KR20060123199A - 예약 표시자를 이용한 셀간의 간섭을 감소시키는 기술 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신망에 관한 것이며, 상기 통신망은 신호를 전송 및 수신하기 위한 복수개의 전송국 및 수신국을 구비하며, 상기 전송국은 일련의 데이터 패킷으로써 데이터 신호를 전송하며, 상기 데이터 패킷은 사용 가능한 전송 리소스의 사용에 의하여 전송되도록 예약되며, 상기 수신국은 전송국에 의한 수신을 위하여 예약 표시자를 전송한다. 전송 충돌을 피하기 위하여, 셀룰러 TDMA 통신망 내의 셀간 충돌에서 수신국에 의하여 전송되는 예약 표시자는 상기 데이터 신호를 전송하는 전송국으로부터 데이터 신호의 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여, 상기 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되는 것을 표시하기 위한 제 1 예약 표시자 값과 데이터 전송 리소스가 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 상기 수신국에 의하여 예약되지 않았음을 표시하고 또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았음을 표시하기 위한 제 2 예약 표시자 값을 구비하며, 데이터 신호가 전송되지 않은 수신국으로부터 전송된 제 1 예약 표시자 값을 포함하는 예약 표시자를 수신하는 전송국들은 예약된 전송 리소스의 사용에 의하여 데이터 패킷을 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 통신망.

예약 표시자, 셀간의 간섭

Description

예약 표시자를 이용한 셀간의 간섭을 감소시키는 기술{Inter-cell Interference Mitigation Technique Using Reservation Indicators}

본 발명은 신호를 전송하고 수신하기 위한 복수개의 전송국 및 수신국을 구비하고, 전송국은 데이터 신호를 일련의 데이터 패킷으로 전송하며, 데이터 패킷은 사용 가능한 전송 리소스를 이용하여 전송되며, 그리고 상기 수신국은 전송국에 의한 수신을 위하여 예약 표시자를 전송하는 통신망에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상응하는 통신 방법, 상기 통신망에서 이용되는 전송국 및 수신국에 관한 것이다.

무선 인터넷과 텍스트, 그림 및 비디오 메시지통신 서비스의 성장은 3G 및 차세대 무선 통신이 버스티한 트래픽 특성, 이기종 서비스 품질(Quality of Service, QoS)에 대한 요구, 셀룰러 이동 통신망에서 공간적 및 업 링크(uplink; UL)와 다운 링크(downlink; DL) 간에 트래픽 로드의 불균형을 가진 다수의 패킷 데이터 서비스를 지지해야 할 것을 제안한다. 실시간 서비스 및 동적 예약을 위해서 요구되는 QoS 지지를 제공하기 위하여 버스티한 트래픽 중앙 집중적인 셀 간의 예약이 최고의 전략으로 간주되고 있다. 또한, 높은 트러킹(trucking) 및 스펙트럼의 효율을 달성하기 위하여 100% 주파수 재이용이 필수적인 것으로 간주된다. 그 러나 중앙 집중적 셀 간 예약은 셀 간 간섭의 부재에서 거의 이상적임에도 불구하고 셀룰러 이동통신 환경에서 제어되지 않는 셀 간의 간섭의 존재로 작용하지 못한다. 이러한 상황은 CDMA 시스템 보다 더욱 높은 SIR 요구조건을 갖고 있는 TDMA 시스템에서 악화되고, TDMA TDD 시스템에서 더욱 악화되어 상당한 셀 간의 간섭, 이동국으로부터 이동국으로의 간섭이 발생할 위험이 있다.

중앙 집중식에 있어서, 근접한 셀에서 전송을 좌표화하는 것이 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안되었지만, 이는 공기 간섭 이상의 상당한 비용을 포함한다. 특히, 한 셀 내의 각 MS로부터 근접한 셀 내의 모든 MS 및 BS(기지국) 간의 링크 조정은 (TDD에서) MS-to-MS 간섭 및 (TDD 및 FDD에서) MS-to BS/BS-to-MS 간섭을 각각 완화시키기 위하여 망으로 시그널화될 필요가 있다. 이러한 비용은 능력을 떨어뜨릴 수 있다.

H. Haas et al. "Interference diversity through random time slot opposing (RTO) in a cellular TDD system", Proc, IEEE VTC 2002-Fall, Vol.3, 24-28 Sept. 2002, pp.1384-1388에 제안된 또 다른 방안은 어떠한 비용을 요구하지 않으며 셀 간의 간섭을 평균화하는 주파수 호핑(hopping) 및 슬롯 호핑과 같은 저속 다이나믹 채널 할당 사용을 포함한 '수동적'분산 전략이다. 그러나, 이러한 방안은 간섭의 갑작스러운 증가를 완화시킬 수 없어 그의 작동이 일어나지 않을 수 있다.

미국특허 2002/0041584 A1은 서로 다른 셀이 중첩되는 영역에서 발생하는 비동기적 간섭을 피할 수 있는 방법을 개시하고 있다. TDMA 시스템에서 채널을 이용 하고자 하는 수신국의 요구는 비동기적 간섭이 채널에서 발생하는지 여부를 체크하기 위하여 채널상 전송 및 수신 타이밍의 각각에 대응되는 슬롯에서 간섭 체크 신호를 전송한다. 이동국은 채널에 대한 다양한 에러 패킷 수신 결과를 기반으로 하여 비동기적 간섭이 채널에서 발생했는지 여부를 결정한다. 비동기적 간섭이 발생할 때 이동국은 간섭 인지 신호를 기지국에 전송한다. 기지국은 에러 패킷 또는 간섭 통지 신호를 수신하였을 때 비동기적 간섭이 일어났는지 결정하고, 비동기적 간섭을 피하기 위하여 다른 채널을 선택한다.

미국특허 6400698 B1은 TDMA 패킷 데이터 이동국을 위한 상태 기계 및 임의 예약 접근 프로토콜을 개시하고 있다.

본 발명의 목적은 비 제어 간섭, 특히 셀룰러 통신 시스템에서 셀간(inter-cell) 간섭 문제에 대한 해결책을 제시하며, 효율적이지만 많은 비용을 필요로 하지 않는 통신 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 나아가 소정의 전송국 및 수신국을 제공한다.

상기의 목적은 청구항 1항에 기술된 통신 시스템에 의하여 본 발명에 따라 성취되며, 수신국에 의하여 전송되는 예약 표시자(indicator)는,

- 데이터 신호를 전송하는 전송국으로부터 데이터 신호의 다음 데이터 패킷을 수신하기 위하여, 데이터 전송 리소스가 상기 수신국에 의하여 예약되는 것을 표시하기 위한 제 1 예약 표시자 값, 또는

- 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷을 수신하기 위하여, 데이터 전송 리소스가 상기 수신국에 의하여 예약되지 않았다는 것을 표시하기 위하여 또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았다는 것을 표시하기 위한 제 2 예약 표시자 값을 포함하며,

데이터 신호가 전송되지 않은 수신국으로부터 전송된 제 1 예약 표시자를 포함하는 예약 표시자를 수신하는 전송국들은 예약 전송 리소스를 이용하여 데이터 패킷을 전송하지 않는다.

해당하는 통신 방법은 청구항 15에 정의되어 있다. 본 발명에 따른 소정의 전송국은 청구항 16에 정의되어 있으며, 본 발명에 따른 소정의 전송국은 청구항 17에 정의되어 있다. 바람직한 실시예들은 종속항들에 정의되어 있다.

