KR100809796B1 - 다수의 수신기 체인들을 구비한 수신기를 사용하여 다수의캐리어들 사이에서 선택하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발은 무선 통신 시스템에서 주파수 대역 선택 방법들을 수행하는 수신기들에 관한 것이다. 서로 다른 주파수 대역들은 서로 다른 선택적인 캐리어 주파수들 및/또는 기지국 셀 및/또는 섹터 송신기 접속 대안들과 연관된다. 이동 노드 수신기들(401)은 각각 캐리어에 상응하는 신호들을 처리하는 2개의 수신기 체인들(403, 405)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 수신기 체인(403, 405)은 자신의 제어가능한 RF 모듈(404, 406)을 포함하며, 개별 캐리어 대역 선택(408, 434)은 각각의 RF 모듈(404, 406)에서 수행된다. 몇몇 실시예들에서, 2개의 수신기 체인들(403, 405)은 공통 RF 모듈을 공유하지만, 각각의 체인은 자신의 제어가능한 기저대역 필터(414, 438)를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 제 1 체인(403)은 제 2 체인(405)보다 더 복잡하다. 대부분의 실시예들에서, 각각의 체인은 동일한 기술, 예를 들면 스펙트럼 확산 OFDM 또는 CDMA를 사용한다. 각각의 체인은 서로 다른 대역에서 품질 표시자 값을 획득하며, 다운 링크 트래픽 시그널링을 위한 채널 및 캐리어 대역 선택시 품질 표시자 값들의 비교가 사용된다.

Description

다수의 수신기 체인들을 구비한 수신기를 사용하여 다수의 캐리어들 사이에서 선택하기 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR SELECTING BETWEEN MULTIPLE CARRIERS USING A RECEIVER WITH MULTIPLE RECEIVER CHAINS}
본 발명은 통신 시스템들에 관한 것이며, 특히 2개의 수신기 체인들을 포함하는 무선 통신 디바이스들을 구현 및 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 방법은 다수의 캐리어들 사이에서 선택을 지원하기 위해 2개의 수신기 체인들을 사용하기 위한 방법을 포함한다.
구현의 견지에서, 통신 시스템의 서로 다른 부분들에서 서로 다른 캐리어들을 사용하는 것은 바람직할 수 있는데, 이는 예를 들어 서로 다른 주파수들에 대한 소유가 서로 다른 지리적인 위치에 의해 좌우되고 및/또는 서로 다른 캐리어들의 사용을 통해 신호 간섭을 최소화하는 것이 요구되기 때문이다. 스펙트럼 확산 무선 통신 시스템들은 시스템에서 서로 다른 주파수 대역과 연관된 각각의 캐리어를 가지는 서로 다른 캐리어들을 사용할 수 있다. 몇몇 무선 통신 시스템들에서, 서로 다른 셀들 및/또는 섹터들은 서로 다른 캐리어들을 사용한다. 몇몇 시스템들에서, 동일한 섹터 또는 동일한 셀은 각각 연관된 주파수 대역을 가지는 서로 다른 캐리어들을 사용하며, 예를 들어, 셀 또는 섹터 내의 전체 사용 가능 대역폭은 서 로 다른 주파수 대역들, 예를 들면 개별 주파수 대역들로 분할된다.
무선 단말기들(WTs), 예를 들어 이동 노드들은 통신 시스템에서 이동할 수 있고, 특정 캐리어 주파수 및 연관된 대역을 사용하여, 예를 들어 다운 링크 시그널링을 위해 주어진 셀/섹터와의 접속을 형성한다. 환경이 변화함에 따라, 예를 들면 캐리어 주파수에서 사용자들이 증가하는 것과 같은 로딩 환경의 변화 또는 셀/섹터 경계에 접근하는 것과 같은 WT의 이동으로 인해 WT가 서로 다른 캐리어들로 이동하고, 기지국 송신기에 대응하는 서로 다른 셀/섹터/캐리어 주파수 조합에 참여하는 것이 유리하거나 필수적일 수 있다. 일반적으로, 공지된 시스템에서 다수의 무선 단말 수신기 구현들은 단일 수신기 체인을 사용하며, 무선 단말기는 예를 들어 기지국과의 통신의 차단으로 인해 스위칭될 때까지 동일한 캐리어에 남아있는다. 상기와 같은 접근 방식은 WT가 경계들에서 통신의 중단을 경험하고, WT가 시스템에서 이동함에 따라 페이딩과 같은 수신 품질에서의 변경을 경험하기 때문에 바람직하지 못하다. 다른 공지된 수신기 구현들은 단일 수신기 체인을 사용하며, 상기 수신기는 접속된 기지국 송신기와의 통신을 중단하고, 선택적인 가능한 캐리어들을 탐색 및 평가하기 위해 사용중에 캐리어로부터 일시적으로 스위칭한다. 상기 접근 방식은 WT가 탐색 시간들 동안 정상적인 통신 세션들을 중단하고, 각각의 탐색 주파수를 조절하기 위한 필터, 예컨데 RF 필터를 다시 동조하는데 시간이 걸리고, 검출된 캐리어를 위해 대기하고 파일럿 신호들과 같은 임의의 수신된 신호들을 수집하여 평가하는데 시간이 걸리며, 원래의 캐리어 세팅에 다시 동조하는데 시간이 걸리기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 논의의 관점에서, 효율적인 무선 단말 수신기 설계 및 동작을 위한 개선된 방법들 및 장치가 요구되는 것은 명백하다. 상기 장치 및 방법들이 진행 중 통신 세션을 중단하지 않고 동일한 시간에 서로 다른 캐리어 주파수 대역들을 사용하여 2개의 선택적인 채널들의 품질을 추정하도록 허용된다면, 이는 바람직하다. 또한, 캐리어 주파수/셀/섹터 기지국 접속 포인트에 대하여 무선 단말기가 선택하도록 하고, 스위칭이 편리한 포인트에서 발생하도록 하고, 시스템 로드 조건들과 같은 다른 고려 사항들에 응답하여 스위칭하도록 하여 선택적인 캐리어들의 연속적인 트래킹을 위한 방법이 제공된다면, 이 또한 바람직하다.
본 발명은 무선 통신 디바이스들을 실행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 디바이스들은 다수의 수신기 체인들을 포함한다.
무선 통신 시스템들에서 주파수 대역 선택 방법들을 수행하는 방법에 따라 수행되는 다양한 수신기들이 개시된다. 서로 다른 주파수 대역들은 서로 다른 선택적인 캐리어 주파수들 및/또는 기지국 셀 및/또는 섹터 송신기 접속 선택들과 연관된다. 무선 단말기들, 예를 들어 개인 디지털 보조장치, 노트북 컴퓨터 등등과 같은 이동 노드들은 2개의 수신기 체인들을 포함하며, 각각의 체인은 캐리어에 상응하는 신호를 처리한다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 수신기 체인은 자신의 제어가능한 RF 모듈을 포함하며, 개별 캐리어 대역 선택은 각각의 RF 모듈에서 수행된다. 다른 실시예들에서, 2개의 수신기 체인들은 공통 RF 모듈을 공유하지만, 각각의 체인은 자신의 제어가능한 기저대역 필터를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 제 1 수신기 체인은 예를 들어 사용되는 하드웨어 및/또는 수행되는 계산들에 대하여 제 2 수신기 체인보다 더 구현이 복잡하다. 그러나, 모든 경우는 아니나, 대부분의 실시예들에서 각각의 체인은 예를 들어 스펙트럼 확산 OFDM 또는 CDMA와 같은 동일한 통신 기술을 사용한다.
본 발명에 따라, 각각의 체인은 서로 다른 통신 대역에 대한 품질 표시자 값을 획득 및/또는 발생하며, 품질 표시자 값들의 비교는 다운 링크 트래픽 시그널링을 위해 채널 및 캐리어 대역의 선택시 사용된다.
본 발명의 다양한 실시예들 및 또다른 장점들은 하기에서 상세히 논의된다.
도 1은 본 발명에 따라 구현된 다수의 캐리어들을 지원하고 본 발명의 방법들을 사용하는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용하는 예시적인 기지국을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용하는 예시적인 무선 단말기를 도시한다.
도 4는 제 2 체인 보다 더 복잡한 레벨을 가지는 제 1 체인을 포함하고, 본 발명에 따라 구현되며 본 발명의 방법들을 사용하는 예시적인 2개의 체인 수신기를 도시한다.
도 5는 제 2 체인 보다 더 복잡한 레벨을 가지는 제 1 체인을 포함하는 또다른 예시적인 2개의 체인 수신기를 도시하며, 상기 두 수신기 체인들 모두는 공통 RF 모듈을 공유하고, 대역 선택은 기저대역 필터들을 통해 제어되며, 상기 수신기는 본 발명에 따라 구현되고, 본 발명의 방법들을 사용한다.
도 6-10은 본 발명에 따른 예시적인 무선 단말 수신기들에 의한 예시적인 시그널링 및 대역 선택을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따라 구현된, 다수의 캐리어들 및 스펙트럼 확산 시그널링을 지원하는 예시적인 무선 통신 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 본 발명의 장치 및 방법들을 사용한다. 도 1은 다수의 예시적인 다중-섹터 셀들, 셀 1(102), 셀 2(104), 셀 3(106)을 포함한다. 각각의 셀(102, 104, 106)은 각각 기지국(BS; BS1(108), BS2(110), BS3(112))에 대한 무선 커버리지 영역을 나타낸다. 예시적인 실시예에서, 각각의 셀(102, 104, 106)은 3개의 섹터들(A, B, C)을 포함한다. 셀 1(102)은 섹터 A(114), 섹터 B(116), 섹터 C(118)를 포함한다. 셀 2(104)는 섹터 A(126), 섹터 B(128), 섹터 C(130)를 포함한다. 셀 3(106)은 섹터 A(126), 섹터 B(128) 및 섹터 C(130)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 서로 다른 개수의 섹터들이 가능하며, 예를 들어 하나의 셀 당 하나의 섹터, 하나의 셀 당 2개의 섹터들, 또는 하나의 셀 당 3 이상의 셀들이 가능하다. 또한, 서로 다른 셀들은 서로 다른 개수의 섹터들을 포함할 수 있다.
무선 단말기들(WTs), 예를 들어, 이동 노드들(MNs)은 시스템에서 이동하며, BS로의 무선 링크를 통해 피어 노드들, 예를 들어 다른 MN들과 통신할 수 있다. 셀 1(102)의 섹터 A(114)에서, WTs(132, 134)는 각각 무선 링크들(133, 135)을 통 해 BS1(108)에 접속된다. 셀 1(102)의 섹터 B(116)에서, WTs(136, 138)은 각각 무선 링크들(137, 139)을 통해 BS1(108)에 접속된다. 셀 1(102)의 섹터 C(118)에서, WTs(140, 142)은 각각 무선 링크들(141, 143)을 통해 BS1(108)에 접속된다. 셀 2(104)의 섹터 A(120)에서, WTs(144, 146)은 각각 무선 링크들(145, 147)을 통해 BS2(110)에 접속된다. 셀 2(104)의 섹터 B(122)에서, WTs(148, 150)은 각각 무선 링크들(149, 151)을 통해 BS2(110)에 접속된다. 셀 2(104)의 섹터 C(124)에서, WTs(152, 154)은 각각 무선 링크들(153, 155)을 통해 BS2(110)에 접속된다.
