KR100580829B1 - 코드 분할 다중 접속 통신 시스템의 더미 주파수의 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코드분할 다중접속 통신 시스템의 주파수간 하드 핸드오프를 위한 더미 주파수의 전력 제어 방법 및 장치와, 이 더미 주파수를 이용한 하드 핸드오프 방법에 관한 것이다.

본 발명은 통화 채널의 출력 레벨을 측정한 후, 이 측정된 출력 레벨과 소정의 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 통화 채널의 통화량에 대응하는 출력 레벨을 갖는 더미 주파수를 생성한다. 이때, 더미 주파수 출력 알고리즘의 한 예에 따르면 통화 채널의 통화량이 제1 기준 값 보다 적은 경우에는 더미 주파수의 커버리지가 통화 채널의 주파수 커버리지 보다 작게 되도록 하며, 통화 채널의 통화량이 제2 기준 값 보다 큰 경우 더미 주파수의 커버리지가 통화 채널의 주파수 커버리지 보다 크게 되도록 한다.

CDMA, 하드핸드오프, 더미주파수, 전력제어, 통화량

Description

코드 분할 다중 접속 통신 시스템의 더미 주파수의 전력 제어 방법 및 장치 {A POWER CONTROL METHOD Of A DUMMY FREQUENCY AND A POWER CONTROL DEVICE OF A DUMMY FREQUENCY IN CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도1은 일정한 전력을 가지는 더미 파일롯 신호를 사용하는 종래의 주파수간 하드 핸드오프 영역을 나타내는 도면이다.

도2a, 도2b, 도3a, 도3b는 서비스 주파수의 커버리지와 일치하는 더미 주파수 신호를 사용하는 종래의 주파수간 하드 핸드오프 영역을 나타내는 도면이다.

도4 및 도5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수간 하드 핸드오프 영역을 나타내는 도면이다.

도6은 본 발명의 실시예에 따른 더미 주파수 전력 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 더미 주파수 전력 제어 장치를 나타내는 도면이다.

본 발명은 코드분할 다중접속(code division multiple access; CDMA) 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 CDMA 통신 시스템의 주파수간 하드 핸드오프를 위한 더미 주파수의 전력제어장치 및 전력제어방법, 더미 주파수를 이용한 하드 핸드오프 방법에 관한 것이다.

CDMA 통신 시스템을 포함하는 이동 통신 시스템에서, 이동국이 기지국들 사이의 경계 지역을 통과할 때는 통화를 계속하기 위한 핸드오프(handoff)를 수행하여야 한다. 여기서, 핸드오프란 통화 중인 이동국이 현재의 셀에서 벗어나 다른 셀로 진입하는 경우 새로 진입할 셀 내의 채널로 통화 채널을 전환시켜 셀이 바뀌어도 중단 없이 통화를 계속할 수 있도록 하는 일련의 처리 과정을 말한다.

이러한 핸드오프는 크게 하드 핸드오프(hard handoff)와 소프트 핸드오프(soft handoff)로 나뉘어진다.

하드 핸드오프는 주파수 분할 다중 접속(frequency division multiple access; FDMA)방식을 채용하는 아날로그 셀룰러 시스템에서 주로 사용하는 핸드오프 방식으로 구체적인 구현 방식은 다음과 같다.

이동국을 관할하고 있는 기지국은 이동국의 송신 신호를 계속하여 감시하고 있다가 이 이동국의 송신 신호의 세기가 설정된 임계값 이하로 떨어지면 이동국이 그 기지국의 서비스 영역의 경계에 근접한 것으로 인식하여 교환국에 핸드오프가 필요함을 알린다. 그러면 교환국의 시스템 제어기는 인접 기지국들에게 이 이동국의 신호세기를 측정하도록 명령하고, 인접 기지국들은 교환국의 명령에 따라 이동국의 신호세기를 측정한 후 측정결과 및 가용 채널 여부를 교환국에 보고한다. 교 환국의 시스템 제어기는 각 기지국으로부터 수신된 보고 내용을 토대로 적당한 기지국의 가용 채널 중 하나를 선택하고, 이동국이 선택된 기지국의 채널로 전환할 수 있도록 채널 전환 메시지를 이동국으로 송신한다. 그러면, 이동국은 처음 기지국에서 사용 중인 채널을 끊고 새로운 기지국의 채널로 전환한다.

이와 같이 하드 핸드오프는 먼저 사용 중인 통화 채널을 끊고 새로운 통화 채널로 전환한다는 점에서 차단 후 접속 방식(break and make method)이라 한다.

한편, 소프트 핸드오프는 CDMA 통신 시스템에서 주로 사용하는 방법으로서 통화 주파수를 변경하지 않은 채 통화 채널을 변경하는 것을 말한다. 일반적으로 CDMA 통신 시스템에서는 아날로그 통신 시스템과는 달리 이동국이 모든 기지국에서 동일한 주파수를 사용할 수 있으므로 핸드오프시 통화주파수를 변환하지 않는 소프트 핸드오프 방법을 사용하는 것이 가능하다.

