特許 5852263 ロングタームエボリューションシステムで中継器の送信電力を調節する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5852263

(24)【登録日】2015年12月11日

(45)【発行日】2016年2月3日

(54)【発明の名称】ロングタームエボリューションシステムで中継器の送信電力を調節する装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 52/18 20090101AFI20160114BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20160114BHJP

【ＦＩ】

   H04W52/18

   H04W16/26

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-544669(P2014-544669)

(86)(22)【出願日】2012年11月30日

(65)【公表番号】特表2015-500586(P2015-500586A)

(43)【公表日】2015年1月5日

(86)【国際出願番号】KR2012010272

(87)【国際公開番号】WO2013081403

(87)【国際公開日】20130606

【審査請求日】2014年7月21日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0127594

(32)【優先日】2011年12月1日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】511306217

【氏名又は名称】ソリッド テクノロジーズ インク

【氏名又は名称原語表記】ＳＯＬＩＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒュンチェ

(72)【発明者】

【氏名】キム，チョンファン

(72)【発明者】

【氏名】リ，ジュンヒョ

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−７１６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２４３１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２８５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１５１７７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＴＥ（ＬＯＮＧ ＴＥＲＭ ＥＶＯＬＵＴＩＯＮ）システムで中継器の送信電力を調節する装置において、
前記中継器のＩＦ／ＲＦ受信機を通じて受信された受信信号のシンク信号を検出するシンク信号検出器と；
前記シンク信号検出器を通じて検出したシンク信号の電力サイズを測定するシンク信号電力測定器と；
前記シンク信号電力測定器を通じて測定したシンク信号の電力サイズに基づいて前記中継器のカバレッジを一定に維持するための前記中継器の増幅器利得を算定し、算定された利得によって前記中継器の増幅器を制御する増幅制御機と；を含むこと、
前記中継器は、前記シンク信号検出器及び前記シンク信号電力測定器と前記増幅制御機及び前記増幅器と電気的に連結されるように提供され；
前記シンク信号検出器は、
前記ＩＦ／ＲＦ受信機を通じて受信された受信信号を前記シンク信号の帯域幅サイズの低域通過フィルタ（ＬＰＦ）に通過させ、通過した信号で前記シンク信号のタイミングを推定することによって、前記シンク信号を検出すること、
前記中継器は、前記シンク信号検出器及び前記シンク信号電力測定器と前記増幅制御機及び前記増幅器と電気的に連結されるように提供され；
前記シンク信号電力測定器は、
前記低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通過したシンク信号のタイミング部分の平均電力を求め、求められた平均電力サイズを前記シンク信号の電力サイズとして算定することを特徴とするＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置。

【請求項2】

前記中継器は、前記シンク信号検出器及び前記シンク信号電力測定器と前記増幅制御機及び前記増幅器と電気的に連結されるように提供され；
前記シンク信号検出器は、前記シンク信号に含まれるＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）またはＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）のタイミング推定を通じて前記シンク信号を検出することを特徴とする請求項１に記載のＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置。

【請求項3】

前記中継器は、前記シンク信号検出器及び前記シンク信号電力測定器と前記増幅制御機及び前記増幅器と電気的に連結されるように提供され；
前記シンク信号検出器の前記ＰＳＳまたは前記ＳＳＳは、受信信号であるＬＴＥ信号の１つのフレーム内で所定の時間ごとに繰り返されて出るものであることを特徴とする請求項２に記載のＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置。

【請求項4】

前記増幅制御機は、前記算定されたシンク信号の電力サイズ（平均電力）と前記中継器のカバレッジを決定する所定のターゲット電力に基づいて前記増幅器の利得を調節することを特徴とする請求項１に記載のＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置。

【請求項5】

前記シンク信号検出器が受信する受信信号は、前記中継器のＩＦ／ＲＦ受信機を通じて受信された受信信号をデジタル信号に変換した信号であることを特徴とする請求項１に記載のＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置。

【請求項6】

前記ＬＴＥ信号は、１つ以上の信号を含み、
前記シンク信号検出器は、前記１つ以上のＬＴＥ信号それぞれを受信するように１つ以上設けられた前記中継器のＩＦ／ＲＦ受信機の各信号を全部受信し、
前記増幅制御機は、前記ＬＴＥ信号の個数に相当するように設けられた前記増幅器それぞれを制御することを特徴とする請求項３に記載のＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロングタームエボリューションシステム（以下、ＬＴＥシステムという）で中継器のカバレッジを柔軟に調節することができる装置に関する。

