KR100731150B1

KR100731150B1 - 이웃 셀 탐색창을 확장하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100731150B1
Application number: KR1020057013907A
Authority: KR
Inventors: 자리 루오호넨; 토미 크리스텐센 비스테드; 베사 사벨라
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2007-06-22
Also published as: CA2512140C; EP1602247A2; CN1745591A; CA2512140A1; US20100091744A1; WO2004068868A3; WO2004068868A2; RU2308174C2; US7633927B2; EP1602247B1; BRPI0406981A; JP2006514519A; EP1602247A4; US7869423B2; JP4261548B2; KR20050091097A; RU2005127326A; BRPI0406981B1; CN100433844C; US20040152478A1

Abstract

이동통신시스템에서 이웃 셀들에 대한 이동국 동기화를 제공하기 위한 시스템 및 방법이다. 적어도 하나의 이용가능 프레임(714)이 근처의 셀 동기화 정보를 수신하기 위해 업링크 데이터 전송 시에 탐색창으로서 활용된다(800). 업링크 데이터전송 다중프레임에서 이용가능한 프레임(714)에 인접한 프레임(702)의 적어도 하나의 송신시간슬롯(712)은 탐색창(716)을 확장하도록 포기된다. 그러면 근처의 셀 동기화 정보는 확장된 탐색창(724)을 통해 끊임없이 수신된다(804).

이동국, 이웃 셀, 동기화, 탐색창 확장, 송신시간슬롯

Description

이웃 셀 탐색창을 확장하기 위한 시스템 및 방법{System and method for extending neighboring cell search window}

본 발명은 대체로 무선통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 이동국이 효율적인 방식으로 이웃 셀들을 받을 수 있게 하는 확장된 탐색창을 제공함으로써 이웃 셀들에 대한 이동국 동기화를 제공제공선통신시스템들의 사용을 통해 전화로 행해질 수 있다.

무선통신시스템에서, 송신국 및 수신국 사이에 형성된 통신채널은 전자기 스펙트럼의 일부에서 작용하는 라디오채널이다. 유선 접속은 송신 및 수신 국들 간에 통신신호의 통신을 이루기 위해 요구되지 않는다. 따라서, 무선통신시스템을 통한 통신은 유선 접속의 형성이 불가능하거나 실용적이지 않은 장소들에서 가능하다.

셀룰러통신시스템들은 다양한 통신체계들을 이용하여 구현되어왔다. 셀룰러통신시스템들은 예를 들면 FDMA(frequency-division, multiple-access), TDMA(time-division, multiple-access), 및 CDMA(code-division, multiple-access) 기법들뿐 아니라, 이러한 기법들의 다양한 조합들을 이용하여 개발되고 있다. 셀룰러통신시스템은 자리고정(fixed-site) 라디오 송수신기들로 형성된 다수의 독립된 송수신기지국(BTS)들을 구비한 네트워크 인프라스트럭처를 포함한다. 사용자들은 통상 이동국이라고 하는 라디오 전화기 또는 다른 통신기의 사용을 통해 셀룰러통 신네트워크의 인프라스트럭처와 통신한다. 이동국은 순방향링크로 다운로드신호들을 수신하고 역방향링크로 업링크신호들을 송신한다. 이런 식으로, 양방향 통신이 셀룰러통신네트워크의 인프라스트럭처 및 이동국 사이에 제공된다.

셀룰러통신네트워크의 성공적인 동작을 위해, 동기화가 이동국들 및 송수신기지국 사이에 요구된다. 이러한 동기화는 주파수동기화 및 프레임 및 비트들의 시간 동기화를 포함한 2가지 형태이다. 주파수동기화는 이동국이 BTS의 반송주파수에 동기화되는 것을 보장하기 위해 필요하다. 비트 및 프레임 동기화는 서로 다른 이동국들로부터의 신호들의 전파(propagation)시간차들의 조절을 제공하여 송신된 "버스트들(busters)"이 송수신기지국의 시간슬롯들에 동기하여 수신되게 하고, 그래서 인접한 시간슬롯들의 버스트들은 겹치지 않는다. 논리 신호통지(signaling) 채널들을 물리채널에 매핑하기 위한 높은 수준으로 중첩된 프레임구조 때문에 비트 및 프레임 동기화는 프레임구조에도 요구된다.

게다가, 이동 단말이 셀룰러통신시스템에서 동작할 때, 이동 단말은 근처의 셀들에 동기되어야만 한다. 이를 이루기 위해, 이동국은 근처의 셀들의 주파수정정채널들(Frequency Correction Channels; FCCH) 및 SCH(Synchronization Channels)과 같은 동기화채널들을 어느 일정한 간격으로 수신하기를 시도한다. 통화채널들에 대해, TDMA프레임들의 대부분이 데이터 또는 음성을 전송하기 위해 사용되고, 동기화정보가 수신될 수 있는 제한된 이용가능 프레임들이 존재한다. 부분탐색들이 소망의 탐색결과를 총괄적으로 제공하기 위해 서로 다른 프레임들에서 수행될 수 있다. 그러나, 임의의 주어진 이용가능 프레임들 내에서 이용가능한 시간슬롯들의 수 도 제한되고, 이는, FCCH와 같은 동기화신호가 자신을 나타내 보일 수 있는 시간에 가능한 장소들의 모두를 고려하여 충분히 연속적인 시간슬롯들이 이용가능하게 될 수 없는 한, 탐색동작을 더 지연시킬 수 있다.

더 높은 수준의 다중슬롯 클래스들을 도입하면, 프레임에 관련되고 근처의 동기화정보를 수신하기 위해 이용가능한 연속하는 타임슬롯들은 엄청나게 제한된다. 많은 경우들에서, FCCH 또는 다른 동기화신호가 존재할 수 있는 시간들의 범위를 커버하기에 충분한 시간슬롯은 없고, FCCH정보의 수신은 후속 프레임들에 대해서도 행해져야 한다. 이는 상당한 지연을 야기할 수 있고 통신 처리율(throughput)에 악영향을 준다.

이 문제를 다루는 하나의 종래기술 방법이 「3GPP TS 05.08, V8.14.0(2002-04), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Radio Subsystem Link Control" (release 1999)」에 기재되어 있다. 이 사양서는 MS가 이웃 수신 목적을 위해 수신동작을 건너뛸 수 있음을 보인다. 이것은 FCCH 및 SCH 정보를 수신하는데 필요한 시간슬롯들을 제공하기 위해 유휴 프레임 후의 Rx동작을 건너뛰게 한다. 이것이 단방향 다운링크 데이터전송(예컨대, 충분한 다운링크 시간슬롯들이 할당된 경우)에 필요하지는 않지만, 다운링크 및/또는 업링크 데이터전송 시의 불필요한 중단은 단방향 업링크 및 양방향 업링크/다운링크 데이터전송 동안 Rx동작을 건너뛸 때 발생할 수 있다. 예를 들어, 업링크 자원들의 할당을 위해 업링크상태플래그(USF)를 사용하는 경우, 업링크를 송신하라는 허락이 다운링크 데이터블록으로 수신되므로, 이것은 다운링 크 및 업링크 데이터전송들 둘 다에 대해 처리율을 감소시킨다. 다운링크 방향의 Rx동작들을 건너뜀으로써, 업링크 데이터를 송신하라는 허락은 빠뜨려질 수 있어, 추가의 지연을 야기한다. 이 문제는, 하나의 Rx블록이 다수의 Tx블록들을 송신하라는 허락을 제공할 수 있으므로, 확장된 동적 할당 또는 USF 입도(granularity) (또는 둘 다)가 사용될 때 더욱 악화된다.

따라서, 통신산업에서는 관련된 탐색창을 넓히는 것의 충격을 최소화하는 이웃 셀 동기화정보를 수신하는 방식이 필요하다. 본 발명은 이러한 및 다른 필요들을 충족시키고, 종래기술을 넘어서는 다른 이점들을 제공한다.

