크의 무선 프레임 포맷을 나타내고, 도 10의 (b)는, 단말기 UE1, UE2로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타낸다. 다른 단말기도 마찬가지의 포맷으로 데이터를 송신한다.

도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 다운링크에서, 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에서는, UL 제어 신호(UL 무선 리소스 할당 정보)가 다운링크에서 송신되지 않는다. 그 때문에, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간으로부터 임의의 시간 시프트한 시간 구간, 도 10의 (b)에서는 서브프레임 #2의 구간)에서는, 어느 단말기도, 무선 리소스의 할당이 없기 때문에, 데이터 송신을 행할 수 없다.

따라서, 본 발명의 실시 형태예에서는, 단말기가, 이 업링크 시간 구간에서, 업링크의 무선 회선 품질 측정 때문에 사용하는 파일럿 신호(UL 무선 회선 품질 측 정용 파일럿 신호)를 송신 가능하게 한다.

제3 예의 경우, 상기 제2 예와 마찬가지로, 이 업링크 시간 구간에서 송신하여도 되는 단말기(복수이어도 됨)를 사전에 통지해 둘 필요가 있으므로, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터를 롱 CP 서브프레임에서 송신할 때, 멀티캐스트 데이터 송신을 행하기 직전 혹은 수 ms∼수십 ms 전에, 이 업링크 시간 구간에서 송신하여도 되는 단말기를 나타내는 ID 정보, 할당하는 서브밴드의 정보 등을 다운링크에서 송신한다.

하나의 서브밴드에 대하여 하나의 단말기를 할당하는 것이 가능하지만, 동일한 서브밴드 내에서, 사전에 지정된 복수의 단말기가 업링크의 무선 회선 품질 측정을 행하기 위해 사용하는 파일럿 신호를 동시에 송신하는 것도 가능하며, 이 경우, 각 단말기가 송신하는 신호가 충돌하지 않도록, 각 단말기의 송신 신호는 사전에 지정된 룰에 따라서, 주파수 다중(혹은 시분할 다중, 코드 다중)된다. EUTRAN의 업링크에서는, 빗살 형상의 스펙트럼을 갖는 싱글 캐리어의 사용도 상정되어 있으며, 이 경우, 단말기간에서 빗살 형상의 스펙트럼이 서로 겹치지 않도록 주파수 시프트하도록 하는 송신 형태를 이용함으로써, 동일 서브밴드 내에서의 단말기간의 송신 신호의 다중도 가능하다.

업링크의 무선 회선 품질 측정을 행하기 위해 파일럿 신호를 송신하는 이유는, 단말기가 통상의 데이터를 업링크에서 송신함에 있어서, 업링크의 전송 대역 내의 어느 서브밴드를 사용할 것인지를 기지국이 판단할 때에 필요로 하기 때문이다. 따라서, 각 단말기가 송신하는 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호는, 복수의 서브밴드에 걸치도록 송신되는 것은 효과적이다. 또한, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 복수의 서브밴드에 걸쳐서 송신하는 방법에 대해서는 후술한다.

업링크 무선 회선 품질 측정은, 통상의 데이터를 송신할 때에 동시에 송신되는 파일럿 신호를 이용하여도 실현할 수 있다. 그러나, 데이터 송신이 비연속적으로 되어 있는 상태에서는, 파일럿 신호는 연속적으로 송신되지 않는다. 어떤 단말기의 통상 데이터의 송신이 비연속으로 되어 있는 상태에서, 데이터 비송신 상태로부터 재개 상태로 되었을 때, 기지국은 어느 서브밴드를 그 단말기에 할당할지를 판단함에 있어서, 시간 경과에 기인하여 신뢰도가 저하된 업링크 무선 회선 품질 정보를 사용하게 된다. 따라서, 데이터 송신이 비연속으로 되어 있는 단말기에서 비송신 시간이 길어진 경우, 업링크의 무선 회선 품질 측정을 행하는 것을 목적으로 하여 파일럿 신호를 송신하게 하는 것은, 업링크에서의 데이터 송신 재개시의 데이터 전송 특성의 향상의 점에서 유익하다.

도 11A 및 도 11B는, 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제3 구성예를 나타내는 도면으로서, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송수신하는 구성예를 나타낸다. 도 11A는 단말기의 구성, 도 11B는 기지국의 구성예를 나타낸다. 도 11A 및 도 11B에서, 도 7A 및 도 7B와 동일 또는 유사한 구성 요소에는, 동일한 참조 부호가 붙여진다.

