KR100450150B1 - 멀티-시스템셀룰러통신네트워크에서의주파수계획방법및장치 - Google Patents

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멀티-시스템(A, B, C) 셀룰러 통신 네트워크에서 주파수 계획용 방법 및 장치는 복수의 시스템들이 복수의 주파수 대역을 구비하는 주파수 범위를 통해 동작하는 것으로 개시된다. 시스템(A, B, C) 각각은 실제로 같은 지리적 영역내에 위치된 복수의 가입자(660)에 통신 서비스를 제공한다. 시스템들 각각은 제어 채널들(700, 730)로서 사용하는 하나 이상의 망 주파수 대역을 할당시킨다. 그 후, 시스템들은 할당되지 않은 주파수 대역을 공유하여 통신 서비스(710, 720)를 제공한다. 시스템들은 조정 또는 동기화 없이 또는 대안으로서 주파수 대역을 공유하고, 그 공유는 처리기에 의해 제어될 수 있다.

Description

멀티-시스템 셀룰러 통신 네트워크에서의 주파수 계획 방법 및 장치
오랫동안, 이용가능한 전자기 스펙트럼을 효율적으로 사용하는 것은 셀룰러 무선 통신 시스템의 설계 및 관리에서 관심의 촛점이 되어 왔다. 이용가능한 전자기 스펙트럼을 효율적으로 사용하기 위해, 셀룰러 시스템 설계자 및 운용자는 셀룰러 시스템의 스펙트럼 효율의 증가를 끊임없이 추구해 왔다. 시스템의 스펙트럼 효율은 일 평방 킬로미터에 대해서 메가헤르츠당 시스템이 반송할 수 있는 동시 대화수(즉, 용량)로서 정의된다.
시스템의 스펙트럼 효율을 증가시키는 방법의 일예는 주파수 분할 다중 액세스(FDMA)이다. FDMA는 제한된 수의 주파수들을 지리적으로 재사용하는 수단을 구비함으로써 스펙트럼 효율을 증가시키는 방법으로서 고안되었다. FDMA에서, 주파수 영역은 다수의 적은 주파수 대역으로 분할된다. 실제로, FDMA 시스템에서 각 사용자에게 정보 관련(bearing) 신호로 변조되는 반송 주파수가 할당된다. 그 변조된 반송 주파수는 주파수 대역을 점유한다.
스펙트럼 효율을 증가시키는 제 2 방법은 셀룰러 네트워크내에서 동일-채널간섭을 감소시키는 것이다. 동일-채널 간섭은 다수의 사용자가 동일한 주파수 대역에서 동시에 조작할 때 발생된다. 디지털 통신 시스템에서, 동일-채널 간섭은 인터리빙 및 코딩과 같은 디지털 전송 기술 및 방법을 사용함으로써 감소될 수 있다. 그런 시스템에서, 동일한 서비스 품질은 아날로그 시스템에 비해 훨씬 더 높은 레벨의 동일-채널 간섭으로 제공될 수 있다. 그러므로, 셀룰러 통신 시스템에서 디지털 전송의 사용은 주파수 대역을 더 효율적으로 재사용할 수 있고, 그 결과 스펙트럼 효율을 개선시킨다.
스펙트럼 효율은 FDMA, 및 시분할 다중 액세스(TDMA) 및 코드 분할 다중 액세스(CDMA)와 같은 다른 여러 다중 액세스 방법과 결합하여 사용함으로써 더 증가될 수 있다. 예컨대, TDMA는 범유럽 GSM-900 및 북미 D-AMPS(IS-54B) 시스템과 같은 다수의 2세대 셀룰러 시스템에서 성공적으로 사용되어 왔다.
예컨대, GSM-900은 결합된 다중 액세스 포맷을 사용하며, 이것에 의해 각 FDMA 주파수 대역은 TDMA 프레임으로 시분할되고, 그 각각은 도 1B에 도시된 바와 같이 8개의 시간 슬롯으로 구성된다. 하나의 변조된 반송파상에서 TDMA 프레임의 하나의 시간 슬롯은 물리적 채널로 칭해진다. 물리적 채널을 통한 정보 동시 전송은 버스트로 칭해지고 도 1A에 도시되어 있다.
GSM-900은 이동국 및 기지국 사이에 전송되는 매우 다양한 정보, 예컨대 사용자 데이터 및 제어 시그널링을 필요로 한다. 다른 종류의 정보가 여러 논리 채널상에 송신된다. 논리 채널들은 도 1C에 도시된 바와 같이 물리적 채널들상에 맵(map)된다. 음성 또는 데이터는 트래픽 채널(TCH)을 통해 전송된다. 시그널링,동시 전송, 및 동기화 정보는 3개의 형태, 즉 동시 전송(BCH:broadcast), 공통 제어 채널(CCCH:common control channels), 및 전용 제어 채널(DCCH:dedicated control channels)로 세분되는 제어 채널을 통해 송신된다.
도 2A는 GSM-900 주파수 영역 분배를 예시한다. 이동국에서 기지국으로 송신되는 신호들은 업링크로 언급되고, 그 역으로, 기지국에서 이동국으로 송신되는 신호들은 다운링크로 언급된다. 대부분의 유럽에서, GSM-900은 업링크를 위한 주파수 영역 890 내지 915MHz 및 다운링크를 위한 935 내지 960MHz를 할당해 왔다. GSM-900은 업링크 및 다운링크 주파수가 45MHz로 주파수 분리되는 주파수 이중 구성을 사용한다. GSM-900 반송 간격은 200kHz로서 결과적으로 124개의 불연속 주파수 대역을 발생시킨다. 그러므로, GSM-900에서 사용가능한 124개의 반송파 횟수, 8개의 시간 슬롯, 또는 992개의 물리적 채널들이 존재한다.
주파수 대역은 상기 주파수 대역에서 무선 장비를 동작시키도록 허용되는 소정의 엔티티(entities)로 허가된다. 운용자로 통상 언급되는 바와 같이, 상기 엔티티는 허가되는 서비스를 제공하기 위해 소정의 지리적 영역에서 필요한 무선 통신 설비를 설치, 운용 및 유지하는 책임을 진다. 특정 운용자에 의해 제어되는 시스템은 본원에서 독립 무선 통신 시스템으로 언급된다. 대부분의 경우에, 독립 무선 통신 시스템에는 특정한 지리적 영역에 특정한 서비스를 제공하는 셀룰러 주파수 대역 중 일부가 할당된다. 실제로, 하나 이상의 독립 무선 통신 시스템이 있는 경우에, 보호 대역은 각 시스템에 분배된 주파수 대역들 사이에 제공되어, 이용가능한 실제 주파수 대역수는 최대수보다 적다. 도 2B는 2개의 독립 무선 통신 시스템이단일 보호 대역에 의해 분리된 주파수 영역의 인접 부분을 점유하는 예를 예시한다. 실제로, 각 독립 무선 통신 시스템에는 인접 주파수 대역이 분배되지 않을 수 있고 하나 이상의 보호 대역이 필요할 수 있다. 또한, 그 분배된 주파수 대역으로부터, 각 독립 무선 통신 시스템은 나머지 트래픽 채널을 통해 트래픽을 관리하는데 사용되는 하나 이상의 고정 제어 채널들을 할당해야 한다.
