도 1은 본 발명에 따라 실시된 복수 캐리어들과 스펙트럼 시그널링을 지원하는 대표적인 무선 통신 시스템을 나타낸다. 시스템(100)은 본 발명의 장치와 방법을 사용한다. 도 1은 복수의 대표적인 멜티-섹터 셀들, 셀 1(102), 셀 2(104), 셀 3(106)을 포함한다. 각 셀(102,104,106)은 각각 하나의 기지국(BS)[BS1(108), BS2(110), BS3(112)]에 대한 무선 커버리지 영역을 제공한다. 대표적인 실시예에서는 각 셀(102,104,106)은 세 개의 섹터들(A,B,C)을 포함한다. 셀 1(102)은 섹터 A(114), 섹터 B(116), 섹터 C(118)을 포함한다. 셀 2(104)는 섹터 A(120), 섹터 B(122), 섹터 C(124)를 포함한다. 셀 2(106)는 섹터 A(126), 섹터 B(128), 섹터 C(130)를 포함한다. 다른 실시예에서는 셀 당 다른 개수의 섹터 수, 예를 들면 셀 당 1섹터, 셀당 2섹터, 셀당 3보다 큰 개수의 섹터가 가능하다. 또한, 다른 셀들은 다른 개수의 섹터들을 포함하여도 된다.
무선 단말(WT; Wireless Terminal)들, 예를 들면 모바일 노드(MN; Mobile Node)들은 시스템 전역에서 이동하며 BS(Base Station)들로의 무선 링크들을 통하여 피어 노드(peer node)들 예를 들면 다른 MN들과 통신하여도 된다. 셀 1(102)의 섹터 A(114)에서는 WT들(132,134)이 각각 무선 링크들(133,135)을 통하여 BS 1(108)과 연결된다. 셀 1(102)의 섹터 B(116)에서는 WT들(136,138)이 각각 무선 링크들(137,139)을 통하여 BS 1(108)과 연결된다. 셀 1(102)의 섹터 C(118)에서는 WT들(140,142)이 각각 무선 링크들(141,143)을 통하여 BS 1(108)과 연결된다. 셀 2(104)의 섹터 A(120)에서는 WT들(144,146)이 각각 무선 링크들(145,147)을 통하여 BS 2(110)와 연결된다. 셀 2(104)의 섹터 B(122)에서는 WT들(148,150)이 각각 무선 링크들(149,151)을 통하여 BS 2(110)와 연결된다. 셀 2(104)의 섹터 C(124)에서는 WT들(152,154)이 각각 무선 링크들(153,155)을 통하여 BS 2(110)와 연결된다.
BS들은 네트워크를 통하여 함께 연결될 수 있고 이에 따라 소정 셀 내의 WT들에 대하여 그 소정 셀 밖에 위치한 피어(peer)들로의 접속성(connectivity)을 제공한다. 시스템(100)에서는 BS(108,110,112)가 각각 네트워크 링크들(170,172,174)을 통하여 네트워크 노드(168)에 연결된다. 네트워크 노드(168) 예를 들면 라우터는 네트워크 링크(176)를 통하여 다른 네트워크 노드들(예를 들면 다른 기지국들, 라우터들, 홈 에이전트 노드들, AAA 서버 노드들 등) 및 인터넷에 연결된다. 네트워크 링크들(170,172,174,176)은 예들 들면 광 섬유 링크들이어도 된다.
BS들(108,110,112)은 본 발명에 따라 섹터 송신기들을 포함하며, 각 섹터 송신기는 통상적인 시그널링, 예를 들면 특정 WT(들)로 향하는 다운링크 트래픽 신호들에 대하여 특정하게 할당된 캐리어를 사용한다. 또, 통상적인 시그널링을 위하여 사용된 상기 섹터 송신기의 할당된 캐리어 주파수는 예를 들면 할당신호들, 파일롯 신호들 및/또는 비콘 신호들과 같은 방송(broadcast) 신호들을 BS에서 WT들로 전달한다. 또한, 본 발명에 따르면 각 기지국 섹터 송신기는 통상적인 시그널링을 위하여 인접하는 셀/섹터 송신기들에 할당된 캐리어 주파수 대역들 내에서 파일롯 신호들 및/또는 비콘 신호들과 같은 부가적인 다운링크 신호들을 전송한다. 그러한 다운링크 신호들은 WT들 예를 들면 WT(132)에 정보를 제공하며, 그 정보는 어떤 캐리어 주파수를 선택할 것인지와 어떤 기지국 섹터/셀을 연결장치 포인트로서 사용할 것인지를 평가하고 결정하는데 사용될 수 있다. 상기 WT들 예를 들면 WT(132)는 통상적인 통신 예를 들면 다운링크 트래픽 채널 시그널링을 위하여 사용될 수 있고 상기 WT에 의하여 선택될 수 있는 다른 캐리어 주파수들 상에서 정보를 제공하는 BS들(108,110,112)로부터의 정보를 처리하는 능력을 구비한 수신기들을 포함한다.
도 2는 본 발명에 따라 실시되는 대표적인 기지국(200)을 나타내며, 기지국은 액세스 노드라고 언급된다. BS는 네트워크 연결장치의 WT의 포인트로서 기능하여 WT 액세스를 네트워크에 제공하기 때문에 액세스 노드라고 언급된다. 도 2의 기지국(200)은 도 1에 도시된 시스템(100)의 기지국들(108,110,112) 중 어느 하나에 대한 보다 상세한 도면일 수 있다. 기지국(200)은 여러 구성요소들이 데이터와 정보를 교환할 수 있는 버스(214)를 통해 함께 연결되는 CPU와 같은 프로세서(202), 디코더(206)를 포함하는 수신기(204), 섹터 송신기(208), 메모리(210) 및 I/O 인터페이스(212)를 포함한다. 상기 수신기(204)는 섹터 안테나(216)에 연결되어 기지국(200)에 의하여 커버(cover)되는 각 섹터 내에서 무선 단말들(300)(도 3 참조)로부터 신호들을 수신할 수 있다. 상기 수신기의 디코더(206)는 수신된 업링크 신호들을 디코딩하여 송신 전에 WT들(300)에 의하여 엔코딩된 정보를 추출한다. 상기 섹터 송신기(208)는 복수의 송신기로서 섹터 1 송신기(218)와 섹터 N 송신기(220)를 포함한다. 각 섹터 송신기(218,220)는 다운링크 데이터/정보를 엔코딩하기 위한 엔코더(222,224)를 포함하고 각각 안테나(226,228)에 연결되어 있다. 각 안테나(226,228)는 다른 섹터에 대응하며, 대응하는 섹터로 송신하도록 정상적으로 방향 잡혀 있고 위치되어 있다. 안테나(226,228)는 개별 구성이어도 되고 다른 섹터에 대하여 다른 안테나 구성요소를 갖는 단일의 멀티-섹터 안테나의 다른 안테나 구성요소이어도 된다. 각 섹터 송신기(218,220)는 통상적인 시그널링 예를 들면 다운링크 트래픽 시그널링을 위하여 사용되는 하나의 할당된 캐리어 주파수 대역을 갖는다. 각 섹터 송신기(218,220)는 자신의 할당된 캐리어 주파수 대역에서 다운링크 신호들 예를 들면 할당 신호들, 데이터 및 제어 신호들 및/또는 비콘 신호들을 전송할 수 있다. 또, 각 센터 송신기(218,220)는 본 발명에 따라 추가적인 다운링크 신호들 예를 들면 파일롯 신호들 및/또는 비콘 신호들을 다른 캐리어 주파수 대역들로 예를 들면 통상적인 시그널링을 위하여 인접 셀들/섹터들에 할당된 캐리어 주파수 대역들로 전송한다. 상기 기지국 I/O인터페이스(212)는 다른 네트워 크 노드들 예를 들면 다른 액세스 노드들, 라우터들, AAA 서버들, 홈 에이전트 노드들 및 인터넷에 상기 기지국(200)을 연결한다. 상기 메모리(210)는 루틴들(230)과 데이터/정보(232)를 포함한다. 상기 프로세서(202)는 본 발명에 따라 다른 전력 레벨들, 전력 제어, 타이밍 제어, 통신, 시그널링 및 비콘 시그널링을 사용하는 다른 캐리어 주파수들 상에서 사용자들의 스캐쥴링을 포함하는 상기 기지국(200)의 동작을 제어하기 위하여 상기 메모리(210) 내에 있는 루틴들(230)을 실행하고 데이터/정보(232)를 사용한다. 특정 캐리어 주파수에서의 특정 사용자 예를 들면 특정 WT(300)의 스캐쥴링은 본 발명에 따라 WT(300)에 의하여 실행된 선택에 응답하여도 된다.
상기 메모리(210)의 데이터/정보(232)는 예를 들면 무선 단말(300)로 전송되고 무선 단말(300)로부터 수신되는 사용자 데이터인 데이터(234), 각 섹터와 관련되는 캐리어 주파수들과 그 섹터 내의 각 캐리어 주파수와 관련되는 데이터 전송 전력 레벨들을 포함하는 섹터 정보(236), 복수의 캐리어 주파수 정보(캐리어 1 정보(238), 캐리어 N 정보(240)), 비콘 정보(242) 및, 시스템 로딩 정보(243)를 포함한다. 캐리어 주파수 정보(238,240)는 캐리어의 주파수와 관련된 대역폭을 정의하는 정보를 포함한다. 상기 비콘 정보(242)는 예를 들면 각 섹터에서 특정 주파수들과 캐리어들을 비콘 신호들과 관련되는 정보인 톤 정보(tone information)와, 상기 비콘 신호들을 전송하기 위하여 관련되는 시퀀스 타이밍을 포함한다. 상기 시스템 로딩 정보(243)는 기지국(200)에 의하여 지지된 여러 캐리어 대역들의 각각에 대한 복합(composite) 로딩 정보를 포함한다. 시스템 로딩 정보(243)는 일부 실시 예에서는 기지국(200)으로부터 WT 수신기 내에서 설정하는 캐리어 대역 선택의 결정 처리에서 그 정보를 사용하여도 되는 WT들(300)로 전송되어도 된다.
또, 상기 메모리(210)의 상기 데이터/정보(232)는 복수의 WT 데이터/정보(244) 조합들을 포함하고, 각 WT에 대한 조합은 WT 1 데이터/정보(246), WT N 데이터/정보(248)를 포함한다. WT 1 데이터/정보(246)는 WT로의 루트(route) 및 WT로부터의 루트의 사용자 데이터, WT를 기지국(200)에 관련시키는 단말 ID, WT 1이 현재 위치하는 섹터를 식별하는 섹터 ID, WT 1이 통상적인 시그널링을 위하여 사용된 특정 캐리어 주파수에 관련하는 캐리어 주파수 정보를 포함한다.
상기 기지국 루틴들(230)은 통신 루틴들(250) 및 기지국 제어 루틴들(252)을 포함한다. 상기 통신 루틴들(250)은 상기 기지국(200)에 의하여 사용된 여러 통신 프로토콜들을 실행한다. 상기 기지국 제어 루틴들(252)은 스케쥴러 모듈(254) 및 시그널링 루틴들(256)을 포함한다. 상기 기지국 제어 루틴들(252)은 본 발명에 따라 수신기(204), 송신기(218,220), 스케쥴링, 시그널링 및 비콘 시그널링을 포함하는 기지국 동작을 제어한다. 상기 스케쥴링 모듈(254) 예를 들면 스케쥴러는 업링크 및 다운링크 통신을 위하여 에러 링크 자원 예를 들면 시간상의 대역폭을 무선 단말들(300)에 스케쥴링하는 용도로 사용된다. 또, 기지국 제어 루틴들(252)은 수신기(204), 송신기(218,220), 엔코더(222,224), 통상적인 신호 생성, 데이터 및 제어 톤 호핑 및, 신호 수신을 제어하는 시그널링 루틴들(256)을 포함한다. 또한, 상기 신호 루틴들(256)에 포함되는 상기 비콘 루틴(258)은 본 발명에 따라 비콘 신호들의 생성 및 전송을 제어하기 위하여 비콘 정보(242)를 사용한다. 본 발명에 따라 일부 실시예들에서는 비콘 신호들(예를 들면 주파수 측면에서 상대적으로 좁은 고전력 신호들)은 해당 섹터/셀 또는 인접 섹터/셀에 의하여 사용된 각 캐리어 주파수 대역에서 각 섹터에서 전송될 수 있다. 이들 비콘 신호들은 일부 실시예들에서는 다른 사용가능한 캐리어들을 비교하기 위하여 WT들(300)에 의하여 사용된다.
도 3은 본 발명에 따라 실시되고 본 발명에 따른 방법을 사용하는 대표적인 무선 단말(300) 예를 들면 모바일 노드를 나타낸다. 도 3의 무선 단말(300)은 도 1에 도시한 시스템(100)의 WT들(132,134,136,138,140,142,144,146,148,150,152, 154,156,158,160,162,164,166)의 어느 하나를 보다 상세하게 나타낸 도면일 수 있다. 상기 무선 단말(300)은 여러 구성요소들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(310)를 통하여 함께 관련되는 수신기(302), 송신기(304), 예를 들면 CPU와 같은 프로세서(306) 및 메모리(308)를 포함한다.
상기 수신기(302)는 안테나(312)에 연결되고 그 안테나를 통하여 복수의 기지국 섹터 송신기들과 대응하는 섹터 안테나들(226,228)로부터 다운링크 신호들을 수신한다. 상기 수신기(302)는 단일의 확산 스펙트럼 수신기 체인(314)과 대역 선택 컨트롤러(316)를 포함한다. 상기 확산 스펙트럼 수신기 체인(314)은 필터링과 다른 동작들을 수행하기 위한 RF모듈(주파수 동기 회로)(320)을 포함한다. 상기 RF 모듈(320)은 선택된 대역 내에서 폴링(falling)하는 주파수들 예를 들면 캐리어 신호를 통과시키면서 상기 선택된 대역밖에 있는 주파수들을 거부하기 위한 제어가능한 통과 대역 필터(321)를 포함한다. 또, 상기 수신기 체인(314)은 디지털 신호 처리 모듈(324) 및 에너지 검출/SNR 결정 모듈(334)과 함께 부가 모듈(322)을 포함한다. 디지털 신호 처리 모듈(324)은 디코더(326)와 신호 품질 검출 모듈(328)을 포함한다.
