KR101139127B1 - Ｔｄｄ 무선 통신 시스템에 있어서의 스케쥴링되지 않은 주파수 도메인 전송 - Google Patents

Abstract

스케쥴링되지 않은 업링크 전송에 대해, 데이터의 올바른 수신을 위해 요구되는 전송 전력이 최소화되도록, 시간 분할 듀플렉스 무선 통신 시스템의 무선 채널의 가변 주파수 응답을 이용하는 장치 및 방법이 개시된다. 서빙 셀 및 이웃하는 셀 양쪽 모두의 다른 사용자들에 기인하는 간섭의 정도가 이에 상응하여 감소되고 따라서 시스템 용량도 향상된다.

Description

ＴＤＤ 무선 통신 시스템에 있어서의 스케쥴링되지 않은 주파수 도메인 전송{FREQUENCY DOMAIN UNSCHEDULED TRANSMISSION IN A TDD WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는, 한 세트의 바람직한 업링크 전송 주파수를 나타내기 위해, 이동국에 의해 수신된 수신 다운링크 전송이 업링크 경로 손실을 나타내도록 업링크 및 다운링크 통신 채널이 어느 정도의 상관성(correlation)을 갖는 시간 분할 듀플렉스(TDD) 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서는, 이동국 (또는 사용자 장치-UE) 및 (예컨대, 3GPP 사양에서는 종종 Node-B라 부르는)기지국으로부터의 업링크 랜덤 액세스 전송에 대한 필요성이 존재한다.

이동국으로부터의 랜덤 액세스 전송을 행하는 필요성은 다양한 상황에 기인하여 발생할 수 있고, 또한 특정 시스템 및 시스템 설계에 따라 상이할 것이다. 랜덤 액세스가 요구될 수 있는 상황의 예들은 다음과 같다:

ㆍ이동 단말기가 랜덤 액세스 업링크 전송을 통해 시스템에 접속하려 초기 액세스를 시도하는 경우

ㆍ이동 단말기가 랜덤 액세스 업링크 전송을 통해 서빙 기지국을 변경하기 위한 요청을 시그널링하는 경우

ㆍ이동 단말기가 랜덤 액세스 전송을 이용하여 이동 단말기의 전송 버퍼에서의 데이터 도달에 응답하여, 스케쥴링된 업링크 리소스 요청을 네크워크에 시그널링하는 경우

ㆍ 이동 단말기가 이동 단말기의 전송 버퍼에서의 데이터 도달에 응답하여, 랜덤 액세스 업링크 전송을 이용하여 기지국에 데이터를 전송하는 경우 (이는 데이터에 대한 업링크 리소스의 명시적 허가에 응답하기 위해 이동 단말기가 네트워크를 대기해야 하는 상기 상황과 직접 비교하여 데이터의 전송 지연(latency)을 줄일 수 있다).

랜덤 액세스 전송은, 전송의 명시적 스케쥴링 또는 조정이 수행되지 않기 때문에 유사하게 스케쥴링되지 않은 전송이라고 부른다. 이 명시적 조정의 부재에 기인하여, 하나의 이동국이 다른 사용자와 동일한 업링크 전송 리소스를 이용하여 전송할 가능성이 존재한다. 이런 경우, 그 전송들이 그들의 기지국 수신기에서 서로에 대해 발생시키는 상호 간섭에 기인하여, 양쪽 전송의 통신 신뢰도가 떨어질 수 있다. 1보다 많은 이동국이 한 세트의 규정된 업링크 리소스 상으로 동시에 전송하는 경우를 때때로 "충돌(collision)"이라고 부른다.

도 1a는 스케쥴링된 전송의 예를 보여주고, 도 1b는 스케쥴링되지 않은 전송의 예를 보여준다. 양쪽 전송 모두 순수 시간 분할 다중 접속(TDMA) 시스템에 적용된다. 스케쥴링된 전송 (도 1a)의 경우, 네트워크 스케쥴러는, 1보다 많은 UE가 동일한 타임슬롯에서 전송하지 않는 것을 보장한다. 스케쥴링되지 않은 경우(도 1b), 네트워크 스케쥴러는 UE가 전송하는 시간을 명시적으로 제어할 수 없고, 1보다 많은 UE가 동시에 전송하여 충돌을 가져올 가능성이 있다(도 1a, 1b, 및 1c).

일부 시스템에서, 동시 전송은 반드시 충돌을 수반하는 것은 아니다. 이는, 이와 같은 시스템들이 TDMA뿐만 아니라 몇몇 다른 형태의 다중 액세스를 이용할 수 있기 때문이다. TDMA 시스템에 있어서의 기간 또는 타임슬롯은, 주파수 또는 코드와 같은 하나 이상의 다른 도메인들로 추가 분할될 수 있다. 그 다음, 시간 간격 동안, 동시 전송 사용자들이 상호 배타적인 코드 또는 주파수 리소스를 선택하는 한, 그 동시 전송 사용자들은 그들이 사용하는 주파수 또는 코드에 의해 서로 구별될 수 있다. 각각의 시간 리소스들을 다중 코드 또는 주파수 컴포넌트로 추가 분할하는 것은, 시스템에서 이용 가능한 업링크 리소스 유닛의 수를 증가시키고 (종종 리소스 유닛당 정보 수행 능력을 감소시키더라도), 따라서 랜덤 액세스 채널의 수를 증가시킬 수 있다.

전송 리소스가 주파수 도메인으로 분할되는 시스템을 주파수 분할 다중 액세스 시스템(FDMA)이라고 부른다. 전송 리소스가 코드 도메인으로 분할되는 시스템은 코드 분할 다중 액세스 시스템(CDMA)이라고 부른다.

그러나, 스케쥴링되지 않은 전송을 할 때, 2 이상의 UE가 자동으로 동일한 시간 및 코드/주파수 리소스를 선택하는 경우, 이와 같은 시스템 내에서는 여전히 충돌이 발생할 수 있다. 코드-도메인 y-축을 "주파수" y-축으로 교체함으로써, 이러한 상황을 TDMA/FDMA의 경우에도 똑같이 적용 가능할 수 있을지라도, TDMA/CDMA의 경우에 대한 이러한 상황은 도 2의 도면부호 21로 표시된 바와 같이 나타날 수 있다.

업링크 전송이 (예컨대, 네트워크에 의해) 명시적으로 스케쥴링되지 않거나 또는 조정되지 않을 때, 충돌이 발생할 가능성은 언제나 존재할 것이다. 그러나, 몇몇 형태의 통계적 스케쥴링이 사용될 수 있는데, 시그널링은 네트워크로부터 허용된 확률의 전송을 제한하는 이동국에 전송된다. 시그널링은 보통 허용 가능한 전송 확률 또는 연관된 파라미터를 표시한다. 업링크 랜덤 액세스 또는 스케쥴링되지 않은 리소스의 과도한 이용(로딩)이 있는 경우, 네트워크는 이를 검출하고 허용 가능한 전송 확률을 낮출 것이다. 반대로, 부하가 감소된 경우, 시그널링된 허용 가능한 전송 확률은 증가될 수 있다. 따라서, 고부하에서, 리소스는 여전히 사용 가능하지만, 사용자들은 전송이 허용되기 전까지 소정의 시간을 기다릴 수 있는 반면, 저부하에서, 사용자들은 통상적으로 덜 지연되는 전송을 할 수 있다.