종래의 셀룰러 시스템에서, 주파수 그룹은 서로 간섭하지 않도록 시스템의 셀들 사이에 할당된다. 하나의 시스템에서 소망된 반송 신호 전력 대 간섭 전력비(C/I)의 분배는 사용될 수 있는 주파수 그룹(F) 수를 결정한다. 시스템에 이용가능한 N 채널들의 총 분배가 F그룹으로 분할되면, 이 때 각 그룹은 N/F 채널들을 포함한다. 총 채널 수가 고정되기 때문에, 더 적은 수의 주파수 그룹은 결과적으로 셀 사이트당 채널을 더 많게 한다. 그러므로, 주파수 그룹 수의 감소는 각 셀 사이트로 하여금 더 많은 트래픽을 반송하도록 하여, 주어진 트래픽 로드에 대해 총 사이트 수를 감소시킨다. 그러나, 주파수 그룹수를 감소시키고 동일-채널 주파수 재사용 거리를 감소시키는 것은 결과적으로 시스템에서 평균 C/I 분배를 낮추고, 그에 대응해서 신호 링크 품질을 감소시킨다.
각종 주파수 재사용 패턴은 도 3, 4 및 5 각각에 도시된 바와 같이 7/21, 4/12, 및 3/9으로 공지되어 있다. 모는 3개의 경우에, 사이트의 기하학적 형상은 약 120°로 분리된 안테나 포인팅(pointing) 방위각을 갖는 각 사이트에서 3개의 섹터(셀)를 가지며 최근접 사이트 위치들 중 하나에서 안테나 포인팅으로 구성되어 클로버잎 형태로 셀을 형성한다.
동적 채널 배분이 없는 경우에, 즉, 채널 주파수가 고정되는 경우에, 각 독립 셀룰러 통신 시스템 운용자는 각 특정 기지국 또는 셀 사이트로, 주파수 그룹(F)을 구비하는 특정 반송 주파수들의 소정의 그룹을 분할하도록 요구된다. 그것은 주파수 또는 셀 계획(planning)으로 공지되어 있다. 주파수 계획은 이동국의 지리적 분배, 가입자의 트래픽 동작 및 서비스의 요구된 품질 및 지리적 커버리지를 고려한다. 정상적으로, 주파수 계획은 입력으로서 지리적 배치, 제안된 기지국 망 구조 및 주파수 분배를 사용하는 이론적인 무선전달(propagation) 모델들을 기초로 하여 무선 커버리지를 예측한다. 도 3, 4 및 5에 도시된 6각형은 셀의 커버리지 영역의 편리한 모델로 사용되지만, 실제의 지구 계획은 무선전달이 지형 및 지상표면 불규칙성에 매우 의존한다는 것을 고려해야 한다. 그러므로, 6각형 셀은 셀의 커버리지 영역을 대강으로 추정만 한 것이다. 실제로, 셀은 특정 기지국에 의해 서빙될 수 있는 영역 좌표의 위치를 포함한다. 종종, 셀들은 불규칙한 형태이고 서로 인접해 있지 않다.
오늘날, 셀룰러 무선 통신 시스템은 전 세계에 걸쳐서 모든 새로운 전화 시스템의 크고 계속해서 증가하는 비율을 나타낸다. 이러한 성장으로 인하여 각 영역을 서빙하는 더 많은 수의 독립 무선 통신 시스템, 및 증가하는 수의 무선 서비스의 형태로 경쟁이 증가되어 왔다. 예컨대, 미국에서, 각 지리적 영역를 위한 FCC에 의해 지정된 원래의 복점안은 셀룰러 서비스를 제공하기 바라는 새로운 운용자에 의해 다수의 영역에서 도전받게 된다. 규제된 복점(duopoly)이 없는 미국외의 나라에서, 특정 지리적 영역을 서빙하는 독립 무선 통신 시스템의 경쟁 수는 허가된 주파수 대역의 유용성에 의해서만 제한된다. 예컨대, 스웨덴에서, 대부분의 지리적 영역은 적어도 3개의 독립 무선 통신 시스템에 의해 서빙된다. 종래의 음성 통신에 더하여, 셀룰러 대역에서 동작하는 무선 데이터 서비스를 새롭게 개발하는 출현은 셀룰러 대역의 주파수에 액세스하려는 운용자 수를 증가시키게 된다. 또한, 개인 휴대 통신 서비스(PCS)와 같이 새롭게 이용가능한 주파수 대역에서 새롭게 개발되는 무선 기술은 수년내에 서비스의 유용성 및 경쟁을 더욱 증가시키게 될 것으로 전망된다.
독립 무선 통신 시스템으로의 주파수 대역의 할당은 일반적으로 국내의 합법적인 사업자에 의해 제어된다. 예컨대, 미국에서, 연방 통신 위원회(FCC)는 무선 주파수 스펙트럼의 사용을 통제하고 경매 또는 다른 형태의 경쟁 입찰을 기초로 하여 허가를 내준다. 주파수-계획 FDMA 기반 시스템에서, 분배된 주파수의 관리는 주의깊게 제어되어 독립 무선 통신 시스템은 서로 간섭없이 주어진 영역을 서비스한다. 주어진 지리적 영역에서 단일의 새로운 독립 무선 통신 시스템의 도입으로 현존하는 독립 무선 통신 시스템의 전체 주파수 계획이 재설계되도록 요구된다. 주어진 대역에서 동작하도록 허가된 독립 무선 통신 시스템 수가 증가함에 따라, 주파수 계획 및 자원 분배의 문제는 극히 복잡해진다. 그런 제한점으로 인해, 많은 영역에서 새로운 서비스 및 새로운 경쟁자가 시장에 진입하는 것을 불가능하지는 않지만 어렵게 한다.
