KR100204679B1 - Hard handoff - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템에서의 파일럿 신호 발생장치 및 파일럿 신호 발생장치를 이용한 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 이동국의 핸드오프 처리를 위해 변조되지 않은 파일럿 신호를 발생하는 파일럿 신호 발생부와, 이 파일럿 신호 발생부의 기저대역의 파일럿 신호를 UHF 대역의 신호로 변조하는 변조부와 이 변조부로부터 출력되는 파일럿 신호를 국부 발진기에 의해 원하는 RF 주파수의 신호로 주파수 변환하는 주파수 상향 변환부와, 이 주파수 상향 변환부의 파일럿 신호를 소정 크기만큼 증폭하는 증폭부로 구성되며, 기지국간의 상이 주파수로의 하드 핸드오프의 수행시, 상기 파일럿 신호 발생장치에 의해 관할 기지국의 사용주파수의 파일럿 신호와 동일한 파일럿 신호를 발생시킴에 따라 소프트 핸드오프에서와 같은 정확한 핸드오프의 시기를 파악하여 하드 핸드오프를 수행함으로써, 이동국이 접근하고 있는 기지국 및 핸드오프 지점 파악이 용이함에 따라 기지국간 상이 주파수로의 하드 핸드오프시 호 절단 확률이 감소되고, 새로운 기지국과 이동국 사이의 무선 환경을 파악할 수 있어 핸드오프 처리를 행한 이동국의 적절한 전력 세어가 가능해짐에 따라 시스템의 성능이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a handoff method using a pilot signal generator and a pilot signal generator in a mobile communication system, comprising: a pilot signal generator for generating an unmodulated pilot signal for handoff processing of a mobile station; A modulator for modulating the baseband pilot signal to a UHF band signal, a frequency upconverter for frequency converting the pilot signal output from the modulator into a signal of a desired RF frequency by a local oscillator, and this frequency upconversion An amplifying section for amplifying a negative pilot signal by a predetermined magnitude, and when performing a hard handoff to a different frequency between base stations, the pilot signal generating device generates a pilot signal that is the same as a pilot signal of a used base station of a related base station; Of the exact handoff as in soft handoff By performing a hard handoff by grasping a mobile station, it is easy to identify a base station and a handoff point to which a mobile station is approaching, thereby reducing the probability of a call drop during a hard handoff to a different frequency between base stations, and a wireless environment between a new base station and a mobile station. As a result, it is possible to appropriately count the power of the mobile station that has performed the handoff process, thereby improving the performance of the system.
Description
제1도는 본 발명의 파일럿 신호 발생장치의 간략한 블록 구성도.1 is a simplified block diagram of a pilot signal generator of the present invention.
제2도는 본 발명의 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프의 수행 절차흐름도.2 is a flowchart illustrating a hard handoff using the pilot signal generator of the present invention.
제3도는 제2도의 핸드오프의 수행에 따른 이동국의 이동상태를 보여주는 도면.FIG. 3 is a diagram showing the mobile state of the mobile station according to the handoff of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 파일럿 신호 발생부 20 : 변조부10: pilot signal generator 20: modulator
30 : 주파수 상향 변환부 40 : 증폭부30: frequency up-conversion unit 40: amplification unit
본 발명은 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프(Hard Hadn OFF) 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀룰러 이동통신 시스템(Cellular mobile comm unication system)에 있어서 해당 주파수가 할당되어 있지 않은 기지국 내에 상기 주파수의 파일럿 신호만을 발생하는 파일럿 신호 발생장치를 구비하여 이 파일럿 신호 발생장치로부터 출력되는 파일럿 신호에 의해서 인접 기지국 간의 서로 다른 주파수로의 하드 핸드오프가 원활히 수행될 수 있도록 한 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hard handoff method using a pilot signal generator, and more particularly, to a frequency within a base station to which a corresponding frequency is not allocated in a cellular mobile communication system. A pilot signal generator for generating only a pilot signal of a hard signal using a pilot signal generator for smoothly performing a hard handoff to different frequencies between adjacent base stations by a pilot signal output from the pilot signal generator. Handoff method.
