KR20120024630A - 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 단말 장치 및 통신 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 단말 장치 및 통신 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템은, 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖고 있다. 단말 장치는, 복수의 주파수 대역 중 사용하는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보가 미리 기억되어 있는 기능 정보 기억부와, 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 주파수 대역 정보를 통신 장치에 송신하는 제1 무선 통신부를 구비하고 있다. 또한, 통신 장치는, 단말 장치로부터 송신된 주파수 대역 정보에 기초하여, 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 기지국 제어부와, 기지국 제어부에 의해 선택된 주파수 대역을 사용하여 단말 장치와 통신하는 제2 무선 통신부를 구비하고 있다.

Description

무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 단말 장치 및 통신 장치{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, WIRELESS COMMUNICATION METHOD, TERMINAL APPARATUS, AND COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은, 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 단말 장치 및 통신 장치에 관한 것이다.
본원은, 2009년 5월 25일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2009-125408호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
제4 세대의 무선 통신 시스템인 LTE-A(LTE-Advanced, IMT-A 등이라고도 칭한다)의 표준화에서는, 주파수적으로 연속한 주파수 대역, 혹은 주파수적으로 불연속한 복수의 주파수 대역(20MHz 내지 100MHz)을 동시에 사용하여, 고속이고, 또한 대용량의 통신을 실현하는 기술이 검토되고 있다(비특허문헌 1).
또한, 제3.9 세대(LTE)의 무선 통신 시스템에 대한 호환성을 유지하기 위해, LTE-A에 준거한 기지국 장치에서는, LTE-A에서 사용하는 복수의 주파수 대역을, 구세대의 무선 통신 시스템의 주파수 대역마다의 컴포넌트 캐리어(예를 들어, 20MHz 등)로 분할하고, 구세대의 단말 장치에 대해서는, 컴포넌트 캐리어 중 1개를 이용하여 통신하고, LTE-A의 단말 장치에 대해서는, 복수의 주파수 대역에 걸치는 컴포넌트 캐리어를 복수 동시에 이용하여 통신하는 것이 검토되고 있다.
예를 들어, 5개의 주파수 대역(Band1 내지 Band5)을 갖는 LTE-A의 기지국 장치에 있어서, 각 주파수대를 20MHz마다의 컴포넌트 캐리어로 분할한 경우, LTE-A의 기지국 장치는, 구세대의 단말 장치와는, Band1 내지 Band5 중 컴포넌트 캐리어 중 어느 1개를 사용하여 통신하고, LTE-A의 단말 장치와는, Band1 내지 Band5 모든 주파수 대역의 복수의 컴포넌트 캐리어를 이용하여 통신한다.
그러나, LTE-A의 사양으로 정해지는 넓은 주파수 대역을 이용하여 통신을 행하기 위한 단말 장치용의 RF(Radio Frequency) 프론트엔드의 소형화, 저소비 전력화가 곤란한 점 등 때문에, 단말 장치는, 사용하는 주파수 대역을 제한하고, 제한한 복수의 주파수대 중에서 컴포넌트 캐리어의 몇개를 동시에 사용함으로써, 통신에 사용하는 주파수 대역을 확장하여 통신 속도를 향상시키는 것이 검토되고 있다(비특허문헌 2, 3).
3GPP TR 36.814 V0.4.1(2009-02), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects(Release 9) 3GPP 기서, R1-084405, "Spectrum Aggregation Operations-UE Impact Considerations" 3GPP 기서, R1-083225, "LTE-A Spectrum Aggregation Scenarios and Impact of UE"
그러나, 상술한 바와 같이, 복수의 주파수 대역을 사용하는 경우, 단말 장치가 복수의 주파수 대역을 사용하여 기지국 장치와 통신을 하기 위하여 어떤 정보를 단말 장치로부터 기지국 장치에 송신할지에 대해, 아직 검토는 행해지고 있지 않다. 또한, 구세대의 단말 장치에서는, 기지국 장치에 통신 가능한 주파수 대역을 나타내는 정보를 기지국 장치에 통지하고 있었지만, 그 정보만으로는 주파수 대역의 효율적인 할당을 행할 수 없어, 주파수 대역(무선 리소스)의 할당에 낭비가 발생한다는 문제가 있다. 예를 들어, 기지국 장치는, 5개의 주파수 대역(Band1 내지 Band5)을 포함하는 시스템 주파수 대역을 사용하여 통신을 할 수 있고, 단말 장치는, 주파수 대역(Band1 내지 Band5)을 사용하여 통신 가능하지만, 하드웨어 자원의 제약에 의해 동시에 2개의 주파수 대역밖에 이용할 수 없는 경우, 기지국 장치가 5개의 주파수 대역(Band1 내지 Band5) 모두로부터 컴포넌트 캐리어를 할당하면, 3개의 주파수 대역의 컴포넌트 캐리어는 이용되지 않아, 무선 리소스의 할당에 낭비가 발생한다. 또한, 단말 장치에서, 사용하는 주파수 대역의 조합에 제한이 있는 경우도 무선 리소스의 할당에 낭비가 발생할 가능성이 있다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 시스템 주파수 대역이 복수의 주파수 대역으로 이루어지고, 기지국 장치가, 주파수 대역의 이용에 제약을 갖는 단말 장치에 대하여 효율적으로 주파수 대역을 할당하는 무선 통신 시스템을 제공하는 데 있다.
(1) 상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은, 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템이며, 상기 단말 장치는, 상기 복수의 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보가 미리 기억되어 있는 기능 정보 기억부와, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 상기 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 상기 주파수 대역 정보를 제1 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하는 단말기 제어부를 구비하고, 상기 통신 장치는, 상기 단말 장치로부터 송신된 상기 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 기지국 제어부와, 상기 기지국 제어부에 의해 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 제2 무선 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이다.
(2) 또한, 본 발명은, 상기 기재의 발명에 있어서, 상기 주파수 대역 정보는, 상기 사용할 수 있는 주파수 대역 및 상기 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역으로서, 상기 복수의 주파수 대역 중, 상기 단말 장치가 동시에 사용할 수 있는 상기 주파수 대역의 조합을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(3) 또한, 본 발명은, 상기 기재의 발명에 있어서, 상기 주파수 대역 정보에는, 상기 복수의 주파수 대역에 대하여 선택하는 우선 순위가 부여되어 있는 정보가 포함되는 것을 특징으로 한다.
(4) 또한, 본 발명은, 상기 기재의 발명에 있어서, 상기 단말 장치는, 상기 제1 무선 통신부의 고장 혹은 다른 용도에서의 사용에 의해, 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 통신을 행할 수 없게 되면, 혹은, 상기 통신 장치와의 통신에 사용하고 있는 상기 주파수 대역에서의 통신 품질이 통신을 유지할 수 없을 정도까지의 저하를 검출하면, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 상기 주파수 대역 정보로부터 상기 주파수 대역을 삭제하여 갱신하는 이상 검출부를 구비하고, 상기 제1 무선 통신부는, 상기 이상 검출부에 의해 갱신된 상기 주파수 대역 정보를 상기 통신 장치에 송신하고, 상기 기지국 제어부는 갱신된 상기 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하고, 상기 제2 무선 통신부는, 상기 기지국 제어부가 선택한 상기 주파수 대역을 나타내는 정보를 상기 단말 장치에 송신함과 함께, 선택한 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 것을 특징으로 한다.
