KR19990057167A - Transceiver of Multi-sector Base Station in Mobile Communication System - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 분야1. Fields to which the invention described in the claims belong

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치에 관한 것임.The present invention relates to a transmission and reception apparatus of a multi-sector base station in a mobile communication system.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은, 마이크로셀 시스템에 있어서 기지국을 다중섹터(multi-sector)로 구현하고, 마이크로셀들간의 핸드오프는 소프터 핸드오프로 처리함으로써 핸드오프 관련 신호 트래픽 증가 및 처리 시간 지연 문제를 해결할 수 있으며, 채널 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention can solve the problem of handoff-related signal traffic increase and processing time delay by implementing a base station as a multi-sector in a microcell system, and handling handoffs between microcells by softer handoff. It is an object of the present invention to provide a transceiver for a multi-sector base station that can efficiently use channel resources.

3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention

본 발명은, 하나의 매크로 셀을 다수의 마이크로셀로 세분하고, 각 마이크로셀에 신호 송수신용 안테나를 구비시킨 이동 통신 시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치에 있어서, 셀 제어 수단; 다수의 채널 변조 수단; 상기 다수의 송신 스위칭 수단; 다수의 합성 수단; 다수의 송신 처리 수단; 다수의 수신 처리 수단; 다수의 수신 스위칭 수단; 및 다수의 채널 복조 수단을 포함함.The present invention provides a transceiver for a multi-sector base station in a mobile communication system in which one macro cell is subdivided into a plurality of microcells, and each of the microcells has an antenna for signal transmission and reception, comprising: cell control means; A plurality of channel modulation means; The plurality of transmission switching means; A number of synthetic means; A plurality of transmission processing means; A plurality of receiving processing means; A plurality of receive switching means; And a plurality of channel demodulation means.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

Description

이동통신시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치Transceiver of Multi-sector Base Station in Mobile Communication System

본 발명은 이동통신 시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치에 관한 것으로, 다수의 마이크로셀을 구비하는 CDMA 이동통신시스템에 있어서 마이크로셀을 섹터로 구현하여 마이크로셀간의 핸드오프를 소프터 핸드오프로 구현하는 이동 통신 시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission and reception apparatus of a multi-sector base station in a mobile communication system. In a CDMA mobile communication system having a plurality of microcells, microcells are implemented as sectors to implement handoffs between microcells as soft handoffs. A transceiver for a multi-sector base station in a mobile communication system.

미래의 이동통신시스템에서는 증가하는 가입자를 효율적으로 수용하고 음성 및 저속데이타 뿐만 아니라, 고속데이타, 동화상 등을 포함한 고속멀티미디어 서비스가 효율적으로 제공될 수 있도록 무선채널의 대용량화가 요구된다. 무선채널을 대용량화하기 위해서는 새로운 주파수 대역을 할당받으면 되지만, 할당받을 수 있는 주파수대역은 이미 한정되어 있다. 따라서, 한정된 주파수 대역하에서 시스템 용량을 증가시키기 위해서는 기존의 매크로셀을 보다 작은 크기의 마이크로셀로 대체하는 것이 불가피하다.In future mobile communication systems, the capacity of wireless channels is required to efficiently accommodate an increasing number of subscribers and to efficiently provide high-speed multimedia services including high-speed data and moving images, as well as voice and low-speed data. In order to increase the capacity of a wireless channel, a new frequency band needs to be allocated, but a frequency band that can be allocated is already limited. Therefore, in order to increase system capacity under a limited frequency band, it is inevitable to replace the existing macrocell with a smaller microcell.

이하 설명에서는 코드 분할 다중 접속(CDMA:Code Division Multiple Access) 방식 이동 통신 시스템을 예로 들어 설명한다.In the following description, a code division multiple access (CDMA) mobile communication system will be described as an example.

일반적으로 셀 반경이 축소될수록 가입자 수요 용량은 커지고 음영지역은 줄어들며, 이동국과 기지국과의 거리가 가까워지므로 이동국의 배터리 수명이 연장된다.In general, as the cell radius decreases, the subscriber demand capacity increases, the shadow area decreases, and the distance between the mobile station and the base station gets closer, thereby extending the battery life of the mobile station.

그러나, 이러한 목적을 달성하기 위해서는 우선 두가지의 문제가 해결되어야 한다. 첫째, 셀의 반경을 축소하는 것은 엄청난 수의 기지국을 설치해야 한다는 것을 의미하며, 이는 초기 시설 투자비 및 운용 관리비를 증가시키는 결과를 낳는다. 둘째, 셀의 반경이 축소됨에 따라 보다 빠른 핸드오픈 처리를 요구하게 된다. 이는 통화품질의 저하 및 채널자원의 낭비 현상을 초래할 수 있다.However, in order to achieve this purpose, two problems must first be solved. First, reducing the radius of a cell means that a huge number of base stations must be installed, which increases initial facility investment and operational management costs. Second, as the radius of the cell is reduced, faster hand-open processing is required. This may lead to degradation of call quality and waste of channel resources.

첫 번째 문제점은 HFR(Hybrid Filber Radio) 기술을 이용하여 해결할 수 있다. 즉, 각 셀사이트는 단순화된 원격 안테나(remote antenna)만을 설치하고, 채널처리 등 거의 모든 기능들은 중앙의 기지국에서 집중 처리함으로서, 많은 수의 기지국을 설치하는데 드는 노력과 비용을 절감할 수 있다. 한편, 두 번째 문제점은 CDMA기반 이동통신시스템에서 특히 두드러지는데, 이는 CDMA 시스템 고유의 소프트핸드오프(Soft Handoff) 처리 기법에 기인한다.The first problem can be solved using Hybrid Filber Radio (HFR) technology. That is, each cell site only installs a simplified remote antenna, and almost all functions such as channel processing are concentrated at a central base station, thereby reducing the effort and cost of installing a large number of base stations. On the other hand, the second problem is particularly prominent in CDMA-based mobile communication systems, which is due to the CDMA system's inherent soft handoff processing technique.

CDMA 기반 이동통신시스템, 예를 들어 DCS(Digital Cellular System), PCS(Personal Communication System), IMT-2000 등에서는 시스템내의 모든 기지국들이 동일한 공통의 주파수대역을 이용하므로 이동 단말이 동시에 여러 기지국과 통신 할 수 있다. 따라서, 핸드오프시에 이동국이 현재의 기지국과의 연결을 해제하기 전에 새로운 기지국과 연결하여 동시에 두 기지국과 통신하다가 새로운 기지국으로 부터의 신호가 현재의 기지국으로 부터의 신호보다 커짐에 따라 현재의 기지국과의 연결을 해제하는 소프트 핸드오프가 가능하다. 소프트 핸드오프 처리시에는 이동 단말이 한 개이상의 기지국과 동시에 통신하므로 통화 단절 현상이 현격히 줄어든다. 그러나, 새로운 기지국과 채널을 설정해야 하기 때문에 핸드오프 처리에 걸리는 시간이 많이 걸리고, 동시에 두 기지국의 채널 자원을 사용하게 되므로 자원의 낭비도 심하다. 특히, 마이크로셀 환경에서는 핸드오프가 빈번하고 호가 핸드오프중에 있을 확률이 매크로셀 시스템에 비하여 훨씬 크므로 이는 매우 심각한 문제라 할 수 있다.In a CDMA-based mobile communication system, for example, a digital cellular system (DCS), a personal communication system (PCS), and an IMT-2000, all base stations in the system use the same common frequency band so that the mobile terminal can simultaneously communicate with multiple base stations. Can be. Therefore, at the time of handoff, the mobile station connects to the new base station and communicates with both base stations at the same time before disconnecting from the current base station. As the signal from the new base station becomes larger than the signal from the current base station, the current base station Soft handoff is possible to disconnect the connection. In the soft handoff process, since the mobile terminal simultaneously communicates with one or more base stations, the call disconnection phenomenon is significantly reduced. However, since a new base station and channel need to be set up, it takes a lot of time for handoff processing, and since it uses channel resources of two base stations at the same time, waste of resources is also severe. In particular, in a microcell environment, this is a very serious problem because the handoff is frequent and the probability that the call is in handoff is much larger than that of the macrocell system.

