KR100204954B1 - Pilot beacon for executing hard hand over among frequencies - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CDMA 방식을 채용한 이동통신 서비스 제공시 기지국간의 주파수 구성이 상이한 경우 원활한 주파수 하드핸드오버가 가능케 하기 위한 파일롯 비콘의 구조 개선에 관한 것이다.The present invention relates to the improvement of the structure of a pilot beacon for enabling smooth frequency hard handover when the frequency configuration is different between base stations when providing a mobile communication service employing a CDMA scheme.
일반 채널의 커버리지는 부하의 변동에 따라서 변화하는 반면 파일롯 비콘의 커버리지는 항상 일정한 커버리지를 가진다. 이러한, 현상이 주파수간 하드 핸드오버의주요한 실패원인이며, 본 발명에서는 기지국 테스트 유니트에 보고되는 통화 채널의 디지탈 이득을 이용하여 일반 채널의 부하를 측정하고 파일롯 비콘에 그와 상응하는 부하를 가상 사용자 잡음 발생기를 사용하여 인가하는 것이다.The coverage of the normal channel varies with load variation while the coverage of the pilot beacon always has a constant coverage. This phenomenon is a major failure cause of the inter-frequency hard handover, and in the present invention, the digital channel of the communication channel reported to the base station test unit is used to measure the load of the normal channel and load the corresponding load on the pilot beacon. It is applied using a noise generator.
파일롯 비콘의 개선된 구조를 갖는 본 발명을 사용하는 경우에는 종래의 방법에 비해 주파수간 하드 핸드오버의 성공률을 향상 시키는 장점을 가지게 된다.When using the present invention having an improved structure of the pilot beacon has the advantage of improving the success rate of the inter-frequency hard handover compared to the conventional method.
Description
본 발명은 CDMA 방식을 사용하는 이동전화 시스템에서 주파수간 하드 핸드오버를 원활하게 수행하는 파일롯 비콘의 구조 개선에 관한 것이다.The present invention relates to a structural improvement of a pilot beacon for smoothly performing inter-frequency hard handover in a mobile telephone system using a CDMA scheme.
CDMA 방식에서는 동일한 하나의 주파수 내에 여러 개의 채널을 사용하며, 각 채널은 특정한 코드를 사용하여 구별된다. 기지국에서 이동국 방향으로 전달되는 순방향 링크에는 파일롯, 동기,호출, 통화 채널이 있으며, 파일롯 채널은 이동국이 시스템을 포착하고 기지국을 구별하는 역활을 한다.CDMA uses several channels within the same frequency, and each channel is distinguished using a specific code. The forward link transmitted from the base station toward the mobile station includes pilot, sync, call, and call channels, which serve to identify the base station and the mobile station to capture the system.
또한, 파일롯 채널은 기지국의, 커버리지를 결정하는 척도로 사용되고, 기지국의 커버리지는 이동국에서 수신되는 파일롯 채널의 신호대 간섭 신호의 비율로 결정된다. 이 비율은 통화중인 사용자의, 수, 즉 시스템 부하에 따라서 변화한다. 만일, 부하가 증가하면 통화 채널의 송신전력이 증가하여 파일롯 채널의 품질이 저하되어 커버리지가 감소한다.The pilot channel is also used as a measure of coverage of the base station, and the coverage of the base station is determined by the ratio of signal to interference signals of the pilot channel received at the mobile station. This rate varies depending on the number of users on the call, ie the system load. If the load is increased, the transmission power of the communication channel is increased, so that the quality of the pilot channel is degraded and the coverage is reduced.
그러나, 부하가 감소하는 경우에는 반대로 커버리지가 증가하고, 동기 채널은 시간 정보와 호출채널의 정보를 전달하는 역할을 하며 호출 채널은 호 설정 및 시스템의 메시지 전달을 위해서 사용되며, 실제 음성은 통화 채널을 사용하여 전달된다.However, when the load decreases, the coverage is increased on the contrary, the sync channel serves to convey time information and call channel information, the call channel is used for call setup and system message delivery, and the actual voice is the call channel. Is passed using.
