KR20110009195A - 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 장치(100)는, 통신 상대와의 무선 전파로의 통신 품질을 취득하는 통신 품질 취득부(150a), 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 재송신 회수 제어부(150b), 및 재송신 회수 제어부(150b)에 의해 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 재송신을 제어하는 재송신 제어부(150c)를 갖는다.

Description

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 {RADIO COMMUNICATION DEVICE AND RADIO COMMUNICATION METHOD}
[관련 출원에 대한 교차 참조]
본 출원은, 2008년 5월 29일에 출원된 일본 특허 출원 제2008-140854호 및 2008년 5월 29일에 출원된 일본 특허 출원 제2008-140747호의 이익 및 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 참조로 이 명세서에 통합된다.
[기술분야]
본 발명은, 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에게 데이터를 재송신하는 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
시간 및 주파수 리소스(resource)를 동적으로 할당하는 통신 스킴(communication scheme)으로서는, 예컨대, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 3.9G로서 자리 매김되는 “LTE(Long Term Evolution)”가 있다. 이러한 시간 및 주파수 리소스를 동적으로 할당하는 통신 방식에 있어서는, 어느 정도 안정된 통신량을 지속하는 패킷 통신(예를 들면, VoIP(Voice Over Internet Protocol))에서의 오버헤드(overhaed)를 삭감하는 것을 목적을 위해, 고정적으로 무선 리소스를 할당하는 방식이 검토되고 있다.
도 11은 소정의 주파수 채널에서 2 단위 시간마다 재송신을 위한 리소스를 고정 할당하는 예시적인 고정 스케쥴링(scheduling)(종래예 1)을 예시하는 도면이다. 도면에서, 우상으로부터 좌하로의 사선으로 된 리소스는 고정 할당되어 있다. 이러한 예시적인 고정 스케쥴링은, 통신 상대에 대한 데이터의 초회의 송신 후에, 동일 주파수 채널에 대해 2 단위 시간마다 리소스를 포함하는 총 4개의 재송신을 위한 리소스를 확보하여, 1개의 데이터 송신 기간을 10 단위 시간으로 형성한다. 최초의 송신 기간에서는 초회의 송신 후에 통신 상대에 대해서 고정 할당에 의해서 데이터가 2번 재송신되기 때문에, 재송신이 없는 2개의 비어 있는 리소스(도면에서 좌상으로부터 우하로의 사선으로 된 리소스)가 생성된다. 또한, 다음의 송신 기간에는 초회의 송신 후에 통신 상대에 대해서 고정 할당에 의해 데이터가 1번 재송신되기 때문에, 재송신이 없는 3개의 비어 있는 리소스(도면에서 좌상으로부터 우하로의 사선으로 된 리소스)가 생성된다.
이러한 사용되지 않을 비어 있는 리소스의 발생을 회피하기 위해서, 도 12에 도시된 바와 같이, “초회 고정 송신 및 동적 재송신 스케쥴링의 예(종래예 2)”가 제안되고 있다. 이러한 스케쥴링은, 도면에서 우상으로부터 좌하로의 사선으로 된 리소스에 대응하는 초회의 송신만을 고정 할당하고, 도면에서 메시 패턴(mesh pattern)으로 된 리소스에 대응하는 재송신시에서는 리소스를 동적으로 할당한다.
종래예 1의 고정 스케쥴링은 통신 품질이 양호한 환경에서, 도 11에 도시된 바와 같이 비어 있는 리소스가 발생하기 때문에, 리소스가 다른 유저에게 동적으로 할당되지 않는 한, 리소스가 유효하게 활용될 수 없다고 하는 문제를 일으킨다. 통신 품질이 양호한 그러한 환경은, 예를 들면, 통신 상대가 이동하고 있지 않거나 통신 상대가 초저속으로 이동하는 경우 등일 수 있다.
또한, 종래예 2의 초회 고정 송신 및 동적 재송신 스케쥴링은, 열화된 무선 상태의 환경에 있어서는, 많은 재송신(즉, 동적 할당)을 유발하여, 오버헤드를 증가시키는 문제를 발생시킨다. 열화된 무선 상태의 그러한 환경은, 통신 상대가 고속으로 이동함으로 인해 페이딩(fading)이 증가되는 경우일 수 있다.
본 발명의 목적은, 미리 설정된 주파수로 리소스를 고정 할당하는 통신 스킴에 대해, 재송신시에 비어 있는 리소스 및 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 최적화하는 것에 의해, 주파수 이용 효율을 향상시키는 스킴(무선 통신 장치 및 무선 통신 방법)을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 양태에 따른 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 장치는,
상기 통신 상대와의 무선 전파로(radio propagation path)의 통신 품질을 취득하는 통신 품질 취득부;
상기 통신 품질 취득부에 의해 취득된 통신 품질에 기반하여 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수(回數)를 제어하는 재송신 회수 제어부; 및
상기 재송신 회수 제어부에 의해 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이, 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 상기 재송신을 제어하는 재송신 제어부를 포함한다.
본 발명의 제2 양태는, 상기 제1 양태에 따른 무선 통신 장치에 있어서,
상기 재송신 회수 제어부가, 상기 통신 품질 취득부에 의해 취득된 통신 품질이 높아질수록 상기 재송신의 회수가 감소되도록 제어한다.
본 발명의 제3 양태는, 상기 제1 또는 제2 양태에 따른 무선 통신 장치에 있어서,
상기 재송신 회수 제어부가, 상기 통신 품질 취득부에 의해 취득된 통신 품질이 미리 설정된 통신 품질을 초과하는 경우에, 상기 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록 상기 재송신의 회수를 제어한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제4 양태에 따른 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 방법은,
상기 통신 상대와의 무선 전파로의 통신 품질을 취득하는 스텝;
상기 통신 품질 취득 스텝에서 취득된 통신 품질에 기반하여 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 스텝; 및
상기 재송신 회수 제어 스텝에서 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이, 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 상기 재송신을 제어하는 스텝을 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제5 양태에 따른 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 장치는,
상기 통신 상대의 이동 속도를 취득하는 이동 속도 취득부;
상기 이동 속도 취득부에 의해 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 재송신 회수 제어부; 및
상기 재송신 회수 제어부에 의해 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이, 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 상기 재송신을 제어하는 재송신 제어부를 포함한다.
본 발명의 제6 양태는, 상기 제5 양태에 따른 무선 통신 방법에 있어서,
상기 재송신 회수 제어부가, 상기 이동 속도 취득부에 의해 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도가 저속이 될수록 상기 재송신의 회수를 감소되도록 제어한다.
본 발명의 제7 양태는, 상기 제5 또는 제6 양태에 따른 무선 통신 장치이며,
상기 재송신 회수 제어부는, 상기 이동 속도 취득부에 의해 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도가 미리 설정된 속도보다 더 저속일 경우에, 상기 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록 상기 재송신의 회수를 제어한다.
본 발명의 제8 양태는, 상기 제5 내지 제7 양태 중 어느 하나에 다른 무선 통신 장치에 있어서,
상기 이동 속도 취득부가, 상기 통신 상대에 의해 측정된 상기 통신 상대의 이동 속도가 통지되는 것에 의해, 상기 통신 상대의 이동 속도를 취득한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제9 양태에 따른 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 방법은,
상기 통신 상대의 이동 속도를 취득하는 스텝;
상기 이동 속도 취득 스텝에서 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 스텝; 및
상기 재송신 회수 제어 스텝에서 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이, 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 상기 재송신을 제어하는 스텝을 포함한다.
