KR101148430B1 - 모션-인식 모바일 시간 및 주파수 추적 - Google Patents

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Abstract

액세스 단말의 이동 및 클록 드리프트 에러에 대한 보상을 위한 방법이 제공된다. 순방향 링크 에러는 적어도 제 1 에러(예컨대, 클록 드리프트 에러) 컴포넌트 및 제 2 에러(예컨대, 이동 에러) 컴포넌트에 기인하여 획득된다. 상기 획득되는 순방향 링크 에러에 기초하여 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트는 추정된다. 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 상기 액세스 단말의 수신 클록은 보상된다. 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이에 기초하여 상기 액세스 단말의 송신 클록은 보상된다. 상기 순방향 링크 에러는 상기 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함할 수 있을 뿐만 아니라 순방향 링크 주파수 및 기저대역 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 포함할 수 있다.

Description

모션-인식 모바일 시간 및 주파수 추적{MOTION-AWARE MOBILE TIME AND FREQUENCY TRACKING}
본 특허 출원은 2008년 3월 6일자로 출원된 발명의 명칭이 Motion-Aware Mobile Time and Frequency Tracking 인 미국 가출원번호 제 61/034,347 호의 우선권을 주장하고, 상기 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참조로서 명백하게 통합된다.
다양한 특성들이 무선 통신 시스템들에 관련된다. 적어도 하나의 양상이 무선 통신 디바이스에서의 모바일 시간 및 주파수 추적 및 보상에 대한 방법들에 관련된다.
무선 통신 시스템들은 이를 테면, 음성, 데이터 등과 같은 다양한 타입의 통신 콘텐츠를 제공하기 위하여 폭넓게 전개된다. 전형적인 무선 통신 시스템들은 이용가능한 시스템 자원들(예컨대, 대역폭, 전송 전력, 등)을 공유함으로써 다수의 사용자들 간의 통신을 지원할 수 있는 다수의-액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다수의-액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들, 시 분할 다중 액세스(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템들 등을 포함할 수 있다. 부가적으로, 상기 시스템들은 이를 테면, 제 3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP), 3GPP, 롱-텀 이볼루션(LTE) 등과 같은 명세들을 따를 수 있다.
일반적으로, 무선 다수의-액세스 통신 시스템들은 다수의 모바일 단말들(예컨대, 모바일 디바이스)에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 액세스 단말은 순방향 링크 및 역방향 링크 상 전송들을 통하여 하나 또는 그 이상의 액세스 포인트들과 통신할 수 있다. 상기 순방향 링크(또는 다운링크)는 액세스 포인트들로부터 액세스 단말들로의 통신 링크를 지칭하고, 상기 역방향 링크(또는 업링크)는 액세스 단말들로부터 액세스 포인트들로의 통신 링크를 지칭한다. 액세스 단말들과 액세스 포인트들 사이의 추가의 통신들은 단일-입력 단일-출력(SISO) 시스템들, 다중-입력 단일-출력(MISO) 시스템들, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템들 등을 통하여 구축될 수 있다. 게다가, 액세스 단말들은 피어-투-피어 무선 네트워크 구성들에서 다른 액세스 단말들(그리고/또는 다른 액세스 포인트들 간의 액세스 포인트들)과 통신할 수 있다.
시간 및 주파수 동기화는 임의의 모바일 무선 통신 시스템의 수행을 위한 기본이 된다. 모바일 액세스 단말(예컨대, 모바일 디바이스) 클록 드리프트(drift) 및 이동은 모바일 시간 및 주파수 동기화에 영향을 미치는 두 가지의 주요한 기여요소들이다. 모바일 액세스 단말에 도달하는 순방향 링크 신호 및 액세스 포인트에 도달하는 역방향 링크 신호에 개별적으로 기초하는, 시간 및 주파수 추적은 모바일 클록 드리프트 대 모바일 이동으로부터의 영향들 사이를 구별할 수 없고 그러므로 최상의 가능한 동기화를 성취할 수 없다. 그러므로 모바일 액세스 단말 수행은 특히 모바일 액세스 단말 이동이 무시될 수 없을 때, 저하된다(compromise). 또한, 피드백-기반 정정 방식이 액세스 포인트로부터의 피드백에 기초하여 활용된다면, 그러한 방식은 무선 시스템에 원하지않은 시그널링 오버헤드를 더한다.
따라서, 본 방법은 모바일 클록 드리프트 및 이동의 영향들 사이를 구별함으로써 모바일 액세스 단말의 수행을 개선하도록 요구되고 그리고 모바일 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이의 시그널링 오버헤드를 줄이도록 요구된다.
수신 클록 및 송신 클록을 조정하기 위하여 모바일 액세스 단말의 이동 및 클록 드리프트 에러에 대한 보상을 하기 위한 방법이 제공된다. 순방향 링크 타이밍/주파수 에러는 액세스 단말에 의하여 획득되고, 상기 순방향 링크 에러는 적어도 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트에 기인한다. 일 예에서, 상기 제 1 에러 컴포넌트는 액세스 단말에 대한 클록 드리프트 에러 컴포넌트일 수 있고, 상기 제 2 에러 컴포넌트는 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트일 수 있다. 상기 순방향 링크 에러는 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트 및 액세스 단말 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함할 수 있다. 부가적으로, 순방향 링크 에러는 순방향 링크 주파수 및 기저대역 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 포함할 수 있다.
상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 획득되는 순방향 링크 타이밍/주파수 에러에 기초하고 그리고/또는 상기 순방향 링크 신호의 특성들에 기초하여 추정될 수 있다. 제 1 에러 컴포넌트 및/또는 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하는 단계는 선형 연산 또는 비선형 연산 중 적어도 하나에 의하여 수행될 수 있다. 일 예에서, 상기 비선형 연산은 롱-텀 신호 평균 연산이다. 일 예에서, 상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말의 이동을 표시하는 획득되는 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System) 정보에 기초하여 추정될 수 있다.
상기 액세스 단말의 수신 클록은 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 보상되거나 조정될 수 있다. 상기 수신 클록을 보상하는 단계는, 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 합과 동일한 정정 계수를 상기 수신 클록에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 액세스 단말의 송신 클록은 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이에 기초하여 보상되거나 조정될 수 있다. 상기 송신 클록을 보상하는 단계는, 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이와 동일한 정정 계수를 상기 송신 클록에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 송신 클록을 보상하는 단계는 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이 및 액세스 포인트로부터의 송신 정정 피드백 계수의 합과 동일한 정정 계수를 상기 송신 클록에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
이런 방법은 모바일 액세스 단말 하드웨어, 소프트웨어, 그리고/또는 이들의 결합으로 수행될 수 있다.
다양한 특성들, 성질 및 이점들은 같은 참조 부호들이 본 명세서 전체를 통하여 동일시되는 도면과 관련하여 설명되는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 명백해 질 것이다.
도 1은 클록 드리프트 및 이동 보상을 이행하는 모바일 액세스 단말이 동작할 수 있는 다수의 액세스 무선 네트워크의 일 예의 개념도이다.
도 2(도 2A, 2B, 2C 및 2D를 포함)는 파형의 관점에서 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 상에서의 클록 드리프트의 영향의 예들을 도시하는 다이어그램들이다.
도 3(도 3A, 3B, 3C 및 3D를 포함)은 페이저의 관점에서 모바일 동기화에의 클록 드리프트의 영향의 예들을 도시하는 다이어그램들이다.
도 4(도 4A, 4B 및 4C를 포함)는 파형의 관점에서 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 상에서의 액세스 단말 이동의 영향을 도시하는 다이어그램들이다.
도 5(도 5A, 5B 및 5C를 포함)는 페이저의 관점에서 모바일 동기화에의 모바일 액세스 단말 이동의 영향을 나타낸 다이어그램들을 도시한다.
