[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20070114388A - 하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법 - Google Patents

하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070114388A
KR20070114388A KR20077023548A KR20077023548A KR20070114388A KR 20070114388 A KR20070114388 A KR 20070114388A KR 20077023548 A KR20077023548 A KR 20077023548A KR 20077023548 A KR20077023548 A KR 20077023548A KR 20070114388 A KR20070114388 A KR 20070114388A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
data
data channel
transmitting
pilot
Prior art date
Application number
KR20077023548A
Other languages
English (en)
Inventor
마모루 사와하시
켄이치 히구치
히로유키 아타라시
Original Assignee
가부시키가이샤 엔티티 도코모
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 가부시키가이샤 엔티티 도코모 filed Critical 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Publication of KR20070114388A publication Critical patent/KR20070114388A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/261—Details of reference signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H04B1/711—Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H04B1/7115—Constructive combining of multi-path signals, i.e. RAKE receivers
    • H04B1/712—Weighting of fingers for combining, e.g. amplitude control or phase rotation using an inner loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02—Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/023—Multiplexing of multicarrier modulation signals
    • 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
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering

Landscapes

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

Abstract

하향링크 채널의 신호품질을 향상시키는 송신장치는, 제어채널, 파일럿 채널 및 데이터 채널을 송신한다. 본 장치는, 서로 다른 고정된 지향 방향을 가지는 복수의 고정지향성 빔으로 이루어진 멀티빔 또는 이동 단말의 위치에 따라서 변화하는 지향 방향을 가지는 가변지향성 빔으로, 상기 데이터 채널을 송신하는 수단과, 멀티빔 또는 가변지향성 빔으로, 소정의 기지신호를 상기 파일럿 채널로서 송신하는 수단, 을 구비한다.
하향링크, 송신장치, 제어채널, 파일럿 채널, 데이터 채널, 고정지향성 빔, 멀티빔, 가변지향성 빔

Description

하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법{TRANSMITTING APPARATUS AND TRANSMITTING METHOD USED FOR DOWNLINK CHANNEL}
본 발명은, 무선통신의 기술분야에 관한 것으로, 특히, 하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법에 관한 것이다.
IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)으로 대표되는 것과 같은 제 3 세대의 통신방식에서는 하향링크(downlink)의 고속 대용량화가 특히 필요로 하며, 예를 들면 5MHz의 주파수 대역을 이용하여 2Mbps 이상의 정보 전송 레이트가 실현되고 있다. 그러나, 그 이상의 전송 레이트(transmission rate)의 고속화, 대용량화 및 저코스트화가 금후의 통신 시스템에는 요구된다. 또한, 이동 단말(mobile terminal)의 저소비전력화도 필요하게 된다. 통신 시스템에 있어서의 채널 구성법을 개선함으로써, 신호전송의 고품질화를 도모하는 기술에 대해서는, 특허문헌 1에 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개 제 2003-259454호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자하는 과제
본 발명의 과제는, 하향링크 채널에 있어서의 신호품질을 향상시키는 송신장치 및 송신방법을 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에서는, 제어채널, 파일럿 채널 및 데이터 채널을 송신하는 송신장치가 사용된다. 본 송신장치는, 서로 다른 고정된 지향 방향을 가지는 복수의 고정지향성 빔으로 이루어지는 멀티빔 또는 이동 단말의 위치에 따라서 변화하는 지향 방향을 가지는 가변지향성 빔으로, 상기 데이터 채널을 송신하는 수단과, 멀티빔 또는 가변지향성 빔으로, 소정의 기지(旣知)신호를 상기 파일럿 채널로서 송신하는 수단을 구비한다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 하향링크 채널에 있어서의 신호품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 섹터빔을 설명하기 위한 도이다.
도 2는, 멀티빔 및 적응지향성 빔을 설명하기 위한 도이다.
도 3은, 섹터빔을 송신하는 송신기의 첫번째 개략 블럭도를 나타낸다.
도 4은, 섹터빔을 송신하는 송신기의 두번째 개략 블럭도를 나타낸다.
도 5는, 섹터빔을 수신하는 수신기의 개략 블럭도를 나타낸다.
도 6은, 멀티빔을 송수신에 사용하는 기지국의 개략 블럭도를 나타낸다.
도 7은, 적응지향성 빔을 송수신에 사용하는 기지국의 개략 블럭도를 나타낸다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 하향링크의 전송방식을 도시한 도표이다.
도 9a는, 파일럿 채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 일 예를 도시한 도이다.
도 9b는, 파일럿 채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 일 예를 도시한 도이다.
도 9c는, 파일럿 채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 일 예를 도시한 도이다.
도 9d는, 파일럿 채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 일 예를 도시한 도이다.
도 9e는, 파일럿 채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 일 예를 도시한 도이다.
도 10a는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 도시한 도이다.
도 10b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 도시한 도이다.
도 11a는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 두번째 일 예를 도시한 도이다.
도 11b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 두번째 일 예를 도시한 도이다.
도 12a는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 도시한 도이다.
도 12b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 도시한 도이다.
도 13a는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 도시한 도이다.
도 13b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 도시한 도이다.
도 14a는, 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 도시한 도이다.
도 14b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 도시한 도이다.
도 14c는, 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 도시한 도이다.
도 15a는, 데이터 채널의 다중화 방식의 두번째 일 예를 도시한 도이다.
도 15b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 두번째 일 예를 도시한 도이다.
도 16a는, 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 도시한 도이다.
도 16b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 도시한 도이다.
도 16c는, 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 도시한 도이다.
도 17a는, 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 도시한 도이다.
도 17b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 도시한 도이다.
도 17c는, 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 도시한 도이다.
도 17d는, 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 도시한 도이다.
도 18a는, 데이터 채널의 다중화 방식의 다섯번째 일 예를 도시한 도이다.
도 18b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 다섯번째 일 예를 도시한 도이다.
