KR20110067094A - 기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법 - Google Patents

기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법 Download PDF

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KR20110067094A
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타다시 우치야마
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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

실제의 통신상황에 기초한 적절한 시간과금을 수행할 수 있는 기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법을 제공하는 것. 유저장치(100n)와의 접속을 확립하는 접속부와, 유저장치(100n)가 접속상태에 있는 접속구간 내에서 유저장치(100n)가 통신 가능한 상태가 되어 있는 과금대상의 시간을 계측하는 계시부(2084, 2085, 2011, 20816)와, 계시부(2084, 2085, 2011, 20816)에 의해 계측된 시간에 기초하여, 과금량을 결정하는 과금부(2012)를 구비한다.

Description

기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법 { BASE STATION APPARATUS, MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND COMMUNICATION CONTROL METHOD }
본 발명은, 유저장치와의 접속상태에 있어서의 과금량(課金量)을 결정하는 기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법에 관한 것이다.
WCDMA나 HSDPA의 후계가 되는 통신방식, 즉 LTE(Long Term Evolution)가, WCDMA의 표준화단체 3GPP에 의해 검토되고, 무선 액세스 방식으로서, 하향링크에 대해서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), 상향링크에 대해서는 SC―FDMA(Single―Carrier Frequency Division Multiple Access)가 규정되고 있다(예를 들면, 비특허문헌 1 참조).
OFDMA는, 주파수대역을 복수의 좁은 주파수대역(서브캐리어)으로 분할하고, 각 주파수대 상에 데이터를 실어 전송을 수행하는 방식이다. OFDMA에서는, 서브캐리어를 주파수 상에, 일부 겹치게 하면서도 서로 간섭하지 않게 촘촘하게 나열함으로써, 고속전송을 실현하고, 주파수의 이용효율을 향상시킬 수 있다.
SC―FDMA는, 주파수대역을 분할하고, 복수의 단말간에 다른 주파수대역을 이용하여 전송함으로써, 단말간에 간섭을 저감할 수 있는 전송방식이다. SC―FDMA에서는, 송신전력의 변동이 작아지는 특징으로 가짐으로써, 단말의 저소비 전력화 및 넓은 커버리지를 실현하고 있다.
LTE 방식은, 상향링크 및 하향링크 모두, 하나 내지 둘 이상의 물리채널을 복수의 이동국에서 공유하여 통신을 수행하는 시스템이다. 복수의 이동국에서 공유되는 채널은, 일반적으로 공유채널(shared channel)이라 불리고, LTE 방식에 있어서는, 상향링크에 있어서는 '물리 상향링크 공유채널(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)'이며, 하향링크에 있어서는 '물리 하향링크 공유채널(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)이다.
또, 상기 공유채널은, 트랜스포트 채널로서는, 상향링크에 있어서는 '상향링크 공유채널(UL-SCH:Uplink Shared Channel)'이며, 하향링크에 있어서는 '하향링크 공유채널(DL-SCH:Downlink Shared Channel)'이다.
그리고, 상술한 바와 같은 공유채널을 이용한 통신시스템에 있어서는, 서브프레임(Sub-frame)(LTE 방식에서는 1ms)마다, 어느 이동국에 대해 공유채널을 할당할지를 선택하고, 선택된 이동국에 대해, 공유채널을 할당하는 것을 시그널링할 필요가 있다.
이 시그널링을 위해 이용되는 제어채널은, LTE 방식에서는, '물리 하향링크 제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)' 또는 '하향링크 L1/L2 제어채널(DL L1/L2 Control Channel:Downlink L1/L2 Control Channel)'이라 불린다.
또한, 상술한, 서브프레임마다, 어느 이동국에 대해 공유채널을 할당할지를 선택하는 처리를, 일반적으로 '스케줄링'이라 부른다. 이 경우, 서브프레임마다, 동적으로 공유채널을 할당하는 이동국을 선택하기 때문에, 'Dynamic 스케줄링'이라 불려도 좋다. 또, 상술한 '공유채널을 할당한다'란, '공유채널을 위한 무선리소스를 할당한다'고 표현되어도 좋다.
물리 하향링크 제어채널의 정보에는, 예를 들면, '하향링크 스케줄링정보(Downlink Scheduling Information)'나, '상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant)' 등이 포함된다(예를 들면, 비특허문헌 2 참조).
또, LTE에 있어서는, 간헐수신(DRX:Discontinuous Reception)제어가 적용된다. 간헐수신제어는, 기지국장치와 이동국이 접속중이고, 그리고, 통신해야 하는 데이터가 존재하지 않는 경우에 적용된다. 간헐수신상태에 있는 이동국은, 주기적으로, 즉, 간헐적으로 하향링크의 제어채널(PDCCH)을 수신한다. 이 경우, 이동국은, 모든 타이밍이 아니라, 간헐적으로 물리 하향링크 제어채널을 수신하면 되기 때문에, 배터리의 소비전력을 저감하는 것(배터리 세이빙)이 가능해진다. 상기 간헐수신제어에 있어서의, 간헐적으로 물리 하향링크 제어채널을 수신하는 시간구간은, DRX의 ON 구간, 또는, On―duration이라 불린다. 또, 상기 On―duration이 설정되는 주기는, DRX 주기(DRX Cycle)라 불린다.
또, LTE의 상향링크에 있어서는, 셀 내의 각 이동국으로부터 송신되는 신호에 관해, 타이밍 동기가 유지되고 있다. 즉, LTE의 상향링크에 있어서는, 셀 내의 각 이동국으로부터 송신되는 신호의, 무선기지국에 있어서의 수신 타이밍은, 어느 소정의 범위에서 일치하도록 제어된다. 상기 제어는, Transmission Timing Adjustments라 불린다(비특허문헌 3).
보다 구체적으로는, 무선기지국은, 이동국으로부터 송신되는 신호의 수신 타이밍을 측정하고, 수신 타이밍이, 무선기지국 내부에서 정의되고 있는 기준 타이밍과 어긋나 있는 경우에는, 그 어긋남을 보정하기 위한 제어신호, Timing Advance를, 하향링크에 있어서 이동국으로 송신한다. 그리고, 이동국은, Timing Advance에 기초하여, 상향링크의 신호의 송신 타이밍을 조절한다.
또한, 이동국은, Timing Advance를 수신한 타이밍으로부터 Time Alignment Timer를 기동, 혹은, 재기동하고, Time Alignment Timer가 만료된 시점에서, 상향링크의 타이밍 동기는 유지되고 있지 않다고 판단한다. 이동국은, 상향링크의 타이밍 동기가 유지되고 있지 않는 경우이고, 그리고, 상향링크의 송신을 수행할 필요가 있는 경우에는, 랜덤 액세스 프로시져를 수행하고, 상향링크의 타이밍 동기를 확립한다(비특허문헌 4).
또한, 간헐수신상태에 있어서는, 일반적으로는, 무선기지국과 이동국과의 사이에서, 데이터의 주고받음이 수행되지 않기 때문에, Timing Advance도 송신되지 않는다. 즉, 간헐수신상태에 있어서는, 상향링크의 타이밍 동기가 유지되고 있지 않는 경우가 많다.
