KR100695832B1 - 통신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

압축 모드 통신 방법(도 1)은 다른 통신 네트워크(102)에서 통신하는 동안 하나의 통신 네트워크(104)를 평가하도록 한다. 사용자 장비 장치(108, 110)는 압축 모드 동안 프레임의 상이한 부분에 할당된다.
통신 시스템, 네트워크, 압축 모드, 프레임, 이동단말

Description

통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMMUNICATION}
본 발명은 프레임 시그널링에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 프레임 신호를 위한 압축 모드 동작을 이용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
3세대 무선 이동단말 사용자 장비는 광역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 네트워크 등의 3G(3 세대) 네트워크, 및 이동 통신 네트워크용 글로벌 시스템(GSM)과 같은 2G 네트워크를 통해 통신을 지원하는 것과 같은 듀얼 무선 접속 기술을 지원할 것이다. 이러한 사용자 장비는 서비스중인 셀 및 인접 셀의 신호 세기, 간섭, 및 동기화에 대하여 다중 무선 주파수 도메인의 지식을 획득하고 관리하도록 요구된다. 이러한 사용자 장비는 서비스중인 셀과 전용 통신하는데 참여하지 않는 모드인 아이들 모드에서의 동작과 같은 경우에는, 그 프로시저의 실행은 간단하다.
그러나, 사용자 장비가 트래픽 채널을 통해 신호를 수신하고 송신하는 것을 요구하는, 하나의 네트워크의 서비스중인 셀 또는 도메인 상의 전용 통신에 참여하는 경우에는, 장비에 의해 지원되는 다른 네트워크의 측정 또는 동기화가 일어날 수 있는 동안 이용가능한 시간이 부족할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비가 주파수 분할 듀플렉스(FDD)를 이용하여 범용 지상 무선 접속(UTRA) 도메인 상의 서비스중인 셀과 전용 통신에 참여하게 된다면, 사용자 장비는 각각의 이용가능한 프레임 기간 동안 송신해야만 한다. 이는 GSM 네트워크의 셀의 측정 및 동기화를 수행하는데 이용가능한 시간을 제로 상태로 만들어 버린다.
이러한 문제를 극복하기 위하여, 제3 세대 공동 프로젝트(3GPP) 명세 25.212장에는, 이동 사용자 장비 또는 네트워크가 프레임의 다른 부분 동안 측정 및/또는 동기화를 가능하게 하기 위하여 프레임의 일부 동안에만 송신을 할 수도 있는 "압축 모드" 동작을 지정해 놓고 있다. 그러나, 이 명세는 송신이 보다 적은 확산 인자를 이용하여 실행될 것을 요구하고 있고, 이로 인해 적합한 비트 에러율(BER)을 달성함에 있어 3dB의 보다 큰 송신 전력을 필요로 한다. 따라서 이 명세 방법은 압축 모드에서 동작하는 장치의 수가 증가된 전력 요구조건에 의해 한정됨에 따라 셀의 용량에 크게 영향을 미친다.
3GPP 명세는 하나의 도메인 상에 통신되는 송신된 신호의 지속기간을 감소시키기 위한 3가지 방법을 기술하고 있고, 이를 통해 이동 단말이 또다른 도메인 상의 측정(measurements) 및/또는 동기화 작용(synchronization activities)을 수신하고 실행하는 것을 가능하도록 하는 송신 갭을 생성한다. 데이터 리던던시가 압축 프레임에 대하여 제거되는 펑쳐링(puncturing)은 송신이 단시간내에 이루어지도록 한다. 이 기술은 에러 보정 용량을 희생시켜 보다 많은 데이터가 송신되도록 한다. 제2 기술은 확산 인자를 2의 인자 만큼 감소시켜 소정의 량의 데이터를 송신하는 시간을 반(half) 정도 요구하는 확산 인자 감소 방식이다. 그러나, 이러한 감소는 업링크 및 다운링크 모두에 이용가능한 프로세싱 게인을 희생시킨다. 신호 길이를 감소시키는 제3 방법은 상위 층 스케줄링(higher layer scheduling)이다. 이 3개 방법이 압축 모드 동작의 예이다.
요구되는 것은 향상된 압축 모드 통신이다.
본 발명은 다양한 양태, 특징 및 이점은 이하의 첨부된 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 자명할 것이다.
도 1은 상이한 오버래핑 네트워크, 또는 도메인을 갖는 셀룰러 통신 시스템을 나타내는 개략도.
도 2는 사용자 장비 및 4개의 기지국을 나타내는 블록도 형식의 회로 개략도.
도 3은 압축 모드 프레임 할당을 나타내는 도면.
도 4는 향상된 압축 모드 프레임 할당을 나타내는 도면.
도 5는 압축 모드에서 동작가능한 사용자 장비를 나타내는 도면.
도 6은 압축 모드에서 동작가능한 기지국을 나타내는 도면.
도 7은 사용자 장비 및 기지국 사이의 신호 흐름을 나타내는 도면.
도 8은 또다른 항상된 압축 모드 프레임 할당을 나타내는 도면.
도 9는 압축 모드 통신을 위해 프레임의 부분을 할당하는 기지국의 동작을 나타내는 흐름도.
도 10은 압축 모드 통신을 위해 프레임의 부분을 할당하는 기지국의 대안 동작을 나타내는 흐름도.