상기 RF 모듈(320), 수신기 체인 부가 모듈(322), 디지털 신호 처리 모듈(324) 및 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 특정 제1캐리어 주파수와 관련되는 현재 선택된 제1대역을 사용하여 복수의 셀/섹터 기지국 송신기들에 의하여 통신되는 예를 들면 할당 신호들, 다운링크 트래픽 채널 데이터 및 정보 신호들, 파일롯 신호들 및/또는 비콘 신호들을 포함하는 여러 신호들을 수신하고 디코딩하며 측정하고 평가하기 위하여 사용된다. 대역 선택 컨트롤러(316)는 특정 캐리어 주파수를 선택하도록 상기 RF 모듈(320)과 여기에 포함된 조정가능한 필터(321)에 신호를 출력하고, 상기 RF 모듈(320)은 상기 선택된 캐리어 주파수 대역 내에서 수신된 신호 성분들을 통과시키고 상기 선택된 캐리어 주파수 대역 밖의 적어도 일부 신호들을 거부한다. 또, 상기 RF 모듈(320)은 예를 들면 신호들을 기저 대역에 혼합하는 부가 처리를 수행한다. 상기 RF 모듈(320)에 의하여 통과된 출력신호들은 상기 수신기 체인 부가 모듈(322)에 의하여 예를 들면 기저 대역 필터에 의한 필터링, 아날로그-디지털 신호 변환, 디지털 필터에 의한 부가 필터링 등의 처리가 이루어진다. 그후, 상기 신호들은 상기 부가 모듈들(322)로부터 출력되고 상기 디지털 신호 처리 모듈(324)과 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)로 전송된다. 예를 들면 현재 선택된 대역에 대응하는 제1기지국 셀/섹터 송신기로부터의 일부 신호 성분들은 상기 디지털 신호 처리 모듈(324)에 의하여 처리되는 한편, 예를 들면 다른 캐리어 대역에 대응하는 제2셀/섹터 송신기로부터의 다른 신호 성분들은 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)에 의하여 처리된다. 상기 디지털 신호 처리 모듈은 특정 WT(300)로 향하는 다운링크 트래픽 신호들을 디코딩할 수 있는 디코더(326)를 포함하는 반면, 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 그러한 디코딩 능력을 포함하지 않는다.
상기 디지털 신호 처리 모듈(324)의 신호 품질 검출 모듈(328)과 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)의 출력들, 예를 들면 품질 표시기 값들(quality indicator values)은 본 발명에 따라 상기 대역 선택 모듈(316)에 입력되고, 상기 대역 선택 모듈(316)은 상기 RF 모듈(주파수 동기 회로)(320)에서 설정하는 주파수 대역의 선택을 제어한다.
송신기(304)는 엔코더(336)를 포함하고 송신기 안테나(338)에 연결된다. 데이터/정보, 예를 들면 업링크 데이터/정보의 블록들은 엔코더(336)에 의하여 엔코딩된 후 안테나(338)를 통하여 기지국(200)으로 전송되어도 된다.
상기 메모리(308)는 루틴들(340) 및 데이터/정보(342)를 포함한다. 상기 프로세서(306) 예를 들면 CPU는 상기 WT(300)을 동작시켜 본 발명의 방법들을 실시하기 위하여 메모리(308)의 루틴들(340) 및 데이터/정보(342)를 실행한다.
무선 단말 데이터/정보(342)는 사용자 데이터(344), 디바이스/세션 자원 정보(346), 현재 선택된 캐리어 정보(348), 다른 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 상기 무선 단말(300)을 이용하여 통신 세션에서 피어 노드로 전송되거나 피어 노드로부터 수신될 데이터, 정보 파일들을 포함한다. 사용자/디바이스/세션 자원 정보(346)는 예를 들면 단말 ID 정보, 기지국 ID 정보, 섹터 ID 정보, 선택된 캐리어 주파수 정보, 모드 정보 및 식별된 비콘 정보를 포함한다. 상기 단말 ID 정보는 WT(300)가 연결되는 기지국(200)에 의하여 상기 WT(300)에 할당되고 상기 기지국(200)에 의하여 상기 무선 단말(300)이 식별되는 식별자(identifier)이어도 된다. 기지국 ID 정보는 예를 들면 상기 기지국(200)과 관련되고 호핑 시퀀스들에서 사용되는 슬로프(slope) 값이어도 된다. 섹터 ID 정보는 통상적인 시그널링이 통신되고 있는 섹터화된 기지국의 송신기/수신기의 섹터 ID를 식별하는 정보를 포함하며, 상기 무선 단말(300)이 위치되는 셀의 섹터에 대응하여도 된다. 선택된 캐리어 주파수 정보는 예를 들면 RF 모듈이 동조되었고 다운링크 데이터 시그널링 예를 들면 트래픽 채널 신호들에 대하여 상기 BS에 의하여 사용되는 캐리어를 식별하는 정보를 포함한다. 모드 정보는 상기 무선 단말이 온(on)/홀드(hold)/슬립(sleep) 상태에 있는지를 식별한다.
현재 선택된 캐리어 정보(348)는 RF 모듈(320)이 상기 대역 선택 컨트롤러(316)에 의하여 동조되었던 상기 선택된 캐리어를 식별하는 정보를 포함한다. 다른 캐리어 정보(350)는 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)에 의하여 평가되는 정보가 대응되는 다른 캐리어를 식별하는 정보를 포함한다. 셀/섹터 ID 정보(352)는 데이터, 제어 신호들 및 비콘 신호들의 처리, 전송 및 수신에 사용된 호핑 시퀀스들을 구성하는데 사용되는 정보를 포함하여도 된다. 캐리어 주파수 정보(354)는 통신시스템에서 기지국의 각 셀/섹터를 특정 캐리어 주파수 또는 주파수들, 주파수 대역들, 비콘 신호들 및 톤의 조합들과 관련시키는 정보를 포함하여도 된다. 또, 캐리어 주파수 정보(354)는 각 품질 표시기 값을 특정 캐리어 주파수와 관련시키는 품질 표시기 관련 정보(355)를 포함하며, 상기 특정 캐리어 주파수는 상기 대역 선택 컨트롤러(316)에 의하여 선택될 수도 있다.
검출된 신호 정보(356)는 신호 에너지 정보(360), SNR 정보(362), 추정된 에러 정보(364), 제1품질 표시기 값(366), 제2품질 표시기 값(368)을 포함한다. 또, 검출된 신호 정보(356)는 동기 정보(370)와 방송 신호 정보(372)를 포함한다.
상기 검출된 신호 정보(356)는 상기 수신기(302)에서 상기 디지털 신호 처리 모듈(324)의 신호 품질 검출기(328)와 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)로부터 출력되었던 정보를 포함한다. 신호 품질 검출 모듈(328)은 상기 제1 송신기로부터의 신호 성분에 대한 신호 에너지(360), SNR(362) 및/또는 추정된 에러율(364)을 측정하고 기록하며, 상기 수신기(302)가 현재 설정되어 있는 캐리어 대역을 사용할 때 상기 제1 송신기와 상기 WT(300)사이에서 채널 예를 들면 다운링크 트래픽 채널의 품질을 나타내는 제1 품질 표시기 값(366)을 결정하여도 된다. 에너지 검출/SNR 검출 모듈(334)은 다른 캐리어 대역 상에 있어서 상기 제2 송신기와 상기 WT(300)사이에서 채널 예를 들면 다운링크 트래픽 채널의 품질을 나타내는 제2 품질 표시기 값(368)을 결정하기 위하여 상기 제2 송신기로부터의 신호 성분에 대한 신호 에너지(360) 및/또는 SNR(362)을 측정하고 기록하여도 된다.
동기 정보(370)는 일부 CDMA 실시예들에서 예를 들면 CDMA 파일롯 신호를 처 리하는 동안 수신기에 의하여 사용 및/또는 취득되는 예를 들면 파일롯 신호 기반 타이밍 동기 정보를 포함하여도 된다. 일부 OFDM 실시예들에서는 상기 동기 정보는 심볼 타이밍 복구 정보를 포함하여도 된다. 방송 정보(372)는 파일롯 또는 비콘 신호들이 처리되는 동안 수신기에 의하여 사용 및/또는 취득되는 예를 들면 방송 관련 정보를 포함하여도 된다.
캐리어 선택 정보(358)는 미리 결정된 임계 정보(374), 미리 선택된 간격 정보(376), 변화 속도 정보(378), 서비스 품질 정보(380) 및 시스템 로딩 정보(382)를 포함한다. 상기 캐리어 선택 정보(358)는 상기 검출된 신호 정보를 평가할 때 예를 들면 제1 품질 표시기 정보(366)와 제2 품질 표시기 정보(368)를 비교할 때 대역 선택 결정을 하는데 WT(300)에 의하여 사용되는 예를 들면 기준, 한계 등의 정보이다. 미리 결정된 임계 정보(374)는 대역 선택 결정을 하기 위하여 품질 표시기 값들(366,368)을 비교하는데 사용된 레벨들을 포함한다. 미리 선택된 간격 정보(374)는 고정된 지속 시간 간격들과 고정된 개수의 신호 측정의 간격들을 포함하며, 그 각각은 상기 대역 선택 컨트롤러(316)가 상기 수신기 RF 모듈(320)에 대한 선택을 변경하기 전에 일관된 조건이 존재하는, 예를 들면 제2 품질 표시기 값이 제1 품질 표시기 값을 초과하는 미리 결정된 간격을 정의하는데 사용되어도 된다. 변화 속도 정보(378)는 제2 신호 품질 표시기 값(368)이 신간에 따라 증가하는 한편 제1 신호 품질 표시기 값(366)이 시간에 따라 감소하고 제1 및 제2 신호 품질 표시기 값들 사이의 차이가 부호가 변화하는 때를 식별하기 위하여 사용되는 기준을 포함한다. 서비스 품질(QoS) 정보(380)는 개별 사용자들에게 제공되는 QoS에 속하는 정보와, 사용자에게 제공될 QoS 레벨의 함수로서 대역 선택, 사용자에게 제공될 QoS 레벨들에서 변화의 결과로서 선택의 변화들을 포함한다. 시스템 로딩 정보(382)는 기지국(200)에 의하여 통신되는 시스템 로딩에 속하는 수신된 정보를 포함하며, 그 정보는 대역 선택에 관한 결정을 제어하는 기능에서 사용되어도 된다.
WT 루틴들(340)은 통신 루틴들(384)과 무선 단말 제어 루틴들(386)을 포함한다. 무선 단말 통신 루틴(384)은 상기 무선 단말(300)에 의하여 사용되는 여러 통신 프로토콜들을 실시한다. 무선 단말 제어 루틴들(386)은 본 발명에 따라 전력 제어, 타이밍 제어, 시그널링 제어, 데이터 처리, I/O, 수신기 제어 및 캐리어 대역 선택 기능들을 포함하는 무선 단말(300)의 기능 제어 동작들을 수행한다. 상기 WT 제어 루틴들(386)은 시그널링 루틴들(388), 수신기 컨트롤러 모듈(390) 및 캐리어 대역 선택 모듈(392)을 포함한다. 상기 시그널링 루틴들(388)은 메모리(308)의 데이터/정보(342)를 사용하여 상기 WT(300)의 시그널링 예를 들면 업링크 및 다운링크 통신 신호들을 제어한다. 상기 수신기 컨트롤러 모듈(390)은 본 발명에 따라 수신된 신호에 대한 디코딩, 수신된 신호에 하여 수행된 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 및 제1 및 제2 품질 표시기 값들(366,368)의 생성을 포함하는 수신기(302)의 동작을 모듈들(324,334)과 유기적으로 작용하여 제어한다. 상기 캐리어 대역 선택 모듈(392)은 본 발명에 따라 상기 수신기(302)의 RF 모듈(320)을 동조시키는데 어떤 캐리어를 선택할 것인지에 대한 결정을 하기 위하여 캐리어 선택 정보(358)뿐만 아니라 제1 및 제2 품질 표시기 값들(366,368)을 포함하는 수신된 신호로부터 추출한 데이터/정보를 상기 대역 선택 컨트롤러(316)와 유지적으로 작용하여 사용한다.
도 4는 본 발명에 따라 실시되는 대표적인 무선 단말 수신기(501)/안테나(502) 조합(500)의 예이다. 도 4의 수신기/안테나 조합(500)은 도 3의 WT(300)에서 수신기(302)/안테나(312) 조합으로 사용되어도 된다. 수신기(501)는 본 발명에 따른 수신기의 대표적인 실시예를 나타낸 것으로, 동시에 동일하게 선택된 캐리어 대역에 포함된 수신 신호의 두 개 성분들을 처리할 수 있고, 각 성분은 다른 정보, 예를 들면 다른 송신기들 및/또는 다른 송신 안테나들에 의하여 전송된 두 개의 다른 캐리어 대역중 하나에 대응하는 정보를 전달한다. 상기 두 신호 성분들은 셀의 다른 섹터들 및/또는 다른 셀들에 대응하여도 된다.
도 4의 수신기(501)는 단일 RF 처리 모듈(주파수 동기 회로)(502)을 포함하는 단일의 RF 처리 체인을 사용한다. 상기 수신기(501)는 복수의 섹터/셀 기지국 송신기들로부터 다운링크 신호들을 수신하는 안테나(504)에 연결되어 있다. 상기 안테나(504)는 상기 RF 처리 모듈(502)에 연결되어 있다. 상기 RF 처리 모듈(502)은 선택가능한 RF 필터(506) 및 혼합기 회로(508)를 포함한다. 상기 RF 필터(506)는 대역 통과 필터로서 실시되어도 되며 주파수 동기 회로로서 기능한다. 상기 RF 처리 모듈(502)은 대역 선택 컨트롤러(510)에 의하여 선택된 캐리어 주파수에 동조된다. 상기 RF 필터는 선택된 캐리어 대역 내에서 수신된 신호 성분들을 통과시키고 상기 선택된 캐리어 대역 밖의 적어도 일부 신호 성분을 거부한다.
상기 안테나(504)로부터의 상기 수신된 통과 대역 신호는 RF필터(506)에 입력되고 혼합기 회로(508)에 의하여 처리되어 기저 대역 신호로 된다. 상기 기저 대역 신호는 상기 RF 처리 모듈(502)로부터 출력되어 기저 대역 필터(512)로 입력 된다. 상기 기저 대역 필터(512)로부터의 필터링된 신호는 A/D변환기 모듈(514)로 입력되어 아날로그-디지털 변환이 이루어진다. 상기 출력 디지털 신호는 부가 필터링을 위하여 디지털 필터(516)에 입력된다. 그후, 상기 디지털 필터(516)의 일부 출력과 예를 들면 제1 기지국 셀/섹터 송신기로부터 원래 나온 제1 신호 성분(517)은 디지털 신호 처리 모듈(518)에 입력되는 한편, 상기 디지털 필터(516)의 다른 출력과 예를 들면 제2 셀/섹터 기지국 송신기로부터 원래 나온 제2 신호 성분(519)은 에너지 검출/SNR 검출 모듈(536)로 출력된다. 상기 디지털 신호 처리 모듈(518)은 타이밍 동기 모듈(522), 디코더(523) 및 신호 품질 검출기(526)를 포함한다. 따라서 디지털 신호 처리 모듈(518)은 WT 특정 정보, 예를 들면 다른 WT들이 아니라 개별 WT에 대하여 의도된 정보뿐만 아니라 방송 정보를 완전히 디코딩할 수 있다.
상기 타이밍 동기 모듈(522)은 처리되는 수신된 데이터, 예를 들면 수신된 다운링크 신호들의 타이밍 동기를 위하여 사용된다. OFDM 실시예들 뿐만 아니라 CDMA 실시예들이 고려된다. CDMA 실시예들에서는 상기 타이밍 동기 모듈(522)은 공지된 디-스프레딩(de-spreading) 기술을 이용하여 실시되어도 된다. OFDM 실시예들에서는 상기 타이밍 동기 모듈(522)이 공지된 기술을 이용하여 심볼 복구 회로로서 실시되어도 된다. 상기 디코더(523)는 수신된 방송 신호들, 예를 들면 비콘 신호들, 파일롯 신호들 등을 디코딩하기 위한 방송 모듈(524)과, 수신된 다운링크 데이터/정보, 예를 들면 수신기(501)가 속하는 특정 WT(300)를 위하여 의도된 다운링크 신호들을 디코딩하기 위한 모바일 특정 모듈(525)을 포함한다.
