KR20110124328A - 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국 - Google Patents

무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국 Download PDF

Info

Publication number
KR20110124328A
KR20110124328A KR1020117022666A KR20117022666A KR20110124328A KR 20110124328 A KR20110124328 A KR 20110124328A KR 1020117022666 A KR1020117022666 A KR 1020117022666A KR 20117022666 A KR20117022666 A KR 20117022666A KR 20110124328 A KR20110124328 A KR 20110124328A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
cdma
ofdm
wireless
unit
Prior art date
Application number
KR1020117022666A
Other languages
English (en)
Inventor
다카노리 미우라
Original Assignee
쿄세라 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2009077744A external-priority patent/JP5303331B2/ja
Priority claimed from JP2009127064A external-priority patent/JP5437698B2/ja
Priority claimed from JP2009127068A external-priority patent/JP5427473B2/ja
Priority claimed from JP2009269471A external-priority patent/JP5455581B2/ja
Application filed by 쿄세라 코포레이션 filed Critical 쿄세라 코포레이션
Publication of KR20110124328A publication Critical patent/KR20110124328A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/7097—Direct sequence modulation interference
    • H04B2201/709709—Methods of preventing interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality

Abstract

무선 단말(1100A)은 통신부(1120), 측정부(1140A), 측정부(1140B), 및 제어부(1160A)를 포함한다. 통신부(1120)는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식과 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 중 하나를, 무선 기지국에서 형성되는 셀에서 사용하는 사용통신 방식으로서 선택해 무선 통신을 실시한다. 측정부(1140A)는 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이에 관한 수신 품질을 측정한다. 측정부(1140B)는 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정한다. 아이들 상태에서 사용 통신 방식으로서 OFDM 방식이 선택되고, 측정부(1140A)에서 얻어진 상기 시간 차이에 관한 수신 품질이 OFDM 방식에서 사용되는 가드인터벌에 대응하는 임계치 아래로 열화했을 때, 제어부(1160A)는 측정부(1140B)로 하여금 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정하도록 한다.

