KR101002193B1

KR101002193B1 - 중계기 ｒｏｔ 값 교정

Info

Publication number: KR101002193B1
Application number: KR1020087020997A
Authority: KR
Inventors: 리차드 에프 딘
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2010-12-20
Also published as: KR20080091271A; WO2007087648A1; JP4855484B2; CN101411100B; US7865159B2; JP2009525011A; US20070202826A1; EP1989803A1; CN101411100A

Abstract

신호 경로에서 증폭기에 대해, 예를 들어 증폭기와 수신 안테나 사이에 RF 스위치가 사용된다. RF 스위치는 교정을 위한 고정 부하와 증폭기에 대한 정상 신호 소스 사이에 증폭기를 교호 접속시키는데 사용된다. 그러면, 증폭기의 출력에서 2 개의 스위치 상태들 사이의 전력 차이는 RoT 와 같은 신호값의 교정된 측정치를 산출할 것이다. 교정 위치에서 보낸 시간량은 증폭기의 정상 동작에 대한 영향을 감소시키기 위해서 최소화된 레벨로 유지된다. 본 발명은 역방향 링크 이득을 결정함으로써 중계기 역방향 링크 출력 전력의 RoT 측정치에 기초하여 중계기 시스템에서의 트래픽 부하를 추정하는 능력을 제공한다.

RoT (Rise-over-Thermal), 열잡음, 중계기 시스템, 트래픽 부하, 잡음 교정, 샘플링 사이클

Description

중계기 ＲＯＴ 값 교정{REPEATER RISE-OVER-THERMAL (ROT) VALUE CALIBRATION}

35 U.S.C.§119 에 따른 우선권 주장

본 특허출원은, 2006 년 1 월 27 일 출원되었으며, 발명의 명칭이 "REPEATER RISE-OVER-THERMAL (ROT) VALUE CALIBRATION" 인 미국 가출원 제 60/762,768 호에 대해 우선권을 주장하는데, 이는 본원의 양수인에게 양도되었으며, 본 명세서에 참조로서 명백히 포함되어 있다.

발명의 배경

발명의 기술분야

본 발명은 통신 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 프레임화 (framed) 공유 채널 무선 통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서 사용되는 중계기를 통한 트래픽을 모니터링하는 것에 관한 것이다.

관련기술의 설명

무선 통신 시스템은 음성 및 데이터와 같은 각종 타입의 통신을 제공하기 위해서 광범위하게 배치되어 있다. 통상적인 무선 데이터 시스템 또는 네트워크 는 하나 이상의 공유 리소스로 다중 사용자 액세스를 제공한다. 시스템은 주파수 분할 다중화 (FDM), 시분할 다중화 (TDM), 코드 분할 다중화 (CDM) 등과 같은 각종 다중 접근 기술을 이용할 수도 있다. 무선 네트워크의 예로는 셀룰러-기반 데이터 시스템이 포함된다. 이러한 몇몇 예시는 다음과 같다: (1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (IS-95 표준); (2) "3GPP (3rd Generation Partnership Project)" 란 명칭의 컨소시엄에 의해 제공되며, 문헌 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214 를 포함한 문헌 세트에 포함된 표준 (W-CDMA 표준); (3) "3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)" 란 명칭의 컨소시엄에 의해 제공되며, "TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" 에 포함된 표준 (IS-2000 표준); 및 (4) TIA/EIA/IS-856 표준 (IS-856 표준) 을 따르는 HDR (High Data Rate) 시스템.

무선 통신 시스템의 범위 및 커버리지를 확장하기 위해서, 이 무선 통신 시스템에서 중계기가 사용된다. 일반적으로, 중계기는 물리 계층에서 신호를 수신 및 재송신하고, 무선 통신 시스템에 의해 이용되는 표준에 관계없이 만족스러운 동작을 제공할 수 있다. 중계기는, 특히 충분한 용량이 존재하지만 신호 전파가 어려운 경우에, 이들 중계기가 프레임화 공유 채널 무선 통신 시스템의 범위를 확장하는 경제적인 수단을 제공한다는 점에서 이롭다.

트래픽에 관련된 전력 측정치를 취하는 일 기술은, RoT (Rise-over-Thermal) 측정치를 획득하는 것이다. CDMA 시스템과 같은 통신 시스템에 있어서, RoT 는 역방향 링크 상의 채널 부하 (channel loading) 의 표시를 제공하는데 유용한 신호 특성값이다. RoT 값은, 열잡음에 대한, 수신기에서 모든 사용자로부터 수신된 전체 전력의 비율 (통상적으로, 데시벨 (dB) 로 제공됨) 이다. 역방향 링크에 대한 이론적인 용량 계산에 기초하여, 부하에 따라 증가하는 RoT 값을 나타내는 이론적인 곡선이 존재한다. RoT 값이 무한대인 부하는 종종 "폴 (pole)" 로 언급된다. 통상적인 CDMA 시스템에 있어서, 3dB 의 RoT 값을 갖는 부하는, 폴에 있는 때에 지원될 수 있는 사용자의 수의 약 절반 또는 약 50% 의 부하에 대응한다. 사용자의 수가 증가하고, 사용자의 데이터 레이트가 증가함에 따라, 부하도 높아진다. 이에 대응하여, 부하가 증가함에 따라, 원격 단말기가 송신해야 하는 전력량도 증가한다. 다른 타입의 통신 시스템에 대해서도 유사한 고려사항이 존재한다. RoT 값 및 채널 부하는, A. J. Viterbi 에 의한 "CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication" (Addison-Wesley Wireless Communications Series, 1995 년 5 월, ISBN: 0201633744) 에 보다 상세하게 기재되어 있다. Viterbi 참조문헌은, RoT 값, 사용자의 수와 사용자의 데이터 레이트 사이의 관계를 나타내는 전통적인 수학식을 제공한다.

일반적으로, RoT 는 트래픽이 없는 수신기의 입력 전력에 기준화된다. 그러므로, 증대 (rise) 로서 기재된 출력 전력에서의 증가에 따라, 등가의 열잡음 플로어 (thermal noise floor) 를 측정하는 것이 가능하다. RoT 측정치는 무선 수신기의 부하를 추정하는데 이용되고, 그에 따라 중계기 부하를 측정하는데 이용될 수 있다. RoT 는 열과 전체 수신된 입력 전력의 비율이다. 중요한 가정 은, 단일 평균 사용자의 영향에서 시작하여 모든 사용자의 전체 영향에 대한 적절한 모델을 도출할 수 있다는 것이다. RoT 는:

[수학식 1]

으로부터 도출될 수 있고, 여기서

은 통신국에 대한 RoT 이고,

는 사용자

에 대해 송신된 전력이고,

는 사용자에 대한 이득이고,

은 사용자의 수이고,

은 수신기의 열잡음 밀도이고,

는 수신기 대역폭 (㎐ 로 제공됨) 이다.

몇몇 경우에, 중계기는, 링크 트래픽 볼륨이 중요한 이슈가 아닌 위치에 있지만, 링크 트래픽 및 네트워크 용량이 고려사항인 환경에서 중계기가 사용되는 몇몇 경우가 존재한다. 그 결과, 중계기를 통한 링크 트래픽을 측정하는 것이 희망되는 경우가 존재한다. 상세하게는, 중계기 역방향 링크 출력 전력의 측정치에 기초하여 중계기 트래픽 부하를 추정하는 능력을 포함하는 것이 바람직하다.

기지국에서의 역방향 링크 부하

역방향 링크의 경우에, RoT 는 중요한 파라미터이고, 이 RoT 는 역방향 링크 부하에 대응한다. 부하를 받는 CDMA 시스템은, 이 시스템이 RoT 의 임계 레벨 이하에서 동작하도록 RoT 를 유지하려고 한다. RoT 의 임계 레벨은, 셀이 작아지며, 서비스 품질 (QoS) 이 열화되기 시작하는 때에 발생한다. RoT 가 너무 큰 경우, 셀의 범위는 감소하고, 역방향 링크는 보다 덜 안정적이다. 또한, 큰 RoT 는, 이동국의 출력 전력에서의 큰 편위가 야기되는 순간 부하 (instantaneous loading) 에서의 작은 변화를 야기한다. 작은 RoT 는, 역방향 링크가 많이 부하를 받지 않는다는 것을 나타낼 수 있고, 그에 따라 여분의 용량을 나타낸다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 통신 디바이스의 부하를 결정하는데 이용될 수 있는 RoT 를 측정하는 것 이외의 방법이 존재한다는 것이 이해될 것이다.

모든 호가 희망 프레임 에러 레이트 (Frame Error Rate: FER) 를 충족시키기 위해서, 섹터에서의 각 호에 의해 평균 타깃

이 요구된다고 가정된다. 이 타깃값

를:

[수학식 2]

으로 고려하고, 여기서

는 기지국 수신기에서의 데이터 비트당 평균 에너지이고,

는 기지국 수신기의 열잡음 밀도

과 간섭 전력 밀도

의 합계이다.

은:

[수학식 2a]

에 의해 결정된다.

는 평균 데이터 레이트

에 대한 기지국에서 수신된 사용자당 평균 전력

의 비율이다:

[수학식 3]

이고, 여기서

은 평균 음성 액티비티 인자이고,

는 풀-레이트 사용자당 수신된 평균 전력이고,

은 데이터 레이트이고,

은 기지국 수신기의 열잡음 밀도이다.

섹터에 총

명의 사용자가 존재하는 경우, 다른 사용자로부터의 간섭 전력 밀도는:

[수학식 4]

이고, 여기서

는 신호 대역폭이다.

음성 액티비티 인자를 설명하기 위해서, 이 양을

(통상적으로, 0.4 로 취해짐) 와 승산할 수 있다. 다른 셀 간섭을 설명하기 위해서, 이 양을

(셀내 (in-cell) 대 전체 간섭 전력 밀도의 비율 (통상적으로, 0.65 로 취해짐)) 로 제산 한다.

[수학식 2] 에 이들 값을 대입하면,

[수학식 5]

이 획득된다.

이 수학식은

에 대해 해석될 수 있다.

을 처리 이득으로서 정의하고,

을

으로서 근사시키면 (어쨌든 수신기 AGC 가 됨), 기지국에서 풀-레이트 사용자당 수신된 평균 전력에 대한 수학식이 획득된다:

[수학식 6]

기지국이 또한 중계기를 서비스하고 있는 경우, 호가 중계기를 지나가든지 지나가지 않든지 간에, 이 사용자당 수신 전력은 동일하다. 사실상, 기지국은 일반적으로 사용자에 대한 직통 커넥션과 중계기를 통한 커넥션을 구별할 수 없다.