(5) 또한, 본 발명은, 상기 기재의 발명에 있어서, 상기 기능 정보 기억부는, 상이한 복수의 상기 주파수 대역 정보를 기억하고, 상기 단말기 제어부는, 자 단말 장치가 갖는 배터리의 잔량에 따라, 상기 기능 정보 기억부가 기억하는 상기 상이한 복수의 주파수 대역 정보로부터 1개 주파수 대역 정보를 선택하여 상기 제1 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하는 것을 특징으로 한다.
(6) 또한, 본 발명은, 상기 기재의 발명에 있어서, 상기 기능 정보 기억부는, 업링크와 다운링크 각각에 대응하는 상기 주파수 대역 정보를 기억하고, 상기 기지국 제어부는, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 주파수 대역 정보에 기초하여, 업링크와 다운링크 각각에 대하여 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 한다.
(7) 또한, 본 발명은, 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서의 통신 방법이며, 상기 단말 장치에서, 단말기 제어부가, 기능 정보 기억부에 미리 기억되어 있는 상기 복수의 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 상기 주파수 대역 정보를 제1 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하고, 상기 통신 장치에서, 기지국 제어부가, 상기 단말 장치로부터 송신된 상기 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하고, 제2 무선 통신부가, 선택된 상기 주파수 대역을 나타내는 정보를 상기 단말 장치에 송신함과 함께, 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법이다.
(8) 또한, 본 발명은, 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서의 단말 장치이며, 상기 복수의 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보가 미리 기억되어 있는 기능 정보 기억부와, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 상기 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 상기 주파수 대역 정보를 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하는 단말기 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 단말 장치이다.
(9) 또한, 본 발명은, 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서의 통신 장치이며, 상기 단말 장치로부터 수신하고, 상기 단말 장치가 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 기지국 제어부와, 상기 기지국 제어부에 의해 선택된 상기 주파수 대역을 나타내는 정보를 상기 단말 장치에 송신함과 함께, 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 무선 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 장치이다.
본 발명에 의하면, 시스템 주파수 대역을 복수의 주파수 대역으로 분할한 경우, 기지국 장치가 분할한 주파수 대역의 이용에 제약을 갖는 단말 장치에 대하여, 효율적으로 주파수 대역을 할당할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(100)의 구성을 도시하는 개략 블록도이다.
도 2는 상기 실시 형태에 있어서, 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 상기 실시 형태에 있어서 기지국 장치(20)가 갖는 접속 단말기 기억부(24)에 기억되어 있는 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(100)에 있어서, 기지국 장치(20)와 단말 장치(10)가 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하는 접속 처리의 시퀀스 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 상기 실시 형태에 있어서의 도 5에 도시하는 주파수 대역의 사용을 행하는 구성에 대응한 주파수 대역 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 제3 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 제4 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역을 도시하는 도면이다.
도 9는 상기 실시 형태에 있어서의 우선 순위가 설정되어 있는 경우, 상기 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)의 기능 정보 기억부(13)가 기억하는 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 제5 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(500)의 구성을 도시하는 개략 블록도이다.
도 11은 상기 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(500)에 있어서, 기지국 장치(40)와 단말 장치(30)가 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하는 접속 처리의 시퀀스 예와, 통신에 사용하는 주파수 대역을 변경하는 변경 처리의 시퀀스 예를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 시스템, 기지국 장치(통신 장치), 단말 장치 및 무선 통신 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하, 무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역이 5개의 주파수 대역(Band1 내지 Band5)인 경우를 예로서 설명한다.
<제1 실시 형태>
도 1은, 제1 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(100)의 구성을 도시하는 개략 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 무선 통신 시스템(100)은, 적어도 1개 이상의 단말 장치(10-1, 10-2, …, 10-n)와, 기지국 장치(20)를 구비한다. 여기서, 단말 장치(10-1, 10-2, …, 10-n)는, 동일한 구성을 갖고, 이하, 단말 장치(10-1, 10-2, …, 10-n) 중 어느 하나, 혹은 모두를 대표하여 나타낼 때는, 단말 장치(10)라고 한다.
단말 장치(10)는, 안테나(11)와, 무선 통신부(12)와, 기능 정보 기억부(13)와, 단말기 제어부(14)와, 통신 대역 기억부(15)를 구비한다.
단말 장치(10)에 있어서, 무선 통신부(12)는, 안테나(11)를 통하여, 기지국 장치(20)와 통신을 행한다. 기능 정보 기억부(13)에는, 자 단말 장치(10)가 사용 가능한 주파수 대역을 나타내는 주파수 대역 정보가 기억되어 있다. 단말기 제어부(14)는, 기지국 장치(20)에 접속 요구(attach 요구)를 하는 경우, 기능 정보 기억부(13)로부터 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보 및 자 단말 장치(10)를 일의적으로 식별하는 단말기 식별자를 포함하는 접속 요구 정보를 무선 통신부(12)에 출력한다. 또한, 단말기 제어부(14)는, 무선 통신부(12)가 기지국 장치(20)로부터 수신한 접속 요구의 응답으로서의 접속 허가 정보로부터, 기지국 장치(20)와의 통신에 사용하는 주파수 대역을 나타내는 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역을 나타내는 정보를 통신 대역 기억부(15)에 기입하여 기억시킨다. 통신 대역 기억부(15)에는, 무선 통신부(12)가 기지국 장치(20)와 통신을 할 때에 사용하는 주파수 대역이 기억되어 있다.
여기서, 접속 요구 정보에는, 주파수 대역 정보가 자 단말 장치(10)의 통신 능력을 나타내는 정보(UE Capability; 단말기 능력 정보)의 일부로서 포함됨과 함께, 자 단말 장치(10)를 식별하는 단말기 식별자와, 기지국 장치(20)와의 접속을 요구하는 정보와, 당해 통신의 이용 용도를 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 이용 용도를 나타내는 정보는, 예를 들어 음성 통신, 파일 전송, 지연 제어가 필요한 데이터 전송 등을 나타내는 정보이며, 요구하는 통신 대역 폭 및 통신 품질을 포함해도 좋다.
기지국 장치(20)는, 안테나(21)와, 무선 통신부(22)와, 기지국 제어부(23)와, 접속 단말기 기억부(24)를 구비한다. 기지국 장치(20)에 있어서, 무선 통신부(22)는, 안테나(21)를 통하여 단말 장치(10)와 통신을 행한다. 기지국 제어부(23)는, 무선 통신부(22)가 단말 장치(10)로부터 수신한 접속 요구 정보의 입력을 받고, 입력된 접속 요구 정보에 포함되는 주파수 대역 정보 및 단말기 식별자를 판독한다.
또한, 기지국 제어부(23)는, 판독한 주파수 대역 정보에 나타나는 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하고, 입력된 단말 장치(10)의 단말기 식별자와, 선택한 주파수 대역을 접속 단말기 기억부(24)에 기입하여 기억시킴과 함께, 접속 요구 정보에 대한 응답으로서 접속 허가 정보를 생성하여 무선 통신부(22)에 출력한다. 접속 단말기 기억부(24)에는, 자 장치가 접속하고 있는 단말 장치(10)의 단말기 식별자, 당해 단말 장치(10)와 통신에 사용하고 있는 주파수 대역을 기억하고 있다. 여기서, 접속 허가 정보에는, 접속을 요구한 단말 장치(10)의 단말기 식별자와, 선택한 주파수 대역을 나타내는 정보가 포함된다. 또한, 기지국 제어부(23)가 선택한 주파수 대역은, 기지국 장치(20)로부터 단말 장치(10)에 데이터를 송신하는 다운링크와, 단말 장치(10)로부터 기지국 장치(20)에 데이터를 송신하는 업링크로 사용된다.