Description

무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국{WIRELESS TERMINAL, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND WIRELESS BASE STATION}
본 발명은, CDMA 방식 또는 OFDM 방식을 사용하는 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국에 관한 것이다.
현재, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식이 사용되는 제3 세대(또는 3.5세대) 휴대전화 시스템이 널리 사용되고 있다.
근래에는, 새로운 통신 방식으로서, 서로 직교하는 복수의 서브캐리어를 사용해 데이터를 병렬로 전송하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 주목받고 있다. OFDM 방식은 CDMA 방식보다도 높은 통신 성능을 발휘할 수 있기 때문에, 제4 세대(혹은 3.9세대) 휴대전화 시스템 등에 사용된다.
휴대전화 시스템 등의 무선 통신 시스템에서, 새로운 통신 방식을 지원하는 무선 기지국의 설치가 서서히 진행되기 때문에, 제3 세대부터 제4 세대로의 이행기에 있어, CDMA 방식과 OFDM 방식의 양 방식을 지원하는 무선 단말이 사용되는 것이 예상된다.
종래, 2개의 통신 방식을 지원하는 무선 단말(소위, 듀얼 단말)은, 다음의 방법을 사용해, 무선 기지국과의 무선 통신에 사용된 통신 방식(이하, 사용된 통신 방식이라고 한다)을 전환한다. 예를 들면, 듀얼 단말은, 각 통신 방식에 대해서 측정된 수신 전력을 비교해, 낮은 수신 전력이 수신 전력을 갖는 통신 방식으로부터 높은 수신 전력을 갖는 통신 방식으로 사용 통신 방식을 전환한다(특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1：일본특허공개 2009－500956호 공보
그런데, 무선 통신 시스템에서의 수신측은, 경로가 다른 복수의 전파(멀티패스파)를 포함하는 합성파를 송신측으로부터 수신한다. 이 때문에, OFDM 방식에서, 송신측은, 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 흡수하기 위한 가드인터벌을 OFDM 심볼마다 부가한다.
그러나, 가드 인터벌의 시간 길이 보다 길게 지연파가 지연되면, 수신측의 수신 신호에서 시간 계열로 연속인 OFDM 심볼간에 간섭(소위, 부호간 간섭)이 발생해, 통신 성능이 저하한다.
여기서, 종래의 듀얼 단말은, 수신 전력이 높은 통신 방식을 선택한다. 따라서, CDMA 방식보다 OFDM 방식의 수신 전력이 높으면 OFDM방식이 사용된다. 그렇지만, OFDM 방식에서 부호간 간섭이 발생하면, OFDM 방식이 본래의 통신 성능을 발휘할 수 없을 뿐 아니라, CDMA 방식보다 낮은 통신 성능이 발휘된다고 하는 문제가 있다. 또, 부호간 간섭을 고려했을 경우, 듀얼 단말이, 부호간 간섭으로 인해 CDMA 무선 기지국으로 전환해 접속했을 때, 그 바꾼 위치와 같은 위치에서 OFDM방식으로 전환하면, 부호간 간섭의 영향을 다시 받는다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있는 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국을 제공하는 것이다.
본 발명의 무선 단말의 특징은, 무선 기지국에서 형성되는 셀에서 사용하는 통신 방식으로서 CDMA 방식 또는 OFDM 방식의 어느 쪽을 선택해 무선 통신을 실시하는 통신부(통신부(1120)); 상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이(Tdmax)에 관한 수신 품질을 측정하는 제1 측정부(측정부(1140A)); 상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정하는 제2 측정부(측정부(1140B)); 아이들 상태에서 상기 사용된 통신 방식으로서 상기 OFDM 방식이 선택되고, 상기 제1 측정부에서 얻어진 상기 시간 차이에 관한 수신 품질이, 상기 OFDM 방식에서 사용되는 가드인터벌(Tg)에 대응하는 임계치보다 적게 열화했을 때, 상기 제2 측정부로 하여금 상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정시키는 제어부(제어부(1160A))를 포함하는 것을 요지로 한다.
이러한 특징에 의하면, 제어부는, 선행파와 지연파 사이의 시간 차이에 관한 수신 품질이 임계치보다 열화했을 때, 제2 측정부로 하여금 CDMA 방식의 수신신호의 수신 품질을 측정시킨다. 그러므로, 부호간 간섭이 발생했다고 보이는 상황에 있어 CDMA 방식으로의 전환 준비를 실시할 수가 있다. 또, 선행파와 지연파 사이의 시간 차이에 관한 수신 품질이 임계치 아래로 열화할 때까지는, OFDM방식이 사용되기 때문에, OFDM 방식의 통신 성능을 발휘 가능한 상태로 할 수 있다. 따라서, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 양 방식을 지원할 때, OFDM 방식을 활용하면서, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있는 무선 단말이 제공된다.
본 발명의 무선 통신 시스템의 특징은, OFDM 방식을 지원하는 제1 무선 기지국(무선 기지국(2200)); CDMA 방식을 지원하는 제2 무선 기지국(무선 기지국(2300)); 상기 CDMA 방식 및 상기 OFDM방식 모두를 지원하며, 상기 제1 무선 기지국에 접속하고 있는 무선 단말(무선 단말(2100))을 포함하는 무선 통신 시스템(무선 통신 시스템(2010))이며, 상기 무선 단말은, 상기 CDMA 방식 및 상기 OFDM 방식의 신호를 수신하는 단말 수신부(수신부(2124)); 상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정하는 제1 측정부(OFDM 측정부(2141)); 상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질을 측정하는 제2 측정부(CDMA 측정부(2142))와, 상기 제1 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터와, 상기 제2 측정부에 의해 측정된 상기 CDMA 수신 품질을 상기 제1 무선 기지국에 송신하는 단말 송신부(송신부(2122))를 갖추고, 상기 제1 무선 기지국은, 상기 무선 단말로부터 상기 수신 파라미터 및 상기 CDMA 수신 품질을 수신하는 기지국 수신부(수신부(2224)); 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 수신 파라미터에 대응하는 값이, 상기 OFDM 방식에서 사용되는 가드인터벌에 기초해 정해지는 임계치를 초과하고, 한편, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호한 경우에, 상기 제2 무선 기지국으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는 기지국 송신부(송신부(2222))를 포함하는 것을 요지로 한다.
상기 서술된 특징에 의하면, CDMA 방식 및 OFDM 방식 모두를 지원하는 무선 단말이 사용되는 경우에, OFDM 방식을 활용하면서, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 무선 기지국의 특징은, CDMA 방식 및 OFDM 방식 모두를 지원하는 무선 단말(무선 단말(2100))이 접속하고 있고, 상기 OFDM 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(2200))이며, 상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터와, 상기 CDMA방식의 수신 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질을 상기 무선 단말로부터 수신하는 기지국 수신부(수신부(2224))와, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 수신 파라미터에 대응하는 값이, 상기 OFDM 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 정해지는 임계치를 넘고, 한편, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호한 경우에, 상기 CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는 기지국 송신부(송신부(2222))를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 무선 단말의 특징은, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하고, 상기 OFDM 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(2200))에 접속하고 있는 무선 단말(무선 단말(2100))이며, 상기 CDMA 방식 및 상기 OFDM 방식의 신호를 수신하는 단말 수신부(수신부(2124))와, 상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신파라미터를 측정하는 제1 측정부(OFDM 측정부(2141)); 상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질을 측정하는 제2 측정부(CDMA 측정부(2142)); 상기 제1 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터와 상기 제2 측정부에 의해 측정된 상기 CDMA 수신 품질을 상기 무선 기지국에 송신하는 단말 송신부(송신부(2122))를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 무선 기지국의 특징은, OFDM 방식 또는 SC－FDMA 방식의 어느 것인 소정 통신 방식(차세대 통신 방식)과 CDMA 방식을 지원하는 무선 단말(무선 단말(3100))이 접속하고, 상기 소정 통신 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(3200))이며, 상기 소정 통신 방식의 신호를 상기 무선 단말로부터 수신하는 수신부(수신부(3224)); 상기 수신부에 의해 수신된 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정하는 측정부(측정부(3250)); 상기 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터가, 상기 소정 통신 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 정해지는 임계치를 초과할 때, 상기 CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(3300))으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는 송신부(송신부(3222))를 포함하는 것을 요지로 한다.
상기 서술된 특징에 의하면, OFDM 방식 또는 SC－FDMA 방식의 어느 쪽인 소정 통신 방식(차세대 통신 방식)과 CDMA 방식을 지원하는 무선 단말을 사용하는 경우에, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 무선 단말은, OFDM 방식을 지원하는 OFDM 무선 기지국과 통신가능하고, CDMA 방식을 지원하는 CDMA 무선 기지국과 통신 가능한 무선 단말이며, 부호간 간섭을 갖는 OFDM 무선 기지국으로의 접속이 상기 CDMA무선 기지국의 접속으로 전환된 후에, 무선 단말이 이동했다고 판정했을 경우, OFDM 무선 기지국으로의 접속으로 전환하게 하도록 제어하는 제어부를 갖추어 구성된다.
도 1은 제1 실시예에 따르는 무선 통신 시스템을 나타내는 전체 개략도이다.
도 2는 제1 실시예에 따르는 무선 단말이 수신하는 합성파의 상태를 설명하는 도이다.
도 3은 OFDM 방식에서 가드 인터벌을 설명하는 도이다.
도 4는 제1 실시예에 따르는 무선 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 제1 실시예에 따르는 무선 단말의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 제1 실시예에 따르는 측정부에 의한 파형 측정 처리를 설명하는 도이다.
도 7은 제1 실시예에 따르는 측정부에 의한 EVM 측정 처리를 설명하는 도이다.
도 8은 제2 실시예에 따르는 무선 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 제2 실시예에 따르는 무선 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 제2 실시예에 따르는 무선 단말 및 무선 기지국의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 11은 제3 실시예에 따르는 무선 통신 시스템을 나타내는 전체 개략도이다.
도 12는 제3 실시예에 따르는 무선 단말이 수신하는 OFDM 신호를 설명하는 도이다.
도 13은 OFDM 방식에서 가드 인터벌을 설명하는 도이다.
도 14는 제3 실시예에 따르는 무선 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15는 제3 실시예에 따르는 무선 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 16은 제3 실시예에 따르는 EVM 및 EVM 임계치를 설명하는 도이다.
도 17은 제3 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 1을 나타내는 시퀀스도이다.
도 18은 제3 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 2를 나타내는 시퀀스도이다.
도 19는 제3 실시예의 변경예에 따르는 파형 측정 처리를 설명하는 도이다.
도 20은 제4 실시예에 따르는 무선 통신 시스템을 나타내는 전체 개략도이다.
도 21은 제4 실시예에 따르는 무선 기지국이 수신하는 SC－FDMA 신호를 설명하는 도이다.
도 22는 가드 인터벌을 설명하는 도이다.
도 23은 제4 실시예에 따르는 무선 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 24는 제4 실시예에 따르는 무선 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 25는 제4 실시예에 따르는 EVM 및 EVM 임계치를 설명하는 도이다.
도 26은 제4 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 1을 나타내는 시퀀스도이다.
도 27은 제4 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 2를 나타내는 시퀀스도이다.
도 28은 제4 실시예의 변경예에 따르는 파형 측정 처리를 설명하는 도이다.
도 29는 제5 실시예에 따르는 무선 통신 시스템을 나타내는 전체 개략도이다.
도 30은 제5 실시예에 따르는 무선 단말이 수신하는 OFDM신호를 설명하는 도이다.
도 31은 OFDM 방식에서 가드 인터벌을 설명하는 도이다.
도 32는 제5 실시예에 따르는 무선 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 33은 제5 실시예에 따르는 무선 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 34는 제5 실시예에 따르는 EVM 및 EVM 임계치를 설명하는 도이다.
도 35는 제5 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 1을 나타내는 시퀀스도이다.
도 36은 제5 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 2를 나타내는 시퀀스도이다.
도 37은 제5 실시예의 변경예에 따르는 파형 측정 처리를 설명하는 도이다.
도 38은 제5 실시예에 따르는 무선 통신 시스템의 동작 패턴 3을 나타내는 시퀀스도이다.
첨부 도면을 참조해, 본 발명의 제1 실시예~ 제5 실시예, 및 그 외의 실시예를 설명한다. 다음의 도면의 설명에서, 동일 또는 유사한 소자 및 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙인다.
［제1 실시예］
제1 실시예에 있어서, (1) 무선 통신 시스템의 개요, (2) 무선 단말의 구성, (3) 무선 단말의 상세 동작, 4) 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
(1) 무선 통신 시스템의 개요
도 1은, 제1 실시예에 따르는 무선 통신 시스템(1010)의 전체 개략도이다. 도 1에 나타내는 것같이, 무선 통신 시스템(1010)은, 무선 단말(1100A), 무선 기지국(1200A), 및 무선 기지국(1300)을 가진다.
무선 단말(1100A)은, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 양 방식을 지원한다. 도 1에서, 무선 단말(1100A)로서 휴대전화 단말을 예시한다. 그렇지만, 무선 단말(1100A)은 휴대전화 단말에 한정하지 않고, 예를 들면, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 통신 기기를 구비한 단말 등일 수 있다. 무선 기지국(1200A)은 OFDM 방식을 지원한다. 또한, 본 실시예에 있어서, OFDM 방식에는, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식이 포함되는 것으로 가정한다. 또, 무선 기지국(1300)은, cdma2000 방식 또는 W－CDMA 방식 등의 CDMA 방식을 지원한다. 무선 기지국(1200A, 1300)은 통신 영역인 셀을 형성한다.
무선 통신 시스템(1010)은, 예를 들면, 3 GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 표준화되는 LTE(Long Term Evolution)에 근거하는 구성을 가지고 있다. LTE에서, 다운링크 통신에 OFDM 방식이 사용되고 업 링크 통신에 SC－FDMA(Single-Carrier Frequency－Division Multiple Access)가 사용된다. 이하에서, 주로 다운링크 통신에 대해서 설명한다.
OFDM 방식은, 서로 직교하는 복수의 서브 캐리어에 데이터를 분산하고, 서브 캐리어를 변조하는 방식이다. 송신측은, 각 서브 캐리어를 다상 PSK변조 또는 다치 QAM 변조한 후, 각 서브 캐리어를 역고속 푸리에 변환(IFFT) 함으로써, OFDM 신호를 생성한다. 수신측은, OFDM신호를 고속 푸리에 변환(FFT)함으로써 복조를 실시한다.
무선 단말(1100A)과 무선 기지국(1200A)이 직접 서로 볼 수 없는 환경 등에서 무선 통신을 실시하는 경우, 예를 들면, 무선 단말(1100A)의 안테나는, 도 2(a)에 나타내는 것같이, 경로가 다른 복수의 전파(멀티패스파)를 수신한다. 도 2(a)의 예에서, 무선 기지국(1200A)의 안테나와 무선 단말(1100A)의 안테나의 사이에서, 무선 단말(1100A)의 안테나에 직접 도달하는 경로 P1과 빌딩 또는 대지에 의한 반사 후에 무선 단말(1100A)의 안테나에 도달하는 경로 P2, P3가 형성된다.
무선 단말(1100A)의 안테나가 경로 P1을 통하여 수신한 전파는 선행파(직접파)이다. 무선 단말(1100A)의 안테나가 경로 P2, P3을 통하여 수신한 전파는, 선행파보다 지연한 지연파이다.
도 2(b)에 나타낸 것같이, 각 경로의 전파는, 서로 지연 시간이 다르다. 도 2(b)에 나타낸 예에서, 무선 단말(1100A)의 안테나는, 경로 P1의 전파(직접파)를 지연시간 τ1에서 수신하고, 경로 P2의 전파(반사파)를 지연 시간τ2에서 수신하고, 경로 P3의 전파(반사파)를 지연 시간τ3에서 수신한다. 무선 단말(1100A)의 안테나는, 이들 전파를 합성파로서 집합적으로 수신한다.
OFDM 방식에서, 상기 서술된 멀티패스에 기인하는 지연 시간 차이를 흡수하기 위해, 송신측은, 각 심볼에 가드 인터벌로 불리는 용장 신호 구간을 부가한다.
도 3(a)는, OFDM 방식에서 심볼 구성을 나타내는 도이다. 도 3(a)에 나타낸 것같이, OFDM 방식에서의 심볼(이하, OFDM 심볼)은, IFFT에 의해 생성된 유한 시간의 유효 심볼 구간과, 유효 심볼 구간의 일부를 복사해 얻어지는 가드 인터벌을 포함한다.
가드 인터벌을 사용하여, 도 3(b)에 나타낸 것같이, 선행파가 수신된 시간과 가장 늦은 지연파가 수신된 시간의 시간 차이(이하, "지연 시간 차이"라고 칭한다)(Tdmax)가, 가드 인터벌의 시간 길이(이하, "가드 인터벌 길이"라고 칭한다)(Tg)내에 들어가는 경우, 수신측에서의 FFT가 정상적으로 기능하여, 부호간 간섭의 발생을 회피할 수 있다.
한편, 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는 지연파가 발생하면, 부호간 간섭이 발생하고, 수신측에서의 FFT가 정상적으로 기능하지 않는다. 그러므로, 큰 왜곡이 발생해 통신 성능이 저하한다.
따라서, 제1 실시예에 따르는 무선 단말(1100A)은, 부호간 간섭이 발생한다고 추정되는 경우, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환한다.
(2) 무선 단말의 구성
다음에, 무선 단말(1100A)의 구성을 (2.1) 개략 구성, (2.2) 통신부의 구성, (2.3) 제어부의 구성의 순서로 설명한다.
(2.1) 개략 구성
도 4는, 무선 단말(1100A)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타내는 것같이, 무선 단말(1100A)은, 안테나(1101), 통신부(1120), 측정부(1140), 제어부(1160A), 및 저장부(1180)를 포함한다. 여기서, 안테나(1101)의 갯수는, 1개에 한정되지 않고, 복수 개여도 괜찮다.
통신부(1120)는, 안테나(1101)를 통해, 무선 기지국(1200A) 또는 무선 기지국(1300)과의 무선 통신을 실시한다. 통신부(1120)는, CDMA 방식 또는 OFDM 방식중 어느 하나를 사용해 무선 기지국 (1200A)과의 무선 통신을 실시한다.
측정부(1140A)는, 통신부(1120)에 의해 수신된 선행파와 지연파를 포함하는 합성파의 수신 품질을 측정한다.
측정부(1140A)는, 통신부(1120)에 의해 수신된 합성파에 포함되는 OFDM 심볼(즉, 유효 심볼 구간)과 OFDM 심볼의 기준점의 사이의 차이를 나타내는 값(EVM(Error Vector Magnitude))를 수신 품질로서 측정한다. EVM의 상세한 것에 대하여는 후술한다.
한편, 측정부(1140A)는, 가드 인터벌의 각각에 대응하는 타이밍에서 통신부(1120)에 의해 수신된 합성파의 전압 파형의 상태를 측정한다.
측정부(1140B)는, 통신부(1120)에 의해 수신된, CDMA 방식에 대응하는 무선 신호의 수신 품질을 측정한다.
제어부(1160A)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되고, 무선 단말(1100A)에 통합된 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 제어부(1160A)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식과 CDMA 방식의 사이에서 전환하도록 통신부(1120)를 제어한다.
저장부(1180)는, 예를 들면 메모리를 사용해 형성되고, 제어부(1160A)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다.
(2.2) 통신부의 구성
다음에, 통신부(1120)의 구성에 대해서 설명한다. 통신부(1120)는, 변조부(1121), 스위치(SW1), CDMA 송신부(1122A), OFDM 송신부(1122B), 스위치부(1123), CDMA 수신부(1124A), OFDM 수신부(1124B), 및 복조부(1125)를 포함한다.
변조부(1121)는, 무선 기지국(1200A)으로의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(1121)는, 적응 변조에 적합한 구성을 가지고 있다. 적응변조에 있어서, 변조 다치수와 부호화율과의 조합에 기초해 복수의 변조방식이 미리 정해져 있다. 변조 방식은, 변조 클래스 또는 MCS 레벨이라고도 불린다. 변조부(1121)는, 복수의 변조 방식중에서 선택된 특정 변조 방식에 따라서 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
스위치(SW1)는, 제어부(1160A)에 의한 제어에 따라, 변조부(1121)로부터 출력된 송신 데이터를 CDMA 송신부(1122A) 또는 OFDM 송신부(1122B)증 어느 하나에 입력한다. 스위치(SW1)는, 사용 통신 방식이 CDMA방식인 경우, 송신 데이터를 CDMA 송신부(1122A)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우, 송신 데이터를 OFDM 송신부(1122B)에 입력한다.
CDMA 송신부(1122A)는, 입력된 송신 데이터를 CDMA 방식에 따라서 스펙트럼 확산하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 행함으로써, 무선 주파수대의 CDMA 신호(이하, CDMA파)를 생성한다. 생성된 CDMA파는, 스위치부(1123) 및 안테나(1101)를 통하여 무선 기지국(1200A)에 송신된다.
OFDM 송신부(1122B)는, 입력된 송신 데이터를 OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 변조하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시함으로써, 무선 주파수대의 OFDM 신호(이하, OFDM파)를 생성한다. 생성된 OFDM파는, 스위치부(1123) 및 안테나(1101)를 통하여 무선 기지국(1200A)에 송신된다.
스위치부(1123)는, 제어부(1160A)에 의한 제어에 따라, CDMA 송신부(1122A)에 의해 생성된 CDMA파, 또는, OFDM 송신부(1122B)에 의해 생성된 OFDM파를 안테나(11O1)에 입력한다. 스위치부(1123)는, 사용 통신 방식이 CDMA 방식인 경우, CDMA파를 안테나(1101)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우, OFDM파를 안테나(1101)에 입력한다.
한편, 수신시에, 스위치부(1123)는, 안테나(1101)에 의해 수신된 무선 신호를 CDMA 수신부(1124A) 및 OFDM 수신부(1124B)에 입력한다.
CDMA 수신부(1124A)는, 입력된 CDMA파에, 베이스 밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, CDMA 방식에 따라 역확산을 행한다. 또, CDMA 수신부(1124A)는, 무선 기지국(1200A)으로부터 수신한 CDMA파에 포함되는 선행파와 지연파를 합성하는 처리인 RAKE 수신을 실시한다. RAKE 수신에서, 선행파와 지연파를 위상을 정렬하여 합성하므로 수신 품질을 개선한다. 이와 같이 해서 얻어진 수신 데이터는, 복조부(1125)에 입력된다.
OFDM 수신부(1124B)는, 입력된 OFDM파에, 베이스 밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, OFDM 방식에 따라 멀티 캐리어 복조를 실시한다. 또, OFDM 수신부(1124B)는, OFDM파에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 이와 같이 해서 얻어진 수신 데이터는, 복조부(1125)에 입력된다.
복조부(1125)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(1125)는, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법에 따라서 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(1125)는, 입력된 수신 데이터가 심볼 판정이 되게 한다.
(2.3) 제어부의 구성
다음에, 제어부(1160A)의 구성에 대해서 설명한다. 제어부(1160A)는, 판정부(1161), 취득부(1162), 전환 제어부(1163) 및 셀 선택부(1164)를 포함한다.
판정부(1161)는, 아이들 상태에서 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우에, 측정부(1140A)에 의해 측정된 EVM에 기초해, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는지 아닌지를 판정하기 위한 처리(이하, 판정 처리)를 실시한다. 판정부(1161)는, 측정부(1140A)에 의해 측정된 EVM이 EVM 임계치 이상인지 아닌지를 판정한다. 본 실시예에 있어서 EVM은, 수신된 OFDM 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이에 관한 수신 품질이다. 본 실시예에 있어서 EVM 임계치는, 가드 인터벌에 대응하는 임계치이다.
예를 들면, EVM 임계치는, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었을 때의 EVM의 값에 미리 설정된다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었을 때의 EVM의 값은, 실험적 또는 경험적으로 구할 수 있다.
취득부(1162)는, 무선 통신(구체적으로는, 다운링크 통신)사용되는 변조 방식에 기초해, 판정부(1161)가 판정에 사용하는 EVM 임계치를 저장부(1180)로부터 취득한다. 취득부(1162)는, 취득한 EVM 임계치를 판정부(1161)에 설정한다.
전환 제어부(1163)는, 통신부(1120)의 스위치(SW1) 및 스위치부(1123)를 제어한다. 전환 제어부(1163)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환하도록 통신부(1120)(즉, 스위치(SW1) 및 스위치부(1123))를 제어한다.
셀 선택부(1164)는, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(1300)에 의해 형성되는 통신 영역을 나타내는 셀을 선택한다. 예를 들면, OFDM 방식을 지원하는 무선 기지국(주변에 있는 무선 기지국)으로부터의 수신 품질(EVM)이 소정의 임계치(EVM 임계치) 아래이면, 셀 선택부(1164)는, 무선 기지국(130O)에 의해 형성되는 셀을 재선택한다.
(3) 무선 단말의 상세 동작
다음에, 무선 단말(1100A)의 상세 동작에 대해서 설명한다. 도 5는, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우의 무선 단말(1100A)의 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 본 동작 플로우는, 무선 단말(1100A)이 아이들 상태인 기간, 예를 들면, 무선 단말(1100A)이 무선 기지국을 제외한 통신 상대와 통신하지 않고 기다리고 있는 기간에 실행된다.
단계 S1101에서, 측정부(1140A)는, OFDM 수신부(1124B)에 의해 수신된 OFDM파의 전압 파형 상태를 측정한다.
도 6에, 측정부(1140A)에 의한 파형 측정 처리를 나타낸다. 도 6의 예에서, 도 6(a)에 나타낸 것같이 지연 시간 차이가 τ이고, 도 6(b)에 나타내는 선행파와 도 6(c)에 나타내는 지연파가 합성되어, 도 6(d)에 나타내는 OFDM파가 수신되고 있다. 측정부(1140A)는, 예를 들면, 심볼 동기의 결과에 따라서 선행파의 가드 인터벌 기간을 특정하고, 가드 인터벌 기간에 대응하는 측정 타이밍에서, OFDM파의 전압 파형 상태(전압치)를 측정한다. 이 측정은, 각 가드 인터벌 기간에 대응하는 각 측정 타이밍에서 행해진다.
