KR19990036104A - 셀 방식의 ｊｄ－ｃｄｍａ 무선 시스템에서의 공통 채널 간섭을 감소시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

동일한 주파수를 갖는 무선 채널을 구비한 무선 셀이 사용되고 JD-CDMA 방식의 적용을 사용하여 상기 신호의 전송이 수행되는 셀룰러(셀 방식) 무선 시스템의 기지국 및 가입자 국의 수신기에서의 공통 채널 간섭을 줄이기 위하여, 복수개의 유용한 접속이 동일한 RF 주파수 대역에서 병렬로 처리되도록 유용한 신호가 각각 상이한 확산 코드를 사용하여 주파수 축에서의 특정한 인자에 의해 확산되고 이러한 확산 코드를 사용하여 수신 위치에서 다시 복호화된다. 무선 셀의 수신장치에서, 복호화 동안에 동일한 무선 주파수 대역을 사용하는 적어도 하나의 다른 무선 셀에서 사용되는 이러한 확산 코드가 고려된다. 본 발명은 미래의 CDMA 이동 무선 시스템으로 사용될 수 있다.

Description

셀 방식의 ＪＤ－ＣＤＭＡ 무선 시스템에서의 공통 채널 간섭을 감소시키기 위한 방법 및 장치

셀 방식의 구조를 갖는 무선국, 특히 이동 무선국에서의 최적의 경제적 실행 가능성을 획득하는 것은 높은 통화량(traffic density) 및 규정된 통화량(traffic volume)을 갖는 지역에 대한 방송 범위를 제공하기 위하여 네트워크 오퍼레이터가 생성하고 유지하는 기지국의 수에 직접적으로 의존한다. 사용가능한 주파수 대역, 즉 무선 채널 양이 최소 개수의 기지국에 걸쳐 분포하여 이에 따라 기지국당 많은 수의 주파수 채널이 재사용된다면, 최적의 상황이 달성된다. 이것은 충분히 낮은 자기 유도 방식(self-induced) 공통 채널 간섭(common channel interference)을 달성하기 위해, 이용 가능한 전체 주파수 대역이 분포되어야 하는 사용하는 무선 셀의 수를 나타내는 소량의 클러스터를 획득하는 것은 매우 중요하다는 것을 의미한다. 클러스터의 양이 감소될수록 무선 전송 방법의 공통 채널 간섭 방어가 증가하고 공통 채널 간섭을 줄이기 위한 시스템 측정을 유도하는 데의 성공이 증가한다.

따라서, 셀방식의 무선 시스템에서 사용되는 무선 전송 방법의 공통 채널 간섭 방어는 시스템의 경제적 실행 가능성을 위한 중요한 인자가 존재하는 것의 기본적인 중요성을 갖으며; 무선 전송 방식의 공통 채널 간섭 방어가 증가할수록 동일한 주파수 대역이 사용될 수 있는 밀집도의 정도가 증가되고 결과적으로 규정된 통화량에 대해 서비스 지역에서 요구된 기지국의 수는 감소된다.

실제 공지된 무선 전송 방식은 매우 다른 공통 채널 간섭 방어를 갖는다. 예를 들어 진폭 변조 방식은 공통 채널 간섭에 대한 매우 낮은 방어를 갖는 반면에 주파수 변조 방식 및 유사 방식은 간섭에 대해 매우 높은 방어를 갖는다

확산 코드 방식으로 공지된 CDMA 방식(Code Division Multiple Access)은 공통 채널 간섭에 대한 높은 정도의 방어를 갖는다. CDMA 방식의 경우, 많은 수의 유용한 접속이 동일한 RF(Radio Frequency) 주파수 밴드에서 동시에 처리될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 각각의 유용한 신호는 주파수 축에서의 특별한 인자에 의해 상이한 전송 코드를 사용하여 확산되고, 전송 끝단에서 제공된 코드에 대해 반전되는 수신 코드를 사용하여 수신 위치에서 재 압축된다. 공통 채널 간섭에 대한 방어에 있어서의 이득은 확산 인자에 대응한다.

이러한 대역 확산의 결과로서, 전송 대역폭은 확산 인자에 의해 명백하게 증가하나, 주파수 절약은 유사하게 많은 양의 사용 신호가 주파수 대역에서 병렬로 전송될 수 있다는 점에 의해 유지된다.

공지된 CDMA 방식은 이같이 일컬어진 직접 시퀀스(Direct Sequence ;DS ) 방식이다. 이러한 소위 DS-CDMA 방식에 있어서, 단지 확산 코드가 다른 동일한 주파수 대역이 모든 무선 셀에서 사용된다. 수신상에서 신호의 확산에 대한 가장 중요한 전제 조건은 수신 위치에서의 모든 유용한 신호의 레벨에 대한 충분한 확인이다. 확산 인자 보다 높은 레벨로 심지어 단지 하나의 신호가 도달하자마자 커버링된 어떤 유용한 신호도 더 이상 수신될 수 없다.