도 6은 드리프트 클록 에러 및 이동 에러로부터 기인하는 타이밍 및 주파수 정정을 수행하도록 구성될 수 있는 모바일 액세스 단말의 기능적 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다.
도 7(도 7A, 7B 및 7C를 포함)은 액세스 단말의 이동 에러 및 클록 드리프트 에러에 기인한 순방향 링크 상에 나타나는 특성들을 도시한다.
도 8은 액세스 포인트와 통신 링크에서 타이밍 및/또는 주파수 에러들을 감소시키기 위하여 클록 드리프트 및/또는 이동에 대하여 식별하고 그리고/또는 보상하도록 구성될 수 있는 모바일 액세스 단말의 일 예의 블록도이다.
도 9는 구별되는 클록 드리프트 에러 컴포넌트 및 이동 에러 컴포넌트에 기초하여 모션-인식 타이밍 및/또는 주파수 추적을 수행하도록 구성되는 수신 데이터 프로세서의 블록도이다.
도 10은 클록 드리프트 및 이동에 대하여 순방향 링크 주파수 및/또는 역방향 링크 주파수를 보상하기 위하여 액세스 단말에서 사용할 수 있는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 순방향 링크 타이밍 및/또는 주파수 에러 컴포넌트들을 추정하기 위한 방법의 일 예를 도시한다.
이하의 설명에서, 특정 상세사항들이 본 구성들의 충분한 이해를 제공하기 위하여 제시된다. 하지만, 본 구성들이 이런 특정 상세사항 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 이해될 것이다. 예를 들어, 불필요한 상세사항에서 본 구성을 불명료하게 하지 않도록 회로들이 블록도로 도시될 수 있다. 다른 실례들에서, 널리 공지된 회로들, 구조들 및 기법들이 본 구성을 불명료하게 하지 않도록 상세사항에 제시될 수 있다.
이하의 설명에서, 특정 용어들은 특정 특성들을 기술하기 위하여 사용된다. "액세스 단말" 및 "통신 디바이스"는 모바일 디바이스, 모바일 폰, 무선 단말, 액세스 단말 및/또는 무선 네트워크 또는 시스템을 통하여 통신가능한 다른 타입의 이동식 또는 고정식 통신 장치를 지칭하기 위하여 상호교환적으로 사용될 수 있다. "무선 네트워크" 및 "통신 시스템"은 이를 테면, 다중-대역 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) UMB 시스템 등과 같은 무선(over-the-air) 통신 시스템들을 지칭하기 위하여 상호교환적으로 사용될 수 있다. "액세스 포인트"는 액세스 단말들과 통신하기 위하여 이용되는 고정국을 지칭할 수 있고 그리고 기지국, 노드 B 또는 몇몇 다른 용어들로서 또한 지칭될 수 있다.
개관
일 특성에 따라, 액세스 단말(모바일 디바이스)은 액세스 단말의 통신 주파수를 보상하기 위하여 상기 단말의 이동 및 클록 드리프트를 추정하고 그리고/또는 식별하도록 구성될 수 있다. 순방향 링크 에러는 모바일 단말에서 결정(예컨대, 순방향 링크 및 기저대역 사이의 차이를 검출함으로써)되고, 순방향 에러는 클록 드리프트 에러 및/또는 이동 에러에 기인한다. 이러한 "순방향 링크 에러"는 송신 클록 및 수신 클록을 조정함으로써 보상될 수 있는 타이밍 에러 및/또는 주파수 에러를 포함할 수 있다. 이런 타이밍/주파수 에러는 상기 액세스 단말이 현저한 타이밍 에러를 축적할 때 대체로 검출된다. 따라서, 타이밍/주파수 보상은 송신 클록 및/또는 수신 클록에 상기 축적되는 타이밍 에러를 정정하는 것을 포함한다.
이런 특성은 시기적절한 동작이 액세스 단말의 타이밍/주파수의 효과적인 정정 또는 보상에 채택되도록 액세스 단말로 하여금 액세스 단말의 이동의 인식하게 함으로써 액세스 단말의 동기화를 개선할 수 있다. 모션-인식 모바일 액세스 단말은 에러들에 대하여 보상하도록 클록 드리프트 및 주파수를 추적할 수 있고 그리고 이상적인 송신(Tx) 및 수신(Rx) 동기화 성능에 접근할 수 있다. 이런 접근법은 로컬하게, 즉시, 그리고 정밀하게 Rx 및 Tx 주파수 및/또는 타이밍 에러를 검출하고 보상함으로써 역방향 (RL) 타이밍 정정에 대한 무선 피드백 시그널링을 또한 최소화할 수 있다. 기존의 접근법들은 모바일 액세스 단말들의 이동의 주파수 동기화에의 순간적인 영향은 클록 드리프트의 영향과 관련하여 작고 무시할 수 있다고 전형적으로 가정한다. 이러한 간소화는 상기 모바일 액세스 단말로 하여금 순방향 링크 신호로부터 추정되는 클록 드리프트를 추적하는 중에 포커싱하게 하는 반면에, 무선을 통하여 모바일 이동을 추적하기 위한 지연되는 피드백에 의존하는 것은 액세스 포인트에서 역방향 링크 신호들로부터 추정된다.
네트워크 아키텍처
도 1은 클록 드리프트 및 이동 보상을 이행하는 모바일 액세스 단말이 동작할 수 있는 다수의 액세스 무선 네트워크의 일 예의 개념도이다. 무선 네트워크(100)는 액세스 포인트(110) 및 하나 이상의 모바일 액세스 단말들(116 및 122)을 포함할 수 있다. 상기 액세스 포인트(110)는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 안테나들은 다수의 안테나 그룹들로 조직화될 수 있고, 제 1 그룹은 안테나들(104 및 106), 제 2 그룹은 안테나들(108 및 110), 제 3 그룹은 안테나들(112 및 114)을 포함할 수 있다. 도 1에서, 각각의 안테나 그룹에 대하여 단지 2 개의 안테나들이 제시되었지만, 더 많거나 더 적은 수의 안테나들이 각각의 안테나 그룹에 사용될 수 있다. 제 1 모바일 액세스 단말(116)은 안테나들(112 및/또는 114)과 통신할 수 있고, 안테나들(112 및/또는 114)은 순방향 링크(FL)(120)를 통하여 제 1 모바일 액세스 단말(116)로 정보를 전송할 수 있고, 역방향 링크(RL)(118)를 통하여 제 1 모바일 액세스 단말(116)로부터 정보를 수신할 수 있다. 제 2 모바일 액세스 단말(122)은 안테나들(106 및/또는 108)과 통신할 수 있고, 안테나들(106 및/또는 108)은 순방향 링크(FL)(126)를 통하여 제 2 모바일 액세스 단말(122)로 정보를 전송할 수 있고, 역방향 링크(RL)(124)를 통하여 제 2 모바일 액세스 단말(122)로부터 정보를 수신할 수 있다. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 시스템에서, 통신 링크들(118, 120, 124 및 126)은 통신을 위하여 상이한 주파수들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 FL(120)은 상기 RL(118)에 의하여 이용되는 주파수와 상이한 주파수를 이용할 수 있다.
각각의 그룹의 안테나들 및/또는 통신을 위하여 설계되는 영역은 액세스 포인트의 섹터로서 종종 지칭된다. 몇몇의 실시예들에서, 각각의 상기 안테나 그룹들은 액세스 포인트(110)에 의하여 커버되는 영역의 섹터에서 액세스 단말들(예컨대, 모바일 디바이스)과 통신하도록 설계된다.