단계 S1102에서, 측정부(1140A)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가, 현 측정 타이밍의 전의 측정 타이밍(이하, "전 측정 타이밍"이라고 칭한다) T(n－1)에서 측정한 전압 파형의 상태와 동일한가 아닌가를 판정한다. 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 동일한 경우, 처리가 단계 S1103으로 진행된다. 단계 S1103에서 값 n이 증가되어 다음의 전압 파형의 측정으로 처리가 이동된다. 한편, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다르면, 처리가 단계 S1104로 진행된다.
단계 S1104에서, 측정부(1140A)는, 현 측정 타이밍 T(n)에 대응하는 OFDM 심볼의 EVM을 측정한다. EVM은 변조 정밀도로 불리고 도 7(a)에 나타낸 것같이, 관측된 심볼점S의, 본래 있어야 할 심볼 기준점 Sref로부터의 위상 및 진폭의 편차를 나타낸다. 구체적으로, EVM은 에러 벡터의 실효치이며, 이상 신호의 평균 전력의 평방근의 퍼센트로서 표시된다. 도 7(c)는 EVM의 계산식을 나타낸다.
단계 S1105에서, 취득부(1162)는 EVM 임계치를 저장부(1180)로부터 취득한다. 저장부(1180)는, 도 7(b)에 나타낸 것같이, 변조방식과 EVM 임계치를 대응시킨 테이블을 저장한다. 고속 통신 가능한 변조 방식(1 심볼 당의 비트수가 많은 변조 방식)은 위상 및 진폭 오차에 대한 엄격한 제약을 갖는다. 따라서, 변조 방식이 고속 통신 가능한 것이면, EVM 임계치가 더 낮은 값으로 설정된다. 여기서, 초기 접속시 가장 느린 통신 속도의 변조 방식(QPSK 등)이 사용된다. 그러므로, 이 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치를 고정적으로 사용할 수 있다.
단계 S1106에서, 판정부(1161)는, 단계 S1104에서 측정된 EVM이, 단계 S1105에서 취득 및 설정된 EVM 임계치 이상인지 아닌지를 판정한다. 단계 S1104에서 측정된 EVM이, 단계 S1105에서 취득 및 설정된 EVM 임계치 이상이라고 판정되는 경우, 처리가 단계 S1107로 진행된다. 한편, 단계 S1104에서 측정된 EVM이, 단계 S1105에서 취득 및 설정된 EVM 임계치 미만이라고 판정되었을 경우, 처리가 단계 S1103로 진행된다.
단계 SllO7에서, 셀 선택부(1164)는, CDMA 방식에 대응하는 무선 신호의 수신 품질을 측정부(1140B)로 하여금 측정하게 한다. 단계 S1108에 있어서 그 측정 결과가 양호한 결과인 경우(예를 들면, 측정한 RSSI가 소정의 임계치 이상일 때), 단계 S1109에서, 셀 선택부(1164)는, 무선 기지국(1300)에 의해 형성되는 셀의 재선택을 실시하고, 단계 S1110에서, 전환 제어부(1163)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환하도록 통신부(1120)(즉, 스위치(SW1), 및 스위치부(1123))를 제어한다. 통신부(1120)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환할 때에, 측정부(1140B)의 양호한 측정 결과를 나타내는 CDMA 지원의 무선 기지국으로 접속 요구를 송신한다. 접속 요구를 송신하는 무선 기지국이 다수 있으면, 가장 양호한 측정 결과를 나타내는 기지국에 송신하는 것이 바람직하다. 한편, 무선 단말(1100A)의 주변에 위치하는 OFDM 지원의 각 무선 기지국으로부터의 측정된 EVM이 EVM 임계치 이상일 때, 단계 S1107이 실행된다. 단계 S1107~S1110는, 3 GPP TS36.300 등의 규격에 준거한 처리라도 좋다.
(4) 작용 및 효과
제1 실시예에 의하면, 제어부(1160A)는, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정되는 상황에서, CDMA 방식의 수신 품질이 양호한 것을 확인하고, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환하도록 통신부(1120)를 제어한다.
이 때문에, OFDM 방식에서 부호간 간섭을 회피할 수가 있어 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정될 때까지는, OFDM 방식이 뛰어난 통신 성능을 활용할 수 있다.
따라서, CDMA 방식 및 OFDA 방식 모두를 지원하며, OFDM 방식을 활용하면서, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있는 무선 단말이 제공된다.
제1 실시예에서, 셀 선택부(1164)는, 측정된 EVM이 EVM 임계치 이상일 때에, CDMA 방식의 무선 신호의 수신 품질을 측정부(1140B)로 하여금 측정하게 한다.
EVM은, SNR(Signal to Noise ratio), BER(Bit Error Rate), 또는 채널 추정치 등을 포함하는 다른 수신 품질 지표와 비교해, 적은 연산량으로 측정할 수 있고, 한편, 측정에 필요로 하는 시간이 짧다고 하는 특징을 가진다.
이 때문에, EVM을 수신 품질 지표로서 사용하여 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는지 아닌지를 용이하게 즉석에서 판단할 수 있다. 그러므로, 다른 수신 품질 지표를 사용하는 경우에 비해 무선 단말(1100A)의 처리 부하 및 소비 전력을 감소시킬 수 있는 것과 동시에, 부호간 간섭에 의해 통신 성능이 저하하는 기간을 단축할 수 있다.
제1 실시예에서, 적응 변조를 사용하는 무선 통신을 통신부(1120)가 행할 때, 취득부(1162)는, 무선 통신에 적용되는 변조 방식에 기초해 EVM 임계치를 설정한다. 이 때문에, 적응 변조를 사용하는 경우여도, EVM 임계치를 적절히 설정할 수 있다.
제1 실시예에서, 측정부(1140A)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다른 경우에만, 수신 품질(EVM)을 측정한다.
현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가, 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 동일할 때, 멀티패스 상태가 변화하고 있지 않은 것으로 간주할 수가 있다. 따라서, 이 경우에, EVM의 측정 및 판정 처리를 생략하는 것에 의해, 무선 단말(1100A)의 처리 부하 및 소비 전력을 삭감할 수 있다.
또한, 수신 품질(EVM)만을 사용해 판정을 실시하는 경우에, 멀티패스 상태의 변화 이외의 요인(예를 들면, 회로적 요인)으로 EVM이 변화하면, 판정 처리에 있어 오판정이 될 위험이 있다. 따라서, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다를 때에만, EVM을 측정하는 것에 의해, 판정 정밀도를 향상시킬 수가 있다.
제1 실시예에서, 사용 통신 방식이 CDMA 방식인 경우에, CDMA 수신부(1124A)는, 무선 기지국(1200A)으로부터 수신한 CDMA파에 포함되는 선행파와 지연파를 합성하는 RAKE 수신을 실시한다. 구체적으로, CDMA 방식에서, 선행파와 지연파 사이의 시간 차이가 클 때, RAKE 수신에 의한 패스다이버서티 효과가 얻어진다.
따라서, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환함으로써, CDMA 방식의 특성을 활용하여 통신 성능의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.
［제2 실시예］
제2 실시예는, 판정 처리를 무선 기지국측에서 실시하도록 구성된 실시예이다. 이하에서, (1) 무선 단말의 구성, (2) 무선 기지국의 구성, (3) 무선 통신 시스템의 동작, (4) 작용 및 효과에 대해서 설명한다. 다만, 제1 실시예와 상이한 점에 대해서만 설명하고, 중복하는 설명은 생략한다.
(1) 무선 단말의 구성
도 8은, 제2 실시예에 따르는 무선 단말(1100B)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8에 나타낸 것같이, 무선 단말(1100B)의 제어부(1160B)는, 제1 실시예에서 설명한 판정부(1161) 및 취득부(1162)를 가지지 않는다. 그 대신에, 제어부(1160B)는, 제2 실시예에 따르는 무선 기지국(1200B)(도 9 참조)과 각종 통지를 하도록 구성된 통지 처리부(1165)를 포함한다. 통지 처리부(1165)는, 측정부(1140)에 의해 측정된 EVM을 나타내는 수신 품질 정보를, 통신부(1120)를 사용해 무선 기지국(1200B)에 통지한다.
(2) 무선 기지국의 구성
도 9는, 제2 실시예에 따르는 무선 기지국(1200B)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9에 나타낸 것같이, 무선 기지국(1200B)은, 안테나(1201), 통신부(1220), 제어부(1240), 및 저장부(1260)를 포함한다.
통신부(1220)는, 안테나(1201)를 통하여 무선 단말(1100B)과의 무선 통신을 실시한다. 제어부(1240)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되고, 무선 기지국(1200B)에 통합된 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 저장부(1260)는, 예를 들면 메모리를 사용해 구성되고, 제어부(1240)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다.
통신부(1220)는, 무선 단말(1100B)이 측정한 EVM을 나타내는 수신 품질 정보를 무선 단말(1100B)로부터 수신한다.
제어부(1240)는, 취득부(1241), 판정부(1242), 및 지시부(1243)를 포함한다.
판정부(1242)는, 통신부(1220)에 의해 수신된 수신 품질 정보에 나타나는 EVM이 EVM 임계치 이상인지 아닌지를 판정한다.
무선 통신(즉, 다운링크 통신)에 사용되는 변조 방식에 기초해, 취득부(1241)는 판정부(1242)에 의한 판정에 사용되는 임계치를 저장부(1260)로부터 취득한다. 취득부(1241)는, 취득한 임계치를 판정부(1242)에 설정한다.
지시부(1243)는, 판정부(1242)가 EVM이 EVM 임계치 이상인 것으로 판정할 때, OFDM 방식의 수신 품질을 측정하도록 지시하는 측정 지시를 생성한다.
지시부(1243)에 의해 생성된 측정 지시는, 통신부(1220)에 의해 무선 단말(1100B)에 송신된다.
(3) 무선 통신 시스템의 동작
도 10은, 무선 단말(1100B) 및 무선 기지국(1200B)의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
단계 S1201에서, 무선 기지국(1200B)의 통신부(1220)는, OFDM파를 무선 단말(1100B)에 송신한다. 무선 단말(1100B)의 OFDM 수신부(1124B)는, 0FDA파를 수신한다.
단계 S1202에서, 무선 단말(1100B)의 측정부(1140)는, 가드 인터벌의 각각에 대응하는 측정 타이밍에서, OFDM 수신부(1124B)에 의해 수신된 OFDM파의 전압 파형 상태를 측정한다. 측정부(1140)는, 현 측정 타이밍(T(n))에서 측정한 전압 파형 상태가, 현 측정 타이밍의 전의 측정 타이밍(T(n－1))에서 측정한 전압 파형 상태와 다를 때에만 EVM을 측정한다.
단계 S1203에서, 무선 단말(1100B)의 통지 처리부(1165)는, 측정부(1140)에 의해 측정된 EVM을 나타내는 수신 품질 정보를, 통신부(1120)의 OFDM 송신부(1122B)를 사용해 무선 기지국(1200B)에 통지한다.
단계 S1204에서, 무선 기지국(1200B)의 판정부(1242)는, 통신부(1220)에 의해 수신된 수신 품질 정보에 표시되는 EVM이 EVM 임계치 이상인지 아닌지를 판정한다. 여기에서, EVM이 EVM 임계치 이상이라고 판정되는 것으로 가정한다.
단계 S1205에서, 무선 기지국(1200B)의 통신부(1220)는, 지시부(1243)에 의해 생성된 측정 지시를 무선 단말(1100B)에 송신한다. 무선 단말(1100B)의 OFDM 수신부(1124B)는, 측정 지시를 수신한다. OFDM 수신부(1124B)에 의해 수신된 측정 지시는, 통지 처리부(1165)에 전달된다.
단계 S1206에서, 무선 단말(1100B)의 셀 선택부(1164)는, 통지 처리부(1165)에 전달된 측정 지시에 따라, 측정부(1140B)가 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정하게 한다.
(4) 작용 및 효과
제2 실시예에 의하면, 판정 처리를 무선 기지국(1200B)측에서 행함으로써, 제1 실시예와 비교해 무선 단말(1100B)의 처리 부하 및 소비 전력을 삭감할 수 있다.
［제1 실시예 및 제2 실시예의 변경예］
제1 실시예 및 제2 실시예는, CDMA 통신부(CDMA 송신부(1122A), CDMA 수신부(1124A))와 OFDM 통신부(OFDM 송신부(1122B), OFDM 수신부(1124B))를 개별적으로 설치하는 일례에 대해 설명했다. 그렇지만, CDMA 통신부와 OFDM 통신부가 1개의 통신부로서 통합되어 형성되는 구성도 가능하다. 예를 들면, 코그니티브(cognitive) 단말로 불리는 무선 단말에서, 사용하는 통신 방식에 대응하는 소프트웨어(SDR BB, Tunable RF)를 다운로드함으로써, 통신 방식을 소프트웨어적으로 전환할 수가 있다.
또, 소비 전력의 삭감을 위해, 전환 제어부(1163)는, CDMA 통신부(CDMA 송신부(1122A), CDMA 수신부(1124A) 및 OFDM 통신부(OFDM 송신부(1122A), OFDM 수신부(1124B)) 중, 사용 통신 방식이 아닌 쪽의 통신부로 전력이 공급되는 것을 정지하도록 구성되어 있어도 괜찮다.
제1 실시예 및 제2 실시예에서, 수신 품질 지표로서 EVM이 사용된다. 그러나, 다른 수신 품질 지표(예를 들면, SNR, BER, 또는 채널 추정치 등)를 사용할 수 있다.
제1 실시예 및 제2 실시예에서, OFDM 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 예로서 LTE를 설명했다. 그렇지만, LTE에 한정하지 않고, 3GPP2에 의해 표준화되고 있는 UMB(Ultra Mobile Broadband), IEEE802.16에 의해 표준화되고 있는 WiMAX, 또는, 차세대 PHS 등이 가능하다.
［제3 실시예］
다음에, 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 구체적으로는, (1) 무선 통신 시스템의 개요, (2) 무선 단말의 구성, (3) 무선 기지국의 구성, (4) 무선 통신 시스템의 동작, (5) 제3 실시예의 효과, 및 (6) 제3 실시예의 변경예에 대해서 설명한다.
(1) 무선 통신 시스템의 개요
도 11은, 제3 실시예에 따르는 무선 통신 시스템(2010)을 나타내는 전체 개략도이다.
도 11에 나타낸 것같이, 무선 통신 시스템(2010)은, 무선 단말(2100), 무선 기지국(2200)(제1 무선 기지국), 및 무선 기지국(2300)(제2 무선 기지국)을 포함한다.
무선 단말(210O)은, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하는 듀얼 단말이다. 무선 기지국(2200)은 OFDM 방식을 지원하고, 무선 기지국(2300)은 CDMA 방식을 지원한다. 또한, 본 실시예에 있어서, OFDM 방식에는, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식이 포함되는 것으로 한다.
제3 실시예에서, OFDM 방식의 통신규격은, 3 GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 표준화되는 LTE(Long Term Evolution)이다. LTE에서, 다운링크에 OFDM 방식이 사용된다. 이하에서, 다운링크에 대해서 주로 설명한다. 또, 제3 실시예에서, CDMA 방식의 통신규격은, 3 GPP2에 의해 표준화되는 cdma2000이다. cdma2000에서, 업 링크(리버스 링크) 및 다운링크(포워드 링크) 모두에 대해서 CDMA 방식이 사용된다.
무선 기지국(2200)은, LTE 네트워크("E－UTRAN”로 불린다)(2020)의 일부를 구성한다. 무선 기지국(2300)은, cdma2000 네트워크(2030)의 일부를 구성한다. LTE 네트워크(2020)는, 무선 단말(2100)의 이동성을 관리하도록 구성된 관리 장치인 MME(Mobility Management Entity)(2025)를 포함한다.
무선 단말(2100)은, 무선 기지국(2200)에 접속하고 있는 접속된 상태(이하, "액티브 방식"으로 칭함)이다. 구체적으로, 무선 단말(2100)은 무선 기지국(2200)에 접속되고, 무선 기지국(2200)을 통하여 통신 목적지 장치(서버 또는 통신 단말 등)와의 통신을 실시한다. 무선 단말(2100)은, 무선 기지국(2200)의 통신 가능 영역 내에 위치하고, 무선 기지국(2300)의 통신 가능 영역 내에 위치한다.
OFDM 방식은, 서로 직교하는 복수의 서브 캐리어에 데이터를 분산해 각 서브 캐리어를 변조하는 방식이다. 송신측은, 각 서브 캐리어를 다상 PSK 변조 또는 다치 QAM 변조한 후, 각 서브 캐리어를 역고속 푸리에 변환(IFFT) 함으로써, OFDM 신호를 생성한다. 수신측은, OFDM신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 함으로써 복조를 실시한다.
무선 단말(2100)과 무선 기지국(2200)이 직접 서로 볼 수 없는 환경에서 무선 통신을 실시하는 경우, 예를 들면, 무선 단말(2100)의 안테나(2101)(도 14 참조)는, 도 12(a)에 나타낸 것같이, 경로가 다른 복수의 전파(멀티패스파)를 수신한다. 도 12(a)의 예에서, 무선 기지국(2200)의 안테나(2201)(도 15 참조)와 무선 단말(2100)의 안테나(2101)의 사이에서, 무선 단말(2100)의 안테나(2101)에 직접 도달하는 경로 P1과 빌딩 또는 대지 등에 의한 반사 후에 무선 단말(2100)의 안테나(2101)에 도달하는 경로 P2, P3가 형성되어 있다.
무선 단말(2100)의 안테나(2101)에 의해 경로 P1을 통하여 수신된 전파는 선행파(직접파)이다. 무선 단말(2100)의 안테나(2101)에 의해 경로 P2, P3를 통하여 수신한 전파는, 선행파보다 지연한 지연파이다.
도 12(b)에 나타낸 것같이, 각 경로의 전파는, 서로 지연 시간이 다르다. 도 12(b)의 예에서, 무선 단말(2100)의 안테나(2101)는, 경로 P1의 전파(직접파)를 지연 시간τ1에서 수신하고, 경로 P2의 전파(반사파)를 지연 시간τ2에서 수신하고, 경로 P3의 전파(반사파)를 지연 시간τ3에서 수신한다. 무선 단말(2100)의 안테나(2101)는, 이러한 전파를 합성파로서 집합적으로 수신한다.
OFDM 방식에서, 이러한 멀티패스에 기인하는 지연 시간 차이를 흡수하기 위해, 송신측은 각 심볼에 가드 인터벌로 불리는 용장 신호 구간을 부가한다.
도 13(a)는, OFDM 방식에서 심볼 구조를 나타내는 도이다. 도 13(a)에 나타낸 것같이, OFDM 방식에서 심볼(이하, OFDM 심볼)은, IFFT에 의해 생성된 유한 시간의 유효 심볼 구간과, 유효 심볼 구간의 일부를 복사해 얻어진 가드 인터벌을 포함한다.
가드 인터벌을 사용함으로써, 도 13(b)에 나타낸 것같이, 선행파의 수신 시간과 가장 늦은 지연파의 수신 시간의 시간 차이(이하, "지연 시간 차이"라고 칭한다)(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)의 시간 길이 내에 있으면, 수신측에서의 FFT가 정상적으로 기능하고, 부호간 간섭의 발생을 회피할 수 있다.
한편, 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는 지연파가 발생하면, 부호간 간섭이 발생하고, 수신측에서 FFT가 정상적으로 기능하지 않는다. 따라서, 큰 왜곡이 발생해 통신성능이 저하한다. 그래서, 제3 실시예에 따르는 무선 기지국(2200)은, 무선 단말(2100)에서 부호간 간섭이 발생한다고 추정되는 경우, 무선 기지국(2200)으로부터 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)에 실행시킨다.
(2) 무선 단말의 구성
도 14는, 무선 단말(2100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14에 나타낸 것같이, 무선 단말(2100)은, 안테나(2101), 변조부(2121), 송신부(2122)(단말 송신부), 듀플렉서(2123), 수신부(2124)(단말 수신부), 복조부(2125), OFDM 측정부(2141)(제1 측정부), CDMA 측정부(2142)(제2 측정부), 제어부(2160), 및 저장부(2180)를 포함한다. 송신부(2122)는, 스위치(SW1), CDMA 송신부(2122A) 및 OFDM 송신부(2122B)를 가진다. 수신부(2124)는, 스위치(SW2), CDMA 수신부(2124A) 및 OFDM 수신부(2124B)를 가진다.
변조부(2121)는, 제어부(2160)로부터의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(2121)는, 적응 변조에 적합한 구성을 가진다. 적응 변조에서, 변조 다치수와 부호화율의 조합에 기초해 복수의 변조 방식이 미리 정해져 있다. 변조 방식은, 변조 클래스 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이라고도 또한 칭해진다. 변조부(2121)는, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 따라서 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
스위치(SW1)는, 제어부(2160)에 의한 제어에 따라, 변조부(2121)로부터 출력된 송신 데이터를 CDMA 송신부(2122A) 또는 OFDM 송신부(2122B) 중 어느 하나에 입력한다. 스위치(SW1)는, 사용 통신 방식이 CDMA방식인 경우, 송신 데이터를 CDMA 송신부(2122A)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우, 송신 데이터를 OFDM 송신부(2122B)에 입력한다.
CDMA 송신부(2122A)는, 입력된 송신 데이터를 CDMA 방식에 따라서 스펙트럼 확산하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 행함으로써, 무선 주파수대의 CDMA 신호를 생성한다. 생성된 CDMA신호파는, 듀플렉서(2123) 및 안테나(2101)를 통하여 송신된다.
OFDM 송신부(2122B)는, 입력된 송신 데이터를 OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 변조하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시함으로써, 무선 주파수대의 OFDM 신호를 생성한다. 생성된 OFDM 신호는, 듀플렉서(2123) 및 안테나(2101)를 통하여 송신된다.
듀플렉서(2123)는, 무선 신호(CDMA 신호 또는 OFDM 신호)를 안테나(2101)에 입력한다. 한편, 수신시에 있어서, 듀플렉서(2123)는, 안테나(2101)에 의해 수신된 무선 신호(CDMA 신호 또는 OFDM 신호)를 스위치(SW2)에 입력한다.
스위치(SW2)는, 제어부(2160)에 의한 제어에 따라, 듀플렉서(2123)로부터의 무선 신호를 CDMA 수신부(2124A) 또는 OFDM 수신부(2124B)의 어느 한 쪽에 입력한다. 스위치(SW2)는, 사용 통신 방식이 CDMA 방식인 경우, 듀플렉서(2123)로부터의 무선 신호를 CDMA 수신부(2124A)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우, 듀플렉서(2123)로부터의 무선 신호를 OFDM 수신부(2124B)에 입력한다.
CDMA 수신부(2124A)는, 입력된 무선 신호(CDMA 신호)에 대해, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, CDMA 방식에 따라서 역확산을 실시한다. 또, CDMA 수신부(2124A)는, 수신 CDMA 신호에 포함되는 선행파와 지연파를 합성하는 처리인 RAKE 수신을 실시한다. RAKE 수신에서, 선행파와 지연파를 위상을 정렬해 합성함으로써 수신 품질이 개선된다. 이렇게 얻어진 수신 데이터는, 복조부(2125)에 입력된다.
OFDM 수신부(2124B)는, 입력된 무선 신호(OFDM 신호)에 대해, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 복조를 실시한다. 또, OFDM 수신부(2124B)는, 수신 OFDM 신호에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 그 결과 얻어진 수신 데이터는 복조부(2125)에 입력된다.
복조부(2125)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(2125)는, 복수의 변조 방식중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법에 따라서 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(2125)는, 입력된 수신 데이터에 심볼 판정을 실시한다.
OFDM 측정부(2141)는, 수신 OFDM 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정한다. 제3 실시예에 있어서 수신 파라미터란, 도 16(a)에 나타낸 것같이, 수신 OFDM 신호에 포함되는 OFDM 심볼 S와 OFDM 심볼의 기준점 Sref의 사이의 진폭 오차 및 위상 오차를 포함한다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 넘는 정도가 클수록, 수신 파라미터(진폭 오차 및 위상 오차)의 값이 커진다. OFDM 측정부(2141)에 의해 측정된 수신 파라미터는, 제어부(2160)에 입력된다.
CDMA 측정부(2142)는, CDMA 신호의 수신 품질을 측정한다. 제3 실시예에서, CDMA 신호의 수신 품질로서 RSSI(received signal strength indicator)가 사용된다. 그러나, RSSI에 한정하지 않고, 수신 SNR(Signal to Noise ratio) 등을 사용할 수 있다. CDMA 측정부(2142)에 의해 측정된 RSSI는, 제어부(2160)에 입력된다.
제어부(2160)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되고, 무선 단말(2100)에 구비되는 각종 기능을 제어한다. 저장부(2180)는, 예를 들면 메모리를 사용해 형성되고, 제어부(2160)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다.
제어부(2160)는, 스위치(SW1, 2)를 제어한다. 제어부(2160)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식과 CDMA 방식의 사이에서 전환할 때에 스위치(SW1, 2)를 전환한다. 또한, OFDM 통신중에 CDMA 신호의 RSSI를 측정할 때에 일시적으로 스위치(SW1, 2)를 전환할 수 있다.
제어부(2160)는, OFDM 측정부(2141)에 의해 측정된 수신 파라미터와 OFDM 측정부(2141)에 의해 측정된 RSSI를 변조부(2121)에 입력한다. OFDM 송신부(2122B)는, 변조 후의 수신 파라미터 및 RSSI를 무선 기지국(2200)에 송신한다. 이러한 측정 결과의 보고는,"Measurement Report"로 불린다.
제어부(2160)는, 무선 기지국(2200)으로부터의 지시에 따라서, OFDM 측정부 (2141) 및 CDMA 측정부(2142)를 동작시키고, 무선 기지국(2200)으로부터 무선 기지국(2300)으로 전환하기 위해 핸드오버를 실행하거나 한다.
(3) 무선 기지국의 구성
도 15는, 무선 기지국(2200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15에 나타낸 것같이, 무선 기지국(2200)은, 안테나(2201), 변조부(2221), 송신부(2222)(기지국 송신부), 듀플렉서(2223), 수신부(2224)(기지국 수신부), 복조부(2225), 제어부(2240), 저장부(2260), 및 유선 통신부(2280)를 가진다.
변조부(2221)는, 제어부(2240)로부터의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(2221)는, 적응 변조에 따라, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 기초해 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
송신부(2222)는, 입력된 송신 데이터를 OFDM 방식에 따라 멀티캐리어 변조하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시함으로써, 무선 주파수대의 OFDM 신호를 생성한다. 생성된 OFDM 신호는, 듀플렉서(2223) 및 안테나(2201)를 통하여 송신된다.
듀플렉서(2223)는, OFDM 신호를 안테나(2201)에 입력한다. 한편, 수신시에, 듀플렉서(2223)는, 안테나(2201)에 의해 수신된 OFDM 신호를 수신부(2224)에 입력한다.
수신부(2224)는, 입력된 OFDM 신호에 대해서, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하여, OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 복조를 실시한다. 또, 수신부(2224)는, OFDM 신호에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 이와 같이 해서 얻어진 수신 데이터는, 복조부(2225)에 입력된다.
복조부(2225)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(2225)는, 복수의 변조 방식중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법에 따라서 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(2225)는, 입력된 수신 데이터에 대해서 심볼 판정을 실시한다.
제어부(2240)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되고, 무선 기지국(2200)에 구비되는 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 저장부(2260)는, 예를 들면 메모리를 사용해 형성되고, 제어부(2240)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다. 유선 통신부(2280)는, LTE 네트워크(2020) 측과의 통신을 실시한다.
제어부(2240)는, CDMA 신호의 RSSI에 대한 측정 지시를 송신부(2222)를 사용해 무선 단말(2100)에 송신한다. 제3 실시예에서, 송신부(2222)는, 주기적으로, 혹은 소정의 트리거가 발생했을 때에, 측정 지시를 송신한다.
저장부(2260)는, 무선 기지국(2200)의 근방에 위치하는 무선 기지국(이하, 주변 기지국)의 정보를 포함하는 네이버 리스트(neighbor list)를 미리 저장한다. 제3 실시예에서, 네이버 리스트는, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(2300) 등)의 ID 및 사용 채널 정보 등을 포함한다. 제어부(2240)는, 네이버 리스트를 측정 지시에 포함해 송신부(2222)로부터 이 정보를 송신한다.
제어부(2240)는, 측정 지시에 따라서 무선 단말(2100)로부터 송신된 수신 파라미터 및 RSSI를 수신부(2224) 및 복조부(2225)를 통하여 취득한다. 제어부(2240)는, 수신 파라미터 및 RSSI에 기초해, 무선 단말(2100)로 하여금 핸드오버를 실시하게 할 것인지 아닌지를 결정한다.
