KR102670868B1 - 협대역 시스템에서의 양방향 데이터 전송 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기지국(101)과 단말 디바이스(102), 바람직하게는 복수 개의 단말 디바이스(102) 사이에, 바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 양방향 데이터 송신 방법에 있어서, 상기 단말 디바이스(102) 및 상기 기지국(101)은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 데이터가 상기 기지국(101)과 상기 단말 디바이스(102) 사이에 상이한 주파수에서 전송되는 방법으로서, 상기 방법은: 상기 단말 디바이스(102)로부터 상기 기지국(101)으로 데이터를 송신하기 위하여 기본 송신 주파수(201)를 결정하는 단계; 상기 단말 디바이스(102)로, 상기 단말 디바이스(101)로부터 상기 기지국(101)으로 데이터를 송신하기 위한 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 상기 단말 디바이스 측에서 규정하는 단계 - 상기 기본 송신 주파수(201)와 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202) 사이에 주파수 오프셋 Δfoffset이 존재함 -; 상기 단말 디바이스(102)로, 상기 기지국(101)으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 여는 단계 - 상기 주파수 오프셋 Δfoffset은 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 고려됨 -; 상기 기지국(101)으로서, 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 결정하는 단계; 및 상기 기지국(101)으로, 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(202)로부터 시작하여 데이터를 상기 단말 디바이스(102)에 송신하는 단계를 포함하는, 양방향 데이터 송신 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 협대역 시스템 내에서의 양방향 데이터 전송 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 청구항 제 2 항, 제 4 항 및 제 10 항에 따른 방법에 관한 것이다.
예를 들어 센서, 소비 미터기 또는 스마트 홈 제어기의 컴포넌트와 같은 계량 유닛으로부터의 데이터 송신은 날마다 점점 더 중요해지고 있다. 이러한 계량 유닛은 통신 시스템 내의 개별 단말 디바이스를 나타낸다. 이러한 타입의 시스템에서, 작은 볼륨의 데이터가 많은 수의 단말 디바이스로부터 기지국으로 송신된다. 계량 유닛의 하나의 중요한 적용 분야는 스마트 미터기라고도 알려져 있는 지능적 소비 미터기를 사용하는 것이다. 이것은 일반적으로, 예를 들어 에너지, 전기, 가스 또는 물을 위한 공급망에 포함되고, 각각의 연결 사용자에게 실제 소비량을 표시하고 소비 데이터를 제공자에게 송신하기 위하여 통신 네트워크를 사용하는 소비 미터기이다. 공급자는 소비 데이터를 수집하기 위한 집중기의 형태인 기지국을 작동시켜서, 소비 데이터를 송신하기 위한 통신 시스템을 제공한다. 지능형 소비 미터기는, 인력에 의한 계량기 검침이 더 이상 필요하지 않고, 제공자에 의한 단기 과금이 실제 소비량에 따라 구현될 수 있다는 장점을 제공한다. 그러면, 검침 간격이 짧아져서 말단 고객 요금들 사이의 연동이 더 정확해지고 전기의 거래 가격을 개발할 수 있다. 공급망도 실질적으로 더 효과적으로 이용될 수 있다.
단말 디바이스 및 기지국 사이에 단방향 및 양방향 데이터 송신을 하기 위한, 예를 들어 DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunication) 또는 RFID(Radio Frequency Identification)와 같은 다양한 시스템이 공지되어 있다. 이러한 타입의 시스템에서, 단말 디바이스가 동기화되는 레퍼런스 주파수 또는 레퍼런스 시간은 일반적으로 기지국에 의해 규정된다. 그러나, 석영 결정 공차에 기인하여 단말 디바이스 내에 주파수 및/또는 시간 부정확성이 생길 수 있다. 이러한 석영 결정 공차는, 예를 들어 온도 효과, 에이징 및/또는 제조 공차에 의해 초래되고, 주파수 오프셋이 생기게 한다. 공차가 생길 수 있기 때문에, 업링크에서 단말 디바이스의 송신을 위한 채널은 개별적인 단말 디바이스들이 서로 간섭하지 않도록, 대응하도록 넓게 선택되어야 한다. 균일한 폭으로 선택된 수신 채널이 다운링크에서 단말 디바이스의 수신 윈도우를 위하여 필요하다.
감도를 개선하고, 따라서, 예를 들어 단말 디바이스의 송신 품질을 개선하기 위하여, 데이터 송신을 위하여 협대역 시스템을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 석영 결정 공차에 기인하여, 단말 디바이스의 수신 필터는 간단하게 매우 좁은 형태로서 선택될 수 없다. 주파수 오프셋에 기인하여, 예를 들어 기지국이 단말 디바이스가 실제로 송신한 채널을 분명하게 식별할 수 없는 경우가 생길 수 있다. 따라서 예를 들어, 멀티-채널 시스템에서, 단말 디바이스의 열린 수신 윈도우의 주파수가 알려지지 않기 때문에, 기지국에 의한 주파수-정밀 반환 송신이 어려워진다.
최근접 선행 기술
협대역 시스템 내의 양방향 데이터 송신을 위한 시스템은 DE 10 2011 082 100 A1으로부터 공지되어 있다. 이러한 시스템은 단말 디바이스가, 주파수 편차가 다름에도 불구하고 서로 간섭하지 않으면서 매우 좁은 주파수 간격으로 송신할 수 있게 한다. 따라서, 단말 디바이스의 주파수는 대역 한계에 매우 가깝게 될 수 있고, 그러면 이용가능한 업링크 대역폭이 증가되고, 데이터 송신 레이트가 증가될 수 있다.
EP 2 369 763 B1은 제 1 및 제 2 타입의 송수신기 유닛을 포함하는 통신 시스템을 개시하는데, 제 1 타입의 송수신기 유닛은 이러한 제 2 타입의 송수신기 유닛으로부터 수신된 주파수를 레퍼런스 주파수와 비교하고 오프셋 신호를 형성하기 위하여 주파수 비교 유닛을 포함하고, 레퍼런스 주파수는 오프셋 신호에 따라서 설정된다.
본 발명의 목적은, 개선된 송신 품질과 대역폭의 더 효율적인 이용이 동시에 가능해지는 협대역 시스템 내의 양방향 데이터 송신을 위한 신규한 방법을 제공하는 데에 있다.
전술된 목적은 청구항 제 1 항의 전체 교시 내용에 의하여 그리고 청구항 제 2 항, 제 4 항 및 제 10 항에 청구된 바와 같은 방법에 의하여 달성된다. 본 발명의 적절한 디자인은 종속항에서 청구된다.
본 발명에 따르면, 기지국과 단말 디바이스, 바람직하게는 복수 개의 단말 디바이스 사이에, 바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 양방향 데이터 송신 방법으로서, 상기 단말 디바이스 및 상기 기지국은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 데이터가 상기 기지국과 상기 단말 디바이스 사이에 상이한 주파수에서 송신되며, 상기 방법은:
기본 송신 주파수가 상기 단말 디바이스로부터 상기 기지국으로 데이터를 송신하기 위하여 규정되는 단계;
상기 단말 디바이스는, 상기 단말 디바이스로부터 상기 기지국으로 데이터를 송신하기 위하여 상기 단말 디바이스 측에서 단말 디바이스 송신 주파수를 규정하는 단계 - 주파수 오프셋 Δfoffset이 상기 기본 송신 주파수와 상기 단말 디바이스 송신 주파수 사이에 존재함 -;
상기 단말 디바이스는 상기 기지국으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 여는 단계 - 상기 주파수 오프셋 Δfoffset은 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 고려됨 - 상기 기지국이 단말 디바이스 송신 주파수를 결정하는 단계; 및
상기 기지국은 결정된 단말 디바이스 송신 주파수에 기반하여 상기 단말 디바이스에 데이터를 송신하는 단계를 포함하는, 양방향 데이터 송신 방법이 제공된다.