도 11A에 도시한 단말기의 구성은, 도 7A의 구성과 유사한 구성으로서, 도 7A와의 상위점에 대하여 설명한다.

UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 타이밍 판단부(114)는, 복조부(105)로부터 출력되는 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보 및 UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 지시 신호를 취득한다.

UL 무선 회선 품질 측정 결과 신호 생성부(115)는, UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 타이밍 판단부(114)의 지시에 따라서, UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 생성한다.

또한，UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 타이밍 판단부(114)는, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보에 기초하여, UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호의 송신 타이밍을 판단하고, 다중부(108)에서의 UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호의 시분할 다중을 제어한다. 다중부(108)는, UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 타이밍 판단부(113)의 지시에 따라서, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호가 송신되도록 시분할 다중한다.

도 11B에 도시한 구성은, 도 7B의 구성과 유사한 구성으로서, 도 7B와의 상위점에 대하여 설명한다.

UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 수신 타이밍 판단부(212)는, 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보에 기초하여, UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 수신하는 타이밍을 파악하고, 복조 신호 내로부터 UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 추출한다. UL 무선 회선 품질 측정부(213)는, UL 무선 회선 품질 측 정용 파일럿 신호에 기초하여, UL 무선 회선의 품질 측정을 행한다.

또한, 도 11B에 도시된 바와 같이, UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호 송신 지시 신호는, 쇼트 CP 서브프레임을 이용하여 송신된다.

여기에서, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 복수의 서브밴드에 걸쳐서 송신하는 방법에 대하여 설명한다.

해당 파일럿 신호를 하나의 서브밴드를 이용하여 송신한 경우, 기지국에서는 해당 서브밴드의 회선 품질밖에 측정할 수 없다. 업링크는 싱글 캐리어를 이용하는 것이 상정되어 있으며, 단말기측에서 싱글 캐리어를 생성할 때, 그 주파수 대역이, 복수의 서브밴드에 걸쳐 띄엄띄엄(빗살 형상)한 대역으로 되도록 싱글 캐리어를 생성한다.

도 12A 및 도 12B는, 업링크에서의 싱글 캐리어의 생성을 설명하는 도면이며, 도 12A는, 통상의 싱글 캐리어를, FFT 회로와 IFFT 회로를 이용하여 생성하는 구성을 나타내고, 도 12B는, FFT 회로와 IFFT 회로를 이용하여 빗살 형상의 주파수 대역을 갖는 싱글 캐리어를 생성하는 구성을 나타낸다.

도 12A에 도시한 바와 같이, 통상의 싱글 캐리어는, 변조부(10)에 의해 변조된 변조 신호를 S/P(시리얼-패러렐 변환부)(12)에 의해 패러렐 신호로 변환하고, 해당 패러렐 신호를 푸리에 변환부(FFT)(14)에 입력하고, 푸리에 변환된 신호를 또한 역 푸리에 변환부(IFFT)(16)에 의해 역 푸리에 변환하는 방법으로도 생성할 수 있다. 이 때, 주파수가 연속하는 FFT(14)의 출력 포트군으로부터 출력되는 신호는 그대로 주파수가 연속하는 IFFT(16)의 입력 포트군에 입력되고, 이것에 의해, 도시 된 바와 같이, 일정 폭의 주파수 대역을 갖는 싱글 캐리어가 생성된다.

한편, 도 12B에서는, 주파수가 연속하는 FFT(14)의 출력 포트군으로부터 출력되는 신호를, 주파수가 이격되어 있는 IFFT(16)의 입력 포트군에 입력한다. IFFT(16)로부터 출력되는 싱글 캐리어의 주파수 대역은, 도시된 바와 같이, 통상의 싱글 캐리어의 주파수 대역보다도 넓은 대역에 걸쳐, 띄엄띄엄한 대역으로 되어, 광대역에 걸친 빗살 형상의 대역을 갖는 싱글 캐리어가 생성된다.

