KR101071494B1 - 이동 유닛 속도에 기초한 주파수 및 시간 추적 루프들에서의 주파수 시프트 및 시간 시프트 보상 - Google Patents

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Abstract

기지국에 대한 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 통신 수신기를 조정하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 수신기는 WCD 속도에 기초하여 기지국과 무선 통신 장치(WCD) 사이에 전송되는 통신 신호의 주파수 시프트를 추정함으로써 조정된다. 이러한 추정을 사용하여, 통신 신호의 주파수 시프트를 고려하기 위해 통신 수신기에 대해서 조정이 이루어진다. 수신기에 대한 조정은 WDC가 기지국에 대해 이동할 때 상기 WCD에 의해서 그리고 그로부터 수신되는 신호의 주파수 변화를 고려하기 위해 주파수 및 시간 추적 루프를 조정하는 단계를 포함한다. 수신기는 WCD 내에 위치되거나 네트워크 인프라구조 내에 위치하거나, 또는 그 둘 모두에 위치한다.

Description

이동 유닛 속도에 기초한 주파수 및 시간 추적 루프들에서의 주파수 시프트 및 시간 시프트 보상{COMPENSATING FOR FREQUENCY SHIFT AND TIMING SHIFT IN FREQUENCY AND TIME TRACKING LOOPS BASED ON MOBILE UNIT VELOCITY}
본 출원은 2002년 9월 5일에 미국 가출원된 제 60/408,608호 및 2002년 12월 20일에 미국 가출원된 제 60/435,005호의 우선권을 청구한다.
본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 통신 시스템에서의 주파수 추적 및 시간 추적에 관한 것이다.
무선 채널을 통한 통신은 제한된 주파수 스펙트럼에서 매우 많은 수의 사용자들을 가능하게 하는 다양한 기술들을 사용하여 달성될 수 있다. 이러한 기술들은 일반적으로 다중 액세스 기술들로 지칭되며, TDMA, FDMA, 및 CDMA를 포함한다.
CDMA는 종종 TDMA 및 FDMA와 같은 무선 통신 시스템들에서 사용되는 다른 변조 기술에 비해서 많은 장점들을 제공한다. 예컨대, CDMA는 주파수 스펙트럼이 여러 번 재사용될 수 있게 함으로써 시스템 사용자 용량이 증가될 수 있게 한다. 게다가, CDMA 기술들을 사용함으로써 페이딩과 같은 다중경로의 악영향들을 완화시키는 동시에 CDMA 기술의 장점들을 이용하여 지상 채널의 특정 문제점들이 해결될 수 있다.
CDMA 및 다른 무선 통신 기술들에서는, 주파수 추적 및 시간 추적 루프들이 종종 수신 신호들의 주파수 및 시간을 모니터링하고 조정하기 위해 사용된다. 예컨대, 주파수 변동 또는 에러들이 종종 무선 통신 장치(WCD)와 기지국 사이에 전송되는 반송파 신호내에 존재한다. 통상적으로, 주파수 변동들을 모니터링하기 위해서 주파수 추적 루프가 사용되고, 주파수 감응 성분들(frequency sensitive components)이 그에 따라 조정된다. 또한, 주파수 변동들은 WCD 및 기지국에서 시간 기준들을 유지하기 위해서 사용되는 시간 추적 루프에 악영향을 줄 수 있다.
무선 통신들에서 주파수 변동들의 주요 문제점은 도플러 효과를 발생시킨다는 점이다. 도플러 효과는 송신기와 수신기 사이의 상대적인 속도로 인한 수신 신호의 주파수 변화를 나타낸다. 따라서, 만약 WCD가 이동 유닛이고 기지국에 관련하여 이동한다면, WCD와 기지국간에 전송되는 신호의 주파수는 변할 것이다. 예컨대, 만약 WCD가 기지국으로부터 멀어지면서 이동한다면, WCD로부터 기지국으로 전송되는 신호는 전송되는 본래의 신호보다 더 낮은 주파수, 즉 더 긴 파장을 가질 것이다. 마찬가지로, 만약 WCD가 기지국에 가까워지면서 이동한다면, WCD로부터 기지국으로 전송되는 신호는 전송되는 본래의 신호보다 더 높은 주파수, 즉 더 짧은 파장을 가질 것이다. 기지국으로부터 이동 중인 WCD로 전송되는 신호들은 동일한 주파수 변동을 경험한다. WCD들은 종종 자동차나 고속의 운송 시스템들에서 사용되기 때문에, 도플러 효과나 도플러 시프트를 정정하는 것이 강력하면서 효과적인 무선 통신 시스템을 유지하는데 있어 중요한 요인일 수 있다.
그러므로, 무선 통신 시스템에서 WCD들 및 기지국들의 주파수 추적 및 시간 추적 루프의 개선된 성능을 제공하기 위한 기술들이 해당 분야에서 필요하다.
본 발명은 기지국과 같은 무선 네트워크 인프라구조에 관련한 무선 통신 장치(WCD)의 속도에 따라 무선 통신 시스템에서 통신 수신기를 조정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 양상은 WCD의 속도를 결정하는 단계 및 그 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정 세트를 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 조정될 통신 수신기는 통신 시스템의 여러 지점들에 위치될 수 있다. 예컨대, WCD의 수신기가 조정될 수 있거나, 무선 네트워크 인프라구조(네트워크)의 여러 노드들에 있는 수신기가 조정될 수 있다. WCD의 속도를 결정하는 단계 및 수신기의 동작에 대한 하나 이상의 조정을 결정하는 단계는 네트워크, WCD, 또는 그것들의 임의의 결합 내의 여러 지점들에서 수행될 수 있다.
예컨대, 제 1 실시예에서, WCD는 자신의 속도를 결정하며, 그 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다. 제 2 실시예에서, 네트워크는 WCD의 속도를 결정하며, 그 WCD의 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다. 제 3 실시예에서, WCD는 자신의 속도를 결정하여 그것을 네트워크에 전송한다. 다음으로, 상기 네트워크는 WCD의 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다. 제 4 실시예에서, 상기 네트워크는 WCD의 속도를 결정하고 그것을 WCD에 전송한다. 다음으로, WCD는 그 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다.
바람직한 조정은 WCD나 무선 네트워크 인프라구조 중 어느 하나에서 통신 수신기를 조정하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 만약 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정이 WCD에서 결정된다면, 상기 WCD는 자신의 수신기를 조정하기 위해 바람직한 조정을 사용할 수 있거나, 상기 바람직한 조정이 네트워크 수신기에서 사용되어 상기 바람직한 조정들이 네트워크에 전송되고 상기 네트워크의 수신기가 조정된다. 마찬가지로, 만약 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정들이 네트워크에서 결정된다면, 상기 네트워크는 자신의 수신기를 조정하기 위해 바람직한 조정을 사용할 수 있거나, 상기 바람직한 조정들이 WCD의 수신기에서 사용되어 상기 조정들이 WCD에 전송되고 그것의 수신기가 조정된다.
