KR20120026560A - 통신 시스템, 송신국, 이동국 및 통신 방법 - Google Patents

통신 시스템, 송신국, 이동국 및 통신 방법 Download PDF

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KR20120026560A
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Abstract

기지국과 이동국 사이에서 송수신되는 제어 정보량을 작게 억제하면서 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당하는 것을 과제로 한다. 상기 과제를 해결하기 위해서, 기지국은, 각 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하고, 결정한 할당 가능성 영역 내에서 각 이동국에 할당하는 주파수대를 결정한다. 그리고, 기지국은, 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 주파수대의 할당을 나타내는 정보인 할당 정보를 이동국에 송신한다. 그리고, 기지국과 이동국은, 할당 가능성 영역 정보 및 할당 정보에 따라서 서로 통신을 행한다.

Description

통신 시스템, 송신국, 이동국 및 통신 방법{COMMUNICATION SYSTEM, TRANSMISSION STATION, MOBILE STATION, AND COMMUNICATION METHOD}
본 발명은, 통신 시스템, 송신국, 이동국 및 통신 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템에서, 기지국으로부터 송신된 신호는, 반사나 회절, 산란에 의해 다양한 패스("전파로"라고도 불림)를 전파해서 이동국에 도달한다. 도 19에 도시한 예를 사용하여 설명한다. 도 19는, 멀티패스를 설명하기 위한 도면이다. 도 19에 도시한 예에서, 기지국(91)으로부터 송신된 신호는, 패스(PT1~3)를 전파해서 이동국(92)에 도달하고 있다. 이와 같이 1개의 신호가 전파하는 복수의 패스는 멀티패스라고 불리고 있다.
상기 예와 같이, 신호가 멀티패스에 의해 전파하는 경우, 이러한 신호가 이동국에 도착하는 시각은 패스에 따라 다르다. 도 20에 도시한 예를 사용하여 설명한다. 도 20은, 시간 영역에서의 전력 프로파일의 일례를 도시하는 도면이다. 도 20에 도시한 예에서는, 패스(PT1)를 전파한 신호가 최초로 이동국에 도달하고, 다음으로 패스(PT2)를 전파한 신호가 이동국에 도달하고, 다음으로 패스(PT3)를 전파한 신호가 이동국에 도달하고 있다. 이 때문에, 도 21에 도시한 예와 같이, 이동국이 수신하는 신호는 주파수 영역에서 큰 진폭 변동이 발생한다.
따라서, 이동 통신 시스템에는, 통신에 있어서의 채널 품질이 양호한 주파수 대역을 선택하고, 선택한 주파수 대역을 이용해서 통신을 행하는 것이 있다. 구체적으로는, 기지국은, 이동국과의 통신에 이용할 수 있는 주파수 대역(이하, "시스템 대역"이라고 함)으로부터, 채널 품질이 양호한 주파수 대역을 각 이동국에 할당한다. 그리고, 기지국은, 할당한 정보인 할당 정보를 각 이동국에 송신한다. 그리고, 기지국과 이동국은, 할당한 주파수 대역을 이용해서 통신을 행한다. 이러한 주파수 대역의 할당 처리는, 주파수 스케줄링이라 불리는 경우가 있다.
도 22에 도시한 예를 이용하여 설명한다. 또한, 도 22에 도시한 예에서는, 기지국(91)이 3대의 이동국(92a~92c)과 통신을 행하는 것으로 한다. 도 22에 도시한 예와 같이, 기지국(91)과 이동국(92a)의 통신에서의 채널 품질은, 주파수대(A)에서 양호하다. 따라서, 도 22에 도시한 예에서, 기지국(91)은, 주파수대(A)를 이동국(92a)에 할당함으로써 주파수대(A)를 이용해서 이동국(92a)과 통신을 행하고 있다. 마찬가지의 이유에 의해, 도 22에 도시한 예에서, 기지국(91)은, 주파수대(B, D)를 이용해서 이동국(92b)과 통신을 행하고, 주파수대(C, E)를 이용해서 이동국(92c)과 통신을 행하고 있다.
이러한 주파수 스케줄링을 행하는 경우, 기지국은, 이동국으로부터 채널 품질을 나타내는 품질 정보를 취득하거나, 스스로 채널 품질을 측정한다. 도 23, 도 24를 이용해서 구체적으로 설명한다. 도 23은, 하향 링크("다운 링크"라고도 불림)에서의 공통 파일럿의 일례를 도시하는 도면이다. 또한 도 24는, 상향 링크("업 링크"라고도 함)에서의 채널 품질 측정용 파일럿의 일례를 도시하는 도면이다.
예를 들면, 기지국은, 이동국과 하향 링크의 통신을 행하는 경우, 도 23에 도시한 바와 같이, 시스템 대역 전체를 이용해서 파일럿 신호를 각 이동국에 송신한다. 각 이동국은, 기지국으로부터 수신한 파일럿 신호를 이용해서 채널 품질을 측정하고, 측정한 채널 품질을 나타내는 품질 정보를 기지국에 송신한다. 그리고, 기지국은, 각 이동국으로부터 수신한 품질 정보에 기초하여 주파수 스케줄링을 행한다.
또한 예를 들면, 상향 링크의 통신을 행하는 경우, 각 이동국은, 도 24에 도시한 예와 같이 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 기지국에 송신한다. 기지국은, 이러한 채널 품질 측정용 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질을 측정하고, 측정한 채널 품질에 기초해서 주파수 스케줄링을 행한다.
또한, 도 24에 도시한 예에서는, 이동국(92a)은, 파일럿 신호의 송신 주기마다 시스템 대역 전체를 이용해서 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 송신하고 있다. 한편, 이동국(92b, 92c)은, 파일럿 신호의 송신 주기마다 주파수대를 변경하면서 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 송신하고 있다. 즉, 이동국(92b, 92c)은, 주파수 호핑에 의해 파일럿 신호를 복수 회 송신함으로써 시스템 대역 전체를 커버하고 있다.
상술한 주파수 스케줄링을 행하는 전송 방식의 일례로서, OFDM(Orthogonal　Frequency Division Multiplexing)이 알려져 있다. OFDM을 이용하는 경우, 기지국은, 이동국에 할당하는 주파수 대역을 비트맵 형식에 의해 지정한다. 그리고, 기지국은, 비트맵 형식에 의해 할당한 주파수 대역의 정보인 할당 정보를 이동국에 송신한다.
구체적으로는 도 25에 도시한 예와 같이, 시스템 대역폭을, 이동국에 할당하는 최소 대역폭(이하, "최소 할당 대역폭"이라고 함)에 의해 리소스 블록으로 구획하고, 구획한 리소스 블록마다 이동국에 할당할지의 여부를 비트에 의해 지정한다. 또한, 도 25에 도시한 예에서는, 비트맵에 "1"이 설정되어 있는 리소스 블록은, 통신에 이용되는 것을 나타내고, 비트맵에 "0"이 설정되어 있는 리소스 블록은, 통신에 이용되지 않는 것을 나타내는 것으로 한다.
즉, 도 25에 도시한 예에서는, 기지국은, 이동국(92a)에 대하여 리소스 블록(B11~B21) 중 리소스 블록(B11~13)을 이동국(92a)에 할당하고 있다. 또한, 기지국은, 이동국(92b)에 대하여 리소스 블록(B14, B15, B17)을 할당하고, 이동국(92c)에 대하여 리소스 블록(B16, B18~B21)을 할당하고 있다.
비특허 문헌 1 : 3GPP, TS36. 211 V8.5.0 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation(Release 8) 비특허 문헌 2 : 3GPP, TS36. 213 V8.5.0 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures(Release 8)
그러나, 상술한 종래 기술에는, 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당하는 것이 어렵다는 문제가 있었다. 구체적으로는, 각 이동국에 할당하는 주파수 대역을 미세하게 하기 위해서는, 최소 할당 대역폭을 작게 하게 되는데, 이러한 경우, 할당 정보의 사이즈가 커지게 된다. 예를 들면, 전송 방식으로서 OFDM을 사용하고 있는 경우, 비트맵 형식에 의해 지정하는 비트 수가 증대되어버린다. 이 때문에, 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당하면, 기지국과 이동국 간에 송수신되는 제어 정보량이 증대되어버린다.
따라서, 일 측면에서는, 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당하는 것을 목적으로 한다.
제1 안에서는, 예를 들면, 통신 시스템은, 송신국과 이동국을 갖는 통신 시스템이며, 상기 송신국은, 상기 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하는 영역 결정부와, 상기 이동국과의 통신에서의 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 사용하는 주파수대의 할당을 결정하는 할당 결정부와, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 결정부에 의해 결정된 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 상기 이동국에 송신하는 송신부를 구비하고, 상기 이동국은, 상기 송신부에 의해 송신된 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 따라서 상기 송신국 사이에서 통신을 행한다.
또한 제2 안에서는, 예를 들면, 통신 시스템은, 송신국과 이동국을 갖는 통신 시스템이며, 상기 송신국은, 상기 이동국에 의해 송신되는 품질 측정용의 신호인 파일럿 신호에 기초하여 상기 이동국과의 통신에서의 품질을 측정하는 품질 측정부와, 상기 이동국에 의해 과거에 송신된 상기 파일럿 신호의 주파수대를, 상기 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정하는 송신국 영역 결정부와, 상기 품질 측정부에 의해 측정된 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 송신국 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 사용하는 주파수대의 할당을 결정하는 할당 결정부와, 상기 할당 결정부에 의해 결정된 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 상기 이동국에 송신하는 송신부를 구비하고, 상기 이동국은, 해당 이동국에 의해 과거에 송신된 파일럿 신호의 주파수대를, 상기 송신국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정하는 이동국 영역 결정부와, 상기 이동국 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역과, 상기 송신부에 의해 송신된 할당 정보에 따라서 상기 송신국 사이에서 통신을 행하는 통신부를 구비한다.
각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 따른 통신 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예 1에서의 기지국에 의한 주파수 스케줄링 처리의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 실시예 1에서의 기지국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는 할당 가능성 영역 정보나 할당 정보가 맵핑되는 서브 채널의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 실시예 1에서의 이동국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 6은 실시예 1에 따른 통신 시스템에 의한 주파수 대역 할당 처리 수순을 나타내는 시퀀스도다.
도 7은 실시예 2에서의 기지국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시예 2에서의 이동국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시예 2에 따른 통신 시스템에 의한 주파수 대역 할당 처리 수순을 나타내는 시퀀스도다.
