[특허등록/특허출원, 셀룰러 통신시스템 및 운용방법 특허출원] 실용신안등록 변리사

[특허등록/특허출원, 셀룰러 통신시스템 및 운용방법 특허출원] 실용신안등록 변리사

발명의 명칭

시분할이중화/가상주파수분할 이중화 계층적 셀룰러 통신시스템 및 그 운용 방법 (METHOD OF OPERATING TDD/VIRTUAL FDD HIERARCHICALCELLULAR TELECOMMUNICATION SYSTEM)

• Int. Cl	H04B 7/155 (2006.01)
  출원번호(일자)	10-2004-0025131 (20040412)
  공개번호(일자)	1020050081136 (20050818)
  공고번호(일자)	(20111213)
  등록번호(일자)	1010938540000 (20111207)
  구분/원출원권리	/
  원출원번호(일자)
  Family 출원번호
  최종처분내용	등록결정(일반)
  심판사항
  등록상태	등록
  국제출원번호(일자)
  국제공개번호(일자)
  심사청구여부 (일자)	Y(2009.01.14)
  심사청구항수	35

• 대표도면

초록

본 발명은 시분할이중화/가상주파수분할 이중화 계층적 셀룰러 통신 시스템 및 그 운용 방법을 제안한다. 본 발명에서 제안하는 적어도 두 개의 이중화 기법을 지원하는 셀룰러 통신 시스템은, 이동국들과; 제1이중화 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 하나의 매크로 셀의 범위를 규정하는, 적어도 하나의 제1형 기지국과; 제2이중화 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 상기 매크로 셀의 경계 내부에 위치하는 마이크로 셀 또는 피코 셀의 범위를 규정하는, 적어도 하나의 제2형 기지국을 포함한다.

계층적 셀룰러 시스템, 주파수분할이중화(FDD), 시분할이중화(TDD), 시스템간 간섭(inter-system interference)

---

 

청구항(대표)

번호

대표청구항

1

적어도 두 개의 이중화 기법을 지원하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 이동국들과;　　 주파수분할 이중화 (Frequency Division Duplexing : FDD) 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 하나의 매크로 셀을 생성하는, 적어도 하나의 FDD 기지국과; 시분할 이중화 (Time Division Duplexing : TDD) 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 상기 매크로 셀의 경계 내부에 위치하는 마이크로 셀 또는 피코 셀을 생성하는, 적어도 하나의 TDD 기지국을 포함하며, 상기 매크로 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 각각의 다수의 매크로 섹터로 분할되고, 상기 마이크로 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 마이크로 섹터로 분할되고, 상기 피코 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 피코 섹터로 분할되며, 상기 마이크로 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 마이크로 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 매크로 섹터로부터 자원을 임차하고, 상기 피코 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 피코 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 매크로 섹터로부터 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.

번호	청구항
1	적어도 두 개의 이중화 기법을 지원하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 이동국들과;　　 주파수분할 이중화 (Frequency Division Duplexing : FDD) 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 하나의 매크로 셀을 생성하는, 적어도 하나의 FDD 기지국과; 시분할 이중화 (Time Division Duplexing : TDD) 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 상기 매크로 셀의 경계 내부에 위치하는 마이크로 셀 또는 피코 셀을 생성하는, 적어도 하나의 TDD 기지국을 포함하며, 상기 매크로 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 각각의 다수의 매크로 섹터로 분할되고, 상기 마이크로 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 마이크로 섹터로 분할되고, 상기 피코 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 피코 섹터로 분할되며, 상기 마이크로 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 마이크로 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 매크로 섹터로부터 자원을 임차하고, 상기 피코 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 피코 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 매크로 섹터로부터 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
2	삭제
3	삭제
4	제1항에 있어서, 상기 매크로 셀은 일정한 방위각으로 분할되어 동일한 크기의, 다수의 매크로 섹터로 생성되고, 상기 피코 셀은 일정한 방위각으로 분할되어 동일한 크기의, 다수의 피코 섹터로 생성됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
5	제4항에 있어서, 상기 마이크로 셀은 상기 매크로 셀과 동일한 방위각으로 분할되어 상기 매크로 섹터의 수와 동일한 수의 마이크로 섹터로 생성되며, 상기 피코 셀은 상기 매크로 셀과 동일한 방위각으로 분할되어 상기 매크로 섹터의 수와 동일한 수의 피코 섹터로 생성됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
6	제5항에 있어서, 상기 마이크로 셀 또는 피코 셀은 상기 다수의 매크로 섹터 중 하나에 포함됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
7	제6항에 있어서, 상기 매크로 섹터, 마이크로 섹터 및 피코 섹터 각각은 고유의 섹터 코드로 구분됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
8	제7항에 있어서, 상기 이동국들 중 상기 마이크로 섹터에 위치한 이동국은 상기 마이크로 섹터와 동일한 방위각을 가지는 매크로 섹터에 할당된 미사용 자원을 임차하고, 상기 이동국들 중 상기 피코 섹터에 위치한 이동국은 상기 피코 섹터와 동일한 방위각을 가지는 매크로 섹터에 할당된 미사용 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
9	제8항에 있어서, 상기 FDD 기지국 및 TDD 기지국은 적응적 빔포밍 안테나를 사용하여 상기 이동국들로 방사되는 섹터 빔을 생성함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
10	제4항에 있어서, 상기 방위각은 120도임을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
11	셀룰러 통신 시스템에 있어서, 이동국들과; 주파수분할 이중화 (Frequency Division Duplexing : FDD) 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며, 각각의 매크로 셀과 하나의 가상 셀을 생성하는, 적어도 세 개의 FDD 기지국과; 시분할 이중화 (Time Division Duplexing : TDD) 기법을 사용하여 상기 이동국들과 통신하며 상기 가상 셀 내에 마이크로 셀 혹은 피코 셀을 생성하는 적어도 하나의 TDD 기지국을 포함하며, 상기 TDD 기지국은 상기 생성된 마이크로 셀 혹은 피코 셀을 이용하여 하나의 마이크로 셀 클러스터 또는 피코 셀 클러스터를 형성하며, 상기 매크로 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 각각의 다수의 매크로 섹터로 분할되며, 상기 마이크로 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 마이크로 섹터로 분할되고, 상기 피코 셀은 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 피코 섹터로 분할되며, 상기 이동국들 중에서 상기 마이크로 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 마이크로 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 매크로 섹터로부터 자원을 임차하고, 상기 이동국들 중에서 상기 피코 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 피코 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 매크로 섹터로부터 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