소프트 핸드오프 방법이란 이동국이 셀 경계부에 있을 때, 즉 이동국이 처음 기지국의 통화 커버리지를 벗어나 인접 기지국의 커버리지로 진입할 때 통화 주파수를 변경하지 않고 동일한 주파수를 사용하여 처음 기지국 및 인접 기지국과 동시에 송수신하고 있다가 처음 기지국의 신호 세기가 기준 값 이하로 떨어지면 처음 기지국과의 연결을 끊고 나머지 기지국을 통하여 통화를 계속 유지할 수 있도록 하는 방법이다. 이와 같이 소프트 핸드오프는 먼저 새로운 통화 채널로 연결한 후 처음의 통화 채널을 끊는다는 점에서 접속 후 차단 방식(make and break method)이라 한다.

CDMA 통신 시스템에서 인접하는 두 기지국에 할당되어 있는 주파수의 개수가 같은 경우에는 동일 주파수간에 적용되는 소프트 핸드오프에 의해 별도의 주파수 변환 과정 없이 통화가 지속될 수 있다. 그러나, 망 설계의 경제성 및 투자의 효율성을 고려하여 통화 밀도에 따라 인접 기지국들간에 서로 다른 개수의 주파수를 할당하는 경우, 즉 인접 기지국들간의 사용주파수의 수가 상이한 경우에는 처음 기지국의 특정 통화 주파수를 사용하던 이동국이 그와 동일한 통화 주파수를 구비하고 있지 않은 인접 기지국(이를 '핸드오프 대상 기지국'이라 함)으로 이동하는 경우 소프트 핸드오프가 직접 적용될 수 없으며 주파수간 하드 핸드오프를 수행하여야 한다.

종래에는 이러한 주파수간 하드 핸드오프를 위하여 다음과 같은 방법이 사용되었다.

먼저, 핸드오프 대상기지국이 새로운 CDMA 소스로부터 더미 주파수와 해당 PN(pseudo noise)을 발생하여 더미 파일롯(pilot) 신호를 송신하고, 이 더미 파일롯 신호를 이용하여 주파수간 하드 핸드오프를 수행하는 방법을 사용하였다.

이 방법에 따르면, 핸드오프 대상 기지국은 서비스 주파수의 통화(traffic)량과 관계없는 일정한 이득을 가지는 전력으로 더미 파일롯 신호를 송신하고, 이동국은 이 더미 파일롯 신호를 이용하여 하드 핸드오프를 수행한다. 그러나, 이러한 방법에 따르면 핸드오프 대상기지국으로부터 송신되는 더미 파일롯 신호는 통화량과는 무관한 일정 전력으로 방사되기 때문에, 핸드오프 대상기지국의 통화량이 많은 경우에는 더미 주파수의 커버리지가 서비스 주파수의 커버리지 보다 매우 커지게 된다.

도1은 이와 같은 종래의 하드핸드 오프 영역을 나타내는 도면이다.

도1에서, 기지국 A는 A-1 주파수와 A-2 주파수를 통화 채널의 주파수로서 사용하며, 기지국 B는 A-1 주파수와 같은 주파수인 B-1 주파수를 통화 채널의 주파수로서 사용하고 A-2 주파수와 같은 주파수인 B-2 주파수를 더미 파일롯 신호의 주파수로서 사용한다.

도1에 도시한 바와 같이, 기지국 B의 B-1 주파수의 통화량이 증가하여 더미 주파수의 커버리지가 서비스 커버리지(즉, B-1 주파수 커버리지) 보다 훨씬 커지는 경우에는, 이 더미 주파수에 대응하는 기지국 A의 주파수(A-2 주파수)의 서비스 커버리지는 그 만큼 축소된다. 즉, A 기지국의 가입자 중 A-2 주파수에 동조된 가입자는 B 기지국의 더미 주파수의 파일롯 신호를 감지하는 순간 A 기지국의 다른 서비스 주파수(즉, A-1 주파수)로 주파수 하드핸드오프를 수행하게 된다. 따라서, A 기지국의 A-2 주파수의 커버리지는 매우 축소되어 정상적인 서비스 커버리지를 확보하지 못하며, A-1 주파수로 하드 핸드오프된 가입자에 의해 A-1 주파수의 통화 품질이 더욱 열화된다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 하드 핸드오프 방법이 대한민국 특허공개공보 제 98-17995호에 개시되어 있는데, 이 하드 핸드오프 방법에 따르면 서비스 주파수의 출력을 이용하여 서비스 커버리지와 일치하는 커버리지를 갖는 더미 주파수를 송신하고, 이동국은 이 더미 주파수를 이용하여 하드 핸드오프를 수행한다.

즉, 위의 특허공개공보에 기재된 종래의 하드 핸드오프 방법에 따르면 서비스 중인 주파수의 IF(intermediate frequency) 출력을 더미 주파수로 변경한 후, 이 더미 주파수의 이득을 서비스 주파수의 이득과 동일하게 하여 송신함으로써 서비스 주파수의 커버리지와 더미 주파수의 커버리지를 동일하게 한다.

그러나, 이 방법은 통화량이 적은 시점에서의 핸드오프 영역(zone)과 통화량이 많은 시점에서의 핸드오프 영역과의 차이가 발생한다. 즉, 통화량이 많은 시점에서의 핸드오프 영역이 통화량이 적은 시점에서의 핸드오프 영역보다 좁아지게 된다.