따라서, 싱글 캐리어의 빗살 형상의 대역을 서브밴드 전역으로 넓어지도록 생성하고, 파일럿 신호를 이와 같은 대역을 갖는 싱글 캐리어에 의해 송신함으로써, 서브밴드 전역에 걸쳐, 업링크의 무선 회선 품질을 측정할 수 있다. 또한, 빗살 형상의 대역을 복수의 서브밴드 전역으로 넓어지도록 생성하고, 파일럿 신호를 이와 같은 대역을 갖는 싱글 캐리어에 의해 송신함으로써, 복수의 서브밴드 전역에 걸쳐, 업링크의 무선 회선 품질을 측정할 수 있다. 이와 같이, 빗살 형상의 스펙트럼을 갖는 싱글 캐리어 신호의 사용은, 제2 예에서의 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호의 송신을 행하는 경우에도 적용 가능하다. 또한, 후술하는 제4 예에서도 적용 가능하다. 또한, 복수의 단말기간에서, 빗살 형상의 스펙트럼이 겹치지 않도록 주파수 시프트를 행함으로써, 동일 서브밴드 내에서 복수의 단말기로부터의 신호를 다중하는 것이 가능하게 된다.

도 13은, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제4 예를 나타내는 도면이다. 제4 예에서는, 단말기는, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대 응하는 업링크 시간 구간에, 다운링크에서의 무선 회선 품질의 측정 결과를 통지하는 신호(DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호)와 업링크의 무선 회선 품질 측정을 위해서 사용하는 파일럿 신호(UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호)의 양방을 송신한다. 즉, 상기 제2 예와 제3 예를 조합한 것이다.

도 13의 (a)는, 도 5의 (a)와 마찬가지로, 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 경우에서의 다운링크의 무선 프레임 포맷을 나타내고, 도 13의 (b)는, 단말기 UE1, UE2로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타낸다. 다른 단말기도 마찬가지의 포맷으로 데이터를 송신한다. 도 13의 (b)는, 도 8의 (b)와 도 10의 (b)의 조합이며, 설명이 중복되므로, 그 설명을 생략한다.

도 14A 및 도 14B는, 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제4 구성예를 나타내는 도면으로서, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 DL 무선 회선 품질 측정 결과 신호와 UL 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호의 양방을 송수신하는 구성예를 나타낸다. 도 14A는 단말기의 구성, 도 14B는 기지국의 구성예를 나타낸다. 도 14A 및 도 14B에서, 도 7A 및 도 7B와 동일 또는 유사한 구성 요소에는, 동일한 참조 부호가 붙여진다.

도 14A에 도시한 단말기(100)의 구성은, 도 9A와 도 11A에 도시한 구성의 조합이며, 설명이 중복되므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 도 14B에 도시한 기지국(200)의 구성은, 도 9B와 도 11B에 도시한 구성의 조합이며, 설명이 중복되므로, 그 설명을 생략한다.

도 15는, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 단말기가 송신하는 신호의 제5 예를 나타내는 도면이다. 제5 예에서는, 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간으로부터 임의의 시간 시프트한 시간 구간)의 직전의 시간 구간에서의 데이터 송신이 허가되어 있는 단말기는, 이 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서도 계속해서 데이터 송신을 행할 수 있도록 한다.

송신할 데이터의 양이 많은 단말기, 재송이 다발하고 있어 데이터의 전송 지연량이 커진 단말기, 셀 단 근방에 있기 때문에 저레이트로의 송신이 강요되고 있는 단말기 등을, 이와 같은 시간 구간에 할당하는 것이 효과적으로 된다. 즉, 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간의 직전의 쇼트 CP 서브프레임에서, 이와 같은 단말기에 업링크에서의 송신을 위한 무선 리소스 할당을 행한 경우, 할당된 단말기는, 연속한 2 서브프레임을 암묵적으로 사용할 수 있다.

도 15의 (a)에서는, 도 5의 (a)와 마찬가지로, 다운링크에서 쇼트 CP 서브프레임 내에 롱 CP 서브프레임이 삽입되는 경우에서의 다운링크의 무선 프레임 포맷을 나타내고, 도 15의 (b)는, 단말기 UE1, UE2, UE3으로부터의 업링크의 무선 프레임 포맷의 예를 나타낸다. 다른 단말기도 마찬가지의 포맷으로 데이터를 송신한다.

도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(도 15의 (b)에서는 서브프레임 #2의 구 간)의 직전 서브프레임(도 15의 (b)에서는, 서브프레임 #1)에서 데이터 송신이 허가되어 있는 경우, 다음의 서브프레임(멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간)에서도 데이터 송신을 행한다. 이 때, 직전의 서브프레임에서 이용한 서브밴드와 동일한 서브밴드가 이용된다.

