KR20020044589A

KR20020044589A - 무선 통신 시스템용 동기식 파일럿 기준 전송

Info

Publication number: KR20020044589A
Application number: KR1020027005667A
Authority: KR
Inventors: 파도바니로베르토; 블랙피터제이; 신드후샤야나나가브후샤나티
Original assignee: 밀러 럿셀 비; 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 1999-11-03
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-06-15
Also published as: EP1835638A1; DE60035891D1; CN100481753C; EP1226665A1; DE60035891T2; BR0015248A; HK1052593A1; EP1835638B1; DE60043203D1; ES2332947T3; HK1114473A1; JP4607407B2; ATE446623T1; ATE369669T1; BRPI0015248B1; WO2001033744A1; KR100726743B1; BR122015025889B1; AU1914601A; EP1226665B1

Abstract

데이터 전송율이 높은 무선 통신 시스템에 적합한 파일럿 기준 전송 방식이다. 파일럿 간격 동안 이웃한 전송원들 (예를 들어, 액세스 포인트, 즉 기지국) 로부터의 전송물로 인한 간섭량을 최대화하고, 그에 따라 데이터 간격 동안 비전송원들로부터의 간섭량을 최소화하기 위해, 파일럿 기준들은 소정 시간 간격에서 버스트로 전송되며, 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트들은 동기화된다. 이로 인해, 최악인 경우의 캐리어-대-간섭 (C/I) 에 대한 신뢰할만한 측정이 용이해지도록, 이웃한 비전송 액세스 포인트들로부터 최대 간섭 기여가 발생하며, 나아가 수신 장치 (예를 들어, 액세스 터미널) 가 이 버스트들을 파일럿 기준으로서 용이하게 인식할 수 있게 한다. 각 액세스 포인트는 파일럿 버스트들을 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 전송하며, 이 파일럿 버스트 동안에는 이용자-특정 데이터가 전송되지 않는다. 따라서, 다른 액세스 포인트들로부터의 파일럿들이 존재하는 경우에만 액세스 터미널들에서 파일럿 버스트들을 수신할 수 있으며 다른 데이터 전송에 의해 영향을 받지 않는다. 이로써, 주어진 액세스 포인트로부터 데이터가 전송되는 동안 최소의 신호-대-잡음비를 나타내는, 파일럿 기준에 대한 신호-대-잡음비를 발생하며, 이는 최악인 경우의 C/I 에 대한 신속하며 신뢰할만한 측정을 용이하게 한다.

Description

무선 통신 시스템용 동기식 파일럿 기준 전송{SYNCHRONIZED PILOT REFERENCE TRANSMISSION FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

발명의 배경

I. 발명의 분야

본 발명은 데이터 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에 이용하기 위한 신규하고 향상된 파일럿 기준 전송 방식에 관한 것이다.

II. 관련 기술의 설명

무선 통신 시스템에서, 대개 파일럿 기준은 전송원에서 수신 장치로 전송되어 수신 장치가 다양한 기능을 수행하도록 한다. 일반적으로 파일럿 기준은 공지된 방식으로 처리된 (예를 들어, 커버되고 (covered) 스프레드된) 소정의 데이터 패턴이다. 이 파일럿 기준은 수신 장치에서 전송 링크의 품질을 측정하고, 수신된 전송물을 간섭적으로 복조하며, 다른 기능들을 수행하는데 이용될 수 있다.

부호 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템이나 시분할 다중 접속 (TDMA) 시스템 (예를 들어, 전 지구적 이동 통신 시스템 (GSM)) 과 같은 무선 통신 시스템은 일반적으로 다수의 원격 터미널들로 전송하는 다수의 기지국들을 포함한다. 각 기지국은 특정한 커버리지 에어리어를 담당하도록 설계되며 그 커버리지 에어리어 내의 원격 터미널들로 전송한다. 많은 CDMA-기반 시스템과 같이, 스펙트럼 효율을 높이기 위해 이웃한 기지국들이 동일한 주파수 대역에서 전송하는 시스템의 경우, 각 기지국으로부터의 전송물은 이웃한 기지국들의 전송물들에 대해, 그리고 다중 경로로 인해 어쩌면 고유의 전송물에 대해서도 간섭으로 작용할 수 있다. 이러한 간섭은, 파일럿 전송을 포함하여, 원격 터미널에서 수신한 전송물의 품질을 저하시킨다.

종래의 IS-95 CDMA 시스템의 경우, 파일럿 기준은 지정된 파일럿 채널 상에서 특정한 (상대적으로 낮은) 전송 전력 레벨로 지속적으로 전송된다. 원격 터미널은 순방향 링크 신호를 수신하고 처리하여 파일럿 채널을 분리하며, 이 파일럿 채널을 더 처리하여 파일럿 기준을 복구한다. 이들 다른 전송물로 인한 간섭은 수신된 파일럿 기준의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 파일럿 채널, 및 데이터 전송에 이용되는 트래픽 채널 사이의 직교성이, 예를 들어, 다중 경로로 인해 상실된 경우, 이 간섭은 더욱 악화된다.

IS-95 CDMA 시스템에 이용되는 파일럿 기준 전송 방식은 데이터 전송율이 낮기 때문에 음성 통신에 적합하며, 이는 원격 터미널이 파일럿 기준을 처리하는데 좀더 많은 시간을 허용한다. 그러나, 짧은 시간 내에 링크 조건을 정확하게 측정할 것이 요구되는 고속 데이터 전송 시스템의 경우, 이처럼 지속적인 저-레벨 파일럿 기준은 부적합하다.

