KR101109852B1

KR101109852B1 - 셀룰러 통신 시스템의 듀플렉스 동작

Info

Publication number: KR101109852B1
Application number: KR1020107009846A
Authority: KR
Inventors: 마틴 빌; 앨런 에드워드 존스
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2012-02-14
Also published as: DE602006015823D1; CN103327626A; JP2009505538A; EP2237619B1; CN103327569B; EP2262324A1; EP2237622B1; EP2237621B1; CN103327570A; CN103327626B; CN101292553A; PL2262324T3; HK1148892A1; CN103327569A; KR101318567B1; EP2237620A1; ES2424882T3; KR101163957B1; JP4666074B2; CN102291803B

Abstract

셀룰러 통신 시스템은 적어도 하나의 제1 사용자 장치(201)에 이용되는 제1 기지국(205)을 포함한다. 기지국(205)은 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 송신 포맷을 이용하여 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 사용자 장치(201, 203)에 송신하는 기능(701, 703, 704)을 포함한다. 제1 사용자 장치(201)는 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 수신하는 송수신기(801)를 포함한다. RACH 특성 프로세서(805)는 기지국 듀플렉스 능력 메시지에 응답하여 액세스 메시지용의 적어도 하나의 송신 특성을 결정하고, RACH 송신 제어기(807)는 적어도 하나의 송신 특성에 응답하여 제1 기지국(205)으로의 액세스 메시지 송신을 제어한다.

Description

셀룰러 통신 시스템의 듀플렉스 동작{DUPLEX OPERATION IN A CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 셀룰러 통신 시스템의 듀플렉스 동작에 관한 것이고, 특히, 그러나 비배타적으로, 3세대 셀룰러 통신 시스템의 적합한 듀플렉스 동작을 선택하는 것에 관한 것이다.

셀룰러 통신 시스템에서, 지리적 영역은 기지국(base station)에 의해 각각 사용되는 복수의 셀로 나누어진다. 기지국은 기지국 간에 데이터를 통신할 수 있는 고정식 네트워크(fixed network)에 의해 상호 접속된다. 이동국(mobile station)은 그 이동국이 위치하고 있는 셀의 기지국에 의해 무선 통신 링크를 통하여 이용된다.

이동국이 이동할 때, 이동국은 하나의 기지국의 적용범위로부터 다른 기지국의 적용범위로, 즉, 하나의 셀로부터 다른 셀로 이동할 수 있다. 이동국이 기지국을 향하여 이동할 때, 그 이동국은 2개의 기지국의 중복 적용범위의 영역으로 들어가고, 이 중복 영역에서 이동국은 새로운 기지국에 의해 지원되도록 변경된다. 이동국이 새로운 셀 내부로 더 이동할 때, 그 이동국은 새로운 기지국에 의해 계속하여 지원된다. 이것은 셀 간 이동국의 핸드오버(handover) 또는 핸드오프(handoff)라고 알려져 있다.

전형적인 셀룰러 통신 시스템은 전형적으로 전 국토에 걸쳐 적용범위를 확장하고, 수천 내지 수백만 개의 이동국을 지원하는 수백 내지 수천 개의 셀을 포함한다. 이동국으로부터 기지국으로의 통신을 업링크(uplink)라고 하고, 기지국으로부터 이동국으로의 통신은 다운링크(downlink)라고 한다.

기지국들을 상호접속하는 고정식 네트워크는 임의의 2개의 기지국 간에 데이터를 라우팅하도록 동작하고, 이것에 의해 하나의 셀 내의 이동국이 임의의 다른 셀 내의 이동국과 통신할 수 있다. 또한, 고정식 네트워크는 공중 전화망(Public Switched Telephone Network; PSTN)과 같은 외부 네트워크에 상호접속하기 위한 게이트웨이 기능을 포함하고, 이에 의해 이동국은 지상 통신선(landline) 전화 및 지상 통신선에 의해 접속된 다른 통신 단말기들과 통신할 수 있다. 또한, 고정식 네트워크는 데이터 라우팅, 입장(admission) 제어, 리소스 할당, 가입자 요금청구, 이동국 인증 등의 기능을 포함해서 종래의 셀룰러 통신 네트워크를 관리하는데 필요한 많은 기능들을 포함한다.

현재, 대부분의 유비쿼터스 셀룰러 통신 시스템은 글로벌 이동 통신 시스템(Global System for Mobile communication; GSM)이라고 하는 2세대 통신 시스템이다. GSM TDMA 통신 시스템에 관한 더 자세한 내용은 1992년, ISBN 2950719007, 베이 포린 랭귀지 북스(Bay Foreign Language Books)의 마이클 몰리(Michel Mouly)와 마리 버나데트 포테트(Marie Bernadette Pautet)의 '이동 통신용 GSM 시스템'('The GSM System for Mobile Communications')에서 찾을 수 있다.

현재, 3세대 시스템은 모바일 사용자에게 제공되는 통신 서비스를 더욱 향상시키도록 생산되고 있다. 그러한 시스템 중 하나는 유니버설 모바일 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System; UMTS)이고, 이것은 현재 전개되고 있다. CDMA, 더 구체적으로 말하면, UMTS의 광대역 CDMA(WCDMA) 모드에 관한 더 자세한 내용은 2001년, ISBN 0471486876, 윌리 앤드 손스(Wiley & Sons)의 해리 홀마(Harri Holma)(편집자), 안티 토스카라(Antti Toskala)(편집자)의 'UMTS용 WCDMA'('WCDMA for UMTS)에서 찾을 수 있다. 3세대 셀룰러 통신 시스템은 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)에서 표준화되었다.

셀룰러 통신 시스템에서, 사용자 장치(user equipment)는 하나(또는 그 이상)의 기지국에 무선으로 소속(attach)된다. 사용자 장치는 기지국의 신호 품질, 기지국으로부터 시그널링되는 시스템 정보(시스템 정보가 네트워크 운용자의 아이덴티티 등의 파라미터를 포함하는 경우), 네트워크로부터의 핸드오버 명령(기지국이 상대적 신호 품질, 기지국의 트래픽 로드 등과 같은 문제점 때문에 사용자 장치로 하여금 다른 네트워크에 소속되게 하는 경우) 등과 같은 파라미터에 따라서 기지국에 소속된다.

도 1은 2개의 다른 네트워크의 기지국에 소속된 사용자 장치의 예를 도시한 것이다. 도 1은 또한 2개의 네트워크가 네트워크에 의해 커버되는 지리적 영역 내의 모든 사용자 장치에 시스템 정보를 브로드캐스팅하는 것을 도시하고 있다. 사용자 장치는 신호 강도 등에 기초해서뿐만 아니라 이 시스템 정보에 브로드캐스팅되는 네트워크 아이덴티티에 기초해서 기지국에 소속된다(따라서, 제1 네트워크의 가입자는 제1 네트워크의 기지국에만 소속되고, 제2 네트워크의 가입자는 제2 네트워크의 기지국에만 소속된다). 도 1에서 점선은 사용자 장치와 기지국 간의 소속관계를 나타낸다.

3GPP에서, 소속될 셀을 탐색하는 사용자 장치는 일반적으로 (신호 강도 등의) 특정 품질 기준에 부합하는 미리 구성된 리스트로부터 셀에 소속되려고 할 것이다. 사용자 장치는, 예를 들면, 적당한 후보 셀에 대한 가능한 주파수의 미리 구성된 리스트를 포함한다(상기 주파수들은 가입자 아이덴티티 모듈(SIM) 내에 프로그램되고, SIM은 운용자가 그 네트워크 운용자에게 속한 주파수만을 탐색하도록 사용자 장치를 맞춤 생산할 수 있도록 허용한다). 사용자 장치가 적당한 셀을 식별하였을 때, 사용자 장치는 이 셀에 보류 접속(camp)할 것이고, 미리 구성된 리스트로부터 다운링크 주파수를 추출할 것이다.

3GPP 사양서는 3GPP의 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Duplex Division; FDD) 모드에 대해 업링크 및 다운링크 주파수가 명시적 관계에 따라 쌍을 이루는(paired) 것을 규정한다. 다운링크 메시지에 업링크 주파수를 시그널링하는 방법은 예를 들면 기술 권고 TR25.889의 새로운 주파수 대역으로 3GPP를 확장하기 위해 또한 고려된다. 따라서, 만일 다운링크 주파수를 알고 있으면 업링크 주파수도 알 수 있다.

3GPP의 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex; TDD) 모드에서는 업링크 및 다운링크용으로 단일 주파수만이 사용되고, 이들 간의 구별은 시간 영역으로 달성된다. 따라서, TDD는 쌍을 이루지 않은(unpaired) 스펙트럼 방식을 이용하고, 이때 동일한 주파수가 양쪽 방향에서 사용된다. 이러한 시스템에서, 기지국은 랜덤 액세스 채널의 특성을 포함하는 시스템 정보를 브로드캐스팅하고, 특히, 이 정보는 RACH(Random Access CHannel) 송신이 전송되어야 하는 타임슬롯 번호, RACH용으로 사용되어야 하는 채널화 코드(channelisation code)의 리스트 등을 포함한다.

FDD 모드에서, 송신된 시스템 정보는 RACH 프리앰블의 세부 내용 및 이용가능한 서명 순서(signature sequence) 등의 정보를 포함한다. 사용자 장치가 랜덤 액세스 채널 메시지를 전송하고자 할 때, 사용자 장치는 12 타임슬롯의 길이를 가진 서명 순서를 송신한다. 프리앰블에 대한 수신확인 수신시, 사용자 장치는 15 타임슬롯 또는 30 타임슬롯 기간인 RACH 메시지를 송신한다(즉, 사용자 장치는 한 개 또는 두 개의 전체 프레임에 대해 RACH를 전송한다).

셀룰러 통신 시스템에서, 상이한 듀플렉싱 모드가 사용될 수 있다. 특히, 아래와 같은 2개의 넓은 분류가 사용될 수 있다.

● 풀 듀플렉스(Full Duplex; FD) 모드. 풀 듀플렉스 모드에서, 기지국과 사용자 장치는 동시에 송신할 수 있다. 따라서, 단일 사용자 장치에 대하여 업링크 송신과 다운링크 송신이 동시에 발생할 수 있다. 업링크와 다운링크 간의 직교성(orthogonality)은 송신용 업링크를 하나의 주파수에 할당하고 송신용 다운링크를 다른 주파수에 할당함으로써 달성된다. 그러므로, 풀 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 방식을 이용한다.

● 하프 듀플렉스(Half Duplex; HD) 모드. 하프 듀플렉스 모드에서, 기지국으로부터 사용자 장치로의 송신은 사용자 장치로부터 기지국으로의 송신과 동시에 발생하지 않는다. 따라서, 단일 사용자 장치에 대하여, 업링크 송신과 다운링크 송신은 결코 동시에 일어나지 않는다. 업링크 송신과 다운링크 송신 간의 직교성은 업링크 송신을 일부 타임슬롯에 할당하고 다운링크 송신을 다른 타임슬롯에 할당함으로써 특별하게 유지될 수 있다. 하프 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 할당과 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 할당 둘 다에서 사용될 수 있다.

