KR102667677B1 - 비-지상 대역 식별자들을 신호전달하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

비-지상 대역 식별자들을 신호전달하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시내용은 사용자 장비가 비-지상 네트워크(NTN)를 통해 비-지상 통신 허브 또는 비-지상 통신 허브들의 네트워크와 통신할 수 있게 하기 위한 다양한 기술들을 제공한다. NTN 통신이 지상 셀룰러 통신에 대한 표준 및 규정에 부합하도록 함으로써, 사용자 장비의 네트워크 능력이 향상될 수 있다. 이는 NTN 주파수 대역들에 대한 주파수 대역 식별자들(ID들) 및 NTN 주파수 대역들 내의 다양한 업링크 및 다운링크 주파수들을 정의함으로써 수행될 수 있다.

Description

비-지상 대역 식별자들을 신호전달하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR SIGNALING NON-TERRESTRIAL BAND IDENTIFIERS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 4월 1일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR SIGNALING SATELLITE BAND INDENTIFIERS"인 미국 가특허 출원 제63/169,583호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 전체적으로 모든 목적을 위해 본 명세서에 참고로서 포함된다.
셀룰러 통신에서, 사용자 장비(예컨대, 셀룰러 폰)는 지상 통신 허브(예컨대, 기지국)와 통신할 수 있지만, 비-지상 통신 능력은 갖지 않을 수 있다. 그러나, 사용자 장비를 지상 통신으로 제한하는 것은 사용자 장비의 능력 및 성능을 한정한다.
위에서 언급된 특징들의 다양한 개선들이 본 개시내용의 다양한 태양들에 관련하여 존재할 수 있다. 추가적인 특징들이 또한 이들 다양한 태양들에 또한 포함될 수 있다. 이들 개선들 및 부가적인 특징들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예들 중 하나 이상에 관련하여 아래에서 논의되는 다양한 특징들은 본 개시내용의 위에서 설명된 태양들 중 임의의 태양에 단독으로 또는 임의의 조합으로 포함될 수 있다. 위에서 제시된 간단한 개요는 청구된 요지에 대한 제한 없이 본 개시내용의 실시예들의 소정의 태양들 및 맥락들을 독자에게 숙지시키도록 의도될 뿐이다.
일 실시예에서, 방법은, 적어도 하나의 프로세서를 통해, 데이터를 비-지상 통신 허브에 전송하고 비-지상 통신 허브로부터 데이터를 수신하기 위한 요청을 사용자 장비로부터 수신하는 단계; 적어도 하나의 프로세서를 통해, 다운링크 주파수 대역 및 업링크 주파수 대역을 결정하는 단계; 적어도 하나의 프로세서를 통해, 다운링크 주파수 대역에 대응하는 다운링크 주파수 대역 식별자 및 업링크 주파수 대역에 대응하는 업링크 주파수 대역 식별자를 결정하는 단계; 및 적어도 하나의 프로세서를 통해, 다운링크 주파수 대역 식별자 및 업링크 주파수 대역 식별자를 사용자 장비에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 지상 통신 허브는 사용자 장비로부터 데이터를 수신할 수 있는 수신기, 사용자 장비에 데이터를 전송할 수 있는 송신기, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 수신기가 비-지상 통신 허브와 통신하기 위한 요청을 사용자 장비로부터 수신하게 하고; 이용가능한 다운링크 주파수 대역 및 이용가능한 업링크 주파수 대역을 결정하고; 이용가능한 다운링크 주파수 대역에 대응하는 다운링크 주파수 대역 식별자 및 이용가능한 업링크 주파수 대역에 대응하는 업링크 주파수 대역 식별자를 결정하고; 송신기가 다운링크 주파수 대역 식별자 및 업링크 주파수 대역 식별자를 사용자 장비에 전송하게 할 수 있다.
또 다른 실시예에서 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체는 기계-판독가능 명령어들을 포함할 수 있고, 명령어는 사용자 장비의 적어도 하나의 프로세서로 하여금 사용자 장비의 송신 회로부가 비-지상 통신 허브들의 네트워크에 데이터를 전송하고 그로부터 데이터를 수신하게 하고; 사용자 장비의 수신 회로부가 다운링크 주파수들에 대응하는 다운링크 주파수 대역 식별자 및 업링크 주파수들에 대응하는 업링크 주파수 대역 식별자를 수신하게 하고; 송신 회로부가 업링크 주파수들을 통해 비-지상 통신 허브들의 네트워크에 데이터를 업로드하게 하고; 수신 회로부가 다운링크 주파수들을 통해 비-지상 통신 허브들의 네트워크로부터 데이터를 다운로드 하게 할 수 있다.
본 개시내용의 다양한 양태들은 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 읽고 동일 부호가 동일 요소를 지칭하는 아래 기재된 도면들을 참조하면 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 실시예들에 따른 전자 디바이스의 블록도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 도 1의 전자 디바이스의 기능도이다.
도 3은 본 개시내용의 실시예들에 따른 사용자 장비가 지상 통신 허브를 통해 비-지상 통신 허브와 통신하는, 사용자 장비, 지상 통신 허브(예컨대, 기지국), 및 비-지상 통신 허브 사이의 관계를 도시하는 시스템의 도면이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예들에 따른 도 3의 비-지상 통신 허브와 통신하기 위하여 사용자 장비에 사용될 수 있는 적어도 일부(예컨대, 비-지상 네트워크(NTN)) 주파수 대역들(예컨대, L-대역 및 S-대역)을 도시하는 표를 포함한다.
도 5a는 본 개시내용의 실시예들에 따른 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 대응하는 정의 체계을 이용하여 주파수 대역 정의를 도시하는 표를 포함한다.
도 5b는 본 개시내용의 실시예들에 따른 도 5a에 기재된 체계를 이용하여 다양한 주파수들을 나타내는 (예컨대, 도 3의 지상 통신 허브와 사용자 장비 사이의) 신호전달을 도시하는 표를 포함한다.
도 6a는 대안적인 실시예들에서 도 5a에 설명된 주파수 대역 정의 체계에 사용될 수 있는 주파수 대역 정의를 도시하는 표를 포함한다.
도 6b는 본 개시내용의 실시예들에 따른 도 6a에 기재된 체계를 이용하여 다양한 주파수들을 나타내는 (예컨대, 도 3의 비-지상 통신 허브와 사용자 장비 사이의) 신호전달을 도시하는 표를 포함한다.
도 7은 본 개시내용의 실시예들에 따른 사용자 장비가 도 3의 비-지상 통신 허브와 통신하게 하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예들에 따른 지상 통신 허브가 도 3의 사용자 장비에 송신할 다운링크 및 업링크 주파수 대역 ID들을 결정하게 하는 방법의 흐름도이다.
하나 이상의 구체적인 실시예들이 아래에서 설명될 것이다. 이러한 실시예들에 대한 간명한 설명을 제공하려는 노력으로, 명세서에는 실제 구현의 모든 특징들이 설명되어 있지는 않다. 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이 임의의 그러한 실제 구현의 개발에서, 구현마다 다를 수 있는 시스템-관련 및 사업-관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특정 목표들을 달성하기 위해 많은 구현-특정 결정들이 이루어져야 한다는 것을 이해해야 한다. 게다가, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시내용의 이익을 갖는 통상의 기술자에게는 설계, 제조, 및 제작의 일상적인 과제일 것이라는 것이 이해되어야 한다.
