KR20130049175A

KR20130049175A - 하나 이상의 1차 주파수 대역들에 송수신된 전자기 신호를 송수신하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20130049175A
Application number: KR1020127024914A
Authority: KR
Inventors: 로헝 벨로; 스테판 블랑; 타리끄 부쿠; 장 크리스토프 플뤼메코크; 세이으드 자와드 엘
Original assignee: 이 블링크
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2013-05-13
Also published as: EP2540136B1; JP2013520902A; US9083440B2; CN102918923A; US20150245354A1; US20130101299A1; JP5911811B2; FR2956934B1; EA201201190A1; CA2790815A1; WO2011104481A1; BR112012021318A2; CN102918923B; US9320040B2; EP2540136A1; FR2956934A1

Abstract

하나 이상의 제 1 주파수 대역에 수신된 전자기 신호를 보내기 위해, 본원의 방법은 상기 제 1 주파수 대역(들)의 제 1 주파수 부대역 세트({F_1,j,k}) 를 이루는 제 1 주파수 부대역을 선택하는 단계; 구성 규칙을 이용해, 상기 제 1 세트를 이루는 각각의 제 1 주파수 부대역(F_1,1,k,F_1,1,2,F_1,1,3,F_1,1,4)과 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 이루는 하나 이상의 제 2 주파수 부대역({F_2,p,q}{F_2,m,n})을 연관시키는 단계; 및 최적화 규칙을 이용해, 제 1 주파수 부대역들에 수신된 신호들을 제 2 주파수 대역(들)에 전송된 신호들로 옮기도록 주파수 전환을 결정하는 단계를 수행함으로써 상기 신호들에 변환(59)을 적용한다.

Description

하나 이상의 1차 주파수 대역들에 송수신된 전자기 신호를 송수신하는 방법 및 장치{Method and device for sending/receiving electromagnetic signals received/sent on one or more first frequency bands}

본 발명의 분야는 전자기 신호 전송 분야이다.

보다 상세하게, 본 발명은 하나 이상의 1차 주파수 대역들에 송수신된 전자기 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

전자기 신호들은 많은 타입의 정보를 통신하기 위한 많은 영역에 사용되고 있다. 광스펙트럼에서, 전자기 신호들은 일반적으로 광섬유를 통해 전송된다. 무선파 스펙트럼에서, 전자기 신호들은 동축케이블을 통해 전송되거나 안테나에 의해 방사 및 포착된다. 신호들이 케이블 또는 광섬유와 같은 하드웨어 매체를 통해 전송될 경우, 전송가능한 신호들의 용량을 증가시키기 위해 여러 매체가 사용될 수 있다. 단일 매체, 공간 또는 심지어 광섬유에서, 많은 문제들, 간섭 문제들, 즉 이용가능한 주파수 대역 또는 스펙트럼 동작에 관한 문제들이 발생한다.

한 주파수 대역이 이용가능할 때면 언제나 낭비되지 않아야 한다. 이용가능한 한 주파수 대역 내에서 주파수 부대역들을 단편화시킴으로써 동일한 신호량을 전송하기 위해 대역폭이 더 커야한다.

단편화를 피하면서 최적의 주파수 대역 동작을 찾는 것이 언제나 관심이다.

국제특허출원 WO2008/067584는 기저대역 디지털 신호들이 인접한 주파수 부대역들에서 변조되는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이 참조문헌은 본래, 가령 기저대역의 신호변조방법을 제어할 경우 비단편화 주파수 대역들을 발생하는 방법을 교시하는데 국한된다.

피전송 신호들이 기저대역에 수신되지 않으나, 복잡한 코딩 및 프로토콜을 이용한 주파수 부대역들에서 이미 변조된 경우에 문제가 발생한다.

그런 후 신호들이 있는 주파수 부대역이 하나 또는 심지어 여러 주파수 대역들에 걸쳐 단편적으로 분산될 때 문제가 다시 발생된다. 이는 즉 종종 다른 별개의 주파수 대역들이 각각 계속해서 진화한 표준 2G, 3G, 4G에 할당되는 모바일 또는 이동통신에서의 경우이다.

그리고 나서 다시, 동일한 주파수 대역이 여러 운영자들에 분할될 수 있다. 동일 운영자에 대해, 주파수 부대역들은 업링크 및 다운링크 사이에 또는 셀마다 국제적 또는 비국제적 갭들을 가지며 여러 방식으로 분포될 수 있다.

해당기술의 상태에 대한 문제를 극복하기 위해, 본 발명의 목적은 하나 이상의 1차 주파수 대역들에 송수신된 전자기 신호를 송수신하는 방법이다.

특히, 본 발명의 방법은

상기 제 1 주파수 대역(들)의 제 1 주파수 부대역 세트를 이루는 제 1 주파수 부대역을 선택하는 단계와,

구성 규칙에 따라, 상기 제 1 세트를 이루는 각각의 제 1 주파수 부대역과 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 이루는 하나 이상의 제 2 주파수 부대역을 연관시키는 단계와,

최적화 규칙에 따라, 제 1 주파수 부대역들에 수신된 신호들을 제 2 주파수 대역(들)에 전송된 신호들로 옮기도록 주파수 전환을 결정하는 단계를 포함한다.

특히, 상기 선택하는 단계는 필요한 전자기 신호들이 수신되는 주파수 부대역에만 적용된다.

또한 특히, 구성 규칙은 제 2 주파수 부대역을 제 1 주파수 부대역의 모두 또는 일부를 커버하는 세그먼트와 연결시키는 규칙을 포함한다.

이점적으로, 최적화 규칙은 상기 규칙의 적어도 하나의 다른 주파수 부대역에 인접한 제 2 주파수 부대역 세트를 형성하기 위한 규칙을 포함한다.

보다 상세하게, 본원의 방법은 이동통신 네트워크에 이용된다.