본 발명은 활성 분배 예약자(스케쥴러)로서 캐리어 센싱을 제공하며, 상기 활성 분배 예약자는 간섭을 검출하며, 상기 간섭을 감소시키기 위하여 실시간으로 작용한다. 그리고 상기 활성 분배 예약자는 셀간 충돌을 방지할 수 있기 때문에, 멀티 셀룰러 TDD 또는 FDD 환경에서 우수한 성능을 발휘하기 위하여 집중화 셀내 예약자(centralized intra-cell scheduler)와 함께 사용된다. 제안된 스키마의 분산 특징에 따라 하이브리드 셀룰러 및 애드-혹 통신 네크워크 내에 사용되며, 애드-혹 세그먼트 내에서의 통신을 가능하게 하며, 셀룰러 세그먼트 내에서 셀 사이의 통신만을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 예약 표시자는 데이터 패킷을 수신국으로 전송하는 전송국의 수신 기능을 위한, 그러나 특정 데이터 전송 리소스가 다른 전송국과의 통신을 위하여 예약되면 그들에게 그 사실을 통보하기 위하여 주변 영역(예를 들면, 수신 영역) 내에 위치한 다른 전송국들에 의한 수신 기능을 위하여, 수신국에 의하여 출력된다. 수신된 예약 표시자에 따라, 데이터 패킷을 수신국으로 전송한 전송국은 데이터 패킷이 동일한 전송 리소스 내에서 다른 송수신국들의 전송에 의하여 발생하는 수신 불가 간섭없이 정확하게 수신되었는지, 그리고 동일한 데이터 전송 리소스가 최소한 한 개의 다른 데이터 패킷의 전송을 위하여 이미 예약이되었는지를 알게된다. 실제적으로 데이터 패킷을 전송하는 모든 송수신국들 및 데이터 패킷을 전송할 계획을 가지고 있는 모든 송수신국들을 포함하는 다른 전송국들은 그들 자신의 데이터 패킷의 전송이 서로 다른 데이터 전송 리소스로 예약될 수 있도록, 서로 다른 전송국을 위하여 특정 데이터 전송 리소스가 예약되는 것을 수신된 예약 표시자를 통하여 알게 된다. 전송 기간 동안 간섭 및 데이터 손실의 원인이 되는 충돌은 상기와 같이 효과적으로 방지된다.

TDMA 시스템에 사용되었을 경우에 있어서, 제안된 채널 센싱 시키마(scheme)는 CSTDMA(채널 센싱 TDMA)로 표시되며, "비지-톤" 방송 프로토콜(busy-tone broadcast protocol)이며, 여기서 "비지-톤" 이란 추가 시그널링을 위하여 FDD를 사용하는 대신에 TDD를 바람직하게 사용하는 예약 표시자의 사용을 의미한다. 프로토콜에서 TDD의 바람직한 사용은 에어-인터페이스(air-interface)와 상호 호환적이며, 수신기의 복잡성을 개선시키며, 손실 대역폭을 줄이는 기능을 하며, 프로토콜 시그널링을 지원하기 위한 FDD 사용과 관련이 있다. 제안된 "비지-톤" 방송 방법은 무선 통신 환경에 있어서 발생하는 숨겨진 그리고 노출된 노드 문제점들을 방지하는 순수 캐리어 센싱에 있어 많은 장점을 제공한다. 그리고 숨겨진 노드 문제점들을 방지할 수 있는 802.11 무선 LAN에서 RTS/CTS 핸드세이킹 메커니즘보다도 우수하다. 제안된 "비지-톤" 방송 방법의 MAC 시그널링 채널 및 정보 채널은 물리적으로 상호 직교하기 때문에, RTS/CTS 핸드세이킹과는 다르게 상호 방해하지 않는다. 제안된 "비지-톤" 방송 방법은 RTS/CTS 핸드세이킹과 비교하여 보다 적은 비용을 필요로 하며, 특히 고속 무선 망에 있어서 대단히 중요한 요소인 보다 덜 엄격한 턴-어라운드(turn-around) 시간 제한성을 갖는다.

바람직하게, 본 발명은 셀룰러 통신망, 즉 TDMA 망, 애드-혹 통신망 또는 하이브리드 셀룰러/애드-혹 통신망에 적용된다. 데이터 전송 리소스는 데이터 시간 슬롯 및/또는 데이터 서브-캐리어가 될 수 있다.

본 발명은 CDMA 및 FDMA와 같은 다른 망에도 적용될 수 있다. CDMA의 경우에 있어서, 데이터 코드들은 데이터 전송 리소스로 사용될 수 있으며 또는 데이터 시간 슬롯/서브-캐리어에 사용될 수 있다. FDMA의 경우에 있어서, 데이터 캐리어는 데이터 전송 리소스로 사용될 수 있으며 또는 데이터 시간 슬롯/서브 캐리어에 사용될 수 있다.

이와 유사하게 예약 표시자의 전송을 위하여, 표시자 리소스, 특히 표시자 시간 슬롯, 표시자 서브-캐리어, 표시자 캐리어 및/또는 표시자 코드들이 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시 양태에 있어서, 본 발명은 TDD (시간 분할 이중) 시스템에 사용된다. 각각의 실시 양태에 있어서, 각각의 데이터 패킷은 시간 프레임 내에서 고정 데이터 시간 슬롯으로 전송된다. 표시자 시간 슬롯들은 상기 데이터 시간 슬롯들에 할당되며, 상기 예약 표시자는 전송국에 의한 다음 데이터 패킷의 전송을 위하여 해당 데이터 시간 슬롯이 다음 시간 프레임에 예약이 되었는지를 표시한다. 바람직하게는, 각각의 데이터 시간 슬롯을 위하여, 훨씬 적은 공간, 예를 들면 단지 1비트 공간을 필요로 하는 해당 표시자 시간 슬롯이 필요하다. 바람직하게는 표시된 시간 슬롯들은 그 다음 데이터 시간 슬롯들이 표시자 시간 슬롯들에 의하여 분리될 수 있도록 각각의 데이터 시간의 마지막 단계에 제공된다.

본 발명의 다른 실시 양태에 있어서, 상기 데이터 패킷들은 고정 데이터 서브-캐리어로 전송되며, 표시자 서브-캐리어는 상기 데이터 서브 캐리어에 할당되며, 상기 예약 표시자는 전송국에 의하여 다음 데이터 패킷의 전송을 위하여 해당 데이터 서브-캐리어가 예약되었는지를 표시한다. 본 실시 양태에서는 TDD 또는 FDD (주파수 분할 이중) 시스템에서 구현된다. 데이터 시간 슬롯 사이에 특정 예약 표시자 시간 슬롯들이 제공되지 않지만, 별도의 표시자 서브 캐리어가 예약 표시자 만을 위한 전송을 위하여 제공된다. 각각의 수신국을 위하여, 별도의 서브 캐리어가 예약 표시자의 전송을 위하여 제공되며, 또는 다른 전송국의 수신을 위하여 다른 수신국의 예약 표시자들이 동일한 서브-캐리어로 다중화된다. 예를 들면, 각각의 데이터 시간 슬롯을 위하여, 해당 표시자 시간 슬롯은 표시자 서브-캐리어 내에 제공될 수 있으며, 이때 표시자 시간 슬롯은 해당 데이터 시간 슬롯의 전송과 비교하여 동시에 전송되거나 또는 조금의 시간 오프셋으로 지연된다. 표시자 서브-캐리어의 사용에 따라 보다 적은 비용과 보다 완화된 전송/수신 턴-어라운드 시간 제한을 갖는 표시자 시간 슬롯을 이용할 수 있는 장점이 있다.

예약 표시자에 의한 바람직한 정보를 표현하기 위한 간단한 실시 양태는 청구항 4에 정의되어 있다. 예약 표시자의 존재 또는 부재는 두개의 다른 예약 표시자 값 및 두개의 다른 정보 내용을 뜻한다. 다른 실시 양태에 있어서, 청구항 4에 정의된 바와 같이, 두개의 다른 예약 표시자 값, 예를 들면 "0" 비트 또는 "1" 비트가 사용된다. 서로 다른 두가지 종류의 정보를 표시하는 많은 다른 방법들이 사용될 수 있음은 물론이다.

다른 바람직한 실시 양태에 있어서, 데이터 패킷의 전송에 대한 데이터 전송 리소스는 예약 표시자에 따라 선택될 수 있다. 보다 구체적으로는 본 발명의 다른 실시 양태에 있어서, 전송국으로부터 수신국으로의 신호 전송은 신호의 데이터 패킷들이 비예약 데이터 전송 리소스로 전송될 수 있도록, 수신된 예약 표시자들에 따라 제어된다. 즉, 소정의 신호를 전송하고자 하는 전송국들은 예약 데이터 전송 리소스에서 신호를 전송하는 것을 막을 수 있다. 바람직하게는 신호의 제 1 데이터 패킷을 전송하기 이전에, 전송국은 예약 표시자가 원하는 데이터 전송 리소스가 예약되었는지 또는 예약되지 않았는지를 표시하는 것에 대하여 원하는 서브 캐리어에 질의할 수 있다. 만약 예약 표시자가 원하는 데이터 전송 리소스가 예약되었다는 것을 표시한다면, 데이터 패킷의 전송은 지연되거나, 또는 다른 데이터 전송 리소스가 선택될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 양태에 있어서, 전송국은 전송국이 데이터 패킷을 전송하는 수신국으로부터 예약 표시자를 수신하는 즉시, 예약된 데이터 전송 리소스 내의 데이터 패킷 전송을 중지키시며, 만약 상기 수신된 예약 표시자가 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되지 않았다는 것을 표시하는 그리고/또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았다는 것을 표시하는 예약 데이터 패킷을 구비하고 있다. 충돌의 경우에 있어서, 예를 들면, 다른 전송국, 예를 들면 다른 셀들로부터의 데이터 패킷의 동일한 전송과 같은 경우에 있어서 충돌의 경우에는, 데이터 패킷을 수신국으로 전송하는 전송국은 전송을 중지시키고 그리고 다른 데이터 전송 리소스로의 다른 데이터 패킷의 전송을 재예약하여 연속적인 충돌을 피할 수 있다.

데이터 패킷을 수신하는 전송국이 다른 데이터 패킷의 전송을 계속 수행하는 가에 대한 여부를 수신국에 알리기 위하여, 본 발명의 다른 실시 양태에서, 전송국은 최소한 한 개의 다른 데이터 패킷이 동일한 데이터 전송 리소스 내에서 수신국으로 전송되는가에 대한 여부를 표시하는 데이터 패킷과 함께 연속 표시자를 전송한다. 전송국이 신호를 전송하는 수신국은, 본 발명의 다른 실시 양태에서 제안된 것과 같이 만약 연속 표시자가 최소한 한 개의 다른 데이터 패킷이 동일한 데이터 전송 리소스 내에서 전송된다면, 최소한 한 개의 다른 데이터 패킷의 수신을 위하여 데이터 전송 리소스가 예약되었는지를 표시하는, 그리고 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되는 것을 표시하는 소정의 예약 표시자값을 전송한다.

청구항 12 내지 14에 정의된 바와 같이 또 다른 실시 양태에 있어서, 전송국은 수신된 예약 표시자가 동일한 전송 리소스를 이용하여 전송을 계속하기 이전에 사용 가능한지에 대한 여부를 판단하기 위하여 사용될 수 있다. 바람직하게는, 수신된 예약 표시자의 경로 이득은 전송국의 이전 전송에 사용된 경로 이득에 대하여 결정되고 판단된다. 만약, 수신된 예약 표시자가 사용가능한 표시자가 아닌 것으로 발견되면, 전송국이 다음 데이터 전송을 위하여 다른 전송 리소스를 사용할 수 있도록 재예약된다. 그렇지 않으면, 만약 수신된 예약 리소스가 사용 가능한 것이면, 동일한 전송 리소스가 다시 사용될 수 있다. 상기의 방법에 따라 전송 리소스의 부정확한 예약 및 예약 표시자의 가능한 충돌을 방지하기 위하여 추가적인 안전하고 단순한 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 TDD를 이용한 셀룰러 통신망의 제 1 실시 양태를 나타낸 것이다.

도 2는 도 1의 실시 양태에서 이용된 표시자 시간 슬롯을 이용하는 프로토콜을 나타낸 것이다.

도 3은 도 1의 실시 양태에서 이용된 표시자 서브-캐리어를 이용하는 프로토콜을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 통신방법을 예시한 흐름도를 나타낸 것이다.

도 5는 전송을 예약하는 단계를 예시한 흐름도를 나타낸 것이다.

도 6은 FDD 업 링크를 예시한 셀룰러 통신망의 제 2 실시 양태를 나타낸 것이다.

도 7은 도 6의 실시 양태에서 이용된 표시자 서브-캐리어를 이용하는 프로토콜을 나타낸 것이다.

도 8은 도 6의 실시 양태에서 이용된 연속 데이터 전송을 이용하는 프로토콜을 나타낸 것이다.

도 9는 FDD 하향 링크를 예시한 셀룰러 통신망의 다른 실시 양태를 나타낸 것이다.

도 10은 도 9의 실시 양태에서 이용된 표시자 서브-캐리어를 이용하는 프로토콜을 나타낸 것이다.

도 11은 도 9의 실시 양태에서 이용된 연속 데이터 전송을 사용하는 프로토콜을 나타낸 것이다.

도 12는 본 발명에 따른 하이브리드 셀룰러/애-혹 통신망의 양태를 나타낸 것이다.

도 13은 본 발명에 따른 통신 방법의 다른 실시 양태를 예시한 흐름도를 나타낸 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 셀룰러 통신망의 1 실시 양태를 도시한다. 상기 망은 세개의 셀 C1, C2, C3을 구비하며, 각각의 셀을 위하여, 한 개의 기지국 BS1, BS2, BS3과 이동국과 같은 한 개의 사용자 장비 UE1, UE2, UE3와 PC 또는 다른 단말기들이 도시되어 있다. 신호의 전송, 예약 표시자의 전송, 간섭으로 인한 충돌 발생들은 화살표로 도시되어 있다. 이러한 것들은 도2의 프로코콜에 따라 도시된다.

도 2에서, TDMA TDD 시스템에 사용된 프로토콜들은 셀 C2에서 사용자 장비 UE2에서 기지국 BS2로의 업 링크 전송을 위하여, 그리고 셀 C1에서 기지국 BS1으로부터 사용자 장비 UE1으로의 다운 링크 전송을 위하여, 그리고 사용자 장비 UE1과 예약 표시자 출력의 다운 링크 수신을 위하여 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 신호의 전송은 일련의 데이터 패킷, 특히 특정 데이터 서브- 캐리어 j의 프레임 내의 특정 데이터 시간 슬롯 DTS을 전송하여 구현된다. 특정 신호의 모든 패킷들은 후속되는 프레임과 동일한 (고정) 데이터 시간 슬롯 DTS으로 전송되도록 기본적으로 예약된다. TDMA TDD에서, 데이터 시간 슬롯 DTS는 프레임 내로 구성되며, 데이터 시간 슬롯 DTS는 상호 경쟁 상태이거나 예약 상태에 있게 된다. BS가 셀 레벨로 지역적으로 제어 상태에서 있고 그리고 동일한 셀에서 사용자들에 있어서 충돌을 피하기 위하여 전송을 예약함으로써 셀룰러 간에 있어서 상호 경쟁이 없게 된다.

기지국 BS1으로부터 사용자 장비 UE1으로의 전송은 제 3 데이터 시간 슬롯 DTS3으로 프레임 i 내에서 시작되며, 프레임 i+1에서 모든 세 개의 데이터 시간 슬롯DTS1, DTS2, DTS3 내에서 계속된다. 그러나, 프레임 i+1의 제 1 데이터 시간 슬롯 DTS1에서, 사용자 장비 UE2는 데이터 패킷을 기지국 BS2로 전송함에 따라, 화살표 "간섭"으로 도 1에 표시된 바와 같이 충돌 슬롯으로 수신 프로토콜에 표시한 것과 같이 수신 사용자 장비 UE1에서 충돌 및 간섭이 발생하게 된다. 단지 기지국 BS1 만이 데이터 패킷을 전송하는 다른 데이터 시간 슬롯 DTS2 및 DTS3에 있어서, 충돌이 발생하지 않는다.

