KR101301300B1 - 디지털 신호 처리 장치, 신호 처리 시스템 및 신호 처리 방법 - Google Patents

디지털 신호 처리 장치, 신호 처리 시스템 및 신호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 신호 처리 장치, 신호 처리 시스템 및 신호 처리 방법이 개시된다.
이 시스템에서, 디지털 신호 처리 장치는 코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리한다. 복수의 무선 신호 처리 장치는 상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 증폭된 신호를 단말로 전송하고, 상기 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말로부터 전송된 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달한다. 여기서, 인접한 제1 셀과 제2 셀이 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정된 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 경계 지역에 위치하는 단말로 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 전송한다.

Description

디지털 신호 처리 장치, 신호 처리 시스템 및 신호 처리 방법{APPARATUS FOR PROCESSING DIGITAL SIGNAL, SYSTEM FOR PROCESSING SIGNAL INCLUDING SAME AND METHOD FOR PROCESSING SIGNAL}
본 발명은 디지털 신호 처리 장치, 신호 처리 시스템 및 신호 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 통신 기지국은 크게 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부가 하나의 물리적 시스템 내에 함께 포함된다. 그러나 이러한 시스템은 모든 처리부를 포함하는 기지국을 셀에 다 설치하여야 하므로 셀 설계의 최적화에 한계점이 있었다. 이를 개선하기 위해 하나의 기지국에 복수의 안테나를 연결하여 필요한 방식대로 셀을 형성하여 커버리지 홀(coverage hole)을 줄일 수 있다.
하지만 이러한 방식은 효율적인 셀 설계는 가능하지만 시스템 용량을 극대화하기는 어려웠다. 따라서 무선 용량을 극대화하기 위한 기지국의 새로운 구조 및 전송 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 경계 지역에 있는 단말의 다이버시티 효과를 극대화하여 경계 지역의 성능을 극대화할 수 있는 디지털 신호 처리 장치, 신호 처리 시스템 및 신호 처리 방법를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 신호 처리 시스템은,
코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치; 및 상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 증폭된 신호를 단말로 전송하고, 상기 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말로부터 전송된 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함하고, 인접한 제1 셀과 제2 셀이 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정된 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 경계 지역에 위치하는 단말로 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 자원 요소는 상기 제1 셀과 상기 제2 셀이 사용하는 기준 신호의 자원 요소를 제외한 자원 요소이며, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치는 동일한 채널을 사용하여 데이터를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 셀의 물리 셀 식별자와 상기 제2 셀의 물리 셀 식별자의 차이가 3의 배수인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치는 상기 디지털 신호 처리 장치에게 상기 단말로부터 수신한 상향링크의 신호 세기값을 전송하고, 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치로부터 전송되는 신호 세기값에 기초하여 상기 단말의 상기 경계 지역 내의 위치 여부를 판단한다.
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치로부터 각각 전송되는 신호 세기값의 차이가 차이 임계값 이하이거나, 또는 상기 신호 세기값의 비가 비 임계값과 상기 비 임계값의 역수 사이에 있는 경우 상기 단말이 상기 경계 지역에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 신호 처리 장치는,
서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치－여기서 복수의 무선 신호 처리 장치는 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말과 신호를 송수신함－로부터의 무선 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치로서, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치 중 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 제2 셀－여기서 제2 셀은 상기 제1 셀에 인접한 셀로 상기 제1 셀과 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정됨－에 위치하는 무선 신호 처리 장치가 단말로부터 수신한 상향링크의 신호 세기값을 전달받는 수신부; 상기 수신부를 통해 수신되는 신호 세기값에 기초하여 상기 단말이 상기 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역 내에 위치하는 지를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에 의해, 상기 단말이 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 처리부를 포함한다.
