KR100292949B1

KR100292949B1 - 무선 가입자망 시스템의 이동 단말기 서비스 방법

Info

Publication number: KR100292949B1
Application number: KR1019990010320A
Authority: KR
Inventors: 신선영
Original assignee: 박종섭; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2001-06-15
Also published as: KR20000061349A

Abstract

본 발명은 무선가입자망(Wireless Local Loop; WLL) 시스템으로 이동 단말기와 고정 단말기(가입자 정합 장치; RIU)를 동시에 서비스해주도록 한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 기지국 셀 경계 지역에서 디지털 이동통신 가입자의 연결형 핸드오프(seamless handoff)가 수행되도록 기지국 출력을 조절하거나 안테나 방향을 조절하여 핸드 오프 영역을 형성하고, 형성된 핸드 오프 영역에 위치해 있는 고정 단말기는 핸드 오프 동작을 하지 않도록 핸드 오프 임계치를 변경하여 핸드 오프를 수행하지 않도록 함으로써, 핸드 오프 영역에 위치된 고정 단말기의 2개 채널 자원 점유를 방지하여, WLL 기지국의 용량을 감소시키지 않으면서, WLL 시스템으로 이동 단말기와 고정 단말기를 동시에 서비스 할 수 있게 된다.

Description

무선 가입자망 시스템의 이동 단말기 서비스 방법{ Method for servicing mobile terminal in wireless local loop system }

본 발명은 무선 가입자 망(Wireless Local Loop; WLL) 시스템에 관한 것으로, 특히 WLL 시스템을 이용하여 고정 단말기와 이동 단말기를 동시에 서비스할 수 있도록 하여, 여러 유형의 가입자를 수용할 수 있도록 한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법에 관한 것이다.

일반적으로 WLL 시스템은 유선 망이 없는, 외곽 지역이나 통신 후진국에서 주로 사용되는 시스템으로, 인구 분포 단위를 기준으로 마을별로 셀을 형성하여 기지국과 고정 단말기 간 무선으로 통신 서비스를 하도록 하였다. 이에 무선 망 설계시 이동통신 시스템과 같이 셀(cell) 간을 이동하는 이동 단말기를 서비스하기 위해 셀 간에 전파 단절이 없도록 할 필요가 없다. 그리고 WLL 시스템은 그 서비스하는 지역안에서 양질의 통화만 가능하도록 하면 되었다.

그러나 이동 단말기의 증가 추세로 WLL 시스템이 설치된 외곽 지역으로 이동하는 가입자가 발생하고, 통신 설비를 갖추고자 하는 나라에서도 고정 단말기(가입자 접속 장치(Radio Interface Unit; RIU)) 서비스 뿐 아니라 이동 단말기의 서비스도 요구한다. 이에 종래의 WLL 시스템을 이용하여 서비스를 하려고 하면, 셀간 이동을 자주 하는 이동 단말기를 서비스하기에는 부족한 점이 많이 발생한다. 즉 종래의 WLL 시스템은 도1에서 보여지는 바와 같이, 각 기지국의 서비스 영역(셀; cell)이 겹쳐지는 영역 즉, 핸드오프(hand off) 영역이 형성되지 않으므로, 이동 단말기의 통화가 단절되는 현상이 발생되었다.

이에 본 발명은 고정 단말기만을 서비스하기 위한 목적으로 사용되었던 WLL 시스템을 이용하여 이동 단말기까지 서비스하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은

디지털 이동통신의 무선 규격과 동일한 WLL 시스템의 무선망 설계를 보완하여 핸드오프 영역을 형성하고, 핸드 오프 영역에 위치해 있는 고정 단말기는 핸드 오프 동작을 하지 않도록 핸드 오프 임계치를 변경함으로써, WLL 시스템으로 이동 단말기와 고정 단말기를 동시에 서비스 할 수 있도록 한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법은,

기지국 셀의 경계 지역에서 파일롯 채널 세기가 핸드 오프 임계치가 되도록 기지국 출력을 조절하거나, 안테나 방향을 조절하여 이동 단말기를 위한 핸드 오프 영역을 형성하는 제1 과정과;

상기 형성된 핸드 오프 영역에 위치된 고정 단말기의 핸드 오프 임계치를 특정 값으로 설정하여 핸드 오프를 하지 않도록 하는 제2 과정으로 이루어짐을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 제1 과정에서 상기 기지국 출력을 조절하는 방법은, 이동 단말기가 핸드 오프 시작을 위해서는 핸드오프하고자 하는 목표 셀의 파일롯 세기가 핸드오프 시작을 위한 임계치(T_ADD) 이상이 되도록 조절하고, 핸드오프 종료를 위해서는 서비스 중인 셀의 파일롯 세기가 핸드 오프 종료를 위한 임계치(T_DROP, T_TDROP) 이하가 되도록 조절한다. 그리고 상기 핸드 오프 영역은, 셀 면적의 30-40%를 초과하지 않도록 한다.

