KR101337139B1 - 무선 통신 네트워크 내에서 혼합 모드 전력 측정 교정 및 보고 - Google Patents

무선 통신 네트워크 내에서 혼합 모드 전력 측정 교정 및 보고 Download PDF

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Abstract

혼합된 변조 포맷을 갖는 채널을 수신하기 위한 수신기를 갖는 무선 통신 사용자 단말(400)로서, 수신된 채널의 일부 상에서 신호 전력을 측정하고, 신호 전력이 측정된 채널의 일부 상에서 변조 포맷을 결정하고, 변조 포맷에 기초하여 측정된 신호 전력을 수정한다.
무선 통신 시스템, 코어 네트워크, 컨트롤러, 액세스 네트워크, 트랜스시버

Description

무선 통신 네트워크 내에서 혼합 모드 전력 측정 교정 및 보고{MIXED MODE POWER MEASUREMENT CALIBRATION AND REPORTING IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS}
본 명세서는 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 다수의 변조 포맷을 이용할 수 있는 무선 통신 디바이스, 예컨대 GMSK(Gaussian Minimum-Shift Keying) 및 8-PSK(Phase-Shift keying) 변조 포맷을 이용하는 GSM 이동국에서의 전력 측정 교정과, 대응하는 엔티티 및 방법에 관한 것이다.
이웃 셀 측정의 정밀한 보고는 일반적으로 이동국 콜 성능에 중요하다. 예를 들면, 엄격한 전력 측정 요건은 GMSK(Gaussian Minimum-Shift Keying)에 의해서만 변조된 채널 상에서 수신하는 이동국에 부과된다. GSM 이동국 내의 8-PSK(Phase-Shift Keying)를 이용하는 EGDE(Enhanced Data for Global Evolution) 채널의 도입으로, 전력 측정의 전형적인 방법들은 BCCH(broadcast control channel) 캐리어 상의 GMSK 및 8-PSK 변조 포맷의 혼합으로 인해 복잡해진다. BCCH 캐리어는, 이동국(MS)이 전력 측정, 채널 동기화, 및 핸드오버 및 재선택을 위한 채널 식별을 실행하는 채널이다. 3GPP 05.08, 섹션 7.1에 따르면, 기지국(BS)은 BCCH 상에서의 이동국의 적절한 측정 및 보고 능력을 고려하지 않고, 4 ㏈까지 8-PSK 타임 슬롯 상의 평균 전력을 낮출 수 있다. 그러나, 3GPP 05.08 섹션 7.1은, 아마도 정밀한 측정의 어려움으로 인해서, 혼합된 변조 애플리케이션에 대해서 MS 상의 어떠한 요건도 부과하지 않는다.
본 개시의 다양한 관점, 특징 및 이점은 이하의 발명의 상세한 설명 및 첨부하는 도면을 잘 고려하면 당업자에게는 훨씬 명백해질 것이다. 도면들은 명확성을 위해서 간단화될 수 있고 반드시 비율에 맞지는 않는다.
도 1은 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 일부가 복수의 변조 포맷을 갖는 여러 무선 통신 채널들을 도시한다.
도 3은 프로세스 흐름도이다.
도 4는 무선 통신 단말을 도시한다.
도 1에서, 예시적인 무선 통신 시스템(100)은 코어 네트워크에 통신가능하게 결합된 하나 이상의 라디오 액세스 네트워크를 포함한다. 예시적인 셀룰러 통신 라디오 액세스 네트워크(110)는, 예를 들면 코어 네트워크(120)에 접속된 GSM/EGPRS 및 EDGE(Enhanced Data-rates for GSM(or Global) Evolution) 네트워크와 같은 네트워크에 기초한 3GPP GERAN이다. 도 1은 또한 코어 네트워크(120)에 통신가능하게 접속된 3세대 3GPP WCDMA 라디오 액세스 네트워크(111)를 도시한다. 다른 실시예에서, 무선 통신 시스템은 다른 현재 및/또는 차세대의 네트워크를 포함한다.
도 1에서, 라디오 액세스 네트워크(110)는 일반적으로 대응하는 지리학적 영역에 걸쳐서 분포된 셀룰러 에리어를 서빙하는 다수의 기지국(112)을 포함하며, 각 기지국은 하나 이상의 셀 또는 섹터를 포함한다. 하나 이상의 기지국은 대응하는 컨트롤러(114)에 통신가능하게 접속된다. GSM 라디오 액세스 네트워크에서, 기지국은 BTS(base transceiver station)로서 지칭되고, 컨트롤러는 BSC(Base Station Controller)이다. 도 1에서, 액세스 네트워크(110)는 또한 BSC에 통신가능하게 접속된 PCU(Packet Control Unit; 116)을 포함한다.
도 1에서, 라디오 액세스 네트워크(111)는 일반적으로 대응하는 컨트롤러(115)에 통신가능하게 접속된 다수의 기지국(113)을 포함한다. UMTS 라디오 액세스 네트워크에서, 기지국은 노드 B로 지칭되고 컨트롤러는 RNC(Radio Network Controller)로서 지칭된다.
도 1에서, 코어 네트워크(120)는, 예를 들면 액세스 네트워크(110)의 BSC(114) 및 액세스 네트워크(111)의 RNC(115)와 같은 컨트롤러에 통신가능하게 접속된 MSC(mobile switching center; 122)를 포함한다. MSC는 대체로 PSTN(Public Switched Telephone Network) 및/또는 ISDN(Integrated Service Digital Network)에 통신가능하게 접속되며, SS7(Signaling System Number 7) 인터페이스(공통 채널 전기 통신 패킷 스위칭)를 사용하는 PSTN이다. 코어 네트워크는 또한, MSC 또는 일부 다른 인프라스트럭쳐 엔티티에 위치할 수 있는 HLR(Home Location Register; 124) 및 VLR(Visitor Location Register)를 포함한다. 패킷 서비스를 갖는 통신 네트워크에서, 코어 네트워크는 PCU(116) 및/또는 RNC(114)에 통신가능하게 접속된 SGSN(Serving General packet radio support Serving Node; 126)를 포함한다. GSM 네트워크에서, PCU는 패킷 지원을 제공한다. SGSN은 대체로 GGSN(Gateway GPRS Support Node; 128)에 통신가능하게 접속되며, 예를 들어 인터넷과 같은 다른 패킷 데이터 네트워크에 접속된다.
도 1에서, 기지국들은 MS(Mobile Stations) 또는 UE(User Equipment)로 지칭될 수 있는 이동 단말(102)과 통신하며, 라디오 리소스들을 스케쥴링하고 이용가능한 라디오 리소스를 이용하는 데이터를 수신 및/또는 송신하도록 통신하는 프로토콜에 의존한다. 무선 통신 시스템은 또한, 데이터 라우팅, 수락 제어(admission control), 가입자 빌링(subscriber billing), 단말 인증 등을 포함하는 관리 기능성을 실행하기 위한 다른 인프라스트럭쳐 엔티티들을 포함하며, 다른 네트워크 엔티티에 의해서 제어될 수 있다. 이러한 엔티티들은 도시되지 않지만, 당업자라면 일반적으로 알고 있다.
도 2는 브로드캐스트 제어 채널(broadcast control channels)(BCCH-A) 및 (BCCH-B) 및 트래픽 채널(TCH)을 포함하는 무선 통신 시스템에서의 다양한 채널을 도시한다. 일 실시예에서, BCCH-A 및 BCCH-B는 다수의 변조 포맷을 갖춘다. 예를 들면, GSM 이동국 내의 8-PSK(Phase-Shift Keying)을 이용하는 EGDE 채널의 도입은, BCCH 캐리어 상의 GMSK와 8-PSK 변조 포맷의 혼합을 가져온다. 다른 통신 프로토콜 내의 다른 채널들은 또한 다수의 변조 포맷을 포함할 수 있고, 따라서 본 명세서는 일반적으로 GERAN 및 3G 애플리케이션으로 제한된다. 도 2에서, BCCH-A는 다수의 프레임(210, 220, 230 등)으로 분할되고, 각 프레임은 8개의 타임 슬롯(0-7)으로 분할된다. 도 2에서, BCCH-A 및 BCCH-B에서, 타임 슬롯(0-3)은 GMSK 포맷을 이용하여 변조되고 타임 슬롯(4-7)은 8-PSK 포맷을 이용하여 변조된다. BCCH-B는 BCCH-A에 대해서 적절한 시간에 오프셋이다. 다른 실시예에서, 프레임을 통한 변조 포맷의 분배는 상이할 수 있다.
채널이 다수의 변조 포맷을 포함하는 일 실시예에서, 무선 통신 사용자 단말은 신호 전력이 측정된 채널의 특정 부분 상의 변조 포맷에 기초한 교정 팩터를 이용하여 신호 전력 측정을 수정한다.
도 3의 310에서, 사용자 단말은, 예컨대 GMSK와 8-PSK와 같은 혼합된 변조 포맷을 갖는 채널 상의 신호를 수신한다. 도 4에서, 단말(400)은 그러한 신호들을 수신하기 위한 트랜스시버(410)를 포함한다. 도 3의 320에서, 단말은 수신된 채널의 일부 상의 신호 전력을 결정한다. 따라서 신호 전력은 일반적으로, 예를 들어 단말이 채널과 동기화되는 동안 상이한 타임슬롯 동안 채널의 상이한 부분에서 측정된다. 일 실시예에서, 미드-앰블(mid-amble), 예컨대 단말이 채널과 동기화되는 동안, 타임 슬롯의 26 비트 미드 앰블 상에서 신호 전력 측정이 이뤄진다.
도 4에서, 트랜스시버(410)에 통신가능하게 접속된 컨트롤러(420)는, 트랜스시버에 의해 수신된 신호의 일부 상의 신호 전력을 측정하도록 구성된다. 컨트롤러는 상술한 바와 같이 신호 전력을 측정하기 위한 신호 전력 측정 모듈(422)을 포함한다. 그러한 모듈은 컨트롤러에 의해 실행된 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP)로서 구현될 수 있고, 또는 하드웨어 등가 회로로서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 이동 단말이 핸드오버 및 재선택을 위한 채널 동기화 및 채널 식별을 실행하는 BCCH 캐리어 상에서 신호 전력 측정이 이뤄진다. 보다 일반적으로, 다른 실시예에서, 신호 전력 측정은 또한 다른 채널 상에서 실행될 수 있다.
도 3의 330에서, 단말은 320에서 신호 전력이 측정되는 채널의 일부에서 변조 포맷을 결정한다. 변조 포맷은 일반적으로 타임 슬롯의 미드-앰블 부분으로부터 결정된다. 도 4에서, 컨트롤러는 변조 포맷 결정 모듈(424)을 포함한다. 이 모듈은 컨트롤러에 의해서 또는 하드웨어 등가 회로에 의해서 실행된 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
GERAN 애플리케이션에서, 단말은 타임 슬롯 TS=0이 GMSK 변조 및 TS=7(완전한 PWR, 또는 GMSK 또는 8-PSK 변조임)을 갖는다는 지식을 이용할 수 있다. 변조는 항상 타임슬롯 0 상의 GSMK이기 때문에, 타임슬롯 0은 항상 완전한 전력이고, 타임슬롯 0에서 어떠한 전력 소모도 필요하지 않다. 타임슬롯 7에 대해서, 신호는 최대 전력(full power)으로 송신된다. 이것은 8-PSK 변조에 대한 -4 ㏈ 허용치가 이 타임슬롯에 허용되지 않음을 의미한다. 따라서 변조 검출은 타임슬롯 7 상에 관한 것이 아니므로, 타임슬롯 7 상에서 어떠한 전력 보상도 요구되지 않는다.
도 3의 340에서, 단말은 신호 전력이 측정된 채널의 일부에서의 변조 포맷에 일반적으로 기초하여 측정된 신호 전력을 수정한다. 도 4에서, 단말은 변조 포맷에 기초하여 신호 전력을 수정하기 위한 신호 전력 수정 모듈을 포함한다. 이 모듈은 컨트롤러에 의해서 또는 하드웨어 등가 회로에 의해서 실행된 소프트웨어로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 신호 전력은 변조 포맷에 기초한 교정 팩터를 이용하여 수정 된다. 교정 팩터는 상이한 타임 슬롯 내에서 측정된 신호 전력의 비율(ratio) 또는 혼합된 변조 포맷을 갖는 채널의 일부에 기초하여 결정될 수 있다. 상이한 변조 포맷을 갖는 타임 슬롯 상에서 비율에 사용되는 측정이 행해진다. 따라서, 비율에서는 양쪽 변조 형태들을 포함하는 타임슬롯이 검출되는지만을 판정할 수 있다. 하나의 애플리케이션에서, 단말이 트래픽 채널에 할당될 때 교정 팩터는 트래픽 채널 아이들 프레임 동안 결정된다. 또한 하프 비율 채널(half rate channel)의 빈 프레임 동안 측정이 이뤄질 수 있다. 일부 실시예에서, 교정 팩터는 이동 단말에 의해서 결정된다. 대안적으로, 교정 팩터는 네트워크 인프라스트럭처 엔티티로부터, 예컨대 오버헤드 메시지와 같은 메시지에서 수신된다. 네트워크가 교정 팩터를 연산하는 실시예에서, 연산은, 상술한 사용자 단말에 의해 제공된 전력 측정 정보에 기초할 수 있다.
보다 일반적인 다른 실시예에서, 상이한 전력 레벨에서 송신된 버스트를 갖는 채널 상의 신호를 수신하는 무선 통신 사용자 단말에서, 예를 들면, 채널은 다른 버스트보다 높은 전력에서 송신된 정보 버스트를 갖는 BCCH(broadcast control channel)일 수 있다. 일 실시예에서, BCCH는, 인접 셀에서의 간섭을 감소시키는 정보 버스트보다 낮은 전력 레벨, 예컨대 4 ㏈ 낮은 더미 버스트를 포함한다. BCCH 상의 버스트들은 또한, 예컨대 GMSK 또는 일부의 다른 포맷과 같은 동일한 변조를 가질 수 있다.
도 3의 350에서, 단말은 수정된 신호 전력 정보에 기초하여 처리를 실행한다. 예를 들면, 기지국과 비슷하게, 단말은 수정된 신호 전력을 네트워크 인프라 스트럭처 엔티티에 보고할 수 있다. 신호 전력에 대해 공지된 다른 애플리케이션들 사이에서, 단말은 또한 수정된 신호 전력 정보를 이용하여 채널 랭킹 및 선택을 실행한다.
본 명세서 및 그 최선의 모드는, 소유를 확립하고 당업자들이 동일한 것을 만들고 이용할 수 있도록 하는 방식으로 기술된 한편, 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예와 동일하고, 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고 수정 및 변형이 가능하다는 것이 이해되고 인식될 것이며, 예시적인 실시예에 의해서가 아닌 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 사용자 단말에서, 혼합 변조 포맷들을 갖는 채널을 수신하는 방법으로서,
    혼합 변조 포맷들을 갖는 채널 상의 신호를 수신하는 단계와,
    상기 단말에 의해 수신된 상기 신호의 일부에 대해 신호 전력을 측정하는 단계와,
    상기 신호 전력이 측정된 상기 신호의 상기 일부에 대한 변조 포맷을 결정하는 단계와,
    상기 변조 포맷에 기초하여 측정된 상기 신호 전력을 수정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    교정 팩터(calibration factor)를 이용하여 상기 신호 전력을 수정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 전력을 측정하는 단계는, 상기 채널에 동기화되는 동안 적어도 2개의 상이한 타임 슬롯들 내에서 상기 신호의 일부에 대해 전력을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 상이한 타임 슬롯들 내에서 측정된 전력들의 비율(a ratio of the powers)에 기초하여 상기 교정 팩터를 결정하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단말에 트래픽 채널이 할당되는 경우, 트래픽 채널 아이들 프레임(traffic channel idle frame) 동안 상기 교정 팩터를 결정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    브로드캐스트 채널 상에서 상기 신호 전력을 측정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수정된 신호 전력을 다른 엔티티에 보고하는(reporting) 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수정된 신호 전력을 이용하여 상기 단말 상에서 처리를 실행하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    오버헤드 메시지 내의 교정 팩터를 수신하고, 상기 교정 팩터를 이용하여 상기 신호 전력을 수정하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수정된 신호 전력을 다른 엔티티에 보고하는 방법.
  10. 사용자 단말로서,
    혼합 변조 포맷들을 갖는 채널 상의 신호를 수신하는 트랜스시버와,
    상기 트랜스시버에 통신가능하게 결합된 컨트롤러 - 상기 컨트롤러는 상기 트랜스시버에 의해 수신된 상기 신호의 일부에 대해 신호 전력을 측정하고, 상기 신호 전력이 측정된 상기 신호의 상기 일부에 대한 변조 포맷을 결정하고, 상기 변조 포맷에 기초하여 측정된 상기 신호 전력을 수정하도록 구성됨 -
    를 포함하는 사용자 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 교정 팩터를 이용하여 상기 신호 전력을 수정하도록 구성된 사용자 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 채널 내에서 동기화되는 동안 적어도 2개의 상이한 타임 슬롯들 내에서 상기 신호의 일부에 대해 전력을 측정함으로써 상기 신호 전력을 측정하고, 상기 상이한 타임 슬롯들 내에서 측정된 상기 전력들의 비율에 기초하여 상기 교정 팩터를 결정하도록 구성된 사용자 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단말에 트래픽 채널이 할당되는 경우, 상기 컨트롤러는 트래픽 채널 아이들 프레임 동안 상기 교정 팩터를 결정하도록 구성된 사용자 단말.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 브로드캐스트 채널 상에서 상기 신호 전력을 측정하도록 구성된 사용자 단말.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 단말은 상기 수정된 신호 전력을 다른 엔티티에 보고하도록 구성된 사용자 단말.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 수정된 신호 전력을 이용하여 처리를 실행하도록 구성된 사용자 단말.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 트랜스시버는 오버헤드 메시지 내의 교정 팩터를 수신하기 위한 것이고, 상기 컨트롤러는 상기 수신된 교정 팩터를 이용하여 상기 신호 전력을 수정하도록 구성된 사용자 단말.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 트랜스시버는 상기 수정된 신호 전력을 다른 엔티티에 송신하도록 구성된 사용자 단말.
  19. 무선 통신 사용자 단말에서의 방법으로서,
    상이한 전력 레벨들로 송신된 버스트들을 갖는 채널을 수신하는 단계와,
    상기 버스트들 중 하나에 대한 신호 전력을 측정하는 단계와,
    상기 신호 전력이 측정된 버스트 내의 정보에 기초하여 측정된 상기 신호 전력을 수정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 채널을 수신하는 단계는, 정보 버스트들 및 다른 버스트들을 갖는 브로드캐스트 제어 채널을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 정보 버스트들은 상기 다른 버스트들보다 높은 전력 레벨들로 송신되는 방법.
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