KR100827944B1 - 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백업 제어 채널을 포함하는 디지털 무선 통신 시스템의 제 1 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 방법에 관한 것이며, 여기서 제 1 제어 채널은 복수의 제어 채널들에 복제되고(104) 제 1 제어 채널 상에서 동작하는 무선 통신 유닛은 복제된 제어 채널들 중 하나로 스위칭한다(118).
디지털 무선 통신 시스템, 간섭의 영향, 제어 채널, 무선 통신 유닛, 베이스 트랜시버 스테이션

Description

제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키기 위한 방법 및 장치{A method and a device for reducing impact of interference on a control channel}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것으로서, 특히 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 것에 관한 것이다.
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 전파 방해(jamming)에 의해 영향을 받을 수 있다. 용어 "전파 방해"는 간섭 신호(interfering signal)가 의도적으로 발생되는 상황에서 사용되며, 의도되지 않은 신호들에 대하여 동일한 현상은 간섭(interference)이라 칭한다는 점을 강조한다. 그러나 양 상황들에서, 물리적 현상은 동일하고 간섭으로서 알려져 있으므로, 이하에서 용어 "간섭"이 사용될 때는, 달리 지적되어 있지 않으면, 간섭을 유발하는 의도적인 신호 및 의도되지 않은 신호 모두가 해당된다. 하나의 셀에 서비스 중인 기지국으로, 트렁킹 모드(trunking mode)에서 동작하는 시스템들에 대하여, 메인 제어 채널상의 간섭은 셀이 정당한 가입자의 무선 통신 유닛에게 이용가능하지 않게 할 수도 있다.
셀의 용량 효율성이 감소된 채로 셀이 계속 동작하고 예상된 서비스를 계속하는 방식으로, 제어 채널 주파수상에서의 간섭의 영향은 감소될 수 있다.
하기 용어 "전파 방해 장치"는 시스템 전송기들(이동국 및 기지국)이 작동하는 동일한 주파수에서 전파들(간섭들)을 의도적으로 전송하는 전송기를 나타낸다. 상기 신호는 무선 통신 유닛과 기지국(BS) 사이에서 교환되는 데이터 중 일부를 손상시키고, 단말기들이 정보를 디코딩할 수 없게 한다.
전파 방해 장치는 제어 채널 상에서 간섭 신호를 생성함으로써 전체적인 셀이 사용될 수 없게 할 수 있다. 일단 이것이 발생하면, 상기 제어 채널에 자동 대기하며, 상기 채널을 통해 방송을 청취하는 모든 무선 통신 유닛들은 BS에 대한 접속이 해지되고, 셀을 떠난다.
전파 방해 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 무용지물이 된다. 다운링크 시그널링의 전파 방해는 다운링크 신호가 항상 존재하므로 분석 및 선택적인 공격에 대하여 보다 잘 손상된다는 사실로 인해 보다 용이하다.
유럽 전기 통신 표준 기구(ETSI)에 의해 정의된 바와 같이, 종래 기술에서 지상 트렁킹 라디오(TErrestrial Trunked Radio; TETRA) 시스템에 대한 표준에서 정의된 전파 방해 및 간섭 문제에 대한 해결책이 공지되어 있다. TETRA 장비에 대한 주 초점은 TETRA가 급송(dispatch) 및 제어 동작을 제공하는 것과 같은, 비상 서비스들이다. 각각의 무선 통신 유닛은 제어, 음성 및 데이터 정보를 전송 및 수신할 수 있다. TETRA 시스템의 시스템 기반 구조는 일반적으로 스위칭 및 관리 기반 구조(SWMI)로서 언급되고, 이는 실질적으로 무선 통신 유닛들과 별개로 시스템 엘리먼트들 모두를 포함한다.
TETRA 표준에서 정의된 바와 같은 백업 제어 채널은 일단 메인 제어 채널이 오프되면 메인 제어 채널을 대체한다. 제어 채널을 전파 방해할 수 있는 전파 방해 장치는 일단 SWMT가 백업으로 스위칭된 것을 검출하면, 백업 채널로 스위칭하고 이를 또한 전파 방해할 수 있다. 이를 위한 더 강력한 전파 방해 장치는 필요하지 않다. 또한, 무선 통신 유닛들은 항상 동일한 채널상에 있고, 그들 모두는 하나의 채널을 전파 방해함으로써 영향을 받는다.
상기 방법에 따라 동작할 수 있고 종래 기술의 단점들을 경감하거나 극복하는 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 방법 및 무선 통신 유닛와 베이스 트랜시버 스테이션이 필요하다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 청구항 1에 청구된 바와 같이 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 청구항 12에 청구된 바와 같은 무선 통신 유닛이 제공된다.
