KR20140101380A - 무선 송신 엔티티의 출력 파워 적응 - Google Patents

무선 송신 엔티티의 출력 파워 적응 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 개구(7, 8)를 갖는 케이지 내에서 무선 송신 엔티티(2)의 출력 파워를 적응하는 방법으로서, 상기 방법은,
- 적어도 하나의 개구(7, 8)의 상태를 감지하도록 동작가능한 적어도 하나의 센서(6, 5)를 제공하는 단계와,
- 적어도 하나의 개구(7, 8)의 감지된 상태에 따라서, 무선 송신 엔티티(2)의 출력 파워를 조정하도록 동작가능한 컨트롤러(21)를 제공하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

Description

무선 송신 엔티티의 출력 파워 적응{Adapting output power of a radio transmitting entity}
본 발명은 적어도 하나의 구성가능한 개구(aperture)를 갖는 케이지(cage) 내의 무선 송신 엔티티의 출력 파워를 적응하는 방법 및 대응하는 장치에 관한 것이다.
모바일 광대역 비지니스는 급속하게 성장하고 있다. 장치는, 더 싸지고, 데이터 래이트는 더 높아지며, 신규 서비스 및 애플리케이션이 지원될 수 있다. 유저는 홈에서 모바일 네트워크에 액세스하길 원하고 또한 이동 중에도 액세스하길 원한다. 모바일 액세스에 대한 특정 시나리오는, 자동차, 트럭, 또한 열차, 항공기 등과 같은 운송 수단이다. 이들 운송 수단은 흔히 매우 빠른 속도로 이동하고, 전형적으로 금속 표면을 가지므로, 이러한 환경에서의 통신은 추가적인 도전을 받게 된다. 또한, 빌딩의 벽은 흔히 구조적으로 강철 골조를 포함한다. 그러므로 운송 수단의 캐빈(cabin) 및 빌딩의 방(본 명세서에서는 양쪽 모두를 케이지로 명명한다)은 흔히 패러데이 케이지(Faraday cage)로서 무선 송신 또는 시그널에 영향을 미친다. 모바일 광대역 장치와 같은 모바일 장치가 운송 수단의 캐빈 또는 빌딩 내의 방에서 동작하면, 이들은 흔히 모바일 네트워크에 대한 불량한 접속 품질을 겪게 된다. 모바일 네트워크에서는, 예를 들어 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 따라서, 네트워크의 용량 및/또는 커버리지를 개선하기 위해 중계(relying)를 사용하는 것이 공지되고 있다. 예를 들어, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 중계는 릴리스 10 TS(Technical Specifications)으로 도입되었다. 중계의 일반적인 아이디어는, 중계 노드(RN: relay node)가 송신기로부터의 송신을 수신하고, 이 송신을 수신기로 포워드(송신)하는 것이다. 예를 들어, 송신은, eNB(evolved 노드 B)로 언급되는 3GPP LTE에서 기지국으로부터 수신되어, 모바일 단말 또는 다른 타입의 유저 장비(UE)로 포워드되거나, 또는 반대로 될 수 있다.
당업자는 LTE 릴리스 10의 경우의 디코드 및 포워드 중계기와 증폭 및 포워드 리피터를 구별할 수 있다. 첫 번째 경우, 중계 노드는 시그널을 수신하고, 데이터를 재구성하고 이 데이터를 동일 또는 잠재적으로 다른 포맷으로 궁극적인 수신기에 대해서 송신하도록 시도한다. LTE 릴리스 10의 경우에서, 이는 또한 중계 노드가 자체의 셀을 그 대응하는 레퍼런스 및 컨트롤 시그널링으로 유지하는 것을 의미한다. 엔드 유저 단말은, 통신하고 있는 노드가 중계 노드이고 기지국이 아닌 것을 인식하지 못한다. 이는, 또한 핸드 오버(hand over) 과정이, 중계 노드들 간에서 이동할 때 또는 중계 노드와 기지국 간에서 이동할 때 수행될 필요가 있는 것을 의미한다.
증폭 및 포워드 리피터의 경우에 있어서, 리피터는 시그널을 수신하고 소정의 링크 계층 상호 작용 없이 이를 증폭한다. 따라서, 이 경우 자체의 셀은 생성되지 않지만, 오리지널 셀은 시그널을 증폭함으로써 연장된다. 리피터의 존재는 엔드 유저 단말에 대해서 투명(transparent)하다.