BS들은 네크워크를 통해 함께 접속되며, 따라서 주어진 셀 내의 WT들의 주어진 셀 외부에 위치된 피어들로의 접속을 제공한다. 시스템(100)에서, BS들(108, 110, 112)은 각각 네트워크 링크들(170, 172, 174)을 통해 네트워크 노드(168)에 접속된다. 라우터와 같은 네트워크 노드(168)는 다른 네트워크 노드들, 예를 들면 다른 기지국들, 라우터들, 홈 에이전트 노드들, AAA 서버 노드들 등등과 네트워크 링크(176)를 통해 인터넷에 접속된다. 네트워크 링크들(170, 172, 174, 176)은 예를 들어 광 섬유 링크들이 될 수 있다.
BS들(108, 110, 112)은 섹터화된 송신기들을 포함하며, 각각의 섹터 송신기는 다운 링크 신호들, 예를 들면 할당 신호들과 같은 방송 신호들, 비컨 신호들 및/또는 파일럿 신호들 및 본 발명에 따라 다운 링크 트래픽 신호들과 같이 WT(들)에 특정된 신호들을 전송하기 위해 특정 할당 캐리어 주파수를 사용한다. 상기 다운 링크 신호들은 어떤 캐리어 주파수를 선택할 것인지 및 어떤 상응하는 기지국 섹터/셀을 접속 포인트로서 사용할 것인지를 평가 및 결정하기 위해 사용될 수 있는 정 보를 WT들, 예를 들면 WT(132)에 제공한다. WT들, 예를 들어 WT(132)는 WT로의 다운 링크 트래픽 채널 시그널링과 같은 통상적인 통신들을 위해 사용될 수 있고 WT에 선택될 수 있는 선택적인 캐리어 주파수 대역들에 대한 정보를 제공한다. 본 발명에 따라, WT는 3개의 선택적인 캐리어 주파수 대역들 내에서 다운 링크 신호들을 수신하고, 동시에 2개의 선택적인 캐리어 주파수 접속의 선택들을 평가할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라 구현되고 선택적으로 액세스 노드라 참조되는 예시적인 기지국(200)을 도시한다. BS는 WT의 네트워크 접속 포인트로서 제공되고, WT의 네트워크로의 액세스를 제공하기 때문에 액세스 노드라 불린다. 도 2의 기지국(200)은 도 1의 시스템(100)의 기지국들(108, 110, 112) 중 몇몇에 대한 상세한 표현이 될 수 있다. 기지국(200)은 예를 들어, CPU와 같은 프로세서(202), 디코더(206)를 포함하는 수신기(204), 섹터화된 송신기(208), 메모리(210) 및 다양한 엘리먼트들이 데이터와 정보를 교환할 수 있는 버스(214)를 통해 서로 결합된 I/O 인터페이스(212)를 포함한다. 수신기(204)는 기지국(200)에 의해 커버된 섹터들의 각각에서 무선 단말기들(도 3에 도시)로부터 신호들을 수신할 수 있고, 섹터화된 안테나(216)에 접속된다. 수신기의 디코더(206)는 수신된 업 링크 신호들을 디코딩하여 송신 이전에 WT들(300)에 의해 인코딩된 정보를 추출한다. 섹터화된 송신기(208)는 다수의 송신기들, 섹터 1 송신기(218), 섹터 N 송신기(220)를 포함한다. 각각의 섹터 송신기(218, 220)는 다운 링크 데이터/정보를 인코딩하기 위한 인코더(222, 224)를 포함하며, 각각 안테나(226, 228)에 접속된다. 각각의 안테 나(226, 228)는 서로 다른 섹터에 상응하며, 일반적으로 안테나가 상응하거나 위치될 수 있는 섹터로 전송하도록 배치된다. 안테나들(226, 228)은 서로 다른 섹터들에 대하여 서로 다른 엘리먼트들을 가지는 단일 다중-섹터 안테나의 서로 다른 엘리먼트들에 상응하거나 구분될 수 있다. 각각의 섹터 송신기(218, 220)는 예를 들어 다운 링크 트래픽 신호들, 할당 신호들, 파일럿 신호들 및/또는 비컨 신호들과 같은 다운 링크 시그널링을 위해 사용되도록 할당된 캐리어 주파수 대역을 갖는다. 기지국 I/O 인터페이스(212)는 기지국(200)을 다른 네트워크 노드들, 예를 들면, 다른 액세스 노드들, 라우터들, AAA 서버들, 홈 에이전트 노드들 및 인터넷에 접속한다. 메모리(210)는 루틴들(230) 및 데이터/정보(232)를 포함한다. 프로세서(202)는 루틴들(23)을 실행하고, 메모리(210)내의 데이터/정보(232)를 사용하여 서로 다른 전력 레벨을 사용하는 서로 다른 캐리어 주파수들에서의 사용자의 스케줄링, 전력 제어, 타이밍 제어, 통신, 시그널링 및 비컨 시그널링을 포함하는 기지국(200)의 동작을 제어한다. 특정 사용자, 예를 들면 특정 WT(300)의 특정 캐리어 주파수에서의 스케줄링은 본 발명에 따라 WT(300)에 의해 수행된 선택에 응답할 수 있다.
메모리(210)내의 데이터/정보(232)는 데이터(234), 예를 들어 무선 단말기들(300)을 통해 송신 및 수신될 사용자 데이터, 각각의 섹터와 연관된 캐리어 주파수들 및 섹터 내의 각각의 캐리어 주파수와 연관된 데이터 송신 전력 레벨을 포함하는 섹터 정보(236), 다수의 캐리어 주파수 정보(캐리어 1 정보(238), 캐리어 N 정보(240)), 비컨 정보(242), 및 시스템 로딩 정보(243)를 포함한다. 캐리어 주파 수 정보(238, 240)는 캐리어의 주파수 및 연관된 대역폭을 정의하는 정보를 포함한다. 비컨 정보(242)는 예를 들어 각각의 섹터 내의 비컨 신호들을 특정 주파수들 및 캐리어들과 연관하는 정보와 같은 톤 정보 및 비컨 신호들을 전송하기 위해 연관된 시퀀스 타이밍을 포함한다. 시스템 로딩 정보(243)는 기지국(200)에 의해 지원된 다수의 캐리어 대역들의 각각을 통한 합성 로딩 정보를 포함한다. 시스템 로딩 정보(243)는 기지국(200)으로부터 몇몇 실시예들에서 대역들의 선택을 결정하는 프로세스에서 수신기의 체인들 내에서 세팅하기 위한 정보를 사용할 수 있는 WT들(300)로 전송될 수 있다.
메모리(210)내의 데이터/정보(232)는 다수의 WT 데이터/정보(244) 세트들을 포함하며, 각각의 WT에 대한 세트는 WT1 데이터/정보(246), WTN 데이터/정보(248)이다. WT1 데이터/정보(246)는 WT1로부터의 루트 내의 사용자 데이터, WT를 기지국(200)과 연관하는 단말기 ID, WT가 현재 위치된 섹터를 식별하는 섹터 ID 및 WT1을 다운 링크 시그널링을 위해 사용된 특정 캐리어 주파수로 연관하는 캐리어 주파수 정보를 포함한다.
기지국 루틴들(230)은 통신 루틴들(250), 기지국 제어 루틴들(252)을 포함한다. 통신 루틴들(250)은 기지국(200)에 의해 사용되는 다양한 통신 프로토콜을 구현할 수 있다. 기지국 제어 루틴들(252)은 스케줄러 모듈(254) 및 시그널링 루틴들(256)을 포함한다. 기지국 제어 루틴들(252)은 수신기들(204), 송신기들(218, 220), 스케줄링, 시그널링 및 본 발명에 따른 비컨 시그널링을 포함하는 기지국 동작을 제어한다. 스케줄러 모듈(254), 예를 들어 스케줄러는 업 링크 및 다운 링크 통신들을 위해 무선 단말기들(300)로 무선 링크 자원들, 예를 들면 시간에 따른 대역폭을 스케줄링하기 위해 사용된다. 기지국 제어 루틴들(252)은 또한 수신기들(204), 디코더(206), 송신기들(218, 220), 인코더들(222, 224), 원래의 신호 발생, 데이터 및 제어 톤 홉핑 및 신호 수신을 제어하는 시그널링 루틴들(256)을 포함한다. 시그널링 루틴들(256)에 포함된 비컨 루틴(258)은 본 발명에 따라 비컨 신호들의 발생 및 송신을 제어하기 위해 비컨 정보(242)를 사용한다. 본 발명에 따라, 몇몇 실시예들에서, 상대적으로 좁은 주파수를 가지는 높은 전력 신호들과 같은 비컨 신호들은 섹터 송신기에 할당된 캐리어 대역내의 각각의 섹터 송신기에 의해 송신될 수 있다. 상기 비컨 신호들은 몇몇 실시예들에서 선택적인 사용가능 캐리어 신호들을 비교하기 위해 WT들(300)에 의해 사용되고, 선택적인 캐리어들을 사용하여 선택적인 다운 링크 채널들을 평가한다.
도 3은 본 발명에 따라 구현되고, 본 발명의 방법들을 사용하는 이동 노드와 같은 예시적인 무선 단말기(300)를 도시한다. 도 3의 무선 단말기(300)는 도 1의 시스템(100)의 WT들(132, 134, 136, 140, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162, 164, 166) 중 몇몇의 상세한 표현이 될 수 있다. 무선 단말기(300)는 수신기(302), 송신기(304), CPU와 같은 프로세서(306), 및 다양한 엘리먼트들이 데이터와 정보를 교환할 수 있는 버스(310)를 통해 서로 접속된 메모리(308)를 포함한다.
수신기(302)는 다운 링크 신호들이 다수의 기지국 섹터 송신기들 및 상응하는 섹터 안테나들(226, 228)을 통해 수신되는 안테나(312)에 접속된다. 수신 기(302)는 제 1 스펙트럼 확산 수신기 체인(314), 제 2 스펙트럼 확산 수신기 체인(318) 및 대역 선택 제어기(316)를 포함한다. 제 1 스펙트럼 확산 수신기 체인(314)은 제 1 RF 모듈(주파수 동기 회로;320), 제 1 수신기 체인 부가 모듈들(322), 및 디지털 신호 처리 모듈(324)을 포함한다. 디지털 신호 처리 모듈(324)은 디코더(326) 및 신호 품질 검출기 모듈(328)을 포함한다. 제 2 스펙트럼 확산 수신기 체인(318)은 제 2 RF 모듈(주파수 동기화 회로;330), 제 2 수신기 체인 부가 모듈(332) 및 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)을 포함한다. 대부분의 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(314)은 제 2 수신기 체인(318) 부다 더 큰 용량을 가지며, 제 1 수신기 체인은 다운 링크 트래픽 데이터/정보를 디코딩 및 전송하기 위해 사용되는 체인이다.