도 11은 압축 모드 통신을 위해 프레임의 부분을 할당하는 사용자 장비와 기 지국의 동작을 나타내는 흐름도.
도 12는 압축 모드 통신을 위한 프레임의 부분을 할당하는 사용자 장치와 기지국의 동작의 교대 동작을 나타내는 흐름도.
도 13은 압축 모드 프레임 할당의 또다른 실시예를 나타내는 도면.
도 14는 압축 모드 패턴을 나타내는 도면.
상호 보완적인 압축 모드 방법 및 장치는 다른 통신 네트워크에서 통신하는 동안 하나의 통신 네트워크의 평가를 용이하게 한다. 사용자 장비 장치(108, 110)가 압축 모드 동작 동안 프레임의 상이한 부분에 할당된다.
셀룰러 통신 시스템(100)(도 1)은 복수의 셀(101)(일부만 번호 매김)을 커버하는 제1 통신 네트워크(102)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 예로서, 각각의 셀은 기지국의 커버리지 영역을 나타내는 것으로 생각할 수 있다. 제1 네트워크는 예를 들어 UTRA 네트워크일 수 있고, 특히 UTRA FDD 또는 UTRA 시간 분할 듀플렉스(TDD) 네트워크일 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 복수의 셀(103)(일부만 번호 매김)을 커버하는 제2 통신 네트워크(104)를 포함하고, 각각의 셀은 기지국의 커버리지 영역을 나타낸다. 제2 네트워크는 예를 들어 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 또는 제2 세대(2G) 코드 분할 다중 접속(CDMA) 네트워크일 수도 있다. 셀룰러 통신 시스템(100)은, 통신 네트워크가 GSM, CDMA, WCDMA(wideband code division multiple access), TDMA(time division miltiple access), GPRS(general packet radio system), EDGE(enhance data for global evolution) 등과 같은 임의 의 공지된 무선 통신 시스템 명세 프로토콜에 따라서 동작될 수 있는 것과 같이, 추가의 또는 다른 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 사용자 장비(108) 또는 사용자 장비 장치는 셀룰러 무선전화, 휴대형 정보단말기(PDA), 모뎀, 악세서리 등일 수 있고, 단일 모드 또는 다중 모드 동작을 지원할 수 있고, 따라서 하나 이상의 통신 프로토콜 및/또는 하나 이상의 주파수 대역에서 동작될 수 있다.
사용자 장비(108)는 송수신기(204)(도 2) 및 제어기(205)를 포함한다. 일반적으로, 송수신기(204)는 사용자 장비가 셀(101')의 기지국(200), 셀(101")의 기지국(230), 셀(103")의 기지국(210) 및 셀(103')의 기지국(220)과 같은 기지국과의 무선 통신 링크에 영향을 미치도록 할 수 있다. 각각의 기지국은 무선 통신용 송수신기(206, 212, 222, 232) 및 기지국의 동작을 제어하고 이동전화 교환국(240)과 통신 링크를 수립하기 위한 제어기(208, 214, 224, 234)를 포함한다. 이동 기지국(예를 들어, 200, 210, 220, 230) 및 이동전화 교환국(240)은 무선 통신을 지원하는 시스템의 부분이다. 여기서 도시된 바와 같이, 네트워크(102 및 104)는 각각 공통 통신 프로토콜을 갖는 각각의 셀을 칭하고, 이러한 다중 네트워크는 일반적으로 공통 지리 영역을 커버하는 통신 시스템(100)을 구성한다. 네트워크는 캐리어로서 알려진 공통 오퍼레이터 또는 다른 오퍼레이터를 가질 수 있다.
동작 중, 사용자 장비(108, 110)(도 1)가 셀룰러 통신 시스템(100)을 통해 이동하는 경우, 본 기술분야에서 공지된 통상의 동작 기술에 따라서 핸드오프가 일어날 것이다. 복수의 상이한 통신 무선 인터페이스에 대하여 동작하는 다중 모드 사용자 장비에 대하여, 사용자 장비(108, 110)는 다중 무선 주파수 도메인의 지식 을 획득하고 관리하도록 요구될 것이고, 예를 들어 본 기술 분야의 숙련된 자에게 공지된 바와 같이, 서비스중인 셀 및 인접 셀의 신호 세기, 간섭 정보, 및 동기화 정보의 지식을 관리할 수 있다.
사용자 장비(108, 110)(도 1)가 UTRA 네트워크로서 예시되고 있는 제1 통신 네트워크(102)에서 기지국과 전용 통신 링크를 수립하는 동안, 사용자 장비가 GSM 네트워크로 나타내는 제2 통신 네트워크(104)를 평가하도록 적어도 종종 요구될 것이다. 이는 예를 들어 사용자 장비(108)가 셀(103')에 인접한 셀(101', 101")의 에지로 이동할 때 발생할 수 있다. 설명된 실시예에서, 셀(103')은 통신 네트워크(102)에 의해 서비스되지 않는 영역을 커버하고, 따라서 사용자 장비(108)가 기지국(200)에서 기지국(220)으로 핸드오프될 필요가 있다. 셀(101')의 기지국(200)과 통신에 참여하는 동안 사용자 장비(108)가 실행하여야 할 측정 및 동기화 프로세스를 지원하기 위하여, 압축 모드에서 사용자 장비(108)와 기지국(200) 사이에 적어도 업링크 통신이 이루어진다.