상기한 바와 같이, 원격 터미널들에 고품질의 파일럿 기준을 제공하여 원격 터미널이 링크 조건을 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 파일럿 기준 전송 방식이 상당히 바람직하다.

발명의 요약

본 발명은, 종래의 방식에 비해 다양한 이점들을 가진 신규하고 향상된 파일럿 기준 전송 방식을 제공하며, 데이터 전송율이 높은 무선 통신 시스템에 적합하다. 본 발명의 일 태양에 의하면, 파일럿 간격 동안 이웃한 전송원들 (예를 들어, 액세스 포인트 또는 기지국) 로부터의 전송물로 인한 간섭량을 최대화하고, 그에 따라 데이터 간격 동안 비전송원들로부터의 간섭량을 최소화하기 위하여, 파일럿 기준은 소정 시간 간격에서 버스트로 전송되고, 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트들은 동기화 된다. 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트들을 동일한 소정 시간 간격에서 전송함으로써, 이웃한 비전송 액세스 포인트들로부터 최대 간섭 기여량이 발생하여 최악인 경우의 C/I 에 대한 신뢰할 수 있는 측정을 용이하게 하며, 수신 장치들 (예를 들어, 액세스 터미널들 또는 원격 터미널들) 은 이 버스트들을 파일럿 기준으로서 용이하게 인식하게 된다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 파일럿 버스트 동안 이용자-특정 데이터가 전혀 전송되지 않으며, 각 액세스 포인트는 파일럿 버스트들을 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 전송한다. 따라서, 파일럿 버스트들은 다른 액세스 포인트들로부터의 파일럿들이 존재하는 범위에서만 액세스 터미널에서 수신되며, 다른 데이터 전송에 의해서는 영향을 받지 않는다. 이러한 파일럿 기준 전송 방식의 경우, 파일럿 전송 동안에는 데이터 전송이 발생하지 않으므로, 액세스 터미널들은 데이터 전송의 효과를 제거할 필요가 없다. 이로 인해, 주어진 액세스 포인트로부터의 데이터 전송 동안, 최소의 신호-대-잡음비를 나타내는, 파일럿 기준에 대한 신호-대-잡음비가 얻어진다. 이는 최악의 경우에 대한 캐리어-대-간섭 (C/I) 의 신속하며 신뢰할만한 측정을 돕는다.

본 발명의 구체적인 실시예는 다수의 전송원들 (예를 들어, 액세스 포인트들 또는 기지국들) 로부터의 파일럿 기준들을 전송하는 방법을 제공한다. 이 방법에 의하면, 통신 시스템에 대한 시간 기준을 지시하는 1 이상의 신호를 각 전송원에서 수신한다. 이 시간 기준은 위치측정시스템 (GPS) 위성 위치로부터 유도될 수 있다. 파일럿 기준을 위한 파일럿 버스트들을 (이하에서 설명한 방식으로) 각 전송원에서 생성하여 전송한다. 전송원들로부터의 파일럿 버스트들은 시스템의 시간 기준과 동기되어 전송 시점의 시간으로 정렬된다.

파일럿 버스트들을 소정 시간 간격에서 생성하여 전송할 수 있다. 데이터 전송으로 인한 간섭을 최소화하기 위해, 전송원의 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 그리고 데이터의 전송이 전혀 없는 범위에서 파일럿 버스트들을 전송할 수 있다.

본 발명의 다른 측면, 실시 형태, 및 특징들을 보다 상세히 설명한다.

도면의 간단한 설명

동일한 참조 부호가 전체적으로 대응되는 도면을 참조하여, 본 발명의 특징, 본질, 및 이점들을 보다 상세히 설명한다.

도 1 은 다수의 이용자를 지원하며 파일럿 기준을 전송하는 무선 통신 시스템의 도면이다.

도 2A 는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 기준 전송 방식의 도면이다.

도 2B 및 도 2C 는 각각 액세스 포인트로부터의 전송에 대한 활성 슬롯 포맷 및 유휴 (idle) 슬롯 포맷의 실시예에 대한 도면이다.

도 2D 는 HDR 시스템에 의해 정의된 슬롯 포맷의 도면이며, 본 발명의 파일럿 기준 전송 방식을 구현하는데 이용할 수 있다.

도 3 은 도 1 에 도시한 시스템의 구체적인 구현예이며 본 발명의 파일럿 기준 전송 방식을 구현할 수 있는 통신 시스템의 실시예의 블록도이다.

도 4 는 액세스 포인트의 구체적인 실시예의 개략 블록도이다.

도 5 는 액세스 터미널의 구체적인 실시예의 개략 블록도이다.

구체적인 실시예에 대한 상세한 설명

도 1 은 다수의 이용자를 지원하며 파일럿 기준들을 전송하는 무선 통신 시스템 (100) 의 도면이다. 시스템 (100) 은 다수의 셀들 (102a 내지 102g) 에 대해 통신을 제공하며, 각 셀 (102) 은 대응되는 (기지국이라 칭할 수도 있는) 액세스 포인트 (104) 에 의해 서비스된다. 다양한 (원격 터미널 또는 이동국으로 칭할 수도 있는) 액세스 터미널들 (106) 이 시스템 전체에 퍼져있다.

