KR20000004997A - 상호채널 간섭 감소용 방법 및 장치 - Google Patents

상호채널 간섭 감소용 방법 및 장치 Download PDF

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스텐리 린 레인홀드
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찰스 엘 무어 쥬니어
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Abstract

셀룰러 통신 시스템에서 설정된 시간 슬롯으로 발생하는 상호채널 간섭량은 상호채널 간섭을 나머지의 시간 슬롯에 대해 분배 또는 평균화함으로써 감소될 수 있다. 상기 평균화는 설정된 시간 슬롯에 대해 제어 및 트래픽 신호의 스태거링으로부터 이루어지고 거기에서 스태거링은 셀의 인접하는 클러스터에서의 같은 주파수 채널에서 같은 시간 슬롯에 대한 것이다. 전송기가 각종 클러스터에 전송하는 위성상에 있다면, 방법 및 장치는 간섭 신호로 하여금 시간 슬롯 전체와 간섭하지 못하게 한다. 본 발명의 방법 및 장치는 제어 및 트래픽 신호 전송의 동기화를 클러스터에 대해 서로 요구하여 시간 슬롯을 스태거링하는 동안 발생된 지연량이 예측 및 제어될 수 있다.

Description

상호채널 간섭 감소용 방법 및 장치
셀룰러 전화 시스템은 큰 서비스 영역을 "셀"로 불리는 다수의 적은 불연속의 지리적인 영역으로 분할한다. 종래의 셀은 통상적으로 약 절반으로부터 약 직경 20 킬로미터의 크기를 범위로 한다. 각 셀은 다수의 인접한 셀과 인접하여 연속적인 커버리지를 서비스 영역에 걸쳐 제공한다. 다른 무선 주파수상에서 독립적으로 동작할 수 있는 복수의 송수신기를 포함하는 기지국이 각 셀에 대해 제공된다. 송수신기를 경유해서, 기지국은 연관된 셀의 영역내에서 동작하는 복수의 이동국과 동시 통신한다. 기지국은 기지국 및 일반적으로 시스템의 제어 동작을 통해 전화 호출을 이동국에 선택적으로 연결하는 기능을 하는 이동 스위칭 센터로 일반적으로 불리는 중앙 제어국과 데이터 링크(및 음성 링크)를 경유해서 또한 통신한다.
이동국과 사용하기 위해 셀룰러 전화 시스템 제공자에 가용한 셀룰러 주파수 대역에서 복수의 무선 주파수가 있다. 대다수의 가용한 무선 주파수는 전화 호출을 반송할 때 사용된 음성 채널용으로 남겨둔다. 공지되고 개선된 이동 전화 시스템(AMPS)과 같은 아날로그 셀룰러 전화 시스템에서, 주파수당 하나의 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 아날로그 음성 채널이 있다. 공지된 D-AMPS(IS-136) 또는 GSM(Global System for Mobile) 통신과 같은 디지털 셀룰러 전화 시스템에서, 주파수당 복수의 시분할 다중 접속(TDMA) 디지털 음성 채널(시간 할당)이 있다. 셀룰러 주파수 대역에서 남아있는 무선 주파수는 시스템의 동작을 위해 사용된 제어 신호(명령)를 반송하는 제어 채널로서 남겨둔다. 대안적으로, 제어 채널이 복수의 음성 채널과 공유된 주파수상에서 하나의 시간 슬롯을 구비한다. 제어 채널을 통해 전송된 제어 신호가 브로드캐스트 시스템 정보, 호출 발생, 페이지 신호, 페이지 응답 신호, 위치 등록 신호, 음성 채널 할당, 유지 지시, 및 셀 선택 또는 재선택 지시를 포함한다.
공통 셀룰러 시스템 주파수 할당 구조는 전체 셀룰러 주파수 대역내에서 정상 주파수 대역 플러스 확장된 주파수 대역으로 제공한다. 하나의 예에서, 셀룰러 주파수 대역의 정상 대역부에서 제1복수의 무선 주파수는 셀 베이시스당 적어도 하나의 제어 채널상에서 시스템에 의해 사용된 제어 채널용으로 남겨 두게 되어 이동국 및 기지국간에 셀룰러 시스템 동작 제어 신호 및 메시지를 반송한다. 정상 및 확장된 대역 모두로부터 제2복수의 주파수는 음성 채널용으로 남겨두게 되고, 통상적으로 셀들간에 다소 같게 분할되고 시스템에 의해 필요로된 베이시스상에서 이동국 및 기지국간의 셀룰러 음성 통신을 반송하기 위해 가입자에 할당된다.
