KR100666882B1 - 개인 기지국 통신들을 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

휴대전화 (236)는 마이크로 기지국 (202)에 의해서 발생된 마이크로 셀 안에서는 저렴하게 코드리스 전화로, 마이크로 셀을 떠나서 동일한 주파수에서 동작하는 매크로 기지국 (204)에 의해서 발생된 매크로 셀안에서는 유연하게 셀룰러 전화로 동작한다. 매크로 기지국 (204)에 의해서 동작되는 이동 전화 (222)가 지나쳐 갈때, 마이크로 기지국 (202)으로부터의 휴대전화 (236)로 의도된 신호들은 매크로 기지국 (204)로부터의 신호들을 들리지 않도록 한다. 본 발명은 마이크로 기지국 (202)이 자신의 신호를 송신하는데 부가하여, 매크로 기지국 (204)으로부터 송신되는 모든 신호를 수신하고 ,지연 시키고, 재송신(50%의 듀티 사이클로 - 절반은 수신으로 절반은 재송신으로) 하게 함으로써 이 문제를 해결한다. 그 지연이 이동국 (222)에는 분해가능한 다중 경로 지연으로 보일 것이고, 이동국은 자신을 위해 의도된 신호를 계속 수신할 수 있다.

Description

개인 기지국 통신들을 제공하는 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING PERSONAL BASE STATION COMMUNICATIONS}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 더 자세하게는, 본 발명은 셀룰러(cellular) 기지국의 커버리지 영역(coverage area) 내에서 개인 기지국 통신을 제공하기 위한 새롭고 개선된 방법 및 시스템에 관한 것이다.
사회적으로 무선 통신 시스템이 점점더 유행함에 따라서, 더 크고 더욱 정교한 서비스에 대한 요구들이 증대되고 있다. 무선 통신 시스템의 필요 용량을 충족시키기 위해서, 제한된 통신 자원에 대한 다중 접속 기술들이 개발되었다. 코드분할 다중 접속(CDMA) 변조 기술들의 사용은 많은 수의 시스템 사용자가 존재하는 통신을 용이하게 하는 몇가지 기술들 중의 하나이다. 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속 (FDMA)과 같은 다른 다중 접속 기술들은 당업계에 공지되어 있다. 그러나, CDMA 의 확산 스펙트럼 변조 기술들은 다중 접속 통신 시스템들에 대한 이러한 다른 변조 기술들 보다 중요한 이점을 갖는다.
다중 접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술들의 사용은 1990년 2월 13일에 등록된 발명의 명칭이 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 인 미국 특허 제 4,901,307 호에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 참조로 포함된다. 또한, 다중 접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술들의 사용은, 1992년 4월 7일에 등록된 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국 특허 제 5,103,459 호에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 참조로 포함된다. 또한, 다중 접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술들의 사용은, 1992년 3월 31일에 등록된 발명의 명칭이 "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR SYSTEM" 인 미국 특허 제 5,101,501 호에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 참조로 포함된다.
상술한 특허들의 기술적 사상은 공중 교환 전화망(public switched telephone network)(PSTN)과 차례로 인터페이스(interface)하는 셀룰러 전화 시스템과 같은 상대적으로 큰 무선 통신 시스템들에 적용된다. 이런 방식으로, 셀룰러 전화기와 같은 가입자국(subscriber station)의 사용자는 일반적으로, 가입자국이 셀룰러 시스템에 속하는 임의의 무선 기지국의 지리적 커버리지 영역내에 위치하는 한, PSTN 에 접속된 임의의 다른 통신 장치로부터의 콜(call)들을 생성하거나 수신하게 된다. 일반적으로, 이들 기지국의 커버리지 영역은 수 마일에 이른다. 이들 셀룰러 시스템의 기지국들은 일반적으로 "매크로 (macro)" 기지국이라 칭해지고, 그들 각각의 셀 사이트들(cell sites)은 "매크로 (macro)" 셀 사이트들이라 칭해진다.
이러한 매크로 기지국을 통한 셀룰러 전화 서비스는 종래의 지선(landline) 전화 서비스에 비해 상대적으로 고비용이기 때문에, 현재, 모든 사람들이 원하는 전화 통신에 셀룰러 전화를 사용하는 것은 비용면에서 효율적이지 못하다. 따라서, 셀룰러 전화의 사용자들은, 일반적으로, 그들이 집이나 사무실에서 멀리 떨어졌을 때와 같이, 편리한 지선 연결이 가능하지 않는 경우에만 셀룰러 전화를 사용한다. 이는 집이나 사무실을 들어가거나 나갈때 전화를 바꿔야하는 불편을 야기한다.
어떤 종래 기술에서는 일반적인 핸드셋(handset)에서 셀룰러/ 코드리스 (cordless) 방식의 이중 모드(dual mode)로 동작하는 무선 전화기가 제안되었다. 이들 종래 기술에서의 무선 전화들은 셀룰러 통신 시스템의 매크로 셀을 통하여 PSTN 에 셀룰러 서비스를 제공하고, 표준 코드리스 전화 베이스 유닛과 같은 "마이크로(micro)" 기지국을 통해 코드리스 서비스를 PSTN 에 제공한다. 이중 모드 셀룰러/코드리스 핸드셋은, 사용자가 마이크로 기지국의 커버리지 영역으로 천이함에 따라, 표준 셀룰러 모드의 동작과 코드리스 모드의 동작 사이를 자동으로 스위칭한다. 따라서, 사용자가 집으로부터 멀리 떨어져 있으면, 이중 모드 전화를 셀룰러 모드에서 사용하게 되고, 셀룰러 서비스 요금이 부과된다. 그러나, 사용자가, 일반적으로, 집 또는 사무실안과 같이, 코드리스 전화 베이스 유닛의 커버리지 영역 내에 있을 경우에, 그 사용자는 이중 모드 전화를 코드리스 모드에서 사용하여 셀룰러 서비스 요금의 부과를 방지한다.
종래 기술의 해법의 문제점은, 일반적으로, 이중 모드 전화기들은 두개의 서로 다른 주파수 대역에서 동작되어야 하고, 두개의 서로 다른 통신 프로토콜과 변조기술을 사용하여야 하기 때문에, 고가의 컴포넌트들을 부가적으로 포함해야한다는 점이다. 예컨데, 일반적으로, 이중모드 전화기들은 셀룰러와 코드리스 신호들에 대한 별도의 송신 및 수신 경로, 복잡한 스위치, 및 특별한 제어 회로를 포함해야 한다. 이들 부가적인 컴포넌트들은 종래 기술의 이중 모드 전화에 비용, 크기 및 무게의 문제를 더한다.
가입자국의 비용이나 복잡도를 증가시키지 않고 셀룰러 서비스와 로컬 무선 서비스를 동시에 제공하는 통신 시스템이 요구된다.
본 발명은 셀룰러 기지국의 "셀" 내에서 개인 기지국 통신을 제공하기 위한 새롭고 개선된 방법 및 시스템에 관한 것이다. 여기서 정의되고 사용되듯이 "셀"이란 용어는 지리적 커버리지 영역을 나타내고, 반면, "셀 사이트"란 용어는 하나 이상의 기지국과 같이 통신을 수행하는데 사용되는 물리적 장비를 나타낸다. 본 발명은, 개인 기지국의 순방향 링크 (기지국에서 가입자국으로의 링크) 가 셀룰러 통신 시스템에 속하는 매크로 기지국의 순방향 링크와 동일한 주파수 할당을 통해 존재하는 개인 기지국의 동작에 대한 방법 및 시스템을 제공한다. 개인 기지국을 매크로 기지국과 동일한 주파수 할당을 통해 동작시킴으로써, 운영자는 마이크로 기지국을 지원하기 위해 부가적인 스펙트럼을 사용할 필요가 없다. 운영자는 그에 할당된 고정된 양의 스펙트럼을 갖기 때문에, 만약 운영자가 자신의 현존 스펙트럼들을 모두 사용하였다면, 운영자는 주파수를 자유롭게 하기 위해서 더 많은 셀들을 부가하기 위해 비싼 대가를 지불해야 한다. 더 많은 스펙트럼을 획득하는 것과 같은 다른 대안은 일반적으로 운영자가 이용할 수 없다. 비록 본 발명이 여기서는 CDMA 시스템에 대해 개시되어 있지만, 이 기술 사상들은, 디지털이든 아날로그이든, 채용된 변조기술이 무엇이든 관계없이 다른 무선 통신 기술들에도 동일하게 적용 가능하다는 것도 알 수 있다.
본 발명에서, 제 1 무선 기지국은 제 2 무선 기지국과 동일한 주파수 대역에서 동작한다. "매크로" 기지국인 제 1 무선 기지국은 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 생성 및 송신하고 제 1 가입자국과 통신한다. "마이크로" 기지국인 제 2 무선 기지국은 제 2 순방향 링크 데이터 신호를 생성하고, 제 2 가입자국과 통신한다. 제 2 무선 기지국은 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 수신하고, 이를 그 자신의 제 2 순방향 링크 데이터 신호와 결합하여 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 형성하고, 이 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 송신한다. 따라서, 매크로 기지국과 통신하는 제 1 가입자국은 마이크로 기지국에 의해 송신되는 결합된 순방향 링크 데이터 신호로부터 매크로 기지국 순방향 링크 데이터를 수신하고 다이버시티(diversity) 결합함으로써, 마이크로 기지국 근방에서 발생되는 신호대 잡음비를 개선시킨다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 마이크로 기지국은 제 1 순방향 링크 신호를 자신의 송신 (outgoing) 제 2 순방향 링크 신호와 무선 주파수(radio frequency; RF)상에서 결합한다. 본 발명의 제 2 실시예에서, 마이크로 기지국은 제 1 순방향 링크 신호를 자신의 송신 제 2 순방향 링크 신호와 중간 주파수(intermediate frequency; IF)상에서 결합한다.