이와 같은 통계적 스케쥴링은 전송 출동은 피할 수는 없지만, 리소스가 과부하가 되는 것을 방지하는데 사용될 수 있고, 따라서, 임의의 사용자들에게는 사용 가능하지 않다(즉, 충돌 확률은 100%에 가깝다).

셀룰러 시스템에서, (동일한 셀 내의 사용자들로부터의 전송으로부터 발생하는) 셀 내 간섭 및 충돌을 겪는 것과 더불어, 랜덤 액세스 전송은 (이웃하는 또는 인접한 셀의 사용자들로부터의 전송으로부터 발생하는) 셀 간 간섭 또한 겪는다. 도 3을 참조하면, 이동국(35)은 전송 경로(31a)를 통해 원하는 기지국(38)에 전송하고 있지만, 동시에 전송 경로(32a)를 통해 기지국(37)과 간섭한다. 유사하게, 이동국(36)은 전송 경로(31b)를 통해 원하는 기지국(37)에 전송하고 있지만, 동시에 전송 경로(32b)를 통해 기지국(38)과 간섭한다. 이는 특히 소위 말하는 주파수 재사용률 1 (즉, 모든 셀이 동일한 캐리어 주파수를 공유하는 것)을 이용하는 네트워크에서 그러하다. 오늘날의 셀룰러 통신 시스템은 고용량 및 스펙트럼적으로 효율적인 전개를 제공할 수 있는 이러한 주파수 재사용률 1을 종종 이용한다.

하나의 전송이 다른 전송과 간섭하는 정도는 일반적으로 기지국의 수신기에 의해 관측되는 전송의 상대적 전력에 따라 변한다. 다른 요인들도 사용된 특정 파형들 및 그들의 특성에 관하여 작용할 수 있지만, 간섭 신호의 전력이 수신기에서 감소하는 경우, 그 신호가 다른 신호의 올바른 검출을 막을 확률 또한 감소한다는 것이 일반적인 원리이다.

서빙 셀 수신기에서의 전송 전력은 보통 전송된 데이터를 성공적으로 디코딩 (즉, 낮은 에러율 검출)하기에 충분한 수신 전력만을 갖고 도달하도록 제어된다. 과도한 전력 사용은 다른 전송과의 과도한 간섭을 야기할 수 있지만, 불충분한 전력 사용은 잘못된 검출을 야기할 수 있다.

따라서, 조밀하게 설계된 셀룰러 네트워크 (종종 주파수 재사용률이 1인)를 고려하는 경우, 수용 가능한 통신 신뢰도를 유지하면서 랜덤 액세스 전송의 전송 전력을 최소화할 필요가 있는 것은 분명하다. 주어진 성공적 전송에 대해 전송된 전력을 최소화함으로써, 이에 따라 서빙 셀 및 이웃 셀에서 관찰되는 간섭의 양이 감소하며, 따라서 시스템 용량이 증가한다.

오늘날 존재하는 시스템들은 이미 유사한 개념을 사용하고 있다. 예를 들어, 3GPP TDD-CDMA 시스템에서, 이동국은 소위 말하는 비콘(beacon) 채널의 수신된 신호의 세기를 측정함으로써, 서빙 기지국으로부터 이동국까지의 경로 손실을 추정한다. 이동국은 또한 비콘 신호의 전송 전력에 대한 정보가 시그널링된다. 2 종류의 정보 (전송 전력 및 수신 전력)를 사용함으로써, 이동국은 무선 채널에서의 신호 세기의 손실 (경로 손실)을 판정할 수 있다. 그 다음, 이동국은 신호가 기지국에서 수신될 특정한 목표 전력 레벨을 달성하기 위해, 전송 전력을 설정하기 위해 이 정보를 사용할 수 있다.

최근 FDMA(frequency domain multiple access; 주파수 도메인 다중 접속) 및 연관된 변조 기술 (예들 들어, "OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 직교 주파수 분할 다중 접속)" 및 "DFT-SOFDM(Discrete Fourier Transform Spread OFDM; 이산 푸리에 변환 확산 OFDM)"에 대한 관심이 증폭되고 있다. 이런 시스템에서, 전송된 정보는 전체 시스템 대역폭 내의 특정 범위의 주파수(즉, 부분 범위)의 점유 부분에서, 또는 대역에 걸친 특정한 이산 주파수 세트 또는 "톤"에서 목표로 설정될 수 있다.

FDMA에서는, 통상적으로 주파수 범위가 시스템에 할당된다. 그 다음, 이 주파수 범위는 각각의 주파수 채널을 포함하는 부분 범위의 주파수로 추가 분할된다. 사용자로부터의 데이터 전송이 한 세트의 인접한 부분 범위의 주파수로 맵핑되는 경우를 종종 도 4a에 도시된 바와 같은 집중화된(localized) FDMA로 부를 수 있다. 따라서, 사용자로부터의 데이터 전송이 한 세트의 인접하지 않은 부분 범위의 주파수로 맵핑되는 경우는 도 4b에 도시된 바와 같은 분산된 FDMA로 부를 수 있다.

분산된 FDMA는 또한 도 5a에 도시된 바와 같은 2차원 리소스 공간 또는 시간-주파수 그리드를 형성하기 위해 TDMA 컴포넌트와 결합될 수 있다. 집중화된 FDMA는 또한 도 5b에 도시된 바와 같은 2차원 리소스 공간 또는 시간-주파수 그리드를 형성하기 위해 TDMA 컴포넌트와 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 (기지국과 같은) 수신기가 허용 가능한 에러율로 수신하는데 요구되는 전송 전력을 최소화하기 위해, 스케쥴링되지 않은 전송을 위한 무선 채널의 가변적인 주파수 응답을 추정한다. 서빙 셀 및 이웃하는 셀 양자 모두에서 다른 사용자들에게 야기되는 간섭의 정도가 이에 상응하여 감소될 수 있고, 따라서 시스템 용량이 향상된다.

본 발명의 일 실시예에 따라, TDD 무선 통신 시스템의 이동 단말기에 의한, 복수의 업링크 전송 리소스로부터의 업링크 전송 리소스 선택 방법이 제공된다. 이 방법은, 업링크 전송 리소스를 나타내는 복수의 부분 범위의 주파수를 아우르는 주파수 범위에 걸쳐 전송된 다운링크 기준 신호를 수신하는 단계로서, 상기 다운링크 기준 신호는 전송시의 알려진 구조를 갖는 것인 다운링크 기준 신호 수신 단계 (주의: 다운링크 기준 신호는 정확한 업링크 전송 리소스들 상에 존재할 필요는 없다 - 다운링크 기준 신호들이 요구되는 범위를 채우는 한, 정확한 업링크 리소스 주파수들에 대한 응답을 유도하기 위해 주파수 도메인의 보간법(interpolation)이 사용될 수 있다); 수신된 다운링크 기준 신호와 전송시의 알려진 구조의 기준 신호를 비교함으로써, 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답을 판정하는 단계; 무선 채널의 주파수 도메인 응답에 기초하여 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나에 대한 경로 손실 메트릭을 계산하는 단계; 및 이 적어도 하나의 경로 손실 메트릭에 기초하여, 업링크 전송을 위해 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함한다.