본 발명은, 미리 설정된 주파수로 리소스를 고정 할당하는 통신 스킴에 대해, 재송신시에 비어 있는 리소스 및 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 최적화하는 것에 의해, 주파수 이용 효율을 향상시키는 스킴(무선 통신 장치 및 무선 통신 방법)을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)의 개략 구성을 예시하는 블럭도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서의 예시적인 할당 방식 결정 절차의 플로우차트이다.
도 3은 도 2에서의 할당 방식 결정 절차의 예시적인 동작을 예시하는 도면이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서의 예시적인 할당 방식 변경 절차의 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)의 개략 구성을 예시하는 블럭도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법으로 이용되는, 통신 상대(단말)에 대해 이동 속도를 취득하는 예시적인 절차의 플로우차트이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서, 무선 통신 장치(기지국)가 통신 상대(단말)의 이동 속도를 단말로부터 취득해서 통신 상대(단말)에게 재송신의 회수 등에 대해 지시하는 예시적인 할당 방식 결정 시퀀스의 도면이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서의 예시적인 할당 방식 결정 절차를 예시하는 플로우차트이다.
도 9는 도 8에서의 할당 방식 변경 절차의 예시적인 동작을 예시하는 도면이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서의 예시적인 할당 방식 변경 절차의 플로우차트이다.
도 11은 소정의 주파수에 재송신을 위한 리소스를 고정 할당하는, 예시적인 고정 스케쥴링(종래예 1)을 예시하는 도면이다.
도 12는 초회 송신에 대해서만 소정의 주파수 채널에 리소스를 고정 할당하고 그 후 재송신을 위한 리소스를 동적으로 할당하는, 예시적인 초회 고정 송신 및 동적 재송신 스케쥴링(종래예 1)을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
(제1 실시예)
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 예시하는 블록도이다. 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(100)는, 소정의 통신 스킴(예를 들면, LTE)에 대응하는 데이터 통신을 행할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 통신 장치(기지국)(100)는, 안테나(110), RF부(130), RF 제어부(140), 시스템 제어부(150), 입력부(160), 표시부(170), 시스템 기억부(180) 등을 갖는다. RF 제어부(140)는, 수신부(140a) 및 송신부(140b)를 갖는다. 시스템 제어부(150)는, 통신 품질 취득부(150a), 재송신 회수 제어부(150b), 재송신 제어부(150c)를 갖는다. 시스템 기억부(180)는, 통신 품질 정보 기억부(180a)를 갖는다.
상기 RF부(130)는, 소정의 통신 스킴에 의해 송신될 데이터를 고주파 신호로 변환하여 상기 고주파 신호를 안테나(110)로부터 송신함과 더불어, 안테나(110)로부터 입력된 고주파 신호를 데이터 신호로 변환한다. 상기 RF 제어부(140)는, 소정의 통신 스킴의 통신(송수신)을 제어하고, 안테나에 의해 수신된 통신 상대의 무선 통신 장치(단말)로부터의 신호의 전계 강도(RSSI 등)를 측정한다. 또한, 상기 RF 제어부(140)는, RF부(130)로부터 입력되는 데이터 신호 및 RF부(130)에 출력하는 데이터 신호에 대응하여 수신부(140a) 및 송신부(140b)로서 기능한다.
상기 시스템 제어부(150)는, 기지국(100)의 각부를 전반적으로 제어하기 위한 제어부로서 기능한다.
상기 통신 품질 취득부(150a)는, 통신 상대(단말)와 무선 전파로의 통신 품질을 취득한다. 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질은, 업링크(uplink) 또는 다운링크(downlink) 등의 그리고 SINR, CINR, 도플러(Doppler) 주파수와 같은 통신 품질 정보로서 시스템 기억부(180)의 통신 품질 정보 기억부(180a)에 기억된다. 이러한 시점에, 업링크 정보를 이용하는 경우에는, 무선 통신 장치(기지국)(100)가 통신 상대(단말)의 송신 신호를 측정하는 것에 의해 이러한 정보를 취득한다. 다운링크 정보를 이용하는 경우에는, 무선 통신 장치(기지국)(100)가 통신 상대(단말)로부터의 피드백 신호를 수신하는 것에 의해 이러한 정보를 취득한다.
상기 통신 품질의 레벨은, 예를 들면, 통신 품질 레벨 1, 통신 품질 레벨 2, 통신 품질 레벨 3, ...에 의해 단계적으로 나타내어질 수 있다. 여기서, 통신 품질 레벨 1이 최고의 통신 품질을 나타내고, 통신 품질 레벨 2가 다음으로 높은 통신 품질을 나타내며, 통신 품질은 레벨의 수가 클수록 낮아진다.
표 1은 통신 품질 레벨의 예시적인 정의를 나타낸다. 표 1에 나타내어진 예에서는, 50% 이상의 송신이 0개의 재송신(재송신 없음)에 성공하는 경우에 통신 품질 레벨 1로 정의된다. 또한, 50%이상의 송신이 1개의 재송신으로 성공하는 경우에 통신 품질 레벨 2로 정의되고, 50%이상의 송신이 2개의 재송신으로 성공하는 경우에 통신 품질 레벨 3으로 정의된다. 필요에 따라서, 통신 품질 레벨 4 및 하위의 통신 품질 레벨이 이러한 방식으로 정의된다.
표 1에 나타내어진 통신 품질 레벨의 정의는 상기에 한정되지 않으며, 필요에 따라서 다종다양한 방식으로 변경될 수 있다는 것이 주목된다. 예를 들면, “동적 할당에서 오버헤드의 감소”를 “재송신이 없을 때의 비어 있는 리소스의 감소”보다 중시하는 경우에는, 상기 통신 품질 레벨의 정의 중 “50%”는 “50% 미만의 소정치”로 대체된다. 한편, “재송신이 없을 때 비어 있는 리소스의 감소”를 “동적 할당에서의 오버헤드의 감소”보다 중시하는 경우에는, 상기 통신 품질 레벨의 정의 중 “50%”가 “50%를 넘는 소정치”로 대체된다.
통신 품질 레벨 정의
1 50% 이상의 송신이 0개의 재송신으로 성공
2 50% 이상의 송신이 1개의 재송신으로 성공
3 50% 이상의 송신이 2개의 재송신으로 성공

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통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질에 기반하여, 재송신 회수 제어부(150b)는 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어한다. 구체적으로는, 재송신 회수 제어부(150b)는 표 1에 나타내어진 통신 품질 레벨과 재송신의 회수간의 관계에 근거하여, 고정 할당에 의한 재송신 회수를 설정한다. 이러한 시점에, 재송신 회수 제어부(150b)는, 표 1에 나타내어진 바와 같이, 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질(통신 품질 레벨)이 낮아질수록 재송신의 회수가 증가되고, 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질(통신 품질 레벨)이 높아질수록 재송신의 회수가 감소되도록 제어한다. 또한, 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질(통신 품질 레벨)이 소정의 통신 품질을 초과한 경우(예를 들면, 최고의 통신 품질인 통신 품질 레벨 1이 적용 가능한 경우)에, 재송신 회수 제어부(150b)는 상기 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어한다.