부호의 설명
302-1~ND 데이터 채널 처리부; 304 제어채널 처리부; 306 다중화부; 308 고속 역 푸리에 변환부; 310 가드 인터벌 삽입부; 312 디지털 아날로그 변환부(D/A); 322 터보 부호기; 324 데이터 변조기; 326 인터리버; 328 직병렬 변환부(S/P); 330 확산부; 342 컨벌루션 부호기; 344 QPSK 변조기; 346 인터리버; 348 직병렬 변환부(S/P); 350 확산부;
402 직교 변조기; 404 국부발진기; 406 밴드 패스 필터; 408 믹서; 410 국부 발진기; 412 밴드 패스 필터; 414 전력 증폭기; 502 안테나; 504 저잡음 증폭기; 506 믹서; 508 국부 발진기; 510 대역 통과 필터; 512 자동 이득 제어부; 514 직교 검파기; 516 국부 발진기; 518 아날로그 디지털 변환부; 520 심볼 타이밍 검출부; 522 가드 인터벌 제거부; 524 고속 푸리에 변환부; 526 디멀티플렉서; 528 채널 추정부; 530 역확산부; 532 병직렬 변환부(P/S); 534 역확산부; 536 디인터리버; 538 터보 부호기; 540 비터비 디코더; 602 송신 웨이트 설정부; 604-1~N 다중화부; 606-1~N RF 송신부; 612-1~N RF 수신부; 614-1~N 분리부; 616-1~L 수신 웨이트 설정부;
702 신호 측정부; 704 송신 웨이트 제어부; 706 수신 웨이트 제어부
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명의 일 태양에 따르면, 서로 다른 고정된 지향 방향을 가지는 복수의 고정지향성 빔(fixed directional beam)으로 이루어진 멀티빔(multi-beam) 또는 이동 단말(mobile terminal)의 위치에 따라서 변화하는 지향 방향을 가지는 가변지향성 빔(variable directional beam)으로, 소정의 기지신호가 파일럿 채널(pilot channel)로서 송신된다. 데이터 채널(data channel)은, 멀티빔 또는 가변지향성 빔으로 송신된다. 멀티빔 및 가변지향성 빔과 같이 빔의 종류를 복수로 준비하고, 전송하는 채널에 따라서 적절한 빔을 구별하여 사용할 수 있으므로, 전송효율을 포함하는 신호품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 소정의 기지신호가, 가변지향성 빔으로, 개별 파일럿 채널로서 이동 단말마다 송신된다. 가변지향성 빔은, 이동 단말의 위치에 따라서 지향성이 변화하므로, 그 이동 단말에 고품질의 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 제어채널(control channel)이, 멀티빔 또는 가변지향성 빔으로 송신된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 가변지향성 빔 용의 가중치 계수(weighting factor)가, 이동 단말의 위치에 따라서 적응적으로 산출된다. 이것에 의해, 이동 단말의 위치에 최적으로 지향하는 빔으로, 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 가변지향성 빔이, 1 이상의 고정지향성 빔을 절환하는 것에 의해 생성된다. 멀티빔 중의 고정지향성 빔의 가중치 계수는, 고정 웨이트이므로, 가중치 계수를 새로이 산출하지 않고, 이동 단말의 위치에 따라서 빔을 간이하게 지향시킬 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 파일럿 채널 및 데이터 채널이 시분할 다중화(Time Division Multiplexing) 방식 또는 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 제어채널과 데이터 채널이 시분할 다중화 또는 부호 분할 다중화(Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 제어채널이, 파일럿 채널 또는 데이터 채널과 주파수 분할 다중화 방식으로 다중화된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 데이터 채널에 포함되는 복수의 트래픽 데이터(traffic data)가, 시분할 다중화 방식, 주파수 분할 다중화 방식 및 부호 분할 다중화 방식 중 1 이상의 방식으로 다중화된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 복수의 트래픽 데이터가, 시간, 주파수 및 부호의 1 이상에 관해서 인터리브(interleave)된다. 이것에 의해, 시간, 주파수 및 부호의 1 이상에 관하는 다이버시티 효과(diversity effect)가 얻어지며, 신호의 전송품질을 더 향상시킬 수 있다.
실시예 1
[빔]
본 발명의 일 실시예에서는, 하향링크에 있어서의 각종 채널이, 4종류의 빔 중 1개 이상을 이용하여 기지국으로부터 이동 단말로 전송된다. 4종류의 빔에는, (1)섹터빔(sector beam), (2)멀티빔(multi-beam), (3)스위치드 빔(switched beam), 및 (4)적응지향성 빔(adaptive directional beam)이 포함된다.
(1)섹터빔은, 기지국이 담당하는 셀 또는 섹터 전역에 퍼지는 안테나 이득 패턴을 실현하는 지향성 빔이다. 도 1에는, 120도의 범위를 가지는 섹터 전역에 대한 섹터 빔(의 안테나 이득 패턴)이 파선으로 묘사되어 있다.
(2)멀티빔은, 서로 다른 고정된 지향 방향을 가지는 복수의 고정지향성 빔을 포함한다. 그들 복수의 고정지향성 빔으로 1개의 섹터를 커버하도록 빔 수가 설정된다. 도 2에는, 파선으로 도시되는 N개의 고정 지향성 빔으로 1개의 섹터가 커버되는 상태가 도시되어 있다.
(3)스위치드 빔은, 멀티빔에 포함되는 1 이상의 고정지향성 빔을, 이동 단말의 위치에 따라서 절환하는 것에 의해 생성되는 지향성 빔(절환지향성 빔으로 불러도 좋다.)이다. 예를 들면, 이동 단말이, 도 2의 점 P로부터 점 Q로 이동하였다고 하면, 스위치드 빔은, 당초는 빔 1과 같지만, 후에는 빔 3으로 절환된다. 또한, 빔 1과 빔 2의 쌍방에 같은 정도로 근접한 이동 단말(예를 들면, 점 R)에 대해서는, 빔 1과 빔 2가 합성된 지향성 빔으로, 그 이동 단말에 대한 스위치드 빔을 형성할 수 도 있다.
(4)적응 지향성 빔에서는, 그 빔을 실현하기 위해 각 안테나에 설정되는 가중치 계수(weighting factor)가, 이동 단말의 위치에 따라서 적응적으로 산출된다. 스위치드 빔도 적응지향성 빔도 이동 단말의 위치에 따라서 지향 방향이 변화하는 점에서는 공통이지만, 적응지향성 빔은, 빔의 가중치 계수가 미리 설정되어 있지 않고 차례차례로 산출되는 점에서, 스위치드 빔과 다르다. 도 2에는, 적응지향성 빔이 실선으로 묘사되어 있다.
[장치구성]
도 3은, 섹터빔을 송신하는 송신기의 첫번째 개략 블럭도를 나타낸다. 이 송신기는 전형적으로는 기지국에 설치되지만, 동일한 송신기를 이동 단말에 구비하여도 좋다. 기지국은, 직교 주파수 부호 분할 다중화(OFCDM:Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing) 방식의 통신 시스템에 사용된다. 기지국은, ND개의 데이터 채널 처리부(302-1~ND)와, 제어채널 처리부(304)와, 다중화부(306)와, 고속 역 푸리에 변환(IFFT:Inverse Fast Fourier Transforming)부(308)와, 가드 인터벌(GI:Guard Interval) 삽입부(310)와, 디지털 아날로그 변환부(D/A)(312), 를 포함한다. ND개의 데이터 채널 처리부(302-1~ND)는 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 302-1이 그들을 대표하여 설명된다. 데이터 채널 처리부(302-1)는, 터보 부호기(322)와, 데이터 변조기(324)와, 인터리버(interleaver)(326)와, 직병렬 변환부(S/P)(328)와, 확산부(330)를 포함한다. 제어채널 처리부(304)는, 컨벌루션 부호기(convolution encoder)(342)와, QPSK 변조기(344)와, 인터리버(346), 직병렬 변환부(S/P)(348), 확산부(350)를 포함한다. 또한, 부호확산을 수행하지 않는 직교 주파수 다중화(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 채용되는 다른 실시예에서는, 확산부(330, 350)는 생략된다.
ND개의 데이터 채널 처리부(302-1~ND)는, 트래픽 정보 데이터를 OFCDM 방식으로 전송하기 위한 베이스 밴드 처리를 수행한다. 터보 부호기(322)는, 트래픽 정 보 데이터의 오류 내성을 높이기 위한 부호화를 수행한다. 데이터 변조기(324)는, QPSK, 16QAM, 64QAM 등과 같은 적절한 변조방식으로, 트래픽 정보 데이터를 변조한다. 적응 변조 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding)가 수행되는 경우에는, 이 변조 방식은 적절히 변경된다. 인터리버(326)는, 트래픽 정보 데이터의 배열순서를 소정의 패턴에 따라서 변경한다. 직병렬 변환부(S/P)(328)는, 직렬적인 신호계열(스트림:stream)을 병렬적인 신호계열로 변환한다. 병렬적인 신호계열 수는, 서브 캐리어(sub-carrier) 수에 따라서 결정되어도 좋다. 확산부(330)는, 병렬적인 신호계열의 각각에 소정의 확산부호를 승산함으로써, 부호확산을 수행한다. 본 실시예에서는 2차원 확산이 수행되며, 시간 방향 및/또는 주파수 방향으로 신호가 확산된다.