위에 기재된 종래기술의 제약들을 극복하기 위해, 그리고 본 출원서를 읽고 이해하면 명확히 될 다른 제약들을 극복하기 위해, 본 발명은 이동국이 이웃 셀들을 효율적으로 받을 수 있게 하는 확장된 탐색창을 제공함으로써 이웃 셀들에 대한 이동국 동기화를 제공하기 위한 시스템, 장치 및 방법을 개시한다. 이웃의 동기화정보를 수신하기 위해 이용가능한 시간슬롯들의 블록에 인접한 이용가능 프레임에서 하나 이상의 송신(Tx) 시간슬롯들이 건너 뛰어진다. 이런 식으로, 이러한 동기화d정보를 수신하기 위한 탐색창은 종래기술의 동기화 방법론들에 관련한 부정적인 결과 없이 확장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 이동통신시스템에서 하나 이상의 이웃 셀들에 대해 이동국 동기화를 제공하기 위한 방법이 제공된다. 이동통신시스템은 각각이 셀을 정의하는 송수신기지국들(BTS), 및 적어도 하나의 BTS와 통신할 수 있는 적어도 하나의 이동국(MS)을 구비한다. 이 방법은 근처의 셀 동기화정보를 수신하기 위해 적어도 하나의 이용가능 프레임을 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창으로서 이용하는 단계를 구비한다. 업링크 데이터전송 다중프레임에서 이용가능 프레임에 인접한 프레임에서의 적어도 하나의 송신시간슬롯(transmit time slot)은 포기되거나 "건너 뛰어져" 탐색창을 확장시킨다. 그 후 근처의 셀 동기화정보는 확장된 탐색창에서 수신된다.

다음으로 이러한 방법의 다양한 특정 실시예들이 설명된다. 예를 들면, 이러한 방법의 하나의 특정 실시예에 따라, 이용가능 프레임에 인접한 프레임에서의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하는 것은 이용가능 프레임에 바로 앞선 프레임에서의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 버리는 것을 뜻한다. 더 구체적인 실시예에서, 이것은 이용가능 프레임에 가장 가까운 바로 앞선 프레임으로부터 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기함으로써 확장된 탐색창에 연속하는 시간슬롯들을 제공하는 것에 관련한다. 다른 특정 실시예에서, 이 방법은 이용가능 프레임의 말단경계를 유지하여 이용가능 프레임에 연속되는 잇따르는(successive) 프레임의 교란을 방지하는 단계를 포함한다. 다른 특정 실시예는 근처의 셀 동기화정보의 모두를 수용할 수 있는 크기의 확장된 탐색창을 제공하기에 필요한 만큼의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계에 관련되고, 다른 실시예들에서는, 탐색창을 더 확장하기 위해, 이용가능 프레임에 인접하며 적어도 하나의 송신시간슬롯이 포기된 프레임 반대편에 있는 프레임에서 수신슬롯들이 포기될 수도 있다. 또 다른 특정 실시예에서, 근처의 셀 동기화정보는 주파수정정채널(FCCH)에 관련된 주파수정정버스트(FB) 및/또는 동기화채널(SCH)에 관련된 적어도 하나의 동기화버스트(SB)를 포함한다. 하나의 특정 실시예에서, 이용가능 프레임(들)을 탐색창으로서 이용하는 단계는, 업링크 데이터전송 다중프레임의 적어도 하나의 정의된 유휴프레임을 이용하는 단계를 포함한다. 다른 특정 실시예는 업링크 데이터전송 다중프레임에서 연속되는 복수의 이용가능 시간슬롯들을 가지는 적어도 하나의 프레임을 이용하는 단계를 포함한다. 다른 특정 실시예에서, MS는 확장 전의 탐색창에서 이용가능한 것보다 적은 수의 연속된 이용가능 시간슬롯들을 수용하는 MS 다중슬롯 클래스에 관련되고, 송신시간슬롯(들)을 포기하는 단계는 MS 다중슬롯 클래스를 수용하기 위해 요구된 다수의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 이것은, 데이터전송채널 및 동기화채널 간을 변경하는 MS 라디오주파수 회로소자에 필요한 시간을 포함하여, 10개의 연속하는 시간슬롯들을 제공하기 위해 요구된 다수의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계를 포함한다. 이러한 방법의 하나의 특정 실시예는, 확장된 탐색창을 통해 검색된 동기화정보에 대응하는 근처의 셀과 MS를 적어도 부분적으로 동기화하는 단계를 포함하고, 다른 실시예는 근처의 셀 동기화정보를 위한 탐색을 복수의 이용가능 프레임들에서 반복하여, 복수의 이용가능 프레임들 중의 적어도 하나의 확장된 탐색창에서 근처의 셀 동기화정보의 수신을 용이하게 하는 단계를 포함한다. 일 실시예의 동기화정보는 주파수정정채널(FCCH)에 관련된 주파수정정버스트(FB)를 포함하며, 이 경우의 방법은 FCCH의 위치에 기초하여 동기화채널(SCH)의 위치를 결정하는 단계 및 FCCH의 타이밍 오프셋에 대한 타이밍오프셋을 이용하여 FCCH 후의 적어도 하나의 다중프레임의 이용가능 프레임으로 SCH를 수신하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예의 MS는, 유형 1 MS와 같이, 송신 및 수신 동작들이 동시에 수행되지 않는 유형의 것일 수 있다.

발명의 다른 실시예에 따라, 각 셀이 송수신기지국(BTS)에 의해 정의되는 복수의 셀들을 가지는 무선네트워크에서 동작가능한 이동국(MS)이 제공된다. 이 이동국은 복수의 근처의 BTS들과 통신하여 상기 근처의 BTS들에 의해 송신된 동기화채널들을 수신하는 송수신기를 구비한다. 또한 이 이동국은, 업링크 데이터전송 다중프레임에서 동기화채널들의 수신이 예상되는 이용가능 프레임에 인접한 한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 희생시킴으로써 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창을 확장하도록 구성된 처리모듈을 구비한다.

발명의 또 다른 실시예에 따라, 이동통신시스템에서 통신들을 동기화하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은, 각 셀이 송수신기지국(BTS)에 의해 정의되는 다수의 셀들과, MS가 현재 동작하는 셀 근처의 일부 BTS들과 통신하기 위한 적어도 하나의 이동국(MS)을 구비한다. 이동국은 복수의 근처의 BTS들과 통신하여 근처의 BTS들에 의해 송신된 동기화채널들을 수신하는 송수신기를 구비하고, 업링크 데이터전송 다중프레임에서 동기화채널들의 수신이 예상되는 이용가능 프레임에 인접한 한 프레임에서의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기함으로써 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창을 확장하도록 구성된 처리모듈을 더 구비한다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 이동통신시스템에서 하나 이상의 이웃 셀들에 대한 이동국 동기화를 제공하기 위해 컴퓨터 시스템에 실행가능한 명령들을 저장하고 있는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체가 제공된다. 이동통신시스템은 각 송수신기지국이 셀을 정의하는 송수신기지국(BTS)들 및 적어도 하나의 BTS와 통신할 수 있는 적어도 하나의 이동국(MS)을 구비한다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장된 명령들은, 근처의 셀 동기화정보를 수신하기 위해 업링크 데이터전송 다중프레임의 탐색창으로서 적어도 하나의 이용가능 프레임을 이용하는 단계; 업링크 데이터전송 다중프레임에서 이용가능 프레임에 인접한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하여 탐색창을 확장하는 단계; 및 근처의 셀 동기화정보를 확장된 탐색창에서 수신하는 단계를 수행한다.

발명을 특징짓는 이러한 및 다른 이점들과 신규한 특징들은 첨부의 청구항들에서 특정하여 지적된다. 그러나, 본 발명, 그것의 이점들, 및 그것의 사용에 의해 얻어지는 물체들의 보다 나은 이해를 위해, 발명의 일부를 구성하는 도면들과, 뒤따르는 실시예 부분이 참조되며, 거기에는 본 발명에 따라 시스템, 장치, 및 방법의 구체적인 예들이 도시되고 설명되어 있다.

발명은 다음의 도면들에 도시된 실시예들에 관련하여 설명된다.

도 1은 본 발명의 원리들이 활용될 수 있는 GSM/GPRS네트워크 환경의 일부의 일반적인 양태(aspect)들을 도시하며;

도 2는 본 발명에 따라 탐색창들이 조작될 수 있는 대표적인 다중프레임 체계(hierarcy)를 도시하며;

도 3은 감시용 MS TCH 및 이웃 셀 BCCH 사이의 대표적인 52-다중프레임 관계를 도시하며;

도 4는 MSC-6 (3+1) 구성에 관한 일 예의 프레임부분을 도시하며;

도 5는 MSC-10 또는 MSC-11 (4+1) 구성에 관한 일 예의 프레임부분을 도시하며,

도 6은 MSC-12 (1+4) 구성에 관한 일 예의 프레임부분을 도시하며,

도 7은 본 발명의 원리들을 구현하는 MSC-12 (1+4) 구성에 관한 일 예의 프레임부분을 도시하며;

도 8은 본 발명의 원리들에 따라 연속되는 시간슬롯의 탐색창을 이용하여 근처의 셀 동기화채널들을 감시하기 위한 일 실시예를 도시하는 흐름도이며;

도 9는 본 발명의 원리들에 따라 연속되는 시간슬롯의 탐색창을 이용하여 근처의 셀 FCCH들을 감시하기 위한 실시예를 도시하는 흐름도이며; 그리고

도 10은 본 발명에 따라 동작을 행할 수 있는 대표적인 이동국 컴퓨팅 시스템을 도시한다.