제 1 RF 모듈(320), 제 1 수신기 체인 부가 모듈(322) 및 디지털 신호 처리 모듈(324)은 예를 들어, 할당 신호들, 다운 링크 트래픽 채널 데이터 및 정보 신호들, 파일럿 신호들 및/또는 특정 제 1 캐리어 주파수에 연관하여 현재 선택된 제 1 대역에서 기지국 섹터 송신기에 의해 통신되는 비컨 신호들을 포함하는 다운 링크 신호들을 수신, 디코딩, 측정 및 평가하는데 사용된다. 대역 선택 제어기(316)는 특정 캐리어 주파수를 선택하기 위해 신호를 제 1 RF 모듈(32)로 출력하고, 제 1 RF 모듈(320)은 선택된 캐리어 주파수 내의 신호들은 통과시키고 선택된 캐리어 주파수 대역 외부의 신호들 중 적어도 몇몇은 거절한다. RF 모듈(32)에 의해 통과된 출력 신호들은 예를 들어 추가로 필터링되고, 제 1 수신기 체인 부가 모듈들(322)에 의해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변화된다. 신호들이 제 1 수신기 체인 부가 모듈(322)로부터 출력되어 디지털 신호 처리 모듈(324)로 전송된다. 디지털 신호 처리 모듈(326)은 사용자 특정 신호 및 방송 신호 모두를 디코딩할 수 있는 디코더(326)를 포함한다. 디지털 신호 처리 모듈은 또한 제 1 RF 모듈(320)에 의해 선택된 캐리어를 사용하여 기지국 섹터 송신기와 Wt(300) 사이의 다운 링크 시그널링 품질을 표시하는 품질 표시 정보를 발생하는 신호 품질 검출기(328)를 포함한다.
제 2 RF 모듈(330) 및 제 2 수신기 체인 부가 모듈들(332)은 제 1 캐리어 대역에서의 수신과 동시에 제 2 캐리어 대역을 사용하여 제 2 기지국 섹터 송신기로부터 다운 링크 신호들을 수신하는데 사용되며, 제 2 캐리어 대역은 제 1 캐리어 대역과는 다르다. 제 2 RF 모듈(330) 및 제 2 수신기 체인 부가 모듈들(332)을 통해 처리된 신호들은 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(334)에 의한 에너지 검출 및/또는 SNR을 위해 평가된다.
제 2 RF 모듈(330), 제 2 수신기 체인 부가 모듈(332) 및 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 예를 들어 할당 신호들, 다운 링크 트래픽 채널 데이터 및 정보 신호들, 파일럿 신호들 및/또는 특정 제 2 캐리어 주파수와 연관된 현재 선택된 제 2 대역에서 기지국 섹터 송신기에 의해 통신된 비컨 신호들을 포함하는 다운 링크 신호들을 수신, 측정 및 평가하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 디코딩은 몇몇 방송 신호들에 수행된다. 대역 선택 제어기(316)는 신호를 제 2 RF 모듈(330)에 출력하여 특정 캐리어 주파수를 선택하고, 제 2 RF 모듈(330)은 선택된 캐리어 주파수 대역 내의 신호들을 통과시키고, 선택된 캐리어 주파수 대역 이외의 신호들 중 몇몇은 차단한다. 제 2 RF 모듈(330)에 의해 통과된 출력 신호들은 예를 들어 추가로 필터링되고 제 2 수신기 체인 부가 모듈들(332)에 의해 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되는 것과 같이 처리된다. 제 2 수신기 체인 부가 모듈들(332)로부터 출력된 신호들은 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)로 전송된다. 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 제 2 RF 모듈(330)에 의해 선택된 캐리어를 사용하여 기지국 섹터 송신기와 WT(300) 사이의 다운 링크 시그널링 품질을 표시하는 품질 표시 정보를 발생한다.
디지털 신호 처리 모듈(324)의 신호 품질 검출기 모듈(328) 및 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)로부터의 출력들, 예를 들어 품질 표시자 값들은 본 발명에 따라 RF 모듈들(주파수 동기화 회로들; 320, 330)에서 주파수 대역 세팅의 선택을 제어하는 대역 선택 모듈(316)에 입력된다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(314) 및 제 2 수신기 체인(318)은 2개의 개별 RF 모듈들(320, 330) 대신에 공통 RF 모듈을 사용한다. 상기 실시예에서, 대역 선택 제어기(316)는 제 1 및 제 2 수신기 체인 부가 모듈들(322, 332)에 접속되며, 예를 들어 모듈들(322, 332) 내의 대역 통과 필터를 제어하여 각각의 체인(314, 318)에 대한 정보를 포함하는 서로 다른 캐리어 주파수 대역을 통과시킨다. 예를 들어, 공통 RF 모듈은 5MHz BW 신호이지만, 각각의 기저대역 필터는 선택적으로 서로 다른 1.25MHx BW 신호를 통과시킨다.
대부분의 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(314)은 제 2 수신기 체인(318) 보다 더 복잡하다. 대부분의 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(314)은 제 2 수신기 체인과 동일한 기술을 사용하며, 예를 들어 두 체인들 모두는 스펙트럼 확산 OFDM 신호들을 처리하도록 구현되거나, CDMA 신호들을 처리하도록 구현된다. 몇몇 실시예들에서, 2개의 수신기 체인들(314, 318)은 동일한 레벨의 복잡성을 갖는다.
송신기(304)는 인코더(336)를 포함하고, 송신기 안테나(338)에 접속된다. 업링크 데이터/정보의 블럭들과 같은 데이터/정보는 인코더(336)에 의해 인코딩되어 안테나(338)를 통해 기지국(200)으로 전송될 수 있다.
메모리(308)는 루틴들(340) 및 데이터/정보(342)를 포함한다. CPU와 같은 프로세서(306)는 루틴들(340)을 실행하고, WT(300)를 동작하여 본 발명의 방법들을 실행하기 위해 메모리(308) 내의 데이터/정보(342)를 사용한다.
무선 단말기 데이터/정보(342)는 사용자 데이터(344), 사용자 디바이스/세션 자원 정보(346), 현재 체인 1 선택 캐리어 정보(348), 현재 체인 2 선택 캐리어 정보(350), 셀/섹터 정보(352), 캐리어 주파수 정보(354), 검출된 신호 정보(356) 및 캐리어 선택 정보(358)를 포함한다.
사용자 데이터(344)는 무선 단말기(300)와의 통신 세션에서 피어 노드로부터 송신 및/또는 수신되는 데이터, 정보 파일들을 포함한다. 사용자/디바이스/세션 자원 정보(346)는 예를 들어, 단말기 ID 정보, 기지국 ID 정보, 섹터 ID 정보, 선택된 캐리어 주파수 정보, 모드 정보 및 식별된 비컨 정보를 포함한다. 단말기 ID 정보는 WT(300)이 접속된 기지국(200)에 의해 WT(300)에 할당되며, 기지국(200)에서 무선 단말기(300)를 식별하는 식별자가 될 수 있다. 기지국 ID 정보는 예를 들어, 기지국(200)과 연관되고 홉핑 시퀀스들에서 사용되는 슬로프의 값이 될 수 있 다. 섹터 ID 정보는 원래의 시그널링이 통신되는 섹터화된 기지국 송신기/수신기의 섹터 ID를 식별하는 정보를 포함하며, 무선 단말기(300)가 배치된 셀의 섹터에 상응할 수 있다. 선택된 캐리어 주파수 정보는 예를 들어 제 1 RF 모듈이 동조되는 캐리어와 같은 캐리어를 식별하고, 예를 들어 트래픽 채널 신호들과 같은 다운 링크 데이터 시그널링을 위해 BS에 의해 사용되는 정보를 포함한다. 모드 정보는 무선 단말기(300)가 온/홀드/슬립 상태에 있는지의 여부를 식별한다.
현재 체인 1 선택 캐리어 정보(348)는 제 1 RF 모듈(320)이 대역 선택 제어기(316)에 의해 동조되는 선택된 캐리어를 식별하는 정보를 포함한다. 현재 체인 2 선택 캐리어 정보(350)는 제 2 RF 모듈(330)이 대역 선택 제어기(316)에 의해 동조되는 선택된 캐리어를 식별하는 정보를 포함한다. 셀/섹터 ID 정보(352)는 데이터, 정보, 제어 신호들 및 비컨 신호들의 처리, 전송 및 수신에 사용된 호핑 시퀀스들을 구성하는데 사용된 정보를 포함할 수 있다. 캐리어 주파수 정보(354)는 특정 캐리어 주파수 또는 주파수들, 주파수 대역들, 비컨 신호들 및 톤들의 세트들과 통신 시스템 내의 기지국의 각각의 셀/섹터를 연관하는 정보를 포함할 수 있다. 캐리어 주파수 정보(354)는 각각의 품질 표시자 값을 특정 캐리어 주파수와 연관하는 품질 표시자 연관 정보(355)를 포함하며, 대역 선택 제어기(316)에 의해 선택될 수 있다.
검출된 신호 정보(356)는 신호 에너지 정보(360), SNR 정보(362), 추정 에러 정보(364), 제 1 품질 표시자 값(366) 및 제 2 품질 표시자 값(368)을 포함한다. 검출된 신호 정보(356)는 동기 정보(370) 및/또는 방송 신호 정보(372)를 포함한 다.
검출된 신호 정보(356)는 디지털 신호 처리 모듈(324)의 신호 품질 검출기(328) 및 수신기(302) 내의 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)로부터 출력된 정보를 포함한다. 신호 품질 검출기 모듈(328)은 제 1 송신기에 의해 전송되고 제 1 제 1 수신기 체인(314)이 세팅된 제 1 선택된 캐리어 대역 내에서 통신되는 신호의 신호 에너지(360), SNR(362) 및/또는 추정 에러율(364)을 측정 및 기록할 수 있다. 신호 품질 검출 모듈(328)은 제 1 수신기 체인(314)이 현재 세팅된 캐리어 대역을 사용할 때 제 1 송신기와 WT(300) 사이에서 다운 링크 트래픽 채널과 같은 채널의 품질을 표시하는 제 1 품질 표시자 값(366)을 결정한다. 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 제 2 송신기에 의해 송신되고 제 2 수신기 체인(318)이 세팅된 선택된 제 2 캐리어 대역 내에서 통신된 신호들의 신호 에너지(360) 및/또는 SNR(364)을 측정 및 기록할 수 있다. 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 제 2 체인(318)이 현재 세팅된 제 2 캐리어 대역, 즉 선택적인 캐리어 대역을 사용하여 제 2 송신기와 WT(300) 사이에서 선택적인 채널, 예를 들면 선택적인 다운 링크 트래픽 채널의 품질을 표시하는 제 2 품질 표시자 값(368)을 결정한다.
