KR101222213B1

KR101222213B1 - 브로드캐스트 통신을 위한 셀룰러 통신 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101222213B1
Application number: KR1020117026620A
Authority: KR
Inventors: 비스하칸 폰남팔람; 피터 브루스 다우드
Original assignee: 엔비디아 코포레이션
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2013-01-16
Also published as: JP2011211721A; US20110235613A1; EP2299740A1; KR20110128367A; ATE454776T1; ES2338162T3; KR101221749B1; EP2299742B1; CN102572718A; CN101356779B; EP2299740B1; DE602006011647D1; US7986712B2; US8428083B2; KR101010974B1; CN102595337A; JP5280483B2; US20110244876A1; KR101222374B1; ES2368370T3

Abstract

시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템은 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당되는 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하도록 구성된다. TDD 셀룰러 통신 시스템은 관리 로직에 동작가능하게 연결된 복수의 무선 서빙 통신 유닛을 포함한다. TDD 셀룰러 통신 시스템은 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신이 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분에서 지원되고, 브로드캐스트 통신을 위한 공통 셀 식별자(215) 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신이 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분에서 지원되도록, 시간 도메인 물리 자원을 세분(partitioning)하도록 구성되는 관리 로직을 더 포함한다.

Description

브로드캐스트 통신을 위한 셀룰러 통신 시스템 및 방법{CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR BROADCAST COMMUNICATION}

본 발명은 셀룰러 통신 시스템에서 통신 자원의 이용에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 시분할 듀플렉스 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) 셀룰러 통신 시스템에서 브로드캐스트 통신의 지원에 관한 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.

현재, 이동 전화 사용자에게 제공되는 통신 서비스를 더욱 향상시키기 위해 3세대 셀룰러 통신 시스템이 전개되고 있다. 가장 널리 채택된 3세대 통신 시스템들은 코드분할 다중 액세스(CDMA; Code Division Multiple Access) 및 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 또는 시분할 듀플렉스(TDD) 기술에 기초하고 있다. CDMA 시스템들에서, 사용자 분리는, 동일한 캐리어 주파수 상에 있고 동일한 시간 구간에 있는 사용자마다 상이한 확산 및/ 스크램블링 코드를 할당함으로써 이루어진다. 이것은, 사용자마다 상이한 시간 슬롯을 할당함으로써 사용자 분리가 달성되는 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템과는 대조적이다.

또한, TDD는, 업링크 전송, 즉, (종종, 무선 가입자 통신 유닛이라 언급되는) 이동 무선 통신 유닛으로부터 무선 서빙 기지국을 통해 통신 인프라구조로의 전송과, 다운링크 전송, 즉, 통신 인프라구조로부터 서빙 기지국을 통해 이동 무선 통신 유닛으로의 전송, 양자 모두에 대해 사용될 동일한 주파수를 제공한다. TDD에서, 캐리어 주파수는 시간 도메인에서 일련의 타임슬롯들로 세분된다. 일부 타임슬롯 동안의 업링크 전송과 다른 타임 슬롯 동안의 다운링크 전송에, 단일 캐리어 주파수가 할당된다. 이러한 원리를 이용하는 통신 시스템의 예로는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)가 있다. CDMA, 및 특히 UMTS의 광대역 CDMA(WCDMA) 모드에 대한 추가 설명은, ISBN 0471486876, 2001, Wiley & Sons Antti Toskala (Editor), Harri Holma(editor), 'WCDMA for UMTS'에서 찾아볼 수 있다.

종래의 셀룰러 시스템에서, 서로 근접한 셀들은 비중첩 전송 자원을 할당받는다. 예를 들어, CDMA 네트워크에서, 서로 근접한 셀들은 (업링크 방향 및 다운링크 방향 양자 모두에서 사용될) 별개의 확산 코드를 할당받는다. 이것은, 예를 들어, 셀마다 동일한 확산 코드를 채택하지만 상이한 셀 고유 스크램블링 코드를 채택함으로써 달성될 수 있다. 이들의 조합은 각각의 셀에서 사실상 별개의 확산 코드에 이르게 한다.

향상된 통신 서비스를 제공하기 위해서, 3세대 셀룰러 통신 시스템은 다양한 많은 향상된 서비스들을 지원하도록 설계된다. 이와 같은 향상된 서비스의 하나는 멀티미디어 서비스이다. 이동 전화 및 기타의 휴대 장치를 통해 수신될 수 있는 멀티미디어 서비스들에 대한 요구는 차후 몇년동안 급속하게 신장할 것으로 보인다. 전달될 데이터 콘텐츠의 성격으로 인해, 멀티미디어 서비스는 높은 대역폭을 요구한다.

전형적으로, 단일 캐리어 주파수를 채택하는 이와 같은 셀룰러 시스템에서, 무선 가입자 유닛은 하나의 무선 서빙 통신 유닛, 즉, 하나의 셀에 '접속'된다. 네트워크 내의 다른 셀들은 전형적으로, 관심대상의 무선 가입자 유닛에 대한 간섭 신호를 발생한다. 이들 간섭 신호의 존재로 인해, 무선 가입자 유닛에 대해 유지될 수 있는 최대 달성가능한 데이터 레이트의 열화가 대표적이다.

멀티미디어 서비스의 제공에 있어서 전형적이고 가장 비용-효율적인 접근법은, 멀티미디어 신호를 유니캐스트(즉, 포인트-대-포인트) 방식으로 전송하는 것이 아니라, 멀티미디어 신호를 '브로드캐스트'하는 것이다. 전형적으로, 대화, 뉴스, 영화, 스포츠 등을 실어나르는 수십개의 채널들은 통신 네트워크를 통해 동시에 브로드캐스팅될 수도 있다.

무선 스펙트럼은 귀중하기 때문에, 사용자에게 가능한한 많은 브로드캐스트 서비스들을 제공함으로써 이동 전화 사용자들(가입자들)에게 가장 넓은 서비스 선택폭을 제공하기 위해 스펙트럼적으로 효율적인 전송 기술이 요구된다. 브로드캐스트 서비스는 종래의 지상 텔레비젼/무선 전송과 유사한 방식으로 셀룰러 네트워크를 통해 운반될 수 있다는 것이 알려져 있다.

UMTS를 위한 모바일 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스(MBMS)와 같은, 셀룰러 시스템을 통한 멀티미디어 브로드캐스트 서비스의 전달을 위한 기술이 지난 수년동안 개발되어 왔다. 이들 브로드캐스트 셀룰러 시스템에서, 종래의 셀룰러 시스템 내의 인접한 셀들 상의 비중첩 물리적 자원들을 통해 동일한 브로드캐스트 신호가 전송된다. 결과적으로, 무선 가입자 유닛에서, 수신기는 자신이 접속된 셀로부터 브로드캐스트 신호를 검출할 수 있어야 한다. 주목할 점은, 이러한 검출은, 인접한 셀들의 비중첩 물리적 자원 상에서 전송된, 추가의 잠재적인 간섭하는 브로드캐스트 신호의 존재시에 이루어질 필요가 있다는 것이다.