시스템의 기능을 위하여 요구되는 수신 레벨의 이러한 확인은 연속적으로 매우 빠르고 정확한 동작 제어 장치에 의해 보장되어야 하며, 거리에 따른 주파수 필드의 감쇄에 의존하기 때문에 상기 레벨은 기지국으로부터 다른 거리에서 동작하는 무선국, 특히 이동 무선국 사이에서 80db 내지 90db의 차이를 갖는다. 제어가 직접적으로 인접한 셀들에서 동일한 주파수 대역에서 동작하는 장치에 의해 두절(혼란)되지 않도록, 빠른 제어에는 또한 극도로 빠른 전환식 장치(소프트 핸드 오버)가 역시 제공되여야 한다. 이동국의 이동 및 이동국의 순간적 파형 확산 상황에 의해 이같은 이동국은 그들의 인접 셀들중 하나에서 수용 불가능하게 높은 수신 레벨을 야기하거나, 자신의 셀의 신호가 즉각적으로 전환될 수 있는 것보다 매우 강하게 인접한 셀의 신호를 수신하여 지연 없이 각각의 정정 레벨을 설정한다.

이러한 점에서, 도 1은 수신 레벨(P₀)(db_rel)의 분포 확률과 상호 침투(penetration)를 소개하기 위하여 도시되며, 상기 수신 레벨은 동일한 유용 주파수 밴드가 두 기지국(BS1,BS2)에서 사용되는 두 개의 기지국(BS1,BS2)의 무선 서비스 지역을 위한 무선 필드의 감쇠의 영향하에서 발생한다. 각각의 거리는 재사용 간격(W/R)으로써 횡자표상에 도시된다. 셀 반경(R)은 기지국(BS1,BS2)사이에서의 셀 경계(Z)를 나타낸다. 표시된 선들은 거리 의존 수신 레벨(P₀)의 위치 확률에 대한 파라메타이다. 중심의 연속 라인은 개별적으로 50% 위치 확률 값을 나타내며, 이것은 절반의 위치에서 이같은 레벨이 달성되며 나머지 절반의 위치에서는 이같은 레벨 이하로 수신이 감소한다는 것을 의미한다. 상부의 점선은 5% 위치 확률 값을 나타내며, 5% 위치에서 이러한 레벨이 달성된다는 것을 의미한다. 하부의 점선은 95% 위치 확률을 나타내며, 이같은 레벨은 95%의 위치에서 달성되고 또한 단지 5% 위치에 이러한 레벨 이하로 수신이 떨어진다는 것을 의미한다.

모든 선들의 변화는 지상 근처에서의 파형의 전파를 위한 전파 규칙에 의해 조절된다. 수신 레벨의 평균 감쇠는 로그식 표현으로 여기에서는 약 2의 인자로 2배의 거리 당 6db 의 자유 공간 전파의 경우에서의 감쇠보다 더 높은 회절 손실에 의해 조절되며, 평균 지형에서는 2배의 거리 당 약 12db이다. 세로 좌표상에 도시된 수신 레벨의 분포는 지형 및 빌딩 내에서의 상대적 단파의 불규칙에 의해 야기되는 회절 손실의 결과이다. 상기 회절 손실은 또한 수신 필드 강도에 대한 로그 정상-분포로서 나타내어진다. 그러나, 도 1에서 그것의 로그 측정, 즉 수신 레벨이 db로 표현되기 때문에 분포 확률은 가우시안 분포로서 표현되며, 상기 가우시안 분포는 평균 지형에서 7db의 평균 분포를 갖는다. 5%의 값 및/또는 95%의 값에 대하여 결과적으로 50%의 값에서 11.5db의 편향이 얻어지고, 95% 와 5%사이에서 누적 허용 공차로서 23db가 얻어진다.

기지국의 상이한 위치에 대한 결과로서, 확률 분포의 교차하는 값은 상이한 방향으로부터 신호들이 도달하기 때문에, 횡축 상의 각 위치 및 각각의 이동국의 위치에 대하여 상관되지 않는다.

기지국(BS1,BS2) 사이의 파라메터의 마름모꼴 사방정계 침투 필드는 일반적인 DS 방식인 불확실한 영역을 표현한다. 바로 인접한 기지국(BS1,BS2)에서의 동일한 사용 주파수 대역을 사용하는 것 뿐만 아니라 레벨 분포의 상관성 결여로 인해, 높은 레벨로 두 개의 기지국(BS1,BS2)의 신호가 발생되는 이러한 침투 영역내의 임의의 위치에 대한 안정적인 예지을 형성하는 것은 불가능하다. 따라서, 이동국이 이동할 때, 상호 레벨의 증속 구동이 연속적 및 산발적으로 발생하여, 각각의 이동국이 기지국으로 빠르게 그리고 각각의 강한 기지국(BS1,BS2)을 증속 구동하는 결과로서 손실 수신을 방지하기 위하여 적합한 시간에 변화하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 이러한 전환 동안에 이동국이 그들의 다른 부분과의 현존 접속을 잃지 않도록, 빠른 접속 전환이 네트워크의 하부 조직(infrastructure)의 각각의 기지국 사이에서 동시에 수행되어야 한다.