수신기에 대한 조정들은 예컨대, WCD가 무선 네트워크 인프라구조에 대해 이동할 때, WCD에 의해 그리고 WCD로부터 수신되는 신호의 주파수에 대한 명확한 변화를 고려하기 위해서 주파수 및 시간 추적 루프를 조정하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들이 일예로서 본 발명의 원리를 설명하는 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 자명해질 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 부분들을 도시하는 블록 다이어그램.
도 2는 무선 통신 시스템의 부분들에 대한 부가적인 상세설명을 도시하는 블록 다이어그램.
도 3은 레이크 수신기의 부분들을 도시하는 블록 다이어그램.
도 4는 본 발명의 양상들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 주파수 추적 루프의 일실시예를 도시하는 블록 다이어그램.
도 5는 탐색기에 의해 사용되는 탐색 빈들을 도시하는 다이어그램.
도 6은 본 발명의 양상들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 시간 추적 루프를 도시하는 블록 다이어그램.
도 7은 본 발명에 따른 주파수 추적 기술을 나타내는 흐름도.
본 발명에 따르면, 통신이 이루어지는 무선 통신 장치(WCD)의 속도에 따라 통신 수신기를 조정하는 주파수 추적 기술이 설명된다. WCD의 속도에 기초하여서, 통신 수신기에 대한 바람직한 조정이 결정된다.
무선 통신 시스템들 내의 장치들은 다른 시스템 장치들로부터 신호들을 수신하기 위해 수신기 유닛들을 구비한다. 예컨대, 이동 WCD 및 기지국들과 같은 네트워크 인프라구조 양쪽 모두는 수신기들을 구비한다. 본 발명에 따르면, 조정될 수신기는 통신 시스템의 여러 지점들에 위치될 수 있다. 예컨대, WCD의 수신기가 조정될 수 있거나, 무선 네트워크 인프라구조(네트워크)의 여러 노드들에 있는 수신기가 조정될 수 있다. WCD의 속도를 결정하는 것과 수신기의 동작에 대한 하나 이상의 조정을 결정하는 것은 네트워크의 여러 지점들 및 그것들의 임의의 결합을 통해 WCD에서 수행될 수 있다.
예컨대, 제 1 실시예에서, WCD는 자신의 속도를 결정하고, 그 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다. 제 2 실시예에서, 네트워크는 WCD의 속도를 결정하고, 그 WCD의 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다.
제 3 실시예에서, WCD는 자신의 속도를 결정하고 그것을 네트워크에 전송한다. 다음으로, 상기 네트워크는 WCD의 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정들을 결정한다. 제 4 실시예에서, 상기 네트워크는 WCD의 속도를 결정하고 그것을 WCD에 전송한다. 다음으로, WCD는 그 속도에 기초하여 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정을 결정한다.
상기 바람직한 조정들은 WCD나 무선 네트워크 인프라구조 중 어느 하나에서 통신 수신기에 대해 조정들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 만약 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정들이 WCD에서 결정된다면, 상기 WCD는 자신의 수신기를 조정하기 위해 바람직한 조정들을 사용할 수 있거나, 상기 바람직한 조정들이 네트워크의 수신기에서 사용되어 상기 바람직한 조정들이 상기 네트워크에 전송되고 상기 네트워크의 수신기가 조정된다. 마찬가지로, 만약 통신 수신기에 대해 수행될 바람직한 조정들이 네트워크에서 결정된다면, 상기 네트워크는 자신의 수신기를 조정하기 위해 바람직한 조정들을 사용할 수 있거나, 상기 바람직한 조정들이 WCD의 수신기에서 사용되어 상기 조정들은 WCD에 전송되고 상기 WCD의 수신기가 조정된다.
예컨대, 수신기에 대한 조정들은, WCD가 무선 네트워크 인프라구조와 관련하여 이동할 때, 상기 WCD에 의해 상기 WCD로부터 수신되는 신호의 주파수에 대한 명백한 변화를 고려하기 위해서 주파수 추적 루프(FTL)이나 시간 추적 루프(TTL) 또는 그 둘 모두를 조정하는 것을 포함할 수 있다.
WCD의 속도를 결정하는 것은 많은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예컨대, WCD 속도의 표시가 GPS(global positioning system) 수신기와 같은 네비게이션 수신기나 다른 타입들의 네비게이션 수신기들로부터 수신될 수 있다. 또한, WCD 속도는 서로 다른 공지된 시간들에 수행되는 WCD 위치에 대한 적어도 두 측정치로부터 결정될 수 있다. 속도는 상기 WCD 위치 측정치들 및 그것들의 각각의 측정 시간들로부터 결정될 수 있다. 위치 측정치들은 위치 솔루션을 계산하기 위해서 사용되는 완벽한 위치 솔루션들이나 측정치들일 수 있다. 예컨대, WCD는 GPS 위성들로부터 의사거리 측정을 수행할 수 있고, 그 의사거리 측정치들 및 측정 시간들을 무선 네트워크 인프라구조에 전송하는데, 상기 무선 네트워크 인프라구조에서는 상기 네트워크에서 GPS 수신기로부터 수집되는 의사거리 측정치들 및 GPS 정보가 위치를 결정하기 위해 결합되고, WCD의 속도가 결정된다. 또 다른 예에서, 네트워크 인프라구조는 WCD로부터 수신되는 신호들을 측정하고 다른 시간들에 WCD의 위치 측정을 결정한다. 네트워크 인프라구조는 WCD의 속도를 결정할 수 있거나, 상기 네트워크는 속도가 결정되는 WCD에 위치 측정 및 각각의 시간을 전송할 수 있다.
아래의 설명에서, 본 발명의 여러 양상들은 CDMA에 기초하여 무선 통신 시스템을 통해 설명된다. 본 발명의 양상들은 다른 통신 기술들과 연계하여 또한 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 동작하는 무선 통신 시스템(101)의 부분들을 도시하는 블록 다이어그램이다. 무선 통신 시스템은 다중 기지국들(102) 및 다중 WCD들(104)을 갖는 무선 네트워크 인프라구조를 포함한다. 무선 네트워크 인프라구조는 또한 기지국 제어기들(106), 이동 스위칭 센터들(108) 등과 같은 다른 성분들을 포 함한다. 기지국(102)으로부터 WCD로 전송되는 신호들(132)은 순방향 링크로서 지칭된다. WCD로부터 기지국으로 전송되는 신호들(134)은 역방향 링크로서 지칭된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 순방향 링크와 역방향 링크 둘 모두는 기지국(102)과 WCD 사이의 상이한 다중 경로로 이동할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 순방향 및 역방향 신호들은 장애물(150)로부터 반사될 수 있어서 수신 신호의 다중 인스턴스를 발생시킨다. 이러한 상황은 일반적으로 "다중경로" 신호들로 지칭된다. 아래에서 부가적으로 설명되는 바와 같이, 다중경로 환경에서의 동작들을 수용하기 위해, CDMA 시스템의 기지국들 및 WCD들 모두는 레이크 "핑거들"을 사용하여 신호들을 처리하는 레이크 수신기를 사용하는데, 레이크의 각 핑거에는 각각의 신호가 할당된다. 레이크 수신기의 핑거들은 동일 신호의 상이한 인스턴스들이나 상이한 기지국들로부터 수신되는 상이한 신호들에 할당될 수 있다.