다른 실시예는 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나에서 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 전송하는 단계를 더 포함한다.

추가 실시예에서, 수신된 다운링크 기준 신호는 전송된 스케쥴링되지 않은 업링크 전송의 채널 코히어런스 시간 내에서 수신된다.

추가 실시예에서, 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답은, 수신된 기준 신호 및 전송된 기준 신호의 디콘볼루션(deconvolution)으로부터 판정시, 무선 채널의 임펄스 응답의 푸리에 변환을 사용하거나, 또는 당업자들에게 잘 알려진 매칭 필터링, 또는 선택적인 후-처리를 갖는 상관 처리(correlation)와 같은, 수신된 기준 신호 및 전송된 기준 신호의 다른 적합한 처리에 의해 판정된다. 또 다른 실시예에서, 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답은 수신시의 기준 신호의 전력 스펙트럼 밀도와 전송시의 기준 신호의 알려진 전력 스펙트럼 밀도를 비교함으로써 판정된다. 또 다른 추가 실시예에서, "블라인드" 채널 추정 기술이 채널 임펄스 또는 주파수 응답을 추정하기 위해 사용될 수 있다.

다른 실시예들은 적어도 하나의 경로 손실 메트릭에 기초하여, 스케쥴링되지 않은 업링크 전송 전력을 조정하는 단계를 더 포함한다.

또 다른 실시예는, 무선 채널 경로 손실을 추정하기 위해, 알려진 전송 전력 레벨을 갖는 적어도 하나의 부분 범위의 주파수 내의 수신된 기준 신호의 전력 레벨을 측정하는 단계; 및 부분 범위의 주파수에 걸쳐 추정된 무선 채널 경로 손실에 기초하여, 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 위해 전송 전력 레벨을 설정하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 부분 범위의 주파수에 대해 절대 무선 채널 경로 손실 메트릭을 추정하는 단계를 수행한다.

본 발명의 다른 특징 및 양태들은, 예를 통해, 본 발명의 실시예들에 따른 특징들을 도시한 첨부한 도면들과 연계하여, 후속되는 자세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 전술한 발명의 개요는 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 단독으로 규정되는, 본 발명의 범위를 한정시키려고 의도된 것은 아니다.

도 1a는 다중 사용자들에 대한 스케쥴링된 전송의 예를 도시한 도면이다.
도 1b는 충돌을 야기할 수 있는 다중 사용자들에 대한 스케쥴링되지 않은 전송의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 CDMA 및 TDMA 멀티플렉싱의 조합을 이용하는, 스케쥴링되지 않은 전송에 대한 충돌의 감소를 도시한 도면이다.
도 3은 2개의 기지국 및 2개의 이동국과의 업링크 셀 간 간섭의 시나리오를 도시한 도면이다.
도 4a는 집중화된 주파수 도메인 전송의 예를 도시한 도면이다.
도 4b는 분산된 주파수 도메인 전송의 예를 도시한 도면이다.
도 5a는 TDMA 컴포넌트를 갖는 분산된 FDMA를 위한 시간/주파수 전송 리소스 공간을 도시한 도면이다.
도 5b는 TDMA 컴포넌트를 갖는 집중화된 FDMA를 위한 시간/주파수 전송 리소스 공간을 도시한 도면이다.
도 6a는 페이딩 환경의 전송 채널 이득 대 시간의 플롯이다.
도 6b는 채널 상호성(reciprocity)을 이용하는 TDD 시스템을, 채널 상호성을 이용하지 않는 TDD 시스템과 비교한 플롯이다.
도 7a는 시간 도메인 채널 응답의 예시적 플롯이다.
도 7b는 지시된 인접한 주파수의 최적의 범위를 갖는, 주파수 도메인 채널 응답의 예시적 플롯이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 프레임 구조이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기의 블럭도이다.

후속되는 설명에서, 본 발명의 몇몇 실시예들을 도시한 첨부된 도면들이 참조된다. 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 기계적, 구성적, 구조적, 전기적, 그리고 동작적인 변경이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 후속되는 상세한 설명은 전체적인 의미를 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 실시예들의 범위는 허여된 특허의 청구범위에 의해서만 정의된다.

후속되는 상세한 설명의 일부는, 절차, 단계, 로직 블록, 처리, 및 컴퓨터 메모리 상에서 수행될 수 있는 데이터 비트 상의 연산의 다른 기호적 표시로 제공된다. 절차, 컴퓨터 실행 단계, 로직 블록, 처리 등은 원하는 결과를 가져오는 일관성 있는 단계들 또는 명령어의 시퀀스로 인식된다. 단계들은 물리량의 물리적 조작을 이용하는 것들이다. 이 물리량들은, 저장, 이동, 결합, 비교, 및 그 밖에 컴퓨터 시스템에서 조작될 수 있는 전기적, 자기적, 또는 무선 신호의 형태를 취할 수 있다. 이 신호들은 때때로 비트, 값, 성분, 기호, 문자, 용어, 숫자 등으로 부를 수 있다. 각각의 단계는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들이 아래에 기술된다. 이 실시예들은 3GPP UTRA TDD 시스템, 사양 및 권고를 참조하여 기술되지만, 더 일반적으로 적용 가능하다.

본 발명은 특히 업링크 및 다운링크 채널 전송 특성이 주어진 시간 프레임에 대해 (상호성 있는) 실질적으로 상관화 되는 시간 분할 듀플렉스(TDD) 무선 시스템에 관한 것이다. 상호성 있는 채널들은, 기지국으로부터 이동국으로의 통신에 사용되는 무선 전송 채널의 물리적 특성이, 이동국으로부터 기지국으로의 통신에 사용되는 무선 전송 채널의 물리적 특성과 실질적으로 동일한 것을 말한다. 채널의 상호성 특징은 때때로 "채널 코히어런스 시간"이라 불리는 제한된 시간 간격에 적용된다. 채널이 한 무선 링크 방향을 위해 사용되는 시간과, 그 채널이 다른 링크 방향을 위해 사용되는 시간 사이에 채널이 상당히 변경되는 경우, 채널 상호성(reciprocity)이 이용될 수 없다. 채널 경로 손실의 변화는 "고속 페이딩" 또는 "주파수 선택 페이딩"으로 알려진 현상에 기인하여 발생할 수 있다. 이는 수신된 전송 신호의 다중의 시간 지연된 복사본들의 보강적(constructive) 합산 및 소거적(destructive) 합산에 기인하여 발생한다. 이는 이동국 수신기가 이 공간적 간섭 패턴을 통하여 이동하거나 또는 물체가 신호 반사 및 지연 이동을 일으키면서 시간 도메인 변화로 해석된다.