따라서, 도2a에 도시한 바와 같이 통화량이 많은 시점을 기준으로 더미 주파수의 커버리지를 맞추면, 즉 통화량이 많은 시점을 기준으로 적절한 핸드오프 영역을 설정하면, 도2b에 도시한 바와 같이 통화량이 적은 시점에서는 과다한 핸드오프 영역이 생기게 되어 도1을 참조로 하여 이전에 설명한 것과 마찬가지의 문제점이 생긴다. 즉, A 기지국의 A-2 주파수의 서비스 커버리지가 축소되고, A-2 주파수로부터 A-1 주파수로 하드 핸드오프된 가입자에 의해 A-1 주파수의 통화 품질이 더욱 열화된다는 문제점이 생기게 된다.

한편, 도3a에 도시한 바와 같이 통화량이 적은 시점을 기준으로 하여 더미 주파수의 커버리지를 설정하면, 도3b에 도시한 바와 같이 통화량이 많은 시점에서는 핸드오프 영역이 지나치게 축소되어 홀(hole)이 발생하거나 핸드오프에 실패할 수 있다. 즉, 통화량이 많아져 핸드오프 영역이 축소되면, A-1 주파수에서 B 기지국의 동일주파수인 B-1 주파수로 이동하는 소프트 핸드오프와는 달리 더미 주파수를 사용하여 A-2 주파수에서 B-1 주파수로 이동하는 주파수간 하드 핸드오프는 성공률이 현저하게 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 이와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서비스 중인 주파수의 통화량을 고려하여 더미 주파수의 출력 레벨을 조절함으로써 적절한 더미 주파수의 커버리지를 조정하는 전력제어방법 및 전력제어장치를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에 따르면, 제1 주파수 신호를 운용하여 이동국과 통신하는 제1 기지국과, 상기 제1 기지국과 인접하며 미리 설정된 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 더미 주파수 신호와 의사 잡음 부호(pseudo noise code)를 발생시켜 더미 파일롯(pilot) 신호를 생성하는 적어도 하나의 제2 기지국을 포함하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템의 상기 이동국에 대한 더미 주파수를 기초로 하는 하드 핸드 오프를 지원하는 더미 주파수 전력 제어 장치의 전력 제어 방법에 있어서, 상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이의 통화 채널을 형성할 수 있는 제2 주파수 신호의 출력 레벨을 측정하고, 상기 제2 주파수 신호가 상기 제2 기지국에 대하여 미리 설정된 출력 레벨을 갖도록 증폭하는 단계; 및 상기 더미 주파수 출력 알고리즘에 상기 측정된 제2 주파수 신호의 출력 레벨을 적용하여 더미 주파수 신호의 출력 레벨을 결정하고, 상기 제1 주파수 신호와 동일한 주파수를 갖고, 상기 결정된 출력 레벨을 갖는 더미 주파수 신호를 생성하는 단계를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 방법이 제공된다.

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이때, 상기 더미 주파수 합성 신호는 다수의 더미 주파수 합성신호 중 출력하고자 하는 더미 주파수 신호에 대응되어 선택되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 전력 제어 장치는 코드분할 다중접속 통신 시스템의 주파수간 하드 핸드오프를 위한 더미 주파수의 전력 제어 장치로서,

통화 채널의 RF 신호를 수신하고 수신된 상기 RF 신호의 입력 레벨에 대응하는 이득을 곱하여, 수신된 상기 RF 신호가 입력 레벨에 관계없이 일정한 제1 전력 레벨을 갖도록 제어하는 자동 이득 제어부; 상기 자동 이득 제어부에 의해 제어된 상기 제1 전력 레벨을 가지는 RF 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 변환시키기는 제1 주파수 변환부; 상기 중간 주파수 대역의 신호에 각각 상기 통화 채널의 통화량에 대응하는 이득을 곱하여, 상기 통화 채널의 통화량에 대응하는 전력 레벨로 상기 중간 주파수 대역의 신호를 제어하는 자동 전력레벨 제어부; 상기 자동 전력레벨 제어부에 의해 제어되는 상기 중간 주파수 신호를 RF 대역의 더미 주파수 신호로 변환시키는 제2 주파수 변환부; 및 상기 자동 이득 제어부 및 상기 자동 전력레벨 제어부의 이득을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함한다.

여기서, 상기 마이크로 프로세서는

상기 통화 채널의 통화량이 제1 기준 값 보다 적은 경우 상기 더미 주파수의 커버리지가 상기 통화 채널의 주파수 커버리지 보다 작게 되도록 상기 자동 전력레벨 제어부의 이득을 제어하며, 상기 통화 채널의 통화량이 제2 기준 값 보다 큰 경우 상기 더미 주파수의 커버리지가 상기 통화 채널의 주파수 커버리지 보다 크게 되도록 상기 자동 전력레벨 제어부의 이득을 제어하는 것이 바람직하다.

