KR101149779B1

KR101149779B1 - 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 방법

Info

Publication number: KR101149779B1
Application number: KR1020097026972A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 아라카와; 신-이치 노구치; 래리 벤튼 리차드; 테오도어 사이저
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2012-06-08
Also published as: JP2011517371A; WO2009005681A3; CN101803178A; CN101803178B; KR20100036265A; JP5528335B2; EP2174414A2; WO2009005681A2

Abstract

광대역 신호에서의 복수의 캐리어 신호들은 복수의 디지털 캐리어 신호들로 변환된다(100). 복수의 캐리어 신호들의 각각은 광대역 신호에서 각각의 주파수에 있다. 복수의 디지털 캐리어 신호들 중 적어도 하나는 상이한 주파수로 변이된다(300).

캐리어 신호, 디지털 캐리어 신호, 아날로그 캐리어 신호, 코드 분할 다중 액세스

Description

셀룰러 캐리어들을 변이시키는 방법{METHOD OF TRANSLATING CELLULAR CARRIERS}

본 비임시 미국 특허 출원은 35 U.S.C.§ 119하에서, 원출원 일자가 2007년 6월 28일자인 미국 임시 특허 출원 제61/007,907호에 대한 우선권을 주장한다. 미국 임시 특허 출원 제61/007,907호는 2007년 6월 28일자에 출원된 미국 특허 출원 제11/819,619호로부터 2007년 10월 18일자에 변경되었으며, 두 출원들의 전체 내용들은 본 명세서에 포함되어 있다.

예를 들면, 코드 분할 다중 액세스(CDMA: code division multiple access) 네트워크와 같은 무선 네트워크 시스템에서, 스펙트럼의 특정량이 시스템에 이용 가능하다. 스펙트럼의 양 또는 대역폭은 무선 네트워크 시스템을 관리하는 표준, 관리 규정들 등에 의존하여 상이할 수 있다. 또한, 스펙트럼에서 할당된 대역폭의 위치도, 무선 네트워크 시스템을 관리하는 표준, 관리 규정들 등에 의존하여 상이할 수 있다. 또한, 할당된 대역폭에 의해 지원되는 캐리어들의 수도, 할당된 대역폭의 양, 스펙트럼 내의 대역폭의 위치, 표준들 등에 의존할 수 있다.

예를 들면, 하나의 5MHz CDMA 시스템은 세 개(3)의 캐리어들을 포함하며, 각각은 5MHz 대역폭 중 각각 1.25MHz를 차지한다. 1.25MHz 대역폭을 가진 캐리어 주 파수 대역에 대한 무선 주파수 신호는 최대 64개의 채널들(음성 또는 데이터)을 유지할 수 있다.

할당된 대역폭에서 주파수 대역들로의 캐리어들의 할당, 할당된 대역폭의 양 및 할당된 대역폭의 위치는 시스템 내에서 고정된다. 즉, 예로서 상술된 5MHz CDMA 시스템을 이용하면, 2개의 상이한 5MHz CDMA 시스템들이 상이한 캐리어 주파수 대역 할당들을 가질 수 있고, 및/또는 상이하게 위치된 5MHz 대역폭들을 가질 수 있다.

무선 시스템의 여러 구성요소들(예를 들면, 수신기들 등)이 할당된 대역폭, 시스템 내의 할당된 대역폭의 위치, 주파수 대역 할당들 등에 의존하기 때문에, 무선 시스템의 이들 구성요소들은 종종 시스템 특성이 될 수 있다. 즉, 한 시스템의 구성요소들은 다른 시스템에서 종종 이용할 수 없다. 이러한 유연성의 부족으로 인해, 무선 시스템 구성요소들의 설계 및 제조의 비용들이 더욱 높아진다.

본 발명의 예시적 실시예들은 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 방법을 제공한다.

