KR20080099316A

KR20080099316A - 무선 통신 시스템에서 고속 액세스를 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080099316A
Application number: KR1020087021813A
Authority: KR
Inventors: 알렉산다르 담냐노빅; 더가 프라사드 맬라디; 후안 몬또호
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-11-12
Also published as: NZ569648A; TW200803351A; WO2007092896A3; EP2002669B1; RU2008135956A; AU2007211996A1; RU2434362C2; NO20083808L; KR101281851B1; BRPI0707508A2; TWI455540B; BRPI0707508A8; CN102651914A; CN101507197A; ES2353621T3; MX2008010088A; IL192669A0; CN102651914B; CN101507197B; MY143300A

Abstract

OFDMA 와 같은 무선 통신 시스템에서의 고속 액세스를 용이하게 하는 시스템 및 방법이 설명된다. 다양한 양태들에 따르면, 서비스 품질 정보를 갖는 액세스 서명을 포함하는 액세스 프로브를 생성하는 단계 및 그 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널를 통해 송신하는 단계를 포함하는 시스템 및 방법이 설명된다. 또한, 이 시스템 및 방법은, 서비스 품질 정보를 포함하는 액세스 프로브를 수신하는 단계, 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하는 단계, 그 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 액세스 승인을 어드레싱하는 단계, 및 액세스 승인을 송신하는 단계를 포함한다.

무선 통신, 고속 액세스, OFDMA, 서비스 품질

Description

무선 통신 시스템에서 고속 액세스를 위한 장치 및 방법{AN APPARATUS AND METHOD FOR FAST ACCESS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

관련 출원과의 상호 참조

본 출원은 2006년 2월 7일 출원되고 발명의 명칭이 "A METHOD OF FAST ACCESS" 인 미국 가특허출원 제 60/771,093 호에 대해 우선권을 주장한다. 이 출원은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.

배경

I. 기술분야

다음의 설명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 더 상세하게는 리소스로의 고속 액세스를 위한 방법에 관한 것이다.

II. 배경

무선 통신 시스템들은 음성, 데이터 등과 같은 다양한 타입의 통신 컨텐츠를 제공하도록 널리 이용되고 있다. 이 시스템들은 가용 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭 및 송신 전력) 을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템들일 수도 있다. 이러한 다중 액세스 시스템들의 예로는, 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템, 시분할 다중 접속 (TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 시스템, 및 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) 시스템이 있다.

무선 통신 시스템들은, 전세계 대다수의 사람들이 통신하는 일반적인 수단이 되고 있다. 무선 통신 디바이스들은, 고객의 요구를 충족시키고 휴대성 및 편이성을 개선하기 위해 더 소형화되고 더 강력해지고 있다. 셀룰러 전화와 같은 이동 디바이스에서 처리 능력의 증가는 무선 네트워크 송신 시스템들에 대한 수요에서의 증가를 유발하고 있다.

(예를 들어, 주파수, 시간 및 코드 분할 기술을 이용하는) 통상적인 무선 통신 네트워크는, 커버리지 영역을 제공하는 하나 이상의 기지국들, 및 그 커버리지 영역 내에서 데이터를 송신 및 수신할 수 있는 하나 이상의 이동 (예를 들어, 무선) 단말기들을 포함한다. 통상적인 기지국은 브로드캐스트, 멀티캐스트 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림들을 동시에 송신할 수 있으며, 여기서, 데이터 스트림은, 이동 단말기에 대한 독립적 수신 대상일 수 있는 데이터의 스트림이다. 이러한 기지국의 커버리지 영역 내의 이동 단말기는, 합성 스트림에 의해 반송된 데이터 스트림 중 하나, 2 이상, 또는 전부를 수신하도록 이용될 수 있다. 유사하게, 이동 단말기는 데이터를 기지국 또는 또 다른 이동 단말기에 송신할 수 있다.

LTE (Long Term Evolution) 시스템에서는, 기지국 (예를 들어, 노드 B 또는 액세스 네트워크) 과의 접속을 확립하기 위해 단말기 또는 사용자 장비 (UE) 가 리소스를 요구하는 경우, 랜덤 액세스 채널 (RACH) 이 사용될 수도 있다. 랜덤 액세스 채널 파라미터들은 노드 B 에 의해 다운링크 공통 제어 채널 (CCCH) 을 통해, 또는 브로드캐스트 채널 (BCH) 들 중 하나에서 주기적으로 브로드캐스트된다. UE 는, 다운링크 동기화를 달성하고 가장 최신의 RACH 파라미터들을 달성한 후에만 RACH 를 통해 송신할 수도 있다. 또한, RACH 는 업링크 계층 1 동기화 및 업링크 공중 링크 리소스 할당의 요청에 사용된다. 업링크 공중 인터페이스 (예를 들어, OFDM 또는 OFDMA 시스템) 에서는, RACH 리소스들이 예약되고 오직 액세스에 대해서만 사용될 것이 요구될 수도 있다. RACH 의 이용 효율은 버스티 (bursty) 하고, 스케줄링된 트래픽 데이터 채널의 이용 효율보다 훨씬 낮을 수도 있다. 따라서, 짧은 액세스 지연을 보장하면서 RACH 에 최소의 시간/주파수 리소스들이 할당될 필요가 있다.

