KR20110118642A - 기지국 장치 및 송신 방법 - Google Patents

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Abstract

시간 분할 중계에 있어서, 공통의 송신 포맷을 이용하여 각 중계국 장치용의 제어 신호를 송신할 수 있는 송신 방법 및 기지국 장치를 개시한다. 기지국 장치로부터 기지국 장치 휘하의 이동국 장치로 송신되는 이동국 장치용의 제어 신호가 배치되는 최대 OFDM 심볼 수를 D로 한 경우에, 기지국 장치는 서브프레임 내의 (D+1)번째의 OFDM 심볼에 중계국 장치용의 제어 신호를 배치하도록 하였다.

Description

기지국 장치 및 송신 방법{BASE STATION APPARATUS AND TRANSMISSION METHOD}
본 발명은 시간 분할 중계에 있어서, 중계국 장치에 제어 신호를 송신하는 기지국 장치 및 송신 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기 등으로 대표되는 셀룰러 이동체 통신 시스템에서는, 정보의 멀티미디어화에 따른, 음성 데이터뿐만 아니라, 정지 화상, 동화상 등의 대용량 데이터 전송이 일반화되어 있다. 대용량 데이터 전송을 실현하기 위해서, 고주파 무선 대역을 이용하여 고(高)전송 레이트를 실현하는 기술에 관하여 활발히 검토가 이루어지고 있다.
고주파 무선 대역을 이용한 경우, 근거리에서는 고전송 레이트를 기대할 수 있는 한편, 원거리에서는 거리가 멀어짐에 따라 감쇠가 커진다. 따라서, 고주파 무선 대역을 이용한 이동체 통신 시스템을 실제로 운용하는 경우, 무선 통신 기지국 장치(이하, 기지국이라 함)의 커버 에리어(cover area)가 작아지고, 이 때문에, 보다 많은 기지국을 설치할 필요가 생긴다. 그러나, 기지국의 설치에는 상응하는 비용이 들기 때문에, 기지국 수의 증가를 억제하면서, 커버 에리어를 크게 하여, 고주파 무선 대역을 이용한 통신 서비스를 실현하기 위한 기술이 강하게 요구되고 있다.
이러한 요구에 대해, 기지국과 무선 통신 이동국 장치(이하, 이동국이라 함) 사이에 무선 통신 중계국 장치(이하, 중계국이라 함)를 설치하고(도 1 참조), 중계국을 거쳐서 기지국과 이동국이 통신하는 중계 기술이 검토되고 있다. 중계 기술을 이용하면, 기지국에서 멀리 떨어져 위치하여, 기지국과 직접 통신하는 것이 어려운 이동국도, 중계국을 통해 기지국과 통신할 수 있다.
중계 기술에는, 주파수 분할 중계(FD relay, FDD relay) 또는 시간 분할 중계(TD relay, TDD relay)를 이용하는 방법이 있다. 주파수 분할 중계에서는, 예컨대, 하향 회선을 예로 설명하면, 기지국으로부터 중계국으로의 하향 회선에 이용하는 주파수 대역과, 중계국으로부터 중계국 휘하의 이동국으로의 하향 회선에 이용하는 주파수 대역으로 상이한 주파수 대역을 이용하여 주파수 리소스를 분할한다. 주파수 분할 중계에서는, 하향 회선에 이용하는 주파수 대역(이하 「서비스 대역」이라 함)이 상이하기 때문에, 기지국 및 중계국은 각각의 서비스 대역에 대해서만 리소스 스케줄링을 행하면 된다고 하는 이점이 있다.
한편, 시간 분할 중계에서는, 하향 회선을 예로 설명하면, 기지국으로부터 중계국으로의 하향 회선에 이용하는 시간 리소스와, 중계국으로부터 중계국 휘하의 이동국으로의 하향 회선에 이용하는 시간 리소스를 분할한다. 시간 분할 중계에서는, 중계용으로 새로운 주파수 리소스를 마련하지 않더라도 좋다고 하는 이점이 있지만, 중계국이 기지국으로부터 신호를 수신하고 있는 동안, 중계국이 송신할 수 없는 시간 리소스가 발생하여, 이동국이 기지국으로부터의 신호를 연속해서 수신할 수 없다고 하는 과제가 있다. 또한, 신호 강도를 핸드오버의 기준으로 이용하는 이동국에서는, 중계국으로부터 신호가 송신되지 않는 시간 리소스를 파악할 수 없으면, 중계국으로부터 신호가 송신되지 않는 시간 리소스에서의 신호 강도를 핸드오버의 기준으로 이용해 버린다고 하는 과제가 있다.
또한, LTE(Long Term Evolution)-Advanced에서는, 중계국이 LTE의 Release8의 이동국을 수용하는 것도 검토되고 있다. 중계국이 LTE의 이동국을 수용하기 위해서는, 신호 강도의 측정에 사용되는 레퍼런스 신호(RS: Reference Signal)를 모든 서브프레임(시간 리소스의 단위)으로 송신하는 것이 요구된다.
이들 과제를 해결하기 위해서, 비특허문헌 1에서는, 기지국으로부터 중계국으로 신호가 송신되는 시간 리소스로, 이동국에 대해 중계국이 MBSFN(Multicast/Broadcast over Single Frequency Network) 서브프레임을 할당하는 방법이 제안되어 있다.
비특허문헌 1에서는, 중계국은 기지국으로부터 수신하는 서브프레임을, 중계국에 접속하고 있는 이동국에 대해서 MBSFN 서브프레임으로 설정한다. MBSFN 서브프레임이란, MBMS 서비스용의 서브프레임이다. MBMS 서비스는 LTE의 Release8의 버전(version)에서는 서포트(support)되어 있지 않다. 그러나, 후발의 버전에서의 업데이트시에, MBMS 서비스가 서포트된 경우에 호환성을 유지하기 위해서, LTE의 Release8의 버전에서도, MBSFN 서브프레임이 설정되어 있다. MBSFN 서브프레임에서는, 서브프레임의 선두 부분에서 제어 신호 및 RS가 송신되고, 나머지 부분에서 MBMS 서비스가 송신되도록 설정되어 있다. 그래서, LTE의 Release8의 이동국은, MBSFN 서브프레임을 수신하면 선두 부분의 제어 신호와 RS만을 수신하고, 나머지 부분의 OFDM 심볼을 무시한다고 하는 특징이 있다.
이 특징을 살려, MBSFN 서브프레임을 사용해서, 중계국으로부터 이동국으로 송신을 하는 기술이 fake MBSFN이다. 도 2의 서브프레임 #1에 나타낸 바와 같이, 중계국은 이동국에 대해 MBSFN 서브프레임을 설정하지만, 실제로는, 중계국은 서브프레임의 선두 부분의 제어 신호와 RS만을 이동국에 송신하고, 나머지 부분에서는 MBMS 서비스를 송신하지 않고, 기지국으로부터의 신호를 수신한다. 이와 같이, fake MBSFN에서는, 중계국은 LTE의 Rlease8의 이동국을 수용하면서, TD relay를 행할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또, fake MBSFN에서는, 기지국의 셀과 이동국의 셀의 프레임의 송신 타이밍(이하 「프레임 타이밍」이라고도 함)에 따라, 2패턴의 시스템을 생각할 수 있다. 첫번째는, 비특허문헌 2에서 개시되어 있는 바와 같이, 도 2와 같이 프레임 타이밍이 기지국과 이동국에서 갖추어져 있는(프레임 동기가 취해져 있는) 경우이다. 이 경우, fake MBSFN에서는, 기지국이 제어 신호를 송신하는 동안, 중계국도 제어 신호를 송신하고 있기 때문에, 중계국은 기지국이 송신하는 제어 신호를 수신할 수 없다. 그 때문에, 기지국은 중계국용의 제어 신호를 별도로 송신해야 한다.