재송신 제어부(150c)는, 재송신 회수 제어부(150b)에 의해 제어된 재송신의 회수만큼 제1 주파수에서 재송신이 행해지고, 재송신 회수 제어부(150b)에 의해 제어된 재송신 회수를 넘어서는 재송신이 통신 상대(단말)와 임의로 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 제어한다. 이러한 경우에, 제2 주파수는 제1 주파수와는 상이하거나 동일할 수 있다. 또한, 재송신 회수 제어부(150b)가 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록 재송신 회수를 0이 되도록 제어하는 경우에, 재송신 제어부(150c)는 제2 주파수에서 모든 재송신을 행한다(동적 할당에 의한 모든 재송신).
입력부(160)는 정보를 입력하거나 표시부(170)의 표시 화면에 표시된 선택 사항 중 어느 쪽인지를 선택하기 위해 사용하는 것이고, 각종의 키 및 버튼을 갖는다. 입력부(160) 및 표시부(170)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
시스템 기억부(180)는, RAM 등과 같은 메모리이며 응용 프로그램 및 일시적인 데이터를 저장한다. 통신 품질 정보 기억부(180a)는 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질을, 업링크 SINR, 다운링크 SINR, CINR, 도플러 주파수 등과 같은 통신 품질 정보로서 기억한다.
[할당 방식 결정 절차의 플로우차트]
도 2는 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(100)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에서의 예시적인 할당 방식 결정 절차의 플로우차트이다. 도 2에 도시된 할당 방식 결정 절차는, 통신의 개시(무선 액세스 개시)시에 시작된다.
우선, 스텝 S11에서는, 통신 품질 취득부(150a)가 통신 상대(단말)와의 무선 전파로의 통신 품질(통신 품질 레벨)을 취득한다. 그 다음에, 스텝 S12에서는, 재송신 회수 제어부(150b)가, 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회의 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부를 판정한다. 스텝 S12에서, 초회의 송신이 고정 할당에 의한 것이 아닌 경우, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S13으로 진행하여 초회의 송신 및 재송신을 포함한 모든 송신을 동적으로 할당한다. 한편, 스텝 S12에서, 초회의 송신이 고정 할당에 의한 것인 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S14로 진행한다. 스텝 S12에서, 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부의 판정은, 예를 들면, QoS(Quality of Service)에 근거하여 행해진다.
스텝 S14에서, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S11에서 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수만큼 재송신을 고정 할당하고, 재송신 회수를 넘어서는 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 즉, 스텝 S14에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 우선, 스텝 S11에서 취득된 통신 품질 레벨이 대응하는 것이, 통신 품질 레벨 1, 통신 품질 레벨 2, 통신 품질 레벨 3, ... 중 어느 쪽인지를 판정한다. 그 다음에, 그러한 판정에 기반하여, 통신 품질이 통신 품질 레벨 1에 대응하면, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S15로 진행하고, 통신 품질이 통신 품질 레벨 2에 대응하면 스텝 S16으로 진행하며, 통신 품질이 통신 품질 레벨 3에 대응하면 스텝 S17로 진행하여, 각 스텝의 처리를 행한다.
최고의 통신 품질인 통신 품질 레벨 1의 경우에, 스텝 S15로 진행하는 처리 흐름은, 매우 양호한 통신 품질의 환경이고, 재송신을 발생할 가능성이 낮으며 따라서 비어 있는 리소스의 발생이 감소되기 때문에, 모든 재송신에 대한 동적 할당은 효율 좋은 통신을 제공할 수 있다. 그것을 고려하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신(고정 할당에 의한)을 정지하도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어하고, 모든 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 2번째로 높은 통신 품질인 통신 품질 레벨 2의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 1로 한정하고 1회 재송신을 고정 할당하지만, 2회 재송신 및 그 이후의 재송신은 동적으로 할당하는 스텝 S16으로 처리 흐름이 진행된다. 열화된 통신 품질의 환경인 통신 품질 레벨 3의 경우에, 많은 재송신이 발생되고 따라서 소정의 재송신의 회수까지의 고정 할당이 동적 할당에서의 오버헤드를 감소시키는 스텝 S17로 처리가 진행된다. 그것을 고려하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 2개의 재송신이 고정 할당되고 3회의 재송신 및 그 이후의 재송신이 동적으로 할당되도록, 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 2로 설정한다.
도 3은 도 2를 참조하여 설명된 할당 방식 결정 절차의 모범적인 동작을 예시하는 도면이다. 도 3은, “2개의 재송신을 고정 할당하고, 그 후의 재송신을 동적으로 할당하는 예시적인 스케쥴링의 동작예”를 나타내고 있다. 도 2의 스텝 S17에 대응하는 도 3에서의 최초 송신 기간에서는, 초회의 송신 후에 통신 상대에 대해서 고정 할당에 의해 데이터가 2번 재송신된 다음, 동적 할당에 의해 데이터가 1번 재송신된다. 따라서, 재송신이 없는 비어 있는 리소스가 발생되지 않고, 동적 할당의 데이터의 재송신이 1번만 행해진다. 따라서, 도 12에 나타내어진 종래예 2의 동적 할당에서의 오버헤드가 2개의 동작 할당만큼 일지라도, 도 3에서의 오버헤드는 1개의 동적 할당만큼의 양으로 감소된다. 또한, 도 2에서의 스텝 S17에 대응하는 도 3에서의 다음의 송신 기간에서는, 초회의 송신 후에 통신 상대에 대해서 고정 할당에 의해 데이터가 1번만 재송신된다. 따라서, 비어 있는 리소스의 개수가, 재송신에 대한 3개의 비어 있는 리소스를 갖는, 도 11에 도시된 종래예 1과 비교하여 극적으로 감소될지라도, 도 3에서는 재송신 없는 1개의 비어 있는 리소스가 발생된다.
제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국) 및 무선 통신 장치(기지국)에 의해 실행되는 무선 통신 방법에 있어서는, 도 2에 나타내어진 할당 방식 결정 절차가 행해진다. 즉, 통신 개시시에, 통신 품질 레벨이 낮을수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되도록 제어되고, 통신 품질 레벨이 높을수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수만큼만 미리 설정된 제1 주파수에 재송신이 행해진다. 한편, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신에 대해서는, 동적 할당에 의한 재송신의 회수는 통신 품질 레벨이 높을수록 증가되도록 제어되고, 동적 할당에 의한 상기 재송신의 회수만큼만 통신 상대(단말)와 임의로 설정한 제2 주파수에서 재송신이 행해진다. 따라서, 제1 실시예에 따르면, 통신 품질이 열화됨에 따른 통신 품질에 따라서 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되며, 통신 품질이 높아질수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되고 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 이것에 의해, 재송신시의 비어 있는 리소스 및 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 감소 및 최적화할 수 있기 때문에, 주파수 이용 효율을 향상시킨다.
[할당 방식 변경 절차의 플로우차트]
도 2에 나타내어진 할당 방식 결정 절차에 따르면, 할당 방식을 결정하는 타이밍은 통신의 개시시이다. 하지만, 통신 개시시에 결정된 할당 방식은 그 후의 통신 품질의 변동에 따라서, 통신 동안(송신 패킷 발생시)에도 변경될 수 있는 것이 바람직하다.
