KR100279675B1 - 다수 기지국 각각과 역방향 동기를 위한 역방향 송신 장치 및그를 이용한 핸드오프 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 역방향 송신 장치 및 그를 이용한 핸드오프 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 역방향 송신시점을 조절하여 핸드오프 상황에서도 다수의 기지국 각각과 역방향 동기를 이루면서 핸드오프를 수행하기 위한 역방향 송신 장치 및 상기 장치를 이용하여 핸드오프를 수행하는 핸드오프 방법 및 그 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 핸드오프가 결정됨에 따라 목표기지국과 역방향 동기된 신호를 생성하는 제 1 단계; 소속기지국의 역방향 신호와 상기 목표기지국의 역방향 신호를 결합하여 송신 시간 다이버시티를 수행하는 제 2 단계; 각 기지국과의 순방향 신호 세기에 따라 두 역방향 신호에 송신 전력을 분배하는 제 3 단계; 및 각 기지국과의 역방향 신호에 따라 송신시점을 각각 조절하여 각 기지국과 역방향 동기를 유지하면서 신호품질에 따라 목표기지국으로 핸드오프를 수행하는 제 4 단계를 포함한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 역방향 동기 시스템에 이용됨.

Description

다수 기지국 각각과 역방향 동기를 위한 역방향 송신 장치 및 그를 이용한 핸드오프 방법

본 발명은 역방향 동기 방식을 사용하여 역방향의 용량을 극대화한 무선통신 시스템에서, 핸드오프 상황에서도 다수의 기지국 각각과 역방향 동기를 이루므로써, 소프트 핸드오프 이득과 직교부호에 의한 이득을 획득하기 위한 역방향 송신 장치 및 상기 장치를 이용하여 핸드오프를 수행하는 핸드오프 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.

종래의 역방향 동기 시스템은 단말기들이 역방향 신호를 전송할 때, 기지국의 고유한 역방향 확산부호를 사용하여 송신하며, 각 단말기들은 직교부호로써 구분된다. 이때, 단말기의 송신 시점을 조정하여 기지국에 도달하는 신호를 동일한 시간에 맞추면 역방향의 직교부호에 의해 성능을 개선시킬 수 있다.

그러나, 이러한 역방향 동기 시스템에서 서로 다른 기지국은 서로 다른 확산부호를 사용하기 때문에 핸드오프 상황에서 현재 소속기지국과는 역방향 동기에 의해 이득을 볼 수 있으나, 핸드오프 목표기지국과는 역방향 동기나 확산부호가 다르기 때문에 이득을 볼 수 없다.

또한, 상기와 같은 종래의 역방향 동기 시스템은 목표기지국의 신호가 일정 크기 이상이면, 현재 소속기지국의 확산부호와 직교부호를 버리고 목표기지국에서 사용하는 확산부호와 직교부호로 코드 전환을 시도하는 방법을 사용해야 한다. 이러한 방법은 소속기지국과 목표기지국의 부호나 송신시점을 일순간에 전환해야 하며, 경우에 따라 전환을 반복하는 경우가 발생하여 전체적인 품질을 떨어뜨리며, 안정적인 핸드오프 수행을 방해한다.

상기와 같은 종래 기술을 좀 더 상세히 살펴보면, 다음과 같다.

역방향 동기는 한 기지국에 속한 모든 단말기가 역방향 신호를 전송할 때 기지국 고유의 확산부호(PN Code)를 사용하며, 단말기는 순방향처럼 직교부호에 의해 구분된다. 이러한 역방향 동기에 의한 시스템은 단말기의 위치가 해당 기지국에만 속해 있어 핸드오프가 발생하지 않은 상황에서 역방향 동기를 수행하지 않은 구조와 비교하였을 때, 채널간 직교성에 의해 낮은 송신 출력으로 동일한 신호품질을 얻을 수 있는 장점이 있다.

그러나, 도 1 에 도시된 바와 같이, 단말기가 소속기지국(101)의 서비스 영역과 목표기지국(102)의 서비스 영역이 중첩되는 영역에 위치하고 있을 때의 역방향 동기를 살펴보면, 현재 단말기가 소속기지국(101)과의 순방향 신호(103)와 역방향 신호(105)를 통하여 소속기지국(101)과 통화중이다가 소속기지국(101)의 서비스 영역과 목표기지국(102)의 서비스 영역이 중첩되는 지역으로 이동함에 따라 목표기지국(102)의 순방향 신호(104)가 일정 크기 이상일 때 목표기지국(102)으로 핸드오프를 요구하게 된다.