실시예에서, 각각의 액세스 터미널 (106) 은 어떠한 소정 순간에 하나의 액세스 포인트 (104) 와 순방향 링크 상에서 통신할 수 있으며, 이 액세스 터미널이 소프트 핸드오프에 있는지에 따라 1 이상의 액세스 포인트들과 리버스 링크 상에서 통신할 수 있다. 순방향 링크 (즉, 다운링크) 는 액세스 포인트에서 액세스 터미널로의 전송을 의미하며, 리버스 링크 (즉, 업링크) 는 액세스 터미널에서 액세스 포인트로의 전송을 의미한다. 시스템 (100) 은, 상술한 미국 특허출원08/963,386 호에서 설명한 HDR (High Data Rate) 설계와 같이, 특정한 CDMA 표준이나 설계에 따라 설계될 수 있다.

도 1 에서, 실선의 화살표는 액세스 포인트로부터 액세스 터미널로의 이용자-특정 데이터 (또는, 단순히 "데이터") 의 전송을 나타낸다. 점선의 화살표는, 액세스 터미널이 액세스 포인트로부터 이용자-특정 데이터의 전송이 아닌 파일럿 기준 및 다른 신호 (집합적으로, "파일럿") 를 수신하고 있는 것을 나타낸다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 액세스 포인트 (104a) 는 순방향 링크 상에서 액세스 터미널 (106a) 로 데이터를 전송하고, 액세스 포인트 (104b) 는 액세스 터미널 (106b) 로 데이터를 전송하며, 기지국 (104c) 은 액세스 터미널 (106c) 로 데이터를 전송한다. 간략화를 위해 업링크 통신은 도 1 에 도시하지 않는다.

상술한 바와 같이, 액세스 포인트들로부터 전송된 파일럿 기준들은 다양한 기능을 위해 이용될 수 있다. HDR 시스템의 경우, 이 파일럿 기준들은 링크 조건을 측정하여 액세스 터미널로의 최상 링크를 갖는 특정한 액세스 포인트를 결정하는데 이용된다. 또한, 파일럿 기준은 이러한 최상 링크에 의해 지원되는 최고의 데이터 전송율을 결정하는데 이용된다. HDR 시스템의 경우, 액세스 터미널로 하여금 파일럿 기준들의 품질을 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 파일럿 기준 전송 방식이 상당히 유용할 것이며 향상된 시스템 성능을 제공할 것이다.

도 1 에 도시한 바와 같이, 액세스 터미널은 다수의 액세스 포인트들로부터 전송물을 수신할 수 있다. 예를 들어, 액세스 터미널 (106b) 은 액세스 포인트(104b) 로부터 데이터와 파일럿 전송물을, 그리고 액세스 포인트들 (104a 및 104d) 로부터 파일럿 전송물을 동시에 수신한다. HDR 시스템과 같은 CDMA-기반 시스템의 경우, 이웃한 액세스 포인트들로부터의 전송이 동일한 주파수 대역 상에서 발생한다. 따라서, 각 액세스 포인트로부터의 각 전송물이 그 액세스 포인트 및 이웃한 액세스 포인트들로부터의 다른 전송물에 대한 간섭으로 작용한다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 이웃한 액세스 포인트들로부터의 전송물로 인한 간섭의 최대량을 정확하게 측정하기 위해, 파일럿 기준들은 소정 간격에서 버스트로 전송되고, 이 액세스 포인트로부터의 파일럿 버스트는 동기화 된다. 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트를 동일한 소정 시간 간격에서 전송하는 것은, 이웃한 비전송 액세스 포인트들로부터 최대 간섭 기여량을 유발하여, 최악인 경우의 캐리어-대-간섭 (C/I) 비에 대한 신뢰할만한 측정을 촉진한다. 또한, 파일럿 버스트들의 소정 시간 간격에서의 전송은 액세스 터미널로 하여금 용이하게 이 버스트들을 파일럿 기준으로서 인식하게 한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 파일럿 버스트 동안 이용자-특정 데이터가 전혀 전송되지 않으며, 각 액세스 포인트는 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 파일럿 버스트들을 전송한다. 따라서, 파일럿 버스트들은 다른 액세스 포인트들로부터의 파일럿들이 존재하는 동안에만 액세스 터미널에서 수신되며, 다른 데이터 전송물에 의해서는 영향을 받지 않는다. 이러한 파일럿 기준 전송 방식에서는, 파일럿 버스트 동안, 종래의 IS-95 CDMA 시스템의 경우 일반적으로 발생하는 데이터 전송이 발생하지 않으므로 액세스 터미널이 데이터 전송의 효과를 제거할필요가 없다. 이는 다른 기지국들로부터의 최대 간섭 전력뿐만 아니라 주어진 파일럿으로부터의 신호 강도를 정확하게 측정하게 하는데, 이는 최악의 경우에 대한 C/I 를 신뢰성있게 측정할 수 있게 한다.

각각의 액세스 터미널은 액세스 포인트들로부터의 파일럿 기준들을 처리하며 수신된 파일럿 버스트들에 기초하여 이들 액세스 포인트들에 대한 링크 조건을 판단한다. HDR 시스템의 경우, 액세스 터미널은, 수신된 파일럿 기준들에 기초하여 최상의 신호 품질을 가진 액세스 포인트를 판단하며, 또한 이 최상의 액세스 포인트에 의해 지원되는 최고의 데이터 전송율을 판단한다. 그 다음, 이 액세스 터미널은 이러한 최상의 액세스 포인트로부터 지원되는 최고의 데이터 전송율에서 데이터를 전송할 것을 요구할 수 있다.