예시적인 실시예의 다음의 설명에서, 실시예의 일부를 형성하는 첨부 도면들이 참조되고, 발명이 실용화될 수 있는 다양한 방식들이 첨부 도면들에 실례로서 보여진다. 구조적 및 작동적 변경들이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있으므로, 다른 실시예들이 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

일반적으로, 본 발명은 이동국이 이웃 셀들을 효율적인 방식으로 수신할 수 있게 하는 확장된 탐색창을 제공함으로써 이웃 셀들에 대한 이동국 동기화를 제공하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 이웃 동기화정보를 수신하는데 사용되는 유 휴 프레임에 인접한 라디오블록기간에서, 하나 이상의 Tx슬롯들은 탐색창의 확장을 허용하기 위해 건너 뛰어진다. 탐색창을 이런 식으로 확장함으로써, Rx동작들과 같은 다른 시간슬롯동작들은 중단되지 않아 실질적인 비효율성을 유발하지 않는다.

본 발명은 근처의 셀들에 대한 동기화가 요구될 수 있는 어떠한 유형의 이동통신 시스템들/네트워크들에라도 적용가능하다. 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명은 GSM/GPRS네트워크에 관련하여 설명된다. 그러나, 이 기술분야의 숙련자들은 여기에 제공된 상세한 설명으로부터 본 발명이 유사한 네트워킹 환경들에 동일하게 적용가능하다는 것을 곧바로 이해할 것이다. 도 1은 본 발명의 원리들이 이용될 수 있는 GSM/GPRS네트워크환경(100)의 일부 일반적인 양태들을 도시한다.

GSM(Global System for Mobile communications)은, PLMN(Public Land Mobile Network)으로서 소용되는 디지털 셀룰러통신시스템으로, 다수의 제공자들이 GSM 표준을 따르는 이동 네트워크들을 구축할 수 있다. GSM은 음성 및 데이터 서비스들 둘 다를 제공할 수 있다. GSM(또는 유사한) 네트워크(100)는 전형적으로는 이동국들(MS; 102), 송수신기지국들(Base Transceiver Stations; BTS)(104), 이동교환센터(MSC; 106) 등을 구성요소들로서 구비한다. GSM네트워크는, 라디오 양태들을 커버하는 라디오 서브시스템(RSS), 착신 호 전환(call forwarding), 핸드오버 및 교환과 같은 기능들을 관리하는 네트워크 및 교환 서브시스템(NSS), 그리고 네트워크를 관리하는 운영 서브시스템(Operation SubSystem; OSS)을 포함한 각종 서브시스템들의 집단으로서 보여질 수 있다. RSS의 다양한 양태(모습)들은 아래에서 더 상세히 설명된다.

하나 이상의 MS들(102)은 무선(air)인터페이스를 통해 BTS(104)와 통신한다. BTS(104)는 가입자 트래픽(subscriber traffic)이 MS(102)와 통신하게 하는 무선인터페이스를 종료시키는 무선네트워크 액세스 인프라스트럭처의 구성요소이다. 기지국제어기(Base Station Controller; BSC)(108)는, 무엇보다도 통화채널전환(handoff)을 제공하고 기지국시스템(Base Station System; BSS)(110)의 각 BTS(104)의 전력수준을 제어하는 스위치모듈이다. BSC(108)는 GSM 모바일무선네트워크에서 이동교환센터(MSC; 106) 및 BTS(104) 간의 인터페이스를 제어하고, 따라서 호설정(call set-up)기능, 신호통지 시에 그리고 라디오채널들의 사용 시에 하나 이상의 BTS들을 제어한다.

GPRS(General Packet Radio System) 이동통신네트워크(122)는 인터넷 모델을 반영하고 3G(3세대)네트워크들로의 무결절성(seamless) 전이를 가능케 하는 GSM용 패킷교환형 서비스이다. 따라서 GPRS는 모바일 GSM 및 시분할다중액세스(TDMA) 사용자들에게 실제 패킷라디오액세스를 제공하고, 무선응용프로토콜(Wireless Application Protocol; WAP) 서비스들에 대해 이상적이다. 또한 BTS(104)는 GPRS네트워크(112)에서 서빙 GPRS 지원노드(SGSN; 114)와 BTS(104) 간의 인터페이스를 제어한다. 다른 BTS, BSC 및 SGSN 구성요소들도 BSS(120)의 BTS(116) 및 BSC(118), 그리고 SGSN(122)에 의해 묘사된 바와 같은 네트워크시스템에 관련된다.

MSC모듈(106)은 일반적으로 MSC, 방문 위치 레지스터(Visiting Location Register; VLR)(124), 및 홈 위치 레지스터(HLR; 126)를 구비한다. MSC(106)는 전화교환서비스들을 제공하여 전화기 및 데이터시스템들 간의 호들을 제어하는 것, 호가 모바일-지상통신선 호라면 무선네트워크로부터 지상통신선(landline)네트워크로 음성통화를 교환하는 것, 또는 다르게는 호가 모바일-모바일 호라면 다른 MSC로 교환하는 것을 포함한 다양한 기능들을 수행한다. MSC(106)는 또한 네트워크에 이동성(mobility) 기능들을 제공하고, 다수의 BTS들을 위한 허브로서 소용된다. 일반적으로, 가입자들을 등록하고 가입자들을 위한 서비스들 및 액세스를 인증하고 허가하기 위해, 가입자들에 대한 이동성 관리를 제공하는 것이 MSC(106)이다. GSM시스템들에서, MSC(106)의 기능성의 일부는 BSC(108)에 분포되는 반면, TDMA와 같은 다른 시스템들에서 BSC(108) 기능들은 종종 MSC(106)와 통합된다.

MSC(106)와 관련된 것은 HLR(126)과 VLR(124)이다. HLR(126)은 이동네트워크의 가입자들에 관한 정보를 저장하는 데이터베이스이고, 하나 이상의 서비스제공자들에 의해 그들의 개별 가입자들에 대해 유지된다. MSC(106)는 HLR(126)에 저장된 정보를 이용하여, 서비스 프로파일, 현재 이동국들의 위치 및 모바일 사용자의 활동상태를 포함한 영구 가입자 정보를 저장함으로써 가입자를 인증하고 등록한다. VLR(124)은 이동전화시스템 내의 모든 방문 이동국들의 항적(track)을 유지하도록 MSC(106)에 의해 유지보수될 수 있는 데이터베이스이다.

서빙 GPRS 지원노드들(SGSN; 114, 122)은 개별 BSS(110, 120)을 통해, 그리고 더 상세하게는 GSM시스템들의 환경에서 BSC(108, 118)를 통해 패킷들을 송신하거나 수신함으로써 GPRS 모바일을 위해 일한다. SGSN은 자신의 서비스영역 내의 이동국들과의 데이터패킷들의 전달을 할 수 있게 하고, 패킷 라우팅 및 전송, 이동성 관리, 논리적 링크 관리, 인증, 과금 기능들 등을 수행한다. 도 1에 보인 예시적인 GPRS실시예에서, SGSN(114)의 위치레지스터는 MS(102)에 관련된 현재의 셀 및 VLR과 같은 위치정보, 뿐 아니라 이 SGSN으로 등록된 모든 GPRS사용자들의 국제이동가입자식별번호(International Mobile Subscriber Identity Number; IMIS)와 같은 사용자 프로파일들을 저장한다. GPRS 환경에 도입된 다른 네트워크 요소는 게이트웨이 GPRS 지원노드(GGSN; 128)이고, 이것은 GPRS네트워크(112)와 데이터네트워크(130)와 같은 패킷교환 공중(public)데이터네트워크 사이의 게이트웨이로서 역할을 한다. 이 게이트웨이(128)는 이동가입자들이 공중데이터네트워크(130) 또는 지정된 개인IP네트워크들에 액세스할 수 있게 한다. GGSN(128) 및 공중데이터네트워크 사이의 연결은 일반적으로 인터넷프로토콜(IP)과 같은 표준 프로토콜을 통해 인에이블된다.