보다 구체적으로, 사용자 장비(108)(도 1)는, 통신 네트워크(102)와 수립된 링크를 갖는 동안, 다중 무선 주파수 도메인의 지식을 획득할 것 그리고, 제2 통신 네트워크(104)에 대한 도메인간 측정 및/또는 동기화 테스크의 참여가 요구될 것이다. 압축 모드에서, 사용자 장비(108)가 통신 네트워크(102)와 전용 통신에 참여하는 경우의 기간 동안, 이들 테스크가 실행되지만, 전용 통신 동안, 이동 단말이 네트워크(104) 상의 측정 및 동기화 활동을 실행하도록 하는 업링크 송신 사이에 일시적 갭이 생성된다. 도 3에서는 이를 수행하기 위한 타이밍도를 도시하고 있으 며, 이동단말 A(108)와 이동단말 B(110)로 표기된 사용자 장비(108, 110)에 대한 타이밍을 나타낸다. 압축 모드에서는 이동단말 A 및 이동단말 B가 감소된 확산 인자 및 더 높은 전력으로 송신하여 프레임의 제1 절반에서 하나의 네트워크(예를 들어, 기지국(200)와의 통신이 발생한다. 프레임의 제2 절반 동안에는, 이동단말 A 및 이동단말 B는 다른 네트워크를 평가할 수 있다. 평가는 예를 들어 다른 네트워크, 또는 또다른 네트워크 평가(예를 들어 기지국(220))와 동기화를 획득하는, 도메인 간 측정 실행을 포함할 수 있다.
따라서, 압축 모드에서, 사용자 장비가 스케줄링 충돌없이 측정을 실행할 수 있는 동안 송신 갭이 생성된다. 스케줄링 충돌은 그렇지 않으면 사용자 장비가 단일 송수신기 경로와 동시에 2개의 태스크를 실행하도록 시도하는 경우에 발생할 것이다. 부가적으로, 동일하거나 가까운 주파수 대역에서 동시에 발생할 수 있는 모드간 측정의 경우이므로, 시스템을 자기 간섭의 엄청나게 높은 레벨로 하지 않고 압축 모드가 일어날 수 있다.
정상 모드에서, 사용자 장비(108, 110)(도 1)로부터의 CDMA 신호는 업링크 상의 채널 식별 코드에 의해 또다른 신호로부터 분리된다. 또한 다운링크에서 신호는 채널 식별 코드에 의해 분리된다. 압축 모드 동안, 채널 식별 코드(예를 들어, CDMA에서 직교 코드)는 여전히 신호를 분리하지만, 정보 속도는 1/2만큼 감소되는 화산 인자에 응답하여 2 인자 만큼 효과적으로 "빨라진다". 압축 모드에서 낮은 확산 인자에 기인하는 프로세싱 게인의 손실을 보상하기 위하여 사용자 장비(108, 110)에 대한 업링크 전력을 증가시키는 것이 필요하다. 도 3에 따른 네트워 크 동작에서 만나게 되는 중요한 문제는 압축 모드에서 동작할 수 있는 사용자 장비 장치의 수가 크게 제한되는 것이다.
여기서 사용되는 바와 같이, "압축 모드"에서, 송신 갭을 갖는 프레임의 특정 수는 송신 갭을 갖지 않는 프레임의 특정 수에 뒤따르고, 이 패턴은 프레임의 특정 수의 주기로 반복된다. 따라서, 압축 모드 패턴은, 소정의 프레임의 기간내에 송신이 발생하는 동안의 타임 슬롯의 수, 소정의 프레임 기간내에 압축이 발생하지 않는 동안의 타임 슬롯의 수, 소정의 프레임의 타임 슬롯 동안 압축 송신이 발생하는 압축 프레임의 수, 및 소정의 프레임의 타임 술롯 동안 압축 송신이 발생하지 않는 비압축 프레임의 수를 설명한다.
도 14에서는 송신 패턴의 예를 도시하고 있다. 도시된 패턴은 2개의 압축 프레임 후에 10개의 비압축 프레임이 따르는 12개의 프레임을 포함한다. 압축 프레임내에는 송신에 이용가능한 처음 4개 및 나중 4개 및 송신기가 턴오프되는 중간 7개의, 15개의 슬롯이 있다. 본 기술분야의 숙련된 자라면 많은 다른 송신 패턴이 가능하다는 것을 인식할 것이다.
압축 모드 동작에 대하여 중요하게 향상된 방법은 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서, 이동단말 A(도 1의 108)는 프레임의 제1 부분에서 통신하고 이동단말 B(도 1에서 110)는 프레임의 제2 부분에서 통신한다. 이동단말 A가 제1 통신 네트워크(102)의 셀(101')의 하나의 기지국(200)과 통신하는 동안, 이동단말 B는 셀(103')의 기지국(220)과 동기화 및/또는 도메인간 측정을 실행한다. 프레임의 제2 부분에서, 이동단말 B는 기지국(200)과 통신하고 이동단말 A는 도메인간 측정 및/ 또는 동기화를 실행한다. 압축 모드는 N 프레임 동안 계속되고, 여기서 N은 정수이다. N은 0 보다 큰 임의의 수이고, 예를 들어 2일 수 있고, 측정은 압축되지 않은 10 프레임이 뒤따르는 2 연속 프레임에서 이루어질 수 있고, 12 프레임 패턴을 제공한다. 2개의 사용자 장비 장치가 도시되었으나, 2 이상의 사용자 장비 장치가 프레임의 제1 부분 및 제2 부분의 각각에 할당될 수 있고, 각각의 사용자 장비 장치는 각각의 직교 코드를 갖고, 모든 사용자 장비가 프레임의 동일한 부분내에서 통신하지 않기 때문에, 압축 모드에서 동작할 수 있는 장치의 수가 크게 증가된다.