도 4는 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(100)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서의 예시적인 할당 방식 변경 절차의 플로우차트이다. 도 4에 나타내는 할당 방식 변경 절차는, 도 2에 나타내어진 할당 방식 결정 절차에서 결정된 할당 방식을 통신 품질의 변동에 따라서 변경하며, 소정 간격으로 행해진다.
할당 방식 변경 절차에 있어서, 우선, 스텝 S21에서, 통신 품질 취득부(150a)는 통신 상대(단말)와의 무선 전파로의 통신 품질(통신 품질 레벨)을 취득한다. 다음, 스텝 S22에서는, 재송신 회수 제어부(150b)가 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부를 판정한다. 스텝 S22에서, 초회 송신이 고정 할당에 의한 것이 아닌 경우, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S23으로 진행하여 초회 송신 및 재송신을 포함하는 모든 송신을 동적으로 할당한다. 한편, 스텝 S22에서, 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인 경우는, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S24로 진행한다. 스텝 S12에서, 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부의 판정은, 예를 들면, QoS(Quality of Service)에 근거하여 행해진다.
스텝 S24에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 스텝 S21에서 통신 품질 취득부(150a)에 의해 취득된 통신 품질에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신 회수만큼 재송신을 고정 할당하고, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 즉, 스텝 S24에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 우선, 스텝 S11에서 취득된 통신 품질이 대응하는 것이, 통신 품질 레벨 1, 통신 품질 레벨 2, 통신 품질 레벨 3, ... 중 어느 것인지를 판정한다. 그 다음에, 그러한 판정에 기반하여, 통신 품질이 통신 품질 레벨 1에 대응하면 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S25로 진행하고, 통신 품질이 통신 품질 레벨 2에 대응하면 스텝 S26으로 진행하며, 통신 품질이 통신 품질 레벨 3에 대응하면 스텝 S27로 진행하여, 각 스텝의 처리를 행한다.
최고의 통신 품질인 통신 품질 레벨 1의 경우에, 매우 양호한 통신 품질의 환경이기 때문에, 재송신을 발생할 가능성이 낮고 따라서 비어 있는 리소스의 발생이 감소되어, 모든 재송신에 대한 동적 할당이 효율 좋은 통신을 제공할 수 있는 스텝 S25로 처리 흐름이 진행된다. 그것을 고려하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 미리 설정된 제1 주파수에 재송신(고정 할당에 의한)을 정지하도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어하고, 모든 재송신을 제2의 주파수에 동적으로 할당한다. 2번째로 높은 통신 품질인 통신 품질 레벨 2의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 1로 제한하고 초회 재송신을 고정 할당하지만, 2회 재송신 및 그 이후의 재송신은 동적으로 할당하는 스텝 S26으로 처리 흐름이 진행된다. 열화된 통신 품질의 환경인 통신 품질 레벨 3의 경우에, 많은 재송신이 발생되고 따라서 소정의 재송신의 회수까지의 고정 할당이 동적 할당에서의 오버헤드를 감소시키는 스텝 S27로 처리 흐름이 진행된다. 그것을 고려하여, 재송신 회수 제어부(150b)는 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 2로 설정함으로써, 2개의 재송신이 고정 할당되고, 3회 재송신 및 그 이후의 재송신이 동적으로 할당된다.
다음의 스텝 S28에서는, 재송신 회수 제어부(150b)가, 스텝 S25, 스텝 S26 또는 스텝 S27에서 결정된 할당 방식이 현재의 할당 방식과 일치하는지의 여부를 판정한다. 스텝 S28에서의 현재의 할당 방식과, 이전의 스텝(스텝 S25, 스텝 S26 또는 스텝 S27)에서 결정된 할당 방식이 일치하는 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S29로 진행하여 현재의 할당 방식을 유지한다. 한편, 스텝 S28에서의 현재의 할당 방식과, 이전의 스텝에서 결정된 할당 방식이 일치하지 않는 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S30으로 진행하여, 스텝 S25, 스텝 S26 또는 스텝 S27에서 결정된 할당 방식으로 변경한다. 스텝 S29 및 스텝 S30의 실행 후에는, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S21로 돌아와 상기한 할당 방식 변경 절차를 반복한다. 따라서, 송신 패킷이 발생되었을 때, 필요에 따라, 통신 품질의 변동에 따라서 할당 방식이 변경된다.
제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국) 및 무선 통신 장치(기지국)에 의해 실행되는 무선 통신 방법에 따르면, 도 4에 나타내어진 할당 방식 판정 절차가 행해진다. 즉, 통신 개시시 뿐만 아니라 통신 동안에도, 고정 할당에 의한 재송신의 회수는, 통신 품질 레벨이 낮을수록, 증가되도록 제어되고, 통신 품질 레벨이 높을수록 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수만큼만 재송신이 미리 설정된 제1 주파수에서 행해진다. 한편, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신에 대해서는, 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 통신 품질 레벨이 높을수록 증가되도록 제어되고, 동적 할당에 의한 상기 재송신의 회수만큼 재송신이 통신 상대(단말)와 임의로 설정한 제2 주파수를 이용하여 행해진다. 따라서, 제1 실시예에 따르면, 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 통신 품질이 열화될수록 증가되고, 통신 품질이 높아질수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되어 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 이것에 의해, 재송신시의 비어 있는 리소스 및 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 감소 및 최적화할 수 있기 때문에, 주파수 이용 효율을 향상시킨다.
상기한 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)의 할당 방식 결정 절차 및 할당 방식 변경 절차의 개요는 다음과 같다. 즉, 고정 할당에 의한 재송신의 회수는 통신 품질 레벨이 낮을수록 증가되도록 제어되고, 통신 품질 레벨이 높을수도록 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신은 동적으로 할당된다. 하지만, 다음과 같은 할당 방식 결정 절차와 할당 방식 변경 절차를 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 즉, 고정 할당에 의한 재송신의 회수는, 통신 상대(단말)의 이동 속도에 기반하여, 이동 속도가 고속일수록 증가되도록 제어되고, 이동 속도가 저속일수록 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신은 동적으로 할당된다. 다음은, 상기한 바와 같이 조합하여 사용될 수 있는 할당 방식 결정 절차와 할당 방식 변경 절차를 단독으로 사용하는 경우의 추가적인 설명이다.
(제2 실시예)
다음으로, 본 발명에 따른 제2 실시예가 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 예시하는 블록도이다. 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)는, 소정의 통신 스킴(예를 들면, LTE)에 대응하는 데이터 통신을 행할 수 있다. 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)는, 시스템 제어부(150) 및 시스템 기억부(180)의 구성을 제외하고, 상기한 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(100)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 도 1에 나타내어진 제1 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(100)와 동일한 기능을 가진 기능 블록은 동일한 참조 부호를 갖는다.
도 5에 나타내어진 바와 같이, 무선 통신 장치(기지국)(300)은, 안테나(110), RF부(130), RF 제어부(140), 시스템 제어부(150), 입력부(160), 표시부(170), 시스템 기억부(180) 등을 갖는다. RF 제어부(140)는 수신부(140a) 및 송신부(140b)를 갖는다. 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)에 있어서, 시스템 제어부(150)는, 이동 속도 취득부(350a), 재송신 회수 제어부(150b) 및 재송신 제어부(150c)를 갖는다. 시스템 기억부(180)는 이동 속도 정보 기억부(380a)를 갖는다.