그런데, 일반적으로, 이동통신시스템에 있어서의 오퍼레이터는, 유저에게 이동통신 서비스를 제공하고, 그 대가로서 요금을 징수한다. 이하에서는, 이 '제공한 이동통신 서비스의 대가로서 요금을 징수한다'라는 행위를 과금이라 부른다. 과금의 방법으로서는, 예를 들면, 통신중의 데이터량에 따른 과금이나, 통신시간에 따른 과금 등이 있다. 혹은, 정액제과 같이, 데이터량이나 통신시간에 관계없이, 소정의 시간, 예를 들면, 1개월로 고정의 과금이 수행되는 경우도 있다.
선행기술문헌
비특허문헌
비특허문헌 1:3GPP TS 36.211(V8.3.0), "Physical Channels and Modulation," May 2008
비특허문헌 2:3GPP TS 36.300(V8.4.0), "E-UTRA and E-UTRAN Overall description" March 2008
비특허문헌 3:3GPP TS 36.213(V8.3.0), "E-UTRA Physical layer procedures," 4.2.4 Transmisson timing adjustments, May 2008
비특허문헌 4:3GPP TS 36.321(V8.2.0), "E-UTRA MAC protocol specification," 5.2 Maintenance of Uplink Time Alignment, May 2008
그러나, 상술한 배경기술에는 이하의 문제가 있다. 통신시간에 따른 과금을 수행하는 경우, 일반적으로는, 이동국과 기지국장치와의 사이에서 접속상태가 확립되어 있는 시간에 기초하여 과금이 수행된다. 한편, LTE 시스템에서는, 상술한 바와 같이, MAC 레이어에 있어서의 제어로서, 간헐수신제어나 상향링크의 타이밍 동기제어 등이 수행되고 있으며, 접속상태였다고 해도, 실제로는 데이터의 주고받음이 수행되고 있지 않는 상태나, 상향링크의 송신이 수행되고 있지 않는 상태가 존재한다. 이는, 종래의, 접속상태가 확립되어 있는 시간에 기초한 과금으로는, 실제의 통신상황에 기초한 적절한 과금이 수행되고 있지 않는 것을 의미한다.
본 발명은, 상술한 과제를 감안하여, 그 목적은, 실제의 통신상황에 기초한 적절한 시간과금을 수행할 수 있는 기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 기지국장치는, 유저장치와의 접속을 확립하는 접속부와, 상기 유저장치가 접속상태에 있는 접속구간 내에서 해당 유저장치가 통신 가능한 상태가 되어 있는 과금대상의 시간을 계측하는 계시(計時)부(timing unit)를 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 유저장치가 접속상태에 있는 접속구간 내에서 해당 유저장치가 통신 가능한 상태가 되어 있는 과금대상의 시간이 계측되기 때문에, 기지국장치와 유저장치가 접속상태에 있어서도, 해당 유저장치가 통신 가능한 상태가 되어 있지 않는 시간을 과금대상으로부터 제외할 수 있고, 이동체 통신서비스가 규제된 시간을 고려하여 적절한 과금을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 실제의 통신상황에 기초한 적절한 시간과금을 수행할 수 있는 기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 무선통신시스템의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, (a)는 물리 상향링크 공유채널의 구성의 설명도, (b)는 물리 상향링크 제어채널의 구성의 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 사운딩용 레퍼런스신호가 맵핑되는 시간 리소스 및 주파수 리소스의 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 기지국장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 베이스밴드 처리부 및 호처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, DRX 제어부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 상향링크 타이밍 제어부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 상향링크 리소스 관리부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 기지국장치의 실시형태를 나타내는 도이며, 상향링크 무선품질 감시부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 기지국장치의 변형 예를 나타내는 도이다.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를, 이하의 실시 예에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 실시 예를 설명하기 위한 모든 도면에 있어서, 동일 기능을 갖는 것은 동일 부호를 이용하고, 반복 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 유저장치 및 기지국장치가 적용되는 무선통신시스템에 대해, 도 1을 참조하여 설명한다.
무선통신시스템(1000)은, 예를 들면 Evolved UTRA and UTRAN(다른 이름: Long Term Evolution, 혹은, Super 3G)이 적용되는 시스템이며, 기지국장치(eNB:eNode B)(200)와 복수의 유저장치(UE:User Equipment)(100n(1001, 1002, 1003, … 100n, n은 n＞0 정수))를 구비한다. 기지국장치(200)는, 상위국, 예를 들면 액세스 게이트웨이 장치(300)와 접속되고, 액세스 게이트웨이 장치(300)는, 코어 네트워크(400)와 접속된다. 여기서, 유저장치(100n)는 셀(50)에 있어서 기지국장치(200)와 Evolved UTRA and UTRAN에 의해 통신을 수행한다. 또한, 액세스 게이트웨이 장치(300)는, MME/SGW(Mobility Management Entity/Serving Gateway)라 불려도 좋다.
이하, 유저장치(100n(1001, 1002, 1003, … 100n))에 대해서는, 동일한 구성, 기능, 상태를 갖기 때문에, 이하에서는 특단의 단서가 없는 한 유저장치(100n)로서 설명을 진행한다. 설명의 편의상, 기지국장치와 무선통신하는 것은 이동국이지만, 보다 일반적으로는 이동단말도 고정단말도 포함하는 유저장치여도 좋다.
무선통신시스템(1000)은, 무선 액세스 방식으로서, 하향링크에 대해서는 OFDMA(주파수분할 다원접속), 상향링크에 대해서는 SC―FDMA(싱글 캐리어―주파수분할 다원접속)가 적용된다. 상술한 바와 같이, OFDMA는, 주파수대역을 복수의 좁은 주파수대역(서브캐리어)으로 분할하고, 각 주파수대 상에 데이터를 실어 전송을 수행하는 방식이다. SC―FDMA는, 주파수대역을 분할하고, 복수의 단말간에 다른 주파수대역을 이용하여 전송함으로써, 단말간의 간섭을 저감할 수 있는 전송방식이다.
여기서, Evolved UTRA and UTRAN에 있어서의 통신채널에 대해 설명한다. 하향링크에 대해서는, 각 유저장치(100n)에서 공유하여 사용되는 물리 하향링크 공유채널(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)과, 하향링크의 제어채널인 물리 하향링크 제어채널(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)이 이용된다. 즉, 하향링크 채널은, 물리 하향링크 공유채널과 물리 하향링크 제어채널을 가리킨다.
하향링크에서는, 물리 하향링크 제어채널에 의해, 물리 하향링크 공유채널로 맵핑되는 유저의 정보나 트랜스포트 포맷의 정보, 물리 상향링크 공유채널로 맵핑되는 유저의 정보나 트랜스포트 포맷의 정보 등이 통지되고, 물리 하향링크 공유채널에 의해 유저 데이터가 전송된다.
또한, 하향링크에 있어서는, 상기 물리 하향링크 제어채널, 물리 하향링크 공유채널에 더해, 물리 상향링크 공유채널의 송달확인정보를 통지하기 위한 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH:Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)이 송신된다.