또한, 디지털 비디오 브로드캐스팅(DVB) 기술이 최근 발전되어 브로드캐스트 비디오를 모바일 휴대용(DVB-H) 단말기에 전달하는 것을 목적으로 하고 있다. 전형적으로, 이와 같은 네트워크에서 모든 무선 인프라구조 전송기들은 무선 "리피터"로서 동작한다. 따라서, DVB를 이용하여 DVB-H 단말기로의 브로드캐스트 통신을 용이하게 하기 위해 (제어 시그널링과 업링크 사용자 트래픽을 실어 나르는데 요구되는) 업링크 및 다운링크 유니캐스트 신호를 제공하도록 별개의 구분되는 기술, 대개 셀룰러 전화 기술이 사용된다. 비록 이와 같은 브로드캐스트 시스템을 위한 DVB-H 수신기를 이동 전화에 통합하는 것이 가능하지만, 이와 같은 '듀얼-모드' 장치의 비용이 상당해질 것이다.

따라서, 브로드캐스트 무선 전송을 위해 제안되거나 구현된 모든 공지된 기술들은 비효율적으로 브로드캐스트 목적 전용의 별개의 스펙트럼을 요구한다. 대안으로서, 공지된 기술들은, 각각의 주파수들에서 별개의 브로드캐스트 및 유니캐스트 전송을 수신하기 위해 모바일 수신기 내에 중복된 회로를 제안하거나 구현하고 있어, 이 역시 브로드캐스트 전송에 관하여 다소 비효율적이다.

따라서, 전형적으로 셀룰러 네트워크에서, 브로드캐스트 전송에 대해 구상된 높은 대역폭을 달성하기 위해, 브로드캐스트 전송에 필요한 높은 처리율을 달성하도록 인접 셀들로부터의 간섭을 완화시킬 필요가 있다.

결과적으로, 현재의 기술은 차선책이다. 따라서, 셀룰러 네트워크를 통한 브로드캐스트 전송을 지원하는 문제를 해결하기 위한 개선된 메커니즘이 유익할 것이다. 특히, 기존의 UTRA-TDD 시스템과 공존하도록 UTRA TDD 시스템에서의 브로드캐스트 전송을 허용하는 시스템이 유익할 것이다.

따라서, 본 발명은 앞서 언급한 단점들중 하나 이상을 단독으로 또는 조합하여 완화하거나 제거하는 것을 추구한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템이 제공된다. 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템은 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당되는 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하도록 구성된다. TDD 셀룰러 통신 시스템은 관리 로직에 동작가능하게 연결된 복수의 무선 서빙 통신 유닛을 포함한다. 관리 로직은, 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신이 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분에서 지원되고, 브로드캐스트 통신을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신이 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분에서 지원되도록, 시간 도메인 물리 자원을 세분(partitioning)하도록 구성된다.

복수의 셀들 상에서 사용될 브로드캐스트 전송과 연관된 공통 셀 식별자를 복수의 각각의 무선 서빙 통신 유닛을 통해 적용하도록 브로드캐스트 모드 로직을 준비하는데 있어서, 본 발명의 한 실시예는, 브로드캐스트 통신만을 수신하는 무선 가입자 통신 유닛이 하나의 무선 서빙 통신 유닛으로부터 다른 무선 서빙 통신 유닛으로 로밍할 때 통신의 핸드오버를 회피한다.

본 발명은, 예를 들어, 사용자의 요구를 반영하도록 다운링크 자원의 보다 효율적인 사용에 의해, 통신 시스템 내의 통신 자원의 개선된 사용을 허용한다. 본 발명은, 예를 들어, 로밍시 다운링크 브로드캐스트의 중단을 감소시킴으로써 엔드-유저에 의해 인지되는 개선된 성능을 허용한다. 본 발명은, 예를 들어, 핸드오버 시그널링에서의 감소로 인해 증가된 처리율을 제공할 것이다. 본 발명은 무선 가입자 유닛이 더 강한 희망 브로드캐스트 신호와 더 약해진 간섭 신호를 수신하도록 허용함으로써 셀룰러 네트워크에서의 개선된 성능을 허용할 것이다.

본 발명은 언제라도 필요하다면 셀룰러 통신 시스템이 브로드캐스트 또는 유니캐스트 서비스를 위해 그 자원을 동적으로 사용하는 것을 허용한다. 본 발명은, 3GPP TD-CDMA 또는 TD-SCDMA 셀룰러 통신 시스템과 같은 일부 기존 통신 시스템과 호환될 것이다.

본 발명의 선택사항적 특징에 따르면, 관리 로직은 복수의 통신 셀들에서 각 다운링크 전송 자원 내의 브로드캐스트 통신의 공통 셀 식별자를 할당하도록 구성될 수 있고, 이에 의해 브로드캐스트 통신을 지원하기 위해 복수의 무선 서빙 통신 유닛 중 하나 이상을 구성하거나 재구성할 수 있다. 이런 방식으로, 브로드캐스트 신호를 전송하는 다수의 셀들은, 무선 가입자 통신 유닛에서, 더 큰 신호 전력과 저감된 간섭을 갖는 하나의 복합 셀로서 "보일"것이다.

관리 로직은, 복수의 통신 셀에서 사용될 적어도 하나의 스크램블링 코드 및 적어도 하나의 파일럿 시퀀스에 상기 공통 셀 식별자를 맵핑하도록 구성된 맵핑 로직을 포함할 수 있다.

본 발명의 선택사항적 특징에 따르면, 관리 로직은 또한, 복수의 무선 서빙 통신 유닛들에 정보를 시그널링하도록 구성될 수 있고, 시그널링 정보는 유니캐스트 통신의 타이밍 및 상기 브로드캐스트 통신의 타이밍을 표시할 수 있다.

본 발명의 선택사항적 특징에 따르면, 상기 유니캐스트 통신은 업링크 통신 및 다운링크 통신을 지원하는데 제1 캐리어 주파수를 이용할 수 있고고, 상기 브로드캐스트 통신은 브로드캐스트 다운링크 통신을 지원하는데 제2 캐리어 주파수를 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어 주파수와 제2 캐리어 주파수는 동일한 캐리어 주파수일 수 있고, 제1 셀룰러 네트워크는 이 캐리어 주파수의 제1 부분을 이용할 수 있고, 제2 셀룰러 네트워크는 브로드캐스트 다운링크 통신을 위해 제2 부분을 이용할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 무선 통신 유닛이 제공되고, 이 무선 통신 유닛은 유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당된 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하도록 구성된 트랜시버; 및 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하여 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직을 포함한다. 무선 통신 유닛은, 브로드캐스트 전송에 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하여 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직을 더 포함한다.
일 선택사항적 실시예에서, 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하여 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직은, 제1 동작 모드에서 통신을 수행할 수 있고, 상기 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하여 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직은, 제2 동작 모드에서 통신을 수행하며, 상기 제1 동작 모드에서 유니캐스트 TDD 통신을 지원하도록 구성된 로직보다 더 높은 수신 신호 다중 경로 지연을 견디도록(tolerate) 구성된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템에서 통신하는 방법이 제공된다. 이 방법은 유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당된 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하고; 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하며; 브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하는 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하는 것을 포함한다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템에서 통신하는 방법이 제공된다. 이 방법은 관리 로직에서, 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신에 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분을 할당하고; 브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신에 상기 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분을 할당하는 것을 포함한다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 셀룰러 통신 시스템에서 통신을 지원하기 위한 실행가능한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 양태 및 제4 양태의 방법을 구행하도록 동작가능한 프로그램 코드를 포함한다.
본 발명의 제6 양태에 따르면, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템을 위한 관리 로직이 제공된다. 이 관리 로직은 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신에 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분을 할당하는 로직; 및 브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신에 상기 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분을 할당하는 로직을 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 양태, 특징, 및 잇점들은 이하에서 기술되는 실시예(들)을 참조하면 더욱 명료해질 것이다.

