KR101666694B1 - 무선 통신망에서의 전송 방법 및 상응하는 수신 방법 - Google Patents

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빠트릭 퐁땐느
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Abstract

본 발명은 복수의 기지국과 적어도 하나의 이동 단말을 포함하는 무선 통신망에서의 전송 방법에 관한 것이다. 이 전송 방법에서, 이동 단말(MT)은 복수의 기지국(BS1, BS2, BS3)을 향해 동일한 신호(704)를 전송한다. 이동 단말의 복수의 기지국과의 동기를 최적화시키기 위해, 방법은 이동 단말을 향해 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 전송하는 단계를 포함한다. 제1 오프셋은 적어도 하나의 기지국(BS1, BS2, BS3)에 의해 제1 신호의 적어도 하나의 수신 시간(740, 750, 760)에 따른다. 본 발명은 또한 상응하는 수신 방법에 관한 것이다.

Description

무선 통신망에서의 전송 방법 및 상응하는 수신 방법{TRANSMISSION METHOD IN A WIRELESS NETWORK AND CORRESPONDING RECEPTION METHOD}
본 발명은 전자 통신의 도메인에 관한 것이며, 더 구체적으로는, 동조하여(synchronously) 동일한 주파수로 데이터를 방송하는 여러 기지국 및 이들 기지국을 향해 동일한 신호를 각기 전송하는 적어도 하나의 이동 단말을 포함하는 시스템에서 무선 신호를 전송 및 수신하는 것에 관한 것이다.
종래기술에 따르면, 예컨대 GSM(Global System for Mobile communication) 형태 또는 PDC(Personal Digital Cellular) 형태의 몇 가지 셀룰러 네트워크는 TDMA(시분할 다중접속) 형태의 채널 액세스 방식을 사용하여 신호를 서로 다른 시간 슬롯으로 분할함으로써 여러 사용자가 셀 내의 동일한 주파수 채널을 공유할 수 있게 한다. 하지만, 각각의 셀은 6 개의 이웃 셀로 둘러싸이고, 여러 셀들 사이의 중첩 영역에서 간섭 문제가 발생한다. 이 간섭 문제를 극복하기 위한 하나의 해결책은 주파수의 중첩을 피하기 위해 서로 다른 주파수를 인접한 각각의 셀과 결합시키는 것이다. 이동 단말이 하나의 셀로부터 다른 셀로 진행할 때, 통신망은 이동 단말이 한 셀에서 다른 셀로 통과하는 동안 이동 단말의 수준에서 서비스의 중단을 예방하도록 "핸드오버"라 하는 절차를 실행해야 한다. 이 "핸드오버" 동안, 새로운 물리적 채널이 통신망에 의해 이동 단말에 할당되며, 각각의 이동 단말은 (예컨대 주파수 채널에 의해 특징지워지는) 특정한 물리적 채널을 통해 단일의 기지국과 한번에(at a time) 통신한다.
더욱이, GSM 시스템에서 셀룰러 네트워크의 셀은 몇 십 킬로미터 예컨대 35km의 반경을 가질 수 있다. 따라서 셀을 담당하는 기지국과 결합된 2개의 이동국은 각기 서로 다르며 무시할 수 없는 전파지연을 받을 수 있다. TDMA 환경에서는 2개의 연속적인 간격을 사용하는 2개의 이동 단말이 기지국 수준에서 중첩되는 버스트를 송신하는 위험이 있다. 해결책으로는 각각의 이동 단말의 버스트의 전송을 결합된 기지국과 동조시켜 기지국 수준에서 전송된 버스트의 충돌을 예방하는 것이다. 이러한 동조는 이동 단말과 결합된 기지국에 의한 TA(Timing Advance) 명령의 전송에 의해 수행되며, TA 명령은 각각의 이동 단말에게 통신망에 의해 결정되는 값을 갖는 기간에 선행하여 전송하도록 지시한다. 각각의 이동 단말은 고유한 기지국과 결합되며, 이 동조 동작은 셀의 모든 변화 및 그에 따른 결합된 기지국의 모든 변화에서 반복된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들 중의 적어도 하나를 극복하는 것이다.
더 구체적으로, 특히 본 발명의 목적은 무선 통신망에서 하나 (또는 여러) 이동 단말과 여러 기지국의 일시적인 동조를 최적화하는 것이다.
본 발명은 복수의 기지국과 적어도 하나의 이동 단말을 포함하는 무선 통신망에서의 전송 방법에 관한 것이다. 이 방법에서, 적어도 하나의 동일한 제1 신호가 이동 단말에 의해 복수의 기지국을 향해 전송된다. 방법은 이동 단말을 향해 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 전송하는 단계를 포함하며, 제1 오프셋은 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 동일한 제1 신호의 적어도 하나의 수신 시간의 함수이다.
하나의 특징에 따르면, 제1 오프셋은 적어도 2개의 기지국에 의한 적어도 하나의 제1 신호의 적어도 2개의 수신 시간에 따른다.
유리하게는, 제1 오프셋은 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제1 신호의 적어도 하나의 수신 시간과 참조 시간 사이의 차이에 따르며, 제1 오프셋은 복수의 기지국을 향한 이동 단말에 의한 적어도 하나의 동일한 제2 신호의 전송에 적용된다.
다른 특징에 따르면, 제1 오프셋은
- 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국에 의해 수신된 신호의 전력,
- 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국과 이동 단말 사이의 접속 품질, 및
- 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국의 사용 가능한 비트 전송률
로 이루어진 군에 속하는 제1 파라미터에 따른다.
유리하게는, 방법은
- 시간 오프셋,
- 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국에 의해 수신된 신호의 전력,
- 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국과 이동 단말 사이의 접속 품질, 및
- 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국의 사용 가능한 비트 전송률
로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 결정된 기준에 따라 복수의 기지국 중에서 이동 단말을 위한 적어도 하나의 참조 기지국을 선정하는 단계를 포함한다.
다른 특징에 따르면, 방법은 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제2 신호의 수신을 위한 적어도 제2 시간 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다.
하나의 특징에 따르면, 방법은 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제2 신호의 수신을 위한 제2 시간 오프셋을 나타내는 적어도 하나의 정보의 항목을 적어도 하나의 기지국에 의해 수신하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 방법은 적어도 하나의 제2 시간 오프셋의 함수인 묵음의 간격(an interval of silence)을 나타내는 적어도 하나의 정보의 항목을 적어도 하나의 기지국에 의해 수신하는 단계를 포함한다.
하나의 특징에 따르면, 묵음의 간격은 기지국과 각각 결합된 적어도 2개의 제2 시간 오프셋의 최대치에 따른다.
다른 특징에 따르면, 방법의 단계들은 적어도 하나의 제2 파라미터에 따라 반복된다.
본 발명은 또한 복수의 기지국과 적어도 하나의 이동 단말을 포함하는 무선 통신망에서의 신호 수신 방법에 관한 것이다. 이 방법에서, 적어도 하나의 동일한 제1 신호가 이동 단말에 의해 복수의 기지국을 향해 전송된다. 방법은 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 이동 단말에 의해 수신하는 단계를 포함하며, 제1 오프셋은 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제1 신호의 적어도 하나의 수신 시간에 따른다.
하나의 특징에 따르면, 제1 오프셋은 적어도 2개의 기지국에 의한 적어도 하나의 신호의 적어도 2개의 수신 시간에 따른다.
유리하게는, 제1 오프셋은 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제1 신호의 적어도 하나의 수신 시간과 참조 시간 사이의 차이에 따르며, 제1 오프셋은 복수의 기지국을 향한 이동 단말에 의한 적어도 하나의 동일한 제2 신호의 전송에 적용된다.
첨부한 도면을 참조하여 후술되는 설명으로부터 본 발명을 더 잘 이해하고 다른 구체적인 특징 및 장점을 알게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 여러 기지국 및 하나의 이동 단말을 이용한 무선 시스템을 보여준다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 도 1의 시스템의 기지국과 이동 단말을 각각 개략적으로 보여준다.
도 4 및 도 5는 도 1의 시스템의 적어도 하나의 기지국에서 실행되는, 본 발명의 특정한 실시예에 따른 전송 방법을 보여준다.
도 6은 도 1의 시스템의 이동 단말에 의해 실행되는, 본 발명의 특정한 실시예에 따른 수신 방법을 보여준다.
도 7은 도 1의 시스템의 기지국 및 이동 단말에 의해 실행되는, 본 발명의 특정한 실시예에 따른 버스트의 전송/수신 모드를 보여준다.
