KR100366314B1 - Apparatus of advanced beacon possible to hard hand off - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파일럿 서쳐(Pilot Searcher)를 이용하여 3 FA(Frequency Allocation) 광 중계를 수행함으로써 하드 핸드 오프가 가능하게 하여 안정적인 서비스를 제공하는 개선된 비콘 장치에 관한 것으로,The present invention relates to an improved beacon device that provides a stable service by enabling hard handoff by performing 3 FA (Frequency Allocation) optical relaying using a pilot searcher.
본 발명의 특징은, 하드 핸드 오프가 가능한 비콘 장치에 있어서, 입력단을 통해 전송되는 소정 개수의 FA 신호와 로컬 신호를 믹서하는 믹서기; 상기 믹서기에서 출력되는 신호를 받아 시스템 지연 및 컷오프 성능을 향상하는 표면탄성파필터; 상기 표면탄성파필터에서 출력되는 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기에서 증폭된 신호의 이득을 제어하여 선형화된 신호로 변경하는 자동이득제어기; 로컬신호를 입력하여 상기 자동이득제어기에서 출력되는 선형화된 신호를 복조하는 QPSK복조기; 상기 QPSK복조기에서 복조된 소정 대역 신호의 I, Q 신호를 분리하는 분리기; 상기 분리기에서 각각 분리된 I, Q 신호를 입력하여 초기 동기를 획득하는 파일럿서쳐; 상기 파일럿서쳐에서 출력되는 동기 신호를 받아 파일럿 I, Q 신호를 발생하는 파일럿I,Q발생기; 상기 파일럿I,Q발생기에서 출력되는 I, Q 신호를 일정 시간 지연시키는 지연기; 및 상기 지연기에서 출력되는 I, Q 신호를 받아 변조하여 출력단으로 보내는 QPSK변조기를 포함하는데 있다.A feature of the present invention is a beacon apparatus capable of hard handoff, comprising: a mixer for mixing a predetermined number of FA signals and a local signal transmitted through an input terminal; A surface acoustic wave filter for receiving a signal output from the mixer to improve system delay and cutoff performance; An amplifier for amplifying the signal output from the surface acoustic wave filter; An automatic gain controller which controls the gain of the signal amplified by the amplifier and changes it into a linearized signal; A QPSK demodulator for inputting a local signal to demodulate the linearized signal output from the automatic gain controller; A separator for separating the I and Q signals of the predetermined band signal demodulated by the QPSK demodulator; A pilot searcher for inputting I and Q signals separated by the separator to obtain initial synchronization; A pilot I and Q generator receiving pilot signals output from the pilot searcher and generating pilot I and Q signals; A delay unit for delaying the I and Q signals output from the pilot I and Q generators for a predetermined time; And a QPSK modulator that receives the I and Q signals output from the delayer, modulates them, and sends them to an output terminal.
이와 같이 본 발명은 시스템 지연을 최소화하여 인접 채널에 간섭을 주지 않는 최적의 비콘 신호를 생성하고 뛰어난 스퓨리어스 특성을 가지므로 정형적인 스펙트럼 특성을 유지할 수 있는 이점이 있다.As such, the present invention minimizes system delay, generates an optimal beacon signal that does not interfere with adjacent channels, and has excellent spurious characteristics, thereby maintaining the formal spectral characteristics.
Description
본 발명은 하드 핸드오프(Hard Handoff)가 가능한 개선된 비콘(Beacon) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파일럿 서쳐(Pilot Searcher)를 이용하여 3 FA(Frequency Allocation) 광 중계를 수행함으로써 하드 핸드 오프가 가능하게 하여 안정적인 서비스를 제공하는 개선된 비콘 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an improved beacon device capable of hard handoff, and more particularly, hard handoff by performing 3 FA (Frequency Allocation) optical relaying using a pilot searcher. It relates to an improved beacon device that enables a stable service.