동기화 정보(370)는 예를 들어, CDMA 파일럿 신호의 처리 동안 제 2 수신기 체인 부가 모듈들(332)에 의해 사용된 및/또는 획득된 파일럿 신호 기반 타이밍 동기화 정보를 포함할 수 있다. 방송 정보(372)는 예를 들어, 파일럿 또는 비컨 신호들과 같은 신호들을 처리하는 동안 제 2 수신기 체인 부가 모듈(332)에 의해 사용된 및/또는 획득된 방송 관련 정보를 포함할 수 있다.
캐리어 선택 정보(358)는 미리결정된 임계치 정보(374), 미리선택된 간격 정보(376), 변화율 정보(378), 서비스 품질 정보(380) 및 시스템 로딩 정보(382)를 포함한다. 캐리어 선택 정보(358)는 예를 들어, 제 1 품질 표시자 값(366)을 제 2 품질 표시자 값(368)과 비교할 때와 같이 검출된 신호 정보를 평가할 때 대역 선택 결정을 수행하기 위해 WT(300)에 의해 사용된 기준, 한계 등등과 같은 정보이다. 미리결정된 임계 정보(374)는 대역 선택 결정들을 수행하기 위해 품질 표시자 값들(366, 368)과 비교하는데 사용된 레벨들을 포함한다. 미리선택된 간격 정보(376)는 고정된 기간의 시간 간격들 및 각각 예를 들어 제 2 품질 표시자가 대역 선택 제어기(316)가 제 1 수신기 체인(314)에 대한 선택을 변경하기 전에 제 1 품질 표시자를 초과하는 것과 같은 일치하는 조건이 존재해야 하는 미리결정된 간격을 정의하기 위해 사용될 수 있는 고정된 개수의 신호 측정치들의 간격들을 포함한다. 변화율 정보(378)는 제 2 신호 품질 표시자 값이 시간에 따라 증가하고, 제 1 및 제 2 신호 품질 표시자 값들 사이의 차이가 부호를 변경하는 동안 제 1 신호 품질 표시자 값이 시간에 따라 감소하는 시간을 식별하기 위해 사용되는 기준이다. 서비스 품질(QoS) 정보(380)는 개별 사용자들에게 제공된 QoS를 포함하는 정보, 사용자에게 제공될 QoS 레벨의 함수로서의 대역 선택, 및 사용자에게 제공될 QoS 레벨의 변화 결과에 따른 선택의 변화들을 포함한다. 시스템 로딩 정보(382)는 대역 선택과 관련된 함수 제어 결정들에서 사용될 수 있는 기지국(200)에 의해 통신된 시스템 로딩을 포함하는 수신된 정보를 포함한다.
WT 루틴들(340)은 통신 루틴들(384) 및 무선 단말 제어 루틴들(386)을 포함 한다. 무선 단말 통신 루틴(384)은 무선 단말(300)에 의해 사용된 다양한 통신 프로토콜들을 실행할 수 있다. 무선 단말 제어 루틴들(386)은 전력 제어, 타이밍 제어, 시그널링 제어, 데이터 프로세싱, I/O, 수신기 제어 및 본 발명에 따른 캐리어 대역 선택 기능들을 포함하는 무선 단말기(300)의 기능적인 제어 동작들을 수행한다. WT 제어 루틴들(386)은 시그널링 루틴들(388), 수신기 제어 모듈(39) 및 캐리어 대역 선택 모듈(392)을 포함한다. 메모리(308) 내의 데이터/정보(342)를 사용하는 시그널링 루틴들(388)은 WT의 시그널링, 예를 들어 업 링크 및 다운 링크 통신된 신호들을 제어한다. 모듈들(324, 334)과 결합된 수신기 제어 모듈(390)은 디코딩, 수신된 신호들에 수행된 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 및 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 품질 표시자 값들(366, 368)의 발생을 포함하는 수신기(302) 동작을 제어한다. 대역 선택 제어기(316)와 결합된 캐리어 대역 선택 모듈(392)은 제 1 및 제 2 품질 표시자 값들(366, 368)을 포함하여 수신 신호들로부터 유도된 데이터/정보뿐만 아니라 캐리어 선택 정보(358)를 사용하여 본 발명에 따라 수신기(302)의 RF 모듈들(320, 330)을 동조하기 위해 어떤 캐리어를 선택할 지의 결정을 수행한다.
도 4는 본 발명에 따른 예시적인 무선 단말 수신기(401)/안테나(402) 결합(400)의 일 예이다. 도 4의 수신기/안테나 결합(400)은 도 3의 WT(300)내의 수신기(302)/안테나(312) 결합으로서 사용될 수 있다. 수신기(401)는 본 발명에 따라 서로 다른 송신기들 및/또는 서로 다른 송신 안테나들에 의해 전송된 신호들과 같이 동시에 2개의 선택된 캐리어 대역에 포함되는 신호들을 처리할 수 있는 수신 기의 예시적인 실시예를 설명한다. 각각의 수신된 캐리어 대역 신호는 하나의 셀의 서로 다른 섹터 및/또는 서로 다른 셀에 상응할 수 있다. 도 4의 수신기(401)는 제 1 수신기 체인(403), 제 2 수신기 체인(405), 대역 선택 제어기(412), 및 다양한 엘리먼트들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(4089)를 통해 서로 결합된 I/O 인터페이스(407)를 포함한다. 수신기는 수신기(401)를 버스(312)로 접속하는 I/O 인터페이스(407)를 통해 WT(300)의 다른 엘리먼트들과 통신할 수 있다. 디코딩된 다운 링크 트래픽 채널 신호들은 디스플레이와 같은 하나 또는 그이상의 외부 디바이스들 및/또는 다른 WT 구성요소들과 같이 인터페이스(407)를 통해 전달될 수 있다.
제 1 수신기 체인(403), 제 2 수신기 체인(405) 및 대역 선택 제어기(412)는 도 3의 WT(300)의 구성요소들(314, 318, 316)에 각각 해당될 수 있다. 수신기(401)는 다수의 섹터/셀 기지국 송신기들로부터 다운 링크 신호들을 수신하는 안테나(402)에 접속된다. 안테나(402)는 제 1 RF 처리 모듈(주파수 동기 회로;404) 및 제 2 RF 처리 모듈(주파수 동기 회로;406)에 접속된다. 제 1 RF 처리 모듈(404)은 함께 접속된 제 1 RF 필터(408) 및 믹서 회로(410)를 포함한다. 제 1 RF 필터(408)는 대역 통과 필터로서 구현되며, 주파수 동기 회로로서 제공될 수 있다. 제 1 RF 필터링 모듈(404)은 대역 선택 제어기(412)에 의해 선택된 제 1 캐리어 주파수로 동조된다. 제 1 RF 필터(408)는 선택된 캐리어 대역 내의 수신된 신호들을 통과시키고 선택된 캐리어 대역 이외의 적어도 몇몇 신호들을 차단한다.
안테나(402)로부터 수신된 대역 통과 신호는 RF 필터(408)로 입력되어, 처리 되고, 믹서 회로(410)에 의해 처리되어 기저대역 신호를 발생한다. 발생된 기저대역 신호는 제 1 RF 처리 모듈(404)로부터 출력되고, 기저대역 필터(414)로 입력된다. 기저대역 필터(414)로부터 필터링된 출력은 A/D 컨버터 모듈(416)로 입력되어 아날로그 대 디지털 변환이 수행된다. 그 결과 출력된 디지털 신호는 추가의 필터링을 위해 디지털 필터(418)로 입력된다. 디지털 필터(418)의 출력은 디지털 신호 처리 모듈(420)로 입력된다. 디지털 신호 처리 모듈(420)은 타이밍 동기 모듈(422), 디코더(423) 및 신호 품질 검출기(426)를 포함한다. 따라서 디지털 신호 처리 모듈(520)은 개별 WT만을 위해 지정되고 다른 WT들에는 지정되지 않는 정보와 같은 WT 특정 정보 뿐만 아니라 방송 정보를 완전히 디코딩할 수 있다.
타이밍 동기 모듈(422)은 예를 들면, 수신된 다운 링크 트래픽 채널 신호들과 같이 처리된 수신된 데이터의 타이밍 동기화를 위해 사용된다. CDMA 및 OFDM 실시예들이 고려된다. CDMA 실시예들의 타이밍 동기 모듈(422)은 공지된 역확산 기술들을 사용하여 구현될 수 있다. OFDM 실시예들의 타이밍 동기 모듈(422)은 공지된 기술들을 사용하여 심볼 타이밍 복원회로로서 구현될 수 있다.
디코더(423)는 예를 들어, 다운 링크 트래픽 채널 사용자 데이터, 비컨 신호들, 파일럿 신호들 등등과 같이 전달된 원래의 전송된 정보를 추출 및 복원하기 위해 입력된 디지털 데이터를 디코딩한다. 디코더(423)는 예를 들어, 비컨 신호, 파일럿 신호들 등등과 같은 방송 신호들을 디코딩하기 위한 방송 모듈(424) 및 예를 들어, 수신기(401)가 속해있는 특정 WT(300)로 전송되는 다운 링크 트래픽 신호들과 같은 이동 특정 다운 링크 신호들을 디코딩하기 위한 이동 특정 모듈(425)을 포 함한다.
신호 품질 검출기(426)는 평가된 신호의 에너지 콘텐츠를 측정하기 위한 신호 에너지 측정 회로(428), 평가된 신호의 SNR을 측정하기 위한 SNR 회로(430), 및/또는 평가된 신호의 에러율을 추정하기 위한 에러 추정기(432)를 포함한다. 신호 품질 검출기(426)는 예를 들면, 수신기의 다운 링크 트래픽 채널 시그널링을 위해 사용되는 채널에 대하여 제 1 수신기 체인(403)을 통해 전송된 신호의 품질 추정치를 획득한다. 품질 추정치는 신호 에너지 측정 회로(428) 출력, 측정된 신호 에너지의 함수인 SNR 회로(430) 출력 및/또는 에러 추정기(432)에 의해 결정된 수신 데이터/정보의 측정 또는 추정된 에러율에 기초한다. 품질 표시자 값과 같은 품질 추정 정보(411)는 대역 선택 제어기(412)로 전송된다.