WCD들(104)의 예들은 셀룰러 전화기들, 위성 전화기들, 무선 통신 가능 개인용 컴퓨터 및 PDA(personal digital assistants), 및 다른 무선 장치들을 포함한다. 무선 통신 장치(101)는 하나 이상의 CDMA 표준들을 지원하도록 설계될 수 있다. 예컨대, 상기 표준들은 TIA/EIA-95-B(IS-95), TIA/EIA-98-C(IS-98), 3rd Generation Partnership Project(3GPP); 3rd Generation Partnership Project 2(3GPP2), cdma2000, 광대역 CDMA(WCDMA) 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 이동 WCD나 이동 단말기의 속도, 즉 스피드에 대한 인지는 WCD의 수신기들이나 무선 네트워크 인프라구조의 수신기들이나 그 둘 모두의 주파수 추적 및 시간 추적 루프들의 성능을 향상시키기 위해서 활용된다. 예컨대, 본 발명에 따라 동작하는 통신 시스템에서는, 인접 기지국에 대한 이동 단말기 속도의 인지가 이동 단말기 및 기지국들에 수신되는 신호들의 공칭 주파수 오프셋을 잘 추정하기 위해 사용될 수 있다. 기지국들에 대한 이동 단말기 속도의 인지는 시간 추적 루프에서 사용하기 위한 루프 필터 계수의 개선된 값을 선택하기 위해 또한 사용될 수 있다.
이동 WCD들을 사용하는 무선 통신 시스템에서, 속도, 즉 기지국에 대한 WCD의 스피드 및 방향은 도플러 시프트로 인해 수신되는 신호의 명백한 주파수 변화를 초래한다. 도 2는 도 1에 도시된 무선 통신 시스템(101)의 부분들에 대한 부가적인 설명을 도시하는 블록 다이어그램이다. 도 2는 기지국(102) 및 WCD(104)를 또한 도시한다. 기지국(102)에는 송신기(212), 수신기(214), 셀 사이트 모뎀(CSM;216), 셀 사이트 모뎀 국부 발진기(CSM LO;218), 및 제어기(220)가 구비된다. WCD(104)는 수신기(222), 송신기(224), 이동국 모뎀(MSM;226), 이동국 모뎀 국부 발진기(MSM LO;218), 및 제어기(228)를 구비한다.
WCD의 속도를 결정하기 위해서, 기지국(102)은 네비게이션 수신기(240)를 구비할 수 있거나, 또는 WCD(104)가 네비게이션 수신기(242)를 구비할 수 있거나, 또는 기지국(102)과 WCD(104) 모두가 네비게이션 수신기들(240, 242)을 각각 구비할 수 있다. 기지국(102) 및 WCD(104)에 구비될 수 있는 네비게이션 수신기들의 예로는 GPS 수신기들, LORAN 수신기들, GLONASS 수신기들, WCD의 속도를 결정하기 위해 네트워크 인프라구조를 사용하는 시스템들, 및 네비게이션 수신기들의 여러 결합들 을 사용하는 하이브리드 시스템들이 있다. 기지국(102) 및 WCD(104) 내의 제어기들(220 및 228)은 WCD의 속도에 대한 정보를 수신하여 수신기에 대해 수행될 조정을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 네비게이션 수신기들(240, 242)은 속도가 유도될 수 있는 WCD 시간 및 위치 데이터를 수신할 수 있다.
WCD에서 수신되는 신호들의 주파수 변동
동작 동안에, 기지국(102)으로부터 WCD(104)로 전송될 데이터는 CSM(216)에 입력된다. CSM(216)은 전송될 데이터를 수신하고, WCD(104)로의 전송을 위해 송신기(212)에 공급되는 신호를 생성한다. GSM(216)은 발진기, 즉 GSM LO(218)에 의해 생성되는 클록 신호를 사용하여 WCD(104)에 전송되는 신호의 주파수를 제어한다. 예컨대, WCDMA에 기초하여 무선 통신 시스템에서는, CSM(216)에 의해서 송신기(212)에 공급되는 신호의 공칭 주파수가 CSM LO(218)에서의 클록에 기초하여 2GHz가 된다. 그러나, CSM LO(218)에서의 클록은 그것의 주파수에 있어 에러를 가질 수 있다. WCDMA 표준 하에서는, CSM LO 에러가 대략 ±100Hz 만큼 클 수 있다. 따라서, WCD(104)에 전송되는 신호(132)는 2GHZ ±100Hz 범위 내에 있는 임의의 주파수일 수 있다.
WCD(104)는 기지국(102)에 의해서 전송되는 신호(132)를 자신의 수신기(122)에서 수신한다. 다음으로, 수신되는 신호는 MS(226)에 전송된다. WCD에 의해 수신되는 신호(132)의 주파수는 기지국(102)에 의해 전송되는 신호의 주파수 이외에 CSM LO에서의 임의의 에러이고, 도플러 효과로 인한 WCD(104)와 기지국(102)간의 상대적인 속도에 의해서 야기되는 추가적인 주파수 시프트를 또한 포함할 수 있다. 따라서, WCD(104)에 의해 수신되는 신호(132)의 주파수는 식(1)과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112005011586077-pct00001
식(1)
여기서,
ftransmit은 CSM LO의 공칭 주파수이고,
fCSM_LOerror은 공칭 주파수로부터 CSM LO 클록의 오프셋이며,
fdoppler은 도플러 효과로 인한 주파수 변화이다.
통상, WCD(104)는 아래에서 부가적으로 설명되는 주파수 추적 루프(FTL)를 수행한다. 일실시예에서, FTL은 MSM(226)의 동작에 대한 일부분으로서 수행된다. 다른 실시예에서, FTL은 MSM(226)으로부터 분리될 수 있다. FTL은 수신되는 신호(132)의 주파수와 동기화하거나 그에 "로킹(lock)"함으로써 기지국(102)에 의해 전송된 데이터를 복원하는데 있어 수신기를 보조한다. 언급한 바와 같이, FTL이 로킹하는 주파수는 CSM LO의 공칭 주파수와 그 외에도 그것의 에러, 그리고 도플러 시프트일 것이다. 일실시예에서, FTL이 로킹하는 주파수는 기지국(102)에 전송될 데이터에 대해 WCD(104)에 의한 기준으로서 사용된다.