도 10은 주파수 스케줄링 처리의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 실시예 3에서의 기지국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 12는 실시예 3에서의 이동국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 13은 실시예 3에서의 기지국 및 이동국에 의한 할당 가능성 영역 결정 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 실시예 3에서의 기지국 및 이동국에 의한 할당 가능성 영역 결정 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 실시예 3에서의 기지국 및 이동국에 의한 할당 가능성 영역결정 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 실시예 3에 따른 통신 시스템에 의한 주파수 대역 할당 처리 수순을 나타내는 시퀀스도다.
도 17은 실시예 4에서의 기지국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 18은 실시예 4에서의 이동국의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 19는 멀티패스를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 시간 영역에서의 전력 프로파일의 일례를 도시하는 도면이다.
도 21은 주파수 선택성 채널의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 종래의 주파수 스케줄링 처리의 일례를 도시하는 도면이다.
도 23은 하향 링크에서의 공통 파일럿의 일례를 도시하는 도면이다.
도 24는 상향 링크에서의 채널 품질 측정용 파일럿의 일례를 도시하는 도면이다.
도 25는 비트맵 지정에 의한 할당 정보의 일례를 도시하는 도면이다.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예에서는, 전송 방식의 일례로서 OFDM을 이용하는 통신 시스템에 대해서 설명한다. 그러나 본 발명은, OFDM 이외의 전송 방식이라도, FDM(Frequency Division Multiplexing)에 관련된 전송 방식을 이용하는 통신 시스템에도 적용할 수 있다. 예를 들면 본 발명은, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), DFTS(Discrete Fourier Transform Spread)-OFDM이나 Clustered DFTS-OFDM 등의 전송 방식을 이용하는 통신 시스템에도 적용할 수 있다.
또한 실시예 1에서는, 본 발명을 하향 링크의 통신에 적용하는 경우에 대해서 설명하고, 실시예 2에서는, 본 발명을 상향 링크의 통신에 적용하는 경우에 대해서 설명한다. 또한 실시예 3 이후에는, 본 발명의 다른 실시예에 대해서 설명한다.
실시예 1
[통신 시스템의 구성]
우선, 도 1을 이용하여 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)에 대해 설명한다. 도 1은, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시한 예에서, 통신 시스템(1)은 전송 방식으로서 OFDM을 이용한다. 통신 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 송신국인 기지국(10)과 이동국(100-1~100-n)을 갖는다. 또한 이하의 설명에서는, 이동국(100-1~100-n)에 대해서 어느 하나를 특정할 필요가 없는 경우에는, 이것들을 총칭해서 이동국(100)으로 표기하는 경우가 있다.
기지국(10)은, 이동국(100-1~100-n)과의 사이에서 각종 신호의 송수신을 행한다. 기지국(10)으로부터 송신되는 신호는, 도 19에 도시한 예와 같이, 복수의 패스를 전파해서 이동국(100-1~100-n)에 도달한다. 이동국(100-1~100-n)은, 기지국(10)으로부터 송신된 신호를 복수의 패스를 통해서 수신한다.
실시예 1에서의 기지국(10)은, 각 이동국과의 사이에서 하향 링크의 통신을 행하는 경우에, 우선, 각 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역(이하, "할당 가능성 영역"이라고 함)을 이동국마다 결정한다. 또한 기지국(10)은, 각 이동국으로부터 통신의 품질을 나타내는 품질 정보를 수신하고, 수신한 품질 정보에 기초하여 각 이동국에 할당하는 주파수대를 결정한다. 이때, 기지국(10)은, 각 이동국에 할당한 할당 가능성 영역 내에서 각 이동국에 할당하는 주파수대를 결정한다. 그리고 기지국(10)은, 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 주파수대의 할당을 나타내는 정보인 할당 정보를 이동국(100)에 송신한다. 그리고 이동국(100)은, 기지국(10)으로부터 수신한 할당 가능성 영역과 할당 정보에 따라서 기지국(10)으로부터 송신되는 신호를 수신한다.
도 2를 이용해서 구체적으로 설명한다. 도 2는, 실시예 1에서의 기지국(10)에 의한 주파수 스케줄링 처리의 일례를 도시하는 도면이다. 또한 도 2에서는, 기지국(10)이, 3대의 이동국(100-1~100-3)과의 사이에서 하향 링크의 통신을 행하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 시스템 대역폭(H10) 중, 이동국(100-1)의 할당 가능성 영역을 할당 가능성 영역(H11)으로 할 것을 결정하고 있다. 구체적으로는, 기지국(10)은 도 25에 도시한 예와 마찬가지로, 이동국(100-1)의 할당 가능성 영역을, 시스템 대역폭(H10)과 동일한 대역폭인 할당 가능성 영역(H11)으로 할 것을 결정하고 있다.
또한 도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 이동국(100-2)의 할당 가능성 영역을 할당 가능성 영역(H12)으로 할 것을 결정하고 있다. 구체적으로는, 기지국(10)은, 이동국(100-2)의 할당 가능성 영역을, 시스템 대역폭(H10)의 거의 절반의 대역폭인 할당 가능성 영역(H12)으로 할 것을 결정하고 있다. 또한, 도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 이동국(100-3)의 할당 가능성 영역을, 시스템 대역폭(H10)의 거의 절반의 대역폭인 할당 가능성 영역(H13)으로 할 것을 결정하고 있다.
그리고, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H11~H13) 중에서, 실제로 이동국(100-1~100-3)과의 통신에 이용하는 주파수대를 할당한다. 예를 들면, 도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H11)을 최소 할당 대역폭(H110)에 의해 10개로 분할하고 있다. 그리고 기지국(10)은, 분할한 리소스 블록 중에서, 4개의 리소스 블록을 이동국(100-1)에 할당하고 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이 기지국(10)은, 분할한 리소스 블록 중, 좌측에서 1번째 및 7~9번째의 리소스 블록을 이동국(100-1)에 할당하고 있다.
또한 도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H12)을 최소 할당 대역폭(H120)에 의해 10개로 분할하고 있다. 그리고 기지국(10)은, 분할한 리소스 블록 중, 5개의 리소스 블록을 이동국(100-2)에 할당하고 있다. 또한 도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H13)을 최소 할당 대역폭(H130)에 의해 10개로 분할하고, 분할한 리소스 블록 중, 5개의 리소스 블록을 이동국(100-3)에 할당하고 있다.
그리고, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와 비트맵 형식에 의해 지정한 할당 정보를 이동국(100-1~100-3)에 송신한다. 예를 들면, 도 2에 도시한 예에서 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H11)을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 비트맵 형식에 의해 지정한 "1", "0", "0", …, "1", "1", "0"이라는 할당 정보를 이동국(100-1)에 송신한다. 마찬가지로 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H12)을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, "0", "0", "1", …, "0", "0", "1"이라는 할당 정보를 이동국(100-2)에 송신한다. 마찬가지로 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H13)을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, "1", "1", "1", …, "0", "0", "0"이라는 할당 정보를 이동국(100-3)에 송신한다.
이러한 정보를 접수한 이동국(100-1~100-3)은, 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 따라서 기지국(10)으로부터 송신되는 신호를 수신한다. 예를 들면, 이동국(100-1)은, 할당 가능성 영역(H11) 중, 비트맵 형식에 의해 "1"로 지정되어 있는 주파수 대역의 신호를 수신한다.
이와 같이 기지국(10)은, 이동국마다 통신에 이용할 가능성이 있는 할당 가능성 영역을 결정하고, 결정한 할당 가능성 영역 내에서 실제로 통신을 행하는 주파수대를 결정한다. 이에 의해 기지국(10)은, 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다.
도 2에 도시한 예를 이용하여 설명하면, 기지국(10)은, 이동국(100-2)과의 통신을 행하는 경우에 시스템 대역폭(H10)의 거의 절반의 대역폭을 할당 가능성 영역(H12)으로 할 것을 결정하고 있다. 그리고 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H12)을 10개로 분할하고 있기 때문에, 시스템 대역폭(H10)을 10분할하는 것보다 이동국(100-2)에 할당하는 주파수대를 미세하게 할 수 있다. 또한, 할당 가능성 영역(H12)이 시스템 대역폭(H10)보다 작은 대역폭이기 때문에, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역(H12)을 분할하는 수를 많게 하지 않으면서 이동국(100-2)에 할당하는 주파수대를 미세하게 할 수 있다. 그 결과, 기지국(10)은, 할당 정보의 사이즈를 증대시키지 않고 이동국(100-2)에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다. 마찬가지의 이유에 의해, 기지국(10)은, 이동국(100-3)에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 시스템 대역폭(H10)과 동일한 대역폭을 할당 가능성 영역(H11)으로 하고 있다. 이와 같이 기지국(10)은, 도 25에 도시한 예와 마찬가지로, 시스템 대역폭(H10)과 동일한 대역폭을 할당 가능성 영역으로 할 수도 있다.
[실시예 1에서의 기지국의 구성]
다음으로, 도 3을 이용하여 실시예 1에서의 기지국(10)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은, 실시예 1에서의 기지국(10)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 3에는, 주로 하향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 3에 도시한 예에서, 기지국(10)은, 안테나(11a, 11b)와, 무선 처리부(12a, 12b)와, 채널 품질 정보 수신부(13)와, 스케줄러부(14)와, 오류 정정 부호화부(15a, 15b)와, 데이터 변조부(16a, 16b)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(18)와, CP(Cyclic prefix) 삽입부(19)를 갖는다.
안테나(11a)는 외부로부터 송신되는 신호를 수신한다. 예를 들면, 안테나(11a)는 이동국(100)으로부터 송신되는 신호를 수신한다. 안테나(11b)는 외부에 신호를 송신한다. 예를 들면, 안테나(11b)는 이동국(100)에 신호를 송신한다. 또한 도 3에서는, 수신용의 안테나(11a)와 송신용의 안테나(11b)를 갖는 기지국(10)의 구성예를 나타냈지만, 기지국(10)은 1개의 송수신용 안테나를 가져도 좋다.
무선 처리부(12a)는, 안테나(11a)에 의해 수신된 신호를 베이스 밴드 신호로 변환한다. 채널 품질 정보 수신부(13)는, 무선 처리부(12a)에 의해 베이스 밴드 신호로 변환된 신호 중, 이동국(100)으로부터 송신된 품질 정보를 수신한다. 또한, 이동국(100)으로부터 송신되는 품질 정보에 대해서는 후술한다.