동작 동안에, 모바일 액세스 단말은 이동할 수 있거나 그리고/또는 액세스 단말의 내부 클록은 드리프트할 수 있고, 이에 의하여 타이밍/주파수 에러들(즉, 액세스 포인트와의 타이밍 및 주파수 동기화 에러들)이 초래된다. 따라서, 타이밍/ 주파수 에러들은 액세스 단말에 대하여 송신 및/또는 수신 클록들에서의 타이밍 에러들의 축적의 결과인 클록 드리프트의 결과로서 도입(introduce)될 수 있다. 부가적으로, 액세스 단말이 자신의 액세스 포인트와 관련하여 이동할 때의 도플러 시프트 때문에 타이밍/주파수 에러들이 또한 도입될 수 있다.
타이밍 에러 및/또는 주파수 에러는 예를 들어, 순방향 링크 및 기저대역 사이의 차이를 검출함으로써 모바일 단말에서 결정될 수 있고, 상기 타이밍/주파수 에러는 클록 드리프트 에러 컴포넌트 및/또는 이동 에러 컴포넌트에 기인한다. 이런 타이밍/주파수 동기화 에러는 액세스 단말이 현저한 타이밍 에러(수신되는 순방향 링크 신호 및 기저대역 기준 신호 사이의)를 축적할 때 검출될 수 있다. 이런 타이밍/주파수 에러들에 대한 보상을 하기 위하여, 모바일 액세스 단말들(116 및/또는 122)은 클록 드리프트 및/또는 이동 둘 다로부터 에러 기여요소들을 식별하고 그리고/또는 추정하도록 구성될 수 있다. 액세스 단말은 순방향 링크 신호 주파수 상에 락킹(lock)하기 위하여 수신기 클록을 이용할 수 있는 한편, 상기 액세스 단말은 역방향 링크 신호를 전송하기 위하여 송신기 클록을 이용할 수 있다.
이러한 타이밍 에러 및/또는 주파수 에러는 모바일 액세스 단말의 송신 클록 및 수신 클록을 조정함으로써 보상될 수 있다. 따라서, 액세스 포인트와 타이밍 및/또는 주파수 동기화는 송신 클록 및/또는 수신 클록에 상기 축적되는 타이밍 에러에 대하여 정정 또는 조정함으로써 성취될 수 있다.
클록 드리프트 에러
클록 드리프트는 제 1 클록이 제 2 클록과 비교 시에 정확한 등속으로 동작되지 않는 상태(condition)를 지칭한다. 클록은 클록의 품질, 클록의 전력 소스로부터 얻어지는 정확한 전력, 주변 온도 및 다른 환경적 변수들에 따라 상이하게 드리프트할 수 있다. 그러므로, 상이한 상황들에서 같은 클록이 상이한 클록 드리프트 레이트들을 가질 수 있다. 따라서, 얼마간의 시간이 흐른 후에 제 1 클록은 제 2 클록과 "구별되어 드리프트"한다. 예를 들면, 액세스 단말에 의하여 이용되는 제 1 클록은 액세스 포인트에 의하여 이용되는 제 2 클록과 구별되어 드리프트할 수 있고, 이에 의하여 상기 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이로의 전송들을 비동기화하게 한다. 두 클록들 사이의 이런 차이는 "클록 드리프트 에러"로서 지칭되고 그리고 모바일 액세스 단말에 축적되는 타이밍 에러를 초래한다. 액세스 단말의 송신 및/또는 수신 클록(들)에서 상기 축적되는 타이밍 에러는 상기 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트의 수신 및/또는 송신 클록들과 관련된다.
도 2(도 2A, 2B, 2C 및 2D를 포함)는 파형의 관점에서 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 상에서의 클록 드리프트의 영향의 예들을 도시하는 다이어그램들이다. 클록 드리프트는 송신 및 수신 타이밍이 떨어져서 이동하도록 한다. 도 2A는 액세스 포인트에 대한 제 1 클록을 도시하는 다이어그램(202)이다. 도 2B는 액세스 단말에 대한 제 2 클록을 도시하는 다이어그램(204)이다. 주어진 예에서, 상기 액세스 단말 제 2 클록(도 2B)은 액세스 포인트 제 1 클록(도 2A)보다 빠르다. 이런 예에서, 클록 드리프트 에러(Δ1)는 제 1 및 제 2 클록들 사이에서 도시된다. 상기 클록 드리프트 때문에, 클록들 사이의 이런 차이는 시간이 흐를수록 클록 드리프트 에러(Δ2)로 증분(increment)할 수 있다.
도 2C는 액세스 단말에서 인식되는 것으로서 순방향 링크 신호의 타이밍을 도시하는 다이어그램(206)이다. 도 2D는 액세스 단말에 의하여 전송되는 것으로서 역방향 링크 신호의 타이밍을 도시하는 다이어그램(208)이다. 상기 더 빠른 제 2 클록(도 2B의 204)은 수신되는 순방향 링크(FL) 신호(도 2C의 206)가 실제보다 더 느린 것처럼 보이게 하고, 이는 액세스 단말이 자신의 수신기 클록을 감속(slow down)하는 것을 필요로 한다. 반면에, 상기 더 빠른 액세스 단말 클록(도 2B)은 전송되는 역방향 링크(RL) 신호(도 2D의 208)가 실제보다 더 빨리 도달하는 것처럼 보이게 하고, 이는 액세스 단말이 액세스 포인트의 송신기 클록을 감속(slow down) 하는 것을 필요로 한다. 그 결과로서, 시간이 지남에 따라, 순방향 링크 및 역방향 링크 신호들 사이의 클록 드리프트 에러(Δ3)는 더 큰 클록 드리프트 에러(Δ4)까지 증가한다. 이러한 타이밍 에러는 상기 액세스 단말 클록(들)으로 하여금 액세스 포인트와의 동기화에서 벗어나게 한다. 그러므로, 타이밍 정정은 액세스 단말의 송신 및/또는 수신 클록(들)을 액세스 포인트와 동기화시키기 위하여 상기 액세스 단말에서 수행될 수 있다.
타이밍 정정들(도 2)에 유사하게, 주파수 정정들은 클록 드리프트(예컨대, 로컬 클록 또는 발진기는 주파수 에러는 야기함) 및/또는 도플러 시프트(예컨대, 액세스 포인트와 관련되는 액세스 단말의 모션에 기인함)의 존재에서 동기화를 유지하기 위하여 또한 이행될 수 있다.
도 3(도 3A, 3B, 3C 및 3D를 포함함)은 페이저의 관점에서 모바일 동기화에의 클록 드리프트의 영향의 예들을 도시하는 다이어그램들이다. 도 3A는 액세스 포인트 클록 페이저를 도시하는 다이어그램(302)이다. 도 3B는 액세스 단말 클록 페이저를 도시하는 다이어그램(304)이다. 클록 오프셋(310)은 액세스 단말 클록이 액세스 포인트 클록보다 빠르다는 것을 나타낸다. 이런 주파수 오프셋/에러(310)는 다이어그램들(306 및 308)에 도시되는 바와 같이, 수신 신호 페이저의 회전으로서 나타난다. 즉, 순방향 링크 신호는 래그(lag) 위상으로서 액세스 단말에 의해서 인지되고, 이는 상기 액세스 단말이 자신의 전송기 클록을 감속하는 것을 필요로 한다. 유사하게, 역방향 링크 신호는 리드(lead) 위상으로서 액세스 포인트에 의하여 인지되고, 이는 상기 액세스 단말이 자신의 송신기 클록을 감속하는 것을 필요로 한다.
클록 드리프트 에러(도 2 및 도 3에 도시된)에 대한 정정을 위하여 액세스 단말은 액세스 단말의 송신 클록 및/또는 수신 클록을 정정 양(A)에 의하여 같은 방향으로 조정하거나 보상할 수 있다.