네트워크에 수신되는 신호들의 주파수 변동
아래에서 설명되는 바와 같이, WCD(104) 내의 FTL은 통상적으로 에러를 가지기 때문에 로크 주파수(lock frequency)는 수신되는 신호(132)의 주파수와 정확히 동일하지 않을 것이다. 따라서, FTL이 로킹할 주파수가 WCD(104)에 의해서 기준으로 사용될 경우에는, WCD(104)로부터 기지국(102)에 전송되는 신호(134)가 WCD(104)에서 수행되는 FTL 동작과 연관된 에러를 갖는다. 게다가, WCD(104)로부터 기지국(102)에 전송되는 신호(134)는, 만약 WCD(104)가 기지국(102)에 대해 이동하고 있다면, 도플러 효과로 인해 주파수 시프트가 발생한다. 만약 기지국(102)에 대한 WCD(104)의 속도가 WCD(104)가 신호(132)를 수신한 시간과 그것이 신호(134)를 전송한 시간사이에서 변하지 않았다면, 두 신호의 도플러 시프트가 동일할 것이라는 것이 주시된다. 따라서, 기지국(102)에 의해 수신되고 상기 기지국(102)의 FTL에 의해 추적되는 신호(102)의 주파수는 다음과 같이 표현될 것이고:
Figure 112005011586077-pct00002
식(2a)
Figure 112005011586077-pct00003
식(2b)
Figure 112005011586077-pct00004
식(3)
여기서,
freceived_WCD는 WCD에 의해 수신되는 신호의 공칭 주파수이고,
fMSM_FTL_error은 WCD에서 FTL의 오프셋이며,
fdoppler은 도플러 효과로 인한 주파수 변화이다.
조정용 FTL 동작에 의한 수신 신호들의 주파수 변동 보상
식(1) 내지 식(3)은 WCD(104) 및 기지국(102) 모두에서 수신되는 신호들의 주파수가 WCD(104) 및 기지국(102) 사이의 임의의 상대적인 속도로 인한 도플러 효과의 영향을 받는 것을 보여준다. WCD(104)의 상대적인 속도 및 상응하는 도플러 시프트의 인지는 무선 통신 시스템의 성능을 향상시키는데 사용될 수 있으며, 또한 아래에 설명되는 바와 같이 예컨대 FTL 추적 성능을 향상시키고, FTL 풀-인 범위를 증가시키며, 시간 추적 루프들의 성능을 향상시킴으로써 무선 통신 시스템의 견고성(robustness)을 향상시킨다.
도 3은 기지국(102)이나 WCD(104) 중 어느 하나에 구비될 수 있는 것과 같은 레이크 수신기의 부분들을 도시하는 블록 다이어그램이다. 레이크 수신기에서는, 다중 신호 인스턴스들이 다중 핑거들(302)에 의해 처리된다. 도 3에 도시된 레이크 수신기는 또한 탐색기(303)를 구비한다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 탐색기(303)는 수신되는 신호를 처리하며, 다중 핑거들(302)에 의해 처리되어야 하는 다중경로 신호 인스턴스들을 식별한다.
핑거들(302)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 수신되는 데이터는 데시메이터(304)로 입력되고, 상기 데이메이터(304)에서는 상기 수신되는 신호 중 원하는 부분들이 추출된다. 데시메이터(304)의 출력은 회전기(306)에 입력된다. 회전기(306)는 국부 클록들 및 도플러 시프트들의 변동에 의해서 야기되는 주파수 에러들을 고려하기 위해 상기 수신되는 신호의 주파수를 조정한다. 회전기(306)의 출력은 복조기(308)에 입력되고, 상기 복조기(308)에서는 전송된 데이터가 상기 신호로부터 추출된다. 다음으로, 복조기(308)의 출력은 누산기(310)를 사용하여 누산된다.
누산기(310)의 출력은 FTL(312) 및 시간 추적 루프(TTL;314)에 입력된다. 아래에 설명되는 바와 같이, FTL(312)은 수신되는 신호에서의 주파수 에러들을 추적하고 회전기(306)를 조정하기 위해 사용된다. 또한, TTL(314)은 수신되는 신호의 주파수 변동들을 고려하기 위해서 데시메이터(304)에서 사용되는 시간 기준을 조정한다. 주파수 변동들로 인한 수신되는 신호의 시간 드리프트는 일반적으로 코드 도플러로서 지칭된다.
도 4는 본 발명의 양상들을 구현하기 위해 사용될 수 있는 주파수 추적 루프(312)의 일실시예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 기지국(102)이나 WCD(104) 중 어느 하나에서 수신되는 신호는 다운 컨버터(401)에 입력되어 제일 먼저 국부 발진기의 출력과 곱해지고 그러고나서 저역통과 필터링된다. 다운 컨버터(401)로부터 출력되는 신호는 수신된 신호의 주파수와 국부 발진기 주파수 사이의 차이와 동일하고 주파수 에러
Figure 112008063303928-pct00005
로서 일반적으로 지칭되는 주파수를 갖는다. 다운컨버터(401)의 출력은 회전기(402)의 한 입력단에 제공된다. 회전기(402)의 다른 입력단은 주파수 에러의 현 추정치
Figure 112008063303928-pct00006
이다. 회전기(402)의 출력은 주파수가 주파수 에러(
Figure 112008063303928-pct00007
)와 주파수 에러의 현 추정치(
Figure 112008063303928-pct00008
) 사이의 차이와 동일하고 그 양이 잔류 에러
Figure 112008063303928-pct00009
로서 지칭될 신호이다. 일실시예에서, 회전기(402)는 위상
Figure 112008063303928-pct00010
을 레이크 수신기 핑거 프런트 엔드(FFE) 회전기에 공급함으로써 구현되고, 여기서 TC는 칩 주기이고, n은 칩 인덱스이다.
주파수가
Figure 112008063303928-pct00011
인 회전기(402)의 출력은 주파수 판별기(404)나 또는 잔류 에러의 크기
Figure 112008063303928-pct00012
를 측정할 수 있는 다른 장치에 입력된다. 주파수 판별기(404)의 출력은
Figure 112008063303928-pct00013
로서 표기된 잔류 에러의 현 추정치이다. 일실시예에서, 주파수 판별기는 외적(cross product) 판별기일 수 있기 때문에 다음과 같고:
Figure 112005011586077-pct00014
식(4)
여기서, *는 공액 복소수를 나타내고, yk는 N-칩 파일롯 신호이다. WCDMA 시스템들에서, N은 통상적으로 256의 배수이다.