스케줄러부(14)는, 채널 품질 정보 수신부(13)에 의해 수신된 품질 정보에 기초하여 주파수 스케줄 처리를 행한다. 구체적으로는 스케줄러부(14)는, 도 3에 도시한 바와 같이 영역 결정부(14a)와 할당 결정부(14b)를 갖는다.
영역 결정부(14a)는, 이동국(100)과의 하향 링크의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정한다. 예를 들면, 영역 결정부(14a)는, 이동국(100)으로부터 품질 정보를 수신하지 않고 있는 경우에는, 할당 가능성 영역을 랜덤하게 결정한다. 또한 예를 들면, 영역 결정부(14a)는, 이동국(100)으로부터 품질 정보를 수신하고 있는 경우에는, 품질 정보에 기초하여 채널 품질이 양호한 주파수 대역을 할당 가능성 영역으로 한다.
영역 결정부(14a)에 의한 처리에 대해서 예를 들어 설명한다. 여기에서는, 기지국(10)이 3대의 이동국(100-1~100-3)과 통신을 행하는 것으로 한다. 이러한 상태에서, 영역 결정부(14a)는, 품질 정보를 수신하지 않고 있는 경우에는, 예를 들면 시스템 대역을 3개의 대역(A1~A3)으로 분할하고, 분할한 대역(A1~A3)을 각각 이동국(100-1~100-3)의 할당 가능성 영역으로 해도 좋다. 또는, 영역 결정부(14a)는, 품질 정보를 수신하지 않고 있는 시점에서는, 도 25에 도시한 예와 같이 시스템 대역을 이동국(100-1~100-3)의 할당 가능성 영역으로 해도 좋다.
또한 상기 예에서, 영역 결정부(14a)는, 품질 정보를 수신하고 있는 경우에는, 품질이 양호한 주파수 대역을 할당 가능성 영역으로 해도 좋다. 또는, 영역 결정부(14a)는, 품질 정보를 복수 회 수신하고 있는 경우에는, 과거의 품질 정보의 평균값이 양호한 주파수 대역을 할당 가능성 영역으로 해도 좋다.
이와 같이 영역 결정부(14a)는, 품질 정보를 수신하지 않고 있는 시점에서는 각 이동국의 할당 가능성 영역을 랜덤하게 결정하고, 품질 정보를 수신한 후에는, 각 이동국의 할당 가능성 영역을 채널 품질이 양호한 영역으로 결정하도록 해도 좋다.
할당 결정부(14b)는, 채널 품질 정보 수신부(13)에 의해 수신된 품질 정보에 기초하여 하향 링크의 통신에 이용하는 주파수대를 이동국(100)에 할당한다. 구체적으로는, 할당 결정부(14b)는, 영역 결정부(14a)에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 이동국(100)에 할당하는 주파수대를 결정한다. 예를 들면, 할당 결정부(14b)는, 비례 공평(Proportional Fairness)이나 라운드 로빈과 같은 알고리즘을 이용하여 이동국(100)에 주파수대를 할당한다.
그리고 스케줄러부(14)는, 이동국(100)에 송신하는 유저 데이터(10a)와, 영역 결정부(14a)에 의해 결정된 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보(10b)를 다중화한다. 계속해서 스케줄러부(14)는, 다중화한 데이터(10c)를 오류 정정 부호화부(15a)에 입력한다. 또한 스케줄러부(14)는, 할당 결정부(14b)에 의해 할당된 주파수대를 나타내는 할당 정보(10d)를, 제어 정보(10e)로서 오류 정정 부호화부(15b)에 입력한다. 또한 실시예 1에서, 할당 정보(10d)는 비트맵 형식에 의해 지정된 정보다.
오류 정정 부호화부(15a)는, 스케줄러부(14)로부터 입력된 데이터(10c)에 오류 정정 부호를 부여한다. 데이터 변조부(16a)는, 오류 정정 부호화부(15a)에 의해 오류 정정 부호화가 행해진 데이터(10c)에 대하여 변조 처리를 행한다. 그리고 데이터 변조부(16a)는, 변조 후의 데이터를 서브 캐리어 맵핑부(17)에 출력한다.
오류 정정 부호화부(15b)는, 스케줄러부(14)로부터 입력된 제어 정보(10e)에 오류 정정 부호를 부여한다. 데이터 변조부(16b)는, 오류 정정 부호화부(15b)에 의해 오류 정정 부호화가 행해진 제어 정보(10e)에 대하여 변조 처리를 행한다. 그리고 데이터 변조부(16b)는, 변조 후의 제어 정보를 서브 캐리어 맵핑부(17)에 출력한다.
서브 캐리어 맵핑부(17)는, 데이터 변조부(16a)에 의해 변조된 데이터의 변조 심볼과, 데이터 변조부(16b)에 의해 변조된 제어 정보의 변조 심볼을 서브 캐리어에 맵핑한다. IFFT부(18)는, 서브 캐리어 맵핑부(17)에 의해 서브 캐리어에 맵핑된 변조 심볼에 대하여 역고속 푸리에 변환 처리를 행한다. 이에 의해 IFFT부(18)는, 주파수 영역의 변조 심볼을 시간 영역의 유효 심볼로 변환한다.
CP 삽입부(19)는, IFFT부(18)로부터 입력된 유효 심볼의 말미를 CP(Cyclic prefix)로 하고, 이러한 CP를 유효 심볼의 선두에 삽입함으로써 OFDM 심볼을 생성한다. 무선 처리부(12b)는, CP 삽입부(19)에 의해 CP가 삽입된 OFDM 심볼을 소정의 무선 주파수로 변환하고, 변환한 신호를 안테나(11b)를 통해 이동국(100)에 송신한다.
여기서, 도 4를 이용하여 할당 가능성 영역 정보나 할당 정보가 맵핑되는 서브 채널에 대해서 설명한다. 도 4는, 할당 가능성 영역 정보나 할당 정보가 맵핑되는 서브 채널의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4에 도시한 예에서 기지국(10)은, 우선, 시스템 대역 전체를 이용해서 공통 파일럿 신호와 제어 신호를 송신한다. 계속해서 기지국(10)은, 유저 데이터를 소정의 주파수 대역에서 다중하여 각 이동국에 송신한다. 여기서 기지국(10)은, 상술한 할당 정보를 제어 신호에 포함시켜서 이동국(100)에 송신한다. 또한 기지국(10)은, 상술한 할당 가능성 영역 정보를 유저 데이터에 포함시켜서 이동국(100)에 송신한다.
[실시예 1에서의 이동국의 구성]
다음으로, 도 5를 이용하여 실시예 1에서의 이동국(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 실시예 1에서의 이동국(100)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한 도 5에는, 주로 하향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 5에 도시한 예에서, 이동국(100)은, 안테나(101a, 101b)와, 무선 처리부(102a, 102b)와, CP 제거부(103)와, FFT(Fast Fourier Transform)부(104)와, 서브 캐리어 디맵핑부(105)와, 데이터 복조부(106)와, 제어 정보 복조부(107)와, 오류 정정 복호부(108a, 108b)와, 채널 품질 측정부(109)와, 오류 정정 부호화부(110)와, 제어 정보 변조부(111)와, 서브 캐리어 맵핑부(112)와, IFFT부(113)와, CP 삽입부(114)를 갖는다.
안테나(101a)는 외부로부터 송신되는 신호를 수신한다. 예를 들면, 안테나(101a)는 기지국(10)으로부터 송신되는 신호를 수신한다. 안테나(101b)는 외부에 신호를 송신한다. 예를 들면, 안테나(101b)는 기지국(10)에 신호를 송신한다. 또한 도 5에서는, 수신용의 안테나(101a)와 송신용의 안테나(101b)를 갖는 이동국(100)의 구성예를 도시했지만, 이동국(100)은 1개의 송수신용 안테나를 가져도 좋다.
무선 처리부(102a)는, 안테나(101a)에 의해 수신된 신호를 베이스 밴드 신호로 변환한다. CP 제거부(103)는, 무선 처리부(102a)에 의해 베이스 밴드 신호로 변환된 신호로부터 CP를 제거한다. FFT부(104)는, CP 제거부(103)에 의해 CP가 제거된 신호에 대하여 고속 푸리에 변환 처리를 행함으로써, 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다.
서브 캐리어 디맵핑부(105)는, FFT부(104)로부터 입력된 신호를 데이터 신호나 제어 정보 신호, 공통 파일럿 등으로 분리한다. 그리고, 서브 캐리어 디맵핑부(105)는, 분리한 각종 신호 중 데이터 신호를 데이터 복조부(106)에 입력하고, 제어 정보 신호를 제어 정보 복조부(107)에 입력하고, 공통 파일럿을 채널 품질 측정부(109)에 입력한다.
데이터 복조부(106)는, 서브 캐리어 디맵핑부(105)로부터 입력된 데이터 신호에 대하여 복조 처리를 행한다. 오류 정정 복호부(108a)는, 데이터 복조부(106)에 의해 복조된 데이터 신호에 포함되는 오류 정정 부호를 복호화하고 오류 정정 처리를 행한다. 그리고, 오류 정정 복호부(108a)는, 데이터 신호에 포함되는 할당 가능성 영역 정보를 서브 캐리어 디맵핑부(105)에 입력한다.
제어 정보 복조부(107)는, 서브 캐리어 디맵핑부(105)로부터 입력된 제어 정보 신호에 대하여 복조 처리를 행한다. 오류 정정 복호부(108b)는, 제어 정보 복조부(107)에 의해 복조된 제어 정보 신호에 포함되는 오류 정정 부호를 복호화하고 오류 정정 처리를 행한다. 그리고, 오류 정정 복호부(108b)는, 제어 정보 신호에 포함되는 할당 정보를 서브 캐리어 디맵핑부(105)에 입력한다.
여기서, 서브 캐리어 디맵핑부(105)는, 상술한 오류 정정 복호부(108a)로부터 입력된 할당 가능성 영역 정보와, 오류 정정 복호부(108b)로부터 입력된 할당 정보를 이용하여, 이동국(100)에 할당된 주파수 영역인 "할당 영역"을 산출한다. 구체적으로는 서브 캐리어 디맵핑부(105)는, 할당 가능성 영역 정보가 나타내는 할당 가능성 영역 중, 할당 정보가 나타내는 주파수 영역을 "할당 영역"으로서 산출한다. 그리고, 서브 캐리어 디맵핑부(105)는, 데이터 신호 중 할당 영역에서의 주파수대의 신호를 추출한다.