상기 신호 품질 검출기(526)는 신호 에너지 측정 회로(528), SNR 회로(530) 및/또는 에러 추정기(532)를 포함한다. 상기 신호 품질 검출기(526)는 제1 기지국 셀/섹터 송신기로부터 WT(300)로 다운링크 트래픽 채널 시그널링을 위하여 사용되는 채널에 대한 품질 추정을 취득한다. 상기 품질 추정은 신호 에너지 측정 회로(528)의 출력(예를 들면 상기 품질 추정은 비콘 톤과 같은 신호 성분에서 측정된 에너지이어도 되고 또는 그 신호 또는 신호 성분의 에너지에 기반하여도 된다), 측정된 신호 에너지의 함수인 SNR 회로(530)의 출력 및/또는 에러 추정기(532)에 의하여 결정된 수신 데이터/정보의 측정된 또는 추정된 에러율에 근거한다. 신호 품질 추정 정보(533), 예를 들면 현재 선택된 캐리어 대역에 대응하는 품질 표시기 값은 대역 선택 결정을 하는데 사용되는 대역 선택 컨트롤러(510)로 전달된다.
도 4의 실시에 있어서는 제2 신호 성분 처리가 수신기 성분들, 예를 들면 선택적인 타이밍 동기 모듈, 선택적인 방송 디코더(534) 및 에너지 결정/SNR 결정 모듈(536)의 분리 조합에 의하여 수행되는 것으로 도시되어 있다. 그러나 상기 디지털 신호 처리 모듈(518)의 구성요소들은 제1 및 제2 신호 성분들이 동일한 유형인 예를 들면 OFDM 신호들인 시간 공유 기반에서 사용될 수 있다. 제2 신호 성분이 타이밍 동기 및/또는 디코딩이 품질 표시기 값을 생성하기 위하여 요구되지 않는 비콘 신호 또는 다른 신호인 경우에는 타이밍 동기 모듈(520)과 방송 신호 디코더(534)는 생략되어도 된다. 그러나, 제1 신호 성분이 제1 유형의 신호(예를 들면 OFDM 신호)에 대응하고 제2 신호 성분이 제2 유형의 신호(예를 들면 CDMA 신호)에 대응하는 경우에는 제1 및 제2 신호 성분들에 대하여 신호 품질 값들을 생성하기 위한 분리된 신호들 및/또는 모듈들은 회로, 예를 들면 다른 유형들의 신호들을 처 리하도록 구성될 수 있는 재구성 가능한 회로를 사용하는 것보다 보다 효과적으로 비용이 들어가게 된다.
일부 실시예들 예를 들면 CDMA 실시예들에서는 상기 제2 신호 성분(519)은 타이밍 동기 모듈(520)을 통하여 처리된다. CDMA 실시예에서 상기 타이밍 동기 모듈(520)은 공지된 디-스프레딩 기술들을 사용하여 실시되어도 된다. 또한, 일부 실시예들 예를 들면 여러 CDMA 실시예들에서는 상기 제2 신호 성분(519)은 방송 신호 디코더(534)를 통해서 처리된다.
상기한 선택적인 처리를 받아도 되는 상기 제2 신호 성분은 상기 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(536)에 입력된다. 상기 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(536)에 의하여 평가되는 상기 처리된 수신 신호 성분은 예를 들면 일분 OFDM 실시예들에서는 상기 제1 신호 성분을 전송하는 상기 제1 셀/섹터 기지국 송신기에 대하여 제2 송신기, 예를 들면 인접 셀/섹터 기지국 송신기로부터 전송된 검출 비콘 신호이어도 된다. 따라서 일부 실시예들에서는 상기 품질 추정 정보(537)는 비콘 신호(예를 들면 비콘 톤)에서 검출된 에너지를 나타내는 값이거나 비콘 신호의 에너지에 근거한다. 상기 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(536)에 의하여 평가되는 상기 처리된 수신 신호 성분은 일부 CDMA 실시예들에서는 제1 신호 성분을 전송하는 제1 셀/섹터 기지국 송신기에 대하여 제2 송신기, 예를 들면 인접 셀/섹터 기지국 송신기로부터 전송된 검출 파일롯 신호이어도 된다. 상기 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(536)은 평가되는 상기 제2 신호 성분에 대응하는 제2 셀/섹터 기지국 송신기와 WT(300)사이의 잠재적 다운링크 채널에 대한 품질 추정으로 사용 될 수 있는 정보인 신호 품질 추정 정보(537)를 생성한다. 상기 생성된 품질 추정은 신호 에너지 측정 또는 검출된 신호 에너지의 함수인 SNT 측정에 근거한다. 신호 품질 추정 정보(537)는 상기 제1 및 제2 성분에 각각 대응하는 제1 및 제2 주파수 대역들 사이에서 선택하기 위하여 대역 선택 결정을 하는데 사용하기 위한 대역 선택 컨트롤러(510)에 전달된다.
여러 실시예에서는 상기 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(536)은 예를 들면 게이트의 개수에서 또는 실행 가능한 명령들에서 상기 디지털 신호 처리 모듈(518)에 비하여 계산상의 복잡성 면에서 더 단순한다. 이는 많은 경우에 있어서 상기 제2 신호 성분에 대응하는 품질 추정 정보를 생성하기 위하여 수신된 신호 성분을 디코딩할 필요가 없기 때문에 가능하며, 디코딩이 사용되는 경우에는 모바일 특정 데이터의 경우와 비교하여 사용된 코딩 유형으로 인하여 모바일 특정 데이터보다 디코딩하기 일반적으로 더 쉬운 방송 데이터의 디코딩 및/또는 방송 신호가 복수의 모바일 디바이스들에 도달하도록 의도되어 있으므로 통상적으로 모바일 특정 데이터의 전력 전송 레벨보다 더 높은 방송 데이터의 전력 전송 레벨에 한정될 수 있기 때문에 가능하다.
상기 디지털 신호 처리 모듈(518)과 상기 에너지 검출 및/또는 SNR 검출 모듈(536)로부터 각각 전달된 신호 성분 품질 정보(533,537)는 RF 처리 모듈(502)에 의하여 사용될 캐리어 주파수 대역의 설정에 관한 결정을 하기 위하여 상기 대역 선택 컨트롤러(502)에 의하여 사용된다.
일부 실시예들에서는 도 4에 도시한 수신기(501)는 확산 스펙트럼 신호, 예 를 들면 CDMA 및/또는 OFDM을 처리하는 확산 스펙트럼 수신기이다. 일부 OFDM 실시예들에서는 상기 제2 성분에 대응하는 선택적인 타이밍 동기 모듈(520)은 사용되지 않는다. 일부 OFDM 실시예들에서는 상기 방송 신호 디코더(534)가 사용될 수 있는 반면에, 다른 OFDM 실시예에서는 방송 신호 디코더(534)가 필요치 않아 생략된다. 상기 제2신호 성분이 CDMA신호인 실시예들에서는 상기 타이밍 동기 모듈(520)이 사용되지만, 상기 방송 신호 디코더(534)는 사용되어도 되고 사용되지 않아도 된다.
도 4의 수신기(501)는 여러 구성요소들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(509)를 통하여 디지털 신호 처리 모듈(518)과 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(536) 및 상기 대역 선택 컨트롤러(510)에 연결된 I/O 인터페이스(507)를 포함한다. 다른 실시예들에서는 버스(509)가 다른 수신기 성분들, 예를 들면 방송 신호 디코더(534) 및/또는 타이밍 동기 디코더(534)에 연결되어도 된다. 상기 수신기(501)는 수신기(501)를 버스(312)에 연결하는 I/O인터페이스(507)를 통하여 WT(300)의 다른 구성요소들과 통신하여도 된다. 디코딩된 다운링크 트래픽 신호들은 인터페이스(507)를 통하여 예를 들면 디스플레이 및/또는 다른 WT 구성요소들과 같은 하나 이상의 외부 디바이스들에 전달되어도 된다.
도 5는 도 4의 단일 RF 처리 모듈 수신기(500)를 사용하는 본 발명의 대표적인 실시예를 설명하기 위하여 사용된 도면(600)이다. 두 개의 네트워크 연결장치 포인트들(601,607)이 도시되어 있다. 각 네트워크 연결장치 포인트는 무선 단말을 통하여 네트워크로의 무선 단말의 연결장치 포인트로서 기능할 수 있다. 상기 네트워크 연결장치 포인트(601,607)는 동일 셀 내에, 다른 셀들 내에 그리고 심지어 실시예에 따라서는 한 셀의 동일 섹터 내에 존재할 수 있다. 각각의 네트워크 연결장치 포인트(601,602)는 사용자 데이터를 통신하기 위하여 다른 주파수 대역을 사용한다. 네트워크 연결장치 포인트 1(601)은 제1 BS 송신기(602)와 제1 BS 섹터 수신기(603)를 포함한다. 제2 네트워크 연결장치 포인트 모듈(607)은 제2 기지국 섹터 송신기(604)와 대응 BS 섹터 수신기(605)를 포함한다.
제1 송신기(602)가 대표적인 셀(102)의 섹터 A에 대응하고 제2 송신기(602)가 대표적인 셀(102)의 섹터 B에 대응하는 경우를 예로 들어 다른 네트워크 연결장치 포인트들에 대응하여 제1 및 제2 송신기들(602,604)을 사용하는 것에 대하여 설명하기로 한다. 송신기들(602,604)은 예를 들면 통상적인 채널 신호들, 예를 들면 사용자 데이터와 선택적으로 파일롯 신호들 및 비콘 신호들을 포함하는 다운링크 신호들을 전송하고 있다. 상기 송신기(602,604)는 다른 섹터들 또는 셀들로 향하도록 방향 잡힌 다른 안테나를 사용하여도 된다. 각 섹터 송신기로부터의 시그널링은 통상적인 시그널링, 예를 들면 자신의 지정된 캐리어 주파수 대역에서 할당 신호들과 선택적으로 파일롯 신호들 및/또는 선택적으로 비콘 신호들을 포함하고, 그리고 하나의 셀 내에서 사용된 하나 이상의 예를 들면 다른 두 개의 캐리어 주파수 대역들에서 비콘 신호들을 포함한다. BS 섹터 A 송신기(602)는 예를 들면 섹터 A 다운링크 트래픽 신호들과 섹터 A 할당 신호들, 선택적으로 섹터 A 파일롯 신호들 및/또는 선택적으로 섹터 A 비콘 신호들을 포함하는 다운링크 신호들(606)을 캐리어 주파수 f0(624)를 갖는 주파수 대역(618)으로 전송하고, 섹터 A 비콘 신호들(608)을 캐리어 주파수 f1(626)을 갖는 주파수 대역(620)으로 전송하며, 섹터 A 비콘 신호들(610)을 캐리어 주파수 f2(628)를 갖는 주파수 대역(622)으로 전송한다. BS 섹터 B 송신기(604)는 예를 들면 섹터 B 다운링크 트래픽 신호들과 섹터 B 할당 신호들, 선택적으로 섹터 B 파일롯 신호들 및/또는 선택적으로 섹터 B 비콘 신호들을 포함하는 다운링크 신호들(612)을 캐리어 주파수 f2(628)를 갖는 주파수 대역(622)으로 전송한다. 또, BS 섹터 B 송신기(604)는 섹터 B 비콘 신호들을 캐리어 주파수 f0(624)을 갖는 주파수 대역(618)으로 전송하고, 섹터 B 신호들(616)을 캐리어 주파수 f1(626)을 갖는 주파수 대역(620)으로 전송한다.
수신기(630) 예를 들면 도 4의 수신기(500)의 대표적인 실시예가 캐리어 주파수 f0(624)을 갖는 캐리어 주파수 대역(618)에 동조되는 것으로 가정한다. 상기 수신기(630)는 두 개의 신호 성분들(632,634)을 수신하며, 예를 들면 섹터 A 송신기(602)로부터의 통상적인 시그널링, 할당 신호들, 파일롯 신호들 및/또는 비콘 신호들을 포함하는 제1 신호 성분(632)은 상기 디지털 신호 처리 모듈(518)에 의하여 처리되는 한편, 예를 들면 섹터 B 송신기(604)로부터의 비콘 신호를 포함하는 제2신호 성분(634)은 상기 에너지 검출/SNR 검출 모듈(536)에 의하여 처리된다. 수신기(630)는 캐리어 주파수 f0(623)과 주파수 대역(618)을 사용하는 BS 섹터 A 송신기에서 수신기(630) 사이의 다운링크 트래픽 채널에 대한 품질 예측을, 제1성분(632)으로부터 그리고 디지털 신호 처리 모듈(518)을 이용하여 결정한다. 수신기(630) 는 캐리어 주파수 f2(628)와 주파수 대역(622)을 사용하는 BS 섹터 B 송신기(604)에서 수신기(630) 사이의 다운링크 트래픽 채널에 대한 품질 예측을, 제2성분(634)으로부터 그리고 에너지 검출/SNR 검출 모듈(536)을 이용하여 결정한다.
본 발명의 일부 실시예들에서는 비콘 신호들이 사용되지 않아도 되며 다른 다운링크 신호들이 수신되어 대역 선택 결정을 위하여 처리되어도 된다. 예를 들면 각 섹터 및/또는 셀 송신기는 통상적인 다운링크 트래픽 채널 시그널링을 위하여 그 송신기에 의하여 사용된 주파수 대역에서 일부 다운링크 신호들, 예를 들면 할당 신호들, 섹터/셀 기지국 식별 신호들 및/또는 파일롯 신호들을 전송하고, 또한 통상적인 다운링크 트래픽 시그널을 위한 다른 예를 들면 인접한 섹터/셀 송신기들에 의하여 사용되는 다른 주파수 대역들로 일부 부가 다운링크 신호들, 예를 들면 섹터/셀 기지국 식별 신호들 및/또는 파일롯 신호들을 전송한다. 다른 주파수 대역들로의 전송은 주기적인 간격으로 발생하여도 되고 송신기가 대응 섹터로 신호들을 전송하는 시간에 비례하는 소량의 시간에 지속적으로 대응하여도 된다.
본 발명에 따라 도 4의 단일 RF 체인 수신기(500)와 같은 수신기는 하나의 주파수 대역에 동조되지만, 그 주파수 대역으로 전송하는 복수 셀 및/또는 섹터 송신기로부터 다운링크 신호 성분들을 수신한다. 상기 수신기는 복합 신호를 수신하여 처리하며, 상기 복합 신호는 동조된 주파수 대역 내에 있으며 두 개의 다른 송신기로부터의 제1 및 제2 성분들을 포함한다. 각각이 다른 신호 성분에 대응하는 두 개의 다른 주파수 대역들에 관한 품질 표시 정보를 확인하기 위하여 사용되고 사용될 수 있는 정보가 제1 및 제2 신호 성분들로부터 생성될 수 있다.