주파수 판별기(404)의 출력은 루프 필터(406)에 입력된다. 루프 필터(406)는 잔류 주파수의 추정치
Figure 112008063303928-pct00015
에 존재하는 잡음 및 고주파수 성분들을 억제시킨다. 루프 필터(406)의 전달함수는 F(z)으로 표현된다. 일실시예에서, 루프 필터 전달함수는 일정한 상수이고 따라서 1차수 FTL이게 된다. 다른 실시예에서, 루프 필터(406)는 더 높은 차수의 루프, 예컨대 2차수 또는 3차수 루프이도록 구성될 수 있다. 루프 필터(406)의 출력은 누산기(408)에 입력된다. 누산기 출력은 주파수 에러의 현 추정치
Figure 112008063303928-pct00016
이다. 주파수 에러의 현 추정치
Figure 112008063303928-pct00017
는 회전기(402)로의 입력들 중 하나이고, 따라서 상기 루프를 클로징하며 또한 FTL로부터 회전기(306)로의 출력이다.
WCD(104)와 기지국(102)간의 상대적인 속도의 인지 및 그로 인한 연관된 도플러 시프트의 인지는 FTL의 성능을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, WCD 속도의 인지 및 그로 인한 수신 신호의 도플러 시프트는 주파수 에러
Figure 112005011586077-pct00018
의 향상된 추정치를 제공하기 위해서 FTL에 의해 사용될 수 있다. 만약 예상되는 도플러 시프트 값이 예컨대 미도시된 제어기에 의해서 FTL에 제공된다면, FTL은 어떤 주파수 에러 발생할지를 예측할 수 있다. 어떤 주파수가 발생할지를 예측할 수 있는 것은 FTL의 성능을 향상시킬 수 있고 그로 인해 복조된 신호-대-잡음비(SNR)의 증가를 제공할 수 있다. 게다가, 예상된 도플러 시프트의 인지는 FTL을 초기화하는데 사용될 수 있다. 상기 예상되는 도플러 시프트를 수신되는 신호로부터 효과적으로 뺌으로써, FTL의 풀-인 범위가 예상될 수 있다. 이러한 장점들은 아래에서 부가적으로 설명된다.
수신되는 신호의 도플러 시프트를 알게 됨으로 인한 장점들 중 일부를 설명하기 위해서, WCDMA에 기초하여 통신으로부터의 통상적인 값들을 사용하는 예가 사용될 것이다. 통상의 WCDMA 파라미터들은 다음과 같은 것을 포함한다:
반송파 주파수
Figure 112005011586077-pct00019
식(5)
칩 주기
Figure 112005011586077-pct00020
식(6)
이동국에서 최대 PN 슬루율
Figure 112005011586077-pct00021
식(7)
이동국에서 최대 LO 에러
Figure 112005011586077-pct00022
식(8)
기지국에서 최대 LO 에러
Figure 112005011586077-pct00023
식(9)
그리고, 만약 최대 속도vmax를 다음과 같이 가정하면,
vmax=350 Km/h 식(10)
이동국에서 수신되는 신호의 도플러 시프트는 다음과 같이 결정될 수 있고,
Figure 112005011586077-pct00024
식(11)
여기서, c는 광속이다.
그러므로, 이동국에서 발생되는 최대 도플러 시프트는 최대 속도에서 발생한다:
Figure 112005011586077-pct00025
식(12)
초기에 언급한 바와 같이, 기지국에서 발생되는 도플러 시프트는 일반적으로 이동국에서 도플러 시프트의 두 배일 것이다:
Figure 112005011586077-pct00026
식(13)
도플러 시프트 이외에도, 최대 기지국 LO(국부 발진기) 에러
Figure 112005011586077-pct00027
는 0.05ppm이고, 이는 100Hz까지의 주파수 변동으로 해석된다. 또한, 이동국에 대한 최대 LO 에러
Figure 112005011586077-pct00028
는 0.1ppm이고, 이는 200Hz로 해석된다. 그러므로, 최 악의 경우에는, 수신되는 주파수 에러가 다음과 같다:
Figure 112005011586077-pct00029
식(14)
FTL이 추적할 필요가 있는 최대 가능한 주파수 에러 이외에도, 또 다른 중요한 양은 FTL에 의해 발생되는 최대의 초기 주파수 에러이다. 언급한 도 3의 설명에 따르면, WCD는 통상적으로 핑거들(302)에 의해 처리될 다중경로 인스턴스들을 식별하기 위해서 수신되는 신호를 처리하는 탐색기(304)를 포함한다. 일반적으로, 탐색기는 주파수 빈(frequency bins)에 그의 탐색을 분할하며, 빈마다의 결과를 보고한다. 예컨대, 탐색기는 미리 결정된 예상 주파수 fe를 가질 신호를 예상할 수 있다. 최대 주파수 에러는
Figure 112008063303928-pct00030
이기 때문에, 탐색기는
Figure 112008063303928-pct00031
까지의 fe에 대한 주파수 오프셋을 탐색한다. 예컨대, 만약 탐색기가 그의 탐색을 3개의 빈들에 분할한다면, 상기 빈들은 식(15)와 같이 정의될 수 있고:
Figure 112005011586077-pct00032
식(15)
여기서, f0는 탐색 빈들을 정의하기 위해서 탐색기에 의해 사용되는 주파수 오프셋이다. 탐색 결과들은 통상적으로 탐색기가 신호 인스턴스에 위치하는 3가지 빈들, 즉 하위 오프셋 빈, 중앙 빈, 또는 상위 오프셋 빈 중 어느 하나에 따라 -f0, 0, 또는 f0로서 보고된다.
도 5는 탐색기(304)에 의해 정의되는 탐색 빈들을 도시하는 다이어그램이다. 수평선(504)은 신호 인스턴스의 예상되는 주파수 fe로부터의 주파수 오프셋을 나타낸다. 탐색되는 주파수 오프셋들의 전체 세트
Figure 112008063303928-pct00033
는 3개의 탐색 빈들, 즉 중앙 빈(506), 상위 오프셋 빈(508), 및 하위 오프셋 빈(510)에 분할된다. 상기 빈들은 식(15)에서 정의된 바와 같이 fe로부터의 주파수 오프셋들에 상응한다. FTL에 의해 확인되는 최대 에러는 중앙 빈이 보고되는 경우의 f0/2이거나 두 오프셋 빈들 중 하나가 보고되는 경우의
Figure 112008063303928-pct00034
이다.
예컨대, 만약 f0가 474Hz로 설정된다면, 탐색 빈들은 중앙 빈(506), 상위 오프셋 빈(508), 및 하위 오프셋 빈(510) 각각에 상응하여 fe에 대해 -474/2 내지 474/2Hz, fe에 대해 474/2 내지 1.6kHz, 및 fe에 대해 -474/2 내지 1.6kHz이다. 본 예에서, FTL에 의해 확인되는 최대 에러는 1126Hz일 것이다.