본 개시내용의 다양한 실시예들의 요소들을 소개할 때, 단수 형태("a", "an", 및 "the")는 요소들 중 하나 이상이 존재한다는 것을 의미하도록 의도된다. 용어들 "포함하는(comprising, including)", 및 "갖는(having)"은 포괄적인 것이고 열거된 요소들 이외의 부가적인 요소들이 존재할 수 있음을 의미하도록 의도된다. 부가적으로, 본 개시내용의 "하나의 실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 참조들은 언급된 특징들을 또한 포함하는 부가적인 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 특정 특징들, 구조들 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다. 용어 "대략", "거의", "약", 및/또는 "실질적으로"의 사용은, 예를 들어 임의의 적합한 또는 고려가능한 오차의 마진 내에서(예를 들어, 타겟의 0.1% 이내, 타겟의 1% 이내, 타겟의 5% 이내, 타겟의 10% 이내, 타겟의 25% 이내 등), 타겟(예를 들어, 설계, 값, 양)에 가까운 것을 포함하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
3GPP(Third Generation Partnership Project)는 통신 허브 또는 통신 노드(예컨대, 기지국)를 통해 사용자 장비(예컨대, 셀 폰, 태블릿, 스마트 워치) 사이의 통신을 용이하게 하기 위한 규칙 및 표준을 제공한다. 그러나, 3GPP는 지상 통신만을 가능하게 할 수 있다. 사용자 장비와 비-지상 통신 허브 또는 노드 사이의 비-지상 네트워크(NTN) 통신을 가능하게 함으로써, 사용자 장비의 통신 능력은 확장되고 실질적으로 개선될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비와 비-지상 통신 허브 사이의 통신은 (예컨대, 진행중인 셀룰러 통신에 추가되면) 데이터 처리량을 증가시키고/시키거나 사용자 장비가 지상 셀룰러 네트워크가 도달할 수 없거나 또는 성능이 열악한 영역에서 데이터를 계속해서 주고 받게 할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, NTN은 위성 네트워크, 고고도 플랫폼 시스템(HAPS) 네트워크, 공대지 네트워크 등을 포함할 수 있다.
추가적으로, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 비-지상 통신 허브는 대략 36,000 킬로미터에 있는 정지궤도 또는 지구동기궤도(geostationary 또는 geosynchronous orbit, GEO), 대략 7,000 킬로미터 내지 20,000 킬로미터에 있는 지구 중간 궤도(medium-Earth orbit, MEO), 또는 대략 300 미터 내지 1,500 킬로미터에 있는 지구 저궤도(low-Earth orbit, LEO)를 갖는 종래의 스페이스본 궤도 위성과 같이, 궤도에 의도적으로 배치된 임의의 에어본 또는 스페이스본 객체를 포함할 수 있다. 추가 또는 대안적인 실시예들에서, 비-지상 통신 허브는, 벌룬 위성들, 유인 항공기(예컨대, 비행기, 비행선, 또는 임의의 기타 항공기) 또는 무인 항공기 시스템(UAS), 고고도 플랫폼 스테이션(HAPS)과 같은 임의의 에어본 디바이스 또는 운송수단 또는 대기권 위성을 포함할 수 있다. 또한, 비-지상 통신 허브는 위 비-지상 차량들, 디바이스들, 및/또는 위성들 중 임의의 것의 네트워크 또는 성상을 포함할 수 있다.
지상 통신의 경우, 3GPP는 대역 식별자들(ID들)을 이용하는 대역들을 정의하고, 각각의 대역 ID는 사용자 장비가 기지국과 통신할 수 있는 고정된 업링크 및 다운링크 주파수 쌍을 포함한다. 그러나, NTN 주파수 쌍들은 3GPP가 지상 대역들에 사용하는 것과 동일한 페어링 프로토콜을 다르지 않을 수 있다. NTN 업링크 및 다운링크 주파수들은 고정되지 않을 수 있고, 업링크 및 다운링크 쌍들은 특정 활용 경우들 및 시나리오들에 따라 동적으로 변경될 수 있다. 또한, 사용자 장비와 하나 이상의 비-지상 통신 허브들 사이의 통신은 (예컨대, 1.518 내지 1.675 기가헤르츠(㎓)의 L-대역, 1.98 내지 2.69 ㎓의 S-대역, 10 내지 14 ㎓의 Ku-대역, 17 내지 31 ㎓의 Ka-대역 등 내의) 다양한 NTN-기반 업링크 및 다운링크 주파수 대역들을 이용하여 발생할 수 있다. 또한, 수많은 업링크 및 다운링크 주파수 대역들은 유연성을 제공할 수 있지만, 그것들은 또한 많은 업링크 및 다운링크 주파수 대역 페어링들을 초래할 수 있으며, 이들의 각각은 대응하는 대역 ID가 생성될 것을 요구할 수 있다. 모든 가능한 업링크/다운링크 순열들을 생성, 추적, 및 저장하는 것은 리소스 집약적이고 메모리 또는 저장 요소에 부담일 수 있다.
전술한 내용을 참조하여, 본 개시내용은 사용자 장비와 NTN-기반 장거리통신 네트워크 사이의 통신을 가능하게 하고/하거나 용이하게 하기 위한 기술들을 제공하며, 업링크 및 다운링크 주파수 대역들의 효율적인 사용 및 저장을 가능하게 하고 용이하게 한다. NTN 통신과 지상 셀룰러 통신 사이의 단합 동작을 가능하게 하기 위하여, 사용자 장비가 통신을 구축하고 비-지상 통신 허브들 또는 NTN-기반 네트워크와 통신할 때, 사용자 장비의 동작을 특정 원거리통신 표준들(예컨대, 3GPP에 의해 공포된 표준들)에 부합하게 하는 것이 유용할 수 있다.
전술한 바와 같이, NTN 업링크 및 다운링크 주파수 대역 페어링들이 구축되고 대역 ID들과 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서 단일 대역 ID는 업링크 대역 ID 및 다운링크 대역 ID의 역할을 할 수 있고(예컨대, 업링크 및 다운링크 주파수 쌍이 고정됨), 그럼으로써 사용자 장비가 단일 대역 ID를 이용하여 데이터를 비-지상 통신 허브에 업로드하고 데이터를 비-지상 통신 허브로부터 다운로드하게 한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 사용자 장비는 업링크 주파수 대역에 대응하는 업링크 대역 ID를 이용하여 비-지상 통신 허브에 데이터를 업로드할 수 있고, 다운링크 주파수 대역에 대응하는, 업링크 대역 ID과 구분되는, 다운링크 대역 ID를 이용하여 비-지상 통신 허브로부터 데이터를 다운로드할 수 있다.
추가 또는 대안적인 실시예들에서, 각각의 대역 ID는 업링크 주파수 대역 및 다운링크 주파수 대역 중 오직 하나와 연관될 수 있다. 이와 같이, 업링크 주파수 대역 표시자로서 송신된 대역 ID 및 다운링크 주파수 대역 표시자로서 송신된 대역 ID의 수신 시, 사용자 장비는 업링크 주파수 대역 표시자로서 송신된 대역 ID와 연관된 업링크 주파수 대역을 이용하는 데이터를 업로드하고, 및 다운링크 주파수 대역 표시자로서 송신된 대역 ID와 연관된 업링크 주파수 대역을 이용하는 데이터를 다운로드할 수 있다. 이러한 방식으로, 업링크 및 다운링크 주파수 대역 쌍 순열들의 수는 더 관리가능한 크기로 유지될 수 있고 사용자 장비를 이용한 효율적인 NTN 통신을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 실시예들에 따른 전자 디바이스(10)의 블록도이다. 전자 디바이스(10)는, 다른 것들 중에서, 하나 이상의 프로세서들(12)(본 명세서에서 편의상 단일 프로세서로서 총칭될 수 있고, 이는 임의의 적합한 형태의 프로세싱 회로부로 구현될 수 있음), 메모리(14), 비휘발성 저장장치(16), 디스플레이(18), 입력 구조들(22), 입력/출력(I/O) 인터페이스(24), 네트워크 인터페이스(26), 및 전원(29)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 다양한 기능 블록들은 하드웨어 요소들(회로부 포함), 소프트웨어 요소들(기계-실행가능 명령어들 포함) 또는 하드웨어 및 소프트웨어 요소들 둘 모두의 조합(이는 로직으로 지칭될 수 있음)을 포함할 수 있다. 프로세서(12), 메모리(14), 비휘발성 저장장치(16), 디스플레이(18), 입력 구조들(22), 입력/출력(I/O) 인터페이스(24), 네트워크 인터페이스(26), 및/또는 전원(29)은 각각 (예컨대, 다른 컴포넌트, 통신 버스, 네트워크를 통해) 서로 직접 또는 간접적으로 통신가능하게 결합되어 서로 간에 데이터를 전송 및/또는 수신할 수 있다. 도 1은 단지 특정 구현의 하나의 예일뿐이며 전자 디바이스(10)에 존재할 수 있는 컴포넌트들의 유형들을 예시하도록 의도된다는 것에 유의해야 한다.