여기서, 상기 판단부는, 상기 수신부를 통해 수신되는 신호 세기값들의 차이가 차이 임계값 이하거나 또는 상기 신호 세기값들의 비가 비 임계값과 상기 비 임계값의 역수 사이에 있는 경우 상기 단말이 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 경계 지역 내에 위치하는 것으로 판단한다.
또한, 상기 처리부는 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 채널을 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 셀의 물리 셀 식별자와 상기 제2 셀의 물리 셀 식별자의 차이가 3의 배수이어서, 상기 제1 셀과 상기 제2 셀이 동일한 기준 신호를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치는 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 "OFDM"이라 함) 방식에 따른 자원 또는 광대역 코드 분할 다중 접속(wideband code division multiple access, WCDMA) 방식에 따른 자원을 이용하여 상기 데이터 신호를 단말로 전송한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 신호 처리 방법은,
무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치가, 서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치－여기서 복수의 무선 신호 처리 장치는 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말과 신호를 송수신함－로부터의 신호를 처리하는 방법으로서, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치 중 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 제2 셀－여기서 제2 셀은 상기 제1 셀에 인접한 셀로 상기 제1 셀과 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정됨－에 위치하는 무선 신호 처리 장치로부터 수신되는 신호 세기값에 기초하여 상기 단말이 상기 제1 셀과 제2 셀의 경계 지역 내에 위치하는 지를 판단하는 단계; 및 상기 단말이 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 상기 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치로부터, 상기 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치가 상기 단말로부터 수신한 상향링크의 신호 세기값을 수신하는 단계; 및 상기 수신되는 신호 세기값의 차이가 차이 임계값 이하이거나, 또는 상기 신호 세기값의 비가 비 임계값과 상기 비 임계값의 역수 사이에 있는 경우 상기 단말이 상기 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역 내에 위치하는 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 인접하는 셀에서 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 경계 지역에 위치하는 단말로 전송함으로써 경계 지역에 있는 단말의 다이버시티 효과를 극대화하여 경계 지역의 성능을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치가 전송하는 신호의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치가 전송하는 신호의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 망 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인접하는 셀의 경계 지역에 위치하는 단말로 무선 신호 처리 장치가 신호를 전송하는 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 처리 장치의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 망은 무선 신호 처리 장치(radio unit, RU)(100), 디지털 신호 처리 장치(digital unit, DU)(200) 및 코어 시스템(300)을 포함한다. 무선 신호 처리 장치(100)및 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 통신의 신호 처리 시스템을 이룬다.
무선 신호 처리 장치(100)는 무선 신호를 처리하는 부분으로서 디지털 신호 처리 장치(200)로부터 수신한 디지털 신호를 주파수 대역에 따라 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환하고 증폭한다. 무선 신호 처리 장치(100)는 디지털 신호 처리 장치(200)에 복수 개(110, 120, 130)가 연결되어 있으며, 각 무선 신호 처리 장치(100)는 서비스 대상 지역, 즉 셀에 설치된다. 무선 신호 처리 장치(100)와 디지털 신호 처리 장치(200)는 광케이블로 연결되어 있을 수 있다.
디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, 코어 시스템(300)에 연결되어 있다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 신호 처리 장치(100)와 달리 서비스 대상 지역에 설치되는 것이 아니라 주로 통신 국사에 집중화되어 설치되는 서버로서, 가상화된 기지국이다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 복수의 무선 신호 처리 장치(100)와 신호를 송수신한다.
기존의 통신 기지국은 이러한 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200) 각각에 대응하는 처리부를 하나의 물리적 시스템 내에 포함하고, 하나의 물리적 시스템이 서비스 대상 지역에 설치된다. 이에 반하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200)를 물리적으로 분리하고, 무선 신호 처리 장치(100)만 서비스 대상 지역에 설치된다.
코어 시스템(300)은 디지털 신호 처리 장치(200)와 외부 망의 접속을 처리하며, 교환기(도시하지 않음) 등을 포함한다.