본 발명의 제 3 측면에 따라, 청구항 19에 청구된 바와 같은 베이스 트랜시버 스테이션이 제공된다.
본 발명은 바람직하게 통신 장치들이 다른 제어 채널들상에 분포되고 채널 중 전파 방해 채널이 셀에서 동작하는 무선 통신 유닛들의 부분에만 영향을 미친다는 사실에 의해 간섭의 효과를 최소화한다. 다른 제어 채널들이 있기 때문에, 간섭 제어 채널에 의해 전파 방해되거나 영향을 받은 무선 통신 유닛들은 다른 유닛으로 스위칭할 수 있다. 모든 제어 채널들의 전파 방해는 보다 강력한 전파 방해 장치를 요구하기 때문에 어렵다. N 제어 채널들이 있다는 것을 가정한 경우, 모든 제어 채널들을 전파 방해하기 위하여 전파 방해 장치는 N 배 전력이 필요하다.
본 발명은 도면들과 관련하여 얻어진 다음 상세한 설명으로부터 보다 완전히 이해되고 인식될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에서 제어 채널의 전파 방해 영향을 감소시키는 방법을 도시하는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 이동국의 블록도.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키는 일실시예가 도시되어 있다.
제어 채널 상에서의 간섭의 영향은 제 1 제어 채널을 복수의 제어 채널들에 복제하고(104) 통신 장치들을 복제된 제어 채널들로 스위칭함으로써 감소한다. 각각의 이들 복제된 제어 채널들은 제 1 제어 채널과 정확히 동일한 다운링크 정보를 포함한다. 제 1 제어 채널은 제 1 제어 채널 상에서 간섭 검출(102) 후 복제된다. 일단 베이스 트랜시버 스테이션이 간섭을 검출하면 복제는 베이스 트랜시버 스테이션에 의해 수행된다. 제 1 제어 채널이 복제되면, 베이스 트랜시버 스테이션은 이용 가능하며 복제된 제어 채널들의 리스트를 방송 제어 채널을 통하여 전송한다(106).
방송 제어 채널을 통하여 전송된 정보(106)가 통신 장치에 의해 수신될 때, 상기 정보는 추가로 디코딩되어 상기 무선 통신 유닛의 메모리에 이용 가능한 제어 채널들의 리스트 형태로 저장된다(108). 리스트는 베이스 트랜시버 스테이션이 이용 가능한 제어 채널들을 가진 새로운 리스트들을 전송할 때 동적으로 업데이트된다. 제어 채널들 중 일부는 다른 서비스들에 대역폭을 할당해야 하기 때문에 폐쇄될 수 있다(124).
우수한 품질의 서비스를 제공하기 위하여, 일 실시예에서, 만약 이용할 수 있는 제어 채널들의 리스트가 하나 이상의 제어 채널을 포함하면, 통신 장치는 이용할 수 있는 제어 채널들의 품질을 측정한다(110). 일실시예에서, 품질의 측정은 통신 장치에 의해 제어 채널 상에서 수신된 우수 패킷들 대 열악 패킷들의 비율이 될 수 있다. 그러나, 당업자는 다른 품질 측정 방법들이 적용될 수 있는 것을 안다.
제어 채널들의 품질 측정 결과로서, 제어 채널들은 품질에 따라 우선 순위가 결정되고(112), 스위칭을 위하여 미리 정의된 값 이하의 품질을 가진 채널들은 무선 통신 유닛에 의해 선택되지 않는다(114). 통신 장치는 미리 정의된 제어 레벨 이상의 품질을 가진 제어 채널들 중 하나로 스위칭한다(118).
일실시예에서, 무선 통신 유닛은 현재 제어 채널 상의 동작 시간의 미리 정의된 기간 후(126,128), 복제된 제어 채널들 중 하나로 스위칭한다(118). 스위칭을 위한 제어 채널은 무작위로 선택된다. 무작위 선택은 통신 장치들이 제어 채널들 상에 동등하게 분포되어, 제어 채널이 동작하는 것을 예측할 수 없기 때문에 전파 방해가 더 어렵게 되며, 특정 통신 장치를 동작할 것이라는 장점을 가진다. 그러나, 미리 정의된 패턴에 따른 다른 제어 채널들로의 스위칭도 가능하다.
만약 전파 방해 장치가 복제된 제어 채널들상에서 그 동작을 계속하거나 복제된 제어 채널들 중 임의의 채널에서 간섭이 나타나면, 간섭에 의해 영향을 받은 제어 채널 상에서 동작하는 무선 통신 유닛들은 간섭이 현재 제어 채널 상에서 검출될 때 복제된 제어 채널들 중 다른 채널로 스위칭한다. 무선 통신 유닛은 일단 현재 제어 채널 상에서 간섭을 검출하면, 다른 채널로 항상 스위칭한다.