더욱더 상세하게, 신호들은 무선연결을 통해 전송된다.

또 다른 관심있는 수단은 신호들이 광섬유를 통해 전송되는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 상술한 방법을 실행하는 장치이다.

즉, 하나 이상의 제 1 주파수 대역에 수신된 전자기 신호들을 전송하는 장치는

- 통과대역을 각각 갖는 필터열과,

- 각 필터의 입력에서, 제 1 주파수 대역의 제 1 부대역을 관련된 필터의 통과대역과 교차시키는 제 1 주파수 컨버터와,

- 각 필터의 출력에서, 관련된 필터의 통과대역을 제 2 주파수 대역의 제 2 부대역에 가져오는 제 2 주파수 컨버터를 구비한다.

특히, 각 제 1 주파수 컨버터는 관련된 필터의 통과대역을 필요한 신호들이 수신되는 제 1 주파수 부대역과 교차시키기 위해 입력 세트포인트 발생기에 의해 컨트롤된다.

또한 특히, 각 필터는 필터의 통과대역을 제 1 주파수 부대역 세그먼트에 겹치기 위해 통과대역 어댑터에 의해 컨트롤된다.

이점적으로, 각 제 2 주파수 컨버터는 제 2 주파수 세트 중 적어도 하나의 다른 주파수 부대역에 인접한 필터 출력에서 얻은 제 2 주파수 부대역을 해제하기 위해 출력 세트포인트 발생기에 의해 컨트롤된다.

본 발명의 내용에 포함됨.

본 발명의 다른 목적, 특징, 세부내용 및 이점들은 첨부도면과 함께 본원의 목적 및 범위를 제한하지 않는 하기의 바람직한 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 이동통신 네트워크의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법에 의해 수행된 변환 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법에 의해 수행된 변환의 또 다른 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 방법의 단계들을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 매트릭스이다.
도 9는 본 발명에 따른 장치의 도면이다.

도 1은 여러 릴레이 안테나(5, 25, 35, 45) 및 이동전화 코어 네트워크(50)를 포함한 이동전화 접속 네트워크를 도시한 것이다.

안테나(5)는 업링크들(15, 17)에서 전자기 신호를 포착한다. 가령, 업링크(15)는 모바일 단말기(1)로부터 나온다. 안테나(5)는 다운링크들(16, 18)에 전자기 신호를 이원적으로 방사한다. 가령, 다운링크(16)는 모바일 단말기(1)용이다. 마찬가지로, 안테나(25, 35, 45)는 업링크(20, 21, 30, 31, 54, 40, 41)에 전자기 신호를 포착한다. 가령, 업링크(21, 31, 41)는 모바일 단말기(2, 3, 4)로부터 나온다. 또한, 안테나(25, 35, 45)는 다운링크(29, 38, 39, 48, 49, 53, 55)에 전자기 신호를 방사한다. 가령, 다운링크(29, 38, 48)는 모바일 단말기(2, 3, 4)용이다.

접속 네트워크에서, 예를 들면 기지국/BTS(Base Transceiver Station) 또는 NodeB와 같은 무선송신국들(7, 27, 37, 47)은 안테나에 의해 각각 방사 및 포착되는 전자기 신호들을 송수신하기 위한 안테나(5, 25, 35, 45)에 링크된다. 알려진 방식으로, 예를 들면 BSC(Base Station Controller) 또는 RAN(Radio Access Network)과 같은 제어국들(8, 28)은 각각 송신국 그룹을 관리한다. 코어 네트워크(50)에서, 예를 들면 MSC(Mobile Switching Center)와 같은 스위칭 센터들(9)이 제어국 그룹들을 감시한다.

소위 WRRH(Wireless Remote Radio Head) 시스템은 안테나로부터 무선 송신국으로 하나 이상의 무선 업링크들(6)과 무선 송신국으로부터 안테나로 하나 이상의 무선 다운링크들(14)을 셋업하기 위해 안테나(5)에 가까이 있는 유닛(12)과 무선 송신국(7)에 가까이 있는 유닛(13), 안테나로부터 무선 송신국으로 하나 이상의 무선 업링크들(26)과 무선 송신국으로부터 안테나로 하나 이상의 무선 다운링크들(24)을 셋업하기 위해 안테나(25)에 가까이 있는 유닛(22)과 무선 송신국(27)에 가까이 있는 유닛(23), 안테나로부터 무선 송신국으로 하나 이상의 무선 업링크들(36)과 무선 송신국으로부터 안테나로 하나 이상의 무선 다운링크들(34)을 셋업하기 위해 안테나(35)에 가까이 있는 유닛(32)과 무선 송신국(37)에 가까이 있는 유닛(33), 및 안테나로부터 무선 송신국으로 하나 이상의 무선 업링크들(46)과 무선 송신국으로부터 안테나로 하나 이상의 무선 다운링크들(44)을 셋업하기 위해 안테나(45)에 가까이 있는 유닛(42)과 무선 송신국(47)에 가까이 있는 유닛(43)을 구비한다. 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치는 특히 WRRH 시스템이 무선 연결에 의해 기지국(또는 기지국의 일부)과 관련된 운영자 안테나 간에 링크를 셋업할 수 있게 하는데 특히 이점적이며, 상기 무선 연결의 동작 주파수 또는 주파수들은 운영자가 주로 사용하는 주파수와는 다르다. 별도로 관리되는 WRRH 시스템의 서브시스템이 예를 들면 무선 송신국이 링크(19)를 통해 전자기 신호를 안테나(35)에 송신하고 링크(10)를 통해 안테나(35)로부터 전자기 신호를 수신할 수 있도록 각 무선 송신국(27, 47) 또는 여러 무선 송신국(7, 37)의 그룹에 할당될 수 있다. 무선 송신국(7 및 37)을 커버하는 서브시스템은 또한 무선 송신국들(27, 47) 또는 심지어 미도시된 다른 무선 송신국들 모두 또는 일부를 커버할 수 있거나 심지어 접속 네트워크의 무선 송신국 모두를 커버할 수 있다.