상기 접속의 빠른 전환을 위한 추가의 요구는 기지국에서의 수신 상황으로부터 야기된다. 어떠한 이동국도 최대의 무선 필드 감쇠를 갖는 것보다 더 강하게 수신할 수 없기 때문에, 모든 이동국은 이러한 조건을 따르는 방식으로 그들의 전송 전력을 제어하여야 한다. 이에 따라 기지국에서 예상되는 수신 레벨은 약 -80db_rel의 최소의 가능한 값 근처에 항상 존재한다. 따라서, 무선 필드 감쇠와 그들의 확산 사이의 상관성 결여로 인해, 기지국(BS1) 영역의 셀 경계(Z) 근처에서 동작하는 이동국이 그것이 연결되어 있는 기지국(BS1)보다 인접한 기지국(BS2)에 의해 매우 더 강하게 수신되는 것과, 그것의 유용한 모든 접속이 방해됨과 동시에 수용할 수 없는 방식으로 인접한 기지국(BS2)의 수신기를 증가 구동시키는 것을 방지하는 것은 불가능하다. 이러한 방해를 방지하기 위하여 그들이 발생할 때 이같은 상황은 검출되어야 하고 즉시 전환이 발생하여야 한다.

고속의 전환 장치는 하부 조직에 관하여 매우 많은 비용 상승을 일으킨다. 게다가, 도 1의 침투 영역의 크기로부터 이동 무선 가입자의 상대적으로 높은 퍼센트가 영향을 받는다는 것을 검출하는 것은 가능하며, 이것들은 제 1 근사화로 환상으로 무선 셀의 외부에 위치한다. 이러한 이유로, 이론적으로 가능한 시스템의 한계 부하에 관한 상대적으로 높은 용량 이득은 항상 임의의 시간에 이러한 자발적인 전환을 수행할 수 있도록 속박되지 않은 상태를 유지한다.

DS-CDMA 방식을 사용하여 사용 주파수 대역에서 동작할 수 있는 최대 개수의 신호 소오스는 수신기에 연결될 수 있는 신호 소오스의 개수가 제한된다는 점에 의해 제한된다. 이러한 제한은 한편으로 동일한 무선 셀의 동일한 유용 주파수에서 동작하는 가입자 국의 고유 간섭에 의해 발생되고 개수가 증가함에 따라 상기 고유 간섭이 증가하고 안정적인 신호 검출을 위하여 요구되는 고유 간섭 간격을 항상 요구한다. 다른 한편으로는, 긴급하게 또는 연속적으로 전환 또는 전송되어야 하는 가입자에 대한 상술한 이득은 간섭 및 방해를 방지하기 위하여 최대의 수용 가능한 개수의 가입자내에 포함되어야 하며, 이것은 신중하게 기지국 당 허용 가능한 가입자의 평균 수를 감소시킨다. 바로 인접한 모든 셀들에 있어서, 검출 에러가 회피되고, 가입자가 순간적으로 위치하고 간섭하는 가입자가 이송되어야하는 셀을 검출하는 것이 가능하도록 상이한 확산 코드가 역시 사용되어야 한다.

예를 들어 DE 42 12 300 C2 또는 J.Blanz, A. Klein, M. Nasshan 및 A.Steil에 의한 논설 "Performance of a Cellular Hybrid C/TDMA Mobile Radio System Applying Joint Detection and Coherent Receiver Antenna Diversity", 정기 간행물 " IEEE Journal on Selected Areas in /Communications" Vol. 12, No. 4, 1994년 5월호 568내지 569 페이지에 개시된 소위 접합 검출(Joint Detection ; JD)방식은 CDMA 방식의 새로운 변화를 계속한다. 상기 JD 방식은 DS 방식과 비교하여 높은 확산 인자를 갖는 가능한 가장 큰 수의 신호 소오스를 유용 주파수 대역 폭을 통하여 전송하는 것을 시도하지 않는다는 점에서 DS 방식과는 상이하다. 대신에, 한편으로는 각각의 경우에 있어서, 주파수 대역폭당 대응적으로 낮은 확산 인자를 갖는 상대적으로 작은 수의 신호 소오스가 동작하게 된다. 낮은 확산 인자에 기인하여, 전체 가능한 RF 주파수 대역은 대응적으로 높은 수의 유용 주파수 대역으로 분할될 수 있으며, 상기 주파수 대역은 전체 사용 가능한 RF 주파수 대역을 동일하게 사용하는 것을 유도한다. 게다가, 현재 이미 존재하는 이동 무선 시스템에서와 같은 일반적인 경우에 있어서, 동일한 무선 채널은 임의의 직접 인접한 무선 셀에서는 재사용되는 것이 아니라, 공간 방어 간격을 유지하는 동안에는 재사용되는 대신에 클러스터 장치내에 위치하며, 이의 결과로서 공통 채널 간섭은 현저하게 감소된다.

JD-CDMA 방식의 특징은 사용 주파수 대역당 각각의 경우에서 동작하는 작은 수의 신호 소오스(약 8 내지 10)는 접속 동안에 각각의 경우에서 가입자에게 할당된 공지된 확산 코드를 사용하여 동작한다는 것이다. 게다가, 전송은 무선 블록으로 발생하며, 접속-특성 트레이닝 시퀀스는 각각의 무선 블록으로 전송되며, 상기 트레이닝 시퀀스는 현재 채널을 측정하기 위하여 동작한다. 합성 수신 신호를 포함하는 모든 신호 소오스를 병렬로 계산할 수 있으며 상기 신호 소오스의 에너지 성분을 결정할 수 있는 JD-특성 신호 검출 유니트는 수신기내에 배열된다. 개별적인 신호 소오스의 검출 작동기의 도움으로 트레이닝 시퀀스로부터 획득된 상기 신호 소오스의 정보 성분은 무선 블록당 연속적으로 결정된다.