구체적으로는, 제어부(2240)는, 수신 파라미터를 사용해 EVM(Error Vector Magnitude)을 계산하고, 계산된 EVM을 EVM 임계치와 비교한다. EVM 임계치는, OFDM 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 결정되고, 저장부(2260)에 미리 저장된다.
EVM 임계치는, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘을 때의 EVM의 값에 미리 설정된다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드인터벌 길이(Tg)를 넘었을 때의 EVM의 값은, 실험적 또는 경험적으로 구해질 수 있다.
제3 실시예에서, EVM 임계치는, 적응 변조에서 사용되는 변조 방식마다 설치된다. 도 16(a)에 나타낸 것같이, EVM은 변조 정밀도라고도 불려지고, 관측된 심볼점S의, 심볼점이 본래 있어야 할 심볼 기준점 Sref로부터의 위상 및 진폭의 편차(수신 파라미터)의 양에 근거하는 에러 벡터의 실효치를 나타내고, 이상 신호의 평균 전력의 평방근의 퍼센트로서 표현된다. 도 16(c)는 EVM의 계산식을 나타낸다.
저장부(2260)는, 도 16(b)에 나타낸 것같이, 변조 방식과 EVM 임계치를 대응 시킨 테이블을 저장한다. 고속 통신 가능한 변조 방식(1 심볼당의 비트수가 많은 변조 방식)은 위상 및 진폭 오차에 대해 더 엄격한 제약을 갖는다. 이 때문에, 변조방식이 고속 통신을 얻을 수 있기 때문에, EVM 임계치가 더 낮은 값으로 설정된다.
제어부(2240)는, 다운링크에 사용되는 변조 방식에 기초해, EVM 임계치를 저장부(2260)로부터 취득하고, EVM 임계치를 계산된 EVM과 비교한다.
또한, 제어부(2240)는, CDMA 신호의 RSSI를 소정치와 비교한다. RSSI가 소정치보다 높은 경우, 수신 품질이 양호하다고 가정할 수 있다. 소정치는, 무선 단말(2100)이 통신을 행할 수 있는 RSSI의 값에 미리 설정된다.
제어부(2240)에 대해서, 계산된 EVM이 EVM 임계치를 넘고, RSSI가 소정치보다 높은 경우, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, CDMA방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(2300)등)으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하는 것으로 결정한다. 무선 단말(2100)이 핸드오버를 실시할 때, 제어부(2240)는, 핸드오버가 성공하는지를 확인한 다음, 핸드오버에 대한 지시를 송신부(2222)를 사용해 무선 단말(2100)에 송신한다.
(4) 무선 통신 시스템의 동작
다음에, 무선 통신 시스템(2010)의 동작을, (4.1) 동작 패턴1, (4.2) 동작 패턴 2를 예로서 설명한다. 제3 실시예에서, 무선 통신 시스템(2010)의 동작은, 3GPP TS36.300 등의 규격에 기초한다. 동작 패턴 1은, 무선 단말(2100)로 하여금 CDMA 신호의 RSSI를 주기적으로 측정하도록 하는 동작 패턴이다. 동작 패턴 2는, 특정 이벤트를 트리거로서 무선 단말(2100)로 하여금 CDMA 신호의 RSSI를 측정하도록 구성된 동작 패턴이다.
(4.1) 동작 패턴 1
도 17은, 무선 통신 시스템(2010)의 동작 패턴 1을 나타내는 시퀀스도이다. 본 시퀀스는, 무선 단말(2100)이 액티브 방식일 때 실행된다.
단계 S2101에서, 무선 기지국(2200)의 송신부(2222)는, 측정 지시를 무선 단말(2100)에 송신한다. 측정 지시에는, 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(2100)의 OFDM 수신부(2124B)는 측정 지시를 수신한다.
단계 S2102에서, 무선 단말(2100)의 제어부(2160)는, CDMA 측정부(2142)가, 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해 CDMA 신호의 RSSI를 측정하도록 한다.
단계 S2103에서, 무선 단말(2100)의 제어부(2160)는, OFDM 측정부(2141)가 무선 기지국(2200)으로부터 수신된 OFDM 신호의 수신 파라미터를 측정하도록 한다.
단계 S2104에서, 무선 단말(2100)의 OFDM 송신부(2122B)는, OFDM 측정부(2141)에 의해 측정된 수신 파라미터와 CDMA 측정부(2142)에 의해 측정된 RSSI를 포함하는 측정 결과 보고를 무선 기지국(2200)에 송신한다. 무선 기지국(2200)의 수신부(2224)는, 측정 결과 보고(수신 파라미터 및 RSSI)를 수신한다.
단계 S2105에서, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 수신부(2224)에 의해 수신되고, 복조부(2225)에 의해 복조된 수신 파라미터를 사용하여 EVM을 계산한다.
단계 S2106에서, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 계산된 EVM을, 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치와 비교한다. 한편, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 수신부(2224)에 의해 수신되고, 복조부(2225)에 의해 복조된 RSSI를 소정치와 비교한다.
계산된 EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, RSSI가 소정치보다 높은 경우, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하는 것으로 결정한다(단계 S2107). 한편, 계산된 EVM이 EVM 임계치 미만인 경우, 또는, RSSI가 소정치 이하일 때, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하지 않는 것으로 결정한다.
여기서, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 계산된 EVM이 EVM 임계치를 넘는 경우, RSSI가 소정치보다 높은 CDMA 지원의 무선 기지국이 복수 존재할 경우, RSSI가 가장 높은 CDMA 지원의 무선 기지국을 핸드오버 목적지로서 결정하는 것이 바람직하다. 이하에서, 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)로 하여금 실행하도록 하는 경우에 대해 설명한다.
단계 S2108에서, 무선 기지국(2200)의 송신부(2222)는, 핸드오버의 준비 지시를 무선 단말(2100)에 송신한다. 무선 단말(2100)의 OFDM 수신부(2124B)는, 핸드오버의 준비 지시를 수신한다.
단계 S2109에서, 무선 단말(2100)의 OFDM 송신부(2122B)는, 무선 기지국(2300)으로의 접속 요구를 무선 기지국(2200)에 송신한다. 접속 요구는, MME(2025)의 관리하에서, 무선 기지국(2300)에 터널링에 의해 전송된다(단계 S2110). 접속 요구에 성공하면, MME(2025)는, 그 사실을 무선 기지국(2200)에 통지한다(단계 S2111).
단계 S2112에서, 무선 기지국(2200)은, MME(2025)로부터의 통지에 따라서, 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(2100)에 송신한다. 무선 단말(2100)은, 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버의 지시를 수신하면, 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버를 실행한다.
(4.2) 동작 패턴 2
도 18은, 무선 통신 시스템(2010)의 동작 패턴 2를 나타내는 시퀀스도이다. 본 시퀀스는, 무선 단말(2100)이 액티브 방식인 경우에 있어서 실행된다.
단계 S2201에서, 무선 단말(2100)의 제어부(2160)는, OFDM 측정부(2141)가 무선 기지국(2200)으로부터 수신한 OFDM 신호의 수신 파라미터를 측정하도록 한다.
단계 S2202에서, 무선 단말(2100)의 OFDM 송신부(2122B)는, OFDM 측정부(2141)에 의해 측정된 수신 파라미터를 무선 기지국(2200)에 송신한다. 무선 기지국(2200)의 수신부(2224)는, 수신 파라미터를 수신한다.
단계 S2203에서, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 수신부(2224)에 의해 수신되고, 복조부(2225)에 의해 복조된 수신 파라미터를 사용하여 EVM을 계산한다.
단계 S2204에서, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 계산된 EVM을, 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치와 비교한다.
계산된 EVM이 EVM 임계치를 넘을 때, 단계 S2205에서, 무선 기지국(2200)의 송신부(2222)는, RSSI의 측정 지시를 무선 단말(2100)에 송신한다. 측정 지시에는, 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(2100)의 OFDM 수신부(2124B)는, 측정지시를 수신한다.
단계 S2206에서, 무선 단말(2100)의 제어부(2160)는, CDMA 측정부(2142)로 하여금 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해서 CDMA 신호의 RSSI를 측정하게 한다.
단계 S2207에서, 무선 단말(2100)의 OFDM 송신부(2122B)는, CDMA 측정부(2142)에 의해 측정된 RSSI를 포함하는 측정결과보고를 무선 기지국(2200)에 송신한다. 무선 기지국(2200)의 수신부(2224)는 측정 결과 보고(RSSI)를 수신한다.
단계 S2208에서, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, 수신부(2224)에 의해 수신되고, 복조부(2225)에 의해 복조된 RSSI를 소정치와 비교한다.
RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하는 것으로 결정한다(단계 S2209). 한편, RSSI가 소정치 이하일 때, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하지 않는 것으로 결정한다. 또한, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)는 RSSI가 소정치보다도 높은 CDMA 지원의 복수의 무선 기지국이 존재하면, RSSI가 가장 높은 CDMA 지원의 무선 기지국을 핸드오버 목적지로서 결정하는 것이 바람직하다.
단계 S2210~S2214의 각 처리는, 동작 패턴 1과 유사하게 행해진다.
(5) 제3 실시예의 효과
제3 실시예에 의하면, 무선 기지국(2200)의 제어부(2240)은, EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하는 것으로 결정한다. 여기서, EVM은 OFDM 신호의 선행파와 지연파 사이의 지연 시간 차이(Tdmax)를 반영하고, EVM 임계치는 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었을 때의 EVM의 값으로 설정된다. EVM의 상태가 EVM 임계치를 초과한다고 하는 것은, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 초과한 것을 의미한다.
따라서, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정되는 상황에서, CDMA 신호의 수신 레벨이 양호한 것을 확인한 다음, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(2300)으로의 핸드오버를 무선 단말(2100)이 실행하는 것에 의해, 부호간 간섭을 회피할 수 있고, 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정될 때까지는, OFDM 방식의 뛰어난 통신 성능을 활용할 수 있다.
따라서, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하는 무선 단말(2100)은, 액티브 방식에서, OFDM 방식을 활용하면서, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 무선 단말(2100)의 CDMA 수신부(2124A)는, CDMA 신호에 선행파와 지연파가 합성되는 RAKE 수신을 행할 수 있다. 따라서, 멀티패스 환경에 대한 내성이 높고, 한편 RAKE 수신에 의한 패스 다이버서티 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환하는 것에 의해, CDMA 방식의 특성을 활용해 통신 성능의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.
또, EVM(및 수신 파라미터)은, SNR(Signal to Noise ratio), BER(Bit Error Rate), 채널 추정치 등을 포함하는 다른 수신 품질 지표와 비교할 때, 적은 연산량으로 측정할 수 있고, 한편, 측정에 필요로 하는 시간이 짧다고 하는 특징을 가진다. 이 때문에, EVM을 사용함으로써 지연 시간차(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는지 아닌지를 용이하게 한편 즉석에서 추정할 수 있다. 따라서, 다른 수신 품질 지표를 사용하는 경우에 비해, 무선 단말(2100)의 처리 부하 및 소비 전력을 삭감할 수 있고, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하 기간을 단축할 수 있다.
제3 실시예에서, 제어부(2240)는, 다운링크의 무선 통신에 사용되는 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치를 설정한다. 따라서, 적응 변조를 사용한 경우여도, EVM 임계치를 적절히 설정할 수 있다.
(6) 제3 실시예의 변경예
수신 OFDM 신호의 전압 파형 상태가 특정의 조건을 만족할 때에만 OFDM 신호의 수신 파라미터를 측정할 수 있다. 도 19는, OFDM 측정부(2141)에 의한 파형 측정 처리를 나타낸다. 도 19의 예에서, 도 19(a)에 나타낸 것같이 지연 시간차가τ이고, 도 19(b)에 나타내는 선행파와 도 19(c)에 나타내는 지연파가 합성되어, 도 19(d)에 나타내는 OFDM 신호가 수신된다. OFDM 측정부(2141)는, 예를 들면, 심볼 동기의 결과에 따라서 선행파의 가드 인터벌 기간을 특정해, 가드 인터벌 기간에 대응하는 측정 타이밍에서, OFDM신호의 전압 파형 상태(전압치)를 측정한다. 측정은, 각 가드 인터벌 기간에 대응하는 각 측정 타이밍에서 행해진다. OFDM 측정부(2141)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가, 현 측정 타이밍의 전의 측정 타이밍(이하, "전 측정 타이밍"이라고 칭한다) T(n－1)에서 측정한 전압 파형의 상태와 동일한가 아닌가를 판정한다. OFDM 측정부(2141)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 동일하면, 수신 파라미터의 측정을 생략하고, 또는 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다르면, 수신 파라미터의 측정을 실행한다. EVM만을 사용해 판정을 실시하는 경우, 멀티패스의 변화 이외의 요인(예를 들면, 회로적 요인)으로 인해 EVM이 변화하면 오판정의 위험이 있다. 따라서, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다를 때에만, EVM을 측정하는 것에 의해, 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제3 실시예에서, CDMA 통신부(CDMA 송신부(2122A), CDMA수신부(2124A))와 OFDM 통신부(OFDM 송신부(2122B), OFDM 수신부(2124B))가 개별적으로 설치되는 일례에 대해서 설명했다. 그렇지만, CDMA 통신부와 OFDM 통신부를 1개의 통신부로서 모아서 형성하는 구성을 사용할 수 있다. 예를 들면, 코그니티브 단말로 불리는 무선 단말에서, 사용하는 통신 방식에 대응하는 소프트웨어(SDR BB, Tunable RF)를 다운로드함으로써, 통신 방식을 소프트웨어적으로 전환할 수 있다.
제3 실시예에서, 무선 단말(2100)에 의해 측정되는 수신 파라미터는 진폭 오차 및 위상 오차를 포함하고, 무선 기지국(2200)에 의해 EVM이 계산된다. 그렇지만, 무선 단말(2100)은 진폭 오차 및 위상 오차로부터 EVM을 계산하고, EVM을 수신 파라미터로서 무선 기지국(2200)에 송신할 수 있다. 이 경우, "수신 파라미터에 대응하는 값"은 EVM의 값이다. 또, EVM을 사용하는 경우에 한정하지 않고, 또 다른 수신 품질 지표(SNR, BER, 또는 채널 추정치 등)를 사용할 수 있다.
제3 실시예에서, 무선 단말(2100)의 예로서 휴대전화 단말을 나타냈다. 그러나, 휴대전화 단말에 한정하지 않고, 예를 들면, CDMA 방식 및 OFDM 방식에 따른 통신 기기를 실장한 단말을 사용할 수 있다.
제3 실시예는, 가드 인터벌 길이가 고정 길이인 경우를 예로 설명했지만, 가드 인터벌 길이가 가변 길이여도 괜찮다. 예를 들면, 쇼트 가드 인터벌과 이 쇼트 가드 인터벌보다 긴 롱가드 인터벌의 2 종류의 가드 인터벌을 선택적으로 사용하는 경우, 측정 시간 확보의 관점으로부터, 롱 가드 인터벌시에 수신 파라미터(또는 EVM)를 측정하는 것이 바람직하다.
제3 실시예에서, 0FDM 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 예로서 LTE를 설명했다. 그러나, LTE에 한정하지 않고, IEEE 802.16에 의해 표준화되는 WiMAX, 차세대 PHS(XGP) 등을 사용할 수 있다
［제4 실시예］
다음에, 본 발명의 제4 실시예를 설명한다. 구체적으로는, (1) 무선 통신 시스템의 개요, (2) 무선 단말의 구성, (3) 무선 기지국의 구성, (4) 무선 통신 시스템의 동작, (5) 제4 실시예의 효과, (6) 제4 실시예의 변경예에 대해서 설명한다.
(1) 무선 통신 시스템의 개요
도 20은, 제4 실시예에 따르는 무선 통신 시스템(3010)의 전체 개략도이다.
도 20에 나타낸 것같이, 무선 통신 시스템(3010)은, 무선 단말(3100), 무선 기지국(3200), 및 무선 기지국(3300)을 포함한다.
제4 실시예에서, 무선 단말(3100)은, CDMA 방식과 차세대 통신 방식(특정 통신 방식)의 모두를 지원하는 듀얼 단말이다. 무선 기지국(3200)은 차세대 통신 방식을 지원하고, 무선 기지국(3300)은 CDMA 방식을 지원한다. 여기서 차세대 통신 방식이란, OFDM 방식 및 SC－FDMA 방식 중 임의의 하나이다. 또한, 본 실시예에 있어서, OFDM 방식에는, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식이 포함되는 것으로 가정한다.
제4 실시예에서, 차세대 통신 방식의 통신규격은, 3 GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 표준화되는 LTE(Long Term Evolution)이다. LTE에서, 다운링크에 OFDM 방식이 사용되고, 업링크에 SC－FDMA 방식이 사용된다. 이하에서, 주로 업링크에 대해서 설명한다.
제4 실시예에서, CDMA 방식의 통신규격은, 3 GPP2에 의해 표준화되는 cdma2000이다. cdma2000에서, 업링크(리버스 링크) 및 다운링크(포워드 링크) 모두에 대해서 CDMA 방식이 사용된다.
무선 기지국(3200)은, LTE 네트워크("E－UTRAN”로 불린다)(3020)의 일부를 구성한다. 무선 기지국(3300)은, cdma2000 네트워크(2030)의 일부를 구성한다. LTE 네트워크(3020)는, 무선 단말(3100)의 이동성을 관리하도록 구성된 관리 장치인 MME(Mobility Management Entity)(3025)를 포함한다.
무선 단말(3100)은, 무선 기지국(3200)에 접속하고 있는 접속 상태(이하,"액티브 방식”으로 칭함)이다. 구체적으로는, 무선 단말(3100)은, 무선 기지국(3200)에 접속되고, 무선 기지국(3200)을 통하여 통신 목적지 장치(서버 또는 통신 단말 등)와의 통신을 실시한다. 무선 단말(3100)은, 무선 기지국(3200)의 통신 가능 영역 내에 위치하며, 또한, 무선 기지국(3300)의 통신 가능 영역 내에 위치한다.
OFDM 방식은, 서로 직교하는 복수의 서브 캐리어에 데이터를 분산해 각 서브캐리어를 변조하는 방식이다. 송신측은, 각 서브 캐리어를 다상 PSK변조 또는 다치 QAM 변조한 후, 각 서브 캐리어를 역고속 푸리에 변환(IFFT) 함으로써, OFDM 신호를 생성한다. 수신측은, OFDM신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 함으로써 복조를 실시한다. OFDM 방식은 높은 피크대평균전력비(PAPR)로 인해서, 업 링크에는 적합하지 않다. 따라서, SC－FDMA 방식은, PAPR를 저감할 수 있는 기술로서 LTE의 업 링크에 사용된다. SC－FDMA 방식에서, 송신측은, 이산 푸리에 변환(DFT) 후의 송신 신호에 IFFT를 실시하므로, SC-FDMA신호를 생성한다.
무선 단말(3100)과 무선 기지국(3200)이 예를 들면, 직접 서로 볼 수 없는 환경에서 무선 통신을 실시할 때, 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)(도 24 참조)는, 도 21(a)에 나타낸 것같이, 경로가 다른 복수의 전파(멀티패스파)를 수신한다. 도 21(a)의 예에서, 무선 단말(3100)의 안테나(3101)(도 23 참조)와 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)의 사이에서, 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)에 직접 도달하는 경로 P1과 빌딩 또는 대지에 의한 반사 후에 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)에 도달하는 경로 P2, P3가 형성된다.
무선 기지국(3200)의 안테나(3201)에 의해 경로 P1을 통하여 수신된 전파는 선행파(직접파)이다. 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)에 의해 경로 P2, P3를 통하여 수신된 전파는 선행파로부터 지연된 지연파이다.
도 21(b)에 나타낸 것같이, 각 경로의 전파는, 서로 지연 시간이 다르다. 도 21(b)에 나타낸 예에서, 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)는, 경로 P1의 전파(직접파)를 지연 시간τ1에서 수신하고, 경로 P2의 전파(반사파)를 지연 시간τ2에서 수신하고, 경로 P3의 전파(반사파)를 지연 시간τ3에서 수신한다. 무선 기지국(3200)의 안테나(3201)는 이들 전파를 합성파로서 모아서 수신한다.
OFDM 방식 및 SC－FDMA 방식에서 상기 서술한 멀티패스에 기인하는 지연 시간 차이를 흡수하기 위해서, 송신측은, 각 심볼에 가드 인터벌로 불리는 용장 신호 구간을 부가한다.
도 22(a)는, SC－FDMA 방식에서 심볼 구조를 나타내는 도이다. 도 22(a)에 나타낸 것같이, SC－FDMA 방식에서 심볼(이하, SC－FDMA 심볼)은, 유효 심볼 구간과 유효 심볼 구간의 일부를 복사해 얻어진 가드 인터벌을 포함한다.
가드 인터벌을 사용함으로써 도 22(b)에 나타낸 것같이, 선행파의 수신 시간과 가장 늦은 지연파의 수신 시간의 시간 차이(이하,"지연 시간 차이"라고 칭한다)(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)의 시간 길이 내에 오면, 수신측에서 FFT가 정상적으로 기능하고, 부호간 간섭의 발생을 회피할 수 있다.
한편, 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는 지연파가 발생하면, 부호간 간섭이 발생하고, 수신측에서의 복조가 정상적으로 행해지지 않는다. 그러므로, 큰 왜곡이 발생해 통신성능이 저하한다. 그래서, 제4 실시예에 따르는 무선 기지국(3200)은, 업 링크에서 부호간 간섭이 발생한다고 추정될 때, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)에 실행시킨다.
(2) 무선 단말의 구성
도 23은, 무선 단말(3100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 23에 나타낸 것같이, 무선 단말(3100)은, 안테나(3101), 변조부(3121), 송신부(3122), 듀플렉서(3123), 수신부(3124), 복조부(3125), 측정부(3150), 제어부(3160), 및 저장부(3180)를 가진다. 송신부(3122)는, 스위치(SW1), CDMA 송신부(3122) 및 SC－FDMA 송신부(3122B)를 포함한다. 수신부(3124)는, 스위치(SW2), CDMA 수신부(3124A) 및 OFDM 수신부(3124B)를 가진다.
변조부(3121)는, 제어부(3160)로부터의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(3121)는, 적응 변조에 적합한 구성을 가지고 있다. 적응 변조에서, 변조 다치수와 부호화율과의 조합에 의해 복수의 변조 방식이 미리 정해져 있다. 변조 방식은, 변조 클래스 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이라고도 불린다. 변조부(3121)는, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 따라서 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
스위치(SW1)는, 제어부(3160)에 의한 제어에 따라, 변조부(3121)로부터 출력된 송신 데이터를 CDMA 송신부(3122A) 또는 SC－FDMA 송신부(3122B) 중 어느 한 쪽에 입력한다. 스위치(SW)는, 사용 통신 방식이 CDMA 방식인 경우, 송신 데이터를 CDMA 송신부(3122A)에 입력하거나 사용 통신 방식이 SC－FDMA 방식인 경우, 송신 데이터를 SC－FDMA 송신부(3122B)에 입력한다.
CDMA 송신부(3122A)는, 입력된 송신 데이터를 CDMA 방식에 따라서 스펙트럼 확산하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 행함으로써, 무선 주파수대에서 CDMA 신호를 생성한다. 생성된 CDMA파는 듀플렉서(3123) 및 안테나(3101)를 통하여 송신된다.
SC－FDMA 송신부(3122B)는, 입력된 송신 데이터로부터 SC-FDMA 신호를 생성 하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시함으로써, 무선 주파수대에서의 SC－FDMA 신호를 생성한다. 생성된 SC－FDMA 신호는, 듀플렉서(3123) 및 안테나(3101)를 통하여 송신된다.
한편, 수신시에 듀플렉서(3123)는, 안테나(3101)에 의해 수신된 무선 신호(CDMA 신호 또는 OFDM 신호)를 스위치(SW2)에 입력한다.
스위치(SW2)는, 제어부(3160)에 의한 제어에 따라, 듀플렉서(3123)로부터의 무선 신호를 CDMA 수신부(3124A) 또는 OFDM 수신부(3124B)의 어느 한 쪽에 입력한다. 스위치(SW2)는, 사용 통신 방식이 CDMA방식인 경우, 듀플렉서(3123)로부터의 무선 신호를 CDMA 수신부(3124A)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우, 듀플렉서(3123)로부터의 무선 신호를 OFDM 수신부(3124B)에 입력한다.
CDMA 수신부(3124A)는, 입력된 무선 신호(CDMA 신호)에 대해, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, CDMA 방식에 따라서 역확산을 실시한다. 또, CDMA 수신부(3124A)는, 수신 CDMA 신호에 포함되는 선행파와 지연파를 합성하는 처리인 RAKE 수신을 실시한다. RAKE 수신에서, 선행파와 지연파를 위상을 정렬해 합성함으로써 수신 품질이 개선된다. 이와 같이 해서 얻어진 수신 데이터는, 복조부(3125)에 입력된다.
OFDM 수신부(3124B)는, 입력된 무선 신호(OFDM 신호)에 대해, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 복조를 실시한다. 또, OFDM 수신부(3124B)는, 수신 OFDM 신호에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 이렇게 얻어진 수신 데이터는, 복조부(3125)에 입력된다.
복조부(3125)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(3125)는, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법에 따라서 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(3125)는, 입력된 수신 데이터에 대해서 심볼 판정을 실시한다.
CDMA 측정부(3150)는 CDMA 신호의 수신 품질을 측정한다. 제4 실시예에서, CDMA 신호의 수신 품질로서 수신 전계 강도(RSSI)가 사용된다. 그러나, RSSI에 한정하지 않고, 수신 SNR(Signal to Noise ratio) 등을 사용할 수 있다. CDMA 측정부(3150)에 의해 측정된 RSSI는, 제어부(3160)에 입력된다.
제어부(3160)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되고, 무선 단말(3100)에 구비되는 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 저장부(3180)는, 예를 들면 메모리를 사용해 구성되고 제어부(3160)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다.
제어부(3160)는, 스위치(SW1, 2)를 제어한다. 제어부(3160)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식과 차세대 통신 방식(SC-FDMA 방식, OFDM 방식)의 사이에서 전환할 때 스위치(SW1, 2) 사이를 전환한다. 또한, 제어부(3160)는, 차세대 통신 중에 CDMA 신호의 RSSI를 측정할 때에 일시적으로 스위치(SW1, 2)를 전환할 수 있다.
제어부(3160)는, 측정부(3150)에 의해 측정된 RSSI(이하, 측정된 RSSI)를 변조부(3221)에 입력한다. SC－FDMA 송신부(3122B)는, 변조 후의 측정된 RSSI를 무선 기지국(3200)에 송신한다. 이와 같은 측정 결과의 보고는,"Measurement Report"로 불린다.
제어부(3160)는, 무선 기지국(320O)으로부터의 지시에 따라서, 측정부(3150)를 동작하고, 무선 기지국(3200)으로부터 무선 기지국(3300)으로 접속처를 전환하기 위해 핸드오버를 실행하거나 한다.
(3) 무선 기지국의 구성
도 24는, 무선 기지국(3200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 24에 나타낸 것같이, 무선 기지국(3200)은, 안테나(3201), 변조부(3221), 송신부(3222), 듀플렉서(3223), 수신부(3224), 복조부(3225), 제어부(3240), 측정부(3250), 저장부(3260), 및 유선 통신부(3280)를 포함한다.
변조부(3221)는, 제어부(3240)로부터의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(3221)는, 적응 변조에 따라서, 복수의 변조 방식중에서 선택된 특정 변조 방식에 기초해 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
