KR20110044215A - 기지국, 단말, 밴드 할당 방법 및 하향 데이터 통신 방법 - Google Patents

기지국, 단말, 밴드 할당 방법 및 하향 데이터 통신 방법 Download PDF

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Abstract

단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 단일 통신에 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템이 공존하는 경우에 있어서, 리소스 이용 효율이 높은 동기 신호 및 통보 신호의 매핑 방법을 실현하는, 기지국, 단말, 밴드 할당 방법, 및, 하향 데이터 통신 방법. 기지국(200)에 있어서, OFDM 신호 형성부(225)가, LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독할 수 있는, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH를, 자국이 이용할 수 있는 복수의 단위 밴드 중 일부의 단위 밴드에 매핑함과 동시에, LTE+단말만이 해독할 수 있는 D-BCH+를 복수의 단위 밴드 전부에 매핑하여 송신 다중 신호를 형성한다. 그리고, 단말 능력 정보를 송신해 온 단말이 LTE+단말인 경우에는, 제어부(265)가, 수신 대역의 변경을 지시하는 밴드 이동 지시를 그 단말에 송신한다.

Description

기지국, 단말, 밴드 할당 방법 및 하향 데이터 통신 방법{BASE STATION, TERMINAL, BAND ALLOCATION METHOD, AND DOWNLINK DATA COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 기지국, 단말, 밴드 할당 방법 및 하향 데이터 통신 방법에 관한 것이다.
3GPP LTE에서는, 하향 회선의 통신 방식으로서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)가 채용되고 있다. 3GPP LTE가 적용된 무선 통신 시스템에서는, 무선 통신 기지국 장치(이하, 간단하게 「기지국」이라고 불리는 일이 있다)가 미리 정해진 통신 리소스를 이용해 동기 신호(Synchronization Channel: SCH) 및 통보 신호(Broadcast Channel: BCH)를 송신한다. 그리고, 무선 통신 단말 장치(이하, 단순히 「단말」이라고 불리는 일이 있다)는, 우선, SCH를 취함으로써 기지국과의 동기(同期)를 확보한다. 즉, 단말은, 우선 셀 서치를 행한다. 그 후, 단말은, BCH 정보를 읽음으로써 기지국 독자적인 파라미터(예를 들면, 주파수 대역폭 등)를 취득한다(비특허 문헌 1, 2, 3 참조).
또, 3GPP LTE보다 더욱 통신의 고속화를 실현하는 3GPP LTE-advanced의 표준화가 개시되었다. 3GPP LTE-advanced 시스템(이하, 「LTE+시스템」이라고 불리는 일이 있다)은, 3GPP LTE 시스템(이하, 「LTE 시스템」이라고 불리는 일이 있다)을 답습한다. 3GPP LTE-advanced에서는, 최대 1Gbps 이상의 하향 전송 속도를 실현하기 위해, 20MHz 이상의 광대역 주파수로 통신할 수 있는 기지국 및 단말이 도입될 전망이다. 단, 단말의 불필요한 복잡화를 막기 위해, 단말측에는, 주파수 대역의 서포트에 관한 단말 능력(Capability)이 규정될 전망이다. 그 단말 능력으로는, 예를 들면, 서포트 대역폭의 최저값이 20MHz일 것 등이 규정된다.
[선행기술문헌]
[비특허문헌]
비특허 문헌 1: 3GPP TS 36.211 V8.3.0, "Physical Channels and Modulation (Release 8)," May 2008
비특허 문헌 2: 3GPP TS 36.212 V8.3.0, "Multiplexing and channel coding (Release 8)," May 2008
비특허 문헌 3: 3GPP TS 36.213 V8.3.0, "Physical layer procedures (Release 8)," May 2008
여기서, LTE+시스템 대응의 기지국(이하, 「LTE+기지국」이라고 불리는 일이 있다)이, LTE 시스템 대응의 단말(이하, 「LTE 단말」이라고 불리는 일이 있다)을 서포트하는 경우에 대해서 생각한다. 또한, LTE+기지국은, 복수의 「단위 밴드」를 포함한 주파수대(周波數帶)로 통신할 수 있도록 구성되어 있다. 「단위 밴드」는, 여기에서는, 20MHz의 폭을 가지며, 중심 부근에 SCH(Synchronization Channel)를 포함한 대역이며, 통신 대역의 기본 단위로서 정의된다. 또, 「단위 밴드」는, 3GPP LTE에 있어서, 영어로 Component Carrier(s)라고 표기되는 일이 있다.
도 1은 LTE+시스템 대응 기지국에 있어서의, SCH 및 BCH의 매핑예를 나타내는 도면이다.
도 1에 있어서, LTE+기지국의 통신 대역폭은 60MHz이고, 단위 밴드를 3개 포함하고 있다. 그리고, LTE 단말이 해독할 수 있는 SCH 및 BCH가 20MHz 간격이면서 또 각 단위 밴드의 중심 주파수 근방에 배치되어 있다. 또, 하향 제어 채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH)은, 각 단위 밴드 전체에 분산되어 배치된다.
이러한 매핑 방법이 채용됨으로써, 20MHz의 단말 능력밖에 없는 LTE 단말은, 어느 단위 밴드로 최초로 들어가더라도 LTE+기지국과 동기를 취할 수 있으며, 더욱이 BCH를 읽음으로써 통신을 개시할 수 있다. 또한, 단말이 기지국과의 사이에서 동기를 취한 단위 밴드는, 「초기 액세스 단위 밴드」라고 불리는 일이 있다. 또, BCH에는 주파수 대역 정보가 포함되어 있으며, 이 주파수 대역 정보에 의해 통신 대역이 단위 밴드마다 구분된다. 이상으로부터, 단위 밴드는, BCH 중의 주파수 대역 정보에 의해 구분된 대역, 또는, PDCCH가 분산 배치되는 경우의 분산폭에 의해 정의되는 대역이라고도 정의된다.
그런데, LTE+기지국은, 상기 LTE 단말뿐만이 아니라, LTE+시스템 대응 단말(이하, 「LTE+단말」이라고 불리는 일이 있다)도 서포트할 필요가 있다. LTE+단말에는, LTE 단말과 마찬가지로 단위 밴드와 동일한 통신 대역폭의 단말 능력밖에 가지지 않는 단말 및 단위 밴드를 복수 합한 통신 대역폭의 단말 능력을 가지는 단말이 포함된다.
즉, 실제상, 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 LTE 시스템과, LTE 시스템을 답습함과 동시에, 단일 통신에 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 LTE+시스템을 포함한 통합 통신 시스템이 운용되게 된다.
이 통합 통신 시스템에 있어서, LTE+기지국은, 서포트 대역에, LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독(解讀)할 수 있는 동기 신호 및 통보 신호(즉, LTE 동기 신호 및 LTE 통보 신호), 및, LTE 단말에서는 해독할 수 없지만 LTE+단말에 필요한 동기 신호 및 통보 신호(즉, LTE+동기 신호 및 LTE+통보 신호)를 매핑할 필요가 있다.
그러나, 이러한 신규 통합 통신 시스템에 있어서의, 동기 신호 및 통보 신호의 매핑 방법은 아직 제안되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 해당 제 1 시스템을 답습함과 동시에, 단일 통신에 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템이 공존하는 경우에 있어서, 리소스 이용 효율이 높은 동기 신호 및 통보 신호의 매핑 방법을 실현하는, 기지국, 단말, 밴드 할당 방법, 및, 하향 데이터 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기지국은, 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 단일 통신에 상기 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템을 포함하는 통합 통신 시스템에 있어서의 제 2 시스템 대응 기지국이며, 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는, 동기 채널, 제 1 시스템 통보 신호 및 제 1 시스템 동적(動的) 통보 신호를, 자국(自局)이 이용할 수 있는 복수의 단위 밴드 중 일부의 단위 밴드에 매핑함과 동시에, 제 2 시스템 대응 단말만이 해독할 수 있는 제 2 시스템 동적 통보 신호를 상기 복수의 단위 밴드 전부에 매핑함으로써 다중 신호를 형성하는 형성 수단과, 상기 다중 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 취한다.