단문메시지서비스센터(SMSC; 132)와 같은 다양한 다른 네트워크 요소들이 채용될 수 있다. SMSC(132)는 단문메시지들이 전송을 위해 통과하며(예컨대, 단문메시징서비스를 통해), 메시지 수령인(recipient)이 도착하지 않는 사건이 일어날 때 더 뒤의 전송을 위해 저장되는 네트워크요소이다. MS(102)는 멀티미디어 메시지 서비스 센터(MMSC; 134)를 통해 제공되는 멀티미디어 메시징 서비스(MMS)와 같은 다른 서비스들에 액세스할 수 있다.

MS(102)가 도 1의 GSM네트워크 환경(100)과 같은 GSM네트워크에서 동작할 때, 그것은 이웃 셀들에 동기되어야만 한다. 이를 이루기 위해, MS(102)는 근처의 셀들의 어떤 동기화채널들을 어느 일정한 간격들로 수신하기를 시도한다. 각종 라디오인터페이스 채널들의 배경이 아래에서 제공된다.

앞서 지적된 바와 같이, RSS는 MS들과 같은 구성요소들을 구비하고, 또 BSS는 일반적으로 복수의 BTS들과, BSC를 구비한다. BTS는 송수신기 및 안테나와 같은 라디오구성요소들을 구비하는 한편, BSC는 BTS들 간의 교환을 행하며, 네트워크 자원들 등을 관리한다. RSS는 통화채널들(TCH) 및 제어채널들(CCH)을 포함한 2개의 기본 부류들 내에 드는 어느 일정한 수의 논리채널들을 지원한다. TCH들은 회선교환모드에서 부호화된 말(speech) 또는 사용자 데이터와 같은 데이터를 운반하기 위해 의도된 반면, 패킷데이터TCH들(PDTCH)은 패킷교환모드에서 사용자데이터를 운반하기 위해 의도된 것이다. 다수의 풀 레이트(full rate) 채널들과 다수의 패킷데이터 TCH들은 동일한 MS에 할당될 수 있고, 이는 각각 다중슬롯 구성들 및 다중슬롯 패킷구성들이라고 한다.

제어채널들은 신호통지 및/또는 동기화데이터를 운반한다. 현재 방송, 공통, 전용, 및 CTS제어 채널들을 포함하여 4개의 기본 제어채널 부류들이 GSM시스템에 있다. 본 발명에 관하여 특히 관심있는 것은 방송제어채널들이다. 방송채널들은 주파수정정채널들(FCCH), 동기화채널들(SCH), 방송제어채널(BCCH) 뿐 아니라 패킷BCCH(PBCCH)채널들을 포함한다. 앞서 지적된 바와 같이, MS(102)가 GSM네트워크에서 동작할 때, 그것은 이웃 셀들에 동기되어야만 한다. 이를 이루기 위해, MS(102)는 근처의 셀들의 FCCH 및 SCH 채널들을 어느 일정한 간격들로 수신하기를 시도한다. 예를 들어, 선택된 채널이 BTS(104)의 셀에 해당한다면, FCCH 및 SCH 채널들이 수신되는 근처의 셀들은 셀 140, 142 등을 포함할 것이다. 이웃 셀에 대한 근사적 타이밍은 FCCH정보가 성공적으로 수신완료된 때에 이용가능하다. 타이밍 및 주파수 동기화는 성공적인 SCH수신에 의해 더 개선될 수 있다.

더 상세하게는, FCCH는 MS(102)의 주파수정정에 관한 정보를 운반하고, 본질적으로 주파수정정버스트들(FB)의 반복된 전송이다. FB들은 142개 비트들로 된 정보, 뿐 아니라 꼬리 및 가드 기간들과 같은 소정 수의 비트들로 된 정보를 제공한다. 이 정보는 BTS로부터 주기적으로 송신되어 MS들에 주파수조절들을 통지한다. 송신된 정보는 일반적으로 널(null) 데이터, 즉, 이진 제로들이고 이는 비변조된 반송파인 정현파를 방송하는 것에 해당한다. 이 정보를 이용하면, MS는 채널을 식별할 수 있다. SCH 역시 동기화에 이용된다. SCH 상의 동기화버스트들(SB)은 MS가 BTS와 시간적으로 동기되게 하는 정보를 송신한다. SB들은 그것들이 데이터비트들 및 동기화비트들을 구비하도록 구조화되어, 송수신기지국 식별자(Base Transciver Station Identity; BSIC) 뿐 아니라 축약형 TDMA 프레임번호(Reduced TDMA Frame Number; ZFN)를 구비한다. RFN은 본래 TDMA프레임의 통과번호(running number)로, 프레임동기화를 용이하게 하고 각 MS가 BTS와 시간 동기화되게 한다. SB들의 반복된 방송은 SCH이라고 한다.

패킷논리채널들을 물리채널들로 시간적으로 매핑하는 것에 관련하여, 패킷논리채널들을 운반하기 위해 할당된 물리채널은 패킷데이터채널(PDCH)이라고 한다. PDCH들은 일반적으로 52-프레임 다중프레임에 동적으로 매핑된다. 도 2는 52개의 프레임들(0-51)을 구비한 다중프레임(200)의 일 예를 도시한다. 각 TDMA프레임(202)은 일반적으로 8개의 시간슬롯들(0-7)을 구비한다. 전형적인 FCCH버스트(즉, 주파수정정버스트; FB)의 길이는 시간슬롯(204)에 의해 묘사된 바와 같이 하나의 시간슬롯이다. 3 꼬리비트들(206, 208)과 142 데이터비트들(210)이 순수 정현파(PSW)신호를 발생하기 위해 FB에서 모두 영으로 설정된다. 이 일반적인 다중프레임 구조는 감시용 MS TCH/PDCH에 의해 또 근처의 셀 BCCH에 의해 사용된다. 근처의 셀의 관점에서부터, FB는 BCCH반송파 상에서 BTS에 의해 주기적으로 송신된다. 이웃 셀들/BTS들로부터 적당한 TCH/PDCH 프레임(202)으로 동기화채널들을 수신하기를 시도할 때 MS에 의해 감시되는 것이 이러한 FCCH 또는 FB 버스트들이다.

근처의 셀들의 FCCH는 51 TDMA 다중프레임 구조에서 매 10번째 또는 매 11번째 프레임마다 발생하고, 다음의 51-다중프레임의 시작 전의 마지막 간격은 10 프레임이다. 유휴모드에서, FCCH는 12개 프레임들에 지속되는 연속 탐색을 통해 감시용 MS에 의해 수신될 수 있다. TDMA프레임들의 대부분이 이러한 동작들에 대해 자유로우므로 연속 탐색은 유휴모드에서 가능하다. 해당 SCH는 FCCH와 동일한 타이밍 오프셋을 가지는 다음의 TDMA에 위치된다. 통화채널들에 대해, TDMA 프레임들의 대부분은 데이터, 팩스, 말 등을 전송하기 위해 사용되고, 52 TDMA 다중프레임구조에서 유일하게 이용가능한 프레임들은 26번째 TDMA프레임마다 발생하는 이른바 "유휴 프레임들"이다. 결과적으로 MS는 FCCH에 대한 탐색을 더 작은 구역들로 수행해야만 한다. 실용상, 이것은 FCCH정보가 하나의 TDMA프레임 동안 발생할 수 있는 시간영역에서 모든 가능한 장소들을 커버하기 위해 하나의 부분 FCCH 탐색이 적어도 9개의 연속하는 시간슬롯들에 걸쳐 지속되어야 함을 의미한다. 또한, SCH 수신은 SCH버스트가 수신될 수 있는 모든 가능한 타이밍 오프셋들을 커버하기 위해 9개 시간슬롯 폭의 수신창을 요구한다.