WRRH 시스템에서, 운영자의 주파수 대역(들)에서 안테나에 의해 포착된 신호들은 필터되고 다른 주파수 대역들로 주파수 전환되며, 반대로 안테나에 의해 방사된 신호들에 대해서도 마찬가지이다. 이런 다른 주파수 대역들은 기지국과 관련된 안테나 간에 링크가 발생되게 하는 대역들이다.

운영자가 제공한 서비스/애플리케이션들 가운데, 각 운영자에게 가령 GSM, UMTS 또는 다른 이동통신표준의 주파수 대역들 가운데 여러 주파수 대역들을 이용할 권리가 할당된다. 이런 주파수 대역 세트는 명세서 전체에 걸쳐 {F₁}으로 표시된다.

도 2를 참조하면, {F₁} 세트는 예로써 운영자(A)에게 할당된 N개의 주파수 대역들을 포함하나 이에 국한되지 않는다. 각 주파수 대역은 주파수 부대역이 공유되고, 이로부터 단지 일부만이 운영자(A)에 할당된 N개의 주파수 부대역들(F_1,j,k)을 포함한 {F_1,j,k} 세트를 형성한다. 각 주파수 부대역을 F_1,j,k라 하며, 제 1 지수는 부대역이 주파수 대역 세트 {F₁} 중 한 주파수 대역에 속하는 것을 나타내는 값(1)이고, 제 2 지수(j)는 주파수 대역, 즉, 주파수 부대역 {F_i _,j,k}이 속하는 세트 {F_1,j,k}를 나타내며 1에서 N까지 변하며, 지수 k는 지수 j를 갖는 주파수 대역의 주파수 부대역을 하나하나 세며 1에서 N까지 변한다.

부대역들 간의 공간은 또 다른 운영자(B, C, …)나 운영자(A)와 관계없는 신청자가 차지할 수 있다.

동일한 주파수 대역에서 운영자(A)에 할당되거나 운영자가 사용하는 기본 주파수 부대역은 여러 별개의 부대역들에 하나의 부대역에 연속 스펙트럼 수집식의 기본 부대역을 이루거나 단편화 스펙트럼 분산식의 기본 부대역을 이룬다.

WRRH 시스템은 (BTS, 노드 B 등과 같은) 무선 송신국과 운영자의 안테나 간의 세트 {F₁}에 속하는 신호들을 나르기 위해 명세서 전체에 걸쳐 {F₂}로 표시된 주파수 세트를 이용한다. 주파수 세트 {F₂}는 대역폭 관점에서 제한되며 운영자(A)의 애플리케이션에 무관한 다른 애플리케이션들과 공유될 수 있다.

주파수 또는 주파수 대역 세트 {F₁}을 모두 주파수 세트 {F₂}로 직접 전환시키는 한가지 방안은 실행하기 쉬우나, 스펙트럼 점유 면에서 양호한 성능을 제공하지 못한다.

본 발명의 방법은 주파수 세트 {F₂}에 있는 주파수들에서 신호를 얻기 위해 주파수 대역 세트 {F₁}에 있는 주파수들에서 신호들로 변환(59)을 가하여 주파수 세트{F₂}내 스펙트럼 점유를 압축한다. 변환(59)에는 주파수 세트 {F₂}의 스펙트럼을 효율적으로 채우기 위해 대역 {F₁}으로부터 신호를 구성, 선택, 및 최적화하는 규칙이 지배된다.

주파수들은 전혀 신호의 복조 없이, 다시 말해 신호의 변조가 주파수, 진폭 또는 위상 변조인지 모르거나 반송파(들) 상의 신호 코딩, 가령 CDMA 또는 TD-CDMA에서 주파수 호핑을 몰라도 부대역에 의해 직접적으로 세트 {F₁}에서 주파수 세트 {F₂}로 전환된다. 신호들은 컨텐츠를 몰라도 주파수 전환된다. 다시 말해, 각 부대역의 주파수 전환은 이와 같은 신호와 별개이다. 다양한 운영자들의 주파수 부대역은 서로 무관하게 전환될 수 있다.

도 2에 도시된 예에서, 부대역(F_1,1,1, F_1,1,2, F_1,1,4)은 모두 세트{F_1,1,k}로부터 추출되고 주파수 세트{F₂}내 세트{F_2,p,q}로 서로 인접한 부대역(F_2,1,1, F_2,1,2, F_2,1,4)으로 각각 전환된다. 부대역(F_1,j,k)(j≠1 ∧ j≠N)은 전체적으로 세트{F_1,j,k}로부터 추출되고 주파수 세트{F₂}내 세트{F_2,p,q}로 부대역(F_2,1,4)에 인접한 부대역(F_2,j,k)으로 전환된다. 부대역(F_1,N,1)은 단지 세트{F_1,N,k}로부터 부분적으로 추출되고 추출된 부분 또는 세그먼트는 주파수 세트{F₂}내 세트{F_2,m,n}로 부대역(F_2,N,1)으로 전환된다. 부대역(F_1,1,3)은 전체적으로 세트{F_1,1,k}로부터 추출되고 주파수 세트{F₂}내 세트{F_2,m,n}로 부대역(F_2,N,1)과 관련된 부대역{F_2,1,3}으로 전환된다. 부대역(F_1,N,k, F_1,N,Ns)은 모두 세트{F_1,N,k}로부터 추출되고 주파수 세트{F₂}내 세트{F_2,m,n}로 서로 관련된 부대역(F_2,N,k, F_2,N,Ns)으로 전환된다.

따라서, 변환(59)은 세트{F₁}에서 세트{F₂}로 단편화 제거를 수행한다.