예를 들어, 전자 디바이스(10)는 데스크톱 또는 노트북 컴퓨터(예컨대, 미국 캘리포니아주, 쿠퍼티노 소재의 애플 인크(Apple Inc)로부터 입수가능한 맥북(MacBook®), 맥북 프로(MacBook® Pro), 맥북 에어(MacBook Air®), 아이맥(iMac®), 맥 미니(Mac® mini), 또는 맥 프로(Mac Pro®))를 포함하는 임의의 적합한 컴퓨팅 디바이스, 예컨대, 무선 전자 디바이스 또는 스마트폰(예컨대, 미국 캘리포니아주, 쿠퍼티노 소재의 애플 인크로부터 입수가능한 아이폰(iPhone®)의 모델의 형태), 태블릿(예컨대, 미국 캘리포니아주, 쿠퍼티노 소재의 애플 인크로부터 입수가능한 아이패드(iPad®)의 모델의 형태), 웨어러블 전자 디바이스(예컨대, 미국 캘리포니아주, 쿠퍼티노 소재의 애플 인크로부터 입수가능한 애플 워치(Apple Watch®)의 형태)와 같은 휴대용 전자 또는 휴대용 전자 디바이스, 및 기타 유사한 디바이스들을 포함할 수 있다. 도 1의 프로세서(12) 및 다른 관련된 항목들은 전제적으로 또는 부분적으로 소프트웨어, 하드웨어, 또는 둘 모두로서 구현될 수 있음에 유의해야 한다. 더욱이, 도 1의 프로세서(12) 및 다른 관련 항목들은 단일의 내장된 프로세싱 모듈일 수 있거나 전자 디바이스(10) 내의 다른 요소들 중 임의의 요소 내에 전체적으로 또는 부분적으로 포함될 수 있다. 프로세서(12)는 범용 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서(DSP), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 프로그램가능 로직 디바이스들(PLD), 제어기, 상태 머신, 게이트 로직, 개별 하드웨어 컴포넌트, 전용 하드웨어 유한 상태 머신, 또는 정보의 계산 또는 기타 조작을 수행할 수 있는 임의의 기타 적합한 개체들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 프로세서들(12)은 하나 이상의 애플리케이션 프로세서들, 하나 이상의 기저대역 프로세서들, 또는 둘 모두를 포함할 수 있고, 본 명세서에 기재된 다양한 기능들을 수행할 수 있다.
도 1의 전자 디바이스(10)에서, 프로세서(12)는 다양한 알고리즘들을 수행하기 위해 메모리(14) 및 비휘발성 저장소(16)와 동작가능하게 결합될 수 있다. 프로세서(들12)에 의해 실행되는 그러한 프로그램들 또는 명령어들은 하나 이상의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는 임의의 적합한 제조 물품에 저장될 수 있다. 유형의 컴퓨터 판독가능 매체들은, 개별적으로 또는 집합적으로, 명령어들 또는 루틴들을 저장하기 위해 메모리(14) 및/또는 비휘발성 저장소(16)를 포함할 수 있다. 메모리(14) 및 비휘발성 저장소(16)는 데이터 및 실행가능 명령어들을 저장하기 위한 임의의 적합한 제조 물품들, 예컨대, 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 재기입가능 플래시 메모리, 하드 드라이브들, 및 광 디스크들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 그러한 컴퓨터 프로그램 제품 상에서 인코딩된 프로그램들(예를 들어, 운영 시스템)은 또한 전자 디바이스(10)가 다양한 기능들을 제공하는 것을 가능하게 하도록 프로세서(12)에 의해 실행될 수 있는 명령어들을 포함할 수 있다.
소정의 실시예들에서, 디스플레이(18)는 사용자들이 전자 디바이스(10) 상에서 생성되는 이미지들을 보는 것을 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이(18)는, 전자 디바이스(10)의 사용자 인터페이스와의 사용자 상호작용을 용이하게 할 수 있는 터치 스크린을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 디스플레이(18)는 하나 이상의 액정 디스플레이들(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이들, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이들, 능동형 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이들, 또는 이들 및/또는 다른 디스플레이 기술들의 일부 조합을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
전자 디바이스(10)의 입력 구조물들(22)은 사용자가 전자 디바이스(10)와 상호작용하는 것(예를 들어, 볼륨 레벨을 증가 또는 감소시키기 위해 버튼을 누르는 것)을 가능하게 할 수 있다. I/O 인터페이스(24)는, 네트워크 인터페이스(26)가 그럴 수 있는 것처럼, 전자 디바이스(10)가 다양한 다른 전자 디바이스들과 인터페이싱할 수 있게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, I/O 인터페이스(24)은 미국 캘리포니아주 쿠퍼티노 소재의 애플 인크에 의해 제공되는 라이트닝 커넥터(Lightning connector), USB(universal serial bus), 또는 다른 유사한 커넥터 및 프로토콜과 같은 표준 커넥터 및 프로토콜을 사용하여 콘텐츠 조작 및/또는 충전을 위한 하드와이어드(hardwired) 연결을 위한 I/O 포트를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(26)는, 예를 들어, 초광대역(UWB) 또는 BLUETOOTH® 네트워크와 같은 개인 영역 네트워크(PAN), IEEE(802).11x 계열의 프로토콜들 중 하나(예컨대, WI-FI®)를 이용하는 네트워크와 같은 로컬 영역 네트워크(LAN) 또는 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN), 및/또는, 예를 들어, 3G(3rd generation) 셀룰러 네트워크, UMTS(universal mobile telecommunication system), 4G(4th generation) 셀룰러 네트워크, LTE®(long term evolution) 셀룰러 네트워크, LTE-LAA(long term evolution license assisted access) 셀룰러 네트워크, 5G(5th generation) 셀룰러 네트워크, 및/또는 NR(New Radio) 셀룰러 네트워크, 비-지상 네트워크(NTN)(예컨대, 위성 네트워크, 공대지 네트워크) 등을 포함하는 3GPP(Third Generation Partnership Project)에 관련된 임의의 표준들과 같은 광역 네트워크(WAN)를 위한 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수 있다. 특히, 네트워크 인터페이스(26)는, 예를 들어, 밀리미터파(mmWave) 주파수 범위(예컨대, 24.25 내지 300 기가헤르츠(㎓))를 포함하는 5G 사양의 릴리스-15 셀룰러 통신 표준 및/또는 무선 통신에 사용되는 주파수 범위들을 정의 및/또는 가능하게 하는 임의의 기타 셀룰러 통신 표준 릴리스(예컨대, 릴리스-16, 릴리스-17, 임의의 향후 릴리스들)를 이용하기 위한 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수 있다. 전자 디바이스(10)의 네트워크 인터페이스(26)는 전술된 네트워크들(예를 들어, 5G, Wi-Fi, LTE-LAA, 위성 네트워크, NTN 등)을 통한 통신을 허용할 수 있다.
네트워크 인터페이스(26)는 또한, 예를 들어, 브로드밴드 고정형 무선 액세스 네트워크들(예컨대, WIMAX®), 모바일 브로드밴드 무선 네트워크들(모바일 WIMAX®), 비동기식 디지털 가입자 라인들(예컨대, ADSL, VDSL), 디지털 비디오 브로드캐스팅-지상파(DVB-T®) 네트워크 및 그의 확장 DVB 핸드헬드(DVB-H®) 네트워크, 울트라 광대역(UWB) 네트워크, 교류(AC) 전력 라인들 등을 위한 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수 있다.
예시된 바와 같이, 네트워크 인터페이스(26)는 송수신기(30)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송수신기(30)의 전부 또는 일부들은 프로세서(12) 내에 배치될 수 있다. 송수신기(30)는 하나 이상의 안테나들을 통한 다양한 무선 신호들의 전송 및 수신을 지원할 수 있고, 따라서 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 전자 디바이스(10)의 전원(29)은 재충전가능 리튬 폴리머(Li-poly) 배터리 및/또는 교류(AC) 전력 변환기와 같은 임의의 적합한 전원을 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들에 따른 도 1의 전자 디바이스(10)의 기능도이다. 도시된 바와 같이, 프로세서(12), 메모리(14), 송수신기(30), 송신기(52), 수신기(54), 및/또는 안테나들(55)(55A 내지 55N로 도시되고, 안테나(55)로 총칭됨)은 직접 또는 간접적으로 (예컨대, 다른 컴포넌트, 통신 버스, 네트워크를 통해) 서로 통신가능하게 결합되어 서로 간에 데이터를 전송 및/또는 수신할 수 있다.