미국 특허 번호 제5,625,876호, "Method and apparatus for performing handoff between sectors of a common base station"에서는 3섹터 기지국의 각 섹터간 소프터핸드오프 기법을 제시하고 있는데, 이를 이용하면 핸드오프에 걸리는 시간을 감소시킬 수 있으며, 또한 자원의 낭비도 줄일 수 있다.U.S. Patent No. 5,625,876, "Method and apparatus for performing handoff between sectors of a common base station", proposes a sector-to-sector soft handoff technique of a three sector base station, which reduces the time taken for handoff. It can also reduce waste of resources.

도1에는 기존의 CDMA기반 매크로셀 시스템에서 3섹터를 채용한 기지국을 배치했을 때의 셀 배치도가 나타나 있다. 도면 부호 110, 120, 130은 3섹터 기지국을 나타내며, 111, 121, 131은 각각 기지국 110, 120, 130이 담당하는 셀 영역을 나타낸다. 또한 도면부호 112∼114, 122∼124. 132∼134는 각기 기지국 110, 120, 130의 각 섹터(α, β, γ)빔폭을 나타낸다.1 shows a cell arrangement diagram when a base station employing three sectors is arranged in a conventional CDMA-based macrocell system. Reference numerals 110, 120, and 130 denote three-sector base stations, and 111, 121, and 131 denote cell areas that base stations 110, 120, and 130 are in charge of, respectively. Reference numerals 112 to 114 and 122 to 124. 132 to 134 represent the beam widths of the sectors (α, β, and γ) of the base stations 110, 120, and 130, respectively.

도시된 바와 같이 서비스 영역이 육각형셀로 분할되어 있다고 가정할 때, 각 셀들은 최대 6개의 다른 셀들과 인접하게 된다. 각 이동국들은 이들중 하나의 셀 영역에 위치하게 된다. 예를들어, 이동국(140)은 기지국(110)이 담당하는 영역내에, 좀 더 정확이 말하자면 기지국(110)의 섹터(114)(γ섹터)가 담당하는 영역내에 존재한다. CDMA 기반 이동통신 시스템에서는 시스템내의 모든 셀들에서 같은 주파수 대역이 이용되기 때문에 한 개의 이동국이 동시에 한 개 이상의 기지국들과 통신할 수 있다. 예를 들어, 도면 부호 150에 위치하는 이동국은 기지국(110)의 α섹터 및 기지국(130)의 β섹터와 동시에 통신하며, 도면 부호 160에 위치하는 이동국은 기지국(110)의 α섹터, 기지국(120)의 γ섹터, 기지국(130)의 β섹터와 동시에 통신할 수 있다. 따라서, 이동국이 도면 부호 150의 위치를 가로지를때는 기지국 (110)과 기지국(130) 사이에 소프트 핸드오프가 이루어지며 이 경우 두 개의 채널요소가 소요된다. 또한, 이동국이 도면 부호 160의 위치를 가로지를 때에는 기지국(110, 120, 130) 사이에 소프트 핸드오프가 이루어지고 이때에는 3개의 채널 요소가 소요된다. 그러나, 도면 부호 170의 위치를 가로지르는 이동국의 경우 기지국(110)의 β섹터 및 γ섹터와 동시에 통신한다. 이와같이 이동국이 동일 기지국의 섹터간을 가로지를 때의 핸드오프를 소프터 핸드오프라고 하는데, 한 개의 채널 요소(Channel Element)가 3개의 섹터 모두를 담당하므로 오직 한 개의 채널 요소만이 소요된다. 즉, 소프터 핸드오프시에는 채널요소의 변경이 불필요하므로 핸드오프 처리에 소요되는 시간과 채널 자원의 절약측면에서 이득을 얻을 수 있다.Assuming that the service area is divided into hexagonal cells as shown, each cell is adjacent to up to six other cells. Each mobile station is located in one of these cell areas. For example, the mobile station 140 resides in the area covered by the base station 110, more precisely in the area covered by the sector 114 (γ sector) of the base station 110. In a CDMA-based mobile communication system, one mobile station can communicate with more than one base station at the same time because the same frequency band is used in all cells in the system. For example, the mobile station located at 150 is simultaneously in communication with the α sector of the base station 110 and the β sector of the base station 130, and the mobile station located at 160 is the α sector of the base station 110, the base station ( It is possible to simultaneously communicate with the gamma sector of 120 and the beta sector of the base station 130. Therefore, when the mobile station crosses the position 150, a soft handoff is made between the base station 110 and the base station 130, in which case two channel elements are required. In addition, when the mobile station crosses the location 160, a soft handoff is made between the base stations 110, 120, 130, which takes three channel elements. However, a mobile station that traverses the location 170 is in communication with the β and γ sectors of the base station 110 at the same time. The handoff when the mobile station crosses the sectors of the same base station is called softer handoff. Since only one channel element takes care of all three sectors, only one channel element is required. That is, since the change of the channel element is unnecessary at the softener handoff, a gain can be obtained in terms of time required for handoff processing and saving of channel resources.

도2는 종래 기술에 따른 3섹터간 소프터 핸드오프를 지원하기 위한 채널 요소의 구조를 보여주고 있다.Figure 2 shows the structure of a channel element for supporting three sector softer handoff according to the prior art.

우선, 순방향 전송에 관해 설명한다. 순방향 전송을 위해 셀제어기(201)를 통해 전달된 데이터는 인코딩로직(202)에서 인코딩된 다음 분배 포트(203)로 전달된다. 분배포트(203)는 제어 버스(204)를 통한 셀 제어기(201)의 제어에 따라 변조 로직 (205-1∼205-3)중 하나 혹은 그이상의 변조로직에 이들 데이터를 전달한다. 변조로직(205-1∼205-3)은 각각 α, β, γ 각 섹터를 담당하며 각기 적절한 PN(Pseudo Noise) 코드를 이용하여 이들 데이터를 변조한 다음 전송처리부(도시하지 않음)로 전달한다. 따라서, 같은 순방향채널이 α, β, γ 3섹터중 어느 섹터를 통해서도 송출될 수 있다.First, forward transmission will be described. Data passed through cell controller 201 for forward transmission is encoded in encoding logic 202 and then forwarded to distribution port 203. The distribution port 203 transfers these data to one or more modulation logics of the modulation logics 205-1 to 205-3 under the control of the cell controller 201 via the control bus 204. The modulation logics 205-1 to 205-3 are in charge of each sector of α, β, and γ, respectively, and modulate these data using appropriate PN (Pseudo Noise) codes, and then transmit them to a transmission processor (not shown). . Therefore, the same forward channel can be transmitted through any of the sectors α, β, and γ.

