KR100286986B1 - 호핑 방식을 이용한 더미 fa 생성 방법 - Google Patents

호핑 방식을 이용한 더미 fa 생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 호핑방식을 이용한 더미 FA 발생방법에 관한 것으로서, 기지국에서 출력되는 신호의 주파수를 하향변환(down converting)하는 단계; 하향변환된 신호의 주파수를 발생시키고자 하는 적어도 두 개의 더미 FA 주파수로 상향변환하는 단계; 적어도 두개의 더미 FA 주파수의 신호를 주파수 호핑하되, 하나의 더미 FA(F1) 신호에서 다른 하나의 더미 FA(F2) 신호로 호핑될 때 소정의 시간 동안 더미 FA 신호들이 증폭기로의 입력을 차단(off)하는 단계; 및 주파수 호핑된 더미 FA신호를 하나의 증폭기로 증폭하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 더미 FA를 발생시키는데 필요한 HPA(High Power Amplifier)와 같은 고가의 증폭기의 수량을 줄일 수 있다. 또한 더미 FA 주파수의 신호를 주파수 호핑하되, 하나의 더미 FA(F1) 신호에서 다른 하나의 더미 FA(F2) 신호로 호핑될 때 소정의 시간 동안 더미 FA 신호들이 증폭기로의 입력을 차단(off)하므로써, 호핑(Hopping)시 발생하는 FA간 잡음을 줄일 수 있으므로 핸드오프 성공률이 향상된다.

Description

호핑 방식을 이용한 더미 ＦＡ 생성 방법
본 발명은 이동통신의 핸드오프에 관한 것으로서, 특히 기지국 간의 FA간 하드 핸드오프 시의 호핑(hopping)방식을 이용한 더미 FA 생성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 가입단말기의 이동성을 보장할 수 있어야 한다. 상기 이동성을 보장하기 위해서는 위치등록 기술과 핸드오프 기술이 필요하다. 핸드오프(Hand Off)란 사용자가 현재 서비스를 제공받고 있는 기지국 또는 섹터의 서비스권역을 벗어나도 계속적으로 통화가 유지될 수 있도록 이동국과 기지국간의 통화채널을 인계해 주어 사용자의 이동성을 보장해주는 것을 말한다.
도 1에 도시된 바와 같이 기지국이 커버(cover)하는 셀 영역은 서로 겹쳐있다. 따라서 핸드오프는 기지국의 결정에 의해 더 나은 수신 감도를 가진 쪽으로 일어난다. 핸드오프시 아주 짧은 순간(150ms) 동안 채널이 절단되며, 새로운 셀에 이용가능한 채널이 없으면 핸드오프가 지연되거나 호가 절단된다. 이러한 핸드오프가 발생하게 되는 조건으로는 이동국과 기지국간의 신호 수신 강도, 비트에러율(Bit Error Rate), 이동국과 기지국 간의 거리, 기지국의 서비스 반경 등이 있다. 기지국의 서비스 반경은 시스템 용량 뿐만 아니라, 핸드오프와도 밀접한 관계가 있다.
도 2는 서로 다른 CDMA 주파수 상호간의 하드 핸드오프 영역을 설명하기 위한 이동국의 핸드오프 신호레벨의 변화를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국 A 및 기지국 B가 있을 때, 빗금친 부분이 핸드오프 영역으로서, 새로운 기지국의 파일롯 신호가 T_ADD를 초과하는 순간부터 현재 서비스 중인 기지국의 파일롯 신호가 T_DROP 이하로 떨어지는 시간까지의 영역이다.
그런데, 통화량이 증가하면 이를 수용하기 위하여 관련 기지국은 FA (Frequency Assignment)를 증설하게 된다. 이 경우 인접셀이 서로 다른 수의 FA로 운용될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 한 개의 FA를 사용하던 지역에 한 개의 FA를 증설하게 되면, 두 개의 FA를 사용하는 2FA지역(300)과 한 개의 FA를 사용하는 1FA지역(310)이 서로 인접하게 된다. 이 경우 이동국이 1FA지역(310)에서 2FA지역(300)으로 이동할 때에는 핸드오프가 1FA지역(310)의 제1FA(34)에서 2FA지역(300)의 제1FA(32)로 순조롭게 이루어진다.