이에 따라, 네트워크에 의해 목표기지국(102)으로 핸드오프가 결정되면, 목표기지국(102)은 목표기지국(102)의 순방향 신호(104)를 전송하게 되고, 단말기는 두 기지국의 순방향 신호(103,104)를 수신하여 최대비 결합에 의해 순방향 신호를 복조하며, 소속기지국(101)의 순방향 신호(103)가 약해질 때, 목표기지국(102)의 순방향 신호를 결합하여 어느 정도 품질을 유지하게 된다.

반면에, 역방향 신호를 살펴보면, 핸드오프가 결정되기 전에는 소속기지국(101)의 역방향 신호(105)가 소속기지국(101)의 고유 확산부호와 할당받은 직교부호를 통하여 해당 단말기와 역방향 동기를 이룬 상태이므로, 소속기지국(101)의 다른 단말기(107) 등과 역방향에서 직교성을 보장받아 일정 품질을 유지한다. 이러한 상태에서 핸드오프가 결정되어도 해당 단말기는 송신부가 하나뿐이므로 핸드오프 이전에 소속기지국(101)과 사용하던 부호와 송신 타이밍을 유지하며, 목표기지국(102)은 현재 단말기가 사용하고 있는 소속기지국(101)의 역방향 부호와 송신시점을 탐색하여 복조하게 된다.

이에 따라, 목표기지국(102)에서 수신한 해당 단말기의 역방향 신호는 목표기지국(102)의 다른 단말기(108)와 역방향 동기를 이루지 못한 상태이므로, 해당 단말기의 역방향 신호가 목표기지국(102)의 다른 단말기(108) 등에 큰 간섭으로 작용하는 문제점이 있었다.

또한, 해당 단말기의 역방향 신호는 다른 단말기(108) 등과 직교성이 없으므로 상대적으로 품질이 열악한 상태이다. 따라서, 소속기지국(101)에서 수신한 신호는 거리가 멀어짐에 따라 점차 미약해지며, 목표기지국(102)에서 수신한 신호 또한 양호한 품질을 보장할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 해당 단말기가 점차 목표기지국(102)으로 접근하면, 순방향 신호(103,104)를 비교하여 소정의 판단 기준에 따라 해당 단말기가 사용하던 소속기지국(101)의 부호와 송신시점을 버리고, 목표기지국(102)의 직교부호와 확산부호 및 송신시점으로 전환하게 된다. 이렇게 되면 목표기지국(102)과는 역방향 동기를 이루지만 핸드오프가 완료되지 않은 시점에서 소속기지국(101)과의 역방향 동기를 상실하게 되어 전환전의 상황과 동일한 구조가 되며, 실제 단말기가 직교부호와 확산부호를 전환하는 정확한 시점을 폭표기지국(102)과 소속기지국(101)이 알지 못하면, 송신 정보를 유실할 수 있는 단점이 있었다.

또한, 목표기지국(102)에서 사용하는 확산부호와 직교부호로 전환하고 나서 목표기지국(102)으로의 역방향 신호를 통해 역방향 동기를 이루는 시간 또한 상당히 소요되는 단점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술은 코드분할다중접속 시스템에서 소프트 핸드오프에 의한 이득과 장점을 충분히 살리지 못하고, 부호 전환 시점 및 결정 기준 등의 구현이 용이하지 않으며, 일방적으로 한쪽 방향의 신호에 의존하게 되어 핸드오프 고유의 장점을 활용하지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 역방향 송신시점을 조절하여 핸드오프 상황에서도 다수의 기지국 각각과 역방향 동기를 이루기 위한 역방향 송신 장치 및 상기 장치를 이용하여 핸드오프를 수행하는 핸드오프 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 단말기에서 역방향 신호를 송신할 때, 송신 정보를 부호화하기 위한 하나의 부호화기와 부호화된 정보를 직교부호와 확산부호를 통해 확산한 후에 송신 시간 다이버시티를 수행하여 송신하기 위한 복수의 송신부를 포함하여, 핸드오프 상황에서도 복수의 기지국 각각과 역방향 동기를 이루기 위한 역방향 송신 장치 및 상기 장치를 이용하여 핸드오프를 수행하는 핸드오프 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 핸드오프 방법에 대한 일실시예 설명도.

