KR20060117917A

KR20060117917A - 국간전송방법 및 무선기지국 감시방법 및 그 방법을 사용한장치

Info

Publication number: KR20060117917A
Application number: KR1020067007963A
Authority: KR
Inventors: 히데토시 야마사키; 히토시 다카이
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2006-11-17
Also published as: JP4657107B2; CN1879438A; CN100461910C; WO2005057970A1; JPWO2005057970A1; US7773568B2; KR101085741B1; US20070025316A1

Abstract

본 발명은 국간전송방법 및 무선기지국 감시방법 및 그 방법을 사용한 장치에 관한 것으로, 종래의 방법에 비해 소정의 턴어라운드 시간 중에서 국간 전송로의 전송로 지연에 할당되는 시간을 길게 하고, 가능한 국간 전송로 거리를 연장할 수 있는 새로운 국간전송방법을 제공하며, 무선기지국(20)은 통신제어국(10)에서 다운링크 전송 데이터를 송출할 때 사용한 BSU 송신 클럭(DCLK)에 동기한 클럭을 재생하며, 무선기지국(20)은 상기 재생한 클럭에 기초하여 다운링크 전송 데이터를 처리하고, 상기 클럭 동기에 의해 통신제어국(10)과 무선기지국(20) 사이에서 데이터 포맷을 변환할 필요가 없어지므로, 변환 준비를 위해 전송 데이터를 축적하는 FIFO 등의 버퍼가 불필요해져, 종래의 처리에서 발생하고 있던 버퍼에 의한 지연시간을 삭감할 수 있고, 따라서 이동통신 시스템의 턴어라운드 시간을 단축할 수 있으므로, 턴어라운드 시간이 고정인 협역 통신 등에 사용하는 경우에는, 삭감할 수 있었던 지연 시간분만큼 통신제어국과 무선기지국의 물리적 거리를 연장할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

국간전송방법 및 무선기지국 감시방법 및 그 방법을 사용한 장치{INTERSTATION TRANSMISSION METHOD, RADIO BASE STATION MONITORING METHOD, AND DEVICE USING THE METHOD}

본 발명은 국간전송방법 및 무선기지국 감시방법 및 그 방법을 사용한 장치에 관해, 보다 특정적으로는 기지국과 이동국 사이에서 단거리 통신 시스템의 프로토콜을 사용하여 통신하는 이동통신 시스템에 있어서, 기지국을 구성하는 통신제어국 및 무선기지국의 유선국간에서 이루어지는 데이터 전송의 방법, 및 통신제어국으로부터 무선기지국을 감시하기 위한 방법에 관한 것이다.

이동통신의 분야에서는 존간 이동시의 핸드오버가 불필요, 및 송신전력을 감소시켜 큰 서비스 영역을 커버할 수 있다는 이점에서, 무선호출이나 자동차 전화 등에 복수국 방식이 사용되고 있다. 또한, 최근에는 상기 복수국 방식을 도로와 차간 통신 시스템으로 전개하는 것도 기대되고 있다. 상기 복수국 방식은 소규모 무선 존을 형성하는 무선기지국을 복수 사용하여 구성되고, 동일한 데이터를 동일한 주파수로 거의 동시에 각 소규모 무선 존으로 송신 또는 각 소규모 무선 존으로부터 수신함으로써 하나의 큰 서비스 영역을 형성하는 방식이다.

상기 복수국 방식을 사용한 종래의 이동 통신 시스템은 도 19에 예시한 바와 같이, 통신 제어국(1100), 복수의 무선기지국(1200-1~1200-n) 및 이동국(1300)으로 구성된다. 통신 제어국(1100)과 복수의 무선기지국(1200-1~1200-n)은 어느 정도 떨어진 위치에 있고, 각각의 국간은 국간 전송로(1400-1~1400-n)로 접속되어 있다. 상기 통신 제어국(1100), 복수의 무선기지국(1200-1~1200-n) 및 국간 전송로(1400-1~1400-n)에 의해 기지국이 구성되고, 이동국(1300) 사이에서 통신이 실시된다. 이와 같은 시스템에서는 통신 제어국(1100)으로부터 원격의 무선기지국(1200-1~1200-n)을 감시하기 위해 무선기지국(1200-1~1200-n)은 이동국(1300)으로부터 수신한 데이터 이외에, 정상적으로 동작하고 있는지의 여부 등의 자국의 상태를 표시한 감시 데이터를 통신 제어국(1100)에 전송할 필요가 있다.

일반적으로는 국간 전송로(1400-1~1400-n)에 광파이버 등의 유선 케이블을, 또한 통신제어국(1100) 및 무선기지국(1200)에 범용의 인터페이스를 사용함으로써, 무선회선에 비해 고속인 전송률에 의한 국간 데이터 전송을 실현하는 방법이 채용되어 있다(예를 들어, 「ITS 대응 신DSRC 무선기의 개발」히타치 국제전기기보(技報) No.3 pp.10-22 및 「W-CDMA 무선기지국 장치」마츠시타 테크니컬 저널 Vol.47 No.6 pp.10-22를 참조). 도 20은 복수국 방식을 이용한 종래의 이동 통신 시스템의 기지국의 구성예를 도시한 도면이다. 도 21은 도 20의 전송로 인터페이스부(1210)의 상세한 구성예를 도시한 도면이다. 도 22는 도 20의 전송로 인터페이스부(1120)의 상세한 구성예를 도시한 도면이다.

통신 제어국(1100)은 제어부(1110) 및 전송로 인터페이스(1120)를 구비한다. 상기 전송 인터페이스(1120)는 데이터 버퍼(1121)와, 프로토콜 제어부(1122)와, 클 럭 신호원(1123)과, PHY 인터페이스(I/F)부(1124)와, 광 미디어 컨버터(1125)를 포함한다. 또한, 각 무선기지국(1200-1~1200-n)은 각각 전송로 인터페이스(1210) 및 무선부(1220)를 구비한다. 상기 전송로 인터페이스(1210)는 광미디어 컨버터(1211), 제 1 PHY 인터페이스부(1212), 제 1 프로토콜 제어부(1213), 다운링크 데이터 버퍼(1214), 제 1 클럭 신호원(1215), 제 2 클럭 신호원(1216), 업링크 데이터 버퍼(1217), 제 2 프로토콜 제어부(1218) 및 제 2 PHY 인터페이스부(1219)를 포함한다.

통신 제어국(1100)으로부터 이동국(1300)으로의 다운링크 회선에 있어서, 이동국(1300)으로의 송신 데이터나 무선기지국(1200)으로의 제어 데이터는 제어부(1110)로부터 전송로 인터페이스부(1120)으로 송출된다. 전송로 인터페이스부(1120)에서 수취된 데이터는 데이터 버퍼(1121)에 일시적으로 저장되고, 프로토콜 제어부(1122), 클럭 신호원(1123), PHY 인터페이스부(1124) 및 광미디어 컨버터(1125)에 의해, 범용 인터페이스(예를 들어, 100BASE-FX) 사양에 기초하는 전송 포맷으로 차례로 변환되고, 무선회선의 전송률에 비해 고속의 전송률로 국간 전송로(1400-1~1400-n)를 통하여, 각 무선기지국(1200-1~1200-n)으로 전송된다.

한편, 이동국(1300)으로부터 통신 제어국(1100)으로의 업링크 회선에서, 무선부(1220)에서 수신받은 이동국(1300)으로부터의 무선신호는 검파 복조되어 디지털의 베이스밴드 신호로 변환되고, 수신 데이터로서 전송로 인터페이스부(1210)로 송출된다. 또한, 무선부(1220)으로부터는 감시 데이터도 전송로 인터페이스부(1210)으로 송출된다. 그리고, 전송로 인터페이스부(1210)에서 수취된 수신 데이 터 및 감시 데이터는 다운링크 회선과 동일하게, 범용 인터페이스 사양에 기초하여 전송 포맷으로 차례로 변환되고, 무선회선의 전송률에 비해 고속의 전송률로 무선기지국(1200-1~1200-n)으로부터 각 국간 전송로(1400-1~1400-n)를 통하여 통신 제어국(1100)에 전송된다.

이와 같이, 범용 인터페이스를 사용하여 무선회선에 비해 고속의 전송률로 통신 제어국(1100)과 무선기지국(1200-1~1200-n) 사이의 국간 전송을 실시함으로써, 이동국(1300)으로부터의 수신 데이터를 전송하는 영역 이외의 빈 영역을 설치할 수 있으므로, 그 빈 영역에 감시 데이터를 삽입하여 전송할 수 있다.

그런데, 무선회선에 TDMA 방식을 사용하는 이동통신 시스템 중에는 정상적으로 수신할 수 있었는지의 여부를 통지하기 위한 응답 신호(ACK/NACK)를, 신호를 수신한 후에 동일한 타임 슬롯 내의 미리 정해진 시간 후에 송신 상대에게 되돌릴 필요가 있는 시스템이 존재한다. 예를 들어, ARIB 표준 규격 STD-T75에 의한 단거리 통신(DSRC) 시스템이 이에 상당한다. 여기에서, 무선기지국이 이동국으로부터 신호를 수신한 시점부터, 다음 각 처리: 무선기지국에서의 수신신호의 검파 복조에 의한 수신 데이터열의 생성, 무선기지국으로부터 통신제어국으로의 수신 데이터열의 전송, 통신제어국에서의 수신 데이터열의 정상 수신되었는지의 여부를 판정, 통신 제어국으로부터 무선기지국으로의 판정결과의 전송을 거쳐, 무선기지국으로부터 이동국으로 판정 결과를 송신할 때까지의 시간을, 턴어라운드 시간이라 정의한다. 또한, 이하의 설명에서는 턴어라운드 시간내에 기지국에서 실시되는 상술한 각 처리를 총칭하여 「턴어라운드 처리」라고 부른다. DSRC 시스템에서는 상기 턴어라운드 시간이 소정값으로 규정되어 있다.

도 23은 상기 DSRC 시스템에 사용되는 ARIB 표준규격 STD-T75의 TDMA 프레임의 구성예를 도시한 도면이다. 도 23에 도시한 바와 같이 DSRC 시스템의 TDMA 프레임은 프레임 제어용 프레임 컨트롤 메시지 슬롯(FCMS)과, 데이터 전송용 복수개의 메시지 데이터 슬롯(MDS) 등에 의해 구성된다. FCMS는 다운링크 회선에만 할당된 제어용 슬롯이고, TDMA 프레임의 반드시 선두 슬롯에 존재한다. 기지국은 상기 FCMS 중에 프레임 컨트롤 메시지 채널(FCMC)을 소정의 타이밍으로 송신한다. MDS는 업링크 다운링크 두 회선에 할당되는 슬롯이다. DSRC 시스템에서는 MDS 슬롯 내에서 메시지 데이터 채널(MDC)을 수신한 국은 수신하고 나서 t3시간에 정상 수신할 수 있었는지의 여부를 통지하는 응답 패킷인 아크채널(ACKC)를 상대국에 송신하지 않으면 안된다. 이와 같이, DSRC 시스템에서는 기지국이 이동국으로부터 MDC 패킷을 수신하고 나서 정상 수신할 수 있었는지의 여부를 나타내는 ACKC패킷을 송신할 때까지의 시간, 즉 턴어라운드 시간은 소정값 t3으로 결정되어 있다.

