KR20090122369A - 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스 및 주파수 분할 듀플렉스 사이의 자원 배당을 통합하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스(TDD)와 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 사이의 자원 배당을 통합한다. 무선 네트워크 제어기(radio network controller, RNC)는 코어 네트워크 또는 무선 송수신 유닛(wireless receive/transmit unit, WTRU)으로부터 무선 접속 베어러(radio access bearer, RAB) 요청을 수신한다. RNC는 TDD-FDD 선택기를 이용하여 상기 요청에 응답하여 무선 자원을 배당한다. TDD-FDD 선택기는 수신된 RAB 요청에 관한 다수의 변수들을 검토하고 TDD 자원 또는 FDD 자원 중 어느 것을 배당하는 것이 바람직한지 여부 및 그러한 자원이 현재 이용 가능한지 여부를 결정한다. 일단 자원이 배당되면, 시스템 상태를 평가하여 현재 자원 배당으로 최적화가 이루어질 수 있는지 여부를 결정한다.

무선, 통신, TDD, FDD, 네트워크, RNC, WTRU, 무선 접속 베어러, RAB.

Description

무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스 및 주파수 분할 듀플렉스 사이의 자원 배당을 통합하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR INTEGRATING RESOURCE ALLOCATION BETWEEN TIME DIVISION DUPLEX AND FREQUENCY DIVISION DUPLEX IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스(time division duplex, TDD)와 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD)사이의 자원 배당을 통합하는 것에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 종래 기술분야에서 잘 알려져 있다. 무선 시스템의 전역적 접속성(global connectivity)을 제공하기 위하여, 표준들이 발전하여 왔고 시행중에 있다. 이동 통신을 위한 범용 시스템(Global System for Mobile Telecommunications, GSM)이 현재 널리 사용되는 표준이다. 이것은 소위 제2세대 이동 무선 시스템 표준(Second Generation mobile radio system standard, 2G)으로 고려되며, 뒤이어 이것의 개정본(2.5G)이 생겼다. GPRS 및 EDGE는 (2G) GSM 네트워크 이상의 상대적으로 빠른 속도의 데이터 서비스를 제공하는 2.5G 테크놀로지의 예이다. 이러한 표준들 각각은 추가 특징과 보강을 통하여 이전의 표준을 향상시키고자 하였다. 1998년 1월, 유럽 전기통신 표준 협회 산하 SMG(European Telecommunications Standard Institute - Special Mobile Group, ETSI SMG)가 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Systems, UMTS)라 불리는 제3세대 무선 시스템에 대한 무선 접속 계획에 관해 동의하였다. UMTS 표준을 추가로 실시하기 위하여, 제3세대 협력 프로젝트(3GPP)가 1998년 12월에 형성되었다. 3GPP는 계속해서 일반 제3세대 이동 무선 표준에 관해서 연구하고 있다.

기존의 3GPP 규격에 따른 전형적인 UMTS 시스템 구조는 도 1에 도시되어 있다. 상기 UMTS 네트워크 구조는 Iu로 알려진 인터페이스를 경유하여 UTMS 지상 무선 접속 네트워크(UTMS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN)와 서로 연결된 코어 네트워크(Core Network, CN)를 포함하며, Iu는 현재 공개적으로 이용 가능한 3GPP 규격 문서에서 자세히 다루고 있다. UTRAN은 Uu로 알려진 무선 인터페이스를 경유하여, 3GPP에서 사용자 장치(User Equipments, UEs)로 알려진 무선 송수신 유닛(wireless transmit receive units, WTRUs)을 통해 무선 통신 서비스를 사용자들에게 제공하도록 구성된다. UTRAN은 하나 이상의 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controllers, RNCs)와, 3GPP의 노드 B로 알려진, UE와의 무선 통신에 대하여 지리적 통신 가능 범위를 총괄하여 제공하는 기지국을 갖는다. 하나 이상의 노드 B는 3GPP의 Iub로 알려진 인터페이스를 경유하여 각 RNC에 연결된다. UTRAN은 서로 다른 RNC에 연결된 다수의 노드 B 그룹을 가질 수 있다. 두 구성요소는 도 1에 도시된 예에 도시되어 있다. 하나 이상의 RNC가 UTRAN에 제공된 경우, RNC간 통 신(inter-RNC communication)이 Iur 인터페이스를 경유하여 수행된다.

네트워크 구성요소의 외부로의 통신은, 사용자 레벨에서는 Uu 인터페이스를 경유하여 상기 노드 B에 의하여 수행되고, 네트워크 레벨에서는 외부 시스템으로의 다수의 CN 접속을 경유하여 CN에 의하여 수행된다.

일반적으로, 노드 B 및 접속점(access point)과 같은, 기지국의 주요 기능은 기지국의 네트워크와 상기 WTRU 사이의 무선 접속을 제공하는 것이다. 전형적으로 기지국은 비접속 WTRU로 하여금 기지국의 타이밍에 동기 가능하게 하는 공통 채널 신호를 송출한다. 3GPP에서, 노드 B는 UE와 물리적 무선 연결을 수행한다. 노드 B는 RNC로부터 상기 Iub 인터페이스를 통하여 신호를 수신하고 상기 RNC는 Uu 인터페이스를 통하여 노드 B에 의해 전송된 신호를 제어한다.