중계기 외부로의 역방향 링크 전력

중계기의 등가 열잡음 플로어는:

[수학식 7]

으로 표현될 수 있고, 여기서

은 중계기의 역방향 링크 이득이다.

그러면, 역방향 링크를 통해 중계기 외부로 송신되는 전력은:

[수학식 8]

으로 주어지고, 여기서

는 기지국 안테나 이득이고,

는 중계기의 도너 (donor) 안테나 이득이고,

는 기지국과 중계기 사이의 경로 손실이고,

은 중계기를 통과하는 호의 수이고,

는 셀내 대 전체 간섭 전력 밀도의 비율이다.

이 수학식의 양쪽을 중계기 열잡음 플로어로 제산하면, RoT 로서 표현된 중계기 출력 전력이 제공된다.

[수학식 8] 은, 캐리어 출력 전력, 사용자의 수, 다중 캐리어 상의 사용자의 수, BTS (base transmitter) 용량의 백분율, 및 트래픽의 용량 (얼랑 단위) 의 함수로서 사용자에 대한 수신기 용량의 표시를 제공한다는 점에서 중요하다.

공동 양도된 미국특허 제 6,469,984 호는, CDMA 중계기를 통한 트래픽을 모니터링하여 중계기 역방향 링크 채널에서의 RoT 값을 측정함으로써 중계기를 통과하는 역방향 링크 트래픽을 추정하는 방법을 기재하고 있다. 측정 회로는, CDMA 중계기 동작에 관련된 메트릭을 수신하고, 이 메트릭에 기초하여 CDMA 중계기를 통한 호 트래픽의 양을 결정한다. CDMA 중계기를 통한 트래픽이 너무 대량이라고 결정하는 것은, 양호한 무선 통신 서비스를 제공하기 위해서 CDMA 중계기를 기지국으로 대체할 필요성을 나타내는데 이용된다. 이 측정 회로는 CDMA 중계기의 신호 전력에 기초하여 호 트래픽의 양을 모니터링하고, 이 측정 회로가 전력계로부터 CDMA 중계기의 신호 전력을 수신하도록 전력계는 CDMA 중계기의 신호 전력을 판독한다. 그런 다음, 이 측정 회로는 전력계로부터의 신호 전력에 기초하여 CDMA 중계기를 통한 사용자의 수를 결정한다. 이 결정은, 신호 전력이 CDMA 중계기를 통한 사용자의 수에 비례한다는 공식에 의해 이루어진다. 중계기 측정 시스템은 메모리에 중계기 사용자의 수를 저장하거나, 원격 위치로 중계기 사용자의 수를 송신할 수도 있다.

사실상, 실제 RoT 값은 소수의 dB 이고, 역방향 링크 증폭기 이득 및 잡음 지수 (noise figure) 의 이득 불확실성은 측정 불확실성을 대략 희망 RoT 측정의 불확실성으로 한다. 정확한 RoT 측정이 이루어질 수 있도록 중계기 이득 스테이지의 이득 및 잡음 지수를 교정하는 방식을 제공하는 것이 요구된다.

무선 네트워크에 사용된 측정 장비에서의 일 문제점은, 장비를 "오프-라인" 으로 취하는 것이 어렵다는 것이다. 수동 유지보수의 경우에, 이렇게 하는 것 (장비를 오프-라인으로 취하는 것) 은 가능하지만, 이 점에서 테스팅 사이의 최적 시간과 QoS 사이에서 트레이드오프가 된다. QoS 는, 사용자가 이 측정 장비에 접속되는 때에 장비를 빈번하게 장비 오프-라인으로 취함으로써 열화된다. 프 레임화 공유 채널 무선 통신 시스템의 경우에, 각 프레임은, 공지의 표준에 의해 정의되거나 다른 방식으로 예측가능한 시간 주기를 갖는다. 예를 들어, IS-95 표준에 따르는 CDMA 무선 통신의 경우에, 프레임 길이는 대략 20㎳ 이다.

개 요

본 발명에 따르면, 신호에 대한 이득 및 잡음은 무선 주파수 통신국에서 교정되고, 수신된 전력에 기초하여 측정치를 획득할 수 있다. 통신국에서 증폭기에 대한 입력은 신호 소스와 고정된 입력 부하 사이에서 스위칭된다. 신호 소스로부터 증폭기에 의해 수신된 신호에 대응하는 제 1 스위치 상태에 대응하는 증폭기의 출력과 소정의 입력 부하에 접속된 증폭기에 대응하는 제 2 스위치 상태에 대응하는 증폭기의 출력 사이의 차이는, 전력-관련 측정치를 획득하는데 이용된다. 제 1 스위치 상태 및 제 2 스위치 상태에 대응하는 증폭기의 출력은, 증폭기의 출력에서 2 개의 스위치 상태들 사이의 전력 차이를 산출하는데, 이는 다음에 교정된 측정치를 산출하는데 이용된다. 교정된 측정치는, 증폭기로부터의 열잡음에 대한 증폭기에 의해 수신된 전체 전력의 비율에 대응하는 RoT 값, 또는 신호 품질의 또다른 측정치일 수도 있다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 이는, 신호 소스로부터 증폭기에 의해 수신된 통신이 소정의 제한 내에서 열화되는 최대 시간, 및 무활동 (quiescent) 상태 측정치를 획득하는데 필요한 최소 시간에 의해 제한된 시간 파라미터를 확립하고, 확립된 시간 파라미터 내에서 입력을 스위칭함으로써 달성된다.

본 발명의 또다른 양태에 있어서, 중계기와 같은 통신 디바이스는 통신 신호 트래픽의 측정치를 제공한다. 신호 증폭기의 신호 입력에 접속된 스위치는 수신된 신호와 소정의 부하 사이에서 스위칭하는데 사용된다. 동작 모드 테스트 레이트가 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 신호 입력 오프 타임, 및 무활동 모드에서 전기적 특성의 측정치를 획득하기 위한 최소 무활동 시간보다 큰 부하 접속 시간을 갖도록, 이 동작 모드 테스트 레이트로 신호와 부하 사이의 스위칭을 제어하는데 제어기가 사용된다. 스위칭의 제어는 신호 증폭기를 통해 송신된 통신을 중단하지 않으면서 무활동 모드에서 신호 입력의 감지를 허용한다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 특징, 속성 및 이점은 첨부 도면과 함께 취해지는 경우에 후술되는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이고, 이들 도면에서 동일한 참조부호는 그 전체에 걸쳐 동일한 구성요소를 식별한다.

도 1 은 무선 통신 네트워크의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 2 는 본 발명에 따라 사용된 중계기를 도시한 개략적인 블록도이다.

도 3 은 역방향 링크 기능을 수행하는 컴포넌트의 기능을 나타내는 모니터링된 CDMA 중계기 시스템을 도시한 개략적인 블록도이다.

도 4 는 3 가지 상이한 전체 링크 이득에 대한 잡음성 중계기용 출력 신호 전력 대 중계기 사용자의 수에 대한 그래프 세트이다.

도 5 는 본 발명의 프로세스를 도시한 흐름도이다.

도 6 은 본 발명에 따라 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.

도 7 은 RoT 측정치를 획득하는데 신호 입력의 감쇠가 이용되는 중계기를 도시한 개략적인 블록도이다.

도 8 은 본 발명의 무선 주파수 통신국의 기능 동작을 도시한 도면이다.

발명의 상세한 설명

"예시적인" 이라는 단어는 본 명세서에서 "실시예, 실례, 또는 예시의 역할을 하는 것" 을 의미하는데 이용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로서 기재된 임의의 실시형태는 반드시 다른 실시형태에 비해 바람직하거나 이로운 것으로서 구성되는 것은 아니다.

개략

본 발명에 따르면, 정확한 RoT 측정이 이루어질 수 있도록 중계기 이득 스테이지의 이득 및 잡음 지수의 교정이 달성된다.

역방향 링크 이득 경로에서 중계기에 대해, 서버 안테나와 역방향 링크 증폭기 사이에 RF 스위치가 부가된다. SPDT RF 스위칭 회로를 사용하는데, 여기서 공통 포트는 증폭기에 접속되고, 하나의 스위칭된 포트는 정상 동작을 위해 도너 안테나에 접속되고, 다른 스위칭된 포트는 신호 입력 부하에 접속된다. RF 스위치는 실질적으로 역방향 링크 증폭기에 대한 서버 안테나의 입력을 감쇠시킨다. 신호 입력 부하는, 입력 부하로서 상당량의 에너지를 소산하는 것이 요구되지 않는다는 것을 제외하고, 더미 부하의 방식으로 기능한다. 대신에, 신호 입력 부하는 증폭기에 대한 설계 입력 임피던스에 따라 증폭기의 입력 상태를 확립한다. 예로서, 신호 입력 부하는 50Ω RF 부하이다. 동작 장비 (안테나 및 증폭기) 의 설계 임피던스가 50Ω 으로부터 변할 수도 있는 것이 가능함에도 불구하고, 50Ω RF 부하는 50Ω 안테나 입력을 대체하기 위한 것으로 의도된다. 신호 입력 부하는, 신호 입력 또는 안테나를 갖지만 신호 입력 또는 안테나에 의해 수신된 신호가 없는 입력의 입력 임피던스 상태와 유사한 입력 임피던스 상태를 설정하기 위한 것으로 의도된다. RF 부하는 공칭 부하 또는 교정 부하일 수도 있다. RF 부하는 열잡음 레벨의 교정에 사용되는 소정의 교정 부하이다. 어느 경우에나, RF 부하는 증폭기로 적절한 입력 임피던스를 제공하고, 교정 입력을 제공한다. 일반적으로, RF 부하는 안테나 또는 듀플렉서에 대한 증폭기의 커넥션에서 증폭기의 입력 임피던스를 정합시킨다. RF 부하는 열잡음 레벨의 교정에 사용된다.

보다 일반적으로, 안테나 입력과 접속된 증폭기에 의해 감지된 신호는 활성 모드 신호이고, 더미 입력 부하와 접속된 증폭기에 의해 감지된 신호는 무활동 모드 신호이다. 활성 모드 신호와 무활동 모드 신호의 비교는 트래픽의 값을 렌더링한다. 전력 측정치의 경우에, 무활동 모드에서의 전력은 열잡음 레벨이고, 이 비교는 활성 모드 신호 없이 동작하는 증폭기와 활성 모드 신호를 갖는 증폭기의 동작 사이에 초래된 교정된 측정치이다.