빈 에러들은 본 설명에서 무시된다는 것을 알아야 한다. 빈 에러들은 경로의 실제 주파수가 탐색기에 의해 보고되는 빈과 다른 빈에 있을 경우에 발생한다. 최악의 경우는 탐색기가 경로의 주파수 오프셋으로서 -f0를 보고하는 경우이고, 반면에 상기 경로는 실제로
Figure 112008063303928-pct00035
인 주파수 에러를 갖는데, 이 경우에는 FTL에 의해서 확인되는 초기 주파수 에러가
Figure 112008063303928-pct00036
이다. 이는 474Hz의 f0가 사용될 때 발생하는 2.074의 최대 에러를 유발한다. 그러나, 탐색 빈 에러가 발생할 확률은 설계를 통해서 매우 낮아지게 된다. 또한, 실제로 이러한 최악의 경우가 발생하기 위해서는 이동국이 최대 속도로 이동하는 것, MSM 및 CSM LO가 최악의 허용가능 주파수 에러가 발생하는 것, 및 탐색기가 빈 에러를 갖는 것 모두가 발생해야 한다.
조정 TTL 동작에 의한 수신 신호들의 주파수 변동 보상
수신기 신호 주파수 에러는 FTL에 영향을 주는 것 이외에도 약간 다른 방식으로 시간 추적 루프(TTL)에 영향을 준다. 통상적으로, 이동 WCD는 예컨대 가장 이른 중요한 신호 인스턴스나 상기 이동 WCD가 수신하는 제 1 경로 또는 핑거에 기초하여 시간 기준을 갖는다. 이러한 시간 기준은
Figure 112005011586077-pct00037
로 표기된다. 이동 WCD가
Figure 112005011586077-pct00038
인 시간에 신호를 전송하는 경우, 기지국은
Figure 112005011586077-pct00039
인 시간에 그 신호를 수신하고, 여기서
Figure 112005011586077-pct00040
는 현재의 핑거가 할당되는 경로의 지연이다. 그러므로, 정적인 상황에서는 다음과 같고:
Figure 112005011586077-pct00041
식(16)
여기서,
Figure 112008063303928-pct00042
은 CSM의 현재 핑거에 대한 시간 기준이다. 그러나, 이동 WCD의 움직임으로 인해, 지연
Figure 112008063303928-pct00043
은 시간에 따라 변하여
Figure 112008063303928-pct00044
가 된다. 또한, 이동 WCD가 자신의 시간 기준에 기초하였을 때 경로를 손실하는 경우, 상기 이동 WCD는 다른 경로에 기초하여 새로운 타이밍 기준을 슬루잉(slew)하기 시작한다. 이러한 슬루잉은
Figure 112008063303928-pct00045
이 슬루잉 레이트에 의해서 결정되는 레이트로 시간에 따라 변하도록 하여를 제공한다. 따라서,
Figure 112008063303928-pct00047
은 다음과 같다:
Figure 112005011586077-pct00048
식(17)
식(19)은 기지국에서의 시간 기준이
Figure 112005011586077-pct00049
로 표현되는 도플러 시프트 및 LO 에러와
Figure 112005011586077-pct00050
로 표현되는 이동 슬루잉에 의해 결정되는 레이트로 시간에 따라 변하는 것을 나타낸다. 기지국 시간 기준에 영향을 주는 이러한 두 요인은 "유효 주파수 에러"로 지칭되는 하나의 번호에 그룹화될 수 있다. 상기 유효 주파수 에러는 임의의 PN 슬루잉이 존재하는 경우에 동일한 시간 기준 변화 레이트를 유발할 것이다.
일실시예에서는, 유효 주파수 에러를 결정하기 위해서, PN 슬루잉 레이트는 도플러 시프트에 의해 부가되는 등가의 주파수 변화 값으로 변환된다. 예컨대, s PN 칩/초의 PN 슬루잉 레이트를 위해서, 각각의 초는 sTC 초 만큼 확장하거나 줄어든다. 정해진 ΔfDoppler를 위해서, 각각의 초는
Figure 112008063303928-pct00051
초만큼 확장하거나 줄어든다. 그러므로, PN 칩/초 레이크의 PN 슬루잉은 다음과 같은 유효 도플러에 등가이다:
Figure 112005011586077-pct00052
식(18)
따라서, 기지국에서 TTL에 의해 경험되는 총 유효 주파수 에러는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112005011586077-pct00053
식(19)
식(21)에 제시된 바와 같이, 기지국에 의해서 확인되는 총 유효 주파수 에러는 도플러 시프트로 인한 에러(
Figure 112005011586077-pct00054
), 기지국 국부 발진기 에러(), WCD 국부 발진기 에러(
Figure 112005011586077-pct00056
), 및 PN 슬루잉 레이트(
Figure 112005011586077-pct00057
)을 포함한다. 예컨대, 100Km/h의 이동 속도와 초당 5/4 칩의 슬루잉 레이트의 경우에, TTL에 대한 총 유효 주파수 에러는 다음과 같다:
Figure 112005011586077-pct00058
식(20)
또한, 350km/h의 최대 이동 속도의 경우에, TTL에 대한 총 유효 주파수 에러는 거의 2.25kHz이다. 그러므로, 다음과 같다:
Figure 112005011586077-pct00059
식(21)
도 6은 본 발명의 양상을 구현하는데 사용될 수 있으면서 도 3에 도시된 바와 같은 시간 추적 루프(TTL;314)를 도시하는 블록 다이어그램이다. 기지국(102)이나 WCD(104)에서 수신되는 신호는
Figure 112005011586077-pct00060
로 표기되는 시간 오프셋을 가지며, 데시메이터(304)에 입력된다. 데시메이터(304)는 시간 오프셋
Figure 112005011586077-pct00061
의 현재 추정치에 따라 상기 수신되는 신호를 데시메이팅한다. 그로 인한 신호, 즉 데시메이터(304)의 출력은
Figure 112005011586077-pct00062
와
Figure 112005011586077-pct00063
사이의 차이와 동일한 시간 에러이다. 이러한 시간 에러는 잔 류 에러
Figure 112005011586077-pct00064
로서 지칭된다.
잔류 에러
Figure 112005011586077-pct00065
를 갖는 데시메이터(304)의 출력은 초기-후기 게이트(Early-Late gate;604)에 입력된다. 일실시예에서, 상기 초기-후기 게이트는 초기의 NC 칩과 후기의 파일롯 심볼들에 대해 동작한다. 초기-후기 게이트의 출력은 다음과 같이 제공된다:
Figure 112005011586077-pct00066
식(22)
여기서, nEL 및 nLT는 각각 초기 및 후기 심볼들의 잡음 성분들이다. 식(22)에서, S-커브의 전달함수는 사용되는 시간 판별기의 타입에 의존한다. 일실시예에서, 시간 판별기는 에너지 차이 시간 판별기(EDTD)이다. 다른 실시예에서, 시간 판별기는 크기 차이 시간 판별기(MDTD)이다. 또 다른 실시예에서, 시간 판별기는 크기-근사 차이 시간 판별기(MADTD)이다.
