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KR20020032620A - 통신 단말 장치, 기지국 장치 및 통신 방법 - Google Patents

통신 단말 장치, 기지국 장치 및 통신 방법 Download PDF

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Publication number
KR20020032620A
KR20020032620A KR1020027003855A KR20027003855A KR20020032620A KR 20020032620 A KR20020032620 A KR 20020032620A KR 1020027003855 A KR1020027003855 A KR 1020027003855A KR 20027003855 A KR20027003855 A KR 20027003855A KR 20020032620 A KR20020032620 A KR 20020032620A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
communication terminal
base station
modulation scheme
reception quality
station apparatus
Prior art date
Application number
KR1020027003855A
Other languages
English (en)
Inventor
미요시겐이치
히라마츠가츠히코
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Publication of KR20020032620A publication Critical patent/KR20020032620A/ko

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    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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Abstract

PL 복조부(203)는 수신 신호에서의 파일럿 신호를 복조한다. SIR 검출부(205)는 복조된 파일럿 신호의 수신 품질을 검출한다. fd 검출부(206)는 복조된 파일럿 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출한다. 요구 변조 방식 결정부(207)는 파일럿 신호의 수신 품질과 검출된 도플러 주파수를 이용하여, 기지국 장치에 요구할 변조 방식을 결정한다. 커맨드 생성부(208)는 결정된 변조 방식에 대응하는 커맨드를 생성한다. 적응 복조부(204)는 요구 변조 방식 결정부(207)에 의해 결정된 변조 방식에 대응하는 복조 방식을 이용하여, 수신 신호에 대한 복조 처리를 행한다. 이에 따라, 페이딩 환경 하에서도 수신 품질을 양호하게 유지할 수 있다.

Description

통신 단말 장치, 기지국 장치 및 통신 방법{COMMUNICATION TERMINAL APPARATUS, BASE STATION APPARATUS, AND COMMUNICATION METHOD}
최근, 디지털 이동체 통신 시스템에서, HDR(High Data Rate) 등의 적응 변조 시스템이 제안되고 있다. 이하, 종래의 HDR을 이용한 통신에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 HDR을 이용한 통신에 이용되는 다운 링크의 슬롯 포맷을 나타내는 모식도이다.
우선, 통신 단말 장치는 수신 신호에서의 파일럿(PL1, PL2)부를 복조하여 SIR을 검출한다. 또한, 통신 단말 장치는 검출한 SIR에 근거하여, 데이터부의 수신 품질이 소망 품질을 만족시킬 수 있는 변조 방식이 어떤 것인지를 판단하여, 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식을 결정한다.
변조 방식의 결정 방법의 구체예에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 종래의 HDR을 이용한 통신에서의 변조 방식의 결정 방법을 나타내는 모식도이다. 도 2에서, 파일럿부의 SIR이 임계값 1보다도 낮은 경우에는, 통신 단말 장치에서 16 QAM이나 64 QAM이 적용된 데이터를 수신해도, 데이터부의 수신 품질이 소망의 BER(10-3)을 만족시키지 않는다. 따라서, 통신 단말 장치는 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식으로서 QPSK를 선택한다.
또한, 파일럿부의 SIR이 임계값 1과 임계값 2 사이에 있는 경우에는, 통신 단말 장치에서 16 QAM이 적용된 데이터를 수신해도, 데이터부의 수신 품질이 소망의 BER을 만족시킬 수 있다. 따라서, 통신 단말 장치는 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식으로서 16 QAM을 선택한다. 또한, 파일럿부의 SIR이 임계값 2보다 높은 경우에는, 통신 단말 장치에서 64 QAM이 적용된 데이터를 수신해도, 데이터부의 수신 품질이 소망의 BER을 만족시킬 수 있다. 따라서, 통신 단말 장치는 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식으로서 64 QAM을 선택한다. 이상이 변조 방식의 결정 방법의 구체예이다.
이 후에, 통신 단말 장치는 결정된 변조 방식을 기지국 장치에 대하여 통지한다.
한편, 기지국 장치는 각 통신 단말 장치로부터 통지된 변조 방식에 근거하여 스케줄링하고, 스케줄링에 의해 결정된 통신 단말 장치에 대하여, 이 통신 단말 장치로부터 통지된 변조 방식을 적용한 데이터를 송신해 간다.
그러나, 이동체 통신 시스템에서는 통신 단말 장치가 이동함으로써 페이딩이 발생한다. 페이딩 환경 하에서는, 파일럿부(파일럿 신호)의 수신 품질에 변화가없어도, 페이딩의 도플러 주파수(fd)에 의해, 데이터부(수신 데이터)의 수신 품질이 열화하는 현상이 발생한다. 따라서, 파일럿부의 수신 품질과 데이터부의 수신 품질이 크게 다르다.