이동국의 속도가 증가함에 따라 채널 경로 손실의 변화율이 증가할 수 있고, 따라서, 상호성의 원리는, 높은 이동국 속도 및 높은 캐리어 주파수에 대해서는 짧고, 낮은 이동국 속도 및 낮은 반송 주파수에 대해서는 긴, 채널의 코히어런스 시간이라 불리는 시간 범위에 대한 적용을 말한다. 잘 설계된 TDD 무선 시스템은 다운링크와 업링크 전송 시간 사이의 갭이, 합당한 이동국 속도에 대해서, 어느 정도의 채널 상호성을 이용할 수 있도록 조정되는 것을 보장한다. 이는 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 도 6a는 시간의 함수로서의 채널 경로 손실의 변화를 도시한 것이다. 도 6b는 업링크와 다운링크 전송을 빠르게 교대시킴으로써, 채널 상호성을 이용하는 TDD 시스템(61)을 도시한 것이다. 도 6b는 업링크와 다운링크 전송이 너무 느리게 교대되기 때문에, 채널 상호성을 이용하는데 실패한 TDD 시스템(62)을 도시한 것이다.

무선 전송 채널은 그것의 시간 도메인 임펄스 응답에 의해 기술될 수 있다. 이는 시스템 대역폭 전반에 (종종 미드앰블 또는 파일럿 신호라 불리는) 알려진 기준 신호를 전송함으로써, 그리고 무선 채널 특성 또는 도 7a에 도시된 것과 같은 (임펄스 응답)을 판정하기 위해, 이 알려진 전송된 신호와 채널을 통과한 수신된 버전의 신호를 (수신기에서) 비교함으로써 측정될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 수신기의 채널 추정은 전송된 신호 내에 기준 신호가 존재하는지에 의존한다. 수신기는, 전송된 기준 신호의 수신된 버전을 사용하여, 기준 신호의 구조에 대한 선험적 지식에 따라, 신호가 통과한 채널의 시간 도메인 또는 주파수 도메인 응답을 판정할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답은, 수신된 기준 신호 및 전송된 기준 신호의 디콘볼루션으로부터 판정시, 무선 채널의 임펄스 응답의 푸리에 변환을 이용하여, 또는 당업자들에게 잘 알려진 바와 같은 매칭 필터링, 또는 선택적인 후-처리를 갖는 상관처리와 같은 수신된 기준 신호 및 전송된 기준 신호의 다른 적합한 처리에 의해 판정된다. 또 다른 실시예에서, 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답은, 수신시의 기준 신호의 전력 스펙트럼 밀도와 전송시의 기준 신호의 알려진 전력 스펙트럼 밀도를 비교함으로써 판정된다.

추가 실시예에 따라, 수신기는 기준 신호에 의존하지 않고 무선 채널 응답을 추정할 수 있다. 이와 같은 수신기들은, 예를 들어, 데이터에 대해 사용되는 유한의 알파벳의 전송된 가능한 변조 기호에 대한 정보를 이용하거나, 또는 (콘볼루션 코드, 블록 코드, 터보 코드와 같은) 송신기에서의 인코딩 처리에서 사용되는 코드의 알려진 구조를 이용한다. 이런 기술들은 비선형 또는 반복 신호 처리 기술을 포함할 수 있고, 넓은 의미로 폭넓게 기술된다. 이와 같은 실시예에서, 다운링크 기준 신호가 제공될 필요는 없지만 (또는 다운링크 기준 시호가 제공되는 경우, 채널 응답 추정을 목적으로 사용될 필요는 없지만), 수신기는 여전히 전송된 데이터만을 기초로 (및 기준 신호를 사용하지 않고) 채널의 시간 도메인 또는 주파수 도메인 응답을 판정할 수 있다. 이와 같이, 이동 단말기는, 스케쥴링되지 않은 업링크 전송에 대해 바람직한 한 세트의 주파수 전송 리소스를 선택하기 위해, 또는 선택된 업링크 리소스 세트에 대한 전송 전력 레벨을 설정하는 것을 돕기 위해, 여전히 채널 응답 정보를 이용할 수 있다.

신호에 관해 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "구조적 형태"는, (i) 알려진 변조 기호 시퀀스, (ii) 전송된 전력 스펙트럼 밀도, 및 (iii) 유한의 알파벳의 전송된 가능한 변조 기호 및/또는 채널 코딩에 관련된 통계적 신호의 형태와 같은 신호의 형태를 의미한다.

채널은 도 7b에 도시된 바와 같이 주파수 도메인으로 똑같이 잘 기술될 수 있다. 채널의 주파수 응답은, 시간-도메인 임펄스 응답에 대해 푸리에 변환을 수행함으로써, 또는 직접적인 주파수 도메인 채널 추정 방법을 이용함으로써 획득될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 몇몇 주파수들은 다른 주파수들보다 적은 경로 손실을 갖는다는 것을 알 수 있다(예를 들어, 아이템 71). 이 "더 나은" 주파수로의 전송은 주어진 전송 전력에 대한 수신 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 고정된 전송 전력에 대해, 수신 신뢰도가 향상될 수 있다. 이와 반대로, 고정된 수신 신뢰도에 대해, 전송 전력이 감소될 수 있다.

주목할 것은, 업링크 채널에 대한 경로 이득 메트릭은, 업링크 채널의 부분 범위의 주파수와 정확히 일치할 필요는 없지만, 보간법 또는 보외법을 이용함으로써 표시되는 다운링크 채널에 대한 경로 손실 추정으로부터 추정될 수 있다는 것이다.

주파수 도메인 스케쥴링 기술은 잘 알려져 있다. 이러한 기술에서, 기지국 (또는 다른 네트워크 또는 제어 엔티티)은 할당된 전송 리소스를 그 순간에 가장 잘 수행되는 주파수 세트와 결합하려 한다. 이는 보통 각각의 사용자를 위한 채널들이 상관성이 없는 경우이다. 한 사용자에 대해 양호한 이런 주파수들은, 종종 다른 사용자에 대해서는 최상의 주파수가 아니기 때문에, 한 형태의 사용자 다이버시티가 이용될 수 있다. 그러나, 스케쥴링되지 않은 전송을 위해서는, 채널 응답에 따라 주어진 사용자에 어느 리소스가 할당될지에 관해 결정하는 스케쥴링 엔티티가 존재하지 않는다.