상기 자동 이득 제어부는

상기 통화 채널의 RF 신호를 수신하여 스퓨리어스를 제거하기 위한 필터; 상기 RF 신호의 입력 레벨에 관계없이 일정한 전력 레벨을 갖도록 하기 위해 상기 필터를 통과한 신호에 수신된 상기 RF 신호의 입력 레벨에 대응하는 이득을 곱하는 제1 가변 감쇄기; 및 상기 제1 가변 감쇄기로부터 출력된 신호를 일정한 이득으로 증폭하기 위한 증폭기를 포함할 수 있으며,

상기 제1 주파수 변환부는

중간주파수 합성신호를 생성하는 국부 발진기; 상기 국부 발진기의 중간주파수 합성신호와 상기 자동 이득 제어부의 출력 신호를 합성하여 중간 주파수 대역의 신호를 출력하는 믹서; 및 상기 믹서에 의해 출력된 신호 성분 중 스퓨리어스 성분 을 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 자동 전력레벨 제어부는

상기 중간 주파수 대역의 신호가 상기 통화 채널의 통화량에 대응하는 전력 레벨을 갖도록 하기 위해 상기 중간 주파수 대역의 신호에 각각 상기 통화 채널의 통화량에 대응하는 이득을 곱하는 가변 감쇄기; 및 상기 가변 감쇄기로부터 출력된 신호를 일정한 이득으로 증폭하기 위한 증폭기를 포함할 수 있으며,

상기 제2 주파수 변환부는

상기 더미 주파수 합성 신호를 합성하기 위한 더미 주파수 합성 신호를 생성하는 국부 발진부; 상기 국부 발진부의 더미 주파수 합성 신호와 상기 자동 전력레벨 제어부의 출력 신호를 합성하여 RF 레벨의 더미 주파수 신호를 출력하는 믹서; 상기 믹서에 의해 출력된 신호 성분 중 스퓨리어스 성분을 제거하기 위한 필터; 및 상기 필터에 의해 출력된 더미 주파수 신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭기를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 국부 발진부는 각각 서로 다른 더미 주파수 합성 신호를 생성하는 다수의 국부 발진기; 및 상기 다수의 더미 주파수 합성 신호 중 하나의 더미 주파수 합성 신호를 선택하기 위한 스위치를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 하나의 특징에 따른 주파수간 하드 핸드오프 방법은

다수의 기지국, 상기 다수의 기지국과 결합되어 상기 다수의 기지국에 할당된 채널을 관리 및 통제하는 교환국 및 상기 다수의 기지국의 서비스 영역 내에서 이동 가능한 이동국을 포함하는 코드분할 다중접속 통신 시스템에서, 제1 통화 주파수를 운용하는 제1 기지국과 접속되어 있는 상기 이동국이 상기 제1 기지국의 서비스 커버리지로부터 상기 제1 통화 주파수와는 상이한 제2 통화 주파수를 운용하는 제2 기지국의 서비스 커버리지로 이동하는 경우의 주파수간 하드 핸드오프 방법으로서,

상기 제2 기지국에서, 상기 제2 통화 주파수의 RF 출력을 측정한 후, 상기 측정된 상기 제2 통화 주파수의 RF 출력 레벨과 설정된 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 상기 제2 통화 주파수의 통화량에 대응하는 출력 레벨을 갖는 더미 주파수를 생성하는 단계; 상기 이동국에서, 상기 제2 기지국으로부터의 상기 더미 주파수의 신호 세기를 측정하여 상기 측정된 신호 세기가 소정 임계값 이상이면 상기 제1 기지국을 통하여 핸드오프가 필요함을 상기 교환국으로 알리는 단계; 및 상기 교환국에서, 상기 제2 기지국의 통화 채널이 이용 가능한 경우 상기 이용 가능한 통화 채널을 상기 이동국에 할당하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 더미 주파수 출력 알고리즘은 상기 제2 통화 주파수의 통화량이 제1 기준 값 보다 적은 경우 상기 더미 주파수의 커버리지가 상기 제2 통화 주파수의 서비스 커버리지 보다 작게 되도록 하며, 상기 제2 통화 주파수의 통화량이 제1 기준 값 보다 큰 경우 상기 더미 주파수의 커버리지가 상기 제2 통화 주파수의 서비스 커버리지 보다 크게 되도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4 및 도5는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신 시스템의 하드 핸드오프 영역을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도4 및 도5에서, 기지국 A는 A-1 주파수와 A-2 주파수를 통화 채널의 주파수 로서 사용하며, 기지국 B는 A-1 주파수와 같은 주파수인 B-1 주파수를 통화 채널의 주파수로서 사용하고 A-2 주파수와 같은 주파수인 B-2 주파수를 주파수간 하드 핸드오프를 위한 더미 주파수로서 사용한다.

도4 및 도5에는 기지국 B가 하나의 더미 주파수를 사용하는 것을 나타내었지만, 이 외에도 여러 개의 더미 주파수를 사용할 수 있다. 이러한 기지국 B의 더미 주파수의 개수는 인접하는 기지국의 통화 채널의 주파수와 기지국 B의 통화 채널의 주파수의 차에 의해 결정된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국 B는 B-1 주파수의 RF(radio frequency) 출력을 측정하고 측정된 RF 출력을 고려하여 더미 주파수의 출력을 조절하여 방사한다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 더미 주파수의 전력제어방법을 도4내지 도6을 참조로 하여 설명한다.

