KR100295036B1 - 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 시스템에서 이동국의프리퍼런스 시간 단축방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주파수 도약 / 코드 분할 다중 접속(Frequency Hopping/Code Division Multi-Access, 이하 "FHMA"라 칭함)방식을 사용하는 무선통신 시스템에서 프리퍼런스(Preference) 시간을 단축하는 방법에 관한 것으로, 특히 기지국의 중첩된 위치에 존재하는 이동국이 가장 좋은 상태의 기지국을 빠른 시간 내에 선택하여 가입을 수행하고 가입된 기지국의 호 서비스를 받을 수 있는 FHMA 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법에 관한 것이다.

Description

주파수 도약/코드 분할 다중 접속 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법

본 발명은 주파수 도약/코드 분할 다중 접속(Frequency Hopping/Code Division Multi-Access, 이하 "FHMA"라 칭함)방식을 사용하는 무선통신 시스템에서 프리퍼런스(Preference) 시간을 단축하는 방법에 관한 것으로, 특히 기지국의 중첩된 위치에 존재하는 이동국이 가장 좋은 상태의 기지국을 빠른 시간 내에 선택하여 가입을 수행하고 가입된 기지국의 호 서비스를 받을 수 있는 FHMA 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법에 관한 것이다.

통상적으로, 이동통신 시스템의 무선통신망에서의 기본 구성장비는 유선망과 무선망의 출입구 역할을 담당하는 기지국(RAU: Radio Access Unit)과 상기 기지국 영역 안팎을 자유롭게 이동할 수 있는 이동국(MST: Mobile Subscriber Terminal)이 있다. 이렇게 이동통신 시스템의 무선통신망에서 FHMA 기술을 사용하는 경우에 상기 이동국이 타 가입자와의 호를 성립시키기 위해서는 상기 기지국과 이동국간에 약속된 홉 주파수(HOP FREQUENCY)로 상호 간에 동기(SYNCHRONIZE)되어 동작하여야 한다. 상기 기지국은 셀 플렌(CELL PLAN)에 의해 배치되고 상기 기지국 16개로 하나의 단위 셀을 구성함을 기본으로 하고 있다. 이러한 상황에서의 기지국은 일정한 간격 및 전력(POWER)으로 동작되며, 기지국과 기지국간에는 지역, 지형에 따라 또는 송신세기에 따라 서로 중첩되도록 구성된다.

도 1을 통해 기지국의 중첩 셀 영역 내에서 이동국의 접속구성을 설명하면;

일반적인 기지국의 셀 반경은 20Km이며, 기본적으로 7셀을 기본 구성으로 하고 있고, 지형에 따라 기지국간의 중첩된 영역이 다수가 될 수 있다. 만약 다수의 기지국의 중첩 영역에 이동국이 존재하는 경우 상기 이동국의 위치에 따라 최고(BEST) 기지국은 다를 수 있다. 여기서, 최고 기지국이란 중첩 영역에 위치한 이동국과 가장 좋은 신호를 송수신할 수 있는 기지국을 말한다. 이러한 중첩 영역에서의 이동국을 접속시킨 기지국은 도 1에 도시된 바와 같이 이동국 j는 기지국-1, 기지국-2, 기지국-3이 중첩된 지역에 위치하여 있고, 이동국 i는 상기 기지국-1, 기지국-2, 기지국-3이 중첩된 지역에 위치하고 있다. 상기 도 1에서 이동국 j는 기지국-1보다는 기지국-2에서 더욱 좋은 신호를 송수신할 수 있는 위치에 있지만 기지국-1에 접속되어 있는 상태이고, 이동국 i는 모든 기지국의 신호를 받을 수 있지만 상기 기지국-3이 RF 송수신 입장에서 보면 최고 기지국이지만 기지국-2에 접속되어 있는 상태이다. 이러한 상태에서 지속적으로 운용이 되다면 기지국의 송수신뿐만 아니라 이동국의 송수신도 최고 조건에서 운용되지 않을 것이다.

즉, 기지국은 기지국 상호간의 유효범위가 중첩되도록 설계되고, 이동국은 이동하는 무선통신 단말기로서, 어떠한 기지국에도 가입이 가능하기 때문에 이동국은 먼저 수신이 이루어지는 기지국에 가입을 수행하고 호 서비스도 가입된 기지국으로부터 받을 수 있다. 그러나, 이동국은 기지국의 유효범위 이내라고 하더라도 지형적 특성에 의해 RF적으로 불리한 위치에 있을 수 있으며, 이러한 지형영향을 전혀 고려하지 않고 가입을 수행했을 경우에는 그만큼 좋지 않은 조건하에서 호 서비스가 이루어질 수밖에 없다.