한편, 역방향 수신의 경우, 분배포트(206)는 제어버스(204)를 통한 셀제어기 (201)의 제어신호에 따라 각 섹터별 수신 처리부(도시하지 않음)로부터의 신호(다이버시티 신호 포함)를 복조로직(207-1∼207-N) 및 탐색로직(208)으로 분배한다. 복조로직(207-1∼207-N)은 한 이동단말로부터의 신호에 대한 근사 데이타(209-1∼209-K)를 생성한다. 근사 데이타(209-1∼209-N)는 다이버시티 합성기(210)에 의해 합성되어 특정 이동국으로부터 수신되는 데이터에 대한 한 개의 근사 데이타를 생성한다. 다이버시티 합성기(210)에 의해 합성된 데이터는 디코딩로직(211)에서 디코딩된다. 복조로직(207-1∼207-N)은 자신이 복조하고 있는 신호의 세기를 추정한 다음, 제어 버스(204)를 통해 셀 제어기(201)로 전달한다. 한편, 탐색로직(208)은 계속해서 시간영역을 탐색하여 이용가능한 신호를 찾아내어, 그 정보를 제어버스(204)를 통해 셀제어기(201)로 전달한다. 셀제어기(201)는 이 정보를 이용하여 복조기를 할당하거나 재할당한다. 다이버시티 합성기(210)가 여러 섹터로부터의 신호를 합성하고 있을 때는 이동국이 소프터 핸드오프중이라는 것을 알 수 있다.On the other hand, in the case of reverse reception, the distribution port 206 receives signals (including diversity signals) from the reception processing unit (not shown) for each sector according to the control signal of the cell controller 201 through the control bus 204. The demodulation logics 207-1 to 207-N and the search logic 208 are distributed. Demodulation logics 207-1 to 207-N generate approximate data 209-1 to 209-K for signals from one mobile terminal. Approximation data 209-1 to 209-N are synthesized by diversity synthesizer 210 to generate one approximation data for data received from a particular mobile station. The data synthesized by the diversity synthesizer 210 is decoded in the decoding logic 211. The demodulation logics 207-1 to 207-N estimate the strength of the signal that they are demodulating and then transfer to the cell controller 201 via the control bus 204. On the other hand, the search logic 208 continuously searches the time domain to find available signals and transmits the information to the cell controller 201 via the control bus 204. The cell controller 201 uses this information to assign or reassign a demodulator. It can be seen that the mobile station is in soft handoff when diversity synthesizer 210 is synthesizing signals from several sectors.

3섹터 기지국은 매크로셀 시스템에서는 유용하게 이용될 수 있었으나, 종래의 매크로셀 기지국 한 개가 담당하고 있던 영역에 수십 내지 수백개의 마이크로 셀 기지국이 담당하게 되기 때문에, 반경이 수십∼수백 Km정도밖에 안되는 마이크로셀 및 피코셀 환경에서는 별로 큰 효과를 얻을 수 없다. 예를 들어, 반경 2km의 기존 매크로셀 영역을 반경 200m의 마이크로셀들로 오버레이시킬 경우에는 셀의 반경이 매우 작아 기지국간의 핸드오프가 자주 발생되며, 종래와 같이 소프트 핸드오프를 이용할 경우는 통신 채널 자원의 낭비가 심각하다는 단점이 있다.The three-sector base station could be usefully used in a macro cell system, but since the tens or hundreds of micro cell base stations are in charge of the area covered by one of the conventional macro cell base stations, a micrometer having a radius of only tens to hundreds of Km is used. In cell and picocell environments, it is not very effective. For example, when overlaying an existing macrocell area having a radius of 2 km with microcells having a radius of 200 m, the cell radius is so small that handoffs occur frequently between base stations. In the case of using a soft handoff as in the prior art, a communication channel is used. The disadvantage is that the waste of resources is serious.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 마이크로셀 시스템에 있어서 기지국을 다중섹터(multi-sector)로 구현하고, 마이크로셀들간의 핸드오프는 소프터 핸드오프로 처리함으로써 핸드오프 관련 신호 트래픽 증가 및 처리 시간 지연 등으로 인한 통화품질 저하 문제를 해결할 수 있으며, 각 마이크로셀간의 채널을 공유함으로써 채널 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention implements a multi-sector of a base station in a microcell system, and increases handoff-related signal traffic by processing handoffs between microcells by softer handoff. And it is possible to solve the problem of degradation of call quality due to processing time delay, etc. It is an object of the present invention to provide a transceiver of a multi-sector base station that can efficiently use channel resources by sharing channels between each microcell.

또한, 본 발명은 스위칭모듈(Switching Module)을 사용하여 종래의 매크로셀 시스템의 구성 요소에 대한 변경을 최소화하면서도 다중 섹터 기지국을 구현할 수 있을뿐만 아니라, 전송 처리의 수행을 중앙의 마이크로 셀 기지국에 집중시켜 각 마이크로셀의 통화량에 따라 할당되는 채널의 수를 가변적으로 변화시킴으로써 채널 자원을 절약할 수 있는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치를 그 목적이 있다.In addition, the present invention can implement a multi-sector base station while minimizing changes to the components of the conventional macrocell system using a switching module, and concentrates the performance of transmission processing on the central microcell base station. It is an object of the present invention to transmit and receive a multi-sector base station that can save channel resources by varying the number of channels allocated according to the call volume of each microcell.

도1은 종래 기술에 따른 CDMA 기반 매크로셀 시스템의 3섹터 기지국 배치도.1 is a three sector base station layout of a CDMA based macrocell system according to the prior art.

도2는 종래 기술에 따른 3섹터간 소프터 핸드오프를 위한 전송 장치의 구조도.2 is a structural diagram of a transmission apparatus for three-sector softer handoff according to the prior art;

도3은 본 발명이 적용되는 마이크로셀 시스템의 셀 배치 예시도.Figure 3 is an exemplary cell arrangement of a microcell system to which the present invention is applied.

도4는 본 발명에 따른 CDMA 이동통신 시스템에서의 다중섹터 기지국의 일실시예 구조도.4 is a structural diagram of an embodiment of a multi-sector base station in a CDMA mobile communication system according to the present invention;

도5는 상기 도4의 본 발명에 따른 순방향 채널 전송 장치의 일실시예 구조도.5 is a structural diagram of an embodiment of a forward channel transmission apparatus according to the present invention of FIG.

도6은 상기 도4 및 도5의 본 발명에 따른 스위칭모듈의 일실시예 상세도.Figure 6 is a detailed view of one embodiment of a switching module according to the present invention of Figures 4 and 5.