일반적으로 이동통신 시스템은 공간의 전파를 이용하여 언제, 어디서, 누구와도 통신할 수 있는 이동체 상호간 또는 이동체와 고정체 간의 통신으로서, 특히 셀룰러 이동통신은 전체 서비스 지역을 소규모의 서비스 지역인 셀(Cell)로 나누어 구성하고 상기 셀마다 무선 기지국들을 두어, 이 무선 기지국들을 교환국에서 집중제어함으로써 가입자가 셀 간을 이동하여도 양질의 통화를 계속할 수 있도록 한 시스템이다.In general, a mobile communication system is a communication between mobile devices that can communicate with anybody, anytime, anywhere, using radio waves in a space, or between a mobile device and a fixed body. In particular, a mobile mobile communication system includes a cell (a small service area) that is a small service area. It is a system configured by dividing into cells and having wireless base stations for each cell so that the wireless base stations can be centrally controlled at the switching center so that subscribers can continue to make good calls even if they move between cells.
상기와 같은 셀룰러 이동통신 시스템에서 가장 중요하고도 큰 특징중의 하나는 가입 단말기의 이동성을 보장하는 데에 있으며, 이러한 가입자의 이동성을 보장하기 위해서는 무엇보다 위치등록과 핸드오프 기술이 필요하다.One of the most important and great features of the cellular mobile communication system is to ensure the mobility of the subscriber station. In order to ensure the mobility of the subscriber, location registration and handoff techniques are required.
즉, 상기 위치등록은 이동국이 자신이 위치하고 있는 셀룰러 망 및 상태 등의 여러가지 특징들을 기지국에 알리는 처리 절차이고, 상기 핸드오프 기술은 가입자 이동 단말기, 즉 이동국이 현재 서비스를 제공받고 있는 기지국 또는 섹터의 서비스 영역을 벗어나도 계속적으로 통화가 유지될 수 있도록 이동국과 기지국 간의 통화로를 절체해 주는 기술이다.That is, the location registration is a processing procedure in which the mobile station informs the base station of various characteristics such as the cellular network and the state in which the mobile station is located, and the handoff technique is a subscriber mobile terminal, i.e., a base station or sector in which the mobile station is currently receiving service. It is a technology that transfers a call path between a mobile station and a base station so that a call can be continuously maintained even if it leaves the service area.
상기 핸드오프 방식에는 동일한 주파수를 사용하는 인접 기지국 간의 핸드오프 소프트(Soft) 핸드오프와 서로 다른 주파수를 사용하는 기지국 간의 핸드오프인 하드 핸드오프가 있다.The handoff scheme includes a handoff soft handoff between neighboring base stations using the same frequency and a hard handoff, which is a handoff between base stations using different frequencies.
종래의 소프트 및 하드 핸드오프 방식은 관할 기지국의 파일럿 신호가 통화유지에 필요한 최소값 이하로 떨어지게 되는 경우 동일 기지국 또는 타 기지국 등의 동일 주파수 또는 상이 주파수로 핸드오프가 일어나게 된다.In the conventional soft and hard handoff schemes, when a pilot signal of a corresponding base station falls below a minimum value required for call maintenance, handoff occurs at the same frequency or different frequencies of the same base station or another base station.
즉, 예를 들어 설명하면 f1, f2주파수가 할당된 A 기지국내에 상기 f2주파수를 사용중인 이동극이 f1주파수만 할당되어 있는 B 기지국으로 이동할 경우, 상기 이동국은 수신되는 A 기지국의 f2파일럿 신호의 세기가 임계치 이하로 떨어지는 것을 검출하여 핸드오프를 요구하고, 이러한 이동국의 핸드오프의 요구에 따라 B 기지국의 상기 이동국이 A 기지국의 f2주파수에서 B 기지국의 f1주파수로 핸드오프가 일어나게 하여 상기 이동국과 B 기지국간의 새로운 통화로를 형성하게 된다.That is, for example, when the mobile pole using the f 2 frequency in the base station A assigned the f 1 and f 2 frequencies moves to the base station B assigned only the f 1 frequency, the mobile station receives the received base station A. A handoff is requested by detecting the strength of the f 2 pilot signal below the threshold, and the mobile station of the B base station moves from the f 2 frequency of the A base station to the f 1 frequency of the B base station according to the request of the handoff of the mobile station. Handoff occurs to form a new call path between the mobile station and the B base station.