RF부(130)는 소정의 통신 스킴에 의해 송신될 데이터를 고주파 신호로 변환하여, 고주파 신호를 안테나(110)로부터 송신함과 더불어, 안테나(110)로부터 입력되는 고주파 신호를 데이터 신호로 변환한다. RF 제어부(140)는, 소정의 통신 방스킴의 통신(송수신)을 제어하고, 통신 상대의 무선 통신 장치(단말)로부터 안테나에 의해 수신되는 신호의 전계 강도(RSSI 등)를 측정한다. 또한, RF 제어부(140)는, RF부(130)로부터 입력되는 데이터 신호 및 RF부(130)에 출력하는 데이터 신호에 대응하여 수신부(140a) 및 송신부(140b)로서 기능한다.
시스템 제어부(150)는, 기지국(300)의 모든 부를 제어하는 제어부로서 기능한다.
이동 속도 취득부(350a)는 통신 상대(단말)의 이동 속도를 취득한다. 이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 이동 속도는 이동 속도 정보로서 시스템 기억부(180)의 이동 속도 정보 기억부(380a)에 기억된다. 그 때, 이동 속도 취득부(350a)는, 후술되는 도 7의 시퀀스에서 통신 상대(단말)에 의해 측정된 통신 상대(단말)의 이동 속도가 통지되는 것에 의해 통신 상대(단말)의 이동 속도를 취득한다.
이동 속도 취득부(350a)는 통신 상대(단말)의 이동 속도가 대응하는 것이, 예를 들면, 초저속 영역(1km/h 미만), 저속 영역(1~5km/h), 중속 영역(5~80km/h), 고속 영역(80km/h 이상), ...의 복수의 속도 영역 중 어느 쪽인지를 판정한다. 재송신 회수 제어부(150b)는, 그러한 방식으로 이동 속도 취득부(350a)에 의해 판정된 이동 속도를, “초저속”, “저속”, “중속”, “고속”, ... 중 하나로 분류한다. 여기서, “초저속”은 최고의 통신 품질이 기대되는 이동 속도이며, “저속”이 다음으로 높은 통신 품질이 기대되는 이동 속도이며, 이동 속도가 “중속”, “고속”, ...의 순서로 높아져 갈수록 통신 품질이 열화된다.
표 2는 상기한 이동 속도의 속도 영역의 예시적인 정의를 나타낸다. 표 2에 나타내어진 예에서는, 50% 이상의 송신이 0개의 재송신(재송신 없음)으로 성공하는 경우에 “초저속”으로 정의된다. 50% 이상의 송신이 1개의 재송신으로 성공하는 경우에 “저속”으로 정의되고, 50% 이상의 송신이 2개의 재송신으로 성공하는 경우에 “중속”으로 정의된다. 50% 이상의 송신이 3개의 재송신으로 성공하는 경우에 “고속”으로 정의된다. 필요에 따라서, 상기한 바와 같이 동일한 방식으로 “초고속” 등이 정의될 수 있다.
표 2에 나타내어진 이동 속도의 속도 영역의 정의는 상기한 설명에 한정되지 않으며, 필요에 따라서 다종다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들면, “동적 할당에서의 오버헤드의 감소”를 “재송신이 없을 때의 비어 있는 리소스의 감소”보다 중시하는 경우에, 상기 이동 속도의 속도 영역의 정의 중 “50%”는 “50% 미만의 소정치”로 대체된다. 한편, “재송신이 없을 때의 비어 있는 리소스의 감소”를 “동적 할당에서의 오버헤드의 감소”보다 중시하는 경우에는, 상기 이동 속도의 속도 영역의 정의 중 “50%”는 “50%를 넘어서는 소정치”로 대체된다. “이동 속도와 통신 품질간의 관계”가 상이한 것을 고려하여, 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치에 적용되는 통신 방식마다, 표 2에 나타내어진 이동 속도의 각 속도 영역의 상한치 및 하한치는, 적용되는 통신 방식에 대해서 최적치가 되도록 적절할 수 있다는 것이 주목되어 진다.
통신 상대(단말)의 이동 속도 정의
초저속(1km/h 미만) 50% 이상의 송신이 0개의 재송신으로 성공
저속(1~5km/h) 50% 이상의 송신이 1개의 재송신으로 성공
중속(5~80km/h) 50% 이상의 송신이 2개의 재송신으로 성공
고속(80km/h 이상) 50% 이상의 송신이 3개의 재송신으로 성공

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이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도에 기반하여, 재송신 회수 제어부(150b)는 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어한다. 구체적으로는, 표 2에 나타내어진 통신 상대(단말)의 이동 속도와 재송신의 회수간의 관계에 근거하여, 재송신 회수 제어부(150b)는 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 설정한다. 이 때, 표 2에 나타내어진 바와 같이, 재송신 회수 제어부(150b)는 이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도가 고속일수록 재송신의 회수가 증가되도록 제어하며, 이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도가 저속일수록 재송신의 회수가 감소되도록 제어한다. 또한, 이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도가 소정 속도 미만(표 2에 있어서 1km/h 미만)의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 상기 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어한다.
재송신 제어부(150c)는, 재송신 회수 제어부(150b)에 의해 제어된 재송신의 회수만큼 제1 주파수에서 재송신이 행해지도록 제어하고, 재송신 회수 제어부(150b)에 의해 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 통신 상대(단말)와 임의로 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 제어한다. 이러한 경우에, 제2 주파수는 제1 주파수와는 상이하거나 동일할 수 있다. 또한, 재송신 회수 제어부(150b)가 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어하는 경우에, 재송신 제어부(150c)는 제2 주파수에서 모든 재송신을 행한다(동적 할당에 의한 모든 재송신).
입력부(160)는, 정보를 입력하거나 표시부(170)의 표시 화면에 표시된 선택사항 중 어느 쪽을 선택하기 위해 사용되며, 다종다양한 키 및 버튼을 갖는다. 입력부(160) 및 표시부(170)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
시스템 기억부(180)는 RAM 등과 같은 메모리이며, 응용 프로그램 및 일시적인 데이터를 저장한다. 상기 이동 속도 정보 기억부(380a)는, 이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도를, “초저속”, “저속”, “중속”, “고속”, ... 중 어느 하나의 이동 속도 정보로서 기억한다.
다음에, 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)와 통신하는 통신 상대(단말)(200)가 설명된다. 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)은, “단말의 이동 속도를 소정 간격으로 취득(검출)하는 기능을 가진 이동 속도 취득부”를 갖는 무선 통신 단말인, 통신 상대(단말)(200)와 통신을 행한다. 구체적으로, 통신 상대(단말)(200)는, 하기의 2개의 이동 속도 검출 방법 중 하나를 이용히야, 단말의 이동 속도를 주기적으로 취득(검출)하도록 구성된 무선 통신 단말이다.