구체적으로는, 도 1로부터 명백하듯이, 파일럿부가 슬롯 중에서 차지하는 시간은 짧기 때문에, 페이딩 환경 하에 있어도, 통신 단말 장치에서의 파일럿부의 수신 품질은 양호한 것으로 된다. 그런데, 데이터부가 슬롯 중에서 차지하는 시간은 길기 때문에, 페이딩 환경 하에서는, 통신 단말 장치에 의해 수신된 데이터부에 페이딩에 의한 위상 회전이 발생한다. 이 때문에, 통신 단말 장치에서의 데이터부의 수신 품질이 열화한다. 따라서, 페이딩 환경 하에서는, 통신 단말 장치에서의 파일럿부의 수신 품질과 데이터부의 수신 품질이 크게 다르다(즉, 데이터부의 수신 품질은 파일럿부의 수신 품질을 하회함).
그 결과, 통신 단말 장치가 파일럿부에서 측정한 수신 품질에 근거하여 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식을 결정하면, 통신 단말 장치에서의 데이터부의 수신 품질이 소망 품질을 만족시키지 못하게 된다.
이상과 같이, 종래의 적응 변조 시스템에 있어서는, 페이딩 환경 하에서는, 통신 단말 장치에서의 수신 데이터의 품질이 소망 품질을 하회하여, 효율적이고 품질좋은 데이터 통신을 행하는 것이 곤란해지는 문제가 있다.
본 발명은 디지털 이동체 통신 시스템에서 이용되는 적응 변조 시스템에 관한 것이다.
도 1은 HDR을 이용한 통신에 이용되는 다운 링크의 슬롯 포맷을 나타내는 모식도,
도 2는 종래의 HDR을 이용한 통신에서의 변조 방식의 결정 방법을 나타내는 모식도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 상기 실시예 1에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 상기 실시예 1에 따른 통신 단말 장치에서의 fd 검출부의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 상기 실시예 1에 따른 통신 단말 장치에서의 fd 검출부에 의한 fd 검출 방법의 모양을 나타내는 모식도,
도 7은 상기 실시예 1에 따른 통신 단말 장치에서의 요구 변조 방식 결정부에서의 변조 방식의 결정 방법의 일례를 나타내는 모식도,
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 9는 상기 실시예 2에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 목적은 페이딩 환경 하에서도 수신 품질을 양호하게 유지하는 통신 단말 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 기지(旣知) 참조 신호의 수신 품질과 도플러 주파수에 근거하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식을 결정함으로써 달성된다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예에서는, 통신 단말 장치가 검출한 도플러 주파수에 근거하여 변조 방식을 결정하는 경우에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 3에 나타내는 기지국 장치는, 예컨대, 도 1에 나타낸 슬롯 포맷을 이용하여, 통신 단말 장치에 대해 송신하는 것으로 한다.
도 3에서, 수신 RF부(102)는 안테나(101)를 거쳐서 수신된 신호(수신 신호)에 대하여, 주파수 변환 등 소정의 무선 수신 처리를 행한다. 커맨드 복조부(103)는 무선 수신 처리된 수신 신호에 대하여 복조 처리를 행함으로써, 통신 단말 장치에 의해 송신된 커맨드를 복조한다. 적응 변조부(104)는 커맨드 복조부(103)에 의해 복조된 커맨드에 따라 결정된 변조 방식을 이용하여, 송신 데이터에 대하여 적응 변조를 행한다. 송신 RF부(105)는 소정의 변조가 이루어진 파일럿 신호(파일럿 신호 1 「PL1」 및 파일럿 신호 2 「PL2」)와, 적응 변조가 이루어진 송신 데이터를 시간 다중화함으로써 송신 신호를 생성하고, 생성된 송신 신호에 대하여 주파수 변환 등 소정의 무선 송신 처리를 행하며, 무선 송신 처리된 송신 신호를 안테나(101)를 거쳐서 송신한다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에서, 수신 RF부(202)는 안테나(201)를 거쳐서 수신된 신호(수신 신호)에 대하여, 주파수 변환 등 소정의 무선 수신 처리를 행한다.
적응 복조부(204)는 무선 수신 처리된 수신 신호를 이용하여 데이터부의 복조를 행한다. PL 복조부(203)는 무선 수신 처리된 수신 신호를 이용하여 파일럿 신호를 복조한다. SIR 검출부(205)는 PL 복조부(203)에 의해 복조된 파일럿 신호를 이용하여 수신 품질(예컨대, SIR 등)을 검출한다. fd 검출부(206)는 PL 복조부(203)에 의해 복조된 파일럿 신호를 이용하여 fd(도플러 주파수)를 검출한다.