중계기와 리피터에 대한 많은 다른 정의가 존재한다. 예를 들어, 리피터는 때때로 계층 1 중계기 또는 RF 중계기로서 언급된다. 또한, 용어 L2 중계기 또는 L3 중계기가 때때로 언급된다. 이들 간의 차이는 프로토콜 계층과 관련되는데, 여기서 제1링크 상의 송신은 종료되고, 시그널 또는 데이터는 제2링크의 프로토콜 스택으로 전달된다.
리피터 및 중계기 양쪽은 업링크 및 다운링크 양쪽으로, 예를 들어 기지국으로부터 이 중간 노드를 통해 엔드 유저 단말로 그리고 반대로 동작할 수 있다. 또한, 멀티호프(multihop) 동작의 경우, 통신 경로 내에 포함되는 다수의 중계 노드가 있게 되고, 이 경우 중계 노드는 중계 노드들과 통신하게도 된다. 또한, 중계 노드의 다른 특별한 플레이버(flavor)는 협동적인 중계 노드가 될 수 있다.
케이지 내의 접속 품질을 개선하기 위해서, 케이지의 내측에 리피터 또는 RN을 설치하는 것이 공지되는데, 픽업 안테나가 수신된 무선 시그널을 리피터 또는 RN에 공급(feed)할 수 있고, 케이지 내측의 제2안테나가 무선 시그널을 케이지 내의 모바일 장치 또는 UE로 더 반송하도록 사용된다.
리피터 또는 RN이 케이지 내에서 동작하면, 케이지 내의 제한된 공간을 서빙하기 위해서, 이들 장치가 충분한 출력 파워를 갖도록 하는 방식으로 크기(dimension)가 정해질 수 있다. 전형적으로는, 작은 출력 파워만이 필요하게 된다. 캐빈의 금속 표면 및 빌딩의 벽 내의 구조적인 강철 골조에 기인해서, 외측 무선 시그널에 기인한 간섭이 또한 제한되고, 전형적으로 문제점을 일으키지 않게 된다.
그런데, 자동차와 같은 운송 수단 내의 많은 캐빈 및 또한 많은 방은, 개방-위치로의 폐쇄된 위치와 그 반대 사이에서 구성될 수 있는, 윈도우 및 다른 개방구(opening) 또는 개구(aperture)를 갖는다. 오늘날, 많은 윈도우는 햇빛에 기인하는 열에 대항해서 보호하기 위해 금속 표면을 포함하여 구성된다. 금속 표면을 갖는 윈도우가 개방되면, 케이지의 감쇠(attenuation)가 감소되어, 케이지 내측의 반복되는 무선 시그널와 케이지 외측의 무선 시그널 사이의 상당한 간섭을 일으킬 수 있다.
LTE에서 RN은 자신의 셀을 생성한다. LTE 중계기가 운송 수단(예를 들어, 자동차 또는 트럭) 내에서 동작하면, 운송 수단 내의 다른 LTE 장치에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 설치된 LTE RN을 갖고, 개방 윈도우를 갖고 거리를 운행하는 자동차는, 보행자의 모든 장치를 트리거할 수 있어, 자동차 내에 설치된 RN에 접속되도록 한다. 전형적으로 이러한 접속은 매우 짧은 시간에 대해서만 유지하게 되므로, 모바일 네트워크에 대한 많은 시그널링 트래픽을 일으킨다. 자동차가 수 미터(a few meters) 이동하자마자, 보행자의 장치는 전형적으로 에어리어를 서빙하는 기지국으로의 다른 핸드오버(hand-over)를 만들어야 한다.
운송 수단 내에서 동작하는 리피터의 경우, 폐쇄된 윈도우는 외측 픽/업 안테나와 내측 송신 안테나 간의 추가적인 감쇠를 의미한다. 윈도우가 개방되면, 픽업 안테나와 송신 안테나 추가적인 디커플링(decoupling)이 감소된다. 이는, 출력으로부터 입력으로의 과도한 피드백 간섭을 일으킬 수 있고, 시그널 품질을 저하시킨다.
본 발명의 목적은 케이지 내의 모바일 통신 네트워크의 무선 시그널의 중계(relaying) 또는 반복(repetition)을 개선하도록 하는 것이다. 이 목적은 독립항에 의해 달성된다. 바람직한 실시형태는 종속항에 기술된다.
