KR20070073336A - 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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KR20070073336A KR1020060001113A KR20060001113A KR20070073336A KR 20070073336 A KR20070073336 A KR 20070073336A KR 1020060001113 A KR1020060001113 A KR 1020060001113A KR 20060001113 A KR20060001113 A KR 20060001113A KR 20070073336 A KR20070073336 A KR 20070073336A
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Abstract

본 발명은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 관한 것이다. 이에 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 단말기가 제 2기지국의 신호 수신 요청을 제 1 기지국을 통해 수행하고, 제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호 송신이 가능하면, 제 1 기지국을 통해 단말기에게 제 2 기지국이 신호 송신 가능함을 통보하고, 상기 단말기는 제 1 기지국과 제 2 기지국으로부터 각각 신호를 수신한다.
신호 송수신, 매크로 멀티플렉싱, 단말기, 서빙 기지국, 인접 기지국

Description

무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 무선 통신 시스템에서 고속 셀 위치 선택 기법을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 일반적인 무선 통신 시스템에서 소프트 핸드오버 기법을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 동작에 따른 신호 흐름도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국과 단말기의 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 접합 검출기의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서 특히, 무선 통신 시스템에서 셀 경계 지역의 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 무선 통신 시스템은 서비스 영역 즉, 셀(cell)을 관장하며, 다수의 단말기(MS: Mobile Station)들에게 서비스를 제공하는 다수의 기지국(BS: Base Station)들과, 상기 기지국들과 통신하는 다수의 단말기들로 구성된다.
이때 상기 셀 경계 지역에 위치한 단말기는 현재 단말기와 통신하는 서빙 기지국(Serving BS)으로부터 수신 신호의 세기가 셀 중앙의 단말기들 보다 미약하며, 인접 기지국(neighbor BS)들의 신호로 인한 간섭 성분의 증가로 인해서 신호 수신 성능이 저하된다. 특히, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)가 1인 무선 통신 시스템은 인접 기지국들의 간섭 신호로 인한 영향은 매우 크다. 이와 같은 무선 통신 시스템의 구조가 하기의 도면에 나타나있다.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 다수의 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 셀(100)을 관장하는 제 1 기지국(110)과, 셀(150)을 관 장하는 제 2 기지국(160)과, 단말기(130)를 포함한다. 이때 제 1 기지국(110)은 단말기(130)의 서빙 기지국으로 단말기(130)와 통신한다.
한편, 단말기(130)는 셀(100) 경계 지역에 위치하고 있으며, 이때 단말기(130)는 미약한 제 1 기지국(110) 송신 신호를 수신하게 된다. 더욱이 상기 셀 경계 영역은 인접 기지국 즉, 제 2 기지국(160)의 간섭 신호의 영향이 있음으로 인해 단말기의 신호 수신 성능이 저하된다. 이와 같은 셀 경계 지역에서의 성능 개선을 위한 고속 셀 위치 선택(FCSS: Fast Cell Site Selection) 기법 또는 소프트 핸드오버(soft handover) 기법 등이 제안되었다. 이에 상기 고속 셀 위치 선택 기법과 소프트 핸드오버 기법을 하기에 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2는 일반적인 무선 통신 시스템에서 고속 셀 위치 선택 기법을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 가로축은 시간(time)을 나타내며, 세로축은 각 셀, 즉 기지국의 수신 신호 세기를 나타낸다. 이에 각 기지국 즉, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 수신 신호가 도시되어 있다.
상기 고속 셀 위치 선택 기법은 하나의 셀 즉, 하나의 서빙 기지국과 통신하는 것을 전제로 하며, 이에 단말기는 수신 신호 세기가 큰 기지국을 선택하고 상기 기지국의 신호를 수신한다. 여기서 각 기지국들로부터 수신하는 신호는 동일한 신호이며, 따라서 수신 신호 세기가 큰 기지국을 선택하여 신호를 수신하여 신호를 복원하는 것이 가능하다. 이에 상기 단말기의 신호를 수신하는 셀 즉, 기지국 선택에 따라서 단말기의 신호 수신 성능이 향상된다.
이에 상기 단말기는 제 1 기지국의 신호 세기가 큰 경우에는 제 1 기지국의 신호를 수신하고, 제 2 기지국의 신호 세기가 큰 경우에는 제 2 기지국의 신호를 수신한다. 신호 세기에 따라 신호 세기가 큰 셀 즉, 기지국의 신호를 수신하는 것이 도면에 도시되어 있다.