또한, 본 발명은 제 2 순방향 링크 데이터 신호와 결합하기에 앞서 소정의 지연 기간동안 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 지연시켜, 그것이 제 1 가입자국에 분해가능한 다중경로 신호로 보이도록 한다. 자기 간섭(self-interference)을 피하기 위해, 제 2 무선 기지국은 결합된 순방향 링크 데이터 신호의 송신과 제 1 순방향 링크 데이터 신호의 수신 사이를 소정의 스위칭 주기동안 스위칭한다. 바람직한 실시예에서, 소정의 스위칭 주기는 대략 50%의 송신 듀티 사이클(duty cycle)을 산출한다. 따라서, 마이크로 기지국은 실질적으로 연속적으로 송신하지 않고, 오히려, 결합된 신호의 송신과 매크로 기지국으로부터의 제 1 순방향 링크 신호의 수신간의 소정의 시간 간격의 대략 절반( ½) 정도의 간격으로 스위칭한다.
본 발명의 다른 양태에서, 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 제 2 순방향 링크 데이터 신호에 대하여 스케일링(scale)하기 위해, 마이크로 기지국의 전력 측정기는 지연된 수신 제 1 순방향 링크 데이터 신호의 전력 레벨을 측정하고, 이득 조정기(gain adjuster)는 지연된 수신 제 1 순방향 링크 데이터 신호의 전력 레벨을 전력 레벨 측정값에 응답하여 조정한다. 바람직한 실시예에서는, 스케일링 계수(scaling factor)는 전력 측정기에 의해 측정된 제 1 순방향 링크 신호의 수신 전력에 따라서 결정된다. 이러한 스케일링은, 제 2 가입자국에서 마이크로 기지국의 순방향 링크 데이터의 신호대 잡음비를 과도하게 저하하지 않고, 제 1 가입자국에서, 재송신된 매크로 기지국 순방향 링크 데이터의 충분한 에너지를 보장하도록 수행된다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 마이크로 기지국과 통신하는 제 2 가입자국으로부터의 허용될 수 없는 간섭은, 마이크로 기지국이 제 2 가입자국과의 통신을 종료하거나 제 2 가입자국의 송신 전력이 소정의 임계치를 초과할 때 제 2 가입자국을 매크로 기지국으로 핸드오프(hand off)시킴으로써 방지될 수 있다. 이 점에서, 마이크로 기지국에서의 전력 제어 명령 발생기는 전력 제어 명령들을 발생하고, 전력 제어 명령들 각각은 송신 전력에서의 증가 또는 감소를 지시한다. 마이크로 기지국의 송신기는 이들 전력 제어 명령어들을 제 2 가입자국으로 송신한다. 과도한 간섭을 피하기 위해서, 만약 마이크로 기지국이 송신 전력의 증가를 지시하는 소정 갯수의 연속된 전력 제어 명령들을 송신한다면 마이크로 기지국은 제 2 가입자국과의 통신을 종료한다. 한 대안적인 실시예에서, 기지국은 마이크로 기지국을 사용하는 제 2 가입자국이 송신하도록 허용되는 최대 전력을 제 2 가입자국에게 통지한다. 제 2 가입자국은 마이크로 기지국과 통신하는 동안 이 전력을 초과하도록 허용되지 않는다. 마이크로 기지국을 사용하는 제 2 가입자국이 이 한계에 도달 했을 때에는, 마이크로 기지국은 제 2 가입자국이 자신의 출력 전력을 증가시키도록 하기 위해 계속적으로 전력 제어 명령들을 보내지만, 제 2 가입자국은 자신의 송신 전력을 증가시키지 않는다. 그러면 마이크로 기지국은 제 2 가입자국이 커버리지의 에지 (edge)에 위치한 것을 감지하고 콜(call)을 해제(release)할 수 있다. 마이크로 기지국은 매크로 기지국으로부터 수신된 전력의 양을 모니터링 함으로써 제 2 가입자국이 송신하도록 허용된 최대 전력량을 설정 할 수 있다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 통상적으로, 매크로 기지국은 극히 정확한 시간 기준 및 주파수 기준을 유지하는 수단을 포함한다. 일반적으로, 이것은 GPS (Global Positioning system) 위성 수신기 또는 다른 고가의 장비에 의해서 성취된다. 그러나, 마이크로 기지국에 그런 정확한 장비를 제공하는 것은 과도한 비용이 든다. 따라서, 본 발명에서는, 마이크로 기지국이 매크로 기지국으로부터 정확한 시간 기준 및 주파수 기준을 얻는다. 이 점에서, 마이크로 기지국은 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 복조하는 복조기 및 그 수신되어 복조된 제 1 순방향 링크 데이터 신호로부터 시간 기준을 결정하는 시간 기준 결정 수단을 포함한다. 또한, 마이크로 기지국은 그 수신되어 복조된 제 1 순방향 링크 데이터 신호로부터 주파수 기준을 결정하는 주파수 기준 결정 수단을 포함한다.
본 발명의 특징, 목적 및 이점들은 도면과 관련하여 이하에서 설명될 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이며, 도면에서 동일한 도면부호는 도면 전반에 걸쳐 동일한 대상을 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 매크로 기지국 및 마이크로 기지국으로부터의 거리의 함수로서 표현된 수신 전력의 그래프이다.
도 2 는 본 발명의 시스템의 개략 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 마이크로 기지국의 제 1 실시예의 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 마이크로 기지국의 제 2 실시예의 블록도이다.
도 5A 는 임의의 시간 간격으로 송신될 때의 매크로 기지국 순방향 링크의 전형적인 부분의 그래프이다.
도 5B 는 도 5A 와 동일한 임의의 시간 간격으로 송신될 때에 마이크로 기지국의 결합된 순방향 링크의 전형적인 부분의 그래프이다.
도 6 은 매크로 기지국의 전형적인 인코딩 및 변조 장치의 블록도이다.
TIA(Telecommunication Industry Association) / EIA(Electronics Industry Association) 의 "Mobile Station - Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"로 명칭된 Interim Standard IS-95 와 같은 CDMA 셀룰러 시스템에 있어서, 기지국으로부터 이동국으로의 순방향 링크는 1.25 MHz 주파수 채널에서 동작하며, 예를 들어, IS-95에 따르면, 기지국의 순방향 링크는 869.70 MHz 내지 893.31 MHz 범위에 위치한 1.25 MHz 폭의 복수의 CDMA 채널들 중에서 할당된 특정한 1.25 MHz CDMA 채널에서 동작할 수도 있다.
단일의 CDMA 기지국은 상이한 정보 신호들을 동일한 1.25 MHz 주파수 채널을 통하여 자신의 다중의 가입자국들 각각으로 송신할 수도 있다. CDMA 기지국은 정보신호들을 주파수에 확산시키는 상이한 의사-잡음(pseudo-noise; PN) 코드를 가지고 각각의 정보 신호들을 변조할 수도 있다. 그 후, 특정의 가입자국은 기지국에서 신호의 변조를 위해 사용된 것과 동일한 PN 코드와 수신 신호를 상관(correlate) 시킴으로써 관심있는 정보 신호들을 식별할 수 있고, 그럼으로써, 오직 원하는 정보 비트들만을 역확산(despread) 한다. 코드가 일치되지 않는 잔여 정보 신호들은 대역폭에서 역확산되지 않는다. 따라서, 이들 다른 정보 신호들은 가입자국 수신기에서의 잡음에 기여하며, CDMA 시스템에 의해 발생된 자기 간섭을 나타낸다. 이와 유사한 이유로, 인접 기지국으로부터의 신호들 역시 가입자국 수신기에서의 잡음에 기여한다.
동작 환경에서의 잡음 전력 스펙트럼의 밀도(
Figure 112006052179262-pct00002
)에 대한 원하는 정보 신호의 비트당 에너지(
Figure 112006052179262-pct00031
)의 비율이 충분히 크면, 원하는 정보 신호는 성공적으로 복조될 수 있다. 그러나, 다른 기지국으로부터의 상당한 간섭이 존재하는 것과 같이, 원하는 정보 신호의
Figure 112006052179262-pct00003
이 낮으면, 에러율은 허용할 수 없을 정도로 높게 된다. 이러한 이유로, 가입자국이 제 1 기지국의 커버리지 영역으로부터 제 2 기지국의 커버리지 영역으로 이동할 때, 제 2 기지국으로부터의 신호들이 소정의 임계치를 초과하게 되면, 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오프를 실행하게 된다. 이러한 일반적인 원칙들은 상술의 미국 특허에 자세히 기술되어 있다. 수용 가능한 신호대 잡음비에 대한 일반적인 동일한 원리들이 다른 무선 통신 시스템에도 역시 적용된다.
이것은, 만약 개인 기지국이 인접한 매크로 기지국과 동일하게 할당된 1.25 MHz 주파수 채널에서 동작하다면 중대한 문제를 제공한다. 그 문제는 도 1 에 도시되어 있다. 라인 (102)은 매크로 기지국으로부터 가입자국에 수신된 전력을 매크로 기지국으로부터의 거리의 함수로 나타낸 것이다. 라인 (104)은, 여기서 "마이크로" 기지국으로 불리우는 개인 기지국으로부터 가입자국에 수신된 전력을 마이크로 기지국으로부터의 거리의 함수로서 나타낸 것이다. 따라서, 매크로 기지국 범위내에서 통신하는 가입자국이 매크로 기지국으로부터 멀리 그리고 마이크로 기지국쪽으로 이동할 때, 마이크로 기지국으로부터 수신되는 상대적인 전력은 증가하게 된다. 많은 비용을 들이지 않기 위해서는, 개인 기지국은 상대적으로 작고, 비록 그렇게 하는것이 바람직 하더라도, 인접한 매크로 기지국으로부터 핸드오프를 허용하는 자원들을 가지지 않아야 한다. 또한, 만약 마이크로 기지국이 핸드오프를 허용할 자원을 가진다면, 매크로 기지국으로부터의 모든 핸드오프나 콜들을 수용하는 방식으로 마이크로 기지국을 동작시키는 것은 바람직 하지 않다. 따라서, "D" 라고 지칭된 어떤 거리에서, 매크로 기지국과 통신하는 가입자국에 대한 간섭을 나타내는 마이크로 기지국으로부터 수신된 전력은 허용될 수 없이 높은 복조 에러율을 초래할 만큼 커지게 된다.