일실시예에서 만약 간섭 또는 전파 방해 신호가 사라지면 복제된 제어 채널들은 폐쇄되고 대역폭은 다른 서비스들을 위해 자유롭게 된다.
일실시예에서, 베이스 트랜시버 스테이션은 이용할 수 있는 제어 채널들에 관한 정보를 반복하여 전송하고 반복하는 동안 다른 방송 제어 채널들이 사용된다.
도 2를 참조하여, 상기 방법에 따라 동작할 수 있는 무선 통신 유닛(200)의 실시예가 도시된다. 무선 통신 유닛(200)은 수신기 회로를 함께 형성하는 안테나(206), 무선 주파수(RF) 스위치(204) 및 수신기부(208)를 포함한다. 전송기부(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 결합한다. 통신장치는 오디오 출력부(224 및 226)뿐 아니라 마이크로폰(220)을 포함한다. 키패드(216) 및 디스플레이(218)는 통신 장치(200)를 제어할 수 있는 사용자 인터페이스를 형성한다.
동작시, 베이스 트랜시버 스테이션이 이용 가능하고, 복제된 제어 채널들에 관한 정보를 방송 제어 채널을 통하여 전송할 때, 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 채널들 중 하나로 스위칭한다.
무선 통신 유닛(200)은 현재 제어 채널 상에서의 동작 시간의 미리 정의된 기간 후 복제된 채널들 중 하나로 스위칭한다. 스위치에 대한 제어 채널의 선택은 무작위로 수행된다. 그러나, 다른 실시예에서, 스위치에 대한 제어 채널은 미리 정의된 패턴에 따라 선택된다.
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.
당업자에게 상기된 실시예들이 비의도적 및 의도적(전파 방해) 간섭의 영향을 감소시키는데 동일하게 사용될 수 있다는 것은 명백하다.
모든 제어 채널들에 관한 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 무작위로 다른 제어 채널을 선택하고 스위칭한다. 이런 메카니즘은 특정 무선 통신 유닛을 추적하도록 시도하는 스마트 전파 방해 장치를 극복한다.
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.
다중 제어 채널을 가진 셀의 경우, 전파 방해된 제어 채널 상에서 동작하는 무선 통신 유닛들은 영향을 받고, 다른 제어 채널을 청취하는 것은 베이스 트랜시버 스테이션으로부터 완전한 서비스를 얻는다.

Claims (26)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 백업(backup) 제어 채널을 갖는 디지털 무선 통신 시스템에서 제 1 제어 채널 상에서의 간섭 영향을 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 제 1 제어 채널은 상기 제 1 제어 채널 상에서의 상기 간섭이 검출될 때(102) 복수의 제어 채널들에 복제되고(104) 상기 제 1 제어 채널 상에서 동작하는 무선 통신 유닛들은 복제된 제어 채널들 중 다른 제어 채널들로 스위칭하며(118), 상기 무선 통신 유닛은 현재 제어 채널(126,128)에서 동작 시간의 미리 정의된 기간 후 상기 복제된 제어 채널들 중 하나로 스위칭하는(118), 간섭 영향 감소 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 복제된 제어 채널들 각각은 동일한 다운링크 정보를 정확하게 전달하는, 간섭 영향 감소 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 이용 가능한 제어 채널들에 관한 정보는 방송 제어 채널을 통하여 전송되는(106), 간섭 영향 감소 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 이용 가능한 제어 채널들에 관한 정보는 방송 제어 채널을 통해 전송되며(106), 상기 방송 제어 채널을 통하여 전송된 상기 정보는 더 디코딩되고 상기 무선 통신 유닛의 메모리에 이용 가능한 제어 채널들의 리스트 형태로 저장되는(108), 간섭 영향 감소 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 이용 가능한 제어 채널들에 관한 정보는 방송 제어 채널을 통해 전송되고(106), 상기 방송 제어 채널을 통하여 전송된 상기 정보는 더 디코딩되고 상기 무선 통신 유닛의 메모리에 이용 가능한 제어 채널들의 리스트 형태로 저장되고(108), 만약 상기 리스트가 하나 이상의 제어 채널을 포함하면, 상기 제어 채널들은 그들의 품질에 따라 우선 순위가 결정되고(112) 미리 정의된 값 이하의 품질을 가진 채널들은 무선 통신 유닛에 의해 선택되지 않는(114), 간섭 영향 감소 방법.