요구 변조 방식 결정부(207)는 SIR 검출부(205)에 의해 검출된 파일럿 신호의 수신 품질과, fd 검출부(206)에 의해 검출된 fd를 이용하여, 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식(예컨대, QPSK, 16 QAM, 64 QAM 등)을 결정한다. 또, 변조 방식의 결정 방법에 대해서는 후술한다.
커맨드 생성부(208)는 요구 변조 방식 결정부(207)에 의해 결정된 변조 방식에 대응하는 커맨드를 생성한다. 변조부(209)는 커맨드 생성부(208)에 의해 생성된 커맨드를 변조한다. 송신 RF부(210)는 변조부(209)에 의해 변조된 커맨드에 대하여 주파수 변환 등 소정의 무선 송신 처리를 행하고, 무선 송신 처리된 커맨드를 안테나(201)를 거쳐서 송신한다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말 장치에서의 fd 검출부(206)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에서, 도 4에서의 PL 복조부(203)에 의해 복조된 파일럿 신호 중, 「PL1」이 PL1 채널 추정부(301)로 출력되고, 「PL2」가 PL2채널 추정부(302)로 출력된다.
PL1 채널 추정부(301)는 복조된 「PL1」의 채널을 추정한다. PL2 채널 추정부(302)는 복조된 「PL2」의 채널을 추정한다.
각도차 검출부(303)는 PL1 채널 추정부(301)로부터의 채널 추정 결과와, PL2 채널 추정부(302)로부터의 채널 추정 결과를 이용하여, 양 채널 추정 결과 사이의 각도차 θ를 산출한다.
fd 산출부(304)에는, 도 1에 나타내는 슬롯 프레임에서의 「PL1」과 「PL2」라는 시간차를 나타내는 정보(이하, 「 시간차 정보」라고 함)가 입력되어 있다. 이 fd 산출부(304)는 시간차 정보와, 각도차 검출부(303)로부터의 각도차 θ를 이용하여, 도플러 주파수를 검출한다.
이어서, 상기 구성을 갖는 통신 단말 장치 및 기지국 장치의 동작을 설명한다. 우선, 도 3에 나타내는 기지국 장치에 있어서, 송신 RF부(105)에서는, 소정 변조가 이루어진 파일럿 신호(「PL1」, 「PL2」)와, 적응 변조가 이루어진 송신 데이터가, 도 1에 도시하는 바와 같이, 시간 다중화되는 것에 의해 송신 신호가 생성된다. 또, 적응 변조가 이루어진 송신 데이터의 상세에 대해서는 후술한다. 생성된 송신 신호는 소정의 무선 송신 처리가 이루어진 후, 안테나(101)를 거쳐서 송신된다.
기지국 장치에 의해 송신된 신호는 안테나(201)를 거쳐서 도 4에 나타내는 통신 단말 장치에 수신된다. 도 4에서, 안테나(201)를 거쳐서 수신된 신호(수신 신호)는 수신 RF부(202)에 의해, 소정의 무선 수신 처리가 이루어진다. 무선 수신처리된 수신 신호 중 데이터부(도 1 참조)에 대응하는 신호는 적응 복조부(204)로 출력되고, 또한, 무선 수신 처리된 수신 신호 중 파일럿 신호에 대응하는 신호는 PL 복조부(203)로 출력된다.
PL 복조부(203)에서는 수신 RF부(202)로부터의 수신 신호에 대한 복조 처리가 행해진다. 이에 따라, 파일럿 신호 1 「PL1」 및 파일럿 신호 2 「PL2」가 복조된다. 복조된 「PL1」, 「PL2」는 SIR 검출부(205) 및 fd 검출부(206)로 출력된다.
SIR 검출부(205)에서는, PL 복조부(203)에 의해 복조된 「PL1」, 「PL2」를 이용하여, 수신 품질이 검출된다. 검출된 수신 품질은 요구 변조 방식 결정부(207)로 출력된다.
fd 검출부(206)에서는, PL 복조부(203)에 의해 복조된 「PL1」, 「PL2」를 이용하여, fd(도플러 주파수)가 검출된다. fd 검출의 구체예에 대하여, 도 5에 부가하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말 장치에서의 fd 검출부(206)에 의한 fd 검출 방법의 모양을 나타내는 모식도이다.