셀룰러 서비스 영역이 큰 지리적인 영역을 커버할 수 있고, 많은 인스턴스에서 대다수의 셀이 필요로 된다. 종종, 필요로된 셀수는 셀당 예측된 가입자 사용법에 관한 방법으로 셀들간에 가용한 주파수를 분할함으로써 제공된 셀수를 초과한다. 그런 경우에 포함된 셀에 특정한 할당을 하기 위해 셀룰러 주파수 대역에서 충분한 주파수가 없다. 따라서, 충분한 호출 취급 용량을 서비스 영역을 통해 제공하기 위해, 셀들은 셀들의 클러스터로 그룹화 되고 셀룰러 주파수 대역의 주파수는 각 클러스터간에 분할되고 각 클러스터에서 재사용된다.
그런 종래의 셀에 부가해서, 새로운 셀들은 지상 기지국이 위성으로 대치되는 것으로 제안되고 그 위성에서 셀 크기는 종래의 셀 크기보다 충분히 더 크도록 설계된다. 예에 의해, 제안된 셀이 주(state)만큼 커질 수 있다. 실제 크기는 물론 시스템 출력처리량 능력에 관련해서 사용자수 등의 설계 요구사항에 따른다. 고정된 지상 기지의 기지국 및 궤도 위성 송수신기간의 명백한 구조 또는 물리적인 차와 각기 사용된 셀의 잠재적인 지리적 크기의 차와는 별도로, 상기 제안된 셀 및 현존하는 종래의 셀에 대한 통신 시스템 및 시스템 구조는 비슷하다.
상기 제안되고 종래의 셀 모두에 대해, 각 셀이 그 아날로그 및/또는 디지털 음성 채널을 제공할 때 사용하는 셀룰러 주파수 대역의 사용으로 할당된다. 셀당 다중 음성 채널의 가용성은 기지국으로 하여금 많은 전화 대화를 많은 이동국으로써 취급하도록 한다. 설정된 셀에 할당된 음성 채널용으로 사용된 주파수가 셀룰러 주파수 대역의 주파수 스펙트럼에 걸쳐 양호하게 서로 멀리 이격된다. 그것은 인접한 채널 간섭의 인스턴스 및 역효과를 취소화하는 역할을 한다.
제한된 주파수만이 셀룰러 주파수 대역에서 가용하기 때문에, 하나의 셀에 할당되는 같은 주파수가 서비스 영역의 먼 부분에서 다른 셀로 할당되고, 즉 다른 셀에 의해 재사용된다. 통상적으로, 인접한 셀이 같은 주파수를 사용하도록 할당된다. 또한, 설정된 주파수상의 종래의 지상 기지의 셀룰러 전화 시스템에서 신호 전송의 전력 레벨이 강도 제한되어 셀 영역을 넘는 전달을 제한한다. 앞선 예방 조치는 같은 주파수를 사용하는 셀로부터 간섭의 인스턴스를 감소시키는 역할을 하고, 그 간섭은 상호채널 간섭으로서 공지된다. 상호채널 간섭은 먼 셀에서 그 같은 주파수의 재사용에 의해 야기되고 같은 주파수 채널을 사용하려는 2명의 사용자를 지정하므로 기인한다. 디지털 전화 시스템의 경우에, 상호채널 간섭이 다른 사람과 각기 간섭하는 방법으로 같은 시간에 같은 주파수 채널의 같은 시간 슬롯을 사용하려는 2명의 사용자에 기인한다. 제안된 위성을 토대로한 시스템의 경우에, 상호채널 간섭이 위성으로부터 인접하는 셀로의 포커스된 빔 형태 신호 전송의 "블리딩(bleeding)"을 발생시킨다. 송수신기가 위성일 때 간섭 형태는 지상 기지를 둔 송수신기와 비슷한 디지털 신호 전송뿐만 아니라 아날로그에 인가할 수 있다.
그러나, 주파수 재사용 셀룰러 또는 위성 시스템 및 조절 시스템 동작에서 주파수를 할당할 때 서비스 제공자에 의한 계획에도 불구하고, 상호채널 간섭의 인스턴스는 발생한다고 공지된다. 상기 간섭은 예를 들어 음성 채널상에서 음성 품질을 저하하거나 제어 채널상에서 제어 신호의 송수신과 간섭됨으로써 시스템 동작에 역효과를 발생시킨다. 디지털 통신 시스템에 대해, 이동 스위칭 센터는 통신을 바라는 셀 영역내에서 위치된 복수의 이동국간에 어느 하나의 셀에서 사용할 수 있는 할당된 주파수내에서 시간 할당을 동적으로 할당하는 기능을 하여 잠재적인 상호채널 간섭을 방지한다. 불행하게도, 상호채널의 인스턴스는 여전히 발생된다고 공지된다.