제어채널 처리부(304)는, 제어정보 데이터를 OFCDM 방식으로 전송하기 위한 베이스 밴드 처리를 수행한다. 컨벌루션 부호기(342)는, 제어정보 데이터의 오류 내성(error resistance)을 높이기 위한 부호화를 수행한다. QPSK 변조기(344)는, 제어정보 데이터를 QPSK 변조방식으로 변조한다. 적절한 어떠한 변조방식이 채용되어도 좋지만, 제어정보 데이터의 정보량은 비교적 적으므로, 본 실시예에서는, 변조다치수가 적은 QPSK 변조방식이 채용되어 있다. 인터리버(346)는, 제어정보 데이터의 배열 순서를 소정의 패턴에 따라서 배열변경한다. 직병렬 변환부(S/P)(348)는, 직렬적인 신호계열을 병렬적인 신호계열로 변환한다. 병렬적인 신호계열 수는, 서브 캐리어 수에 따라서 결정되어도 좋다. 확산부(350)는, 병렬적인 신호계열의 각각에 소정의 확산부호를 승산함으로써, 부호확산을 수행한다.
다중화부(306)는, 처리가 끝난 트래픽 정보 데이터와, 처리가 끝난 제어정보 데이터를 다중화한다. 다중화는, 시간 다중화, 주파수 다중화 및 부호 다중화의 어떤 방식이어도 좋다. 본 실시예에서는, 다중화부(306)로, 파일럿 채널이 입력되고, 이것도 다중화된다. 다른 실시예에서는, 도면 중 파선으로 도시된 바와 같이, 파일럿 채널이 직병렬 변환부(348)로 입력되고, 파일럿 채널이 주파수 축 방향으로 다중화된다(이것에 대해서는, 후술된다.).
고속 역 푸리에 변환부(308)는, 그곳에 입력된 신호를 고속 역 푸리에 변환하고, OFDM 방식의 변조를 수행한다.
가드 인터벌 삽입부(310)는, 변조가 끝난 신호에 가드 인터벌을 부가함으로써, OFDM 방식에 있어서의 심볼을 작성한다. 주지된 바와 같이, 가드 인터벌은, 전송하는 심볼의 선두 또는 말미의 일부를 복제하는 것에 의해 얻어진다.
디지털 아날로그 변환부(D/A)(312)는, 베이스 밴드(baseband)의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
도 4는, 섹터빔을 송신하는 송신기의 두번째 개략 블럭도를 나타내고, 도 3의 디지털 아날로그 변환부(312) 이후의 부분(RF 송신부)를 나타낸다. RF 송신부는, 직교 변조기(402)와, 국부 발진기(404)와, 밴드 패스 필터(406)와, 믹서(408)와, 국부 발진기(410)와, 밴드 패스 필터(412)와, 전력 증폭기(414)를 포함한다.
직교 변조기(402)는, 그곳에 입력된 신호로부터, 중간 주파수의 동상 성분(inphase component)(I) 및 직교 성분(orthogonal component)(Q)을 생성한다. 밴드 패스 필터(406)는, 중간 주파수 대역에 대한 여분의 주파수 성분을 제거한다. 믹서(408)는, 국부 발진기(410)를 이용하여, 중간 주파수의 신호를 고주파수의 신호로 변환(업 컨버트:up convert)한다. 밴드 패스 필터(412)는 여분의 주파수 성분을 제거한다. 전력 증폭기(414)는, 안테나(416)로부터 무선송신을 수행하기 위해, 신호의 전력을 증폭한다.
트래픽 정보 데이터는, 터보 부호기(322)에서 부호화되고, 데이터 변조부(324)에서 변조되고, 인터리버(326)에서 배열변경되고, 직병렬 변환기(328)에서 병렬화되고, 확산부(330)에서 서브 캐리어 성분마다 확산된다. 제어정보 데이터도 동일하게, 부호화되고, 변조되고, 인터리브되고, 병렬화되고, 서브 캐리어 성분마다 확산된다. 확산 후의 데이터 채널 및 제어채널은, 다중화부(326)에서 서브 캐리어마다 다중화되고, 고속 역 푸리에 변환부(308)에서 OFDM 방식의 변조가 수행되며, 변조 후의 신호에 가드 인터벌이 부가되고, 베이스 밴드의 OFDM 심볼이 출력된다. 베이스 밴드의 신호는, 아날로그 신호로 변환되고, RF 처리부의 직교 변조기(402)에서 직교 변조되고, 대역제한의 후에 적절히 증폭되어 무선송신된다.
도 5는, 섹터빔을 수신하는 수신기의 개략 블럭도를 나타낸다. 이와 같은 수신기는, 전형적으로는 이동 단말에 설치되지만, 기지국에 구비되어도 좋다. 수신기는, 설명의 편의상 섹터빔을 수신하도록 설명되지만, 이와 같은 수신기는, 다른 빔의 수신에 사용되어도 좋다. 수신기는, 안테나(502)와, 저잡음 증폭기(504)와, 믹서(506)와, 국부 발진기(508)와, 대역 통과 필터(510)와, 자동 이득 제어부(512)와, 직교 검파기(514)와, 국부 발진기(516)와, 아날로그 디지털 변환부(518)와, 심볼 타이밍 검출부(520)와, 가드 인터벌 제거부(522)와, 고속 푸리에 변환부(FFT: Fast Fourier Transformer)(524)와, 디멀티플렉서(de-multiplexer)(526)와, 채널 추정부(528)와, 역확산부(530)와, 병직렬 변환부(P/S)(532)와, 역확산부(534)와, 디인터리버(536)와, 터보 부호기(538)와, 비터비 디코더(540)를 포함한다.
저잡음 증폭기(504)는, 안테나(502)로 수신한 신호를 적절하게 증폭한다. 증폭 후의 신호는, 믹서(506) 및 국부 발진기(508)에 의해 중간 주파수로 변환된다(다운 컨버트:down convert). 대역 통과 필터(510)는, 불필요한 주파수 성분을 제거한다. 자동 이득 제어부(512)는, 신호 레벨이 적절하게 유지되도록, 증폭기의 이득이 제어된다. 직교 검파기(514)는, 국부 발진기(516)를 이용하여, 수신한 신호의 동상성분(I) 및 직교성분(Q)에 기초하여, 직교 복조한다. 아날로그 디지털 변환부(518)는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
심볼 타이밍 검출부(520)는, 디지털 신호에 기초하여, 심볼(심볼 경계)의 타이밍을 검출한다.
가드 인터벌 제거부(522)는, 수신한 신호로부터 가드 인터벌에 상당하는 부분을 제거한다.
고속 푸리에 변환부(524)는, 입력된 신호를 고속 푸리에 변환하고, OFDM 방식의 복조를 수행한다.
디멀티플렉서(526)는, 수신한 신호에 다중화되어 있는 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널을 분리한다. 이 분리방법은, 송신측의 다중화(도 3의 다중화부(306)에서의 처리내용)에 대응하여 수행된다.
채널 추정부(528)는, 파일럿 채널을 이용하여 전파로(propagation channel) 의 상황을 추정하고, 채널 변동을 보상하도록, 진폭 및 위상을 조정하기 위한 제어신호를 출력한다. 이 제어신호는, 서브 캐리어마다 출력된다.
역확산부(530)는, 채널 보상이 끝난 데이터 채널을 서브 캐리어마다 역확산한다. 코드 다중화수는 Cmux인 것으로 한다.
병직렬 변환부(P/S)(532)는, 병렬적인 신호계열을 직렬의 신호계열로 변환한다.
역확산부(534)는, 채널 보상이 끝난 제어채널을 역확산한다.