도 5를 참조하면, PL 복조부(203)에 의해 복조된 「PL1」은 PL1 채널 추정부(301)에 입력되고, 또한, PL 복조부(203)에 의해 복조된 「PL2」는 PL2 채널 추정부(302)에 입력된다.
PL1 채널 추정부(301)에서는, 복조된 「PL1」의 채널 추정이 이루어진다. PL2 채널 추정부(302)에서는, 복조된 「PL2」의 채널 추정이 이루어진다. PL1 채널 추정부(301) 및 PL2 채널 추정부(302)에 의한 채널 추정의 결과는 각도차 검출부(303)로 출력된다.
각도차 검출부(303)에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 「PL1」의 채널 추정 결과와 「PL2」의 채널 추정 결과 사이의 각도차 θ가 산출된다. 산출된 각도차 θ는 fd 산출부(304)로 출력된다.
fd 산출부(304)에서는, 각도차 검출부(303)에 의해 산출된 각도차 θ와 시간차 정보를 이용하여, 페이딩 변동이 검출되고 도플러 주파수(fd)가 산출된다. 산출된 fd는 요구 변조 방식 결정부(207)로 출력된다.
요구 변조 방식 결정부(207)에서는, SIR 검출부(205)에 의해 검출된 파일럿 신호의 수신 품질과, fd 검출부(206)에 의해 검출된 fd를 이용하여, 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식이 결정된다. 변조 방식으로는, 본 통신 단말 장치에서의 데이터부의 수신 품질이 소망 품질을 만족하고, 또한, 가장 고속인 변조 방식이 결정된다. 이하, 요구할 변조 방식의 구체적인 결정 방법에 대하여, 또한 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 통신 단말 장치에서의 요구 변조 방식 결정부(207)에서의 변조 방식의 결정 방법의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 7에서는, 기지국 장치가 송신 데이터에 예컨대, QPSK 방식, 16 QAM 방식 및 64 QAM 방식의 각각을 적용했을 때에, 예컨대, fd가 높은 경우와 fd가 낮은 경우의 각각에 대하여, 통신 단말 장치에서의 파일럿 신호의 수신 품질(SIR)에 대한 수신 데이터의 품질(오류율 특성: BER)의 관계가 도시되어 있다.
도 7로부터 명백하듯이, fd가 낮은 경우와 fd가 높은 경우에는, 통신 단말장치가 파일럿 신호를 동일 품질로 수신해도, 수신 데이터의 특성에 차이를 볼 수 있다. 즉, fd가 높은 경우의 수신 데이터의 특성은 fd가 낮은 경우의 수신 데이터의 특성보다도 열화한다. 이와 같이, fd가 변화되면, 파일럿 신호의 수신 품질이 동일해도 수신 데이터의 특성이 크게 변화된다. 그래서, 본 실시예에서는, fd의 크기에 따라 준비한 임계값을 이용하여 변조 방식을 결정한다. 즉, 예컨대, fd가 높은 경우와 fd가 낮은 경우의 각각에 대하여, 임계값 1 및 임계값 2를 준비한다.
fd가 높은 경우에는, 파일럿 신호의 수신 품질이 임계값 1(fd 고)보다도 낮을 때에는, QPSK 변조 방식을 선택하고, 파일럿 신호의 수신 품질이 임계값 1(fd 고)과 임계값 2(fd 고) 사이에 있을 때에는, 16 QAM 변조 방식을 선택하며, 또한, 파일럿 신호의 수신 품질이 임계값 2(fd 고)보다 높을 때에는, 64 QAM 변조 방식을 선택한다. 반대로, fd가 낮은 경우에는, 파일럿 신호의 수신 품질이 임계값 1(fd 저)보다도 낮을 때에는, QPSK 변조 방식을 선택하고, 파일럿 신호의 수신 품질이 임계값 1(fd 저)과 임계값 2(fd 저) 사이에 있을 때에는, 16 QAM 변조 방식을 선택하며, 또한, 파일럿 신호의 수신 품질이 임계값 2(fd 저)보다 높을 때에는, 64 QAM 변조 방식을 선택한다.
여기서, 상기 임계값은 다음과 같이 하여 설정할 수 있다. 즉, 우선, fd가 높은 경우와 fd가 낮은 경우의 각각에 대해, 파일럿 신호의 수신 품질에 대한 수신 데이터(QPSK, 16 QAM이나 64 QAM 등이 적용되었을 때의 수신 데이터)의 특성을 구한다. 또한, fd가 높은 경우와 fd가 낮은 경우의 각각에 있어서, 16 QAM 변조 방식이 적용되었을 때의 수신 데이터의 특성이 소망 품질을 만족시키는 데 최소로 필요한 파일럿 신호의 수신 품질을 임계값 1로 하고, 64 QAM 변조 방식이 적용되었을 때의 수신 데이터의 특성이 소망 품질을 만족시키는 데 최소로 필요한 파일럿 신호의 수신 품질을 임계값 2로 한다.