【背景技術】

【0002】

移動通信システムで基地局のカバレッジ（ＣＯＶＥＲＡＧＥ）を拡張するために有線または無線中継器を利用する。また、基地局から中継器に受信される信号の強さは、時間によって変わることができる。すなわち、サービスする通信端末機の数または伝送するトラフィックの量またはチャネルフェーディングによって基地局から中継器に受信される信号の強さは変わることができる。そして、一般的に中継器は、基地局から受けた信号強さに関係なく、一定の送信電力を伝送する。図１は、基地局と中継器及び端末機を含む一般的な移動通信システムを示している。

【0003】

中継器は、通信が可能な一定の範囲を有し、これをカバレッジ（ＣＯＶＥＲＡＧＥ）と言う。セルプランニング（ＣＥＬＬ ＰＬＡＮＮＩＮＧ）観点で中継器のカバレッジを一定に維持することは、非常に重要な事項である。すなわち、中継器のカバレッジが広くなる場合には、隣接するカバレッジ間の干渉によって通信品質が低下する問題点があり、カバレッジが細くなる場合には、サービスが不可能な領域が発生する問題点がある。図２に示されたように、中継器のカバレッジが所定の範囲内で（第１カバレッジと第２カバレッジとの間）変化することができる。図２は、中継器のカバレッジが変化することを示す概略図である。

【0004】

また、実際カバレッジを決定することは、信号の全体強さではなく、特定の信号（例えばパイロット信号）の強さによって決定される。したがって、中継器が一定の送信電力を維持しても、中継器カバレッジは、一定に維持されることができない問題点がある。

【0005】

すなわち、このような理由で中継器のカバレッジを一定に維持させるための方案が要求されている。

【0006】

このような問題点を解決するために提案された従来技術（韓国特許公開第１０−２００６−００８４７６１号公報）は、パイロット信号追跡を通じて中継器のカバレッジを調節することを技術的特徴としている。但し、このような従来技術は、ＣＤＭＡ信号のみに限って適用されるしかない問題点がある。すなわち、ＣＤＭＡ信号内には、パイロット信号がコードに区分されていて、中継器でパイロット信号の強さを検出することは大きい問題にならない。

【0007】

しかし、直交周波数分割多重技術、すなわちＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムでは、パイロットが時間／周波数上に分散しているので、パイロット信号を検出するために高い複雑度が要求される。図３は、ＯＦＤＭシステムでのパイロット構造を示すグラフである。図３に示されたグラフは、横軸が時間であり、縦軸が周波数であり、Ｒ０がパイロット信号である。

【0008】

すなわち、従来技術に比べてＯＦＤＭ基盤システムであるＬＴＥの場合には、パイロット信号の役目を行うｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌの周波数領域位置がサブフレームナンバーと基地局ＩＤによって変わるので、パイロット（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）の位置を調べるための追加的な装置が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の一側面によれば、ロングタームエボリューションシステム（以下、ＬＴＥシステムという）で中継器のカバレッジを柔軟に調節することができる装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置は、ＬＴＥ（ＬＯＮＧ ＴＥＲＭ ＥＶＯＬＵＴＩＯＮ）システムで中継器の送信電力を調節する装置において、中継器のＩＦ／ＲＦ受信機を通じて受信された受信信号のシンク信号を検出するシンク信号検出器と；シンク信号検出器を通じて検出したシンク信号の電力サイズを測定するシンク信号電力測定器と；シンク信号電力測定器を通じて測定したシンク信号の電力サイズに基づいて中継器のカバレッジを一定に維持するための中継器の増幅器利得を算定し、算定された利得によって中継器の増幅器を制御する増幅制御機と；を含む。

【0011】

また、中継器は、シンク信号検出器及びシンク信号電力測定器と増幅制御機及び増幅器と電気的に連結されるように提供され；シンク信号検出器は、ＩＦ／ＲＦ受信機を通じて受信された受信信号をシンク信号帯域幅サイズの低域通過フィルタ（ＬＰＦ）に通過させ、通過した信号でシンク信号のタイミングを推定することによって、シンク信号を検出する。

【0012】

また、中継器は、シンク信号検出器及びシンク信号電力測定器と増幅制御機及び増幅器と電気的に連結されるように提供され；シンク信号検出器は、シンク信号に含まれるＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）またはＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）のタイミング推定を通じてシンク信号を検出する。

【0013】

また、中継器は、シンク信号検出器及びシンク信号電力測定器と増幅制御機及び増幅器と電気的に連結されるように提供され；シンク信号検出器のＰＳＳまたはＳＳＳは、受信信号であるＬＴＥ信号の１つのフレーム内で所定の時間ごとに繰り返されて出る。

【0014】

また、中継器は、シンク信号検出器及びシンク信号電力測定器と増幅制御機及び増幅器と電気的に連結されるように提供され；シンク信号電力測定器は、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を通過したシンク信号のタイミング部分の平均電力を求め、求められた平均電力サイズをシンク信号の電力サイズとして算定する。