특정 지역 내에서 이동 전화 기지국의 서비스 영역을 확대하기 위해 CDMA(Code Division Multiple Access) 이동 전화 신호를 광 신호로 변환하여, 이를 단일 광 파이버(Fiber)로 메인 허브에서 외곽지까지 전송하고 외곽지에서는 전송된 광신호를 다시 사업자별 CDMA신호로 복원하여 개인 이동국에 서비스를 한다. 이때, FSK(Frequency Shift Keying) 모뎀을 통해 NMS(Network Management System)로 다수의 원격지를 상태 감시 및 제어를 수행하고 모듈 형태의 어셈블리를 채택한다. 또한, 광전송 부분에서는 단일 코어(Core)에 의한 양방향 통신을 구현한다.Code Division Multiple Access (CDMA) mobile phone signals are converted to optical signals in order to expand the coverage area of mobile phone base stations within a specific area, and they are transmitted from the main hub to the outskirts in a single optical fiber and transmitted from the outskirts. The optical signal is restored to a CDMA signal for each operator to serve a personal mobile station. At this time, the state monitoring and control of a plurality of remote locations to the NMS (Network Management System) through the frequency shift keying (FSK) modem and adopts a modular assembly. In addition, the optical transmission part implements bidirectional communication by a single core.
IS(International Standard)-95 기반의 핸드오프 서비스는 소프트 핸드오프 방식과 하드 핸드오프 방식이 있는데, 소프트 핸드오프 방식은 이동국이 서비스 중인 기지국과 인접 기지국 사이에 있는 동안 동시에 두개의 기지국으로부터 통화 채널을 할당받아 통화하는 것을 말하고, 하드 핸드오프 방식은 서비스 중인 기지국과 인접 기지국에서 사용되는 주파수가 서로 다를 때 현재 주파수를 단절하고 인접 기지국이 지원하는 새로운 주파수로 바꾸어 통화를 계속하는 것을 말한다.International Standard (IS) -95 based handoff service includes soft handoff and hard handoff. Soft handoff provides simultaneous communication between two base stations while the mobile station is in service between the serving base station and an adjacent base station. The hard handoff method refers to a call allocated to each other, and when a frequency used by a base station in service and a neighboring base station is different from each other, the call is disconnected from the current frequency and replaced by a new frequency supported by the neighboring base station.
일반적인 CDMA 시스템은 가입자 증가에 따른 FA의 증설로 인하여 도심지와 외곽지 또는 같은 도심이라도 기지국 사이의 사용 FA 수의 차이가 발생하는데, 이와 같이 일반적인 CDMA 기지국 셀 범위를 보인 도 1에 도시된 도심지 다중 주파수 기지국 셀(C1)과 외곽지 소규모 FA 기지국 셀(C2) 및 도심지 소규모 FA 기지국 셀(C3) 사이의 원활한 핸드오프를 유도하기 위하여 트래픽 채널없이 파일럿 채널만을 제공하는 주파수 방식인 파일럿 비콘 방식이 사용되고 있다. IS-95 기반의 하드핸드오프 방법은 CDMA FA가 변하는, 단절된 액티브 세트(Active Set) 또는 동일한 CDMA FA에서 프레임 오프셋(Frame Offset)이 변할 때, 이동국이 천이하며 트래픽 채널이 일시적으로 단절되는 방식이다.In the general CDMA system, the difference in the number of FAs used between the base stations even in the downtown and the outskirts or the same downtown area due to the increase in the number of FAs due to the increase of subscribers is shown. In order to induce a smooth handoff between the cell C1, the outer small FA base station cell C2, and the downtown small FA base station cell C3, a pilot beacon method, which is a frequency method providing only a pilot channel without a traffic channel, is used. The IS-95-based hard handoff method is a method in which a mobile station transitions and a traffic channel is temporarily disconnected when a framed offset is changed in a disconnected active set or in the same CDMA FA where the CDMA FA changes. .
CDMA 하드 핸드오프 방식을 이용한 광 중계기용 비콘 장치는 이동국이 서로 다른 FA로 분리된 기지국 사이를 이동하고, 이 기지국은 핸드오프 지시 메시지를 전송하여 CDMA대CDMA 하드 핸드오프를 하도록 지시하며, 핸드오프 지시 메시지에서 규정된 활동 시간에서 이동국은 자신의 송신기를 디스에이블(Disable)한다. 또한, 이동국은 새로운 액티브 세트에서 파일럿의 획득을 수행하고 할당된 포워드 트래픽 채널(Forword Traffic Channel)을 조율한다.A beacon device for an optical repeater using a CDMA hard handoff scheme moves mobile stations between base stations separated by different FAs, and the base station transmits a handoff indication message to instruct CDMA to CDMA hard handoff. At the active time specified in the indication message, the mobile station disables its transmitter. The mobile station also performs pilot acquisition in the new active set and tunes the assigned Forward Traffic Channel.
