KR100683004B1 - 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기결정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법에 관한 것이다.

본 발명은 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size) 제어부 및 기지국 모뎀을 구비하며, 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에 있어서, 상기 기지국 모뎀을 초기화할 시, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부에서 각 섹터별로 반경을 확인하는 단계와; 상기 확인된 섹터별 반경에 따라 상기 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기를 결정하는 단계와; 상기 기지국 모뎀에서 상기 결정된 서쳐 윈도우 크기를 전달받아, 이동통신 단말기로부터 수신된 무선신호를 서쳐(Searcher)를 통해 검색하는 단계를 포함하는 방법을 구비하여 구성된다.

따라서, 본 발명은 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에서, 기지국 모뎀의 초기화 시 및 이동통신 단말기의 소프터 핸드오프(Softer Hand Off) 시, 각 섹터별 반경에 따라 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 변경함으로써, 기지국 내 채널 자원에 연동하여 서쳐 윈도우 크기를 가변하여 이동통신 단말기로부터 수신되는 무선신호를 검색(Searching)할 수 있어, 기지국 모뎀의 전력을 불필요하게 고출력으로 하여 낭비되는 것을 막고, 잘못된 무선신호 검색을 수행할 확률을 감소시켜, 전체적으로 이동통신 시스템의 성능을 향상하는 효과가 있다.

Description

이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법{METHOD FOR DETERMINING THE SEARCHER WINDOW SIZE ACCORDING TO SECTOR RADIUSES IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 종래 이동통신 시스템에서 기지국의 섹터를 보인 예시도.

도 2는 본 발명 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법의 동작과정을 보인 순서도.

도 3은 본 발명이 적용된 기지국의 구성을 보인 블록도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

100 : 서쳐 윈도우 크기 제어부 200 : 기지국 모뎀

210,220 : 모뎀 211,221 : 서쳐(Searcher)

212,222 : 핑거(Finger)

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에서, 기지국 모뎀의 초기화 시 및 이동통신 단말기의 소프터 핸드오프(Softer Hand Off) 시, 각 섹터별 반경에 따라 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 변경함으로써, 기지국 내 채널 자원에 연동하여 서쳐 윈도우 크기를 가변하여 이동통신 단말기로부터 수신되는 무선신호를 검색(Searching)할 수 있어, 기지국 모뎀의 전력을 불필요하게 고출력으로 하여 낭비되는 것을 막고, 잘못된 무선신호 검색을 수행할 확률을 감소시켜, 전체적으로 이동통신 시스템의 성능을 향상하는 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템이 계속 진화, 발전하면서, 양질의 서비스 품질(QoS, Quality of Service)을 제공하기 위하여, 반경이 25km 이상인 옥외 메가셀(Outdoor Megacell), 반경이 1∼35km 정도인 옥외 매크로셀(Outdoor Macrocell), 반경이 1km 이하인 실내/옥외 마이크로셀(Indoor/Outdoor Microcell), 그리고 반경이 50m 이하인 실내/옥외 피코셀(Indoor/Outdoor Picocell) 등 다양한 종류의 셀(cell) 반경을 제시하고 있다.

최근에는 이동통신 사업자들이 비용과 효율성의 문제로 기지국에 대한 투자를 줄이는 대신에 중계기를 설치함으로써, 기지국이 지원하는 셀 반경에 변화가 생기게 되었으며, 이에 이동통신 단말기가 다양한 셀 반경을 가지는 서비스 지역을 통과하는 경우, 최대의 용량과 최적의 성능을 얻기 위하여 적절한 핸드오프(Hand off)를 수행하여야 한다.

핸드오프란 이동통신 단말기가 서비스 중인 기지국(혹은 섹터) 영역을 벗어 나 다른 기지국(혹은 섹터)으로 이동할 때, 계속 통화를 유지하기 위해 통화로를 이동한 셀로 바꾸어주는 것을 말하며, 기존의 통화하던 회선을 먼저 끊은 뒤, 새로운 기지국으로 연결하는 방식인 하드 핸드오프(Hard Hand off), 이동통신 단말기가 기지국 간을 움직이는 소프트 핸드오프(Soft Hand off)와 동일 기지국 내에서 섹터 간을 움직이는 소프터 핸드오프(Softer Hand off) 등이 존재한다.