예시적 실시예에서, 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 방법은, 광대역 신호에서 복수의 캐리어 신호들을 적어도 하나의 개별 디지털 캐리어 신호로 변환하는 단계로서, 적어도 하나의 개별 캐리어 신호의 각각은 광대역 신호에서 각각의 주파수에 있는, 상기 변환 단계; 및 적어도 하나의 개별 디지털 캐리어 신호를 상이한 주파수로 변이시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 예시적 실시예들은 본 명세서에 하기에 주어지는 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더욱 완전히 이해될 것이며, 이들은 예시의 목적으로만 제공될 뿐이며, 따라서 본 발명의 예시적 실시예들을 제한하지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 10-MHz 전체 대역을 차지하는 광 대역에서 캐리어들의 변이 전 및 후를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 예시적 실시예에서 이용되도록 구성되는 기지국의 블록도.

도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 캐리어들을 변이시키는 방법의 흐름도.

도 4는 본 발명의 다른 예시적 실시예에서 이용되도록 구성되는 기지국의 블록도.

도 5는 본 발명의 예시적 실시예에 따라 캐리어들을 변이시키는 다른 방법의 흐름도.

도 6은 본 발명의 또 다른 예시적 실시예에서 이용되도록 구성되는 기지국의 블록도.

도 7은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 캐리어들을 변이시키는 또 다른 방법의 흐름도.

도 8은 본 발명의 또 다른 예시적 실시예에서 이용되도록 구성되는 기지국의 블록도.

도 9는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따라 변이 전 및 후의 캐리어들을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 다른 예시적 실시예에서 이용되도록 구성되는 기지국의 블록도.

도 11은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 변이 전 및 후의 캐리어들을 도시한 도면.

도 12는 본 발명의 예시적 실시예들에 따라 도 8 내지 도 11에 도시된 캐리어들을 변이시키는 방법들의 흐름도.

본 발명의 예시적 실시예들이 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크를 참조하여 기술될 것이지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 예시적 실시예들이 예를 들면, WCDMA, GSM, WiMax의 톤들 등과 같은 다른 전기 통신 시스템들에 적용될 수 있음을 알 것이다.

도 1 내지 도 12는 본 발명의 예시적 실시예들에 따라 셀룰러 캐리어들(캐리어들)을 변이시키는 방법들을 도시한다. 도 1은 주파수 변이 전 및 주파수 변이 후 네 개(4)의 캐리어들을 갖는 10MHz 주파수 대역을 도시한다. 캐리어들의 각각은 1.25MHz 대역폭을 차지한다. 다시, 캐리어들은 CDMA, WCDMA, GSM 또는 WiMax 시스템의 톤들에 대한 것이 될 수 있다. 또한, 기지국에서의 동작과 관련된 실시예들이 기술될 것이지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 방법 실시예들이 기지국들에 대한 구현에 제한되는 것이 아님을 알 것이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 단계(100)에서, 기지국(1)에서 네 개(4)의 캐리어들을 포함하는 전체 대역폭은 기지국의 수신기에 포함되는 아날로그 디지털 변환기(ADC)(10)에 의해 디지털 신호들로 변환될 수 있다. 수신기는 광대역 무선 수신기가 될 수 있다. 도면들에서는 네 개(4)의 아날로그 캐리어들을 도시하고 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 캐리어들이 단일 디지털 광대역 신호가 될 수 있음이 잘 알려져 있다. 캐리어들이 단일 디지털 광대역 신호인 경우, 단계(100)는 스킵된다.

단계(200)에서, 디지털 캐리어들이 디지털 필터(20)에 의해 더 처리된다. 10MHz 대역폭의 디지털 표현은 네 개의 별도의 1.25MHz 캐리어들의 네 개(4)의 디지털 표현들(신호들)로 변환된다.

단계(300)에서, 디지털 신호들은 그 후에 변이 엔진(30), 예를 들면 주파수 변이기로 전송된다. 변이 엔진은 네 개(4)의 디지털 신호들 중 하나 이상을 새로운 주파수들로 변이시킨다. 특정 캐리어가 수신기의 입력에 상주하는 주파수는 변이 엔진(30)에 의해 새로운 주파수로 변이될 수 있다. 디지털 신호들의 변이는 디지털 도메인에서 수행된다.

단계(400)에서, 변이된 디지털 신호들은 아날로그 신호들로 변환되기 위해 디지털 아날로그 변환기(DAC)(40)에 전송된다. 아날로그 신호들은 더 필터링되고 증폭되기 위해 무선 주파수(RF) 처리기(50)에 전송될 수 있고, 그 후에 아날로그 기저대역 신호들은 단계(500)에서 종단점(60; endpoint)에 전송된다. 선택적으로, 개별 캐리어들이 분리되고 변이된 후에, 별도의 D/A 스테이지들은 네 개(4)의 상이한 아날로그 신호들을 생성하는데 이용될 수 있다. 다른 선택으로, 광대역 신호(폭이 입력에서의 폭과 동일할 수 있다. 예를 들면, 10MHz)를 생성하기 위해 변이된 캐리어들에 대해 디지털 처리가 수행될 수 있다. 광대역 신호는 그 후에 DAC(40)로 전송될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에서 상술된 바와 같이, 주파수 유연성은 통신 주파수들 사이의 평탄한 변이를 허용하고, 증가된 사용으로부터 유발될 수 있는 늘어나는 사용 및 용량 요건들을 처리할 것이다. 그 외에도, 다중 캐리어들로 기지국으로부터의 신호 무선 출력은 보다 소수의 캐리어들로 다중 위치들에서의 출력들을 구동하는데 이용될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에 따라 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 다른 방법은 도 4 및 도 5에 도시된다. 도 2 및 도 3에 도시된 예시적 실시예와 관련하여 유사한 단계들의 상세한 기술은 간결하게 하기 위해 생략될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 단계들(100 및 200)에서 각각, 캐리어들이 ADC(10)에 의해 변환되고, 변환된 디지털 신호들은 디지털 필터(10)에 의해 필터링된다. 단계(250)에서, 디지털 신호들의 각각은, 예를 들면 네 개(4)의 데이터 패킷 스트림들을 생성하기 위하여, 알려진 방식으로 패킷화기(25; packetizer)에 의해 패킷화될 수 있다. 단계(300)에서, 디지털 패킷 스트림들은 새로운 주파수들로의 변이를 위해 변이 엔진(30)에 전송된다. 디지털 패킷 스트림은 예를 들면 이더넷 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 변이된 디지털 패킷 스트림들은 또한 단계(400)에서 아날로그 신호들로 변환되기 위해 DAC(40)에 전송된다. 단계(500)에서, 아날로그 신호들은 더 필터링되고 증폭되기 위해 무선 주파수(RF) 처리기(50)에 전송될 수 있고, 그 후에 아날로그 신호들이 종단점에 전송된다.

본 발명의 예시적 실시예에 따라 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 다른 방법은 도 6 및 도 7에 도시된다. 도 2 내지 도 5에 도시된 예시적 실시예들과 관련하여 유사한 단계들의 상세한 기술은 간결하게 하기 위해 생략될 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 단계들(100 및 200)에서 각각, 캐리어들이 ADC(10)에 의해 변환되고, 변환된 디지털 신호들은 디지털 필터(20)에 의해 필터링된다. 단계(260)에서, 디지털 신호들의 각각은 패킷화기(25)에 의해 패킷화될 수 있고, 패킷들의 각각은 또한 연결 유닛(27; concatenation unit)에 의해 단일 연결된 디지털 패킷 스트림으로 연결될 수 있다. 연결 유닛(27)은 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 단계(300)에서, 연결된 디지털 패킷 스트림은 새로운 주파수로 변이되기 위해 변이 엔진(30)에 전송된다. 새롭게 변환된 연결된 디지털 패킷 스트림은 단계(400)에서 아날로그 신호들로 변환되기 위해 DAC(40)에 전송된다. 단계(500)에서, 아날로그 신호들은 또한 필터링되고 증폭되기 위해 무선 주파수(RF) 처리기(50)에 전송될 수 있고, 그 후에 연결된 아날로그 신호가 종단점(60)에 전송된다.