[이동 속도 검출 방법 1: GPS에 의해 취득된 위치 정보를 사용하는 방법]
이동 거리는, GPS에 의해 취득된, 이전 감시시의 위치 정보와 현재 감시시의 위치 정보로부터 산출되고, 이동 속도는 이전 시간과 현재 시간간의 차이로부터 검출(산출)된다. 예를 들면, 북반구에 있어서, t0(h)가 이전의 감시 시간을 나타내는 것으로, t1(h)가 현재의 감시 시간을 나타내는 것으로, t0에서의 경도 및 위도를 x0 및 y0이고, t1에서의 경도 및 위도를 x1 및 y1이라고 각각 정의된다. 이러한 경우에, 이동 거리 r(km) 및 이동 속도 v(km/h)는, 각각, 하기의 수학식 (1) 및 (2)에 의해 취득될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pct00001
[수학식 2]
Figure pct00002
[이동 속도 검출 방법 2: 통신 상대의 기지국 또는 이웃하는 기지국의 주파수의 도플러 시프트(Doppler shift)를 사용하는 방법]
일반적으로, 정지 상태의 기지국으로 이동 속도 v로 이동하는 이동체는, 기지국으로부터 송신되는 무선 주파수 f에 대해서 하기의 수학식 (3)에 나타내어진 바와 같은 주파수 f’를 관측한다.
[수학식 3]
Figure pct00003
여기서, c는 광속(전파의 속도)이다. 이동체의 이동 속도 v는, 상기 수학식 (3)으로부터 하기의 수학식 (4)에 의해 취득될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pct00004
이동체의 이동 속도 v는 이동체가 기지국의 방향으로 이동하고 있는 경우의 속도이기 때문에, 이동체가 기지국의 방향으로부터 평균 각도 θ의 방향으로 이동하는 경우는, 하기의 수학식 (5)에 나타내어진 관계가 만족된다.
[수학식 5]
Figure pct00005
여기서, 통신 상대의 기지국의 주파수만 관측되는 경우에는, θ의 값이 결정되지 못할 수 있기 때문에, 0≤θ≤π/2의 중앙치인 θ=π/4라고 가정하여, 하기의 수학식 (6)을 이용하여 이동 속도 v를 산출한다.
[수학식 6]
Figure pct00006
[통신 상대(단말)의 이동 속도를 취득하는 플로우차트]
도 6은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)에 의해 행해지는 무선 통신 방법으로 이용될 이동 속도를, 통신 상대(단말)(200)가 취득하는 예시적인 절차의 플로우차트이다. 도 6에 나타내어진 이동 속도를 취득하는 절차는, 이동 속도의 감시 개시시에 시작된다.
우선, 스텝 S41에서, 통신 상대(단말)(200)가 단말의 이동 속도를 상기한 이동 속도 검출 방법 1과 이동 속도 검출 방법 2 중 하나를 이용하여 취득한다. 이동 속도가 스텝 S41에서 취득되며, 스텝 S42에서 단말이 서비스 영역내에 있다고 판정되는 경우에, 스텝 S42에서의 Yes, 스텝 S43, 스텝 S44의 Yes, 및 다시 스텝 S41의 루프가 반복된다. 이것에 의해, 단말이 서비스 영역내에 있는 경우에, 취득된 이동 속도는, 이동 속도 감시 타이머의 타이머 값(예를 들면, 10초)에 의해 정해지는 소정 간격(10초)으로 갱신된다. 단말이 서비스 영역 밖으로 이동하는 경우에, 통신이 단절되므로, 이동 속도의 취득(감시)가 종료된다.
[예시적인 할당 방식 결정 시퀀스]
도 7은, 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서, 무선 통신 장치(기지국)가 단말로부터 통신 상대(단말)의 이동 속도를 취득하여, 재송신의 회수 등을 통신 상대(단말)에게 지시하는, 예시적인 할당 방식 결정 시퀀스의 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 통신 상대(단말)(200)이 그 자신의 단말의 이동 속도를 주기적으로 취득(검출)하고 있는 동안에, 통신 상대(단말)(200)와 무선 통신 장치(기지국)(300)간에 무선 액세스가 개시된다. 상기한 바와 같이, 통신 상대(단말)(200)와 무선 통신 장치(기지국)(300)간에 무선 액세스가 개시되면, 통신 상대(단말)(200)은 취득된 단말의 이동 속도를 무선 통신 장치(기지국)(300)에게 통지한다. 단말의 이동 속도를 수신한 때에, 무선 통신 장치(기지국)(300)는 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수, 할당 방식(고정 할당 또는 동적 할당) 등에 대해, 통신 상대(단말)(200)에게 지시한다.
[할당 방식 결정 절차의 플로우차트]
도 8은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 있어서의 예시적인 할당 방식 결정 절차의 플로우차트이다. 도 8에 나타내어진 할당 방식 결정 절차는, 통신의 개시(무선 액세스의 개시)시에 시작된다.
우선, 스텝 S51에서는, 이동 속도 취득부(350a)가 통신 상대(단말)의 이동 속도를 취득한다. 다음에, 스텝 S52에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부를 판정한다. 스텝 S52에서 초회 송신이 고정 할당에 의한 것이 아닌 경우, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S53으로 진행하여 초회 송신 및 재송신을 포함하는 모든 송신을 동적으로 할당한다. 한편, 스텝 S52에서 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S54로 진행한다. 스텝 S52에서, 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부의 판정은, 예를 들면, QoS(Quality of Service)에 근거하여 행해진다.
스텝 S54에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 스텝 S51에서 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수만큼 재송신을 고정 할당하고, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 즉, 스텝 S54에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 우선, 스텝 S51에서 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도가 대응하는 것이 “초저속”, “저속”, “중속”, “고속”, ... 중 어느 쪽인지를 판정한다. 그 다음에, 그러한 판정에 기반하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 이동 속도가 “초저속”에 대응하면 스텝 S55로 진행하고, 이동 속도가“저속”에 대응하면 스텝 S56으로 진행하며, 이동 속도가 “중속”에 대응하면 스텝 S57로 진행하고, 이동 속도가 “고속”에 대응하면 스텝 S58로 진행하여, 각 스텝의 처리를 행한다.
최고의 통신 품질을 제공할 것이 기대되는 “초저속”의 경우에, 스텝 S55로 진행하는 처리 흐름은, 통신 품질이 매우 양호하고 재송신을 발생할 가능성이 낮으며, 따라서 비어 있는 리소스의 발생이 감소되기 때문에, 모든 재송신에 대한 동적 할당은 효율 좋은 통신을 제공할 수 있다. 그것을 고려하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신(고정 할당에 의한)이 정지되도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어하고, 모든 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 2번째로 높은 통신 품질을 제공할 것이 기대되는 “저속”의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 1로 한정하여, 초회 재송신을 고정 할당하며, 그 다음에 2회 재송신 및 그 이후의 재송신을 동적으로 할당하는 스텝 S56으로 처리 흐름이 진행된다. 열화된 통신 품질의 환경이 될 가능성이 있는 “중속”의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 2로 한정하여, 2개의 재송신을 고정 할당하고, 그 다음에 3회 재송신 및 그 이후의 재송신을 동적으로 할당하는 스텝 S57로 처리 흐름이 진행된다. 열화된 통신 품질의 환경이 될 가능성이 높은 “고속”의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 3으로 한정하여, 3개의 재송신을 고정 할당하고, 그 다음에 4회 재송신 및 그 이후의 재송신을 동적으로 할당하는 스텝 S58로 처리 흐름이 진행된다.