○ 쌍을 이루지 않은 스펙트럼. 쌍을 이루지 않은 스펙트럼은 업링크 송신과 다운링크 송신 양자에 대해 단일 반송파를 사용하고, 업링크 송신과 다운링크 송신은 시간으로 분리된다. 사용자 장치와 기지국은 둘 다 하프 듀플렉스 모드에서 엄격하게 동작한다. 즉, 사용자 장치와 기지국은 둘 다 반송파 주파수로 송신하거나 수신할 수 있지만, 송신과 수신을 동시에 행하지는 않는다.

○ 쌍을 이룬 스펙트럼. 쌍을 이룬 스펙트럼은 업링크와 다운링크에 대해 상이한 반송파를 사용한다. 따라서, 업링크와 다운링크는 주파수 영역으로 구별되고, 개별적인 사용자 장치에 대해서 하프 듀플렉스 동작 모드에 의해 시간 영역으로 더 구별된다. 사용자 장치는 송신을 하거나 수신을 하는 엄격한 하프 듀플렉스 모드에서 동작한다. 기지국은 임의의 하나의 사용자 장치에 대하여 하프 듀플렉스 모드로 동작한다. 즉, 기지국은 각각의 사용자 장치에 대하여 송신 또는 수신을 행하지만, 동시에 송신 및 수신할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 다른 사용자 장치로부터 수신하는 동안 하나의 사용자 장치에 송신하지만, 동일한 사용자 장치에 대해서는 송신과 수신을 결코 동시에 행하지 않는다.

쌍을 이룬 스펙트럼/쌍을 이루지 않은 스펙트럼 및 하프 듀플렉스/풀 듀플렉스 모드를 포함한 상이한 듀플렉싱 방식의 사용은 고도의 융통성을 제공하고, 시스템을 각종 선호도 및 필요조건에 부합하도록 설계할 수 있게 한다. 그러나, 종래의 시스템은 많은 단점을 또한 갖는다.

예를 들면, 기지국과 사용자 장치는 서로 호환성이 있고 따라서 동일한 듀플렉싱 기능을 사용하게 할 필요가 있다. 예를 들면, 기지국은 그 기지국에서 사용하는 듀플렉싱 방식과 호환되는 방식으로 시스템 정보를 송신할 수 있고, 상기 시스템 정보는 동일한 듀플렉싱 방식을 이용하여 사용자 장치에 의해 수신 및 디코딩될 수 있다. 그러나, 만일 사용자 장치가 다른 듀플렉싱 방식을 사용한다면, 사용자 장치는 상기 송신을 수신할 수 없고, 따라서 그 기지국에 소속될 수 없다.

사용자 장치는 다수의 상이한 듀플렉싱 기능을 지원할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러한 사용자 장치는 사용자 장치가 소속되고자 하는 기지국의 적당한 듀플렉싱 방식을 결정하기 위해 사용자 장치가 지원할 수 있는 모든 듀플렉싱 방식을 모니터해야 한다. 이러한 방법은 융통성이 없고 설비의 복잡도를 증가시키며 복잡한 동작을 야기한다.

또한, 종래의 방법에서는 기지국과 사용자 장치의 듀플렉싱 기능을 완전하게 사용할 수 없다. 예를 들면, 네트워크에 의한 스케쥴링은 성능을 최적화하기 위해 복수의 상이한 듀플렉싱 기능에 융통성있게 적응하거나 복수의 상이한 듀플렉싱 기능을 융통성있게 선택할 수 없다.

그러므로, 개선된 시스템이 필요하고, 특히, 융통성이 증가되고 듀플렉싱 기능의 사용이 개선되며 적응성이 개선되고 복잡도가 감소되고 동작을 용이하게 하고 호환성을 개선하고 및/또는 성능을 개선한 시스템이 필요하다.

따라서, 본 발명은 전술한 단점들 중 한가지 이상을 단독으로 또는 임의의 조합으로 바람직하게 완화하거나 경감하거나 제거하는 것을 추구한다.

본 발명의 제1 태양에 따라, 사용자 장치를 지원하는 기지국으로서, 제1 기지국이 적어도 하나의 제1 사용자 장치에 이용되는 기지국, 및 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 공통 송신 포맷을 이용하는 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 복수의 듀플렉스 모드 중 임의의 모드를 이용하여 사용자 장치에 송신하는 수단을 포함하는 셀룰러 통신 시스템이 개시된다.

본 발명은 셀룰러 통신 시스템의 성능 개선을 가능하게 한다. 듀플렉싱 능력의 개선된 사용이 달성될 수 있다. 개선된 상호작용 및/또는 상이한 듀플렉싱 능력을 가진 설비의 공존(coexistence)이 달성될 수 있다. 사용자 장치에 대한 용이한 셀 소속이 특히 달성될 수 있다. 예를 들면, 기지국 듀플렉싱 능력 정보의 단일 모니터링이 수행될 수 있고, 다른 듀플렉싱 모드를 위한 다른 송신의 개별적 모니터링의 필요조건이 제거되거나 감소될 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 복수의 듀플렉스 모드 중의 제1 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 업링크 및 다운링크 주파수 반송파를 이용하는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드이고, 복수의 듀플렉스 모드 중의 제2 듀플렉스 모드는 업링크 및 다운링크를 위하여 단일 주파수 반송파를 이용하는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드이다.

이 발명은 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드 및 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드 양자를 이용하는 시스템에서 성능을 개선한다. 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드를 이용하는 설비와 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드를 이용하는 설비 간의 개선된 및/또는 용이한 상호작용 또는 공존이 달성될 수 있다. 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드는 업링크 송신용으로 하나의 주파수를 이용하고 다운링크 송신용으로 다른 쌍을 이룬 주파수를 이용할 수 있다. 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드는 업링크 및 다운링크 송신 둘 다를 위해 동일한 주파수 반송파를 이용할 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 복수의 듀플렉스 모드 중의 제1 듀플렉스 모드는 하프 듀플렉스 모드이고, 복수의 듀플렉스 모드 중의 제2 듀플렉스 모드는 풀 듀플렉스 모드이다.

이 발명은 하프 듀플렉스 모드와 풀 듀플렉스 모드를 둘 다 사용하는 시스템에서 성능을 개선한다. 하프 듀플렉스 모드를 이용하는 설비와 풀 듀플렉스 모드를 이용하는 설비 간의 개선된 및/또는 용이한 상호작용 또는 공존이 달성될 수 있다. 하프 듀플렉스 모드에서, 업링크 송신과 다운링크 송신은 동일한 개개의 사용자 장치에 대해서 동시에 일어날 수 있다. 풀 듀플렉스 모드에서, 업링크 송신과 다운링크 송신은 동일한 개개의 사용자 장치에 대해 동시에 일어날 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 및 제2 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드이다.

이 발명은 하프 듀플렉스 및 풀 듀플렉스 쌍을 이룬 스펙트럼 통신을 둘 다 이용하는 통신 시스템의 성능을 개선한다. 예를 들면, 쌍을 이룬 스펙트럼 통신을 이용하는 일부 사용자 장치는 수신과 송신을 동시에 행할 수 있지만 다른 사용자 장치는 그렇게 할 수 없다. 이러한 시스템에서는 개별적인 최적화가 제공될 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 공통 송신 포맷은,

a. 채널 대역폭;

b. 코딩 레이트;

c. 변조 방식;

d. 인터리빙;

e. 코딩 방식; 및

f. 타이밍

으로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상의 공통 송신 파라미터를 포함한다.

이것은 복잡도를 감소시키고 및/또는 동작을 용이하게 한다. 구체적으로, 일부 실시예에서, 사용자 장치의 단순화된 수신 동작이 달성되어 복잡도를 감소시키고 및/또는 처리 리소스 필요조건을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 사용자 장치는 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 수신하는 수단과; 기지국 듀플렉스 능력 메시지에 응답하여 액세스 메시지에 대한 적어도 하나의 송신 특성을 결정하는 수단과; 적어도 하나의 송신 특성을 이용하여 제1 기지국에 액세스 메시지를 송신하는 수단을 포함한다.

이것은 셀룰러 통신 시스템의 성능을 개선한다. 이 특징적 구성은 사용자 장치가 기지국의 듀플렉싱 능력에 적응되게 한다. 사용자 장치는 송신 특성을 적절히 선택함으로써 다른 가능한 듀플렉싱 모드들 중에서 특별하게 선택할 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 적어도 하나의 송신 특성을 결정하는 수단은 제1 기지국이 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드 동작만을 지원한다고 기지국 듀플렉스 능력 메시지가 표시하는 경우 액세스 메시지의 반송파 주파수를 기지국 듀플렉스 능력 메시지의 반송파 주파수로서 결정하고, 제1 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드 동작을 지원한다고 기지국 듀플렉스 능력 메시지가 표시하는 경우 반송파 주파수를 기지국 듀플렉스 능력 메시지의 반송파 주파수와 쌍을 이룬 주파수로서 결정하도록 구성된다.

이것은 성능을 개선하고 및/또는 동작을 용이하게 할 수 있다. 이 특징적 구성은 사용자 장치를 기지국의 듀플렉싱 능력에 적응시키는 실용적 수단을 제공할 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 사용자 장치는 기지국 듀플렉스 능력 메시지에 응답해서 제1 기지국의 듀플렉스 능력을 결정하는 수단과; 제1 사용자 장치의 듀플렉스 능력과 제1 기지국의 듀플렉스 능력 간의 정합 기준을 평가하는 수단을 포함하고, 상기 제1 사용자 장치는 정합 기준에 부합되는 경우 액세스 메시지를 제1 기지국에 송신만 행하도록 구성된다.

정합 기준(match creterion)은 예를 들면 제1 기지국과 제1 사용자 장치의 듀플렉스 능력이 호환되는지를 결정할 수 있다. 이 특징적 구성은 동일한 시스템에서 다른 듀플렉싱 능력을 갖는 설비의 공존을 가능하게 함으로써 성능을 개선한다. 예를 들면, 이 특징적 구성은 사용자 장치가 호환성 듀플렉싱 모드를 이용하여 통신할 수 있는 기지국에만 소속되는 것을 보증한다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 사용자 장치는 사용자 장치 듀플렉스 능력 특성을 제1 기지국에 송신하는 수단을 포함한다.

이것은 성능을 개선하고 기지국과 고정식 네트워크가 제1 사용자 장치의 듀플렉싱 능력에 최적화되고 그 듀플렉싱 능력에 적응되게 한다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 셀룰러 통신 시스템은 사용자 장치 듀플렉스 능력 특성에 응답하여 제1 사용자 장치와의 통신을 스케쥴링하는 스케쥴러를 더 포함한다.