그러나, 상기와 같은 방식은 서로 다른 주파수로의 핸드오프인 하드 핸드오프 방식으로서, 상기 B 기지국에는 f1주파수만이 할당되어 있고 f1주파수의 파일럿 신호외에는 다른 파일럿 신호, 즉 f2주파수의 파일럿 신호는 존재하지 않음에 따라 상기 이동국이 B 기지국의 서비스 영역 내로 진입한 경우에도 상기 B 기지국에서는 이동국이 실제로 어느 방향으로 어느 정도 이동하였는지 파악하기가 힘들었다.However, the pilot of a hand-off is a hard handoff method in a manner as described above are different frequencies, the B base station has been only the f 1 frequency is assigned, the other pilot signals other than pilot signals f 1 frequency, i.e., f 2 frequency Since there was no signal, even when the mobile station entered the service area of the base station B, it was difficult for the base station B to determine in what direction the mobile station actually moved.
또한, 상기와 같은 종래의 하드 핸드오프 방식은 이동국에서 측정되는 관할 기지국의 파일럿 신호의 세기가 임계치 이하가 되면 강제적으로 인접 기지국의 다른 주파수로 핸드오프가 이루어지게 함에 따라 핸드오프의 수행에 있어 적절한 시기의 선택이 어려워 호 절단(Call drop)이 빈번하게 발생하였고, 또한 상기 이동국이 인접 기지국에 갑자기 나타남에 따라 이동국에 대한 전력제어가 어려워 전체 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional hard handoff method is suitable for performing the handoff as the handoff to the other frequency of the neighboring base station is forcibly performed when the strength of the pilot signal of the competent base station measured at the mobile station is lower than the threshold. Call drop occurred frequently due to difficult time selection, and as the mobile station suddenly appeared in an adjacent base station, it was difficult to control power of the mobile station, thereby degrading the performance of the entire system.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 파일럿 신호 발생장치를 구비하여 해당 기지국에 할당되어 있지 않은 주파수의 파일럿 신호만을 별도로 발행시킴으로써 이동중인 이동국이 상기 발생되는 파일럿 신호를 감지하여 가장 적절한 시기에 다른 주파수로의 하드 핸드오프가 원할히 이루어질 수 있게 한 이동통신 시스템에서의 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a pilot signal generator so that only a pilot signal of a frequency not allocated to the base station is separately issued, thereby allowing the mobile station to move the generated pilot signal. The present invention provides a hard handoff method using a pilot signal generator in a mobile communication system that detects and smoothly performs a hard handoff to another frequency at the most appropriate time.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기지국마다 해당 기지국에 할당된 주파수 이외에 원하는 주파수의 파일럿 신호 발생하는 파일럿 신호 발생장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is characterized in that each base station comprises a pilot signal generator for generating a pilot signal of a desired frequency in addition to the frequency assigned to the base station.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 파일럿 신호 발생장치 및 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a hard handoff method using a pilot signal generator and a pilot signal generator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 파일럿 신호 발생장치의 간략한 블록 구성도로서 이에 도시된 바와 같이, 파일럿 신호 발생장치(1)는 이동국의 핸드오프 처리를 위해 변조되지 않은 파일럿 신호를 발생하는 파일럿 신호 발생부(10)와, 이 파일럿 신호 발생부(10)의 기저대역의 파일럿 신호를 UHF(Ultra High Frequency) 대역의 신호로 변조하는 변조부와(20)와, 이 변조부(20)로부터 출력되는 파일럿 신호를 국부 발진기(도시되지 않음)에 의해 원하는 RF(Radio Frequency) 주파수의 신호로 주파수 상향 변환하는 주파수 상향 변환부(30)와, 이 주파수 상향 변환부(30)의 파일럿 신호를 소정 크기만큼 증폭하는 증폭부(40)로 구성된다.1 is a simplified block diagram of a pilot signal generator of the present invention. As shown therein, the pilot signal generator 1 includes a pilot signal generator for generating an unmodulated pilot signal for handoff processing of a mobile station. 10), a modulator 20 for modulating the baseband pilot signal of the pilot signal generator 10 into a signal of an ultra high frequency (UHF) band, and a pilot signal output from the modulator 20 Frequency up-converter 30 for up-converting a frequency into a signal of a desired radio frequency (RF) frequency by a local oscillator (not shown), and amplifying a pilot signal of the frequency up-converter 30 by a predetermined magnitude. It consists of an amplifier 40.
상기와 같은 구성으로 이루어진 파일럿 신호 발생장치(1)의 증폭부(40)를 통해 출력되는 파일럿 신호를 관할 기지국의 안테나(Ant)를 통해서 공중으로 방사된다.The pilot signal output through the amplifier 40 of the pilot signal generator 1 having the above configuration is radiated to the air through the antenna Ant of the corresponding base station.