도 2A 는 본 발명의 실시예에 따른 파일럿 기준 전송 방식의 도면이다. 도 2A 는 다수의 액세스 포인트들로부터의 파일럿 기준들의 전송을 나타낸다. 이 실시예에서, 파일럿 기준들은 소정 시간 간격 (T_INT) 에서 특정한 폭 (W) 의 버스트로 전송된다. 도 2A 에 지시한 바와 같이, 액세스 포인트들의 타이밍은, 파일럿 버스트들이 대체로 그들의 전송 시간에 정렬되도록 동기화 된다. 이러한 전송 방식에서, 액세스 포인트들로부터의 파일럿 기준들은, 전송 지연 및 다른 인자에서의 차이로 인해 액세스 포인트들 사이에 타이밍 스큐 (skew) 를 가지는 시간에서의 거의 동일한 시점에서 액세스 터미널로 수신될 수 있다.

따라서, 도 2A 에 도시한 바와 같이, 이웃한 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트들을 소정의 시간 간격으로 전송하고 동기화하여 데이터 전송으로 인한 간섭량을 줄일 수 있다. 이웃한 액세스 포인트들로부터의 파일럿 전송물의 동기화는 이하에서 상세히 설명하는 방법으로 구현할 수 있다.

실시예에서, (HDR 시스템에 구현된) 상이한 오프셋을 가진 의사 잡음 (PN) 시퀀스로 각 액세스 포인트로부터의 파일럿 데이터를 스프레딩함으로써, 이웃한 액세스 포인트들로부터의 파일럿 기준들은 서로 상이해질 수 있다.

액세스 터미널에서, 액세스 포인트에서 수행한 방식에 상보되는 방식으로 수신된 신호를 처리함으로써 선택된 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준을 복구할 수 있다. 액세스 터미널에서의 처리는, (1) 수신된 샘플을 복구될 파일럿 기준에 대한 파일럿 데이터 패턴과 상호 연관시키는 단계, (2) 선택된 액세스 포인트에서의 파일럿에 대해 이용한, 동일한 직교 코드로 이 샘플을 디커버링 (decovering) 하는 단계, (3) 동일한 타임 오프셋에서의 동일한 PN 시퀀스나 그 조합으로 이 샘플을 디스프레딩하는 단계를 포함할 수 있다. 이상의 상보적인 처리는 선택된 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준을 복구하며 다른 액세스 포인트들로부터의 파일럿 기준들을 제거한다. 대체적으로, 이러한 상보적인 처리 후에는 바람직하지 못한 파일럿 기준들의 극히 일부만이 잔존하게 되며, 이는 대부분, 예를 들어, 다중 경로에 의한 통신 링크에서의 직교성 상실 때문이다.

도 2B 는 액세스 포인트로부터의 전송을 위한 슬롯 포맷의 실시예에 대한 도면으로, 이는 본 발명의 파일럿 기준 전송 방식을 지원한다. 이 슬롯 포맷은 HDR 시스템에 채용하는 것이 바람직하다. 다른 슬롯 포맷을 이용할 수도 있으며, 이는 본 발명의 범위 내이다.

도 2B 에 도시한 바와 같이, 액세스 포인트로부터의 전송은, 각 슬롯이 특정한 시간 간격에 대응되며 특정 수의 칩들을 포함하는 슬롯으로 분할된다. HDR 시스템의 경우, 각 슬롯은 1.67 msec 의 지속 시간을 가지며 2048 개의 칩들을 포함한다. 도 2B 에 도시한 구체적인 실시예에서, 각 슬롯은, 하나의 파일럿 버스트가 1/2-슬롯 각각에 대응되는 2 개의 파일럿 버스트를 포함하며, 파일럿 버스트 각각은 그것이 속하는 1/2-슬롯의 중앙에 위치한다. 실시예에서, 파일럿 버스트가 전송되는 시간 동안 이용자-특정 데이터 및 다른 신호는 전송되지 않는다. 이용자-특정 데이터 및 다른 신호는 파일럿 버스트에 의해 점유되지 않은, 슬롯의 나머지 시간 간격에서 전송될 수 있다.

또한, 도 2B 는 도시된 시간의 모든 슬롯에서 이용자-특정 데이터의 전송이 활성화되어 있는 것을 나타낸다. 도 2B 에 도시한 바와 같이, 파일럿 버스트는 액세스 포인트의 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 전송된다. 이처럼 높은 전력 레벨은 액세스 터미널로 하여금 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준의 품질을 신속하고 정확하게 측정하게 한다.

도 2C 는 슬롯들의 일부가 유휴한 (즉, 이용자-특정 데이터의 전송이 없는), 액세스 포인트로부터의 전송에 대한 도면이다. 셀 내의 어떤 액세스 터미널로도 데이터가 전송되지 않으면, 유휴 슬롯이 발생할 수 있다. 도 2C 에 도시한 실시예에서, 유휴 슬롯 각각에 대한 파일럿 버스트는 여전히 전송되므로, 액세스 터미널은 링크 조건을 지속적으로 측정할 수 있고, 후속의 데이터 전송이 바람직하다면 최상의 서빙 액세스 포인트로부터의 전송을 요구할 수 있다. 도 2C 에서 지시한 바와 같이, 슬롯들이 활성화되어 있다면, 유휴 슬롯들에 대한 파일럿 버스트들은 액세스 포인트의 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 그리고 동일한 소정 시간 간격에서 전송된다.

도 2D 는, HDR 시스템에 의해 정의되고 본 발명의 파일럿 기준 전송 방식을 구현하는데 이용할 수 있는 슬롯 포맷의 도면이다. 도 2D 에 도시한 구체적인 실시예에서, 활성화된 슬롯 각각은 2 개의 1/2-슬롯으로 분할되며, 1/2-슬롯 각각은 파일럿 버스트 (214) 에 의해 분리된 2 개의 데이터 부분 (212) 을 포함한다. 데이터 부분 (212) 은 이용자-특정 데이터 및 신호를 전송하는데 이용될 수 있으며, 파일럿 버스트 (214) 는 파일럿 기준을 전송하는데 이용될 수 있다.