도 3은 일반적인 무선 통신 시스템에서 소프트 핸드오버 기법을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 각 셀, 즉 기지국의 수신 신호 세기를 나타낸다. 그리고 각 기지국 즉, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 수신 신호가 도시되어 있다.
상기 소프트 핸드오버 기법은 각 기지국으로부터 수신한 신호를 소프트 컴바이닝(soft combining)한다. 여기서도 상기 고속 셀 위치 선택 기법에서와 같이 각 기지국으로부터 수신하는 신호는 동일한 신호이다. 그리고 상기 소프트 컴바이닝 기법은 상기 기지국들의 신호를 결합함으로서 신호 수신 성능을 향상시키는 기법이다.
이에 단말기가 소프트 컴바이닝을 수행하며, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 수신 신호를 소프트 컴바이닝 한 신호가 도면에 도시되어 있다. 여기서는 신호 수신 성능을 향상시키기 위한 고속 셀 위치 선택 기법과 소프트 컴바이닝 기법을 일예로 하여 설명하였다. 하지만 상기한 기법들을 사용하여 신호를 복원하는 경우, 수신 신호를 검출에 있어서는 보다 정확한 수신신호의 검출을 수행하는 것이 가능하였다. 그러나 기지국들로부터 동일한 신호를 전송해야 함으로 인해서 기지국들의 채널 자원 사용에 있어서는 낭비가 발생한다는 문제점이 있었다. 더욱이 동일한 데이터를 다수의 기지국들로부터 수신하고 이를 사용하여 신호를 수신하는 방식을 사용하면 데이터 전송 효율을 저하를 가져오게 되며 이는 전체 시스템 성능을 저하하도록 한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 두개 이상의 기지국들과 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 셀 경계 지역의 기지국들과 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국들의 채널 자원을 효율적으로 사용하는 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 효율을 향상시키는 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 있어서, 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 단말기가 제 2기지국의 신호 수신 요청을 제 1 기지국을 통해 수행하는 과정과, 제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호 송신이 가능하면, 제 1 기지국을 통해 단말기에게 제 2 기지국이 신호 송신 가능함을 통보하는 과정과, 상기 단말기는 제 1 기지국과 제 2 기지국으로부터 각각 신호를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 있어서, 단말기는 인접 기지국들의 신호 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정 결과 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 제 1 기지국으로 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제 1 기지국은 제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호를 송신하는 것이 가능한지를 확인하는 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제 2 기지국이 상기 단말기에 신호 송신이 가능하면, 상기 제 1 기지국으로 신호 송신 가능 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제 1 기지국은 단말기에게 상기 제 2 기지국의 신호 수신 허용 메시지를 전송하는 과정과, 상기 메시지를 수신한 상기 단말기는 상기 제 1 기지국과 제 2 기지국 신호를 수신하여 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법에 있어서, 제 1 기지국은 단말기로부터 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 제 2 기지국으로 상기 제 2 기지국이 단말기에게 신호 송신이 가능한지 확인하는 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호 송신이 가능하면, 상기 단말기에게 상기 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지에 상응하는 제 2 기지국 신호 수신 가능 확인 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법에 있어서, 제 1 기지국으로부터 단말기에게 신호 송신 가능 여부 확인 메시지를 수신하면 상기 단말기에게 신호 송신이 가능한지 확인하는 과정과, 상기 단말기에게 신호 송신 가능 여부 확인 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 단말기와 신호 송신이 가능한 경우 상기 단말기에게 신호를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 수신 방법에 있어서, 단말기는 인접 기지국들의 신호 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정 결과 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하는 과정과, 상기 제 1 기지국으로 상기 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지에 상응하는 제 2 기지국 신호 수신 허용 메시지를 수신하고 제 1 기지국과 제 2 기지국 신호를 수신하여 각 기지국의 신호를 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치에 있어서, 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하고, 제 2 기지국으로부터 신호 수신이 가능한지 제 1 기지국을 통해 확인하여 제 2 기지국의 신호 수신이 가능하면, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 신호를 수신하여 복원하는 단말기와, 상기 단말기가 제 2 기지국으로부터 신호 수신이 가능한지 확인하고, 상기 제 2 기지국으로부터 신호 수신이 가능한지 확인하여 상기 단말기에게 통보하는 제 1 기지국과, 상기 단말기가 신호 송신하는 것이 가능한지 확인 요청에 상응하여 신호 송신하는 것이 가능하면, 상기 단말기에게 해당 신호를 송신하는 제 2 기지국을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 적어도 두개 이상의 기지국(BS: Base Station)과 통신 가능한 단말기(MS: Mobile Station)를 포함하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 이에 상기 단말기는 상기 단말기가 통신 가능한 다수의 기지국들로부터 상이한 데이터를 수신하고 이를 복원하는 것을 제안한다.
