KR101812393B1

KR101812393B1 - 무선 통신 시스템, 기지국, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR101812393B1
Application number: KR1020157025686A
Authority: KR
Inventors: 홍양 첸; 아끼라 이또
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2017-12-26
Also published as: JPWO2014155494A1; EP2981138B1; CN105144812B; US9967075B2; CN105144812A; EP2981138A4; KR20150119933A; US20150381396A1; WO2014155494A1; EP2981138A1; JP6107932B2

Abstract

어떤 채널에서 데이터를 송신하는 것을 허가하는 무선 통신 장치의 수를 증가시킨다. 기지국(10)은 동일 셀에 속하는 무선 통신 장치(21 내지 25)중 적어도 일부를 복수의 그룹으로 분류한다. 기지국(10)은 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 것과 직교하는 신호 계열(31)을 할당하고, 제2 그룹에 대하여 신호 계열(31) 및 신호 계열(31)을 순회 시프트한 것과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 것과 직교하는 신호 계열(33)을 할당한다. 제1 그룹에 속하는 무선 통신 장치(21, 22)는, 신호 계열(31) 또는 신호 계열(31)을 순회 시프트한 신호 계열(32)을 사용해서 데이터를 확산 변조한다. 제2 그룹에 속하는 무선 통신 장치(23, 24)는, 신호 계열(33) 또는 신호 계열(33)을 순회 시프트한 신호 계열(34)을 사용해서 데이터를 확산 변조한다.

Description

무선 통신 시스템, 기지국, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법{RADIO COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, RADIO COMMUNICATION APPARATUS, AND RADIO COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 무선 통신 시스템, 기지국, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

현재, 복수의 무선 통신 장치가 기지국에 액세스하는 셀룰러 시스템의 무선 통신 시스템이 이용되고 있다. 이러한 무선 통신 시스템 중에는, 동일 채널 상에서 동시에 2 이상의 무선 통신 장치가 기지국에 데이터를 송신할 수 있도록, 2 이상의 무선 통신 장치의 데이터를 확산용 신호 계열을 사용해서 부호 분할 다중하도록 한 것이 있다.

예를 들어, LTE(Long Term Evolution)라고 불리는 무선 통신 규격에서는, 상향 제어 채널 상에 2 이상의 유저 단말기의 제어 데이터를 부호 분할 다중할 수 있다. LTE의 기지국은, 셀 ID에 따른 1개의 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 계열을 사용한다. CAZAC 계열은, 위상차가 제로가 아닌 한 자기 상관이 제로이며, 자신을 순회 시프트한 어떠한 신호 계열과도 직교하는 특성을 갖는다. 단, CAZAC 계열은, 그것을 순회 시프트한 것이 아닌 다른 CAZAC 계열과의 사이에서는, 상호 상관이 어느 정도 낮다는 준직교성을 갖지만, 완전한 직교성은 보증하고 있지 않다.

LTE의 기지국은, 동일 셀에 속하는 하나의 유저 단말기와 다른 하나의 유저 단말기에 상이한 시프트량(제로를 포함함)을 지정한다. 2개의 유저 단말기는, 각각, 셀 ID에 따른 동일한 CAZAC 계열을 기지국으로부터 지정된 시프트량만큼 순회 시프트하고, 제어 데이터의 확산 변조에 사용한다. 이에 의해, 당해 하나의 유저 단말기가 송신하는 상향 제어 채널 신호와 당해 다른 하나의 유저 단말기가 송신하는 상향 제어 채널 신호는 직교하게 되고, 기지국은 2개의 상향 제어 채널 신호를 중첩해서 수신해도 서로 분리할 수 있다.

그런데, 무선 통신 시스템의 이용 형태의 하나로서, MTC(Machine Type Communication) 또는 M2M(Machine-to-Machine) 통신이라고 불리는 것이 논의되고 있다. MTC 단말기는, 휴대 전화기 등 유저 조작에 따라서 무선 통신을 행하는 유저 단말기와 달리, 유저가 조작하지 않아도 자율적으로 데이터를 송신할 수 있다. MTC 단말기의 예로서, 에너지 소비량을 측정해서 보고하는 스마트 미터, 주행 상황을 감시해서 보고하는 차량 탑재기, 가동 상황을 감시해서 보고하는 가전 기기 등을 들 수 있다. MTC의 보급에 의해, 1개의 셀에 속하는 무선 통신 장치가 크게 증가하게 될 가능성이 있다.

다수의 MTC 단말기를 서포트함에 있어서, 유저가 조작하는 종래의 유저 단말기와 MTC 단말기에의 무선 리소스의 할당 방법에 대해서도 논의가 행하여지고 있다. 예를 들어, LTE의 무선 통신 규격의 논의 중에서, 종래의 유저 단말기가 사용하는 종래의 상향 제어 채널에 추가해서, MTC 단말기 전용의 상향 제어 채널을 별도로 설치하는 것이 제안되어 있다.

Vodafone,"Proposed SID: Provision of low-cost MTC UEs based on LTE", RP- 111112, 3GPP TSG-RAN meeting #53, Sept. 2011. Huawei, HiSilicon, CMCC, "Overview on low-cost MTC UEs based on LTE", R1-112912, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #66bis, Oct. 2011. Sony Corporation, Sony Europe Limited, "Consideration on Approaches for Low-Cost MTC UEs", R1-112917, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #66bis, Oct. 2011. Ericsson, ST-Ericsson, "Standards aspects impacting UE costs", R1-112929, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #66bis, Oct. 2011. IPWireless Inc., "Backwards compatible support for reduced bandwidth MTC LTE UEs", R1-114268, 3GPP TSG-RAN WG1 meeting #67, Nov. 2011.

2 이상의 무선 통신 장치에 부호 분할 다중을 위한 신호 계열을 할당할 때, 상기와 같은 종래 기술에서는, 이들 무선 통신 장치가 언제 데이터를 송신해도 간섭이 발생하지 않도록 신호 계열 사이의 직교성을 중시하고 있다. 예를 들어, LTE의 기지국은, 1개의 셀 내에서는 1개의 CAZAC 계열로부터 순회 시프트에 의해 얻어지는 직교하는 복수의 신호 계열을 사용한다. 그러나, 서로 직교하는 신호 계열의 수에는 한계가 있기 때문에, 종래 기술에서는, 셀에 속하는 무선 통신 장치가 증가하면 부호 분할 다중을 위한 신호 계열이 부족하게 될 우려가 있다.

할당하는 신호 계열이 부족한 경우, 일부의 무선 통신 장치에 의한 데이터 송신을 대기시키거나, 또는, 당해 데이터를 송신하기 위한 채널을 증가시키는 것이 생각된다. 전자의 경우, 무선 통신의 스루풋이 저하될 수 있다. 후자의 경우, 무선 리소스의 이용 효율이 저하되고, 또한 스케줄링이 복잡해질 우려가 있다.

한편, 동일 셀에 속하는 무선 통신 장치 중에는, 다른 종류의 무선 통신 장치와 비교해서 데이터 송신량이나 데이터 송신 빈도가 작은 것도 존재할 수 있다. 예를 들어, 많은 MTC 단말기는, 소량의 데이터를 긴 주기로 간헐적으로 송신할 가능성이 높다. 이러한 무선 통신 장치로부터의 송신 신호는, 다른 무선 통신 장치로부터의 송신 신호와 빈번히 간섭하는 것은 아니다.

하나의 측면에서는, 본 발명은 어떤 채널에서 데이터를 송신하는 것을 허가하는 무선 통신 장치의 수를 증가시킬 수 있는 무선 통신 시스템, 기지국, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

하나의 형태에서는, 기지국과 복수의 무선 통신 장치를 갖는 무선 통신 시스템이 제공된다. 기지국은, 복수의 무선 통신 장치가 동일 셀에 속할 때, 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류한다. 또한, 기지국은, 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열을 할당하고, 제2 그룹에 대하여 제1 신호 계열 및 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열을 할당한다. 복수의 무선 통신 장치 각각은, 제1 그룹에 속하는 경우, 제1 신호 계열 또는 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 기지국에 송신한다. 또한, 복수의 무선 통신 장치 각각은, 제2 그룹에 속하는 경우, 제2 신호 계열 또는 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 기지국에 송신한다.

하나의 형태에서는, 동일 셀에 속하는 복수의 무선 통신 장치와 통신 가능한 기지국이 제공된다. 기지국은, 제어부와 수신부를 갖는다. 제어부는, 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류하고, 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열을 할당하고, 제2 그룹에 대하여 제1 신호 계열 및 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열을 할당한다. 수신부는, 제1 신호 계열 또는 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 확산 변조된 제1 그룹으로부터의 송신 신호와, 제2 신호 계열 또는 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 확산 변조된 제2 그룹으로부터의 송신 신호가, 중첩되어 수신되는 것을 허용한다.

하나의 형태에서는, 수신부와 변조부를 갖는 무선 통신 장치가 제공된다. 수신부는, 동일 셀에 속하는 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 복수의 그룹으로 분류하는 기지국으로부터, 자기 장치가 속하는 그룹에 관한 정보를 수신한다. 변조부는, 자기 장치가 속하는 그룹에 따른 신호 계열을 사용하여, 기지국에 송신하는 데이터를 확산 변조한다. 변조부는, 자기 장치가 제1 그룹에 속하는 경우, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열 또는 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, 데이터를 확산 변조한다. 변조부는, 자기 장치가 제1 그룹과 상이한 제2 그룹에 속하는 경우, 제1 신호 계열 및 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열, 또는 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, 데이터를 확산 변조한다.

하나의 형태에서는, 기지국 및 동일 셀에 속하는 복수의 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템이 실행하는 무선 통신 방법이 제공된다. 동일 셀에 속하는 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류한다. 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열을 할당하고, 제2 그룹에 대하여 제1 신호 계열 및 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열을 할당한다. 제1 그룹에 속하는 무선 통신 장치가 기지국에, 제1 신호 계열 또는 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 송신한다. 제2 그룹에 속하는 무선 통신 장치가 기지국에, 제2 신호 계열 또는 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 송신한다.

하나의 측면에서는, 어떤 채널에서 데이터를 송신하는 것을 허가하는 무선 통신 장치의 수를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부의 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 명확하게 될 것이다.

도 1은 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 제2 실시 형태의 무선 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 3은 무선 프레임의 예를 도시하는 도면.
도 4는 무선 프레임에 포함되는 PUCCH의 예를 도시하는 도면.
도 5는 PUCCH 신호의 생성 수순의 예를 도시하는 제1 도면.
도 6은 PUCCH 신호의 생성 수순의 예를 도시하는 제2 도면.
도 7은 CAZAC 계열과 그 순회 시프트의 예를 도시하는 도면.
도 8은 CAZAC 계열과 시프트량과 OCC의 할당 방법의 예를 도시하는 도면.
도 9는 기지국의 예를 도시하는 블록도.
도 10은 MTC 단말기의 예를 도시하는 블록도.
도 11은 기지국의 수신 제어의 수순예를 도시하는 흐름도.
도 12는 MTC 단말기의 송신 제어의 수순예를 도시하는 흐름도.
도 13은 기지국과 MTC 단말기 사이의 통신예를 도시하는 시퀀스도.
도 14는 기지국의 다른 예를 도시하는 블록도.
도 15는 MTC 단말기의 다른 예를 도시하는 블록도.
도 16은 기지국과 MTC 단말기 사이의 다른 통신예를 도시하는 시퀀스도.

이하, 본 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다.

제1 실시 형태의 무선 통신 시스템은, 기지국(10) 및 무선 통신 장치(21 내지 25)를 갖는다. 기지국(10)은, 적어도 1개의 셀을 관리하고, 당해 셀에 속하는 무선 통신 장치로부터의 액세스를 접수한다. 무선 통신 장치(21 내지 25)는, 기지국(10)에 액세스할 수 있다. 여기서는, 무선 통신 장치(21 내지 25)가 동일한 셀에 속해 있는 것으로 한다.