변환(59)은 또한 주파수 세트{F₁}에 있는 주파수들에서 신호를 얻기 위해 주파수 대역 세트{F₂}에 있는 주파수들의 신호들에 역으로 적용되어 주파수 세트{F₁}내 스펙트럼 차지를 확장시킬 수 있다. 변환(59)은 세트{F₂}에서 세트{F₁}로 단편화를 번갈아 수행하게 된다.

상기 설명들은 주파수 기준에 따라, 즉 신호의 본래 주파수 부대역에 따라 다른 주파수 대역들에 있는 신호들의 재배열을 기초로 한다. 가령 신호, 로컬 또는 공간 기준의 편광에 따라 다른 기준들이 적용될 수 있다. 위성에서, 공간적 기준은 소정 주파수들을 제 1 스팟으로 다른 주파수들을 제 2 스팟으로 복귀시키는데 사용될 수 있다.

운영자(A)에 속하는 주파수들이 안테나에서 기지국으로 또는 그 반대로 보내지는 도 1에 도시된 WRRH 시스템에서, 본원의 방법은 도 3을 참조로 설명되는 바와 같이 2번 사용된다.

업링크(15, 30, 31)시, 가령 주파수 부대역(F₁,_N,1, F₁,_1,3, F_1,1,1)에서 각각 안테나(5, 20, 35)에 의해 포착된 운영자의 신호들은 주파수 부대역(F_2,N,1, F_2,1,3, F_2,1,1)에서 각각 무선연결의 링크들(6, 10, 36)에 보내지도록 제 1 변환(59a)에 의해 구성, 필터 및 공간적으로 최적화된다. 그런 후 무선 송신국(7)에서 주파수 부대역(F_3,N,1, F_3,1,3)의 신호들을 복원하고 무선 송신국(7)에서 주파수 부대역(F_3,1,1)의 신호들을 주파수 세트{F₃}로 복원시키기 위해 제 2 변환(59b)이 주파수 부대역(F_2,N,1, F_2,1,3, F_2,1,1)에서 각각 무선연결의 링크들(6, 10, 36)에 보내진 신호들에 적용된다. 주파수 세트{F₃}는 또한 원래 세트와 동일한 세트일 수 있으므로, 한 주파수 세트가 또 다른 더 작은 세트내에 보내지게 한다.

다운링크(16,38,39)에서, 안테나(5, 35)에 의해 방사된 운영자의 신호들은 예컨대 주파수 부대역(F_1,N,k, F_1,N, _Ns, F_1,1,2) 각각에서 무선 송신국(7,37)에 의해 송신된다. 전송된 신호들은 주파수 부대역(F_2,N,k, F_2,N,Ns, F_2,1,2)에서 각각 무선연결의 링크들(14, 19, 34)에 보내지도록 제 1 변환(59a)에 의해 구성되고 필터되며 스펙트럼적으로 최적화된다. 그런 후, 제 2 변환(59b)이 각각 주파수 부대역(F_2,N,k, F_2,N,Ns, F_2,1,2)에 무선연결의 링크들(14, 19, 34)에 보내진 신호들에 적용되어 주파수 세트{F₃}로 안테나(5)에서는 주파수 부대역(F_3,N,k)에 있는 신호들을 그리고 안테나(35)에서는 주파수 부대역(F_3,N,Ns, F_3,1,2)에 있는 신호들을 복원한다. 여기서 다시, 주파수 세트{F₃}는 또한 원래 세트와 동일한 세트 {F₁}일 수 있으므로, 한 주파수 세트가 또 다른 더 작은 세트내에 보내지게 한다.

도 4는 본 발명에 따른 방법 단계들을 도시한 것이다. 운영자 A에 할당된 주파수 대역들은 지수(j)를 1로 설정한 제 1 주파수 대역을 가리키는 초기단계(100)의 1회 실행과 단계(104)의 제어하에 1 내지 N 사이에 구성된 j와는 다른 값을 각각 가리키는 단계(103)의 다수의 바람직한 병행실행들이 고려된다. 고려되는 각 주파수 대역에서, 운영자에게 할당되고/되거나 운영자가 사용하는 주파수 부대역(F_1,j,k)은 제 1 주파수 대역에 대한 초기단계(100)의 실행과, 선택이 수행되는 주파수 대역에 Ns개의 값을 적용하는 단계(102)의 제어하에서 각 주파수 대역에 고유한 1 내지 Ns 사이로 구성된 k와는 다른 값을 각각 가리키는 단계(101)의 다수의 바람직한 병행실행들에 의해 선택된다.

단계(106)에서 관찰된 하한 Inf(F_1,j,k)과 단계(109)에서 관찰된 각 선택된 주파수 부대역(F_1,j,k)의 상한 Sup(F_1,j,k)으로 구성된 주파수들(f)이 주파수(f)에서 신호(S(f))를 취하고 상기 신호를 단계(107)에서 주파수(f+Δf)로 전환하도록 단계(108)를 지나게 된다.

도 4에 도시된 구현에서, 주파수 전환값(Δf)은 단계(110)에서 선택된 주파수 대역의 주파수들 모두에 대해 결정된다.

도 5에 도시된 구현에서, 주파수 전환값(Δf)은 단계(111)에서 선택된 주파수 대역의 주파수 세트의 다른 주파수들과 다르게 결정된다.

단계(110)에서 주파수 전환(Δf) 결정은 도 6에 도시된 단계들(200에서 205)로 도시되어 있다.

유입한 주파수 부대역들의 하나 또는 여러 세트들 {F_2,p,q}, {F_2,m,n}은 가령 주파수 하한 Inf({F_2,p,q}), Inf({F_2,m,n})에 의해 사전에 정의된다. 단계(200)에서, 주파수 부대역의 단계들은 세트의 하한값 Inf({F_2,p,q}), Inf({F_2,m,n})과 같은 상한값 Sup({F_2,p,q}), Sup({F_2,m,n})을 위치시킴으로써 공집합으로 초기화된다.