도 1 에 도시된 바와 같은 딜레마의 예는, 자신의 차량에 있는 이동 전화를 통해 매크로 기지국과 통신하는 이동 전화 사용자가 매크로 기지국의 순방향 링크와 동일한 주파수 할당을 통해 자신의 순방향 링크를 동작시키는 개인 기지국을 가진 집 (house) 옆을 운전해 지나쳐 가는 경우이다. 개인 기지국은 집주인에게 속하게되므로, 일반적으로, "외부의"(즉, 마이크로 기지국과 관련되지 않은) 가입자국으로부터가 아닌 오직 "홈 (home)" 가입자국으로부터의(즉, 마이크로 기지국과 관련된) 콜의 발신 또는 핸드오프들을 수용하도록 프로그램된다. 이것은, 예를 들어, IMSI 또는 ESN 과 같이, 발신 또는 핸드오프의 실행이 허용되는 이동국의 신원 (identity) 을 확인하는 마이크로 기지국에 의해 성취된다. 이것은, 속임 (fraud) 을 방지하기 위해서, "홈" 가입자국과 마이크로 기지국에 의해 공유되는 입증 키(authentification key)나 개인 식별 번호(Personal Identification Number; PIN)의 사용에 의해 입증될 수 있다. 또한, 마이크로 기지국은 권한을 받은 이동국의 네트워크에 의해서 통지될 수도 있으며, 마이크로 기지국은 그들의 IMSI 또는 ESN 을 통해서 이들 이동국들을 인식할 수도 있다. 따라서, 이동전화 사용자가 집에 접근할 때, 개인 기지국으로부터의 간섭은 본 발명이 없이는 점점 허용할 수 없을 정도로 커지게 된다.
I.마이크로 기지국 중계기 (Micro Base Station Repeater)
본 발명은, 개인 기지국의 순방향 링크가 인접 무선 통신 시스템에 속하는 매크로 기지국의 순방향 링크와 동일한 주파수 채널을 통해 존재하는 개인 기지국의 동작을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 그 해법은 매크로 기지국이 그의 순방향 링크를 통하여 가입자국으로 송신하는 것을 일부 시간 동안 개인 기지국이 청취하는 것이다. 그 후, 마이크로 기지국은 매크로 기지국 순방향 링크 데이터를 자신의 송신 순방향 링크 데이터와 결합한다. 두 신호들은 서로에 대하여 스케일링 되고 결합되어, 통과하는 가입자국은 매크로 기지국에서 발신된 원하는 정보 신호를 마이크로 기지국에 의해 송신된 결합된 신호로부터 복조할 수 있다. 본 발명의 시스템의 개략도가 도 2 에 도시되어 있다.
도 2 에서, 이동국 (222)은 매크로 기지국 (204)과 통신하는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 이동국 (222)에 대하여 원하는 정보 신호는, 매크로 기지국 순방향 링크 데이터의 일부분으로서, 송수신기(XCVR; 218)에 의해 매크로 기지국 안테나 (216)와 순방향 링크 경로 (226)를 통해서 송신된다. 이동국 (222)은 매크로 기지국 순방향 링크 데이터를 안테나 (220)를 통해서 수신한다. 또한, 이동국 (222)은 안테나 (220) 경유하여, 매크로 기지국 안테나 (216)에 의해 포착되고 XCVR(218)에 의해 수신되는 역방향 링크 경로(228)를 통해서 역방향 링크 신호를 송신한다. 따라서, 일반적으로, 이동국 (222)은 마이크로 기지국 (202)과 관련되지 않은 "외부" 가입자국에 대응한다.
또한, 마이크로 기지국 (202)과 통신하는 휴대국(portable station)(236)이 도 2 에 도시되어 있다. 마이크로 기지국 (202)에 의해 송신된 순방향 링크 신호는 순방향 링크 경로 (232)를 통해서 휴대국(236)에 의해서 수신된다. 또한, 휴대국 (236)은 마이크로 기지국 (202)에 의해 수신되는 역방향 링크 경로(234)를 통해서 역방향 링크 신호를 송신한다. 따라서, 일반적으로, 휴대국 (236)은 마이크로 기지국과 관련된 "홈" 가입자국에 대응된다. 또한, 휴대국(236)은 순방향 링크를 통하여 매크로 기지국 (204)으로부터 어떤 신호를 수신할 수도 있다. 그러나, 이 발명은 이동국이 매크로 기지국과의 소프트 핸드오프 상태에 있지 않다고 가정한다. 따라서, 매크로 기지국 (204)은 휴대국 (236)에 어떤 간섭을 제공할 수도 있고, 매크로 기지국 (204)으로부터, 휴대국 (236)은 원하는 사용자 정보를 갖는 신호들을 얻지 못하게 될 수도 있다. 유사하게, 매크로 기지국 (204)은 휴대국 (236)으로부터 어떤 신호를 수신하게 될 것이지만, 이것이 휴대국 (236)으로부터의 역방향 링크를 처리하는 것은 아니며, 따라서, 수신 신호는 간섭이다.
이동국 (222)과 휴대국(236) 모두는 이동, 휴대 또는 그외의 임의의 형태의 무선 가입자국이 될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 그러나, 설명의 명확화와 간단함을 위해서, 여기에서는 이동국 (222)과 휴대국 (236)으로 지칭한다.
또한, 마이크로 기지국 (202)은 순방향 링크 경로 (224)를 통해서 매크로 기지국 (204)으로부터 송신된 순방향 링크 데이터 신호를 수신한다. 그 신호는 마이크로 기지국 안테나 (206)를 통해서 포착되고 듀플렉서(duplexer) (208)에 의해 컴바이너 (214)로 중계된다. 컴바이너 (214)는 매크로 기지국 (204)에 의해 송신된 순방향 링크 데이터 신호를 마이크로 기지국 자신의 순방향 링크 데이터와 결합한다. 이에 따라 결합된 순방향 링크 데이터 신호는 듀플렉서 (208)와 안테나 (206)를 통해서 송신된다. 이동국(222)은 순방향 링크 경로 (230)을 통해서 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 수신한다. 따라서, 이동국(222)은 매크로 기지국 순방향 링크 데이터를 순방향 링크 경로 (226)와 순방향 링크 경로 (230)를 통해서 수신하고 다이버시티(diversity) 결합함으로써, 마이크로 기지국(202) 근방에서 발생되는 신호대 잡음비를 개선시킬 수 있다. 또한, 결합된 동일한 순방향 링크 데이터 신호는 순방향 링크 경로 (232)를 통해서 휴대국 (236)에 의해서 수신된다.
또한, 듀플렉서 (208)는 휴대국 (236)의 송신 주파수를 마이크로 기지국 (202)의 송신 주파수로부터 분리하는 또다른 기능을 제공할 수도 있다. 휴대국 (236)으로부터 수신된 신호는, 도 2 에는 도시되지 않은 수신기 및 복조기로 공급된다. 수신기와 복조기는 형태상 매크로 기지국 (204)에서 사용되는 그것들과 유사하다. 그러나, 일반적으로, 마이크로 기지국 (202)은 오직 하나의 콜 또는 몇개의 콜들만을 처리하도록 설계되어서, 마이크로 기지국(202)의 수신기와 복조기는 매크로 기지국 (204)에서의 수신기와 복조기보다 설계상 훨씬 간단하다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 순방향 링크 신호와 자신의 송신 순방향 링크 신호를 무선 주파수 (RF) 상에서 결합한다. 도 3 은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 것이다. 매크로 기지국 순방향 링크 신호는 순방향 링크 경로 (224)를 통해서 마이크로 기지국(202)에 의해 수신된다. 안테나 (206)는 이 수신된 순방향 링크 신호를 듀플렉서 (208)를 통해서 지연 소자 (304)로 전달한다. 지연 소자 (304)는 수신된 순방향 링크 신호에 소정의 시간 지연을 부가하는데, 이에 대해선 이하에서 자세히 설명될 것이다. 지연된 순방향 링크 신호는, 이득 조정 소자 (312)에 의해 발생된 스케일링 계수(g) 에 따라서 지연된 순방향 링크 신호를 스케일링하는 스케일링 소자 (320)에 전달된다. 스케일링 소자 (320)는 매크로 기지국(204)으로부터의 신호 레벨을 정확한 레벨로 조절하기 위해서 감쇠기 (attenuators), 증폭기 또는 양자 모두를 포함할 수도 있다. 이들 소자들의 구성은 당업계에 잘 알려져 있다.
바람직한 실시예에서, 듀플렉서 (208)는 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이 스위치이다. 상술한 바와 같이, 이것은 안테나 (206)가 휴대국 (236)의 송신물을 수신하는데 사용될 수 있도록 보다 더 통상적인 듀플렉서와 결합될 수도 있다. 이런 사용에서, 듀플렉서 (208)는 휴대국 (236)으로부터 수신된 송신물을 분리하고 그 송신물을 수신기 (324)에 제공한다. 이것은 도면에 도시되진 않았지만 당업계에 잘 알려져 있다.
바람직한 실시예에서, 스케일링 계수(g)는 송신기(XMTR; 314)에 의해 송신되는 마이크로 기지국 순방향 링크 신호의 이득 뿐 아니라 전력 측정기 (310)에 의해 측정된 순방향 링크 신호의 수신된 전력에 따라서 결정된다. 스케일링 계수(g)는, XMTR (314)에 의해 상향 변환(upconversion)되어 증폭되는 마이크로 기지국 순방향 링크 데이터 신호에 대해서 수신된 매크로 기지국 순방향 링크 데이터 신호를 스케일링하는 수단을 제공한다. 이러한 스케일링은, 마이크로 기지국 사용자의 휴대국 (236)에서 마이크로 기지국 자신의 순방향 링크 데이터의 Eb/No 를 과도하게 저하시키지 않고, 이동국 (222)에서의 재송신된 매크로 기지국 순방향 링크 데이터의 충분한 Eb/No 를 보장하기 위하여 수행된다. 스케일된 매크로 기지국 순방향 링크 신호는, 컴바이너 (322)에서, XMTR (314)에 의해 발생된 마이크로 기지국 순방향 링크 신호와 결합된다. 이에 따라, 결합된 순방향 링크 신호는, 듀플렉서 (208)를 통해서 안테나 (206)로 제공되고 순방향 링크 경로 (230) 및 (232)를 통해서 방사된다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 순방향 링크 신호를 자신의 송신 순방향 링크 신호와 중간 주파수상(IF)에서 결합한다. 도 4 는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 것이다. 제 2 실시예에서, 매크로 기지국 순방향 링크 신호는 순방향 링크 경로 (224)를 통해서 마이크로 기지국 (202)에 의해 수신된다. 안테나 (206)는 이 수신된 순방향 링크 신호를 듀플렉서 (208)를 통해서, 신호를 IF 로 하향 변환시키는 수신기 (403)로 전달한다. 그 후, IF 매크로 기지국 순방향 링크 신호는, IF 매크로 기지국 순방향 링크 신호에 소정의 시간 지연을 도입하는 지연 소자 (304)로 전달된다. 지연된 IF 매크로 기지국 순방향 링크 신호는 스케일링 소자 (320)로 전달되어 이득 조정 소자 (312)에 의해 발생된 스케일링 계수(g)에 따라서 스케일링 된다. 바람직한 실시예에서, 스케일링 계수(g)는 사전-증폭기(pre-amplifier) (415)에 의해 증폭되는 IF 마이크로 기지국 순방향 링크 신호의 이득 뿐 아니라 전력 측정기 (310)에 의해 측정된 순방향 링크 신호의 수신 전력에 따라서 결정된다. 스케일링 계수(g) 는, 사전-증폭기 (415)에 의해 증폭된 IF 마이크로 기지국 순방향 링크 데이터 신호에 대해 IF 매크로 기지국 순방향 링크 신호를 스케일링하는 수단을 제공한다. 스케일된 IF 매크로 기지국 순방향 링크 신호는 컴바이너 (322)에서 IF 마이크로 기지국 순방향 링크 신호와 결합된다. 이에 따라 결합된 순방향 링크 신호는 송신기 (414)로 제공되어 상향 변환되고, 증폭되고, 듀플렉서 (208)를 거쳐 안테나 (206) 를 통해 송신되어, 순방향 링크 경로 (230) 및 (232)를 통해서 방사된다.
따라서, 매크로 기지국 (204)의 순방향 링크의 송신 전력은 도 1 의 곡선 (106)을 따른다. 특히, 매크로 기지국 (204)의 순방향 링크의 유효 전력 밀도(effective power density)(또는 이동국 (222)에 의해 수신된 전력)는 곡선 (106)을 따르는데, 이 곡선은 이동국 (222)이 마이크로 기지국 (202)으로 가까이 접근할 때까지의 매크로 기지국 (204)에 의해 방사되는 것과 유사하다. 이때, 이동국 (222)은 마이크로 기지국 (202)과 매크로 기지국 (204) 모두를 수신할 수 있고, 그 결과는 곡선 (102)보다 다소 높다. 만약 이동국 (222)이 마이크로 기지국 (202)에 매우 가까이 있으면, 본질적으로, 그 전력은 마이크로 기지국 (202)의 전력이며, 곡선 (104)을 따른다.
매크로 기지국 (204)의 순방향 링크는 마이크로 기지국 (202)의 순방향 링크와 동일한 주파수 할당을 통해 존재하기 때문에, 마이크로 기지국 (202) 자신이 송신하는 동안에는, 마이크로 기지국 (202)이 매크로 기지국 (204) 을 "청취(listening)" 하지 않는 것이 본 발명에 있어서 중요하다. 분명히, 이것은 허용될 수 없는 자기 간섭을 야기할 것이다. 따라서, 본 발명은 이런 자기 간섭을 피할 수 있는 타이밍 방식을 제공한다.
도 5A 및 도 5B 는 본 발명의 타이밍 방식(scheme)을 도시한 것이다. 도 5A 는 일 시간 주기동안의 매크로 기지국 순방향 링크 에너지의 그래프이다. 바람직한 예시에서, 매크로 기지국 순방향 링크는 시간 간격 T0~T5 동안 도시되어 있다. 시간 간격 T0~T5 동안의 데이터는 도 5A 에 각각 C1 내지 C5 로 도시되어 있다. 도 5A 에 도시된 바와 같이, 매크로 기지국은 IS-95 기준을 따르는 시스템에서 전형적으로 그렇게 되듯이 시간 간격 T0~T5 동안 데이터를 연속적으로 송신한다. 따라서, 도 5A 는 도 2, 도 3 및 도 4 의 순방향 링크 경로에서 관측되는 시간에 대한 매크로 기지국 순방향 링크 신호의 총괄적인 예를 나타낸 것이다.
도 5B 는 도 5A 와 동일한 시간 간격동안 마이크로 기지국 순방향 링크 에너지를 나타낸 그래프이다. 시간 간격의 그늘진 부분들은 마이크로 기지국 (202) 이 송신하지 않는 시간을 나타내지만, 도 5A에 도시된 것처럼, 매크로 기지국 순방향 링크를 "청취" 하고 있다. 그늘지지 않은 부분은, 마이크로 기지국 (202)이 마이크로 기지국 순방향 링크 데이터와 매크로 기지국 순방향 링크 데이터로 구성되는 결합된 신호를 송신하는 시간을 나타낸다. 도 5B에 도시된 바와 같이, 마이크로 기지국 (202)은 시간 간격 T0~T5 동안 실질적으로 연속적으로 송신한다기 보다는 결합된 신호의 송신과 매크로 기지국 순방향 링크 신호의 수신 사이의 각 시간 간격의 대략 "절반-간격" 에서 스위칭한다. 바람직한 실시예에서, 마이크로 기지국이 결합된 신호를 송신하지도 않고 매크로 기지국 순방향 링크 신호를 수신하지도 않는 짧은 보호 주기(guard period)가 제공된다. 이 보호 주기는 연속적인 그늘진 영역 블록과 그늘지지 않은 영역 블록 사이의 짧은 공백 (blank) 주기동안으로 도 5B 에 도시되어 있다. 따라서, 도 5B 는 도 2, 도 3 및 도 4 의 순방향 링크 경로 (230 및 232)에서 관측되는 시간에 대한 마이크로 기지국 결합 순방향 링크 신호의 총괄적인 예를 나타낸 것이다.
바람직한 실시예에서, 도 5B의 타이밍 방식은 듀플렉서 (208)의 스위칭 수단 및 지연 소자 (304) 에 의해 성취된다. 다른 방법으로, 수신기 (도 3 의 324 또는 도 4 의 403) 와 송신기 (도 3 의 314 또는 도 4 의 414) 는 각각 송신 신호와 수신 신호를 번갈아가며 마스킹(masking) 하여 스위칭 수단을 구현할 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 도 5B 에서 그늘진 주기로 도시된 시간동안, 듀플렉서 (208)는 수신 매크로 기지국 순방향 링크 신호를 지연 소자 (304)와 수신기 (도 3 의 324 또는 도 4 의 403)로 중계한다. 따라서, 마이크로 기지국은 도 5A의 각 매크로 기지국 순방향 링크 데이터 간격 C1~C5 의 첫번째 절반을 청취한다. 전술한 바와 같이, 지연 소자 (304)는 수신된 매크로 기지국 순방향 링크 신호에 소정의 시간 지연을 도입한다. 이 소정의 시간 지연은 스위칭 주기, 즉 하나의 절반-간격과 같다. 도 5B 에서 그늘지지 않은 부분으로 도시된 시간 주기동안, 듀플렉서 (208)는 결합된 송신 순방향 링크 신호를 안테나 (206)로 라우팅 (route) 하여, 순방향 링크 경로 (230) 및 (232) 를 통해서 방사하게 한다. 따라서, 도 5B 에서 그늘지지 않은 부분으로 도시된 바와 같이, 마이크로 기지국에 의해 송신된 결합 신호는 직전의 절반-간격으로부터의 매크로 기지국 순방향 링크 데이터를 포함한다.
마이크로 기지국 (202) 자신이 송신하고 있을 때에 마이크로 기지국 (202) 이 매크로 기지국 (204) 순방향 링크를 청취할 수 없기 때문에, 본질적으로, 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 (204) 순방향 링크상으로 송신되는 데이터의 절반을 손실(miss) 한다. 즉, 이것은, 각각의 매크로 기지국 (204)의 순방향 링크 데이터 간격 C1~C5 의 두번째 절반을 지연 및 재송신 할 수 없다. 따라서, 스위칭 간격의 주기는, 결합된 순방향 링크 신호를 복조하고 디코딩하는 이동국 (222) 또는 휴대국 (236) 의 능력에 대하여 손실된 데이터가 최소한의 영향만 미치도록 선택되는 것이 바람직하다. 수용가능한 스위칭 주기의 결정은, 각각의 순방향 링크를 통하여 매크로 기지국 (204)과 마이크로 기지국 (202)에 의해 사용되는 순방향 링크의 설계에 많이 의존한다.
