KR20170030571A - 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170030571A
KR20170030571A KR1020177003324A KR20177003324A KR20170030571A KR 20170030571 A KR20170030571 A KR 20170030571A KR 1020177003324 A KR1020177003324 A KR 1020177003324A KR 20177003324 A KR20177003324 A KR 20177003324A KR 20170030571 A KR20170030571 A KR 20170030571A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
terminal
communication
frequency band
station apparatus
Prior art date
Application number
KR1020177003324A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101830315B1 (ko
Inventor
리이치 구도
히란타 시티라 아베이세카라
야스시 다카토리
다케오 이치카와
유스케 아사이
마사토 미조구치
Original Assignee
니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤
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
Application filed by 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤 filed Critical 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤
Publication of KR20170030571A publication Critical patent/KR20170030571A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101830315B1 publication Critical patent/KR101830315B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H04W72/085—
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • 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
    • H04W88/12—Access point controller devices
    • 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
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • 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
    • H04W88/14—Backbone network devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

랜덤 액세스 방식에 따른 통신이 행해지는 제1 주파수 대역, 및 제1 주파수 대역과 다른 주파수의 제2 주파수 대역을 이용한 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 제1 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 제2 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 제1 기지국 장치 및 제2 기지국 장치에서 취득한 정보에 기초하여, 복수의 단말 장치 중 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택하는 연계 제어 장치;를 구비한다. 연계 제어 장치는 그 제1 기지국 장치를 통한 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권을 취득할지를 선택하고, 선택 결과를 선택한 단말 장치와 제1 기지국 장치로 통지한다.

Description

무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치{Wireless communication system, wireless communication method, cooperation control device, terminal device, and licensed band base station device}
본 발명은 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치에 관한 것이다.
본원은 2014년 8월 21일에 출원된 일본 특허출원 2014－168760호를 기초로 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
3GPP(등록 상표, 이하 동일)(Third Generation Partnership Project) 규격에 따르는 다양한 무선 통신 시스템이 등장하고 있다.
3GPP로 규정되는 LTE(등록 상표, 이하 동일)(Long Term Evolution) 규격에 따르는 무선 통신 시스템에서는, 유저 데이터의 통신에 이용되는 논리적인 통신 경로(유저 플레인 경로)가 서빙 게이트웨이 및 셀룰러 기지국인 eNB(evolved Node B)를 경유하여 패킷 게이트웨이(PDN gateway)와 유저 장치 사이에서 확립된다. 이에 따라, 유저 장치는 확립된 유저 플레인 경로를 이용하여 외부 네트워크(인터넷 등)와의 통신을 실행하는 것이 가능하다.
LTE 규격의 무선 통신 시스템에서 이용되는 주파수 대역은 무선 신호의 송신에 면허가 필요하다. 이하, 무선 신호의 송신에 면허가 필요한 주파수 대역을 라이센스 밴드(licensed band)라 한다.
LTE 규격 외의 무선 통신 시스템에는, 무선 신호의 송신에 면허가 불필요한 주파수 대역에서 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신을 수행하는 것이 있다. 이하, 무선 신호의 송신에 면허가 불필요한 주파수 대역을 공유 주파수 대역이라 한다.
공유 주파수 대역에는 복수의 무선 통신 시스템 및 복수의 오너에 의한 무선 단말이 혼재하기 때문에, 라이센스 밴드에서의 무선 통신에 비해, 공유 주파수 대역에서의 무선 통신은 통신 품질이 불안정해지는 경우가 있다. 그러나 공유 주파수 대역에서의 무선 통신 시스템, 예컨대 IEEE 802.11에서 규정되는 무선 LAN 시스템은 스루풋(throughput)이 해마다 향상되고 있고, 주요한 무선 액세스의 하나로서 보급되어 있다. 특히 스마트폰의 보급은 무선 LAN 시스템의 이용의 기회를 현저히 증대시키고 있다. 또한, 공유 주파수 대역에서는 무선 신호의 송신에 면허가 불필요하기 때문에, 다종 다양한 무선 단말이 보급되어 있다.
무선 LAN 시스템이 이용할 수 있는 주파수 대역인 공유 주파수 대역은 2.4GHz, 5GHz, 60GHz에 할당되어 있다. 마이크로파 대역의 2.4GHz와 5GHz에서, 무선 LAN 시스템이 일본 내에서 이용할 수 있는 대역은 대략 500MHz이다. 또한, 일본 외에서도 동등 또는 그 이상의 대역은 무선 LAN 시스템이 이용 가능한 대역으로서 할당되어 있다.
라이센스 밴드에서의 급격한 트래픽(traffic)의 증대에 대응하기 위해, 공유 주파수 대역을 이용함으로써, 무선 통신 시스템의 통신 용량을 증가시키는 것은 매우 중요하다고 생각된다. 공유 주파수 대역에서의 무선 통신을 수행하는 기지국 장치는 지향성 안테나, Massive　MIMO, OFDMA, 아날로그 빔 포밍 등의 고도의 처리를 수행함으로써, 넓은 커버리지 또는 하이 스루풋에 대응하는 것이 기대되고 있다. 또한, 멀티 유저 MIMO에 의한 업 링크 및 다운 링크의 스루풋 향상도 검토되고 있다.
비특허 문헌 1: 3GPP TS 36.300 V10.6.0 (2011-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10) 비특허 문헌 2: IEEE Std 802.11ac(TM)-2013, IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks - Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, December 2013
그러나 공유 주파수 대역을 이용하는 기지국 장치 또는 무선 단말의 주변에, 동일한 공유 주파수 대역에서 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신을 수행하는 다른 무선 장치가 존재하고, 또한, 이러한 다른 무선 장치에 의한 트래픽이 무선 리소스를 핍박(逼迫)하게 하는 경우, 숨겨진 단말 문제(신호의 도달 범위 밖에 있는 단말끼리 동시에 상이한 단말로 송신한 데이터가 충돌하는 것)에 의해 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 스루풋의 현저한 저하를 초래하거나, 멀티 유저 동시 통신의 효율적인 활용이 어렵다는 문제가 있었다.
상기 사정에 비추어 본 발명은 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 이용 효율을 향상시키는 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 감안하여 본 발명은, 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치;
상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치;
상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및
상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질과, 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중에서, 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택함과 더불어, 그 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권(right of access)을 취득할지를 선택하는 연계 제어 장치;
를 구비하고,
상기 연계 제어 장치는,
상기 제1 기지국 장치와 상기 제2 기지국 장치 중 어느 하나 또는 양자 모두로부터 입력된 정보로부터, 적어도 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 제1 주파수 대역에서의 통신 조건을 결정하고,
상기 제1 기지국 장치와 상기 제2 기지국 장치 중 어느 하나 또는 양자 모두에 상기 통신 조건을 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성하고,
상기 UC 통신 개시 신호를, 상기 제1 기지국 장치와 상기 제2 기지국 장치로 출력하고,
상기 제1 기지국 장치는,
상기 선택된 단말 장치가 액세스권을 취득하는 장치로서 지정된 경우, 그 선택된 단말 장치에 대한 송신을 수행하지 않고, 유저 데이터 또는 UC 송신 요구 신호를 수신할 때까지 대기하고,
상기 선택된 단말 장치가 액세스권을 취득하는 장치로서 지정되지 않는 경우, 그 선택된 단말 장치로, 유저 데이터의 송신, 또는 상기 UC 통신 개시 신호에서 통지된 정보에 기초하여, 그 선택된 단말 장치에 제1 주파수 대역에서의 송신을 수행하게 하는 UC 송신 요구 신호의 송신을 수행하고,
상기 제2 기지국 장치는,
상기 선택된 단말 장치에서의 송신 대기의 유저 데이터에 관한 정보를 수집함과 더불어, 상기 UC 통신 개시 신호를 그 선택된 단말 장치로 송신하고,
상기 선택된 단말 장치는 상기 제2 기지국 장치로부터 수신하는 상기 UC 통신 개시 신호에 기초하여,
액세스권을 취득하는 장치로서 지정된 경우, 상기 제1 기지국 장치로 유저 데이터, 또는 상기 제1 기지국 장치로 송신을 수행하게 하기 위한 UC 송신 요구 신호를 송신하고,
액세스권을 취득하는 장치로서 지정되지 않는 경우, 상기 제1 기지국 장치에 대한 송신을 수행하지 않고, 유저 데이터 또는 UC 송신 요구 신호를 수신할 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 제공한다.
전형적인 예로서, 상기 단말 장치는 액세스권을 취득하는 장치를 지정하여 수행되는 유저 데이터 전송을 제1 기지국 장치와 수행하는 것을, 상기 연계 제어 장치에 대해 요구하는 UC 통신 요구 신호를 생성하여 제2 기지국 장치로 송신하고,
상기 제2 기지국 장치는 상기 단말 장치로부터 수신한 UC 통신 요구 신호를 상기 연계 제어 장치로 출력하고,
상기 연계 제어 장치는 상기 UC 통신 요구 신호를 상기 제2 기지국 장치로부터 취득하면, 상기 제1 기지국 장치와 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 이미 무선 통신하고 있는 다른 상기 단말 장치가 상기 제1 주파수 대역에서 수신한 신호에 기초하여, 상기 UC 통신 요구 신호에 의한 요구를 허가할 지 여부를 판정한다.
다른 전형적인 예로서, 상기 제1 기지국 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 통신하고 있는 특정의 상기 단말 장치와의 통신을, 액세스권을 취득하는 장치를 지정하여 수행하는 통신으로 할 것을 요구하는 LC 어시스트 요구 신호를 생성하여 상기 연계 제어 장치로 출력하고,
상기 연계 제어 장치는 상기 LC 어시스트 요구 신호를 상기 제1 기지국 장치로부터 취득하면, 특정의 상기 단말 장치와 상기 제1 기지국 장치와의 사이의 액세스권을 취득하는 장치를 지정한 통신을 허가할지를 판정하고, 허가하는 경우에는 특정의 상기 단말 장치와 상기 제1 기지국 장치 중 어느 하나를 액세스권을 취득하는 장치로서 결정한다.
적합한 예로서, 상기 연계 제어 장치는, 상기 제1 기지국 장치와 복수의 상기 단말 장치 사이에서 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 무선 통신을 수행하게 하는 경우, 서로의 신호를 검출할 수 없는 상기 단말 장치가 그 무선 통신을 수행하지 않게 한다.
다른 적합한 예로서 상기 단말 장치는, 상기 제1 주파수 대역을 이용한 상기 제1 기지국 장치와의 무선 통신을 끝내면, 그 무선 통신의 성공 여부와 그 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두를 나타내는 통신 보고 정보를, 상기 제2 기지국 장치를 통해 상기 연계 제어 장치로 송신하고,
상기 연계 제어 장치는 상기 단말 장치로부터 수신하는 상기 통신 보고 정보를, 그 무선 통신에서 액세스권을 취득한 장치에 대응시켜 기억한다.
다른 전형적인 예로서 상기 제1 기지국 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 단말 장치로부터 상기 제1 기지국 장치로의 송신이 이루어지는 경우, 또는 상기 단말 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 제1 기지국 장치로부터 상기 단말 장치로의 송신이 이루어지는 경우에,
상기 연계 제어 장치는 상기 제1 통신 품질과, 상기 제1 기지국 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터, 또는 상기 단말 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터에 기초하여, 그 유저 데이터의 전송에 필요한 프레임 길이에 관한 정보를 산출하고, 산출한 프레임 길이에 관한 정보를 상기 UC 통신 개시 신호에 포함하여 상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치로 송신하고,
상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치는 상기 UC 통신 개시 신호를 수신하면, 상기 프레임 길이에 대응하는 시간만큼 상기 제1 주파수 대역에서의 송신을 금지하는 정보를 포함하는 송신 요구 신호를 상대방에게 송신하고, 상기 제1 주파수 대역에서의 액세스권을 취득한다.
다른 적합한 예로서 상기 제1 기지국 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 단말 장치로부터 상기 제1 기지국 장치로의 송신이 이루어지는 경우, 또는 상기 단말 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 제1 기지국 장치로부터 상기 단말 장치로의 송신이 이루어지는 경우에,
상기 연계 제어 장치는 상기 제1 기지국 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터, 또는 상기 단말 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터에 기초하여, 액세스권을 취득하는 장치를 지정한 통신의 종료 조건을 결정하고, 결정한 종료 조건을 상기 UC 통신 개시 신호에 포함하여 상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치로 송신하고,
상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치는, 상기 UC 통신 개시 신호로 지정된 종료 조건이 충족될 때까지, 지정된 액세스권을 취득하는 장치만이 그 액세스권을 갖는 통신을 계속한다.
다른 적합한 예로서 상기 연계 제어 장치는, 상기 UC 통신 개시 신호에, 상기 제1 기지국 장치로부터 복수의 상기 단말 장치로의 멀티 유저 동시 송신, 또는 복수의 상기 단말 장치로부터 상기 제1 기지국 장치로의 멀티 유저 동시 송신을 지정하는 정보를 포함한다.
본 발명은 또한 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질, 및 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에서 이루어지는 무선 통신 방법으로서,
상기 연계 제어 장치가 상기 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권을 취득할지를 선택하는 제1 단계;
상기 연계 제어 장치가 결정된 액세스권을 취득하는 장치를 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성하여, 상기 제1 기지국 장치와 제2 기지국 장치로 출력하는 제2 단계;
상기 제2 기지국 장치가 상기 연계 제어 장치로부터 입력된 UC 통신 개시 신호를 상기 단말 장치로 송신하는 제3 단계; 및
액세스권을 취득하는 장치로서 통지된 상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치가 상기 연계 제어 장치로부터 상기 UC 통신 개시 신호를 수신하면, 상기 제1 주파수 대역에서의 액세스권을 취득하고, 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터의 전송을 수행하는 제4 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법도 제공한다.
본 발명은 또한 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 상기 단말 장치의 유저 데이터의 전송을 제어하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에 있어서의 상기 연계 제어 장치로서,
상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질과, 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중에서, 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택함과 더불어, 그 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권을 취득할지를 선택하고, 적어도 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 제1 주파수 대역에서의 통신 조건을 상기 제1 기지국 장치와 제2 기지국 장치로 출력하는 경로 평가부를 갖는 것을 특징으로 하는 연계 제어 장치도 제공한다.
본 발명은 또한 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질, 및 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에 있어서의 상기 선택된 단말 장치로서,
상기 연계 제어 장치가 결정하는 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 UC 통신 개시 신호를 상기 제2 기지국 장치로부터 수신하는 수신부; 및
상기 UC 통신 개시 신호에 의해 액세스권을 취득하는 장치로서 지정된 경우, 상기 제1 기지국 장치로 유저 데이터, 또는 상기 제1 기지국 장치로 송신을 수행하게 하기 위한 UC 송신 요구 신호를 송신하는 송신부;를 갖는 단말 장치도 제공한다.
본 발명은 또한 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 및 상기 단말 장치의 유저 데이터의 전송을 제어하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에 있어서의 라이센스 밴드 기지국 장치로서,
상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 통신부;
상기 통신부를 통해 상기 단말 장치에 관한 정보를 수집하는 수집부; 및
적어도 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 제1 주파수 대역에서의 통신 조건을 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성하는 생성부;를 가지고,
단말 장치로의 다운 링크의 유저 데이터 전송일 경우, 상기 연계 제어 장치로부터, 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택한 정보를 수신한 경우, 그 선택된 단말 장치에 관한 정보를 상기 수집부에 의해 수집하고, 그 수집한 정보에 기초하여 상기 생성부에 의해 UC 통신 개시 신호를 생성하며,
단말 장치로부터의 업 링크의 유저 데이터 전송일 경우, 상기 단말 장치에 관해 상기 수집부에 의해 수집한 정보를 상기 연계 제어 장치로 제공하고, 상기 연계 제어 장치로부터 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택한 정보를 수신한 경우에, 그 수신한 정보에 기초하여 상기 생성부에 의해 UC 통신 개시 신호를 생성하고,
상기 생성된 UC 통신 개시 신호를, 상기 통신부를 통해 상기 선택된 단말 장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 라이센스 밴드 기지국 장치도 제공한다.
본 발명에 의하면, 연계 제어 장치가 제1 주파수 대역인 공유 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 단말 장치를 선택하고, 공유 주파수 대역에서의 액세스권의 취득을, 공유 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 통신을 이용하여 제어함으로써, 공유 주파수 대역에서의 숨겨진 단말 문제에 의한 스루풋 저하를 막거나, 액세스권 취득 장치의 수를 늘리거나, 멀티 유저 동시 송신을 효율적으로 수행하게 할 수 있다. 이에 따라, 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 이용 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 제1 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템의 구성 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 제1 실시형태에 있어서의 단말 장치(1)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제1 실시형태에 있어서의 단말 장치(1)가 수행하는 단말 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제1 실시형태에 있어서의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 3과 시나리오 4에서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 다운 링크의 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 1과 시나리오 2에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 업 링크의 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 제1 실시형태에 있어서의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 3과 시나리오 4의 경우의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 수행하는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 1과 시나리오 2의 경우의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 수행하는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 제2 실시형태에 있어서의 시나리오 1과 시나리오 2에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 업 링크의 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 제1 및 제2 실시형태에 있어서의 LC－UC 연계 제어 장치(5)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 제1 및 제2 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템의 구성 예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 제1 및 제2 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템이 다른 구성 예를 나타내는 블록도이다.
도 14는 제1 실시형태의 시나리오 1에 있어서의, 업 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 제1 실시형태의 시나리오 2에 있어서의 멀티 유저 업 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 제1 실시형태의 시나리오 3에 있어서의 다운 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 제1 실시형태의 시나리오 4에 있어서의 멀티 유저 다운 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 제2 실시형태의 시나리오 2에 있어서의 업 링크에서의 멀티 유저 통신의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 시뮬레이션의 대상으로 한 무선 통신 시스템의 모델을 나타내는 도면이다.
도 20은 시뮬레이션의 대상으로 한 3개의 MAC 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 19에 도시한 모델에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 22는 시뮬레이션의 대상으로 한 무선 통신 시스템의 모델을 나타내는 도면이다.
도 23은 도 22에 도시한 모델에 있어서 종래의 랜덤 액세스 방식을 이용한 경우의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 24는 도 22에 도시한 모델에 있어서 제1 및 제2 실시형태의 무선 통신 시스템에 있어서의 동작의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치를 설명한다.
실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템은 무선 LAN 시스템을 비롯한 면허가 불필요한 주파수 대역인 제1 주파수 대역에서의 무선 통신을, 제1 주파수 대역 외의 제2 주파수 대역에서의 무선 통신을 이용하여 제어함으로써, 통신 품질을 개선한다.
이 경우의 제2 주파수 대역에서의 무선 통신은, 예기치 않은 무선 통신 회선의 절단이나 현저한 스루풋의 변화 등이 발생하지 않는 무선 통신으로서 확립할 수 있는 것이 바람직하다. 그 때문에, 제2 주파수 대역으로서 랜덤 액세스 방식 외의 무선 통신이 이루어지는 주파수 대역을 적절히 이용할 수 있다. 예컨대, LTE를 비롯한 면허가 필요한 주파수 대역인 라이센스 밴드를 제2 주파수 대역에 이용하게 할 수도 있다.
이하, 제1 주파수 대역을 공유 주파수 대역으로 하고, 제2 주파수 대역을 라이센스 밴드로서 설명한다.
즉, 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템은 공유 주파수 대역(제1 주파수 대역)에서의 무선 통신에 있어서의 액세스권 취득을 수행하는 무선 장치를, 라이센스 밴드(제2 주파수 대역)로 송수신하는 신호를 이용하여 제어함으로써, 공유 주파수 대역의 이용 효율을 향상시킨다. 액세스권 취득을 수행하는 단말 장치를 이와 같이 제어함으로써, 수신 측의 장치가 액세스권을 취득하여 통신 상대에게 송신하거나, 액세스권을 취득한 단말 장치와 그 외의 단말 장치에 동시에 신호를 송신 가능하게 한다.
이하, 단말 장치에 액세스권을 취득하게 함으로써 통신 품질을 향상시키는 제1 실시형태와, 단말 장치와 무선 통신하는 기지국 장치에 액세스권을 취득하게 함으로써 통신 품질을 향상시키는 제2 실시형태를 나타낸다.
(제1 실시형태)
도 1은 제1 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템의 구성 예를 나타내는 블록도이다.
무선 통신 시스템은 복수의 단말 장치(1), 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), 게이트웨이(4) 및 LC－UC 연계 제어 장치(5)를 구비하고 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), 게이트웨이(4) 및 LC－UC 연계 제어 장치(5)는 통신 가능하게 접속되어 있다. 또한, 게이트웨이(4)는 외부 네트워크(6), 예컨대 인터넷에 통신 가능하게 접속되어 있다. 무선 통신 시스템에 구비되어 있는 장치가 외부 네트워크(6)와 송수신하는 신호는 게이트웨이(4)를 경유한다.