도 2 는 본 발명에 따른 다수의 기지국 각각과 역방향 동기를 위한 역방향 송신 장치의 일실시예 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 핸드오프 방법에 대한 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

201 : 부호화기 202,207 : 확산기

203,206 : 확산 부호화기 204,209 : 전력 조정기

205,208 : 송신시점 조절기 210 : 신호 결합기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 역방향 동기를 위한 역방향 송신 장치에 있어서, 송신 채널을 부호화하기 위한 부호화 수단; 핸드오프가 아닌 상황뿐만아니라 핸드오프 상황에서도 소속기지국의 확산부호와 직교부호를 사용하여 상기 부호화 수단의 역방향 송신신호를 확산시켜 전송하여 상기 소속기지국과 역방향 동기를 유지하기 위한 제1 송신 수단; 핸드오프 상황에서 목표기지국으로부터 할당받은 확산부호와 직교부호를 사용하여 상기 부호화 수단의 역방향 송신신호를 확산시켜 전송하여 상기 목표기지국과 역방향 동기를 유지하기 위한 적어도 하나의 제2 송신 수단; 및 상기 제1 및 제2 송신 수단으로부터의 역방향 송신신호를 결합하여 역방향 동기를 위한 송신 시간 다이버시티 기능을 수행하는 신호 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, 역방향 동기 시스템에 적용되는 핸드오프 방법에 있어서, 핸드오프가 결정됨에 따라 목표기지국과 역방향 동기된 신호를 생성하는 제 1 단계; 소속기지국의 역방향 신호와 상기 목표기지국의 역방향 신호를 결합하여 송신 시간 다이버시티를 수행하는 제 2 단계; 상기 각 기지국과의 순방향 신호 세기에 따라 상기 두 역방향 신호에 송신 전력을 분배하는 제 3 단계; 및 상기 각 기지국과의 역방향 신호에 따라 송신시점을 각각 조절하여 상기 각 기지국과 역방향 동기를 유지하면서 신호품질에 따라 상기 목표기지국으로 핸드오프를 수행하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은, 핸드오프를 위한 프로세서를 구비하는 역방향 동기 시스템에, 핸드오프가 결정됨에 따라 목표기지국과 역방향 동기된 신호를 생성하는 제 1 기능; 소속기지국의 역방향 신호와 상기 목표기지국의 역방향 신호를 결합하여 송신 시간 다이버시티를 수행하는 제 2 기능; 상기 각 기지국과의 순방향 신호 세기에 따라 상기 두 역방향 신호에 송신 전력을 분배하는 제 3 기능; 및 상기 각 기지국과의 역방향 신호에 따라 송신시점을 각각 조절하여 상기 각 기지국과 역방향 동기를 유지하면서 신호품질에 따라 상기 목표기지국으로 핸드오프를 수행하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 다수의 기지국 각각과 역방향 동기를 위한 역방향 송신 장치의 일실시예 구성도이다.

일반적으로 단말기의 송신기는 도 2 의 부호화기(201)에서 송신 신호의 채널 부호화를 수행하고, 정해진 확산부호와 직교부호를 확산 부호화기(203)에서 생성하여 채널 부호화된 송신 신호를 확산기(202)를 통해 확산한다. 확산된 신호는 전력 조정기(204)를 통해 현재 무선 환경을 고려하여 송신 전력이 조정되며, 역방향 동기 시스템은 각 단말기의 송신시점을 조절하는 송신시점 조절기(205)에 의해 송신시점이 조절되어 모든 단말기로부터의 역방향 신호가 동기되어 기지국에 도착하게 된다.

본 발명은 도 2 에 도시된 바와 같이 복수의 송신부를 가지는 역방향 송신 장치에 관한 것으로, 핸드오프가 아닌 상황에서는 하나의 제1 송신부만을 사용하여 역방향 신호를 송신한다. 한편, 핸드오프 상황으로 판단되면 제1 송신부는 소속기지국에서 사용하던 확산부호와 직교부호를 사용하여 현재의 역방향 동기 시점을 유지하며, 제2 송신부는 목표기지국에서 할당받은 확산부호와 직교부호를 사용하여 목표기지국으로 역방향 신호를 생성하여 전송한다. 이때, 신호 결합기(210)에서는 제1 및 제2 송신부의 신호를 결합하여 송신한다.

이때, 각 송신부의 확산 부호화기(203,206)는 핸드오프를 위해 활성화된 소속기지국과 목표기지국 고유의 확산부호와 할당받은 직교부호를 생성하여 확산기(202,207)로 전달한다. 그러면, 확산기(202,207)에서는 부호화기(201)에서 생성된 송신 신호를 확산 부호화기(203,206)의 확산부호와 긱교부호로 확산한다.