이와 같은 턴어라운드 시간을 소정값으로 정해진 DSRC 시스템 등에서는 무선기지국에서의 수신신호처리에 의한 지연이 가능한 짧은 것이 바람직하다. 그러나, 상술한 종래의 이동통신 시스템에서의 국간전송방법에서는 무선기지국(1200) 내의 전송로 인터페이스부(1210) 및 통신제어국(1100) 내의 전송로 인터페이스부(1120)에서, 전송 포맷을 변환할 때 일시 데이터를 축적할 필요가 있다. 이 때문에, 어떻게 해도 턴어라운드 처리상에서 변환 처리 지연이 발생한다. 상기 종래의 국간전송방법에서는 턴어라운드 시간(T)은 다음과 같이 구해진다.

도 24는 도 20에 도시한 종래의 이동통신 시스템에서 구해지는 턴어라운드 시간을 설명하는 도면이다. 무선기지국(1200)은 MDC 패킷을 안테나로 수신한다. 그리고, 도 24의 (b)와 같이 무선기지국(1200)은 수신 MDC 패킷을 검파 복조하여 디지털의 베이스 밴드 신호로 변환한다. 그리고, 무선기지국(1200)은 업링크의 국간 전송로(1400)의 전송로 지연시간(τdu)과 미리 정한 시스템상 할당되는 최대의 전송로 지연시간(τ0)의 차의 시간(Tcu)만큼 신호를 유지한 후, 업링크의 국간 전송로(1400)로 송출한다. 즉, 도 24의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 무선기지국(1200)은 안테나에서의 MDC 패킷수신시각으로부터 수신처리지연(RXd)과 전송로 지연 조정값(Tcu)의 합의 시간만큼 지연된 타이밍으로, 수신 MDC 패킷을 처리한 MDC패킷 데이터를 업링크의 국간 전송로(1400)로 송출한다.

그 후, 도 24의 (c)와 같이, MDC 패킷 데이터는 업링크의 국간 전송로(1400)의 길이에 맞는 시간(τdu)만큼 지연되어 통신제어국(1100)에 입력된다. 통신 제어국(1100)은 무선기지국(1200)으로부터 입력된 MDC 패킷 데이터를 처리하여 MDC 정보 데이터를 추출하고, 패킷 중에 포함되는 오류 정보에 기초하여 데이터에 오류가 있는지의 여부를 판단한다. 오류가 없었다고 판단한 경우, 통신제어국(1100)은 그 MDC 정보 데이터를 유지하고 또한, 정상 수신할 수 있었던 것을 나타내는 ACK 정보(ACKC 패킷 중의 수신 확인 정보 필드(AI)의 AK비트를 「1」로 한 것)을 포함하는 ACKC 패킷을 생성한다. 오류가 있었다고 판단한 경우, 통신제어국(1100)은 올바르게 수신할 수 없었던 것을 나타내는 NACK 정보(ACKC 패킷 중의 수신 확인 정보 필드(AI)의 AK 비트를 「0」로 한 것)을 포함하는 ACKC 패킷을 생성한다. 생성된 ACKC 패킷은 다운링크의 국간 전송로(1400)에 송출된다. 도 24의 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이, 통신 제어국(1100)은 MDC 패킷 데이터 수신시각으로부터 통신제어국(1100)에서 상기 MDC 패킷 데이터 처리와 ACKC 패킷 생성에 필요한 시간(Tb)(이하, 통신 제어국 처리지연이라고 부름)만큼 지연된 타이밍으로, ACKC 패킷 데이터를 다운링크의 국간 전송로(1400)에 송출한다.

그 후, 도 24의 (e)와 같이, ACKC 패킷 데이터는 다운링크의 국간 전송로(1400)의 길이에 맞는 시간(τdd)만큼 지연되어 무선기지국(1200)에 입력된다. 그리고, 도 24의 (f)와 같이 무선기지국(1200)은 다운링크 국간 전송로(1400)의 전송로 지연시간(τdd)과 미리 정한 시스템상 할당되는 최대의 전송로 지연시간(τ0)의 차의 시간(Tcd)만큼 ACKC 패킷 데이터를 유지한 후, 소정의 변조방식으로 ACKC 패킷 데이터에 변조를 가한 변조신호를 생성하고, 소정의 무선신호로 변환하여 안테나로부터 출력한다. 도 24의 (e) 및 (f)에 도시한 바와 같이, 무선기지국(1200)은 ACKC 패킷 데이터가 입력된 시각으로부터 송신처리지연(TXd)과 전송로 지연 조정값(Tcd)의 합의 시간만큼 지연된 타이밍으로 ACKC 패킷 신호를 안테나로부터 송신한다.

따라서, 턴어라운드 시간(T)은 다음의 수학식 1로 표시할 수 있다.

일반적으로 통신제어국(1100) 및 무선기지국(1200)에 국간전송로(1400)로부터 입력되는 데이터와, 통신제어국(1100) 및 무선기지국(1200)에서의 데이터 추출용 클럭의 위상관계는 데이터의 왜곡이나, 통신제어국(1100) 및 무선기지국(1200)에서의 국간전송로(1400)로 데이터를 송출할 때의 데이터 송출용 클럭과 무선기지국(1200) 및 통신제어국(1100)에서의 데이터 추출용 클럭의 주파수 오차 등에 의해 변동된다. 따라서, 업링크/다운링크의 실제의 전송로 지연시간은 전송로 지연시간을 측정한 시점과는 다른 경우가 발생하기 쉽다. 따라서, MDC 패킷 데이터/ACKC 패킷 데이터가 업링크/다운링크의 국간 전송로(1400)를 통하여 통신제어국(1100) 및 무선기지국(1200)에 입력되고 나서 추출될 때까지 필요로 하는 실제의 업링크/다운링크 전송로 지연시간(Tdu/Tdd)은 전송로 지연시간을 측정한 시점의 업링크/다운링크 전송로 지연값(τdu/τdd)에 대해서 오차를 갖는다. 상기 오차를, 업링크 지연 조정 오차(ΔTu) 및 다운링크 지연 조정 오차(ΔTd)로 하면, 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 표시된다.

또한, 상술한 업링크/다운링크의 전송로 지연 조정값(Tcu/Tcd)은 다음의 수학식 4 및 수학식 5로 표시된다.

따라서, 상기 수학식 1 내지 수학식 5에서 실제의 턴어라운드 시간(T)에 대해서 다음의 수학식 6이 성립한다.

또한, DSRC의 표준 규격 ARIB STD-T75에서는 턴어라운드 시간(T)은 다음 수학식 7로 표시된다.

여기에서, ΔTabs는 신호송출시간의 허용편차로 5㎲ 미만으로 정해져 있다. 따라서, 상기 수학식 6 및 수학식 7에서 시스템상 할당되는 최대의 전송로 지연시간(τ0)에 대해서 다음 수학식 8의 조건을 성립시킬 필요가 있다.

따라서, 상기 수학식 8로부터 밝혀진 바와 같이, 소정의 턴어라운드 시간(T) 중에서 국간 전송로의 전송로 지연에 할당되는 시간을 가능한 크게 하여 국간 전송거리를 연장시키기 위해서는 수신처리지연(RXd), 송신처리지연(TXd), 통신제어국 처리지연(Tb), 업링크 지연 조정오차(ΔTu), 다운링크 지연 조정오차(ΔTd)를 가능한 작게 하지 않으면 안된다. 그러나, 상술한 바와 같이 종래의 국간전송방법에서는 어떻게 해도, 턴어라운드 처리상의 TXd, RXd 및 Tb로 변환처리지연이 발생한다. 이 때문에, 턴어라운드 시간이 소정값(T)으로 결정되어 있는 시스템을 사용하여 국간전송거리를 연장하고자 하는 경우에는 종래의 국간전송방법은 적합하지 않다.

그 때문에, 본 발명의 목적은 종래의 방법에 비해 소정의 턴어라운드 시간 중에서 국간 전송로의 전송로 지연에 할당되는 시간을 길게 하고, 가능한 국간전송거리를 연장할 수 있는 새로운 국간전송방법 및 그 방법을 사용한 장치를 제공하는 것이다. 또한, 상기 새로운 국간전송방법을 사용하여, 턴어라운드 시간에 영향을 주지 않고 통신제어국으로부터 무선기지국을 정기적으로 감시할 수 있는 무선기지국 감시방법을 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명은 이동국과, 이동국으로부터의 패킷 수신에 따른 응답 패킷을 TDMA 방식을 사용하여 동일한 타임 슬롯 내에 이동국으로 반송하는 기지국으로 구성되는, 이동통신 시스템 및 그 이동통신 시스템에서 실행되는 국간 전송 방법을 지향하고 있다. 그리고, 상기 목적을 달성시키기 위해 본 발명의 이동 통신 시스템 및 국간전송방법에서 사용되는 기지국은 이하의 구성을 구비하여 특징적인 처리를 실시하고 있다.

기지국은 이동국으로부터 수신하는 업링크 패킷 신호를 복조하여 업링크 전송 데이터를 추출하고, 또한 이동국으로 송신하는 다운링크 전송 데이터를 변조하여 다운링크 패킷 신호를 생성하는 하나 이상의 무선기지국과, 하나 이상의 무선기지국으로부터 업링크 전송데이터를 수신하고 업링크 전송데이터에 대응하는 다운링크 전송 데이터를 생성하고, 하나 이상의 무선기지국으로 송신하는 통신제어국과, 하나 이상의 무선기지국과 통신제어국을 유선 접속하는 하나 이상의 국간 전송로를 구성에 포함한다. 그리고, 기지국은 하나 이상의 무선기지국에서 하나 이상의 무선기지국과 이동국 사이의 무선회선으로 사용되는 TDMA 프레임 포맷의 상태로 업링크 전송 데이터를 통신제어국으로 송신하고, 통신제어국에서 하나 이상의 무선기지국으로부터 수신되는 업링크 전송데이터를, TDMA 프레임 포맷의 상태에서 처리한다. 또한, 기지국은 통신제어국에서 TDMA 프레임 포맷의 상태에서, 다운링크 전송 데이터를 하나 이상의 무선기지국으로 송신하고, 하나 이상의 무선기지국에서 통신제어국으로부터 수신되는 다운링크 전송데이터를 TDMA 프레임 포맷의 상태에서 처리해도 좋다.

바람직하게는 통신제어국에서는 소정의 통신제어국 송신 클럭에 기초하여 다운링크 데이터를 송출한다. 그리고, 하나 이상의 무선기지국에서는 통신제어국으로부터 수신하는 다운링크 전송 데이터로부터, 통신제어국 송신 클럭에 동기한 무선기지국 수신 클럭을 재생하고, 무선기지국 수신 클럭을 사용하여 다운링크 전송 데이터를 처리한다. 이 때, 통신제어국에서 TDMA 프레임 중의 송출할 채널 데이터 패킷이 존재하지 않는 구간에, 무선기지국 수신 클럭을 재생하기 위한 더미 데이터 를 삽입한 다운링크 전송 데이터를 송출하면 효과적이다. 전형적으로는 하나 이상의 무선기지국에서, PLL 제어를 사용하여 무선기지국 수신 클럭이 재생된다.

또한, 바람직하게는 통신제어국에서는 통신제어국 송신 클럭을 n배 또는 n분주(n은 자연수)한 통신제어국 수신 클럭을 사용하여, 업링크 전송 데이터를 수신한다. 그리고, 하나 이상의 무선기지국에서는 무선기지국 수신 클럭을 m배(m은 2 이상의 정수)한 무선기지국 동작 클럭을 생성하고, 무선기지국 동작 클럭을 k배 또는 k분주(k는 자연수)하고, 주기가 통신제어국 수신 클럭에 동기한 무선기지국 송신 클럭을 사용하고, 업링크 전송 데이터를 송신하고 하나 이상의 국간전송로의 길이에 따라 발생하는 무선기지국 송신 클럭과 통신제어국 수신 클럭의 위상차를, 무선기지국 동작 클럭 단위로 조정한다.