따라서, 특히 협대역 시스템에서의 전체 데이터 송신은 단말 디바이스 송신 주파수가 유도되는 기본 송신 주파수에 기반한다. 단말 디바이스는 자신의 단말 디바이스 송신 주파수를 자유롭게 규정할 수 있다. 따라서, 단말 디바이스의 송신 주파수는 규정된 채널 또는 채널 간격으로부터 독립적이다. 단말 디바이스 송신 주파수는 기본 송신 주파수와 같은 것이 바람직할 수 있고, 따라서 0 Hz의 주파수 오프셋 Δfoffset을 가질 수 있다. 단말 디바이스에 의해 송신된 데이터에 기반하여, 기지국은 단말 디바이스 송신 주파수를 결정한다. 반환(return) 송신을 위한 주파수는 단말 디바이스 송신 주파수로부터 유사하게 유도된다.
두 번째로, 본 발명은, 기지국과 단말 디바이스, 바람직하게는 복수 개의 단말 디바이스 사이에, 바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 양방향 데이터 송신 방법으로서,, 상기 단말 디바이스 및 상기 기지국은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 데이터가 상기 기지국과 상기 단말 디바이스 사이에 상이한 주파수에서 송신되며, 특히 제 1 항에 청구된 바와 같고, 상기 방법은:
상기 단말 디바이스는 상기 기지국으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 여는 단계 - 상기 윈도우는 상기 단말 디바이스 송신 주파수와 관련하여 주파수 오프셋 Δfup/down을 가짐 -;
상기 단말 디바이스가 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 Δfup/down을 고려하는 단계; 상기 기지국이 상기 단말 디바이스에 의해 송신된 데이터의 상기 단말 디바이스 송신 주파수를 결정하는 단계; 및
상기 기지국이, 상기 단말 디바이스의 결정된 단말 디바이스 송신 주파수에 기반하고 및 Δfup/down을 포함하여, 데이터를 상기 단말 디바이스에 송신하는 단계를 포함하는, 양방향 데이터 송신 방법을 제공한다.
단말 디바이스는 단말 디바이스 송신 주파수에서 송신한다. 수신 윈도우가 단말 디바이스 송신 주파수에 대해 열리면, 단말 디바이스는 Δfup/down을 대응하도록 고려한다. 기지국은 데이터를 단말 디바이스 송신 주파수에서 수신하고, 단말 디바이스 송신 주파수를 결정한다. 기지국으로부터 단말 디바이스로 다시 데이터를 송신할 때, 기지국은 단말 디바이스의 단말 디바이스 송신 주파수 및 Δfup/down을 포함한다. 단말 디바이스 송신 주파수와 관련된 주파수 오프셋 Δfup/down이 이러한 목적을 위하여 가산된다. 단말 디바이스는 자신의 수신 윈도우를 제 1 단말 디바이스 송신 주파수에 관련하여 주파수 오프셋 Δfup/down을 가지는 주파수에서 자신의 수신 윈도우를 연다. 기본 송신 주파수에 기반하여, 단말 디바이스 송신 주파수와 관련된 주파수 차 Δfoffset은, 예를 들어 단말 디바이스에 의해 추가적으로 규정될 수 있다.
본 발명의 추가적인 계발예는 다음의 추가적 방법 단계들이 제공되게 한다:
상기 단말 디바이스가, 데이터를 상기 단말 디바이스로부터 상기 기지국으로 송신하기 위하여, 상기 단말 디바이스 측에서 추가 단말 디바이스 송신 주파수를 규정하는 단계 - 상기 추가 주파수 오프셋 Δf'offset은 상기 기본 송신 주파수와 상기 추가 단말 디바이스 송신 주파수 사이에 존재함 -;
상기 단말 디바이스가 상기 추가 단말 디바이스 송신 주파수의 수신 윈도우를 열기 위하여 Δf'offset을 고려하는 단계;
상기 기지국이 상기 추가 단말 디바이스 송신 주파수에서 상기 단말 디바이스에 의해 송신된 데이터의 상기 단말 디바이스 송신 주파수를 결정하는 단계.
기지국 및 단말 디바이스 사이의 양방향 송신은 추가 단말 디바이스 송신 주파수에서 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 추가 단말 디바이스 송신 주파수와 관련된 주파수 차 Δf'offset도 기본 송신 주파수에 기반하여 단말 디바이스에 의해 규정될 수 있다. 수신 윈도우가 열리면, 단말 디바이스는 Δf'offset 및, 필요한 경우, 추가적으로 Δfup/down 및/또는 Δfoffset을 고려할 수 있다. 데이터가 단말 디바이스로 다시 송신되면, 기지국은 단말 디바이스의 결정된 단말 디바이스 송신 주파수 및, 필요한 경우, 추가적으로 Δfup/down을 유사하게 고려한다.
바람직하게는, 따라서 반환 송신 기지국의 채널이 단말 디바이스 송신 주파수의에 기반하여 결정되기 때문에, 채널 할당의 문제가 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명은 단말 디바이스가 협대역 시스템에서 규정된 채널 할당에 따를 필요가 없이 송신할 수 있게 한다. 그러므로, 단말 디바이스 송신 주파수는 채널 밖의 주파수에 있을 수도 있다.
두 번째로, 본 발명은, 기지국과 단말 디바이스, 바람직하게는 복수 개의 단말 디바이스 사이에, 바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 양방향 데이터 송신 방법으로서, 상기 단말 디바이스 및 상기 기지국은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 상기 단말 디바이스 및 상기 기지국은 적어도 하나의 무선 칩을 각각 가지며, 상기 주파수 레퍼런스 유닛은 상기 무선 칩에 연결되고, 데이터가 상기 기지국과 상기 단말 디바이스 사이에 상이한 주파수에서 송신되며, 특히 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 청구한 바와 같고, 상기 방법은:
상기 무선 칩의 주파수-영향 효과가 측정됨으로써, 주파수 오프셋 Δfchip이 결정되는 단계; 및
상기 단말 디바이스는 상기 기지국으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 여는 단계 - 상기 주파수 오프셋 Δfchip은 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 고려됨 -를 포함하는, 양방향 데이터 송신 방법을 청구한다.
기지국 및 단말 디바이스는 자기 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가진다. 이러한 주파수 레퍼런스 유닛은, 예를 들어 인쇄 회로 보드 상에 수정 발진기의 형태로 구현될 수 있다. 기지국 및 단말 디바이스는 자기 자신의 무선 칩을 더 포함한다. 이러한 무선 칩은 일반적으로 주파수 레퍼런스 유닛과 다른 집적 회로(IC)일 수 있다. 주파수 레퍼런스 유닛은 통신을 보장하기 위하여 무선 칩에 연결된다.
주파수-영향(influencing) 효과는, 예를 들어 무선 칩의 아키텍처로부터 생길 수 있다. 주파수 오프셋 Δfchip을 결정하기 위하여, 예를 들어 사용되는 칩의 아키텍처가 측정될 수 있다. 그러면, 이러한 값이 기지국 또는 단말 디바이스 내에 적절하게 저장될 수 있다. 단말 디바이스로부터 기지국, 단말 디바이스로의 후속하는 업링크 데이터 전송은 수신 윈도우를 열 때 주파수 오프셋 Δfchip을 고려하는 것이 바람직할 수 있다. 기지국이 단말 디바이스로의 데이터 송신 중에 주파수 오프셋 Δfchip을 고려하는 것도 비슷하게 가능하다. 사용되는 무선 칩은 오직 한 번 측정되는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 주파수-영향 효과가 각각의 무선 칩의 모든 배치(batch)에 대하여 일반적으로 같기 때문이다.