무선 통신 시스템이 구비하는 각 구성 요소는 3GPP 규격으로 규정되는 LTE/SAE(Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 등에 따라 무선 통신을 수행한다.
3GPP 규격의 용어에 따르면, 단말 장치(1)는 User Equipment(UE)로 치환되고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 evolved Node B로 치환된다. 또한, 게이트웨이(4)는 패킷 게이트웨이 또는 서빙 게이트웨이로서의 기능을 가지며, 외부 네트워크(6)와의 접속점으로서 동작한다.
무선 통신 시스템에 있어서의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 단말 장치(1) 사이의 무선 액세스에는 필요한 설계 상의 변경을 실시한 후, 다른 무선 액세스의 기술을 적용 가능하다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1) 사이에서는, 무선 LAN 시스템인 표준화 규격 IEEE 802.11, 무선 PAN(Personal Area Network) 시스템인 표준화 규격 IEEE 802.15, 또는 3GPP 규격으로 정해지는 공유 주파수 대역의 활용 규격 LTE－LAA(Licensed Assisted Access)로 정해지는 무선 통신을 수행한다.
단말 장치(1)는 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 모두 무선 통신이 가능하다. 단말 장치(1)와 각 기지국 장치와의 무선 통신 방식은 상기 예에 한정되지 않고, 임의의 방식일 수 있다.
예컨대, CCK(Complementary Code Keying), SC－FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)를 비롯한 SC(Single Carrier) 송신, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등의 어떠한 방식을 이용해도 무방하다.
또한, 업 링크에 이용하는 방식과 다운 링크에 이용하는 방식은, 동일한 방식일 수도 있고, 다른 방식일 수도 있다. 여기서, 다운 링크란, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 또는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 단말 장치(1)로 유저 데이터 신호를 전송하는 것이다. 한편, 업 링크는 단말 장치(1)로부터 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 또는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 유저 데이터 신호를 전송하는 것이다.
무선 통신 시스템에 있어서의 각 구성 요소인 노드 각각은 고유의 식별 정보를 갖는다. 식별 정보에는, 예컨대 그 노드의 IP 어드레스, 터널 엔드 포인트 식별자, 네트워크 어드레스 등이 이용된다.
또한, 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보에는, 그 기지국 장치가 형성하는 통신 셀을 식별하기 위한 물리 셀 ID(Physical Cell ID)이 포함되어 있을 수도 있다.
IP 어드레스는 무선 통신 시스템에 대해 노드를 고유하게 식별하는 어드레스값이다.
터널 엔드 포인트 식별자(Tunnel Endpoint Identifier：TEID)는 노드 간을 논리적으로 접속하는 베어러(GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널)의 단점을 식별하는 식별자이다.
네트워크 어드레스는 무선 통신 시스템이 복수의 서브넷으로 분할되어 있는 경우, 노드가 속하는 서브넷을 식별하는 어드레스값이다.
무선 통신 시스템 내의 노드는 다른 노드의 식별 정보에 기초하여 다른 노드를 식별하고, 식별한 다른 노드와의 사이에서 신호를 송수신할 수 있게 된다.
단말 장치(1)는 공유 주파수 대역에서의 주파수 채널인 언라이센스 채널(Unlicense Channel：UC)을 통해 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
또한, 단말 장치(1)는 라이센스 밴드에서의 주파수 채널인 라이센스 채널(License Channel：LC)을 통해 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 제어 신호 및 유저 데이터 신호를 게이트웨이(4)로 송수신할 수 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1)로 송신하는 신호를 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 또는 게이트웨이(4)로부터 수신할 수 있다. 또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1)로부터 수신하는 신호를 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 또는 게이트웨이(4)로 송신할 수 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 또는 게이트웨이(4) 중 어느 하나 또는 양자 모두와 접속될 수도 있다. 그 때문에, 도 1에 대해서는, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 접속하는 선, 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 게이트웨이(4)를 접속하는 선은 점선으로 기재되어 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1)로 송신하는 유저 데이터 신호 및 단말 장치(1)로부터 수신하는 유저 데이터 신호를 전송할 때 UC와 LC 중 어느 하나를 이용할지, 또는 양자 모두를 이용할지를 선택하고, 유저 데이터 신호를 전송하는 경로를 결정함과 더불어, 본 발명에 의한 액세스권을 취득하는 장치(이하, 액세스권 취득 장치라 함)의 제어 여부를 결정한다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 복수 개 존재하는 경우, 어느 기지국 장치로부터의 링크를 유저 데이터 신호의 전송에 이용할지 결정할 수도 있다.
이하, 제1 실시형태의 무선 통신 시스템에 있어서의 단말 장치(1), 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 각각의 구성을 설명한다.
도 2는 제1 실시형태에 있어서의 단말 장치(1)의 구성을 나타내는 블록도이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 단말 장치(1)는 라이센스 채널(LC)용 안테나(101), LC 송수신부(102), LC 송신 신호 변조부(103), LC 수신 신호 복호부(104), 언라이센스 채널(UC)용 안테나(105), UC 송수신부(106), UC 송신 신호 변조부(107), UC 수신 신호 복호부(108), UC 제어 신호 취득부(109), 랜덤 액세스 제어 회로(110), 단말 제어부(111), 및 기억부(112)를 구비한다.
또한, 단말 장치(1)는 LC와 UC에 대한 개별 안테나를 대신하여, LC와 UC에 이용하는 공용의 안테나를 구비하는 것도 가능하다. 또한, LC 송수신부(102)와 UC 송수신부(106)에 있어서, 일부 또는 모든 회로가 공용되는 구성으로 할 수도 있다.
단말 장치(1)는 단말 장치(1)의 식별 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신하고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 식별 정보를 기억시킨다. 이 처리에 있어서, 단말 제어부(111)는 자체 장치의 식별 정보를 포함하는 신호를 생성하고, 생성한 신호를 LC 송신 신호 변조부(103)로 출력한다. LC 송신 신호 변조부(103)는 단말 제어부(111)로부터 입력한 신호를 변조하여 LC 송수신부(102)로 출력한다. LC 송수신부(102)는 LC 송신 신호 변조부(103)로부터 입력한 신호에 대해 아날로그 신호로의 변환(A/D 변환)과 업 컨버전(up-conversion)을 실시한 후에, 증폭하여 LC용 안테나(101)로부터 송신한다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 단말 장치(1)로부터 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하면 그 식별 정보를 기억하고, 식별 정보의 기억이 완료되었음을 나타내는 정보 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 식별 정보를 포함하는 등록 완료 신호를 단말 장치(1)로 송신한다.
단말 장치(1)에 있어서, LC 송수신부(102)는 LC용 안테나(101)를 통해 등록 완료 신호를 수신하면, 수신한 신호에 대해 다운 컨버전(down-conversion) 및 디지털 신호로의 변환(A/D 변환)을 수행한다. LC 송수신부(102)는 다운 컨버전 및 A/D 변환에 의해 얻어진 신호를 LC 수신 신호 복호부(104)로 출력한다.
LC 수신 신호 복호부(104)는 LC 송수신부(102)로부터 입력한 신호를 복조한다. LC 수신 신호 복호부(104)는 복조에 의해 얻어진 정보를 단말 제어부(111)와 UC 제어 신호 취득부(109)로 출력한다.
단말 제어부(111)는 LC 수신 신호 복호부(104)로부터 입력되는 정보로부터 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 식별 정보를 검출한다. 단말 제어부(111)는 검출한 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 식별 정보를 기억부(112)에 기억시킨다.
이와 같이, 단말 장치(1)와 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 사이에서의 상호의 식별 정보의 통지에 의해, 각각의 장치에 있어서 접속처(connection destination)가 기억되고, LC의 링크가 확립된다.
단말 장치(1)에 있어서, LC의 링크가 확립되면, UC 송수신부(106)는 주변에 위치하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 송신하고 있는 제어 신호를, UC용 안테나(105)를 통해 수신한다. UC 송수신부(106)는 수신한 신호에 대해 다운 컨버전 및 디지털 신호로의 변환(A/D 변환)을 수행한다. UC 송수신부(106)는 다운 컨버전 및 A/D 변환에 의해 얻어진 신호를 UC 수신 신호 복호부(108)로 출력한다.
UC 수신 신호 복호부(108)는 UC 송수신부(106)로부터 입력한 신호를 복조한다. UC 수신 신호 복호부(108)는 복조에 의해 얻어진 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 단말 제어부(111)로 출력한다.
단말 제어부(111)는 UC 수신 신호 복호부(108)로부터 입력한 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 기억부(112)에 기억시킨다.
단말 제어부(111)는 기억부(112)에 기억시키는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보마다 그 식별 정보를 취득하였을 때의 통신 품질에 관한 파라미터를 대응시켜 기억시킬 수도 있다. 단말 제어부(111)는 이러한 통신 품질에 관한 파라미터를 UC 송수신부(106) 또는 UC 수신 신호 복호부(108)로부터 취득할 수 있다. 통신 품질에 관한 파라미터에는 수신 레벨, 채널의 시간 변동량, 에러율, 채널의 공간 상관 등이 포함된다.
또한, 단말 장치(1)는 주변에 위치하는 다른 단말 장치(1)의 식별 정보를, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보와 동일하게 취득하여 기억할 수도 있다. 이때, 예컨대, 단말 장치(1)는 주변에 위치하는 다른 단말 장치(1)가 UC 또는 LC에서 송신하는 신호에 포함되는 헤더 정보로부터, 그 다른 단말 장치(1)의 식별 정보를 취득할 수 있다.
또한, 단말 장치(1)는 UC 또는 LC에서 수신하는 주변에 위치하는 다른 단말 장치(1)로부터의 송신 신호에 목적지로서 포함되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 또는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 식별 정보를 취득하고, 그 식별 정보를 상기 다른 단말 장치(1)의 식별 정보에 대응시켜 기억할 수도 있다.
단말 장치(1)는 기억한 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 및 다른 단말 장치(1)의 식별 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신하거나, 또는 미리 지정된 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 검출하였는지 여부를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신한다.
여기서, 미리 지정된 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)란, 단말 장치(1)를 갖는 유저가 계약하고 있는 오퍼레이터가 이용하고 있는 SSID(Service Set Identifier)로 식별되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)나, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 LC의 링크를 확립하였을 때 통지된 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 통신 셀 내에 존재하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)이다. 또한, 이러한 미리 지정된 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 본 발명에 의한 연계 동작이 가능한 공유 주파수 대역을 이용하여 단말 장치(1)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 공유 주파수 대역을 이용하는 통신 장치의 식별 정보에 관한 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신할 때의 단말 장치(1)의 각 구성 요소의 동작은 자체 장치의 식별 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신할 때의 동작과 동일하게 수행된다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 단말 장치(1)에 대해, UC 정보 요구 신호를, LC를 통해 송신할 수도 있다. UC 정보 요구 신호는 단말 장치(1)가 기억하고 있는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 및 다른 단말 장치(1)의 식별 정보에 관한 정보와, 단말 장치(1)가 측정한 주변 UC의 무선 환경 정보 중 어느 하나 또는 양자 모두의 통지를 요구하는 신호이다.
UC 정보 요구 신호를 수신한 단말 장치(1)는 기억하고 있는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 및 다른 단말 장치(1)의 식별 정보와 회선 이용 정보를 포함하는 UC 정보로부터 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신하는 정보를 생성할 수도 있다. 회선 이용 정보에는 단말 장치(1)가 측정한 UC에서의 무선 통신의 이용에 관한 정보, 예컨대 UC에서의 무선 통신의 빈도, UC의 이용률, 수신 레벨 등이 포함된다.
단말 장치(1)는 상기 UC 정보 요구 신호를 수신함으로써, 자체 장치 내의 UC를 이용하는 통신에 관한 회로의 전원을 넣도록 제어할 수도 있다.
또한, 단말 장치(1)에 있어서의 다운 링크와 업 링크 중 어느 하나 또는 그 양자 모두의 무선 통신을 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 수행하는 것이 LC－UC 연계 제어 장치(5)에서 결정되고, 또한 그 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 스탠바이 상태가 되면, 단말 장치(1)는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 UC 통신 개시 신호(UC Transmission Request for Uplink/for Downlink)를 LC를 통해 수신한다.
단말 장치(1)에 있어서, LC 송수신부(102)가, LC용 안테나(101)를 통해 UC 통신 개시 신호를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 수신하면, LC 송수신부(102)에 있어서의 다운 컨버전 및 A/D 변환과 LC 수신 신호 복호부(104)에 있어서의 복호에 의해, UC 통신 개시 신호가 복호된다. LC 수신 신호 복호부(104)는 UC 통신 개시 신호를 UC 제어 신호 취득부(109)로 출력한다. 이 UC 통신 개시 신호를 이용하여, 액세스권의 취득을 단말 장치(1)가 수행하게 하는 것을(LC－UC 연계 제어 장치(5)에 의해) 지시함으로써, 종래의 랜덤 액세스에 의한 통신과 비교하여, 스루풋을 개선할 수 있다. 본 제1 실시형태에서는, 액세스권 취득 제어의 형태로서 이하의 4가지 시나리오를 생각할 수 있다.
[시나리오 1]
액세스권을 취득하여 UC에서의 업 링크의 싱글 유저 송신을 수행하는 복수의 단말 장치(1)를 서로 숨겨진 단말의 조건이 되지 않도록 선택함으로써, 패킷 충돌을 회피한다.
[시나리오 2]
액세스권을 취득하여 UC에서의 업 링크의 멀티 유저 동시 송신을 수행하는 복수의 단말 장치(1)를 선택하고, 업 링크 송신 요구 신호의 송신에 의해 액세스권(송신권)을 취득시켜 UC를 이용한 멀티 유저 업 링크의 송신을 복수의 단말 장치(1)로부터 수행함으로써, 그 멀티 유저 업 링크 송신을 위한 제어 신호의 교환을 생략하고, UC를 효율적으로 이용한다.
[시나리오 3]
액세스권을 취득하여 UC에서의 다운 링크의 싱글 유저 수신을 수행하는 단말 장치(1)를 선택하고, 다운 링크 송신 요구 신호의 송신에 의해 액세스권(수신권)을 취득시키고, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에 유저 데이터의 송신을 수행하게 함으로써, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 숨겨진 단말 상태가 되어 있는 무선 장치의 송신 신호가 단말 장치(1)에서 패킷 충돌을 일으키는 것을 회피한다.
[시나리오 4]
액세스권을 취득하여 UC에서의 다운 링크의 멀티 유저 동시 수신을 수행하는 복수의 단말 장치(1)를 선택하고, 다운 링크 송신 요구 신호의 송신에 의해 액세스권(수신권)을 취득시켜 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에 유저 데이터의 송신을 수행하게 함으로써, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 숨겨진 단말 상태로 되어 있는 무선 장치의 송신 신호가 단말 장치(1)에서 패킷 충돌을 일으키는 것을 회피함과 더불어, UC를 이용한 멀티 유저 다운 링크 송신을 위한 제어 신호의 교환을 생략하여 UC를 효율적으로 이용한다.
상술한 UC 통신 개시 신호는 시나리오 1에서부터 시나리오 4에 이르기까지의 어느 하나를 지정할 수 있고, 또한 UC를 이용하여 무선 통신을 수행하는 단말 장치(1) 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 각각의 식별 정보, 액세스 방법, 액세스 타이밍, 액세스 시간 대역, 통신 비트수, 및 UC 이용을 종료하는 종료 조건 중 어느 하나를 나타내는 UC 이용 지정 정보를 포함할 수 있다.
또한, UC 통신 개시 신호에는 액세스권을 취득하는 장치를 지정한 UC 통신에 있어서 전송되는 유저 데이터의 프레임 길이에 관한 정보가 포함될 수도 있다. 프레임 길이는 프레임당 유저 데이터의 비트수, 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1) 간의 채널 정보나 변조 방식이나 부호화 율이나 공간 다중 수(number of space multiplexes) 등의 MCS 인덱스(Modulation Code Scheme Index) 등에 기초하여 산출된다.
UC 제어 신호 취득부(109)는 UC 통신 제어 신호를 단말 제어부(111)로 출력한다.
여기서, 업 링크에서의 멀티 유저 동시 송신의 실현 방법은, OFDMA에 의해 그 UC에서 주파수 방향으로 회선을 분할하여 각 단말 장치(1)로 할당하거나, 부호 분할 다중 기술에 의해 회선마다 다른 부호를 각 단말 장치(1)로 할당하거나, 공간 다중 기술을 이용하여 공간 신호 처리에 의해 동시·동일 주파수로 송신된 각 단말 장치(1)로부터의 신호를 검출하거나 하는 3가지 방법을 생각할 수 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5) 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 주파수 방향으로 회선을 분할하는 경우, 단말 장치(1)가 이용하는 주파수 채널을 UC 통신 개시 신호로 단말 장치(1)에 통지할 수 있다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5) 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 부호 분할 다중 기술에 의해 회선을 분할하는 경우, 단말 장치(1)에 할당한 부호를 UC 통신 개시 신호로 단말 장치(1)에 통지할 수 있다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5) 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 공간(분할) 다중 기술에 의해 회선을 다중하는 경우, 각 단말 장치(1)의 파일럿(pilot) 신호의 송신 룰이나 데이터 패킷 길이에 관한 정보를 UC 통신 개시 신호로 단말 장치(1)에 통지할 수 있다.
또한, 다운 링크에서의 멀티 유저 동시 통신의 실현 방법도, OFDMA에 의해 주파수 방향으로 회선을 분할하여 각 단말 장치(1)에 할당하거나, 부호 분할 다중 기술에 의해 회선마다 다른 부호를 각 단말 장치(1)에 할당하거나, 공간 다중 기술을 이용하여 공간 신호 처리에 의해 각 단말 장치(1)로의 신호의 간섭을 억제하면서 동시·동일 주파수에서의 송신을 실시하거나 하는 3가지 방법을 생각할 수 있다.
시나리오 1 내지 시나리오 4의 모든 시나리오가 숨겨진 단말 문제의 해결에 의해 특정의 단말 장치(1)에 대한 UC의 스루풋의 향상을 기대할 수 있다.
시나리오 1에 대해서는, 업 링크 통신에 의한 액세스권 취득시에, 단말 장치(1)끼리 숨겨진 단말 관계가 되어 패킷 충돌을 일으키는 것을 막을 수 있다.
시나리오 2∼4에 대해서는, 단말 장치(1)끼리 숨겨진 단말 관계가 되어 패킷 충돌을 일으키는 것을 막도록 단말 장치(1)를 선택 가능함과 동시에, 단말 장치(1)가 멀티 유저 동시 통신을 트리거하기 위해 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 보아 숨어 있는 UC를 이용하는 단말 장치(1)의 패킷과의 충돌을 막을 수 있다.
UC 송신 신호 변조부(107)는 단말 제어부(111)로부터 입력되는 신호를 변조하여 UC 송수신부(106)로 출력한다. 단말 제어부(111)로부터 UC 송신 신호 변조부(107)로 입력되는 신호는 제어 신호나 유저 데이터 신호 등이다.
UC 송수신부(106)는 랜덤 액세스 제어 회로(110)로부터 송신 정지를 지시받지 않은 경우, UC 송신 신호 변조부(107)로부터 입력되는 신호에 대해, 아날로그 신호로의 변환 및 반송파 주파수로의 업 컨버전을 수행한 후, 그 신호를 증폭하여 UC용 안테나(105)로부터 송신한다.
랜덤 액세스 제어 회로(110)는 UC 송수신부(106)가 수신하고 있는 신호의 수신 레벨이 미리 정해진 문턱값 이상일 경우, UC 송수신부(106)에 대해 송신의 정지를 지시한다. 또한, 랜덤 액세스 제어 회로(110)는 UC 수신 신호 복호부(108)가 복호한 신호에, 일정 시간의 송신을 금지하는 NAV(Network Allocation Vector)의 설정 등의 버추얼 캐리어 센스(virtual carrier sense)를 지시하는 신호가 포함되는 경우, 그 신호가 나타내는 조건에서의 송신의 정지를 UC 송수신부(106)에 대해 지시한다.
UC 송수신부(106)는 랜덤 액세스 제어 회로(110)에 의한 송신의 정지가 해제되면, 미리 정해진 랜덤 액세스 방식의 룰에 따라, UC 송신 신호 변조부(107)로부터 입력되는 신호의 송신을 수행한다.
단말 장치(1)가 수신을 수행하는 경우는, UC용 안테나(105)로부터 취득한 수신 신호를 UC 송수신부(106)에서 다운 컨버전하고, 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 UC 수신 신호 복호부(108)에 출력하고, 복호한 정보를 단말 제어부(111)에서 얻을 수 있다.
종래의 무선 시스템에서는, 송신을 수행하고자 하는 유저 데이터 신호가 단말 제어부(111)에서 생성되면, 랜덤 액세스 방식의 룰에 따라 송신을 수행하고, 또한 수신하고자 하는 데이터는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 송신되고, 수신할 때까지 대기하게 된다.