또한, 최고 기지국을 선택하기 위해서는 이동국은 기지국에 동기를 맞추어야 하는데 이러한 동기를 맞추기 위한 종래 FHMA 시스템의 최대 소요시간 T는 [호핑주기×TDD(Time Division Duplex)×가용 제어밴드 수]이나, 이는 많은 시간의 소요가 필요한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 FHMA 시스템에서 이동국이 주변 기지국의 상태가 서로 상이하고 수신강도(RSSI)가 서로 다른 위치에 있을 경우 가장 좋은 상태의 기지국을 가장 빠른 시간 내에 선택하여 가입을 수행하고 가입된 기지국의 호 서비스를 받도록 하여 기지국으로부터 Voice of Quality, Call Blocking Probability, Ability of Network Call, Call Setup & Affiliation, Wating Delay Time 등에 있어 양호한 서비스를 받도록 하는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 주변 기지국의 상태가 서로 상이하고 수신강도가 서로 다른 위치에 있는 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법에 있어서, 상기 이동국이 운용중인 상태에서 소정의 기지국 파라미터를 변수로 하여 중첩된 기지국 정보를 주기적으로 수집하는 과정과, 상기 주기적으로 수집한 기지국 정보를 상기 이동국의 라스트 인 퍼스트 아웃 스택에 저장하는 과정과, 전원 인가시 상기 라스트 인 퍼스트 아웃 스택을 이용하여 가장 최근에 가입한 기지국부터 상기 라스트 인 퍼스트 아웃 스택에 저장된 순서로 상기 기지국을 스캔하여 소정 수의 기지국을 디텍트 하는 과정과, 상기 소정 수의 기지국을 디텍트 하면 기지국 스캔을 중지한 후 상기 디텍트한 기지국으로부터 초기동기 시키는 과정과, 상기 초기동기 후 디텍트 한 각 기지국의 프리퍼런스 등급을 비교/분석하는 과정과, 상기 기지국 프리퍼런스 등급 비교/분석결과 각 기지국의 프리퍼런스 등급 중 최상위 등급의 기지국을 선택하여 가입하는 과정과, 상기 이동국 동작중 상태에서 동기 실패시 상기 라스트 인 퍼스트 아웃 스택에 저장된 기지국에 대해서 서치하는 과정과, 상기 서치한 기지국 중 3개의 기지국에 대해서 디텍트 한 후 상기 기지국의 프리퍼런스 정보를 수집하는 과정과, 상기 수집한 3개의 기지국 프리퍼런스 정보를 비교/분석하여 이중 최상위 등급의 기지국을 선택하여 가입하는 재동기 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 기지국의 중첩 셀 내에서의 이동국의 접속구성도

도 2는 기지국 내부의 상세 블록구성도

도 3은 이동국 내부의 상세 블록구성도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 첫 번째 디텍트 되는 기지국을 빠른 시간 내에 찾기 위한 이동국의 동작흐름도

도 5a~5e는 Stack을 이용한 초기동기 및 재동기 일 예를 도시한 도면

도 6은 이동국에서 운용 도중 인접 셀에 대한 정보수집 방안을 도시한 도면

도 7a, 7b는 도 4에서의 초기동기 과정을 상세히 도시한 도면

도 8은 이동국에서 동기 실패후 재동기를 위한 동작흐름도

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서 구체적인 처리흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 관례 등에 따라 다를 수 있으며, 그 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 기지국 내부의 상세 블록구성도로서, 상기 기지국은 무선부 201과 제어부 203으로 구성된다.

상기 무선부 201은 안테나 ANT로부터 송신 또는 수신에 따른 전환을 위한 듀플렉서 211이 연결되며, 수신시 상기 듀플렉서 211을 통하여 수신되는 신호를 튜닝하는 튜너 213과, 상기 튜너 213의 튜닝신호를 복조하여 상기 제어부 203으로 전송하는 복조기 214와, 상기 듀플렉서 211과 연결되어 송출출력에 대해 출력을 결합하는 출력결합기 212와, 상기 출력결합기 212와 연결되어 송출될 출력신호를 증폭하는 출력증폭기 215와, 상기 제어부 203으로부터 출력되는 신호를 변조하여 상기 출력증폭기 215에 입력하는 변조기 217과, 상기 제어부 203으로부터 발생되는 제어신호에 의해 상기 튜너 213, 듀플렉서 211, 출력증폭기 215의 동작 타이밍 신호를 제공하는 타임분배 듀플렉서 216으로 구성된다.