또한, 통신제어국에서 응답신호를 송신할 때, 하나 이상의 무선기지국으로 응답 패킷의 페이로드 부분만을 송신하고, 하나 이상의 무선기지국에서 통신제어국으로부터의 페이로드 부분의 도착을 기다리지 않고, 미리 유지되어 있는 헤더 정보를 사용하여 소정의 타이밍으로 응답 패킷의 송신을 개시해도 좋다.

여기에서, 복수의 무선기지국이 복수의 국간전송로를 통하여 각각 통신제어국에 접속되어 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 복수의 무선기지국에서 각각 국간전송로의 길이에 따라서 발생하는 다운링크 전송로 지연과 소정의 전송로 지연의 지연시간차를, 무선기지국 동작 클럭 단위로 조정하는 것이 바람직하다.

국간전송로 길이의 교차(較差)가 염려되는 경우에는 통신제어국에서 소정의 슬롯마다, 복수의 무선기지국으로부터 각각 출력되는 이동국으로부터 받은 동일 패 킷에 대응한 복수의 업링크 전송 데이터를 수신하고, 최초로 수신한 패킷에 대응한 업링크 전송 데이터의 수신 타이밍을 검출하고, 수신 타이밍으로부터 소정의 시간이 경과할 때까지 수신한 업링크 전송 데이터만을 대상으로 선택 처리를 실시해도 좋다. 또한, 소정의 시간은 복수의 무선기지국에 의해 커버되는 영역의 길이나, 복수의 국간 전송로 중 가장 긴 국간전송로의 거리에 따라서 결정하면 좋다.

한편, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 실행되는 무선기지국 감시방법도 지향하고 있다. 상기 무선기지국 감시방법에서는 기지국 중 하나 이상의 무선기지국이 자국의 상태를 통신 제어국에 통지하기 위한 감시 데이터를 생성하고, 다운링크 회선에만 할당된 슬롯 타이밍에 맞추어, 감시 데이터를 업링크 전송 데이터에 시분할 다중화하고, 무선기지국과 이동국 사이의 무선 회선에서 사용되는 TDMA 프레임 포맷의 상태에서, 업링크 전송 데이터 및 감시 데이터를 통신제어국에 송신한다. 그리고, 통신제어국이 하나 이상의 무선기지국으로부터 수신되는 업링크 전송 데이터를, TDMA 프레임 포맷의 상태에서 처리하고, 감시 데이터에 의해 하나 이상의 무선기지국의 상태를 감시한다.

(발명의 효과)

이상과 같이, 본 발명에 의하면 무선기지국은 통신제어국에서 다운링크 전송 데이터를 송출할 때 사용한 BSU 송신 클럭(DCLK)에 동기한 클럭(DCLK)를 재생한다. 그리고, 무선기지국은 상기 재생한 DCLK에 기초하여 다운링크 전송 데이터를 처리한다. 상기 클럭 동기에 의해, 통신제어국과 무선기지국 사이에서 데이터 포맷을 변환할 필요가 없어지므로, 변환준비를 위해 전송 데이터를 축적하는 FIFO 등의 버 퍼가 불필요해진다. 따라서, 종래의 처리에서 발생하고 있던 버퍼에 의한 지연시간을 삭감할 수 있다. 따라서, 이동 통신 시스템의 턴어라운드 시간을 짧게 할 수 있으므로, 턴어라운드 시간이 고정인 협역 통신(DSRC) 등에 사용하는 경우에는 삭감할 수 있었던 지연시간만큼 통신제어국과 무선기지국의 물리적 거리를 연장할 수 있다.

또한, 무선회선에서 사용되는 DSRC 시스템의 TDMA 프레임 전송 포맷을 국간전송로에도 그대로 사용함으로써, 이동국으로부터의 수신신호가 존재하지 않는 제어용 슬롯의 타이밍을 이용하여 TDMA 프레임 주기로 정기적으로 감시 데이터를 무선기지국으로부터 통신제어국에 전송하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면,

도 2는 제어부(11)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 3은 기준 타이밍 검출부(22)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 4는 무선부(23)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 5는 다운링크 전송 데이터에 지터가 발생한 경우의 재생 클럭에 대한 영향을 설명하는 도면,

도 6은 클럭 재생부(221)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 7A는 전송 데이터의 일련의 흐름을 설명하는 도면,

도 7B는 프리앰블이나 유니크 워드를 포함하지 않는 ACKC 패킷의 일부만을 전송함으로써, 허용 전송로 지연을 증대시킬 수 있는 것을 설명하는 도면,

도 8은 변조부(233)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 이동 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면,

도 10은 무선부(53)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 11A는 읽기 클럭(DCLK)과 업링크 전송 데이터의 위상관계를 설명하는 도면,

도 11B는 읽기 클럭(DCLK)과 업링크 전송 데이터의 위상관계를 설명하는 도면,

도 12는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면,

도 13은 무선부(63)의 상세한 구성예를 도시하는 도면,

도 14는 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면,

도 15는 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시한 도면,

도 16은 제어부(18)의 상세한 구성예를 도시한 도면,

도 17은 본 발명과 종래 기술에서의 무선기지국(100)에서 MDC 패킷이 수신되고 나서 ACKC 패킷이 송신될 때까지의 시간의 차이를 도시한 도면,

도 18은 무선기지국(100)이 복수 존재하는 경우에 발생하는 지연조정오차를 설명하는 도면,

도 19는 복수국 방식을 사용한 종래의 이동통신 시스템의 구성을 도시한 도면,

도 20은 복수국 방식을 사용한 종래의 이동통신 시스템의 기지국의 구성예를 도시한 도면,

도 21은 도 20의 전송로 인터페이스부(1210)의 상세한 구성예를 도시한 도면,

도 22는 도 20의 전송로 인터페이스부(1120)의 상세한 구성예를 도시한 도면,

도 23은 ARIB 표준규격 STD-T75의 TDMA 프레임 구성예를 도시한 도면, 및

도 24는 도 20에 도시한 종래의 이동통신 시스템에서 요구되는 턴어라운드 시간을 설명하는 도면이다.

(부호의 설명)

10, 80, 1100: 통신제어국 11, 18, 1110: 제어부

12, 12-1~12-n, 24: 라인드라이버(E/O)

13, 13-1~13-n, 21: 라인레시버(O/E)

20, 50, 60, 70, 100-1~100-n, 1200-1~1200-n: 무선기지국

22: 기준 타이밍 검출부 23, 53, 63, 1220: 무선부

30, 1300: 이동국

40, 40-1~40-n, 1400-1~1400-n: 국간전송로

71: 다중부 72: 기지국 제어부

110: 정보유지부

111, 111-1~111-n: 다운링크 전송 데이터 생성부

112: 타이밍 신호 생성부 113, 113-1~113-n: 수신처리부

114: 수신 데이터 처리부 115: UW 검출부

181: 유효 계통 설정부 182: 계통 선택부

221: 클럭 재생부 222: 기준 타이밍 부호 검출부

223: 에지 검출부 224: PLL부

225: 위상 비교기 226: 저역통과필터(LPF)

227: 전압제어 발진기(VCXO) 228: 1/6 분주기

231: 송신 패킷 생성부

232: 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부

233: 변조부 234: RF부

235: 안테나 236: 복조부

237: 업링크 전송 타이밍 신호 생성부

238: 수신 데이터 버퍼 239: 어드레스 설정부

240: 파형 메모리

241: 디지털 아날로그 변환기(D/A)

531: 업링크 전송로 지연 조정부 631: 슬롯 정보 추출부

1120, 1210: 전송로 인터페이스부 1121, 1214, 1217: 데이터 버퍼

1122, 1213, 1218: 프로토콜 제어부 1123, 1215, 1216: 신호원

1124, 1212, 1219: PHY 인터페이스부 1125, 1211: 광미디어 컨버터

본 발명의 국간 전송 방법은 기지국과 이동국 사이에서, 정상적으로 수신할 수 있었는지의 여부를 통지하기 위한 응답신호(ACK/NACK)를, 신호를 수신한 것과 동일한 타임 슬롯 내의 짧은 시간 내에 반송할 필요가 있는 TDMA 방식을 사용한 여러가지 통신 시스템에 적용 가능하다.

이하, TDMA 방식 중 하나인 ARIB 표준규격 STD-T75에 입각한 협역통신(DSRC) 시스템에 적용한 경우를 일례로 들어 본 발명을 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 이동 통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에서 제 1 실시형태에 관한 이동 통신 시스템은 기지국을 구성하는 통신제어국(10) 및 무선기지국(20)과, 이동국(30)으로 구성된다. 통신 제어국(10)과 무선기지국(20)은 업링크 및 다운링크 각각의 국간전송로(40)로 접속되어 있다. 통신제어국(10)은 제어부(11), 라인 드라이버(12) 및 라인 레시버(13)를 구비한다. 무선기지국(20)은 라인 레시버(21), 기준 타이밍 검출부(22), 무선부(23) 및 라인 드라이버(24)를 구비한다. 상기 실시형태에서는 라인 드라이버(12 및 24)로서 전기신호를 광신호로 변환하는 전기광 변환기(E/O)를, 라인 레시버(13 및 21)로서 광신호를 전기신호로 변환하는 광전기 변환기(O/E)를, 국간 전송로(40)로서 광파이버를 각각 사용한 경우를 예시하고 있다.

본 발명에서는 전송 데이터를 포맷 변환하기 위해 발생하는 지연 시간(TRd1~TRd4)(도 7A를 참조)을 없애기 위해, 통신 제어국(10)에서 사용하는 클럭과 무선기지국(20)에서 사용하는 클럭을 동기시켜 데이터 전송의 타이밍을 제어한다.

이하, 도 2 내지 도 8을 사용하여 상기 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템에서 실시되는 국간전송방법을 구체적으로 설명한다.

우선, 도 1에서 도시한 제어부(11), 기준 타이밍 검출부(22) 및 무선부(23)의 개요 구성에 대해서 설명한다. 도 2는 제어부(11)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 도 3은 기준 타이밍 검출부(22)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 도 4는 무선부(23)의 상세한 구성을 도시한 도면이다.

도 2와 같이, 제어부(11)는 정보 유지부(110)와, 다운링크 전송 데이터 생성부(111), 타이밍 신호 생성부(112) 및 수신 처리부(113)를 구비한다. 수신 처리부(113)는 수신 데이터 처리부(114) 및 UW 검출부(115)로 이루어진다. UW 검출부(115)는 무선기지국(20)으로부터 수신하는 업링크 전송 데이터에 포함되는 FCMC나 MDC등의 유니크 워드(UW)를 검출하고, 업링크 전송 데이터의 페이로드 부분을 추출한다. 수신 데이터 처리부(114)는 UW 검출부(115)에서 추출된 페이로드에 데이터 스크램블 해제나 오류 검출/정정 등의 소정의 처리를 실시하여, 정보 데이터 및 오류 정보를 취득한다. 정보 유지부(110)는 통신에 필요한 각종 정보를 유지한다. 타이밍 신호 생성부(112)는 통신제어국(10) 및 무선기지국(20)에서 사용하는 여러가지 타이밍의 신호를 생성한다. 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 타이밍 신호 생성부(112)에서 생성된 타이밍 신호와 정보 유지부(110)로부터 출력되는 다운 링크 방향의 페이로드를 포함하는 다운링크 전송 데이터를 생성하고, 무선기지국(20)으로 송출한다.