또한, 물리 하향링크 공유채널로 맵핑되는 트랜스포트 채널은 하향링크 공유채널(DL-SCH:Downlink Shared Channel)이다. 즉, 유저 데이터는, 하향링크의 공유채널로 맵핑된다. 또, 하향링크의 공유채널에는, 논리채널로서, U―plane의 신호인 DTCH(Dedicated Traffic Channel)나 C―plane의 신호인 DCCH(Dedicated Control Channel), 알림정보인 BCCH(Broadcasting Control Channel) 등이 맵핑된다.
또, 상술한, 물리 하향링크 공유채널로 맵핑되는 유저의 정보나 트랜스포트 포맷의 정보는, 하향링크 스케줄링정보(Downlink Scheduling Information)라 불린다. 하향링크 스케줄링정보는, Downlink Assignment Information 또는 하향링크 스케줄링 그랜트(Downlink Scheduling Grant)라 불려도 좋다.
또, 물리 상향링크 공유채널로 맵핑되는 유저의 정보나 트랜스포트 포맷의 정보는, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant)라 불린다. 하향링크 스케줄링정보나 상향링크 스케줄링 그랜트는, 묶어서, 하향 제어정보(Downlink Control Information)라 불려도 좋다.
또, 하향링크에 있어서는, 파일럿신호로서, 하향링크 레퍼런스신호(DL RS:Downlink Reference Signal)가 송신된다. 하향링크 레퍼런스신호는, 예를 들면, 유저장치(100n)에 의해 하향링크의 채널 추정이나 무선품질의 측정에 이용된다.
상향링크에 대해서는, 각 유저장치(100n)에서 공유하여 사용되는 물리 상향링크 공유채널(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)과, 물리 상향링크 제어채널(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)이 이용된다. 또한, LTE의 상향링크에서는, CQI(Channel Quality Indicator)나 Scheduling Request, 하향링크의 공유채널의 송달확인정보(Acknowledgement Information)는, 그 서브프레임에 있어서 물리 상향링크 공유채널이 송신되는 경우에, 물리 상향링크 공유채널에 다중하여 송신되며, 그 서브프레임에 있어서 물리 상향링크 공유채널이 송신되지 않는 경우에, 물리 상향링크 제어채널을 이용하여 송신된다.
또한, LTE의 상향링크에 있어서는, 상기 물리 상향링크 공유채널과 물리 상향링크 제어채널에 더해, 랜덤 액세스용 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH:Physical Random Access Channel)이 이용된다.
또, 상향링크에 있어서의 레퍼런스신호로서, 물리 상향링크 공유채널 및 상향링크 제어채널의 복조용 레퍼런스신호(DM RS:Demodulation Reference Signal)와, 사운딩용 레퍼런스신호(Sounding RS)가 이용된다.
도 2에, 물리 상향링크 공유채널 및 물리 상향링크 제어채널의 구성을 나타낸다. 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 물리 상향링크 공유채널은, 1서브프레임 안의 일부의 SC―FDMA 심볼에, 복조용 레퍼런스신호가 맵핑되고, 나머지의 SC―FDMA 심볼에, 데이터신호 또는 제어신호가 맵핑된다.
즉, 물리 상향링크 공유채널은, 1서브프레임에 있어서, 14개의 SC―FDMA 심볼로 구성되고, ＃3과 ＃10의 SC―FDMA 심볼에 복조용 레퍼런스신호가 맵핑된다. 또, 나머지의 SC―FDMA 심볼에 데이터신호가 맵핑된다.
한편, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 물리 상향링크 제어채널(포맷 2)은, 1서브프레임에 있어서, 14개의 SC―FDMA 심볼로 구성되고, ＃1과 ＃5와 ＃8과 ＃12의 SC―FDMA 심볼에 복조용 레퍼런스신호가 맵핑된다. 또, 나머지의 SC―FDMA 심볼에 제어신호가 맵핑된다. 여기서, 제어신호란, 예를 들면, 하향링크의 무선품질정보인 CQI이다. 또한, 물리 상향링크 제어채널은, 도 2(b)에 도시하는 구성 이외의 구성이어도 좋다. 예를 들면, 1서브프레임 안에서, 복조용 레퍼런스신호가 맵핑되는 SC―FDMA 심볼의 수가 6개인 구성이어도 좋다. 또한, 상기 물리 상향링크 제어채널(포맷 2)에는, 상기 CQI에 더해, Rank Indicator(RI)나 Precoding Matrix Indicator(PMI)가 맵핑되어도 좋다. 또한, CQI나 RI, PMI를 묶어서 CSI(Channel State Information)라 불려도 좋다.
도 3에, 사운딩용 레퍼런스신호가 맵핑되는 시간 리소스 및 주파수 리소스를 나타낸다. 사운딩용 레퍼런스신호는, 1서브프레임 내의 최후의 SC―FDMA 심볼로 맵핑된다. 즉, 사운딩용 레퍼런스신호가 송신되는 서브프레임에 있어서는, 도 2(a)에 도시하는 물리 상향링크 공유채널의 서브프레임 구성에 있어서의 SC―FDMA 심볼 ＃13에, 사운딩용 레퍼런스신호가 맵핑된다.
상술한 바와 같이, LTE의 상향링크에서는, 물리 상향링크 공유채널 또는 물리 상향링크 제어채널에 의해, 하향링크에 있어서의 공유채널의 스케줄링이나 적응 변복조·부호화(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme)에 이용하기 위한 하향링크의 CQI, 및, 하향링크의 물리 하향링크 공유채널의 송달확인정보(HARQ ACK Information)가 전송된다. 또, 물리 상향링크 공유채널에 의해 유저 데이터가 전송된다.
또한, 물리 상향링크 공유채널로 맵핑되는 트랜스포트 채널은 상향링크의 공유채널(UL-SCH:Uplink Shared Channel)이다. 즉, 유저 데이터는, 상향링크의 공유채널로 맵핑된다.
또한, 상술한 유저 데이터란, 예를 들면, Web browsing이나 FTP, VoIP 등에 따른 IP 패킷이나, RRC(Radio Resource Control)의 처리를 위한 제어신호 등이다. 혹은, 유저 데이터는, 패킷 데이터라 불려도 좋다. 또, 유저 데이터 혹은 패킷 데이터는, 트랜스포트 채널로서의 호칭은, 예를 들면, DL―SCH나 UL―SCH여도 좋으며, 논리채널로서의 호칭은, 예를 들면, 개별 트래픽 채널(DTCH)이나 개별 제어채널(DCCH)이어도 좋다.
본 실시 예에 따른 기지국장치(200)에 대해, 도 4를 참조하여 설명한다. 기지국장치(200)는, 송수신 안테나(202)와, 앰프부(204)와, 송수신부(206)와, 베이스밴드신호 처리부(208)와, 호처리부(210)와, 전송로 인터페이스(212)를 구비한다.
하향링크에 의해 기지국장치(200)로부터 유저장치(100n)로 송신되는 패킷 데이터는, 기지국장치(200)의 상위에 위치하는 상위국, 예를 들면 액세스 게이트웨이 장치(300)로부터 전송로 인터페이스(212)를 통해 베이스밴드신호 처리부(208)에 입력된다.