또한, 상기 제어부 203은 상기 무선부 201의 변·복조기 214, 217에서 송수신시 변복조할 신호에 대해 방해 전파를 피해 가도록 하는 전파방해부 218과, 상기 제어부 203의 전체를 제어하는 중앙처리부 222와, 상기 중앙처리부 222의 제어에 의해 원격의 기지국과의 트렁크 인터페이싱을 하는 트렁크 인터페이싱부 223과, 상기 중앙처리부 222의 제어에 의해 무선 가입자와의 인터페이싱을 위한 디지털 가입자부 219와, 상기 전파방해부 218에서의 송수신 신호의 속도를 변환하는 속도율변환기 231과, 상기 중앙처리부 222의 제어를 받으며 상기 전파방해부 218과 연결되어 시스템 인터페이싱을 이루는 시스템 인터페이스부 220과, 상기 중앙처리부 222의 제어를 받으며 상기 속도율변환부 231을 통하는 신호에 대해 디지털 가입자부 219와 트렁크 인터페이스부 223광의 스위칭을 하는 스위칭부 221로 구성된다.

도 3은 이동국 내부의 상세 블록구성도로서,

안테나 ANT로부터 듀플렉서 301이 연결되며, 상기 듀플렉서 301로부터 수신되는 신호를 증폭하는 저잡음증폭기 311과, 상기 저잡음증폭기 311의 출력에 대해 튜닝하는 튜너 313과, 상기 튜너 313의 튜닝에 의해 선국된 신호에 대해 복조를 수행하는 복조부 315와, 상기 송수신 신호에 대해 전파방해를 제거하는 전파방해부(ECCM) 317과, 상기 전파방해부 317로부터 출력되는 송출신호를 변조하는 변조부 305와, 상기 변조부 305의 출력을 증폭하여 상기 듀플렉서 301로 송출하는 출력증폭기 303과, 상기 전파방해부 317과의 송수신 데이터에 대해 디지털 가입자를 인터페이싱하는 디지털 가입자부 307과, 이동국 전체를 제어하는 메인제어부 319와, 상기 메인제어부 319의 제어에 의해 음성통화를 위한 핸드셋과의 인터페이싱을 제어하는 서비스제어부 309로 구성된다.

본 발명에 따른 프리퍼런스에서의 사용 주파수 구성은 16개의 필수 가용주파수 중 4개를 사용하는데, 32주기마다 필수 가용주파수가 사용된다. 만약 4개의 상기 필수 가용주파수를 F1, F2, F3, F4 라 하면,

[f1,f2,...,f30,f31,F1,f32,f33,...,f61,f62,F2,f63,f64,...,f92,f93,F3,f94,f95,...f123,f124,F4]로 구성된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초기 기지국을 빠른 시간 내에 찾기 위한 이동국의 동작흐름도로서,

새로운 기지국에 가입할 때마다 가입한 기지국셀 넘버를 LIFO(Last In First Out) 스택(Stack)에 저장하는 과정(401~407단계)과,

파워가 오프 되었다가 온 되면 상기 스택에 가장 최근에 저장한 기지국의 셀 넘버를 먼저 스캔하는 과정(411~415단계)과,

상기 이동국이 처음 스캔한 기지국을 일정시간(1.28Sec) 동안 찾지 못하는 경우 상기 스택에 최근 저장한 순서로 하여 기지국의 셀 넘버를 스캔하는 과정(417~421단계)과,

기지국 디텍트시 프리퍼런스 기능을 수행하는 과정(423단계)으로 이루어진다.

도 5a~5e는 Stack을 이용한 초기동기 및 재동기 일 예를 도시한 도면으로서,

도 5a는 이동국의 전원이 오프 되었다가 온 되었을 경우의 초기상태로, 스택에 가장 최근에 가입되어 있던 기지국의 셀 넘버가 7이라면 전원 인가시 먼저 셀 넘버 7의 기지국의 탐색을 시작한다. 만약 상기 셀 넘버 7에서 기지국을 디텍트하지 못하였으면 그 다음 최근에 가입되어 있던 셀 넘버 1의 기지국을 탐색한다.(도 5b) 이 상태에서 기지국을 디텍트 했고 프리퍼런스 결과 셀 넘버 4에 가입하였음을 인지하였다면 현재 가입된 기지국은 셀 넘버 4이고, 운용중 주기적으로 주변 기지국에 대한 RSSI 순으로 재배열한다. 그 결과 도 5c와 같이 변화되었다. 이 상태에서 동기 실패(sync. Lost)가 발생하고 일정시간 경과동안 셀 넘버 4에서 기지국이 디텍트 되지 않았다면 다음 기지국인 셀 넘버 2의 기지국을 디텍트를 시도하여(도 5d) 상기 셀 넘버 2의 기지국이 디텍트 되면 가입을 완료한다.(도 5e)

한편, 본 발명에 따른 기지국과 이동국에서의 불용 주파수 처리방법을 설명하면,

먼저, 기지국에서 홉 패턴(HOP PATTERN) 생성시 전체 140개의 주파수가 가용인 상태에서 홉 패턴을 생성한 후 도시하지 않은 기지국 통제기로부터 받은 불용 주파수 데이터를 근거로 상기 불용 주파수를 가용주파수로 교체한다. 일 예로, 전체가 가용일 때 주파수 홉 패턴이 하기와 같이 생성되고,

{f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8,f9,f10,f11,f12,f13,f14,f15,f16,.....}

불용 주파수가 {f4,f9,f11,f16}이라면 상기 주파수 홉 패턴은 하기와 같이 변화된다.