그것에 대한 하나의 이유는 요구에 관련해서 그런 통신용으로 할당된 주파수 스펙트럼의 용량을 원래 제한한다는 것이다.
통상적으로, 모든 셀이 충분히 로드되지 않는다. 그것은 상호채널 셀에 점유되는 같은 채널의 가망성을 최소화한다. 그러나, 셀에서 사용자수인 용량이 더 증가하길 요구하므로, 상호채널 간섭의 가능성이 더 커진다.
특히, 종래의 시스템에서, 특정한 사용자는 셀들의 하나의 클러스터로부터 셀들의 다른 클러스터로 확장하기에 충분히 강한 신호를 방출하고 거기에서 같은 주파수는 다른 사용자에 의해 사용중이다. 위성 시스템에서, 위성이 목표 셀 또는 목표 클러스터 아래로 향하고, 일부의 신호는 인접하는 셀 또는 클러스터로 방사할 수 있고 같은 주파수를 사용하는 인접한 셀에서 다른 사용자와 간섭할 수 있다. 통신 시스템이 디지털이고 제안된 위성 시스템을 포함하는 경우에, 상호채널의 문제는 더 심각한데 왜냐하면 모든 통신이 위성에 의해 동기화되기 때문이다. 그러므로, 2개의 간섭 시간 슬롯은 동기화되고 시간 슬롯의 지속기간에 대해 서로 간섭하게 된다.
그러므로 상호채널 간섭의 인스턴스를 최소화하는 셀룰러 주파수 대역의 더 효과적인 사용을 용이하게 하는 셀룰러 전화 시스템에서 사용하는 방법 및 장치가 필요로 된다.
본 발명은 셀룰러 전화 시스템 및 특히 무선 통신의 간섭을 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 주파수 재사용 셀룰러 전화 시스템의 주파수 할당 구조를 개략적으로 예시하는 예시적인 셀 다이어그램.
도 2는 위성 기지의 송수신기로써 발생할 수 있는 상호채널 간섭의 예시도.
도 3은 지상 기지의 기지국으로써 발생할 수 있는 상호채널 간섭의 예시도.
도 4는 신호 스태거링을 예시하는 타이밍 다이어그램.
도 5는 지상 기지의 기지국 시스템을 예시하는 시스템 다이어그램.
도 6은 위성 기지의 시스템을 예시하는 시스템 다이어그램.
주파수 재사용-형태 셀룰러 전화 시스템에서, 셀룰러 주파수 대역이 다수의 셀에 할당된 각 그룹으로써 복수의 주파수 그룹으로 분할된다. 본 발명의 일 실시예에 대해, 셀들의 하나의 클러스터로부터 주파수 그룹(즉, 채널)은 셀의 인접하는 클러스터의 채널 그룹에 대해 시간적으로 스태거되고, 거기에서 셀의 각 클러스터로부터 채널 그룹은 동일하지 않으면 대개 같다. 상기 스태거링의 효과는 간섭 신호를 퍼지게 하고, 그러므로 디지털 신호의 설정된 시간 슬롯에서 보여진 상호채널 간섭량을 감소시킨다. 그러나, 그것을 수행하기 위해, 전송된 신호는 공지된 클록 기준(reference)에 대해 스태커되야 한다. 데이터 통신을 상기 형태로 스태거함으로써, 상호채널 간섭의 평균량이 설정된 셀룰러 주파수 대역에 걸쳐 퍼지고, 상호채널 간섭량은 최소화되어 양호한 기회에 신호 재구성 회로로 하여금 신호를 명백히 재구성한다. 본 발명의 방법 및 장치는 제안된 위성 시스템에 뿐만 아니라 종래의 기지국에 또는 상호채널 간섭이 문제로 될 수 있는 어떤 다른 시스템에 응용가능하다.