무선 통신 장치(21 내지 25)는, 고정 무선 통신 장치이어도 되고 이동 무선 통신 장치이어도 된다. 무선 통신 장치(21 내지 25) 중, 무선 통신 장치(21 내지 24)는 제1 종류의 무선 통신 장치이며, 무선 통신 장치(25)는 제2 종류의 무선 통신 장치이다. 제1 종류의 무선 통신 장치는, 예를 들어 스마트 미터나 차량 탑재기나 가전 기기 등, 유저 조작이 없어도 자율적으로 데이터 통신을 행할 수 있는 MTC 단말기이다. 제2 종류의 무선 통신 장치는, 예를 들어 휴대 전화기 등, 유저 조작에 따라서 데이터 통신을 행하는 유저 단말기이다. 바람직하게는, 제1 종류의 무선 통신 장치는, 제2 종류의 무선 통신 장치보다도 송신량이나 송신 빈도가 작다.

기지국(10)은, 제어부(11) 및 수신부(12)를 갖는다.

제어부(11)는, 무선 통신 장치(21 내지 25)중 적어도 일부를, 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류한다. 예를 들어, 제어부(11)는, 제1 종류의 무선 통신 장치를 복수의 그룹으로 분류하고, 제2 종류의 무선 통신 장치를 어떠한 그룹으로도 분류하지 않는다. 여기서는, 무선 통신 장치(21, 22)가 그룹 1에 속하고, 무선 통신 장치(23, 24)가 그룹 2에 속하도록 그룹화된 것으로 한다. 무선 통신 장치(21 내지 24)의 그룹화는, 무선 통신 장치(21 내지 24)의 현재 위치에 기초해서 행해도 된다. 예를 들어, 제어부(11)는, 가까운 위치에 있는 무선 통신 장치끼리가 동일한 그룹에 속하고, 이격된 위치에 있는 2개의 무선 통신 장치가 상이한 그룹에 속하도록 그룹화한다.

또한, 제어부(11)는, 복수의 그룹 각각에, 데이터의 부호 분할 다중화를 위한 신호 계열을 할당한다. 제어부(11)는, 그룹 1에 대하여 신호 계열#1(신호 계열(31))을 할당하고, 그룹 2에 대하여 신호 계열#2(신호 계열(33))를 할당한다. 신호 계열(33)은, 신호 계열(31) 및 신호 계열(31)을 순회 시프트한 어떠한 신호 계열과도 상이한 것이다. 신호 계열(31, 33)은, 예를 들어 상이한 CAZAC 계열이다. 신호 계열(31, 33)은, 각각, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는다. 한편, 신호 계열(31) 또는 신호 계열(31)을 순회 시프트한 것과, 신호 계열(33) 또는 신호 계열(33)을 순회 시프트한 것 사이에는, 직교성이 보증되어 있지 않지만, 상호 상관이 비교적 작다는 준직교성(또는, 의사 직교성)이 성립할 수 있다.

수신부(12)는, 그룹 1에 속하는 무선 통신 장치(21, 22)로부터, 신호 계열(31) 또는 신호 계열(31)을 순회 시프트한 신호 계열(신호 계열(32)을 포함함)을 사용해서 확산 변조된 데이터가, 어떤 채널에서 수신되는 것을 허용한다. 또한, 수신부(12)는, 그룹 2에 속하는 무선 통신 장치(23, 24)로부터, 신호 계열(33) 또는 신호 계열(33)을 순회 시프트한 신호 계열(신호 계열(34)을 포함함)을 사용해서 확산 변조된 데이터가, 상기와 동일한 채널에서 수신되는 것을 허용한다. 이 채널은 상향 제어 채널이어도 되고, 데이터는 상향 제어 채널에서 전송하는 제어 데이터이어도 된다. 무선 통신 장치(21 내지 24) 중 2 이상의 무선 통신 장치의 데이터가, 동일한 주파수 및 동일한 시간에 중첩되어 수신될 수 있다.

이때, 수신부(12)는, 멀티유저 MIMO(Multiple Input Multiple Output)나 공간 분할 다원 접속의 기술을 사용하여, 상이한 그룹에 상이한 지향성의 빔을 할당해도 된다. 그 경우, 수신부(12)는, 그룹 1에 제1 빔을 할당하고, 무선 통신 장치(21, 22)로부터 제1 빔에 따라서 데이터를 수신한다. 또한, 수신부(12)는, 그룹 2에 제1 빔과 지향성이 상이한 제2 빔을 할당하고, 무선 통신 장치(23, 24)로부터 제2 빔에 따라서 데이터를 수신한다. 데이터 수신에 있어서의 빔 포밍은, 예를 들어 복수의 안테나로 수신된 무선 신호를 가중치 부여해서 합성함으로써 행한다.

무선 통신 장치(21, 22)는, 신호 계열(31) 또는 신호 계열(31)을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, 데이터를 확산 변조해서 기지국(10)에 송신한다. 예를 들어, 무선 통신 장치(21)가 신호 계열(31)을 사용하고, 무선 통신 장치(22)가 신호 계열(32)을 사용한다. 그 경우, 무선 통신 장치(21, 22)의 송신 신호는 서로 직교하고, 간섭하지 않는 것을 기대할 수 있다. 마찬가지로, 무선 통신 장치(23, 24)는, 신호 계열(33) 또는 신호 계열(33)을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, 데이터를 확산 변조해서 기지국(10)에 송신한다. 예를 들어, 무선 통신 장치(23)가 신호 계열(33)을 사용하고, 무선 통신 장치(24)가 신호 계열(34)을 사용한다. 그 경우, 무선 통신 장치(23, 24)의 송신 신호는 서로 직교하고, 간섭하지 않는 것을 기대할 수 있다.

한편, 신호 계열(31, 32)은, 신호 계열(33, 34)과 직교하는 것이 보증되어 있지 않다. 따라서, 무선 통신 장치(21, 22)의 송신 신호가 무선 통신 장치(23, 24)의 송신 신호와 간섭하는 리스크는 제로가 아니다. 단, 신호 계열(31, 32)과 신호 계열(33, 34) 사이의 준직교성(또는, 의사 직교성)에 의해, 간섭이 저감된다. 또한, 무선 통신 장치(21 내지 24)의 데이터 송신량이나 데이터 송신 빈도가 작으면, 실질적인 간섭 리스크는 작아진다. 또한, 각 무선 통신 장치의 현재 위치에 따라서 무선 통신 장치(21 내지 24)를 그룹화하는 방법이나 빔 포밍 기술을 이용하면, 간섭을 보다 저감할 수 있다.

만일 무선 통신 장치(21 내지 25)에 할당 가능한 신호 계열이, 셀 고유의 1개의 신호 계열(예를 들어, 1개의 CAZAC 계열)을 순회 시프트해서 얻어지는 직교성이 보증된 신호 계열뿐일 경우, 신호 계열이 부족해져 버릴 가능성이 있다. 이 경우, 무선 통신의 스루풋이 저하될 가능성이나 무선 리소스의 이용 효율이 저하될 가능성이 있다. 이에 비해, 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템에 의하면, CAZAC 계열과 같은 신호 계열이 복수 준비되어 복수의 그룹에 할당된다. 이에 의해, 할당 가능한 신호 계열을 증가시킬 수 있다. 또한, 그룹 내에서는 간섭을 발생시키지 않도록 하는 것이 용이하고, 그룹간의 간섭도 저감된다. 그 결과, 셀 내의 무선 통신 장치가 많을 때에도, 무선 통신의 스루풋이나 무선 리소스의 이용 효율을 개선할 수 있다.

[제2 실시 형태]

도 2는, 제2 실시 형태의 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다.

제2 실시 형태의 무선 통신 시스템은, 셀룰러 시스템의 통신 시스템이다. 이 무선 통신 시스템은, 기지국(100), MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)를 포함하는 복수의 MTC 단말기 및, 유저 단말기(300)를 포함하는 하나 또는 그 이상의 유저 단말기를 갖는다. MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)는, 기지국(100)이 관리하는 동일한 셀에 속해 있다. 또한, 인접하는 셀 및 인접하는 기지국도 존재하지만, 도 2에서는 기재를 생략하고 있다.

기지국(100)은, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)와 무선 통신을 행하고, 또한 도시하지 않은 유선 네트워크에 접속되어 있는 무선 통신 장치이다. 기지국(100)은, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)로부터 액세스를 접수해서 무선 커넥션을 확립하고, 각종 유저 데이터나 제어 데이터를 무선 커넥션 상에서 송수신한다. 기지국(100)은, 유선 네트워크를 통하여 인접하는 기지국과 통신하기도 한다.

MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)는, 유저가 조작하지 않아도 자율적으로 기지국(100)에 데이터를 송신할 수 있는, MTC(또는, M2M 통신)용 무선 단말 장치이다. MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)의 예로서는, 스마트 미터, 차량 탑재기, 가전 기기 등을 들 수 있다. MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)는, 예를 들어 정기적으로 기지국(100)에 액세스하여, 각 MTC 단말기에서 측정된 지표값을 나타내는 유저 데이터를, 기지국(100)을 통하여 소정의 서버 장치에 보고한다. MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)의 데이터 송신량이나 데이터 송신 빈도는, 유저 단말기(300)와 비교해서 충분히 작은 경우가 많다.

유저 단말기(300)는, 유저가 조작하는 무선 단말 장치이다. 유저 단말기(300)의 예로서는, 휴대 전화기, PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿형 컴퓨터, 노드형 컴퓨터 등을 들 수 있다. 유저 단말기(300)는, 예를 들어 유저 조작에 따라, 기지국(100)을 통하여 메일 서버에 전자 메일을 송신하고, 또한 기지국(100)을 통하여 Web 서버에 정지 화상이나 동화상 등의 콘텐츠를 요구한다. 유저 단말기(300)는, 버스트적으로 단시간에 대량의 데이터를 송수신하는 경우가 있다. 또한, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)는, 고정 무선 통신 장치이어도 되고, 이동 무선 통신 장치이어도 된다.

또한, 기지국(100)은 제1 실시 형태의 기지국(10)의 일례이다. MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)는, 제1 실시 형태의 무선 통신 장치(21 내지 24)의 일례이다. 유저 단말기(300)는 제1 실시 형태의 무선 통신 장치(25)의 일례이다.

도 3은, 무선 프레임의 예를 도시하는 도면이다.

이러한 무선 프레임이, 기지국(100)과 MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300) 사이에서 전송된다. 여기서는, 복신 방식으로서 주파수 분할 복신(FDD:Frequency Division Duplex)을 사용하는 것으로 한다. 즉, 각 무선 단말 장치로부터 기지국(100)에의 상향 링크(UL:Uplink) 방향과 기지국(100)으로부터 각 무선 단말 장치에의 하향 링크(DL:Downlink) 방향에서, 각각 무선 프레임이 송신된다. 단, 제2 실시 형태에 있어서, 복신 방식으로서 시분할 복신(TDD:Time Division Duplex)을 사용하도록 하는 것도 가능하다.

무선 프레임은, 직교 주파수 분할 다중(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex) 변조되어 있다. 무선 프레임 내의 무선 리소스는, 주파수 축방향 및 시간축 방향으로 세분화되어 관리된다. 주파수 축방향의 무선 리소스의 최소 단위는 서브 캐리어이며, 시간축 방향의 무선 리소스의 최소 단위는 심볼이다.

길이 10ms의 무선 프레임은, 길이 1㎳의 서브 프레임을 10개 포함한다(서브 프레임#0 내지 #9). 주파수 축방향에서는, 서브 프레임은, 12 서브 캐리어에 상당하는 리소스 블록(RB:Resource Block)을 복수 포함한다. 서브 프레임에 포함되는 리소스 블록의 수는, 기지국(100)이 사용하는 주파수 대역(시스템 대역)의 폭에 따라서 상이하다. 시간축 방향에서는, 서브 프레임은, 길이 0.5㎳의 슬롯을 2개 포함한다. 슬롯에 포함되는 심볼의 수는, 후술하는 바와 같이 7개 또는 6개이다.

상기와 같은 무선 리소스를 사용하여, 기지국(100)과 MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300) 사이에, 각종 물리 채널이 설정된다. UL 물리 채널에는, 주로 유저 데이터를 전송하는 물리 상향 링크 공유 채널(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)이나, 주로 제어 데이터를 전송하는 물리 상향 링크 제어 채널(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)이 포함된다. DL 물리 채널에는, 주로 유저 데이터를 전송하는 물리 하향 링크 공유 채널(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)이나, 주로 제어 데이터를 전송하는 물리 하향 링크 제어 채널(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)이 포함된다.

도 4는, 무선 프레임에 포함되는 PUCCH의 예를 도시하는 도면이다.