도 16A 및 도 16B는, 본 발명의 실시 형태에서의 무선 통신 시스템의 제5 구성예를 나타내는 도면으로서, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 유저 데이터를 송수신하는 구성예를 나타낸다. 도 16A는 단말기의 구성, 도 16B는 기지국의 구성예를 나타낸다. 도 16A 및 도 16B에서, 도 7A와 도 7B와 동일 또는 유사한 구성 요소에는, 동일한 참조 부호가 붙여진다.

도 16A에 도시한 단말기의 구성은, 도 7A의 구성과 유사한 구성으로서, 도 7A와의 상위점에 대하여 설명한다.

유저 데이터 송신 타이밍 판단부(117)는, 복조부(105)로부터 출력되는 멀티캐스트 데이터 송신 타이밍 정보를 취득하고, 그 정보에 기초하여, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간(서브프레임)을 판단하고, 그 서브프레임의 직전의 서브프레임에서 유저 데이터를 송신하고 있는 경우에는, 그 서브프레임에서도 유저 데이터를 송신하도록, 다중부(108)를 제어한다. 다중부(108)는, 유저 데이터 송신 타이밍 판단부(117)의 지시에 따라서, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 유저 데이터가 송신되도록 시분할 다중한다.

도 16B에 도시한 구성에서, 복조부(202)는, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에서 송신되는 신호로부터 유저 데이터를 복조한다. 유저 데이터 수신 타이밍 판단부(216)에 의해, 다운링크에서 멀티캐스트 데이터가 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간에 송신되는 신호도 유저 데이터로서 처리된다.

본 발명의 무선 통신 시스템은, 전술한 제１ 예 내지 제5 예 중 어느 하나를 선택 가능하여도 된다. 즉, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간을 어떻게 이용할지는(제１ 예 내지 제5 예에서 나타낸 방법 중 어느 하나를 선택할지는), 다운링크에서 멀티캐스트 데이터를 롱 CP 서브프레임에서 송신할 때, 멀티캐스트 데이터 송신을 행하기 직전 혹은 수 ms∼수십 ms 전에 전체 단말기에 통지한다. 이 업링크 시간 구간을 랜덤 액세스 신호의 송신(제１ 예) 이외의 목적으로 사용하는 경우에는, 어느 단말기(복수개)가 이 시간 구간을 사용해도 되는지 등을 나타내는 정보 신호도 송신한다.

이것에 의해, 셀 내의 전체 단말기의 가동·동작 상황 등을 판단하고, 유연하게 "멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간"을 활용하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은, 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터가 동일한 반송파에 의해 시분할 다중되는 무선 통신 시스템에 이용 가능하며, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간의 유효 이용이 가능하게 된다.

Claims (18)

1. 동일한 반송파에 의해 시분할 다중된 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터를 포함하는 데이터 신호를 송신하고, 멀티캐스트 데이터를 송신하기 전에, 그 멀티캐스트 데이터를 송신하는 타이밍을 통지하기 위한 정보 신호를 송신하는 무선 기지국 장치와,

   상기 무선 기지국 장치로부터의 상기 데이터 신호 및 상기 정보 신호를 수신하고, 상기 정보 신호에 기초하여, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간인 제１ 업링크 시간 구간을 판단하고, 그 제１ 업링크 시간 구간에, 자율적으로 또는 상기 무선 기지국 장치로부터의 지시에 따라서, 소정의 신호를 송신하는 이동 통신 단말 장치

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

   상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 자율적으로 랜덤 액세스 방식에 기초하는 랜덤 액세스 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 무선 기지국 장치는, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도 록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고,

   상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 신호를 수신하면, 다운링크 무선 회선의 품질을 측정하고, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 그 측정 결과를 통지하는 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 무선 기지국 장치는, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고,

   상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 신호를 수신하면, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 무선 기지국 장치는, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 신호와 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고,

   상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 신호를 수신하면, 다운링크 무선 회선의 품질을 측정하고, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 그 측정 결과를 통지하는 신호와 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 이동 통신 단말 장치는, 상기 제１ 업링크 시간 구간의 직전의 업링크 시간 구간에서 데이터 신호를 송신하고 있는 경우, 상기 제１ 업링크 시간 구간에서도 자율적으로 데이터 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
7. 동일한 반송파에 의해 시분할 다중된 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터를 포함하는 데이터 신호를 무선 기지국 장치로부터 수신하고, 또한, 멀티캐스트 데이터를 수신하기 전에, 그 멀티캐스트 데이터를 송신하는 타이밍을 통지하기 위한 정보 신호를 상기 무선 기지국 장치로부터 수신하는 수신 수단과,