도 2의 프로토콜에 도시된 바와 같이, 충돌-시그널링 표시자 시간 슬롯 ITS 는 데이터 시간 슬롯 사이에, 예를 들면 각각의 데이터 시간 슬롯의 단부에 제공된다. 표시자 시간 슬롯 ITS는 이전 데이터 시간 슬롯 DTS에 할당되며, 이때 예약 표시자는 수신국에 의하여 전송된다. 도시된 예에서와 같이, 수신국 UE1은 프레임 i의 데이터 시간 슬롯 DTS3에서 전송된 데이터 패킷의 정확한 수신 이후에 예약 표시자를 출력하여, 수신 불가 간섭 없이 데이터 패킷이 수신된 것을 전송국 BS1에 표시하고, 그리고 동일한 셀 C1 내에 다른 전송국들에 표시하며, 상기 셀 C1은 동일 데이터 시간 슬롯 DTS3 내에서 데이터 패킷을 전송하기 이전에 만약 해당 예약 표시자가 수신되었다면, 이러한 데이터가 그들을 데이터 패킷을 동일한 데이터 시간 슬롯 DTS3 내에서 전송하는 것을 방지하기 위하여 또 다른 전송국 (예를 들면, 전송국 BS1)을 위하여 예약되는 것을 판단한다.

그러나 프레임 i+1의 데이터 시간 슬롯 DTS1 내에서 충돌이 발생하는 경우에는, 수신국은 표시자 시간 슬롯 ITS1 내에서 예약 표시자 (또는 다른 표시자 값을 출력)를 출력하지 않는다. 그리고 상기 표시자 시간 슬롯 ITS1은 프레임 i+1의 데이터 시간 슬롯 DTS1에서의 데이터 패킷이 수신 불가 간섭이 없는 상태로 수신되지 않았다는 것을 전송국 BS1에 표시하고, 그리고 데이터 시간 슬롯 DTS1이 후속되는 프레임, 예를 들면 다음 프레임 i+2에 더 이상 예약되지 않는다는 것을 모든 전송국들에 표시하며, 이는 다음 프레임 i+2와 같은 후속되는 프레임 내의 표시자 시간 슬롯 ITS1 내에서 예약 표시자를 출력하지 않음으로써 표시된다.

다음 프레임 i+2에서, 데이터 시간 슬롯 DTS2 및 DTS3 만이 전송국 BS1에 의하여 데이터 패킷 전송을 위하여 예약되며, 이는 표시자 시간 슬롯 ITS2 및 ITS3에 서 각각의 예약 표시자들의 출력에 의하여 표시된다. 여기서, 전송국 UE2는 프레임 i+2에서 제 1 데이터 시간 슬롯 DTS1에서 데이터 패킷 전송을 정지시키게 된다.

도 2의 실시 양태에 있어서, 별도의 표시자 시간 슬롯 ITS이 수신국에 의하여 예약 표시자의 전송을 위하여 동일한 데이터 서브-캐리어 j 내에 제공된다. 도3의 다른 실시 양태에 있어서, 별도의 예약 표시자 서브-캐리어 k는 상기의 목적을 위하여 제공된다. 예약 표시자의 전송은 "비지-톤" 방송에 해당한다. 데이터 서브 캐리어 j의 각각의 데이터 시간 슬롯 DTS를 위하여, 해당하는 표시자 시간 슬롯 ITS는 표시자 서브-캐리어 k에 제공되어 있지만, 해당하는 데이터 시간 슬롯 DTS 내에서 데이터 패킷의 전송에 대하여 소정의 시간 오프셋으로 수신국 UE1에 의하여 필요에 따라 출력되지 않는다. 이와는 별도로, 표시자 시간 슬롯의 기능은 도2에 도시된 기능과 동일하다. 바람직하게는 여러 개의 다른 수신국들은 동일한 표시자 서브-캐리어를 사용한다.

본 발명에 따른 통신 방법의 흐름도가 도 4에 도시되어 있다. 상기 방법은 하기의 단계들을 구비하며, 하기와 같이 작용한다.

1. 대기 모드(S1)에서 기지국에 의하여 수신된 전송 요청(S2)에 따라 전송된 업 링크 또는 다운 링크 전송이 필요할 때, 전송이 예약된다 (S3). 상기의 전송은 사용 가능한 경쟁 슬롯(S3) 내에서 다음 프레임 내에서 예약된다. 이와 같은 작용은 충돌을 표시하는 비지 신호 (또는 예약 표시자)를 듣지 않고 결정된다.

2. 만약 전송이 수신 불가 간섭을 포함하여 또는 동작 억제(outage) 상태로 수신기(UL 또는DL)에 의하여 수신된다면, 예를 들면 셀간 할당 충돌 및 그 결과로 발생하여 충돌이 발생하여 단계 S24에서 확인되는 경우에, 비지 신호 (또는 예약 표시자)가 수신기에 의하여, 즉 충돌 시그널링 표시자 시간 슬롯(S5)에서 방송되지 않으며, 데이터 시간 슬롯은 사용자에 의하여 예약되지 않은 상태, 즉 경쟁 상태에 있게 된다.

3. 만약 전송이 수신 불가 간섭없이 소정의 수신기(UL 또는DL)에서 수신되고 (단계 S4에서 확인), 그리고 전송기가 후속되는 시간 프레임에서 상기 슬롯을 계속 사용한다면 (단계 S6에서 확인), 비지 신호 (또는 예약 표시자)는 해당 충돌-시그널링 표시자 시간 슬롯(S7) 내의 수신기에 의하여 방송되며, 데이터 시간 슬롯은 사용자에 의한 독점 사용을 위하여 효과적으로 예약되며, 비지 신호 (예약 표시자)의 가청 거리 내의 모든 다른 사용자들은 다음 프레임에서 상기 데이터 시간 슬롯 내에서 전송하지 않을 것이다.

4. 전송기는 계속 표시자(continue indicator), 바람직하게는 그 전송 (S8)에 포함(피기 백 (piggy backed))된 1 비트 필드를 이용하여 후속되는 프레임 내의 데이터 시간 슬롯을 사용하여 예약 또는 계속하는 것을 소정의 수신기에 표시한다(S8).

5. 일단 전송기가 데이터 시간 슬롯을 성공적으로 예약하였다면, 버스트(burst)가 발생하는 동안, 수신기에게 소정의 신호를 주기 위하여 그 전송에 포함된 계속 표시자를 이용하여 후속되는 프레임에서 동일한 데이터 시간 슬롯의 사용을 계속 유지하며, 이에 따라 비지 신호 (예약 표시자)를 계속 방송하게 된다.

6. 전송기는 계속 표시자를 이용하여 버스트의 마지막 단계를 시그널링하여 수신기에서 예약을 릴리즈하게 되며, 그 결과 수신기는 비지 신호 (예약 표시자)를 방송하는 것을 중지하게 된다(S9).

7. 만약 전송이 의도된 수신기(UL 또는 DL)에 수신 불가 간섭 (단계 S4에서 확인) 없이 수신되지만, 전송기가 후속되는 시간 프레임에서 그 전송을 계속할 의사가 없다는 것을 계속 표시자를 사용하여 표시한다면, 비지 신호 (또는 예약 표시자)가 수신기에 의하여 방송되지 않으며, 데이터 시간 슬롯은 예를 들면 경쟁 상태(S9)에서 효과적으로 예약되지 않는다. 수신기는 대기 모드로 돌아간다 (S0).