매크로 기지국 (204) 또는 마이크로 기지국 (202) 의 순방향 트래픽 채널을 위한 바람직한 순방향 링크 인코딩 및 변조 방식이 도 6 에 도시되어 있는데, 이는 IS-95 를 기초로 한다. 파일럿 채널 및 동기 채널과 같은 다른 통신 채널이 유사한 방법으로 인코딩되고 변조된다는 것을 주목해야 한다. 그러나, 명확성과 간단함을 위해, 여기서는 트래픽 채널의 동작을 설명할 것이다.
도 6 에서, 프레임들로 멀티플렉싱(multiplexed)된 순방향 링크 정보 데이터는 콘볼루션 인코더 (602) 에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 콘볼루션 코드는 1/2 레이트이며, 이에 따라, 인코더 (602) 로의 각 데이터 비트 입력에 대해 2 개의 코드 심볼들을 생성한다. 또한, 바람직한 실시예에서, 인코더 (602) 의 구속장 (constraint length) 는 9 이다. 당업계에 공지되어 있듯이, 콘볼루션 인코딩은 직렬로 시간 지연된 입력 데이터 시퀀스의 선택된 탭(tap)들의 모듈로-2 (modulo-two)가산과 관련된다. 데이터 시퀀스 지연의 길이는 K-1과 같은데, 여기서 K 는 구속장이다. 따라서, 콘볼루션 인코더 (602)의 출력은 입력 레이트의 두배이고, 이에 따라 생성된 각각의 콘볼루션 인코딩된 변조 심볼들은, 구속장에 따라, 다른 인접한 변조 심볼들에 의존한다. 명확하게, 다른 코드 레이트 및 구속장들도 사용될 수 있다.
콘볼루션 인코더 (602)의 출력은 심볼 중계기 (604) 에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 심볼 중계기 (604)는 정보 데이터 레이트에 따라서 각각의 콘볼루션 인코딩된 변조 심볼들을 반복하여, 이에 따라, 일정한 변조 심볼 레이트를 갖는 출력을 생성한다. 예를들어, 만약 정보 데이터 레이트가 최대 레이트인 9600 bps 라면, 심볼 반복은 없다. 정보 데이터 레이트가 최대 레이트의 절반인 4800 bps 라면, 각 코드 심볼은 한번(각 심볼은 연속 2회 발생함) 반복된다. 정보 데이터 레이트가 최대 레이트의 1/4인 2400 bps 라면, 각 코드 심볼은 3번 반복된다. 정보 데이터 레이트가 최대 레이트의 1/8인 1200 bps 라면, 각 코드 심볼은 7번 반복된다. 알 수 있는 바와 같이, 이 예는 심볼 중계기 (604)로부터의 출력인, 초당 19,200 변조 심볼의 일정한 변조 심볼 레이트를 초래한다. 명확히, 다른 레이트의 세트도 사용될 수 있다.
심볼 중계기 (604)로부터의 출력 심볼들은, 트래픽 채널의 바람직한 실시예에서, 초당 19,200 심볼의, 바람직한 변조 심볼 레이트에서의 384 개의 변조 심볼에 해당하는 20 ms 에 걸치는 블록 인터리버(interleaver; 606) 에 제공된다. 인터리버의 어레이는 24행×16열 이다. 심볼들은 블록 인터리버 (606)의 어레이에 열 (column) 로서 기입되고 인접 변조 심볼들을 크게 분산시키는 패턴으로 판독된다.
순방향 트래픽 채널의 바람직한 케이스에서, 블록 인터리버 (606) 로부터 판독된 인터리빙된 변조 심볼들은 모듈로-2 가산기 (608) 로 입력되어 이동국 (222) 에 할당된 롱(long)코드 PN 시퀀스에 의해 마스킹 (mask)된다. 롱코드 발생기 (614)는 PN 시퀀스를 1.2288 Mcps 의 레이트로 발생시키는데, 이는 나중에 변조 심볼 레이트를 맞추기 위해서 데시메이터(decimator)(616)에 의해 19,200 ksps로 다운샘플(downsample)된다. 또한, PN 시퀀스는, 멀티플렉서(MUX) (610)에 의해 순방향 트래픽 채널로 펑쳐링(puncture)된 전력 제어 비트들의 위치를 랜덤화 하거나 마스킹하기 위해 데시메이터 (618)에 의해서 다운샘플된다.
그 후에, 순방향 트래픽 데이터는 다른 순방향 채널들에 대해, 모듈로-2 가산기 (612)에서 1.2288 Mcps 의 고정된 칩 레이트를 가지는, 할당된 트래픽 채널 월시 (Walsh) 함수에 의해 직교적으로 확산된다. 그 후, 순방향 트래픽 데이터는 I 채널 및 Q 채널 PN 확산 시퀀스 (PNI 및PNQ) 에 의해 각각 직교(quadrature) 확산되고, 모듈로-2 채널에서, 데이터는 필터 (624 및 626)에 의해 각각 필터링되며, 혼합기 (mixer; 628 및 630) 에 의해 반송주파수 (fc)로 상향 변환된다. 이에 따라 생성된 I 및 Q 채널 RF 신호들은 컴바이너 (632) 에서 결합되고, 추가적인 전력 증폭 및 안테나 (216)(도 2 참조)를 통한 방사를 위해 출력된다. 도 6 의 바람직한 인코딩 및 변조 방식은 상기의 미국특허 제 5,103,459 호에 더 자세히 개시되어 있다.
상술의 바람직한 인코딩 및 변조 방식은 매우 강인하며 에러를 막는다. 따라서, "청취" 시간의 양은 데이터의 상당한 손실 없이 50% 듀티 사이클 보다 다소 작다. 따라서, 강력한 에러 코딩 방식을 채용하는 통신 시스템에서, 본 발명에 의해 사용된 스위칭 주기는, 더 좁은 주파수 대역을 가지는 시스템에서 사용되는 것보다 더 큰 범위에 대하여 변할 수도 있으므로, 덜 강력한 방식을 사용하여야 한다. 예를 들어, 상술한 바람직한 실시예에서, 모든 정보 비트들은 1/2 레이트의 콘볼루션 인코더 (602)에 의해 인코딩 되었다. 따라서, 모든 비트들은 심볼 중계기 (604)에 의해 부가된 더 많은 리던던시 (redundancy) 를 가지는 낮은 레이트로 적어도 2 개의 변조 심볼들을 가진다. 더욱이, 인접한 변조 심볼들은 블록 인터리버 (606)에 의해서 시간상에서 넓게 흩어져 있다. 또한, 콘볼루션 인코더 (602)의 구속장과 코드 심볼들의 고유성은 인코딩 방식의 강인성을 증대시키는데 사용된다. 따라서, 송신되는 신호의 충분한 에너지를 가정한다면, 스위칭 주기는 데이터의 심각한 손실없이, 대략 수 밀리초 (milliseconds) 정도이다. 20 ms 프레임을 가정하면, 스위칭 주기는 10 ms 에 근접할 수도 있다. 다른 방법으로, 스위칭 주기는 대략 단일의 변조 심볼의 지속기간 정도로 더 작을 수도 있으며, 이 경우, 두 심볼중 하나의 비율로 심볼들이 손실 될 것이다. 또 다른 실시예에서, 스위칭 주기는 대략 단일의 PN 칩의 지속기간 정도로 더 적을 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 스위칭 주기가 랜덤화될 수도 있다. 수용 가능한 스위칭 주기의 결정은 매크로 기지국 (204) 및 마이크로 기지국 (202) 각각의 순방향 링크상에서 사용되는 순방향 링크의 설계에 의존한다. IS-95 표준에 부합하는 시스템의 예에서, 주기 (Ti+1-Ti)는, (마이크로 기지국 (202)에 의해 생성된 다중경로가 하나 이상의 칩에 의해 분리되도록) 지연이 일 PN 확산 칩보다 크고 송신되는 스펙트럼이 원래의 IS-95 신호의 스펙트럼이 되도록 충분히 길어야 한다. 그러나, 주기(Ti+1 -Ti)는 이동국 (222)이 기지국들의 위상과 타이밍을 추적할 수 없을 정도로 너무 길지는 않아야 한다. 추가적인 고려사항은, 월시 함수에 의해 분리된 직교 순방향 링크들을 갖는 IS-95 시스템과 함께 발생한다. 이동국이 월시 함수의 일부분만을 수신할 때, 직교성은 다소 떨어지고, 순방향 링크 월시 채널들간의 커플링으로 인해, 요구되는 신호대 잡음비는 증가한다. 직교성을 유지하기 위해, 스위칭은 모든 월시 함수 또는 월시 함수의 시간 간격의 정확한 배수에 의해 행해진다. IS-95 시스템의 콘텍스트에 더 특정되기 위해, 도 6 에 도시된 바와 같이, 전력 제어 비트의 위치들은 랜덤화되고 데이터 스트림에 멀티플렉싱된다. 이들 전력 제어 비트들은 매 1.25 ms마다 순방향 링크 상에서 하나 또는 2개의 월시 함수를 차지한다. IS-95 시스템에서, 매크로 기지국 (204)을 수신하는 이동국 (222)이 전력 제어 비트들을 모두 수신할 수 있도록 스위칭 시간을 랜덤화 할 수 있다. 선택되는 정확한 스위칭 지속기간과 정확한 스위칭 시간은, 이들 아이템, 및 지연소자 (304)의 복잡성과 같은 다른것들에 의존한다.
매크로 기지국 (204)과 통신하는 이동국 (222)은 역방향 링크 데이터를 역방향 링크 경로 (228)을 통해서 매크로 기지국 (204) 으로 계속 송신한다는 것을 주목해야 한다. 이동국 (222)이 마이크로 기지국 (202) 순방향 링크 경로 (230)를 통해서, 결합된 순방향 링크 신호를 마이크로 기지국 (202)으로부터 수신함에도 불구하고, 마이크로 기지국 (202)은, 이동국(222)으로부터의 신호가 복조할 정도로 충분히 강해도 그 이동국(222)으로부터의 신호를 복조하지 않는다. 즉, 마이크로 기지국 (202)의 파일럿 신호의 세기가 핸드오프의 공칭 임계치 (nominal threshold) 를 초과함에도, 상기의 미국 특허 제 5,101,501 호에서 설명된 바와 같이, 이동국 (222)은 마이크로 기지국 (202)으로 핸드오프를 실행하지 않는다.