CDMA 송신부(3222)는, 입력된 송신 데이터를 OFDM 방식에 따라 멀티 캐리어 변조시키고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시하는 것에 따라서, 무선 주파수대의 OFDM 신호를 생성한다. 생성된 OFDM 신호는, 듀플렉서(3123) 및 안테나(3201)를 통하여 송신된다.
한편, 수신시에, 듀플렉서(3223)는, 안테나(3201)에 의해 수신된 SC－FDMA 신호를 수신부(3224)에 입력한다. 수신부(3224)는, 입력된 SC－FDMA 신호에, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, SC-FDMA 방식에 따른 복조를 실시한다. 또, 수신부(3224)는, SC－FDMA 신호에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 이렇게 얻어진 수신 데이터는, 복조부(3225)에 입력된다.
복조부(3225)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(3225)는, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법으로 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(3225)는, 입력된 수신 데이터에 대해서 심볼 판정을 실시한다.
측정부(3250)는, 수신 SC－FDMA 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정한다. 제4 실시예에 있어서 수신 파라미터는, 도 25(a)에 나타낸 것같이, 수신 SC－FDMA 신호에 포함되는 SC－FDMA 심볼 S와 SC-FDMA 심볼의 기준점 Sref의 사이의 진폭 오차 및 위상 오차의 사용에 의해 계산되는 EVM(Error Vector Magnitude)이다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 넘는 정도가 클수록, EVM의 값이 더 커진다. 측정부(3250)에 의해 측정된 EVM은, 제어부(3240)에 입력된다.
제어부(3240)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되고, 무선 기지국(3200)에 구비되는 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 저장부(3260)는, 예를 들면 메모리를 사용해 형성되고, 제어부(3240)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다. 유선 통신부(3280)는, LTE 네트워크(3020)측과의 통신을 실시한다.
제어부(3240)는, CDMA 신호의 RSSI의 측정 지시를 송신부(3222)를 사용해 무선 단말(3100)에 송신한다. 제4 실시예에서, 송신부(3222)는, 주기적으로 혹은 소정의 트리거로 측정 지시를 송신한다.
저장부(3260)는, 무선 기지국(3200)의 주변에 위치하는 무선 기지국의 정보인 네이버 리스트를 미리 저장한다. 제4 실시예에서, 네이버 리스트는, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(3300) 등)의 ID 및 사용 채널 정보 등을 포함한다. 제어부(3240)는, 네이버 리스트를 측정 지시에 포함해 이 정보를 송신부(3222)로부터 송신시킨다.
제어부(3240)는, 측정 지시에 따라서 무선 단말(3100)에 의해 측정된 RSSI를 수신부(3224) 및 복조부(3225)를 통하여 취득한다. 제어부(3240)는, 취득한 측정된 RSSI에 기초해, 무선 단말(3100)로 하여금 핸드오버를 실시하게 할지 아닐지를 결정한다.
구체적으로, 제어부(3240)는, 측정된 EVM을 EVM 임계치와 비교한다. EVM 임계치는, SC－FDMA 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초하여 정해지고, 저장부(3260)에 미리 저장되어 있다. EVM 임계치는, 지연 시간차(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 넘었을 때의 EVM의 값에 미리 설정된다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 초과할 때의 EVM의 값은, 실험적 또는 경험적으로 구해질 수 있다.
제4 실시예에서, EVM 임계치는, 적응 변조에 사용되는 변조 방식마다 설치된다. 도 25(a)에 나타낸 것같이, EVM은 변조 정밀도라고도 불리고, 관측된 심볼점 S의, 심볼점이 본래 있어야 할 심볼 기준점 Sref로부터의 위상 및 진폭에 대한 편차(EVM)에 근거하는 에러 벡터의 실효치를 나타내며, 이상 신호의 평균 전력의 평방근의 퍼센트로서 표현된다. 도 25(c)는 EVM에 대한 계산식을 나타낸다.
저장부(3260)는, 도 25(b)에 나타낸 것같이, 변조 방식과 EVM 임계치를 대응시킨 테이블을 저장한다. 고속 통신 가능한 변조 방식(1 심볼당의 비트수가 많은 변조 방식)은 위상 및 진폭 오차에 대해 엄격한 제약을 갖는다. 따라서, 고속 통신 가능한 변조 방식인 만큼, EVM 임계치가 낮게 설정된다.
제어부(3240)는, 업 링크에 사용되는 변조 방식에 기초해, EVM 임계치를 저장부(3260)로부터 취득하고, 계산된 EVM과 비교한다.
또한, 제어부(3240)는, CDMA 신호의 측정된 RSSI를 소정치와 비교하여, CDMA 수신 품질이 양호한가 아닌가를 판단한다. 측정된 RSSI가 소정치보다 높은 경우, 수신 품질이 양호하다라고 간주할 수 있다. 소정치는, 무선 단말(3100)이 통신을 실행할 수 있는 RSSI의 값에 미리 설정된다.
측정된 EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, 측정된 RSSI가 소정치보다 높은 경우, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(3300) 등)으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)이 실행하는 것으로 결정한다. 무선 단말(3100)에 핸드오버를 실시하게 하는 경우, 제어부(3240)는, 핸드오버가 성공하는지를 확인한 다음, 핸드오버의 지시를 송신부(3222)를 사용해 무선 단말(3100)에 송신한다.
(4) 무선 통신 시스템의 동작
다음에, 무선 통신 시스템(3010)의 동작은, (4.1) 동작 패턴 1, (4.2) 동작 패턴 2를 예로서 설명한다. 제4 실시예에서, 무선 통신 시스템(3010)의 동작은, 3GPP TS 36.300 등의 규격에 기초를 두고 있다. 동작 패턴 1은, 무선 단말(3100)에 CDMA 신호의 RSSI를 주기적으로 측정시키는 동작 패턴이다. 동작 패턴 2는, 특정 이벤트를 트리거로서 사용하여 무선 단말(3100)에 CDMA 신호의 RSSI를 측정시키는 동작 패턴이다.
(4.1) 동작 패턴 1
도 26은, 무선 통신 시스템(3010)의 동작 패턴 1을 나타내는 시퀀스도이다. 본 시퀀스는, 무선 단말(3100)이 액티브 방식인 경우에 실행된다.
단계 S3101에서, 무선 기지국(3200)의 송신부(3222)는, 측정 지시를 무선 단말(3100)에 송신한다. 측정 지시에 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(3100)의 OFDM 수신부(3124B)는 측정 지시를 수신한다.
단계 S3102에서, 무선 단말(3100)의 제어부(3160)는 측정부(3150)에 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해 CDMA 신호의 RSSI를 측정시킨다.
단계 S3103에서, 무선 단말(3100)의 SC－FDMA 송신부(3122B)는, 측정부(3150)에 의해 측정된 RSSI를 포함한 측정 결과 보고를 무선 기지국(3200)에 송신한다. 무선 기지국(3200)의 수신부(3224)는, 측정 결과 보고(측정된 RSSI)를 수신한다.
단계 S3104에서, 무선 기지국(3200)의 측정부(3250)는, 수신부(3224)에 의해 무선 단말(3100)로부터 수신된 SC－FDMA 신호의 EVM을 측정한다.
단계 S3105에서, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 측정부(3250)에 의해 측정된 EVM을, 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치와 비교한다. 한편, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 수신부(3224)에 의해 수신되고, 복조부(3225)에 의해 복조된 측정 RSS1를 소정치와 비교한다.
측정된 EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, 측정된 RSSI가 소정치보다 높은 경우, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)이 실행하는 것으로 결정한다(단계 S3106). 한편, 측정된 EVM이 EVM 임계치 미만인 경우, 또는, 측정된 RSSI가 소정치 이하일 때, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)이 실행하지 않는 것으로 결정한다.
또한, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 측정된 EVM이 EVM 임계치를 초과할 때, 측정된 RSSI가 소정치보다 높은 CDMA 지원의 무선 기지국이 복수 존재할 경우, 측정된 RSSI가 가장 높은 CDMA 지원의 무선 기지국을 핸드오버 목적지로서 결정하는 것이 바람직하다. 이하에서, 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)에 실행시키는 경우에 대해서 설명한다.
단계 S3107에서, 무선 기지국(3200)의 송신부(3222)는, 핸드오버의 준비 지시를 무선 단말(3100)에 송신한다. 무선 단말(3100)의 OFDM 수신부(3124B)는, 핸드오버의 준비 지시를 수신한다.
단계 S3108에서, 무선 단말(3100)의 SC－FDMA 송신부(3122B)는, 무선 기지국(3300)으로의 접속 요구를 무선 기지국(3200)에 송신한다. 접속 요구는, MME(3025)의 관리하에서, 무선 기지국(3300)에 터널링에 의해 전송된다(단계 S3109). 접속 요구에 성공하면, MME(3025)는, 그 사실을 무선 기지국(3200)에 통지한다(단계 S3110).
단계 S3111에서, 무선 기지국(3200)은, MME(3025)로부터의 통지에 따라서, 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(3100)에 송신한다. 무선 단말(3100)은, 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버의 지시를 수신하면, 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버를 실행한다.
(4.2) 동작 패턴 2
도 27은, 무선 통신 시스템(3010)의 동작 패턴 2를 나타내는 시퀀스도이다. 본 시퀀스는, 무선 단말(3100)이 액티브 방식인 경우에 실행된다.
단계 S3201에서, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 측정부(3250)로 하여금 수신부(3224)가 무선 단말(3100)로부터 수신한 SC－FDMA 신호의 EVM을 측정하게 한다.
단계 S3202에서, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 측정부(3250)에 의해 측정된 EVM을, 업 링크의 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치와 비교한다.
측정된 EVM이 EVM 임계치를 초과할 때, 단계 S3203에서, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 송신부(3222)로 하여금, RSSI의 측정 지시를 무선 단말(3100)에 송신하게 한다. 측정 지시에는, 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(3100)의 OFDM 수신부(3124B)는 측정 지시를 수신한다.
단계 S3204에서, 무선 단말(3100)의 제어부(3160)는, 측정부(3150)로 하여금 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해서 CDMA 신호의 RSSI를 측정하게 한다.
단계 S3205에서, 무선 단말(3100)의 SC-FDMA 송신부(3122B)는, 측정부(3150)에 의해 측정된 RSSI를 포함하는 측정 결과 보고를 무선 기지국(3200)에 송신한다. 무선 기지국(3200)의 수신부(3224)는 측정 결과 보고(측정 RSS1)를 수신한다.
단계 S3206에서, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 수신부(3224)에 의해 수신되고, 복조부(3225)에 의해 복조된 측정된 RSSI를 소정치와 비교한다.
측정된 RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)이 실행하는 것으로 결정한다(단계 S3207). 한편, 측정된 RSSI가 소정치 이하일 때, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)이 실행하지 않는 것으로 결정한다. 여기서, 측정된 RSSI가 소정치보다 높은 CDMA 지원의 무선 기지국이 복수 존재할 경우, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, 측정된 RSSI가 가장 높은 CDMA 지원의 무선 기지국을 핸드오버 목적지로서 결정하는 것이 바람직하다.
단계 S3208 ~ S3212의 각 처리는, 동작 패턴 1과 유사하게 행해진다.
(5) 제4 실시예의 효과
제4 실시예에 의하면, 무선 기지국(3200)의 제어부(3240)는, SC－FDMA 신호의 EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, 측정된 RSSI가 소정치보다도 높은 경우에, 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)이 실행하는 것으로 결정한다. 여기서, EVM은 SC－FDMA 신호의 선행파와 지연파 사이의 지연 시간차(Tdmax)를 반영하고, EVM 임계치는 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 넘었을 때의 EVM의 값으로 설정된다. 측정된 EVM이 EVM 임계치를 넘었다고 하는 상태는, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 초과한 것을 의미한다.
따라서, SC－FDMA 신호의 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정되는 상황에서, CDMA 신호의 수신 레벨이 양호한 것을 확인한 다음, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(3300)으로의 핸드오버를 무선 단말(3100)에 실행시키는 것에 의해, 부호간 간섭을 회피할 수가 있어 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 넘었다고 추정될 때까지, 차세대 통신 방식이 뛰어난 통신 성능을 활용할 수 있다.
따라서, CDMA 방식 및 차세대 통신 방식의 모두를 지원하는 무선 단말(3100)은, 액티브 방식에서, 차세대 통신 방식을 활용하면서, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 무선 단말(3100)의 CDMA 수신부(3124A)는, CDMA 신호에 선행파와 지연파가 합성되는 RAKE 수신을 실시할 수 있다. 따라서, 멀티패스 환경에 대한 내성이 높고, 한편 RAKE 수신에 의한 패스 다이버서티 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 사용 통신 방식을 차세대 통신 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환하는 것에 의해, CDMA 방식의 특성을 살려 통신성능의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.
또, EVM은, SNR(Signal to Noise ratio), BER(Bit Error Rate), 또는 채널 추정치 등을 포함하는 다른 수신 품질 지표와 비교해, 적은 연산량으로 측정할 수 있고, 한편, 짧은 시간이 측정에 필요하다는 특징을 가진다. 이 때문에, EVM을 사용함으로써, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는지 아닌지를 용이하게 한편 즉석에서 추정할 수 있다.
제4 실시예에서, 제어부(3240)는, 업 링크의 무선 통신에 사용되는 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치를 설정한다. 따라서, 업 링크로 적응변조를 사용하는 경우여도, EVM 임계치를 적절히 설정할 수 있다.
(6) 제4 실시예의 변경예
수신 SC－FDMA 신호의 전압 파형 상태가 특정의 조건을 만족한 경우에만 SC－FDMA 신호의 EVM을 측정할 수 있다. 도 28은 측정부(3250)에 의한 파형 측정 처리를 나타낸다. 도 28의 예에서, 도 28(a)에 나타낸 것같이 지연 시간 차이가 τ이고, 도 28(b)에 나타내는 선행파가 도 28(c)에 나타내는 지연파와 합성되어, 도 28(d)에 나타내는 SC－FDMA 신호가 수신되고 있다. 측정부(3250)는 심볼 동기의 결과에 기초해 선행파의 가드 인터벌 기간을 특정하고, 가드 인터벌 기간에 대응하는 측정 타이밍에서, SC－FDMA 신호의 전압 파형 상태(전압치)를 측정한다. 측정은, 각 가드 인터벌 기간에 대응하는 각 측정 타이밍에서 행해진다. 측정부(3250)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가, 현 측정 타이밍의 전의 측정 타이밍(이하, "전 측정 타이밍"이라고 칭한다) T(n－1)에서 측정한 전압 파형 상태와 같은지 아닌지를 판정한다. 측정부(3250)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정한 전압 파형의 상태와 동일할 때, EVM의 측정을 생략하고, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n-1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다를 때, EVM의 측정을 실행한다. EVM만을 사용하여 판정을 실시하는 경우, 멀티패스 상태의 변화 이외의 요인(예를 들면, 회로적 요인)으로 인해 EVM이 변화하면 오판정이 될 가능성이 있다. 따라서, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n-1)에서 측정한 전압 파형 상태와 다를 때에만 EVM을 측정하는 것에 의해 판정 정밀도를 향상시킬 수가 있다.
제4 실시예는 CDMA 통신부(CDMA 송신부(3122A), CDMA수신부(3124A))와 차세대 통신 방식의 통신부(SC-FDMA 송신부(3122B), OFDM 수신부(3124B))를 개별적으로 설치하는 일례에 대해서 설명했다. 그렇지만, 이들 각 통신부를 1개의 통신부로서 집합적으로 형성한 형태를 사용할 수 있다. 예를 들면, 코그니티브 단말로 불리는 무선 단말에서, 사용하는 통신 방식에 대응하는 소프트웨어(SDR BB, Tunable RF)를 다운로드함으로써, 통신 방식을 소프트웨어적으로 전환할 수 있다.
제4 실시예는, 가드 인터벌 길이가 고정 길이인 경우를 예로 설명했지만, 가드 인터벌 길이가 가변길이일 수 있다. 예를 들면, 쇼트 가드 인터벌과 쇼트 가드 인터벌보다 긴 롱가드 인터벌의 2 종류의 가드 인터벌을 선택적으로 사용하는 경우, 측정 시간 확보의 관점으로부터, 롱 가드 인터벌시에 EVM을 측정하는 것이 바람직하다.
제4 실시예에서, 측정부(3250)에 의해 측정되는 수신 파라미터는 EVM이다. 그렇지만, EVM을 사용하는 경우에 한정하지 않고, 다른 수신 품질 지표(SNR, BER, 또는 채널 추정치 등)를 사용할 수 있다.
제4 실시예에서, 무선 단말(3100)로서 휴대전화 단말이 도시된다. 그러나, 휴대전화 단말에 한정하지 않고, 예를 들면, CDMA 방식 및 차세대 통신 방식에 따른 통신 기기를 실장한 단말을 사용할 수 있다.
제4 실시예에서, OFDM 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 예로서 LTE를 설명했다. 그렇지만, LTE에 한정하지 않고, IEEE 802.16에 의해 표준화되는 WiMAX, 또는, 차세대 PHS(XGP)등을 사용할 수 있다. LTE에서는 업 링크에 SC－FDMA 방식이 사용되지만, WiMAX 등에서는 업 링크에 OFDM 방식이 사용된다.
［제5 실시예］
다음에, 본 발명의 제5 실시예를 설명한다. 구체적으로는, (1) 무선 통신 시스템의 개요, (2) 무선 단말의 구성, (3) 무선 기지국의 구성, (4) 무선 통신 시스템의 동작, (5) 제5 실시예의 효과, (6) 제5 실시예의 변경예에 대해서 설명한다.
(1) 무선 통신 시스템의 개요
도 29는, 제5 실시예에 따르는 무선 통신 시스템(4010)의 전체 개략도이다.
도 29에 나타낸 것같이, 무선 통신 시스템(4010)은, 무선 단말(4100), 무선 기지국(4200)(제1 무선 기지국), 및 무선 기지국(4300)(제2 무선 기지국)을 가진다.
무선 단말(4100)은, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하는 듀얼 단말이다. 무선 기지국(4200)은 OFDM 방식을 지원하고, 무선 기지국(4300)은 CDMA 방식을 지원한다. 또한, 본 실시예에서, OFDM 방식에는, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식이 포함되는 것으로 가정한다.
제5 실시예에서, OFDM 방식의 통신규격은, 3 GPP(3rd Generation Partnership Project)에 있어서 표준화되고 있는 LTE(Long Term Evolution)이다. LTE에서, 다운링크에 OFDM 방식이 사용된다. 이하에서, 주로 다운링크에 대해서 설명한다. 한편, 제5 실시예에서, CDMA 방식의 통신규격은, 3 GPP2에 의해 표준화되는 cdma2000이다. cdma2000에서, 업 링크(리버스 링크) 및 다운링크(포워드 링크) 모두 CDMA 방식이 사용된다.
무선 기지국(4200)은, LTE 네트워크("E－UTRAN”로 불린다)(4020)의 일부를 구성한다. 무선 기지국(4300)은, cdma2000 네트워크(4030)의 일부를 구성한다. LTE 네트워크(4020)는, 무선 단말(4100)의 이동성을 관리하는 관리 장치인 MME(Mobility Management Entity)(4025)를 가진다.
무선 단말(4100)은, 무선 기지국(4200)에 접속하고 있는 접속 상태(이하,"액티브 방식”으로 칭함)이다. 구체적으로는, 무선 단말(4100)은 무선 기지국(4200)에 접속하고, 무선 기지국(4200)을 통하여 통신 목적지 장치(예를 들면, 서버 또는 통신 단말 등)와의 통신을 실시한다. 무선 단말(4100)은, 무선 기지국(4200)의 통신 가능 영역 내에 위치하고, 무선 기지국(4300)의 통신 가능 영역 내에 위치한다.
OFDM 방식은, 서로 직교하는 복수의 서브 캐리어에 데이터를 분산해 각 서브 캐리어를 변조하는 방식이다. 송신측은, 각 서브캐리어를 다상 PSK변조 또는 다치 QAM 변조한 후, 각 서브 캐리어를 역고속 푸리에 변환(IFFT) 함으로써, OFDM 신호를 생성한다. 수신측은, OFDM신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 함으로써 복조를 실시한다.
무선 단말(4100)과 무선 기지국(4200)이 직접 서로 볼 수 없는 환경 등에서 무선 통신을 실시하는 경우, 예를 들면, 무선 단말(4100)의 안테나(4101)(도 32 참조)는, 도 30(a)에 나타낸 것같이, 경로가 다른 복수의 전파(멀티패스파)를 수신한다. 도 30(a)의 예에서, 무선 기지국(4200)의 안테나(4201)(도 33 참조)와 무선 단말(4100)의 안테나(4101)의 사이에서, 무선 단말(4100)의 안테나(4101)에 직접 도달하는 경로 P1와 빌딩 또는 대지 등에 의한 반사 후에 무선 단말(4100)의 안테나(4101)에 도달하는 경로 P2, P3가 형성되고 있다.
무선 단말(4100)의 안테나(4101)가 경로 P1을 통하여 수신한 전파는 선행파(직접파)이다. 무선 단말(4100)의 안테나(4101)가 경로 P2, P3를 통하여 수신한 전파는, 선행파보다 지연된 지연파이다.
도 30(b)에 나타낸 것같이, 각 경로의 전파는, 서로 지연 시간이 다르다. 도 30(b)에 나타낸 예에서, 무선 단말(4100)의 안테나(4101)는, 경로 P1의 전파(직접파)를 지연 시간τ1에서 수신하고, 경로 P2의 전파(반사파)를 지연 시간τ2에서 수신하고, 경로 P3의 전파(반사파)를 지연 시간τ3에서 수신한다. 무선 단말(4100)의 안테나(4101)는 이들 전파를 합성파로서 집합적으로 수신한다.
OFDM 방식에서, 상기 서술된 멀티패스에 기인하는 지연 시간 차이를 흡수하기 위해, 송신측은, 각 심볼에 가드 인터벌로 불리는 용장 신호 구간을 부가한다.
도 31(a)는, OFDM 방식의 심볼 구조를 나타내는 도이다. 도 31(a)에 나타낸 것같이, OFDM 방식에서 심볼(이하, OFDM 심볼)은, IFFT에 의해 생성된 유한 시간의 유효 심볼 구간과, 유효 심볼 구간의 일부를 복사해 얻어진 가드 인터벌에 의해 구성된다.
가드 인터벌을 사용함으로써, 도 31(b)에 나타낸 것같이, 선행파가 수신된 시간과 가장 늦은 지연파가 수신된 시간의 시간 차이(이하,"지연 시간 차이"라고 칭함)Tdmax가, 가드 인터벌(Tg)내에 있는 경우, 수신측에서의 FFT가 정상적으로 기능하고, 부호간 간섭의 발생을 회피할 수 있다.
한편, 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는 지연파가 발생하면, 부호간 간섭이 발생하고, 수신측에서의 FFT가 정상적으로 기능하지 않는다. 그러므로, 큰 왜곡이 발생해 통신성능이 저하한다. 그래서, 제5 실시예에 따르는 무선 기지국(4200)은, 무선 단말(4100)에 있어서 부호간 간섭이 발생한다고 추정되면, 무선 기지국(4200)으로부터 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)로 하여금 실행하도록 한다.
(2) 무선 단말의 구성
도 32는, 무선 단말(4100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 32에 나타낸 것같이, 무선 단말(4100)은, 안테나(4101), 변조부(4121), 송신부(4122)(단말 송신부), 듀플렉서(4123), 수신부(4124)(단말 수신부), 복조부(4125), OFDM 측정부(4141)(제1 측정부), CDMA 측정부(4142)(제2 측정부), 제어부(4160), 및 저장부(4180)를 가진다. 송신부(4122)는, 스위치(SW1), CDMA송신부(4122A) 및 OFDM 송신부(4122B)를 포함한다. 수신부(4124)는, 스위치(SW2), CDMA 수신부(4124A) 및 OFDM 수신부(4124B)를 포함한다.
변조부(4121)는, 제어부(4160)로부터의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(4121)는, 적응 변조에 적합한 구성을 가지고 있다. 적응 변조에서, 변조 다치수와 부호화율의 조합에 기초해 복수의 변조 방식이 미리 정해져 있다. 변조 방식은, 변조 클래스 또는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨이라고도 불린다. 변조부(4121)는, 복수의 변조방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 따라서 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
스위치(SW1)는, 제어부(4160)에 의한 제어에 따라, 변조부(4121)로부터 출력된 송신 데이터를 CDMA 송신부(4122A) 또는 OFDM 송신부(4122B)의 어느 하나에 입력한다. 스위치(SW1)는, 사용 통신 방식이 CDMA방식인 경우, 송신 데이터를 CDMA 송신부(4122A)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식인 경우, 송신 데이터를 OFDM 송신부(4122B)에 입력한다.
CDMA 송신부(4122A)는, 입력된 송신 데이터를 CDMA 방식에 따라서 스펙트럼 확산하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 행함으로써, 무선 주파수대의 CDMA 신호를 생성한다. 생성된 CDMA신호는, 듀플렉서(4123) 및 안테나(4101)를 통하여 송신된다.
OFDM 송신부(4122B)는, 입력된 송신 데이터를 OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 변조하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시함으로써, 무선 주파수대의 OFDM 신호를 생성한다. 생성된 OFDM 신호는, 듀플렉서(4123) 및 안테나(4101)를 통하여 송신한다.
듀플렉서(4123)는, 무선 신호(CDMA 신호 또는 OFDM 신호)를 안테나(4101)에 입력한다. 한편, 수신시에 있어, 듀플렉서(4123)는, 안테나(4101)에 의해 수신된 무선 신호(CDMA 신호 또는 OFDM신호)를 스위치(SW2)에 입력한다.
스위치(SW2)는, 제어부(4160)에 의한 제어에 따라, 듀플렉서(4123)로부터의 무선 신호를 CDMA 수신부(4124A) 또는 OFDM 수신부(4124B)의 어느 한 쪽에 입력한다. 스위치(SW2)는, 사용 통신 방식이 CDMA방식일 때, 듀플렉서(4123)로부터의 무선 신호를 CDMA 수신부(4124A)에 입력하고, 사용 통신 방식이 OFDM 방식일 때, 듀플렉서(4123)로부터의 무선 신호를 OFDM 수신부(4124B)에 입력한다.
CDMA 수신부(4124A)는, 입력된 무선 신호(CDMA 신호)에 대해, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, CDMA 방식에 따라서 역확산을 실시한다. 또, CDMA 수신부(4124A)는, 수신 CDMA 신호에 포함되는 선행파와 지연파를 합성하는 처리인 RAKE 수신을 실시한다. RAKE 수신에서, 선행파와 지연파를 위상을 정렬해 합성함으로써 수신 품질이 개선된다. 이렇게 얻어진 수신 데이터는, 복조부(4125)에 입력된다.
OFDM 수신부(4124B)는, 입력된 무선 신호(OFDM 신호)에 대해, 베이스밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, OFDM 방식에 따라서 멀티 캐리어 복조를 실시한다. 또, OFDM 수신부(4124B)는, 수신 OFDM 신호에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 이렇게 얻어진 수신 데이터는, 복조부(4125)에 입력된다.
복조부(4125)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(4125)는, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법에 따라서 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(4125)는, 입력된 수신 데이터에 대해서 심볼 판정을 실시한다.
OFDM 측정부(4141)는, 수신 OFDM 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정한다. 제5 실시예에 있어서 수신 파라미터는, 도 34(a)에 나타낸 것같이, 수신 OFDM 신호에 포함되는 OFDM 심볼 S와 OFDM 심볼의 기준점 Sref의 사이의 진폭 오차 및 위상 오차이다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌(Tg)을 넘는 정도가 큰 만큼, 수신 파라미터(진폭 오차 및 위상 오차)의 값이 커진다. OFDM 측정부(4141)에 의해 측정된 수신 파라미터는, 제어부(4160)에 입력된다.