디인터리버(536)는, 신호의 배열순서를 소정의 패턴에 따라서 변경한다. 소정의 패턴은, 송신측의 인터리버(도 3의 326)에서 수행되는 배열변경의 역패턴에 상당한다.
터보 부호기(538) 및 비터비 디코더(540)는, 트래픽 정보 데이터 및 제어 정보 데이터를 각각 복호한다.
안테나로 수신된 신호는, RF 수신부 내에서 증폭, 주파수 변환, 대역제한, 직교복조 등의 처리를 거쳐서 디지털 신호로 변환된다. 가드 인터벌이 제거된 신호에 대해서, 고속 푸리에 변환부(524)에 의해 OFDM 방식의 복조가 수행된다. 복조 후의 신호는, 분리부(526)에서 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널로 각각 분리된다. 파일럿 채널은, 채널 추정부로 입력되고, 전파로의 변동을 보상하는 제어신호가 그곳에서부터 서브 캐리어마다 출력된다. 데이터 채널은 제어신호를 이용하여 보상되고, 서브 캐리어마다 역확산되고, 직렬적인 신호로 변환된다. 변환 후의 신 호는, 디인터리버(526)에서, 인터리버에서 실행된 배열변경과 역패턴으로 배열변경되고, 터보 복호기(538)에서 복호된다. 제어채널도 동일하게, 제어신호에 의해 채널변동이 보상되고, 역확산되고, 비터비 디코더(540)에서 복호된다. 이후, 복원된 데이터 및 제어채널을 이용하는 신호처리가 수행된다.
도 6은, 멀티빔을 송수신에 사용하는 기지국의 개략 블럭도를 나타낸다. 이와 같은 송수신기는, 전형적으로는 기지국에 설치되지만, 이동 단말에 설치되어도 좋다. 도 3에서 설명이 끝난 요소에 대해서는 같은 참조번호가 부여되고, 더 이상은 설명되지 않는다. 도 6에서는, 제어채널에 관한 처리요소는 생략되어 있다. 도 6에는, 송신 웨이트 설정부(602)와, 안테나 수(N)개의 다중화부(604-1~N)와, N개의 RF 송신부(606-1~N)와, N개의 RF 수신부(612-1~N)와, N개의 분리부(614-1~N)와, L개의 수신 웨이트 설정부(616-1~L)가 묘사되어 있다.
송신 웨이트 설정부(602)는, N개의 안테나로부터 송신되는 신호에 송신 웨이트(가중치 계수)를 각각 승산한다. 이 송신 웨이트는, 멀티빔을 실현하도록 미리 준비된 고정 웨이트이다.
N개의 다중화부(604-1~N)는, 송신하는 신호를 안테나마다 합성한다. 예를 들면, 다중화부(604-1)는, 제 1의 안테나로부터 송신하는 신호를, ND개의 데이터 채널 처리부로부터 수집하고, 합성한다. 다중화부(604-2)는, 제 2의 안테나로부터 송신하는 신호를, ND개의 데이터 채널 처리부로부터 수집하고, 합성한다.
N개의 RF 송신부(606-1~N)는, 신호를 무선 주파수로 송신하기 위한 처리를 안테나마다 수행한다. 처리내용은, 대체로 도 4에 관해 설명된 것과 동일하며, 주파수 변환, 대역제한, 전력증폭 등이 수행된다.
N개의 RF 수신부(612-1~N)는, RF 송신부와 대체로 역의 동작을 수행하며, N개의 안테나로 수신한 신호를 베이스 밴드에서의 처리에 상응하는 신호로 변환한다.
N개의 분리부(614-1~N)는, 상기의 다중화부와 대체로 역의 동작을 수행하며, 그곳에 입력된 신호를 ND개의 데이터 채널 처리부로 각각 분배한다.
L개의 수신 웨이트 설정부(616-1~L)는, N개의 안테나로부터 수신된 신호의 각각에 수신 웨이트를 승산하고, 합성한다. 이 처리는, 패스마다 수행되며, 본 실시예에서는 L개의 멀티패스 전파경로가 상정되어 있다. 패스마다의 합성 후의 신호는, 미도시의 레이크 합성기(rake combiner)로 부여된다. 이들의 처리는, 서브 캐리어마다 수행된다. 수신 웨이트는, 송신 웨이트와 동일하게, 멀티빔을 실현하도록 미리 준비된 고정 웨이트이다. 송신 웨이트 및 수신 웨이트는 같아도 좋으며, 달라도 좋다. 예를 들면, 송수신에 같은 주파수가 사용되는 경우는, 상향 및 하향 링크의 전파로 상황은 동일하다는 것이 예상되므로, 송신에 같은 웨이트가 사용되어도 좋다. 반대로, 상하향 링크에 다른 주파수가 사용되는 경우에는, 상향 및 하향 링크의 전파로 상황이 다를지도 모르므로, 다른 웨이트가 사용되어도 좋다.
기지국이, 스위치드 빔을 송수신에 사용하는 경우도, 도 6에 도시되는 처리요소가 사용된다. 단, 송신 및 수신 웨이트나 다중화부 및 분리부 등이 다르다. 모 두에서, 설명한 바와 같이, 스위치드 빔은, 멀티빔에 포함되는 1 이상의 고정지향성 빔이다. 따라서, 어느 이동 단말 #1에 대한 스위치드 빔을 실현하는 송신 웨이트는, 그 이동 단말 #1에 대응하는 고정지향성 빔(예를 들면, 지향 방향이 θ1)에 관한 송신 웨이트이다. 그 송신 웨이트가, 제 1의 데이터 채널 처리부(302-1) 내의 송신 웨이트 승산부(602)에서 설정된다. 다른 이동 단말 #2에 대한 스위치드 빔을 실현하는 송신 웨이트는, 그 이동 단말 #2에 대응하는 고정지향성 빔(예를 들면, 지향방향이 θ2)에 관한 송신 웨이트이다. 그 송신 웨이트는, 제 2의 데이터 채널 처리부(302-2) 내의 송신 웨이트 승산부(602)에서 설정된다. 스위치드 빔이 사용되는 경우에는, 이동 단말마다 스위치드 빔을 절환한다. 따라서, 다중화부(604-1~N)는, 어느 시점에서는 제 1의 이동 단말에 관한 신호만을 출력하고, 다른 시점에서는, 제 2의 이동 단말에 관한 신호만을 출력한다. 이하 동일하게, 다른 이동 단말에 관해서도 동일한 처리가 수행된다. 이것에 의해, 어느 시점에서는 제 1의 이동 단말에 관한 스위치드 빔이 송신되고, 다른 시점에서는 제 2의 이동 단말에 관한 스위치드 빔이 송신되며, 이하 동일하게, 스위치드 빔이 시분할로 절환된다.
수신의 경우는, 상기의 송신에 관한 처리와 대체로 역의 처리가 수행된다. 즉, 분리부는, 어느 시점에서 그들에 입력된 신호를 제 1의 이동 단말에 관한 처리를 수행하는 부분(전형적으로는, 데이터 채널 처리부(302-1))에 부여하고, 다른 시점에서는 제 2의 이동 단말에 관한 처리를 수행하는 부분(전형적으로는, 데이터 채널 처리부(302-2))에 부여하고, 이하 동일한 처리가 수행된다. 데이터 채널 처리부 내에서는, 각 안테나로 수신된 신호에, 수신 웨이트가 승산된다. 이 수신 웨이트는, 이동 단말에 대응하는 스위치드 빔을 실현하는 웨이트이다.