무선 통신에 있어서의 멀티패스를 고려하여, 인접하는 심볼 사이에는 CP(Cyclic Prefix)라고 불리는 가드 인터벌이 삽입된다. CP는, 본래의 데이터 신호의 일부분을 카피한 것이다. CP의 종류에는, 노멀 CP와 노멀 CP보다 긴 확장 CP의 2개가 있다. 노멀 CP가 사용될 때, 슬롯은 7개의 심볼을 포함하고, 확장 CP가 사용될 때, 슬롯은 6개의 심볼을 포함한다.

여기서는, 1 슬롯·1 리소스 블록에 상당하는 무선 리소스를 사용하여, 1개의 PUCCH가 설정되어 있는 것으로 한다. 노멀 CP가 사용되는 경우, 심볼#2 내지 #4에서 참조 신호(RS:Reference Signal)가 송신된다. 참조 신호는, 무선 동기나 품질 측정 등에 사용되는 기지 신호이다. 참조 신호가 송신되지 않는 심볼#0, #1, #5, #6에서는, 제어 데이터를 송신하는 것이 가능하다. 또한, 확장 CP가 사용되는 경우, 심볼#2, #3에서 참조 신호가 송신된다. 참조 신호가 송신되지 않는 심볼#0, #1, #4, #5에서는, 제어 데이터를 송신하는 것이 가능하다.

PUCCH에서 전송될 수 있는 제어 데이터에는, CQI(Channel Quality Indicator), ACK(Acknowledgment)/NACK(Negative Acknowledgment) 및 스케줄링 요구가 포함된다. CQI는, 무선 단말 장치에서 측정된 DL 무선 품질을 나타내는 품질 정보이며, 기지국(100)에 의한 스케줄링에 사용된다. ACK/NACK는, DL 유저 데이터가 무선 단말 장치에 있어서 정상적으로 수신되었는지 여부를 나타내는 응답 정보이며, 기지국(100)에 의한 재송 제어에 사용된다. 스케줄링 요구는, 무선 단말 장치에 UL 무선 리소스가 할당되어 있지 않고, 당해 무선 단말 장치가 UL 유저 데이터를 송신하고자 할 때, 기지국(100)에 UL 무선 리소스를 요구하는 것이다.

여기서, UL 무선 리소스를 절약하기 위해서, 공통의 PUCCH용 무선 리소스 상에 복수의 무선 단말 장치의 제어 데이터가 부호 분할 다중된다. 각 무선 단말 장치에의 부호의 할당은, 기지국(100)이 제어한다. 제2 실시 형태에서는, 기지국(100)은, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)가 동일한 PUCCH용 무선 리소스 상에서 제어 데이터를 동시에 송신하는 것을 허가한다. 부호 분할 다중에 사용되는 부호로서는, 이하에 설명하는 CAZAC 계열과 OCC(Orthogonal Cover Code)의 조합이 사용된다.

도 5는, PUCCH 신호의 생성 수순의 예를 도시하는 제1 도면이다.

여기서는, MTC 단말기(200)가 기지국(100)에 PUCCH의 제어 데이터를 송신하는 경우를 생각한다. 또한, PUCCH가 할당된 슬롯에서는 노멀 CP가 사용되고 있는, 즉, 심볼#0, #1, #5, #6에서 제어 데이터가 송신되는 것으로 한다.

MTC 단말기(200)는, CQI나 ACK/NACK나 스케줄링 요구 등의 제어 데이터를, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 사용해서 디지털 변조한다. MTC 단말기(200)는, 주파수축 상에 있어서 BPSK/QPSK 심볼 1개를, 길이 12의 CAZAC 계열 또는 이것을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 확산 변조한다. CAZAC 계열의 길이 12는, PUCCH가 할당된 리소스 블록의 서브 캐리어수에 대응하고 있다.

이어서, MTC 단말기(200)는, 주파수축 상의 길이 12의 확산 신호가, 시간축 상에서 더욱 확산 변조되도록 한다. 예를 들어, MTC 단말기(200)는, 주파수축 상의 확산 신호를, 제어 데이터의 송신에 사용되는 OFDM 심볼의 수(여기서는, 4개)로 카피한다. MTC 단말기(200)는, 주파수축 상의 확산 신호에, 길이 4의 OCC의 1심볼째를 곱해서 역고속 푸리에 변환(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)한다. 이에 의해, 심볼#0의 OFDM 신호가 생성된다. 마찬가지로, MTC 단말기(200)는, 주파수축 상의 확산 신호에, OCC의 2 내지 4심볼째를 각각 곱해서 역고속 푸리에 변환한다. 이에 의해, 심볼#1, #5, #6의 OFDM 신호가 생성된다.

단, MTC 단말기(200)는, 주파수 영역 상에서 OCC를 곱하는 대신 시간축 상에서 OCC를 곱하도록 해도, 상기와 마찬가지의 OFDM 신호를 생성할 수 있다. 그 경우, MTC 단말기(200)는, CAZAC 계열을 사용해서 BPSK/QPSK 심볼을 확산 변조한 후에 역고속 푸리에 변환을 행하고, 시간축 상의 확산 신호를 OFDM 심볼의 수로 카피한다. MTC 단말기(200)는, 시간축 상의 확산 신호에 OCC의 1 내지 4 심볼째를 각각 곱함으로써, 심볼#0, #1, #5, #6의 OFDM 신호를 생성한다. 또한, 참조 신호에 대해서도, 복수의 무선 통신 장치의 것이 부호 분할 다중된다.

도 6은, PUCCH 신호의 생성 수순의 예를 도시하는 제2 도면이다.

MTC 단말기(200)는, CAZAC 계열 또는 그것을 순회 시프트한 것으로 하고, C(0), C(1), C(2), …, C(10), C(11)의 신호 계열이 기지국(100)으로부터 할당되어 있는 것으로 한다. 또한, MTC 단말기(200)는, OCC로서, OCC(0), OCC(1), OCC(2), OCC(3)의 신호 계열이 할당되어 있는 것으로 한다. 또한, MTC 단말기(200)가 송신하는 BPSK/QPSK 심볼을 S로 한다.

이 경우, 예를 들어 주파수축 상에서 S×C(0)×OCC(0), S×C(1)×OCC(0), S×C(2)×OCC(0), …, S×C(10)×OCC(0), S×C(11)×OCC(0)라고 하는 확산 신호가 생성된다. 이 확산 신호가 역고속 푸리에 변환됨으로써, 심볼#0의 OFDM 신호가 생성된다. 또한, 주파수축 상에서 S×C(0)×OCC(1), S×C(1)×OCC(1), S×C(2)×OCC(1), …, S×C(10)×OCC(1), S×C(11)×OCC(1)라고 하는 확산 신호가 생성된다. 이 확산 신호가 역고속 푸리에 변환됨으로써, 심볼#1의 OFDM 신호가 생성된다. 심볼#5, #6의 OFDM 신호도 마찬가지의 방법으로 생성할 수 있다.

여기서, CAZAC 계열은, 그것을 순회 시프트한 신호 계열과의 사이에서 자기 상관이 제로가 되고 직교하는 특성을 갖는다. 즉, 동일한 CAZAC 계열로부터 준비되는 복수의 신호 계열은 서로 직교하는 것이 보증된다. 제2 실시 형태에서는, 길이 12의 CAZAC 계열 하나로부터, 6개가 직교하는 신호 계열을 준비할 수 있는 것으로 한다. 한편, CAZAC 계열은, 그것을 순회 시프트한 것이 아닌 다른 CAZAC 계열과의 사이에서는, 상호 상관이 어느 정도 낮다는 준직교성(또는, 의사 직교성)을 갖지만, 완전한 직교성은 보증하고 있지 않다. 제2 실시 형태에서는, 길이 12의 CAZAC 계열을 11개 준비할 수 있는 것으로 한다.

OCC는, CAZAC 계열과는 독립해서 준비할 수 있는, 다른 OCC와 직교하는 신호 계열이다. 제2 실시 형태에서는, 길이 4의 OCC를 3개 준비할 수 있는 것으로 한다. 이 3개의 OCC는 시간축 상에서 서로 직교하고 있다. 1개의 CAZAC 계열에 대하여 CAZAC 계열의 시프트량(제로를 포함함)과 OCC의 조합이 상이한 OFDM 신호는, 서로 직교하기 때문에 분리할 수 있다. 제2 실시 형태에서는, 1개의 CAZAC 계열에 대하여 6개×3개=18가지의 시프트량과 OCC의 조합이 존재한다. 즉, 1개의 PUCCH 상에서 18개 이하의 무선 단말 장치가 동시에 제어 데이터를 송신해도, 그들 OFDM 신호는 서로 간섭하지 않고 기지국(100)에 의해 분리된다. 단, 제2 실시 형태에서는, 셀 내에서 복수의 CAZAC 계열을 사용함으로써, 공통의 PUCCH용 무선 리소스 상에서 송신이 허가되는 무선 단말 장치의 수를 18보다 많게 하는 것을 목표로 한다.

도 7은, CAZAC 계열과 그 순회 시프트의 예를 도시하는 도면이다.

상기와 같이, 기지국(100)은, 셀 내에서 11개의 CAZAC 계열과 6가지의 시프트량을 사용 가능하다. 여기서, 제2 실시 형태에 있어서 2개의 CAZAC 계열이 상이하다는 것은, 한쪽의 CAZAC 계열이, 다른 쪽의 CAZAC 계열과 동일하지 않고, 다른 쪽의 CAZAC 계열을 임의의 시프트량만큼 순회 시프트한 신호 계열과도 동일하지 않다는 것을 의미하는 것으로 한다. 즉, 기지국(100)은, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3)나 유저 단말기(300)가 BPSK/QPSK 심볼을 확산 변조하기 위한 신호 계열로서, 11×6=66개의 신호 계열을 준비한다. 11개의 CAZAC 계열은 계열 번호 0 내지 10으로 식별되고, 6가지의 시프트량은 시프트 번호 0 내지 5로 식별된다.

예를 들어, 시프트 번호=0은 시프트량=0, 시프트 번호=1은 시프트량=2, 시프트 번호=2는 시프트량=4, 시프트 번호=3은 시프트량=6, 시프트 번호=4는 시프트량=8, 시프트 번호=5는 시프트량=10에 대응짓는다. 여기서, 계열 번호=0의 CAZAC 계열이 C0(0), C0(1), C0(2), C0(3), C0(4), …, C0(9), C0(10), C0(11)라고 하는 신호 계열인 것으로 한다. 그 경우, 계열 번호=0/시프트 번호=0의 신호 계열은, 계열 번호=0의 CAZAC 계열 그 자체이다. 또한, 계열 번호=0/시프트 번호=1의 신호 계열은, C0(10), C0(11), C0(0), C0(1), C0(2), …, C0(7), C0(8), C0(9)라고 하는 신호 계열이다.

또한, 상기 예에서는, CAZAC 계열을 후방으로 순회 시프트하고 있다. 즉, 시프트 번호가 나타내는 시프트량만큼 전방으로부터 후방을 향해서 CAZAC 계열을 시프트하고, 말미로부터 넘친 신호를 선두로 이동시키고 있다. 단, CAZAC 계열을 전방으로 순회 시프트해도 된다. 즉, 시프트 번호가 나타내는 시프트량만큼 후방으로부터 전방을 향해서 CAZAC 계열을 시프트하고, 선두로부터 넘친 신호를 말미로 이동하도록 해도 된다.

계열 번호가 동일하고 시프트 번호가 상이한 2개의 신호 계열은 직교하고 있다. 예를 들어, 계열 번호=0/시프트 번호=0인 신호 계열과 계열 번호=0/시프트 번호=1인 신호 계열은 직교한다. 한편, 계열 번호가 상이한 2개의 신호 계열은, 상호 상관이 비교적 작지만 직교한다고는 할 수 없다. 예를 들어, 계열 번호=0/시프트 번호=0인 신호 계열과 계열 번호=10/시프트 번호=1인 신호 계열은 직교한다고는 할 수 없다.

도 8은, CAZAC 계열과 시프트량과 OCC의 할당 방법의 예를 도시하는 도면이다.

제2 실시 형태에서는, 기지국(100)은, 동일한 셀에 속하는 MTC 단말기를 복수의 MTC 그룹으로 분류한다. 그리고, 기지국(100)은, 각 MTC 그룹에 대하여 1개의 CAZAC 계열을 할당한다. 11개의 CAZAC 계열 중 하나는, 셀 고유의 CAZAC 계열로서, MTC 단말기가 아닌 유저 단말기를 위해서 사용된다. 셀 고유의 CAZAC 계열 이외의 10개의 CAZAC 계열이, MTC 단말기를 위해서 사용된다.