한편, 상기 파일럿 신호 발생장치(1)는 이동통신 시스템의 기지국마다 최소한 하나의 주파수가 할당되어 있으므로 이 할당된 주파수의 파일럿 신호를 발생하기 위한 기존의 모듈을 사용하여 원하는 주파수의 파일럿 신호를 발생하도록 임의의 신호를 주파수 상향 변환해주는 트랜시버 유닛을 추가함으로써 구성할 수도 있다.On the other hand, since the pilot signal generator 1 is assigned at least one frequency for each base station of the mobile communication system to generate a pilot signal of a desired frequency using an existing module for generating a pilot signal of the assigned frequency It can also be configured by adding a transceiver unit that upconverts an arbitrary signal.
즉, 이동통신 시스템에서 보통 사용되는 디지털 반쉘프에는 할당된 주파수의 파일럿 신호를 생성하고 이를 변조한 후 D/A 변환하는 채널 카드(Channel Card; 이하, 'CC'라고 약칭함)와, 이 CC의 출력신호를 증폭하여 섹터 인터페이스 카드(Sector Interface Card; 이하, 'SIC'라고 약칭함)에 공급하고 디지털 변조에 필요한 타이밍을 타임 프리퀀시 카드(Time Frequency Card; 이하, 'TFC'라고 약칭함)로부터 분배받아 상기 CC에 제공하는 아날로그 컴은 카드(Analog Common Card; 이하 'ACC'라고 약칭함)와, 전원공급용인 전원 모듈(POWER)이 실장되어 있어, 상기 SIC가 상기 CC의 출력신호를 중간주파수(Intermediate Frequency; 이하, 'IF'라고 약칭함)에 의해 주파수 상향 변환하여 각 섹터별로 신호를 분류 및 증폭한 다음, 트랜시버 유닛에 의해 상기 증폭된 파일럿 신호를 RF 주파수롤 변환한 후, RF 처리부에 의해 공중으로 방사되게 된다.That is, a digital half-shelf commonly used in a mobile communication system includes a channel card (hereinafter, abbreviated as 'CC') for generating a pilot signal of an assigned frequency, modulating the same, and performing D / A conversion. Amplifies the output signal and supplies it to a Sector Interface Card (hereinafter referred to as "SIC"), and the timing required for digital modulation from the Time Frequency Card (hereinafter referred to as "TFC"). The analog com which is distributed and provided to the CC is provided with an analog common card (hereinafter abbreviated as 'ACC') and a power supply module (POWER) for power supply, so that the SIC converts the output signal of the CC into an intermediate frequency. Frequency up-converts by Intermediate Frequency (hereinafter, abbreviated as IF), classifies and amplifies the signal for each sector, and then converts the amplified pilot signal to an RF frequency by a transceiver unit. It is radiated to the air by the processing unit.
본 발명은 상기와 같은 구성을 갖는 디지털 반쉘프를 추가로 구비할 수 있으며, 이와 같이 종래 장치를 이용함에 따라 하나의 트랜시버 유닛이 추가될 뿐 시스템의 나머지 부분은 기존의 장비를 그대로 이용할 수 있어 별도의 하드웨어 및 소프트웨어를 개발할 필요가 없게 되는 장점이 있다.The present invention may further include a digital half-shelf having the above configuration, and by using a conventional device as described above, one transceiver unit is added, and the rest of the system may use existing equipment as it is. The advantage is that you do not have to develop hardware and software.
다음에는 제1도에 도시된 파일럿 신호 발생장치와 기존의 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프의 처리절차를 제2도 및 제3도를 참고하여 설명한다.Next, a hard handoff processing procedure using the pilot signal generator shown in FIG. 1 and the conventional pilot signal generator will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
제2도는 본 발명의 파일럿 신호 발생장치를 이용한 하드 핸드오프의 수행 절차흐름도이고, 제3도는 제2도의 핸드오프의 수행에 따른 이동국의 이동상태를 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a flowchart of a hard handoff procedure using the pilot signal generator of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a mobile station's movement state according to the handoff of FIG.
제3도에 도시된 바와 같이, 2A 기지국과 2B 기지국간의 상이 주파수로의 하드 핸드오프를 예를 들어 설명하면, 우선 상기 2A 기지국에는 f1, f2주파수가 할당되어 있고 2B 기지국에는 f1주파수만 할당되어 있고, f2주파수의 파일럿 신호만을 발생하는 파일럿 신호 발생장치가 구비되어 있다고 하자.As shown in FIG. 3, a hard handoff to a different frequency between a 2A base station and a 2B base station will be described by way of example. First, the 2A base station is assigned the frequencies f 1 and f 2 , and the 2B base station has a frequency f 1. Suppose that only is assigned, it is provided with a pilot signal generator which generates only a pilot signal of frequency f 2.