도 7은, 적응지향성 빔을 송수신에 사용하는 기지국의 개략 블럭도를 나타낸다. 도 6의 송수신기와 동일하게, 이와 같은 송수신기는, 전형적으로는 기지국에 설치되지만, 이동 단말에 설치되어도 좋다. 도 3 및 도 6에서 설명이 끝난 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여되며, 이하에서 설명은 생략하기로 한다. 모두에서 설명한 바와 같이, 적응지향성 빔에서는, 이동 단말의 위치에 따라서 지향 방향 등이 적응적으로 변화한다. 그 변화는, 복수의 고정지향성 빔 간의 이산적인 절환이 아닌, 연속적인 것이다. 도 7에는 신호 측정부(702)와, 송신 웨이트 제어부(704)와, 수신 웨이트 제어부(706)가 도시되어 있다.
신호 측정부(702)는, 각 안테나로부터 수신한 신호의 수신전력이나 도래 방향 등을 측정하고, 측정값을 송신 및 수신 웨이트 제어부(704, 706)로 출력한다.
송신 웨이트 제어부(704)는, 측정값에 기초하여, 신호품질을 더 양호하게 하도록 송신 웨이트를 조정한다. 이 조정을 수행하는 알고리즘은, 적응 어레이 안테나(AAA: Adaptive Array Antenna)에 관한 적절한 어떠한 최적화 알고리즘이어도 좋다. 예를 들면, 수신신호 품질에 관한 어떠한 평가 함수가 최소값에 도달하도록, 송신 웨이트가 차례차례 갱신되어도 좋다.
수신 웨이트 제어부(706)에서도 동일하게, 측정값에 기초하여, 신호품질을 더 양호하게 하도록 수신 웨이트가 조정된다.
[송신방법]
도 3 내지 도 7에 관해서 설명된 장치를 이용함으로써, 신호의 송수신에 각종의 빔을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, (1)공통 제어채널(common control channel), (2)부수 제어채널(associated control channel), (3)공유 패킷 데이터 채널(common packet data channel), (4)개별 패킷 데이터 채널(dedicated packet data channel), (5)제 1 공통 파일럿 채널(first common pilot channel), (6)제 2 공통 파일럿 채널(second common pilot channel) 및 (7)개별 파일럿 채널(dedicated pilot channel)의 전부 또는 일부가, 하향링크로 전송된다.
(1)공통 제어채널은, 알림 채널(BCH:broadcasting channel), 페이징 채널(PCH:paging channel) 및 하향 링크 억세스 채널(FACH:downlink access channel)을 포함한다. 공통 제어채널은, 링크 설정이나 호제어 등의 비교적 높은 레이어에서의 처리에 관한 제어정보를 포함한다.
(2)부수 제어채널은, 비교적 낮은 레이어에서의 처리에 관한 제어정보를 포함하며, 공유 패킷 데이터 채널을 복조하는데 필요한 정보를 포함한다. 필요한 정보에는, 예를 들면, 패킷번호, 변조방식, 부호화 방식, 송신전력 제어비트, 재송제어 비트 등이 포함되어도 좋다.
(3)공유 패킷 데이터 채널은, 복수의 유저간에 공유되는 고속의 무선 리소스이다. 무선 리소스는, 주파수, 부호, 송신전력 등으로 구별되어도 좋다. 무선 리소스의 공유는, 시간 분할 다중화(TDM:Time Division Multiplexing), 주파수 분할 다중화(FDM:Frequency Division Multiplexing) 및/또는 부호 분할 다중화(CDM:Code Division Multiplexing) 방식으로 수행되어도 좋다. 다중화의 구체적인 태양에 대 해서는, 도 14a-14c 이후의 도면을 참조하면서 후술된다. 고품질의 데이터 전송을 실현하기 위해, 적응 변조 부호화(AMC) 방식, 자동재송(ARQ:Automatic Repeat Reqeust) 방식 등이 채용된다.
(4)개별 패킷 데이터 채널은, 특정의 유저에 전용으로 할당되는 무선 리소스이다. 무선 리소스는, 주파수, 부호, 송신전력 등으로 구별되어도 좋다. 고품질의 데이터 전송을 실현하기 위해, 적응 변조 부호화(AMC) 방식, 자동재송(ARQ) 방식 등이 채용된다.
(5)제 1 공통 파일럿 채널은, 송신측 및 수신측에서 기지의 기지신호를 포함하며, 섹터빔으로 전송된다. 기지신호는, 파일럿 신호, 참조신호, 트레이닝 신호 등으로 불리어져도 좋다. 제 1 공통 파일럿 채널은, 섹터빔의 전파로의 추정 등에 사용된다.
(6)제 2 공통 파일럿 채널은, 송신측 및 수신측에서 기지의 기지신호를 포함하며, 멀티빔으로 전송된다. 즉, 복수의 고정지향성 빔의 각각으로, 기지신호를 송신하는 것에 의해, 제 2 공통 파일럿 채널이 전송된다. 제 2 공통 파일럿 채널은, 어느 고정지향성 빔의 전파로의 추정 등에 사용된다.
(7)개별 파일럿 채널은, 송신측 및 수신측에서 기지의 기지신호를 포함하며, 적응지향성 빔으로 전송된다. 개별 파일럿 채널은, 적응지향성 빔의 전파로의 추정등에 사용된다.
대체로, (1)~(4)의 신호의 내용은, 송신측 및 수신측의 적어도 일방에서 미지(未知)이지만, (5)~(7)의 파일럿 채널의 내용은, 통신개시 전에 송수 쌍방에서 기지(旣知)이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따라 실현되는 하향링크의 전송방식을 나타낸다. 이 도표는, 4가지의 송신방식 1~4를 나타내고, 각 송신방식은, 상기의 7종류의 채널을 어떠한 빔으로 송신할지를 정한다. 송신방식 1에서는, 공통 제어채널, 제 1 공통 파일럿 채널 및 부수 제어채널이, 섹터빔(도 1)으로 송신된다. 공통 패킷 데이터 채널, 개별 패킷 데이터 채널 및 제 2 공통 파일럿 채널은, 멀티빔 또는 스위치드 빔(도 2)으로 송신된다. 제 1 공통 파일럿 채널은, 공통 제어채널 및 부수 제어채널에 관한 전파로를 추정하기 위해 사용된다. 제 2 공통 파일럿 채널은, 공유 패킷 데이터 채널 및 개별 패킷 데이터 채널에 관한 전파로를 추정하기 위해 사용된다. 개별 파일럿 채널은 전송되지 않는다. 따라서, 송신방식 1에 따르면, 송신 웨이트를 적응적으로 연산할 필요가 없으므로, 이것은, 간이한 기지국에 유리하다.
송신방식 2에서는, 공통 제어채널, 제 1 공통 파일럿 채널 및 부수 제어채널이, 섹터빔으로 송신된다. 공통 패킷 데이터 채널은, 멀티빔, 스위치드 빔 또는 적응지향성 빔으로 송신된다. 개별 패킷 데이터 채널 및 개별 파일럿 채널은, 적응지향성 빔으로 송신된다. 제 2 공통 파일럿 채널은, 멀티빔 또는 스위치드 빔으로 송신된다. 제 1 공통 파일럿 채널은, 공통 제어채널 및 부수 제어채널에 관한 전파로를 추정하기 위해 사용된다. 제 2 공통 파일럿 채널은, 멀티빔 또는 스위치드 빔으로 전송되는 공유 패킷 데이터 채널의 전파로를 추정하기 위해 사용된다. 개별 파일럿 채널은, 개별 패킷 데이터 채널 및 적응 지향성 빔으로 송신되는 공유 패킷 데이터 채널의 전파로를 추정하기 위해 사용된다. 송신방식 2는, 개별 패킷 데이터 채널을 적응지향성 빔으로 송신하므로, 그 특정의 유저에 더욱 고품질의 서비스를 제공할 수 있다.