베이스밴드신호 처리부(208)에서는, PDCP layer의 송신처리, 패킷 데이터의 분할·결합(Segmentation·Concatenation), RLC(Radio Link Control) 재송제어의 송신처리 등의 RLC layer의 송신처리, MAC(Medium Access Control) 재송제어, 예를 들면 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)의 송신처리, 스케줄링, 전송 포맷 선택, 채널 부호화, 역고속 푸리에 변환(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)처리가 수행되고, 송수신부(206)로 전송된다. 또, 상기 패킷 데이터에 더해, 알림채널에 의해 기지국장치(200)로부터 유저장치(100n)로 송신되는 알림정보도, 동일한 송신처리가 수행되고, 송수신부(206)로 전송된다.
송수신부(206)에서는, 베이스밴드신호 처리부(208)로부터 출력된 베이스밴드신호에 무선 주파수대로 변환하는 주파수 변환처리가 실시되고, 그 후, 앰프부(204)에서 증폭되어 송수신 안테나(202)로부터 송신된다.
한편, 상향링크에 의해 유저장치(100n)로부터 기지국장치(200)로 송신되는 패킷 데이터에 대해서는, 송수신 안테나(202)에서 수신되는 무선 주파수신호가 앰프부(204)에서 증폭되고, 송수신부(206)에서 주파수 변환되어 베이스밴드신호로 변환되고, 베이스밴드신호 처리부(208)에 입력된다.
베이스밴드신호 처리부(208)에서는, 입력된 베이스밴드신호에 대해, FFT 처리, IDFT 처리, 오류 정정 복호, MAC 재송제어의 수신처리, RLC layer의 수신처리, PDCP layer의 수신처리가 이루어지고, 전송로 인터페이스(212)를 통해 액세스 게이트웨이 장치(300)로 전송된다.
여기서, 패킷 데이터란, 상술한 바와 같이, 예를 들면, VoIP에 있어서의 음성신호나, FTP, 스트리밍, Web browsing 등의 각 애플리케이션에서 전송되는 신호이다.
호처리부(210)는, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이의 통신상태의 관리, 기지국장치(200)의 상태관리나 리소스 할당을 수행한다. 또, 호처리부(210)는, 후술하는 바와 같이, 접속시간 중의 간헐수신상태가 아닌 시간이나, 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 시간, 상향링크 리소스가 할당되어 있는 시간, 상향링크의 무선품질이 양호한 시간 등에 기초하여, 과금을 수행한다.
다음으로, 베이스밴드신호 처리부(208) 및 호처리부(210)의 구성에 대해, 도 5를 참조하여 설명한다. 베이스밴드신호 처리부(208)는, 레이어 1 처리부(2081)와, MAC 처리부(2082)와, RLC 처리부(2083)를 구비한다. 또, 레이어 1 처리부(2081)는, 수신 처리부(20811)와, 송신 처리부(20812)와, 상향링크의 복호 처리부(20813)와, 하향링크의 변조 처리부(20814)와, 하향링크의 레퍼런스신호 생성부(20815)와, 상향링크 무선품질 감시부(20816)를 구비한다.
레이어 1 처리부(2081)에서는, 하향링크에서 송신되는 데이터의 채널 부호화나 IFFT 처리, 상향링크에서 송신되는 데이터의 채널 복호화나 IDFT 처리, FFT 처리 등이 수행된다. 구체적으로는, 하향링크에 의해 송신되는 신호, 예를 들면, 하향링크의 공유채널이나 하향링크 스케줄링정보, 상향링크 스케줄링 그랜트, 상향링크의 공유채널에 관한 송달확인정보, 알림채널(BCH:Broadcast Channel), 페이징채널(PCH:Paging Channel) 등은, 하향링크의 변조 처리부(20814)에 있어서, 터보부호나 길쌈부호(convolution code) 등의 부호화처리나 인터리브(interleave) 처리가 수행되고, 송신 처리부(20812)에 입력된다.
또, 하향링크의 레퍼런스신호 생성부(20815)에 있어서 하향링크의 레퍼런스신호가 생성되고, 송신 처리부(20812)에 입력된다. 송신 처리부(20812)는, 하향링크의 공유채널이나 하향링크 스케줄링정보, 상향링크 스케줄링 그랜트, 상향링크의 공유채널에 관한 송달확인정보, 알림채널, 페이징채널 등의 신호와, 하향링크의 레퍼런스신호를 다중하고, 그 후, IFFT 처리, CP 부가처리 등을 수행하고, 송수신부(206)에 입력한다.
한편, 상향링크에서 수신되는 신호, 예를 들면, CQI나 ACK Information, 상향링크의 공유채널, 복조용 레퍼런스신호, 사운딩용 레퍼런스신호 등의 신호는, 송수신부(206)로부터, 그 베이스밴드신호가 입력되고, 수신 처리부(20811)에 있어서, CP 제거처리, FFT 처리, 주파수 등화(等化)처리, 역이산 푸리에 변환(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)처리 등이 수행되고, 그 후, 상향링크의 복호 처리부(20813)에 있어서, 길쌈부호나 터보부호 등의 부호처리가 수행된다.
그리고, 복호 후의 CQI나 ACK Information, 상향링크의 공유채널 등의 신호는, MAC 처리부(2082)로 전송된다. 또, 사운딩용 레퍼런스신호에 관해서는, 상향링크의 복호 처리부(20813)에 있어서, 그 SIR이 계산되고, MAC 처리부(2082)에 통지된다.
또, 상향링크의 복호 처리부(20813)에 있어서, 사운딩용 레퍼런스신호의 SIR, 물리 상향링크 공유채널에 있어서의 복조용 레퍼런스신호의 SIR, 물리 상향링크 제어채널에 있어서의 복조용 레퍼런스신호의 SIR이 계산되고, 상향링크 무선품질 감시부(20816)에 통지된다.
상향링크 무선품질 감시부(20816)에 있어서, 상향링크의 복호 처리부(20813)로부터 통지된 사운딩용 레퍼런스신호의 SIR, 물리 상향링크 공유채널에 있어서의 복조용 레퍼런스신호의 SIR, 물리 상향링크 제어채널에 있어서의 복조용 레퍼런스신호의 SIR이, 무선품질의 판정기준을 만족시키는지 여부가 감시된다. 상향링크 무선품질 감시부(20816)는, 상향링크의 무선품질의 판정기준으로서 임계값을 기억하고 있으며, 무선품질이 임계값 이상인 시간을 계측하고, 무선품질이 양호한 시간을 후술하는 호처리부(210)의 과금부(2012)에 통지한다. 또한, 무선품질의 감시는, 상기한 3개의 SIR을 전부 감시하는 것이 아니라, 3개의 SIR 중 적어도 하나에 대해 감시하도록 해도 좋다.