순방향 링크 경로(230)를 통해서 마이크로 기지국 (202)으로부터 수신된, 결합된 순방향 링크 신호는, 신호가 절반 간격에서 잘려진(chopped) 것을 제외하고는, 매크로 기지국 (204) 에서 발신한 임의의 다른 다중경로 컴포넌트와 매우 비슷하게 이동국 (222)에게 보인다. 따라서, 바람직한 실시예에서 다중 경로 신호들을 다이버시티 결합할 수 있는 이동국 (222)은, 수용하기 어려울 정도로 높은 복조 에러율을 방지하기 위해서, 순방향 링크 경로 (230)에 의해 제공된 부가적인 에너지에 의해 충분히 도움을 받는다. 더욱이, 마이크로 기지국 (202)은 특정한 주파수 할당을 통해 수신한 것은 무엇이든 (예컨데, 전체 매크로 기지국 순방향 링크) 재송신하기 때문에, 더 많은 "외부" 이동국 (222)들의 부가는 마이크로 기지국 (202)에서의 부담을 증가시키지 않는다.
많은 경우에, 마이크로 기지국 (202)은 일 매크로 기지국 (204)의 커버리지 영역 안에 있게된다. 이 경우, 그 일 매크로 기지국 (204)의 순방향 링크만을 재전송하게 된다. 그러나, 발명의 명칭 "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR SYSTEM"인 미국 특허 제 5,101,501 호에 개시되어 있듯이, 모든 CDMA 기지국들은 동일한 주파수로 전송하고 소프트 핸드오프가 이동국들에 의해 사용될 수 있다. 이 경우, 마이크로 기지국 (202)은, 15 마이크로 기지국 (202)에 의해 수신되는 세기에 비례하는 전력으로, 수신하는 그 기지국들의 신호들을 재전송한다.
II. 시간 및 주파수 기준.
본 발명의 다른 양태에 의하면, 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 (204) 순방향 링크 신호의 하나 이상의 논리 채널을 복조하여 안정된 시간 및 주파수 기준을 얻는다. 전술한 바와 같이, 일반적으로, 매크로 기지국 (204)은 극히 정확한 시간 및 주파수 기준을 유지하기 위한 수단을 포함한다. 일반적으로, 이것은 GPS (Global Positioning system) 위성 수신기 또는 다른 고가의 장비에 의해서 성취된다. 그러나, 마이크로 기지국 (202)에 이와 같은 고가의 장비를 제공하기엔 과도한 비용이 소요된다. 따라서 본 발명에서, 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국(204)으로부터 정확한 시간 및 주파수 기준을 얻는다.
도 3 을 참조하면, 안테나 (206)는 순방향 링크 경로(224)로부터 매크로 기지국 순방향 링크 신호를 포착하고, 이것을 듀플렉서 (208)를 통해서 수신기(RCVR)(324)로 라우팅한다. 수신기 (324)는 RF 신호를 하향 변환하고, 이를 복조기(DEMOD)(326)로 전달한다. 복조기(326)는 매크로 기지국(204) 순방향 링크 신호의 일부로서 송신되는 파일럿 채널을 탐색하고, 획득하고 그리고 복조한다. 바람직한 CDMA 시스템에서, 이 파일럿 신호는 초기의 시스템 동기를 얻고, 매크로 기지국 순방향 링크 신호의 강인한 시간 주파수 및 위상 추적을 하는데 사용된다. 또한, 바람직한 CDMA 시스템에서, 각 기지국은 파일럿 채널과 동일한 PN 시퀀스 및 PN 위상을 사용하며 파일럿 채널이 추적될 때마다 복조될 수 있는 동기 채널을 송신한다. 이 동기 채널은, 매크로 기지국 (204) 식별(identification) 및 정확한 매크로 기지국 (204) 파일럿 PN 반송 위상 오프셋을 포함한 메세지를 반송한다.
이러한 동기화 정보는 복조기 (326)로부터 시간 및 주파수 유닛(TFU) (330)으로 전달된다. 그 후, TFU (330)는 정확한 시스템 시간을 결정할 수 있고, 안정된 주파수 기준을 매크로 기지국 (204)으로부터 얻을 수 있다. TFU (330)는 이 타이밍 및 주파수 정보를 송신기 (314) 및 수신기 (324)로 제공하고, 만약 듀플렉서 (208)가 스위칭 기능을 수행한다면, 그 타이밍 정보를 듀플렉서 (208)로 제공한다. IS-95 시스템의 콘텍스트에서, 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 식별 및 파일럿 PN 반송 위상 오프셋을 얻기위해 매크로 기지국 (204)의 동기 채널을 복조할 필요는 없다. 이것은, 마이크로 기지국 (202)은 이동하지 않고 이 정보는 정적이기 때문이다. 따라서, 이 정보는 마이크로 기지국 (202)의 설치기 (installer) 와 같이, 다른 수단에 의해서 마이크로 기지국 (202)에 제공될 수 있다.
동일한 기술사상이 도 4 의 실시예에서 수신기 (403) 및 송신기 (414)에도 적용된다. 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 파일럿 채널을 계속적으로 추적하거나, 또는 소정의 시간 주기동안 "자유롭게 이동 (freewheel)"할 수 있고, 시스템 시간 및 주파수 기준 업데이트를 주기적으로 획득할 수도 있다.
비록 본 발명의 시간 및 주파수 기준 양태가 여기서 바람직한 CDMA 시스템을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 기술사상들은 디지털이건 아날로그이건 채용된 변조화 또는 채널화 방식에 관계없이 다른 통신 시스템에도 동일하게 적용된다. 예를들어, 본 발명은 매크로 기지국 파일럿 채널 자신이 시스템 시간 기준을 반송하는 통신 시스템에서도 역시 사용되어질 수 있다. 또한, 파일럿 채널은 다른 어떤 순방향 링크 채널들과 동일한 반송 주파수 또는 시간 슬롯(slot)상에 있지 않을 수도 있다. 본 발명은 여기에서 개시된 특정한 예들에 국한되려는 것이 아니며, 당업자는 이 기술사상을 다양한 통신 시스템에도 적용할 수 있다.
III. 마이크로 기지국 전력 제어
본 발명의 다른 양태에 의하면, 마이크로 기지국 (202)은, 매크로 기지국 (204)에서 수신된 이동국 (222)과 같이 다른 가입자국들의 역방향 링크 신호들과의 과도한 간섭을 방지하기 위해 휴대국 (236)의 역방향 링크 전력 레벨을 제어한다. 당업계에 공지된 바와 같이, 무선 통신 시스템 (200)은, 용량을 최대화하고 가입자국간의 과도한 간섭을 막기위해 개루프와 폐루프 전력 제어 방법들의 조합을 사용한다. 개루프 전력 제어 방법에서, 파일럿 신호 송신 전력은 가입자국에서 수신될 때 측정된다. 그 후, 가입자국은 응답으로 송신 전력을 역으로 조절하여, 수신된 신호가 약할수록 가입자국의 송신 전력은 강해지게 된다. 폐루프 전력 제어 방법에서, 셀-사이트는, 가입자국의 송신기 전력을 소정의 양만큼 공칭적으로 증가시키거나 감소시키기 위해 전력조정 명령들을 가입자국으로 송신한다. 이런 전력 제어 시스템 및 방법은, 1991년 8 월 8 일 등록되고 발명의 명칭이"METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM"인 미국 특허 제 5,056,109 호에 개시되어 있으며, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있으며 여기에 참조로 포함된다.
상술한 특허에서, 개루프와 폐루프 전력 제어의 조합은, 매크로 기지국 (204)과 통신하는 모든 이동국 (222)의 송신 전력을 소정의 전력 레벨과 거의 동일한 레벨로 매크로 기지국 (204)에 도착하도록 조절하는데 사용된다. 동일한 전력 제어 기술들은, 소정의 거의 동일한 레벨로 마이크로 기지국 (202)에 도착하도록, 마이크로 기지국 (202)과 통신하는 모든 휴대국 (236)의 송신 전력을 제어하는데 사용될 수도 있다. 그러나, 마이크로 기지국 (202)과 만족할 만한 통신을 하는 한, 통상적으로, 휴대국 (236) 이 (셀룰러 시스템 접속 비용을 피하기 위해) 매크로 기지국 (204)과는 통신을 하지 않기 때문에, 매크로 기지국 (204)은 휴대국 (236)이 그 송신 전력을 낮추도록 지시하기 위한 폐루프 전력 제어 명령들을 사용할 수 없다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 마이크로 기지국 (202)으로부터 수신되는 전력은, 휴대국 (236)이 마이크로 기지국 (202)으로부터 멀리 이동 할수록 약해진다. 개루프와 폐루프 전력 제어의 결과로, 마이크로 셀 (202)과 통신하는 휴대국 (236)은 마이크로 셀 (202)에 의해 수신되기에 충분한 전력을 송신한다. 따라서, 휴대국 (236)이 마이크로 기지국 (202)으로부터 멀리 이동 할수록, 역방향 링크 경로상(228)에서 수용할 수 없을 정도의 간섭을 발생시킬 수 있는 레벨까지 그 전력을 계속해서 증가시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 이 수용할 수 없는 간섭은, 마이크로 기지국 (202)이 휴대국 (236)과 통신을 종료하거나, 휴대국(236)의 송신 전력이 소정의 임계치를 초과할 때에 매크로 기지국 (204)으로 휴대국(236)을 핸드오프 함으로써 피할 수 있다. 제 1 실시예에서, 마이크로 기지국 (202) 자신이 휴대국(236)의 송신 전력이 너무 높은 때를 결정한다.
