KR100784334B1 - Apparatus and method for handoff between neighboring two frequency allocation in cellular environments - Google Patents
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Abstract
주파수 재사용 계수가 N인 광대역 무선 시스템에서 인접한 두 주파수 대역을 공유하여 핸드오프 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 제 1 기지국과 통신 중, 제 2 기지국의 신호가 수신될 경우, 상기 제 1 기지국과 제 2 기지국의 주파수 대역이 인접한 지 확인하는 과정과, 상기 두 기지국의 주파수 대역이 인접할 경우, 상기 두 기지국의 신호의 세기를 측정하여 비교하는 과정과, 상기 제 1 기지국의 신호의 세기(PSs)가 상기 제 2 기지국의 세기(PSn)보다 작거나 같을 경우, 상기 제 1 기지국으로 핸드오프를 요청하는 과정과, 상기 핸드오프 요청에 따라 상기 두 기지국으로부터 동시에 부분 자원을 할당받아 상기 두 주파수 대역의 신호를 동시에 수신하는 과정을 포함하여, 상기 두 기지국 간 핸드오프 시 통화의 단절 없이 인접한 주파수를 사용하는 다른 기지국으로 핸드오프를 수행하고, 핑퐁 현상을 줄여 통화품질을 향상시킬 수 있다.An apparatus and method for sharing and handing off two adjacent frequency bands in a broadband wireless system having a frequency reuse factor of N. When communicating with a first base station, when a signal from a second base station is received, Checking whether the frequency bands of the second base station are adjacent to each other; and if the frequency bands of the two base stations are adjacent to each other, measuring and comparing the strengths of the signals of the two base stations; ) Is less than or equal to the strength PSn of the second base station, requesting handoff to the first base station, and receiving partial resources simultaneously from the two base stations according to the handoff request, the two frequency bands. Including the process of receiving the signal simultaneously, the handset between the two base stations to use the adjacent frequency without disconnection of the call It is possible to perform a handoff to another base station and improve the call quality by reducing the ping pong phenomenon.
대역슬라이딩(Band sliding), 주파수 공유, 핸드오프, 인접 주파수 대역 Band sliding, frequency sharing, handoff, adjacent frequency band
Description
도 1은 종래 기술에 따른 핸드오프를 수행하기 위한 절차를 도시하는 도면,1 is a diagram illustrating a procedure for performing a handoff according to the prior art;
도 2는 종래 기술에 따른 핸드오프를 수행하기 위한 구조를 도시하는 도면,2 illustrates a structure for performing a handoff according to the prior art;
도 3은 본 발명에 따른 인접한 주파수 대역을 갖는 두 기지국에서 동시에 데이터를 수신하는 구조를 도시하는 도면,3 is a diagram illustrating a structure for simultaneously receiving data from two base stations having adjacent frequency bands according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 단말이 인접한 두 주파수 대역을 동시에 수신하여 핸드오프할 수 있도록 하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,4 is a block diagram of a base station for allowing a terminal to simultaneously receive and handoff two adjacent frequency bands according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 대역 슬라이딩을 지원하기 위한 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,5 is a block diagram of a terminal for supporting band sliding according to the present invention;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프 시 이동통신단말기의 동작 절차를 도시하는 도면, 및6 is a diagram illustrating an operation procedure of a mobile communication terminal during handoff according to an embodiment of the present invention; and
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 시스템에서 핸드오프 절차를 도시하는 도면.7 is a diagram illustrating a handoff procedure in a broadband wireless system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 셀룰러 환경에서 인접한 두 주파수 대역 사이에서 핸드오프를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 주파수 재사용 계수가 N인 셀룰러 환경에서 두 기지국이 인접한 주파수 대역(Frequency Allocation : 이하, FA라 칭함)을 사용하는 경우, 상기 인접한 두 주파수 대역을 공유하여 두 인접한 기지국 사이에서 핸드오프하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for performing a handoff between two adjacent frequency bands in a cellular environment. In particular, two base stations are adjacent to a frequency band (Frequency Allocation: FA) in a cellular environment having a frequency reuse factor of N. ), An apparatus and a method for handoff between two adjacent base stations by sharing the two adjacent frequency bands.
상기 셀룰러시스템은 서비스 지역의 제한과 가입자 수용용량의 한계를 극복하기 위하여 제안된 개념으로 상기 서비스 지역을 여러 개의 작은 구역, 즉 셀로 나뉘어져 서로 충분히 멀리 떨어진 두 셀은 동일한 주파수 대역을 사용함으로써 공간적으로 주파수를 재사용할 수 있도록 한다. 따라서 공간적으로 분포하는 채널 수를 증가시켜 충분한 가입자를 확보할 수 있도록 하는 이동통신 방식이다.The cellular system is a concept proposed to overcome the limitation of the service area and the limitations of the subscriber capacity. The cellular system is divided into several small areas, that is, two cells that are sufficiently far from each other, so that they are spatially frequencyd by using the same frequency band. Make it reusable. Therefore, it is a mobile communication method to secure sufficient subscribers by increasing the number of spatially distributed channels.
상기 핸드오프는 상기 셀룰러시스템에서 통신을 수행하는 단말의 이동성을 보장하기 위하여 상기 단말이 통신을 수행하던 셀에서 다른 셀로 이동할 경우, 상기 연결된 호를 지속적으로 유지하기 위한 기술이다.The handoff is a technique for continually maintaining the connected call when the terminal moves from a cell in which the terminal communicates with another cell to ensure mobility of the terminal in the cellular system.