초기-후기 게이트(604)의 출력, 즉
Figure 112005011586077-pct00067
로 표기되는 잔류 에러의 현재 추정치는 루프 필터(606)에 입력된다. 만약 1차수 TTL이 사용된다면, 루프 필터는 단순히 K로 표기되는 계수이다. 계수 K는 바람직하게는 이동 WCD의 속도에 따라 변한다. 예컨대, 이동 WCD의 속도가 증가함에 따라, K의 값은 증가하고, 그로 인해 필터링이 덜 이루어짐으로써 루프는 변화들에 더 반응할 것이다. 마찬가지로, 만약 이동 WCD의 속도가 감소한다면, K의 값은 감소하고, 그로 인해 루프 응답은 더 느려지지만 향상된 잡음 억제 특징을 제공한다. 이동 WCD 속도의 인지는 K의 값에 대한 선택을 향상시키는데 사용될 수 있다. 예컨대, 만약 이동 WCD의 속도를 알지 못한다면, 대부분의 상황에서 적절하게 동작할 K의 값이 선택될 것이고, 그로 인해 K는 비-최적의 값이 된다. 이동 WCD의 속도를 알게 되면, 최적의 K 값이 선택될 수 있다.
루프 필터(606)의 출력은 누산기(608)에 입력된다. 누산기(608)의 다른 입력은 tdrift이다. tdrift의 값은 수신되는 주파수에서 도플러 시프트로 인한 수신되는 신호의 시간 드리프트를 고려하도록 사용된다. 수신되는 신호에서 도플러 시프트로 인한 수신되는 신호의 시간 드리프트는 코드 도플러로서 일반적으로 지칭된다. tdrift에 대한 값을 선택하는 한 기술은 주파수 시프트에 기초하여 시간 드리프트를 추정하는 것이다. tdrift의 값을 선택하기 위한 다른 기술은 WCD의 속도를 결정하고 그 속도에 기초하여 시간 드리프트를 추정하는 것이다.
누산기(608)의 출력은 가속/지연 블록(610)에 입력된다. 상기 가속/지연 블록(610)은 시간 오프셋
Figure 112005011586077-pct00068
의 현재 추정치를 출력하며, 레이크 수신 핑거들(302)의 데시메이터(304)에 입력된다.
WCD(104)와 기지국(102) 사이의 상대적인 속도의 인지는 TTL의 성능을 향상시키기 위해서 사용될 수 있다. 예컨대, WCD 속도의 인지 및 그로 인한 수신되는 신호의 도플러 시프트는 시간 오프셋
Figure 112005011586077-pct00069
의 향상된 추정치를 제공하기 위해 TTL에 의해서 사용될 수 있다. 만약 예상되는 도플러 시프트 값이 예컨대 미도시된 제어 기에 의해서 FTL에 제공된다면, TTL은 루프 필터 계수 K로서 사용하기 위한 향상된 값을 선택할 수 있다. 또한, 예상되는 도플러 시프트의 인지는 tdrift에 대한 값의 선택을 향상시키기 위해서 사용될 수 있다. K 및 드리프트의 선택을 향상시킴으로써 예컨대 TTL의 향상된 신호-대-잡음비(SNR) 및 풀-인 범위와 같은 향상된 TTL 성능을 유도할 수 있다. 이러한 그리고 다른 장점들은 아래에서 부가적으로 설명된다.
일실시예에서는, 1차수 TTL이 사용된다. 다른 실시예에서는, 더 높은 차수의 TTL이 사용될 수 있다. 1차수 TTL에서는, 루프 성능이 TTL 계수에 의해서 거의 제어된다. 일반적으로, TTL 계수의 값은 루프가 동작할 전체 SNR 범위에 걸쳐 일정하게 될 것이다. 그것은 또한, 이동 WCD 속도의 인지가 사용되지 않는 경우에는, 루프가 동작할 전체 주파수 에러 범위(도플러)에 걸쳐 일정할 것이다. 그러므로, 만약 WCD 속도에 대한 정보를 사용하지 않는다면, 모든 가능한 SNR 및 도플러 시나리오들에 있어서 SNR 손실을 가능한 작게 유지하는 TTL 계수 값을 선택하는 것이 유리할 것이다. 그러나, TTL 계수에 대한 어떠한 단일 값도 도플러 시프트에서 반영되는 모든 이동 WCD 속도에 대해 최상이 아닐 것이고, 따라서 TTL 계수에 대한 절충 값의 사용이 필요하게 된다.
기지국과 관련하여 WCD 속도의 인지를 사용하면, 상기 속도의 각각의 값에 대한 최상의 TTL 계수를 선택하고 모든 속도들에 대해 일정하게 될 절충 값을 사용할 필요없이, 이러한 인지를 사용하지 않는 TTL의 성능을 초과할 TTL이 설계될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 주파수 추적 기술을 도시하는 흐름도이다. 상기 흐름은 블록(702)에서 시작하여 주파수 추적 동작이 개시된다. 흐름은 블록(704)에서 계속되어 WCD의 속도가 결정된다. 위에서 설명한 바와 같이, WCD나 무선 네트워크 인프라구조, 예컨대 기지국에서와 같은 통신 시스템의 여러 위치들에서 상기 결정이 이루어질 수 있다. 다음으로, 블록(706)에서는, 기지국에 대한 WCD의 속도로 인한 주파수 시프트의 추정이 이루어진다. 블록(708)에서는, 상기 추정된 주파수 시프트가 WCD나 기지국의 통신 수신기를 조정하기 위해 사용된다. 예컨대, 상기 추정되는 주파수 시프트는 FTL 및 TTL에서 사용될 수 있다.
다양한 주파수 및 시간 추적 기술들이 하드웨어로 구현되는 것으로 설명되었다. 그러나, 상기 기술들은 선택적으로 소프트웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 만약 소프트웨어로 구현된다면, 상기 기술들은 하드 드라이브와 같은 컴퓨터 판독가능 매체나 다른 디스크 도는 테이프 매체에 초기에 저장되어진 프로그램 코드로 구현될 수 있다. 예컨대, 프로그램 코드는 EEPROM과 같은 전자 컴퓨터-판독가능 매체로부터 메모리에 로딩되거나 네트워크 접속을 통해 다운로딩될 수 있다.
만약 상기 기술이 프로그램 코드로 구현된다면, 그 프로그램 코드를 실행하는 프로세서는 마이크로프로세서의 형태를 취할 수 있고 그와 통합될 수 있거나, 무선 컴퓨터, WCD, 기지국 등의 일부를 형성할 수 있다.
만약 상기 기술이 하드웨어로 구현된다면, 그것은 예컨대 DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 프로그램가능 논리 장치, 특별히 설계된 하드웨어 성분들, 또는 그것들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다.