두번째는 프레임 타이밍이 기지국과 중계국에서 어긋나 있는(프레임 동기가 취해져 있지 않은) 경우이다. 이 경우, 중계국의 수신기간에, 기지국으로부터 이동국용의 제어 신호가 도착하도록 송신 타이밍을 설정하면, 중계국은 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼을 수신할 수 있다. 기지국은, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 포함하고, 동일한 OFDM 심볼로 이동국용의 제어 신호와 중계국용의 제어 신호를 송신한다. 이와 같이, 이동국용의 제어 신호와 중계국용의 제어 신호를 동일한 OFDM 심볼에 배치할 수 있으면, 중계국용의 제어 신호를 위해 새롭게 송신 포맷을 정하지 않아서 좋다.
비특허문헌 1 : 3GPP RAN1 #55, R1-084357, "Efficient support of relaying through MBSFN subframes" 비특허문헌 2 : 3GPP RAN1 #55, R1-090222, "Consideration on Resource Allocation for Relay Backhaul Link"
그러나, 이들 기지국-중계국간의 프레임 타이밍에 따른 검토는, 중계국끼리의 프레임 동기가 취해져 있는 것이 전제로 되어 있고, 중계국끼리의 프레임 타이밍의 어긋남에 관해서는 고려되어 있지 않다. 그러나, TD relay에서는, 중계국이 이동국에 송신하는 프레임의 송신 타이밍이 중계국마다 상이한 경우가 상정된다. 따라서, 중계국이 기지국으로부터의 OFDM 심볼을 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위(이하 「수신 범위」라고도 함)가 중계국마다 상이하게 된다. 또한, 기지국-중계국간의 거리 차이에 의한 전파 지연 시간의 차이에 의해서도, 중계국마다 수신 범위가 상이하다. 이하, 도 3을 이용하여 중계국의 수신 범위의 차이에 대해 설명한다.
도 3은 기지국의 프레임 타이밍과 중계국의 프레임 타이밍의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3에 있어서, #0~#13은 OFDM 심볼 번호를 나타내고, OFDM 심볼 #0~#13으로 서브프레임이 구성되어 있다.
[패턴 1A에 대해서]
도 3의 패턴 1A 및 패턴 1B는 기지국의 프레임 타이밍과 중계국의 프레임 타이밍이 동기하고 있는 예이다. 패턴 1A와 패턴 1B의 차이는 기지국-중계국간의 전파 지연 시간의 차이이다. 전파 지연 시간의 차이에 관해서는 후술한다.
패턴 1A에 대해서 주목하면, 중계국은, 이동국으로 OFDM 심볼 #0, #1을 송신한 후, 송신 모드로부터 수신 모드로 전환하여 OFDM 심볼 #3~#12를 수신한다. 그 때문에, 패턴 1A의 중계국은, OFDM 심볼 #0, #1을 송신하고 있는 동안, 기지국으로부터 송신되는 제어 신호가 배치된 OFDM 심볼 #0, #1을 수신할 수 없다.
또한, 송신 모드로부터 수신 모드로 전환하는 동안, 패턴 1A의 중계국은 OFDM 심볼 #2에 관해서도 수신할 수 없다. 또한, 수신 모드로부터 송신 모드로 전환하는 동안, 기지국-중계국간의 전파 지연에 의해, 중계국은 OFDM 심볼 #13을 수신할 수 없다. 다음 서브프레임에서, 중계국이 OFDM 심볼 #0을 기지국과 프레임 동기를 취하면서 송신하기 위해서는, 서브프레임의 개시 타이밍에 앞서, 중계국은 수신 모드로부터 송신 모드로 전환할 필요가 있지만, 전파 지연에 의해 OFDM 심볼 #13이 수신 모드로부터 송신 모드로의 전환 전에 도착하지 않기 때문이다.
[패턴 2에 대해서]
패턴 2는 중계국의 프레임 타이밍이 기지국의 프레임 타이밍의 후방에서 어긋나 있는 경우의 예이다. 패턴 2의 중계국은, OFDM 심볼 #0, #1을 송신한 후, 송신 모드로부터 수신 모드로 전환하여, OFDM 심볼 #6~#13을 수신한다.
[패턴 3에 대해서]
패턴 3은 중계국의 프레임 타이밍이 기지국의 프레임 타이밍의 전방에서 어긋나 있는 경우의 예이다. 패턴 3의 중계국은, OFDM 심볼 #0, #1을 송신한 후, 송신 모드로부터 수신 모드로 전환하여, OFDM 심볼 #0~#9를 수신한다.
이와 같이, 기지국-중계국간의 프레임 타이밍의 어긋남에 의해, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 차이가 생긴다.
다음으로, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간의 차이에 의한 중계국의 수신 범위의 차이에 대해서 설명한다. 패턴 1A 및 패턴 1B는 모두 기지국의 프레임 타이밍과 중계국의 프레임 타이밍이 동기하고 있는 예이지만, 패턴 1B쪽이 패턴 1A보다 기지국으로부터의 전파 지연이 긴 예를 나타내고 있다. 패턴 1B는, 패턴 1A보다 전파 지연이 길기 때문에, 패턴 1B는 패턴 1A에서는 수신할 수 없었던 OFDM 심볼 #2를 수신할 수 있다. 한편, 패턴 1A에서는 수신할 수 있었던 OFDM 심볼 #12는 수신 모드로부터 송신 모드로 전환되는 동안에 도착하기 때문에, 패턴 1B는 OFDM 심볼 #12를 수신할 수 없게 된다.
이와 같이, 프레임 타이밍의 어긋남뿐만 아니라, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간의 차이에 의해서도, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼 범위에 차이가 생긴다. 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 차이가 생기면, 기지국은 중계국마다 송신 포맷을 정할 필요가 있다.
본 발명은 이러한 점에 비추어 이루어진 것으로, 시간 분할 중계에서, 공통의 송신 포맷을 이용하여, 각 중계국용의 제어 신호를 송신할 수 있는 송신 방법 및 기지국을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기지국 장치는, 기지국 장치로부터 중계국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스와, 상기 중계국 장치로부터 상기 중계국 장치 휘하의 이동국 장치로의 하향 회선에 이용되는 시간 리소스가, 소정 기간 내에서 시간 분할되는 무선 통신 시스템에 적용되는 기지국 장치로서, 상기 기지국 장치로부터 상기 기지국 장치 휘하의 이동국 장치로 송신되는 상기 이동국 장치용의 제어 신호가 배치되는 최대 심볼 수를 D로 한 경우에, 상기 소정 기간 내의 (D+1)번째의 심볼에 상기 중계국 장치용의 제어 신호를 배치하는 배치 수단과, 배치 후의 상기 제어 신호를 상기 중계국 장치에 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
본 발명의 송신 방법은, 기지국 장치로부터 중계국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스와, 상기 중계국 장치로부터 상기 중계국 장치 휘하의 이동국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스가, 소정 기간 내에서 시간 분할되는 무선 통신 시스템에서, 상기 기지국 장치가 상기 중계국 장치에 제어 신호를 송신하는 송신 방법으로서, 상기 기지국 장치로부터 상기 기지국 장치 휘하의 이동국 장치에 송신되는 상기 이동국 장치용의 제어 신호가 배치되는 최대 심볼 수를 D로 한 경우에, 상기 소정 기간 내의 (D+1)번째의 심볼에 상기 중계국 장치용의 제어 신호를 배치하고, 배치 후의 상기 제어 신호를 상기 중계국 장치에 송신하도록 하였다.
본 발명에 의하면, 시간 분할 중계에서, 공통의 송신 포맷을 이용하여 각 중계국용의 제어 신호를 송신할 수 있다.