그러나 반대로 2FA지역(300)에서 1FA지역(310)으로 이동국이 이동할 때에는 2FA 지역(300)의 제1FA(32)를 사용하고 있는 이동국은 1FA 지역(310)의 제1FA(34)로 핸드오프가 순조롭게 이루어지지만, 2FA 지역(300)의 제2FA(30)를 사용하고 있는 이동국은 핸드오프가 순조롭게 이루어지지 않는다. 즉, 2FA 지역(300)에서 제2FA(30)를 이용하는 이동국이 1FA지역(310)으로 이동할 때에는 상기 2FA지역(300)의 제2FA(30)에 대응하는 FA를 1FA 지역(310)에서 탐색하게 된다. 이 때, 상기 2FA지역(300)의 제2FA(30)에 대응하는 FA가 상기 1FA지역(310)에는 존재하지 않기 때문에 핸드오프가 실패하게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 한개의 FA를 사용하는 지역(310)에 트래픽 채널이 없는 더미(dummy) 주파수를 발생시켜 상기 2FA지역(300)의 제2FA(30)에 대응되는 더미 FA(36)를 제공하므로써 핸드오프가 이루어지게 한다. 즉 상기 더미FA(36)를 발견한 2FA지역(300)의 제2FA(30)의 이동국은 상기 더미 FA(36)의 파일롯(pilot)신호를 통해 상기 더미 FA(36)가 속한 기지국(기지국 B)의 정보를 획득한다. 이동국은 상기 정보를 해석하여 FA내에 트래픽 채널이 없으면, 2FA 지역(300)의 제2FA(30)에서 1FA 지역(310)의 제1FA(34)로 FA간 하드 핸드오프가 이루어진다.
마찬가지로 도 4에 도시된 바와 같이 한 개의 FA를 사용하던 지역에 두 개의 FA를 증설하게 되면, 세 개의 FA를 사용하는 지역(400)과 한 개의 FA를 사용하는 지역(410)이 서로 인접할 수 있다. 이 경우에도 도 3에서와 마찬가지로 이동국이 한 개의 FA를 사용하는 1FA 지역(410)에서 세 개의 FA를 사용하는 3FA 지역(400)으로 이동할 때에는 핸드오프가 1FA 지역(410)의 제1FA(46)에서 3FA 지역(400)의 제1FA(44)로 순조롭게 이루어진다.
그러나 반대로 3FA 지역(400)에서 1FA 지역(410)으로 이동국이 이동할 때에는 3FA 지역(400)의 제1FA(44)를 사용하고 있는 이동국은 1FA 지역(410)의 제1FA(46)로 핸드오프가 순조롭게 이루어지지만, 3FA 지역(400)의 제2FA(42) 및 제3FA(40)를 사용하고 있는 이동국은 핸드오프가 순조롭게 이루어지지 않는다. 이 때, 상기 3FA지역(400)의 제2FA(42) 및 제3FA(40)에 대응하는 FA가 상기 1FA지역(410)에는 존재하지 않기 때문에 핸드오프가 실패하게 된다. 따라서 1FA 지역(410)에 트래픽 채널이 없는 더미(dummy) 주파수를 2개 발생시켜 상기 3FA지역(400)의 제2FA(40) 및 제3FA에 대응되는 두 개의 더미 FA(48, 50)를 제공하므로써 핸드오프가 이루어지게 한다.