8. 소정의 충돌이 발생할 때는, 그에 해당하는 전송기는 단계 S5에서 예상하지 않은 비지 신호 (또는 해당하는 예약 표시 값에 의하여)의 부재에 의하여 통보되고, 그 후속되는 프레임에서 데이터 시간 슬롯의 사용을 릴리즈하게 된다. 그리고 전송은 어떤 프레임 및 어떤 데이터 시간 슬롯이 실행되는 것인가를 결정하기 위하여 재예약된다(S10).

전송(단계 S3)의 예약은 도5의 흐름도에 보다 상세히 도시되어 있다. BS가 예약 요청(S30)을 수신한 직후 바로 UL 전송을 예약하면, 만약 데이터 시간 슬롯이 주변 셀에서 (비지 신호 또는 예약 표시자 S31을 듣고) 예약된다면, 전송기는 예약된 데이터 시간 슬롯에서 전송하지 않는다. 전송기는 추후 프레임을 위하여 재예약된다(S32). 상기와 같은 방법으로 이웃하는 셀의 전송에서 간섭을 방지할 수 있으나, UL 전송이 예약되는 셀 내에서 슬롯 할당 손실이 발생하게 된다. 그러나 이러한 것은 비용이 많이 소모되는 독점 시그널링 (UEs 및 BSs 사이) 없이는 불가피한 일이다. 그렇지 않으면, BS가 그러한 사실을 알도록 하는 것은 불가능하기 때문에, 예약된 UL 전송은 이웃하는 셀에서 수신기 (UL 또는DL)에 의하여 방해를 받을 것이다. 만약 수신되는 예약 표시자가 없으면, 데이터 패킷은 예약된 데이터 시간 슬롯에서 전송된다(S33).

그렇지만, 단지 BS 만이 경쟁 데이터 시간 슬롯 (이웃 셀들에 의하여 예약되지 않은 슬롯)에서 DL 전송을 예약하게 된다. 상기 경쟁 데이터 시간 슬롯은 들을 수 있는 사전 비지 신호 (예약 표시자)가 없는 데이터 시간 슬롯이다. 이와 같은 방법으로, 이웃 셀의 전송에 있어서 간섭을 피하게 되고, DL 전송이 예약되는 셀 내에서 소모 슬롯 할당의 기회를 최소화한다. 이는 BS가 DL 상에서의 전송기이기 때문이며, 방해 상태의 수신기로부터 비지 신호 (예약 표시자)를 들을 수 있다.

소정의 이유로 인하여, 만약 UEs의 이동에 따라 예약된 슬롯 내에 충돌이 발생한다면, 수신기는 비지 신호 (예약 표시자)를 방송하는 것을 정지하게 된다. 이에 따라, 전송기가 전송을 중지하게 되고, 예약이 효과적으로 종료하게 된다.

상기에 설명한 도면에서와 같이, 소정의 시간에 전송기(UL 또는UD)는 소정의 수신기로부터 발생하는 한 개의 비지 신호(예약 표시자) 또는 충돌을 표시하는 노 비지 신호(no busy signal)(예약 표시자)를 들을 수 있다. 만약 전송기가 수신기, 또는 의도된 수신기 이외의 다른 수신기로부터 비지 신호(예약 표시자)를 듣는다면, 그것은 수신기가 그 전송을 들을 수 있음을 뜻하며, 따라서 충돌이 상기 수신기에서 발생하였음을 뜻한다. 따라서, 상기 수신기는 비지 신호(예약 표시자)를 방송하지 않는다. 프로토콜의 성능은 이동 속도, 버스트 기간, 비지 톤 시그널링 전송 파워(power)에 의하여 영향을 받으며, 비용은 전파 지연 및 전송기 턴-어라운드 시간에 의하여 영향을 받는다. 동기화된 데이터 시간 슬롯 및 표시자 시간 슬롯을 필요로 한다.

도 6은 FDD 업-링크를 도시하는 셀룰러 통신망의 또 다른 실시 양태를 도시한다. 해당 프로토콜의 실시 양태는 도 에 도시되어 있으며, 도 3의 실시 양태와 유사한 별도의 예약 표시자 서브 캐리어 k를 이용한다. 그 한 예로서, 소정의 충돌이 UE1으로부터 BS1으로의 셀 C1의 업-링크 전송과 프레임 i+1(도 7의 실시 양태)의 데이터 시간 슬롯 DTS1 내에서 UE2로부터 BS2로의 업-링크 전송 사이에 존재하게 된다. 따라서, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기에 설명한 바와 같이, 프레임 i+1의 표시자 시간 슬롯 ITS1 내의 수신국 BS1에 의하여 출력되는 예약 표시자가 없다.

FDD 실시 양태에 있어서, UL 데이터 서브-캐리어용 표시자 서브-캐리어는 DL 서브-캐리어이며, 그것은 또한 DL 데이터 서브 캐리어용 UL 서브 캐리어이다. UL 및 DL 서브 캐리어는 별도의 주파수 대역 내에 위치한다. 상기의 구성은 표시자 서브 캐리어 및 데이터 서브 캐리어 둘다 동일한 주파수 대역 내에 위치하는 도 3의 TDD 실시 양태와는 다르다. FDD 경우에 있어서, MS는 표시자를 BS들에게 전송하지만, MS들에는 전송하지 않으며, 그리고 BS 만이 표시자를 MS들에게 전송하고, BS들에게는 전송하지 않는다. TDD 경우에 있어서, MS는 표시자를 BS들 및 MS들에 둘 다 전송한다. 그리고, BS는 표시자를 MS들 및 BS들에 둘 다 전송한다. 이와 같은 이유는 FDD 시스템에는 단지 MS-to-BS 및 BS-to-MS 셀간 간섭 만이 존재하기 때문이다. 이와 같은 것은 TDD 시스템과는 다른 것이며, 상기 TDD 시스템에는 단지 MS-to-MS 및 BS-to-BS 만이 존재하기 때문이다.

도 8은 도 6에 도시된 충돌 상황에 대하여 고정 크기 데이터 패킷 대신에 연속 데이터 전송 또는 가변 크기 데이터 패킷을 이용한 실시 양태를 도시한다. UE1 및 UE2가 데이터를 모두 전송하는 시간 간격 D1에 도시된 바와 같이, 업-링크 데이터 서브 캐리어 j 상에서의 충돌의 경우에 있어서, 표시자 서브 캐리어 상에는 출력되는 예약 표시자가 없다. 만약 전송국 UE1에 의하여 전송되는 데이터가 없다면, 수신국 BS1에 의하여 전송되는 예약 표시자는 존재하지 않는다. 만약 데이터 서브 캐리어가 전송국 UE1에 의해서만 사용된다면, 그리고 만약 데이터가 수신 불가 간섭이 포함되지 않은 상태로 BS1에 의하여 수신된다면, 예약 표시자는 시간 간격 D2에 도시된 바와 같이 표시자 서브 캐리어 k 상에 전송된다.

도 9는 FDD 다운 링크를 도시하는 셀룰러 통신망의 또 다른 실시 양태를 도시하고 있다. 해당 프로토콜의 일실시 양태는 도 10에 도시되어 있으며, 상기 실 시 양태는 도 3 및 7의 실시 양태와 유사한 별도의 예약 표시자 서브 캐리어 k를 이용한다. 일예로서, 소정의 충돌이 BS1으로부터 UE1으로의 셀 C1 에서 다운 링크 전송과 프레임 i+1(도 10의 실시 양태)의 데이터 시간 슬롯 DTS1에서의 BS2로부터 UE2로의 다운 링크 전송 사이에 존재한다. 따라서, 도 2 및 3을 참조하여 상기에 설명한 바와 같이, 프레임 i+1의 표시 시간 슬롯 ITS1 에서 수신국 BS1에 의하여 출력되는 예약 표시자는 없다. 본 실시예에 도시된 바와 같이, 데이터 시간 슬롯과 해당 표시자 시간 슬롯 사이의 시간 오프셋은 제로가 될 수 있다.

도 11은 도 8의 실시 양태와 유사한 도 9에 도시된 충돌 상황에 대하여, 고정 크기 데이터 패킷 대신에 연속 데이터 전송 또는 가변 크기 데이터 패킷을 이용한 실시 양태를 도시한다.

본 발명은 TDMA 통신 시스템에 바람직하게 적용되며, 특히 TDD 및 FDD 모드를 이용한다. 그러나 본 발명은 CDMA 및 FDMA 망과 같은 다른 망에 역시 적용될 수 있다. CDMA의 경우에 있어서, 데이터 코드들은 데이터 시간 슬롯/서브 캐리어 대신에 또는 그에 추가하여 데이터 전송 리소스로서 사용된다. FDMA의 경우에 있어서, 데이터 캐리어들은 데이터 시간 슬롯/서브 캐리어 대신에 또는 그에 추가하여 데이터 전송 리소스로써 사용된다. CDMA 또는FDMA 실시 양태용 프로토콜들은 도 8 및 11에 도시된 프로토콜과 유사하며, 여기서 "서브 캐리어"는 "코드"(CDMA용) 또는 "캐리어"(FDMA용)로 각각 바뀌어 사용된다.

CSTDMA TDD라 불리는 TDD 시스템에서, 제안된 프로코콜들은 다음의 문제점들 을 갖는다.

1. MS-to-MS/BS-to-BS 간섭 또는 UL-to-DL/DL-to-DL 간섭:

CSTDMA TDD는 이웃하는 셀 사이의 충돌할 수 있는 기회를 최소화시켜 간섭 시나리오를 감소시킨다. 비지 신호(예약 표시자)에 의하여 버스트 기간 동안 일단 데이터 시간 슬롯을 저장하면, 수신기에서 충돌이 발생하지 않는다.

2. MS-to-BS/BS-to-MS 간섭 또는 UL-to-UL/DL-to-DL 간섭

CSTDMA TDD는 상기 1에서 언급한 방법과 유사한 방법으로 이웃하는 셀 사이의 충돌할 수 있는 기회를 최소화시켜 간섭 시나리오를 감소시킨다.

3. 데이터 시간 슬롯 당 한 개의 작은 표시자 시간 슬릇은 최상이 되기 때문에, 필요한 경비가 최소화되며, 글로벌 집중 예약에 따라 발생하는 과다 비용 문제를 방지할 수 있다.

4. 글로벌 집중화 예약에 의한 주요 복잡성이 방지될 수 있다.

5. 본 발명은 집중화된 셀내 예약 성능을 개선한다.

CSTDMA TDD는 효과적으로 분선처리된 셀간 예약자이며, 상기와 같은 알고리즘에서 소정의 변경을 필요로 하지 않고 각각의 셀 내에서 지역 집중화 셀내 예약자와 함 께 작용한다. 이러한 호환성으로 인하여, 두개 사이에 상호 이득이 되는 파트너쉽을 구현할 수 있다. 집중화 예약자는 실시간 지연 억제(QoS)를 보다 양호하게 지원하나, 100% 주파수 재사용을 하는 TDMA TDD 복수-셀 환경에서 비제어 셀간 간섭이 존재하는 곳에서는 지원하지 못한다. CSTDMA TDD는 QoS 억제를 고려하여 이러한 간섭을 제어하고, 복수-셀 환경에서 지역 집중화 예약 성능을 개선하며, 지역 집중화 예약자의 보다 양호한 QoS 지원을 가능하게 한다.

6. 연속 애드-혹 및 셀룰러 모바일 작용: CSTDMA TDD는 분산 MAC 프로코콜이며, 도 12에 도시된 바와 같은 애드-혹 통신망에 직접적으로 적용된다. 이와 같은 특징은 차세대 무선 통신을 위하여 중요하며, 고속의 통신을 구현하기 위하여 셀룰러 모바일 프레임워크 내에서 작용하는 애드-혹 요소들을 갖는다. CSTDMA TDD는 UL/DL 패션 내에 조직된 통신에 명백히 종속적이지 않으며, 계층 구조가 우수하지 못한 애드-혹 망 내에서도 작용할 수 있다. 그러나 현대의 애드-혹 무선 표준은 그러한 계층 구조를 제안하며, 그에 따라 BS들로써 효과적으로 그 기능을 하는 노드들 및 MS들로 작용하는 다른 것들을 제공하는 방법으로 구현된다. 하이브리드 셀룰러/애드-혹 통신망은 구상 중에 있으며, 애드-혹 클러스터, 셀룰러 사용자 영역, 애드-혹 모드 사용자 영역을 구비한다. 어떠한 경우에 있어서라도, CSTDMA는 분명히 적용 가능하다.

도 13은 본 발명에 의한 방법의 또 다른 실시 양태를 도시하는 흐름도이다. 여기서 단계 S1 내지 S9는 도 4의 단계 S1 내지 S9에 해당한다. 도 4의 블록 S7 및 S8은 도 4의 단계 S8이 중복되는 내용이기 때문에 도 13의 한 개의 블록 내에 합쳐진다. 도 4의 블록 S10의 기능성은 블록 S3에 포함될 수 있으며, 이러한 두개의 블록들은 도 13의 한 개의 블록 내로 합쳐진다. 나아가 도 13에서 블록 S9는 전송국이 전송할 후속되는 데이터 패킷이 없다는 것을 분명히 하기 위하여 도 4의 블록 S3보다는 블록 S1에 연결되어 있다.

도 4에 도시되지 않은 블록 S11은 거짓 예약 및 간섭으로부터의 손상에 대한 비지-톤 검출 공정에 대한 추가적인 보호기능을 제공하기 위하여 도 13에 추가된다. 역시 도 4에는 포함되지 않았지만 블록 S12은 예약된 전송 리소스가 다음 프레임 내에 존재한다는 것을 명확히 하기 위하여 도 13에 추가된다.

두개의 다른 유형의 사용자(전송국)를 위하여 그에 의하여 예약 표시자(비지-톤)가 검출되는 두개의 다른 조건이 존재한다. 주어진 시간 슬롯(보다 일반적으로는 주어진 데이터 전송 리소스) 내에서 데이터를 전송하지 않았지만, 다음 시간 프레임에서 사용할 예정인 사용자를 위하여, 다음의 조건이 만족될 때만 그 시간 슬롯을 위한 표시자 시간 슬롯(보다 구체적으로는 상기 데이터 전송 리소스에 할당된 주어진 표시자 전송 리소스 내에서) 내에서 예약 표시자를 검출한다.

상기의 식에서

는 고정되고 알려진 비지-톤(예약 표시자) 전송 파워이고,

는 수신 비지-톤 파워이고,

는 비지-톤에 귀 기울이는 사용자의 의도된 데이 터 전송 파워이며,

는 간섭 스레시홀드(threshold), 즉 전송국으로부터 또 다른 국으로의 간섭의 최대 수용 가능한 값에 해당한다. 이와 같은 조건은 만약 그 자신의 전송 파워가 그 수신기에 대한

보다 높은 간섭을 발생한다면, 사용자가 단지 수신기의 비지-톤 방송을 검출한다는 것을 나타낸다. 따라서 잠재적인 방해 노드들 사이의 "정확한(exact)" 간섭이 슬롯 할당 이전에 결정될 수 있고, 그에 따라 수신 불가 간섭이 방지될 수 있다. 이러한 방법은 바람직하게는 비지 톤(예약 표시자)를 검출하기 위하여 도 5의 S31 에서 사용될 수 있다.