도 1은 종래 기술에 따른 핸드오프를 수행하는 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 단말이 소스 기지국과 인접 기지국들의 파일럿 신호 세기를 측정하여, 상기 측정된 결과를 상기 소스 기지국에 제공하여 핸드오프를 결정하는 MAHO(Mobile Assisted HandOff)방식을 설명한다. 여기서, 상기 소스 기지국은 상기 단말이 현재 통신하고 있는 기지국을 칭하며, 상기 인접 기지국은 상기 소스 기지국 주변에 위 치하며 상기 단말로 파일럿 신호를 전송하는 기지국을 칭한다.1 illustrates a procedure for performing a handoff according to the prior art. The following description describes a mobile assisted handoff (MAHO) method in which a terminal measures a pilot signal strength of a source base station and neighboring base stations, and provides the measured result to the source base station to determine handoff. Here, the source base station refers to a base station with which the terminal is currently communicating, and the adjacent base station refers to a base station located around the source base station and transmitting a pilot signal to the terminal.
상기 도 1은 참조하면, 먼저 단말은 101단계에서 상기 인접 기지국으로부터 고유 파일럿(unique pilot) 신호가 수신되는지 확인한다. 만일, 상기 인접 기지국으로부터 파일럿신호가 수신되면, 상기 단말은 103단계로 진행하여 상기 수신된 파일럿신호의 세기(PS)를 측정한다.Referring to FIG. 1, first, in
이후, 상기 단말은 105단계로 진행하여 상기 수신된 파일럿신호의 세기와 미리 정해진 기준 값을 비교한다. 상기 수신된 파일럿신호의 세기가 기준 값보다 작을 경우(PS < 기준 값), 상기 단말은 상기 101단계로 되돌아가 다른 인접 기지국으로부터 파일럿 신호가 수신되는지 확인한다.In
만일, 상기 수신된 파일럿신호의 세기가 기준 값보다 크거나 같으면(PS ≥ 기준 값), 상기 단말은 107단계로 진행하여 PSMM(Pilot Strength Measurement Message)메시지를 생성하여 상기 소스 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 PSMM 메시지는 상기 단말이 상기 소스 기지국으로 핸드오프가 필요함을 알리는 메시지이다. 또한, 상기 PSMM 메시지는 상기 수신된 파일럿신호의 세기가 기준 값을 넘는 인접기지국의 PN(Pseudo Noise) 옵셋(offset)과 상기 측정된 파일럿 신호의 세기를 포함한다. 이때, 상기 소스 기지국은 상기 수신된 파일럿신호의 세기와 기준 값을 비교한 결과와 상기 단말의 핸드오프요청에 따라 상기 인접 기지국으로 핸드오프를 결정하여 상기 단말에 상기 핸드오프 결정 메시지를 전송한다. If the strength of the received pilot signal is greater than or equal to a reference value (PS> reference value), the terminal proceeds to step 107 and generates a PSMM (Pilot Strength Measurement Message) message and transmits it to the source base station. Here, the PSMM message is a message indicating that the terminal needs to handoff to the source base station. In addition, the PSMM message includes a PN (Pseudo Noise) offset of an adjacent base station whose strength of the received pilot signal exceeds a reference value and the strength of the measured pilot signal. At this time, the source base station determines the handoff to the neighboring base station according to the result of comparing the received pilot signal strength and the reference value and the handoff request of the terminal and transmits the handoff decision message to the terminal.
이후, 상기 핸드오프 결정 메시지를 수신하면, 상기 단말은 109단계로 진행하여 상기 인접 기지국으로 핸드오프를 수행한 후, 상기 단말은 본 알고리즘을 종 료한다. Thereafter, upon receiving the handoff determination message, the terminal proceeds to step 109 to perform a handoff to the neighbor base station, and the terminal terminates the present algorithm.
도 2는 종래 기술에 따른 핸드오프를 수행하는 구조를 도시하고 있다. 이하 설명은 상기 도 1의 단말의 핸드오프 시 사용되는 주파수 대역의 변화를 나타내고 있다.2 illustrates a structure for performing a handoff according to the prior art. The following description shows the change of the frequency band used in the handoff of the terminal of FIG.
상기 도 2를 참조하면, 상기 FA1(211) 주파수 대역을 사용하는 기지국 1(201)과 통신 중인 단말(203)은 상기 기지국 1(201)과 동일한 FA1(213) 주파수 대역을 사용한다. 이후, 상기 단말(203)이 상기 기지국 2(205)의 파일럿 신호가 수신되면, 상기 도 1에 도시된 과정을 수행한다. 상기 도 1의 과정을 수행한 결과 상기 기지국 2(205)로 핸드오프를 수행하면, 상기 단말(203)은 상기 기지국 2(205)가 사용하는 주파수 대역인 FA2(215)에 따라 FA2(214)를 사용하게 된다.Referring to FIG. 2, the terminal 203 in communication with the base station 1 201 using the
상술한 바와 같이 주파수 재사용 계수가 N인 셀룰러 환경에서 다른 주파수 대역을 사용하는 기지국 사이에서 핸드오프를 수행할 경우, 상기 단말이 소스 기지국과 통신을 일시적으로 끊고 인접 기지국의 주파수 대역에 접속하여 통신을 사용하게 된다(Break and make process). 즉, 통화 채널을 끊고 새로운 통화 채널로 통화를 시도하므로 셀과 셀 사이의 전이점에서 일시적으로 통화의 단절이 발생하는 문제점이 있다.As described above, when a handoff is performed between base stations using different frequency bands in a cellular environment having a frequency reuse factor of N, the terminal temporarily stops communication with a source base station and accesses a frequency band of an adjacent base station to perform communication. Break and make process. That is, since the call channel is disconnected and a call is attempted with a new call channel, there is a problem that the call is temporarily disconnected at the transition point between the cell.
따라서, 본 발명의 목적은 셀룰러 환경에서 통화의 단절 현상 없이 핸드오프를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for performing a handoff in the cellular environment without disconnection of a call.