요약

다음으로, 이러한 실시형태들의 기본적 이해를 제공하기 위해, 하나 이상의 실시형태들의 단순화된 요약을 제공한다. 이 요약은 모든 포괄적 실시형태들의 전체적인 개관이 아니며, 모든 실시형태들의 중요한 또는 결정적 엘리먼트들을 식별하거나 임의의 또는 모든 실시형태들의 범주를 한정하려는 의도가 아니다. 그 유일한 목적은, 추후에 제공되는 더 상세한 설명에 대한 서두로서 하나 이상의 실시형태들의 몇몇 개념들을 단순화된 형태로 제공하는 것이다.

일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 고속 액세스 방법이 제공되며, 이 방법은, 서비스 품질 정보를 갖는 액세스 프리앰블을 포함하는 액세스 프로브를 생성하는 단계 및 그 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널을 통해 송신하는 단계를 포함한다.

일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 고속 액세스 방법이 제공되며, 이 방법은, 서비스 품질 정보를 포함하는 액세스 프로브를 수신하는 단계, 그 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하는 단계, 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 액세스 프로브를 어드레싱하는 단계, 및 그 액세스 승인을 송신하는 단계를 포함한다.

전술한 목적 및 관련 목적을 달성하기 위해, 하나 이상의 실시형태들은 이하 더 상세히 설명하고 청구항에서 특정하여 지적하는 특성들을 포함한다. 다음의 설명 및 첨부한 도면은 하나 이상의 실시형태들의 특정한 예시적 양태들을 상세히 설명한다. 이들 양태들은, 다양한 실시형태들의 원리가 이용될 수도 있는 다양한 방식들 중 오직 일부만을 나타내며, 설명하는 실시형태들은 모든 이러한 양태들 및 균등물들을 포함하는 것으로 의도된다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 무선 통신 환경에서 최적의 다운링크 송신을 실시하는 예시적인 시스템의 도면이다.

도 2 는 무선 통신 시스템에서 액세스 포인트에 의해 이용되는 일 타입의 시스템을 용이하게 하는 예시적인 방법의 도면이다.

도 3 은 무선 통신 시스템에서 액세스 단말기에 의해 이용되는 일 타입의 시스템을 용이하게 하는 예시적인 방법의 도면이다.

도 4 는, 여기서 설명하는 다양한 양태들에 따른 무선 통신 시스템의 도면이다.

도 5a 는 이동 디바이스 능력에 따라 멀티플렉싱된 다운링크 송싱을 용이하 게 하는 일 시스템의 블록도이다.

도 5b 는 이동 디바이스 능력에 따라 멀티플렉싱된 다운링크 송신을 용이하게 하는 일 시스템의 블록도이다.

도 6 은, 여기서 제공하는 하나 이상의 양태들에 따라 다른 섹터 통신을 제공하는 일 시스템을 도시한다.

도 7 은, 여기서 제공하는 하나 이상의 양태들에 따라, 단말기의 넌-서빙 섹터에서 프로세싱 역방향 링크 통신을 제공하는 시스템을 도시한다.

도 8 은, 여기서 설명하는 다양한 시스템들 및 방법들과 함께 이용될 수 있는 무선 통신 환경의 도면이다.

상세한 설명

이하, 전체에 걸쳐 유사한 도면 부호는 유사한 엘리먼트를 지칭하도록 사용되는 도면을 참조하여 다양한 실시형태를 설명한다. 다음의 설명에서는, 설명의 목적으로 하나 이상의 실시형태의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 세부사항들을 설명한다. 그러나, 이들 세부사항들이 없어도 이러한 실시형태(들)이 실시될 수도 있음은 자명할 것이다. 다른 예에서, 하나 이상의 실시형태의 설명을 용이하게 하기 위해 주지의 구조 및 디바이스는 블록도로 도시하였다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 소프트웨어와 같은 컴퓨터 관련 엔터티를 지칭하도록 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능 요소 (executable), 실행 스 레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수도 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 연산 디바이스에서 실행되는 애플리케이션 및 그 연산 디바이스 모두가 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수도 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에 국부화될 수도 있고 그리고/또는 2 이상의 컴퓨터들 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트는, 다양한 데이터 구조가 저장된 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수도 있다. 컴포넌트는, 예를 들어, 하나 이상의 데이터 패킷 (예를 들어, 국부적 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하고/하거나 신호에 의해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통해 상호작용하는 일 컴포넌트로부터의 데이터) 을 갖는 신호에 따라 국부적인 및/또는 원격 프로세스의 방식으로 통신할 수도 있다.

또한, 다양한 실시형태를 이동 디바이스에 관련하여 설명한다. 이동 디바이스는 또한 시스템, 가입자 유닛, 가입자국, 이동국, 모바일, 원격국, 원격 단말기, 액세스 단말기, 사용자 단말기, 단말기, 무선 통신 디바이스, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스 또는 사용자 장비 (UE) 로 지칭될 수 있다. 가입자국은 셀룰러 전화, 코드없는 전화, 세션 개시 프로토콜 (SIP) 전화, 무선 로컬 루프 (WLL) 스테이션, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 무선 접속 능력을 갖는 핸드헬드 디바이스, 연산 디바이스 또는 무선 모뎀에 접속되는 다른 프로세싱 디바이스일 수도 있다. 또한, 다양한 실시형태들을 기지국과 관련하여 설명한다. 기지국은 이동 디바이스(들)과 통신하는데 이용될 수도 있으며, 또한, 액세스 포인트, 노드 B, 또는 몇몇 다른 용어로 지칭될 수도 있다.