도6에 도시한 바와 같이, 기지국 B는 B-1 주파수의 RF 출력을 측정함으로써 B-1 주파수의 서비스 커버리지(통화량)를 측정한다. (S10) 그리고 나서, 기지국 B는 측정된 B-1 주파수에 소정 이득을 곱하여 측정된 주파수의 출력을 설정된 전력 레벨로 증폭한다. (S20) 이때, 설정된 전력 레벨은 최대의 주파수 레벨로 설정하는 것이 바람직하다.

기지국 B는 기설정된 더미 주파수 출력 알고리즘과 측정된 RF 레벨(서비스 커버리지)을 이용하여 더미 주파수의 출력 전력 레벨을 결정한 후 더미 주파수를 방사한다.(S30)

이때, 본 발명의 실시예의 더미 주파수 출력 알고리즘에 따르면 기지국 B의 B-1 주파수의 통화량이 적은 경우에는 도4에 도시한 바와 같이, B-1 주파수의 커버리지보다 더미 주파수의 커버리지가 작게 되도록 더미 주파수의 출력 레벨을 조절한다. 이와 같이 함으로써 더미 주파수에 의해 잠식되는 A-2 주파수의 축소 영역을 줄일 수 있으며, 이에 따라 A-2 주파수의 서비스 커버리지를 충분히 확보할 수 있고, A-2 주파수로부터 A-1 주파수로 하드 핸드오프 하는 가입자의 수를 줄일 수 있어 A-1 주파수의 통화 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 더미 주파수 출력 알고리즘에 따르면 기지국 B의 B-1 주파수의 통화량이 많은 경우에는 도5에 도시한 바와 같이, B-1 주파수의 커버리지보다 더미 주파수의 커버리지가 크게 되도록 더미 주파수의 출력 레벨을 조절한다. 이와 같이 하면, 핸드오프 영역이 증가하기 때문에 주파수가 하드 핸드오프의 성공률을 높일 수 있다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 더미 주파수의 전력제어장치를 도7을 참조하여 설명한다.

도7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 더미주파수의 전력제어장치는 자동 이득 제어부(100), 제1 주파수 변환부(200), 자동 전력 레벨 제어부(300), 제2 주파수 변환부(400), 마이크로 프로세서(500)로 이루어진다.

자동 이득 제어부(100)는 서비스 중인 주파수의 RF 신호, 예컨대 도4의 기지국 B의 B-1 주파수 신호를 수신하여, 수신되는 RF 신호의 레벨을 기설정한 전력 레벨로 제어하기 위한 것이다. 이 자동 이득 제어부(100)는 서비스 중인 RF 신호를 수신하여 스퓨리어스(spurious)를 제거하기 위한 필터(120), 상기 필터(120)를 통 과한 신호의 입력 레벨에 관계없이 특정 레벨로 그 출력 레벨을 고정시키기 위한 가변 감쇄기(140), 가변 감쇄기(140)로부터 출력된 신호를 일정한 이득으로 증폭하기 위한 증폭기(160)와 증폭기(160)로부터 출력된 신호의 전력 레벨을 검출하여, 검출된 전력 레벨을 마이크로프로세서(500)로 전달하기 위한 검출기(170)를 포함한다. 가변 감쇄기(140)는 입력되는 서비스 RF 신호의 레벨에 관계없이 일정한 레벨로 출력되도록 마이크로 프로세서(500)의 제어신호에 따라 이득을 제어한다. 즉, 마이크로 프로세서(500)는 검출기(170)로부터 수신되는 RF 신호의 레벨에 따라 가변 감쇄기(140)의 이득을 제어함으로써 가변 감쇄기(140)의 출력 신호가 입력되는 신호의 레벨에 관계없이 일정한 레벨로 출력되도록 한다. 도7에서, 검출기(170)는 증폭기(160)의 다음 단에 위치하고 있으나, 검출기(170)의 위치는 이에 한정되지 않고 예컨대, 가변 감쇄기 바로 다음 단에 위치할 수도 있다.

제1 주파수 변환부(200)는 자동 이득 제어부(100)에 의해 제어된 소정 전력 레벨을 가지는 RF 신호를 중간 주파수(intermediate frequency; IF) 대역의 신호로 변환시키기 위한 것이다. 이 제1 주파수 변환부(200)는 중간 주파수 합성을 위한 중간주파수 합성신호를 생성하는 국부 발진기(240), 국부 발진기(240)의 중간주파수 합성신호와 자동 이득 제어부(100)의 출력 신호를 합성하여 중간 주파수 대역의 신호를 출력하는 믹서(220)와, 믹서(220)에 의해 출력된 신호 성분 중 스퓨리어스 성분을 제거하기 위한 표면 탄성파(surface acoustic wave; SAW) 필터(260)를 포함한다.

자동 전력레벨 제어부(300)는 서비스 주파수 신호의 서비스 커버리지를 고려 한 마이크로 프로세서(500)로부터의 제어신호에 따라 제1 주파수 변환부(200)로부터 출력되는 IF 신호를 소정 전력 레벨로 증폭하기 위한 것이다. 이 자동 전력레벨 제어부(300)는 상기 제1 주파수 변환부(200)로부터 출력되는 일정한 이득을 가지는 중간 주파수 신호를 수신하여 마이크로 프로세서(500)의 제어에 따라 원하는 이득 레벨을 갖는 IF 신호를 출력하는 가변 감쇄기(320)와, 가변 감쇄기(320)로부터 출력된 신호를 일정한 이득으로 증폭하기 위한 증폭기(340)를 포함한다. 이때, 마이크로 프로세서(500)는 앞서 설명한 바와 같이 기설정된 더미주파수 출력 알고리즘과 측정된 RF 신호 레벨을 이용하여 가변감쇄기(320)의 이득레벨을 제어한다.