본 발명의 다른 목적은 주파수 재사용 계수가 N인 셀룰러 환경에서 인접한 주파수 대역을 갖는 두 기지국의 인접한 주파수 대역을 공유하여 통화의 단절 현상 없애기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for eliminating disconnection of a call by sharing adjacent frequency bands of two base stations having adjacent frequency bands in a cellular environment having a frequency reuse factor of N.
본 발명의 또 다른 목적은 주파수 재사용 계수가 N인 셀룰러 환경에서 인접한 주파수 대역을 갖는 두 기지국의 인접한 주파수대역을 공유하여 핑퐁 현상을 최소화하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for minimizing a ping-pong phenomenon by sharing adjacent frequency bands of two base stations having adjacent frequency bands in a cellular environment having a frequency reuse factor of N.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 광대역 무선 시스템에서 핸드오프하기 위한 기지국 장치는, 단말이 핸드오프하여 상기 인접한 두 주파수 대역을 동시에 수신하는지 확인하는 핸드오프 확인부와, 상기 단말이 인접한 두 주파수 대역을 동시에 수신하는 경우, 상기 단말이 인접한 두 주파수 대역을 동시에 수신할 수 있도록 제어정보를 소정 구간의 부반송파들에 매핑시키는 부반송파 매핑기를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, a base station apparatus for handoff in a broadband wireless system, the handoff confirmation unit for confirming whether the terminal is to receive the two adjacent frequency bands at the same time, and When the terminal simultaneously receives two adjacent frequency bands, the terminal includes a subcarrier mapper for mapping control information to subcarriers of a predetermined interval so that the terminal can simultaneously receive two adjacent frequency bands.
본 발명의 제 2견지에 따르면, 광대역 무선 통신 시스템에서 핸드오프하기 위한 단말 장치는, 인접한 주파수 대역을 사용하는 제 1 기지국과 제 2 기지국으로부터 동시에 수신되는 신호의 세기에 따라 핸드오프를 결정하는 핸드오프 결정부와, 상기 핸드오프 결정부의 결정에 따라 상기 두 기지국의 신호를 동시에 수신하기 위한 반송파를 선택하는 주파수 제어기와, 상기 주파수 제어기에서 선택된 반송파를 발생하는 국부 발진기와, 상기 국부 발진기에서 발생한 반송파와 수신신호를 곱하여 기저대역 신호를 발생하는 곱셈기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, a terminal apparatus for handoff in a broadband wireless communication system is a hand that determines handoff according to the strength of a signal simultaneously received from a first base station and a second base station using adjacent frequency bands. A frequency controller for selecting a carrier for receiving signals of the two base stations simultaneously according to the decision of the handoff determining unit, a local oscillator for generating a carrier selected by the frequency controller, and a carrier generated in the local oscillator And a multiplier for generating a baseband signal by multiplying the received signal with the received signal.
본 발명이 제 3견지에 따르면, 광대역 무선 시스템에서 핸드오프하기 위한 단말의 동작방법은, 제 1 기지국과 통신 중 인접한 주파수 대역을 사용하는 제 2 기지국의 신호가 수신될 경우, 상기 두 기지국의 수신신호 세기의 차를 산출하여 기준 값과 비교하는 과정과, 상기 두 신호 세기의 차가 기준 값보다 작을 경우, 상기 제 1 기지국과 제 2 기지국으로부터 자원을 동시에 할당받기 위한 핸드오프를 요청하는 과정과, 상기 핸드오프 요청에 따라 상기 두 기지국으로부터 두 주파수 대역의 신호를 동시에 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, a method of operating a terminal for handoff in a broadband wireless system includes receiving two base stations when a signal from a second base station using an adjacent frequency band is received during communication with the first base station. Calculating a difference between signal strengths and comparing it with a reference value; requesting a handoff to simultaneously allocate resources from the first base station and the second base station when the difference between the two signal strengths is smaller than the reference value; And receiving signals of two frequency bands simultaneously from the two base stations according to the handoff request.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명에서는 주파수 재사용 계수가 N인 셀룰러 환경에서 인접 주파수 대역(Frequency Allocation : 이하, FA라 칭함)을 갖는 기지국들 사이에서 상기 기지국들의 인접한 주파수 대역을 공유하여 단말의 핑퐁 현상을 최소화하며, 통화의 단절 현상 없이 핸드오프를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다. 여기서, 상기 핑퐁 현상은, 두 셀 혹은 그 이상의 셀 들의 신호를 동시에 수신이 가능한 지역에서 하나의 셀을 선택하지 못하고 셀 들을 옮겨가는 현상을 뜻한다.In the present invention, in the cellular environment having a frequency reuse factor of N, base stations having adjacent frequency bands (Frequency Allocation: hereinafter referred to as FA) share adjacent frequency bands of the base stations to minimize the ping-pong phenomenon of the terminal. An apparatus and method for performing a handoff without a disconnection phenomenon. Here, the ping-pong phenomenon refers to a phenomenon in which cells are moved without selecting one cell in an area in which signals of two cells or more cells can be simultaneously received.
또한, 이하 설명에서 대역 슬라이딩(Band Sliding)은 인접한 두 주파수 대역을 동시에 수신하여 두 기지국과 동시에 통신하기 위하여 단말의 사용 주파수 대역 을 상기 두 주파수 대역을 동시에 수신할 수 있도록 슬라이딩하는 핸드오프 방식을 의미한다.In addition, in the following description, band sliding refers to a handoff method of sliding a frequency band of a terminal to simultaneously receive two frequency bands in order to simultaneously receive two adjacent frequency bands and simultaneously communicate with two base stations. do.