본 발명의 일 실시예에서, 지상의 제어국이 위성에 의해 지정된 전송에 대응하는 타이밍 파라미터를 지정하는 위성에 제어 신호를 전송한다. 최소로, 타이밍 파라미터는 지연량을 지정하거나 특정한 셀 또는 셀의 클러스터에 전송된 신호 각각에 대해 스태거한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 복수의 종래의 클러스터는 복수의 셀을 갖고, 각 셀은 송신기를 갖고, 셀의 각 클러스터에 대해 제공된 하나의 타이밍 제어기가 있다. 상기 타이밍 제어기는 클러스터내에서 셀 각각에 대해 각 송신기에 결합되고 클러스터내에 발생된 통신 신호용으로 스태거하는 바람직한 지연량을 발생하는 알맞은 제어 신호를 제공한다. 본 예에서, 각 타이밍 제어기는 또한 하나의 클록에 결합되고 그 클록값이 타이밍 제어기 각각의 내부 클록을 동기화 하기 위해 사용되어, 타이밍 제어기의 동작을 동기화한다. 그러므로 알 수 있듯이, 타이밍 제어기는 기지정된 지연량을 발생할 수 있거나 정확한 방법으로 서로에 대해 스태거한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 타이밍 제어기는 클러스터내에서 모든 셀에 대해 제공된다. 본 실시예내에서, 각 타이밍 제어기는 셀에 결합되고, 따라서 그 특정한 셀에 통신 전송을 하기 위해 지연 또는 스태거의 양을 제어한다. 본 실시예에 대해, 각 티이밍 제어기는 서로 직접 또는 간접 결합되어, 클러스터내에서 각종 셀에 전송 제어를 동기화한다. 본 실시예에서, 하나의 클록 소스는 클러스터내에서각 셀을 제어하기 위해 사용된 각 타이밍 제어기의 내부 클록을 동기화하기 위해 사용된다.
본 발명의 방법은 하나의 실시예에서 처음에 기지정된 양으로 제1클러스터내에서 모든 제어 및 트래픽 채널의 전송을 지연하는 것을 포함한다. 인접하는 클러스터인 제2클러스터에서 제어 및 트랙픽 신호는 제2기지정된 양으로 지연된다. 지연의 제1 및 제2기지정된 양이 서로 같지 않고 다른 인접하는 클러스터에 같지 않다. 하나의 실시예에서, 7개의 클러스터는 함께 배열되고 그룹화 되어, 하나의 클러스터가 지연 없이 트래픽 및 제어 신호를 전송하는 동안 6개의 클러스터에 대해 6개의 다른 기지정된 지연량으로 된다. 그러므로, 7개의 클러스터 각각은 대응하는 시간 슬롯을 다른 시간에 전송한다.
그러므로, 본 실시예에서 알 수 있듯이, 클러스터는 다른 인접하는 클러스터용 시간 기준을 형성하고 클러스터의 제어 및 트래픽 신호는 지연 없이 또는 제로인 기지정된 지연량으로써 전송된다.
이해하듯이, 제어 및 트래픽 신호 전송의 스테거링은 클러스터로부터 클러스터로 신호 전송의 동기화를 요구한다. 그런 동기화는 몇 개의 방법으로 수행된다. 하나의 실시예에서, 기지정된 지연 시간이 기준 클러스터의 신호 전송에 대해 결정된다. 다른 실시예에서, 타이밍 제어기는 트래픽 및 제어 신호의 실제 전송 시간을 전송기에 지정한다. 알 수 있듯이, 타이밍 제어기는 서로 통신중에 있어 동기화된 동작을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 타이밍 제어기는 클러스터의 모든 셀에 대해 제공되고 거기에서 타이밍이 셀내에서 평탄하게 스태거된다. 본 발명의 방법에서, 제어 및 트래픽 신호는 클러스터 레벨에서보다 셀 레벨에서 양을 달리해서 지연된다.
본 발명의 방법 및 장치의 더 완전한 이해는 첨부한 도면과 결부될 때 다음의 상세한 설명을 참고로 얻어질 수 있다.
도 1은 무선 주파수 재사용 셀룰러 전화 시스템에서 사용하는 공지된 셀 구조 및 주파수 할당 구조를 예시한다. 임의의 지리적 영역(이하에서 "서비스 영역")은 원으로 개략적으로 표시된 f(1)∼f(7)를 예로 하는 복수의 인접하는 셀로 분할된다. 각 셀〔f(1)∼f(7)〕은 적어도 하나의 주파수로 할당되고 통신용으로 대다수의 주파수로 할당된다. 할당되는 각 주파수가 셀〔f(1)∼f(7)〕에서 다른 할당된 주파수에 대해 특정하게 된다. 셀에 대해 원을 사용하는 것은 설명하기 위한 목적만이고 셀 형태는 지정된 설계 고려사항으로 됨이 이해된다. 예에 의해, 셀은 6각형, 사각형, 삼각형 등의 형태를 갖도록 형성될 수 있었다. 셀〔f(1)∼f(7)〕은 클러스터(12)(쉽게 알 수 있도록 굶은 선으로 표시된)로 그룹화 된다. 각 클러스터(12)는 필요한대로 다소간의 셀〔(f(1)∼f(7)〕을 갖음이 물론 이해된다.