기본 송신 주파수는 적절하게 고정될 수 있고 사전에 규정되어 있을 수 있다. 기본 송신 주파수는 단말 디바이스 및 기지국 사이의 데이터 송신 중에 단말 디바이스에 의해 규정되지만, 기본 송신 주파수는 단말 디바이스에서, 예를 들어 단말 디바이스의 제조 또는 설치 중에 사전에 규정되어 있을 수도 있다.
더욱이, 제 1 단말 디바이스 송신 주파수가 주파수 공차 ΔfT만큼 기본 송신 주파수에서 벗어나는 것도 가능하다. 주파수 공차 ΔfT는, 예를 들어 온도 영향에 기인하여 생길 수 있다.
더욱이, 주파수 공차 ΔfT는 기지국 및 단말 디바이스의 주파수 레퍼런스 유닛들 사이의 오프셋에 의해서 생길 수 있다. 주파수 레퍼런스 유닛은, 예를 들어 석영 결정일 수 있다. 예를 들어, 주파수 부정확성 및/또는 시간 부정확성은 이러한 석영 결정에 기인하여 생길 수 있다. 단말 디바이스가 일반적으로 기지국보다 이러한 부정확성에 의해 더 영향을 많이 받는다. 기지국은 일반적으로 고정된 에너지 서플라이 및 가능하게는 추가적인 동기화 설비를 가질 수 있다. 이러한 주파수 공차 ΔfT는, 예를 들어 석영 결정의 온도 영향, 에이징 및/또는 제작 공차에 의해 생기고, 기지국 및 단말 디바이스 사이에 주파수 오프셋이 생기게 한다.
기본 송신 주파수는 기지국에 적절하게 알려져 있을 수 있다. 결정된 단말 디바이스 송신 주파수에 기반하여, 기지국은, 예를 들어 단말 디바이스의 기본 송신 주파수에 관련된 주파수 공차 ΔfT를 결정할 수 있다. 따라서, 예를 들어 주파수 공차 ΔfT가 단말 디바이스로의/로부터의 데이터의 송신 또는 수신 중에 간단한 방식으로 고려될 수 있다.
주파수 오프셋 Δfup/down이 사전에 규정된 고정된 값이라면 특히 적절하다. 따라서, 기지국 및 모든 단말 디바이스가 동일한 주파수 오프셋 Δfup/down을 사용하고, 따라서 송신 또는 수신을 위해서 동일한 주파수를 사용하는 것이 보장될 수 있다. 주파수 오프셋 Δfup/down은 바람직하게는, 예를 들어 동작 중에 기지국 및 단말 디바이스 사이의 주파수 오프셋 Δfup/down의 불일치가 생기는 것을 막기 위하여, 고정되고, 즉 변경가능하지 않거나 쉽게 변경되지 않을 수 있다.
그러므로, 주파수 오프셋 Δfup/down은 기지국 및 단말 디바이스에 알려지는 것이 특히 적절하다.
바람직하게는, 단말 디바이스는 간섭-영향 주파수 및/또는 간섭-영향 주파수 범위들을 피하는 방식으로 단말 디바이스 송신 주파수를 규정할 수 있다. 이를 위하여, 단말 디바이스는, 예를 들어 캐리 예를 들어 간섭원을 식별하기 위하여 숨은 노드 검출을 수행할 수 있다. 단말 디바이스는 이에 기반하여 단말 디바이스 송신 주파수를 규정할 수 있다. 단말 디바이스는, 예를 들어 단말 디바이스 송신 주파수를 규정하기 위하여, 주파수 오프셋 Δfoffset을 능동적으로 설정할 수 있다. 따라서, 단말 디바이스는 자신의 주변으로부터의 간섭 영향들에 독립적으로 응답할 수 있고, 송신 품질을 개선할 수 있다.
이와 유사하게, 단말 디바이스는 자기 자신의 송신 파워를 측정하고 단말 디바이스 송신 주파수를 이에 기반하여 규정하는 것이 바람직하다. 송신 파워에 요동이 생기는 원인은, 예를 들어 간섭에 기인한 페이딩(fading) 효과, 쉐도잉, 다중경로 전파 또는 도플러 효과일 수 있다. 예를 들어, 수신 신호 세기 표시자(RSSI)가 표시자로서 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어 다운링크에서의 마지막 패킷의 RSSI 값이 측정될 수 있다. 현재의 주파수에서의 성공적 통신을 위한 신호 세기가 얻어지지 않으면, 더 양호한 주파수로 전환하는 것이 가능하다. 따라서, 송신 품질이 단말 디바이스 송신 주파수의 대응하는 조절을 통해서 개선될 수 있다.
바람직하게는, 기지국은 단말 디바이스의 주파수 공차 ΔfT를 포함하는 데이터를 각각의 단말 디바이스로 송신할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말 디바이스의 물리적으로 가능한 최대 주파수 공차 ΔfT를 추정하거나 알고 있을 수 있고, 또는 예를 들어 기본 송신 주파수에 기반하여 이를 결정했을 수 있다. 그러므로, 단말 디바이스의 주파수 공차 ΔfT도 데이터를 단말 디바이스로 송신하는 동안에 고려될 수 있다. 예를 들어, 더 나아가 기지국은 단말 디바이스의 결정된 주파수 공차 ΔfT를 단말 디바이스로 송신할 수 있다. 이를 통하여, 단말 디바이스는 예를 들어 기지국과 관련된 자신의 결정 오프셋을 고려할 수 있다.
단말 디바이스가 수신 윈도우를 열기 위하여 자신의 주파수 공차 ΔfT를 고려하는 것도 가능하다. 이러한 목적을 위하여, 단말 디바이스는, 예를 들어 자신의 물리적으로 가능한 최대 주파수 공차 ΔfT를 알고 있거나 추정할 수 있다. 더욱이, 기지국이 단말 디바이스의 주파수 공차 ΔfT를 결정했고, 이것을 단말 디바이스에 송신한 했을 수도 있다. 그러므로, 단말 디바이스의 수신 윈도우는 정확한 주파수에서 더 정밀하게 열릴 수 있다.
둘째로, 본 발명은 기지국과 단말 디바이스, 바람직하게는 복수 개의 단말 디바이스 사이에, 바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 다른 양방향 데이터 송신 방법으로서, 상기 단말 디바이스 및 상기 기지국은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 데이터가 상기 기지국과 상기 단말 디바이스 사이에 상이한 주파수에서 송신되며, 상기 단말 디바이스로부터 상기 기지국으로의 데이터 송신은 업링크 대역의 주파수에서 일어나고, 상기 기지국으로부터 단말 디바이스로의 데이터 송신은 다운링크 대역의 주파수에서 일어나며, 특히 본 발명의 앞선 설계예에 따르고, 상기 방법은:
상기 기지국이, 결정된 단말 디바이스 송신 주파수에 기반하고 상기 다운링크 대역의 폭을 고려하여 데이터를 상기 단말 디바이스에 송신하는 단계;
상기 단말 디바이스가 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 상기 다운링크 대역의 폭을 고려하는 단계를 포함하는, 양방향 데이터 송신 방법을 청구한다.