이하 설명에서 대역 슬라이딩을 포함한 핸드오프는 상기 단말에서 결정하여 요청하는 것을 예를 들어 설명하지만, 소스 기지국에서 상기 대역 슬라이딩을 포함한 핸드오프를 결정할 수도 있다.In the following description, for example, a handoff including a band sliding is determined and requested by the terminal, but a handoff including the band sliding may be determined by a source base station.
도 3은 본 발명에 따른 인접 하며 서로 다른 주파수 대역을 갖는 기지국에서 동시에 데이터를 수신하는 구조를 도시하고 있다. 3 illustrates a structure for simultaneously receiving data from adjacent base stations having different frequency bands according to the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 서로 다른 FA(FA1(311), FA2(313))를 사용하는 인접한 두 기지국(Base Transceiver System)(301, 303)의 데이터를 단말(305)의 사용 주파수 대역을 이동시켜 동시에 수신하는 구조를 도시하고 있다.Referring to FIG. 3, data of two adjacent base transceiver systems (301, 303) using different FAs (
상기 기지국 1(301)은 FA1(311)을 사용하고, 상기 기지국 2(303)는 FA2(313)를 사용하는 경우, 상기 단말(305)은 상기 기지국들(301, 303)의 데이터를 동시에 수신하기 위해 사용하는 주파수 대역(315)을 이동시킨다. 즉, 상기 단말(305)이 주파수 대역(315)을 이동시켜 상기 기지국들(301, 303)의 주파수 대역인 FA1(311), FA2(313)을 동시에 수신할 수 있게 된다.When the base station 1 301 uses the FA1 311 and the base station 2 303 uses the FA2 313, the terminal 305 simultaneously receives data of the base stations 301 and 303. The
상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 단말(305)이 상기 두 기지국(301, 303)과 성공적으로 통신하기 위해서는 상기 기지국들에서 전송되는 프레임 구조가 상기 일부 대역만을 이용하여 데이터를 수신하기 위한 구조를 지원해야 한다. 즉, 상기 단말(305)에서 일부 대역을 수신하여도 상기 프레임의 프리앰블과 제어정보를 포함할 수 있는 프레임 구조를 지원하여야 한다.As shown in FIG. 3, in order for the terminal 305 to successfully communicate with the two base stations 301 and 303, a frame structure transmitted from the base stations may receive a structure for receiving data using only the partial band. You must support. That is, even if the terminal 305 receives a portion of the band, it must support a frame structure that can include the preamble and control information of the frame.
미 도시되었지만, 상기 단말(305)에서 상기 기지국들(301, 303)의 일부 대역만을 이용하여 데이터를 수신하기 위해 상기 두 주파수 대역이 인접한 부분의 부반송파에 제어정보를 위치시킨다. 즉, 상기 단말(305)은 상기 두 기지국(301, 303) 주파수 대역의 인접한 일부 대역을 이용하여 데이터를 수신하므로 상기 기지국들(301, 303)은 상기 단말이 수신하는 일부 대역에 상기 제어정보와 상기 기지국을 구별하기 위한 프리앰블의 최소 대역폭을 포함해야 한다. 이때, 상기 기지국을 구별하기 위해 프리앰블을 상기 기지국의 사용 주파수 전 대역에 반복하여 매핑시켜 프레임을 구성한다.Although not shown, in order to receive data using only some bands of the base stations 301 and 303 in the terminal 305, the control information is placed on subcarriers of adjacent portions of the two frequency bands. That is, since the terminal 305 receives data using some adjacent bands of the frequency bands of the two base stations 301 and 303, the base stations 301 and 303 may transmit the control information to some bands received by the terminal. It must include the minimum bandwidth of the preamble to distinguish the base station. At this time, in order to distinguish the base station, the preamble is repeatedly mapped to the entire frequency band of the base station to form a frame.
도 4는 본 발명에 따른 단말이 인접한 두 주파수 대역을 동시에 수신하여 핸드오프 할 수 있도록 하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.4 is a block diagram of a base station for allowing a terminal to simultaneously receive and handoff two adjacent frequency bands according to the present invention.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 대역 슬라이딩 확인부(400), 부호기(401), 변조기(403), 부반송파 매핑기(405), 부반송파 매핑 제어부(407), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산기(409), 병/직렬 변환기(Parallel/Series Converter)(411), 디지털/아날로그 변환기(Digital/Analog Converter)(413), 곱셈기(415) 및 국부발진기(417)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the base station includes a
먼저, 부호기(401)는 MAC(Medium Access Control)계층으로부터 제공되는 정보 데이터를 해당 부호율로 채널 부호화(Channel Coding)하여 출력한다. 변조기(403)는 상기 부호기(401)로부터 제공받은 데이터를 해당 변조 방식으로 변조하여 출력한다. 여기서, 상기 변조방식으로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 등을 사용할 수 있다.First, the
부반송파 매핑기(405)는 상기 변조기(403)로부터 제공받은 데이터를 부반송파 매핑 제어기(407)의 제어에 따라 부반송파 매핑하여 출력한다. 대역 슬라이딩 확인부(400)는 이동 전화 교환국으로부터 부분 자원 할당 요청메시지가 수신되면, 단말이 대역 슬라이딩을 수행할 수 있도록 부반송파 매핑 제어기(407)로 대역 슬라이딩 제어 신호를 출력한다. 상기 부반송파 매핑 제어기(407)는 상기 대역 슬라이딩 확인부(400)로부터 대역 슬라이딩 제어신호가 수신되면, 상기 단말이 상기 기지국과 상기 다른 기지국의 신호를 동시에 수신하여 대역 슬라이딩할 수 있도록 제어정보를 상기 두 주파수 대역이 인접한 소정 부반송파에 매핑시키기 위한 제어신호를 발생한다. 이때, 상기 제어 신호는 상기 부반송파 매핑기(405)로 출력한다.The
IFFT연산기(409)는 상기 부반송파 매핑기(405)로부터 제공받은 데이터를 역 고속 푸리에 변환하여 주파수 영역의 데이터를 시간 샘플 데이터로 변환하여 출력한다. 병/직렬 변환기(411)는 상기 IFFT연산기(409)로부터 제공받은 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력한다. 디지털/아날로그 변환기(413)는 상기 병/직렬 변환기(411)로부터 제공받은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 곱셉기(415)는 상기 디지털/아날로그 변환기(413)로부터 제공받은 아날로그 기저대역 신호를 국부발진기(417)에서 신호와 곱하여 전송 가능하도록 고주파 대역 신호로 변환하여 안테나를 통해 출력한다.The
도 5는 본 발명에 따른 인접한 두 주파수 대역에서 동시에 데이터를 수신하 는 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.5 is a block diagram of a terminal receiving data simultaneously in two adjacent frequency bands according to the present invention.