도 3 또는 도 4 에 적용가능한 제 1 실시예에서, 휴대국(236)으로부터의 역방향 링크 신호는 안테나 (206)에 의해서 수신되고 수신기 (도 3 의 324 또는 도 4 의 403)로 전달된다. 전술된 바와 같이, 수신기 (324 또는 403)는 수신된 역방향 링크 신호를 하향 변환하고, 복조기(326)로 전달한다. 전력 제어 명령 발생기 (332)는 휴대국 (236)으로부터의 복조된 역방향 링크 신호의 평균 전력을 측정하고, 원하는 임계치와 평균전력을 비교하여, 상기의 미국특허 제 5,056,109 호에 개시된 방식으로 송신기 (도 3 의 314 또는 도 4 의 414) 를 통해서 휴대국 (236)으로 송신할 "증가(turn up)" 또는 "감소(turn down)" 명령을 발생한다.
직관적으로, 휴대국 (236)이 마이크로 기지국으로부터 멀리 이동 할 수록 전력 제어 명령 발생기 (332)에 의해 측정되는 평균 역방향 링크 신호 전력은 경로 손실 때문에 감소된다. 이에 응답하여, 전력 제어 명령 발생기 (332)는 일련의 "증가(turn up)" 명령을 휴대국 (236)으로 송신한다. 제 1 실시예에서, 전력 제어 명령 발생기 (332)는 휴대국(236)에 "증가(turn up)" 명령을 송신하도록 요구되는 빈도를 계속 추적한다. 만약 이것이 전력 제어 명령의 시퀀스에 소정 갯수 이상의 "증가(turn up)" 명령을 송신한다면, 역방향 링크 경로 (234)를 통해서 충분한 역방향 링크 신호를 제공하기 위해서, 휴대국 (236)이 비교적 높은 전력 레벨로 송신해야 하는 상황에 대응하여, 마이크로 기지국 (202)은 휴대국 (236)과 통신을 종료하거나 또는 매크로 기지국 (204)으로의 휴대국 (236)의 핸드오프를 수행한다. 예를 들어, 만약 마이크로 기지국이 N 개의 전력 제어 명령들 중에서 K 개의 전력 증가 명령을 송신하였다면, 마이크로 기지국은 개인국이 원하는 범위를 초과했다고 결정할 수도 있다.
제 2 실시예에서, 휴대국 (236)의 송신 전력은 마이크로 기지국 (202)과 통신할때 소정의 최대 레벨로 제한된다. 이것은, 휴대국이 마이크로 기지국 (202)을 사용할 때, 그 송신 전력이 소정의 최대 레벨로 제한되도록 휴대국 (236)의 프로그래밍상의 미리-고정된 규칙에 의해 달성될 수도 있다. 휴대국 (236)은 매크로 기지국 (204)과 통신시에는 이러한 제한을 하지 않는다는 것을 주목해야 한다.
이 전력 제한은 당업자에 의해 쉽게 성취 가능한데, 예컨데 휴대국 (236)이 마이크로 기지국 (202)과 통신을 하고 있는 동안 그 송신 전력이 소정의 최대 레벨을 초과하는 때에는 "증가" 명령을 무시할 수 있도록 상기의 미국 특허 제 5,056,109 호의 기술사상을 수정함으로써 성취된다. 휴대국 (236)의 송신 전력이 소정의 임계치를 초과하는때에는 "증가" 명령을 무시할 수 있도록 설계된 회로는, 발명의 명칭이 "REVERSE LINK, TRANSMIT POWER CORRECTION AND LIMITATION IN A RADIOTELEPHONE SYSTEM" 인 1995년 9월 19일에 등록된 미국 특허 제 5,452,473 호에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있으며 여기에 참조로서 포함된다. 이 실시예에서, 마이크로 기지국 (202)은 휴대국 (236)이 일련의 "증가" 명령에 응하지 않는 것을 인지함으로써 휴대국 (236)이 셀 커버리지의 가장자리에 있다는 것을 감지할 수 있다. 그 후, 마이크로 기지국 (202)는 콜을 해제할 것이다. 그러나, 매크로 기지국과 통신 할 때에는 통상의 최대 전력 레벨이 휴대국 (236)에 의해 사용될 것이다.
휴대국 (236)의 전력 제한은 휴대국 (236)에 최대 레벨까지로 송신 전력을 제한하도록 지시하는 마이크로 기지국 (202) 으로부터의 명령에 의해서 성취된다. 마이크로 기지국 (202)은 매크로 기지국 (204)으로부터 수신된 전력량을 (도 3 및 도 4 의 전력 측정기 (310)로) 모니터링 함으로써 최대 레벨을 결정할 수도 있다. 매크로 기지국 (204)으로부터의 수신 전력이 높을수록, 매크로 기지국 (204) 셀 내에서 동작하는 다른 이동국들에 과도한 간섭을 일으키지 않으면서 허용가능한 휴대국 (236)의 최대 송신 전력도 높일 수 있다.
대안으로, 휴대국 (236)은, 전력 제한이나 전력 임계치에 도달하였다는 것을 나타내는 시그널링 메세지로 마이크로 기지국 (202)을 시그널링한다. 이 신호 메세지와 함께, 기존의 IS-95 파일럿 세기 측정 메세지(Pilot Strength Measurement Message) 에 의하여 상기의 미국 특허 제 5,101,501 호에 개시된 바와 같이, 휴대국(236)은 주변 기지국의 파일럿 세기를 나타낼 수 있다. 이것은, 마이크로 기지국 (202)이 휴대국 (236)을 매크로 기지국 (204)으로 핸드오프 할 것인지 여부를 결정하게 한다.
바람직한 실시예에 대한 상기의 설명은 당업자가 본 발명을 제조하거나 사용하는 것을 가능하도록 제공되었다. 당업자는, 이러한 실시예에 대한 다양한 변경을 명백히 알 수 있으며, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 발명적인 재능을 이용하지 않고도 다른 실시예에 적용할 수 있다. 따라서 본 발명은 여기에서 설명된 실시예에만 제한되도록 의도되지 않으며, 여기에서 개시된 원리와 새로운 특징들과 부합하는 가장 넓은 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (32)

  1. 매크로 무선 기지국을 셀룰러 통신 시스템의 동일한 셀 내의 마이크로 무선 기지국과 동일한 주파수 대역 상에서 동작하게 하는 방법으로서, 상기 매크로 무선 기지국은 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 발생 및 송신하고 제 1 가입자국과 통신하며 상기 마이크로 무선 기지국은 제 2 순방향 링크 데이터 신호를 발생하고 제 2 가입자국과 통신하는, 상기 방법에 있어서,
    상기 마이크로 무선 기지국에서, 상기 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 수신하는 단계;
    상기 마이크로 무선 기지국에서, 그 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 상기 제 2 순방향 링크 데이터 신호와 결합하여 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 형성하는 단계; 및
    상기 마이크로 무선 기지국으로부터, 상기 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 가입자국은, 상기 마이크로 무선 기지국에 의해 송신되는 상기 결합된 순방향 링크 데이터 신호로부터 상기 매크로 무선 기지국의 순방향 링크 데이터를 수신 및 다이버시티 결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 지연 주기동안 지연시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 수신하는 상기 단계와 상기 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 송신하는 상기 단계 사이를 스위칭 주기에서 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭 단계에 있어서의 스위칭이 50% 듀티 사이클 (duty cycle) 에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 지연 주기가 일 PN 확산 칩 지속기간 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭 단계가 오직 월시 함수 경계에서만 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭 주기가 랜덤 지속기간 (random duration) 인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    그 수신되어 지연된 제 1 순방향 링크 데이터 신호의 전력 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 측정 단계에 응답하여 상기 수신되어 지연된 제 1 순방향 링크 데이터 신호의 전력 레벨을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국으로 전력 제어 명령들을 송신하는 단계로서, 상기 전력 제어 명령들 각각이 송신 전력에서의 증가 또는 감소를 지시하는, 상기 송신 단계; 및
    만약 상기 마이크로 기지국이 송신 전력의 증가를 지시하는 소정 갯수의 연속된 전력 제어 명령들을 송신하면, 상기 제 2 가입자국과의 통신을 종료하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국으로 전력 제어 명령들을 송신하는 단계로서, 상기 전력 제어 명령들 각각이 송신 전력에서의 증가 또는 감소를 지시하는, 상기 송신 단계; 및
    만약 상기 마이크로 기지국이 송신 전력의 증가를 지시하는 소정 갯수의 연속된 전력 제어 명령들을 송신하면, 상기 매크로 기지국으로의 상기 제 2 가입자국의 핸드오프를 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국은, 상기 마이크로 기지국과 통신할 경우, 상기 매크로 기지국과 통신할 때에 사용되는 통상적인 최대 레벨보다 더 작은 소정의 최대 레벨로 송신 전력을 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 마이크로 기지국은, 상기 제 2 가입자국이 상기 소정의 최대 레벨로 송신전력을 제한하도록 명령하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국은, 상기 제 2 가입자국이 상기 소정의 최대 레벨로 송신하고 있음을 나타내는 시그널링 메세지를 상기 마이크로 기지국으로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크로 기지국에서, 상기 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 복조하는 단계; 및
    그 수신되어 복조된 제 1 순방향 링크 데이터 신호로부터 시간 기준을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크로 기지국에서, 상기 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 복조하는 단계; 및
    그 수신되어 복조된 제 1 순방향 링크 데이터 신호로부터 주파수 기준을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 셀룰러 무선 통신 시스템의 커버리지 영역 내에서 마이크로 무선 기지국 동작을 제공하는 시스템으로서,
    소정의 주파수 대역상에서 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 발생하고 송신하며 제 1 가입자국과 통신하는 매크로 무선 기지국; 및
    제 2 순방향 링크 데이터 신호를 발생하며 제 2 가입자국과 통신하는, 셀룰러 통신 시스템의 동일한 셀 내의 마이크로 무선 기지국을 포함하며,
    상기 마이크로 무선 기지국은,
    상기 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 수신하는 수신기,
    그 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 상기 제 2 순방향 링크 데이터 신호와 결합하여 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 형성하는 컴바이너, 및
    상기 결합된 순방향 링크 데이터 신호를 상기 소정의 주파수 대역 상에서 송신하는 송신기를 구비하며,
    상기 매크로 무선 기지국과 통신하는 상기 제 1 가입자국은, 상기 마이크로 무선 기지국에 의해 송신되는 상기 결합된 순방향 링크 데이터 신호로부터 상기 매크로 무선 기지국의 순방향 링크 데이터를 수신 및 다이버시티 결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 지연 주기동안 지연시키기 위한 지연 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 수신기와 상기 송신기 사이를 스위칭 주기에서 스위칭하는 스위칭 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 스위칭 수단이 상기 수신기와 상기 송신기 사이를 50 % 듀티 사이클에서 스위칭하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 지연 주기가 일 PN 확산 칩 지속기간보다 더 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 스위칭 수단이 상기 수신기와 상기 송신기 사이를 오직 월시 함수 경계에서만 스위칭하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 스위칭 주기가 랜덤 지속기간인 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호의 전력 레벨을 측정하기 위한 전력 측정기; 및
    상기 수신된 제 1 순방향 링크 레벨 측정의 상기 전력 레벨을 조정하기 위한 이득 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 18 항에 있어서,
