KR101004053B1 - Ｃｄｍａ 시스템에서의 복수의 칩 레이트의 지원 - Google Patents

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Abstract

CDMA 시스템(100)에서는, 이 시스템에서 복수의 시간슬롯을 갖는 프레임(400)으로 신호를 송신하고; 저속 칩 레이트로 프레임에서의 복수의 시간슬롯 중 적어도 제1 시간슬롯(0 내지 8)을 조정하며; 고속 칩 레이트로 프레임에서의 복수의 시간슬롯 중 적어도 제2 시간슬롯(9 내지 14)를 조정함으로써, TDD 셀에서의 2 개의 칩 레이트를 지원한다. 이러한 지원구성은 다음과 같은 이점을 제공하는데, 고속 칩 레이트 기능성을 포함한 네트워크와 기존의 저속 칩 레이트 사용자 장치와의 역호환가능성을 제공하며, 저속 칩 레이트 네트워크로부터 고속 칩 레이트 네트워크로의 변환 단계 동안 보다 큰 네트워크 용량을 가능하게 하며, 고속 칩 레이트 네트워크를 가진 네트워크 오퍼레이터가 저속 칩 레이트 네트워크로부터의 로밍 사용자들에게 서비스를 제공할 수 있게 한다.

Description

ＣＤＭＡ 시스템에서의 복수의 칩 레이트의 지원{SUPPORT OF PLURAL CHIP RATES IN A CDMA SYSTEM}
본 발명은 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, (이에 한정되는 것은 아니지만) 시분할 듀플렉스(TDD) 모드에서 동작하는 무선 CDMA 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 기술분야에서는, 단일 칩 레이트에서 동작하는 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템이 일반적인 것으로 알려져 있다. 대역폭 집중 애플리케이션에 대한 요구가 커짐에 따라서, 원격통신들을 고속 칩 레이트에서 수행해야 한다. 원격통신 네트워크(오퍼레이터)를 동작시키는 구성은 저속 칩 레이트(lower chip rate) 동작과 고속 칩 레이트(higher chip rate) 동작 간의 변환을 수행하는 것이 어려울 수 있다.
저속 칩 레이트 동작과 고속 칩 레이트 동작 간의 변환을 관리하는 기존 방법은, 오퍼레이터가 고속 칩 레이트 네트워크를 롤아웃(roll out) 하기 전에 저속 칩 레이트 네트워크를 완전히 롤아웃하는 것이다. 따라서, 고속 칩 레이트 커버리지의 "섬(island)" 들이 존재하는 경우, 네트워크는 저속 칩 레이트와 고속 칩 레이트 양쪽에서 모두 동작할 수 있는 장치를 갖는, "섬"에 진입한 사용자들을 (고 속 칩 레이트 네트워크 셀들로) 핸드오버시킬 수 있는데, 이것은 저속 칩 레이트 네트워크와 고속 칩 레이트 네트워크 간에 역호환가능성의 어떤 엘리먼트를 제공한다. 이러한 변환기간 동안, 네트워크 오퍼레이터는 저속 칩 레이트와 고속 칩 레이트 양쪽에서 동작할 수 있는 사용자 장치를 몇몇 가입자에게 제공한다. 이러한 변환기간 동안, 오퍼레이터는 자신의 저속 칩 레이트 네트워크 장치만을 이용하여 대부분의 사용자들을 서비스할 수 있는데, 이는 고속 칩 레이트에서 동작할 수 있는 사용자 장치를 제공받았던 사용자들(일반적으로 신규 사용자들)만이 고속 칩 레이트 네트워크 장치로부터의 서비스를 얻을 수 있게 된다.
그러나, 고속 칩 레이트와 저속 칩 레이트 간의 변환을 관리하는 상술한 기존 방법에서는, (추정적으로, 더 많은 네트워크 용량이 필요한 것으로 네트워크 오퍼레이터가 예상하기 때문에) 네트워크 오퍼레이터가 고속 칩 레이트 장치를 운용하는 동안, 이러한 장치에 대한 사용자로부터 상당한 이득을 얻을 수 없는 (이중 모드 저속 칩 레이트/고속 칩 레이트 장치를 제공받은 사용자들만이 신규로 설치된 고속 칩 레이트 장치를 이용할 수 있는) 기간이 존재한다는 문제를 가진다. 따라서, 네트워크 오퍼레이터는 자신의 네트워크를 고속 칩 레이트 장치로 업그래이드하는 내장형 릴럭턴스(reluctance)를 갖고 있다. 이 경우, 사용자들은 보다 열악한 서비스를 받을 수도 있고, 네트워크 오퍼레이터는 고속 칩 레이트에서 신규의 그리고 향상된 서비스로부터 얻을 수 있는 이득을 손실하거나, 추가로 얻어지는 이득이 거의 없는 네트워크 장치를 운용할 수도 있으며, 장치 제공자는 사용자가 고속 칩 레이트 장치로 업그래이드할 때까지 네트워크 오퍼레이터가 고속 칩 레이트 네트워크 장치의 운용을 거부하는 것을 겪을 수도 있다.
네트워크가 고속 칩 레이트 장치에서 동작하고 사용자가 그러한 네트워크를 저속 칩 레이트 장치를 가지고 로밍하는 경우에는 또 다른 문제가 발생한다. 사용자들의 장치가 고속 칩 레이트에서 동작할 수 없는 경우, 사용자는 서비스를 수신할 수 없고 네트워크는 로밍중인 사용자로부터 유도될 수 있는 가능한 이득들을 손실하게 된다.