전자 디바이스(10)는 각각, 예를 들어, 네트워크(예컨대, 기지국 및/또는 비-지상 통신 허브들 포함) 또는 직접 연결을 통해 전자 디바이스(10)와 외부 디바이스 사이의 데이터의 전송 및 수신을 가능하게 하는 송신기(52) 및/또는 수신기(54)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 송신기(52) 및 수신기(54)는 송수신기(30)로 조합될 수 있다. 전자 디바이스(10)는 또한 송수신기(30)에 전기적으로 결합된 하나 이상의 안테나들(55A 내지 55N)을 가질 수 있다. 안테나들(55A 내지 55N)은 무지향성 또는 지향성 구성으로, 단일-빔, 이중-빔, 또는 다중-빔 배열 등으로 구성될 수 있다. 각각의 안테나(55)는 하나 이상의 빔들 및 다양한 구성들과 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 안테나 그룹 또는 모듈의 안테나들(55A 내지 55N)의 다수의 안테나들은 각각의 송수신기(30)에 통신가능하게 결합될 수 있고 각각은 보강 및/또는 상쇄 결합하여 빔을 형성할 수 있는 무선 주파수 신호들을 방출할 수 있다. 전자 디바이스(10)는 다양한 통신 표준들에 적합하게 다수의 송신기들, 다수의 수신기들, 다수의 송수신기들, 및/또는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기(52) 및 수신기(54)는 다른 유선 또는 유선라인 시스템 또는 수단을 통해 정보를 전송 및 수신할 수 있다.
도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)의 다양한 컴포넌트들은 버스 시스템(56)에 의해 서로 결합될 수 있다. 버스 시스템(56)은 데이터 버스 뿐만 아니라, 데이터 버스에 추가하여 예를 들어, 전력 버스, 제어 신호 버스, 및 상태 신호 버스를 포함할 수 있다. 전자 디바이스(10)의 컴포넌트들은 서로 결합되거나 또는 일부 다른 메커니즘을 이용하여 서로 입력들을 수용 또는 제공할 수 있다.
도 3은 사용자 장비(302), 지상 통신 허브(304)(예컨대, 기지국), 및 비-지상 통신 허브(306) 사이의 관계를 도시하는 시스템(300)의 도면이다. 사용자 장비(302), 지상 통신 허브(304), 및 비-지상 통신 허브(306)는 도 1 및 도 2에 도시된 전자 디바이스의 컴포넌트들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 아래 더 상세하게 논의될 바와 같이, 사용자 장비(302)는 지상 통신 허브(304)로부터 시스템 정보를 요청할 수 있다. 시스템 정보는 이용가능한 주파수 대역들의 하나 이상의 표시들, 예컨대 업링크 대역 ID 및 다운링크 대역 ID를 포함할 수 있다. 단지 하나의 비-지상 통신 허브(306)가 도시되어 있지만, 지상 통신 허브(304)는 사용자 장비(302)와 임의의 적절한 수의 비-지상 통신 허브들(306)(예컨대, 둘 이상의 비-지상 통신 허브들, 10개 이상의 비-지상 통신 허브들, 100개 이상의 비-지상 통신 허브들, 1,000개 이상의 비-지상 통신 허브들 등)을 포함하는 비-지상 통신 허브들의 네트워크 또는 성상 사이의 통신을 용이하게 할 수 있음에 유의해야 한다.
사용자 장비(302)는 데이터 링크(303)를 통해 지상 통신 허브(304)에 요청을 송신하여 이용가능한 업링크 및 다운링크 주파수들을 요청할 수 있다. 일부 실시예들에서, 지상 통신 허브(304)는 이용가능한 업링크 및/또는 다운링크 주파수들(예컨대, 사용자 장비(302)와 비-지상 통신 허브(306) 사이의 통신을 가능하게 할 수 있는 것들)을 결정하고, 이용가능한 업링크 주파수 및/또는 이용가능한 다운링크 주파수를 선택하고, 이용가능한 업링크 주파수 및/또는 이용가능한 다운링크 주파수의 표시(예컨대, 대역 ID)를 데이터 링크(303)를 통해 사용자 장비(302)에 송신할 수 있다. 지상 통신 허브(304)는 (예컨대, 주기적으로, 또는 비-지상 통신 허브(306)가 하나 이상의 주파수들을 활용함에 따라) 비-지상 통신 허브(306)로부터 이용가능성 정보를 수신하고 지상 통신 허브(304)의 메모리(14) 또는 저장장치(16) 내에 이용가능성 정보를 저장함으로써 그렇게 할 수 있다.
다른 실시예들에서, 지상 통신 허브(304)는 데이터 링크(305)를 통해 비-지상 통신 허브(306)로 요청을 전달할 수 있다. 비-지상 통신 허브(306)는 비-지상 통신 허브(306)의 메모리(14) 또는 저장장치(16)에 저장된 활용 정보(예컨대, 어느 업링크 및 다운링크 주파수들이 활용 또는 활용되지 않을지에 관한 정보)에 기초하여 이용가능한 업링크 및 다운링크 주파수들을 결정할 수 있다. 이용가능한 업링크 및 다운링크 주파수들을 결정하면, 비-지상 통신 허브(306)는 이용가능한 업링크 또는 다운링크 주파수들의 하나 이상의 표시들을 포함하는 시스템 정보를 데이터 링크(305)를 통해 지상 통신 허브(304)로 송신할 수 있다. 이어서 지상 통신 허브(304)는 데이터 링크(305)를 통해 수신된 시스템 정보를 데이터 링크(303)를 통해 사용자 장비(302)에 전달할 수 있고 이용가능한 업링크 및 다운링크 주파수들을 통한 통신을 위해 사용자 장비(302)를 스케줄링할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 사용자 장비(302)는 비-지상 통신 허브(306)로부터 직접 시스템 정보를 요청할 수 있다.
다른 실시예에서, 사용자 장비(302)는 데이터 링크(402)에 표시되는 바와 같이, 비-지상 통신 허브(306)와 직접 통신할 수 있다. 사용자 장비(302)와 비-지상 통신 허브(306) 사이의 직접 통신을 가능하게 하는 것은 지상 통신 허브(304)의 커버리지 영역의 에지 상의 영역에 있어서, 사용자 장비(302)와 지상 통신 허브(304) 사이의 연결이 약할 수 있는 경우, 또는 지상 통신 허브(304)의 커버리지 영역을 벗어나서 연결이 전혀 안될 수 있는 경우에 유리할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비(302)가 지상 통신 허브(304)의 커버리지 영역 밖에 있는 경우, 사용자 장비(302)는 데이터 링크(402)를 통해 비-지상 통신 허브(306)에 데이터를 업로드하고 그로부터 데이터를 다운로드할 수 있다.
다른 예로서, 사용자 장비(302)가 지상 통신 허브(304)의 커버리지 영역의 에지에 있는 경우, 데이터 링크(402)는 사용자 장비(302)와 지상 통신 허브(304) 사이의 데이터 링크(예컨대, 데이터 링크(303))를 보완할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 사용자 장비(302)는 비-지상 통신 허브(306)와 직접 통신할 수 있고 또한 비-지상 통신 허브(306)와 간접적으로 지상 통신 허브(304)를 통해 통신할 수 있다. 시스템(300)에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 사용자 장비(302)는 직접 비-지상 통신 허브(306)로부터 (예컨대, 데이터 링크(402)를 통해) 데이터를 수신할 수 있고, 간접적으로 비-지상 통신 허브(306)로부터 지상 통신 허브(304)를 통해 (예컨대, 데이터 링크들(303, 305)을 통해) 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같이, 데이터 링크들(402, 303)은 서로 보완하고, (예컨대, 대역폭을 늘리고, 레이턴시를 줄이고, 신호대잡음비 등을 감소시킴으로써) 사용자 장비(302)의 네트워크 연결성을 개선할 수 있다.
전술한 바와 같이, 시스템(300)은 임의의 수의 데이터 링크들(예컨대, 하나 이상의 데이터 링크들, 둘 이상의 데이터 링크들, 10개 이상의 데이터 링크들 등)을 통해 사용자 장비(302) 및/또는 지상 통신 허브(304)와 통신하는 네트워크 또는 성상(예컨대, 둘 이상의 비-지상 통신 허브들, 10개 이상의 비-지상 통신 허브들, 100개 이상의 비-지상 통신 허브들, 1,000개 이상의 비-지상 통신 허브들 등) 내에 임의의 적절한 수의 비-지상 통신 허브들(306)을 포함할 수 있다.