CDMA 측정부(4142)는, CDMA 신호의 수신 품질을 측정한다. 제5 실시예에서, CDMA 신호의 수신 품질로서 수신 전계 강도(RSSI)가 사용된다. 그러나, RSSI에 한정하지 않고, 수신 SNR(Signal to Noise ratio) 등을 사용할 수 있다. CDMA 측정부(4142)에 의해 측정된 RSSI는, 제어부(4160)에 입력된다.
제어부(4160)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되어 무선 단말(4100)에 구비된 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 저장부(4180)는, 예를 들면 메모리를 사용해 형성되고, 제어부(4160)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다.
제어부(4160)는, 스위치(SW1, 2)를 제어한다. 제어부(4160)는, 사용 통신 방식을 OFDM 방식과 CDMA 방식의 사이에서 전환할 때 스위치(SW1, 2)를 전환한다. 또한, 제어부(4160)는 OFDM 통신중에 CDMA 신호의 RSSI를 측정할 때에 일시적으로 스위치(SW1, 2)를 전환할 수 있다.
제어부(4160)은, OFDM 측정부(4141)에 의해 측정된 수신 파라미터와 OFDM 측정부(4141)에 의해 측정된 RSSI를 변조부(4121)에 입력한다. OFDA 송신부(4122B)는, 변조 후의 수신 파라미터 및 RSSI를 무선 기지국(4200)에 송신한다. 이러한 측정 결과의 보고는,"Measurement Report"로 불린다.
제어부(4160)는, 무선 기지국(4200)으로부터의 지시에 따라서, OFDM 측정부 (4141) 및 CDMA 측정부(4142)를 동작시키고, 무선 기지국(4200)으로부터 무선 기지국(4300)으로 전환하는 핸드오버를 실행한다. 또, 제어부(4160)는, 무선 기지국(4300)(CDMA 기지국)으로부터 OFDM 기지국인 무선 기지국(4400)(도 38에 도시)으로 접속처를 전환하도록 제어를 행한다. 여기서, 무선 기지국(4200)은, 부호간 간섭을 일으킨 제1 OFDM 기지국을 나타낸다. 또, 무선 기지국(4400)은, 부호간 간섭을 일으키지 않은 제2 OFDM 기지국을 나타낸다.
(3) 무선 기지국의 구성
도 33은, 무선 기지국(4200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 33에 나타낸 것같이, 무선 기지국(4200)은, 안테나(4201), 변조부(4221), 송신부(4222)(기지국 송신부), 듀플렉서(4223), 수신부(4224)(기지국 수신부), 복조부(4225), 제어부(4240), 저장부(4260), 및 유선 통신부(4280)를 포함한다.
변조부(4221)는, 제어부(4240)로부터의 송신 데이터를 변조 및 부호화한다. 변조부(4221)는, 적응 변조에 따라, 복수의 변조 방식 중에서 선택된 특정 변조 방식에 기초해 송신 데이터를 변조 및 부호화한다.
송신부(4222)는, 입력된 송신 데이터를 OFDM 방식에 따라 멀티 캐리어 변조하고, 무선 주파수대로의 변환 및 증폭 처리를 실시함으로써, 무선 주파수대의 OFDM 신호를 생성한다. 생성된 OFDM 신호는, 듀플렉서(4223) 및 안테나(4201)를 통하여 송신된다.
듀플렉서(4223)는, OFDM 신호를 안테나(4201)에 입력한다. 한편, 수신시에, 듀플렉서(4223)는, 안테나(4201)에 의해 수신된 OFDM 신호를 수신부(4224)에 입력한다.
수신부(4224)는, 입력된 OFDM 신호에 대하여, 베이스 밴드로의 변환 및 증폭 처리를 실시하고, OFDM 방식에 따라 멀티 캐리어 복조를 실시한다. 또, 수신부(4224)는, OFDM 신호에 포함되는 가드 인터벌을 제거한다. 이렇게 얻어진 수신 데이터는, 복조부(4225)에 입력된다.
복조부(4225)는, 입력된 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 복조부(4225)는, 복수의 변조 방식중에서 선택된 특정 변조 방식에 대응하는 방법에 따라서 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 또, 복조부(4225)는, 입력된 수신 데이터에 대해서 심볼 판정을 실시한다.
제어부(4240)는, 예를 들면 CPU를 사용해 형성되어 무선 기지국(4200)에 구비되는 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 저장부(4260)는, 예를 들면 메모리를 사용해 형성되고, 제어부(4240)에 의한 제어에 사용되는 각종 정보를 저장한다. 유선 통신부(4280)는, LTE 네트워크(4020)측과의 통신을 실시한다.
제어부(4240)는, CDMA 신호의 RSSI에 대해서 측정 지시를 송신부(4222)를 사용해 무선 단말(4100)에 송신한다. 제5 실시예에서, 송신부(4222)는, 주기적으로, 혹은 소정의 트리거가 발생했을 때에, 측정 지시를 송신한다.
저장부(4260)는, 무선 기지국(4200)의 근방에 위치하는 무선 기지국(이하, 주변 기지국)의 정보를 포함하는 네이버 리스트를 미리 저장한다. 제5 실시예에서, 네이버 리스트는, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(4300) 등)의 ID 및 사용 채널 정보 등을 포함한다. 제어부(4240)는, 네이버 리스트를 측정 지시에 포함해 송신부(4222)로부터 송신시킨다.
제어부(4240)는, 측정 지시에 따라서 무선 단말(4100)로부터 송신된 수신 파라미터 및 RSSI를 수신부(4224) 및 복조부(4225)를 통하여 취득한다. 제어부(4240)는, 수신 파라미터 및 RSSI에 기초해, 무선 단말(4100)로 하여금 핸드오버를 실시하게 하는지 아닌지를 결정한다.
구체적으로는, 제어부(4240)는, 수신 파라미터를 사용하여 EVM(Error Vector Magnitude)를 계산하고, 계산된 EVM을 EVM 임계치와 비교한다. EVM 임계치는, OFDM 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 결정되고, 저장부(4260)에 미리 저장되어 있다.
EVM 임계치는, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 초과할 때의 EVM의 값에 미리 설정된다. 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었을 때의 EVM의 값은, 실험적 또는 경험적으로 구해질 수 있다.
제5 실시예에서, EVM 임계치는, 적응 변조에 사용되는 변조 방식마다 설치된다. 도 34(a)에 나타낸 것같이, EVM은 변조 정밀도라고도 불리고, 이것은 관측된 심볼점S의, 심볼점이 본래 있어야 할 심볼 기준점 Sref로부터의 위상 및 진폭에 대한 편차(수신 파라미터)에 근거하는 에러 벡터의 실효치이고, 이상 신호의 평균 전력의 평방근의 퍼센트로서 표현된다. 도 34(c)는 EVM의 계산식을 나타낸다.
저장부(4260)는, 도 34(b)에 나타낸 것같이, 변조 방식과 EVM 임계치를 대응 시킨 테이블을 저장한다. 고속 통신을 얻을 수 있는 변조 방식(1 심볼당 비트수가 많은 변조 방식)은, 위상 및 진폭 오차에 대해 더 엄격한 제약을 갖는다. 따라서, 변조 방식이 고속 통신 가능한 것이기 때문에, EVM 임계치가 더 낮은 값으로 설정된다.
제어부(4240)는, 다운링크에 적용되는 변조 방식에 기초해, EVM 임계치를 저장부(4260)로부터 취득하여, EVM 임계치를 계산된 EVM와 비교한다.
또한, 제어부(4240)는, CDMA 신호의 RSSI를 소정치와 비교한다. RSSI가 소정치보다 높은 경우, 수신 품질이 양호하다라고 간주할 수 있다. 소정치는, 무선 단말(4100)이 통신을 실행할 수 있는 RSSI의 값에 미리 설정된다.
제어부(4240)에 대해서, 계산된 EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, CDMA방식을 지원하는 무선 기지국(무선 기지국(4300) 등)으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하는 것으로 결정한다. 무선 단말(4100)로 하여금 핸드오버를 실시하게 할 때, 제어부(4240)는, 핸드오버가 성공하는지를 확인한 다음, 핸드오버의 지시를 송신부(4222)를 사용해 무선 단말(4100)에 송신한다.
(4) 무선 통신 시스템의 동작
다음에, 무선 통신 시스템(4010)의 동작을, (4.1) 동작 패턴 1, 및 (4.2) 동작 패턴 2를 사용해 설명한다. 제5 실시예에서, 무선 통신 시스템(4010)의 동작은, 3GPPTS 36.300등의 규격 등에 기초한다. 동작 패턴 1은, 무선 단말(4100)이 CDMA 신호의 RSSI를 주기적으로 측정하도록 구성된 동작 패턴이다. 동작 패턴 2는, 특정 이벤트를 트리거로서 사용하여 무선 단말(4100)이 CDMA 신호의 RSSI를 측정하도록 구성된 동작 패턴이다.
(4.1) 동작 패턴 1
도 35는, 무선 통신 시스템(4010)의 동작 패턴 1을 나타내는 시퀀스 도이다. 본 시퀀스는, 무선 단말(4100)이 액티브 방식일 때 실행된다.
단계 S4101에서, 무선 기지국(4200)의 송신부(4222)는, 측정 지시를 무선 단말(4100)에 송신한다. 측정 지시에는 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(4100)의 OFDM 수신부(4124B)는, 측정 지시를 수신한다.
단계 S4102에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)는 CDMA 측정부(4142)가 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해서 CDMA 신호의 RSSI를 측정하게 한다.
단계 S4103에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)는, OFDM 측정부(4141)가 무선 기지국(4200)으로부터 수신된 OFDM신호의 수신 파라미터를 측정하도록 한다.
단계 S4104에서, 무선 단말(4100)의 OFDM 송신부(4122B)는, OFDM 측정부(4141)에 의해 측정된 수신 파라미터와 CDMA 측정부(4142)에 의해 측정된 RSSI를 포함하는 측정 결과 보고를 무선 기지국(4200)에 송신한다. 무선 기지국(4200)의 수신부(4224)는, 측정 결과 보고(수신 파라미터 및 RSSI)를 수신한다.
단계 S4105에서, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 수신부(4224)에 의해 수신되고, 복조부(4225)에 의해 복조된 수신 파라미터를 사용하여 EVM을 계산한다.
단계 S4106에서, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 계산된 EVM을, 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치와 비교한다. 한편, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 수신부(4224)에 의해 수신되고, 복조부(4225)에 의해 복조된 RSSI를 소정치와 비교한다.
계산된 EVM이 EVM 임계치를 넘고, RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하는 것으로 결정한다(단계 S4107). 한편, 계산된 EVM이 EVM 임계치 미만인 경우, 또는, RSSI가 소정치 이하일 때, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하지 않는 것으로 결정한다.
또한, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 계산된 EVM이 EVM 임계치를 초과할 때, RSSI가 소정치보다 높은 CDMA 지원의 무선 기지국이 복수 존재할 경우, RSSI가 가장 높은 CDMA 지원의 무선 기지국을 핸드오버 목적지로서 결정하는 것이 바람직하다. 이하에서, 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)에 실행시키는 경우에 대해 설명한다.
단계 S4108에서, 무선 기지국(4200)의 송신부(4222)는, 핸드오버의 준비 지시를 무선 단말(4100)에 송신한다. 무선 단말(4100)의 OFDM 수신부(4124B)는, 핸드오버의 준비 지시를 수신한다.
단계 S4109에서, 무선 단말(4100)의 OFDM 송신부(4122B)는, 무선 기지국(4300)으로의 접속 요구를 무선 기지국(4200)에 송신한다. 이 접속 요구는, MME(4025)의 관리하에서, 무선 기지국(4300)에 터널링에 의해 전송 된다(단계 S4110). 접속 요구에 성공하면, MME(4025)는, 그 사실을 무선 기지국(4200)에 통지한다(단계 S4111).
단계 S4112에서, 무선 기지국(4200)은, MME(4025)의 통지에 따라서, 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(4100)에 송신한다. 무선 단말(4100)은, 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버의 지시를 수신하면, 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버를 실행한다.
(4.2) 동작 패턴 2
도 36은, 무선 통신 시스템(4010)의 동작 패턴 2를 나타내는 시퀀스도이다. 본 시퀀스는, 무선 단말(4100)이 액티브 방식일 때 실행된다.
단계 S4201에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)는, OFDM 측정부(4141)로 하여금 무선 기지국(4200)으로부터 수신된 OFDM신호의 수신 파라미터를 측정하게 한다.
단계 S4202에서, 무선 단말(4100)의 OFDM 송신부(4122B)는, OFDM 측정부(4141)에 의해 측정된 수신 파라미터를 무선 기지국(4200)에 송신한다. 무선 기지국(4200)의 수신부(4224)는, 수신 파라미터를 수신한다.
단계 S4203에서, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 수신부(4224)에 의해 수신되고, 복조부(4225)에 의해 복조된 수신 파라미터를 사용하여 EVM을 계산한다.
단계 S4204에서, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 계산된 EVM을, 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치와 비교한다.
계산된 EVM이 EVM 임계치를 초과할 때, 단계 S4205에서, 무선 기지국(4200)의 송신부(4222)는, RSSI의 측정 지시를 무선 단말(4100)에 송신한다. 측정 지시에는, 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(4100)의 OFDM 수신부(4124B)는, 측정지시를 수신한다.
단계 S4206에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)는, CDMA 측정부(4142)로 하여금, 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해서 CDMA 신호의 RSSI를 측정하도록 한다.
단계 S4207에서, 무선 단말(4100)의 OFDM 송신부(4122B)는, CDMA 측정부(4142)에 의해 측정된 RSSI를 포함한 측정결과보고를 무선 기지국(4200)에 송신한다. 무선 기지국(4200)의 수신부(4224)는, 측정 결과 보고(RSSI)를 수신한다.
단계 S4208에서, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, 수신부(4224)에 의해 수신되고, 복조부(4225)에 의해 복조된 RSSI를 소정치와 비교한다.
RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하는 것으로 결정한다(단계 S4209). 한편, RSSI가 소정치 이하일 때, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, CDMA 지원의 무선 기지국으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하지 않는 것으로 결정한다. 여기서, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, RSSI가 소정치보다도 높은 CDMA 지원의 무선 기지국이 복수 존재할 때, RSSI가 가장 높은 CDMA 지원의 무선 기지국을 핸드오버 목적지로서 결정하는 것이 바람직하다.
단계 S4210~S4214의 각 처리는, 동작 패턴 1과 유사하게 행해진다.
(4.3) 동작 패턴 3
이 패턴에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)가, 데이터 전송능력을 고려해일단 무선 기지국(4200)(OFDM 무선 기지국)의 접속으로부터 무선 기지국(4300)(CDMA 무선 기지국)의 접속으로 전환한 후에, OFDM방식의 기지국을 통해 통신함으로써, CDMA 무선 기지국을 통한 통신보다 데이터 전송 능력이 높다고 예측되는 영역(소망 영역)으로 무선 단말(4100)이 이동했다고 판정했을 때, 제어부(4160)는 무선 기지국(4400)(도 38의 OFDM 무선 기지국)의 접속으로 전환하게 하도록 제어한다.
도 38은, 무선 통신 시스템(4010)의 동작 패턴 3을 나타내는 시퀀스도이다. 본시퀀스는, 무선 단말(4100)이 액티브 방식일 때 실행된다.
단계 S4301에서, 무선 기지국(4300)은, 측정 지시를 무선 단말(4100)에 송신한다. 측정 지시에는, 상술한 네이버 리스트가 포함된다. 무선 단말(4100)의 CDMA 수신부(4124A)는, 측정 지시를 수신한다.
단계 S4302에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)는, CDMA 측정부(4142)로 하여금, 네이버 리스트에 포함되는 ID에 대응하는 각 CDMA 지원 기지국에 대해서 CDMA 신호의 RSSI를 측정하게 한다.
단계 S4303에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)는, OFDM 측정부(4141)로 하여금 무선 기지국(4200)으로부터 수신된 OFDM신호의 RSSI를 측정하게 한다.
단계 S4304에서, 제어부(4160)는, 무선 기지국(4300)(CDMA 무선 기지국)으로의 접속으로 전환했을 때의 수신 강도보다 현 시점의 수신강도(CDMA 측정부(4142)에 의해 측정된 CDMA 신호의 RSSI중 무선 기지국(4300)의 RSSI)가 더 작아졌을 경우, 무선 단말(4100)이 이동했다고 판정한다. 현 시점의 수신 강도가 더 작아진다는 사실에 기초해, 무선 단말(4100)이 무선 기지국(4300)으로부터 멀어졌다고 추측할 수 있어, OFDM 방식으로 기지국을 통해 통신하는 것이 CDMA 무선 기지국을 통해 통신하는 것보다 더 높은 데이터 전송 능력을 얻을 수 있는 영역으로 무선 단말(4100)이 이동했다고 예측된다.
단계 S4305에서, 제어부(4160)는, OFDM 측정부(4141)에 의해 측정된 OFDM신호의 RSSI와 CDMA 측정부(4142)에 의해 측정된 CDMA 신호의 RSSI를 포함하는 측정 결과 보고를 무선 기지국(4300)에 송신한다. 또한, 제어부(4160)는 무선 단말(4100)이 이동했다고 판정한 경우, 제어부(4160)에 의한 측정 결과 보고에 무선 단말(4100)이 이동한 사실이 설정된다.
단계 S4306에서, 무선 기지국(4300)은, 이 측정 결과 보고를 수신하고, OFDM 신호의 RSSI와 CDMA 신호의 RSSI를 비교한다.
단계 S4307에서, 무선 기지국(4300)은, OFDM 신호의 가장 높은 RSSI가 CDMA 신호의 가장 높은 RSSI보다 크고, 측정 결과 보고에 무선 단말(4100)의 이동 사실이 설정되어 있을 때, 무선 기지국(4300)은, OFDM 지원의 무선 기지국(4400)으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하는 것으로 결정한다.
단계 S4308에서, 무선 기지국(4300)은, 핸드오버의 준비지시를 무선 단말(41OO)에 송신한다. 무선 단말(41OO)의 CDMA 수신부(4124A)는, 핸드오버의 준비 지시를 수신한다.
단계 S4309에서, 무선 단말(4100)의 CDMA 수신부(4124A)는, 무선 기지국(4400)으로의 접속 요구를 무선 기지국(4300)에 송신한다. 이 접속 요구는, SGSN/MME(4025)를 통하여, 무선 기지국(4400)에 터널링에 의해 전송된다(단계 S4310). 접속 요구에 성공하면, SGSN/MME(4025)는 그 사실을 무선 기지국(4300)에 통지한다(단계 S4311).
단계 S4312에서, 무선 기지국(4300)은, MME(4025)로부터의 통지에 따라서, 무선 기지국(4400)으로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(4100)에 송신한다. 무선 단말(4100)은, 무선 기지국(4400)으로의 핸드오버의 지시를 수신하면, 무선 기지국(4400)으로의 핸드오버를 실행한다.
동작 패턴 3에서, 무선 단말(4100)의 제어부(4160)가, 무선 기지국(4300)(CDMA 무선 기지국)의 접속으로 전환했을 때의 수신 강도보다 현 시점의 수신 강도가 작아졌을 경우, 무선 단말(4100)이 이동했다고 판정하도록 구성된다. 그 대신에, 제어부(4160)는, 무선 기지국(4300)(CDMA 무선 기지국)으로부터 현재의 통신 영역을 취득해, 무선 기지국(4300)으로 전환했을 때의 통신 영역의 식별 정보와 취득한 현재의 통신 영역의 식별 정보가 일치하지 않으면, 무선 단말(4100)이 이동했다고 판정하도록 구성될 수 있다. 여기서, 통신 영역의 식별 정보는, 위치 등록 영역을 식별하도록 설계될 수 있다. 무선 단말(4100)에 GPS가 실장되면, 통신 영역의 식별 정보는, GPS로 취득한 자기의 무선 단말의 위치 정보여도 괜찮다.
한편, 동작 패턴 3이, 무선 기지국(4400)으로의 핸드오버를 실행하도록 구성된 실시예로서 설명했지만, OFDM 신호의 신호 강도 등의 크기에 기초하여 무선 기지국(4200)으로 다시 핸드오버가 실행될 가능성도 있다.
동작 패턴 3에서, 무선 단말(4100)은, 부호간 간섭으로 인해 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환한 뒤, 무선 단말이 이동했다고 판정한다. 이 결정은, CDMA 방식으로 전환한 시점의 장소와 같은 장소에서, OFDM방식으로 통신하는 것을 방지한다. 따라서, 재차 CDMA 방식으로부터 OFDM 방식으로 전환된 때에도, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하가 방지된다.
(5) 제5 실시예의 효과
제5 실시예에 의하면, 무선 기지국(4200)의 제어부(4240)는, EVM이 EVM 임계치를 넘고, 한편, RSSI가 소정치보다 높을 때, 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하는 것으로 결정한다. 여기서, EVM은 OFDM 신호의 선행파와 지연파 사이의 지연 시간 차이(Tdmax)를 반영하고, EVM 임계치는 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었을 때의 EVM의 값으로 설정된다. EVM이 EVM 임계치를 초과한 상태는 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 초과한 것을 의미한다.
따라서, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정되는 상황에서 CDMA 신호의 수신 레벨이 양호한 것을 확인한 다음, CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국(4300)으로의 핸드오버를 무선 단말(4100)이 실행하게 함으로써, 부호간 간섭을 회피할 수 있어 통신 성능의 저하를 회피한다. 또, 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드인터벌 길이(Tg)를 넘었다고 추정될 때까지, OFDM 방식이 뛰어난 통신 성능을 활용할 수 있다.
그러므로, CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하는 무선 단말(4100)은, 액티브 방식에서, OFDM 방식을 활용하면서, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 회피할 수 있다.
또한, 무선 단말(4100)의 CDMA 수신부(4124A)는, CDMA 신호에 포함되는 선행파와 지연파를 합성하는 RAKE 수신을 행할 수 있다. 따라서, 멀티패스 환경에 대해 높은 내성을 가질 수 있고, RAKE 수신에 의한 패스 다이버서티 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 사용 통신 방식을 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환하는 것에 의해, CDMA 방식의 특성을 활용하여 통신 성능의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, EVM(및 수신 파라미터)은, SNR(Signal to Noise ratio), BER(Bit Error Rate), 또는 채널 추정치 등을 포함하는 다른 수신 품질 지표와 비교해, 적은 연산량으로 측정할 수 있고, 한편, 측정에 필요로 하는 시간이 짧다고 하는 특징을 가진다. 이 때문에, EVM을 사용함으로써 지연 시간 차이(Tdmax)가 가드 인터벌 길이(Tg)를 넘는지 아닌지를 용이하게, 한편 즉석에서 추정할 수 있다. 따라서, 다른 수신 품질 지표를 사용하는 경우보다, 무선 단말(4100)의 처리 부하 및 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 부호간 간섭으로 인해 통신 성능이 저하하는 기간을 단축할 수 있다.
제5 실시예에서, 제어부(4240)는, 다운링크의 무선 통신에 사용되는 변조 방식에 대응하는 EVM 임계치를 설정한다. 따라서, 적응 변조를 사용하는 경우라도, EVM 임계치를 적절히 설정할 수 있다.
제5 실시예의 무선 통신 시스템을 구성하는 무선 기지국 및 무선 단말의 경우에, 부호간 간섭으로 인해 OFDM 방식으로부터 CDMA 방식으로 전환했을 경우에, 무선 단말이 이동했다고 판정하고, CDMA 방식으로 전환했을 시점의 장소와 같은 장소에서 OFDM 방식을 실시하지 않는다. 따라서, 재차 CDMA 방식이 OFDM 방식으로 전환했을 때에도, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하가 회피된다.
(6) 제5 실시예의 변경예
수신 OFDM 신호의 전압 파형 상태가 특정의 조건을 만족한 때에만 OFDM신호의 수신 파라미터를 측정할 수 있다. 도 37은, OFDM 측정부(4141)에 의한 파형 측정 처리를 나타낸다. 도 37의 예에서, 도 37(a)에 나타낸 것같이 지연 시간 차이가 τ이고, 도 37(b)에 나타내는 선행파와 도 37(c)에 나타내는 지연파가 합성되어, 도 37(d)에 나타내는 OFDM 신호가 수신된다. OFDM 측정부(4141)는, 예를 들면, 심볼 동기의 결과에 기초해 선행파의 가드 인터벌 기간을 특정하고, 가드 인터벌 기간에 대응하는 측정 타이밍에서 OFDM 신호의 전압 파형 상태(전압치)를 측정한다. 측정은, 각 가드 인터벌 기간에 대응하는 각 측정 타이밍에서 행해진다. OFDM 측정부(4141)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정한 전압 파형 상태가, 현 측정 타이밍의 전의 측정 타이밍(이하, "전 측정 타이밍"이라고 칭한다) T(n－1)에서 측정된 전압 파형의 상태와 동일한가 아닌가를 판정한다. OFDM 측정부(4141)는, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정된 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정된 전압 파형 상태와 동일할 때, 수신 파라미터의 측정을 생략하고, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정된 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n－1)에서 측정된 전압 파형 상태와 다를 때, 수신 파라미터의 측정을 실행한다. EVM만을 사용해 판정을 실시하는 경우, 멀티패스의 상태의 변화 이외의 요인(예를 들면, 회로적 요인)으로 인해 EVM이 변화하면 오판정의 위험이 있기 때문에, 현 측정 타이밍 T(n)에서 측정된 전압 파형 상태가 전 측정 타이밍 T(n-1)에서 측정된 전압 파형 상태와 다를 때에만 EVM을 측정함으로써 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제5 실시예는 CDMA 통신부(CDMA 송신부(4122A) 및 CDMA수신부(4124A))와 OFDM 통신부(OFDM 송신부(4122B) 및 OFDM 수신부(4124B))가 개별적으로 설치되는 일례를 설명했다. 그렇지만, CDMA 통신부와 OFDM 통신부를 1개의 통신부로서 집합적으로 형성되는 형태를 사용할 수 있다. 예를 들면, 코그니티브 단말로 불리는 무선 단말에서, 사용 통신 방식에 대응하는 소프트웨어(SDR BB, Tunable RF)를 다운로드함으로써, 통신 방식을 소프트웨어적으로 전환할 수 있다.
제5 실시예에서, 무선 단말(4100)에 의해 측정되는 수신 파라미터는 진폭 오차 및 위상 오차를 포함하며, 무선 기지국(4200)에 의해 EVM이 계산된다. 그렇지만, 무선 단말(4100)은, 진폭 오차 및 위상 오차를 사용하여 EVM을 계산할 수 있고, EVM을 수신 파라미터로서 무선 기지국(4200)에 송신할 수 있다. 이 경우, "수신 파라미터에 대응하는 값"은, EVM의 값이다. 또는, EVM을 사용하는 경우에 한정하지 않고, 다른 수신 품질 지표(SNR, BER, 또는 채널 추정치 등)를 사용할 수 있다.
제5 실시예에서, 무선 단말(4100)의 예로서 휴대전화 단말이 예시된다. 그러나, 휴대전화 단말에 한정하지 않고, CDMA 방식 및 OFDM 방식에 따른 통신 기기가 구비된 단말을 사용할 수 있다.
제5 실시예는, 가드 인터벌 길이가 고정 길이인 예를 설명했지만, 가드 인터벌 길이가 가변길이일 수 있다. 예를 들면, 쇼트 가드 인터벌과 쇼트 가드 인터벌보다 긴 롱가드 인터벌의 2 종류의 가드 인터벌을 선택적으로 사용하는 경우, 측정 시간 확보의 관점으로부터, 롱 가드 인터벌시에 수신 파라미터(또는 EVM)를 측정하는 것이 바람직하다.
제5 실시예에서, OFDM 방식을 사용하는 무선 통신 시스템의 예로서 LTE를 설명했다. 그러나, LTE에 한정하지 않고, IEEE 802.16에 의해 표준화되는 WiMAX, 또는, 차세대 PHS(XGP)등을 사용할 수 있다.
또한, 일본 특허 출원 제 2009－77744호(2009년 3월 26일 출원), 일본 특허 출원 제2009－127064호(2009년 5월 26일 출원), 일본 특허 출원 제2009－127068호(2009년 5월 26일 출원), 일본 특허 출원 제2009－269471호(2009년 11월 27일 출원)의 전체 내용이 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
[산업상의 사용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 따른 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국은, 부호간 간섭에 의한 통신 성능의 저하를 방지할 수 있기 때문에, 이동 통신 등의 무선 통신에 있어서 유용하다.

