KR20010023442A - 전력 측정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
피코셀 시스템(100)에 있어서, 제 1 및 제 2 베이스 스테이션(104,108)이 제공된다. 방송 제어 채널은 제 1 및 제 2 베이스 스테이션들(104,108)에 의해 제 1 및 제 2 셀룰러 텔리폰(120, 122)으로 송신된다. 제 1 베이스 스테이션(104)은 제 1 셀룰러 텔리폰(120)과 통신하며, 제 2 베이스 스테이션(108)은 제 2 셀룰러 텔리폰(122)과 통신한다. 제 2 셀룰러 텔리폰(122)에 의해 송신된 타임 슬롯의 미드앰블이 수신되며, 제 2 베이스 스테이션은 제 1 셀룰러 텔리폰(120)으로부터의 전송 전력 측정을 실행한다.
Description
GSM 시스템의 피코셀에서, 최소 전파 경로 손실을 갖는 최상의 서비스 셀을 결정하기 위해 적어도 하나의 기지국과 이동 단말기간의 RF(Radio Frequency) 전송 전력을 측정하는 것이 필요하다. 한편, 일반적인 BCCH(Broadcast Control Channel) 데이터가 모든 기지국들로 전송되는 경우 GSM(ETSI GSM 05.08)에 대한 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 설명서에 따라 이런 측정을 하는 것은 불가능하다.
피코셀에서 상기 목적을 달성하는 방법으로서, 피코셀로 커버될 지리학적 지역안의 각 기지국에 추가 수신기를 제공하는 것이 이미 알려져 있다. 이 해결책은 추가 수신기를 제공하는 각 기지국들의 적용 범위 지역내의 이동 단말기에서 업 링크 전송 전력을 허용한다. 한편, 기지국에서 추가 수신기들의 제공은 각 기지국의 전력 소비를 증가시키고, 각 기지국의 물리적인 면적을 증가시켜 비용이 많이 들게 한다.
본 발명은 예를 들어, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile communication) 셀룰라 네트워크와 같은, 시분할 통신 시스템의 피코셀 또는 마이크로셀에서 전력을 측정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예를 구성하는 시스템의 개략도.
도 2 는 도 1 의 시스템에서 사용하는 수신기 체인의 개략도.
도 3 은 도 1 의 시스템에 대한 제 1 데이터 프레임 구조의 개략도.
도 4 는 도 1 의 시스템에 대한 제 2 데이터 프레임 구조의 개략도.
도 5 는 도 1 의 시스템의 동작에 대한 흐름도.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 이는 기지국의 타임 슬롯으로 트레이닝 데이터를 전송하기 위해 배치된 제 1 단말기를 구비하는 통신 시스템을 제공하며, 상기 기지국은 상기 트레이닝 데이터가 상기 제 1 단말기로부터 전송되는 동안 제 2 단말기에서 전송 전력 측정을 하도록 배치된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 이는 기지국의 타임 슬롯으로 트레이닝 데이터를 전송하기 위해 배치된 제 1 단말기를 구비하는 시스템에서 전력을 측정하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 트레이닝 데이터가 상기 제 1 단말기로부터 전송되는 동안 제 2 단말기에서 전송 전력을 측정하는 단계를 구비한다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 이는 청구항 11 또는 청구항 12 에서 청구된 바와 같이 기지국을 제공하며, 통신 유닛은 제 1 단말기로부터 전송을 수신하고 제 2 단말기로부터 전송을 수신할 수 있는 합성기를 구비하며, 상기 합성기는 전력 측정을 하기 전에 상기 제 2 단말기의 전송 주파수를 동조시키도록 배치된다.
감소된 전력 소비와 감소된 물리적인 면적 둘 다를 갖는 피코셀 또는 마이크로셀내의 전력을 측정하는 방법과 장치를 낮은 비용으로 제공하는 것이 가능하다. 부가적으로, 음질은 떨어지지 않으며 피코셀 또는 마이크로셀이 통합된 통신 시스템의 데이터 처리량은 감소되지 않는다.
양호한 다른 특징들과 이점들은 다음의 설명과 첨부된 종속항들로, 설명되고, 명백해질 것이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예는 예로서, 첨부 도면을 참조하여, 이제 설명될 것이다.
지리학적 지역에 설치된 피코셀 시스템(100)(도 1), 예를 들어, 공간(102)은 제 1 관련 적용 범위 지역(106)에 있는 제 1 기지국(104)과 제 2 관련 적용 범위 지역(110)에 있는 제 2 기지국(108)을 구비한다.
제 1 및 제 2 기지국들(104, 108)은 BSC(Base Station Controller)(112)에 독립적으로 연결되고, 상기 BSC(112)는 MSC(Mobile Switching Centre)(114)에 연결된다. 상기 MSC(114)는 PSTN(Public Switched Telecommunications Network)(118)을 통해 지상 통신선 전화와 같은, 고정 단말기(116)와 통신할 수 있다.
제 1 및 제 2 기지국(104, 108)의 예로는 Motorola Limited가 제조하는 한 쌍의 M-CELL 기지국이 있다. M-CELL 기지국들은 하나의 공통 BCCH(Broadcast Control Channel)에 따라 기능할 수 있게 하기 위하여 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 변형예들을 갖는다. M-CELL 기지국들은 8개의 타임슬롯을 지원하는 하나의 캐리어 신호를 이용하는 기능에 적합하다. 그러나, 하나의 캐리어 신호를 이용하는 것은 필수적인 것은 아니며, 다른 시스템들을 채용할 수도 있다.
제 1 이동 단말기(120)가 제 1 커버리지 영역(106) 및 제 2 커버리지 영역(110)내에 위치한다. 그러나, 반드시 제 1 이동 단말기(120)가 제 2 커버리지 영역(110)내에 위치할 필요는 없다. 제 1 이동 단말기(120)는 제 2 커버리지 영역(110)의 주변에 위치할 수 있다. 제 2 이동 단말기(122)가 제 2 커버리지 영역(110)내에 위치한다.
제 1 및 제 2 이동 단말기(120, 122)의 한 예로는 Motorola GmbH가 제조하는 StarTac GSM 셀룰러 전화기가 있다.
도 2를 참조하면, 제 1 및 제 2 기지국(104, 108) 각각은, 수신기 체인(200)을 포함한다. 수신기 체인(200)은 저노이즈 증폭기(204)에 연결된 안테나(202)를 갖고, 상기 저노이즈 증폭기(204)는 대역 통과 필터(206)에 연결된다. 대역 통과 필터(206)는 믹서(208)에 연결되고, 믹서(208)는 저역 통과 필터(212) 및 SSU(swithed synthesiser unit)(210)에 연결된다. SSU(210)는 스위치(218)를 통해 출력 단말기(220)에 접속된 제 1 및 제 2 신디사이저(214, 216)을 포함한다. SSU(210)는 제 1 주파수를 갖는 제 1 사인형 파의 발생 및 제 2 주파수를 갖는 제 2 사인형 파의 발생 간에 스위칭 가능하다.
저역 통과 필터(212)는 버퍼(224)를 통해 DSP(Digital Signal Processor)(226)에 연결된 아날로그 디지털 변환기(ADC)(222)에 연결된다.
상술한 수신기 체인(200)은 예로서만 도시된 것으로서, 송수신 회로(도시하지 않음)내에 집적될 수 있다.
제 1 기지국(104)은 제 1 데이터 프레임(300)(도 3)을 포함하는 데이터 프레임들의 제 1 반복 시퀀스를 전송할 수 있다. 제 1 반복 시퀀스내의 나머지 데이터 프레임들은 제 1 데이터 프레임(300)과 같은 구조를 갖는다. 제 1 데이터 프레임(300)은 기술적으로 공지되어 있는 바와 같이 제 1 내지 8 타임슬롯(302, ..., 316)을 포함한다. 각각의 타임슬롯(302, ...316)은 577μs의 시간폭을 갖고, 트레이닝 시퀀스, 예컨대 미드앰블(318) 및 트래픽 데이터 또는 제어 데이터를 전하는 제 1, 제 2 데이터부(320, 322)를 포함하는 부분을 포함한다.
이와 유사하게, 제 2 기지국(108)은 제 2 데이터 프레임(400)(도 4)을 포함하는 데이터 프레임들의 제 2 반복 시퀀스를 전송할 수 있다. 제 2 반복 시퀀스내의 나머지 데이터 프레임들은 제 2 데이터 프레임과 같은 구조를 갖는다. 본 예에서, 제 1 데이터 프레임(300)의 구조는 제 2 데이터 프레임(400)의 구조와 실질적으로 유사하다. 제 2 데이터 프레임(400)은 기술적으로 공지되어 있는 바와 같이 제 1 내지 8 타임슬롯(402, ..., 416)을 포함한다. 각각의 타임슬롯(402, ...416)은 577μs의 시간폭을 갖고, 트레이닝 시퀀스, 예컨대 미드앰블(418) 및 트래픽 데이터 또는 제어 데이터를 전하는 제 1, 제 2 데이터부(420, 422)를 포함하는 부분을 포함한다.
전술한 바와 같이, 트레이닝 시퀀스들(318, 418)들은 네트워크의 모든 구성요소들, 예컨대 기지국들 및 이동 단말기들에 대해 공지된 비트들의 시퀀스들로서, 채널 추정, 프레임 동기화, 타이밍 개선 추정 및 캐리어 위상 회복 등의 각종 계산에 이용된다. 트레이닝 시퀀스들(318, 418)은 타임슬롯들(302, ,,,, 316; 402, ..., 416)내의 소정 시점에 위치할 수 있다.
이제 상술한 피코셀 시스템(100)의 동작에 대해 기술하기로 한다.
기술적으로 공지된 소정의 방법에 따라, 제 1 기지국(104) 및 제 1 이동 단말기(120) 사이에 콜(call)이 확립된다. 제 1 TCH(traffic channel)가 제 1 데이터 프레임(300)내의 제 2, 제 4 내지 8 타임슬롯들(304, 308, 310, 312, 314, 316)중 어느 한 타임슬롯, 예컨대 제 2 타임슬롯(304)에 할당된다. 할당된 타임슬롯은 다음의 사용가능한 타임슬롯으로도 할 수 있다. 제 1 기지국(104)은 제 1 이동 단말기(120)와 통신하고 예컨대 제 1 데이터 프레임(300)을 포함하는 데이터 프레임들의 제 1 반복 시퀀스를 전송함으로써 통신한다.
이와 유사하게, 제 2 기지국(108)은 제 2 이동 단말기(122)와 통신하고, 예컨대 제 2 데이터 프레임(400)을 포함하는 데이터 프레임들중 제 2 반복 시퀀스를 전송함으로써 통신한다. 본 예에 있어서, 제 4 타임슬롯은 제 2 이동 단말기(122) 및 제 2 기지국(108) 간의 통신을 위해 할당된다.
상술한 바와 같이, 제 1 타임슬롯(302, 402)으로 본 예에서 전송된 공통 BCCH의 존재로 인해, 통상의 전력 측정치들이 유효하지 않다. 그러므로, 제 1 또는 제 2 커버리지 영역(106, 110)중에서 어느 것이 최소한의 전파 경로 손실을 갖는지를 결정하도록 제 1 및 제 2 기지국들(104, 108)에서 예컨대 제 1 이동 단말기(120)로부터의 전송의 전력을 측정해야 한다.
제 1 이동 단말기(120)으로부터의 전송의 제 1 기지국(104)에서의 전력의 측정은 제 2 타임슬롯(304)의 전송 전력을 측정함으로써 쉽게 달성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 2 기지국(108)에서 제 1 이동 단말기(120)에 의해 전송된 업링크 전력을 측정하는 방법(500)은 다음과 같다.
SSU(210)(도 2)의 제 1 신디사이저(214)는 제 2 이동 단말기(122)로부터 전송된 제 4 타임슬롯(408)을 수신하도록 동조된다(단계 502). 제 2 기지국(10)은 제 1 또는 제 2 데이터부(420, 422)의 수신을 대기한다(단계 503). 제 4 타임슬롯(408)의 제 1 데이터부(420)가 제 2 기지국(108)에 의해 수신되는 경우, 제 1 데이터부(420)에 포함된 트래픽 데이터가 저장된다(단계504). 제 2 기지국(108)은 수신된 트래픽 데이터의 전력을 측정한다(단계 506). 다음으로, 제 2 기지국(108)은 제 1 데이터부(420)의 전체가 제 4 타임슬롯(408)의 개시의 수신으로부터 경과된 사간을 모니터함으로써 수신되었는지의 여부를 결정한다(단계 508). 미드앰블(418)이 검출되지 않은 경우, 제 2 기지국(108)은 계속해서 트래픽 데이터를 수신하여 저장하고(단계 504) 트래픽 데이터의 전력을 측정한다(단계 506).
제 2 기지국(108)이 제 1 데이터부(208)의 시간폭이 경과되었음을 식별한 경우, 즉 미드앰블(418)의 개시를 시별한 경우(단계 508), 제 2 기지국(108)은 제 2 데이터부(422)가 수신되었는지의 여부를 체크한다(단계 509). 제 2 데이터부(422)가 수신되지 않은 경우, 제 2 신디사이저(216)는 제 1 이동 단말기(120)가 전송중인 주파수로 설정되고(단계 510), 스위치(218)는 제 2 신디사이저(216)가 믹서(208)에 접속되도록 활성화된다.
그 다음으로, 제 2 기지국(108)은 미드앰블(418)이 제 2 이동 단말기(122)로부터 제 2 기지국(108)으로 전송중인 동안에 제 1 이동 단말기(120)로부터의 전송 전력을 수신하여 측정할 수 있다(단계 512). 그다음으로 측정된 전력이 저장된다.
그 다음으로, 제 2 기지국(108)은 제 1 이동 단말기(120)으로부터의 전송의 전력을 측정하기 위하여 충분한 시간이 경과되었는지의 여부를 결정하기 위한 절차를 진행한다(단계 514). 더 많은 시간이 요구되는 경우, 제 2 기지국(108)은 미드앰블(418)의 전송이 완료에 근접하고 트래픽 데이터를 포함하는 제 2 데이터부(422)의 전송이 거의 개시될 때까지 계속해서 제 1 이동 단말기(120)의 전력을 측정한다. 충분한 시간이 이미 경과되었거나, 제 2 데이터부의 전송이 거의 시작될 때인 경우, 스위치(218)가 작동되어서, 제 1 신디사이저(214)는 믹서(208)와 한번 더 접속되고 제 2 기지국(108)은 제 1 데이터부(418)와 관련하여 상술한바 있는 방식과 유사하게 제 2 데이터부(422)의 수신 및 저장을 개시한다. 제 2 데이터부(422)의 전송이 완료되었음(단계 508)을 일단 제 2 기지국이 결정한 경우, 상기 처리는 제 2 데이터부(422)가 수신되었음(단계 509)을 통지하는 제 2 기지국(108)에 응답하여 종료된다.
상술한 처리는 데이터 프레임들의 제 1 시퀀스의 부분을 형성하는 후속 데이터 프레임들로 제 4 타임 슬롯(408)에 대해 반복된다.
상술한 예는 제 1 및 제 2 이동 단말기들(120,122)에 할당된 제 2 타임 슬롯(304) 및 제 4 타임 슬롯(408)의 내용으로 기술되었지만, 다른 타임 슬롯들이 제 1 및 제 2 이동 단말기들(120, 122)에 할당될 수 있다. 상술한 예는 단지 설명을 명료하고 간단하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하려고 의도된 것은 아니다.
따라서, 단일 수신기 체인을 가지며 공통 BCCH 아키텍처를 이용하는 피코셀 시스템(100)내의 제 1 이동 단말기(120)의 업링크 전력을 측정할 수 있으며, 그에 따라 상술한 문제점들을 방지할 수 있다.
Claims (17)
- 타임 슬롯의 트레이닝 데이터를 베이스 스테이션으로 송신하도록 배치된 제 1 단말기를 구비하는 통신 시스템에 있어서,베이스 스테이션은 제 2 단말기로부터 전송 전력 측정을 실행하도록 배치되고, 트레이닝 데이터는 제 1 단말기로부터 송신되는, 통신 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 트레이닝 데이터는 미드앰블인, 통신 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 베이스 스테이션은 제 1 단말기로부터의 전송 및 제 2 단말기로부터의 전송을 수신할 수 있는 신서사이저를 더 구비하며, 신서사이저는 전력 측정을 실행하기 이전에 제 2 단말기의 전송 주파수에 동조하도록 배치되는, 통신 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 베이스 스테이션은 트레이닝 데이터의 일부를 사용하여 위상 복원 계산을 실행하도록 배치되는, 통신 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 베이스 스테이션은 트레이닝 데이터의 일부를 사용하여 채널 추정 계산을 실행하도록 배치되는, 통신 시스템.
- 타임 슬롯의 트레이닝 데이터를 베이스 스테이션으로 송신하도록 배치된 제 1 단말기를 구비하는 시스템의 전력을 측정하는 방법에 있어서,제 2 단말기로부터의 전송 전력을 측정하는 단계를 구비하며, 트레이닝 데이터는 제 1 단말기로부터 송신되는, 시스템 전력 측정 방법.
- 제 6 항에 있어서, 트레이닝 데이터는 미드앰블인, 시스템 전력 측정 방법.
- 제 6 항에 있어서, 트레이닝 데이터의 일부를 사용하여 위상 복원 계산을 실행하는 단계를 더 구비하는, 시스템 전력 측정 방법.
- 제 6 항에 있어서, 트레이닝 데이터의 일부를 사용하여 채널 추정 계산을 실행하는 단계를 더 구비하는, 시스템 전력 측정 방법.
- 제 1 항의 시스템에 사용하기 위한 이동 단말기.
- 제 1 단말기로부터 트레이닝 데이터를 수신하기 위한 통신 유닛 및 제 2 단말기로부터의 전송 전력 측정을 실행하는 전력 측정 유닛을 구비하며, 트레이닝 데이터는 제 1 단말기로부터 송신되는, 전력 측정용 베이스 스테이션.
- 제 11 항에 있어서, 트레이닝 데이터는 미드앰블인, 전력 측정용 베이스 스테이션.
- 제 11 항에 있어서, 통신 유닛은 제 1 단말기로부터의 전송 및 제 2 단말기로부터의 전송을 수신할 수 있는 신서사이저를 더 구비하며, 신서사이저는 전력 측정을 실행하기 이전에 제 2 단말기의 전송 주파수에 동조하도록 배치되는, 전력 측정용 베이스 스테이션.
- 제 11 항에 있어서, 통신 유닛은 수신기인, 전력 측정용 베이스 스테이션.
- 제 11 항에 있어서, 통신 유닛은 송수신기인, 전력 측정용 베이스 스테이션.
- 제 11 항에 있어서, 트레이닝 데이터의 일부는 위상 복원 계산을 실행하는데 이용되는, 전력 측정용 베이스 스테이션.
- 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 트레이닝 데이터의 일부는 채널 추정 계산을 실행하는데 이용되는, 전력 측정용 베이스 스테이션.
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