정상 동작에 있어서, 스위칭 회로는, 정상 역방향 링크 트래픽이 중계기를 통과할 수 있도록 서버 안테나에 역방향 링크 증폭기 체인을 접속시킨다. 증폭기는, 예를 들어 재송신을 위해 수신 신호를 증폭할 수 있는 선형 RF 증폭기와 같은 임의의 편리한 증폭기일 수도 있다. 교정 모드에 있어서, 역방향 링크 증폭기에 대한 입력은 50Ω 부하로부터 비롯될 것이다. 그러면, 증폭기의 출력에서 2 개의 스위치 상태들 사이의 전력 차이는 RoT 값의 교정된 측정치를 산출할 것이다.

실제, 교정 위치에서 보낸 시간량은 사용자에 영향을 주지 않기 위해서 최소화될 수도 있다. 본 발명은 스위칭 기술을 이용함으로써 RoT 값을 획득하기 위해 만족스러운 측정치를 제공한다. 신호 없음 및 등가의 열잡음의 공지의 소스로 증폭기 입력을 스위칭함으로써, 증폭기의 이득 및 잡음 지수가 교정될 수 있어, 의도된 작은 RoT 측정치가 정확해질 수 있다. 중계기의 경우에, RF 스위치는 열잡음을 추정하기 위해서 짧은 주기 동안 중계기를 오프-라인으로 취할 것이다. 이 오프-라인 시간은 수동으로 제어될 수도 있거나 프로세서에 의해 스케줄링될 수도 있다. 트래픽을 검출함으로써 오프-라인에 이르는 이벤트가 지시되도록 스케줄링이 최적화될 수 있어, 중계기가 그 RoT 측정치에 의해 평가된 바와 같이 최소 트래픽을 "인식" 하고 있는 경우에, 중계기는 오프-라인이 된다.

RoT 가 소정의 임계치 아래인 경우, RoT 는 RoT 에 대한 샘플링이 빈번하게 수행되는 최소 트래픽에 대한 공칭 샘플링 사이클을 겪는다. RoT 가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 보다 긴 듀티 사이클을 겪는 것이 중계기에 야기된다. 예로서, 소정의 임계치는 3dB 로 설정될 수 있고, 최소 트래픽 샘플링 사이클은 2 분 샘플링 (2 minute sampling) 으로 설정될 수 있고, 보다 긴 듀티 사이클은 30 분으로 설정된다. RoT 가 3dB 의 소정의 임계치 아래인 경우, 중계기는 2 분 샘플링을 겪는다. RoT 가 3dB 의 소정의 임계치를 초과하는 경우, 샘플이 30 분마다 취해지는 최소 듀티 사이클을 겪는 것이 중계기에 야기된다. 보다 적은 트래픽이 중계기를 통과한 경우에 RoT 열잡음 측정치를 스케줄링함으로써, 고객에 대한 영향이 최소화된다.

측정의 중요한 양태는 통신의 프레임 사이클에 관한 것이다. 서비스 품질 (QoS) 은, 사용자가 장비에 접속되는 때에 장비를 빈번하게 장비 오프-라인으로 취함으로써 열화된다. 프레임화 공유 채널 무선 통신 시스템의 경우에, 각 프레임은, 공지의 표준에 의해 정의되거나 다른 방식으로 예측가능한 시간 주기를 갖는다. 예를 들어, IS-95 표준에 따르는 CDMA 무선 통신의 경우에, 프레임 길이는 대략 20㎳ 이다. cdma2000 시스템에 있어서, 프레임은 5, 10, 20, 40 또는 80㎳ 일 수 있다. WCDMA 와 같은 다른 시스템은, 예를 들어 10 및 20㎳ 와 같은 프레임 크기의 유사한 어레이를 이용한다. 에러 정정 방식 및 다른 기술의 이용은 통신 링크가 프레임 내의 상당량의 데이터 손실을 견디는 것을 허용한다. 이러한 데이터 손실의 양은 통신 시스템이 견디는 소정의 고속 페이드 시간에 대응한다. 이는 프레임화 공유 채널 무선 통신 시스템이 양호한 QoS 를 유지하면서 고속 페이딩 이벤트를 견디는 것을 허용한다.

에러 정정 방식 및 다른 기술의 이용은, 통신 링크가 프레임 내의 상당량의 데이터 손실을 견디는 것을 허용한다. 통상적으로, PCS 주파수에서 동작하고, 60mph 로 이동하는 모바일 사용자는 고속 페이딩 또는 다중경로로 인해 대략 1.5㎳ 의 반복된 동작 억제 상태 (repeated outage) 를 경험할 것이다. CDMA 무선 인터페이스는 고속 페이딩 환경에서 채널을 통한 강건한 동작을 위해 명백하게 설계되었다.

본 발명에 따르면, 정상 통신의 계속을 허용하는 시간 시퀀스 내에서, 그러나 비접속 신호에 대해 전력 측정치가 취해지는 테스트 시퀀스가 수행된다. 프레임화 공유 채널 무선 통신 시스템이 데이터 손실을 견디는 능력은, 통신 링크가 프레임 사이클의 길이의 일부 동안 중단되는 것을 허용한다. 프레임에 오류를 일으키는 것이 바람직하지는 않지만, 수 분마다 프레임을 손실하는 것은 평균 셀 전화기 사용자에 대해 거의 검출가능하지 않다. 그러므로, 신호에 악영향을 미치는 것이 적절하지 않음에도 불구하고, 이 악영향은 QoS 인자에 관한 한 비교적 무의미하다.

충분히 짧은 프레임 사이클의 길이의 일부를 선택함으로써, 실질적으로 QoS 를 열화시키지 않으면서 측정치를 달성하는 것이 가능하다. 본 발명에 따르면, 이 시간 주기는, 고속 페이딩 상태로부터 기인한 통신 중단이 야기되는 시간주기보다 적지만, 정상 이용으로부터 비접속 신호에 대해 이 신호의 원하는 측정치를 달성하기에 충분한 시간 주기를 갖는 것으로서 선택된다. 호를 드롭하지 않으면서 수백 또는 수천 ㎳ 동안 비접속 신호를 갖는 것이 가능하지만, QoS 에 대해 상당한 영향이 존재할 것이다. 그러므로, 테스트 주기의 지속기간은, 통신 링크의 QoS 에 대한 상당한 악영향 또는 통신 링크에 대한 상당한 데이터 손실을 방지 하도록 선택된다. 음성 신호를 송신하는 CDMA 시스템에 있어서, 프레임의 1% 손실은 일반적으로 두드러지지 않다. 손실된 프레임의 백분율이 예를 들어 3% 로 증가함에 따라, QoS 는 현저하게 열화된다. 시스템은, 사용자가 신호 손실을 인식하는 정도로까지 통상적인 페이딩 레이트가 사용자에 대한 QoS 를 실질적으로 열화시키지 않도록 설계된다. 본 발명의 추가 양태에 있어서, 전력 측정치는, 통신 트래픽을 나타내는 전력의 측정치를 획득하기 위해서 정상 대화를 위해 접속된 신호에 대해 취해진 추가 측정치와 공동으로 이용된다. 특정 구성은 RoT 측정치로 변형되는 전력 측정치의 시퀀스에 대해 제공한다.

동작 환경

도 1 은 하나 이상의 무선 네트워크 제어기 (RNC ; 102), 또는 기지국 제어기 (BSC) 나 노드 B 와 같은 로컬 제어국, 및 때때로 기지국 트랜시버 시스템으로 언급되는 복수의 기지국 (BS ; 104A 내지 104C) 을 사용하는 무선 통신 네트워크 (이하, "네트워크" 라 함 ; 100) 의 일 실시예를 도시한 도면이다. 기지국 (104A 내지 104C) 은, 각각 기지국 (104A 내지 104C) 의 서비스 영역 (108A 내지 108C) 내에 있는 원격국 또는 무선 통신 디바이스 (WCD ; 106A 내지 106C) 와 통신한다. 이 실시예에 있어서, 기지국 (104A) 은 서비스 영역 (108A) 내의 WCD (106A) 와 통신하고, 기지국 (104B) 은 서비스 영역 (108B) 내의 WCD (106B) 와 통신하고, 기지국 (104C) 은 서비스 영역 (108C) 내의 WCD (106C) 와 통신한다.

WCD (106A 내지 106C) 각각은, 셀룰러 전화기, 무선 핸드셋, 데이터 트랜시 버, 또는 페이징이나 위치 결정 수신기와 같은 무선 통신용 장치를 갖거나 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 이러한 WCD 는 필요에 따라 핸드헬드, (자동차, 트럭, 보트, 기차 및 비행기를 포함하여) 차내 장착되는 것과 같은 휴대용이거나 고정형일 수 있다. 또한, 무선 통신 디바이스는 종종 선호도에 따라 사용자 단말기, 이동국, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 무선 송/수신 유닛, 모바일 라디오 또는 무선전화기, 무선 유닛, 또는 단순히 몇몇 통신 시스템에서는 "사용자", "전화기", "단말기" 또는 "모바일" 로 언급된다.

기지국 (104A 내지 104C) 은 순방향 링크 통신 채널 (순방향 링크 또는 다운링크) 에 걸쳐 사용자 단말기로 무선 신호의 형태로 정보를 송신하고, WCD 는 역방향 링크 통신 채널 (역방향 링크 또는 업링크) 을 통해 정보를 송신한다. 기지국 (104A 내지 104C) 은, 복수의 셀 사이트를 포함하는 지상 기반 통신 시스템 및 네트워크와 같은 무선 통신 시스템의 일부를 형성할 수도 있다. 신호는 WCDMA, cdma2000 또는 TD-SCDMA 타입 신호를 이용하여 IMT-2000/UMT 표준과 같은 임의의 적절한 표준에 따라 포맷팅될 수 있다. 부가적으로, 기지국 (104) 은 (AMPS 와 같은) 아날로그 기반 통신 시스템과 같은 다른 시스템과 연관되어, 아날로그 기반 통신 신호를 전달할 수 있다. WCD (106A 내지 106C) 및 기지국 (104A 내지 104C) 은, 네트워크의 송신 표준에 따라 인코딩, 확산 및 채널화되는 신호를 이용한다. 예로서, 순방향 CDMA 링크는 파일럿 채널이나 신호, 동기화 (sync) 채널, 몇몇 페이징 채널, 및 다수의 트래픽 채널을 포함하는 한편, 역방향 링크는 일 액세스 채널 및 다수의 트래픽 채널을 포함한다. 신호는 20㎳ 와 같이 소정의 지속기간을 갖는 데이터 프레임을 이용한다. 이들 파라미터는 예시이고, 본 발명은 다른 무선 통신 기술을 채택하는 시스템에서 이용될 수도 있다.