CN은 그것의 정확한 목적지로 정보를 라우팅(routing)하는 역할을 한다. 예를 들어, CN은 상기 노드 B중 하나를 경유하여 UMTS에 의해 수신된 음성 트래픽을 UE로부터 공중 전화망(public switched telephone network, PSTN) 또는 인터넷에 대하여 배당된 패킷 데이터로 발송한다. 3GPP에서 CN은 6개의 주요 구성요소, 즉 1) 서빙 범용 패킷 무선 서비스(serving General Packet Radio Service, serving GPRS) 지원 노드, 2) 게이트웨이 GPRS 지원 노드(gateway GPRS support node, 3) 경계 게이트웨이, 4) 방문자 위치 레지스터, 5) 이동 서비스 교환 센터, 6) 게이트웨이 이동 서비스 교환 센터를 갖는다. 서빙 GPRS 지원 노드는 인터넷과 같은 패킷 교환된 도메인으로의 접속을 제공한다. 게이트웨이 GPRS 지원 노드는 다른 네트워크에의 접속을 위한 게이트 노드이다. 다른 운영자의 네트워크 또는 인터넷으로 가 는 모든 데이터 트래픽은 게이트웨이 GPRS 지원 노드를 통하여 이동한다. 경계 게이트웨이는 네트워크 영역 내에서 가입자(subscribers)에 대한 네트워크 외부의 침입자(intruders)의 공격을 막는 방화벽(firewall)의 역할을 한다. 방문자 위치 레지스터는 서비스를 제공하기 위해 필요한 가입자 데이터에 대한 현재 제공되는 네트워크 '카피(copy)'이다 이러한 정보는 처음에 이동 가입자를 관리하는 데이터베이스로부터 얻어진다. 이동 서비스 교환 센터는 UMTS 터미널에서 네트워크로의 '회선 교환된(circuit switched)' 연결을 담당한다. 게이트웨이 이동 서비스 교환 센터는 가입자의 현재 위치를 기초로 필요한 라우팅 기능을 수행한다. 게이트웨이 이동 서비스 교환 센터는 또한 가입자로부터 외부 네트워크로의 연결 요청을 수신하고 관리한다.

RNC는 일반적으로 상기 UTRAN의 내부 기능을 제어한다. RNC는 또한, 노드 B에 대한 Uu 인터페이스 연결을 경유하는 지역적 요소와 CN과 외부 시스템 사이의 연결, 예를 들어 국내 UMTS의 휴대 전화로 건 국제 전화를 경유하는 외부 서비스 요소를 갖는 통신을 위한 중개 서비스를 제공한다.

전형적으로, RNC은 다수의 기지국을 감독하고, 노드 B가 서비스하는 무선 서비스 범위의 지리적 영역 내의 무선 자원을 관리하며, Uu 인터페이스에 대한 물리적 무선 자원을 제어한다. 3GPP에서, RNC의 Iu 인터페이스는 CN으로 두 개의 연결을 제공한다. 하나는 패킷 교환되는 도메인으로의 연결이고, 다른 하나는 회로 교환되는 도메인으로의 연결이다. RNC의 다른 중요한 기능은 신뢰성과 무결성 보호이다.

제3세대 협력 프로젝트(3GPP) 시 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 및 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD) 시스템과 같은 통신 시스템에서, 다양한 속도의 데이터에 대한 다중 공유 채널 및 전용 채널이 전송을 위해 결합된다. 그러한 시스템에 대한 배경 규격 데이터는 공개적으로 이용할 수 있고 계속하여 개발되고 있다.

거의 대부분의 무선 통신 시스템은 UL 및 DL 트래픽에 대해 두 개의 다른 채널을 사용한다. TDD 유형의 시스템에서, UL 및 DL 채널은 동일한 주파수 영역에서 존재한다. UL 및 DL 채널의 분리는 시간 영역에서 발생한다. 그러므로 특정 주파수 캐리어에 대하여, UL 또는 DL 트래픽이 현재 하나의 주파수 캐리어에서 처리되는지 여부에 따라, 그 주파수 캐리어의 특정 링크 방향이 UL과 DL 사이에서 번갈아 바뀐다. 대조적으로, FDD 유형의 시스템에서는, UL 및 DL 연결에 대하여 두 개의 주파수 대역을 사용한다. 종래의 무선 전화기, 북미방식의 셀룰러 무선, 마이크로웨이브 지점 대 지점 무선 및 위성 시스템을 포함하는 대부분의 시스템은 FDD 유형의 테크놀로지를 실시한다.

무선 통신 시스템의 발전과 함께, 그러한 시스템에서 다루는 트래픽의 유형은 음성 통신뿐만 아니라, 다양한 유형의 데이터 전송을 포함하도록 발전하여 왔다. 예를 들어, 무선 통신 시스템을 통한 멀티미디어 데이터 전송은 종종 UL과 DL 접속 사이의 트래픽 부하의 비대칭을 일으킨다. 또한, TDD 유형의 시스템 및 FDD 유형의 시스템 모두 무선 사용자가 이용 가능한 통신 가능 구역(coverage area)에서 중첩을 증가시킨다.

당업자에게 공지된 것처럼, TDD 유형의 시스템에서, UL 채널 및 DL 채널의 수는 특정 시간과 장소에서 트래픽 상태에 따라 동적으로 조정된다. 그러므로 TDD 유형의 시스템이 비대칭의(또는 그렇지 않으면 균형이 맞지 않는) 높은 데이터 속도를 갖는 트래픽을 처리하기에 더 적합하다. 그러나 FDD 시스템은, UL 및 DL 자원의 미리 정하여진 배당으로 인하여 음성 트래픽처럼 데이터 속도를 적당히 낮추어, 고정적인 데이터 속도의 서비스를 다루는데 있어 FDD 시스템이 더 적합하다는, TDD 유형의 시스템 이상의 장점을 갖는다.