이것은 제1 사용자 장치의 듀플렉싱 능력의 스케쥴링 및/또는 최적화를 개선한다. 개선된 스케쥴링은 개선된 리소스 할당을 야기하여 셀룰러 통신 시스템의 성능을 전체로서 개선한다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 사용자 장치 듀플렉스 능력은 하프 듀플렉스 모드 또는 풀 듀플렉스 모드를 지원하는 제1 사용자 장치의 능력을 표시한다. 하프 듀플렉스 모드와 풀 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드일 수 있다.

이것은 사용자 장치의 하프 듀플렉스 모드 능력 또는 풀 듀플렉스 모드 능력에 따른 최적화를 개선한다. 특히, 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드는 하프 듀플렉스 모드와 풀 듀플렉스 모드를 포함하고, 성능 및 특히 스케쥴링 동작은 현재 사용중인 특정 모드에 대해 최적화될 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 스케쥴러는 하프 듀플렉스 모드에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약을 받는 통신을 스케쥴하고, 풀 듀플렉스 모드에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약이 없는 통신을 스케쥴하도록 구성된다.

이것은 사용자 장치의 특정 제한을 고려한 스케쥴링을 개선하고 이것에 의해 스케쥴링 성능이 현재 조건에 최적화되게 한다. 이것은 리소스 사용을 감소시키고 통신 시스템의 성능을 전체로서 개선한다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 사용자 장치는 액세스 메시지 내의 사용자 장치 듀플렉스 능력 특성을 포함하도록 구성된다.

이것은 사용자 장치 듀플렉스 능력을 제1 기지국에 통신하는 실용적이고 복잡도가 낮으며 효율적인 수단을 제공한다. 액세스 메시지는 예를 들면 RACH 트랜스포트 채널로 운반되는 3GPP RRC 접속 요구 메시지 또는 3GPP로부터 유래된 시스템의 등가 메시지일 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 사용자 장치는 통신 확인 메시지 내의 사용자 장치 듀플렉싱 능력 특성을 포함하도록 구성된다.

이것은 사용자 장치 듀플렉스 능력을 제1 기지국에 통신하는 실용적이고 복잡도가 낮으며 효율적인 수단을 제공한다. 액세스 메시지는 예를 들면 3GPP RRC 접속 셋업 완료 메시지 또는 3GPP로부터 유래된 시스템의 등가 메시지일 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 셀룰러 통신 시스템은 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 통신 방식을 이용하여 콜 셋업(call setup) 절차를 지원하는 수단을 더 포함한다.

이것은 개선되고 및/또는 용이한 콜 셋업을 가능하게 한다. 특히, 이것은 다른 듀플렉스 모드에 대한 공통의 콜 셋업 절차를 가능하게 하여 특정 듀플렉스 모드에 대한 특정의 적응이 지연되게 한다. 통신 방식은 예를 들면 공통 송신 포맷에 따를 수 있다. 구체적으로, 사용자 장치는 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 시그널링 채널을 이용하여 새로운 콜 셋업을 요구 또는 개시할 수 있다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 기지국은 듀플렉스 능력 특성이 제1 사용자 장치로부터 수신될 때까지 하프 듀플렉스 동작 모드를 이용한 콜 셋업 처리 중에 제1 사용자 장치와 통신하도록 구성된다.

이것은 실용적인 및/또는 용이한 및/또는 개선된 콜 셋업 절차를 가능하게 한다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 제1 기지국은 하프 듀플렉스 동작 모드를 이용한 콜 셋업 처리 중에 제1 사용자 장치와 통신하도록 구성되고; 제1 사용자 장치는 제1 사용자 장치로부터 제1 기지국까지 업링크 송신을 위해 사용되는 시간 간격동안 다운링크 송신을 무시하도록 구성된다.

이것은 동작을 용이하게 하고 및/또는 복잡도를 감소시킨다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 셀룰러 통신 시스템은 3세대 파트너십 프로젝트 기술 명세서에 따른 통신을 지원하도록 구성된다.

이것은 3GPP 셀룰러 통신 시스템 및 3G로부터 유래된 시스템의 성능을 개선한다.

본 발명의 선택적 특징에 따르면, 셀룰러 통신 시스템은 글로벌 이동 통신 시스템의 시스템 권고에 따른 통신을 지원하도록 구성된다.

이것은 GSM 셀룰러 통신 시스템의 성능을 개선한다.

본 발명의 다른 하나의 태양에 따르면, 사용자 장치를 지원하는 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템용의 기지국이 제공되는데, 이 기지국은, 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 공통 송신 포맷을 이용하는 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 복수의 듀플렉스 모드 중 임의의 모드를 이용하여 사용자 장치에 송신하는 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자 장치를 지원하는 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템용의 사용자 장치가 제공되는데, 이 사용자 장치는, 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 수신하기 위한 로직을 포함하고, 상기 기지국 듀플렉스 능력 메시지는 복수의 듀플렉스 모드 중 임의의 모드를 이용하여 수신되며, 그 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 공통 송신 포맷을 이용한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 사용자 장치를 지원하는 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 동작 방법이 제공되는데, 이 방법은, 적어도 하나의 제1 사용자 장치가 제1 기지국을 이용하는 단계, 및 제1 기지국이 복수의 듀플렉스 모드에 공통인 공통 송신 포맷을 이용하는 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 복수의 듀플렉스 모드 중 임의의 모드를 이용하여 사용자 장치에 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 상기 및 다른 태양, 특징 및 장점은 이하에서 설명되는 실시예를 참조함으로써 명확하게 될 것이다.

본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 셀룰러 통신 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 셀룰러 통신 시스템의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 쌍을 이룬 스펙트럼에서 사용되는 주파수의 예를 도시한 것이다.
도 4는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼에서 사용되는 주파수의 예를 도시한 것이다.
도 5는 TDD 동작을 위한 랜덤 액세스 채널을 결정하는 방법을 도시한 것이다.
도 6은 FDD 동작을 위한 랜덤 액세스 채널을 결정하는 방법을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 기지국의 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 사용자 장치의 예를 도시한 것이다.
도 9는 하프 듀플렉스 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드의 스케쥴링의 예를 도시한 것이다.
도 10은 풀 듀플렉스 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드의 스케쥴링의 예를 도시한 것이다.
도 11은 하프 듀플렉스 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드의 스케쥴링의 예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예에 따른 사용자 장치의 예시적인 동작의 흐름도를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따른 기지국의 예시적인 동작의 흐름도를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시그널링 순서를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시그널링 순서를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 일부 실시예에 따른 시그널링 순서를 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예에 따른 시그널링 순서를 도시한 것이다.

이하의 설명은 다른 듀플렉싱 능력을 가진 기지국을 포함한 3GPP 셀룰러 통신 시스템에 적용가능한 본 발명의 실시예에 촛점을 맞춘 것이다. 그러나, 본 발명은 이 응용에만 제한되는 것이 아니고 예컨대 글로벌 이동 통신 시스템(GSM)을 포함한 많은 다른 셀룰러 통신 시스템에도 적용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예를 사용할 수 있는 3GPP UMTS 셀룰러 통신 시스템의 일 예를 도시한 것이다.

도 2의 예에서, 제1 사용자 장치(201) 및 제2 사용자 장치(203)는 제1 기지국(205)에 의해 지원되는 제1 셀 내에 있다.

사용자 장치는, 예를 들면, 셀룰러 통신 시스템의 무선 인터페이스(air interface)를 통하여 통신할 수 있는 3세대 사용자 장치(UE), 통신 유닛, 가입자 유닛, 이동국, 통신 단말기, 개인 휴대용 정보 단말기, 셀룰러 폰, 랩탑 컴퓨터, 임베디드 통신 프로세서, 또는 임의의 물리적, 기능적 또는 논리적 통신 요소일 수 있다.

제1 기지국(205)은 제1 RNC(207)에 결합된다. RNC는 라디오 리소스 관리 및 적당한 기지국에 대한 데이터의 라우팅을 포함한 무선 인터페이스에 관한 많은 제어 기능을 수행한다.

제1 RNC(207)는 코어 네트워크(209)에 결합된다. 코어 네트워크는 RNC들을 상호접속하고 임의의 2개의 RNC 간에 데이터를 라우팅하도록 동작하여 셀 내의 사용자 장치가 임의의 다른 셀 내의 사용자 장치와 통신할 수 있게 한다. 또한, 코어 네트워크는 공중 전화망(PSTN)과 같은 외부 네트워크에 상호접속하는 게이트 기능을 포함하고, 이것에 의해 사용자 장치가 지상 통신선 전화 및 지상 통신선에 의해 접속된 다른 통신 단말기와 통신할 수 있다. 또한, 코어 네트워크는 데이터 라우팅, 입장 제어, 리소스 할당, 가입자 요금청구, 사용자 장치 인증 등을 위한 기능을 비롯해서 종래의 셀룰러 통신 네트워크를 관리하는데 필요한 많은 기능을 포함한다.

코어 네트워크(209)는 제2 기지국(213)에 결합된 제2 RNC(211)에 또한 결합된다. 제2 기지국(213)은 제3 사용자 장치(215)를 지원한다.

도 1의 시스템에서, 기지국은 다른 능력을 갖는다. 구체적으로, 일부 기지국은 단일 반송파 주파수가 업링크용 및 다운링크용으로 사용되는 TDD 동작 모드를 지원하도록 구성될 수 있다. 다른 기지국은 쌍을 이룬 스펙트럼 반송파가 업링크용 및 다운링크용으로 사용되는 FDD 동작 모드를 지원하도록 구성될 수 있다. 따라서, 일부 기지국은 쌍을 이룬 스펙트럼과 함께 FDD를 사용하고, 다른 기지국은 TDD 동작에서 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 사용한다.

쌍을 이룬 스펙트럼 시스템에서 사용되는 주파수의 예는 도 3에 도시되어 있다. 도 3에서, 업링크 송신은 2550~2560 MHz의 주파수 범위에서 송신되고, 다운링크 송신은 2670~2680 MHz의 주파수 범위에서 송신된다. 이 쌍을 이룬 스펙트럼은 풀 듀플렉스 모드 또는 하프 듀플렉스 모드에서 사용될 수 있다.

쌍을 이루지 않은 스펙트럼에서 사용되는 주파수의 예는 도 4에 도시되어 있다. 이 예에서, 업링크 송신과 다운링크 송신은 둘 다 2595~2605 MHz의 주파수 범위에서 송신된다. 이 쌍을 이루지 않은 스펙트럼은 하프 듀플렉스 모드에서 사용될 수 있다.