이때 상기 단말기가 상기 단말기의 서빙 기지국의 신호 세기에 상응하는 신호 세기를 갖는 인접 기지국이 존재함을 감지하면, 상기 서빙 기지국을 통해 상기 인접 기지국으로 상기 단말기의 신호 송신 요청 메시지를 전송한다. 그리고 상기 인접 기지국으로부터 자원을 할당받아 통신이 가능한 경우 상기 단말기는 서빙 기지국과 인접 기지국들로부터 서로 상이한 데이터를 수신한다.
이를 위해 본 발명에서는 상기 서로 다른 기지국들로부터 신호를 수신하는 단말기의 동작을 전제로 설명하기로 하며, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 이에 신호의 수신뿐만 아니라 단말기에서 서빙 기지국으로 신호를 송신하는 것이 바람직하지만 상기 서빙 기지국이외의 신호 송수신이 가능한 또 다른 기지국들로 신호를 송신하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 무선 통신 시스템은 다수의 셀 구조를 가지며, 즉 셀(400)과 셀(450)을 가지며, 셀(400)을 관장하는 제 1 기지국(410)과, 셀(450)을 관장하는 제 2 기지국(460)과, 단말기(430)를 포함한다. 이때 제 1 기지국(410)은 단말기(430)의 서빙 기지국으로 단말기(430)와 통신한다. 여기서 단말기(430)는 셀(400) 경계 지역에 위치한다. 이때 단말기(400)에 수신되는 각 기지국들의 신호세기가 도시되어 있으며, 셀 경계 영역 부근에서는 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)의 신호 세기가 유사하다.
상기 기지국들(410, 460)의 신호 세기가 유사한 경우에 단말기(430)는 제 1 기지국(410)의 신호와 제 2 기지국(460)의 신호를 모두 수신한다. 이때 상기 제 1 기지국(410)의 신호와 제 2 기지국(460)의 신호는 서로 상이한 신호이다. 본 발명 에서는 상기한 바와 같이 서로 다른 기지국으로부터 서로 다른 신호를 송수신하는 신호 송수신 방법을 매크로 멀티플렉싱(macro multiplexing) 기법이라 칭하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 동작에 따른 신호 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 단말기(430), 제 1 기지국(410), 제 2 기지국(460)이 도시되어 있다.
단말기(430)는 내부에 핸드오버 등을 위해 내부에 액티브 셋(active set)을 저장하고 있으며, 상기 액티브 셋은 핸드오버 가능성이 높은 인접 기지국 정보를 포함한다. 이와 같은 상기 액티브 셋은 상기한 바와 같이 단말기가 저장하거나 기지국이 저장한다. 이에 본 발명에서 상기 단말기에게 신호를 송신하는 기지국은 일반적으로 상기 액티브 셋에 포함된다.
단말기(430)는 현재 단말기의 서빙 기지국인 제 1 기지국(410)과 통신을 수행하며, 이에 단말기(430)는 제 1 기지국(410)으로부터 신호를 수신한다. 이때 단말기(430)는 인접 기지국들의 수신 신호 세기를 일정 주기를 간격으로 측정한다(501단계). 상기 측정한 기지국들의 신호 세기 중에서 제 1 기지국(410)에 상응하는 신호 세기, 즉 제 1 기지국(410)과 유사한 신호 세기를 갖는 기지국이 있는지 확인하는 것이다.
이때 만약 단말기(430)가 제 1 기지국(410)에서 제 2 기지국(460) 방향으로 이동하는 경우 단말기(430)는 제 1 기지국(410)의 셀 경계 영역으로 이동하게 된 다. 이와 경우 제 1 기지국(410)의 신호 세기와 제 2 기지국(430)의 신호 세기가 유사하며, 제 2 기지국(460)의 신호 세기는 제 1 기지국(410)의 신호 세기에 상응하는 신호 세기를 가지게 된다.
이에 단말기(430)가 현재 서빙 기지국인 제 1 기지국(410)에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국(460)이 존재함을 감지하면, 단말기(430)는 제 1 기지국(410)으로 매크로 멀티플렉싱 수행 요청(macro multiplexing request) 메시지를 전송한다(503단계). 이때 제 1 기지국(410)이 전송하는 매크로 멀티플렉싱 수행 요청 메시지는 단말기(430)가 제 2 기지국(460)의 신호 수신을 요청하는 메시지이다.