도7은 상기 도6의 본 발명에 따른 송신 스위치의 일실시예 상세도.Figure 7 is a detailed view of one embodiment of a transmission switch according to the present invention of Figure 6;

도8은 상기 도6의 본 발명에 따른 수신 스위치의 일실시예 상세도.Figure 8 is a detailed view of one embodiment of a receiving switch according to the present invention of Figure 6;

* 주요 도면 부호에 대한 부호 설명* Explanation of symbols for major reference symbols

401, 601: 셀 제어기401, 601: cell controller

402-1∼402-N, 511-1∼51m-n : 변복조기402-1 to 402-N, 511-1 to 51 m-n: transformer demodulator

402-3∼403-N, 521-1∼52m-n: 스위칭 모듈402-3 to 403-N, 521-1 to 52 m-n: switching module

404-1∼404-K, 502-1∼502-k: 디지털 합성기404-1 to 404-K and 502-1 to 502-k: digital synthesizer

405-1∼405-K, 503-1∼503-k: 송신처리기405-1 to 405-K, 503-1 to 503-k: Transmission processor

407-1∼407-K: 수신처리기 406-1∼406-K: 송신 안테나407-1 to 407-K: Receive processor 406-1 to 406-K: Transmit antenna

408A-1∼408A-K, 408B-1∼408B-K: 수신 안테나408A-1 to 408A-K, 408B-1 to 408B-K: receiving antenna

409: 병렬 송신 버스 410: 병렬 수신 버스409: parallel transmit bus 410: parallel receive bus

602, 603-A, 603-B: 스위치602, 603-A, 603-B: switches

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하나의 매크로셀을 다수의 마이크로셀로 세분하고, 각 마이크로셀에 신호 송수신용 섹터 안테나를 구비시킨 이동 통신 시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치에 있어서, 상기 매크로셀의 중앙부에 위치하며, 상기 다수의 마이크로셀들을 집중적으로 제어하기 위한 셀 제어 수단; 상기 셀 제어 수단으로부터 출력된 신호에 대해 인코딩 및 변복조를 수행하기 위한 다수의 채널 변조 수단; 상기 셀 제어 수단의 제어에 따라 상기 채널 변조 수단으로부터 출력된 신호를 스위칭하여 상기 다수의 마이크로셀 기지국으로 송신하기 위한 다수의 송신 스위칭 수단; 상기 스위칭 수단으로부터 출력된 신호들중 각각의 섹터에 상응하는 신호를 입력받아 합성하기 위한 다수의 합성 수단; 상기 합성 수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 디지털/아날로그 변환 및 주파수 상승 변환을 수행하여 상기 각 섹터 안테나로 출력하기 위한 다수의 송신 처리 수단; 상기 각 섹터 안테나로부터 입력받은 신호에 대하여 주파수 하강 변환 및 아날로그/디지털 변환을 수행하고 상기 중앙의 기지국으로 전송하기 위한 다수의 수신 처리 수단; 상기 다수의 수신 처리 수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하기 위한 다수의 수신 스위칭 수단; 및 상기 스위칭 수단으로부터 입력받은 신호에 대해 복조 및 디코딩을 수행하여, 상기 셀 제어 수단으로 출력하기 위한 다수의 채널 복조 수단을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transmission and reception apparatus of a multi-sector base station in a mobile communication system in which one macro cell is subdivided into a plurality of micro cells, and each of the micro cells is provided with a sector antenna for signal transmission and reception. Cell control means for centrally controlling the plurality of microcells, the cell control unit being located at the center of the macrocell; A plurality of channel modulating means for performing encoding and modulation / demodulation on the signal output from the cell control means; A plurality of transmission switching means for switching the signals output from the channel modulation means to transmit to the plurality of microcell base stations under control of the cell control means; A plurality of combining means for receiving and synthesizing a signal corresponding to each sector among the signals output from the switching means; A plurality of transmission processing means for receiving the signal output from the synthesizing means and performing digital / analog conversion and frequency rising conversion to output to each sector antenna; A plurality of reception processing means for performing frequency down conversion and analog / digital conversion on the signals received from the sector antennas and transmitting them to the central base station; A plurality of reception switching means for receiving a signal output from the plurality of reception processing means and switching the output; And a plurality of channel demodulation means for demodulating and decoding the signal received from the switching means and outputting the demodulated signal to the cell control means.

이하, 도3 내지 도8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8.

도3은 본 발명이 적용되는 마이크로셀 시스템의 셀 배치 예시도를 도시한 것으로, CDMA 기반 다중섹터 기지국을 이용한 마이크로셀 시스템의 셀들과 한 개의 매크로셀을 오버레이시켰을 때의 셀 배치를 도시한다. 도면 부호 301은 매크로셀 기지국을 나타내며, 302는 매크로셀 기지국(301)이 담당하는 셀 영역, 도면 부호 311-1∼311-K는 옴니형 마이크로셀 기지국, 312-1∼311-K 각각은 본 발명에서 제공하는 CDMA기반 다중섹터 기지국의 각 섹터를 담당하는 섹터 안테나를 나타낸다.3 is a diagram illustrating an example of cell arrangement in a microcell system to which the present invention is applied, and illustrates a cell arrangement when cells and a macrocell are overlaid in a microcell system using a CDMA-based multisector base station. Reference numeral 301 denotes a macro cell base station, 302 denotes a cell area that the macro cell base station 301 is responsible for, reference numerals 311-1 to 311-K denote omni-type microcell base stations, and 312-1 to 311-K respectively. A sector antenna for each sector of a CDMA-based multisector base station provided by the present invention is shown.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 CDMA 이동통신 시스템에서의 다중섹터 기지국의 일실시예 구조도를 도시한 것이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a multi-sector base station in a CDMA mobile communication system according to an embodiment of the present invention.

도면에는 3섹터 구조를 지원하는 N(단, N은 자연수)개의 채널요소와 총 K(단, K는 자연수)개의 섹터가 존재한다. 도면 부호 406-1∼406-K는 송신 안테나를 나타내며, 408A-1∼408A-K/408B-K는 상기 도3의 마이크로셀 기지국(311-K)에 대응된다. 도면 부호 401은 셀제어기, 402-1∼402-N은 채널요소, 403-1∼403-N은 각 채널요소에 대응되는 스위칭모듈, 404-1∼404-K는 각 섹터로의 출력을 합성하는 디지털 합성기, 405-1∼405-K는 각 섹터의 송신처리기, 407-1∼407-K는 각 섹터의 수신처리기를 나타낸다.In the figure, there are N channel elements (where N is a natural number) and a total of K (where K is a natural number) sectors supporting a three sector structure. Reference numerals 406-1 to 406-K denote transmission antennas, and 408A-1 to 408A-K / 408B-K correspond to the microcell base station 311-K shown in FIG. Reference numeral 401 denotes a cell controller, 402-1 to 402-N are channel elements, 403-1 to 403-N are switching modules corresponding to each channel element, and 404-1 to 404-K combine outputs to respective sectors. Digital synthesizers, 405-1 to 405-K, denote transmission processors for each sector, and 407-1 to 407-K denote receivers for each sector.

채널 요소(402-1∼402-N)는 셀 제어기(401)(순방향 전송의 경우) 또는 스위치(403-1∼403-N)(역방향 전송의 경우)로부터 출력된 신호를 입력받아 인코딩 및 변복조를 수행하여 스위치(403-1∼403-N) 또는 셀 제어기(401)로 제공한다.The channel elements 402-1 to 402 -N receive the signal output from the cell controller 401 (for forward transmission) or the switch 403-1 to 403 -N (for reverse transmission) to encode and modulate Is provided to the switches 403-1 to 403-N or the cell controller 401.

