KR20010032227A

KR20010032227A - 무선통신 시스템 내의 동적대역폭할당을 위한 적응 시분할이중 방법과 장치

Info

Publication number: KR20010032227A
Application number: KR1020007005428A
Authority: KR
Inventors: 쉘돈엘. 길버트; 라미 하다르; 이스라엘제이 클레인
Original assignee: 쉘돈 길버트; 앙상블 커뮤니케이션, 인코퍼레이티드
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2001-04-16
Also published as: AU743854B2; JP2001523931A; EP1031243A1; AU1530599A; BR9814977A; CA2310696A1; WO1999026430A1; CN1282493A; IL136217A0; US6016311A; EP1031243A4

Abstract

무선통신 시스템의 통신링크에 대해 이중 전송하기 위한 적응시분할이중 (ATDD) 방법과 장치. 통신링크의 효율성은 상기 통신채널의 상기 업링크와 다운링크 대역폭 요건을 동적으로 적응시킴으로써 높아진다. 타임슬롯은 채널의 상기 대역폭요구에 따라 업링크(Ta) 또는 다운 링크(Tb, Tc, Td)전송을 위해 동적으로 유연하게 할당된다. 통신링크 대역폭 요건은 이미 정해진 대역폭 요건 파라미터의 상태를 사용하여 연속적으로 모니터 된다. 통신 채널은 그 채널의 상기 요구에 따라 대칭적 또는 비대칭적 업링크/다운 링크 대역폭 중 어느 하나로 구성된다.

Description

무선통신 시스템 내의 동적대역폭할당을 위한 적응시분할이중 방법과 장치{AN ADAPTIVE TIME DIVISION DUPLEXING METHOD AND APPARATUS FOR DYNAMIC BANDWIDTH ALLOCATION WITHIN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

무선통신 시스템은 다수의 가입자 무선국 또는 가입자 유닛(고정 또는 이동의)과 고정 네트워크 하부구조 사이의 쌍방향 통신을 촉진한다. 전형적인 시스템들은 이동 휴대 전화와 개인 휴대 전화(PCS) 그리고 무선 전화를 포함한다. 이런 무선통신 시스템의 목적은 상기 가입자 유닛 사용자를 상기 고정 네트워크 하부구조(보통 무선 시스템)에 연결시키기 위해 가입자 유닛과 기지국사이에 요구되는 통신 채널을 제공하는 것이다. 다중 접속 체계를 사용하는 무선 시스템에서, 시간의 프레임은 기초적인 전송 단위이다. 각 프레임은 다수의 타임슬롯으로 나누어진다. 어떤 타임슬롯은 제어 목적으로 사용되고, 어떤 타임슬롯은 정보 전송을 위해 사용된다. 정보는 타임슬롯이 특정 가입자 유닛에 할당되는 프레임의 그 타임슬롯 동안 전송된다. 가입자 유닛은 일반적으로 쌍방향의 정보 교환을 허용하는 이중 체계를 사용하여 상기 기지국과 통신한다.

기지국에서 가입자 유닛으로의 전송은 일반적으로 다운 링크 전송이라고 일컬어진다.가입자 유닛에서 기지국까지의 전송은 일반적으로 업링크 전송이라고 일컬어진다. 주어진 시스템의 설계 기준에 따라, 종래 무선통신 시스템은 기지국과 가입자 유닛 사이의 정보 교환을 돕기 위해 시분할이중(TDD)방법 또는 주파수분할이중(FDD)방법중 어느 하나를 사용해 왔다. 상기 TDD 이중체계와 FDD 이중체계 둘 다 연계된 기술 분야에 잘 알려져 있다. FDD 시스템에서, 기지국과 그의 가입자 유닛 사이의 이중전송은 해당 주파수 영역에서 이루어진다. 서로 다른 주파수가 업링크와 다운 링크전송을 위해 할당된다. 실례로, 2 개의 잘 알려진 FDD 시스템은 범 유럽의 GSM 시스템(또한 Global System for Mobile Communication으로 알려진)과 북미의 IS-54, IS-136 무선통신 시스템이 있다. 이 두 시스템은 TDMA(시분할 다중접속)을 FDD 이중방식으로 다룬다. D.J.Goodman 의 ″차세대 무선 정보 네트워크″ 참조(IEEE Trans.Veh.Tech'.VT-40,NO.2,pp.366-374,May 1991). IS-54 에어 인터페이스(Air interface)는 TDMA/FDD기술을 30KHz AMPS 반송파마다 세 채널을 가지도록다룬다. GSM 에어 인터페이스는 FDD와 함께 8차 TDMA 체계가 특징이다. 유럽의 가용 주파수대는 2*25MHz이고, 200KHz의 무선 채널 간격을 가지고 있다. 이 두 개의 무선 시스템에서, 기지국은 미리 정해진 다운 링크 주파수상태를 사용하여 주어진 첫 번째 타임슬롯의 상태동안에 정보를 다수의 가입자 유닛에 전송한다. 가입자 유닛은 미리 정해진 업링크 주파수상태를 사용하여 정보를 기지국으로 전송한다. 업링크와 다운 링크 주파수는 알려진 간격값 만큼에 의해 해당 주파수 영역에서 오프셋되거나 일정한 간격이 유지된다. 상기 GSM과 IS-54 시스템 둘의 이중 간격은 45MHz이다(주어진 가입자 유닛의 상기 다운 링크 주파수는 그 가입자 유닛의 업링크 주파수로부터 45MHz 분리되어 있다).

불행히도 FDD 시스템은 업링크와 다운 링크 주파수대 사이에 주파수 분리가 필요하다.주어진 서비스를 제공하는데 필요한 대역폭 할당 체계는 휠씬 더 복잡하게 만들어진다. 그러므로, TDD 시스템의 대역폭 할당 체계보다 비용이 많이 든다. FDD 시스템은 송수신 신호를 안테나에서 각각 분리하기 위해 디플렉서가 요구된다는 점에서 또한 불리하다. 결과적으로 가입자 유닛과 연계된 복잡성과 비용은 증가한다. 비록 FDD 시스템이 업링크와 다운 링크 전송사이의 간섭을 감소시키는데 효과적이라고 해도, FDD 시스템은 제한된 유연성과 광대역 무선 통신 시스템에 특히 불리한 제한된 가용 주파수 스펙트럼을 가져왔다. FDD 시스템은 업링크와 다운 링크 전송 모두에 동일하거나 대칭적인 대역폭을 할당한다. 그러나 많은 광대역 서비스들은 비대칭적인 대역폭을 요구한다(즉 다운 링크 전송의 백분율이 업링크 전송의 백분율보다 휠씬 앞서거나 또는 그 반대다). 그러므로, FDD 방식은 광대역 통신 시스템의 이중전송에 사용될 때 스펙트럼 이용이 적게 된다. FDD 방식은 관련 응용에 대해 다른 주파수대로 변할 때 적당한 주파수 스펙트럼이 업링크와 다운 링크 전송에 이용될 수 있어야 한다는 점에서 또한 불리하다.

TDD 시스템에서, 기지국과 그의 가입자 유닛 사이의 이중전송은 해당 시간 영역에서 이루어진다. 선택된 가입자 유닛은 특정의 미리 정해진 무선주파수를 사용하여 선택된 기지국과 보통 통신한다. 채널은 업링크와 다운 링크 전송에 사용된 반복적인 시간간격 또는 타임슬롯으로 나누어진다. FDD 시스템과는 대조적으로, 주파수 할당 또는 주파수 재사용 방식은 단순화 된다. 왜냐하면, 업링크와 다운 링크 전송사이에 주파수 분리가 불필요하기 때문이다. 업링크와 다운 링크 전송은 동일한 무선주파수를 사용하여 미리 정해진 서로 다른 타임슬롯 동안에 발생한다. 그러나, TDD 시스템에서의 가입자 유닛은 채널의 시간 공유 때문에 요구되는 증가된 순간적인 비트 율을 수용해야 하는 문제가 있다. TDD 시스템의 가입자 유닛모뎀은 일반적으로 그 시간의 반 주기만 활성화된다. 결과적으로, 동일한 평균 비트 율을 얻기 위해 전형적인 TDD모뎀은 그 모뎀이 항상 활성화되게 하는 시스템에서 보다 더 복잡하다. 그러므로, TDD모뎀은 주어진 평균 비트 율을 얻기 위해 휠씬 비용이 많이 들고 복잡하다.

TDD 방식의 잘 알려진 응용 예는 디지털 무선전화 시스템(DCT)이다. 전송 표준 또는 구체적 사항은 DCT 시스템을 설계하는데 사용하기 위해 일본과 유럽에서 발전해 왔다. 각각의 전송 표준들은 쌍방향 통신을 위한 TDD 기술을 사용한다. 일본 DCT 전송 표준은 대략 1895MHz와 1918MHz 사이의 약 23MHz의 전체 시스템 대역폭내에 300kHz의 주파수 분리를 가진 다수의 개별적인 반송파 신호의 사용을 상술한다. 각 반송파 신호는 쌍방향 통신을 위해 TDD 사용하는 TDMA 포맷에 4채널을 지원해야 한다. 특히, 시간(5ms)의 각 프레임에 대해, 4개의 송신타임슬롯(각 채널당 하나)과 4개의 수신타임슬롯(각 채널당 하나)이 있다. 각 슬롯은 각 슬롯내 마련된 대략 30㎲의 가드 시간을 가지며 625㎲의 지속 시간이 있다. 반대로, 유럽의 DCT 시스템 또는 DECT(Digital European Cordless Telecommunication)시스템은 대략 17.28MHz의 전체 대역폭내에 1,728MHz의 간격을 갖는 연속된 반송파들을 명시하고 있다. DECT 표준은 에어 인터페이스의 물리적인 구체적 사항과 프로토콜에 부가하여 네트워크 구조를 제공한다. 10개의 반송파 주파수는 주파수 스펙트럼의 20MHz마다 10개의 반송파와 반송파마다 24개의 타임슬롯으로 결합된다. TDD 방식은 무선전화와 기지국사이의 전송을 하는데 사용된다. 전송 채널은 타임슬롯과 주파수의 조합을 통해 형성된다. 전송은 각 프레임이 24개의 타임슬롯을 포함하는 10ms시간 프레임 동안에 일어난다. 12개의 타임슬롯이 송수화기에서 기지국까지의 전송을 위해 사용되는 동안(업링크 전송), 12개의 타임슬롯이 기지국에서 송수화기까지의 전송에 사용된다(다운 링크 전송).