송신방식 3에서는, 제 1 공통 파일럿 채널 및 개별 파일럿 채널이 송신되지 않고, 송신되는 다른 채널은 모두 멀티빔 또는 스위치드 빔으로 송신된다. 공통 제어채널, 부수 제어채널, 공유 패킷 데이터 채널 및 개별 패킷 데이터 채널의 전파로의 모두에 관해서, 제 2 공통 파일럿 채널에 의한 채널 추정이 수행된다. 어떠한 채널의 전파로도, 멀티빔 중의 고정지향성 빔에 관한 것이기 때문이다. 이 방식에 따르면, 송신 웨이트를 적응적으로 연산할 필요가 없는 것뿐만 아니라, 파일럿 채널을 1 종류로 줄일 수 있다. 파일럿 채널을 위한 리소스 및/또는 오버헤드가 적어도 되므로, 이 방식은, 정보의 전송효율 등의 관점에서 유리하다.
송신방식 4에서는, 공통 제어채널 및 부수 제어채널이, 멀티빔 또는 스위치드 빔으로 송신된다. 공유 패킷 데이터 채널, 개별 패킷 데이터 채널 및 개별 파일럿 채널은, 적응지향성 빔으로 송신된다. 제 1 공통 파일럿 채널은 송신되지 않는다. 제 2 공통 파일럿 채널은, 멀티빔 또는 스위치드 빔으로 송신된다. 공통 제어채널 및 부수 제어 채널의 전파로에 관해서, 제 2 공통 파일럿 채널에 의한 채널추정이 수행된다. 공유 패킷 데이터 채널 및 개별 패킷 데이터 채널의 전파로의 모두에 관해서, 개별 파일럿 채널에 의한 채널추정이 수행된다. 이 방식도, 제 1 공통 파일럿 채널을 송신하지 않아도 되는 점에서 유리하다. 공유 및 개별 패킷 데이터 채널은 적응지향성 빔으로 송신되므로, 데이터 채널을 고품질로 전송할 수 있다. 또한, 적응지향성 빔의 전파로가, 어떠한 고정지향성 빔의 전파로에 근사해진다면, 개별 파일럿 채널 대신에, 그 고정지향성 빔으로 전송된 제 2 공통 파일럿 채널이 이용되어도 좋다. 그 경우에는, 송신방식 3과 동일하게, 파일럿 채널을 1종류로 줄일 수 있다.
실시예 2
다음으로, (제 1 공통, 제 2 공통 또는 개별)파일럿 채널, (공통 또는 부수)제어채널 및 (공통 또는 개별)데이터 채널의 다중화 방식이 설명된다. 다중화는, 시간 분할 다중화(TDM), 주파수 분할 다중화(FDM) 및 부호 분할 다중화(CDM)의 1개 이상을 이용하여 수행된다. TDM 및 CDM은, 도 3, 6, 7의 송신기 중 다중화부(306) 등에서 수행된다. 이것에 따라서, 수신기에 있어서의 다중화된 신호의 분리는, 도 5의 분리부(526) 등에서 수행된다. FDM은, 도 3, 6, 7의 송신기 중 직병렬 변환부(328, 348) 등에서 수행된다. 이것에 따라서, 수신기에서는 도 5의 병직렬 변환부(532) 등에서 다중화된 신호의 분리가 수행된다. TDM은, 다중화되는 복수의 신호를 하나씩 절환함으로써 수행되지만, FDM 및 CDM은, 다중화되는 복수의 신호를 가산함으로써 수행된다. 이하에 다중화의 다양한 태양이 설명되지만, 이들은 단순한 일 예이며, 한정적으로 열거된 것인 아닌 것에 유의할 필요가 있다.
도 9a-9e는, 파일럿 채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 일 예를 나타낸다. 도 9a는, 파일럿 및 데이터 채널이 시간 다중화되는 상태를 나타낸다. 주파수 선택성 페이딩(frequency selectivity fading)의 영향이 강한 경우에, 이와 같이, 파일럿 채널을 주파수 방향에 따라 삽입하는 것이 유리하다. 주파수 방향으로 인터 리브를 실행함으로써, 전송품질의 열화를 경감할 수 있기 때문이다. 도 9b는, 파일럿 및 데이터 채널이 주파수 다중화되는 상태를 나타낸다.
도 9c-9d는, 제 1 또는 제 2 공통 파일럿 채널과, 개별 파일럿 채널과, 데이터 채널과의 다중화의 일 예를 도시한다. 도 9c는, 공통 및 개별 파일럿 채널 및 데이터 채널이, 시간 다중화되는 상태를 나타낸다. 이와 같은 다중화는, 하향 채널로 부호확산을 수행하지 않는 (부호확산율(SF)이 1인)멀티 캐리어 방식을 채용하는 핫 스팟(독립셀)과 같은 통신환경에 특히 유리하다. 독립셀에서는, 인접하는 셀로부터의 간섭(다른 셀 간섭)은 고려하지 않아도 좋으며, 자기 셀 내의 간섭은, 서브 캐리어 간의 직교성으로 인해 매우 작게 된다. 따라서, 이와 같은 통신환경에서는, 부호확산을 수행하지 않는 편이 유리하다. 부호확산을 수행하면(부호확산율(SF)을 1보다 크게 설정하면), 자기 셀 내의 간섭이 커지게 되기 때문이다. 또한, 페이딩은, 시간축 및 주파수 축의 쌍방에서 발생할 가능성이 있지만, 주파수 방향의 페이딩은, 시간방향의 그것보다 변화가 심한 경우가 많다. 따라서, 주파수 다중화를 수행하는 것보다, 시간 다중화를 하는 편이, 전송품질의 열화를 억제할 수 있다.
도 9d는, 공통 및 개별 파일럿 채널을 부호 다중화하고, 또한 그들과 데이터 채널을 시간 다중화하는 상태를 나타낸다. 이 예에서도, 데이터 채널은 부호 다중화되어 있지 않으므로, 도 9c에 관해 설명한 것과 동일하게, 데이터 채널에서 부호확산율(SF)을 1로 하는 동작 모드를 채용할 수 있다. 주파수 축 방향의 페이딩은 비교적 크게 변동하므로, 개별 및 공통 파일럿 채널의 확산은, 가능한 시간방향에 따라서 수행되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 도시의 예에서는, 도 9c의 경우보다 도, 개별 및 공통 파일럿 채널의 지속시간이 다소 길어지고 있다.
도 9e는, 개별 파일럿 및 데이터 채널을 부호 다중화하고, 그들과 공통 파일럿 채널을 시간 다중화하는 상태를 나타낸다. 개별 파일럿 채널은, 이동 단말마다 할당되므로, 다수로 설정하는 것이 바람직하다. 이 예에서는, 개별 파일럿 채널의 지속시간이, 도 9c, 도9d에 도시된 것보다 길다. 따라서, 부호확산율(SF)을 크게 설정하고, 다수의 확산부호를 확보하여, 보다 많은 개별 파일럿 채널을 준비할 수 있다. 이와 같은 다중화는, 예를 들면 인접하는 셀로부터의 간섭(다른 셀 간섭)을 고려하지 않으면 안되는 멀티셀 구성의 통신환경에 적절하다.
도 10a, 10b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 나타내는 도이다. 도 10a는, 파일럿, 제어 및 데이터 채널이 시간 다중화되는 상태를 나타낸다. 상술할 바와 같이, 주파수 선택성 페이딩의 영향을 고려하는 관점에서는, 이와 같이 다중화하는 것이 바람직하다. 도 10b는, 파일럿 및 제어채널이 주파수 다중화되고, 파일럿 및 데이터 채널이 주파수 다중화되며, 제어 및 데이터 채널이 시간 다중화되는 상태를 나타낸다.