특정된 에러 레이트 내에서 정보의 전달이 발생하도록 잡음 및 간섭을 극복하기에 충분한 전력 레벨로 무선 신호가 송신되지만, 이들 신호는 다른 WCD 를 수반한 통신과 간섭하지 않도록 과도하지 않은 전력 레벨로 송신될 필요가 있다. 이 과제와 직면하여, 몇몇 통신 기술에 있어서 기지국 및 WCD 는 적절한 송신 전력 레벨을 확립하기 위해서 동적 전력 제어 기술을 채택한다. 예로서, 몇몇 접근법은, 사용자 단말기가 수신된 순방향 링크 트래픽 신호의 신호대 잡음비 (SNR), 신호대 간섭비 (SIR) 또는 에러 레이트 (BER, FER 등) 를 결정하는 것, 및 그 결과에 기초하여 WCD 로 송신되는 트래픽 신호의 송신 전력을 증가시키거나 감소시키도록 기지국에 요구하는 것을 수반한다. 업/다운 커맨드를 송신하는 것에 부가하여, 주기적으로 기지국들 사이의 "핸드오프" 와 같은 동작을 지원하기 위해서 각종 전력 및 잡음 측정치를 포함한 다른 타입의 정보가 기지국으로 송신될 수도 있다. 이러한 통신 시스템에서 전력 제어를 수행하는 기술의 예들은, 발명의 명칭이 "Fast Forward Link Power Control In A Code Division Multiple Access System" 인 미국특허 제 5,383,219 호, 발명의 명칭이 "Method And System For The Dynamic Modification Of Control Parameters In A Transmitter Power Control System" 인 미국특허 제 5,396,516 호, 및 발명의 명칭이 "Method And Apparatus For Controlling Transmission Power In A CDMA Cellular Mobile Telephone System" 인 미국특허 제 5,056,109 호에 확인된다.

기지국의 서비스 영역은 로컬 토포그래피, 장애물 (빌딩, 언덕 등), 신호 세기 및 다른 소스로부터의 간섭에 의해 영향을 받고, 주어진 기지국에 의해 서비스되는 영역의 형상을 지시한다. 통상적으로, 다중 커버리지 영역 (108 ; 108A 내지 108C) 은 중복되어 큰 영역이나 구역을 통한 통신이나 연속적인 커버리지를 제공하지만, 비커버 (uncovered) 영역 (130 및 132) 과 같이 커버되지 않을 수도 있는 일부 영역이 존재한다. 네트워크의 정상 커버리지 영역의 외부에 있는 홀 (130) 또는 영역 (132) 과 같은 비커버 영역은 간헐성 서비스를 야기한다. 부가적으로, 산이나 언덕과 같은 위상적 피처 (topological feature), 도심 인구 밀집 지대에 종종 형성된 높은 빌딩이나 도시 협곡과 같은 인공 구조물, 또는 큰 나무, 숲 등과 같은 초목은 각각 부분적으로 또는 완전히 신호를 차단할 수 있다. 유사한 상태가 구조물 (134) 내부에 존재한다.

다수의 경우에, 홀이나 비커버 영역으로 커버리지를 확장시키기 위해서 하나 이상의 중계기를 사용하는 것을 따를 수도 있다. 커버리지를 확장시키는 일 기술은 중계기 (141 내지 143) 를 사용하는 것이다. 중계기 (141 내지 143) 는 WCD (106 ; 106D, 106E 및 106F) 및 기지국 (104A 또는 104C) 모두로부터의 송신을 수락하고, 이들 WCD (106 ; 106D, 106E 및 106F) 와 기지국 (104A 또는 104C) 사이에서 본래 "벤트 파이프 (bent pipe)" 통신 경로로서 동작하는 매개물의 역할을 한다. 중계기 (141 내지 143) 를 사용함으로써, 기지국 (104) 의 유효 범위는, 다른 방식으로 커버리지에서의 갭을 갖는 영역 (130, 132 및 134) 으로 확장된다.

중계기는 일반적으로 물리적 레벨에서 기능하고, 일반적으로 논리적 레벨에 서 신호를 처리하지 않으므로, 중계기는 논리적 레벨에서 데이터가 변경되지 않은 신호를 전달한다. 그러므로, 트래픽에 관련된 측정치는 물리적 레벨에서 측정함으로써 가장 편리하게 달성된다.

중계기 동작

도 2 는 본 발명에 따라 사용된 중계기 (202) 를 도시한 개략적인 블록도이다. 중계기 (202) 는 서버 안테나 (204), 서버 듀플렉서 (206), 도너 출력 듀플렉서 (208) 및 도너 안테나 (210) 를 포함한다. 역방향 링크 또는 업링크 증폭기 (221) 는 입력 링크 (223) 에 의해 서버 듀플렉서 (206) 에 접속되고, 또한 출력 링크 (225) 에 의해 도너 출력 듀플렉서 (208) 에 접속된다. 순방향 링크 또는 다운링크 증폭기 (231) 는 순방향 링크 커넥션 출력 (233) 에 의해 도너 출력 듀플렉서 (208) 에 접속되고, 순방향 링크 커넥션 입력 (235) 에 의해 서버 듀플렉서 (206) 에 접속된다. 서버 안테나 링크 (241) 는 서버 안테나 (204) 를 서버 듀플렉서 (206) 에 접속시키고, 도너 안테나 링크 (243) 는 도너 안테나 (210) 를 도너 출력 듀플렉서 (208) 에 접속시킨다. 순방향 및 역방향 각각에서 단일 증폭기의 도시는 단순화이고, 실제 역방향 링크 증폭기 (221) 및 순방향 링크 증폭기 (231) 는 각각 저잡음 증폭기 및 전력 증폭기와 같은 다수의 증폭기로서 구성된다.

서버 듀플렉서 (206) 및 도너 출력 듀플렉서 (208) 가 도시되어 있지만, 중계기 (202) 를 서버측 (안테나 (204)) 과 도너측 (안테나 (210)) 모두에 개별 송신 및 수신 안테나를 갖도록 구성하는 것이 가능하다.

순방향 경로에 있어서, 도너 안테나 (210) 는 기지국 (256) 으로부터 무선 신호를 수신한다. 도너 안테나 (210) 는 수신된 신호를 도너 안테나 링크 (243) 를 통해 도너 출력 듀플렉서 (208) 로 송신한다. 도너 출력 듀플렉서 (208) 는 이 신호를 수신하여, 이 신호를 순방향 링크 증폭기 (231) 로 송신한다. 순방향 링크 증폭기 (231) 는 도너 출력 듀플렉서 (208) 로부터의 신호를 증폭하여, 이 신호를 서버 듀플렉서 (206) 로 송신한다. 서버 듀플렉서 (206) 는 이 신호를 수신하여, 이 신호를 서버 안테나 링크 (241) 를 통해 서버 안테나 (204) 로 송신한다. 서버 안테나 (204) 는 서버 듀플렉서 (206) 로부터 신호를 수신하여, 모바일 전화기와 같은 무선 통신 디바이스 (WCD ; 258) 로 무선 신호를 송신한다.

역방향 경로에 있어서, 서버 안테나 (204) 는 통신 디바이스 (258) 로부터 프레임화 공유 채널 통신 신호를 수신한다. 서버 안테나 (204) 는 수신된 신호를 서버 안테나 링크 (241) 를 통해 서버 듀플렉서 (206) 로 송신한다. 서버 듀플렉서 (206) 는 이 수신 신호를 수신하여, 이 수신 신호를 입력 링크 (223) 를 통해 역방향 링크 증폭기 (221) 로 송신한다. 역방향 링크 증폭기 (221) 는 서버 듀플렉서 (206) 로부터의 프레임화 공유 채널 통신 신호를 증폭하여, 이 신호를 출력 링크 (225) 를 통해 도너 출력 듀플렉서 (208) 로 송신한다. 도너 출력 듀플렉서 (208) 는 역방향 링크 증폭기 (221) 로부터 신호를 수신하여, 이 신호를 도너 안테나 링크 (243) 를 통해 도너 안테나 (210) 로 송신한다. 도너 안테나 (210) 는 도너 출력 듀플렉서 (208) 로부터 신호를 수신하여, 기지국 (256) 으로 무선 신호를 송신한다. 이 역방향 동작은 모바일 전화기로부터 기지국으로의 통신을 위한 중계기의 역방향 링크를 포함한다.

신호 측정치에 대한 스위칭

역방향 링크 이득 경로에서 중계기에 대해, 서버 안테나 (204) 와 역방향 링크 증폭기 (221) 사이에 RF 스위치 (271) 가 부가된다. 도시된 구성에 있어서, 이 스위치는 서버 듀플렉서 (206) 와 역방향 링크 증폭기 (221) 사이에 삽입된다. RF 스위치 (271) 는 SPDT RF 스위칭 회로로서 스위칭 기능을 수행하는데, 여기서 공통 포트는 증폭기에 접속되고, 일 스위칭된 포트는 정상 동작을 위해 (서버 듀플렉서 (206) 를 통해) 서버 안테나에 접속되고, 다른 스위칭된 포트는 (열잡음 레벨의) 교정을 위해 50Ω 부하에 접속된다. 정상 동작에 있어서, 정상 역방향 링크 트래픽이 중계기를 통과할 수 있도록, 스위칭 회로 (271) 는 역방향 링크 증폭기 체인을 서버 안테나에 접속시킨다. 교정 모드에 있어서, 역방향 링크 증폭기에 대한 입력은 50Ω 부하로부터 비롯된다. 50Ω 부하는 교정 부하이고, 서버 안테나 (204) 및 서버 듀플렉서 (206) 로부터 역방향 링크 증폭기 (221) 로 공급되는 입력 임피던스를 정합시키기 위한 것으로 의도된다. 그러면, 증폭기의 출력에서 2 개의 스위치 상태들 사이의 전력 차이는 RoT 값의 교정된 측정치를 산출할 것이다. 실제, 교정 위치에서 보낸 시간량은 사용자에 영향을 주지 않기 위해서 최소화될 수도 있다. 무선 전기통신에 대해 유용한 RF 스위치의 일례는 Minicircuits ZSDR-230 스위치이다. 50Ω 부하의 일례는 Minicircuits ANNE-50 RF 부하이다. 전력 검출기의 일례는 LT5534 RF 로그 전력 검출기이고, 이는 -50dBm 내지 -5dBm 의 입력 범위에 대해 40mV/dBm*Pin(dBm)+2400㎷ 의 출력을 제공한다.