따라서, 셀룰러 네트워크를 통한 브로드캐스트 전송을 지원하는 문제를 해결하기 위한 개선된 메커니즘이 유익할 것이다.

본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 단지 예로서 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 채택된 3GPP 셀룰러 통신 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 표준 유니캐스트 전송 뿐만 아니라 결합된 브로드캐스트 및 유니캐스트 전송에 대한 UTRA-TDD 네트워크에서의 셀 ID 할당을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따라, UTRA-TDD와 같은 TD-CDMA 셀룰러 시스템에 대한 코드-대-타임슬롯 다이어그램을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 2개의 노드-B로부터의 브로드캐스트 신호와 연관된 등가 채널 프로파일을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 셀룰러 시스템에서 결합된 브로드캐스트 및 유니캐스트 동작을 채택하는 방법을 예시한 도면이다.

이하에서는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 셀룰러 통신 시스템, 특히, 제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) 시스템 내에서 시분할 듀플렉스(TDD) 모드로 동작하는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN; UMTS Terrestrial Radio Aceess Network)에 적용가능한 본 발명의 실시예들에 관해 집중적으로 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 특정한 셀룰러 통신 시스템만으로 제한되는 것은 아니며, 기타의 TDD 기반의 셀룰러 통신 시스템에도 역시 적용가능하다는 것을 이해할 것이다.

이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따라 셀룰러 기반의 통신 시스템(100)이 개괄적으로 도시되어 있다. 이 실시예에서, 셀룰러 기반의 통신 시스템(100)은 UMTS 공중 인터페이스(air-interface)를 통해 동작할 수 있는 네트워크 요소들과 호환되며, 이들을 포함한다. 특히, 이 실시예는 WCDMA, TD-CDMA, 및 UTRAN 무선 인터페이스에 관련된 TD-SCDMA 표준을 위한 3GPP 명세(명세의 3GPP TS 25.xxx 시리즈에 기술)에 관한 것이다.

특히, 3GPP 시스템은 하나 이상의 셀들로부터의 브로드캐스트 및 유니캐스트 UTRA 통신 양자 모두를 지원하도록 적합화되어 있다.

복수의 무선 가입자 통신 유닛/단말기(또는 UMTS 명명하에서의 사용자 장비(UE))(114, 116)는 무선 링크(119, 120)를 통해 UMTS 명명법하에서 노드-B라 일컬어지는 복수의 베이스 트랜시버 스테이션(124, 126)과 통신한다. 시스템은, 명료성을 위해 도시되지 않은 기타의 많은 UE들 및 노드-B들을 포함한다.

때때로 네트워크 오퍼레이터의 네트워크 도메인이라 불리는, 무선 통신 시스템은, 예를 들어, 인터넷과 같은 외부 네트워크(134)에 접속된다. 네트워크 오퍼레이터의 네트워크 도메인은,

(i) 코어 네트워크, 즉, 적어도 하나의 GPRS(General Packet Radio System) 지원 노드(GGSN)(미도시), 및 적어도 하나의 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN)(142, 144); 및

(ii) 액세스 네트워크, 즉:

(i) UMTS 무선 네트워크 제어기(RNC, 136, 140); 및

(ii) UMTS 노드-B(124, 126)

을 포함한다.

GGSN(미도시) 또는 SGSN(142, 144)는, 예를들어 (인터넷과 같은) PSDN(Public Switched Data Network) 또는 PSTN(Public Switched Telephone Network)과 같은 공중 네트워크와의 UMTS 인터페이싱을 책임진다. SGSN(142, 144)이 트래픽을 위한 라우팅 및 터널링 기능을 수행하는 반면, GGSN은 외부 패킷 네트워크에 링크한다.

노드-B들(124, 126)은, RNC들(136, 140)을 포함하는 무선 네트워크 제어기 스테이션(RNC)과, SGSN(144)과 같은 모바일 스위칭 센터(MSC)를 통해 외부 네트워크에 접속된다. 셀룰러 통신 시스템은 전형적으로 대규모의 이와 같은 인프라구조 요소를 포함하나, 명료성을 위해 제한된 갯수만이 도시되어 있다.

각각의 노드-B들(124, 126)은 하나 이상의 트랜시버 유닛을 포함하며 UMTS 명세에 정의된 바와 같이, Iub 인터페이스를 통해 셀-기반의 시스템 인프라구조의 나머지 부분과 통신한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 제1 무선 서빙 통신 유닛(예를 들어, 노드-B(124))은, 업링크 타임슬롯들로 세분된 복수의 업링크 전송 자원과, 다운링크 타임슬롯들로 세분된 복수의 다운링크 전송 자원을 포함하는 주파수 채널 상에서 TDD 동작을 지원한다. 노드-B(124)는 지리적 영역(185)에 걸쳐 통신을 지원한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 제2 무선 서빙 통신 유닛(즉, 노드-B (126))은, 업링크 타임슬롯들로 세분된 복수의 업링크 제2 전송 자원과, 다운링크 타임슬롯들로 세분된 복수의 다운링크 제2 전송 자원을 포함하는 제2 주파수 채널 상에서 TDD 동작을 지원한다. 노드-B(126)는 지리적 영역(190)에 걸쳐 통신을 지원한다.

각각의 RNC(136, 140)는 하나 이상의 노드-B(124, 126)를 제어할 것이다. 각각의 SGSN(142, 144)은 외부 네트워크(134)로의 게이트웨이를 제공한다. 동작 및 관리 센터(OMC; Operations and Management Center)(146)는 RNC(136, 140) 및 노드-B(124, 126)와 연동된다. 동작 및 관리 센터(OMC, 146)는, 당업자라면 이해하는 바와 같이, 셀룰러 통신 시스템(100)의 섹션들을 운영 및 관리하기 위하여 처리 기능(미도시)과 논리 기능(152)을 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, OMC(146)(또는 등가의 네트워크 요소 관리자 또는 유사한 기능을 갖춘 제어기)는 이하에서 기술되는 바와 같이 적합화된다. 이하에서, 무선 통신 시스템의 '중앙' 관리 실체는 '관리 로직'이라 언급될 것이다. 관리 로직(146)은 하나 이상의 RNC(136, 140)와 통신하고, 이들 RNC는 차례로 무선 베어러 셋업, 즉, 브로드캐스트 및 유니캐스트 전송을 위해 사용될 물리적 통신 자원들에 관하여, 노드-B들 및 UE들에게 시그널링(158, 160)을 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 관리 로직(146)은 브로드캐스트 모드 로직(150)을 포함하거나, 이와 연동되도록 적합화된다. 브로드캐스트 모드 로직(150)은, 셀룰러 통신 시스템(100) 내의 전송 자원의 일부 또는 전부가 브로드캐스트 동작 모드를 위해 구성되거나 재구성될 것이라는 것을 복수의 무선 가입자 통신 유닛에게 시그널링하기 위한 시그널링 로직을 포함하거나, 이와 연동된다. 브로드캐스트 동작 모드는 유니캐스트 동작 모드에 추가하여, 또는 이에 대한 대안으로서 준비된다.