표준들(예컨대, 3GPP에 의해 공포된 것들) 및 규정들(예컨대, FCC(Federal Communications Commission)에 의해 공포된 것들)은 사용자 장비(302)의 전송 전력 출력을 제한할 수 있다. 낮은 궤도에 위치된 비-지상 통신 허브들(306)과 직접 통신하는 것은 더 낮은 전송 전력을 필요로 할 수 있지만, 높은 궤도에 위치된 비-지상 통신 허브들(306)과 통신하는 것은 현저히 더 많은 전송 전력을 필요로 할 수 있다. 이와 같이, 사용자 장비(302)에서 소정의 비-지상 통신 허브들(306)(예컨대, 항공기 및 소정의 LEO 위성들)로 신호를 전송하는 데 사용되는 전송 전력은 제한을 하회하지만, 사용자 장비(302)에서 기타 비-지상 통신 허브들(306)(예컨대, 소정의 MEO 및/또는 GEO 위성들)로 신호를 전송하는 데 사용되는 전송 전력은 제한을 초과할 수 있다. 이와 같이, 소정 실시예들은 소정의 저궤도 위성에 적합할 수 있지만, 다른 고궤도 위성에는 덜 적합할 수 있고, 다른 실시예들은 저궤도 및 고궤도 위성 둘 모두에 적합할 수 있다.
이와 같이, 일부 실시예들에서, 사용자 장비(302)는 지상 통신 허브(304)로부터 업링크 및/또는 다운링크 주파수 대역들을 요청할 수 있다. 지상 통신 허브(304)는 이용가능한 업링크 및/또는 다운링크 주파수들(예컨대, 사용자 장비(302)와 비-지상 통신 허브(306) 사이의 통신을 가능하게 할 수 있는 것들)을 결정하고, 이용가능한 업링크 주파수 및/또는 이용가능한 다운링크 주파수를 선택하고, 이용가능한 업링크 주파수 및/또는 이용가능한 다운링크 주파수의 표시(예컨대, 대역 식별자들(ID들))를 사용자 장비(302)에 송신할 수 있다. 다른 실시예들에서, 지상 통신 허브(304)는 이용가능한 업링크 및/또는 다운링크 주파수들을 결정하기 위하여 업링크 및/또는 다운링크 주파수들 및/또는 주파수 대역들과 연관된 이용가능성 정보를 포함하는 시스템 정보를 비-지상 통신 허브(306)로부터 요청할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 사용자 장비(302)는 업링크 및/또는 다운링크 주파수들을 비-지상 통신 허브(306)로부터 직접 (중간 지상 통신 허브(304)와 통신하지 않고) 요청할 수 있다.
NTN 통신과 셀룰러 통신 사이의 단합 동작(예컨대, 비-지상 통신 허브(306), 사용자 장비(302), 및 지상 통신 허브(304) 사이의 단합 거동)을 가능하게 하기 위하여, 사용자 장비(302)가 지상 통신 허브(304) 및/또는 비-지상 통신 허브(306)와 통신을 구축하고 통신할 때 사용자 장비(302)의 NTN 통신 동작을 소정의 표준들(예컨대, 3GPP에 의해 공포되고 설명된 표준들)에 부합하게 하는 것이 유용할 수 있다. 그렇게 하기 위하여, 주파수 대역 ID들은 소정의 표준들(예컨대, 3GPP 표준들)이 지상 통신 주파수들에 대하여 대역 ID들을 정의하는 방법과 유사하게 NTN 주파수 대역들에 대하여 정의될 수 있다.
전술한 바와 같이, 지상 통신 표준들은 고정된 업링크 및 다운링크 주파수 쌍들을 포함할 수 있고, 생성 및 저장될 수 있는 주파수 쌍들 및 대역 ID들의 수를 제한할 수 있다. 그러나, NTN 통신은 활용 동안 업링크 및 다운링크 주파수 쌍들의 동적 선택을 허용한다. NTN 통신에 이용가능할 수 있는 가능한 업링크 및 다운링크 주파수 대역 페어링들의 수로 인해, 대역 ID들로 가능한 페어링들의 모든 가능한 순열들을 식별하는 것은 비효율적일 것이다. 예를 들어, 도 4는 비-지상 통신 허브(306)와 통신하기 위하여 사용자 장비(302)에 사용될 수 있는 적어도 일부(예컨대, 비-지상 네트워크(NTN)) 주파수 대역들(예컨대, L-대역 및 S-대역)을 도시하는 표(400)는 포함한다. 표(400)는 주파수 대역, 주파수 대역들 내의 다수의 주파수들, 주파수들이 업링크 주파수들인지 다운링크 주파수들인지, 및 다수의 주파수들의 채널 대역폭에 관한 정보를 포함할 수 있다.
표(400)에 도시된 바와 같이, 일부 NTN 주파수 대역들은 업링크에 사용될 수 있고(예컨대, 1610 내지 1613.8 메가헤르츠(㎒)), 일부는 다운링크에 사용될 수 있고(예컨대, 2160 내지 2170 ㎒), 일부는 둘 모두에 사용될 수 있다(예컨대, 1613.8 내지 1621.35 ㎒). 관찰될 수 있는 바와 같이, 일부 실시예들에서 L-대역 주파수들은 S-대역 주파수들과 쌍을 이룰 수 있다. 화살표들(602A, 602B, 602C, 602D, 602E)(화살표들(602)로 총칭됨)은 이용가능한 업링크 및 다운링크 주파수들에 기초하여 생성될 수 있는 업링크/다운링크 주파수 대역 쌍들의 일부분을 나타낸다. 업링크 및 다운링크 주파수 대역 쌍들의 모든 가능한 순열들을(예컨대, 화살표들(602)에 의해 도시된 바와 같이) 주파수 대역 ID들에 배정하는 것은 과도하게 많은 수의 주파수 대역 ID들을 초래할 수 있다. 대량의 주파수 대역 ID들(및 잠재적 향후 캐리어 집합 시나리오들의 조합들)을 프로세싱하고 저장하는 것은 비효율적이고 리소스 집약적일 수 있다.
이러한 비효율성을 회피하기 위하여, 일 실시예에서, NTN 업링크 및 다운링크 주파수 대역 페어링들은 한정되고 대역 ID들과 연관될 수 있다. 따라서, 지상 통신 허브(304) 또는 비-지상 통신 허브(306) 자체는 사용자 장비(302)가 업링크 주파수 대역 ID와 연관된 업링크 주파수 대역 및 다운링크 주파수 대역 ID와 연관된 다운링크 주파수 대역을 이용하여 데이터를 업로드 및 다운로드하게 하기 위하여 사용자 장비(302)에 대한 업링크 주파수 대역 ID 및 다운링크 주파수 대역 ID를 구성할 수 있다.
예를 들어, 도 5a는 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 대응하는 정의 체계를 이용하여 주파수 대역 정의를 도시하는 표(700)을 포함한다. 표(700)는 대역 ID들, 각각의 대역 ID가 대응하는 주파수들, 및 주파수 유형과 같은 정보를 포함할 수 있다. 특히, 표(700)는 주파수 대역 ID, 대역 ID에 대응하는 업링크 주파수 범위, 대역 ID에 대응하는 다운링크 주파수 범위, 및 대역 ID에 대응하는 통신 유형(예컨대, 주파수-분할 이중화(FDD) 또는 시간-분할 이중화(TDD))을 나타낸다. 예를 들어, 대역 ID n100은 1980 내지 2010 ㎒의 업링크 주파수 대역, 2170 내지 2200 ㎒의 다운링크 주파수 대역을 갖고, FDD 위성(SAT) 통신에 사용된다. 다른 예로서, 대역 ID n102는 1626.5 내지 1660.5 ㎒의 업링크 주파수 대역, 1518 내지 1559 ㎒의 다운링크 주파수 대역을 갖고, FDD SAT 통신에 사용된다.