또한, 도 2 에는 통합된 전력 검출기 (281) 가 도시되어 있다. 통합된 전력 검출기 (281) 는 제어 회로 (285) 에 대한 출력 링크 (283) 를 갖는다. 제어 회로 (285) 는 프로세서 (291) 및 메모리 (292) 를 포함하고, RF 스위치 (271) 의 동작을 제어하기 위한 제어기로서 기능한다. 통합된 전력 검출기 (281) 는 전력계 (294) 및 A/D 변환기 (295) 를 포함한다. 제어 회로 (285 ; 도 2 참조) 는 통합된 전력 검출기 (281) 로부터의 신호를 이용하여, 역방향 링크 증폭기 (221) 의 출력 전력을 결정한다. 통합된 제어 회로 (285) 는 통합된 전력 검출기 (281) 로부터의 신호를 이용하여 이득을 결정하고, 메모리 (292) 에 저장된 명령들에 응답하여 역방향 링크 증폭기 (221) 를 제어하는 프로세서 (291) 를 사용한다. 통상적으로, 통합된 전력 검출기 (281) 에 의해 제어 회로 (285) 로 제공된 신호는 전력 메트릭이다.

도 2 의 중계기 (202) 는 모니터링되거나 모니터링되지 않는 CDMA 중계기 시스템으로서 또는 모니터링되거나 모니터링되지 않는 CDMA 중계기 시스템의 일부로서 사용될 수도 있다. 또한, 중계기 (202) 는 임의의 무선 통신 시스템을 위한 모니터링되거나 모니터링되지 않는 중계기 시스템으로서 사용될 수도 있다.

도 3 은 역방향 링크 기능을 나타내는 모니터링된 CDMA 중계기 시스템 (302) 을 도시한 개략적인 블록도이다. CDMA 중계기 시스템 (302) 의 역방향 링크는 수신기 (304), 증폭기 (306), 송신기 (308), 모니터링 시스템 (310), 출력 링크 (321), 중계기 측정 시스템 (320), 및 통신 디바이스 (324) 에 접속된 통신 링크 (322) 를 포함한다. 도 3 은 컴포넌트의 기능을 도시하는데, 여기서 수신기 (304), 증폭기 (306) 및 송신기 (308) 가 집합적으로 도 2 에서의 역방향 링크 증폭기 (221) 의 기능을 수행한다. 유사하게, 또한 도 2 에 도시된 바와 같이, 중계기 측정 시스템 (320) 은, 전력 검출기 (281), 제어 회로 (285) 및 RF 스위치 (271) 와 관련하여 전술한 기능을 수행한다.

사용자 디바이스 (331) 로부터의 입력 CDMA 신호 (312) 는 수신기 (304) 에 의해 수신된다. 수신기 (304) 는 증폭기 (306) 에 접속된다. 증폭기 (306) 는 송신기 (308) 에 접속된다. 송신기 (308) 는 출력 CDMA 신호 (314) 를 기지국 (333) 으로 송신한다. 각종 구성에 있어서, 모니터링 시스템 (310) 은 수신기 (304), 증폭기 (306), 및/또는 송신기 (308) 에 접속될 수 있다. 중계기 측정 시스템 (320) 은 출력 링크 (321) 에 의해 모니터링 시스템 (310) 에 접속되고, 또한 통신 링크 (322) 에 접속된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 중계기 시스템에 사용될 수 있는 다수의 다른 컴포넌트 및 구성이 존재한다는 것을 인식할 것이다.

모니터링 시스템 (310) 은, 수신기 (304), 증폭기 (306), 및/또는 송신기 (308) 로부터의 메트릭을 측정할 수 있다. 그런 다음, 모니터링 시스템 (310) 은 이 메트릭을 출력 링크 (321) 를 통해 중계기 측정 시스템 (320) 으로 송신한다. 중계기 측정 시스템 (320) 은 모니터링 시스템 (310) 으로부터 메트릭을 수신하고, 이 메트릭에 기초하여 CDMA 중계기 시스템 (302) 을 통한 호 트래픽의 양을 결정한다. 중계기 측정 시스템 (320) 은 스위치 제어 (341) 로 도시된 바와 같이 RF 스위치 (271 ; 도 2 참조) 의 스위칭을 제어함으로써 모니터링 시스템 (310) 을 제어한다. 이는 RoT 와 같이 트래픽에 관련된 펑크션 (function) 의 모니터링을 가능하게 한다.

중계기 측정 시스템 (320) 은 CDMA 중계기 (구성요소 304, 306, 308 및 310) 와 공존할 수도 있고, 원격 위치될 수도 있다. 중계기 측정 시스템 (320) 은 통신 링크 (322) 를 통해 호 트래픽의 양을 송신할 수도 있다. 중계기 측정 시스템 (320) 의 일례로는 본 발명을 지원하는 소프트웨어로 구성된 퍼스널 컴퓨터가 있다. 중계기 측정 시스템 (320) 은, 현재 전력 레벨이 소정의 전력 레벨을 초과하는지 여부를 결정하고, 현재 전력 레벨이 소정의 전력 레벨을 초과한다는 긍정 결정에 응답하여 신호를 송신할 수도 있다. 그러므로, 중계기 측정 시스템 (320) 은, 현재 전력 레벨에 관련된 RoT 또는 또다른 인자가 소정의 전력 레벨을 초과하는지 여부를 결정하고, 현재 전력 레벨이 소정의 전력 레벨을 초과한다는 긍정 결정에 응답하여 신호를 송신할 수도 있다. 대안적으로, 중계기 측정 시스템 (320) 은 현재 전력 레벨을 메모리에 저장할 수도 있다. 대안적으로, 중계기 측정 시스템 (320) 은 현재 RoT 또는 현재 전력 레벨을 메모리에 저장할 수도 있다. RoT 측정치를 획득하는 경우에, 현재 전력 레벨이 이용된다.

RoT 를 이용하여, 사용자의 수와 같이 특정 트래픽-관련 펑크션을 결정하는 것이 가능하다. 도 4 는 신호 출력 전력이 중계기를 통한 사용자의 수에 비례 하여 증가하는 것을 나타낸다. 그러나, 사용자의 수가 비교적 적은 경우에 (그래프의 좌측) 상이한 이득에서의 중계기에 대한 값 (401, 402, 403) 은 매우 근접한다는 것을 확인할 수 있다. 그러므로, 소수의 사용자가 존재하는 경우에, RoT 값은 작다. 그에 따라, RoT 값의 정확한 측정치를 획득하기 위해서 정확한 교정값을 획득하는 것이 필요하다.

중계기 측정 시스템의 동작

도 5 는 본 발명의 프로세스를 도시한 흐름도이다. 시작 (단계 501) 이후에, 프로세서는, RoT 측정이 수행되어야 하는지 여부를 판정한다 (단계 503). 출력 전력이 판독되고 (단계 504), 출력 전력에 기초하여 RoT 의 결정이 이루어진다 (단계 506). 그런 다음, 타임스탬프와 함께 RoT 값이 저장된다 (단계 508).

그런 다음, 프로세서는, 기준선 열잡음 레벨의 교정 절차가 유리하게 이루어질 수도 있는지 여부를 판정한다 (단계 521). 교정에 대한 요건의 판정 (단계 521) 은 최종 교정부터의 시간, 판독의 수 또는 또다른 인자에 기초한다 (단계 521). 교정 절차가 요구되는 경우, RF 스위치 (271 ; 도 2 참조) 는 표준 부하로 설정된다 (단계 522). 증폭기 출력의 안정화가 허용되는데 (단계 523), 이는 통상적으로 매우 짧은 시간 주기이다. 그런 다음, 증폭기에 적용된 표준 부하에 대해 출력 전력이 판독된다 (단계 525). 그런 다음, 출력 전력의 값이 교정값으로서 저장되고 (단계 526), RF 스위치는 정상 동작으로 설정된다 (단계 527). 정상 동작으로의 RF 스위치의 설정 (단계 527) 및 교정값으로서 출력의 저장 (단계 526) 은 어느 순서로도 수행될 수 있다.

그런 다음, 단계 506 에서 RoT 의 후속 결정을 위해 교정값이 이용된다. 기준선 열잡음 레벨에 대한 교정의 결정이 요구되지 않는 경우, 업데이트가 이루어지지 않는다. 어느 경우에나, RoT 의 결정이 이루어지고 (단계 503), 그에 따라 루프를 반복하게 된다. 이는 RoT 와 같이 트래픽에 관련된 펑크션뿐만 아니라, 소모된 채널 용량의 백분율 또는 사용자의 수와 같은 RoT 에 기초한 다른 계산의 모니터링을 가능하게 한다. 이들 측정치는 필요에 따라 사용자 없음에 기초한 열잡음 레벨의 비교로 취해질 수 있다.

정상 동작으로의 RF 스위치의 설정에서 끝나는 표준 부하로의 RF 스위치의 설정의 시퀀스는, 필요한 판독 (단계 523, 단계 525) 을 획득하기에 충분하도록 계산된 시간 주기이지만, QoS 에서의 현저한 열화를 야기시키지 않도록 충분히 단기간에 수행된다.

교정의 기능 동작

도 6 은 본 발명에 따라 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 프로세스 (600) 를 도시한 흐름도이다. 교정 시작 (단계 601) 이후에, 신호 소스로부터 소정의 입력 부하로 증폭기의 입력이 스위칭된다 (단계 605). 신호 소스에 접속된 출력과 소정의 입력 부하에 출력 사이의 차이가 측정된다 (단계 607). 이 차이는 신호 소스에 접속된 증폭기 입력에 대한 증폭기 출력과 소정의 입력 부하에 접속된 증폭기 입력에 대한 증폭기 출력으로부터 측정되고 (단계 607), 이는 예를 들어 신 호 소스에 접속된 증폭기와 소정의 입력 부하에 접속된 증폭기 사이에 취해진 차이일 수도 있다. 그런 다음, 제 1 스위치 상태 및 제 2 스위치 상태에 대응하는 증폭기의 출력의 결정이 이루어진다 (단계 608). 이들 출력에서의 차이는 교정된 측정치이다 (단계 611).

RoT 측정치에 대한 감쇠의 이용

도 7 은 RoT 측정치를 획득하는데 신호 입력의 감쇠가 이용되는 중계기 (702) 를 도시한 개략적인 블록도이다. 중계기 (702) 는 서버 안테나 (704), 서버 듀플렉서 (706), 도너 출력 듀플렉서 (708) 및 도너 안테나 (710) 를 포함한다. 역방향 링크 또는 업링크 증폭기 (721) 는 입력 링크 (723) 에 의해 서버 듀플렉서 (706) 에 접속되고, 또한 출력 링크 (725) 에 의해 도너 출력 듀플렉서 (708) 에 접속된다. 순방향 링크 또는 다운링크 증폭기 (731) 는 순방향 링크 커넥션 출력 (733) 에 의해 도너 출력 듀플렉서 (708) 에 접속되고, 순방향 링크 커넥션 입력 (735) 에 의해 서버 듀플렉서 (706) 에 접속된다. 서버 안테나 링크 (741) 는 서버 안테나 (704) 를 서버 듀플렉서 (706) 에 접속시키고, 도너 안테나 링크 (743) 는 도너 안테나 (710) 를 도너 출력 듀플렉서 (708) 에 접속시킨다. 순방향 및 역방향 각각에서 단일 증폭기의 도시는 단순화이고, 실제 역방향 링크 증폭기 (721) 및 순방향 링크 증폭기 (731) 는 각각 저잡음 증폭기 및 전력 증폭기와 같은 다수의 증폭기로서 구성된다.

