KR100548320B1

KR100548320B1 - 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치 및 방법

Info

Publication number: KR100548320B1
Application number: KR1020020088426A
Authority: KR
Inventors: 이경호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2002-12-31
Publication date: 2006-02-02
Also published as: KR20040062104A; CN1514661A; US7447257B2; CN1264362C; US20040151233A1

Abstract

본 발명은 탐색자원 할당을 위한 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치 및 방법에 관한 것으로서, 단말의 이동성을 근거로 레이크 수신기에게 적응적으로 탐색자원을 할당한다. 따라서, 이동성이 큰 단말신호를 수신하는 레이크 수신기에는 많은 탐색자원이 할당되고, 이동성이 낮거나 정지하고 있는 단말신호를 수신하는 레이크 수신기에는 최소한의 탐색자원이 할당한다. 이로 인하여 본 발명은 이동성이 큰 단말에 대한 탐색시간을 줄일 수 있으며, 이동성이 큰 단말의 탐색시간을 줄임으로써 급격히 변화하는 단말의 다 경로 패턴을 빠르게 추적할 수 있는 효과가 있다. 그 결과, 이동성이 높은 단말이 다 경로를 놓치게 되는 확률이 줄어들기 때문에 호 단절율이 개선된다.

Description

기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING SEARCHING RESOURCE IN BASE STATION MODEM}

도 1은 종래의 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치의 구성도.

도 3은 도 2에 도시된 기지국 모뎀 수신기에서 단말의 이동성에 따라 공용 탐색자원을 적응적으로 할당하는 절차를 나타낸 도면.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

50-1∼50-n : 이동성 측정기 100 : 공용 탐색기

110 : 공용 탐색자원 할당기

120-1∼120-n : 탐색 제어기

130-1∼130-n : 레이크 수신기

본 발명은 기지국 모뎀에 관한 것으로서, 특히 단말의 이동성에 따라 차별화된 탐색 서비스를 제공할 수 있는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치의 구성이다.

도 1에 도시된 바와같이, 상기 탐색자원 할당장치에서 공용 탐색기(10)는 일정 크기의 칩을 병렬로 탐색할 수 있는 복수의 공용탐색 HW자원 즉, 복수의 상관기(correlator)로 구성된다. 상기 복수의 상관기들은 복수의 공용탐색 HW자원들을 의미하기 때문에 공용 탐색자원들은 N개로 나누어져 복수의 탐색제어기(20-1∼20-n)들에 할당된다.

복수의 탐색제어기(20-1∼20-n)들은 N개로 나뉘어진 탐색자원을 할당받아 무선 채널의 다경로(multi-path)를 탐색한다. 따라서, 복수의 레이크 수신기(30-1∼30-n)들은 복수의 탐색제어기(20-1∼20-n)들로부터 각각 탐색결과를 할당받아 다 경로상의 수신 데이터를 복조한다.

이와같이 복수 사용자를 위한 종래의 기지국 모뎀 수신기에서는 복수의 공용탐색 HW자원들을 균등하게 나누어 N개의 레이크 수신기에게 주기적인 탐색 서비스를 제공하였다.

그런데, 특수한 환경을 제외하고는 무선 환경에서 하나의 셀에 있는 N개의 단말들이 빠르게 움직이거나 정지할 확률은 극히 낮은 반면 단말들이 각각 다른 이동성을 가지고 있을 확률은 매우 크다.