그리고, 각 송신부의 전력 조정기(204,209)의 전력 결정은 소속기지국과 목표기지국으로부터의 순방향 신호를 참조하여 단말기 복조기가 각 기지국으로부터의 순방향 신호의 세기 및 신호품질을 기준으로 하여 역방향 신호의 전력을 결정한다. 또한, 각 송신부의 송신시점 조절기(205,208)의 송신시점은 순방향 신호를 단말기 복조기의 핑거가 복조 과정에서 역방향 신호를 추출하여 독립적으로 각 송신부의 송신시점을 조절한다.

한편, 최초 핸드오프가 결정되면, 제2 송신부에 목표기지국의 확산부호와 직교부호를 할당하여 신호를 생성하고 일정 기준 전력을 할당하여 목표기지국으로부터의 순방향 신호를 복조하여 역방향 신호를 추출하고, 송신시점 조절기(208)를 통하여 제2 송신부가 목표기지국과 역방향 동기를 이루도록 한다. 이때, 제1 송신부는 기존의 동작을 계속 수행한다. 단말기가 점차 목표기지국으로 이동하므로써 소속기지국으로부터의 순방향 신호가 약해지면, 제1 송신부의 전력 조정기(204)에 의해 제1 송신부의 송신 전력을 줄이고, 상대적으로 제2 송신부의 송신 전력을 증가시켜 준다. 이러한 과정에서 소속기지국과 목표기지국은 역방향에서 역방향 동기를 지속적으로 수행하며, 일시적 전환이나 빈번한 전환의 단점을 해결한다. 또한, 핸드오프를 위하여 신호 결합기(210)에서 송신 시간 다이버시티 기능을 수행한다.

도 3 은 본 발명에 따른 핸드오프 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

단말기와 네트워크에 의해 핸드오프가 판단되면(301), 네트워크는 단말기에게 목표기지국의 확산부호와 직교부호를 할당하고(302), 단말기는 소속기지국과의 제1 송신부이외에 목표기지국과의 제2 송신부를 별도로 생성하여(303) 두 송신부에서 생성된 송신 신호에 대하여 송신 시간 다이버시티를 수행한다(304).

각 송신부의 송신 전력은 각 기지국으로부터의 순방향 신호 세기를 기준으로 보상되어 결정(분배)되며(305), 각 송신부의 송신시점은 각 기지국으로부터의 순방향 신호에서 추출된 역방향 신호에 따라 각각 조절되어 역방향 동기를 일정 수준으로 유지한다(306). 핸드오프 상태에서 특정기지국의 순방향 신호가 신호품질 기준에 의해 해제가 결정되면 해당 송신부의 송신을 중단한다(307).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같은 본 발명은, 역방향 동기로 무선통신 시스템을 구현할 때, 역방향 동기를 통해 얻을 수 있는 이득을 핸드오프 영역까지 확대하며, 기존의 방법에 의한 확산부호와 직교부호 및 송신시점을 단순간에 전환하는 하드 핸드오프가 아니라 소프트 핸드오프 방식을 사용하므로 핸드오프 목적과 핸드오프에 의한 이득과 역방향 동기에 대한 이득으로 시스템의 성능과 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 역방향 동기를 위한 역방향 송신 장치에 있어서,

   송신 채널을 부호화하기 위한 부호화 수단;

   핸드오프가 아닌 상황뿐만아니라 핸드오프 상황에서도 소속기지국의 확산부호와 직교부호를 사용하여 상기 부호화 수단의 역방향 송신신호를 확산시켜 전송하여 상기 소속기지국과 역방향 동기를 유지하기 위한 제1 송신 수단;

   핸드오프 상황에서 목표기지국으로부터 할당받은 확산부호와 직교부호를 사용하여 상기 부호화 수단의 역방향 송신신호를 확산시켜 전송하여 상기 목표기지국과 역방향 동기를 유지하기 위한 적어도 하나의 제2 송신 수단; 및

   상기 제1 및 제2 송신 수단으로부터의 역방향 송신신호를 결합하여 역방향 동기를 위한 송신 시간 다이버시티 기능을 수행하는 신호 결합 수단

   을 포함하는 역방향 송신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 송신 수단은 각각,

   역방향 신호를 참조하여 상기 각 송신 수단의 송신시점을 조절하기 위한 송신시점 조절수단;