표(700)에 도시된 주파수 대역 정의들은 소정 표준 기관들에 의해 설정된 소정 셀룰러 통신 표준들(예컨대, 3GPP)에 부합할 수 있다. 특정 주파수 대역 ID들(예컨대, n41 및 n1)은 지상 주파수들을 나타낼 수 있고, 다른 주파수 대역 ID들(예컨대, n100 및 n102)은 위성 또는 기타 NTN 주파수들을 나타낼 수 있다. 표(700)에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 각각의 대역 ID(702)는 각각의 대역 ID가 업링크 주파수들 및 다운링크 주파수들 둘 모두에 대응하도록 정의될 수 있다. 일부 대역 ID들(예컨대, n41)은 지상 TDD 주파수들을 포함할 수 있고, 다른 것들(예컨대, n1)은 지상 FDD 주파수들을 포함할 수 있고, 또 다른 대역 ID들(예컨대, n100 및 n102)은 위성- 또는 NTN-기반 FDD 주파수들에 대응할 수 있다. TDD 주파수들(예컨대, 2496 내지 2690 ㎒)은 업링크 주파수 및 다운링크 주파수 둘 모두로서 하나의 주파수 범위만을 사용할 수 있다. FDD 주파수들은 업링크를 위하여 하나의 주파수(예컨대, 1920 ㎒)를 사용하고 다운링크를 위하여 다른 주파수(예컨대, 1980 ㎒)를 사용할 수 있다. 그러나, 표(700)에 도시된 체계를 이용하여, 업링크 및 다운링크 주파수들이 상이하지만, 그것들은 여전히 단일 대역 ID에 대응할 수 있다.
도 5b는 도 5a에 도시된 체계를 이용하여 주파수 대역들을 나타내는 (예컨대, 지상 통신 허브(304)와 사용자 장비(302) 사이의) 신호전달을 도시하는 표(750)를 포함한다. 표(750)는 상이한 주파수 대역들의 시그널링에 대한 예들을 도시한다. 예를 들어, 표(750)의 행들(752, 754, 756, 758, 760)은 전술된 시스템 정보의 일부로서 비-지상 통신 허브(306) 또는 지상 통신 허브(304)에서 사용자 장비(302)에 송신될 수 있는 다양한 정보를 도시할 수 있다. 예를 들어, 신호(752A)는 다운링크 대역 ID를 포함할 수 있다.
예를 들어, 행(756)에서, 지상 통신 허브(304)는 데이터를 비-지상 통신 허브(306)로부터 다운로드하기 위하여 대역 ID n100과 연관된 다운링크 주파수 대역을 사용하도록 (예컨대, 데이터 프레임 또는 패킷에 포함된 시스템 정보의 다운링크 주파수 대역 필드에서) 사용자 장비(302)에 신호전달하고, 데이터를 비-지상 통신 허브(306)에 업로드하기 위하여 대역 ID n100과 연관된 업링크 주파수 대역을 사용하도록 (예컨대, 데이터 프레임 또는 패킷에 포함된 시스템 정보의 업링크 주파수 대역 필드에서) 사용자 장비(302)에 신호전달할 수 있다. 따라서, 사용자 장비(302)는 다운링크 주파수들(2170 내지 2200 ㎒)을 이용하여 데이터를 비-지상 통신 허브(306)에 다운로드하고 업링크 주파수들(1980 내지 2010 ㎒)을 이용하여 데이터를 비-지상 통신 허브(306)에 업로드할 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 신호전달 체계,즉, 단일 대역 ID에 대응하는 다운링크 및 업링크 주파수들 둘 모두를 이용하는 것은, 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 대응하거나 또는 이를 모방한다.
일부 실시예들에서, 한 쌍의 다운링크 또는 업링크 주파수 대역은 다운링크 또는 업링크 주파수 대역에 대하여 상이한 대역 ID를 제공함으로써 "중복기재"될 수 있다. 예를 들어, 행(758)에서, 지상 통신 허브(304) 또는 비-지상 통신 허브(306)는 비-지상 통신 허브(306)로부터 데이터를 다운로드하기 위하여 대역 ID n100과 연관된 다운링크 주파수 대역을 사용하도록 사용자 장비(302)에 신호전달하고, 비-지상 통신 허브(306)에 데이터를 업로드하기 위하여 대역 ID n102와 연관된 업링크 주파수 대역을 사용하도록 사용자 장비(302)에 신호전달할 수 있다. 이와 같이, 사용자 장비(302)는 2170 내지 2200 ㎒의 다운링크 주파수 대역을 이용하여 (대응하는 다운로드 데이터로) NTN 신호를 수신하고, 1626.5 내지 1660.5 ㎒의 업링크 주파수 대역을 이용하여 비-지상 통신 허브(306)에 (대응하는 업로드 데이터로) 전송할 수 있다. 다운링크 및 업링크 주파수 대역들에 대해 상이한 대역 ID들을 이용함으로써 (예컨대, 다운링크 및 업링크 주파수 대역들 둘 모두에 대하여 단일 대역 ID를 사용하는 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 비교할 때) NTN 능력들 및 사용자 장비 능력들의 유연성 및 더 나은 전체 데이터 처리량을 가능하게 할 수 있다.
추가 또는 대안적인 실시예들에서, NTN 주파수들의 각각은 별개의 다운링크 또는 업링크 주파수 대역들로서 정의될 수 있다. 즉, 각각의 NTN 주파수 대역 ID는 다운링크 또는 업링크 주파수 대역 중 하나에만 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 6a는 도 7a 및 도 7b에 기재된 것과는 상이한 주파수 대역 정의 체계를 도시하는 표(800)를 포함한다. 표(800)는 주파수 대역 ID, 대역 ID에 대응하는 업링크 주파수 또는 대역 ID에 대응하는 다운링크 주파수, 및 대역 ID에 대응하는 통신 유형을 나타낸다. 대역 ID들(n41 및 n1)은 지상 주파수들을 포함할 수 있고, 대역 ID들(n100, n101, n102, n103)이다. 예를 들어, 대역 ID(n100)은 업링크 주파수 대역이 없고, 2170 내지 2200 ㎒의 다운링크 주파수 대역을 갖고, 다운링크 위성(DL SAT) 통신에 사용된다. 다른 예로서, 대역 ID(n101)는 1980 내지 2010 ㎒의 업링크 주파수 대역을 갖고, 다운링크 주파수 대역이 없고, DL SAT 통신에 사용된다.
도 6b는 주파수 대역들을 나타내는 (예컨대, 지상 통신 허브(304)와 사용자 장비(302) 사이의) 신호전달을 도시하는 표(850)를 포함한다. 표(850)는 주파수 대역들 내의 상이한 주파수 대역들 및 주파수들의 신호전달에 대한 예들을 도시한다. 특히, 표(850)는 행들(852, 854, 856, 858, 860)을 포함하고, 각각의 행은 업링크/다운링크 활용(예컨대, TDD 또는 FDD)에 대한 통신 유형, 다운링크 대역 ID, 및 업링크 대역 ID를 도시한다. 행들(852, 854)에 도시된 대역 ID들은 지상 주파수들을 포함할 수 있고, 행들(856, 858, 860)에 도시된 대역 ID들은 위성 또는 NTN 주파수들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 행(856)에서, 지상 통신 허브(304)는 데이터를 비-지상 통신 허브(306)로부터 다운로드하기 위하여 대역 ID n100과 연관된 다운링크 주파수 대역을 사용하도록 (예컨대, 데이터 프레임 또는 패킷의 시스템 정보에 포함된 다운링크 주파수 대역 필드에서) 사용자 장비(302)에 신호전달하고, 데이터를 비-지상 통신 허브(306)에 업로드하기 위하여 대역 ID n101과 연관된 업링크 주파수 대역을 사용하도록 (예컨대, 데이터 프레임 또는 패킷의 시스템 정보에 포함된 업링크 주파수 대역 필드에서) 사용자 장비(302)에 신호전달할 수 있다. 따라서, 사용자 장비(302)는 2170 내지 2200 ㎒의 다운링크 주파수 대역을 이용하여 데이터를 비-지상 통신 허브(306)에 다운로드하고 1980 내지 2010 ㎒의 업링크 주파수 대역을 이용하여 데이터를 비-지상 통신 허브(306)에 업로드할 수 있다.
도 5a 및 5b에 도시된 체계와 같이, 다운링크 및 업링크 주파수 대역들에 대하여 상이한 대역 ID들을 가능하게 함으로써 (예컨대, 다운링크 및 업링크 주파수 대역들 둘 모두에 대하여 단일 대역 ID를 이용하는 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 비교할 때) 향상된 유연성 및 더 나은 전체 데이터 처리량을 제공할 수 있다. 또한, 각각의 대역 ID가 업링크 주파수 대역 및 다운링크 주파수 대역의 하나의 필드만을 포함하기 때문에, 도 6a 및 도 6b에 도시된 체계는 NTN 주파수 대역들에 관련된 정보를 저장하기 위한 더 효율적인 방법을 제공할 수 있다.