상기 도 5를 참조하면, 상기 단말은 핸드오프 결정부(500), 주파수 제어기(501), 국부발진기(503), 곱셈기(505), 아날로그/디지털 변환기(507), 직/병렬 변환기(509), FFT(Fast Fourier Transform)연산기(511), 부반송파 디매핑기(513), 복조기(515), 복호기(517)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the terminal includes a
먼저, 핸드오프 결정부(500)는 인접한 두 주파수 대역을 사용하는 기지국들로부터 신호가 동시에 수신되면, 상기 수신신호를 이용하여 상기 대역 슬라이딩 수행 여부를 결정한다. 즉, 상기 수신되는 두 신호의 차의 절대값을 기 설정된 기준 값과 비교하여, 상기 두 신호의 차의 절대값이 상기 기준 값보다 작을 경우(|PSs-PSn| < 기준값), 상기 대역 슬라이딩을 결정한다. 만일, 상기 두 신호의 차의 절대값이 상기 기준 값보다 크거나 같을 경우(|PSs-PSn| ≥ 기준값), 상기 핸드오프 결정부(500)는 상기 두 신호 중 신호의 세기가 큰 기지국으로 핸드오프 할 것을 결정한다. 여기서, 상기 핸드오프 결정부(500)은 상기 핸드오프 또는 대역 슬라이딩을 결정하여 상기 소스 기지국을 통해 상기 이동 전화 교환국으로 핸드오프 및 대역 슬라이딩을 요청한다. 이후, 상기 이동 전화 교환국으로부터 핸드오프 또는 대역 슬라이딩의 수락 메시지에 따라 상기 핸드오프 및 대역 슬라이딩을 수행한다. First, when a signal is simultaneously received from base stations using two adjacent frequency bands, the
상기 주파수 제어기(501)는 상기 단말이 사용할 주파수 대역을 선택하기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 상기 단말은 일정한 대역폭을 사용하기 때문에 상기 단말의 중심 주파수 즉 반송파를 선택하는 제어신호를 발생한다. 더욱이 본 발명에 따라 상기 핸드오프 결정부(500)로부터 대역 슬라이딩 수행 신호가 수신되면, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 두 기지국으로부터 동시에 데이터를 전송받기 위한 주파수 대역을 선택하도록 하는 반송파를 선택하는 제어신호를 발생한다. 상기 국부발진기(503)는 상기 주파수 제어기(501)의 제어에 따라 상기 단말의 중심 주파수 즉, 반송파를 발생한다. 여기서, 상기 반송파는 상기 인접한 두 주파수 대역에서 각각의 제어정보와 상기 기지국을 구별하기 위한 최소 대역폭의 프리앰블을 포함하도록 선택된다.The
곱셈기(505)는 안테나를 통해 수신되는 신호와 상기 국부발진기(503)에서 제공받은 반송파를 곱하여 상기 두 기지국의 신호를 동시에 수신하기 위한 주파수 대역을 생성한다. 아날로그/디지털 변환기(507)는 상기 곱셈기(505)의 출력신호를 제공받아 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 여기서, 상기 디지털신호는 시간 샘플 데이터이다.The
직/병렬 변환기(509)는 상기 아날로그/디지털 변환기(507)로부터 제공받은 직렬 데이터를 FFT변환하기 위하여 병렬데이터로 변환하여 출력한다. FFT변환기(511)는 상기 직/병렬 변환기(509)로부터 병렬데이터를 제공받아 고속 푸리에 변환하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다.The serial /
부반송파 디매핑기(513)는 상기 FFT연산기(511)로부터의 출력신호에서 즉, 부반송파 값들에서 실제 데이터가 실린 부반송파 값들을 추출한다. 본 발명에 따라 상기 두 주파수 대역이 인접한 부분의 소정 구간의 부반송파에 실린 제어정보를 이용하여 각 주파수 대역의 실제 데이터를 추출한다.The subcarrier demapper 513 extracts subcarrier values carrying actual data from the output signal from the
복조기(515)는 상기 부반송파 디매핑기(513)로부터 제공받은 데이터를 해당 복조 방식으로 복조하여 출력하고, 복호기(517)는 상기 복조기(515)에서 복조된 데이터를 해당 부호율로 채널 복호화하여 정보 데이터를 복원한다.The
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프 하기 위한 이동통신단말기의 동작 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 소스 기지국과 인접 기지국의 주파수 대역이 인접한 주파수 대역을 사용하는 것으로 가정하여 설명한다. 여기서, 상기 소스 기지국은 상기 단말과 통신 중인 기지국을 칭하며, 상기 인접 기지국은 상기 소스 기지국 주변에 위치하며 상기 단말로 파일럿 신호를 전송하는 기지국을 칭한다. 6 illustrates an operation procedure of a mobile communication terminal for handoff according to an embodiment of the present invention. In the following description, it is assumed that the frequency bands of the source base station and the adjacent base station use adjacent frequency bands. Here, the source base station refers to a base station in communication with the terminal, and the neighboring base station refers to a base station located around the source base station and transmitting a pilot signal to the terminal.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 단말은 601단계에서 소스기지국과 통신 중 상기 인접 기지국로부터 파일럿 신호가 수신되는지 확인한다. 상기 인접 기지국의 파일럿 신호가 수신되면, 상기 단말은 603단계로 진행하여 상기 소스 기지국의 파일럿 신호의 세기(PSs)와 상기 인접 기지국의 파일럿 신호의 세기(PSn)를 측정한다.Referring to FIG. 6, the terminal first checks whether a pilot signal is received from the neighboring base station during communication with the source base station in
이후, 상기 단말은 605단계로 진행하여 상기 PSs와 PSn의 차를 산출하여 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 기준 값보다 크거나 같을 경우(│PSs - PSn│ ≥ 기준값), 상기 단말은 상기 601단계로 되돌아가 다른 인접 기지국들로부터 파일럿 신호가 수신되는지 확인한다.In
만일, 상기 PSs가 PSn의 차의 절대값이 기준 값보다 작을 경우(│PSs - PSn│ < 기준값), 상기 단말은 607단계로 진행하여 상기 소스 기지국으로 핸드오프를 위한 대역 슬라이딩 요청 메시지를 전송한다.If the PSs is smaller than the absolute value of the difference of PSn (│PSs-PSn | <reference value), the terminal proceeds to step 607 and transmits a band sliding request message for handoff to the source base station. .