스위치(403-1∼403-N)는 순방향 전송의 경우는, 셀 제어기(401)의 제어에 따라 채널요소(402-1∼402-N)로부터 출력된 신호를 스위칭하여 다수의 섹터(마이크로셀 기지국)로 해당 신호를 송신한다. 역방향 전송의 경우는 셀 제어기(401)의 제어에 따라 수신 처리기(407-1∼407-K)로부터 입력받은 신호를 스위칭하여 채널 요소(402-1∼402-N)로 출력한다.In the case of forward transmission, the switches 403-1 to 403-N switch the signals output from the channel elements 402-1 to 402-N under the control of the cell controller 401, and thus, multiple sectors (microcells). The base station). In the case of reverse transmission, the signals received from the reception processors 407-1 to 407-K are switched and output to the channel elements 402-1 to 402-N under the control of the cell controller 401.

디지털 합성기(404-1∼404-K)는 중앙 기지국의 스위치(403-1∼403-N)로부터 출력된 신호들중 각각의 섹터에 상응하는 신호를 입력받아 합성한다.The digital synthesizers 404-1 to 404-K receive and synthesize a signal corresponding to each sector among the signals output from the switches 403-1 to 403-N of the central base station.

송신처리기(405-1∼405-K)는 디지털 합성기(404-1∼404-K)로부터 합성된 신호를 입력받아 디지털/아날로그 변환 및 주파수 상승 변환을 수행하여 송신 안테나(406-1∼406-K)를 통해 출력한다.The transmission processors 405-1 to 405-K receive the synthesized signal from the digital synthesizers 404-1 to 404-K, and perform digital / analog conversion and frequency up conversion. Output through K).

수신 처리기(407-1∼407-K)는 수신 안테나(408A-1∼408A-K,408B-1∼408B-K)는 로부터 신호를 입력받아 주파수 하강변환 및 A/D 변환을 수행하여 출력한다.The reception processors 407-1 to 407-K receive signals from the reception antennas 408A-1 to 408A-K and 408B-1 to 408B-K to perform frequency down conversion and A / D conversion to output the signals. .

본 발명의 일실시예에 따른 순방향 전송 및 역방향 전송의 동작 과정을 설명한다.An operation process of forward transmission and reverse transmission according to an embodiment of the present invention will be described.

순방향전송의 경우, 각 채널요소(402-1∼402-N)는 셀제어기(401)로부터의 각 이동국으로 전송할 순방향 데이터에 대해 인코딩 및 변조를 수행한 후, α, β,γ각 섹터별로 출력한다. 각 채널요소(402-1∼402-N)에는 한 개의 스위칭모듈(403-1∼403-N)이 대응된다. 즉, 채널요소(402-1)에는 스위칭모듈(403-1)이 대응되며, 채널요소(402-N)에는 스위칭모듈(403-N)이 대응된다. 각 스위칭모듈들(403-1∼403-N)은 대응되는 셀 제어기(401)의 제어에 따라 채널요소(402-1∼402-N)의 각 섹터별 출력을 K개의 각 목적지섹터별로 스위칭한다. 즉, 스위칭모듈(403-1)은 셀 제어기 (401)의 제어신호(413-1)에 따라 채널요소(402-1)의 섹터별 출력(415A-1∼415C-1)을 스위칭하여 K개의 각 섹터에 대응되는 출력(4171-1∼4171-K)중의 3개로 출력한다. 마찬가지로, 스위칭모듈(403-N)은 셀 제어기(401)의 제어신호(413-N)에 따라 채널요소(402-N)의 섹터별 출력(415A-N∼415C-N)을 스위칭하여 K개의 각 섹터에 대응되는 출력(417N-K∼417N-K)중 3개로 출력한다.In the case of forward transmission, each channel element 402-1 to 402 -N performs encoding and modulation on forward data to be transmitted from the cell controller 401 to each mobile station, and then outputs each of α, β, and γ sectors. do. One switching module 403-1 to 403-N corresponds to each channel element 402-1 to 402-N. That is, the switching module 403-1 corresponds to the channel element 402-1, and the switching module 403-N corresponds to the channel element 402-N. Each of the switching modules 403-1 to 403-N switches the output of each sector of the channel elements 402-1 to 402-N for each of K destination sectors under the control of the corresponding cell controller 401. . That is, the switching module 403-1 switches the sector-specific outputs 415A-1 to 415C-1 of the channel element 402-1 in accordance with the control signal 413-1 of the cell controller 401, thereby switching K pieces. The output is output to three of the outputs 441-1 to 4141-K corresponding to each sector. Similarly, the switching module 403-N switches the sector-specific outputs 415A-N to 415C-N of the channel element 402-N in accordance with the control signal 413-N of the cell controller 401 to switch K pieces. Three of the outputs 417N-K to 417N-K corresponding to each sector are output.

각 스위칭모듈의 출력은 병렬버스 (409)를 통해 각 목적지별 디지털 합성기(404-1∼404-K)를 스위칭하여 K개의 각 섹터에 대응되는 출력(417N-K∼417K-N)을 입력받아 이들을 디지털 합성한다. 즉, 디지털 합성기(401-1)는 각 스위칭모듈 출력중 첫번째 섹터에 대한 출력 신호(4171-1∼4171-N)을 입력받아 이들을 디지털 합성한다. 마찬가지로, 디지털 합성기(404-K)는 각 스위칭모듈 출력중 K번째 섹터에 대한 출력 신호(417K-1∼417K-N)를 입력받아 이들을 디지털 합성한다.The output of each switching module switches the digital synthesizers 404-1 to 404-K for each destination through the parallel bus 409 to receive the outputs 417N-K to 417K-N corresponding to the K sectors. These are digitally synthesized. That is, the digital synthesizer 401-1 receives the output signals 41-11-1 to 4141-N for the first sector of each switching module output and digitally synthesizes them. Similarly, the digital synthesizer 404-K receives the output signals 417K-1 to 417K-N for the Kth sector among the outputs of each switching module and digitally synthesizes them.

각 디지털 합성기의 출력은 각 섹터의 송신처리기(405-1∼405-K)에서 D/A변환 및 무선인터페이스(CAI: Common Air Interface) 대역으로의 주파수상승변환을 거쳐 각 섹터안테나(406-1∼406-K,408A-1∼408A-K, 408B-1∼408B-K)를 통해 송출된다. 즉, 송신처리기(405-1)는 디지털 합성기(404-1)의 출력을 입력받아 D/A변환 및 주파수 상승변환을 거쳐 첫 번째 섹터의 송신안테나(406-1)로 출력한다. 마찬가지로, 송신처리기(405-K)는 디지털 합성기(404-K)의 출력을 입력받아 D/A변환 및 주파수상승변환을 거쳐 첫 번째 섹터의 송신안테나(406-K)로 출력한다.The digital synthesizer outputs each sector antenna 406-1 through frequency conversion to the common air interface (CAI) band by D / A conversion and transmission processor 405-1 to 405-K in each sector. 406-K, 408A-1 to 408A-K, and 408B-1 to 408B-K). That is, the transmission processor 405-1 receives the output of the digital synthesizer 404-1 and outputs it to the transmission antenna 406-1 of the first sector through D / A conversion and frequency up conversion. Similarly, the transmission processor 405-K receives the output of the digital synthesizer 404-K and outputs it to the transmission antenna 406-K of the first sector through D / A conversion and frequency rising conversion.