그런데, 이와 같은 일반적인 CDMA 하드 핸드오프 방식에 의한 광 중계기용 비콘 장치는 다음과 같은 문제점이 발생한다.However, a beacon device for an optical repeater using such a general CDMA hard handoff method has the following problems.
비콘은 광 중계기를 통해 전송된 신호이기 때문에 신호 자체의 스퓨리어스 특성이 떨어지며, 광 중계기를 통한 시스템 지연 시간이 길기 때문에 다운 컨버젼 후의 표면 탄성파 필터의 필터링 지연을 더하면 소정 시간 이상의 지연이 발생하므로 인접 FA에 간섭을 일으켜 성능이 저하되며, 표면 탄성파 필터를 사용하여도 스퓨어리스 특성을 유지하기 어려워 기형적인 스펙트럼 특성이 유지된다.Since the beacon is a signal transmitted through the optical repeater, the spurious characteristic of the signal itself is reduced, and since the system delay time through the optical repeater is long, adding the filtering delay of the surface acoustic wave filter after down-conversion causes a delay of more than a predetermined time, so that the adjacent FA Interference causes performance degradation, and even when surface acoustic wave filters are used, it is difficult to maintain spurious characteristics, thereby retaining malformed spectral characteristics.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 광 중계기로부터 전송된 FA를 다운 컨버젼한 후 파일럿 서쳐를 이용하여 동기를 획득한 후 고품질의 비콘 신호를 생성함으로써 시스템 지연을 최소화하고 인접 채널에 간섭을 주지 않는 하드 핸드 오프가 가능한 개선된 비콘 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to down-convert a FA transmitted from an optical repeater and to obtain a high quality beacon signal after synchronizing with a pilot searcher to generate a high quality beacon signal. The present invention provides an improved beacon device capable of minimizing hard handoff without interfering with adjacent channels.
본 발명의 다른 목적은 소정 개수의 FA의 3 FA를 19 FA 센터 주파수에 맞추어 다운 컨버젼 한 후 소정 주파수의 대역을 비콘으로 사용하여, 시스템 지연을 항상 유지함으로써 스퓨리어스 특성이 향상된 하드 핸드 오프가 가능한 개선된 비콘 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to down-convert a predetermined number of FAs to 19 FA center frequencies, and then use a predetermined frequency band as a beacon, thereby maintaining a system delay at all times, thereby improving hard handoff with improved spurious characteristics. To provide a beacon device.
도 1은 일반적인 CDMA 기지국 셀 범위를 보인 도면,1 illustrates a typical CDMA base station cell range,
도 2는 본 발명에 따른 하드 핸드 오프가 가능한 개선된 비콘 장치의 구성도.2 is a block diagram of an improved beacon device capable of hard handoff according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 믹서기 110 : 표면탄성파필터100: blender 110: surface acoustic wave filter
120 : 증폭기 130 : 자동이득제어기120: amplifier 130: automatic gain controller
140 : QPSK복조기 150 : 분리기140: QPSK demodulator 150: separator
160 : 파일럿서쳐 170 : 파일럿I,Q발생기160: pilot search 170: pilot I, Q generator
180 : 지연기 190 : QPSK변조기180: delay 190: QPSK modulator
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 하드 핸드 오프가 가능한 비콘 장치에 있어서, 입력단을 통해 전송되는 소정 개수의 FA 신호와 로컬 신호를 믹서하는 믹서기; 상기 믹서기에서 출력되는 신호를 받아 시스템 지연 및 컷오프 성능을 향상하는 표면탄성파필터; 상기 표면탄성파필터에서 출력되는 신호를 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기에서 증폭된 신호의 이득을 제어하여 선형화된 신호로 변경하는 자동이득제어기; 로컬신호를 입력하여 상기 자동이득제어기에서 출력되는 선형화된 신호를 복조하는 QPSK복조기; 상기 QPSK복조기에서 복조된 소정 대역 신호의 I, Q 신호를 분리하는 분리기; 상기 분리기에서 각각 분리된 I, Q 신호를 입력하여 초기 동기를 획득하는 파일럿서쳐; 상기 파일럿서쳐에서 출력되는 동기 신호를 받아 파일럿 I, Q 신호를 발생하는 파일럿I,Q발생기; 상기 파일럿I,Q발생기에서 출력되는 I, Q 신호를 일정 시간 지연시키는 지연기; 및 상기 지연기에서 출력되는 I, Q 신호를 받아 변조하여 출력단으로 보내는 QPSK변조기를 포함하는데 있다.In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a beacon apparatus capable of hard