또한, 상술한 '무선품질이 양호한 시간'이란, 예를 들면, 통상의 통신이 가능한 무선품질인 시간이라는 의미여도 좋다. 반대로 말하면, '무선품질이 양호하지 않다'란, 통상의 통신을 실현할 수 없을 정도로, 열악한 무선품질이라는 의미여도 좋다.
또한, 물리 상향링크 제어채널은, 예를 들면, CQI의 송신을 위해 이용되는, 포맷 2, 2A, 2B의 물리 상향링크 제어채널이어도 좋으며, ACK의 송신을 위해 이용되는, 포맷 1A, 1B의 물리 상향링크 제어채널이어도 좋으며, 스케줄링 리퀘스트의 송신을 위해 이용되는 포맷 1의 물리 상향링크 제어채널이어도 좋다.
또, 상향링크의 복호 처리부(20813)에 있어서, 사운딩용 레퍼런스신호나, 물리 상향링크 공유채널에 있어서의 복조용 레퍼런스신호, 물리 상향링크 제어채널에 있어서의 복조용 레퍼런스신호 등에 기초하여, 상향링크 전파의 지연 프로파일이 산출되고, 상향링크 타이밍 제어부(2085)에 통지된다.
또한, 레이어 1 처리부(2081)에 있어서, 스케줄링 리퀘스트(Scheduling Request)의 복조처리가 수행되고, 그 복조결과는, MAC 처리부(2082)에 통지된다.
MAC 처리부(2082)는, 레이어 1 처리부(2081)로부터 유저장치(100n)로부터 보고된 CQI나 ACK Information, 상향링크의 공유채널의 복조결과, 유저장치(100n)가 상향링크에 있어서 송신한 사운딩 레퍼런스신호의 SIR, 스케줄링 리퀘스트를 수신한다.
MAC 처리부(2082)는, 하향링크의 패킷 데이터의 MAC 재송제어, 예를 들면 HARQ의 송신처리나, 스케줄링처리, 전송 포맷의 선택처리, 주파수 리소스의 할당처리 등을 수행한다. 여기서, 스케줄링처리란, 서브프레임의 하향링크에 있어서 공유채널을 이용하여 패킷 데이터의 수신을 수행하는 유저장치(100n)를 선별하는 처리를 가리킨다.
또, 전송 포맷의 선택처리란, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치(100n)가 수신하는 패킷 데이터에 관한 변조방식이나 부호화율, 데이터 사이즈를 결정하는 처리를 가리킨다. 변조방식, 부호화율, 데이터 사이즈의 결정은, 예를 들면, 유저장치(100n)로부터 상향링크에 있어서 보고되는 CQI의 값에 기초하여 수행된다.
또한, 주파수 리소스의 할당처리란, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치(100n)가 수신하는 패킷 데이터에 이용되는 리소스블록을 결정하는 처리를 가리킨다. 리소스블록의 결정은, 예를 들면, 유저장치(100n)로부터 상향링크에 있어서 보고되는 CQI에 기초하여 수행된다. 유저장치(100n)로부터 보고되는 CQI는, 레이어 1 처리부(2081)로부터 통지된다.
그리고, MAC 처리부(2082)는, 상술한 스케줄링처리, 전송 포맷의 선택처리, 주파수 리소스의 할당처리에 의해 결정되는, 물리 하향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저(유저장치(100n))의 ID나, 그 패킷 데이터의 트랜스포트 포맷의 정보, 즉, 하향링크 스케줄링정보를 레이어 1 처리부(2081)에 통지한다. 또, MAC 처리부(2082)는, 유저장치(100n)에 대해 송신하는 패킷 데이터를 레이어 1 처리부(2081)로 송신한다.
또, MAC 처리부(2082)는, 상향링크의 패킷 데이터의 MAC 재송제어의 수신처리나, 스케줄링처리, 전송 포맷의 선택처리, 주파수 리소스의 할당처리 등을 수행한다. 여기서, 스케줄링처리란, 소정의 서브프레임에 있어서 공유채널을 이용하여 패킷 데이터의 송신을 수행하는 유저장치(100n)를 선별하는 처리를 가리킨다.
또, 전송 포맷의 선택처리란, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치(100n)가 송신하는 패킷 데이터에 관한 변조방식이나 부호화율, 데이터 사이즈를 결정하는 처리를 가리킨다. 변조방식, 부호화율, 데이터 사이즈의 결정은, 예를 들면, 유저장치(100n)로부터 상향링크에 있어서 송신되는 사운딩용 레퍼런스신호의 SIR이나 유저장치(100n)와 기지국장치와의 사이의 패스로스에 기초하여 수행된다.
또한, 주파수 리소스의 할당처리란, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치(100n)가 송신하는 패킷 데이터의 송신에 이용되는 리소스블록을 결정하는 처리를 가리킨다. 리소스블록의 결정은, 예를 들면, 유저장치(100n)로부터 상향링크에 있어서 송신되는 사운딩용 레퍼런스신호의 SIR에 기초하여 수행된다.
그리고, MAC 처리부(2082)는, 상술한 스케줄링처리, 전송 포맷의 선택처리, 주파수 리소스의 할당처리에 의해 결정되는, 물리 상향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저(유저장치(100n))의 ID나, 그 유저 데이터의 트랜스포트 포맷의 정보, 즉, 상향링크 스케줄링 그랜트를 생성하고, 레이어 1 처리부(2081)에 통지한다. 또, MAC 처리부(2082)는, 상향링크의 공유채널의 복조결과에 기초하여, 송달확인정보를 생성하고, 그 상향링크의 공유채널에 대한 송달확인정보를 레이어 1 처리부(2081)에 통지한다.
또, MAC 처리부(2082)는, 유저장치(100n)에 대해 신규 송신을 위한 물리 하향링크 제어채널, 즉, 하향링크 스케줄링정보 또는 상향링크 스케줄링 그랜트를 송신한 경우에, 그 송신했다는 정보를, 그 타임스탬프(시각정보)와 함께, DRX 제어부(2084)에 통지한다.
또, MAC 처리부(2082)는, 유저장치(100n)로부터 송신된 Scheduling Request를 수신한 경우에, 그 수신했다는 정보를, 그 타임스탬프(시각정보)와 함께, DRX 제어부(2084)에 통지한다.
RLC 처리부(2083)에서는, 하향링크의 패킷 데이터에 관한, 분할·결합, RLC 재송제어의 송신처리 등의 RLC layer의 송신처리나, 상향링크의 데이터에 관한, 분할·결합, RLC 재송제어의 수신처리 등의 RLC layer의 수신처리가 수행된다. 또한, RLC 처리부(2083)에 있어서는, 상기 RLC layer의 처리에 더해, PDCP layer의 처리가 수행되어도 좋다.
DRX 제어부(2084)는, 유저장치(100n)에 대해, 그 간헐수신상태(DRX 상태)를 관리한다. 보다 구체적으로는, DRX 제어부(2084)는, 유저장치(100n)가 비간헐수신상태(Non―DRX 상태, 즉, 간헐수신상태(DRX 상태)가 아닌 상태)인 경우에, MAC 처리부(2082)로부터, 유저장치(100n)에 대해 신규 송신을 위한 물리 하향링크 제어채널, 즉, 하향링크 스케줄링정보 또는 상향링크 스케줄링 그랜트를 송신한 타이밍을 수신하고, 그 타이밍으로부터, DRX Inactive Timer를 기동, 혹은, 재기동한다. 여기서, 재기동한다란, 이미 기동하고 있는 Timer의 값을 초기값으로 되돌리고, 재차 Timer을 기동하는 것을 의미한다.