{f1,f2,f3,f129,f5,f6,f7,f8,f130,f10,f131,f12,f13,f14,f15,f132,.....}

즉, 불용 주파수 {f4,f9,f11,f16}을 가용 주파수 {f129,f130,f131,f132}로 교체하는 것이다. 기지국에서 상기 불용 주파수가 변경되었을 경우에도 상기와 같은 방법으로 주파수를 생성한다. 이때, 주파수를 감안한 호 패턴으로 상기 주파수를 생성한다.

만약, 상기 기지국 통제기로부터 상기 불용 주파수를 수정해서 다운로드(DOWN LOAD) 받은 경우를 살펴보면,

이전 불용 주파수가 {f4,f9,f11,f16}인 주파수 패턴이

{f1,f2,f3,f129,f5,f6,f7,f8,f130,f10,f131,f12,f13,f14,f15,f132,.....}

일 때,

수정해서 다운로드 받은 변경된 불용 주파수가 {f5,f10,f12,f15}일 때의 주파수 패턴은,

{f1,f2,f3,f4,f129,f6,f7,f8,f9,f130,f11,f131,f13,f14,f132,f16,.....}과 같이 생성된다. 상기 기지국은 초기 셋-업(Set-up)시 혹은 불용 주파수 변경시 통제기로부터 불용 주파수 데이터를 수신한다.

이렇게 생성된 현재의 주파수 수정 넘버(Frequency Revision No.)는 기지국의 제어 채널(control channel)의 매 프레임(frame)을 통해 이동국으로 전송된다.

그리고, 이동국에서의 불용 주파수 처리는;

상기 이동국이 불용 주파수를 다운로드 받을 지를 결정하기 위해 주파수 수정 넘버를 기지국으로부터 수신하여 확인한다. 상기 확인결과 같으면 이전의 불용 주파수로 주파수를 생성하고, 만약 다르다면 기지국으로부터 새로운 불용 주파수를 다운로드 받기 위해 다운로드 모드로 전환한다. 상기 이동국에서 불용 주파수를 다운로드 받기 위해서는 먼저 제어 주파수 패턴을 전부 가용인 주파수 상태에서 제어 패턴을 생성한 후에 다운로드를 시작한다. 이때 이동국에서는 전면판을 통해 『FRQ DOWNLOAD』라는 메시지를 표시창을 통해 보여준다. 이는 사용자가 현재 이동국의 동작상태를 알 수 있도록 하기 위함이다. 상기 이동국에 주파수 다운로드가 완료되면 프리퍼런스 수행을 시작한다.

본 발명에 따른 상기 이동국에서 프리퍼런스의 수행시간을 단축하는 방법을 일 예를 들어 설명하면;

중복된 지역에서의 기지국 호핑(HOPPING) 상황이 하기의 표 1과 같다고 가정하자.

기지국 1	fa1,...,fa31,Fa1,fa32,...,fa62,Fa2,fa63,...,fa93,Fa3,fa94,...,fa124,Fa4
기지국 2	fb1,...,fb31,Fb1,fb32,...,fb62,Fb2,fb63,...,fb93,Fb3,fb94,...,fb124,Fb4
기지국 3	fc1,...,fc31,Fc1,fc32,...,fc62,Fc2,fc63,...,fc93,Fc3,fc94,...,fc124,Fc4

또한, 상기 이동국이 기지국 1의 "Fa1"에서 동기되었다고 가정하면,

본 발명은 상기 이동국에서 새로운 기지국 2를 디텍트 하기 위해 처음부터 스캔하지 않고 현재 동기되어 홉(HOP) 동기가 맞추어져 있는 상태에서 기지국 2의 동기예상 주파수에서 기다리면 다음 기지국의 동기시간이 단축될 수 있다.

즉, 상기 기지국 2의 동기예상 지역이 "Fa2"라고 정하면, 상기 이동국은 상기 "Fa2"에서 포인터를 놓고 있는 상태에서 320mSec를 기다린 후 상기 320mSec가 지나면 기지국 2가 없다고 판단하고, 상기 320mSec 이내에 기지국이 디텍트 되면 상기 기지국 2가 존재한다는 마크(MARK)를 수행한다. 여기서, 상기 "Fa1'부터 "Fa2"까지의 주파수 시간이 300mSec 라고 가정한다.