도 1은 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템의 개념도,
도 2는 fake MBSFN을 설명하기 위한 도면,
도 3은 기지국의 프레임 타이밍과 중계국의 프레임 타이밍의 관계의 일례를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 실시 형태 1에 따른 중계국의 구성을 나타내는 블록도,
도 6은 실시 형태 1에 있어서의 배치예 #1을 나타내는 도면,
도 7은 실시 형태 1에 있어서의 배치예 #2를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 배치예 #3을 나타내는 도면,
도 9는 실시 형태 2에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도,
도 10은 실시 형태 2에 따른 중계국의 구성을 나타내는 블록도,
도 11은 실시 형태 2에 있어서의 배치예 #4를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 배치예 #5를 나타내는 도면,
도 13은 실시 형태 3에 있어서의 다른 배치예를 나타내는 도면,
도 14는 실시 형태 3에 있어서의 다른 배치예를 나타내는 도면,
도 15는 실시 형태 3에 있어서의 다른 배치예를 나타내는 도면,
도 16은 실시 형태 3에 있어서의 다른 배치예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
각 실시 형태에 있어서의 무선 통신 시스템에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기지국, 이동국, 기지국으로부터 이동국으로의 송신 신호를 중계하는 중계국이 존재한다. 중계국은 기지국으로부터의 송신 신호를 이동국으로 시간 분할 중계 송신한다. 또, 이하에서는, 기지국으로부터 중계국으로 송신된 신호를, 중계국이 이동국에 송신하는 2홉 중계에 대해 설명한다. 또한, 무선 통신 시스템에는, 기지국 휘하의 LTE의 이동국과, 중계국 휘하의 LTE-Advanced의 이동국이 혼재하여 존재하는 경우를 상정한다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 제어 신호란, PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 가리킨다. 이들 제어 신호는 주파수축 상으로 확산되어 송신된다. 이동국은 확산된 제어 신호를 블라인드 판정하는 것에 의해, 자국으로의 제어 신호를 검출하고 수신 처리를 한다.
PDCCH는 하향 회선의 리소스 정보, 상향 회선의 리소스 정보, PUSCH(Physical Downlink Shared Channel) 또는 PUCCH(Physical Uplink Shared Channel)의 송신 전력 제어 커맨드의 통지에 사용된다.
PDCCH는, 서브프레임의 선두의 1~3OFDM 심볼 내에, REG(Resource Element Group(=4RE(Resource Element)) 단위로 맵핑된다. 또, PDCCH가 맵핑되는 OFDM 심볼 수에 대한 정보는 PCFICH에서 통지된다. 제어 신호의 OFDM 심볼 수는, PDCCH의 OFDM 심볼 수로 결정되기 때문에, PCFICH에서 통지되는 PDCCH의 OFDM 심볼 수가 제어 신호의 OFDM 심볼 수로 된다. 단, 서비스 대역폭이 10RB 이하인 경우, PDCCH의 OFDM 심볼 수는 2~4로 된다.
또한, 이하에서는, 중계국이, 중계국 휘하의 이동국에 MBSFN 서브프레임을 할당하는 경우에 대해 설명한다. MBSFN 서브프레임용의 PDCCH가 배치되는 OFDM 심볼 수는 1 또는 2이기 때문에, 중계국은 제어 신호로서 1 또는 2 OFDM 심볼을 이동국에 송신한다. 이하에서는, 중계국이, 주로 2OFDM 심볼로 구성되는 제어 신호를 이동국에 송신하는 경우를 예로 설명한다.
(실시 형태 1)
본 실시 형태는 기지국-중계국간의 프레임 동기가 취해져 있는 중계국과, 프레임 동기가 취해져 있지 않은 중계국이 혼재하는 경우에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 기지국은, 서브프레임 내의 중앙 부근에 배치되는 심볼에, 중계국용의 제어 신호를 배치하여 송신한다. 이것에 의해, TD relay에서, 중계국마다 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위가 다른 경우에서도, 모든 중계국이 제어 신호를 수신할 수 있게 된다.
[기지국의 구성]
도 4는 본 실시 형태에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
무선 수신부(101)는 이동국으로부터 송신되는 신호를 안테나를 통해 수신하고, 다운 컨버젼 등의 무선 처리를 실시해서 변조 신호를 취득하고, 취득한 변조 신호를 신호 분리부(102)에 출력한다.
신호 분리부(102)는 변조 신호를, 데이터 신호와 중계국으로부터 송신되는 중계국의 수신 범위를 나타내는 신호로 분리한다. 중계국의 수신 범위란, 서브프레임 내에서 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위이다. 그리고, 신호 분리부(102)는, 데이터 신호를 복조부(103)에 출력하고, 중계국의 수신 범위를 나타내는 신호를 부호화부(105), 채널 배치부(108)에 출력한다.
복조부(103)는, 데이터 신호를 복조하여 복조 데이터 신호를 취득하고, 취득한 복조 데이터 신호를 복호부(104)에 출력한다.
복호부(104)는, 복조 데이터 신호를 복호하여 복호 데이터를 취득하고, 취득한 복호 데이터를 도시하지 않은 오류 판정부에 출력한다.
부호화부(105)는, 신호 분리부(102)로부터 중계국의 수신 범위를 나타내는 신호를 입력으로 하고, 중계국의 수신 범위에 따라, 부호화할 송신 신호의 심볼 수를 조정하고, 송신 신호를 부호화하여 부호화 신호를 생성하고, 생성한 부호화 신호를 변조부(106)에 출력한다.
변조부(106)는, 부호화 신호를 변조하여 변조 신호를 생성하고, 생성한 변조 신호를 채널 배치부(108)에 출력한다.
제어 신호 생성부(107)는 이동국용의 제어 신호 및 중계국용의 제어 신호를 생성하여 채널 배치부(108)에 출력한다.
채널 배치부(108)는, 이동국용의 제어 신호, 중계국용의 제어 신호, 이동국용의 데이터 신호 및 중계국용의 데이터 신호를 서브프레임에 배치하고, 배치 후의 변조 신호를 무선 송신부(109)에 출력한다. 또, 채널 배치부(108)는 중계국용의 데이터 신호를 중계국의 수신 범위에 따라 배치한다. 채널 배치부(108)의 배치예에 관해서는 후술한다.
무선 송신부(109)는, 변조 신호에 대해 업 컨버젼 등의 무선 처리를 실시하여 송신 신호를 생성하고, 송신 신호를 안테나로부터 기지국 휘하의 이동국 또는 중계국에 송신한다.
[중계국의 구성]
도 5는 본 실시 형태에 따른 중계국의 구성을 나타내는 블록도이다.
무선 수신부(201)는, 기지국으로부터 송신되는 신호를 안테나를 통해 수신하고, 다운 컨버젼 등의 무선 처리를 실시하여 변조 신호를 취득하고, 취득한 변조 신호를 신호 분리부(202)에 출력한다.
신호 분리부(202)는, 변조 신호를 데이터 신호와 동기 신호로 분리하여, 데이터 신호를 복조부(203)에 출력하고, 동기 신호를 수신 타이밍 검지부(207)에 출력한다.
복조부(203)는, 데이터 신호를 복조하여 복조 데이터 신호를 취득하고, 취득한 복조 데이터 신호를 복호부(204)에 출력한다.
복호부(204)는, 복조 데이터 신호를 복호하여 복호 데이터를 취득하고, 취득한 복호 데이터를 도시하지 않은 오류 판정부 및 부호화부(205)에 출력한다.
부호화부(205)는, 복호부(204)으로부터 출력되는 복호 데이터를 부호화하여 부호화 신호를 생성하고, 부호화 신호를 변조부(206)에 출력한다.
변조부(206)는 부호화 신호를 변조하여 변조 신호를 생성해서 채널 배치부(211)에 출력한다.
수신 타이밍 검지부(207)는, 동기 신호를 이용하여 수신 타이밍을 검지하고, 검지한 수신 타이밍을 수신 범위 계산부(209)에 출력한다.