또, 본 실시예에서는, fd가 낮은 경우와 fd가 높은 경우의 각각에 따라, 변조 방식을 결정하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 세 종류 이상의 fd에 따라, 변조 방식을 결정하는 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 상술한 바와 같은 방법으로 임계값을 설정할 수 있다.
이와 같이 변조 방식을 선택하는 것은 검출한 도플러 주파수를 이용하여 파일럿 신호와 수신 데이터 사이에서의 특성차를 추정하고, 이 특성차를 고려하여 변조 방식을 선택하는 것에 상당한다. 이상이 요구 변조 방식 결정부(207)에 의한 변조 방식의 구체적인 결정 방법이다.
이상과 같이 하여 결정된 변조 방식은 커맨드 생성부(208)에 통지된다. 커맨드 생성부(208)에서는, 요구 변조 방식 결정부(207)에 의해 결정된 변조 방식에 대응하는 커맨드가 생성된다. 커맨드 생성부(208)에 의해 생성된 커맨드는 변조부(209)에 의해 변조되고, 송신 RF부(210)에 의해 소정의 무선 송신 처리가 이루어진 후, 안테나(201)를 거쳐서 송신된다. 또, 적응 변조부(204)에서의 동작에 대해서는 후술한다.
통신 단말 장치에 의해 송신된 신호는 안테나(101)를 거쳐서 도 1에 나타내는 기지국 장치에 의해 수신된다. 도 1에서, 안테나(101)를 거쳐서 수신된 신호(수신 신호)는 수신 RF부(102)에 의해, 소정의 무선 수신 처리가 이루어진다. 무선수신 처리된 수신 신호는 커맨드 복조부(103)에 의해 복조된다. 이에 따라, 통신 단말 장치에 의해 송신된 커맨드가 복조된다. 복조된 커맨드는 적응 변조부(104)로 출력된다.
적응 변조부(104)에서는 커맨드 복조부(103)로부터의 커맨드에 따라 결정된 변조 방식을 이용하여, 통신 단말 장치로의 송신 데이터에 대한 적응 변조가 이루어진다. 적응 변조된 송신 데이터는 송신 RF부(105)로 출력된다. 이후, 상술한 바와 같이, 송신 RF부(105)에서, 소정의 변조가 이루어진 파일럿 신호와 적응 변조된 송신 데이터가 시간 다중화되는 것에 의해, 송신 신호가 생성되고, 생성된 송신 신호는 소정의 무선 송신 처리되어 안테나(101)를 거쳐서 송신된다.
기지국 장치에 의해 송신된 신호는, 상술한 바와 같이, 안테나(201)를 거쳐서 도 2에 나타내는 통신 단말 장치에 의해 수신된다. 상술한 바와 같이, 수신 RF부(202)에 의해 무선 수신 처리된 수신 신호 중 데이터부(도 1 참조)에 대응하는 신호는 적응 복조부(204)로 출력되고, 또한, 무선 수신 처리된 수신 신호 중 파일럿 신호에 대응하는 신호는 PL 복조부(203)로 출력된다. PL 복조부(203)에서의 동작에 대해서는, 상술한 바와 같다.
적응 복조부(204)에서는, 수신 RF부(202)에 의해 무선 수신 처리된 수신 신호에 대하여, 도 3에 나타낸 기지국 장치의 적응 변조부(104)에서 이용되는 변조 방식에 대응하는 복조 방식에 의한 복조 처리가 이루어진다. 이에 따라 수신 데이터가 얻어진다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 파일럿 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출하고, 검출된 도플러 주파수 및 파일럿 신호의 수신 품질을 이용하여, 페이딩 환경 하에서의 수신 데이터의 수신 품질을 추정하고, 또한, 추정된 수신 데이터의 수신 품질에 근거하여, 기지국 장치에 요구할 변조 방식을 결정하고 있다. 즉, 검출된 도플러 주파수를 이용하여, 파일럿 신호와 수신 데이터 사이에서의 특성차를 추정하고, 이 특성차를 고려하여, 기지국 장치에 요구할 변조 방식을 결정하고 있다.