DS-CDMA 방식과의 실질적인 차이는 개별의 유용한 신호가 개별의 상관 관계에 의해 검출되지 않는다는 것이다.

개별의 상관 관계는 동시에 수신된 모든 나머지 신호들에 기인한 간섭을 야기한다. JD 방식을 사용하여, 모든 바람직한 신호의 동시 검출의 결과로서 이러한 단점들은 최소화되고, 이에 따라 제 1 근사화에 대해 이러한 타입의 검출은 유용한 신호들의 상호 간섭이 없게 된다. 그러나 가입자의 수가 동일한 확산 대역폭을 사용하여 증가함에 따라, JD 방식을 사용한 검출의 성능은 감소하고 채널 추정에서의 잡음 및 오류의 결과로서 간섭 영향 역시 성능-감소 효과를 갖는다.

DS-CDMA의 경우에 확산 인자에 있어서의 약 100에서부터 예를 들어 8로 감소의 결과로서, JD-CDMA의 경우에 상관관계 이득은 물론 18db에서 9db로 감소한다. 그러나, 특별한 상술한 타입의 검출로 인해, DS-CDMA 방식과 비교하여 수신 레벨 역시 9db 미만의 공차 범위내에 놓여야만 하는 것은 더 이상 필요하지 않다. JS 검출 방식의 중요한 특성은 작은 수의 신호 소오스는 위험한 상태에 검출의 안정성을 두지 않고 20 내지 30 까지 상승시킴에 의해 다를 수 있다.

JD 방식을 사용한 허용 가능한 큰 수신 레벨 차의 결과로서, DS 방식이 필수적인 매우 빠르고 정확한 수신 레벨 제어는 불필요하게 되며, 이것은 상당히 간단한 장치를 유도한다. 공통 채널 간섭을 상당히 감소시키기 위하여 무선 채널의 재사용을 위한 공간 보호 간격이 JD방식에서도 계속하여 결합되기 때문에, 매우 빠르고 정확하게 동작하고 DS 방식과 연관된 높은 등급의 시스템 복잡성 뿐만 아니라 관련된 많은 경비가 필수적인 접속 전환 장치(소프트 전환)는 불필요하게 된다. JD-CDMA 방식을 사용하여, 접속의 전환은 이동체 스위칭 중심에서 현재 사용되는 이동 무선 시스템을 사용하여 발생하는 것과 동일한 방법으로 발생한다. 따라서, 모든 가능한 채널이 실제 접속되는 데 사용될 수 있는 것이 일반적인 JD 방식이다.

그러나, JD 방식을 사용하여, 현재 사용되고 있는 이동 무선 시스템을 사용한 것과 같이, 재사용 간격에서 사용되는 무선 장치의 오버슈트의 결과로서 발생할 수 있는 공통 채널 간섭이 개별적인 신호 소오스를 보다 어렵게 검출 및 분리할 수 있는 몇 퍼센트의 잔여 확률이 존재한다. 그러나, 가능 주파수 대역당 예를 들어 8개의 낮은 가입자 수, 클러스터의 형성 및 재사용 간격의 야기에 기인하여, 이것은 단지 개별의 또는 작은 수의 간섭 소오스가 될 것이다.

본 발명의 목적은 시스템 측정을 사용하여 검출 에러를 효과적으로 감소시키기 위해, 신호를 평가하는 동안에 예를 들어오버슈트에 기인한 무선 셀들 사이에서 발생하는 공통 채널 간섭이 고려되는 것을 허용하는 방법을 제공하는 것이다. 동시에 공통 채널 간섭에서의 효과적인 감소는 시스템 측정 수단에 의해 클럭스터의 양과 특정 무선 지역을 서비스하는데 요구되는 기지국의 수를 추가로 감소시키는 것을 가능하게 한다. 본 발명은 또한 많은 추가의 경비를 들이지 않고 이과 같은 방법을 수행할 수 있는 장치를 제공한다.

본 발명에 따라, 상기 목적은 특허 청구항의 전제부에서 언급된 특성에 의해 달성된다.

본 발명의 편리하고 유용한 개선은 종속항에서 유래한다.

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치는 청구항 14 및 청구항 15에 개시된다.

상기 목적을 달성하기 위하여, JD 방법의 신호 검출 특성은 유용한 신호로부터 간섭 신호를 제거하기 위해 바람직한 신호 소오스를 사용하는 경우와 동일한 방식으로 신호를 검출하는 동안에 시스템 자신의 간섭 신호를 검출하기 위해 본 발명에 따라 사용되며, 상기 간섭 신호는 다른 무선 셀내의 공통 채널의 재사용 간격에서 동작하는 장치의 신호 소오스에 의해 야기되어 신호의 검출의 안정성이 위험에 처할 정도로 강하다.

본 발명에 따라, 확산 코드 및/또는 공통 채널의 재사용 간격에 위치된 직접적 주변의 기지국의 트레이닝 시퀀스는 또한 간섭 신호를 검출하여 선택적으로 제거할 수 있도록 하기 위해 무선셀의 무선 국의 수신 장치로 전송된다. 이러한 확산 코드 및/또는 트레이닝 시퀀스는 연속적으로 무선 국의 수신 장치에 조합(organization) 채널 또는 통화 채널을 통하여 연속 시퀀서와 동시에 부호화된 형태로 제공된다.