송신 타이밍 검지부(208)는, 중계국이 이동국에 송신하는 프레임의 송신 타이밍을 검지하고, 검지한 송신 타이밍을 수신 범위 계산부(209)에 출력한다.
수신 범위 계산부(209)는, 기지국으로부터 송신되는 프레임의 수신 타이밍과, 자국의 프레임의 송신 타이밍의 차이로부터, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위(중계국의 수신 범위)를 계산하여, 중계국의 수신 범위의 정보를 복조부(203) 및 제어 신호 생성부(210)에 출력한다.
제어 신호 생성부(210)는, 중계국의 수신 범위의 정보를 포함한 기지국용의 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 채널 배치부(211)에 출력한다.
채널 배치부(211)는, 중계국 휘하의 이동국용의 제어 신호를 서브프레임에 배치하고, 배치 후의 변조 신호를 무선 송신부(212)에 출력한다. 또한, 채널 배치부(211)는, 기지국용의 제어 신호를 서브프레임에 배치하고, 배치 후의 변조 신호를 무선 송신부(212)에 출력한다.
무선 송신부(212)는, 변조 신호에 대해 업 컨버젼 등의 무선 처리를 실시하여 송신 신호를 생성하고, 송신 신호를 안테나로부터 중계국 휘하의 이동국 또는 기지국에 송신한다. 또한, 무선 송신부(212)는 송신 신호를 송신 타이밍 검지부(208)에 출력한다.
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 중계국용의 제어 신호 및 데이터 신호의 배치예에 대해 설명한다.
[배치예 #1]
도 6에 배치예 #1을 나타낸다. 도 6에 있어서, #0~#13은 서브프레임 내의 OFDM 심볼의 번호를 나타낸다. 또, 서브프레임은 2개의 슬롯으로 분할되고, 전반 슬롯은 OFDM 심볼 #0~#6으로 구성되고, 후반 슬롯은 OFDM 심볼 #7~#13으로 구성된다.
또한, RB(Resource Block) #0, RB #1, RB #2는 각 중계국에 할당된 리소스 블록이다. 여기서, 리소스 블록이란, 리소스의 단위이며, 1 리소스 블록은 12서브캐리(주파수 방향)×1슬롯(시간 방향)으로 구성된다. 도 6은, 기지국에 의해서, 도 3에 나타낸 패턴 1A, 패턴 2, 패턴 3의 중계국에 각각 RB #0, RB #1, RB #2가 할당된 예를 나타내고 있다.
패턴 1, 패턴 2 및 패턴 3은 각각의 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위가 다르다. 예컨대, 패턴 1A의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #3~#12이고, 패턴 2의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #6~#13이며, 패턴 3의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #3~#9이다.
도 6에 있어서, OFDM 심볼 #0, #1, #2에 배치된 제어 신호(CCH:Control CHannel)는 기지국 휘하의 이동국에 송신된다. 상술한 바와 같이, MBSFN 서비스에서는, 기지국이 OFDM 심볼 #0, #1을 송신하는 동안, 중계국은 중계국 휘하의 이동국에 신호를 송신하기 때문에, 중계국은 OFDM 심볼 #0, #1, #2에 배치된 제어 신호를 수신할 수 없다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 기지국은, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 중계국용의 제어 신호를 배치하여 송신하도록 하였다. 예컨대, 도 6의 예에서는, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위는 OFDM 심볼 #6~#9(도 6의 굵은 테두리)로 되기 때문에, OFDM 심볼 #6~#9 중 어느 하나에 중계국용의 제어 신호를 배치하도록 하였다. 이 때, 서브프레임의 중앙 부근의 OFDM 심볼은 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 포함된다고 예상된다. 도 6은 서브프레임의 중앙 부근의 OFDM 심볼 #7에 중계국용의 제어 신호를 배치한 예이다.
이와 같이, 배치예 #1로서는, 기지국은 서브프레임의 중앙 부근의 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 배치하도록 하였다. 이것에 의해, 프레임 타이밍이 다른 모든 중계국이 중계국용의 제어 신호를 수신할 수 있게 된다. 이 때, 기지국이, 중계국용의 제어 신호에 중계국의 하향 회선의 리소스 정보 및 상향 회선의 리소스 정보 등을 포함하는 것에 의해, 중계국은, 중계국용의 제어 신호를 수신하면, 수신한 제어 신호로부터 자국에 할당된 RB의 정보를 취득할 수 있다.
또한, 기지국은, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위 중, 중계국용의 제어 신호를 배치한 OFDM 심볼 이외에, 데이터 신호를 배치한다. 구체적으로는, 기지국은, 도 6에 있어서, OFDM 심볼 #6~#9(도 6의 굵은 테두리) 중, 중계국용의 제어 신호가 배치된 OFDM 심볼 #7 이외의 OFDM 심볼에 데이터 신호를 배치한다.
이와 같이, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호 및 중계국용의 데이터 신호를 배치하여 송신하면, 기지국은, 어떤 중계국에 송신하는 경우에도, 공통의 송신 포맷을 사용할 수 있기 때문에, 제어가 복잡하게 되지 않는다고 하는 이점이 있다.
또, 서브프레임의 후반 슬롯이 OFDM 심볼 #7~#13으로 구성되는 경우, 중계국용의 제어 신호를 배치한 OFDM 심볼 #7은 후반 슬롯의 선두의 OFDM 심볼로 된다. 서브프레임의 중앙 부근의 OFDM 심볼은, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 포함된다고 예상되기 때문에, 중계국용의 제어 신호를 서브프레임의 후반 슬롯의 선두의 OFDM 심볼에 배치하여 송신하는 것에 의해, 모든 중계국이 중계국용의 제어 신호를 수신할 수 있게 된다.
또한, MSC(Modulation Coding Schemes) 또는 RB 등의 스케줄링 정보는 레퍼런스 신호(RS)의 수신 결과에 근거하여 결정된다. LTE에서는, 레퍼런스 신호(RS)는 OFDM 심볼 #7에 배치된다. 따라서, 레퍼런스 신호(RS)가 송신되는 OFDM 심볼 #7에 중계국용의 제어 신호를 배치하여 송신하도록 하면, 중계국용의 제어 신호가 적합하게 스케줄링되게 되기 때문에, 중계국용의 제어 신호의 수신 품질을 높게 할 수 있다.
이상과 같이, 배치예 #1에서는, 기지국은 서브프레임의 중앙 부근에 배치되는 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 배치하도록 하였다. 이것에 의해, TD relay에서, 중계국마다 수신할 수 있는 OFDM 심볼 범위가 다른 경우에 있어서도, 모든 중계국이 제어 신호를 수신할 수 있게 된다. 또한, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위 중 어디에 데이터 신호를 배치하도록 하였다. 이러한 배치로 하는 것에 의해, 기지국은 중계국마다 송신 포맷을 변경할 필요가 없고, 공통의 송신 포맷을 이용할 수 있다. 또한, 레퍼런스 신호(RS)가 배치되는 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 배치하여 송신하는 것에 의해, 중계국용의 제어 신호의 수신 품질을 높일 수 있다.
[배치예 #2]
도 7에 배치예 #2를 나타낸다. 배치예 #2도, 배치예 #1과 마찬가지로, 기지국에 의해서, 도 3에 나타낸 패턴 1A, 패턴 2, 패턴 3의 중계국에 각각 RB #0, RB #1, RB #2가 할당되어 있는 예를 나타내고 있다.
도 7의 배치예 #2에서는, 배치예 #1과 마찬가지로, 기지국은 모든 중계국에 대해 중계국용의 제어 신호를 OFDM 심볼 #7에 배치하여 송신한다. 또, 배치예 #1에서는, 중계국용의 데이터 신호를, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 배치한 데 반하여, 배치예 #2에서는, 중계국용의 데이터 신호를 배치하는 범위를 중계국마다 변경하고 있다.