이에 따라, 페이딩 환경 하에서도, 가장 고속인 변조 방식이며, 또한, 통신 단말 장치에서의 수신 데이터의 품질이 소망 품질을 만족시키는 변조 방식을 확실히 결정할 수 있으므로, 품질좋고 효율적인 데이터 통신을 행할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 설명의 간략화를 위해, 하나의 통신 단말 장치가 도플러 주파수에 근거하여 변조 방식을 결정하고, 결정된 변조 방식을 기지국 장치에 통지하고, 또한, 기지국 장치가 이 통신 단말 장치에 통지된 변조 방식을 적용한 송신 데이터를, 이 통신 단말 장치에 송신하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 복수의 통신 단말 장치에 대해 송신 데이터를 송신하는 경우에도 적용할 수 있는 것이다.
즉, 본 발명은 복수의 통신 단말 장치가 마찬가지로 변조 방식을 결정하고, 결정된 변조 방식을 기지국 장치에 통지하고, 또한, 기지국 장치가 각 통신 단말 장치로부터 통지된 변조 방식에 근거하여, 어느 쪽의 통신 단말 장치로부터 송신 데이터를 송신할지 결정(스케줄링)하고, 스케줄링에 따라 통신 단말 장치에 대해 송신 데이터를 송신하는 경우에도 적용할 수 있는 것이다. 이 경우, 기지국 장치는, 임의 통신 단말 장치에 대해 송신 데이터를 송신할 때는, 이 통신 단말 장치에통지된 변조 방식을 송신 데이터에 적용할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 실시예에서는, 다운 링크의 슬롯 포맷으로서 도 1에 나타낸 것을 이용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 도 1에 나타낸 것 이외의 슬롯 포맷을 적용할 수 있는 것은 물론이다. 구체적으로는, 적용할 수 있는 슬롯 포맷은, 데이터부(정보 신호를 송신하기 위한 부분)와, 파일럿부(기지 참조 신호를 송신하기 위한 부분)가 시간 다중화된 슬롯 포맷에 상당한다. 또, fd를 검출할 수 있는 한, 각 파일럿부 사이의 시간차, 또는 1슬롯에서의 파일럿부의 수에 대해서는 특별한 한정은 없다.
(실시예 2)
본 실시예에서는, 기지국 장치가 수신 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출하고, 검출된 도플러 주파수 및 통신 단말 장치에 의해 통지된 변조 방식에 근거하여, 통신 단말 장치에 대한 송신 데이터에 적용하는 변조 방식을 결정하는 경우에 대하여 설명한다.
상기 실시예 1에서는, 통신 단말 장치가 fd를 검출하고 있다. 그러나, fd라고 하는 것은 통신 단말 장치의 이동 속도에 의해서만 결정되는 것이므로, 기지국 장치는 상승 신호의 fd를 검출함으로써, 하강 신호의 fd라고 간주할 수 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 통신 단말 장치가 아니라 기지국 장치가 fd의 검출을 행한다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 8에서의 실시예 1(도 3)과 마찬가지의 구성에 대해서는, 도 3에서의 것과 동일한 부호를 부여하고, 자세한 설명을 생략한다.
도 8에서, fd 검출부(601)는 수신 RF부(102)에 의해 무선 수신 처리된 수신 신호를 이용하여 fd를 검출한다. 또, fd 검출부(601)는 fd를 검출하기 위한 수신 신호로서, 통신 단말 장치에 의해 송신된 모든 신호도 이용할 수 있다.
보정부(602)는 커맨드 복조부(103)에 의해 복조된 커맨드를 이용하여, 통신 단말 장치에 의해 통지된 변조 방식을 인식하고, 또한, 인식한 변조 방식 및 fd 검출부(601)에 의해 검출된 fd를 이용하여, 통신 단말 장치에 대한 송신 데이터에 적용하는 변조 방식을 결정한다. 적응 변조부(603)는 보정부(602)에 의해 결정된 변조 방식을 이용하여, 송신 데이터에 대하여 적응 변조를 행한다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 통신 단말 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 9에서의 실시예 1(도 4)과 마찬가지의 구성에 대해서는, 도 4에서의 구성과 동일 부호를 부여하고, 자세한 설명을 생략한다.
도 9에서, 요구 변조 방식 결정부(701)는 SIR 검출부(205)에 의해 검출된 파일럿 신호의 수신 품질을 이용하여, 기지국 장치에 요구할 변조 방식을 결정한다.
적응 복조부(702)는 도 8에서의 적응 변조부(603)에 이용된 변조 방식에 대응하는 복조 방식을 이용하여 복조 처리를 행하는 점을 제외하고, 실시예 1(도 4)에서의 적응 복조부(204)와 마찬가지의 구성을 갖는다.