상기 제 2과정은, 하나의 파일롯을 통한 서비스 상태에서 새로운 파일롯을 감지하였을 때 이 새로운 파일롯으로의 핸드 오프 시작 기준이 되는 핸드오프 시작 임계치(T_ADD)를, 파일롯 세기의 최대값으로 설정하고, 후보 집합의 파일롯 세기가 현재 서비스중인 파일롯의 세기보다 일정값이상 커서 핸드오프 시작 기준이 되는 또다른 핸드 오프 시작 임계치(T_COMP)를, 현재 서비스 중인 파일롯의 세기와 후보 집합의 파일롯의 세기 간 차이값의 최대값으로 설정하며, 통화 상태가 좋지 않아 현재 서비스중인 파일롯을 절단하기 위한 핸드 오프 종료 임계치(T_DROP)를, 파일롯 세기의 최저값으로 설정하여, 핸드 오프를 수행하지 않도록 한다.

도1은 일반적인 무선 가입자망 기지국 시스템의 서비스 영역을 보인 도면,

도2는 본 발명이 적용된 무선 가입자망 기지국 시스템의 서비스 영역을 보인 도면,

도3은 본 발명에 의한 무선 가입자망 시스템의 이동 단말기 서비스 방법을 보인 흐름도.

이하, 상기와 같은 본 발명 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명에 의한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법을 보인 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 기지국 셀의 경계 지역에서 파일롯 채널 세기가 핸드 오프 임계치가 되도록 기지국 출력을 조절하거나, 안테나 방향을 조절하여 이동 단말기를 위한 핸드 오프 영역을 형성하는 제1 과정(ST10)과; 상기 형성된 핸드 오프 영역에 위치된 고정 단말기의 핸드 오프 임계치를 특정 값으로 설정하여 핸드 오프를 하지 않도록 하는 제2 과정(ST11-ST19)으로 이루어진다.

상기 제1 과정(ST10)에서 상기 기지국 출력을 조절하는 방법은, 이동 단말기가 핸드 오프 시작을 위해서는 핸드오프하고자 하는 목표 셀의 파일롯 세기가 핸드오프 시작을 위한 임계치(T_ADD) 이상이 되도록 조절하고, 핸드오프 종료를 위해서는 서비스 중인 셀의 파일롯 세기가 핸드 오프 종료를 위한 임계치(T_DROP, T_TDROP) 이하가 되도록 조절한다. 그리고 상기 핸드 오프 영역은, 셀 면적의 30-40%를 초과하지 않도록 한다.

상기 제 2과정(ST11-ST19)은, 하나의 파일롯을 통한 서비스 상태에서 새로운 파일롯을 감지하였을 때 이 새로운 파일롯으로의 핸드 오프 시작 기준이 되는 핸드오프 시작 임계치(T_ADD)를, 파일롯 세기의 최대값으로 설정하고, 후보 집합의 파일롯 세기가 현재 서비스중인 파일롯의 세기보다 일정값이상 커서 핸드오프 시작 기준이 되는 또다른 핸드 오프 시작 임계치(T_COMP)를, 현재 서비스 중인 파일롯의 세기와 후보 집합의 파일롯의 세기 간 차이값의 최대값으로 설정하며, 통화 상태가 좋지 않아 현재 서비스중인 파일롯을 절단하기 위한 핸드 오프 종료 임계치(T_DROP)를, 파일롯 세기의 최저값으로 설정하여, 핸드 오프를 수행하지 않도록 한다.

상기 핸드 오프 시작 임계치(T_ADD)는 0, 상기 또다른 핸드오프 시작 임계치(T_COMP)는 15, 상기 핸드오프 종료 임계치(T_DROP)는 63으로 설정한다.