셀 고유의 CAZAC 계열의 계열 번호는, 셀 ID로부터 소정의 계산식에 따라서 산출된다. 기지국(100)은, 셀 ID에 따른 계열 번호를 제외한 10개의 계열 번호를, 복수의 MTC 그룹에 할당한다. 가능한 한, 상이한 MTC 그룹에는 상이한 계열 번호가 할당되는 것이 바람직하다. MTC 그룹에 할당된 CAZAC 계열의 계열 번호는, 당해 MTC 그룹의 그룹 ID로부터 소정의 계산식을 따라서 산출할 수 있도록 한다. 따라서, 기지국(100)은, 가능한 한 상이한 MTC 그룹에 상이한 계열 번호가 할당되도록, 복수의 MTC 그룹 각각의 그룹 ID를 결정한다.

MTC 단말기 이외의 유저 단말기 각각에 대해서는, 기지국(100)은, 셀 고유의 CAZAC 계열에 대한 시프트량과 OCC와의 조합을 지정한다. 예를 들어, 기지국(100)은, 시프트 번호=0/OCC 번호=0을 유저 단말기(300)에 대하여 통지한다. 또한, 유저 단말기(300)는, 셀 서치 시에 기지국(100)의 셀 ID를 알 수 있다.

한편, MTC 단말기 각각에 대해서는, 기지국(100)은, MTC 그룹에 할당한 CAZAC 계열 및, 당해 CAZAC 계열에 대한 시프트량과 OCC의 조합을 지정한다. 동일한 MTC 그룹 내의 MTC 단말기 사이에는, 시프트량과 OCC의 조합이 상이한 것이 바람직하다. 즉, 기지국(100)은, 1개의 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기의 수가 18개 이하가 되도록, MTC 단말기를 그룹화하는 것이 바람직하다.

여기서, MTC 단말기(200, 200-1)가 MTC 그룹 1에 속하고, MTC 단말기(200-2, 200-3)가 MTC 그룹 2에 속하는 것으로 한다. 예를 들어, 기지국(100)은, 계열 번호=1에 상당하는 그룹 ID=n과 시프트 번호=0/OCC 번호=0을 MTC 단말기(200)에 통지하고, 그룹 ID=n과 시프트 번호=0/OCC 번호=1을 MTC 단말기(200-1)에 통지한다. 또한, 예를 들어 기지국(100)은, 계열 번호=2에 상당하는 그룹 ID=m과 시프트 번호=2/OCC 번호=0을 MTC 단말기(200-2)에 통지하고, 그룹 ID=m과 시프트 번호=2/OCC 번호=1을 MTC 단말기(200-3)에 통지한다.

복수의 MTC 단말기를 그룹화함에 있어서, 제2 실시 형태에서는, 기지국(100)은 위치가 가까운 MTC 단말기를 동일한 MTC 그룹으로 분류하고, 위치가 먼 MTC 단말기를 상이한 MTC 그룹으로 분류하도록 한다. 그리고, 기지국(100)은, 멀티유저 MIMO나 공간 분할 다원 접속의 빔 포밍 기술을 사용하여, MTC 그룹마다 상이한 지향성의 빔을 사용해서 무선 통신을 행한다. 즉, 기지국(100)은, MTC 그룹 1에 속하는 MTC 단말기(200)로부터의 제어 데이터와, MTC 그룹 2에 속하는 MTC 단말기(200-2)로부터의 제어 데이터를, 상이한 지향성의 빔에 의해 수신한다.

또한, 기지국(100)은, 셀에 속하는 MTC 단말기의 수가 많은 경우에는, MTC 그룹의 수가 10을 초과하는 것을 허용해도 된다. 즉, 기지국(100)은, 어떤 MTC 그룹과 다른 1개의 MTC 그룹에 동일한 CAZAC 계열이 할당되는 것을 허용해도 된다. 그 경우, 기지국(100)은, 가능한 한 이격된 위치에 있는 MTC 그룹에 동일한 CAZAC 계열을 할당하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 2개의 셀이 접하는 셀 경계 부근에서는, 한쪽의 셀의 MTC 그룹과 다른 쪽의 셀의 MTC 그룹에 상이한 CAZAC 계열이 할당되는 것이 바람직하다. 따라서, 기지국(100)은, 셀 경계 부근에 위치하는 MTC 그룹의 그룹 ID를 결정함에 있어서, 인접하는 기지국과 네고시에이션해서 그룹 ID를 조정하는 것이 바람직하다.

도 9는, 기지국의 예를 도시하는 블록도이다.

기지국(100)은, 복수의 무선 주파(RF:Radio Frequency) 수신부(RF 수신부(111-1, …, 111-n)), 복수의 가중치 부여부(가중치 부여부(112-1, …, 112-n)), 합성부(113), CP 삭제부(114), 고속 푸리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)부(115) 및 분리부(116)를 갖는다. 또한, 기지국(100)은, PUSCH 복조부(121), PUSCH 복호부(122), PUCCH 복조부(123), PUCCH 복호부(126), 채널 추정부(127) 및 빔 제어부(128)를 갖는다. 또한, 기지국(100)은, 위치 정보 추출부(131), 그룹 결정부(132), PDCCH 변조부(141), IFFT부(142), CP 부가부(143) 및 RF 송신부(144)를 갖는다.

RF 수신부(111-1, …, 111-n)는, 각각 상이한 안테나로 수신된 무선 신호를 디지털 기저 대역 신호로 변환(다운 컨버트)한다. 기지국(100)은, 4개의 안테나로 무선 신호를 수신할 경우, 이들 4개의 안테나에 대응하는 4개의 RF 수신부를 구비한다. RF 수신부(111-1, …, 111-n)는, 다운 컨버트를 위해서, 예를 들어 직교 복조기, 대역 통과 필터(BPF:Band-pass Filter), 아날로그/디지털 변환기(ADC:Analog to Digital Converter) 등의 신호 처리 회로를 구비한다.

가중치 부여부(112-1, …, 112-n)는, 각각 대응하는 RF 수신부로부터 취득하는 디지털 기저 대역 신호로서의 수신 신호에 대하여, 빔 제어부(128)로부터 지정되는 가중치(웨이트)를 곱한다. 기지국(100)은, 4개의 안테나로 무선 신호를 수신할 경우, 4개의 RF 수신부에 대응하는 4개의 가중치 부여부를 구비한다.

합성부(113)는, 가중치 부여부(112-1, …, 112-n)에서 가중치 부여된 수신 신호를 합산함으로써, 복수의 안테나의 수신 신호를 합성한다. 또한, 기지국(100)이 복수의 지향성의 빔을 형성하는 경우, 빔에 따라 가중치가 상이하다. 가중치 부여부(112-1, …, 112-n) 및 합성부(113)는, 빔의 수만큼 병렬로 수신 신호를 처리해도 된다.

CP 삭제부(114)는, 합성부(113)로부터 취득하는 OFDM 수신 신호에 있어서의 OFDM 심볼의 타이밍을 검출하고, OFDM 심볼에 부가되어 있는 CP를 삭제한다. 또한, CP는 원래의 OFDM 심볼의 일부분을 카피한 것이기 때문에, OFDM 수신 신호와 그것을 지연시킨 신호 사이의 자기 상관을 구함으로써 CP를 찾을 수 있다.

FFT부(115)는, CP가 삭제된 OFDM 수신 신호를 OFDM 심볼 단위로 고속 푸리에 변환한다. 즉, FFT부(115)는, 시간축 상의 OFDM 심볼에 중첩되어 있는 복수의 서브 캐리어 신호를 분리한다. 또한, 기지국(100)은, FFT부(115) 대신에, 다른 종류의 푸리에 변환을 행하는 신호 처리 회로를 사용해도 된다.

분리부(116)는, UL 무선 프레임에 포함되는 각종 물리 채널의 수신 신호를 분리한다. 분리부(116)는, PUSCH의 수신 신호를 PUSCH 복조부(121)에 출력하고, PUCCH의 수신 신호를 PUCCH 복조부(123)에 출력한다. 또한, 분리부(116)는, 참조 신호 등의 기지의 파일럿 신호를 채널 추정부(127)에 출력한다.

PUSCH 복조부(121)는, PUSCH의 수신 신호를 복조해서 부호화된 유저 데이터를 추출한다. 변조 방식에는, QPSK나 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등의 디지털 변조 방식이 포함된다. PUSCH의 변조 방식은, 각 무선 단말 장치의 UL 무선 품질에 따라서 적절하게 변화되는 경우가 있다.

PUSCH 복호부(122)는, PUSCH 복조부(121)에서 추출된 유저 데이터를 오류 정정 복호한다. 오류 정정 부호화 방식으로서는, 컨볼루션 부호나 터보 부호나 저밀도 패리티 검사(LDPC:Low Density Parity Check) 부호 등이 사용될 수 있다. PUSCH의 부호화율은, 각 무선 단말 장치의 UL 무선 품질에 따라서 적절하게 변화되는 경우가 있다.

PUCCH 복조부(123)는, PUCCH의 수신 신호를 복조해서 부호화된 제어 데이터를 추출한다. PUCCH의 복조를 행함에 있어서, 그룹 결정부(132)로부터 PUCCH 복조부(123)에, 사용 중인 계열 번호와 시프트 번호와 OCC 번호가 통지된다. PUCCH 복조부(123)는, OCC 역확산부(124) 및 CAZAC 역확산부(125)를 갖는다.

OCC 역확산부(124)는, 그룹 결정부(132)로부터 통지된 OCC 번호에 대응하는 길이 4의 OCC를 생성한다. 그리고, OCC 역확산부(124)는, PUCCH의 참조 신호용 심볼을 제외한 4개의 OFDM 심볼(예를 들어, 심볼#0, #1, #5, #6)을, 길이 4의 OCC를 사용해서 역확산해서 합성한다. 이러한 역확산이, 사용 중인 OCC 번호의 수만큼 행하여진다. 이에 의해, 1 슬롯·1 리소스 블록의 PUCCH로부터, OCC 번호 1개에 대해서, 주파수축 상의 길이 12의 확산 신호가 추출된다.

CAZAC 역확산부(125)는, 그룹 결정부(132)로부터 통지된 계열 번호에 대응하는 길이 12의 CAZAC 계열을 생성한다. CAZAC 계열로서는, 예를 들어 Zadoff-Chu 계열을 사용한다. 또한, CAZAC 역확산부(125)는, 그룹 결정부(132)로부터 제로 이외의 시프트 번호가 통지되면, CAZAC 계열을 시프트 번호에 대응하는 시프트량만큼 순회 시프트한다. 그리고, CAZAC 역확산부(125)는, 주파수축 상의 길이 12의 확산 신호를, 길이 12의 CAZAC 계열 또는 그것을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 역확산한다. 이러한 역확산이, 사용 중인 계열 번호와 시프트 번호의 조합 수만큼 행하여진다. 이에 의해, 계열 번호와 시프트 번호와 OCC 번호의 조합 1개에 대해서, 제어 데이터의 BPSK/QPSK 심볼이 추출된다. PUCCH 복조부(123)는, BPSK/QPSK 심볼을 디지털 복조해서 부호화된 제어 데이터를 추출한다.

PUCCH 복호부(126)는, PUCCH 복조부(123)에서 추출된 제어 데이터를 오류 정정 복호한다. 오류 정정 부호화 방식으로서는, 소정의 부호화 방식이 사용될 수 있다. 제어 데이터에는, CQI나 ACK/NACK나 스케줄링 요구가 포함된다.

채널 추정부(127)는, PUCCH의 참조 신호 등의 기지의 파일럿 신호에 기초하여, 각 무선 단말 장치와 기지국(100) 사이의 상향 링크 채널 상태를 추정한다. 채널 추정에 의해 얻어지는 채널 정보에는, 예를 들어 송신 신호의 감쇠량이나 이상 회전량이 포함된다. 또한, PUCCH의 참조 신호용 OFDM 심볼(예를 들어, 심볼#2 내지 #4)에는, 복수의 무선 단말 장치가 송신한 참조 신호가 부호 분할 다중되어 있다. 채널 추정부(127)는, 역확산에 의해 복수의 무선 단말 장치의 참조 신호를 분리할 수 있다. 채널 추정부(127)는, PUCCH에 관한 채널 정보를 PUCCH 복조부(123)에 통지하고, 또한 각종 채널의 채널 정보를 빔 제어부(128)에 통지한다.