이러한 CDMA 시스템에서 용량이 부족한 경우에는 기지국별로 주파수를 추가적으로 할당하여 사용하게 된다. 따라서 기지국별로 사용하는 주파수에 차이가 발생한다.In case of insufficient capacity in such a CDMA system, an additional frequency is allocated to each base station. Therefore, a difference occurs in the frequency used for each base station.
이동국이 기지국간의 경계지역을 통과 할 때는 통화를 지속시키기 위해서 핸드오버를 수행하는데, CDMA시스템에서 수행되는 핸드오버에는 두 기지국간의 주파수가 동일한 경우에 적용되는 소프트 핸드오버와 상이한 경우에 적용되는 하드 핸드오버의 두가지 종류가 있다.When a mobile station passes through a boundary area between base stations, a handover is performed to continue a call. A handover performed in a CDMA system is a hard hand applied when the frequency between the two base stations is different from the soft handover applied when the frequencies between the two base stations are the same. There are two kinds of overs.
주파수 F1를 사용하는 이동국이 주파수 F2만 존재하는 기지국으로 이동하는 경우에는 주파수간 하드 핸드오버가 수행되는 바, 이 경우 기지국 경계지역에서 단말기는 주파수 F1만을 사용하여 송수신하므로 주파수F2를 사용하는 기지국을 포착할 수 없다.When the mobile station using the frequency F1 moves to a base station in which only the frequency F2 exists, inter-frequency hard handover is performed. In this case, since the terminal transmits and receives only the frequency F1 at the base station boundary area, the mobile station uses the frequency F2. I can't catch it.
따라서 핸드오버 대상 기지국을 이동국이 포착하기 위해서 파일롯 비콘을 설치하게 되며 파일롯 비콘은 핸드오버 대상 기지국 포착을 위해서만 사용되며 실제통화를 위해서는 사용되지 않는다.Therefore, the mobile station installs a pilot beacon to capture the base station to be handed over, and the pilot beacon is used only for capturing the base station to be handed over and is not used for an actual call.
그러므로, 파일롯 비콘은 파일롯 채널만으로 또는 파일롯, 동기, 호출채널만으로 구성되고, 이와 같은 파일롯 비콘의 구조 때문에 부하의 변동에 따라서 일반 채널과 커버리지에서 차이가 발생하게 된다.Therefore, the pilot beacon consists of only the pilot channel or only the pilot, sync, and call channels, and because of the structure of the pilot beacon, a difference occurs in the general channel and the coverage according to the load variation.
즉, 일반 채널의 경우에는 부하의 변화에 따라서 커버리지가 변화한다.That is, in the case of the normal channel, the coverage changes according to the load change.
그러나 파일롯 비콘에는 통화 채널이 없기 때문에 항상 일정한 커버리지를 유지하게 되고, 그 결과 주파수간의 하드 핸드오버가 수행될 때 파일롯 비콘은 적절한 동작을 할 수 없고 호가 끊어지게 된다.However, since pilot beacons do not have a communication channel, they always maintain constant coverage. As a result, pilot beacons do not operate properly and are dropped when hard handover between frequencies is performed.
도1은 종래 일반적인 파일롯 비콘의 구성도로서, 일반 채널의 파일롯 신호(A1), 동기신호(B1), 호출신호(G1), 제1통화 채널 신호(D1)제2통화 채널신호(D2)들은 각각 채널요소(1∼5)에 의해서 CDMA신호로 변환되며, 변조되고, 채널요소(1∼5)에서 각 채널의 디지탈 이득 값이 설정된다. 각 채널 요소(1∼5)의 출력은 합성기(9)를 이용하여 혼합되며, 송수신기(10)를 통해 주파수 F1을 가지는 신호로 변환되어 선행 증폭기(12)로 전달되어 증폭된다.1 is a configuration diagram of a conventional pilot beacon in general, a pilot signal A 1 , a synchronization signal B 1 , a call signal G 1 , a first call channel signal D 1 , and a second call channel signal of a general channel. (D 2 ) are converted into CDMA signals by the channel elements 1 to 5, respectively, and modulated, and the digital gain values of the respective channels are set in the channel elements 1 to 5. The output of each channel element 1 to 5 is mixed using a synthesizer 9, converted to a signal having a frequency F 1 via a transceiver 10, passed to the preceding amplifier 12 and amplified.