도 3과 같이 기준 타이밍 검출부(22)는 클럭 재생부(221)와, 기준 타이밍 부호 검출부(222)를 구비한다. 클럭 재생부(221)는 통신제어국(10)으로부터 다운링크 전송 데이터를 수신하고, 무선기지국(20)에서의 신호 처리에 필요한 클럭을 재생한다. 기준 타이밍 부호 검출부(222)는 클럭 재생부(221)에서 재생된 클럭을 사용하여 다운링크 전송 데이터에 포함되는 특정 정보를 검출하고, 무선기지국(20)이 실시하는 처리의 기준이 되는 타이밍을 부여하는 기준 타이밍 신호를 출력한다.

도 4와 같이 무선부(23)는 송신 패킷 생성부(231), 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232), 변조부(233), RF부(234), 안테나(235), 복조부(236), 업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237) 및 수신 데이터 버퍼부(238)를 구비한다. 송신 패킷 생성부(231)는 통신 제어국(10)으로부터 수신하는 다운링크 전송 데이터를 사용하여 송신 패킷을 생성한다. 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232)는 기준 타이밍 검출부(22)에서 검출된 타이밍으로 변조부(233)를 제어한다. 변조부(233)는 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232)의 제어에 따라서, 송신 패킷 생성부(231)에서 생성된 송신 패킷 데이터로부터 변조신호를 생성한 후, RF부(234)에 송출된다. RF부(234)는 안테나(235)를 통하여 이동국(30)으로의 패킷 송신 및 이동국(30)으로부터의 패킷 수신을 실시한다. 복조부(236)는 RF부(234)에서 수신된 패킷을 복조한다. 수신 데이터 버퍼부(238)는 복조부(236)에서 복조된 수신 패킷의 데이터를 일시적으로 저장한다. 업링크 전송 타이밍 신호생성부(237)는 소정의 타이밍으로 수신 데이터 버퍼부(238)에 저장되어 있는 데이터를 라인 드라이버(24)를 통하여 통신제어국(10)으로 송출한다.

다음에, 상기 구성에 의한 통신제어국(10)과 무선기지국(20) 사이에서 실시되는 클럭 동기의 순서를 설명한다.

제어국(11)에서 타이밍 신호 생성부(112)는 제어부(11)가 실시하는 각 처리에 사용되는 24.576 ㎒의 베이스 클럭(SCLK), 및 다운링크 전송 데이터를 송출할 때 사용되는 4.096 ㎒의 BSU 송신 클럭(DCLK)을 생성한다. BSU 송신 클럭(DCLK)은 베이스 클럭(SCLK)의 1/6 주기의 신호이다. 또한, 타이밍 신호 생성부(112)는 통신제어국(10)에서 실시되는 송수신 동작의 기점이 되는 기준 타이밍 신호(S0)를 생성하고, TDMA 프레임 주기로 출력한다. 또한, 타이밍 신호 생성부(112)는 TDMA 프레임 주기를 정보 유지부(110)로부터 FCMC 페이로드 데이터를 가져와 이를 해석하고, TDMA 프레임의 슬롯 구성을 인식함으로써 판단한다. 또한, 타이밍 신호 생성부(112)는 상기 인식에 기초하여, 지금부터 입력되는 업링크 전송 데이터 중에 어떤 채널의 정보가 포함되어 있는지를 도시한 채널 종별 신호를, 수신 처리부(113)로 출력한다. 또한, 타이밍 신호 생성부(112)는 인식한 프레임 주기와 슬롯 구성에 따라서, 기준 타이밍 신호(S0)에 기초하여 업링크 전송 데이터 중에 포함되는 MDC나 ACKC 등의 유닉크 워드가 입력될 가능성이 있는 타이밍을 판별하고, 상기 타이밍을 나타내는 UW 검출창 신호를 수신 처리부(113)로 출력한다.

다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 타이밍 신호 생성부(112)로부터 받는 기준 타이밍 신호(S0)의 입력 시각을 기점으로 하여, 정보 유지부(110)로부터 소정 시각에 FCMC 프레임 데이터를 판독하고 FCMC 페이로드를 해석한다. 그리고, 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 FCMC 페이로드를 해석한 결과, FCMS 슬롯에 계속되는 MDS 슬롯에서 송신할 MDC 패킷이 있는 것으로 판단한 경우, 기준 타이밍 신호(S0)의 입력시각을 기점으로 하여, 정보 유지부(110)로부터 MDC 패킷의 페이로드 데이터를 차례로 소정 타이밍으로 판독한다. 한편, 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 수신 처리부(113)로부터 업링크의 MDC 패킷 수신 결과가 정상이었는지의 여부를 나타내는 ACK/NACK 신호가 입력된 경우에는 기준 타이밍 신호(S0)의 입력 시각을 기점으로 하여 소정의 타이밍으로 ACKC 패킷의 페이로드 데이터(ACKC 프리앰블 부분과 유니크 워드를 제외한 부분)을 생성한다. 이들 페이로드 데이터(채널 데이터)는 무선기지국(20)의 송수신 주파수를 제어하기 위한 주파수 제어정보 등이 다중된 후, 다운링크 전송 데이터로서 라인 드라이버(12)를 통하여 국간 전송로(40)에 송출된다.

또한, 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 BSU 송신 클럭(DCLK)을 2체배(遞倍)한 8.192㎒의 클럭을 생성하고, 다중화된 다운 링크 전송 데이터를 그 클럭을 사용하여 CMI부호화하여 송출한다. 여기에서, 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 송출할 채널 데이터 패킷이 입력되지 않는 구간에서는 NRZ 부호에서 0레벨의 신호를 CMI 신호화하여 송출한다. 따라서, 이들 패킷 입력이 없는 구간에는 더미 데이터로서 NRZ 부호의 8.192 Mbps 상당의 "01" 패턴이 반복 송출된다.

무선기지국(20)에서 기준 타이밍 검출부(22)의 클럭 재생부(221)는 통신 제어국(10)으로부터 수신하는 다운링크 전송 데이터의 가장자리를 검출하고, 4.096㎒ 의 BSU 송신 클럭(DCLK) 및 DCLK를 6체배한 24.576㎒의 베이스 클럭(SCLK)을 재생한다. 기준 타이밍 부호검출부(222)는 베이스 클럭(SCLK)을 동작 클럭으로 사용하여 다운링크 전송 데이터 중에 포함되는 기준 타이밍 검출부호를 검출하고, 기준 타이밍 신호(S1)를 추출한다.

그런데, 이상적으로는 다운링크 전송 데이터의 에지를 검출하는 것만으로 정확한 4.096㎒의 베이스 클럭(SCLK)을 재생할 수 있다. 그러나, 현실적으로는 국간 전송로(40) 상의 노이즈나 부호 패턴에 의해, 무선기지국(20)이 수신하는 다운링크 전송 데이터에는 지터가 발생한다(도 5의 (b)). 이 때문에, 다운링크 전송 데이터의 에지 검출에 기초하여 재생되는 클럭도 지터폭(Δτ)으로 흔들린다(도 5의 (c)). 따라서, 상기 지터폭(Δτ)으로 흔들리는 클럭을 그대로 사용하여 기준 타이밍을 검출하여 무선기지국(20) 내부의 시간 관리를 실시하면, 전송로 지연이나 송신 타이밍이 Δτ의 폭으로 변동하게 된다(도 5의 (d)).

그래서, 상기 지터 문제를 해결하기 위해 도 6에 도시한 바와 같이 PLL(페이즈 로크 루프) 제어기능을 갖는 클럭 재생부(221)를 사용하는 것이 바람직하다. 도 6의 클럭 재생부(221)는 에지 검출부(223) 및 PLL부(224)를 구비한다. PLL부(224)는 위상 비교부(225), LPF(저역통과필터)(226), VCXO(전압제어 발진기)(227) 및 1/6 분주기(228)로 구성된다. 에지 검출부(223)는 다운링크 전송 데이터의 에지를 검출하여 4.096㎒의 기준 클럭(RefCLK)를 추출한다. 위상 비교기(225)는 기준 클럭(RefCLK)와 1/6 분주기(228)의 출력 클럭(DCLK)(4.096㎒)을 비교한다. LPF(226)는 위상비교기(225)의 출력신호를, 평활화한 전압신호로 변환한다. VCXO(227)는 LPF(226)가 출력하는 전압신호에 따라서, 기준 클럭(RefCLK)에 동기하고 또한 6체배한 24.576㎒의 베이스 클럭(SCLK)을 생성한다. 상기 베이스 클럭(SCLK)은 1/6 분주기(228)에 귀환 입력된다. 또한, 베이스 클럭(SCLK)은 에지 검출부(223)에서의 클럭 추출을 실시하기 위한 동작 클럭으로서도 사용된다.

무선부(23)에서 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232)는 기준 타이밍 신호(S1)의 입력시각을 기점으로 하여 TDMA프레임의 선두 위치를 판단한다. 이상과 같이 하여 통신제어국(10)과 무선기지국(20)의 클럭 동기를 도모할 수 있다.

다음에, 이와 같이 클럭 동기가 도모되고 있는 상태에서, 이동국(30)으로부터 무선기지국(20)을 통하여 통신 제어국(10)으로 업링크 전송 데이터(MDC 패킷)가 송신되고, 이에 응답하여 통신 제어국(10)으로부터 무선기지국(20)을 통하여 이동국(30)으로 다운링크 전송 데이터(ACKC 패킷)가 송신되는 일련의 흐름을 예시하고, 턴어라운드 시간이 종래의 방법에 비해 단축할 수 있는 것을 설명한다. 도 7A는 전송 데이터의 일련의 흐름을 설명하는 도면이다. 또한, 도 7A 중의 빗금친 부분은 관련없는 복조 데이터가 존재하는 부분을 도시하고 있다.

우선, 무선기지국(20)의 RF부(234)는 안테나(235)를 통하여 이동국(30)으로부터 무선 패킷을 수신한다. 상기 RF부(234)는 ARIB STD-T75 규격에 준거한 소정의 업링크 회선 주파수의 신호를 다운 컨버트하고 아날로그 베이스 밴드 신호를 생성한다. 복조부(236)은 RF부(234)에서 생성된 아날로그 베이스 밴드 신호를 디지털 베이스 밴드 신호로 변환하고, 상기 디지털 베이스 밴드 신호를 지연 검파하여 얻은 검파 데이터열을 수신 데이터(RXDATA)로서 출력한다. 상기 수신 데이터 (RXDATA)는 베이스 밴드 신호로부터 재생한 수신 데이터 클럭(RXCLK)과 함께 수신 데이터 버퍼부(238)에 입력된다.

업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237)는 기준 타이밍 검출부(22)에서 재생된 베이스 클럭(SCLK)에 기초하여 업링크 전송 데이터의 송출 타이밍을 생성하고, 판독 클럭(READCLK)으로서 수신 데이터 버퍼부(238)에 부여한다. 수신 데이터 버퍼부(238)는 업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237)로부터 판독 클럭(READCLK)이 부여되고 있는 동안, 수신 데이터 RXDATA를 수신 데이터 클럭(RXCLCK)을 사용하여 판독하여 라인 드라이버(24)로 출력한다. 상기 처리가 실시되는 동안 발생하는 지연 시간은 시간(RXd)이 된다(도 7A의 (a)로부터 (b)로).