빔 제어부(128)는, 복수의 MTC 단말기와 MTC 그룹과의 대응 관계를 나타내는 그룹 정보를 그룹 결정부(132)로부터 취득하고, 또한 각 MTC 단말기의 채널 정보를 나타내는 채널 추정부(127)로부터 취득한다. 빔 제어부(128)는, 그룹 정보와 채널 정보에 기초하여, 상이한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기로부터는 상이한 지향성의 빔에 따라서 기지국(100)이 데이터를 수신하도록, 복수의 빔을 형성한다. 즉, 빔 제어부(128)는, 빔마다, 복수의 안테나 각각의 수신 신호에 곱하는 가중치(웨이트)를 결정하고, 가중치 부여부(112-1, …, 112-n)에 가중치를 통지한다.

위치 정보 추출부(131)는, PUSCH 복호부(122)에서 복호된 유저 데이터로부터, 위치 정보를 추출한다. 위치 정보는, 각 MTC 단말기가 송신하는 유저 데이터에 포함되어 있고, 당해 MTC 단말기가 GPS(Global Positioning System)를 사용하여 측정한 현재 위치를 나타내는 것이다. 위치 정보 추출부(131)는, 정기적(예를 들어, 1시간마다)으로 각 MTC 단말기의 위치 정보를 취득하는 것이 바람직하다. 또한, 위치 정보는, 데이터 채널(PUSCH)이 아니고 제어 채널(PUCCH)에서 전송되어도 된다. 그 경우, 위치 정보 추출부(131)는, PUCCH 복호부(126)에서 복호된 제어 데이터로부터 위치 정보를 추출한다.

그룹 결정부(132)는, 위치 정보 추출부(131)로부터 각 MTC 단말기의 위치 정보를 취득하고, 위치 정보에 기초하여 동일 셀에 속하는 복수의 MTC 단말기를 복수의 MTC 그룹으로 분류한다. 이때, 위치가 가까운 MTC 단말기끼리가 동일한 MTC 그룹에 속하고, 위치가 먼 MTC 단말기가 상이한 MTC 그룹에 속하도록 그룹화한다. 예를 들어, 그룹 결정부(132)는, 거리의 역치를 미리 정해 두고, 임의의 2개의 MTC 단말기 사이의 거리가 역치 이하인 MTC 단말기의 집합을, 1개의 MTC 그룹에 할당한다. 단, 1개의 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기의 수가, CAZAC 계열의 시프트량과 OCC와의 조합수(예를 들어, 6×3=18가지) 이하로 되는 것이 바람직하다.

또한, 그룹 결정부(132)는, 셀 ID에 따른 셀 고유의 CAZAC 계열을 제외한 복수(예를 들어, 10개)의 CAZAC 계열 중 1개를, MTC 그룹 각각에 할당한다. 상이한 MTC 그룹에는, 상이한 CAZAC 계열이 할당되는 것이 바람직하다. 그룹 결정부(132)는, 이러한 조건을 만족하도록, 계열 번호를 산출하기 위한 그룹 ID를 각 MTC 그룹에 할당한다. 또한, 그룹 결정부(132)는, MTC 그룹마다, 각 MTC 단말기에 대하여 시프트량과 OCC를 지정한다. 동일한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기 사이에는, 시프트량과 OCC의 조합이 상이한 것이 바람직하다.

그리고, 그룹 결정부(132)는, 복수의 MTC 단말기와 복수의 MTC 그룹과의 대응 관계를 나타내는 그룹 정보를 빔 제어부(128)에 통지한다. 또한, 그룹 결정부(132)는, MTC 단말기마다, 당해 MTC 단말기가 속하는 MTC 그룹의 그룹 ID와 그룹내 할당 정보를 포함하는 제어 데이터를 생성한다. 그룹내 할당 정보에는, 당해 MTC 단말기에 대하여 지정한 시프트량을 나타내는 시프트 번호와, 당해 MTC 단말기에 대하여 지정한 OCC를 나타내는 OCC 번호가 포함된다. 또한, 그룹 결정부(132)는, 정기적(예를 들어, 1시간마다)으로 복수의 MTC 단말기의 그룹화를 재실행하는 것이 바람직하다.

PDCCH 변조부(141)는, PDCCH에서 송신하는 각 무선 단말 장치로의 제어 데이터를 변조한다. 제어 데이터에는, 그룹 결정부(132)가 생성한 그룹 ID나 그룹내 할당 정보가 포함된다. 또한, 제어 데이터에는, 각 무선 단말 장치에 할당한 UL 무선 리소스를 나타내는 스케줄링 정보가 포함된다. UL 무선 리소스의 할당은, 도시하지 않은 스케줄러가, 예를 들어 PUCCH에서 수신된 스케줄링 요구 등에 따라 결정한다. 변조 방식에는, QPSK 등의 소정의 디지털 변조 방식이 사용된다.

IFFT부(142)는, 복수의 서브 캐리어로 매핑된 변조 신호(PDCCH의 변조 신호를 포함함)를 역고속 푸리에 변환한다. 즉, IFFT부(142)는, 복수의 서브 캐리어 신호를 시간축 상의 OFDM 심볼에 중첩한다. 또한, 기지국(100)은, IFFT부(142) 대신에, 다른 종류의 역 푸리에 변환을 행하는 신호 처리 회로를 사용해도 된다.

CP 부가부(143)는, IFFT부(142)에 의해 생성된 OFDM 심볼에 CP를 부가한다. CP는 원래의 OFDM 심볼의 일부분을 카피한 것이다.

RF 송신부(144)는, CP가 부가된 OFDM 송신 신호인 디지털 기저 대역 신호를 무선 신호로 변환(업 컨버트)한다. RF 송신부(144)는, 업 컨버트를 위해서, 예를 들어 디지털/아날로그 변환기(DAC:Digital to Analog Converter), 직교 변조기, 전력 증폭기 등의 신호 처리 회로를 구비한다. RF 송신부(144)는, 무선 신호를 안테나로부터 출력한다. 수신용 안테나와 송신용 안테나는 동일해도 된다.

또한, 그룹 결정부(132)는, 제1 실시 형태의 제어부(11)의 일례이다. PUCCH 복조부(123)는, 제1 실시 형태의 수신부(12)의 일례이다.

도 10은, MTC 단말기의 예를 도시하는 블록도이다.

MTC 단말기(200)는, RF 수신부(211), CP 삭제부(212), FFT부(213), PDCCH 복조부(214), GPS 수신부(215) 및 위치 산출부(216)를 갖는다. 또한, MTC 단말기(200)는, CAZAC 판정부(221), OCC 판정부(222), 스케줄러(223), 유저 데이터 생성부(224) 및 제어 데이터 생성부(225)를 갖는다. 또한, MTC 단말기(200)는, PUSCH 부호화부(231), PUSCH 변조부(232), RS 생성부(233), PUCCH 부호화부(234), PUCCH 변조부(235), 다중화부(241), IFFT부(242), CP 부가부(243) 및 RF 송신부(244)를 갖는다.

RF 수신부(211)는, MTC 단말기(200)가 구비하는 안테나로 수신된 무선 신호를 디지털 기저 대역 신호로 변환(다운 컨버트)한다. RF 수신부(211)는, 다운 컨버트를 위해서, 예를 들어 직교 복조기, BPF, ADC 등의 신호 처리 회로를 구비한다.

CP 삭제부(212)는, RF 수신부(211)로부터 취득하는 OFDM 수신 신호에 있어서의 OFDM 심볼의 타이밍을 검출하고, OFDM 심볼에 부가되어 있는 CP를 삭제한다.

FFT부(213)는, CP가 삭제된 OFDM 수신 신호를 OFDM 심볼 단위로 고속 푸리에 변환한다. 즉, FFT부(213)는, 시간축 상의 OFDM 심볼에 중첩되어 있는 복수의 서브 캐리어 신호를 분리한다. 또한, MTC 단말기(200)는, FFT부(213) 대신에, 다른 종류의 푸리에 변환을 행하는 신호 처리 회로를 사용해도 된다.

PDCCH 복조부(214)는, DL 무선 프레임에 포함되는 PDCCH의 수신 신호를 복조한다. 변조 방식에는, QPSK 등의 소정의 디지털 변조 방식이 사용되고 있다.

GPS 수신부(215)는, MTC 단말기(200)가 구비하는 GPS 안테나를 사용해서 GPS 신호를 수신한다. GPS 신호에는, 복수의 GPS 위성이 송신한 시각 데이터가 포함되어 있다.

위치 산출부(216)는, GPS 수신부(215)로부터 복수의 GPS 위성의 시각 데이터를 취득하고, 복수의 GPS 위성 각각의 송신 시각과 MTC 단말기(200)의 내부 시계가 나타내는 수신 시각에 기초하여, MTC 단말기(200)의 현재 위치(경도 및 위도)를 산출한다. 그리고, 위치 산출부(216)는, 산출한 현재 위치를 나타내는 위치 정보를 생성한다.

CAZAC 판정부(221)는, PUCCH의 확산 변조에 사용하는, 기지국(100)으로부터 할당된 CAZAC 계열 및 시프트량을 판정한다. 즉, CAZAC 판정부(221)는, PDCCH에서 수신된 제어 데이터로부터 그룹 ID를 추출하고, 그룹 ID로부터 소정의 계산식(예를 들어, 그룹 ID를 11로 나눈 나머지를 구하는 계산식)에 따라서 계열 번호를 산출한다. 또한, CAZAC 판정부(221)는, PDCCH에서 수신된 제어 데이터로부터 그룹내 할당 정보에 포함되는 시프트 번호를 추출한다. 그리고, CAZAC 판정부(221)는, 계열 번호와 시프트 번호를 PUCCH 변조부(235)에 통지한다.

OCC 판정부(222)는, PUCCH의 확산 변조에 사용하는, 기지국(100)으로부터 할당된 OCC를 판정한다. 즉, OCC 판정부(222)는, PDCCH에서 수신된 제어 데이터로부터 그룹내 할당 정보에 포함되는 OCC 번호를 추출한다. 그리고, OCC 판정부(222)는, OCC 번호를 PUCCH 변조부(235)에 통지한다.

또한, 그룹 ID 및 그룹내 할당 정보는, 제어 채널(PDCCH)이 아니고 데이터 채널(PDSCH)에서 전송되어도 된다. 그 경우, CAZAC 판정부(221)는, 유저 데이터로부터 그룹 ID 및 시프트 번호를 추출하고, OCC 판정부(222)는, 유저 데이터로부터 OCC 번호를 추출할 수 있다.

스케줄러(223)는, PDCCH에서 수신한 제어 데이터에 포함되는 스케줄링 정보를 취득한다. 스케줄러(223)는, 스케줄링 정보에 따라 PUSCH에서의 유저 데이터의 송신 및 PUCCH에서의 제어 데이터의 송신을 스케줄링한다.

유저 데이터 생성부(224)는, 스케줄러(223)로부터의 지시에 따라, PUSCH에서 송신하는 유저 데이터를 생성한다. 유저 데이터에는, 위치 산출부(216)가 생성한 MTC 단말기(200)의 현재 위치를 나타내는 위치 정보가 포함된다. 단, 위치 정보는, PUSCH가 아니고 PUCCH에서 송신하도록 해도 된다.

제어 데이터 생성부(225)는, 스케줄러(223)로부터의 지시에 따라, PUCCH에서 송신하는 제어 데이터를 생성한다. 제어 데이터에는, CQI, ACK/NACK 및 스케줄링 요구가 포함된다. CQI는, MTC 단말기(200)에서 측정된 DL 무선 품질을 나타내고, 정기적 또는 기지국(100)으로부터의 지시에 따라서 생성될 수 있다. ACK/NACK는, 기지국(100)으로부터 유저 데이터가 수신된 것에 응답해서 생성될 수 있다. 스케줄링 요구는, 기지국(100)에 송신하고자 하는 유저 데이터가 발생한 때 생성될 수 있다.

PUSCH 부호화부(231)는, 유저 데이터 생성부(224)가 생성한 유저 데이터를 오류 정정 부호화한다. 오류 정정 부호화 방식으로서는, 컨볼루션 부호나 터보 부호나 저밀도 패리티 검사 부호 등이 사용될 수 있다. PUSCH의 부호화율은, MTC 단말기(200)의 UL 무선 품질에 따라서 기지국(100)으로부터 지정되는 경우가 있다.