이러한 방법으로 이동국의 프리퍼런스를 수행한다면 전체 8개의 밴드를 스캔하는데 있어 2.24Sec 동안에 상기 이동국 주변에 존재하는 기지국을 파악할 수 있게 된다. 단, 상기에서 기술한 Fa1,Fa2,Fa3,Fa4의 주파수는 상기 기지국 1 이외의 기지국에서는 트래픽 채널에 사용하지 않는다. 이는 False Alarm 때문이다.

한편, 이동국의 프리퍼런스를 수행하기 위해서 본 발명에서는 먼저 기지국의 파라미터(PARAMETER)에 따른 기지국의 등급을 분류하는 방법을 사용한다. 이를 자세히 설명하면,

상기 이동국은 디텍트 되는 전체 기지국마다 기지국의 현재상태에 따라 등급을 설정한다. 즉, 하기에 기술한 기지국 파라미터가 좋은 순으로 예를 들어 A등급, B등급, C등급으로 나눈다. 본 발명의 실시예에서는 상기 A등급은 기지국 파라미터가 최상급 상태로 설정하고, 상기 B등급은 기지국 파라미터가 중간급 상태, 그리고 상기 C등급은 기지국 파라미터가 불량한 상태로 설정한다.

기지국 파라미터

1. 기지국 운용상태(기지국 Self/Network 접속)

2. RSSI Value(Control Channel 수)

3. 시스템 가용성(Channel BER, 가용 트래픽 채널 수)

4. 기지국에 가입된 가입자 수(기지국으로부터 서비스 받을 확률)

5. 기지국 송신 전력(기지국 Coverage 사이즈)

상기 이동국에서는 상기와 같은 기지국 파라미터를 근거로 기지국의 등급을 판단하게 된다. 상기 이동국에서는 기지국으로부터 정보를 입력받아 B등급 이상의 기지국이 디텍트 되는 경우에 대해 3개의 기지국까지 스캔한다. 만약 3개의 기지국까지 디텍트된 상태에서 모두 B등급 미만일 경우에는 최대 4개의 기지국까지 스캔한다. 이는 임의의 지역에서 기지국이 4개까지 중첩되어 있는 경우가 많지 않기 때문에 필요 없는 스캔시간을 단축하기 위함이다. 만약 A등급의 기지국이 처음에 디텍트 되었다고 한다면 상기 이동국은 더 이상 스캔하지 않고 바로 디텍트된 A등급의 기지국에 가입하여 서비스 상태가 된다.

현재 이동국이 임의의 기지국에 가입되어 운용중인 상태에서 이동국에서는 중첩된 기지국의 정보를 파악하기 위하여 약 1분~2분 간격으로 주변 셀에 대한 정보를 파악한다. 이를 도 6을 통해 설명한다.

도 6은 이동국에서 운용 도중 인접 셀에 대한 정보수집 방안을 도시한 도면으로,

도 6에서 보는 바와 같이 현재 밴드 1의 기지국 제어 채널 1에서 운용중인 상태라고 했을 때 주기적인 스캔 시간이 되었을 때 상기 이동국은 f1주파수에 있다는 것을 안다.

밴드 2의 필수 가용주파수가 32주기 후에 반드시 존재하기 때문에 상기 밴드 2의 32 홉(HOP) 뒤에 위치하도록 이동국 수신기의 포인터를 이동시킨다.

이후 320mSec 동안 타임딜레이 한 후 동기되면 디텍트 기지국에 마크시킨다.

다시 현재 주기의 32 홉(HOP) 뒤의 주파수에 수신기 포인터를 위치시킨다.

320mSec 동안 타임딜레이 한 후 동기되지 않았으면 마크하지 않고 다음 밴드로 이동하여 수신기의 포인터를 이동시킨다.

밴드 8까지 상기와 같은 동작을 반복하여 디텍트 되는 기지국을 모두 파악한다.

이와 같이 주기적으로 파악된 주변 기지국 정보를 바탕으로 상기 이동국은 스택(Stack)의 정보를 업데이트 한다. 상기 스택에 저장되어 있는 정보중 맨 위의 스택정보는 현재 이동국이 가입되어 있는 기지국의 셀 넘버이고, 그 다음 스택의 정보는 현재 이동국에서 디텍트된 인접 기지국 셀 넘버에 대한 정보이다.

상기와 같이 본 발명에서는 인접 셀에 대한 정보가 스택 상에 계속 유지되고 있는 상태이므로 상기 이동국에서 현재 가입되어 있는 기지국이 일정시간 이상 디텍트 되지 않으면 상기 스택의 정보를 이용하여 순서대로 기지국 셀 넘버를 이용하여 기지국 탐색을 시작한다. 이렇게 동작하는 경우 상기 이동국은 기지국을 빠른 시간 내에 찾을 확률이 높다.