본 발명의 한 실시예에서, 노드-B와 같은 무선 서빙 통신 유닛은 프로세서(196) 및 타이머(192)에 연동된 전송기를 포함한다. 본 발명의 실시예들은 브로드캐스트 모드에서 노드-B(124)로부터의 전송을 구성하거나 재구성하기 위해 프로세서(196) 및 타이머(192)를 이용한다.

프로세서(196)는, 통신 시스템의 다운링크 및 업링크 어느 한쪽 또는 양자 모두에서의 유니캐스트에 추가하여, 또는 이에 대한 대안으로서, 다운링크 브로드캐스트 전송을 지원한다.

타이머(192)는 브로드캐스트 모드 로직(150)의 가이드/지시하에 전체의 타임슬롯을 브로드캐스트 전송으로서 스케쥴하도록 구성된다. 한 실시예에서, 브로드캐스트 모드 로직(150)은 유니캐스트 전송에 추가하여 특별한 브로드캐스트 타임슬롯들을 스케쥴할 수도 있다.

브로드캐스트 모드 로직(150)은 RNC들 및 노드-B들에게 시그널링되는 물리적 자원들을 관리하도록 구성된다. 이런 식으로, 브로드캐스트 모드 로직(150)은 브로드캐스트를 위한 타임슬롯들을 할당하고, 브로드캐스트 전송을 실어 나를 모든 타임슬롯들에 대해 전송 전력을 설정하고 단일의 셀 ID를 할당한다.

UTRA TDD에서, 단일 셀 식별자의 개념이 알려지고, 이로써, 각각의 개별 셀을 식별하기 위해 복수의 식별자들이 구성된다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, '단일 셀 식별자'가 수정되고, 복수의 셀들에 걸쳐 적용되는 '공통 셀'로서 이용된다.

주목할 점은, 셀 식별자는, 가장 작은 가능한 시간 할당된 자원 유닛, 예를 들어 3GPP TDD 시나리오에서 타임슬롯별 기초하에, 설정될 수 있는 파라미터이다. 따라서, 브로드캐스트 타임슬롯의 경우 3GPP TDD 네트워크 내의 모든 셀들은 동일한 식별자를 이용하여 시그널링될 것이다. 반면, 비-브로드캐스트 타임슬롯의 경우, 셀 식별자들의 전통적인 비-중첩 패턴이 사용될 것이다.

브로드캐스트 모드 로직(150)은 RNC(136, 140) 또는 노드-B(124)와 같은 네트워크 내의 다른 아키텍쳐 요소들과 연동되거나, 이들 내부에 위치할 수도 있는 것을 생각해 볼 수 있다. 브로드캐스트 모드 로직(150)은 OMC(146)로부터 떨어져 있고, 및/또는, 그 기능은 다수의 시스템 요소들 사이에 분산되어 있을 수도 있다는 것을 생각해 볼 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 브로드캐스트 모드 로직(150)이, 결합된 브로드캐스트 및 유니캐스트 전송을 지원하기 위해 기존의 UTRA 시그널링에서 데이터 필드를 할당하는 것이 제안된다. 이 실시예에서, 도 2의 셀 다이어그램(200)에 예시된 바와 같이, 브로드캐스트 전송을 지원하는 복수의 셀들(210)을 가로질러 가용 타임슬롯들 중 하나 또는 그 이상에서의 브로드캐스트 전송을 의미하기 위해 공통 셀 ID(215)가 사용된다.

현재 UTRA TDD에서, 각각의 노드 B는 타임슬롯들 모두에 적용받을 셀 ID로 시그널링 받는다. UE들은 셀 ID를 그들 동기화 프로시져의 일부로서 유도한다.(즉 UE들은 전송을 디코딩하기 위해 셀ID를 요구한다) 그 다음 셀 ID는 타임슬롯들 모두를 디코딩하는데 사용된다. 앞서 언급한 브로드캐스트 구현의 상황에서, 동기화 버스트를 포함하는 타임슬롯, - 대개 비컨 타임슬롯-의 셀 ID는 통상의 방식, 즉, 동기화 프로시져를 통해 유도된다. 그러나, 일단 공통 셀 ID가 디코딩되고 나면, UE는 BCCH(Broadcast Control Channel)를 디코딩하고 이로부터 시스템 정보를 추출한다. 시스템 정보 내에는, UE에게 브로드캐스트되는 타임슬롯들, 그에 따라, 브로드캐스트 전송을 디코딩하기 위해서 공통 셀 ID 파라미터를 사용하는 타임슬롯들을 UE에게 통보해주는 추가의 시그널링이 포함되어 있다.

도 2는 공통 셀 ID(215)를 이용하여 모든 셀들 내에서 수행되고 있는 브로드캐스트 전송을 예시하고 있다. 그러나, 모든 셀들을 재구성하는 것과 대조적으로, 셀 클러스트가 브로드캐스트 전송을 지원하도록 구성 또는 재구성되는 것도 다른 실시예에서 생각해 볼 수 있다. 이런 식으로, 셀룰러 시스템은 공통 셀-ID 브로드캐스트 네트워크를 지원한다.

어떤 경우에는, 모든 시간 부분들이 브로드캐스트 전송에 전용될 수도 있다는 것을 더 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, UTRA TDD의 실시예(이 경우만으로 한정되는 것은 아님)를 참조하면, 모든 타임슬롯들이 브로드캐스트 신호를 실어나르기 위해 사용될 수 있다. 즉, 이 실시예에서는 공통 셀 ID가 모든 타임슬롯들에 할당될 수 있다. 단일 셀 ID를 이용한, 이러한 브로드캐스트 동작 모드는, 앞서 대안적 노드-B들에 의해 유니캐스트 통신이 지원되었던 커버리지 영역들 사이에서 무선 통신 유닛이 로밍하고 있는 경우에 특별한 잇점을 제공한다. 사실상, 공통 셀 ID의 이용은, 로밍중인 무선 통신 유닛이, 한 셀의 커버리지 영역으로부터 다른 셀의 커버리지 영역으로 로밍할 때 브로드캐스트 전송의 수신을 위한 '핸드오버' 타입의 프로시져를 수행할 필요성을 피할 수 있도록 해준다.

본 발명의 한 실시예에 관하여, 유니캐스트 및 브로드캐스트 전송을 위해 사용되는 타임슬롯들의 비율은 융통성있게 구성될 수 있으며, 관리 로직(146) 내에 위치하거나 이와 연동하는 브로드캐스트 모드 로직(150)에 의해 동적으로 변경될 수 있다. 이것은, UTRA-TDD 시그널링 채널들 중 하나를 이용한 대역내, 또는 예를 들어, GPRS나 UTRA-FDD와 같은 어떤 다른 무선 액세스 기술을 이용한 대역외로 시그널링될 수 있다. 이 경우, 시스템 자원들은 유니캐스트 동작 모드와 브로드캐스트 동작 모드 사이에서 분할되고, 핸드오버 기능이 여전히 요구되며 공통 제어 채널 상에서 시그널링될 것이다. 특정한 셀에 접속된 모든 UE들에게 유용한 시스템 정보를 제공하도록 하는 셀-와이드(cell-wide) 전송이 되게끔 공통 제어 채널이 선택된다.

