KR100259862B1 - 주파수 할당간 채널 공유 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CDMA 기지국장비에서 다수의 주파수 할당간에 변·복조기를 공유하는 주파수 할당간 채널 공유 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 기지국 제어기, 기지국 제어기의 신호를 변조하는 변조기부, 주파수 할당별 순방향 신호를 스위칭 하는 순방향 스위치부, 디지틀 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 D/A변환부, 아날로그 신호를 각 섹터별로 더해서 4.95㎒ 신호로 바꿔주는 중간주파수 변환부, 4.95㎒ 신호를 800㎒ 혹은 1.8㎓ 주파수로 변환시키는 주파수 상승부 및 안테나부를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예는, 안테나부, 800㎒ 혹은 1.8㎓ 신호를 4.95㎒ 신호로 변환시키는 주파수 하강부, 수신된 아날로그 신호를 디지틀 신호로 바꿔주는 A/D 변환부, 주파수 할당별 역방향 신호를 스위칭 하는 역방향 스위치부, 디지틀 신호를 복조하는 복조기부 및 기지국 제어기를 포함하여 이루어진다.

Description

주파수 할당간 채널 공유 시스템

본 발명은 주파수 할당간 채널 공유 시스템에 관한 것으로서, 특히 변조기 이후에 순방향 스위치, 복조기 이전에 역방향 스위치를 설치하고, 역방향/순방향 스위치를 제어함으로써 다수의 주파수 할당간에 변/복조기를 공유하는 시스템에 관한 것이다.

종래의 주파수 할당간 채널 공유 시스템의 구성을 도 1을 참고로 설명하면, 코드분할 다중화 셀룰라 네트워크는 셀 사이트에 설치되는 기지국장비, 기지국 제어 장비, 운영·유지·보수를 위한 기지국 관리 시스템, 이동교환장치, 위치등록기로 구성된다.

각각의 기지국은 시스템 용량에 따라 몇 개의 주파수를 할당받아 그 만큼의 주파수 채널을 사용하게 되는데 각각의 주파수 채널은 주파수 할당이라고 한다.

기지국 장비에서 각각의 변조기 및 복조기는 다수의 채널을 지원하며, 각 채널에서는 3개의 섹터로 갈 수 있는 3가지 경로가 있다.

도 1을 참고로 기지국 장비에서 이동단말기로 신호 송출하는 과정과 기지국 장비가 이동단말기로부터 신호를 수신하는 단계를 설명하면,

- 기지국 장비에서 이동 단말기로 신호 송출

기지국제어기로부터 수신된 신호를 위해 변조기의 한 개 채널이 할당되어, CDMA 신호로 바뀌게 된다. 신호를 수신할 이동 가입자의 위치에 따라 변조기의 출력 신호 경로가 결정된다.

변조기의 각 채널은 섹터별로 고정된 것이 아니고 호의 발생순서에 따라 순차적으로 채널이 할당되는 섹터간의 채널공유 형태를 취하고 있다. CDMA 신호는 디지틀 신호로 I신호와 Q신호로 구성된다.

디지틀 신호인 I, Q신호로부터 아날로그 신호 신호를 만들어낸다. 송신1α는 세 개의 섹터(α, β, γ)중 α섹터로 송출된 신호로 첫 번째 변조기에서 만들어진 신호라는 의미이다.

→각 변조기에서 생성된 아날로그 신호는 송출된 섹터별로 더해지어 중간주파수로 바뀌게 된다.

→중간 주파수는 공중으로 송출될 최종주파수로 주파수 상승된다.

→송신 출력을 높이고, 필터를 거친 후 신호는 송신 안테나에 보내진다.

- 기지국 장비가 이동단말기로부터 신호수신

수신감도를 높이기 위해 통상 각 섹터별로 2개의 안테나가 사용된다. 안테나에서 검출된 신호는 저잡음 증폭기를 거친다.

→각 섹터별로 수신된 신호는 중간주파수로 주파수 하강이 된다.

→각 안테나별 아날로그 중간주파수는 디지틀 신호로 바뀌게 된다.

→수신α는 α섹터의 2개 안테나에서 검출되어 디지틀로 변환된 신호를 나타낸다.

→I, Q 신호로 사용해서 CDMA 신호를 복조한다.

그러나 이 방법은 같은 주파수 할당을 사용하는 세 개의 섹터간에는 채널이 공유되지만, 서로 다른 주파수 할당간에는 채널이 공유되지 않는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 각 섹터간뿐만 아니고 주파수 할당간에도 채널을 공유함으로써 기지국의 초기설치비용을 감소시키고, 기지국내의 총 무선 트래픽 양에 따라 채널을 증가시킴으로써 채널사용의 극대화를 얻기 위해, 주파수 할당간 채널 공유 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래 방법에 의한 주파수 할당간 채널 공유 시스템 구성도.