단말 디바이스로부터 기지국으로의 신호 송신은 업링크라고 불리고, 기지국으로부터 단말 디바이스로의 신호 송신은 다운링크라고 불린다. 따라서, 업링크 또는 다운링크를 위해 가능한 송신 주파수는 대응하여 업링크 대역 또는 다운링크 대역에 속한다. 기본 송신 주파수 및 단말 디바이스 송신 주파수는 업링크 대역 내에 적절하게 속한다. 기지국은 다운링크 대역에서 단말 디바이스로 다시 송신하는데, 여기에서 다운링크 대역은 업링크 대역과 관련하여 주파수 오프셋 Δfup/down만큼 적절하게 천이될 수 있다.
또한, 업링크 대역이 다운링크 대역보다 넓은 것도 가능하다. 단말 디바이스 송신 주파수가 업링크 대역 내에 속하지만 기지국이 다시 송신하는, 주파수 오프셋 Δfup/down만큼 천이된 대응하는 주파수는 다운링크 대역에서 벗어나는 경우가 생길 수 있다. 그러면, 업링크 대역을 완전히 이용하기 위하여, 기지국의 송신 주파수는 다운링크 대역 밖에 위치되는 한, 다시 다운링크 대역 내에 위치되도록 하는 방식으로 조절된다. 기지국의 송신 주파수는, 예를 들어 주파수 오프셋 Δfwrap만큼 보완될 수 있다. 주파수 오프셋 Δfwrap은, 기지국의 결과적으로 얻어지는 송신 주파수가 다운링크 대역 내에 위치되도록 하는 방식으로 선택된다. 따라서, 송신 품질을 개선하는 것과 동시에, 협대역 시스템에서 이용가능한 대역(업링크 대역 또는 다운링크 대역)을 효율적으로 활용할 수 있는 가능성이 생긴다. 또한, 단말 디바이스는, 기지국의 송신 주파수가 다운링크 대역 밖에 위치될 수 있는지 여부를, Δfup/down 및/또는 Δfoffset 및/또는 Δf'offset을 고려하여 점검할 수 있다. 단말 디바이스는 따라서 자신의 수신 윈도우를 다운링크 대역 내의 주파수에서 연다. 이러한 목적을 위하여, 단말 디바이스는 주파수 오프셋 Δfwrap을 적절하게 고려할 수 있다. 그러므로, 주파수 오프셋 Δfwrap은 사전에 규정되었고 및/또는 기지국 및 단말 디바이스가 주파수 오프셋 Δfwrap을 알고 있는 것이 바람직할 수 있다.
바람직하게는, 가능한 최대 주파수 공차 ΔfT,max는 단말 디바이스 및 기지국에 저장될 수 있다. 최대 주파수 공차 ΔfT,max는 단말 디바이스의 석영 결정 오차 및 기지국의 석영 결정 오차를 포함함으로써 적합하게 결정될 수 있다. 단말 디바이스 및 기지국은 기지국의 송신 주파수가 주파수 범위를 벗어나는지 여부를 점검할 때 주파수 공차 ΔfT,max를 포함할 수 있다. 최대 주파수 공차 ΔfT,max를 고려할 때, 기지국의 송신 주파수가 다운링크 대역에서 벗어나는 한, 예를 들어 주파수 오프셋 Δfwrap은 수신 윈도우를 여는 동안 또는 송신 중에 추가적으로 고려될 수 있다.
기지국 및 단말 디바이스는 업링크 대역의 위치 및 다운링크 대역의 위치를 적절하게 알고 있을 수 있다. 단말 디바이스 및 기지국이 업링크 대역 및 다운링크 대역의 위치를 알고 있으면, 단말 디바이스 및 기지국이 수신 윈도우를 열 때에 또는 데이터의 송신 중에 다운링크 대역의 폭을 동일한 방식으로 고려하는 것이 보장된다.
점유된 주파수 대역폭은 ETSI EN 300 220-1 V3.1.1 표준에서 그 안에 송신의 총 평균 파워의 99% 가 속하는 주파수 범위로서 규정된다. 바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 상기 양방향 데이터 송신의 채널은, 1 kHz 내지 25 kHz, 바람직하게는 2 kHz 내지 6 kHz, 바람직하게는 3 kHz 내지 5 kHz의 범위인 채널 대역폭을 가질 수 있다. 따라서, 이용가능한 대역폭의 효율적 이용이 보장될 수 있어서, 채널 용량 및 따라서 기지국 당 가능한 단말 디바이스의 개수가 증가된다.
바람직하게는 협대역 시스템에서 이루어지는 상기 양방향 데이터 송신의 채널은, 적절하게는 0.5 kbaud 내지 20 kbaud, 바람직하게는 0.5 kbaud 내지 6 kbaud의 범위를 가지는 심볼 레이트를 가질 수 있다.
단말 디바이스의 주파수 공차 ΔfT는 채널의 대역폭보다 클 수 있다. 주파수 공차 ΔfT는 온도-의존적이다. 협대역 시스템에서, 채널은 송신기 및 수신기의 석영 결정 공차보다 훨씬 작을 수 있는 좁은 대역폭을 가진다. 신호의 감도에 부정적인 영향을 주고 노이즈를 증가시키는 광대역(wide) 필터에 의존하는 것을 피하기 위하여, 단말 디바이스 송신 주파수는 업링크에서 양방향 시스템에서 결정되고, 다운링크에서 기지국 송신 주파수를 설정하는 데에 고려된다. 따라서, 단말 디바이스 송신 주파수 및 기지국 송신 주파수를 기본 송신 주파수로부터 유도함을 통하여 송신 품질이 개선될 수 있다.
단말 디바이스의 주파수 공차 ΔfT는 1 ppm 내지 100 ppm, 바람직하게는 3 ppm 내지 50 ppm, 바람직하게는 5 ppm 내지 30 ppmdml 범위 안에 있을 수 있다.
기지국은 수신 주파수를 적어도 세 번 적절하게 조절할 수 있고 및/또는 수신 윈도우를 세 배의 주파수 대역폭으로 열 수 있다. 따라서, 송신된 데이터가 기지국에 수신되는 것이 보장될 수 있다. 윈도우가 세 배의 주파수 대역폭으로 열리는 한, 송신 주파수는, 예를 들어 고속 푸리에 변환(FFT)을 이용하여 결정될 수 있다.
바람직하게는, 기지국 및 단말 디바이스 사이의 동기화 시퀀스는 연장될 수 있고, 바람직하게는 세 배가 된다. 이를 통하여, 단말 디바이스를 기지국과 동기화하는 것이 단순화될 수 있고, 결과적으로 기지국에 의한 데이터 수신이 보장될 수 있다.
단말 디바이스의 주파수 공차 ΔfT에 대한 채널의 대역폭의 비율은 3 미만인 것이 바람직하다. 예를 들어 25 kHz의 채널 대역폭 및 예를 들어 ISM 대역 내에서 30 ppm인 석영 결정의 ΔfT의 주파수 공차및 868 MHz의 캐리어 주파수에 의해 25 kHz 대 26.04 kHz의 비율이 생긴다. 그러면, 일 예로서 0.96의 반올림된 비율이 생긴다.
본 발명의 적절한 디자인들이 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명된다:
도 1은 기지국의 장치 및 단말 디바이스의 장치의 고도로 단순화된 개략적인 표현을 도시한다;
도 2a 및 도 2b는 주파수 오프셋 Δfup/down 및 Δfoffset인 경우의 기지국 및 단말 디바이스 사이의 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다;
도 3은 세 개의 채널에 대한, 기지국 및 단말 디바이스 사이의 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다;
도 4는 주파수 오프셋 Δfchip인 경우의 기지국 및 단말 디바이스 사이의 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다;
도 5a 및 도 5b는 대역 한계 및 주파수 범위가 있는, 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다.