도 11a-11b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 두번째 일 예를 도시한 도이다. 도 11a는, 파일럿 및 제어채널이 주파수 다중화되고, 그들과 데이터 채널이 시간 다중화되는 상태를 나타낸다. 도 10a에서는 데이터 채널의 전에 2 심볼 분의 기간이 필요하지만, 도 11a의 예에서는 데이터 채널의 전에 1 심볼 분의 기간밖에 필요로 하지 않는 점에서 유리하다. 도 11b는, 파일럿, 제어 및 데이터 채널이 시간 다중화되고, 제어 및 데이터 채널이 주파수 다중화되는 상 태를 나타낸다.
도 12a-12b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 나타낸 도이다. 도 12a는, 파일럿 채널과, 제어 및 데이터 채널이, 시간 다중화되고, 제어 및 데이터 채널이 주파수 다중화되는 상태를 나타낸다. 도 12b는, 파일럿, 제어 및 데이터 채널이 주파수 다중화되는 상태를 나타낸다.
도 13a-13b는, 파일럿 채널, 제어채널 및 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 나타낸 도이다. 도 13a는, 파일럿 채널과, 제어 및 데이터 채널이, 시간 다중화되고, 제어 및 데이터 채널이 부호 다중화되는 상태를 나타낸다. 도 13b는, 파일럿 채널과, 제어 및 데이터 채널이, 주파수 다중화되고, 제어 및 데이터 채널이 부호 다중화되는 상태를 나타낸다.
도 14a-14c는, 데이터 채널의 다중화 방식의 첫번째 일 예를 도시한 도이다. 무선 리소스를 효율적으로 사용하기 위해, 1개의 패킷 내의 데이터 채널이, 복수의 유저에 의해 공용된다. 1개의 패킷을 송신하는 기간은, 송신 시간 간격(TTI:transmission time interval)이라 불리어지며, TTI는 예를 들면 0.5밀리세크(ms)와 같은 단기간이어도 좋다. 또한, 음성 데이터나 화상 데이터 등과 같은 복수의 종류의 데이터 채널에 의해, 혹은, 서비스 품질(QoS:Quality of Service)이 다른 트래픽 데이터의 다중화에 의해, 1 패킷 내의 데이터 채널이 공용되어도 좋다. 간단을 위해, 이하의 설명에서는, 복수의 유저에 의해 데이터 채널이 공용되는 예가 도시된다.
도 14a는, 시간 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하 는 상태를 나타낸다. TTI가 짧으면, 시간 방향의 페이딩이 적으므로, 이 방식은, 주파수 및 시간 방향의 페이딩의 영향을 적게 하는 관점에서 바람직하다. 도 14b는, 주파수 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하는 상태를 나타낸다. 도 14c는, 부호 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하는 상태를 나타낸다.
도 15a-15b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 두번째 일 예를 나타낸 도이다. 도 15a는, 시간 및 주파수 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하는 상태를 나타낸다. 파일럿 채널이나 제어 채널은, 간단을 위해 묘사되어 있지 않는 점에 유의를 요한다. 도에서는, 주파수 방향으로 2종류 및 시간 방향으로 8종류의 블럭이 도시되어 있다. 예를 들면, 100개의 서브 캐리어가, 전반 및 후반의 50개씩 나누어서 사용되어도 좋다. 도 15b는, 주파수 방향으로 인터리브를 더 실행한 상태를 나타낸다. 각 유저의 데이터 채널은 주파수 방향으로 넓게 분산되므로, 큰 인터리브 효과(다이버시티 효과)가 얻어진다.
도 16a-16c는, 데이터 채널의 다중화 방식의 세번째 일 예를 나타낸 도이다. 도 16a는, 시간 및 주파수 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하는 상태를 나타낸다. 도에서는, 시간방향으로 2종류 및 주파수 방향으로 8종류의 블럭이 도시되어 있다. 예를 들면, 데이터 채널의 전기간이, 전반 및 후반으로 나누어서 사용되어도 좋다. 도 16b는, 시간방향으로 인터리브를 더 실행한 상태를 나타낸다(주파수 방향의 순서는 불변으로 한다). 도 16c는, 시간 및 주파수의 2차원 영역에서, 임의의 패턴으로 인터리브를 실행한 상태를 나타낸다.
도 17a-17d는, 데이터 채널의 다중화 방식의 네번째 일 예를 나타낸 도이다. 도 17a는, 시간 및 부호 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저간에 공용하는 상태를 나타낸다. 도에서는, 부호방향으로 2종류 및 시간방향으로 8종류의 블럭이 도시되어 있다. 도 17b는, 인터리브를 더 실행한 상태를 나타낸다. 도 17c는, 주파수 및 부호 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하는 상태를 도시한다. 도 17d는, 인터리브를 더 실행한 상태를 나타낸다.
도 18a-18b는, 데이터 채널의 다중화 방식의 다섯번째 일 예를 도시한 도이다. 도 18a는, 시간, 주파수 및 부호 분할 다중화 방식에 의해, 데이터 채널을 유저 간에 공용하는 상태를 나타낸다. 도에서는, 주파수 및 부호방향으로 2종류씩 및 시간방향으로 8종류의 블럭이 도시되어 있다. 도 18b는, 주파수 방향으로 인터리브를 더 실행한 상태를 나타낸다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정될 이유가 없으며, 본 발명의 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 설명의 편의상, 본 발명이 몇 개의 실시예로 나누어서 설명되어 왔지만, 각 실시예의 구분은 본 발명에 본질적인 것이 아니며, 1 이상의 실시예가 필요에 따라서 사용되어도 좋다.
본 국제출원은 2005년 4월 1일에 출원한 일본국 특허출원 제 2005-106911호에 기초한 우선권을 주장하는 것으로, 그 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims (10)

  1. 제어채널(control channel), 파일럿 채널(pilot channel) 및 데이터 채널(data channel)을 송신하는 송신장치로서,
    서로 다른 고정된 지향 방향을 가지는 복수의 고정지향성 빔(fixed directional beam)으로 이루어지는 멀티빔(multi-beam) 또는 이동 단말(mobile terminal)의 위치에 따라서 변화하는 지향 방향을 가지는 가변지향성 빔(variable directional beam)으로, 상기 데이터 채널을 송신하는 수단과,
    멀티빔 또는 가변지향성 빔으로, 소정의 기지신호를 상기 파일럿 채널로서 송신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가변지향성 빔으로, 소정의 기지신호를 개별 파일럿 채널로서 이동 단말마다 송신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    멀티빔 또는 가변지향성 빔으로 상기 제어채널을 송신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    가변지향성 빔 용의 가중치 계수(weighting factor)가, 이동 단말의 위치에 따라서 적응적으로 산출되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가변지향성 빔이, 1 이상의 고정지향성 빔을 절환(switching)하는 것에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    파일럿 채널 및 데이터 채널이 시분할 다중화(TDM:Time Division Multiplexing) 방식 또는 주파수 분할 다중화(FDM:Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제어채널과 데이터 채널이 시분할 다중화 또는 부호 분할 다중화(CDM:Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 송신장치
  8. 제 6 항에 있어서,
    제어채널이, 파일럿 채널 또는 데이터 채널과 주파수 분할 다중화 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    데이터 채널에 포함되는 복수의 트래픽 데이터(traffic data)가, 시분할 다중화 방식, 주파수 분할 다중화 방식 및 부호 분할 다중화 방식 중의 1 이상의 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  10. 제어채널(control channel), 파일럿 채널(pilot channel) 및 데이터 채널(data channel)을 송신하는 송신방법으로서,
    서로 다른 고정된 지향 방향을 가지는 복수의 고정지향성 빔(fixed directional beam)으로 이루어지는 멀티빔(multi-beam) 또는 이동 단말(mobile terminal)의 위치에 따라서 변화하는 지향 방향을 가지는 가변지향성 빔(variable directional beam)으로, 소정의 기지신호를 상기 파일럿 채널로서 송신하고,
    멀티빔 또는 가변지향성 빔으로, 상기 데이터 채널을 송신하는 것을 특징으로 하는 송신방법.