도 2 는 본 발명에 의한 주파수 할당간 채널 공유 시스템 구성도.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 주파수 할당간 채널 공유 시스템의 바람직한 일 실시예는,

기지국 제어기;

기지국 제어기의 신호를 변조하는 변조기부;

주파수 할당별 순방향 신호를 스위칭 하는 순방향 스위치부;

디지틀 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 D/A변환부;

아날로그 신호를 각 섹터별로 더해서 4.95㎒ 신호로 바꿔주는 중간주파수 변환부;

4.95㎒ 신호를 800㎒ 혹은 1.8㎓ 주파수로 변환시키는 주파수 상승부; 및

안테나부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 기지국 장비가 서비스하는 주파수 할당수만큼 순방향 스위치를 사용하는 것이 바람직하며,

변조기의 수만큼 입력포트가 있는 순방향 스위치를 사용하는 것이 바람직하며,

각 변조기의 출력을 모든 순방향 스위치부에 공통으로 입력 하는 것이 바람직하며,

이동국이 사용하는 주파수 할당의 스위치부만을 접속시켜두고, 나머지 스위치부는 단절시키는 것이 바람직하며,

다른 주파수 할당을 점유하면 순방향 스위칭의 경로를 주파수 할당에 따라 바꾸는 것이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는,

안테나부;

800㎒ 혹은 1.8㎓ 신호를 4.95㎒ 신호로 변환시키는 주파수 하강부;

수신된 아날로그 신호를 디지틀 신호로 바꿔주는 A/D 변환부;

주파수 할당별 역방향 신호를 스위칭 하는 역방향 스위치부;

디지틀 신호를 복조하는 복조기부; 및

기지국 제어기를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 복조기 하나당 기지국 장비가 서비스하는 주파수 할당수만큼의 역방향 스위치부 모임을 사용하는 것이 바람직하며,

각 A/D 변환부의 출력을 모든 역방향 스위치 모임에 공통으로 입력 하는 것이 바람직하며,

복조기를 점유한 가입자가 사용하는 주파수 할당의 스위치만 접속시켜두고, 나머지 스위치부는 단절시키는 것이 바람직하며,

가입자가 다른 주파수 할당을 사용하면 역방향 스위칭의 경로를 주파수 할당에 따라 바꾸는 것이 바람직하다.

본 발명의 구성을 도 2를 참고로 설명하면,

순방향 스위치 : 공간 스위치의 일종으로 주파수 할당별 순방향 신호를 스위치 하는 기능, 순방향 스위치부. k는 기지국 장비가 서비스하는 주파수 할당수.

역방향 스위치 : 공간 스위치의 일종으로 주파수 할당별 역방향 신호를 제어하는 기능. 역방향 스위치부. (k는 기지국 장비가 서비스하는 주파수 할당수).

변조기 : 기지국 제어기가 보내준 신호를 CDMA 신호로 바꾸는 변조기.

모든 변조기의 출력은 모든 순방향 스위치로 입력된다. 하나의 변조기에는 다수의 순방향 채널을 지원. (n은 변조기의 개수)

복조기 : CDMA 신호를 복조하는 기능을 하며 세 개의 섹터에서 수신된 모든 신호는 모든 복조기에 입력된다. (n은 복조기의 개수).

하나의 복조기에는 다수의 역방향 채널을 지원.

본 발명의 동작을 도 2를 참고로 설명하면,

- 기지국에서 이동국으로 신호

기지국 제어기가 기지국에 신호를 송신하면, 기지국은 이 신호를 수신할 이동국이 존재하는 섹터를 알 수 있다. 변조기의 출력 경로는 이동가입자의 위치에 따라 달라진다. 즉 이동국이 α 섹터에 존재하면 변조기는 3개의 출력경로 α, β, γ중에서 α경로로 변조된 신호를 내보낸다.

각 변조기의 출력은 모든 순방향 스위치부에 공통으로 입력된다. 즉 n 개의 변조기에서 나온 출력은 k개의 스위치부에 공통으로 입력된다. 따라서 모든 스위치부의 입력은 같게 된다. 기지국 제어기로부터 신호를 수신하게 되면 기지국은 이 신호를 수신할 이동국이 사용하고 있는 주파수 할당 번호를 알 수 있으므로, 이 정보를 이용하여 순방향 스위치부를 제어한다. 만일 이동국이 첫 번째 주파수 할당을 사용하면 첫 번째 스위치부의 경로를 접속시켜두고, 다른 스위치부는 경로를 단절시킨다. 모든 순방향 스위치부에 같은 신호를 입력한다 하더라도 첫 번째 스위치부에 가해진 신호만이 스위치부를 통과할 수 있다.

만일 이동가입자가 다른 주파수 할당을 점유하면 순방향 스위치부내의 경로를 바꾸어준다.