이 상황은 감시용 MS TCH(300)과 이웃 셀 BCCH(302)간의 대표적인 52-다중프레임 관계를 도시하는 도 3에 묘사되어 있다. 이웃 셀 FCCH 버스트(302)(감시용 MS가 수신하기 시도하는 것)는 감시용 MS가 일시 머무르는 셀과 동기화되지 않았으므로, FCCH버스트(302)는 시간영역에서 어디든지 위치될 수 있다. 따라서, 감시용 MS데이터채널의 하나의 TDMA프레임(304)(예컨대, 감시용 MS의 관점에서 "유휴 프레임") 동안, 이웃 FCCH버스트(302)는 156.25비트, 8-슬롯 TDMA프레임들에서 0㎳와 4.615㎳ 사이의 임의의 시간에 개시할 수 있다. FCCH 버스트의 길이는 하나의 시간슬롯(4.615/8㎳)이고, 그래서 하나의 완전한 FCCH버스트를 수신하기 위한 모든 가능성들을 커버하기 위해, 수신 또는 "탐색 창"은 적어도 9개 시간슬롯이어야 한다. 예를 들어, 탐색창이 단지 8개의 슬롯 폭이었다면, 이웃 셀 다중프레임(302)의 FCCH버스트(308)의 일부분(306)만이 X번째 부분탐색 동안 탐색창으로 캡처될 수 있을 것이다. FCCH버스트(312)의 나머지 부분(310)은 후속하는 (X+2)번째 부분탐색(314) 중에 다른 유휴프레임에서 캡처될 것이다. 따라서, FCCH버스트가 이러한 시간분할 없이 캡처되는 것을 보장하기 위해, 9개 시간슬롯들이 FCCH버스트가 발생할 수 있는 모든 가능한 시간들을 수용하도록 사용되어야 한다.

다중슬롯 클래스들을 지원하는 고위의 GPRS, 고속회선교환데이터(High Speed Circuit Switched Data; HSCSD), 또는 다른 유사한 서비스들의 사용이 고려될 때, Rx와 송신(Tx) 동작들이 시간슬롯들의 대부분을 점유하므로, 이웃 FCCH 및 SCH 수신(Rx)동작을 위해 9개의 연속적으로 이용가능한 시간슬롯들을 얻는데는 문제가 있다. 더 상세하게는, MS 라디오주파수(RF) 구성요소들/회로소자가 데이터전송채널과 근처의 Rx동작을 위한 채널 간에 주파수를 변경하여야 하므로, 실제 구현물은 적어도 10개의 연속적으로 이용가능한 시간슬롯들을 요구할 것이고, 이는 단일 RF능력만을 가지는(즉, 병발하는 Rx 및 Tx 동작들이 없는) 타입-1 이동국들에 대해 어느 일정한 교환시간을 요구한다.

특정 타입-1 모바일이 이 점에 있어서 문제를 겪을지의 여부는 기기의 다중슬롯 클래스 및 이 다중슬롯 클래스를 위한 Rx/Tx슬롯구성에 의존한다. 아래의 표 1은 특정 다중슬롯 클래스들의 대표적인 예들이다.

다중슬롯 클래스	최대 슬롯 수
다중슬롯 클래스	Rx	Tx	합
1	1	1	2
2	2	1	3
...
6	3	2	4
...
10	4	2	5
11	4	3	5
12	4	4	5

다중슬롯 클래스들은 제품의존적이고, 업링크 및 다운링크 둘 다에서 달성가능한 최대 데이터 전송률들을 결정한다. 예를 들어, 다중슬롯 클래스 6(MSC-6)은 데이터전송을 위해 프레임당 총 4개의 슬롯들을 구비할 수 있고 Rx슬롯들은 최대 3개 Tx슬롯들은 최대 2개이다. 특정 구성은 포맷 "X+Y"로 기재되고, 여기서 X는 다운링크 시간슬롯들의 량을 나타내고, Y는 업링크 시간슬롯들의 량을 나타낸다. 따라서, MSC-6 (3+1)의 다중슬롯 클래스는 프레임 당 3개의 다운링크(Rx) 시간슬롯들과 하나의 업링크(Tx) 시간슬롯을 가지는 다중슬롯 클래스 6을 나타낸다.

현재의 3GPP 사양(specifications)(즉, 3GPP TS 05.08)은, 일부의 다중슬롯 구성들에 대해, 다운링크 방향의 데이터전송에 관련된 Rx동작들이 이웃 수신 목적을 위한 필요한 탐색창의 제공을 위해 건너 뛰어질 수 있게 한다. 이것은 단방향 다운링크 데이터전송에는 필요하지 않는 반면, 단방향 업링크 및 양방향 업링크/다운링크 데이터전송 동안에 Rx동작들을 건너뛸 때 다운링크 및/또는 업링크 데이터전송에서의 불필요한 중단이 발생할 수 있다. 업링크 자원들을 할당하기 위해 업링크상태플래그(USF) 또는 유사한 지시자를 사용할 때, 업링크 데이터를 보내는 허락이 다운링크 데이터블록으로 수신되므로, 이것은 다운링크 및 업링크 데이터전송들 둘 다에 대해 처리율을 떨어뜨린다. 더 상세하게는, MS에 할당된 각 데이터채널(GPRS의 경우 PDCH)에 대해, USF가 MS에 제공된다. 패킷교환전송을 위한 물리채널들은 MS가 데이터패킷들을 보내고 받을 때에만 특정 MS에 할당되고 전송 후에는 해제된다. 이 "동적 할당" 원리를 이용하여, 다수의 MS들은 하나의 물리채널을 공유할 수 있다. 충돌을 방지하기 위해, 네트워크는 다운링크에서 어떤 채널들이 현재 이용가능한지를 보여주고 있다. 다운링크 패킷들의 헤더에서의 USF는 업링크 시에 이 채널을 사용하는 것이 허락되는 MS가 어느 것인지를 보여준다. 따라서, 다운링크 방향에서 Rx동작들을 건너뜀으로써, 업링크데이터를 송신하기 위한 허락은 누락되어 추가의 지연을 야기할 것이다. 이 문제는, 하나의 Rx블록이 다수의 Tx블록들을 보내는 것의 허락을 제공할 것이므로, 연장된 동작할당 또는 USF입도(또는 둘 다)가 이용될 때 더욱 악화된다.

도 4-7은 이러한 다중슬롯 클래스의 고려사항들을 도시한다. 도 4는 MSC-6 (3+1) 구성을 위한 일 예의 프레임부분(400)을 도시한다. 이 예에서, 업링크 용의 TDMA프레임(402)은 3개의 시간슬롯들(404)과 하나의 Tx시간슬롯(406)을 구비한다. 유휴프레임(408)은 FCCH버스트를 수신하기 위해 사용된다. 이 구성에 대해, MS에 그것의 RF회로소자를 위한 적당한 전환시간을 제공하기 위한 2개의 시간슬롯들(410, 412)과 FCCH정보(일반적으로 이웃 순수 정현파(Neighbor Pure Sine Wave; NPSW)라고 함)를 수신하기 위한 FCCH 탐색창(414)을 포함한 9개의 시간슬롯들을 포함하여 11개의 시간슬롯들이 이용가능하다. 그러므로, 이 구성에서는, 다른 유휴프레임들에서 FCCH정보를 끊어지게 수신하는 일 없이 FCCH탐색이 수행될 수 있으므로, 특별한 문제는 없다.

도 5는 MSC-10 또는 MSC-11 (4+1) 구성을 위한 일 예의 프레임부분(500)을 도시한다. 이 예에서, 업링크용의 TDMA프레임(502)은 4개의 Rx시간슬롯들(504)과 하나의 Tx시간슬롯(506)을 구비한다. 유휴프레임(508)이 FCCH버스트를 수신하는데 사용된다. 이 구성의 경우, MS에 그것의 RF회로소자를 위한 적당한 전환시간을 제공하기 위한 2개의 부분시간슬롯들(510, 512)을 포함하여 10개의 시간슬롯들이 이용가능하다. 이 예는 MS RF회로소자가 시간슬롯의 절반의 기간(577㎲/2)에 주파수를 바꿀 수 있다고 가정한다. 그렇지 않으면, 이 구성은 9개의 연속하는 이용가능 시간슬롯들이 얻어질 수 없을 것이므로 문제를 가질 것이다. 그러나, 도 5의 예에서는, 9개의 시간슬롯들이 FCCH정보를 수신하기 위해 FCCH 탐색창(514)에 대해 이용가능하다.