제 2 RF 처리 모듈(406)은 함께 접속된 제 2 RF 필터(434) 및 믹서 회로(436)를 포함한다. 제 2 RF 필터(434)는 대역 통과 필터로서 구현되며, 주파수 동기 회로로서 제공될 수 있다. 제 1 RF 필터링 모듈(406)은 대역 선택 제어기(412)에 의해 선택된 제 2 캐리어 주파수로 동조된다. 일반적으로, 제 2 RF 처리 모듈(406)을 위해 대역 선택 제어기(412)에 의해 선택된 캐리어 주파수는 제 1 RF 처리 모듈(406)을 위해 선택된 캐리어 주파수와는 다르다. 제 2 RF 필터(434)는 선택된 캐리어 대역 내의 수신된 신호들을 통과시키고 선택된 캐리어 대역 이외의 적어도 몇몇 신호들을 차단한다. 안테나(402)로부터 수신된 대역 통과 신호는 RF 필터(434)로 입력되고, 믹서 회로(410)에 의해 처리되어 기저대역 신호를 발생한다. 발생된 기저대역 신호는 제 2 RF 처리 모듈(406)로부터 출력되고, 기저대역 필터(438)로 입력된다. 기저대역 필터(438)로부터 필터링된 출력은 A/D 컨버터 모듈(440)로 입력되어 아날로그 대 디지털 변환이 수행된다. 몇몇 실시예들, 예를 들면, CDMA 실시예들에서 신호는 타이밍 동기 모듈(442)을 통해 처리된다. CDMA 실시예들의 타이밍 동기 모듈(442)은 공지된 역확산 기술들을 사용하여 구현될 수 있다. 다양한 CDMA 실시예들과 같은 몇몇 실시예들에서, 신호는 방송 신호 디코더(444)를 통해 처리된다. 제 2 체인(405)에 의해 처리되는 신호가 타이밍 동기 및/또는 디코딩이 신호 품질 표시자 값(413)을 발생하는데 필요하지 않은 비컨 또는 다른 신호인 경우에, 타이밍 동기 모듈(422) 및 방송 신호 디코더(444)는 생략될 수 있다. 그 결과 출력된 디지털 신호는 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(446)로 입력된다. 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(446)은 신호 에너지 측정치 또는 SNR 측정치, 즉 품질 추정 정보(413)에 기초하여 평가되는 신호에 상응하는 일시적인 다운 링크 채널을 위한 품질 추정치로서 사용될 수 있는 정보를 발생한다. 품질 추정치 정보(413), 예를 들어 품질 표시자 값은 대역 선택 제어기(412)로 전송된다.
제 2 수신기 체인(405)의 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(446)은 대부분의 경우에 제 1 수신기 체인의 디지털 신호 처리 모듈(420) 보다 계산 복잡성 예를 들어, 게이트들의 개수 및 실행가능한 명령들이 간단하다. 이는 대부분의 경우에, 제 2 수신기 체인(405)을 통해 통과된 신호에 상응하는 품질 추정 정보(413)를 발생하기 위해 수신된 신호를 디코딩할 필요가 없고, 디코딩된 신호가 사용되는 경우에, 이동 특정 데이터 및/또는 이동 특정 데이터의 전력 송신 레벨보다 높은 방송 데이터의 전력 송신 레벨의 경우와 비교하여 사용되는 코딩 형태로 인해 이동 특정 데이터를 디코딩하기에 용이한 방송 데이터의 디코딩에 제한될 수 있으며, 이는 방송 신호가 다수의 이동 디바이스들에 도달하도록 지정되기 때문이다.
디지털 신호 처리 모듈(420) 및 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(446)로부터 각각 전송된 품질 표시 정보(411, 413)는 제 1 및 제 2 RF 처리 모듈(404, 406)에 의해 사용될 캐리어 주파수 대역들의 세팅들과 관련된 결정들, 예를 들면 어떤 대역, 따라서 어떤 기지국 섹터 송신기가 다운 링크 트래픽 통신들을 수신하기 위해 선택되어야 하는지 및 어떤 대역이 추가의 품질 검사를 위해 선택되어야 하는지의 결정을 수행하기 위해 대역 선택 제어기(412)에 의해 사용된다. 몇몇 실시예에서, 제 1 수신기 모듈(404)은 다운 링크 트래픽 채널 신호들을 위해 현재 사용되는 캐리어에서 유지되는 반면, 제 2 RF 처리 모듈은 다운 링크 트래픽 시그널링을 위해 사용되는 제 1 캐리어 주파수 대역을 변경할 것인지의 결정이 수행될 때까지 남아있는 사용가능한 캐리어 주파수 대역들을 주기적으로 찾아내도록 제어된다. 상기 경우에, 대역 선택 제어기(412)가 제 1 RF 처리 모듈(404)로의 캐리어 선택 입력을 변경한다. 캐리어 주파수 대역들의 선택 결정 및 선택된 캐리어 주파수 대역들에서의 변경들을 수행하는데 있어 다양한 기준이 사용될 수 있다: 측정된 품질 표시자 값들과 다른 측정된 품질 표시자 값들 및/또는 미리결정된 임계치들의 비교, 무선 단말기의 현재 QoS 레벨 및/또는 전체 시스템 로딩.
몇몇 실시예들에서, 다수의 안테나들(402)은 예를 들어 각각의 수신기 체인에 한 개씩 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(403)은 제 1 광대역 신호, 예를 들어 CDMA 또는 OFDM를 수신하기 위한 스펙트럼 확산 수신기이다. 몇몇 실시예들에서, 도 4에 도시된 2개의 수신기 체인들(403, 405)은 각각 스펙트럼 확산 신호들, 예를 들어 적어도 1MHz 폭의 제 1 및 제 2 광대역 신호들을 처리한다. 제 1 및 제 2 광대역 신호들은 몇몇 실시예들에서, 서로 다른 겹쳐지지 않는 주파수들의 세트에 상응할 수 있다. 몇몇 OFDM 실시예들에서, 제 2 수신기 체인(405)의 선택적인 동기 모듈(442)은 사용되지 않는다. 몇몇 OFDM 실시예들에서, 방송 신호 디코더(444)가 사용될 수 있는 반면, 다른 OFDM 실시예들에서, 방송 신호 디코더(444)는 요구되지 않고 생략된다. 수신된 신호가 제 2 수신기 체인(405)에 의해 처리되는 실시예들에서, 제 2 수신기 체인(405)의 동기 모듈(442)이 사용되는 반면, 방송 신호 디코더(444)는 사용되거나 사용되지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 방송 신호 디코더(444)는 예를 들어 제어 정보와 같은 방송 정보를 디코딩하는데 사용될 수 있지만, 예를 들어 또다른 이동국과의 사용자 통신 세션에 해당하는 데이터와 같은 사용자 특정 데이터의 디코딩을 지원하지는 않는다.
제 2 수신기 체인(405)은 몇몇 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(403) 보다 더 적은 하드웨어를 사용하여 구현되며, 상기 하드웨어는 제 2 수신기 체인(405) 보다 더 많은 로직 게이트들을 포함하는 제 1 수신기 체인(403)을 구현하는데 사용된다. 제 1 및 제 2 수신기 체인들(403, 405)은 몇몇 실시예들에서, 프로그램 가능한 프로세서를 사용하여 구현되고, 제 2 수신기 체인(405)은 제 1 수신기 체인(403) 보다 계산이 덜 복잡하고, 프로그램 가능한 프로세서가 구현을 위해 더 적 은 계산을 필요로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 무선 단말 수신기(501)/안테나(502) 결합(500)의 또다른 예이다. 도 5의 수신기/안테나 결합(500)은 도 3의 WT(300)내의 수신기(302)/안테나(312) 결합으로서 사용될 수 있다. 수신기(501)는 본 발명에 따라 동일한 RF 필터링된 대역 예를 들면 서로 다른 기지국 섹터 송신기들 및/또는 서로 다른 송신 안테나들에 동시에 상응하는 다수의 캐리어 대역들을 포함하는 필터링된 대역에 포함되는 서로 다른 신호들을 처리할 수 있는 수신기의 예시적인 실시예이다. 도 5의 수신기(501)는 제 1 수신기 체인(503), 제 2 수신기 체인(505), 대역 선택 제어기(512), 및 다수의 엘리먼트들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(509)를 통해 함께 접속된 I/O 인터페이스(507)를 포함한다. RF 처리 모듈(504)은 제 1 수신기 체인(503) 및 제 2 수신기 체인(505) 모두에 공통이다. 수신기(501)는 수신기(501)가 버스(312)에 접속하는 I/O 인터페이스(507)를 통해 WT(300)의 다른 엘리먼트들과 통신할 수 있다. 디코딩된 다운 링크 트래픽 채널 신호들은 예를 들면, 디스플레이 및/또는 다른 WT 구성요소들과 같은 하나 또는 그이상의 외부 디바이스들에 인터페이스(507)를 통해 전달될 수 있다.
제 1 수신기 체인(503), 제 2 수신기 체인(505) 및 대역 선택 제어기(512)는 각각 도 3의 WT(300)의 엘리먼트들(314, 318, 316)에 상응할 수 있다. 수신기(501)는 다수의 기지국 섹터/셀 기지국 송신기들로부터 다운 링크 신호들을 수신하는 안테나(502)에 접속된다. 안테나(502)는 RF 처리 모듈(주파수 동기 회로;504)에 접속된다. RF 처리 모듈(504)은 RF 필터(508) 및 믹서 회로(510)를 포함 한다. RF 필터(508)는 예를 들어 5MHz의 통과 대역을 가지는 대역 통과 필터로서 구현되며, 주파수 동기 회로로서 제공될 수 있다. 안테나(502)로부터 수신된 대역 통과 신호는 RF 필터(508)로 입력되어, 필터링되고, 믹서 회로(410)에 의해 처리된다. 발생된 기저대역 신호는 RF 처리 모듈(504)로부터 출력되고, 기저대역 필터 쌍(514, 518)으로 입력된다. 기저대역 필터(514)는 제 1 수신기 체인(503)의 일부인 반면, 기저대역 필터(538)는 제 2 수신기 체인(505)의 일부이다. 기저대역 신호는 예를 들어 3 또는 4개의 1.25MHz 서브 대역들과 같은 서브 대역들로 세분될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 서브 대역은 서로 다른 캐리어에 상응할 수 있다. 각각의 수신된 서브 대역은 서로 다른, 예를 들어 인접한 기지국 셀 및/또는 섹터 송신기에 상응할 수 있고, WT를 위한 다운 링크 트래픽 시그널링에 대한 선택적인 임시 접속 포인트를 나타낼 수 있다. 기지국 선택 제어기(512)는 어떤 서브 대역이 통과할지를 선택하는 각각의 대역 통과 필터(514, 518)로 신호들을 출력한다.
제 1 수신기 체인(503)과 관련하여, 대역 통과 필터(514)는 제 1 선택된 서브 대역을 통과시키고, 다른 서브 대역들의 적어도 일부분을 차단한다. 기저대역 필터(514)로부터 필터링된 출력은 아날로그 대 디지털 변환이 수행되는 A/D 컨버터 모듈(516)로 입력된다. 그 결과 출력된 디지털 신호는 추가의 필터링을 위해 디지털 필터(518)로 입력된다. 디지털 필터(518)의 출력은 디지털 신호 처리 모듈(520)로 입력된다.