제1 부분 및 제2 부분은 슬롯의 많은 다른 그룹으로부터 할당될 수 있지만, 계획된 하나의 프레임 패턴은 프레임을 15 슬롯으로 분할한다. 제1 부분은 직교 코드에 의해 분리되는 복수의 장치에 할당되는 처음 7 슬롯을 포함한다. 제2 부분은 장치의 또다른 그룹에 할당되고, 직교 코드에 의해 분리되는 최종 7 슬롯을 포함한다. 제3 슬롯은 프레임의 중간의 분리 슬롯이다. 일 실시예에서, 제1 부분에 할당된 장치는 제2 부분에서의 장치와 다른 직교 코드를 갖는 것으로 계획된다. 15 슬롯은 동일한 길이인 것이 바람직하다.
선택된 패턴(온/오프 시퀀스)의 종류에 기초하여 진폭 변화의 영향을 검사하기 위하여, 무선 주파수(RF) 엔벨로프 형태의 측면에서 다양한 압축 모드 패턴을 생성하는데 시뮬레이션이 사용되고, 엔벨로프의 스펙트럼 특성을 결정하는데 퓨리에 변환이 사용된다. 7-1-7 슬롯 압축 모드 패턴은 사용자 장비가 쌍이 되는 경우 다른 패턴과 비교할 때 양호한 스펙트럼 특성을 갖는 것이 발견되었다.
특히, 퓨리에 분석은 최대 허용가능 상승 시간 및 25㎲의 하강 시간을 갖는 RF 엔벨로프의 스펙트럼을 계산하는데 사용된다. 시뮬레이션은, 각각이 12 프레임의 반복 주기, 즉 2 압축 프레임에 뒤이은 10 비압축 프레임을 갖고 그 패턴이 반복되는 압축 모드 패턴을 사용한다. 발명자는 7-1-7 패턴에 대한 100 Hz(주파수 대략 125) 하에서 스펙트럼 구성요소의 심각한 정도의 소거를 발견하였다. 본 발명으로 활용되고 비교될 수 있는 많은 다른 패턴 조합이 있지만, 12 프레임의 반복 주기를 이용하는 7-1-7 패턴이 더 낮은 업링크 간섭을 갖는다.
사용자 장비(18)는 도 5를 참조하여 이하에 보다 상세하게 설명된다. 사용자 장비는 송수신기(204)를 포함하고, 이는 본 기술분야에서 알려진 임의의 적합한 무선 송수신기를 이용하여 구현될 수 있다. 제어기(205)는 물리층(504), 중간 접속 제어(MAC) 층(506), 무선 링크 제어기(RLC) 층(508), 및 무선 자원 제어(RRC) 층(510)을 포함한다. 물리 층(504)은 전달 채널을 물리 채널로 매핑하고 코드되고 변조된 기저대역 신호를 RF 송수신기와 교환한다. 채널은 주파수, 코드(CDMA 네트워크에서와 같이) 또는 시간(TDMA 네트워크에서와 같이)에 의해, 또는 임의의 2 이상의 주파수, 시간 및 코드에 의해 식별될 수 있다.
MAC 층(506)은 RLC(508)로부터의 논리 채널을 물리층에서 전달 채널로 매핑한다. RLC(508)는 무선 매체에 대하여 송신 링크를 제어한다.
RRC 층(510)은 사용자 장비(108)(또는 110)의 무선 동작을 제어한다. RRC 층(510)은 제어 메시지 인식기(514)를 포함하고, 이는 다운링크 메시지를 제어 메시지 해석기(parser)(516)에 출력한다. 압축 모드 제어 메시지는 업링크 압축 모드 제어기(518)에 입력된다. 압축 모드 제어기는 메시지 확인(acknowledgement)을 생성하고, 이는 사용자 장비(108)가 통신하는 기지국으로의 통신에 대한 업링크 사용자 데이터 경로에 입력된다. 또한 업링크 압축 모드 제어기는 압축 모드 제어 정보, 패턴 할당 정보, 및 자원 할당 및 측정 스케줄링을 생성하는데, 이는 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이 결정되고 물리층(504)에 제공된다. 물리층은 업링크 압축 모드 제어기(518)로부터 수신되는 압축 모드 패턴에 응답하는 할당 매니저(520) 및 업링크 압축 모드 패턴을 포함한다. 업링크 송신 제어기(522)는 업링크 압축 모드 제어기(518)로부터 수신되는 자원 할당의 제어 하에서 무선 주파수 송수신기(204)를 거쳐 통신한다. 또한 물리층은, 측정을 무선 자원 제어기(510)에서 측정 처리기(526)에 통신하고 측정을 획득하는 업링크 압축 모드 제어기(518)로부터의 측정 스케줄에 응답하는, 측정 수집 유닛(524)을 포함한다.