도 1은 기지국의 장치 및 단말 디바이스의 장치의 고도로 단순화된 개략적인 표현을 도시한다;
도 2a 및 도 2b는 주파수 오프셋 Δfup/down 및 Δfoffset인 경우의 기지국 및 단말 디바이스 사이의 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다;
도 3은 세 개의 채널에 대한, 기지국 및 단말 디바이스 사이의 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다;
도 4는 주파수 오프셋 Δfchip인 경우의 기지국 및 단말 디바이스 사이의 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다;
도 5a 및 도 5b는 대역 한계 및 주파수 범위가 있는, 업링크 및 다운링크의 고도로 단순화된 개략적인 예시를 도시한다.
도 1에서 참조 번호 101은, 기본 송신 주파수(201)와 관련하여 주파수 오프셋 Δfoffset을 가지는 단말 디바이스 송신 주파수(202)에서, 업링크(207)에서 단말 디바이스(102)에 의해 송신되는 신호를 수신하기 위한 장치(103)를 가지는 기지국을 나타낸다. 기지국(101)은 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 결정하기 위한 장치(104)를 더 가진다. 다운링크(208)에서 단말 디바이스(102)로 신호를 송신하기 위한 장치(105)도 유사하게 기지국(101)의 일부를 형성한다. 단말 디바이스(102)로의 신호는 다운링크(208)에서, 기지국 송신 주파수(203)에서 송신된다. 여기에서, 기지국 송신 주파수는 주파수 오프셋 Δfup/down에 의해 보완된, 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(202)이다. 기지국(101)의 세 개의 장치(103, 104 및 105)는 내부적으로 연결된다.
각각의 경우에 도시된 세 개의 단말 디바이스(102)는 단말 디바이스 송신 주파수(202)에서 신호를 송신하기 위한 장치(107) 및 기지국 송신 주파수(203)에서 기지국(101)에 의해 송신된 신호를 수신하기 위한 장치(106)를 포함한다. 단말 디바이스(102)의 송신을 위한 장치(107)로부터 기지국(101)의 수신을 위한 장치(103)를 가리키는 세 화살표로 표시된 업링크(207)에서의 신호는, 대응하는 단말 디바이스 송신 주파수(202)에서 송신된다. 기지국(101)의 송신을 위한 장치(105)로부터 단말 디바이스(102)의 수신하기 위한 장치(106)로의 다운링크(208)에서 신호는 기지국 송신 주파수(203)에서 송신된다. 단말 디바이스 송신 주파수(202) 및 대응하는 기지국 송신 주파수(203)는 각각의 개별 단말 디바이스(102)에 대하여 다를 수 있다. 특히, 복수 개의 단말 디바이스(102)의 경우, 개별 단말 디바이스(102)의 단말 디바이스 송신 주파수(202)가 서로 달라서, 송신 중에 서로 간섭을 일으키지 않으면 특히 바람직하다. 대응하는 기지국 송신 주파수(203)도 유사하게 서로 다르다. 상이한 단말 디바이스 송신 주파수(202)는 바람직하게는 업링크 대역(209) 안에 위치되고, 대응하는 기지국 송신 주파수(203)는 다운링크 대역(210) 안에 위치된다.
도 2a 및 도 2b는 상이한 주파수 오프셋 Δfup/down, Δfoffset 및 ΔfT가 있는, 기지국(101) 및 단말 디바이스(102) 사이의 업링크(207) 및 다운링크(208)를 도시한다.
도 2a는 업링크(207)에서의 기본 송신 주파수(201) 및 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 보여준다. 단말 디바이스 송신 주파수(202)는 주파수 오프셋 Δfoffset을 가진다. 주파수 오프셋 Δfoffset은 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 변경함으로써 단말 디바이스(102)에 의해 규정될 수 있다. 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 변경하는 하나의 이유는, 예를 들어 단말 디바이스(102)가, 예를 들어 숨은 노드 검출을 이용하여 식별한 상이한 간섭원일 수 있다. 더욱이, 단말 디바이스 송신 주파수(202)의 변경은, 예를 들어 대안적으로 또는 추가적으로 단말 디바이스(102)의 실제 송신 파워의 측정에 기반하여 일어날 수 있다. 기지국 송신 주파수(203)는 다운링크(208)에 표시된다. 단말 디바이스 송신 주파수(201)에 기반하여, 기지국 송신 주파수(203)는 주파수 오프셋 Δfup/down만큼 천이된다.
본 발명의 대안적인 디자인 또는 개발예에서, 단말 디바이스(102)는 시스템 공차 또는 저장된 가능한 최대 주파수 공차 ΔfT,max를 고려한다. 도 2b에서, 제 1 주파수 오프셋(211)은 기본 송신 주파수(201) 주위의 주파수 공차 ΔfT의 범위로서 표시된다. 주파수 공차 ΔfT는 업링크(207)에서, 그리고 다운링크(208)에서의 기지국 송신 주파수(203)에서도 고려된다. 최대 주파수 공차 ΔfT는 단말 디바이스(102) 및 기지국(101)에 알려지는 것이 바람직할 수 있다. 더욱이, 주파수 공차 ΔfT는 여기에서 협대역 시스템의 채널의 대역폭(206)보다 크다.
도 3은 세 개의 채널 1, 2, 3 및 1', 2', 3'에 대한 예로서, 기지국(101) 및 단말 디바이스(102) 사이의 업링크(207) 및 다운링크(208)를 보여준다. 단말 디바이스(102)는 디폴트로 업링크(207)에서 오직 하나의 채널 1에서만, 기본 송신 주파수(201)에서 송신한다. 단말 디바이스(102)가 상이한 채널, 예를 들어 채널 2에서 송신하고자 하면, 단말 디바이스(102)는 대응하는 주파수 오프셋 Δfoffset에 의해 보완된 기본 송신 주파수(201)를 취한다. 채널 1의 경우, 주파수 오프셋 Δfoffset은 이러한 예에서 0 Hz에 대응한다. 이러한 경우에, 단말 디바이스 송신 주파수(202)는 그러므로 기본 송신 주파수(201)와 같다. 채널 2의 경우에, 주파수 오프셋 Δfoffset은 0 Hz와 같지 않고, 단말 디바이스 송신 주파수(202)는 그러므로 기본 송신 주파수(201)와 같지 않다. 추가적인 채널의 경우, 여기에서는 예를 들어 채널 3의 경우에, 주파수 오프셋은 Δf'offset이다. 주파수 오프셋 Δfoffset은 주파수 오프셋 Δf'offset과 같지 않을 수 있다. 기지국(101)은 단말 디바이스(102)로부터 신호를 수신하고, 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 결정한다. 단말 디바이스가 송신하거나 송신하려고 의도한 채널은 따라서 기지국(101)과 무관하다. 다운링크(208)에서, 기지국(101)은 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(201)와 관련하여 주파수 오프셋 Δfup/down을 가지는 기지국 송신 주파수(203)에서, 단말 디바이스(102)에 신호를 다시 송신한다. 주파수 오프셋 Δfup/down은, 예를 들어 업링크 대역(209)으로부터 다운링크 대역(210)까지의 주파수 오프셋을 기술할 수 있다. 주파수 오프셋 Δfup/down은, 예를 들어 사전에 정의되었고, 기지국(101) 및 단말 디바이스(102)에 알려져 있다. 단말 디바이스(102)는 이제 자신의 수신 윈도우를, 자신의 기본 송신 주파수(201)를 주파수 오프셋 Δfoffset 또는 Δf'offset 및 Δfup/down으로 보완함을 통하여 수신한 주파수에서 연다(open).