또한, 여기서 설명하는 다양한 양태 또는 특성은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용하는 방법, 장치, 또는 제조품으로서 구현될 수도 있다. 여기서 사용하는 용어 "제조품" 은 임의의 컴퓨터 판독가능 디바이스, 캐리어, 또는 매체로부터 액세스가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 저장 디바이스 (예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립 등), 광학 디스크 (예를 들어, 컴팩트 디스크 (CD), 디지털 다기능 디스크 (DVD) 등), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 디바이스 (예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브 등) 를 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다. 또한, 여기서 설명하는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 디바이스 및/또는 다른 머신 판독가능 매체를 나타낼 수 있다. 용어 "머신 판독가능 매체" 는 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 포함 및/또는 반송할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.

이제, 도 1 을 참조하여, 무선 통신 환경에서 최적의 다운링크 송신을 실시하는 시스템 (100) 을 본 명세서의 다양한 실시형태들에 따라 설명한다. 기지국 (102) 은 하나 이상의 이동 디바이스들 (104) 과 통신하도록 구성된다. 기지국 (102) 은, 국부화되고 분산된 송신물들의 멀티플렉싱을 허용하는 최적화 컴포넌트 (106), 및 예를 들어, 기지국 능력에 관한 정보를 수신하는 수신 컴포넌트 (108) 를 포함한다. 최적화 컴포넌트 (106) 는, 다운링크 송신에 대해, 인프라로서 설명되는 다양한 방식들을 통해 주파수 다이버서티가 달성되고 송신에 관련된 오버헤드 비용이 완화되는 것을 허용한다. 인식할 수 있는 바와 같이, 국부화 되고 분산된 송신물의 멀티플렉싱은 다양한 트래픽 서비스, 사용자 능력의 수용을 허용하고, 또한, 하나 이상의 이동 디바이스들 (104) 의 사용자가 채널 특성을 이용하도록 허용한다. 또한, 예를 들어, 그 하나 이상의 디바이스들 (104) 은 이동 디바이스 능력, 다운링크 채널 조건의 추정치 및 가입자 데이터에 관련된 정보를 기지국 (102) 의 최적화 컴포넌트 (106) 에 제공할 수 있다. 또한, 기지국 (102) 은 저속 사용자들에 대한 고속 사용자들의 퍼센티지를 결정하고, 가입자 데이터 및 이동 디바이스의 능력에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 기지국 (102) 의 이러한 능력은, 최적화 컴포넌트 (108) 가 주위 조건들에 따라 최적의 멀티플렉싱 방식을 선택할 수 있도록 또한 허용한다.

도 2 내지 3 에 따라, 통신 시스템의 고속 액세스와 관련된 방법을 설명한다. 설명의 단순화를 위해, 이 방법을 일련의 동작들로서 도시하고 설명하지만, 청구물에 따라, 몇몇 동작들은 상이한 순서로 발생할 수도 있고, 그리고/또는 여기서 도시하고 설명하는 것과는 다른 동작들과 동시에 발생할 수도 있는 바와 같이, 이 방법들은 동작들의 순서에 한정되는 것은 아님을 인식해야 한다. 예를 들어, 상태도와 같은 일련의 상호관련 상태들 또는 이벤트들로서 방법을 다른 방식으로 표현할 수 있음을 당사자는 이해하고 인식할 것이다. 또한, 청구물에 따른 방법을 구현하기 위해, 모든 설명된 동작들이 요구되는 것은 아닐 수도 있다.

특히 도 2 를 참조하면, 무선 통신 시스템 (예를 들어, OFDM 또는 OFDMA 시스템) 에서 고속 액세스 과정을 용이하게 하는 방법 (200) 이 설명된다. 이 방법은, 단말기가 동기화를 상실한 경우, 또는 액세스 네트워크와 동기화되지 않은 경우, 또는 핸드오프 중인 경우, 초기의 액세스 동기화를 위해 사용될 수도 있다. 이 방법은, 단계 202 에서 시작하여, 액세스 프로브가 액세스 네트워크 (노드 B) 로 송신된다. 일 양태에서, 이 액세스 프로브는 액세스 프로브는 랜덤 액세스 채널 (RACH) 을 통해 송신된다. 업링크 리소스들의 사용을 최소화하기 위해, 오직 프리앰블만 송신된다. 프리앰블은 다운링크 C/I 정보 (전술한 액세스 프로브에 응답하여 다운링크를 통해 전송된 액세스 승인 메시지의 전력 제어를 가능하게 함), 채널 품질 표시자 피드백, QoS 관련 정보 (스케줄러가 초기 리소스 할당을 선택 및/또는 우선순위화하게 함), 랜덤 ID (상이한 UE 들로부터의 동일한 액세스 프로브들이 동시에 노드 B 에 도달할 가능성을 감소시킴) 및 셀 ID (프로브가 타겟 노드 B 에서만 성공적으로 디코딩되도록 액세스 프로브를 어드레싱하는데 사용됨) 를 포함할 수도 있다. 액세스 프로브 프리앰블은 액세스 시퀀스를 포함한다. 액세스 시퀀스는 UE 다운링크 C/I 및/또는 QoS 정보 (예를 들어, 대역폭 리소스들의 적절한 선택 및 하나 이상의 메시지들에 대한 변조 및 코딩을 용이하게 하기 위해, 액세스 서명 시퀀스 정보에 포함되어야 하는 가용 전력 헤드룸에 의해 한정되는 버퍼 정보를 포함하는 "QoS 비트") 및/또는 가능한 충돌을 회피하기 위해 사용되는 난수 (random number) 로부터 유도된다. 일 양태에서, 모든 액세스 시퀀스들은 직교이다. 또 다른 양태에서, 액세스 서명 시퀀스는 셀 ID 의 함수일 뿐만 아니라, 셀 ID 에 부가하여 MAC ID (임의의 종류의 UE ID 로 충분함) 의 함수이다.