한편, 각 채널 요소(1∼5)의 디지탈 이득은 지속적으로 기지국 테스트 유니트(11)로 전송되며, 파일롯 비콘은 이동국 제어만을 위한 파일롯 신호(A2), 동기 신호(B2), 호출신호(C2)를 각 채널 요소(6∼8)를 사용하여 CDMA신호로 변환하여 채널 요소(6∼8)의 출력은 합성기(13)로 전송되어 혼합되고, 송수신기(14)를 통해서 주파수 F2를 가지는 신호를 변환되어 선형증폭기(12)로 전달된다.On the other hand, the digital gains of the channel elements 1 to 5 are continuously transmitted to the base station test unit 11, and the pilot beacons are pilot signals A 2 , synchronization signals B 2 , and call signals for mobile station control only. C 2 ) is converted into a CDMA signal using each channel element 6 to 8 so that the output of the channel elements 6 to 8 is transmitted to the synthesizer 13 and mixed, and has a frequency F2 through the transceiver 14. The signal is converted and delivered to linear amplifier 12.
따라서, 선형증폭기(12)는 송수신기(12),(14)로 부터 입력되는 주파수 F1, F2의 신호를 증폭하여 도시하지 않은 안테나로 전송하게 된다.Accordingly, the linear amplifier 12 amplifies the signals of the frequencies F1 and F2 input from the transceivers 12 and 14 and transmits them to an antenna (not shown).
상기한 종래 파일롯 비콘은 기지국 X가 주파수 F1과 F2를 사용하고 기지국 Y가 주파수 F1만을 사용하는 경우 현재 수행되는 주파수간 핸드오버 알고리즘은 다음과 같다.In the conventional pilot beacon, when the base station X uses frequencies F1 and F2 and the base station Y uses only the frequency F1, the inter-frequency handover algorithm currently performed is as follows.
이동국이 기지국 X와 접속중이며 주파수 F2를 사용하는 경우 이동국이 핸드오버 대상 기지국인 기지국 Y의 파일롯 비콘을 이용하여 핸드오버를 필요로 인식하고 현재 연결중인 기지국 X를 통해서 시스템에 핸드오버를 요청한다.When the mobile station is connected to the base station X and uses the frequency F2, the mobile station recognizes the need for the handover using the pilot beacon of the base station Y, which is the target base station for handover, and requests a handover to the system through the currently connected base station X.
시스템에서는 대상 기지국의 주파수 F2가 의사 채널임을 파악하여 주파수간 하드 핸드오버를 인식하고, 기지국 X와 기지국 Y의 주파수 F1에 모두 통화 채널을 할당하여 이동국으로 채널 할당 메시지를 전달한다.The system recognizes that the frequency F2 of the target base station is a pseudo channel and recognizes the hard handover between frequencies, and allocates a call channel to the frequency F1 of both the base station X and the base station Y and transmits a channel assignment message to the mobile station.
이동국은 사용 주파수를 F2에서 F1으로 전환하고 두 기지국간의 소프트 핸드오버 상태로 전환하여 주파수간 핸드오버 과정이 종료된다.The mobile station switches the frequency used from F2 to F1 and switches to the soft handover state between the two base stations, thereby ending the inter-frequency handover process.
위 과정에서 다음의 두가지와 같은 커버리지 불일치 상황을 고려할 수 있다.In the above process, the following two coverage mismatches can be considered.