순방향 경로에 있어서, 도너 안테나 (710) 는 기지국 (756) 으로부터 무선 신호를 수신하고, 수신된 신호를 도너 안테나 링크 (743) 를 통해 도너 출력 듀플렉서 (708) 로 송신한다. 도너 출력 듀플렉서 (708) 는 이 신호를 수신하여, 이 신호를 순방향 링크 증폭기 (731) 로 송신한다. 순방향 링크 증폭기 (731) 는 도너 출력 듀플렉서 (708) 로부터의 신호를 증폭하여, 이 신호를 서버 듀플렉서 (706) 로 송신한다. 서버 듀플렉서 (706) 는 이 신호를 수신하여, 이 신호를 서버 안테나 링크 (741) 를 통해 서버 안테나 (704) 로 송신한다. 서버 안테나 (704) 는 서버 듀플렉서 (706) 로부터 신호를 수신하여, 모바일 전화기와 같은 무선 통신 디바이스 (WCD ; 758) 로 무선 신호를 송신한다. 역방향 경로에 있어서, 서버 안테나 (704) 는 통신 디바이스 (758) 로부터 프레임화 공유 채널 통신 신호를 수신한다. 서버 안테나 (704) 는 수신된 신호를 서버 안테나 링크 (741) 를 통해 서버 듀플렉서 (706) 로 송신한다. 서버 듀플렉서 (706) 는 이 수신 신호를 수신하여, 이 수신 신호를 입력 링크 (723) 를 통해 역방향 링크 증폭기 (721) 로 송신한다. 역방향 링크 증폭기 (721) 는 서버 듀플렉서 (706) 로부터의 프레임화 공유 채널 통신 신호를 증폭하여, 이 신호를 출력 링크 (725) 를 통해 도너 출력 듀플렉서 (708) 로 송신한다. 도너 출력 듀플렉서 (708) 는 역방향 링크 증폭기 (721) 로부터 신호를 수신하여, 이 신호를 도너 안테나 링크 (743) 를 통해 도너 안테나 (710) 로 송신한다. 도너 안테나 (710) 는 도너 출력 듀플렉서 (708) 로부터 신호를 수신하여, 기지국 (756) 으로 무선 신호를 송신한다. 이 역방향 동작은 모바일 전화기로부터 기지국으로의 통신을 위한 중계기의 역방향 링크를 포함한다.

RF 스위치 (271 ; 도 2 참조) 대신에, 역방향 링크 이득 경로에서 중계기에 대해, 서버 안테나 (704) 와 역방향 링크 증폭기 (721) 사이에 RF 감쇠기 (771) 가 부가된다. 도시된 구성에 있어서, RF 감쇠기 (771) 는 서버 듀플렉서 (706) 와 역방향 링크 증폭기 (721) 사이에 삽입된다. RF 감쇠기 (771) 는 서버 듀플렉서 (706) 를 통해 수신된 서버 안테나 (704) 로부터의 신호를 감쇠시키는데 사용된다. 교정 임피던스는 감쇠기가 고감쇠 상태에 있는 경우에 역방향 링크 증폭기 (721) 에 나타나고, 열잡음 레벨 아래로 임의의 WCD 신호를 감쇠시킴으로써 열잡음 레벨의 교정을 제공한다. 감쇠기 특성 임피던스가 회로 임피던스 (예를 들어, 50Ω) 에 정합되기 때문에, 이는 열 교정에 대해 정정 임피던스를 제공한다. 증폭기가 그 공칭 임피던스에서 감쇠기의 공칭 임피던스에 의해 정합되는 경우, 회로는 열잡음의 유효 추정치를 획득한다.

정상 동작에 있어서, RF 감쇠기 (771) 는, 정상 역방향 링크 트래픽이 감쇠되지 않은 상태로 중계기를 통과할 수 있도록 서버 안테나와 역방향 링크 증폭기 체인 사이의 감쇠를 감소시킬 것이다. 교정 모드에 있어서, 서버 듀플렉서 (706) 와 역방향 링크 증폭기 (721) 사이의 커넥션에 대한 입력이 감쇠되어, 역방향 링크 증폭기 (721) 에 대한 입력의 대부분은 RF 감쇠기 (771) 를 포함한 회로로부터 비롯될 것이다. RF 스위치 (271 ; 도 2 참조) 에 대한 경우와 같이, RF 감쇠기 (771) 는 실질적으로 서버 안테나 (704) 및 서버 듀플렉서 (706) 를 통해 수신되어 역방향 링크 증폭기 (721) 로 제공되는 신호를 감쇠시킨다. 그러면, 증폭기의 출력에서 2 개의 상태들 사이의 전력 차이는 RoT 값의 교정된 측정치를 산출할 것이다.

도 2 의 회로에 대한 경우와 같이, 도 7 의 회로는 통합된 전력 검출기 (781) 를 사용하고, 이 통합된 전력 검출기 (781) 는 제어 회로 (785) 에 대한 출력 링크 (783) 를 포함한다. 제어 회로 (785) 는 프로세서 (791) 및 메모리 (792) 를 포함하고, RF 감쇠기 (771) 의 동작을 제어하기 위한 제어기로서 기능한다. 통합된 전력 검출기 (781) 는 전력계 (794) 및 A/D 변환기 (795) 를 포함한다. 제어 회로 (785) 는 통합된 전력 검출기 (781) 로부터의 신호를 이용하여, 역방향 링크 증폭기 (721) 의 출력 전력을 결정한다. 통합된 전력 검출기 (781) 는 전력 센서 (787) 및 A/D 변환기 (788) 를 포함한다. 통합된 제어 회로 (785) 는, 메모리 (792) 에 저장된 명령들에 응답하여 전력 측정치를 결정하기 위해서 통합된 전력 검출기 (781) 로부터의 신호를 이용한다. 통상적으로, 통합된 전력 검출기 (781) 에 의해 제어 회로 (785) 로 제공된 신호는 전력 메트릭이다.

중계기 (702) 의 정상 동작은 영 감쇠 (신호가 감쇠나 손실이 전혀 없이 또는 거의 없이 직통함) 에서 RF 감쇠기 (771) 와 함께 수행된다. 서버 듀플렉서 (706) 를 통해 수신된 서버 안테나 (704) 로부터의 모든 WCD (전화기) 신호가 열잡음 전력보다 훨씬 더 낮은 레벨로 감쇠되도록, RF 감쇠기 (771) 를 고감쇠 상태에 배치함으로써, 교정이 수행된다. 이와 같이, 역방향 링크 증폭기 (721) 는 2 개의 신호, 즉 영 감쇠 상태에서의 RF 감쇠기 (771) 에 대한 정상 WCD 신호, 및 대개 고감쇠 상태에서의 RF 감쇠기 (771) 에 대한 열잡음을 인식한다. 이는 프로 세서가 RoT 를 계산하는 것을 허용한다. 임의의 WCD 신호가 현저하게 열잡음 아래의 값으로 감쇠되어, WCD 신호가 열잡음의 공칭값에 오류를 일으키지 않도록, 감쇠의 최대값이 충분히 큰 감쇠기에 대한 요건이 존재한다. 열잡음 아래의 20dB 의 비율은 실제 시스템에서 충분할 것이다.

통신국의 기능 동작

도 8 은 이득 및 잡음을 교정할 수 있는 무선 주파수 통신국 (800) 의 기능 동작을 도시한 도면이다. 무선 주파수 통신국 (800) 은 증폭기 (803) 로부터 RoT 와 같은 전기적 특성의 측정치를 획득하여, 그 교정을 수행한다. 스위칭 유닛 (805) 은 증폭기 (803) 로 입력 (807) 을 제공하고, 증폭기 (803) 가 신호 소스 (811) 로부터 신호를 수신하는 제 1 상태와, 증폭기 (803) 가 부하 (812) 로부터 신호를 수신하는 제 2 상태 사이에서 이 입력 (807) 을 스위칭하는데 사용된다. 이득 측정치 획득 유닛 (823) 은 증폭기 (803) 의 출력 (825) 을 수신하여, 그 측정치를 출력 결정 유닛 (827) 으로 제공한다. 출력 결정 유닛 (827) 은 출력의 전기적 특성을 측정한다. 전기적 특성은, 제 1 스위치 상태에서 취해진 측정치와 제 2 스위치 상태에서 취해진 측정치 사이의 대응성을 결정함으로써 획득되고, 그에 따라 증폭기의 출력에서 2 개의 스위치 상태들 사이의 전력 차이가 교정된 측정치를 산출하게 된다.

도 2, 도 3, 도 7 및 도 8 에 도시된 구성 각각은 이득 및 잡음을 교정함으로써 전기적 특성의 측정치를 획득하기 위해서 통신국에서 이용될 수 있다. 도 2 와 관련하여 전술한 바와 같이, 신호 소스로부터 증폭기로의 입력을 제어하기 위한 수단이 사용되어, 제 1 스위치 상태에 대응하는 제 1 상태에서 신호 소스로부터 증폭기로 신호를 선택적으로 제공한다. 입력을 제어하기 위한 수단은 RF 스위치 (271) 일 수도 있다. 적어도 제 2 스위치 상태에 대응하는 제 2 상태 동안에 소정의 입력 부하를 제공하기 위한 수단이 제공될 수도 있다. RF 스위치 (271) 및 50Ω 부하가 증폭기에 대한 신호를 실질적으로 감쇠시키도록 그 입력을 제어하기 위한 수단을 제공하도록, 소정의 입력 부하는 50Ω 부하일 수도 있다. 통합된 전력 검출기 (281) 는 신호 소스로부터 증폭기에 의해 수신된 신호에 대응하는 제 1 상태 및 제 2 상태에 대응하는 증폭기의 출력 사이의 차이를 측정하기 위한 수단을 제공한다. 전력계 (294) 및 A/D 변환기 (295) 를 포함한 통합된 전력 검출기 (281) 는 제 1 상태 및 제 2 상태에 대응하는 증폭기의 출력을 결정하기 위한 수단을 제공하고, 그에 따라 증폭기의 출력에서 2 개의 상태들 사이의 전력 차이가 교정된 측정치를 산출하게 된다.