결과적으로, 예를 들어, 배치시에 네트워크별 접근법, 또는 사용자 요구, 일시등과 같은 기타의 다른 기준에 기초하여 브로드캐스트 타임슬롯의 갯수가 변경될 때 융통성있는 브로드캐스트 배치가 계획될 수 있다. 예를 들어, 저녁에는 브로드캐스트 채널들을 운반하기 위해 더 많은 채널들이 이용되는 반면, 주간에는 브로드캐스트에 대해서는 더 적은 갯수의, 음성 전화, 광대역 데이터 응용등과 같은 유니캐스트 서비스에 대해서는 더 많은 타임슬롯들이 요구될 수도 있다. 따라서, OMC는, 당업자에게 공지된 다양한 메커니즘을 통해, 시스템 내의 다양한 위치로부터 얻을 수 있거나 (전송 스케쥴링과 같은) 시스템에 의해 지원되는 시스템 정보를 이용한다.

이와 같이 브로드캐스트 전송을 위해 사용되는 타임슬롯들의 갯수는 '0'(브로드캐스트 전송 없음)에서부터 '15'(즉, UTRA TDD에서 무선 프레임내 타임슬롯의 최대 갯수)에 이르기까지 변동될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 후자의 예에서, 모든 타임 슬롯들이 브로드캐스트 전송에 사용되기 때문에, 등록이나 인증에 필요한 임의의 추가적인 시그널링은 별개의 무선 액세스 기술(예를 들어, GPRS 또는 UTRA-FDD) 상에서 운반되거나, 동일한 무선 액세스 기술 상이지만 별개의 캐리어 주파수나 대안적 TDD 캐리어에서 운반될 수 있다. 따라서, 브로드캐스트 서비스에 대해 '15'개 모두의 타임슬롯들이 사용될 때, UTRA-TDD 캐리어는 전용 브로드캐스트 캐리어로서 기존의 셀룰러 네트워크(또는 캐리어 주파수)와 연계하여 사용되는 추가적인 셀룰러 네트워크(또는 캐리어 주파수)로서 간주될 수 있다.

이와 같은 전용의 브로드캐스트 동작 모드에서조차, 예를 들어, 인증이나 등록을 보조하기 위해 때때로 어떤 유니캐스트 전송이 여전히 수행될 수도 있다. 그러나, 이들은 예를 들어, GPRS, FDD등과 같은 또 다른 셀룰러 네트워크 액세스 기술을 이용하여 '대역외'로 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대안으로서, 동일한 TDD 캐리어 상에서 상이하게 할당된 타임슬롯으로 '대역내'로 수행되는 것을 생각해 볼 수 있다.

수신기 구성에 관하여, '대역외' 시그널링의 경우에, 단말기는 듀얼-모드 장치, 즉 TDD/FDD 또는 TDD/GPRS 등으로 구성될 것이나, 반드시 그러한 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 이러한 양태에서 및 UTRA TDD를 참조하여, 무선 프레임 내의 모든 타임슬롯들은 브로드캐스트 통신에 전용되는 반면, 요구되는 임의의 포인트-대-포인트 전송은 또 다른 무선 액세스 기술 상에서 수행된다.

유니캐스트 타임슬롯(225)에 대해, 단일 셀-ID 재사용 패턴(220)의 공지된 사용과 대조적으로, 도 2의 공통 셀-ID(215)가 사용된다. 기본적으로, UTRA TDD에서 셀 ID와 스크램블링 코드 사이, 및 셀 ID와 사용되는 기본 미드앰블 코드사이에는 일-대-일 맵핑이 존재한다. 따라서, 사실상, 셀 ID는 가입자 유닛이 네트워크 내의 상이한 셀들간을 구분할 수 있는 메커니즘이다.

만일 유니캐스트 및 브로드캐스트 전송이, 도 2의 좌측편에 도시된 UTRA-TDD 네트워크에서 상이한 타임슬롯들로 분리된다면, 모든 브로드캐스트 타임슬롯들에 대해 네트워크에 걸쳐 공통 셀 파라미터 ID('J'로 표기됨)가 사용될 것이다. 이것은, 도 2의 제2 셀 구성(220)에 도시된 바와 같이, (예를 들어, I₁, I₂, ..., I₇으로 표기된 7개의 셀 파라미터 ID와 같은) '종래의' 유니캐스트 단일 셀 파라미터 ID 재사용 플랜과는 대조적이다.

UTRA TDD 네트워크에서, 셀 파라미터 ID는 셀에서의 전송에 사용되는 (OVSF(Orthogonal Variable Spreading Sequence) 채널화 코드에 적용된 셀 ID 고유의 스크램블링 시퀀스의 제어를 통한) 확산 시퀀스 및 파일럿/미드앰블 시퀀스를 결정한다. 따라서, 네트워크 내의 모든 셀들이 동일한 셀 파라미터 ID를 사용하도록 구성하는 것은, 브로드캐스트 타임슬롯들에서 네트워크 전체를 통해 동일한 확산 코드가 사용된다는 것을 보장할 것이다. 그에 따라, 네트워크 내의 모든 셀 전송기들로부터 정확히 동일한 신호가 전송될 것이다.

또한, 네트워크에서 모든 브로드캐스트 타임슬롯들에 대해 공통의 셀 ID 파라미터들의 사용은, 채널 추정에 사용되는 공통 세트의 파일럿/미드앰블 시퀀스들이 이들 타임슬롯에서도 역시 사용되는 것을 보장한다. 이런 식으로, 공통 셀 ID의 준비는 복수의 셀 타임 슬롯으로부터의 결합된 신호의 수신을 허용한다. 따라서, 전형적으로 단일 소스만으로부터의 신호 검출을 위해 채택되는 간단한 수신기 구조가 복수의 소스들로부터의 동일한 신호를 수신하는데 사용될 수 있다. 이 점에서, 무선 가입자 유닛에서의 수신기는, 상이한 무선 서빙 통신 유닛들로부터의 복수의 동일한 전송을 수신하는 것과 연관된 시간 분산(time dispersion)에 대처하도록 설계될 것이라는 것을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 이 실시예에서, 브로드캐스트 전송을 운반하는, 셀룰러 네트워크 또는 네트워크의 캐리어는 전용의 브로드캐스트 전송 네트워크/캐리어로서 구성될 것이다. 유니캐스트 전송을 수용하기 위한 모든 추가적인 수신기 기능은 또 다른 무선 액세스 기술 또는 별개의 캐리어 상에서 동일한 무선 액세스 기술을 이용하여 수행된다. 따라서, 이 실시예에서, 듀얼 모드 장치가 사용될 것이다. 그러나, 이 장치가 반드시 풀 듀얼-모드 기능을 가져야 할 필요는 없다는 것도 생각해 볼 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 유니캐스트와 브로드캐스트 전송 사이의 물리적 자원의 분할이, 도 3의 개념도(300)에 예시된 바와 같이 도입될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 셀룰러 네트워크는, 업링크 및 다운링크 방향 양자 모두에서 제공되는 유니캐스트 서비스(330, 340) 외에도, 다운링크 브로드캐스트 서비스(335)를 전달한다.