12	제11항에 있어서, 상기 각각의 매크로 셀은 상기 적어도 세 개의 FDD 기지국 각각과 서로 다른 각도로 방사되는 각각의 섹터빔을 갖추고 있는 세 개의 매크로 섹터가 생성되도록 분할됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
13	제11항에 있어서, 상기 마이크로 셀은 상기 TDD 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔을 갖추고 있는 세 개의 마이크로 섹터가 생성되도록 분할되고, 상기 피코 셀은 상기 TDD 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔을 갖추고 있는 세 개의 피코 섹터가 생성되도록 분할됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
14	삭제
15	제13항에 있어서, 상기 매크로 섹터, 마이크로 섹터 및 피코 섹터 각각은 고유의 섹터 코드로 구분됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
16	제13항에 있어서, 상기 가상 셀은 각각 서로 다른 FDD 기지국에 속하고 서로 다른 방향으로 섹터빔을 방사하는 세 개의 매크로 섹터를 포함하는 셀룰러 통신 시스템.
17	제16항에 있어서, 상기 세 개의 마이크로 섹터 각각의 섹터빔은 상기 세 개의 마이크로 섹터 중 하나의 주엽(main lobe)과 병렬을 이루는 주엽을 가지고, 상기 세 개의 피코 섹터 각각의 섹터빔은 상기 세 개의 피코 섹터 중 하나의 주엽과 병렬을 이루는 주엽을 가짐을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
18	제17항에 있어서, 상기 마이크로 셀 클러스터 또는 피코 셀 클러스터는 상기 가상 셀의 중앙에 위치함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
19	제18항에 있어서, 상기 마이크로 섹터 또는 피코 섹터에 위치한 이동국들은 상기 가상 셀 내에서 동일한 주엽 방향을 가지는 매크로 섹터에 할당된 미사용 중인 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
20	제19항에 있어서, 상기 FDD 기지국 및 TDD 기지국은 적응적 빔포밍 안테나를 사용하여 상기 이동국들로 방사되는 섹터빔을 생성함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
21	삭제
22	제11항에 있어서, 상기 마이크로 셀 클러스터 또는 피코 셀 클러스터는 상기 가상 셀과 동축을 이루는 위치에 위치함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
23	제22항에 있어서, 상기 각각의 매크로 셀은 상기 적어도 세 개의 FDD 기지국 중 하나로부터 방사되는 각각의 섹터빔들에 의해 커버되는 세 개의 매크로 섹터들을 포함하도록 일정한 방위각으로 분할됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
24	제23항에 있어서, 상기 마이크로 셀은 상기 TDD 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔에 의해 커버되는 세 개의 마이크로 섹터가 생성되도록 일정한 방위각으로 분할되고, 상기 피코 셀은 상기 TDD 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔에 의해 커버되는 세 개의 피코 섹터가 생성되도록 일정한 방위각으로 분할됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
25	제24항에 있어서, 상기 가상 셀은 서로 다른 방위각으로 서로 다른 매크로 셀에 속한 세 개의 매크로 섹터들에 의해 생성됨을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
26	제25항에 있어서, 상기 이동국들 중 상기 세 개의 마이크로 섹터 중 하나에 위치한 이동국은 해당 마이크로 섹터의 방위각과 동일한 방위각을 가지는 매크로 섹터를 위해 할당된 미사용 자원을 임차하고, 상기 이동국들 중 상기 세 개의 피코 섹터 중 하나에 위치한 이동국은 해당 피코 섹터의 방위각과 동일한 방위각을 가지는 매크로 섹터를 위해 할당된 미사용 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
27	제26항에 있어서, 상기 FDD 및 TDD 기지국은 적응형 빔포밍 안테나를 사용하여 상기 이동국들로 방사되는 섹터빔을 생성하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
28	주파수분할이중화(Frequency Division Duplexing : FDD)와 시분할이중화(Time Division Duplexing : TDD) 기법을 기반으로 기지국들과 이동국들 간의 통신을 지원하는 시스템에서 셀룰러 시스템 구성 방법에 있어서, 상기 FDD 기법 기반의 적어도 세 개의 기지국들에 의해 적어도 세 개의 연속된 매크로 셀을 생성하는 과정과; 각 매크로 셀을 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 매크로 섹터로 분할하는 과정과, 상기 TDD 기법 기반의 적어도 하나의 마이크로 셀 또는 피코 셀을 포함하는 적어도 하나의 클러스터를 생성하는 과정과; 상기 마이크로 셀을 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 마이크로 섹터로 분할하고, 상기 피코 셀을 각 안테나 빔 방향과 관련된 다수의 피코 섹터로 분할하는 과정과, 상기 FDD 기법 기반의 기지국들에 둘러싸인 가상 셀을 생성하는 과정을 포함하며, 상기 마이크로 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 마이크로 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 상기 가상 셀의 매크로 섹터로부터 자원을 임차하고, 상기 피코 섹터에 위치하는 이동국은 상기 다수의 매크로 섹터 중에서 상기 피코 섹터의 안테나 빔 방향과 평행인 안테나 빔 방향을 가지는 상기 가상 셀의 매크로 섹터로부터 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