하나의 특정한 예에서, 단말 디바이스(102)는 업링크(208)에서, 868.17 MHz의 주파수로 채널 1에서 송신한다. 온도와 같은 외부 영향에 기인하여 주파수 오프셋이 생기지 않는다고 가정하면, 즉 주파수 공차 ΔfT가 고려되지 않는다면, 단말 디바이스(102)는 868.17 MHz의 실제 주파수에서 송신한다. 이러한 예에서, 기본 송신 주파수(201)는 868.17 MHz이고, 및 이러한 이유로 주파수 오프셋 Δfoffset는 여기에서 0 Hz이다. 기지국(101)은 신호를 수신하고 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 868.17 MHz이라고 결정한다. 단말 디바이스 송신 주파수에 기반하여, 기지국(101)은 이러한 예에서 1.4 MHz인 주파수 오프셋 Δfup/down을 가산한다. 따라서, 기지국(101)은 단말 디바이스(102)로, 예를 들어 반환 채널 1'에 대응하여 869.57 MHz의 기지국 송신 주파수(203)로 다운링크(208)에서 다시 전송한다. 이러한 단말 디바이스(102)는 주파수 오프셋 Δfup/down을 자신의 단말 디바이스 송신 주파수(202)에 유사하게 가산하였고, 수신 윈도우를 869.57 MHz에서 대응하도록 열었다. 따라서, 단말 디바이스(102)는 기지국(101)의 신호를 다운링크(208)에서 수신할 수 있다.
추가적인 예에서, 이러한 단말 디바이스(102)는, 예를 들어 868.21 MHz의 주파수에서 채널 2에서 송신하려 한다. 외부 영향에 기인한 주파수 오프셋이 발생하지 않는다는 동일한 가정하에, 단말 디바이스(102)는 868.21 MHz의 실제 주파수에서 송신한다. 이러한 예에서 기본 송신 주파수(201)가 868.17 MHz이기 때문에, 주파수 오프셋 Δfoffset은 따라서 40 kHz이다. 단말 디바이스(102)는 1.4 MHz의 주파수 오프셋 Δfup/down을 868.17 MHz의 기본 송신 주파수(201) 및 40 kHz의 주파수 오프셋 Δfoffset의 합으로부터 유도된 868.21 MHz의 단말 디바이스 송신 주파수(202)에 가산하고, 수신 윈도우를 여기에서는 반환 채널 2'이라고 표시되는 869.61 MHz에서 연다. 기지국(101)은 단말 디바이스(102)로부터 신호를 수신하고 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 868.21 MHz라고 결정한다. 기지국(101)은 869.61 MHz의 기지국 송신 주파수(203)에서 대응하도록 송신한다. 따라서, 단말 디바이스(102)는 기지국(101)의 신호를 다운링크(208)에서, 반환 채널 2' 에서 수신할 수 있다.
이러한 예에서, 채널은 서로로부터 40 kHz의 간격을 가진다. 채널들의 대역폭(206)은 1 kHz 내지 20 kHz, 바람직하게는 2 kHz 내지 6 kHz, 바람직하게는 3 kHz 내지 5 kHz의 범위에 속할 수 있다.
도 4는 업링크(207)에서의 기본 송신 주파수(201) 및 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 보여준다. 단말 디바이스 송신 주파수(202)는 기본 송신 주파수(201)와 관련하여 주파수 오프셋 Δfoffset을 가진다. 더욱이, 무선 칩의 주파수-영향 효과에 기인하여 주파수 오프셋 Δfchip이 발생한다. Δfchip이 단방향성(unilaterally)으로 고려되도록, 주파수 오프셋 Δfchip은 기지국 또는 단말 디바이스에서 고려될 수 있다. 이러한 예에서, Δfchip은 단말 디바이스에서 고려된다. 여기에서, Δfchip,TX는 송신 중의 단말 디바이스의 무선 칩에 기인한 주파수 오차를 나타내고, Δfchip,RX는 수신 중의 단말 디바이스의 무선 칩에 기인한 주파수 오차를 나타낸다. 그러므로, 단말 디바이스는 Δfchip,TX를 보상하지 않고 단말 디바이스 송신 주파수(202b)에서 송신한다. 기지국 송신 주파수(203)는 다운링크(208)에 표시된다. Δfchip,TX의 보상이 없는 단말 디바이스 송신 주파수(202b)에 기반하여, 기지국 송신 주파수(203)가 주파수 오프셋 Δfup/down만큼 천이된다. 예를 들어, 868 MHz의 기지국 송신 주파수(203)가 단말 디바이스에서 설정되도록 의도된다. 그러나, 결정된 주파수 오프셋 Δfchip은, 예를 들어 0.000300 MHz임으로써, 단말 디바이스가 자신의 수신 윈도우를 Δfchip의 보상이 없이 868.000300 MHz의 기지국 송신 주파수(203b)에서 열게 할 것이다. 자신의 수신 윈도우를 열 때 단말 디바이스가 수신 윈도우를 열기 위하여 주파수 오프셋 Δfchip을 고려한다면, 단말 디바이스는 자신의 수신 윈도우를 Δfchip을 보상하면서 868.000000 MHz의 기지국 송신 주파수(203a)에서 열 것이다. 주파수 오프셋 Δfchip만을 고려하거나 주파수 오프셋 Δfoffset 및/또는 주파수 오프셋 Δfup/down과 조합하여 고려하는 것이 가능하다.
도 5a 및 도 5b는 대역 한계(205) 및 주파수 범위(204)의 표시가 있는 업링크(207) 및 다운링크(208)를 도시한다. 업링크 대역(209)은, 예를 들어 여기에서 다운링크 대역(210)보다 넓다. 예를 들어, 온도와 같은 외부 영향에 기인하여 생기는 주파수 공차 ΔfT가 각각의 채널에 대해서 취해진다. 따라서, 더 좁은 다운링크 대역(210)은 주파수 범위(204a)를 생성하고, 그 한계는 다운링크 대역(210)의 대역 한계(205)로부터 주파수 공차의 절반(ΔfT,max/2)에 달하는 거리를 가진다. 업링크 대역(209)에서의 주파수 범위(204b)는 다운링크 대역(210)의 주파수 범위(204a)로부터 주파수 오프셋 Δfup/down만큼 천이된다.
도 5a는 업링크(207)에서의 두 개의 채널(채널 1, 2) 및 다운링크(208)에서의 그들의 대응하는 반환 채널(채널 1', 2')을 도시한다. 양자 모두의 채널에는 대응하는 주파수 공차 ΔfT가 표시된다. 업링크(207)에서의 채널의 주파수가 주파수 범위(204b)에 속하면, 주파수 오프셋 Δfup/down만큼 천이되는 반환 채널(채널 1', 2')의 대응하는 주파수는 주파수 범위(204a) 내에서 사용될 수 있다. 기지국(101) 및 단말 디바이스(102)는 업링크(207) 및 다운링크(208)에서 대역 한계(205)의 위치를 알고 있다. 또한, 가능한 주파수 공차 ΔfT가 알려질 수 있거나, 가능한 최대 주파수 공차 ΔfT,max라고 추정되었을 수 있다. 따라서, 다운링크(208) 또는 업링크(207)에서의 주파수 범위(204a 또는 204b)의 위치도 기지국(101) 및 단말 디바이스(102)에 알려져 있다. 주파수 범위(204a 또는 204b)는 다운링크 대역(210) 또는 업링크 대역(209)의 대역 한계(205) 내에 있다.