여기서, 기능 정보 기억부(13)에 기억되어 있는 주파수 대역 정보에 대하여 설명한다.
예를 들어, 주파수 대역(Band1 내지 Band5) 각각에 대하여, 순서대로 001, 010, 011, 100, 101의 3비트 폭의 비트 열을 할당한다. 또한, 단말 장치(10)가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수, 1 내지 5를 3비트에 의해 001 내지 101로 표현한다. 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역을 나타내는 3비트 폭의 비트 열을 순서대로 배열하여 비트 열을 생성하고, 생성한 비트 열 마지막에 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 3비트를 배치한 비트 열을 주파수 대역 정보로 한다.
또한, 주파수 대역 정보의 부호화는, 미리 정해진 것이며, 기지국 제어부(23)는, 미리 정해진 비트 구성의 주파수 대역 정보를 복호함으로써 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 취득할 수 있다.
도 2는, 상기 실시 형태에 있어서, 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역의 일례를 나타내는 도면이다.
단말 장치(10)는, 무선 통신부(12)가 갖는 RF(Radio Frequency; 무선 주파수) 회로, 기저 대역 신호, 안테나(11) 등의 하드웨어 구성에 의한 제한, 예를 들어 이하와 같은 제한을 갖는 경우, 도 2에 도시한 바와 같은 주파수 대역의 사용 구성을 갖는다.
단말 장치(10)의 무선 통신부(12)는, 하드웨어 구성으로서, 2개의 RF 회로를 갖고, 1개의 RF 회로는, 주파수 대역(Band1)과 주파수 대역(Band2) 중 어느 한쪽의 주파수 대역에 의해 기지국 장치(20)와 통신을 행할 수 있고, 다른 쪽의 RF 회로는, 주파수 대역(Band2)과 주파수 대역(Band3) 중 어느 한쪽의 주파수 대역에 의해 기지국 장치(20)와 통신을 행할 수 있다. 상술한 바와 같은 하드웨어 구성을 갖는 무선 통신부(12)는, 시스템 주파수 대역에서의 주파수 대역(Band1 내지 Band5) 중, Band1과 Band2를 배타적으로 사용하는 것이 가능하고, Band2와 Band3을 배타적으로 이용 가능하고, Band4와 Band5에 대하여 비대응, 즉 사용 불가능하다.
도 3은, 상기 실시 형태에 있어서 기지국 장치(20)가 갖는 접속 단말기 기억부(24)에 기억되어 있는 정보의 일례를 나타내는 도면이다. 접속 단말기 기억부(24)에는, 접속 중인 단말 장치(10)의 단말기 식별자와, 당해 단말 장치(10)에 할당되고, 통신에 사용하고 있는 주파수 대역을 나타내는 정보가 대응지어져 기억되어 있다. 예를 들어, 단말기 식별자 「T0001」에는, 주파수 대역 「Band1」과 「Band3」이 대응지어져 기억되어 있다.
도 4는, 상기 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(100)에 있어서, 기지국 장치(20)와 단말 장치(10)가 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하는 접속 처리의 시퀀스 예를 도시하는 도면이다.
우선, 단말 장치(10)에 있어서, 단말기 제어부(14)는, 기능 정보 기억부(13)로부터 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보 및 자 단말 장치(10)의 단말기 식별자를 포함하고, 기지국 장치(20)와의 접속을 요구하는 접속 요구 정보를 생성하고, 생성한 접속 요구 정보를 무선 통신부(12)에 출력한다. 무선 통신부(12)는, 단말기 제어부(14)가 출력한 접속 요구 정보를 안테나(11)를 통하여 기지국 장치(20)에 송신한다(스텝 S105).
여기서, 단말 장치(10)는, 예를 들어 접속 요구처의 기지국 장치(20)를 셀 서치에 의해 검출했을 때에 사용한 주파수 대역을 사용하여, 접속 요구 정보를 송신한다.
기지국 장치(20)에 있어서, 무선 통신부(22)는, 단말 장치(10)가 송신한 접속 요구 정보를 수신하고, 수신한 접속 요구 정보를 기지국 제어부(23)에 출력한다. 기지국 제어부(23)는, 무선 통신부(22)가 출력한 접속 요구 정보에 포함되는 주파수 대역 정보를 판독하여, 주파수 대역 정보가 나타내는 단말 장치(10)가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 상한으로 하고, 당해 주파수 대역 정보가 나타내는 단말 장치(10)가 통신에 사용할 수 있는 주파수 대역으로부터, 주파수 대역을 선택한다(스텝 S110).
여기서, 기지국 제어부(23)는, 시스템 주파수 대역에 포함되는 각각의 주파수 대역(Band1 내지 Band5)의 사용 상태를 접속 단말기 기억부(24)로부터 판독하여, 단말 장치(10)가 통신에 사용할 수 있는 주파수 대역 중, 통신에 사용하고 있는 다른 단말 장치(10)가 적은 것부터 순서대로 선택한다. 또한, 기지국 제어부(23)는, 단말 장치(10)가 동시에 통신할 수 있는 주파수 대역수를 상한으로 하고, 접속 요구 정보에 포함되는 통신의 이용 용도에 따라 할당하는 주파수 대역의 수를 증가시킨다. 이때, 기지국 제어부(23)는, 통신에 사용하고 있는 다른 단말 장치(10)가 적은 것부터 순서대로 선택한다. 이에 의해, 주파수 대역(Band1 내지 Band5)의 이용 상황을 평균화한다.
기지국 제어부(23)는, 접속 요구 정보에 포함되는 단말 장치(10)의 단말기 식별자와, 스텝 S110에서 선택한 주파수 대역을 대응시켜, 접속 단말기 기억부(24)에 출력하여 기입한다(스텝 S115). 또한, 기지국 제어부(23)는, 선택한 주파수 대역을 나타내는 정보 및 단말기 식별자를 포함하고, 수신한 접속 요구에 대한 응답으로서의 접속 허가 정보를 생성하고, 생성한 접속 허가 정보를 무선 통신부(22)를 통하여 접속 요구를 한 단말 장치(10)에 송신한다(스텝 S120).
단말 장치(10)에 있어서, 무선 통신부(12)는 기지국 장치(20)로부터 접속 허가 정보를 수신하면, 수신한 접속 허가 정보를 단말기 제어부(14)에 출력한다. 단말기 제어부(14)는, 무선 통신부(12)가 출력한 접속 허가 정보에 포함된 주파수 대역을 나타내는 정보를 통신 대역 기억부(15)에 기입하여 기억시킨다(스텝 S125).
이후, 단말 장치(10)의 무선 통신부(12)는, 통신 대역 기억부(15)에 기억된 주파수 대역을 사용하여 기지국 장치(20)와 통신을 행하고, 기지국 장치(20)의 무선 통신부(22)는, 접속 단말기 기억부(24)에 기억된 단말 장치(10)에 대응하는 주파수 대역을 사용하여 단말 장치(10)와 통신을 행한다(스텝 S130).
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 무선 통신 시스템(100)에 있어서는, 단말 장치(10)가, 기지국 장치(20)에 대하여 접속 요구를 행할 때에 접속 요구를 나타내는 접속 요구 정보에, 자 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수 등의 자 단말기의 통신 능력을 나타내는 정보(UE Capability)를 포함하여 기지국 장치(20)에 송신하고, 기지국 장치(20)가 수신한 접속 요구 정보에 포함되는 정보에 따라, 통신에 사용하는 주파수 대역 및 그 수를 선택함으로써, 단말 장치(10)가 사용할 수 없는 주파수 대역을 할당하는 무선 리소스의 불필요한 할당을 방지할 수 있어, 효율적으로 주파수 대역을 단말 장치(10)에 할당할 수 있다.