주목할 점은, 유니캐스트 서비스(330, 340)가 종래의 셀룰러 시스템에서와 같이, 인접한 셀들에서의 비중첩 물리적 자원을 통해 전달되는 반면, 브로드캐스트 서비스(335)는 동시에, 즉, 복수의 셀들 내의 동일한 물리적 자원을 이용하여 동일한 타임슬롯(350)에서, 전송된다는 것이다. 브로드캐스트 서비스(335)는 네트워크 내의 모든 셀들에 의해, 또는 서로 근접한 셀 클러스트에 의해 동시에 제공된다.

예를 들어, UTRA-TDD와 같은 TD-CDMA 기반의 셀룰러 시스템의 한 실시예에서, 브로드캐스트 서비스는 동일한 확산 코드(들)(310)을 이용하여 전체 네트워크에 걸쳐, 또는 셀들의 클러스트에 걸쳐 전송되는 반면, 유니캐스트 트래픽은 인접한 셀들 내의 다른 별개의 확산 코드들을 이용하여 전송된다. 3GPP 정황에서, 확산 코드들은 (공통 셀 ID를 통해 제어되는) 동일하거나 별개의 셀 스크램블링 코드들과의 조합에 의해 동일하거나 별개인 것으로 분류될 수 있다.

향상된 실시예에서, 네트워크로부터의 유니캐스트 또는 브로드캐스트 전송을 위해 사용되는 시간의 부분이 브로드캐스트 모드 로직에 의해 의해 동적으로 제어가능하며 변동하는 것을 생각해 볼 수 있다. 유익하게도, 이들 전송의 타이밍은 무선 가입자 통신 유닛들에도 시그널링될 것이다. 이런 식으로, 종래의 셀룰러 네트워크를 통한 브로드캐스트 전송의 이용은, 일시, 활성 사용자의 수, 활성 사용자 프로파일, 지원되는 서비스 등등과 같은 주요 조건들에 따라 증가하거나 감소될 수 있다.

본 발명의 역시 또 다른 실시예에서, 도 3에도 예시된 바와 같이, UTRA TDD에서 상이한 타임슬롯들(또는 UTRA 표준에 대해 제안된 장기적 에볼루션에서의 '서브프레임들")에 할당될 것이다. 이것은, 브로드캐스트 신호를 수신 및 검출하는 동안 모바일 수신기가 겪는 간섭을 저감시킨다. 도 3은 제1 UTRA-TDD 셀(315) 및 제2 UTRA-TDD 셀(320)로부터 전송된 유니캐스트 서비스(330, 340) 및 공통 브로드캐스트 서비스(335)를 도시한다. 첫번째 및 마지막 타임슬롯들은 유니캐스트 전송(330, 340)에 대해 사용되는 반면, 브로드캐스트 신호(335)는 중간의 3개 타임슬롯들에서 전송된다. 도 3에서 직사각형 블럭들로 도시된 바와 같은, 다수의 데이터 버스트들이 각각의 타임슬롯에서 전송된다. 유니캐스트 전송(330, 340)에서, 각각의 셀은 타임슬롯 내에서 복수의 버스트를 전송하기 위해 별개 세트의 확산 코드들(310)을 이용한다. 반면, 공통 브로드캐스트 신호(335)를 운반하는 버스트는 동일한 세트의 확산 코드들(310)을 이용하여 양자 모두의 셀들(315, 320)로부터 전송된다. 다시 한번, 앞서 언급한 확산 코드들의 이용은, 스크램블링 코드가 셀마다 상이할 수 있는 3GPP 정황에서 사용하는 경우와 같이, 확산 코드들이 동일하지만 스크램블링 코드의 사용에 의해 수정된 경우에 적용될 수 있다는 것을 생각해 볼 수 있다.

무선 가입자 통신 유닛의 관점에서, 복수의 셀들(315, 320)로부터 전송된 브로드캐스트 신호(335)를 수신하는 것은, 도 4에 도시된 바와 같이, (인접 셀들로부터의 상이한 전파 지연에 기인한) 더 분산적인 채널(415, 430)을 통해 단일 셀로부터 전송된 하나의 고전력 신호를 수신하는 것과 같다.

도 4에 도시된 개념도(400)에서, 무선 가입자 통신 유닛(모바일 단말기)(420)은, 무선 가입자 통신 유닛(420)으로부터 더 멀리 떨어진 제2 셀(셀#2)(320)에서 동작하는 제2 노드-B(435)에 인접하여 위치한 제1 셀(셀#1)(315)에서 동작하는 제1 노드-B(405)로부터 브로드캐스트 신호를 수신한다. 셀#1 및 셀#2 양자 모두를 무선 가입자 통신 유닛(420)에 접속하는 채널은, 각각의 채널 임펄스 응답(415, 430)으로 표시된 바와 같이, 시간적으로 분산적이다. 무선 통신 가입자 유닛에게, 브로드캐스트 신호는, 셀#1과 셀#2간의 상대적 전파 시간에 의해 분리된, 그 임펄스 응답이 2개 채널 응답의 조합(440)인 실제적 채널을 통과한 것처럼 보인다.

무선 가입자 통신 유닛(420)은 당업자에 공지된 바와 같이, 유니캐스트 신호를 검출하는데 사용되는 프로세스와 동일한, 간단한 검출 프로세스를 수행함으로써 복수의 셀들로부터 전송된 브로드캐스트 신호를 결합할 수 있다.

간단한 검출 프로세스는 덜 복잡하며, 복수의 셀로부터 상이한 물리적 자원이 전송되는 경우, 공지된 명시적 신호 결합 기술에 비해 상당히 좋은 성능을 제공한다. 전형적으로, 복수의 셀로부터 도달하는 브로드캐스트 신호는 [단일 셀(415, 또는 430)로부터 도달하는 신호에 비해] 더 분산적인 채널(440)을 통과한 것처럼 보이기 때문에, 무선 가입 통신 유닛 수신기는 더 높은 다중경로 지연을 견딜 수 있을 정도로 설계될 필요만이 있다.

그 결과, 신호 결합 회로를 갖춘 복잡한 수신기 아키텍쳐 또는 다중 수신기들이 더 이상 필요없다. 따라서, 무선 가입 통신 유닛 수신기는, 하나의 전송으로부터의 시간적 분산에 기인한 것이든, 상이한 전송기들로부터의 동일한 신호의 다중 전송에 기인한 것이든, 소정의 다중경로 지연을 견디도록 설계된다.

유익하게도, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 전형적으로 셀들 각각으로부터 상이한 신호를 전송하는 종래의 셀룰러 네트워크는 브로드캐스트 또는 의사-브로드캐스트 동작 모드로 동작하도록 구성되거나 재구성될 수 있다. 한 실시예에서, 이것은, 복수의 셀들로부터 동일한 파일럿 시퀀스(미드앰블)와 함께, 동일한 물리적 자원(예를 들어, UTRA-TDD 시스템의, 채널화 코드, 스크램블링 코드 등) 상에서 동일한 데이터를 전송함으로써 달성된다.