상기 핸드오프를 위한 대역 슬라이딩 요청 메시지를 전송한 후, 상기 단말은 609단계로 진행하여 상기 소스 기지국과 인접 기지국으로부터 동시에 자원이 할당되는지 확인한다. 여기서, 상기 두 기지국(소스 기지국과 인접 기지국)으로부터 자원의 할당은, 상기 핸드오프를 위한 대역 슬라이딩 요청 메시지를 수신한 소스 기지국가 이동 전화 교환국(Mobile Switching Center : 이하 MSC라 칭함)에 핸드오프를 위한 대역 슬라이딩을 요청한다. 상기 대역 슬라이딩 요청을 수신한 MSC는 상기 두 기지국의 주파수 대역이 인접하므로 대역 슬라이딩(Band sliding)을 실시하기 위하여 상기 두 기지국에 상기 단말로 부분 자원을 할당할 것을 요청한다. 이후, 상기 부분 자원 할당 요청을 수신한 상기 두 기지국은 상기 단말로 상기 부분 자원을 할당한다. 또한, 상기 대역 슬라이딩은 상기 인접 기지국과 소스 기지국의 주파수 대역을 부분적으로 공유하기 위한 방법이다.After transmitting the band sliding request message for the handoff, the terminal proceeds to step 609 to determine whether resources are simultaneously allocated from the source base station and the neighboring base station. In this case, resource allocation from the two base stations (source base station and neighboring base station) is performed by the source base station receiving the band sliding request message for the handoff by handoff to a mobile switching center (hereinafter referred to as MSC). Request band sliding for Upon receiving the band sliding request, since the frequency bands of the two base stations are adjacent to each other, the MSC requests the two base stations to allocate partial resources to the terminal in order to perform band sliding. Thereafter, the two base stations receiving the partial resource allocation request allocate the partial resources to the terminal. In addition, the band sliding is a method for partially sharing the frequency bands of the neighboring base station and the source base station.
만일, 상기 두 기지국으로부터 동시에 자원을 할당받지 못하면, 상기 단말은 상기 601단계로 되돌아가 다른 인접 기지국들로부터 파일럿 신호가 수신되는지 확인한다.If resources are not simultaneously allocated from the two base stations, the terminal returns to step 601 and checks whether pilot signals are received from other neighbor base stations.
한편, 상기 단말이 대역 슬라이딩을 실시하여 상기 두 기지국으로부터 동시에 자원을 할당받으면, 상기 단말은 611단계로 진행하여 상기 소스 기지국과 인접 기지국의 자원을 공유하여 상기 두 기지국과 동시에 통신을 수행한다.On the other hand, when the terminal performs a band sliding and is allocated resources simultaneously from the two base stations, the terminal proceeds to step 611 to share the resources of the source base station and the neighboring base station to communicate with the two base stations at the same time.
이후, 상기 단말은 613단계로 진행하여 상기 두 기지국의 파일럿 신호의 세기를 측정한다. In step 613, the terminal measures the strength of pilot signals of the two base stations.
상기 두 기지국의 파일럿 신호의 세기를 측정한 후, 상기 단말은 615단계로 진행하여 상기 두 기지국의 파일럿 신호의 세기(PSs, PSn)를 비교하는데, 상기 PSs 가 PSn보다 크고, 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우((PSs > PSn) & (│PSs - PSn│ ≥ 기준값)), 상기 단말은 617단계로 진행하여 상기 소스 기지국의 주파수 대역으로 중심 주파수를 이동시켜 상기 소스 기지국의 자원을 할당받아 상기 소스 기지국과 통신한다. 이하, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.After measuring the strengths of the pilot signals of the two base stations, the terminal proceeds to step 615 to compare the strengths (PSs, PSn) of the pilot signals of the two base stations, the PSs is greater than PSn, the PSs and PSn If the absolute value of the difference is greater than or equal to the reference value ((PSs> PSn) & (│PSs-PSn│> reference value)), the terminal proceeds to step 617 to move the center frequency to the frequency band of the source base station. The resource of the source base station is allocated to communicate with the source base station. Hereinafter, the terminal ends the present algorithm.