채널 품질 측정부(109)는, 서브 캐리어 디맵핑부(105)로부터 입력된 공통 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질을 측정한다. 그리고, 채널 품질 측정부(109)는, 측정한 채널 품질을 나타내는 정보인 품질 정보를 오류 정정 부호화부(110)에 입력한다.
예를 들면, 채널 품질 측정부(109)는, 시스템 대역 전체를 이용해서 송신된 파일럿 신호(도 4 참조)를 소정의 주파수대마다 구획하고, 구획한 주파수대마다 파일럿 신호의 전파 레벨을 측정한다. 그리고, 채널 품질 측정부(109)는, 주파수대마다 측정한 전파 레벨을 품질 정보로 한다.
오류 정정 부호화부(110)는, 채널 품질 측정부(109)로부터 입력된 품질 정보에 오류 정정 부호를 부여한다. 제어 정보 변조부(111)는, 오류 정정 부호화부(110)에 의해 오류 정정 부호화가 행해진 채널 품질 정보에 대하여 변조 처리를 행한다. 그리고, 제어 정보 변조부(111)는, 변조 후의 채널 품질 정보를 서브 캐리어 맵핑부(112)에 출력한다.
서브 캐리어 맵핑부(112)는, 품질 정보의 변조 심볼을 서브 캐리어에 맵핑한다. IFFT부(113)는, 서브 캐리어 맵핑부(112)에 의해 서브 캐리어에 맵핑된 변조 심볼에 대하여 역고속 푸리에 변환 처리를 행함으로써, 주파수 영역의 변조 심볼을 시간 영역의 유효 심볼로 변환한다.
CP 삽입부(114)는, IFFT부(113)로부터 입력된 유효 심볼에 CP를 삽입함으로써 OFDM 심볼을 생성한다. 무선 처리부(102b)는, CP 삽입부(114)에 의해 CP가 삽입된 OFDM 심볼을 소정의 무선 주파수로 변환하고, 변환한 신호를 안테나(101b)를 통해 기지국(10)에 송신한다.
[실시예 1에 따른 통신 시스템에 의한 주파수 대역 할당 처리]
다음으로, 도 6을 이용하여 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)에 의한 주파수 대역 할당 처리의 수순에 대해서 설명한다. 도 6은, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)에 의한 주파수 대역 할당 처리 수순을 나타내는 시퀀스도다.
도 6에 도시한 바와 같이 우선, 기지국(10)은, 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정한다(스텝 S101). 그리고, 기지국(10)은, 결정한 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보를 이동국(100)에 송신한다(스텝 S102).
계속해서 이동국(100)은, 기지국(10)으로부터 송신되는 공통 파일럿에 기초하여 채널 품질을 측정한다(스텝 S103). 그리고, 이동국(100)은, 측정한 채널 품질을 나타내는 품질 정보를 기지국(10)에 송신한다(스텝 S104).
계속해서 기지국(10)은, 이동국(100)으로부터 수신한 품질 정보에 기초하여, 스텝 S101에서 결정한 할당 가능성 영역 내에서 이동국(100)에 할당하는 주파수대를 결정한다(스텝 S105). 그리고 기지국(10)은, 이동국(100)에 할당한 주파수대의 정보인 할당 정보를 이동국(100)에 송신한다(스텝 S106).
계속해서 이동국(100)은, 기지국(10)으로부터 수신한 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 기초하여, 자신에게 할당된 주파수 영역인 할당 영역을 산출한다(스텝 S107). 구체적으로는 이동국(100)은, 할당 가능성 영역 정보가 나타내는 할당 가능성 영역 중, 할당 정보가 나타내는 주파수 대역을 할당 영역으로서 산출한다.
그 후, 기지국(10)에 의해 데이터 신호가 송신된 경우(스텝 S108), 이동국(100)은, 스텝 S107에서 산출한 할당 영역에서의 신호를 추출하고 데이터 신호의 수신 처리를 행한다(스텝 S109).
상기에서는 설명을 생략했지만, 기지국(10)은, 도 6에 도시한 스텝 S101 및 S102에서의 할당 가능성 영역 결정 처리를 정기적으로 행한다. 예를 들면, 기지국(10)은, 이동국(100)으로부터 정기적으로 품질 정보를 수신하고, 수신한 품질 정보에 기초하여 할당 가능성 영역을 정기적으로 변경한다. 그리고 기지국(10)은, 할당 가능성 영역을 변경할 때마다 변경한 할당 가능성 영역을 이동국(100)에 송신한다.
또한 이동국(100)은, 도 6에 도시한 스텝 S103 및 S104에서의 채널 품질 측정 처리를 정기적으로 행한다. 예를 들면 이동국(100)은, TTI(Transmission Time Interval)가 경과할 때마다 채널 품질 측정 처리를 행한다.
또한, 기지국(10)은, 도 6에 도시한 스텝 S105 및 S106에서의 할당 결정 처리를 정기적으로 행한다. 예를 들면 기지국(10)은, TTI가 경과할 때마다 할당 결정 처리를 행한다.
또한, 할당 가능성 영역 결정 처리가 행해지는 주기와, 채널 품질 측정 처리가 행해지는 주기와, 할당 결정 처리가 행해지는 주기는 동일하지 않아도 좋다. 예를 들면, 할당 가능성 영역 결정 처리가 행해지는 주기는, 채널 품질 측정 처리가 행해지는 주기나 할당 결정 처리가 행해지는 주기보다 길어도 좋다.
[실시예 1의 효과]
상술한 바와 같이, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)은, 하향 링크의 통신을 행하는 경우에, 하향 링크의 통신에 이용할 가능성이 있는 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하고, 이러한 할당 가능성 영역 내에서 하향 링크의 통신에 이용하는 주파수대를 각 이동국에 할당한다. 이에 의해, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)은, 하향 링크의 통신을 행하는 경우에, 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다.
실시예 2
상기 실시예 1에서는, 하향 링크의 통신을 예로 들어서 설명했다. 그러나, 본 발명은, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 따라서, 실시예 2에서는, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에 대해서 설명한다.
[통신 시스템의 구성]
우선, 실시예 2에 따른 통신 시스템(2)의 구성에 대해서 설명한다. 실시예 2에 따른 통신 시스템(2)의 구성은, 도 1에 도시한 통신 시스템(1)의 구성예와 마찬가지이다. 실시예 2에서는, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)과 구별하기 위해서, 통신 시스템(2)이 기지국(20)과 이동국(200-1~200-n)을 갖는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 이동국(200-1~200-n)에 대해서 어느 하나를 특정할 필요가 없는 경우에는, 이것들을 총칭해서 이동국(200)이라고 표기하는 것으로 한다.
실시예 2에서의 기지국(20)은, 이동국(200)과의 사이에서 상향 링크의 통신을 행하는 경우에, 이동국(200)으로부터 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 수신한다. 그리고 기지국(20)은, 이동국(200)으로부터 수신한 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질을 측정한다. 또한 기지국(20)은, 이동국(200)과의 통신에 이용할 가능성이 있는 할당 가능성 영역을 결정한다. 또한 기지국(20)은, 결정한 할당 가능성 영역 내에서 통신을 행하는 주파수대를 이동국(200)에 할당한다. 이때, 기지국(20)은, 상기에서 측정한 채널 품질에 기초하여 이동국(200)에 대하여 주파수대를 할당한다. 그리고 기지국(20)은, 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와 , 주파수대의 할당을 나타내는 정보인 할당 정보를 이동국(200)에 송신한다. 그리고 이동국(200)은, 기지국(20)으로부터 수신한 할당 가능성 영역과 할당 정보에 따라서 기지국(20)에 신호를 송신한다. 이하에, 실시예 2에서의 기지국(20) 및 이동국(200)에 대해서 상세하게 설명한다.
[실시예 2에서의 기지국의 구성]
다음으로, 도 7을 이용하여 실시예 2에서의 기지국(20)의 구성에 대해서 설명한다. 도 7은, 실시예 2에서의 기지국(20)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한 도 7에는, 주로 상향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다. 또한, 이하에서는, 이미 나타낸 구성 부위와 마찬가지의 기능을 갖는 부위에는 동일 부호를 붙이기로 하고 그 상세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시한 예에서, 기지국(20)은, 안테나(11a, 11b)와, 무선 처리부(12a, 12b)와, 오류 정정 부호화부(15a, 15b)와, 데이터 변조부(16a, 16b)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, FFT부(21)와, 서브 캐리어 디맵핑부(22)와, 채널 품질 측정부(23)와, 스케줄러부(24)와, CP 제거부(29)를 갖는다.
CP 제거부(29)는, 무선 처리부(12a)에 의해 베이스 밴드 신호로 변환된 신호로부터 CP를 제거한다. FFT부(21)는, CP 제거부(29)에 의해 CP가 제거된 베이스 밴드 신호에 대하여 고속 푸리에 변환 처리를 행함으로써, 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다.
서브 캐리어 디맵핑부(22)는, FFT부(21)로부터 입력된 신호를 데이터 신호나 제어 정보 신호, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호 등으로 분리한다. 그리고, 서브 캐리어 디맵핑부(22)는, 분리한 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 채널 품질 측정부(23)에 입력한다. 또한 도 7에서는, 서브 캐리어 디맵핑부(22)에 의해 분리되는 신호 중 채널 품질 측정용 파일럿만을 도시하고 있다.
채널 품질 측정부(23)는, 서브 캐리어 디맵핑부(22)로부터 입력된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질을 측정하고, 측정한 채널 품질을 나타내는 품질 정보를 스케줄러부(24)에 입력한다. 또한, 채널 품질 측정부(23)는, 상술한 채널 품질 측정부(109)와 마찬가지로, 예를 들면 채널 품질 측정용 파일럿 신호를 소정의 주파수대마다 구획하고, 구획한 주파수대마다 신호의 전파 레벨을 측정한다.
스케줄러부(24)는, 채널 품질 측정부(23)에 의해 측정된 채널 품질에 기초하여 주파수 스케줄 처리를 행한다. 구체적으로는 스케줄러부(24)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 영역 결정부(24a)와 할당 결정부(24b)를 갖는다.