본 발명의 단말은, 상기 기지국으로부터 송신된 밴드 이동 지시에 대응하는 이동처 단위 밴드로 상기 기지국으로부터 송신된 데이터 신호를 수신하는 제 2 시스템 대응 단말이며, 제 2 시스템 동적 통보 신호를 수신하는 수신 수단과, 상기 데이터 신호의 수신 처리 개시 후에, 상기 수신 수단에 상기 제 2 시스템 동적 통보 신호의 수신 처리를 개시시키는 제어 수단을 구비하는 구성을 취한다.
본 발명의 밴드 할당 방법은, 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 단일 통신에 상기 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템을 포함한 통합 통신 시스템에 있어서의, 데이터 통신에 사용하는 사용 단위 밴드를 제 2 시스템 대응 기지국이 제 2 시스템 대응 단말에 할당하는 밴드 할당 방법이며, 상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 소정의 주파수 위치에 배치되어 송신되고, 또 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는 동기 채널을, 할당 대상 단말이 수신 대역을 순차적으로 이동시키며 서치하는 단계와, 상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 서치된 동기 채널의 주파수 위치를 포함한 초기 액세스 단위 밴드로 송신되고, 또 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는, 제 1 시스템 통보 신호, 컨트롤 채널 및 제 1 시스템 동적 통보 신호를, 상기 할당 대상 단말이 수신함과 동시에 RACH 프리앰블 송신을 준비하는 단계와, 상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 제 1 시스템 동적 통보 신호에 포함시켜 송신된 RACH 리소스 정보에 대응하는 리소스로 RACH 프리앰블을 송신하는 단계와, 상기 제 2 시스템 대응 기지국이, 상기 RACH 프리앰블을 수신했을 때에, 상기 할당 대상 단말에 보고 리소스 할당 정보를 상기 컨트롤 채널로 통지하는 단계와, 상기 할당 대상 단말이, 상기 제 2 시스템 대응 기지국에 자기(自機)의 단말 능력 정보를 상기 보고(報告) 리소스 할당 정보가 나타내는 리소스를 이용해 보고하는 단계와, 상기 제 2 시스템 대응 기지국이, 상기 단말 능력 정보가 제 2 시스템 대응 단말임을 나타낼 때에, 상기 초기 액세스 단위 밴드 이외의 단위 밴드를 상기 사용 단위 밴드로서 할당함과 동시에, 해당 할당에 관한 정보를 상기 할당 대상 단말에 송신함으로써 상기 수신 대역의 이동을 지시하는 단계를 구비한다.
본 발명의 하향 데이터 통신 방법은, 상기 밴드 할당 방법을 단계에 포함하는 하향 데이터 통신 방법이며, 상기 할당 대상 단말이 상기 수신 대역을 상기 이동처 단위 밴드로 이동한 후에, 해당 이동처 단위 밴드로 데이터 수신을 개시하는 단계와, 상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 이동처 단위 밴드로 송신된 컨트롤 채널 및 해당 컨트롤 채널에 기초하여 수신할 수 있는 제 2 시스템 동적 통보 신호를, 상기 데이터 수신을 개시한 상기 할당 대상 단말이 수신하는 단계를 구비한다.
본 발명에 의하면, 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 단일 통신에 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템이 공존하는 경우에 있어서, 리소스 이용 효율이 높은 동기 신호 및 통보 신호의 매핑 방법을 실현하는, 기지국, 단말, 밴드 할당 방법, 및 하향 데이터 통신 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 LTE+시스템 대응 기지국에 있어서의, SCH 및 BCH의 매핑예를 나타내는 도면,
도 2는 LTE+시스템 대응 기지국에 있어서의, SCH 및 BCH의 매핑예를 나타내는 도면,
도 3은 60MHz에 대응하는 LTE+기지국이 일부 단위 밴드로만 SCH, BCH를 송신하는 개념도,
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 단말의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국에 있어서의 동기 신호, 통보 신호, 및 컨트롤 채널의 매핑 방법의 설명에 제공하는 도면,
도 7은 단말과 기지국 사이의 신호 송수신을 나타내는 시퀀스 도면,
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 기지국에 있어서의 동기 신호, 통보 신호, 및 컨트롤 채널의 매핑 방법의 설명에 제공하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따른 단말의 동작 설명에 제공하는 도면.
상기한 바와 같이, LTE+기지국은, LTE 단말을 서포트할 필요가 있기 때문에, LTE 단말에서 이용되는 제 1 동기 신호(Primary SCH: P-SCH), 제 2 동기 신호(Secondary SCH: S-SCH), 제 1 통보 신호(Primary BCH: P-BCH) 및 동적 통보 신호(Dynamic BCH: D-BCH)를 LTE의 규정에 따라 송신할 필요가 있다. 여기서, P-SCH 및 S-SCH는, 제 1 시스템 동기 신호에 대응하고, P-BCH는, 제 1 시스템 통보 신호에 대응하고, D-BCH는, 제 1 시스템 동적 통보 신호에 대응한다.
또, LTE+기지국은, LTE+단말도 서포트할 필요가 있다. 따라서, LTE+기지국은, LTE+단말에서 이용되는, 제 1 동기 신호 개(改)(Primary SCH+: P-SCH+), 제 2 동기 신호 개(改)(Secondary SCH+: S-SCH+), 제 1 통보 신호 개(改)(Primary BCH+: P-BCH+) 및 동적 통보 신호 개(改)(Dynamic BCH+: D-BCH+)도 송신할 필요가 있다. 여기서, P-SCH+ 및 S-SCH+는, 제 2 시스템 동기 신호에 대응하고, P-BCH+는, 제 2 시스템 통보 신호에 대응하며, D-BCH+는, 제 2 시스템 동적 통보 신호에 대응한다.
그래서, 본 발명자는, 우선, 도 1에 나타내는 SCH, BCH의 매핑 주파수에, SCH+, BCH+도 매핑하는 매핑 방법을 생각하였다(도 2 참조).
도 2에 나타낸 매핑 방법에 의하면, LTE 단말 및 단말 능력이 20MHz인 LTE+단말이 모든 대역에서 SCH, BCH(SCH+, BCH+)를 수신할 수 있다. 따라서, 전(全)대역에서 LTE 단말 및 LTE+단말이 공존할 수 있으므로, 통합 통신 시스템에 있어서의 데이터 트래픽의 평활화를 기대할 수 있다.
그러나, 도 2로부터 분명해진 것처럼, LTE 시스템에 비해, SCH, BCH의 송신에 이용되는 하향 리소스가 증가하기 때문에, 리소스 이용 효율이 저하한다.
그래서, 리소스 이용 효율을 향상시키기 위해서, LTE+단말의 통신 대역에 포함되는 일부의 단위 밴드에만 SCH, BCH(SCH+, BCH+)를 매핑하는 방법을 고안했다.
도 3은, 60MHz에 대응하는 LTE+기지국이 일부의 단위 밴드로만 SCH, BCH를 송신하는 개념도이다. 여기에서는, LTE+단말의 통신 대역에 포함되는 복수의 단위 밴드중 중심 단위 밴드(도3에서는 단위 밴드 2)로만 SCH, BCH를 송신한다. 이에 의해, SCH, BCH의 송신에 드는 리소스가 삭감된다.