도 8은 도 1의 시스템의 기지국 및 이동 단말에 의해 실행되는, 본 발명의 특정한 실시예에 따른 버스트의 전송/수신 모드를 보여준다.
본 발명은 여러 기지국과 적어도 하나의 이동 단말을 포함하는 무선 통신망에서의 전송 방법의 특정한 실시예에 대해 기재될 것이다. 기지국은 이동 단말을 향해 동일한 주파수로 동일한 신호를 동조 방식으로 전송하며, 이동 단말은 복수의 기지국을 향해 동일한 신호를 전송한다. 기지국은 신호의 실제 수신 시간을 측정하는 이동 단말에 의해 전송된 신호를 수신하고 이를 신호가 예상되는 시간에 상응하는 참조 시간과 비교한다. 따라서 통신망은 기지국에 의한 이 제2 신호의 수신을 최적화하기 위해 예상되는 수신 시간에 대한 신호의 수신 오프셋을 추정하고 제2 신호의 전송을 위해 이동 단말이 적용해야 하는 시간 오프셋을 계산한다. 복수의 기지국을 향해 이동 단말에 의해 전송된 신호를 하나 또는 여러 기지국에서 수신하는 것으로부터 추정되는 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목이 이동 단말을 향해 전송된다.
도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 여러 기지국(11, 12, 13) 및 하나의 이동 단말(10)을 이용한 무선 시스템(1)을 보여준다. 기지국(11-13)은 단일 주파수로 전송한다. 즉 기지국들은 단일 주파수로 (즉 고려되는 OFDM 시스템에 대한 (통상 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Tessrestrial) 형태의 시스템에서 1Hz보다 작은) 무시할 만한 주파수 차이로) 동작한다. 통신망의 기지국들의 세트에 의한 단일 주파수에서의 전송은 이동 단말의 수준에서 모든 "핸드오버" 메커니즘을 생략하는 것을 가능케 한다. 이동 단말(10)은 기지국(11-13)을 향해 동일한 신호를 전송한다. 즉, 이동 단말은 동일한 물리적 채널을 사용하여 기지국(11-13)에 동일한 데이터를 전송한다. 일반적으로, 물리적 채널은 주파수 대역과 타임 슬롯에 의해 특징지워진다. 특히 코드 분할 다중 접속(CDMA, Code Division Multiple Access) 액세스의 경우, 물리적 채널은 또한 확산 코드에 의해 특징지워진다. 각각의 기지국(11-13)과 이동 단말(10)은 단일의 전송 안테나를 갖는다. 이동 단말(10)은 기지국(11-13)에 의해 전송된 신호를 수신하고 해독(decode)할 수 있으며, 기지국(11-13)은 이동 단말(10)에 의해 전송된 신호를 수신하고 해독할 수 있다.
유리하게는, 시스템(1)의 이동 단말(10)은 방송 서비스를 수신하고 처리(예컨대 음성 또는 음향 데이터를 재생 및/또는 영상 데이터를 표시, 또는 더 일반적으로는 멀티미디어 데이터를 재생, 저장 또는 처리)하는 휴대용 기기 예컨대 휴대용 전화기 또는 단말이다.
유리하게는, 시스템(1)의 기지국(11-13)은 고정 기기이다. 기지국은 넓은 서비스 영역으로 데이터를 방송하는 고출력 전송기이거나 그보다 제한된 서비스 영역으로 데이터를 방송하는 평균 또는 저출력 전송기이다. 변형례에 따르면, 기지국(11-13) 중의 적어도 하나는 몇 십 미터의 범위를 갖는 건물, 슈퍼마켓, 역 등의 내부와 같은 작은 영역인 "피코셀"을 담당하는 시스템을 형성한다. (몇 가지 실시예에 따르면, 피코셀에서의 범위는 유리하게는 300m보다 작다.) 다른 변형례에 따르면, 기지국 중의 적어도 하나는 몇 미터의 범위를 갖는 주택 또는 건물의 몇 개의 방, 건물의 한 층, 비행기 등의 피코셀보다 작은 크기로 제한된 영역인 "펨토셀(femtocell)"을 담당하도록 설계된 시스템을 형성한다. (몇 가지 실시예에 따르면, 펨토셀에서의 범위는 유리하게는 100 미터보다 작다.)
변형례에 따르면, 기지국(11-13)은 SISO(Single Input Single Output) 형태이고, 단일한 안테나만을 갖는다. 기지국들은 해당 이동 단말에 동일한 내용을 동일한 주파수로 전송하는 동조된 통신망을 구성한다. 즉, 기지국들은 (고려되는 OFDM 시스템에 대한 (통상 DVB-T 형태의 시스템에서 1Hz보다 작은) 무시할 만한 주파수 편차를 갖는) 단일 주파수로 ((예컨대 1㎲보다 작은) 무시할 만한 시간적인 편차가 있고, 하나의 기지국에 의해 전송된 신호가 다른 기지국에 의해 전송된 다른 신호에 대한 시간 슬라이딩이 없는) 동조 방식으로 동작하며, 전송 주파수는 예컨대 외부 요소에 의해 제공된 참조 주파수(예컨대 GPS(위성 위치 확인 시스템) 또는 지상파 방송 기지국에 의한 참조 시간 또는 주파수)의 수신에 의해 상이한 기지국들을 통해 동조된다.
다른 변형례에 따르면, 기지국(11-13)은 MIMO 형태이고, 각각 MIMO 암호기 및 MIMO 신호를 전송하는 여러 안테나를 구비한다. 이 변형례에 따르면, 기지국들은 해당 이동 단말을 향해 동일한 내용을 동일한 주파수로 전송하기 위한 동조된 통신망도 역시 구성한다.
유리하게는, 시스템(1)의 기지국들 중의 일부는 SISO 형태이고 일부는 MIMO 형태이다. 이 변형례에 따르면, 기지국들은 해당 이동 단말을 향해 동일한 내용을 동일한 주파수로 전송하는 동조된 통신망도 역시 구성한다.
다른 실시예에 따르면, 기지국(11-13)은 기지국이 예사로이 하나 또는 여러 안테나를 보유하는 협력 MIMO 시스템을 구성한다. 그러한 협력 MIMO 시스템은 여러 기지국에 분포된 안테나들을 사용한다. 즉, 전송된 신호는 동일한 서브 세트의 여러 기지국에 속할 수 있는 여러 안테나 사이에서 공간적으로 분포된다. 완료 신호와 모든 공간적 스트림은 고려되는 서브 세트의 기지국들이 할당된 이동 단말에 의해 수신되도록 전송 중에 결합된다. 그러한 협력 MIMO 시스템의 기지국들은 고려되는 이동 단말을 향해 동일한 내용을 동일한 주파수로 전송하는 동조된 통신망도 역시 구성한다.
다른 변형례에 따르면, 시스템(1)의 일부 기지국들은 협력이건 아니건 MIMO 형태이고, 다른 기지국들은 SISO 형태이다.
유리하게는, 이동 단말(10)은 MIMO 형태이고, 여러 안테나를 보유한다.
변형례에 따르면, 몇몇 기지국들은 이동 단말과 결합된 기지국들의 서브 세트를 구성한다. 유리하게는, 서브 세트에 속하는 이 기지국들은 공통의 특징을 갖는다. 즉, 이들은 예컨대 동일한 지리적 영역에 위치하거나 동일한 서브 통신망을 구성하거나 유사한 서비스를 제공한다. 변형례에 따르면, 포함되는 기지국들에 의한 서브 세트의 정의는 시간 불변이거나 시간 가변적이다.
다른 변형례에 따르면, 시스템(1)은 복수의 기지국을 향해 동일한 신호를 각각 전송하는 여러 이동 단말을 이용한다.
도 2는 예컨대 도 1의 여러 기지국(11-13)에 상응하는 기지국(2)의 하드웨어 실시예를 개략적으로 보여준다.
기지국(2)은 클럭 신호를 운반하는 데이터 및 주소의 버스(24)에 의해 서로 연결된 아래의 요소들, 즉,
- 마이크로프로세서(또는 CPU)(21),
- ROM(Read Only Memory)(22) 형태의 비휘발성 메모리,
- RAM(Random Access Memory)(23),
- 무선 인터페이스(26),
- 데이터의 전송(예컨대 서비스의 방송이나 다점대점(MTP) 또는 점대점(PTP) 전송)하도록 구성되고, 암호기 및/또는 OFDM(직교 주파수 분할 다중) 변조기의 기능을 수행하는 인터페이스(27),
- 동조 신호를 수신하고 인터페이스(27)를 동조시키는 인터페이스(28), 및/또는
- 인간과 기계간 인터페이스(MMI)(29)나 사용자를 위한 정보를 표시하고 그리고/또는 데이터 또는 파라미터를 입력(부반송파의 파라미터 및 전송될 데이터를 설정)하기에 적절한 특정한 애플리케이션을 포함한다.