특별히 대표적인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexed) 실시예에서는 예를 들면 단일 또는 약간의 톤들을 사용하여 주파수 측면에서 좁은 신호로서 전송되는 비교적 고 전력 신호로서 실시된다. 대표적인 OFDM 실시예에서 비콘 신호가 전송되는 경우, 대부분의 전송 전력은 그 비콘 신호를 구성하는 하나 또는 소수의 톤에 집중된다. 일부 실시예들에서는 제1신호 성분(632)이 제1 송신기에 대응하는 하나의 비콘 신호 성분을 포함하는 한편, 제2신호 성분이 다른 섹턱 및/또는 셀에 정상적으로 대응하는 다른 송신기에 대응하는 하나의 비콘 신호를 포함한다. 그러한 일 실시예에서는 캐리어 선택이 비콘 신호들의 평가에 근거하여 이루어진다. 일부 실시예들에서는 비콘 신호들은 대역 통과 필터의 대역에 비하여 주파수 폭이 좁다. 예를 들면 대역 통과 필터의 주파수 폭에 대하여 거의 1/20정도 만큼 좁다.
본 발명에 따라 제1 및 제2 신호 성분들은 예를 들면 현재 선택된 대역 내의 다른 주파수들 상에서 동시에 전송되어도 된다. 다른 방안으로는 제1 및 제2 신호 성분들을 순차적으로 전송하고 수신할 수 있다. 도 6은 본 발명에 따라 통신 시스템을 동작시키는 대표적인 방법을 나타내는 흐름도(700)이다. 도 6은 도 6a 및 도 6b의 조합으로 이루어진다. 동작은 단계 702에서 개시되며, 여기서 통신 시스템이 초기화되고 예를 들면 기지국들이 재 초기화되며 모바일 노드들이 전원 온(on) 상태로 된다. 동작은 단계 702에서 단계 704로 진행한다.
단계 704에서는 제1 주파수 대역에서 우선적으로 전송하는 제1 기지국 송신 기가 상기 제1주파수 대역에서 제1신호 성분을 전송하도록 동작된다. 동작은 단계 704에서 단계 706으로 진행한다. 단계 706에서는 제2 주파수 대역에서 우선적으로 전송하는 제2기지국 송신기가 상기 제1주파수 대역에서 제2신호 성분을 예를 들면 주기적으로 전송하도록 동작된다. 단계 708에서는 상기 제1기지국 송신기가 제1주파수 대역과는 다른 상기 제2주파수 대역에서 신호를 예를 들면 주기적으로 전송하도록 동작된다. 일부 실시예들에서는 제2 주파수 대역이 완전히 제1주파수 대역밖에 있지만, 다른 실시예들에서는 제1 및 제2 주파수 대역들이 부분적으로 겹쳐져도 된다. 일부 실시예들에서는 제1송신기와 제2송신기가 동일 셀의 다른 섹터들에 위치되어 있고, 제1신호 성분이 상기 동일 셀의 제1섹터에 대응하는 제1 안테나 또는 안테나 구성요소를 이용하여 전송되며, 제2신호 성분이 상기 동일 셀의 제2섹터에 대응하는 제2안테나 또는 안테나 구성요소를 이용하여 전송된다. 일부 실시예들에서는 제1송신기와 제2송신기가 다른 셀들에 위치되어 있다. 그러한 실시예에서는 제1신호 성분이 제1셀에 대응하는 제1안테나 또는 안테나 구성요소를 이용하여 전송되고 제2신호 성분이 제2셀에 대응하는 제2안테나 또는 안테나 구성요소를 이용하여 전송된다. 동작은 단계 708에서 단계 710으로 진행한다.
단계 710에서 모바일 노드의 수신기는 제1신호 성분과 제2신호 성분을 포함하는 신호를 수신하도록 동작된다. 일부 실시예에서는 상기 신호가 한 시간 주기동안 수신되고 제1 및 제2신호 성분들은 다른 시점에 수신된다. 일부 실시예들에서는 제1 및 제2신호 성분들이 예를 들면 제1주파수 대역 내의 다른 주파수들에서 동시에 수신된다.
그후, 단계 712에서는 상기 모바일 노드의 수신기에서 대역 통과 필더가 하나의 선택된 주파수 대역 내에 있는 상기 제1 및 제2 신호 성분들을 통과시키도록 동작된다. 상기 대역 통과 필터는 제1주파수 대역 밖의 신호들은 거부한다. 일부 실시예들, 예를 들면 제1 및 제2 신호 성분들이 비콘 신호들인 OFDM 실시예들에서는 제1 및 제2 신호 성분들이 상기 대역 통과 필터의 폭에 비하여 주파수 폭이 좁으며, 예를 들면 상기 대역 통과 필더의 주파수 폭에 비하여 거의 1/20 정도이다. 제1 및 제2 주파수 대역들의 폭이 거의 1MHz인 일부 실시예들에서는 대역 통과 필터는 2MHz 이하의 통과 대역 폭을 갖는다.
동작은 단계 712에서 단계 714로 진행한다. 단계 714에서는 제1신호 품질 표시기를 생성하기 위하여 상기 모바일 노드가 상기 제1신호 성분에 대하여 제1신호 측정을 수행하도록 동작된다. 단계 716에서는 상기 모바일 노드가 제2신호 품질 표시기를 생성하기 위하여 상기 제2신호 성분에 대하여 제2신호 측정을 수행하도록 동작된다. 동작은 단계 716에서 단계 718로 진행한다. 단계 718에서는 상기 모바일 노드가 상기 제1 및 제2 품질 표시기의 함수로서 상기 제2 주파수 성분과 관련된 제2주파수 대역에서의 동작과 제1주파수 대역에서의 동작 사이를 선택하도록 동작된다. 동작은 단계 718에서 단계 720으로 진행한다.
일부 실시예들에서는 상기 수신하는 단계 710, 필터링하는 단계 712 및 측정 단계 714, 716이 복수 회 반복되고 단계 718의 제1 및 제2주파수 대역들 사이의 선택은 미리 결정된 간격 동안, 예를 들면 미리 결정된 기간의 시간 간격 또는 신호 측정의 고정된 회수 동안, 제2품질 표시기가 제1품질 표시기를 초과한 후에 수행된 다. 이는 짧은 기간 또는 조건의 순간적인 변동에 응답하여 대역의 전환을 방지하기 위하여 이루어진다.
일부 실시예들에서 상기 선택은 미리 결정된 임계값에 근거한다. 예를 들면 상기 선택은 제1 및 제2 신호 품질 값들 모두가 미리 결정된 간격 동안 상기 미리 결정된 임계값을 초과할 때 더 낮은 신호 품질 값에 대응하는 주파수 대역의 선택을 포함한다. 따라서 신호 성분들 모두가 만족스러운 상태를 나타낼 때 더 낮은 품질, 예를 들면 다른 모바일에 의하여 사용될 더 높은 전력 대역을 배제하고 더 낮은 전력 대역이 선택되어도 된다.
상기 선택은 상기 제1 및 제2 신호 품질 값들이 미리 결정된 임계값보다 낮을 때 더 높은 품질 값에 대응하는 주파수 대역을 선택하고 그에 따라 신호 품질이 논점이 될 때 우수한 대역을 선택하는 것을 포함하여도 된다. 또, 상기 선택은 상기 제1신호 품질 값이 시간에 따라 감소하고 상기 제2신호 품질 값이 시간에 따라 증가하여 무선 단말이 제2신호 성분의 송신기 쪽으로 향하고 제1신호 성분의 송신기에서 멀어지는 것을 나타내는 부호가 제1 및 제2품질 값의 차이 값에 의하여 변화될 때 제2주파수 대역을 선택하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는 상기 선택 단계가 모바일 노드 예를 들면 사용자에게 제공될 서비스 품질(QoS)의 함수로서 표현되며, 상기 선택 함수는 사용자에게 제공될 QoS의 변화를 나타내는 정보에 응답하여 변화한다. 이러한 변화는 주파수 대역을 선택하기 위하여 상기 선택 모듈에 의하여 사용된 임계 품질의 변화로서 실시되어도 된다.
일부 실시예들에서는 상기 선택 단계가 통신 시스템 로딩의 함수로 표현되며, 이 방법은 통신 시스템 로딩을 표시하고 통신 시스템 로딩에서 변화의 표시에 응답하여 상기 선택 함수를 수정하는 정보를 예를 들면 기지국으로부터 수신하는 모바일 노드를 더 포함한다. 예를 들면 제1주파수 대역의 중용을 검출하는 경우에는 상기 선택은 제2주파수 대역에 대하여 더 강한 선호도를 생성하도록 상기 선택 결정에 사용되는 가중치를 변경하여도 된다.
단계 720에서 동작은 제1주파수 대역이 선택되는지 또는 제2주파수 대역이 선택되는지의 여부에 따라 방향이 결정된다. 제1주파수 대역이 선택되면 동작은 접속 노드 A(722)를 통하여 단계 704로 진행하지만, 제2주파수 대역이 선택되면 동작은 단계 724로 진행한다.
단계 724에서는 대역 통과 필터가 상기 제1대역 대신에 상기 제2대역을 통과시키도록 제어된다. 동작은 단계 724에서 접속 노드 B(726)를 통하여 단계 728로 진행한다.
단계 728에서는 제2주파수 대역을 우선적으로 전송하는 제2기지국 송신기가 상기 제2주파수 대역에서 제3신호 성분을 전송하도록 동작된다. 단계 730에서는 제1주파수 대역을 우선적으로 전송하는 제1기지국 송신기 또는 제3기지국 송신기가 상기 제2주파수 대역에서 제4신호 성분을 전송하도록 동작된다. 단계 732에서는 제2기지국이 상기 제1주파수 대역에서 신호를 전송하도록 동작된다. 단계 734에서는 모바일 노드의 수신기가 제3신호 성분과 제4신호 성분을 포함하는 신호를 수신하도록 동작된다. 동작은 단계 734에서 단계 736으로 진행한다. 단계 736에서는 상기 모바일 노드의 대역 통과 필터가 제2주파수 대역에 있는 제3 및 제4신호 성분들을 통과시키도록 동작된다. 단계 738에서는 상기 모바일 노드가 제3신호 품질 표시기를 생성하기 위하여 상기 제3신호 성분에 대한 제3신호 측정을 수행하도록 동작된다. 단계 740에서는 상기 모바일 노드가 제4신호 품질 표시기를 생성하기 위하여 상기 제4신호 성분에 대한 제4신호 측정을 수행하도록 동작된다. 동작은 단계 740에서 단계 742로 진행한다.
단계 742에서는 상기 모바일 노드가 상기 제3 및 제4신호 품질 표시기들의 함수로서 제1주파수 대역에서의 동작과 제2주파수 대역에서의 동작 사이를 선택하도록 동작된다. 동작은 단계 742에서 단계 744로 진행한다.
단계 744에서는 동작이 제1주파수 대역이 선택되는지 또는 제2주파수 대역이 선택되는지에 따라 진행한다. 제2주파수 대역이 선택되면 동작은 접속 노드 C(748)를 통하여 단계 728로 진행한다. 그러나 제1주파수 대역이 선택되면 동작은 단계 744에서 단계 746으로 진행하며, 단계 746에서 상기 모바일 노드의 대역 통과 필터가 상기 제2주파수 대역 대신에 상기 제1주파수 대역을 통과시키도록 제어된다. 동작은 단계 746에서 접속 노드 A(722)를 통하여 단계 704로 진행한다.
도 7 내지 도 12는 본 발명에 따라 대표적인 무선 단말 수신기에 의한 대표적인 신호들과 대역 선택을 설명하기 위하여 사용된다.
도 7은 본 발명에 따라 실시되는 다수 캐리어들 및 확산 스프레드 OFDM 시그널링을 지원하는 대표적인 무선 통신 시스템(800)의 일부를 나타낸다. 시스템(800)은 도 1에 도시한 시스템의 대표적인 실시예일 수 있다. 도 7은 복수의 대표 적인 미니-셀들, 셀 1(802), 셀 2(804), 셀 3(806)을 포함한다. 각 셀(802,804,806)은 기지국(BS)(BS 1(808),BS 2(810),BS 3(812))에 대한 무선 커버리지 영역을 각각 나타낸다. BS들(808,810,812)은 도 2에 도시한 BS(200)의 대표적인 실시예일 수 있다. 상기 BS들(808,810,812)은 네트워크를 통하여 함께 연결되고 다른 네트워크 노드들과 인터넷에 연결된다. 대표적인 실시예에서는 각 셀(802,804,806)은 세 개의 섹터들(A,B,C)을 포함한다. 셀 1(802)은 섹터 A(814), 섹터 B(816), 섹터 C(818)를 포함한다. 셀 2(804)는 섹터 A(820), 섹터 B(822) 및 섹터 C(824)를 포함한다. 셀 3(806)은 섹터 A(826), 섹터 B(828) 및 섹터 C(830)를 포함한다. 또, 도 7은 본 발명에 따라 실시되는 대표적인 WT(801)를 포함한다. WT(801)는 도 3에 도시한 WT(300)의 대표적인 실시예일 수 있다. 대표적인 WT(801)의 현재 연결장치 포인트는 BS 1(808)의 섹터 3(818) 송신기이다. 상기 WT(801)는 화살표(803)로 나타낸 바와 같이 BS 2(810)쪽으로 이동하고 있다.
도 8의 실시예는 본 발명에 따라 실시되는 대표적인 무선 단말 수신기(901)/안테나(902) 조합(900)의 예이다. 도 8의 수신기/안테나 조합(900)은 도 3의 WT(300) 또는 도 7의 WT(801)에서 수신기(302)/안테나(312) 조합으로서 사용되어도 된다. 수신기(901)는 본 발명에 따라 수신기의 대표적인 실시예를 나타내며, 상기 수신기는 동일하게 선택된 캐리어 대역에 포함된 수신 신호의 복수 성분들을 처리 할 수 있고, 각 성분은 다른 정보, 예를 들면 다른 송신기들 및/또는 다른 송신 안테나들에 의하여 전송된 다른 주파수 대역들에 대응하는 정보를 전달한다. 도 8은 신호 성분들 모두가 동일한 기술 예를 들면 동일한 변조 유형을 이용하여 통신되는 경우에 매우 적합한 것이다.
도 8의 수신기(901)는 단일 RF 처리 모듈(주파수 동기 모듈)(902)을 포함하는 단일의 RF 처리 체인을 사용한다. 상기 수신기(901)는 복수의 섹터/셀 기지국 송신기들로부터 다운링크 신호들을 수신하는 안테나(904)에 연결된다. 상기 안테나(904)는 상기 RF 처리 모듈(902)에 연결된다. 상기 RF 처리 모듈(902)은 제어가능한 RF 필터(906)와 혼합기 회로(908)를 포함한다. 상기 RF 필터(906)는 대역 통과 필터로 실시하여도 되고 주파수 동기 회로로서 기능하여도 된다. 상기 RF 처리 모듈(902)은 대역 선택 컨트롤러(910)에 의하여 선택된 캐리어 주파수에 동조된다. 상기 RF 필터는 상기 선택된 캐리어 대역 내의 수신된 신호 성분들을 통과시키고 상기 선택된 캐리어 대역 밖의 적어도 일부 신호 성분들을 거부한다.