계속하여, 상기 구성을 갖는 통신 단말 장치 및 기지국 장치의 동작을 설명한다. 또, 본 실시예에서의 실시예 1과 마찬가지의 동작에 대해서는 생략한다.우선, 도 9에 나타내는 통신 단말 장치에 있어서, 요구 변조 방식 결정부(701)에서는, SIR 검출부(205)에 의해 검출된 파일럿 신호의 수신 품질을 이용하여, 기지국 장치에 대해 요구할 변조 방식이 결정된다. 변조 방식으로는, 본 통신 단말 장치에서의 데이터부의 수신 품질이 소망 품질을 만족하고, 또한, 가장 고속인 변조 방식이 결정된다. 결정된 변조 방식은, 상술한 바와 같이, 커맨드 생성부(208)에 통지된다.
다음에, 도 8에 나타내는 기지국 장치에서, 수신 RF부(102)에 의해 무선 수신 처리된 수신 신호는 커맨드 복조부(103) 및 fd 검출부(601)로 출력된다. 커맨드 복조부(103)에서는, 실시예 1에서 설명한 것과 같은 처리가 이루어지고, 통신 단말 장치에 의해 송신된 커맨드가 복조된다.
fd 검출부(601)에서는, 무선 수신 처리된 수신 신호를 이용하여, fd가 검출된다. 구체적인 fd의 검출 방법으로는, 실시예 1에서의 fd 검출부(206)에서와 마찬가지의 방법을 이용할 수 있다. 검출된 fd는 보정부(602)에 통지된다.
보정부(602)에서는, 검출된 fd에 근거하여, 커맨드 복조부(103)에 의해 복조된 커맨드(즉, 통신 단말 장치에 의해 통지된 변조 방식)에 대한 보정이 이루어진다. 구체적으로는, 예컨대, fd가 높은 경우에는, 통신 단말 장치에 의해 통지된 변조 방식이 16 QAM이었다고 해도, 이 통신 단말 장치에 대한 송신 데이터에 적용하는 변조 방식으로서, 16 QAM보다도 전송 레이트가 1단계 느린 변조 방식이 설정된다. 또, fd의 크기에 따라, 통신 단말 장치에 의해 통지된 변조 방식보다도 2단계 이상 느린 변조 방식을 설정하도록 해도 무방하다. 보정부(602)에 의해 설정된변조 방식은 적응 변조부(603)에 통지된다.
적응 변조부(603)에서는, 보정부(602)에 의해 설정된 변조 방식을 이용하여, 통신 단말 장치로의 송신 데이터에 대한 적응 변조가 이루어진다. 적응 변조된 송신 데이터는, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 송신 RF부(105)로 출력된다.
이후, 도 9에 나타내는 통신 단말 장치에 있어서, 적응 복조부(702)에서는, 수신 RF부(202)에 의해 무선 수신 처리된 수신 신호에 대하여, 도 8에 나타낸 기지국 장치에서의 적응 변조부(603)에서 이용된 변조 방식에 대응하는 복조 방식에 의한 복조 처리가 이루어진다. 이에 따라 수신 데이터가 얻어진다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 기지국 장치는 통신 단말 장치에 의해 송신된 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출하고, 검출된 도플러 주파수에 따라, 파일럿 신호의 수신 품질에만 근거하여 통신 단말 장치에 의해 결정된 변조 방식(의 후보)을 (전송 레이트의 보다 느린 변조 방식으로) 변경하고, 변경된 변조 방식을 적용한 송신 데이터를 통신 단말 장치에 송신한다. 즉, 기지국 장치는 검출한 도플러 주파수를 이용하여, 통신 단말 장치에서의 파일럿 신호와 수신 데이터 사이에서의 특성차를 추정하고, 이 추정차를 고려하여, 통신 단말 장치로의 송신 데이터에 적용하는 변조 방식을 결정하고 있다.
이에 따라, 페이딩 환경 하에서도, 가장 고속인 변조 방식이며, 또한, 통신 단말 장치에서의 수신 데이터의 품질이 소망 품질을 만족시키는 변조 방식을 확실히 결정할 수 있으므로, 품질좋고 효율적인 데이터 통신을 행할 수 있다. 또한, 통신 단말 장치에 있어서 도플러 주파수를 산출하는 회로가 불필요해지므로, 통신단말 장치의 회로 구성이 간단하게 된다. 그 결과, 통신 단말 장치에서의 소비 전력을 적게 하고, 또한, 통신 단말 장치를 소형화할 수 있다.