상기 매크로 멀티 플렉싱 수행 요청 메시지를 수신한 제 1 기지국(410)은 상기 제 2 기지국(430)이 단말기(430)에 신호 송신이 가능한지를 확인하며, 이를 위해 제 1 기지국(410)은 제 2 기지국(460)으로 매크로 멀티플렉싱 수행 요청 메시지를 전송한다(505단계). 상기 505단계에서 전송하는 매크로 멀티플렉싱 수행 요청 메시지는 단말기(430)가 제 2 기지국(460)의 신호 수신을 요청하는 메시지이며, 제 1 기지국(410)은 상기 매크로 멀티플렉싱 요청 메시지와 함께 제 2 기지국(460)으로 현재 제 1 기지국(410)이 단말기(230)에게 할당된 자원 정보, 예를 들어 주파수 정보, 시간 정보, 코드 정보 등을 전송한다.
상기 매크로 멀티플렉싱 요청 메시지를 수신한 제 2 기지국(460)은 상기 자원 정보와 제 2 기지국(460)의 가용 자원 정보를 확인하여 단말기(430)에게 할당할 자원이 있는지 확인한다. 상기 확인 결과 상기 단말기(430)에 할당할 자원이 있는 경우 단말기(430)에 자원을 할당하고, 상기 제 2 기지국(460)은 단말기(430)에게 신호를 송신하는 것이 가능함을 확인한다. 이와 같은 경우 제 2 기지국(460)은 제 1 기지국(410)에 매크로 멀티플렉싱 가능 여부 확인 메시지를 전송한다(507단계).
상기 매크로 멀티플렉싱 가능 여부 확인 메시지를 수신한 제 1 기지국(410)은 제 2 기지국(460)으로 매크로 멀티플렉싱을 수행하는 것이 가능함을 확인하였다는 매크로 멀티플렉싱 수행 확인 메시지를 전송한다(509단계).
그리고 제 1 기지국(410)은 단말기(430)에게 매크로 멀티플렉싱 허용 메시지를 전송한다(511단계). 또는 단말기(430)는 제 1 기지국(410)으로부터 상기 매크로 멀티플렉싱 허용 메시지를 수신하지 않고 제 2 기지국(460)으로부터 상기 매크로 멀티플렉싱 허용 메시지를 직접 수신하여 제 1 기지국(430)과 제 2 기지국(460)의 신호를 수신하는 것이 가능함을 통보받을 수 있다.
이에 제 2 기지국(460)은 단말기(430)에게 할당한 자원을 통해 단말기(430)에게 신호를 송신한다. 그리고 제 1 기지국(410) 또한 단말기(430)에게 신호를 송신한다. 이때 상기 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)은 상기 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)을 제어하는 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(미도시)로부터 상기 단말기에게 송신할 데이터를 수신하고 이를 단말기(430)에 전송한다. 이에 상기 기지국 제어기에서는 단말기(430)에 전송할 데이터를 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)으로 나누어 전송함으로서 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)은 상이한 데이터를 포함한 신호를 단말기(430)에 전송한다. 이에 단말기(430)는 단말기(430)의 수신 신호를 제 1 기지국(410)과 제 2 기지국(460)을 통해 서로 다른 종류의 데이터를 포함한 신호를 수신한다. 또한 단말기(430)는 제 1 기 지국(410)과 제 2 기지국(460)의 서로 다른 신호를 각각 동시에 수신하여 신호를 복원하는 것이 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국과 단말기의 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 기지국, 제 2 기지국, 단말기를 포함하며, 상기 제 1 기지국은 제 1 송신부(transmitter)(601)를 포함하며, 제 2 기지국은 제 2 송신부(603)를 포함하며, 단말기는 복조기(demodulator)(605)와, 접합 검출기(joint detector)(606)와, 채널 추정기(channel estimator)(607), 디코더(decoder)(609)를 포함한다.
제 1 송신부(601)는 h1 채널을 통해서 상기 단말기에게 신호를 송신한다. 그리고 제 2 송신부(603)는 h2 채널을 통해서 상기 단말기에게 신호를 송신한다. 이때 각 h1 채널 및 h2 채널을 통해서 송신되는 신호는 서로 다른 신호이다.