따라서, 상술한 단점들을 보완할 수 있는 다수의 칩 레이트의 지원기술이 필요하다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 청구항 제 1 항에 기재된 바와 같이, 코드 분할 다중접속(CDMA) 시스템에서 복수의 칩 레이트를 지원하기 위한 방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 청구항 제 24 항에 기재된 바와 같이, 복수의 칩 레이트를 지원하기 위한 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템이 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 청구항 제 47 항에 기재된 바와 같이, 복수의 칩 레이트를 지원하는 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템용 기지국이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 청구항 제 69 항에 기재된 바와 같이, 복수의 칩 레이트를 지원하는 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템용 사용자 장치가 제공된다.
본 발명이 구현하는 CDMA TDD 셀에서의 다수의 칩 레이트의 여러 지원 방식을, 첨부한 도면을 통하여 예를 들어 자세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 이용할 수 있는 3GPP 무선 통신시스템을 나타내는 개략적인 블록도.
도 2 는 저속 칩 레이트 시스템에 대한 가능한 시간슬롯 구성을 나타내는 개략적인 블록도.
도 3 은 고속 칩 레이트 시스템에 대한 가능한 시간슬롯 구성을 나타내는 개략적인 블록도.
도 4 는 혼합형 칩 레이트 시스템에 대한 가능한 시간슬롯 구성을 나타내는 개략적인 블록도.
도 5 는 다수의 스위칭 포인트를 갖는 혼합형 칩 레이트 시스템에 대한 가능한 시간슬롯 구성을 나타내는 개략적인 블록도.
도 6 은 하나의 저속 칩 레이트 반송파를 이용한 멀티칩 레이트 동작에 대한 가능한 시간슬롯 구성을 나타내는 개략적인 블록도.
도 7 은 다수의 저속 칩 레이트 반송파를 이용한 멀티칩 레이트 동작에 대한 가능한 시간슬롯 구성을 나타내는 개략적인 블록도.
먼저, 도 1 을 참조하면, 통상적인 표준 UMTS 무선접속 네트워크(UTRAN) 시스템(100)은 편리하게 단말기/사용자 장치 도메인(110); UMTS 지상 무선접속 네트워크 도메인(120); 및 인프라스트럭처 도메인(130)을 포함하는 것으로 간주한다.
단말기/사용자 장치 도메인(110)에서는, 단말기 장치(TE; 110A)가 유선 또는 무선 R 인터페이스를 통하여 모바일 장치(ME; 110B)에 접속되어 있다. 또한, ME(110B)는 사용자 서비스 식별 모듈(USIM; 11OC)에 접속되어 있고, ME(110B)와 USIM(110C)를 함께 사용자 장치(UE; 110D)로 간주한다. UE(110D)는 무선 Uu 인터페이스를 통하여 무선접속 네트워크 도메인(120)에서의 노드 B(기지국; 120A)와 데이터를 통신한다. 무선접속 네트워크 도메인(120) 내에서는, 노드 B(120A)가 Iub 인터페이스를 통하여 무선 네트워크 제어기(RNC; 120B)와 통신한다. RNC(120B)는 Iur 인터페이스를 통하여 그 외의 다른 RNC(도시생략)와 통신한다. 노드 B(120A)와 RNC(120B)은 함께 UTRAN(120C)를 형성한다. RNC(120B)는 lu 인터페이스를 통하여 코어 네트워크 도메인(130)에서의 서비스 GPRS 서비스 노드(SGSN; 130A)와 통신한다. 코어 네트워크 도메인(130)에서는, SGSN(130A)가 Gn 인터페이스를 통하여 게이트웨이 GPRS 서포트 노드(130B)와 통신하고, SGSN(130A)와 GGSN(130B)는 각각 Gr 인터페이스와 Gc 인터페이스를 통하여 홈 로케이션 레지스터(HLR) 서버(130C)와 통신한다. GGSN(130B)는 Gi 인터페이스를 통하여 공중 데이터 네트워크(130D)와 통신한다.
따라서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 통상적으로, 엘리먼트(RNC(120B), SGSN(130A) 및 GGSN(130B))는 (그들 자신의 각각의 소프트웨어/하드웨어 플랫폼 상에서) 무선접속 네트워크 도메인(120)과 코어 네트워크 도메인(130)에 걸쳐 분할된 별도의 개별유닛으로서 제공된다.
RNC(120B)는 복수의 노드 B(120A)에 대한 자원의 제어 및 할당을 책임지는 UTRAN 엘리먼트로서, 통상적으로, 하나의 RNC 가 50 내지 100 개의 노드 B들을 제어할 수 있다. 또한, RNC 는 무선 인터페이스를 통한 사용자 트래픽의 신뢰성있는 전달을 제공한다. RNC들은 (Iur 인터페이스를 통하여) 서로 통신하여 핸드오버 및 매크로다이버시티(macrodiversity)를 지원한다.
SGSN(130A)은 HLR에 대한 세션 제어 및 인터페이스를 책임지는 UMTS 코어 네트워크 엘리먼트이다. SGSN 는 UE 개개의 로케이션 트랙을 유지시키고 보안 기능 및 접속 제어를 수행한다. SGSN 는 복수의 RNC에 대한 대규모 집중화 제어기이다.
GGSN(130B)는 코어 패킷 네트워크 내에서의 사용자 데이터를 최종 수신지(예를 들어, 인터넷 서비스 제공자-ISP)에게 집중시키고 터널링시키는 것을 책임지는 UMTS 코어 네트워크 엘리먼트이다.
이러한 UTRAN 시스템 및 그 동작은 3GPP 웹사이트, www. 3gpp. org 에서 이용가능한 제 3 세대 파트너쉽 프로젝트 기술사양 도큐먼트(3rd Generation Partnership Project technical specification documents) 3GPP TS 25.401, 3GPP TS 23.060, 및 관련 도큐먼트에 자세히 설명되어 있으며, 여기서는 보다 자세히 설명할 필요는 없다.
이하, 추가적인 실시형태에 적용가능한 범례인 주요 실시형태를 시작으로, 본 발명의 수개의 실시형태를 설명한다.
본 발명의 주요 실시형태에서, 시스템(100)은 저속 칩 레이트 및 고속 칩 레이트를 이용하는 다수의 칩 레이트 시스템이다. 일 예로, 칩 레이트는 3.84Mcps 의 정수배이며 저속 칩 레이트는 3.84Mcps 이고 고속 칩 레이트는 7.68Mcps 이다. 잘 알려진 바와 같이, UE(110D)와 노드 B(120A) 간의 무선 인터페이스(Uu)를 통한 통신은 다양한 소정의 채널들에서 발생한다. UE(110D)와 노드 B(120A) 간의 무선 인터페이스(Uu)를 통하여 시그널링하는 저속 칩 레이트 시스템의 시간슬롯 구성은 (이 예에서, 칩 레이트를 3.84Mcps 인 것으로 가정할 경우) 도 2 에 도시된 바와 같이 할당될 수 있다.
도 2 에는, 단일 프레임(200)이 15 개의 시간슬롯을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 5 개의 시간슬롯(도면에는 최우측 5 개의 시간슬롯으로 도시됨)은 (사용자 장치로부터 네트워크로의 방향으로 송신되는 데이터에 대한) 업링크 시간슬롯으로 도시되며, 10 개의 시간슬롯(도면에는 최좌측으로부터 10 개의 시간슬롯으로 도시됨)이 (네트워크로부터 사용자 장치로의 방향으로 송신되는 데이터에 대한) 다운링크 시간슬롯으로 도시되어 있다. 다운링크 시간슬롯 중 한 시간슬롯(도면에는 최좌측 시간슬롯으로 도시됨)은, "3.84 비컨" 으로 표기되는 경우, 특수 목적을 가지는데, 이는 비컨 기능을 수행하기 위한 "비컨" 데이터를 포함하는데 이용된다(3GPP 시스템에서는 잘 알려진 내용이기 때문에 이에 대한 보다 자세한 내용은 설명할 필요가 없다). 그러나, 일반적으로, 이러한 시간슬롯이 비컨 기능을 수행하는데 반드시 이용되어야 하는 것은 아니다.
고속 칩 레이트 시스템에 대한 예시적인 시간슬롯 구성은 (이 예에서, 칩 레이트를 7.68Mcps 인 것으로 가정하면) 도 3 에 도시된 바와 같이 할당될 수 있다.
도 3 에는, 단일 프레임(300)이 15 개의 시간슬롯을 포함하는 것으로 도시되 어 있다(이 예를 위하여, 고속 칩 레이트와 저속 칩 레이트 시스템의 시간슬롯 지속기간과 프레임 지속기간이 동일한 것으로 추정한다). 5 개의 시간슬롯(도면에는 최우측으로부터 5 개의 시간슬롯으로 도시됨)은 (사용자 장치로부터 네트워크로의 방향으로 송신되는 데이터에 대한) 업링크 시간슬롯으로 도시되어 있고, 10 개의 시간슬롯(도면에는 최좌측으로부터 10 개의 시간슬롯으로 도시됨)은 (네트워크로부터 사용자 장치로의 방향으로 송신되는 데이터에 대한) 다운링크 시간슬롯으로 도시되어 있다. 다운링크 시간슬롯들 중 한 시간슬롯(도면에는 최좌측 시간슬롯으로 도시됨)은 "7.68 비컨"으로 표기되는 경우, 특수목적을 가지는데, 이는 비컨 기능을 수행하기 위한 "비컨" 데이터를 포함하는데 이용된다(3GPP 시스템에서는 잘 알려진 내용이기 때문에 이에 대한 보다 자세한 내용은 설명할 필요가 없다). 그러나, 일반적으로, 이러한 시간슬롯이 비컨 기능을 수행하는데 반드시 이용되어야 하는 것은 아니다.
도 4 는 본 발명에 관한 가능한 시간슬롯 구성을 나타낸 것이다. 이 도면은 증가하는 순서로 시간슬롯을 넘버링한다. 후속 프레임에서, 시간슬롯 넘버링은 그 후속 프레임의 제 1 시간슬롯을 제로로 리세트한 다음 프레임 번호를 증가시킨다.
도 4 에 도시된 시간슬롯 구조(400)에서, 9 개의 시간슬롯(시간슬롯 0 내지 8)이 저속 칩 레이트(3.84Mcps) 레이트에 할당된다. 이들 시간슬롯들 중 6개는 (시간슬롯 0 내지 5)는 다운링크 시간슬롯이고 3개(시간슬롯 6 내지 8)는 업링크 시간슬롯이다. 저속 칩 레이트 다운링크 시간슬롯 중 한 시간슬롯(시간슬롯 0)은 특수목적의 시간슬롯으로서 도시되어 있다(이 경우, "3.84 비컨" 시간슬롯으로 되어 있다). 도 4 에서, 6 개의 시간슬롯(시간슬롯 9 내지 14)은 고속 칩 레이트(7.68Mcps)에 할당된다. 이들 시간슬롯 중 4개(시간슬롯 9 내지12)는 다운링크이며 2 개(시간슬롯 13 및 14)는 업링크 시간슬롯이다. 고속 칩 레이트 다운링크 시간슬롯 중 한 시간슬롯(시간슬롯 9)은 특수목적 시간슬롯으로서 도시되어 있다(이 경우, "7.68 비컨" 시간슬롯으로 되어 있다).
이하, 저속 칩 레이트에서만 동작할 수 있는 UE 가 도 4 에 도시된 시간슬롯 구성을 채택하는 네트워크를 로밍하는 경우로 고려해 보면, UE 는 특수목적("3.84 비컨") 시간슬롯을 탐색한다. UE 가 특수목적 저속 칩 레이트 시간슬롯을 찾은 경우, UE 는 네트워크 셀의 존재를 인식한 다음(이 예에서는, 네트워크가 셀룰라 시스템 형태임) 그 셀을 자동대기(camp on) 한다.
UE 는 시간슬롯 6 내지 8 중 한 시간슬롯에서 저속 칩 레이트를 이용하여 자신이 존재하는 네트워크로 시그널링한다. 네트워크는 UE 가 저속 칩 레이트 UE 임을 인식한 다음, 후속하여 시간슬롯 0 내지 8 에서 자원을 UE 에 할당하는 것만을 수행한다(예를 들어, 네트워크가 UE 에 전용자원을 할당하는 경우, 네트워크는 UE 에, 시간슬롯 5 에서 단일 다운링크 채널을 프레임마다 한번씩, 또는 시간슬롯 8 에서 단일 업링크 채널을 프레임마다 한번씩 할당한다 - CDMA 시스템에서는, 다중채널들이 시간슬롯마다 지원될 수 있음을 주지할 것).
이하, 고속 칩 레이트에서만 동작할 수 있는 UE 가 도 4 에 도시된 시간슬롯 구성을 채택하는 네트워크를 로밍하는 경우로 고려해 보면, UE 는 특수목적("7.68 비컨") 시간슬롯을 탐색하고 저속 칩 레이트 특수목적("3.84 비컨") 시간슬롯을 무시한다. UE 가 특수목적 고속 칩 레이트 시간슬롯을 찾은 경우, UE 는 네트워크 셀의 존재를 인식한 다음, 그 셀을 자동대기한다. UE 는 시간슬롯 13 또는 14 에서 고속 칩 레이트를 이용하여 자신이 존재하는 네트워크로 시그널링한다. 네트워크는 UE 가 고속 칩 레이트 UE 임을 인식한 다음, 후속하여 시간슬롯 9 내지 14 에서 자원을 UE 에 할당하는 것만을 수행한다(예를 들어, 네트워크가 UE 에 전용자원을 할당하는 경우, 네트워크는 UE 에, 시간슬롯 10 에서 단일 다운링크 채널을 프레임마다 한번씩, 또는 시간슬롯 14 에서 단일 업링크 채널을 프레임마다 한번씩 할당한다 - CDMA 시스템에서는, 다중채널들이 시간슬롯마다 지원될 수 있음을 주지할 것).
저속 칩 레이트(이 예에서는, 3.84Mcps) 또는 고속 칩 레이트(이 예에서는, 7.68Mcps)에서 동작할 수 있는 UE 가 도 4 에 도시된 시간슬롯 구성을 채택하는 네트워크를 로밍하는 경우, 수개의 가능한 시나리오를 상정할 수 있다(이하 설명에서는, 이들을 "실시형태 1" 및 "실시형태 2" 라 한다).
실시형태 1
첫번째 시나리오에서, UE 는 고속 칩 레이트 특수목적 슬롯에 우선하여 저속 칩 레이트 특수목적 슬롯을 탐색한다. UE 가 저속 칩 레이트 특수목적 슬롯을 찾은 경우, UE 는 그 존재를 셀에 통지한 다음 저속 칩 레이트에서 셀을 자동대기한다. UE 는 고속 칩 레이트에서 동작하는 자신의 능력을 네트워크에 알린다. 이 후, 네트워크는 고속 칩 레이트 네트워크 펑션을 UE 에 핸드오버할지를 결정할 수 있다. 이 경우, UE 는 저속 칩 레이트에 우선하여 고속 칩 레이트를 자동대기한 다음, 네트워크에서의 고속 칩 레이트 펑션이 (이 예에서는 시간슬롯 9 내지 14 에서부터) 고속 칩 레이트 자원을 UE 에 할당한다. 이 첫번째 시나리오에서는, UE 는 2 개의 칩 레이트에서의 동작들 간에 어떠한 비유연성(inflexibility)을 표시하는데, UE 는 하나의 칩 레이트에서 다른 칩 레이트로 천천히만 변경될 수 있기 때문에, 네트워크는 2 개의 칩 레이트 네트워크 간에 이중모드 장치의 핸드오버를 수행하고, 상이한 칩 레이트 네트워크들은 본질적으로 독립하여 동작한다.