따라서, 종래의 탐색자원 할당장치에서와 같이 탐색자원을 레이크 수신기에 고르게 분배할 경우 빠르게 이동하는 단말의 신호를 처리하는 레이크 수신기는 탐색 서비스가 부족한 반면 정지하고 있는 단말의 신호를 처리하는 레이크 수신기는 과다한 탐색자원을 받게 된다. 이로 인하여 이동성이 큰 단말은 레이크 수신기의 탐 색 서비스 부족으로 인하여 빠르게 변화하는 다 경로의 분포를 서비스 받지 못하게 되어 결국 호 품질이 저하되거나 호 단절율이 커지는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 단말의 이동성에 따라 공용탐색자원을 동적으로 할당 할 수 있는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단말의 다 경로 패턴을 빠르게 추적하여 무선환경에서의 호 단절율을 개선할 수 있는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치는 할당된 탐색자원을 수신하여 무선 채널의 다 경로를 탐색하는 복수의 탐색 제어기와;상기 복수의 탐색 제어기로부터 탐색결과를 근거로 단말의 이동성을 측정하는 복수의 레이크 수신기와;상기 복수의 레이크 수신기에서 측정된 단말의 이동성을 근거로 상기 복수의 탐색 제어기로 공용 탐색자원을 적응적으로 할당하는 공용탐색자원 할당기로 구성된다.

바람직하게, 상기 소정 시간동안 각 핑거의 레벨 크로싱(level crossing)수를 카운트하여 단말의 이동성을 측정하는 복수의 이동성 측정기로 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기지국 모뎀의 탐색자원 할당방법은 레이크 수신기로 초기 고정자원을 할당하는 과정과; 할당된 초기 고정자원으로부터 다 경로신호를 복조하여 단말의 이동성을 측정하는 과정과; 측정된 단말의 이동성을 근거로 상기 레이크 수신기에 공용 탐색자원을 적응적으로 할당하 는 과정으로 구성된다.

바람직하게, 상기 초기 고정자원은 공용 탐색자원의 일부이며, 상기 단말의 이동성은 소정 시간동안 관측한 핑거당 평균 레벨 크로싱 수와 핑거 교체수 및 각 핑거의 레벨 크로싱수와 쿄체수의 가중치를 근거로 산출되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 공용 탐색자원은 이동성이 큰 단말신호를 수신하는 레이크 수신기에는 많은 탐색자원이 할당되고, 이동성이 낮거나 정지하고 있는 단말신호를 수신하는 레이크 수신기에는 최소한의 자원이 할당되도록 상기 측정된 이동성에 따라 적응적으로 분배되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 단말의 이동성을 측정한 후 탐색자원을 상기 측정된 단말의 이동성에 따라 적응적으로 할당하는 방안을 제공한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치의 구조이다.

도 2에 도시된 바와같이, 상기 탐색자원 할당장치는 공용 탐색기(100), 공용 탐색자원 할당기(110), 복수의 탐색 제어기(120-1∼120-n) 및 복수의 레이크 수신기(130-1∼130-n)로 구성된다.

상기 공용 탐색자원 할당기(110)는 단말의 이동성정보를 근거로 공용 탐색자원을 구분하여, 복수의 탐색 제어기(120-1∼120-n)로 할당하고, 복수의 레이크 수신기(130-1∼130-n)는 단말신호를 복조하여, 소정 시간동안 각 핑거의 레벨 크로싱(level crossing)수를 카운트하여 단말의 이동성을 측정하는 복수의 이동성 측정기(50-1∼50-1)를 포함하고 있다. 상기 측정된 이동성정보는 상기 공용 탐색자원 할당기(110)로 피드백되어, 동적인 탐색자원의 할당에 사용된다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치에서 단말의 이동성에 따라 탐색자원을 동적으로 할당하는 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

공용 탐색자원 할당기(110)는 이동성정보를 근거로 공용 탐색기(100)에서 제공된 복수의 공용탐색 자원을 할당하는 역할을 한다. 이때, 공용탐색자원은 이전에 설명한 바와같이 상관기의 집합을 의미한다. 각 상관기는 한 단말의 시작점에 대한 단말신호와 상관에너지를 구할 수 있으며, 공용 탐색자원의 일정부분은 새로 호가 할당되는 탐색 제어기(120-1∼120-n)들에 초기 고정자원으로서 할당된다.

먼저, 공용 탐색자원 할당기(110)는 복수의 공용탐색 자원(상관기)들중의 일부인 초기 고정자원을 복수의 탐색 제어기((120-1∼120-n)에 할당한다(S1).