도 9는 도 8을 참조하여 설명된 할당 방식 결정 절차의 예시적인 동작을 예시하는 도면이다. 도 9는 “2개의 재송신을 고정 할당하고, 그 후의 재송신을 동적으로 할당하는 예시적인 스케쥴링의 동작예」를 나타낸다. 도 8에서의 스텝 S57에 대응하는 도 9에서의 초회 송신 기간에는, 초회 송신 후에 통신 상대에 대해서 고정 할당에 의해 데이터가 2번 재송신된 다음, 동적 할당에 의해 데이터가 1번 재송신된다. 따라서, 재송신이 없는 비어 있는 리소스가 발생되지 않고, 동적 할당에 의한 데이터의 재송신이 1번만 행해진다. 따라서, 도 12에 나타내어진 종래예 2의 동적 할당에서의 오버헤드가 2개의 동적 할당만큼 일지라도, 도 9에서의 오버헤드는 1개의 동적 할당 만큼의 양으로 감소된다. 또한, 도 8에서의 스텝 S57에 대응하는 도 9에서의 다음의 송신 기간에서는, 초회 송신 후에 통신 상대에 대해서 고정 할당에 의해 데이터가 1번만 재송신된다. 따라서, 도 9에서는 재송신이 없는 1개의 비어 있는 리소스가 발생되지만, 비어 있는 리소스의 개수는, 3개의 재송신만큼의 비어 있는 리소스를 갖는 도 11에 나타내어진 종래예 1과 비교하여 극적으로 감소된다.
제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국) 및 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 따르면, 도 8에 나타내어진 할당 방식 결정 절차가 행해진다. 즉, 통신의 개시시에, 고정 할당에 의한 재송신의 회수는, 통신 상대(단말)의 이동 속도에 따라, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 고속일수록 증가되도록 제어되고, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 저속일수록 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수만큼만 미리 설정된 제1 주파수에서 재송신이 행해진다. 한편, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신에 관해서는, 동적 할당에 의한 재송신의 회수가, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 저속일수록 증가되도록 제어되고, 상기 재송신의 회수만큼만 통신 상대(단말)와 임의로 설정한 제2 주파수에서 재송신이 행해진다. 따라서, 제2 실시예에 따르면, 통신 상대(단말)의 이동 속도의 상승과 더불어 통신 품질이 더욱 열화될수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 또한, 제2 실시예에 따르면, 통신 상대(단말)의 이동 속도의 감소와 더불어 통신 품질이 양호해질수록, 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되고 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 이것에 의해, 재송신시의 비어 있는 리소스와 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 감소 및 최적화할 수 있기 때문에, 주파수 이용 효율을 향상시킨다.
[할당 방식 변경 절차의 플로우차트]
도 8에 나타내어진 할당 방식 결정 절차에 따르면, 할당 방식을 결정하는 타이밍은 통신의 개시시이다. 하지만, 통신의 개시시에 결정된 할당 방식은 그 후의 통신 품질의 변동에 따라, 통신 동안에(송신 패킷이 발생될 때) 변경될 수 있는 것이 바람직하다.
도 10은 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)(300)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에서의 예시적인 할당 방식 변경 절차의 플로우차트이다. 도 10에 나타내어진 할당 방식 변경 절차는, 도 8에 나타내어진 할당 방식 결정 절차에서 결정된 할당 방식을, 통신 품질의 변동에 따라 변경하며, 소정 간격으로 행해진다.
상기 할당 방식 변경 절차에 있어서, 우선, 스텝 S61에서, 이동 속도 취득부(350a)가 통신 상대(단말)의 이동 속도를 취득한다. 다음에, 스텝 S62에서는, 재송신 회수 제어부(150b)가 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부를 판정한다. 스텝 S62에서 초회 송신이 고정 할당에 의한 것이 아닌 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S63으로 진행하여, 초회 송신 및 재송신을 포함하는 모든 송신을 동적으로 할당한다. 한편, 스텝 S62에서 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S64로 진행한다. 스텝 S62에서, 통신 상대(단말)에 대한 데이터의 초회 송신이 고정 할당에 의한 것인지의 여부의 판정은, 예를 들면, QoS(Quality of Service)에 근거하여 행해진다.
스텝 S64에서, 재송신 회수 제어부(150b)는, 스텝 S61에서 이동 속도 취득부(350a)에 의해 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 고정 할당하고, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 즉, 스텝 S64에서는, 재송신 회수 제어부(150b)가, 우선, 스텝 S61에서 취득된 통신 상대(단말)의 이동 속도가 대응하는 것이, “초저속”, “저속”, “중속”, “고속”, ... 중 어느 쪽인지를 판정한다. 그 다음에, 그러한 판정에 기반하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 이동 속도가 “초저속”에 대응하면 스텝 S65로 진행하고, 이동 속도가 “저속”에 대응하면 스텝 S66으로 진행하며, 이동 속도가 “중속”에 대응하면 스텝 S67로 진행하고, 이동 속도가 “고속”에 대응하면 스텝 S68로 진행하여, 각 스텝에서의 처리를 행한다.
최고의 통신 품질을 제공할 것이 기대되는 “초저속”의 경우에, 통신 품질이 매우 양호하고 재송신을 발생할 가능성이 낮으며 따라서 비어 있는 리소스의 발생이 감소되기 때문에, 모든 재송신에 대한 동적 할당이 효율 좋은 통신을 제공할 수 있는 스텝 S65로 처리 흐름이 진행된다. 그것을 고려하여, 재송신 회수 제어부(150b)는, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신(고정 할당에 의한)이 정지되도록 재송신의 회수를 0이 되도록 제어하고, 모든 재송신을 제2 주파수에 동적으로 할당한다. 2번째로 높은 통신 품질을 제공할 것이 기대되는 “저속”의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 1로 한정하고, 초회 재송신을 고정 할당한 다음, 2회의 재송신 및 그 이후의 재송신을 동적으로 할당하는, 스텝 S66으로 처리 흐름이 진행된다. 열화된 통신 품질의 환경이 될 가능성이 있는 “중속”의 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 2로 한정하고, 2개의 재송신을 고정 할당 한 다음, 3회의 재송신 및 그 이후의 재송신을 동적으로 할당하는 스텝 S67로 처리 흐름이 진행된다. 열화된 통신 품질의 환경이 될 가능성이 높은 “고속” 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 고정 할당에 의한 재송신의 회수를 3으로 한정하고, 3개의 재송신을 고정 할당한 다음, 4회의 재송신 및 그 이후의 재송신을 동적으로 할당하는, 스텝 S68로 처리 흐름이 진행된다.
다음의 스텝(S69)에서, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S65, 스텝 S66, 스텝 S67 또는 스텝 S68에서 결정된 할당 방식이 현재의 할당 방식과 일치하는지의 여부를 판정한다. 스텝 S69에서, 현재의 할당 방식이 이전 스텝(스텝 S65, 스텝 S66, 스텝 S67 또는 스텝 S68)에서 결정된 할당 방식과 일치하는 경우에는, 재송신 회수 제어부(150b)가 스텝 S70으로 진행하여 현재의 할당 방식을 유지한다. 한편, 스텝 S69에서는, 현재의 할당 방식이 이전의 스텝에서 결정된 할당 방식과 일치하지 않는 경우에, 재송신 회수 제어부(150b)가 스텝 S71로 진행하여, 스텝 S65, 스텝 S66, 스텝 S67 또는 스텝 S68에서 결정되는 할당 방식으로 변경한다. 스텝 S70 또는 스텝 S71의 실행 후에, 재송신 회수 제어부(150b)는 스텝 S61로 돌아와서 상기한 할당 방식 변경 절차를 반복한다. 따라서, 송신 패킷 발생될 때, 필요에 따라서, 통신 품질의 변동에 따라 할당 방식이 변경된다.