시스템에 소속되는 사용자 장치는 초기에 신호 강도, 네트워크 아이덴티티 등과 같은 적당한 기준에 기초하여 가장 적합한 기지국을 식별하려고 할 것이다. 소속될 적합한 기지국을 선택하면, 사용자 장치는 메시지를 상기 선택된 기지국에 전송하여 사용자 장치가 그 기지국에 소속되기를 희망한다는 것을 네트워크에 통보한다. 이 접속 요구 유형 메시지는 전형적으로 랜덤 액세스 채널(RACH)에 전송된다. 3GPP 시스템에서, "RRC 접속 요구" 메시지가 이 목적으로 사용된다. 이 메시지는 셋업될 접속에 영향을 주는 세부사항을 포함한다. 접속 요구 메시지는 예를 들면 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- 사용자 장치 아이덴티티(예를 들면, 국제 모바일 가입자 아이덴티티: IMSI)

- 신호 측정(예를 들면, 수신된 비콘 신호 레벨)

네트워크는 접속 셋업 메시지로 통신 요구 메시지에 응답한다. 3GPP 시스템에서, "RRC 접속 셋업" 메시지는 통신 셋업 메시지로 고려될 수 있다. 통신 셋업 메시지는 예를 들면 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- 사용자 장치를 위한 임시 아이덴티티

- 업링크 및 다운링크 무선 베어러 (radio bearer)의 세부사항

- 페이징을 위해 사용된 파라미터의 세부사항.

그 다음에, 사용자 장치는 접속 셋업 완료 메시지로 통신 셋업 메시지에 응답한다. 3GPP 시스템에서, 이 메시지는 "RRC 접속 셋업 완료" 메시지에 대응할 수 있다. 접속 셋업 완료 메시지는 예를 들면 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- 사용자 장치 능력(예를 들면, 사용자 장치에 의해 지원가능한 데이터 레이트, 사용자 장치가 지원하는 기능, 등)

- 보안 관련 정보

3GPP 시스템에서, 적당한 서비스 제공 셀을 탐색하는 사용자 장치는 전형적으로 미리 구성된 리스트에 저장된 다수의 반송파 주파수를 모니터할 것이다. 그 다음에, 상기 사용자 장치는 현재 조건에서 최상의 신호를 제공하는 기지국을 선택할 것이다.

3GPP 시스템에서, 기지국은 사용할 랜덤 액세스 채널의 정보를 포함한 시스템 정보를 브로드캐스팅한다. 이 정보는 적당한 랜덤 액세스 요구를 선택 및 구성하기 위해 사용된다. 그러나, 종래의 시스템에서는 다른 듀플렉싱 방법이 별도로 및 독립적으로 다루어진다.

구체적으로, TDD 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉싱 모드를 사용하는 사용자 장치는 이 시그널링 정보를 디코딩하고 디코딩된 정보를 이용하여 RACH 송신을 위해 사용할 타임 슬롯 번호 및 채널화 코드를 결정한다. 적당한 송신 주파수는 시스템 정보를 수신하기 위해 사용된 것과 동일한 주파수로서 직접 결정된다.

FDD 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉싱 모드를 이용하는 사용자 장치에 있어서, 시스템 정보는 RACH 프리앰블의 세부사항 및 사용할 이용가능한 서명 순서 등의 정보를 포함한다. 사용자 장치가 랜덤 액세스 채널 메시지를 전송하고자 할 때, 사용자 장치는 길이가 12 타임슬롯인 서명 순서를 송신한다. 프리앰블에 대한 승인을 수신한 때, 사용자 장치는 15 타임슬롯 또는 30 타임슬롯 기간인 RACH를 송신한다(즉, 사용자 장치는 한 개 또는 두 개의 전체 프레임에 대한 RACH를 전송한다).

더 나아가, 3GPP 명세서는 업링크 주파수와 다운링크 주파수 간의 관계를 명시적으로 지정한다. 따라서, 사용자 장치는 시스템 정보가 수신되는 다운링크 주파수로부터 쌍을 이루는 업링크 주파수를 직접 계산할 수 있다.

도 5는 TDD 동작을 위한 적합한 랜덤 액세스 채널을 결정하는 방법을 나타낸 것이고, 도 6은 FDD 동작을 위한 적합한 랜덤 액세스 채널을 결정하는 방법을 나타낸 것이다.

종래의 시스템에서, 다른 듀플렉싱 모드는 다른 액세스 절차를 가지며, 적당한 RACH 특성의 결정은 사용자 장치 및 기지국이 사용하는 특정 듀플렉싱 모드에 의존한다. 구체적으로, FDD 및 TDD 기지국 둘 다에 액세스할 수 있는 사용자 장치는 그들의 기지국을 독립적으로 탐색하여야 한다. 따라서, 사용자 장치는 먼저 FDD 시스템 정보를 모니터하여 그 정보를 적합한 FDD 액세스 채널을 결정하기 위해 사용하여야 하고, 그 다음에 TDD 시스템 정보를 모니터하여 그 정보를 적합한 TDD 액세스 채널을 결정하기 위해 사용하여야 한다. 이것은 복잡하고 느린 리소스 요구 및 불편한 액세스 방법을 야기한다.

도 2의 시스템에서, 제1 기지국(205)은 다른 듀플렉스 모드에 공통인 송신 포맷을 이용하는 사용자 장치(201, 203)에 기지국 듀플렉스 능력 메시지를 송신하는 기능을 포함한다. 구체적으로, 제1 기지국(205)은 제1 기지국(205)이 쌍을 이룬 스펙트럼을 이용하는 기지국인지 또는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 이용하는 기지국인지에 상관없이, 및 기지국이 풀 듀플렉스 모드를 지원하는지 또는 하프 듀플렉스 모드만을 지원하는지에 상관없이 동일한 송신 포맷을 이용하여 시스템 정보를 송신한다. 구체적으로, TDD 및 FDD 기지국은 동일한 주파수로 및 동일한 송신 방식을 이용하여 시스템 정보를 송신할 수 있다.

듀플렉스 능력 메시지는 제1 기지국(205)이 어떤 듀플렉스 모드를 지원하는지에 관한 정보를 제공한다. 듀플렉스 능력 메시지는 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼/쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 지원할 수 있는지 및/또는 풀 듀플렉스/하프 듀플렉스 모드를 지원할 수 있는지를 표시할 수 있다. 듀플렉스 능력 메시지는 쌍을 이룬 동작과 쌍을 이루지 않은 동작 둘 다에 공통인 신호 구조를 이용하여 송신된다.

도 7은 도 2의 제1 기지국(205)을 더 자세하게 도시한 것이다. 기지국(205)은 듀플렉스 데이터 발생기(701)와, 이 듀플렉스 데이터 발생기(701)에 결합된 송신 제어기(703)와, 이 송신 제어기(703)에 결합된 송수신기(705)를 포함한다.

듀플렉스 데이터 발생기(701)는 기지국(205)에 의해 브로드캐스팅할 듀플렉스 정보를 발생한다. 듀플렉스 정보는 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼을 이용하는 기지국인지 또는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 이용하는 기지국인지를 구체적으로 식별할 수 있다. 만일 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼을 이용하면, 듀플렉스 정보는 기지국이 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치를 지원하는지, 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치를 지원하는지 또는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치와 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치를 둘 다 지원하는지를 또한 표시한다.

듀플렉스 데이터는 송신 제어기(703)에 전송되고, 송신 제어기(703)는 브로드캐스팅할 적당한 시스템 정보 메시지에 상기 데이터를 매립(embed)한다. 송신 제어기(703)는 다른 목적으로 브로드캐스팅되는 다른 기능 엔티티로부터 수신한 데이터에 상기 듀플렉스 데이터를 결합한다. 그에 따라서, 송신 제어기(703)는 방송 시스템 정보 메시지를 발생하고 이 메시지를 적당한 채널을 통해 브로드캐스팅하도록 송수신기(705)를 제어한다.

송신 제어기(703)는, 구체적으로, 듀플렉스 능력 메시지를 시스템 정보 방송 메시지의 형태로 브로드캐스팅하도록 송수신기를 제어한다. 송신 제어기(703)는 또한 메시지용으로 사용되는 송신 포맷을 제어한다. 기지국이 어떤 듀플렉스 능력을 갖는지에 상관없이 동일한 송신 포맷이 사용된다. 따라서, 송신 제어기(703)는 듀플렉스 능력 메시지를 동일한 타임 슬롯으로 및 기지국(205)의 특정 듀플렉스 능력에 상관없이 동일한 반송파 주파수를 이용하여 송신하도록 송수신기를 제어한다. 방송 메시지는 또한 동일한 확산 코드, 변조 방식, 에러 보정 방식, 채널 대역폭, 데이터 레이트, 인터리빙 방식 및 기타의 송신 파라미터를 이용하여 송신된다.

따라서, 사용자 장치(201, 203)는 기지국(205)의 듀플렉스 능력을 결정하기 위해 잘 알려진 소정의 파라미터를 가진 단일 메시지를 수신할 필요만 있을 뿐이다.

시스템에 소속되고자 하는 제1 사용자 장치(201)는 수신된 듀플렉스 능력 메시지를 디코딩하고 그 결과 정보를 이용하여 적당한 액세스 채널 및 액세스 송신 방식을 결정할 수 있다. 제1 사용자 장치(201)는 또한 수신된 듀플렉스 능력 정보를 이용하여 제1 사용자 장치(201)의 능력이 제1 기지국(205)의 능력과 호환되는지를 결정할 수 있다.

도 8은 제1 사용자 장치(201)를 더 자세히 도시한 것이다. 사용자 장치(201)는 송수신기(801)를 포함한다. 송수신기(801)는 제1 기지국(205)으로부터 듀플렉스 능력 메시지를 모니터하도록 동작한다. 구체적으로, 송수신기(801)는 듀플렉스 능력 메시지를 운반하는 통신 채널용으로 사용된 소정의 타임 슬롯으로 소정의 반송파 주파수를 수신한다. 예를 들면, 듀플렉스 능력 메시지는 송수신기(801)에 의해 모니터되고 수신되는 시스템 정보 메시지 내에 포함될 수 있다.

상이한 듀플렉싱 모드용으로 동일한 송신 포맷이 사용되기 때문에, 송수신기(801)는 기지국(205)에서 어떤 듀플렉싱 모드가 사용되는지에 상관없이 하나의 단일 채널을 단순히 모니터할 수 있다. 송수신기(801)는 호환성 프로세서(803)에 결합되고, 송수신기(801)가 듀플렉스 능력 메시지를 수신한 때, 그 듀플렉스 능력 메시지를 호환성 프로세서(803)에 전송한다.

호환성 프로세서(803)는 제1 사용자 장치(201)와 제1 기지국(205)의 듀플렉스 능력에 대한 정합 기준을 평가하도록 구성된다.

호환성 프로세서(803)는 구체적으로 어떤 듀플렉싱 모드가 기지국에서 사용되는지를 결정하고 그 듀플렉싱 모드를 사용자 장치(201)가 지원하는 듀플렉싱 모드와 비교한다. 기지국(205)에 의해 지원되는 듀플렉싱 모드 중 어느 것도 제1 사용자 장치(201)에 의해 지원되지 않으면, 호환성 프로세서(803)는 그 정합 기준이 부합되지 않는다고 결정하고, 사용자 장치가 그 제1 기지국(205)을 버리고 소속될 다른 적합한 기지국을 탐색하도록 한다.