PUSCH 변조부(232)는, 부호화된 유저 데이터를 변조한다. 변조 방식에는, QPSK나 16QAM 등의 디지털 변조 방식이 포함된다. PUSCH의 변조 방식은, MTC 단말기(200)의 UL 무선 품질에 따라서 기지국(100)으로부터 지정되는 경우가 있다.

RS 생성부(233)는, PUCCH의 소정의 OFDM 심볼(예를 들어, 심볼#2 내지 #4)에서 송신하는 참조 신호를 생성한다. RS 생성부(233)는, MTC 단말기(200)에 할당되는 확산 코드를 사용해서 참조 신호를 확산 변조한다. 이 확산 코드는, 제어 데이터의 확산 변조에 사용되는 OCC에 따라서 결정되도록 해도 된다.

PUCCH 부호화부(234)는, 제어 데이터 생성부(225)가 생성한 제어 데이터를 오류 정정 부호화한다. 오류 정정 부호화 방식으로서는, 소정의 부호화 방식이 사용될 수 있다.

PUCCH 변조부(235)는, 부호화된 제어 데이터를 변조한다. 즉, PUCCH 변조부(235)는, 제어 데이터를 BPSK 방식 또는 QPSK 방식으로 디지털 변조하고, BPSK/QPSK 심볼을 CAZAC 계열 및 OCC를 사용해서 확산 변조한다. PUCCH 변조부(235)는, CAZAC 확산부(236) 및 OCC 확산부(237)를 갖는다.

CAZAC 확산부(236)는, CAZAC 판정부(221)로부터 통지된 계열 번호에 대응하는 길이 12의 CAZAC 계열을 생성한다. CAZAC 확산부(236)가 생성하는 CAZAC 계열은, 기지국(100)의 CAZAC 역확산부(125)가 생성하는 것과 동일하다. CAZAC 계열로서는, 예를 들어 Zadoff-Chu 계열을 사용한다. 또한, CAZAC 확산부(236)는, CAZAC 판정부(221)로부터 제로 이외의 시프트 번호가 통지된다. CAZAC 계열을 시프트 번호에 대응하는 시프트량만큼 순회 시프트한다. 그리고, CAZAC 확산부(236)는, CAZAC 계열 또는 그것을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, BPSK/QPSK 심볼 1개를 주파수축 상의 길이 12의 확산 신호로 확산 변조한다.

OCC 확산부(237)는, OCC 판정부(222)로부터 통지된 OCC 번호에 대응하는 길이 4의 OCC를 생성한다. 또한, OCC 확산부(237)는, CAZAC 확산부(236)에 의해 생성된 길이 12의 확산 신호를, 제어 데이터용 OFDM 심볼의 수(4개)로 카피한다. 그리고, OCC 확산부(237)는, 주파수축 상에서 길이 12의 확산 신호에 OCC의 1번째를 곱하여, 1번째의 OFDM 심볼에 대응하는 서브 캐리어 신호를 생성한다. 마찬가지로, OCC 확산부(237)는, 길이 12의 확산 신호에 OCC의 2 내지 4번째를 곱하여, 2 내지 4번째의 OFDM 심볼에 대응하는 서브 캐리어 신호를 생성한다.

다중화부(241)는, 각종 물리 채널을 UL 무선 프레임에 매핑함으로써, 이들 물리 채널의 송신 신호를 다중화한다. 다중화하는 송신 신호에는, PUSCH 변조부(232)가 생성한 유저 데이터의 변조 신호, RS 생성부(233)가 생성한 참조 신호 및, PUCCH 변조부(235)가 생성한 제어 데이터의 변조 신호가 포함된다.

IFFT부(242)는, 복수의 서브 캐리어로 매핑된 변조 신호를 역고속 푸리에 변환한다. 즉, IFFT부(242)는, 복수의 서브 캐리어 신호를 시간축 상의 OFDM 심볼에 중첩한다. 또한, MTC 단말기(200)는, IFFT부(242) 대신에, 다른 종류의 역 푸리에 변환을 행하는 신호 처리 회로를 사용해도 된다.

CP 부가부(243)는, IFFT부(242)에 의해 생성된 OFDM 심볼에 CP를 부가한다. CP는 원래의 OFDM 심볼의 일부분을 카피한 것이다.

RF 송신부(244)는, CP가 부가된 OFDM 송신 신호인 디지털 기저 대역 신호를 무선 신호로 변환(업 컨버트)한다. RF 송신부(244)는, 업 컨버트를 위해서, 예를 들어 DAC, 직교 변조기, 전력 증폭기 등의 신호 처리 회로를 구비한다. RF 송신부(244)는, 무선 신호를 안테나로부터 출력한다. RF 수신부(211)가 무선 신호를 수신하는 안테나와 RF 송신부(244)가 무선 신호를 송신하는 안테나는 동일해도 된다.

또한, MTC 단말기(200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)도, MTC 단말기(200)와 마찬가지인 블록 구성에 의해 실현할 수 있다. 단, 유저 단말기(300)는, 그룹 ID가 아니고 셀 ID에 따른 CAZAC 계열을 생성한다.

도 11은, 기지국의 수신 제어의 수순예를 도시하는 흐름도이다.

(S11) 위치 정보 추출부(131)는, 동일 셀에 속하는 복수의 MTC 단말기 각각으로부터 위치 정보를 취득한다. 즉, 위치 정보 추출부(131)는, 각 MTC 단말기가 송신하는 유저 데이터로부터 위치 정보를 추출한다. 1 또는 그 이상의 MTC 단말기가 이동할 가능성을 고려하여, 위치 정보는 계속적으로(예를 들어, 1시간마다) 취득하는 것이 바람직하다. 위치 정보를 취득하고자 할 때, 그룹 결정부(132)가 각 MTC 단말기에 위치 정보를 요구해도 된다. 위치 정보 추출부(131)는, 유저 단말기(300) 등의 MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치로부터는 위치 정보를 취득하지 않아도 된다. 각 무선 단말 장치가 MTC 단말기인지 여부는, 당해 무선 단말 장치가 기지국(100)에 접속할 때 기지국(100)에 통지해도 된다.

(S12) 그룹 결정부(132)는, 위치 정보 추출부(131)에 의해 취득된 위치 정보가 나타내는 현재 위치에 기초하여, 동일 셀에 속하는 MTC 단말기를 복수의 MTC 그룹으로 분류한다. 위치가 가까운 MTC 단말기끼리가 동일한 MTC 그룹에 속하고, 위치가 이격된 MTC 단말기가 상이한 MTC 그룹에 속하는 것이 바람직하다. 예를 들어, MTC 단말기(200, 200-1)가 MTC 그룹 1에 할당되고, MTC 단말기(200-2, 200-3)가 MTC 그룹 2에 할당된다. 그룹 결정부(132)는, 유저 단말기(300) 등의 MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치에 대해서는 그룹을 나누지 않아도 된다.

(S13) 그룹 결정부(132)는, 복수의 MTC 그룹 각각에 1개의 CAZAC 계열을 할당한다. MTC 그룹에 할당하는 CAZAC 계열은, 셀 ID에 따라서 결정되는 셀 고유의 CAZAC 계열과는 상이한 것으로 한다. 상이한 MTC 그룹에는 상이한 CAZAC 계열이 할당되는 것이 바람직하다. 그룹 결정부(132)는, 이러한 조건이 만족되도록 각 MTC 그룹에 그룹 ID를 부여한다.

(S14) 그룹 결정부(132)는, MTC 그룹마다, 당해 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기에 대하여 시프트량과 OCC를 할당한다. 동일한 MTC 그룹 중에서는, 시프트량과 OCC의 조합이 MTC 단말기에 따라 상이한 것이 바람직하다. 그룹 결정부(132)는, 상이한 MTC 그룹에 속하는 임의의 2개의 MTC 단말기에 대해서는, 동일한 시프트량과 OCC의 조합을 할당해도 된다. 또한, 스텝 S14와 상기 스텝 S13을 역순 또는 병렬로 실행하도록 해도 된다.

(S15) 그룹 결정부(132)는, 각 MTC 단말기로의 제어 데이터로서, 당해 MTC 단말기가 속하는 MTC 그룹의 그룹 ID와, 당해 MTC 단말기에 대하여 지정한 시프트 번호 및 OCC 번호를 포함하는 그룹내 할당 정보를 생성한다. 생성된 그룹 ID 및 그룹내 할당 정보는, PDCCH에서 각 MTC 단말기에 송신된다.

또한, 유저 단말기(300) 등의 MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치에 대해서는, 셀 ID에 의해 결정되는 CAZAC 계열에 대한 시프트량과 OCC가 할당된다. 예를 들어, 기지국(100)으로부터 유저 단말기(300)에, 시프트 번호 및 OCC 번호를 포함하는 제어 데이터가 송신된다. MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치의 집합 중에서는, 시프트량과 OCC의 조합이 무선 단말 장치에 따라 상이한 것이 바람직하다. MTC 단말기와 MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치와의 사이에서는, 동일한 시프트량과 OCC의 조합이 할당되어도 된다. 또한, 셀 ID는 각 무선 단말 장치가 셀 서치를 행함으로써 알 수 있기 때문에, 기지국(100)은 MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치에 셀 ID를 통지하지 않아도 된다.

(S16) 빔 제어부(128)는, 복수의 MTC 그룹 각각에 대하여 다른 MTC 그룹과는 상이한 지향성의 빔을 할당한다. 이것을 실현하기 위해서, 멀티유저 MIMO나 공간 분할 다원 접속의 빔 포밍 기술을 사용할 수 있다. 빔 제어부(128)는, 상이한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기가 송신한 PUCCH의 제어 데이터를 분리할 수 있도록, 복수의 안테나 각각의 수신 신호에 곱하는 가중치를 결정한다.

(S17) 그룹 결정부(132)는, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2, 200-3) 및 유저 단말기(300)을 포함하는 무선 단말 장치에 지정한, 사용 중인 CAZAC 계열과 시프트 번호와 OCC 번호의 조합을 특정한다. 그리고, 그룹 결정부(132)는, 특정한 조합에 의해 확산 변조된 제어 데이터를 추출할 수 있도록, OCC 역확산부(124) 및 CAZAC 역확산부(125)의 시퀀스 생성기의 설정을 변경한다. 또한, 스텝 S15 내지 S17은 임의의 순서 또는 병렬로 실행하도록 해도 된다.

(S18) 합성부(113)는, 복수의 안테나의 수신 신호를 가중치 부여함으로써, 지향성이 상이한 복수의 빔의 수신 신호, 즉, 복수의 MTC 그룹으로부터의 수신 신호를 서로 분리한다. PUCCH 복조부(123)는, OCC 역확산부(124) 및 CAZAC 역확산부(125)를 사용하여, MTC 그룹마다, 시프트량과 OCC의 조합이 상이한 확산 신호 각각을 역확산한다. 이에 의해, 복수의 MTC 단말기의 제어 데이터를 분리할 수 있다.

또한, 유저 단말기(300) 등의 MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치로부터의 수신 신호에 대해서는, 빔 포밍 기술을 적용하지 않아도 된다. PUCCH 복조부(123)는, MTC 단말기가 아닌 무선 단말 장치의 제어 데이터에 대해서는, 셀 고유의 CAZAC 계열을 사용하여, 시프트량과 OCC의 조합이 상이한 확산 신호 각각을 역확산한다.

도 12는, MTC 단말기의 송신 제어의 수순예를 도시하는 흐름도이다.

여기서는, MTC 단말기(200)에 의해 실행되는 송신 제어를 설명한다. 다른 MTC 단말기에 있어서도 MTC 단말기(200)와 마찬가지의 송신 제어가 실행된다.

(S21) 위치 산출부(216)는, 수신된 GPS 신호에 기초하여 MTC 단말기(200)의 현재 위치를 산출한다. 즉, 위치 산출부(216)는, 복수의 GPS 위성 각각의 GPS 신호의 송신 시각과 MTC 단말기(200)의 내부 시계가 나타내는 GPS 신호의 수신 시각과의 차에 기초하여, MTC 단말기(200)의 현재 위치의 경도 및 위도를 추정한다. 위치 산출부(216)는, 정기적 또는 기지국(100)으로부터의 지시에 따라서 현재 위치를 산출해도 된다.