이렇게 하여 상기 이동국에서 기지국을 찾게 되면 이동국에서는 상기에 기술한 기지국 파라미터를 이용한 프리퍼런스 기능을 초기동기와 같은 방법으로 수행한다. 단, 상기 이동국 초기동기 때는 상술한 바와 같이 최대 4개의 기지국까지 비교하지만 재동기의 경우에는 3개로 제한하여 재동기 시간을 단축한다. 재동기 시에도 물론 A등급의 기지국이 디텍트 되면 더 이상 기지국을 탐색하지 않고 바로 가입한다.

도 7a, 7b는 도 4에서의 초기동기 과정을 상세히 도시한 도면이며, 도 8은 이동국에서 동기 실패후 재동기를 위한 동작흐름도이다.

이하 상술한 설명 및 도 1 - 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

이동국에서 초기 기지국을 단시간 내에 찾기 위한 초기동기 과정을 도 4를 참조하여 설명한다.

이동국은 새로운 기지국에 가입하면 가입한 기지국의 셀 넘버를 LIFO 스택에 저장한다. 그러면 새로이 가입한 기지국의 셀 넘버는 이동국 LIFO 스택의 맨 위에 위치하게 된다. 이러한 과정을 새로운 기지국에 가입할 때마다 반복 수행한다.(401~407단계)

이후 411단계에서 이동국의 전원이 오프 되면 이동국이 마지막으로 가입한 기지국의 셀 넘버가 상기 LIFO 스택의 맨 위에 위치하게 된다. 이후 이동국의 전원이 다시 온 되는 413단계를 거치면 상기 이동국은 상기 LIFO 스택에 만 마지막으로 저장한 기지국의 셀 넘버를 제일 먼저 스캔한다. 즉, 상기 이동국은 전원이 온 되면 가장 최근에 가입하였던 기지국을 스캔하는 것이다. 이후 417단계에서 이동국이 처음 스캔한 기지국을 일정시간, 예를 들어 1.28초 동안 찾지 못하는 경우에는 상기 LIFO 스택에 그 다음 저장되어 있는 기지국의 셀 넘버를 스캔한다. 이렇게 상기 이동국은 전원이 온 되면 최근에 가입한 기지국부터 스캔하기 시작한다. 이는 상기 이동국이 운용되는 환경에서는 일정한 기지국이 검출될 것이고 따라서 전원을 오프 하기 전에 가입된 기지국이 다시 전원을 인가했을 때의 기지국과 같은 상황이 될 확률이 높기 때문이다.

따라서, 상기 이동국은 415단계에서 421단계까지 가장 최근에 스택에 저장된 순서로 해당 기지국의 셀 넘버를 스캔하여 일정시간 이내에 스캔한 기지국이 검색되지 않으면 다음 기지국을 스캔하고, 일정시간 이내에 스캔한 기지국이 검출되면 423단계로 진행하여 프리퍼런스를 수행한다.

그리고, 상기 이동국의 초기 동기 과정을 도 7a, 7b를 통해 상세히 설명하면;

701단계에서 이동국에 전원이 인가되면 이동국은 이전에 저장한 불용 주파수를 이용하여 초기동기와 관련된 주파수 데이터를 생성한다. 이후 이동국은 705단계에서 LIFO 스택 정보를 이용하여 첫 번째 기지국을 검색한다. 만약 707단계에서 이동국은 상기 첫 번째 기지국에 트래킹 되면 709단계로 진행하여 여러 주변 기지국에 대한 정보를 수집한다. 그런 다음 상기 이동국은 711단계에서 검색되는 하나의 기지국으로부터 주파수 수정 넘버를 받아서 이동국 자신의 주파수 수정 넘버와 비교한다. 그래서 713단계에서 상기 이동국은 상기 기지국의 주파수 수정 넘버와 자신의 주파수 수정 넘버가 동일하면 715단계로 진행하여 디텍트된 각각의 기지국으로부터 동기시킨 후 프리퍼런스 관련정보를 저장한다. 그러나 상기 713단계에서 상기 기지국의 주파수 수정 넘버와 자신의 주파수 수정 넘버가 다르다면 721단계로 진행하여 이동국은 이전에 받은 불용 주파수를 무시하고 전부 가용인 상태에서 새로이 제어 주파수를 생성한 후 723단계에서 디텍트된 기지국 중 하나를 선택하여 기지국으로부터 불용 주파수를 다운로드 받는다. 이후 상기 이동국은 불용 주파수를 다운로드 받은 후, 디텍트 된 기지국으로부터 각각 동기시킨 후 프리퍼런스 관련 정보를 저장한다.