만일 제1 사용자 장치(201)와 제1 기지국(205)이 동일한 듀플렉싱 모드를 지원할 수 있으면, 호환성 프로세서(803)는 사용자 장치(201)가 그 제1 기지국(205)에 소속될 준비를 하게 한다.

예를 들면, 듀플렉스 능력 메시지는 기지국(205)이 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 이용하는 것을 표시할 수 있다. 만일 제1 사용자 장치(201)가 쌍을 이룬 스펙트럼만을 지원할 수 있으면, 호환성 프로세서(803)는 제1 기지국(205)이 사용자 장치(201)를 지원할 수 없기 때문에 사용자 장치(201)가 다른 기지국을 탐색하도록 제어한다. 그러나, 만일 제1 사용자 장치(201)가 쌍을 이루지 않은 스펙트럼도 또한 지원하면, 제1 기지국(205)은 제1 사용자 장치(201)를 지원할 수 있고, 호환성 프로세서(803)는 제1 기지국(205)에 액세스하도록 사용자 장치(201)를 준비시킨다.

이 예에서, 호환성 프로세서(803)는 RACH 특성 프로세서(805)에 결합된다. 호환성 프로세서(803)가 호환성있는 기지국을 식별한 때, RACH 특성 프로세서(805)에 이것을 통보한다. 그 응답으로, RACH 특성 프로세서(805)는 제1 기지국(205)에 액세스하기 위해 사용할 적합한 특성을 결정하는 처리를 행한다.

구체적으로, RACH 특성 프로세서(805)는 사용할 적당한 RACH 채널을 식별한다. 이것은 식별된 듀플렉스 포맷을 이용하여 제1 기지국에 액세스하기 위해 사용할 적당한 주파수 및 타이밍을 결정하는 것을 포함한다.

특수한 예에서, 사용자 장치(201)는 쌍을 이룬 및 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 모드를 둘 다 지원할 수 있는 결합 TDD 및 FDD 사용자 장치이다. 이 예에서, RACH 특성 프로세서(805)는 식별된 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼을 이용하는지 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 이용하는지를 결정한다. 만일 기지국(205)이 쌍을 이룬 스펙트럼을 이용하면, 임의의 업링크 RACH 시도를 위해 사용되는 반송파 주파수는 다운링크 주파수 스펙트럼에서 시스템 정보를 송신하기 위해 사용되는 반송파 주파수와 쌍을 이룬 업링크 주파수 스펙트럼의 반송파 주파수로서 결정된다. 그러나, 기지국(205)이 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 이용하면, 업링크 RACH 시도를 위한 반송파 주파수는 시스템 정보의 다운링크 브로드캐스팅을 위해 사용되는 반송파 주파수로서 결정된다.

반송파 주파수 외에 RACH의 다른 파라미터 및 특성이 결정될 수 있다는 것을 예상할 것이다. 예를 들면, 적당한 타이밍, 확산 코드, 서명 또는 기타 파라미터가 추가적으로 또는 대안적으로 결정될 수 있다.

RACH 특성 프로세서(805)는 RACH 송신 제어기(807)에 결합되고, 이 RACH 송신 제어기(807)에는 액세스 메시지용으로 RACH 특성 프로세서(805)에 의해 결정된 송신 특성이 공급된다. RACH 송신 제어기(807)는 송수신기(801)에 결합되고, 상기 결정된 송신 특성을 이용한 액세스 메시지의 송신을 제어한다. 구체적으로, RACH 송신 제어기(807)는 액세스 메시지를 발생하고, 이 액세스 메시지를 적당한 시간에 송수신기에 공급할 수 있다. 또한, RACH 송신 제어기(807)는 적당한 반송파 주파수와 같은, 송수신기에 의해 인가되는 송신 파라미터를 제어할 수 있다.

그러므로, 제1 사용자 장치(201)는 각 듀플렉싱 모드의 독립적 모니터링 및 소속(attachment)이 제1 사용자 장치(201)에 의해 지원되는 것을 요구하지 않고 제1 기지국(205)의 듀플렉싱 능력에 자동으로 적응할 수 있다. 오히려, 임의의 기지국에 대하여 공통의 처리 및 기능이 사용될 수 있고, 이것에 의해 사용자 장치(201)의 복잡도 및 처리 부하가 감소된다.

도 8의 예에서, 제1 사용자 장치(201)는 사용자 장치(201)의 듀플렉스 능력에 관한 정보를 제1 기지국(205)에 송신하는 기능을 또한 포함한다.

구체적으로, RACH 송신 제어기(807)는 듀플렉스 능력 프로세서(809)에 결합되는데, 이 듀플렉스 능력 프로세서(809)는 사용자 장치(201)의 듀플렉스 능력을 표시하는 듀플렉스 데이터를 발생하고 그 듀플렉스 데이터를 기지국(205)으로 송신하기 위해 RACH 송신 제어기(807)에 공급하도록 구성된다.

구체적으로, 듀플렉스 능력 정보는 액세스 메시지 그 자체로서 제1 기지국(205)에 송신될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 듀플렉스 능력 정보는 콜 셋업 절차에 관한 다른 메시지로 송신될 수 있다. 예를 들면, 듀플렉스 능력 정보는 제1 기지국(205)으로부터의 콜 셋업 메시지에 응답하여 사용자 장치(201)로부터 제1 기지국(205)으로 송신되는 통신 완료 메시지로 송신될 수 있다.

제1 사용자 장치(201)로부터의 듀플렉스 능력 정보는 사용자 장치(201)에 의해 지원될 수 있는 듀플렉싱 모드를 특정할 수 있다. 구체적으로, 듀플렉스 능력 정보는 사용자 장치가 쌍을 이룬 스펙트럼 동작 및/또는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 동작을 지원할 수 있는지를 특정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 듀플렉스 능력 정보는 사용자 장치(201)가 하프 듀플렉스 및/또는 풀 듀플렉스 동작을 지원할 수 있는지를 특정할 수 있다.

특수한 예로서, 셀룰러 통신 시스템은 하프 듀플렉스 동작만을 지원할 수 있는 쌍을 이룬 스펙트럼 구성으로 동작하는 일부 사용자 장치를 포함할 수 있고, 한편, 쌍을 이룬 스펙트럼 구성으로 동작하는 다른 사용자 장치는 업링크 송신과 다운링크 송신이 개개의 사용자 장치에 대하여 동시에 발생할 수 있는 풀 듀플렉스를 지원할 수 있다. 이러한 시스템에서, 사용자 장치로부터 송신된 듀플렉스 능력 정보는 사용자 장치가 풀 듀플렉스 모드를 지원할 수 있는지 또는 사용자 장치가 하프 듀플렉스 모드만을 지원할 수 있는지를 표시할 수 있다.

사용자 장치(201)로부터 수신된 듀플렉스 능력 정보는 시스템에서 사용되어 사용자 장치의 현재 듀플렉스 능력을 최적화하고 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 사용자 장치의 스케쥴링은 듀플렉스 능력 정보가 고려되도록 수행될 수 있다. 예를 들면, 하프 듀플렉스 모드만을 지원할 수 있는 사용자 장치에 있어서, 스케쥴링은 개개의 사용자 장치에 대하여 업링크 송신과 다운링크 송신이 동시에 발생하지 않고, 한편 풀 듀플렉스 모드를 지원할 수 있는 사용자 장치에 대한 스케쥴링은 어떠한 제약도 없이 양방향으로 모든 타임 슬롯을 완전하게 이용할 수 있도록 수행될 수 있다. 이것은 스케쥴링의 효율을 개선하고 리소스 활용을 개선하여 셀룰러 통신 시스템 전체의 성능을 개선하고 능력을 증가시킨다.

이하에서는 3GPP 셀룰러 통신 시스템에서 빈번하게 발생하는 기지국의 3가지 다른 듀플렉스 능력 유형을 특별히 참조하여 본 발명의 일부 실시예를 더욱 자세하게 설명하겠다.

제1 기지국 유형은 고유적으로 하프 듀플렉스이어야 하는(업링크 송신과 다운링크 송신이 동시에 발생할 수 없기 때문에) 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 통신만을 지원할 수 있는 쌍을 이루지 않은 하프 듀플렉스 기지국이다. 제2 유형은 쌍을 이룬 스펙트럼을 지원하지만 동일한 사용자 장치에 대하여 업링크 송신과 다운링크 송신이 동시에 발생하지 않는 것을 보증할 수 없는 기지국인 쌍을 이룬 풀 듀플렉스 전용 모드 기지국이다. 제3 유형은 하프 듀플렉스 및 풀 듀플렉스 사용자 장치를 둘 다 지원할 수 있는 쌍을 이룬 스펙트럼 기지국이다. 즉, 이 유형은 단일 하프 듀플렉스 사용자 장치의 업링크 송신 및 다운링크 송신이 동시에 발생하지 않는 것을 보증할 수 있는 스케쥴링 기능을 포함한다. 상기 3가지 다른 시나리오에 대한 예시적인 동작은 독립적으로 설명하겠다.

쌍을 이루지 않은 스펙트럼 하프 듀플렉스 기지국

이 동작 모드에서, 기지국은 기지국이 쌍을 이루지 않은 동작 모드를 지원한다는 것을 표시하는 듀플렉스 능력 메시지를 브로드캐스팅한다. 고유적으로, 쌍을 이루지 않은 동작 모드는 (TDD에서 사용된 것처럼) 단지 하프 듀플렉스 모드만이 지원되게 한다.

사용자 장치는 듀플렉스 능력 메시지를 디코딩하고, 특정 사용자 장치는 다운링크 반송파와 동일한 반송파 주파수로 액세스 메시지를 송신하도록 그 송신기를 구성할 수 있다. 통신을 요구하는 액세스 메시지는 사용자 장치에 대한 듀플렉싱 능력 정보를 또한 포함할 수 있지만, 이것은 단지 하프 듀플렉스 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 모드 가능 사용자 장치가 기지국에 접속할 것이라는 것을 기지국이 미리 알고 있기 때문에 본질적인 것은 아니다.

기지국은 이 메시지를 수신하고 사용자 장치를 하프 듀플렉스 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 모드 사용자 장치로서 스케쥴한다.

풀 듀플렉스 쌍을 이룬 스펙트럼 모드 사용자 장치는 (이것이 다운링크와 동일한 반송파로 송신할 수 없기 때문에) 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 하프 듀플렉스 기지국에 응답할 수 없고, 따라서 이 기지국에 소속될 수 없다(그러므로 다른 기지국 탐색으로 진행할 것이다).

쌍을 이루지 않은 스펙트럼에서 동작하는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치에 있어서, 업링크 송신은 다운링크 송신과 다른 시간으로 스케쥴된다. 이것은 쌍을 이루지 않은 스펙트럼의 하프 듀플렉스 동작에 고유한 것이다. 그러한 스케쥴링의 예는 도 9에 도시되어 있다.