실시형태 2
두번째 시나리오에서, UE 는 고속 칩 레이트 특수목적 슬롯에 우선하여 저속 칩 레이트 특수목적 슬롯을 탐색한다. UE 가 저속 칩 레이트 특수목적 슬롯을 찾은 경우, 그 존재를 셀에 통지한 다음 저속 칩 레이트에서 그 셀을 자동대기한다. UE 는 고속 칩 레이트에서 동작하는 자신의 능력을 네트워크에 알린다. 이후, 네트워크는 (이 예에서는, 시간슬롯 0 내지 8 에서부터의) 저속 칩 레이트 자원 또는 (이 예에서는 시간슬롯 9 내지 14 에서부터의) 고속 칩 레이트 자원을 UE 에 할당할 수 있다(단일할당이 저속 및 고속 칩 레이트에 걸쳐 있기 때문에 단일할당은 저속 칩 레이트 자원 및 고속 칩 레이트 자원, 예를 들면, 시간슬롯 5, 8, 및 9 를 모두 포함한다). 이 두번째 시나리오에서는, UE 는 저속 칩 레이트와 고속 칩 레이트 양쪽에서 동작할 수 있고 모든 시간슬롯마다 또는 모든 프레임마다 칩 레이트 간을 변경할 수 있다. 이 두번째 시나리오에서, 네트워크의 저속 칩 레이트 부분들과 고속 칩 레이트 분분들은 함께 동작할 수 있다(이러한 구성은 트렁크 유효 이득에 의해, 저속 칩 레이트 네트워크 펑션과 고속 칩 레이트 네트워크 펑션이 독립하여 동작하는 경우에서보다 보다 많은 용량을 제공할 수 있다).
이 두번째 시나리오에서, UE 는 자신이 할당받았던 슬롯에서 적용되는 칩 레이트를 인식하고 있어야 한다. UE 는 그 슬롯에서의 칩 레이트를 자율적으로 검출할 수 있다. 이는 수신 데이터의 스펙트럼(주파수) 분석, 및 채널 추정의 결과의 분석 및 비교, 다중사용자 검출기 출력의 분석 등과 같은 알려진 방법에 의해 수행될 수 있는데, 예를들면, 채널 추정의 경우, 채널 추정은 3.84Mcps 와 7.68Mcps 에서 발생할 수 있으며 그후, 3.84Mcps 채널 추정이 7.68Mcps 채널 추정보다 우수한 경우에는 슬롯이 실제로 3.84Mcps 인 것으로 추정될 수 있다. 다른 방법으로, UE 는 할당 메시지에서의 상위계층 시그널링을 통하여 칩 레이트를 통지받을 수 있거나 또는 브로드캐스트 상위계층 시그널링을 통하여 칩 레이트를 통지받을 수 있다.
명확히 말하면, 다른 방법으로, 상술한 2 개의 시나리오에서, UE 는 저속 칩 레이트에 우선하여 고속 칩 레이트 특수목적 슬롯을 탐색할 수 있고 이 경우의 기능성은 당업자라면 상술한 설명으로부터 명확히 파악할 수 있을 것이다.
실시형태 3
(저속 칩 레이트 시스템은 하위 인덱스 시간슬롯을 점유하고 있고 고속 칩 레이트 시스템은 상위 인덱스 시간슬롯을 점유하고 있다는 점에서) 도 4 와 관련하여 상술한 실시형태 1 과 실시형태 2 는 저속 칩 레이트 시스템과 고속 칩 레이트 시스템 간의 단일 스위칭 포인트를 가진 슬롯 구성을 보여주는 반면, 실시형태 3 에서는, 저속 칩 레이트 시스템과 고속 칩 레이트 시스템 간에 다수의 스위칭 포인트가 존재할 수 있다. 다수의 스위칭 포인트를 가진 슬롯구성("실시형태 3")은 도 5 에 도시되어 있다.
실시형태 3 의 시간슬롯 구성은 여러 이유로 이용될 수 있다. 자세하게는, UMTS TDD 시스템의 경우, 도 5 의 시간슬롯 구성(500)을 이용하여 "동기화의 경우 2 "를 가능하게 할 수 있는데, 이 동기화의 경우 2 는 프레임마다 비컨 슬롯들을 이용하며, 비컨 슬롯들 중 한 비컨 슬롯은 슬롯 k 이며, 다른 하나는 슬롯 k+8 이다. 이해하고 있는 바와 같이, "동기화의 경우 2" 는 내부주파수 및 내부시스템 측정들을 용이하게 할 수 있고(UE 는 현재의 주파수 및 이후 8 개의 슬롯에서 비컨을 디코딩할 수 있고 또 다른 주파수에서 그 비컨을 조사할 수 있다), 또한, 이는 전력 제어를 보조할 수 있다.
도 5 의 예는 시간 도메인에서의 본 발명의 동작 형태를 나타낸 것이다. 시간 도메인에서의 본 발명의 동작 형태들을 새롭게 상정하여 본다. 이하의 예시적인 실시형태는 상술한 본 발명의 주요 실시형태 및 예시적인 실시형태에 관한 것이다.