이 때, 상기 더미 FA를 발생은 다음과 같이 이루어진다. 도 5는 더미 FA 발생에 대한 일반적인 회로 블록도의 일예를 도시한 것이다. 기지국 트랜시버 출력단으로부터 출력되는 입력 신호를 커플러를 통해 커플링하여 주파수를 1차 체배하여 필터링한후, 그 세기를 증폭한다. 그리고 나서 상기 증폭된 신호를 2차 체배한 후, HPA를 사용하여 고출력의 더미 FA를 발생시킨다. 이 때, 발생하고자 하는 더미 FA가 두 개이면 상기 HPA는 두개 사용되고, 만일 더미 FA가 한 개이면 하나의 HPA를 사용한다. 그런데, 상기 HPA는 고가의 부품이므로 더미 FA를 발생시키는데 있어서 비용이 많이 드는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위해, 저렴한 비용으로 더미 FA를 발생시키는 호핑 방식을 이용한 더미 FA 발생방법을 제공하는 것이다.
도 1은 핸드오프를 설명하기 위한 기지국의 위치관계를 도시한 것이다.
도 2는 서로 다른 CDMA 주파수 상호간의 하드 핸드오프 영역을 설명하기 위한 이동국의 핸드오프 신호레벨의 변화를 도시한 것이다.
도 3은 2FA 지역에서 1FA 지역으로의 더미 FA를 이용한 하드 핸드오프 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 3FA 지역에서 1FA 지역으로의 더미 FA를 이용한 하드 핸드오프 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 더미 FA 발생에 대한 일반적인 회로 블록도의 일예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 호핑 방식을 이용한 더미 FA 발생방법을 적용한 더미 FA 발생회로에 대한 일예를 도시한 것이다.
도 7은 두 개의 더미 FA 신호(F1,F2)가 번갈아 가면서 발생되는 것을 시간 축을 기준으로 도시한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 호핑 방식을 이용한 더미 FA 발생방법은, 기지국에서 출력되는 신호의 주파수를 하향변환(down converting)하는 단계; 상기 변환된 신호의 주파수를 발생시키고자 하는 적어도 두 개의 더미 FA 주파수로 상향변환(up converting)하는 단계; 상기 적어도 두개의 더미 FA 주파수의 신호를 주파수 호핑하되, 하나의 더미 FA(F1) 신호에서 다른 하나의 더미 FA(F2) 신호로 호핑될 때 소정의 시간 동안 상기 더미 FA 신호들이 증폭기로의 입력을 차단(off)하는 단계; 및 상기 주파수 호핑된 더미 FA신호를 하나의 증폭기로 증폭하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 발생시키고자하는 더미 FA신호가 두 개(F1, F2)일 경우, 상기 더미FA신호가 호핑방식에 의해 하나의 증폭기로 입력(ON)되는 시간은 480 msec 이며, 상기 증폭기로의 입력이 차단(OFF)되는 시간은 20msec 임이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명에 의한 호핑 방식을 이용한 더미 FA 발생방법을 적용한 더미 FA 발생회로에 대한 일예를 도시한 것이다. 먼저, 기지국 트랜시버 출력단으로부터 출력되는 입력 신호를 커플러(600)를 통해 입력신호의 일부를 커플링한다. 상기 커플링된 신호는 먼저 하향 변환(down converting)된다. 여기서는 오실레이터(OSC, 114)에서 발생되는 신호를 이용하여 합성기(612)에서 입력신호와 믹싱(mixing)하여 입력신호를 상향변환한다. 그리고 나서 필터링을 한 후 증폭기(616)를 이용하여 증폭한다.
상기 증폭된 신호는 상향변환(up converting)된다. 상기 상향변환도 상기 하향변환과 마찬가지로 오실레이터(OSC)를 사용한다. 여기서, 발생하고자하는 더미 FA가 두 개 이면 주파수가 달라야 하므로 두 개의 OSC를 사용한다. 따라서 제1더미 FA를 위해서는 제1OSC(630)을 사용하여 제1합성기(620)를 통해 상기 증폭된 신호와 믹싱한다. 마찬가지로 제2더미 FA를 생성하기 위해서는 제2OSC(650)를 사용하여 제2합성기(640)을 사용하여 제2합성기(640)를 통해 상기 증폭된 신호와 믹싱한다.