쌍을 이룬 스펙트럼 풀 듀플렉스 전용 기지국

쌍을 이룬 스펙트럼 풀 듀플렉스 전용 기지국은 풀 듀플렉스 모드에서만 동작하고, 동일한 사용자 장치의 업링크 송신과 다운링크 송신이 동시에 발생하지 않는 것을 보증할 수 없는 기지국으로 고려된다(예를 들면, 업링크 및 다운링크 스케쥴러가 완전히 독립인 기지국의 설계중의 구조적 결정 때문에).

이 동작 모드에서, 기지국은 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼에서 풀 듀플렉스만을 지원한다고 표시하는 듀플렉스 능력 메시지를 브로드캐스팅한다.

사용자 장치는 듀플렉스 능력 메시지를 디코딩하고, 쌍을 이룬 스펙트럼 풀 듀플렉스 모드 가능 사용자 장치는 적당한 쌍을 이룬 업링크 반송파 주파수로 액세스 메시지를 송신하도록 그 송신기를 구성할 수 있다. 통신을 요구하는 액세스 메시지는 사용자 장치의 듀플렉싱 능력 정보를 또한 포함할 수 있지만, 이것은 풀 듀플렉스 모드만 가능한 사용자 장치가 기지국에 접속될 것임을 기지국이 미리 알고 있기 때문에 본질적인 것은 아니다.

하프 듀플렉스 전용 사용자 장치는 기지국으로부터의 방송 신호를 디코딩하고 특정 기지국이 호환성이 없다고 결정할 것이다. 따라서, 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치는 풀 듀플렉스 모드 전용 기지국에 소속되려고 시도하지 않고 소속될 다른 기지국을 탐색하는 처리를 한다.

쌍을 이룬 스펙트럼 풀 듀플렉스 전용 기지국의 스케쥴링은 풀 듀플렉스 규칙에 따라서 수행된다(따라서, 업링크 및 다운링크 스케쥴링이 완전하게 독립일 수 있다).

풀 듀플렉스 모드 사용자 장치는 동작을 위해 쌍을 이룬 스펙트럼을 요구한다. 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치는 업링크와 다운링크에서 별도의 스케쥴러로 스케쥴될 수 있고, 상기 업링크 및 다운링크 스케쥴러는 (직교성 규칙 유지의 관점에서) 링크될 필요가 없다. 비록 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치가 동시에 업링크에서 송신하고 다운링크에서 수신할 수 있지만, 사용자 장치가 동시에 업링크에서 송신하고 다운링크에서 수신하는 것을 필요로 하지는 않는다(그러므로, 풀 듀플렉스 사용자 장치는 전적으로 업링크 리소스만, 전적으로 다운링크 리소스만, 또는 동일한 타임슬롯에서 업링크와 다운링크 리소스 둘 다가 할당될 수 있다).

풀 듀플렉스 모드 사용자 장치를 가진 시스템에서 스케쥴링의 예는 도 10에 도시되어 있다. 도 10은 기지국이 독립 업링크 스케쥴러 및 다운링크 스케쥴러로 동작할 수 있는 것을 도시한 것이다. 도 10은 또한 일부 사용자 장치가 소정의 타임슬롯에서 전적으로 업링크 리소스만 할당된 것, 일부 사용자 장치가 소정의 타임슬롯에서 전적으로 다운링크 리소스만 할당된 것, 및 일부 사용자 장치가 소정의 타임슬롯에서 업링크와 다운링크 리소스 둘 다가 할당된 것을 도시하고 있다.

쌍을 이룬 스펙트럼 하프 듀플렉스 기지국 및 풀 듀플렉스 기지국

쌍을 이룬 스펙트럼 하프 듀플렉스 및 풀 듀플렉스 기지국은 쌍을 이룬 스펙트럼 모드에서 동작하는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치 및 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치 양자 모두에 서비스할 수 있다.

이 동작 모드에서, 기지국은 기지국이 쌍을 이룬 스펙트럼에서 풀 듀플렉스 모드 및 하프 듀플렉스 모드 둘 다를 지원하는 것을 표시하는 듀플렉스 능력 메시지를 브로드캐스팅한다.

듀플렉스 능력 메시지는 하프 듀플렉스 쌍을 이루지 않은, 하프 듀플렉스 쌍을 이룬, 또는 풀 듀플렉스 쌍을 이룬 모드 가능 사용자 장치에 의해 디코딩될 수 있다. 하프 듀플렉스 쌍을 이루지 않은 사용자 장치는 이들이 기지국과 호환되지 않는다고 결정하고 다른 기지국을 탐색할 것이다. 그러나, 풀 듀플렉스 및 하프 듀플렉스 쌍을 이룬 스펙트럼 사용자 장치는 기지국에 액세스할 수 있다.

구체적으로, 풀 듀플렉스 또는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치는 듀플렉스 능력 메시지 신호가 전송되는 다운링크 주파수와 쌍을 이루는 업링크 주파수로 송신하도록 그 송신기를 구성할 수 있다(업링크 주파수는 미리 알 수 있거나 또는 예를 들면 듀플렉스 능력 메시지로 시그널될 수 있다).

사용자 장치(풀 듀플렉스 모드 또는 하프 듀플렉스 모드)가 네트워크에 소속되고자 할 때, 사용자 장치는 쌍을 이룬 업링크 반송파 주파수를 이용하여 액세스 메시지를 송신할 수 있다. 이 메시지는 (다른 것 중에서도 특히) 사용자 장치의 듀플렉싱 능력 정보를 포함할 수 있다.

듀플렉싱 능력 정보의 수신시, 기지국 스케쥴러는 사용자 장치가 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치인지 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치인지에 따라 사용자 장치를 스케쥴한다. 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치에 있어서, 스케쥴러는 그 사용자 장치에 대한 다운링크를 스케쥴하는 것과 동시에 사용자 장치로부터 업링크를 스케쥴하는 것을 보장한다. 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치에 있어서, 스케쥴러는 업링크와 다운링크를 독립적으로 스케쥴할 수 있다. 그러므로, 하프 듀플렉스 및 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치는 둘 다 동일한 기지국을 이용할 수 있다.

이러한 스케쥴링 동작의 예는 도 11에 도시되어 있다.

일부 실시예에서, 기지국에는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치가 배타적으로 사용하는 일부 타임슬롯 및 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치가 배타적으로 사용하는 다른 타임슬롯이 할당될 수 있다는 것을 예상할 것이다.

일부 실시예에서, 기지국은 하나 이상의 듀플렉스 모드에 공통인 통신 방식을 이용하여 콜 셋업 절차를 지원할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 업링크 송신과 다운링크 송신이 사용자 장치에 대해서 동시에 발생하지 않는 것을 보장하면서, 업링크 쌍을 이룬 스펙트럼에서 액세스 요구 메시지를 수신하고 하프 듀플렉스 통신을 이용한 콜 셋업 절차를 계속할 수 있다. 이 방법은 사용자 장치의 듀플렉스 능력이 콜 셋업 절차의 끝부근까지 기지국에 송신되지 않는 실시예에서 특히 적합하다. 이 예에서, 기지국은 기지국이 사용자 장치로부터 듀플렉싱 능력 메시지를 수신할 때까지 상기 사용자 장치에 대하여 하프 듀플렉스 모드로 동작할 수 있다.

따라서, 기지국은 사용자 장치의 관점에서 볼 때 본질적으로 2가지 국면(phase)으로 동작한다. 초기 접속 국면에서, 기지국은 바람직하게 기지국이 사용자 장치의 듀플렉싱 능력에 관한 정보를 수신할 때까지 그 사용자 장치에 대하여 엄격히 하프 듀플렉스 모드로 동작한다. 초기 접속 국면 후에, 기지국은 특정 사용자 장치에 대하여 그 사용자 장치의 듀플렉싱 능력에 따라서 풀 듀플렉스 또는 하프 듀플렉스 모드로 동작한다.

하프 듀플렉스 모드 사용자 장치에 있어서, 기지국은 임의의 개별 사용자 장치에 있어서 업링크 및 다운링크 리소스가 동시에 스케쥴되지 않도록 사용자 장치를 스케쥴한다. 그러나, 기지국은 업링크의 시간 T에서 한 세트의 사용자 장치를 스케쥴하고 다운링크의 시간 T에서 다른 세트의 사용자 장치를 스케쥴할 수 있지만, 이들 사용자 장치 세트들은 중복되지 않아야 한다. 그러나, 풀 듀플렉스 사용자 장치에 있어서는 이러한 제약이 필요없다. 따라서, 스케쥴러는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약을 받는 통신을 스케쥴할 수 있고, 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약이 없는 통신을 스케쥴할 수 있다.

일부 실시예에서, 기지국은 하프 듀플렉스 사용자 장치에 대한 적어도 일부의 콜 셋업 절차를 위하여 풀 듀플렉스 모드에서 동작할 수 있다. 이 경우, 하프 듀플렉스 사용자 장치는 업링크 송신이 요구하는 타임슬롯에서 다운링크 송신을 무시할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일부 실시예에 따라 쌍을 이룬 스펙트럼과 쌍을 이루지 않은 스펙트럼을 둘 다 지원할 수 있는 사용자 장치의 예시적인 동작의 흐름도를 도시한 것이다.

도 13은 본 발명의 일부 실시예에 따라 하프 듀플렉스 및 풀 듀플렉스 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉싱을 둘 다 지원할 수 있는 기지국의 예시적인 동작의 흐름도를 도시한 것이다.

일부 실시예에서, 사용자 장치는 통신 또는 액세스 요구 메시지로 듀플렉스 능력 정보를 기지국에 송신할 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 장치는 콜 셋업 절차의 다른 메시지로 듀플렉스 능력 정보를 기지국에 송신할 수 있다. 예를 들면, 사용자 장치는 통신 확인 메시지로 듀플렉스 능력 정보를 송신할 수 있고, 이것은 기지국으로부터 사용자 장치로 송신된 통신 셋업 메시지의 확인으로 기지국에 보내진다.

간결히 하기 위해, 통신 요구 또는 액세스 메시지는 CONREQ 메시지라고 하고, 통신 셋업 메시지는 CONSETUP 메시지라고 하며, 통신 확인 메시지는 CONCOMPLETE 메시지라고 한다. 3GPP 시스템에서, CONREQ 메시지는 RRC 접속 요구(RRC CONNECTION REQUEST) 메시지일 수 있고, CONCOMPLETE 메시지는 RRC 접속 셋업 완료(RRC CONNECTION SETUP COMPLETE) 메시지일 수 있다.

CONREQ에서 듀플렉스 능력의 시그널링

사용자 장치의 듀플렉싱 능력이 CONREQ 메시지로 보내질 때, CONREQ 메시지는 RACH형 채널을 이용하여 보내질 수 있다. 바람직하게, CONREQ 메시지는 기지국으로부터의 방송 송신이 보내지는 타임슬롯이 아닌(즉, 이 타임슬롯에 직교인) 타임슬롯에서 보내지지만, 이것은 엄격하게 요구되는 것은 아니다. 그러한 동작의 예는 도 14에 도시되어 있다.