그러나, 이 경우에는, 20MHz밖에 대응할 수 없는 단말(LTE 단말 및 LTE+단말을 포함)은, 단위 밴드 1 및 단위 밴드 3에는 접속할 수 없다. 따라서, 40MHz 또는 60MHz에 대응한 LTE+단말의 수가 적을 경우에는, 양측의 단위 밴드가 미사용(未使用)이 되는 경우가 있어, 리소스 이용 효율이 열화하는 문제가 있다.
이상과 같은 문제를 인식한 후에, 본 발명자는, 우선, LTE+단말도 LTE 기지국에 접속할 필요가 있기 때문에, LTE+단말에는 LTE 단말용 SCH, BCH를 수신하는 능력이 있음에 착안했다.
또, 동일한 LTE+기지국이 LTE 단말 및 LTE+단말을 서포트할 경우, 각 단위 밴드에 있어서의 시스템에 관한 통보 신호의 내용(예를 들면, 안테나 포트수, 시스템 대역 등)은 매우 비슷한 것이 되는 것에 착안했다.
이상의 점에 착안하여, 본 발명자는, 본 발명을 하기에 이르렀다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 실시형태에 있어서, 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 중복되므로 생략한다.
(실시형태 1)
본 발명의 실시형태 1에 따른 통신 시스템은, 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 제 1 시스템을 답습함과 동시에, 단일 통신에 상기 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템을 포함하는 통합 통신 시스템이다. 이하에서는, 제 1 시스템이 LTE 시스템이고, 제 2 시스템이 LTE+시스템인 경우를 예로 설명한다.
[단말의 구성]
도 4는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 단말(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 단말(100)은, LTE+단말이다. 도 4에 있어서, 단말(100)은, 수신 RF부(105)와, OFDM 신호 복조부(110)와, 프레임 동기부(115)와, 분리부(120)와, 통보 정보 수신부(125)와, PDCCH 수신부(130)와, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 수신부(135)와, 제어부(140)와, RACH(Random Access Channel) 프리앰블부(145)와, 변조부(150)와, SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 신호 형성부(155)와, 송신 RF부(160)를 가진다.
수신 RF부(105)는, 수신 대역을 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 수신 RF부(105)는, 제어부(140)로부터 중심 주파수 지시를 받아, 해당 중심 주파수 지시에 기초하여 중심 주파수를 이동시킴으로써, 수신 대역을 이동시킨다. 수신 RF부(105)는, 안테나를 경유해 수신 대역으로 수신한 수신 무선 신호에 대해서 수신 무선 처리(다운 컨버트, 아날로그 디지탈(A/D) 변환 등)를 실시하고, 얻어진 수신 신호를 OFDM 신호 복조부(110)에 출력한다. 또한, 여기에서는, 수신 대역의 중심 주파수를 기준 주파수로 하고 있지만, 수신 대역에 포함되는 임의의 주파수를 기준 주파수로 할 수 있다.
OFDM 신호 복조부(110)는, CP(Cyclic Prefix) 제거부(111)와, 고속 푸리에 변환(FFT)부(112)를 가진다. OFDM 신호 복조부(110)는, 수신 RF부(105)로부터 수신 OFDM 신호를 받는다. OFDM 신호 복조부(110)에 있어서, CP 제거부(111)가 수신 OFDM 신호로부터 CP를 제거하고, FFT부(112)가 CP 제거 후의 수신 OFDM 신호를 주파수 영역 신호로 각각 변환한다. 이 주파수 영역 신호는, 프레임 동기부(115)에 출력된다.
프레임 동기부(115)는, OFDM 신호 복조부(110)로부터 받는 신호에 포함되는, 동기 신호(SCH)를 서치함과 동시에, 후술하는 기지국(200)과의 동기를 취한다. 발견된 동기 신호(SCH)가 포함되는 단위 밴드가, 초기 액세스 단위 밴드가 된다. 동기 신호에는, P-SCH와 S-SCH가 포함된다. 구체적으로는, 프레임 동기부(115)는, P-SCH를 서치함과 동시에, 후술하는 기지국(200)과의 동기를 취한다.
프레임 동기부(115)는, P-SCH를 발견한 뒤에, P-SCH의 배치 리소스와 소정의 관계를 가지는 리소스에 배치된 S-SCH를 블라인드 판정한다. 이에 의해, 보다 정밀한 동기가 취해짐과 동시에, S-SCH 계열과 대응화된 셀 ID가 취득된다. 즉, 프레임 동기부(115)에서는, 통상의 셀 서치와 동일한 처리가 행해진다.
프레임 동기부(115)는, 확립 동기 타이밍에 따른 프레임 동기 타이밍 정보를 분리부(120)에 출력한다.
분리부(120)는, OFDM 신호 복조부(110)로부터 받는 수신 신호를, 이것에 포함된 통보 신호와 제어 신호(즉, PDCCH 신호)와 데이터 신호(즉, PDSCH 신호)로, 프레임 동기 타이밍 정보에 기초하여 분리한다. 통보 신호는 통보 정보 수신부(125)에 출력되고, PDCCH 신호는 PDCCH 수신부(130)에 출력되고, PDSCH 신호는 PDSCH 수신부(135)에 출력된다. 여기서, PDSCH에는, 어떤 단말을 향한 개별 정보가 포함된다.
통보 정보 수신부(125)는, 입력된 P-BCH의 내용을 판독하여, 후술하는 기지국(200)의 안테나 개수, 및, 하향 시스템 대역폭에 관한 정보를 취득한다. 이 정보는, 제어부(140)에 출력된다.
통보 정보 수신부(125)는, PDCCH 신호에 포함되어 PDCCH 수신부(130)에서 추출된 D-BCH 리소스 위치 정보(여기에서는, D-BCH 주파수 위치 정보)가 나타내는 리소스에 배치된 D-BCH 신호를 수신함과 동시에, 해당 수신 D-BCH 신호에 포함되는 정보(예를 들면, 상향 페어 밴드의 주파수 및 주파수 대역, 또는, PRACH(Physical Random Access Channel) 등의 정보)를 취득한다. 이 정보는, 제어부(140)에 출력된다. 또한, 본 명세서에서는, 리소스로서 주파수를 예로 들어 설명한다.
PDCCH 수신부(130)는, 제어부(140)로부터의 복호 지시에 따른 주파수 위치에 기초하여, 분리부(120)로부터 받은 PDCCH 신호에 포함되는 정보(D-BCH 및 D-BCH+가 배치되는 주파수 위치와 PDSCH가 배치되는 주파수 위치와, 상향 주파수 할당 정보(여기에서는, PUSCH 주파수 위치 정보)가 포함됨)를 추출한다. 이 추출 정보 중 D-BCH 및 D-BCH+는 통보 정보 수신부(125)에 출력되고, PDSCH가 배치되는 주파수 위치 정보는 PDSCH 수신부(135)에 출력되고, 상향 주파수 할당 정보는 SC-FDMA 신호 형성부(155)에 출력된다. 여기서, D-BCH가 배치되는 주파수 위치 정보 및 PDSCH가 배치되는 주파수 위치 정보는, RACH 프리앰블의 송신 전에 추출되고, 상향 주파수 할당 정보는, RACH 프리앰블의 송신 후에 추출되고, D-BCH+가 배치되는 주파수 위치 정보는, 데이터 신호의 수신이 개시된 후에 추출된다. 즉, D-BCH+가 배치되는 주파수 위치 정보만이 이동처 단위 밴드에 있어서 추출되고, 그 이외의 정보는, 초기 액세스 단위 밴드에 있어서 추출된다.
PDSCH 수신부(135)는, PDCCH 수신부(130)로부터 받는, PDSCH가 배치되는 주파수 위치 정보에 기초하여, 분리부(120)로부터 받는 PDSCH 신호로부터 밴드 이동 지시를 추출한다. 그리고, 추출된 밴드 이동 지시는, 제어부(140)에 출력된다.
여기서, 밴드 이동 지시에는, 이동처 단위 밴드에서 통신이 개시되기 위해 필요한 정보가 전부 포함되어 있다. 밴드 이동 지시에는, 예를 들면, 이동처 단위 밴드와 페어 상향 밴드 정보, 이동처 단위 밴드의 중심 주파수(즉, LTE+단말용 PDCCH의 중심 주파수에 대응), 이동 후의 단위 밴드에 있어서의 PDCCH 및 PDSCH 등을 판독하기 위해 필요한 정보(즉, PDCCH 및 PDSCH가 배치되는 주파수 위치 정보 등)가 포함되어 있다. 단, LTE+단말의 수신 RF부(105)가 맞추어야 할, 이동처 단위 밴드의 중심 주파수는, 밴드 이동 지시에 필요한 시그널링량을 삭감하기 위해, 하향 서브캐리어의 대역폭(15KHz)과, LTE+단말의 수신 RF부(105)를 설정할 수 있는 주파수의 최소 해상도(100KHz)의 최소 공배수인 300KHz의 배수로서 통지된다. 왜냐하면, LTE+기지국이 1개의 IFFT 회로를 이용해 복수의 SCH를 송신할 경우에는, SCH의 간격은, 15KHz의 정수배 밖에 될 수 없고, 더욱이 단말측에서 어느 SCH에도 수신 대역의 중심 주파수를 맞추기 위해서는, 100KHz의 배수라도 아니면 안되기 때문이다.
제어부(140)는, 동기의 확립 전에, 수신 RF부(105)의 수신 대역을 순차적으로 변경한다. 또, 제어부(140)는, 동기의 확립 후이면서 RACH 프리앰블의 송신 전에, 후술하는 기지국(200)으로부터 동기 채널의 주파수 위치를 포함한 초기 액세스 단위 밴드로 송신되고, 또, LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독할 수 있는, LTE 통보 신호, 컨트롤 채널, 및 LTE 동적 통보 신호에 기초하여 RACH 프리앰블의 송신을 준비한다. 또, 제어부(140)는, RACH 프리앰블의 송신 후에, 후술하는 기지국(200)으로부터 컨트롤 채널에 의해 통지된 보고 리소스 할당 정보를 취득하고, 해당 보고 리소스 할당 정보가 나타내는 리소스를 이용해 자기의 단말 능력 정보를 기지국(200)에 송신하고, 기지국(200)에 의해 단말 능력 정보에 따라 송신된 밴드 이동 지시에 기초하여, 초기 액세스 단위 밴드로부터 사용 단위 밴드로 수신 대역을 변경한다.
구체적으로는, 제어부(140)는, 통보 정보 수신부(125)에서 취득된 정보에 기초하여, PDCCH의 배치 정보를 특정한다. 이 PDCCH의 배치 정보는, 후술하는 기지국(200)의 안테나 개수, 및, 하향 시스템 대역폭에 의해 일의적(一意)으로 정해진다. 제어부(140)는, PDCCH의 배치 정보를 PDCCH 수신부(130)에 출력하고, 그 정보에 따른 주파수 위치에 배치된 신호의 복호를 지시한다.
또, 제어부(140)는, 통보 정보 수신부(125)로부터 받는 수신 D-BCH 신호에 포함되는 정보, 즉, 상향 주파수대 및 PRACH의 주파수 위치에 따라 RACH 프리앰블을 송신하도록, RACH 프리앰블부(145)에 대해서 지시한다.
또, 제어부(140)는, PDCCH 수신부(130)로부터 상향 주파수 할당 정보를 받으면, 자기(自機)의 단말 능력 정보(즉, Capability 정보)를 변조부(150)에 출력함과 동시에, 상향 주파수 할당 정보를 SC-FDMA 신호 형성부(155)에 출력한다. 이에 의해, 단말 능력 정보가 상향 주파수 할당 정보에 대응하는 주파수에 매핑되어 송신된다.
또, 제어부(140)는, PDSCH 수신부(135)로부터 받는 밴드 이동 지시에 기초하여, 수신 RF부(105)의 수신 대역이 이동처 밴드와 일치하도록 중심 주파수 지시를 RF수신부(105)에 출력한다. 여기서, 제어부(140)는, 이 밴드 이동 지시에 기초하여 수신 대역의 이동 제어를 행했을 경우에는, 복호 지시를 PDCCH 수신부(130)에 출력한다. 이에 의해, PDCCH 수신부(130)는, 이동처 단위 밴드에 있어서 PDCCH 신호의 수신이 가능하게 된다. 이 이동처 단위 밴드에 있어서의 PDCCH 신호로부터 D-BCH+의 배치 주파수가 특정됨으로써, 통보 정보 수신부(125)는, 이동처 단위 밴드에 배치되어 있는 D-BCH+를 수신할 수 있다. 그리고, 그 복호 지시는, PDSCH 수신부(135)에서 데이터 신호의 수신이 개시된 후에, 출력된다.
또, 제어부(140)는, 후술하는 기지국(200)과의 일련의 데이터 통신을 종료했을 때(즉, 기지국(200)측과 단말(100)측의 양쪽으로 송신해야 할 데이터가 없어졌을 때), 단말(100)의 모드를 아이들 모드(Idle mode)로 천이시킨다. 이때, 제어부(140)는, 이동처 단위 밴드로부터 초기 액세스 단위 밴드로 단말(100)의 수신 대역을 이동시킨다. 이에 의해, 단말(100)은, 아이들 모드 중에도, SCH 및 BCH등을 수신할 수 있으므로, 새로운 통신을 순조롭게 개시할 수 있다.
RACH 프리앰블부(145)는, 제어부(140)로부터의 지시에 따라 RACH 프리앰블 계열과 함께, 그 지시에 포함되는 상향 주파수대 및 PRACH의 주파수 위치에 관한 정보를 SC-FDMA 신호 형성부(155)에 출력한다.
변조부(150)는, 제어부(140)로부터 받는 단말 능력 정보를 변조하고, 얻어진 변조 신호를 SC-FDMA 신호 형성부(155)에 출력한다.
SC-FDMA 신호 형성부(155)는, 변조부(150)로부터 받는 변조 신호 및 RACH 프리앰블부(145)로부터 받은 RACH 프리앰블 계열로부터 SC-FDMA 신호를 형성한다. SC-FDMA 신호 형성부(155)에 있어서, 이산 푸리에 변환(DFT)부(156)는, 입력 변조 신호를 주파수축 상으로 변환하고, 얻어진 복수의 주파수 성분을 주파수 매핑부(157)에 출력한다. 이 복수의 주파수 성분은, 주파수 매핑부(157)에서 상향 주파수 할당 정보에 따른 주파수에 매핑되고, IFFT부(158)에 의해 시간축 파형으로 된다. RACH 프리앰블 계열도, 주파수 매핑부(157)에서 상향 주파수 할당 정보에 따른 주파수에 매핑되고, IFFT부(158)에 의해 시간축 파형으로 된다. CP부가부(159)에 있어서, 그 시간축 파형에 CP가 부가되어 SC-FDMA 신호가 얻어진다.
송신 RF부(160)는, SC-FDMA 신호 형성부(155)에서 형성된 SC-FDMA 신호에 송신 무선 처리를 실시하여 안테나를 경유해 송신한다.
[기지국의 구성]
도 5는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국(200)의 구성을 나타내는 블록도이다. 기지국(200)은, LTE+기지국이다. 기지국(200)은, 항상, P-SCH, S-SCH, P-BCH, D-BCH, D-BCH+, D-BCH의 주파수 스케줄링 정보를 나타내는 PDCCH 및 D-BCH+의 주파수 스케줄링 정보를 나타내는 PDCCH를, OFDM 방식에 의해 계속 송신하고 있다.