그러나, 사용 주파수 대역당 신호 소오스의 개수가 증가함에 따라 신호 검출의 비밀이 감소하는 것이 JD 방식의 특징이기 때문에, 오버슈트에 의해 야기된 공통 채널에 대한 얼마나 높은 확률이 존재하는 가를 평가하는 것이 필수적이다.

본 발명의 상기 기술들은 도면을 참조한 아래와 같은 상세한 설명을 고려하여 쉽게 이해될 수 있다.

본 발명은 청구항 1항의 전제부, 즉 동일한 주파수를 갖는 무선 채널을 구비한 무선 셀이 사용되고 JD-CDMA 방식의 적용을 사용하여 상기 신호의 전송이 수행되며, 복수개의 유용한 접속이 동일한 RF 주파수 대역에서 병렬로 처리되도록 각각의 경우에 유용한 신호가 상이한 확산 코드를 사용하여 주파수 축에서의 특정한 인자에 의해 확산되고 이러한 확산 코드를 사용하여 수신 위치에서 다시 복호화되며, 각각의 경우에 JD-CDMA-특성 신호 검출 유니트가 신호를 검출하기 위해 수신 장치 내에서 사용되는 셀 방식 무선 시스템의 기지국 및 가입자 국의 수신 장치에서의 공통 채널 간섭을 줄이기 위한 방법으로 무선 셀에서 복호화 동안에, 동일한 무선 주파수 대역을 사용하는 적어도 하나의 다른 무선 셀에서 사용되는 이러한 확산 코드가 각각의 수신 장치에서 적어도 어느 정도까지 고려되는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 설명의 도입 부분에서 이미 설명된 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 동일한 사용 주파수 밴드를 사용하는 두 개의 인접한 기지국의 무선 서비스 영역에 대하여 무선 필드 감쇠의 영향하에 발생하는 수신 레벨(P_O)의 침투에 관한 초기 상태의 분포 확률의 프로파일을 도시한다.

도 2는 도 1과 유사한 3개의 기지국을 갖는 시스템의 분포 확률을 도시하며, 동일한 주파수가 각각의 다음의 단지 하나의 무선 셀에서만 반복된다.

도 3은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 이동 무선 시스템에 관한 일반적인 공통파 간섭 개요를 요구하는 무선 셀의 실시예를 개략적으로 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치의 개략적 블록도를 도시한다.

도 5는 JD 전송 경로에서 신호를 검출하기 위해 본 발명에 따른 방법에 따라 동작하는 장치를 도시한다.

도 2는 도 1과의 유사성 의해, 3 개의 기지국(BS1,BS2,BS3)의 무선 서비스 영역에 대하여 무선 필드 감쇠의 영향하에서 발생하는 상대적 수신 레벨(P₀)(db_rel)의 분포 확률 및 교차에 관한 프로파일을 도시한다. 그러나 여기에서, 동일한 주파수 대역이 단지 기지국(BS1,BS3)에서만 배타적으로 사용되며, 이것은 클러스터 형성에 있어서는 일반적이다. 중간의 기지국(BS2)에서는 다른 주파수 대역이 사용된다. 셀 반경(R)은 기지국들(BS1, BS2) 사이의 셀 경계(Z1) 및 기지국들(BS2,BS3) 사이의 셀 경계(Z2)를 나타낸다. W 는 공통 채널 재사용 간격을 나타낸다.

클러스터 형성의 결과로서, 빗금에 의해 재차 강조된 매우 작은 공통-파 교차 영역이 생성된다. 하나의 셀을 제외하고 다음에서 동일한 주파수 대역을 반복하여 사용하는 경우는 경제적으로 매우 유리한 단지 4개의 셀을 구비한 클러스터의 경우이다. 클러스터당 더 많은 무선 셀들이 존재할 때, 공통-파 교차 영역과 그에 따른 공통 채널 간섭 확률은 점차적으로 작아진다.

도 2의 교차 영역으로 이끄는 레벨 상관성이 고려된다면, 기지국의 최극단에서 동작하고 동시에 기지국(BS3)의 낮은 회절 손실(5% 라인)을 갖는 위치에서 뿐만 아니라, 기지국(BS1)의 높은 회절 손실(95% 라인)을 갖는 위치에서 동작하는 이동국에서의 간섭 확률만이 존재한다는 것을 알 수 있다. 이러한 두 상태에 관한 완전한 상관 관계가 가정된다면, 가장 바람직하지 않은 경우에 있어서 수신 위치에서는 기지국(BS1) 신호의 수신 레벨이 95% 값으로 떨어질 때마다 기지국(BS3)의 신호는 5% 값에 도달한다면, 이에 따라 오류를 야기한다면, 이러한 경계 영역에서 발생하는 이같은 간섭의 확률(w), w= 0.05 = 5%이 존재한다. 그러나, JD 방법의 경우, 전체 무선 셀 내에 분포된 최대 단지 8개의 수신국은 하나의 주파수 대역에서 동작하고, 심지어 이러한 경우에 일반적으로 단지 개별적인 수신국이 영향을 받는다. 그러나 게다가 기지국(BS2)의 신호가 기지국(BS3)로부터의 신호와 동일한 방향에서 대체적으로 도달하기 때문에, 새도윙 방해물의 식별에 기인하여 회절 손실을 고려한 높은 상관 관계가 상이한 주파수를 갖는 이러한 두 신호들 사이에서 가정될 수 있다. 대부분의 경우, 이러한 것의 결과는, 시스템-내부 모니터링 절차의 범위내에서 예를 들어 기지국(BS1)과의 접속을 가지는 이동국과 같은 수신국(reception station)이 이미 이전에 검출될 수 있다는 점과, 기지국(BS2)의 수신 레벨이 기지국(BS1)의 수신 레벨 보다 매우 높다(약 5%의 값)는 점 및 기지국(BS2)로의 아주 일반적인 접속 전환을 초기화시킨다는 점이다. 특정한 정도의 잔여 확률이 존재하는 기지국들(BS2,BS3)의 회절 손실 사이에 어떠한 상관 관계도 없도록 한 이동국의 상태가 되자마자, 전술한 타입의 간섭이 발생될 수 있으며, 경계선 상의 경우에는 상기 간섭은 8개 접속의 손실을 유도하고 본 발명에 따른 방법에 의해 방지된다.