또한, 기지국 제어부(23)가, 주파수 대역을 선택하는 조건으로서, 단말 장치(10)가 적은 것부터 순서대로 할당했지만, 주파수의 이용 빈도를 균등하게 할 목적으로 다른 요인, 예를 들어 각각의 주파수 대역에서 행해지는 채널 추정값에 따라, 통신 품질이 높은 순서대로 선택하도록 해도 좋다. 또한, 단말 장치(10)는, 셀 서치 시에 사용한 주파수 대역을 사용하여 접속 요구 정보를 송신한다고 했지만, 미리 정한 주파수 대역을 사용하여 송신해도 좋다.
<제2 실시 형태>
이어서, 제2 실시 형태로서, 단말 장치(10)의 기능 정보 기억부(13)에 기억되는 주파수 대역 정보를 나타내는 비트 열에 배타적으로 사용하는 것이 가능한지의 여부를 나타내는 정보가 포함되는 구성에 대하여 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템은, 기능 정보 기억부(13)가 기억하고, 단말기 제어부(14)가 무선 통신부(12), 안테나(11)를 통하여 송신하는 주파수 대역 정보의 내용이 상이한 점을 제외하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성이므로, 주파수 대역 정보의 내용에 대하여 설명하고, 다른 설명을 생략한다.
단말 장치(10)가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합을 나타내는 정보로서, 시스템 주파수 대역이 n개의 주파수 대역(Band1 내지 Bandn)으로 분할되어 있는 경우, n비트의 데이터에 대하여, 최하위 비트에 Band1, 그 상위 비트에 Band2, 최상위 비트에 Bandn 식으로 각 비트에 대하여 순서대로 주파수 대역을 할당하여, 배타적으로 사용하는 것이 가능한 주파수 대역의 조합마다, 각 조합의 요소가 되는 주파수 대역에 대응한 비트에 "1"을 할당하고, 그 밖의 비트를 "0"으로서 표현한다.
예를 들어, 단말 장치(10)는, 하드웨어 구성 등에 의한 제한에 의해, 도 5에 도시한 바와 같은 주파수 대역의 사용을 행하는 구성으로 한다. 도 5는, 상기 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역의 일례를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 주파수 대역(Band1, Band2)을 배타적으로 사용하는 것이 가능하고, 주파수 대역(Band3)을 제약없이 이용 가능하고, 주파수 대역(Band4, Band5)은 비대응, 즉 이용 불가능하다.
도 6은, 상기 실시 형태에 있어서의 도 5에 도시하는 주파수 대역의 사용을 행하는 구성에 대응한 주파수 대역 정보의 일례를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 주파수 대역 정보는, 배타적으로 이용할 수 있는 주파수 대역의 조합을 나타내는 패턴이 주파수 대역의 수와 동일한 5개 기억되어 있다. 예를 들어, 패턴 1에는, "00011"이 기억되어, 주파수 대역(Band1, Band2)을 배타적으로 사용하는 것이 가능한 것을 표현하고, 패턴 2로서 "00100"이 기억되어, 주파수 대역(Band3)은, 다른 주파수 대역의 이용에 제한되지 않고 사용 가능한 것을 표현하고, 상기 이외에 배타적으로 사용하는 것이 가능한 주파수 대역의 조합이 없기 때문에, 패턴 3 내지 5로서 "00000"이 기억된다.
주파수 대역 정보의 패턴 1 및 패턴 2에 있어서, "1"이 배치되어 있는 위치(비트)로부터, 단말 장치(10)는, Band1, Band2, Band3의 3개의 주파수 대역을 사용할 수 있고, 또한, 주파수 대역 정보가 2개의 패턴을 갖는 점에서, 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수는 2이며, 또한, 패턴 1 및 패턴 2로부터 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합은, Band1만, Band2만, Band3만, Band1과 Band3의 조합 및 Band2와 Band3의 조합인 것이 나타난다.
또한, 단말기 제어부(14)는, 기능 정보 기억부(13)에 기억되어 있는 패턴 1 내지 5를 판독하고, 판독한 패턴 1 내지 5를 순서대로 배열한 비트 열 "00011 00100 00000 00000 00000"을 주파수 대역 정보로서, 무선 통신부(12)를 통하여 기지국 장치(20)에 송신한다. 즉, 단말 장치(10)는, 자 단말 장치가 사용할 수 있는 주파수 대역, 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수 및 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합을 나타내는 주파수 대역 정보를 기지국 장치(20)에 송신한다.
이에 의해, 기지국 장치(20)에 있어서, 기지국 제어부(23)는, 수신한 주파수 대역 정보로부터 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 검출할 수 있다. 기지국 제어부(23)는, 수신한 주파수 대역 정보에 따라 단말 장치(10)와의 통신에 사용하는 주파수 대역을 선택할 수 있다. 그 결과, 기지국 제어부(23)는, 단말 장치(10)가 동시에 통신에 사용할 수 없는 주파수 대역의 조합, 배타적으로 이용할 수 없는 주파수 대역의 조합을 할당하는 불필요한 할당을 방지할 수 있어, 주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 기지국 제어부(23)가, 주파수 대역 정보 외에, 주파수 대역 각각의 사용 상황과, 주파수 대역 각각의 통신 품질에 따라, 통신 부하가 낮은 주파수 대역을 우선적으로 단말 장치(10)에 할당하도록 해도 좋다. 이에 의해, 무선 통신 시스템(100)은, 통신에 의한 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
<제3 실시 형태>
이어서, 제3 실시 형태로서, 단말 장치(10)가 사용하는 주파수 대역에 우선 순위가 설정된 구성에 대하여 설명한다. 또한, 제3 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템은, 기능 정보 기억부(13)가 기억하고, 단말기 제어부(14)가 무선 통신부(12), 안테나(11)를 통하여 송신하는 주파수 대역 정보의 내용이 상이한 점을 제외하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성이므로, 주파수 대역 정보의 내용에 대하여 설명하고, 그 밖의 설명을 생략한다.
기능 정보 기억부(13)에 기억되는 주파수 대역 정보는, 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역을 순서대로 배열한 비트 열이 아니고, 우선 순위에 따라 주파수 대역을 나타내는 3비트 각각이 배열된 비트 열이다. 또한, 비트 열 마지막에, 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 배치한다. 기능 정보 기억부(13)는, 이렇게 구성된 주파수 대역 정보를 기억하고 있다.
예를 들어, 단말 장치(10)는, 제1 실시 형태와 동일하도록 하드웨어 구성의 제약에 의해, 도 7에 도시한 바와 같은 주파수 대역을 사용 가능한 구성이며, 사용할 수 있는 주파수 대역 각각에 우선 순위가 설정되어 있다. 도 7은, 제3 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역의 일례를 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 단말 장치(10)는, 주파수 대역(Band1, Band2)을 배타적으로 사용할 수 있고, 주파수 대역(Band2, Band3)을 배타적으로 사용할 수 있고, 주파수 대역(Band4, Band5)에는 비대응이며 사용할 수 없다. 또한, 주파수 대역(Band1, Band3, Band2)의 순서대로 사용하는 우선 순위가 설정되어 있다.
이 경우, 주파수 대역 정보는, 사용할 수 있는 주파수 대역(Band1, Band3, Band2)의 순서대로 각각을 나타내는 3비트가 배열된 비트 열 마지막에, 단말 장치(10)가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수가 배치되어 있다. 즉, 주파수 대역 정보는 비트 열 "001 011 010 010"으로 된다.