도 8, 도 9 및 도 12는 본 발명의 예시적 실시예들에 따라 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 다른 방법들을 도시한다.

도 8, 도 9 및 도 12를 참조하면, 단계들(100 및 200)에서 각각, 캐리어들이 ADC(10)에 의해 변환되고, 변환된 디지털 신호들이 디지털 필터(20)에 의해 필터링된다. 디지털 신호들의 각각은 단계(250)에서 패킷화기(25)에 의해 패킷화될 수 있 다. 도 8, 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이, 각각의 디지털 패킷 스트림(또는 대안적으로 각각의 패킷 또는 패킷들의 그룹)은 단계(270)에서 별도 및 개별 이미터 위치들에 전송될 수 있다. 하나 또는 여러 개의 캐리어들을 가진 단일 광대역 신호가 다중 위치들에 공급될 수 있지만, 수신기의 입력에서 수신된 것과 각각의 단일 광대역 신호에서 동일하거나 보다 소수의 캐리어들을 가질 수도 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 예시적 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 하나의 캐리어를 가진 단일 광대역 신호가 위치 A에 전송될 수 있고; 2개의 캐리어들을 가진 다른 단일 광대역 신호가 위치 B에 전송될 수 있고; 하나의 캐리어를 가진 또 다른 단일 광대역 신호가 위치 C에 전송될 수 있다.

각각의 개별 이미터 위치들에서, 디지털 패킷(들)은 단계(300)에서 예를 들면 각각의 변이 엔진(30)에 의해 새로운 주파수로 변이될 수 있다. 새롭게 변환된 디지털 패킷(들)은 아날로그 신호(들)로 변환되기 위해 각각의 DAC(40)에 전송된다. 단계들(400 및 500) 각각에서 아날로그 신호(들)는 각각의 RF 프로세서(50)에 의해 처리되고, 종단점(60)에 전송된다.

도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명의 예시적 실시예에 따라 셀룰러 캐리어들을 변이시키는 다른 방법을 도시한다.

도 10, 도 11 및 도 12를 참조하면, 단계들(100 및 200)에서 각각, 캐리어들이 DAC(10)에 의해 변환되고, 변환된 디지털 신호들이 디지털 필터(20)에 의해 필터링된다. 디지털 신호들의 각각은 단계(250)에서 패킷화기(25)에 의해 패킷화될 수 있다. 단계(270)에서, 디지털 패킷 스트림들의 각각(또는 대안적으로 각각의 패킷 또는 패킷들의 그룹)은 별도 및 개별 이미터 위치들에 전송될 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 단 하나의 캐리어만을 가진 단일 광대역 신호가 다중 이미터 위치들 중 하나에 공급될 수 있다. 별도 및 개별 이미터 위치들의 각각에서, 변이 엔진(30)은 디지털 패킷들의 각각을 새로운 주파수로 변이시킨다. 네 개(4)의 캐리어들의 주파수가 수신기의 입력에서 상이하지만, 별도 및 개별 이미터 위치들에서 각각의 변이 엔진(30A 내지 30D)은 패킷 신호들의 각각을 동일한 주파수로 변이시킨다. 따라서, 패킷 신호들의 각각은 단계(500)에서 동일한 주파수에서 전송된다. 이러한 예시적 실시예는 단일 캐리어의 대역폭만의 액세스가 이용 가능한 상황들에 적용될 수 있지만, 다중 캐리어 무선 기술의 비용 효과적인 이용의 이점은 바람직하다.

본 발명의 예시적 실시예들이 네 개(4)의 셀룰러 캐리어들을 가진 주파수 대역과 10MHz 대역폭의 광대역 신호를 점유하는 셀룰러 캐리어들에 대해 기술되었지만, 셀룰러 캐리어들의 수 및 광대역 신호의 대역폭이 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 변화될 수 있음을 알 것이다.