도 6은 MSC-12 (1+4) 구성을 위한 일 예의 프레임부분(600)을 도시한다. 이 예에서, 업링크용의 TDMA프레임(602)은 하나의 Rx시간슬롯(604)과 4개의 Tx시간슬롯들(606)을 구비한다. 유휴프레임(608)이 FCCH버스트를 수신하기 위해 이용된다. 이 구성의 경우, 원래 이용가능한 탐색창(610)은 MS에 그것의 RF회로소자를 위한 적당한 전환시간을 제공하기 위해 2개의 부분시간슬롯들(612, 614)을 필요로 하기 때문에 9개 미만의 이용가능 시간슬롯들을 구비한다. 이를 수용하기 위해, MS는 이웃 수신 목적을 위해 유휴프레임 후의 Rx동작들을 건너뛰는 것이 허용될 것이다. 이는 Rx동작(616)이 건너뛰어져 새로운 탐색창(618)에 의해 보인 것처럼 FCCH정보를 수신하기 위해 요구된 9개의 시간슬롯들 제공한다. 이는 USF필드가 다운링크 데이터블록에서 수신되므로 다운링크 및 업링크 데이터전송을 위한 처리율을 떨어뜨린다. 연장된 동적 할당 및/또는 USF입도가 사용되는 경우, Rx블록은 다수의 Tx블록들을 송신하는 허락을 제공하고, 따라서 문제는 더 악화될 것이다.

본 발명은 이러한 문제들을 다룬다. 다운링크 수신(Rx)동작들을 건너뛰기 보다는, FCCH 또는 SCH 수신이 수행되는 유휴프레임 전에 업링크 데이터전송을 위한 송신(Tx)동작들을 건너뜀으로써 탐색창이 넓어진다. 탐색창은 요구된 탐색창 폭을 얻는데 필요한 만큼의 Tx동작들을 건너뜀으로써 넓어질 수 있다. 이런 식으로, 유휴프레임 후의 Rx블록의 건너뜀은 피해질 수 있고, 따라서 네트워크는 이 블록을 자원들을 MS(들)에 할당하는데 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 다운링크동작들이 건너 뛰어지지 않으므로 다운링크 데이터에 대한 실제적 영향은 없다. 게다가, 이는 네트워크가 MS에 여러개의 시간슬롯들을 할당하기 위해 첫번째 블록을 사용할 수 있는 연장된 동적 할당 및/또는 USF입도 사용에 관련하여 특히 유익하다. 이 방식의 예를 들면 USF값의 다음 기간에서의 수신은 GPRS 라디오블록을 포함한 모두 4개의 버스트들에 대해 행해질 수 있다. 더 구체적인 예로서, 연장된 동적 할당 및 USF입도가 사용되는 MSC-12에서, 이 USF는 최대 16개 업링크 블록들을 송신하는 허락을 해줄 것이고, 단일 업링크블록을 잃는 것에 대하여 이러한 다수의 업링크블록들을 송신하기 위한 허락의 수신을 보장하는 것은 더 현저히 효율적이다. MS에 자원들을 할당하는 것 외에도, 네트워크는 유휴프레임 후의 첫번째 Rx블록을 이용하여, 업링크 제어블록을 송신하는 것을 이동국들에 요구하기 위한 폴링(polling)도 담고 있을 수 있는 제어 또는 데이터 블록을 송신할 수 있다.

도 7은 본 발명의 원리를 구현하는 MSC-12 (1+4) 구성을 위한 일 예의 프레임부분(700)을 도시한다. 이 예에서, 업링크용의 TDMA프레임(702)은 일반적으로 하나의 Rx시간슬롯(704)과 4개의 Tx시간슬롯들(706, 708, 710 및 712)을 구비한다. 유휴프레임(714)은 FCCH버스트를 수신하는데 사용된다. 원래의 이용가능한 탐색창(716)은, MS에 그것의 RF회로소자를 위해 적당한 전환시간을 제공하기 위한 2개의 부분시간슬롯들(718, 720) 때문에, 9개 미만의 이용가능 시간슬롯들을 구비한다. 본 발명에 따라, Rx동작(722)은 건너뛰는 것이 필요하지 않다. 그보다는, 유휴프레임(714) 전의 프레임(702)의 마지막 Tx슬롯(들)은 새로운 탐색창(724)에 의해 보인 것처럼 탐색창을 넓히기 위해 버려진다(포기된다). 이 넓혀진 탐색창(724)으로, 9개의 연속된연ㅅ고위의 다중슬롯 클래스들(예컨대, 다중슬롯 클래스 30-45)에 대해 문제는 상당히 더 분명해 짐에 주의해야 한다.

이 종류의 탐색이 복수의 연속적인 유휴프레임들에서 반복될 때, 이웃 동기화정보는 확장된 탐색창들 중의 하나 동안 발생할 것이다. 예를 들어, GSM/GPRS 환경에서, 이 종류의 탐색은 13개의 연속적인 유휴프레임들에서 반복되며, 이웃 FCCH버스트를 위한 자리는 탐색창들 중의 하나 동안 발생할 것이다. 이것은 공통제어채널들(예컨대, BCCH) 및 전용/공유 채널들(예컨대, TCH, PDTCH, 등) 사이의 다른 다중프레임 구조들의 결과이다. FCCH가 검출된 후, SCH의 위치는 알려지고, 그것은 FCCH에 대해 검출된 것과 동일한 타이밍 오프셋을 이용하여 FCCH 후의 52 프레임들이 유휴프레임(52)에서 수신될 수 있다.

도 8은 연속된 시간슬롯 탐색창을 이용하여 이웃 셀 동기화채널들을 감시하기 위한 본 발명의 원리들에 따르는 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 데이터채널의 TDMA 유휴프레임과 같은 이용가능한 프레임이 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창으로서 식별된다(800). 이용가능한 프레임은 업링크데이터 전송 다중프레임에서 근처의 셀 동기화정보를 수신하기 위해 식별된다. 발명에 따라, 블록 802에 보인 것처럼, 탐색창은 업링크 데이터전송 다중프레임에서 이용가능한 프레임에 인접한 프레임의 하나 이상의 송신시간슬롯들의 희생을 통해 확장된다. 예를 들어, 발명의 일 실시예에서, 유휴프레임에 바로 앞선 프레임 내의 하나 이상의 송신시간슬롯들은, 확장된 탐색창 동안 FCCH가 근처의 셀(들)에 의해 제공되는 때에 관계없이 근처의 셀 동기화정보가 캡처될 것을 보장하는데 필요한 연속된연ㅅ르게는, 연속 프레임에서 송신 프레임들은 이용되는 다중슬롯 클래스 구성에 의존하여 건너뛰어질 수 있다. 예를 들어, Tx시간슬롯들이 Rx시간슬롯들에 앞서는 다중슬롯 클래스 및 프레임 구성에서는, 유휴프레임에 바로 뒤에 계속되는 프레임에서의 송신시간슬롯들이 건너뛰어질 것이다. 어느 경우나, 근처의 셀 동기화정보는 확장된 탐색창에서 수신될 수 있다(804). 그러나, 위에서 설명된 바와 같이 이 탐색은 다수 회(이를 테면 13개의 연속된 유휴프레임들에서처럼) 반복되어 이웃 FCCH를 위한 자리가 탐색창들 중의 하나 동안 발생하는 것을 보장할 수 있다.

도 9는 연속된연유휴프레임은 업링크 데이터전송 다중프레임의 탐색창으로서 식별된다(900). 탐색창은 예시된 실시예에서 10개의 시간슬롯들로 확장된다(902). 이것은, 9개의 연속된 시간슬롯들이 확장된 탐색창 내의 전체 FCCH의 수신을 보장하기 위해 요구되고 MS RF회로소자는 시간슬롯의 절반으로 주파수를 변경한다는 특정한 하나의 요건 때문이다. 그러므로, 2개의 절반의 시간슬롯들에 더해지는 필요한 9개의 연속된연스, 등에 의존하여 다른 길이들로 확장될 수 있다는 것이 이 기술분야의 당업자들에 의해 이해될 것이다.

도 9에 도시된 실시예에서, 탐색창은 업링크 데이터전송 다중프레임에서 유휴프레임 전의 프레임의 송신시간슬롯들의 대응하는 수를 건너뜀으로써 확장된다u(902). 예를 들어, 10개의 연속된 시간슬롯들이 요구되고(FCCH와 MS RF 주파수 변경의 경우) 9개의 연속된 시간슬롯들이 원래의 탐색창에서 이용가능한 경우, 하나의 Tx시간슬롯은 건너 뛰어질 수 있다. 다시, 수신된 FCCH의 길이, 주파수 변경시의 MS RS회로소자 속도, 이용되는 다중슬롯 클래스, 등에 의존하여 다른 수의 Tx시간슬롯들이 건너뛰어질 수 있다.