도 1을 계속해서 언급하면, 각 셀〔f(1)〕은 인접하는 클러스터〔12(1)∼12(7)〕에서 셀〔f(1)〕과 같은 주파수 또는 주파수 그룹을 사용한다. 그러므로 디지털 시스템에서 셀〔f(1)〕에서 설정된 시간 슬롯이 인접하는 클러스터〔12(1)∼12(7)〕의 셀〔f(1)〕에서 같은 시간 슬롯과 간섭하면 상호채널 간섭은 발생할 수 있다.
도 1에서, 주파수 재사용 구조에서 인접하는 셀이 같은 무선 주파수의 사용을 통상적으로 할당되지 않게 함이 인식된다. 서비스 영역에서 동일한 무선 주파수의 재사용이 각 셀로부터 방송 전력의 조절과 함께 적어도 하나의 셀〔f(1)∼f(7)〕의 분리해서 양호하게 이루어져서 셀 영역내에서 실제로 무선 전달을 억제한다. 또한, 통상적으로 하나의 셀〔f(1)∼f(7)〕은 셀룰러 대역에서 인접한 무선 주파수를 사용함이 인식된다.
간섭을 피하기 위해 얻어진 예방 조차에도 불구하고, 간섭이 이전에 설명된 것과 같은 셀룰러 시스템에서 발생한다고 공지된다. 상기 간섭의 하나의 태양이 다른 클러스터(12)(즉, 상호채널 간섭)의 셀〔f(1)∼f(7)〕에서 동시에 발생하는 같은 아날로그 또는 디지털 채널 통신으로부터 발생한다. 부여된 방송 전력 제한에도 불구하고, 그 음성 통신의 소정의 무선 주파수량이 각 셀 경계를 넘어서 전달하고 인접하는 셀〔12(1)∼12(7)〕에서 대응하는 셀〔f(1)∼f(7)〕의 주파수 채널(들)과 간섭한다.
도 2는 셀룰러 통신용으로 제안된 위성 기지의 시스템에서 잠재적인 상호채널 간섭을 예시하는 다이어그램이다. 알 수 있듯이, 위성(20)은 빔(22)을 셀 클러스터(24)를 향해 전송한다. 도 2의 예에서, 빔(22)은 클러스터(24)를 단지 방사하지 않으나, 클러스터(26)를 또한 부분적으로 방사한다. 그 예에서, 빔 부분(22a)은 클러스터(24)를 방사하는 반면에, 빔 부분(22b)은 부분적으로 클러스터(26)를 방사한다. 그것은 상호채널 간섭을 클러스터(26)에서 야기하는 간섭 신호로 될 수 있는 빔 부분(22b)이다.
도 3은 클러스터(30)를 도시하고 거기에서 통신 신호(32)는 클러스터(30)의 주변(34)을 넘어서 방사하고 클러스터(38)의 부분(36)으로 방사한다. 그것은 상호채널 간섭이 발생하는 클러스터(38)의 부분(36)내에 있다.
도 2 및 3에 예시했듯이 잠재적인 상호채널 간섭이 시간 슬롯을 스태거함으로써 시분할 다중 접속(TDMA)을 사용하는 디지털 통신 시스템의 경우에 감소된다.
도 4는 하나의 실시예를 도시하고 거기에서 7개의 인접하는 클러스터의 대응하는 시간 슬롯이 도 1에 도시했듯이 서로에 대해 스태거된다. 그러므로, 예에 의해, 하나의 시간 슬롯이 577 밀리 초의 주기를 가지면, 각 시간 슬롯이 인접한 클러스터에서 다른 대응하는 시간 슬롯에 대해 577 밀리초의 1/6의 다수로 스태거된다. 알 수 있듯이, 시간 슬롯(42∼47)은 시간 슬롯 주기의 1/6으로 모두 스태거되고, 그 각각은 시간 슬롯의 1/6의 다른 다수로 되어 기준 시간 슬롯(41)의 전체 시간 슬롯에 대해 간섭이 없다.
도 4의 시간 다이어그램은 도 4에서 알 수 있듯이 간섭 신호로 하여금 하나의 시간 슬롯으로부터 다른 시간 슬롯으로 적어도 부분적으로 분배되게 하는 제어 신호뿐만 아니라 트래픽 신호의 스태거링을 예시한다. 상호채널 간섭은 통신 채널용뿐만 아니라 제어 채널용으로 발생하고, 시간 슬롯의 스태거링은 트래픽에서 뿐만 아니라 제어 신호용으로 행해진다.