상기 안테나(904)로부터 수신된 대역 신호는 상기 RF 필터(906)에 입력되고 혼합기 회로(908)에 의하여 처리되어 기저대역 신호로 된다. 상기 기저대역 신호는 상기 RF 처리 모듈(902)로부터 출력되어 기저대역 필터(912)에 입력된다. 상기 기저 대역 필터(912)로부터의 필터링된 출력은 아날로그-디지털 변환이 수행되는 A/D변환기 모듈(914)에 입력된다. 그 결과 출력 디지털 신호는 부가적인 필터링을 위하여 디지털 필터(9160에 입력된다. 그후, 디지털 필터(916)의 출력은 디지털 신호 처리 모듈(918)에 입력된다. 상기 디지털 신호 처리 모듈(918)은 타이밍 동기 모듈(922), 디코더, 비콘 식별 모듈(927) 및 신호 품질 검출기(926)를 포함한다. 따라서 디지털 신호 처리 모듈(918)은 WT 특정 정보, 예를 들면 다른 WT들이 아니라 개별 WT를 위하여 의도된 정보뿐만 아니라 방송을 완전히 디코딩할 수 있다.
상기 타이밍 동기 모듈(922)은 처리되는 수신된 데이터, 예를 들면 수신된 다운링크 신호들의 타이밍 동기를 위하여 사용된다. 상기 타이밍 동기 모듈(522)은 공지된 기술을 이용하여 실시되어도 된다. 상기 디코더(923)는 수신된 방송 신호들, 예를 들면 비콘 신호들, 파일롯 신호들 등을 디코딩하기 위한 방송 모듈(924)과, 수신된 다운링크 데이터/정보, 예를 들면 수신기(901)가 속하는 특정 WT(300)(또는 WT(801))를 위하여 의도된 다운링크 신호들을 디코딩하기 위한 모바일 특정 모듈(925)을 포함한다.
비콘 식별 모듈(927)은 그 우선적인 다운링크 시그널링을 위하여 사용된 특정 캐리어 주파수와 관련된 특정 기지국 섹터 송신기로 처리되는 수신 비콘 신호를 식별한다. 각 비콘 신호는 예를 들면 하나의 톤에 집중되는 전체 또는 거의 전체 섹터 송신기 에너지를 갖는 단일 OFDM 심볼 시간을 점유하는 신호일 수 있다. OFDM 비콘 신호들의 특성 때문에 상기 비콘 식별 모듈(927)은 타이밍 동기 모듈(922) 또는 디코더 모듈(923)을 통하여 신호들을 처리하지 않고서도 비콘 신호를 식별할 수 있다.
상기 신호 품질 검출기(926)는 신호 에너지 측정 회로(928)와 SNR 회로(930)를 포함한다. 상기 신호 품질 검출기(926)는 복수의 기지국 셀/섹터 송신기로부터 WT(300)로부터 상기 수신된 식별된 비콘 신호들의 측정에 근거하여 다른 채널에 대한 품질 추정을 생성한다. 상기 품질 추정은 신호 에너지 측정 회로(928)의 출력 및/또는 측정된 신호 에너지의 함수인 SNR 회로(530)의 출력에 근거한다. 신호 품질 추정 정보(933,935,937)는 예를 들면 대역 선택 결정을 하는데 사용되는 대역 선택 컨트롤러(510)로 전달된다.
상기 디지털 신호 처리 모듈(918)로부터 전달된 신호 성분 품질 정보(933,935,937)는 RF 처리 모듈(902)에 의하여 사용될 캐리어 주파수 대역의 설정에 관한 결정, 예를 들면 어떤 대역 그리고 그에 따라 어떤 기지국 섹터 송신기가 다운링크 통신을 수신하기 위하여 사용되어 하는지에 대한 결정을 하기 위하여 상기 대역 선택 컨트롤러(910)에 의하여 사용된다.
도 8의 수신기(901)는 여러 구성요소들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(509)를 통하여 디지털 신호 처리 모듈(918)과 상기 대역 선택 컨트롤러(910)에 연결된 I/O 인터페이스(907)를 포함한다. 다른 실시예들에서는 버스(509)가 다른 수신기 성분들, 예를 들면 디지털 필터(916)에 연결되어도 된다. 상기 수신기(901)는 수신기(901)를 버스(312)에 연결하는 I/O인터페이스(907)를 통하여 WT(300)의 다른 구성요소들과 통신하여도 된다. 디코딩된 다운링크 트래픽 신호들은 인터페이스(907)를 통하여 예를 들면 디스플레이 및/또는 다른 WT 구성요소들과 같은 하나 이상의 외부 디바이스들에 전달되어도 된다.
도 8에서 대역 선택 컨트롤러(910)의 출력은 RF 처리 모듈(902)을 제어하기 위하여 사용된다. 다른 실시예들에서는 상기 대역 선택 컨트롤러(910)는 상기 디지털 필터(916) 및/또는 디지털 신호 처리 모듈(918)에 연결되어도 되고, 상기 대역 선택 컨트롤러(910)는 디지털 필터링(916) 및/또는 디지털 신호 처리 모듈(918)을 제어하는데 사용될 수 있다. 그러한 경우, 상기 RF 처리 모듈(902)은 넓은 부분의 수신 신호, 예를 들면 복수 대역들을 수신하고 통과시키며, 상기 디지털 필터링 (916) 및/또는 상기 디지털 신호 처리 모듈(918)은 상기 대역 선택 컨트롤러(910)로부터 수신된 제어 신호 또는 신호들에 따라 상기 수신된 신호의 일부를 선택하여 추가적인 처리와 필터링을 하거나 상기 수신된 신호의 나머지 부분을 버린다.
도 9는 본 발명에 따라 대표적인 송신기 시그널링을 나타내는 도면(1000)이다. 도 7에 도시한 대표적인 셀당 3 섹터인 멀티-셀 무선 통신 시스템(800)에서 대표적인 무선 단말, 예를 들면 WT(801)가 5MHz의 전체 시스템 대역폭(BW)(100)을 사용하는 것으로 가정한다. 무선 단말(801) 예를 들면 이동중인 모바일 노드가 시스템(800)에서 현재 위치되어 BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)로부터의 일부 신호들, BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)로부터의 일부 신호들, 그리고 BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)로부터의 일부 신호들을 수신할 수 있다고 가정한다. WT(801)는 이전에는 송신기(1002)에 가장 가까이 있었지만 현재는 송신기(1004)에 가장 가까이 있다고 가정한다.
BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)는 1.25MHz BW 대역(1010) 내에서 캐리어 주파수 f0(1008)을 사용하여 다운로드 링크 신호들(1020)을 전송한다. 신호들(1020)은 작은 직사각형으로 표시된 WT들을 위한 다운링크 트래픽 채널 신호들(1021)과, 큰 직사각형으로 표시된 비콘 신호(1024)를 포함한다. 비콘 신호들이 통상적인 신호보다 퍼 톤(per tone) 기반으로 훨씬 더 높은 전송 에너지를 갖는다는 것을 나타내기 위하여 통상적인 신호보다 더 큰 크기로 도시하였다. 다운링크 트래픽 신호들(1022), 예를 들면 특정 WT(801)를 위하여 의도된 확산 스펙트럼 OFDM신호는 음영 처리했다. 또, BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)는 다운링크 신호들(1026)을 캐리어 주파수 f1(1012)을 갖는 1.25MHz 주파수 대역(1014)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1026)은 하나의 비콘 신호(1028)를 포함한다. 또, BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)는 다운링크 신호들(1030)을 캐리어 주파수 f2(1016)를 갖는 1.25MHz 주파수 대역(1018)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1030)은 하나의 비콘 신호(1032)를 포함한다. 대표적인 실시예에서는 비콘 신호들(1024,1028,1032)과 통상적인 시그널링(1021)은 다른 시간에서 송신기(1002)에 의하여 전송된다. 대부분의 시간 동안 송신기(1002)는 통상적인 다운링크 시그널링(1021)을 전송하지만, 경우에 따라서는 예를 들면 주기적으로 송신기(1002)는 통상적인 시그널링의 위치에서 비콘 신호에 집중되는 전체 또는 거의 전체 섹터 전송 전력을 갖는 비콘 신호(1024,1028,1032)를 전송한다. 타이밍 시퀀스는 상기 송신기(1002)가 각각 비콘 신호들(1024,1028,1032)을 순환시키도록 구성될 수 있다.
BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)는 1.25MHz BW 대역(1014) 내에서 캐리어 주파수 f1(1012)을 사용하여 다운로드 링크 신호들(1038)을 전송한다. 신호들(1038)은 작은 직사각형으로 표시된 WT들을 위한 다운링크 트래픽 채널 신호들(1040)과, 큰 직사각형으로 표시된 비콘 신호(1042)를 포함한다. 또, BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)는 다운링크 신호들(1034)을 주파수 대역(1010)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1034)은 하나의 비콘 신호(1036)를 포함한다. 또, BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)는 다운링크 신호들(1044)을 주파수 대역(1018)으로 전송한다. 다운링크 신 호들(1044)은 하나의 비콘 신호(1046)를 포함한다. 대표적인 실시예에서는 비콘 신호들(1036,1042,1046)과 통상적인 시그널링(1040)은 다른 시간에서 송신기(1002)에 의하여 전송된다. 대부분의 시간 동안 송신기(1004)는 통상적인 다운링크 시그널링(1040)을 전송하지만, 경우에 따라서는 예를 들면 주기적으로 송신기(1004)는 통상적인 시그널링의 위치에서 비콘 신호에 집중되는 전체 또는 거의 전체 섹터 전송 전력을 갖는 비콘 신호(1036,1042,1046)를 전송한다. 타이밍 시퀀스는 상기 송신기(1004)가 각각 비콘 신호들(1036,1042,1046)을 순환시키도록 구성될 수 있다.
BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)는 1.25MHz BW 대역(1018) 내에서 캐리어 주파수 f2(1016)을 사용하여 다운로드 링크 신호들(1056)을 전송한다. 신호들(1056)은 작은 직사각형으로 표시된 WT들을 위한 다운링크 트래픽 채널 신호들(1058)과, 큰 직사각형으로 표시된 비콘 신호(1060)를 포함한다. 또, BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)는 다운링크 신호들(1048)을 주파수 대역(1010)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1048)은 하나의 비콘 신호(1050)를 포함한다. 또, BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)는 다운링크 신호들(1052)을 주파수 대역(1014)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1052)은 하나의 비콘 신호(1054)를 포함한다. 대표적인 실시예에서는 비콘 신호들(1050,1054,1060)과 통상적인 시그널링(1058)은 다른 시간에서 송신기(1006)에 의하여 전송된다. 대부분의 시간 동안 송신기(1006)는 통상적인 다운링크 시그널링(1058)을 전송하지만, 경우에 따라서는 예를 들면 주기적으로 송신기(1006)는 통상적인 시그널링의 위치에서 비콘신호에 집중되는 전체 또는 거의 전체 섹터 전 송 전력을 갖는 비콘 신호(1050,1054,1060)를 전송한다. 타이밍 시퀀스는 상기 송신기(1006)가 각각 비콘 신호들(1050,1054,1060)을 순환시키도록 구성될 수 있다.
본 대표적인 실시예에서는 비콘 신호들(1024,1028,1032,1036,1042,1046, 1050,1060)의 각각이 동일한 전송 전력 레벨로 전송된다. 다른 실시예들에서는 WT들이 각 비콘 신호에 할당된 전송 전력을 알거나 또는 다른 비콘 신호들에 할당된 전력 전송 레벨들 사이의 관계를 안다면 다른 비콘 신호들을 위하여 다른 전송 전력 레벨이 사용되어도 된다.
도 10은 WT 수신기(801)의 수신기 안테나에서의 대표적인 복합 신호(1002)와 관련 주파수 정보를 나타내는 도면(1100)이다. 신호(1102)는 성분들(1104, 1106,1108,1110,1112,1114,1116)을 포함한다. 성분들(1104,1108,1112,1116)은 주파수 대역들(1010,1014,1018)의 밖에 있는 잡음 신호들을 나타낸다.
신호들(1106)은 캐리어 주파수 fO(1008)을 갖는 대역(1010) 내에서 전송되었던 신호들(1020,1034,1048)에 대한 수신된 복합 신호 사본을 나타내며, 또한 신호들(1106)은 추가 잡음을 포함한다. 전송된 비콘 신호(1024)와 통상적인 시그널링(1021,1022)은 예를 들면 채널 이득으로 인하여 진폭이 적절하게 감소되어 수신된 신호들(1024',1021',1022')로 되었다. 전송된 비콘 신호(1036)는 예를 들면 채널 이득에 기인하여 진폭이 약간 감소되어 수신된 비콘 신호(1036')로 되었다. 비콘 신호(1050)는 예를 들면 채널 이득에 기인하여 진폭이 크게 감소하여 수신된 비콘 신호(1050')로 되었다. 도 9에 대하여 설명한 것과 마찬가지로 도 10의 신호들 (1024',1022',1021',1050',1036')은 다른 시간에 수신되어도 된다.
신호들(1110)은 캐리어 주파수 f1(1012)을 갖는 대역(1014) 내에서 전송되었던 신호들(1026,1038,1052)에 대한 수신된 복합 신호 사본을 나타내며, 또한 신호들(1110)은 추가 잡음을 포함한다. 전송된 비콘 신호(1042)와 통상적인 시그널링(1040)은 예를 들면 채널 이득으로 인하여 진폭이 약간 감소되어 수신된 신호들(1042',1040')로 되었다. 전송된 비콘 신호(1028)는 예를 들면 채널 이득에 기인하여 진폭이 적절하게 감소되어 수신된 비콘 신호(1028')로 되었다. 전송된 비콘 신호(1054)는 예를 들면 채널 이득에 기인하여 진폭이 크게 감소하여 수신된 비콘 신호(1054')로 되었다.
신호들(1114)은 캐리어 주파수 f2(1016)을 갖는 대역(1018) 내에서 전송되었던 신호들(1030,1044,1056)에 대한 수신된 복합 신호 사본을 나타내며, 또한 신호들(1114)은 추가 잡음을 포함한다. 전송된 비콘 신호(1060)와 통상적인 시그널링(1058)은 예를 들면 채널 이득으로 인하여 진폭이 크게 감소되어 수신된 신호들(1060',1058')로 되었다. 전송된 비콘 신호(1032)는 예를 들면 채널 이득에 기인하여 진폭이 적절하게 감소되어 수신된 비콘 신호(1032')로 되었다. 전송된 비콘 신호(1046)는 예를 들면 채널 이득에 기인하여 진폭이 약간 감소하여 수신된 비콘 신호(1046')로 되었다.