상기 탐색제어기(120-1∼120-n)들은 초기 고정자원을 할당받아 무선 채널의 다경로(multi-path)를 탐색하고, 탐색결과를 복수의 레이크 수신기(130-1∼130-n)로 출력한다. 또한, 탐색 제어기는 할당된 초기 고정자원 즉, 할당된 상관기로 병렬 탐색기를 구성하여 단말의 초기 PN(pseudonoise)코드의 시작점을 탐색한다. 상기 PN 코드의 시작점은 해당 단말의 동기정보로서 레이크 수신기로 전달된다(S2).

복수의 레이크 수신기(130-1∼130-n)들은 핑거를 통하여 탐색제어기(120-1∼120-n)들로부터 탐색결과를 입력받아, 상기 동기신호를 근거로 다 경로상의 수신 데이터를 복조하고, 차제에 구비된 이동성 측정기를 이용하여 단말의 이동성을 측정한다(S3).

그런데, 빠르게 이동하는 단말신호를 기지국이 수신할 경우 도플러 쉬프트(shift)에 의해 레이크 수신기에서 핑거의 수신레벨이 급격하게 변화되며 상기 도플러 쉬프트에 의해 핑거의 교체가 빈번하게 발생된다. 따라서, 본 발명은 단말신호의 레벨 크로싱을 계수하여 단말의 이동성을 측정하며, 상기 이동성 측정시 각 핑거의 레벨 크로싱수와 각 핑거의 교체수의 가중치를 이용한다.

따라서, 이동성 측정기(50-1∼50-n)는 각 핑거에서 목표 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 레벨 크로싱(level crossing)하는 횟수를 T초동안 카운트하여 단말의 이동성을 측정한다. 상기 단말의 이동성(Mobility)은 다음 식(1)에 의하여 정의된다.

이동성(Mobility) =

-------------식(1)

여기서, 상기 Lc는 T초동안 관측한 핑거당 평균 레벨 크로싱 수를 나타내고, 상기 Rc는 T초동안 관측한 핑거 교체수를 나타낸다. 또한, W는 각 핑거의 레벨 크로싱수와 쿄체수의 가중치를 나타낸다. 이때, K〈Lc이고, Rc〈T이며, 상기 K는 정지하고 있는 단말에게 할당되는 최소자원을 나타낸다.

즉, 이동성이 낮거나 정지하고 있는 단말은 탐색자원이 분배되지 않을 수도 있기 때문에 이동성이 낮거나 정지하고 있는 단말신호를 처리하는 레이크 수신기에도 최소한의 탐색자원(K)을 배분함으로써 호 단절율을 예방할 수 잇다.

이후, T초가 경과하면 동작중인 N개의 레이크 수신기(130-1∼130-n)로부터 측정된 이동성정보를 공용 탐색자원 할당기(110)로 피드백시킨다(S4).

따라서, 공용 탐색자원 할당기(110)는 복수의 레이크 수신기(130-1∼130-n)로부터 입력된 단말의 이동성정보를 이용하여 탐색자원을 할당한 다음
(100-1∼100-n)들로 출력한다. 이때, 탐색자원의 할당은 다음 식(2)에 따라 이루어진다.

할당(Allocation) =

----------------식(2)

여기서, 상기 이동성(k)은 N개의 레이크 수신기중에서 k번째 레이크 수신기의 레벨 크로싱값이며, M은 초기자원에 할당되고 남은 부분에 대한 자원의 크기이다.

이후, 공용 탐색자원 할당기(110)는 상기 과정을 반복적으로 수행하여 탐색자원을 할당한다.

상기와 같이 공용 탐색자원 할당기는 단말의 이동성에 따라 탐색자원을 적응적으로 할당함으로써, 빠르게 이동하는 단말신호를 처리하는 레이크 수신기에는 보다 많은 탐색자원을 할당하고, 정지하고 있는 단말신호를 처리하는 레이크 수신기에는 최소한의 탐색자원을 할당할 수 있다.