스위치부를 통과한 신호는 종래의 방법대로 송출된 섹터별로 더해지어 중간주파수로 바뀐 후, 공중으로 송출될 최종 주파수로 주파수 상승되어 안테나로 전송된다.

- 이동국에서 기지국으로 신호흐름

안테나에서 수신된 신호는 종래의 방법대로 저잡음 증폭기를 거치고, 각 섹터별로 중간주파수로 주파수 하강이 되어 역방향 스위치부에 도달한다.

각각의 CDMA 복조기에는 한 조의 역방향 스위치부가 1:1로 배정되었다.

한 조의 역방향 스위치부는 k개의 역방향 스위치부로 구성되며 k는 기지국이 서비스하는 주파수 할당개수를 나타낸다. CDMA 복조기를 점유한 가입자가 사용하고 있는 주파수 할당 번호를 기지국은 알 수 있다. 따라서 한 조의 역방향 스위치부중에서 가입자가 점유한 주파수 할당 번호에 상응하는 역방향 스위치부만 경로를 연결시키고, 다른 역방향 스위치부의 경로는 단절시킨다.

결국 한 조의 역방향 스위치부에서 한 순간에 경로가 연결된 것은 한 개의역방향 스위치부가 된다.

각 가입자별로 서비스중인 주파수할당의 변화가 있을 때마다 역방향 스위칭의 경로는 바뀌게 된다.

상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은,

- 섹터간뿐만 아니라 주파수 할당간에도 채널 공유가 가능하므로 초기 기지국 설치 비용이 절감된다.

- 기지국 채널의 용량이 셀 사이트에서 발생하는 총 트래픽 량에 따라 결정되므로 경제적인 증설이 가능하다.

- 주파수 할당 변경이 발생하여도, 채널의 변경이 아닌, 순방향 및 역방향 스위치부의 경로만 변경되므로 호접속률을 높일 수 있다.

- 주파수 할당별로 채널이 공유되므로, 주파수 할당별로 공유되는 기지국 장비보다 시스템 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (11)

1. 기지국 제어기;

   기지국 제어기의 신호를 변조하는 변조기부;

   주파수 할당별 순방향 신호를 스위칭 하는 순방향 스위치부;

   디지틀 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 D/A변환부;

   아날로그 신호를 각 섹터별로 더해서 4.95㎒ 신호로 바꿔주는 중간주파수 변환부;

   4.95㎒ 신호를 800㎒ 혹은 1.8㎓ 주파수로 변환시키는 주파수 상승부; 및

   안테나부를 포함하여 이루어지는, 주파수 할당간 순방향 채널 공유 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 기지국 장비가 서비스하는 주파수 할당수만큼 순방향 스위치를 사용하는, 주파수 할당간 순방향 채널 공유 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 변조기의 수만큼 입력포트가 있는 순방향 스위치를 사용하는, 주파수 할당간 순방향 채널 공유 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 각 변조기의 출력을 모든 순방향 스위치부에 공통으로 입력 하는, 주파수 할당간 순방향 채널 공유 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 이동국이 사용하는 주파수 할당의 스위치부만을 접속시켜두고, 나머지 스위치부는 단절시키는, 주파수 할당간 순방향 채널 공유 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 다른 주파수 할당을 점유하면 순방향 스위칭의 경로를 주파수 할당에 따라 바꾸는, 주파수 할당간 순방향 채널 공유 시스템.
7. 안테나부;

   800㎒ 혹은 1.8㎓ 신호를 4.95㎒ 신호로 변환시키는 주파수 하강부;

   수신된 아날로그 신호를 디지틀 신호로 바꿔주는 A/D 변환부;

   주파수 할당별 역방향 신호를 스위칭 하는 역방향 스위치부;

   디지틀 신호를 복조하는 복조기부; 및

   기지국 제어기를 포함하여 이루어지는, 주파수 할당간 역방향 채널 공유 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 복조기 하나당 기지국 장비가 서비스하는 주파수 할당수만큼의 역방향 스위치부 모임을 사용하는, 주파수 할당간 역방향 채널 공유 시스템.
9. 제 7 항에 있어서, 각 A/D 변환부의 출력을 모든 역방향 스위치 모임에 공통으로 입력 하는, 주파수 할당간 역방향 채널 공유 시스템.
10. 제 7 항에 있어서, 복조기를 점유한 가입자가 사용하는 주파수 할당의 스위치만 접속시켜두고, 나머지 스위치부는 단절시키는, 주파수 할당간 역방향 채널 공유 시스템.
11. 제 7 항에 있어서, 가입자가 다른 주파수 할당을 사용하면 역방향 스위칭의 경로를 주파수 할당에 따라 바꾸는, 주파수 할당간 역방향 채널 공유 시스템.

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