도 5에 있어서, 기지국(200)은, PDCCH 생성부(205)와, PDSCH 생성부(210)와, 통보 신호 생성부(215)와, 변조부(220)와, OFDM 신호 형성부(225)와, 송신 RF부(230)와, 수신 RF부(235)와, CP 제거부(240)와, FFT부(245)와, 추출부(250)와, RACH 프리앰블 수신부(255)와, 데이터 수신부(260)와, 제어부(265)를 가진다. CP 제거부(240)와, FFT부(245)와, 추출부(250)와, RACH 프리앰블 수신부(255)와, 데이터 수신부(260)는, SC-FDMA 신호 복조 수단을 형성한다.
PDCCH 생성부(205)는, 제어부(265)로부터, 단말(100)로의 상향 주파수 할당 정보를 받아, 해당 상향 주파수 할당 정보를 포함한 PDCCH 신호를 생성한다. PDCCH 생성부(205)는, 단말(100)이 송신해 온 RACH 프리앰블 계열에 따른 CRC로 상향 주파수 할당 정보를 마스킹한 다음, PDCCH 신호에 포함시킨다. 생성된 PDCCH 신호는, 변조부(220)에 출력된다. 여기서, RACH 프리앰블 계열은 충분한 수가 준비되어 있으며, 단말은 그 RACH 프리앰블 계열로부터 임의의 계열을 선택하여 기지국에 액세스한다. 즉, 기지국(200)에 대해서 동시에 복수의 단말이 동일한 RACH 프리앰블 계열을 이용해 액세스해 올 가능성은 매우 낮기 때문에, 단말(100)은 해당 RACH 프리앰블 계열에 대응한 CRC 마스크가 되어 있는 PDCCH를 수신함으로써, 자기앞 상향 주파수 할당 정보를 문제없이 검출할 수 있다.
PDSCH 생성부(210)는, 제어부(265)로부터 밴드 이동 지시를 받아, 해당 밴드 이동 지시를 포함한 PDSCH 신호를 생성한다. 또, PDSCH 생성부(210)는, 밴드 이동 지시의 송신 후에는, 송신 데이터가 입력된다. 그리고, PDSCH 생성부(210)는, 입력 송신 데이터를 포함한 PDSCH 신호를 생성한다. PDSCH 생성부(210)에서 생성된 PDSCH 신호는, 변조부(220)에 입력된다.
통보 신호 생성부(215)는, 통보 신호를 생성해 변조부(220)에 출력한다. 이 통보 신호에는, P-BCH, D-BCH, D-BCH+가 포함된다.
변조부(220)는, 입력 신호를 변조하여 변조 신호를 형성한다. 입력 신호는, PDCCH 신호, PDSCH 신호 및 통보 신호이다. 형성된 변조 신호는, OFDM 신호 형성부(225)에 입력된다.
OFDM 신호 형성부(225)는, 변조 신호 및 동기 신호(P-SCH, S-SCH)가 입력하면, 각각이 소정의 리소스에 매핑된 OFDM 신호를 형성한다. OFDM 신호 형성부(225)에 있어서, 다중부(226)가 변조 신호 및 동기 신호를 다중하고, IFFT부(227)가 다중 신호를 시리얼 패러렐 변환한 후에 역고속 푸리에 변환하여 시간 파형을 얻는다. 이 시간 파형에 CP부가부(228)가 CP를 부가함으로써, OFDM 신호가 얻어진다.
송신 RF부(230)는, OFDM 신호 형성부(225)에서 형성된 OFDM 신호에 대해서 송신 무선 처리를 실시하여, 안테나를 경유해 송신한다.
수신 RF부(235)는, 안테나를 경유해 수신 대역으로 수신한 수신 무선 신호에 대해서 수신 무선 처리(다운 컨버트, 아날로그 디지털(A/D) 변환 등)를 실시하고, 얻어진 수신 신호를 CP 제거부(240)에 출력한다.
CP 제거부(240)는, 수신 SC-FDMA 신호로부터 CP를 제거하고, FFT부(245)가 CP 제거 후의 수신 SC-FDMA 신호를 주파수 영역 신호로 변환한다.
추출부(250)는, FFT부(245)로부터 받는 주파수 영역 신호중, RACH에 대응하는 리소스에 매핑된 신호를 추출하고, 추출 신호를 RACH 프리앰블 수신부(255)에 출력한다. 이 RACH에 대응하는 리소스에 매핑된 신호의 추출은, LTE+단말이 언제 기지국(200)에 대해 RACH 프리앰블을 송신해와도 좋도록, 항상 행해지고 있다.
또, 추출부(250)는, 제어부(265)로부터 받는 상향 주파수 할당 정보에 대응하는 신호를 추출하고, 추출 신호를 데이터 수신부(260)에 출력한다. 이 추출 신호에는, 단말(100)이 PUSCH로 송신해 오는 단말 능력 정보 등이 포함되어 있다.
RACH 프리앰블 수신부(255)는, 우선, 추출부(250)로부터 받는 추출 신호를 시간축상의 싱글 캐리어 신호로 변환한다. 즉, RACH 프리앰블 수신부(255)에는, 역이산 푸리에 변환(IDFT) 회로가 포함되어 있다. 그리고, RACH 프리앰블 수신부(255)는, 얻어진 싱글 캐리어 신호와, RACH 프리앰블 패턴의 상관을 취하고, 상관값이 일정 레벨 이상일 때, RACH 프리앰블을 검출했다고 판단한다. 그리고, RACH 프리앰블 수신부(255)는, 검출된 RACH 프리앰블의 패턴 정보(예를 들면, RACH 프리앰블의 계열 번호)를 포함한 RACH 검출 보고를 제어부(265)에 출력한다.
데이터 수신부(260)는, 추출부(250)로부터 받는 추출 신호를 시간축상의 싱글 캐리어 신호로 변환하고, 얻어진 싱글 캐리어 신호에 포함되는 단말 능력 정보를 제어부(265)에 출력한다. 또, 데이터 수신부(260)는, 밴드 이동 지시의 송신 후에는, 얻어진 싱글 캐리어 신호를 수신 데이터로서 상위 레이어에 송출한다.
제어부(265)는, RACH 프리앰블 수신부(255)로부터 RACH 검출 보고를 받으면, 검출 RACH 프리앰블을 송신해 온 단말(100)에 대해, 상향 주파수를 할당한다. 이 할당된 상향 주파수는, 단말(100)에 있어서의 단말 능력 정보의 송신 등에 이용된다. 그리고, 상향 주파수 할당 정보는, PDCCH 생성부(205)에 출력된다.
또, 제어부(265)는, 데이터 수신부(260)로부터 단말 능력 정보를 받으면, 단말 능력 정보에 기초하여 송신원(送信元) 단말이 LTE 단말인지 LTE+단말인지를 판단한다. LTE+단말이라고 판단하면, 제어부(265)는, 그 LTE+단말에 대한 밴드 이동 지시를 형성하여, PDSCH 생성부(210)에 출력한다. 밴드 이동 지시는, 각 단위 밴드의 혼잡 상태에 맞추어 형성된다. 단, 상술한 바와 같이, 이 밴드 이동 지시에는, 단말이 구비하는 수신 RF부의 중심 주파수 위치로부터의 차분(差分) 정보가 포함된다. 그 차분 정보는, 300KHz의 정수배의 값을 가진다. 또, 밴드 이동 지시에는, 이동처 단위 밴드에 있어서의 PDCCH 및 PDSCH의 배치 위치 정보도 포함된다. 밴드 이동 지시는, PDSCH 생성부(210)에서 통상의 하향 데이터와 마찬가지로 각 단말용으로 모아져서 변조부에 입력된다.
또, 제어부(265)는, 밴드 이동 지시를 내린 후는, 그 지시의 대상 단말에 대한 PDCCH 및 PDSCH가 이동처 단위 밴드에 배치되도록 제어한다.