특히, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에서는 동시에 두 개의 기지국(혹은 섹터)과 통화로를 유지할 수 있는 기능인 소프트 핸드오프를 지원하고 있는데, 하드 핸드오프가 이동통신 단말기가 다른 교환국에 속해 있는 기지국으로 이동할 경우, 다른 주파수 채널로 통화 채널을 변경할 경우, 또 서로 다른 프레임 옵셋(Frame Offset)을 가지는 통화 채널로 변경하는 경우에 수행하는 핸드오프임을 말하나, 소프트 핸드오프는 동일 주파수, 동일 프레임 옵셋, 동일 교환기에 속하는 기지국 혹은 섹터 간에 핸드오프를 하는 경우, 기존의 통화로를 그대로 유지하면서 새로운 통화로를 지원하는 방식으로서, CDMA 방식의 레이크 수신 기능을 이용하여 두 개의 통화로를 수용하는 것을 말하며, 특히 동일 기지국의 섹터간 소프트 핸드오프를 소프터 핸드오프라고 부른다.

한편, 이동통신 시스템 내의 이동통신 단말기는 현재 접속 가능한 CDMA 채널이 존재하는지를 감지하기 위해서, 이동통신 단말기에서 서쳐 윈도우(Searcher Window)를 이용하여 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호(Pilot Signal)를 탐색하여, 에너지 값이 가장 크게 되는 파일롯 채널을 획득한다.

이때, 각 섹터는, 주위의 기지국에 상관없이, 각각의 특성(예를 들어, 섹터 반경 등)에 따라 파라메터가 다르게 셋팅(setting)되고, 이에 이동통신 단말기에서는 망 설계시 각 기지국에 할당한 시스템 파라메터(Parameter)에 해당하는 파일롯 채널만을 탐색하게 되므로, 파일롯 채널을 획득하여야 하는 이동통신 단말기에서는 자신이 속하는 섹터의 반경에 따라 서쳐 윈도우를 다르게 셋팅해야 할 필요가 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 중계기를 특정 섹터에 연결하는 경우 기지국의 섹터 반경이 커지게 되고, 그로 인해 중계기의 '길이 L'로 인한 지연(delay)만큼 기지국과 이동통신 단말기 간에 업 링크(up link)와 다운 링크(down link)에서 무선신호가 늦게 도착하고, 중계기를 직렬로 연결하는 경우에는 중계기를 연결한 숫자만큼 무선신호가 더 늦게 도착하는 등 무선신호 송수신에 있어 지연이 발생하므로, 이동통신 단말기의 서쳐 윈도우의 크기 또한 달라져야 한다.

그런데, 종래 이동통신 시스템 내 이동통신 단말기는 섹터마다 동일한 서쳐 윈도우 크기를 설정하고, 이를 이용하여 기지국으로부터 수신되는 파일롯 신호의 탐색하여 파일롯 채널을 획득하며, 특히 이동통신 단말기가 소프터 핸드오프를 수행하고 있는 경우, 추가된 섹터를 이전에 사용하던 서쳐 윈도우 크기를 그대로 이용하여 탐색을 수행함으로써, 반경이 짧은 섹터의 값으로 서쳐 윈도우 크기를 설정함으로 인해 파일롯 채널을 획득할 확률이 낮아져 반경이 긴 섹터로부터 수신되는 신호를 감지하지 못하거나, 반대의 경우 반경이 파일롯 채널을 획득할 확률은 높아지나 짧은 섹터로부터 불필요한 신호를 많이 수신하여 정확하게 탐색하는데 많은 시간이 소요되는 등 기지국의 효율성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에서, 기지국 모뎀의 초기화 시 및 이동통신 단말기의 소프터 핸드오프(Softer Hand Off) 시, 각 섹터별 반경에 따라 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 변경하도록 하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size) 제어부 및 기지국 모뎀을 구비하며, 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에 있어서, 상기 기지국 모뎀을 초기화할 시, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부에서 각 섹터별로 반경을 확인하는 단계와; 상기 확인된 섹터별 반경에 따라 상기 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기를 결정하는 단계와; 상기 기지국 모뎀에서 상기 결정된 서쳐 윈도우 크기를 전달받아, 이동통신 단말기로부터 수신된 무선신호를 서쳐(Searcher)를 통해 검색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법의 동작과정을 보인 순서도로서, 이에 도시한 바와 같이, 서쳐 윈도우 크기 제어부(100) 및 기지국 모뎀(200)을 구비하며, 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에 있어서, 상기 기지국 모뎀(200)을 초기화할 시, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)에서 각 섹터별로 반경을 확인하는 단계(S20,S21)와; 상기 확인된 섹터별 반경에 따라 상기 기지국 모뎀(200)의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 결정하여 전달하는 단계(S22)와; 상기 기지국 모뎀(200)에서 상기 결정된 서쳐 윈도우 크기를 전달받아, 이동통신 단말기로부터 수신된 무선신호를 서쳐(Searcher)를 통해 검색하는 단계(S23)와; 상기 기지국의 임의의 섹터 내 이동통신 단말기가 소프터 핸드오프(Soft Hand Off) 하는 경우, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)에서 현재 이동된 섹터의 서쳐 윈도우 크기와 이전 섹터의 서쳐 윈도우 크기를 비교하여, 상기 이동통신 단말기가 반경이 상이한 섹터로 이동하는 경우 상기 기지국 모뎀(200)의 서쳐에 설정된 서쳐 윈도우 크기를 변경하는 단계(S24∼S27)로 구성한다.

이상과 같은 구성을 통해, 본 발명은 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에서 각 섹터별 반경을 고려하여, 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 변경함으로써, 기지국 내 채널 자원에 연동하여 서쳐 윈도우 크기를 가변하여 이동통신 단말기로부터 수신되는 무선신호를 검색(Searching)함으로 인해, 불필요한 모뎀의 전력 소비를 막고, 잘못된 무선신호 검색을 수행할 확률을 감소시켜, 전체적으로 이동통신 시스템의 성능을 향상하게 된 다.

본 발명은 다수의 섹터를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에 적용할 수 있으며, 본 발명이 적용된 기지국(미도시)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 서쳐 윈도우 크기 제어부(100) 및 기지국 모뎀(200)을 포함하여 구성한다.

기지국(미도시)은 다수 개의 안테나를 가지고 있으며, 상기 안테나를 통해 이동통신 단말기로부터 수신된 수신신호는 다수 개의 모뎀(210,220)으로 구성된 기지국 모뎀(200)의 모든 모뎀(210,220)으로 전송된다.

상기 기지국 모뎀(200) 내 각 모뎀(210,220)에서, 핑거(finger)(212,222)는 3개 이상으로 구성되어, 이동통신 단말기에서 출력된 후 지연되어 수신되는 수신신호를 3개 이상으로 분류하여 각각 수신하고, 서쳐(searcher)(211,221)는 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)로부터 전달받은 서쳐 윈도우 크기값을 이용하여, 상기 핑거(212,222)를 통해 전달되는 수신신호를 기지국(미도시)에서 서비스 중인 주파수 대역에서 지속적으로 검색하는 역할을 함으로써, 기지국(미도시)에서 이동통신 단말기와의 무선환경을 고려하여, 시스템 파라메터(parameter)를 신속하고 정확하게 설정할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 서쳐(211,221)의 서쳐 윈도우 크기값은, 상기 서쳐(211,221)가 상기 수신신호를 검색하는 특정기간의 값을 말하며, 본 발명에서 상기 서쳐 윈도우 크기값은 섹터의 반경에 비례하여 설정된다.

서쳐 윈도우 크기 제어부(100)는 운영자로부터 설정받은 서쳐 윈도우 크기값 을 저장하거나, 기지국 모뎀(200)의 초기화 시 각 섹터의 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기값을 결정하여 저장한 후, 이를 기지국 모뎀(200)으로 전달하는 역할을 한다.

즉, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)에서 기지국 모뎀(200)의 서쳐 윈도우 크기값을 설정하는 경우는 두 가지가 있으며, 운영자가 서쳐 윈도우 크기값을 설정하는 경우, 기지국(미도시)의 운영자 콘솔(미도시)을 이용하여 상기 기지국 모뎀(200)의 서쳐 윈도우 크기를 직접 입력하게 되고, 기지국 모뎀(200)을 초기화하는 경우에는, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)에서 기지국(기지국) 내 각 섹터별로 반경을 확인하여 각 섹터별 반경에 따라 상기 기지국 모뎀(200)의 서쳐 윈도우 크기를 결정하게 된다.

또한, 상기의 경우 이외에, 본 발명에 따라 임의의 섹터 내 이동통신 단말기가 소프터 핸드오프(Soft Hand Off) 하는 경우에, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)는 현재 이동된 섹터의 서쳐 윈도우 크기와 이전 섹터의 서쳐 윈도우 크기를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 이동통신 단말기가 반경이 상이한 섹터로 이동한 것으로 판단하여, 상기 기지국 모뎀(200)으로 변경된 서쳐 윈도우 크기값을 전달하여 검색을 수행하도록 한다.

한편, 본 발명의 동작과정을 설명하면, 기지국(미도시) 내 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)는 기지국 모뎀(200)을 초기화하는 경우(S20), 내부 메모리(미도시)에 저장된 상기 기지국(미도시)과 관련한 정보를 검색하여, 상기 기지국(미도시)에 설정된 각 섹터별로 반경을 확인하고(S21), 상기 확인된 섹터별 반경에 따라 상기 기 지국 모뎀(200)의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 결정하여 전달한다(S22).

일반적으로, 도 1과 같이, 기지국의 셀 내에 중계기를 특정 섹터에 연결하는 경우, 해당 섹터에 해당하는 반경이 커지게 되고, 그로 인해 중계기의 '길이 L'로 인한 지연(delay)만큼 기지국과 이동통신 단말기 간에 업 링크(up link)와 다운 링크(down link)에서 무선신호가 늦게 도착하는 현상이 발생하므로, 다수 개의 중계기를 직렬로 연결하는 경우에는 상기 중계기를 연결한 숫자만큼 무선신호가 더 늦게 도착하는 등 무선신호 송수신에 있어 지연이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명에서 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)는 상기와 같은 특성을 이용하는데, 내부 메모리(미도시)로부터 기지국(미도시)과 관련한 정보, 즉 현재의 기지국에 설정된 섹터 정보, 각 섹터별로 연결된 중계기의 개수 등에 대한 정보를 획득하여, 각 섹터별로 반경이 어느 정도 되는지 산출하고, 그 산출된 섹터 반경에 해당하는 서쳐 윈도우 크기값을 찾아 상기 기지국 모뎀(200)으로 전달하게 된다.

즉, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)에는 각 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기를 결정한 테이블을 저장하고 있으며, 여기서 상기 테이블은 중계기가 연결되지 않은 경우의 섹터 반경, 연결된 중계기의 수에 따른 섹터 반경 등을 고려하여 적정한 서쳐 윈도우 크기값을 실험에 의해 설정하여 저장한 것으로서, 예를 들어, 섹터 반경이 '1km 이내'인 경우, 서쳐 윈도우 크기는 40칩(chips) 정도가 되고, '1∼2km'인 경우 44칩, '2∼3km'인 경우 48칩, '3km 이상'인 경우 52칩 이상으로 설 정할 수 있다.

여기서, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)는 경우에 따라 각 섹터별로 다른 서쳐 윈도우 크기값을 설정할 수 있고, 동일한 섹터에 속하는 기지국 모뎀(200) 내의 모든 모뎀(210,220)으로는 동일한 서쳐 윈도우 크기를 전달하게 되며, 이에 상기 서쳐 윈도우 크기를 전달받은 상기 기지국 모뎀(200)의 서쳐(211,221)에서 상기 서쳐 윈도우 크기에 따라 이동통신 단말기로부터 수신된 무선신호를 검색함으로써(S23), 시스템 파라메터(parameter)를 신속하고 정확하게 설정할 수 있도록 한다.

한편, 특정 섹터 내 이동통신 단말기가 소프터 핸드오프(Soft Hand Off) 하는 경우(S24), 서쳐 윈도우 크기 제어부(100)는 기지국(미도시) 내 호 처리와 관련한 전반적인 제어를 담당하는 호처리 프로세서(미도시)로부터, 상기 이동통신 단말기가 소프터 핸드오프를 하여 동일한 셀 내의 다른 섹터로 이동하였음을 보고받아, 상기 이동통신 단말기가 현재 이동한 섹터의 서쳐 윈도우 크기와 이전 섹터의 서쳐 윈도우 크기를 비교한다(S25).

상기 비교 결과, 각 서쳐 윈도우 크기가 상이한 경우, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부(200)에서 상기 이동통신 단말기가 반경이 상이한 섹터로 이동한 것으로 판단하여, 현재 상기 이동통신 단말기가 이동한 섹터에 해당하는 서쳐 윈도우 크기값을 상기 기지국 모뎀(200)으로 전달하여, 상기 기지국 모뎀(200) 내 서쳐(211,221)에 설정된 서쳐 윈도우 크기를 변경함으로써(S26), 기지국(미도시)에서 이동통신 단말기와의 무선환경을 고려하여 시스템 파라메터(parameter)를 신속하고 정확하게 설정할 수 있도록 한다.

반면, 각 서쳐 윈도우 크기가 동일한 경우에는, 상기 이동통신 단말기가 반경이 동일한 섹터로 이동한 것으로 판단하여, 상기 서쳐(211,221)에서 서쳐 윈도우 크기값을 변경하지 않은 채, 이전의 값을 그대로 유지하면서 무선신호 검색을 수행하도록 한다(S27).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에서, 기지국 모뎀의 초기화 시 및 이동통신 단말기의 소프터 핸드오프(Softer Hand Off) 시, 각 섹터별 반경에 따라 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size)를 변경함으로써, 기지국 내 채널 자원에 연동하여 서쳐 윈도우 크기를 가변하여 이동통신 단말기로부터 수신되는 무선신호를 검색(Searching)할 수 있어, 기지국 모뎀의 전력을 불필요하게 고출력으로 하여 낭비되는 것을 막고, 잘못된 무선신호 검색을 수행할 확률을 감소시켜, 전체적으로 이동통신 시스템의 성능을 향상하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 서쳐 윈도우 크기(Searcher Window Size) 제어부 및 기지국 모뎀을 구비하며, 다수의 섹터(sector)를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에 있어서, 상기 기지국 모뎀을 초기화할 시, 상기 서쳐 윈도우 크기 제어부에서 각 섹터별로 반경을 확인하는 단계와; 상기 확인된 섹터별 반경에 따라 상기 기지국 모뎀의 서쳐 윈도우 크기를 결정하는 단계와; 상기 기지국 모뎀에서 상기 결정된 서쳐 윈도우 크기를 전달받아, 이동통신 단말기로부터 수신된 무선신호를 서쳐(Searcher)를 통해 검색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기지국의 임의의 섹터 내 이동통신 단말기가 소프터 핸드오프(Soft Hand Off) 하는 경우, 서쳐 윈도우 크기 제어부에서 상기 이동통신 단말기가 현재 위치의 섹터에 해당하는 서쳐 윈도우 크기와 이전 위치의 섹터에 해당하는 서쳐 윈도우 크기를 비교하여, 상기 기지국 모뎀에 설정된 서쳐 윈도우 크기를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 비교 결과, 이동통신 단말기가 현재 위치의 섹터의 서쳐 윈도우 크기와 이전 위치의 서쳐 윈도우 크기가 다른 경우, 상기 이동통신 단말기가 반경이 상이한 섹터로 이동한 것으로 판단하여, 현재 위치의 섹터에 해당하는 서쳐 윈도우 크기로 기지국 모뎀의 서쳐에 설정된 서쳐 윈도우 크기를 변경하는 단계와; 동일한 경우, 상기 기지국 모뎀의 서쳐에 이전 위치의 섹터에 해당하는 서쳐 윈도우 크기를 그대로 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 섹터 반경에 따른 서쳐 윈도우 크기 결정 방법.

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