제2 주파수 변환부(400)는 자동 전력레벨 제어부(300)로부터 출력되는 전력이 조절된 중간 주파수 신호를 RF 레벨을 가지는 소정의 더미 주파수 신호로 변환하기 위한 것이다. 이 제2 주파수 변환부(400)는 더미 주파수 신호를 합성하기 위한 더미 주파수 합성 신호를 생성하는 국부 발진부(440), 국부 발진부(440)의 더미 주파수 합성 신호와 자동 전력레벨 제어부(300)의 출력 신호를 합성하여 RF 레벨의 더미 주파수 신호를 출력하는 믹서(410), 믹서(410)에 의해 출력된 신호 성분 중 스퓨리어스 성분을 제거하기 위한 필터(420), 필터에 의해 출력된 더미 주파수 신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭기(430)와, 고주파 증폭기(430)의 출력 신호의 전력 레벨을 측정하여, 측정된 전력 레벨을 마이크로 프로세서(500)에 전송하는 검출기(450)를 포함한다. 국부 발진부(440)는 각각 제1, 제2, 제3 더미 주파수 합성 신호를 생성하는 제1, 제2, 제3 국부 발진기(444a, 444b, 444c)와, 각 국부 발진기(444a, 444b, 444c)로부터 출력되는 더미 주파수 합성 신호 중 하나를 선택 하기 위한 스위치(442)로 이루어진다.

마이크로 프로세서(500)는 자동 이득 제어부(100), 제1 주파수 변환부(200), 자동 전력 레벨 제어부(300)와 제2 주파수 변환부(400)의 전체적인 동작을 제어한다.

다음에는 도7에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 더미주파수의 전력제어장치의 동작을 설명한다.

서비스 중인 주파수의 RF 신호는 자동 이득 제어부(100)의 필터(120)로 입력되어 스퓨리어스(spurious) 성분이 제거된다. 가변감쇄기(140)는 필터(120)를 통과한 RF 신호를 수신하여, 수신되는 입력 레벨에 관계없이 일정한 전력 레벨을 출력하도록 이득을 조절한다. 즉, 수신되는 RF 신호의 입력 레벨이 큰 경우에는 이득을 줄이고, 수신되는 RF 신호의 입력 레벨이 작은 경우에는 이득을 크게 함으로써 출력되는 전력 레벨이 일정하도록 한다. 이때, 가변 감쇄기(140)의 이득은 마이크로 프로세서(500)에 의해 제어되는 데, 마이크로 프로세서(500)는 검출기(170)에 의해 측정된 RF 레벨을 고려하여, 가변 감쇄기의 이득을 제어한다. 가변감쇄기(140)로부터 출력되는 일정한 전력 레벨은 증폭기(160)를 통해 소정 전력 레벨로 증폭된다.

자동 이득 제어부(100)의 증폭기(160)로부터 출력되는 일정한 전력 레벨을 가지는 RF 신호는 제1 주파수 변환부(200)의 믹서(220)에서 중간 주파수 합성 신호와 합성되어 중간 주파수 대역의 신호로 변환되고, 변환된 중간 주파수 신호 중 스퓨리어스 성분은 표면 탄성파 필터(260)를 통해 제거된다.

표면 탄성파 필터(260)에 의해 스퓨리어스 성분이 제거된 중간 주파수 대역 의 신호는 자동 전력레벨 제어부(300)의 가변감쇄기(320)에 입력되어, 마이크로 프로세서(500)의 제어에 따라 소정 전력 레벨로 증폭된다. 이때, 마이크로 프로세서(500)는 제1 주파수 변환부(100)의 가변감쇄기(140)의 이득 값을 통해 측정한 서비스 중인 신호의 RF 레벨(또는 뒤에서 설명하는 바와 같이 검출기(450)로부터 측정된 전력 레벨)과 기설정된 더미주파수 출력 알고리즘을 이용하여 가변감쇄기(320)의 이득레벨을 제어한다. 가변 감쇄기(320)로부터 출력되는 신호는 증폭기(340)를 통해 증폭된다.

자동 전력레벨 제어부(300)로부터 출력되는 신호는 믹서(410)에서 더미 주파수 합성 신호와 합성되어 RF 대역의 더미 주파수 합성 신호로 변환된다. 이때, 믹서(410)에 공급되는 더미 주파수 합성 신호는 제1, 제2, 제3 국부 발진기(444a, 444b, 444c)로부터 각각 출력되는 제1, 제2, 제3 더미 주파수 합성 신호 중 스위치(442)에 의해 선택된 신호이며, 마이크로 프로세서(500)는 이 스위치(442)를 제어하여 필요한 더미 주파수 합성 신호를 선택한다. 믹서(410)로부터 합성된 RF 대역의 더미 주파수 신호는 필터(420)에 입력되어 스퓨리어스 성분이 제거된 후, 고주파 증폭기(430)를 통해 증폭되어 외부로 방사된다. 검출기(450)는 고주파 증폭기(430)를 통해 출력되는 전력 레벨을 측정하여, 이 측정된 전력 레벨을 마이크로 프로세서(500)로 전송한다. 마이크로 프로세서(500)는 이 측정된 전력 레벨을 고려하여 자동 전력레벨 제어부(300)의 전력 레벨을 제어한다.