디지털 신호 처리 모듈(520)은 타이밍 동기 모듈(522), 디코더(523) 및 신호 품질 검출기(526)를 포함한다. 따라서 디지털 신호 처리 모듈(520)은 개별 WT만을 위해 지정되고 다른 WT들에는 지정되지 않는 정보와 같은 WT 특정 정보뿐만 아니라 방송 정보를 완전히 디코딩할 수 있다.
타이밍 동기 모듈(522)은 처리된 수신된 데이터의 타이밍 동기화를 위해 사용된다. CDMA 및 OFDM 실시예들이 고려된다. CDMA 실시예들의 타이밍 동기 모듈(522)은 공지된 역확산 기술들을 사용하여 구현될 수 있다. OFDM 실시예들의 타이밍 동기 모듈(522)은 공지된 기술들을 사용하여 심볼 타이밍 복원회로로서 구현될 수 있다. 디코더(523)는 예를 들어, 다운 링크 트래픽 채널 사용자 데이터, 비컨 신호들, 파일럿 신호들 등등과 같이 전달된 원래의 전송된 정보를 추출 및 복원하기 위해 입력된 디지털 데이터를 디코딩한다. 디코더(523)는 예를 들어, 비컨 신호, 파일럿 신호들 등등과 같은 방송 신호들을 디코딩하기 위한 방송 모듈(524) 및 예를 들어, 수신기(501)가 속해있는 특정 WT(300)로 전송되는 다운 링크 트래픽 신호들과 같은 이동 특정 다운 링크 신호들을 디코딩하기 위한 이동 특정 모듈(525)을 포함한다.
신호 품질 검출기(526)는 평가된 신호의 에너지 콘텐츠를 측정하기 위한 신호 에너지 측정 회로(528), 평가된 신호의 SNR을 측정하기 위한 SNR 회로(530), 및/또는 평가된 신호의 수신된 데이터/정보의 에러율을 추정하기 위한 에러 추정기(532)를 포함한다. 신호 품질 검출기(526)는 예를 들면, 수신기(501)의 다운 링크 트래픽 채널 시그널링을 위해 사용되는 채널에 대하여 제 1 수신기 체인에 의해현재 선택된 대역 내에서 기지국 셀/섹터 송신기로부터 수신기(503)로 전송된 정보 를 전달하기 위한 채널의 품질 추정치를 획득한다. 발생된 품질 추정치는 신호 에너지 측정 회로(528) 출력, 측정된 신호 에너지의 함수인 SNR 회로(530) 출력 및/또는 에러 추정기(532)에 의해 결정된 수신 데이터/정보의 측정 또는 추정된 에러율에 기초한다. 품질 추정 정보(511), 예를 들어 품질 표시자 값은 대역 선택 제어기(512)로 전송된다.
제 2 수신기 체인(505)과 관련하여, 대역 통과 필터(538)는 제 2의 선택된 서브 대역을 통과시키고, 다른 서브 대역들의 적어도 일부를 차단한다. 대역통과 필터(538)로부터의 필터링된 출력은 A/D 컨버터 모듈(540)에 입력되어 아날로그 대 디지털 변환이 수행된다. CDMA 실시예들과 같은 몇몇 실시예들에서, 신호는 타이밍 동기 모듈(542)을 통해 처리된다. CDMA 실시예들의 타이밍 동기 모듈(542)은 공지된 역확산 기술들을 사용하여 구현된다. 다양한 CDMA 실시예들과 같은 몇몇 실시예들에서, 신호는 방송 신호 디코더(544)를 통해 처리된다.
그 결과 출력된 디지털 신호는 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(546)로 입력된다. 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(546)은 품질 추정 정보(513), 즉 신호 에너지 측정치 또는 SNR 측정치에 기초하여 평가된 신호에 상응하는 임시 다운 링크 채널에 대한 품질 추정치를 발생한다. 제 2 수신기 체인(505)에 의해 평가된 수신된 신호는 예를 들어, 제 1 수신기 체인(503)과 상응하는 기지국 셀/섹터 송신기와 관련하여 인접한 기지국 셀/섹터 송신기로부터 송신된 검출된 비컨 신호가 될 수 있다. 품질 추정치 정보(513), 예를 들어 품질 표시자 값은 예를 들어, 제 1 및 제 2 수신기 체인(503, 505)에 상응하는 제 1 및 제 2 주파수 대역들을 선 택하는 것과 같이 대역 선택 결정들을 수행할 때 사용하기 위한 대역 선택 제어기(512)로 전송된다.
제 2 수신기 체인(505)의 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(546)은 대부분의 경우에 제 1 수신기 체인(503)의 디지털 신호 처리 모듈(520) 보다 계산 복잡성 예를 들어, 게이트들의 개수 및 실행가능한 명령들이 간단하다. 이는 대부분의 경우에, 제 2 수신기 체인(505)을 통해 통과된 신호에 상응하는 품질 추정 정보(513)를 발생하기 위해 수신된 신호를 디코딩할 필요가 없고, 디코딩된 신호가 사용되는 경우에, 이동 특정 데이터 및/또는 이동 특정 데이터의 전력 송신 레벨보다 높은 방송 데이터의 전력 송신 레벨의 경우와 비교하여 사용되는 코딩 형태로 인해 이동 특정 데이터를 디코딩하기에 용이한 방송 데이터의 디코딩에 제한될 수 있으며, 이는 방송 신호가 다수의 이동 디바이스들에 도달하도록 지정되기 때문이다.
디지털 신호 처리 모듈(520) 및 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(546)로부터 각각 전송된 정보는 대역 통과 필터들(514, 516)을 위해 선택된 서브 대역들의 세팅에 관한 결정을 수행하기 위해 대역 선택 제어기(512)에 의해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 수신기 체인 대역 통과 필터(514)는 다운 링크 트래픽 채널 신호들을 위해 현재 사용되는 서브 대역에서 유지되는 반면, 제 2 대역 통과 필터(538)는 다운 링크 트래픽 시그널링을 위해 사용되는 서브 대역을 변경할 것인지의 결정이 수행될 때까지 남아있는 사용가능한 서브 대역들을 주기적으로 찾아내도록 제어된다. 그후에, 대역 선택 제어기(512)는 제 1 대역 통과 필터(514)의 세팅을 새로운 값으로 변경한다. 서브 대역들의 선택 결정 및 선택된 캐리어 주파수 대역들에서의 변경들을 수행하는데 있어 다양한 기준이 사용될 수 있다: 측정된 품질 표시자 값들과 다른 측정된 품질 표시자 값들 및/또는 미리결정된 임계치들의 비교, 무선 단말기의 현재 QoS 레벨 및/또는 전체 시스템 로딩.
몇몇 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(503)은 제 1 광대역 신호, 예를 들어 CDMA 또는 OFDM를 수신하기 위한 스펙트럼 확산 수신기이다. 몇몇 실시예들에서, 도 5에 도시된 2개의 수신기 체인들(503, 505)은 각각 스펙트럼 확산 신호들, 예를 들어 적어도 1MHz 폭의 제 1 및 제 2 광대역 신호들을 처리한다. 제 1 및 제 2 광대역 신호들은 몇몇 실시예들에서, 서로 다른 겹쳐지지 않는 주파수들의 세트, 예를 들면, 5MHz 시스템에서 별개의 1.25MHz 대역들에 상응할 수 있다. 몇몇 OFDM 실시예들에서, 제 2 수신기 체인(505)의 선택적인 동기 모듈(542)은 사용되지 않는다. 몇몇 OFDM 실시예들에서, 방송 신호 디코더(544)가 사용될 수 있는 반면, 다른 OFDM 실시예들에서, 방송 신호 디코더(544)는 요구되지 않고 생략된다. 수신된 신호가 제 2 수신기 체인(505)에 의해 처리되는 실시예들에서, 제 2 수신기 체인(505)의 동기 모듈(542)이 사용되는 반면, 방송 신호 디코더(544)는 사용되거나 사용되지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 방송 신호 디코더(544)는 예를 들어 제어 정보와 같은 방송 정보를 디코딩하는데 사용될 수 있지만, 예를 들어 또다른 이동국과의 사용자 통신 세션에 해당하는 데이터와 같은 사용자 특정 데이터의 디코딩을 지원하지는 않는다.
제 2 수신기 체인(505)은 몇몇 실시예들에서, 제 1 수신기 체인(503)보다 더 적은 하드웨어를 사용하여 구현되며, 상기 하드웨어는 제 2 수신기 체인(505) 보다 더 많은 로직 게이트들을 포함하는 제 1 수신기 체인(503)을 구현하는데 사용된다. 제 1 및 제 2 수신기 체인들(503, 505)은 몇몇 실시예들에서, 프로그램 가능한 프로세서를 사용하여 구현되고, 제 2 수신기 체인(505)은 제 1 수신기 체인(503) 보다 계산이 덜 복잡하고, 프로그램 가능한 프로세서가 구현을 위해 더 적은 계산을 필요로 한다.
도 6-10는 본 발명에 따른 예시적인 무선 단말 수신기들에 의한 예시적인 시그널링 및 대역 선택을 도시한다.
도 6는 예시적인 송신기 시그널링을 설명하는 도면(600)이다. 예시적으로 5MHz의 전체 대역폭(601)을 사용하는 다중-셀 무선 통신 시스템의 셀당 3개의 예시적인 섹터에서 예시적인 무선 단말기, 예를 들면 WT(300)이 존재한다고 가정하자. 이동중인 이동 노드와 같은 무선 단말기가 현재 시스템 내에 배치되어, BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)로부터의 신호, BS 2 섹터 B 송신기(604)로부터의 신호, BS 3 섹터 송신기(606)로부터의 신호들을 수신할 수 있다고 가정한다. WT는 이전에 송신기(602)에 인접했지만, 현재 송신기(604)에 인접한다고 가정한다. BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)는 1.25MHz BW 대역(610) 내에서 캐리어 주파수 f0(608)를 사용하여 다운 링크 신호들(607)을 전송한다. BS 셀 2 섹터 B 송신기(604)는 1.25MHz BW 대역(616) 내에서 캐리어 주파수 f1(614)를 사용하여 다운 링크 신호들(612)을 전송한다. BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)는 1.25MHz BW 대역(624) 내에서 캐리어 주파수 f2(622)를 사용하여 다운 링크 신호들(620)을 전송한다. BS 셀 1 섹터 C 송신 기(602)는 다운 링크 트래픽 채널 시그널링과 관련하여 관심있는 WT에 대한 접속 포인트가 된다고 가정한다.