29	제28항에 있어서, 상기 클러스터는 상기 가상 셀과 동축을 이루는 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
30	제29항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 연속된 매크로 셀 각각은 상기 FDD 기법 기반의 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔들에 의해 커버되는 세 개의 매크로 섹터가 생성되도록 일정한 각도로 분할됨을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
31	제30항에 있어서, 상기 적어도 하나의 마이크로 셀은 상기 TDD 기법 기반의 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔에 의해 커버되는 세 개의 마이크로 섹터가 형성되도록 일정한 각도로 분할되고, 상기 적어도 하나의 피코 셀은 상기 TDD 기법 기반의 기지국으로부터 방사되는 각각의 섹터빔에 의해 커버되는 세 개의 피코 섹터가 생성되도록 일정한 각도로 분할됨을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
32	제31항에 있어서, 상기 가상셀은 각각 서로 다른 방위각으로 생성되며 서로 다른 매크로 셀에 속해있는 세 개의 매크로 섹터들을 포함함을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
33	제32항에 있어서, 상기 마이크로 섹터에 위치한 이동국은 상기 마이크로 섹터의 방위각과 동일한 방위각의 매크로 섹터를 위해 할당된 미사용 중인 자원을 임차하고, 상기 피코 섹터에 위치한 이동국은 상기 피코 섹터의 방위각과 동일한 방위각의 매크로 섹터를 위해 할당된 미사용 중인 자원을 임차함을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
34	제33항에 있어서, 상기 FDD 및 TDD 기법 기반의 기지국들은 적응형 빔포밍 안테나를 사용하여 상기 이동국들로 방사되는 섹터빔을 생성함을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
35	제28항에 있어서, TDD 기반의 기지국이 TDD 이동국으로부터 호 요청을 수신하는 과정과; TDD 잔여 자원이 존재하는지 여부를 체크함으로써, TDD 자원이 사용 가능한지를 판단하는 과정과; 상기 TDD 자원이 사용 가능하면 상기 TDD 이동국에 상기 사용 가능한 TDD 자원을 할당하는 과정과; 상기 TDD 자원이 사용 불가능한 경우, FDD 기반의 기지국으로부터 FDD 자원을 임차하는 과정과; 상기 TDD 이동국의 우선순위에 따라 상기 FDD 자원을 상기 TDD 이동국에 할당하는 과정을 포함하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
36	제35항에 있어서, 상기 자원을 임차하는 과정은: FDD 반송파에 사용 가능한 미사용 중인 자원이 있는지 여부를 판단하는 과정과; 상기 사용 가능한 미사용 중인 자원이 있으면 미사용 중인 FDD 자원을 임차할 지 여부를 결정하는 과정과; 상기 미사용 중인 FDD 자원을 임차하기로 결정한 경우, 상기 TDD 이동국의 우선순위를 결정하는 과정과, 상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 미사용 중인 FDD 자원을 상기 TDD 이동국에게 할당하는 과정을 포함하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
37	제36항에 있어서, 상기 자원을 임차하는 과정은; 상기 TDD 이동국의 우선순위 결정을 위해 적응적 빔포밍을 적용할 것인지 여부를 판단하는 과정을 더 포함하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
38	제36항에 있어서, 상기 미사용 중인 FDD 자원을 임차할지 여부를 결정하는 과정은; 상기 TDD 이동국에 의해 측정된 제1시스템간 간섭(IMS_inter-sys)을 수신하는 과정과; 상기 TDD 이동국으로부터 수신한 제1시스템간 간섭(IMS_inter-sys)을 미리 정해진 제1간섭 마진 임계치(ITH_MS)와 비교하는 과정과; 상기 제1시스템간 간섭(IMS_inter-sys)이 상기 제1간섭 마진 임계치(ITH_MS)보다 작거나 같으면 상기 미사용 중인 FDD 자원을 임차하는 과정을 포함하며, 상기 제1시스템간 간섭은 FDD 이동국들에 의해 발생되는 간섭임을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
39	삭제
40	제37항에 있어서, 상기 적응적 빔포밍을 적용할지 여부를 결정하는 과정은: 상기 TDD 기반의 기지국이 제2시스템간 간섭(IBS_inter-sys)을 측정하는 과정과; 상기 제2시스템간 간섭(IBS_inter-sys)을 제2 간섭 마진 임계치 (ITH_BS)와 비교하는 과정과; 상기 제2시스템간 간섭(IBS_inter-sys)이 제2 간섭 마진 임계치 (ITH_BS)보다 크면 적응적 빔포빙을 적용하는 과정을 포함하며, 상기 제2시스템간 간섭은 FDD 이동국들로부터 발생되어 상기 TDD 기반의 기지국에 미치는 간섭임을 특징으로 하는 셀룰러 시스템 구성 방법.
41	삭제
41	삭제