액세스 단말 이동 에러
도 4(도 4A, 4B 및 4C를 포함)는 파형의 관점에서 액세스 단말 및 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 상에서의 액세스 단말 이동의 영향을 도시하는 다이어그램들이다. 도 4A는 액세스 포인트 클록 및 신호(예컨대, 신호 진폭)(402)를 도시한다. 상기 액세스 단말이 액세스 포인트로부터 움직일 때, 이런 이동은 수신되는 순방향 링크 신호(404)로 하여금 액세스 단말의 수신기 클록을 감속하도록 액세스 단말에 실제 요구하는 것(예컨대, ΔMOTION의 차이)보다 더 느린 것으로서 이해되게 한다. 유사하게, 액세스 단말이 액세스 포인트로부터 움직일 때, 이런 이동은 역방향 링크 신호(406)로 하여금 액세스 단말의 송신기 클록을 가속(speed up)하도록 액세스 단말에 실제 요구하는 것(액세스 포인트에서 수신되는 것만큼) 더 느린 것으로서 이해되게 한다. 이런 경우에서, 액세스 단말들은 액세스 단말의 수신기 클록 대 액세스 단말의 송신기 클록에 정반대의 정정을 적용할 수 있다. 즉, 수신기 클록(예컨대, 순방향 링크)은 양(B)에 의하여 보상될 수 있는 반면에 송신 클록(예컨대, 역방향 링크)은 양(-B)에 의하여 보상될 수 있다.
도 5(도 5A, 5B 및 5C를 포함)는 페이저의 관점에서 모바일 동기화에의 모바일 액세스 단말 이동의 영향을 나타낸 다이어그램들을 도시한다. 도 5A는 액세스 포인트 클록 페이저를 도시하는 다이어그램(502)이다. 도 5B는 모바일 액세스 단말이 액세스 포인트로부터 속도를 내는(speed away) 경우를 도시하는 다이어그램(504)이고, 이는 수신되는 순방향 링크 신호가 액세스 단말 수신기 클록보다 더 낮은 주파수(액세스 단말에 의하여 인지되는 바와 같이)에 이르게 되는 것으로 보이게 한다. 그 결과로서, 액세스 단말은 액세스 단말의 수신기 클록을 느리게 해야한다. 도 5C는 모바일 액세스 단말이 액세스 포인트로부터 이동하는 경우를 도시하는 다이어그램(506)이고, 이는 수신되는 역방향 링크 신호가 모바일 액세스 단말 수신기 클록보다 더 낮은 주파수(수신되는 액세스 포인트에 의하여 인지되는 바와 같이)에 이르게 되는 것으로 보이게 한다. 그러므로 액세스 단말은 액세스 단말의 송신기 클록을 가속해야한다. 그 결과로서, 도플러 시프트(액세스 단말이 액세스 단말의 액세스 포인트와 관련하여 이동할 때)에 기인하여 도입되는 타이밍/주파수 에러들은 반대 방향으로 송신기 및 수신기 클록들을 보상함으로써 보상될 수 있다.
클록 드리프트 및 이동 보상
기존의 모바일 시간 추적 접근법의 수행은 송신(Tx) 클록 및 수신(Rx) 클록에 로컬하게 추정되는 즉시의 정정 사이의 분할에 의존하였고, 그리고 송신(Tx) 클록에 원격적으로 추정되고 지연되는 정정(b로 표시됨)뿐만 아니라 표 1에 도시되는 바와 같이 모바일 이동이 변화하는 시간의 특성들 및 양에 의존한다.
클록들 타이밍/ 주파수 에러의 이상적인 추정 기존의 접근법 1:
클록 드리프트 및 이동을 포함하는 타이밍/주파수 에러의 추정		 기존의 접근법 2:
오직 클록 드리프트를 포함하는 타이밍/주파수 에러의 추정
Rx A+B A+B A
Tx A-B A+B-2b A-b
A: 클록 드리프트에 기인하는 모바일 주파수 동기화 에러
B: 이동에 기인하는 모바일 주파수 동기화 에러
b: 액세스 포인트에서 추정되는 RL Rx 동기화 에러 오차
모바일 클록 드리프트뿐만 아니라 이동에 대하여 정밀하게 설명하기 위하여, 수신기 클록에 대한 이상적인 정정 계수는 (A+B) 이고, 반면에 송신 클록에 대한 이상적인 정정 계수는 (A-B) 이고, 여기서 A는 클록 드리프트 에러 정정 값이고 B는 이동 에러 정정 값이다. 이런 이상적인 정정은 실제로는 기존의 방법들로 성취될 수 없다.
제 1 기존의 방법에서, 모바일 액세스 단말은 수신(Rx) 클록에의 완전한 정정(A+B)에 기인하는 순방향 링크(FL) 신호로부터 (A+B)를 추정할 수 있다. 이런 경우에서, 송신(Tx) 클록은 -2B의 양에 의하여 최대한의 가능한 에러를 경험하고, -2B의 정정에 대하여 액세스 포인트로부터 지연되는 피드백 신호에 의존한다. 피드백 정정 인자 -2b가 -2B에 매우 가까워지는 것이 가능하더라도, 정정은 등급의 관점에서 (B)대신에, (2B)에 따라 초과적인 역방향 링크 수행 하락의 손실로 지연되고, 오버헤드 대역폭을 더한다.
제 2 기존의 방법에서, 액세스 단말 이동 에러는 무시된다. 모바일 액세스 단말은 클록 드리프트 에러에 대하여 추정(A)을 얻게 된다. 송신 클록은 액세스 포인트로부터 지연되는 원격 피드백 정정 -b의 도움과 조정되는 반면에, 수신 클록은 최대의 에러 B를 경험한다. 이는 (A+b)에 의하여 수신 클록 동기화를 정정하는 것이 가능하게 보일 수 있으나, 그러나 그것은 현실적으로 어려울 수 있고, 순방향 링크 신호로부터 타임/주파수 에러의 모바일 추정은 이동 에러 정정 B 및 추정 알고리즘의 특성들에 따라 (A+B) 및 (A)의 2개의 극단들 사이의 기능을 변화시키는 시간일 수 있다.
실제로는, 기존의 방법의 모바일 시간/주파수 추적 수행은, 항상 이상적인 수행을 제외하고, 송신 및 수신 동기화 사이에 갈라지는 하락을 갖는, 제 1 접근법 및 제 2 접근법의 2개의 극단적인 경우들 사이 어느 것이든지 될 수 있다. 모바일 액세스 단말이 완전히 또는 거의 고정적인 때(B=0인 경우)를 제외한다면, 추적 수행은 B가 증가함에 따라 점점 더 악화된다.
시간/주파수 추적 및 정정에서 기존의 접근법들이 갖는 기본적인 문제점은 모바일 액세스 단말이 모션-인식을 액세스 포인트에 완전하게 남긴다는 것이다.
도 6은 드리프트 클록 에러 및 이동 에러로부터 기인하는 타이밍 및 주파수 정정을 수행하도록 구성될 수 있는 모바일 액세스 단말의 기능적 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다. 도 6에 도시되는 접근법은 모바일 이동 에러 부분으로부터 타이밍/주파수 에러의 클록 드리프트 에러 부분을 분리하도록 하는 기법을 도입함으로써 기존의 접근법들의 한계점을 극복한다.