본 발명은, 적어도 하나의 개구를 갖는 케이지 내에서 무선 송신 엔티티의 출력 파워를 적응하는 방법이다. 본 방법은, 적어도 하나의 개구의 상태를 감지하도록 동작가능한 적어도 하나의 센서를 제공하는 단계를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명은, 적어도 하나의 개구의 감지된 상태에 따라서 무선 송신 엔티티의 출력 파워를 조정하도록 동작가능한 컨트롤러를 제공하는 단계를 포함하여 구성된다. 개구는, 예를 들어 이동가능한 윈도우, 개방-탑의 자동차의 이동가능한 루프 또는 빌딩 내의 도어가 될 수 있다. 케이지는 운송 수단의 캐빈 또는 빌딩 내의 방이 될 수 있다. 무선 송신 엔티티는 중계 노드 또는 리피터가 될 수 있다. 적어도 하나의 개구의 상태는, 예를 들어 다른 금속 표면에 기반한 무선 시그널 또는 송신의 감쇠 양 또는 감쇠 특성이 될 수 있다. 또한, 가능하게는, 적어도 하나의 개구의 상태가 적어도 하나의 개구의 개방-위치이다.
또 다른 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 개구가 개방이면 출력 파워는 감소하고, 적어도 하나의 개구가 폐쇄이면 출력 파워는 증가한다. 이는, 외부 모바일 단말이 무선 송신 엔티티와 접속하게 되는 가능성을 감소시키게 된다.
다른 실시형태에 있어서는, 컨트롤러가 무선 송신 엔티티의 출력 파워를 개구의 상태의 선형 함수 또는 비선형 함수로서 조정한다.
다른 실시형태에 있어서, 컨트롤러는 개구의 상태를 출력 파워의 값으로 매핑하는 매핑 테이블에 따라서, 무선 송신 엔티티의 출력 파워를 조정한다.
본 발명은, 무선 송신 엔티티로서: 무선 시그널을 송신하도록 적응된 안테나와, 적어도 하나의 센서로부터 적어도 하나의 개구의 상태 정보를 수신하도록 적응된 데이터 수신 엔티티와, 수신된 상태 정보에 따라서 안테나에 대한 출력 파워를 조정하도록 적응된 컨트롤러를 포함하여 구성된다. 무선 송신 엔티티는, 상기 언급된 방법의 모든 단계를 수행하도록 적응될 수 있다. 컨트롤러는, 예를 들어 증폭기 또는 소정의 다른 종류의 RF 엔티티가 될 수 있다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나의 개구를 갖는 운송 수단으로서: 무선 시그널을 수신하기 위한 픽업 안테나와, 적어도 하나의 개구의 상태를 감시하도록 적응된 적어도 하나의 센서와, 무선 송신 엔티티를 포함하여 구성된다. 운송 수단은 상기 언급된 방법의 모든 단계를 수행하도록 적응될 수 있다.
또한, 본 발명은, 유저 장치 및 수신 장치의 각각의 처리 유닛에 의해 동작할 때, 상기된 바와 같은 방법을 실행하도록 소프트웨어 코드의 부분을 포함하여 구성되는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터-판독가능한 매체상에 기억될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체는, 유저 장치 또는 수신 장치 내에 또는 외부에 위치된 영구 또는 다시 쓸 수 있는 메모리가 될 수 있다. 또한, 각각의 컴퓨터 프로그램은, 유저 장치 또는 수신 장치로, 예를 들어 케이블 또는 무선 링크를 통해서 일련의 시그널을 전달할 수 있다.
이하, 본 발명의 상세한 실시형태가 본 발명을 당업자가 완전히 이해하도록 제공된다. 그런데, 이들 실시형태는 예시적인 것으로 제한을 의도하지 않는다.
상기 구성에 의하면, 개구를 갖는 케이지 내의 무선 송신 엔티티의 출력 파워 적응 방법 및 대응하는 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 개략적인 도면을 나타내고;
도 2는 본 발명의 실시형태의 또 다른 개략적인 도면을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 개구로서 이동가능한 윈도우(7)와 이동가능한 도어를 포함하여 구성되는 자동차(1)의 개략적인 도면을 나타낸다. 자동차(1)는 픽업 안테나(3)를 통해서 무선 시그널을 수신하도록 적응된 리피터 또는 송수신기(2)를 더 포함하여 구성된다. 송수신기는 자신의 셀을 서빙하는, 예를 들어 LTE 중계 노드일 수 있다. 또한, 가능하게는, 송수신기는 무선 LAN 리피터 또는 소정의 다른 종류의 무선 시그널 송수신기이다. 무선 시그널은, 자동차(1)가 현재 위치된 에어리어 또는 셀을 서빙하는 자동차(1)의 외측에 위치된 모바일 통신 네트워크의 기지국 또는 이노드B(enodeB)이다. 송수신기(2)는 시그널을 자동차(1)의 캐빈 내측의 모바일 장치로 송신하도록 적응된 서빙 안테나(4)에 더 접속된다. 대부분, 캐빈은 금속 표면을 포함하여 구성되므로, 자동차(1)의 케이지가 케이지의 내부 위치를 향한 외부 기지국 또는 이노드B의 무선 송신에 대해서 상당한 감쇠를 일으키기 때문에, 캐빈은 무선 송신에 대한 패러데이 케이지이다.