대안적으로, CONREQ 메시지는 기지국으로부터의 듀플렉스 능력 메시지를 위해 사용된 것과 동일한 타임슬롯에서 보내질 수 있다. 이러한 방법은 풀 듀플렉스 모드 사용자 장치에 적합하지만, 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치에 대해서는 다소 덜 적합하고, CONREQ 메시지를 송신할 때 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치가 기지국으로부터의 디코딩 방송을 무시할 것을 요구한다. 그러한 동작의 예는 도 15에 도시되어 있다.

이 예에서, 사용자 장치는 CONREQ 메시지를 방송 메시지와 동일한 타임슬롯으로 CONREQ 메시지를 보낼 수 있고, 또한 CONREQ 메시지를 송신하는 때에도 방송 메시지를 디코딩할 수 있다.

도 16은 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치가 CONREQ 메시지를 전송하는 타임슬롯에서 방송 신호를 디코딩하지 않는 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치의 동일한 동작 유형을 도시한 것이다(이 동작 유형은 방송 정보가 끊임없이 갱신(refresh)될 때 사용가능하고, 따라서, 사용자 장치는 누락된 방송 정보를 나중에 디코딩할 수 있다).

CONCOMPLETE에서 듀플렉스 능력의 시그널링

듀플렉싱 능력이 CONCOMPLETE 메시지로 전송될 때, CONCOMPLETE 메시지와 CONREQ 메시지는 다른 타임슬롯으로 방송 메시지 및 CONSETUP 메시지에 전송되는 것이 바람직하다. 기지국이 CONCOMPLETE 메시지를 수신할 때까지 다른 타임슬롯이 사용되면, 기지국은 사용자 장치가 실제로 하프 듀플렉스인지를 상술하는 메시지가 기지국에 의해 수신될 때까지 본질적으로 하프 듀플렉스 모드 동작을 취한다. 풀 듀플렉스 사용자 장치는 (송신과 수신을 동시에 행하는 것뿐만 아니라) 그 자신이 다운링크를 수신하거나 그 자신이 업링크를 송신할 수 있기 때문에, 기지국이 사용자 장치의 듀플렉싱 능력을 알 때까지 풀 듀플렉스 모드 및 하프 듀플렉스 모드 사용자 장치 둘 다 이용할 수 있다(이때, 기지국은 최적 모드, 즉 풀 듀플렉스 모드 또는 하프 듀플렉스 모드로 사용자 장치를 서비스하도록 전이할 수 있다). 따라서, 기지국은 사용자 장치로부터 듀플렉싱 능력 메시지를 수신할 때까지 하프 듀플렉스 모드의 동작을 취한다.

사용자 장치의 듀플렉싱 능력을 시그널링하기 위해 CONCOMPLETE를 사용할 때 채택되는 시그널링 순서의 예는 도 17에 도시되어 있다. 이 예에서, 시그널링 순서는 업링크 CONREQ / CONCOMPLETE 메시지가 기지국으로부터의 방송 또는 콜 셋업 메시지와 동일한 타임슬롯에 있지 않도록 되며, 따라서, 시그널링 순서는 하프 듀플렉스 및 풀 듀플렉스 모드 가능 사용자 장치에 동일하게 적용될 수 있다.

전술한 내용은 상이한 기능 유닛 및 프로세서를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한 것이다. 그러나, 다른 기능 유닛 및 프로세서 간에 임의의 적당한 기능 분배도 본 발명에서 벗어나지 않고 사용될 수 있음은 명백하다. 예를 들면, 별도의 프로세서 또는 제어기에 의해 수행되는 것으로 설명한 기능이 동일한 프로세서 또는 제어기에 의해 수행될 수 있다. 그러므로, 특정 기능 유닛의 인용은 엄격한 논리적 또는 물리적 구조 또는 조직을 나타내는 것이 아니라 전술한 기능을 제공하기 위한 적당한 수단을 인용하는 것으로만 보아야 한다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의 조합을 포함한 임의의 적당한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 선택적으로 하나 이상의 데이터 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서에서 구동하는 컴퓨터 소프트웨어로서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예의 각종 요소 및 성분들은 물리적으로, 기능적으로 및 논리적으로 임의의 적당한 방법으로 구현될 수 있다. 사실, 기능은 단일 유닛으로, 복수의 유닛으로 또는 다른 기능 유닛의 일부로서 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 단일 유닛으로 구현될 수도 있고 다른 유닛 및 프로세서들 간에 물리적으로 및 기능적으로 분산된 형태로 구현될 수도 있다.

비록 본 발명을 일부 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에서 설명한 특정 형태로 제한되는 것이 아니다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다. 또한, 비록 특수한 실시예와 관련하여 특징적 구성이 나타나 있지만, 이 기술에 숙련된 자라면 전술한 실시예의 각종 특징들이 본 발명에 따라 조합될 수 있다는 것을 알 것이다. 청구범위에서 용어 '포함하는'은 다른 요소 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

또한, 비록 개별적으로 리스트되어 있다 하더라도, 복수의 수단, 요소 또는 방법 단계들이 예를 들면 단일 유닛 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 또한, 비록 개별적인 특징들이 다른 청구항에 기재되어 있다 하더라도, 이 특징들은 유리하게 조합될 수 있고, 다른 청구항에 기재되어 있다 하더라도 특징들의 조합이 가능하지 않다거나 유리하지 않다는 것을 의미하지는 않는다. 또한, 하나의 카테고리의 청구항에 기재된 특징은 그 카테고리에만 제한된다는 의미가 아니고, 그 특징이 다른 청구항 카테고리에 적절히 동일하게 적용될 수도 있다. 더 나아가, 청구항에 기재된 특징들의 순서는 그 특징들이 동작하는 임의의 특정 순서를 의미하는 것이 아니고, 특히, 방법 청구항에 기재된 각 단계들의 순서는 그 단계들이 그 기재된 순서대로 수행되어야 하는 것을 의미하지 않는다. 오히려, 그 단계들은 임의의 다른 적당한 순서로 수행될 수 있다.