DECT 채널은 업링크와 다운 링크 전송을 위해 동일한 양의 시간(이에 따른 대역폭)을 할당하기 때문에, DECT TDD 이중체계는 사실상 대칭적이라 불린다. 대칭적인 이중 시스템은 정보를 송수신 하는데 대개 동일한 양의 대역폭이 요구되는 DECT시스템 같은 시스템에 충분하다. 그러나 대칭적인 이중 시스템은 기지국과 가입자 사이의 비대칭적 정보 교환을 요구하는 서비스를 제공하는 통신 시스템에는 비능률적이다. 이것은 음성, 데이터, 그리고 영상서비스 같은 ″광대역″ 서비스를 제공하는 무선통신 시스템에서 특히 그렇다.

광대역 서비스를 제공하는 무선통신 네트워크에서는 업링크와 다운 링크등이 동일하거나 대칭적인 대역폭 요건을 가진다고 보장할 수는 없다. 실제, 고려되는 많은 시나리오들에서 상기 대역폭 요건은 동일하지 않고 비대칭적일 것 같다. 이렇게 보는 데에는 몇 가지 요소가 있다. 첫째, 업링크와 다운 링크 대역폭 요건의 비율은 그 링크를 통해 제공되는 상기 서비스에 다소 의존한다. 실례로, 전형적인 전화음성 서비스(″POTS″타입 서비스)는 많은 대칭적인 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이 필요하다. 그러나, 반대로 영상방송 서비스는 많은 비대칭적 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이 필요하다. 영상방송 서비스 동안에 제공된 대부분의 정보는 단방향이다(대부분의 상기 정보는 기지국에서 다운 링크를 경유하여 가입자 유닛에 전송된다. 업링크를 경유하여 전송된 정보는 매우 적거나, 거의 없다). 그러므로 그와 같은 서비스에 대한 업링크 대역폭 요건은 다운 링크 대역폭 요건과 비교하면 거의 무시할 만 하다.

둘째, 요구된 업링크와 다운 링크 대역폭의 비율이 광대역 서비스 시스템의 채널 사이에서 변할 것이다. 왜냐하면 각 채널은 다수의 다양한 서비스들을 운반해야 하기 때문이다. 각 서비스는 송수신을 위한 자기만의 독특한 대역폭 요건을 가질 것이다. 셋째, 채널의 대칭 또는 비대칭적인 통신을 위한 요구는 사용자의 방식에 따라 변한다. 실례로, 소규모 회사가 영상회의나 컴퓨터 네트워크 응용을 위해 광대역 서비스에 접속할 경우에, 상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건은 주로 동일하고 대칭적일 것이다. 반대로, 일반주택 사용자가 주문형 비디오(VOD)응용을 위해 광대역 서비스에 접속할 경우에 업링크와 다운 링크 대역폭 요건은 비대칭적이고 동일하지 않을 것이다. 이런 경우에, 다운 링크는 업링크보다 휠씬 더 많은 대역폭을 필요로 한다.

그러므로, 시분할 이중 체계에서 업링크와 다운 링크 대역폭을 가변적이고, 동적으로 할당 할 수 있는 방법과 장치를 위한 요구가 존재한다. 그 방법과 장치는 특정 링크의 요구에 민감해야 한다. 대역폭 요구는 몇 가지 요소에 의해서 변할 수 있다. 그 요소들은 사용자 방식과 링크를 통해 제공되는 서비스 방식을 포함한다. 종래 기술은 업링크와 다운 링크를 위해 서로 다른 변조 체계를 이용함으로써 비대칭적인 링크에 대한 요구를 수용하려 노력해왔다. 이런 방식 하에서, 모든 전형적인 대역폭 요구 시나리오들은 평균화되었다. 이것은 다운 링크를 위한 효과적 스펙트럼변조체계를 사용하게 하는 결과로 나타난다. 실례로, QAM-16 변조 체계는 GMSK 변조 체계에 의해 선택될지도 모른다. 그러나, 이런 방식을 사용하는 종래 기술은 업링크 전송과 다운 링크 전송사이에서 시간의 통신채널을 동등하게 나누는데 불리하다. 결과적으로, 종래 해결 방안은 ″평균적″ 대역폭 요건을 만족시킴으로써 비대칭 문제를 해결했기 때문에 부분적으로 최적화 되어 왔다.

그러나, 상술한 바와 같이, 광대역 네트워크에서 요구되고 광대역 서비스에 의해 요구되는 업링크와 다운 링크 대역폭은 매우 예측하기 어렵다. 어떤 의미에서는, 표준적인 또는 전형적인 시나리오가 없다. 그러므로, 광대역 서비스 네트워크의 사용을 위해 유연하고, 효율적이며, 그리고 동적으로 업링크와 다운 링크 대역폭을 할당하는 적응 시분할 이중 방법과 장치에 대한 요구가 있다. 본 발명은 그런 적응 시분할 이중 방법과 장치를 제공한다.

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 점 대 다중 점의 음성, 데이터, 그리고 광대역의 영상통신 시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 시분할이중방법에 의해 사용된 업링크와 다운 링크 전송을 위한 대칭적타임슬롯 할당을 보여 주는 타이밍 도이다.

도 2는 본 발명에 따른 비대칭적 업링크와 다운 링크 타임슬롯을 보여 주는 타이밍 도이다.

도 3a와 3b는 본 발명에 따른 프레임에 기초한 적응타임슬롯 할당 체계를 보여 주는 타이밍 도이다.

도 4는 본 발명과 함께 사용하는 전형적인 광대역 무선통신 시스템의 블록다이아그램이다.

도 5는 도 4의 무선통신 시스템에 사용된 통신허브의 블록다이아그램이다.

도 6은 도 4의 무선통신 시스템에 사용된 셀 위치에 대한 블록다이아그램이다.

도 7은 도 4의 무선통신 시스템에 사용된 주택용 댁내장치의 블록다이아그램이다.

도 8은 도 4의 무선통신 시스템에 사용된 회사용 댁내장치의 블록다이아그램이다.

도 9는 셀 클라스터가 7개의 인접셀들을 포함하는 셀 클라스터 내에 모인 도 4의 셀 들을 보여 주는 셀 구조의 블록다이아그램이다.

각 도면의 동일한 첨부 번호와 명칭은 동일 요소를 지시한다

본 설명을 통한, 바람직한 실시 예는 본 발명에 대한 제한으로서 보다는 표본으로 생각해야 한다.

본 발명은 무선통신 시스템에서 통신링크를 통해 이중 전송을 하기 위한 적응시분할이중(ATDD)방법과 장치이다. 종래 무선통신 시스템의 큰 변화없이, 본 ATDD 발명은 채널의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 적응시킴으로써 통신 채널의 효율적인 사용을 촉진한다. 본 발명은 비록 적응성 있고 유연한 시분할이중전송체계가 바람직하거나 필요한 데이터 통신 시스템과 사용될 수 있지만, 광대역 또는 방송 대역 시스템에 특히 유용하다.

위에서 설명한 바와 같이, 상기 전형적인 TDD 시스템은 업링크와 다운 링크 전송에 대칭적인 할당을 사용한다. 도 1은 종래의 전형적인 TDD 시스템에서 보이는 것과 같이 업링크와 다운 링크 전송에 타임슬롯 할당을 균등하게 사용하는 것을 보여 주는 타이밍 도이다. 도 1에 보인바와 같이, 업링크 전송은 첫 번째 타임슬롯 Ta 동안에 발생한다. 첫 번째 타임슬롯 Ta 동안에, 선택된 가입 전화는 미리 정해진 무선주파수를 통해 선택된 기지국으로 정보를 전송한다. 똑같이, 다운링크 전송이 두 번째 타임슬롯 Tb 동안에 일어난다. 이 두 번째 타임슬롯 Tb 동안에, 상기의 선택된 기지국은 미리 정해진 동일한 무선주파수를 통해 정보를 상기의 선택된 가입자 유닛으로 전송한다. 도 1에 보인바 와 같이, 통신 채널은 그 다음 타임슬롯의 업링크와 다운 링크 전송사이에서 대칭적으로 계속해서 번갈아 교체된다. 실례로, 세 번째 타임슬롯 Ta' 동안에 첫 번째 타임슬롯 Ta 에서와 같이 채널을 통해 업링크 전송된다. 똑같이, 네 번째 타임슬롯 Tb' 동안에 두 번째 타임슬롯 Tb 에서와 같이 다운 링크 전송되고, 다섯 번째 타임슬롯 Ta''과 그 다음에도 같은 방식으로 계속된다.

종래의 TDD 시스템은 광대역 통신 네트워크와 연계된 광대역 서비스들의 동적, 비대칭적 요구를 수용하지 못한다. 본 발명은 무선통신 시스템에서 사용하기 위한 적응시분할이중(ATDD)방법과 장치를 제공함으로써 이러한 요구들을 처리한다. 본 ATDD 발명은 특정 링크에 대한 상기의 대역폭 요건에 기초하여 상기의 업링크와 다운 링크 대역폭을 유연하고 동적으로 할당한다. 위에서 설명한 바와 같이, 무선통신 시스템에서 선택된 링크에 대한 상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건은 상기 선택된 연결의 서비스 방식과 사용자 방식에 따라 변한다. 본 ATDD 방법과 장치는 상기 타임슬롯의 업링크와 다운 링크 비율을 주어진 서비스 방식과 사용자 방식의 상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 만족시키도록 적응시킨다.