또한, 기지국 장치(20)에 있어서, 기지국 제어부(23)는, 상술한 바와 같이 구성된 주파수 대역 정보에 따라, 우선 순위가 높은 주파수 대역(Band1)부터 순서대로, 주파수 대역 각각의 사용 상황 및 통신 품질 등에 따라 할당되는지의 여부를 판정하여, 단말 장치(10)에 할당하는 주파수 대역을 선택한다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 주파수 대역 정보는, 주파수 대역에 대하여 우선 순위를 갖는 구성으로 함으로써, 기지국 장치(20)의 기지국 제어부(23)는, 단말 장치(10)가 갖는 주파수 대역을 사용할 때의 우선 순위에 따라 주파수 대역을 할당할 수 있다. 또한, 기지국 제어부(23)는, 복수의 주파수 대역을 할당하는 경우도 마찬가지로, 단말 장치(10)가 갖는 우선 순위에 따라 주파수 대역을 할당할 수 있다.
또한, 주파수 대역 정보에는, 사용할 수 있는 주파수 대역을 나타내는 비트가 순서대로 배열된다고 했지만, 사용할 수 없는 주파수 대역(Band4, Band5)에 대하여, "000"을 사용하지 않는다는 의미를 할당하여, 구성해도 좋다. 그 경우, 주파수 대역 정보는, 비트 열 "001 011 010 000 000 010"으로 된다.
<제4 실시 형태>
제4 실시 형태로서, 단말 장치(10)가 사용하는 주파수 대역에 대하여, 동시에 사용하는 주파수 대역의 수에 따라서 주파수 대역에 상이한 우선 순위를 설정한 주파수 대역 정보의 구성에 대하여 설명한다. 이때, 단말 장치(10)의 기능 정보 기억부(13)가 기억하고, 단말기 제어부(14)가 무선 통신부(12), 안테나(11)를 통하여 송신하는 주파수 대역 정보를 나타내는 비트 열의 구성이 상이한 점을 제외하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성이므로, 주파수 대역 정보의 내용에 대하여 설명하고, 다른 구성의 설명을 생략한다.
주파수 대역 정보에는, 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합과, 그 조합의 우선 순위를 나타내는 비트 열의 구성으로서, 본 실시 형태의 무선 통신 시스템에서의 주파수 대역의 수를 n(n≥2)로 한 경우, m 비트 폭(m=n×(nC1+nC2+…+nCn))의 비트 열을 n비트마다 구획하고, 각 n비트 각각의 비트를 최하위 비트부터 최상위 비트로 갈수록 순서대로 주파수 대역(Band1, Band2, …, Bandn)에 할당한다. 또한, xCy는, 상이한 x개의 것으로부터, 상이한 y개의 것을 선택하는 조합의 총 수를 나타낸다.
최초의 n×nC1 비트에 있어서, 1개의 주파수 대역을 사용하는 경우의 우선 순위를 포함하는 사용할 수 있는 주파수 대역을 나타낸다. n×nC1 비트의 최초의 n비트에 의해 가장 우선 순위가 높은 주파수 대역을 나타내고, 계속되는 n비트에 의해 2번째로 우선 순위가 높은 주파수 대역을 나타내고, 이후, 우선 순위가 높은 순서대로 주파수 대역을 나타낸다. 이때, 해당하는 주파수 대역에 "1"을 할당하고, 그 이외의 주파수 대역에 "0"을 할당한다.
단말 장치(10)에 있어서, 적어도 단독으로 사용할 수 있는 주파수 대역의 수가, n보다 작은 r1(r1>0)의 경우에는, r1개의 n비트 폭으로 이루어지는 비트 열까지 우선 순위를 포함하여 사용할 수 있는 주파수 대역을 나타내는 정보가 되고, n×n비트 중 나머지 n×(n-r1)비트에는 "0"이 할당된다.
다음 n×nC2 비트에 있어서, 2개의 주파수 대역을 동시에 사용하는 경우의 우선 순위를 포함하는 사용할 수 있는 주파수 대역을 나타낸다. n비트마다, 우선 순위가 높은 순서대로 조합하는 2개의 주파수 대역에 대응하는 비트에 "1"을 할당하고, 다른 비트에 "0"을 할당한다.
이하, 마찬가지로, n×nCn비트에 있어서, n개의 주파수 대역을 동시에 사용하는 경우까지, 우선 순위를 포함하고, 사용할 수 있는 주파수 대역을 나타내는 비트 열을 생성한다.
상술한 바와 같이, 주파수 대역 정보를 구성함으로써, 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합을 나타내는 주파수 대역 정보를 기지국 장치(20)에 송신할 수 있고, 기지국 장치(20)의 기지국 제어부(23)가 수신한 주파수 대역 정보에 따라, 주파수 대역을 단말 장치(10)에 할당한다. 이에 의해, 단말 장치(10)가 동시에 사용할 수 없는 주파수 대역의 조합을 할당하는 불필요한 주파수 대역의 할당을 방지할 수 있어, 주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 단말기 제어부(14)가 생성하는 비트 열의 일례를 기재하고 설명한다. 도 8은, 제4 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)가 시스템 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역에 대하여 도시하는 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 시스템 주파수 대역은, 5개의 주파수 대역(Band1 내지 Band5)으로 나누어져 있다. 또한, 단말 장치(10)는, 주파수 대역(Band1, Band2)을 배타적으로 사용할 수 있고, 주파수 대역(Band3, Band4)을 배타적으로 사용할 수 있고, 주파수 대역(Band5)에는 비대응이며 사용할 수 없다.
또한, 도시하지 않았으나, 1개의 주파수 대역을 사용하는 경우, 주파수 대역(Band1, Band2, Band3, Band4)의 순서대로 우선 순위가 설정되어 있다. 또한, 2개의 주파수 대역을 동시에 사용하는 경우, 주파수 대역 Band1, Band3의 조합, Band2, Band3의 조합, Band4, Band1의 조합, Band4, Band2의 조합의 순서대로 우선 순위가 설정되어 있다.
이때, 단말 장치(10)에 있어서, 단말기 제어부(14)는, 기능 정보 기억부(13)로부터 도 9에 도시한 바와 같은 155(=5×(5C1+5C2+5C3+5C4+5C5)) 비트 폭의 비트 열을 주파수 대역 정보로서 판독하여, 무선 통신부(12)를 통하여 기지국 장치(20)에 송신한다.
도 9는, 상기 실시 형태에 있어서의 우선 순위가 설정되어 있는 경우, 상기 실시 형태에 있어서의 단말 장치(10)의 기능 정보 기억부(13)가 기억하는 정보의 일례를 나타내는 도면이다. 1개의 주파수 대역을 사용하는 경우에는, "00001 00010 00100 01000 00000"이 기억되어 있다. 5비트 폭의 각 비트 열은, 최하위 비트부터 순서대로 주파수 대역(Band1 내지 Band5)이 대응지어져 있고, 주파수 대역(Band1, Band2, Band3, Band4)의 순서대로 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역이 우선 순위가 부여되어 표현된다.
또한, 2개의 주파수 대역을 동시에 사용하는 경우에는, "00101 00110 01001 01010 00000 00000 00000 00000 00000 00000"이 기억되어 있다. 1개의 주파수 대역을 사용하는 경우와 마찬가지로, 5비트 폭의 각 비트 열은, 최하위 비트부터 순서대로 주파수 대역(Band1 내지 Band5)이 대응되어져 있고, 주파수 대역 Band1, Band3의 조합, Band2, Band3의 조합, Band4, Band1의 조합, Band4, Band2의 조합의 순서대로 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합이 표시됨과 함께, 선택의 우선 순위가 표시되어 있다.