라인 드라이버(24)에서는 수신 데이터(RXDATA)가 전기 신호로부터 광신호로 변환된 후, 업링크 전송 데이터(U1)로서 국간 전송로(40)를 통하여 통신 제어국(10)의 라인 레시버(13)로 전송된다. 상기 라인 드라이버(24)에서는 데이터 포맷의 변환은 실시되지 않으므로 상기 변환에 의한 지연시간은 발생하지 않는다(도 7A의 (b)로부터 (c)로). 통신제어국(10)에서는 라인 레시버(13)에서, 업링크 전송 데이터(U1)가 광신호로부터 전기신호로 다시 변환된다. 상기 라인 레시버(13)에서도 데이터 포맷의 변환이 실시되지 않으므로, 상기 변환에 의한 지연시간은 발생하지 않는다(도 7A의 (d)로부터 (e)로). 따라서, 상기 업링크 전송처리가 실시되는 동안에서 발생하는 지연시간은 시간(τu)만큼이 된다(도 7A의 (c)로부터 (d)로).

수신처리부(113)는 라인 레시버(13)로부터 출력되는 업링크 전송 데이터(U1)를 업링크 전송 데이터의 전송률과 동등한 주기의 BSU 수신 클럭(DCLK3)에서 가져 온다. 또한, BSU 수신 클럭(DCLK3)은 BSU 송신 클럭을 체배 또는 분주하여 생성된다. 다음에, 수신 처리부(113)는 UW 검출 유효 구간을 나타내는 UW 검출창 신호와 채널 종별 신호에 기초하여, 업링크 전송 데이터(U1)로부터 MDC 등의 유니크 워드를 검출하여 페이로드를 추출한다. 그리고, 수신 처리부(113)는 추출한 페이로드에 대해서, 데이터 스크램블 해제나 오류 검출/오류 정정 등의 소정의 처리를 실시하고, 페이로드로부터 오류 정정 부호나 오류 검출 부호 등의 용장(冗長)성분을 제외한 정보 데이터를 취득한다. 취득된 정보 데이터는 정보 유지부(110)에 출력된다. 또한, 수신 처리부(113)는 업링크 전송 데이터의 수신 결과가 정상이었는지의 여부를 나타내는 ACK/NACK 신호를, 다운링크 전송 데이터 생성부(111)에 출력한다.

다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 수신 처리부(113)로부터의 ACK/NACK 신호에 따라서 타이밍 신호 생성부(112)로부터 부여되는 BSU 송신 클럭(DCLK) 및 기준 타이밍 신호(S0)에 따라서, 소정의 타이밍으로 다운링크 전송 데이터(D1)를 생성한다. 그리고, 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 생성한 다운링크 전송 데이터(D1)를 라인 드라이버(12)로 출력한다. 상기 통신 제어국(10)에서 처리가 실시되는 동안 발생하는 지연시간은 시간(Tb)이 된다(도 7A의 (e)에서 (f)로).

다운링크 전송 데이터(D1)는 라인 드라이버(12)에서 전기신호로부터 광신호로 변환된 후, 국간 전송로(40)를 통하여 무선기지국(20)의 라인 레시버(21)로 전송된다. 상기 라인 드라이버(12)에서는 데이터 포맷의 변환은 이루어지지 않으므로, 상기 변환에 의한 지연시간은 발생하지 않는다(도 7A의 (f)에서 (g)로). 무선기지국(20)에서는 라인 레시버(21)에서, 다운링크 전송 데이터(D1)가 광신호로부터 전기신호로 다시 변환된다. 상기 라인 레시버(21)에서도, 데이터 포맷의 변환이 이루어지지 않으므로, 상기 변환에 의한 지연시간은 발생하지 않는다(도 7A의 (h)로부터 (i)로). 따라서, 상기 다운링크 전송 처리가 실시되는 동안에서 발생하는 지연시간은 시간(τd)만큼이 된다(도 7A의 (g)에서 (h)로).

라인 레시버(21)로부터 출력되는 다운링크 전송 데이터(D1)는 기준 타이밍 검출부(22) 및 무선부(23)에 입력된다. 기준 타이밍 검출부(22)는 다운링크 전송 데이터(D1) 및 클럭 재생을 안정시켜 실시하기 위해 부가한 더미 데이터의 에지부를 검출하고, 베이스 클럭(SCLK) 및 BSU 송신 클럭(DCLK)의 재생을 실시한다. 그리고, 기준 타이밍 검출부(22)는 재생된 베이스 클럭(SCLK)을 사용하여 기준 타이밍 신호(S1)의 추출을 실시한다.

다운 링크 전송 타이밍 신호 생성부(232)는 기준 타이밍 신호(S1)의 입력 시각을 기준으로 하여, 소정의 타이밍으로 변조부(233)의 변조동작의 타이밍을 제어하는 송신 제어 신호(TXONOFF)를 생성한다.

송신 패킷 생성부(231)는 기준 타이밍 신호(S1)의 입력 시각을 기초로, TDMA 프레임 중의 기준 타이밍 검출부호의 삽입 위치를 기점으로 하여, 소정의 위치에 존재하는 다운링크 전송 데이터(D1)를 추출한다. 그리고, 송신 패킷 생성부(231)는 다운링크 전송 데이터(D1)에 대해서 소정의 처리(프리앰블 패턴 및 유니크 워드 패턴의 부가, 데이터 스크램블)을 실시하여 ACKC 패킷을 생성한다. 그리고, 송신 패킷 생성부(231)는 상기 패킷을 송신 데이터(TXDATA)로서 변조부(233)에 입력한다.

변조부(233)는 송신 제어 신호(TXONOFF)의 입력 타이밍에 대응하여 송신 패킷 생성부(231)로부터 입력되는 송신 데이터(TXDATA)를 ARIB STD-T75 규격에 준거한 QPSK 방식을 이용하여 변조하고 RF부(234)에 출력한다.

또한, 변조부(233)는 전형적으로는 도 8에 도시한 바와 같이, 어드레스 설정부(239)와 파형 메모리(240)와 D/A 변환기(241)로 구성되어 있다. 어드레스 설정부(239)는 송신 제어 신호(TXONOFF)의 입력 타이밍에 따라서 입력되는 송신 데이터열을 k비트(k는 자연수)의 병렬 데이터로서, 파형 메모리(240)의 어드레스 입력에 공급한다. 파형 메모리(240)는 입력된 어드레스에 저장되어 있는 파형 데이터를 출력한다. D/A 변환기(241)는 파형 메모리(240)로부터 출력된 파형 데이터를 아날로그 파형으로 변환하고, QPSK 변조신호의 베이스밴드 파형으로서 출력한다.

RF부(234)는 QPSK 변조신호의 베이스밴드 파형을 직교 변조한 후, ARIB STD-T75 규격에 준거한 소정의 다운링크 회선의 주파수의 무선신호에 업컨버트하고, 안테나(235)에 출력한다. 안테나(235)는 RF부(234)로부터 입력된 무선신호를, 이동국(30)(소정 영역)을 향하여 송신한다.

이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템 및 국간 전송 방법에 의하면, 무선기지국(20)은 통신제어국(10)에서 다운링크 전송 데이터를 송출할 때 사용한 BSU 송신 클럭(DCLK)에 동기한 클럭(DCLK)을 재생한다. 그리고, 무선기지국(20)은 상기 재생한 DCLK에 기초하여 다운전송 데이터를 처리한다. 상기 클럭 동기에 의해, 통신제어국(10)과 무선기지국(20) 사이에서 데이터 포맷을 변환할 필요가 없어지므로, 변환준비를 위해 전송 데이터를 축적하는 FIFO 등의 버 퍼가 불필요해진다. 따라서, 종래의 처리에서 발생하고 있던 포맷변환을 위한 버퍼에 의한 지연시간을 삭감할 수 있다. 따라서, 이동통신 시스템의 턴어라운드 시간을 단축할 수 있으므로, 턴어라운드 시간이 고정인 협역 통신(SDRC) 등에 사용하는 경우에는 삭감할 수 있었던 지연시간분만큼 국간 전송로(40)에서의 전송지연에 할당되는 시간을 길게 하고, 통신제어국과 무선기지국 사이의 물리적 거리를 연장할 수 있다.

또한, 클럭 재생부에 PLL 회로를 사용하면, 클럭 재생시에 재생 클럭의 지터를 억제하고, 지터에 의한 다운링크 전송로의 전송로 지연의 변동이 억제된다. 따라서, 다운링크의 전송로의 전송로 지연을 정밀도 좋게 조정할 수 있으므로, 턴어라운드 시간이 오차에 의해 연장되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 도 7B에 도시한 바와 같이 국간 전송로(40)에 출력되는 다운링크 전송 데이터(D1)에는 ACKC의 프리앰블이나 유니크 워드를 포함하고 있지 않다. 일반적으로는 본 실시형태와는 달리, 프리앰블(PR)이나 유니크 워드(UW)를 포함하는 ACKC 패킷 전체를 다운링크 전송 데이터로서 전송하고, 송신 패킷 처리부(231)에서는 그 패킷을 단순히 유지하고 있고 변조부(233)에 읽게 하는 구성이 취해진다. 그러나, 본 실시형태에서는 상술한 구성을 취함으로써, 도 7B에 도시한 바와 같이, ACKC 패킷의 헤더 부분(프리앰블+유니크 워드)의 송신시간길이(Th)분만큼 국간 전송로의 전송로 지연에 할당되는 시간을 크게 할 수 있으므로, 그만큼 국간전송거리를 연장시킬 수도 있다.

(제 2 실시형태)

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 10은 무선부(53)의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 도 9에서 제 2 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 기지국을 구성하는 통신제어국(10) 및 무선제어국(50)과, 이동국(30)으로 구성된다. 통신제어국(10)과 무선기지국(50)은 업링크 및 다운링크 각각의 국간 전송로(40)로 접속되어 있다. 무선기지국(50)은 라인 레시버(21), 기준 타이밍 검출부(22), 무선부(53) 및 라인 드라이버(24)를 구비한다. 도 10에서 무선부(53)는 송신 패킷 생성부(231), 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232), 변조부(233), RF부(234), 안테나(235), 복조부(236), 업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237), 수신 데이터 버퍼부(238) 및 업링크 전송로 지연 조정부(531)를 구비한다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 제 2 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 상기 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템에 대해서 무선부(53)의 구성이 다르다. 구체적으로는 상기 제 1 실시형태의 무선부(23)에 대해서 제 2 실시형태의 무선부(53)는 업링크 전송로 지연 조정부(531)를 구비하고 있는 점이 다르다. 이하, 참조부호가 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하고, 다른 구성부분을 중심으로 제 2 실시형태에 관한 이동통신 시스템을 설명한다.

본 실시형태에서는 통신제어부(10)에서의 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 ACK/NACK신호를 수신하면, 곧 그 신호에 대응하는 응답 패킷의 페이로드를 생성하여 송출한다. 따라서, 통신제어부(10)의 수신처리부(113)로부터 ACK/NACK 패킷이 출력되는 타이밍을 조정하거나, 또는 무선기지국(20)에서 응답 패킷을 송출하는 타이밍을 조정하지 않으면, 국간 전송로(40)의 길이에 따라 턴어라운드 시간이 변화된다. 그래서, 본 실시형태에서는 무선부(53)에 업링크 전송로 지연 조정부(531)를 설치하고, 국간 전송로(40)의 길이에 따르지 않고 소정의 턴어라운드 시간이 되도록 수신 데이터 버퍼에 유지한 데이터의 출력 타이밍의 조정을 실시한다.

구체적으로는 업링크 전송로 지연 조정부(531)는 기준 타이밍 신호(S1)의 입력시각을 기초로 소정의 송신처리지연(TXd)을 고려하여, 무선회선에서의 TDMA 프레임의 선두 위치를 판단한다. 그리고, 업링크 전송로 지연 조정부(531)는 국간 전송로(40)의 전송지연에 따라 미리 정해진 지연시간값만큼 수신 데이터 버퍼부(238)의 출력단에서의 TDMA 프레임의 선두 위치가 무선회선에서의 TDMA 프레임의 선두 위치에 대해서 어긋나도록 조정한 타이밍으로, 판독허가신호(RF)를 업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237)로 출력한다. 업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237)는 판독 허가 신호(RE)의 입력후에, 수신 데이터 버퍼부(238)로 판독 클럭(READCLK)을 부여한다.