도 2는 본 ATDD 발명이 업링크와 다운 링크 전송에 타임슬롯을 효과적으로 할당하는 방법을 보여 주는 타이밍 도이다. 각 타임슬롯이 업링크 또는 다운 링크 전송에 대해 고정되어 쓰여지는 종래의 TDD 시스템과는 반대로, 본 ATDD 발명은 타임슬롯이 업링크 또는 다운 링크 전송에 유연하고 적응성 있게 사용되는 것을 허용한다. 더욱이, 종래의 채널은 업링크와 다운 링크 전송 사이의 대역폭을 똑같이 공유하는 반면에, 본 ATDD 발명은 채널이 특정 링크에 대한 대역폭 요구에 따라 그 자체로써 대칭적 또는 비대칭적으로 쓸 수 있다. 도 2는 하나의 가능한 타임슬롯 할당 체계이다. 그러나, 본 발명은 도 2에 도시된 타임슬롯 할당에 국한되지 않는다는 것을 명심해야 한다. 오히려, 본 ATDD발명은 수많은 타임슬롯 할당을 염두해 두고 있고, 그것은 실제로 업링크와 다운 링크 전송의 조합으로 가능하다.

도 2에 보인바 와 같이, 업링크 전송은 첫 번째 타임슬롯 Ta동안에 일어난다. 도 1의 타이밍 도와 같이, 다운 링크 전송은 두 번째 타임슬롯 Tb동안에 일어난다. 그러나, 종래의 TDD 방식과는 대조적으로 본 발명의 ATDD 방법과 장치는 주어진 채널을 통해 다중적이고 인접하며 연속적인 업링크 또는 다운 링크 전송을 허용한다. 실례로, 도 2에 보인바 와 같이, 두 번째 다운 링크 전송은 세 번째 타임슬롯 Tc 동안에 전송된다. 똑같이, 세 번째 연속적인 다운 링크 전송은 네 번째 타임슬롯 Td동안에 전송된다. 그 방식은 다섯 번째 타임슬롯 Ta'에서도 반복된다. 도 2에 보인바 와 같이 다섯 번째 타임슬롯 Ta' 동안에, 업링크 전송은 첫 번째 타임슬롯 Ta에서 처럼 채널을 통해 전송된다. 똑같이, 여섯 번째 타임슬롯 Tb' 동안에, 다운 링크 전송은 두 번째 타임슬롯 Tb에서 처럼 전송된다. 일곱 번째 타임슬롯 Tc' 동안에 두 번째 연속적인 다운 링크 전송은 세 번째 타임슬롯 Tc에서 처럼 전송되고, 여덞 번째 타임슬롯 Td'에서도 마찬가지이다.

본 ATDD발명은 데이터, 음성, 그리고 영상 서비스들과 같은 광대역 또는 방송 대역 서비스를 제공할 수 있는 무선통신 시스템에 사용될 때 특히 유리하다. 상술한 바와 같이, 본 ATDD발명은 업링크와 다운 링크 대역폭이 통신 채널과 특정한 사용자 방식의 특정한 요구에 따라 변화되는 것을 허용한다. 실례로, 도 2에 보인 다이밍도는 이용 가능한 대역폭의 75%가 다운 링크 전송을 위해 사용되고 25%가 업링크 전송을 위해 사용되는 것을 허용한다. 이런 업링크와 다운 링크 대역폭 비율은 광대역 데이타와 영상 서비스, 그리고 네트워크사용자들의 몇 가지 방식에 적합하다고 할 수 있다.

본 ATDD방법과 장치는 업링크 또는 다운 링크 전송을 위해 주어진 타임슬롯을 사용할 수 있다는 점에서 유연하다. 위에서 자세히 설명했듯이, 주어진 채널의 평균대역폭 요건은 다양한 기술을 사용함으로써 계산될 수 있다. 어떤 링크를 하기 위한 상기 타임슬롯 할당 즉 업링크와 다운 링크 전송을 위해 사용된 타임슬롯의 비율은 그 링크의 대역폭 요건과 보통 직접적으로 관련되어 있다. 그래서, 일단 주어진 링크에 대한 상기의 평균대역폭 요건이 결정되면, 상기의 타임슬롯 할당은 본 ATDD발명을 사용하여 그 링크를 정할 수 있다. 예를 들어, 평균 대역폭 요건은 선택된 링크가 통신 네트워크에 처음 설치되는 그 시간에 수행될 수 있다. 상기 평균 대역폭 요건은 서비스의 프로필 또는 시스템 환경 같은 요소에 따라 달라질 수 있다. 상기 통신 시스템은 평균대역폭 요건 정보를 주어진 채널을 통해 업링크와 다운 링크 전송에 사용된 타임슬롯의 비율을 구성하는데 사용된다.

링크 설치에 대해 타임슬롯 비율을 확립하는 것에 대한 대안으로서, 본 발명의 ATDD 방법과 장치는 또한 끊임없이 변하는 서비스와 사용자 대역폭 요건에 따른 링크에 타임슬롯을 적응성 있고 동적으로 변화시킬 수 있다. 본 발명의 방법과 장치는 현재 활성화된 무선통신 네트워크, 좀더 자세히 말하면, 주어진 어떤 전파통신링크에 대해서도 활성화된 서비스 방식과 서비스 대역폭 요건을 양호하게 동적으로 모니터하고 분석한다. 이 통신 시스템은 각 링크를 연속적으로 모니터하여 각 링크의 대역폭 요건에 대한 정보를 수집할 수 있다. 상기의 통신 시스템에 의해 수집된 정보는 때때로 업링크와 다운 링크 타임슬롯의 비율을 재검사하는데에 사용될 수 있다. 상기 시스템은 각 링크의 대역폭 요구에 따라 타임슬롯의 비율을 동적으로 재구성할 수 있다. 결과적으로, 휠씬 향상된 채널 대역폭 사용과 채널 효율성의 증가는 본 발명의 ATDD 방법과 장치를 사용하여 얻어진다. 결과적으로 채널 효율성의 증가는 이 통신 시스템을 서비스 받는 사용자들의 수와 통신 시스템에 의해 제공하는 서비스들의 수의 증가로 바뀐다.

단순화 된 타임슬롯 할당 과정은 도 3a와 3b에 보인바 와 같이 프레임에 기초한 할당 체계를 사용함으로써 이루어질 수 있다. 도 3a-3b에 보인바 와 같이, 하나의 프레임은 연속적인 타임슬롯 N을 구성하는 것으로 정의된다.(N은 상수). 도 3a에 보인 첫 번째 프레임에 기초한 방식에서 상기의 통신 시스템은 오직 다운 링크 전송에만 첫 번째 N₁타임슬롯(N은 N₁보다 크거나 같다)을 동적으로 구성한다. 남은 N2 타임슬롯은 오직 업링크 전송에만 동적으로 구성된다.(N₂는 N-N₁).

통신 채널에서 타임슬롯을 할당하기 위한 두 번째 프레임에 기초한 방식은 도 3b에 나타나 있다. 이 프레임에 기초한 할당 체계는 N₂타임슬롯이 단지 업링크 전송만을 위해 구성되지 않는다는 것을 제외하고는 도 3a에 보인것과 비슷하다. 특히, 도 3b에 도시된 바 와 같이, 도 3a의 첫 번째 프레임에 기초한 방식에 동일하게, 첫 번째 N1 타임슬롯(N은 N1보다 크거나 같다)은 다운 링크 전송에만 동적으로 구성된다. 그러나, 도 3a의 프레임에 기초한 방식과는 대조적으로, N₂(N₂는 N-N₁)타임슬롯은 업링크 전송만을 위해 구성되지 않는다. 오히려, N₂타임슬롯은 상기 채널에 대한 대역폭 요건에 따라 업링크 또는 다운 링크 전송에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 보인 바와 같이, 처음 다섯개의 N₂타임슬롯(N₂₁)은 업링크 전송에 사용된다. 그 다음 다섯개의 연속적인 N₂타임슬롯(N₂₂) 은 다운 링크 전송에 사용된다.

도 3a와 3b의 타임슬롯 할당은 단지 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명의 범위는 타임슬롯의 수 또는 도시된 업링크와 다운 링크 할당에 의해 제한되지 않아야 한다. 실례로, 비록 하나의 프레임의 첫 번째 N₁타임슬롯이 다운 링크 전송에만 구성된 것처럼 도 3a와 3b에 보이고 있을지라도, 그것들은 다운 링크 전송에 구성된 N2 타임슬롯을 가진 채로, 업링크 전송에 양자택일로 구성될 수 있다. 똑같이, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다면 프레임 하나의 타임슬롯 수는 변할 수 있다. 결국, N₁, N₂, N₂₁그리고 N₂₂에 사용하는 타임슬롯의 수는 본 ATDD 발명의 범위를 벗어나지 않는다면 변할 수 있다.

더구나, 본 발명은 사실상 안정되어 적응적이지 못하지만, 비대칭 대역폭 할당을 쉽게 하는 TDD 시스템에서의 사용을 예측하고 있다. 실례로, 본 ATDD 방법과 장치는 도 3a와3b에서 보인 바와 같이 상기의 대역폭할당을 가지는 전파 통신링크의 초기 구성에 사용될 수 있다. 일단 상기의 링크가 그렇게 구성되면, 비대칭적이며 안정적일 수 있다. 연계된 기술 분야의 전문가들이 높이 평가할 것 같은 사실상 다운 링크 할당을 위한 업링크의 어떠한 비율도 본 ATDD 방법과 장치를 사용함으로써 확립될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.