도 6은 셀룰러 통신 시스템(100)에서 기지국을 나타내고, 여기에서 기지국(200)(210, 220, 230)으로 나타내어진다. 기지국(200)은 RF 송수신기(206)를 포함한다. 제어기(208)는 물리 층(604), MAC(606), RLC 층(608), 및 RRC 층(610)을 포함한다. 물리 층은 전달 채널을 기초 물리 채널로 매핑하고, 코드되고 변조된 기저대역 신호를 생성한다. MAC 층은 논리 채널을 전달 채널로 매핑한다. RLC 층은 무선 매체에 대하여 송신 링크 또는 무선 전달자(bearer)를 제어한다.
RRC 층(610)은 무선 자원을 제어한다. RRC 층은 업링크 압축 모드 제어기(614)를 포함하고, 이는 다운링크 신호 데이터를 수신하고 업링크 신호 데이터를 생성한다. 압축 모드 제어기는 업링크 트래픽 스케줄러(616)와 통신한다. 또한, 업링크 압축 모드 제어기는 측정 스케줄을 측정 수집 유닛(612)에 통신한다. 측정 처리기(618)는 측정 수집 유닛(612)으로부터 측정을 수신한다.
시스템의 동작은 이하에서 도 7을 참조하여 설명한다. 먼저, 사용자 장비 장치(108, 110)(이동단말 A 및 이동단말 B로 나타냄) 각각은 측정 용량 정보 요소를 포함하는 메시지를 네트워크(기지국(200))에 송신한다. 정보 요소는 다중 메시지의 부분일 수 있고, 이동단말이 가능한 압축 모드의 형태에 대하여 필요, 목적 및 지시를 포함한다. RRC 층(610)이 무선 자원을 업링크 송신에 대하여 스케줄되어 있는 사용자 장비로 할당할 때, 네트워크 RRC(610)에서 업링크 압축 모드 제어기(614)는 사용자 장비 장치 쌍을 선택하고 이들에 상보적인 패턴 및 동일한 개시 프레임 수를 할당한다. 업링크 압축 모드의 특성이 압축 모드 정보 요소(IE)를 포함하는 할당 메시지로 송신된다. 압축 모드 정보 요소는 압축 모드 패턴, 개시 프레임 수, 프레임 내 개시 타임 슬롯, 패턴 주기, 및 반복의 최대 수를 포함한다. 도 4의 예에서, 이동단말 A는 타임슬롯 TS0-TS6에 송신하도록 할당되고 이동단말 B는 타임슬롯 TS8-TS14에 할당될 것이다. 이후, 이동단말 A 및 이동단말 B는 현재 통신 도메인(예를 들어, 제1 통신 네트워크(102))에서 그들의 각각의 할당된 통신 슬롯을 이용하여 업링크 블록을 송신하고 통신 슬롯이 할당된 장치 쌍을 이용하여 다른 통신 도메인(예를 들어, 제2 통신 네트워크(104)) 상의 동기화 및/또는 측정을 송신한다. 프로시저는 지시된 프레임의 기간에 대하여 반복된다.
도 9는 일 실시예에 따른 타임 슬롯을 할당하기 위한 네트워크(102)의 기지국의 동작을 나타낸다. 특히, 사용자 장비(18, 110)가 압축 모드에 부가되면, 네트워크는, 먼저 단계 902에 나타낸 바와 같이 통신 네트워크(102) 상의 얼마나 많 은 사용자 장비 장치가 압축 모드에서 동작하고 프레임(1 및 2)에 대한 프레임(예를 들어, 타임 슬롯 TS0-TS6)의 부분 1에서 송신하는지를 결정한다. 이후 네트워크는 단계 904에서 나타낸 바와 같이 통신 네트워크(102) 상에서 얼마나 많은 사용자 장비 장치가 압축 모드에서 동작하고 프레임(1 및 2)에 대하여 프레임(예를 들어, 타임 슬롯 TS8-TS14)의 제2 부분에서 통신하는지를 결정한다. 이어서 단계 906에 나타낸 바와 같이 네트워크에 의해 압축 모드에서 동작하는 사용자 장비 장치의 가장 적은 수를 갖는 타임 슬롯에 프레임(1 및 2)에서 압축 모드 동작으로의 새로운 부가가 할당된다. 단계 908에서 할당은 네트워크에서 저장되고 사용자 장비에 통신된다. 이러한 방식으로, 통신 네트워크(102)로의 새로운 부가가 가장 적은 활동 장치를 갖는 프레임의 부분에 항상 부가된다.
도 10에 대안적인 실시예가 도시된다. 이 실시예에서, 가입자 장비(108, 110)가 활동중인 통신 네트워크(예를 들어 통신 네트워크(102)) 상의 압축 모드 동작을 개시하면, 네트워크(통신 네트워크(102))는 단계 1002에서 동일한 프레임에서 압축 모드 동작을 최종적으로 개시한 사용자 장비 부분(예를 들어, 타임 슬롯 TS0-TS6 또는 타임 슬롯 TS8-TS14)을 결정하고 단계 1004에서 할당된다. 네트워크는 단계 1006에서 새로운 사용자 장비 장치를 프레임의 다른 부분에 할당한다. 따라서, 예시의 방식에서 통신 네트워크(102)는 사용자 장치에 할당된 부분(슬롯)을 통신 네트워크(102) 상의 동작에 대한 공통 프레임에 부가된 것으로서 대체한다.