또한, 상기 지연시간값은 통신제어국(10)에서 미리 정한 시스템상 할당되는 최대의 전송로 지연시간(τ0)과 미리 측정된 실제의 업링크/다운링크 전송로 지연시간(τdu/τdd)의 차(2τ0-τdd-τdu)에 RF부(234) 및 복조부(236)에서의 처리지연을 더한 값을, 무선기지국(20)의 가장 빠른 동작 클럭인 베이스클럭의 정밀도로 산출한 것이다. 따라서, 업링크 전송로 지연 조정부(531)는 베이스 클럭(SCLK) 단위로 TDMA 프레임의 선두 위치의 조정을 실시한다.

상기 업링크 전송로 지연 조정부(531)는 통신 제어국(10)에서의 읽기 클럭 (DCLK3)과 업링크 전송 데이터의 위상을 맞추는 역할도 수행하고 있다. 예를 들어, 읽기 클럭(DCLK3)과 업링크 전송 데이터의 위상관계가 도 11A의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 경우, UW 검출부(115)의 데이터 취입 타이밍은 도 11A의 (c) 또는 (d) 중 어느 쪽이 될지 알 수 없다. 이 때문에, 안정적인 데이터 취입을 할 수 없다. 그러나, 본 발명의 업링크 전송로 지연 조정부(531)에서는 통신 제어국(10)에서의 읽기 클럭(DCLK)의 기동 에지와 라인 드라이버(24)에 입력되는 업링크 전송 데이터의 변화점의 위상 관계가 적절해지도록, 무선기지국(20)의 베이스 클럭(SCLK)의 단위로 지연 조정을 실시하고 있다. 상기 무선기지국(20)의 베이스 클럭(SCLK)은 통신제어국(10)의 베이스 클럭(SCLK)에 주파수 동기하고 있으므로, 통신제어국(10)에서의 판독 클럭(DCLK)과 업링크 전송 데이터 사이에는 도 11B에 도시한 위상관계가 항상 유지된다. 따라서, 통신제어국(10)에서는 업링크 전송 데이터 읽기를 위한 래치 회로가 불필요해진다.

이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 이동통신 시스템 및 국간 전송 방법에 의하면 무선기지국(50)으로부터 통신제어국(10)으로 송신하는 업링크 전송 데이터의 출력 타이밍을 조정한다. 이에 의해, 이동통신 시스템의 턴어라운드 시간을 국간 전송로(40)의 길이에 따르지 않고 확실하게 준수할 수 있다. 또한, 통신제어국(10)에서의 래치 처리가 불필요하므로, 래치 처리 지연분만큼 통신제어국(10)에서의 처리지연(Tb)을 단축할 수 있으므로, 그만큼 국간전송로(40)의 전송로 지연에 할당되는 시간을 크게 할 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 12는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 13은 무선부(63)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 도 12에서 제 3 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 기지국을 구성하는 통신 제어국(10) 및 무선기지국(60)과, 이동국으로 구성된다. 통신제어국(10)과 무선기지국(60)은 업링크 및 다운링크 각각의 국간 전송로(40)로 접속되어 있다. 무선기지국(60)은 라인레시버(21), 기준 타이밍 검출부(22), 무선부(63) 및 라인 드라이버(24)를 구비한다. 도 13에서 무선부(63)는 송신 패킷 생성부(231), 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232), 슬롯 정보 추출부(631), 변조부(233), RF부(234), 안테나(235), 복조부(236), 업링크 전송 타이밍 신호 생성부(237) 및 수신 데이터 버퍼(238)를 구비한다.

도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 제 3 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 상기 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템에 대해서 무선부(63)의 구성이 다르다. 구체적으로는 상기 제 1 실시형태의 무선부(23)에 대해서, 제 3 실시형태의 무선부(63)는 슬롯 정보 추출부(631)를 구비하고 있는 점이 다르다. 이하, 참조부호가 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하고, 다른 구성부분을 중심으로 제 3 실시형태에 관한 이동통신 시스템을 설명한다.

본 실시형태에서는 통신 제어부(10)에서의 다운링크 전송 데이터 생성부(111)는 ACK/NACK신호를 수신하면, 곧 그 신호에 대응하는 응답 패킷의 페이로드를 생성하고, 그 페이로드에 패킷을 식별하기 위한 식별부호를 부가하여 송출한다. 따라서, 통신제어부(10)의 수신처리부(113)로부터 ACK/NACK 패킷이 출력되는 타이 밍을 조정하거나, 또는 무선기지국(20)에서 응답 패킷을 송출하는 타이밍을 조정하지 않으면 국간 전송로(40)의 길이에 따라서 턴어라운드 시간이 변화된다. 그래서, 본 실시형태에서는 국간 전송로(40)의 길이에 따르지 않고 소정의 턴어라운드 시간이 되도록, 무선부(63)에 슬롯 정보 추출부(631)를 설치하고, 특정 패킷(응답 패킷)의 송신 타이밍의 조정을 실시한다.

구체적으로는 슬롯 정보 추출부(631)는 CMI 부호화된 다운링크 전송 데이터를 베이스 클럭(SCLK) 및 BSU 송신 클럭(DCLK)을 사용하여 NRZ 부호화하고, 기준 타이밍 신호(S1)의 입력시각을 기초로, TDMA 프레임 중의 기준 타이밍 검출부호의 삽입위치를 기점으로 하여 소정의 위치에 존재하는 FCMC페이로드를 추출한다. 그리고, 슬롯 정보 추출부(631)는 FCMC 페이로드에 포함되는 TDMA 프레임의 타임 슬롯 구조를 도시한 슬롯 정보를, 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232)에 출력한다. 다운링크 전송 타이밍 신호 생성부(232)는 상기 슬롯 정보에 기초하여, TDMA 프레임 중의 특정의 슬롯으로 송신하는 응답 패킷(MDS의 ACKC)에 대해서 송신 타이밍 신호(TXONOFF)의 출력을, 국간 전송로(40)의 전송로 지연에 따라서 미리 정해진 지연시간 조정값만큼 지연시킨다. 송신 패킷 생성부(231)는 응답 패킷을 식별하기 위한 식별부호를 검출하여 응답 패킷의 페이로드를 추출하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 처리를 실시하여 응답 패킷을 생성하여 유지한다. 그리고, 송신 패킷 생성부(231)는 국간 전송로(40)의 전송로 지연에 따라서 미리 정해진 지연 시간 조정값만큼 지연시켜, TXONOFF의 출력에 대응한 타이밍으로, 송신 데이터(TXDATA)로서 응답 패킷을 변조부(233)에 출력한다.

이상과 같이, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 이동통신 시스템 및 국간전송방법에 의하면 통신 제어부(10)로부터 무선기지국(60)으로 송신된 다운링크 전송 데이터의 출력 타이밍을 조정한다. 이에 의해, 이동통신 시스템의 턴어라운드 시간을 국간 전송로(40)의 길이에 따르지 않고 확실하게 준수할 수 있다.

또한, 상기 제 3 실시형태에서 설명한 다운링크 전송 데이터의 출력 타이밍 조정을, 상기 제 2 실시형태에서 설명한 업링크 전송 데이터의 출력 타이밍 조정과 조합하여 사용하는 것은 물론 가능하다. 또한, 제 2 및 제 3 실시형태에서는 국간 전송로(40)의 지연 조정을 모두 무선기지국(50 및 60)측에서만 실시하는 구성을 설명했다. 그러나, 통신제어국(10)측에도 국간 전송로(40)의 지연조정을 실시하는 구성을 설치하여 무선기지국(50 및 60)측과 통신제어국(10)측의 양쪽에서 지연 조정을 실시해도 좋다.

(제 4 실시형태)

DSRC시스템의 TDMA 프레임 전송 포맷에는 도 23에 도시한 바와 같이, 이동국(30)이 송신을 실시하지 않는 다운링크 회선에만 할당된 제어 슬롯(FCMS)이 TDMA 프레임 중에 반드시 하나 존재한다. 본 발명의 이동통신 시스템에서는 국간전송로(40)에도 무선 회선과 동일한 DSRC 시스템의 TDMA 프레임 전송 포맷을 그대로 사용하여 무선구간과 동일한 전송 포맷으로 전송을 실시하므로, 국간 전송로(40) 상에서도 FCMS가 존재한다. 그래서, 제 4 실시형태에서는 상기 FCMS에는 이동국(30)으로부터의 수신 데이터가 존재하지 않는 것을 이용하여, 무선기지국(20)의 감시 데이터를 통신제어국(10)에서 수집하는 데에 용이하다.

도 14는 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 14에서, 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 기지국을 구성하는 통신제어국(10) 및 무선기지국(70)과, 이동국(30)으로 구성된다. 통신제어국(10)과 무선기지국(70)은 업링크 및 다운링크 각각의 국간 전송로(40)로 접속되어 있다. 무선기지국(20)은 라인 레시버(21), 기준 타이밍 검출부(22), 무선부(23), 기지국 제어부(71), 다중부(72) 및 라인 드라이버(24)를 구비한다.

도 14에서 도시한 바와 같이, 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 상기 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템에 대해서, 기지국 제어부(71) 및 다중부(72)의 구성이 다르다. 이하, 참조부호가 동일한 구성에 대해서 그 설명을 생략하고, 다른 구성부분을 중심으로 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템을 설명한다.

기지국 제어부(71)는 기준 타이밍 신호(S1)의 입력시각을 기점으로 하여, 다운링크 전송 데이터로부터 RF부(234)의 송수신 주파수를 설정하기 위한 제어 정보를 추출하고, 무선부(23)의 주파수나 송신전력설정 등의 제어를 실시한다. 또한, 기지국 제어부(71)는 무선부(23)가 정상 상태인지의 여부(RF부(234)의 송수신 주파수나 송신전력값 등이 정상인지의 여부)를 나타내는 상태감시신호(SDATA)를, 무선부(23)로부터 수취하여 다중부(72)에 출력한다. 다중부(72)는 기지국 제어부(71)로부터 입력되는 상태감시신호(SDATA)와, 무선부(23)로부터 입력되는 RXDATA를 다중하여 라인 드라이버(24)에 출력한다.

UW 검출부(115)는 무선기지국(70)으로부터 송신되는 업링크 전송 데이터 중에서 유니크 워드를 검출함으로써, 상태감시신호(SDATA)를 추출한다. 그리고, 상 기 상태감시신호(SDATA)를 기지국 감시데이터로서 정보 유지부(110)로 출력한다.

이상과 같이, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템 및 국간전송방법에 의하면, 무선회선에서 사용되는 DSRC 시스템의 TDMA 프레임 전송 포맷을 국간전송로에도 그대로 사용함으로써, 이동국으로부터의 수신신호가 존재하지 않는 제어용 슬롯의 타이밍을 이용하여 TDMA 프레임 주기로 정기적으로 감시 데이터를 무선기지국으로부터 통신제어국에 전송하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 무선기지국 감시방법은 TDMA 프레임 내에 다운링크 회선에만 할당된 타임 슬롯을 갖는 TDMA 방식을 사용하는 통신 시스템이면 동일하게 적용 가능하다.