여러 메모리(22, 23)의 설명에 사용되는 "레지스터"란 단어는 언급된 각각의 메모리, 즉, 저용량(일부 이진 데이터)의 메모리 구역은 물론 (전체 프로그램 및 수신 또는 전송될 데이터를 표시하는 데이터의 전체 또는 일부가 저장될 수 있는) 대용량의 메모리 구역을 의미한다.
메모리 ROM(22)은 특히
- "프로그(prog)"(220) 프로그램과
- 물리층의 파라미터(221)를 포함한다.
후술되는 본 발명 특유의 방법의 단계들을 실행하는 알고리즘은 이들 단계를 실행하는 기지국(2)에 결합된 메모리 ROM(22)에 저장된다. 전원이 공급되면, 마이크로프로세서(21)는 이들 알고리즘의 명령을 로딩하고 실행한다.
RAM(23)은 특히
- 기지국(2)에서의 스위칭을 담당하는, 레지스터(230) 내의, 마이크로프로세서(21)의 동작 프로그램,
- 전송 파라미터(231)(예컨대 변조, 암호화, MIMO, 프레임의 재현을 위한 파라미터들),
- 수신 파라미터(232)(예컨대 변조, 암호화, MIMO, 프레임의 재현을 위한 파라미터들),
- 착신 데이터(233),
- 데이터의 전송을 위한 암호 데이터(234),
- 애플리케이션(29)의 인터페이스에서 전송되도록 형성된 해독 데이터(235),
- 기지국에 의해 측정된 신호들의 수신 시간을 나타내는 데이터(236), 및
- 이동 단말(3)에 의한 신호의 전송에 적용되는 제1 시간 오프셋과 기지국(2)에 의한 신호의 수신에서 참조 시간에 대한 지연 또는 선행을 나타내는 제2 시간 오프셋을 나타내는 데이터(237)를 포함한다.
무선 인터페이스(26)는 시스템(1)의 이동 단말(10)에 의해 필요하다면 신호 방송을 수신하도록 구성된다.
도 3은 예컨대 이동 단말(10)에 상응하고 기지국(2)에 의해 전송된 신호를 수신하고 해독하는, 시스템(1)에 속한 이동 단말(3)의 하드웨어 실시예를 개략적으로 보여준다.
이동 단말(3)은 클럭 신호를 운반하는 주소 및 데이터의 버스(34)에 의해 서로 연결된 아래의 요소들, 즉,
- 마이크로프로세서(또는 CPU)(31),
- ROM(32) 형태의 비휘발성 메모리,
- RAM(33),
- 무선 인터페이스(36),
- 데이터를 전송하도록 구성된 인터페이스(37), 및
- 사용자를 위해 정보를 표시하고 그리고/또는 데이터 또는 파라미터를 입력(예컨대 부반송파의 파라미터 및 전송될 데이터를 설정)하도록 구성된 MMI 인터페이스(39)를 포함한다.
여러 메모리(32, 33)를 설명하는데 사용된 "레지스터"란 단어는 설명한 각각의 메모리에서 저용량의 메모리 구역과 (전체 프로그램 또는 수신되거나 해독될 데이터 세트를 표시하는 데이터의 전체 또는 일부가 저장될 수 있는) 대용량의 메모리 구역을 의미한다.
메모리 ROM(32)은 특히
- "프로그"(320) 프로그램과,
- 물리층의 파라미터(321)를 포함한다.
후술되는 본 발명 특유의 방법의 단계들을 실행하는 알고리즘은 이들 단계를 실행하는 이동 단말(3)에 결합된 메모리 ROM(32)에 저장된다. 전원이 공급되면, 마이크로프로세서(31)는 이들 알고리즘의 명령을 로딩하고 실행한다.
RAM(33)은 특히
- 레지스터(330) 내의, 이동 단말(3)에서의 스위칭을 담당하는 마이크로프로세서(31)의 동작 프로그램,
- 수신 파라미터(331)(예컨대 변조, 암호화, MIMO, 프레임의 재현을 위한 파라미터들),
- 전송 파라미터(332)(예컨대 변조, 암호화, MIMO, 프레임의 재현을 위한 파라미터들),
- 수신기(36)에 의해 수신되고 해독된 데이터에 상응하는 착신 데이터(333),
- 데이터의 전송을 위한 암호 데이터(334),
- 애플리케이션(39)의 인터페이스에서 전송되도록 형성된 해독 데이터(335), 및
- 이동 단말(3)에 의한 신호의 전송에 적용되는 시간 오프셋을 나타내는 데이터(336)를 포함한다.
도 2 및 도 3에 대해 설명한 기지국(2) 및/또는 이동 단말(3)의 다른 구조는 본 발명과 양립 가능하다. 특히, 변형례에 따르면, 본 발명에 따른 기지국들 및/또는 이동 단말은 예컨대 전용 요소(예컨대 ASIC(주문형 집적회로), FPGA(현장 프로그래머블 게이트 어레이), VLSI(초대규모 집적 회로), 소자에 일체화된 여러 전자 요소, 또는 심지어 하드웨어 요소들과 소프트웨어 요소들의 조합)의 형태로 전적으로 하드웨어 실시예에 따라 구현된다.
무선 인터페이스(36)는 시스템(1)의 기지국(11-13)에 의해 방송된 신호들을 수신하도록 구성된다.
도 4는 시스템(1)의 적어도 하나의 기지국에서 실행되는, 본 발명의 특히 유리한 비제한적인 실시예에 따른 전송 방법을 보여준다.
초기화 단계(40)에서, 적어도 하나의 기지국의 다양한 파라미터들이 업데이트된다. 특히, 송신 또는 수신될 신호에 상응하고 해당 부반송파에 상응하는 파라미터는 (예컨대 주국으로 알려진 기지국들 중의 하나, 시스템(1)의 도시하지 않은 서버, 또는 운영자 명령에 의해 전송된 초기화 메시지의 수신을 후속하여) 임의의 방식으로 초기화된다.
그런 다음, 단계(41)에서, 제1 시간 오프셋이 복수의 기지국들 중의 하나의 기지국이나, 복수의 기지국에 연결되되 도 1에 도시되지 않은 시스템(1)의 서버에 의해 추정된다. 제1 시간 오프셋은 이동 단말(10)에 의해 전송되고 하나 또는 여러 기지국(11-13)에 의해 수신된 동일한 제1 신호의 수신 시간에 기초하여 추정된다. 제1 신호를 수신한 각각의 기지국은 이 제1 신호의 수신 시간을 측정한다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 버스트는 일측의 기지국(BS1, BS2, BS3)과 타측의 이동 단말(MT) 사이에 교환된다. (도 1에 각각 11, 12 및 13으로 참조된) 기지국(BS1, BS2, BS3)은 데이터의 동일한 항목을 나타내는 각각 3개의 버스트(71, 72, 73)를 동조된 방식으로 동일한 주파수(즉 DVB-T 형태의 시스템에서 통상 1Hz보다 작은 것으로 생각되며, OFDM 시스템에 대해 무시할 수 있는 주파수 편차)로 다운링크 전송한다. 각각의 기지국(11-13)과 이동 단말(10)이 떨어진 거리가 서로 다르므로, 기지국(11-13)에 의해 각각 동시에 전송된 버스트(71-73)의 전파 시간도 역시 다르다. 따라서 기지국(12)이 이동 단말(10)에 가장 가까우므로, BS2에 의해 전송된 버스트(72)는 이동 단말(10)에 의해 최초로 수신된다(버스트(702)). BS1에 의해 전송된 버스트(71)가 그 다음에 두 번째로 수신되며(버스트(701)), 그 후에 이동 단말(10)로부터 가장 먼 기지국(BS3)에 의해 전송된 버스트(73)가 마지막으로 수신된다(버스트(703)). 도 7에 도시한 바와 같이, 각각의 버스트(701, 702, 703)의 수신의 수준은 상이하고 예컨대 다음의 군에 속하는 하나 또는 여러 파라미터에 의존한다.
- 버스트를 전송한 것으로 고려되는 기지국으로부터 버스트를 수신하는 이동 단말까지의 거리,
- 고려되는 기지국에 의한 버스트의 전송 전력, 및
- 버스트를 전송한 기지국과 전송된 버스트를 수신하는 이동 단말 사이의 링크의 품질: 링크의 품질은 예컨대 전파 경로 상의 장애물(예컨대 나무, 벽, 또는 건물)의 존재에 의존하며, 예컨대 링크의 품질을 나타내는 측정치인 예컨대 신호 대 잡음비(SNR)에 따른다.