【0015】

また、増幅制御機は、算定されたシンク信号の電力サイズ（平均電力）と中継器のカバレッジを決定する所定のターゲット電力に基づいて増幅器の利得を調節する。

【0016】

また、シンク信号検出器が受信する受信信号は、中継器のＩＦ／ＲＦ受信機を通じて受信された受信信号をデジタル信号に変換した信号である。

【0017】

また、ＬＴＥ信号は、１つ以上の信号を含み、シンク信号検出器は、１つ以上のＬＴＥ信号それぞれを受信するように１つ以上設けられた中継器のＩＦ／ＲＦ受信機の各信号を全部受信し、増幅制御機は、ＬＴＥ信号の個数に相当するように設けられた増幅器それぞれを制御する。

【発明の効果】

【0018】

本発明の一側面によれば、有線または無線中継器で中継器のカバレッジを効率的に調節することができる。

【0019】

また、従来技術に比べてＬＴＥシステムで低い複雑度で具現可能である。

【0020】

また、ｓｃａｌａｂｌｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈを支援するＬＴＥシステムに柔軟に適用されることができる。

【0021】

また、多重のＬＴＥ信号に対して信号増幅を通じて多重ＬＴＥ信号のカバレッジを効果的に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】基地局と中継器及び端末機を含む一般的な移動通信システムを示す概略図である。

【図2】中継器のカバレッジが変化することを示す概略図である。

【図3】ＯＦＤＭシステムでのパイロット構造を示すグラフだ。

【図4】ＬＴＥシステムのフレーム構造を示す概略図である。

【図5】本発明の一実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置を含む中継器を示す機能ブロック図である。

【図6】本発明の一実施例によるシンク信号検出器を通じてシンク信号タイミングを検出することを示す概略図である。

【図7】Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈを支援するＬＴＥシステムを示す概略図である。

【図8】本発明の他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置を含む中継器を示す機能ブロック図である。

【図9】本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置を含む中継器を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
まず、本発明の一実施例による中継器の送信電力を調節する装置は、ＬＴＥシステムで適用されるものなので、ＬＴＥシステムについて図４を参照して説明する。

【0024】

図４は、ＬＴＥシステムのフレーム構造を示す概略図である。
図４に示されたように、ＬＴＥシステムの１つのフレームは、１つ以上のＳｕｂ−ｆｒａｍｅを含む。また、Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅは、ＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）、ＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）、ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）またはＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌを少なくとも１つ以上含む。

【0025】

本発明の一実施例による中継器の送信電力を調節する装置は、ＬＴＥ信号内に存在するＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌのように基地局での送信電力が一定である信号を利用して中継器の送信電力を調節する。

【0026】

詳しくは、本発明の一実施例による中継器の送信電力を調節する装置は、ＬＴＥ信号のｆｒａｍｅ内で５ｍｓｅｃごとに繰り返されて出るＰＳＳまたはＳＳＳを利用して中継器の送信電力を調節する。

【0027】

次に、本発明の一実施例による中継器の送信電力を調節する装置について図５及び図６を通じて説明する。

【0028】

図５は、本発明の一実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置を含む中継器を示す機能ブロック図であり、図６は、本発明の一実施例によるシンク信号検出器を通じてシンク信号タイミングを検出することを示す概略図である。

【0029】

図５に示されたように、基地局から信号を受けて端末機などに再伝送する中継器１は、ＩＦ／ＲＦ受信機１０、ＦＡフィルタ３０、増幅器５０、ＩＦ／ＲＦ送信機７０及び中継器の送信電力を調節する装置１００を含む。

【0030】

また、本発明の一実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置１００は、シンク信号検出器１１０、シンク信号電力測定器１３０及び増幅制御機１５０を含む。

【0031】

シンク信号検出器１１０は、中継器１のＩＦ／ＲＦ受信機１０を通じて基地局（図示せず）から受信された受信信号（アナログ信号またはデジタル信号）のシンク信号を検出する。具体的に、シンク信号検出器１１０は、受信信号を所定の帯域幅を有する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）に通過させることによって、シンク信号を検出することができる。また、追加的に低域通過フィルタを通過したシンク信号のタイミングを検出することによって、シンク信号を検出することもできる。

【0032】

中継器１は、基地局で送信された信号をＩＦ／ＲＦ受信機１０を通じて受信し、受信された信号は、シンク信号検出器１１０に伝送され、図６に示されたように、シンク信号検出器１１０は、受信信号を検出しようとするシンク信号の帯域幅サイズの低域通過フィルタ（ＬＰＦ）に通過させてフィルタリングする。