본 발명의 실시예에 따라, 이동 단말기는 (파일럿 또는 미드앰블과 같은) 기지국에 의해 전송된 (다운링크) 기준 신호를 수신함으로써, 무선 전송 채널 응답을 측정한다. 그 다음, 이동 단말기는 (예를 들어, 상술한 푸리에 변환을 이용하여) 채널의 주파수 도메인 응답을 추정하고, 미리 규정된 업링크 주파수 리소스 세트로부터 하나 이상의 업링크 주파수 리소스 세트를 결정할 수 있는데, 선택된 세트는 가장 낮은 판정된 경로 손실을 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답은, 수신시의 기준 신호의 전력 스펙트럼 밀도와 전송시의 기준 신호의 알려진 전력 스펙트럼 밀도를 비교함으로써 판정된다. 선택된 업링크 전송 리소스 세트는 "바람직한 주파수 리소스 세트"로 표시될 수 있다. 이동국은 스케쥴링되지는 않지만, 기지국과 통신할 필요성이 있다고 판단될 때, 그 바람직한 주파수 리소스 세트에 따라, 업링크 전송 주파수 리소스를 자율적으로 선택하여 스케쥴링되지 않은 전송을 할 수 있다.

선택적으로, 업링크 통신 전송 전력은 적어도 부분적으로, 선택된 주파수의 판정된 경로 손실에 기초하여 설정될 수 있다. 전력 제어를 이용하는 실시예에서, 각각의 전송에 대해 전송 전력이 최소화될 수 있고, 따라서, 간섭도 최소화될 수 있으며, 시스템 용량도 향상된다. 주목할 것은, 이러한 경우, 모든 전송이 거의 같은 레벨로 수신기에 도달할 것이고, 셀 내 전송에 기인한 충돌 확률이 전송하는 사용자의 수와 리소스 공간의 사이즈가 변하지 않았다는 사실로 인하여 영향을 받지 않거나/개선되지 않는다는 것이다. 그러나, 주어진 통신 신뢰도를 달성하기 위해 요구되는 전송 전력이 감소할 수 있고, 따라서, 시스템의 다른 셀로 방출되는 간섭 전력도 감소한다는 것이 이점이다. 시스템 전역에 적용될 때, 이는 셀 밖 사용자들로부터 오는 관측된 간섭 전력이 감소하여, 셀 내 사용자들로부터 전송된 데이터의 올바른 검출 가능성이 (충돌하지 않는다고 가정하면) 증가하고, 따라서 업링크 용량도 향상된다는 측면에서, 서빙 셀에 혜택을 가져올 수 있다.

전력 제어를 이용하지 않는 실시예에서, 전송 전력 레벨이 주파수 도메인 채널 선택 기술 (예를 들어, 랜덤 선택, 또는 주파수 리소스 세트의 분산 선택)이 이용되지 않는 경우에서와 동일함에도 불구하고, 셀 밖 간섭에 기인하는 전송된 데이터의 잘못된 검출 가능성은 여전히 감소한다. 이는, UE가 기지국에 대해 가장 낮은 경로 손실을 갖는 주파수만을 선택할 때, 서빙 셀에서 사용자가 수신한 전력이 전력 제어가 없이 체계적으로 향상될 것이기 때문이다. 다른 셀에서 동일한 시간/주파수 리소스로 전송하는 셀 밖 사용자들은, 제1 사용자의 서빙 셀 수신기에서 수신된 전력에 이러한 동일한 체계적 향상을 발견하지는 못할 것이다. 이는, 셀 밖 사용자들로부터 그들의 서빙 셀로의 채널이 동일한 셀 밖 사용자들로부터 이웃하는 셀로의 채널과 연관성이 없기 때문이다. 따라서, 사용자들은 그들의 서빙 셀에서 양호한 (즉, 낮은 경로 손실을 갖는) 주파수 채널을 선택할 때, 이웃하는 셀에 대해 낮은 경로 손실을 갖는 주파수를 반드시 선택할 필요는 없고, 따라서, 그들의 서빙 셀에서 수신된 평균 전력과 이웃하는 셀에서 수신된 평균 전력의 비는 상승한다. 이는 주어진 전송 전력 레벨에 대해, 발생된 셀 간 간섭의 양이 감소하고, 각 셀의 통신 신뢰도는 향상된다는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 전력 제어가 가능한지 또는 불가능한지 여부에 따라, 약간 상이한 방법으로 이용될 수 있다는 이점들을 갖는다.

Node-B (기지국)는 다운링크 공통 채널 상으로 알려진 기준 파일럿 신호를 전송할 수 있다. 이를 공통 파일럿이라 한다. UE(이동국)는 무선 프레임 및 규정된 시스템 전송 리소스 내의 이러한 다운링크 공통 파일럿의 위치 및 구조에 대한 정보를 갖는다. 무선 시스템은, 아래 방향의 수직 화살표 및 위 방향의 수직 화살표로 각각 표시된 바와 같이, 일부 프레임들은 다운링크로 지정되고 일부는 업링크로 지정되는, 도 8에 도시된 바와 같은 무선 프레이밍 구조를 사용할 수 있다. 이것이 TDD 무선 통신 시스템이다. 프레임은 여기서 "슬롯"으로 표시되는 더 작은 기간으로 더 분해될 수 있다. 공통 파일럿(81)은 무선 프레임의 일부가 랜덤 액세스 (또는 다른 스케쥴링되지 않은) 업링크 전송(82)에 대해 확보되기 전에 단시간에 전송된다. 이롭게도, 공통 다운링크 파일럿과 업링크 스케쥴링되지 않은 전송 슬롯 사이의 기간은 짧으며, 채널의 코히어런스 시간 내에 있고, 따라서, 다운링크 및 업링크 무선 채널의 상호성이 유지된다(도 8 참조).

업링크 무선 액세스 기술은 적어도 부분적으로는 FDMA에 기초한다. 랜덤 액세스 리소스는 (또는 동등하게, 스케쥴링되지 않은 전송을 위해 유보된 업링크 리소스는) 미리 규정되고, 한 세트의 전송 채널들로 (또는 동등하게, 부분 범위의 주파수들로) 분할된다. UE는 스케쥴링되지 않은 전송 이용을 위해 미리 규정된 업링크 전송 채널들 중 하나 이상을 선택할 수 있다.

Node-B 수신기는 미리 규정된 업링크 전송 채널 세트의 정보로 유사하게 구성될 수 있고, 스케쥴링되지 않은 전송 또는 랜덤 액세스 전송을 위해 유보된 각각의 프레임 기간 동안, 각각의 이러한 규정된 채널들 상으로 들어오는 전송에 주의를 기울인다.

보통 이웃한 주파수들에 대한 약간의 상관성이 존재하는 것에 기인하여, 집중화된 FDMA가 이로운 구성일 수 있지만, 전송 채널들은 집중화된 FDMA 모델, 또는 분산된 FDMA 모델을 따를 수 있다.

스케쥴링되지 않은 전송을 전송할 필요가 있다고 판단되면, UE는 이용 가능한 다음 다운링크 공통 파일럿 슬롯, 또는 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 위해 목표된 슬롯 이전에 단기간 존재하는 다른 다운링크 파일럿 슬롯을 능동적으로 수신한다. 수신된 신호 및 파일럿 신호 구성의 미리 구성된 정보를 이용하여, UE는 주파수 도메인 채널 응답을 판정한다. 후속하는 푸리에 변환을 이용한 시간-도메인 채널 임펄스 응답의 추정을 통해, 또는 이동 단말기(UE)가 전송된 파일럿의 주파수 도메인 구조에 대한 정보를 가진 직접적인 주파수 도메인 채널 추정을 통해 달성된다.