구체적으로는, 패턴 1A의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #3~#12이다. 그래서, 기지국은 OFDM 심볼 #3~#12에 중계국용의 데이터 신호를 배치하여 송신하도록 하였다.
패턴 2의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #6~#13이다. 그래서, 기지국은 OFDM 심볼 #6~#13에 중계국용의 데이터 신호를 배치하여 송신하도록 하였다.
패턴 3의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #0~#9이다. 그러나, OFDM 심볼 #0~#2에는 이동국용의 PDCCH가 할당되기 때문에, 기지국은 OFDM 심볼 #3~#9에 중계국용의 데이터 신호를 배치하여 송신하도록 하였다.
이렇게 하면, 배치예 #2에서는, 배치예 #1과 비교하여, 중계국용의 데이터 신호를 배치할 수 있는 OFDM 심볼 수를 늘릴 수 있다. 구체적으로는, 배치예 #1에서는, 중계국용의 데이터 신호에 배치할 수 있는 OFDM 심볼 수가 RB #0, RB #1, RB #2 모두 3인데 반해, 배치예 #2에서는, 중계국용의 데이터 신호에 배치할 수 있는 OFDM 심볼 수가, RB #0에서는 9로 되고, RB #1에서는 7로 되고, RB #2에서는 6으로 되어, 리소스 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 배치예 #2에서는, 기지국은, 서브프레임의 중앙 부근에 배치되는 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 배치함과 아울러, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위 중 어디에 중계국용의 데이터 신호를 배치하도록 하였다. 이것에 의해, 배치예 #1에 비하여, 리소스 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 이상의 설명에서는, 중계국의 수신 범위 계산부(209)가, 수신 타이밍과 송신 타이밍의 차이로부터, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위(중계국의 수신 범위)를 계산하는 경우에 대해 설명했지만, 이하와 같은 방법을 이용하여, 중계국의 수신 범위를 계산하도록 하여도 좋다.
(1) 기지국-중계국간의 프레임의 송신 타이밍이 갖추어져 있는(동기가 취해져 있는) 경우
중계국은, TA(Time alignment) 신호를 이용하여, 자국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위를 계산한다. TA 신호는, 중계국으로부터 송신되는 프레임이, 기지국에 동기하여 도착하도록, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간에 따라, 기지국이 중계국에 대해, 상향 회선의 송신 타이밍의 조정량을 지시하기 위한 신호이다. 따라서, 중계국은, TA 신호로부터 기지국-중계국간의 전파 지연 시간을 알기 때문에, 전파 지연 시간으로부터 자국의 수신 범위를 계산할 수 있다. 또한, 마찬가지로, 기지국도, 중계국에 대한 TA 신호로부터 기지국-중계국간의 전파 지연 시간을 알기 때문에, 전파 지연 시간으로부터 중계국의 수신 범위를 계산할 수 있다.
(2) 기지국-중계국간의 프레임의 송신 타이밍이 갖추어져 있지 않은(동기가 취해져 있지 않은) 경우
중계국은, 기지국으로부터 송신되는 프레임의 수신 타이밍과, 자국의 프레임의 송신 타이밍의 차이를 기지국에 통지하고, 기지국이 수신 타이밍과 송신 타이밍의 차이로부터 중계국의 수신 범위를 산출하도록 하여도 좋다.
이들 방법에 의해, 중계국은, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간의 정보 또는 중계국의 프레임의 송신 타이밍(프레임 타이밍)의 어긋남을 기지국과 공유할 수 있기 때문에, 기지국은 중계국의 수신 범위를 중계국마다 계산할 수 있다.
기지국은 이렇게 해서 계산된 중계국의 수신 범위에 중계국용의 제어 신호 및 데이터 신호를 배치하여 송신한다. 중계국은, 자국의 수신 범위를, 상기 방법 등으로 계산하고, 중계국용의 제어 신호에서 통지된 RB의 데이터 신호를 수신한다.
또, 중계국은, 중계국용의 제어 신호를 수신할 때까지, 자국에 어떤 RB가 할당된 것인지 모르기 때문에, 수신 신호를 버퍼에 보존해 두고, 중계국용의 제어 신호의 수신 처리 후에, 거슬러올라가 수신 신호에 대해 수신 처리한다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태에서는, 기지국-중계국간의 프레임 동기가 거의 취해져 있는 경우에 대해 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는, 기지국으로부터 송신되는 이동국용의 제어 신호가 2 OFDM 심볼에 배치되는 경우를 예로 설명한다.
[배치예 #3]
도 8에 배치예 #3을 나타낸다. 도 8에 있어서, RB #0에는 도 3의 패턴 1A의 중계국이 할당되고 있어, RB #1에는 도 3의 패턴 1B의 중계국이 할당되어 있으며, 패턴 1A의 중계국 및 패턴 1B의 중계국이 모두 기지국과 프레임 동기가 거의 취해져 있는 예이다.
패턴 1A의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #3~#12이고, 패턴 1B의 중계국의 수신 범위는 OFDM 심볼 #2~#11이다. 이 때, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위는 #3~#11로 된다.
본 실시 형태에서는, 기지국은, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼 중, OFDM 심볼의 번호가 가장 작은 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 배치하도록 하였다. 구체적으로는, 도 8의 예에서는, 기지국은 중계국용의 제어 신호를 OFDM 심볼 #3에 배치하여 송신한다. 이렇게 해서, 중계국용의 제어 신호를 서브프레임의 OFDM 심볼 #3에 배치하는 것에 의해, 실시 형태 1에 비하여, 수신 처리를 빠르게 개시할 수 있기 때문에, 중계국에서의 수신 처리 지연을 짧게 할 수 있다.
구체적으로는, 실시 형태 1에 있어서의 배치예 #1 또는 배치예 #2에서는, 서브프레임의 중앙 부근의 OFDM 심볼 #7에 중계국용의 제어 신호가 배치되기 때문에, 중계국은, OFDM 심볼 #7을 수신할 때까지, 데이터 신호의 수신 처리를 개시할 수 없어, 데이터 신호의 수신 처리를 개시할 때까지 필요한 처리 지연이 길다.
이에 반해, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼 중, OFDM 심볼 번호가 최소인 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호가 배치되도록 하면, 중계국이 데이터 신호의 수신 처리를 개시할 때까지 필요한 처리 지연을 짧게 할 수 있다. 예컨대, 패턴 1A의 중계국은 OFDM 심볼 #3으로부터 수신할 수 있고, 패턴 1B의 중계국은 OFDM 심볼 #2로부터 수신할 수 있기 때문에, 패턴 1A 및 패턴 1B의 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 OFDM 심볼 중, OFDM 심볼의 번호가 가장 작은 OFDM 심볼 #3에 중계국용의 제어 신호가 배치되도록 하면, 중계국은 OFDM 심볼 #3을 수신한 후, 데이터 신호의 수신 처리를 개시할 수 있다.