앞선 설명은 본 발명의 특정 실시예를 설명한 것이다. 그러나, 어떻게 설명되었을 지라도 앞선 설명은 본 발명이 본 발명의 사상이나 기본적인 특징들로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 구현될 수 있다는 나타낸다는 점을 알게 될 것이다. 설명된 실시예들은 모든 관점에서 단순히 예시적일뿐 제한적이지 않은 것으로 고려되어야 하고, 따라서 본 발명의 범위는 앞서 설명보다는 오히려 첨부된 청구항들에 의해서 제시된다. 청구항들과 동일한 의미 및 범위를 갖게 되는 모든 변경들은 청구범위 내에 포함될 것이다.

Claims (47)

  1. 통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법으로서,
    레이크(rake) 수신기에서 다중경로 신호들을 수신하는 단계;
    무선 네트워크 인프라구조와 관련하여 GPS 데이터로부터, 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계; 및
    상기 무선 통신 장치의 상기 결정된 속도에 기초하여, 상기 다중경로 신호들을 이용하여, 상기 통신 수신기의 동작에 대한 하나 이상의 조정들을 결정하는 단계를 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계와 상기 통신 수신기에 대한 조정들을 결정하는 단계는 상기 무선 통신 장치 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계와 상기 통신 수신기에 대한 조정들을 결정하는 단계는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계는 상기 무선 통신 장치 내에서 수행되고, 그리고 상기 통신 수신기에 대한 조정들을 결정하는 단계는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 수행되고, 그리고 상기 통신 수신기에 대한 조정들을 결정하는 단계는 상기 무선 통신 장치 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 주파수 시프트를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 주파수 시프트를 추정하는 단계는 상기 무선 통신 장치 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 주파수 시프트를 추정하는 단계는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 결정된 조정들에 따라 상기 통신 수신기를 조정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 통신 수신기를 조정하는 단계는 상기 무선 통신 장치 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 통신 수신기를 조정하는 단계는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 통신 수신기에 대한 상기 결정된 조정들은 주파수 추적 루프에 대한 조정들을 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 주파수 추적 루프를 조정하는 단계는 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 초기 주파수 에러를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 주파수 추적 루프를 조정하는 단계는 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 주파수 에러를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 통신 수신기에 대한 상기 결정된 조정들은 시간 추적 루프에 대한 조정들을 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 시간 추적 루프를 조정하는 단계는 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 초기 타이밍 에러를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 시간 추적 루프를 조정하는 단계는 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 타이밍 에러를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 속도를 결정하는 단계는 GPS(global positioning system) 수신기로부터 속도 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 속도를 결정하는 단계는 상기 무선 통신 장치의 적어도 두 개의 위치 측정치들을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 측정치들은 상이한 공지된 시간에 형성되며,
    상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계는 상기 적어도 두 개의 위치 측정치들 및 그것들 각각의 측정 시간들에 기초하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 인프라구조는 기지국을 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  21. 통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법으로서,
    레이크 수신기에서 다중경로 신호들을 수신하는 단계;
    무선 네트워크 인프라구조와 관련된 무선 통신 장치의 속도에 기초하여, 상기 다중경로 신호들을 이용하여, 상기 통신 수신기의 동작에 대한 하나 이상의 조정들을 GPS 데이터로부터 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 조정들에 따라 상기 통신 수신기를 조정하는 단계를 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도는 상기 무선 통신 장치 내에서 결정되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 결정되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  24. 제 21항에 있어서,
    GPS 수신기로부터 수신되는 속도 정보에 기초하여 상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 적어도 두 개의 위치 측정치들에 기초하여 상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 측정치들은 상이한 공지된 시간에 형성되며,
    상기 무선 통신 장치의 속도를 결정하는 단계는 상기 적어도 두 개의 위치 측정치들 및 그것들 각각의 측정 시간들에 기초하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  26. 제 21항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 무선 네트워크 인프라구조와 상기 무선 통신 장치 사이에 전송되는 통신 신호의 주파수 시프트를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 주파수 시프트를 추정하는 단계는 상기 무선 통신 장치 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 주파수 시프트를 추정하는 단계는 상기 무선 네트워크 인프라구조 내에서 수행되는,
    통신 수신기에서 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍을 조정하는 방법.
  29. 무선 통신 장치로서,
    기지국으로부터, GPS 데이터를 포함하는 통신 신호들을 수신하도록 구성되는 레이크 수신기; 및
    상기 GPS 데이터를 이용하여 결정되는 바와 같이, 상기 무선 통신 장치의 속도를 수신하고 상기 수신기에 수행될 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍의 조정들을 결정하도록 구성되는 제어기를 포함하는,
    무선 통신 장치.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 속도에 기초하여 수신된 통신 신호의 주파수를 추정하는 것을 더 포함하는,
    무선 통신 장치.
  31. 제 29항에 있어서,
    상기 결정된 조정들에 따라 상기 수신기를 조정하는 것을 더 포함하는,
    무선 통신 장치.
  32. 제 29항에 있어서,
    상기 통신 수신기에 수행될 상기 결정된 조정들은 주파수 추적 루프를 조정하는 것을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 주파수 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 초기 주파수 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 주파수 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 주파수 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  35. 제 29항에 있어서,
    상기 통신 수신기에 수행될 상기 결정된 조정들은 시간 추적 루프를 조정하는 것을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 시간 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 초기 타이밍 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  37. 제 35항에 있어서,
    상기 시간 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 타이밍 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 통신 장치.
  38. 무선 네트워크 인프라구조로서,
    적어도 하나의 무선 통신 장치로부터, GPS 데이터를 포함하는 통신 신호들을 수신하도록 구성되는 레이크 수신기; 및
    상기 GPS 데이터를 이용하여 결정되는 바와 같이, 상기 무선 통신 장치의 속도를 수신하고 상기 수신기에 수행될 수신되는 신호들의 주파수 및 타이밍의 조정들을 결정하도록 구성되는 제어기를 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 속도에 기초하여 수신되는 통신 신호의 주파수를 추정하는 것을 더 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  40. 제 38항에 있어서,
    상기 결정된 조정들에 따라 상기 수신기를 조정하는 것을 더 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  41. 제 38항에 있어서,
    상기 통신 수신기에 수행될 상기 결정된 조정들은 주파수 추적 루프를 조정하는 것을 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  42. 제 41항에 있어서,
    상기 주파수 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 초기 주파수 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  43. 제 41항에 있어서,
    상기 주파수 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 주파수 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  44. 제 38항에 있어서,
    상기 통신 수신기에 수행될 상기 결정된 조정들은 시간 추적 루프를 조정하는 것을 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  45. 제 44항에 있어서,
    상기 시간 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 초기 타이밍 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  46. 제 44항에 있어서,
    상기 시간 추적 루프를 조정하는 것은 상기 무선 통신 장치의 속도에 기초하여 상기 추적 루프에 대한 타이밍 에러를 추정하는 것을 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
  47. 제 38항에 있어서,
    상기 네트워크 인프라구조는 기지국을 더 포함하는,
    무선 네트워크 인프라구조.
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