셀룰러 산업은 경쟁에 편리한 액세스를 제공하는 것이 스펙트럼 효율의 필요성보다 더 중요하게 되는 새로운 패러다임에 곧 직면한다. 그러므로, 용이한 스펙트럼 액세스를 증가된 경쟁 및 서비스에 제공할 필요성이 있다.
본 발명은 셀룰러 통신 시스템의 분야에 관한 것으로, 특히 멀티-시스템 셀룰러 통신 네트워크에서의 주파수 계획 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1A는 전술된, GSM 시간 슬롯을 도시하며;
도 1B는 전술된, GSM TDMA 프레임을 도시하며;
도 1C는 전술된, 논리 채널을 물리적 채널로 맵핑하는 것을 도시하며;
도 2A는 전술된, GSM 주파수 범위 분배를 도시하며;
도 2B는 전술된, 2개의 독립 무선 통신 시스템에 주파수 범위 중 일부가 어떻게 할당되게 하는 지를 도시하며;
도 3은 전술된, 셀룰러 시스템내의 7/21 셀 패턴의 도면이며;
도 4는 전술된, 셀룰러 시스템내의 4/12 셀 패턴의 도면이며;
도 5는 전술된, 셀룰러 시스템내의 3/9 셀 패턴의 도면이며;
도 6은 본 발명에 따른 셀룰러 네트워크 구조의 도면이며;
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 셀룰러 네트워크 주파수 할당의 도면이며;
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 사용된 주파수 홉핑의 도면이며;
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 셀룰러 네트워크 주파수 할당의 도면이며;
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 셀룰러 네트워크 구조의 도면이며;
도 11은 셀룰러 네트워크에서 TDMA 채널을 할당하는 방법을 예시하는 흐름도이며;
도 12는 독립 TDMA 및 DS-CDMA 무선 통신 시스템이 설정된 주파수 범위 중 일부를 공유하는 본 발명의 제 4 실시예의 도면이고;
도 13는 IS-54B 주파수 범위가 2개의 다른 다중 액세스 시스템 사이에서 어떻게 공유되는 지에 대한 도면이다.
따라서, 본 발명의 목적은 셀룰러 통신 네트워크 시스템에서 주파수 계획의 문제를 단순화시키는 것이다. 주파수 대역으로 세분되는 소정의 주파수 영역예서 동작하는 셀룰러 무선 통신 네트워크가 설명된다. 이 네트워크는 실질적으로 동일한 지리적 영역에 무선 통신 서비스를 제공하도록 설계된 복수의 독립 무선 통신 시스템을 포함한다. 네트워크내에서 주파수 범위를 사용하는 방법 및 장치가 설명되며, 여기서 분리된 주파수 대역은 제어 채널로 사용되도록 네트워크 주파수 범위로부터 상기 복수의 독립 무선 통신 시스템 각각으로 할당된다. 주파수 범위 중 나머지(할당되지 않은 부분)는 무선 전기통신 서비스를 동일한 지리적 영역에 배치된 복수의 이동 또는 고정 가입자에게 제공하도록 복수의 독립 무선 통신 시스템에 의해 공유된다. 몇 개의 전형적인 실시예는 TDMA 셀룰러 통신 시스템을 참조하여 설명된다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 주파수 범위 중 할당되지 않은 부분은 복수의 독립 무선 통신 시스템들 사이에서 조정 또는 동기없이 공유된다. 본 실시예에서, 할당되지 않은 주파수 대역에서 느린 주파수 홉핑은 독립 무선 통신 시스템들 사이에서 동일-채널 간섭을 감소시키도록 사용된다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 할당되지 않은 주파수 범위 중 일부가 복수의 독립 무선 통신 시스템 중 어느 하나에 할당되어, 특정 지리적 영역에서 그 하나의 시스템에 의해 배타적으로 사용된다. 주파수 범위 중 할당된 부분의 나머지는 무선전기통신 서비스를 동일한 지리적 영역에 배치된 복수의 이동, 또는 고정 가입자에게 제공하도록 복수의 독립 무선 통신 시스템 모두에 의해 공유된다.
본 발명의 제 3 실시예에서, 주파수 범위 중 할당되지 않은 부분은 복수의 독립 무선 통신 시스템들 각각 사이에서 조정 및 동기화 방법으로 공유된다. 동기화는 처리기에 의해 제어되며, 이 처리기는 매스터 시간 기준을 동기화에 제공한다. 또한, 이 처리기는 복수의 독립 무선 통신 시스템으로부터 수신된 채널 셋업 요청에 응답해서 주파수 및 시간 슬롯 결합을 조정 및 할당한다. 선택적으로, 처리기는 복수의 독립 무선 통신 시스템으로부터 수신된 채널 셋업 요청에 응답해서 주파수 홉핑 패턴을 할당할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 장점은 같은 도면 부호가 같은 소자로 일관되는 도면을 참조할 때, 당업자라면 다음에 기재된 설명으로부터 쉽게 이해할 수 있다.
본 발명의 실시예는 같은 참조 부호가 같은 소자로 일관되는 첨부 도면을 참고로 더 상세히 설명된다.
다음의 설명에서, 특정 회로, 회로 소자, 기술과 같은 특정 세목은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명하기 위한 것이지, 제한하려는 것은 아니다.다른 예에서, 공지된 방법, 장치 및 회로의 상세한 설명은 본 발명의 설명을 불필요한 세목으로 불명료해지지 않도록 생략된다. 또한, 해설을 위해, 본 발명의 실시예는 범유럽 GSM-900 시스템을 참조하여 설명된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 상기 특정 세목으로부터 벗어난 다른 실시예에 실시될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 셀룰러 네트워크 구조가 예시되어 있다. 도 6에는, 3개의 독립 무선 통신 시스템(A, B 및 C)이 특정 지리적 영역을 통하여 무선 전기 통신 서비스를 제공하도록 설계된다. 설명을 위해, 지리적 커버리지 영역인 하나의 셀만이 도시되지만, 당업자는 상기 제 1 실시예가 다수 인접하고 겹치는 셀을 포함하는 영역에 적용될 수 있는 지를 알 수 있다. 3개의 독립 무선 통신 시스템을 포함하는 실시예는 또한 공개만을 위한 것이다. 본 발명에 따르면, 복수의 독립 무선 통신 시스템을 포함하는 2 이상의 수 N이 존재한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 셀(600A, 600B, 및 600C)은 실제로 겹쳐질 수 있다.