handoff, comprising: a mixer for mixing a predetermined number of FA signals and local signals transmitted through an input terminal; A surface acoustic wave filter for receiving a signal output from the mixer to improve system delay and cutoff performance; An amplifier for amplifying the signal output from the surface acoustic wave filter; An automatic gain controller which controls the gain of the signal amplified by the amplifier and changes it into a linearized signal; A QPSK demodulator for inputting a local signal to demodulate the linearized signal output from the automatic gain controller; A separator for separating the I and Q signals of the predetermined band signal demodulated by the QPSK demodulator; A pilot searcher for inputting I and Q signals separated by the separator to obtain initial synchronization; A pilot I and Q generator receiving pilot signals output from the pilot searcher and generating pilot I and Q signals; A delay unit for delaying the I and Q signals output from the pilot I and Q generators for a predetermined time; And a QPSK modulator that receives the I and Q signals output from the delayer, modulates them, and sends them to an output terminal.
한편, 상기 믹서기로 입력되는 FA 신호는 18, 19, 20 FA 신호임을 특징으로 한다.Meanwhile, the FA signal input to the mixer is characterized in that the 18, 19, 20 FA signal.
한편, 상기 표면탄성파필터에서 필터링된 신호는 중간주파수 신호임을 특징으로 한다.Meanwhile, the signal filtered by the surface acoustic wave filter is an intermediate frequency signal.
한편, 상기 분리기에서 분리된 I, Q 신호는 630KHz의 대역폭을 갖는 신호임을 특징으로 한다.On the other hand, the I, Q signal separated in the separator is characterized in that the signal having a bandwidth of 630KHz.
한편, 상기 파일럿서쳐는 크로스 콜리레이터(Cross Correlator)와 디지털 매치 필터로 구성되어 초기 동기 신호를 얻는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the pilot searcher is composed of a cross correlator and a digital match filter, characterized in that to obtain an initial synchronization signal.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 하드 핸드 오프가 가능한 개선된 비콘 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an improved beacon device capable of hard handoff according to the present invention.
도 2에 있어서, 본 발명은 믹서기(100)와, 표면탄성파필터(110)와, 증폭기(120)와, 자동이득제어기(130)와, QPSK복조기(140)와, 분리기(150)와, 파일럿서쳐(160)와, 파일럿I,Q발생기(170)와, 지연기(180)와, QPSK변조기(190)로 구성된다.2, the present invention includes a mixer 100, a surface acoustic wave filter 110, an amplifier 120, an automatic gain controller 130, a QPSK demodulator 140, a separator 150, and a pilot. The searcher 160, the pilot I, the Q generator 170, the delay unit 180, and the QPSK modulator 190 is composed of.
상세하게 설명하면, 믹서기(100)는 입력단(IN)을 통해 전송되는 18, 19, 20 FA 신호와 로컬 신호(L)를 믹서하고, 표면탄성파필터(110)는 믹서기(100)에서 출력되는 중간주파수 신호를 받아 시스템 지연 및 컷오프 성능을 향상시킨다. 이때, 시스템 지연 시간은 광 중계기(도시되지 않음)의 7μsec와 표면탄성파필터(110)의3.5μsec를 합하여 10.5μsec이다.In detail, the mixer 100 mixes the 18, 19, and 20 FA signals and the local signal L transmitted through the input terminal IN, and the surface acoustic wave filter 110 is an intermediate output from the mixer 100. Receive frequency signals to improve system delay and cutoff performance. At this time, the system delay time is 10.5 μsec by adding 7 μsec of the optical repeater (not shown) and 3.5 μsec of the surface acoustic wave filter 110.