자동차(1)는 센서들(5, 6)을 더 포함하여 구성되는데, 이들은 자동차(1)의 이동가능한 부분의 상태에 따라 개방구 상태를 검출하도록 적응된다. 이 실시형태에 있어서, 센서(5)는 이동가능한 윈도우(7)의 개방구 상태를 검출하도록 적응되는데, 여기서 다른 센서(6)는 도어(8)의 개방구 상태를 검출할 수 있다. 가능하게는, 더 많은 센서가 자동차 내측에 위치되어, 개방-탑의 자동차의 이동가능한 루프와 같은 또 다른 이동가능한 개구의 상태를 감지하도록 된다. 또한, 센서는, 감쇠 특성이 변경되는 경우, 이동가능한 윈도우(7)에 의해 발생하는 감쇠의 양을 검출할 수 있다.
센서(5, 6)는 송수신기(2)에 접속되어, 상태 데이터 또는 정보를 송수신기(2)에 제공한다. 센서와 송수신기 간의 접속은 무선 링크, 유선 링크 또는 양쪽의 혼합에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 이동가능한 윈도우(7)가 완전히 개방되면, 센서(5)는 이동가능한 윈도우(7)가 개방되거나 100%의 개방-위치에 있는 정보를 되돌려 송신한다. 도 1에 나타낸 바와 같이 윈도우(7)가 반-개방되면, 센서(5)는 50%의 개방-위치를 가리키는 정보를 송수신기(2)에 송신한다. 가능하게는, 이동가능한 윈도우(7)의 더 많은 개방-위치 또는 개방구-상태가 센서(5)에 의해 송수신기(2)로 더 미세하게 세분화된 방식으로 보고될 수 있다. 더 가능하게는, 자동차(1) 내의 각각의 이동가능한 윈도우 또는 소정의 다른 개구가 센서(5, 6)에 의해 감시된다. 동일한 경우가 자동차(1)의 각각의 도어(8)에 대해서 적응될 수 있다. 또한, 가능하게는, 센서(5, 6)는 이동가능한 윈도우(7) 또는 도어(8)가 개방 또는 폐쇄되는지를 2진법의 방식으로 검출할 수 있다.
다른 기술되지 않은 실시형태에 있어서, 빌딩 내의 방은 송수신기(2), 픽업 안테나(3) 및 적어도 하나의 서빙 안테나(4)를 포함하여 구성된다. 빌딩 내의 방의 윈도우, 도어 또는 다른 개구는 도 1에서 설명된 바와 동일한 방식으로 센서(5, 6)에 의해 감시될 수 있다.
도 2는 컨트롤러(21) 및 컨트롤러(21)에 접속된 데이터 수신기(22)를 포함하여 구성되는 송수신기(2)의 실시형태를 기술한다. 데이터 수신기(22)는 적어도 하나의 센서(5)에 접속 또는 링크되므로, 적어도 하나의 센서(5)는 개방-위치 또는 상태 데이터를 데이터 수신기(22)를 통해서 컨트롤러(21)에 제공할 수 있다. 컨트롤러(21)는, 수신된 센서 데이터에 따라서, 픽업 안테나(3)를 통해서 수신된 무선 시그널의 출력 파워를 서빙 안테나(4)에 걸쳐서 조정하도록 적응된다.
가능하게는, 최소 출력 파워는 "0"이며, 이는, 운송 수단 또는 방 내의 모든 개구가 완전히 개방되거나, 무선 송신에 대한 감쇠가 매우 작으면, 서빙 안테나(4)를 통해 행해지는 송신이 없게 되는 것을 의미한다. 그러므로, 전형적으로는, 작은 감쇠만 있게 되면, 유저 장치는 중계 노드를 사용하지 않고, 외부 서빙 기지국에 직접 접속될 수 있다. 또한, 최소 및 최대 출력 파워는 외부 필드의 강도에 따라서 또는 케이지의 감쇠 값에 따라서 규정될 수 있는 소정의 출력 파워 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 개구(7, 8)의 개방 위치와 송수신기(2)의 출력 파워 간의 관계는 선형 함수이다. 이는, 개구(7, 8)의 상태의 변경 양이 송수신기(2)의 출력 파워의 변경 양으로 직접 전달되는 것을 의미한다. 예를 들어, 윈도우가 폐쇄된 위치로부터 반 개방 위치로 이동하면, 송수신기의 출력 파워는 반으로 감소된다. 다른 본 발명의 실시형태에 있어서, 개구의 개방-위치와 출력 파워 간의 관계는 비선형 함수이다. 더욱이, 가능하게는, 개구의 각각의 개방-위치 또는 감쇠 상태에 대해서, 특정 출력 파워에 대한 값은 컨트롤러 내의 맵핑 테이블에 기억된다. 자동차(1) 내의 다수의 윈도우/도어(7, 8)에 대해서와 같은 이용가능한 다수의 센서 데이터가 있다면, 송수신기(2)의 출력 파워를 조정하기 위한 결정을 도출하기 위해서, 다중 센서 데이터가 송수신기(2)에 의해 사용될 수 있다.