압축 모드 동작을 할당하는 또다른 대안적인 실시예는 도 11에 나타내었다. 도 11에서, 네트워크 및 사용자 장비 동작은, 본 실시예에서 할당이 네트워크에서 이루어지지 않고, 오히려 사용자 장비 및 기지국 모두가 사용자 장비 장치 및 기지국 모두에 알려진 결정적인 값을 이용하여 사용자 장비에 대한 압축 모드 슬롯을 결정하는 것을 설명하고 있다. 따라서, 이 실시예에서, 사용자 장비 및 네트워크 모두에 알려진 사전결정된 결정적인 값으로 사용자 장비가 할당되는 프레임의 부분을 선택한다. 특히, 압축 모드 동작은 단계 1102에서 개시된다. 결적적인 값은 단계 1104에서 확인된다. 결정적인 값이 1이면, 사용자 장치는 단계 1108에 나타낸 바와 같이 타임 슬롯의 부분 1에서 압축 모드 동작을 수행할 것이다. 0이면, 단계 1106에서 결정된 바와 같이, 압축 모드 통신은 프레임의 제2 부분에서 일어나고, 측정은 단계 1110에서 나타낸 바와 같이 프레임의 제1 부분에서 이루어진다.
결정적인 값은 사용자 장비 및 기지국에 알려진 임의의 값일 수 있고, 가입자 장비 IMEI의 최종 비트와 같은 가입자 국제 이동 장비 식별(IMEI)의 특정 비트일 수 있다는 점이 고려된다. 대안적인 결정적인 값은 사용자 장비에서 메모리에 저장된 비트와 같이, 사용자 장비에서 네트워크로 통신하는 신호의 사전결정된 비트일 수 있다. 또다른 대안은 사용자 장치가 통신하는 기지국에 알려지고 사용자 장비에서 회로에 의해 생성된 랜덤 또는 유사 랜덤 수일 수 있다.
도 8은 대안적인 프레인 할당 실시예를 나타낸다. 도 8의 실시예에서, 사용자 장비 슬롯 할당은 프레임마다 다양하다. 따라서, 프레임 2(F2)에서, 이동단말 A는 제1 부분에서 송신하고 이동단말 B는 제2 부분에서 송신한다. 프레임 3(F3)에서, 이동단말 B는 제1 부분에서 송신하고 이동단말 A는 제2 부분에서 송신한다. 설명된 실시예에서, 이동단말 A 및 이동단말 B는 항상 프레임의 다른 부분에서 송 신한다. 그러나, 본 기술분야에서 숙련된 자라면 이동단말 A 및 이동단말 B 각각에 대한 할당은 몇몇 프레임에서 이동단말 A 및 이동단말 B가 한 네트워크 상에서 통신하고 프레임의 동일한 시간 슬롯(부분) 동안 다른 네트워크에서 측정하도록 유리하게 랜덤, 또는 유사 랜덤일 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 본 기술분야의 숙련된 자라면 많은 다른 장치가 프레임의 제1 및 제2 부분에서 송신하도록 네트워크 상에 동작하는 2 이상의 사용자 장비 장치가 있다는 것을 인식할 것이다. 본 응용에서 설명되는 압축 모드는, 압축 모드에서 동작하는 모든 사용자 장비 장치와, 전 생산능력을 늘려서 동작하는 네트워크에 적용될 수 있을 것이다.
도 12는 사용자 장비 및 기지국의 동작을 나타내며, 기지국이 가입자 장치에 값을 결정하고 할당할 필요가 없고, 도 8에 도시한 압축 모드 프레임 할당을 제공하도록 통신에 대한 프레임 부분을 결정하는 결정적인 값을 각각 사용한다. 도 12에서, 기지국(200)과의 통신을 위한 부분 할당은 유사 랜덤 방식으로 각각의 프레임에서 변화할 것이다. 압축 모드는 단계 1202에서 초기화된다. 제1 프레임에 대한 결정적인 값은 단계 1204에서 결정된다. 예를 들어, 결정적인 값은 디지털 통신 네트워크에서 데이터를 암호화하기 위하여 생성되는 암호화 키 시퀀스에 기초할 수 있고, 이는 사용자 장비 장치 및 기지국에 알려진 유사 랜덤 수이고, 프레임에서 사용자 장비 장치에 대한 슬롯을 할당하기 위한 기초로서 이용될 수 있다. 또다른 대안은 결정적인 값으로서 모든 수(또는 0을 제외한 모든 수)를 통해 나아가는 동기화된 선형 시프트 레지스터의 사전결정된 비트를 각각 이용하는 사용자 장비 장치 및 네트워크에 대한 것이다. 예를 들어, 슬롯 할당에 대한 기초가 되도록 선택된 시퀀스의 가장 작은 비트가 결정적인 값으로서 이용될 수 있다.
단계 1206에서, 사용자 장비 및 기지국에서 제어기가 결정적인 비트가 1 또는 0인지를 결정한다. 결정적인 비트가 0이면, 압축 모드에서의 통신은 단계 1208에서 나타낸 바와 같이 초기 프레임에 대한 부분 2일 것이다. 결정적인 비트가 1이면, 압축 모드에서의 통신은 단계 1210에서 나타낸 바와 같이 초기 프레임에 대한 부분 1을 사용할 것이다. 제어기는 단계 1214에서 다음 프레임을 대기한다. 다음 프레임이 단계 1216에서 결정된 바와 같이 압축 모드 시퀀스의 최종 프레임후이면, 압축 모드 통신이 종료된다. 프레임이 압축 모드 시퀀스의 최종 프레임 후가 아니면, 제어기는 단계 1218에서 다음 프레임에 대한 결정적인 값을 식별하고, 결정 단계 1206으로 되돌아간다. 이 프로세스는 최종 프레임까지 압축 패턴에서 압축 프레임에 대하여 반복될 것이다.