또, 모든 중계국이 OFDM 심볼 #2를 수신할 수 있도록 한 경우에는, OFDM 심볼 #2에 제어 신호를 배치하여 송신하는 것도 가능하다. 그러나, OFDM 심볼 #2는 이동국용의 제어 신호가 배치되어 송신될 가능성이 있다. 그리고, OFDM 심볼 #2에 이동국용의 제어 신호가 배치되는지 여부는 OFDM 심볼 #1에 포함되는 PCFICH를 수신하지 않으면 모른다. 따라서, OFDM 심볼 #2를 피해서, OFDM 심볼 #3에 중계국용의 제어 신호가 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
또, 도 8의 배치예 #3은 기지국으로부터 송신되는 이동국용의 제어 신호가 2 OFDM 심볼이 예이며, 기지국은 패턴 1B의 중계국에 대해 OFDM 심볼 #2에 데이터 신호를 배치하고 있다. 이와 같이, OFDM 심볼 #0~#2 중, 이동국용의 제어 신호가 배치되지 않은 OFDM 심볼에 중계국용의 데이터 신호를 배치하는 것에 의해, 리소스 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
이렇게 해서 배치된 데이터 신호를 중계국이 수신하기 위해서는, 중계국은 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 수를 알 필요가 있다. LTE에서는, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 수는 OFDM 심볼 #0에 포함되는 PCFICH에 의해서 통지된다. 그러나, 기지국으로부터 OFDM 심볼 #0이 송신되는 동안, 중계국은 중계국 휘하의 이동국에 신호를 송신하고 있기 때문에, PCFICH를 수신하기 어렵다. 그래서, 기지국은, OFDM 심볼 #3에서 송신하는 중계국용의 제어 신호 중에, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 수를 나타내는 정보도 포함시키도록 한다.
이렇게 해서, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 수의 정보를, OFDM 심볼 #3에 배치하여 송신하는 중계국용의 제어 신호에 포함시켜 송신하도록 하는 것에 의해, OFDM 심볼 #2를 수신할 수 있는 중계국에 대해, OFDM 심볼 #2에 데이터 신호를 배치하여 송신할 수 있기 때문에, 리소스 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
[기지국의 구성]
도 9는 본 실시 형태에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9는 기지국-중계국간의 프레임 동기가 취해져 있는 경우의 기지국의 구성예이다. 또, 도 9의 기지국(100A)에서, 도 4의 기지국(100)과 공통되는 구성 부분에는 도 4와 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
중계국 수신 범위 계산부(110)는, TA 신호를 입력으로 하고, TA 신호를 이용하여, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위(수신 범위)를 계산한다. TA 신호는, 중계국으로부터 송신되는 프레임이 기지국에 동기하여 도착하도록, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간에 따라, 기지국이 중계국에 대해, 상향 회선의 프레임의 송신 타이밍의 조정량을 지시하는 신호이다. 따라서, 기지국은, 중계국에 대하는 TA 신호로부터 기지국-중계국간의 전파 지연 시간을 알기 때문에, 전파 지연 시간으로부터 중계국의 수신 범위를 계산할 수 있다. 중계국 수신 범위 계산부(110)는 계산한 중계국의 수신 범위를 부호화부(105) 및 채널 배치부(108)에 출력한다.
[중계국의 구성]
도 10은 본 실시 형태에 따른 중계국의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 10은 기지국-중계국간의 프레임 동기가 취해져 있는 경우의 중계국의 구성예이다. 또, 도 10의 중계국(200A)에서, 도 5의 중계국(200)과 공통되는 구성 부분에는, 도 5와 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
신호 분리부(202A)는, 변조 신호를 TA 신호와 데이터 신호로 분리하여, 데이터 신호를 복조부(203)에 출력하고, TA 신호를 수신 범위 계산부(209A)에 출력한다.
수신 범위 계산부(209A)는, TA 신호를 입력으로 하고, TA 신호를 이용해서, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위(수신 범위)를 계산한다. 구체적으로는, 수신 범위 계산부(209A)는, 우선, TA 신호로부터 기지국-중계국간의 전파 지연 시간을 계산하고, 송신 모드와 수신 모드의 전환 시간과 전파 지연 시간을 비교한다. 그리고, 전환 시간쪽이 전파 지연 시간보다 긴 경우에는, 중계국은 OFDM 심볼 #2를 수신할 수 없기 때문에, 수신 범위 계산부(209A)는 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위의 선두를 OFDM 심볼 #3으로 한다. 한편, 전환 시간쪽이 전파 지연 시간보다 짧은 경우에는, 중계국은 OFDM 심볼 #2를 수신할 수 있기 때문에, 수신 범위 계산부(209A)는 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위의 선두를 OFDM 심볼 #2로 한다. 또한, 수신 범위 계산부(209A)는, 전파 지연 시간에 포함되는 OFDM 심볼 수를 계산하고, 서브프레임의 최후미의 OFDM 심볼 번호(#13)로부터 전파 지연 시간에 포함되는 OFDM 심볼 수를 감산해서 얻은 번호를, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위의 최후미의 OFDM 심볼 번호로 한다. 이렇게 해서, 수신 범위 계산부(209A)는 중계국의 수신 범위를 계산한다.
[배치예 #4]
도 11에 배치예 #4를 나타낸다. 배치예 #4는 배치예 #3의 변형예이다. 배치예 #4는, 배치예 #3과 마찬가지로, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼수가 2이고, 중계국용의 제어 신호가 OFDM 심볼 #3에 배치되는 예이다.
도 11의 배치예 #4에서는, 데이터 신호를, 서브프레임 중, 이동국용 또는 중계국용의 제어 신호가 배치되지 않는 모든 OFDM 심볼에 배치한다. 구체적으로는, 이동국용의 제어 신호가 OFDM 심볼 #0, #1에 배치되고, 중계국용의 제어 신호가 OFDM 심볼 #3에 배치되는 경우, 배치예 #4에서는, 데이터 신호를, OFDM 심볼 #2, #4~#13에 배치한다. 단, OFDM 심볼 #2에는 OFDM 심볼 #12와 동일한 데이터 신호를 배치하고, OFDM 심볼 #4에는 OFDM 심볼 #13과 동일한 데이터 신호를 배치하도록 한다.
즉, 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼의 직후의 OFDM 심볼로부터 순방향으로, 중계국용의 데이터 신호가 선두로부터 배치되도록 하고, 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼의 직전의 OFDM 심볼로부터 역방향으로, 중계국용의 데이터 신호가 후미로부터 배치되도록 한다. 이것에 의해, 서브프레임의 후방의 OFDM 심볼에 배치되는 데이터 신호가, 서브프레임의 전방의 OFDM 심볼에 반복 배치되게 된다.
이렇게 해서, 데이터 신호를 배치하면, OFDM 심볼 #3~#12를 수신 범위로 하는 패턴 1A의 중계국도, OFDM 심볼 #2~#11을 수신 범위로 하는 패턴 1B의 중계국도, 수신 범위에 관계없이 동일한 데이터 신호를 수신할 수 있다. 또한, 기지국은, 중계국마다의 전파 지연 시간을 고려하지 않고, 중계국에 데이터 신호를 배치할 수 있다. 이 때, 서브프레임 내에서의 반복 회수가 많으면 많을수록, 긴 전파 지연 시간에도 대응 가능해진다.
또, 배치예 #4에서는, 데이터 신호의 선두(A0, B0)가 OFDM 심볼 #4에 배치되어 있다. 데이터 신호의 선두의 데이터로부터 차례로 수신 처리되는 시스템에서는, 선두 데이터가 일찍 수신될수록, 수신 처리가 일찍 개시되게 되기 때문에, 버퍼에 저장하는 데이터량을 작게 할 수 있다. 따라서, 패턴 1A의 중계국 및 패턴 1B의 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼 중, 번호가 가장 작은 OFDM 심볼로부터 순서대로 데이터 신호가 배치되도록 하면, 패턴 1A의 중계국 및 패턴 1B의 중계국 모두 수신 처리 시간을 짧게 할 수 있게 된다. 또, 패턴 1B의 중계국은, OFDM 심볼 #2에 배치되어 송신되는 데이터 신호 B8을 버퍼에 보존해 두고, 데이터 신호 B0으로부터 수신 처리를 개시한다.