일 양태에서는, 액세스 프로브를 송신한 후, 이 방법은 204 로 이동하여, 액 세스 프로브에 응답하여 액세스 승인이 수신되는지 여부에 대해 결정된다. 액세스 승인이 수신되면, 이 방법은, 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 액세스 승인을 디코딩한 후 206 으로 이동한다. 206 에서는, 접속 개방 요청 메시지 (예를 들어, ConnectionOpenRequest) 가 송신되고, 이 방법은 응답을 대기한다. 208 에서는, 접속 개방 요청 메시지에 응답하여, 접속 개방 응답 메시지 (ConnectionOpenResponse) 가 수신된다. 또 다른 양태에서는, 단말기에 MAC ID 가 이미 할당된 경우 (예를 들어, 단말기가 활성 상태인 경우), 206 및 208 에서 설명한 방법은 제거될 수도 있고, 단말기는 액세스 네트워크와 데이터를 교환하기 시작할 수도 있다.

204 를 다시 참조하면, 소정의 시간 후에 액세스 승인이 수신되지 않으면, 이 방법은 210 으로 이동한다. 210 에서는, 소정의 최대 재송신 횟수에 도달했는지 여부에 대해 결정된다. 액세스 프로브의 최대 재송신 횟수가 발생했다면, 이 방법은 212 로 이동한다. 212 에서는, 송신 전력이 원래의 레벨로 리셋되고, 액세스 프로브가 재송신된다. 이 방법은 204 로 이동하여, 액세스 승인이 수신되는지 여부를 체크한다. 액세스 프로브의 최대 재송신 횟수에 도달되지 않았다면, 이 방법은 214 로 이동한다. 214 에서는, 액세스 프로브가 더 높은 전력으로 재송신된다. 이 방법은 204 로 이동하여, 액세스 승인이 수신되는지 여부를 체크한다.

이제, 도 3 을 참조하여, 무선 통신 시스템에서 액세스 프로브의 수신을 용이하게 하는 예시적인 방법 (300) 을 설명한다. 이 방법은 302 에서 시작하여, 액세스 시퀀스를 포함하는 액세스 프로브가 수신된다. 액세스 프로브가 성공적으로 검출되면, 이 방법은 304 로 이동한다. 304 에서, 액세스 네트워크는 액세스 승인을 생성한다. 액세스 승인은 액세스 프로브와 관련되고, 그 수신된 액세스 프로브로부터의 정보를 사용한다. 액세스 네트워크는, 단말기가 액세스 네트워크와 데이터를 교환하도록 그 액세스 프로브와 관련된 단말기에 제공할 파라미터들을 결정한다. 다른 것들 중 액세스 승인은, 단말기 MAC ID, 업링크 리소스 할당 및 업링크 조정을 포함한다. 액세스 승인은 에러 정정 방식을 사용하여 보호될 수도 있다. 액세스 승인이 브로드캐스트 채널을 통해 다수의 단말기들로 송신되면, 오직 요청자만 그 액세스 승인을 디코딩할 수 있도록, 액세스 승인은 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 어드레스될 수도 있다. 예를 들어, 노드 B 는 수신한 액세스 프리앰블 시퀀스로 그 액세스 승인을 스크램블링할 수도 있다. 그 대응하는 액세스 프리앰블 시퀀스를 선택한 UE 만이 그 액세스 승인을 디코딩할 수도 있다. 액세스 승인이 생성된 이후, 306 에서, 이 방법은 액세스 승인을 송신하고, 개방 접속에 대한 요청을 대기한다. 308 에서, 개방 접속 요청 메시지가 수신된다. 단말기를 인증한 이후, 310 에서, 개방 접속 응답 메시지가 송신된다.

또 다른 양태에서는, 도 2 및 도 3 에서 설명한 방법들이 핸드오프 방식에 대해 적용될 수도 있다. UE 는 소스 노드 B 와 핸드오프를 협상한다. 병렬적으로, 소스 노드 B 는 타겟 노드 B 와 핸드오프를 협상한다. UE 가 타겟 노드 B 와 데이터 교환을 시작할 수 있기 이전에, UE 는 동기화 메시지를 그 타겟 노 드 B 에 송신한다. 동기화 메시지는 액세스 프리앰블로 구성되고 RACH 를 통해 송신된다. 서명 시퀀스는 그 MAC ID 로서 타겟 셀 ID 의 함수이다. 업링크 동기화가 달성된 경우, 타겟 노드 B 는 액세스 승인을 UE 에 전송한다.

이제, 도 4 를 참조하여, 여기서 제공하는 다양한 실시형태들에 따라 무선 통신 시스템 (400) 을 설명한다. 시스템 (400) 은 하나 이상의 섹터에서, 무선 통신 신호들을 서로 및/또는 하나 이상의 이동 디바이스들 (404) 과 수신, 송신, 중계 등을 행하는 하나 이상의 기지국들 (402; 예를 들어, 액세스 포인트들) 을 포함할 수 있다. 각각의 기지국 (402) 은 송신기 체인 및 수신기 체인을 포함할 수 있으며, 그 각각은 당업자가 인식하는 바와 같이, 신호의 송신 및 수신과 관련된 복수의 컴포넌트들 (예를 들어, 프로세서들, 변조기들, 멀티플렉서들, 복조기들, 디멀티플렉서들, 안테나들, ...) 을 차례로 포함할 수 있다. 이동 디바이스들 (404) 은, 예를 들어, 셀룰러 전화, 스마트폰, 랩탑, 핸드헬드 통신 디바이스, 핸드헬드 연산 디바이스, 위성 라디오, 글로벌 측위 시스템, PDA, 및/또는 무선 통신 시스템 (400) 을 통해 통신하는 임의의 다른 적절한 디바이스일 수 있다.