단계(110)에 의해 촉발된 단계(201)의 실행시 한 주파수 부대역(F_1,j,k)으로부터 각각 필요한 주파수 전환값(Δf)에 대해, 단계(205)는 주파수 전환값(Δf)을 발생한다. 단계(201) 내지 단계(205) 사이에, 하나 이상의 단계들이 주파수 전환값(f)을 적용될 수 있는 주파수 부대역(F_1,j,k)에 관련시키는 규칙을 실행한다.

가령, 단계(202)는 유입 세트(F_2,m,n)를 선택된 부대역 세트에 고유하거나, 가령 신호들의 송신기 또는 수신기에 기확립된 논리 기준, 허여된 데이터 속도, 통신 프로토콜, 컨텐츠 의미체계 등에 따라 다른 주파수 부대역(F_1,j,k)에 할당하는데 있어 구성 규칙을 실행한다.

가령, 단계(203)는 주파수 부대역의 하한 Inf(F_1,j,k)을 전환하는데 있어 최적화 규칙을 실행하여 안전지역과 별개로 하한을 상한 Sup({F_2,m,n})으로 맵핑시킨다.

그런 후, 단계(203)와 관련된 단계(204)는 세트 {F_2,m,n}로 전환된 부대역(F_1,j,k)의 추가를 고려하기 위해 상한 Sup({F_2,m,n})을 업데이트시킨다.

단계(111)에서 주파수 전환(Δf)의 결정은 도 7에 도시된 단계들(210 내지 215)로 도시되어 있다.

유입 주파수 부대역({F_2,p,q}), {F_2,m,n}) 중 하나 이상의 세트들은 본 명세서에서 가령 주파수 하한Inf({F_2,p,q}), Inf({F_2,m,n})으로 앞서 정의되었다. 단계(210)에서, 주파수 부대역 세트들은 세트의 하한값(Inf({F_2,p,q}), Inf({F_2,m,n}))과 같은 상한값(Sup({F_2,p,q}), Sup({F_2,m,n}))을 위치시킴으로서 공집합으로 초기화된다.

단계(111)에 의해 촉발된 단계(211)의 실행시 한 주파수 부대역(F_1,j,k)으로부터 각각 필요한 주파수 전환값(Δf)에 대해, 단계(215)는 주파수 전환값(Δf)을 발생한다. 단계(211 내지 215)에서, 하나 이상의 단계들은 각각 주파수 전환값(Δf)을 적용가능한 주파수 부대역(F_1,j,k)의 세그먼트(Seg(F_1,j,k))와 관련시키는 규칙을 실행한다.

예컨대, 단계(212)는 세그먼트들 모두 또는 심지어 선택된 부대역들에 고유하거나, 가령 신호들의 송신기 또는 수신기에 기확립된 논리 기준, 허여된 데이터 속도, 통신 프로토콜, 컨텐츠 의미체계 등에 따라 다른 세그먼트Seg(F_1,j,k)에 유입 세트{F_2,m,n}를 할당하는데 있어 구성 규칙을 실행한다.

가령, 단계(213)는 주파수 세그먼트Seg(F_1,j,k)의 하한Inf(Seg(F_1,j,k))을 전환하는데 있어 최적화 규칙을 실행하여 안전지역과 별개로 하한을 상한 Sup({F_2,m,n})으로 맵핑시킨다.

그런 후, 단계(213)와 관련된 단계(214)는 세트 {F_2,m,n}로 전환된 세그먼트 Seg(F_1,j,k)의 추가를 고려하기 위해 상한 Sup({F_2,m,n})을 업데이트시킨다.

기술된 단계들은 실시간 또는 은닉 시간으로 빠짐없이 실행될 수 있다.

도 8은 본 발명의 방법을 구현하는데 유용한 매트릭스(60)를 도시한 것이다.

매트릭스(60)의 각 행은 세트{F₁}로 입력 주파수 부대역(F_1,j,k) 전용이다. 매트릭스(60)의 각 열은 세트{F₂}로 출력 주파수 부대역(F_2,m,n) 전용이다.

한 행 및 한 열의 교차에서, 값(1)은 주파수 부대역의 전체 폭을 커버하는 세그먼트가 옮겨진 것을 의미한다. 0 내지 1로 구성된 값은 주파수 부대역의 폭의 일부를 커버하는 세그먼트만이 전환되는 것을 의미한다. 가령, 0,2 값은 주파수 부대역 폭의 20%를 커버하는 세그먼트만이 전환되는 것을 의미한다.

도 8로부터, 주파수 세트{F₁}의 어떤 세그먼트가 주파수 세트{F₂}의 어떤 세그먼트에 의해 수행되는 것이 명백하다.

가령, 주파수 부대역(F_1,1,1)의 전체 폭을 커버하는 세그먼트는 전체적으로 주파수 부대역(F_2,1,1)의 세그먼트에 수행된다.

주파수 부대역에서, 신호들의 일부만이 아마 순간(t)에 사용될 수 있다. 주파수 세트{F₂}에서 주파수 스펙트럼을 가능한 한 정교하게 최적화하기 위해, 요구되는 부대역의 세그먼트(들)만 처리될 것이다. 1보다 더 작은 값을 구성, 선택, 및 최적화 매트릭스(60)에 도입함으로써, 실제 사용된 신호들의 출력 스펙트럼에 저장이 최적화될 수 있다.

가령, 주파수 부대역(F_1,N,1)의 20%를 커버하는 세그먼트는 주파수 부대역(F_2,N,1)의 세그먼트상에 수행된다.

따라서, 주파수 부대역(F_2,N,1)은 주파수 세트{F₂}의 많은 세그먼트들로 수행될 여러 세그먼트들로 나누어질 수 있다.