UE는 채널의 주파수 도메인 응답을 분석하고, 미리 규정된 업링크 전송 채널 각각에 대한 메트릭을 형성한다. 고려되는 각각의 업링크 전송 채널에 대해, 메트릭은 그 업링크 전송 채널이 점유하는 주파수에 대한 채널 응답의 진폭에 기초할 수 있다. 더 높은 진폭 응답 (즉, 낮은 경로 손실)은 더 높은 (더 나은) 메트릭 값이 되는 결과로 된다.

고려되는 업링크 전송 채널 각각에 대한 메트릭들은 비교되고 가장 높은 값을 갖는 하나 이상의 메트릭이 선택된다.

UE는 선택된 업링크 전송 채널(들)을 이용하여 스케쥴링되지 않은 전송을 수행한다. 신호의 전송 전력은 선택된 업링크 전송 채널(들)이 점유하는 주파수 전반의 무선 채널의 절대 경로 손실에 대한 정보에 기초하여 판정될 수 있다. 절대 경로 손실에 대한 정보는 UE에 다운링크 기준 신호(파일럿)의 전송된 전력을 알려주는 통상의 방식으로 획득될 수 있다.

Node-B는 프레임의 랜덤 액세스 부분/스케쥴링되지 않은 부분 동안에 스케쥴링되지 않은 전송을 검색할 수 있고, 수신되는 경우, UE 신호를 디코딩하려고 시도한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기 (또는 UE)의 블럭도이다. 전송 및 수신 모두에 사용되는 안테나(91)는 전송/수신 스위치(92)에 결합된다. 제어 경로(41)를 통한 제어 로직(95)에 응답하여, T/R 스위치(92)는 수신 또는 전송 각각을 위해, 안테나(91)를 신호 경로(51)를 통해 수신기(93)에 결합하거나, 또는 신호 경로(55)를 통해 송신기(97)에 결합할 수 있다. 수신기(93)는 RF 필터링, RF 증폭, 주파수 변환을 위한 하나 이상의 믹서 및 연관된 국부 발진기 또는 주파수 합성 발진기, IF 필터링, 및 아날로그 대 디지털 변환을 포함할 수 있다. 수신기(93)는 제어 경로(42)를 통해 제어 로직(95)에 의해 제어되는 것으로 보인다. 이와 같은 제어는 국부 발진기 주파수, 전력 업/다운, 및 이득 또는 감쇠를 포함할 수 있다. 수신기(93)의 출력은 디지털 형태일 수 있고 신호 경로(52)를 통해 신호 처리기(94)에 전달된다. 디지털 신호 처리기(94)는, 예컨대, 배제없이, 제어 경로(43)를 통한 제어 로직(95)의 제어 하에, 복조, 검출, 디콘볼루션, 콘볼루션, 역 고속 푸리에 변환(IFFT), 푸리에 변환, 필터링, 스펙트럼 추정을 포함하는 연산을 수행할 수 있다. 신호 처리기(94)의 출력은, 추가 처리를 위해, 또는 제어 프로그램 브랜칭을 결정하기 위해, 신호 경로(53)를 통해 제어 로직(95)에 전송될 수 있다. 제어 로직(95)은 송신기(97)에 의한 전송을 위해 데이터를 저장하는 전송 데이터 버퍼(96)로의 제어 입력 및 신호 입력 모두를 가질 수 있다. 이와 같은 데이터는 도시되지 않은 소스로부터, 또는 제어 로직(95)으로부터 국부적으로 생겨날 수 있다. 송신기(97)는 디지털 대 아날로그 변환기, 변조기, IF 및 RF 필터, 믹서, 국부 발진기 또는 합성기, 이득 제어 블록, 및 증폭기를 포함할 수 있다. 이러한 블럭도에 대한 변화는 당업자들에게는 자명하다. 예를 들어, 송신기(97) 및 수신기(93)는 공통의 국부 발진기 또는 주파수 합성기를 공유할 수 있다. 또 다른 예에서, 디지털 신호 처리기(94), 제어 로직(95), 및 전송 버퍼(96)는 CMOS 집적 회로 상의 단일 또는 이중 처리기 코어로 구현될 수 있다. 또 다른 예에서, 제어 경로들(41, 42, 43, 44, 및 45)은 하나 이상의 제어 버스로서 구현될 수도 있다. 제어 로직(95)은 신호 처리기(94)로부터의 데이터를 처리할 뿐만 아니라, 이동 단말기의 동작도 제어할 수 있다. 본 명세서에서 기술되는 방법의 실시예들은 제어 로직(95)에 의해 실행될 수 있다. 도시되진 않았지만, 연관된 제어 로직(95) 및/또는 디지털 신호 처리기는 컴퓨터-실행가능한 명령어 및/또는 데이터를 저장하는 컴퓨터-기록 가능한 매체로서 기능하는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리일 수 있다.

명쾌한 이해를 위한 상술한 설명은 상이한 기능 유닛 및 처리기를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였음이 이해될 것이다. 그러나, 상이한 기능 유닛들 또는 처리기들 간의 임의의 적합한 기능의 분배가 본 발명을 손상시키지 않고 이용될 수 있다는 것은 명백할 것이다. 예를 들어, 별도의 처리기 또는 제어기에 의해 수행되는 것으로 묘사된 기능은 동일한 처리기 또는 제어기에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 특정한 기능 유닛에 대한 참조는 확고한 논리적 또는 물리적 구조 또는 구성을 나타내기보다는 기술된 기능을 제공하기 위한 적당한 수단에 대한 참조로서만 이해되어야 한다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적합한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 적어도 부분적으로는 하나 이상의 데이터 처리기 및/또는 디지털 신호 처리기상에서 구동하는 컴퓨터 소프트웨어로서 동작하도록 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들의 구성 요소 및 컴포넌트들은 물리적으로, 기능적으로, 그리고 논리적으로, 임의의 적합한 방법으로 구현될 수 있다. 실제로, 기능은 단일 유닛, 복수의 유닛들, 또는 다른 기능 유닛들의 일부로 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 단일 유닛으로 구현될 수 있거나 또는 물리적으로 및 기능적으로 상이한 유닛들 및 처리기들 사이에 분배될 수 있다.