또, 단말(100)과의 일련의 데이터 통신을 종료한 후(즉, 기지국(200)측과 단말(100)측의 양쪽으로 송신해야 할 데이터가 없어진 후)에, 단말(100)에 대해서 무엇인가의 데이터를 송신할 필요가 생겼을 경우에는, 제어부(265)는, 초기 액세스 단위 밴드를 이용해 송신한다. 이것은, 일련의 데이터 통신을 종료한 후에, 단말(100)이, 이동처 단위 밴드로부터 초기 액세스 단위 밴드로 수신 대역을 이동시켜 아이들(Idle) 상태가 되기 때문이다.
[단말(100) 및 기지국(200)의 동작]
(동기 신호, 통보 신호, 및 컨트롤 채널의 매핑 방법)
도 6은, 기지국(200)에 있어서의 동기 신호, 통보 신호, 및 컨트롤 채널의 매핑 방법의 설명에 제공하는 도면이다. 기지국(200)은, 도6에 나타내는 등의 매핑 방법에 의해 동기 신호, 통보 신호, 및 컨트롤 채널을 송신한다.
도 6에 나타내는 바와 같이 기지국(200)은, 통신 대역에 복수의 단위 밴드를 가지고 있다. 그리고, 복수의 단위 밴드 중, 일부 단위 밴드에만 LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽에서 해독(解讀)가능한 P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH가 매핑되어 있다. 또, LTE+단말만이 해독가능한 D-BCH+가 복수의 단위 밴드 전부에 매핑되어 있다. 또, P-SCH, S-SCH가 매핑되는 주파수 위치는, 매핑되는 단위 밴드의 중심 주파수 또는 그 근방이다.
이 매핑 방법은, 도 2에 나타낸 매핑 방법에 비해, 리소스 이용 효율이 높은 매핑 방법이다. 또한, P-SCH, S-SCH, P-BCH, D-BCH 및 D-BCH의 주파수 위치 정보를 나타내는 컨트롤 채널(PDCCH)은, 항상 반복해서 송신되고 있다.
(단말(100)과 기지국(200) 사이의 신호 송수신)
도 7은, 단말(100)과 기지국(200) 사이의 신호 송수신을 나타내는 시퀀스 도면이다.
단계 S1001 및 단계 S1002에서는, 동기 신호가 송신되고, 이 동기 신호를 이용한 셀 서치 처리가 행해진다. 즉, 단계 S1001에서는, 제어부(140)의 제어에 의해 수신 RF부(105)의 수신 대역이 차례차례 이동됨과 동시에, 프레임 동기부(115)가 P-SCH를 서치한다. 이것에 의해 초기 동기가 확립된다. 그리고, 단계 S1002에서는, 프레임 동기부(115)가 P-SCH의 배치 리소스와 소정의 관계를 가지는 리소스에 배치된 S-SCH를 블라인드 판정한다. 이것에 의해, 보다 정밀한 동기가 취해짐과 동시에, S-SCH 계열과 대응화된 셀 ID가 얻어진다.
단계 S1003 내지 단계 S1005에서는, 통보 신호 및 컨트롤 채널이 송신되고, 이것을 이용해 RACH 프리앰블의 송신 준비가 행해진다.
즉, 단계 S1003에서는, 통보 정보 수신부(125)에서 취득된, 수신 D-BCH 신호에 포함되는 정보(예를 들면, 상향 페어 밴드의 주파수 및 주파수 대역, 또는, PRACH(Physical Random Access Channel) 등의 정보)에 기초하여, 제어부(140)가 PDCCH의 배치 정보를 특정한다. 그리고, 제어부(140)는, PDCCH의 배치 정보를 PDCCH 수신부(130)에 출력하고, 그 정보에 따른 주파수 위치에 배치된 신호의 복호를 지시한다.
단계 S1004에서는, 제어부(140)로부터의 복호 지시에 따라 PDCCH 수신부(130)에서 D-BCH의 주파수 위치 정보가 추출된다.
단계 S1005에서는, D-BCH의 주파수 위치 정보에 기초하여, 수신 D-BCH 신호에 포함되는 정보(예를 들면, 상향 페어 밴드의 주파수 및 주파수 대역, 또는, PRACH(Physical Random Access Channel) 등의 정보)가 통보 정보 수신부(125)에서 추출된다.
단계 S1006에서는, 제어부(140)의 제어에 의해 RACH 프리앰블부(145)가, 단계 S1003에서 얻어진 상향 주파수대 및 PRACH의 주파수 위치에 따라 RACH 프리앰블을 송신한다.
단계 S1007에서는, RACH 프리앰블을 수신한 기지국(200)의 제어부(265)가, RACH 프리앰블을 송신해 온 단말(100)에 대해서 상향 주파수를 할당하고, 상향 주파수 할당 정보를 그 단말(100)에 대해서 송신한다.
단계 S1008에서는, 상향 주파수 할당 정보를 수신한 단말(100)의 제어부(140)가, 자기(自機)의 단말 능력 정보를 그 상향 주파수를 이용해 송신한다.
단계 S1009에서는, 수신한 단말 능력 정보가 LTE+단말임을 나타낼 경우에, 제어부(265)가 밴드 이동 지시를 송신한다.
이 밴드 이동 지시를 받은 단말(100)은, 수신 대역을 밴드 이동 지시가 나타내는 단위 밴드로 이동시켜, 데이터 통신을 개시한다.
단계 S1010에서는, 밴드 이동 지시에 포함되어 있는, 이동처 단위 밴드의 PDCCH 위치 정보에 기초하여 제어부(140)가 PDCCH 수신부(130)에 복호 지시를 내리고, 이 지시에 따라 PDCCH 수신부(130)가 D-BCH+의 주파수 위치 정보를 취득한다.
단계 S1011에서는, 통보 정보 수신부(125)가, D-BCH+의 주파수 위치 정보에 기초하여 수신 D-BCH+에 포함되는 정보를 추출한다.
여기서, 상기 밴드 이동 지시에는, 이동처 단위 밴드의 PDCCH등을 읽는데 필요한 모든 정보가 포함되어 있다. 따라서, LTE+단말인 단말(100)은, 이동처 단위 밴드에 있어서 데이터 통신을 개시하기 위해서는, D-BCH+의 내용을 읽을 필요가 없다.
그러나, D-BCH에는, 통신 개시에 필요한 정보 외에, 상향 채널 정보를 취득하기 위해 이용되는 사운딩 레퍼런스(Sounding Reference)를 송신할 수 있는 슬롯의 정보 및 파워 컨트롤에 관한 정보 등, 기지국과 통신하는 단말수에 따라 파라미터의 내용이 변화하는 정보가 포함된다.
이러한 정보는, 단말(100)에 의해 통신중(즉, 액티브 상태 (단말(100)이 기지국(200)으로부터의 PDCCH를 서브 프레임마다 계속해서 수신하고 있는 상태))에도 판독될 필요가 있다. 따라서, 기지국(200)은, 통신중에 필요한 정보만을 포함시킨 D-BCH+를 송신한다. 즉, 단말(100)이 액티브 상태일 때에 읽을 필요가 없는 정보는 삭제되어 있으므로, D-BCH+의 사이즈를 작게 할 수 있다. 즉, 리소스의 오버헤드가 삭감된다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, LTE+기지국인 기지국(200)에 있어서, OFDM 신호 형성부(225)가, LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독할 수 있는, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH를, 자국이 이용할 수 있는 복수의 단위 밴드 중 일부의 단위 밴드에 매핑함과 동시에, LTE+단말만이 해독할 수 있는 D-BCH+를 복수의 단위 밴드의 전부에 매핑함으로써, 송신 다중 신호를 형성한다.
이렇게 함으로써, LTE 단말 및 LTE+단말에 필요한 동기 신호 및 통보 신호를, 리소스 이용 효율이 높은 매핑 방법으로 송신할 수 있다.