영역 결정부(24a)는, 이동국(200)과의 상향 링크의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정한다. 할당 결정부(24b)는, 채널 품질 측정부(23)에 의해 측정된 품질 정보에 기초하여, 영역 결정부(24a)에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상향 링크의 통신에 이용하는 주파수대를 이동국(200)에 할당한다.
그리고 기지국(20)은, 영역 결정부(24a)에 의해 결정된 할당 가능성 영역 정보(20b)를, 오류 정정 부호화부(15a)와, 데이터 변조부(16a)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, 무선 처리부(12b)를 통해 송신한다. 구체적으로는 기지국(20)은, 도 4에 도시한 예와 같이, 할당 가능성 영역 정보(20b)를 유저 데이터에 포함시켜서 이동국(200)에 송신한다.
또한 기지국(20)은, 할당 결정부(24b)에 의해 산출된 할당 정보(20d)를, 오류 정정 부호화부(15b)와, 데이터 변조부(16b)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, 무선 처리부(12b)를 통해 송신한다. 구체적으로는 기지국(20)은, 도 4에 도시한 예와 같이, 할당 정보(20d)를 제어 신호에 포함시켜서 이동국(200)에 송신한다.
[실시예 2에서의 이동국의 구성]
다음으로, 도 8을 이용하여 실시예 2에서의 이동국(200)의 구성에 대해서 설명한다. 도 8은, 실시예 2에서의 이동국(200)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한 도 7에는, 주로 상향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 8에 도시한 예에서, 이동국(200)은 안테나(101a, 101b)와, 무선 처리부(102a, 102b)와, CP 제거부(103)와, FFT부(104)와, 서브 캐리어 디맵핑부(105)와, 데이터 복조부(106)와, 제어 정보 복조부(107)와, 오류 정정 복호부(108a, 108b)와, IFFT부(113)와, CP 삽입부(114)와, 데이터 생성부(201)와, 오류 정정 부호화부(202)와, 데이터 변조부(203)와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)와, 채널 품질 측정용 파일럿 생성부(205)와, 서브 캐리어 맵핑부(206)를 갖는다.
오류 정정 복호부(108a)는, 데이터 복조부(106)에 의해 복조된 데이터 신호에 대하여 오류 정정 처리를 행하고, 데이터 신호에 포함되는 할당 가능성 영역 정보를 데이터 생성부(201)에 입력한다. 또한, 여기서 말하는 "할당 가능성 영역 정보"란, 기지국(20)에 의해 결정된 상향 링크용의 할당 가능성 영역 정보를 나타낸다.
오류 정정 복호부(108b)는, 제어 정보 복조부(107)에 의해 복조된 제어 정보 신호에 대하여 오류 정정 처리를 행하고, 제어 정보 신호에 포함되는 할당 정보를 데이터 생성부(201)에 입력한다. 또한, 여기서 말하는 "할당 정보"란, 기지국(20)에 의해 결정된 상향 링크용의 할당 정보를 나타낸다.
데이터 생성부(201)는, 기지국(20)에 송신하는 유저 데이터 등을 포함하는 데이터를 생성한다. 구체적으로는 데이터 생성부(201)는, 오류 정정 복호부(108a)로부터 입력되는 할당 가능성 영역 정보와, 오류 정정 복호부(108b)로부터 입력된 할당 정보에 따라서 데이터를 생성한다.
오류 정정 부호화부(202)는, 데이터 생성부(201)에 의해 생성된 데이터에 오류 정정 부호를 부여한다. 데이터 변조부(203)는, 오류 정정 부호화부(202)에 의해 오류 정정 부호화가 행해진 데이터에 대하여 변조 처리를 행한다. 그리고, 데이터 변조부(203)는, 변조 후의 데이터를 서브 캐리어 맵핑부(206)에 출력한다.
채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)는, 채널 품질 측정용 파일럿에 관한 각종 정보를 보유한다. 구체적으로는, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)는, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 송신하는 주파수대나, 송신 주기, 주파수 호핑의 패턴 등을 유지한다.
채널 품질 측정용 파일럿 생성부(205)는, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)에 따라서 채널 품질 측정용 파일럿을 생성하고, 생성한 채널 품질 측정용 파일럿을 서브 캐리어 맵핑부(206)에 출력한다.
서브 캐리어 맵핑부(206)는, 데이터 변조부(203)로부터 입력된 데이터의 변조 심볼이나, 채널 품질 측정용 파일럿 생성부(205)로부터 입력된 채널 품질 측정용 파일럿을 서브 캐리어에 맵핑한다. 그리고, 이동국(200)은, 서브 캐리어 맵핑부(206)에 의해 맵핑된 신호를, IFFT부(113)와, CP 삽입부(114)와, 무선 처리부(102b)를 통해 기지국(20)에 송신한다.
[실시예 2에 따른 통신 시스템에 의한 주파수 대역 할당 처리]
다음으로, 도 9를 이용하여 실시예 2에 따른 통신 시스템(2)에 의한 주파수 대역 할당 처리의 수순에 대해서 설명한다. 도 9는, 실시예 2에 따른 통신 시스템(2)에 의한 주파수 대역 할당 처리 수순을 나타내는 시퀀스도다.
도 9에 도시한 바와 같이, 이동국(200)은, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 기지국(20)에 송신한다(스텝 S201). 계속해서 기지국(20)은, 이동국(200)으로부터 수신한 채널 품질 측정용의 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질을 측정한다(스텝 S202).
계속해서 기지국(20)은, 이동국(200)과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 결정한다(스텝 S203). 그리고 기지국(20)은, 결정한 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보를 이동국(200)에 송신한다(스텝 S204).
계속해서 기지국(20)은, 스텝 S202에서 측정한 채널 품질에 기초하여, 스텝 S203에서 결정한 할당 가능성 영역 내에서 이동국(200)에 할당하는 주파수대를 결정한다(스텝 S205). 그리고 기지국(20)은, 이동국(200)에 할당한 주파수대의 정보인 할당 정보를 이동국(200)에 송신한다(스텝 S206).
계속해서 이동국(200)은, 기지국(20)으로부터 수신한 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 기초하여, 자신에게 할당된 주파수 영역인 할당 영역을 산출한다(스텝 S207).
그 후, 이동국(200)은, 스텝 S207에서 산출한 할당 영역에 따라서 데이터 신호를 생성하고, 생성한 데이터 신호를 기지국(20)에 송신한다(스텝 S208). 그리고, 기지국(20)은, 이동국(200)으로부터 송신된 데이터 신호의 수신 처리를 행한다(스텝 S209).
상기에서는 설명을 생략했지만, 기지국(20)은, 도 9에 나타낸 스텝 S201 및 S202에서의 채널 품질 측정 처리를 정기적으로 행한다. 또한 기지국(20)은, 도 9에 나타낸 스텝 S203에서의 할당 가능성 영역 결정 처리를 정기적으로 행한다. 또한 기지국(20)은, 도 9에 나타낸 스텝 S205 및 S206에서의 할당 결정 처리를 정기적으로 행한다. 또한, 할당 가능성 영역 결정 처리가 행해지는 주기와, 채널 품질측정 처리가 행해지는 주기와, 할당 결정 처리가 행해지는 주기는 동일하지 않아도 좋다. 예를 들면, 할당 가능성 영역 결정 처리가 행해지는 주기는, 채널 품질 측정 처리가 행해지는 주기나 할당 결정 처리가 행해지는 주기보다 길어도 좋다.
[실시예 2의 효과]
상술한 바와 같이, 실시예 2에 따른 통신 시스템(2)은, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에, 상향 링크의 통신에 이용할 가능성이 있는 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하고, 이러한 할당 가능성 영역 내에서 상향 링크의 통신에 이용하는 주파수대를 각 이동국에 할당한다. 이에 의해, 실시예 2에 따른 통신 시스템(2)은, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 및 2에서, 기지국(10, 20)은, 이동국마다 할당한 할당 가능성 영역을 소정의 고정 수로 분할하여, 통신에 이용하는 주파수대를 각 이동국에 할당하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기지국(10, 20)은, 할당 정보에 포함되는 비트 수를 고정으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 할당 정보에 포함되는 비트수를 고정으로 함으로써, 제어 정보 채널에 관련된 설계나 처리가 복잡화하는 것을 방지할 수 있다.
도 10을 이용해서 구체적으로 설명한다. 도 10은, 주파수 스케줄링 처리의 일례를 도시하는 도면이다. 또한 도 10에서는, 기지국(20)이, 3대의 이동국(100-1~100-3)과의 사이에서 상향 링크의 통신을 행하는 경우를 예로 들어서 설명한다. 도 10에 도시한 예에서, 기지국(20)은, 이동국(100-1)의 할당 가능성 영역을 할당 가능성 영역(H21)으로 할 것을 결정하고, 이동국(100-2)의 할당 가능성 영역을 할당 가능성 영역(H22)으로 할 것을 결정하고, 이동국(100-3)의 할당 가능성 영역을 할당 가능성 영역(H23)으로 할 것을 결정하고 있다.
그리고, 기지국(20)은, 할당 가능성 영역(H21~H23)을 10개로 분할하고, 분할 후의 대역폭 중에서 통신에 할당하는 주파수대를 결정하고 있다. 구체적으로는, 기지국(20)은, 할당 가능성 영역(H21~H23)을 분할하는 최소 할당 대역폭을 변동시킴으로써, 할당 가능성 영역(H21~H23)을 모두 10개로 분할하고 있다. 이와 같이, 기지국(20)은, 할당 가능성 영역(H21~H23)의 사이즈가 다른 경우에도, 최소 할당 대역폭을 변동시킴으로써 할당 가능성 영역을 고정된 수로 분할할 수 있다. 또한, 할당 가능성 영역을 등분할 수 없는 경우에는, 기지국(20)은 할당 가능성 영역을 동일 사이즈로 분할하지 않아도 좋다.
또한, 상기 실시예 1에서는, 본 발명을 하향 링크의 통신에 적용하는 경우에 대해서 설명하고, 상기 실시예 2에서는, 본 발명을 상향 링크의 통신에 적용하는 경우에 대해서 설명했다. 그러나 본 발명은, 상기 실시예 1 및 2에서 설명한 쌍방의 처리를 경우에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서의 기지국은, 도 3에 도시한 기지국(10)과 도 7에 도시한 기지국(20)의 쌍방의 구성을 가져도 좋다. 또한 예를 들면, 본 발명에서의 이동국은, 도 5에 도시한 이동국(100)과 도 8에 도시한 이동국(200)의 쌍방의 구성을 가져도 좋다.