구성 부분이 설명 라벨 A로 식별되는 무선 시스템 A는 기지국(610A)으로부터 셀 A(600A)로 라벨된 영역에 무선 커버리지를 제공한다. 무선 시스템 A는 통신 서비스를 이동국(660a 및 660b)에 제공한다. 기지국(610A)은 이동 전화 교환국(MTSOA)(620A)에 연결된다. 622A로 일반적으로 지시된 바와 같이, MTSOA(620A)는 무선 통신 시스템 A에 의해 제어되는 다른 영역(미도시)을 커버하는 다른 기지국에 인터페이스를 제공한다. 또한, MTSOA(620A)는 공중 전화 교환 네트워크(PSTN)(630)에 액세스를 제공한다. PSTN은 무선 전화(640), 컴퓨터(650), 및 다른 관련 통신 장비를 포함한다.
유사하게도, 구성 부분이 설명 라벨 B로 식별되는 제 2 독립 무선 시스템은 기지국(610B)으로부터 셀 B(600B)로 라벨된 영역에 무선 커버리지를 제공한다. 상기 시스템 B는 통신 서비스를 이동국(660c)에 제공한다. 기지국(610B)은 이동 전화 교환국(MTSOB)(620B)에 연결된다. 도 6에 지시된 바와 같이, MTSOB(620B)는 제 1 독립 무선 통신 시스템에 의해 제어되는 다른 영역(미도시)을 커버하는 다른 기지국에 인터페이스를 제공한다. 또한, MTSOB(620B)는 공중 전화 교환 네트워크(PSTN)(630)에 액세스를 제공한다.
유사하게도, 구성 부분이 설명 라벨 C로 식별되는 제 3 독립 무선 시스템은 기지국(610C)으로부터 셀 C(600C)로 라벨된 영역에 무선 커버리지를 제공한다. 상기 시스템 C는 통신 서비스를 이동국(660d 및 660e)에 제공한다. 기지국(610C)은 이동전화 교환국(MTSOC)(620C)에 연결된다. 622C로 일반적으로 지시된 바와 같이, MTSOC(620C)는 제 1 독립 무선 통신 시스템에 의해 제어되는 다른 영역(도시안된)을 커버하는 다른 기지국에 인터페이스를 제공한다. 또한, MTSOC(620C)는 공중 전화 교환 네트워크(PSTN)(630)에 액세스를 제공한다.
본원에서 이동국(660a-e)은 또한 고정 가입자일 수 있음을 알 수 있다. 고정 가입자에 대한 무선 서비스는 로컬 루프(RLL)의 무선으로서 일반적으로 공지되어 있다. 당업자에게는 RLL 서비스가 본 발명의 정신 또는 범위로부터 벗어남이 없이이동 가입자에 대한 서비스와 같은 방법으로 본 발명에 따라 제공될 수 있음이 분명하다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 독립 무선 통신 시스템(A, B, 및 C)은 무선 통신 서비스를 기지국(610A-C) 각각으로부터 실제로 겹치는 셀(600A-C) 각각에 제공하도록 설계된다. 전술된 바와 같이, 6각형 셀 형태는 기지국(610A-C)의 무선 커버리지의 실제 영역에 접근하기 위해 사용된다. 기지국(610A-C)이 적절히 배치되지 않고 약간 다른 안테나 방사 패턴을 갖기 때문에, 무선 커버리지의 실제 경계는 셀들(600A-C) 사이에서 변화될 수 있다.
각 기지국(610A-C)은 FA-FC각각으로 지정된 제어 채널 주파수 대역을 할당시킨다. 주파수 쌍을 각각 포함하는 하나 이상의 제어 채널은 각 주파수 대역(FA-FC) 각각으로부터 기지국(610A-C)으로 할당된다. 전형적인 GSM-900 실시예에 의해 사용된 주파수 이중 구성에서, 제어 채널들은 하나의 다운링크 및 하나의 업링크로 된 쌍으로 되고 45MHz로 오프세트된다. 가입자(660a-e)는 특정 독립 무선 통신 시스템과 연관된 특정 기지국(610A-C)을 위치시키는 것을 필요로 함에 따라, 각 기지국(610A-C)은 다른 주파수로 그 제어 채널을 동시전송(broadcast)시켜야 한다. 할당되어 있는 제어 채널 주파수들은 핸드전에 이동국(660a-e)에 공지되어 있으므로 셀에 들어오는 이동국은 이동국이 통신하기를 바라는 독립 무선 통신 시스템에 속하는 특정 기지국을 위치시킨다.
그에 대한 대안으로서, 기지국(610A-C)의 제어 채널 주파수는 소정의 주파수계획에 따라 홉(hop)한다. 상기 대안에서, 이동국이 기지국으로부터 3개의 주파수를 일단 검출하면, 그것은 패턴을 결정할 수 있고 제어 채널을 통해 기지국과 통신할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 주파수 범위내의 주파수 대역의 나머지는 트래픽 채널로서 3개의 모든 독립 무선 통신 시스템 모두에 의해 공유된다. 본 발명이 주파수 대역을 어떻게 할당하는 지에 대한 일예는 도 7 및 표 1의 표 포맷에 예시되어 있다.
표 1 : 제 1 실시예에 따른 전형적인 채널 할당
200kHz 보호 주파수 대역은 각 업링크 제어 채널(700A-C) 및 각 다운링크 제어 채널(730A-C) 사이에 위치된다. 보호 주파수 대역은 제어 채널, 및 업링크(710)와 다운링크(720) 트래픽 채널 사이에 또한 위치된다. 도 7 및 표 1은 각 기지국(610A-C)이 하나의 제어 채널(730A-C) 각각을 통해 전파하는 GSM-900의 특정한 예를 예시한다. 각 기지국(610A-C)이 하나 이상의 제어 채널을 통해 전파하고 제어 채널들이 특정 주파수 범위 어디에나 위치되는 것이 가능하고 실제로 그와 같다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 독립 무선 통신 시스템(A, B, 및 C)은 예컨대 느린 주파수 홉핑을 사용하는 비조정(uncoordinated) 및 비동기화를 기반으로 하여 공유된 트래픽 채널(710 및 720)로부터 이동국으로 특정 트래픽 채널 쌍을 할당한다. 비조정을 기반으로 하여 트래픽 채널을 공유함으로써, 주파수 계획에 대한 필요성이 간단해진다. 그것은 새로운 독립 무선 통신 시스템이 주파수 범위에 들어갈 수 있게 하는 용이성을 매우 증대시킨다. 본 실시예는 시간 및 환경이 주파수 계획을 허여하지 않는 비상 통신을 제공하도록 특정 애플리케이션을 갖고, 수 개의 독립 무선 통신 시스템은 신속히 설치될 필요가 있다.