이와 같은 본 발명에 의한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 무선 통신 시스템을 설치하기 위해서는 무선 망을 설계하여 시스템의 설치 위치와 양질의 통화가 가능한 셀 반경 설정, 기지국 출력 결정 등이 중요하다. WLL 시스템을 이용하여 이동 단말기에도 서비스를 제공하기 위해서는 이동 단말기의 이동성을 제공해 주어야 하므로, 도2에 도시된 바와 같이 연결형 핸드 오프(Seamless Handoff) 지원을 위해 핸드 오프 영역을 형성해야 한다.

그러기 위해 기지국 셀 경계 지역에서 파일롯 채널 세기가 핸드 오프 임계치가 되도록 기지국 출력을 조절하거나, 안테나 방향을 조절한다. 즉 핸드 오프 시작을 위해서는 핸드 오프 하고자 하는 목표 셀의 파일롯 세기가 핸드 오프 시작 임계치(T_ADD) 이상이 되도록 기지국 출력을 조절해야 한다. 그리고 핸드 오프 종료를 위해서는 서비스중인 셀의 파일롯 세기가 핸드 오프 종료 임계치(T_DROP, T_TDROP) 이하가 되도록 기지국 출력을 조절해야 한다. 또한 셀과 셀의 경계에서 형성되는 핸드 오프 영역은 셀 면적의 30-40%를 초과하지 않도록 해야 한다.

이렇게 핸드 오프 영역이 형성되면, 디지털 셀룰라 이동통신과 WLL 무선 규격이 동일하므로, 이동 단말기는 WLL 시스템을 이용해서 핸드오프를 수행하게 된다. 따라서 WLL 시스템은 이동 단말기에 디지털 이동통신 서비스를 제공해 줄 수 있게 된다.

그러나 도2에 도시된 바와 같이, 핸드 오프 영역에 고정 단말기가 존재하는 경우, 이동 단말기와 동일한 무선 규격(IS-95)을 가진 고정 단말기도 연결형 핸드 오프(Seamless Hand off)를 수행하게 된다. 그래서 이 핸드 오프 영역에 위치된 고정 단말기(가입자 접속 장치; Radio Interface Unit; RIU)에 접속된 WLL 가입자는 2개의 채널 자원으로 통화 서비스를 제공받게 된다. 이로 인해 기지국 용량이 감소되는 문제가 발생된다. 이에 고정 단말기의 핸드 오프를 블럭킹(blocking)시키는 방법을 제시한다.

고정 단말기는 호 설정 절차 중 기지국으로부터 시스템 파라미터(parameter)를 통해 기지국의 모든 정보와 단말기가 동작하는 데 필요한 데이터를 수신하게 된다. 이때 핸드 오프 동작에 필요한 핸드 오프 임계치도 수신하게 된다. 즉, 기지국으로부터 수신된 T_ADDr(핸드 오프 시작 임계치), T_DROPr(핸드 오프 종료 임계치), T_COMPr(핸드 오프 시작 임계치)의 값을 고정 단말기가 수신하게 된다.

그래서 본 발명은 이 핸드 오프 임계치를 핸드오프를 수행할 수 없도록 미리 특정 값으로 지정하는 방법이다. 핸드 오프 시작 기준인 T_ADD는 가장 높은 값인 0( 0*(-0.5dB) = 0 dB)으로 설정하여 핸드 오프 시작을 수행할 수 없도록 한다. 실제 필드에서 파일롯(pilot)의 세기가 0dB가 되는 경우는 없다.

현재의 파일롯(서비스중인 기지국으로부터의 파일롯)의 세기보다 후보 집합(candidate set; 단말기에 서비스를 해주어도 될 만큼의 세기를 가진 파일롯의 집합)의 파일롯의 세기가 특정 임계치 이상만큼 크면 핸드 오프를 수행한다. 이때의 특정 임계치가 T_COMP이다. 따라서 이 T_COMP를 가장 큰 차이값을 나타내는 15( 15*0.5dB = 7 dB)로 설정하여, 어떠한 파일롯 차이값이 이 값보다 크게 될 수 없도록 한다. 그래서 이 T_COMP 이상 만큼 크게 되는 경우가 발생하지 않으므로, 핸드 오프 시작을 하지 못하도록 한다.

또한 핸드 오프 종료 임계치인 T_DROP은, 현재 서비스중인 기지국으로부터의 파일롯의 세기가 통화 상태가 좋지 않아, 현재 서비스중인 기지국으로부터의 신호를 절단하기 위한 값이다. 실제적으로 이 값은 통화 상태가 좋지 않은 상태이므로 무선망 설계시 주로 -14 ~ -17 dB 로 설정되는 값이다. 따라서 이 T_DROP을 가장 낮은 값인 63( 63*(-0.5dB) = -31.5 dB)로 설정하여 통화 단절을 막는다.