상술한 바와 본 발명의 ATDD 방법과 장치는 다양한 주택과 회사의 사용자들에 대해서 방송 대역 데이터와 영상 서비스들을 제공할 능력이 있는 무선통신 시스템에서의 사용을 예측하고 있다. 그와 같이 바람직한 무선통신 시스템은 아래에서 설명된다. 상기의 무선 시스템은 본 발명을 위한 하나의 잠재적인 응용을 설명하고 있다. 그러나, 본 ATDD발명은 기술된 상기의 특정 시스템에서의 사용에 제한되지 않는다. 오히려, 본 ATDD발명은 광범위하게 응용할 수 있고 많고 다양한 통신환경에 활용될 수 있다.

본 ATDD발명을 사용하는 무선통신 시스템의 설명

시스템개요

위에 기술한 바와 같이, 본 ATDD 발명은 시스템의 통신링크가 주어진 서비스와 사용자 방식에 대한 대역폭 요건을 수용하도록 그들의 업링크와 다운 링크 대역폭할당을 적응시키야만하는 광대역 무선통신 시스템에서 특히 유용하다. 그와 같은 전형적인 무선통신 시스템이 도 4의 블록다이아그램에 보여지고 있다. 이동 통신 시스템에서 지리학 상의 지역 또는 지방은 이론적으로 육각형의 모양을 하는 셀 들로 나누어진다. 한 셀의 크기는 일반적으로 대개 상기 셀 내 중앙에 위치하는 기지국의 전송 서비스 구역에 의해 정의된다. 실례로, 도 4에 보인 바와 같이 셀 들의 평균 셀 반경은 대체로 2.5Km∼3Km이다. 그러나, 본 ATDD 발명의 실시 가능성은 상기의 셀 크기에 의존하지는 않는다. 오히려, 본 ATDD 발명은 더 크거나 작은 셀 들을 가지는 무선 시스템 사용될 수 있다. 상기 시스템내의 각 셀은 일반적으로 하나 혹은 그 이상의 무선주파수 채널이 할당된다. 주파수분할다중접속(FDMA)방식에서 인접하거나 가까운 셀 들은 별도의 주파수가 할당된다.

도 4를 참조하여, 상기의 무선통신 시스템(100)은 다수의 셀(102)들을 포함한다. 각 셀(102)는 기지국(106)과 액티브 안테나 어레이(108)를 주로 포함하는 연계된 셀 위치(104)를 포함한다. 상기의 무선통신 시스템(100)내의 각 셀(102)은 상기 셀의 기지국(106)과 셀(102)지역의 서비스 구역을 통해 고정 가입자 지역(112)에 위치한 다수의 댁내장치(CPE)(110)사이의 무선 접속을 제공한다. 시스템(100)의 상기 사용자들은 주택 가입자와 회사 가입자가 되고, 따라서 다양한 서비스와 변화하는 업링크와 다운 링크 대역폭 할당을 요구하게 된다는 점이 현재 고려되고 있다. 각 셀은 대략 1,000개의 주택 가입자와 대략 300개의 회사 가입자에게 서비스를 할 것이다. 도 4에 보인 바와 같이, 상기 셀 위치(104)는 통신링크의 ″비무선주파수″방식 또는 ″귀로(back haul)″(116)를 사용하여 허브(114)와 통신한다. 귀로(116)는 광섬유 케이블 또는 마이크로파 링크 중 어느 하나로 구성한다. 상기의 통신허브(114)는 무선통신 시스템(100)을 하나 그이상의 유선 통신링크(도시 안됨)를 통해 공중망 서비스 공급자와 인터페이스 한다.

한 셀(102)내의 전파 통신은 오히려 그 자체가 쌍방향이다. 정보는 상기 기지국(106)과 다수의 CPEs(110)사이에서 쌍방향으로 흐르도록 허용된다. 상기 기지국(106)은 다중의 동시적인 높은 비트 율의 채널을 방송한다. 각 채널은 서로 다른 다중 정보의 흐름을 포함한다. 흐름 내의 정보는 선택된 CPE(110)가 의도된 정보를 끌어내거나 구별할 수 있도록 하는 주소 정보를 포함한다. 도 4의 무선통신 시스템(100)은 ″주문형 대역폭″을 다수의 CPE(110)에 제공한다. 상기 시스템(100)을 사용하여 구매자가 활용할 수 있는 서비스의 질은 변할 수 있거나 선택할 수 있다. 주어진 서비스에 제공된 대역폭의 양은 그 서비스가 요구하는 정보율에 의해 결정된다. 실례로, 영상회의 서비스는 잘 조절된 송출잠재와 함께 다량의 대역폭을 요한다. 반대로, 어떤 방식의 데이터 서비스는 종종 유휴상태이고(필요한 대역폭이 0이다), 활성화될 때 지연 변화에 상대적으로 민감하지 않다. 본 발명의 ATDD 방법과 장치는 도 4의 통신허브(114)의 블록다이아그램을 보이는 도 5 외에 양 서비스 방식의 효율적인 송출을 촉진하는 도 4의 시스템에 사용될 수 있다. 도 5에 보인 바와 같이, 통신허브(114)는 적어도 인터넷 접속장치(118)와 통신 회사의 전자스위칭장치(Telco Switch)(120), 그리고 네트워크 관리 컴퓨터 시스템(122)들을 포함한다. 위에서 보인 바와 같이, 상기의 허브(114)는 무선 네트워크(100)(도 4) 사용자들이 음성(Telco ″POTS″)네트워크와 데이터(″Internet″)네트워크와 같은 네트워크들이 제공하는 서비스에 접속하도록 하는 공중망(보통은 유선)에 접속하게 해준다. 공중망이 제공하는 모든 서비스들은 비무선 주파수 통신링크(도시 안됨)를 통해 허브(114)에 귀로 된다. 공중망은 적당한 접속 장치와 스위칭 장치에 의해 상기의 허브(114)내에 인터페이스 된다. 실례로, 공중회선 전화교환망에 대한 접속은 텔코 스위치 (Telco swich)(120)을 통해 이루어진다. 똑같이, WWW(world-wide web)와 인터넷에 대한 접속은 인터넷 접속장치(118)을 통해 이루어진다. 네트워크 관리 컴퓨터 시스템(122)는 허브(114)가 지역망 관리 제어기와 같은 기능도 하도록 한다. 시스템(122)을 사용하여 상기 허브는 다수의 셀(102)들의 작용을 제어하고 조절할 수 있다. 이 셀 제어기의 기능은 바람직한 시스템 파라미터 모니터 기술에 대한 설명과 연계하여 아래에서 보다 상세하게 기술된다.

셀 위치

도 6은 무선통신 시스템(100)에 사용된 도 4의 셀 위치(104)의 블록다이아그램을 보이고 있다. 위에서 기술한 바와 같이, 상기 셀 위치(104)는 기지국(106)과 액티브 안테나 어레이(108)를 포함한다. 도 6에 보인 바와 같이, 기지국은 귀로 인터페이스 장치(124), ATM스위치(126), 영상 서버 제어 컴퓨터(128), 모듈러 모뎀뱅크(130), 안테나 분배 시스템(132), 직접 방송위성(DBS)수신 장치(134)를 포함한다

. 기지국은 또한 선택적으로 영상 서버(도4에 도시안됨)를 포함한다. 귀로 인터페이스장치(124)는 기지국이 허브(114)(도 4와5)와 통신하게 해준다. ATM스위치(126)는 기지국(106)의 중앙에서 적당한 서비스와 대역폭 레벨로 다양한 서비스와 가입자들을 상호 연결시키는 기능을 한다. 모듈러 모뎀뱅크(130)와 액티브 안테나 분배 시스템(132)는 기지국이 서비스하는 셀(102)내의 기지국(106)과 다수의 CPE110(도 4)사이의 무선통신을 돕는다.

기지국과 특히 모뎀뱅크(130)는 모듈로 설계된다. 기지국(106)의 모듈 디자인은 용량 요구를 요하는 분야에서 업그레드시킬 수 있는 보다 낮은 용량의 시스템의 설치를 허용한다. 모뎀뱅크(130)는 미디어 접속 프로토콜층과 무선 연결에 의해 고속 통신하게 하는 복·변조 기능을 한다. 모뎀뱅크(130)는 가까운 기지국(106)의 폴과 타워에 있는 액티브 안테나 어레이(108)에 케이블을 통하여 연결된다. 액티브 안테나 어레이 (108)는 고주파 라디오 일렉트로닉스(도시 안됨)와 안테나요소를 포함하고 있다.

CPE

도 7과8은 도 4에 있는 댁내장치(CPE)(110)의 블록다이아그램이다. 상술한 바와 같이, 본 ATDD 발명의 사용이 예상되는 무선통신 시스템의 가입자들은 주택 또는 회사 사용자 중 어느 하나일 것이다. 도 7은 주택용 CPE(110)의 블록다이아그램이다. 도 8은 회사용 CPE(110')의 블록다이아그램이다. 도 7에 보인 바와 같이, 주택용 CPE(110)는 안테나(140)와 주택용 무선 게이트웨이 장치(142)를 포함하고 있다. 주택용 게이트웨이(142)는 주택(144)의 측면에 설치된다. 업/다운 컨버터(UP/DOWN CONVERTER)(미도시)는 안테나(140)와 같은 장소에 설치되는 것이 바람직하다. 주택용 게이트웨이(142)는 네트워크 인터페이스 유닛(NIU)(146)와 서비스 게이트웨이 유닛(148)를 포함하고 있다. 네트워크 인터페이스 유닛(NIU)(146)은 주택용 사용자가 저주파 무선통신과 모뎀 그리고 ATM 기능과 같은 무선통신 시스템과 통신하는데 필요한 기능을 한다. NIU(146)는 주택용 사용자가 네트워크에 접속하도록 하는 공중연결(AIRLINK)기능과 프로토콜 인터페이스 기능을 포함하는데 필요한 통신 인터페이스 기능을 한다. 서비스 게이트웨이 유닛(148)는 주택용 사용자가 위 통신 시스템이 제공하는 서비스들에 접속하게 한다. 실례로, 도 7과 같이 서비스 게이트웨이 유닛(148)는 MPEG디코더와 NTSC 영상 인터페이스, 전화 인터페이스, 그리고 10-BaseT 데이터 인터페이스를 포함한다.