또, 기지국의 서포트 대역폭이 10RB 이하인 경우, 이동국용의 제어 신호의 OFDM 심볼 수가 4로 되는 경우가 있다. 따라서, 대역폭이 10RB 이하인 경우에는, 중계국용의 제어 신호를 OFDM 심볼 #3 대신에, OFDM 심볼 #4에 배치하도록 하고, 기지국의 서포트 대역폭에 관계없이 기지국의 제어 신호와 중계국용의 제어 신호가 확실히 겹치지 않도록 하여도 좋다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 기지국은, 기지국으로부터 기지국 휘하의 이동국으로 송신되는 이동국용의 제어 신호가 배치되는 최대 OFDM 심볼 수를 D로 한 경우에, 서브프레임 내의 (D+1)번째의 OFDM 심볼에 중계국용의 제어 신호를 배치하도록 하였다. 이것에 의해, 모든 중계국이 중계국용의 제어 신호를 수신할 수 있음과 아울러, 수신 처리 시간을 짧게 할 수 있다.
또한, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 수의 정보를, 중계국용의 제어 신호에 포함시켜 송신하도록 하면, 최대 OFDM 심볼 수 D 중, 중계국용의 제어 신호가 배치되지 않는 OFDM 심볼에 데이터 신호를 배치할 수 있기 때문에, 리소스 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 3)
본 실시 형태에서는, 서브프레임에 있어서, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위를 전반과 후반으로 분할하고, 기지국은, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 근거하여, 데이터 신호를 전반 또는 후반에 배치한다.
[배치예 #5]
도 12에 배치예 #5를 나타낸다. 도 12의 배치예 #5는 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 수가 3인 경우의 예이다. 즉, OFDM 심볼 #0~#2에 이동국용의 제어 신호가 배치되어 송신된다.
배치예 #5에서는, OFDM 심볼 #3~#13을, OFDM 심볼 #3~#7로 구성되는 전반 부분과, OFDM 심볼 #9~#13으로 구성되는 후반 부분으로 분할하고, 기지국은, 중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위에 근거하여, 전반 부분 또는 후반 부분의 어는 한 부분에 중계국용의 데이터 신호를 배치한다. 또, 기지국은 중계국용의 제어 신호를 OFDM 심볼 #8에 배치하여 송신한다. OFDM 심볼 #8은 OFDM 심볼 #3~#13까지의 사이의 중앙에 위치하고 있기 때문에, 중계국용의 제어 신호를 OFDM 심볼 #8에 배치하고, OFDM 심볼 #8보다 번호가 작은 OFDM 심볼로 전반 부분을 구성하고, OFDM 심볼 #8보다 번호가 큰 OFDM 심볼로 후반 부분을 구성하는 것에 의해, 중계국이 데이터 신호를 시간적으로 연속하여 수신할 수 있게 된다.
예컨대, 도 3의 패턴 1 또는 패턴 3과 같이, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간이 비교적 짧고, 수신 범위가 OFDM 심볼 #3~#7인 중계국에 대해서는 데이터 신호를 RB #0~RB #2의 전반 부분의 OFDM 심볼에 배치한다. 또한, 패턴 2와 같이, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간이 길고, 수신 범위가 OFDM 심볼 #9~#13인 중계국에 대해서는 데이터 신호를 RB #0~RB #2의 후반 부분의 OFDM 심볼에 배치한다. 이와 같이, 기지국-중계국간의 전파 지연 시간에 따라, 서브프레임의 전반의 OFDM 심볼을 사용할지, 서브프레임의 후반의 OFDM 심볼을 사용할지를 정하도록 하면, 리소스를 유효하게 이용할 수 있다.
중계국이 수신할 수 있는 OFDM 심볼의 범위는, 기지국-중계국의 프레임의 송신 타이밍 및 전파 지연 시간에 근거하여 결정되기 때문에, 서브프레임의 전반의 리소스를 사용할지, 서브프레임의 후반의 리소스를 사용할지는, 기지국-중계국의 프레임의 송신 타이밍 및 전파 지연 시간에 근거하여 결정할 수 있다. 즉, 기지국과 중계국이 프레임의 송신 타이밍 및 전파 지연 시간에 대한 정보를 공유하면, 기지국과 중계국은 데이터 신호가 배치되는 리소스의 정보를 공유할 수 있게 된다. 데이터 신호가 배치되는 리소스의 정보가 공유된 후는, 중계국용의 제어 신호에 전반의 리소스를 사용할지 후반의 리소스를 사용할지의 지시가 포함되지 않더라도, 중계국은 전반의 리소스 또는 후반의 리소스 중 어느 한쪽에 배치된 데이터 신호를 시간적으로 연속하여 수신할 수 있다.
또, 전파 지연 시간이 다른 중계국의 쌍(pair)이 있는 경우, 한쪽의 중계국의 데이터 신호를 서브프레임의 전반 부분에 배치하고, 나머지의 중계국의 데이터 신호를 서브프레임의 후반 부분에 배치할 수 있기 때문에, 리소스의 유효 이용을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 서브프레임 중, 이동국용의 제어 신호가 배치되는 OFDM 심볼 이외의 OFDM 심볼로서, 당해 OFDM 심볼을 전반과 후반으로 분할하고, 중계국의 수신 범위에 근거하여 전반 또는 후반 중 어느 한쪽에 중계국용의 데이터 신호를 배치하도록 하였다. 이것에 의해, 리소스를 유효 이용할 수 있다. 또한, 중계국은, 데이터 신호를 시간적으로 연속하여 수신할 수 있기 때문에, 수신 처리 시간을 단축할 수 있게 된다.
또, 전반과 후반의 분할은 서브프레임을 구성하는 전반 슬롯과 후반 슬롯으로 분할하도록 하더라도 좋다. 또한, 전반과 후반의 분할 배분은 1:1이 아니더라도 좋다. 또한, 전반과 후반으로 분할하는 경우에 있어서, 중계국용의 제어 신호를, 배치예 #1과 같이, 서브프레임의 중앙 부근의 OFDM 심볼(예컨대, OFDM 심볼 #7)에 배치하도록 하더라도 좋다.
또, 중계국용의 제어 신호를 배치하는 RB에는, 이동국용의 데이터 신호를 배치할 수 없게 되기 때문에, 중계국용의 제어 신호를 배치하는 RB를 한정하고, 이동국용의 데이터 신호를 배치할 수 있는 RB를 확보하도록 하더라도 좋다. 예컨대, 도 13은 중계국용의 제어 신호를 연속한 RB(RB #0~RB #2)에 고정하여 배치한 경우의 예이며, 도 13에서는, RB #0~RB #2의 OFDM 심볼 #7에 중계국용의 제어 신호가 배치되어 있다. 이렇게 하면, 이동국용의 데이터 신호에 연속한 RB(RB #3~RB #5)를 할당하기 쉬워진다. 또한, 도 14는 중계국용의 제어 신호를 distributed에 배치한 경우의 예이며, 도 14에서는, RB #0, RB #2, RB #4의 OFDM 심볼 #7에 중계국용의 제어 신호가 배치되어 있는 예이다. 이렇게 하면, 중계국용의 제어 신호의 주파수 다이버시티 효과를 높게 할 수 있다.
또한, 중계국용의 제어 신호와 중계국용의 데이터 신호는 반드시 동일한 RB에 배치될 필요는 없다. 예컨대, 중계국용의 제어 신호가 배치되어 있지 않은 RB이더라도, 다른 RB에 배치된 중계국용의 제어 신호로부터 중계국용의 리소스 정보를 취득할 수 있으면, 중계국은 중계국용의 제어 신호가 배치되어 있지 않은 RB에 배치된 데이터 신호를 수신할 수 있다.
이상의 설명에서는, fake MBSFN 서브프레임에 있어서, 중계국으로부터 이동국으로 송신되는 제어 신호의 OFDM 심볼 수가 2인 경우를 예로 설명했지만, OFDM 심볼 수는 1이라도 좋다. 중계국이 송신하는 제어 신호의 OFDM 심볼 수가 1인 경우에, 기지국이 송신하는 제어 신호의 OFDM 심볼 수도 1이면, 도 15에 나타낸 바와 같이, 중계국은 수신할 수 있는 OFDM 심볼 수를 하나 늘릴 수 있다.
또한, 중계국으로부터 송신되는 제어 신호의 OFDM 심볼 수가 1이고, 기지국으로부터 송신되는 제어 신호의 OFDM 심볼 수도 1인 경우, 배치예 #4에 따라, 도 16과 같이 데이터 신호를 배치하는 것에 의해, OFDM 심볼 #1에 데이터 신호 A8 또는 데이터 신호 B8, OFDM 심볼 #2에 데이터 신호 A9 또는 데이터 신호 B9를 배치할 수 있기 때문에, 패턴 1A의 중계국 및 패턴 1B의 중계국은 모두 기지국으로부터 수신할 수 있는 OFDM 심볼 수를 1 OFDM 심볼씩 늘릴 수 있다.
또, 본 발명은, fake MBSFN을 사용하는 TD relay와 같이, 서브프레임 내에서 송수신을 전환하는 시스템뿐만 아니라, 서브프레임 단위 또는 다른 처리 시간 단위마다 중계국의 송신 모드와 수신 모드를 전환하여 TD relay를 행하는 시스템에 대해서도 적용할 수 있다. 즉, 기지국으로부터의 프레임의 수신 타이밍과, 중계국의 프레임의 송신 타이밍이 다른 경우에 있어서도, 모든 중계국이 공통으로 수신할 수 있는 위치에 중계국용의 제어 신호를 배치하고, 각각의 중계국이 수신할 수 있는 위치에 중계국용의 데이터 신호를 배치할 수 있다. 또, 이 경우, 중계국이, 기지국으로부터 송신되는 OFDM 심볼 #0~#2에 배치된 제어 신호를 수신할 수 있는 경우에는, 기지국은 중계국용의 제어 신호를 별도로 송신하지 않더라도 좋다.
또한, 상기 각 실시 형태에 있어서의 중계국은 릴레이 스테이션, 리피터, 간이 기지국, 클러스터 헤드라고 표현되는 것도 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 안테나로서 설명했지만, 본 발명은 안테나 포트(antenna port)에서도 마찬가지로 적용할 수 있다.
안테나 포트란, 1개 또는 복수의 물리 안테나로 구성되는 논리적인 안테나를 가리킨다. 즉, 안테나 포트는 반드시 1개의 물리 안테나를 가리키는 것으로 한정되지 않고, 복수의 안테나로 구성되는 어레이 안테나 등을 가리키는 경우가 있다.
예컨대 3GPP LTE에서는, 안테나 포트가 몇 개의 물리 안테나로 구성될지는 규정되지 않고, 기지국이 다른 레퍼런스 신호(RS)를 송신할 수 있는 최소 단위로서 규정되어 있다.
또한, 안테나 포트는 프리코딩 벡터(Precoding vector)의 가중치를 승산하는 최소 단위로서 규정되는 것도 있다.
상기 실시 형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시 형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되더라도 좋고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1칩화되더라도 좋다. 여기서는, LSI로 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 경우도 있다.
또한, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되는 것이 아니라, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현하더라도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피큘러블 프로세서를 이용하더라도 좋다.
또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해 LSI로 치환되는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 행하더라도 좋다. 바이오 기술의 적용 등이 가능성으로서 있을 수 있다.
2009년 1월 29일에 출원된 일본 특허 출원 제2009-017893호에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은 전부 본원에서 원용된다.
(산업상의 이용가능성)
본 발명은, 시간 분할 중계에 있어서, 공통의 송신 포맷을 이용하여, 각 중계국 장치용의 제어 신호를 송신할 수 있어, 시간 분할 중계의 기지국 장치 및 송신 방법 등으로서 유용하다.
100, 100A: 기지국
200, 200A: 중계국
101, 201: 무선 수신부
102, 202, 202A: 신호 분리부
103, 203: 복조부
104, 204: 복호부
105, 205: 부호화부
106, 206: 변조부
107, 210: 제어 신호 생성부
108, 211: 채널 배치부
109, 212: 무선 송신부
110: 중계국 수신 범위 계산부
207: 수신 타이밍 검지부
208: 송신 타이밍 검지부
209, 209A: 수신 범위 계산부

Claims (6)

  1. 기지국 장치로부터 중계국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스와, 상기 중계국 장치로부터 상기 중계국 장치 휘하의 이동국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스가, 소정 기간 내에서 시간 분할되는 무선 통신 시스템에 적용되는 기지국 장치로서,
    상기 기지국 장치로부터 상기 기지국 장치 휘하의 이동국 장치로 송신되는 상기 이동국 장치용의 제어 신호가 배치되는 최대 심볼 수를 D로 한 경우에, 상기 소정 기간 내의 (D+1)번째의 심볼에 상기 중계국 장치용의 제어 신호를 배치하는 배치 수단과,
    배치 후의 상기 제어 신호를 상기 중계국 장치에 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 기지국 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 서포트(support)하고,
    상기 소정 기간은 서브프레임 길이이며,
    상기 배치 수단은,
    상기 기지국 장치와 상기 중계국 장치간의 상기 서브프레임의 프레임 타이밍의 어긋남 또는 기지국 장치와 중계국 장치간의 전파 지연 시간에 근거하여, 상기 서브프레임 중 상기 중계국 장치가 수신할 수 있는 심볼의 범위를 계산하고,
    상기 중계국 장치가 수신할 수 있는 심볼 범위 중 어느 곳에 상기 중계국 장치용의 데이터 신호를 배치하는
    기지국 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배치 수단은,
    상기 제어 신호가 배치되는 심볼의 직후의 심볼로부터 순방향으로, 상기 중계국 장치용의 데이터 신호가 선두부터 배치되도록 하고,
    상기 제어 신호가 배치되는 심볼의 직전의 심볼로부터 역방향으로, 상기 중계국 장치용의 데이터 신호가 후미부터 배치되도록 하는
    기지국 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 수단은,
    상기 중계국 장치용의 제어 신호에, 상기 이동국 장치용의 제어 신호가 배치되는 심볼 수의 정보를 포함하여 송신하는
    기지국 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 LTE 시스템을 서포트하고,
    상기 소정 기간은 서브프레임 길이이며,
    상기 배치 수단은,
    상기 기지국 장치와 상기 중계국 장치간의 상기 서브프레임의 프레임 타이밍의 어긋남 또는 기지국 장치와 중계국 장치간의 전파 지연 시간에 근거하여, 상기 서브프레임 중 상기 중계국 장치가 수신할 수 있는 심볼의 범위를 계산하고,
    상기 서브프레임 중, 상기 기지국 장치 휘하의 이동국 장치용의 상기 제어 신호가 배치되는 심볼 이외의 심볼이고, 상기 심볼을 전반과 후반으로 분할하고,
    상기 중계국 장치가 수신할 수 있는 심볼의 범위에 근거하여, 상기 전반 또는 상기 후반 중 어느 한쪽에 상기 중계국 장치용의 데이터 신호를 배치하는
    기지국 장치.
  6. 기지국 장치로부터 중계국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스와, 상기 중계국 장치로부터 상기 중계국 장치 휘하의 이동국 장치로의 하향 회선에 사용되는 시간 리소스가, 소정 기간 내에서 시간 분할되는 무선 통신 시스템에서, 상기 기지국 장치가 상기 중계국 장치에 제어 신호를 송신하는 송신 방법으로서,
    상기 기지국 장치로부터 상기 기지국 장치 휘하의 이동국 장치로 송신되는 상기 이동국 장치용의 제어 신호가 배치되는 최대 심볼 수를 D로 한 경우에, 상기 소정 기간 내의 (D+1)번째의 심볼에 상기 중계국 장치용의 제어 신호를 배치하고,
    배치 후의 상기 제어 신호를 상기 중계국 장치에 송신하는
    송신 방법.
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