본 발명에 따른 방법은 상기 방법을 실행하기 위한 특별한 공통파 간섭 개요를 요구하는 셀룰러(셀 방식) 무선 필드의 실시예(도 3에서 도시됨)를 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.

도 3의 실시예에 있어서, 상기 무선 셀들은 클러스터당 4개의 셀로 이루어진 클러스터내에 배열된다. 이러한 것은 사용될 수 있는 전체 주파수 대역이 4개의 무선 셀에 걸쳐 예를 들어 균일하게 안정된 형태로 분포될 수 있으며 요구에 따라 반복될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 각각의 경우에 동일한 주파수 대역은 각각 동일한 번호 (1), (2), (3), (4)를 갖는 모든 무선 셀에 대해 사용가능하다. 다른 구성은 번호(1)의 빗금친 무선 셀에 관련되지만, 그것들은 또한 동일한 방식에서 각각 동일한 번호를 갖는 다른 무선 셀에 적용된다. 기지국(BS1)을 갖는 중앙의 빗금친 셀이 각각의 경우에 2 셀의 공통 채널 재사용 간격으로 그것을 둘러싸는 기지국(BS2 내지 BS7)을 갖는 6개의 인접한 셀을 가진다는 것은 도 3에서 명백하다. 각각의 셀 또는 기지국의 경우에, 주파수 대역당 예를 들어 8개의 신호 소오스는 단지 상이한 확산 코드를 사용하여 동시에 전송된다. 셀의 에지 근처에서 동작하고 기지국(BS1)과의 사용가능한 접속(N)을 유지하는 이동국(MS)은 예를 들어 3개의 공통파 셀(1)의 결과로서 간섭(St)을 경험하게 된다. 예를 들어, 간섭(St)은 이동국(MS)와 기지국들(BS3, BS4) 사이에서 주로 발생될 수 있다.

중요한 고유 간섭없이 동일한 셀의 요구된 신호로부터 바람직하지 않은 신호를 제거하는 JS 방식의 특성에 따라서, 본 발명에 따라 위험시 신호를 검출하는 인접한 셀로부터의 간섭 신호는 신호를 검출하는 동안에 검출될 수 있으며, 바람직한 신호로부터 제거될 수 있다. 그러나, 이러한 것을 위한 전제 조건은, 이동국(MS)과 이동국이 연결된 기지국(BS1) 각각이 간섭하는 무선 셀에서 사용되는 확산 코드들을 알아야 한다는 것이다. 사용되는 복수개의 확산 코드들이 이동국 내에 저장되는 것과 이동국들이 그것이 사용하여야 하는 저장된 확산 코드들 중 어떤 서브세트를 사용하여야 하는지를 인지하는 것 역시 가능하다.

이러한 이유 때문에, 본 발명에 따라 모든 기지국(BS2 내지 BS7)에서 개별적으로 사용되는 확산 코드는 데이터 접속(D)를 통해 연속적으로 또는 변화의 경우에 중앙 기지국(BS1)으로 전해진다. 기지국들은 이러한 정보를 연속적으로 전달하거나 필요할 때에는 직접적 또는 시스템내의 업데이트 루틴의 범위내에서 부호화된 형태로 그들의 셀 내에서 동작하는 모든 이동국으로 전달한다. 기지국(BS2 내지 BS7)의 빗금친 셀내에서 동작하고 명확한 이유로 설명될 수 없는 모든 이동국은 물론 간섭을 야기하며, 이것은 앞서 설명한 낮은 확률을 갖는 기지국(BS1)의 수신 장치(도 2 참조)에서 JD 방식으로 제거될 수 있다. 재사용 간격에서 사용되는 확산 코드의 전달은, 사용된 원리에 기인한 DS-CDMA 방식을 사용하여 발생한 것과 같은 간섭을 제거하고 방해(interruption)를 회피하기 위하여 그들의 서비스 영역에서 동작하는 기지국(BS1)과 이동국의 수신 장치 모두를 인에이블시킨다.