이제 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 셀 구조에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 셀(10, 20, 30)은 각각 복수의 무선 신호 처리 장치(100)를 포함한다. 무선 신호 처리 장치(100)는 매크로 무선 신호 처리 장치(macro RU)(111, 121)(macro RU) 및 복수의 협력 무선 신호 처리 장치(cooperative RU)(112, 113, 114, 115, 116, 117, 122, 123, 124, 125, 126, 127)를 포함한다.
매크로 무선 신호 처리 장치(111, 121)는 셀(10, 20)의 주요 통신 처리를 관장하며, 고출력의 전력으로 셀(10, 20) 내의 모든 단말에게 신호를 전송한다. 협력 무선 신호 처리 장치(112-117, 122-127)는 매크로 무선 신호 처리 장치(111, 121)의 출력보다 소출력의 전력으로 자신의 주변에 있는 단말에게 신호를 전송한다.
하나의 셀(10)에는 적어도 하나의 매크로 무선 신호 처리 장치(111) 및 복수의 협력 무선 신호 처리 장치(112-117)가 포함되어 있다. 이러한 복수의 셀(10, 20, 30)에 포함된 모든 무선 신호 처리 장치(100)는 디지털 신호 처리 장치(200)의 제어를 받는다.
한편, 무선 신호 처리 장치(100)가 단말에게 전송하는 무선 신호는 기본 시스템 정보 및 데이터 채널 할당 정보를 알려주는 제어 신호(control signal), 사용자 데이터를 전송하는 데이터 신호(data signal) 및 채널 추정 등을 위한 기준 신호(reference signal)를 포함한다.
하나의 셀(10)에 포함된 복수의 협력 무선 신호 처리 장치(112-117)는 동일한 셀(10)에 포함된 매크로 무선 신호 처리 장치(111)와 동일한 제어 신호 및 기준 신호를 전송한다.
또한, 서로 다른 셀(10, 20, 30)에 포함된 무선 신호 처리 장치(100)는 서로 다른 제어 신호 및 기준 신호를 전송한다. 예를 들어 셀(10)에 포함된 무선 신호 처리 장치(111-117)가 전송하는 기준 신호와 셀(20)에 포함된 무선 신호 처리 장치(121-127)가 전송하는 기준 신호는 서로 상이하다.
이와 같이 하나의 셀에서 매크로 무선 신호 처리 장치(111, 121)뿐만 아니라 복수의 협력 무선 신호 처리 장치(112-117)를 설치함으로써, 단말이 셀 내에서 공통적으로 전송되는 제어 신호 및 기준 신호를 효율적으로 수신할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치(111-117, 121-127)는 2x2 다중 안테나 기술(Multiple Input Multiple Output, MIMO)을 지원하기 위해 두 개의 안테나를 사용한다. 이 경우, 무선 신호 처리 장치(111-117, 121-127)의 두 개의 안테나마다 사용하는 기준 신호의 패턴이 서로 상이해야 한다. 예를 들어, 무선 신호 처리 장치(111)의 두 개의 안테나 중에서 '0'번으로 설정된 제1 안테나는 도 3과 같은 기준 신호(Ro)를 사용하며, 두 개의 안테나 중에서 '1'번으로 설정된 제2 안테나는 도 4와 같은 기준 신호(R1)를 사용할 수 있다. 동일한 셀(10)에 포함된 무선 신호 처리 장치(111-117)는 각각의 안테나들이 서로 동일한 기준 신호를 사용하므로, 무선 신호 처리 장치(111-117) 각각의 안테나들 중에서 모든 제1 안테나는 기준 신호(Ro)를 사용하고, 모든 제2 안테나는 기준 신호(R1)를 사용한다. 이때 기준 신호(R0, R1)는 도 3 및 도 4와 같이 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 "OFDM"이라 함) 방식에 따른 자원을 이용할 수 있다.