이런 예에서, 모바일 액세스 단말(600)은 수신기 기저대역 신호(601) 및 순방향 신호(603)를 획득할 수 있고 노이즈 타이밍 에러(605)(예컨대, 수신 기저대역(601) 및 순방향 링크 신호(603) 사이의 추정되는 타이밍/주파수 에러에 대응하는)를 결정하기 위하여 수신기 기저대역 신호 및 순방향 신호를 이용할 수 있는 에러 추정 모듈(602)을 포함한다. 수신기 기저대역 신호(601)는 액세스 단말의 수신 클록을 이용하여 생성될 수 있다. 이런 타이밍/주파수 에러 추정(605)은 클록 드리프트 에러 컴포넌트 및 모바일 이동 에러 컴포넌트 둘 다를 포함할 수 있다. 노이즈 제거 필터(604)는 예를 들어, (A+B)(607)의 추정되는 정정 인자를 초래하는 저역 통과 선형 필터를 이용하여 소음 출력에 기인하는 타이밍 에러를 필터링한다. 수신 클록 정정 모듈(606)은 정정 인자 (A+B)(607)를 이용하여 액세스 단말의 수신 클록을 보상한다. 롱 텀 최대 및 최소 검출 및 평균 모듈(608)은 A(609)의 롱-텀 평균 정정 계수를 초래하는, 추정되는 정정 인자 (A+B)(607)의 롱-텀 평균을 내는 수행을 한다. 롱 텀 최대 및 최소 검출 및 평균을 내는 기능들은 도 7에 도시되는 바와 같이 클록 드리프트 에러 및 이동 에러의 특성들의 관측들에 기초할 수 있다.
곱셈기(610)에서, 롱-텀 평균 정정 계수 A(609)는 두(2) 배로 곱셈 된다. 정정 계수 (A+B)(607)는 그리고 나서 롱-텀 평균 정정 계수 2A(611) 및 송신 클록 정정 값 C(613)의 합으로부터 감산 된다. 송신 클록 정정 모듈(614)은 결과적인 송신 클록 정정 인자(A-B+C)(615)를 액세스 단말의 송신 클록에 적용한다. 송신 클록 정정 값 C(613)의 추가는 선택적이고, 일 예에서, 액세스 포인트로부터의 피드백 신호에 기초할 수 있다는 것을 주목한다.
실제로는, 송신 및 수신 클록 보상들은 모바일 클록 소스, 예컨대 수정 발진기를 제어하는 전압(VCTCXO)을 직접적으로 정정함으로써 또는 샘플들(타이밍 정정에 대한)을 간접적으로 더함/낙하함으로써 그리고 수치 제어된 발진기(NCO)(주파수 정정에 대한)를 이용하여 페이저들을 회전함/역회전함으로써 성취될 수 있다.
상기 기법들은 모바일 디바이스가 임의의 액세스 포인트로부터 다른 액세스 포인트로 핸드-오프될 때, 타이밍 오프셋 및 도플러 시프트 효과에서의 갑작스러운 변화들을 구별하기 위하여 또한 실시된다. 추가로, 이런 정정을 로컬하게 적용함으로써, 모바일 액세스 단말 역방향 링크가 새로운 액세스 포인트로 변경(switch)될 때, 이는 새로운 액세스 포인트로부터 더 적은 정정을 초래한다.
선택적인 기법은 이를 테면 위성 위치 확인 시스템(GPS)과 같은 위치 확인 디바이스의 이용을 포함할 수 있다. GPS는 모바일 이동을 정밀하게 추적할 수 있다. 타이밍/주파수 에러의 이동 컴포넌트 A(609)는 모바일 액세스 단말의 이동을 표시하는 위성 위치 확인 시스템 정보에 기초하여 추정될 수 있다.
도 7(도 7A, 7B 및 7C를 포함)은 액세스 단말의 이동 에러 및 클록 드리프트 에러에 기인한 순방향 링크 상에 나타나는 특성들을 도시한다. 도 7A는 모바일 클록 드리프트에 기인하는 시간을 초과하는 타이밍 에러(701)(순방향 링크 상에서 액세스 단말에 의하여 인지되는)를 도시하는 다이어그램(722)이다. 타이밍 에러 라인(701)은 클록 드리프트를 표시하는, 시간에 따라 경사진다. 도 7B는 액세스 단말의 이동에 기인하는 시간에 따라 순방향 링크의 잠재적인 특성들을 도시하는 다이어그램(724)이다. 액세스 단말의 이동에 대응하는 타이밍 에러들(716)은 다양한 순방향 링크 특성들(세그먼트들(702, 704, 706, 708, 712 및 714)로서 도시되는)에 의하여 식별될 수 있다. 예를 들면, 세그먼트(702)(약 시간 눈금 50 내지 100에서)는 액세스 포인트로부터 시작되고 가속하는(속도를 내는) 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다. 세그먼트(704)(약 시간 눈금 100 내지 200에서)는 액세스 포인트로부터 꾸준히 이동하는 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다. 세그먼트(706)(약 시간 눈금 200 내지 300에서)는 180도로 회전(예컨대, 액세스 포인트를 향하여 이동하는)하고 액세스 포인트를 향하여 가속하는 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다. 세그먼트(708)(약 시간 눈금 300 내지 400에서)는 액세스 포인트를 향하여 꾸준히(가속하지 않고) 이동하는 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다. 세그먼트(710)(약 시간 눈금 400 내지 450에서)는 감속하고 정지하는 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다. 세그먼트(712)(약 시간 눈금 500 내지 700에서)는 액세스 포인트 주위를 빠르게 이동하는(예컨대, 빠른 속도로 액세스 포인트 주위를 회전하는) 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다. 세그먼트(714)(약 시간 눈금 800 내지 1000에서)는 액세스 포인트 주위를 느리게 이동하는(예컨대, 느린 속도로 액세스 포인트 주위를 회전하는) 모바일 액세스 단말을 나타낼 수 있다.
도 7C는 클록 드리프트 및 액세스 단말의 이동 둘 다에 기인하는 시간에 따른 순방향 링크의 잠재적인 타이밍 에러 특성들을 도시하는 다이어그램(726)이다. 타이밍 에러들(717)은 도 7A의 타이밍 에러(701) 및 도 7B의 타이밍 에러(716)의 결합들이 될 수 있다. 보다 특정하게는, 타이밍 에러(703)는 타이밍 에러들(701 및 702)의 합일 수 있다. 타이밍 에러(705)는 타이밍 에러들(701 및 704)의 합일 수 있다. 타이밍 에러(707)는 타이밍 에러들(701 및 706)의 합일 수 있다. 타이밍 에러(709)는 타이밍 에러들(701 및 708)의 합일 수 있다. 타이밍 에러(711)는 타이밍 에러들(701 및 710)의 합일 수 있다. 타이밍 에러(713)는 타이밍 에러들(701 및 712)의 합일 수 있다. 타이밍 에러(715)는 타이밍 에러들(701 및 714)일 수 있다.
상기 다이어그램들로부터, 모바일 클록 드리프트 대 모바일 이동에 의하여 야기되는 주파수 에러들은 상이한 특성들(순방향 링크 신호 상에서 이해되는)을 나타내고 도 6에 관하여 기술되는 바와 같이 구별될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 일단 이러한 구별이 수행되면, 계수 A+B(607)에 의한 모바일 수신 클록의 정정 및 계수 A-B(615)에 의한 모바일 송신 클록의 정정이 적용될 수 있다.
액세스 포인트에 관계되는 액세스 단말의 상대적 이동에 의하여 야기되는 에러를 결정하기 위하여, 다양한 기법들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 세그먼트들 (713 및 715)에서, 모바일 액세스 단말이 드라이빙 또는 걷는 속도로 액세스 포인트 주위를 이동할 때, 적절한 대역폭을 갖는 선형 필터링은 저주파 컴포넌트로서 클록 드리프트에 대응하는 주파수 에러의 추출을 허용할 수 있다. 세그먼트들(도 7C의 705 및 709)에서, 지속적인 꾸준한 모바일 디바이스 이동으로부터의 주파수 에러는 클록 드리프트로부터의 에러와 유사한 특성들을 갖고, 이에 의하여 선형 필터링을 이용해 둘을 구별하는 것을 어렵게 한다. 클록 드리프트와 연관되는 주파수 에러를 추정하기 위하여, 선형 및/또는 비선형 연산, 주파수 에러들의 롱-텀 최대 및 최소의 평균이 이용될 수 있다. 순서대로, 실시하기 위하여 롱-텀 평균에 대한, 이동 에러 B의 롱-텀 분포는 제로 평균(zero mean)과 대칭이 되도록 기대된다. 롱-텀 최대 및 최소 주파수 에러들의 동일한 평균은 세그먼트들(713 및 715)에 대하여 또한 실시될 수 있다.