이와 같은 상태에서 상기 2A 기지국내의 이동국(3)은 f2주파수를 사용하여 2A 기지국과 통화하면서 주변 기지국의 파일럿 신호를 수신하게 된다.In this state, the mobile station 3 in the 2A base station receives the pilot signal of the neighboring base station while talking to the 2A base station using the f 2 frequency.
이때, 상기 이동국(3)이 2A 기지국의 서비스 영역을 벗어나 상기 2B 기지국으로 이동할 경우, 상기 이동국(3)에서 측정되는 파일럿 신호의 세기에 있어서 2A 기지국과의 거리가 멀어짐에 따라 2A 기지국의 파일럿 신호의 세기는 점점 작아지고, 2B 기지국과는 거리가 가까워짐에 따라 2B 기지국의 파일럿 신호의 세기는 점차 커지게 된다.At this time, when the mobile station 3 moves out of the service area of the 2A base station to the 2B base station, the pilot signal of the 2A base station increases as the distance from the 2A base station increases in the strength of the pilot signal measured by the mobile station 3. As the intensity of N decreases and the distance from the 2B base station approaches, the strength of the pilot signal of the 2B base station gradually increases.
따라서, f2주파수를 사용하는 이동국(3)은 2A 기지국의 f2주파수의 파일럿 신호의 세기가 통화유지에 필요한 최소값 이하가 되고 2B 기지국 내의 파일럿 신호 발생장치에 의해 발생되는 f2주파수의 파일럿 신호의 세기가 최소값 이상이 되는지를 판단하여 적절한 핸드오프의 시기를 설정하게 된다.Therefore, the mobile station 3 using the f 2 frequency of f 2 frequency of the pilot signal f 2 frequency of 2A base intensity of the minimum value or less necessary for the call maintenance is generated by a pilot signal generator in the 2B base station pilot signal It is determined whether the intensity of the power is greater than or equal to the minimum value to set an appropriate time for handoff.
상기 단계에서 정확한 핸드오프의 시기가 설정됨에 다라 상기 이동국(3)은 2B 기지국에게 하다 핸드오프를 요청하게 된다.As the timing of the correct handoff is set in this step, the mobile station 3 makes a handoff request to the 2B base station.
상기 이동국(3)의 하드 핸드오프 요청에 따라, 2B 기지국은 상기 이동국(3)이 f1주파수의 채널을 할당하게 하고 사용중이던 f2주파수의 채널을 해제하여 f1주파수로 핸드오프하도록 한다.According to the hard handoff request of the mobile station (3), 2B base station to the mobile station 3 is allocated the channel of the f 1 frequency and releases the channel in the f 2 frequency that was used to hand-off to the f 1 frequency.
따라서, 이동국(3)의 가입자는 새로운 서비스 영역에서도 통화절단없이 계속해서 양질의 통화를 할 수 있게 된다.Accordingly, the subscriber of the mobile station 3 can continue to make good quality calls even in the new service area without cutting down the call.
이상에서와 같이, 본 발명은 동일한 주파수의 파일럿 신호만을 발생시키어 마치 동일 주파수간의 소프트 핸드오프인 것처럼 만들어 놓음으로써 하드 핸드오프의 수행시기를 정확하게 결장할 수 있도록 하고 있다.As described above, the present invention generates a pilot signal of the same frequency and makes it as if it is a soft handoff between the same frequencies so that the timing of performing the hard handoff can be accurately corrected.
따라서, 이동국의 접근하고 있는 기지국 및 핸드오프 지점 파악이 용이함에 따라 기지국간 상이 주파수로의 하드 핸드오프 호 절단 확률이 감소되고, 새로운 기지국과 이동국 사이의 무선 환경을 파악할 수 있어 핸드오프 처리를 행한 이동국의 적절한 전력 제어가 가능해짐에 따라 시스템의 성능이 향상되는 효과가 있다.Therefore, as the base station and handoff point approaching by the mobile station can be easily identified, the probability of hard handoff call disconnection to different frequencies between base stations is reduced, and the radio environment between the new base station and the mobile station can be grasped to perform handoff processing. Appropriate power control of the mobile station enables the performance of the system to be improved.
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20070326 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |