KR20060073640A - A method and a device for reducing impact of interference on a control channel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것으로서, 특히 제어 채널상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 것에 관한 것이다.The present invention relates generally to wireless communication systems, and more particularly to reducing the effects of interference on a control channel.
무선 원격통신 시스템들은 공용 스위칭 전화 네트워크(PSTN)를 바탕으로 하는 통신 또는 다른 유선 네트워크들이 가능하지 않은 장소에서 음성 및 데이터 전송을 제공한다. 라디오 전송에서 통신 링크의 품질은 간섭 및 재밍(jamming)에 의해 영향을 받을 수 있다. 용어 "재밍"은 간섭 신호(interfering signal)가 의도적으로 생성되는 상황에서 상황에서 사용되며, 의도되지 않은 신호들에 대하여 동일한 현상은 간섭(interference)이라 칭한다는 점을 강조한다. 그러나 양 상황들에서, 물리적 현상은 간섭으로서 공지되며, 따라서, 이하에서 "용어" 간섭"이 사용될 때는 다른 설명이 없는 경우 간섭을 유발하는 의도적인 신호 및 의도되지 않은 신호를 수용한다. 트렁킹 모드(trunking mode)에서 동작하는 시스템들에 대하여, 하나의 셀에 서비스중인 기지국에서, 메인 제어 채널상의 간섭은 셀이 가입자의 무선 통신 유닛들을 합법화할 수 없게 할 수 있다.Wireless telecommunication systems provide voice and data transmission in places where communications based on a public switched telephone network (PSTN) or other wired networks are not possible. The quality of the communication link in radio transmissions can be affected by interference and jamming. The term "jamming" is used in situations where an interfering signal is intentionally generated, and emphasizes that the same phenomenon for unintended signals is called interference. In both situations, however, the physical phenomenon is known as interference, and therefore, when "term" interference is used hereinafter, it accepts intentional and unintended signals that cause interference unless otherwise stated. For systems operating in a trunking mode, at a base station serving one cell, interference on the main control channel may render the cell unable to legalize the subscriber's wireless communication units.
제어 채널 주파수상에서의 간섭의 영향은 셀이 계속 동작하고 있고 셀의 용 량 효율성을 감소시킨채로 예상된 서비스를 계속하는 방식으로 감소될 수 있다. The effect of interference on the control channel frequency can be reduced by continuing the expected service while the cell continues to operate and reduces the cell's capacity efficiency.
하기 용어 "재밍 장치"는 시스템 전송기들(이동국 및 기지국)이 작동하는 동일한 주파수에서 전파들(radio waves)(간섭들)을 의도적으로 전송하는 전송기를 언급한다. 상기 신호는 무선 통신 유닛 및 기지국(BS) 사이에서 교환되는 몇몇 데이터를 손상시키고 이들 터미널들이 이 정보를 디코딩할 수 없게 한다.The term “jamming device” below refers to a transmitter that intentionally transmits radio waves (interferences) at the same frequency at which system transmitters (mobile stations and base stations) operate. The signal corrupts some data exchanged between the wireless communication unit and the base station (BS) and makes these terminals unable to decode this information.
재밍 장치는 제어 채널상 간섭 신호를 생성함으로써 전체적인 셀이 사용될 수 없게 한다. 일단 이것이 발생하면, 상기 제어 채널에 접속중이며, 상기 채널을 통해 방송을 청취하는 모든 무선 통신 유닛들은 BS에 대한 접속이 해지되고, 셀을 떠난다. The jamming device generates an interference signal on the control channel so that the entire cell cannot be used. Once this occurs, all wireless communication units that are connecting to the control channel and listening to the broadcast over the channel are disconnected from the BS and leave the cell.
재밍 신호는 메인 캐리어의 다운링크 또는 업링크 주파수들에서 발생되어 무선 통신 유닛들 또는 BS들로 향하는 수신된 정보를 손상시키는 것으로 생각된다. 만약 간섭 소스가 여기에서 계속되면, 전체 셀은 무선 통신 유닛들을 사용하는 가입자들에게 무용하게 된다. 다운링크 시그널링 재밍은 다운링크 신호가 항상 존재하고 그러므로 분석 및 선택적인 공격에 대하여 보다 잘 손상된다는 사실로 인해 보다 쉽다. Jamming signals are thought to be generated at the downlink or uplink frequencies of the main carrier and corrupt received information destined for wireless communication units or BSs. If the interference source continues here, the entire cell becomes useless to subscribers using wireless communication units. Downlink signaling jamming is easier due to the fact that the downlink signal is always present and therefore better damaged against analysis and selective attack.
유럽 원격통신 표준 기구(ETSI)에 의해 정의된 바와같이, 종래 기술에서 지상 트렁킹 라디오(TETRA) 시스템에 대한 표준에서 정의된 재밍 및 간섭 문제에 대한 해결책이 공지되어 있다. TETRA 장비에 대한 주 초점은 TETRA가 급송(dispatch) 및 제어 동작을 제공하는 바와같은, 비상 서비스들이다. 각각의 무선 통신 유닛은 제어, 음성 및 데이터 정보를 전송 및 수신할 수 있다. TETRA 시 스템의 시스템 인프라구조는 일반적으로 스위칭 및 관리 기반구조(SWMI)로서 언급되고, 이는 실질적으로 무선 통신 유닛들과 별개로 시스템 엘리먼트들 모두를 포함한다.As defined by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI), solutions to jamming and interference problems defined in the standards for terrestrial trunking radio (TETRA) systems in the prior art are known. The main focus for TETRA equipment is emergency services, as TETRA provides dispatch and control operations. Each wireless communication unit can transmit and receive control, voice and data information. The system infrastructure of a TETRA system is generally referred to as a switching and management infrastructure (SWMI), which includes substantially all of the system elements separately from the wireless communication units.
TETRA 표준에서 정의된 바와같은 백업 제어 채널은 일단 메인 제어 채널이 오프되면 메인 제어 채널을 대체한다. 제어 채널을 재밍할 수 있는 재밍 장치는 일단 SWMT가 백업으로 스위칭된 것을 검출하면, 백업 채널로 스위칭하고 이를 또한 재밍할 수 있다. 이를 위한 보다 강력한 재밍 장치가 필요하지 않다. 무선 통신 유닛들은 항상 동일한 채널상에 있고, 그들 모두는 신호 채널을 재밍함으로써 영향을 받는다.The backup control channel as defined in the TETRA standard replaces the main control channel once the main control channel is off. A jamming device capable of jamming the control channel can switch to the backup channel and also jam it once it detects that SWMT has been switched to backup. There is no need for a more powerful jamming device for this. Wireless communication units are always on the same channel, all of which are affected by jamming the signal channel.
상기 방법에 따라 동작할 수 있고 종래 기술의 단점들을 경감하거나 극복하는 제어 채널상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 방법 및 무선 통신 유닛와 베이스 트랜스시버 스테이션이 필요하다.What is needed is a method and method for reducing the effects of interference on a control channel that can operate according to the method and alleviate or overcome the disadvantages of the prior art.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 청구항 제 1 항에 청구된 바와같이 제어 채널상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 방법이 제공된다.According to a first aspect of the invention, a method is provided for reducing the effect of interference on a control channel as claimed in claim 1.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 청구항 12 항에 청구된 바와같은 무선 통신 유닛이 제공된다. According to a second aspect of the invention, there is provided a wireless communication unit as claimed in claim 12.
본 발명의 제 3 측면에 따라, 청구항 제 19 항에 청구된 바와같은 베이스 트랜스시버가 제공된다.According to a third aspect of the invention, there is provided a base transceiver as claimed in claim 19.
본 발명은 바람직하게 통신 장치들이 다른 제어 채널들상에 분포되고 채널중 재밍 채널이 셀에서 동작하는 무선 통신 유닛들의 부분에만 영향을 미친다는 사실에 의해 간섭의 효과를 최소화한다. 다른 제어 채널들이 있기 때문에, 간섭 제어 채널에 의해 재밍되거나 영향을 받은 무선 통신 유닛들은 다른 유닛로 스위치할 수 있다. 모든 제어 채널들의 재밍은 보다 강력한 재밍 장치를 요구하기 때문에 어렵다. 모든 제어 채널들을 재밍하기 위하여, 재밍 장치는 N 제어 채널들이 있다는 것을 가정하면 N 배 전력을 요구한다.The invention preferably minimizes the effect of the interference by the fact that the communication devices are distributed on different control channels and the jamming channel of the channel only affects the part of the wireless communication units operating in the cell. Since there are other control channels, wireless communication units jammed or affected by the interference control channel can switch to another unit. Jamming of all control channels is difficult because it requires a stronger jamming device. In order to jam all control channels, the jamming device requires N times the power assuming there are N control channels.
본 발명은 도면들과 관련하여 얻어진 다음 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해되고 인식될 것이다.The invention will be more fully understood and appreciated from the following detailed description, taken in conjunction with the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에서 제어 채널의 재밍 영향을 감소시키는 방법을 도시하는 흐름도.1 is a flow chart illustrating a method of reducing the jamming effect of a control channel in one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 이동국의 블록도.2 is a block diagram of a mobile station in one embodiment of the present invention;
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 제어 채널상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 일실시예는 도시된다. Referring to Figure 1, one embodiment of reducing the effect of interference on a control channel in accordance with the present invention is shown.
제어 채널상에서의 간섭의 영향은 제 1 제어 채널을 복수의 제어 채널들에 복제하고(104) 통신 장치들을 복제된 제어 채널들로 스위칭함으로서 감소된다. 각각의 이들 복제된 제어 채널들은 제 1 제어 채널로서 정확히 동일한 다운링크 정보를 포함한다. 제 1 제어 채널은 제 1 제어 채널상 간섭 검출(102)후 복제된다. 일단 베이스 트랜스시버 스테이션이 간섭을 검출하면 복제는 베이스 트랜스시버 스 테이션에 의해 수행된다. 제 1 제어 채널이 복제되면, 베이스 트랜시버 스테이션은 이용 가능하며 복제된 제어 채널들의 리스트를 방송 제어 채널을 통하여 전송한다(106).The effect of interference on the control channel is reduced by replicating the first control channel into a plurality of control channels (104) and by switching communication devices to the duplicated control channels. Each of these duplicated control channels contains exactly the same downlink information as the first control channel. The first control channel is replicated after