본 발명의 방식에서는, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 액세스권을 취득하는 장치를 미리 결정하는 바가 종래와 다르다. 단말 장치(1)는 이 액세스권 취득 장치가 자체(무선) 장치(1)라고 지정되어 있었던 경우, 송신 및 수신 중 어느 하나를 수행할 때도, 유저 데이터 신호와 업 링크 송신 요구 신호와 다운 링크 송신 요구 신호 중 어느 하나의 신호를 송신함으로써, 액세스권의 취득을 수행한다.
단말 장치(1)는 상기 액세스권 취득 장치가 통신 상대인 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)인 경우에는, 송신하고자 하는 데이터가 자체 단말 장치(1)에 있을 때도, 액세스권을 취득하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 송신을 지시하는 신호를 수신할 때까지 대기함으로써, 패킷 충돌을 줄이는 효율적인 UC의 이용을 수행할 수 있다.
또한, 다운 링크 송신 요구 신호에 의해, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터의 신호를 수신하는 경우에는, 미리 수신하고자 하는 유저 데이터 신호가 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 대기되어 있는지를 단말 장치(1)가 알 필요가 있고, LC 회선에 의한 UC 통신 개시 신호에 이 통지 기능을 갖게 할 수 있다.
제1 실시형태에 의한 UC 통신이 행해지고, 미리 정해진 UC 통신의 조건을 충족하면, 단말 제어부(111)는 UC 송수신부(106)에 의한 통신(송신)의 결과를 나타내는 UC 통신 보고 정보를 생성하고, 생성한 UC 통신 보고 정보를 LC 송신 신호 변조부(103)로 출력할 수 있다.
UC 통신 보고 정보는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 및 다른 단말 장치(1)의 식별 정보와 마찬가지로 LC 송신 신호 변조부(103)에서의 변조와 LC 송수신부(102)에서의 D/A 변환, 업 컨버전 및 증폭이 실시되어 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신된다.
UC 통신 보고 정보에 포함되는 송신의 결과는, 예컨대, 전송해야 할 유저 데이터 신호 모두가 누락 없이 전송되었는지 여부를 나타내는 정보이다.
또한, 단말 장치(1)는 UC 통신 개시 신호를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 수신하지 않는 경우에, 무선 LAN 통신과 같은 공지된 랜덤 액세스 방식의 룰에 따라 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 무선 통신을 수행할 수도 있다. 또는, 공지된 랜덤 액세스 방식의 룰과 병용(竝用)하여 본 발명에 의한 액세스권 취득의 제어에 의한 액세스를 이용하여 공유 주파수 대역의 통신을 수행할 수 있다.
또한, 단말 장치(1)에 있어서, 유저의 조작을 받아들임으로써 UC를 이용한 무선 통신을 수행하는 것, 또는 본 발명에 의한 액세스권의 제어에 의한 UC를 이용한 무선 통신을 수행하는 것을 요구하는 UC 통신 요구 신호를 단말 제어부(111)가 생성하고, LC 송신 신호 변조부(103) 및 LC 송수신부(102)에 의한 송신 처리, 또는 UC 송신 신호 변조부(107) 및 UC 송수신부(106)에 의한 송신 처리에 의해, 그 UC 통신 요구 신호를 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신할 수도 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1)로부터의 요구를 받아 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 그 단말 장치(1)로 UC 통신 개시 신호를 송신시키게 할 수도 있다.
도 3은 제1 실시형태에 있어서의 단말 장치(1)가 수행하는 단말 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
단말 장치(1)에 대해 단말 통신 처리가 개시되면, LC 송수신부(102), LC 송신 신호 변조부(103), 및 LC 수신 신호 복호부(104)에 의한 신호 처리를 통해 단말 제어부(111)가 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 서로의 식별 정보의 송수신 및 기록을 수행함으로써, 통신 링크를 확립한다(스텝 S101).
라이센스 밴드에서의 통신 링크가 확립되면, UC 송수신부(106) 및 UC 수신 신호 복호부(108)는 자체 장치가 접속 가능한 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)를 검출한다(스텝 S102). 스텝 S102에 있어서 검출된 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 경유하여 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 통지된다.
또한, 단말 장치(1)는 스텝 S102에 대해 검출한 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보, 또는 미리 지정된 식별 정보의 검출 여부를 나타내는 정보를, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)를 경유하여 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 통지할 수도 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)가 단말 장치(1)의 제1 실시형태에 의한 UC 이용을 결정하면, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 UC 통신 개시 신호가 송신되어 LC 송수신부(102)가 UC 통신 개시 신호를 수신한다(스텝 S103).
수신된 UC 통신 개시 신호는 LC 송수신부(102) 및 LC 수신 신호 복호부(104)에서의 수신 처리가 실시되어 단말 제어부(111)로 입력된다. 단말 제어부(111)는 UC 통신 개시 신호에 포함되는 UC 이용 지정 정보를 취득한다(스텝 S104).
단말 제어부(111), UC 송신 신호 변조부(107), 및 UC 송수신부(106)는 상기 UC 이용 지정 정보에 기초하여 지정된 형식의 송신 신호를 생성한다. 상술한 4가지 시나리오로 설명하면, 지정된 형식의 송신 신호란, 시나리오 1의 경우는 업 링크의 유저 데이터 신호, 시나리오 2의 경우는 업 링크 송신 요구 신호, 시나리오 3과 4의 경우는 다운 링크 송신 요구 신호이다.
UC 송수신부(106)는 랜덤 액세스 제어 회로(110)의 제어에 따라, UC를 이용한 송신을 수행한다(스텝 S105).
단말 제어부(111)는 UC 이용 지정 정보에 포함되는 UC의 이용을 종료하는 종료 조건의 충족 여부를 판정하고(스텝 S106), 조건이 충족되는 경우(스텝 S106：YES), 처리를 스텝 S107로 진행한다. 조건이 충족되지 않은 경우(스텝 S106：NO), 단말 제어부(111)는 처리를 스텝 S105로 되돌리고, UC를 이용한 송신을 계속하게 한다.
상기 종료 조건이 충족되는 경우, 단말 제어부(111)는 UC를 이용한 송신의 결과를 UC 송수신부(106)로부터 취득하고, 취득한 송신의 결과를 포함하는 UC 통신 보고 정보를 생성한다. UC 통신 보고 정보는 LC 송신 신호 변조부(103) 및 LC 송수신부(102)에서의 송신 처리가 실시되어 송신되고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 경유하여 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 전송된다(스텝 S107).
단말 제어부(111)는 UC 통신 보고 정보가 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신되면, 단말 통신 처리를 종료시킨다.
도 3에 도시한 단말 통신 처리에 있어서, 스텝 S107을 생략할 수도 있다. 즉, 단말 장치(1)가 UC 통신 보고 정보를 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신하지 않는 대신, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 직접 UC 통신 보고 정보를 출력하거나, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 UC 통신 보고 정보를 출력할 수도 있다.
도 4는 제1 실시형태에 있어서의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 구성을 나타내는 블록도이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 UC용 안테나(205), UC 송수신부(206), UC 송신 신호 변조부(207), UC 수신 신호 복호부(208), 랜덤 액세스 제어 회로(210), 기지국 제어부(211), 기억부(212), 네트워크 통신부(214), 및 액세스 제어 관리부(215)를 구비한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 자체 장치의 식별 정보를 주위의 단말 장치(1)에 통지하기 위해 식별 정보를 포함하는 비콘(beacon) 신호의 주기적인 송신에 의한 알림을 실시한다.
기지국 제어부(211)는 자체 장치의 식별 정보와 자체 장치의 기능에 관한 정보를 포함하는 비콘 정보를 생성한다.
UC 송신 신호 변조부(207)는 기지국 제어부(211)가 생성한 비콘 정보를 입력하고, 비콘 정보를 변조한다. UC 송신 신호 변조부(207)는 비콘 정보를 변조하여 얻어진 신호에 파일럿 신호를 부여하여 UC 송수신부(206)로 출력한다.
UC 송수신부(206)는 UC 송신 신호 변조부(207)로부터 입력하는 신호에 대해 D/A 변환, 반송파 주파수로의 업 컨버전 및 증폭 등을 실시하여 UC용 안테나(205)로부터 송신한다. UC 송수신부(206)에 의한 신호의 송신은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)에 기초한 송신이다.
랜덤 액세스 제어 회로(210)는 UC 송수신부(206)의 송신 타이밍을 제어한다. 랜덤 액세스 제어 회로(210)는 단말 장치(1)의 랜덤 액세스 제어 회로(110)와 마찬가지로, UC 송수신부(206)가 수신하고 있는 신호의 수신 레벨이 미리 정해진 문턱값 이상일 경우, 또는 NAV의 설정 등의 버추얼 캐리어 센스를 지시하는 신호를 수신한 경우, UC 송수신부(206)에 대해 송신의 정지를 지시한다.
UC 송수신부(206)는 랜덤 액세스 제어 회로(210)로부터 송신의 정지를 지시받지 않은 기간에 신호를 송신한다. 또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 CSMA/CA에 기초한 송신을 수행하지 않는 경우, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 랜덤 액세스 제어 회로(210)를 구비하지 않아도 무방하다.
UC 송수신부(206)는 단말 장치(1)가 송신한 신호를, UC용 안테나(205)를 통해 수신한다. UC 송수신부(206)는 수신한 신호에 대해 증폭, 다운 컨버전 및 A/D 변환 등을 실시하여 얻어진 신호를 UC 수신 신호 복호부(208)로 출력한다.
UC 수신 신호 복호부(208)는 UC 송수신부(206)로부터 입력하는 신호를 복호하고, 복호하여 얻어진 정보를 기지국 제어부(211)로 출력한다.
기지국 제어부(211)는 수신 처리로 얻어진 단말 장치(1)의 식별 정보를 기억부(212)에 기억시킨다. 기지국 제어부(211)는 기억부(212)에 기억시킨 단말 장치(1)의 식별 정보를 기억시킨 후 미리 정한 시간이 경과한 후에 삭제할 수도 있다. 또한, 기지국 제어부(211)는 기억부(212)에 기억시킨 단말 장치(1)의 식별 정보를, 네트워크 통신부(214)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신할 수도 있다.
제1 실시형태에 있어서, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 통신에 UC를 이용하는 것을 결정하면, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1)가 상술한 4가지 시나리오에 따라 UC를 통한 무선 통신을 수행한다.
시나리오 1 및 시나리오 2에서는, 업 링크에 의해 단말 장치(1)로부터의 유저 데이터를 수신한다. 이 경우, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터의 신호를 수신하지 않고, 액세스 제어 관리부(215)도 구비하지 않으며, 통상의 랜덤 액세스 방식에 의한 수신으로서 단말 장치(1)로부터의 신호를 수신할 수도 있다.
또는, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 네트워크 통신부(214)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 UC 이용 지정 정보를 수신할 수도 있다. 시나리오 1 및 시나리오 2의 UC 이용 지정 정보에, 업 링크를 수행하는 단말 장치(1)의 정보나, 단말 장치(1)에서 기억하고 있는 송신 대기 유저 데이터의 정보, UC 통신의 종료 조건을 포함할 수 있다. 액세스 제어 관리부(215)는 기지국 제어부(211)를 통해 UC 이용 지정 정보를 취득한다.
시나리오 3 및 시나리오 4에서는 다운 링크에 의해 단말 장치(1)로의 유저 데이터를 송신한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 네트워크 통신부(214)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 UC 이용 지정 정보를 수신한다. 시나리오 1 및 시나리오 2의 UC 이용 지정 정보에는 업 링크를 수행하는 단말 장치(1)의 정보나, 유저 단말에 대해 송신하는 유저 데이터의 정보, UC 통신의 종료 조건을 포함할 수 있다. 액세스 제어 관리부(215)는 기지국 제어부(211)를 통해 UC 이용 지정 정보를 취득한다.
또한, 네트워크 통신부(214)는 외부 네트워크(6)로부터의 단말 장치(1)로의 유저 데이터를, 게이트웨이(4)를 통해 수신한다. 기지국 제어부(211)는 네트워크 통신부(214)가 수신한 유저 데이터를 기억부(212)에 기억시킨다.
액세스 제어 관리부(215)는 UC 이용 지정 정보에 포함되는 식별 정보가 나타내는 단말 장치(1)로부터의 다운 링크 송신 요구 신호를 수신할 때까지 대기한다. 또는 UC 이용 지정 정보에 있어서, 지정된 단말 장치(1)로의 유저 데이터 송신시, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 완전히 액세스권(송신권)의 취득을 하지 않을지, 또는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)도 액세스권(송신권)의 취득을 수행함과 동시에 단말 장치(1)도 액세스권(수신권)의 취득을 수행하여 유저 데이터의 송신을 수행할지를 지정할 수 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1)가 함께 액세스권을 취득하여 다운 링크의 유저 데이터의 송신을 수행하는 경우, 액세스 제어 관리부(215)는 UC 이용 지정 정보에 포함되는 식별 정보가 나타내는 단말 장치(1)로부터의 다운 링크 송신 요구 신호를 수신할 때까지 대기하는 것이 아니라, 다운 링크 송신 요구 신호를 기다리면서, 기억부(212)에 기억된 송신 대기 유저 데이터의 송신을, 액세스권(송신권)을 취득하여 수행할 수 있다.
또한, 시나리오 2, 시나리오 3, 및 시나리오 4에 있어서, UC 수신 신호 복호부(208)는 유저 데이터의 목적지 단말 장치(1)에 의한 업 링크 송신 요구 신호 또는 다운 링크 송신 요구 신호를 검출하면, 이것을 액세스 제어 관리부(215)로 출력한다.
시나리오 2에 있어서 액세스 제어 관리부(215)는 업 링크 송신 요구 신호로부터, 복수의 단말 장치(1)로부터의 업 링크의 송신을 하는 것을 검출하고, 복호를 위한 필요한 준비를 수행한다. 필요한 준비란, 예컨대 멀티 유저 동시 통신의 복호 준비이고, 필요한 아날로그 디지털 변환 포트(port)의 기동이나, 유저 분리에 필요한 신호 처리의 대기, 주파수 대역폭의 변경, 다른 복수의 단말 장치(1)의 파일럿 신호의 복호의 대기 등을 들 수 있다.
시나리오 4의 경우도, 액세스 제어 관리부(215)는 복수의 단말 장치(1)로의 송신이 필요하기 때문에, 멀티 유저 동시 통신을 위해 필요한 준비를 수행한다. 필요한 준비란, OFDMA에 의한 멀티 유저 동시 송신의 경우에는 단말 장치(1)로의 대역 할당이나 대응하는 변조, 대역폭의 준비이고, 부호화에 의한 멀티 유저 다중의 경우는 부호의 통지 준비이고, 공간 다중에 의한 멀티 유저 동시 송신의 경우에는 복수의 단말 장치에 대한 채널 정보 취득의 요구 신호의 생성이나, 복수의 단말 장치(1)에 대해 추정한 채널 정보를 이용한 송신 웨이트(transmission weight)의 연산 등을 들 수 있다.
시나리오 3 또는 시나리오 4에 의해, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에 다운 링크 송신 요구가 입력되면, 기지국 제어부(211)는 다운 링크 송신 요구의 송신처로서 지정된 하나 이상의 단말 장치(1)로의 유저 데이터를 기억부(212)로부터 독출한다.
기지국 제어부(211)는 독출한 유저 데이터를 UC 송신 신호 변조부(207)로 출력한다. 그 유저 데이터에는 UC 송신 신호 변조부(207)에서의 변조 및 파일럿 신호의 부여가 실시된다. 여기서, 액세스권의 취득 및 NAV의 설정이 통신 상대인 단말 장치(1)에 의해 행해지고 있기 때문에, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 랜덤 액세스 방식을 위한 판정이나 대기를 수행하지 않고도, 미리 정해진 SIFS(Short Interframe Space) 등의 시간 후에, 즉시 유저 데이터 신호를 송신할 수 있다.
UC 송신 신호 변조부(207)는 유저 데이터 신호를 UC 송수신부(206)로 출력하고, UC 송수신부(206)는 D/A 변환, 업 컨버전 및 증폭 등을 실시하여 UC용 안테나(205)를 통해 송신한다. 여기서, 시나리오 1의 경우만, 종래의 무선 시스템과 동일하게 단말 장치(1)로부터의 신호를 수신·복호할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 단말 장치(1)끼리의 패킷 충돌의 확률은 줄어들 수 있다.
시나리오 1과 시나리오 2의 경우에는 UC 송수신부(206)에서 수신되는 유저 데이터의 정보를 UC 수신 신호 복호부(208)에서 취득한다.
시나리오 3과 시나리오 4의 경우, UC 수신 신호 복호부(208)는 UC 송수신부(206)가 유저 데이터를 단말 장치(1)로 송신한 후, 그 단말 장치(1)로부터의 ACK 또는 Block－ACK를 복호한 신호에 송신 비트가 포함되어 있는 것을 검출하면, 이 송신 비트를 취득한다. UC 수신 신호 복호부(208)는 취득한 송신 비트를 기지국 제어부(211)로 출력한다.
기지국 제어부(211)는 UC 수신 신호 복호부(208)로부터 입력하는 송신 비트에 기초하여 재발송의 필요 여부를 판정하고, 재발송이 필요하면, 그 유저 데이터를 재차 UC 송신 신호 변조부(207)로 출력할 수도 있다.
UC 이용 지정 정보에 포함되는 UC의 이용을 종료하는 종료 조건을 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 판정하는 경우는 종료 조건에 관련된 정보를 액세스 제어 관리부(215)에서 수집한다.
예컨대, 종료 조건이 단말 장치(1) 또는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 정상 복호된 유저 데이터의 정보량으로서 정해져 있는 경우, UC 수신 신호 복호부(208)는 정상적으로 송신 또는 수신한 유저 데이터량에 관한 정보를 액세스 제어 관리부(215)로 출력하고, 액세스 제어 관리부(215)는 그 정보와 취득된 송신 비트에 기초하여, 단말 장치(1)로의 다운 링크에 UC의 이용을 계속하게 할지를 판정할 수 있다.
또한, UC를 이용한 무선 통신에 대해 OFDMA나 공간 분할 다중 방식에 의한 멀티 유저 동시 송신을 수행하는 경우(시나리오 4), UC 송수신부(206)는 복수의 단말 장치(1)로의 유저 데이터를 동시에 송신한다. 이와 같이 다른 단말 장치(1)로의 유저 데이터를 동시에 송신하는 경우에는 액세스 제어 관리부(215)가 목적지의 단말 장치(1)의 조합을 선택한다.
예컨대, 정밀도가 높은 채널 정보를 갖는 단말 장치(1)를 조합하거나, 액세스 카테고리(송신 데이터의 종류)가 같은 단말 장치(1)를 조합하거나, 송신해야 할 유저 데이터의 데이터량이 많은 순으로 단말 장치(1)를 조합하거나, 송신해야 할 유저 데이터의 데이터량의 차이가 적은 단말 장치(1)를 조합하거나 한다.
액세스 제어 관리부(215)는 선택한 각 단말 장치(1)의 식별 정보를 기지국 제어부(211)로 출력한다.
기지국 제어부(211)는 단말 장치(1)로의 유저 데이터를 기억부(212)로부터 독출할 때, 송신이 완료되지 않은 유저 데이터가 없어지면, 다운 링크의 유저 데이터의 잔량이 없음을 나타내는 잔류 데이터 정보를 유저 데이터에 부가하여 UC 송신 신호 변조부(207)로 출력할 수도 있다. 이와 같이, 다운 링크에서 단말 장치(1)로 송신하는 유저 데이터가 없음을 그 단말 장치(1)에 통지함으로써, 그 단말 장치(1)가 불필요하게 다운 링크 송신 요구를 송신함으로써 이용 효율이 저하되는 것을 막을 수 있다.
단말 장치(1)는 LC에 의한 통신에 의해, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 본 발명에 의한 UC에서의 무선 통신의 종료를 통지할 수 있다.
제1 실시형태에 있어서의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1)와, 종래의 공유 주파수 대역에서의 랜덤 액세스 방식에 의한 무선 시스템(예컨대, 무선 LAN 규격)에 기초한 무선 통신을 수행할 수도 있다. 이 때문에, 본 발명의 구성에 의해, 액세스권 취득 장치를 지정된 업 링크와 다운 링크 중 어느 하나 또는 양자 모두에서 UC를 이용하는 경우, 종래의 무선 시스템에 의한 통신을 병용할 수도 있다.
액세스 제어 관리부(215)는 UC를 이용한 무선 통신의 통신 품질을 모니터할 수 있다. 또한, 액세스 제어 관리부(215)는 UC를 이용한 무선 통신에 있어서의 이상(異常)의 발생을 검출할 수도 있다. 이때, 액세스권을 취득한 단말 장치(1)에 통신 품질을 관련지을 수 있다. 즉, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 액세스권을 취득한 통신과, 단말 장치(1)에서 액세스권을 취득한 통신에서 스루풋에 관련된 정보를 평가한다. 스루풋에 관련된 정보란, 변조 방식이나 부호화 율이나 공간 다중 수 등의 MCS 인덱스나, 주파수 대역폭, 패킷 에러율인 것이다.