(S22) 유저 데이터 생성부(224)는, 위치 산출부(216)에서 산출된 현재 위치를 나타내는 위치 정보를 포함하는 유저 데이터를 생성한다. 이 위치 정보는, PUSCH에서 기지국(100)에 송신된다. 위치 정보의 생성 및 송신은, 기지국(100)으로부터의 지시 없이 정기적으로 행해도 되고, 기지국(100)으로부터 지시를 받은 때 행해도 된다.

(S23) CAZAC 판정부(221)는, 기지국(100)으로부터 PDCCH에서 수신된 그룹 ID와 그룹내 할당 정보의 시프트 번호를 취득한다. OCC 판정부(222)는, 기지국(100)으로부터 PDCCH에서 수신된 그룹내 할당 정보의 OCC 번호를 취득한다. 그룹 ID는, MTC 단말기(200)가 속하는 MTC 그룹에 부여된 것이다. 시프트 번호와 OCC 번호는, MTC 단말기(200)에 할당된 것이다.

(S24) CAZAC 판정부(221)는, 그룹 ID로부터 소정의 계산식에 따라서 계열 번호를 산출함으로써, MTC 단말기(200)가 속하는 MTC 그룹에 대하여 할당된 CAZAC 계열을 판정한다. 그룹 ID로부터 계열 번호를 산출하는 계산식은, 셀 ID로부터 셀 고유의 CAZAC 계열을 나타내는 계열 번호를 산출하기 위한 계산식과 동일해도 된다.

(S25) CAZAC 판정부(221)는, 계열 번호 및 시프트 번호를 CAZAC 확산부(236)에 통지함으로써, CAZAC 확산부(236)의 시퀀스 생성기의 설정을 변경한다. 이에 의해, CAZAC 확산부(236)는, 계열 번호 및 시프트 번호에 의해 특정되는 신호 계열을 생성할 수 있다. OCC 판정부(222)는, OCC 번호를 OCC 확산부(237)에 통지함으로써, OCC 확산부(237)의 시퀀스 생성기의 설정을 변경한다. 이에 의해, OCC 확산부(237)는, OCC 번호에 의해 특정되는 OCC를 생성할 수 있다.

(S26) PUCCH 변조부(235)는, CAZAC 확산부(236) 및 OCC 확산부(237)를 사용하여, PUCCH의 제어 데이터를 확산 변조한다. 이에 의해, MTC 단말기(200)의 제어 데이터와 다른 무선 단말 장치의 제어 데이터를 공통인 PUCCH용 무선 리소스를 사용하여 송신할 수 있다.

도 13은, 기지국과 MTC 단말기 사이의 통신예를 도시하는 시퀀스도이다.

여기서는, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)를 제어하는 것을 생각한다.

(S31) MTC 단말기(200)는, MTC 단말기(200)의 현재 위치를 산출하고, 현재 위치를 나타내는 위치 정보를 기지국(100)에 송신한다. 마찬가지로, MTC 단말기(200-1)는, MTC 단말기(200-1)의 현재 위치를 산출해서 위치 정보를 기지국(100)에 송신하고, MTC 단말기(200-2)는, MTC 단말기(200-2)의 현재 위치를 산출해서 위치 정보를 기지국(100)에 송신한다. 기지국(100)에 의한 위치 정보의 수집은, 예를 들어 1시간마다 정기적으로 행하여진다.

(S32) 기지국(100)은, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)로부터 수신한 위치 정보에 기초하여, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)를 그룹화한다. 여기서는, 기지국(100)은, MTC 단말기(200, 200-1)를 MTC 그룹 1에 할당하고, MTC 단말기(200-2)를 MTC 그룹 2에 할당한다.

(S33) 기지국(100)은, MTC 그룹 1을 나타내는 그룹 ID=n을 MTC 단말기(200)에 통지한다. 또한, 기지국(100)은, 시프트 번호=0과 OCC 번호=0을 MTC 단말기(200)에 할당하고, 이것을 MTC 단말기(200)에 통지한다.

(S34) 기지국(100)은, MTC 그룹 1을 나타내는 그룹 ID=n을 MTC 단말기(200-1)에 통지한다. 또한, 기지국(100)은, 시프트 번호=1과 OCC 번호=1을 MTC 단말기(200-1)에 할당하고, 이것을 MTC 단말기(200-1)에 통지한다.

(S35) 기지국(100)은, MTC 그룹 2를 나타내는 그룹 ID=m을 MTC 단말기(200-2)에 통지한다. 또한, 기지국(100)은, 시프트 번호=2와 OCC 번호=0을 MTC 단말기(200-2)에 할당하고, 이것을 MTC 단말기(200-2)에 통지한다. 또한, 스텝 S33 내지 S35의 통지는, 동시에 행해도 되고 상이한 타이밍에 행해도 된다.

(S36) MTC 단말기(200)는, 기지국(100)에 PUCCH에서 제어 데이터를 송신할 때, 그룹 ID=n에 대응하는 CAZAC 계열과 OCC 번호=0의 OCC를 사용하여, 제어 데이터를 확산 변조한다. MTC 단말기(200-1)는, 기지국(100)에 PUCCH에서 제어 데이터를 송신할 때, 그룹 ID=n에 대응하는 CAZAC 계열을 순회 시프트한 것과 OCC 번호=1의 OCC를 사용하여, 제어 데이터를 확산 변조한다. 기지국(100)은, MTC 그룹 1에 대응하는 지향성의 빔#1에 의해, MTC 단말기(200, 200-1)가 송신한 PUCCH의 OFDM 신호를 수신한다.

(S37) MTC 단말기(200-2)는, 기지국(100)에 PUCCH에서 제어 데이터를 송신할 때, 그룹 ID=m에 대응하는 CAZAC 계열을 순회 시프트한 것과 OCC 번호=0의 OCC를 사용하여, 제어 데이터를 확산 변조한다. 기지국(100)은, MTC 그룹 2에 대응하는 지향성의 빔#2(빔#1과는 지향성이 상이함)에 의해, MTC 단말기(200-2)가 송신한 PUCCH의 OFDM 신호를 수신한다. 스텝 S36의 OFDM 신호와 스텝 S37의 OFDM 신호는, 공통의 PUCCH용 무선 리소스에 중첩되어 있어도 된다.

상기의 경우, MTC 단말기(200)의 확산 신호와 MTC 단말기(200-1)의 확산 신호는, 계열 번호가 동일하고 시프트 번호가 상이한 신호 계열을 사용하고 있기 때문에, 직교하고 있어 간섭하지 않는다. 또한, MTC 단말기(200-1)의 확산 신호와 MTC 단말기(200-2)의 확산 신호는, 상이한 OCC를 사용하고 있기 때문에, 직교하고 있어 간섭하지 않는다. 한편, MTC 단말기(200)의 확산 신호와 MTC 단말기(200-2)의 확산 신호는, 상이한 CAZAC 계열에 기초하는 신호 계열 및 동일한 OCC를 사용하고 있기 때문에, 준직교(또는, 의사 직교라고도 함)하고 있다.

MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)는, 서로 공통의 PUCCH용 무선 리소스에서 확산 신호를 송신하는 것이 허용되고, 또한 유저 단말기(300)와 공통인 PUCCH용 무선 리소스에서 확산 신호를 송신하는 것이 허용된다. 단, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)는, 제어 데이터의 송신량이나 송신 빈도가 비교적 작은 경우가 많다. 이로 인해, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)의 확산 신호가 공통인 PUCCH용 무선 리소스 상에 중첩될 가능성이나, MTC 단말기(200, 200-1, 200-2)의 확산 신호와 유저 단말기(300)의 확산 신호가 공통인 PUCCH용 무선 리소스 상에 중첩될 가능성은, 크지 않다고 기대할 수 있다.

제2 실시 형태의 무선 통신 시스템에 의하면, 동일 셀에 속하는 복수의 MTC 단말기가 복수의 MTC 그룹으로 분류되고, MTC 그룹에 대하여 1개의 CAZAC 계열이 할당된다. 이로 인해, 셀내에서 1개의 CAZAC 계열만을 사용하는 경우에 비하여, 공통의 PUCCH용 무선 리소스 상에서 송신이 허가되는 MTC 단말기의 수를 증가시킬 수 있다.

이때, 동일한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기 사이에는, 확산 신호를 직교시킬 수 있어 간섭을 피할 수 있다. 또한, 상이한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기 사이라도, 사용하는 OCC가 상이하면 확산 신호가 직교하기 때문에, 간섭이 발생할 확률을 억제할 수 있다. 또한, 상이한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기가 동일한 OCC를 사용하는 경우에도, 확산 신호가 준직교하기 때문에 간섭을 어느 정도 억제할 수 있다.

또한, MTC 단말기는 제어 데이터의 송신량이나 송신 빈도가 비교적 작다고 생각되기 때문에, 상이한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기가 동일한 OCC를 사용해서 동시에 확산 신호를 송신할 확률은 높지 않아, 실질적인 간섭 발생의 가능성이 억제된다. 또한, 기지국(100)이 상이한 MTC 그룹에 속하는 MTC 단말기로부터는 상이한 지향성의 빔에 따라서 확산 신호를 수신함으로써, 더욱 간섭 발생이 억제된다. 또한, 각 MTC 단말기가 유저 단말기(300)와 공통인 PUCCH용 무선 리소스를 사용해서 제어 데이터를 송신할 수 있기 때문에, 기지국(100)에 의한 스케줄링이 간결해지고, 또한 PUCCH용 UL 무선 리소스의 양을 저감할 수 있다.

[제3 실시 형태]

이어서, 제3 실시 형태를 설명한다. 제2 실시 형태와의 차이를 중심으로 설명하고, 제2 실시 형태와 마찬가지인 사항에 대해서는 설명을 생략한다. 제3 실시 형태의 무선 통신 시스템은, 각 MTC 단말기의 현재 위치를 산출하는 방법이 제2 실시 형태와 상이하다. 제3 실시 형태의 무선 통신 시스템은, 도 2의 기지국(100) 대신에 기지국(100a)을 갖는다. 또한, 제3 실시 형태의 무선 통신 시스템은, 도 2의 MTC 단말기(200, 200-1, 200-2) 대신에, MTC 단말기(200a, 200a-1, 200a-2)를 갖는다.

도 14는, 기지국의 다른 예를 도시하는 블록도이다.

기지국(100a)은, RF 수신부(111-1, …, 111-n), 가중치 부여부(112-1, …, 112-n), 합성부(113), CP 삭제부(114), FFT부(115) 및 분리부(116)를 갖는다. 또한, 기지국(100a)은, PUSCH 복조부(121), PUSCH 복호부(122), PUCCH 복조부(123), PUCCH 복호부(126), 채널 추정부(127), 빔 제어부(128) 및 도래 방향(DoA:Direction of Arrival) 추정부(129)를 갖는다. 또한, 기지국(100a)은, 그룹 결정부(132a), PDCCH 변조부(141), IFFT부(142), CP 부가부(143) 및 RF 송신부(144)를 갖는다.

DoA 추정부(129)는, 기지국(100a)가 관리하는 셀에 속하는 각 MTC 단말기와 기지국(100a) 사이의 상향 링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를, 채널 추정부(127)로부터 취득한다. 그리고, DoA 추정부(129)는, 각 MTC 단말기의 채널 정보에 기초하여, 기지국(100a)에서 본 당해 MTC 단말기가 존재하는 방향(각 MTC 단말기의 무선 신호가 도래하고 있는 방향)을 추정한다. 도래 방향의 추정에는, 빔 포머법이나 복수의 안테나의 수신 신호 사이의 위상차를 이용하는 방법 등, 여러 가지 추정 방법을 사용해도 된다.

이와 같이, 기지국(100a)은, 각 MTC 단말기로부터의 수신 신호에 기초하여, 당해 MTC 단말기가 존재하는 방향을 추정한다. 따라서, 기지국(100a)은, 복수의 MTC 단말기 각각으로부터, 상기 MTC 단말기에 있어서 GPS를 사용하여 측정된 현재 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하지 않아도 되고, 도 9에 도시한 위치 정보 추출부(131)를 갖고 있지 않아도 된다.