방송 제어 채널을 통하여 전송된 정보(106)가 통신 장치에 의해 수신될때, 상기 정보는 추가로 디코드되어 상기 무선 통신 유닛의 메모리에 이용 가능한 제어 채널들의 리스트 형태로 저장된다(108). 리스트는 베이스 트랜시스버 스테이션이 이용 가능한 제어 채널들을 가진 새로운 리스트들을 전송할때 동적으로 업데이트된다. 제어 채널들 중 일부는 다른 서비스들에 대역폭 할당을 할당해야 하기 때문에 폐쇄될 수 있다(124).When
우수한 품질의 서비스를 제공하기 위하여, 일 실시예에서, 만약 이용할 수 있는 제어 채널들의 상기 리스트가 하나 이상의 제어 채널을 포함하면, 통신 장치는 이용할 수 있는 제어 채널들의 품질(110)을 측정한다. 일실시예에서, 품질의 측정은 통신 장치에 의해 제어 채널상에 수신된 우수 패킷들 대 열악 패킷들의 비율이 될 수 있다. 그러나, 당업자는 다른 품질 측정 방법들이 적용될 수 있는 것을 안다. In order to provide good quality service, in one embodiment, if the list of available control channels includes one or more control channels, the communication device measures the
제어 채널들의 품질 측정 결과로서, 제어 채널들은 품질(112)에 따라 우선 순위가 결정되고 미리 정의된 값 이하의 품질을 가진 채널들은 스위칭을 위하여 무선 통신 유닛(114)에 의해 선택되지 않는다. 통신 장치는 미리 정의된 제어 레벨과 같거나 이상인 품질을 가진 제어 채널들중 하나로 스위칭한다(118).As a result of the quality measurement of the control channels, the control channels are prioritized according to the
일실시예에서, 무선 통신 유닛은 현재 제어 채널(126,128)상의 미리 정의된 동작 시간의 기간 후, 복제된 제어 채널들중 하나로 스위칭한다(118). 스위칭을 위한 제어 채널은 랜덤으로 선택된다. 랜덤 선택은 통신 장치들이 제어 채널들상에 동등하게 분포되어, 제어 채널이 동작하는 것을 예측할 수 없기 때문에 재밍이 더 어렵게 되며, 특정 통신 장치를 동작할 것이라는 장점을 가진다. 그러나, 미리 정의된 패턴에 따른 다른 제어 채널들로의 스위칭은 가능하다.In one embodiment, the wireless communication unit switches 118 to one of the duplicated control channels after a period of predefined operating time on the
만약 재밍 장치가 복제된 제어 채널들상에서 그 동작을 계속하거나 간섭이 복제된 제어 채널들중 임의의 것을 나타내면, 제어 채널상에서 동작하는 무선 통신 유닛들은 간섭이 현재 제어 채널상에서 검출될때 간섭 스위치에 의해 복제된 제어 채널들중 다른 채널에 영향을 미친다. 무선 통신 유닛은 항상 현재 제어 채널상에서 간섭을 검출하면 다른 채널로 스위칭한다.If the jamming device continues its operation on the duplicated control channels or if the interference indicates any of the duplicated control channels, the wireless communication units operating on the control channel are duplicated by the interference switch when interference is detected on the current control channel. Affects one of the other control channels. The wireless communication unit always switches to another channel when it detects interference on the current control channel.
일실시예에서 만약 간섭 또는 재밍 신호가 사라지면 복제된 제어 채널들은 폐쇄되고 대역폭은 다른 서비스들을 위해 자유롭게(free) 된다. In one embodiment, if the interference or jamming signal disappears, the duplicated control channels are closed and the bandwidth is free for other services.
일실시예에서, 베이스 트랜스시버 스테이션은 반복하여 이용할 수 있는 제어 채널들에 관한 정보를 전송하고 반복 동안 다른 방송 제어 채널들은 사용된다.In one embodiment, the base transceiver station transmits information about control channels that are available repeatedly and other broadcast control channels are used during the iteration.