또, 상기 실시예 1에서는, 통신 단말 장치가, 일례로서, 기지국 장치에 의해 송신 데이터에 시간 다중화되어 송신된 2개의 파일럿 신호를 이용하여, fd를 검출하는 경우에 대하여 설명했지만, 통신 단말 장치는 기지국 장치에 의해 송신된 모든 신호(파일럿 신호 이외의 신호라도 무방함)를 이용해도 fd를 검출할 수 있다. 예컨대, 통신 단말 장치는 기지국 장치에 의해 송신 데이터에 부호 다중 또는 시간 다중화되어 송신된 파일럿 신호(하나이거나 복수라도 무방함)를 이용해도, fd를 검출할 수 있다.
마찬가지로, 상기 실시예 2에서는, 기지국 장치가 통신 단말 장치에 의해 송신된 신호를 이용하여, fd를 검출하는 경우에 대하여 설명했지만, 상기와 마찬가지로, 기지국 장치는 통신 단말 장치에 의해 송신 데이터 등에 부호 다중 또는 시간 다중화되어 송신된 모든 신호를 이용해도 fd를 검출할 수 있다.
이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명에 따르면, 기지 참조 신호의 수신 품질과 도플러 주파수에 근거하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식을 결정하므로, 페이딩 환경 하에서도 수신 품질을 양호하게 유지하는 통신 단말 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서는 2000년 7월 26일 출원한 일본 특허 출원 2000-225171 호에 근거한 것이다. 이 내용을 본 명세서에 포함시켜 놓는다.
본 발명은 디지털 이동체 통신 시스템에 이용하는 데 바람직하다.

Claims (7)

  1. 기지국 장치에 의해 송신된 기지 참조 신호를 이용하여, 수신 품질을 검출하는 수신 품질 검출 수단과,
    상기 기지 참조 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출하는 도플러 주파수 검출 수단과,
    검출된 수신 품질 및 검출된 도플러 주파수를 이용하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식을 결정하는 변조 방식 결정 수단과,
    상기 변조 방식 결정 수단에 의해 결정된 변조 방식을 기지국 장치에 요구하는 송신 수단
    을 구비하는 통신 단말 장치.
  2. 기지국 장치에 의해 송신된 기지 참조 신호를 이용하여, 수신 품질을 검출하는 수신 품질 검출 수단과,
    검출된 수신 품질에 근거하여 정보 신호에 적용할 변조 방식의 후보를 결정하는 후보 결정 수단과,
    상기 결정 수단에 의해 결정된 변조 방식의 후보를 기지국 장치에 요구하는 송신 수단
    을 구비하는 통신 단말 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    변조 방식 결정 수단은 도플러 주파수에 따라 수신 품질의 판정 기준이 되는 임계값을 설정하고, SIR 값과 상기 임계값의 대소 관계에 근거하여 변조 방식을 결정하는 통신 단말 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    후보 결정 수단은 도플러 주파수에 따라 수신 품질의 판정 기준이 되는 임계값을 설정하고, SIR 값과 상기 임계값의 대소 관계에 근거하여 변조 방식의 후보를 결정하는 통신 단말 장치.
  5. 통신 단말 장치에 의해 송신된 신호를 이용하여, 도플러 주파수를 검출하는 도플러 주파수 검출 수단과,
    검출된 도플러 주파수와 통신 단말 장치에 의해 요구된 변조 방식의 후보를 이용하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식을 결정하는 결정 수단과,
    결정된 변조 방식을 적용한 정보 신호를 상기 통신 단말 장치에 대해 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 기지국 장치.
  6. 통신 단말 장치가 기지국 장치에 의해 송신된 기지 참조 신호를 이용하여 수신 품질을 검출하고, 상기 기지 참조 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출하며, 검출된 수신 품질 및 검출된 도플러 주파수를 이용하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식을 결정하며, 결정된 변조 방식의 후보를 상기 기지국 장치에 요구하며,
    상기 기지국 장치가 상기 통신 단말 장치에 의해 요구된 변조 방식을 이용하여 상기 변조 방식을 적용한 정보 신호를 상기 통신 단말 장치에 대해 송신하는
    통신 방법.
  7. 통신 단말 장치가 기지국 장치에 의해 송신된 기지 참조 신호를 이용하여 수신 품질을 검출하고, 검출된 수신 품질을 이용하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식의 후보를 결정하며, 결정된 변조 방식의 후보를 상기 기지국 장치에 요구하고,
    상기 기지국 장치가 상기 통신 단말 장치에 의해 송신된 신호를 이용하여 도플러 주파수를 검출하고, 검출된 도플러 주파수와 상기 통신 단말 장치에 의해 요구된 변조 방식의 후보를 이용하여, 정보 신호에 적용할 변조 방식을 결정하며, 결정된 변조 방식을 적용한 정보 신호를 상기 통신 단말 장치에 대해 송신하는
    통신 방법.
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