실시예 3
상기 실시예 2에서, 기지국은, 할당 가능성 영역 정보를 이동국에 송신하는 예를 나타냈다. 그러나, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에는, 기지국이 할당 가능성 영역 정보를 이동국에 송신하지 않고, 이동국 자신이 할당 가능성 영역을 산출해도 좋다. 따라서, 실시예 3에서는, 이동국이 할당 가능성 영역을 산출하는 예에 대해서 설명한다.
[통신 시스템의 구성]
우선, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)의 구성에 대해서 설명한다. 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)의 구성은, 도 1에 도시한 통신 시스템(1)의 구성예와 마찬가지이다. 실시예 3에서는, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)과 구별하기 위해서, 통신 시스템(3)이, 기지국(30)과 이동국(300-1~300-n)을 갖는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 이동국(300-1~300-n)에 대해서 어느 하나를 특정할 필요가 없는 경우에는, 이것들을 총칭해서 이동국(300)이라고 표기하는 것으로 한다.
실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에 있어서, 이동국(300)은, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에 자신의 이동 속도를 측정하고, 측정한 이동 속도에 기초하여 자신에게 할당하는 할당 가능성 영역을 결정하는 동시에, 측정한 이동 속도를 기지국(30)에 송신한다. 또한, 이동 속도에 기초해서 할당 가능성 영역을 결정하는 처리에 대해서는 후술한다.
그리고, 기지국(30)은, 이동국(300)으로부터 수신한 이동 속도에 기초하여, 이동국(300)에 할당하는 할당 가능성 영역을 결정한다. 이때, 이동국(300)과 기지국(30)은, 동일한 알고리즘에 의해 할당 가능성 영역을 결정한다. 이 때문에, 이동국(300)과 기지국(30)은 동일한 할당 가능성 영역을 산출할 수 있다.
이와 같이, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에서는, 기지국(30)과 이동국(300)의 쌍방이 할당 가능성 영역을 산출한다. 즉, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에서는, 기지국(30)으로부터 이동국(300)에 할당 가능성 영역을 송신하지 않고, 기지국(30)과 이동국(300)의 쌍방이 할당 가능성 영역을 취득할 수 있다. 이에 의해, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에서는, 기지국(30)과 이동국(300) 사이에서 송수신되는 데이터량을 저감하면서 각 이동국에 주파수 대역을 미세하게 할당할 수 있다.
[실시예 3에서의 기지국의 구성]
다음으로, 도 11을 이용하여 실시예 3에서의 기지국(30)의 구성에 대해서 설명한다. 도 11은, 실시예 3에서의 기지국(30)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 11에는, 주로 상향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 11에 도시한 예에서, 기지국(30)은, 안테나(11a, 11b)와, 무선 처리부(12a, 12b)와, 오류 정정 부호화부(15b)와, 데이터 변조부(16b)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, FFT부(21)와, 서브 캐리어 디맵핑부(22)와, 채널 품질 측정부(23)와, CP 제거부(29)와, 이동 속도 정보 수신부(31)와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)와, 할당 가능성 영역 결정부(33)와, 스케줄러부(34)를 갖는다.
서브 캐리어 디맵핑부(22)는, FFT부(21)로부터 입력된 신호를 데이터 신호나 제어 정보 신호, 채널 품질 측정용 파일럿 등으로 분리한다. 그리고, 서브 캐리어 디맵핑부(22)는, 분리한 데이터 신호를 이동 속도 정보 수신부(31)에 입력한다. 또한, 도 11에서는, 서브 캐리어 디맵핑부(22)에 의해 분리되는 신호 중 데이터 신호만을 도시하고 있다.
이동 속도 정보 수신부(31)는, 서브 캐리어 디맵핑부(22)로부터 입력된 데이터 신호에 포함되는 이동 속도 정보를 추출하고, 추출한 이동 속도 정보를 할당 가능성 영역 결정부(33)에 출력한다. 또한, 여기서 말하는 "이동 속도 정보"란, 이동국(300)으로부터 송신되는 정보이며, 이동국(300)의 이동 속도를 나타낸다.
채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)는, 이동국(300)에 의해 송신되는 채널 품질 측정용 파일럿 신호에 관한 각종 정보를 보유한다. 구체적으로는, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)는, 도 8에 도시한 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)와 마찬가지로, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 송신하는 주파수대 등을 유지한다.
할당 가능성 영역 결정부(33)는, 이동 속도 정보 수신부(31)로부터 입력된 이동 속도 정보와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)에 유지되어 있는 각종 정보에 기초하여 할당 가능성 영역을 결정한다.
구체적으로는, 할당 가능성 영역 결정부(33)는, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)에 기초하여, 이동국(300)에 의해 과거에 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 참조한다. 그리고, 할당 가능성 영역 결정부(33)는, 참조한 채널 품질 측정용 파일럿 신호의 주파수대를 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정한다.
이때, 할당 가능성 영역 결정부(33)는, 이동국(300)의 이동 속도에 따라서 참조 대상의 채널 품질 측정용 파일럿 신호를 결정한다. 구체적으로는, 할당 가능성 영역 결정부(33)는, 할당 가능성 영역을 결정하기 위해서 과거에 송신된 파일럿 신호를 참조하는 경우에, 파일럿 신호가 송신된 기간 중 참조하는 기간(이하, "참조 기간"이라고 표기하는 경우가 있음)을, 이동국(300)의 이동 속도에 의해 결정한다.
예를 들면, 할당 가능성 영역 결정부(33)는, 이동국(300)의 이동 속도가 저속일수록 참조 기간을 길게 하고, 이동국(300)의 이동 속도가 고속일수록 참조 기간을 짧게 한다. 이것은, 이동 속도가 고속인 경우에는, 무선 환경의 변화가 크기 때문에 오래된 정보에 신뢰성이 없기 때문이며, 이동 속도가 저속인 경우에는, 무선 환경의 변화가 작기 때문에 오래된 정보에도 신뢰성이 있기 때문이다. 또한, 할당 가능성 영역의 결정 처리에 대해서는, 도 13~도 15를 이용하여 후에 예를 들어 설명한다.
스케줄러부(34)는, 채널 품질 측정부(23)에 의해 측정된 채널 품질에 기초하여, 할당 가능성 영역 결정부(33)에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 이동국(300)에 할당하는 주파수대를 결정한다.
그리고, 기지국(30)은, 스케줄러부(34)에 의해 산출된 할당 정보를, 오류 정정 부호화부(15b)와, 데이터 변조부(16b)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, 무선 처리부(12b)를 통해 송신한다. 구체적으로는, 기지국(30)은, 할당 정보를 도 4에 도시한 예와 같이 제어 신호에 포함시켜서 이동국(300)에 송신한다.
[실시예 3에서의 이동국의 구성]
다음으로, 도 12를 이용하여 실시예 3에서의 이동국(300)의 구성에 대해서 설명한다. 도 12는, 실시예 3에서의 이동국(300)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 12에는, 주로 상향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 12에 도시한 예에서, 이동국(300)은, 안테나(101a, 101b)와, 무선 처리부(102a, 102b)와, CP 제거부(103)와, FFT부(104)와, 서브 캐리어 디맵핑부(105)와, 정보 복조부(107)와, 오류 정정 복호부(108b)와, IFFT부(113)와, CP 삽입부(114)와, 오류 정정 부호화부(202)와, 데이터 변조부(203)와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)와, 채널 품질 측정용 파일럿 생성부(205)와, 이동 속도 측정부(301)와, 할당 가능성 영역 결정부(302)와, 데이터 생성부(303)를 갖는다.
채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)는, 이동국(300)에 의해 송신되는 채널 품질 측정용 파일럿 신호에 관한 각종 정보를 보유한다. 또한, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)는, 도 11에 도시한 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)와 마찬가지이다.
이동 속도 측정부(301)는 이동국(300)의 이동 속도를 측정한다. 예를 들면, 이동 속도 측정부(301)는, 기지국(30)으로부터 송신되는 파일럿 신호의 채널 품질의 변동에 기초하여 이동국(300)의 이동 속도를 측정한다. 또한 예를 들면, 이동 속도 측정부(301)는, 속도 센서나 GPS(Global Positioning System)를 갖고 있으며, 이러한 속도 센서나 GPS 등의 측정 결과에 기초하여 이동국(300)의 이동 속도를 측정한다. 또한, 이동국(300)이 자신의 이동 속도를 측정하는 처리는 기지의 기술이다.
할당 가능성 영역 결정부(302)는, 이동 속도 측정부(301)로부터 입력된 이동 속도 정보와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)에 유지되어 있는 각종 정보 에 기초하여, 기지국(30)과의 통신에 이용하는 할당 가능성 영역을 결정한다. 또한, 할당 가능성 영역 결정부(302)는, 도 11에 도시한 할당 가능성 영역 결정부(33)와 마찬가지의 알고리즘에 의해 할당 가능성 영역 결정 처리를 행한다. 즉, 할당 가능성 영역 결정부(302)는, 이동국(300)의 이동 속도에 따라서 참조 대상의 채널 품질 측정용 파일럿 신호를 변동시켜, 참조한 채널 품질 측정용 파일럿 신호의 주파수대를 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정한다.
데이터 생성부(303)는, 할당 가능성 영역 결정부(302)에 의해 결정된 할당 가능성 영역과, 오류 정정 복호부(108b)로부터 입력된 할당 정보에 기초하여 기지국(30)에 송신하는 데이터를 생성한다.
[할당 가능성 영역의 결정 처리예]
다음으로, 도 13~도 15를 이용하여 기지국(30) 및 이동국(300)에 의한 할당 가능성 영역 결정 처리의 일례에 대해서 설명한다. 또한, 기지국(30)과 이동국(300)에 의한 할당 가능성 영역 결정 처리는 동일하므로, 이하에서는 기지국(30)에 의한 할당 가능성 영역 결정 처리에 대해서 설명한다.
도 13~도 15는, 실시예 3에서의 기지국(30) 및 이동국(300)에 의한 할당 가능성 영역 결정 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 13~도 15에는, 각 이동국으로부터 기지국으로 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 도시하고 있다. 또한, 도 13~도 15에서, 기지국(30)은 6대의 이동국(300-1~300-6)과 통신을 행하는 것으로 한다.