【0033】

フィルタリングを通じて出た信号は、図６に示されたように、シンク信号の時間による電力を示す。ここで、時間によるシンク信号の電力が検出されるシンク信号と見られる。

【0034】

追加的に、シンク信号検出器１１０は、各シンク信号のタイミングを検出することができ、図６では、各シンク信号が５ｍｓｅｃ間隔をもって現われる。

【0035】

また、検出される各シンク信号は、図４で説明したＰＳＳ、ＳＳＳである。

【0036】

また、シンク信号検出器１１０は、低域通過フィルタ通過を通じて出たシンク信号のタイミングを検出することによって、シンク信号を検出し、大略的なシンク信号のタイミングを検出することだけでも、所望のシンク信号を検出することができる（すなわち、シンク信号のタイミングをラフ（ｒｏｕｇｈ）に推定する）。

【0037】

また、シンク信号電力測定器１３０は、シンク信号検出器１１０を通じて検出したシンク信号の電力サイズを測定する。すなわち、シンク信号電力測定器１３０は、シンク信号検出器１１０を通じて検出したシンク信号のタイミングに該当する部分に対してｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅを求め、平均電力を測定する。このように測定された平均電力のサイズは、中継器１のＩＦ／ＲＦ受信機１０を通じて受信された信号の平均電力サイズを示す。

【0038】

また、増幅制御機１５０は、シンク信号電力測定器１３０を通じて測定したシンク信号の（平均）電力サイズに基づいて中継器１のカバレッジを一定に維持するための中継器１の増幅器５０の利得を算定し、算定された利得によって中継器１の増幅器５０を制御する。

【0039】

ここで、増幅器５０の利得は、次の数式によって決定される。
ＧＲｅｐｅａｔｅｒ＝ＰＴ／ＰＭＡ
ＧＲｅｐｅａｔｅｒ：増幅器の利得、ＰＴ：ターゲット電力、ＰＭＡ：受信された信号の平均電力

【0040】

また、本発明の一実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置１００は、Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈを支援するＬＴＥシステムでも適用が可能である。

【0041】

ＬＴＥシステムは、規格内に多様なｂａｎｄｗｉｄｔｈを支援することができるように標準化されている。但し、信号帯域幅が他のＬＴＥシステムであるとしても、シンク信号は、同一の位置で所定の帯域幅を維持する。それで、本発明の一実施例による中継器の送信電力を調節する装置１００は、ＬＴＥシステムのｂａｎｄｗｉｄｔｈに関係なく、中継器の送信電力を調節することができる。

【0042】

図７に示されたように、帯域幅が多様なＬＴＥ信号に対してもＰＳＳ、ＳＳＳ、ＢＣＨを利用する中継器の送信電力を調節する装置１００は適用されることができる。図７は、Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈを支援するＬＴＥシステムを示す概略図である。

【0043】

また、本発明の実施例による中継器の送信電力を調節する装置１００は、図５に示されたものとは異なって、図８に示されたように、デジタルに変換された信号に対しても適用可能である。

【0044】

すなわち、本発明の他の実施例による中継器１は、Ａ／Ｄ変換器２０とＤ／Ａ変換器４０をさらに含み、中継器１のＩＦ／ＲＦ受信機１０を通じて受信された基地局信号がＡ／Ｄ変換器を通じてデジタル信号に変化した後、シンク信号検出器１１０に伝送される。図８は、本発明の他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置を含む中継器を示す機能ブロック図である。

【0045】

次に、本発明のさらに他の実施例による中継器の送信電力を調節する装置１００について図９に基づいて説明する。

【0046】

図９は、本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置を含む中継器を示す機能ブロック図である。

【0047】

本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置１００は、周波数領域で隣接するか、または離れている多重のＬＴＥ信号それぞれに対してシンク信号を検出し、電力を測定し、各増幅器の利得を制御することができる。すなわち、本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置１００は、多重のＬＴＥ信号それぞれに対して独立的な増幅利得を調節し、中継器１のカバレッジを所定の範囲に維持させることができる。

【0048】

図９に示されたように、ＬＴＥ信号は、１つ以上よりなり、中継器１は、１つ以上のＬＴＥ信号それぞれを受信するために、１つ以上のＩＦ／ＲＦ受信機１０−１、１０−２、１０−３、ＦＡフィルタ３０−１、３０−２、３０−３、増幅器５０−１、５０−２、５０−３、及びＩＦ／ＲＦ送信機７０−１、７０−２、７０−３を含む。

【0049】

また、本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥシステムで中継器の送信電力を調節する装置１００のシンク信号検出器１１０は、１つ以上のＩＦ／ＲＦ受信機１０−１、１０−２、１０−３それぞれから受信信号を伝送される。

【0050】

また、シンク信号電力測定器１３０は、シンク信号検出器１１０を通じて検出されたシンク信号の電力サイズを測定し、増幅制御機１５０に伝送する。

【0051】

また、増幅制御機１５０は、１つ以上の増幅器５０−１、５０−２、５０−３それぞれが所定の増幅利得を持って信号を増幅するように制御する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】