한편, 역방향전송의 경우, 각 섹터마다 두 개의 수신안테나를 이용한 안테나 다이버시티 기법을 이용하는 경우를 가정한다. 그러나, 안테나 다이버시티기법의 적용유무에 관계없이 똑같이 적용될 수 있다.On the other hand, in the case of reverse transmission, it is assumed that the antenna diversity scheme using two reception antennas for each sector. However, the same can be applied whether or not the antenna diversity technique is applied.

각 섹터마다 두 개의 수신안테나를 통해 수신된 역방향 무선인터페이스 신호들은 각 섹터들을 담당하고 있는 수신처리기(407-1, 407-K)에서 주파수 하강변환 및 A/D변환을 거친후, 디지털 샘플의 형태로 고속의 병렬 수신버스(410)상에 싣는다. 즉, 수신처리기(407-1)는 수신안테나(408A-1, 408B-1)의 신호를 입력받아 주파수 하강변환 및 A/D변환을 수행한 후, 출력라인 (418A-1, 418B-1)을 통해 고속의 병렬 수신버스에 싣는다. 마찬가지로, 수신처리기 (407-K)는 수신 안테나(408A-K, 408B-K)로부터 신호를 입력받아 주파수 하강변환 및 A/D변환을 수행한 후, 출력라인(418A-K, 418B-K)을 통해 고속의 병렬 수신버스에 싣는다.The reverse radio interface signals received through two reception antennas for each sector are subjected to frequency down conversion and A / D conversion by the reception processors 407-1 and 407-K in charge of the sectors, and then form digital samples. On the high-speed parallel receive bus 410. That is, the reception processor 407-1 receives the signals of the reception antennas 408A-1 and 408B-1, performs frequency down conversion and A / D conversion, and then outputs the lines 418A-1 and 418B-1. It is loaded on the high speed parallel receive bus through Similarly, the receiving processor 407-K receives signals from the receiving antennas 408A-K and 408B-K, performs frequency down conversion and A / D conversion, and then outputs the lines 418A-K and 418B-K. It is loaded on the high speed parallel receive bus through

각 스위칭모듈들(403-1∼403-N)은 고속 병렬 수신버스상에 실린 각 섹터별 신호들중 자신이 담당하는 채널요소(402-1∼402-N)에서 이용하는 섹터에 해당되는 버스라인만을 선택하여 채널요소(402-1∼402-N)에 입력되도록 한다. 즉, 스위칭모듈(403-1)은 고속 병렬수신버스(410)의 각 신호라인들중 채널요소(402-1)에서 사용하는 섹터에 해당하는 것들만을 선택하여 416A-1∼416F-1의 형태로 채널요소(402-1)로 입력되도록 한다. 마찬가지로 스위칭모듈(403-N)은 고속 병렬수신버스(410)의 각 신호라인들중 채널요소(402-N)에서 사용하는 섹터에 해당하는 것들만을 선택하여 416A-N∼416F-N의 형태로 채널요소(402-1)로 입력되도록 한다.Each of the switching modules 403-1 to 403-N is a bus line corresponding to a sector used by the channel element 402-1 to 402-N which is in charge of each sector on the high speed parallel receiving bus. Select only to be input to the channel elements 402-1 to 402-N. That is, the switching module 403-1 selects only those corresponding to sectors used in the channel element 402-1 among the signal lines of the high speed parallel receiving bus 410 to form the types 416A-1 to 416F-1. To the channel element 402-1. Similarly, the switching module 403-N selects only those corresponding to the sectors used in the channel elements 402-N among the signal lines of the high-speed parallel receiving bus 410 in the form of 416A-N to 416F-N. It is input to the channel element 402-1.

각 채널요소(402-1∼402-N)에서는 수신된 6개의 신호에 대해서 다이버시티 합성 및 복조, 디코딩 등을 수행하여 얻어진 데이터를 셀 제어기(401)로 전달한다.Each channel element 402-1 to 402 -N transfers data obtained by performing diversity synthesis, demodulation, decoding, etc. on the six received signals to the cell controller 401.

도5는 상기 도4의 본 발명에 따른 CDMA 이동통신 시스템에서의 다중섹터 기지국의 순방향 채널의 구조도를 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a structure diagram of a forward channel of a multi-sector base station in the CDMA mobile communication system according to the present invention of FIG.

상기 도4에서 채널요소의 수인 N개의 입력라인을 갖는 디지털 합성기는 실제로는 구현이 어렵고 채널요소의 수가 확장됨에 따라 구현이 쉽지 않다. 또한, 실제 구현에 있어서 채널요소들은 채널카드의 형태로 구현되고 한 채널카드에 여러개의 채널요소들이 구현되기 때문에 도5에서와 같이 각 채널카드별로 순방향 출력을 디지털 합성한 후, 이들을 다시 디지털 합성함으로서 시스템의 확장성과 구현의 복잡도를 줄일 수 있다. 도면부호 501-1∼501-m은 m개의 채널카드를 나타낸다. 순방향 채널만을 고려할 경우, 각 채널카드는 채널요소, 스위치, 그리고 디지털합성기 등으로 구성된다. 즉, 채널카드(501-1)는 n개의 채널요소(511-1∼511-n), n개의 스위치(521-1∼521-n), 및 k개의 각 섹터에 대응되는 디지털 합성기(531-1∼531-k)를 구비하며, 마찬가지로 채널카드(501-m)은 n개의 채널요소(51m-1∼51m-n), n개의 스위치(52m-1∼52m-n), 및 k개의 각 섹터에 대응되는 디지털 합성기(53m-1∼53m-k)를 구비한다. 채널카드내의 각 디지털 합성기(531-1∼531-k, 53m-1∼53m-k)는 채널카드내의 모든 채널요소들의 출력을 목적지 섹터별로 결합하여 출력한다.In FIG. 4, a digital synthesizer having N input lines, which is the number of channel elements, is difficult to implement in practice and is difficult to implement as the number of channel elements is expanded. In addition, in the actual implementation, since channel elements are implemented in the form of a channel card and several channel elements are implemented in one channel card, as shown in FIG. 5, by digitally synthesizing the forward output for each channel card and then synthesizing them again. Reduce system scalability and implementation complexity. Reference numerals 501-1 through 501-m denote m channel cards. Considering only the forward channels, each channel card consists of channel elements, switches, and digital synthesizers. That is, the channel card 501-1 has n channel elements 511-1 to 511-n, n switches 521-1 to 521-n, and k synthesizers corresponding to k sectors. 1-531-k, the channel card 501-m likewise has n channel elements 51m-1 to 51m-n, n switches 52m-1 to 52m-n, and k each Digital synthesizers 53m-1 to 53m-k corresponding to sectors are provided. Each of the digital synthesizers 531-1 to 531-k and 53m-1 to 53m-k in the channel card combines the outputs of all the channel elements in the channel card for each destination sector.