상보적인 압축 모드로, 직교 코드에 의해 서로 분리되는 대신에 이들이 슬롯된 물리 접속 메카니즘의 방식으로 일시적으로 분리되는 것을 제외하고 업링크는 확산 인자를 1/2만큼 감소시킴으로써 여전히 처리된다. 또한, 압축 모드 동작은 각각 상보적인 패턴을 갖고 사용자 장비 장치의 쌍에 할당될 수 있다.
본 발명은 중요한 기술적 및 상업적으로 바람직한 속성을 갖는다. 이는 대칭적인 압축 모드에 할당된 소정 쌍의 사용자 장비로부터 노드 B 수신기에 도착하는 피크 대 피크 진폭 변동을 감소시킨다. 이는 업링크 상의 자기 간섭을 낮추고, 그러므로 셀 용량이 커진다. 또한 타임 슬롯 패턴 및 기간이 최적화될 RF 엔벨로프에 대한 놀라운 스펙트럼 특성을 나타내도록 선택된다.
도 13은 4개의 사용자 장비 장치가 할당된 영역(이전에는 2 개의 사용자 장비가 할당되었음)에 대하여 무선 자원 할당이 이루어지는 방법을 나타낸다. 이것은 동일한 채널 식별 코드(예를 들어 CDMA 네트워크의 확산 또는 직교 코드)를 이동 단말 B 및 이동단말 C에 할당하고, 다른 채널 식별 코드를 이동 단말 A 및 이동 단말 D에 할당하여 이루어진다. 사용자 장비는 프레임의 상이한 부분 내에서 동작하는 사용자 장비 장치의 쌍에 동일한 코드를 할당함으로써, 네트워크의 용량을 증가시키는 네트워크의 제어 하의 압축 모드에서 동작한다. 이 할당은 압축 모드가 상술된 바와 같이 이용되는 프레임, 및 압축 모드가 다른 도메인 상의 동기화 활동 및 측정에 대하여 이용되지 않는 네트워크에서 이용될 수 있다. 이 두 경우에, 압축 모드는 66%에 달하는 양만큼 최량의 패킷 손실을 위한 용량을 증가시키는데 이용될 수 있다. 66% 향상은 비압축 방식에서 전송되는 프레임의 1/3인 요구조건에 의해 제한된다. 따라서, 정보처리 기능을 가진 알고리즘은 사용자 장비 장치가 동일한 코드에 할당되고 코드에 의해 뿐만 아니라 시간에서 다중송신될 수 있으므로 최량의 패킷 전달 모드에 대하여 실질적으로 높은 용량을 달성할 수 있게 한다. 이는 정보처리 기능을 가진 상보적인 압축 모드 스케줄러가 업링크 신호 품질뿐만 아니라 무선 자원 이용가능성에 기초하는 압축 모드 패턴 및 무선 자원 할당 쌍을 생성하는 최량의 패킷 데이터 송신의 경우에 특히 유용할 것으로 예상된다. 이러한 방식으로, 다중 사용자 장비 장치가 업링크 상의 동일 코드를 공유할 수 있다.
본 발명은 본 기술분야에서 통상의 숙련된 사람이 본 발명을 실시하고 이용할 수 있는 방식으로 설명되었으나, 여기 설명된 예시의 실시예에 대하여 많은 균 등물이 있음을 이해할 것이고, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 수정 및 변경이 이루어질 수 있으며, 본 발명은 예시의 실시예에 의해서가 아니라 첨부된 청구범위에 의해서 한정된다는 것을 이해할 것이다.

Claims (14)

  1. 하나의 무선 통신 네트워크와 측정 및 동기화를 수행하면서 다른 무선 통신 네트워크와 통신하기 위한 사용자 장비 - 상기 다른 무선 통신 네트워크는 프레임 통신 네트워크임 - 를 작동하는 방법에 있어서,
    프레임의 제1 부분에서 상기 다른 무선 통신 네트워크와 통신하는 단계;
    상기 프레임의 제2 부분 동안 상기 제1 통신 네트워크를 평가하는 단계; 및
    상기 통신하는 단계 및 평가하는 단계가 일련의 압축 프레임에 걸쳐 발생하는 상기 프레임의 부분을 변화시키는 단계
    를 포함하는 사용자 장비 작동 방법.