이하의 예에서, 저속 칩 레이트 시스템을 지원하는데 필요한 대역폭을 Wlow 라 가정하고(3.84Mcps 시스템에서는 Wlow 는 통상적으로 5MHz이다) 고속 칩 레이트 시스템을 지원하는데 필요한 대역폭을 Whigh 라 가정한다(7.68Mcps 시스템에서는, Whigh 는 통상적으로 10MHz이다). 시간 도메인에서 저속 칩 레이트 시간슬롯의 동작에 대하여 수개의 시나리오가 존재한다(이하 설명에서는 이들을 "실시형태 4" 와 "실시형태 5" 라 한다). 각각의 시나리오에서는, 네트워크가 Whigh 의 스펙트럼 할당부분 내에서 동작한다(예를 들면, 네트워크가 3.84Mcps 와 7.68Mcps 양쪽에서의 동작을 지원하는 경우, 1OMHz 인 7.68Mcps 의 칩 레이트를 지원하는데 필요한 대역폭이 네트워크에 대한 스펙트럼 할당부분으로 전체로서 된다).
실시형태 4
이하, 도 6 을 참조하면, 첫번째 주파수 도메인 시나리오에서는, 시간슬롯 프레임 구성(600)이 채택되고, 네트워크는 저속 칩 레이트 시간슬롯(시간슬롯 0 내지 8)에서 단일 3.84Mcps 네트워크 펑션을 동작시키고, 고속 칩 레이트 시간슬롯(시간슬롯 9 내지 14)에서 단일 7.68Mcps 네트워크 펑션을 동작시킨다. (도 6 의 저속 칩 레이트 시간슬롯 0 내지 8 로 표시된 파형에 의해 도시한 바와 같이) 저속 칩 레이트 시간슬롯(시간슬롯 0 내지 8)에서, 3.84Mcps 네트워크 펑션의 스펙트럼은 전체로서 네트워크 스펙트럼 할당부분의 중심에 위치한다. 이 경우, 3.84Mcps 네트워크 펑션의 반송파 주파수는 7.68Mcps 네트워크 펑션의 반송파 주파수와 동일하다. 이러한 구성은 이중 모드 UE 들이 동일한 프레임 내에서 2 개의 칩 레이트 로 할당부분들을 수신할 수 있는 경우에 바람직할 수 있다. 저속 칩 레이트 시간슬롯에서의 단일 저속 칩 레이트 시스템의 주요 이점은 실시형태 1 과 실시형태 2 가 보다 용이하게 이 경우에 적응시킨다는 점일 수 있다. 이와 반대로, 다수의 저속 칩 레이트 시스템인 경우, 할당부분들이 2 개의 칩 레이트에 걸쳐 있다면, 합성기(및 그 외의 RF 구성요소들)가 연속적으로 재튜닝되어야 하는 것이 필요할 수 있다. 이 실시형태 4 는 상술한 실시형태 1 과 2 와 함께 이용될 수 있다.
실시형태 5
도 7 을 참조하면, 두번째 주파수 도메인 시나리오에서는, 시간슬롯 프레임구성(700)이 채택되며, 네트워크는 저속 칩 레이트 시간슬롯(시간슬롯 0 내지 8)에서 2 개의 별도의 3.84Mcps 네트워크 펑션을 동작시키며, 고속 칩 레이트 시간슬롯(시간슬롯 9 내지 14)에서 하나의 단일 7.68Mcps 네트워크 펑션을 동작시킨다. 저속 칩 레이트 시간슬롯에서는, 2 개의 별도의 3.84Mcps 네트워크 펑션들(710 및 720)이 동시에 공존하지만 주파수에서 분리되어 있다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 펑션(710)에서 저속 칩 레이트 시간슬롯 0 내지 8 에 도시된 파형들은 상위 주파수에 집중되어 있으며, 펑션(720)에서 저속 칩 레이트 시간슬롯 0 내지 8 에 도시된 파형들은 펑션(710)에서의 상위 주파수로부터 오프셋되어 있는 하위 주파수에 집중되어 있다. 이 시나리오에서, 네트워크는 상술한 시나리오(실시형태 3)에서보다 저속 칩 레이트에서 대략 2 배의 용량을 가진다. 이 시나리오에서, 네트워크는 (UE 의 능력에 따라서) 저속 칩 레이트 반송파들 간의 동작, 또는 저속 칩 레 이트 반송파와 고속 칩 레이트 반송파 간의 동작 및 그 역의 동작들을 핸드오버에 의해 사용자들에게 전달할 수 있다. 실시형태 2 의 경우에 UE 는 한 칩 레이트 시스템에 대한 또 다른 칩 레이트 시스템과의 오프셋 및 반송파 주파수들을 통지받아야 할 필요가 있지만(예를 들면, UE가 시간슬롯 5, 8 및 9 를 할당받는 경우, 네트워크는 저속 칩 레이트 시스템의 반송파 주파수에 대한 고속 칩 레이트 시스템의 반송파 주파수를 UE 에 알려주어야 하지만), 실시형태 5 는 상술한 실시형태 1 과 2 와 함께 이용될 수 있다.