본 발명의 예시적 실시예들은 주파수 유연성을 제공한다. 주파수 유연성은 통신 주파수들의 관리 할당으로의 평탄한 전이를 허용하고, 증가된 사용으로부터 유발된 늘어나는 사용 및 용량 요건들을 처리하도록 허용할 것이다. 이러한 주파수 유연성의 제공은 소프트웨어에 의해 디지털 도메인에서 달성될 수 있다. 그 외에도, 다중 캐리어들로 기지국으로부터의 신호 무선 출력은 보다 소수의 캐리어들로 다중 출력 원격 무선 헤드들을 구동하는데 이용될 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예들은 또한, 간섭을 더욱 양호하게 관리하고 셀룰러 트래픽을 최적으로 처리하도록 그들의 캐리어들을 위치시키는 능력을 무선 서비스 제공자들에게 허용할 것이다.

본 발명의 예시적 실시예들이 이와 같이 기술되었지만, 동일한 실시예들이 많은 방식들로 변경될 수 있음이 명백할 것이다. 예를 들면, 본 발명의 예시적 구현은 CDMA 시스템에 관해 기술되었지만, 본 발명이 예를 들면 WCDMA, GSM, WiMax 등을 포함한 다른 시스템들에 적용될 수 있음을 알 것이다. 이러한 변이들은 본 발명을 벗어는 것으로 간주되어서는 안되며, 모든 이러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

캐리어들을 변이(translate, 變移)시키는 방법에 있어서:

광대역 신호 내에서 복수의 아날로그 캐리어 신호들을 복수의 디지털 캐리어 신호들로 변환하는 단계(100)로서, 상기 복수의 아날로그 캐리어 신호들 각각은 상기 광대역 신호에서 각각의 주파수에 있는, 상기 변환 단계(100); 및

상기 광대역 신호 내에서 적어도 하나의 캐리어 신호의 위치를 조정하도록 상기 복수의 디지털 캐리어 신호들을 중 적어도 하나를 상이한 주파수로 변이시키는 단계(300); 및

상기 복수의 디지털 캐리어 신호들을 복수의 디지털 패킷 스트림들로 패킷화하고, 상기 디지털 패킷 스트림들을 상이한 이미터 위치들(emitter locations)로 전송하는 단계(250)를 포함하는, 캐리어 변이 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 디지털 캐리어 신호들 중 적어도 하나를 필터링하는 단계(200)를 더 포함하고,

상기 변이 단계(300)는 상기 적어도 하나의 필터링된 디지털 캐리어 신호를 변이시키는, 캐리어 변이 방법.
제 1 항에 있어서,

광대역 신호를 생성하기 위하여 상기 적어도 하나의 변이된 캐리어 신호를 디지털 처리하는 단계(50)를 더 포함하는, 캐리어 변이 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 디지털 캐리어 신호를 적어도 하나의 아날로그 캐리어 신호들로 다시 변환하는 단계(400)를 더 포함하는, 캐리어 변이 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 디지털 신호는 별도의 D/A 스테이지에서 상기 적어도 하나의 아날로그 캐리어 신호로 변환되는(400), 캐리어 변이 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 변환된 아날로그 캐리어 신호를 증폭 및 필터링하는 단계(50); 및

상기 적어도 하나의 증폭 및 필터링된 신호를 종단점(endpoint)으로 전송하는 단계(500)를 더 포함하는, 캐리어 변이 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 캐리어는 코드 분할 다중 액세스(CDMA: Code Division Multiple Access) 네트워크에서의 캐리어인, 캐리어 변이 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 캐리어는 광대역 코드 분할 다중 액세스(WCDMA), 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM: Global System for Mobile Communications), 및 WiMAX(World Interoperability for Microwave Access) 시스템들의 톤들 중 하나의 캐리어인, 캐리어 변이 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 디지털 패킷 스트림들 각각을 연결하는 단계를 더 포함하는, 캐리어 변이 방법.
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