기지국 장치(20)에 있어서, 기지국 제어부(23)는, 상술한 주파수 대역 정보에 따라, 단말 장치(10)와 통신을 행하는 주파수 대역을 선택함으로써, 단말 장치(10)가 갖는 우선 순위에 따라 주파수 대역을 할당할 수 있다. 또한, 기지국 제어부(23)는, 복수의 주파수 대역을 할당하는 경우도 마찬가지로, 단말 장치(10)가 갖는 우선 순위에 따라서 주파수 대역을 할당한다.
또한, 비트 열의 후반의 80비트에 모두 "0"이 할당되어 있는 점에서, 기지국 제어부(23)는, 단말 장치(10)에 대하여 3개 이상의 주파수 대역을 동시에 할당하면 불필요한 주파수 대역의 할당이 발생한다고 판정하고, 3개 이상의 주파수 대역의 할당에 대한 처리를 생략할 수 있어, 단말 장치(10)에 대하여 주파수 대역을 할당할 때의 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 주파수 대역 정보는, 단말 장치(10)가 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합이 모두 나타나 있으므로, 기지국 장치(20)에 있어서, 기지국 제어부(23)가 단말 장치(10)에서 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합을 검출하지 않아, 주파수 대역의 할당을 행할 수 있으므로 기지국 제어부(23)의 처리량을 저감시킬 수 있다.
또한, 비트 열 마지막에, 단말 장치(10)가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 비트를 배치하도록 해도 좋다. 이에 의해, 예를 들어 도 7에 도시한 주파수 대역의 조합을 나타내는 주파수 대역 정보에 있어서, 3개 이상의 주파수 대역을 동시에 사용하는 주파수 대역의 조합을 나타내는 비트 열은 불필요하게 되어, 이들을 생략함으로써 주파수 대역 정보가 포함하는 정보량을 저감시킬 수 있다.
<제5 실시 형태>
도 10은, 제5 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(500)의 구성을 도시하는 개략 블록도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 무선 통신 시스템(500)은, 적어도 1개 이상의 단말 장치(30-1, 30-2, …, 30-n)와, 기지국 장치(통신 장치)(20)를 구비한다. 여기서, 단말 장치(30-1, 30-2, …, 30-n)는, 동일한 구성을 갖고, 이하, 단말 장치(30-1, 30-2, …, 30-n) 중 어느 1개, 혹은 모두를 대표하여 나타낼 때는 단말 장치(30)라고 한다. 무선 통신 시스템(500)은, 단말 장치(30)가 제1 실시 형태의 단말 장치(10)가 구비하는 단말기 제어부(14)를 대신하여 단말기 제어부(34)를 구비하는 점과, 이상 검출부(35)를 새롭게 구비하는 점, 기지국 장치(40)가 제1 실시 형태의 기지국 장치(20)가 구비하는 기지국 제어부(23)를 대신하여 기지국 제어부(43)를 더 구비하는 점을 제외하고, 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템(100)과 동일한 구성이므로, 해당하는 개소에는 동일 부호(11 내지 13, 15, 21, 22, 24)를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
이상 검출부(35)는, 무선 통신부(12)에 있어서의 통신 기능의 이상을 검출하고, 이상의 발생에 의해 무선 통신부(12)가 기지국 장치(40)와의 통신을 행할 수 없는 경우, 기능 정보 기억부(13)에 기억되어 있는 주파수 대역 정보를 판독하여 해당 주파수 대역의 정보를 변경하고, 변경한 주파수 대역 정보를 기능 정보 기억부(13)에 출력하여 기억시킨다. 또한, 이상 검출부(35)는 주파수 대역 정보를 갱신한 것을 나타내는 정보를 단말기 제어부(14)에 출력한다.
여기서, 이상 검출부(35)는, 발생하는 이상마다 주파수 대역 정보의 변경 방법, 즉 갱신하는 비트 열을 미리 기억하고 있다.
단말기 제어부(34)는, 제1 실시 형태의 단말기 제어부(14)(도 1)와 마찬가지로, 기지국 장치(40)에 대한 접속 요구를 하는 경우, 기능 정보 기억부(13)나 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보 및 자 단말 장치(30)를 일의적으로 식별하는 단말기 식별자를 포함하는 접속 요구 정보를 무선 통신부(12)에 출력한다. 또한, 단말기 제어부(34)는, 무선 통신부(12)가 기지국 장치(40)로부터 수신한 접속 요구의 응답으로서의 접속 허가 정보로부터, 기지국 장치(40)와의 통신에 사용하는 주파수 대역을 나타내는 정보를 접속 허가 정보로부터 판독하고, 판독한 주파수 대역을 나타내는 정보를 통신 대역 기억부(15)에 기입하여 기억시킨다.
또한, 단말기 제어부(34)는, 이상 검출부(35)로부터 주파수 대역 정보를 갱신한 것을 나타내는 정보가 입력되면, 기능 정보 기억부(13)로부터 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보를 포함하는 접속 변경 정보를 무선 통신부(12)를 통하여 기지국 장치(40)에 송신한다. 여기서, 접속 변경 정보는, 상술한 바와 같이 갱신된 주파수 대역 정보와, 단말기 식별자를 포함하고, 기지국 장치(40)와의 통신에 사용하고 있는 주파수 대역의 변경을 요구하는 정보이다.
무선 기지국 장치(40)에 있어서, 기지국 제어부(43)는, 단말 장치(30)로부터 수신한 접속 요구 정보가 무선 통신부(22)로부터 입력되면, 입력된 접속 요구 정보에 포함되는 주파수 대역 정보 및 단말기 식별자를 판독하고, 단말 장치(30)로부터 수신한 접속 변경 정보가 무선 통신부(22)로부터 입력되면, 입력된 접속 변경 정보에 포함되는 주파수 대역 정보 및 단말기 식별자를 판독한다.
또한, 기지국 제어부(43)는, 판독한 주파수 대역 정보에 나타나는 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하고, 선택한 주파수 대역과, 판독한 단말기 식별자를 대응시켜 접속 단말기 기억부(24)에 기입하여 기억시킨다. 또한, 기지국 제어부(43)는, 접속 요구 정보 및 접속 변경 정보에 대한 응답으로서 접속 허가 정보를 생성하고, 생성한 접속 허가 정보를 무선 통신부(22)에 출력하여 단말 장치(30)에 송신시킨다. 여기서, 접속 허가 정보에는, 접속을 요구한 단말 장치(30)의 단말기 식별자와, 선택한 주파수 대역을 나타내는 정보가 포함된다.
도 11은, 상기 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템(500)에 있어서, 기지국 장치(40)와 단말 장치(30)가 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하는 접속 처리의 시퀀스 예와, 통신에 사용하는 주파수 대역을 변경하는 변경 처리의 시퀀스 예를 도시하는 도면이다.
도면에 있어서, 스텝 S105 내지 스텝 S130의 동작은, 제1 실시 형태의 도 4에 도시한 스텝 S105 내지 스텝 S130의 동작과 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 기능 정보 기억부(13)에는, 제4 실시 형태에 있어서 나타낸 주파수 대역 정보(도 9)가 기억되어 있는 것으로 한다.