하나의 특정한 예에서, 다운링크 대역(210)은 250 kHz의 폭을 가지고, 869.4 MHz 및 869.65 MHz에서 대역 한계를 가지는데, 기지국(101) 및 단말 디바이스(102)가 이들을 알고 있다. 업링크 대역(209)은 자신의 대역 한계를, 예를 들어 868.0 MHz 및 868.6 MHz에서 가지고, 600 kHz의 폭은 다운링크 대역(210)보다 넓다. 가능한 주파수 공차 ΔfT가 더 알려져 있거나 ±30 kHz의 최대 값으로서 추정되었다. 그러므로, 다운링크 대역(210)에서의 주파수 범위(204a)의 한계는 869.43 MHz 및 869.62 MHz이다. 주파수 오프셋 Δfup/down은 1.4 MHz이다. 단말 디바이스(102)는, 예를 들어 채널 1에서, 868.19 MHz의 단말 디바이스 송신 주파수(202)로 송신한다. 이것은 주파수 오프셋 Δfup/down에 의해 천이되고 따라서 주파수 범위(204a)에 속하는 869.59 MHz의 기지국 송신 주파수(203)에 대응한다. 단말 디바이스(102)는 이것을 인식하고, 기지국 송신 주파수(203)를 추가 주파수 오프셋, 예를 들어 주파수 오프셋 Δfwrap으로 보완할 필요가 없다는 것을 알게 된다. 결과적으로, 단말 디바이스(102)는 자신의 수신 윈도우를 869.59 MHz의 기지국 송신 주파수(203)에서 연다. 기지국(101)은 동일한 방식으로 주파수 범위(204a) 내에 속하기 위해서 기지국 송신 주파수(203)가 추가적 주파수 오프셋에 의해 보완될 필요가 없다는 것을 인식한다. 기지국(101)은 869.59 MHz의 기지국 송신 주파수(203)에서 단말 디바이스(102)로 다시 송신한다(채널 1').
도 5b의 채널 3은 업링크 대역(209)의 주파수 범위(204b)를 벗어난다. 따라서, 주파수 공차 ΔfT를 포함하는 기지국 송신 주파수(203)를 가지는 대응하는 반환 채널(채널 3')이 다운링크 대역(210)을 벗어날 수 있다. 이를 피하기 위하여, 기지국 송신 주파수(203)는, 결과적으로 얻어지는 기지국 송신 주파수(203)(채널 3'')가 주파수 범위(204a) 내에 속하게 되고 따라서 주파수 공차 ΔfT를 고려할 때 다운링크 대역(210) 내에 속하게 하는 방식으로, 주파수 오프셋 Δfwrap으로 보완된다. 주파수 오프셋 Δfwrap은 주파수 범위(204)의 폭에 적절하게 대응할 수 있다. 주파수 오프셋 Δfwrap이 요구된다면, 기지국(101)은, 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(202)에 기반하여 주파수 오프셋 Δfup/down 및 추가적 주파수 오프셋 Δfwrap으로 보완된 바 있는 기지국 송신 주파수(203)에서 송신한다. 단말 디바이스(102)는 자신의 수신 윈도우를 추가 주파수 오프셋 Δfwrap이 있는 기지국 송신 주파수(203)에서 유사하게 연다.
단말 디바이스(102)는, 예를 들어 채널 3에서 868.24 MHz의 단말 디바이스 송신 주파수(202)로 송신한다. 그러므로, 주파수 오프셋 Δfup/down에 의해 천이된 869.64 MHz의 대응하는 기지국 송신 주파수(203)(반환 채널 3')는 여전히 869.65 MHz의 다운링크 대역(210)의 상한(205) 아래에 있을 것이다. 그러나, 실제 단말 디바이스 송신 주파수(202) 및 대응하는 기지국 송신 주파수(203)는 주파수 공차 ΔfT에 기인하여 30 kHz까지 더 높을 수 있다. 그러므로, 869.67 MHz에 달하는 값을 가지는 실제 기지국 송신 주파수(203)는 다운링크 대역(210)을 벗어날 수 있다. 869.62 MHz보다 크거나 그 이상인 모든 기지국 송신 주파수(203)는 추가 주파수 오프셋 Δfwrap으로 대응하도록 보완된다. 주파수 오프셋 Δfwrap은 여기에서, 예를 들어 주파수 범위(204)의 폭에 대응한다. 주파수 범위(204)는, 예를 들어, 250 kHz 마이너스 60 kHz의 주파수 공차 ΔfT인 다운링크 대역(210)의 폭에 대응하는 190 kHz의 폭을 가진다. 그러므로, 결과적으로 얻어지는 기지국 송신 주파수(203)는 869.45 MHz이다(반환 채널 3''). 기지국(101)은 결과적으로 신호를 869.45 MHz의 기지국 송신 주파수(203)에서 송신하고, 단말 디바이스(102)는 자신의 수신 윈도우를 유사하게 869.45 MHz의 기지국 송신 주파수(203)에서 연다.
참조 번호 목록
1 채널 1
1' 채널 1로의 반환 채널
2 채널 2
2' 채널 2로의 반환 채널
3 채널 3
3', 3'' 채널 3으로의 반환 채널
101 기지국
102 단말 디바이스
103 기지국의 수신 장치
104 기지국의 결정 장치
105 기지국의 송신 장치
106 단말 디바이스의 수신 장치
107 단말 디바이스의 송신 장치
201 기본 송신 주파수
202 단말 디바이스 송신 주파수
202a 추가 단말 디바이스 송신 주파수
202b Δfchip,TX의 보상이 없는 단말 디바이스 송신 주파수
203 기지국 송신 주파수
203a Δfchip의 보상이 있는 기지국 송신 주파수, 단말 디바이스 수신 윈도우
203b Δfchip의 보상이 없는 기지국 송신 주파수, 단말 디바이스 수신 윈도우
204 주파수 범위
205 대역 한계
206 대역폭
207 업링크
208 다운링크
209 업링크 대역
210 다운링크 대역
1 채널 1
1' 채널 1로의 반환 채널
2 채널 2
2' 채널 2로의 반환 채널
3 채널 3
3', 3'' 채널 3으로의 반환 채널
101 기지국
102 단말 디바이스
103 기지국의 수신 장치
104 기지국의 결정 장치
105 기지국의 송신 장치
106 단말 디바이스의 수신 장치
107 단말 디바이스의 송신 장치
201 기본 송신 주파수
202 단말 디바이스 송신 주파수
202a 추가 단말 디바이스 송신 주파수
202b Δfchip,TX의 보상이 없는 단말 디바이스 송신 주파수
203 기지국 송신 주파수
203a Δfchip의 보상이 있는 기지국 송신 주파수, 단말 디바이스 수신 윈도우
203b Δfchip의 보상이 없는 기지국 송신 주파수, 단말 디바이스 수신 윈도우
204 주파수 범위
205 대역 한계
206 대역폭
207 업링크
208 다운링크
209 업링크 대역
210 다운링크 대역
Claims (22)
- 기지국(101)과 단말 디바이스(102) 또는 복수 개의 단말 디바이스(102) 사이의 양방향 데이터 송신 방법으로서,
상기 단말 디바이스(102) 및 상기 기지국(101)은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 데이터가 상기 기지국(101)과 상기 단말 디바이스(102) 사이에 상이한 주파수에서 송신되며,
기본 송신 주파수(201)가 상기 단말 디바이스(102)로부터 상기 기지국(101)으로 데이터를 송신하기 위하여 규정되고,
상기 단말 디바이스(102)는, 상기 단말 디바이스(102)로부터 상기 기지국(101)으로 데이터를 송신하기 위하여 상기 단말 디바이스 측에서 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 규정하며,
주파수 오프셋 Δfoffset이 상기 기본 송신 주파수(201)와 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202) 사이에 존재하고,
상기 단말 디바이스(102)는 상기 기지국(101)으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 열며(open),
상기 주파수 오프셋 Δfoffset은 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 고려되고,
상기 기지국(101)은 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 결정하며,
상기 기지국(101)은 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(202)에 기반하여 상기 단말 디바이스(102)에 데이터를 송신하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 기지국(101)과 단말 디바이스(102) 또는 복수 개의 단말 디바이스(102) 사이의 양방향 데이터 송신 방법으로서,
상기 단말 디바이스(102) 및 상기 기지국(101)은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 데이터가 상기 기지국(101)과 상기 단말 디바이스(102) 사이에 상이한 주파수에서 송신되며,
상기 단말 디바이스(102)는 상기 기지국(101)으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 열며,
상기 윈도우는 단말 디바이스 송신 주파수(202)와 관련하여 주파수 오프셋 Δfup/down을 가지고, 상기 주파수 오프셋 Δfup/down은 업링크 대역(209)으로부터 다운링크 대역(210)까지의 주파수 오프셋이고,
상기 단말 디바이스(102)는 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 Δfup/down을 고려하며,
상기 기지국(101)은 상기 단말 디바이스(102)에 의해 송신된 데이터의 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 결정하고,