주택용 게이트웨이(142)는 주택(144)내의 다양한 서비스 접속점에 대해 인터페이스 한다. 주택용 게이트웨이(142)는 무선통신 에어링크(AIRLINK)에 인터페이싱하기 위해, 그리고 다양한 서비스를 댁내(144)로 끌어오기 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 포함한다. 더욱이, 주택 내의(144) 전화선(147)을 이용하여 인터페이스를 함으로써 주택용 게이트웨이(142)는 주택(144)에 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 똑같이, 주택(144)내의 구리 또는 동축케이블을 이용하여 인터페이스를 함으로써 주택용 게이트웨이(142)는 주택(144)내의 도 7의 개인용 컴퓨터와 같은 장치(150)에 10-BaseT와 다른데이타 서비스들을 제공할 수 있다. 결국, 주택용 게이트웨이(142)는 또한 영상 방송과 데이터중심의 텔레비전 서비스를 주택(144)내의 텔레비전 동축표준케이블(154)로 인터페이스를 함으로써 다수의 텔레비전 방식(152)에 제공할 수 있다. 주택용 게이트웨이(142)는 다중의 데이터, 전화, 영상선을 서비스하는 모듈 형태로 설계된다. 그래서, 하나의 주택용 게이트웨이(142)라도 그 어떤 주택용 가입자의 통신 요구를 수용하는데 충분히 유동적이다.

도 8은 도 4의 바람직한 회사용 CPE(110')의 블록다이아그램이다. 회사용 CPE(110')는 소규모 회사 가입자 위치(112)에 서비스를 제공하도록 설계되어 있다. 도 8과 같이, 회사용 CPE(110')는 안테나(140')와 회사용 무선 게이트웨이 장치(142')를 포함하고 있다. 안테나(140')는 업무를 하는 건물(144)에 부착되고, 같은 위치에 설치된 UP/DOWN 컨버터를 포함한다. 회사용 게이트웨이(142')는 업무를 하는 건물(144')내의 가선 공사된 벽장 또는 작은방 내에 설치된다. 회사용 게이트웨이(142')의 통신 인터페이스는 주택용 게이트웨이(142)의 방법과 같다. 그러나, 회사용 게이트웨이(142')의 서비스 인터페이스는 주택용 게이트웨이(142)의 서비스 인터페이스와 다르다. 회사용 게이트웨이(142')는 보통 소규모의 회사용 가입자가 사용하는 음성 서비스와 데이터 서비스를 할 수 있게 하는 인터페이스를 포함한다. 이것은 ISDN, LAN, PBX스위칭, 그리고 다른 음성 및 데이터 표준 서비스들을 포함한다.

도 8에 보인 바와 같이,″TWO-BOX″ 해결방법은 현재 회사용 게이트웨이(142')를 충족시키킬 것으로 생각된다. ″당장 얻을 수 있는(OFF-THE-SHELF)″ 다중 서비스 집신 장치(156)는 회사용 사용자 서비스들을 제공하는 것과 출력데이타를 단 하나의 전송 흐름으로 바꾸는 데에 사용될 수 있다. 회사용 게이트웨이(142')는 또한 무선통신 에어 링크(AIRLINK)에 인터페이스하고, 업무을 하는 빌딩(144')내에 다양한 서비스들을 하도록 하는데 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 가지는 무선 게이트웨이 장치(158)를 포함한다. 선택적으로, 회사용 게이트웨이(142')의 무선 기능은 비용을 감소시키고 보다 통합된 회사용 게이트웨이 해결 방안을 위해 다중 서비스 집신 장치(156)내로 통합될 수 있다. 서로 다른 방식의 다중 서비스 집신 장치(156)는 회사용 가입자의 크기와 요구에 따라 사용될 수 있다. 그래서, 네트워크 공급자는 비용의 효과적인 해결 방안을 회사용 가입자의 요구를 만족시키는 충분한 능력에 의해 전개할 수 있다.

도 8의 CPE(110')를 사용하여 회사용 가입자에게 다양한 방식의 서비스들을 제공할 수 있다. 실례로, 회사용 가입자에 대해 표준 전화 회사의 인터페이스를 제공함으로써, 회사용 CPE(110')는 전화 서비스들이 활성화일 때 공중연결(AIRLINK) 자원을 소비만 하는 전화서비스에 대한 고객 액세스를 허용한다. 그러므로, 네트워크 공급자들은 회사용 가입자 장치와의 전통적인 인터페이스를 개량하거나 분해할 필요가 없이 공중연결사용의 효율성 면에서 눈에 띄일 만한 향상을 이루고 있다(어떠한 변화도 PBX장치에 대해 이루어질 필요가 없다.). 더욱이, 회사용게이트 (142')는 업무용 가입자를 위한 WAN(WIDE AREA NETWORK)연결과 편리한 인터넷를 제공하는 단체(회사) LAN에 대해 HSSI라우터와 10-BaseT 데이터 인터페이스를 지원한다. 회사용 게이트웨이(142)는 또한 네트워크 공급자가 ″프레임 지연″데이타 서비스를 가입자의 위치에 제공할 수 있을 것이다. 회사용 게이트웨이(142')는 10Mbps 또는 그 이상의 대칭적인 인터페이스 속도를 지원할 수 있다.

결국, CPE(110')은 회사용 사용자에게 다양한 영상 서비스들을 전송하는 것을 용이하게 한다. 영상 서비스들은 주로 원격학습과 영상회의를 포함하고 있다. 그러나, 회사용 CPE(110')는 전통적인 영상회의 장치를 지원할 수 있는 ISDN BRI 인터페이스를 포함할 수 있다. 이러한 인터페이스를 이용하여, 회사용 사용자들은 업무를 하는 빌딩(144)에서 원격 학습 수업을 보거나 참여하는 것을 선택할 수 있을 것이다.

위에서 설명한바 와 같이, 본 ATDD 방법과 장치는 타임슬롯이 통신 시스템의 각 링크에 대한 대역폭 요구를 만족시키도록 동적으로 재구성 되도록 한다. 하나의 간편화한 방식은 상기 링크가 처음 설치되는 그 시간의 각 통신링크의 업링크/다운 링크 타임슬롯 비율을 고정시키거나 정하는 것이다. 더 복잡하지만 더 효율적인 방식은 통신 시스템이 대역폭 요건을 바꾸는 데에 따른 채널 타임슬롯 비율을 적응적이고 동적으로 변화시키기 위해 몇 개의 서로 다른 시스템 파라미터를 모니터 하는 것이다. 통신 시스템 파라미터를 모니터하고 채널 타임슬롯 비율을 갱신하기 위한하나의 바람직한 방법과 장치는 아래에서 설명하고 있다. 비록 하나의 기술을 여기에서 설명하고 있지만, 본 ATDD발명은 몇 가지 선택할 수 있는 방식들을 고려하고 있다.

시스템 대역폭 요건을 모니터하고 업링크/다운 링크 타임슬롯 할당을 갱신하는 바람직한 방법

도 4의 셀 들(102)이 서로 충분히 근접하여 있고, 기지국(106)이 무선 신호들의 송·수신에 비슷한 주파수를 사용한다면, 상당한 공동 채널 간섭과 신호의 일그러짐이 일어날 수 있다. 공동 채널 간섭의 유해한 효과를 줄이기 위해서, 종래 이동 통신 시스템은 인접셀들(102)을 ″셀 클라스터″의 상대적으로 작은 그룹(대개 클라스터마다 4∼8개 사이의 셀)으로 조직된다. 도 9는 하나의 셀 클라스터(160)내에 그룹된 도 4의 셀(102)들을 보여주고 있다. 그 클라스터(160)는 7개의 인접셀들(102)을 포함한다. 종래의 이동 통신 시스템은 클라스터내의 기지국이 원인인 공동 채널 간섭을 줄이기 위해 하나의 클라스터(160)내에 각 셀(102)과 그들 각각의 기지국에 서로 다른 송·수신 주파수를 보통 할당한다. 인접셀 클라스터(160)는 대체로 반송파에 의해 동일한 송·수신 주파수를 할당된다. 이것을 일반적으로 ″주파수 재사용″이라고 부른다.

본 ATDD발명을 사용한 통신 시스템에서, 공동 채널 간섭은 하나의 클라스터(160)내에 셀 송·수신기지국(106)을 공통의 시간 베이스를 동기화 함으로써 감소된다. 또한 서로 다른 클라스터들을 가로지르는 송·수신 기지국을 동기화 시키는 시스템에서, 주어진 클라스터(160)의 공동시간축은 GPS(Global Position System)수신기, 지역 시간 방송, 네트워크 타이밍, 또는 다른 기술들을 사용하여 만들어질 수도 있다. 그래서, 하나의 클라스터(160)내의 모든 기지국(106)의 송·수신은 바람직하게 동기화 된다.

도 9에 보인바 와 같이, 하나의 클라스터(160)내의 기지국(106)에 대한 동기화, 제어, 관리는 하나의 단말제어장치(162)에 의해 형성된다. 단말제어장치(162)는 하나의 클라스터(160)내의 각각의 기지국(106)에 대한 동작, 타이밍, 업링크/다운 링크 대역폭 할당을 조절한다. 어떤 시스템에서는, 단말제어장치(162)가 하는 기능은 도 5의 허브(114)에 위치하고 위에서 기술된 네트워크 관리 컴퓨터 시스템에 의해 수행될 수 있다. 단말제어장치(162)가 하나의 클라스터(160) 내의 모든 기지국(106)의 송·수신을 제어하고 조절하기 때문에, 본 발명의 ATDD 제어방법과 장치는 단말제어장치(162)에 의해 이루어진다. 그래서, ATDD 관리 체계를 사용하여 클라스터(160)하나의 각 기지국(106)에 대한 타임슬롯 할당을 조절하는 것은 각 셀(102)의 개별적인 기지국(106)에 의해서가 아니라, 단말제어장치(162)에 의해 이루어진다. 그러나, 기지국(106)은 각각의 셀(102)들에 대한 대역폭 요건을 모니터하고, 단말제어장치(162)에게 결과를 알려주고, 그리고 대역폭 요건에 따라 업링크/다운 링크 타임슬롯 할당을 변화시키는 단말제어장치(162)로부터 갱신과 명령을 받아들인다.

도 4의 CPE(110)(또는 110')와 연계된 기지국(106)사이의 통신 처리 또는 이벤트는 통신 ″세션″이라 부른다. 실례로, 주택용 가입자가 ″주문형 영화″를 주문하기 위해 CPE(110)에 접속할 때 영상 서비스 세션이 만들어진다. 똑같이, 회사용 가입자가 인터넷에 접속하기 위해 CPE(110)를 사용했을 때 데이터 서비스세션은 만들어진다. 본 발명에 따라서, 각 세션은 세션의 대역폭 요건을 반영하는 통계적인 파라미터와 관련되어 있다.

각 세션은 대역폭 파라미터의 ″초기″상태와 ″실제″상태에 할당된다. 시스템이 처음 ″온라인(ON-LINE)″되고 서비스들이 초기화되었을 때 대역폭 파라미터의 초기 상태는 정해진다. 그래서. 초기 파라미터 상태는 ″공장 출고 시의 상태″파라미터라고 생각해도 좋다. 실례로, 모든 음성 전화 통화는 다음의 초기 대역폭 파라미터를 사용할 수 있다. 그것은 64Kbps 데이터율, 일정한 대역폭, 그리고 대칭적 업링크/다운 링크 대역폭 요건이다. 대역폭 파라미터의 ″실제″상태는 상기 통신 시스템이 주어진 세션의 대역폭 파라미터에 대한 정확한 특성을 모니터하고 그로 인해, 그것을 더 잘 알때 생성된다. 초기 파라미터값이 생긴 후 어느 정도의 시간을 갖고 그 값은 실제 대역폭 파라미터로 갱신된다. 실례로, 모든 MPEG-2 압축 영상과 영화가 같은 초기 대역폭 파라미터 상태를 사용할지라도 그것들은 다른 영상 내용에 따라 다른 실제 파라미터 상태로 갱신될 것이다. 어떤 영상들은 특수 효과, 빠른 장면 변화, 복합 이미지를 포함하고 있을 것이다. 그러므로, 보다 큰 다운 링크 대역폭을 필요로 할 것이다. 반면에, 다른 영상들은 그리 크지 않은 대역폭 요구를 할 것이다.

세션 대역폭 파라미터를 할당하고, 모니터하고, 그리고 갱신하는 것에 더하여, 본 ATDD 발명은 또한 무선통신 시스템의 기지국(106)(도 4와6)과 단말제어장치 (162)(도 9)를 위한 대역폭 요건 파라미터의 상태를 유지한다. 상기 기지국 대역폭 요건 파라미터는 주어진 셀(102)(도 4)에 대한 업링크/다운 링크 타임슬롯 할당을 제어하는데 사용된다. 클라스터 대역폭 요건 파라미터는 주어진 클라스터(106)(도 9)의 모든 셀 들(102)과 연계된 기지국(106)에 업링크와 다운 링크 대역폭을 제어하는데 사용된다.

위에서 기술된 서비스 세션 대역폭 파라미터와 같이, 상기 기지국과 단말제어장치 대역폭 파라미터는 연계된 ″초기값″과 ″실제값″을 또한 가진다. 실례로, 주어진 셀(102)내의 예상 가입자의 수와 가입자 방식(주택용 대 회사용)은 그 셀에 대한 대역폭 요건과 업링크/다운 링크 타임슬롯 할당에 영향을 준다. 본 ATDD 발명에 따라서, 시스템 내의 모든 기지국의 대역폭 파라미터 값은 어떤 원하는 값으로 초기화된다. 초기값은 각 기지국이 서비스하는 예상 가입자수와 가입자 방식에 기초한다. 그러나, 본 발명은 가입자수와 가입자 방식에 대해서만 상기 초기 대역폭값을 기초하는 것에 제한되지 않는다. 실제 셀과 클라스터의 대역폭 요건에 영향을 주는 어떤 요소도 본 ATDD 발명을 사용하여 수용할 수 있다. 바람직하기로는, 상기 단말제어장치(162)는 시스템 설치시에 이들 파라미터를 기지국에 제공한다. 상기 단말제어장치(162)는 또한 주어진 클라스터의 서비스 구역 내의 예상 가입자수와 가입자 방식에 기초하여 초기 파라미터 값이 주어지는 것이 바람직하다.

상기 기지국과 단말제어장치의 초기 대역폭 파라미터 값은 시스템의 실제 대역폭 사용과 요건을 반영하도록 갱신된다. 본 발명을 사용하여, 대역폭 사용은 시스템이 동작 동안에 계속해서 모니터 한다. 상기 기지국과 단말제어장치의 초기 파라미터 상태값은 요구되는 시간 간격이 지난 후에 갱신될 수 있다. 기지국은 용량의 한계 때문에 거부되는 서비스 세션에 대해 모든 요구를 모니터 한다. 주어진 단말제어장치에 대한 실제 파라미터 상태는 그것이 제공하는 기지국에 의해 갱신된다. 기지국은 대역폭 요건의 변화량을 그것과 연계된 단말제어장치에 전달한다. 결과적으로, 단말제어장치는 그의 초기 파라미터 상태를 갱신하고 이러한 수정을 그것의 클라스터 서비스 구역 내의 기지국에 전달한다.

다음은 본 ATDD 발명을 사용하여 무선통신 시스템에서 통신링크 대역폭 요건 내의 변화량을 모니터하고 적응시키는 것에 대한 하나의 방법을 기술한다. 그러나, 본 발명은 하기에 기술된 분석 기술로 제한되지 않는다. 여러 가지 기술들이 시스템의 대역폭 요건을 명확히 밝힌다면, 그 기술들은 사용될 수 있다. 어떠한 기술이 사용될지라도, 본 발명은 일단 대역폭 요건이 결정되면 업링크/다운 링크 타임슬롯 할당 및 대역폭을 가변적으로 적응시키도록 사용될 수 있다.

업링크/다운 링크 대역폭을 모니터·제어하는데 사용된 기술은 근본적으로 두 개의 단계로 구성된다. 즉 초기화 단계와 ″추적″ 또는 모니터/갱신 단계이다. 초기화 단계 동안에 모든 기지국과 단말제어장치에는 위에서 기술한 바와 같이, 대역폭 파라미터의 초기 상태가 주어진다. 추적단계 동안에, 시스템은 모니터하고 그로 인해, 시스템의 실제 대역폭 요건을 알게 된다. 그 다음에 시스템은 초기 대역폭 파라미터를 실제 대역폭 파라미터로 갱신함으로써 대역폭 요구에 적응한다. 상기 기지국은 스스로 모니터하고 세션에 기초한 방식을 사용하여 그들 각각의 연결에 대한 대역폭 요건을 알게 된다. 기지국은 그와 연계된 단말제어장치에 결과를 알려준다.

기지국 대역폭 분석

셀 클라스터내의 각 기지국은 스스로 그의 업링크/다운 링크 대역폭 사용을 분석하고 연계된 단말제어장치에 결과를 정기적으로 알려준다. 사용 분석을 수행하는데 있어서, 각 기지국은 미리 정해진 대역폭 사용 파라미터의 상태를 사용한다. 이러한 사용 파라미터는 상기 단말제어장치의 요구가 있을 때 도로 단말제어장치에 양호하게 알려진다. 대역폭 사용 파라미터를 모니터·갱신하는 것 외에, 상기 기지국은 또한 거부된 세션 요구를 추적한다(링크 연결 용량의 한계 때문에 요구가 있지만 초기화되지 못한 전송요구 또는 세션). 거부된 세션은 다른 기지국 파라미터를 사용하여 추적된다. 또한 거부된 세션 파라미터는 정기적으로 또는 단말제어장치로부터 요구 되어지는 대로 연계된 단말제어장치에 바로 알려진다. 상기 사용 파라미터는 업링크(U)와 다운 링크(D) 대역폭 요구에 소모된 일시적인 대역폭의 여과된 모멘트이다. 업링크와 다운 링크의 여과된 모멘트를 U^(M) _n, D^(M) _n로 정의하면,

U_n, D_n은 세션의 실제 대역폭 파라미터에 의해 영향받는 축적된 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이다. 실용적인 결과를 위해서는 M〈 3이 바람직하다. where M=1인 단순한 예에서, 업링크와 다운 링크량의 단순한 평균만이 할당 파라미터를 보정하는데 사용된다.

U^′ _n, D^′ _n은 거부된 세션의 상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건의 이동 평균형을 포함한다. 거부된 세션 분석은 다음의 방식으로 파라미터 U^′ _n, D^′ _n을 갱신한다. 만약 세션이 거부되면, 그때 세션의 대역폭 요건 δU와 δD가 사용된다.

만약 세션이 거부되지 않으면, 그때 상기 파라미터는 다음을 사용하여 갱신된다.

과는 가감을 위해 서로 다른 시상수를 허용하는데 차이가 있을 수 있다는 점에 주의해야 한다.

단말 제어장치 분석

단말제어장치는 정기적으로 그것과 연계된 기지국을 폴링하고, 그 자신의 대역폭 사용 파라미터를 갱신한다. 하나의 바람직한 방법이 설명된다. 첫째, 동적 할당에 활용될 수 있는 한 프레임 내에 타임슬롯의 수를 N으로 정의해라. N₁, N₂, ... N_M는 양의 정수이고, 여기서이다. 실제적인 고려에 의해, N₁〉N₂〉...〉N_M이고 M은 일반적으로 3보다 적다.

단말제어장치는 기지국 갱신이 일어날 때마다 다음의 대역폭 파라미터를 계산한다.