이들 각 채널카드별 출력은 다시 한번 디지털 합성기(502-1∼502-K)에 의해 합성된 후 각 섹터별 송신처리기(503-1∼503-K) 등에서 D/A변환 및 주파수 상승변환을 거쳐 각 섹터별 송신안테나(504-1∼504-K)를 통하여 무선인터페이스상으로 송출된다.These channel card outputs are once again synthesized by the digital synthesizers 502-1 through 502-K, and then subjected to D / A conversion and frequency up conversion by the transmission processors 503-1 through 503-K for each sector. The transmission antennas 504-1 to 504-K for each sector are sent out over the radio interface.

도6은 상기 도4 및 도5의 본 발명에 따른 스위칭모듈의 일실시예 상세도이다.Figure 6 is a detailed view of one embodiment of a switching module according to the present invention of Figures 4 and 5.

스위칭모듈은 제어포트(604, 605-A, 605-B), 한 개의 3×k 송신 스위치(602) 및 두 개의 3 x k 수신스위치(603-A, 603-B)를 구비한다. 각 스위치(602, 603-A, 603-B)는 제어포트(604, 605-A, 605-B)를 통한 셀 제어기(601)의 제어에 따라 동작한다.The switching module has control ports 604, 605-A, 605-B, one 3xk transmit switch 602 and two 3xk receive switches 603-A, 603-B. Each switch 602, 603-A, 603-B operates under the control of the cell controller 601 through the control ports 604, 605-A, 605-B.

송신스위치(602)는 제어포트(604)를 통한 셀 제어기(601)의 제어에 따라 채널요소의 α,β,γ 3섹터에 대한 출력(606-1∼606-3)을 K개의 섹터에 대한 출력 (608-1∼608-K)로 매핑시킨다. 두 개의 수신스위치(603-A, 603-B)는 구조 및 동작이 동일하다. 다만, 수신 스위치(603-A, 603-B)는 두 개의 수신 안테나를 이용하여 수신 다이버시티를 제공하는 시스템에서 각기 본 수신신호와 다이버시티 수신신호를 담당한다. 수신스위치(603-A)는 제어포트(605-A)를 통한 셀제어기(601)의 제어에 따라 각 섹터 수신 처리부로부터의 수신 신호(609A-1∼609A-K)를 채널요소의 3섹터에 대한 입력(607A-1∼607A-3)으로 매핑시킨다.The transmit switch 602 outputs 606-1 to 606-3 for three sectors of α, β, and γ of the channel element under the control of the cell controller 601 through the control port 604 for the K sectors. Map to outputs 608-1 to 608-K. The two receive switches 603-A and 603-B have the same structure and operation. However, the reception switches 603-A and 603-B are in charge of the main reception signal and the diversity reception signal in a system providing reception diversity using two reception antennas. The reception switch 603-A transmits the reception signals 609A-1 to 609A-K from each sector reception processing section to three sectors of the channel element under the control of the cell controller 601 through the control port 605-A. To the inputs 607A-1 to 607A-3.

마찬가지로, 수신 스위치(603-B)는 제어포트(605-B)를 통한 셀 제어기(601)의 제어에 따라 각 섹터 수신 처리부로부터의 수신 신호(609B-1∼609B-K)를 채널요소의 3섹터에 대한 다이버시티 입력(607B-1∼607B-3)으로 매핑시킨다.Similarly, the receive switch 603-B receives the received signals 609B-1 to 609B-K from each sector receiving processor under the control of the cell controller 601 through the control port 605-B. Maps to diversity inputs 607B-1 through 607B-3 for the sector.

도7은 상기 도6의 본 발명에 따른 송신 스위치의 일실시예 상세도이다.7 is a detailed diagram of an embodiment of a transmission switch according to the present invention of FIG.

송신 스위치는 3개의 SPMT(Single Pole MultiThrow) 스위치(702-1∼702-3)을 구비한다. 송신 스위치의 입력(704-1∼704-3)은 채널요소의 α, β, γ 3섹터에 대한 출력에 해당되며, 스위치의 출력(705-1∼705-i, 706-1∼706-i, 707-1∼707-i)은 k(=3 x I)개의 각 섹터에 대응되는 출력이다. 스위치(702-1)는 선택로직(703-1)을 통한 제어포트(701)의 제어에 의해 동작되며 채널요소의 α, β,γ 3섹터에 대한 출력중 하나의 신호(704-1)를 k/3(=m)개의 섹터에 대한 출력중 하나의 신호(705-1∼705-i)로 매핑시킨다.The transmission switch includes three single pole multithrow (SPMT) switches 702-1 to 702-3. The inputs 704-1 to 704-3 of the transmit switch correspond to the outputs for three sectors α, β, and γ of the channel element, and the outputs 705-1 to 705-i and 706-1 to 706-i of the switch. , 707-1 to 707-i are outputs corresponding to k (= 3 x I) sectors. The switch 702-1 is operated by the control of the control port 701 through the selection logic 703-1 and outputs one signal 704-1 of the outputs for three sectors α, β, and γ of the channel element. Maps to one signal 705-1 to 705-i of outputs for k / 3 (= m) sectors.

도8은 상기 도6의 본 발명에 따른 수신 스위치의 일실시예 상세도이다.FIG. 8 is a detailed view of an embodiment of a receive switch according to the present invention of FIG.

수신스위치는 제어포트(801) 및 kx3 스위치(802)를 구비한다. 스위치(802)는 k개의 SPMT(1X3) 스위치(805-1∼805-K)를 구비한다. 수신스위치의 출력(803-1∼803-3)은 채널요소의 α, β,γ 3섹터에 대한 입력에 해당되며, 이러한 수신스위치가 한 개 더 사용되어 수신 다이버시티 신호를 담당하게 된다.The receiving switch has a control port 801 and a kx3 switch 802. The switch 802 includes k SPMT (1 × 3) switches 805-1 through 805-K. The outputs 803-1 to 803-3 of the receive switches correspond to the inputs for three sectors of α, β, and γ of the channel element, and one more such receive switch is used for the reception diversity signal.

한편, 수신스위치의 입력(804-1∼804-K)은 K개의 각 섹터에 대응하는 수신 신호에 해당한다. 각 섹터를 담당하는 SMPT스위치(805-1∼805-K)는 각 섹터로부터의 입력신호를 각 채널요소의 입력에 대응되는 3개의 출력(803-1∼803-K)으로 분배해 주는 역할을 담당한다.On the other hand, inputs 804-1 to 804-K of the reception switch correspond to received signals corresponding to K sectors. The SMPT switches 805-1 to 805-K in charge of each sector distribute the input signals from each sector to three outputs 803-1 to 803-K corresponding to the input of each channel element. In charge.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

본 발명에 따른 CDMA기반 이동통신시스템의 다중섹터 기지국구조는 소프터핸드오프 처리할 수 있는 섹터의 수를 획기적으로 증가시킬 수 있으며, 특히, 마이크로셀 시스템 등에서 셀을 소형화하였을 때의 문제점인 신호 트래픽 증가를 완화하고 신속한 핸드오프처리를 가능하게 하는 효과가 있다.The multi-sector base station structure of the CDMA-based mobile communication system according to the present invention can significantly increase the number of sectors that can be handled by handoff off, and in particular, signal traffic, which is a problem when miniaturizing a cell in a microcell system, etc. There is an effect of mitigating the increase and enabling a quick handoff process.