도 2를 참조하여, 상기 방법에 따라 동작할 수 있는 무선 통신 유닛(200)의 실시예는 도시된다. 무선 통신 유닛(200)는 수신기 회로를 함께 형성하는 안테나(206), 라디오 주파수(RF) 스위치(204) 및 수신기 섹션(208)을 포함한다. 전송기 섹션(202), RF 스위치(204) 및 안테나(206)는 함께 전송기 회로를 형성한다. 신호 처리기(210)는 수신기 및/또는 전송기 회로들뿐 아니라 메모리(212)에 동작 가능하게 결합된다. 통신장치는 오디오 출력 섹션(224 및 226)뿐 아니라 마이크로 폰(220)을 포함한다. 키패드(216) 및 디스플레이(218)는 통신 장치(200)를 제어할 수 있는 사용자 인터페이스를 형성한다.2, an embodiment of a
동작시, 베이스 트랜시스버 스테이션이 이용가능하고, 복제된 제어 채널들에 관한 정보를 방송 제어 채널을 통하여 전송할때, 수신 회로 및 신호 처리기(210)는 정보를 수신 및 디코드하고 메모리(212)에 테이블 형태로 저장한다. 통신 장치(200)는 현재 제어 채널을 복제된 제어 채널들중 하나로 스위칭한다.In operation, when the base transceiver station is available and transmits information about the duplicated control channels via the broadcast control channel, the receiving circuit and
무선 통신 유닛(200)는 현재 제어 채널상에서의 미리 정의된 동작 기간의 기간후 복제된 채널들중 하나로 스위칭한다. 스위치에 대한 제어 채널의 선택은 랜덤 방식으로 수행된다. 그러나, 다른 실시예에서, 스위치에 대한 제어 채널은 미리 정의된 패턴에 따라 선택된다.The
일실시예에서, 통신 장치(200)의 신호 처리기(210)는 제어 채널들 각각에 수신된 우수 패킷들 대 열악 패킷들의 비율을 계산한다. 계산된 비율은 제어 채널들 각각의 품질 측정치이고 제어 채널들의 우선 순위 결정에 사용된다. 미리 정의된 값 이하의 품질 측정값을 가진 제어 채널들은 스위칭을 위하여 선택되지 않는다.In one embodiment, the
당업자에게 상기된 실시예들이 양쪽 비의도적 및 의도적(재밍) 간섭의 영향을 감소시키는데 똑같이 사용될 수 있다는 것은 명백하다.It is apparent to those skilled in the art that the embodiments described above can equally be used to reduce the effects of both unintentional and intentional (jamming) interference.
모든 제어 채널들상 정보가 식별 가능하고, 무선 통신 유닛이 임의의 방송 정보를 놓치지 않고 하나의 제어 채널로부터 다른 제어 채널로 스위칭할 수 있다는 것은 강조될만하다. 본 발명의 일실시예에서, 무선 통신 유닛은 미리 정의된 시간 기간 동안 제어 채널로 스위칭하고, 셀의 이용 가능한 제어 채널들의 풀(pool)에서 랜덤하게 다른 제어 채널을 선택(pick up)하고, 스위칭한다. 이런 메카니즘은 특정 무선 통신 유닛을 추적하도록 시도하는 스마트 재밍 장치를 극복한다.It is emphasized that information on all control channels is identifiable and that the wireless communication unit can switch from one control channel to another without missing any broadcast information. In one embodiment of the invention, the wireless communication unit switches to the control channel for a predefined time period, randomly picks up another control channel from the pool of available control channels of the cell, and switches do. This mechanism overcomes smart jamming devices that attempt to track specific wireless communication units.
강조될 만한 것은 본 발명이 이용 가능한 대역폭에 따라 제어 채널들의 수의 동적 변화를 허용한다는 것이다. 만약 셀에 자유 대역폭이 있다면, 복제된 제어 채널에 사용될 수 있다. 만약 셀에 복수의 제어 채널들이 있고 대역폭 요구가 있다면, 몇몇 제어 채널들은 폐쇄되고 대역폭은 다른 서비스들에 이용할 수 있게 된다.It should be emphasized that the present invention allows for a dynamic change in the number of control channels depending on the available bandwidth. If the cell has free bandwidth, it can be used for the duplicated control channel. If there are multiple control channels in the cell and there is a bandwidth requirement, some control channels are closed and the bandwidth is available for other services.
다중 제어 채널을 가진 셀의 경우, 재밍된 제어 채널상에서 동작하는 무선 통신 유닛들은 영향을 받고, 다른 제어 채널을 청취하는 것은 베이스 트랜스시버 스테이션으로부터 완전한 서비스를 얻는다. In the case of cells with multiple control channels, wireless communication units operating on the jammed control channel are affected, and listening to other control channels gains full service from the base transceiver station.
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