TDD 유형의 시스템과 FDD 유형의 시스템 사이의 무선 자원 관리는, 그들 자신의 배당 방법에 따라, 각 시스템 유형에서 개별적으로 수행된다. 이러한 구성은 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스(TDD)와 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 사이의 자원 배당을 통합함으로써 이루어질 수 있는 잠재적인 최적화를 방해한다. 그러므로 무선 통신 시스템에서 TDD 및 FDD 사이의 무선 자원 관리를 통합할 필요가 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스(TDD)와 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 사이의 자원 배당을 통합한다. 무선 네트워크 제어기(radio network controller, RNC)는 코어 네트워크 또는 무선 송수신 유닛(wireless receive/transmit unit, WTRU)으로부터 무선 접속 베어러(radio access bearer, RAB) 요청을 수신한다. RNC는 TDD-FDD 선택기를 이용하여 상기 요청에 응답하여 무선 자원을 배당한다. TDD-FDD 선택기는 수신된 RAB 요청에 관한 다양한 변수를 평가하고 TDD 자원 또는 FDD 자원 중 어느 것을 배당하는 것이 바람직한지 여부 및 그러한 자원이 현재 이용 가능한지 여부를 결정한다. 일단 자원이 배당되면, 시스템 상태를 평가하여 현재 자원 배당으로 최적화가 이루어질 수 있는지 여부를 결정한다.

각 RNC 유형(즉, FDD 및 TDD) 중 단지 하나의 RNC가 본 발명에서 설명한 반면, 여러 개의 TDD RNC 및 FDD RNC를 제공할 수도 있다. 그러한 배치에서, 동일한 유형의 RNC들은 그들 각각의 Iur 프로토콜을 사용하여 정규로 통신한다. 또한, 여기서 설명한 다수의 기능과 프로토콜이, 개별적으로 또는 총괄적으로, 요구되는 다수의 프로세서를 사용하여 수행될 수 있다는 점이 주목된다.

본 발명은, 필요한 경우, 어떤 유형의 시 분할 듀플렉스(TDD) 테크놀로지 또는 어떤 유형의 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 테크놀로지를 사용하는 어떤 유형의 무선 통신 시스템에서 실행될 수 있다는 점을 주목하는 것이 중요하다. 예를 들어, 본 발명은 UMTS-TDD, UMTS-FDD, TDMA, TDSCDMA 또는 무선 통신 시스템의 어떤 다른 유사한 유형에서 실시될 수 있다. 나아가, 본 발명을 다수의 실시예에 의하여 설명한 반면, 다른 변형도, 그것이 이하 청구항에서 언급된 본 발명의 범위 이내의 것이라면, 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 될 것이며, 전체 도면에서 동일 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이기로 한다.

이후에, 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU)은 사용자 장치(user equipment), 이동국(mobile station), 고정 또는 이동 가입자 유닛, 무선 호출기(pager) 또는 무선 환경에서 작동 가능한 다른 유형의 장치를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 이후에 언급할 때, 기지국(base station)은 노드-B, 사이트 제어기(site controller), 접속점(access point), 또는 무선 환경에서의 다른 인터페이스 장치를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.

도 2에서는, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템(200)을 도시한다. 시스템(200)은 코어 네트워크(202)에 연결된 TDD 무선 네트워크 제어기(radio network controller, RNC)(204) 및 FDD RNC(208)를 포함한다. 각 RNC(204, 208)은 적어도 하나의 기지국을 제어한다. 예를 들어, TDD RNC(204)는 기지국(212)을 제어한다. 기지국(212)은, TDD RNC(204)로부터 통신 가능 구역(coverage area)(210) 내에서 작동하는 WTRU(228, 230)가 자원을 배당받을 수 있게 하는, 통신 가능 구역(210)을 차례로 제공한다. 유사하게, 상기 FDD RNC(208)는 통신 가능 구역(214)을 차례로 제공하는 기지국(216)을 제어한다. WTRU(220, 222)는 FDD RNC(208)로부터 자원을 배당받을 수 있다. 지역(218)에서, WTRU(224, 226)에 이용가능한 TDD 및 FDD 서비스 모두가 존재한다. 지역(218)과 같은 통신 가능 지역(218)의 중첩은 어떤 크기도 될 수 있고 도 2에 도시한 특정 구성은 단지 일례를 든 것이다.

무선 접속 베어러(radio access bearer, RAB) 요청(즉, 호 설정(call-setup) 요청)이 코어 네트워크 또는 WTRU로부터 RNC로 전송될 때, 그것은 상기 요청된 연결이 이용될 방법에 관한 정보를 제공하는 복수의 변수들과 함께 전형적으로 전송된다. 그러한 변수들의 예는 상향 링크와 하향 링크 사이의 대칭(즉 요청된 연결의 대칭 또는 대칭상태)의 정도, 데이터 전송 속도, 프레임 크기, 애플리케이션 유형 및 요청된 연결이 지점 대 지점(point-to-point)인지, 지점 대 다지점(point-to-multipoint)인지 또는 동시전송(broadcast)인지 여부를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 상기 전술한 변수들은 단지 일례를 든 것이며, 상기 요청된 접속에 관한 정보를 제공하는 어떤 유형의 변수도 이용될 수 있다.