도 11은 본 발명에 따라 도 10의 대표적인 복합 수신 신호(1102)에 대하여 도 8의 수신기(900)에 의한 대표적인 처리를 나타내는 도면(1200)이다. 수신기 (900)를 포함하는 WT(801)는 다운링크 트래픽 시그널링을 위하여 송신기(1002)를 사용하는 BS 1 섹터 3에 현재 연결되어 있고, 그에 따라 RF 처리 모듈(902)은 캐리어 주파수 f0(1008)을 갖는 대역(1010)을 선택하기 위하여 대역 컨트롤러(910)로부터의 신호(1202)에 의하여 제어되고 있다. RF 처리 모듈(902)은 신호(1102)로부터 기저대역 신호(1106')를 추출하고 신호(1106)에 포함된 정보의 필터링된 표현을 추출한다. 신호들(1106')은 각각 신호들(1021',1022',1024',1036',1050')에 대응하는 통상적인 시그널링(1021"), WT(801)을 위하여 특정하게 의도된 통상적인 시그널링(1022") 및 비콘 신호들(1024",1036",1050")을 포함한다.
화살표(1206)는 수신기 체인 구성요소들(912,914,916)에 의한 추가적인 처리, 예를 들면 기저 대역 필터링, A/D 변환 및 디지털 필터링을 나타낸다. 그후, 상기 신호들은 디지털 신호처리 모듈(918)에 입력된다. 비콘 식별 모듈(927)은 캐리어 주파수 f0(1008)를 사용하는 셀 1 섹터 C 송신기(1002)와 관련되는 것으로 비콘 신호를 식별하고, 다운링크 트래픽 채널 통신을 위하여 할당된 대역으로 대역(1010)을 식별한다. 비콘 식별 모듈(927)은 캐리어 주파수 f1(1012)을 사용하는 셀 2 섹터 B 송신기(1004)와 관련되는 것으로 비콘 신호(1036")를 식별하고, 다운링크 트래픽 채널 통신을 위하여 할당된 것으로 대역(1014)을 식별한다. 비콘 식별 모듈(927)은 캐리어 주파수 f2(1016)을 사용하는 셀 3 섹터 A 송신기(1006)와 관련되는 것으로 비콘 신호(1050")를 식별하고, 다운링크 트래픽 채널 통신을 위하여 할당된 것으로 대역(1018)을 식별한다.
상기 식별된 비콘 정보와 비콘 신호들(1024",1036",1050")은 신호 품질 검출기(926)에 전달되고, 그곳에서 에너지 내용 및/또는 SNR 정보가 얻어지고 비콘 신호들(1024",1036",1050")에 대응하는 품질 추정 정보(933,935,937)가 생성된다. 본 OFDM 실시예에서는 비콘 정보, 비콘 신호 측정, 신호 품질 정보 생성이 타이밍 동기 모듈을 사용하지 않고서 수행되거나 또는 비콘 신호로부터의 변조 정보를 디코딩할 필요가 없이 수행된다. 다른 실시예들에서는 비콘 신호들에 대하여 변조되어도 되고 방송 디코딩 모듈이 사용되어도 된다. 또, 다른 실시예들에서는 부가 정보가 품질 추정값을 생성하는데 고려되어도 된다. 예를 들면 수신된 통상적인 신호들(1022"), 예를 들면 특정 WT(801)를 위하여 의도된 다운링크 트래픽 채널 신호들로부터 디코딩된 정보들에 대한 에러율은 비콘 신호(1024")에 대응하는 채널의 품질 평가시에 고려되어도 된다. 또, 다른 검출된 비콘 신호들이 예를 들면 다른 셀로부터의 동일한 캐리어에 대응하여도 되는 경우에는 비콘 신호들 사이의 비율은 간섭 레벨을 결정하는데 사용되어도 된다.
품질 추정 정보 1(933)은 상기 처리된 비콘 신호들(1024")의 에너지 및/또는 SNR 추정에 근거하고, 캐리어 주파수 f0을 사용하는 송신기(1002)에 대응한다. 품질 추정 정보 2(935)는 상기 처리된 비콘 신호들(1036")의 에너지 및/또는 SNR 추정에 근거하고, 캐리어 주파수 f1을 사용하는 송신기(1004)에 대응한다. 품질 추정 정보 3(937)은 상기 처리된 비콘 신호들(1050")의 에너지 및/또는 SNR 추정에 근거하고, 캐리어 주파수 f2를 사용하는 송신기(1006)에 대응한다.
대역 선택 컨트롤러는 정보(933,935,937)를 수신하고 채널 2의 품질이 채널 1의 품질보다 좋고 채널 1의 품질이 채널 3의 품질보다 좋으며 WT(801)가 자신의 연결장치 포인트를 변경해야 하는지를 결정한다. 적당한 시점에 예를 들면 서비스 불통을 최소화하기 위하여 대역 선택 컨트롤러(910)는 신호(1202')를 RF 처리 모듈(902)로 보내어 주파수 f1의 선택을 변경하도록 한다.
도 12는 WT(801)가 대역 선택과 연결장치 포인트를 변경한 후 대표적인 송신기 시그널링을 나타내는 도면(1300)이다. WT(801)가 BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)로부터의 일부 신호들, BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)로부터의 일부 신호들, 그리고 BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)로부터의 일부 신호들을 수신할 수 있다. WT(801)는 이전에는 송신기(1002)에 가장 가까이 있었지만 현재는 송신기(1004)에 가장 가까이 있다고 가정한다.
BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)는 대역(1010) 내에서 캐리어 주파수 f0(1008)을 사용하여 다운로드 링크 신호들(1320)을 전송한다. 신호들(1320)은 작은 직사각형으로 표시된 WT들을 위한 다운링크 트래픽 채널 신호들(1321)과, 큰 직사각형으로 표시된 비콘 신호(1324)를 포함한다. 또, BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)는 다운링크 신호들(1326)을 캐리어 주파수 f1(1012)을 갖는 주파수 대역(1014)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1326)은 하나의 비콘 신호(1028)를 포함한다. 또, BS 셀 1 섹터 C 송신기(1002)는 다운링크 신호들(1330)을 캐리어 주파수 f2(1016)를 갖는 주파수 대역(1018)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1330)은 하나의 비콘 신호(1032) 를 포함한다.
BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)는 대역(1014) 내에서 캐리어 주파수 f1(1012)을 사용하여 다운로드 링크 신호들(1338)을 전송한다. 신호들(1338)은 작은 직사각형으로 표시된 WT들을 위한 다운링크 트래픽 채널 신호들(1340)과, 큰 직사각형으로 표시된 비콘 신호(1042)를 포함한다. 또, BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)는 다운링크 신호들(1334)을 주파수 대역(1010)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1334)은 하나의 비콘 신호(1036)를 포함한다. 또한, BS 셀 2 섹터 B 송신기(1004)는 다운링크 신호들(1344)을 주파수 대역(1018)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1344)은 하나의 비콘 신호(1046)를 포함한다.
BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)는 대역(1018) 내에서 캐리어 주파수 f2(1016)을 사용하여 다운로드 링크 신호들(1356)을 전송한다. 신호들(1356)은 작은 직사각형으로 표시된 WT들을 위한 다운링크 트래픽 채널 신호들(1358)과, 큰 직사각형으로 표시된 비콘 신호(1060)를 포함한다. 또, BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)는 다운링크 신호들(1348)을 주파수 대역(1010)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1048)은 하나의 비콘 신호(1050)를 포함한다. 또한, BS 셀 3 섹터 A 송신기(1006)는 다운링크 신호들(1352)을 주파수 대역(1014)으로 전송한다. 다운링크 신호들(1352)은 하나의 비콘 신호(1054)를 포함한다.
도 13은 본 발명의 추가적인 특징을 설명하기 위하여 도시한 것으로, 인접 섹터에 대하여 타이밍 오프셋을 갖는 대표적인 비콘 신호(1420)의 도면(1400)이다. 도 13은 본 발명에 따라 실시된 대표적인 WT(1402)를 포함한다. 상기 대표적인 시스템은 본 발명에 따라 비콘 시그널링을 사용하는 OFDM 확산 스펙트럼 주파수 호핑된 시스템이라고 가정한다. 시간 라인(1404)은 WT 수신기(1402)에서의 시간을 나타내고, WT(1402)는 BS1 섹터 C 송신기에 현재 연결되어 있고, 그 캐리어 주파수 대역은 다운링크 트래픽 채널 시그널링을 위하여 현재 사용되고 있으며, WT(1402)는 BS 1 섹터 C 송신기에 대하여 동기된 OFDM 심볼 타이밍을 갖는다. 세 개의 연속적인 OFDM 심볼 시간 간격들(1406,1408,1410)은 BS 1 섹터 C 송신기 통신을 위하여 도시되어 있다. 마찬가지로, 3개의 연속적인 OFDM 심볼 시간 간격들(1412,1414,1416)은 BS 2 섹터 B 송신기 통신을 위하여 도시되어 있다. 각 OFDM 심볼 시간간격(1406,1008,1410,1412,1414,1416)은 거의 동일한 존속 기간이다. 그러나 BS 1 섹터 C OFDM 심볼 시간 간격의 시작과 BS 2 섹터 B OFDM 심볼 시간 간격의 시작 사이에는 10% 오프셋(1418)이 존재한다. 이 타이밍 오프셋는 예를 들면 다른 정밀한 시작시간과 같은 기지국 타이밍 생성기들 간의 차이 및/또는 WT(1402)와 각 기지국 송신기간의 다른 거리에 따른 차이에 기인할 수 있다.
BS 셀 2 섹터 B OFDM 비콘 신호(1420)는 화살표 1422로 나타낸 바와 같이 WT(1402)와 통신했다. 시간 간격(1414) 동안 BS 셀 2 섹터 B OFDM 비콘 신호(1420)는 WT 수신기(1402)에 존재한다. 그러나 상기 WT가 BS 1 섹터 C 송신기에 대하여 연결되고 동기되므로 WT(1402)는 비콘 신호(1420)에 대한 에너지의 90%를 검출하고 그 신호의 마지막 10%를 빠뜨린다. 그러나 이러한 비교적 높은 에너지 검출과 비교적 적은 양의 관련된 불확실성은 많은 경우에 인접 셀 및/또는 섹터들로부터의 비 콘 신호들의 비교를 지원하는데 있어서는 만족스럽다. 본 발명에 따라 많은 OFDM 실시예들에서는 수신기가 처리되는 각 비콘 신호에 대한 타이밍에 대하여 수신기를 재동기시킬 필요가 없다.
도 14는 본 발명의 대표적인 일 실시예에 따라 실시된 대표적인 WT(1400)의 도면(1400)이다. 도 14는 버스(1404)를 통해야 함께 연결된 수신기 모바일(1401)과 송신기 모바일(1402)을 포함한다. 또, 버스(1404)는 WT의 프로세서, 메모리 및 I/O 디바이스들에 연결되어 여러 구성요소들이 데이터와 정보를 교활할 수 있도록 한다. 수신기(1401)는 RF 처리 모듈(1410), 기저 대역 필터링 모듈(1412), A/D모듈(1414), 무선 단말 수신 신호 처리 모듈(1416) 및 I/O 인터페이스(1418)를 포함한다. RF 처리 모듈(1410)은 RF 필터링 모듈(1422), 예를 들면 제어 가능한 대역 통과 필터를 포함한다. RF 처리 모듈(1410)은 수신기(1401)가 복수의 BS 섹터 연결장치 포인트들, 예를 들면 다른 셀들과 다른 섹터들로부터 비콘 신호를 포함하는 복수의 다운링크 신호를 수신할 수 있는 수신 안테나(1406)에 연결된다. 본 발명에 따라 사용자 데이터를 전송하기 위하여 다른 캐리어들을 사용하는 송신기들로부터 수신된 비콘들은 RF 필터링 모듈(대역 통과 필터)(1422)이 동조되는 동일한 캐리어 대역 내에 폴링하게 되고, 그에 따라 다른 데이터 송신을 위한 다른 주파수 대역들을 사용하여 송신기들로부터 비콘들을 수신하도록 RF 대역을 조정할 필요를 회피하게 된다. 즉, 상기한 바와 같이 송신기들은 사용자 데이터를 통신하는 주파수 대역으로뿐만 아니라 동일 섹터에서 사용된 인접 섹터들, 셀들 또는 다른 캐리어들의 주파수 대역들로 비콘 신호들을 전송한다. 무선 단말이 확립된 통신 링크를 갖지 않는 셀들 및/또는 섹터들로부터의 비콘 신호들에 추가하여, RF 처리 모듈(1410)은 또한 연결장치의 현재 포인트로서 사용하고 있는 네트워크 연결장치 포인트로부터의 비콘 신호들을 수신할 수 있다. 또, 파일롯 신호들, 타이밍 제어신호들 및 전력 제어신호들과 같은 사용자 데이터/정보 및 제어 시그널링은 이들 신호들이 RF 처리 모듈(1410)이 설정된 주파수 대역에서 전송될 것이므로 네트워크 연결장치의 현재 포인트에서 송신기로부터 수신되어도 된다.
RF 처리 모듈(1410)로부터의 출력 신호들은 아날로그 필터링하는 기저 대역 필터(1412)에 입력된다. 그후, 필터링된 신호는 A/D변환기 모듈(1414)에 입력되고, 여기서 상기 필터링된 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되어 무선 단말 수신 신호 처리 모듈(1416)에 입력된다.
무선 단말 수신 신호 처리 모듈(1416)은 수신된 디지털 신호에 대하여 DFT 또는 FFT를 수행하고, 에너지 추정을 수행하며, 임계치를 초과하는 톤들의 에너지 레벨에 근거하여 비콘 결정을 수행하고, 할당과 같은 예를 들면 통상적인 시그널링의 심볼 결정을 수행하며, 비콘 신호 에너지 비교에 근거하여 사용할 네트워크 연결장치 포인트를 결정하고, 다른 네트워크 연결장치 포인트가 사용되어야 할 때에 핸드오프 요구를 개시한다. 무선 단말 수신 신호 처리 모듈(1416)로부터 출력된 비콘 선택 신호(1420)는 RF 필터(1422)에 입력되어 수신기(1401)가 동조되는 캐리어 대역과 전환이 발생하는 시점의 선택을 제어한다.
신호(1424) 예를 들면 새로운 BS 섹터 연결장치 포인트에의 핸드오프 요구는 모듈(1416)이 핸드오프가 수행되어야 한다고 결정한 때에 무선 단말 수신 신호 처 리 모듈(1416)로부터 I/O 인터페이스(1418)와 WT 버스(1404)를 통하여 송신기 모듈 I/O인터페이스(1426)로 전달된다. 상기 송신기 모듈(1402)은 WT가 현재 무선 링크를 사용하여 업링크 신호를 전송할 수 있는 송신 안테나(1408)에 연결된다. 상기 업링크 신호들은 수신된 비콘 신호에 근거하여 선택된 새로운 네트워크 연결장치 포인트로의 핸드오프를 시작하기 위하여 현재 네트워크 연결장치 포인트, 예를 들면 BS 섹터에의 요구를 포함할 수 있다. 무선 단말 수신 신호 처리 모듈(1416)에 의하여 출력된 대역 선택 제어 신호는 송신기 모듈(1402)에 전달된다. 이 신호는 적절한 시간에 예를 들면 새로운 연결장치 포인트에 대하여 사용될 수 있는 새로운 캐리어 주파수에 대응하는 할당된 전용 업링크 세그먼트에 대응하는 시간의 직전에 송신기 및 수신기 캐리어 대역을 BS 섹터 연결장치 포인트에 대응하는 대역으로 전환하기 위하여 사용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 실시되는 대표적인 무선 단말 수신 신호 처리 모듈(1500)의 도면이다. WT 수신 신호 처리 모듈은 도 14의 모듈(1416)에 대한 대표적인 실시예일 수 있다. 상기 대표적인 WT 수신 신호 처리 모듈(1500)은 푸리에 변환, 예를 들면 이산 푸리에 변환/패스트 푸리에 변환(DFT/FFT), 모듈(1502), 에너지 추정 모듈(1504), 심볼 검출 모듈(1506), 임계 에너지 레벨 검출 모듈(1508), 임계 결정 모듈(1510), 제어 모듈(1512), 송신기 정보 결정 모듈(1514), 네트워크 포인트 연결장치 결정 모듈(1516) 및 핸드오프 컨트롤러 모듈(1570)을 포함한다.