도 8은 액세스 포인트와 통신 링크에서 타이밍 및/또는 주파수 에러들을 감소시키기 위하여 클록 드리프트 및/또는 이동에 대하여 식별하고 그리고/또는 보상하도록 구성될 수 있는 모바일 액세스 단말의 일 예의 블록도이다. 모바일 액세스 단말(802)에서, 전송되는 변조된 신호들(예컨대, 액세스 포인트로부터)은 수신 안테나(804A)에 의하여 수신되고 상기 안테나(804A)로부터 수신되는 신호는 수신기(RX)(806)로 제공된다. 수신기(806)는 상기 각각의 수신되는 신호를 컨디셔닝(예컨대, 필터링, 증폭 및 다운컨버팅)할 수 있고, 샘플들을 제공하기 위하여 상기 컨디셔닝 되는 신호를 디지털화할 수 있으며, 대응하는 "수신되는" 심볼 스트림을 제공하기 위하여 상기 샘플들을 추가로 프로세싱할 수 있다. 몇몇의 이행들에서, 모바일 액세스 단말(802)은 부가적인 안테나들(804B) 및/또는 수신기/송신기 채인들을 포함할 수 있다.
수신 데이터 프로세서(810)는 그리고 나서 "검출되는" 심볼 스트림들을 제공하기 위하여 특정 수신기 프로세싱 기법에 기초하여 수신기(806)로부터 상기 수신되는 심볼 스트림들을 수신하고 그리고/또는 프로세싱할 수 있다. 상기 수신 데이터 프로세서(810)는 그리고 나서 데이터 스트림에 대하여 트래픽 데이터를 회복하기 위하여 각각의 검출되는 심볼 스트림을 복조하고, 디인터리브(deinterleave)하고 그리고/또는 디코딩한다. 각각의 검출되는 심볼 스트림은 (액세스 포인트에 의하여) 전송되는 변조 심볼들의 추정치들인 심볼들을 포함할 수 있다. 수신 데이터 프로세서(810)에 의한 프로세싱은 액세스 포인트(예컨대, 도 1의 110)에서 송신 데이터 프로세서에 의하여 수행되는 프로세싱과 보완적이다. 수신 데이터 프로세서(810)는 타이밍 및/또는 주파수 에러 정정 정보를 또한 추정할 수 있고, 이 정보를 모바일 디바이스 프로세서(812)로 제공한다.
모바일 디바이스 프로세서(812)는 디코딩 정보를 유지하는 메모리 디바이스(814)와 커플링 될 수 있다. 모바일 디바이스 프로세서(812)는 다수의 데이터 스트림들을, 수신 데이터 프로세서(810)로부터, 수신할 수 있고, 이러한 데이터 스트림들을 메모리 디바이스(814)에 저장할 수 있으며, 그리고/또는 상기 데이터 스트림들을 모바일 디바이스 프로세서(812) 상에서 동작하는 대응하는 어플리케이션들로 제공할 수 있다.
부가적으로, 송신 데이터 프로세서(816)는 데이터 소스(818)로부터의 데이터 스트림들의 수로부터 트래픽 데이터를 수신할 수 있다. 상기 트래픽 데이터는 안테나(804A)를 거친 전송 전에 변조기(820)에 의하여 변조될 수 있고, 송신기(808)에 의하여 컨디셔닝 될 수 있다.
수신 데이터 프로세서(810), 모바일 디바이스 프로세서(812), 및/또는 송신 데이터 프로세서(816)는 액세스 포인트로부터 액세스 단말로의 순방향 링크로부터 타이밍/주파수 에러를 식별, 획득 그리고/또는 추정하기 위하여 단독으로 또는 결합하여 동작할 수 있고 그리고 클록 드리프트 및 액세스 단말의 이동에 기인하는 보상 인자들을 로컬하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서들(810, 812 및/또는 816)은 도 6, 도 9, 도 10 및 도 11의 하나 이상의 기능들을 수행할 수 있다. 일 예에서, 수신 데이터 프로세서(810)는 드리프트 클록 에러 컴포넌트 A 및 이동 에러 컴포넌트 B를 식별하거나 추정하도록 구성될 수 있으며 액세스 단말의 수신 클록을 보상할 수 있다. 드리프트 클록 에러 컴포넌트 A 및 이동 에러 컴포넌트 B는 송신 클록을 보상하기 위하여 송신 데이터 프로세서(816)에 제공될 수 있다. 송신 및 수신 클록들을 보상함으로써, 액세스 단말은 자신의 타이밍 및/또는 주파수를 자신과 통신하는 액세스 포인트의 타이밍 및/또는 주파수와 동기화할 수 있다.
도 9는 구별되는 클록 드리프트 에러 컴포넌트 및 이동 에러 컴포넌트에 기초하여 모션-인식 타이밍 및/또는 주파수 추적을 수행하도록 구성되는 수신 데이터 프로세서의 블록도이다. 수신 데이터 프로세서(902)는 타이밍/주파수 에러 검출 모듈(904) 및 클록 에러 정정 모듈(906)을 포함할 수 있다. 상기 타이밍/주파수 에러 검출 모듈(904)은 트랜시버(908)를 통하여 수신되는 순방향 링크 신호들 상에서 동작될 수 있다. 예를 들어, 주파수 에러는 관측되는 주파수 에러가 최소화될 수 있도록 액세스 단말의 송신 및/또는 수신 클록들을 보상하기 위하여 이용될 수 있는 대응하는 타이밍 에러로 컨버팅 될 수 있다. 상기 타이밍/주파수 에러 정정 모듈(906)은 순방향 링크 신호 및 수신기 기저대역 신호 사이에서 인지되고, 추정되며 또는 측정되는 타이밍/주파수 에러를 수신하기 위하여 타이밍/주파수 에러 검출 모듈(904)과 통신할 수 있다. 이런 타이밍/주파수 에러는 액세스 단말에 대하여 수신 클록 및/또는 송신 클록을 조정함으로써 보상될 수 있다. 상기 타이밍/주파수 에러 정정 모듈(906)은 타이밍/주파수 에러 추정 모듈(910), 노이즈 제거 필터(912), 롱-텀 최소 최대 검출 및 평균 모듈(914) 및 송신 클록 보상 모듈(916)을 포함할 수 있다. 상기 에러 추정 모듈(910)은 모바일 클록 드리프트 및 모바일 이동 둘 다에서 기인하는 에러들을 포함하는, 타이밍/주파수 에러들을 포함할 수 있다. 노이즈 제거 필터(912)는 에러 추정 모듈(910)에 의하여 결정되는 타이밍/주파수 에러로부터 노이즈를 제거할 수 있다. 상기 노이즈 제거 필터(912)는 수신 클록 보상 모듈(918)에 관련되는 모바일 클록 드리프트 및 모바일 이동 둘 다를 포함하는 타이밍/주파수 에러들을 제공할 수 있다. 롱-텀 최소-최대 검출 및 평균 모듈(914)은 모바일 클록 드리프트 에러 및 모바일 이동 에러를 획득하기 위하여 노이즈-무관 타이밍/주파수 에러들을 프로세싱한다. 송신 클록 보상 모듈(916)은 모바일 클록 드리프트의 정정으로부터 모바일 이동에서 기인하는 모바일 타이밍/주파수 에러를 감산함으로써 정정을 결정한다.