신호들(607)은 음영 표현된 큰 직사각형으로 표시된 비컨 신호(626) 및 작은 직사각형들로 표시된 WT에 대한 다운 링크 트래픽 신호들(628)을 포함한다. 특정의 관심있는 WT를 위해 지정된 다운 링크 트래픽 신호들(630), 예를 들어 스펙트럼 확산 OFDM 신호는 음영 표시되어 있다. 신호들(612)은 음영 표현된 큰 직사각형으로 표시된 비컨 신호(632) 및 작은 직사각형들로 표시된 WT에 대한 다운 링크 트래픽 신호들(634)을 포함한다. 신호들(620)은 음영 표현된 큰 직사각형으로 표시된 비컨 신호(636) 및 작은 직사각형들로 표시된 WT에 대한 다운 링크 트래픽 신호들(638)을 포함한다. 상기 예시적인 실시예에서, 각각의 비컨 신호들(626, 632, 636)은 동일한 송신 전력 레벨로 전송된다. 다른 실시예들에서, 서로 다른 전송 전력 레벨들은 WT가 각각의 비컨 신호에 할당된 송신 전력을 알고 있거나, 서로 다른 비컨 신호들에 할당된 송신 전력 레벨들 간의 관계를 알고 있는 경우에 서로 다른 비컨 신호들을 위해 사용될 수 있다.
도 7는 WT 수신기의 예시적인 합성 신호(702) 및 이와 연관된 주파수 정보를 설명하는 도면(700)이다. 도 7에서, 신호(702)는 WT의 수신기 안테나에서의 합성 신호를 표시한다. 신호(702)는 성분들(704, 607', 706, 612', 708, 620' 및 710)을 포함한다. 성분들(704, 706, 708, 710)은 관심있는 주파수 대역들(610, 616, 624)을 표시한다. 신호들(607')은 BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)로부터 캐리어 주파 수 f0(608)로 발신된 신호들(607)의 수신된 사본을 표시한다. 신호(607')는 예를 들어, 채널 이득으로 인해 전송된 신호(606)로부터 진폭이 적절히 감소되고, 잡음에 의해 변화된다. 신호들(612')은 BS 셀 2 섹터 B 송신기(604)로부터 캐리어 주파수 f1(614)로 발신된 신호들(612)의 수신된 사본을 표시한다. 신호(612')는 예를 들어, 채널 이득으로 인해 전송된 신호(606)로부터 진폭이 약간 감소되고, 잡음에 의해 변화된다. 신호들(620')은 BS 셀 3 섹터 A 송신기(606)로부터 캐리어 주파수 f2(622)로 발신된 신호들(620)의 수신된 사본을 표시한다. 신호(620')는 예를 들어, 채널 이득으로 인해 전송된 신호(620)로부터 진폭이 약간 감소되고, 잡음에 의해 변화된다.
도 8는 수신기가 도 4의 2개의 RF 모듈 수신기(400)의 일 실시예인 예시적인 WT 실시예에서 대역 선택을 설명하는 도면(800)이다. 도 7의 합성 신호(702)는 제 1 RF 처리 모듈(404) 및 제 2 RF 처리 모듈(406)에 의해 수신된다. 전술된 것과 같이, BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)는 관심있는 WT로의 다운 링크 트래픽 시그널링을 위한 현재의 접속 포인트이며, 대역 선택 제어기(412)는 주파수 f0를 선택하여 제 1 RF 처리 모듈(404)로 신호(802)를 전송한다. 대역 선택 제어기(412)는 주파수 f1를 선택하여 제 2 처리 모듈(406)로 신호(804)를 전송한다.
제 1 RF 처리 모듈(404)은 신호(702)로부터 기저대역 신호(607")를 추출하며, 이는 신호들(607')에 포함된 정보의 필터링된 표시이다. 유사하게, 제 2 RF 처리 모듈(406)은 신호(702)로부터 기저대역 신호(612")를 추출하며, 이는 신호들(612')에 포함된 정보의 필터링된 표현이다.
정보(606")는 품질 추정 정보 1(411)를 획득하기 위해 제 1 수신기 체인 구성요소들(414, 416, 418, 420)에 의해 처리된다. 품질 추정 정보 1(411)는 관심있는 WT를 위해 지정되거나 상기 WT에 의해 수신된 처리된 비컨 신호(626) 및 처리된 다운 링크 트래픽 신호들(630)의 에너지 및 SNR 추정치들에 기초한다. 부가적으로, 정보(411)는 관심있는 WT를 위해 지정된 다운 링크 트래픽 신호들에서 수신된 데이터의 에러율에 기초한다.
정보(612")는 품질 추정 정보 2(414)를 획득하기 위해 제 2 수신기 체인 성분들(438, 440, 442, 444, 446)에 의해 처리된다. 품질 추정 정보 2(413)는 처리된 비컨 신호(632)의 에너지 및 SNR 추정치들에 기초한다.
대역 선택 제어기는 채널 2의 품질이 채널 1의 품질 보다 양호한지와 WT가 접속 포인트를 변경해야하는지의 여부를 결정하는 정보(411, 413)를 수신한다. 예를 들어, 서비스 중단을 최소화하기 위한 적절한 시간에서, 대역 선택 제어기 (412)는 신호(802')를 제 1 RF 처리 모듈(404)로 전송하여 주파수 f1로의 선택을 변경하고, 신호(804')를 제 2 RF 처리 모듈(406)로 전송하여 f0로의 선택을 변경한다.
도 9는 수신기가 공통 RF 모듈(504)을 포함하는 도 5의 2개의 체인 수신기(500)의 일 실시예가 되는 예시적인 WT 실시예에서 대역 선택을 설명하는 도면(900)이다. 도 7의 합성 신호(702)는 공통 RF 모듈(504)에 의해 수신된다. 전 술된 것과 같이, BE 셀 1 섹터 C 송신기(602)는 관심있는 WT로의 다운 링크 트래픽 시그널링의 현재 접속 포인트이며, 이와 같이 대역 선택 제어기(512)는 주파수 fo 대역에 상응하여 정보를 선택하는 제 1 체인 대역 통과 필터(514)로 신호(902)를 전송한다. 대역 선택 제어기(512)는 주파수 f1 대역에 상응하여 정보를 선택하는 제 2 체인 대역 통과 필터(512)로 신호(904)를 전송한다.
공통 RF 처리 모듈(504)은 신호(702)로부터 기저대역 신호(702')추출하며, 이는 필터링된 표현, 예를 들면, 신호들(702)에 포함된 정보의 기저대역 신호 표현이다. 기저대역 신호(702')는 각각 신호들(607', 612', 620')에 포함된 정보의 표현인 정보(607'", 612'", 620'")를 포함한다. 기저대역 신호(702')는 제 1 체인 기저 대역 필터(514) 및 제 2 체인 기저대역 필터(538)로 라우팅된다. 제 1 체인 기저대역 필터(514)는 정보(607'")의 표시인 정보(607"")를 추출하고, 제 2 체인 기저대역 필터(538)는 정보 612('")의 표시인 정보(612"")를 추출한다. 정보(607"")는 품질 추정 정보 1(511)를 획득하기 위해 제 1 수신기 체인 구성요소들(516, 518, 520)에 의해 처리된다. 품질 추정 정보 1(511)는 관심있는 WT에 의해 수신되며, 이를 위해 지정된 처리된 비컨 신호(626) 및 처리된 다운 링크 트래픽 신호들(630)의 에너지 및 SNR 추정치들에 기초한다. 추가로, 정보(511)는 또한 관심있는 WT를 위해 지정된 다운 링크 트래픽 신호들(630)에서 수신된 데이터의 에러율에 기초한다.
정보(612"")는 품질 추정 정보 2(513)를 획득하기 위해 제 2 수신기 체인 구 성요소들(540, 542, 544, 546)에 의해 처리된다. 품질 추정 정보 2(513)는 처리된 비컨 신호(632)의 에너지 및 SNR 추정치들에 기초한다.
대역 선택 제어기는 채널 2의 품질이 채널 1의 품질 보다 양호한지와 WT가 접속 포인트를 변경해야하는지의 여부를 결정하는 정보(511, 513)를 수신한다. 예를 들어, 서비스 중단을 최소화하기 위한 적절한 시간에서, 대역 선택 제어기 (512)는 신호(902')를 제 1 RF 처리 모듈(514)로 전송하여 주파수 f1로의 선택을 변경하고, 신호(904')를 제 2 RF 처리 모듈(538)로 전송하여 f0로의 선택을 변경한다.
도 10은 관심있는 무선 단말기가 대역 선택 및 접속 포인트를 변경한 후에 예시적인 송신기 시그널링을 설명하는 도면(1000)이다. 관심있는 WT는 BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)로부터의 신호, BS 2 섹터 B 송신기(604)로부터의 신호 및 BS 3 섹터 송신기(606)로부터의 신호를 수신할 수 있다. BS 셀 1 섹터 C 송신기(602)는 1.25MHz BW 대역(610) 내에서 캐리어 주파수 f0(608)를 사용하여 다운 링크 신호들(1007)을 전송한다. BS 셀 2 섹터 B 송신기(604)는 1.25MHz BW 대역(616) 내에서 캐리어 주파수 f1(614)를 사용하여 다운 링크 신호들(1012)을 전송한다. BS 셀 1 섹터 C 송신기(618)는 1.25MHz BW 대역(624) 내에서 캐리어 주파수 f2(622)를 사용하여 다운 링크 신호들(1020)을 전송한다. BS 셀 2 섹터 B 송신기(604)는 다운 링크 트래픽 채널 시그널링과 관련하여 관심있는 WT에 대한 현재 접속 포인트가 된다고 가정한다.
신호들(1006)은 음영 표현된 큰 직사각형으로 표시된 비컨 신호(1026) 및 작은 직사각형들로 표시된 WT에 대한 다운 링크 트래픽 신호들(1028)을 포함한다. 신호들(1012)은 음영 표현된 큰 직사각형으로 표시된 비컨 신호(1032) 및 작은 직사각형들로 표시된 WT에 대한 다운 링크 트래픽 신호들(1034)을 포함한다. 예를 들어, OFDM 스펙트럼 확산 신호와 같이 관심 있는 특정 WT를 위해 의도된 다운 링크 트래픽 신호들(1033)은 음영 표시된다. 신호들(1020)은 음영 표현된 큰 직사각형으로 표시된 비컨 신호(1036) 및 작은 직사각형들로 표시된 WT에 대한 다운 링크 트래픽 신호들(1038)을 포함한다.