만일, 상기 615단계의 조건을 만족하지 못할 경우, 상기 단말은 619단계로 진행하여 상기 PSs가 PSn보다 작으며, 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 상기 기준값보다 크거나 같은지((PSs < PSn) & (│PSs - PSn│ ≥ 기준값)) 확인한다. 상기 619단계의 조건을 만족할 경우, 상기 단말은 621단계로 진행하여 상기 인접 기지국의 주파수 대역으로 중심 주파수를 이동시켜 상기 인접 기지국의 자원을 할당받아 상기 인접 기지국과 통신한다. 이하, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.If the condition of
한편, 상기 619단계의 조건을 만족하지 못하는 경우, 즉 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 상기 기준값보다 작은 경우(│PSs - PSn│ < 기준값), 상기 단말은 623단계로 진행하여 상기 두 기지국의 주파수를 공유하여 상기 소스 기지국 및 인접 기지국과 동시에 통신한다. 이하, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.On the other hand, if the condition of
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 시스템에서 핸드오프 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 소스 기지국과 인접 기지국의 주파수 대역이 인접한 주파수 대역을 사용하는 것으로 가정하여 설명한다. 여기서, 상기 소스 기지국은 상기 단말과 통신 중인 기지국을 칭하며, 상기 인접 기지국은 상기 소스 기지국 주변 에 위치하며 상기 단말로 파일럿 신호를 전송하는 기지국들을 칭한다. 7 illustrates a handoff procedure in a cellular system according to an embodiment of the present invention. In the following description, it is assumed that the frequency bands of the source base station and the adjacent base station use adjacent frequency bands. Here, the source base station refers to a base station communicating with the terminal, and the neighboring base station refers to base stations located around the source base station and transmitting pilot signals to the terminal.
상기 도 7을 참조하면, 단말(700)이 소스 기지국(710)과 통신을 하는 상황에서(701단계) 인접 기지국(720)의 파일럿 신호가 수신되면 상기 두 기지국(소스 기지국(710)과 인접 기지국(720))의 파일럿 신호 크기의 차를 산출하여 기준값과 비교한다. 만일, 상기 두 신호 세기의 차의 절대값이 기준값보다 작을 경우(|RSs-RSn| < 기준값), 상기 단말(700)은 상기 두 기지국(710, 720)의 파일럿 신호 크기의 측정 결과를 포함하는 대역 슬라이딩 요청 메시지를 상기 소스 기지국(710)으로 전송한다(703단계). Referring to FIG. 7, when a pilot signal of a neighboring base station 720 is received in a situation in which the terminal 700 communicates with the source base station 710 (step 701), the two base stations (the source base station 710 and the neighboring base station) are received. The difference of the pilot signal magnitude of 720 is calculated and compared with a reference value. If the absolute value of the difference between the two signal strengths is smaller than the reference value (| RSs-RSn | <reference value), the terminal 700 includes a measurement result of the pilot signal magnitudes of the two base stations 710 and 720. A band sliding request message is transmitted to the source base station 710 (step 703).
상기 단말(700)로부터 상기 대역 슬라이딩 요청 메시지를 제공받은 상기 소스 기지국(710)은 이동 전화 교환국(Mobile Switching Center : 이하 MSC라 칭함)(730)에 핸드오프를 위한 대역 슬리이딩(Band sliding)을 요청한다(705단계). 상기 MSC(730)는 상기 소스 기지국(710)으로부터 상기 대역 슬라이딩 요청 메시지가 수신되면 상기 두 기지국(710, 720)의 사용 주파수를 확인하여 상기 단말(700)의 상기 대역 슬라이딩을 결정한다(707단계). 여기서, 상기 MSC(730)의 대역 슬라이딩 방식 결정은, 상기 두 기지국(710, 720)이 인접한 주파수 대역을 갖는 경우, 대역 슬라이딩을 수행하도록 결정한다. 만일, 상기 두 기지국(710, 720)이 인접한 주파수 대역을 갖지 않는 경우, 하드 핸드오프를 수행하도록 결정한다.The source base station 710 receiving the band sliding request message from the terminal 700 performs a band sliding for handoff to a mobile switching center (hereinafter referred to as MSC) 730. Request (step 705). The MSC 730 uses the two base stations 710 and 720 when the band sliding request message is received from the source base station 710. The frequency sliding is determined by checking the frequency (step 707). In this case, the band sliding scheme of the MSC 730 is determined to perform band sliding when the two base stations 710 and 720 have adjacent frequency bands. If the two base stations 710 and 720 do not have adjacent frequency bands, it is determined to perform hard handoff.
상기 MSC(730)가 대역 슬라이딩을 선택하면, 상기 MSC(730)는 상기 두 기지국(710, 720)에 상기 단말(700)로 부분 자원을 할당할 것을 요청한다(709단계). 이후, 상기 두 기지국(710, 720)은 상기 MSC(730)에서 자원 할당 요청이 수신되면, 상기 요청에 따라 상기 단말(700)로 자원을 할당한다(711단계).If the MSC 730 selects the band sliding, the MSC 730 requests the two base stations 710 and 720 to allocate the partial resource to the terminal 700 (step 709). Thereafter, when the two base stations 710 and 720 receive a resource allocation request from the MSC 730, the two base stations allocate resources to the terminal 700 according to the request (step 711).
이후, 상기 단말(700)은 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 대역 슬라이딩을 수행하여 상기 두 기지국(710, 720)으로부터 동시에 자원을 할당받아 상기 두 기지국(710, 720)과 동시에 통신을 수행한다(713단계).Thereafter, the terminal 700 performs the band sliding as shown in FIG. 3 and simultaneously allocates resources from the two base stations 710 and 720 to simultaneously communicate with the two base stations 710 and 720. (Step 713).