KR20077023548A 2005-04-01 2006-03-28 하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법 KR20070114388A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005106911A JP2006287757A (ja) 2005-04-01 2005-04-01 下りリンクチャネル用の送信装置及び送信方法
JPJP-P-2005-00106911 2005-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070114388A true KR20070114388A (ko) 2007-12-03

Family

ID=37073240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20077023548A KR20070114388A (ko) 2005-04-01 2006-03-28 하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8009748B2 (ko)
EP (1) EP1865626A4 (ko)
JP (1) JP2006287757A (ko)
KR (1) KR20070114388A (ko)
CN (1) CN101171770B (ko)
BR (1) BRPI0608673A2 (ko)
RU (1) RU2405258C2 (ko)
TW (1) TW200707948A (ko)
WO (1) WO2006106674A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101065897B1 (ko) 2006-07-07 2011-09-19 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 무선 통신 시스템 및 통신 제어 방법
JP4985650B2 (ja) 2006-10-26 2012-07-25 富士通株式会社 無線基地局装置及びそのパイロット送信方法並びに端末装置
US8681749B2 (en) 2007-01-04 2014-03-25 Qualcomm Incorporated Control resource mapping for a wireless communication system
US8433357B2 (en) 2007-01-04 2013-04-30 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for utilizing other sector interference (OSI) indication
US8457315B2 (en) 2007-01-05 2013-06-04 Qualcomm Incorporated Pilot transmission in a wireless communication system
JP5077024B2 (ja) * 2008-03-31 2012-11-21 富士通株式会社 送信方法および無線基地局
JP5007283B2 (ja) * 2008-07-28 2012-08-22 パナソニック株式会社 無線監視システム
US8155138B2 (en) * 2008-08-19 2012-04-10 Qualcomm Incorporated Training sequences for very high throughput wireless communication
US8767524B2 (en) 2008-08-19 2014-07-01 Qualcomm Incorporated Training sequences for very high throughput wireless communication
EP2200361A1 (en) 2008-10-07 2010-06-23 Nokia Siemens Networks OY Wireless cellular network using adaptive beamforming with different coverage for control and data channels
US9137077B2 (en) * 2011-11-10 2015-09-15 Xiao-an Wang Heterogeneous pilots
CN103109558B (zh) * 2012-10-12 2016-08-03 华为技术有限公司 提高物理扇区用户容量的方法、装置和基站
KR102172442B1 (ko) * 2014-02-19 2020-10-30 삼성전자주식회사 우선 순위를 갖는 송신 빔 인덱스 선택 및 할당 방법 및 장치
JP6121931B2 (ja) 2014-03-20 2017-04-26 株式会社Ｎｔｔドコモ 移動通信システム、基地局、およびユーザ装置
EP2925040A1 (en) * 2014-03-28 2015-09-30 Alcatel Lucent A method for transmission in a wireless communication system using beamforming, and a base station transceiver and a user terminal therefor
US10396873B2 (en) * 2014-09-24 2019-08-27 Mediatek Inc. Control signaling in a beamforming system
US9705581B2 (en) 2014-09-24 2017-07-11 Mediatek Inc. Synchronization in a beamforming system
WO2016106706A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 华为技术有限公司 一种阵列天线波束调整装置和方法
JP2019050439A (ja) * 2016-01-22 2019-03-28 シャープ株式会社 無線制御局装置および制御方法
EP3226437B1 (en) * 2016-03-31 2020-04-22 Alcatel Lucent Apparatuses, methods, and computer programs for a base station transceiver and a mobile transceiver
JP7175992B2 (ja) * 2018-03-02 2022-11-21 ソニーグループ株式会社 ビームフォーミングされた送信の調整されたビーム管理
US11677436B1 (en) * 2021-12-01 2023-06-13 Rockwell Collins, Inc. Antenna optimization for SATCOM waveforms

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI98171C (fi) * 1995-05-24 1997-04-25 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä pilottikanavien lähettämiseksi ja solukkoradiojärjestelmä
US6782277B1 (en) * 1999-09-30 2004-08-24 Qualcomm Incorporated Wireless communication system with base station beam sweeping
JP4094190B2 (ja) 1999-10-26 2008-06-04 三菱電機株式会社 送信ビーム制御装置および制御方法
US6804521B2 (en) * 2000-01-18 2004-10-12 Nortel Networks Limited Multi-beam antenna system for high speed data
US7099384B1 (en) 2000-09-01 2006-08-29 Qualcomm, Inc. Method and apparatus for time-division power assignments in a wireless communication system
JP5079189B2 (ja) * 2001-04-13 2012-11-21 Ｋｄｄｉ株式会社 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法
US7266103B2 (en) 2001-10-25 2007-09-04 Qualcomm Incorporated Controlling forward link traffic channel power
JP2003244054A (ja) 2002-02-21 2003-08-29 Ntt Docomo Inc 送信制御装置及び送信制御方法
JP3987738B2 (ja) 2002-03-05 2007-10-10 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信システムにおけるチャネル構成方法、無線基地局、移動局及び移動通信システム
JP4038408B2 (ja) 2002-08-07 2008-01-23 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、基地局及び無線通信方法
US7263385B2 (en) * 2002-08-23 2007-08-28 Qualcomm Incorporated System and method for beamforming with data rate control feedback
JP4099118B2 (ja) 2003-08-08 2008-06-11 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 信号伝送装置及び信号伝送方法
JP4559270B2 (ja) * 2005-03-22 2010-10-06 株式会社日立製作所 無線通信システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20090161772A1 (en) 2009-06-25
TW200707948A (en) 2007-02-16
CN101171770B (zh) 2012-07-11
EP1865626A1 (en) 2007-12-12
BRPI0608673A2 (pt) 2010-01-19
TWI309517B (ko) 2009-05-01
EP1865626A4 (en) 2013-01-16
US8009748B2 (en) 2011-08-30
WO2006106674A1 (ja) 2006-10-12
RU2007136936A (ru) 2009-05-10
RU2405258C2 (ru) 2010-11-27
CN101171770A (zh) 2008-04-30
JP2006287757A (ja) 2006-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070114388A (ko) 하향링크 채널용의 송신장치 및 송신방법
EP2790331B1 (en) MIMO-OFDM transmission device and MIMO-OFDM transmission method
US8005063B2 (en) Uplink channel receiving and transmitting apparatuses and methods
KR101020691B1 (ko) 무선 파라미터군을 생성하는 장치, 송신기, 및 수신기
KR101242592B1 (ko) 무선 파라미터군을 생성하는 장치, 송신기 및 수신기
KR100883942B1 (ko) Ｏｆｄｍ 시스템의 실시간 서비스 및 비-실시간 서비스의멀티플렉싱
US8111763B2 (en) Methods and systems for OFDM using code division multiplexing
US7426232B2 (en) Signal selection systems
KR100697533B1 (ko) 채널 상태 정보를 측정하기 위한 방법 및 장치
KR20070114386A (ko) 송신장치, 송신방법, 수신장치 및 수신방법
US8824600B2 (en) Multiuser MIMO system, receiver, and transmitter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application