제 1 의 (즉, 왼쪽의) 1/2-슬롯은 파일럿 버스트 (214a) 에 의해 분리된 데이터 부분 (212a 및 212b) 을 포함하며, 제 2 의 (즉, 오른쪽의) 1/2-슬롯은 파일럿 버스트 (214b) 에 의해 분리된 데이터 부분 (212c 및 212d) 을 포함한다. 파일럿 버스트 각각의 폭은, 예를 들어, 각 버스트에서 전송하기를 원하는 에너지량, 액세스 포인트로부터의 최대 전송 전력 레벨, 파일럿 버스트에 대한 바람직한 수신 품질, 예상되는 바람직하지 못한-경우의 링크 조건, 파일럿 기준용으로 할당된 오버헤드량 등과 같은 다양한 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. 특정한 최대 전송 전력 레벨의 경우, 파일럿 버스트가 넓을수록 수신된 파일럿 기준의 품질은 높지만 오버헤드가 많다는 것을 의미한다. 구체적인 실시예에서 (그리고 HDR 시스템에 구현된 바와 같이), 파일럿 버스트 각각은 특정한 데이터 패턴 (예를들어, 모두가 영 ("0") 인 데이터) 의 96 개 칩을 구비한다.

도 2D 에 도시한 실시예에서, 제 2 의 1/2-슬롯은 파일럿 버스트 (214b) 의 양쪽에 배치되어 신호 채널을 구현하는데 이용되는 2 개의 신호 버스트 (216a 및 216b) 를 더 포함한다. 신호 채널은, 예를 들어, 슬롯이 활성화되어 있으면 역방향 전력 제어(Reverse Power Control ; RPC) 정보를, 그리고 슬롯이 유휴라면 매체 액세스 제어 (Media Access Control ; MAC) 정보를 전송하는데 이용될 수 있다. RPC 정보는 액세스 터미널들을 관리하여 이들의 전송 전력을 높이거나 낮추어 수신하는 액세스 포인트에서 바람직한 신호 품질을 구현하는데 이용된다.

도 2D 의 아래쪽 절반에 도시한 바와 같이, 각각의 유휴 슬롯 또한 2 개의 1/2-슬롯으로 분리되며, 1/2-슬롯 각각은 또한 활성 슬롯에서의 1/2-슬롯과 동일한 폭 (예를 들어, 96 개의 칩) 의 그리고 동일한 위치에 배치된 1 개의 파일럿 버스트 (214) 를 포함한다. 따라서, 유휴 슬롯용 파일럿 버스트는 활성 슬롯용 파일럿 버스트와 실질적으로 구분할 수 없다.

도 2D 에 도시한 실시예에서, 2 개의 스커트 (skirt ; 218a 및 218b) 가 유휴 슬롯의 제 1 의 1/2-슬롯에서의 파일럿 버스트 (214a) 양쪽에 위치하며, 2 개의 신호 버스트 (220a 및 220b) 가 제 2 의 1/2-슬롯에서의 파일럿 버스트 (214b) 양쪽에 위치한다. 스커트 (218a 및 218b) 는 파일럿 데이터 또는 다른 데이터 (예를 들어, 의사-랜덤 데이터) 를 포함할 수 있으며, 비전송과 파일럿 전송 사이, 및 파일럿 전송에서 비전송까지의 천이 기간을 제공하는데 이용된다. 이 천이 기간은 (예를 들어, 96-칩의) 파일럿 버스트 동안 파일럿 버스트가 그 정상 상태치에도달하거나 그 근처에 있도록 한다. MAC 채널 또는 어떤 다른 채널이 파일럿 버스트 주변에서 (파일럿과 동일한 전력으로) 항상 전송되고 있다면, 유휴-스커트는 필요치 않을 것이다.

각 스커트 (218) 의 폭은, 전송에 앞서 데이터 및 파일럿을 필터링하는데 이용되는 (아날로그 및 디지털) 필터의 전체적인 스텝 응답에 기초하여 선택될 수 있다. 도 2D 에 도시한 실시예에서, 각 스커트는 64 개의 칩 동안 지속된다. 파일럿 기준이 그 정상 상태치에 도달하는데 추가적인 시간이 필요하다면, 스커트 (218) 를 넓힐 수 있고 제 2 의 1/2-슬롯에서의 신호 버스트 (220a 및 220b) 주변에 추가적인 스커트를 배치할 수도 있다.

도 3 은 통신 시스템 (100a) 의 실시예에 대한 블록도로서, 도 1 의 시스템 (100) 에 대한 구체적 구현이며, 본 발명의 파일럿 기준 전송 방식을 지원한다. 도 3 에 도시한 바와 같이, 다수의 액세스 포인트 (104) 가 다수의 통합 라우터 (130) 에 접속되어 이들과 통신한다. 각각의 액세스 포인트 (104) 는 고속 통신 링크 (예를 들어, T1/E1, 이더넷 또는 다른 링크) 를 통해 1 이상의 라우터 (130) 에 접속된다. 리던던시를 제공하고 신뢰성을 높이기 위해, 각 액세스 포인트 (120) 는 2 이상의 라우터 (130) 에 접속될 수 있으며, 각 라우터 (130) 는 다른 라우터와 평행하게 접속될 수 있다. 각 라우터 (130) 는 그것이 접속되어 있는 액세스 포인트들 사이의 트래픽 및, 라우터에 접속되어 있는 다른 네트워크 소자와 인터넷과 같은 네트워크를 관리한다. 라우터 (130) 는, 또한 모뎀 풀 제어기 (140 ; Modem Pool Controller) 및 다수의 서버들 (150) 에 접속되는 (예를들어, 이더넷 상의 IP) 네트워크 (134) 에 또한 접속된다.