1) 각각의 K에 대해서 (k=1,2,...M):

(a) 모든 연계된 기지국으로부터의 모든 업링크 요건의 합

(b)모든 연계된 기지국으로부터의 모든 다운 링크 요건의 합

2) 그리고 나서, 단말제어장치는 다음과 같은 예상 대역폭 할당을 계산한다:

3) 상기 예상 대역폭 할당 체계는 상기 단말제어장치에 의해 현재 사용되고 있는 것과 비교된다. 만약 단계 2)에서 계산된 할당 체계와 현재 사용되는 것과 미리 정해진 한계값 이상으로 차이가 있다면, 그때 현재의 할당 체계는 다음과 같이 단계 2)에서 계산된 대로 갱신된다.

상기 거부된 세션 파라미터는 또한 분석된다. 첫째, 단말제어장치는 다음의 계산을 수행한다.

1) 모든 기지국으로부터 거부된 모든 업링크 세션 요건의 합

2) 모든 기지국으로부터 거부된 모든 다운 링크 세션 요건의 합

3) 상기 거부된 세션 파라미터에 따른 예상 할당 체계

만약 충분한 수의 거부된 세션들이 있다면, 그들은 현재의 대역폭 할당에 아마도 영향을 줄 것이다. 그러므로, 단말제어장치는 다음과 같이 그것의 파라미터를 계산하고 갱신한다.

만약(즉, 주목할만한 세션 거부 패턴이 있으면)

만약(충분한 편차가 있다면)

만약면

그리고, 만약 다운 링크가 다음과 같이 변한다면 업링크 할당을 갱신한다.

그렇지 않다면 이 클라스터의 용량 한계에 대한 전체 시스템에 경보를 한다(즉 이 클라스터의 대역폭 용량을 증가시킬 필요가 있다).

이런 계산을 한 후에, 만약 N_d와 N_u의 값이 변했다면 단말제어장치는 그와 연계된 모든 기지국을 그때 갱신할 것이다. 상기 단말제어장치는 대역폭 요건의 변화를 수용하도록 단말제어장치의 ATM 장비를 재구성할 것이다.

독창적인 본 발명의 ATDD방법과 장치는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 이 둘의 결합에서 실행될 수 있다. 특히, 통신 세션, 기지국, 그리고 단말제어장치와 연계되는 상기 대역폭 파라미터는 무선통신 시스템의 기지국과 단말제어장치내의 프로그램 된 프로세서를 실행하는 컴퓨터 프로그램에 실행해도 된다. 똑같이, 위에 기술된 대역폭 분석 기술은 단말제어장치내의 프로그램 된 프로세서를 실행하는 컴퓨터 시스템에서 실행된다. 각각의 컴퓨터 프로그램은 ROM, 디스켓 같은 범용 또는 특별한 목적의 컴퓨터가 읽기 쉬운 저장 매체 또는 저장 장치에 저장되는데 이는 저장매체 또는 저장 장치를 위에서 설명한 것과 같은 기능을 수행하는 컴퓨터가 읽을 때 그 켬퓨터를 재구성하고 작동하기 위한 것이다. 본 발명의 ATDD 방법과 장치는 또한 컴퓨터 프로그램으로 구성된 컴퓨터가 판독가능한 저장 매체로서 실행되는 것으로 고려될 수도 있다. 여기서, 컴퓨터 프로그램이 구성된 저장 매체는 컴퓨터가 위에서 기술한 ATDD 방법과 장치를 수행하도록 특정의 미리 정해진 방식으로 수행하도록 한다.

요약하면, 그 발명은 채널의 대역폭 요구에 따라 업링크와 다운 링크 전송을 위해 타임슬롯을 할당함으로써 무선통신 시스템의 대역폭 요건을 동적으로 적응시키는 적응 시분할 이중 방법과 장치를 포함한다. 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 특히 유용하지만, 적응/동적 시분할 이중전송체계를 원하는 어떤 데이터통신 시스템에도 이용될 수 있다. 본 ATDD 발명은 업링크 또는 다운 링크 전송을 위한 통신링크내의 타임슬롯 설계를 동적으로 변화시킨다. 그래서, 통신 채널은 대칭적 또는 비대칭적인 업링크/다운 링크 대역폭 특성을 가질 수 있다. 무수히 많은 타임슬롯 할당 체계가 가능하다. 간략화 한 타임슬롯 체계는 ″프레임에 기초한″방식을 사용하여 기술된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서, 채널의 효율성과 데이터 대역폭 향상은 통신링크 타임슬롯 할당을 모니터하고 갱신하기 위해 대역폭 요건 파라미터를 사용함으로써 얻어진다. 이런 기술에 따라서, 대역폭 파라미터의 초기 상태와 실제 상태는 상기 시스템에 의해 유지되고 갱신된다. 시스템이 처음 설치될 때 대역폭 파라미터의 초기 상태는 정해진다. 상기의 시스템이 채널의 더 많은 실제 대역폭 요구를 알았을 때 초기 값을 채널의 실제 대역폭 요건을 정확하게 반영한 실제값으로 갱신한다. 그 후에 상기 실제값은 채널의 변화하는 대역폭 요건에 요구되는 값으로 정기적으로 갱신된다.

본 발명의 많은 실시 예가 기술되었다. 그렇지만, 발명의 범위와 정신을 바꾸지 않고 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 실례로, 비록 전형적인 무선통신 시스템이 기술되어 있지만, 본 ATDD 발명은 적응시분할이중방법이 요구되는 어떠한 통신 시스템에도 사용될 수 있다. 똑같이, 비록 본 발명이 적응적으로 전파 링크의 업링크/다운 링크 대역폭을 할당하는데 사용될 수 있을지라도, 동적이지 않고 고정된 전파 통신링크의 비대칭적인 대역폭 할당을 촉진하게 하는데 사용될 수 있다. 똑같이, 본 발명은 위에 기술된 타임슬롯 할당에 의해 제한되지 않는다. 실제로 타임슬롯 할당과 업링크/다운 링크 대역폭 비율은 본 ATDD 발명을 사용하여 얼마든지 현실화될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 범위는 위에 기술된 전형적인 대역폭 분석 기술에 국한되지 않는다. 오히려, 통신링크의 대역폭 요건을 정확히 모니터 하는 어떤 기술도 본 ATDD 발명과 함께 사용될 수 있다. 일단 채널의 대역폭 요건이 정해지면, 본 발명은 그에 따라 업링크/다운 링크 타임슬롯을 동적으로 할당하는데 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 특정한 실시 예에 의해서 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 제한되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

전송이 업링크 타임슬롯 동안에 업링크 방향으로 이루어지고, 다운 링크 타임슬롯 동안에는 다운 링크 방향으로 이루어지는 시분할이중체계를 사용하는 통신링크의 이중전송방법에 있어서,

(a) 상기 통신링크의 업링크 대역폭 요건과 다운 링크 대역폭 요건을 결정하고,

(b) 상기 링크의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건에 기초한 업링크/다운 링크 대역폭 요건의 비율을 계산하고,

(c) 계산된 업링크/다운 링크 대역폭 비율에 따른 업링크와 다운 링크 타임슬롯을 할당하고, 그리고,

(d) 할당된 업링크 타임슬롯 동안의 업링크 전송과 할당된 다운 링크 타임슬롯 동안의 다운 링크 전송을 정기적으로 가능하게 하는 단계들을 포함하는 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건은 상기 링크가 통신 시스템에 설치될 때 결정되는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이 상기 통신링크의 업링크와 다운 링크 전송 요구를 정기적으로 모니터함으로써 결정되는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 대역폭 요건이 정기적으로 결정되고, 상기 링크에 대한 상기 연계된 업링크/다운 링크 요건의 비율이 정기적으로 갱신되며, 그리고 업링크와 다운 링크의 타임슬롯 할당이 갱신된 업링크와 다운 링크 대역폭 비율에 따라 정기적으로 갱신되는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크의 대역폭 요건이 상기 통신링크에서의 업링크와 다운 링크 요구를 지속적으로 모니터하여 정기적으로 결정되는 제 4항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이 상기 통신링크를 통해 제공된 서비스 타입에 따라 변하는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이 상기 통신링크의 사용자 타입에 따라 변하는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 통신링크는 무선통신링크를 포함하는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크 타임슬롯은 프레임에 기초한 타임슬롯 할당 방식을 사용하여 동적으로 할당되는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
하나의 프레임은 N 타임슬롯을 포함하고, 상기의 프레임에 기초한 타임슬롯 할당방식은 다운 링크 전송에만 첫 번째 N₁타임슬롯(N은 N₁보다 크거나 같다)을 할당하고 업링크 전송에만 남아 있는 N₂타임슬롯(N₂는 N-N₁와 같다)을 할당하는 것을 포함하는 제 9항의 통신링크의 적응이중전송방법.
하나의 프레임은 N 타임슬롯을 포함하고, 상기의 프레임에 기초한 타임슬롯 할당 방식은 다운 링크 전송에만 첫 번째 N₁타임슬롯(N은 N₁보다 크거나 같다)를 할당하고 업링크와 다운 링크 전송 모두에 남아 있는 N₂타임슬롯(N₂는 N-N₁와 같다)을 할당하는 것을 포함하는 제 9항의 통신링크의 적응이중전송방법.
하나의 프레임은 N 타임슬롯을 포함하고, 상기의 프레임에 기초한 타임슬롯 할당 방식이 업링크 전송에만 첫 번째 N₁타임슬롯(N은 N₁보다 크거나 같다)를 할당하고 다운 링크 전송에만 남아 있는 N₂타임슬롯(N₂는 N-N₁와 같다)을 할당하는 것을 포함하는 제 9항의 통신링크의 적응이중전송방법.
하나의 프레임은 N 타임슬롯을 포함하고, 상기의 프레임에 기초한 타임슬롯 할당 방식은 업링크 전송에만 첫 번째 N₁타임슬롯(N은 N₁보다 크거나 같다)를 할당하고 업링크와 다운 링크 전송 모두에 남아 있는 N₂타임슬롯(N₂는 N-N₁와 같다)을 할당하는 것을 포함하는 제 9항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 업링크와 다운 링크의 대역폭 요건은 다수의 연계된 업링크와 다운링크의 통계적 대역폭 파라미터를 사용하여 결정되는 제 1항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 통계적 대역폭 파라미터가 상기 통신링크의 대역폭 요건이 반영된 통계적 파라미터의 초기 상태와 실제 상태를 포함하는 제 14항의 통신링크의 적응이중전송방법.
상기 통계적 대역폭 파라미터가 상기 통신링크의 대역폭 요건이 반영된 통계적 파라미터의 초기 상태와 실제 상태를 포함하는 제 14항의 통신링크의 적응이중전송방법.
통계적 파라미터의 상기 초기 상태는 상기 통신링크가 설치될 때 설정되고, 통계적 파라미터의 상기 실제 상태는 상기 통신링크의 상기 업링크와 다운 링크의 대역폭 사용이 변함에 따라 정기적으로 갱신되는 제 16항의 통신링크의 적응이중전송방법.
통계적 파라미터의 상기 초기 상태는 상기 통신링크의 사용자 수와 사용자 타입에 대한 평가에 기초하는 제 17항의 통신링크의 적응이중전송방법.
통신 시스템이 다수의 연계된 각각의 셀 클라스터내에 있는 다수의 기지국을 포함하고, 셀 클라스터내의 각 기지국의 업링크와 다운 링크 전송이 연계된 단말제어장치에 의해 제어되는 무선통신 시스템에서의 선택된 기지국의 업링크 대역폭 요건과 다운링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법에 있어서,