본 발명이 몇몇 실시예들과 연계되어 기술되었지만, 본 명세서에서 설명된 특정 형태로 본 발명을 한정하려고 의도한 것은 아니다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부한 청구 범위에 의해서만 한정된다. 또한, 특징이 특정 실시예들과 연관되어 기술되는 것으로 보이지만, 당업자들은 기술된 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 결합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 청구 범위에서, 용어 포함은 다른 구성 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

또한, 개별적으로 나열되었지만, 복수의 수단들, 구성 요소들, 또는 방법의 단계들은, 예컨대, 단일 유닛 또는 처리기에 의해 구현될 수 있다. 또한, 개개의 특징들이 상이한 청구항들에 포함될 수 있지만, 이 특징들은 이로운 방향으로 결합될 수 있고, 상이한 청구항에 속하는 것은, 특징들의 결합이 가능하지 않고 및/또는 이롭지 않다는 것을 암시하지 않는다. 하나의 청구항 카테고리에 특징을 포함하는 것 또한 이 카테고리로의 한정을 의미하지 않고, 오히려, 특징들이 다른 청구항 카테고리로 동등하게 적당히 적용될 수 있다는 것을 나타낸다. 또한, 청구항의 특징들의 순서는, 특징들이 작용 되어야 하는 임의의 특정 순서를 암시하는 것은 아니고, 특히, 방법 청구항의 개개의 단계들의 순서는 이 단계들이 반드시 이러한 순서로만 수행되어야 하는 것을 의미하진 않는다. 오히려, 단계들은 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다.

제공된 도면들은 단지 나타내기 위한 것일 뿐이며, 실측으로 도시된 것은 아닐 수 있다. 도면들의 특정 부분들은 과장해서 도시하고, 반면에, 다른 부분들은 최소화하여 도시된다. 도면들은 당업자들에 의해 이해되고 적절히 수행될 수 있는 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하도록 의도된 것이다.

따라서, 본 발명은 첨부한 청구 범위의 정신 및 범위 내의 변경 및 조정이 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서는 본 발명을 철저하게 설명하도록 의도되거나 또는 본 발명을 정확하게 개시된 형태로 한정하려고 의도된 것은 아니다. 본 발명은 변경 및 조정이 실행될 수 있고, 본 발명은 청구 범위 및 그 등가물들에 의해서만 한정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (37)