모뎀 풀 제어기 (140) 는 IS-41 네트워크에서의 기지국 제어기 (BSC) 및 방문자 위치 등록기 (VLR) 의 기능과 유사한 기능을 제공하며, 1 이상의 액세스 포인트 (104) 를 지원할 수 있다. 모뎀 풀 제어기 (140) 는, 이용자 트래픽을 포함하는 무선 링크 프로토콜 (RLP) 을 종료하며, 이용자가 시스템 전체를 이동함에 따라 접속된 이용자 각각에 대한 에어-링크 (air-link) 접속을 제어하고, 액세스 터미널에 특정 메세지를 전달하며, 예를 들어, 역방향 링크 외부 루프 전력 제어 동기화와 같은 MAC 기능을 제공한다.

모뎀 풀 제어기 (140) 는 또한, 예를 들어, 세션 제어, 접속 제어, 선택 기능 및 프로토콜 스택 유지와 같이 대체로 종래의 세션용 BSC 에 의해 수행되는 많은 기능을 수행한다. 실시예에서, 액세스 터미널과 시스템 (100a) 사이의 특정 세션에 대해, 오직 하나의 (즉, "앵커") 모뎀 풀 제어기 (140) 가 어떤 특정 순간의 세션에 대한 제어를 갖는다.

서버 (150) 는 시스템 (100a) 의 동작을 지원하며, 예를 들어, 시스템 (100a) 의 구성 및 관리에 이용되는 OAM&P (Operating Administration, Maintenance, and Provisioning) 서버 (150a), 도메인 네임을 IP 어드레스로 변환하는 DNS (Domain Name System) 서버 (150b), 및 필요할 때 액세스 터미널에 IP 어드레스를 할당하는 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 (150c) 를 포함할 수 있다.

시스템 (100a) 의 소자는 상술한 미국 특허 출원 09/575,073 호에 보다 자세히 기술되어 있다.

액세스 포인트

도 4 는, 도 1 에서의 액세스 포인트들 중의 하나인 액세스 포인트 (104x) 의 구체적인 실시예에 대한 블록도이다. 이 실시예에서, 액세스 포인트 (104x) 는 다수의 RF 송수신기 모듈들 (420) 및 GPS 수신기 (430) 에 접속되어 있는 메인 유닛 (410) 을 포함한다.

메인 유닛 (410) 은 네트워크 인터페이스 (412), 제어기 (416) 및 다수의 모뎀 풀 송수신기들 (MPTs ; 418) (도 4 에는 3 개의 MPT 가 도시되어 있음) 을 포함한다. 각각의 MPT (418) 는 데이터 처리를 수행하며 셀의 개별적인 섹터를 지원한다. 순방향 경로에서, MPT (418) 는 네트워크 인터페이스 (412) 를 통해 백핸드 링크로부터 (예를 들어, IP) 패킷들을 수신하며 이 패킷들을 처리하여 전송에 적합한 변조된 RF 신호를 발생한다. 각각의 MPT (418) 는 또한, RF 신호를 조정하며 나아가 대응되는 안테나와 인터페이스하는 개별적인 RF 송수신기 모듈 (420) 에 접속된다. 네트워크 인터페이스 (412) 는, 액세스 포인트 (104x) 를 외부 네트워크 (예를 들어, 도 3 의 라우터(130)) 와 인터페이스하는 프로토콜 및 구동기구를 제공한다. 제어기 (416) 는, 예를 들어, 호출 처리, 선택 처리 등과 같은 무선 링크 제어기 기능을 수행한다.

또한, 각각의 MPT (418) 는 액세스 포인트 (104x) 를 위한 파일럿 기준을 발생하도록 설계될 수도 있다. 많은 CDMA-기반 시스템의 경우, 액세스 포인트를 위한 파일럿 기준은 대체로 특정한 파일럿 데이터 패턴 (예를 들어, IS-95 및 HDR시스템에 대해 모두가 영 ("0") 인 시퀀스) 에 기초하여 발생된다. 그 다음, 파일럿 데이터는 파일럿에 할당된 특정한 직교 코드 (예를 들어, IS-95 및 HDR 시스템에 대한 영 ("0") 의 왈시 커버 (Walsh cover)) 로 커버된다. 그 후, (모두가 영인 파일럿 데이터 시퀀스 및 영의 왈시 커버가 이용된다면 모두가 영인 시퀀스를 구성하게 되는) 커버된 데이터는 액세스 포인트에 할당된 특정한 PN 시퀀스로 스프레드된다.

도 4 에 도시한 바와 같이, 액세스 포인트 (104x) 는 위치측정시스템 (GPS) 위성 위치와의 동기화를 제공하는 GPS 수신기 (430) 를 더 포함할 수 있다. GPS 수신기 (430) 는 GPS 위성 위치로부터 1 이상의 신호를 수신하고 수신한 신호를 처리하여 GPS 위성 위치로부터의 타이밍 정보를 복구한다. 그 다음, 복구된 타이밍 정보는 제어기 (416) 에 제공되어 액세스 포인트 (104x) 의 내부 클록을 GPS 위성 위치의 타이밍과 동기화하는데 이용될 수 있다. 이러한 타이밍 동기화는 공지된 방법으로 구현할 수 있다.