상기 언급했듯이, 인접한 클러스터의 반송파간의 시간 슬롯의 스태거링은 어떤 하나의 사용자로부터 다른 사용자로 상호채널 간섭 소스를 분배하는 효과의 네트(net)를 가져서 "간섭 평균화(averaging)"로 된다. 그러므로 간섭 신호는 하나만의 시간 슬롯과 배타적으로 간섭하지 않으나, 오히려 다수의 시간 슬롯과 간섭한다. 따라서, 하나의 시간 슬롯에 대해, 간섭 신호는 짧은 시간 주기에 나타난다. 다른 반송파의 시간 슬롯이 서로에 대해 오프세트되면 상기 간섭 평균화 또는 분배만이 발생할 수 있다. 일반적으로, 각종의 반송 주파수와 연관된 시간 슬롯이 시간적으로 모두 할당되면, 강한 간섭은 같은 시간 슬롯을 갖는 같은 반송 주파수에 동조된 다른 사용자의 모든 시간 슬롯에 걸쳐서 반송파 대 간섭 성능비를 저하시킨다. 도 2에 도시된 시스템 실시예에서, 본 발명이 실행되지 않으면 시간 슬롯이 시간적으로 자동 배열되어, 단일의 위성이 복수의 다른 셀 및 클러스터에 대한 소스로서 사용되는 것으로 설정된다. 따라서, 간섭은 도 2의 위성으로부터 각종의 클러스터(24 및 26)로 통신을 스태거함으로써 평균화될 수 있다. 그러므로 어떤 하나의 시간 슬롯에 대해 간섭의 분배 또는 평균화는 당업자에게 공지되듯이 통신 시스템에서 사용된 각종의 인터리빙 및 채널 코딩 기술에 의해 더 양호한 신호 정정을 용이하게 한다. 알맞은 에러 정정 코딩을 간섭 평균화로써 사용하는 것은 유효한 슬롯 부분에서 비트 회복을 더 용이하게 하여, 비트 에러 및 비트 에러율을 감소시킨다.
다시 도 2에서 및 상기 언급했듯이, 위성(20)으로부터 클러스터(24) 또는 클러스터(26)를 예로 하는 각종의 클러스터로 전송된 각종의 신호(22)는 그들이 같은 소스인 위성(20)으로부터 방사한다는 사실 때문에 서로 보통 동기화된다. 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에서 위성(20)의 타이밍 제어기(28)는 셀 클러스터(24 및 26)에 전송된 각 신호 빔(22)에 대해 도 4에 도시된 방법으로 트래픽 및 제어 신호의 시간 슬롯을 스태거한다. 본 발명의 본 실시예에서, 클러스터(24)의 각 제어 및 트래픽 채널은 제1기 형성된 지연량으로 스태거되는 반면에, 클러스터(26)의 각 트래픽 및 제어 채널이 제2기 형성된 지연량으로 스태거된다. 각 클러스터에 대해 기형성된 지연량이 위성(20)에 결합되고 위성(20)으로부터 신호 빔(22) 전송의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어기(28)에 의해 제어된다. 타이밍 제어기(28)가 위성(20)의 일부로서 기능적으로 도시되는 동안, 타이밍 제어기(28)는 지상 기지의 기지국에 위치될 수 있고 거기에서 위성에 대한 결합은 무선 신호 전송에 의한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 위성(20)은 단지 송수신기로 기능하고 거기에서 모든 제어 신호는 지상 기지의 제어기로부터 발생한다.
도 3의 시스템에서 도시된 것과 같은 더 종래의 시스템에서, 각 클러스터(30 및 38)는 복수의 셀을 포함한다. 예에 의해, 각 클러스터는 도 1의 실시예에 도시했듯이 7개의 셀〔f(1)∼f(7)〕을 가질 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 클러스터내의 각 셀이 같은 기형성된 지연을 포함하거나 "기준" 신호를 반송하는 셀의 경우에 지연을 포함하지 않고, 그 지연이 클러스터(30)내에서 셀로부터 전송을 스태거할 때 사용된다. 그러므로, 하나의 실시예에서, 하나의 타이밍 제어기(31)는 클러스터(30)내에서 각 셀에 대해 타이밍을 제어하기 위해 사용되는 반면에 분리된 타이밍 제어기(39)는 클러스터(38)내에서 각 셀에 대해 타이밍을 제어하기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예에서, 도 3에 도시했듯이, 상기 신호가 정확하게 스태거하도록 각종의 클러스터의 시스템의 내부 클록을 고정밀도로써 동기화하는 것이 필요하다. 예에 의해, 도 3에서, 시스템 클록(40)은 라인(42 및 44)을 통해 타이밍 제어기(31 및 39) 각각으로 클록값을 전송하여 상기 2개의 타이밍 제어기의 내부 클록이 동기화된다. 대조적으로, 도 2의 시스템은 동기용 클록의 사용을 요구하지 않는 데 왜냐하면 그것은 클러스터(24 및 26) 등의 각종의 클러스터에 전송되는 각종 신호 빔(22) 모두를 제어하기 위해 하나의 타이밍 제어기 및 하나의 클록만을 갖기 때문이다.