그리고, 본 발명은 공용 탐색자원 할당기(110)를 별도로 구현하였지만, 필요에 따라 상기 공용 탐색자원 할당기(110)는 공용 탐색기(100)내에 구비될 수도 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 단말의 이동성을 근거로 빠르게 이동하는 단말을 위한 레이크 수신기에게 많은 탐색자원을 할당함으로써 이동성이 큰 단말에 대한 탐색시간을 줄일 수 있으며, 이동성이 큰 단말의 탐색시간을 줄임으로써 급격히 변화하는 단말의 다 경로 패턴을 빠르게 추적할 수 있는 효과가 있다. 그 결과, 이동성이 높 은 단말이 다 경로를 놓치게 되는 확률이 줄어들기 때문에 호 단절율이 개선된다.

또한, 본 발명은 정지하고 있는 단말에게 최소한의 자원을 분배함으로써 오랜 시간동안 다 경로를 할당받지 못하는 현상을 제거하여 이동성이 낮거나 정지하고 있는 단말의 호 단절율을 개선할 수 있다.

그리고, 본 발명에서 선행된 실시예들은 단지 한 예로서 청구범위를 한정하지 않으며, 여러가지 대안, 수정 및 변경들이 통상의 지식을 갖춘 자에게 자명한 것이 될 것이다.

Claims

할당된 탐색자원을 수신하여 무선 채널의 다 경로를 탐색하는 복수의 탐색 제어기와;

상기 복수의 탐색 제어기로부터의 탐색결과를 근거로 소정 시간동안 각 핑거의 레벨 크로싱(level crossing)수를 카운트하여 단말의 이동성을 측정하는 복수의 이동성 측정기로 구성된 복수의 레이크 수신기와;

공용 탐색자원중의 일부인 초기 고정자원을 상기 복수의 탐색 제어기에 할당하고, 상기 복수의 레이크 수신기에서 측정된 단말의 이동성을 근거로 상기 복수의 탐색 제어기로 공용 탐색자원을 적응적으로 할당하는 공용탐색자원 할당기로 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 각 이동성 측정기는 다음 식에 의하여 단말의 이동성을 측정하는 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치.

이동성(Mobility) =

여기서, Lc는 T초동안 관측한 핑거당 평균 레벨 크로싱 수이고, Rc는 T초동안 관측한 핑거 교체수이며, W는 각 핑거의 레벨 크로싱수와 쿄체수의 가중치이다.
삭제
제1항에 있어서, 상기 공용탐색자원 할당기는

다음 식에 따라 공용 탐색자원을 적응적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당장치.

할당(Allocation) =

여기서, 상기 이동성(k)는 k번째 레이크 수신기의 레벨 크로싱값이며, M은 초기고정자원에 할당되고 남은 공용 탐색 자원의 크기이다.
레이크 수신기로 공용 탐색자원의 일부인 초기 고정자원을 할당하는 과정과;

상기 할당된 초기 고정자원으로부터 다 경로신호를 복조하여 단말의 이동성을 측정하는 과정과;

상기 측정된 단말의 이동성을 근거로 상기 레이크 수신기에 공용 탐색자원을 적응적으로 할당하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당방법.
삭제
제6항에 있어서, 상기 단말의 이동성은

다음 식에 의하여 측정하는 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당방법.

이동성(Mobility) =

여기서, Lc는 T초동안 관측한 핑거당 평균 레벨 크로싱 수이고, Rc는 T초동안 관측한 핑거 교체수이며, W는 각 핑거의 레벨 크로싱수와 쿄체수의 가중치이다.
제6항에 있어서, 상기 공용 탐색자원은

다음 식에 의해 적응적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당방법.

할당(Allocation) =

여기서, 상기 이동성(k)는 k번째 레이크 수신기의 레벨 크로싱값이며, M은 초기고정자원에 할당되고 남은 공용 탐색 자원의 크기이다.
제6항에 있어서, 상기 공용 탐색자원은

이동성이 큰 단말신호를 수신하는 레이크 수신기에는 많은 탐색자원이 할당되고, 이동성이 낮거나 정지하고 있는 단말신호를 수신하는 레이크 수신기에는 최소한의 탐색자원이 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국 모뎀의 탐색자원 할당방법.