하나의 셀(10)에 포함된 무선 신호 처리 장치(111-117)는 각각 데이터 신호를 선택적으로 서로 동일하거나 서로 다른 채널을 이용하여 전송할 수 있으며, 협력 무선 신호 처리 장치(112-117)는 매크로 무선 신호 처리 장치(111)가 사용하는 동일한 채널을 이용하여 데이터 신호를 전송한다.
한편, 셀마다 사용하는 기준 신호의 위치는 물리 셀 식별자(Physical Cell IDentification, PCI)에 따라 달라진다. 즉, 기준 신호를 사용하는 부반송파(subcarrier)가 물리 셀 식별자에 따라 다음의 [수학식 1]과 같이 이동된다.
[수학식 1]
Figure 112012004028674-pat00001
여기서,
Figure 112012004028674-pat00002
는 물리 셀 식별자이다.
위의 수학식에서, 물리 셀 식별자가 6의 배수이면 도 3 및 도 4와 같은 위치에 있는 기준 신호를 사용하게 된다. 그러나, 물리 셀 식별자가 6의 배수+1이면 기준 신호가 위로 한 칸씩 이동하게 된다. 또한, 물리 셀 식별자가 6의 배수+2이면 위로 두 칸씩 이동하게 된다. 만일 물리 셀 식별자가 6의 배수+3이면 위로 세 칸 올라게게 되어서 결국 6의 배수 때와 같은 기준 신호의 위치를 사용하게 된다. 예를 들어, 인접하는 물리 셀 식별자가 1, 4, 7 등으로 사용되는 경우 인접 셀에서는 모두 동일한 기준 신호 위치를 사용하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 망 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 물리 셀 식별자가 서로 다른 경계 지역에서 다이버시티 기법을 사용하기 위해 인접하는 셀들의 물리 셀 식별자의 차이가 3의 배수가 되도록 셀들을 배치하여 망을 구성한다.
즉, 셀1(11)의 물리 셀 식별자(PCI)가 x인 경우 셀1(11)에 인접하는 셀2(12)의 물리 셀 식별자를 x+3이 되도록 셀2(12)를 구성하고, 또한 셀1(11)과 셀2(12)에 인접하는 셀3(13)의 물리 셀 식별자를 x+6이 되도록 셀3(13)을 구성한다. 예를 들면, 셀1(11)의 물리 셀 식별자가 1인 경우 셀2(12)와 셀3(13)의 물리 셀 식별자는 4와 7이 되도록 셀을 구성할 수 있다.
이와 같이, 인접하는 셀들의 물리 셀 식별자가 그 차이가 3의 배수가 되도록 셀들을 구성하는 경우 셀들은 동일한 자원 요소(Resource Element)에 동일한 기준 신호(Reference Signal)를 사용하게 된다.
이하 도 6을 참조하여 인접하는 물리 셀 식별자의 차이가 3의 배수가 되도록 구성된 셀(11, 13)들의 무선 신호 처리 장치(111, 112)에서 셀(11, 13)의 경계 지역(14) 내에 있는 단말(410)에게 신호를 전송하는 예에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인접하는 셀의 경계 지역에 위치하는 단말로 무선 신호 처리 장치가 신호를 전송하는 예를 도시한 도면이다.
설명 전에, 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치(111, 112)는 2x2 다중 안테나 기술을 지원하기 위해 2개의 안테나를 구비하고, 2개의 안테나는 동일한 데이터에 대해 각각 서로 상이한 전송 패턴의 신호로써 전송한다. 즉, 제1 안테나(0으로 표시함)는 제1 전송 패턴의 신호로써 전송하고, 제2 안테나(1로 표시함)는 제2 전송 패턴의 신호로써 전송하는 것을 가정하여 설명한다.