   상기 송신시점 조절수단으로부터의 출력신호에 따라 해당 기지국 고유의 역방향 확산부호와 해당 기지국으로부터 할당받은 직교부호를 생성하기 위한 확산 부호화 수단;

   상기 확산 부호화 수단으로부터의 확산부호와 직교부호로 상기 부호화 수단으로부터의 역방향 송신신호를 확산시키기 위한 확산 수단; 및

   해당 기지국의 순방향 신호를 참조하여 송신 전력을 조정하기 위한 전력 조정 수단

   을 포함하는 역방향 송신 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전력 조정 수단은,

   상기 소속기지국과 상기 목표기지국으로부터의 순방향 신호를 참조하여 단말기 복조기가 각 기지국으로부터의 순방향 신호의 세기 및 신호품질을 기준으로 하여 역방향 신호의 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 역방향 송신 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 송신시점 조절수단은,

   순방향 신호에 포함되어 있는 역방향 신호를 추출하여 상기 각 송신 수단의 송신시점을 독립적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 역방향 송신 장치.
5. 역방향 동기 시스템에 적용되는 핸드오프 방법에 있어서,

   핸드오프가 결정됨에 따라 목표기지국과 역방향 동기된 신호를 생성하는 제 1 단계;

   소속기지국의 역방향 신호와 상기 목표기지국의 역방향 신호를 결합하여 송신 시간 다이버시티를 수행하는 제 2 단계;

   상기 각 기지국과의 순방향 신호 세기에 따라 상기 두 역방향 신호에 송신 전력을 분배하는 제 3 단계; 및

   상기 각 기지국과의 역방향 신호에 따라 송신시점을 각각 조절하여 상기 각 기지국과 역방향 동기를 유지하면서 신호품질에 따라 상기 목표기지국으로 핸드오프를 수행하는 제 4 단계

   를 포함하는 핸드오프 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   단말기와 네트워크에 의해 핸드오프 여부를 판단하여 결정하는 제 5 단계;

   상기 네트워크가 상기 단말기에게 상기 목표기지국의 확산부호와 직교부호를 할당하는 제 6 단계; 및

   상기 단말기가 상기 소속기지국과의 제1 송신부이외에 상기 목표기지국과의 제2 송신부를 별도로 생성하는 제 7 단계

   를 포함하는 핸드오프 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 제 4 단계는,

   상기 각 기지국으로부터의 순방향 신호에서 추출된 역방향 신호에 따라 각 송신부의 송신시점을 조절하여 역방향 동기를 일정 수준으로 유지하는 제 8 단계; 및

   핸드오프 상태에서 특정기지국의 순방향 신호가 신호품질 기준에 의해 해제가 결정되면 해당 송신부의 송신을 중단하여 핸드오프를 완료하는 제 9 단계

   를 포함하는 핸드오프 방법.
8. 핸드오프를 위한 프로세서를 구비하는 역방향 동기 시스템에,

   핸드오프가 결정됨에 따라 목표기지국과 역방향 동기된 신호를 생성하는 제 1 기능;

   소속기지국의 역방향 신호와 상기 목표기지국의 역방향 신호를 결합하여 송신 시간 다이버시티를 수행하는 제 2 기능;

   상기 각 기지국과의 순방향 신호 세기에 따라 상기 두 역방향 신호에 송신 전력을 분배하는 제 3 기능; 및

   상기 각 기지국과의 역방향 신호에 따라 송신시점을 각각 조절하여 상기 각 기지국과 역방향 동기를 유지하면서 신호품질에 따라 상기 목표기지국으로 핸드오프를 수행하는 제 4 기능

   을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 기능은,

   단말기와 네트워크에 의해 핸드오프 여부를 판단하여 결정하는 제 5 기능;

   상기 네트워크가 상기 단말기에게 상기 목표기지국의 확산부호와 직교부호를 할당하는 제 6 기능; 및

   상기 단말기가 상기 소속기지국과의 제1 송신부이외에 상기 목표기지국과의 제2 송신부를 별도로 생성하는 제 7 기능

   을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 제 4 기능은,

    상기 각 기지국으로부터의 순방향 신호에서 추출된 역방향 신호에 따라 각 송신부의 송신시점을 조절하여 역방향 동기를 일정 수준으로 유지하는 제 8 기능; 및

    핸드오프 상태에서 특정기지국의 순방향 신호가 신호품질 기준에 의해 해제가 결정되면 해당 송신부의 송신을 중단하여 핸드오프를 완료하는 제 9 기능

    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.