도 7은 사용자 장비(302)가 비-지상 통신 허브(306)와 통신할 수 있게 하는 방법(900)의 흐름도이다. 프로세서(12)와 같은, 사용자 장비(302)의 컴포넌트들을 제어할 수 있는 임의의 적합한 디바이스(예컨대, 제어기)는 방법(900)을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(900)은 프로세서(12)를 이용하여, 유형의, 비일시적, 컴퓨터-판독가능 매체, 예컨대 메모리(14) 또는 저장장치(16)에 저장된 명령어들을 실행함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(900)은 하나 이상의 소프트웨어 컴포넌트들, 예컨대, 사용자 장비(302)의 운영 체제, 사용자 장비(302)의 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들 등에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(900)이 특정 시퀀스의 단계들을 사용하여 설명되지만, 본 발명은 설명된 단계들이 예시된 시퀀스와 상이한 시퀀스들로 수행될 수 있고, 소정의 설명된 단계들이 함께 수행되지 않거나 스킵될 수 있다는 것을 고려한다는 것이 이해되어야 한다.
프로세스 블록(902)에서, 사용자 장비(302)의 프로세서(12)는 다운링크 주파수 대역 및 업링크 주파수 대역을 요청한다. 이전에 논의된 바와 같이, 사용자 장비(302)는 도 3에 도시된 바와 같이 도시된 바와 같이, 또는 둘 모두에서 도시된 바와 같이 지상 통신 허브(304)로부터, 비-지상 통신 허브(306)로부터 직접 이용가능한 다운링크 주파수들 및 이용가능한 업링크 주파수들을 요청할 수 있다.
프로세스 블록(904)에서, 프로세서(12)는, 지상 통신 허브(304) 또는 비-지상 통신 허브(306)로부터, 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID를 수신한다. 일부 실시예들에서, 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID는, 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 대응하거나 또는 이를 모방하는, 도 5b의 행(756)에 도시된 예에서와 같이, 동일할 수 있다. 추가 또는 대안적인 실시예들에서, 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID는 각각 다운링크/업링크 주파수 대역 쌍과 연관될 수 있지만, 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID는 도 5b의 행(758)에 도시된 예와 같이 상이할 수 있으며, 이는 (예컨대, 다운링크 및 업링크 주파수 대역들 둘 모두에 대하여 단일 대역을 사용하는 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 비교할 때) 향상된 유연성 및 더 나은 전체 데이터 처리량을 제공할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 다운링크 주파수 대역 ID는, 도 6b의 행(856)에 도시된 예와 같이, 다운링크 주파수와 연관될 수 있지만 업링크 주파수와 연관되지 않을 수 있고, 업링크 주파수 대역 ID는 업링크 주파수와 연관될 수 있지만 다운링크 주파수와 연관되지 않을 수 있고, 이는 NTN 주파수 대역들에 관련된 정보를 저장하기 위한 더 효율적인 방법을 제공할 수 있다.
프로세스 블록(906)에서, 사용자 장비(302)는 지상 통신 허브(304) 또는 비-지상 통신 허브(306)로부터 수신된 업링크 주파수 대역 ID에 대응하는 업링크 주파수 대역을 이용하여 지상 통신 허브(304), 비-지상 통신 허브(306), 또는 둘 모두에 데이터를 송신한다. 또한, 사용자 장비(302)는 지상 통신 허브(304)로부터 수신된 다운링크 주파수 대역 ID에 대응하는 다운링크 주파수 대역을 이용하여 비-지상 통신 허브(306)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 방식으로, 방법(900)은 사용자 장비(302)가 비-지상 통신 허브(306)와 통신할 수 있게 한다.
도 8은 지상 통신 허브(304), 비-지상 통신 허브(306), 또는 둘 모두가 사용자 장비(302)에 송신할 다운링크 및 업링크 주파수 대역 ID들을 결정하게 하는 방법(1000)의 흐름도이다. 프로세서(12)와 같은, 지상 통신 허브(304), 비-지상 통신 허브(306), 또는 둘 모두의 컴포넌트들을 제어할 수 있는 임의의 적합한 디바이스(예컨대, 제어기)는 방법(1000)을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(1000)은 프로세서(12)를 이용하여, 유형의, 비일시적, 컴퓨터-판독가능 매체, 예컨대 메모리(14) 또는 저장장치(16)에 저장된 명령어들을 실행함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(1000)은 지상 통신 허브(304), 비-지상 통신 허브(306), 또는 둘 모두의 운영 체제, 지상 통신 허브(304), 비-지상 통신 허브(306), 또는 둘 모두의 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들 등과 같은 하나 이상의 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1000)이 특정 시퀀스의 단계들을 사용하여 설명되지만, 본 발명은 설명된 단계들이 예시된 시퀀스와 상이한 시퀀스들로 수행될 수 있고, 소정의 설명된 단계들이 함께 수행되지 않거나 스킵될 수 있다는 것을 고려한다는 것이 이해되어야 한다.
프로세스 블록(1002)에서, 지상 통신 허브(304) 및/또는 비-지상 통신 허브(306)의 프로세서(12)는 사용자 장비(302)로부터 다운링크 주파수 대역 및 업링크 주파수 대역에 대한 요청을 수신한다. 프로세스 블록(1004)에서, 프로세서(12)는 이용가능한 다운링크 주파수들 대역 및 이용가능한 업링크 주파수들을 결정한다. 지상 통신 허브(304) 또는 비-지상 통신 허브(306)는 비-지상 네트워크(NTN) 주파수들의 정의된 세트를 참조하고 어느 주파수들이 현재 활용되지 않는지(예컨대, 어느 주파수들이 현재 통신을 가능하게 하고 있지 않은지) 결정함으로써 이용가능한 주파수들을 결정할 수 있다. 주파수 대역들은 주파수-분할 이중화(FDD) 또는 시간-분할 이중화(TDD)일 수 있다.
프로세스 블록(1006)에서, 프로세서(12)는 이용가능한 다운링크 주파수 대역에 대응하는 다운링크 주파수 대역 ID 및 이용가능한 업링크 주파수 대역에 대응하는 업링크 주파수 대역 ID를 결정한다. 일부 실시예들에서, 프로세서(12)는 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID를, 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 대응하거나 또는 이를 모방하는, 도 5b의 행(756)에 도시된 예에서와 같이, 동일하게 선택할 수 있다. 추가 또는 대안적인 실시예들에서, 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID는 각각 다운링크/업링크 주파수들의 쌍과 연관될 수 있지만, 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID는 도 5b의 행(758)에 도시된 예와 같이, 상이할 수 있다. 이는, 예를 들어, 프로세서(12)가 대역 ID의 다운링크 주파수들 및 업링크 주파수들의 쌍 중 하나가 이용불가능하다고(예컨대, 이미 사용중) 결정하기 때문일 수 있다. 따라서, 다운링크 주파수 대역 ID를 업링크 주파수 대역 ID와는 상이하게 선택하는 것을 가능하게 함으로써 (예컨대, 다운링크 및 업링크 주파수 대역들 둘 모두에 대하여 단일 대역 ID를 이용하는 3GPP 표준 페어링 프로토콜에 비교할 때) 향상된 유연성 및 더 나은 전체 데이터 처리량을 제공할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 다운링크 주파수 대역 ID는, 도 6b의 행(856)에 도시된 예와 같이, 다운링크 주파수들과 연관될 수 있지만 업링크 주파수들과는 연관되지 않을 수 있고, 업링크 주파수 대역 ID는 업링크 주파수와 연관될 수 있지만 다운링크 주파수와 연관되지 않을 수 있다. 이는 NTN 주파수 대역들에 관련된 정보를 저장하는 더 효율적인 방법을 제공할 수 있다.
프로세스 블록(1008)에서, 프로세서(12)는 다운링크 주파수 대역 ID 및 업링크 주파수 대역 ID를 사용자 장비(302)에 송신한다. 이어서 사용자 장비(302)는 업링크 및 다운링크 주파수 대역 ID들을 이용하여 이용가능한 주파수들에 액세스할 수 있으며, 이로써 사용자 장비(302)는 비-지상 통신 허브(306)와 통신할 수 있다. 이러한 방식으로, 방법(1000)은 지상 통신 허브(304) 및/또는 비-지상 통신 허브(306)가 사용자 장비(302)에 송신할 다운링크 및 업링크 주파수 대역 ID들을 결정하게 할 수 있다.