한가지는 일반 채널의 커버리지가 파일롯 비콘의 커버리지 보다 작은 경우이며, 다른 한가지는 파일롯 비콘의 커버리가 일반 채널의 커버리지 보다 작은 경우이다.One is when the coverage of the normal channel is less than the coverage of the pilot beacon, and the other is when the coverage of the pilot beacon is less than the coverage of the normal channel.
첫번째 경우에는 주파수간 하드 핸드오버 수행 결과 소프트 핸드오버 상태로 전환되지만 실제로는 기지국 X만 수신된다.In the first case, as the result of performing the inter-frequency hard handover, the system transitions to the soft handover state.
따라서 음성 품질이 악화되고 기지국 X의 커버리지를 벗어나게 되어 핸드오버가 실패하고 호가 끊어지는 문제점이 있으며, 두번째 경우에는 이동국이 기지국 Y를 포착하지 못해서 핸드오버가 수행되지 않게 되며, 이 경우에는 통화 품질이 저하되고 결국에는 기지국 X 의 커버리지를 벗어나 호가 끊어지는 문제점이 있었다.Therefore, the voice quality is deteriorated and the coverage of base station X is deteriorated, so that the handover fails and the call is disconnected. There was a problem that the call was dropped and eventually disconnected from the coverage of the base station X.
본 발명은 상기한 설정을 감안하여 종래 파일롯 비콘이 갖는 문제점을 해결하고자 발명한 것으로서, 일반 채널과 파일롯 비콘의 부하를 동일하게 유지하여 일반 채널과 파일롯 비콘의, 커버리지를 항상 일치시킬 수 있어서 주파수간 핸드오버의 성공율을 향상시킬 수 있고, 주파수간 하드 핸드오버를 원활하게 수행하기 위한 파일롯 비콘을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the conventional pilot beacons in view of the above-described setting, and can maintain the same load of the normal channel and the pilot beacon so that the coverage of the normal channel and the pilot beacon can always be consistent between frequencies. The purpose of the present invention is to improve the success rate of handover and to provide a pilot beacon for smoothly performing frequency-to-frequency hard handover.
제1도는 종래 일반적인 파일롯 비콘의 구성도.1 is a block diagram of a conventional pilot pilot beacon.
제2도는 본 발명 주파수간 하드 핸드오버를 원활하게 수행하는 파일롯 비콘의 구성도이다.2 is a block diagram of a pilot beacon for smoothly performing the frequency hand-over between the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1∼8 : 채널 요소 9, 3 : 합성기1 to 8: Channel elements 9 and 3: Synthesizer
10, 14 : 송수신기 11 : 기지국 테스트 유니트10, 14: transceiver 11: base station test unit
12 : 선형 증폭기 21 : 제어기12: linear amplifier 21: controller
22 : 가상 사용자 잡음 발생기22: virtual user noise generator
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 파일롯 비콘은 채널 요소(1∼8)와 합성기(9),(13), 송수신기(10),(14), 기지국 테스트 유니트(11) 및 선형 증폭기(12)를 구비한 일반적인 의사 채널에 있어서, 상기 채널 요소(1∼8)와 일반 채널의 부하를 측정하기 위한 제어기(21)를 상기 기지국 테스트 유니트(11)에 연결하고, 일반 채널의 부하와 동일한 부하를 발생시키기 위한 가상 사용자 잡음 발생기(22)를 상기 제어기(21)에 연결하여 가상사용자 잡음 발생기(22)를 합성기(13)에 연결하여서 구성됨을 특징으로 한다.The pilot beacon of the present invention for achieving the above object is a channel element (1-8) and synthesizers (9), (13), transceivers (10), (14), base station test unit (11) and linear amplifier (12). In a general pseudo channel having a signal, the controller 21 for measuring the load of the channel elements 1 to 8 and the general channel is connected to the base station test unit 11, and the same load as that of the general channel is applied. And a virtual user noise generator 22 to the synthesizer 13 by connecting the virtual user noise generator 22 to the controller 21.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the present invention.