도 10은 클록 드리프트 및 이동에 대하여 순방향 링크 주파수 및/또는 역방향 링크 주파수를 보상하기 위하여 액세스 단말에서 사용할 수 있는 방법을 도시하는 흐름도이다. 순방향 링크 타이밍/주파수 에러는 액세스 단말에 의하여 획득되고, 순방향 링크 에러는 적어도 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트에 기인한다(1002). 일 예에서, 제 1 에러 컴포넌트는 액세스 단말에 대한 클록 드리프트 에러 컴포넌트일 수 있고 제 2 에러 컴포넌트는 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트 일 수 있다.
제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트는 획득되는 순방향 링크 타이밍/주파수 에러에 기초하여 추정될 수 있다(1004). 예를 들면, 제 1 에러 컴포넌트 및/또는 제 2 에러 컴포넌트는 순방향 링크 신호의 특성들(예컨대 도 7)에 기초할 수 있다. 순방향 링크 에러는 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트 및 액세스 단말 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함할 수 있다. 부가적으로, 순방향 링크 에러는 순방향 링크 주파수 및 기저대역 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 또한 포함할 수 있다.
제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트를 추정하는 것은 적어도 하나의 선형 연산 또는 비선형 연산에 의하여 수행될 수 있다. 일 예에서, 상기 비선형 연산은 롱-텀 신호 평균 연산이다. 일 예에서, 제 2 에러 컴포넌트는 액세스 단말의 이동을 표시하는 획득되는 위성 위치 확인 시스템 정보에 기초하여 또한 추정될 수 있다.
액세스 단말의 수신 클록은 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 보상되거나 조정될 수 있다(1006). 수신 클록을 보상하는 단계는 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트의 합과 동등한 수신 클록에 정정 계수를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 그 결과로서, 액세스 포인트로부터의 순방향 링크에서 이용되는 수신 주파수는 조정된다.
액세스 단말의 송신 클록은 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트의 차이에 기초하여 보상되거나 조정될 수 있다(1008). 송신 클록을 보상하는 단계는 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이와 동등한 송신 클록에 정정 계수를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 그 결과로서, 액세스 포인트를 갖는 역방향 링크에서 이용되는 송신 주파수는 조정된다.
대안적인 일 예에서, 부가적인 보상은 액세스 포인트로부터 송신 클록 정정 피드백에 기초하여 송신 클록에 적용될 수 있다(1010). 예를 들어, 송신 클록을 보상하는 단계는 액세스 포인트로부터 송신 정정 피드백 계수의 합 그리고 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이와 동등한 송신 클록에 정정 계수를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
도 11은 순방향 링크 타이밍 및/또는 주파수 에러 컴포넌트들을 추정하기 위한 방법의 일 예를 도시한다. 액세스 단말은 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트 및 클록 드리프트 에러 컴포넌트에서 기인하는 무선 순방향 링크 타이밍/주파수 에러를 추정할 수 있다(1102). 액세스 단말은 그리고 나서 무선 순방향 링크 타이밍/주파수 에러로부터 노이즈 컴포넌트들을 제거할 수 있다(1104). 마지막으로, 액세스 단말은 순방향 링크 신호 상에서 롱-텀 에러 평균을 이용하여 이동 에러 컴포넌트를 추정할 수 있다(1106).
본 명세의 상기 구성들은 순서도, 흐름도, 구조 다이어그램 또는 블록도로서 도시되는 프로세스로서 기술될 수 있다는 것에 주목해야한다. 순서도가 순차적인 프로세서로서 동작들을 기술하더라도, 많은 동작들은 병렬로 또는 동시적으로 수행될 수 있다. 게다가, 동작들의 순서는 재-배열될 수 있다. 프로세스는 프로세스의 동작들이 완료되었을 때, 종료된다. 프로세스는 방법, 기능, 절차, 서브루틴, 서브프로그램 등에 대응할 수 있다. 프로세스가 기능에 대응할 때, 프로세스의 종료는 호출 함수 또는 메인 함수로의 함수의 리턴에 대응한다.
하나 이상의 예들 및/또는 구성들에서, 상기 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터-판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수 있거나 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 둘 다를 포함한다. 저장 매체는 범용 또는 특정 목적의 컴퓨터에 의하여 액세스 될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능한 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장매체, 자기 디스크 저장매체 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 요구되는 프로그램 코드 수단을 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 반송하거나 저장할 수 있고 그리고 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 또는 범용 또는 특수 목적 프로세서에 의하여 액세스 될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 또한, 임의의 접속은 컴퓨터-판독가능한 매체로 적절하게 명명된다. 예를 들어, 만약 상기 소프트웨어가 웹사이트, 서버 또는 동축 케이블을 이용하는 다른 원격 소스, 광 섬유 케이블, 트위스티드 페어(twisted pair), 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 예를 들어, 적외선, 무선(radio) 및 마이크로파와 같은 무선 기술들로부터 전송되고, 그리고 나서 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL 또는 예를 들어, 적외선, 무전 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에 사용되다시피, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(compact disc, CD), 레이져 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc, DVD), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루-레이 디스크(blu-ray disc)를 포함할 수 있고, 상기 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생산하고, 반면에 디스크(disc)들은 레이져들로 광학적으로 데이터를 재생산한다. 상기의 것의 조합들은 또한 컴퓨터-판독가능한 매체의 범위 내에 포함되는 것이어야 한다.
게다가, 저장 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래쉬 메모리 디바이스들 및/또는 정보를 저장하기 위한 다른 기계-판독가능한 매체를 포함하는 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 디바이스들로 나타낼 수 있다.
추가로, 구성들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드 및 이들의 임의의 결합에 의하여 구현될 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드로 구현될 때, 필요한 직무들을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들은 이를 테면, 저장 매체 또는 다른 저장 매체(들)와 같은 컴퓨터-판독가능한 매체에 저장될 수 있다. 프로세서는 필요한 직무들을 수행할 수 있다. 코드 세그먼트는 절차, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스 또는 명령들의 임의의 결합, 데이터 구조들 또는 프로그램 명령문들로 나타낼 수 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 아규먼트들, 파라미터들 또는 메모리 콘텐츠를 패싱(pass) 그리고/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로와 커플링 될 수 있다. 정보, 아규먼트들, 파라미터들, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 패싱, 토큰(token) 패싱, 네트워크 전송 등을 포함하는 임의의 적절한 수단을 통하여 패싱, 포워딩 또는 전송될 수 있다.
본 출원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합, 소프트웨어 또는 실행 소프트웨어를 지칭하도록 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서에서 구동되는 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행파일, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 도시에 의하면, 컴퓨팅 디바이스에서 구동되는 어플리케이션 및 컴퓨터 디바이스 둘 다는 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들은 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 존재할 수 있고 컴포넌트는 하나의 컴퓨터상에 로컬화 될 수 있고 그리고/또는 둘 이상의 컴퓨터들 사이에 분산될 수 있다. 게다가, 이런 컴포넌트들은 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행될 수 있고, 상기 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체 상에서 다양한 데이터 구조를 갖는다. 상기 컴포넌트들은 이를 테면, 하나 이상의 데이터 패킷들(예컨대, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 그리고/또는 신호에 의하여 다른 시스템들을 갖는 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호와 관련되는 로컬 및/또는 원격 프로세스들에 의하여 통신할 수 있다.