이런 식으로, 예를 들어, 셀룰러 네트워크를 통해 브로드캐스트 전송을 운반하는 타임슬롯들의 갯수와 위치는, 적절한 '대역내' 또는 '대역외' 시그널링 프로시져에 의해 시그널링될 수 있다. 이 시그널링을 수신함으로써, 모바일 단말기의 수신기는 그 수신기 아키텍쳐를, 각각의 시간 부분에 대해, 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송을 위한 요건에 따라 구성할 수 있다.

이제 도 5를 참조하면, 플로차트(500)는, 유니캐스트 셀룰러 시스템을 추가적으로 또는 대안적으로 브로드캐스트 동작 모드로 동작시키는 방법을 예시하고 있다. 어떤 시점에서, 예를 들어, 네트워크 사용에서의 초기 배치나 나중의 단계에서, 단계(505)에 도시된 바와 같이, 네트워크가 브로드캐스트 전송을 지원하도록 사용될 것인지를 결정한다.

단계(505)에서 만일 그 응답이 "예"이면, 단계(510)에 도시된 바와 같이, 브로드캐스트 전송의 필요한 대역폭에 대한 결정이 이루어진다. 이것은, 다른 파라미터들보다도 우선, 브로드캐스트 전송에 얼마큼 많은 타임슬롯들이 요구되는지를 결정한다. 그 다음, 브로드캐스트 모드 로직은, 단계(515)에 도시된 바와 같이, 선택된 타임슬롯들에 대해 공통 셀 ID를 설정한다. 이것은 무선 네트워크 제어기에게 시그널링되고, 차례로, 무선 네트워크 제어기는 그 정보를 노드-B들과 UE들에게 시그널링한다.

브로드캐스트 전송의 대역폭은, 브로드캐스트 서비스이기 때문에 네트워크측(예를 들어, OMC)에 의해 동적으로 조절될 수 있다는 것도 생각해 볼 수 있다. 이런 식으로, 단계(525)에서와 같이, 피크 시간 동안에 또는 뉴스 이벤트등의 결과로서 더 많은 슬롯들이 브로드캐스트 전송에 할당될 수 있다. 또는 단계(520)에서 브로드캐스트 전송 대역폭이 차선인지의 여부가 판정된다. 시스템에서 브로드캐스트 전송을 위한 대역폭의 변경은 필요한 타임슬롯의 갯수의 변경으로 이어지고, 그에 따라, 공통 셀 ID 사용에 대해 시그널링되는 것을 생각해 볼 수 있다.

브로드캐스트 전송을 식별하기 위해 공통 셀 ID의 사용을 제안하는 상기 실시예들은 현재의 UTRA TDD 표준에 의해 지원가능하지 않다. 즉, 상기 실시예들이 요구하는 추가적인 시그널링을 지원하도록 표준을 수정해야 한다. 따라서, 이와 같은 서비스에 대한 제공은 없었다.

상기 설명은, 명료성을 위해, 상이한 기능 유닛들과 프로세서들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 참조하였다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 본 발명으로부터 벗어나지 않고, 예를 들어, 브로드캐스트 모드 로직 또는 관리 로직에 관하여, 상이한 기능 유닛들과 프로세서들간의 기능의 적절한 분산이 이용될 수 있다는 것은 명백하다. 예를 들어, 별개의 프로세서들 또는 제어기들에 의해 수행되는 것으로 예시된 기능은 동일한 프로세서 또는 제어기에 의해 수행될 수도 있다. 따라서, 특정 기능 유닛들에 대한 참조는, 엄격하게 논리적 또는 물리적 구조나 조직을 가리키는 것이 아니라, 설명된 기능을 제공하기 위한 적절한 수단으로서 예시한 것일 뿐이다.

본 발명의 양태들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 포함한 임의의 적절한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 선택사항으로서 적어도 부분적으로, 하나 이상의 데이터 프로세서들 및/또는 디지털 신호 처리기들 상에서 실행되는 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예의 요소들 및 컴포넌트들은 물리적으로, 기능적으로 및 논리적으로 임의의 적절한 방식으로 구현될 수 있다. 사실상, 기능은, 하나의 유닛으로, 복수의 유닛들로, 또는 다른 기능 유닛의 일부로서 구현될 수도 있다.

본 발명의 한 실시예는 UTRA TDD에 대한 브로드캐스트 모드를 기술하고 있지만, 본 발명의 개념은 이 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. 특히, 예를 들어, UTRA 3GPP의 미래 에볼루션(현재, '장기간 에볼루션"(LTE)이라 불림)은 타임슬롯들(또는 기타의 이름으로 명명된 시간 부분들)로 분할될 것이다. 따라서, 앞서 기술된 개념들로부터 혜택을 받을 수 있다.

전술한 방식으로 셀룰러 네트워크를 통해 브로드캐스트 서비스를 전달하는 것은 하기의 이유들중 적어도 하나 또는 그 이상 때문에 지극히 매력적이다:

(i) 이것은 자급형(self-contained) 통신 시스템을 제공한다. 예를 들어, (예를 들어, 암호화 키교환을 위한) 필요한 시그널링 및 (예를 들어 대화형 서비스를 지원하기 위한) 업링크 데이터는, 다운링크 브로드캐스트 서비스를 전달하는데 사용되는 시스템과 동일한 시스템에 의해 운반될 수 있다.

(ii) 이것은, 셀룰러 오퍼레이터가 동적인 '브로드캐스트/유니캐스트' 조합 서비스를 제공하기 위해 기존의 유니캐스트 인프라구조를 재사용하는 것을 허용한다.

(iii) 브로드캐스트 및 유니캐스트의 조합을 전달함으로써 셀룰러 통신 시스템의 개선된 스펙트럼적 효율성이 달성될 수 있다.

(iv) 이것은 셀룰러 오퍼레이터가 이미 소유중인 스펙트럼을 새로운 서비스에 대해 사용할 수 있도록 허용함으로써, 그들의 사용자로부터의 새로운 수익 스트림을 용이하게 해준다.

v) 이것은 만일 브로드캐스트 및 '종래의' 유니캐스트 서비스 양자 모두가 동일한(또는 호환되는) 무선 액세스 기술을 통해 전달된다면 무선 가입 통신 유닛의 비용을 상당히 절감시켜 줄 것이다.

(vi) 브로드캐스트 전송을 위해 할당된 타임슬롯들에서 수신하는 무선 가입자 통신 유닛은, 다른 셀들(다른 셀 ID)로부터의 몇가지 간섭 전송을 갖는 단일 셀 전송 대신에, 몇개의 셀들로부터 전송된 더 강력한 복합 브로드캐스트 신호를 본다. 따라서, 브로드캐스트 타임스롯들에서 본 SNR이 개선되어 더 높은 지속가능한 처리율을 용이하게 해준다. 따라서, 본 발명의 개념은 브로드캐스트 콘텐츠를 무선 가입자 유닛들에 전달하기 위한 보다 효율적인 메커니즘을 제공한다.