그리고, DRX 제어부(2084)는, DRX Inactive Timer가 만료된 시점에서, 유저장치(100n)는 Non―DRX 상태로부터 DRX 상태로 천이했다고 판단한다. 또한, DRX 제어부(2084)는, 유저장치(100n)가 DRX 상태에 있는 경우에, 신규 송신을 지시하는 물리 하향링크 제어채널을 송신한 타이밍으로부터, 유저장치(100n)는 DRX 상태로부터 Non―DRX 상태로 천이했다고 판단한다. 혹은, DRX 제어부(2084)는, 유저장치(100n)가 DRX 상태에 있는 경우에, 유저장치(100n)로부터 상향링크에 있어서 스케줄링 리퀘스트를 수신한 타이밍으로부터, 유저장치(100n)는 DRX 상태로부터 Non―DRX 상태로 천이했다고 판단한다. 또한, DRX 상태로서, Short DRX 상태와 Long DRX 상태의 2종류가 정의되어도 좋다. DRX 제어부(2084)는, 접속시간 중에 있어서의, 유저장치(100n)가 Non―DRX 상태에 있는 시간을 계측하고, 계측시간을 과금부(2012)에 통지한다.
혹은, DRX 제어부(2084)는, Non―DRX 상태에 있는 시간 대신에, Non―DRX 상태 또는 Short DRX 상태에 있는 시간을 계측하고, 계측시간을 과금부(2012)에 통지해도 좋다. 이는 Short DRX 상태는, 보다 Non―DRX 상태에 가까운 상태이며, 과금의 대상이 된다고 간주해도 좋기 때문이다.
혹은, DRX 제어부(2084)는, 상술한, Non―DRX 상태인지, DRX 상태인지의 판정을, 액티브 시간(Active Time)인지 여부에 기초하여 판정해도 좋다. 즉, 상기 액티브 시간인 상태를 Non―DRX 상태라 간주하고, 상기 액티브 시간이 아닌 상태를 DRX 상태라 간주해도 좋다.
이하에, 액티브 시간의 정의를 나타낸다. 예를 들면, 액티브 시간은, 간헐수신제어에 있어서의 ON 구간이나, DRX Inactivity Timer가 기동하고 있는 시간, DRX Retransmission Timer, Contention Resolution Timer가 기동하고 있는 시간을 포함해도 좋다. 또, 액티브 시간은, 스케줄링 리퀘스트가 펜딩(Pending)하고 있는 시간을 포함해도 좋다. 혹은, 상기 액티브 시간은, 재송을 위한 상향링크 스케줄링 그랜트가 발생한 경우, 혹은, 랜덤 액세스 응답의 수신에 성공하고 나서, 아직 한 번도 자신 앞으로의 RNTI 또는 임시의 RNTI를 갖는, 신규 송신을 지시하는 PDCCH를 수신하고 있지 않는 시간을 포함해도 좋다. 여기서, DRX Retransmission Timer란, 신규 송신의 패킷 데이터를 수신하고 나서 기동되는 HARQ RTT Timer가 만료되고 나서 기동되는 타이머이며, 상기 패킷 데이터가 재송되는 시간구간을 정의하는 타이머이다. 또, Contention Resolution Timer란, 랜덤 액세스 수순에 있어서, Message 3을 송신한 타이밍으로부터 기동되는 타이머이며, Message 4에 의한 Contention Resolution이 수행되는 시간구간을 정의하는 타이머이다. 또, 스케줄링 리퀘스트가 펜딩(Pending)하고 있다란, 상향링크에 있어서 스케줄링 리퀘스트가 송신되고 나서, 실제로 상향링크의 그랜트(상향링크 스케줄링 그랜트)가 하향링크에 있어서 통지되기까지의 상태를 나타낸다. 액티브 시간의 상세는, 비특허문헌 4의 5. 7장을 참조할 수 있다.
상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 상향링크의 복호 처리부(20813)로부터 통지되는 유저장치(100n)의 상향링크의 지연 프로파일에 기초하여, 필요에 따라, 유저장치(100n)의 송신 타이밍을 조절하기 위한 UL 송신 타이밍 제어신호, Timing Advance(타이밍 어드밴스)를, MAC 처리부(2082) 및 레이어 1 처리부(2081)를 통해, 유저장치(100n)에 통지한다.
즉, 상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 자(自) 기지국장치(200)의 수신단(端)에 있어서, 복수 동시 액세스 유저장치(100n)로부터의 멀티패스 수신신호의 수신 타이밍을 사이클릭 프리픽스(CP:Cyclic Prefix) 길이 내에 수용하도록 조절하기 위한 송신 타이밍을 결정하고, 상기 송신 타이밍을 실현하기 위해 유저장치(100n)가 조절해야 하는 송신 타이밍의 조절량을, UL 송신 타이밍 제어신호, Timing Advance로서, MAC 처리부(2082) 및 레이어 1 처리부(2081)를 통해, 유저장치(100n)에 통지한다. 여기서, 상기 Timing Advance는, 보다 구체적으로는, MAC 레이어의 제어정보, 즉, MAC Control Element로서, 통상의 패킷 데이터에 다중되고, 유저장치(100n)에 통지되어도 좋다. 즉, 상기 Timing Advance를 통지하기 위한 MAC Control Element는, MAC 레이어의 데이터단위 MAC PDU의 일부로서, 유저장치(100n)에 통지된다.
여기서, 상기 유저장치(100n)가 조절해야 하는 송신 타이밍의 조절량은, 예를 들면, '각 유저장치(100n)의 최적 FFT 타이밍―기준 FFT 타이밍'으로부터 산출된다. 즉, '각 유저장치의 최적 FFT 타이밍―기준 FFT 타이밍＝0'이 되도록 상기 조절량을 산출한다.
상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태에 있어서, 유저장치(100n)에 대해, Timing Advance를 송신한 타이밍으로부터, Time Alignment Timer를 기동, 혹은, 재기동한다. 여기서, 재기동한다란, 이미 기동하고 있는 Timer의 값을 초기값으로 되돌리고, 재차 Timer을 기동하는 것을 의미한다.
그리고, 상향링크 타이밍 제어부(2085)는, Time Alignment Timer가 만료된 시점에서, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태로부터 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로 천이했다고 판단한다.
또, 상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 랜덤 액세스 수순에 있어서, RA response(랜덤 액세스 응답신호)에 의해, 유저장치(100n)에 대해, Timing Advance와 상향링크 스케줄링 그랜트를 송신하고, 상향링크 스케줄링 그랜트에 대응하는 상향링크의 공유채널을 수신하고, 그 복호결과가 올바른 경우(즉, CRC 체크결과가 OK인 경우)에는, 그 타이밍으로부터, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로부터 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태로 천이했다고 판단한다.