Claims (22)

  1. 무선 기지국에 의해 형성되는 셀에서 사용되는 사용 통신 방식으로서 CDMA 방식 또는 OFDM 방식 중 어느 하나를 선택해 무선 통신을 실시하는 통신부;
    상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이에 관한 수신 품질을 측정하는 제1 측정부;
    상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정하는 제2 측정부; 및
    아이들 상태에서 상기 사용 통신 방식으로서 상기 OFDM 방식이 선택되고, 상기 제1 측정부에서 얻어진 상기 시간 차이에 관한 수신 품질이 상기 OFDM 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 대응하는 임계치 아래로 저하했을 때, 상기 제2 측정부로 하여금 상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질을 측정하도록 하는 제어부를 포함하는, 무선 단말.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 측정부의 측정 결과가 양호한 경우, 상기 통신부로 하여금 상기 사용 통신 방식을 상기 OFDM 방식으로부터 상기 CDMA 방식으로 전환하도록 제어하는, 무선 단말.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 측정부는, 상기 시간 차이에 관한 수신 품질로서 상기 0FDM 방식의 수신 신호에 포함되는 OFDM 심볼과 상기 OFDM 심볼의 기준점 사이의 차이를 나타내는 값을 측정하는, 무선 단말.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 통신에 적응 변조가 사용되는 경우, 상기 제어부는 상기 무선 통신에 사용되는 변조 방식에 기초해 상기 임계치를 설정하는, 무선 단말.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가드 인터벌은, 상기 OFDM 방식의 수신 신호에 포함되는 OFDM 심볼의 각각에 부가되고,
    상기 제1 측정부는 상기 가드 인터벌에 대응하는 측정 타이밍에서 상기 OFDM방식의 수신 신호의 전압 파형 상태를 측정하고, 상기 제1 측정부는 현 측정 타이밍에서 측정한 상기 전압 파형 상태가, 상기 현 측정 타이밍의 전의 측정 타이밍에서 측정한 상기 전압 파형 상태와 다를 때에만, 상기 시간 차이에 관한 수신 품질을 측정하는, 무선 단말.
  6. OFDM 방식을 지원하는 제1 무선 기지국, CDMA 방식을 지원하는 제2 무선 기지국, 및 상기 OFDM 방식 및 상기 CDMA 방식의 모두를 지원하며, 상기 제1 무선 기지국에 접속된 무선 단말을 가지는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 무선 단말은,
    상기 CDMA 방식 및 상기 OFDM 방식의 신호를 수신하는 단말 수신부;
    상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정하는 제1 측정부;
    상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질을 측정하는 제2 측정부; 및
    상기 제1 측정부에 의해서 측정된 상기 수신 파라미터와 상기 제2 측정부에 의해서 측정된 상기 CDMA 수신 품질을 상기 제1 무선 기지국에 송신하는 단말 송신부를 포함하고,
    상기 제 1 무선 기지국은,
    상기 무선 단말로부터 상기 수신 파라미터 및 상기 CDMA 수신 품질을 수신하는 기지국 수신부; 및
    상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 수신 파라미터에 대응하는 값이, 상기 OFDM 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 결정된 임계치를 초과하고, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호할 때, 상기 제2 무선 기지국으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는 기지국 송신부를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기지국 송신부는 상기 CDMA 수신 품질의 측정 지시를 상기 무선 단말에 송신하고,
    상기 단말 수신부는 상기 기지국 송신부로부터 송신되는 상기 측정 지시를 수신하고,
    상기 제1 측정부는 상기 단말 수신부가 상기 측정 지시를 수신했을 때, 상기 수신 파라미터를 측정하는, 무선 통신 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 기지국 송신부는 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 수신 파라미터에 대응하는 값이 임계치를 초과할 때 상기 CDMA 수신 품질의 측정 지시를 상기 무선 단말에 송신하고,
    상기 단말 수신부는 상기 기지국 송신부로부터 송신된 상기 측정 지시를 수신하고,
    상기 제2 측정부는 상기 단말 수신부가 상기 측정 지시를 수신했을 때 상기 CDMA 수신 품질을 측정하는, 무선 통신 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 수신 파라미터는, 상기 OFDM 방식의 수신 신호에 포함되는 OFDM 심볼과 상기 OFDM 심볼의 기준점 사이의 진폭 오차 및 위상 오차를 포함하고,
    상기 수신 파라미터에 대응하는 값은 상기 진폭 오차 및 상기 위상 오차를 사용하여 계산되는 에러 벡터의 실효치인, 무선 통신 시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 임계치는, 상기 OFDM 방식의 신호에 사용되는 변조 방식에 기초하여 설정되는, 무선 통신 시스템.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 기지국 송신부는, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 수신 파라미터에 대응하는 값이 상기 임계치를 초과하고, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호하고, 상기 무선 단말이 상기 제2 무선 기지국으로의 접속이 허가되었을 때, 상기 제2 무선 기지국으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는, 무선 통신 시스템.
  12. CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하는 무선 단말이 접속되고, 상기 OFDM 방식을 지원하는 무선 기지국으로서,
    상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터와 상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질을 상기 무선 단말로부터 수신하는 기지국 수신부; 및
    상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 수신 파라미터에 대응하는 값이, 상기 OFDM 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 결정된 임계치를 초과하고, 상기 기지국 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호할 때, 상기 CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는 기지국 송신부를 포함하는, 무선 기지국.
  13. CDMA 방식 및 OFDM 방식의 모두를 지원하며, 상기 OFDM 방식을 지원하는 무선 기지국에 접속되는 무선 단말로서,
    상기 CDMA 방식 및 상기 OFDM 방식의 신호를 수신하는 단말 수신부;
    상기 OFDM 방식의 수신 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정하는 제1 측정부;
    상기 CDMA 방식의 수신 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질을 측정하는 제2 측정부; 및
    상기 제1 측정부에 의해서 측정된 상기 수신 파라미터와 상기 제2 측정부에 의해서 측정된 상기 CDMA 수신 품질을 상기 무선 기지국에 송신하는 단말 송신부를 포함하는, 무선 단말.
  14. OFDM 방식과 SC-FDMA 방식 중 어느 하나인 소정의 통신 방식을 지원하고, 또한 CDMA 방식을 지원하는 무선 단말이 접속되고, 상기 소정의 통신 방식을 지원하는 무선 기지국으로서,
    상기 소정의 통신 방식의 신호를 상기 무선 단말로부터 수신하는 수신부;
    상기 수신부에 의해 수신된 신호의 선행파와 지연파 사이의 시간 차이를 나타내는 수신 파라미터를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터가, 상기 소정의 통신 방식에서 사용되는 가드 인터벌에 기초해 결정된 임계치를 초과했을 때, 상기 CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국으로의 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는 송신부를 포함하는 무선 기지국.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 CDMA 방식의 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질의 측정 지시를 상기 무선 단말에 송신하고,
    상기 수신부는, 상기 측정 지시에 따라 상기 무선 단말에 의해 측정된 상기 CDMA 수신 품질을 상기 무선 단말로부터 수신하고,
    상기 송신부는, 상기 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터가 상기 임계치를 초과하고, 상기 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호할 때, 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는, 무선 기지국.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터가 상기 임계치를 초과했을 때, 상기 CDMA 방식의 신호의 수신 품질인 CDMA 수신 품질의 측정 지시를 상기 무선 단말에 송신하고,
    상기 수신부는, 상기 측정 지시에 따라 상기 무선 단말에 의해 측정된 상기 CDMA 수신 품질을 상기 무선 단말로부터 수신하고,
    상기 송신부는, 상기 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호할 때, 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는, 무선 기지국.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 수신 파라미터는, 상기 소정 통신 방식의 수신 신호에 포함된 심볼과 상기 심볼의 기준점 사이의 진폭 오차 및 위상 오차를 사용하여 계산되는 에러 벡터의 실효치인, 무선 기지국.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 임계치는, 상기 소정의 통신 방식의 신호에 사용되는 변조 방식에 기초하여 설정되는, 무선 기지국.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 측정부에 의해 측정된 상기 수신 파라미터가 임계치를 초과하고, 상기 수신부에 의해 수신된 상기 CDMA 수신 품질이 양호하고, 그리고, 상기 무선 단말이 상기 CDMA 방식을 지원하는 무선 기지국으로의 접속이 허가되었을 때, 핸드오버의 지시를 상기 무선 단말에 송신하는, 무선 기지국.
  20. OFDM 방식을 지원하는 OFDM 무선 기지국과 통신 가능하고, CDMA 방식을 지원하는 CDMA 무선 기지국과 통신 가능한 무선 단말로서,
    부호간 간섭을 갖는 OFDM 무선 기지국으로의 접속이 상기 CDMA 무선 기지국으로의 접속으로 전환한 후, 무선 단말이 이동했다고 판정되는 경우, 무선 단말이 OFDM 무선 기지국으로의 접속으로 전환하도록 상기 무선 단말을 제어하는 제어부를 포함하는, 무선 단말.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 CDMA 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신했을 때의 수신 강도를 측정하는 CDMA 측정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 CDMA 무선 기지국으로의 접속으로 전환했을 때의 수신 강도보다 현 시점의 수신 강도가 더 작아지면, 상기 무선 단말이 이동했다고 판정하는, 무선 단말.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 CDMA 무선 기지국으로부터 현재의 통신 영역을 취득하고, 상기 CDMA 무선 기지국으로의 접속으로 전환했을 때의 통신 영역의 식별 정보가 상기 현재의 통신 영역의 식별 정보와 상이하면, 상기 무선 단말이 이동했다고 판정하는, 무선 단말.
KR1020117022666A 2009-03-26 2010-03-26 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국 KR20110124328A (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-077744 2009-03-26
JP2009077744A JP5303331B2 (ja) 2009-03-26 2009-03-26 無線端末及び無線通信方法
JPJP-P-2009-127064 2009-05-26
JP2009127064A JP5437698B2 (ja) 2009-05-26 2009-05-26 無線通信システム、無線基地局、無線端末、及び無線通信方法
JPJP-P-2009-127068 2009-05-26
JP2009127068A JP5427473B2 (ja) 2009-05-26 2009-05-26 無線基地局及び無線通信方法
JP2009269471A JP5455581B2 (ja) 2009-11-27 2009-11-27 無線端末
JPJP-P-2009-269471 2009-11-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110124328A true KR20110124328A (ko) 2011-11-16