도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및/또는 11에 도시되는 하나 이상의 컴포넌트들, 단계들 및/또는 기능들은 슈도(pseudo)-난수 발생 동작에 영향을 미치는 것 없이 재배열될 수 있고 그리고/또는 단일 컴포넌트, 단계 또는 기능으로 결합되며 그리고/또는 몇몇의 컴포넌트들, 단계들 또는 기능들로 구현될 수 있다. 부가적인 엘리먼트들, 컴포넌트들, 단계들 및/또는 기능들은 본 발명에서 벗어남 없이 추가될 수 있다. 도 1, 6, 8 및/또는 9에 도시되는 장치, 디바이스들 및/또는 컴포넌트들은 도 7, 10 및/또는 11에 도시되는 하나 이상의 방법들, 특징들 또는 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 본 명세에 기술되는 신규한 알고리즘들은 소프트웨어 및/또는 임베디드 하드웨어에서 효율적으로 구현될 수 있다.
당업자는 본 명세에 개시되는 실시예들과 관련하여 기술되는 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이 둘의 결합으로서 구현될 수 있다는 것을 추가로 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이런 상호교환성을 명확히 도시하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들은 상기에 이들의 기능성의 관점에서 일반적으로 기술되었다. 이러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들 및 특정 어플리케이션에 의존한다.
본 명세에 기술되는 본 발명의 다양한 특징들은 본 발명을 벗어남 없이 상이한 시스템들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇의 이행들은 이동하는 또는 고정된 통신 디바이스(예컨대, 액세스 단말) 및 다수의 이동 또는 고정 액세스 포인트들(예컨대, 액세스 포인트들)로 수행될 수 있다.
상기 실시예들은 단지 예시적인 것이고 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다는 사실에 주목해야한다. 실시예들의 기술은 예시적인 것이고, 청구범위를 제한하는 것은 아니다. 이러한 것으로서, 본 가르침들이 다른 타입의 장치들, 그리고 많은 대안적인 것들, 변형들 및 변경들에 쉽사리 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (36)

  1. 액세스 단말에 의하여 이용되는 방법으로서,
    적어도 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트에 기인하는(attributable to) 순방향 링크 에러를 획득하는 단계;
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 상기 액세스 단말의 수신 클록을 보상하는 단계; 및
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이에 기초하여 상기 액세스 단말의 송신 클록을 보상하는 단계를 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 획득되는 순방향 링크 에러에 기초하여 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하는 단계를 더 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트는 순방향 링크 신호의 특성들에 기초하여 추정되는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하는 단계는 선형 필터링 연산 또는 비선형 추정 연산 중 적어도 하나에 의하여 수행되는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비선형 추정 연산은 롱-텀(long-term) 신호 평균 연산인,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말의 이동을 표시하는 획득되는 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System) 정보에 기초하여 추정되는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 클록 드리프트(drift) 에러 컴포넌트이고, 상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트인,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 상기 액세스 단말 및 상기 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 순방향 링크 주파수 및 기저대역(baseband) 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 수신 클록을 보상하는 단계는,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 합과 동일한 정정 계수를 상기 수신 클록에 적용하는 단계를 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 송신 클록을 보상하는 단계는,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이와 동일한 정정 계수를 상기 송신 클록에 적용하는 단계를 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 송신 클록을 보상하는 단계는,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이 및 액세스 포인트로부터의 송신 정정 피드백 계수의 합과 동일한 정정 계수를 상기 송신 클록에 적용하는 단계를 포함하는,
    액세스 단말에 의하여 이용되는 방법.
  13. 액세스 단말로서,
    적어도 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트에서 기인한 순방향 링크 에러를 획득하기 위한 주파수 에러 검출 모듈;
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 상기 액세스 단말의 수신 클록을 보상하기 위한 수신 클록 보상 모듈; 및
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이에 기초하여 상기 액세스 단말의 송신 클록을 보상하기 위한 송신 클록 보상 모듈을 포함하는,
    액세스 단말.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 획득되는 순방향 링크 에러에 기초하여 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하기 위한 에러 추정 모듈을 더 포함하는,
    액세스 단말.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트는 순방향 링크 신호 및 기저대역 신호의 특성들에 기초하여 추정되는,
    액세스 단말.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하는 것은 선형 필터링 연산 또는 비선형 추정 연산 중 적어도 하나에 의하여 수행되는,
    액세스 단말.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 비선형 추정 연산은 롱-텀 신호 평균 연산인,
    액세스 단말.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말의 이동을 표시하는 획득되는 위성 위치 확인 시스템 정보에 기초하여 추정되는,
    액세스 단말.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 클록 드리프트 에러 컴포넌트이고, 상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트인,
    액세스 단말.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 상기 액세스 단말 및 상기 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함하는,
    액세스 단말.
  21. 제 13항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 순방향 링크 주파수 및 기저대역 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 포함하는,
    액세스 단말.
  22. 제 13항에 있어서,
    상기 수신 클록 보상 모듈은 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 합과 동일한 정정 계수를 상기 수신 클록에 적용하도록 추가로 구성되는,
    액세스 단말.
  23. 제 13항에 있어서,
    상기 송신 클록 보상 모듈은 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이와 동일한 정정 계수를 상기 송신 클록에 적용하도록 추가로 구성되는,
    액세스 단말.
  24. 제 13항에 있어서,
    상기 송신 클록 보상 모듈은 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이 및 액세스 포인트로부터의 송신 정정 피드백 계수의 합과 동일한 정정 계수를 상기 송신 클록에 적용하도록 추가로 구성되는,
    액세스 단말.
  25. 액세스 단말로서,
    적어도 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트에서 기인한 순방향 링크 에러를 획득하기 위한 수단;
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 상기 액세스 단말의 수신 클록을 보상하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이에 기초하여 상기 액세스 단말의 송신 클록을 보상하기 위한 수단을 포함하는,
    액세스 단말.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 획득되는 순방향 링크 에러에 기초하여 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하기 위한 수단을 더 포함하는,
    액세스 단말.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트는 순방향 링크 신호 및 기저대역 신호의 특성들에 기초하여 추정되는,
    액세스 단말.
  28. 제 25항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 상기 액세스 단말 및 상기 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함하는,
    액세스 단말.
  29. 제 25항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 순방향 링크 주파수 및 기저대역 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 포함하는,
    액세스 단말.
  30. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 클록 드리프트 에러 컴포넌트이고, 상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트인,
    액세스 단말.
  31. 컴퓨터-판독가능한 매체로서,
    액세스 단말과의 동기화를 조정하기 위하여 액세스 단말에 의하여 이용되는 명령들을 포함하고, 상기 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행될 때 상기 프로세서들로 하여금:
    적어도 제 1 에러 컴포넌트 및 제 2 에러 컴포넌트에 기인하는 순방향 링크 에러를 획득하게 하고;
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트의 결합에 기초하여 상기 액세스 단말의 수신 클록을 보상하게 하며; 그리고
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트 사이의 차이에 기초하여 상기 액세스 단말의 송신 클록을 보상하게 하는,
    컴퓨터-판독가능한 매체.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 획득되는 순방향 링크 에러에 기초하여 상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트를 추정하게 하는 명령들을 더 포함하는,
    컴퓨터-판독가능한 매체.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트 및 상기 제 2 에러 컴포넌트는 순방향 링크 신호 및 기저대역 신호의 특성들에 기초하여 추정되는,
    컴퓨터-판독가능한 매체.
  34. 제 31항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 상기 액세스 단말 및 상기 액세스 단말과 통신하는 액세스 포인트 사이의 타이밍 동기화 에러를 포함하는,
    컴퓨터-판독가능한 매체.
  35. 제 31항에 있어서,
    상기 순방향 링크 에러는 순방향 링크 주파수 및 기저대역 기준 주파수 사이의 주파수 동기화 에러를 포함하는,
    컴퓨터-판독가능한 매체.
  36. 제 31항에 있어서,
    상기 제 1 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 클록 드리프트 에러 컴포넌트이고, 상기 제 2 에러 컴포넌트는 상기 액세스 단말에 대한 이동 에러 컴포넌트인,
    컴퓨터-판독가능한 매체.
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