KR20080104023A - 파일럿 신호 송신 방법, 무선 통신 시스템, 그들에 이용되는 장치 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

큰 셀일수록 주파수축 방향의 파일럿 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 주파수 선택성 페이딩 변동이 큰 경우의 채널 추정 정밀도를 향상시키도록 한다. 한편, 작은 셀에서는 주파수축 방향의 파일럿 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용한다. 또한, 각 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 통지 신호로서 셀 내의 이동국에 대해 송신한다.

Description

파일럿 신호 송신 방법, 무선 통신 시스템, 그들에 이용되는 장치 및 프로그램{PILOT SIGNAL TRANSMITTING METHOD, RADIO COMMUNICATION SYSTEM, AND APPARATUS AND PROGRAM USED FOR THE SAME}

본 발명은 기지국으로부터 송신되는 파일럿 신호의 송출 기술에 관한 것으로, 특히, 파일럿 신호 송신 방법, 무선 통신 시스템, 그들에 이용되는 장치 및 프로그램에 관한 것이다.

OFDM(Orthogonal Frequency Dⅳision Multiplexing)은, 주파수 이용 효율이 통상의 변조 방식에 비하여 양호하고, 이동 통신 시스템에서 문제가 되는 주파수 선택성 페이딩에 강하기 때문에, 근래 주목을 받고 있고, 2.5MHz대나 5.2GHz대의 무선 LAN 시스템에 실용화되어 있다. 또한, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 검토가 진행되고 있는 Evolved UTRA(E-UTRA)에서의 하강 회선에의 도입도 계획되고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1).

OFDM에서는 송신 대역을 복수의 서브캐리어로 분할하고, 각 서브캐리어로 정보 심볼을 전송한다. 따라서, 도 1에 도시하는 바와 같이, OFDM을 이용한 전송 방식에서는 주파수축(周波數軸) 방향 및 시간축 방향의 2차원 방향으로 정보 심볼이 다중(多重)된다.

한편, 멀티 패스 페이딩로(路)에서는 지연파에 의해 페이딩이 생긴다. 페이딩은 수신파의 시간 특성, 및 주파수 특성의 양쪽에 변동을 준다. 시간 특성에의 영향은 이동국의 이동 속도에 의해 결정되고, 이동 속도가 빠를수록 페이딩 변동 속도는 빨라진다. 또한, 주파수 특성에의 영향은 지연 시간의 확산을 나타내는 지연 스프레드에 의해 결정되고, 지연 스프레드가 클수록 상관대역폭(相關帶域幅)은 작아진다. 여기서, 상관대역폭이란, 주파수 선택성 페이딩을 표현하는 기본 파라미터이고, 주파수 특성의 상관이 소정치 이상인 최소 주파수폭을 말한다. 따라서 상관대역폭이 작아진다는 것은 동(同)대역폭 내에서는 페이딩에 의한 주파수 특성의 변동이 큰 것을 의미한다.

페이딩 변동 주기가 정보 심볼의 샘플링 주기에 대해 상대적으로 짧은 경우, 페이딩 변동에 의해 신호파의 위상 및 진폭이 변동하여 버리기 때문에, 정보 심볼을 올바르게 판정하는 것이 곤란해진다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는, 위상 및 진폭의 기준점을 정보 심볼과 함께 송신할 필요가 있다. 그 때문에, 데이터와 함께 기지의 신호 계열을 송신하고, 위상 및 진폭 기준이 되는 정보를 수신측에 전한다. 이와 같은 기지의 신호 계열을 파일럿 신호라고 부른다. 수신측에서는 파일럿 신호로부터 얻어지는 위상이나 진폭의 기준점을 이용하여, 다른 심볼에서의 위상이나 진폭 변동을 추정하고, 보정함에 의해 신호를 복조한다. 일반적으로, 통신로에서의 진폭 및 위상 변동의 특성을 채널 특성이라고 부르고, 파일럿 신호에 의거하여 채널 특성을 추정하는 것을 채널 추정이라고 부른다.

선술한 바와 같이, 페이딩은 주파수 및 시간 특성의 양쪽에 변동을 주고, 또한 OFDM에서는 정보 심볼을 주파수 및 시간축의 양방향으로 다중하고 있다. 따라서, 일반적으로 OFDM에서는, 주파수 및 시간축의 양방향으로 파일럿 신호가 다중된다. 3GPP에서의 E-UTRA에서는, 단위 송신 시간인 서브프레임 내에서의 파일럿 신호의 다중 방법이 논의되어 있고, 도 2에 도시하는 바와 같은 1서브프레임 내의 1OFDM 심볼에만 파일럿 신호를 다중하는 방법이나, 도 3에 도시하는 바와 같이 1서브프레임 내의 복수의 OFDM 심볼에 파일럿 신호를 다중하는 방법이 후보로서 열거되어 있다.

비특허 문헌 1 : 3GPP TR25.814 v0.5.0(2005-11) 3rd Generation Partnership Project ; Technical Specification Group Radio Access Network ; Physical Layer Aspects for Evolved UTRA(Release 7)

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

선술한 바와 같이, 파일럿 신호는 기지(旣知)의 신호 계열이고, 데이터 신호를 전송할 수가 없다. 따라서, 무선 리소스 사용 효율의 관점에서는 파일럿 신호는 오버헤드이고, 채널 추정 정밀도를 소망하는 품질로 유지할 수 있는 필요한 최저한만큼을 송신하는 것이 바람직하다. 따라서, 일반적으로 하강 회선로는 셀 내의 모든 이동국이 공통되게 이용하는 공통 파일럿 신호를 송신하도록 하여, 파일럿 신호에 사용하는 무선 리소스의 비율을 절약하도록 한다.

그러나, 전술한 바와 같이 페이딩에 의한 채널 변동은 시간축 방향 및 주파수축 방향의 양쪽에 존재하고, 각각 이동국의 이동 속도(도플러 속도)나 셀 환경(지연 스프레드)에 의해 변동 피치는 다르다. 즉, 소망하는 채널 추정 정밀도를 유지하기 위해 필요한 최적의 파일럿 신호의 다중 방법 및 신호 밀도는 개개의 이동국 또는 셀 환경에 따라 다르다는 문제점이 있다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 서브프레임의 파일럿 신호로부터 산출한 채널 추정과, 다음 서브프레임의 파일럿 신호로부터 산출한 채널 추정을 내삽 보간함에 의해, 서브프레임 내에서의 시간 변동을 고려한 채널 추정 결과에 의거하여 데이터 심볼의 복조를 행하는 것이 가능하다. 그러나, 도 11에 도시하는 바와 같이, 다른 채널이 서브프레임마다 시간 다중된 경우, 이동국이 연속한 서브프레임을 수신할 수 없는 경우가 있다. 한 예로서, 개별의 이동국에 대해 데이터 송신하는 유니캐스트 채널과, 복수의 이동국에 대해 데이터 송신하는 멀티 캐스트 채널을 서브프레임마다 시간 다중하는 경우가 고려된다. 이 경우, 멀티 캐스트 채널은 셀 내의 불특정 이동국에 대해 송신하기 때문에, 셀 에지에서도 소망하는 품질을 얻을 수 있도록 인접하는 기지국으로부터 동시에 수신할 수 있는, 이른바 소프트 핸드 오버가 사용될 가능성이 높다. 이 소프트 핸드 오버를 실현하기 위해서는, 기지국 사이의 송신 타이밍이 완전히 동기하지 않더라도 수신할 수 있는 프레임 구성으로 할 필요가 있고, 유니캐스트 채널의 프레임 구성과는 다른 것이 상정된다. 따라서, 유니캐스트 채널을 수신하고 있는 이동국은, 멀티 캐스트 채널은 수신할 수 없는 경우가 있고, 상술한 바와 같은 다음 서브프레임의 파일럿 신호를 이용한 채널 추정은 불가능하게 되어, 채널 추정 정밀도가 열화된다는 문제가 있다.

또한, OFDM에서는 인접 셀의 간섭에 의해 특성이 크게 열화되는데, 일반적으로 파일럿 신호는 셀 단(端)에 위치하는 이동국에서도 충분한 품질로 수신할 수 있도록 큰 전력으로 송신한다. 따라서, 인접하는 셀 사이에서 송신 타이밍이 어느 정도 동기하고 있는 시스템에서는, 같은 타이밍, 같은 서브캐리어에서 인접하는 기지국끼리가 큰 전력으로 파일럿 신호를 송신하기 때문에, 셀 단에 위치하는 이동국에서는 인접 셀의 파일럿 신호가 큰 간섭이 되어 채널 추정이 열화된다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하는 파일럿 신호 송신 방법, 무선 통신 시스템, 그들에 이용되는 장치 및 프로그램을 제공하는 데 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하는 제 1항의 발명은, 기지국이, 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 스텝과, 상기 이동국이, 상기 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 스텝과, 상기 이동국이, 상기 식별한 패턴에 의거하여, 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법이다.

상기 과제를 해결하는 제 2항의 발명은, 상기 제 1항의 발명에 있어서, 상기 기지국의 셀 환경에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 3항의 발명은, 상기 제 1항 또는 제 2항의 발명에 있어서, 상기 기지국의 셀의 지연 스프레드에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 4항의 발명은, 상기 제 3항의 발명에 있어서, 상기 기지국의 셀 사이즈에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 5항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국의 속도에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 6항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 기지국이 송신하는 채널의 종류에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 7항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 기지국에 인접하는 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 8항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 주파수에 있어서 단위 송신 시간 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 9항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 타이밍에 있어서 단위 송신 주파수 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 10항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴이란, 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식에 의거한 무선 통신 시스템에 있어서, 소정 단위 송신 시간 및 주파수 격자 내에 다중하는 파일럿 심볼의 패턴으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 11항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 기지국이, 상기 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를, 하강 회선 채널로 이동국에 통지하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 12항의 발명은, 상기 제 11항의 발명에 있어서, 상기 하강 회선 채널이, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국에 대해 송신하는 통지 채널인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 13항의 발명은, 상기 제 11항 또는 제 12항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴 후보에는 상기 이동국에서 이미 알고 있는 기준 패턴이 포함되어 있고, 상기 이동국은, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를 취득하기 이전은, 상기 기준 패턴에 의거하여 공통 파일럿 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 14항의 발명은, 상기 제 13항의 발명에 있어서, 상기 기준 패턴은, 상기 패턴 후보의 모든 패턴에 공통되게 포함되는 심볼 위치에 의거한 패턴인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 15항의 발명은, 상기 제 1항 내지 제 14항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 이동국은, 상기 신호 패턴 후보에 관한 정보와, 상기 기지국으로부터의 수신 신호에 의거하여, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 16항의 발명은, 상기 제 15항의 발명에 있어서, 상기 기지국은, 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼이, 상기 미사용의 신호 패턴에 의거한 파일럿 신호 계열과의 상관이 낮아지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 17항의 발명은, 상기 제 16항의 발명에 있어서, 상기 기지국은, 상기 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼에 대해, 상기 이동국에서 이미 알고 있는 비트 계열을 곱하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 18항의 발명은, 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 파일럿 신호 송신 수단을 갖는 기지국과, 상기 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 식별 수단과, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 공통 파일럿 신호 수신 수단을 갖는 이동국을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이다.

상기 과제를 해결하는 제 19항의 발명은, 상기 제 18항의 발명에 있어서, 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 기지국의 셀 환경에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 20항의 발명은, 상기 제 18항 또는 제 19항의 발명에 있어서, 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 기지국의 셀의 지연 스프레드에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 21항의 발명은, 상기 제 20항의 발명에 있어서, 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국의 셀 사이즈에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 22항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 21항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국의 속도에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 23항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 22항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국이 송신하는 채널의 종류에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 24항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 23항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국에 인접하는 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 25항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 24항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 주파수에 있어서 단위 송신 시간 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 26항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 25항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 타이밍에 있어서 단위 송신 주파수 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 27항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 26항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴이란, 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식에 의거한 무선 통신 시스템에 있어서, 소정 단위 송신 시간 및 주파수 격자 내에 다중하는 파일럿 심볼의 패턴으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 28항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 26항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 기지국이, 상기 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를, 하강 회선 채널로 이동국에 통지하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 29항의 발명은, 상기 제 28항의 발명에 있어서, 상기 하강 회선 채널이, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국에 대해 송신하는 통지 채널인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 30항의 발명은, 상기 제 28항 또는 제 29항의 발명에 있어서, 상기 신호 패턴 후보에는 상기 이동국에서 이미 알고 있는 기준 패턴이 포함되어 있고, 상기 이동국의 공통 파일럿 신호 수신 수단은, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를 취득하기 이전은, 상기 기준 패턴에 의거하여 공통 파일럿 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 31항의 발명은, 상기 제 30항의 발명에 있어서, 상기 기준 패턴은, 상기 패턴 후보의 모든 패턴에 공통되게 포함되는 심볼 위치에 의거한 패턴인 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 32항의 발명은, 상기 제 18항 내지 제 31항중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 이동국의 식별 수단은, 상기 신호 패턴 후보에 관한 정보와, 상기 기지국으로부터의 수신 신호에 의거하여, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 33항의 발명은, 상기 제 32항의 발명에 있어서, 상기 기지국의 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼이, 상기 미사용의 신호 패턴에 의거한 파일럿 신호 계열과의 상관이 낮아지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 34항의 발명은, 상기 제 32항 또는 제 33항의 발명에 있어서, 상기 기지국의 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼에 대해, 상기 이동국에서 이미 알고 있는 비트 계열을 곱하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하는 제 35항의 발명은, 이동국이, 기지국으로부터 송신되는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하고, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 무선 시스템에서의 기지국으로서, 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기지국이다.

상기 과제를 해결하는 제 36항의 발명은, 이동국이, 기지국으로부터 송신되는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하고, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 무선 시스템에서의 기지국의 프로그램으로서, 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 처리를, 기지국에 실행시키는 것을 특징으로 하는 기지국의 프로그램이다.

상기 과제를 해결하는 제 37항의 발명은, 기지국이 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서의 이동국의 프로그램으로서, 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 처리와, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 처리를 이동국에 실행시키는 것을 특징으로 하는 이동국의 프로그램이다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 기지국의 셀 환경에 따라 소망하는 채널 추정 정밀도를 유지할 수 있는 필요한 최저한의 공통 파일럿 신호의 송신을 가능하게 하고, 통신 품질을 향상함과 함께 오버헤드를 삭감할 수 있고, 유저 스루풋 및 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 셀 환경이나 제공하는 서비스등에 따라 각 기지국에 적합한 공통 파일럿 신호의 파일럿 패턴을 사용하는 것이 가능해지고, 채널 추정 정밀도를 향상시키면서, 무선 리소스의 사용 효율을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 시스템 및 유저 스루풋을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 인접하는 셀끼리에서 다른 파일럿 패턴을 사용하는 것이 가능해지고, 따라서 인접하는 셀 사이에서의 파일럿 심볼끼리가 충돌함에 의한 간섭을 저감하는 것이 가능해지고, 채널 추정 정밀도를 향상시키고, 시스템 및 유저 스루풋을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 OFDM 변조 방식의 개념도를 설명하는 도면.

도 2는 파일럿 신호 패턴의 한 예를 도시하는 도면.

도 3은 파일럿 신호 패턴의 한 예를 도시하는 도면.

도 4는 실시예 1에서의 시스템 구성을 설명하는 도면.

도 5는 실시예 1에서 이용하는 파일럿 신호 패턴을 설명하는 도면.

도 6은 실시예 1에서 이용하는 기지국의 구성을 설명하는 도면.

도 7은 실시예 1에서 이용하는 이동국의 구성을 설명하는 도면.

도 8은 실시예 1에서 이용하는 이동국의 동작 플로우를 설명하는 도면.

도 9는 채널 추정 방법의 한 예를 설명하는 도면.

도 10은 실시예 2에서 이용하는 파일럿 신호 패턴을 설명하는 도면.

도 11은 실시예 3에서의 기지국이 송신하는 채널에 관해 설명하는 도면.

도 12는 실시예 4에서 이용되는 파일럿 신호 패턴을 설명하는 도면.

도 13은 실시예 4에서 이용되는 이동국의 구성을 설명하는 도면.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

401, 402 : 기지국 411, 413 : 이동국

421, 422 : 셀 601 : 메모리

602 : 파일럿 신호 생성부 603 : 통지 신호 생성부

604 : 부호화부 605 : 변조부

607 : 송신 처리부 701 : 수신 처리부

702 : 신호 분리부 703 : 채널 추정부

704 : 복조부 705 : 복호부

본 발명에서의 특징은, 1) 기지국의 셀 환경에 따라 다른 공통 파일럿 신호의 패턴(이하에서는 파일럿 패턴이라고 부른다)을 설정할 수 있도록 하고, 2) 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 셀 내의 이동국이 식별할 수 있도록 한다는 점이다. 본 발명에서는, 이하에 나타내는 바와 같이, 이들의 특징을 실현하는 복수의 방법을 제공하는데, 특징 1)과 특징 2)의 실현 방법은 어느 조합으로 사용하여도 좋고, 또한 같은 특징에 대한 실현 방법을 복수 조합하여 사용하여도 좋다.

1) 기지국의 셀 환경에 따라 다른 파일럿 패턴을 설정하는 방법은, 이하와 같다.

i) 셀의 지연 스프레드에 의거하여 설정한다.

ⅱ) 이동국의 평균 속도에 의거하여 설정한다.

ⅲ) 시간 다중하는 채널의 종류에 의거하여 설정한다.

ⅳ) 인접하는 기지국이 송신하는 파일럿 패턴에 의거하여 설정한다.

2) 이동국에서 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 식별하는 방법은, 이하와 같다.

i) 기지국이 셀 내의 불특정한 이동국에 대해 통지 신호로서 통지한다.

ⅱ) 이동국이 블라인드로 판정한다.

이하에, 이들의 각 실현 방법의 조합에 관해 상세히 설명한다.

실시예 1

실시예 1에서는, 1)-i) 셀의 지연 스프레드에 의거하여 파일럿 패턴을 설정하고, 2)-i) 파일럿 패턴은 통지 신호로서 셀 내의 불특정한 이동국에 대해 송신하는 경우에 관해 설명한다.

배경 기술에서 설명한 바와 같이, 주파수 선택성 페이딩에 의한 변동은 멀티 패스의 지연 스프레드에 따라 다르고, 지연 스프레드가 클수록 상관대역폭은 작아진다. 상관대역폭이 작다는 것은, 같은 주파수 대역 내에서는 주파수 특성의 변동이 큰 것을 의미하기 때문에, 주파수축 방향으로 치밀하게 파일럿 신호를 다중하고, 채널 추정 정밀도를 향상시킬 필요가 있다. 한편, 상관대역폭이 큰 경우는, 주파수 특성의 변동은 작기 때문에 주파수축 방향으로 다중하는 파일럿 신호는 적어도 좋다. 일반적으로, 단위 송신 시간 및 주파수(이후, 서브프레임이라고 부른다) 내에는 복수의 파일럿 신호가 다중되어 있고, 각 파일럿 신호에 의거하여 채널 추정을 행하고, 파일럿 신호가 존재하지 않는 시간 또는 주파수 구간은 내삽 보간을 함으로써 채널 추정을 행한다.

또한, 지연 스프레드는 지연파의 지연 시간의 확산을 나타내는 지표이고, 일반적으로 셀 사이즈가 큰 경우 쪽이, 지연 스프레드도 커지는 경향에 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 셀의 크기에 따라 파일럿 패턴을 변경하도록 한다. 구체적으로는, 큰 셀일수록 주파수축 방향의 파일럿 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 주파수 선택성 페이딩 변동이 큰 경우의 채널 추정 정밀도를 향상시키도록 한다. 한편, 작은 셀에서는 주파수축 방향의 파일럿 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 파일럿 신호에 의한 오버 헤드를 저감하고, 무선 리소스 사용 효율을 향상시키도록 한다.

또한, 파일럿 신호는 채널 변동을 추정하는 기준 신호로서 사용하기 때문에, 이동국에서 파일럿 패턴을 이미 알고 있을 필요가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 각 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 통지 신호로서 셀 내의 이동국에 대해 송신하는 것으로 한다.

[시스템 구성]

도 4는, 본 실시예에서 사용된 시스템 구성을 설명하는 도면이다.

본 실시예에서의 시스템은, 기지국(401, 402)과, 각 기지국의 송수신 커버 에어리어인 셀(421, 422), 각 기지국과 송수신을 행하는 이동국(411 내지 413)으로 이루어진다. 기지국(401 및 402)은, 셀 내의 이동국에 대한 공통 신호로서 통지 신호 및 공통 파일럿 신호를, OFDM 변조를 이용하여 송신하고 있다. 또한, 각 이동국에 대한 개별 신호로서 데이터의 송수신도 행하고 있다. 도 4에 도시되어 있는 바 와 같이, 셀(421)은 셀(422)보다도 커버하고 있는 에어리어 반경이 크기 때문에, 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 신호 패턴은 각각 다르다.

도 5는, 본 실시예에서 사용되는 파일럿 패턴에 관해 설명하는 도면이다.

패턴(501)은 기지국(401)이 송신하고 있는 파일럿 패턴이고, 패턴(502)은 기지국(402)이 송신하고 있는 파일럿 패턴이다. 또한, 흑(黑) 또는 사선(斜線)의 부분이 파일럿 신호를 나타내고 있고, 사선 부분은 양 파일럿 패턴 모두 파일럿 신호가 다중되어 있는 기준 파일럿 포지션이다. 이후, 기준 파일럿 포지션만의 패턴을 기준 파일럿 패턴이라고 부른다. 기준 파일럿 패턴은 미리 규정되어 있고, 전 이동국에서 이미 알도록 한다. 따라서, 이동국은 새로운 기지국으로부터의 신호를 수신 시작할 때는, 우선 기준 파일럿 패턴에 다중되어 있는 파일럿 신호를 사용하여 채널 추정을 행하고, 통지 신호를 수신한다. 통지 신호에는, 본 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴에 관한 정보가 포함되어 있기 때문에, 이동국은 이 파일럿 패턴 정보를 취득한 후는, 본 기지국이 송신하고 있는 모든 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정을 행하는 것이 가능해진다. 기지국(401)은 셀 반경이 크기 때문에 지연 스프레드가 커지는 것이 상정되고, 따라서 주파수축 방향의 파일럿 신호 다중률이 높은 패턴(501)을 사용하도록 한다. 한편, 기지국(402)은 셀 반경이 작기 때문에 지연 스프레드는 작아지는 것이 상정되고, 따라서 주파수축 방향의 파일럿 신호 다중률이 낮은 패턴(502)을 사용하도록 한다. 여기서, 이들의 파일럿 패턴은 미리 기지국 개설 전에 셀 사이즈에 의거하여 설정하여 두는 것으로 한다.

[기지국]

도 6은, 본 실시예에서 이용되는 기지국의 구성을 설명하는 도면이다.

본 실시예에서의 기지국은, 기지국의 설정 정보를 기록하는 메모리(601)와, 파일럿 신호 생성부(602)와, 시스템 정보 등을 통지하는 통지 신호 생성부(603)와, 통지 신호를 부호화하는 부호화부(604), 부호화 후의 통지 신호나 파일럿 신호를 변조하는 변조부(605), 변조 후의 신호를 FFT 변환하고 서브캐리어에 매핑하는 등의 송신에 필요한 처리를 행하여 송신하는 송신 처리부(607)로 이루어진다. 또한, 여기서는 본 발명에서 필요한 구성 요소만을 나타내고 있고, 그 밖의 일반적인 기지국 구성 요소는 생략하고 있다.

메모리에는, 기지국의 시스템 설정 정보가 기록되어 있고, 상정하고 있는 기지국의 셀 사이즈 등에 의거하여 결정한 파일럿 패턴에 관한 정보도 기록되어 있다. 이 파일럿 패턴 정보는 파일럿 신호 생성부(602)에 통지됨과 함께, 통지 신호 생성부(603)에도 통지된다. 파일럿 신호 생성부(602)에서는 통지된 파일럿 패턴의 파일럿 신호를 생성하고, 변조부(605)에 보낸다. 또한, 통지 신호 생성부(603)에서는, 파일럿 패턴 정보를 시스템 정보에 포함하여 제어 신호를 생성하고, 부호화부(6040에 보낸다.

[이동국]

도 7은, 본 실시예에서 이용되는 이동국의 구성을 설명하는 도면이다.

본 실시예에서 이동국은, 소정의 타이밍에서 소정 주파수대역의 신호를 수신한 수신 처리부(701)와, 수신한 신호로부터 파일럿 신호부를 분리하는 신호 분리부(702)와, 분리한 파일럿 신호로부터 채널 추정을 행하는 채널 추정부(703)와, 수 신 신호와 채널 추정치로부터 복조를 행하는 복조부(704)와, 복호부(705)로 이루어진다. 또한, 여기서는 본 발명에서 필요한 구성 요소만을 나타내고 있고, 그 밖의 일반적인 이동국 구성 요소는 생략하고 있다.

신호 분리부(702)는, 새로운 기지국의 신호를 수신하는 경우는, 도시하지 않은 메모리에 기록되어 있는 기준 파일럿 패턴 정보에 의거하여, 기준 파일럿 패턴에 해당하는 심볼에 다중되어 있는 신호만을 분리하고, 채널 추정부(703)에 보낸다. 그리고, 이 채널 추정을 사용하여 통지 신호를 수신·복호하고 사용하고 있는 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴 정보를 취득한다. 취득한 파일럿 패턴 정보는, 신호 분리부(702) 및 채널 추정부(703)에 통지되고, 신호 분리부(702)는 통지된 파일럿 패턴에 의거하여 파일럿 신호에 해당하는 부분의 신호를 채널 추정부(703)에 보낸다. 채널 추정부(703)에서는, 통지된 파일럿 패턴에 의거하여 채널을 추정을 행하고, 복조부(705)에 보낸다.

도 8은, 본 실시예에서 이용되는 이동국이 서브프레임마다 행하는 수신 동작 플로우를 설명하는 도면이다.

이동국은, 기지국의 파일럿 패턴 정보를 미취득인 경우는(801, N0), 신호 분리부(702) 및 채널 추정부(703)에서 기준 파일럿 패턴에 의거하여 파일럿 신호 분리 및 채널 추정을 행하고(802), 복조부(704)는 이 채널 추정을 이용하여 통지 신호 등의 수신 신호를 복조, 복호부(704)에서 복호하고 정보를 취출한다(803). 한편, 이동국이 기지국의 파일럿 패턴 정보를 취득 완료인 경우는(801, YES), 신호 분리부(702) 및 채널 추정부(703)는 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴에 의거하 여 채널 추정을 행하고(806), 복조부(705)는 이 채널 추정을 이용하여 수신 신호를 복조, 및 복호부에서 복호한다(803). 또한, 기지국의 파일럿 패턴 정보를 미취득인 경우는(804, N0), 복호한 통지 신호에 포함되는 파일럿 패턴 정보를 추출하고, 신호 분리부 및 채널 추정부(703)에 보낸다(805).

또한, 본 실시예에서는 채널 추정의 상세한 방법에 관해서는 한정하지 않지만, 예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같은 방법으로 채널 추정을 행할 수가 있다.

파일럿 심볼이 QPSK 변조에서의 (1,1)로 송신되고 있다고 하면, 이동국에서는 이것에 페이딩 변동에 의한 위상 회전(α)이 가하여진 파일럿 심볼을 수신한다. 그래서, 이동국에서의 채널 추정부에서는, 수신 파일럿 심볼의 복소공역(複素共役)을 취하고, 이로부터 파일럿 심볼분(1, 1)만큼 위상을 회전시킴에 의해, 페이딩 변동 분(-α)을 산출한다. 이것을 채널 추정 결과로서, 다른 수신 심볼에 곱함으로써 페이딩 변동에 의한 위상 회전을 보정하는 것이 가능하다. 단, OFDM 전송에서는 파일럿 심볼과 다른 데이터 심볼이 송신되고 있는 시간/주파수가 다르고, 또한 일반적으로 채널 특성은 시간/주파수에 따라 변동한다. 따라서, 서브프레임 내의 각 파일럿 심볼에서의 채널 추정을 계산한 후, 각각 주파수축 및 시간축상의 이웃하는 파일럿 심볼 사이에서 내삽 보간을 행하여 파일럿 심볼 이외의 심볼에서의 채널 추정을 계산하도록 하는 것으로, 내삽 보간을 행하지 않고 단독의 채널 추정치를 이용하는 경우보다도 채널 추정 정밀도를 개선할 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 각 기지국의 셀 사이즈에 따라 사용하는 파일럿 패턴을 결정한다. 그리고, 각 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패 턴을 통지 신호로서 이동국에 통지함으로써, 이동국이 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행할 수 있도록 한다. 이 때, 셀 사이즈가 크고 지연 스프레드가 커진다고 상정되는 기지국에서는, 주파수 선택성 페이딩의 영향을 저감하기 위해 주파수축 방향의 파일럿 심볼 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 채널 추정 정밀도를 향상시키도록 한다. 한편, 셀 사이즈가 작고 지연 스프레드가 작다고 상정되는 기지국에서는, 주파수축 방향의 파일럿 심볼 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용하고, 오버 헤드를 저감하여 무선 리소스의 사용 효율을 향상시키도록 한다. 이 결과, 각 기지국에 셀 환경에 따른 최적의 파일럿 패턴을 사용하는 것이 되고, 시스템 및 유저 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.

실시예 2

실시예 2에서는, 1)-ⅱ) 이동국의 평균 속도에 의거하여 파일럿 패턴을 설정하는 점이 실시예 1과는 다른 점이고, 그 밖에 관해서는 실시예 1과 같다.

배경 기술에서 설명한 바와 같이, 페이딩의 시간 변동은 이동국의 이동 속도에 따라 다르고, 이동 속도가 빠를수록 페이딩 변동 피치는 빨라진다. 즉, 단위 시간 내에서의 채널 변동이 큰 것을 의미하기 때문에, 시간축 방향으로 조밀하게 파일럿 신호를 다중하고, 채널 추정 정밀도를 향상시킬 필요가 있다. 한편, 페이딩 변동 피치가 늦은 경우는, 단위 시간 내에서의 채널 변동이 작은 것을 의미하기 때문에, 시간축 방향으로 다중하는 파일럿 신호는 적어도 좋고, 파일럿 신호가 존재하지 않는 구간은 내삽 보간을 함으로써 채널 추정을 행하면 좋다.

그래서, 본 실시예에서는, 셀 내의 이동국의 평균 속도에 따라 파일럿 패턴 을 결정한다. 구체적으로는, 셀 내의 이동국의 평균 속도가 빠를수록 시간축 방향의 파일럿 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여 채널 추정 정밀도를 향상시키도록 한다. 한편, 평균 속도가 느린 셀에서는 시간축 방향의 파일럿 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 파일럿 신호에 의한 오버 헤드를 저감하고, 무선 리소스 사용 효율을 향상시키도록 한다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로, 각 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴에 관한 정보를 통지 신호로서 셀 내의 이동국에 통지하도록 하고, 이동국에서는, 파일럿 패턴 정보를 취득할 때까지는 기준 파일럿 패턴을 이용하여 채널 추정을 행하는 것으로 한다.

[시스템 구성]

실시예 2에서의 시스템 구성은, 실시예 1에서의 시스템 구성과 같기 때문에 도면은 생략한다. 단, 각 기지국의 셀 사이즈는 도 4와 같이 달라도 좋고, 같은 정도라도 좋다. 또한, 실시예 2에서의 시스템에서는, 각 셀에서의 이동국의 평균 속도가 다른 것으로 한다. 예를 들면, 도 4에서의 기지국(401)의 셀(421) 내에는 선로나 도로 등이 존재하고 고속 이동을 하는 이동국의 비율이 높고, 기지국(402)의 셀(422) 내에는 건물이나 보행자 전용의 골목길 등이 존재하고 저속 이동을 한 이동국의 비율이 높은 것으로 한다.

도 10은, 본 실시예에서 사용되는 파일럿 패턴에 관해 설명하기 위한 도면이다.

패턴(1001)은 기지국(401)이 송신하고 있는 파일럿 패턴이고, 패턴(1002)은 기지국(402)이 송신하고 있는 파일럿 패턴이다. 또한, 흑 또는 사선의 부분이 파일럿 신호를 나타내고 있고, 사선 부분은 양 파일럿 패턴에 모두 파일럿 신호가 다중되어 있는 기준 파일럿 패턴이다. 이동국은 새로운 기지국으로부터의 신호를 수신 시작할 때는, 우선 기준 파일럿 패턴에 다중되어 있는 파일럿 신호를 사용하여 채널 추정을 행하고, 통지 신호를 수신한다. 통지 신호에는, 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴에 관한 정보가 포함되어 있기 때문에, 이동국은 이 정보를 취득하면, 기지국이 송신하고 있는 모든 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정을 행하는 것이 가능해진다.

기지국(401)의 셀에서는 고속 이동하는 이동국의 비율이 높기 때문에, 시간축 방향의 파일럿 신호 다중률이 높은 패턴(1001)을 사용하고, 기지국(402)의 셀에서는 저속 이동하는 이동국의 비율이 높기 때문에, 시간축 방향의 파일럿 신호 다중률이 낮은 패턴(1002)을 사용하도록 한다. 이 때, 파일럿 패턴의 결정은, 기지국 개설 전에 미리 운용자가 셀 내의 환경에 따라 설정하여 두어도 좋고, 운용 시작 후에, 이동국의 셀 통과의 평균 시간이나 이동국의 파일럿 신호의 채널 추정 변동 등의 관측 결과에 의거하여 셀 내의 이동국의 평균 속도를 추측하고, 적절한 파일럿 패턴으로 전환하도록 하여도 좋다. 이후의 설명에서는, 운용 시작 전에 셀 환경에 따라 미리 사용하는 파일럿 패턴을 결정하여 두는 경우에 관해 설명한다.

[기지국]

실시예 2에서의 기지국의 구성은, 실시예 1에서의 기지국의 구성과 같다. 단, 기지국에서 사용하는 파일럿 패턴은 셀 내의 이동국의 평균 속도 또는 평균 속 도에 관련되는 환경 요인(지리적 조건)에 따라 미리 설정되어 있고, 파일럿 패턴 정보로서 메모리에 기록되어 있다. 파일럿 신호 생성부는 설정되어 있는 파일럿 패턴에 의거한 파일럿 신호를 생성하고, 통지 신호 생성부는 사용하고 있는 파일럿 패턴 정보를 통지하는 통지 신호를 생성하고, 각각 이동국에 송신된다

[이동국]

실시예 2에서의 이동국의 구성 및 동작 플로우는, 실시예 1에서의 이동국과 같다. 즉, 기지국의 파일럿 패턴 정보를 미취득인 경우는, 기본 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행하고, 통지 신호를 수신하고 파일럿 패턴 정보를 취득한 후는, 기지국이 송신하고 있는 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행하도록 한다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 각 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국의 평균 속도에 따라 사용하는 파일럿 패턴을 결정하도록 한다. 또한, 각 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴 정보를 이동국에 통지함으로써, 이동국에서 기지국이 송신하고 있는 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행할 수 있도록 한다. 이 때, 셀 내에 존재하는 이동국의 평균 속도가 빠르다고 상정되는 기지국에서는, 페이딩 변동의 영향을 저감하기 위해 시간축 방향의 파일럿 심볼 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하여, 채널 추정 정밀도를 향상시키도록 한다. 한편, 셀 내에 존재하는 이동국의 평균 속도가 늦다고 상정되는 기지국에서는, 시간축 방향의 파일럿 심볼 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용하여, 오버 헤드를 저감하여 무선 리소스의 사용 효율을 향상시킨다. 그 결과, 각 기지국의 셀 환경에 따른 최적의 파일럿 패턴을 사용하는 것이 되고, 시스템 및 유저 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.

실시예 3

실시예 3에서는, 1)-ⅲ) 시간 다중하는 채널의 종류에 의거하여 파일럿 패턴을 설정하는 점이 실시예 1과는 다른 점이고, 그 외에 관해서는 실시예 1과 같다.

과제에서 설명한 바와 같이, 다른 채널이 서브프레임마다 시간 다중되고, 이동국이 연속한 서브프레임을 수신할 수 없는 경우에는, 다음 서브프레임의 파일럿 신호를 이용한 채널 추정을 행할 수 없고, 복조 성능이 열화되는 경우가 있다.

그래서, 본 실시예에서는, 각 기지국이 시간 다중하는 채널의 종류에 따라 파일럿 패턴을 결정한다. 구체적으로는, 같은 주파수대역에 다른 서브프레임 구성을 갖는 채널을 시간 다중하는 경우는, 시간축 방향의 파일럿 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 서브프레임 내의 파일럿 신호만을 이용하여 채널 추정의 내삽 보간을 할 수 있도록 한다. 한편, 같은 주파수대역에 서브프레임 구성이 다른 채널을 시간 다중하지 않는 경우에는, 시간축 방향의 파일럿 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용하도록 하여, 다음 서브프레임의 파일럿 신호를 이용한 채널 추정의 내삽 보간을 행하도록 한다. 이로써, 다른 채널이 시간 다중하여 송신하고 있는 기지국에 접속하고 있는 이동국에서의 채널 추정 정밀도를 향상시킴과 함께, 다른 채널을 시간 다중하지 않은 기지국에서는 하강 회선의 오버 헤드를 저감하여 무선 리소스 사용 효율을 향상시킬 수 있고, 시스템 스루풋 및 유저 스루풋을 개선할 수 있다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로, 기지국은 사용하고 있는 파일럿 패턴에 관한 정보를 통지 신호로서 셀 내의 이동국에 송신하도록 하고, 이동국은 파일럿 패턴 정보를 취득할 때까지는 기준 파일럿 패턴을 이용하여 채널 추정을 행하는 것으로 한다.

[시스템 구성]

실시예 3에서의 시스템 구성은, 실시예 1에서의 시스템 구성과 같기 때문에 도면은 생략한다. 단, 각 기지국의 셀 사이즈는 도 4와 같이 달라도 좋고, 같은 정도라도 좋다. 또한, 실시예 3에서의 시스템에서는, 도 4에서의 기지국(401)은 각 이동국에 대한 개별 데이터를 송신하는 유니캐스트 채널만을 송신하고 있고, 기지국(402)은 유니캐스트 채널과 함께, 복수의 이동국에 대해 같은 데이터를 송신하는 멀티 캐스트 채널을 도 11과 같이 시간 다중하여 송신하고 있는 것으로 한다.

또한, 본 실시예에서의 기지국이 송신하는 파일럿 패턴은 제 2의 실시예에서의 파일럿 패턴과 같은 것이라고 한다. 단, 유니캐스트 채널만을 송신하고 있는 기지국(401)이 패턴(1002)을 사용하고, 유니캐스트와 멀티 캐스트를 시간 다중하여 송신하고 있는 기지국(402)은 패턴(1001)을 사용하도록 한다. 실시예 2와 마찬가지로, 흑 또는 사선의 부분이 파일럿 신호를 나타내고 있고, 사선 부분은 양 파일럿 패턴 모두, 파일럿 신호가 다중되어 있는 기준 파일럿 패턴이다. 이동국은 새로운 기지국으로부터의 신호를 수신 시작하면, 우선 기준 파일럿 패턴에 다중되어 있는 파일럿 신호를 사용하여 채널 추정을 행하고, 통지 신호를 수신한다. 통지 신호에는, 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴에 관한 정보가 포함되어 있기 때문에, 이동국은 이 정보를 취득하면, 기지국이 송신하고 있는 전 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 각 기지국이 사용하는 파일럿 패턴의 결정은, 기지국 개설 전에 미리 기지국에서 제공하는 것을 상정하고 있는 채널의 다중 방법에 따라 설정하고 있어서도 좋고, 운용중에 제공하는 서비스가 변경되고 시간 다중하는 채널에 변경이 있던 경우에 파일럿 패턴을 전환하도록 하여도 좋다.

[기지국]

실시예 3에서의 기지국의 구성은, 실시예 1에서의 기지국의 구성과 같다. 단, 기지국에서 사용하는 파일럿 패턴은 기지국이 시간 다중하는 채널의 유무에 따라 미리 설정되어 있고, 파일럿 패턴 정보로서 메모리에 기록되어 있다. 그리고, 파일럿 신호 생성부가 설정되어 있는 파일럿 패턴에 의거한 파일럿 신호를 송신함과 함께, 통지 신호 생성부에서 사용하고 있는 파일럿 패턴 정보를 통지하는 통지 신호를 생성하고, 이동국에 송신한다.

[이동국]

실시예 3에서의 이동국의 구성 및 동작 플로우는, 실시예 1에서의 이동국과 같다. 즉, 통지 신호를 복호하고 파일럿 패턴 정보를 취득할 때까지는, 기본 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행하고, 통지 신호로부터 파일럿 패턴 정보를 취득하면, 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행하도록 한다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 각 기지국이 시간 다중하는 채널에 따라 사용하는 파일럿 패턴을 바꾸도록 한다. 또한, 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴 정보를 통지 신호로서 이동국에 통지함으로써, 이동국에서 기지국이 송신하고 있는 파일럿 패턴에 의거하여 채널 추정을 행할 수 있도록 한다. 이 때, 기지국이 다른 채널을 시간 다중하고, 다음 프레임의 채널 추정을 내삽 보간에 이용할 수 없는 경우에는, 시간축 방향의 파일럿 심볼 밀도가 높은 파일럿 패턴을 사용하여, 채널 추정 정밀도를 향상시키도록 한다. 그 이외의 기지국은, 시간축 방향의 파일럿 심볼 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 사용하여, 오버 헤드를 저감하여 무선 리소스의 사용 효율을 향상시킨다. 그 결과, 각 기지국에 따른 최적의 파일럿 패턴을 사용하는 것이 되고, 시스템 및 유저 스루풋을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

실시예 4

실시예 4에서는, 1)-ⅳ) 인접하는 기지국이 송신하는 파일럿 패턴에 의거하여 설정하고, 2)-ⅱ) 이동국은 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 블라인드로 판정하는 예에 관해 설명한다.

과제에서 설명한 바와 같이, 인접하는 셀끼리에서 같은 파일럿 패턴에 의거하여 파일럿 신호를 송신하고, 또한 기지국끼리의 송신 타이밍이 어느 정도 동기하고 있는 경우에는, 셀 에지에 위치하는 이동국이 수신하는 파일럿 신호는 인접하는 셀의 파일럿 신호로부터 강한 간섭을 받아, 채널 추정 정밀도가 열화된다는 문제가 있다.

그래서, 본 실시예에서는 각 기지국이 인접하는 셀과는 다른 파일럿 패턴을 사용하게 파일럿 패턴을 설정하도록 한다. 그 결과, 인접하는 셀의 파일럿 신호로부터 강한 간섭을 받는 것을 회피할 수 있고, 채널 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이동국은 모든 파일럿 패턴 후보의 정보를 갖고 있고, 각 파일럿 패턴과 의 상관을 계산함으로써, 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 검출하도록 한다.

도 12는, 본 실시예에서 사용하는 파일럿 패턴에 관해 설명하기 위한 도면이다.

도면중 검은 부분이 파일럿 심볼의 다중 위치를 나타내고 있고, 파일럿 패턴(1201와 1202)에서 파일럿 심볼이 다중되는 위치가 다르도록 결정하고 있다. 이동국은, 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 검출하기 위해, 각 파일럿 패턴과 수신 신호와의 상관치를 계산하고, 상관이 가장 높은 파일럿 패턴을 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴이라고 결정하도록 한다. 따라서, 각 기지국에서는, 자국(自局)이 사용하지 않는 파일럿 패턴에서의 파일럿 심볼 위치에 해당하는 위치에 다중하는 데이터 심볼(도 12의 사선 부분)이, 파일럿 패턴과의 상관치가 작아지도록 데이터 심볼을 다중하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이와 같은 위치에 다중되는 데이터 심볼에는 미리 이동국과 기지국 사이에서 이미 알고 있는 스크램블링을 시행하도록 하여도 좋다.

[시스템 구성]

실시예 4에서의 시스템 구성은 실시예 1에서의 시스템 구성과 같기 때문에 도면은 생략한다. 단, 각 기지국의 셀 사이즈는 도 4와 같이 달라도 좋고, 같은 정도라도 좋다.

여기서, 각 기지국이 사용하는 파일럿 패턴의 결정은, 기지국 개설 전에 미리 인접하는 셀끼리에서 다른 파일럿 패턴이 되도록 설정하도록 하여도 좋고, 에어리어 내의 기지국 사이에 걸치는 무선 리소스 제어를 행하는 기지국 제어 장치와 같은 장치에서 설정하도록 하여도 좋다.

[기지국]

실시예 4에서의 기지국의 구성은, 실시예 1에서의 기지국의 구성과 같다.

[이동국]

도 13에, 실시예 4에서의 이동국의 구성을 설명하는 도면을 도시한다. 실시예 4에서의 이동국이 실시예 1에서의 이동국과 다른 점은, 파일럿 패턴 추정부가 존재하는 점이다. 파일럿 패턴 추정부는, 신호 분리부로부터 수신 신호의 파일럿 심볼이 다중되어 있을 가능성이 있는 수신 신호를 수취하고, 미리 이미 알고 있는 파일럿 패턴 후보의 각각과의 상관을 계산하고, 가장 상관치가 높은 파일럿 패턴을 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴이라고 판정한다. 판정 결과는, 신호 분리부 및 채널 추정부에 통지하고, 신호 분리부 및 채널 추정부에서는 통지된 파일럿 패턴에 해당한 수신 심볼로부터 채널 추정을 행하고, 추정 결과를 복조부에서 복조에 사용한다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 인접하는 셀 사이에서 다른 파일럿 패턴을 사용할 수 있도록 하고, 이동국에서는 사용될 가능성이 있는 파일럿 패턴 후보중에서, 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 블라인드 판정하도록 한다. 그 결과, 인접하는 셀의 파일럿 신호로부터 강한 간섭을 받는 것을 회피할 수 있고, 채널 추정 정밀도가 향상하기 때문에, 시스템 및 유저 스루풋을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

실시예 5

실시예 5는, 1)-i) 셀의 지연 스프레드에 의거하여 파일럿 패턴을 설정하고, 2)-ⅱ) 이동국은 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 블라인드로 판정하는 예이다. 이 경우, 실시예 1에서의 시스템 및 기지국과, 실시예 4에서 이동국을 조합시키도록 하면 좋다.

실시예 6

실시예 6은, 1)-ⅱ) 이동국의 평균 속도에 의거하여 파일럿 패턴을 설정하고, 2)-ⅱ) 이동국은 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 블라인드로 판정하는 예이다. 이 경우, 실시예 2에서의 시스템 및 기지국과, 실시예 4에서 이동국을 조합시키도록 하면 좋다.

실시예 7

실시예 7은, 1)-ⅲ) 시간 다중하는 채널의 종류에 의거하여 파일럿 패턴을 설정하고, 2)-ⅱ) 이동국은 기지국이 사용하고 있는 파일럿 패턴을 블라인드로 판정하는 예이다. 이 경우, 실시예 3에서의 시스템 및 기지국과, 실시예 4에서의 이동국을 조합시키도록 하면 좋다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 셀 환경이나 제공하는 서비스 등에 따라 각 기지국에 적합한 공통 파일럿 신호의 파일럿 패턴을 사용하는 것이 가능해지고, 따라서 채널 추정 정밀도를 향상시키면서, 무선 리소스의 사용 효율을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 시스템 및 유저 스루풋을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 인접하는 셀끼리에서 다른 파일럿 패턴을 사용하는 것이 가능해지고, 따라서 인접하는 셀 사이에서 의 파일럿 심볼끼리가 충돌함에 의한 간섭을 저감하는 것이 가능하게 되어, 채널 추정 정밀도를 향상시키고, 시스템 및 유저 스루풋을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (37)

1. 기지국이, 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 스텝과,

   상기 이동국이, 상기 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 스텝과,

   상기 이동국이, 상기 식별한 패턴에 의거하여, 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기지국의 셀 환경에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 기지국의 셀의 지연 스프레드에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기지국의 셀 사이즈에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국의 속도에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 기지국이 송신하는 채널의 종류에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 기지국에 인접하는 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 주파수에 있어서 단위 송신 시간 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 타이밍에 있어서 단위 송신 주파수 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 신호 패턴이란, 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식에 의거한 무선 통신 시스템에 있어서, 소정 단위 송신 시간 및 주파수 격자 내에 다중하는 파일럿 심볼의 패턴으로 하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 기지국이, 상기 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를, 하강 회선 채널로 이동국에 통지하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 하강 회선 채널이, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국에 대해 송신하는 통지 채널인 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 신호 패턴 후보에는 상기 이동국에서 이미 알고 있는 기준 패턴이 포함되어 있고,

    상기 이동국은, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를 취득하기 이전은, 상기 기준 패턴에 의거하여 공통 파일럿 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 기준 패턴은, 상기 패턴 후보의 모든 패턴에 공통되게 포함되는 심볼 위치에 의거한 패턴인 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 이동국은, 상기 신호 패턴 후보에 관한 정보와, 상기 기지국으로부터의 수신 신호에 의거하여, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 기지국은, 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼이, 상기 미사용의 신호 패턴에 의거한 파일럿 신호 계열과의 상관이 낮아지도록 하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
17. 제 15항에 있어서,

    상기 기지국은, 상기 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼에 대해, 상기 이동국에서 이미 알고 있는 비트 계열을 곱하여 송신하는 것을 특징으로 하는 파일럿 신호 송신 방법.
18. 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 파일럿 신호 송신 수단을 갖는 기지국과,

    상기 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 식별 수단과, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 공통 파일럿 신호 수신 수단을 갖는 이동국을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 파일럿 신호 송신 수단은, 기지국의 셀 환경에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
20. 제 18항에 있어서,

    상기 파일럿 신호 송신 수단은, 기지국의 셀의 지연 스프레드에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국의 셀 사이즈에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
22. 제 18항에 있어서,

    상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국의 속도에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
23. 제 18항에 있어서,

    상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국이 송신하는 채널의 종류에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
24. 제 18항에 있어서,

    상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 기지국에 인접하는 기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴에 따라, 상기 기지국이 사용하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
25. 제 18항에 있어서,

    상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 주파수에 있어서 단위 송신 시간 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
26. 제 18항에 있어서,

    상기 신호 패턴이란, 소정의 송신 타이밍에 있어서 단위 송신 주파수 내에 다중하는 파일럿 심볼 수를 규정하는 정보인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
27. 제 18항에 있어서,

    상기 신호 패턴이란, 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식에 의거한 무선 통신 시스템에 있어서, 소정 단위 송신 시간 및 주파수 격자 내에 다중하는 파일럿 심볼의 패턴으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
28. 제 18항에 있어서,

    상기 기지국이, 상기 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를, 하강 회선 채널로 이동국에 통지하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
29. 제 28항에 있어서,

    상기 하강 회선 채널이, 상기 기지국의 셀 내에 존재하는 이동국에 대해 송신하는 통지 채널인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
30. 제 28항에 있어서,

    상기 신호 패턴 후보에는 상기 이동국에서 이미 알고 있는 기준 패턴이 포함되어 있고,

    상기 이동국의 공통 파일럿 신호 수신 수단은, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴에 관한 정보를 취득하기 이전은, 상기 기준 패턴에 의거하여 공통 파일럿 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
31. 제 30항에 있어서,

    상기 기준 패턴은, 상기 패턴 후보의 모든 패턴에 공통되게 포함되는 심볼 위치에 의거한 패턴인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
32. 제 18항에 있어서,

    상기 이동국의 식별 수단은, 상기 신호 패턴 후보에 관한 정보와, 상기 기지국으로부터의 수신 신호에 의거하여, 상기 기지국이 송신하고 있는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
33. 제 32항에 있어서,

    상기 기지국의 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼이, 상기 미사용의 신호 패턴에 의거한 파일럿 신호 계열과의 상관이 낮아지도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
34. 제 32항에 있어서,

    상기 기지국의 상기 파일럿 신호 송신 수단은, 상기 미사용의 신호 패턴과 중복되는 위치에 다중하는 데이터 심볼에 대해, 상기 이동국에서 이미 알고 있는 비트 계열을 곱하여 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
35. 이동국이, 기지국으로부터 송신되는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하고, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 무선 시스템에서의 기지국으로서,

    소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
36. 이동국이, 기지국으로부터 송신되는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하고, 상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 무선 시스템에서의 기지국의 프로그램으로서,

    소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여, 1 이상의 이동국에 대 해 공통 파일럿 신호를 송신하는 처리를, 기지국에 실행시키는 것을 특징으로 하는 기지국의 프로그램.
37. 기지국이 소정의 신호 패턴 후보에 포함되는 패턴에 의거하여 1 이상의 이동국에 대해 공통 파일럿 신호를 송신하는 무선 통신 시스템에서의 이동국의 프로그램으로서,

    기지국이 송신하는 공통 파일럿 신호의 패턴을 식별하는 처리와,

    상기 식별한 패턴에 의거하여 상기 공통 파일럿 신호를 수신하는 처리를 이동국에 실행시키는 것을 특징으로 하는 이동국의 프로그램.

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