(제 5 실시형태)

도 15는 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 16은 제어부(18)의 상세한 구성을 도시한 도면이다. 도 15에서 제 4 실시형태에 관한 이동통신 시스템은 기지국을 구성하는 통신제어국(80) 및 복수의 무선기지국(100-1~100-n)과, 이동국(30)으로 구성된다. 통신제어국(10)과 복수의 무선기지국(100-1~100-n)은 각각 업링크 및 다운링크의 국간전송로(40-1~40-n)로 접속되어 있다. 상기 복수의 무선기지국(100-1~100-n)은 각각 상기 제 1~제 4 실시형태에서 설명한 무선기지국(20, 50, 60 또는 70) 중 어느 것과 동일한 구성이다. 통신제어국(80)은 제어부(18)와, 복수의 무선기지국(100-1~100-n)에 각각 대응한 복수의 라인 드라이버(12-1~12-n) 및 복수의 라인 레시버(13-1~13-n)를 구비한다.

도 16에서 제어부(18)는 정보 유지부(110), 복수의 무선기지국(100-1~100-n)에 각각 대응한 복수의 다운링크 전송 데이터 생성부(111-1~111-n), 타이밍 신호 생성부(112), 복수의 무선기지국(100-1~100-n)에 각각 대응한 복수의 수신처리부(113-1~113-n), 유효계통 설정부(181) 및 계통 선택부(182)를 구비한다.

도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 제 5 실시형태에 관한 이동 통신 시스템은 통신제어부(80)를 n개의 무선기지국(100-1~100-n)을 대응시킨 구성의 이동통신 시스템이고, 상기 제 1 실시형태에 관한 이동통신 시스템의 제어부(11)에 대해서, 유효계통 설정부(181) 및 계통선택부(182)의 구성이 다르다. 이하, 참조부호가 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하고, 다른 구성부분을 중심으로 제 5 실시형태에 관한 이동통신 시스템을 설명한다. 또한, 복수의 무선기지국(100-1~100-n)은 모두 동일한 처리를 실시하므로, 이들 복수의 공통 사항을 설명하는 경우에는 가지 번호를 생략하고 무선기지국(100)이라고 기술하기로 한다. 상기 기술은 다운링크 전송 데이터 생성부(111-1~111-n), 수신처리부(113-1~113-n) 및 국간 전송로(40-1~40-n)에 대해서도 동일한 것으로 한다.

타이밍 신호 생성부(112)는 FCMC 페이로드 데이터를 해석하여 TDMA 프레임의 슬롯 구성이나 프레임 주기를 인식하고, 지금부터 입력되는 업링크 전송 데이터 중에 어떤 채널의 정보가 포함되어 있는지를 나타내는 채널 종별신호를 수신처리부(113)로 출력한다. 또한, 타이밍 신호 생성부(112)는 인식한 프레임 주기와 슬롯 구성에 따라서, 기준 타이밍 신호(S0)에 기초하여 업링크 전송 데이터 중에 포함되는 MDC나 ACKC 등의 유니크 워크가 입력될 가능성이 있는 타이밍(UW 검출유효구간) 을 판별하여 그 타이밍을 나타내는 UW 검출창 신호를 수신 처리부(113)로 출력한다.

수신처리부(113)는 타이밍 신호 생성부(112)로부터 부여되는 UW 검출유효구간을 나타내는 UW 검출창 신호와 채널 종별 신호에 기초하여, 무선기지국(100)으로부터 송신되어 오는 업링크 전송 데이터의 FCMC나 MDC 등의 유니크 워드를 검출하여 페이로드를 추출한다. 그리고, 수신처리부(113)는 유니크 워드 검출신호(UWDET)를 유효계통 설정부(181)로, 정보 데이터 및 오류정보를 계통 선택부(182)로 출력한다. 다음에, 수신 처리부(113)는 추출한 페이로드에 대해서 데이터 스크램블 해제나 오류 검출/오류 정정 등의 소정의 처리를 실시하고, 상기 페이로드로부터 오류 정정 부호나 오류 검출 부호 등의 용장성분을 제외한 정보 데이터와, 오류 검출/오류 정정 처리에 의해 얻은 오류의 유무나 추정 오류 비트수를 나타내는 오류 정보를 생성한다. 그리고, 수신처리부(113)는 이들을 계통 선택부(182)로 출력한다.

유효계통 설정부(181)는 복수의 수신처리부(113-1~113-n)로부터 가장 빠르게 입력된 유니크 워드 검출신호(UWDET)를 기준으로 하여 상기 UWDET의 입력 시각으로부터 소정시간 내를 유효구간으로 하고, 상기 유효구간 내에 UWDET를 입력해 온 수신처리부(113)를 선택 후보로서 유효한 것으로 한다. 그리고 유효계통 설정부(181)는 복수의 수신처리부(113-1~113-n) 중, 어느 정도의 수신처리부가 선택 후보로서 유효한지를 나타내는 유효계통신호를 계통선택부(182)에 입력한다. 계통 선택부(182)는 유효계통 설정부(181)로부터 입력된 유효계통신호를 기초로, 복수의 수신처리부(113-1~113-n) 중 선택 후보로서 유효한 수신처리부(113)로부터 입력되는 복수의 오류 정보를 비교하고, 오류가 없는 또는 추정 오류수가 가장 적은 수신처리부(113-i(i은 1~n 중 어느 하나))를 선택한다. 그리고, 계통선택부(182)는 선택한 수신처리부(113-i)로부터 받은 정보 데이터를 선택 정보 데이터로 하고, 정보 유지부(110)로 출력한다. 또한, 계통 선택부(182)는 선택한 정보 데이터에 부가되어 있는 CRC 부호를 체크하고, MDC가 정상적으로 수신할 수 있었는지의 여부를 판정한다. 그리고, 계통선택부(182)는 MDC가 정상적으로 수신할 수 있었던 경우에는 ACK신호를, MDC가 정상적으로 수신할 수 없었던 경우에는 NACK 신호를, 각 다운링크 전송 데이터 생성부(111-1~111-n)에 부여한다. 또한, ARIB STD-T75의 QPSK 방식에서는 MDC 페이로드는 복수의 오류 정정 블럭으로 구성되어 있다. 따라서, 계통선택부(182)는 상술한 선택동작을 오류 정정 블럭마다 실시한다.

본 제 5 실시형태에서는 소정의 유효구간을 설치함으로써, 반드시 모든 수신 처리부(113)를 대상으로 하지 않고 계통 선택부(182)에서의 선택동작을 실시하고 있다. 따라서, 서비스 영역의 길이가 커진 경우에도 계통 선택부(182)에서의 처리지연을 일정하게 억제할 수 있다. 이하, 이를 도 17을 사용하여 설명한다. 도 17은 본 발명과 종래 기술에서의, 무선기지국(100)에서 MDC 패킷이 수신되고 나서 ACKC 패킷이 송신될 때까지의 시간의 차이를 나타낸 것이다.

도 19와 같이, 서비스 영역이 가로로 길고 무선기지국(100-1)과 무선기지국(100-n)의 안테나간의 거리가 L[m]이었던 것으로 한다. 이 때, 무선존(n)에서 이동국(30)으로부터 송신된 MDC 패킷의 도착시간은 무선기지국(100-1)과 무선기지국 (100-n)에서 약 L/C초(C는 광속)의 시간차가 발생한다. 상기 도착시간차를 Tp로 표시한다. 모든 무선기지국(100)은 동일한 동작을 실시하므로, 수신처리지연은 거의 동일한 RXd이다. 또한, 국간 전송로(40)의 길이가 무선기지국(100)마다 다른 경우에도, 무선기지국(100)의 업링크 전송로 지연 조정부(531)에서 조정되므로, 업링크 전송 데이터는 무선기지국(100)의 도착시간차(Tp)가 거의 유지된 상태에서 각각의 수신처리부(113)에서 수신된다. 따라서 만약 모든 무선기지국(100)의 업링크 전송 데이터를 유효한 데이터로서 취급하면, 가장 늦게 입력된 수신처리부(113-1)의 데이터 처리가 끝날 때까지 계통 선택부(182)의 동작이 완료되지 않으므로, BSU 처리 지연은 도 17(h)에 도시한 바와 같이, 무선기지국(100)이 하나밖에 없는 경우의 처리 지연(Tb1)에 비해 도착 시간차(Tp)만큼 불필요하게 소요된다. 따라서 서비스 영역의 길이(L)가 커지면 커질수록 BSU의 처리 지연이 증가하므로, 국간전송로의 전송로 지연에 할당되는 시간이 짧아져, 국간전송거리를 연장할 수 없게 된다.

본 제 5 실시형태에서는 계통 선택부(182)에서의 선택 동작에 유효구간을 설치하고 있으므로, 서비스 영역의 길이가 커진 경우에도 계통 선택부(182)에서의 처리 지연을 일정하게 억제할 수 있으므로, 상기와 같은 문제가 발생하지 않는다. 또한, 유효 계통 설정부(181)가 유효 구간으로서 정하는 소정 시간은 예를 들어 하나의 무선기지국(100)만으로 커버되는 존길이에 따라서 정하면 좋다. 예를 들어, 도 19와 같이 각 무선기지국(100)이 자국에 확실하게 정상 수신할 수 있는 소규모 무선 존을 정하고, 그 소규모 무선 존을 연결시켜 하나의 대무선존을 형성하고 있 는 경우, 인접존에 위치하는 이동국으로부터의 패킷을 정상적으로 수신할 수 있는 확률은 어느 정도 높은 것으로 생각되지만, 다음 인접 이후의 존에 위치하는 이동국으로부터의 패킷을 정상 수신할 수 있을 확률은 정상 수신할 수 없을 확률에 비해 상당히 낮아지는 것으로 생각된다. 따라서, 이와 같은 경우에는 하나의 무선기지국(100)만으로 커버되는 존 길이의 2~3배 정도의 전송거리차까지의 도착시간차(Tp)를 고려하여 유효 구간을 정하면 좋다.

또한, 유효계통 설정부(181)가 유효구간으로서 정하는 소정 시간은 실제의 국간전송로의 전송로 길이가 미리 정한 시스템상 할당되는 최대의 전송로 지연시간(τ0)보다 짧은 경우에는 복수의 국간 전송로 중에서 최대의 전송로 지연시간과 τ0의 차만큼 길게 설정해도 좋다. 이렇게 함으로써, 실제의 전송로 지연에 따른 최다의 무선기지국수를 다이버시티 수신에 사용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 이동통신 시스템 및 국간전송 방법에 의하면 유효구간을 설치하여 처리가 지연되는 시간을 짧게 함으로써, 복수의 무선기지국을 취급하는 이동통신 시스템에서도 상술한 효과를 나타낼 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 FCMC, MDC 및 ACKC의 전송방법에 대해서 설명했지만, ARIB 표준규격 STD-T75에서 규정되어 있는 그 밖의 채널(ACTC 및 WCNC)에 대해서도 MDC 패킷과 동일하게 하여 전송된다.

또한, 상기 제 3 실시형태에서 설명한 다운링크 방향의 데이터 전송에 의해 타이밍을 조정하는 방법은 상기 제 5 실시형태와 같이 무선기지국(100)이 복수 있는 경우에 큰 효과를 발휘한다. 복수의 무선기지국(100) 사이에서 지연조정오차가 발생하지 않으면, 표준의 턴어라운드 시간(T)에 추가하여, 규격에서 정해진 허용오차 ΔTabs의 일부를 전송로 지연에 할당한다. 그러나, 실제로는 도 18에 도시한 바와 같이, 지연조정오차 ΔT가 발생하므로, 최대오차 2ΔT만큼 전송로 지연에 할당되는 허용오차가 감소된다. 따라서, 각 무선기지국(100)에서 다운링크 전송 데이터의 출력 타이밍을 조정함으로써, 효과적으로 오차를 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명의 국간전송방법은 기지국으로부터 이동국으로 소정의 시간내에 응답신호를 반송할 필요가 있는 TDMA방식을 사용한 이동통신 시스템 등에 이용 가능하고, 예를 들어 ARIB 표준규격 STD-T75에 입각한 DSRC 시스템 등에 유용하다.