본 발명의 RNC(204, 208)는 각각 TDD-FDD 선택기(206, 210)와 함께 형성된다. 상기 TDD-FDD 선택기(206, 210)는, 요구된 것처럼, 수신된 RAB 요청에 대하여 상기 최적의 테크놀로지를 결정하기 위한 하나 이상의 프로세서가 될 수 있다. 즉, 예를 들어, RAB 요청, 자원 이용가능성 및/또는 다른 관련 고려 사항에 관하여 제공되는 변수를 기초로, 상기 TDD-FDD 선택기(206, 210)는 RNC의 무선 자원 관리자(radio resource manger, RRM)를 포함하는 RNC의 기존의 기능과 결합하여 자원을 배당하기 위해 작동하여 가장 효율적인 시스템 테크놀로지 유형에 기초하여 연결 요청이 자원을 배당받아 연결 요청의 특정 유형을 처리하게 한다. 예를 들어, 대칭(symmetry)이 주요 고려사항이라고 가정하면, 대칭적인 트래픽(즉, 상향 링크 및 하향 링크 모두에 유사한 양의 트래픽)을 갖는 접속 요청은, 당연히, FDD 테크놀로지를 실시하며 그러한 트래픽을 처리함에 있어 더 효율적인 FDD RNC(208)에 의해, 처리되는 것이 바람직하다. 유사하게, 비대칭적인 트래픽(즉, 어느 방향이 다른 방향보다 더 많은 양의 트래픽)을 갖는 연결 요청은, 당연히, TDD 테크놀로지를 실시하고 그러한 트래픽을 처리함에 있어 더 효율적인 TDD RNC(204)에 의해, 처리되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 다시 대칭이 주요 고려사항인 경우, 특정 수신된 RAB 요청에 대한 바람직한 테크놀로지 유형을 결정하기 위하여, TDD-FDD 선택기(206, 210)는 수신된 RAB 요청에 대한 상향 링크와 하향 링크에서의 데이터 속도를 산정할 수 있다. 산정된 상향 링크 및 하향 링크 데이터 속도는, 예를 들어, 요청된 데이터 속 도, 현재 트래픽 상태, 현재 간섭(interference) 레벨 또는 다른 관련 변수를 기초로 산정할 수 있다. 그 후 TDD-FDD 선택기(206, 210)는 미리 정하여진 임계치 대비 판단된 상향 링크와 하향 링크의 데이터 속도를 비교할 수 있다. 만약 상기 산정된 상향 링크와 하향 링크 데이터 속도 사이의 차이가 상기 임계치와 동일하거나 그 이상이라면, RAB 요청은 비대칭이라고(즉, 비대칭적 대칭 상태를 가진다고) 생각할 수 있고 TDD RNC(204)로부터의 자원이 배당될 수 있다. 만약 산정된 데이터 속도 사이의 차이가 임계치 이하라면, RAB 요청은 대칭적이라고(즉, 대칭적 대칭 상태를 가진다고) 생각할 수 있고 FDD RNC(208)로부터의 자원이 배당될 수 있다.

상기 언급한 것처럼, 애플리케이션 유형과 데이터 속도를 포함하는 다른 변수는 수신된 RAB 요청을 기초로 자원을 배당하기 위한 최적의 테크놀로지 유형을 결정할 때, 개별적으로, 또는 대칭과 함께 판단될 수 있다. 예를 들어, 요청된 연결이 실시간 전송을 요구하는 음성 애플리케이션에 대한 것인 경우, FDD RNC(208)를 이용하여 접속하는 것이 바람직하다. 유사하게, 실시간 전송을 요구하지 않는 데이터 애플리케이션에 대해서는, TDD RNC(204)를 이용하여 접속하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 만약 트래픽이 높은 데이터 속도를 가지고 비대칭적이면, TDD가 바람직하다. 만약 트래픽이 적당히 낮은 데이터 속도를 가지고 대칭적이면, FDD가 바람직하다. 둘 중 어느 것도 상황에 따라 TDD 또는 FDD로 전송될 수 있다. 예를 들어, 만약, TDD 셀이 과밀하면, RAB 요청을 다른 변수와 관계없이 RAB 요청을 FDD로 배당하는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 실시예에서, RAB 요청이 TDD RNC(204) 또는 FDD RNC(208) 중 하나를 통해 비롯될 수 있다는 점이 주목된다. 어느 경우에나, 요청을 수신한 상기 RNC은 자원 배당에 관한 결정을 하고, 필요하다면, RAB 요청을 다른 적절한 RNC 유형으로 보내어 적절한 유형의 RNC가 자원을 배당한다. 예를 들어, TDD RNC(204)가 RAB 요청을 수신하고 FDD 유형의 테크놀로지를 사용하여 처리할 것을 결정한 경우, TDD RNC(204)는 Iur 인터페이스를 경유하여 FDD RNC(208)로 요청을 전송할 것이다. 그 후 FDD RNC(208)는 정규 방법으로 요청을 처리할 것이다.

도 3에서는, 본 발명의 다른 실시예에서, 통합 TDD-FDD RNC(304)를 제공한다. 통합 TDD-FDD RNC(204)는 TDD RNC와 FDD RNC의 종래의 기능을 통합한다. 그러므로 이 실시예에서, 하나의 TDD-FDD 선택기(306)를 제공한다. TDD-FDD 선택기(306)는 상기 설명된 것처럼 작동하고, 수신된 RAB 요청을 TDD 모드 또는 FDD 모드 중 어느 모드에서 처리할 것인지를 결정한다. 상기 설명된 것처럼, 어떤 모드가 특정 RAB 요청에 대하여 적절한지 여부를 결정하는 경우, TDD-FDD 선택기(306)는 대칭, 데이터 속도, 애플리케이션 유형, 자원 이용가능성 그리고 다른 관련 변수를 평가할 수 있다. 예를 들어, WTRU(320 및 322)은 공동의 통신 가능 구역(324) 안에 있기 때문에, WTRU(320 및 322)는 TDD 모드 또는 FDD 모드 중 적절한 모드에 대해 자원을 배당받을 수 있다.

도 4에서, 본 발명에 따른 시스템 자원을 배당하기 위한 방법(400)을 도시한다. 방법(400)은, 무선 접속 베어러(radio access bearer, RAB) 요청이 수신된 때, 402단계에서 시작한다. 요청은 TDD 또는 FDD RNC 중 하나에 의해 수신될 수 있고, 또는 통합 TDD/FDD RNC가 제공되는 경우에는, 요청은 FDD 모드 또는 TDD 모드에 수 신될 수 있다. 그 후, 404단계에서, 수신된 요청에 관한 변수들이 평가된다. 상기 설명한 것처럼, 변수들은 수신된 RAB에 관한 정보를 제공하는 어떤 변수일 수 있다. 전형적으로, 평가된 변수가 대칭, 데이터 속도 그리고 애플리케이션 유형을 포함하는 것이 바람직하다.

406단계에서, 404단계에서 검토한 변수를 기초로, 요청된 서비스를 TDD 유형 셀 또는 FDD 유형 셀(즉, TDD 모드 또는 FDD 모드) 중 어느 셀에서 처리하는 것이 바람직한지를 결정한다. 상기 설명한 것처럼, 대칭적인 낮은 데이터 속도 연결은 FDD(즉, FDD 셀)에서 처리되는 것이 바람직한 반면, 높은 데이터 속도 비대칭 연결은 TDD(즉, TDD 셀)에서 처리하는 것이 바람직하다.

만약 요청된 서비스를 TDD 셀에서 처리하는 것이 바람직하다고 결정되면, 방법(400)은 406단계로부터 408단계로 진행한다. 408단계에서, RAB를 요청한 WTRU가 TDD 셀 안쪽에 있는지 여부를 결정한다. 즉, 406단계에서 TDD가 바람직하다고 결정되었을지라도, 408단계는 TDD 서비스가 사실상 현재 이용 가능한지 여부를 확인한다. 예를 들어, 만약 수신된 RAB 요청이 TDD 셀 안에서 작동하는 WTRU에 의해 비롯되었고 요청이 TDD 셀 안에서 처리되도록 결정된다면, TDD 서비스는 명확히 이용 가능하다. 그러나 수신된 RAB 요청이 FDD 셀 안에서 작동하는 WTRU에 의해 비롯되고 요청이 TDD 셀 안에서 처리되도록 결정된 경우, 본 발명은, 상기 WTRU를 FDD에서 TDD로 넘기기 전에, TDD 서비스가 또한 이용 가능하다는 것을 확인한다. 그러므로 만약, 408단계에서, WTRU가 TDD 셀 안에 있는 것으로 결정되면, 요청된 서비스는 410단계에서 TDD 셀 안에 제공된다. 그러나 만약 WTRU가 TDD 셀 안에 있지 않은 것(즉, TDD 서비스가 이용 가능하지 않은 것)으로 결정되면, 요청된 서비스는 FDD 셀 안의 WTRU로 제공된다(414단계). 이러한 환경에서, 비록 WTRU가 바람직한 셀(즉, TDD 셀) 안에 서비스되지 않더라도, RAB가 요청되었을 때 WTRU가 작동하던 시스템인 FDD 안에서 요청된 서비스와 함께 WTRU가 제공될 것이라는 점이 주목된다.

상기 언급한 것과 유사하게, 만약 406단계에서 요청된 서비스가 FDD 셀 안에서 처리되는 것이 바람직하다고 결정되면, 방법(400)은 406단계에서 412단계로 진행한다. 412단계에서, RAB를 요청한 WTRU가 FDD 셀 안에 있는지 여부를 결정한다. 즉, 비록 408단계에서 FDD가 바람직하다고 결정되었더라도, 412단계는 FDD 서비스가 사실상 현재 이용가능한지 여부를 확인한다. 예를 들어, 만약 수신된 RAB 요청이 FDD 셀 안에서 작동하는 WTRU에 의해 비롯되었고 상기 요청이 FDD 셀 내에서 처리되도록 결정된다면, FDD 서비스는 명백히 이용가능하다. 그러나 수신된 RAB 요청이 TDD 셀 안에서 작동하는 WTRU에 의해 비롯되고 요청이 FDD 셀 안에서 처리되도록 결정된 경우, 본 발명은 TDD에서 FDD로 WTRU를 넘기기 전에, FDD 서비스가 또한 이용가능하다는 것을 확인한다. 그러므로 만약 412단계에서 WTRU가 FDD 셀 안에 있는 것으로 결정된다면, 요청된 서비스는 414단계에서 FDD 셀 안에 제공된다. 그러나 만약 WTRU가 FDD 셀 안에 있지 않은 것(즉, TDD 서비스가 이용 가능하지 않은 것)으로 결정된다면, 요청된 서비스는 TDD 셀 안에 상기 WTRU로 제공된다(410단계). 이러한 상황에서, 비록 WTRU가 바람직한 셀(즉 FDD 셀) 안에서 서비스되지 않을지라도, RAB가 요청된 때 상기 WTRU가 작동하던 시스템인 TDD 안에서 요청된 서비스와 함께 WTRU가 제공된다는 점을 주목한다.

상기 언급한 것처럼, 일단 서비스가 특정 유형의 셀 안의 WTRU로 제공되면, 셀은 상기 WTRU에 관하여 바람직한 셀이거나 또는 바람직하지 않은 셀일 것이다. 그러므로 일단 요청된 서비스가 제공되면, 방법(400)은 410단계 또는 414단계에서 416단계로 진행한다. 416단계에서, 확정된 연결에 관한 변수를 평가하여 어떤 최적화가 수행될 수 있는지 여부를 결정한다. 예를 들어, WTRU가 TDD 셀로 배당되었으나 이미 FDD 셀이 바람직하다고 결정된 서비스를 요청했던 경우, WTRU 위치를 감시하여, WTRU가 FDD 셀로 이동하는지 그렇지않으면 FDD 서비스가 이용가능하게 되는지 여부를 결정할 수 있다. 기존의 연결은 또한 416단계에서 대칭(즉, 상기 연결의 대칭 상태), 데이터 속도, 애플리케이션 유형, 및/또는 다른 관련 변수에 관해 검토하여, WTRU가 현재 작동하고 있는 셀의 유형이 여전히 WTRU에 바람직한 셀인지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 초기 평가에서 TDD 셀이 바람직하다고 결정할 수 있는 반면, 상태 또는 사용으로 인하여 FDD 셀이 바람직하게 되도록 변할 수 있다. 416단계에서 수행된 평가를 기초로 하여, 만약 어떤 유형의 최적화를 수행하는 것(즉, 예를 들어 셀의 한 유형에서 다른 유형으로 WTRU를 이동하는 것)이 가능하다면, 방법(400)은 418단계에서부터 420단계로 진행하고 상기 현재 셀을 적절하게 재배당한다. 일단 상기 재배당이 완료되면, 상기 방법(400)은 416단계로 되돌아가 추가 최적화를 찾아볼 수 있다. 만약, 416단계의 상기 평가를 기초로, 어떤 최적화도 현재 가능하지 않다면, 상기 방법(400)은 416단계로 직접 되돌아가서 기존의 연결을 계속 감시하고 평가하여 가능한 최적화를 탐지할 수 있다.

도 5에서, 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, TDD 및 FDD RNC가 제공될 수 있으나, 코어 네트워크로의 단지 하나의 Iu 연결이 필요할 뿐이다. Iu 연결은 코어 네트워크와 시스템에서 테크놀로지의 우세한 유형인 RNC 유형(즉 TDD 또는 FDD 중 하나)에 속하는 RNC 사이에 제공된다. 즉, TDD가 우세한 시스템 유형인 경우 시스템에 의해 제공되는 영역의 대부분이 TDD일 수 있고 Iu 연결이 상기 코어 네트워크와 TDD RNC 사이에 제공된다. 본 발명을 설명하기 위하여, 도 5에서 도시한 시스템(500)은 FDD가 우세한 테크놀로지 유형인 넓은 통신 가능 구역(550)을 갖는 FDD 시스템이다. FDD 통신 가능 구역(550) 안에 더 높은 데이터 속도가 이용 가능한 복수의 TDD 핫 스폿(552, 554, 556, 558)이 있다.

시스템(500)에서, 하나의 Iu 연결을 코어 네트워크(502)에 제공하도록 하는 FDD RNC(508)가 모든 연결을 설정하고 종료한다. 그러므로 상기 설명한 것처럼, 모든 RAB 요청을 FDD RNC(508)가 수신하고, TDD-FDD 선택기(510)가 평가한다. 선택기(510)가 TDD에서 특정 요청을 처리할 것을 결정하고 TDD 서비스가 이용가능한 경우(예를 들어, WTRU(524)), 연결은 TDD RNC(504)로 전송되고 시스템(500)의 TDD 부분(예를 들어, RNC(504), 기지국(570, 572))에서 처리된다. 즉, WTRU(524)가 시스템(500)의 TDD 부분에서 작동하는 동안, 전형적인 TDD 무선 자원 관리를 사용할 수 있다. 유사하게, FDD 서비스가 바람직하거나 또는 이용가능한 유일한 서비스인 경우, 전형적인 FDD 무선 자원 관리를 사용할 수 있다.

상기 설명한 것처럼, 모든 트래픽(TDD 및 FDD)이 상기 FDD RNC(508)를 통해 시작하고 끝나기 위해서, FDD RNC(508)에 바람직하게 추가 기능을 제공한다. 바람직한 실시예에서, FDD RNC(508)가 도 6에서 도시한 것처럼 구성된다. FDD RNC(508) 는 FDD RRM(604)을 포함하고 Iu 프로토콜(602), FDD Iub 프로토콜(606) 그리고 FDD Iur 프로토콜(610)을 정규로 수행하도록 구성된다. 또한, FDD RNC(508)는 TDD 서빙 무선 네트워크 제어기(serving radio network controller, S-RNC) 무선 자원 관리자(radio resource manager, RRM)(608)를 포함하고 TDD Iur 프로토콜(610)을 수행하도록 구성된다. FDD RNC(508)에 추가된 추가 기능(즉, TDD SRNC RRM(608) 및 TDD Iur 프로토콜(610))이 전형적인 FDD RNC에서 이미 수행된 기능에 유사하고, 예를 들어 소프트웨어 업그레이드로, 추가될 수 있다는 점이 주목된다. TDD RNC(504)는 제어 RNC(controlling RNC, C-RNC) TDD RRM(612)를 포함하도록 구성되고 TDD Iub 프로토콜(614) 및 TDD Iur 프로토콜(613)을 정규로 지원하도록 더 구성되는 것이 바람직하다.

FDD RNC(508)에서 도시한 것처럼 RNC를 구성하는 경우, 배치함에 있어 덜 복잡하고 따라서 더 쉽고 비용이 더 적도록 TDD RNC(504)를 구성하는 것을 가능하게 한다. 즉, 코어 네트워크(502)와 FDD RNC(508) 사이에 하나의 Iu 연결을 가지고 그로 인해 TDD RNC(504)가 Iu 프로토콜을 지원할 필요를 제거하여, 더 넓은 지역의 FDD 네트워크 안에서 TDD 네트워크를 빠르게 배치하도록 한다. 이러한 실시예에서, TDD RNC(504)는 결코 S-RNC 모드 안에 있지 않을 것이고 그러므로 또한 S-RNC의 표준 기능을 지원할 필요가 없다. 상기 언급한 것처럼, 이것은 시스템(500)에서 작동하는 WTRU가 항상 통화 연결 및 분리(call connection and disconnection)에서 상기 FDD RNC(508)에 접속하도록 강제되기 때문이다. 즉, 동시전송(broadcast) 및 접속 제어 채널은 단지 FDD RNC(508)에서 설정되고, 그러므로 오직 RAB가 TDD-FDD 선 택기(510)에 의해 TDD로 할당될 때 WTRU(524)와 같은 WTRU가 시스템(500)의 TDD 부분에 들어간다. 일단 시스템(500)의 TDD 부분에 할당되면, WTRU(524)는 상기 TDD 통신 가능 지역 내에서 정규로 작동하고, TTD 셀들 사이에서 처리되고, 또는 적절한 경우 다시 FDD RNC(508)로 넘겨진다. WTRU를 FDD RNC 지역으로 되돌려 보낼 것인가 여부에 대한 결정을 TDD-FDD 선택기(510)가 하는 것이 바람직한 반면에, TDD 셀 사이에서의 핸드오버(handover) 결정은 표준 TDD 기능에 따라 처리된다.

도 7은 본 발명의 대체 실시예에 일치하는 TDD-FDD 선택기(702)를 포함하는 RNC(700)의 블록도이다. RNC(700)는 TDD 모드와 FDD 모드 사이에서 스위칭할 수 있다. RNC(700)는 양호하게 FDD RRM(708)과 TDD RRM(710)을 모두 포함하여 RNC(700)가 통신의 TDD와 FDD 모드 모두를 위해 무선 자원 관리를 수행할 수 있도록 한다.

TDD-FDD 선택기(702)는 예를 들어 노드 B 또는 다른 RNC 기능 실체와 같은 다른 실체에 포함될 수 있다. RNC(700)은 자립형 RNC 실체 또는 구현에 있어서 범용 패킷 무선 서비스 서빙 노드(General Packet Radio Service Serving Node)(GSN)/RNC 또는 RNC/노드 B와 같은 RNC 기능을 포함하는 조합 장치일 수 있다.

상기 FDD/TDD 선택기(702)는 핸드오버 유닛(704)과 정책 서버(706)를 포함한다. 핸드오버 유닛(704)은 정책 서버(706)의 출력에 일치하게 TDD-FDD 핸드오버와 FDD-TDD 핸드오버를 수행한다.

정책 서버(706)는 하나 이상의 정책과 관련된 입력을 수신하고 통신의 적절한 모드를 고려하여 결정을 내린다. 하나 이상의 정책은 FDD/TDD 핸드오버를 초기 화하기 위해 정의된다. 전형적인 정책 카테고리는 1) 서비스 품질(QoS), 2) 서비스, 3) 관리 및, 4) 행동을 포함하나, 원하는 부가적인 카테고리를 포함할 수 있다. QoS 정책은 전력 또는 품질 임계와 같은 QoS 조건을 정의한다. 서비스 정책은 데이터율 비대칭(data rate asymmetry) 또는 실시간(RT) 서비스(예를 들어 음성 통화) 대 비실시간(NRT) 서비스(예를 들어 웹 브라우징)와 같은 서비스 특성 조건을 정의한다. 관리 정책은 동작, 관리 및 유지(OA&M) 조건을 정의한다. 이것은 부하 발란스 목적 또는 유지에 관한 NRT 애스펙트를 위해 적용되는 RT 정책을 포함한다. 행동 정책은 사용자 위치 또는 속도와 같은 하나 이상의 사용자 행동 조건을 정의한다.

정책들은 시스템 구성의 부분으로서 정의되고 독립적이거나 또는 서로 의존적일 수 있다. 예를 들어, 관리 정책은 QoS 또는 서비스 정책보다 우위에 있을 수 있다. 각 정책에 관련된 상응하는 입력들은 정책 서버에 입력이다. 정책 서버에의 입력들은 범용 RNC 제어 논리(general RNC Control Logic), RRM 기능 또는 OAM 기능과 같은 외부 실체에 의해 제공된다. 정책들은 정의되거나 또는 원하는 다른 구성을 이뤄 FDD 모드 또는 TDD 모드를 모두 처리하기 위한 서비스 요청을 다룰 수 있다.

새로운 통화 또는 핸드오버를 위한 요청을 수신함에 따라, TDD-FDD 선택기(702)는 통신의 적절한 모드를 고려하여 결정을 내리는 정책 서버를 요청한다. TDD-FDD 선택기(702)는 정책 서버(706)에서 이루어진 결정에 따라 통신의 적절한 모드의 선택 또는 FDD 모드와 TDD 모드 사이의 전이를 수행한다.

도 8은 본 발명에 따른 TDD 모드와 FDD 모드 사이의 핸드오버를 위한 프로세스(800)의 흐름도이다. 초기에 WTRU는 특정 통신 모드에서 통신을 설정한다(단계 802). WTRU는 웹 브라우징과 같은 특정 서비스를 요청한다(단계 804). RNC(700)은 복수개의 예정된 정책들 중 하나 이상이 서비스 요청을 만족하여 통신 모드의 전이가 일어날 수 있는지 결정한다(단계 806). 만약 하나 이상의 정책이 일치하면(예를 들어 QoS, 위치, 속도 등등), 정책 서버(706)는 서비스가 허용되는 통신 모드를 표시하고, RNC(700)은 그 표시에 따라 통신 모드의 전이를 수행한다(단계 808). 만약 아니라면, RNC(700)은 통신의 현재 모드를 유지한다(810).

예의 방법으로, 음성 통화가 WTRU가 TDD 모드에 있는 동안 도착하면, 각 정책의 상응하는 입력은 정책 서버에의 입력이다. 만약 TDD를 위한 하나 이상의 정책 조건이 FDD 핸드오버에 일치하면, 정책 서버(706)는 FDD 모드로의 전이가 일어나고 RNC(700)은 FDD 모드로의 전이를 수행한다는 것을 나타낸다.

도 1은 전형적인 무선 통신 시스템을 도시한다.

도 2는 TDD 및 FDD 유형의 무선 네트워크 제어기(RNC)를 위해 TDD-FDD 선택기를 제공하는 본 발명의 실시예를 도시한다.

도 3은 통합 TDD/FDD 무선 네트워크 제어기(radio network controller, RNC)를 위해 TDD-FDD 선택기를 제공하는 본 발명의 실시예를 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 무선 자원 배당 방법을 도시한다.

도 5는 TDD 및 FDD 유형의 서비스를 코어 네트워크와 FDD RNC 사이의 하나의 Iu 연결과 함께 제공할 수 있는 본 발명의 실시예를 도시한다.