단, 기지국(100a)은, DoA 추정부(129)에 의한 도래 방향의 추정과, 위치 정보 추출부(131)에 의한 위치 정보의 수집 양쪽을 행해도 된다. 예를 들어, 기지국(100a)은, GPS 수신 기능을 구비한 MTC 단말기의 위치는 위치 정보에 기초해서 특정하고, GPS 수신 기능을 구비하고 있지 않은 MTC 단말기의 위치는 무선 신호의 도래 방향에 의해 추정해도 된다. 또한, 기지국(100a)은, 위치 정보와 도래 방향의 추정 결과의 양쪽을 사용함으로써 각 MTC 단말기의 위치를 보다 높은 신뢰성으로 특정할 수 있도록 해도 된다.

그룹 결정부(132a)는, DoA 추정부(129)로부터, 기지국(100a)에서 봤을 때 각 MTC 단말기가 존재하는 방향(예를 들어, 소정의 방위각을 기준으로 한 수평면 상의 각도)을 나타내는 방향 정보를 취득한다. 그룹 결정부(132a)는, 취득한 방향 정보에 기초하여, 동일 셀에 속하는 복수의 MTC 단말기를 복수의 MTC 그룹으로 분류한다. 이때, 방향이 가까운 MTC 단말기끼리가 동일한 MTC 그룹에 속하고, 방향이 이격된 MTC 단말기가 상이한 MTC 그룹에 속하도록 그룹화한다. 예를 들어, 그룹 결정부(132a)는, 각도의 역치를 미리 정해 두고, 임의의 2개의 MTC 단말기의 방향 차(각도)가 역치 이하인 MTC 단말기의 집합을, 1개의 MTC 그룹에 할당한다. 그룹화 이외의 그룹 결정부(132a)의 처리는, 도 9의 그룹 결정부(132)와 마찬가지이다.

도 15는, MTC 단말기의 다른 예를 도시하는 블록도이다.

MTC 단말기(200a)는, RF 수신부(211), CP 삭제부(212), FFT부(213), PDCCH 복조부(214), CAZAC 판정부(221), OCC 판정부(222), 스케줄러(223), 유저 데이터 생성부(224) 및 제어 데이터 생성부(225)를 갖는다. 또한, MTC 단말기(200a)는, PUSCH 부호화부(231), PUSCH 변조부(232), RS 생성부(233), PUCCH 부호화부(234), PUCCH 변조부(235), 다중화부(241), IFFT부(242), CP 부가부(243) 및 RF 송신부(244)를 갖는다.

이와 같이, MTC 단말기(200a)는, 도 10에 도시한 GPS 수신부(215) 및 위치 산출부(216)를 갖고 있지 않아도 된다. 즉, MTC 단말기(200a)는, MTC 단말기(200a)의 현재 위치를 나타내는 위치 정보를 기지국(100a)에 송신하지 않아도 된다. 단, MTC 단말기(200a)가 기지국(100a)에 위치 정보를 송신함으로써, 기지국(100a)이 MTC 단말기(200a)의 현재 위치를 고정밀도로 특정할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 다른 MTC 단말기도, MTC 단말기(200a)와 마찬가지인 블록 구성에 의해 실현할 수 있다.

도 16은, 기지국과 MTC 단말기 사이의 다른 통신예를 도시하는 시퀀스도이다.

여기서는, MTC 단말기(200a, 200a-1, 200a-2)를 제어하는 것을 생각한다. 또한, 스텝 S33 내지 S37은, 도 13에 도시한 것과 마찬가지이다.

(S31a) MTC 단말기(200a)는, 참조 신호 등의 기지의 파일럿 신호를 기지국(100a)에 송신한다. 마찬가지로, MTC 단말기(200a-1, 200a-2)는, 각각 기지의 파일럿 신호를 기지국(100a)에 송신한다. MTC 단말기(200a, 200a-1, 200a-2)의 참조 신호는, 기지국(100a)에 의해 서로 구별할 수 있도록 송신된다.

(S32a) 기지국(100a)은, MTC 단말기(200a, 200a-1, 200a-2)로부터 수신한 참조 신호 등의 파일럿 신호를 사용하여, 기지국(100a)에서 본 각 MTC 단말기의 존재 방향을 추정한다. 그리고, 기지국(100a)은, 추정한 존재 방향에 기초하여, MTC 단말기(200a, 200a-1, 200a-2)를 그룹화한다. 여기서는, 기지국(100a)은, MTC 단말기(200a, 200a-1)를 MTC 그룹 1에 할당하고, MTC 단말기(200a-2)를 MTC 그룹 2에 할당한다.

제3 실시 형태의 무선 통신 시스템에 의하면, 제2 실시 형태의 무선 통신 시스템과 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, 제3 실시 형태의 무선 통신 시스템에 의하면, 각 MTC 단말기로부터의 무선 신호에 기초하여, 기지국(100a)에 의해 당해 MTC 단말기의 위치가 추정된다. 따라서, 셀에 속하는 복수의 MTC 단말기 중에 GPS 수신 기능을 구비하고 있지 않은 MTC 단말기가 포함되어 있어도, 이들 MTC 단말기를 적절하게 그룹화할 수 있다.

상기에 대해서는 간단히 본 발명의 원리를 나타내는 것이다. 또한, 다수의 변형이나 변경이 당업자에게 있어서 가능하고, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용예에 한정되는 것이 아니라, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부의 청구항 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위로 간주된다.

10 기지국
11 제어부
12 수신부
21, 22, 23, 24, 25 무선 통신 장치
31, 32, 33, 34 신호 계열

Claims

기지국과 복수의 무선 통신 장치를 갖고,
상기 복수의 무선 통신 장치는, 유저 조작이 없이도 자율적으로 데이터 통신을 행할 수 있는 제1 종류의 무선 통신 장치로서 제2 종류의 무선 통신 장치보다 적은 빈도로 데이터 송신을 행하는 상기 제1 종류의 무선 통신 장치와, 유저 조작에 따라 데이터 통신을 행하는 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 포함하고,
상기 기지국은,
상기 복수의 무선 통신 장치가 동일 셀에 속할 때, 상기 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류하고,
상기 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열을 할당하고, 상기 제2 그룹에 대하여 상기 제1 신호 계열 및 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열을 할당하고,
상기 복수의 무선 통신 장치 각각은,
상기 제1 그룹에 속하는 경우, 상기 제1 신호 계열 또는 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 상기 기지국에 송신하고,
상기 제2 그룹에 속하는 경우, 상기 제2 신호 계열 또는 상기 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 상기 기지국에 송신하고,
상기 기지국은, 상기 제1 종류의 무선 통신 장치를 대상으로 상기 복수의 그룹으로 분류할 때에는 셀 고유의 신호 계열을 상기 할당에 사용하고, 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 대상으로 상기 복수의 그룹으로 분류할 때에는 셀 고유가 아닌 신호 계열을 상기 할당에 사용하는, 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 기지국은, 제1 지향성의 빔을 사용해서 상기 제1 그룹에 속하는 무선 통신 장치와 통신하고, 상기 제1 지향성과 상이한 제2 지향성의 빔을 사용해서 상기 제2 그룹에 속하는 무선 통신 장치와 통신하는 무선 통신 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기지국은, 각 무선 통신 장치의 위치에 기초하여, 상기 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 상기 복수의 그룹으로 분류하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 기지국은, 상기 제1 종류의 무선 통신 장치를 상기 복수의 그룹으로 분류하고, 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 어떠한 그룹으로도 분류하지 않고, 상기 제2 종류의 무선 통신 장치에 대해서는 셀에 따라서 결정되는 제3 신호 계열을 할당하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 무선 통신 장치 각각은, 상기 기지국으로부터 지정된 시프트량에 따라서 신호 계열의 순회 시프트를 행해서 데이터를 확산 변조하고,
상기 기지국은, 상기 제1 그룹에 속하는 하나의 무선 통신 장치와 제2 그룹에 속하는 하나의 무선 통신 장치에, 동일한 시프트량을 지정하는 것을 허용하는 무선 통신 시스템.
동일 셀에 속하는 복수의 무선 통신 장치와 통신 가능한 기지국으로서,
상기 복수의 무선 통신 장치는, 유저 조작이 없이도 자율적으로 데이터 통신을 행할 수 있는 제1 종류의 무선 통신 장치로서 제2 종류의 무선 통신 장치보다 적은 빈도로 데이터 송신을 행하는 상기 제1 종류의 무선 통신 장치와, 유저 조작에 따라 데이터 통신을 행하는 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 포함하고,
상기 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류하고, 상기 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열을 할당하고, 상기 제2 그룹에 대하여 상기 제1 신호 계열 및 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열을 할당하는 제어부와,
상기 제1 신호 계열 또는 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 확산 변조된 상기 제1 그룹으로부터의 송신 신호와, 상기 제2 신호 계열 또는 상기 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 확산 변조된 상기 제2 그룹으로부터의 송신 신호가, 중첩되어 수신되는 것을 허용하는 수신부
를 갖고,
상기 제어부는, 상기 제1 종류의 무선 통신 장치를 대상으로 상기 복수의 그룹으로 분류할 때에는 셀 고유의 신호 계열을 상기 할당에 사용하고, 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 대상으로 상기 복수의 그룹으로 분류할 때에는 셀 고유가 아닌 신호 계열을 상기 할당에 사용하는 기지국.
유저 조작이 없이도 자율적으로 데이터 통신을 행할 수 있는 제1 종류의 무선 통신 장치로서 제2 종류의 무선 통신 장치보다 적은 빈도로 데이터 송신을 행하는 상기 제1 종류의 무선 통신 장치와, 유저 조작에 따라 데이터 통신을 행하는 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 포함하는 복수의 무선 통신 장치 중, 제1 종류의 무선 통신 장치를 대상으로, 동일 셀에 속하는 상기 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 복수의 그룹으로 분류하는 기지국으로부터, 자기 장치가 속하는 그룹에 관한 정보를 수신하는 수신부와,
자기 장치가 속하는 그룹에 따른 신호 계열을 사용하여, 상기 기지국에 송신하는 데이터를 확산 변조하는 변조부
를 갖고,
상기 변조부는, 자기 장치가 제1 그룹에 속하는 경우, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열 또는 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, 상기 데이터를 확산 변조하고,
상기 변조부는, 자기 장치가 상기 제1 그룹과 상이한 제2 그룹에 속하는 경우, 상기 제1 신호 계열 및 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열, 또는 상기 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용하여, 상기 데이터를 확산 변조하고,
상기 변조부는, 상기 자기 장치가 상기 제1 종류의 무선 통신 장치인 경우에는 셀 고유의 신호 계열을 상기 확산 변조에 사용하고, 상기 자기 장치가 상기 제2 종류의 무선 통신 장치인 경우에는 셀 고유가 아닌 신호 계열을 상기 확산 변조에 사용하는, 무선 통신 장치.
기지국 및 동일 셀에 속하는 복수의 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템이 실행하는 무선 통신 방법으로서,
상기 복수의 무선 통신 장치는, 유저 조작이 없이도 자율적으로 데이터 통신을 행할 수 있는 제1 종류의 무선 통신 장치로서 제2 종류의 무선 통신 장치보다 적은 빈도로 데이터 송신을 행하는 상기 제1 종류의 무선 통신 장치와, 유저 조작에 따라 데이터 통신을 행하는 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 포함하고,
상기 기지국이,
동일 셀에 속하는 상기 복수의 무선 통신 장치 중 적어도 일부를 제1 및 제2 그룹을 포함하는 복수의 그룹으로 분류하고,
상기 제1 그룹에 대하여 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제1 신호 계열을 할당하고, 상기 제2 그룹에 대하여 상기 제1 신호 계열 및 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열과 상이하고, 자신을 순회 시프트한 신호 계열과 직교하는 특성을 갖는 제2 신호 계열을 할당하고,
상기 복수의 무선 통신 장치 각각이,
상기 제1 그룹에 속하는 무선 통신 장치가 상기 기지국에, 상기 제1 신호 계열 또는 상기 제1 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 송신하고,
상기 제2 그룹에 속하는 무선 통신 장치가 상기 기지국에, 상기 제2 신호 계열 또는 상기 제2 신호 계열을 순회 시프트한 신호 계열을 사용해서 데이터를 확산 변조해서 송신하고,
상기 기지국이, 상기 제1 종류의 무선 통신 장치를 대상으로 상기 복수의 그룹으로 분류할 때에는 셀 고유의 신호 계열을 상기 할당에 사용하고, 상기 제2 종류의 무선 통신 장치를 대상으로 상기 복수의 그룹으로 분류할 때에는 셀 고유가 아닌 신호 계열을 상기 할당에 사용하는, 무선 통신 방법.