본 출원인은 하나 이상의 제 1 주파수 대역에 수신된 전자기 신호들을 전송하기 위해 하기의 단계들을 수행함으로써 신호들에 변환(59)을 적용하는 방법을 기술하였다:

- 상기 제 1 주파수 대역(들)의 제 1 주파수 부대역 세트{F_1,1,k}를 형성하는 제 1 주파수 부대역을 선택하는 단계;

- 구성 규칙에 따라, 상기 제 1 세트를 이루는 각각의 제 1 주파수 대역(F_1,1,k, F_1,1,2, F_1,1,3, F_1,1,4 )과 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 이루는 주파수 부대역(F_2,1,k, F_2,1,2, F_2,1,3, F_2,1,4)의 하나 이상의 제 2 세트 {F_2,p,q}, {F_2,m,n}를 연관시키는 단계; 및

- 최적화 규칙에 따라, 제 1 주파수 부대역에 수신된 신호들을 제 2 주파수 대역(들)에 전송된 신호들로 전치하기 위해 주파수 전환을 결정하는 단계.

본 발명의 방법은 프로세서의 클록 주파수와 호환될 수 있는 주파수 대역들내 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해 실행될 수 있는 펌웨어에 의해 소프트웨어로 실행될 수 있다.

본 발명의 방법은 또한 가령 간단한 주파수 평면을 위해 필터, 스위치, 믹서 등과 같은 아날로그 구성요소들을 이용한 하드웨어 디바이스들에 의해 실행될 수 있다.

간단하거나 복잡한 주파수 평면들에 대해, 다양한 전자 구성요소들을 아날로그/디지털 컨버터(ADC)와 디지털/아날로그 컨버터(DAC) 다음에 디지털 다운컨버터(DDC), 수치제어발진기(NCO), 그런 다음 차례로 디지털 필터에 이어 디지털 업컨버터(DUC) 및 다시 NCOs를 포함한 체인들에 결합시킴으로써 디지털 아키텍쳐가 만들어질 수 있다. 실행은 전용 구성요소들 또는 기능들이 요망 및/또는 비요망 세그먼트들이 필터 및/또는 전환되게 하는 FPGA(Field Programmable Gate Arrays), DSPs 또는 주문형 반도체(ASIC, Application-Specific Integrated Circuits)로 행해질 수 있다.

아날로그 및 디지털 방안들은 결합될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 디바이스의 가능한 프로그램을 도시한 것이다.

인터페이스(70,80)는 대역{F_1,j,1}에서 대역{F_1,J,N}까지 N개 주파수 대역{F_1,j,k} 각각에 동조된다.

도 9에 도시된 예에서, 제 1 주파수 대역{F_1,j,1}, {F_1,j,N}에 수신된 전자기 신호들을 전송하기 위한 장치는 인터페이스 모듈(70)의 하류에 제 1 주파수 부대역 세그먼트에 필터의 통과대역을 겹치기 위해 기설정된 통과대역 또는 통과대역 어댑터(74,76)에 의해 조절될 수 있는 통과대역을 각각 갖는 필터열(64,66) 및 인터페이스 모듈(80)의 하류에 필터의 통과대역을 또 다른 제 1 주파수 부대역 세그먼트에 겹치기 위해 기설정된 통과대역 또는 통과대역 어댑터(95)에 의해 조절될 수 있는 통과대역을 각각 갖는 필터열(82)을 구비한다. 가변 필터들은 디지털 필터들 또는 스위치가 달린 아날로그 필터바들에 의해 구현될 수 있다.

통과대역 어댑터(74, 76, 95)는 가령 미도시된 감시 컴퓨터에서 실행된 방법 단계(212)로 시작해 파라미터화 될 수 있다.

인터페이스 모듈(70, 80)과 각 필터(64, 66, 85)의 입력 간에 배열된 제 1 주파수 컨버터(61, 63, 82)는 제 1 주파수 대역의 제 1 부대역(F_1,j,k)을 관련된 필터의 통과대역과 교차시키는 크기로 된다. 주파수 컨버터는 변환 후 부대역(F_1,j,k)이 필터의 통과대역으로 맵핑되도록 주파수 변경을 수행하기 위해 아날로그 믹서 또는 NCO에 의해 구현된다. 여기서 다시, 주파수 변환 또는 전환은 고려가 필요한 신호들이 수신되는 제 1 주파수 부대역과 관련된 필터의 통과대역을 교차하도록 입력 세트포인트 발생기(71, 73, 92)에 의해 기설정되거나 조절될 수 있다.

입력 세트포인트 발생기(71, 73, 92)는 예컨대 감시 컴퓨터에서 실행된 방법 단계들(100 및 101)로 시작해 파라미터화 될 수 있다.

제 1 세트포인트 발생기에 의해 컨트롤되거나 되지 않는 제 1 컨버터들은 통과대역 어댑터에 의해 컨트롤되거나 되지 않는 필터들과 결합함으로써 주파수 부대역을 선택하기 위한 수단들이다.

각 필터(64, 66, 85)의 출력시, 제 2 주파수 컨버터(67, 69, 88)는 관련된 필터의 통과대역을 제 2 주파수 대역의 제 2 부대역({F_2,p,q}, {F_2,m,n})으로 가져오기 위한 크기로 된다.

주파수 컨버터는 변환 후 부대역(F_1,j,k)이 제 1 필터 출력의 제 2 주파수 세트의 부대역에 맵핑되도록 주파수 변경을 하기 위한 아날로그 믹서 또는 NCO에 의해 구현된다. 여기서 다시, 주파수 변환 또는 전환은 제 2 주파수 세트의 적어도 하나의 다른 주파수 부대역과 관련된 필터 출력시 얻은 제 2 주파수 부대역을 해제하기 위해 출력 세트포인트 발생기(77, 79, 98)에 의해 기설정되거나 조절될 수 있다.