느린 주파수 홉핑의 사용은 그것이 채널 코딩 및 인터리빙의 효율을 개선시키기 위한 수단으로서 GSM 장비에 설치된 선택 조건이므로 특히 좋다. 느린 주파수 홉핑의 원리는 모든 이동국이 알고리즘으로부터 인출된 시퀀스상에서 할당된 시간 슬롯에서 버스트를 송신하는 것이다. 이동국이 하나의 시간 슬롯(TS)의 하나의 주파수상에서 송신 또는 수신한 후 다음 TDMA 프레임상에서 다음의 TS 전에 다른 주파수로 "홉"함에 따라 주파수 홉핑은 버스트간의 시간 동안 발생한다. 주파수 홉핑은 공지된 방법에 따라 이동국 또는 기지국의 주파수 합성기를 조절함으로써 수행된다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에서 통신 링크상에 사용된 주파수 홉핑을 예시한다. 업링크 및 다운링크 주파수들은 이중 주파수(즉, GSM-900에서 45MHz 분리)이기 때문에, 도 8의 FO 다운링크는 예컨대 FO 업링크로부터 오프세트된 정확히45MHz이다. 약 217의 홉핑 속도를 발생하는 각 버스트의 주파수 변화는 초당 홉한다. 본 발명의 제 1 대안에서, 순방향 (700A-C) 및 역방향 (730A-C) 제어 채널을 지지하는 물리적 채널은 홉하지 않는다. 그것은 셀(600A-C)에 들어가는 이동국으로 하여금 특정 시스템의 제어 채널을 위치시키게 한다. 그에 대한 대안으로서, 기지국의 제어 채널 주파수는 소정의 패턴에 따라 홉할 수 있다. 제어 채널용 주파수 홉핑에 대한 하나의 방법은 1993년 10월 25일에 출원되어 일반적으로 양도된 미국 특허 출원 제 140,560 호(현재는 미국 특허 제5,537,434 호)인 "주파수 홉핑 제어 채널"에 상술되어 있다. 상기 출원은 본원에 참조자료로 사용된다.
기지국(610A-C)의 특정 기지국에 연결된 모든 이동국에 대한 트래퍽 채널의 홉핑 시퀀스가 또한 동기화된다. 주파수 홉핑을 하나 이상의 기지국상에서 동기 및 조정함으로써, 그 기지국에 연결된 이동국은 서로 간섭을 야기하지 않는다.
각 기지국(610A-C)은 기지국(610A-C)에 의해 서비스된 영역에서 충돌수를 가능한 한 제한하도록 설계된 주파수 홉핑 알고리즘을 부가적으로 할당한다. 그러나, 충돌(같거나 거의 같은 시간에 같은 주파수에서 2개의 이동국이 송수신하는 것)은 종종 발생하는 데 왜냐하면 기지국들간의 홉핑 패턴의 동기 또는 조정이 없기 때문이다. 대부분의 경우에, 정보는 버스트내에 포함된 채널 코딩 및 인터리빙에 기인해서 회복될 수 있다. 특정한 영역에서 동작하는 이동국의 수가 증가함에 따라, 충돌 가능성이 증가하여 결과적으로 C/I를 감소시키고 신호 품질을 저하시킨다. 스펙트럼 효율 손실은 동기되고 조정된 시스템과 비교해 발생하는 것으로 이해된다. 그러나, 그것은 새로운 독립 무선 통신 시스템이 현존하는 스펙트럼에서 동작되도록허가될 수 있는 용이성에 의해 오프세트 이상이다.
본 발명의 제 2 실시예는 도 6 및 9를 참고하여 설명된다. 제 2 실시예에서, 각 독립 무선 통신 시스템은 배타적으로 사용하는 주파수 중 일부를 할당(즉, 허가)하고 주파수 범위 중 나머지 일부가 3개의 독립 무선 통신 시스템(A, B, 및 C) 모두에 의해 공유된다. 이전과 같이, 본 실시예에서 3개의 독립 무선 통신 시스템의 사용은 설명만을 위한 것이다. 본 발명에 따르면, 복수의 독립 무선 통신 시스템을 포함하는 2이상의 수 N이 존재한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 GSM-900 다운링크 주파수 할당을 예시한다. 업링크 주파수 범위(도시되지 않음)의 주파수 계획은 도 9의 다운링크에 대해 도시된 것과 동일하나 45MHz에 의해 오프세트된다.
도 6 및 9를 참고로, 제 1 독립 무선 통신 시스템(A)은 2개의 제어 채널, 즉 하나의 주파수 대역(902A1)상에 제어 채널(A1)을 및 다른 주파수 대역(902A2)상에 제어 채널(A2)을 전파시킨다. 제 1 독립 무선 통신 시스템(A)은 제 1 독립 무선 통신 시스템에 의해서만 사용된 주파수 범위(903A)의 일부로부터 셀의 트래픽 채널을 할당한다.
제 2 독립 무선 통신 시스템(B)은 하나의 제어 채널(B1)을 주파수(920B)상에서 전파시키고 독립 무선 통신 시스템(B)에 의해서만 사용된 주파수 범위(903B) 중 일부로부터 트래픽 채널을 할당한다.
유사하게도, 3개의 독립 무선 통신 시스템(C)은 하나의 제어 채널(C1)을 주파수(902C)상에서 전파시키고 독립 무선 통신 시스템(C)에 의해서만 사용된 주파수범위(903C) 중 일부로부터 트래픽 채널을 할당한다.
하나 이상의 200kHz 보호 주파수 대역(901)은 독립 무선 통신 시스템(A, B, 및 C)에 의해 사용된 보호 주파수대들 사이에 존재한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 모두 3개의 시스템(A, B, 및 C)에 의해 사용되는 주파수 범위(904)의 일부가 존재하고, 이것으로부터 트래픽 채널은 예컨대 느린 주파수 홉핑을 사용하는 비조정 및 비동기화를 기반으로 하여 이동국(660a-e)에 할당된다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예를 예시한 것이다. 본 발명의 제 3 실시예에서, 제 1 또는 제 2 실시예 중 하나는 주파수 대역을 공유하기 위해 기지국(610A-C)이 동기 및 조정된 방법으로 동작하도록 수정될 수 있다. 비동기 및 비조정된 방법에서 공유된 주파수 대역의 사용이 결과적으로 스펙트럼 효율을 감소시키기 때문에, 스펙트럼 효율이 요구되어 운용자는 독립 무선 통신 시스템(A, B, 및 C)을 동기 및 조정된 방법으로 동작시킨다.