상기 기지국(101)은, 상기 단말 디바이스(102)의 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(202)에 기반하고 Δfup/down을 포함하여, 데이터를 상기 단말 디바이스(102)에 송신하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)는, 데이터를 상기 단말 디바이스(102)로부터 상기 기지국(101)으로 송신하기 위하여, 상기 단말 디바이스 측에서 추가 단말 디바이스 송신 주파수(202a)를 규정하고,
추가 주파수 오프셋 Δf'offset이 상기 기본 송신 주파수(201)와 상기 추가 단말 디바이스 송신 주파수(202a) 사이에 존재하며,
상기 단말 디바이스(102)는 상기 추가 단말 디바이스 송신 주파수(202a)의 수신 윈도우를 열기 위하여 Δf'offset을 고려하고,
상기 기지국(101)은, 상기 추가 단말 디바이스 송신 주파수(202a)에서 상기 단말 디바이스(102)에 의해 송신된 데이터의 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 결정하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 기지국(101)과 단말 디바이스(102) 또는 복수 개의 단말 디바이스(102) 사이의 양방향 데이터 송신 방법으로서,
상기 단말 디바이스(102) 및 상기 기지국(101)은 그들 자신의 주파수 레퍼런스 유닛을 각각 가지고, 상기 단말 디바이스(102) 및 상기 기지국(101)은 적어도 하나의 무선 칩을 각각 가지며, 상기 주파수 레퍼런스 유닛은 상기 무선 칩에 연결되고, 데이터가 상기 기지국(101)과 상기 단말 디바이스(102) 사이에 상이한 주파수에서 송신되며,
상기 무선 칩의 주파수-영향 효과(frequency-influencing effect)가 측정됨으로써, 주파수 오프셋 Δfchip이 결정되며,
상기 단말 디바이스(102)는 상기 기지국(101)으로부터 유래되는 데이터를 수신하기 위하여 수신 윈도우를 열고,
상기 주파수 오프셋 Δfchip은 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 고려되는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 기본 송신 주파수(201)는 고정되고, 사전에 규정된 것인, 양방향 데이터 송신 방법. - 제2항에 있어서,
상기 주파수 오프셋 Δfup/down은 사전에 규정된 고정된 값인, 양방향 데이터 송신 방법. - 제2항에 있어서,
상기 주파수 오프셋 Δfup/down은 상기 기지국(101) 및 상기 단말 디바이스(102)에 알려져 있는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)는, 간섭-영향(affected) 주파수 및/또는 간섭-영향 주파수 범위가 회피되는 방식으로 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 규정하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)는 자기 자신의 송신 파워 및/또는 외부 파워를 측정하고, 이에 기반하여 상기 단말 디바이스 송신 주파수(202)를 규정하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)로부터 상기 기지국(101)으로의 데이터 송신은 업링크 대역(209)의 주파수에서 일어나고,
상기 기지국(101)으로부터 단말 디바이스(102)로의 데이터 송신은 다운링크 대역(210)의 주파수에서 일어나며,
상기 기지국(101)은, 결정된 단말 디바이스 송신 주파수(202)에 기반하고 상기 다운링크 대역(210)의 폭을 고려하여 데이터를 상기 단말 디바이스(102)에 송신하고,
상기 단말 디바이스(102)는 수신 윈도우를 열기 위하여 상기 다운링크 대역(210)의 폭을 고려하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제10항에 있어서,
상기 업링크 대역(209)은 상기 다운링크 대역(210)보다 넓은, 양방향 데이터 송신 방법. - 제10항에 있어서,
상기 기지국(101)은 주파수 범위의 폭에 대응하는 주파수 오프셋 Δfwrap을 포함하는 데이터를 상기 단말 디바이스(102)에 송신하고, 및/또는
상기 단말 디바이스(102)는 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 상기 주파수 오프셋 Δfwrap을 고려하며,
상기 주파수 오프셋 Δfwrap은 상기 기지국(101)의 결과적인 송신 주파수(203)가 상기 다운링크 대역(210) 내에 위치되는 방식으로 선택되는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제10항에 있어서,
상기 기지국(101) 및 상기 단말 디바이스(102)는 상기 업링크 대역(209)의 위치 및 상기 다운링크 대역(210)의 위치를 알고 있는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
협대역 시스템에서 이루어지는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양방향 데이터 송신의 채널은, 1 kHz 내지 25 kHz, 또는 2 kHz 내지 6 kHz, 또는 3 kHz 내지 5 kHz의 범위인 채널 대역폭을 가지는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제15항에 있어서,
협대역 시스템에서 이루어지는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양방향 데이터 송신의 채널은, 0.5 kbaud 내지 20 kbaud, 또는 0.5 kbaud 내지 6 kbaud의 범위인 심볼 레이트를 가지는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제17항에 있어서,
협대역 시스템에서 이루어지는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)의 주파수 공차(tolerance) ΔfT는 채널의 대역폭(206)보다 큰, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)의 주파수 공차 ΔfT는 1 ppm 내지 100 ppm, 또는 3 ppm 내지 50 ppm, 또는 5 ppm 내지 30 ppm의 범위 안에 있는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기지국(101)은 상기 단말 디바이스(102)의 최대 주파수 공차 ΔfT,max를 포함하는 데이터를 각각의 단말 디바이스(102)에 송신하는, 양방향 데이터 송신 방법. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말 디바이스(102)는 상기 수신 윈도우를 열기 위하여 최대 주파수 공차 ΔfT,max를 고려하는, 양방향 데이터 송신 방법.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017009035 | 2017-09-27 | ||
| DE102017009035.1 | 2017-09-27 | ||
| DE102018000044.4 | 2018-01-04 | ||
| DE102018000044.4A DE102018000044B4 (de) | 2017-09-27 | 2018-01-04 | Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung in Schmalbandsystemen |
| PCT/EP2018/000418 WO2019063119A1 (de) | 2017-09-27 | 2018-08-28 | Verfahren zur bidirektionalen datenübertragung in schmalbandsystemen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200058419A KR20200058419A (ko) | 2020-05-27 |
| KR102670868B1 true KR102670868B1 (ko) | 2024-05-29 |
Family
ID=
Citations (4)
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| US20080298275A1 (en) | 2004-06-04 | 2008-12-04 | Elvino Silveira Medina De Sousa | Autonomous Infrastructure Wireless Networks |
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| WO2017075829A1 (zh) | 2015-11-06 | 2017-05-11 | 华为技术有限公司 | 一种上下行载频间隔指示、获得方法及装置 |
| WO2017102036A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Methods and arrangements for resource allocation in machine type communication devices |
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