  2. 프레임 통신 시스템의 압축 프레임의 측정 및 송신 부분들을 할당하는 방법 - 상기 프레임 통신 시스템은 압축 및 비얍축 프레임들, 비압축 프레임 동안 통신하도록 할당된 사용자 장비 장치들을 포함함 - 으로서,
    압축 프레임의 제1 부분에서 통신하도록 할당된 사용자 장비 장치의 개수를 결정하는 단계;
    상기 압축 프레임의 제2 부분에서 통신하도록 할당된 사용자 장비 장치의 개수를 결정하는 단계; 및
    상기 비압축 프레임의 상기 제1 및 제2 부분들 중 상기 통신하도록 할당된 사용자 장비 장치들을 가장 적게 갖는 어느 하나에 사용자 장비 장치를 새로이 할당하는 단계를 포함하며,
    상기 새로이 할당된 사용자 장비 장치는 상기 제1 및 제2 부분들 중 상기 통신하도록 할당된 사용자 장비 장치들을 가장 적게 갖는 어느 하나와를 제외한 상기 압축 프레임의 부분에서 측정할 수 있는 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  3. 프레임 통신 시스템의 압축 프레임에 사용자 장비 장치를 새로이 할당하는 방법 - 상기 프레임 통신 시스템은 압축 및 비압축 프레임들, 비압축 프레임 및 압축 프레임의 일부분 동안에 통신하도록 할당된 상기 사용자 장비 장치를 포함함 - 으로서,
    압축 모드로 통신하도록 마지막으로 할당된 사용자 장비 장치가 압축 프레임의 어느 부분에 할당되었는지를 결정하는 단계;
    새로운 사용자 장비 장치를 상기 압축 프레임 중 상기 마지막으로 할당된 사용자 장비 장치가 할당된 상기 부분과 다른 부분에서 압축 모드로 통신하도록 할당하는 단계를 포함하며,
    상기 압축 프레임 중 상기 새로운 사용자 장비 장치는 상기 마지막으로 할당된 사용자 방비 장치가 할당된 상기 부분과 다른 부분에서 통신할 수 있는 사용자 장비 장치 할당 방법.
  4. 프레임 통신 시스템의 프레임 내의 측정 및 송신 부분- 송신 부분은 상기 프레임 내에 압축됨 - 을 할당하는 방법에 있어서,
    사용자 장비 및 기지국에 알려진 결정적인 파라미터를 확인하는 단계;
    상기 결정적인 파라미터가 제1 값을 갖는 경우 상기 프레임의 제1 부분에서 압축 모드에서 통신하는 단계; 및
    상기 결정적인 파라미터가 제2 값을 갖는 경우 상기 프레임의 제2 부분에서 송신하는 단계
    를 포함하는 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 결정적인 파라미터는 IMEI의 비트인 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결정적인 파라미터는 상기 사용자 장비 및 상기 기지국에 알려진 메모리에 저장된 수인 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  7. 프레임 통신 시스템의 프레임 - 통신은 상기 프레임내에 압축됨 - 내에 측정 및 송신 부분을 할당하는 방법에 있어서,
    사용자 장비 및 기지국에 알려진 유사 랜덤 수를 생성하는 단계; 및
    상기 유사 랜덤 수의 결정적인 값을 이용하여 상기 사용자 장비와 기지국 사이의 프레임 대 프레임에서 어떤 프레임 부분 통신이 발생하는지를 판정하는 단계
    를 포함하는 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 결정적인 값은 상기 유사 랜덤 수에서 사전결정된 비트인 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 결정적인 값은 상기 사용자 장비와 상기 기지국 사이의 통신에 사용되는 암호화 시퀀스에 기초하는 사전결정된 수인 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 결정적인 값은 시프트 레지스트로부터 추출되는 측정 및 송신 부분 할당 방법.
  11. 코드 분할 다중 접속 통신 시스템의 부분을 할당하는 방법에 있어서,
    제1 코드 분할 다중 접속 시스템에서 통신하는 제1 채널 식별 코드를 이용하여 프레임의 제1 부분을 제1 가입자 장비에 할당하는 단계;
    상기 제1 코드 분할 다중 접속 시스템에서 통신하는 제1 채널 식별 코드를 이용하여 프레임의 제2 부분을 제2 가입자 장비에 할당하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 부분이 오버랩되지 않아서, 프레임 동안의 통신을 위해 2개의 가입자 장비 장치에 의해 코드 분할 다중 접속 시스템에서 동일한 채널이 이용될 수 있도록 한 부분 할당 방법.
  12. 사용자 장비 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    프레임의 제1 부분 동안 송수신기를 통한 제1 통신 시스템으로의 송신을 제어하고, 상기 프레임의 제2 부분 동안 제2 통신 시스템의 측정을 제어하도록 동작가능한 업링크 압축 모드 제어기
    를 포함하며,
    상기 업링크 압축 모드 제어기는 결정적인 값에 따라서 상기 제1 및 제2 부분을 선택하는 사용자 장비 장치.
  13. 셀룰러 통신 시스템을 위한 네트워크에 있어서,
    송수신기; 및
    업링크 압축 모드 제어기
    를 포함하며,
    상기 업링크 압축 모드 제어기는 압축 모드에서 동작하는 사용자 장비를 프레임의 제1 및 제2 부분에 할당하고, 상기 송수신기를 제어하여 상기 압축 모드 할당을 상기 사용자 장비에 통신하는 네트워크.
  14. 셀룰러 통신 시스템을 위한 네트워크에 있어서,
    송수신기; 및
    프레임의 제1 부분 동안 상기 송수신기를 통한 제1 통신 네트워크로의 송신을 제어하고, 상기 프레임의 제2 부분 동안 제2 통신 네트워크의 측정을 제어하도록 동작가능한 업링크 압축 모드 제어기
    를 포함하며,
    상기 업링크 압축 모드 제어기는 결정적인 값에 따라서 제1 및 제2 부분을 선택하는 네트워크.
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