타이밍 정보를 제공하기 위해 GPS 위성 위치를 이용하면, 통신 시스템의 모든 액세스 포인트에 대한 타이밍 기준을 단일의 공통 소스로부터 유도하여 동기화할 수 있다. 각 액세스 포인트의 타이밍을 GPS 위성 위치의 타이밍에 동기화함으로써, 이웃한 액세스 포인트들을 동기화하여 그들의 파일럿 버스트를 정렬할 수 있다.

GPS 위성 위치와의 동기화가 상실되면, 액세스 포인트 (104x) 는 자유롭게 송신 ("freewheel") 할 수 있으며 특정 시간 동안 (예를 들어, 6 시간 이상) 다른액세스 포인트와의 동기화를 유지한다. 모뎀 풀 제어기로부터 주기적인 타이밍 신호를 수신하거나, 액세스 포인트에서 아주 정확한 시간 기반을 유지하거나, 어떤 다른 기작에 의하거나, 이들의 조합에 의해 이러한 동기화를 구현할 수 있다.

상술한 미국 특허 출원 09/575,073 호에서 액세스 포인트 (104x) 의 소자를 보다 자세히 설명한다.

액세스 터미널

도 5 는 액세스 터미널 (106x) 의 구체적인 실시예에 대한 간략화된 블록도이다. 액세스 터미널 (106x) 은 셀룰러 전화, 데이터 송수신 유닛, 또는 어떤 다른 장치나 모듈일 수 있다. 액세스 터미널 (106x) 은 직렬로 연결된 1 이상의 안테나 (510), RF 모듈 (520), 모뎀 블록 (530), 프로세서 코어 (540) 및 인터페이스 유닛 (550) 을 포함한다. 프로세서 코어 (540) 는 상태 지시자 (560) 에 또한 접속되어 있다.

실시예에서, RF 모듈 (520) 은 2 개의 수신 신호를 독자적으로 처리할 수 있는 2 개의 수신 체인 및 역방향 링크 신호를 처리하는 1 개의 송신 체인을 포함한다. 2 개의 독자적인 수신 체인은 액세스 터미널 (106x) 로 하여금 순방향 링크에서 결합하는 수신 다양성으로부터 이점을 취하도록 한다. 각 수신 체인은 수신 신호 중의 하나를 제공하는 개별 안테나에 접속된다. 송신 체인은 수신 체인 중의 하나와 안테나를 공유한다.

모뎀 블록 (530) 은 순방향 및 역방향 링크 상에서의 신호를 처리한다. 순방향 링크 상에서, 모뎀 블록 (530) 은 RF 모듈 (520) 로부터 2 개의 독자적인신호를 수신하고, 프로세서 코어 (540) 의 보조하에 이 수신된 신호를 복조하고 디코딩하며, 디코딩된 신호의 추가적인 처리를 위해 프로세서 코어 (540) 로 전달한다.

모뎀 블록 (530) 은 수신된 신호를 더 처리하여 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준을 복구한다. 모뎀 블록 (530) 은 통상적으로 수신된 신호를 디지털화하여 샘플을 생성한다. 선택된 액세스 포인트에 대한 파일럿 기준을 복구하기위해, 이 샘플들을 선택된 액세스 포인트와 관련된 특정 오프셋에서 PN 시퀀스로 디스프레드하여, 선택된 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준을 분리하고 다른 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준을 제거한다. 그 다음, 디스프레드된 샘플은 선택된 액세스 포인트에서 이용된 직교 커버로 디커버 (decover) 되고, 나아가 선택된 액세스 포인트에서 이용된 파일럿 데이터 패턴으로 상호 연관된다. 파일럿 데이터가 모두가 영인 시퀀스이며 직교 커버가 영이면, 각 파일럿 버스트의 폭 상에 디스프레드된 샘플을 축적하여 파일럿 기준을 얻을 수 있다. CDMA-기반 시스템에서의 파일럿 처리는, 본 발명에서 참조하고 있으며 본 발명의 출원인에게 양도된, 발명의 명칭이 "MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM" 인 미국 특허 5,764,687 호에 보다 상세히 설명되어 있다.

프로세서 코어 (540) 는 호출 처리, 모뎀 초기화, 및 모니터링 동작을 수행하며, 또한 액세스 터미널 (106x) 에 대한 데이터 처리 및 핸들링 동작을 수행한다. 인터페이스 유닛 (550) 은 액세스 터미널 (106x) 과 주변 장치 (예를 들어, 컴퓨터) 사이의 상호 접속을 제공한다. 상태 지시자 (560) 는 액세스 터미널 (106x) 의 동작 상태 및 조건에 대한 지시를 제공한다.

상술한 미국 특허 출원 09/575,073 호에서 액세스 터미널 (106x) 의 소자를 보다 자세히 설명한다.

액세스 포인트 및 액세스 터미널의 소자는 다양한 방법으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 1 이상의 ASIC (Application Specific Integrated Circuit), DSP (Digital Signal Processor), 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 상술한 기능을 수행하도록 설계된 전자 회로나 그들의 조합으로 이들 소자를 구현할 수 있다. 또한, 상술한 기능들 중 어떤 것은 범용 프로세서나 상술한 기능을 구현하는 명령어 코드를 수행하도록 동작하는 특별히 설계된 프로세서로 구현할 수 있다. 따라서, 상술한 액세스 포인트 및 액세스 터미널의 소자는 하드웨어, 소프트웨어 또는 그들의 조합을 이용하여 구현될 수 있다.