상기 h1 채널 및 h2 채널을 통해서 신호를 수신한 상기 단말기의 복조기(605)에서는 상기 수신 신호들을 복조하고 복조된 신호를 채널 추정기(607)와 접합 검출기(606)로 출력한다. 채널 추정기(607)는 복조기(605)의 복조된 신호를 사용하여 채널 h1 채널과 h2 채널을 추정하고 상기 채널 추정 정보를 접합 검출기(606)로 출력한다. 여기서 상기 접합 검출기는 복조기(605)의 복조된 신호와 채널 추정기(607)의 채널 추정 정보를 사용하여 제 1 송신기(601)에서 송신한 d1 신호와 제 2 송신기(603)에서 송신한 d2 신호를 검출하고, 상기 d1 신호와 d2 신호를 디코더(609)로 출력한다.
여기서 접합 검출기(606)의 구체적인 동작은 하기의 도 7을 참조하여 설명하기로 하며 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 접합 검출기에서 검출한 d1과 d2를 수신한 디코더(609)는 상기 d1 신호와 d2 신호를 디코딩하여 각 기지국에서 송신한 신호를 복원한다. 그리고 상기 검출된 d1 신호와 d2 신호는 서로 상이한 신호이다. 여기서 상기 디코더(609)는 상기 d1 신호 또는 d2 신호를 송신하는 송신기의 구조의 인코더의 구조 또는 시스템 상황이나 사용자 설정 등에 의해 하나 이상의 가변적인 개수로 구성하는 방법의 적용도 가능하다. 따라서 상기한 방법은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시에도 상기한 방법을 적용하여 핸드오버를 수행하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 접합 검출기의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 접합 검출기(606)는 제 1 곱셈기(701), 제 1 판정기(703), 제 2 곱셈기(705), 덧셈기(707), 제 3 곱셈기(709), 제 2 판정기(711)를 포함한다.
이때 제 1 곱셈기(701)는 d2 신호를 수신하기 위한 채널 추정 정보
Figure 112006000616755-PAT00001
를 수신 신호에 곱하여 제 1 판정기(703)로 출력한다. 그리고 제 1 판정기(703)는 d2 신호를 판정하며, 이때 판정된 신호는 제 2 곱셈기(705)에 입력된다.
이때 제 2 곱셈기(705)는
Figure 112006000616755-PAT00002
를 제 1 판정기(703)의 출력 신호를 곱하고, 덧셈기(707)로 출력한다. 덧셈기(707)는 제 2 곱셈기(705)의 출력신호를 접합 검출 기(606)의 입력 신호에서 감산한다. 이때 제 2 곱셈기(705)의 출력 신호는
Figure 112006000616755-PAT00003
가 되며, 덧셈기(707)는 제 2 곱셈기의 출력신호를 접합 검출기의 입력 신호에서 감산하여 제 3 곱셈기(709)로 출력한다.
이때 제 3 곱셈기(709)는 덧셈기(707)의 출력신호에 을 곱한 후에 제 2 판정기(711)로 출력한다. 여기서 제 2 판정기(711)는 d1 신호를 판정한다. 이에 접합 검출기(606)는 상기 기지국들의 제 1 송신기와 제 2 송신기가 송신한 d1 신호와 d2 신호를 검출한다. 접합 검출기(606)에서는 d2 신호를 먼저 검출하는 것을 도시하였으며, 이때 상기 d2 신호는 신호 세기가 큰 신호이다. 따라서 접합 검출기(606)에서는 신호 세기가 큰 신호를 먼저 검출한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 기지국 제어기(800), 제 1 기지국(830), 제 2 기지국(850)이 도시되어 있다. 여기서 기지국 제어기(800)는 각 기지국으로 송신되는 신호를 인코딩(incoding)하는 제 1 인코더(incoder)(801)와 제 2 인코더(803)를 포함한다. 이와 같은 두개의 인코더들(801, 803)을 사용하는 경우에 상기 단말기의 디코더에서는 인코더들(801, 803)에 대응하는 두개의 디코더를 구비하여 수신신호를 디코딩할 수 있다.
따라서, 기지국 제어기(800)는 단말기에 전송할 신호를 각각 나누어 인코딩을 수행한다. 예를 들어 기지국 제어기(800)가 상기 단말기에 전송할 데이터들 즉, 예를 들어 제 1 데이터, 제 2 데이터, 제 3 데이터, 제 4 데이터가 존재한다고 가정한다. 이때 기지국 제어기(800)는 제 1 인코더(801)를 통해서 제 1 데이터와 제 3 데이터를 전송하고, 제 2 인코더(803)를 통해서 제 2 데이터와 제 4 데이터를 전송한다. 또한 기지국 제어기(800)는 제 1 인코더(801)를 통해서 제 1 데이터와 제 2 데이터를 전송하고 제 2 인코더(803)를 통해서 제 3 데이터와 제 4 데이터를 전송할 수도 있다. 따라서 이와 같이 단말기에 전송할 데이터를 스케줄링하여 각 인코더들에 입력하는 방법은 기지국 제어기(800)에 설정되어 있는 스케줄링 방법에 따라서 얼마든지 가변적용 가능하다.
그리고 제 1 기지국(830)을 상기 단말기의 서빙 기지국이라 가정하면, 제 2 기지국(850)은 상기 단말기와 신호 송수신이 가능한 기지국으로 본 발명의 실시예에 따라 제 1 기지국(830)과 함께 단말기에게 신호를 송신한다.
이에 기지국 제어기(800)의 각 인코더들(801, 803)은 서로 다른 데이터들을 인코딩하며, 제 1 인코더(801)가 인코딩한 신호는 제 1 기지국(830)으로 출력한다. 그리고 제 2 인코더(803)가 인코딩한 신호는 제 2 기지국(850)으로 출력한다.
이에 제 1 인코더(801)가 인코딩한 신호를 수신한 제 1 기지국(830)의 변조기(831)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(833)로 출력한다. 송신 무선 처리기(833)는 변조기(831)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다.
그리고 제 2 인코더(803)가 인코딩한 신호를 수신한 제 2 기지국(850)의 변조기(851)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(853)로 출력한다. 송신 무선 처리기(853)는 변조기(851)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다. 이에 제 1 기지국(830)에서 전송하는 신호는 d1 신호이고 제 2 기지국(850)에서 전송하는 신호는 d2 신호이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국 제어기와 기지국들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 기지국 제어기(900), 제 1 기지국(930), 제 2 기지국(950)이 도시되어 있다. 여기서 기지국 제어기(900)는 각 기지국으로 송신되는 신호를 인코딩하는 인코더(901)를 포함한다.
이에 상기 기지국 제어기(900)는 단말기에 전송할 신호를 인코딩을 수행하고 각 기지국들(930, 950)로 신호를 분할하여 전송한다. 예를 들어 기지국 제어기(900)가 상기 단말기에 전송할 데이터들 즉, 예를 들어 제 1 데이터, 제 2 데이터, 제 3 데이터, 제 4 데이터가 존재한다고 가정한다. 이때 기지국 제어기(800)는 인코더(901)를 통해 인코딩을 수행한 이후에 제 1 데이터와 제 3 데이터를 제 1 기지국(930)에 전송하고, 제 2 데이터와 제 4 데이터를 제 2 기지국(950)에 전송한다. 또한 기지국 제어기(900)는 인코더(901)를 통해서 인코딩을 수행한 제 1 데이터와 제 2 데이터를 제 1 기지국(930)에 전송하고, 제 3 데이터와 제 4 데이터를 제 2 기지국(950)에 전송할 수도 있다. 따라서 이와 같이 단말기에 전송할 데이터를 스케줄링하여 각 기지국들(930, 950)로 전송하는 방법은 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 기지국 제어기(900)에 설정되어 있는 스케줄링 방법에 따라서 얼마든지 가변적용 가능하다.
그리고 제 1 기지국(930)을 상기 단말기의 서빙 기지국이라 가정하면, 제 2 기지국(950)은 상기 단말기와 신호 송수신이 가능한 기지국으로 본 발명의 실시예에 따라 제 1 기지국(930)과 함께 단말기에게 신호를 송신한다.
이에 기지국 제어기(900)의 인코더(901)가 인코딩한 신호는 제 1 기지국(930)과 제 2 인코더(930)로 입력된다.
이에 인코더(901)가 인코딩한 신호를 수신한 제 1 기지국(930)의 변조기(931)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(933)로 출력한다. 송신 무선 처리기(933)는 변조기(931)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다.
그리고 인코더(901)가 인코딩한 신호를 수신한 제 2 기지국(950)의 변조기(951)는 상기 인코딩된 신호를 변조하여 송신 무선 처리기(953)로 출력한다. 송신 무선 처리기(933)는 변조기(931)에서 변조된 신호를 무선 처리하여 안테나를 통해 상기 단말기로 전송한다.
여기서도 상기한 바와 같이 각 변조기 제 1 변조기에서 출력한 d1 신호와 제 2 변조기에서 출력한 d2 신호를 단말기는 수신하며, 상기 d1 신호와 d2 신호는 서로 상이한 신호를 사용한다.
상기 도 8과 도 9에서는 기지국 제어기의 인코더의 개수를 확장 또는 축소하여 사용하는 것이 가능하며, 인코더의 개수가 증가하면 전송 효율 또한 증가한다. 그리하여 기지국 제어기가 인코더를 포함하고 인코딩을 수행하였으나 상기 기지국 제어기는 각 기지국들로 데이터를 스케줄링을 수행하고 각 기지국들이 상기 인코더 를 포함하여 동작할 수 있다.
이에 본 발명에서는 단말기가 두 개의 기지국들로부터 신호를 수신하는 것을 중심으로 설명하였다. 그러나 상기 단말기는 두 개 이상의 기지국들로부터 신호를 수신하는 것도 가능하며, 본 발명에서 상기 단말기는 다수의 서빙 기지국을 통해 신호, 특히 서로 다른 신호를 수신함으로서 단말기의 수신 성능을 향상되도록 한다. 다시 말해, 이와 같은 방식은 기존의 신호 수신 방식에 대비하여 약 두 배의 데이터를 단말기에 전송하는 것이 가능하게 된다. 이러한 경우에는 상기 단말기의 수신기가 간섭 제거를 수행하는 것이 가능하며, 최대 우도(ML: Maximum Likelihood) 수신기 등을 사용하는 경우 상기한 두 배의 데이터를 전송을 보장하게 된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 기지국들과 상기 서빙 기지국은 단말기에 서로 다른 신호를 전송함으로서 상기 단말기는 두 개 이상의 기지국들의 신호를 송수신할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한 상기한 방법을 사용하여 셀 경계 지역의 기지구들과 신호를 송수신함으로서 채널 자원을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 더욱이 다수의 기지국으로부터 단말기에 서로 다른 데이터를 송신함으로서 데이터 전송 효율을 향상 시키는 이점을 갖는다.

Claims (30)

  1. 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 있어서,
    단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면, 상기 단말기가 제 2기지국의 신호 수신 요청을 제 1 기지국을 통해 수행하는 과정과,
    제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호 송신이 가능하면, 제 1 기지국을 통해 단말기에게 제 2 기지국이 신호 송신 가능함을 통보하는 과정과,
    상기 단말기는 제 1 기지국과 제 2 기지국으로부터 각각 신호를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기지국은 상기 단말기의 서빙 기지국임을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기지국을 감지하는 것은 상기 단말기가 인접 기지국들의 신호 세 기를 일정 주기를 간격으로 측정하여 상기 제 2 기지국을 감지하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단말기가 수신하는 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호는 서로 상이한 신호인 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 제 2 기지국 신호를 수신하여 각 기지국의 신호를 복원하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기지국들의 신호 복원은 상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하는 과정과,
    상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하여 복조하는 과정과,
    상기 수신 신호의 채널을 추정하는 과정과,
    상기 추정된 채널 정보를 사용하여 각 기지국의 수신 신호를 검출하는 과정 과,
    상기 검출된 신호를 디코딩하여 상기 수신 신호를 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    각 기지국의 수신 신호 검출은 기지국 수신 신호들 중에서 신호세기가 가장 큰 기지국 신호부터 검출하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  8. 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국들과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 있어서,
    단말기는 인접 기지국들의 신호 세기를 측정하는 과정과,
    상기 측정 결과 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하면,
    상기 제 1 기지국으로 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 제 1 기지국은 제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호를 송신하는 것이 가능한지를 확인하는 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 제 2 기지국이 상기 단말기에 신호 송신이 가능하면, 상기 제 1 기지국 으로 신호 송신 가능 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 제 1 기지국은 단말기에게 상기 제 2 기지국의 신호 수신 허용 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 메시지를 수신한 상기 단말기는 상기 제 1 기지국과 제 2 기지국 신호를 수신하여 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 기지국은 상기 단말기의 서빙 기지국인 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 단말기가 수신하는 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호는 서로 상이한 신호인 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 기지국들의 신호 복원은 상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하는 과정과,
    상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하여 복조하는 과정과,
    상기 수신 신호의 채널을 추정하는 과정과,
    상기 추정된 채널 정보를 사용하여 각 기지국의 수신 신호를 검출하는 과정과,
    상기 검출된 신호를 디코딩하여 상기 수신 신호를 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    각 기지국의 수신 신호 검출은 기지국 수신 신호들 중에서 신호세기가 가장 큰 기지국 신호부터 검출하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 제 2 기지국은 기지국 제어기로부터 수신하는 단말기의 신호를 수신하여 단말기로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기지국 제어기는 제 1 기지국과 제 2 기지국으로 단말기의 신호를 상이하게 스케쥴링하여 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  15. 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법에 있어서,
    제 1 기지국은 단말기로부터 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 제 2 기지국으로 상기 제 2 기지국이 단말기에게 신호 송신이 가능한지 확인하는 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 제 2 기지국이 상기 단말기에게 신호 송신이 가능하면, 상기 단말기에게 상기 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지에 상응하는 제 2 기지국 신호 수신 가능 확인 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 기지국은 상기 단말기의 서빙 기지국인 것을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
  17. 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신 방법에 있어서,
    제 1 기지국으로부터 단말기에게 신호 송신 가능 여부 확인 메시지를 수신하면 상기 단말기에게 신호 송신이 가능한지 확인하는 과정과,
    상기 단말기에게 신호 송신 가능 여부 확인 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 단말기와 신호 송신이 가능한 경우 상기 단말기에게 신호를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
  18. 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 수신 방법에 있어서,
    단말기는 인접 기지국들의 신호 세기를 측정하는 과정과,
    상기 측정 결과 상기 단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하는 과정과,
    상기 제 1 기지국으로 상기 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 제 2 기지국 신호 수신 요청 메시지에 상응하는 제 2 기지국 신호 수신 허용 메시지를 수신하고 제 1 기지국과 제 2 기지국 신호를 수신하여 각 기지국의 신호를 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 기지국은 상기 단말기의 서빙 기지국인 것을 특징으로 하는 상기 신호 수신 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 단말기가 수신하는 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호는 서로 상이한 신호인 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 기지국들의 신호 복원은 상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하는 과정과,
    상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하여 복조하는 과정과,
    상기 수신 신호의 채널을 추정하는 과정과,
    상기 추정된 채널 정보를 사용하여 각 기지국의 수신 신호를 검출하는 과정과,
    상기 검출된 신호를 디코딩하여 상기 수신 신호를 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    각 기지국의 수신 신호 검출은 기지국 수신 신호들 중에서 신호세기가 가장 큰 기지국 신호부터 검출하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  23. 적어도 두 개 이상의 기지국들과, 상기 기지국과 통신 가능한 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 신호 송수신 장치에 있어서,
    단말기와 통신하는 제 1 기지국에 상응하는 신호 세기를 갖는 제 2 기지국을 감지하고, 제 2 기지국으로부터 신호 수신이 가능한지 제 1 기지국을 통해 확인하여 제 2 기지국의 신호 수신이 가능하면, 제 1 기지국과 제 2 기지국의 신호를 수신하여 복원하는 단말기와,
    상기 단말기가 제 2 기지국으로부터 신호 수신이 가능한지 확인하고, 상기 제 2 기지국으로부터 신호 수신이 가능한지 확인하여 상기 단말기에게 통보하는 제 1 기지국과,
    상기 단말기가 신호 송신하는 것이 가능한지 확인 요청에 상응하여 신호 송신하는 것이 가능하면, 상기 단말기에게 해당 신호를 송신하는 제 2 기지국을 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1 기지국은 상기 단말기의 서빙 기지국임을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 단말기가 상기 제 2 기지국을 감지하는 것은 인접 기지국들의 신호 세기를 일정 주기를 간격으로 측정하여 상기 제 2 기지국을 감지하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 제 2 기지국으로 상기 단말기의 신호를 전송하는 기지국 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 기지국 제어기는 제 1 기지국과 제 2 기지국으로 단말기의 신호를 상이하게 스케쥴링하여 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 기지국 제어기는 각 기지국으로 전송할 신호를 인코딩하는 인코더를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 제 1 기지국 신호와 제 2 기지국 신호를 수신하여 복조하는 복조기와,
    상기 수신 신호의 채널을 추정하는 채널 추정기와,
    상기 추정된 채널 정보를 사용하여 각 기지국의 수신 신호를 검출하는 접합 검출기와,
    상기 검출된 신호를 디코딩하여 상기 수신 신호를 복원하는 디코더를 포함함을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
  30. 제 23항에 있어서,
    상기 접합 검출기는 각 기지국 수신 신호들 중에서 신호세기가 가장 큰 기지국 신호부터 검출하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 장치.
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