    전력 제어 명령들을 발생하는 전력 제어 명령 발생기로서, 상기 전력 제어 명령들 각각이 송신 전력의 증가 또는 감소를 지시하는, 상기 전력 제어 명령 발생기를 더 구비하며,
    K 가 N 보다 작은 소정의 수인 경우에, 만약 상기 마이크로 기지국이 N 개의 전력 제어 명령들의 그룹내에서 송신 전력의 증가를 지시하는 K 개의 전력제어 명령들을 송신하면, 상기 마이크로 기지국이 상기 제 2 가입자국과의 통신을 종료하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제 18 항에 있어서,
    전력 제어 명령들을 발생하는 전력 제어 명령 발생기로서, 상기 전력 제어 명령들 각각이 송신 전력의 증가 또는 감소를 지시하는, 상기 전력 제어 명령 발생기를 더 구비하며,
    만약 상기 마이크로 기지국이 송신 전력의 증가를 지시하는 소정 갯수의 연속된 전력 제어 명령들을 송신하면, 상기 마이크로 기지국이 상기 매크로 기지국으로의 상기 제 2 가입자국의 핸드오프를 실행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국은, 상기 마이크로 기지국과 통신할 경우, 상기 매크로 기지국과 통신할 때에 사용되는 통상적인 최대 레벨보다 더 작은 소정의 최대 레벨로 송신 전력을 제한하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 마이크로 기지국은, 상기 제 2 가입자국이 상기 소정의 최대 레벨로 송신 전력을 제한하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국은, 상기 제 2 가입자국이 상기 소정의 최대 레벨에서 송신하고 있음을 나타내는 시그널링 메세지를 상기 마이크로 기지국으로 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제 18 항에 있어서,
    상기 수신된 제 1 순방향 링크 데이터 신호를 복조하는 복조기; 및
    그 수신되어 복조된 제 1 순방향 링크 데이터 신호로부터 시간 기준을 결정하는 시간 기준 결정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 제 18 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 신호를 복조하는 복조기; 및
    그 수신되어 복조된 링크 데이터 신호로부터 주파수 기준을 결정하는 주파수 기준 결정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  31. 제 18 항에 있어서,
    상기 마이크로 기지국은, 가입자국의 출력 전력이 임계치를 초과하는 시간을 검출하는데 사용되는 임계치를 갖도록 상기 제 2 가입자국에게 명령하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 2 가입자국은, 상기 제 2 가입자국이 상기 소정의 레벨에서 송신하고 있음을 나타내는 시그널링 메세지를 상기 마이크로 기지국으로 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6422070B2 (en) * 1994-03-04 2002-07-23 Robert Bosch Gmbh Device for measuring the mass of a flowing medium
US6904024B1 (en) * 1998-10-16 2005-06-07 Alcatel Canada Inc. Cellular base station with integrated multipoint radio access and intercell linking
US6925067B2 (en) * 1999-04-23 2005-08-02 Qualcomm, Incorporated Configuration of overhead channels in a mixed bandwidth system
DE69935131T2 (de) * 1999-06-23 2007-11-22 Sony Deutschland Gmbh Senderleistungssteuerung für Netzwerkgeräte in einem drahtlosen Netzwerk
KR100615419B1 (ko) * 1999-08-17 2006-08-25 에스케이 텔레콤주식회사 역방향 성능 향상을 위한 무선통신 시스템
US6693956B1 (en) * 1999-10-08 2004-02-17 Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha Power amplifier having negative feedback circuit for transmitter
FR2809904B1 (fr) * 2000-05-30 2005-04-29 Cit Alcatel Procede de synchronisation du fonctionnement d'au moins deux interfaces
WO2003032502A2 (en) * 2001-10-09 2003-04-17 Interdigital Technology Corporation Pathloss aided closed loop power control
GB2390953A (en) * 2002-07-15 2004-01-21 King S College London Controlling a micro cell transmit power to maintain quality of service for nearby devices served by an overlapping macro cell
US7299060B1 (en) 2002-12-10 2007-11-20 Sprint Spectrum L.P. Method and system for wireless bridging
CN1283059C (zh) * 2003-01-23 2006-11-01 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 一种载频同步的方法和装置
US6993287B2 (en) 2003-03-04 2006-01-31 Four Bars Clarity, Llc Repeater system for strong signal environments
US7555261B2 (en) 2003-03-04 2009-06-30 O'neill Frank P Repeater system for strong signal environments
CA2568899C (en) * 2004-06-04 2016-10-04 Elvino Silveira Medina De Sousa Autonomous infrastructure wireless networks
CN100376090C (zh) * 2004-07-23 2008-03-19 乐金电子（惠州）有限公司 车辆信息服务系统终端设备
FI20045375A0 (fi) * 2004-10-06 2004-10-06 Nokia Corp Kova yhteysvastuunvaihtomenetelmä, kontrolleri ja tiedonvälitysjärjestelmä
US7634290B2 (en) * 2005-05-31 2009-12-15 Vixs Systems, Inc. Adjusting transmit power of a wireless communication device
US7522572B2 (en) * 2006-02-22 2009-04-21 Broadcom Corporation Mobile communication device providing N-way communications through a plurality of communication services
GB2452010B (en) * 2007-05-14 2010-03-31 Samsung Electronics Co Ltd Wireless communication
KR101336253B1 (ko) * 2007-06-29 2013-12-06 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 전력 제어 장치 및 방법
CN101365208B (zh) * 2007-08-07 2012-02-29 中兴通讯股份有限公司 一种家庭基站的自动安装方法
US8121089B2 (en) * 2007-08-22 2012-02-21 Cellco Partnership Femto-BTS RF access mechanism
EP2206387B1 (en) * 2007-10-29 2020-07-08 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Handling location information for femto cells
WO2009138943A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Nxp B.V. Spectrum sharing communication system and method
KR101292577B1 (ko) 2008-08-28 2013-08-12 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 연동 신호 전송 장치 및 방법
US8548479B2 (en) * 2008-08-28 2013-10-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting inter-working signal in wireless communication system
US8335503B1 (en) 2009-02-23 2012-12-18 Cellco Partnership Femtocell hopping pilot beacon optimization
EP2257117A1 (en) 2009-05-28 2010-12-01 Thomson Telecom Belgium System and method for redirecting a mobile device
CN101998703A (zh) * 2009-08-24 2011-03-30 中兴通讯股份有限公司 控制信息发送方法
US9084130B2 (en) 2009-10-01 2015-07-14 Nec Corporation Mobile communication system, base station, network device, and control method and program thereof
CN101714294B (zh) * 2009-11-20 2012-05-23 陕西科技大学 一种机动车在禁鸣区鸣笛的取证系统
CN103141129A (zh) * 2010-09-28 2013-06-05 富士通株式会社 微基站、微基站干扰协调方法和用户终端
PL2640127T3 (pl) * 2012-03-16 2017-08-31 Alcatel Lucent Proaktywny wzrost mocy nadawania łącza uplink w małej komórce przy wychodzących przekazaniach międzykomórkowych
CN104754676A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 中兴通讯股份有限公司 一种功率处理的方法及终端

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4000538C1 (ko) 1990-01-10 1991-03-21 Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De
US5425030A (en) 1990-06-29 1995-06-13 Motorola Inc. On-site system frequency sharing with trunking system
JP2777861B2 (ja) * 1992-12-10 1998-07-23 国際電信電話株式会社 移動通信方式
DE4319694C2 (de) 1993-06-16 1999-10-21 Detecon Gmbh Verfahren zur Verbesserung der Funkversorgung von Mobiltelefonen in Mobilfunksystemen
US5550895A (en) 1993-12-02 1996-08-27 Lucent Technologies Inc. Bimodal portable telephone
CA2182586C (en) 1994-02-24 2005-04-12 Robert G. Zicker Multiple mode personal wireless communications system
FI98976C (fi) * 1994-07-11 1997-09-10 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä kanavanvaihdon suorittamiseksi ja solukkoradiojärjestelmä
US6108364A (en) 1995-08-31 2000-08-22 Qualcomm Incorporated Time division duplex repeater for use in a CDMA system
US5751763A (en) * 1996-03-15 1998-05-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for power control in a communication system
US5940743A (en) * 1997-06-05 1999-08-17 Nokia Mobile Phones Limited Power control of mobile station transmissions during handoff in a cellular system

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