Claims

적어도 하나의 사용자 장치에 서비스를 제공(serving)하는 기지국
을 포함하며,
상기 기지국은,
사용자 장치 듀플렉스 능력(capability) 정보를 수신하기 위한 로직; 및
공통 송신 포맷을 사용하여, 상기 기지국에 의해 지원되는 하나 이상의 듀플렉스 모드를 표시하는 상기 사용자 장치에, 공유된 채널 정보를 송신하기 위한 로직 - 상기 공통 송신 포맷은 상기 듀플렉스 모드에 공통됨 -
을 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 기지국으로부터 공유된 채널 정보를 수신하는 로직;
상기 공유된 채널 정보에 응답하여 액세스 메시지에 대해 적어도 하나의 송신 특성을 결정하기 위한 로직; 및
상기 적어도 하나의 송신 특성을 사용하여 상기 기지국에 상기 액세스 메시지를 송신하기 위한 로직
을 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 공유된 채널 정보가, 상기 기지국은 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드 동작만을 지원한다고 표시하면, 상기 액세스 메시지에 대한 반송파 주파수를 상기 송신된 공유된 채널 정보의 반송파 주파수로서 결정하는 로직; 및
상기 송신된 공유된 채널 정보가, 상기 기지국은 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드 동작을 지원한다고 표시하면, 상기 반송파 주파수를 상기 송신된 공유된 채널 정보의 상기 반송파 주파수와 쌍을 이룬 주파수로서 결정하는 로직
을 더 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 송신된 공유된 채널 정보에 응답하여 상기 기지국의 듀플렉스 능력을 결정하기 위한 로직; 및
상기 사용자 장치의 듀플렉스 능력 및 상기 기지국의 듀플렉스 능력 간의 정합(match) 기준을 평가하기 위한 로직
을 더 포함하고,
상기 사용자 장치는 상기 정합 기준이 만족되는 경우에 액세스 메시지를 상기 기지국에 송신만 하도록 구성되는 셀룰러 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 사용자 장치는, 상기 기지국에 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 송신하기 위한 로직을 더 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제5항에 있어서, 상기 사용자 장치는, 액세스 메시지에 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 특성을 포함하도록 구성되는 셀룰러 통신 시스템.
제5항에 있어서, 상기 사용자 장치는, 통신 확인(confirmation) 메시지에 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 특성을 포함하도록 구성되는 셀룰러 통신 시스템.
하나 이상의 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템에서 사용하기 위한 사용자 장치로서,
기지국에 의해 지원되는 하나 이상의 듀플렉스 모드를 표시하는 상기 기지국으로부터 공유된 채널 정보를 수신하기 위한 로직;
상기 기지국으로부터의 상기 공유된 채널 정보에 응답하여 액세스 메시지에 대해 상기 듀플렉스 모드 중 적어도 하나의 듀플렉스 모드를 결정하기 위한 로직; 및
상기 적어도 하나의 듀플렉스 모드를 사용하여 상기 기지국에 상기 액세스 메시지를 송신하기 위한 로직
을 포함하는 사용자 장치.
사용자 장치를 지원하는 하나 이상의 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템을 위한 동작 방법으로서,
공유된 채널 정보를 수신하는 단계;
상기 공유된 채널 정보에 응답하여 액세스 메시지에 대한 적어도 하나의 송신 특성을 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 송신 특성을 사용하여 제1 기지국에 상기 액세스 메시지를 송신하는 단계
를 포함하는 동작 방법.
하나 이상의 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템에서의 동작 방법으로서, 기지국에서 상기 방법은,
공통 송신 포맷을 사용하여, 상기 기지국에 의해서 지원되는 하나 이상의 듀플렉스 모드를 표시하는 사용자 장치에, 상기 기지국으로부터, 공유된 채널 정보를 송신하는 단계 - 상기 공통 송신 포맷은 상기 듀플렉스 모드에 공통됨 - 및;
상기 사용자 장치로부터 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하는 단계
를 포함하는 동작 방법.
제10항에 있어서,
상기 공유된 채널 정보에 응답하여 상기 기지국의 듀플렉스 능력을 결정하는 단계; 및
상기 사용자 장치의 듀플렉스 능력 및 상기 기지국의 상기 듀플렉스 능력 간의 정합 기준을 평가하는 단계
를 더 포함하고,
상기 사용자 장치는 상기 정합 기준이 만족되는 경우에 액세스 메시지를 송신만 하도록 구성되는 동작 방법.
삭제
적어도 사용자 장치에 서비스를 제공하는 기지국
을 포함하고,
상기 기지국은,
공통 송신 포맷을 사용하여, 상기 기지국에 의해서 지원되는 하나 이상의 듀플렉스 모드를 표시하는 사용자 장치에, 기지국 능력 정보를 송신하기 위한 로직 - 상기 공통 송신 포맷은 상기 듀플렉스 모드에 공통됨 -; 및
사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하고 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보에 기초하여 공유된 채널 리소스를 상기 사용자 장치에 할당하기 위한 로직
을 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제13항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 기지국으로부터 상기 기지국 채널 정보를 수신하기 위한 로직;
상기 기지국 채널 정보에 응답하여 액세스 메시지에 대한 적어도 하나의 송신 특성을 결정하기 위한 로직; 및
상기 적어도 하나의 송신 특성을 사용하여 상기 기지국에 상기 액세스 메시지를 송신하기 위한 로직
을 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제14항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 기지국 채널 정보가, 상기 기지국은 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드 동작만을 지원한다고 표시하는 경우, 상기 액세스 메시지에 대한 반송파 주파수를 상기 송신된 기지국 채널 정보의 반송파 주파수로서 결정하는 로직; 및
상기 송신된 기지국 채널 정보가, 상기 기지국은 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드 동작을 지원한다고 표시하는 경우, 상기 반송파 주파수를 상기 송신된 기지국 채널 정보의 상기 반송파 주파수와 쌍을 이룬 주파수로서 결정하는 로직
을 더 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제14항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 송신된 기지국 채널 정보에 응답하여 상기 기지국의 듀플렉스 능력을 결정하기 위한 로직; 및
상기 사용자 장치의 듀플렉스 능력 및 상기 기지국의 듀플렉스 능력 간의 정합 기준을 평가하기 위한 로직
을 더 포함하고,
상기 사용자 장치는 상기 정합 기준이 만족되는 경우에 액세스 메시지를 상기 기지국에 송신만 하도록 구성되는 셀룰러 통신 시스템.
제13항에 있어서, 상기 사용자 장치는,
상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 상기 기지국에 송신하기 위한 로직
을 더 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
제17항에 있어서, 상기 사용자 장치는 액세스 메시지에 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 포함하도록 구성되는 셀룰러 통신 시스템.
제17항에 있어서, 상기 사용자 장치는 통신 확인 메시지에 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 포함하도록 구성되는 셀룰러 통신 시스템.
사용자 장치를 지원하는 하나 이상의 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템에서 사용하기 위한 사용자 장치로서,
제1 기지국으로부터 기지국 채널 정보를 수신하기 위한 로직;
상기 기지국으로부터의 공유된 채널 정보에 응답하여 액세스 메시지에 대한 적어도 하나의 송신 특성을 결정하기 위한 로직; 및
상기 적어도 하나의 송신 특성을 사용하여 상기 액세스 메시지를 상기 제1 기지국에 송신하기 위한 로직
을 포함하고,
상기 액세스 메시지는 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 포함하는 사용자 장치.
사용자 장치를 지원하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 사용자 장치를 위한 동작 방법으로서,
기지국 채널 정보를 수신하는 단계;
상기 기지국 채널 정보에 응답하여 액세스 메시지에 대한 적어도 하나의 송신 특성을 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 송신 특성을 사용하여 상기 액세스 메시지에서 듀플렉스 능력 정보를 제1 기지국에 송신하는 단계
를 포함하는 동작 방법.
사용자 장치를 지원하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 셀룰러 통신 시스템에서의 동작 방법으로서, 상기 기지국에서 상기 방법은,
공통 송신 포맷을 사용하여, 상기 기지국에 의해 지원되는 하나 이상의 듀플렉스 모드를 표시하는 사용자 장치에 기지국으로부터 기지국 능력 정보를 송신하는 단계 - 상기 공통 송신 포맷은 상기 듀플렉스 모드에 공통됨 -;
상기 사용자 장치로부터 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하는 단계; 및
상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보에 기초하여 공유된 채널 리소스를 상기 사용자 장치에 할당하는 단계
를 포함하는 동작 방법.
제22항에 있어서,
상기 기지국 채널 정보에 응답하여 상기 기지국의 듀플렉스 능력을 결정하는 단계; 및
상기 사용자 장치의 듀플렉스 능력 및 상기 기지국의 상기 듀플렉스 능력 간의 정합 기준을 평가하는 단계
를 더 포함하고,
상기 사용자 장치는 상기 정합 기준이 만족되는 경우에 액세스 메시지를 송신만 하도록 구성되는 동작 방법.
삭제
사용자 장치에 서비스를 제공하기 위한 기지국으로서,
사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하고,
공통 송신 포맷을 사용하여, 상기 기지국에 의해 지원되는 하나 이상의 듀플렉스 모드를 표시하는 상기 사용자 장치에, 공유된 채널 정보를 송신하기 위한 로직 - 상기 공통 송신 포맷은 상기 듀플렉스 모드에 공통됨 -
을 포함하는 기지국.
제25항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드 중 제1 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 업링크 및 다운링크 주파수 반송파를 사용하는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드이고, 상기 듀플렉스 모드 중 제2 듀플렉스 모드는 업링크 및 다운링크에 대한 동일한 주파수 반송파들을 사용하는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드인 기지국.
제25항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드 중 제1 듀플렉스 모드는 하프(half) 듀플렉스 모드이고, 상기 듀플렉스 모드 중 제2 듀플렉스 모드는 풀(full) 듀플렉스 모드인 기지국.
제27항에 있어서, 상기 제1 및 제2 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드인 기지국.
제25항에 있어서,
상기 공통 송신 포맷은,
a. 채널 대역폭;
b. 코딩 레이트;
c. 변조 방식;
d. 인터리빙(interleaving);
e. 코딩 방식; 및
f. 타이밍
으로 구성된 그룹으로부터 하나 이상의 공통 송신 파라미터를 포함하는 기지국.
제25항에 있어서,
사용자 장치 듀플렉스 능력 특성을 수신하는 것에 응답하여 제1 사용자 장치에 대한 통신을 스케쥴링하기 위한 스케쥴러
를 더 포함하는 기지국.
제30항에 있어서, 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 특성은, 하프 듀플렉스 모드 또는 풀 듀플렉스 모드를 지원하는 상기 제1 사용자 장치의 능력을 표시하는 기지국.
제31항에 있어서, 상기 하프 듀플렉스 모드 및 상기 풀 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드인 기지국.
제30항에 있어서, 상기 스케쥴러는,
상기 하프 듀플렉스 모드에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성(orthogonality) 제약을 받는 통신을 스케쥴링하고,
상기 풀 듀플렉스 모드에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약이 없는 통신을 스케쥴링하도록 구성되는 기지국.
제25항에 있어서,
상기 복수의 듀플렉스 모드에 공통되는 통신 방식을 이용하여 콜 셋업 절차를 지원하기 위한 로직
을 더 포함하는 기지국.
제25항에 있어서, 상기 기지국은 듀플렉스 능력 특성이 제1 사용자 장치로부터 수신될 때까지, 콜 셋업 처리 중에 동작의 하프 듀플렉스 모드를 이용하여 상기 제1 사용자 장치와 통신하도록 구성되는 기지국.
제25항에 있어서, 상기 기지국은 동작의 하프 듀플렉스 모드를 사용하는 콜 셋업 절차 중에 제1 사용자 장치와 통신하도록 구성되는 기지국.
셀룰러 통신 시스템 내의 기지국의 동작 방법으로서,
사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하는 단계; 및
복수의 듀플렉스 모드에 공통되는 공통 송신 포맷을 사용하여 공유된 채널 정보를 사용자 장치에 송신하는 단계
를 포함하는 동작 방법.
사용자 장치에 서비스를 제공하기 위한 기지국으로서,
복수의 듀플렉스 모드에 공통되는 공통 송신 포맷을 사용하여 기지국 채널 정보를 사용자 장치에 송신하기 위한 로직;
사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하기 위한 로직; 및
상기 듀플렉스 능력에 기초하여 공유된 채널을 상기 사용자 장치에 할당하기 위한 로직
을 포함하는 기지국.
제38항에 있어서, 상기 복수의 듀플렉스 모드 중 제1 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 업링크 및 다운링크 주파수 반송파를 사용하는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드이고, 상기 복수의 듀플렉스 모드 중 제2 듀플렉스 모드는 업링크 및 다운링크에 대한 단일 주파수 반송파를 사용하는 쌍을 이루지 않은 스펙트럼 듀플렉스 모드인 기지국.
제38항에 있어서, 상기 복수의 듀플렉스 모드 중 제1 듀플렉스 모드는 하프 듀플렉스 모드이고, 상기 복수의 듀플렉스 모드 중 제2 듀플렉스 모드는 풀 듀플렉스 모드인 기지국.
제40항에 있어서, 상기 제1 및 제2 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드인 기지국.
제38항에 있어서,
상기 공통 송신 포맷은,
a. 채널 대역폭;
b. 코딩 레이트;
c. 변조 방식;
d. 인터리빙(interleaving);
e. 코딩 방식; 및
f. 타이밍
으로 구성된 그룹으로부터 하나 이상의 공통 송신 파라미터를 포함하는 기지국.
제38항에 있어서,
상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하는 것에 응답하여 제1 사용자 장치에 대한 통신을 스케쥴링하기 위한 스케쥴러
를 더 포함하는 기지국.
제43항에 있어서, 상기 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보는, 하프 듀플렉스 모드 또는 풀 듀플렉스 모드를 지원하는 상기 제1 사용자 장치의 능력을 표시하는 기지국.
제44항에 있어서, 상기 하프 듀플렉스 모드 및 상기 풀 듀플렉스 모드는 쌍을 이룬 스펙트럼 듀플렉스 모드인 기지국.
제44항에 있어서, 상기 스케쥴러는,
상기 하프 듀플렉스 모드에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약을 받는 통신을 스케쥴링하고,
상기 풀 듀플렉스 모드에 대하여 업링크 및 다운링크 시간 직교성 제약이 없는 통신을 스케쥴링하도록 구성되는 기지국.
제38항에 있어서,
상기 복수의 듀플렉스 모드에 공통되는 통신 방식을 이용하여 콜 셋업 절차를 지원하기 위한 로직
을 더 포함하는 기지국.
제38항에 있어서, 상기 기지국은 상기 듀플렉스 능력 정보가 제1 사용자 장치로부터 수신될 때까지, 콜 셋업 처리 중에 동작의 하프 듀플렉스 모드를 이용하여 상기 제1 사용자 장치와 통신하도록 구성되는 기지국.
제38항에 있어서, 상기 기지국은 동작의 하프 듀플렉스 모드를 사용하는 콜 셋업 절차 중에 상기 사용자 장치와 통신하도록 구성되는 기지국.
셀룰러 통신 시스템 내의 기지국의 동작 방법으로서,
적어도 제1 사용자 장치에 서비스를 제공하는 단계;
복수의 듀플렉스 모드에 공통되는 공통 송신 포맷을 사용하여 상기 기지국으로부터 상기 제1 사용자 장치에 기지국 채널 정보를 송신하는 단계;
사용자 장치로부터 사용자 장치 듀플렉스 능력 정보를 수신하는 단계; 및
상기 듀플렉스 능력에 기초하여 공유된 채널을 상기 사용자 장치에 할당하는 단계
를 포함하는 동작 방법.