전술한 기능은 CDMA 중계기 시스템 (302 ; 도 3 참조) 에 의해, RoT 측정치를 획득하는데 신호 입력의 감쇠가 이용되는 중계기 (702 ; 도 7 참조) 에 의해, 또한 무선 주파수 통신국 (800 ; 도 8 참조) 에 의해 달성될 수 있다.

부가적인 변형

역방향 링크에서의 RoT 의 측정이 기재되었지만, 컴포넌트의 적절한 배치에 의해 순방향 링크에서의 측정치를 제공하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서에 개시된 실시형태와 관련하여 전술한 각종 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 교환성을 명백히 예시하기 위해서, 각종 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘은 일반적으로 그 기능성 면에서 전술되었다. 이러한 기능성이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지는, 전체 시스템에 대한 설계 제약 및 특정 애플리케이션에 종속한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 각 특정 애플리케이션에 대해 상이한 방식으로 전술한 기능성을 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정은 본 발명의 범위로부터의 벗어남을 야기하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에 개시된 실시형태와 관련하여 전술한 각종 예시적인 논리 블록, 모듈 및 회로는, 본 명세서에 기재된 기능을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 나 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로 이 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는, 예를 들어 DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이 러한 구성과 같은 컴퓨팅 디바이스의 조합으로서 구현될 수도 있다.

본 명세서에 개시된 실시형태와 관련하여 전술한 알고리즘 또는 방법은, 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 조합으로 직접적으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 존재할 수도 있다. 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고, 또한 정보를 이 저장 매체에 기록할 수도 있도록, 예시적인 저장 매체가 프로세서에 연결된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 존재할 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기에 존재할 수도 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기에서 개별 컴포넌트로서 존재할 수도 있다.

개시된 실시형태의 이전의 설명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이들 실시형태에 대한 각종 변형은 손쉽게 명백할 것이고, 본 명세서에 정의된 일반적인 원칙은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 제시된 실시형태에 한정되는 것으로 의도되지는 않고, 본 명세서에 개시된 원칙 및 신규 특징에 일치하는 가장 광범위한 범위를 따르는 것이다.

Claims

무선 주파수 통신국에서, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법으로서,

신호 소스와 소정의 입력 부하 사이에서 증폭기에 대한 입력을 스위칭하는 단계;

상기 신호 소스로부터 상기 증폭기에 의해 수신된 신호들에 대응하는 제 1 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력과, 상기 소정의 입력 부하에 접속된 상기 증폭기에 대응하는 제 2 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력 사이의 차이를 측정하는 단계; 및

상기 제 1 스위치 상태 및 상기 제 2 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력을 결정하는 단계로서, 그에 따라 상기 증폭기에 대한 입력을 스위칭하는 단계로부터 기인한 상기 증폭기의 출력에서의 전력 차이는 교정된 측정치를 산출하는, 상기 증폭기의 출력을 결정하는 단계를 포함하며,

상기 방법은,

측정되는 신호에 의해 반송되는 통신의 프레임 레이트에 대응하는 프레임 주기를 결정하는 단계;

상기 프레임 주기보다 짧은 테스트 시퀀스를 위한 시간 주기를 선택하는 단계로서, 상기 시간 주기 동안에 상기 신호의 중단은 실질적으로 상기 통신을 중단하지는 않는, 상기 시간 주기를 선택하는 단계; 및

상기 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하고, 상기 제 1 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력과 상기 제 2 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력 사이의 상기 차이를 측정하고, 상기 선택된 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력을 상기 신호 소스로 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정된 증폭기의 출력은, 상기 증폭기로부터의 열잡음에 대한 상기 증폭기에 의해 수신된 전체 전력의 비율에 대응하는 RoT (Rise-over-Thermal) 값을 제공하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 2 항에 있어서,

교정 모드에 있어서, 상기 증폭기는 상기 소정의 입력 부하로부터 입력을 수신하고, 상기 증폭기의 출력에서 2 개의 스위칭 상태들 사이의 전력 차이는, 상기 RoT 값의 교정된 측정치를 산출하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 3 항에 있어서,

RoT 값들이 소정의 임계치 아래로 측정되는 경우에, RoT 를 측정하기 위해 제 1 공칭 샘플링 사이클을 이용하는 단계; 및

RoT 값들이 상기 소정의 임계치를 초과하는 경우에, 상기 제 1 공칭 샘플링 사이클의 주파수를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 1 항에 있어서,

통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 신호 소스와 상기 증폭기 사이에 위치되며 상기 소정의 입력 부하를 상기 증폭기에 선택적으로 접속시키는 스위치를 사용하여 상기 증폭기에 대한 입력을 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정의 입력 부하를 교정 부하로서 제공하는 단계를 더 포함하고, 그에 따라 상기 증폭기와 상기 신호 소스 사이에서 신호들을 선택적으로 수신하기 위한 스위치를 사용하여, 상기 교정 부하를 상기 증폭기에 선택적으로 접속시키는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
통신 신호 트래픽의 측정치를 제공하는 통신 디바이스로서,

신호 증폭기의 신호 입력에 접속되어, 상기 신호 증폭기가 신호를 수신하는 제 1 입력을 수신하는 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 상기 신호 증폭기에 대한 신호 입력을 제어하는 제어 디바이스로서, 상기 제 2 상태에서 상기 신호 증폭기에 대한 신호는 실질적으로 감쇠되는, 상기 제어 디바이스;

상기 신호 증폭기에 접속되어, 적어도 상기 제 2 상태에서 상기 신호 증폭기로 입력을 제공하는 부하; 및

상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태에서 상기 제어 디바이스를 동작시키는 제어기를 포함하고,

상기 제어기는, 일 동작 모드로서, 동작 모드 테스트 레이트로 상기 제 1 상태와 상기 제 2 상태 사이의 스위칭 기능을 제공하고, 상기 동작 모드 테스트 레이트는, 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 신호 입력 오프 타임, 및 상기 신호가 실질적으로 감쇠된 상태에서 상기 신호 증폭기와 상기 부하의 접속에 따른 무활동 모드 (quiescent mode) 에서의 전기적 특성의 측정치를 획득하기 위한 최소 무활동 시간보다 큰 상기 제 2 상태의 지속기간을 갖고, 그에 따라 상기 신호 증폭기를 통해 송신되는 통신을 중단하지 않으면서 상기 무활동 모드에서 상기 신호 입력의 감지를 제공하며,

상기 제어 디바이스는, 상기 통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의해 결정되거나 상기 통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 상기 신호 입력 오프 타임을 제공하는, 통신 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 신호 증폭기의 출력과 통신하여, 상기 신호 증폭기의 이득 측정치를 획득하는 검출기를 더 포함하고,

상기 검출기는 증폭기 출력을 측정하고, 상기 무활동 모드 및 상기 동작 모드에서 상기 신호 증폭기로부터 출력된 신호의 표시를 획득할 수 있는, 통신 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 신호 증폭기의 출력과 통신하여, 상기 신호 증폭기의 출력 전력 측정치를 획득하고, 상기 무활동 모드 및 상기 동작 모드에서의 신호 출력 전력값들의 표시를 획득함으로써, 수신된 신호 전력의 표시를 제공할 수 있는 검출기를 더 포함하는, 통신 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 무활동 모드에서의 전기적 특성의 측정치와 비-무활동 모드에서 획득된 전기적 특성의 측정치를 비교함으로써, RoT (Rise over Thermal) 측정치를 렌더링하는 회로를 더 포함하고,

상기 제어 디바이스는 상기 신호 입력을 상기 신호 증폭기에 접속시켜, 상기 전기적 특성이 신호 전력에 대응하는 상기 비-무활동 모드를 확립하는, 통신 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 신호 증폭기의 결정된 출력은, 상기 증폭기로부터의 열잡음에 대한 상기 증폭기에 의해 수신된 전체 전력의 비율에 대응하는 RoT (Rise-over-Thermal) 값을 제공하는, 통신 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 제어 디바이스는 상기 신호 증폭기의 신호 입력에 접속된 스위치를 포함하고,

상기 스위치는, 신호를 수신하는 제 1 입력과 제 2 입력 사이에서 스위칭하는, 통신 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 제어 디바이스는 상기 신호 증폭기의 신호 입력 및 상기 신호 증폭기에 접속된 감쇠기를 포함하고,

상기 감쇠기는 상기 제 2 상태에서 상기 신호 증폭기에 대한 상기 신호의 감쇠를 달성하는, 통신 디바이스.
무선 주파수 통신국에서 신호 특성값의 측정치를 획득하는 방법 단계들을 수행하도록 머신에 의해 실행가능한 명령의 프로그램을 유형적으로 포함하는 머신에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스로서,

상기 신호 특성값의 측정치를 획득하는 방법 단계들은,

RF 증폭기에 대한 입력과 신호 소스를 교호 접속시켜 활성 상태 측정치를 획득하기 위해서 상기 RF 증폭기에 대한 입력을 제어하고, 무활동 (quiescent) 상태 측정치를 결정하기 위해서 적어도 제 2 상태에서 소정의 교정 입력 부하를 수용하도록 접속된 상기 RF 증폭기로 제공되는 상기 신호 소스를 실질적으로 감쇠시키는 단계로서, 그에 따라 상기 증폭기의 출력에서 상기 2 개의 제어 상태들 사이의 전력 차이는 신호 품질의 교정된 측정치를 산출하는, 상기 RF 증폭기에 대한 입력을 제어하고, 상기 RF 증폭기로 제공되는 상기 신호 소스를 실질적으로 감쇠시키는 단계; 및

상기 신호 소스로부터 상기 증폭기에 의해 수신된 통신이 소정의 제한들 내에서 열화되는 최대 시간, 및 상기 무활동 상태 측정치를 획득하는데 필요한 최소 시간에 의해 제한된 시간 파라미터들 내에서 상기 RF 증폭기에 대한 입력의 상기 교호 접속을 수행하는 단계를 포함하는, 머신에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스.
제 19 항에 있어서,

상기 신호 품질의 교정된 측정치는, 상기 증폭기로부터의 열잡음에 대한 상기 증폭기에 의해 수신된 전체 전력의 비율에 대응하는 RoT (Rise-over-Thermal) 값을 제공하는, 머신에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스.
제 19 항에 있어서,

상기 시간 파라미터들은, 통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의한 또는 상기 통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 대응하는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간에 상기 소정의 교정 입력 부하에 대해 상기 제어 상태를 확립하는, 머신에 의해 판독가능한 프로그램 저장 디바이스.
무선 주파수 통신국에서, 이득 및 잡음을 교정하는 방법으로서,

신호 소스로부터 증폭기에 의해 수신된 통신이 소정의 제한들 내에서 열화되는 최대 시간, 및 무활동 (quiescent) 상태 측정치를 획득하는데 필요한 최소 시간에 의해 제한된 시간 파라미터들을 확립하는 단계;