상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 접속시간 중에 있어서의, 유저장치(100n)가, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태에 있는 시간을 계측하고, 계측시간을 과금부(2012)에 통지한다.
또, 상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 상술한, Time Alignment Timer의 만료에 의해, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태로부터 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로 천이했다고 판단하고, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태로부터 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로 천이했다는 정보를 상향링크 리소스 관리부(2011)에 통지한다.
또, 상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 상술한, RA response(랜덤 액세스 응답신호) 내의 상향링크 스케줄링 그랜트에 대응하는 상향링크의 공유채널을 수신하고, 그 복호결과가 올바른 경우(즉, CRC 체크결과가 OK인 경우)에는, 그 타이밍으로부터, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로부터 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태로 천이했다고 판단하고, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로부터 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태로 천이했는 정보를 상향링크 리소스 관리부(2011)에 통지한다. 또한, RA response(랜덤 액세스 응답신호) 내의 상향링크 스케줄링 그랜트에 대응하는 상향링크의 공유채널이란, RA response(랜덤 액세스 응답신호) 내의 상향링크 스케줄링 그랜트에 의해 상향링크에서의 송신을 지시한, 상향링크의 공유채널이다.
상향링크 리소스 관리부(2011)는, 유저장치(100n)에 할당하는 상향링크 리소스를 관리한다. 여기서, 상향링크 리소스란, 예를 들면, 유저장치(100n)에 할당하는 사운딩용 레퍼런스신호의 무선리소스나, 유저장치(100n)에 할당하는 물리 상향링크 제어채널의 무선리소스이다. 또, 물리 상향링크 제어채널의 무선리소스에 의해, 예를 들면, CQI나 RI, PMI, 하향링크의 공유채널에 대한 송달확인정보, 스케줄링 리퀘스트 등이 송신된다.
상향링크 리소스 관리부(2011)는, 예를 들면, 랜덤 액세스 수순에 의해, 상향링크의 타이밍 동기가 확립된 경우에, 유저장치(100n)에 대해, 상향링크의 리소스를 할당한다. 또, 상향링크 리소스 관리부(2011)는, 예를 들면, Time Alignment Timer의 만료에 의해, 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태로 천이한 경우에, 유저장치(100n)에 대해, 할당한 상향링크의 리소스를 해방한다.
상향링크 리소스 관리부(2011)는, 접속시간 중에 있어서의, 유저장치(100n)에 대해 상향링크 리소스를 할당하고 있는 시간을 계측하고, 계측시간을 과금부(2012)에 통지한다.
과금부(2012)는, 기지국장치(200)와 유저장치(100n)와의 접속시간 중에 있어서, DRX 제어부(2084), 상향링크 타이밍 제어부(2085), 상향링크 리소스 관리부(2011), 상향링크 무선품질 감시부(20816)에 의해 통지된 계측시간을 고려하여 과금량을 결정한다.
구체적으로는, 과금부(2012)에 대해, DRX 제어부(2084)로부터는 유저장치(100n)가 Non―DRX 상태에 있는 시간, 상향링크 타이밍 제어부(2085)로부터는 유저장치(100n)와 기지국장치와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태에 있는 시간, 상향링크 리소스 관리부(2011)로부터는 유저장치(100n)에 대해 상향링크 리소스를 할당하고 있는 시간, 상향링크 무선품질 감시부(20816)로부터는 상향링크의 무선품질이 양호한 시간이 각각 통지된다.
또한, 과금부(2012)는, 단계적인 정액제의 과금을 수행하는 경우에, 상기 계측시간을 고려하여, 상기 단계적인 정액제의 과금을 수행해도 좋다. 예를 들면, 과금부(2012)는, 상기 계측시간이 소정의 임계값 이하인 경우에, 단계적인 정액제의 과금 중의 1단계째의 정액을 과금하고, 상기 계측시간이 상기 소정의 임계값보다도 큰 경우에, 단계적인 정액제의 과금 중의 2단계째의 정액을 과금하도록 구성되어 있어도 좋다.
이하, 도 6부터 도 9를 참조하여, DRX 제어부(2084), 상향링크 타이밍 제어부(2085), 상향링크 리소스 관리부(2011), 상향링크 무선품질 감시부(20816)에 있어서의 계시처리에 대해 설명한다.
도 6은, DRX 제어부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
DRX 제어부(2084)는, 상술한 바와 같이 물리 하향링크 제어채널의 송신에 의해 유저장치(100n)의 DRX 상태를 관리하고 있다.
이 상태에서, DRX 제어부(2084)에 의해 유저장치(100n)가 DRX 상태인지 여부가 판정되고(단계 S11), 유저장치(100n)가 DRX 상태가 아닌, 즉, Non―DRX 상태라고 판정되면(단계 S11:No), 유저장치(100n)에 관한, Non―DRX 상태인 시간이 계측된다.
한편, DRX 제어부(2084)에 의해 유저장치(100n)가 DRX 상태라고 판정되면(단계 S11:Yes), Non―DRX 상태인 시간은 계측되지 않는다.
본 처리에 의해, 해당 유저장치(100n)에 관해, Non―DRX 상태인 시간이 계측된다.
도 7은, 상향링크 타이밍 제어부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
상향링크 타이밍 제어부(2085)는, 상술한 바와 같이, Timing Advance와 상향링크 스케줄링 그랜트의 송신에 의해 유저장치(100n)와의 타이밍 동기상태를 관리하고 있다.
이 상태에서, 상향링크 타이밍 제어부(2085)에 의해 기지국장치(200)와 유저장치(100n)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태인지 여부가 판정되고(단계 S21), 기지국장치(200)와 유저장치(100n)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태라고 판정되면(단계 S21:Yes), 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 시간이 계측된다.
한편, 상향링크 타이밍 제어부(2085)에 의해 기지국장치(200)와 유저장치(100n)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있지 않는 상태라고 판정되면(단계 S21:No), 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 시간은 계측되지 않는다.
도 8은, 상향링크 리소스 관리부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
상향링크 리소스 관리부(2011)는, 상술한 바와 같이, 상향링크 타이밍 제어부(2085)로부터 통지되는 기지국장치(200)와 유저장치(100n)와의 사이의 타이밍 동기가 확립된 상태인지 여부를 나타내는 정보에 기초하여, 유저장치(100n)에 할당하는 상향링크 리소스를 관리하고 있다.
이 상태에서, 상향링크 리소스 관리부(2011)에 의해 유저장치(100n)에 상향링크 리소스가 할당되어 있는지 여부가 판정되고(단계 S31), 유저장치(100n)에 상향링크 리소스가 할당되어 있다고 판정되면(단계 S31:Yes), 유저장치(100n)에 상향링크 리소스가 할당되어 있는 시간이 계측된다.
한편, 상향링크 리소스 관리부(2011)에 의해 상향링크 리소스가 할당되어 있지 않다고 판정되면(단계 S31:No), 유저장치(100n)에 상향링크 리소스가 할당되어 있는 시간은 계측되지 않는다.
도 9는, 상향링크 무선품질 감시부의 계시처리를 나타내는 흐름도이다.