고주파 증폭기(430)를 통해 방사된 더미 주파수 신호는 이미 제2 주파수 변환부(300)의 가변 감쇄기(320)를 통해 이미 이득이 조절된 값이므로, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 서비스 주파수의 통화량을 고려한 커버리지를 갖게된다. 따라서, 인접 기지국은 이 더미 주파수 신호를 이용하여 주파수간 하드 핸드오프를 수행하기 때문에 효율적으로 핸드 오프를 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정하는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.

예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 장치에서 수신되는 RF 레벨을 고려한 전력 제어는 중간 주파수 대역의 신호에서 행하였으나, 이외에 RF 대역의 신호에서 즉, 믹서(410)로부터 출력되는 RF 대역의 더미 주파수 신호에서 직접 행할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 더미 주파수 출력 알고리즘은 서비스 주파수의 통화량을 고려하여 더미 주파수의 출력 레벨을 산출하였으나, 이 외에 기지국의 지형적 특성 등을 이용하여 더미 주파수의 출력 레벨을 결정할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 검출기(170, 450)의 위치는 도7에 도시한 사항에 한정되는 것은 아니며, 신호의 전력 레벨을 측정할 수 있는 곳이면 어느 곳이라도 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 서비스 중인 주파수의 통화량을 고려하여 더미 주파수의 출력 레벨을 조절할 수 있기 때문에, 주파수간 하드 핸드오프의 효율을 증대시킬 수 있다.

Claims (19)

1. 제1 주파수 신호를 운용하여 이동국과 통신하는 제1 기지국과, 상기 제1 기지국과 인접하며 미리 설정된 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 더미 주파수 신호와 의사 잡음 부호(pseudo noise code)를 발생시켜 더미 파일롯(pilot) 신호를 생성하는 적어도 하나의 제2 기지국을 포함하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템의 상기 이동국에 대한 더미 주파수를 기초로 하는 하드 핸드 오프를 지원하는 더미 주파수의 전력 제어 장치의 전력 제어 방법에 있어서,

   상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이의 통화 채널을 형성할 수 있는 제2 주파수 신호의 출력 레벨을 측정하고, 상기 제2 주파수 신호가 상기 제2 기지국에 대하여 미리 설정된 출력 레벨을 갖도록 증폭하는 단계; 및

   상기 더미 주파수 출력 알고리즘에 상기 측정된 제2 주파수 신호의 출력 레벨을 적용하여, 더미 주파수 신호의 출력 레벨을 결정하고, 상기 제1 주파수 신호와 동일한 주파수를 갖고, 상기 결정된 출력 레벨을 갖는 더미 주파수 신호를 생성하는 단계를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 더미 주파수 출력 알고리즘은 상기 통화 채널의 통화량이 미리 설정된 제1 기준 값보다 작은 경우 상기 더미 주파수 신호의 커버리지가 상기 제2 주파수 신호의 커버리지 보다 작게 되도록 더미 주파수 신호의 출력 레벨을 설정하는 더미 주파수의 전력 제어 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 더미 주파수 출력 알고리즘은 상기 통화 채널의 통화량이 미리 설정된 제2 기준 값보다 큰 경우 상기 더미 주파수 신호의 커버리지가 상기 제2 주파수 신호의 커버리지 보다 크게 되도록 더미 주파수 신호의 출력 레벨을 설정하는 더미 주파수의 전력 제어 방법.
4. 삭제
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 더미 주파수 신호 생성 단계는

   일정한 출력 레벨을 갖도록 증폭된 상기 제2 주파수 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 변환하는 단계;

   상기 통화 채널의 통화량 및 상기 측정된 제2 주파수 신호의 출력 레벨을 상기 더미 주파수 출력 알고리즘에 적용하여 상기 통화 채널의 통화량에 기초한 전력 레벨을 갖도록 상기 변환된 중간 주파수 대역의 신호를 증폭하는 단계; 및

   상기 제1 주파수 신호와 동일한 주파수를 갖는 더미 주파수 합성 신호를 생성하여, 출력 레벨이 조절된 상기 중간 주파수 대역의 신호와 합성하여 RF 대역의 더미 주파수 신호를 생성하는 단계를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 더미 주파수 합성 신호는

   다수의 더미 주파수 합성신호 중 출력하고자 하는 더미 주파수 신호에 대응되어 선택되는 것을 특징으로 하는 더미 주파수의 전력 제어 방법.
7. 제1 주파수 신호를 운용하여 이동국과 통신하는 제1 기지국과, 상기 제1 기지국과 인접하며 미리 설정된 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 더미 주파수 신호와 의사 잡음 부호(pseudo noise code)를 발생시켜 더미 파일롯(pilot) 신호를 생성하는 적어도 하나의 제2 기지국을 포함하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템의 상기 이동국에 대한 더미 주파수를 기초로 하는 핸드오프를 지원하는 더미 주파수의 전력 제어 장치에 있어서,