도 6은 도 5에서 도시한 상기 RNC의 구성을 도시한다.

도 7은 정책 서버를 가지는 TDD-FDD 선택기를 포함하는 RNC의 블록도이다.

도 8은 RNC가 정책 서버를 가지는 TDD-FDD 선택기로 구성된 통신 모드 사이에서의 핸드오버를 위한 프로세스의 흐름도이다.

Claims (21)

1. 무선 송수신 유닛(WTRU)을 포함하는 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스(time division duplex, TDD) 무선 네트워크 제어기(RNC)와 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD) RNC 사이의 무선 통신의 상향 링크 및 하향 링크의 핸드오버를 위한 장치에 있어서,

   서비스 요청을 위해 데이타 레이트 대칭 정책 입력을 포함하는 복수의 정책 관련 입력들에 기초하여 통신의 적정 모드를 결정하기 위한 정책 서버와,

   상기 정책 서버의 출력에 따라 상기 무선 통신의 상향 링크 및 하향 링크에 대한 TDD RNC와 상기 무선 통신의 상향 링크 및 하향 링크에 대한 FDD RNC 사이의 통신 모드를 바꾸는 핸드오버 유닛

   을 포함하는 핸드오버 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정책 관련 입력들은 상기 서비스 요청을 위해 요구되는 서비스의 품질에 관련된 입력들과, 요청된 서비스 유형에 대하여 특정한 조건들에 관련된 입력들과, 상기 무선 통신 시스템의 관리에 관련된 입력들과, 사용자 행동(user behavior)에 관련된 입력들을 포함하는 것인, 핸드오버 장치.
3. 제2항에 있어서, 하나 이상의 정책 관련 입력들은 다른 정책 관력 입력들보다 우선권이 있는 것인, 핸드오버 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 정책 관련 입력들은 범용 무선 네트워크 제어기(general RNC) 제어 로직, 무선 자원 관리 기능, 또는 외부 엔티티에 의해 제공되는 것인 핸드오버 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 장치는 독립형 RNC 내에 포함되는 것인 핸드오버 장치.
6. 제1항에 있어서, FDD RNC와 TDD RNC 통신 모두를 위해 구성된 무선 자원 관리자를 더 포함하는 핸드오버 장치.
7. 무선 송수신 유닛(WTRU)을 포함하는 무선 통신 시스템에서 시 분할 듀플렉스(time division duplex, TDD) 무선 네트워크 제어기(RNC)와 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex, FDD) RNC 사이의 무선 통신의 상향 링크 및 하향 링크에 대한 핸드오버를 위한 방법에 있어서,

   FDD RNC에서 서비스 요청을 수신하는 단계와,

   상기 무선 통신의 상향 링크 및 하향 링크에 대한 TDD RNC와의 연결을 구축할 것인지 또는 상기 무선 통신의 상향 링크 및 하향 링크에 대한 FDD RNC와의 연결을 구축할 것인지 여부를 결정하는 단계와,

   데이타 레이트 대칭 정책을 포함하는 하나 이상의 정책들이 상기 서비스 요 청에 대하여 만족되는지 여부에 기초하여 결정을 수행하는 단계와,

   상기 결정에 따라서 상기 FDD RNC로부터 TDD RNC로의 변경을 수행하는 단계

   를 포함하는 핸드오버 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 정책 관련 입력들은 상기 서비스 요청을 위해 요구되는 서비스의 품질에 관련된 입력들과, 요청된 서비스 유형에 대하여 특정한 조건들에 관련된 입력들과, 상기 무선 통신 시스템의 관리에 관련된 입력들과, 사용자의 행동에 관련된 입력들을 포함하는 것인, 핸드오버 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 정책 관련 입력들은 범용 무선 네트워크 제어기(general RNC) 제어 로직, 무선 자원 관리 기능, 또는 외부 엔티티에 의해 제공되는 것인 핸드오버 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자의 위치를 포함하는 것인 핸드오버 방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 사용자 행동은 요청된 서비스의 유형을 포함하는 것인 핸드오버 방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자에 의해 요구되는 데이타 레이트를 포함하는 것인 핸드오버 방법.
13. 제8항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자에 의해 요구되는 대역폭을 포함하는 것인 핸드오버 방법.
14. 제8항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자가 이동하는 속도를 포함하는 것인 핸드오버 방법.
15. 제2항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자의 위치를 포함하는 것인 핸드오버 장치.
16. 제2항에 있어서, 상기 사용자 행동은 요청되는 서비스의 유형을 포함하는 것인 핸드오버 장치.
17. 제2항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자에 의해 요구되는 데이타 레이트를 포함하는 것인 핸드오버 장치.
18. 제2항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자에 의해 요구되는 대역폭을 포함하는 것인 핸드오버 장치.
19. 제2항에 있어서, 상기 사용자 행동은 상기 사용자가 이동하는 속도를 포함하는 것인 핸드오버 장치.
20. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 장치는 상기 TDD RNC에 비하여 우세한 상기 FDD RNC 내에 위치하고,

    상기 FDD RNC는, FDD-TDD 선택기와, 코어 네트워크(CN)와 통신하도록 구성된 단일 Iu 인터페이스와, 상기 TDD RNC와 통신하도록 구성된 Iur 인터페이스와, FDD 기지국과 통신하도록 구성된 Iub를 더 포함하는 것인, 핸드오버 장치.
21. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 장치는 상기 FDD RNC에 비하여 우세한 상기 TDD RNC 내에 위치하고,

    상기 TDD RNC는, FDD-TDD 선택기와, 코어 네트워크(CN)와 통신하도록 구성된 단일 Iu 인터페이스와, 상기 FDD RNC와 통신하도록 구성된 Iur 인터페이스와, TDD 기지국과 통신하도록 구성된 Iub를 더 포함하는 것인, 핸드오버 장치.

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