(a) 상기 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크의 대역폭 요건에 대한 평가를 포함하는 대역폭 사용 파라미터의 초기 상태로 상기 선택된 기지국을 초기화하고,

(b) 상기 선택된 기지국의 실제 대역폭 사용을 반영하고 대역폭 파라미터가 다음 식으로 계산된 대역폭 사용 파라미터의 실제 상태로 대역폭 사용 파라미터의 초기 상태를 갱신하고,

(여기서, U_n ^(M), D_n ^(M)는 각각 상수 n 에서 M차의 업링크와 다운 링크의 여과된 모멘트를 포함하며, 그리고 U_n, D_n은 각각 상기의 선택된 기지국의 실제 대역폭 사용에 영향받는 업링크와 다운 링크의 축적된 대역폭 요건을 포함함)

(c) 상기의 선택된 기지국에 연계된 상기의 단말제어장치를 단계(b)에서 계산된 대역폭 파라미터의 실제 상태로 갱신하는 단계들을 포함하는 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
상기 단말제어장치는 갱신 요구를 초기화할 때마다 상기 대역폭 파라미터의 실제 상태로 단말제어장치가 갱신되는 제 19항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
상기 단말제어장치는 단계(b)에서 계산된 상기 대역폭 파라미터의 실제 상태로 정기적으로 갱신되는 제 19항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
전송이 거부될 때 다음의 파라미터가 갱신되며,

(여기서 U^' _n, D^' _n는 거부된 세션의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건의 이동평균을 포함함) 상기 선택된 기지국이 거부한 전송을 모니터 하는 단계를 더 포함하는 제 19항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
전송이 상기의 선택된 기지국에 거부되지 않을 때 다음의 파라미터가 갱신되며,

(여기서 U^' _n, D^' _n는 거부된 세션의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건의 이동평균을 포함함) 상기 선택된 기지국이 거부한 전송을 모니터 하는 단계를 포함하는 더 제 19항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
상기 통신 시스템이 다수의 연계된 셀 클라스터내에 있는 다수의 기지국을 포함하고, 셀 클라스터내의 각 기지국의 상기 업링크와 다운 링크 전송은 연계된 단말제어장치에 제어되며, 그리고 N₁, N₂, ... N_M는 양수이고하는 N 타임슬롯을 포함하는 프레임 동안에 일어나는 무선통신 시스템에서 다수의 통신링크의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터하고 갱신하는 방법에 있어서,

(a) 다음과 같이 선택된 셀 클라스터내의 각 기지국의 상기 모든 업링크 대역폭 요건을 합계하고,

(k의 각 정수값은 1과 M사이)

(b) 다음과 같이 선택된 셀 클라스터내의 각 기지국의 상기 모든 다운 링크 대역폭 요건을 합계하고,

(k의 각 정수값은 1과 M사이)

(c) 다음과 같이 예상 대역폭 할당 체계를 계산하고,

(d) 단계(c)에서 계산된 예상 대역폭 할당 체계와 현재 단말제어장치에 의해 사용되는 상기의 할당 체계는 N_d, N_u로 정의되는 상기의 선택된 셀 클라스터와 연계된 단말제어장치에 의해 현재 사용하는 상기의 할당 체계를 비교하고,

(e) 만약(는 미리 정해진 임계값으로 구성된다)이면 (c)단계에서 계산된 예상 대역폭 할당 체계로 N_d, N_u를 교체하는,

단계들을 포함하는 무선통신 시스템의 다수 통신링크에 대한 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
상기 선택된 셀 클라스터의 기지국이 거부하는 전송을 모니터 하는 단계를 더 포함하는 제 24항의 무선통신 시스템의 다수 통신링크에 대한 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
상기 선택된 셀 클라스터의 기지국이 거부하는 전송을 모니터 하는 상기 단계는,

(a) 다음과 같이 상기의 선택된 셀 클라스터내에 각 기지국의 거부된 상기의 모든 업링크 대역폭 요건을 합계하고,

(b) 다음과 같이 상기의 선택된 셀 클라스터내에 각 기지국의 거부된 상기의 모든 다운 링크 대역폭 요건을 합계하고,

(c) 다음과 같이 예상 할당 체계를 계산하는 단계들을 포함하는 제 25항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법,
거부된 전송의 수가 미리 정해진 임계값을 넘을 때 상기 선택된 단말제어장치의 대역폭 할당 체계를 갱신하는 단계를 더 포함하는 제 26항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.
상기 선택된 단말제어장치의 대역폭 할당 체계는 다음단계에 따라 갱신되는 제 27항의 무선통신 시스템에 선택된 기지국의 업링크와 다운 링크 대역폭 요건을 모니터·갱신하는 방법.

(a)인지 아닌지를 결정하고, 만약, 그렇다면 (b)단계로 진행하고,

(b)인지 아닌지를 결정하고, 만약, 그렇다면 (c)단계로 진행하고,

(c)인지 아닌지를 결정하고, 만약, 그렇다면 다음과 같이 다운 링크 할당 N_d갱신하고,

(d)인지 아닌지를 결정하고, 만약, 그렇다면 다음과 같이 다운 링크 할당 N_d갱신하고,

(e) 다운 링크 할당이 다음과 같이 (c)단계 또는 (d)단계에 갱신될 때, 상기 선택된 셀 클라스터에 업링크 할당N_u를 갱신하고,

(f) N_d과 N_u의 값이 갱신될 때 상기 선택된 셀 클라스터와 연계된 상기 모든 기지국의 대역폭 할당 파라미터를 갱신하고,

(g) 만약이면 상기 선택된 셀 클라스터의 용량 한계에 대해 상기 무선통신 시스템에 경고를 함 (T는 미리 정해진 임계값이다.).
전송이 업링크 타임슬롯 동안에 업링크 방향으로 이루어지고, 다운 링크 타임슬롯 동안에는 다운 링크 방향으로 이루어지는 시분할이중체계를 사용하는 통신링크의 이중전송장치에 있어서,

(a) 상기 통신링크의 업링크 대역폭 요건과 다운 링크 대역폭 요건의 결정방법과

(b) 상기 결정 방법에 따라, 상기 링크의 업링크와 다운 링크의 대역폭 요건에 기초한 업링크/다운 링크 대역폭 요건의 비율 계산방법과

(c) 상기 계산 방법에 따라, 업링크/다운 링크 타임슬롯의 할당방법과

(d) 상기 할당된 업링크 타임슬롯 동안의 업링크 전송과 상기의 할당된 다운 링크 타임슬롯 동안의 다운 링크 전송을 정기적으로 가능하게 하는 방법을 포함하는 무선통신 시스템에 대한 통신링크의 적응이중전송장치.
상기 결정 방법, 계산 방법, 그리고 할당 방법은 프로그램 된 프로세서에 실행하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 제 29항의 통신링크의 적응이중전송장치.
상기 프로그램 된 프로세서는 단말제어장치내에 있고, 상기 단말제어장치는 무선통신 시스템의 다수의 기지국을 제어하고, 그리고 선택된 기지국은 상기 통신링크에서 전송을 제어하는 제 30항의 통신링크의 적응이중전송장치.
상기 통신링크는 상기의 선택된 기지국과 하나의 CPE사이의 무선통신를 포함하는 제 31항의 통신링크의 적응이중전송장치.
전송이 업링크 타임슬롯 동안에 업링크 방향으로 이루어지고, 다운 링크 타임슬롯 동안에는 다운 링크 방향으로 이루어지는 시분할이중체계를 사용하는 통신링크의 이중전송방법에 있어서,

(a) 상기 통신링크의 초기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건에 기초한 업링크/다운 링크 대역폭 요건 비율을 정하고,

(b) 상기 업링크/다운 링크 대역폭 비율에 따라 업링크와 다운 링크 타임슬롯을 할당하고,

(c) 상기 할당된 업링크 타임슬롯 동안의 업링크 전송과 상기의 할당된 다운 링크 타임슬롯 동안의 다운 링크 전송을 정기적으로 가능하게 하는 단계들을 포함하는 통신링크의 이중전송방법
상기 업링크와 다운 링크 대역폭 요건이 상기 링크가 통신 시스템에 설치될 때 결정되는 제 33항의 통신링크의 이중전송방법