증폭기(120)는 표면탄성파필터(110)에서 필터링되어 출력되는 중간주파수 신호를 증폭하여 자동이득제어기(130)로 전송한다. 자동이득제어기(130)는 증폭기(120)에서 증폭된 중간주파수 신호의 이득을 제어하여 선형화된 신호로 변경한다. 이때, 자동이득제어기(130)에서 출력되는 중간주파수 신호는 QPSK 복조기(140)에 입력되는데, QPSK복조기(140)는 로컬신호(L)를 받아서 출력신호를 분리기(150)로 전송한다.The amplifier 120 amplifies the intermediate frequency signal filtered by the surface acoustic wave filter 110 and transmits the amplified intermediate frequency signal to the automatic gain controller 130. The automatic gain controller 130 controls the gain of the intermediate frequency signal amplified by the amplifier 120 and changes it into a linearized signal. At this time, the intermediate frequency signal output from the automatic gain controller 130 is input to the QPSK demodulator 140, the QPSK demodulator 140 receives the local signal (L) and transmits the output signal to the separator 150.
QPSK복조기(140)에서 출력되는 중간주파수 신호는 750KHz의 32~34dB 정도의 스퓨리어스를 갖으므로 스퓨리어스 규격을 통과할 수 없기 때문에 분리기(150)에서 630KHz의 대역폭을 갖는 I, Q 신호로 분리되어 파일럿서쳐(160)에 입력된다.Since the intermediate frequency signal output from the QPSK demodulator 140 has a spurious of about 32 to 34 dB of 750 KHz, and cannot pass the spurious specification, the separator 150 is separated into an I and Q signal having a bandwidth of 630 KHz and is pilot-searched. It is input to 160.
파일럿서쳐(160)는 크로스 콜리레이터(Cross Correlator)(도시되지 않음)와 디지털 매치 필터(도시되지 않음)로 구성되어 초기 동기 신호를 얻어 파일럿I,Q발생기(170)로 보낸다. 파일럿I,Q발생기(170)는 파일럿서쳐(160)에서 출력되는 동기 신호를 받아서 파일럿 I, Q 신호를 발생시켜 지연기(180)로 출력한다.The pilot searcher 160 is composed of a cross correlator (not shown) and a digital match filter (not shown) to obtain an initial synchronization signal and send it to the pilot I and Q generators 170. The pilot I and Q generators 170 receive the synchronization signal output from the pilot searcher 160, generate pilot I and Q signals, and output the pilot I and Q signals to the delay unit 180.
지연기(190)는 파일럿 I, Q 신호를 일정 시간 지연시켜, 이 파일럿 I, Q 신호를 변조하는 QPSK변조기(190)를 통해 출력단(OUT)으로 보낸다. 출력단(OUT)을 통해 출력되는 변조된 파일럿 I, Q 신호는 네트웍이나 RS-232를 이용한 PN 오프셋의 입력이 필요없이 자동으로 PN 오프셋의 설성이 가능하다.The delay unit 190 delays the pilot I and Q signals for a predetermined time and sends them to the output terminal OUT through the QPSK modulator 190 which modulates the pilot I and Q signals. Modulated pilot I and Q signals output through the output (OUT) can automatically configure the PN offset without the need to input the network or PN offset using RS-232.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
결국, 본 발명에 의한 하드 핸드 오프가 가능한 개선된 비콘 장치에 따르면 다음과 같은 이점이 발생한다.As a result, according to the improved beacon device capable of hard handoff according to the present invention, the following advantages occur.
즉, 시스템 지연을 최소화하여 인접 채널에 간섭을 주지 않는 최적의 비콘 신호를 생성하고 뛰어난 스퓨리어스 특성을 가지므로 정형적인 스펙트럼 특성을 유지한다.In other words, the system delay is minimized to generate an optimal beacon signal that does not interfere with the adjacent channel, and has excellent spurious characteristics, thus maintaining the formal spectral characteristics.
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