출력 세트포인트 발생기(77, 79, 98)는 가령 감시 컴퓨터에 실행된 방법 단계들(203 또는 213)로 시작해 파라미터화 될 수 있다.

제 2 세트포인트 발생기에 의해 컨트롤되거나 되지 않는 제 2 컨버터들은 통과대역 어댑터에 의해 컨트롤되거나 되지 않는 필터들과 결합함으로써 제 2 주파수 부대역을 제 1 주파수 부대역과 연결시키고 수신된 신호의 전치를 고려해 주파수를 전환하기 위한 수단들이다.

그런 후 합산 및 라우팅 모듈(90)은 제 2 컨버터의 출력시 신호들을, 예컨대 각각 제 2 세트{F₂}의 주파수 대역 또는 신호들을 전송하기 위한 매체에 전용인 인터페이스 모듈(56, 57)로 보낸다.

가령, 상술한 장치가 WRRH 시스템의 유닛(42 또는 43)에 설치될 경우, 모듈(56)은 무선링크(52 또는 51)에 전용되고, 모듈(57)은 무선링크(46 또는 47)에 전용된다.

가령, 상술한 장치가 WRRH 시스템의 유닛(13 또는 32)에 설치될 경우, 모듈(56)은 무선링크(14 또는 10)에 전용되고, 모듈(57)은 무선링크(19 또는 36)에 전용된다.

유닛(12, 13, 32, 33)에 설치된 각 장치의 모듈(90)은 바람직하게는 감시 컴퓨터에 의해 관리된다.

본 명세서에 상술한 바와 같이, 본원의 방법은 장치와 똑같이 가역적일 수 있다.

신호들이 인터페이스 모듈(56, 57)로부터 수신되는 역(逆) 합산 및 라우팅 모듈(90)은 가령 각각 제 2 세트{F₂}의 통과대역 전용이고, 모듈(70, 80)에 대해서는 제 1 세트{F₁}의 통과대역 전용이며, 수신된 신호들이 재전송된다.

가령, 상술한 장치가 WRRH 시스템의 유닛(42 또는 43)에 설치될 경우, 모듈(56)은 가령 GSM에 대해서는 무선링크(51 또는 52)에 전용되고, 모듈(57)은 UMTS에 대해서는 무선링크(44 또는 46)에 전용된다. 유닛(42)에 설치된 장치에서, 주파수 대역 {F_2,p,q}에서 모듈(56)에 의한 링크(51)시 수신된 신호들은 GSM의 무선주파수 대역에 동조되는 모듈(70)로 보내진다. 주파수 대역 {F_2,m,n}에서 모듈(57)에 의해 링크(44)상에 수신된 신호들이 UMTS 무선주파수 대역에 동조된 모듈(80)로 향해 보내진다.

가령, 상술한 장치가 WRRH 시스템의 유닛(32)에 설치될 경우, 모듈(56)은 유닛(13)과의 무선통신링크(19)에 전용되고 모듈(57)은 유닛(33)과의 무선통신링크(34)에 전용된다. 주파수 대역 {F_2,p,q}에서 모듈(56)에 의한 링크(19)시 수신된 신호들에서 나온 신호들은 가령 안테나(5)로부터 안테나(35)로 핸드오버 단계에서 모바일 단말기(1)용이며, 그런 후 신호들은 모바일 단말기(1)에 할당될 수 있는 부대역(F_1,1,k)을 포함한 무선주파수 대역에 동조되는 모듈(70)로 보내진다. 주파수 대역 {F_2,m,n}에서 모듈(57)에 의한 링크(34)시 수신된 신호들에서 나온 신호들은 가령 안테나(35)에 의해 커버되는 모바일 단말기(3)를 포함한다; 신호들은 모바일 단말기(3)와 함께 통신 무선주파수 대역에 동조되는 모듈(80)로 보내진다.

당업자는 가령 매크로-다이버시티 관리를 위해 다른 가능한 적용을 쉽게 추론할 것이다.

도 9에 도시된 예에서, 주파수 대역 {F_2,p,q}, {F_2,m,n}에 수신된 전자기 신호들을 전송하기 위한 장치는 필터의 통과대역을 입력 주파수 부대역 세그먼트에 겹치기 위해 기설정된 통과대역 또는 통과대역 어댑터(75, 94, 96)에 의해 조절될 수 있는 통과대역을 각각 갖는 필터열(65, 84, 86)을 모듈(90) 하류에 구비한다. 가변 필터들이 디지털 필터 또는 스위치를 갖는 아날로그 필터바들에 의해 구현될 수 있다.

통과대역 어댑터(75, 94, 96)는 가령 미도시된 감시 컴퓨터에서 실행된 방법의 단계(212)로 시작해 파라미터화될 수 있다.

모듈(90) 및 각 필터(65, 84, 86)의 입력 사이에 배열된 제 1 주파수 컨버터(68, 87, 89)는 제 1 주파수 대역의 제 1 부대역(F_2,m,n)을 관련된 필터의 통과대역과 교차하기 위한 크기로 된다. 주파수 컨버터는 변환 후 부대역(F_2,m,n)이 필터의 통과대역으로 맵핑되도록 주파수 변경을 수행하기 위해 아날로그 믹서 또는 NCO에 의해 구현된다. 여기서 다시, 주파수 변환 또는 전환은 고려가 필요한 신호들이 수신되는 제 1 주파수 부대역과 관련된 필터의 통과대역을 교차하도록 입력 세트포인트 발생기(78, 87, 99)에 의해 기설정되거나 조절될 수 있다.

입력 세트포인트 발생기(78, 87, 99)는 예컨대 감시 컴퓨터에서 실행된 방법 단계들(100 및 101)로 시작해 파라미터화 될 수 있다.

각 필터(65, 84, 86)의 출력시, 제 2 주파수 컨버터(62, 81, 83)는 관련된 필터의 통과대역을 제 2 주파수 대역의 제 2 부대역({F_1,1,k}, {F_1,N,k})으로 가져오기 위한 크기로 된다.