특정 칩 레이트에 할당되는 시간슬롯의 개수는 (상술한 바와 같이) 고정될 수도 있거나 또는 프레임 마다 급격하게 변경될 수도 있다. 이 시간슬롯 할당부분들은 (예를들면, 시스템 정보 블록에서) 브로드캐스트 시그널링을 통하여, (예를 들면, 단일 또는 다수의 할당부분들에 대한 시간슬롯 파라미터를 정의하는) 포인트 투 포인트 시그널링을 통하여 UE 로 시그널링될 수 있다. 이 포인트 투 포인트 시그널링은 무선 자원 제어(RRC) 메시지, (예를 들면, 고속 다운링크 패킷 접속-HSDPA에 적용되는) 매체 접속 제어(MAC) 메시지 또는 (TFCI 시그널링과 유사한) 물리 계층 메시지로 반송될 수 있다.
다른 방법으로, UE 는 시간슬롯에 적용되는 칩 레이트를 자율적으로 결정할 수 있다.
또한, 각각의 칩 레이트 시스템은 (그 외의 칩 레이트들이 프레임 내에서 스위칭 오프되는 경우 그 외의 어떤 칩 레이트가 여전히 작용하는 범위까지) 그 외의 칩 레이트 시스템과 독립하여 동작하거나(여기서의 각각의 칩 레이트는 그 외의 칩 레이트들과 필수적으로 독립하여 제어됨), 칩 레이트들 중 한 칩 레이트는 또 다른 칩 레이트와 협조하여 동작할 수 있다(여기서의 칩 레이트들은 공통 제어 엔티티에 의해 제어됨).
또한, 도 7 과 관련하여 상술한 실시형태 5 에서는 저속 칩 레이트 펑션들의 2 개의 인스턴스 생성부(instantiation)가 상이한 주파수들에서 지원되었지만, 저속 칩 레이트 펑션들의 수는 저속 칩 레이트 시스템의 대역폭에 대한 고속 칩 레이트 시스템의 대역폭의 비값에 비례할 수 있다.
상술한 CDMA 시스템에서 복수의 칩 레이트를 지원하기 위한 방법은 노드 B 또는 UE 에서의 프로세서(도시생략) 상에서 실행되는 소프트웨어에서 수행될 수 있고, 자기 또는 광학 컴퓨터 디스크와 같은 어떤 적절한 데이터(이 또한 도시생략) 캐리어 상에서 수행되는 컴퓨터 프로그램 엘리먼트로서 제공될 수도 있다.
또한, 다른 방법으로는, 상술한 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템에서 복수의 칩 레이트를 지원하기 위한 방법은 노드 B 또는 UE 에서의 하드웨어에서, 예를 들면, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 집적회로(도시생략)의 형태로 수행될 수도 있다.
또한, 바람직한 실시형태들을 UTRA TDD 무선 시스템의 환경에서 상술하고 있지만, 일반적으로, 본 발명은 2 이상의 칩 레이트를 지원하는 어떠한 CDMA 시스템에서도 적용될 수 있다.
상술한 상이한 칩 레이트들의 지원방식은 다음과 같은 이점을 제공한다.
Figure 112005029914992-pct00001
고속 칩 레이트 기능성을 포함한 네트워크와 기존의 저속 칩 레이트 사용 자 장치와의 역호환가능성을 제공한다.
Figure 112005029914992-pct00002
저속 칩 레이트 네트워크로부터 고속 칩 레이트 네트워크로의 변환 단계(transition phase) 동안 보다 큰 네트워크 용량을 가능하게 한다.
Figure 112005029914992-pct00003
고속 칩 레이트 네트워크를 가진 네트워크 오퍼레이터가 저속 칩 레이트 네트워크로부터의 로밍 사용자들에게 서비스를 제공할 수 있게 한다.

Claims (92)

  1. 통신 프레임에서의 복수의 시간슬롯을 공유하는 복수의 사용자 장치 간의 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템에서 복수의 칩 레이트를 지원하는 방법으로서,
    시간슬롯 마다 또는 통신 프레임 마다 기반으로, 사용자 장치에 의해 지원되는 칩 레이트에 기초하여 상기 복수의 칩 레이트 중 제1 칩 레이트에서 상기 통신 프레임에서의 상기 복수의 시간슬롯 중 적어도 제1 시간슬롯을 사용자 장치에 할당하는 단계를 포함하는 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 칩 레이트 중 적어도 하나의 칩 레이트에 의한 이용을 위하여 상기 시스템이 특정 시간슬롯을 할당하는 단계를 더 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사용자 장치는 상기 복수의 칩 레이트에서 동작할 수 있는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 칩 레이트는, 지원되는 최저속 칩 레이트의 정수배인 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 할당된 시간슬롯의 칩 레이트를 상기 사용자 장치에 의해 자동으로 검출하는 단계를 더 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임은 상기 복수의 시간슬롯 중 적어도 하나의 시간슬롯에서 비컨 데이터를 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비컨 데이터는, 상기 복수의 칩 레이트 중 최저속 칩 레이트에서 동작하는 상기 복수의 시간슬롯 중 한 시간슬롯에 있는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임은, 상기 복수의 칩 레이트 중 제1 칩 레이트에서 동작하는 상기 복수의 시간슬롯 중 한 시간슬롯에 제1 비컨 데이터를 포함하고, 상기 복수의 칩 레이트 중 제2 칩 레이트에서 동작하는 상기 복수의 시간슬롯 중 다른 하나의 시간슬롯에 제2 비컨 데이터를 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 칩 레이트 중 제1 칩 레이트와 제2 칩 레이트는 서로 독립하여 제어되는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복수의 칩 레이트 중 제1 칩 레이트와 제2 칩 레이트는 공동으로 제어되는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 칩 레이트에서 동작하는 프레임에서의 상기 복수의 시간슬롯 중 적어도 제1 시간슬롯의 복수의 인스턴시에이션(instantiation)들을 송신하는 단계를 포함하는 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 인스턴시에이션들은 주파수 도메인 내에서 서로 분리되어 있는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 복수의 인스턴시에이션의 개수는 제1 칩 레이트 시스템의 대역폭에 대한 제2 칩 레이트 시스템의 대역폭의 비(ratio)에 비례하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 칩 레이트 시스템은 제2 칩 레이트 시스템과 실질적으로 동일한 반송파 주파수에서 