일단 버스트(701-703)가 이동 단말(10)에 의해 수신되고 해독되면, 이동 단말은 결정된 묵음의 간격을 지킨 후에 버스트(704)를 기지국(BS1, BS2, BS3)으로 전송한다.
제1 실시예에 따르면, 버스트(704)는 기지국들의 통신망에 의해 특정된 타임 슬롯 중에 전송되며, 이 타임 슬롯은 새로운 이동 단말이 통신망에 합류할 수 있는 시간 간격에 상응한다. 이 과정은 해당 분야에 통상의 지식을 가진 자(이하 "당업자"라 함)에게 "초기 정렬"로 공지되고, 예컨대 IEEE 표준 802.16e-2005에 상세히 설명된다. 초기 정렬 과정 중에, 이동 단말에 의해 전송된 버스트(704)는 미리 정해진 시간 간격에서 이동 단말과 연결된 각각의 기지국(BS1-BS3)에 의해 예상되고, 기지국들의 통신망을 관리하는 주국 또는 서버에 의해 할당된다. 따라서 통신망에 합류하기를 소망하는 새로운 이동 단말에 의해 전송된 버스트의 수신을 위해 통신망에 의해 할당된 시간 간격의 시작에 상응하여, 이동 단말(10)에 의해 전송된 버스트(704)는 참조 시간(700)에서 각각의 기지국(BS1-BS3)에 의해 예상된다. 따라서 전송된 버스트(704)를 수신하는 각각의 기지국(BS1-BS3)은 각각의 버스트(74, 75, 76)가 수신된 실제 수신 시간(740, 750, 760)을 각각 측정한다. 이어 이들 수신 시간은 수신 시간에서 참조 시간을 감한 시간에 상응하는 각각의 기지국(BS1-BS3)을 위한 "수신 오프셋(δt1, δt2, δt3)"을 추론할 수 있는 기지국들의 통신망을 관리하는 주국 또는 서버로 전송된다. 변형례에 따르면, 각각의 기지국은 그에 관련된 수신 오프셋을 추정하고, 이를 주국 또는 서버에 전송한다. 그에 따라 추정된 각각의 기지국과 결합된 수신 오프셋을 사용하여, 후속 버스트(또는 복수의 기지국을 향해 전송되는 다음 신호)의 전송을 위해 이동 단말에 의해 적용되어야 하는 시간 오프셋이 추정된다. 이 시간 오프셋은 이하의 설명에서 제1 시간 오프셋이라 부를 것이다. 유리하게는, 제1 시간 오프셋을 고려하여 이동 단말에 의해 전송된 제2 버스트의 수신이 기지국에게는 기지국에 의한 제2 버스트의 수신을 위한 참조 시간과 일치하도록 이 제1 시간 오프셋이 결정되며, 참조 시간은 이동 단말(10)에 의해 전송된 버스트의 수신을 위해 통신망에 의해 할당된 타임 슬롯의 시작에 상응한다. 제2 버스트의 수신 시간이 참조 시간과 일치하는 기지국은 유리하게는 제1 버스트의 수신 중에 추정된 수신 오프셋이 최저인, 즉, 도 7에서 δt2(751)인 기지국(BS2)이다. 따라서 BS2에 의한 제2 버스트의 수신을 참조 시간과 일치시키기 위해, 이동 단말(10)에 의한 제2 버스트의 전송은 δt2만큼 선행해야 한다. 이 해결책은 제1 시간 오프셋의 단순하고도 신속한 추정이라는 장점과 다른 기지국(BS1, BS3)에 의한 2제 버스트의 수신 오프셋이 항상 양이라는 장점을 갖는다. 본 발명에 따르면, 수신 시간과 참조 시간은 이들 두 시간 사이의 시간 오프셋이 예컨대 100ns 또는 1㎲보다 작은 때에 일치한다. 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋은 2개의 기지국에 상응하는 2개의 수신 시간 오프셋에 기초하여 결정된다. 예컨대, 제1 시간 오프셋은 BS1과 BS2의 각각의 수신 오프셋(δt1, δt2)으로부터 결정되며, 수신 오프셋(δt1, δt2)의 값들은 δt3에 비해 가깝다. 이 경우, 제1 시간 오프셋은 예컨대 (δt1+δt2)/2와 동일한 값을 갖는다. 이동 단말(10)에 의한 제2 버스트의 전송은 따라서 (δt1+δt2)/2와 동일한 지속 기간만큼 선행된다. 그러한 해결책의 장점은 제2 버스트의 수신이 2개의 기지국에 의해 최적화된다는 점이다. 다른 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋은 기지국들 즉 도 7에서 BS1 내지 BS3의 세트에 상응하는 수신 시간 오프셋 전체에 기초하여 결정된다. 제1 시간 오프셋에 의해 취한 값은 예컨대 (δt1+δt2+δt3)/3과 동일하며, 이동 단말에 의한 제2 버스트의 전송은 (δt1+δt2+δt3)/3과 동일한 지속 기간만큼 선행된다.
제2 실시예에 따르면, 기지국(11-13)의 세트를 향해 이동 단말(10)에 의해 전송된 신호의 전송의 정렬은 주기적이다. 신호에 적용될 제1 시간 오프셋 또는 이동 단말에 의해 전송된 버스트는 직전에 수신된 신호 또는 버스트에 기초하여 하나 또는 여러 기지국에 의해 결정된 하나 또는 여러 수신 시간 오프셋으로부터 추정된다. 본 실시예는 예컨대 이동 단말의 이동에 따라 제1 시간 오프셋을 변형하는 장점을 갖는다. 제1 시간 오프셋으로부터의 추정을 위한 기초가 되어 온 수신 오프셋(들)(δt1-δt3)은 제1 시간 오프셋의 각각의 추정을 위해 동일할 필요는 없다. 유리하게는, 주기지국 또는 서버는 이동 단말(10)을 위해 추정된 수신 오프셋을 표에 기록한다. 변형례에 따르면, 여러 이동 단말이 기지국(11-13)을 향해 동일한 신호를 각각 전송하는 경우, 서버 또는 주국은 각각의 기지국을 위한 수신 오프셋이 기록된 각각의 이동 단말용 표를 보유한다. 그러한 표들(또는 단일 이동 단말의 경우에는 그러한 표)의 보유는 주국(또는 서버)으로 하여금 제1 시간 오프셋의 계산을 위한 기초가 되는 기지국(및 그에 따른 상응하는 수신 오프셋)을 항상 조정할 수 있도록 한다.
유리하게는, 이동 단말에 의해 기지국으로 전송된 제1 신호의 하나 또는 여러 수신 시간에 따르는 것에 더하여, 제1 시간 오프셋은 다음의 파라미터 군에 속하는 제1 파라미터에도 역시 따른다.
- 기지국(11-13) 중의 적어도 하나에 의해 수신된 신호의 전력: 기지국이 최상의 전력 수준으로 전송된 신호(또는 버스트(704))를 수신하므로, 당업자에 공지된 임의의 기술에 따라 전송된 신호를 수신한 각각의 기지국에 의해 추정되는 전력의 수준은 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 그와 결합된 수신 오프셋이 사용되도록 유리하게 선택된다. 변형례에 따르면, 복수의 기지국 중에서 신호를 최상으로 수신하는 2개의 기지국은 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 그들 각각과 결합된 수신 오프셋이 사용되도록 선택된다. 다른 변형례에 따르면, 수신 전력 수준이 문턱값(예컨대 -80dB)보다 큰 기지국(들)이 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 선택된다. 이들 파라미터 오프셋을 고려하는 것은 이동 단말에 의해 전송된 신호의 처리를 위해 효과적으로 충분한 수준의 전력을 갖는 신호를 수신하는 기지국(들)을 제1 시간 오프셋의 계산을 위해서만 사용하는 장점을 특히 제공한다.