Family

ID=42781136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117022666A KR20110124328A (ko) 2009-03-26 2010-03-26 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8743722B2 (ko)
KR (1) KR20110124328A (ko)
WO (1) WO2010110446A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014014328A1 (ko) * 2012-07-20 2014-01-23 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 측정 보고 방법 및 이를 지원하는 장치

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5447158B2 (ja) * 2010-04-30 2014-03-19 富士通株式会社 基地局装置、移動局装置、ハンドオーバ方法及びダウンロード方法
JP2012186701A (ja) * 2011-03-07 2012-09-27 Ricoh Co Ltd 無線通信端末
KR20130061959A (ko) * 2011-12-02 2013-06-12 한국전자통신연구원 에러 벡터 크기 측정 방법
US9148862B2 (en) * 2013-02-12 2015-09-29 Ixia Methods, systems, and computer readable media for determining a radio frame synchronization position
US9173120B2 (en) * 2013-03-28 2015-10-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) System and method for processing received data in a wireless network
CN105723637B (zh) * 2013-08-07 2017-12-15 华为技术有限公司 用于具有自适应系统参数的可扩展数字通信的系统和方法
CA2970920C (en) * 2014-03-19 2021-01-12 Hughes Network Systems, Llc Apparatus and method for efficient handover for low earth orbit (leo) satellite systems
US10667293B2 (en) * 2014-07-11 2020-05-26 Sony Corporation Information processing device, information processing method, and program
US10524161B2 (en) * 2014-08-20 2019-12-31 Qualcomm Incorporated Delay spread estimation and utilization
WO2016129974A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus and receiving apparatus and controlling method thereof
KR101777215B1 (ko) 2015-02-13 2017-09-11 삼성전자주식회사 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법
US10264594B2 (en) * 2015-03-17 2019-04-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) RSSI measurement during LBT
US10135521B2 (en) 2015-12-16 2018-11-20 Hughes Network Systems, Llc System and method of predictive satellite spot beam selection
US9960794B2 (en) * 2016-06-20 2018-05-01 Qualcomm Incorporated Over the air acquisition of radio frequency impairment information
US10945167B2 (en) * 2016-12-23 2021-03-09 Neutrino8, Inc. Controlling transitions between access points with dynamic RSSI (received signal strength indicator) thresholds for sticky-client stations of cloud-controlled Wi-Fi networks
CN106714259A (zh) * 2017-02-28 2017-05-24 努比亚技术有限公司 一种服务小区切换方法及移动终端
WO2019144078A1 (en) 2018-01-19 2019-07-25 Hughes Network Systems, Llc User terminal handover prediction in wireless communications systems with nonstationary communications platforms
US11824667B2 (en) * 2022-09-06 2023-11-21 Ultralogic 6G Llc Waveform indicators for fault localization in 5G and 6G messages

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003234789A (ja) 2002-02-08 2003-08-22 Sony Corp 通信装置及び通信方法
US7042858B1 (en) * 2002-03-22 2006-05-09 Jianglei Ma Soft handoff for OFDM
CN100531458C (zh) * 2002-05-13 2009-08-19 三星电子株式会社 执行无线接入技术间测量的方法
US20040179469A1 (en) * 2003-03-13 2004-09-16 Attar Rashid Ahmed Method and system for a data transmission in a communication system
JP2004343559A (ja) 2003-05-16 2004-12-02 Ip Flex Kk 再構成可能な集積回路ユニットを有するデータ処理装置
JP3898681B2 (ja) * 2003-09-30 2007-03-28 株式会社東芝 携帯端末、通信システムおよび通信方法
JP2005136773A (ja) 2003-10-31 2005-05-26 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 無線伝送システム、送信側装置および受信側装置
EP1811793B1 (en) 2004-11-10 2012-06-27 Fujitsu Ltd. Cell selecting apparatus and cell selecting method
ATE379911T1 (de) * 2005-03-01 2007-12-15 Alcatel Lucent Verfahren zur ofdm datenübertragung in einem mobilen mehrzellen-netzwerk mit pilotsymbolen zur kanalschätzung, und entsprechende basisstation, basisstationkontroller, mobilnetzwerk
JP4731991B2 (ja) * 2005-05-16 2011-07-27 パナソニック株式会社 マルチキャリア通信装置及びマルチキャリア通信方法
CA2611962C (en) * 2005-07-07 2013-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Handover method and apparatus between different systems
US8364148B2 (en) 2005-07-07 2013-01-29 Qualcomm Incorporated Methods and devices for interworking of wireless wide area networks and wireless local area networks or wireless personal area networks
WO2007125570A1 (ja) 2006-04-26 2007-11-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 無線通信システム及び無線通信装置
US7558255B2 (en) 2006-07-13 2009-07-07 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method of switching modes of uplink transmission in a wireless communication system
US8615276B2 (en) * 2006-08-31 2013-12-24 Kyocera Corporation Method for controlling standby operations compatible with a plurality of wireless communication systems and method for performing operations compatible with a plurality of wireless communication systems
EP2993940B1 (en) * 2006-10-31 2021-11-17 Qualcomm Incorporated Inter-enode b handover procedure
US8620320B2 (en) 2007-06-19 2013-12-31 Motorola Mobility Llc Methods for handing over calls between communication networks using dissimilar air interfaces
US20090067386A1 (en) * 2007-06-19 2009-03-12 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for cell reselection enhancement for e-utran
US10070332B2 (en) * 2007-06-21 2018-09-04 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for measurement reporting and event-triggered periodic measurement reporting in an evolved universal terrestrial radio access network
TW200922163A (en) 2007-08-06 2009-05-16 Interdigital Patent Holdings Measurement definitions for inter radio technology measurement with non-3GPP radio access
US8064403B2 (en) * 2007-08-17 2011-11-22 Research In Motion Limited Mobility mechanism for service continuity
JP5112820B2 (ja) 2007-11-02 2013-01-09 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信システム、制御装置及び制御方法
US8385216B1 (en) * 2007-11-20 2013-02-26 Spring Spectrum L.P. Method and system for vertical handoff with target traffic channel setup conveyed via source channel
JP5035351B2 (ja) 2007-11-28 2012-09-26 富士通株式会社 無線送信装置、無線受信装置、無線送受信システム、及びこれらの方法
US20090207812A1 (en) * 2008-01-07 2009-08-20 Vivek Gupta Dual radio handovers beween wimax and 3gpp
US9001791B2 (en) * 2008-01-31 2015-04-07 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Detection of time division duplex downlink/uplink configuration
HUE044910T2 (hu) 2008-03-07 2019-11-28 Blackberry Ltd Eljárás és rendszer csökkentett rendszer-idõ overhead paraméterhossz ábrázolásra rádióközi hozzáférési technológiás kommunikációhoz
US8699450B2 (en) * 2008-05-11 2014-04-15 Qualcomm Incorporated Systems and methods for multimode wireless communication handoff
US8125958B2 (en) * 2008-06-17 2012-02-28 Broadcom Corporation Wireless subscriber inter-technology handoff
US8488572B2 (en) * 2008-09-17 2013-07-16 Qualcomm Incorporated Methods and systems for multi-mode signal quality reporting

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014014328A1 (ko) * 2012-07-20 2014-01-23 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 측정 보고 방법 및 이를 지원하는 장치
US9713027B2 (en) 2012-07-20 2017-07-18 Lg Electronics Inc. Method for measurement reporting in wireless communication system and apparatus supporting same

Also Published As

Publication number Publication date
US20140233415A1 (en) 2014-08-21
US8743722B2 (en) 2014-06-03
WO2010110446A1 (ja) 2010-09-30
US20120020240A1 (en) 2012-01-26
US9615276B2 (en) 2017-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110124328A (ko) 무선 단말, 무선 통신 시스템 및 무선 기지국
EP1672947B1 (en) Method and system for dynamic hybrid multiple access in an OFDM-based wireless network
KR101259512B1 (ko) 핫스팟 캐리어들을 통한 액티브 세트 관리
US9883458B2 (en) Dynamic RxDiv for idle mode in a user equipment
US7639727B1 (en) System and method for selecting wireless signal bandwidth based on signal strength measurements provided by wireless receivers
JP4913799B2 (ja) 多数の無線通信システムからのページング及びデータの受信のための方法及び装置
CN100375564C (zh) 用于估算无线电网络功能所用的频率间测量的系统和方法
KR101555718B1 (ko) 무선 통신 기지국의 전력 절감 방법 및 장치
JP5571067B2 (ja) 上りリンクのｖ−ｍｉｍｏ候補リストを生成する方法及び装置
US7782821B2 (en) Multi-carrier communication device and multi-carrier communication method
US8340671B2 (en) Method and apparatus of performing cell reselection procedure in wireless communication system
WO1999052229A1 (fr) Appareil pour station de base radio, et procede de radiocommunications
US9967018B2 (en) Radio communication devices and methods for controlling a radio communication device
JP2013513345A (ja) アップリンクおよびダウンリンクに対して独立型アンテナスイッチングを用いるインテリジェント受信ダイバーシティ（ｉｒｄ）とモバイル送信ダイバーシティ（ｍｔｄ）との組み合わせ
JP2007129588A (ja) キャリア方法通知方法、周辺セル測定方法、基地局装置および移動局装置
CN102281225B (zh) Lte基带接收器及其操作方法
WO2007094415A1 (ja) 移動通信システム、移動局装置、基地局装置及び移動通信方法
JP4874334B2 (ja) 通信装置および無線通信システム
KR101164318B1 (ko) 멀티-캐리어 무선 통신 네트워크에서의 캐리어 스위칭
JP2009033532A (ja) 通信装置、通信方法、及びプログラム
JP5303331B2 (ja) 無線端末及び無線通信方法
CN1218517C (zh) 无线cdma系统中的分时隙模式
JP5427473B2 (ja) 無線基地局及び無線通信方法
JP5437698B2 (ja) 無線通信システム、無線基地局、無線端末、及び無線通信方法
Salo et al. Inter‐layer Mobility Optimization

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application