상기 두 개의 합성기(620, 640)를 통해 믹싱된 신호는 출력제어기(660)에 의해 고출력증폭기(HPA, 670)를 통해 증폭되어 고출력의 더미 FA로 발생된다. 이 때, 상기 출력제어기(660)는 상기 제1합성기(620) 및 제2합성기(640)에서 합성된 신호를 주파수 호핑방식으로 출력한다.
예를 들어, 상기 발생시키고자하는 더미 FA신호가 두 개(F1, F2)일 경우, 상기 더미FA신호가 호핑방식에 의해 HPA(670)로 480 msec 동안 입력(ON)되며, 20msec 동안은 차단(OFF)된다. 즉, 처음 480 msec 동안은 더미 FA신호 F1 이 상기 HPA(670)로 출력되고, 이어서 20 msec 동안은 F1, F2 어느 것도 HPA(670)으로 입력되지 않는다. 그 다음에는 더미 FA 신호 F2가 480 msec 동안 상기 HPA(670)으로 입력된다. 상기와 같은 과정을 반복하여 두 개의 더미 FA 신호가 호핑 방식으로 발생된다. 도 7은 상기 두 개의 더미 FA 신호(F1,F2)가 번갈아 가면서 발생되는 것을 시간 축을 기준으로 도시한 것이다.
상기 20msec 의 OFF 시간을 두는 것은 그렇지 않고 500msec 단위로 더미 FA를 번갈아 가면서 출력하는 것에 비해 핸드오프시 잡음을 줄일 수 있고 통화품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 출력제어기(660)는 통상 마이콤이나 마이크로플로세서 등을 이용해서 구현될 수 있으며, 당업자의 기술수준으로 그 변형은 가능하다.
본 발명에 의하면, 더미 FA를 발생시키는데 필요한 HPA(High Power Amplifier)와 같은 고가의 증폭기의 수량을 줄일 수 있다.
또한 본 발명에 의한 호핑방식을 이용한 더미 FA 생성방법을 사용하면, 즉 더미 FA 주파수의 신호를 주파수 호핑하되, 하나의 더미 FA(F1) 신호에서 다른 하나의 더미 FA(F2) 신호로 호핑될 때 소정의 시간 동안 상기 더미 FA 신호들이 증폭기로의 입력을 차단(off)하므로써, 호핑(Hopping)시 발생하는 FA간 잡음을 줄일 수 있으므로 핸드오프 성공률이 향상된다.

Claims (2)

  1. 기지국에서 출력되는 신호의 주파수를 하향변환(down converting)하는 단계;
    상기 주파수변환된 신호의 주파수를 발생시키고자 하는 적어도 두 개의 더미 FA 주파수로 상향변환(up converting)하는 단계;
    상기 적어도 두개의 더미 FA 주파수의 신호를 주파수 호핑하되, 하나의 더미 FA(F1) 신호에서 다른 하나의 더미 FA(F2) 신호로 호핑될 때 소정의 시간 동안 상기 더미 FA 신호들이 증폭기로의 입력을 차단(off)하는 단계; 및
    상기 주파수 호핑된 더미 FA신호를 하나의 증폭기로 증폭하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 호핑방식을 이용한 더미 FA 발생방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발생시키고자하는 더미 FA신호가 두 개(F1, F2)일 경우, 상기 더미FA신호가 호핑방식에 의해 하나의 증폭기로 입력(ON)되는 시간은 480 msec 이며, 상기 증폭기로의 입력이 차단(OFF)되는 시간은 20msec 임을 특징으로 하는 호핑방식을 이용한 더미 FA 발생방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020046670A (ko) * 2000-12-15 2002-06-21 조정남 옥외용 무선 주파수 캐리어 체인저

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