우선, 도 13에 도시한 예에서, 이동국(300-1)은 저속으로 이동하고 있고, 이동국(300-3)은 고속으로 이동하고 있는 것으로 한다. 이러한 상태에서, 기지국(30)은, 이동국(300-1)에 할당하는 할당 가능성 영역을 결정하는 경우에, 이동국(300-1)에 의해 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 참조한다. 또한, 기지국(30)은, 이동국(300-3)에 할당하는 할당 가능성 영역을 결정하는 경우에, 이동국(300-3)에 의해 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 참조한다.
이때 기지국(30)은, 도 13에 도시한 예와 같이, 이동국(300-1)의 할당 가능성 영역을 결정하기 위한 참조 기간을, 이동국(300-3)의 할당 가능성 영역을 결정하기 위한 참조 기간보다 길게 한다. 이것은, 이동국(300-1)이 이동국(300-3)보다 저속으로 이동하고 있기 때문이다.
예를 들면 도 13에 도시한 예에서, 기지국(30)은, 이동국(300-1)의 할당 가능성 영역을 결정하는 경우에, 이동국(300-1)에 의해 시각(t11)에서부터 현재까지 송신된 파일럿 신호를 참조하고 있다. 구체적으로는, 기지국(30)은, 시각(t11)에서 송신된 파일럿 신호와, 시각(t12)에서 송신된 파일럿 신호를 참조하여, 참조한 2개의 파일럿 신호가 송신된 주파수 대역을 이동국(300-1)에 할당하는 할당 가능성 영역으로 하고 있다.
또한 도 13에 도시한 예에서, 기지국(30)은, 이동국(300-3)의 할당 가능성 영역을 결정하는 경우에, 이동국(300-3)에 의해 시각(t13)에서부터 현재까지 송신된 파일럿 신호를 참조하고 있다. 구체적으로는 기지국(30)은, 시각(t13)에서 송신된 파일럿 신호와, 시각(t14)에서 송신된 파일럿 신호를 참조하여, 참조한 2개의 파일럿 신호가 송신된 주파수 대역을 이동국(300-1)에 할당하는 할당 가능성 영역으로 하고 있다.
또한, 도 14에 도시한 예에서, 이동국(300-2)은 고속으로 이동하고 있는 것으로 한다. 이러한 경우, 기지국(30)은, 이동국(300-2)의 할당 가능성 영역을 결정하기 위한 참조 기간을 짧게 한다. 도 14에 도시한 예에서, 기지국(30)은, 이동국(300-2)에 의해 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 1개 참조하고 있다. 그리고, 기지국(30)은, 참조한 1개의 파일럿 신호가 송신된 주파수 대역을 이동국(300-3)에 할당하는 할당 가능성 영역으로 하고 있다.
또한, 도 15에 도시한 예에서, 이동국(300-4)은 중속으로 이동하고 있는 것으로 한다. 이러한 경우, 기지국(30)은, 이동국(300-4)의 할당 가능성 영역을 결정하기 위한 참조 기간을 고속 이동시보다 짧게 하고, 또한, 저속 이동시보다 길게 한다. 구체적으로는, 도 15에 도시한 예에서, 기지국(30)은, 이동국(300-4)에 의해 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 4개 참조하고 있다. 그리고, 기지국(30)은, 참조한 4개의 참조한 파일럿 신호가 송신된 주파수 대역을 이동국(300-4)에 할당하는 할당 가능성 영역으로 한다. 또한 기지국(30)은, 도 15에 도시한 예와 같이, 연속하지 않은 주파수 대역을 할당 가능성 영역으로 할 수도 있다.
[실시예 3에 따른 통신 시스템에 의한 주파수 대역 할당 처리]
다음으로, 도 16을 이용하여 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에 의한 주파수 대역 할당 처리의 수순에 대해서 설명한다. 도 16은, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에 의한 주파수 대역 할당 처리 수순을 나타내는 시퀀스도다.
도 16에 도시한 바와 같이, 이동국(300)은, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 기지국(30)에 송신한다(스텝 S301). 계속해서 기지국(30)은, 이동국(300)으로부터 수신한 채널 품질 측정용의 파일럿 신호에 기초하여 채널 품질을 측정한다(스텝 S302).
계속해서 이동국(300)은, 자신의 이동 속도를 측정한다(스텝 S303). 그리고, 이동국(300)은, 측정한 이동 속도를 나타내는 이동 속도 정보를 기지국(30)에 송신한다(스텝 S304). 또한, 이동국(300)은, 측정한 이동 속도에 따라서 참조 대상의 채널 품질 측정용 파일럿 신호를 결정하고, 참조 대상의 파일럿 신호가 송신된 주파수대를 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정한다(스텝 S305).
또한, 기지국(30)은, 이동국(300)으로부터 수신한 이동 속도 정보에 기초하여, 이동국(300)과 마찬가지의 알고리즘에 의해 이동국(300)에 할당하는 할당 가능성 영역을 결정한다(스텝 S306).
계속해서 기지국(30)은, 스텝 S302에서 측정한 채널 품질에 기초하여, 스텝 S306에서 결정한 할당 가능성 영역 내에서 이동국(300)과의 통신에 할당하는 주파수대를 결정한다(스텝 S307). 그리고, 기지국(30)은, 통신에 할당하는 주파수대의 정보인 할당 정보를 이동국(300)에 송신한다(스텝 S308).
계속해서 이동국(300)은, 스텝 S305에서 결정한 할당 가능성 영역과 기지국(30)으로부터 수신한 할당 정보에 기초하여, 자신에게 할당된 할당 영역을 산출한다(스텝 S309).
그 후, 이동국(300)은, 스텝 S309에서 산출한 할당 영역에 따라서 데이터 신호를 생성하고, 생성한 데이터 신호를 기지국(30)에 송신한다(스텝 S310). 그리고, 기지국(30)은, 이동국(300)으로부터 송신된 데이터 신호의 수신 처리를 행한다(스텝 S311).
[실시예 3의 효과]
상술한 바와 같이, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)은, 기지국(30)과 이동국(300)의 쌍방이 할당 가능성 영역을 산출한다. 이에 의해, 실시예 3에 따른 통신 시스템(3)에서는, 기지국(30)과 이동국(300) 사이에서 송수신되는 데이터량을 저감하면서 각 이동국에 할당하는 주파수 대역을 미세하게 할 수 있다.
실시예 4
상기 실시예 3에서는, 이동국이 자신의 이동 속도를 측정하는 예를 나타냈다. 그러나, 기지국이 이동국의 이동 속도를 측정해도 좋다. 따라서, 실시예 4에서는, 기지국이 이동국의 이동 속도를 측정하는 예를 나타낸다.
[통신 시스템의 구성]
우선, 실시예 4에 따른 통신 시스템(4)의 구성에 대해서 설명한다. 실시예 4에 따른 통신 시스템(4)의 구성은, 도 1에 도시한 통신 시스템(1)의 구성예와 마찬가지이다. 실시예 4에서는, 실시예 1에 따른 통신 시스템(1)과 구별하기 위해서, 통신 시스템(4)이 기지국(40)과 이동국(400-1~400-n)을 갖는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 이동국(400-1~400-n)에 대해서 어느 하나를 특정할 필요가 없는 경우에는, 이것들을 총칭해서 이동국(400)이라고 표기하는 것으로 한다.
실시예 4에 따른 통신 시스템(4)에 있어서, 기지국(40)은, 상향 링크의 통신을 행하는 경우에 이동국(400)의 이동 속도를 측정한다. 그리고, 기지국(40)은, 측정한 이동 속도에 기초하여 이동국(400)에 할당하는 할당 가능성 영역을 결정하는 동시에, 측정한 이동 속도를 이동국(400)에 송신한다.
그리고, 이동국(400)은, 기지국(40)으로부터 수신한 이동 속도에 기초하여, 자신에게 할당된 할당 가능성 영역을 결정한다. 이때, 이동국(400)과 기지국(40)은, 동일한 알고리즘에 의해 할당 가능성 영역을 결정한다.
[실시예 4에서의 기지국의 구성]
다음으로, 도 17을 이용하여 실시예 4에서의 기지국(40)의 구성에 대해서 설명한다. 도 17은, 실시예 4에서의 기지국(40)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한 도 17에는, 주로 상향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 17에 도시한 예에서, 기지국(40)은, 안테나(11a, 11b)와, 무선 처리부(12a, 12b)와, 오류 정정 부호화부(15b)와, 데이터 변조부(16b)와, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, FFT부(21)와, 서브 캐리어 디맵핑부(22)와, 채널 품질 측정부(23)와, CP 제거부(29)와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(32)와, 할당 가능성 영역 결정부(33)와, 스케줄러부(34)와, 이동 속도 측정부(41)와, 데이터 생성부(42)와, 오류 정정 부호화부(43)와, 데이터 변조부(44)를 갖는다.
이동 속도 측정부(41)는, 이동국(400)의 이동 속도를 측정하고, 측정한 이동 속도를 나타내는 이동 속도 정보를 할당 가능성 영역 결정부(33)와 데이터 생성부(42)에 입력한다. 예를 들면, 이동 속도 측정부(41)는, 이동국(400)으로부터 송신되는 파일럿 신호의 채널 품질의 변동에 기초하여 이동국(400)의 이동 속도를 측정한다. 또한, 기지국(40)이 이동국(400)의 이동 속도를 측정하는 처리는 기지의 기술이다.
또한, 이동 속도 측정부(41)는, 이동 속도 정보로서, 이동국(400)의 이동 속도가 아니라, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 참조하는 기간인 참조 기간을 산출해도 좋다. 이것은, 이동 속도 자체를 몰라도 참조 기간을 알면, 할당 가능성 영역을 결정할 수 있기 때문이다. 또한, 이동 속도 측정부(41)는, 이동 속도 정보로서, 이동국(400)의 이동 속도가 아니라, 채널 품질 측정용의 파일럿 신호를 참조하는 개수를 산출해도 좋다. 이것은, 할당 가능성 영역을 결정하는 경우에, 과거에 송신된 채널 품질 측정용의 파일럿 신호 중 몇 개의 파일럿 신호를 참조하는가를 이용해도 좋기 때문이다.
데이터 생성부(42)는, 이동국(400)에 송신하는 유저 데이터나, 이동 속도 측정부(41)로부터 입력된 이동 속도 정보 등을 포함하는 데이터를 생성한다. 오류 정정 부호화부(43)는, 데이터 생성부(42)에 의해 생성된 데이터에 오류 정정 부호를 부여한다. 데이터 변조부(44)는, 오류 정정 부호화부(43)에 의해 오류 정정 부호화가 행해진 데이터에 대하여 변조 처리를 행한다.