기지국 (402) 은 OFDM 또는 OFDMA 기술을 이용함으로써 이동 디바이스들 (404) 에 컨텐츠를 브로드캐스트할 수 있다. OFDMA 와 같은 주파수 분할 기반 기술들은 통상적으로 주파수 스펙트럼을 별개의 채널들로 분할하여; 예를 들어, 주파수 스펙트럼은 균일한 크기의 대역폭 (주파수 범위) 으로 분할될 수도 있다. OFDM 은 전체 시스템 대역폭을 다수의 직교 주파수 채널들로 효율적으로 분할한다. 주파수 채널들은 시스템 요구사항에 따라, 동기화 또는 비동기화 HARQ 할당을 사용할 수도 있다. 또한, OFDM 시스템은 시간 및/또는 주파수 분할 멀티플렉싱을 사용하여, 다수의 기지국들 (402) 에 대한 다수의 데이터 송신 사이에서 직교성을 달성할 수도 있다.

이제, 도 5a 를 참조하여, 무선 통신에서 고속 액세스를 용이하게 하는 시스템 (500) 을 설명한다. 시스템 (500) 은, 서비스 품질 정보를 갖는 액세스 프리앰블을 포함하는 액세스 프로브를 생성하는 모듈 (502), 및 그 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널을 통해 송신하는 모듈 (504) 을 포함할 수도 있다. 모듈들 (502 및 504) 은 프로세서 또는 임의의 전자 디바이스일 수도 있고, 또는 메모리 모듈 (506) 에 커플링될 수도 있다.

이제, 도 5b 를 참조하여, 무선 통신에서 고속 액세스를 용이하게 하는 시스템 (550) 을 설명한다. 시스템 (550) 은, 서비스 품질 정보를 포함하는 액세스 프로브를 수신하는 모듈 (552), 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하는 모듈 (554), 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 액세스 승인을 어드레싱하는 모듈 (556) 및 액세스 승인을 송신하는 모듈 (558) 을 포함할 수도 있다. 모듈들 (552 내지 558) 은 프로세서 또는 임의의 전자 디바이스일 수도 있고, 메모리 모듈 (560) 에 커플링될 수도 있다.

도 6 은, 여기서 설명하는 하나 이상의 양태들에 따라 무선 통신 환경에서 다른 섹터 통신을 제공하는 단말기 또는 사용자 디바이스 (600) 의 도면이다. 단말기 (600) 는, 예를 들어, 하나 이상의 수신 안테나와 같은, 신호를 수신하는 수신기 (602) 를 포함하고, 그 수신된 신호에 통상적인 동작들 (예를 들어, 필터 링, 증폭, 다운컨버팅 등) 을 수행하고, 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 복조기 (604) 는 그 샘플들을 복조하여, 수신된 파일럿 심볼들을 프로세서 (606) 에 제공할 수 있다.

프로세서 (606) 는 수신기 컴포넌트 (602) 에 의해 수신된 정보의 분석 및/또는 송신기 (614) 에 의한 송신을 위한 정보의 생성에 전용되는 프로세서일 수 있다. 프로세서 (606) 는, 단말기 (600) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서, 및/또는 수신기 (602) 에 의해 수신된 정보를 분석하고, 송신기 (614) 에 의한 송신을 위한 정보를 생성하고, 단말기 (600) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서일 수 있다. 프로세서 (606) 는 도 2 및 도 3 에 대해 설명한 방법들을 포함하여, 여기서 설명하는 임의의 방법들을 이용할 수 있다.

또한, 단말기 (600) 는, 성공적인 송신에 대한 확인응답을 포함하는 수신된 입력을 분석하는 송신 제어 컴포넌트 (608) 를 포함할 수 있다. 확인응답 (ACK) 은 서빙 섹터 및/또는 인접 섹터로부터 수신될 수 있다. 확인응답은, 이전의 송신이 액세스 포인트들 중 하나에 의해 성공적으로 수신 및 디코딩되었음을 나타낼 수 있다. 어떠한 확인응답도 수신되지 않으면, 또는 부정적 확인응답 (NACK) 이 수신되면, 송신은 재전송될 수 있다. 송신 제어 컴포넌트 (608) 는 프로세서 (606) 에 통합될 수 있다. 송신 제어 컴포넌트 (608) 는, 확인응답의 수신을 결정하는 것과 관련된 분석을 수행하는 송신 제어 코드를 포함할 수 있음을 인식해야 한다.

단말기 (600) 는, 프로세서 (606) 에 커플링되어 동작하며, 송신에 관련된 정보, 섹터들의 활성 세트, 송신 제어 방법들, 이와 관련된 정보를 포함하는 룩업 테이블, 및 여기서 설명하는 송신물들 및 활성 세트의 섹터들에 관련된 임의의 다른 적절한 정보를 저장할 수 있는 메모리 (610) 를 추가적으로 포함할 수 있다. 여기서 설명하는 데이터 저장 컴포넌트들은 휘발성 메모리일 수도 있고 또는 비휘발성 메모리일 수도 있으며, 또는 휘발성 및 비휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있다. 한정이 아닌 예시의 방식으로, 비휘발성 메모리는, 판독 전용 메모리 (ROM), 프로그래머블 ROM (PROM), EPROM (electrically programmable ROM), EEPROM (electrically erasable ROM) 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 외부 캐시 메모리로서 동작하는 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 을 포함할 수 있다. 한정이 아닌 예시의 방식으로, RAM 은, SRAM (synchronous RAM), DRAM (dynamic RAM), SDRAM (synchronous DRAM), DDR SDRAM (double data rate SDRAM), ESDRAM (enhanced SDRAM), SLDRAM (Synchlink DRAM), 및 DKRAM (direct Rambus RAM) 과 같은 다양한 형태로 사용될 수 있다. 청구된 시스템 및 방법의 메모리 (610) 는 이러한 타입 및 임의의 다른 적절한 타입의 메모리를 포함하도록 의도되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 프로세서 (606) 는, 심볼 변조기 (612) 및 변조된 신호를 송신하는 송신기 (614) 에 접속된다.

도 7 은, 다양한 양태들에 따라 통신 환경에서 다른 섹터 통신을 용이하게 하는 시스템 (700) 의 도면이다. 시스템 (700) 은, 하나 이상의 단말기들 (704) 로부터 하나 이상의 수신 안테나들 (706) 을 통해 신호(들)을 수신하는 수신기 (710) 를 갖고, 복수의 송신 안테나 (708) 를 통해 하나 이상의 단말기들 (704) 로 송신하는 액세스 포인트 (702) 를 포함한다. 단말기들 (704) 은, 액세스 포인트 (702) 에 의해 지원되는 이 단말기들 및 인접 섹터들에 의해 지원되는 단말기들 (704) 을 포함할 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 수신 안테나들 (706) 및 송신 안테나들 (708) 은 단일 세트의 안테나들을 사용하여 구현될 수 있다. 수신기 (710) 는 수신 안테나 (706) 로부터 정보를 수신할 수 있고, 그 수신된 정보를 복조하는 복조기 (712) 와 관련되어 동작한다. 수신기 (710) 는, 예를 들어, 레이크 수신기 (예를 들어, 복수의 기저대역 상관기들을 사용하여 다중 경로 신호 성분들을 개별적으로 프로세싱하는 기술, ...), MMSE-기반 수신기, 또는, 당업자에 의해 인식되는 바와 같은, 그 수신기들에 할당된 단말기들을 분리하는 몇몇 다른 적절한 수신기일 수 있다. 다양한 양태들에 따르면, 다수의 수신기들이 이용될 수 있고 (예를 들어, 수신 안테나당 하나), 이러한 수신기들은 서로 통신하여, 사용자 데이터의 개선된 추정치를 제공할 수 있다. 복조된 심볼들은, 도 10 에 관하여 전술한 프로세서와 유사한 프로세서 (714) 에 의해 분석되고, 단말기들에 관련된 정보, 그 단말기들에 관련된 할당된 리소스들 등을 저장하는 메모리 (716) 에 커플링된다. 각각의 안테나에 대한 수신기 출력은 수신기 (710) 및/또는 프로세서 (714) 에 의해 함께 프로세싱될 수 있다. 변조기 (718) 는 송신기 (720) 에 의해 송신 안테나 (708) 를 통해 단말기들 (704) 로의 송신을 위해 신호를 멀티플렉싱할 수 있다.

액세스 포인트 (702) 는, 프로세서 (714) 와는 별개인 프로세서 또는 프로세서 (714) 에 통합된 프로세서일 수 있는 단말기 통신 컴포넌트 (722) 를 더 포함한 다. 단말기 통신 컴포넌트 (722) 는 인접 섹터들에 의해 지원되는 단말기들에 대한 리소스 할당 정보를 획득할 수 있다. 또한, 단말기 통신 컴포넌트 (722) 는 할당 정보를 액세스 포인트 (702) 에 의해 지원되는 단말기들에 대한 인접 섹터들에 제공할 수 있다. 할당 정보는 백홀 시그널링을 통해 제공될 수 있다.

할당된 리소스들에 관한 정보에 기초하여, 단말기 통신 컴포넌트 (722) 는, 인접 섹터들에 의해 지원되는 단말기들로부터의 송신물의 검출, 및 수신된 송신물의 디코딩을 지시할 수 있다. 메모리 (716) 는, 패킷들의 디코딩을 위해 요구되는 할당 정보의 수신 이전에 단말기들로부터 수신된 패킷들을 유지할 수 있다. 또한, 단말기 통신 컴포넌트 (722) 는 송신물의 성공적인 수신 및 디코딩을 나타내는 확인응답의 송신 및 수신을 제어할 수 있다. 단말기 통신 컴포넌트 (722) 는, 리소스들의 할당, 소프트 핸드오프를 위한 단말기들의 식별, 송신물의 디코딩 등과 관련하여, 유틸러티 기반 제어를 수행하는 송신 분석 코드를 포함할 수 있음을 인식해야 한다. 단말기 분석 코드는, 단말기 성능의 최적화와 관련하여, 추론 및/또는 확률적 결정, 및/또는 통계 기반 결정을 수행하는 것과 관련된 인공 지능 기반 방법을 이용할 수 있다.

도 8 은 예시적인 무선 통신 시스템 (800) 을 도시한다. 무선 통신 시스템 (800) 은 단순화를 위해 하나의 단말기 및 2 개의 액세스 포인트를 도시한다. 그러나, 이 시스템은 하나 이상의 액세스 포인트 및/또는 2 이상의 단말기를 포함할 수 있고, 추가적 액세스 포인트들 및/또는 단말기들은, 이하 설명하는 예시적인 액세스 포인트들 및 단말기와 실질적으로 동일할 수도 있고 또는 상이할 수도 있음을 인식해야 한다. 또한, 액세스 포인트들 및/또는 단말기는 전술한 시스템 (도 1, 도 4 내지 도 7) 및/또는 방법 (도 2 및 도 3) 을 이용할 수 있음을 인식해야 한다.

도 8 은, 다중 액세스 멀티 캐리어 통신 시스템 (800) 에서, 단말기 (804), 단말기 (804) 를 지원하는 서빙 액세스 포인트 (802X), 및 인접 액세스 포인트 (802Y) 의 블록도를 도시한다. 액세스 포인트 (802X) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (814) 는 데이터 소스 (812) 로부터 트래픽 데이터 (즉, 정보 비트들) 를 수신하고, 제어기 (820) 및 스케줄러 (830) 로부터 시그널링 및 다른 정보를 수신한다. 예를 들어, 스케줄러 (830) 는 단말기들에 대한 캐리어의 할당을 제공할 수도 있다. 또한, 메모리 (822) 는 현재 또는 이전의 할당에 관한 정보를 유지할 수 있다. TX 데이터 프로세서 (814) 는 멀티 캐리어 변조 (예를 들어, OFDM) 를 사용하여 수신 데이터를 인코딩 및 변조하여, 변조된 데이터 (예를 들어, OFDM 심볼들) 를 제공한다. 그 후, 송신기 유닛 (TMTR; 816) 은 그 변조된 데이터를 프로세싱하여, 그 후 안테나 (818) 로부터 송신되는 다운링크 변조 신호를 생성한다.

할당 정보의 단말기 (804) 로의 송신 이전에, 스케줄러는 할당 정보를 액세스 포인트 (802Y) 로 제공할 수 있다. 할당 정보는 백홀 시그널링 (810; 예를 들어, T1 라인) 을 통해 제공될 수 있다. 다른 방법으로, 할당 정보는 단말기 (804) 로의 송신 이후에 액세스 포인트 (802Y) 로 제공될 수 있다.

단말기 (804) 에서는, 송신되고 변조된 신호가 안테나 (852) 에 의해 수신되 어, 수신기 유닛 (854; RCVR) 에 제공된다. 수신기 유닛 (854) 은 그 수신된 신호를 프로세싱 및 디지털화하여, 샘플들을 제공한다. 그 후, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (856) 는 그 샘플들을 복조 및 디코딩하여, 복원된 트래픽 데이터, 메시지, 시그널링 등을 포함할 수도 있는 디코딩된 데이터를 제공한다. 트래픽 데이터는 데이터 싱크 (858) 에 제공될 수도 있고, 단말기 (804) 에 대한 캐리어 할당 정보가 제어기 (860) 에 제공된다.

제어기 (860) 는, 단말기 (804) 에 할당되고, 수신된 캐리어 할당에서 표시된 특정 캐리어들을 사용하여, 업링크를 통한 데이터 송신을 지시한다. 메모리 (862) 는, 할당된 리소스들에 관련된 정보 (예를 들어, 주파수, 시간 및/또는 코드) 및 다른 관련 정보를 유지할 수 있다.

단말기 (804) 에 있어서, TX 데이터 프로세서 (874) 는 데이터 소스 (872) 로부터 트래픽 데이터를 수신하고, 제어기 (860) 로부터 시그널링 및 다른 정보를 수신한다. 할당된 캐리어들을 사용하여 다양한 타입의 데이터가 TX 데이터 프로세서 (874) 에 의해 코딩 및 변조되고 송신기 유닛 (876) 에 의해 더 프로세싱되어, 그 후 안테나 (852) 로부터 송신되는 업링크 변조 신호를 생성한다.

액세스 포인트 (802X 및 802Y) 에서는, 단말기 (804) 로부터 송신되고 변조된 신호들이 안테나 (818) 에 의해 수신되고, 수신기 유닛 (832) 에 의해 프로세싱되고, RX 데이터 프로세서 (834) 에 의해 복조 및 디코딩된다. 송신된 신호들은 서빙 액세스 포인트 (802X) 에 의해 생성된 할당 정보에 기초하여 디코딩되고 인접 액세스 포인트 (802Y) 에 제공될 수 있다. 또한, 액세스 포인트 (802X 및 802Y) 는, 다른 액세스 포인트 (802X 또는 802Y) 및/또는 단말기 (804) 에 제공될 수 있는 확인응답 (ACK) 을 생성할 수 있다. 디코딩된 신호들은 데이터 싱크 (836) 에 제공될 수 있다. 수신기 유닛 (832) 은 각각의 단말기에 대한 수신된 신호 품질 (예를 들어, 수신된 신호대 잡음비 (SNR)) 을 추정할 수도 있고, 이 정보를 제어기 (820) 에 제공할 수도 있다. RX 데이터 프로세서 (834) 는 각각의 단말기에 대한 복원된 피드백 정보를 제어기 (820) 및 스케줄러 (830) 에 제공한다.

스케줄러 (830) 는 피드백 정보를 사용하여, (1) 역방향 링크를 통한 데이터 송신을 위한 단말기들의 세트를 선택하고, (2) 그 선택된 단말기들에 캐리어를 할당하는 것과 같은 다수의 기능들을 수행한다. 그 후, 스케줄링된 단말기들에 대한 캐리어 할당은 순방향 링크를 통해 그 단말기들로 송신된다.