출원인

번호	이름	주소	국적
1	삼성전자주식회사	경기도 수원시 영통구 매탄동 ***	대한민국
2	더 유니버시티 코트 오브 더 유니버시티 오브 에딘버그	영국 이에이치* *와이엘 에딘버그, 사우쓰 브리짓, 올드 칼리지	영국

발명자

번호	이름	주소	국적
1	윤상보	경기도성남시분당구이매동삼성아파트****동***호	대한민국
2	조성현	서울특별시송파구잠실본동***-*****호	대한민국
3	김영수	경기도성남시분당구미금동까치마을*단지대우아파트***동****호	대한민국
4	김응선	경기도수원시영통구영통동황골마을신명아파트***동***호	대한민국
5	이연우	영국스코틀랜드이에이치**제이엘킹스빌딩에딘버그에딘버그대학전기전자공학부	대한민국
6	맥라우린스티븐	영국스코틀렌드이에이치**제이엘킹스빌딩에딘버그에딘버그대학전기전자공학부	영국

 

우선권 정보 (국가/번호/일자)

국가명	번호	일자
영국(GB)	0403007.8	2004.02.11

지정국

구분	국가명

선행기술조사문헌

KR1020010074747 A*        US20020077152 A1        KR1020040069569 A        JP2003199147 A

(*는 심사관에 의하여 인용된 문헌)

행정처리

번호	접수번호	접수일자	서류명(영문)	최종상태
1	1-1-2004-0150547-11	2004.04.12	특허출원서 (Patent Application)	수리 (Acceptance)
2	1-1-2004-5061483-61	2004.04.19	우선권주장증명서류제출서 (Submission of Priority Certificate)	수리 (Acceptance)
3	4-1-2005-5072608-11	2005.07.15	출원인정보변경(경정)신고서 (Notification of change of applicant's information)	수리 (Acceptance)
4	4-1-2005-5079334-14	2005.08.02	출원인정보변경(경정)신고서 (Notification of change of applicant's information)	수리 (Acceptance)
5	1-1-2009-0025122-16	2009.01.14	[명세서등 보정]보정서 ([Amendment to Description, etc.] Amendment)	보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment)
6	1-1-2009-0025123-51	2009.01.14	[심사청구]심사청구(우선심사신청)서 ([Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination))	수리 (Acceptance)
7	4-1-2009-5018367-06	2009.01.29	출원인정보변경(경정)신고서 (Notification of change of applicant's information)	수리 (Acceptance)
8	9-1-9999-9999999-89	2009.10.08	선행기술조사의뢰서 (Request for Prior Art Search)	수리 (Acceptance)
9	9-1-2009-0061097-48	2009.11.12	선행기술조사보고서 (Report of Prior Art Search)	수리 (Acceptance)
10	9-5-2010-0485467-78	2010.10.27	의견제출통지서 (Notification of reason for refusal)	발송처리완료 (Dispatched)
11	1-1-2010-0840351-17	2010.12.20	[거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 ([Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation))	수리 (Acceptance)
12	1-1-2010-0840352-63	2010.12.20	[명세서등 보정]보정서 ([Amendment to Description, etc.] Amendment)	보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment)
13	9-5-2011-0056933-37	2011.01.31	의견제출통지서 (Notification of reason for refusal)	발송처리완료 (Dispatched)
14	1-1-2011-0229000-21	2011.03.29	[거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 ([Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation))	수리 (Acceptance)
15	1-1-2011-0228999-27	2011.03.29	[명세서등 보정]보정서 ([Amendment to Description, etc.] Amendment)	보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment)
16	9-5-2011-0614980-17	2011.10.24	등록결정서 (Decision to grant)	발송처리완료 (Dispatched)

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