상세한 설명은, 자동차 내측의 모바일 장치가 모바일 통신 네트워크로부터 정보를 수신하는 다운링크 경우를 언급한다. 또한, 본 발명은 자동차(1) 내측의 모바일 장치가 데이터를 모바일 통신 네트워크에 송신하는 업링크 통신과 관련된다. 그 다음, 픽업 안테나(3)는 서빙 안테나(3)로서 동작하고, 자동차(1) 내측의 서빙 안테나(4)는 픽업 안테나(4)로서 동작한다. 업링크 경우, 컨트롤러(21)는 무선 시그널의 출력 파워를, 이제 서빙 안테나(3)로서 동작하는 안테나(3)에 걸쳐서 조정하도록 적응된다.
7, 8 - 개구,
2 - 무선 송신 엔티티,
6, 5 -센서,
21 - 컨트롤러.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 개구(7, 8)를 갖는 케이지 내에서 무선 송신 엔티티(2)의 출력 파워를 적응하는 방법으로서, 상기 방법은,
    - 적어도 하나의 개구(7, 8)의 상태를 감지하도록 동작가능한 적어도 하나의 센서(6, 5)를 제공하는 단계와,
    - 적어도 하나의 개구(7, 8)의 감지된 상태에 따라서, 무선 송신 엔티티(2)의 출력 파워를 조정하도록 동작가능한 컨트롤러(21)를 제공하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 개구(7, 8)의 상태가 적어도 하나의 개구(7, 8)의 개방-위치인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 개구(7, 8)의 상태가 무선 송신에 관해서 적어도 하나의 개구(7, 8)의 감쇠 특성인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 개구(7, 8)가 개방이면 출력 파워는 감소하고, 적어도 하나의 개구(7, 8)가 폐쇄이면 출력 파워는 증가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 개구(7, 8)가 이동가능한 윈도우 또는 도어인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    케이지가 운송 수단(1)의 캐빈 또는 빌딩 내의 방인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(21)가 무선 송신 엔티티(2)의 출력 파워를 개구(7, 8)의 상태의 선형 함수로서 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(21)가 무선 송신 엔티티(2)의 출력 파워를 개구(7, 8)의 상태의 비선형 함수로서 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러(21)는, 개구(7, 8)의 상태를 출력 파워의 값으로 매핑하는 매핑 테이블에 따라서, 무선 송신 엔티티의 출력 파워를 조정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    무선 송신 엔티티(2)가 중계 노드 또는 리피터인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 송신 엔티티(2)로서:
    - 무선 시그널을 송신하도록 적응된 안테나(4)와,
    - 적어도 하나의 센서(5, 6)로부터 적어도 하나의 개구(7, 8)의 상태 정보를 수신하도록 적응된 데이터 수신 엔티티(22)와,
    - 수신된 상태 정보에 따라서 안테나(4)에 대한 출력 파워를 조정하도록 적응된 컨트롤러(21)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 송신 엔티티.
  12. 제11항에 있어서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 수행하도록 적응된 것을 특징으로 하는 무선 송신 엔티티.
  13. 적어도 하나의 개구(7)를 갖는 운송 수단(1)으로서:
    - 무선 시그널을 수신하기 위한 픽업 안테나(3)와,
    - 적어도 하나의 개구(7)의 상태를 감시하도록 적응된 적어도 하나의 센서(7)와,
    - 제11항에 따른 무선 송신 엔티티(2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운송 수단.
  14. 제13항에 있어서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 수행하도록 적응된 것을 특징으로 하는 운송 수단.
KR1020147016803A 2011-12-09 2011-12-09 무선 송신 엔티티의 출력 파워 적응 KR101899189B1 (ko)

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