DFT/FFT 모듈(1502)은 수신된 신호(1518), 예를 들면 OFDM 심볼 전송 시간 주기와 같은 제1 시간 주기에서의 신호를 입력으로 수신하고, 상기 신호는 복수의 톤들, 예를 들면 일 실시예에서는 113개 톤들을 포함한다. 각 신호 톤은 다운링크 주파수 대역 내의 다른 주파수에 대응한다. DFT/FFT 모듈(1502)은 복수의 신호 성분들(1520,1522,1524,...,1526)을 생성하고 출력하도록 수신 신호에 대하여 FFT 또는 DFT를 수행하고, 각 신호 성분(1520,1522,1524,...,1526)은 상기 수신 신호의 대른 주파수에 대응한다. 따라서 모듈(1502)은 시간-주파수 신호 변환 동작을 수행하기 위하여 사용된다. 상기 DFT/FFT 모듈(1502)의 출력신호 성분들(1520,1522, 1524,...,1526)은 에너지 추정 모듈(1504)과 심볼 검출 모듈(1506)에 입력된다.
상기 에너지 추정 모듈(1504)은 각 신호 성분들(1520,1522,1524,...,1526)에 대한 에너지 추정을 수행하고 대응하는 조합의 에너지 값들(1528,1530,1532, ...,1524)을 생성하여 출력하며 각 에너지 추정은 다른 주파수에 대응한다. 심볼 결정 모듈(1506)은 심볼들(1536), 예를 들면 텍스트, 오디오 또는 비디오 등의 사용자 데이터 및/도는 제어 데이터를 전달하는 변조 심볼들을 검출하고 출력한다.
에너지 값들(1528,1530,1532,...,1534)은 임계 결정 모듈(1510) 및 임계 에너지 레벨 결정 모듈(1508)에 입력된다. 임계 결정 모듈(1510)은 평균 결정기(1560)와 스케일러(1562)를 포함한다. 평균 결정기(1560)는 에너지 값들(1528, 1530,1532,...,1534)을 수신하고 수신 신호의 주파수 에너지당 평균을 결정한다. 평균 결정기(1560)의 출력은 4배보다 큰 예를 들면 5, 20, 99, 150 또는 특정 실시예에 따라서는 보다 큰 배수인 팩터에 의하여 상기 결정된 평균 에너지를 스케일하는 스케일러(1562)에 입력되어 임계 레벨 출력 신호(1538)를 생성한다. 임계 레벨 신호(1538)는 임계 에너지 레벨 검출 모듈(1008)에 입력된다.
임계 에너지 레벨 결정 모듈(1508)은 각각의 성분 에너지 값들(1528, 1530,1532,...,1534)을 임계 레벨(1538)과 비교한다. 에너지 값 성분(1528,1530, 1532,...,1534)중 하나가 임계 레벨을 초과하는 경우 임계 에너지 레벨 결정 모듈은 비콘 표시기 신호(1540)를 생성하고 출력한다. 또한 결정모듈(1508)은 검출된 비콘 신호 정보의 주파수, 예를 들면 톤을 나타내는 정보와 그 톤의 검출된 에너지 레벨을 제공하는 비콘 에너지/주파수 정보 신호(1542)를 생성하고 출력한다.
검출된 비콘 신호의 존재를 나타내는 비콘 표시기 신호(1540)는 제어모듈(1512)에 입력되어, 송신기 정보 결정 모듈(1514)에 제어신호(1544)를 트리거시키고 네트워크 연결장치 포인트 결정 모듈(1516)에 제어신호(1546)를 트리거시킨다. 상기 제어신호(1544,1546)는 검출된 비콘 신호에 응답하여 각각 모듈(1514,1516)에서 작용 및 제어 비콘 처리 활동을 시작한다.
송신기 정보 결정 모듈(1514)은 에너지 정보(1564)에 축적되는 비콘 신호에서 검출된 에너지에 대한 정보, 주파수 정보에 축적되는 검출된 비콘 신호의 주파수에 대한 정보 및, 다른 네트워크 연결장치 포인트들에 의하여 전송된 비콘이 발생할 주파수 위치에 대한 정보가 저장되는 가능한 비콘들에 대한 정보(1568)를 포함한다. 송신기 정보 결정 모듈(1544)은 에너지/주파수 정보 신호(1542)를 수신하고, 에너지 정보(1564)에서 수신 비콘에 대응하는 에너지 레벨을 저장하며, 주파수 정보(1566)에서 높은 에너지 레벨에 대응하는 톤 식별과 같은 주파수 정보를 저장한다. 가능한 비콘들에 대한 정보(1568)는 가능한 비콘들에 대응하는 예를 들면 예측된 주파수 및/또는 주기성 그리고 송신기 정보를 포함한다. 송신기 정보 검출 모듈(1514)은 주파수 정보(1566)를 포함하는 수신 비콘에 대한 정보를 가능한 비콘들(1568)과 비교하여, 비콘 신호 예를 들면 검출 비콘 신호가 송신되었던 섹터 또는 셀에서 사용된 섹터, 셀 또는 캐리어 주파수를 송신한 송신기에 대한 정보를 결정한다. 상기 송신기 정보 결정 모듈(1514)은 검출 비콘 신호에 대응하는 정보 신호들을 네트워크 연결장치 포인트 결정 모듈(1516)로 출력한다. 예를 들면 출력 신호 정보는 전력 정보(1548), 주파수 정보(1550), 셀 식별 정보(1552), 섹터 식별 정보(1554) 및/또는 캐리어 식별 정보(1556)를 포함하여도 된다. 일부 실시예들에서는 비콘 신호들이 다른 시점에서 다른 정보를 전달한다.
네트워크 연결장치 포인트 결정 모듈(1516)은 목수의 비콘 정보 조합들(비콘 1 정보(1558), 비콘 n 정보(1560)를 포함한다. 각 비콘 정보 조합(1558,1560)은 수신된 비콘 신호에 대응하고, 결정된 정보의 조합은 전력 정보(1548), 주파수 정보(1550), 셀 ID 정보(1552), 섹터 ID 정보(1554) 및 캐리어 ID 정보(1556) 또는 정보(1548,1550,1552,1554,1556)에서 유도된 정보의 적어도 일부를 포함한다. 네트워크 연결장치 포인트 결정 모듈(1516)은 통신 시스템에서의 네트워크 연결장치 포인트, 예를 들면 특정 캐리어 주파수를 사용하는 특정 기지국 섹터 송신기와 그 대응 수신기와 각 조합의 비콘 정보(1558,1560)를 연결한다. 상기 네트워크 연결장치 포인트 결정 모듈(1516)은 다른 네트워크 연결장치 포인트들에 대하여 비콘 정보(1558,1560)를 비교하고 하나의 네트워크 연결장치 포인트에서 다른 네트워크 연결장치 포인트 핸드오프에 관한 결정을 한다. 본 발명에 따라 엔터-셀 핸드오프, 인 터-섹터 핸드오프 및/또는 인터-캐리어 핸드오프를 포함하는 여러 유형의 핸드오프가 가능하다. 예를 들면 일부 실시예에서는 네트워크 연결장치 포인트 결정 모듈(1516)은 다른 네트워크 연결장치 포인트와 관련된 비콘이 현재 네트워크 포인트와 관련된 비콘보다 더 높은 에너지를 갖는 경우 다른 네트워크 연결장치 포인트에 핸드오프 요구를 시작한다. 본 발명에 따라 핸드오프 결정에 대한 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면 일부 실시예들에서는 네트워크 연결장치 포인트로부터 복수 비콘들의 비콘 에너지 레벨들은 핸드오프 결정을 위한 비교가 수행되기 전에 시간에 따라 필터링, 예를 들면 평균화될 수 있다. 일부 실시예들에서는 현재와 잠재적인 연결장치 포인트 비콘들 사이의 차이 마진이 측정되고, 핸드오프를 정당화할 정도로 전력 레벨에서의 충분한 차이가 존재하는지를 결정하는데 사용되는 핸드오프 기준과 비교될 수 있다. 일부 실시예에서는 최소한의 수용 가능한 비콘 에너지 레벨들이 핸드오프 결정에 사용될 수 있고 고려될 수 있고, 예를 들면 미리 선택된 에너지 레벨 이하의 비콘들은 핸드오프 후보로서 고려되지 않는다.
네트워크 연결장치 포인트 결정모듈(1516)은 이 비콘 신호 성분 에너지 정보에 근거하여 예를 들면 다른 셀에서, 다른 섹터에서 또는 다른 캐리어를 사용하는 동일 섹터에서 다른 네트워크 연결장치 포인트로 핸드오프를 요구하는 것을 결정하면 모듈(1516)은 연결장치 포인트 선택 신호(1562)를 핸드오프 컨트롤러(1570)로 보낸다. 핸드오프 컨트롤러(1570)는 핸드오프 처리에 관한 WT의 동작을 제어한다. 핸드오프 컨트롤러(1570)는 대역 선택 컨트롤러 모듈(1572)을 포함한다. 핸드오프 컨트롤러(1570)는 연결장치 포인트 선택 신호(1562), 예를 들면 선택된 비콘 신호 에 대응하는 새로운 네트워크 연결장치 포인트로 네트워크 연결장치 포인트의 변경을 요구하는 신호를 수신한다. 수신된 변경 요구에 대응하여 핸드오프 컨트롤러(1570)는 WT의 송신기 모듈로 향하는 핸드오프 요구 신호(1576)를 생성한다. 상기 핸드오프 요구 신호는 현재 에어 링크를 통한 업 링크 신호로서 현재 BS 섹터 네트워크 연결장치 포인트로 전송되어, 새로운 네트워크 연결장치 포인트로서 기능하도록 선택된 BS 섹터 네트워크 연결장치 포인트로 전달될 수 있다. 인터-셀 핸드오프 요구에 대하여 현재 BS 섹터 네트워크 연결장치 포인트와 요구된 BS 섹터 네트워크 연결장치 포인트 사이의 포워딩은 역방향 링크를 경유하는 한편, 인트라-셀 인터-섹터 핸드오프 또는 인트라-섹터 인터-캐리어 핸드오프 요구에 대해서 포워딩과 시그널링은 BS의 내부에서 이루어진다.
상기 수신된 검출 심볼(1536)에는 전용 자원의 요구된 BS 섹터 네트워크 연결장치 포인트에 의한 할당과 같은 할당 신호와, 새로운 네트워크 연결장치 포인트와 함께 등록하는데 사용될 식별자들 및/또는 WT로의 전용 업링크 세그먼트들이 포함된다. 상기 할당은 현재 확립된 무선 링크를 통하여 WT에 전달된다. 전용 업링크 세그먼트, 예를 들면 WT에 의하여 사용될 상기 요구된 네트워크 연결장치 포인트에 대응하는 비콘 신호에 대한 특정화된 OFDM 전송 시간 간격 동안 1조합의 톤인 전용 액세스 세그먼트가 새로운 무선 링크를 새로운 네트워크 연결장치 포인트로의 확립하는데 사용된다. 예를 들면 인터-셀 핸드오프의 경우에는 전용의 업링크 세그먼트가 업링크 시그널링을 조절하기 위하여 WT에 전송될 전력 조절 정보 및/또는 타이밍을 생성하기 위하여 새로운 BS 섹터 연결장치 포인트에 의하여 사용될 업링크 타이밍 및/또는 전력 제어 신호를 전송하기 위하여 사용된다.
핸드오프 컨트롤러(1570)는 새롭게 요구된 BS 섹터 연결장치 포인트로부터의 전용된 자원의 할당을 수신하고, 새로운 섹터 연결장치 포인트에 대응하는 타이밍 및/또는 데이터 링크 프레이밍(framing) 정보, 즉 타임 슬롯되는 동안에 톤이 어떤 유형의 데이터를 위해 사용되는지에 대한 정보를 이용하고, 새로운 BS 섹터 연결장치 포인트와 관련된 비콘과 할당된 업링크 전용 세그먼트 사이의 타이밍 관계를, 새로운 BS 섹터 연결장치 포인트가 현재의 BS 섹터 연결장치 포인트와 상이한 주파수 대역을 사용한다고 가정하여, 언제 이전 무선 링크를 종료하고 새로운 주파수 대역으로 전환하여 새로운 BS 연결장치 포인트와 새로운 무선 링크를 설정할 것인지를 결정하기 위해 사용한다. 대역 선택 컨트롤러(1572)는 적절한 시간에 대역 선택 신호(1578)를 생성한다. 대역 선택신호(1572)는 대역을 전환하기 위해 신호 체인 수신기의 RF 처리 모듈로 보내진다.
도 16a 및 도 16b의 조합을 포함하는 도 16은 무선 단자(WT), 예를 들면 본 발명에 따라서 대표적인 OFDM 통신 시스템에 사용될 수 있는 WT(3000)와 같은 모바일 노드의 동작에 대한 대표적인 흐름도이다. 동작은 WT가 파워 온 상태로 되고 기지국에서 다운링크 신호를 수신하는 단계 1602에서 개시된다. 동작은 단계 1602로부터 단계 1604로 진행한다. 단계 1604에서, WT는 제1 시간에서 다수의 톤을 포함하는 제1주파수 대역에 대응하는 신호를 수신하도록 동작된다. 그 신호는 정보를 수반하는 또는 수반하지 않는, 즉, 어떤 전력도 톤의 일부에 송신되지 않은, 다수의 신호 톤을 포함한다. 그 신호 톤은 사용자 데이터, 제어 신호 및/또는 비콘 신 호를 포함할 수 있다. 그 비콘 신호는 송신기, 즉, WT가 연결장치의 네트워크로서 사용하고 다른 송신기로부터 사용자 데이터를 수신하는 기지국 송신기, 즉, WT가 사용자 데이터를 수신하고 네트워크 연결장치의 WT의 현재 포인트로 작용하는 동일한 섹터에서 인접한 섹터, 셀 또는 다른 캐리어 주파수에 대응하는 송신기에 의해 송신될 수 있다. 따라서, 비콘 신호가 WT의 현재 주파수 대역에서 수신되는 동안에, 그것은 실제적으로 사용자 데이터, 즉, 텍스트, 오디오, 비디오 등을 송신 및 수신하는 현재 주파수 대역 밖의 캐리어 주파수를 이용하는 송신기와 일치하고, 상기 신호는 하나의 비콘 신호를 포함한다. 일부 실시예에서, 제 1 시간 간격은 심벌 송신 시간 간격이다. 다수의 심벌이 단계 1604에서 수신된 신호에 포함된 각각의 톤에 수신, 즉, 톤당 하나가 수신될 수 있다. 동작은 단계 1604로부터 단계 1606으로 진행한다.