또, 기지국(200)에 있어서, 단말 능력 정보를 송신해 온 단말이 LTE+단말인 경우에는, 제어부(265)가, 수신 대역의 변경을 지시하는 밴드 이동 지시를 그 단말에 송신한다. 이것에 대해서, 단말(100)에 있어서, 제어부(265)가, 초기 액세스 단위 밴드로부터, 밴드 이동 지시에 대응하는 단위 밴드로 수신 대역을 변경한다.
이렇게 함으로써, 각 단위 밴드로 통신을 행하는 단말의 수를 단위 밴드 간에서 평준화할 수 있다. 즉, 상기 매핑 방법에 의하면, LTE 단말은, 일부의 단위 밴드(즉, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH가 매핑되어 있는 단위 밴드)밖에 접속할 수 없기 때문에, 그 일부의 단위 밴드에 LTE 단말이 고정되는 경향이 있다. 그래서, LTE+단말의 수신 대역을, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH가 매핑되어 있는 단위 밴드 이외로 이동시킴으로써, 각 단위 밴드에 밸런스 좋게 단말을 배분할 수 있다. 즉, 도 3의 매핑 방법에서 발생될 수 있는 리소스의 낭비를 방지할 수 있다.
상세한 것은, 단말(100)에 있어서, 수신 RF부(105)가 수신 대역을 변경할 수 있도록 구성되고, 프레임 동기부(115)가, 수신 RF부(105)로 수신한 수신 신호로부터, 기지국(200)으로부터 소정의 주파수 위치에 배치되어 송신되고, 또 LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독할 수 있는 SCH를 취득하는 한편 기지국(200)과의 동기를 취하고, RACH 프리앰블부(145)가 RACH 프리앰블 송신의 준비가 완료한 단계에서 RACH 프리앰블을 기지국(200)에 송신한다. 그리고, 제어부(140)가, 동기의 확립전에, 수신 RF부(105)의 수신 대역을 차례차례 변경하고, 동기의 확립 후이면서RACH 프리앰블의 송신전에, 기지국(200)으로부터 동기 채널의 주파수 위치를 포함한 초기 액세스 단위 밴드로 송신되고 또 LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독할 수 있는, P-BCH, PDCCH 및 D-BCH에 기초하여 RACH 프리앰블의 송신을 준비한다. 또, 제어부(140)는, RACH 프리앰블의 송신 후에, 기지국(200)으로부터 PDCCH에 의해 통지된 보고 리소스 할당 정보를 취득하고, 해당 보고 리소스 할당 정보가 나타내는 리소스를 이용하여 자기(自機)의 단말 능력 정보를 기지국(200)에 송신하고, 기지국(200)에 의해 단말 능력 정보에 따라 송신된 밴드 이동 지시에 기초하여, 초기 액세스 단위 밴드로부터 수신 대역을 변경한다.
또, 기지국(200)으로부터 송신되는 밴드 이동 지시에는, 이동처 단위 밴드에서의 데이터 통신 개시에 필요한 정보가 포함되어 있다. 구체적으로는, 밴드 이동 지시에는, 중심 주파수의 위치, PDCCH의 주파수축 방향으로의 폭, 이동처의 밴드에 있어서의 기지국의 안테나수 즉 Reference Signal를 송신하는 안테나수, PDCCH 이외(예를 들면 상향 데이터 신호에 대한 응답 신호)에 이용되는 OFDM 리소스의 수가 포함된다.
이렇게 함으로써, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH가 매핑되어 있지않은 단위 밴드로 단말(100)을 이동시켜도, 단말(100)은 문제없이 데이터 통신을 개시할 수 있다.
또, 상기 매핑 방법에 의하면, 단말(100)의 이동처 단위 밴드에는 반드시 D-BCH+가 매핑되어 있다. 이 D-BCH+에는, LTE+단말이 통신을 계속하기 위해 필요한 정보가 포함되어 있다. 따라서, 단말(100)은, 이동처 단위 밴드에 있어서 안정적인 통신을 계속할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 기지국(200)과의 일련의 데이터 통신을 종료한 경우에, 단말(100)이 RF중심 주파수를 자주적으로 전환하여 아이들 모드로 천이한다고 했다. 그렇지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 단말(100)과 기지국(200)의 일련의 데이터 통신을 종료했을 때에, 기지국(200)이 단말(100)에 대해서 재차 밴드 이동 지시를 송신함으로써, 초기 액세스 단위 밴드로 단말(100)을 이동시켜도 좋다.
(실시형태 2)
실시형태 2에서는, LTE+기지국이, LTE+단말에서만 해독할 수 있는 참조 신호를, LTE 동기 채널, LTE 통보 신호 및 LTE 동적 통보 신호가 매핑된 단위 밴드 이외의 단위 밴드에 매핑한다. 그리고, LTE+단말이, 이동처 단위 밴드에 있어서, 상기 참조 신호의 수신 강도를 측정하여 핸드오버에 대비한다. 또한, 본 실시형태에 따른 단말 및 기지국의 기본 구성은, 실시형태 1에서 설명된 단말 및 기지국의 구성과 동일하다. 따라서, 본 실시형태에 따른 단말에 대해서도, 도 4 및 도 5를 이용해 설명한다.
실시형태 2에 따른 기지국(200)에 있어서, OFDM 신호 형성부(225)는, 실시형태 1과 마찬가지로, LTE 단말 및 LTE+단말의 양쪽이 해독할 수 있는, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH를, 자국(自局)이 이용할 수 있는 복수의 단위 밴드 중 일부의 단위 밴드에 매핑함과 동시에, LTE+단말만이 해독할 수 있는 D-BCH+를 복수의 단위 밴드 전부에 매핑한다. 그리고, OFDM 신호 형성부(225)는, 다시, P-SCH, S-SCH, P-BCH, 및 D-BCH가 매핑된 단위 밴드 이외의 단위 밴드에 LTE+단말만이 해독할 수 있는 참조 신호를 매핑한다. 이 참조 신호에는, 구체적으로는, LTE+단말에서만 해독할 수 있는 동기 신호(P-SCH+, S-SCH+)가 이용된다. 즉, 실시형태 2에 따른 기지국(200)은, 도 8에 나타내는 등의 매핑 방법으로, 동기 신호, 통보 신호 및 컨트롤 채널을 송신한다.
또, 실시형태 2에 따른 단말(100)에 있어서, 통보 정보 수신부(125)는, 이동처 단위 밴드이고 데이터 통신의 상대인 기지국(200) 이외의 LTE+기지국으로부터 송신된 참조 신호를 수신한다.
그리고, 제어부(140)에 구비되는 메저먼트(measurement)부(도시하지 않음)가, 통보 정보 수신부(125)에서 수신된 참조 신호의 수신 강도를 측정한다.
이상의 구성을 가지는 단말(100)의 동작에 대해 설명한다. 도 9는, 실시형태 2에 따른 단말(100)의 동작 설명에 제공하는 도면이다. 도 9에 있어서, 인접하는 셀 A와 셀 B가 동일한 통신 대역을 가지고 있다.
지금, 단말(100)이 셀 B(기지국(200)의 셀)의 단위 밴드 3으로 이동된 다음 데이터 통신을 행하고 있다. 이때, 셀 A의 LTE+기지국은, 단위 밴드 3으로 참조 신호(P-SCH+, S-SCH+)를 송신하고 있다. 따라서, 단말(100)은, 단위 밴드를 이동시키는 일 없이, 인접 셀 A로부터 송신된 참조 신호(P-SCH+, S-SCH+)를 수신할 수 있다. 따라서, 단말(100)은, 기지국(200)과 데이터 통신을 행하면서, 인접 셀 A로부터 송신된 참조 신호의 수신 강도를 측정할 수 있다. 즉, 핸드오버 준비를 위해 행해지는 인접 셀 A에 대한 메저먼트 처리와 셀 B로부터의 하향 데이터 수신을 동시에 실행할 수 있다. 이에 의해, 단말(100)의 소비 전력이 저감된다.