- 기지국(11-13) 중의 적어도 하나와 이동 단말(10) 사이의 링크의 품질: 기지국과 이동 단말 사이의 링크의 품질은 예컨대 신호 대 잡음비(SNR)를 결정하여 추정된다. 유리하게는, 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 기지국과 결합된 수신 오프셋이 사용되도록 최고의 SNR을 갖는 기지국이 선택된다. 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 기지국들에 각각 결합된 수신 오프셋들이 사용되도록 최고의 SNR을 갖는 2개의 기지국이 선택된다. 다른 변형례에 따르면, SNR이 문턱값(예컨대 얻을 전송된 신호의 수신 오프셋의 충분히 정밀한 추정을 특히 가능케 하는 10dB 또는 데이터의 높은 비트 전송률을 특히 가능케 하는 20dB)보다 큰 기지국(들)이 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 선택된다. 이 파라미터를 고려하는 것은 충분히 음향적으로 처리할 수 있는 신호를 수신하는 기지국(들)을 제1 시간 오프셋의 계산을 위해서만 사용하는 장점을 특히 제공한다.
기지국(11-13)의 적어도 하나의 사용 가능한 비트 전송률: 기지국(들)과 결합된 수신 오프셋(들)이 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 사용되도록 이동 단말과의 링크를 위한 최상의 사용 가능한 비트 전송률을 제공하는 기지국 또는 2개의 기지국이 선택된다. 다른 변형례에 따르면, 사용 가능한 비트 전송률이 문턱값(예컨대 음성용의 90Kb/s 또는 영상용의 2Mb/s)보다 큰 기지국 또는 기지국들이 제1 시간 오프셋의 추정을 위해 선택된다. 이 파라미터를 고려하는 것은 사용 가능한 비트 전송률이 데이터를 이동 단말에 전송하기에 충분한 기지국(들)을 제1 시간 오프셋의 계산을 위해서만 사용하는 장점을 특히 제공한다.
변형례에 따르면, 파라미터의 군은 위에 열거된 하나, 2, 또는 3 개의 파라미터로만 이루어진다. 다른 변형례에 따르면, 제1 파라미터는 전술한 파라미터의 군의 적어도 2개의 파라미터의 조합 예컨대 링크의 품질을 사용 가능한 비트 전송률과 결합시키는 조합이다.
유리하게는, 위에 열거된 파라미터는 각각의 이동 단말을 위한 기지국의 통신망을 제어하는 주국 또는 서버가 보유한 표에 저장되며, 각각의 이들 표는 각각의 기지국을 위해 추정된 파라미터를 포함한다. 그러한 표들(또는 단일 이동 단말의 경우 그러한 표)의 보유는 주국(또는 서버)으로 하여금 제1 시간 오프셋의 계산을 위한 참조가 되는 기지국을 항상 조정할 수 있게 해준다.
그러면, 단계(42) 중에, 적어도 하나의 기지국이 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 이동 단말(10)에 전송한다. 제1 시간 오프셋은 기지국에 의한 수신 오프셋의 추정을 위해 사용된 것에 후속하는 제2 버스트 또는 제2 신호의 이동 단말을 경유한 전송을 위해 적용된다. 변형례에 따르면, 통신망 관리 서버는 제1 시간 오프셋의 추정을 위한 기초가 되어 온 기지국에 전술한 하나 또는 여러 파라미터에 따라 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보를 전송하도록 요구한다. 유리하게는, 서버는 여러 기지국 예컨대 2개의 기지국에 이동 단말을 향해 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보를 전송하도록 요구한다. 이 경우, 정보를 전송하는 기지국은 이동 단말에 의해 전송된 제1 신호(또는 제1 버스트)의 수신 오프셋이 제1 시간 오프셋의 추정을 위한 기초가 된 기지국인 것이 유리하다. 변형례에 따르면, 모든 기지국이 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보를 동조 방식으로 동일한 주파수에서 전송한다.
도 5는 시스템(1)의 적어도 하나의 기지국에서 실행되는, 본 발명의 특히 유리한 비제한적인 실시예에 따른 전송 방법을 보여준다. 몇 가지 단계는 전술한 단계와 유사하므로 동일한 참조번호를 갖는다.
초기화 단계(50)에서, 적어도 하나의 기지국의 다양한 파라미터가 업데이트된다. 특히, 전송되거나 수신될 신호에 상응하고 해당 부반송파에 상응하는 파라미터는 (예컨대 주국으로 알려진 기지국들 중의 하나, 시스템(1)의 도시하지 않은 서버, 또는 운영자 명령에 의해 전송된 초기화 메시지의 수신을 후속하여) 임의의 방식으로 초기화된다.
그런 다음, 단계(41)에서, (참조 시간에 대해 측정된, 이동 단말에 의해 기지국으로 전송된 제1 신호의 수신 시간(들)에 따라) 제1 시간 오프셋이 추정되며, 단계(42)에서, 단계(41) 중에 추정된 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목이 이동 단말(10)로 전송된다. 단계(41, 42)는 전술한 단계들과 동일하며 동일한 참조번호를 갖는다.
그런 다음, 단계(53)에서, 하나의 기지국이 이동 단말(10)을 위한 참조 기지국으로 선정된다. 유리하게는, 참조 기지국은 이동 단말에 의해 전송된 신호를 해독하는 기지국이다. 이동 단말에 의해 전송된 신호를 수신하는 통신망의 다른 기지국들은 신호를 해독하지 않는다. 참조 기지국의 선정은 하나의 기지국만을 이동 단말(10)에 의해 전송된 신호의 해독에 할당하여 통신망 자원을 최적화하는 장점을 제공한다. 유리하게는, 참조 기지국은 단계(41)에서 추정된 시간 오프셋에 후속하여 제2 버스트의 수신이 참조 시간과 일치하는 기지국이다. 변형례에 따르면, 몇 가지 기지국 예컨대 2 또는 3개의 기지국이 참조 기지국으로 선정된다. 각각의 참조 기지국은 이동 단말에 의해 전송된 신호를 해독하며, 그에 따라 해독된 신호는 통신망의 서버(또는 게이트웨이) 또는 처리용 주국으로 전송된다. 따라서 참조 기지국 중의 하나가 이동 단말에 의해 전송된 신호를 정확히 수신하지 않았거나 불완전한 방식으로 수신하였다면, 서버 또는 주국은 다른 참조 기지국에 의해 해독된 신호로부터 수신된 신호를 재구성할 수 있다. 이러한 몇 개의 기지국의 선정은 이동 단말에 의해 전송된 데이터의 손실을 최소화하고 신호 수신 오류를 최소화하는 장점을 제공한다. 하나 또는 여러 기지국의 선정은 통신망 관리 서버 또는 주기지국에 의해 실행된다. 참조 기지국(들)의 선정은 아래의 군에 속하는 결정된 기준에 따라 수행된다.
- 수신 시간 오프셋: 추정된 수신 시간 오프셋이 최저인 기지국, 즉, 이동 단말에 의해 전송된 신호의 수신 시간이 이동 단말에 의해 전송된 신호의 기지국에 의한 신호의 참조 시간과 가장 가까운 기지국이 참조 기지국으로 선택된다. 변형례에 따르면, 최저의 수신 시간 오프셋을 갖는 기지국 예컨대 2개의 기지국은 참조 기지국으로 선정된다. 다른 변형례에 따르면, 수신 시간 오프셋이 문턱값보다 작은 (예컨대 3㎲또는 800ns보다 작은) 기지국(들)이 참조 기지국(들)으로 선정된다.
- 기지국(11-13) 중의 적어도 하나에 의해 수신된 신호의 전력: 당업자에 공지된 임의의 기술에 따라 전송된 신호를 수신한 각각의 기지국에 의해 추정되는 최상의 전력 수준으로 전송된 신호(또는 버스트(704))를 수신하는 기지국이 참조 기지국으로 유리하게 선정된다. 변형례에 따르면, 복수의 기지국 중에서 신호의 최상 수신을 갖는 2개의 기지국이 참조 기지국으로 선정된다. 다른 변형례에 따르면, 수신 전력 수준이 문턱값(예컨대 -80dB)보다 큰 기지국(들)이 참조 기지국(들)으로 선정된다. 이 기준을 고려하는 것은 이동 단말에 의해 전송된 신호의 처리를 위해 실제로 충분한 전력 수준을 갖는 신호를 수신하는 기지국을 선정하는 장점을 특히 제공한다.
- 기지국(11-13) 중의 적어도 하나와 이동 단말(10) 사이의 링크의 품질: 기지국과 이동 단말 사이의 링크의 품질은 예컨대 신호 대 잡음비(SNR)를 결정하여 추정된다. 유리하게는, 최고의 SNR을 갖는 기지국이 참조 기지국으로 선정된다. 변형례에 따르면, 최고의 SNR을 갖는 2개의 기지국이 참조 기지국으로 선정된다. 다른 변형례에 따르면, SNR이 문턱값(예컨대 10dB 또는 20dB)보다 큰 기지국(들)이 참조 기지국(들)으로 선정된다. 이 기준을 고려하는 것은 충분히 음향 방식으로 처리할 수 있는 신호를 수신하는 기지국(들)을 선정하는 장점을 특히 제공한다.