   상기 이동국과 상기 제2 기지국 사이에서 통화 채널을 형성할 수 있는 제2 주파수 신호를 수신하고, 수신된 상기 제2 주파수 신호의 입력 레벨을 측정하여, 수신된 상기 제2 주파수 신호가 미리 설정된 제1 전력 레벨을 갖도록 제어하는 자동 이득 제어부;

   상기 자동 이득 제어부에 의해 제어된 상기 제1 전력 레벨을 가지는 제2 주파수 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 변환하는 제1 주파수 변환부;

   상기 변환된 중간 주파수 대역의 신호가 상기 통화 채널의 통화량을 기초로 하여 설정되는 제2 전력 레벨을 갖도록 제어하는 자동 전력 레벨 제어부;

   상기 자동 전력 레벨 제어부에 의해 전력 레벨이 제어된 상기 중간 주파수 신호를 RF 대역의 더미 주파수 신호로 변환하여 출력하는 제2 주파수 변환부; 및

   상기 제1 전력 레벨 및 상기 제2 전력 레벨을 설정하고, 상기 자동 이득 제어부에서의 상기 제2 주파수 신호의 전력 레벨의 제어 및 상기 자동 전력 레벨 제어부에서의 상기 중간 주파수 대역 신호의 전력 레벨의 제어를 수행하는 마이크로 프로세서를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 마이크로 프로세서는

   상기 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 상기 통화 채널의 통화량이 미리 설정된 제1 기준 값보다 작은 경우 상기 더미 주파수 신호의 커버리지가 상기 제2 주파수 신호의 커버리지 보다 작게 되도록 상기 제2 전력 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
9. 제7항에 있어서,

   상기 마이크로 프로세서는

   상기 더미 주파수 출력 알고리즘을 이용하여 상기 통화 채널의 통화량이 미리 설정된 제2 기준 값보다 큰 경우 상기 더미 주파수 신호의 커버리지가 상기 제2 주파수 신호의 커버리지 보다 크게 되도록 상기 제2 전력 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 자동 이득 제어부는

    상기 제2 주파수 신호를 수신하여 스퓨리어스를 제거하기 위한 필터;

    상기 제2 주파수 신호의 입력 레벨에 관계없이 미리 설정된 제1 전력 레벨을 갖도록 하기 위해 상기 필터를 통과한 신호에 수신된 상기 제2 주파수 신호의 입력 레벨에 대응하는 이득을 곱하는 제1 가변 감쇄기; 및

    상기 제1 가변 감쇄기로부터 출력된 신호를 일정한 이득으로 증폭하기 위한 증폭기를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 자동 이득 제어부는

    상기 제1 가변 감쇄기에 의해 조절되어 출력된 신호의 전력 레벨을 측정하여, 측정된 전력 레벨 값을 상기 마이크로 프로세서에 전송하는 검출기를 더 포함하는 더미 주파수의 전력제어 장치.
12. 제7항에 있어서,

    상기 제1 주파수 변환부는

    중간주파수 합성신호를 생성하는 국부 발진기;

    상기 국부 발진기의 중간주파수 합성신호와 상기 자동 이득 제어부의 출력 신호를 합성하여 중간 주파수 대역의 신호를 출력하는 믹서; 및

    상기 믹서에 의해 출력된 신호 성분 중 스퓨리어스 성분을 제거하기 위한 필터를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
13. 제7항에 있어서,

    상기 자동 전력 레벨 제어부는

    상기 중간 주파수 대역의 신호가 상기 통화 채널의 통화량에 기초하여 설정된 제2 전력 레벨을 갖도록 하기 위해 상기 중간 주파수 대역의 신호에 상기 통화 채널의 통화량에 대응하는 이득을 곱하는 가변 감쇄기; 및

    상기 가변 감쇄기로부터 출력된 신호를 일정한 이득으로 증폭하기 위한 증폭기를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
14. 제7항에 있어서,

    상기 제2 주파수 변환부는

    더미 주파수 합성 신호를 생성하는 국부 발진부;

    상기 국부 발진부가 생성한 상기 더미 주파수 합성 신호와 상기 자동 전력 레벨 제어부의 출력 신호를 합성하여 RF 대역의 더미 주파수 신호를 출력하는 믹서;

    상기 믹서에 의해 출력된 신호 성분 중 스퓨리어스 성분을 제거하기 위한 필터; 및

    상기 필터에 의해 출력된 더미 주파수 신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭기를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 제2 주파수 변환부는

    상기 고주파 증폭기에 의해 출력된 신호의 전력 레벨을 측정하여, 측정된 전력 레벨 값을 상기 마이크로 프로세서에 전송하는 제2 검출기를 더 포함하는 더미 주파수의 전력제어 장치.
16. 제14항에 있어서,

    상기 국부 발진부는

    각각 서로 다른 주파수를 갖는 더미 주파수 합성 신호를 생성하는 다수의 국부 발진기; 및

    상기 다수의 더미 주파수 합성 신호 중 하나의 더미 주파수 합성 신호를 선택하기 위한 스위치를 포함하는 더미 주파수의 전력 제어 장치.
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