이상의 검출 방법으로는, 예컨대, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1)가 액세스권을 취한 통신의 스루풋에 관련된 정보의 차이나, 업 링크에서의 통신 상대인 복수의 단말 장치(1)가 서로 숨겨진 단말 상태인 경우의 패킷의 충돌, 또는 다운 링크에서 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 숨겨진 단말 상태로서 존재하는 다른 단말 장치(1)가 송신하는 신호와의 패킷 충돌을 이상(異常)으로서 검출한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취한 통신과 단말 장치(1)가 액세스권을 취한 통신에 큰 차이가 있는 경우, 숨겨진 단말 문제에 의한 패킷 충돌이 발생하였다고 추정할 수 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득한 경우, 스루풋이 낮은 경우에는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 숨겨진 단말 상태가 되는 무선 장치가 통신하여 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에 있어서 패킷 충돌이 발생하였다고 생각할 수 있다.
또한, 단말 장치(1)에 있어서 패킷 충돌이 발생하였고, 단말 장치(1)가 액세스권을 취득한 경우, 스루풋이 낮은 경우에는 단말 장치로부터 숨겨진 단말 상태가 되는 무선 장치가 통신하여 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 패킷 충돌이 발생하였다고 생각할 수 있다.
액세스권 취득 장치의 차이에 따른 스루풋의 차이는, 예컨대 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득한 경우의 스루풋과, 단말 장치(1)가 액세스권을 취득한 경우의 스루풋이 α배 이상 또는 1/α 이하가 되는 경우로서, 미리 α를 설정한 후 판정할 수 있다. 이와 같이 하여, 패킷 충돌이 생기기 쉬운, 또는 스루풋이 낮아지는 액세스권 취득 장치를 검출할 수 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 이러한 액세스권 취득 장치의 차이에 의한 이상 정보를 수집함으로써, 본 발명에서 지정해야 할 액세스권 취득 장치를 결정할 수 있다.
또한, 액세스 제어 관리부(215)는 통신 이상에 대해, 시간, 요일, 일자, 주변의 이벤트 정보 등과 관련지어 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력할 수도 있다.
또한, 액세스 제어 관리부(215)는 패킷 충돌 또는 패킷의 복호 실패를 액세스권 취득 장치에 대응지어 평가하고, 액세스권 취득 장치의 컨텐션 윈도우 사이즈(contention window size)(송신 대기 슬롯 수)가 커져 송신권의 취득률 저하나 MAC(Medium Access Control) 효율 저하가 발생하였다고 판정한 경우, 그 액세스권 취득 장치에 의한 통신의 이상이 발생하였다고 판정한다.
액세스 제어 관리부(215)는 이상으로 판정하는 액세스권 취득 장치(즉, 자체 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 또는 통신 상대인 단말 장치(1))의 식별 정보를 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 통지한다.
또한, 액세스 제어 관리부(215)는 UC의 업 링크에서의 패킷 충돌을 검출함으로써, 통신을 수행하는 상대인 단말 장치(1)끼리의 패킷 충돌을 검출하고, 서로 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)를 검출할 수도 있다. 액세스 제어 관리부(215)는 이러한 단말 장치(1)의 식별 정보의 조합을, 서로의 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)의 조합으로서 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 통지한다.
또한, 액세스 제어 관리부(215)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하여 송신을 수행한 후, ACK 또는 Block－ACK 등 대응하는 신호가 답신 되지 않는 비율이 미리 정해진 값보다 클 경우에, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득한 통신에 이상이 발생하였다고 판정할 수 있다.
또한, 액세스 제어 관리부(215)는 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send)를 교환하는 통신에서, RTS를 단말 장치(1)에 송신하였음에도 불구하고 CTS가 답신 되지 않은 경우, 또는 통신의 실패가 단말 장치(1)에서의 패킷 충돌에 기인할 경우, 다운 링크의 이상이 발생하였다고 판정할 수 있다.
또한, 액세스 제어 관리부(215)는 자체 장치와 단말 장치(1)가 검출할 수 있는 공유 주파수 대역에서, 동일한 주파수 채널을 이용하는 다른 단말 장치(1)의 식별 정보를 비교함으로써, 다운 링크의 이상 발생 가능성이 크다고 판정할 수도 있다. 구체적으로 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 검출한 식별 정보가 나타내는 다른 단말 장치(1) 중 의미 있는 통신을 수행하고 있는 단말 장치(1)의 그룹이, 단말 장치(1)가 검출한 식별 정보가 나타내는 다른 단말 장치(1)의 그룹에 포함되는 경우, 액세스 제어 관리부(215)는 다운 링크의 이상이 발생할 가능성이 크다고 판정한다.
상기 이상(異常)에 관한 판정에 의해 이상이 발생하였거나, 또는 발생 가능성이 클 경우에는, 본 발명에 의한 액세스권 취득 장치를 지정함으로써, 공유 주파수 대역에서의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 액세스 제어 관리부(215)는 LC 어시스트 요구 신호를 생성하고, 네트워크 통신부(214)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 송신함으로써, 본 발명에 의한 액세스권 취득자를 지정한 통신을 수행하게 할 수 있다.
예컨대, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득한 무선 통신에 이상이 있으면, 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하여 통신을 수행함으로써 스루풋의 향상을 기대할 수 있고, 단말 장치(1)에서 액세스권을 취득한 무선 통신에 이상이 있으면, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 액세스권을 취득한 무선 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 LC 어시스트 요구 신호의 출력 여부를 판정하기 위해, 단말 장치(1)가 LC에 의한 통신 회선을 가지고 있거나, 또는 본 발명에 의한 액세스권 취득 장치로서의 제어 기능을 가지고 있는지를 나타내는 정보를, 단말 장치(1)로부터 미리 취득할 수도 있다.
도 5는 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 3과 시나리오 4에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 다운 링크의 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)가 단말 장치(1)를 액세스권 취득 장치로서 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 다운 링크의 통신을 수행하는 것을 결정하고, 네트워크 통신부(214)가 단말 장치(1)로의 유저 데이터를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 수신한다. 기지국 제어부(211)는 네트워크 통신부(214)가 수신한 유저 데이터를 기억부(212)에 기억시킨다(스텝 S201).
기지국 제어부(211)는 유저 데이터를 정상 취득한 후, LC－UC 연계 제어 장치(5) 또는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 정상 취득을 통지할 수도 있다.
UC 수신 신호 복호부(208)가 다운 링크 송신 요구 신호를 수신하고, 다운 링크 송신 요구를 검출하면(스텝 S202), 그 다운 링크 송신 요구를 송신한 단말 장치(1)의 식별 정보, 또는 다운 링크 송신 요구로 지정되는 하나 이상의 단말 장치(1)의 식별 정보에 대응되는 유저 데이터가 기지국 제어부(211)에 의해 기억부(212)로부터 독출되고, UC 송신 신호 변조부(207) 및 UC 송수신부(206)에서의 신호 처리가 실시되어 송신된다(스텝 S203).
스텝 S203에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1)로 유저 데이터를 송신하기 전에, 대응하는 단말 장치(1)에 대응되는 채널 정보의 수집을 수행할 수도 있다.
UC 수신 신호 복호부(208)가 유저 데이터의 목적지 단말 장치(1)로부터의 ACK 또는 Block－ACK를 수신된 신호로부터 검출하면(스텝 S204), 기지국 제어부(211)는 UC의 이용을 종료하는 종료 조건의 충족 여부를 판정한다(스텝 S205).
UC의 이용을 종료하는 종료 조건이 충족되는 경우(스텝 S205：YES), 기지국 제어부(211)는 다운 링크의 통신 처리를 종료시킨다. 한편, UC의 이용을 종료하는 종료 조건이 충족되지 않은 경우(스텝 S205：NO), 기지국 제어부(211)는 처리를 스텝 S202로 되돌리고, 스텝 S202 이후의 처리를 반복 수행하게 한다.
또한, 스텝 S205가 종료된 후, 기지국 제어부(211)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 본 발명에 의한 통신이 정상 종료되었음을 통지할 수도 있다.
도 6은 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 1과 시나리오 2에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 업 링크의 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)가 단말 장치(1)를 액세스권 취득 장치로 하여 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 업 링크의 통신을 수행하는 것을 결정하면, UC 수신 신호 복호부(208)는 UC 송수신부(206)가 수신한 신호로부터, 단말 장치(1)로부터의 유저 데이터를 검출한다(스텝 S301).
스텝 S301에 있어서, 시나리오 2의 경우에는, 업 링크 송신 요구 신호를 수신함으로써, 멀티 유저 동시 수신의 형태나 대응하는 단말 정보의 식별 정보를 취득할 수도 있다.
기지국 제어부(211)는 ACK 또는 Block－ACK를 생성하고, UC 송신 신호 변조부(207) 및 UC 송수신부(206)를 통해 대응되는 단말 장치(1)에 ACK 또는 Block－ACK를 송신한다(스텝 S302).
기지국 제어부(211)는 UC 수신 신호 복호부(208)가 검출한 유저 데이터를, 네트워크 통신부(214)를 통해 외부 네트워크(6)로 송신하고(스텝 S303), 업 링크의 통신 처리를 종료시킨다.
도 7은 제1 실시형태에 있어서의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 구성을 나타내는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC용 안테나(301), LC 송수신부(302), LC 송신 신호 변조부(303), LC 수신 신호 복호부(304), 기지국 제어부(311), 기억부(312), 네트워크 통신부(314), UC 정보 추출부(316), 및 UC 제어 신호 생성부(317)를 구비한다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC에서 단말 장치(1)와 링크를 확립하고, 서로 같은 통신 셀에 소속되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1) 사이의 통신을 제어하기 위한 제어 신호를 송수신한다. 이 제어 신호는, 예컨대 UC 통신 개시 신호이다.
단말 장치(1)로부터 송신된 신호가 LC용 안테나(301)에서 수신되면, 수신된 신호가 LC 송수신부(302)에 입력된다. LC 송수신부(302)는 입력한 신호에 대해 다운 컨버전 및 A/D 변환을 수행하고, 얻어진 신호를 LC 수신 신호 복호부(304)로 출력한다. LC 수신 신호 복호부(304)는 LC 송수신부(302)로부터 입력한 신호를 복호하고, 복호에 의해 얻어진 정보를 기지국 제어부(311)로 출력한다.
기지국 제어부(311)는 LC 수신 신호 복호부(304)로부터 입력한 정보에 포함되는 단말 장치(1)의 식별 정보에 기초하여, 인증, 권한 부여, 및 어카운팅(Authentication, Authorization, Accounting：AAA)을 수행할 수도 있다. 기지국 제어부(311)는 AAA에 필요한 정보를, 네트워크 통신부(314)를 통해 취득할 수도 있다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 단말 장치(1)와의 사이에서 LC를 이용한 링크가 확립되면, LC 수신 신호 복호부(304) 또는 기지국 제어부(311)가 그 링크에서의 통신 품질을 평가한다. LC에서의 통신 품질인 LC 통신 품질은 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 단말 장치(1) 사이의 채널 이득, 모빌리티(mobility), 단말 장치(1)가 갖는 통신 기능에 기초하여 평가된다.
기지국 제어부(311)는 링크를 확립한 단말 장치(1)마다, 그 단말 장치(1)의 식별 정보에 LC 통신 품질을 대응시켜 기억부(312)에 기억시킨다.
기지국 제어부(311)는 링크를 확립한 단말 장치(1)의 식별 정보 및 LC 통신 품질을 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력한다. 기지국 제어부(311)는 단말 장치(1)에 대한 AAA를 실시할 때의 제어에 이용하는 정보와, 자체 장치의 식별 정보를 LC 송신 신호 변조부(303)에 출력한다.
LC 송신 신호 변조부(303)는 기지국 제어부(311)로부터 입력되는 정보를 변조하고, 변조로 얻어진 신호를 LC 송수신부(302)로 출력한다. LC 송수신부(302)는 LC 송신 신호 변조부(303)로부터 입력되는 신호에 대해, D/A 변환, 반송파 주파수로의 업 컨버전 및 증폭을 실시하여 LC용 안테나(301)로부터 송신한다.
또한, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 제어 신호로서 UC 정보 요구 신호를 단말 장치(1)로 송신할 수도 있다. 이에 따라, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 각 단말 장치(1)의 주변에 위치하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 및 다른 단말 장치(1)의 식별 정보나 UC에서의 무선 통신의 이용에 관한 회선 이용 정보를 포함하는 UC 정보를 취득할 수 있다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 있어서, LC용 안테나(301)에서 수신된 신호는 LC 송수신부(302)에 입력된다. LC 송수신부(302)는 LC용 안테나(301)로부터 입력되는 신호에 대해 다운 컨버전 및 A/D 변환을 실시하고, 얻어진 신호를 LC 수신 신호 복호부(304)로 출력한다.
LC 수신 신호 복호부(304)는 LC 송수신부(302)로부터 입력되는 신호를 복호하여 얻어진 정보를 UC 정보 추출부(316) 및 기지국 제어부(311)로 출력한다.
UC 정보 추출부(316)는 LC 수신 신호 복호부(304)로부터 입력되는 정보 중 UC에 관한 정보를, 네트워크 통신부(314)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신한다.
그리고 LC－UC 연계 제어 장치(5)가 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 무선 통신을 수행하는 하나 또는 복수의 단말 장치(1)를 선택하고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 통지한다.
네트워크 통신부(314)는 선택된 단말 장치(1)의 식별 정보와 그 단말 장치(1)의 식별 정보를 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 취득하거나, 단말 장치(1)의 UC 이용 조건을 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 취득할 수 있다. 또한, 네트워크 통신부(314)는 그 단말 장치(1)가 통신을 수행하는 상대가 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 취득할 수도 있다.
시나리오 1과 시나리오 2의 경우에는 단말 장치(1)에서의 송신 대기 상태에 있는 유저 데이터 정보, 업 링크 통신에서 이용하는 어플리케이션의 정보, 또는 업 링크에서 요구하는 스루풋 정보에 대해, LC에서의 통신에 의해 취득한다. 취득된 단말 장치(1)의 업 링크에 관한 정보는 네트워크 통신부(314)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력된다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)가 단말 장치(1)를 액세스권 취득 장치로서 UC의 업 링크를 개시하는 것을 결정하면, UC 제어 신호 생성부(317)는 전술한 바와 같이 그 단말 장치(1)의 식별 정보를 취득하고, 지정된 식별 정보의 단말 장치(1)에 대해, UC에서 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하는 업 링크의 통신을 수행하는 것을 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성한다. 이 UC 통신 개시 신호에는 UC를 이용하여 무선 통신을 수행하는 단말 장치(1) 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 각각의 식별 정보, 액세스 방법, 액세스 타이밍, 액세스 시간 대역, 통신 비트 수, 및 UC의 이용을 종료하는 종료 조건 중 적어도 하나를 나타내는 UC 이용 지정 정보를 포함한다.
UC 제어 신호 생성부(317)는 생성한 UC 통신 개시 신호를 LC 송신 신호 변조부(303)로 출력한다. LC 송신 신호 변조부(303)로 출력된 UC 통신 개시 신호는 LC 송수신부(302)로부터 단말 장치(1)로 송신된다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 액세스권 취득 장치로, 결정한 단말 장치(1)의 업 링크에 관한 정보를 그 단말 장치(1)의 식별 정보와 함께 UC 제어 신호 생성부(317)로 출력할 수도 있다. 또한, UC 제어 신호 생성부(317)가 UC 통신 개시 신호를 생성하는 대신, LC－UC 연계 제어 장치(5)에 있어서 UC 통신 개시 신호를 생성하여 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 출력하게 할 수도 있다.
시나리오 2에 의해 업 링크에서 멀티 유저 동시 통신을 수행하는 경우, 단말 장치(1) 중 어느 하나가 액세스권을 취득한 후, 그 외의 단말 장치(1)도 동시에 송신을 수행하기 때문에, OFDMA의 주파수 할당, 액세스권 취득 후의 송신 타이밍, 부호의 할당 정보, 동기 편차 보상 정보, 동시 송신을 실시하도록 지정된 단말 장치(1)의 식별 정보 중 어느 하나를 UC 통신 개시 신호에 포함할 수도 있다.
시나리오 3 및 시나리오 4의 경우, 기지국 제어부(311)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에 있어서, 유저 데이터의 송신 준비가 완료된 것으로 추정한 후, 단말 장치(1)에 UC 통신 개시 신호를 송신한다. 선택된 단말 장치(1)로의 유저 데이터가 기억부(312)에 기억되어 있는 경우, 그 유저 데이터를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 네트워크 통신부(314)를 통해 출력한다.
액세스권 취득 장치를 지정한 UC의 이용을 제어하는 신호를 생성하는 UC 제어 신호 생성부(317)는 단말 장치(1)에서 액세스권을 취득한 다운 링크 통신을 개시하는 것을 나타내는 제어 신호를 생성한다. UC 제어 신호 생성부(317)는 생성한 제어 신호를 LC 송신 신호 변조부(303)로 출력한다.
LC 송신 신호 변조부(303)로 출력된 제어 신호는 UC 통신 개시 신호로서 LC 송수신부(302)로부터 단말 장치(1)로 송신된다.
LC 송신 신호 변조부(303)는 UC 제어 신호 생성부(317) 또는 기지국 제어부(311)로부터 입력되는 정보를 변조하여 LC 송수신부(302)로 출력한다. LC 송수신부(302)로 출력된 신호는 LC용 안테나(301)를 통해 단말 장치(1)로 송신된다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 UC를 이용한 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1)와의 무선 통신이 정상 종료 또는 이상 종료된 것을 나타내는 UC 통신 보고 정보를 수신한 경우, 수신한 UC 통신 보고 정보를 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신할 수 있다.
도 8은 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 3과 시나리오 4의 경우의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 수행하는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)에 있어서, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 통신 셀 소속의 단말 장치(1) 중 액세스권을 제어하여 UC 통신을 수행하는 단말 장치(1)가 결정되면, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 네트워크 통신부(314)는 UC를 이용하는 단말 장치(1)의 식별 정보와 UC 이용 조건을 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 취득한다(스텝 S401).
네트워크 통신부(314)는 단말 장치(1)의 식별 정보와 함께, 그 단말 장치(1)가 UC를 이용하여 통신을 하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 취득할 수도 있다.
UC 제어 신호 생성부(317)는 네트워크 통신부(314)가 수신한 식별 정보에 의해 지정된 단말 장치(1)에 대해, 본 발명에 의한 UC 통신을 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성한다(스텝 S402).
LC 송신 신호 변조부(303)는 UC 제어 신호 생성부(317)가 생성한 UC 통신 개시 신호를 변조하여 LC 송수신부(302)로 출력한다. LC 송수신부(302)는 변조된 제어 신호에 대해 D/A 변환, 업 컨버전 및 증폭을 실시하여 LC용 안테나(301)를 통해 단말 장치(1)로 송신한다(스텝 S403).
여기서, UC 통신 개시 신호는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 통신 셀 전체에 알리는 알림 신호로서 송신할 수도 있고, 대응하는 단말 장치(1)로 개별적으로 송신할 수도 있다.
본 발명에 의한 통신의 종료를 단말 장치(1)에서 판단하는 경우에는 본 발명에 의한 UC의 이용을 종료하는 종료 조건이 충족되면 단말 장치(1)로부터 송신되는 UC 통신 보고 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 LC를 통해 수신할 수도 있다. 즉, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 있어서, UC 정보 추출부(316)는 LC 수신 신호 복호부(304)로부터 입력되는 정보로부터, 단말 장치(1)로부터의 UC 통신 보고 정보를 검출하면(스텝 S404), 검출한 UC 통신 보고 정보를, 네트워크 통신부(314)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신하고(스텝 S405), 제어 처리를 종료시킨다.
도 9는 제1 실시형태에 있어서의 시나리오 1과 시나리오 2의 경우의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 수행하는 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 통신 셀 내의 단말 장치(1)로부터, 업 링크 통신의 송신 정보, 예컨대, 대기 중인 유저 데이터에 관한 정보, 업 링크에서 이용 중인 어플리케이션 정보, 계속적으로 수행하고 있는 지금까지의 업 링크의 스루풋 실적 정보, 업 링크에서 요구하는 스루풋 정보를 수집하여, LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력한다(S801).
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하여 업 링크의 통신을 수행하는 것을 결정하면, 그 단말 장치(1)의 식별 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 출력하고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 네트워크 통신부(314)로부터 식별 정보를 취득한다(S802).
UC 제어 신호 생성부(317)는 UC 통신 개시 신호를 생성하여, 지정된 단말 장치(1)에 대해, UC에서 액세스권을 취득하고, 업 링크 통신을 송신하도록 통지한다(S803).