- 기지국(11-13)의 적어도 하나의 사용 가능한 비트 전송률: 이동 단말과의 링크를 위한 최상의 비트 전송률을 제공하는 기지국 또는 2개의 기지국이 참조 기지국(들)으로 선택된다. 다른 변형례에 따르면, 사용 가능한 비트 전송률이 문턱값(예컨대 음성용의 90Kb/s 또는 영상용의 2Mb/s)보다 큰 기지국 또는 기지국들이 참조 기지국(들)으로 선택된다. 이 기준을 고려하는 것은 사용 가능한 비트 전송률이 데이터를 이동 단말에 전송하기에 충분한 기지국(들)을 선정하는 장점을 특히 제공한다.
변형례에 따르면, 기준의 군은 위에 열거된 파라미터 중의 하나, 둘, 셋, 또는 넷만을 포함한다. 다른 변형례에 따르면, 제1 파라미터는 위에 정의된 파라미터의 군 중의 적어도 2개의 파라미터의 조합 예컨대 수신 시간 오프셋을 사용 가능한 비트 전송률과 결합시키는 조합이다.
그런 다음, 단계(54)에서, 제2 시간 오프셋이 이동 단말(10)에 의해 전송된 제1 신호(또는 제1 버스트)에 기초하여 적어도 하나의 기지국을 위해 추정된다. 제2 수신 오프셋은 이동 단말에 의해 전송된 제2 신호의 예상된 수신 시간-이동 단말에 의한 이 수신 시간은 제1 시간 오프셋과 동일한 지속 간격만큼 선행되거나 역행된다-과 복수의 기지국에 의한 제2 신호의 수신 참조 시간 사이의 차이에 상응한다. 일단 제1 시간 오프셋이 예컨대 통신망 관리 서버 또는 주기지국에 의해 추정되면, 서버 또는 주기지국은 하나 또는 여러 기지국(들)을 위한 오프셋을 기지국(들)이 전송된 제2 신호를 수신할 참조 시간에 대해 추정한다. 변형례에 따르면, 이 제2 수신 오프셋의 추정은 이동 단말의 참조 기지국(들)에 의해 수행된다. 다른 변형에 따르면, 수신 오프셋의 추정은 복수의 기지국(11-13)의 각각의 기지국을 위해 수행된다.
그런 다음, 단계(55)에서, 제2 시간 오프셋을 나타내는 정보가 서버 또는 주국에 의해 고려되는 기지국(들)으로 전송된다. 제2 시간 오프셋이 계산된 기지국(들)은 이동 단말에 의해 기지국 또는 기지국들에 전송된 제2 신호가 수신될 시간 오프셋의 값을 포함하는 이 정보를 수신한다. 이 정보는 제2 신호가 수신될 제2 신호의 참조 수신 시간에 대한 선행 또는 늦음의 추정에 상응한다. 변형례에 따르면, 참조 국(들)은 그와 결합된 제2 시간 오프셋을 나타내는 정보를 각각 수신한다. 다른 변형례에 따르면, 복수의 기지국(11-13) 중의 각각의 기지국은 그와 결합된 제2 수신 오프셋을 나타내는 정보를 수신한다. 기지국에 의한 그러한 정보의 항목의 수신은 고려된 기지국으로 하여금 가청도를 최적화하고 예상되는 것에 상응한 것보다 더 뛰어나게 더욱 정밀한 타임 슬롯을 통해 제2 신호를 수신할 수 있게 한다. 변형례에 따르면, 제2 오프셋을 나타내는 정보는 기지국에 전송되지 않는다.
단계(56)에서, 적어도 하나의 기지국은 버스트의 수신의 종점과 후속 버스트의 수신의 시작점 사이에 구성된 타임 슬롯 또는 버스트의 전송의 종점과 후속 버스트의 수신의 시작점 사이에 구성된 타임 슬롯에 상응하는 묵음의 간격을 나타내는 정보의 항목을 수신한다. 기지국 수준에서 버스트의 중첩을 예방하기 위해, 버스트의 전송과 버스트의 수신 사이 또는 2 개의 버스트의 수신 사이에 묵음의 간격이 개재된다. 종래 기술에 따르면, 묵음은 특히 RX/TX 핸드오버, 증폭기의 개시, 등을 위해 기지국의 속박이 지켜질 수 있게 한다. 본 발명에 따르면, 묵음은 기지국에 따른 서로 다른 버스트의 실제 수신 시간에 기인한 중첩을 예방하도록 증가된다.
도 8은 적어도 하나의 기지국(11, 12, 13)과 복수의 기지국에 적어도 하나의 버스트(81, 82, 83)를 각각 전송하는 3 개의 이동 단말로 구성된 통신망에서 버스트의 전송과 수신을 나타내는 프레임을 보여준다. 하나의 프레임에서, 동조된 방식으로 동일한 다운링크 버스트(DL)를 전송하는 기지국은 80으로 참조되고, 3개의 업링크 버스트(UL1, UL2, UL3)를 기지국에 전송하는 이동 단말은 81, 82 및 83으로 참조된다. 묵음의 제1 간격(ΔT0 800)이 버스트(DL 80)를 버스트(UL 81)로부터 분리시킨다. 묵음의 제1 간격(ΔT0)이 버스트(DL 80)의 종점으로부터 버스트(UL1 81)의 시작점으로 연장된다. 묵음의 제1 간격은 기지국이 전송 노드로부터 수신 모드로 전환되는 것을 특히 가능케 하고, 이동 단말이 수신 모드로부터 전송 모드로 전환되는 것을 가능케 한다. 묵음의 제2 간격(ΔT1 801)이 버스트(UL 81)를 버스트(UL 82)로부터 분리시킨다. 묵음의 제2 간격(ΔT1 801)은 버스트(UL1 81)의 종점으로부터 버스트(UL2 82)의 시작점으로 연장된다. 묵음의 제3 간격(ΔT2 802)이 버스트(UL2 82)를 버스트(UL3 83)로부터 분리시킨다. 묵음의 제3 간격(ΔT2 802)은 버스트(UL2 82)의 종점으로부터 버스트(UL3 83)의 시작점으로 연장된다. 제2 및 제3 간격(ΔT1, ΔT2)은 기지국이 버스트(UL1)의 수신으로부터 다른 연속 버스트(UL2)로 전환하는데 필요한 기간에 해당한다. 당업자에 공지된 방식에서, 이들 간격 값(ΔT1, ΔT2)은 기지국의 하드웨어에 링크된다. 마지막으로, 묵음의 제4 간격(ΔT3 803)이 버스트(UL3 83)를 다음 프레임의 시작점을 형성하는 버스트(DL 84)로부터 분리한다. 묵음의 제4 간격(ΔT3 803)은 버스트(UL3 83)의 종점으로부터 버스트(DL 84)의 시작점으로 연장된다. 이 묵음의 제4 간격은 기지국이 수신 모드로부터 전송 모드로 전환되는 것을 특히 가능케 하고, 이동 단말이 전송 모드로부터 수신 모드로 전환되는 것을 가능케 한다. 기지국(들)으로부터 수신된 3개의 버스트(UL1, UL2, UL3)는 기지국과 통신하는 3개의 이동 단말에 의해 유리하게 전송되었다.