여기에서 설명된 기술은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 프로세서 유닛 (예를 들어, 제어기 (820 및 860), TX 및 RX 프로세서 (814 및 834) 등) 은, 하나 이상의 주문형 집적회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그램가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기에서 설명된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 그들의 조합내에서 구현될 수도 있다.

소프트웨어 구현에 있어서, 여기에서 설명된 기술은 여기에서 설명된 기능을 수행하는 (예를 들어, 절차, 함수 등과 같은) 모듈로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서내에서, 또는 프로세서의 외부에서 구현될 수도 있으며, 이 경우, 당업계에 공지된 바와 같은 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신적으로 커플링될 수 있다.

전술한 설명은 하나 이상의 실시형태의 예를 포함한다. 물론, 전술한 실시형태들을 설명하기 위해 컴포넌트 또는 방법의 모든 가능한 조합을 설명하는 것은 불가능하지만, 다양한 실시형태의 많은 추가적 조합 및 변형이 가능함을 당업자는 인식할 것이다. 따라서, 설명한 실시형태들은, 첨부한 청구항의 사상 및 범주에 속하는 이러한 모든 변형예, 수정예 및 변경예를 포함하도록 의도된다. 또한, 용어 "포함하는" 이 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 사용되는 경우, 그 용어는, 특허청구범위에서 전이어구로서 채용될 경우에 "구비하는 (comprising)" 이 해석되는 바와 같이 용어 "구비하는" 과 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims

무선 통신 시스템에서의 고속 액세스 방법으로서,

서비스 품질 정보를 갖는 액세스 서명을 구비하는 액세스 프로브를 생성하는 단계; 및

상기 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널를 통해 송신하는 단계를 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액세스 서명은 다운링크 정보를 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액세스 서명은 셀 ID 를 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

액세스 프로브와 관련된 액세스 승인을 수신하는 단계를 더 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 액세스 승인을 디코딩하는 단계를 더 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

개방 접속 요청 메시지를 송신하는 단계를 더 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

개방 접속 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

소정의 시간 주기 내에 액세스 승인이 수신되지 않으면, 상기 액세스 프로브를 더 높은 전력으로 송신하는 단계를 더 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액세스 서명은 단말기 ID 의 함수인, 고속 액세스 방법.
무선 통신 시스템에서의 고속 액세스 방법으로서,

서비스 품질 정보를 구비하는 액세스 프로브를 수신하는 단계;

상기 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하는 단계;

상기 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 상기 액세스 승인을 어드레싱하는 단계; 및

상기 액세스 승인을 송신하는 단계를 구비하는, 고속 액세스 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 액세스 승인은, 초기 액세스에 요구되는 단말기 MAC ID 및 업링크 리소스 할당 정보를 구비하는, 고속 액세스 방법.
무선 통신 시스템에서의 고속 액세스 장치로서,

서비스 품질 정보를 갖는 액세스 서명을 구비하는 액세스 프로브를 생성하는 수단; 및

상기 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널를 통해 송신하는 수단을 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 액세스 서명은 다운링크 정보를 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 액세스 서명은 셀 ID 를 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

액세스 프로브와 관련된 액세스 승인을 수신하는 수단을 더 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 액세스 승인을 디코딩하는 수단을 더 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

개방 접속 요청 메시지를 송신하는 수단을 더 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

개방 접속 응답 메시지를 수신하는 수단을 더 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

소정의 시간 주기 내에 액세스 승인이 수신되지 않으면, 상기 액세스 프로브를 더 높은 전력으로 송신하는 수단을 더 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 액세스 서명은 단말기 ID 의 함수인, 고속 액세스 장치.
무선 통신 시스템에서의 고속 액세스 장치로서,

서비스 품질 정보를 구비하는 액세스 프로브를 수신하는 수단;

상기 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하는 수단;

상기 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 액세스 승인을 어드레싱하는 수단; 및

상기 액세스 승인을 송신하는 수단을 구비하는, 고속 액세스 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 액세스 승인은, 초기 액세스에 요구되는 단말기 MAC ID 및 업링크 리소스 할당 정보를 구비하는, 고속 액세스 장치.
무선 통신 시스템에서의 고속 액세스 장치로서,

서비스 품질 정보를 갖는 액세스 서명을 구비하는 액세스 프로브를 생성하는 프로세서; 및

상기 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널를 통해 송신하는 송신기를 구비하는, 고속 액세스 장치.
무선 통신 시스템에서의 고속 액세스 장치로서,

서비스 품질 정보를 구비하는 액세스 프로브를 수신하는 수신기;

상기 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하고, 또한 상기 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 상기 액세스 승인을 어드레싱하는 프로세서; 및

상기 액세스 승인을 송신하는 송신기를 구비하는, 고속 액세스 장치.
서비스 품질 정보를 갖는 액세스 서명을 구비하는 액세스 프로브를 생성하고,

상기 액세스 프로브를 랜덤 액세스 채널를 통해 송신하는 명령들을 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령들을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
서비스 품질 정보를 구비하는 액세스 프로브를 수신하고;

상기 수신된 액세스 프로브에 응답하여 액세스 승인을 생성하고;

상기 액세스 프로브로부터의 정보를 사용하여 상기 액세스 승인을 어드레싱하고;

상기 액세스 승인을 송신하는 명령들을 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령들을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 매체.