(vii) 역시 또 다른 잇점은 본 발명의 한 실시예는, UTRA TDD 또는 3GPP LTE와 같은, 타임슬롯들로 분할되는 무선 액세스 기술을 이용한다. 따라서, 통신 시스템을 브로드캐스트 모드 또는 부분적 브로드캐스트 동작 모드에서 동작하도록 구성하거나 재구성할 때, '불연속' 수신을 제공하도록, 즉, 일부 타임슬롯들은 이용되는 반면 다른 타임슬롯들은 이용되지 않는, 고유의 타임슬롯 성격을 이용할 수 있다. 이런 식으로, WCDMA 네트워크에 동일한 원리를 적용했을 때에 비해, 무선 가입자 통신 유닛의 배터리 수명에서의 상당한 보존이 달성될 수 있다.

비록 본 발명이 몇가지 실시예와 연계하여 기술되었지만, 본 명세서에서 개시된 특정한 형태만으로 제한하기 위한 것이 아니다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다. 추가적으로, 비록 소정의 특징이 특정한 실시예들과 연계하여 기술되는 것으로 나타나지만, 당업자라면 전술된 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 결합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 특허청구범위에서, 용어 '포함하는'은 다른 요소들이나 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다.

나아가, 비록 개별적으로 나열된, 복수의 수단들, 요소들, 또는 방법의 단계들은 예를 들어, 하나의 유닛이나 프로세서에 의해 구현될 수도 있다. 추가적으로, 비록 개개의 특징들이 상이한 청구항에 포함될 수 있지만, 이들은 유익하게 결합될 수도 있고, 상이한 청구항 내에 포함된다고 해서 그 특징들의 조합이 가능하지 않거나 및/또는 유익하지 않다는 것을 암시하는 것은 아니다. 또한, 한 카테고리의 청구항 내에 소정 특징을 포함한다고 해서 이 카테고리만으로의 제한을 암시하는 것은 아니며, 오히려, 적절하다면 다른 청구항에도 동등하게 적용가능함을 가리킨다.

또한, 청구항 내에서 특징들의 순서는, 그 특징들이 수행되어야 하는 임의의 특정한 순서를 암시하는 것은 아니며, 특히 방법 청구항의 개개의 단계들의 순서는 그 단계들이 그 순서대로 수행되어야만 하는 것을 의미하지는 않는다. 오히려, 그 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 단수에 대한 참조가 복수를 배제하는 것은 아니다. 따라서, "a", "an", "제1", "제2"가 복수를 배제하지는 않는다.

Claims

단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당되는 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하도록 구성된 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템(100)에 있어서,
관리 로직에 동작가능하게 연결된 복수의 무선 서빙 통신 유닛을 포함하고,
상기 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템(100)은, 상기 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신이 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분에서 지원되고, 브로드캐스트 통신을 위한 공통 셀 식별자(215) 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신이 상기 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분에서 지원되도록, 상기 시간 도메인 물리 자원을 세분(partitioning)하도록 구성되는 관리 로직(146)을 특징으로 하는 것인, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 관리 로직(146)은 복수의 통신 셀 내의 각 다운링크 전송 자원 내에 브로드캐스트 통신의 공통 셀 식별자를 할당하도록 구성되는 것인, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 관리 로직(146)은 또한, 상기 복수의 통신 셀에서 사용될 적어도 하나의 스크램블링 코드 및 적어도 하나의 파일럿 시퀀스에 상기 공통 셀 식별자를 맵핑하도록 구성되는 것인, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 관리 로직(146)은 또한, 상기 복수의 무선 서빙 통신 유닛들에 정보를 시그널링하도록 구성되고, 시그널링 정보는 상기 유니캐스트 통신의 타이밍 및 상기 브로드캐스트 통신의 타이밍을 표시하는 것인, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 유니캐스트 통신은 업링크 통신 및 다운링크 통신을 지원하는데 제1 캐리어 주파수를 이용하고, 상기 브로드캐스트 통신은 브로드캐스트 다운링크 통신을 지원하는데 제2 캐리어 주파수를 이용하는 것인, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템.
무선 통신 유닛에 있어서,
유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당된 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하도록 구성된 트랜시버;
단일 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하여 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직
을 포함하고,
상기 무선 통신 유닛은, 브로드캐스트 전송에 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하여 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직을 특징으로 하는 것인, 무선 통신 유닛.
제6항에 있어서,
상기 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하여 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직은, 제1 동작 모드에서 통신을 수행하고,
상기 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하여 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직은, 제2 동작 모드에서 통신을 수행하고, 상기 제1 동작 모드에서 유니캐스트 TDD 통신을 지원하도록 구성된 로직보다 더 높은 수신 신호 다중 경로 지연을 견디도록(tolerate) 구성되는 것인, 무선 통신 유닛.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 무선 통신 유닛은 무선 가입자 통신 유닛, 무선 서빙 통신 유닛으로 구성된 그룹 중 하나인 것인, 무선 통신 유닛.
제8항에 있어서,
상기 무선 통신 유닛은, 유니캐스트 TDD 통신의 타이밍 및 상기 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신의 타이밍을 나타내는 시그널링 정보를 수신하기 위한 수신기를 포함하는 것인, 무선 통신 유닛.
제6항에 있어서,
상기 단일 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하여 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하도록 구성된 로직, 및 상기 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하여 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 전송을 지원하도록 구성된 로직은, 적어도 하나의 우세한(prevailing) 통신 조건에 의존하여 상기 브로드캐스트 통신의 증가 또는 감소를 지원하도록 동적으로 재구성되는 것인, 무선 통신 유닛.
제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 우세한 통신 조건은, 일시(time of day), 활성 사용자의 수, 활성 사용자 프로파일, 지원되는 서비스로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 무선 통신 유닛.
시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템에서 통신하는 방법에 있어서, 무선 통신 유닛에서,
유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당된 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하고;
단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하며;
브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하는 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하는 것을 포함하는, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템에서의 통신 방법.
시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템에서 통신하는 방법에 있어서, 관리 로직(146)에서,
단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신에 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분을 할당하고;
브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신에 상기 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분을 할당하는 것을 포함하는, 시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템에서의 통신 방법.
셀룰러 통신 시스템에서 통신을 지원하기 위한 실행가능한 프로그램 코드를 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 있어서, 상기 프로그램 코드는, 관리 로직에서 실행될 때,
단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신에 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분을 할당하고;
브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신에 상기 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분을 할당하도록 동작가능한 것인, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
셀룰러 통신 시스템에서 통신을 지원하기 위한 실행가능한 프로그램 코드를 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 있어서, 상기 프로그램 코드는, 무선 통신 유닛에서 실행될 때,
유니캐스트 시분할 듀플렉스(TDD) 통신을 위해 할당된 업링크 통신 및 다운링크 통신 둘 다를 지원하고;
단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 TDD 물리 자원의 제1 부분에서 상기 유니캐스트 통신을 지원하며;
브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 이용하는 상기 TDD 물리 자원의 제2 부분에서 브로드캐스트 통신을 지원하도록 동작가능한 것인, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
시분할 듀플렉스(TDD) 셀룰러 통신 시스템을 위한 관리 로직 회로(146)에 있어서,
단일 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 유니캐스트 통신에 시간 도메인 물리 자원의 제1 부분을 할당하는 로직회로; 및
브로드캐스트 전송을 위한 공통 셀 식별자 재사용 패턴을 사용하는 브로드캐스트 통신에 상기 시간 도메인 물리 자원의 제2 부분을 할당하는 로직회로
를 포함하는, 관리 로직 회로.