제1 변형례에 따르면, 묵음의 제1 간격(ΔT0)은 기지국 예컨대 이동 단말을 위한 참조국으로 선정된 기지국을 위해 추정된 수신 시간 오프셋의 함수이다. 이동 단말과 통신하는 이 기지국을 위한 수신 시간 오프셋은 이동 단말에 의해 전송되고 제1 시간 오프셋을 고려하여 수정된 제2 신호의 실제 수신 시간과 제2 신호의 수신 참조 오프셋으로부터 추정되며, 참조 시간은 이동 단말에 의해 제2 신호의 전송을 위한 제1 시간 오프셋이 고려된 후 제2 신호의 수신이 통신망의 복수의 기지국에 의해 예상되는 이론적인 시간이다. 제2 신호의 실제 수신 시간은 예컨대 이동 단말의 이동도나 전파 조건의 변화(예컨대 장애물의 출현)에 기인한 참조 시간에 정확히 상응하지 않는다. 예컨대, 이동 단말이 거리(d)만큼 기지국에 접근할 때, 제2 신호는, 거리(d)에 도달하는데 필요한 전파 시간의 2배에 비례하여 선행하는 기지국에 의해 수신된다. 기지국에 전송 모드로부터 수신 모드로 전환하기에 충분히 긴 즉 ΔT0이 기지국의 (특히 IEEE 802.16e 표준에서 정의된) TTG(Transmit/receive Transition Gap)를 지키는 묵음의 간격을 두기 위해, 묵음의 간격(ΔT0)은 간격(d)에 도달하는데 필요한 전파 시간의 2배로 증가한다. (이러한 ΔT0 값의 증가는 기지국에 의한 제2 신호의 제2 수신 시간 오프셋에 상응한다.) 예컨대, 이동 단말이 간격(d)으로 기지국으로부터 더 이동할 때, 제2 신호는 간격(d)에 도달하는데 필요한 전파 시간의 2배에 비례하는 지연으로 기지국에 의해 수신된다. 기지국에 제1 버스트(UL1)의 수신 모드로부터 제2 버스트(UL2)로 전환하기에 충분히 긴 묵음의 간격을 두기 위해 즉 ΔT1이 기지국의 (특히 IEEE 802.16e 표준에서 정의된) SSTG(Subscriber Station Transition Gap)를 지키도록, 묵음의 간격(ΔT1)은 간격(d)에 도달하는데 필요한 전파 시간의 2배로 증가한다. (이러한 ΔT1 값의 증가는 기지국에 의한 제2 신호의 제2 수신 시간 오프셋에 상응한다.) ΔT0이 TTG를 지키거나 ΔT1이 2개의 기지국의 SSTG를 지키도록, 제2 신호를 수신하는 2개의 기지국이 이동 단말에 의해 전송된 제2 신호를 처리하도록 통신망에 의해 선택되는 경우에, 묵음의 간격(ΔT0) 또는 묵음의 간격(ΔT1)은 2개의 기지국 각각의 제2 신호의 2개의 수신 시간 오프셋의 최대치로 증가한다. ΔT2 및 ΔT3의 결정을 위해 동일한 논리가 적용된다. 이러한 제1 변형례에 의해 제공되는 장점은 묵음의 간격들이 최소이고 그에 따라 이들 묵음에 링크된 대역폭의 손실도 역시 최소라는 것이다.
제2 변형례에 따르면, 이동 단말에 의한 제2 신호의 전송에 적용되는 제1 시간 오프셋은 이동 단말에 가장 가까운 기지국에 의한 제1 신호의 수신 오프셋의 추정에 기초한다. 동일한 논거가 통신망의 각각의 이동 단말에 적용되며, 이 경우 도 8에서는 3개의 이동 단말이 버스트(UL1, UL2, UL3)를 전송한다. 이 경우, 이동 단말 중의 하나에 의해 전송된 제2 신호가 (이동 단말에 가장 가까운 기지국에 대한) 참조 시간 또는 (이동 단말로부터 떨어진 기지국에 대한) 지연 시간에 각각의 기지국에 의해 수신된다. 전송된 제2 신호는 기지국의 참조 시간 이전에는 결코 수신되지 않는다. 이것은 이러한 버스트들 각각의 최대 수신 지연과 동일한 지속의 버스트(UL1, UL2, UL3)에 따라 묵음의 간격(ΔT1, ΔT2, ΔT3)을 증가시키기에 충분하다. 묵음의 간격(ΔT0)은 TTG와 동일한 지속을 갖는다. 이 변형례에 의해 제공된 장점은 대역폭은 묵음의 최적 관리를 통해 최적으로 사용된다는 점이다.
제3 변형례에 따르면, 묵음의 간격(ΔT0, ΔT1, ΔT2, ΔT3) 각각에 추가된 지속의 최대치는 기지국에 의해 구성된 셀의 서비스 영역의 경계에 위치한 이동 단말에 의해 전송된 신호의 전파 시간의 2배와 동일하다. 이 변형례의 장점은 묵음의 단순한 계산에 링크된 실행의 단순성이다. 이 변형례에서, 묵음의 간격은 일단 기지국이 확립되면 일관된 방식으로 유리하게 설정된다.
본 발명의 유리한 구현에 따르면, 제1 시간 오프셋을 추정하는 단계, 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 전송하는 단계, 기지국을 선정하는 단계, 제2 시간 오프셋을 추정하는 단계, 제2 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 수신하는 단계 및 묵음의 간격의 정보의 항목을 수신하는 단계는 그 전체가 반복된다. 변형례에 따르면, 위에 열거된 단계 중의 일부만이 반복된다. 유리하게는, 단계들 또는 그들 일부의 반복은 아래의 파라미터의 군에 속하는 하나 또는 여러 파라미터에 의해 결정된다.
- 타임 슬롯: 단계의 반복이 규칙적인 타임 슬롯으로 주기적으로 이루어진다.
- 이동 단말 요구: 단계의 반복은 전체 또는 일부의 단계를 반복하라는 요구를 전송하는 이동 단말의 요구에 의해 이루어진다. 변형례에서, 이 요구는 하나 또는 여러 기지국에 의해 전송되고 수신 품질 또는 전력이 최적이 아닌 신호의 수신에 후속하여 이루어진다. 변형례에서, 이 요구는 하나 또는 여러 기지국에 의해 전송되고 수신 품질 또는 전력이 문턱값보다 작은 신호의 수신에 후속하여 이루어진다.
- 기지국의 요구: 단계들의 반복은 전체 또는 일부의 단계를 반복하라는 요구를 전송하는 기지국의 요구에 의해 이루어진다. 변형례에서, 이 요구는 적어도 하나의 이동 단말에 의해 전송되고 수신 품질 또는 전력이 최적이 아닌 신호의 수신에 후속한다. 변형례에 따라, 이 요구는 적어도 하나의 이동 단말에 의해 전송되고 수신 전력 또는 품질이 문턱값보다 작은 신호의 수신에 후속한다. 다른 변형례에서, 이 요구는 예컨대 참조 기지국이 아닌 기지국을 위해 이동 단말에 의해 전송되고 수신 품질 또는 전력이 문턱값보다 큰 신호의 수신에 후속한다.
- 통신망 관리 요소 요구: 단계의 반복은 전체 또는 일부 단계가 반복되도록 주국 또는 통신망 관리 서버의 요구에 따라 이루어진다.
- 문턱값: 이동 단말에 의해 전송된 신호의 적어도 하나의 기지국에 의한 실제 수신 시간과 제2 시간 오프셋의 수정된 참조 시간(즉 기지국에 의해 전송된 신호의 이론적인 수신 시간) 사이의 차이가 미리 정해진 문턱값(예컨대 100ns 또는 1㎲)보다 클 때 단계의 반복이 이루어진다.
- 기지국의 이동 단말에의 할당: 이동 단말과 통신하는 기지국의 할당이 수정되는 때, 즉, 새로운 기지국이 이동 단말과의 통신에 진입할 때 또는 예컨대 이동 단말의 이동에 따라 이동 단말과 통신하던 기지국이 더 이상 통신하지 않을 때, 단계들 또는 그 일부의 반복이 수행된다.
변형례에 따르면, 파라미터의 군은 위에 열거된 단일의, 2, 3, 또는 4개의 파라미터만으로 이루어진다. 다른 변형례에 따르면, 제1 파라미터는 전술한 파라미터의 군의 적어도 2개의 파라미터의 조합이다.
도 6은 도 1의 시스템의 이동 단말에 의해 실행되는, 본 발명의 특히 유리한 비제한적인 실시예에 따른 수신 방법을 보여준다.
초기화 단계(60)에서, 이동 단말의 서로 다른 파라미터들이 업데이트된다. 특히, 전송되거나 수신될 신호 및 해당 부반송파에 상응하는 파라미터는 (예컨대 주국으로 알려진 기지국들 중의 하나, 시스템(1)의 도시하지 않은 서버, 또는 운영자 명령에 의해 전송된 초기화 메시지의 수신을 후속하여) 임의의 방식으로 초기화된다.