도 5는 클러스터(50)내에서 각 셀이 그 자체의 타이밍 제어기〔52(1)∼52 (7)〕를 포함하는 다른 실시예를 도시한다. 알 수 있듯이, 각 타이밍 제어기〔52(1)∼52(7))가 라인〔53(1)∼53(7)〕 각각에 의해 클러스터(50)의 셀〔f(1)∼f(7)〕에 결합된다. 본 실시예에서, 모든 타이밍 제어기〔52(1)∼52(7)〕는 라인〔54(1)∼54(7)〕 각각에 의해 서로 통신하여 시간 슬롯의 스태거링을 동기화한다.
도 6에 도시했듯이 본 발명의 실시예의 블록 다이어그램에서, 기준 클록(60)은 라인(63)을 통해 제어신호를 위성 전송기로 보내는 타이밍 제어기(62)에 라인(61)을 통해 클록값을 전송하여 클러스터(66)내에서 터미널 유니트에 전송되는 신호 빔(65)의 타이밍을 제어한다.
본 발명의 방법 및 장치가 첨부 도면에서 예시되고 앞선 상세한 설명에서 설명되지만, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않으나 다음의 청구범위에의 설명되고 정의하듯이 본 발명의 정신으로부터 벗어남이 없이 수많은 재배열, 변경 및 대체를 가능하게 됨이 이해된다. 특히, 본 발명은 아날로그 또는 디지털 트래픽 및 제어 채널의 할당과 연결해서 유효하게 사용됨이 이해된다.

Claims (17)

  1. 기형성된 시간 슬롯동안 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호를 전송하는 통신 시스템에서, 그 통신 시스템은 복수의 클러스터를 포함하고, 상기 복수의 클러스터의 각 클러스터는 적어도 하나의 셀을 포함하고, 각 셀이 트래픽 신호의 전송용 셀에 할당되는 적어도 하나의 주파수 채널에 의해 특징지어지고, 상기 통신 시스템은 제어 및 트래픽 신호를 전송하는 적어도 하나의 전송기를 더 포함하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 전송기에 결합된 출력을 갖고, 적어도 하나의 전송기로 하여금 기지정된 지연량을 제어 및 트래픽 신호의 전송으로 발생하도록 하는 타이밍 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타이밍 제어기는 적어도 하나의 전송기로 하여금 복수의 클러스터들중 하나의 클러스터내에서 전송된 트래픽 및 제어 신호 모두에 대해 제어 및 트래픽 신호의 전송에서 기지정된 같은 지연량을 발생하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 타이밍 제어기는 적어도 하나의 전송기로 하여금 복수의 클러스터들중 각 클러스터에 대해 다른 기지정된 지연량을 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 전송기는 적어도 하나의 위성내에서 하우징되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 전송기는 복수의 전송기로 구비되고 거기에서 복수의 클러스터들중 각 클러스터의 적어도 하나의 셀의 각 셀에 대해 하나의 전송기가 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  6. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 전송기는 복수의 전송기로 구비되고 거기에서 복수의 클러스터들중 각 클러스터의 적어도 하나의 셀의 각 셀에 대해 하나의 전송기가 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  7. 기형성된 시간 슬롯동안 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템에 있어서,
    각 셀이 적어도 하나의 주파수 채널에 의해 특징지어지고, 그 적어도 하나의 주파수 채널이 셀들의 복수의 클러스터의 같은 클러스터내에서 어떤 다른 주파수 채널과 다르고, 적어도 하나의 셀을 각기 갖는 셀의 복수의 클러스터와;
    셀들의 상기 복수의 클러스터중 각 클러스터의 각 상기 적어도 하나의 셀내에서 트래픽 및 제어 신호를 전송하는 적어도 하나의 전송기와;
    클록 기준 신호를 제공하는 시스템 클록과;
    입력이 기결정된 지연량을 시간 슬롯의 전송으로 발생하게 하는 상기 시스템 클록에 결합되고 거기에서 기결정된 지연량이 상기 시스템 클록에 의해 제공된 클록 기준 신호에 대해 측정되고, 타이밍 제어기 출력이 상기 적어도 하나의 전송기에 결합되고, 상기 입력 및 출력을 갖는 타이밍 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 타이밍 제어기는 적어도 하나의 전송기로 하여금 복수의 클러스터들중 하나의 클러스터내에서 전송된 트래픽 및 제어 신호 모두에 대해 제어 및 트래픽 신호의 전송에서 같은 기지정된 지연량을 발생하게 하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 타이밍 제어기는 적어도 하나의 전송기로 하여금 복수의 클러스터들중 각 클러스터에 대해 다른 기지정된 지연량을 발생하게 하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신용 제어 및 트래픽 신호의 전송을 위한 통신 시스템.
  10. 셀룰러 통신 시스템에 있어서,
    트래픽 신호용으로 사용된 2개의 지정된 주파수 채널이 복수의 클러스터들중 하나의 클러스터내에서 같지 않고, 각 클러스터에 할당되는 상기 지정된 주파수 채널이 다른 클러스터 각각과 비교해 압도적으로 같고, 지정된 주파수 채널에서 트래픽 및 제어 신호를 복수의 클러스터로 전송하는 적어도 하나의 전송기를 갖는 위성 기지의 송수신기와;
    위성 기지의 송수신기와 통신중에 상기 위성 기지의 송수신기에 의해 전송된 트래픽 및 제어 신호의 타이밍을 제어하고, 설정된 신호 전송에 대해 기결정된 지연량을 지정하는 타이밍 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 시스템 클록을 더 포함하고, 그 시스템 클록은 타이밍 제어기에 결합되어 기준 클록 신호를 상기 시스템 제어기를 제공하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 타이밍 제어기는 상기 위성 기지의 송수신기가 전송하는 각 클러스터에 대해 다른 지연량을 지정하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 통신 시스템.
  13. 복수의 클러스터의 각 클러스터가 적어도 하나의 셀을 포함하고, 복수의 클러스터내에서 제어 및 트래픽 신호를 전송하는 적어도 하나의 전송기를 포함하는 통신 시스템에서 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법에 있어서,
    제1기지정된 지연량에 의해 제1클러스터내에서 제어 및 트래픽 신호 모두의 전송을 지연시키는 단계와;
    상기 제1 및 제2기지정된 지연량이 서로 같지 않고, 제2기지정된 지연량에 의해 제2클러스터내에서 제어 및 트래픽 신호 모두의 전송을 지연시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1기지정된 지연량에 대한 상기 기지정된 지연량이 제로로 되어 제1클러스터내의 제어 및 트래픽 신호는 모든 다른 전송이 측정되는 기준 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제2클러스터에 대한 기지정된 지연량이 서로 각 셀에 대해 전송을 동기화함으로써 및 기준 클러스터에 대한 각 클러스터에 대해 알맞은 전송 시간을 결정함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 제2클러스터용 제어 및 트래픽 신호를 전송하기 위한 시간은 상기 제1클러스터에 의해 제어 및 트래픽 신호의 전송후 기지정된 시간량을 대기함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법.
  17. 복수의 클러스터의 각 클러스터가 적어도 하나의 셀을 포함하고, 통신 시스템은 복수의 클러스터들중 각 클러스터에 대해 하나의 타이밍 제어기를 또한 포함하고, 복수의 클러스터들내에서 제어 및 트래픽 신호를 전송하는 적어도 하나의 전송기를 포함하는 통신 시스템에서 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법에 있어서,
    기준 클록으로부터의 동기화 신호를 복수의 클러스터용 각 타이밍 제어기로 보내는 단계와;
    복수의 클러스터에 대해 각 클러스터에 대한 지연량이 복수의 클러스터내에서 인접하는 클러스터에 대한 지연량와 다르고, 복수의 클러스터중 각 클러스터내에서 적어도 하나의 전송기로부터 셀로 전송된 제어 및 트래픽 신호에 대한 지연량을 복수의 클러스터중 각 클러스터에 대해 각 타이밍 제어내에서 결정하는 단계와;
    설정된 클러스터에 대한 결정된 지연량을 반영하는 신호를 적어도 하나의 전송기로 제공하는 단계와;
    제어 및 트래픽 신호를 적어도 하나의 전송기로부터 클러스터로 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로하는 상호채널 간섭을 감소시키는 통신 시스템 능력을 개선시키는 방법.
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