단말 장치(30)와 기지국 장치(40)가 통신을 행하고 있을 때에 단말 장치(30)의 무선 통신부(12)가 갖는 RF 프론트엔드 회로(도시하지 않음)에 있어서, 통신에 사용하고 있는 주파수 대역(Band4)에 의한 통신을 속행할 수 없는 고장이 발생한 경우, 이상 검출부(35)는 무선 통신부(12)의 고장을 검출하면(스텝 S205), 기능 정보 기억부(13)에 기억되어 있는 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보로부터 주파수 대역(Band4)을 사용할 수 있는 것을 나타내는 정보를 삭제하여 주파수 대역 정보를 변경하고, 변경한 주파수 대역 정보를 기능 정보 기억부(13)에 출력하여 기억시킨다(스텝 S210).
여기서, 이상 검출부(35)는, 미리 기억하고 있는 갱신하는 비트 열인 「1개의 주파수 대역을 사용」하는 경우의 「01000」과, 「2개의 주파수 대역을 동시에 사용」하는 경우의 「01001」 및 「01010」을 삭제, 혹은 「00000」으로 치환을, 기능 정보 기억부(13)가 기억하고 있는 주파수 대역 정보(도 9)에 대하여 행하여 주파수 대역 정보를 변경한다. 이에 의해, 기지국 장치(40)의 기지국 제어부(43)는, 주파수 대역(Band4)을 선택할 수 없게 된다.
단말기 제어부(34)는, 이상 검출부(35)로부터 주파수 대역 정보를 변경한 것을 나타내는 정보가 입력되면, 기능 정보 기억부(13)로부터 변경된 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보를 포함하고, 통신에 사용하고 있는 주파수 대역의 변경을 요구하는 접속 변경 정보를 생성하고, 생성한 접속 변경 정보를 무선 통신부(12)에 출력하여 기지국 장치(40)에 송신시킨다(스텝 S215).
기지국 제어부(43)는, 무선 통신부(22)가 수신한 접속 변경 정보에 포함되는 주파수 대역 정보 및 단말기 식별자를 판독하고, 판독한 주파수 대역 정보가 나타내는 단말 장치(30)가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 상한으로 하고, 당해 주파수 대역 정보가 나타내는 단말 장치(30)가 사용할 수 있는 주파수 대역으로부터, 주파수 대역을 선택한다(스텝 S220).
기지국 제어부(43)는, 접속 변경을 요구한 단말 장치(10)의 단말기 식별자와, 스텝 S220에 있어서 선택한 주파수 대역을 대응시켜 접속 단말기 기억부(24)에 출력하여 기입한다(스텝 S225).
또한, 기지국 제어부(43)는, 선택한 주파수 대역을 나타내는 정보를 포함하고, 수신한 접속 변경에 대한 응답으로서 접속 허가 정보를 생성하고, 생성한 접속 허가 정보를 무선 통신부(22)를 통하여 접속을 요구한 단말 장치(30)에 송신한다(스텝 S230).
단말 장치(30)에 있어서, 무선 통신부(12)는, 기지국 장치(40)로부터 접속 허가 정보를 수신하면, 수신한 접속 허가 정보를 단말기 제어부(14)에 출력한다. 단말기 제어부(14)는, 무선 통신부(12)가 출력한 접속 허가 정보에 포함된 주파수 대역을 나타내는 정보를 통신 대역 기억부(15)에 기입하여 기억시킨다(스텝 S235).
단말 장치(30)의 무선 통신부(12)는, 통신 대역 기억부(15)에 기억된 주파수 대역을 사용하여 기지국 장치(40)와 통신을 행하고, 기지국 장치(40)의 무선 통신부(22)는, 접속 단말기 기억부(24)에 기억된 단말 장치(30)에 대응하는 주파수 대역을 사용하여 단말 장치(30)와 통신을 행한다(스텝 S240).
상술한 바와 같이, 무선 통신 시스템(500)은, 단말 장치(30)와 기지국 장치(40)의 통신에 사용하는 주파수 대역을 변경함으로써, 단말 장치(30)의 무선 통신부(12)의 고장에 의해 통신을 계속할 수 없는 주파수 대역을 선택 대상으로부터 삭제할 수 있어, 고장나지 않은 주파수를 이용하여 통신을 계속할 수 있다. 또한, 기지국 장치(40)는, 단말 장치(30)가 통신에 사용할 수 없는 주파수 대역을 할당하는, 불필요한 주파수 대역의 할당을 방지함으로써 효율적인 주파수 대역의 이용을 행할 수 있다.
또한, 무선 통신부(22)에 있어서의 고장이란, 예를 들어 무선 통신부(22)에 포함되는 RF 프론트엔드 회로(도시하지 않음)나 신호 처리 회로(도시하지 않음) 등의 고장이며, 고장의 검출은, 회로에 흐르는 전류값의 측정, 통전 상태의 측정 등을 행하고, 측정 결과가 미리 정해진 임계값으로 나타나는 통상의 사용 상태의 범위를 일탈했는지의 여부를 판정함으로써 행한다.
또한, 무선 통신부(22)에 있어서의 고장뿐만 아니라, 안테나(21)의 고장, 사용하고 있는 주파수 대역에서 현저한 통신 품질의 저하에 의해 데이터의 송수신을 행할 수 없는 경우에 있어서도, 고장 또는 통신을 행할 수 없는 주파수 대역이 선택되지 않게 되도록, 마찬가지의 처리를 행해도 된다. 이때 통신 품질의 저하는, 예를 들어 무선 통신부(12)가, 기지국 장치(40)로부터 송신되는 파일럿 신호를 사용한 채널 추정에 의해 산출되는 채널 추정값 등을 사용하여 검출한다.
또한, 고장이나 통신 열화뿐만 아니라, 무선 통신부(22)에 포함되는 RF 프론트엔드 회로나 통신 처리 회로 등을 다른 용도로 이용하는 경우, 예를 들어 MIMO나 MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service: 멀티미디어?브로드 캐스트/멀티캐스트?서비스)용으로서 이용하는 경우에도, 상술한 바와 같은 마찬가지의 처리를 행하는 것이 가능하다.
또한, 상술한 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태에 있어서, 단말 장치로부터 기지국 장치에 접속을 요구할 때에, 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하는 구성을 나타냈지만, 통신을 한창 행하고 있는 가운데, 통신이 요구하는 통신 대역의 변경 등에 따라 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하도록 해도 좋다.
또한, 상술한 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태에 있어서, 기능 정보 기억부에는, 복수의 동작 모드마다 주파수 대역 정보가 기억되는 구성으로 해도 좋다. 예를 들어, 동작 모드로서, 전력 절약 모드와 통상 모드를 설정하고, 저소비 전력 모드에는, 통신 속도보다 단말 장치의 소비 전력을 저감시키기 위하여 동시에 사용하는 주파수 대역수를 저감시킨 주파수 대역 정보를 대응시키고, 통상 모드에는, 단말 장치가 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수에 따른 주파수 대역 정보를 대응시킨다. 단말 장치의 유저의 조작 등에 의해, 동작 모드를 전환함으로써 단말 장치에서의 소비 전력에 따른 주파수 대역의 선택을 행할 수 있다.
예를 들어, 제2 실시 형태에 있어서의 주파수 대역 정보의 구성에서는, 통상 모드를 "00011 00100 00000 00000 00000"으로 하고 전력 절약 모드를 "00111 00000 00000 00000 00000"으로 한다. 이에 의해, 전력 절약 모드에서는, 주파수 대역 정보는, 주파수 대역(Band1, Band2, Band3)을 배타적으로 사용할 수 있는 것을 나타내므로, 기지국 장치의 기지국 제어부는, 주파수 대역(Band1, Band2, Band3) 중 어느 1개의 주파수 대역을 선택하게 된다. 또한, 전력 절약 모드를 "00100 00000 00000 00000 00000"으로 함으로써, 주파수 대역(Band3)만을 선택하도록 해도 좋다. 또한, 제4 실시 형태에 있어서의 주파수 대역 정보의 구성에서는, 전력 절약 모드의 주파수 대역 정보는, 「2개의 주파수 대역을 동시에 사용」에 대응하는 비트 열을 모두 '0'으로 한 비트 열로 하면, 마찬가지로, 통신에 사용하는 주파수 대역의 수를 제한할 수 있다.