이렇게 각 핸드 오프 임계치를 T_ADD = 0, T_COMP = 15, T_DROP = 63 으로 미리 설정해 놓고, 기지국으로부터 시스템 파라미터를 통해 수신되는 핸드 오프 임계치는 무시하도록 한다(ST11).

이후 고정 단말기에 파워가 온(ON)되어, 기지국으로부터 시스템 파라미터 메시지를 수신하게 되면, 시스템 파라미터 메시지로부터 수신된 핸드 오프 임계치를 변경하지 않고, 이미 설정된 핸드오프 임계치를 사용한다(ST12-ST15). 이렇게 시스템 파라미터 메시지로부터 필요한 데이터를 수신한 고정 단말기에서 호 시도가 기지국에 전송되면, 핸드 오프를 수행하지 않은 채 호 통화 상태로 되어, WLL 서비스를 제공받을 수 있게 된다. 그래서 동시에 2개의 채널 자원을 사용하지 않게 되어 기지국 용량을 감소시키지 않으면서도 핸드 오프 영역에서 고정 단말기는 서비스를 제공받을 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법은, 디지털 이동통신의 무선 규격과 동일한 WLL 시스템의 무선망 설계를 보완하여 핸드오프 영역을 형성한 후 이동 단말기에 이동 통신 서비스를 제공해주고, 형성된 핸드 오프 영역에 위치해 있는 고정 단말기는 핸드 오프 동작을 하지 않도록 핸드 오프 임계치를 변경하여, 핸드 오프를 수행하지 않도록 함으로써, WLL 기지국의 용량을 감소시키지 않으면서 WLL 시스템으로 이동 단말기와 고정 단말기를 동시에 서비스 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선 가입자 망(Wireless Local Loop; WLL) 시스템으로 이동 단말기와 고정 단말기를 동시에 서비스해 주기 위한 방법에 있어서,

기지국 셀(cell)의 경계 지역에서 파일롯 채널 세기가 핸드 오프(hand off) 임계치가 되도록 기지국 출력을 조절하거나 안테나 방향을 조절하여 이동 단말기를 위한 핸드 오프 영역을 형성하는 제1 과정과;

상기 형성된 핸드 오프 영역에 위치된 고정 단말기의 핸드 오프 임계치를 특정 값으로 설정하여 핸드 오프를 하지 않도록 하는 제2 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제1 과정에서 상기 기지국 출력을 조절하는 방법은,

이동 단말기가 핸드 오프 시작을 위해서는 핸드오프하고자 하는 목표 셀의 파일롯 세기가 핸드오프 시작을 위한 임계치(T_ADD) 이상이 되도록 조절하고, 핸드오프 종료를 위해서는 서비스 중인 셀의 파일롯 세기가 핸드 오프 종료를 위한 임계치(T_DROP, T_TDROP) 이하가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제1 과정에서 형성되는 핸드 오프 영역은,

셀 면적의 30-40%를 초과하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제 2과정은,

하나의 파일롯을 통한 서비스 상태에서 새로운 파일롯을 감지하였을 때 이 새로운 파일롯으로의 핸드 오프 시작 기준이 되는 핸드오프 시작 임계치(T_ADD)를, 파일롯 세기의 최대값으로 설정하고, 후보 집합의 파일롯 세기가 현재 서비스중인 파일롯의 세기보다 일정값이상 커서 핸드오프 시작 기준이 되는 또다른 핸드 오프 시작 임계치(T_COMP)를, 현재 서비스 중인 파일롯의 세기와 후보 집합의 파일롯의 세기 간 차이값의 최대값으로 설정하며, 통화 상태가 좋지 않아 현재 서비스중인 파일롯을 절단하기 위한 핸드 오프 종료 임계치(T_DROP)를, 파일롯 세기의 최저값으로 설정하여, 핸드 오프를 수행하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법.
제4 항에 있어서, 상기 핸드 오프 시작 임계치(T_ADD)는 0, 상기 또다른 핸드오프 시작 임계치(T_COMP)는 15, 상기 핸드오프 종료 임계치(T_DROP)는 63으로 설정하는 것을 특징으로 하는 WLL 시스템의 이동 단말기 서비스 방법.