주파수 컨버터는 변환 후 부대역(F_2,m,n)이 필터 출력의 제 2 주파수 세트의 부대역에 맵핑되도록 주파수 변경을 하기 위한 아날로그 믹서 또는 NCO에 의해 구현된다. 여기서 다시, 주파수 변환 또는 전환은 제 2 주파수 세트의 적어도 하나의 다른 주파수 부대역과 관련된 필터 출력시 얻은 제 2 주파수 부대역을 해제하기 위해 출력 세트포인트 발생기(72, 91, 93)에 의해 기설정되거나 조절될 수 있다.

출력 세트포인트 발생기(72, 91, 93)는 가령 감시 컴퓨터에 실행된 방법 단계들(203 또는 213)로 시작해 파라미터화 될 수 있다.

도 9에서, 컨버터(62 및 63), (68 및 69) 또는 컨버터(81 및 82), (87 및 88) 사이에 점선은 여러 업링크들 또는 다운링크들이 가능한 것을 나타낸다. 도 2의 도면은 간단히 여러 예들 중 하나이다. 도시된 장치는 또한 하방 화살표만 포함할 수 있다.

스펙트럼 구성은 정적, 재구성가능, 또는 동적일 수 있다. 동적 응답은 다른 파라미터들, 가령 서비스 품질(QoS), 스펙트럼 이용, 간섭, 스펙트럼 이용 규칙, 네트워크 발달, 스펙트럼 변경 등에 따를 수 있다. 시스템은 또한 가령 자동 자기재구성을 허용하며 충돌 또는 포화의 자체검출 방법들을 포함할 수 있다.

당업자는 단지 한 분야, 한 운영자 시나리오에 설명된 원리 및 수단들이 또한 여러 분야 및/또는 여러 운영자 적용들에도 적용될 수 있도록 쉽게 적용될 수 있음을 알 것이다. 비제한적인 예로써, 가령 제 1 운영자(A)가 그런 후 제 2 운영자(B)가, 그 다음 제 3 운영자(C) 등등 여러 운영자들이 주파수 부대역을 선택 수신하는 단계가 행해질 수 있다.

당업자는 단지 상술된 원리 및 수단들이 가령 무선링크의 경우 RRH(Remote Radio Head) 또는 ODU(Outdoor Radio Unit) 모듈이 동축 링크 또는 광섬유 대신 무선링크로 사용될 수 있는 경우 다른 응용들에도 쉽게 적용될 수 있음을 알 것이다. 상기 원리는 가령 광섬유 기술을 통해 무선으로 광파장(λi) 세트에도 또한 적용될 수 있다.

Claims

하나 이상의 제 1 주파수 대역들에 수신된 전자기 신호들을 전송하는 방법으로서,
상기 제 1 주파수 대역(들)의 제 1 주파수 부대역 세트({F_1,j,k})를 이루는 제 1 주파수 부대역을 선택하는 단계(100, 101, 103)와,
구성 규칙에 따라, 상기 제 1 세트를 이루는 각각의 제 1 주파수 부대역과 하나 이상의 제 2 주파수 대역을 이루는 하나 이상의 제 2 주파수 부대역({F_2,m,n}) 을 연관시키는 단계(202, 212)와,
최적화 규칙에 따라, 제 1 주파수 부대역들에 수신된 신호들을 제 2 주파수 대역(들)에 전송된 신호들로 옮기도록 주파수 전환(Δf)을 결정하는 단계(203, 213)를 포함하는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택은 고려가 필요한 전자기 신호들이 수신되는 주파수 대역에만 적용되는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
구성 규칙은 제 2 주파수 부대역을 제 1 주파수 부대역의 모두 또는 일부를커버하는 세그먼트와 연결시키는 규칙을 포함하는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
최적화 규칙은 상기 규칙의 적어도 하나의 다른 주파수 부대역에 인접한 제 2 주파수 부대역 세트({F_2,m,n})를 형성하기 위한 규칙을 포함하는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
이동통신 네트워크에 이용되는 것을 특징으로 하는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
신호들이 무선연결을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
신호들이 광섬유를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 전자기 신호들을 전송하는 방법.
하나 이상의 제 1 주파수 대역에 수신된 전자기 신호들을 전송하는 장치로서,
- 통과대역을 각각 갖는 필터열(64, 66, 85)과,
- 각 필터(64, 66, 85)의 입력에서, 제 1 주파수 대역의 제 1 부대역을 관련된 필터의 통과대역과 교차시키는 제 1 주파수 컨버터(61, 63, 82)와,
- 각 필터(64, 66, 85)의 출력에서, 관련된 필터의 통과대역을 제 2 주파수 대역의 제 2 부대역에 가져오는 제 2 주파수 컨버터(67, 69, 88)를 구비하는 전자기 신호들을 전송하는 장치.
제 8 항에 있어서,
각 제 1 주파수 컨버터(61, 63, 82)는 관련된 필터의 통과대역을 필요한 신호들이 수신되는 제 1 주파수 부대역과 교차시키기 위해 입력 세트포인트 발생기(71, 73, 92)에 의해 컨트롤되는 전자기 신호들을 전송하는 장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
각 필터(64, 66, 85)는 필터의 통과대역을 제 1 주파수 부대역 세그먼트에 겹치기 위해 통과대역 어댑터(74, 76, 95)에 의해 컨트롤되는 전자기 신호들을 전송하는 장치.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
각 제 2 주파수 컨버터(67, 69, 88)는 제 2 주파수 세트 중 적어도 하나의 다른 주파수 부대역에 인접한 필터 출력에서 얻은 제 2 주파수 부대역을 해제하기 위해 출력 세트포인트 발생기(77, 79, 98)에 의해 컨트롤되는 전자기 신호들을 전송하는 장치.