또한, 단말기 제어부는, 단말 장치가 갖는 배터리의 잔량을 검출하고, 배터리의 잔량에 따라 상술한 동작 모드를 전환하도록 해도 좋다. 이 경우, 배터리 잔량이 미리 정한 임계값 이하, 예를 들어 배터리 잔량이 30% 이하로 되면, 단말기 제어부는, 전력 절약 모드에 대응한 주파수 대역 정보를 사용하여 접속 요구 정보 또는 접속 갱신 정보를 생성한다. 또한, 단말기 제어부는, 배터리 잔량이 충전 등에 의해 증가한 경우, 혹은 외부로부터 전원이 공급된 경우에는, 통상 모드에 대응한 주파수 대역 정보를 사용한다. 이와 같이, 배터리의 잔량에 따라, 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역을 제한하여 소비 전력을 저감함으로써, 통신할 수 있는 시간을 연장시키는 제어를 행할 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태에 있어서, 일례로서 시스템 주파수 대역을 5개의 주파수 대역으로 나눈 경우에 대하여 설명했지만, 시스템 주파수 대역을 2개 이상의 주파수 대역으로 나눈 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 기지국 장치의 기지국 제어부는, 업링크와 다운링크로 사용하는 주파수 대역을 선택하는 구성으로 했지만, 업링크와 다운링크 각각에 상이한 주파수 대역을 선택하도록 해도 좋다.
또한, 주파수 대역 정보는, 단말 장치를 사용할 수 있는 주파수 대역 및 사용할 수 있는 주파수 대역의 조합을 나타내는 정보로 했지만, 시스템 주파수 대역에서 단말 장치를 사용할 수 없는 주파수 대역 및 사용할 수 없는 주파수 대역의 조합을 나타내는 정보로 해도 좋다.
상술한 단말 장치 또는 기지국 장치, 혹은 그 양쪽은 내부에, 컴퓨터 시스템을 가져도 된다. 그 경우, 상술한 통신에 사용하는 주파수 대역을 설정하는 접속 처리 및 통신에 사용하는 주파수 대역을 변경하는 변경 처리 각각의 과정은, 프로그램의 형식으로 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기억되어 있고, 이 프로그램을 컴퓨터가 판독하여 실행함으로써, 상기 처리가 행해지게 된다. 여기서 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체란, 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 말한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램을 통신 회선에 의해 컴퓨터에 배신하고, 이 배신을 받은 컴퓨터가 당해 프로그램을 실행하도록 해도 좋다.
<산업상 이용가능성>
기지국 장치가, 단말 장치와의 통신에 사용하는 주파수 대역을 선택하는 이동체 통신 및 고정 통신에 적용할 수 있다.
10, 10-1, 10-2, 10-n: 단말 장치
11: 안테나
12: 무선 통신부
13: 기능 정보 기억부
14: 단말기 제어부
15: 통신 대역 기억부
20: 기지국 장치
21: 안테나
22: 무선 통신부
23: 기지국 제어부
24: 접속 단말기 기억부
30, 30-1, 30-2, 30-n: 단말 장치
34: 단말기 제어부
35: 이상 검출부
40: 기지국 장치
43: 기지국 제어부
100, 500: 무선 통신 시스템

Claims (9)

  1. 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 단말 장치는, 상기 복수의 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보가 미리 기억되어 있는 기능 정보 기억부와, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 상기 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 상기 주파수 대역 정보를 제1 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하는 단말기 제어부를 구비하고,
    상기 통신 장치는, 상기 단말 장치로부터 송신된 상기 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 기지국 제어부와, 상기 기지국 제어부에 의해 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 제2 무선 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주파수 대역 정보는, 상기 사용할 수 있는 주파수 대역 및 상기 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역으로서, 상기 복수의 주파수 대역 중, 상기 단말 장치가 동시에 사용할 수 있는 상기 주파수 대역의 조합을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주파수 대역 정보에는, 상기 복수의 주파수 대역에 대하여 선택하는 우선 순위가 부여되어 있는 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 제1 무선 통신부의 고장 혹은 다른 용도에서의 사용에 의해, 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 통신을 행할 수 없게 되면, 혹은, 상기 통신 장치와의 통신에 사용하고 있는 상기 주파수 대역에서의 통신 품질이 통신을 유지할 수 없을 정도까지의 저하를 검출하면, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 상기 주파수 대역 정보로부터 상기 주파수 대역을 삭제하여 갱신하는 이상 검출부를 구비하고,
    상기 제1 무선 통신부는, 상기 이상 검출부에 의해 갱신된 상기 주파수 대역 정보를 상기 통신 장치에 송신하고,
    상기 기지국 제어부는, 갱신된 상기 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하고,
    상기 제2 무선 통신부는, 상기 기지국 제어부가 선택한 상기 주파수 대역을 나타내는 정보를 상기 단말 장치에 송신함과 함께, 선택한 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기능 정보 기억부는, 상이한 복수의 상기 주파수 대역 정보를 기억하고,
    상기 단말기 제어부는, 자(自) 단말 장치가 갖는 배터리의 잔량에 따라, 상기 기능 정보 기억부가 기억하는 상기 상이한 복수의 주파수 대역 정보로부터 1개 주파수 대역 정보를 선택하여 상기 제1 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능 정보 기억부는, 업링크와 다운링크 각각에 대응하는 상기 주파수 대역 정보를 기억하고,
    상기 기지국 제어부는, 상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 주파수 대역 정보에 기초하여, 업링크와 다운링크 각각에 대하여 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서의 통신 방법으로서,
    상기 단말 장치에서, 단말기 제어부가, 기능 정보 기억부에 미리 기억되어 있는 상기 복수의 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 상기 주파수 대역 정보를 제1 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하고,
    상기 통신 장치에서, 기지국 제어부가, 상기 단말 장치로부터 송신된 상기 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하고, 제2 무선 통신부가, 선택된 상기 주파수 대역을 나타내는 정보를 상기 단말 장치에 송신함과 함께, 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  8. 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서,
    상기 복수의 주파수 대역 중 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보가 미리 기억되어 있는 기능 정보 기억부와,
    상기 기능 정보 기억부에 기억되어 있는 상기 주파수 대역 정보를 판독하고, 판독한 상기 주파수 대역 정보를 무선 통신부를 통해 상기 통신 장치에 송신하는 단말기 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  9. 복수의 주파수 대역에서 통신을 행하는 적어도 1개의 단말 장치와 1개의 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서의 통신 장치로서,
    상기 단말 장치로부터 수신하고, 상기 단말 장치가 사용할 수 있는 주파수 대역 및 동시에 사용할 수 있는 주파수 대역의 수를 나타내는 주파수 대역 정보에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역으로부터 적어도 1개의 주파수 대역을 선택하는 기지국 제어부와,
    상기 기지국 제어부에 의해 선택된 상기 주파수 대역을 나타내는 정보를 상기 단말 장치에 송신함과 함께, 선택된 상기 주파수 대역을 사용하여 상기 단말 장치와 통신하는 무선 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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