일 실시예에서, 탐색은 복수의 연속하는 유휴프레임들에서 반복되는 것이 필요할 것이고, 그래서 이웃 동기화정보는 확장된 탐색창들 중의 하나 동안 발생한다. 예를 들면, GSM/GPRS 환경에서, 이 종류의 탐색은 13개의 연속하는 유휴프레임들에서 반복되며, 이웃 FCCH버스트들의 자리는 탐색창들 중의 하나 동안 발생할 것이다. 이것은 공통 제어채널들(예컨대, BCCH)과 전용/공유 채널들(예컨대, TCH, PDTCH, 등) 사이의 다른 다중프레임 구조들 때문이다. 이런 경우, 탐색이 특정 횟수, 이를테면 13회 반복되었는지가 판단된다(904). 그 횟수 반복되지 않았다면, 다음의 유휴프레임이 고려되고(906), 다른 탐색창이 식별된다(900). 그렇지 않고, 탐색이 특정 횟수 반복되었다면, 근처의 셀 FCCH버스트는 반복되는 탐색의 확장된 참색창들 중의 하나에서 수신된다(908).

본 발명은 무선/셀룰러 전화기들, 개인휴대정보단말(PDA)들, 또는 다른 무선 핸드셋들, 뿐 아니라 무선통신을 할 수 있게 하는 휴대형 컴퓨팅 기기들을 포함하여 다양한 유형들의 이동국들과 함께 사용될 수 있다. 이동국들은 컴퓨팅 시스템들을 활용하여 기존의 기기활동 뿐 아니라 본 발명에 의해 제공된 기능성을 제어하고 관리한다. 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 그 조합이 여기에 설명된 다양한 동기화 탐색창 확장 기능들 및 동작들을 수행하기 위해 이용될 수 있다. 본 발명에 따라 동작들을 행할 수 있는 대표적인 이동국 컴퓨팅 시스템의 일 예가 도 10에 도시되어 있다.

본 발명에 따라 동기화 탐색창 확장 기능들을 수행하기에 적합한 예시적인 이동국(MS; 1000)은 다수의 다른 유형들의 무선기기들에 관련될 것이다. 대표적인 MS(1000)는 마이크로프로세서, 축소명령집합컴퓨터(RSIC), 또는 다른 중앙처리모듈과 같은 처리/제어부(1002)를 구비한다. 이 처리부(1002)는 단일 기기일 필요는 없고, 하나 이상의 프로세서들을 구비할 수 있다. 예를 들면, 처리부는 마스터 프로세서와 마스터 프로세서와 통신하도록 결합된 관련된 슬레이브 프로세서들을 구비할 수도 있다.

처리부(1002)는 프로그램 저장부/메모리(1004)에서 이용가능한 프로그램들에 의해 지시된 바와 같이 MS의 기본기능들을 제어한다. 따라서, 처리부(1002)는 본 발명에 관련된 탐색창 확장기능들을 실행할 것이다. 다르게는, 이러한 탐색창 확장기능들은 MS 처리부(1002)를 통해서라기 보다는 차라리 디지털 신호 처리기(1006) 상에서 동작가능한 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 프로그램 저장부/메모리(1004)는 MS에 대한 표준기능들 및 응용들, 뿐 아니라 본 발명의 탐색창 확장기능들에 관련한 기능들을 실행하기 위한 운영체제 및 프로그램모듈들(1008)을 구비할 수 있다. 발명의 일 실시예에서, 프로그램모듈들(1008)은 비휘발성 전기소거 프로그램가능 읽기전용메모리(EEPROM), 플래시ROM, 등에 저장되고, 그래서 프로그램들은 MS의 전원이 꺼지더라도 손실되지 않게 된다. 프로그램 저장부는 읽기전용메모리(ROM) 및 프로그램가능한 및/또는 소거가능한 ROM, 임의접근메모리(RAM), 가입자인터페이스모듈(SIM), 무선인터페이스모듈(WIM), 스마트카드, 또는 다른 제거가능 메모리기기, 등의 다른 유형들 중의 하나 이상을 구비할 수도 있다. 본 발명에 따라 MS 동작들을 실행하기 위한 관련 소프트웨어는 인터넷과 중간무선네트워크(들)과 같은 하나 이상의 네트워크들을 통해 전기적으로 다운로드되는 것과 같은 데이터신호들을 통해 MS(1000)에 전송될 수도 있다.

처리부(1002) 및/또는 DSP(1006)는, 하나 이상의 프로그램모듈들(1008)의 지시 하에, 본 발명에 관련된 탐색창 확장기능들을 수행한다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에서, 하나 이상의 송신동작들은 유휴프레임에 바로 앞선 프레임에서 건너뛰어진다. 처리부(1002) 및/또는 DSP(1006)는 그러한 건너뛰기 기능들을 프로그램모듈들(1008)에 관련된 하나 이상의 소프트웨어/펌웨어 프로그램들의 제어 하에 수행한다. 이러한 기능들이 별개의 하드웨어를 이용하여 대신 수행될 수 있지만, 도시된 실시예에서 이러한 기능들은 처리부(1002) 및/또는 DSP(1006)를 이용하여 수행된다.

다른 표준 MS기능들을 수행하기 위해, 처리부(1002)는 또한 MS(1000)에 관련된 사용자인터페이스(1010) 요소들에 결합된다. MS의 사용자인터페이스(1010)는 예를 들면 액정디스플레이와 같은 디스플레이(1012), 키패드(1014), 스피커(1016), 및 마이크로폰(1018)을 구비할 수 있다. 이러한 및 다른 사용자인터페이스 구성요소들은 이 기술분야에서 알려진 바대로 처리부(1002)에 결합된다. 키패드(1014)는 번호로 전화걸기 및 하나 이상의 키들에 할당된 동작들을 실행하는 것을 포함하여 다양한 기능들을 수행하기 위한 문자숫자(alpha-numeric) 키들을 포함한다.

보이스커맨드(voice commands), 스위치들, 터치패드/스크린, 포인팅 기기, 트랙볼, 조이스틱 이용하는 그래픽사용자인터페이스, 또는 다른 사용자인터페이스 메커니즘을 포함한 다른 사용자인터페이스 기구들이 채용될 수 있다. 키패드(1014)는 이용되는 MS(1000)의 유형에 따라 달라질 것이다.

또한 MS(1000)는 무선통신을 수행하기 위한 기존의 회로소자를 구비한다. DSP(1006)는 아날로그-디지털(A/D)변환, 디지털-아날로그(D/A)변환, 스피치코딩/디코딩, 암호화/복호화, 오류 검출 및 정정, 비트스트림 번역, 필터링, 등, 뿐 아니라 본 발명에 관련된 기능들을 포함한 다양한 기능들을 수행하기 위해 채용될 수 도 있다. 송수신기(1020)는 일반적으로 안테나(1022)에 연결된 것으로, 발신(outgoing) 라디오신호들(1024)을 송신하고 MS에 관련된 착신(incoming) 라디오신호들(1026)을 수신한다.

도 10의 MS(1000)는 본 발명의 원리들이 적용될 이동기기의 대표적인 예로서 제공되고 있다. 여기에 제공된 설명으로부터, 이 기술분야의 당업자는 본 발명이 현재 알려진 다른 것들과 미래의 다양한 모바일 기기들에 동일하게 적용가능함이 이해할 것이다.

여기에 제공된 설명을 이용하면, 본 발명은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기법들을 이용하여 프로그래밍 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이것들의 임의의 조합을 생성함으로써 기계, 프로세스, 또는 제조물로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램코드를 가지는 임의의 결과적인 프로그램(들)은 디스크, 광디스크, 제거가능 메모리기기, RAM, ROM, PROMS 등의 반도체메모리들 등과 같은 하나 이상의 컴퓨터 이용가능 매체에 실현될 수 있다. 본 발명에 관련된 기능들을 실행하는 코드를 포함하는 제조물들은 임의의 컴퓨터 이용가능 매체에 영구적으로 또는 일시적으로 존재하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램을 전송하는 임의의 전송매체 내에 존재하는 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 전송매체들은 무선/라디오 파 통신네트워크들, 인터넷, 인트라넷들, 전화/모뎀기반 네트워크통신, 하드와이어형(hard-wired)/케이블형 통신네트워크, 위성통신, 및 다른 정지 또는 이동 네트워크 시스템들/통신링크들을 통한 전송을 포함하나 이것들에 한정되지는 않는다. 여기에 제공된 설명으로부터, 이 기술분야의 당업자는 설명된 바대로 만들어진 소프트웨어를 적당한 범용 또는 특용 컴퓨터 하드웨어와 결합하여 본 발명에 따라 동기화 탐색창 확장 시스템 및 방법을 쉽사리 만들 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예의 상기한 바와 같은 설명은 예시 및 설명을 위한 목적으로 제시되었다. 그것은 본 발명을 개시된 정확한 형태로 한정하거나 규명하기 위한 의도는 아니다. 많은 변형들 및 개조들이 앞서의 가르침에 비추어 가능하다. 예를 들면, 본 발명이 주로 GSM/GPRS에 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 근처의 셀들로부터의 동기화정보의 수신에 관련한다는 것과 유사한 특징을 가지는 다른 네트워크들 및 서비스들에 동등하게 적용할 수 있고, 이 기술분야의 당업자는 여기에 제공된 설명으로부터 본 발명의 원리들이 이러한 다른 네트워크들 및/또는 서비스들에 동일하게 적용가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상세한 설명으로 한정되는 것이 아니라 여기에 첨부된 청구항들로부터 결정되게끔 의도되고 있다.