그런 다음, 단계(61)에서, 이동 단말(10)은 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목을 기지국(11-13) 중의 적어도 하나로부터 수신한다. 여기서, 제1 시간 오프셋은 이동 단말에 의해 전송된 제1 신호(또는 제1 버스트)를 적어도 하나의 기지국을 통해 수신하는 적어도 하나의 수신 시간의 함수이다. 제1 시간 오프셋은 기지국에 의한 수신 오프셋의 추정을 위해 제1 신호가 사용된 것에 후속하여 제2 신호(또는 제2 버스트)의 이동 단말(10)을 통한 전송에 적용된다. 이동 단말에 의해 전송된 제1 신호는 기지국(11-13)의 세트에 전송된다. 이 제1 신호를 수신한 하나 또는 여러 기지국이 이 제1 신호의 실제 수신 시간을 측정한다. 그런 다음 이러한 측정치는 이들을 기지국에 의한 제1 신호의 수신이 예상되는 이론적인 시간인 참조 시간과 비교하는 주국 또는 통신망 관리 서버로 전송된다. 이 비교는 각각의 기지국을 위한 수신 오프셋을 제공한다. 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋은 기지국 예컨대 이동 단말에 가장 가까운 기지국 또는 가장 강한 전송 전력으로 신호를 전송하는 기지국의 수신 오프셋에 따라 추정된다. 다른 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋은 2개의 기지국 예컨대 이동 단말에 가장 가까운 2개의 기지국 또는 사용 가능한 비트 전송률이 가장 높은 2개의 기지국에 상응하는 수신 오프셋에 따라 추정된다. 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보는 기지국 예컨대 이동 단말에 가장 가깝고 이동 단말에 의해 전송된 제1 신호의 수신 오프셋이 가장 작은 기지국에 의해 이동국으로 유리하게 전송된다. 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보는 동조된 방식으로 2개의 기지국 예컨대 이동 단말에 가장 가까운 2개의 기지국에 의해 전송된다. 다른 변형례에 따르면, 제1 시간 오프셋을 나타내는 정보는 이동 단말에 의해 전송된 제1 신호를 수신한 기지국들의 세트에 의해 동조된 방식으로 전송된다.
물론, 본 발명은 전술한 실시예로 한정되지 않는다.
특히, 본 발명은 3개의 기지국과 하나의 이동 단말을 포함하는 시스템으로 한정되는 것은 아니며, 적어도 2개의 기지국과 복수의 이동 단말을 포함하는 시스템으로도 확장된다.
유리하게는, 복수의 기지국과 복수의 이동 단말로 구성된 통신망은 SFN(단일 주파수 네트워크)를 형성하며, 기지국은 동일한 OFDM 신호를 동조된 방식으로 전송한다. 이 방식으로, 이동 단말은 여러 전송기로부터 신호들의 조합을 수신하고 그에 따라 얻은 조합을 심볼간 간섭의 상쇄를 위해 OFDM에 고유한 성질을 이용해 해독한다. 따라서 기지국은 동일한 주파수로 동일한 내용을 전송하는 동조된 통신망을 구성한다. 즉, 전송기들은 ((예컨대 1㎲보다 작은) 무시할 만한 시간적인 편차가 있고, 하나의 전송기에 의해 전송된 신호가 다른 전송기에 의해 전송된 다른 신호에 대한 시간 슬라이딩이 없는) 동조된 방식으로 (고려되는 OFDM 시스템에 대해 주파수의 무시할만한 (통상 DVB-T 형태의 시스템에서 1Hz보다 작은) 편차를 갖는) 단일의 주파수로 동작하고, 전송 주파수는 예컨대 외부 요소에 의해 제공된 참조 주파수의 수신에 의해 서로 다른 전송기들에서 동조화되며, 전송 주파수는 예컨대 외부 요소에 의해 제공된 참조 주파수(예컨대 GPS(위성 위치 확인 시스템) 또는 지상파 방송 기지국에 의한 참조 시간 또는 주파수)의 수신에 의해 상이한 전송기들을 통해 동조된다. 각각의 이동 단말은 동일한 신호를 복수의 기지국에 전송한다.
변형례에 따르면, 복수의 기지국 중의 일부가 각각의 이동 단말에 할당되어 여러 기지국을 포함하는 셀을 구성한다. 그에 따라 이동 단말에 할당된 기지국은 이동 단말을 향한 데이터의 전송을 담당하고, 또한 이동 단말에 의해 전송된 데이터의 수신과 해독을 담당한다. 기지국을 이동 단말에 할당하는 것은 예컨대 이동 단말의 이동에 따라 시간에 따라 바뀐다. 변형례에 따라, 기지국을 이동 단말에 할당하는 것은 예컨대 이동 단말이 통신망에 재진입하기를 원할 때 이동 단말에 의해 전송된 제1 신호로부터 추정된 각각의 기지국에 상응하는 수신 오프셋에 따라 이루어진다. 제1 신호의 수신 오프셋이 미리 정해진 문턱값보다 작은 기지국은 이동 단말에 유리하게 할당된다.
다른 변형례에 따르면, 전송 방법은 하나 또는 여러 이동 단말의 위치 선정 단계를 포함한다. 기지국에 의해 수행되는 이동 단말(들)에 의해 전송된 신호의 수신 오프셋의 측정으로부터, 이동 단말과 이동 단말에 의해 전송된 신호를 수신한 각각의 기지국 사이의 상대적인 거리를 측정할 수 있다. 만약 3개 이상의 기지국이 이동 단말에 의해 전송된 신호를 수신하고 이 신호의 참조 시간에 대한 수신 오프셋을 측정하였다면, 당업자에 공지된 모든 방법 예컨대 3각 측량에 의해 이동 단말의 정밀한 위치 선정이 가능하다.

Claims (14)

  1. 복수의 기지국(11, 12, 13)과 적어도 하나의 이동 단말(10)을 포함하는 무선 통신망(wireless network)에서의 전송 방법으로서 - 상기 복수의 기지국의 기지국들은 상기 이동 단말에 동일한 주파수로 동일한 데이터를 동조 방식으로 전송하도록 구성되고, 적어도 하나의 동일한 제1 신호가 이동 단말(10)에 의해 상기 복수의 기지국(11, 12, 13)을 향해 동일한 물리적 채널을 이용하여 전송됨 -,
    상기 방법은,
    제1 시간 오프셋(temporal offset)을 나타내는 정보의 항목을 상기 이동 단말로 전송하는 단계 - 상기 제1 오프셋은 상기 복수의 기지국의 적어도 하나의 기지국에 의한 상기 적어도 하나의 동일한 제1 신호의 적어도 하나의 수신 시간의 함수임 -, 및
    묵음의 간격(an interval of silence)을 나타내는 정보를 수신하는 단계 - 상기 묵음의 간격은 적어도 하나의 제2 시간 오프셋의 함수이고, 상기 적어도 하나의 제2 시간 오프셋은 상기 복수의 기지국의 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제2 신호의 수신에 따라 결정됨 -
    를 포함하는 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 오프셋은 적어도 2개의 기지국에 의한 적어도 하나의 제1 신호의 적어도 2개의 수신 시간의 함수인 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 오프셋은 상기 적어도 하나의 기지국에 의한 상기 적어도 하나의 제1 신호의 상기 적어도 하나의 수신 시간과 참조 시간 사이의 차이의 함수이며, 상기 제1 오프셋은, 상기 이동 단말에 의해 상기 복수의 기지국을 향해 적어도 하나의 동일한 제2 신호를 전송하는 것에 적용되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 시간 오프셋을 나타내는 정보의 항목이 상기 복수의 기지국(11, 12, 13)의 각각의 기지국과 연관되고, 시간 오프셋을 나타내는 정보의 각각의 항목은 상응하는 기지국에 의한 상기 적어도 하나의 제1 신호의 상기 수신 시간과 참조 시간에 따라 결정되며, 상기 제1 오프셋은 시간 오프셋을 나타내는 상기 정보와 연관된 값들 중의 가장 작은 것을 취하는 것으로 선택되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 오프셋은,
    - 상기 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국에 의해 수신된 신호의 전력,
    - 상기 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국과 상기 이동 단말 사이의 접속 품질, 및
    - 상기 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국의 사용 가능한 비트 전송률(bitrate)
    을 포함하는 군에 속해 있는 적어도 하나의 제1 파라미터의 함수
    인 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    - 시간 오프셋,
    - 상기 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국에 의해 수신된 신호의 전력,
    - 상기 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국과 상기 이동 단말 사이의 접속 품질, 및
    - 상기 복수의 기지국 중의 적어도 하나의 기지국의 사용 가능한 비트 전송률
    을 포함하는 군에 속해 있는 적어도 하나의 결정된 기준에 따라 상기 복수의 기지국 중에서 상기 이동 단말을 위한 적어도 하나의 참조 기지국을 선정하는 단계(53)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 기지국에 의한 적어도 하나의 제2 신호의 수신을 위한 상기 제2 시간 오프셋을 나타내는 적어도 하나의 정보의 항목을 상기 적어도 하나의 기지국에 의해 수신하는 단계(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 묵음의 간격은 기지국과 각각 연관된 적어도 2개의 제2 시간 오프셋의 최대치의 함수인 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 단계들은 적어도 하나의 제2 파라미터에 따라 반복되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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