동작하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 브로드캐스트 시그널링을 통하여 시간슬롯들의 파라미터들을 사용자 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS TDD 시스템이며, 상기 시간슬롯들의 파라미터들을 사용자 장치로 송신하는 단계는 시스템 정보 블록들에서 브로드캐스트되는 신호들을 송신하는 단계를 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 포인트 투 포인트 시그널링을 통하여 시간슬롯들의 파라미터들을 사용자 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 포인트 투 포인트 시그널링은 단일 할당부분(allocation)에 대한 시간슬롯 파라미터들을 정의하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 포인트 투 포인트 시그널링은 복수의 할당부분들에 대한 시간슬롯 파라미터들을 정의하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS TDD 시스템을 포함하며, 상기 포인트 투 포인트 시그널링은 무선 자원 제어(RRC) 메시지로 반송(carry)되는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS TDD 시스템을 포함하며, 상기 포인트 투 포인트 시그널링은 매체 접속 제어(MAC) 메시지로 반송되는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  22. 제17항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS TDD 시스템을 포함하며, 상기 포인트 투 포인트 시그널링은 물리 계층 메시지로 반송되는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  23. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시간슬롯에 적용되는 칩 레이트를 상기 사용자 장치에 통지하는 것인 복수의 칩 레이트의 지원방법.
  24. 제1항 또는 제2항에 기재된 복수의 칩 레이트의 지원방법의 각각의 단계를 수행하는 각각의 수단을 포함하는, 복수의 칩 레이트를 지원하는 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템.
  25. 제1항 또는 제2항에 기재된 복수의 칩 레이트의 지원방법의 각각의 단계를 수행하는 각각의 수단을 포함하는, 복수의 칩 레이트를 지원하는 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템용 기지국.
  26. 통신 프레임에서의 복수의 시간슬롯 내에서 복수의 칩 레이트를 지원하는 CDMA 시스템용 사용자 장치로서,
    시간슬롯 마다 또는 통신 프레임 마다 기반으로, 상기 사용자 장치에 의해 지원되는 칩 레이트에 기초하여, 상기 사용자 장치를, 상기 복수의 칩 레이트 중 제1 칩 레이트를 지원하는 복수의 시간슬롯 중 적어도 제1 시간슬롯으로 지정하는 신호를 기지국으로부터 수신하는 수단을 포함하는 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 사용자 장치가 상기 복수의 칩 레이트 중 제2 칩 레이트에서 동작할 수 있음을 나타내는 신호를 상기 기지국으로 송신하는 수단
    을 더 포함하는 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 신호를 상기 기지국으로 송신하는 수단은, 상기 사용자 장치가 상기 복수의 칩 레이트 중 제1 칩 레이트와 상기 복수의 칩 레이트 중 제2 칩 레이트에서 모두 동작할 수 있음을 나타내는 신호를 상기 기지국으로 송신하는 수단을 포함하는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  29. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 사용자 장치는, 지원되는 최저속 칩 레이트로 먼저 지정되는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 사용자 장치는 TDD 3GPP UMTS 시스템에서 동작할 수 있는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  31. 제27항에 있어서, 상기 소정의 정보는 비컨 데이터를 포함하는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  32. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 사용자 장치는 고속 칩 레이트의 시간슬롯과 저속 칩 레이트의 시간슬롯을 동일한 프레임에서 수신하도록 구성되는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  33. 제26항 또는 제27항에 있어서, 시간슬롯들의 파라미터들을 기지국으로부터 브로드캐스트 시그널링을 통하여 수신하는 수단을 더 포함하는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  34. 제33항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS TDD 시스템이며,
    상기 시간슬롯들의 파라미터들을 기지국으로부터 브로드캐스트 시그널링을 통하여 수신하는 수단은, 시스템 정보 블록들에서 브로드캐스트되는 신호들을 수신하는 수단을 포함하는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  35. 제33항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS TDD 시스템을 포함하며, 포인트 투 포인트 시그널링이 물리 계층 메시지로 반송되는 것인 CDMA 시스템용 사용자 장치.
  36. 제1항 또는 제2항에 기재된 복수의 칩 레이트의 지원방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체.
  37. 제25항에 기재된 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템용 기지국에서 신호를 송신하는 수단과, 복수의 시간슬롯 중 적어도 제1 시간슬롯을 조정(operate)하는 수단과, 복수의 시간슬롯 중 적어도 제2 시간슬롯을 조정하는 수단을 포함하는 집적 회로.
  38. 제26항 또는 제27항에 기재된 CDMA 시스템용 사용자 장치에서 신호를 수신하는 수단을 포함하는 집적 회로.
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