도 6을 참고하면, 셀(11)과 셀(13)에 각각 포함된 무선 신호 처리 장치(111, 112)는 기본적으로 자신에게 가까운 단말에게 데이터 신호를 전송한다. 그러나, 단말(410, 420)이 2개의 무선 신호 처리 장치(111, 112)로부터 모두 신호를 받을 수 있는 경계 지역(14)에 있는 경우 2개의 무선 신호 처리 장치(111, 112)는 단말(410, 420)에게 각각 동일한 데이터 신호를 전송한다.
예를 들어, 단말(410)에게 데이터 신호를 전송하는 무선 신호 처리 장치(111, 112)는 모두 A 채널을 이용하여 동일한 데이터를 전송한다. 이 때, 하나의 단말(410)로 두 개의 무선 신호 처리 장치(111, 112)가 동일한 채널(A)을 통해 동일한 데이터를 전송할 때, 두 개의 무선 신호 처리 장치(111, 112)는 서로 상이한 전송 패턴을 가지는 안테나를 통해 동일한 데이터를 단말(410)에게 전송한다. 예를 들어, 무선 신호 처리 장치(111)가 제1 전송 패턴으로 전송하는 제1 안테나(1111)를 통해 제1 전송 패턴에 기반한 데이터를 단말(410)로 전송하고, 무선 신호 처리 장치(112)는 제2 전송 패턴으로 전송하는 제2 안테나(1122)를 통해 제2 전송 패턴에 기반한 데이터를 단말(410)로 전송한다. 또한, 무선 신호 처리 장치(111)는 제2 전송 패턴으로 전송하는 제2 안테나(1112)를 통해 제2 전송 패턴에 기반한 데이터를 단말(410)로 전송하고, 무선 신호 처리 장치(112)는 제1 전송 패턴으로 전송하는 제1 안테나(1121)를 통해 제1 전송 패턴에 기반한 데이터를 단말(410)로 전송한다. 즉, 무선 신호 처리 장치(111)의 제1 안테나(1111)와 무선 신호 처리 장치(112)의 제2 안테나(1122)가 동일한 채널(A)을 통해 동일한 데이터를 단말(410)로 전송하고, 무선 신호 처리 장치(111)의 제2 안테나(1112)와 무선 신호 처리 장치(112)의 제1 안테나(1121)가 동일한 채널(A)을 통해 동일한 데이터를 단말(410)로 전송한다.
그리고, 무선 신호 처리 장치(111, 112)는 셀(11, 13)의 물리 셀 식별자의 차이가 6으로써 3의 배수이므로 동일한 기준 신호를 사용하며, 또한 기준 신호를 제외한 같은 위치에 있는 자원 요소(Resource Elements)를 사용하여 동일한 데이터를 전송한다.
그러면 단말(410)은 각각 수신한 두 경로의 신호를 다중 경로 신호로 인지하고 신호들을 결합하여 복구한다.
이와 같이 두 개의 무선 신호 처리 장치(111, 112)가 단말(410)에게 동일한 기준 신호와 또한 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 전송함으로써, 단말(410)이 받는 데이터 신호의 품질이 향상될 수 있다. 이때 무선 신호 처리 장치(111, 112)가 전송하는 데이터 신호는 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 "OFDM"이라 함) 방식에 따른 자원을 이용하거나 광대역 코드 분할 다중 접속(wideband code division multiple access, WCDMA) 방식에 따른 자원을 이용할 수 있다.
이제부터 인접한 셀(11, 13)에서 경계 지역(14)에 위치하는 단말(410)에게 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 전송할 지 여부를 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 두 개의 무선 신호 처리 장치(111, 112) 각각은 단말(410)로부터 수신하는 상향링크의 신호 세기를 측정하여 이를 디지털 신호 처리 장치(200)에 전송한다. 그러면 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 신호 처리 장치(111)로부터 수신한 신호 세기값(Sa) 및 무선 신호 처리 장치(112)로부터 수신한 신호 세기값(Sb)을 기초로 단말(410)의 상향링크 품질을 평가한다. 즉, 다음 [수학식 2]와 같이 신호 세기값(Sa)과 신호 세기값(Sb)의 차이가 임계값(Sth) 이하일 경우에는 단말(410)이 경계 지역(14)에 있다고 판단할 수 있다.
[수학식 2]
|Sa-Sb|≤Sth
만일 신호 세기값(Sa)과 신호 세기값(Sb)의 차이가 임계값(Sth)보다 큰 경우에는 단말(410)이 경계 지역(14)이 아닌 다른 영역에 있다고 판단하여 단말(410)이 위치하는 영역에 해당되는, 즉 신호 세기값이 큰 무선 신호 처리 장치에서만 단말(410)에게 데이터를 전송하도록 한다.
이때 임계값(Sth)은 무선 통신 시스템의 용량과 필요에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
한편, 전력 세기를 dB가 아닌 mW로 측정하는 경우 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 신호 처리 장치(111)로부터 수신한 신호 세기값(Sa) 및 무선 신호 처리 장치(112)로부터 수신한 신호 세기값(Sb)의 비가 [수학식 3]
[수학식 3]
T < Sa/Sb < 1/T (0<T<1)인 경우에 단말(410)이 경계 지역(14)에 있다고 판단한다.
이와 같이, 단말(410)이 셀(11, 13)의 경계 지역(14)에 있다고 판단되면, 디지털 신호 처리 장치(200)는 셀(11)의 무선 신호 처리 장치(111)와 셀(13)의 무선 신호 처리 장치(112)가 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 단말(410)로 전송하도록 제어한다. 여기서, 디지털 신호 처리 장치(200)가 셀(11, 13)의 무선 신호 처리 장치(111, 112)를 제어하여 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 전송하도록 하는 내용에 대해서는 당업자에게 자명하므로 구체적인 설명을 생략한다.
이제 도 7을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 처리 장치(200)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 처리 장치(200)의 블록도이다.
도 7를 참고하면, 디지털 신호 처리 장치(200)는 수신부(210), 판단부(220) 및 처리부(230)를 포함한다.
수신부(210)는 무선 신호 처리 장치(111, 112)로부터 무선 신호를 수신한다. 무선 신호는 무선 신호 처리 장치(111, 112)가 단말(410)로부터 수신하는 상향링크의 신호 세기값을 포함한다.
판단부(220)는 수신부(210)가 수신한 신호 세기값을 기초로 [수학식 2] 또는 [수학식 3]과 같은 연산을 수행하여 단말(410)이 경계 지역(14)에 위치하는지를 판단한다.
처리부(230)는 판단부(220)의 판단에 따라 무선 신호 처리 장치(111, 112)의 데이터 전송을 제어하기 위한 처리를 수행한다. 특히, 본 발명의 실시예에 따라, 단말(410)이 무선 신호 처리 장치(111, 112)의 경계 지역(14)에 위치하는 것으로 판단되는 경우 셀(11)의 무선 신호 처리 장치(111)와 셀(13)의 무선 신호 처리 장치(112)가 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 동일한 채널을 통해 단말(410)로 전송할 것을 지시한다.