위에서 설명된 특정 실시예들은 예로서 도시되었으며, 이들 실시예들은 다양한 변경들 및 대안적인 형태들을 받아들일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 청구항들은 개시된 특정 형태들로 한정되는 것이 아니라, 오히려 본 개시내용의 기술적 사상 및 범주 내에 속하는 모든 변경들, 등가물들, 및 대안들을 커버하도록 의도된다는 것이 추가로 이해되어야 한다.
개인 식별가능 정보의 사용은 사용자들의 프라이버시를 유지하기 위한 산업 또는 정부 요구사항들을 충족시키거나 초과하는 것으로 일반적으로 인식되는 프라이버시 정책들 및 관례들을 따라야 하는 것이 잘 이해된다. 특히, 개인적으로 식별가능한 정보 데이터는 의도하지 않은 또는 인가되지 않은 액세스 또는 사용의 위험성들을 최소화하도록 관리되고 처리되어야 하며, 인가된 사용의 성질은 사용자들에게 명확히 표시되어야 한다.
본 명세서에서 제시되고 청구된 기법들은 본 기술 분야를 명백히 개선시키고 그러므로 추상적이거나 무형이거나 순수하게 이론적이지 않은 실용적인 속성의 물질적인 대상들 및 구체적인 예들을 참조하고 그에 적용된다. 추가적으로, 본 명세서의 말단에 첨부된 임의의 청구항들이 "[기능]을 [수행]하기 위한 수단.." 또는 "[기능]을 [수행]하기 위한 단계.."로 지정된 하나 이상의 요소들을 포함하면, 그러한 요소들이 35 U.S.C. 112(f) 하에서 해석될 것이라고 의도된다. 그러나, 임의의 다른 방식으로 지정된 요소들을 포함하는 임의의 청구항들에 대해, 그러한 요소들이 35 U.S.C. 112(f) 하에서 해석되지 않을 것이라고 의도된다.

Claims (20)

  1. 방법으로서,
    적어도 하나의 프로세서를 통해, 데이터를 비-지상 통신 허브에 전송하고 상기 비-지상 통신 허브로부터 데이터를 수신하기 위한 요청을 사용자 장비로부터 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 프로세서를 통해, 다운링크 주파수 대역 및 업링크 주파수 대역을 결정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 프로세서를 통해, 상기 다운링크 주파수 대역에 대응하는 다운링크 주파수 대역 식별자 및 상기 업링크 주파수 대역에 대응하는 업링크 주파수 대역 식별자를 결정하는 단계 - 상기 다운링크 주파수 대역은 상기 업링크 주파수 대역과 상이함 -; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서를 통해, 상기 다운링크 주파수 대역 식별자 및 상기 업링크 주파수 대역 식별자를 상기 사용자 장비에 전송하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다운링크 주파수 대역 식별자는 상기 업링크 주파수 대역 식별자와 동일한, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다운링크 주파수 대역 식별자는 상기 업링크 주파수 대역 식별자와 상이한, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서를 통해, 상기 다운링크 주파수 대역 및 상기 업링크 주파수 대역을 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 통해, 상기 비-지상 통신 허브로부터 상기 다운링크 주파수 대역 및 상기 업링크 주파수 대역의 이용가능성을 요청하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 지상 통신 허브로서,
    사용자 장비로부터 데이터를 수신하도록 구성된 수신기;
    상기 사용자 장비에 데이터를 전송하도록 구성된 송신기; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 수신기가 비-지상 통신 허브와 통신하기 위한 요청을 상기 사용자 장비로부터 수신하게 하고;
    이용가능한 다운링크 주파수 대역 및 이용가능한 업링크 주파수 대역을 결정하고;
    상기 이용가능한 다운링크 주파수 대역에 대응하는 다운링크 주파수 대역 식별자 및 상기 이용가능한 업링크 주파수 대역에 대응하는 업링크 주파수 대역 식별자를 결정하고 - 상기 업링크 주파수 대역 식별자는 상기 다운링크 주파수 대역에 대응하지 않음 -;
    상기 송신기가 상기 다운링크 주파수 대역 식별자 및 상기 업링크 주파수 대역 식별자를 상기 사용자 장비에 전송하게 하도록 구성된, 지상 통신 허브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다운링크 주파수 대역 식별자는 업링크 주파수 대역에 대응하지 않는, 지상 통신 허브.
  7. 제5항에 있어서, 상기 이용가능한 다운링크 주파수 대역 및 상기 이용가능한 업링크 주파수 대역은 주파수-분할 이중화 통신에 대해 구성된, 지상 통신 허브.
  8. 제5항에 있어서, 상기 다운링크 주파수 대역 식별자는 상기 업링크 주파수 대역 식별자와 쌍을 이루는, 지상 통신 허브.
  9. 제5항에 있어서, 상기 이용가능한 다운링크 주파수 대역 및 상기 이용가능한 업링크 주파수 대역은 1.5 내지 1.7 기가헤르츠인, 지상 통신 허브.
  10. 제5항에 있어서, 상기 이용가능한 다운링크 주파수 대역 및 상기 이용가능한 업링크 주파수 대역은 1.9 내지 2.7 기가헤르츠인, 지상 통신 허브.
  11. 제5항에 있어서, 상기 이용가능한 다운링크 주파수 대역은 1.5 내지 1.7 기가헤르츠이고, 상기 이용가능한 업링크 주파수 대역은 1.9 내지 2.7 기가헤르츠인, 지상 통신 허브.
  12. 제5항에 있어서, 상기 이용가능한 다운링크 주파수 대역은 1.9 내지 2.7 기가헤르츠이고, 상기 이용가능한 업링크 주파수 대역은 1.5 내지 1.7 기가헤르츠인, 지상 통신 허브.
  13. 기계-판독가능 명령어들을 포함하는 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체로서, 상기 명령어들은 사용자 장비의 적어도 하나의 프로세서로 하여금:
    상기 사용자 장비의 송신 회로부가 비-지상 통신 허브들의 네트워크에 데이터를 전송하고 상기 비-지상 통신 허브들의 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 요청을 송신하게 하고;
    상기 사용자 장비의 수신 회로부가 다운링크 주파수들에 대응하는 다운링크 주파수 대역 식별자 및 업링크 주파수들에 대응하는 업링크 주파수 대역 식별자를 수신하게 하고 - 상기 업링크 주파수 대역 식별자는 상기 다운링크 주파수 대역 식별자와 상이함 -;
    상기 송신 회로부가 상기 업링크 주파수들을 통해 상기 비-지상 통신 허브들의 네트워크에 데이터를 업로드하게 하고;
    상기 수신 회로부가 상기 다운링크 주파수들을 통해 상기 비-지상 통신 허브들의 네트워크로부터 데이터를 다운로드하게 하도록 구성된, 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 송신 회로부로 하여금 상기 요청을 지상 통신 허브에 송신하게 하도록 구성된, 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지상 통신 허브는 상기 비-지상 통신 허브들의 네트워크로부터 수신된 이용가능성 정보에 기초하여 상기 다운링크 주파수 대역 식별자에 대응하는 상기 다운링크 주파수들 및 상기 업링크 주파수 대역 식별자에 대응하는 상기 업링크 주파수들을 결정하도록 구성된, 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체.
  16. 제13항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 비-지상 통신 허브들의 네트워크의 비-지상 통신 허브에 상기 요청을 송신하게 하도록 구성되고, 상기 비-지상 통신 허브는 상기 다운링크 주파수들 및 상기 업링크 주파수들을 결정하도록 구성된, 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체.
  17. 제13항에 있어서, 상기 비-지상 통신 허브들의 네트워크는 스페이스본 궤도 위성(spaceborne orbital satellite), 위성 벌룬(satellite balloon), 고고도 플랫폼 스테이션(high-altitude platform station), 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체.
  18. 제13항에 있어서, 상기 업링크 주파수들은 상기 다운링크 주파수들과 상이한, 하나 이상의 유형의, 비일시적, 기계-판독가능 매체.
  19. 제1항에 있어서, 상기 업링크 주파수 대역 및 상기 다운링크 주파수 대역을 통해 상기 사용자 장비와 통신하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 업링크 주파수 대역 및 상기 다운링크 주파수 대역을 통해 상기 사용자 장비와 통신하는 단계는 주파수-분할 이중화를 사용하여 수행되는, 방법.
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