상기 확립된 시간 파라미터들 내에서, 상기 신호 소스로부터 수신된 신호들을 상기 증폭기로 제공하기 위해서 상기 신호 소스와 RF 증폭기 사이에 위치된 제어 디바이스를 사용하여 상기 증폭기에 대한 입력의 제어를 달성하고, 적어도 상기 수신된 신호들이 실질적으로 감쇠되는 교정 모드 동안에 상기 증폭기로 교정 부하를 제공하는 단계; 및

상기 교정 모드에서, 현저하게 감쇠된 상기 증폭기의 입력으로의 상기 수신 된 신호들에 대해 신호값을 획득하는 단계를 포함하는, 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 22 항에 있어서,

동작 모드에서, 상기 RF 증폭기를 상기 신호 소스에 접속시킴으로써 상기 제어를 달성하는 2 개의 스위치 상태들을 갖는 RF 스위치로 대응 신호값을 획득하는 단계를 더 포함하고,

상기 증폭기의 출력에서 상기 2 개의 스위치 상태들 사이의 전력 차이는 감쇠를 제공하고, 신호 품질의 교정된 측정치를 산출하는, 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 신호 품질의 교정된 측정치는, 상기 증폭기로부터의 열잡음에 대한 상기 증폭기에 의해 수신된 전체 전력의 비율에 대응하는 RoT (Rise-over-Thermal) 값을 제공하는, 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 24 항에 있어서,

측정되는 신호에 의해 반송되는 통신의 프레임 레이트에 대응하는 프레임 주기를 결정하는 단계;

상기 프레임 주기보다 짧은 테스트 시퀀스를 위한 시간 주기를 선택하는 단 계로서, 상기 시간 주기 동안에 상기 신호의 중단은 실질적으로 상기 통신을 중단하지는 않는, 상기 시간 주기를 선택하는 단계; 및

상기 RF 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하고, 제 1 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력과 제 2 스위치 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력 사이의 상기 차이를 측정하고, 상기 선택된 시간 주기 내에서 상기 RF 증폭기에 대한 입력을 상기 신호 소스로 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 25 항에 있어서,

통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의해 결정되거나 상기 통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간 주기 내에서 상기 RF 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하는 단계를 더 포함하는, 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 22 항에 있어서,

동작 모드에서, 상기 RF 증폭기로 제공되는 상기 신호 소스를 감쇠시킴으로써 상기 제어를 달성하는 감쇠기로 대응하는 신호값을 획득하는 단계를 더 포함하고,

감쇠 및 감소된 감쇠로부터 기인한 전력 차이는 신호 품질의 교정된 측정치를 산출하는, 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
이득 및 잡음을 교정할 수 있는 무선 주파수 통신국으로서,

제 1 상태에서 신호 소스로부터의 신호를 증폭기로 선택적으로 제공하기 위해서 상기 신호 소스로부터 상기 증폭기에 대한 입력을 제어하기 위한 수단;

적어도 제 2 상태 동안에 소정의 입력 부하를 제공하기 위한 수단으로서, 상기 제 2 상태에서 상기 입력을 제어하기 위한 수단은 상기 증폭기에 대한 상기 신호를 실질적으로 감쇠시키는, 상기 소정의 입력 부하를 제공하기 위한 수단;

상기 신호 소스로부터 상기 증폭기에 의해 수신된 신호들에 대응하는 상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력 사이의 차이를 측정하기 위한 수단; 및

상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력을 결정하기 위한 수단으로서, 그에 따라 상기 증폭기의 출력에서 2 개의 상태들 사이의 전력 차이는 교정된 측정치를 산출하는, 상기 증폭기의 출력을 결정하기 위한 수단을 포함하며,

상기 무선 주파수 통신국은,

측정되는 신호에 의해 반송되는 통신의 프레임 레이트에 대응하는 프레임 주기를 결정하기 위한 수단;

상기 프레임 주기보다 짧은 테스트 시퀀스를 위한 시간 주기를 선택하기 위한 수단으로서, 상기 시간 주기 동안에 상기 신호의 중단은 실질적으로 상기 통신을 중단하지는 않는, 상기 시간 주기를 선택하기 위한 수단; 및

상기 선택된 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력으로서 상기 신호 소스를 제공하고, 상기 테스트 시퀀스 동안에 상기 증폭기에 대한 신호를 실질적으로 감쇠시키도록 상기 증폭기에 대한 입력을 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 주파수 통신국.
제 28 항에 있어서,

상기 입력을 제어하기 위한 수단은, 상기 신호 소스와 상기 소정의 입력 부하 사이에서 상기 증폭기에 대한 입력을 스위칭하기 위한 수단을 포함하고,

상기 스위칭하기 위한 수단은, 상기 신호 소스와 상기 증폭기 사이에 위치되어, 상기 소정의 입력 부하를 상기 증폭기에 선택적으로 접속시키는, 무선 주파수 통신국.
제 29 항에 있어서,

교정 모드에 있어서, 상기 증폭기는 상기 소정의 입력 부하로부터 입력을 수신하고, 상기 증폭기의 출력에서 2 개의 스위칭 상태들 사이의 전력 차이는, RoT 값의 교정된 측정치를 산출하는, 무선 주파수 통신국.
제 30 항에 있어서,

RoT 값들이 소정의 임계치 아래로 측정되는 경우에, RoT 를 측정하기 위해 제 1 공칭 샘플링 사이클을 이용하기 위한 수단; 및

RoT 값들이 상기 소정의 임계치를 초과하는 경우에, 상기 증폭기가 보다 긴 듀티 사이클을 겪도록 하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 주파수 통신국.
삭제
제 28 항에 있어서,

통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의해 결정되거나 상기 통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력의 스위칭을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 주파수 통신국.
제 28 항에 있어서,

상기 소정의 입력 부하를 교정 부하로서 제공하기 위한 수단을 더 포함하고, 그에 따라 상기 증폭기와 상기 신호 소스 사이에서 신호들을 선택적으로 수신하기 위한 스위치를 사용하여, 상기 교정 부하를 상기 증폭기에 선택적으로 접속시키는, 무선 주파수 통신국.
삭제
무선 주파수 통신국에서, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법으로서,

신호 소스로부터의 신호를 실질적으로 감쇠시키기 위해서 제 2 상태에서 수신된 신호를 감소시킴으로써, 소정의 입력 부하에 접속된 증폭기에 대응하는 상기 제 2 상태와, 상기 증폭기에 의해 수신된 신호들에 대응하는 제 1 상태 사이에서 상기 증폭기에 대한 입력의 제어를 달성하는 단계;

적어도 상기 제 2 상태 동안에, 상기 소정의 입력 부하에서 상기 증폭기의 입력의 접속을 확립하는 단계;

상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력 사이의 차이를 측정하는 단계; 및

상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력을 결정하는 단계로서, 그에 따라 상기 증폭기의 출력에서 상기 2 개의 제어 상태들 사이의 전력 차이는 교정된 측정치를 산출하는, 상기 증폭기의 출력을 결정하는 단계를 포함하며,

상기 방법은,

측정되는 신호에 의해 반송되는 통신의 프레임 레이트에 대응하는 프레임 주기를 결정하는 단계;

상기 프레임 주기보다 짧은 테스트 시퀀스를 위한 시간 주기를 선택하는 단계로서, 상기 시간 주기 동안에 상기 신호의 중단은 실질적으로 상기 통신을 중단하지는 않는, 상기 시간 주기를 선택하는 단계; 및

상기 증폭기에 대한 입력의 제어를 수행하고, 상기 제 1 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력과 상기 제 2 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력 사이의 상기 차이를 측정하고, 상기 선택된 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력을 상기 신호 소스로 제어하는 단계를 더 포함하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 36 항에 있어서,

상기 결정된 증폭기의 출력은, 상기 증폭기로부터의 열잡음에 대한 상기 증폭기에 의해 수신된 전체 전력의 비율에 대응하는 RoT (Rise-over-Thermal) 값을 제공하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
제 37 항에 있어서,

RoT 값들이 소정의 임계치 아래로 측정되는 경우에, RoT 를 측정하기 위해 제 1 공칭 샘플링 사이클을 이용하는 단계;

RoT 값들이 상기 소정의 임계치를 초과하는 경우에, 상기 제 1 공칭 샘플링 사이클의 주파수를 감소시키는 단계; 및

통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의해 결정되거나 상기 통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 시간보다 적은 시간 주기 내에서 상기 증폭기에 대한 입력의 제어를 수행하는 단계를 더 포함하고,

교정 모드에 있어서, 상기 증폭기는 감쇠기를 통해 입력을 수신하고, 상기 증폭기의 출력에서 상기 제어의 2 개의 제어 상태들 사이의 전력 차이는, RoT (Rise-over-Thermal) 값의 교정된 측정치를 산출하는, 신호의 이득 및 잡음을 교정하는 방법.
이득 및 잡음을 교정할 수 있는 무선 주파수 통신국으로서,

증폭기;

입력 부하;

신호 소스로부터 상기 증폭기로의 입력 제어 회로로서, 선택적으로 제 1 상태에서 상기 신호 소스로부터의 신호를 상기 증폭기로 제공하고, 적어도 제 2 상태 동안에 테스트 신호 접속을 제공할 수 있는, 상기 신호 소스로부터 상기 증폭기로의 입력 제어 회로; 및

상기 증폭기의 출력에 응답하여, 상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태에 대응하는 상기 증폭기의 출력을 결정할 수 있는 신호 측정 회로를 포함하고,

그에 따라, 상기 입력 제어 회로는, 통신 링크의 손실에 관련된 시간보다 적은 신호 입력 오프 타임, 및 무활동 모드 (quiescent mode) 에서의 전기적 특성의 측정치를 획득하기 위한 최소 테스트 시간보다 큰 상기 제 2 상태의 지속기간을 제공함으로써, 상기 증폭기를 통해 송신되는 통신을 중단하지 않으면서 상기 제 2 상태에서 상기 증폭기 출력의 감지를 제공하며,

상기 입력 제어 회로는, 상기 통신 링크에 대한 고속 페이드 시간값에 의해 결정되거나 상기 통신 링크에 대한 소정의 고속 페이드 시간에 의해 결정되는 상기 통신 링크의 손실에 따라 선택된 상기 신호 입력 오프 타임을 제공하는, 무선 주파수 통신국.
제 39 항에 있어서,

교정 모드에 있어서, 상기 증폭기는 상기 입력 부하로부터 입력을 수신하고, 상기 증폭기의 출력에서 2 개의 스위칭 상태들 사이의 전력 차이는, 교정된 측정치를 산출하는, 무선 주파수 통신국.
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