이와 같이 동일한 기준 신호를 사용하도록 구성된 인접한 셀에서 해당 인접 샐의 서로 다른 무선 신호 처리 장치가 경계 지역에 위치하는 단말에게 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 채널을 통해 동일한 데이터를 하나의 단말에 전송하게 하면, 복수의 무선 신호 처리 장치 사이에 있는, 즉 경계 지역에 있는 단말의 다이버시티 효과를 극대화하여 경계 지역의 성능을 극대화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치; 및
    상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 증폭된 신호를 단말로 전송하고, 상기 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말로부터 전송된 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함하고,
    인접한 제1 셀과 제2 셀이 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정된 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 경계 지역에 위치하는 단말로 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 전송하며,
    상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치는 상기 디지털 신호 처리 장치에게 상기 단말로부터 수신한 상향링크의 신호 세기값을 전송하고, 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치로부터 전송되는 신호 세기값에 기초하여 상기 단말의 상기 경계 지역 내의 위치 여부를 판단하며,
    상기 디지털 신호 처리 장치는, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치로부터 각각 전송되는 신호 세기값의 차이가 차이 임계값 이하이거나, 또는 상기 신호 세기값의 비가 비 임계값과 상기 비 임계값의 역수 사이에 있는 경우 상기 단말이 상기 경계 지역에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자원 요소는 상기 제1 셀과 상기 제2 셀이 사용하는 기준 신호의 자원 요소를 제외한 자원 요소이며, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치는 동일한 채널을 사용하여 데이터를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셀의 물리 셀 식별자와 상기 제2 셀의 물리 셀 식별자의 차이가 3의 배수인 것을 특징으로 하는 신호 처리 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치－여기서 복수의 무선 신호 처리 장치는 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말과 신호를 송수신함－로부터의 무선 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치에 있어서,
    상기 복수의 무선 신호 처리 장치 중 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 제2 셀－여기서 제2 셀은 상기 제1 셀에 인접한 셀로 상기 제1 셀과 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정됨－에 위치하는 무선 신호 처리 장치가 단말로부터 수신한 상향링크의 신호 세기값을 전달받는 수신부;
    상기 수신부를 통해 수신되는 신호 세기값에 기초하여 상기 단말이 상기 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역 내에 위치하는 지를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에 의해, 상기 단말이 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 처리부를 포함하고,
    상기 판단부는, 상기 수신부를 통해 수신되는 신호 세기값들의 차이가 차이 임계값 이하거나 또는 상기 신호 세기값들의 비가 비 임계값과 상기 비 임계값의 역수 사이에 있는 경우 상기 단말이 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 경계 지역 내에 위치하는 것으로 판단하는 디지털 신호 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 채널을 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 셀의 물리 셀 식별자와 상기 제2 셀의 물리 셀 식별자의 차이가 3의 배수이어서, 상기 제1 셀과 상기 제2 셀이 동일한 기준 신호를 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.
  10. 제6항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 무선 신호 처리 장치는 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 "OFDM"이라 함) 방식에 따른 자원 또는 광대역 코드 분할 다중 접속(wideband code division multiple access, WCDMA) 방식에 따른 자원을 이용하여 상기 데이터 신호를 단말로 전송하는 디지털 신호 처리 장치.
  11. 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치가, 서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치－여기서 복수의 무선 신호 처리 장치는 두 개의 안테나를 사용한 다중 안테나 기술에 기반하여 단말과 신호를 송수신함－로부터의 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 무선 신호 처리 장치 중 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 제2 셀－여기서 제2 셀은 상기 제1 셀에 인접한 셀로 상기 제1 셀과 동일한 기준 신호를 사용하도록 설정됨－에 위치하는 무선 신호 처리 장치로부터 수신되는 신호 세기값에 기초하여 상기 단말이 상기 제1 셀과 제2 셀의 경계 지역 내에 위치하는 지를 판단하는 단계; 및
    상기 단말이 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 자원 요소를 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 판단하는 단계는, 상기 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치로부터, 상기 제1 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀에 위치하는 무선 신호 처리 장치가 상기 단말로부터 수신한 상향링크의 신호 세기값을 수신하는 단계; 및
    상기 수신되는 신호 세기값의 차이가 차이 임계값 이하이거나, 또는 상기 신호 세기값의 비가 비 임계값과 상기 비 임계값의 역수 사이에 있는 경우 상기 단말이 상기 제1 셀과 상기 제2 셀 사이의 경계 지역 내에 위치하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단말로 전송하도록 제어하는 단계에서, 상기 제1 셀의 무선 신호 처리 장치와 상기 제2 셀의 무선 신호 처리 장치가 동일한 채널을 사용하여 동일한 데이터를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 신호 처리 방법.
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