이후, 상기 단말(700)은 상기 두 기지국(710, 720)의 파일럿 신호의 세기를 측정하여 상기 측정 결과를 상기 소스 기지국(710)에 제공한다(715단계). 다시 말해, 상기 단말(700)은 상기 소스 기지국의 파일럿 신호의 세기(PSs)와 상기 인접 기지국의 파일럿 신호의 세기(PSn)를 비교하여 상기 PSs가 상기 PSn보다 작으며, 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 미리 정해진 기준값보다 크거나 같을 경우((PSs < PSn) & (│PSs - PSn│ ≥ 기준값)), 상기 인접 기지국(720)으로 핸드오프 할 것을 상기 소스 기지국(710)으로 요청한다. 여기서, 미 도시되었지만, 상기 단말(700)은 상기 측정 결과가, 상기 PSs가 PSn보다 크고, 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우((PSs > PSn) & (│PSs - PSn│ ≥ 기준값)), 상기 소스 기지국(710)으로 핸드오프 할 것을 요청한다. 또한, 상기 측정 결과가 상기 PSs와 PSn의 차의 절대값이 상기 기준값보다 작은 경우(│PSs - PSn│ < 기준값), 상기 두 기지국의 주파수를 공유하여 통신할 것을 요청한다. 즉, 대역 슬라이딩을 유지할 것을 요청한다.Thereafter, the terminal 700 measures the strengths of the pilot signals of the two base stations 710 and 720 and provides the measurement result to the source base station 710 (step 715). In other words, the terminal 700 compares the PSs of the pilot signal of the source base station with the PSs of the pilot signal of the neighboring base station, and the PSs are smaller than the PSn, and the difference between the PSs and the PSn. If the absolute value of is greater than or equal to a predetermined reference value ((PSs < PSn) & (│PSs-PSn > > reference value)), the source base station 710 is requested to handoff to the neighboring base station 720. . Here, although not shown, the terminal 700 is the measurement result, if the PSs is greater than PSn, the absolute value of the difference between the PSs and PSn is greater than or equal to the reference value ((PSs> PSn) & (│ PSs-PSn | reference value)), requesting to handoff to the source base station 710. Further, when the measurement result is smaller than the absolute value of the difference between the PSs and PSn (| PSs-PSn | <reference value), it is requested to communicate by sharing the frequency of the two base stations. That is, it requests to maintain the band sliding.
이후, 상기 소스 기지국(710)은 상기 단말(700)로부터 핸드오프 요청이 수신되면 상기 단말(700)의 핸드오프를 상기 MSC(730)에 요청한다(717단계). Thereafter, when the source base station 710 receives the handoff request from the terminal 700, the source base station 710 requests the MSC 730 to handoff the terminal 700 (step 717).
상기 소스 기지국(710)으로부터 핸드오프 요청을 받은 상기 MSC(730)는 상기 두 기지국(710, 720)으로 핸드오프를 수행할 것을 지시한다(719단계). 상기 MSC(730)의 핸드오프 지시를 수신한 상기 인접 기지국(720)은 상기 단말(700)이 핸드오프 할 것을 인지하고, 상기 소스 기지국(710)은 상기 단말(700)로 상기 인접 기지국(720)으로 핸드오프 할 것을 지시한다(721단계).Upon receiving the handoff request from the source base station 710, the MSC 730 indicates to perform handoff to the two base stations 710 and 720 (step 719). The neighboring base station 720 receiving the handoff indication of the MSC 730 recognizes that the terminal 700 is to be handed off, and the source base station 710 sends the neighboring base station 720 to the terminal 700. In step 721, handoff is indicated.
이후, 상기 단말(700)은 상기 인접 기지국(720)으로 핸드오프를 수행하여 상기 인접 기지국(720)과 통신을 수행한다.Thereafter, the terminal 700 performs handoff to the neighbor base station 720 to communicate with the neighbor base station 720.
상술한 실시 예는 단말에서 상기 핸드오프 또는 대역 슬라이딩을 결정하여 이동 전화교환국으로 요청하는 것을 예를 들어 설명하였다. 다른 실시 예로 상기 단말은 상기 소스 기지국과 인접 기지국 신호의 세기를 측정한 결과를 상기 소스 기지국으로 전송한다. 상기 두 기지국의 세기 측정 결과를 제공받은 상기 소스 기지국에서 상기 단말의 핸드오프 또는 대역 슬라이딩을 결정하여 상기 이동 전화교환국으로 요청할 수도 있다.The above-described embodiment has been described with an example of determining the handoff or the band sliding in the terminal and requesting the mobile switching center. In another embodiment, the terminal transmits a result of measuring the strength of the signal from the source base station and the adjacent base station to the source base station. The source base station receiving the strength measurement results of the two base stations may determine a handoff or band sliding of the terminal and request the mobile switching center.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, 주파수 재사용 계수가 N인 셀룰러 환경에서, 인접한 주파 수 대역을 갖는 두 기지국의 상기 인접한 두 주파수를 공유하여, 상기 두 기지국 간 핸드오프 시 통화의 단절 없이 인접한 주파수를 사용하는 다른 기지국으로 핸드오프를 수행하고, 핑퐁현상을 줄여 통화품질을 향상시킬 수 있다. 또한 두 기지국으로부터 동시에 같은 데이터를 수신할 경우, 다이버시티 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.As described above, in a cellular environment with a frequency reuse factor of N, another base station that shares two adjacent frequencies of two base stations with adjacent frequency bands and uses adjacent frequencies without disconnection of the call during handoff between the two base stations. Handoff can be performed and the call quality can be improved by reducing the ping pong phenomenon. In addition, when receiving the same data from two base stations at the same time, there is an advantage that the diversity effect can be obtained.
Claims (21)
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