이렇게 불용 주파수가 동일 할 때와 다를 때의 기지국 초기동기 시키면 상기 이동국은 715단계 및 727단계에서 729단계로 진행하게 된다. 상기 729단계에서 이동국은 저장된 기지국 정보를 이용하여 기지국 비교 및 분석을 수행하여 731단계에서 이중 하나의 기지국을 선택하여 733단계에서 선택한 기지국에 가입한다.

한편, 이동국이 초기동기를 실패하면 재동기를 해야 하는데, 이러한 이동국 재동기 과정을 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 801단계에서 이동국은 동작중 상태에서 동기에 실패하여 이전에 가입되어 있던 기지국이 더 이상 디텍트 되지 않는다면 803단계로 진행하여 스택 정보를 이용하여 기지국을 서치(SEARCH) 한다. 그래서 805단계에서 이동국은 상기 스택 정보에 저장되어 있는 첫 번 째 기지국이 디텍트 되면 809단계로 진행하여 나머지 7개의 기지국에 대해서 서치한다. 이때는 상기 도 6에 도시하였 듯이 1 기지국당 320mSec의 시간이 소요된다. 이는 상기 도 6의 설명시 자세히 언급하였으므로 여기서는 더 이상 언급하지 않기로 한다.

만약 805단계에서 첫 번째 기지국이 디텍트 되지 않으면 상기 이동국은 807단계로 진행하여 다음 스택에 저장된 정보의 기지국을 서치하여 다음 기지국이 디텍트 되면 809단계로 진행하고, 그렇지 않으면 그 다음 스택에 저장된 기지국을 서치한다.

상기 809단계에서 이동국은 7개의 기지국에 대해서 서치하였으면 811단계로 진행하여 3개의 기지국에 대해서만 디텍트 하고 기지국의 정보를 수집한다. 이때, 기지국의 파라미터에 따라 등급을 설정한다.

그래서, 813단계에서 최상급 프리퍼런스 등급인 A등급의 기지국이 디텍트 되면 815단계로 진행하여 이동국은 상기 A등급의 기지국에 가입한다. 그러나 상기 813단계에서 A등급의 기지국이 디텍트 되지 않으면 821단계로 진행한다. 상기 821단계에서 이동국은 수집된 기지국 정보를 비교 분석하여 최적의 기지국을 선택한다. 즉, 수집된 기지국 정보를 비교 분석하여 그 중 최상위 등급의 기지국을 선택한다. 그래서 825단계에서 상기 이동국은 선택한 기지국에 가입한다.

이러한 이동국의 초기동기 및 재동기를 스택을 이용하여 수행하는 과정이 도 5에 도시되어 있고 이에 대한 설명은 앞서 기술하였다.

상술한 본 발명을 정리하면;

FHMA 방식의 무선통신 시스템에서 주변 기지국의 상태가 서로 상이하고 수신강도가 서로 다른 위치에 있는, 즉 중첩된 기지국의 영역에 위치한 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법은;

상기 이동국이 운용중인 상태에서 상기에 기술한 기지국 파라미터를 변수로 하여 중첩된 기지국 정보를 주기적으로 수집하는 과정과,

상기 주기적으로 수집한 기지국 정보를 상기 이동국의 LIFO 스택에 저장하는 과정과,

전원 인가시 상기 LIFO 스택을 이용하여 가장 최근에 가입한 기지국부터 상기 LIFO 스택에 저장된 순서로 상기 기지국을 스캔하여 3개 또는 4개의 기지국을 디텍트 하는 과정과,

상기 3개 또는 4개의 기지국을 디텍트 하면 기지국 스캔을 중지한 후 상기 디텍트한 기지국으로부터 초기동기 시키는 과정과,

상기 초기동기 후 디텍트 한 각 기지국의 프리퍼런스 등급을 비교/분석하는 과정과,

상기 기지국 프리퍼런스 등급 비교/분석결과 각 기지국의 프리퍼런스 등급 중 최상위 등급의 기지국을 선택하여 가입하는 초기동기 과정과,

상기 이동국 동작중 상태에서 동기 실패시 상기 LIFO 스택에 저장된 기지국에 대해서 서치하는 과정과,

상기 서치한 기지국 중 3개의 기지국에 대해서 디텍트 한 후 상기 기지국의 프리퍼런스 정보를 수집하는 과정과,

상기 수집한 3개의 기지국 프리퍼런스 정보를 비교/분석하여 이중 최상위 등급의 기지국을 선택하여 가입하는 재동기 과정으로 이루어진다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 FHMA 시스템의 이동국에서 중첩된 기지국의 파라미터를 서로 비교하여 가장 양호한 상태의 기지국을 단시간 내에 선택하여 서비스 가입을 수행하고 가입된 기지국의 셀 서비스를 받도록 하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 주변 기지국의 상태가 서로 상이하고 수신강도가 서로 다른 위치에 있는 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법에 있어서,