1. 무선 통신 시스템의 이동 단말기에 의해, 업링크 전송을 위한 복수의 부분 범위(sub-range)의 주파수로부터 업링크 전송을 위한 부분 범위의 주파수를 선택하는 방법에 있어서,
   a) 업링크 전송을 위한 상기 복수의 부분 범위의 주파수를 나타내는 복수의 부분 범위의 주파수를 포함하는 주파수 범위에 걸쳐 전송된 다운링크 신호를 수신하는 단계로서, 상기 다운링크 신호는 전송시에 알려진 구조적 형태를 갖는, 다운링크 신호를 수신하는 단계;
   b) 상기 수신된 다운링크 신호의 구조적 형태와 상기 다운링크 신호의 전송시에 알려진 구조적 형태를 비교함으로써, 상기 다운링크 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답을 판정하는 단계;
   c) 상기 무선 채널의 주파수 도메인 응답에 기초하여 업링크 전송을 위한 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나에 대해 무선 채널 품질을 추정하는 단계; 및
   d) 상기 무선 채널 품질에 기초하여, 업링크 전송을 위한 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나를 선택하는 단계
   를 포함하는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
2. 제1항에 있어서,
   스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 상기 선택된 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나로 전송하는 단계를 더 포함하는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송은 상기 수신된 다운링크 신호를 수신하는 채널 코히어런스 시간 내에 전송되는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다운링크 신호는 알려진 변조 기호 시퀀스를 포함하는 기준 신호이고, 상기 기준 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답은, (i) 디콘볼루션(deconvolution), (ii) 매칭 필터 채널 추정, 및 (iii) 상관 처리(correlation)로 구성된 기술 그룹으로부터 선택된 기술에 의해, 상기 기준 신호 및 상기 수신된 다운링크 신호로부터 판정된, 상기 무선 채널의 임펄스 응답의 푸리에 변환을 이용하여 판정되는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다운링크 신호가 통과한 상기 무선 채널의 상기 주파수 도메인 응답은, 상기 다운링크 신호의 수신시의 전력 스펙트럼 밀도와 상기 다운링크 신호의 전송시에 알려진 전력 스펙트럼 밀도를 비교함으로써 판정되는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다운링크 신호가 통과한 상기 무선 채널의 상기 주파수 도메인 응답은 블라인드 채널 추정 기술에 의해 판정되는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
7. 제2항에 있어서,
   상기 무선 채널 품질에 기초하여 상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송 전력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
8. 제7항에 있어서,
   a) 알려진 전송 전력 레벨을 갖는 상기 적어도 하나의 부분 범위의 주파수를 나타내는 수신된 다운링크 신호 전력 레벨을 측정하여, 무선 채널 경로 손실을 추정하는 단계; 및
   b) 상기 부분 범위의 주파수에 걸쳐 상기 추정된 무선 채널 경로 손실에 기초하여 상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 위한 전송 전력 레벨을 설정하는 단계
   를 포함하는, 적어도 하나의 부분 범위의 주파수에 대한 절대 무선 채널 경로 손실 값을 추정하는 단계
   를 더 포함하는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 무선 통신 시스템은 3GPP 기술 사양(3rd Generation Partnership Project Technical Specifications)에 따라 동작하는, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송은 랜덤 액세스 채널 상의 랜덤 액세스 전송인, 부분 범위의 주파수 선택 방법.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
12. 업링크 전송을 위한 복수의 부분 범위의 주파수로부터 업링크 전송을 위한 부분 범위의 주파수를 선택할 수 있는, 무선 통신 시스템용 이동 단말기로서,
    a) 업링크 전송을 위한 복수의 부분 범위의 주파수를 나타내는 복수의 부분 범위의 주파수를 포함하는 주파수 범위에 걸쳐 전송된 다운링크 신호를 수신할 수 있는 무선 수신기로서, 상기 다운링크 신호는 전송시에 알려진 구조적 형태를 갖는, 무선 수신기;
    b) 상기 수신된 다운링크 신호의 구조적 형태와 기준 신호의 전송시에 알려진 구조적 형태를 비교함으로써, 상기 다운링크 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답을 판정하기 위한 신호 처리기; 및
    c) 상기 무선 채널의 주파수 도메인 응답에 기초하여, 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나에 대해 무선 채널 품질을 추정하고, 상기 무선 채널 품질에 기초하여, 업링크 전송을 위한 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나를 선택하기 위한 제어 로직
    을 포함하는 이동 단말기.
13. 제12항에 있어서,
    스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 업링크 전송을 위한 상기 부분 범위의 주파수들 중 상기 적어도 하나로 전송하도록 동작하는 무선 송신기를 더 포함하는 이동 단말기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 무선 송신기는 상기 수신된 다운링크 신호의 채널 코히어런스 시간 내에 스케쥴링되지 않은 업링크 신호를 전송하도록 더 동작하는, 이동 단말기.
15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신된 다운링크 신호 및 전송되는 것으로 알려진 상기 다운링크 신호를 이용하여, 디콘볼루션(deconvolution)에 의해, 상기 무선 채널의 임펄스 응답을 계산하고, 이어서 푸리에 변환을 수행하여 상기 무선 채널의 주파수 도메인 응답을 계산하도록 동작하는 신호 처리기를 더 포함하는 이동 단말기.
16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다운링크 신호의 수신시의 전력 스펙트럼 밀도와 상기 다운링크 신호의 전송시에 알려진 전력 스펙트럼 밀도를 비교함으로써, 상기 다운링크 신호가 통과한 상기 무선 채널의 주파수 도메인 응답을 판정하도록 동작하는 신호 처리기를 더 포함하는 이동 단말기.
17. 제13항에 있어서,
    상기 무선 채널 품질에 기초하여, 상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송 전력을 조정하도록 동작하는 제어 로직을 더 포함하는 이동 단말기.
18. 제17항에 있어서,
    알려진 전송 전력 레벨을 갖는 상기 적어도 하나의 부분 범위의 주파수 내에서 수신된 기준 신호의 전력 레벨을 측정하여, 무선 채널 경로 손실을 추정하고;
    상기 부분 범위의 주파수에 걸쳐 상기 추정된 무선 채널 경로 손실에 기초하여, 상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 위한 전송 전력 레벨을 설정함으로써,
    적어도 하나의 부분 범위의 주파수에 대한 절대 무선 채널 경로 손실 값을 추정하도록 동작하는 제어 로직을 더 포함하는 이동 단말기.
19. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 3GPP 기술 사양(3rd Generation Partnership Project Technical Specifications)에 따라 동작하는, 이동 단말기.
20. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송은 랜덤 액세스 채널 상의 랜덤 액세스 전송인, 이동 단말기.
21. 업링크 전송을 위한 복수의 부분 범위의 주파수를 나타내는 복수의 부분 범위의 주파수를 포함하는 주파수 범위에 걸쳐 다운링크 신호를 전송하도록 동작 가능한 기지국과, 이동 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 다운링크 신호는 전송시에 알려진 구조적 형태를 갖고,
    상기 이동 단말기는,
    a) 상기 다운링크 신호를 수신하도록 동작 가능한 무선 수신기;
    b) 상기 수신된 다운링크 신호의 구조적 형태와 기준 신호의 전송시에 알려진 구조적 형태를 비교함으로써, 상기 다운링크 신호가 통과한 무선 채널의 주파수 도메인 응답을 판정하도록 동작 가능한 신호 처리기; 및
    c) 상기 무선 채널의 주파수 도메인 응답에 기초하여, 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나에 대해 무선 채널 품질을 추정하고, 상기 무선 채널 품질에 기초하여, 업링크 전송을 위한 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나를 선택하도록 동작 가능한 제어 로직
    을 포함하는, 무선 통신 시스템.
22. 무선 통신 시스템 내의 기지국을 동작시키는 방법으로서,
    상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기로부터 잠재적인 업링크 전송을 위한 복수의 부분 범위의 주파수를 나타내는 복수의 부분 범위의 주파수를 포함하는 주파수 범위에 걸쳐 다운링크 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 전송된 다운링크 신호는 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기들에게 알려진 구조적 형태를 가지며,
    상기 구조적 형태는,
    i) 알려진 변조 기호 시퀀스;
    ii) 전송된 전력 스펙트럼 밀도; 및
    iii) 유한한 알파벳의 가능한 전송된 변조 기호 및 채널 코딩 중 적어도 하나와 관련된 통계적 신호 형태
    중 적어도 하나인, 기지국 동작 방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나로 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기로부터 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 수신하는 단계를 더 포함하는, 기지국 동작 방법.
24. 제23항에 있어서,
    상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송은 상기 다운링크 신호를 전송하는 채널 코히어런스 시간 내에 전송되는, 기지국 동작 방법.
25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다운링크 신호는 공통 채널 상에서 전송된 알려진 기준 파일럿 신호인, 기지국 동작 방법.
26. 제23항에 있어서,
    상기 다운링크 신호는 상기 업링크 전송이 수신되기 이전에 단시간에 전송되어, 상기 다운링크 신호 및 업링크 전송 무선 채널의 상호성(reciprocity)이 유지되는, 기지국 동작 방법.
27. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기로부터 잠재적인 업링크 전송을 위한 상기 복수의 부분 범위의 주파수를 알도록 구성되고,
    상기 기지국 동작 방법은,
    상기 기지국이, 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기들에 의한 스케쥴링되지 않은 전송 또는 랜덤 액세스 전송을 위해 유보해 둔 기간 동안, 이들 정의된 부분 범위의 주파수들 각각에서 들어오는 전송에 주의를 기울이는 단계를 더 포함하는, 기지국 동작 방법.
28. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 3GPP 기술 사양(3rd Generation Partnership Project Technical Specifications)에 따라 동작하는, 기지국 동작 방법.
29. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송은 랜덤 액세스 채널 상의 랜덤 액세스 전송인, 기지국 동작 방법.
30. 무선 통신 시스템 내 사용을 위한 기지국으로서,
    상기 기지국은, 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기로부터 잠재적인 업링크 전송을 위한 복수의 부분 범위의 주파수를 나타내는 복수의 부분 범위의 주파수를 포함하는 주파수 범위에 걸쳐 다운링크 신호를 전송하도록 동작 가능하고,
    상기 전송된 다운링크 신호는 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기들에게 알려진 구조적 형태를 가지며,
    상기 구조적 형태는,
    i) 알려진 변조 기호 시퀀스;
    ii) 전송된 전력 스펙트럼 밀도; 및
    iii) 유한한 알파벳의 가능한 전송된 변조 기호 및 채널 코딩 중 적어도 하나와 관련된 통계적 신호 형태
    중 적어도 하나인, 기지국.
31. 제30항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 부분 범위의 주파수들 중 적어도 하나로 상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기로부터 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 수신하도록 동작 가능한, 기지국.
32. 제31항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송을 상기 다운링크 신호를 전송하는 채널 코히어런스 시간 내에 수신하도록 동작 가능한, 기지국.
33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다운링크 신호는 공통 채널 상에서 전송된 알려진 기준 파일럿 신호인, 기지국.
34. 제31항에 있어서,
    상기 다운링크 신호는 상기 업링크 전송이 수신되기 이전에 단시간에 전송되어, 상기 다운링크 신호 및 업링크 전송 무선 채널의 상호성(reciprocity)이 유지되는, 기지국.
35. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기로부터 잠재적인 업링크 전송을 위한 상기 복수의 부분 범위의 주파수를 알도록 구성되고,
    상기 무선 통신 시스템의 이동 단말기들에 의한 스케쥴링되지 않은 전송 또는 랜덤 액세스 전송을 위해 유보해 둔 기간 동안, 이들 정의된 부분 범위의 주파수들 각각에서 들어오는 전송에 주의를 기울이도록 동작 가능한, 기지국.
36. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 3GPP 기술 사양(3rd Generation Partnership Project Technical Specifications)에 따라 동작하는, 기지국.
37. 제31항 또는 제32항에 있어서,
    상기 스케쥴링되지 않은 업링크 전송은 랜덤 액세스 채널 상의 랜덤 액세스 전송인, 기지국.

Images