바람직한 실시예에 대한 상기 설명은 당업자라면 누구나 본 발명을 이용할 수 있도록 제공한 것이다. 당업자는 이들 실시 형태를 다양하게 변경할 수 있으며, 여기에서 정의된 일반적인 원리는 창의력의 발휘없이도 다른 실시 형태에 응용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시 형태에 제한되지 않으며, 여기에서 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하도록 광범위하게 해석된다.

Claims

무선 통신 시스템에서, 복수 전송원들로부터의 파일럿 기준들을 전송하는 방법으로서,

각각의 전송원에서, 통신 시스템에 대한 시간 기준을 지시하는 1 이상의 신호를 수신하는 단계;

각 전송원에서, 파일럿 기준을 위한 복수의 파일럿 버스트들을 발생하는 단계로서, 상기 파일럿 버스트들은 상기 시간 기준과 동기하는 단계; 및

상기 각 전송원으로부터의 복수의 파일럿 버스트들을 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수 전송원들로부터의 파일럿 버스트들은 전송 시점에서의 시간에서 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 전송원으로부터의 복수의 파일럿 버스트들은 소정 시간 간격으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 파일럿 버스트들 각각은 소정의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 파일럿 버스트 각각은 상기 전송원의 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 파일럿 버스트들이 전송되는 동안, 각 액세스 포인트에서, 데이터 전송을 보류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 전송원으로부터의 파일럿 기준이 다른 전송원들로부터의 파일럿 기준들과 구별되도록, 특정의 처리 방식에 따라 각 전송원에서 파일럿 데이터를 처리하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 각 전송원에서 처리하는 단계는,

상기 파일럿 데이터를, 다른 전송원들에 대한 오프셋들과는 구별되는 특정 오프셋에서, 의사-잡음 (PN) 시퀀스로 스프레딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전송원으로부터 전송될 데이터가 없는 경우에도, 특정한 전송원으로부터의 상기 복수의 파일럿 버스트들의 전송을 계속하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

각 전송원으로부터의 전송은 슬롯 상에서 발생하며,

각 슬롯은 특정한 시간 간격을 가지며, 특정 수의 파일럿 버스트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

각 슬롯은 2 개의 파일럿 버스트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

각 파일럿 버스트는 상기 슬롯의 각 부분에 대응되며, 상기 대응되는 부분의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

특정한 최소 기간 이상의 추가적인 전송물로 유휴 슬롯 내의 각 파일럿 버스트 양측을 패딩 (padding) 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

각 파일럿 버스트의 양측에 의하여 즉시 전송하여 상기 파일럿 버스트가 그 정상 상태치 또는 그 근처에서 수신되었는지 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 통신 시스템에 대한 시간 기준을 유도하는데 이용된 1 이상의 신호는 위치측정시스템 (GPS) 위성 위치로부터 수신된 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서, 복수 전송원들로부터의 파일럿 기준들을 전송하는 방법으로서,

각 전송원에서,

위치측정시스템 (GPS) 위성 위치로부터 1 이상의 신호를 수신하는 단계,

상기 수신된 1 이상의 신호를 처리하여 상기 통신 시스템에 대한 시간 기준을 유도하는 단계,

상기 시간 기준과 동기되어 있는, 파일럿 기준을 위한 복수의 파일럿버스트들을 발생하는 단계, 및

상기 복수의 파일럿 버스트들을 소정의 시간 간격 및 상기 전송원의 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 전송하는 단계를 포함하며,

상기 복수 전송원들로부터의 파일럿 버스트들은 상기 전송 시점에서의 시간에서 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템으로서,

복수의 액세스 포인트를 구비하며,

각 액세스 포인트는,

상기 통신 시스템에 대한 시간 기준을 지시하는 1 이상의 신호를 수신하고,

상기 시간 기준과 동기되어 있는, 파일럿 기준을 위한 복수의 파일럿 버스트들을 발생하며,

상기 복수의 파일럿 버스트들을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 복수의 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트들은 상기 전송 시점에서의 시간에서 정렬되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 17 항에 있어서,

각 액세스 포인트는,

위치측정시스템 (GPS) 위성 위치로부터 1 이상의 신호를 수신하고 처리하여 상기 통신 시스템에 대한 시간 기준을 지시하는 신호를 제공하도록 구성된 위치측정시스템 (GPS) 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 17 항에 있어서,

각 액세스 포인트는,

상기 통신 시스템에 대한 시간 기준을 수신하여 상기 복수의 파일럿 버스트들을 발생하도록 구성된 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 17 항에 있어서,

각 액세스 포인트는,

상기 복수의 파일럿 버스트들을 상기 액세스 포인트에 대한 최대 전송 전력 레벨 또는 그 근처에서 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
무선 통신 시스템에 이용하기 위한 액세스 터미널로서,

무선 통신 링크 상에서 변조된 신호를 수신하고 이 수신된 신호를 조정하여 조정된 신호를 발생하도록 구성된 RF 모듈; 및

상기 RF 모듈에 접속되며 상기 조정된 신호를 처리하여 복수의 액세스 포인트들로부터 전송된 복수의 파일럿 기준들을 복구하도록 구성된 모뎀 블록을 구비하고,

상기 각 액세스 포인트로부터의 파일럿 기준은 시스템 시간 기준과 동기된 파일럿 버스트들로 전송되며, 상기 복수의 액세스 포인트들로부터의 파일럿 버스트들은 상기 전송 시점에서의 시간에서 정렬되는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
제 22 항에 있어서,

상기 모뎀 블록은 상기 조정된 신호로부터 샘플들을 생성하며, 이 샘플들을 상기 복수의 액세스 포인트들 각각에 대한 특정 오프셋에서 의사-잡음 (PN) 시퀀스로 디스프레드하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.