데이터를 주어진 데이터 시간 슬롯 내에서 전송한 사용자를 위하여, 수신된 신호 세기가 그 수신기의 감도보다 높은 한 그 데이터 시간 슬롯에 대하여 표시자 시간 슬롯 내에서 비지 톤을 검출한다. 만약 수신된 비지 톤이 판단되어 유효한 것으로 판단되면, 데이터 전송(도 13의 단계 S12)이 계속 수행된다. 그러나 사용자와 비지톤을 전송하는 수신기 사이의 경로 이득에 해당하는 비율 P _RB / P _TB 이 의도한 수신기에 대한 "알려진" 경로 이득보다 크거나 작은 소정의 백분율의 값일 때, 의도하지 않은 수신기로부터의 비지 톤으로서의 이와 같은 비지 톤에 "응답"한다. 이와 같은 것은 비의도 수신기로부터 비지 톤을 수신하는 표시이거나, 비지 톤의 간섭 손상의 표시이다. "알려진" 경로 이득은 전송국 및 그들 사이의 소정 데이터 통신 이전에 존재하는 의도된 수신국 또는 본 프로토콜과 독립적인 수신국 사이의 파워 제어 공정에 의하여 얻을 수 있다. 다른 말로 표현하면, 그 의도된 수신기로부터 "유효한" 비지 톤 신호를 수신하지 않았다는 것을 가정하며, 만약 전송기가 다음 프레임에서 전송을 계속한다면, 후속되는 프레임의 경쟁 슬롯 내에서 단계 S3에서 전송의 예약을 다시 한다. 이와 같은 방법은 비지 톤을 검출하기 위하여 도 13의 단계 S11에 사용되었으며, 도 4의 방법에 개선점을 제공한다.

바람직하게는 수신된 경로 이득이 예를 들면 5 또는 10% 정도 알려진 경로 이득 보다 충분히 큰 것인가에 대하여 여부를 판단하며, 그 결과 무효 예약 표시자(비지 톤 신호)가 수신되었다는 결론을 내린다.

상기 프로토콜에 있어서 시그널되는 "명백한" 어드레싱이 없기 때문에, "거짓 예약" 및 "비지 톤 충돌"을 방지하기 위하여 상기와 같은 개선점들이 필요하게 된다. 그렇지 않으면, 주어진 시간 슬롯 내에서 현재 전송이 진행 중인 전송기가 데이터의 오류로 인하여 의도된 수신기가 아닌, 의도하지 않은 수신기로부터 슬롯의 표시자 시간 슬롯 내에 비지 톤을 검출한다면, "거짓 예약"이 발생하여, 의도하지 않은 수신기에 간섭을 발생시키는 시간 슬롯 내에 전송을 계속하게 되며, 이때 그 자신의 데이터는 오류가 발생한 상태로 수신된다. 그렇지 않으면, 주어진 시간 슬롯 내에서 전송을 진행하고 있는 전송기가 의도하지 않은 수신기로부터 사용자의 상대 위치의 변화에 의하여 의도된 수신기에 있어서 비지 톤을 검출하면, "비지 톤 충돌"이 발생하며, 이와 같은 것은 상기의 조건을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 프로토콜의 간섭 정확성 판단에 영향을 끼친다.

상기와 같은 시나리오를 방지하는 블록 S11의 방법은 바람직하게는 업 링크 및 다운 링크에서 파워 제어 수행을 필요로 하며, 상기의 방법은 수신국에 의하여 전송국으로 전송되는 피드백을 사용하여 수신국에서의 수용 가능한 신호 강도를 유 지하는데 사용되며, 이동국 및 기지국 둘 다에 사용 가능한 모든 이동국 및 그 기지국 사이에 경로 이득 정보가 존재하게 되고, 이러한 정보에 대한 접근을 요구하게 된다.

본 발명은 신규의 방법으로 셀룰러 모바일, 애드 혹 및 하이브리드 망으로의 적용을 위하여 "비지 톤" 방송 방법을 사용한다. 본 발명에서는 셀간 간섭 및 충돌을 방지하기 위하여 보다 빠른 다이나믹 채널 할당을 실시하기 위하여 캐리어-센싱 및 비지 톤 시그널링을 적용하는 '활성' 분포 예약 셀내 MAC의 개념을 도입한다. 이와 같은 것은 채널 호핑에 따라 기존의 높은 경비, 저속 집중화 셀간 다이나믹 채널 할당 또는 수동 저속 분산 셀간 다이나믹 채널 할당 스키마로부터 분명해진다. 따라서, 기존의 방법들은 실시간 셀간 간섭 방지를 위하여 비효율적이다. 보다 우수한 성능이 제안된 방법으로부터 기대된다.

특히, 본 발명은 셀룰러 이동 통신망에서 셀간 간섭을 해결하기 위하여 (셀간) MS-to-MS 시그널링을 이용하며, 종래에는 MS-to-MS 통신이 존재하지 않았다. 상기의 방법은 실시간으로 셀간 간섭을 해결하기 위하여 셀룰러 이동 통신망에서 모든 노드들 사이에 활성 캐리어 센싱 및 비지 톤 시그널링을 적용하며, 경비를 최소화하고 그리고 높은 성능을 성취한다. 그리고 MS-to-MS 시그널링에 추가하여, BS-to-BS, MS-to-BS 및 BS-to-BS 시그널링은 상기의 목적을 위하여 지원된다.

그리고 본 발명은 실시간으로 가변 셀간 간섭을 방지하고, 거의 이상적인 셀내 예약을 구현하여, 집중화된 셀내 예약 및 분산형 셀간 예약에 유익한 파트너쉽을 제공한다. 기존의 방법들은 집중화 셀내 예약(셀룰러 모바일) 또는 분산 셀내 예약(WLANs)에 따라 전적으로 구현되었다. 상기 두 경우에 있어서, 100% 주파수 재사용이 사용되지 않거나, 또는 셀간 간섭 문제를 극복하기 위하여 저속 다이나믹 채널 할당 스키마를 적용하였다. 이러한 방법들은 3G 및 4G 통신에 사용되는 대단히 버스티한 트래픽을 지원할 때는 효과적이지 못하다.

제안된 프로토콜은 망 토폴로지 및 셀 크기에 자동적으로 그리고 능동적으로 적용된다. 프로토콜에 어떠한 변화를 만들지 않고 QoS를 지원하면서 애드 혹, 하이브리드 또는 셀룰러 모바일 모드에 연속적으로 작동한다. 기존의 방법들은 애드 혹 및 셀룰러 모바일 작동을 위하여 두개의 별도의 프로토콜을 필요로 한다. 이는 프로토콜이 수신기에 의하여 비지 톤 방송 주위에 형성된다는 사실에서 비롯된다. 셀 에지부와 떨어진 가장 큰(most) MS들을 갖는 큰 셀 구조에 있어서, 셀내 예약자는 충분한 셀간 간섭이 존재하지 않기 때문에 제안된 방법을 압도한다. 그러나, 셀의 크기가 줄어들고, 더 많은 MS가 셀 에지부에 인접하기 때문에, 제안된 방법이 지배적이다. 궁극적으로 시스템이 피어-투-피어 통신을 구현하기 위하여 감소하기 때문에, 제안된 방법은 집중화 예약이 거의 없는 또는 존재하지 않는 디폴트 상태의 MAC가 된다.