도2는 본 발명 주파수간 하드 핸드오버를 위한 파일을 비콘의 구성도로서, 일반 채널의 파일롯 신호(A1), 동기신호(B1), 호출 신호(C1), 통화 채널 신호(D1)(D2)들은 채널 요소(1∼5)에 의해서 각각 CDMA신호로 변환되며 변조 되고, 채널 요소(1∼5)에서 각 채널의 디지탈 이득값이 설정된다.FIG. 2 is a schematic diagram of a beacon for a file for frequency hard handover according to the present invention, in which a pilot signal A 1 , a synchronization signal B 1 , a call signal C 1 , a call channel signal D 1 ) (D 2) are modulated and converted to each CDMA signal by the channel elements (1 to 5), in the channel elements (1 to 5), the digital gain value for each channel is set.
각 채널 요소(1∼5)의 결과는 합성기(9)를 이용하여 합성되며, 송수신시(10)를 통해서 주파수 F1을 가지는 신호로 변환 된다.The result of each channel element 1 to 5 is synthesized using the synthesizer 9, and is converted into a signal having a frequency F1 through 10 during transmission and reception.
송수신기(10)의 출력은 선형 증폭기(12)를 이용하여 증폭된 후 안테나(도시 하지 않음)로 전달된다.The output of the transceiver 10 is amplified using the linear amplifier 12 and then delivered to an antenna (not shown).
각 채널의 디지탈 이득은 지속적으로 기지국 테스트 유니트(11)로 전송되고 파일롯 비콘은 이동국의 제어를 위해 파일롯 신호(A2)동기신호(B2), 호출신호(C2)를 각 채널 요소(6∼8)를 사용하여 CDMA 신호로 변환 한 후 합성기(13)로 전송하며, 송수신기(16)을 통해서 주파수 F2를 가지는 신호로 변환되어 선형증폭기(14)로 전달 된다.The digital gain of each channel is continuously transmitted to the base station test unit 11 and the pilot beacon transmits the pilot signal A 2 synchronization signal B 2 and the call signal C 2 for control of the mobile station. 8) is converted into a CDMA signal and then transmitted to the synthesizer 13, which is converted into a signal having a frequency F2 through the transceiver 16 and transmitted to the linear amplifier 14.
일반 채널과 파일롯 비콘의, 커버리지를 일치시키기 위하여 파이롯 비콘의 파일롯 채널 요소(6), 동기 채널요소(7), 호출 채널요소(8)의 디지탈 이득은 일반 채널의 채널 요소(1∼3)와 동일하게 설정되며, 제어기(21)에서는 기지국 테스트 유니트(11)로 부터 일반 채널의 통화 채널 요소(D1)(D2)의 디지탈 이득값을 얻어 이 값을 합산하여 통화 채널 전체의 디지탈 이득을 계산한다.In order to match the coverage of the normal channel and the pilot beacons, the digital gains of the pilot channel elements 6, the sync channel element 7, and the call channel element 8 of the pilot beacons are the channel elements 1 through 3 of the normal channel. The controller 21 obtains the digital gain values of the talk channel elements D 1 and D 2 of the general channel from the base station test unit 11 and sums these values to add the digital gains of the entire talk channel. Calculate
제어기(21)는 가상 사용자 잡음 발생기(22)를 이용하여 앞에서 계산된 디지탈 이득과 동일한 값의 가상 사용자 신호를 발생시킨다.The controller 21 uses the virtual user noise generator 22 to generate a virtual user signal of the same value as the digital gain calculated previously.
상기한 바와 같이 작용하는 본 발명은 종래의 파이롯 비콘 구성과 비교하여 일반 채널과 파이롯 비콘의, 부하를 동일하게 유지하여 일반 채널과 파이롯 비콘의 커버리지를 항상 일치시킬 수 있다.The present invention, acting as described above, can always match the coverage of the normal channel and pilot beacons by maintaining the same load of the normal channel and pilot beacons as compared to conventional pilot beacon configurations.
따라서 주파수간 하드 핸드오버의 성공률을 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, there is an advantage that can improve the success rate of inter-frequency hard handover.
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