도 4은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치의 블록도를 도시한다. 기지국(BS1)은 일련의 전송-수신 장치(TRX1 내지 TRXn)을 포함한다. 이러한 장치들 각각은 전송 방향에 대해 확산 대역 및 해당 수신 대역이 할당된다. 각각의 수신 장치(TRX1 내지 TRXn)는 예를 들어 8개의 이동국(MS11 내지 MS18 또는 MSn1 내지 MSn8)을 무선 필드(FF)를 통해 서비스한다. 주위의 공통 채널 기지국(BS2 내지 BS7)은 기지국(BS1)과의 데이터 접속(D2 내지 D7)을 가지며, 상기 공통 채널을 통해 개별적으로 사용된 확산 대역은 서로에 대하여 업데이트된다.

도 3 및 도 4에 도시된 장치는 요구에 따라 연장될 수 있으며, 예를 들어 기본 패턴을 유지하면서 셀의 개수에 따라 임의의 바람직한 크기의 표면에 걸쳐 증가될 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 위하여, 각각의 기지국이 그것을 둘러싸고 동일한 주파수를 가지는 기지국과의 데이터 접속을 가진다는 것을 보장하는 것은 필수적이다. 현대의 네트워크는 이미 접속의 전환(핸드 오버)을 이유로 이러한 데이터 접속을 포함하며, 이에 의해 개별적으로 사용되는 채널을 설명하기 위하여 특별하게 설명될 필요는 없다.

도 5는 기지국(BS)의 전송 측 장치와 이동국(MS)의 수신측 장치에 관한 본 발명에 따른 설계를 갖는 JD 전송 링크의 블록도를 도시한다. 동일한 주파수를 가지고 데이터 라인(D2 내지 D7)을 통해 기지국(BS)에 연결된 주위의 무선 셀의 확산 코드는 신호 조합기(1)에서 조합되어 BCCH(Broadcast Control Channel) 제어기 유니트(2)로 전송되며, 상기 유니트내에 동일한 무선 셀내에서 사용되는 확산 코드는 이미 프로그램된다. 기지국(BS)에 의해 서비스되는 모든 가입자의 유용한 데이터(Dn1 내지 Dn8), 소위 통화 채널(Traffic Channels : TCH)을 통해 전송된 상기 유용 데이터는 처리 유니트(3)에서 부호화되며, 상이한 트레이닝 시퀀스가 TCH 통화 채널 사이를 구별하기 위하여 내장되는 블록의 형태로 위치된다. 결과로서 이러한 신호 블록은 적절하게 제어되는 BCCH 제어 유니트(2)의 신호와 함께 RF 전송기(5)를 통해 JD 대역 확산 유니트(4) 및 방송 장치로 전송된다. 수신기는 RF 주파수 부분(6)을 포함하며, 상기 부분의 하단에는 디지털 필터를 갖는 A/D 변환기(7)가 접속된다. 상기 A/D 변환기(7)의 출력 신호는 JD신호 검출 유니트(JD-SD)로 인가된다. 상기 JD 신호 검출 유니트(JD-SD)는 병렬 신호의 메인 메모리(8,9), JD 신호 검출기(10), 채널 평가기(estimator)(11), 간섭 검출기(12) 및 데이터 디코더(13)를 포함한다.

이동국(MS)의 수신 용량 및 기지국(BS)와 이동국(MS) 사이의 신호 전송은 다음의; 동작이 준비된 이동국(MS)이 정기적으로 BCCH 채널을 수신하는 것과 같이 달성된다. 신호 메인 메모리(9)내에 버퍼링되고 이전에 동의된 트레이닝 시퀀스로 전송되는 BCCH 채널의 수신된 무선 블록 신호로부터, 상기 채널 평가기(11)는 수신 위상 및 채널 모델을 결정하고, 이에 따라 신호 메인 메모리(8)로부터 BCCH 채널의 불럭중 정보 요소를 검출하기 위하여 접속을 통해 JD 신호 검출기(109)를 인에이블시킨다. 제 1 단계에 있어서, 상기 JD 신호 검출기(10)는 BCCH 채널의 정보로부터 동일한 기지국(BS)의 유용 데이터 접속의 코드를 검출하고, 접속(b)을 통해 이러한 정보를 채널 평가기(11)로 전송한다. 따라서 채널 평가기(11)는 모든 트레이닝 시퀀스 또는 자신의 셀내에서 사용되는 확산 코드를 검출하기 위하여 인에이블되어 이러한 정보를 채널 모델과 함께 접속(a)을 통해 JD 신호 검출기(10)로 교대로 전송한다. 상기 JD 신호 검출기(10)는 JD 검출 원리에 따라 유용한 데이터를 검출하여 개별적으로 요구된 신호에 대한 성능 척도를 생성한다. 공지된 신호의 검출 및 제거에도 불구하고 충분한 신호대 잡음비의 간격을 갖는 충분한 성능이 달성되지 않는다면, 고유 간섭은 주파수 재사용의 결과로서 도 3에 따른 인접한 무선 셀에서 발생된다. 이러한 사실은 성능 척도(Q)에 의해 접속(b')를 통해 채널 평가기(11)로 전달되며, 상기 성능 척도(Q)는 본 발명에 따라 제공된 간섭 검출기(12)가 동일한 주파수를 갖는 인접한 셀에서 사용되는 확산 코드에 의해 신호 메인 메모리(9)내에 존재하는 부가적인 BCCH 정보를 평가하도록 한다. 해당 기지국(BS2 내지 BS7)에서 기지국(BS1)으로 데이터 라인(D2 내지 D7)을 통해 전송된 도 4에 따른 이러한 정보는 기지국(BS)의 신호 조합기(1)에서 조합되어, (예를 들어 GSM 프로토콜에 따라) BCCH로 전송되며 신호 메인 메모리(9)내에 저장된다. 간섭 검출기(12)에서 검출된 간섭 소오스의 확산 코드는 접속(a')을 통해 채널 평가기(11)로 전달되며, 이에 응답하여 채널 평가기(11)는 레벨과 채널 모델을 결정하고, 이러한 정보를 추가적으로 JD 신호 검출기(10)로 전송한다. 상기 JD 신호 검출기(10)는 간섭 신호 소오스를 검출하여 선택적으로 제거하기 위해 인에이블된다. 검출의 이러한 안정 상태는 성능 척도(Q)에 의해 확증되며, 채널 평가기(11)로 전달된다. 예를 들어 이동국의 이동의 결과로서 이러한 안정 상태가 변화하자마자, 이는 검출 성능(Q)의 감소의 결과로서 인지할 수 있을 정도이며, 간섭 상태의 갱신된 결정 및 그것의 제거는 상술한 방식으로 발생한다. 바람직한 JD 신호 검출기(10)의 출력 데이터는 데이터 디코더(13)로 인가되어 유용한 데이터로서의 자신의 데이터 출력(DA)에서 이요할 수 있게 된다.

원칙적으로, 물론 JD 신호 검출기(10)는 항상 공통 채널의 인접한 셀에서 사용되는 모든 코드를 검출할 수 있다. 그러나, 결과로서, JD 검출기(10)에서의 계산 능력은 현저하게 증가하며, 이것은 전류 소모에서의 상당한 상승 및/또는 배터리의 교환 없이 이동국의 동작 시간의 상응한 단축을 야기할 수 있다.

제 1 근사화에 대해, 기지국(BS)의 수신 측 장치는 이동국(MS)의 수신측 장치에 대응하지만, 동작시 유용한 접속의 개수(예를 들어 8개)와 동일한 복수개의 병렬의 데이터 출력(DA)을 갖는다. 그러나, 이동국(MS)의 전송 부분에 있어서는, 단지 하나의 데이터 접속이 상기 전송 경로로 유입된다.

Claims (15)

1. 동일한 주파수를 갖는 무선 채널을 구비한 무선 셀이 사용되고 JD-CDMA 방식의 적용을 사용하여 상기 신호의 전송이 수행되며, 복수개의 유용한 접속이 동일한 RF 주파수 대역에서 병렬로 처리되도록 각각의 경우에 유용한 신호가 상이한 확산 코드를 사용하여 주파수 축에서의 특정한 인자에 의해 확산되고 이러한 확산 코드를 사용하여 수신 위치에서 다시 복호화되며, 각각의 경우에 JD-CDMA-특성 신호 검출 유니트가 신호를 검출하기 위해 수신 장치 내에서 사용되는 셀 방식 무선 시스템의 기지국 및 가입자 국의 수신 장치에서의 공통 채널 간섭을 줄이기 위한 방법에 있어서,

   무선 셀에서 복호화 동안에, 동일한 무선 주파수 대역을 사용하는 적어도 하나의 다른 무선 셀에서 사용되는 이러한 확산 코드가 각각의 수신 장치에서 적어도 어느 정도까지 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 다른 무선 셀에서 사용되는 상기 확산 코드가 가입자 국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 확산 코드는 트레이닝 시퀀스의 범위내에서 무선 블록으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 확산 코드의 전송은 조합 절차의 범위내에서 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 전송은 모든 가입자 국으로 향하는 채널(BCCH)을 통해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 전송은 가입자 국을 향하는 통화 채널(TCH)을 통해 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 확산 코드는 데이터 라인을 통해 다른 무선 셀내의 기지국으로부터 무선 셀내의 기지국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 현존 무선 시스템 내에 존재하는 전환 및 전송 장치가 상기 전송을 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 다른 무선 셀내에서 사용되는 확산 코드는 가입자 국에 저장되고 검출을 위해 적어도 부분적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 가입자 국에 저장된 상기 확산 코드로부터 검출을 위하여 사용되어야 하는 이러한 확산 코드를 선택하는 신호가 가입자 국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가입자 국은 이동 무선 시스템의 이동국에 따라 설계되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가입자 국은 전화 시스템의 고정 국에 따라 설계되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 반복적 간격으로 직접 둘러싸는 방식으로 배열된 다른 기지국에 의해 사용되는 이러한 확산 코드가 적어도 어느 정도까지 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,

    기지국(BS) 각각은 JD 신호 검출 유니트를 포함하며, 상기 JD 신호 검출 유니트는 복호화 동안에 동일한 주파수 대역을 사용하는 적어도 하나의 다른 무선 셀에서 사용되는 이러한 확산 코드를 적어도 어느 정도까지 고려하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,

    예를 들어 이동국(MS)과 같은 가입자 국에 각각의 경우에 하나의 JD 신호 검출 유니트(JD-SD)가 제공되며, 복호화 동안에 상기 JD 신호 검출 유니트는 동일한 주파수 대역을 사용하는 적어도 다른 하나의 무선 셀의 기지국(BS)에 의해 사용되는 이러한 확산 코드를 적어도 어느 정도까지는 고려하는 것을 특징으로 하는 장치.