UC 통신이 종료된 것을 단말 장치(1)가 판정하는 경우, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 단말 장치(1)로부터 송신되는 UC 통신 보고 신호를 수신하고, UC 통신에 관한 보고 정보를 취득하고(S804), LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력한다(S805).
도 8 및 도 9의 제어 흐름을 수행하기 전에 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 단말 장치(1)에 대해, 공유 주파수 대역의 무선 환경 정보나, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 정보나, 주변의 단말 장치(1)의 식별 정보를 검출시키고, 그러한 정보를 수집할 수도 있다.
제1 실시형태의 시나리오 3과 시나리오 4에서는 단말 장치(1)에 액세스권을 취득시킴으로써, 다운 링크의 액세스권 취득 장치를 증가시킬 수 있다. 다운 링크의 액세스권의 취득을 복수의 단말 장치(1)에 수행하게 함으로써, 랜덤 액세스 방식에 의한 무선 시스템에 있어서, 무선 리소스의 취득 비율을 개선하는 것도 기대할 수 있다.
(제2 실시형태)
제2 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템은, 제1 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템과 동일하게, 복수의 단말 장치(1), 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), 게이트웨이(4), 및 LC－UC 연계 제어 장치(5)를 구비하고 있다. 또한, 각 장치가 구비하는 구성 요소도 동일하다.
제2 실시형태에서는 공유 주파수 대역의 랜덤 액세스에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하여 업 링크 또는 다운 링크의 통신을 수행함으로써, 스루풋의 향상을 도모한다. 제2 실시형태에서도, 제1 실시형태와 마찬가지로 4가지 시나리오를 생각할 수 있다(다만, 액세스권 취득 장치는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)이다.).
[시나리오 1]　액세스권을 취득하여 UC에서의 업 링크의 싱글 유저 송신을 단말 장치(1)가 수행하게 한다.
[시나리오 2]　액세스권을 취득하여 UC에서의 업 링크의 멀티 유저 동시 송신을 복수의 단말 장치(1)가 수행하게 한다.
[시나리오 3]　액세스권을 취득하여 UC에서의 다운 링크의 싱글 유저 송신을 수행한다.
[시나리오 4]　액세스권을 취득하여 UC에서의 다운 링크의 멀티 유저 동시 송신을 수행한다.
UC 통신 개시 신호는 상기 어떤 시나리오인지를 지정할 수 있고, UC를 이용하여 무선 통신을 수행하는 단말 장치(1) 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 각각의 식별 정보, 액세스 방법, 액세스 타이밍, 액세스 시간 대역, 통신 비트 수, 및 UC의 이용을 종료하는 종료 조건의 각각을 나타내는 UC 이용 지정 정보를 포함할 수 있다.
제2 실시형태의 시나리오 1 및 시나리오 2에서는 제1 실시형태의 시나리오 1 및 시나리오 2와 마찬가지로, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1)에 업 링크로 송신하는 데이터의 존재 여부를, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 LC를 통해 수집한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 폴링(polling) 신호 등의 업 링크 송신 요구 신호를 이용하여 업 링크의 송신을 단말 장치(1)에 요구함으로써, 패킷 충돌을 회피시킬 수 있다.
제2 실시형태의 시나리오 2의 업 링크 멀티 유저 동시 통신은 UC를 이용하지 않고, 단말 장치(1)의 업 링크로 송신 대기하고 있는 유저 데이터의 정보나, 업 링크에 요구하는 스루풋의 정보를 취득할 수 있기 때문에, 효율적으로 멀티 유저 동시 통신의 오버헤드를 삭감하고, UC에서 효율적으로 통신할 수 있다.
시나리오 3과 시나리오 4는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 액세스권을 취득하여 송신을 수행하는 종래의 랜덤 액세스 방식의 무선 시스템으로 되어 있다.
제2 실시형태의 단말 장치(1)의 제어 흐름에 대해, 제1 실시형태의 제어 흐름인 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에 대응하는 스텝 S105의 UC를 이용한 통신에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득한 통신을 수행하게 된다. 이 경우, 스텝 S103의 LC를 통한 UC 통신 개시 신호의 수신은 생략할 수 있고, 대응하는 신호를, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 네트워크 통신부(214)를 통해 취득할 수도 있다. 스텝 S107의 UC 통신 보고 정보에 대해서도, 단말 장치(1)로부터 송신하지 않고, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서 판정하여, 네트워크 통신부(214)로부터 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력함으로써, 스텝 S107을 생략할 수 있다.
도 10은 제2 실시형태에 있어서의 시나리오 1과 시나리오 2에 있어서, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 업 링크의 통신 처리를 나타내는 흐름도이다.
제2 실시형태의 시나리오 1과 시나리오 2는, 제1 실시형태의 도 6에 대응되며, 스텝 S301 이전 스텝이 증가한다.
우선, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 UC 통신 개시 신호를 취득하고, UC의 액세스권을 취득한 후 업 링크 통신을 수행하는 것을 통지한다(S311). 그리고 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 업 링크의 액세스권의 취득을 수행하기 위해, 폴링 신호 등의 업 링크 송신 요구 신호의 송신을 수행한다(S312).
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 업 링크 송신 요구 신호에 의해, 유저 데이터의 송신을 단말 장치(1)에 대해 요구하고, 유저 데이터가 단말 장치(1)로부터 송신되고, 수신 신호로부터 유저 데이터를 복호한다(S301). 그리고 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 ACK 또는 Block－ACK를 송신하고(S302), 유저 데이터를 외부 네트워크(6)로 출력한다(S303).
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 유저 데이터 외에, UC에서의 통신 품질을 보고하는 UC 통신 보고 신호도, LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력할 수 있다.
제2 실시형태의 시나리오 3과 시나리오 4에 대해서는 제1 실시형태의 도 5에서 나타나는 흐름이 대응되지만, UC 통신 개시 신호의 수신(스텝 S202)을 필요로 하지 않기 때문에, 통상의 UC에서의 다운 링크 통신과 큰 차이는 없다.
제2 실시형태의 시나리오 1과 시나리오 2의 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 제어 흐름에 대해서는, 제1 실시형태의 흐름도(도 9)에 대응지어 설명할 수 있다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 통신 셀 내의 단말 장치(1)로부터, 업 링크 통신의 송신 정보, 예컨대 대기하고 있는 유저 데이터에 관한 정보, 업 링크로 이용하고 있는 어플리케이션 정보, 계속적으로 수행하고 있는 지금까지의 업 링크의 스루풋 실적 정보, 업 링크에서 요구하는 스루풋 정보를 수집하고, LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력한다(S801).
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하여 업 링크의 통신을 수행하는 것을 결정하고, 그 단말 장치(1)의 식별 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 출력한다. 이에 따라, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 있어서 네트워크 통신부(314)가 식별 정보를 취득한다(S802).
UC 제어 신호 생성부(317)는 UC 통신 개시 신호를 생성하고, 지정된 단말 장치에 대해, UC에서 액세스권의 취득을 수행하지 않고, 통신 상대가 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터의 업 링크 송신 요구 신호의 수신을 대기하도록 통지한다(S803).
UC 통신이 종료된 것을 단말 장치(1)가 판정하는 경우, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 단말 장치(1)로부터 송신되는 UC 통신 보고 신호를 수신하고, UC 통신에 관한 보고 정보를 취득하고(S804), LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력한다(S805).
또한, UC 통신 보고 신호를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 출력하는 경우에는 S804와 S805는 생략할 수 있다.
제2 실시형태의 시나리오 3과 4에서는, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하여 유저 데이터를 송신하기 때문에, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 특별한 제어 흐름을 수행하지 않아도 무방하다.
제2 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템은 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하여 송신을 수행하는 통신에 있어서 숨겨진 단말 문제에 의한 패킷 충돌이 스루풋을 저하시키는 경우(시나리오 1과 시나리오 2에 관련됨)와, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 업 링크 멀티 유저 동시 통신 기능을 가지고 있는 경우(시나리오 2에 관련됨)의 2가지 경우에서, 공유 주파수 대역의 이용 효율의 향상을 기대할 수 있다.
도 11은 제1 및 제2 실시형태에 있어서의 LC－UC 연계 제어 장치(5)의 구성을 나타내는 블록도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 LC 통신 관리부(519), UC 통신 관리부(520), 경로 평가부(521), 및 네트워크 통신부(514)를 구비한다. 다만, LC 통신 관리부(519)는 생략할 수도 있다.
LC 통신 관리부(519)는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 접속하는 단말 장치(1)의 식별 정보 및 그 단말 장치(1)의 LC의 통신 품질, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 백 홀 용량, LC의 무선 링크 용량의 핍박(逼迫) 정보를 취득한다. LC 통신 관리부(519)는 취득한 단말 장치(1)의 식별 정보와 통신 품질을 대응시켜 기억할 수도 있다.
네트워크 통신부(514)는 외부의 장치, 예컨대 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), 및 게이트웨이(4)와 정보의 송수신을 수행한다.
UC 통신 관리부(520)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 통신 가능한 단말 장치(1)의 식별 정보, 및 그 단말 장치(1)의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 사이의 UC의 통신 품질에 관한 정보를 취득한다. UC 통신 관리부(520)는 취득한 단말 장치(1)의 식별 정보와 통신 품질 등으로 이루어진 단말 장치(1)의 주변 무선 환경 정보를 대응지어 기억한다.
예컨대, UC 통신 관리부(520)는 단말 장치(1)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 사이의 UC를 이용한 통신에 있어서, 단말 장치(1)가 액세스권을 취득한 경우와, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득한 경우의 각각에 대해 이상(異常)을 판정하는 조건에 대해 기억할 수 있다.
경로 평가부(521)는 무선 통신 시스템에 있어서의 통신 용량을 증가시키기 위해, 액세스권을 지정한 UC 통신의 수행 여부를 판정한다. 여기서, 경로 평가부(521)는 단말 장치(1)끼리 서로 검출 가능한지를 판정하고, 서로 검출 가능한 관계가 되는 단말 장치(1)의 조합만을 제1 실시형태에 의한 UC 통신을 수행하는 단말 장치(1)로서 지정할 수도 있다.
제1 실시형태에 의한 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하는 통신은, 특히 선택한 단말 장치(1)가 수신하여 검출할 수 있는 UC에서의 무선 신호가 통신 상대인 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서는 검출할 수 없는 조건이 되는 숨겨진 단말 문제를 해결하는데 유효하다. 이 때문에, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 숨겨진 단말이 되는 조건의 무선 장치가 단말 장치(1)에 있어서 패킷 충돌 등의 문제를 일으키고 있는지 여부를 UC 통신 관리부(520)에서 평가할 수 있다.
숨겨진 단말 문제의 발생 여부는, 엄밀하게 그 순간에 발생하고 있는지를 판정할 필요는 없고, 단말 장치(1)에 액세스권을 취득시킨 경우, 스루풋이 커질 가능성이 큰 등의 경험으로부터, 본 발명에 의한 UC 통신 이용을 이용할 수 있다.
경험적으로, 본 발명에 의한 UC 통신을 이용하기 위한 방법으로는, UC 통신에 있어서의 액세스권 취득 장치에 대응하여 평가한 스루풋에 관한 정보(패킷 에러율이나, 변조 방식 등으로 이루어진 물리 층의 데이터율(data rate) 등)와 시간, 일자, 요일, 또한 이벤트 정보를 관련지어 기억하고, 빅 데이터(big data)로서 수집한 정보 군으로부터 기계 학습 등의 알고리즘으로, 현시점에서 업 링크, 다운 링크, 또는 업다운 링크에서 단말 장치(1)에 대해 높은 스루풋을 기대할 수 있는 액세스권 취득 장치를 결정할 수도 있다.
어떠한 단말 장치(1)를 UC에서 통신하게 할지, 어느 정도의 단말 장치(1)를 UC에서 통신하게 할지에 대해서는, LC 통신 관리부(519)에서 평가되는 LC의 통신 정보를 이용할 수 있다. 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 백홀(backhaul) 회선(중계 회선)이나 무선 리소스가 핍박(逼迫)하다고 판단하는 경우, 단말 장치(1)의 위치나 기능에 따라 LC에 의한 무선 통신 품질이 낮다고 판정하는 경우에 UC 통신을 이용하도록 결정할 수 있다.
UC 이용을 결정하는 방법으로서 LC의 통신 관리부에서 단말 장치(1)의 계약 형태도 기억하고, 계약 형태로부터 UC 이용을 판단하거나, 혹은 단말 장치(1)로부터 송신받고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 통해 수신된 UC 통신 요구 신호를 수신함으로써, UC 통신을 실행시키도록 결정할 수도 있다.
네트워크 통신부(514)는 외부의 장치, 예컨대 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), 및 게이트웨이(4)와 정보를 송수신한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 업 링크 멀티 유저 동시 통신 기능을 가지고 있는 경우에는, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 LC－UC 연계 제어 장치(5)에 미리 그것을 나타내는 정보를 통지함으로써, LC－UC 연계 제어 장치(5)의 경로 선택시에 활용할 수 있다.
업 링크 멀티 유저 동시 통신을 수행할 목적으로 단말 장치(1)가 UC를 이용하는 경우, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 유저 데이터의 어플리케이션의 카테고리, 단말 장치(1)의 위치, UC에서의 단말 장치(1)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 사이의 전파 손실 레벨(propagation loss level)에 기초하여, 멀티 유저 동시 통신에 의해 스루풋의 향상을 전망할 수 있는 단말 장치(1)의 조합을 판정할 수도 있다.
이어서, LC－UC 연계 제어 장치(5)의 동작에 대해 설명한다. 도 12는 제1 및 제2 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템의 구성 예를 나타내는 블록도이다.
동 도면에 도시한 구성 예에서는 하나 또는 복수의 단말 장치(1－1∼1－M)와, 하나 또는 복수의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2－1∼2－N)와, 하나 또는 복수의 라이센스 밴드 기지국 장치(3－1∼3－L)가 존재하고 있다. 즉, 동 도면에서, 단말 장치(1), 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 각각의 수는 M, N 및 L이다. M, N 및 L은 1 이상의 정수이다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 각 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터, 하위 단말 장치(1－1∼1－M)의 식별 정보 및 LC 통신 품질을 수집한다. 또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1－1∼1－M)의 UC 통신 품질과 각 단말 장치(1－1∼1－M)의 통신 상대가 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 수집한다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 UC 통신 품질과 통신 상대가 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 통해 각 단말 장치(1)로부터 취득할 수도 있고, 각 공유 주파수 대역 기지국 장치(2－1∼2－N)가 추정하게 하여 공유 주파수 대역 기지국 장치(2－1∼2－N) 각각으로부터 취득할 수도 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1－1∼1－M) 각각이 공유 주파수 대역의 이용 상황을 조사하게 하고, 그 조사 결과를 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 또는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)를 통해 수집할 수도 있다.
또한, 단말 장치(1－1∼1－M) 각각은 공유 주파수 대역에서 다른 단말 장치(1)가 송신하는 신호를 수신할 수 있는지를 나타내는 UC 단말 상호 관계 정보를 생성하게 할 수도 있다. UC의 이용에서는 단말 장치(1)가 송신권(Transmission Opportunity：TXOP) 또는 수신권(Reception Opportunity：RXOP)의 액세스권을 취득할 때의 패킷 충돌을 막는 것은 시스템 용량의 증가에 크게 기여하기 때문이다.
UC 단말 상호 관계 정보는 GPS 등에 의한 측위(測位)로 얻어지는 단말 장치(1)의 위치, 복수의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와의 사이의 신호 레벨로부터 추정되는 단말 장치(1)의 위치, 또는 단말 장치(1)끼리 간의 신호 레벨에 기초하여 생성될 수도 있다.
단말 장치(1)의 위치에 기초하여 UC 단말 상호 관계 정보를 생성하는 경우에는, 예컨대, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 단말 장치(1－1∼1－M) 각각으로부터 단말 장치(1)의 위치 정보를 취득하고, UC 단말 상호 관계 정보를 생성한다. 이 경우, 지금부터 이용하는 UC의 주파수에 대해, 허용 가능한 단말 장치(1) 간의 거리가 미리 정의되고, 정의된 거리의 범위 내에 위치하는 단말 장치(1)끼리는 서로의 UC의 신호를 수신할 수 있는 것으로 간주한다. 즉, GPS 등에 의한 측위로 얻어진 단말 장치(1) 각각의 위치 정보를 LC－UC 연계 제어 장치(5)가 수집하고, 수집한 각 단말 장치(1)의 위치 정보에 기초하여 서로의 신호를 검출할 수 있는 단말 장치(1)의 조합과 서로의 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)의 조합을 추정한다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 단말 장치(1) 간의 상대적인 위치를 단말 장치(1) 간의 LC 또는 UC의 채널 정보에 기초하여 산출하고, 서로의 신호를 검출할 수 있는 단말 장치(1)의 조합과 서로의 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)의 조합을 추정할 수도 있다.
또한, 단말 장치(1－1∼1－M) 각각이 UC에서의 무선 신호의 측정을 수행하고, 수신한 UC에서의 신호를 복호하여 송신원의 식별 정보를 취득함으로써, UC 단말 상호 관계 정보를 생성할 수도 있다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 복수의 단말 장치(1)를 지정하고, 지정한 복수의 단말 장치(1)에 UC를 이용한 통신을 수행하게 한 결과에 기초하여, 단말 장치(1)가 UC 단말 상호 관계 정보를 생성시키게 할 수도 있다.
또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 자체 장치와 UC를 이용한 무선 통신을 하고 있는 단말 장치(1)의 업 링크에서 발생하는 패킷 충돌의 빈도에 기초하여, 그 단말 장치(1)의 신호를 검출할 수 없는 다른 단말 장치(1)(숨겨진 단말)가 존재한다고 판정할 수도 있다. 이 경우, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 이러한 서로의 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)의 조합을 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 통지하게 할 수도 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 취득한 UC 단말 상호 관계 정보에 기초하여 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 UC를 이용한 무선 통신을 수행하는 단말 장치(1)의 조합을 결정할 수도 있다. 이때, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 서로의 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)의 조합을 제외한다. 이에 따라, 액세스권 취득시의 패킷 충돌의 발생을 낮출 수 있고, 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 13은 제1 및 제2 실시형태에 있어서의 무선 통신 시스템이 다른 구성 예를 나타내는 도면이다. 동 도면에 도시한 구성 예는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 다른 게이트웨이(4)에 접속되는 구성으로 되어 있다. 이러한 구성이라 하더라도, LC를 이용하여 UC의 이용을 제어할 수 있다.
즉, 도 13에 도시한 구성 예에서는 무선 통신 시스템은 게이트웨이(4－1 및 4－2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), LC－UC 연계 제어 장치(5), 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 및 단말 장치(1)를 구비한다. 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 및 LC－UC 연계 제어 장치(5)는 게이트웨이(4－1)에 접속되어 있다. 한편, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 게이트웨이(4－2)에 접속되어 있다. 게이트웨이(4－1)와 게이트웨이(4－2)는 외부 네트워크(6)를 통해 통신 가능하게 되어 있다.
단말 장치(1)의 UC에 관한 정보는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신된다. 도 1 및 도 12에 도시한 구성 예와 달리, 도 13에 도시한 구성 예에서는 외부 네트워크(6)로부터 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로의 접속과, 외부 네트워크(6)로부터 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로의 접속과의 사이에서는 응답 속도에 편차가 발생하고, 제어에 큰 지연이 발생하는 경우가 있다. 이 때문에, 지연에 대한 제약이 어렵지 않은 유저 데이터의 전송에 대해, 액세스 제어의 연계를 적용하기 쉽다. 이 경우, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 지연 시간 요구가 없거나, 지연 시간 요구가 느슨한 유저 데이터의 전송에 대해, 본 발명에 의한 UC의 이용을 결정할 수 있다.
도 11로 돌아와, LC－UC 연계 제어 장치(5)에 있어서, LC 통신 관리부(519)는 네트워크 통신부(514)를 통해 각 단말 장치(1)의 식별 정보 및 LC 통신 품질을 취득한다. LC 통신 관리부(519)가 취득하는 LC 통신 품질은 LC를 통해 라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 접속하는 단말 장치(1)의 것이다.
이때, LC 통신 관리부(519)는 업 링크 및 다운 링크의 트래픽량의 정보를 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 또는 게이트웨이(4)로부터 취득할 수도 있다. 또한, LC 통신 관리부(519)는 업 링크 및 다운 링크의 백홀의 트래픽량이나, 무선 리소스의 활용도를 이용하게 할 수도 있다. 또한, LC 통신 관리부(519)는 통계 정보로서 요일이나 시간대 등에 대한 규칙성으로부터, LC의 트래픽량, LC에서 액티브한 단말 장치(1)의 수, 단말 장치(1)의 모빌리티, 단말 장치(1)의 어플리케이션을 추정할 수도 있다.