또한, 서브 프레임(즉, 소정의 주파수 대역폭과 소정의 시간 길이에 의해 규정되는 영역)에 있어서 참조 신호(P-SCH+, S-SCH+)가 매핑되는 심볼의 수는, P-SCH 및 S-SCH가 매핑되는 심볼의 수보다 적어도 좋다. 이 경우에는, 인접하는 LTE+기지국 사이에서 서로 상대의, 서브 프레임에 있어서 참조 신호(P-SCH+, S-SCH+)가 매핑되는 심볼수 등의 정보를 공유해 둔다. 그리고, 기지국(200)은, 인접 셀에서 송신된 참조 신호의 메저먼트 처리를 용이하게 하기 위해, 단말(100)에 대해서 인접 셀의 참조 신호(P-SCH+, S-SCH+)의 송신 위치 정보(주파수, 시간)를 명시적으로 통지해도 좋고, 혹은 인접 셀이 참조 신호를 송신하는 타이밍에 맞추어 단말에 해당하는 주파수에 대해 메저먼트 실행의 지시를 내림으로써 암시적으로 통지해도 좋다.
또, 상기 실시형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.
또, 상기 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 이것들은 개별적으로 1칩화되어도 좋고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1칩화되어도 좋다. 여기에서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차이에 의해, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 일도 있다.
또, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정하는 것은 아니고, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 좋다.
또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개의 기술에 의해 LSI에 대체되는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히, 그 기술을 이용해 기능 블록의 집적화를 실시해도 좋다. 바이오 기술의 적용 등이 가능성으로서 있을 수 있다.
2008년 8월 4일에 출원한 특허출원 2008-201005의 일본 출원에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 기지국, 단말, 밴드 할당 방법, 및, 하향 데이터 통신 방법은, 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 해당 제 1 시스템을 답습함과 동시에, 단일 통신에 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템이 공존하는 경우에 있어서, 리소스 이용 효율이 높은 동기 신호 및 통보 신호의 매핑 방법을 실현하는 것으로서 유용하다.

Claims (8)

  1. 정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 단일 통신에 상기 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템을 포함한 통합 통신 시스템에 있어서의 제 2 시스템 대응 기지국으로서,
    제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는, 동기 채널, 제 1 시스템 통보 신호 및 제 1 시스템 동적 통보 신호를, 자국이 이용할 수 있는 복수의 단위 밴드 중 일부의 단위 밴드에 매핑함과 동시에, 제 2 시스템 대응 단말만이 해독할 수 있는 제 2 시스템 동적 통보 신호를 상기 복수의 단위 밴드의 전부에 매핑함으로써, 다중 신호를 형성하는 형성 수단과,
    상기 다중 신호를 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단말 능력 정보가 상기 제 2 시스템 대응 단말임을 나타낼 때, 상기 동기 채널, 제 1 시스템 통보 신호 및 제 1 시스템 동적 통보 신호가 매핑된 단위 밴드 이외의 단위 밴드로의 수신 대역의 변경을 지시하는 밴드 이동 지시를 상기 단말 능력 정보의 송신원(送信元) 단말에 송신하는 송신 제어 수단을 더 구비하는 기지국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 형성 수단은, 상기 제 2 시스템 대응 단말만이 해독할 수 있는 참조 신호를, 상기 동기 채널, 제 1 시스템 통보 신호 및 제 1 시스템 동적 통보 신호가 매핑된 단위 밴드 이외의 단위 밴드에 매핑하는 기지국.
  4. 청구항 2에 기재된 기지국으로부터 송신된 밴드 이동 지시에 대응하는 이동처 단위 밴드로 상기 기지국으로부터 송신된 데이터 신호를 수신하는 제 2 시스템 대응 단말로서,
    제 2 시스템 동적 통보 신호를 수신하는 수신 수단과,
    상기 데이터 신호의 수신 처리 개시 후에, 상기 수신 수단에 상기 제 2 시스템 동적 통보 신호의 수신 처리를 개시시키는 제어 수단
    을 구비하는 단말.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동처 단위 밴드로 다른 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 송신되고 또 제 2 시스템 대응 단말만이 해독할 수 있는 참조 신호의 수신 전력을 측정하는 측정 수단을 더 구비하는 단말.
  6. 소정의 대역폭을 가지는 단위 밴드마다 독립된 단일 통신을 할당하는 제 1 시스템과, 단일 통신에 상기 단위 밴드를 복수 할당할 수 있는 제 2 시스템을 포함한 통합 통신 시스템에 있어서의, 데이터 통신에 사용하는 사용 단위 밴드를 제 2 시스템 대응 기지국이 제 2 시스템 대응 단말에 할당하는 밴드 할당 방법으로서,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 소정의 주파수 위치에 배치되어 송신되고 또 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는 동기 채널을, 할당 대상 단말이 수신 대역을 차례차례 이동시키며 서치하는 단계와,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 서치된 동기 채널의 주파수 위치를 포함한 초기 액세스 단위 밴드로 송신되고 또 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는, 제 1 시스템 통보 신호, 컨트롤 채널 및 제 1 시스템 동적 통보 신호를, 상기 할당 대상 단말이 수신함과 동시에 RACH 프리앰블 송신을 준비하는 단계와,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 제 1 시스템 동적 통보 신호에 포함시켜 송신된 RACH 리소스 정보에 대응하는 리소스로 RACH 프리앰블을 송신하는 단계와,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국이, 상기 RACH 프리앰블을 수신했을 때에, 상기 할당 대상 단말에 보고 리소스 할당 정보를 상기 컨트롤 채널로 통지하는 단계와,
    상기 할당 대상 단말이, 상기 제 2 시스템 대응 기지국에 자기(自機)의 단말 능력 정보를 상기 보고 리소스 할당 정보가 나타내는 리소스를 이용해 보고하는 단계와,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국이, 상기 단말 능력 정보가 제 2 시스템 대응 단말임을 나타낼 때, 상기 초기 액세스 단위 밴드 이외의 단위 밴드를 상기 사용 단위 밴드로서 할당함과 동시에, 해당 할당에 따른 정보를 상기 할당 대상 단말에 송신함으로써 상기 수신 대역의 이동을 지시하는 단계
    를 구비하는 밴드 할당 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 RACH 프리앰블 송신을 준비하는 단계는, 상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 초기 액세스 단위 밴드로 송신되고 또 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는 제 1 시스템 통보 신호 및 해당 제 1 시스템 통보 신호에 기초하여 수신가능한 컨트롤 채널을 수신하는 단계와,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 초기 액세스 단위 밴드로 송신되고 또 제 1 시스템 대응 단말 및 제 2 시스템 대응 단말의 양쪽이 해독할 수 있는 제 1 시스템 동적 통보 신호를, 상기 컨트롤 채널에 기초하여 수신하는 단계
    를 포함한 밴드 할당 방법.
  8. 청구항 6에 기재된 밴드 할당 방법을 단계에 포함하는 하향 데이터 통신 방법으로서,
    상기 할당 대상 단말이 상기 수신 대역을 상기 이동처 단위 밴드로 이동한 후에, 해당 이동처 단위 밴드로 데이터 수신을 개시하는 단계와,
    상기 제 2 시스템 대응 기지국으로부터 상기 이동처 단위 밴드로 송신된 컨트롤 채널 및 해당 컨트롤 채널에 기초하여 수신할 수 있는 제 2 시스템 동적 통보 신호를, 상기 데이터 수신을 개시한 상기 할당 대상 단말이 수신하는 단계
    를 구비하는 하향 데이터 통신 방법.
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