  8. 제 3 항에 있어서, 이용 가능한 제어 채널들에 관한 정보는 방송 제어 채널을 통해 전송되고(106), 상기 방송 제어 채널을 통하여 전송된 상기 정보는 더 디코딩되고 상기 무선 통신 유닛의 메모리에 이용 가능한 제어 채널들의 리스트 형태로 저장되고(108), 만약 상기 리스트가 하나 이상의 제어 채널을 포함하면, 상기 제어 채널들은 그들의 품질에 따라 우선 순위가 결정되고(112) 미리 정의된 값 이하의 품질을 가진 채널들은 무선 통신 유닛에 의해 선택되지 않으며(114), 상기 무선 통신 유닛은 상기 제어 채널들의 품질을 연속적으로 모니터하고(110) 수신된 우수한 패킷들 대 열악한 패킷들의 비율에 기초하여 품질을 평가하는, 간섭 영향 감소 방법.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 무선 통신 유닛은 무작위 방식으로 하나의 제어 채널로부터 다른 제어 채널로 스위칭하는(118), 간섭 영향 감소 방법.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 무선 통신 유닛은 미리 정의된 패턴에 따라 하나의 제어 채널로부터 다른 제어 채널로 스위칭하는(118), 간섭 영향 감소 방법.
  11. 제 3 항에 있어서, 모든 통신 장치들은 하나의 제어 채널로 다시 스위칭하고 나머지 복제된 제어 채널들은 간섭이 사라질 때 폐쇄되는(124), 간섭 영향 감소 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 수신기 회로(206,204,208), 전송기 회로(202,204,206) 및 상기 수신기(206,204,208) 및/또는 전송기(202,204,206) 회로들에 동작 가능하게 결합된 신호 처리기(210)뿐 아니라 상기 신호 처리기(210)에 결합된 메모리(212)를 포함하는 무선 통신 유닛(200)에 있어서,
    상기 수신 회로(206,204,208) 및 상기 신호 처리기(210)는 복제된 제어 채널들에 관한 정보를 수신 및 디코딩하여 상기 메모리(212)에 테이블 형태로 상기 정보를 저장하고 현재 제어 채널을 상기 메모리(212)에 저장된 데이터에 기초하여 상기 복제된 제어 채널들 중 하나로 스위칭하도록 적응되며, 상기 무선 통신 유닛은 현재 제어 채널 상에서 동작의 시간의 미리 정의된 기간 후 상기 복제된 채널들 중 하나로 스위칭하도록 적응되는, 무선 통신 유닛.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 신호 처리기는 상기 제어 채널들 각각에서 수신된 우수 패킷들 대 열악 패킷들의 비율을 계산하도록 적응되는, 무선 통신 유닛.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 신호 처리기는 하나의 제어 채널로부터 다른 무작위로 선택된 제어 채널로 스위칭하도록 적응되는, 무선 통신 유닛.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 신호 처리기는 미리 정의된 패턴에 따라 하나의 제어 채널로부터 다른 제어 채널로 스위칭하도록 적응되는, 무선 통신 유닛.
  19. 무선 통신 유닛 및 각각이 시스템의 셀을 정의하는 복수의 베이스 트랜시버 스테이션들 중 서비스중인 스테이션 사이의 통신을 제공하는 디지털 무선 라디오 통신 시스템에 사용하기 위한 베이스 트랜시버 스테이션에 있어서,
    제 1 제어 채널을 복수의 제어 채널들에 복제하고 방송 제어 채널을 통해 상기 복제된 제어 채널들에 관한 정보를 전송하도록 적응되는, 베이스 트랜시버 스테이션.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 복제된 제어 채널들 각각을 통해 동일한 다운링크 정보를 정확히 전송하도록 적응되는, 베이스 트랜시버 스테이션.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 복제된 제어 채널들에 관한 상기 정보를 하나 이상의 방송 제어 채널을 통하여 반복적으로 전송하도록 적응되며, 각각의 반복시 다른 방송 제어 채널은 사용되는, 베이스 트랜시버 스테이션.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 제어 채널 상에서의 간섭이 검출될 때 상기 제 1 제어 채널을 복제하도록 적응되는, 베이스 트랜시버 스테이션.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제어 채널 상에서의 간섭을 검출하도록 적응되는, 베이스 트랜시버 스테이션.
  24. 제 3 항에 있어서,상기 무선 통신 유닛은 상기 무선 통신 유닛이 현재 동작하는 상기 제어 채널상에서 간섭이 검출될 때 상기 복제된 제어 채널들 중 하나로 스위칭하는, 간섭 영향 감소 방법.
  25. 제 15 항에 있어서, 상기 현재 제어 채널상에서 간섭이 검출될 때 상기 복제된 제어 채널들 중 하나로 스위칭하도록 적응되는, 무선 통신 유닛.
  26. 제 25 항에 있어서, 현재 제어 채널상에서의 간섭을 검출하도록 적응되는, 무선 통신 유닛.
KR1020067007737A 2003-10-22 2004-08-02 제어 채널 상에서의 간섭의 영향을 감소시키기 위한 방법 및 장치 KR100827944B1 (ko)

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