UC 통신 관리부(520)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 통신 가능한 단말 장치(1)의 식별 정보와, 그 단말 장치(1)의 통신 품질을 수집하여 기억한다. UC 통신 관리부(520)는 단말 장치(1)의 식별 정보 및 통신 품질을 라이센스 밴드 기지국 장치(3) 또는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 네트워크 통신부(514)를 통해 취득한다.
UC 통신 관리부(520)가 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 단말 장치(1)의 식별 정보 및 통신 품질을 취득하는 경우, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)에 있어서, LC의 통신으로 단말 장치(1)로부터 수집한 UC 정보는 UC 정보 추출부(316)에서 추출된다. UC 정보 추출부(316)에서 추출된 UC 정보는 네트워크 통신부(314)를 통해 LC－UC 연계 제어 장치(5)로 송신된다.
한편, UC 통신 관리부(520)가 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 단말 장치(1)의 식별 정보 및 통신 품질을 취득하는 경우, UC 통신 관리부(520)는 단말 장치(1)에서 생성된 UC 정보를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)를 통해 취득하거나, 혹은 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 취득한 단말 장치(1)의 식별 정보와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 추정한 그 단말 장치(1)의 통신 품질을 포함하는 기지국 UC 정보를 취득하거나, 또는 그 양자 모두의 UC에 관한 정보를 취득하거나 한다.
또한, UC 통신 관리부(520)는 수집한 UC의 무선 환경의 정보에 있어서의 요일이나 시간대 등에 대한 규칙성으로부터, UC의 트래픽량, UC에서 액티브한 단말 장치(1)의 수, 단말 장치(1)의 모빌리티, 단말 장치(1)의 어플리케이션을 추정할 수도 있다.
또한, UC 통신 관리부(520)는 단말 장치(1)끼리 UC에서 서로의 신호를 검출할 수 있는지를 나타내는 UC 단말 상호 관계 정보, UC에서 행해진 통신 결과를 나타내는 UC 통신 보고 정보를 취득할 수도 있다. UC 통신 관리부(520)는 단말 장치(1)마다의 UC 통신 보고 정보에 기초하여, UC를 이용한 무선 통신에 의한 유저 데이터 전송의 실패가 미리 정한 빈도를 넘어 발생하였는지 여부를 판정할 수도 있다.
여기서, 패킷 로스(packet loss)와 액세스권 취득 장치를 관련지어 유저 데이터 전송의 실패가 미리 정한 빈도를 넘어 발생할 경우, UC 통신 관리부(520)는 그 장치가 액세스권을 취득한 통신에 이상이 발생한 것으로 간주하여, 유저 데이터 전송의 실패가 발생한 액세스권 취득 장치에 (다음의 통신에 관한) 액세스권을 취득시키지 않도록 액세스권 취득 장치를 결정한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1)의 모두에 대해, 액세스권을 취득한 통신이 이상으로 판정된 경우, UC 통신 관리부(520)는 UC 이용의 정지를 결정하고, 유저 데이터 전송의 실패가 발생한 단말 장치(1)에 대해 UC 이용의 정지를 통지하는 제어 신호를 송신할 수도 있다.
또한, UC 통신 관리부(520)는 유저 데이터의 전송을 LC로부터 UC로 전환할 것을 요구하는 LC 어시스트 요구 신호를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 취득하거나, UC 통신 요구 신호를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 취득한 경우, 취득한 LC 어시스트 요구 신호 또는 UC 통신 요구 신호를 경로 평가부(521)로 출력한다.
경로 평가부(521)는 무선 통신 시스템에 있어서의 시스템 용량을 증대시키기 위해, UC를 이용하여 유저 데이터를 전송시키는 단말 장치(1)와 UC 이용 조건을 결정할 수도 있다. 경로 평가부(521)는 이하의 1.∼7.의 경우, 유저 데이터의 전송에 액세스권을 지정한 UC를 이용하는 것을 결정하도록 할 수 있다.
경로 평가부(521)는 유저 데이터의 전송에 액세스권의 취득을 지정하여 UC를 이용하는 것을 결정하면, UC를 이용하여 액세스권을 취득한 송신 또는 수신, 또는 액세스권을 취득하지 않고 송신 또는 수신을 수행하는 것을 단말 장치(1)에 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성한다.
경로 평가부(521)는 네트워크 통신부(514)를 통해 생성한 UC 통신 개시 신호를 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신한다. 라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 UC 통신 개시 신호를 수신하면, 변조나 주파수 변환 등의 처리를 실시하고, 그 신호를 단말 장치(1)로 송신한다. UC 통신 개시 신호에는 UC를 이용하는 단말 장치(1)의 식별 정보와, 그 단말 장치(1)와 UC를 이용한 무선 통신을 하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 식별 정보를 포함할 수 있다.
1. 단말 장치(1)마다 LC 통신 품질과 액세스권을 지정한 UC 통신 품질을 비교하여 UC를 이용함으로써 스루풋을 증대시킬 수 있는 단말 장치(1)가 존재하는 경우.
2. LC의 전송에서 이용하고 있는 백홀 또는 무선 구간 회선이 버틀넥(bottle-neck)이 되고, LC에서의 유저 데이터의 전송에 지연 또는 스루풋의 저하가 발생하는 경우.
3. 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 LC 어시스트 요구 신호를 취득한 경우.
4. 단말 장치(1)로부터 UC 통신 요구 신호를 취득한 경우.
5. 액세스권을 지정하여 UC 통신을 수행하는 단말 장치(1)를 선택함으로써, 멀티 유저 동시 통신의 효과가 높아진다고 판단한 경우.
6. 종래의 랜덤 액세스 방식에 의한 UC 이용을 수행한 단말 장치(1)에 대해, 액세스권을 지정함으로써 스루풋의 향상을 기대할 수 있다고 판단한 경우.
7. 단말 장치(1)에 액세스권을 취득시킴으로써, 다운 링크의 액세스권 취득 장치의 수를 증대시키고, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 송신되는 트래픽량의 증대를 기대할 수 있다고 판단한 경우.
상기 1. 및 2.의 경우는 UC를 이용하는 단말 장치(1)의 조합과 그 조건을 경로 평가부(521)가 결정한다.
또한, 상기 3. 및 4.의 경우는 지정된 단말 장치(1)의 UC 이용을 허가할지의 판정을, 경로 평가부(521)가 수행한다. 이 판정은 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 또는 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하는 업 링크 또는 다운 링크의 통신에서 이상이나 낮은 스루풋이 보고되지 않은 액세스권 취득 장치의 존재 여부로 판정할 수 있다.
이 경우, 경로 평가부(521)는 LC 어시스트 요구 신호를 송신한 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 UC를 이용한 무선 통신이 가능한 단말 장치(1) 중 UC를 이용한 무선 통신을 수행하지 않은 단말 장치(1)가 UC를 이용한 무선 통신을 수행하면, 스루풋의 증대 여부를 판정할 수도 있다. 경로 평가부(521)는 스루풋이 증대하는 경우에 UC의 이용을 허가하고, 스루풋이 증대하지 않는 경우에 UC의 이용을 허가하지 않을 수도 있다.
또한, 상기 4.의 경우에서, 경로 평가부(521)는 UC 통신 요구 신호를 송신한 단말 장치(1)와, 대상이 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 사이의 액세스권 취득 장치에 대응하는 통신 품질의 정보로부터, 그 단말 장치(1) 또는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 UC에서 취득한 경우의 통신에 대해 이상이나 낮은 스루풋이 보고된 정보 등을 참조하여 적절한 액세스권 취득 장치를 지정한 후, UC를 그 단말 장치(1)가 이용하게 한다.
액세스권 취득 장치에 따른 통신 품질 정보에 대해서는 판단을 실시할 때의 요일·일자·시간이나, 단말 장치(1)의 종류나, 유저의 행동 예측 등의 특정 정보를 이용하여 액세스권 취득 장치에 대한 통신품질 이상의 판정에 대한 정밀도를 높일 수도 있다.
또한, 대상이 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 복수로 존재하는 경우, 경로 평가부(521)는 복수의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 각각에 대해 액세스권 취득 장치에 대한 통신품질의 정보를 이용하고, 통신 상대가 되는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 지정, 및 액세스권 취득 장치의 지정을 수행할 수도 있다.
또한, UC 통신 요구 신호를 송신한 단말 장치(1)와 UC를 이용한 무선 통신을 수행하는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 이미 액세스권 취득 장치를 지정한 UC에 의한 무선 통신을 하고 있는 다른 단말 장치(1)로부터 수집한 UC 정보에 기초하여 그 판정을 수행할 수도 있다.
예컨대, 다른 단말 장치(1)가 신호를 검출 가능한 단말 장치(1)의 그룹에 UC 통신 요구 신호를 송신한 단말 장치(1)가 포함되지 않는 경우에는, 숨겨진 단말 문제에 의한 패킷 충돌이 발생할 가능성이 크기 때문에, 경로 평가부(521)는 UC의 이용을 허가하지 않을 수도 있다. 한편, 다른 단말 장치(1)가 신호를 검출 가능한 단말 장치(1)의 그룹에 UC 통신 요구 신호를 송신한 단말 장치(1)가 포함되는 경우에는, 숨겨진 단말 문제에 의한 패킷 충돌이 발생할 가능성이 작기 때문에, 경로 평가부(521)는 UC의 이용을 허가할 수도 있다.
또한, 상기 6.의 경우에는 종래의 랜덤 액세스 방식에 의해, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 계속적으로 통신을 수행하고, 액세스권 취득 장치에 대한 통신품질에 관한 정보도 측정하고, 본 발명에 의한 액세스권의 지정을 수행함으로써 스루풋을 향상시킬 수 있다는 판정이 가능할 때, 경로 평가부(521)는 본 발명에 의한 액세스권을 취득하는 장치를 지정하여 UC 통신을 개시하게 할 수도 있다.
또한, 상기 7.의 경우는 통상 다운 링크에서, 액세스권 취득 장치는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 1대뿐이지만, 경로 평가부(521)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 통신을 수행하는 복수의 단말 장치(1)에 대해, 다운 링크의 액세스권의 취득(다운 링크 송신 요구 신호의 송신)을 수행하게 한다. 이에 따라, 액세스권 취득 장치의 수를 늘리고, 동일한 UC를 공유하는 다른 무선 장치(기지국일 수도 있고 단말 장치일 수도 있음)에 대해, 무선 리소스를 확보할 수 있는 확률을 증가시킬 수 있다.
또한, 경로 평가부(521)는 UC의 업 링크의 공간 다중에 의한 멀티 유저 동시 송신의 이득과 UC의 다운 링크에서의 공간 다중에 의한 멀티 유저 동시 송신의 이득에 기초하여 단말 장치(1)의 스루풋을 평가하고, UC를 이용한 무선 통신을 수행하는 단말 장치(1)의 조합을 선택하게 할 수도 있다.
또한, 경로 평가부(521)는 단말 장치(1)마다 그 통신에 대한 액세스권 취득 장치를 결정할 수도 있다.
예컨대, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 통신하고 있는 단말 장치(1)가 3대 있고, 단말 장치(1－1, 1－2, 및 1－3)이었다고 하고, 단말 장치(1－1)의 UC 통신에서는 업이나 다운도 단말 장치(1－1)가 액세스권을 취득하고, 단말 장치(1－2)의 UC 통신에서는 종래의 랜덤 액세스 방식에 의해 송신하고자 하는 것이 액세스권을 취득(송신하고자 하는 단말 장치(1)가 송신)하고, 단말 장치(1－3)의 UC 통신에서는 업이나 다운 모두 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하도록 제어할 수 있다.
이와 같이 단말 장치(1)마다 액세스권 취득 장치를 지정함으로써, 숨겨진 단말 문제에 의한 스루풋 저하를 막으면서, UC를 이용할 수 있다. 또한, 또 하나의 효과로서 다운 링크 통신에서, 액세스권 취득 장치를 늘려 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 송신하는 트래픽량을 증가시킬 수도 있다.
도 14는 제1 실시형태의 시나리오 1에 있어서의 업 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC를 이용하여 단말 장치(1－1 및 1－2)에 업 링크에서 UC를 이용한 송신을 수행할 것을 요구하는 UC 통신 통지 신호(U)를 송신한다. UC 통신 개시 신호(U)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 수신하는 요구 정보에 따른 신호이다.
단말 장치(1－1 및 1－2)는 LC에서 UC 통신 개시 신호(U)를 수신하였을 때, 다른 무선 장치(기지국일 수도 있고 단말 장치일 수도 있음)가 UC에서 통신을 하고 있기 때문에 대기한다.
다른 무선 장치의 통신이 종료되면, 단말 장치(1－1 및 1－2)는 랜덤 액세스 방식에 따라, 유저 데이터의 송신을 수행한다. 예컨대 단말 장치(1－1)는 무선 LAN 시스템의 CSMA/CA에 기초하여, AIFS(Arbitration Inter Frame Space：프레임의 송신 간격)에 대응하는 시간을 대기하고, 랜덤 시간(Backoff) 후에 송신권을 획득하고 있다.
단말 장치(1－1)가 송신을 끝내고 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 ACK를 송신하면, 단말 장치(1－2)도 UC를 이용한 업 링크에 의한 통신을 수행한다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)가 UC를 이용한 업 링크의 통신을 수행하는 단말 장치(1)를 선택함으로써, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 UC를 이용하여 통신을 수행하는 단말 장치(1)의 수를 제한할 수 있고, 랜덤 액세스 방식에서의 패킷 충돌에 의한 컨텐션 윈도우 사이즈의 상승과, 그에 따른 MAC 효율의 저하를 막을 수 있다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 UC를 이용한 업 링크의 통신을 수행하는 단말 장치(1)를 복수로 선택할 때, 선택하는 단말 장치(1)가 서로의 신호를 검출할 수 있는 단말 장치(1)를 선택한다. 이에 따라, 선택되는 복수의 단말 장치(1)가 서로 숨겨진 단말이 되는 것을 막고, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 유저 데이터를 수신할 때의 패킷 충돌을 감소시킬 수 있다.
도 15는 제1 실시형태의 시나리오 2에서의, 멀티 유저 업 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC를 이용하여 단말 장치(1－1 및 1－2)에 UC 통신 개시 신호(U)를 송신한다. 이 UC 통신 개시 신호에는 UC를 이용한 업 링크에서 멀티 유저 통신을 수행하는 단말 장치(1－1 및 1－2)의 식별 정보와, 업 링크에서 멀티 유저 통신을 수행할 때의 동기 정보를 포함할 수도 있다.
또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 복수의 단말 장치로부터의 비동기인 수신 신호를 분리 복호할 수 있는 경우에는, 이러한 업 링크용 부가 정보를 생략할 수 있다. 이 경우에는 LC－UC 연계 제어 장치(5)는 서로의 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)를 조합하고, 조합한 단말 장치(1)에 UC를 이용한 유저 데이터의 전송을 수행하게 할 수도 있다. 이와 같이 단말 장치(1)를 조합함으로써, 각 단말 장치(1)에 업 링크에서의 멀티 유저 통신을 인식시키지 않고 송신을 수행하게 할 수 있다.
도 15에 도시한 예에서, 단말 장치(1－1 및 1－2)는 UC 통신 개시 신호(U)를 수신하였을 때, 다른 무선 장치가 UC에서 통신을 하고 있기 때문에 대기한다. 다른 무선 장치의 통신이 종료하면, 단말 장치(1－1 및 1－2)는 랜덤 액세스 방식에 따라, 유저 데이터의 송신을 수행한다.
멀티 유저 송신에서는 단말 장치(1－1 및 1－2)가 동기하여 신호를 송신할 필요가 있으므로, 단말 장치(1－1 및 1－2)가 업 링크 송신 요구 신호(I)를 UC에서 송신한다. 구체적으로 단말 장치(1－1)는 AIFS에 대응하는 시간을 대기하고, 랜덤 시간(Backoff) 후에, 업 링크 송신 요구 신호(I)를 UC에서 송신한다. 단말 장치(1－1)가 송신하는 업 링크 송신 요구 신호에는 UC 통신 개시 신호(U)로 통지된 다른 단말 장치(1－2)의 식별 정보가 포함될 수도 있다. 다른 단말 장치(1)의 식별 정보를 포함함으로써, 멀티 유저 송신을 수행하는 단말 장치(1)가 업 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하는 순서를 지정할 수 있다.
단말 장치(1－2)는 단말 장치(1－1)가 송신한 업 링크 송신 요구 신호(I)를 검출한 타이밍, 또는 수신한 업 링크 송신 요구 신호(I)에 포함되는 업 링크 송신 요구 신호를 송신하는 타이밍에 따라, 업 링크 송신 요구 신호(I)를 송신한다.
또한, 단말 장치(1－2)는 업 링크 송신 요구 신호(I)의 송신을 생략하고, 단말 장치(1－1)가 송신하는 업 링크 송신 요구 신호(I)에 의해 유저 데이터를 송신하는 타이밍을 단말 장치(1－1)와 맞추어 업 링크에 대해 유저 데이터를 송신할 수도 있다.
또한, 단말 장치(1－1 및 1－2)는 단말 장치(1－1)가 송신하는 업 링크 송신 요구 신호(I)에 대해 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 답신 되는 CTS에 기초하여, 타이밍 동기 또는 주파수 동기 중 어느 하나 또는 양자 모두를 수행하고, 업 링크에서의 유저 데이터를 송신하는 타이밍을 동기시킬 수도 있다.
단말 장치(1－1 및 1－2)가 동기하여 유저 데이터(D)의 송신을 개시하고, 단말 장치(1－1 및 1－2)의 송신이 끝나면, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 단말 장치(1－1 및 1－2)에 ACK 또는 Block－ACK(A)를 송신한다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)는 UC 통신 개시 신호(U)로 송신권을 취득하는 단말 장치(1)를 지정할 수 있다. 단말 장치(1－1 및 1－2)가 독립적으로 랜덤 액세스에 의해 송신권을 취득하도록 동작시킴으로써, 송신권의 취득 확률을 증가시킬 수 있다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 UC를 이용한 업 링크로 유저 데이터를 송신하는 단말 장치(1)를 선택함과 더불어, 멀티 유저 통신을 수행함으로써 얻어지는 이득도 고려할 수 있다. 공간 다중에 의한 멀티 유저 MIMO 송신은 동시에 송신하는 단말 장치(1)의 수에 비례하여 스루풋의 증가를 기대할 수 있으므로, 멀티 유저 MIMO를 UC의 업 링크에 적용함으로써, 시스템 용량의 증가를 도모할 수 있다.
도 16은 제1 실시형태의 시나리오 3에서의, 다운 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC를 이용하여 단말 장치(1－1 및 1－2)로 다운 링크에서 UC를 이용한 수신을 수행하는 것을 요구하는 UC 통신 개시 신호(U)를 송신한다. UC 통신 개시 신호(U)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 수신하는 요구 정보에 따른 신호이다.
단말 장치(1－1 및 1－2)는 LC에서 UC 통신 개시 신호(U)를 수신하였을 때, 다른 무선 장치가 UC에서 통신을 하고 있으므로 대기한다.
다른 무선 장치의 통신이 종료되면, 단말 장치(1－1)는 랜덤 액세스 방식의 룰에 따라, 다운 링크의 수신권을 요구하는 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신한다. 다운 링크 송신 요구 신호(I)는 그 신호를 수신한 주변의 무선 장치에 NAV의 설정을 요구하는 정보를 포함하고, 그 신호를 송신한 단말 장치(1)가 수신권을 획득하게 하는 역할을 갖는다.
여기서 단말 장치(1－1)는 무선 LAN 시스템의 CSMA/CA에 기초하여 AIFS에 대응하는 시간을 대기하고, 랜덤 시간(Backoff) 후에 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하여 수신권을 획득하고 있다.
또한, 다운 링크 송신 요구 신호(I)에 포함되는 NAV(송신 금지 기간)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)에서 산출되고, UC 통신 개시 신호(U)로 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 단말 장치(1－1 및 1－2)로 통지될 수도 있다.
LC－UC 연계 제어 장치(5)에서 NAV의 시간 길이를 산출하는 경우, 경로 평가부(521)는 단말 장치(1－1 및 1－2)로 송신되는 각각의 유저 데이터의 데이터량과 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 단말 장치(1－1 및 1－2) 각각의 사이에서의 UC 통신 품질에 기초하여, 유저 데이터의 전송에 필요한 통신 시간을 산출한다. 경로 평가부(521)는 산출한 통신 시간에 기초한 송신 금지 기간을 나타내는 정보를 UC 이용 지정 정보에 포함하고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 송신할 수도 있다. UC 이용 지정 정보에 포함되는 NAV(송신 금지 기간)는 단말 장치(1)에 통지된다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1－1)가 송신한 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 수신하면, 단말 장치(1－1)로의 유저 데이터(D)를 송신한다. 단말 장치(1－1)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 자체 장치로의 유저 데이터를 정상적으로 수신하면, ACK 또는 Block－ACK(A)를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 송신한다.