상향링크 무선품질 감시부(20816)는, 상술한 바와 같이, 상향링크의 무선품질의 판정기준으로서 임계값을 기억하고 있으며, 무선품질이 임계값 이상인지 여부에 의해 무선품질을 관리하고 있다.
이 상태에서, 상향링크 무선품질 감시부(20816)에 의해 상향링크의 무선품질이 임계값 이상인지 여부가 판정되고(단계 S41), 무선품질이 임계값 이상이라고 판정되면(단계 S41:Yes), 상향링크의 무선품질이 임계값 이상인 시간이 계측된다.
한편, 상향링크의 무선품질이 임계값보다 작다고 판정되면(단계 S41:No), 상향링크의 무선품질이 임계값 이상인 시간은 계측되지 않는다.
또한, 과금부(2012)에 의한 과금량의 결정은, DRX 제어부(2084), 상향링크 타이밍 제어부(2085), 상향링크 리소스 관리부(2011), 상향링크 무선품질 감시부(20816)로부터 각각 통지된 계측시간을 전부 고려하여 결정해도 좋으며, 적어도 하나 이상의 계측시간을 고려하여 결정해도 좋다. 예를 들면, DRX 제어부(2084)로부터만 계측시간을 과금부(2012)에 통지하고, 상향링크 타이밍 제어부(2085), 상향링크 리소스 관리부(2011), 상향링크 무선품질 감시부(20816)로부터의 통지를 불필요하게 할 수도 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 기지국장치(200)에 따르면, 유저장치(100n)가 Non―DRX 상태에 있는 시간, 유저장치(100n)와 기지국장치(200)와의 사이에서 상향링크의 타이밍 동기가 확립되어 있는 상태에 있는 시간, 유저장치(100n)에 대해 상향링크 리소스를 할당하고 있는 시간, 상향링크의 무선품질이 일정값 이상으로 유지되고 있는 시간 등의 상기 유저장치에 대해 이동체 통신서비스가 시스템상 규제되지 않는 상태의 시간이 계측되기 때문에, 이 계측시간에 기초하여 과금량을 결정하도록 하면, 기지국장치(200)와 유저장치(100n)와의 접속상태에 있어서, 이동체 통신서비스가 규제된 시간을 고려하여 적절한 과금을 수행할 수 있다. 또한, 여기서, 유저장치에 대해 이동체 통신서비스가 시스템상 규제되지 않는다란, 상기 유저장치가 통신 가능한 상태에 있다는 의미여도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 기지국장치(200)가 과금부(2012)를 구비하는 구성으로 했으나, 도 10에 도시하는 무선통신시스템(2000)과 같이, 코어 네트워크(400)에 과금장치(500)를 접속하고, 이 과금장치(500)에 과금부(2012)를 구비하도록 해도 좋다. 이 경우, DRX 제어부(2084), 상향링크 타이밍 제어부(2085), 상향링크 리소스 관리부(2011), 상향링크 무선품질 감시부(20816)로부터 과금장치(500)에 대해 계측시간을 통지하도록 한다.
또, 이번에 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며 이 실시형태에 제한되는 것이 아니다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시형태만의 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 제시되고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
산업상의 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 실제의 통신상황에 기초한 적절한 시간과금을 수행할 수 있다는 효과를 가지며, 특히 유저장치와의 접속상태에 있어서의 과금량을 결정하는 기지국장치, 이동통신시스템 및 통신제어방법에 유용하다.

Claims (13)

  1. 유저장치와의 접속을 확립하는 접속부;
    상기 유저장치가 접속상태에 있는 접속구간 내에서 해당 유저장치가 통신 가능한 상태가 되어 있는 과금대상의 시간을 계측하는 계시(計時)부;를 구비한 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 계시부에 의해 계측된 시간에 기초하여, 과금량을 결정하는 과금부를 구비한 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 계시부는, 상기 유저장치의 간헐수신상태를 관리하는 간헐수신상태 관리부를 가지며,
    상기 간헐수신상태 관리부는, 상기 유저장치가 비간헐수신상태였던 시간을 계측하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계시부는, 상기 유저장치의 상향링크에 있어서의 타이밍 동기상태를 관리하는 상향링크 타이밍 동기상태 관리부를 가지며,
    상기 상향링크 타이밍 동기상태 관리부는, 상기 유저장치의 상향링크에 있어서의 타이밍 동기상태가 확립되어 있는 시간을 계측하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상향링크 타이밍 동기상태 관리부는, 상기 유저장치에 대해 타이밍 어드밴스신호를 송신한 타이밍으로부터, 소정의 시간 경과한 경우에, 상기 상향링크의 타이밍 동기상태는 확립되어 있지 않다고 판정하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 상향링크 타이밍 동기상태 관리부는, 랜덤 액세스 수순에 있어서, 상기 유저장치로부터, 랜덤 액세스 응답신호에 의해 송신을 지시한, 상향링크의 공유채널을 올바르게 수신한 타이밍으로부터, 상기 상향링크의 타이밍 동기상태는 확립되었다고 판정하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계시부는, 상기 유저장치의 상향링크의 리소스상태를 관리하는 상향링크 리소스상태 관리부를 가지며,
    상기 상향링크 리소스상태 관리부는, 상기 유저장치에 대해 상향링크의 리소스가 할당되어 있는 시간을 계측하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 상향링크 리소스상태 관리부는, 상기 유저장치에 대해 타이밍 어드밴스신호를 송신한 타이밍으로부터, 소정의 시간 경과한 경우에, 상기 유저장치에 대해 할당한 상향링크의 리소스가 해방되었다고 판정하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 상향링크 리소스상태 관리부는, 상향링크의 제어채널의 리소스 또는 사운딩용 레퍼런스신호의 리소스의 리소스상태를 관리하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계시부는, 상기 유저장치의 상향링크의 무선품질을 감시하는 상향링크 무선품질 감시부를 가지며,
    상기 상향링크 무선품질 감시부는, 상기 상향링크의 무선품질이 소정의 임계값 이상인 시간을 계측하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상향링크 무선품질 감시부는, 상향링크의 제어채널의 품질, 상향링크의 복조용 레퍼런스신호의 품질, 상향링크의 사운딩용 레퍼런스신호의 품질 중 적어도 하나를 감시하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  12. 유저장치에 접속된 기지국장치;
    상기 유저장치의 과금관리를 수행하는 과금장치;를 구비하고,
    상기 기지국장치는, 상기 유저장치와의 접속상태에 있어서, 상기 유저장치에 대해 이동체 통신서비스가 시스템상 규제되지 않는 상태의 시간을 계측하고,
    상기 과금장치는, 상기 기지국장치에 의해 계측된 시간에 기초하여, 과금량을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
  13. 유저장치와의 접속을 확립하는 단계;
    상기 유저장치가 접속상태에 있는 접속구간 내에서 해당 유저장치가 통신 가능한 상태가 되어 있는 과금대상의 시간을 계측하는 단계;
    계측한 시간에 기초하여, 과금량을 결정하는 단계;를 갖는 것을 특징으로 하는 통신제어방법.
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