Claims (17)

1. 신호를 전송 및 수신하기 위한 복수개의 전송국 및 수신국을 구비하며, 상기 전송국은 데이터 신호를 일련의 데이터 패킷으로 전송하며, 데이터 패킷은 사용 가능한 전송 리소스를 이용하여 전송되며, 그리고 상기 수신국은 전송국에 의한 수신을 위하여 예약 표시자를 전송하며, 그리고 수신국에 의하여 전송된 예약 표시자는,

   상기 데이터 신호를 전송하는 전송국으로부터 데이터 신호의 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여, 상기 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되는 것을 표시하기 위한 제 1 예약 표시자 값; 또는

   데이터 전송 리소스가 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 상기 수신국에 의하여 예약되지 않았음을 표시하고 또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았음을 표시하기 위한 제 2 예약 표시자 값을 구비하며,

   그들에 의하여 데이터 신호가 전송되지 않은 수신국으로부터 전송된 제 1 예약 표시자 값을 포함하는 예약 표시자를 수신하는 전송국들은 예약된 전송 리소스의 사용에 의하여 데이터 패킷을 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 통신망.
2. 제 1항에 있어서,

   각각의 데이터 패킷은 시간 프레임 내에서 고정 데이터 시간 슬롯 내에 전송 되며, 표시자 시간 슬롯들은 상기 데이터 슬롯들에 할당되며, 표시자 시간 슬롯 내에 전송된 예약 표시자는 상기 전송국에 의하여 다음 데이터 패킷의 전송을 위하여 후속되는 시간 프레임 내에 관련 데이터 시간 슬롯이 예약되었는가는 표시하는 것을 특징으로 하는 통신망.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 데이터 패킷들은 고정 데이터 서브 캐리어로 전송되며, 표시자 서브 캐리어는 상기 데이터 서브 캐리어로 할당되며, 표시자 서브 캐리어에 전송된 예약 표시자는 관련된 데이터 서브 캐리어가 상기 전송국에 의하여 다음 데이터 패킷의 전송을 위하여 예약이되었는가는 표시하는 것을 특징으로 하는 통신망.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 예약 표시자 값은 예약 표시자를 전송하여 표시되며, 그리고 상기 제 2 예약 표시자 값은 비 예약 표시자를 전송하여 표시되는 것을 특징으로 하는 통신망.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   신호의 데이터 패킷의 전송을 위한 데이터 전송 리소스는 상기 예약 표시자에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 통신망.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   만약 수신된 예약 표시자가 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 상기 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되지 않았는지를 표시하고, 그리고/또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭을 포함하여 수신되지 않았다는 것을 표시하는 예약 표시값을 포함하고 있다면, 전송국은 전송국이 그에게 데이터 패킷을 전송하는 수신국으로부터 예약 표시자를 수신하는 즉시, 예약 데이터 전송 리소스 내의 데이터 패킷의 전송을 중지하는 것을 특징으로 하는 통신망.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   전송국은 최소한 한 개의 다른 데이터 패킷이 동일한 데이터 전송 리소스 내에서 수신국으로 전송되었다고 표시하는 데이터 패킷과 함께 계속 표시자를 전송하는 것을 특징으로 하는 통신망.
8. 제 7항에 있어서,

   전송국의 신호가 전송되는 수신국은 만약 상기 계속 표시자가 최소한 한 개의 다른 패킷이 동일한 데이터 전송 리소스에 전송되는 것을 표시한다면, 데이터 전송 리소스가 최소한 한 개의 다른 데이터 패킷의 수신을 위하여 예약되는 것을 표시하는 예약 표시자 값을 전송하는 것을 특징으로 하는 통신망.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

   전숭국으로부터 수신국으로의 신호 전송은, 신호의 데이터 패킷이 다른 전송국에 의하여 사용을 위하여 상기 수신국 또는 다른 수신국에 의하여 예약되지 않는 데이터 전송 리스스 내에 전송될 수 있도록, 수신된 예약 표시자에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 통신망.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 데이터 전송 리소스는 데이터 시간 슬롯, 데이터 서브-캐리어, 데이터 캐리어 및/또는 데이터 코드인 것을 특징으로 하는 통신망.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 망은 셀룰러 통신망, 애드 혹 통신망 또는 하이브리드 셀룰러/애드 혹 통신망인 것을 특징으로 하는 통신망.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전송국들은 수신 예약 표시자가 유효 예약 표시자인가를 판단하는 것을 특징으로 하는 통신망.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 전송국들은 상기 수신 예약 표시자를 위한 실제 경로 이득을 결정하고 그리고 그것을 기대 경로 이득과 비교하여 수신 예약 표시자의 유효성을 판단하는 것을 특징으로 하는 통신망.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 전송국들은 만약 실제 경로 이득이 기대 경로 이득과 실질적으로 다를 때, 특히 만약 실제 경로 이득과 기대 경로 이득 사이의 백분율 오류가 소정의 스레시홀드, 특히 5% 이상 만큼 클 때, 수신된 예약 표시자를 무효로 판단하는 것을 특징으로 하는 통신망.
15. 전송국에 의하여 데이터 신호를 일련의 데이터 패킷으로 전송하는 단계와, 데이터 패킷은 사용 가능 전송 리소스를 사용하여 전송되도록 예약되며,

    수신국에 의하여 전송국에 의한 수신을 위하여 예약 표시자를 전송하는 단계를 포함하며,

    상기 예약 표시자는,

    상기 데이터 신호를 전송하는 전송국으로부터 데이터 신호의 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여, 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되는 것을 표시하기 위한 제 1 예약 표시자 값; 또는

    데이터 전송 리소스가 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 상기 수신국에 의하여 예약되지 않았음을 표시하고 또는 최종 데이터 패킷이 상 기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았음을 표시하기 위한 제 2 예약 표시자 값을 구비하며,

    그들에 의하여 데이터 신호가 전송되지 않은 수신국으로부터 전송된 제 1 예약 표시자 값을 포함하는 예약 표시자를 수신하는 전송국들은 예약된 전송 리소스의 사용에 의하여 데이터 패킷을 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 신호를 전송 및 수신하기 위하여 복수개의 전송국들과 수신국을 구비하는 통신망에서의 통신의 방법.
16. 전송국으로부터 데이터 신호의 일련의 데이터 패킷을 수신하기 위한 수신 수단을 구비하며, 상기 데이터 패킷은 사용 가능한 전송 리소스의 사용에 의하여 전송되도록 예약되며,

    전송국에 의한 수신을 위하여 예약 표시자를 전송하기 위한 전송 수단을 구비하며,

    상기 예약 표시자는,

    상기 데이터 신호를 전송하는 전송국으로부터 데이터 신호의 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여, 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되는 것을 표시하기 위한 제 1 예약 표시자 값; 또는

    데이터 전송 리소스가 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 상기 수신국에 의하여 예약되지 않았음을 표시하고 또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았음을 표시하기 위한 제 2 예약 표시자 값을 구비하며,

    그들에 의하여 데이터 신호가 전송되지 않은 수신국으로부터 전송된 제 1 예약 표시자 값을 포함하는 예약 표시자를 수신하는 전송국들은 예약된 전송 리소스의 사용에 의하여 데이터 패킷을 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 신호를 전송 및 수신하기 위하여 복수개의 전송국과 수신국을 구비하는 통신망에서 사용되는 수신국.
17. 데이터 신호의 일련의 데이터 패킷을 수신국으로 전송하기 위한 전송 수단을 구비하며, 상기 데이터 패킷은 사용 가능한 전송 리소스의 사용에 의하여 전송되도록 예약되며,

    상기 수신국으로부터 전송된 예약 표시자를 수신하기 위한 수신 수단을 구비하며,

    상기 예약 표시자는,

    상기 데이터 신호를 전송하는 전송국으로부터 데이터 신호의 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여, 상기 수신국에 의하여 데이터 전송 리소스가 예약되는 것을 표시하기 위한 제 1 예약 표시자 값; 또는

    데이터 전송 리소스가 상기 전송국으로부터 다음 데이터 패킷의 수신을 위하여 상기 수신국에 의하여 예약되지 않았음을 표시하고 또는 최종 데이터 패킷이 상기 전송국으로부터 수용 가능한 간섭과 함께 수신되지 않았음을 표시하기 위한 제 2 예약 표시자 값을 구비하며,

    상기 전송국에 의하여 데이터 신호가 전송되지 않은 수신국으로부터 전송된 제 1 예약 표시자 값을 포함하는 예약 표시자가 수신되는 즉시, 데이터 패킷이 예약 전송 리소스의 사용에 의하여 전송되지 않도록, 전송 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 신호를 전송 및 수신하기 위하여 복수개의 전송국과 수신국을 구비하는 통신망에서 사용되는 전송국.

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