그리고, 이동 속도 정보를 포함하는 데이터는, 서브 캐리어 맵핑부(17)와, IFFT부(18)와, CP 삽입부(19)와, 무선 처리부(12b)를 통해서 이동국(400)에 송신된다.
[실시예 4에서의 이동국의 구성]
다음으로, 도 18을 이용하여 실시예 4에서의 이동국(400)의 구성에 대해서 설명한다. 도 18은, 실시예 4에서의 이동국(400)의 구성예를 도시하는 도면이다. 또한 도 18에는, 주로 상향 링크의 통신에 관련된 처리부를 도시하고 있다.
도 18에 도시한 예에서, 이동국(400)은, 안테나(101a, 101b)와, 무선 처리부(102a, 102b)와, CP 제거부(103)와, FFT부(104)와, 서브 캐리어 디맵핑부(105)와, 데이터 복조부(106)와, 제어 정보 복조부(107)와, 오류 정정 복호부(108a, 108b)와, IFFT부(113)와, CP 삽입부(114)와, 오류 정정 부호화부(202)와, 데이터 변조부(203)와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)와, 채널 품질 측정용 파일럿 생성부(205)와, 할당 가능성 영역 결정부(402)와, 데이터 생성부(403)를 갖는다.
데이터 복조부(106)는, 서브 캐리어 디맵핑부(105)로부터 입력된 데이터 신호에 대하여 복조 처리를 행한다. 오류 정정 복호부(108a)는, 데이터 복조부(106)에 의해 복조된 데이터 신호에 포함되는 오류 정정 부호를 복호화하고 오류 정정 처리를 행한다. 그리고, 오류 정정 복호부(108a)는, 데이터 신호에 포함되는 이동 속도 정보를 할당 가능성 영역 결정부(402)에 입력한다.
할당 가능성 영역 결정부(402)는, 오류 정정 복호부(108a)로부터 입력된 이동 속도 정보와, 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보(204)에 유지되어 있는 각종 정보에 기초하여 할당 가능성 영역을 결정한다. 데이터 생성부(403)는, 할당 가능성 영역 결정부(402)에 의해 결정된 할당 가능성 영역과, 오류 정정 복호부(108b)로부터 입력된 할당 정보에 기초하여 기지국(40)에 송신하는 데이터를 생성한다.
[실시예 4의 효과]
상술한 바와 같이, 실시예 4에 따른 통신 시스템(4)은, 기지국(40)이 이동국(400)의 이동 속도를 측정함으로써, 기지국(40)과 이동국(400)의 쌍방이 할당 가능성 영역을 산출한다. 이에 의해, 실시예 4에 따른 통신 시스템(4)에서는, 이동국(400)에 걸리는 부하를 저감하면서 각 이동국에 할당하는 주파수 대역을 미세하게 할 수 있다.
1~4 : 통신 시스템
10, 20, 30, 40 : 기지국
11a, 11b : 안테나
12a, 12b : 무선 처리부
13 : 채널 품질 정보 수신부
14, 24, 34 : 스케줄러부
14a, 24a : 영역 결정부
14b, 24b : 할당 결정부
15a, 15b : 오류 정정 부호화부
16a, 16b : 데이터 변조부
17 : 서브 캐리어 맵핑부
18 : IFFT부
19 : CP 삽입부
21 : FFT부
22 : 서브 캐리어 디맵핑부
23 : 채널 품질 측정부
29 : CP 제거부
31 : 이동 속도 정보 수신부
32 : 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보
33 : 할당 가능성 영역 결정부
41 : 이동 속도 측정부
42 : 데이터 생성부
43 : 오류 정정 부호화부
44 : 데이터 변조부
92, 92a~92c : 이동국
100, 200, 300, 400 : 이동국
101a, 101b : 안테나
102a, 102b : 무선 처리부
103 : CP 제거부
104 : FFT부
105 : 서브 캐리어 디맵핑부
106 : 데이터 복조부
107 : 제어 정보 복조부
108a, 108b : 오류 정정 복호부
109 : 채널 품질 측정부
110 : 오류 정정 부호화부
111 : 제어 정보 변조부
112 : 서브 캐리어 맵핑부
113 : IFFT부
114 : CP 삽입부
201 : 데이터 생성부
202 : 오류 정정 부호화부
203 : 데이터 변조부
204 : 채널 품질 측정용 파일럿 설정 정보
205 : 채널 품질 측정용 파일럿 생성부
206 : 서브 캐리어 맵핑부
301 : 이동 속도 측정부
302, 402 : 할당 가능성 영역 결정부
303, 403 : 데이터 생성부

Claims (11)

  1. 송신국과 이동국을 갖는 통신 시스템으로서,
    상기 송신국은,
    상기 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하는 영역 결정부와,
    상기 이동국과의 통신에서의 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 사용하는 주파수대의 할당을 결정하는 할당 결정부와,
    상기 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 결정부에 의해 결정된 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 상기 이동국에 송신하는 송신부를 구비하고,
    상기 이동국은, 상기 송신부에 의해 송신된 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 따라서 상기 송신국과의 사이에서 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영역 결정부는, 상기 이동국으로부터 상기 송신국으로의 통신인 하향 통신에서의 할당 가능성 영역을 결정하고,
    상기 할당 결정부는, 상기 이동국에 의해 송신되는 품질 정보에 기초하여, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 하향 통신에서의 할당 가능성 영역 내에서 상기 하향 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 결정하고,
    상기 송신부는, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 하향 통신에서의 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 결정부에 의해 결정된 하향 통신에서의 할당 정보를 상기 이동국에 송신하고,
    상기 이동국은, 상기 송신부에 의해 송신된 하향 통신에서의 할당 가능성 영역 정보와 하향 통신에서의 할당 정보에 따라서, 상기 송신국에 대하여 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 송신국은, 상기 이동국에 의해 송신되는 품질 측정용의 신호인 파일럿 신호에 기초하여, 상기 이동국과의 통신에서의 품질을 측정하는 품질 측정부를 더 구비하고,
    상기 영역 결정부는, 상기 송신국으로부터 상기 이동국으로의 통신인 상향 통신에서의 할당 가능성 영역을 결정하고,
    상기 할당 결정부는, 상기 품질 측정부에 의해 측정된 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 상향 통신에서의 할당 가능성 영역 내에서 상기 상향 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 결정하고,
    상기 송신부는, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 상향 통신에서의 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 결정부에 의해 결정된 상향 통신에서의 할당 정보를 상기 이동국에 송신하고,
    상기 이동국은, 상기 송신부에 의해 송신된 상향 통신에서의 할당 가능성 영역 정보와 상향 통신에서의 할당 정보에 따라서, 상기 송신국으로부터 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 할당 결정부는, 상기 이동국으로부터 정기적으로 송신되는 품질 정보에 기초하여 상기 이동국과의 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 정기적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 영역 결정부는, 상기 이동국으로부터 정기적으로 송신되는 품질 정보에 기초하여 상기 할당 가능성 영역을 정기적으로 변경하고,
    상기 할당 결정부는, 상기 영역 결정부에 의해 정기적으로 변경된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 정기적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 할당 결정부는, 상기 할당 가능성 영역을 소정의 고정 수로 분할하고, 분할한 주파수대 중 상기 이동국과의 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  7. 송신국과 이동국을 갖는 통신 시스템으로서,
    상기 송신국은,
    상기 이동국에 의해 송신되는 품질 측정용의 신호인 파일럿 신호에 기초하여 상기 이동국과의 통신에서의 품질을 측정하는 품질 측정부와,
    상기 이동국에 의해 과거에 송신된 상기 파일럿 신호의 주파수대를, 상기 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정하는 송신국 영역 결정부와,
    상기 품질 측정부에 의해 측정된 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 송신국 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 사용하는 주파수대의 할당을 결정하는 할당 결정부와,
    상기 할당 결정부에 의해 결정된 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 상기 이동국에 송신하는 송신부를 구비하고,
    상기 이동국은,
    해당 이동국에 의해 과거에 송신된 파일럿 신호의 주파수대를, 상기 송신국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 할당 가능성 영역으로 할 것을 결정하는 이동국 영역 결정부와,
    상기 이동국 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역과, 상기 송신부에 의해 송신된 할당 정보에 따라서 상기 송신국과의 사이에서 통신을 행하는 통신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 송신국 영역 결정부 및 상기 이동국 영역 결정부는, 상기 이동국의 이동 속도가 고속일수록, 상기 이동국의 이동 속도가 저속일 때보다 과거에 송신된 파일럿 신호를 참조하는 기간인 참조 기간을 길게 하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  9. 이동국과 통신을 행하는 송신국으로서,
    상기 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하는 영역 결정부와,
    상기 이동국과의 통신에서의 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 결정하는 할당 결정부와,
    상기 영역 결정부에 의해 결정된 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 결정부에 의해 결정된 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 상기 이동국에 송신하는 송신부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 송신국.
  10. 송신국과 통신을 행하는 이동국으로서,
    상기 송신국으로부터, 해당 송신국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 가능성 영역 내에서 상기 송신국과의 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부에 의해 수신된 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 따라서 상기 송신국과의 사이에서 통신을 행하는 통신부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 이동국.
  11. 송신국과 이동국에 의한 통신 방법으로서,
    상기 송신국이,
    상기 이동국과의 통신에 이용할 가능성이 있는 대역인 할당 가능성 영역을 이동국마다 결정하는 영역 결정 스텝과,
    상기 이동국과의 통신에서의 품질을 나타내는 품질 정보에 기초하여, 상기 영역 결정 스텝에 의해 결정된 할당 가능성 영역 내에서 상기 이동국과의 통신에 이용하는 주파수대의 할당을 결정하는 할당 결정 스텝과,
    상기 영역 결정 스텝에 의해 결정된 할당 가능성 영역을 나타내는 할당 가능성 영역 정보와, 상기 할당 결정 스텝에 의해 결정된 주파수대의 할당을 나타내는 할당 정보를 상기 이동국에 송신하는 송신 스텝을 포함하고,
    상기 이동국이, 상기 송신 스텝에 의해 송신된 할당 가능성 영역 정보와 할당 정보에 따라서 상기 송신국과의 사이에서 통신을 행하는 통신 스텝
    을 포함한 것을 특징으로 하는 통신 방법.
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