따라서, 다중섹터 기지국구조를 이용하면, 셀을 소형화하여 무선자원의 이용효율을 증가시키고 가입자 용량을 증가시킬 수 있으며, 다양한 고속 멀티미디어(음성, 데이터, 비디오(서비스를 수용할 수 있는 마이크로셀 시스템을 효율적으로 구축할 수 있는 효과가 있다.Therefore, by using a multi-sector base station structure, a cell can be miniaturized to increase the use efficiency of radio resources and to increase subscriber capacity, and to provide a microcell system capable of accommodating various high-speed multimedia (voice, data, and video services). There is an effect that can be built efficiently.

또한, CDMA 기반 이동통신시스템의 다중섹터 기지국에서는 기지국 자원을 중앙집중식으로 관리함으로서 자원의 이용효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the multi-sector base station of the CDMA-based mobile communication system has the effect of increasing the resource utilization efficiency by centrally managing the base station resources.

Claims (7)

하나의 매크로셀을 다수의 마이크로셀로 세분하고, 각 마이크로셀에 신호 송수신용 섹터 안테나를 구비시킨 이동 통신 시스템에서의 다중 섹터 기지국의 송수신 장치에 있어서,In the transmission and reception apparatus of a multi-sector base station in a mobile communication system in which one macro cell is subdivided into a plurality of micro cells, and each micro cell is provided with a sector antenna for signal transmission and reception, 상기 매크로셀의 중앙부에 위치하며, 상기 다수의 마이크로셀들을 집중적으로 제어하기 위한 셀 제어 수단;Cell control means for centrally controlling the plurality of microcells, the cell control unit being located at a central portion of the macrocell; 상기 셀 제어 수단으로부터 출력된 신호에 대해 인코딩 및 변복조를 수행하기 위한 다수의 채널 변조 수단;A plurality of channel modulating means for performing encoding and modulation / demodulation on the signal output from the cell control means; 상기 셀 제어 수단의 제어에 따라 상기 채널 변조 수단으로부터 출력된 신호를 스위칭하여 상기 다수의 마이크로셀 기지국으로 송신하기 위한 다수의 송신 스위칭 수단;A plurality of transmission switching means for switching the signals output from the channel modulation means to transmit to the plurality of microcell base stations under control of the cell control means; 상기 스위칭 수단으로부터 출력된 신호들중 각각의 섹터에 상응하는 신호를 입력받아 합성하기 위한 다수의 합성 수단;A plurality of combining means for receiving and synthesizing a signal corresponding to each sector among the signals output from the switching means; 상기 합성 수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 디지털/아날로그 변환 및 주파수 상승 변환을 수행하여 상기 각 섹터 안테나로 출력하기 위한 다수의 송신 처리 수단;A plurality of transmission processing means for receiving the signal output from the synthesizing means and performing digital / analog conversion and frequency rising conversion to output to each sector antenna; 상기 각 섹터 안테나로부터 입력받은 신호에 대하여 주파수 하강 변환 및 아날로그/디지털 변환을 수행하고 상기 중앙의 기지국으로 전송하기 위한 다수의 수신 처리 수단;A plurality of reception processing means for performing frequency down conversion and analog / digital conversion on the signals received from the sector antennas and transmitting them to the central base station; 상기 다수의 수신 처리 수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하기 위한 다수의 수신 스위칭 수단; 및A plurality of reception switching means for receiving a signal output from the plurality of reception processing means and switching the output; And 상기 스위칭 수단으로부터 입력받은 신호에 대해 복조 및 디코딩을 수행하여, 상기 셀 제어 수단으로 출력하기 위한 다수의 채널 복조 수단A plurality of channel demodulation means for demodulating and decoding the signal received from the switching means, and outputs to the cell control means 을 포함하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.Transceiver of a multi-sector base station comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나의 매크로 셀을 적어도 3개의 마이크로 셀로 세분하며, 그 셀 수에 상응하는 숫자의 각 합성 수단, 송신 처리 수단, 및 수신 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.And subdividing said one macro cell into at least three microcells, each combining means, transmission processing means, and receiving processing means of a number corresponding to the number of cells. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수신 안테나로부터 입력받은 다이버시티 신호의 주파수 하강 변환 및 아날로그/디지털 변환을 수행하고 상기 중앙의 기지국으로 전송하기 위한 다수의 수신 처리 수단;A plurality of reception processing means for performing frequency down conversion and analog / digital conversion of the diversity signal received from the reception antenna and transmitting to the central base station; 상기 다수의 수신 처리 수단으로부터 출력된 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하기 위한 다수의 수신 스위칭 수단; 및A plurality of reception switching means for receiving a signal output from the plurality of reception processing means and switching the output; And 상기 스위칭 수단으로부터 입력받은 신호에 대해 다이버시티 합성, 복조 및 디코딩을 수행하여, 상기 셀 제어 수단으로 출력하기 위한 다수의 채널 복조 수단Multiple channel demodulation means for performing diversity synthesis, demodulation and decoding on the signal received from the switching means and outputting the signal to the cell control means 을 더 포함하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.Transmitting and receiving apparatus of a multi-sector base station further comprising. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 스위칭 수단 및 상기 수신 스위칭 수단과 마이크로셀 기지국 사이의 데이터 전송은 병렬 공통 버스를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.And the data transmission between the transmission switching means and the reception switching means and the microcell base station is via a parallel common bus. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 송신 스위칭 수단은,The transmission switching means, 상기 셀 제어 수단으로부터 제어 신호를 입력받는 다수의 제어 포트; 및A plurality of control ports for receiving control signals from the cell control means; And 상기 제어 포트로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 채널 변조 수단으로부터 출력된 신호를 스위칭하여 다수의 기지국으로 전송하기 위한 송신 스위치Transmission switch for switching the signal output from the channel modulation means in accordance with the control signal from the control port for transmission to a plurality of base stations 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.Transmitting and receiving apparatus of a multi-sector base station comprising a. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 수신 스위칭 수단은,The reception switching means, 상기 셀 제어 수단으로부터 제어 신호를 입력받는 다수의 제어 포트; 및A plurality of control ports for receiving control signals from the cell control means; And 상기 제어 포트로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 기지국으로부터 입력받은 신호를 스위칭하여 상기 채널 복조 수단으로 전송하기 위한 수신 스위치Receiving switch for switching the signal received from the base station according to the control signal from the control port for transmission to the channel demodulation means 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.Transmitting and receiving apparatus of a multi-sector base station comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 송신 스위치는,The transmission switch, 상기 제어 포트로부터의 제어 신호를 입력받아 출력하기 위한 선택부; 및A selection unit for receiving and outputting a control signal from the control port; And 상기 선택부로부터 출력된 제어 신호에 따라 상기 섹터에 대한 출력중 하나로 스위칭하기 위한 단일 입력 다중 출력 스위치Single input multiple output switch for switching to one of the outputs for the sector in accordance with the control signal output from the selector 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 섹터 기지국의 송수신 장치.Transmitting and receiving apparatus of a multi-sector base station comprising a.
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