Claims

각각이 셀을 정의하는 송수신기지국들(BTS), 및 적어도 하나의 송수신기지국(BTS)과 통신할 수 있는 적어도 하나의 이동국(MS)을 구비한 이동통신시스템에서,

이웃 셀 동기화 정보를 수신하기 위해 적어도 하나의 이용 가능 프레임을 업 링크 데이터 전송 다중 프레임에서 탐색 창으로서 이용하는 단계;

업링크 데이터전송 다중프레임에서 상기 이용가능 프레임에 인접한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하여 탐색창을 확장하는 단계; 및

근처의 셀 동기화정보를 확장된 탐색창에서 수신하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 이용가능 프레임에 인접한 프레임에서 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하는 단계는, 이용가능 프레임에 바로 앞선 프레임에서 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하는 단계를 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 이용가능 프레임에 바로 앞선 프레임에서 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하는 단계는, 이용가능 프레임에 가장 가까운 바로 앞선 프레임으로부터 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기함으로써 연속된 시간슬롯들을 확장된 탐색창에 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 이용가능 프레임의 말단경계를 유지함으로써 이용가능 프레임에 인접한 잇따르는 프레임을 방해하지 않게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하는 단계는, 근처의 셀 동기화정보의 모두를 수용할 수 있는 크기로 확장된 탐색창을 제공하기에 필요한 만큼의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 이용가능 프레임에 인접하며 적어도 하나의 송신시간슬롯이 포기된 프레임 반대편에 있는 프레임의 적어도 하나의 수신시간슬롯을 포기함으로써, 탐색창을 더 확장하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 근처의 셀 동기화정보는 주파수정정채널(FCCH)에 관련된 주파수정정버스트(FB)를 포함하는 방법.
제7항에 있어서, 근처의 셀 동기화정보는 동기화채널(SCH)에 관련된 적어도 하나의 동기화버스트(SB)를 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서, FCCH가 수신완료된 후 동기화채널(SCH)에 관련된 적어도 하나의 동기화버스트(SB)를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 이용가능 프레임을 탐색창으로서 이용하는 단계는, 업링크 데이터전송 다중프레임의 적어도 하나의 정의된 유휴프레임을 이용 하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 이용가능 프레임을 탐색창으로서 이용하는 단계는, 업링크 데이터전송 다중프레임에서 연속되는 복수의 이용가능 시간슬롯들을 가지는 적어도 하나의 프레임을 이용하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, MS는 확장 전의 탐색창에서 이용가능한 것보다 적은 수의 연속된 이용가능 시간슬롯들을 제공하는 MS 다중슬롯 클래스에 관련되는 방법.
제12항에 있어서, 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하는 단계는, MS 다중슬롯 클래스를 제공하기 위해 요구된 다수의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, MS 다중슬롯 클래스를 제공하기 위해 요구된 다수의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계는, 데이터전송채널 및 동기화채널 간을 변경하는 MS 라디오주파수 회로소자에 요구된 시간을 포함하여, 10개의 연속하는 시간슬롯들을 제공하기 위해 요구된 다수의 송신시간슬롯들을 포기하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 확장된 탐색창을 통해 검색된 동기화정보에 대응하는 근처의 셀과 MS를 적어도 부분적으로 동기화하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 복수의 이용가능 프레임들에서 근처의 셀 동기화정보의 탐색을 반복하여, 복수의 이용가능 프레임들 중의 적어도 하나의 확장된 탐색창으로 근처의 셀 동기화정보의 수신을 용이하게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 동기화정보는 주파수정정채널(FCCH)에 관련된 주파수정정버스트(FB)를 포함하며, 상기 방법은 FCCH의 위치에 기초하여 동기화채널(SCH)의 위치를 결정하는 단계 및 FCCH의 타이밍 오프셋에 대한 타이밍오프셋을 이용하여 FCCH 후의 적어도 하나의 다중프레임의 이용가능 프레임에서 SCH를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, MS는 송신 및 수신 동작들이 동시에 수행되지 않는 MS 유형을 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 MS 유형은 유형-1의 MS를 포함하는 방법.
각 셀이 송수신기지국(BTS)에 의해 정의되는 복수의 셀들을 포함하는 무선네트워크에서 동작가능한 이동국(MS)에 있어서,

복수의 근처의 BTS들과 통신하여 상기 근처의 BTS들에 의해 송신된 동기화채널들을 수신하는 송수신기; 및

업링크 데이터전송 다중프레임에서 동기화채널들의 수신이 예상되는 이용가능 프레임에 인접한 한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 희생시킴으로써 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창을 확장하도록 구성된 처리모듈을 포함하는 이동국.
제20항에 있어서, 처리모듈은 처리기기를 포함하며, 처리기기는 이용가능 프레임에 인접한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 희생시키라고 처리기기에 지시하는 명령들을 가지는 적어도 하나의 프로그램모듈의 지시 하에 동작하는, 이동국.
제20항에 있어서, 처리모듈은 디지털신호처리기(DSP)를 포함하며, 디지털신호처리기는 이용가능 프레임에 인접한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 희생시키라고 디지털신호처리기에 지시하는 명령들을 가지는 적어도 하나의 프로그램모듈의 지시 하에 동작하는, 이동국.
제20항에 있어서, 이용가능 프레임은 업링크 데이터전송 다중프레임에서 정의된 유휴프레임을 포함하고, 처리모듈은 정의된 유휴프레임에 바로 앞선 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 희생시킴으로써 탐색창을 확장하도록 구성된 이동국.
이동통신시스템의 통신들을 동기화하기 위한 시스템에 있어서,

(a) 각 셀이 송수신기지국(BTS)에 의해 정의되는 복수의 셀들; 및

(b) 적어도 하나의 이동국(MS)으로서 이 MS가 현재 동작하는 셀 근처의 복수의 BTS들과 통신하기 위한 적어도 하나의 이동국(MS)을 포함하며, 이동국은,

(i) 복수의 근처의 BTS들과 통신하여 근처의 BTS들에 의해 송신된 동기화채널들을 수신하는 송수신기; 및

(ii) 업링크 데이터전송 다중프레임에서 동기화채널들의 수신이 예상되는 이용가능 프레임에 인접한 한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기함으로써 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창을 확장하도록 구성된 처리모듈을 포함하는 시스템.
제24항에 있어서, 이동통신시스템은 GSM네트워크를 포함하는 시스템.
제24항에 있어서, 이용가능 프레임은 업링크 데이터전송 다중프레임에서 정의된 유휴프레임을 포함하고, 처리모듈은 정의된 유휴프레임에 바로 앞선 프레임에서 적어도 하나의 송신시간슬롯을 희생시킴으로써 탐색창을 확장하도록 구성된 시스템.
각 송수신기지국이 셀을 정의하는 송수신기지국(BTS)들 및 적어도 하나의 BTS와 통신할 수 있는 적어도 하나의 이동국(MS)을 구비한 이동통신시스템에서, 적 어도 하나의 이웃 셀에 대한 이동국 동기화를 제공하기 위한 컴퓨터 시스템에 의해 실행가능한 명령들이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 있어서, 상기 명령들은,

근처의 셀 동기화정보를 수신하기 위해 업링크 데이터전송 다중프레임에서 탐색창으로서 적어도 하나의 이용가능 프레임을 이용하는 단계;

업링크 데이터전송 다중프레임에서 이용가능 프레임에 인접한 프레임의 적어도 하나의 송신시간슬롯을 포기하여 탐색창을 확장하는 단계; 및

근처의 셀 동기화정보를 확장된 탐색창에서 수신하는 단계를 수행하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.