   상기 정보 신호에 기초하여, 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간인 제１ 업링크 시간 구간을 판단하고, 그 제１ 업링크 시간 구간에, 자율적으로 또는 상기 무선 기지국 장치로부터의 지시에 따라서, 소정의 신호를 송신하는 송신 수단

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 송신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 자율적으로 랜덤 액세스 방식에 기초하는 랜덤 액세스 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말 장치.
9. 제7항에 있어서,

   다운링크 무선 회선 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하고,

   상기 수신 수단은, 상기 무선 기지국 장치로부터, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 지시 신호를 수신하고,

   상기 측정 수단은, 상기 지시 신호에 기초하여, 다운링크 무선 회선의 품질을 측정하고,

   상기 송신 수단은, 상기 지시 신호에 따라서, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 상기 측정 결과를 통지하는 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말 장치.
10. 제7항에 있어서,

    상기 수신 수단은, 상기 무선 기지국 장치로부터, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 지시 신호를 수신하고,

    상기 송신 수단은, 상기 지시 신호에 따라서, 상기 제１업링크 시간 구간에, 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말 장치.
11. 제7항에 있어서,

    다운링크 무선 회선 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하고,

    상기 수신 수단은, 상기 무선 기지국 장치로부터, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 제１ 지시 신호와 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 제2 지시 신호를 수신하고,

    상기 측정 수단은, 상기 제1 지시 신호에 기초하여 다운링크 무선 회선의 품질을 측정하고,

    상기 송신 수단은, 상기 제1 및 제2 지시 신호에 따라서, 상기 제１ 업링크 시간 구간에, 상기 측정 결과를 통지하는 신호와 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말 장치.
12. 제7항에 있어서,

    상기 송신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간의 직전의 업링크 시간 구간에서 데이터 신호를 송신하고 있는 경우, 상기 제１ 업링크 시간 구간에서도 자율적으로 데이터 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말 장치.
13. 무선 통신 시스템의 무선 기지국 장치로서,

    동일한 반송파에 의해 시분할 다중된 유니캐스트 데이터와 멀티캐스트 데이터를 포함하는 데이터 신호를 송신하고, 멀티캐스트 데이터를 송신하기 전에, 그 멀티캐스트 데이터를 송신하는 타이밍을 통지하기 위한 정보 신호를 이동 통신 단말 장치에 송신하는 송신 수단과,

    상기 이동 통신 단말 장치가 상기 정보 신호에 기초하여 판단한 멀티캐스트 데이터가 다운링크에서 송신되는 시간 구간에 대응하는 업링크 시간 구간인 제１ 업링크 시간 구간에 상기 이동 통신 단말 장치로부터 송신되는 소정의 신호를 수신하는 수신 수단

    을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 수신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간에 상기 이동 통신 단말 장치로부터 송신되는 랜덤 액세스 방식에 기초하는 랜덤 액세스 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.
15. 제13항에 있어서,

    상기 송신 수단은, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고,

    상기 수신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간에 상기 이동 통신 단말 장치로부터 송신되는 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 통지하는 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.
16. 제13항에 있어서,

    상기 송신 수단은, 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고,

    상기 수신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간에 상기 이동 통신 단말 장치로부터 송신되는 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 수신하고,

    상기 업링크 무선 회선 품질 측정 파일럿 신호에 기초하여, 업링크 무선 회선의 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.
17. 제13항에 있어서,

    상기 송신 수단은, 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 송신하도록 지시하는 신호와 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 송신하도록 지시하는 신호를 상기 이동 통신 단말 장치에 송신하고,

    상기 수신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간에 상기 이동 통신 단말 장치로부터 송신되는 다운링크 무선 회선의 품질 측정 결과를 통지하는 신호와 상기 업링크 무선 회선 품질 측정용 파일럿 신호를 수신하고,

    상기 업링크 무선 회선 품질 측정 파일럿 신호에 기초하여, 업링크 무선 회선의 품질을 측정하는 측정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.
18. 제13항에 있어서,

    상기 수신 수단은, 상기 제１ 업링크 시간 구간의 직전의 업링크 시간 구간에 계속하여, 상기 제１ 업링크 시간 구간에서도 상기 이동 통신 단말 장치로부터 데이터 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 장치.

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