Claims

이동국과, 이동국으로부터의 패킷 수신에 따른 응답 패킷을 TDMA 방식을 사용하여 동일한 타임 슬롯 내에 이동국으로 반송하는 기지국으로 구성되는, 이동통신 시스템에서 실행되는 국간전송방법에 있어서,

상기 기지국은

상기 이동국으로부터 수신하는 업링크 패킷 신호를 복조하여 업링크 전송 데이터를 추출하고, 또한 상기 이동국으로 송신하는 다운링크 전송 데이터를 변조하여 다운링크 패킷 신호를 생성하는 하나 이상의 무선기지국,

상기 하나 이상의 무선기지국으로부터 상기 업링크 전송 데이터를 수신하고, 업링크 전송 데이터에 대응하는 다운링크 전송 데이터를 생성하고, 상기 하나 이상의 무선기지국으로 송신하는 통신제어국, 및

상기 하나 이상의 무선기지국과 상기 통신제어국을 유선 접속하는 하나 이상의 국간 전송로를 포함하고,

상기 업링크 전송 데이터는 상기 하나 이상의 무선기지국과 상기 이동국 사이의 무선회선에서 사용되는 TDMA 프레임 포맷의 상태로 상기 하나 이상의 무선기지국에서 상기 통신제어국으로 송신되고,

상기 통신제어국에서, 상기 하나 이상의 무선기지국으로부터 수신되는 업링크 전송 데이터는 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태로 처리되는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 1 항에 있어서,

상기 다운링크 전송 데이터는 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태로 상기 통신제어국에서 상기 하나 이상의 무선기지국으로 송신되고,

상기 하나 이상의 무선기지국에서, 상기 통신제어국으로부터 수신되는 상기 다운링크 전송 데이터는 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태로 처리되는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 2 항에 있어서,

상기 통신제어국에서 소정의 통신제어국 송신 클럭에 기초하여 상기 다운링크 전송 데이터를 송출하고,

상기 하나 이상의 무선기지국에서

상기 통신제어국으로부터 수신하는 상기 다운링크 전송 데이터로부터 상기 통신제어국 송신 클럭에 동기한 무선기지국 수신 클럭을 재생하고,

상기 무선기지국 수신 클럭을 사용하여, 상기 다운링크 전송 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 3 항에 있어서,

상기 하나 이상의 무선기지국에서 PLL 제어를 사용하여 상기 무선기지국 수신 클럭을 재생하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 3 항에 있어서,

상기 통신제어국에서 상기 통신제어국 송신 클럭을 n배 또는 n분주(n은 자연수)한 통신제어국 수신 클럭을 사용하여 상기 업링크 전송 데이터를 수신하고,

상기 하나 이상의 무선기지국에서

상기 무선기지국 수신 클럭을 m배(m은 2이상의 정수)한 무선기지국 동작 클럭을 생성하고,

상기 무선기지국 동작 클럭을 k배 또는 k분주(k는 자연수)하고, 주기가 상기 통신제어국 수신 클럭에 동기한 무선기지국 송신 클럭을 사용하여, 상기 업링크 전송 데이터를 송신하고,

상기 하나 이상의 국간 전송로의 길이에 따라서 발생하는 상기 무선기지국 송신 클럭과 상기 통신제어국 수신 클럭의 위상차를, 상기 무선기지국 동작 클럭 단위로 조정하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 1 항에 있어서,

상기 통신제어국에서 응답신호를 송신할 때, 상기 하나 이상의 무선기지국으로 상기 응답패킷의 페이로드 부분만을 송신하고,

상기 하나 이상의 무선기지국에서 상기 통신제어국으로부터의 상기 페이로드 부분의 도착을 기다리지 않고 미리 유지되어 있는 헤더 정보를 사용하여, 소정의 타이밍으로 상기 응답 패킷의 송신을 개시하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 3 항에 있어서,

복수의 상기 무선기지국이 복수의 상기 국간전송로를 통하여 각각 상기 통신제어국에 접속되어 있고,

복수의 상기 무선기지국은 각각 상기 국간전송로의 길이에 따라서 발생하는 다운링크 전송로 지연과 소정의 전송로 지연의 지연시간차를, 무선기지국 동작 클럭 단위로 조정하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 1 항에 있어서,

복수의 상기 무선기지국이 복수의 상기 국간전송로를 통하여 각각 상기 통신제어국에 접속되어 있고,

상기 통신제어국에서

소정의 슬롯마다 복수의 상기 무선기지국으로부터 각각 출력되는 상기 이동국으로부터 받은 동일 패킷에 대응한 복수의 업링크 전송 데이터를 수신하고,

최초로 수신한 상기 패킷에 대응한 업링크 전송 데이터의 수신 타이밍을 검출하고,

상기 수신 타이밍으로부터 소정 시간이 경과할 때까지 수신한 업링크 전송 데이터만을 대상으로 선택처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 8 항에 있어서,

상기 소정 시간은 상기 복수의 무선기지국에 의해 커버되는 영역의 길이에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 8 항에 있어서,

상기 소정의 시간은 상기 복수의 국간전송로 중 가장 긴 국간전송로의 거리에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
제 3 항에 있어서,

상기 통신제어국에서 상기 TDMA 프레임 중의 송출할 채널 데이터 패킷이 존재하지 않는 구간에, 상기 무선기지국 수신 클럭을 재생하기 위한 더미 데이터를 삽입한 상기 다운링크 전송 데이터를 송출하는 것을 특징으로 하는 국간전송방법.
이동국과, 이동국으로부터의 패킷 수신에 따른 응답 패킷을 TDMA 방식을 사용하여 동일 타임 슬롯 내에 이동국으로 반송하는 기지국으로 구성되는, 이동통신 시스템에서 실행되는 무선기지국 감시방법에 있어서,

상기 기지국은

상기 이동국으로부터 수신하는 업링크 패킷 신호를 복조하여 업링크 전송 데이터를 추출하고, 또한 상기 이동국으로 송신하는 다운링크 전송 데이터를 변조하여 다운링크 패킷 신호를 생성하는 하나 이상의 무선기지국,

상기 하나 이상의 무선기지국으로부터 상기 업링크 전송 데이터를 수신하고, 업링크 전송 데이터에 대응하는 다운링크 전송 데이터를 생성하고, 상기 하나 이상의 무선기지국으로 송신하는 통신제어국, 및

상기 하나 이상의 무선기지국과 상기 통신제어국을 유선 접속하는 하나 이상의 국간 전송로를 포함하고,

상기 하나 이상의 무선기지국에서,

자국의 상태를 상기 통신제어국에 통지하기 위한 감시 데이터를 생성하고,

다운링크 회선에만 할당된 슬롯 타이밍에 맞추어서 상기 감시 데이터를 상기 업링크 전송 데이터에 시분할 다중화하고,

상기 무선기지국과 상기 이동국 사이의 무선회선에서 사용되는 TDMA 프레임 포맷의 상태에서, 상기 업링크 전송 데이터 및 상기 감시 데이터를 상기 통신 제어국에 송신하고,

상기 통신제어국에서,

상기 하나 이상의 무선기지국으로부터 수신되는 상기 업링크 전송 데이터를, 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태에서 처리하고,

상기 감시 데이터에 의해 상기 하나 이상의 무선기지국의 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 무선기지국 감시방법.
이동국과, 이동국으로부터의 패킷 수신에 따른 응답 패킷을 TDMA 방식을 사용하여 동일 타임 슬롯 내에 이동국으로 반송하는 기지국으로 구성되는 이동통신 시스템에 있어서,

상기 기지국은

상기 이동국으로부터 수신하는 업링크 패킷 신호를 복조하여 업링크 전송 데이터를 추출하고, 또한 상기 이동국으로 송신하는 다운링크 전송 데이터를 변조하여 다운링크 패킷 신호를 생성하는 하나 이상의 무선기지국,

상기 하나 이상의 무선기지국으로부터 상기 업링크 전송 데이터를 수신하고, 업링크 전송 데이터에 대응하는 다운링크 전송 데이터를 생성하여, 상기 하나 이상의 무선기지국으로 송신하는 통신제어국, 및

상기 하나 이상의 무선기지국과 상기 통신제어국을 유선 접속하는 하나 이상의 국간전송로를 구비하고,

상기 하나 이상의 무선기지국은 상기 이동국과의 사이의 무선회선에서 사용하는 TDMA 프레임 포맷의 상태로, 상기 업링크 전송 데이터를 상기 통신 제어국으로 송신하고,

상기 통신제어국은 상기 하나 이상의 무선기지국으로부터 수신하는 상기 업링크 전송 데이터를, 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태로 처리하고 또한 상기 다운링크 전송 데이터를 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태로 상기 하나 이상의 무선기지국으로 송신하고,

상기 하나 이상의 무선기지국은 상기 통신제어국으로부터 수신되는 다운링크 전송 데이터를 상기 TDMA 프레임 포맷의 상태로 처리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 통신제어국은

상기 다운링크 전송 데이터의 송신 타이밍을 부여하는 통신제어국 송신 클럭 및 상기 업링크 전송 데이터의 수신 타이밍을 부여하는 통신제어국 수신 클럭을 생성하는 신호 생성부,

상기 통신제어국 송신 클럭에 기초하여 상기 다운링크 전송 데이터를 생성하여 송신하는 데이터 생성부, 및

상기 통신 제어국 수신 클럭에 기초하여 상기 업링크 전송 데이터를 수신하는 수신부를 구비하고

상기 하나 이상의 무선기지국은

상기 통신 제어국으로부터 수신하는 상기 다운링크 전송 데이터로부터 상기 통신제어국 송신 클럭에 동기한 무선기지국 수신 클럭 및 무선기지국 송신 클럭을 재생하는 재생부,

상기 재생부에서 재생된 상기 무선기지국 수신 클럭을 사용하여 상기 다운링크 전송 데이터를 처리하고, 또한 상기 재생부에서 재생된 상기 무선기지국 송신 클럭을 사용하여 상기 업링크 전송 데이터를 처리하는 무선부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 하나 이상의 무선기지국은 상기 하나 이상의 국간 전송로의 길이에 따 라서 발생하는, 상기 무선기지국 송신 클럭과 상기 통신제어국 수신 클럭의 위상차를 조정하고, 시스템 전체의 전송 지연량을 제어하는 조정부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템.
제 14 항에 있어서,

복수의 상기 무선기지국이 복수의 상기 국간 전송로를 통하여 각각 상기 통신제어국에 접속되어 있고,

상기 통신제어국은

상기 수신부가 소정의 슬롯마다 복수의 무선기지국으로부터 각각 출력되는 상기 이동국으로부터 받은 동일 패킷에 대응한 복수의 업링크 전송 데이터를 수신하고,

최초로 수신한 상기 패킷에 대응한 업링크 전송 데이터의 수신 타이밍을 검출하는 검출부와,

상기 수신 타이밍으로부터 소정의 시간이 경과할 때까지 수신한 업링크 전송 데이터만을 대상으로 선택 처리를 실시하는 선택부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 통신 제어국의 데이터 생성부는 상기 TDMA 프레임 중의 송출할 채널 데이터 패킷이 존재하지 않는 구간에, 상기 무선기지국 수신 클럭을 재생하기 위한 더미 데이터를 삽입한 상기 다운링크 전송 데이터를 생성하여 송신하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템.