단계 1606에서, WT는 상기 수신된 신호의 시간-주파수 변환을 수행하여 제1주파수 대역에서 각각의 신호 톤에 대응하는 1조합의 신호 성분을 생성한다. 그 출력은 일반적으로 사용자 데이터 또는 제어 정보를 운반하는 비콘 신호 성분 또는 심벌과 통신하기 위해 한 시점에서 사용되는 제1주파수 대역의 각 톤에 대해 하나의 신호 성분을 포함한다. 일부 실시예에서, WT는 시간-주파수 변환을 수행하는데 DFT을 사용하고, 다른 실시예에서, WT는 시간-주파수 변환을 수행하는데 FFT를 사용한다.
이어서, 단계 1608에서, WT는 상기 제1주파수 대역 내의 각 주파수에 일치하는 다수의 신호 성분 각각의 에너지를 결정하여 퍼 톤 신호 에너지 값의 1조합을 생성하는데, 퍼 톤 신호 에너지 값은 각 톤에 일치한다. 이것은 다수의 공지된 신호 에너지 측정 기술을 이용하여 이루어질 수 있다. 비콘 검출 임계값이 하나 또는 그 이상의 수신 신호로부터 동적으로 생성되는 경우에, 동작은 단계 1608로부터 임계값 생성 단계인 단계 1610으로 진행한다. 동작은 또한 단계 1609로부터 비콘 신호의 존재를 검출하는 수신 신호의 처리가 수행되는 단계 1610으로 진행된다.
단계 1612는 비콘 톤의 검출을 위해 동적으로 생성된 임계값을 이용하는 다양한 실시예에서 사용되는 선택적인 단계이다. 단계 1612에서, WT는 적어도 하나의 수신된 신호로부터 임계값을 발생시킨다. 단계 1612는 서브 단계들 1614, 1616, 1618, 그리고 선택적으로 서브 단계 1620을 포함한다. 단계 1614에서, WT는 단계 1608에서 얻어진 퍼 톤 신호 에너지지 값의 조합으로부터 전체 에너지를 합산한다. 예를 들면, X개의 톤이 포함된 제1주파수 대역이 모든 실시예는 아니지만 일부 실시예에서, X가 100을 넘는 경우에, X톤들의 에너지가 함께 합산되어 수신된 신호의 전체 신호 에너지의 추정을 생성한다. 다음으로, 서브 단계 1616에서, WT는 단계 1614의 결정된 전체 에너지를 수신된 신호에서 톤의 수, 즉, X로 나누어, 예를 들면, 평균 퍼 톤 신호 에너지를 얻는다. 동작은 서브 단계 1616으로부터, WT가 동작되어, 4 보다 큰 배수, 즉, 단계의 진행에 따라서 5,6,10,20 또는 그 이상의 배수에 의해 단계 1616의 결과를 측정하여 임계값을 얻는 단계 1618로 진행된다.
일부 실시예에서는, 동작이 서브 단계 1618로부터, 생성된 임계값이 사용되는 단계 1610으로 직접 진행된다. 다른 실시예에서는, 동작이 서브 단계 1618로부터, 평균 동작이 수행되는 서브 단계 1620으로 진행된다. 단계 1620에서, WT는 단 계 1618의 임계값을 이전에 생성된 임계값과 조합, 즉, 평균화하도록 동작하여 필터링된 임계값을 얻는다. 그러한 일부 실시예에서, 동적으로 생성된 임계값이, 제 1 타임 기간을 진행하는 OFDM 심벌 송신 타임 기간에서 수신된 적어도 하나의 수신된 신호를 포함하는 신호들로부터 생성된다. 단계 1618 또는 단계 1620으로부터 출력된 임계값은 단계 1610에서 사용된다.
단계 1620가 생략되는 하나의 예시적인 실시예에서, 동적으로 생성된 임계값이, 제 1 타임 기간, 즉, 비콘이 검출되지만 이전의 OFDM 심벌 송신 타임 기간에 근거하지 않는 동일한 OFDM 심벌 송신 타임 기간 동안에 수신된 신호에 근거하여 결정된다.
일부 실시예에서, 동적 임계값 생성 단계 1612가 생략되고, 단계 1610은 고정된 임계값, 즉, 저장된 값을 사용한다. 일부 실시예에서, 그 저장된 고정 임계값은 다수의 저장된 임계값 중의 하나이다. 그러한 한 실시예에서, WT는 소정 시간 동안에 저장된 임계값 세트로부터 가장 높은 임계값을 사용하여 동작을 개시하고, 비콘이 검출되지 않으면, 그 임계값에 대해 선택된 저장 임계값이 비콘이 검출될 때까지 단계에서 시간이 경과하면서 변화, 즉, 낮아진다.
단계 1610로 돌아가면, 단계 1610에서, WT는 상기 다수의 상이한 신호 성분 각각의 결정된 에너지를, 단계 1612에서 결정되거나 또는 미리 선택된 값인 비콘 신호 임계 에너지 레벨과 비교하도록 동작된다. 그 비콘 검출 임계값은 상기 수신된 신호의 퍼 톤 신호 에너지보다 크다. 동작은 단계 1610으로부터 단계 1622로 진행된다.
단계 1622에서, WT는, 단계 1610에서의 어떤 비교라도 임계값을 초과하는 에너지 값을 갖는 톤에서 비콘 신호 성분이 검출되었다는 것은 보여주는, 임계값 레벨이 초과되었다는 것을 나타내는지 여부를 결정한다. 적어도 하나의 신호 성분에 대해서 임계값 레벨이 초과된 경우에, 동작은 단계 1622로부터 커넥팅 노드 B(1626)로 진행된다. 그러나, 임계값이 초과되지 않은 경우에, 동작은 커넥팅 노드 A 1624로 진행된다.
커넥팅 노드 B(1626)로부터, 동작은 단계 1630 및 1632에서 계속된다. 단계 1630에서, WT는 데이터/제어 톤으로서 임계값을 초과하는 에너지 레벨을 갖는 톤을 식별하도록 동작되는 반면에, 단계 1632에서는, WT는 비콘 톤으로서 임계값을 초과하는 에너지 레벨을 갖는 적어도 하나의 톤을 포함하는 톤을 식별하도록 동작된다. 동작은 단계 1630로부터 비콘 임계값을 초과하지 않는 톤들이 처리되는 단계 1634로 진행된다.
커넥팅 노드 A(1624)로부터, 동작은 단계 1628로 진행되고, 그곳에서 WT는 데이터/제어 톤으로서 비교된 톤의 완전한 세트를 식별하도록 동작된다. 동작은 단계 1628로부터 단계 1634로 진행된다.
단계 1634에서, WT는 식별된 데이터/제어 톤 상의 상기 수신된 신호에 포함된 OFDM 심벌, 즉, OFDM 변조 심벌을 검출하도록 동작된다. 이것은 정상적으로 데이터/제어 톤을 송신한 기지국의 심벌 타이밍과 동기화된 클럭 신호, 즉, 네트워크 연결장치의 현재 포인트와 동기화된 클럭의 사용을 포함한다. 그 데이터/제어 톤은, 수신 WT가 연결장치의 네트워크 포인트를 경유하는 통신 세션, 전력 제어 채널 정보, 타이밍 제어 정보, 할당 정보 및/또는 인식정보를 그것을 통해 갖는 다른 WT로부터 기원하는 사용자 데이터를 운반할 수 있다.
단계 1632로 돌아가서, 동작은 단계 1632로부터, WT가 비콘 신호 또는 신호들의 존재를 나타내는 표시기 신호를 발생시키도록 동작되는 단계 1636으로 진행된다. 동작은 단계 1636으로부터 단계 638로 진행된다. 단계 1638에서, WT는 결정된 에너지와 식별된 비콘 톤과 일치하는 주파수에 관한 정보를 저장하도록 동작된다. 단계 1640에서, WT는 검출된 비콘 신호에 일치하는, 즉, 비콘 신호의 주파수에 근거하여 캐리어 주파수를 결정한다. WT는 또한 비콘 톤과 일치하는 주파수로부터 섹터 ID 및 셀 ID를 결정할 수 있다. 동작은 단계 1640으로부터 단계 1642로 진행된다. 단계 1642에서, WT는 다음 시간 간격, 즉 심벌 송신 기간에서 다른 신호 처리를 개시하도록 동작된다. 동작은 다음의, 즉, 다음의 OFDM 심벌 간격 동안에 수신된 신호의 수용과 처리를 위해서 단계 1644로부터 커넥팅 노드 C 1650을 경유하여 단계 1604로 진행된다.
단계 1646에서, WT는 적어도 두 개의 비콘 신호가 검출되고, 상이한 송신기, 즉 상이한 주파수를 사용하는 하나의 섹터 내의 상이한 셀, 섹터 또는 송신기와 일치하는 정보가 저장되었는지 여부를 점검하도록 동작된다. 상이한 송신기에 일치하는 비콘이 검출되면, 동작은 단계 1648로 진행하는데, 그곳에서, WT는 어떤 기지국 섹터가 상이한 검출 비콘과 일치하는 신호 성분과 관련한 에너지 비교에 근거하여 연결장치의 네트워크 포인트로서 사용되는지를 결정하도록 동작된다. 예를 들면, 단계 1648에서, WT는 가장 높은 에너지 레벨과 관련된 비콘과 일치하는 연결장 치 포인트를 선택할 수 있다. 그 선택은 캐리어 사이의 빈번한 및/또는 불필요한 스위칭을 방지하기 위해 다양한 핸드오프 기준이 적용된다. 예를 들면, 고려되는 연결장치의 특수한 포인트와 관련된 비콘 신호 성분 또는 성분들의 전력 레벨이, 연결장치의 현재 네트워크 포인트와 상이한 연결장치의 네트워크 포인트가 선택되기 전에, 소정 시간 동안에 연결장치의 다른 네트워크 포인트와 관련된 비콘 신호의 전력 레벨을 초과할 것이 요구될 수 있다.
동작은 단계 1648로부터 네트워크 연결장치의 선택된 포인트가 네트워크 연결장치의 현재 포인트와 비교되는 단계 1650로 진행된다. 그들이 상이하다면, 핸드오프의 필요성을 나타내는 것이고, 동작은 WT가 연결장치의 새롭게 선택된 포인트로의 핸드오프를 개시하는 단계 1652로 진행된다. 일부 실시예에서, 이것은, 연결장치의 현재 네트워크 포인트를 경유하여 연결장치의 새로운 네트워크 포인트로 하나 또는 그 이상의 신호를 보내고, 연결장치의 현재 포인트를 경유하여 하나 또는 그 이상의 전용된 자원을 수신하는 것을 포함한다.
새로운 네트워크 연결장치 포인트가 현재 네트워크 연결장치와 상이한 캐리어 주파수를 사용한다고 가정하면, 동작은 단계 1652에서, WT가 수신기 및 송신기 주파수 대역을 새로운 네트워크 연결장치 포인트의 그것으로 변환하는 단계 1554로 진행될 것이다. 동작은 단계 1654로부터 단계 1644로 진행된다. 새로운 네트워크 연결장치 포인트의 주파수 대역이 이전 네트워크 포인트의 그것과 동일한 경우에, WT 주파수 대역에서 어떤 변화도 요구되지 않고, 단계 1654는 단계 1652로부터 단계 1644로 진행되면서 생략된다.
시간이 경과되면서 수신된 비콘 신호에 근거하여, 네트워크 연결장치 포인트의 선택은 신호 조건 변화로서 네트워크 연결장치 포인트와 캐리어 주파수 사이에서 변환되는 WT로, 즉, WT 변화 위치 또는 다른 조건으로 인해서 반복적으로 재산정된다.
반드시 전부는 아니지만 일부 실시예에서, 비콘 신호 톤은, 사용자 데이터 및/또는 비-비콘 제어 신호를 송신하는데 사용된 신호 톤의 평균 퍼 톤 신호 에너지의 20, 30 또는 그 이상의 배수인 퍼 톤 신호 에너지로 송신된다. 하나의 톤 비콘 신호의 경우에, 비콘 신호의 주파수는 그 비콘 신호를 구성하는 하나의 높은 전력 톤의 주파수로부터 결정될 수 있다.
캐리어 사이의 선택이 두 개의 상이한 비콘 송신기들로부터 수신된 비콘 신호에서의 검출된 에너지의 비교에 근거하는 것으로 기술되었지만, 이 비교는, 제 1 송신기에 일치하는 평균 수신 비콘 전력과 이어서 제 2 송신기에 일치하는 다른 평균 수신 비콘 전력을 산출하도록 시간 경과에 따라서 송신기로부터 수신된 비콘 신호의 전력을 평균화하는 것을 포함한다. 이들 두 평균은 이어서 비교되어 어떤 비콘 신호가 타임 기간에 걸쳐 평균보다 더 강한지가 결정되고, 이어서 여러 타임 기간에 걸쳐 보다 강한 비콘 신호로 결정된 비콘 신호와 관련된 캐리어를 선택한다. 또한, 전체 비콘 신호 전력은 시간의 경과에 따라서 집적되고 상이한 송신기로부터 수신된 비콘 신호를 위해 비교된다. 이들 경우의 각각에서, 캐리어 주파수의 선택은 상이한 송신기로부터의 하나 또는 그 이상의 비콘 신호에서 수신된 에너지의 비교에 근거할 수 있다.
OFDM 시스템의 내용과 관련하여 주로 설명되었지만, 본 발명의 방법 및 장치는 많은 비-OFDM 및/또는 비-셀룰러 시스템을 포함하는 통신 시스템의 넓은 범위에 적용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 이곳에 기술된 노드는, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 방법에 대응하는 단계, 예를 들면, 캐리어 대역 선택, 디지털 신호 처리, 에너지 검출/SNR 검출, 디코딩, 타이임 동기화, 신호 품질 검출 등을 수행하는 하나 또는 그 이상의 모듈을 사용하여 구현된다. 일부 실시예에서, 본 발명의 다양한 특징이 모듈을 사용하여 구현된다. 그러한 모듈은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 그들의 조합을 사용하여 구현된다. 상기한 방법 또는 방법 단계의 많은 것들이, 상기한 방법의 모두 또는 그 일부, 즉, 하나 또는 그 이상의 노드를 구현하기 위하여, 머신, 즉, 부가적인 하드웨어가 있는 상태로 또는 없는 상태의 일반적인 목적의 컴퓨터를 제어하는 메모리 장치, 즉, RAM, 플로피 디스크 등과 같은 머신에 의하여 읽혀질 수 있는 매체에 포함된 소프트웨어와 같은 머신에 의하여 실행될 수 있는 명령을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 무엇보다 본 발명은 머신, 즉, 처리기 및 관련된 하드웨어가 상기한 방법 단계 중의 하나 또는 그 이상을 수행하도록 머신에 의하여 실행될 수 있는 명령을 포함하는 머신에 의하여 읽혀질 수 있는 매체에 관한 것이다.