제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국) 및 무선 통신 장치(기지국)에 의해 행해지는 무선 통신 방법에 따르면, 도 10에 나타내어진 할당 방식 결정 절차가 행해진다. 즉, 통신 개시시 뿐만 아니라 통신 동안에도, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 고속일수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되도록 제어되고, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 저속일수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수만큼만 미리 설정된 제1 주파수에서 재송신이 행해진다. 한편, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신에 관해서는, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 저속일수록 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수만큼만 통신 상대(단말)와 임의로 설정한 제2 주파수에서 재송신이 행해진다. 따라서, 제2 실시예에 따르면, 단말(단말)의 이동 속도의 상승과 더불어 통신 품질이 더욱 열화될수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 또한, 제2 실시예에 따르면, 통신 상대(단말)의 이동 속도의 감소와 더불어 통신 품질이 양호해질수록, 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되고 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 이것에 의해, 재송신에서의 비어 있는 리소스 및 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 감소 및 최적화할 수 있기 때문에, 주파수 이용 효율을 향상시킨다.
상기한 제2 실시예에 따른 무선 통신 장치(기지국)의 할당 방식 결정 절차 및 할당 방식 변경 절차의 개요는 다음과 같다. 즉, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 고속일수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되도록 제어되고, 통신 상대(단말)의 이동 속도가 저속일수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신은 동적으로 할당된다. 하지만, 상기한 제1 실시예에서 설명된 바와 같은 할당 방식 결정 절차와 할당 방식 변경 절차를 조합하여 사용할 수도 있다. 즉, 통신 품질 레벨이 낮을수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되도록 제어되고, 통신 품질 레벨이 높을수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되도록 제어되며, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신은 동적으로 할당되는, 할당 방식 결정 절차와 할당 방식 변경 절차가 본 실시예와 조합하여 사용될 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 따르면, 통신 상대와의 무선 전파로의 통신 품질에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수가, 예를 들면, 통신 품질이 높을수록 감소되도록 제어된다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 통신 상대와의 임의로 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 제어된다. 본 발명에 따르면, 예를 들면, 통신 품질이 더욱 열화될수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되며, 통신 품질이 양호할수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되며 동적 할당에 의한 재송신의 회수는 증가된다. 이것에 의해, 재송신에서의 비어 있는 리소스와 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 감소시킬 수 있다. 또한, 재송신에서의 비어 있는 리소스와 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 최적화하여 주파수 이용 효율을 향상시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 통신 상대의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수가, 예를 들면, 통신 상대의 이동 속도가 저속일수록 감소되도록 제어된다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 통신 상대와 임의로 설정한 제2 주파수에서 행해지도록 제어된다. 본 발명에 따르면, 예를 들면, 통신 상대의 이동 속도가 고속일수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 증가되며, 통신 상대의 이동 속도가 저속일수록 고정 할당에 의한 재송신의 회수가 감소되고 동적 할당에 의한 재송신의 회수가 증가된다. 이것에 의해, 재송신에서의 비어 있는 리소스와 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 감소시킬 수 있다. 또한, 재송신에서의 비어 있는 리소스와 동적 할당에 의한 오버헤드의 쌍방을 최적화하여 주파수 이용 효율을 향상시킬 수도 있다.
100, 300: 무선 통신 장치(기지국) 110: 안테나
130: RF부 140: RF 제어부
140a: 수신부 140b: 송신부
150: 시스템 제어부 150a: 통신 품질 취득부
150b: 재송신 회수 제어부 150c: 재송신 제어부
160: 입력부 170: 표시부
180: 시스템 기억부 180a: 통신 품질 정보 기억부
200: 통신 상대(단말) 350a: 이동 속도 취득부
380a: 이동 속도 정보 기억부

Claims (9)

  1. 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 장치로서,
    상기 통신 상대와의 무선 전파로(radio propagation path)의 통신 품질을 취득하는 통신 품질 취득부;
    상기 통신 품질 취득부에 의해 취득된 통신 품질에 기반하여 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수(回數)를 제어하는 재송신 회수 제어부; 및
    상기 재송신 회수 제어부에 의해 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록, 상기 재송신을 제어하는 재송신 제어부를 포함하는 무선 통신 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재송신 회수 제어부는 상기 재송신의 회수를, 상기 통신 품질 취득부에 의해 취득된 통신 품질이 높아질수록, 감소되도록 제어하는, 무선 통신 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 재송신 회수 제어부는, 상기 통신 품질 취득부에 의해 취득된 통신 품질이 미리 설정된 통신 품질을 초과하는 경우에 상기 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록, 상기 재송신의 회수를 제어하는, 무선 통신 장치.
  4. 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 방법으로서,
    상기 통신 상대와의 무선 전파로의 통신 품질을 취득하는 스텝;
    상기 통신 품질 취득 스텝에서 취득된 통신 품질에 기반하여 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 스텝; 및
    상기 재송신 회수 제어 스텝에서 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록, 상기 재송신을 제어하는 스텝을 포함하는 무선 통신 방법.
  5. 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 장치로서,
    상기 통신 상대의 이동 속도를 취득하는 이동 속도 취득부;
    상기 이동 속도 취득부에 의해 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 재송신 회수 제어부; 및
    상기 재송신 회수 제어부에 의해 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록, 상기 재송신을 제어하는 재송신 제어부를 포함하는 무선 통신 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 재송신 회수 제어부는 상기 재송신의 회수를, 상기 이동 속도 취득부에 의해 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도가 저속일수록, 감소되도록 제어하는, 무선 통신 장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 재송신 회수 제어부는, 상기 이동 속도 취득부에 의해 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도가 미리 설정된 속도보다 저속일 경우에 상기 제1 주파수에서의 재송신이 정지되도록, 상기 재송신의 회수를 제어하는, 무선 통신 장치.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 속도 취득부는, 상기 통신 상대에 의해 측정된 상기 통신 상대의 이동 속도가 통지되는 것에 의해, 상기 통신 상대의 이동 속도를 취득하는, 무선 통신 장치.
  9. 미리 설정된 주파수를 이용하여 통신 상대에 대한 데이터의 재송신을 행하는 무선 통신 방법으로서,
    상기 통신 상대의 이동 속도를 취득하는 스텝;
    상기 이동 속도 취득 스텝에서 취득된 상기 통신 상대의 이동 속도에 기반하여, 미리 설정된 제1 주파수에서의 재송신의 회수를 제어하는 스텝; 및
    상기 재송신 회수 제어 스텝에서 제어된 재송신의 회수를 넘어서는 재송신이 상기 통신 상대와 설정한 제2 주파수에서 행해지도록, 상기 재송신을 제어하는 스텝을 포함하는 무선 통신 방법.
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