도 8 및 도 9의 예들이 대역 선택의 변경으로 인해 발생된 2개의 캐리어 대역들에 상응하는 정보간의 비료를 도시하지만, 몇몇 실시예에서, 정보는 다른 사용가능한 캐리어 대역들에서 수집되어 만약 수행된다면 캐리어를 스위칭하는 결정 이전에 평가될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수신기 체인(403, 503)은 예를 들어, 다운 링크 트래픽 시그널링을 위한 접속 포인트로서 현재 사용되는 캐리어와 같은 캐리어에 고정될 수 있는 반면, 제 2 수신기 체인(405, 505)은 대역 선택이 수행될 수 있는 품질 표시자 정보의 세트를 획득하기 위해 임시의 선택적인 캐리어들의 각각을 통해 변경될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 무선 단말기는 다운 링크 시그널링을 위해 송신기에 현재 부착되지 않으며, 무선 단말기가 부착할 것을 요구하는 경우에, 수신기 체인들의 각각은 품질 정보를 수집할 때 임시의 캐리어들을 탐색하도록 세팅 및 선택되어 대역 선택이 수행될 수 있다.
예시적인 OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉싱된) 실시예에서, 비컨 신호는 예를 들어 단일 주파수를 사용하는 것과 같이 주파수에 대하여 협대역의 신호로서 전송되는 상대적으로 높은 전력의 신호로서 구현된다. 비컨 신호가 예시적인 OFDM 실시예에서 전송될 때, 송신 전력의 대부분은 하나 또는 그보다 적은 수의 톤들에 집중되며, 상기 톤들은 비컨 신호를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 비컨 신호들은 대역 통과 필터의 주파수 대역폭의 거의 1/20과 같은 대역 통과 필터의 대역과 비교하여 주파수 폭이 좁다.
일 실시예에서, 품질 표시자는 송신기에 의해 전송된 협대역(주파수에 대하여)의 높은 전력 신호와 같은 비컨 신호를 포함하는 신호를 수신함으로써 발생된다. 상기 실시예에서, 수신된 신호는 각각의 톤이 서로 다른 주파수에 상응하는 서로 다른 단일 톤들에 상응하는 다수의 신호 성분들을 발생하는 시간대 주파수 영역 처리 동작에 의해 처리된다. 신호 톤들 중 하나, 예를 들면 비컨 신호에 해당하는 톤의 에너지는 측정되어 비컨 신호가 수신된 송신기에서 채널 품질 추정치로서 사용된다. 상기 프로세스는 서로 다른 송신기로부터 비컨 신호를 처리하는 각각의 수신기 체인을 구비한 2개의 수신기 체인들의 각각에 의해 수행될 수 있다. 상기 실시예는 OFDM 응용들에 매우 적합하다.
주로 OFDM 시스템과 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 방법 및 장치는 다수의 비-OFDM 및/또는 비-셀룰러 시스템들을 포함하는 광범위한 통신 시스템들에 적용가능하다.
몇몇 실시예들에서, 비컨 신호 톤들은 사용자 데이터 및/또는 비-비컨 제어 신호들을 전송하는데 사용되는 신호 톤들의 평균 톤당 신호 에너지의 10, 20, 30 또는 그 이상의 배수가 되는 톤당 신호 에너지로 전송된다. 단일 톤 비컨 신호의 경우에, 비컨 신호의 주파수는 비컨 신호를 형성하는 단일의 높은 전력 톤의 주파스로부터 용이하게 결정될 수 있다. 서로 다른 송신기들로부터 수신된 비컨 신호들의 에너지는 채널 품질의 표시자로서 측정 및 사용될 수 있다. 비컨 신호 에너지의 비교는 다수의 경우들에서 선택된 더 높은 전력 비컨 신호에 상응하는 송신기로 비컨 신호들을 송신한 송신기들에 상응하는 캐리어들 사이에서 선택하도록 사용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 본 명세서에서 기술된 노드들은 본 발명의 하나 또는 그이상의 방법들에 대항하는 단계들을 수행하기 위해 하나 또는 그 이상의 모듈들을 사용하여 구현되며, 예를 들어, 캐리어 대역 선택, 디지털 신호 처리, 에너지 검출/SNR 검출, 디코딩, 타이밍 동기, 신호 품질 검출 등이다. 에너지 검출은 신호 또는 신호 성분에서 에너지를 측정하는 것과 관련될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 본 발명의 다양한 특징들은 모듈들을 사용하여 구현된다. 상기 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 전술된 방법들 또는 방법 단계들의 대다수는 예를 들어 하나 또는 그 이상의 노드들에서 전술된 방법들 모두 또는 일부분들을 실행하기 위해 추가의 하드웨어를 구비하거나 구비하지 않은 범용 컴퓨터와 같은 기계를 제어하기 위해 RAM, 플로피 디스크 등등과 같은 메모리 디바이스와 같이 기계 판독가능한 매체에 포함된 소프트웨어와 같은 기계 판독가능한 명령들을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 다른 것들 중에서 본 발명은 프로세서 및 연관된 하드웨어와 같은 기계가 전술된 방법(들)의 하나 또는 그 이상의 단계들을 수행하도록 하기 위한 기계 실행가능한 명령들을 포함하는 기계 판독 가능한 매체에 관한 것이다.
전술된 본 발명의 방법 및 장치들에 대한 다양한 부가의 변형들은 본 발명의 전술된 설명들과 관련하여 당업자에게 명백할 것이다. 상기 변형들은 본 발명의 사상 내에서 고려될 것이다. 본 발명의 방법 및 장치는 액세스 노드들과 이동 노드들 사이에 무선 통신 링크들을 제공하기 위해 사용될 수 있는 CDMA, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM), 및/또는 다양한 다른 종류의 통신 기술들과 함께 사용될 수 있고, 다양한 실시예들에서 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 액세스 노드들은 OFDM 및/또는 CDMA를 사용하여 이동 노드들과의 통신 링크를 형성하는 기지국으로서 구현된다. 다양한 실시예들에서, 이동 노드들은 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 보조 장치(PDA), 또는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 수신기/송신기 회로들 및 로직 및/또는 루틴들을 포함하는 다른 휴대용 디바이스로 구현된다.

Claims (27)

  1. 제 1 수신기 체인을 구비한 휴대용 통신 디바이스로서, 상기 제 1 수신기 체인은,
    제 1 제어가능 필터;
    상기 제 1 제어가능 필터에 접속된 제 1 디코더 회로;
    신호 품질 검출기;
    상기 제 1 수신기 체인보다 덜 복잡하고, 상기 제 1 수신기 체인보다 더 적은 구성요소들을 사용하여 구현되며,
    i) 제 2 제어가능 필터, 및
    ii) 상기 제 2 제어가능 필터에 접속된 제 1 에너지 검출 모듈을 포함하는 제 2 수신기 체인; 및
    상기 신호 품질 검출기, 상기 에너지 검출기, 상기 제 1 및 제 2 제어가능 필터들에 접속되고, 상기 제 1 제어가능 필터의 주파수 대역을 상기 신호 품질 검출기로부터 수신된 제 1 신호 품질 표시자 및 상기 에너지 검출 회로의 출력에 상응하는 제 2 신호 품질 표시자의 함수로서 선택하는 대역 선택 제어기를 포함하는 휴대용 통신 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 품질 검출기는 제 2 신호 에너지 검출 모듈, 신호대 잡음 모듈 및 에러 추정 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 에너지 검출 모듈은 신호대 잡음 측정 모듈에 포함되는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 수신기 체인은 상기 휴대용 통신 디바이스를 위해서만 지정된 이동 특정 신호들을 디코딩할 수 있고,
    상기 제 2 수신기 체인은 이동 특정 신호들을 디코딩할 수 있는 디코더를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 제어가능 필터 모듈들은 대역통과 필터 모듈들인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 제어가능 필터 모듈들은 대역통과 필터 모듈들이고,
    상기 제 1 및 제 2 제어가능 필터 모듈들은 상기 제 1 제어가능 필터 및 상 기 제 2 제어가능 필터에 접속된 출력을 가지고, 상기 제 1 및 제 2 제어가능 대역통과 필터들 모두에 의해 처리되는 신호들을 통과시키는 대역폭을 가지는 공유 대역통과 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 대역 선택 제어기는 상기 제 2 주파수 동기 회로에 추가 접속되며, 상기 대역 선택기는 상기 제 1 주파수 동기 회로가 제 1 주파수 대역으로 동기화되도록 제어하고, 상기 제 2 주파수 동기 회로가 상기 제 1 주파수 대역과는 다른 제 2 주파수 대역으로 동기화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 수신기 체인 내의 상기 디코더는 이동 특정 데이터에 부가하여 방송 데이터를 디코딩하기 위한 회로를 포함하며, 상기 방송 데이터는 제어 정보를 포함하고, 상기 이동 특정 데이터는 또다른 원격 통신 디바이스와의 이동 통신 세션에 상응하는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 방송 데이터를 디코딩하기 위한 디코더를 포함하지만, 이동 특정 데이터를 디코딩하기 위한 회로를 포함하지는 않으며, 상기 디코더 의 출력은 상기 에너지 검출 회로에 제공되는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 디코더 회로를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 품질 검출기는 제 2 주파수 대역을 사용하여 전송된 제 1 스펙트럼 확산 신호가 상기 제 1 주파수 동기 회로에 상응하는 경우에 신호대 잡음비(SNR)를 검출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 품질 검출기는 신호 에너지를 검출하기 위한 에너지 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 품질 검출기는 검출된 에러율에 기초하여 신호 품질 표시자 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 에너지 검출 회로는 SNR 검출 회로의 일부인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 동기 회로는 스펙트럼 확산 타이밍 동기 회로인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 스펙트럼 확산 시스템은 OFDM 시스템인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 타이밍 동기 회로를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  18. 제 1항에 있어서,
    타이밍 동기 회로를 더 포함하며,
    상기 타이밍 동기 회로는 CDMA 파일럿 신호를 처리하는 파일럿 기반 타이밍 동기 회로인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 상기 에너지 검출 회로에 접속된 파일럿 타이밍 동기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 제 1 광대역 신호를 수신하기 위한 스펙트럼 확산 수신기 체인인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 제 2 광대역 신호를 수신하기 위한 스펙트럼 확산 수신기 체인이며, 상기 제 1 및 제 2 광대역 신호들은 적어도 1MHz의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광대역 신호들은 서로 다른 겹치지 않는 주파수 세트들에 상응하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  23. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 상기 제 1 수신기 체인보다 적은 하드웨어를 사용 하여 구현되고, 상기 제 1 수신기 체인을 구현하는데 사용된 하드웨어는 상기 제 2 수신기 체인보다 더 적은 로직 게이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  24. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 수신기 체인들은 프로그램가능 프로세서를 사용하여 구현되고, 상기 제 2 수신기 체인은 상기 제 1 수신기 체인보다 구현하기에 덜 복잡하며 상기 프로그램가능 프로세서가 실행할 더 적은 계산들을 필요로 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제 2 수신기 체인은 상기 제 1 수신기 체인을 구현하는데 요구되는 것보다 1/2 더 적은 횟수의 계산을 실행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  26. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 동기 회로는 대역통과 필터인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
  27. 제 1항에 잇어서,
    상기 제 1 주파수 동기 회로는 믹서를 포함하는 RF 처리 모듈인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신 디바이스.
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