단말 장치(1－2)는 UC에서의 단말 장치(1－1)로의 송신이 종료되었음을 ACK 또는 Block－ACK(A)로 검출하면, 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하여 수신권을 획득한다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1－2)가 송신한 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 수신하면, 단말 장치(1－2)로의 유저 데이터(D)를 송신한다. 단말 장치(1－2)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 자체 장치로의 유저 데이터를 정상적으로 수신하면, ACK 또는 Block－ACK(A)를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 송신한다.
단말 장치(1－1 및 1－2)는 UC 통신 조건에 나타난 UC 통신을 종료하는 조건이 충족되지 않는 경우, 랜덤 액세스 방식의 룰에 따라, 다시 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하여 수신권의 획득을 실시한다.
LC를 이용하여 UC 통신 개시 신호(U)를 수신한 단말 장치(1)가 NAV 구간의 설정을 수행함으로써, RTS/CTS를 이용하여 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 송신권을 취득하는 경우 등과 비교하여 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
일반적인 RTS/CTS를 이용한 통신에서는 송신 측으로부터 숨어 있는 무선 장치가 많은 경우에는 RTS를 수신한 타이밍에 CTS를 정상적으로 답신할 수 있는 확률이 현저히 저하될 가능성이 있다. 또한, 제1 실시형태에서의 무선 통신 시스템에서는 단말 장치(1)가 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)보다 많은 다른 무선 장치를 검출할 수 있는 환경에 있다면, 숨겨진 단말에 의한 스루풋의 저하를 막을 수 있다.
또한, 업 링크의 경우와 마찬가지로, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하는 단말 장치(1)를 선택하므로, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 UC를 이용하여 통신하는 단말 장치(1)를 제한할 수 있고, 랜덤 액세스에서의 패킷 충돌에 의해 컨텐션 윈도우 사이즈의 상승과 그에 따른 MAC 효율의 저하를 막을 수 있다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 서로의 신호를 검출할 수 있는 단말 장치(1)를 조합하여 UC를 이용한 통신을 수행하게 함으로써, 업 링크에서 단말 장치(1)끼리 숨겨진 단말이 되어 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에서의 패킷 충돌을 막을 수 있다.
도 17은 제1 실시형태의 시나리오 4에 있어서의 멀티 유저 다운 링크의 MAC 시퀀스의 일 예를 나타내는 도면이다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC를 이용하여 단말 장치(1－1 및 1－2)로 UC 통신 개시 신호(U)를 송신한다. 이 다운 링크 송신 요구 신호에는 UC를 이용한 다운 링크에서 멀티 유저 통신을 수행하는 단말 장치(1－1 및 1－2)의 식별 정보와, 다운 링크에서 멀티 유저 통신을 수행할 때의 동기 정보가 포함된다.
도 17에 도시한 예에서, 단말 장치(1－1 및 1－2)는 UC 통신 개시 신호(U)를 수신하였을 때, 다른 무선 장치가 UC에서 통신을 하고 있기 때문에 대기한다.
다른 무선 장치의 통신이 종료되면, 단말 장치(1－1 및 1－2)는 랜덤 액세스 방식의 룰에 따라 다운 링크 송신 요구 신호(I)의 송신을 시도한다. 여기서는 단말 장치(1－1)가 수신권을 취득하고, 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하고 있다.
공간 다중에 의한 멀티 유저 통신을 다운 링크에서 수행하는 경우에는, 다운 링크 송신 요구 신호(I)로부터 그 신호를 송신한 단말 장치(1)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2) 사이의 채널 정보를 취득하는 것이 중요하다. 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서의 업 링크와 다운 링크와의 대칭성을 이용하여 다운 링크 송신 요구 신호로부터 취득한 채널 정보를 업 링크의 채널 정보로 캘리브레이션(calibration)하여 얻을 수 있다.
즉, 공간 다중에 의한 멀티 유저 통신을 다운 링크로 수행하는 경우, 멀티 유저 통신의 대상이 되는 단말 장치(1)가 모두 다운 링크 송신 요구 신호(I) 또는 채널 추정용 프레임을 송신함으로써, 채널 정보의 정밀도를 높일 수 있다.
도 17에 도시한 예에서는, 단말 장치(1－1)가 송신한 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 트리거로 하여 일정 시간 후에 단말 장치(1－2)도 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신하고 있다. 이는 UC 통신 개시 신호(U)에, 다른 단말 장치(1)가 송신한 다운 링크 송신 요구 신호를 수신한 경우, 일정 시간 후에 다운 링크 송신 요구 신호를 송신하는 지시를 포함함으로써 실현할 수 있다.
또한, 단말 장치(1－1)가 다음에 다운 링크 송신 요구 신호를 송신하는 단말 장치(1－2)의 식별 정보를 다운 링크 송신 요구 신호에 포함하여 송신하거나, 각 단말 장치(1)가 UC 통신 개시 신호(U)로 지정된 다운 링크 송신 요구 신호를 송신하는 순서에 따라 다운 링크 송신 요구 신호를 송신함으로써 실현할 수도 있다.
또한, LC에 의한 통신을 이용하고, 단말 장치(1)로부터 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)에 대응하는 채널 정보를 송신하고, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로부터 그 채널 정보를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 출력할 수도 있다.
또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 단말 장치(1)와의 사이의 채널 정보를 취득한 후, 경과한 시간이 일정기간 이하일 경우, 다운 링크 송신 요구 신호의 송신을 생략할 수도 있다.
또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 단말 장치(1－1)로부터 다운 링크 송신 요구 신호를 수신한 후, 단말 장치(1－2)에 대해 다운 링크 송신 요구 신호의 송신을 요구하는 신호를 송신하고, 단말 장치(1－2)가 다운 링크 송신 요구 신호를 송신하게 할 수도 있다.
다운 링크 멀티 유저 동시 송신을 수행하기 전에, 다운 링크 송신 요구 신호, 또는 채널 추정용 프레임을 단말 장치(1)로부터 송신하기 위해, 최초의 단말 장치(1)가 송신하는 다운 링크 송신 요구 신호가 설정하는 NAV에 있어서, 멀티 유저 동시 송신에 포함되는 다른 단말 장치(1)에서는 NAV를 설정하지 않도록 지정할 수도 있다.
또는 다운 링크 송신 요구 신호(I)에서 설정한 NAV를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 새롭게 송신하는 신호에 의해, NAV의 설정을 갱신함으로써, 최초로 다운 링크 송신 요구 신호(I)를 송신한 단말 장치 외의 단말 장치도 신호를 송신할 수 있도록 설정할 수 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 주파수 분할 다중 또는 부호 분할 다중을 이용하여 복수의 단말 장치(1)로 유저 데이터의 송신을 수행하는 경우, 복수의 단말 장치(1)를 대표하는 하나의 단말 장치(1)(도 17에서의 단말 장치(1－1))의 다운 링크 송신 요구 신호를 수신한 타이밍에 다운 링크 송신 요구 신호로 나타나는 복수의 단말 장치(1)로의 송신을 할 수도 있다. 이 경우, 도 17에서의 단말 장치(1－2)에 의한 다운 링크 송신 요구 신호의 송신이 생략된다.
또한, LC－UC 연계 제어 장치(5)가 UC의 다운 링크를 이용하는 단말 장치(1)를 선택하는 구성에 의해, 수신권을 취득하게 하는 단말 장치(1)를 지정할 수 있고, 단말 장치(1－1)와 단말 장치(1－2)에 대해 독립적으로 랜덤 액세스에 의해 수신권을 취득시킴으로써, 수신권의 취득 확률을 증가시킬 수 있다.
예컨대, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 하나이고, 또한 단말 장치(1)가 복수인 경우로서, UC에서 무선 통신을 수행하는 다른 무선 장치가 다수 존재하는 경우, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 송신권의 취득을 시도하였을 때 실패할 가능성이 커지게 된다. 그러나 본 실시형태의 무선 통신 시스템에서는 단말 장치(1)가 수신권을 취득하는 구성으로 되어 있고, 다운 링크로 수신을 수행하는 복수의 단말 장치(1)가 수신권의 취득을 시도하기 때문에, 수신권 취득의 실패 가능성을 낮추고, UC에서의 통신의 수행 가능성을 높일 수 있다. 그러나 수신권의 취득을 수행하는 단말 장치(1)의 수를 크게 하면, 패킷 충돌의 발생이나, 서로 신호를 검출할 수 없는 단말 장치(1)가 조합되어 숨겨진 단말을 발생시킬 염려가 있다. 그 때문에, LC－UC 연계 제어 장치(5)는 적절한 수의 단말 장치(1)를 선택할 필요가 있다.
또한, 유저 데이터의 어플리케이션 카테고리나, 물리 층의 스루풋과 프레임당 비트수로 얻어지는 프레임 길이로부터, 멀티 유저 통신의 이득을 최대화하도록, UC를 이용하는 단말 장치(1)를 선택하게 할 수도 있다.
특히, 공간 다중에 의한 멀티 유저 MIMO 송신은 동시에 송신하는 단말 장치(1)의 수에 비례하여 스루풋의 증대를 기대할 수 있으므로, 멀티 유저 MIMO 다운 링크를 성공시킴으로써, 시스템 용량의 증가를 실현할 수도 있다.
도 18은 제2 실시형태의 시나리오 2의 업 링크에서의 멀티 유저 통신의 MAC 시퀀스의 일 예이다.
라이센스 밴드 기지국 장치(3)는 LC를 이용하여 단말 장치(1－1 및 1－2)로 기지국 트리거 UC 업 링크 통신의 실시를 통지하는 UC 통신 개시 신호(U)를 송신한다. 이 UC 통신 개시 신호에서는 액세스권의 취득을 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 수행하는 것을 나타내거나, 단말 장치 스스로 액세스권의 취득을 수행하지 않도록 지정하거나, 업 링크에서 지금부터 멀티 유저 통신을 수행하는 단말 장치(1)의 식별 정보를 포함할 수 있다.
도 18에 도시한 예에서는, UC 통신 개시 신호(U)에 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하도록 통지하는 정보가 포함되어 있고, 단말 장치(1－1 및 1－2)가 이를 수신하면, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 업 링크 송신 요구를 수신할 때까지 대기한다.
한편, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 백홀 통신에 의해, LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터 단말 장치(1)가 UC에서의 업 링크 송신을 대기하고 있는 통지를 UC 통신 개시 신호에 의해 수신한다. 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 LC－UC 연계 제어 장치(5)로부터의 통지를 수신하면, 공유 주파수 대역에서의 액세스권의 취득을 개시한다 (도 18에서의 Timing A).
도 18에서는 CSMA/CA에 따른 통신을 나타내고 있는데, CSMA/CA에서의 Listen Before Talk를 수행하지 않고 액세스권을 취득할 수도 있다.
공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 액세스권을 취득하면, 단말 장치(1－1 및 1－2)로 업 링크 송신 요구 신호(I)를 송신한다. 단말 장치(1－1 및 1－2)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 업 링크 송신 요구 신호(I)를 수신하면, UC에서 유저 데이터(D)를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 송신한다.
이와 같이, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)는 단말 장치(1)에서의 대기 데이터의 존재 여부와 대기 데이터가 존재하는 단말 장치(1)에 관한 정보를, UC를 이용한 통신을 수행하지 않고 취득할 수 있고, UC를 이용한 업 링크의 통신을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 도 18에서, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 UC 통신 개시 신호(U)를 송신하는 것보다 이전에, 단말 장치(1)로부터 LC에서 라이센스 밴드 기지국 장치(3)로, 업 링크에 관한 정보(송신 대기 상태에 있는 유저 데이터량 등)를 송신하고, LC－UC 연계 제어 장치(5)에 의해, 본 발명에 의한 업 링크 통신을 수행하는 것을 결정함으로써, 효율적으로 UC에서의 업 링크 멀티 유저 동시 송신을 실현할 수 있다.
본 실시형태에서의 무선 통신 시스템의 효과를 나타내기 위해, 계산기에 의한 시뮬레이션을 수행하였다(제1 실시형태의 시나리오 3의 예). 도 19는 시뮬레이션의 대상으로 한 무선 통신 시스템의 모델을 나타내는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 단말 장치(1)로의 다운 링크(이하, 메인 링크라 함)를 평가 대상으로 하고, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)를 검출할 수 없는 무선 통신을 수행하는 무선 장치(91, 92)가 단말 장치(1)의 주변에 위치한다. 무선 장치(91)가 UC를 이용하여 무선 장치(92)에 대한 송신을 계속하고 있다.
무선 장치(91)로부터 무선 장치(92)로의 통신을 다른 링크라고 한다. 시뮬레이션에서는 물리 링크의 스루풋을 130 [Mbit/s]로 하였다. 이는 공간 다중 수가 2이고, 변조 방식이 64QAM이며, 부호화 율이 5/6이고, 가이드 인터벌(전후의 데이터 간 간섭을 막기 위해 삽입되는 시간)이 800 [μs]일 경우에 대응한다.
도 20은 시뮬레이션의 대상으로 한 3가지 MAC 시퀀스를 나타내는 도면이다. 첫째는 제1 비교 예로서의 RTS/CTS를 이용하지 않는 프레임 송신이다. 둘째는 제2 비교 예로서의 RTS/CTS를 이용한 프레임 송신이다. 셋째는 본 실시형태에서의 프레임 송신이고, 단말 장치(1)가 수신권을 취득한 후에 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 프레임 송신을 수행한다.
3가지 MAC 시퀀스 각각에 있어서, 데이터 심볼 길이 TD를 1.520 [ms]로 하였다. 하나의 프레임 송신에 필요한 시간 길이를 Tf로 하면, 제1 비교 예, 제2 비교 예, 및 본 실시형태 각각에 있어서의 TD/Tf는 0.889, 0.846, 0.867이 된다.
도 21은 도 19에 도시한 모델에 있어서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 21에 도시한 시뮬레이션 결과는 메인 링크(Link A)의 트래픽을 130 [Mbit/s]로 하였을 때, 무선 장치(91)로부터 무선 장치(92)로의 무선 통신(다른 링크：Link C)에서의 트래픽을 0 [Mbit/s]에서부터 130 [Mbit/s]에 이르기까지 변화시켰을 때의 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 단말 장치(1)로의 UC에 의한 다운 링크인 메인 링크의 스루풋을 나타내는 그래프이다.
도 21의 그래프에서, 횡축은 무선 장치(91)로부터 무선 장치(92)로의 무선 통신에서의 트래픽을 나타내고, 종축은 메인 링크(실선) 및 다른 링크(파선)의 스루풋을 나타낸다. 또한, 트래픽이 0에서부터 40에 이르기까지에서는 상기 3가지 MAC 시퀀스 간에 다른 링크의 스루풋에 차이는 없다 (그래프 상에서 ×, 흰색 동그라미, 흑색 사각이 겹쳐 있다).
제1 및 제2 비교 예에서는 무선 장치(91)와 무선 장치(92) 사이의 트래픽의 증가에 따라 메인 링크에서의 스루풋이 저하되고 있다. 무선 장치(91)와 무선 장치(92) 사이의 트래픽이 130 [Mbit/s]에 이르면, 제1 비교 예의 방법(Conv. access w/o RTS/CTS)에서는 스루풋을 얻지 못하고, 제2 비교 예의 방법(Conv. access w/ RTS/CTS)에서도 거의 스루풋을 얻지 못하여 6.5 [Mbit/s] 정도가 되어 버린다.
한편, 본 실시형태의 방법(Proposed access)에서는 단말 장치(1)가 액세스권을 취득하므로, 숨겨진 단말 문제는 발생하지 않는다. 이 때문에, 다른 링크의 트래픽이 약 60 [Mbit/s]를 넘으면, 다른 링크와 메인 링크와의 스루풋이 일치하여 수습된다. 이는 다른 링크와 메인 링크가 무선 리소스를 거의 동일하게 쉐어(share)하고 있음을 나타낸다.
다른 링크의 트래픽이 130 [Mbit/s]이 되는 핍박(逼迫)한 무선 통신 환경에서는 본 실시형태의 방법에서의 메인 링크의 스루풋이 제2 비교 예에서의 메인 링크의 스루풋에 대해 8.8배의 스루풋으로 되어 있다.
본 실시형태에서의 무선 통신 시스템의 효과를 나타내기 위해, 다른 계산기에 의한 시뮬레이션을 더 행하였다. 제1 실시형태와 제2 실시형태를 병용하고, 단말 장치(1)마다 액세스권 취득 장치를 설정함으로써 얻어지는 효과를 나타낸다.
도 22는 시뮬레이션의 대상으로 한 무선 통신 시스템의 모델을 나타내는 도면이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 단말 장치(1－1), 단말 장치(1－2), 및 단말 장치(1－3) 각각으로의 다운 링크(이하, 메인 링크라 함)을 평가 대상으로 하였다.
또한, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 단말 장치(1－1), 단말 장치(1－2), 및 단말 장치(1－3)와 각각 거의 같은 위치에 존재하는 무선 장치(90), 무선 장치(91), 무선 장치(92), 및 무선 장치(93)를 주고, 무선 장치(90)는 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 동일하게, 무선 장치(91), 무선 장치(92) 및 무선 장치(93) 각각으로의 다운 링크의 송신을 수행하는 것으로 한다.
8대의 무선 장치는 예외를 제외하고 다른 모든 무선 장치의 신호를 검출할 수 있는 것으로 하였다. 예외란, 단말 장치(1－1)와 무선 장치(91)는 단말 장치(1－3) 및 무선 장치(93)의 통신을 검지할 수 없고, 단말 장치(1－3)와 무선 장치(93)는 단말 장치(1－1) 및 무선 장치(91)의 통신을 검지할 수 없는 2가지 조건이다.
도 22에 도시한 구성에서는 양단의 무선 장치끼리 서로의 통신이 들리지 않는 조건으로 되어 있다. 시뮬레이션에서는 물리 링크의 스루풋을 130 [Mbit/s]로 하였다. 이는 공간 다중 수가 2이고, 변조 방식이 64QAM이며, 부호화 율이 5/6이고, 가이드 인터벌이 800 [μs]일 경우에 대응한다.
도 23은 도 22에 도시한 모델에 있어서, 종래의 랜덤 액세스 방식을 이용한 경우의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 23에 도시한 결과는 종래의 랜덤 액세스 방식에 의해, 무선 장치(90)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)가 액세스권을 취득하여 다운 링크 송신을 수행하는 경우의 무선 장치(90)와 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 각각의 3개의 통신 상대에게 부여하는 트래픽량을 늘렸을 때의 각 목적지에서 얻어지는 스루풋의 결과를 나타내고 있다. 종래의 랜덤 액세스 방식에서는 트래픽량의 증대에 대해, 무선 리소스가 핍박(逼迫)하면, 모든 단말 장치(1)가 동일하게 스루풋을 얻고 있는 것을 확인할 수 있다.
도 24는 도 22에 도시한 모델에 있어서 제1 및 제2 실시형태의 무선 통신 시스템에서의 동작의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 24에 도시한 시뮬레이션 결과에서는, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 단말 장치(1－1)와 단말 장치(1－2)로의 다운 링크 통신에서의 액세스권 취득 장치를 단말 장치(1－1) 및 단말 장치(1－2)로 하고, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 단말 장치(1－3)로의 다운 링크에서의 액세스권 취득 장치를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 하고 있다.
다른 무선 시스템인 무선 장치(90)∼무선 장치(93)의 통신에서는 액세스권 취득 장치가 무선 장치(90)의 1대인 것에 대비하여, 본 발명의 동작을 수행하는 무선 통신 시스템에서는 단말 장치(1－1), 단말 장치(1－2) 및 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)의 3대가 액세스권을 취득하고 있고, 다른 무선 시스템에 대해 높은 스루풋을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
여기서, 단말 장치(1－3)만 액세스권 취득 장치를 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로 한 것은, 단말 장치(1－1)와 단말 장치(1－3)가 서로 숨겨진 단말 조건으로 되어 있고, 양 장치에 액세스권을 취득시키면, 패킷 충돌에 의한 스루풋 저하가 생길 우려가 있기 때문이다.
이와 같이, 단말 장치(1)에 액세스권을 취득시킴으로써, 액세스권 취득 장치의 수를 늘리거나, 숨겨진 단말 조건이 되는 단말 장치(1)를 동시에 선택하지 않도록 제어함으로써, 높은 스루풋을 얻을 수 있다.