   상기 이동국이 운용중인 상태에서 소정의 기지국 파라미터를 변수로 하여 중첩된 기지국 정보를 주기적으로 수집하는 과정과,

   상기 주기적으로 수집한 기지국 정보를 상기 이동국의 라스트 인 퍼스트 아웃 스택에 저장하는 과정과,

   전원 인가시 상기 라스트 인 퍼스트 아웃 스택을 이용하여 가장 최근에 가입한 기지국부터 상기 라스트 인 퍼스트 아웃 스택에 저장된 순서로 상기 기지국을 스캔하여 소정 수의 기지국을 디텍트 하는 과정과,

   상기 소정 수의 기지국을 디텍트 하면 기지국 스캔을 중지한 후 상기 디텍트한 기지국으로부터 초기동기 시키는 과정과,

   상기 초기동기 후 디텍트 한 각 기지국의 프리퍼런스 등급을 비교/분석하는 과정과,

   상기 기지국 프리퍼런스 등급 비교/분석결과 각 기지국의 프리퍼런스 등급 중 최상위 등급의 기지국을 선택하여 가입하는 초기동기 과정과,

   상기 이동국 동작중 상태에서 동기 실패시 상기 라스트 인 퍼스트 아웃 스택에 저장된 기지국에 대해서 서치하는 과정과,

   상기 서치한 기지국 중 3개의 기지국에 대해서 디텍트 한 후 상기 기지국의 프리퍼런스 정보를 수집하는 과정과,

   상기 수집한 3개의 기지국 프리퍼런스 정보를 비교/분석하여 이중 최상위 등급의 기지국을 선택하여 가입하는 재동기 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기지국 파라미터 변수는;

   상기 기지국 샐프/네트웍 접속에 따른 기지국 운용상태와,

   제어채널 수인 수신강도값과,

   채널 밴드 에러율과 가용 트래픽 채널 수의 시스템 가용성과,

   상기 기지국으로부터 서비스 받을 확률을 알기 위한 기지국에 가입된 가입자 수와,

   상기 기지국 커버리지 사이즈를 포함함을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 기지국 및 이동국에서 불용 주파수가 있어 홉 패턴을 생성할 경우 전체 주파수가 모두 가용인 상태에서 상기 불용 주파수를 가용 주파수로 교체하여 주파수를 생성함을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 이동국의 초기동기시 기지국의 주파수 수정 넘버와 이동국의 주파수 수정넘버를 비교하여 동일성 여부를 검사하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 기지국의 주파수 수정 넘버와 이동국의 주파수 수정넘버가 동일하면 상기 디텍트된 기지국으로부터 초기동기 시킴을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 기지국의 주파수 수정 넘버와 이동국의 주파수 수정넘버가 다를 경우 이전에 가지고 있는 불용 주파수를 무시한 후 전부 가용인 상태에서 새로이 제어 주파수를 생성하는 과정과,

   상기 디텍트 된 기지국 중 하나를 선택하여 상기 디텍트 된 기지국으로부터 불용 주파수를 다운로드 받는 과정과,

   상기 불용 주파수를 다운로드 받은 후 디텍트 된 기지국으로부터 초기동기 시키는 과정과,

   상기 초기동기 시킨 기지국의 프리퍼런스 관련 정보를 저장하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 초기동기 및 재동기 과정에서 프리퍼런스 등급이 최상급인 기지국이 디텍트 되면 이 기지국에 바로 가입하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 중첩된 기지국 정보를 주기적으로 수집하는 과정은;

   미리 상기 이동국에 필수 가용주파수를 32 주기마다 배치하는 단계와,

   상기 기지국의 제어 주파수를 각 밴드로 분산하는 단계와,

   상기 기지국 스캔 시간이 되면 운용 중에 있는 현재 밴드에 있는 기지국의 주파수를 확인하는 단계와,

   현재 주기의 32 홉 뒤의 주파수에서 소정 시간동안 기지국의 디텍트가 있는가를 검사하는 단계와,

   상기의 기지국 디텍트 검사방법으로 모든 밴드의 기지국의 디텍트 여부를 검사하는 단계와,

   상기와 같이 주기적으로 검사한 기지국 디텍트 정보를 바탕으로 상기 이동국은 스택 정보를 업데이트 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 초기동기와 재동기에 따른 디텍트 되는 기지국의 수를 각각 제한함을 특징으로 하는 주파수 도약/코드 분할 다중 접속 방식의 무선통신 시스템에서 이동국의 프리퍼런스 시간 단축방법.