도 10에 예시된 바와 같이, MTSOA-MTSOC(620 A-C)는 채널 할당 및 동기화 처리기(900)에 각각 연결된다. 채널 할당 및 동기화 처리기(900)는 기지국(610A-C)으로 하여금 TDMA 시간 프레임을 서로 동기시켜서 송신할 수 있는 매스터 시간 기준을 제공한다. 그런 동기는 기지국(610A-C) 및 이동국(660a-e)용 베이시스를 구비하여 서로 비-간섭하는 방법으로 동작한다. 채널 할당 및 동기 처리기(900)는 채널(즉, 주파수 및 시간 슬롯) 및 주파수 홉핑 패턴을 할당하여 실제로 겹치는셀(600A-C)을 갖는 시스템(A, B, 및 C)의 스펙트럼 효율을 최대화시킨다.
도 11은 채널 할당 및 동기화 처리기(900)가 채널(즉, 주파수 및 시간 슬롯 결합) 및 주파수 홉핑 패턴을 할당시키는 방법을 위한 처리 단계를 예시한다. 상기 처리는 채널 할당 및 동기화 처리기(900)가 MTSOA, MTSOB, 또는 MTSOC로부터 할당 요청을 수신하는 단계 1100에서 시작한다. 채널 할당 요청은 수신된 순서로 큐에서 위치된다. 각 채널 할당 요청은 순차적으로 처리된다. 그 다음, 단계 1110에서, 채널 할당 및 동기화 처리기(900)내의 주파수/시간 슬롯 뱅크(FTSB)(902)는 사용되지 않은 결합에서 서치된다. 주파수 및 시간 슬롯 뱅크(902)는 공유 주파수 대역의 목록, 예컨대 도 7의 일부(710 및 720)를 포함하는 메모리 장치이다. 각 주파수 대역과 연관된 8개의 TDMA 시간 슬롯은 주파수 및 시간 슬롯 뱅크(902)에 또한 저장된다. 단계 1110에 수반된 서치 알고리즘은 다른 주파수 대역이 선택되기 전에 각 주파수 대역상의 모든 시간 슬롯이 채워지도록 임의로 사용되지 않은 주파수/시간 슬롯 결합, 또는 사용되지 않은 결합 중 하나를 선택할 수 있다. 주파수 및 시간 슬롯 결합, 또는 사용되지 않은 주파수 및 시간 슬롯 결합이 이용될 수 없다는 표시는 주파수/시간 슬롯 뱅크(902)의 서치로부터 나온다. 그 다음, 단계 1130에서, 주파수/시간 할당 뱅크의 결과가 검사된다. 사용되지 않은 주파수 및 시간 할당 결합이 사용되면, 처리는 단계 1140으로 이동하고 주파수 홉핑이 사용되는 지의 결정이 이루어진다. 주파수 홉핑이 사용되지 않으면, 처리는 단계 1170으로 이동하고 주파수 및 시간 할당 정보는 역으로 발신 MTSO로 송신된다. 주파수 홉핑이 사용되면,처리는 단계 1160으로 이동하고 당업자에게 공지된 방법으로 직교 주파수 홉핑 패턴을 발생시킨다. 예컨대, GSM-900에서 기지국(610A-C) 및 이동국(660a-e) 모두는 미리 프로그램된 특정 주파수 홉핑 알고리즘을 갖는다. 상기 경우에, 단계 1160에서의 처리는 주파수 홉핑 알고리즘에 의해 사용되도록 색인값을 발생시켜서 실제 주파수 홉핑 패턴을 발생시킨다. 주파수 홉핑이 사용될 때, 특정 주파수 및 시간 할당 정보는 MTSO에 할당되지 않는다. 오히려, 단계 1160에서 직교 주파수 홉핑 패턴을 발생시킨 후, 처리는 주파수 홉핑 색인이 발신 MTSO에 송신되는 단계 1180으로 이동한다. 그러나, 단계 1130에서 사용되지 않은 주파수 및 시간 할당 결합이 사용될 수 없는 것으로 결정되면(즉, 시스템이 충분히 로드되는 것), 처리는 처리기(900)가 발신 MTSO에 송신되는 시스템 사용 표시를 발생시키는 단계 1190으로 이동한다.
도 11에 도시된 처리에서, 발신 MTSO는 주파수 및 시간 슬롯 할당, 주파수 홉핑 색인 또는 시스템 사용 표시를 수신한다. 그것을 수신할 때, MTSO는 하나 이상의 이동국(660a-e)에 대해 트래픽 채널 또는 차단 액세스를 셋업한다. 예컨대, 트래픽 채널의 셋업 또는 액세스 차단이 스웨덴, 스톡홀름 S-164 80 소재의 에릭슨 무선 시스템 AB사에 의해 발간된 CME 20 System Training Document, EN/LZT 120 226 R3A를 명칭으로 한 트레이닝(training) 문서에서 설명되는 공지된 기술에 따라 행해진다.
이제까지, 본 발명은 동일한 다중 액세스 기술을 갖는 같은 시스템 표준에 따라 독립 무선 통신 시스템 모두를 동작시키게 하는 것에 관해서 설명되었다. 본발명의 제 4 실시예에 따르면, 다른 다중 액세스 기술을 갖는 다른 시스템 표준에 따라 동작하는 독립 무선 통신 시스템이 설계되어 설정된 주파수 범위의 일부를 공유한다.
도 12는 2개의 독립 무선 통신 시스템을 갖는 본 발명의 제 4 실시예를 예시한다. 제 1 기지국(1230)은 IS-54B 시스템 표준에서 지정된 것을 예로 하는 제 1 다중 액세스 기술을 사용하는 제 1 셀(1200A)내에 무선 통신을 제공하기 위해 설계된다. 제 2 기지국(1240)은 IS-95 표준에 의해 설명된 DS-CDMA를 예로 하는 제 2 다중 액세스 기술을 사용하는 제 2 셀(1200B)내에 무선 통신을 제공하기 위해 설계된다. IS-54B 및 IS-95 시스템 표준은 참조된다. 참고로 본원에서 전체적으로 결부되는 "Overlaying Spread Spectrum CDMA Personal Communications System"을 명칭으로 하는 미국특허 제 5,351,269 호는 DS-CDMA 및 TDMA/FDMA 시스템이 공유된 대역에서 간섭을 야기함이 없이 공존하는 하나의 방법을 설명한다. DS-CDMA 시스템은 공유된 대역에서 확산 스펙트럼 기술을 사용하는 제어 채널을 정상적으로 전파시킨다.
본 발명의 제 4 실시예에 따르면, DS-CDMA 시스템의 제어 패널이 변경되어 기지국(1230) 및 기지국(124) 모두가 TDMA/FDMA 제어 채널을 설정한 주파수 대역상에서 전파시킨다. 상기 방법에서, 이동국(1210a-b 및 1220a-b)은 소망된 기지국을 위치시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 주파수 계획을 예시한다. 상기 예에서 사용된 주파수 범위는 IS-54B용으로 북미에서 제외시킨 주파수 범위이다. IS-54B는 업링크 및 다운링크 채널이 쌍으로 되어 있으므로 GSM-900용으로 설명된 것과 비슷한 주파수 이중 구성을 사용한다.
도 12 및 13에서, 기지국(1230)은 셀(1200A)의 경계에 의해 한정된 영역에서 제어 채널(1300A)을 전파시킨다. 기지국(1230)은 전용 주파수 대역(1310)으로부터의 또는 대안적으로 공유된 주파수 대역(1320)내의 주파수 대역으로부터의 주파수 대역을 사용해서 이동국(1210a-b)에 TDMA 무선 통신을 제공한다. DS-CDMA 기지국(1240)은 셀(1200B)의 경계에 의해 한정된 영역의 변경된 제어 채널(1300B)상에서 전파시킨다. 셀(1200A 및 1200B)의 커버리지 영역은 실제로 겹쳐진다. 기지국(1240)은 전체 공유 주파수 대역을 통해(즉, 주파수 대역의 모두에 걸쳐) 이동국(1220a-b)에 DS-CDMA 무선 통신을 제공한다. DS-CDMA는 넓은 대역폭을 요구하기 때문에, 공유 주파수 대역은 DS-CDMA 대역폭을 지지하기에 충분히 넓은 인접된 대역을 커버해야 한다.
본 발명이 특정 실시예에 대해 설명되는 동안, 당업자는 본 발명이 본원에서 설명 및 예시된 특정 실시예로 제한되지 않는 것으로 인지한다. 변화, 변경 및 동등한 구성과 함께 도시 및 설명된 것을 제외하고 다른 실시예 및 적응성은 본 발명의 내용 및 범위로부터 벗어남이 없이 이전의 설명 및 도면에 의해 합리적으로 제시된다. 따라서, 본 발명이 본원에 첨부된 청구범위의 정신 및 범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.

Claims (41)

  1. 주파수 대역으로 주파수 세분되는 소정 주파수 영역에서 동작하고, 공통 지리적 영역에 무선 전기통신 서비스를 각각 제공하는 적어도 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 제 2 독립 무선 통신 시스템을 포함하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 상기 주파수 영역을 사용하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    상기 제 1 독립 무선 통신 시스템에 의해 제어 채널로 사용되도록 상기 소정 주파수 영역으로부터 하나 이상의 제 1 주파수 대역을 할당하는 단계와,
    상기 제 2 독립 무선 통신 시스템에 의해 제어 채널로 사용되도록 상기 소정 주파수 영역으로부터 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 할당하는 단계와,
    상기 공통 지리적 영역에 배치된 복수의 가입자에게 무선 전기통신 서비스를 제공하기 위해, 제어 채널로 할당되지 않은 상기 소정 주파수 영역 중 일부에 있는 주파수 대역을 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 제 2 독립 무선 통신 시스템에 의해 공유하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 제 2 독립 무선 통신 시스템 사이에서 조정 또는 동기화없이 공유하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템 사이에서 조정된 또는 동기화된 방법으로 공유하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 동작의 동기화를 위해 마스터 시간 기준을 상기 제 1 및 제 2 독립 무선 통신 시스템에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템으로부터 수신된 채널 셋업 요청에 응답하여 주파수 및 시간 슬롯 결합을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템으로부터 수신된 채널 셋업 요청에 응답하여 주파수 홉핑 패턴을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가입자에게 무선 전기통신 서비스를 제공하기 위해 할당되지 않은 주파수 대역에서 느린 주파수 홉핑을 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템은 TDMA를 사용하는 무선 전기통신 서비스를 제공하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  9. 주파수 대역으로 주파수 세분되는 소정 주파수 영역에서 동작하고, 공통 지리적 영역에 무선 전기통신 서비스를 각각 제공하는 적어도 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 제 2 독립 무선 통신 시스템을 포함하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 상기 주파수 영역을 사용하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    상기 제 1 독립 무선 통신 시스템에 의해 제어 채널로 사용되도록 상기 소정 주파수 영역으로부터 하나 이상의 제 1 주파수 대역을 할당하는 단계와,
    상기 제 2 독립 무선 통신 시스템에 의해 제어 채널로 사용되도록 상기 소정주파수 영역으로부터 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 할당하는 단계와,
    상기 지리적 영역에 배치된 복수의 가입자에게 무선 전기 통신 서비스를 제공하기 위하여, 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템에 의해 사용되도록 상기 소정 주파수 영역으로부터 상기 소정 주파수 영역의 소정 부분을 할당하는 단계와,
    상기 지리적 영역에 배치된 복수의 가입자에게 무선 전기 통신 서비스를 제공하기 위해, 제어 채널로서 할당되지 않거나 또는 상기 제 1 무선 통신 시스템에 배타적으로 할당된 상기 소정 주파수 영역의 소정 부분에 있는 주파수 대역을 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 제 2 독립 무선 통신 시스템에 의해 공유하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 제 2 독립 무선 통신 시스템 사이에서 조정 또는 동기화없이 공유하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템 사이에서 조정된 또는 동기화된 방법으로 공유하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 동작의 동기화를 위해 마스터 시간 기준을 상기 제 1 및 제 2 독립 무선 통신 시스템에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템으로부터 수신된 채널 셋업 요청에 응답하여 주파수 및 시간 슬롯 결합을 할당하는 처리기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 공유 단계는 상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템으로부터 수신된 채널 셋업 요청에 응답하여 주파수 홉핑 패턴을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    복수의 가입자에게 무선 전기통신 서비스를 제공하기 위해 할당되지 않은 주파수 대역에서 느린 주파수 홉핑을 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 독립 무선 통신 시스템 및 상기 제 2 독립 무선 통신 시스템은 TDMA를 사용하는 무선 전기통신 서비스를 제공하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서 주파수 영역을 사용하는 방법.
  17. 공통 지리적 영역내에 서비스를 각각 제공하는 복수의 시스템을 포함하고, 복수의 주파수 대역을 포함하는 주파수 영역내에서 동작하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서, 주파수 대역을 상기 시스템에 분배하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    하나 이상의 제 1 주파수 대역을 상기 시스템 각각에 할당하는 단계; 및
    상기 복수의 시스템에 의해 공유되는 주파수 대역에 대한 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 상기 시스템에 분배하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 제 1 주파수 대역은 각각 할당되는 시스템내의 제어 채널에 배타적으로 사용되고, 상기 제 2 주파수 대역은 각각 현재 분배되는 시스템내의 트래픽 채널에 사용되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 분배 단계는,
    복수의 시스템 중 제 2 시스템내의 상기 제 2 주파수 대역의 분배와 무관하게 복수의 시스템 중 제 1 시스템내의 트래픽 채널용 상기 제 2 주파수 대역으로부터 주파수 대역을 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 분배 단계는,
    상기 제 1 시스템내의 트래픽 채널용 상기 제 2 주파수 대역으로부터 느린 주파수 홉핑에 의해 주파수 대역을 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 분배 단계는,
    상기 제 2 주파수 대역을 상기 네트워크의 다른 시스템에 분배하는 것에 따라, 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 상기 시스템 각각에 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 시스템은 시분할 다중화 채널을 통해 통신하며, 각 채널은 주파수 대역 및 시간 슬롯 할당에 의해 형성되고,
    상기 분배 단계는,
    상기 시스템의 발신 시스템으로부터 채널 분배 요청을 수신하는 단계와,
    채널이 상기 네트워크에서 이용될 수 있는 지를 결정하는 단계와,
    긍정 결정에 응답하여 채널 분배 할당을 상기 발신 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    채널이 상기 네트워크에서 이용될 수 있는 지를 결정하는 상기 단계는 사용되지 않은 주파수/시간 슬롯 결합을 검색하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 송신 단계는 주파수 홉핑 패턴을 상기 발신 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 주파수 홉핑 패턴을 송신하는 상기 단계는,
    직교 주파수 홉핑 패턴을 발생시키는 단계와,
    상기 직교 주파수 홉핑 패턴을 상기 발신 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 시스템은 시분할 다증 채널들을 통해 통신하며, 각 채널은 주파수 대역 및 시간 슬롯 할당에 의해 형성되고,
    상기 분배 단계는,
    상기 시스템의 발신 시스템으로부터 채널 분배 요청을 수신하는 단계와,
    채널이 상기 네트워크에서 이용될 수 있는 지를 결정하는 단계와,
    부정 결정에 응답하여 채널 사용 표시를 상기 발신 시스템에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  26. 제 17 항에 있어서,
    상기 할당 단계는,
    하나 이상의 제 3 주파수 대역을 하나 이상의 상기 시스템들에 할당하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 3 주파수 대역은 각각 할당되는 시스템내의 트래픽 채널에 사용되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  27. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 시스템 중 제 1 시스템은 시간/주파수 분할 다중 시스템이고 상기 복수의 시스템 중 제 2 시스템은 코드 분할 다중 액세스 시스템이며, 상기 제 1 및 제 2 시스템 각각은 하나 이상의 시간/주파수 분할 다중 액세스 제어 채널 상에서 동시전송되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 할당 단계는 하나 이상의 제 3 주파수 대역을 상기 제 1 시스템에 할당하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 3 주파수 대역은 상기 제 1 시스템에서 트래픽 채널로 사용되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 통신 네트워크에서의 주파수 대역 분배 방법.
  29. 복수의 제 1 주파수 대역 및 복수의 제 2 주파수 대역을 포함하는 주파수 영역에 서비스를 제공하는 셀룰러 통신 네트워크에 있어서, 상기 네트워크는
    복수의 무선 통신 시스템을 포함하고, 상기 시스템 각각은 커버리지 영역에 서비스를 제공하고, 상기 시스템 각각의 커버리지 영역은 공통 영역을 갖고, 상기 시스템 각각에는 각 시스템에 대한 제어 채널로 사용되는 하나 이상의 상기 제 1 주파수 대역이 배타적으로 할당되고, 상기 시스템 각각은 상기 복수의 시스템에 의해 공유되는 주파수 대역에 대한 상기 복수의 제 2 주파수 대역에 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템 각각은 각각의 다른 시스템내의 상기 제 2 주파수 대역의 분배와 무관하게 통신용으로 상기 제 2 주파수 대역을 분배하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 시스템에는 상기 복수의 공유 주파수 대역에 서비스를 제공하는 것에 더하여 서비스를 제공하는 하나 이상의 고정 주파수 대역이 할당되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  32. 제 29 항에 있어서,
    조정 및 동기화를 기반으로 통신하기 위해 상기 공유된 주파수 대역을 분배하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 통신 시스템은 DS-CDMA 시스템 및 TDMA 시스템을 포함하고, 상기 시스템 각각은 하나 이상의 TDMA 제어 채널들을 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  34. 제 29 항에 있어서,
    주파수 홉핑을 기반으로 제어 채널로 사용하도록 상기 하나 이상의 상기 제 1 주파수 대역을 할당하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  35. 제 29 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템 각각은 하나 이상의 이동 전화 교환국을 포함하고, 상기 네트워크는 상기 시스템에 의해 공유되는 주파수 대역에 대한 상기 제 2 주파수 대역의 사용되지 않은 주파수 대역을 분배하는 수단을 더 포함하고, 상기 분배 수단은 상기 이동 전화 교환국 각각에 연결되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 분배 수단은 채널 분배 및 동기화 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 채널 분배 및 동기화 처리기는,
    상기 시스템의 발신 시스템으로부터 주파수 대역 분배 요청을 수신하는 수단과,
    주파수 대역들이 상기 네트워크에서 사용될 수 있는 지를 결정하는 수단과,
    긍정 결정에 응답하여 주파수 대역 분배 할당을 상기 발신 시스템에 송신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 통신 시스템들은 시분할 다중 채널을 통해 통신하는 복수의 시스템을 포함하고, 각 채널은 주파수 대역 및 시간 슬롯 할당에 의해 형성되며, 상기 분배 수단은,
    상기 시스템의 발신 시스템으로부터 채널 분배 요청을 수신하는 수단과,
    채널이 상기 네트워크에서 사용될 수 있는 지를 결정하는 수단과,
    긍정 결정에 응답하여 채널 분배 할당을 상기 발신 시스템에 송신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 결정 수단은 사용되지 않은 주파수/시간 슬롯 결합을 저장하기 위한 주파수/시간 슬롯 뱅크를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 송신 수단은 주파수 홉핑 패턴을 상기 발신 시스템에 송신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 주파수 홉핑 패턴을 송신하기 위한 수단은,
    직교 주파수 홉핑 패턴을 발생시키는 수단과,
    상기 직교 주파수 홉핑 패턴을 상기 발신 시스템에 송신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 네트워크.
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