이상과 같이, 상술한 실시형태에서의 무선 통신 시스템은, 제1 주파수 대역의 UC에서의 통신의 제어를, 제1 기지국 장치인 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)와 제2 기지국 장치인 라이센스 밴드 기지국 장치(3)를 접속하는 백홀 회선 및 라이센스 밴드 기지국 장치(3)와 단말 장치(1)에 있어서의 제2 주파수 대역의 LC를 통해 수행함으로써, UC에서의 통신을 저해하지 않고, 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서의 무선 통신 시스템에서는 LC－UC 연계 제어 장치(5)를 독립한 장치로 하는 구성을 설명하였지만, 라이센스 밴드 기지국 장치(3)가 LC－UC 연계 제어 장치(5)를 내부에 구비하는 구성으로 할 수도 있다. 이 구성에서는 LC－UC 연계 제어 장치(5)의 네트워크 통신부(514)를 생략할 수도 있다. 네트워크 통신부(514)를 생략하는 경우에는 LC 통신 관리부(519), UC 통신 관리부(520) 및 경로 평가부(521)는 라이센스 밴드 기지국 장치(3)의 네트워크 통신부(314)를 통해 통신을 수행한다.
상술한 실시형태에서의 단말 장치(1), 공유 주파수 대역 기지국 장치(2), 라이센스 밴드 기지국 장치(3), LC－UC 연계 제어 장치(5)를 컴퓨터에서 실현하게 할 수도 있다.
그 경우, 각 장치가 갖는 구성요소 각각을 실현하기 위한 프로그램을 컴퓨터 독출 가능한 기록 매체에 기록하고, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 독출시켜, 실행함으로써 실현할 수도 있다. 또한, 여기서 말하는 「컴퓨터 시스템」이란 OS나 주변 기기 등의 하드웨어를 포함하는 것으로 한다.
또한, 「컴퓨터 독출 가능한 기록 매체」란 플렉서블 디스크, 광자기 디스크, ROM, CD－ROM 등의 포터블 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치를 말한다.
또한 「컴퓨터 독출 가능한 기록 매체」란, 인터넷 등의 네트워크나 전화 회선 등의 통신 회선을 통해 프로그램을 송신하는 경우의 통신선과 같이, 단시간 동안, 동적으로 프로그램을 보유하는 것, 그 경우의 서버나 클라이언트가 되는 컴퓨터 시스템 내부의 휘발성 메모리와 같이, 일정 시간 프로그램을 보유하고 있는 것도 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로그램은 전술한 구성요소의 일부를 실현하기 위한 것일 수도 있고, 또한, 전술한 구성 요소를 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합에 의해 실현 가능한 것일 수도 있고, PLD(Programmable Logic Device)나 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 하드웨어를 이용하여 실현되는 것일 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명하였지만, 구체적인 구성은 본 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 등도 포함된다.
[산업상의 이용 가능성]
단말 장치(1)에 대해, 제2 주파수 대역을 이용하여 제1 주파수 대역에서의 액세스권(송신권 또는 수신권)의 취득을 지시함으로써, 공유 주파수 대역 기지국 장치(2)로부터 숨겨진 단말로 되어 있는 무선 장치로부터 받는 영향을 억제할 수 있고, 공유 주파수 대역에서의 무선 통신의 이용 효율의 향상이 불가결한 용도에 적합하게 적용할 수 있다.
1, 1－1, 1－2, 1－3, 1－M 단말 장치
2, 2－1, 2－N 공유 주파수 대역 기지국 장치
3, 3－1, 3－L 라이센스 밴드 기지국 장치
4, 4－1, 4－2 게이트웨이
5 LC－UC 연계 제어 장치
6 외부 네트워크
101, 301 LC용 안테나
102, 302 LC 송수신부
103, 303 LC 송신 신호 변조부
104, 304 LC 수신 신호 복호부
105, 205 UC용 안테나
106, 206 UC 송수신부
107, 207 UC 송신 신호 변조부
108, 208 UC 수신 신호 복호부
109 UC 제어 신호 취득부
110, 210 랜덤 액세스 제어 회로
111 단말 제어부
112, 212, 312 기억부
211, 311 기지국 제어부
214, 314, 514 네트워크 통신부
215 액세스 제어 관리부
316 UC 정보 추출부
317 UC 제어 신호 생성부
519 LC 통신 관리부
520 UC 통신 관리부
521 경로 평가부
90, 91, 92, 93 무선 장치

Claims (12)

  1. 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치;
    상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치;
    상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및
    상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질과, 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중에서, 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택함과 더불어, 그 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권을 취득할지를 선택하는 연계 제어 장치;
    를 구비하고,
    상기 연계 제어 장치는,
    상기 제1 기지국 장치와 상기 제2 기지국 장치 중 어느 하나 또는 양자 모두로부터 입력된 정보로부터, 적어도 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 제1 주파수 대역에서의 통신 조건을 결정하고,
    상기 제1 기지국 장치와 상기 제2 기지국 장치 중 어느 하나 또는 양자 모두에 상기 통신 조건을 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성하고,
    상기 UC 통신 개시 신호를, 상기 제1 기지국 장치와 상기 제2 기지국 장치로 출력하고,
    상기 제1 기지국 장치는,
    상기 선택된 단말 장치가 액세스권을 취득하는 장치로서 지정된 경우, 그 선택된 단말 장치에 대한 송신을 수행하지 않고, 유저 데이터 또는 UC 송신 요구 신호를 수신할 때까지 대기하고,
    상기 선택된 단말 장치가 액세스권을 취득하는 장치로서 지정되지 않는 경우, 그 선택된 단말 장치로, 유저 데이터의 송신, 또는 상기 UC 통신 개시 신호에서 통지된 정보에 기초하여, 그 선택된 단말 장치에 제1 주파수 대역에서의 송신을 수행하게 하는 UC 송신 요구 신호의 송신을 수행하고,
    상기 제2 기지국 장치는,
    상기 선택된 단말 장치에서의 송신 대기의 유저 데이터에 관한 정보를 수집함과 더불어, 상기 UC 통신 개시 신호를 그 선택된 단말 장치로 송신하고,
    상기 선택된 단말 장치는 상기 제2 기지국 장치로부터 수신하는 상기 UC 통신 개시 신호에 기초하여,
    액세스권을 취득하는 장치로서 지정된 경우, 상기 제1 기지국 장치로, 유저 데이터, 또는 상기 제1 기지국 장치로 송신을 수행하게 하기 위한 UC 송신 요구 신호를 송신하고,
    액세스권을 취득하는 장치로서 지정되지 않는 경우, 상기 제1 기지국 장치에 대한 송신을 수행하지 않고, 유저 데이터 또는 UC 송신 요구 신호를 수신할 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말 장치는 액세스권을 취득하는 장치를 지정하여 수행되는 유저 데이터의 전송을 제1 기지국 장치와 수행하는 것을, 상기 연계 제어 장치에 대해 요구하는 UC 통신 요구 신호를 생성하여 제2 기지국 장치로 송신하고,
    상기 제2 기지국 장치는 상기 단말 장치로부터 수신한 UC 통신 요구 신호를 상기 연계 제어 장치로 출력하고,
    상기 연계 제어 장치는 상기 UC 통신 요구 신호를 상기 제2 기지국 장치로부터 취득하면, 상기 제1 기지국 장치와 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 이미 무선 통신 하고 있는 다른 상기 단말 장치가 상기 제1 주파수 대역에서 수신한 신호에 기초하여, 상기 UC 통신 요구 신호에 의한 요구를 허가할지를 판정하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기지국 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 통신하고 있는 특정의 상기 단말 장치와의 통신을, 액세스권을 취득하는 장치를 지정하여 수행하는 통신으로 할 것을 요구하는 LC 어시스트 요구 신호를 생성하여 상기 연계 제어 장치로 출력하고,
    상기 연계 제어 장치는 상기 LC 어시스트 요구 신호를 상기 제1 기지국 장치로부터 취득하면, 특정의 상기 단말 장치와 상기 제1 기지국 장치와의 사이의 액세스권을 취득하는 장치를 지정한 통신을 허가할지를 판정하고, 허가하는 경우에는 특정의 상기 단말 장치와 상기 제1 기지국 장치 중 어느 하나를 액세스권을 취득하는 장치로서 결정하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연계 제어 장치는 상기 제1 기지국 장치와 복수의 상기 단말 장치 사이에서 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 무선 통신을 수행하게 하는 경우, 서로의 신호를 검출할 수 없는 상기 단말 장치가 그 무선 통신을 수행하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용한 상기 제1 기지국 장치와의 무선 통신을 끝내면, 그 무선 통신의 성공 여부와 그 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두를 나타내는 통신 보고 정보를, 상기 제2 기지국 장치를 통해 상기 연계 제어 장치로 송신하고,
    상기 연계 제어 장치는 상기 단말 장치로부터 수신하는 상기 통신 보고 정보를, 그 무선 통신에서 액세스권을 취득한 장치에 대응시켜 기억하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기지국 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 단말 장치로부터 상기 제1 기지국 장치로의 송신이 이루어지는 경우, 또는 상기 단말 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 제1 기지국 장치로부터 상기 단말 장치로의 송신이 이루어지는 경우에,
    상기 연계 제어 장치는 상기 제1 통신 품질과, 상기 제1 기지국 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터, 또는 상기 단말 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터에 기초하여, 그 유저 데이터의 전송에 필요한 프레임 길이에 관한 정보를 산출하고, 산출한 프레임 길이에 관한 정보를 상기 UC 통신 개시 신호에 포함하여 상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치로 송신하고,
    상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치는, 상기 UC 통신 개시 신호를 수신하면, 상기 프레임 길이에 대응하는 시간만큼 상기 제1 주파수 대역에서의 송신을 금지하는 정보를 포함하는 송신 요구 신호를 상대방에게 송신하여 상기 제1 주파수 대역에서의 액세스권을 취득하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기지국 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 단말 장치로부터 상기 제1 기지국 장치로의 송신이 이루어지는 경우, 또는 상기 단말 장치를 액세스권을 취득하는 장치로서 상기 제1 기지국 장치로부터 상기 단말 장치로의 송신이 이루어지는 경우에,
    상기 연계 제어 장치는 상기 제1 기지국 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터, 또는 상기 단말 장치에서 송신하고자 하는 유저 데이터에 기초하여 액세스권을 취득하는 장치를 지정한 통신의 종료 조건을 결정하고, 결정한 종료 조건을 상기 UC 통신 개시 신호에 포함하여 상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치로 송신하고,
    상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치는 상기 UC 통신 개시 신호로 지정된 종료 조건이 채워질 때까지, 지정된 액세스권을 취득하는 장치만이 그 액세스권을 갖는 통신을 계속하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연계 제어 장치는 상기 UC 통신 개시 신호에, 상기 제1 기지국 장치로부터 복수의 상기 단말 장치로의 멀티 유저 동시 송신, 또는 복수의 상기 단말 장치로부터 상기 제1 기지국 장치로의 멀티 유저 동시 송신을 지정하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  9. 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질, 및 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에서 이루어지는 무선 통신 방법으로서,
    상기 연계 제어 장치가 상기 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권을 취득할지를 선택하는 제1 단계;
    상기 연계 제어 장치가 결정된 액세스권을 취득하는 장치를 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성하여, 상기 제1 기지국 장치와 제2 기지국 장치로 출력하는 제2 단계;
    상기 제2 기지국 장치가 상기 연계 제어 장치로부터 입력된 UC 통신 개시 신호를 상기 단말 장치로 송신하는 제3 단계; 및
    액세스권을 취득하는 장치로서 통지된 상기 제1 기지국 장치 또는 상기 단말 장치가 상기 연계 제어 장치로부터 상기 UC 통신 개시 신호를 수신하면, 상기 제1 주파수 대역에서의 액세스권을 취득하고, 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터의 전송을 수행하는 제4 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 방법.
  10. 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 상기 단말 장치의 유저 데이터의 전송을 제어하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에 있어서의 상기 연계 제어 장치로서,
    상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질과, 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중에서 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택함과 더불어, 그 유저 데이터의 전송에 대해, 상기 제1 기지국 장치와 상기 선택된 단말 장치 중 어느 장치가 액세스권을 취득할지를 선택하고, 적어도 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 제1 주파수 대역에서의 통신 조건을 상기 제1 기지국 장치와 제2 기지국 장치로 출력하는 경로 평가부를 갖는 것을 특징으로 하는, 연계 제어 장치.
  11. 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제2 기지국 장치; 및 상기 제1 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제1 통신 품질, 및 상기 제2 기지국 장치와 상기 단말 장치가 수행하는 무선 통신에서의 제2 통신 품질 중 어느 하나 또는 양자 모두에 기초하여, 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에 있어서의 상기 선택된 단말 장치로서,
    상기 연계 제어 장치가 결정하는 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 UC 통신 개시 신호를, 상기 제2 기지국 장치로부터 수신하는 수신부; 및
    상기 UC 통신 개시 신호에 의해, 액세스권을 취득하는 장치로서 지정된 경우, 상기 제1 기지국 장치로, 유저 데이터, 또는 상기 제1 기지국 장치로 송신을 수행하게 하기 위한 UC 송신 요구 신호를 송신하는 송신부;
    를 갖는, 단말 장치.
  12. 랜덤 액세스 방식에 따른 무선 통신이 이루어지는 제1 주파수 대역, 및 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역을 이용한 무선 통신을 수행하는 복수의 단말 장치; 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 제1 기지국 장치; 및 상기 단말 장치의 유저 데이터의 전송을 제어하는 연계 제어 장치;를 구비하는 무선 통신 시스템에 있어서의 라이센스 밴드 기지국 장치로서,
    상기 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 단말 장치와 무선 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 상기 단말 장치에 관한 정보를 수집하는 수집부;
    적어도 액세스권을 취득하는 장치의 지정을 포함하는 제1 주파수 대역에서의 통신 조건을 통지하는 UC 통신 개시 신호를 생성하는 생성부;
    를 가지고,
    단말 장치로의 다운 링크의 유저 데이터 전송일 경우, 상기 연계 제어 장치로부터 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택한 정보를 수신한 경우에, 그 선택된 단말 장치에 관한 정보를 상기 수집부에 의해 수집하고, 그 수집한 정보에 기초하여, 상기 생성부에 의해 UC 통신 개시 신호를 생성하며,
    단말 장치로부터의 업 링크의 유저 데이터 전송일 경우, 상기 단말 장치에 관해 상기 수집부에 의해 수집한 정보를 상기 연계 제어 장치로 제공하고, 상기 연계 제어 장치로부터 복수의 상기 단말 장치 중 상기 제1 기지국 장치를 통해 유저 데이터를 전송하는 단말 장치를 선택한 정보를 수신한 경우에, 그 수신한 정보에 기초하여, 상기 생성부에 의해 UC 통신 개시 신호를 생성하고,
    상기 생성된 UC 통신 개시 신호를, 상기 통신부를 통해 상기 선택된 단말 장치로 송신하는 것을 특징으로 하는, 라이센스 밴드 기지국 장치.
KR1020177003324A 2014-08-21 2015-08-20 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치 KR101830315B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014168760 2014-08-21
JPJP-P-2014-168760 2014-08-21
PCT/JP2015/073381 WO2016027855A1 (ja) 2014-08-21 2015-08-20 無線通信システム、無線通信方法、連携制御装置、端末装置、及び、ライセンスバンド基地局装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170030571A true KR20170030571A (ko) 2017-03-17
KR101830315B1 KR101830315B1 (ko) 2018-02-20

Family

ID=55350796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177003324A KR101830315B1 (ko) 2014-08-21 2015-08-20 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10477407B2 (ko)
EP (1) EP3166352B1 (ko)
JP (1) JP6255106B2 (ko)
KR (1) KR101830315B1 (ko)
CN (1) CN106576248B (ko)
WO (1) WO2016027855A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016031366A1 (ja) * 2014-08-29 2016-03-03 ソニー株式会社 装置及び方法
JP6705378B2 (ja) * 2014-09-25 2020-06-03 ソニー株式会社 装置及びシステム
US10158457B2 (en) * 2014-12-02 2018-12-18 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Coordinating frequency division multiplexing transmissions
US11026262B2 (en) 2015-08-21 2021-06-01 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wireless communication system and wireless communication method
CN107852738B (zh) 2015-08-21 2021-02-05 日本电信电话株式会社 无线通信系统以及无线通信方法
WO2017149996A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 日本電信電話株式会社 端局装置及び帯域割当方法
US10194467B2 (en) 2016-08-19 2019-01-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Listen-before-talk in uplink multiuser MIMO systems
US10306652B2 (en) * 2017-02-10 2019-05-28 Qualcomm Incorporated Feedback interference management in sidelink
US11683833B2 (en) * 2017-09-28 2023-06-20 Qualcomm Incorporated Spatial listen-before-talk (LBT) with channel variation consideration
US10674449B2 (en) * 2017-11-13 2020-06-02 Qualcomm Incorporated Signal for a synchronized communication system operating in a shared spectrum frequency band
US10701608B2 (en) * 2018-03-29 2020-06-30 Charter Communications Operating, Llc Use of dynamic connection priority information to control network connectivity
JP7336699B2 (ja) * 2019-05-15 2023-09-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 共用周波数管理装置および共用周波数管理方法
FI128634B (en) * 2019-06-07 2020-09-15 Nokia Solutions & Networks Oy Obtaining information

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5391816B2 (ja) 2009-05-08 2014-01-15 ソニー株式会社 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
EP2554006A1 (en) 2010-03-29 2013-02-06 Nokia Corp. Handshaking protocol using bursts in ofdma frame structure
WO2012040520A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Interdigital Patent Holdings, Inc. Channel access systems and methods for cognitive relaying for cellular systems
US20120099664A1 (en) 2010-10-26 2012-04-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of multiple frame transmission in wireless communication system and transmitter
CN103314610B (zh) 2010-11-01 2018-06-08 交互数字专利控股公司 动态频谱管理
US8565178B2 (en) 2010-12-03 2013-10-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for wireless communication on multiple spectrum bands
EP3742656A1 (en) * 2010-12-06 2020-11-25 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method to enable wireless operation in license exempt spectrum
EP2721759B1 (en) * 2011-06-14 2018-04-25 Interdigital Patent Holdings, Inc. Methods, systems and apparatus for defining and using phich resources for carrier aggregation
JP2014099743A (ja) 2012-11-14 2014-05-29 Canon Inc 通信装置、通信装置の制御方法、および、プログラム
US9832698B2 (en) * 2013-01-18 2017-11-28 Kyocera Corporation Cellular communication system, user terminal, and cellular base station
US20150223075A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Intel IP Corporation Systems, methods and devices for channel reservation
JP6236551B2 (ja) * 2014-05-22 2017-11-22 京セラ株式会社 ライセンスド周波数帯において動作する装置に対してアンライセンスド周波数帯における通信リソースの割当
US9392614B2 (en) * 2014-06-30 2016-07-12 Intel IP Corporation Listen before talk for cellular in unlicensed band
US9949295B2 (en) * 2014-07-07 2018-04-17 Lg Electronics Inc. Terminal and method for receiving data through unlicensed band
US20160014610A1 (en) 2014-07-10 2016-01-14 Shin Horng Wong Licensed Band Feedback for Unlicensed Band Communication
US9907085B2 (en) 2014-09-26 2018-02-27 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. WIFI-coordinated LAA-LTE

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
비특허 문헌 1: 3GPP TS 36.300 V10.6.0 (2011-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)
비특허 문헌 2: IEEE Std 802.11ac(TM)-2013, IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks - Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, December 2013

Also Published As

Publication number Publication date
US20170215083A1 (en) 2017-07-27
EP3166352B1 (en) 2020-04-08
WO2016027855A1 (ja) 2016-02-25
CN106576248B (zh) 2020-03-06
EP3166352A4 (en) 2018-03-21
US10477407B2 (en) 2019-11-12
KR101830315B1 (ko) 2018-02-20
CN106576248A (zh) 2017-04-19
JPWO2016027855A1 (ja) 2017-04-27
EP3166352A1 (en) 2017-05-10
JP6255106B2 (ja) 2017-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101830315B1 (ko) 무선 통신 시스템, 무선 통신 방법, 연계 제어 장치, 단말 장치, 및 라이센스 밴드 기지국 장치
US9622249B2 (en) Apparatus and method to set a control channel configuration in a communication system
JP7312225B2 (ja) 第１無線局、通信方法および集積回路
CN107251580B (zh) 无线通信系统以及无线通信方法
CN108353429A (zh) 无线通信系统中nav设置方法及相关设备
US9838448B2 (en) Method for reducing interference caused by overlapping channels in a wireless communication system
CN107615869B (zh) 使用不同的空闲信道评估(cca)阈值的无线设备、接入点和方法
CN110996395A (zh) 用于辅链路的传输配置信息指示方法及装置、存储介质、终端
CN107211457B (zh) 第一节点及其中的方法
US20220232580A1 (en) User Device and Method with Beam Management Enhancements
KR102361459B1 (ko) 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법
CN113411912A (zh) 通信方法、第一站点、第二站点和接入点
KR20130124425A (ko) 무선 네트워크에서의 접속 제어 방법 및 그 장치
US10237905B2 (en) Device to device (D2D) communication method and apparatus
US10313958B2 (en) Receiving node, transmitting node, and methods therein for handling channel access
EP2947948A1 (en) Full-duplex wireless communications

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant