KR100753192B1 - 이동통신시스템에서 이동국의 위치 측정 방법 - Google Patents

이동통신시스템에서 이동국의 위치 측정 방법 Download PDF

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KR100753192B1
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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동 통신 시스템에서 이동국의 위치 측정 방법에 관한 것으로서, 다수의 섹터들을 가지는 영역 분할된 셀로 구성된 이동통신시스템에서 이동국 위치 측정 방법은, 상기 이동국에 대한 위치 측정 요구를 수신하는 과정과, 상기 이동국에 대한 위치 측정 요구를 수신함에 따라 상기 영역 분할된 셀을 구성하는 상기 다수의 섹터들 각각에 대해 동일 시점에서 하향 링크 파일롯 채널 신호 전송을 소정 기간 동안 중지하도록 하는 과정을 포함한다.
하향 링크 공용 물리 채널, 이동국 위치 측정, 안테나 빔 패턴, 지향성, 무지향성

Description

이동통신시스템에서 이동국의 위치 측정 방법{METHOD FOR FINDING POSITION OF MOBILE STATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1a는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴을 도시한 도면
도 1b는 종래 기술에 따른 영역 분할 셀로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영역 분할 셀로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴을 도시한 도면
도 3a는 종래 기술에 따른 영역 분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일예를 도시한 도면
도 3b는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드의 상관 관계를 도시한 도면
도 3c는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일예를 도시한 도면
도 3d는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드의 상관 관계를 도시한 도면
도 3e는 종래 기술에 따른 영역 6분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스 크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면
도 3f는 종래 기술에 따른 다양한 형태의 셀들이 혼재하는 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드간의 상관 관계를 도시한 도면
도 4c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면
도 4d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드간의 상관관계를 도시한 도면
도 4e는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 6분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면
도 4f는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다양한 영역 분할 셀이 혼재하는 이동 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면
도 5a는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위해 "0"번 셀의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 5b는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위해 "0"번 셀의 "α"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 5c는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위해 "0"번 셀의 "β"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 5d는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위하여 "0"번 셀의 "γ"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위하여 "0"번 셀의 "α", "β", "γ"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 동시에 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 7a는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 같이 사용하는 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 7b는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 같이 사용하는 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 독립적으로 사용하는 상태를 개략적으로 도시한 도면
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 독립적으로 사용하는 상태를 도시한 도면
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 안테나 빔 패턴을 생성하는 송신 안테나 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 분할 셀 및 영역 비분할 셀을 형성하기 위한 송신 안테나 빔 패턴을 생성하는 원형 배열 안테나를 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 이동통신 시스템에서 이동국의 위치 측정 방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀(omni-cell 또는 cell equipped with omni-directional transmission antenna)로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴을 도시한 도면이다.
상기 도 1a에 도시한 바와 같이, 상기 채널을 통해 전송되는 하나의 프레임(Frame)은 10ms이며, 상기 도 1a에서는 프레임 번호(FN: Frame Number, 이하 "FN"이라고 칭하기로 한다) = n인 하나의 프레임이 서브 프레임 번호(SFN: Sub-Frame Number, 이하 "SFN"이라고 칭하기로 한다)=2n, SFN=2n+1인 2개의 부프레임(Sub-Frame)(110, 112)으로 분할되어 전송된다. 상기 부프레임(110,112) 각각은 5ms의 길이를 가지며, 데이터 전송을 위한 총 7개의 시간 슬롯(time slot)(122, 124, 126, 128, 132, 134, 136)으로 구성되고, 하향 링크 파일롯 채널(DwPCH: Downlink Pilot CHannel)을 전송하기 위한 하향 링크 파일롯 시간 슬롯(DwPTS: Downlink Pilot Time Slot)(120)과 상향 링크 파일롯 채널(UpPCH: Uplink Pilot CHannel)을 전송하기 위한 상향 링크 파일롯 시간 슬롯(UpPTS: Uplink Pilot Time Slot)(130)을 포함하는 구조를 가진다.
상기 도 1a에서는 데이터 전송을 위하여 하향 링크에 4개의 시간 슬롯(122, 124, 126, 128)이 할당되고, 상향 링크에 3개의 시간 슬롯(132, 134, 136)이 할당된 예를 도시하고 있다. 상기 이동 통신 시스템이 TDD 전송 방식을 사용하기 때문에 2개의 전환점(switching point)(100),(101)을 기준으로 하향 링크와 상향 링크가 전환된다. 각 시간 슬롯에서 하향 링크 공용 물리 채널을 위한 기지국(BS: Base Station)의 송신 안테나 빔 패턴(beam pattern)(121, 123, 125, 127, 129)이 동일함을 알 수 있다. 대개의 경우 상향 링크 공용 및 전용 물리 채널을 위한 이동국의 송신 안테나 빔 패턴은 상기 도 1a에 도시된 참조번호 (131), (133), (135), (137)와 같이 무지향성(omni-directional)이지만, 지향성(directional) 안테나 빔 패턴이어도 된다.
도 1b는 종래 기술에 따른 영역 분할 셀로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴을 도시한 도면이다. 일반적으로 이동 통신 시스템을 초기 구축하거나 이용자 수가 소수인 지역에는 상기 도 1a에서 설명한 바와 같이 상기 이동 통신 시스템이 영역 비분할 셀로 구축되어 사용된다. 그러다가 이용자 수가 증가하게 되면 상기 이동 통신 시스템의 한정된 무선 자원을 이용하여 시스템 용량, 즉 가입 이용자수를 증가시키기 위하여 영역 분할 셀로 전환한다. 이렇게 영역 비분할 셀에서 영역 분할 셀로 전환될 경우 모든 하향 링크 공용 물리 채널은 상기 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능과 상관없이 참조번호 (161), (163), (165), (167), (169)와 같이 셀내의 섹터를 관장하는 지향성(directional) 안테나 빔 패턴으로 전송된다.
일반적으로 상기 이동 통신 시스템은 서로 다른 스크램블링 코드를 사용하여 기지국, 셀(cell), 섹터(sector)를 구분하기 때문에, 초기 탐색 시간을 단축하기 위해 사용 가능한 복수개의 스크램블링 코드들의 집합을 몇 개의 코드그룹(CG: Code Group)으로 분할하여 관리한다. 상기 이동국은 상기 초기 탐색과정에서 수신된 하향 링크 신호로부터 1차적으로 찾고 있는 스크램블링 코드가 포함되는 코드 그룹을 식별하고 2차적으로 해당 코드 그룹내의 스크램블링 코드와 수신신호를 상관기를 통해 비교함으로써 통신을 할 수 있는 스크램블링 코드를 식별하게 된다. 여기서, 상기 코드 그룹내의 해당 스크램블링 코드를 식별하기 위해서는 상기 DwPCH가 사용되고 최종적인 스크램블링 코드 식별에는 상기 P-CCPCH이 사용된다.
그런데 기지국 관련 정보와, 각 섹터 관련 정보와 같은 각종 정보들을 방송(broadcasting)하는 P-CCPCH(Primary Common Control Physical CHannel:일차 공용 제어 물리 채널, 이하 "P-CCPCH"라 칭하기로 함)과 착신 호를 위한 호출 등을 담당 하는 S-CCPCH(Secondary Common Control Physical CHannel: 이차 공용 제어 물리 채널, 이하 "S-CCPCH"라 칭하기로 함)의 경우에는 해당 섹터로 한정된 송신 안테나 빔 패턴, 즉 지향성 안테나 빔 패턴을 가지는 것이 적합하다. 그러나 이동국이 서비스받을 수 있는 스크램블링 코드를 검색하는 초기 셀 탐색(cell search), 이동국 위치 측정 및 기지국간 동기화 등에 사용될 수 있는 DwPCH(160)는 섹터 기반의 정보를 전송하지 않음에도 불구하고, 즉 해당 섹터로 한정되는 정보들을 전송하지 않음에도 불구하고 섹터내로 송신 안테나 빔패턴이 한정되는 지향성 안테나 빔 패턴(161)을 사용하여 전송된다는 문제점이 있었다.
도 3a는 종래 기술에 따른 영역 분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일예를 도시한 도면이다.
도 3b는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드의 상관 관계를 도시한 도면이다.
상기 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 영역 비분할 셀인 경우에 인접한 셀에 동일한 스크램블링 코드가 할당되지 않는 한 상기 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 코드 그룹과 상관없이 임의의 스크램블링 코드를 각각의 셀들에 할당 가능하다. 상기 도 3a에서 스크램블링 코드의 전체집합, 즉 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드그룹(CG: Code Group)들(CG0~G66)(311~323)이 존재하고, 상기 다수개의 코드그룹들(311~323) 각각에는 상기 코드그룹들 각각에 속하는 서로 다른 다수의 스크램블링 코드들이 존재한다. 일 예로 상기 코드그룹 CG0(311)에는 8개의 서로 다른 스크램블링 코드가 존재하는 것이다.
그리고 상기 도 3b에는 상기 이동 통신 시스템의 영역 비분할 셀들과 스크램블링 코드간의 상관관계가 도시되어 있는데, 상기 스크램블링 코드 전체 그룹(310)과 상기 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드 그룹들(311),(313),(315)이 존재한다. 그리고 상기 다수개의 코드그룹들(311),(313),(315) 각각에는 다수개의 서로 다른 스크램블링 코드들이 존재하는데, 일 예로 상기 코드 그룹 CG0(311)에는 스크램블링 코드 SC0,0, SC0,1, SC0,2,..가 존재한다. 여기서, 상기 도 3b에 도시되어 있는
Figure 112007036123051-pat00001
0는 i번째 코드그룹에 속하는 j번째 스크램블링 코드를 나타낸다.
그리고, 이렇게 각각의 할당된 스크램블링 코드들은 상기 이동 통신 시스템의 영역 비분할 셀들(Cell 0(353),Cell 1(355),Cell 2(357))로 할당된다. 상기 도 3b에서 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357)은 점선으로 도시되어 있으며, 상기 영역 비분할 셀들 (353),(355),(357)내의 실선 부분들은 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357) 각각의 섹터를 나타낸다. 여기서, 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357)은 영역이 비분할 된 형태이기 때문에 각각의 셀들이 하나의 섹터, 즉 α섹터만을 가진다.
상기 도 3a 및 도 3b에서는 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템의 스크램블링 코드 할당 및 그 상관관계를 설명하였으며, 이하 영역 분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템의 스크램블링 코드 할당 및 그 상관관계를 도 3c 내지 도 3f를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3c는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3d는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드의 상관 관계를 도시한 도면이다.
상기 도 3c 및 도 3d를 참조하면, 상기 도 3a 및 도 3b에서 설명한 바와 같이 영역 분할 셀들로 구성된 이동 통신 시스템일 경우에도 인접한 셀 및 섹터에 동일한 스크램블링 코드가 할당되지 않는 한 임의의 스크램블링 코드가 각 셀에 할당 가능하다. 상기 도 3c에 도시한 바와 같이 스크램블링 코드의 전체집합, 즉 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드그룹(CG: Code Group)들(CG0~G66)(311~323)이 존재하고, 상기 다수개의 코드그룹들(311~323) 각각에는 상기 코드그룹들 각각에 속하는 서로 다른 다수의 스크램블링 코드들이 존재한다. 일 예로 상기 코드그룹 CG0(311)에는 8개의 서로 다른 스크램블링 코드가 존재하는 것이다.
그리고 상기 도 3d에는 상기 이동 통신 시스템의 영역 3분할 셀들과 스크램블링 코드간의 상관관계가 도시되어 있는데, 상기 스크램블링 코드 전체 그룹(310)과 상기 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드 그룹들(311),(313),(315)이 존재한다. 그리고 상기 다수개의 코드그룹들(311),(313),(315) 각각에는 다수개의 서로 다른 스크램블링 코드들이 존재하는데, 일 예로 상기 코드 그룹 CG0(311)에는 스크램블링 코드 SC0,0, SC0,1, SC0,2,..가 존재 한다. 여기서, 상기 도 3b에 도시되어 있는
Figure 112007036123051-pat00002
0는 i번째 코드그룹에 속하는 j번째 스크램블링 코드를 나타낸다.
그리고, 이렇게 각각의 할당된 스크램블링 코드들은 상기 이동 통신 시스템의 영역 3분할 셀들(Cell 0(359),Cell 1(361),Cell 2(363), ...)로 할당된다. 상기 도 3d에서 상기 영역 3분할 셀들(359),(361),(363)은 점선으로 도시되어 있으며, 상기 영역 3분할 셀들 (359),(361),(363)내의 실선 부분들은 상기 영역 3분할 셀들(359),(361),(363) 각각의 섹터를 나타낸다. 여기서, 상기 영역 3분할 셀들(359),(361),(363)은 영역이 3분할 된 형태이기 때문에 각각의 셀들이 3개의 섹터, 즉 α,β,γ섹터 구조를 가진다.
상기 도 3e는 종래 기술에 따른 영역 6분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
상기 도 3f는 종래 기술에 따른 다양한 형태의 셀들이 혼재하는 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일예를 도시한 도면이다.
상기 도 3e를 참조하면, 상기 도 3a 및 도 3c에서 설명한 바와 같이 스크램블링 코드의 전체집합, 즉 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드그룹(CG: Code Group)들(CG0~G66)(311~323)이 존재하고, 상기 다수개의 코드그룹들(311~323) 각각에는 상기 코드그룹들 각각에 속하는 서로 다른 다수의 스크램블링 코드들이 존재한다. 그리고 상기 서로 다른 스크램블링 코드들은 상기 영역 6분할 셀들, 즉 α,β, γ,δ,ε,ζ의 6섹터 구조를 가지는 영역 6분할 셀들에 할당된다.
상기 도 3f를 참조하면, 상기 도 3a, 도 3c, 도 3e에서 설명한 바와 같이 스 크램블링 코드의 전체집합, 즉 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드그룹(CG: Code Group)들(CG0~G66)(311~323)이 존재하고, 상기 다수개의 코드그룹들(311~323) 각각에는 상기 코드그룹들 각각에 속하는 서로 다른 다수의 스크램블링 코드들이 존재한다. 그리고 상기 서로 다른 스크램블링 코드들은 다양한 형태의 셀들, 즉 영역 비분할 셀(단일 섹터 구조), 영역 3분할 셀(α, β, γ섹터 구조), 영역 6분할 셀(α, β, γ, δ, ε, ζ섹터 구조)들이 혼재한 상태에서 할당된다.
도 5a는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위해 "0"번 셀의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면으로서, 특히 시스템 클럭(System Clock) T0를 가지고 있는 (X0, Y0, Z0)에 위치한 "0"번 기지국(500)이 "0"번 셀(502)에 대한 DwPCH의 송신을 중지한 상태를 도시하고 있다. 이동국(570)은 통신 서비스 가능한 기지국(500)의 셀영역(502)에 가깝게 위치할 경우 상기 기지국(500)으로부터 수신되는 DwPCH 신호가 다른 인접 기지국들(520), (530), (540)로부터 수신되는 DwPCH 신호에 비하여 상대적으로 세다. 그래서 상기 인접 기지국들(520),(530),(540)로부터 수신되는 DwPCH 신호의 신호대 간섭비(SIR: Signal to Interference Ratio)가 나쁘기 때문에 상기 이동국(570)은 상기의 인접 기지국들(520),(530),(540)으로부터 수신되는 DwPCH 신호를 제대로 검출할 수 없다. 그래서 상기 이동국(570)은 가장 강한 세기로 수신되는 상기 "0"번 기지국(500)으로부터 수신되는 DwPCH 신호를 일시적으로 송신을 중지하게 하고, 이에 상기 인접 기지국들(520),(530),(540)로부 터 수신되는 DwPCH 신호에 대한 간섭을 낮춤으로써 상기의 인접 기지국들(520),(530),(540)로부터 수신되는 DwPCH 신호의 신호대 간섭비를 개선한다. 이렇게 상기와 같이 이동국 위치 측정을 위해 일시적으로 하향 링크 채널 신호 전송을 일시적으로 중지하는 방식을 휴지 기간 하향 링크(IPDL: Idle Period Downlink)라고 한다. 상기 "0"번 기지국(500)이 상기 DwPCH 신호를 송신할 때 측정한 값(예를 들면 도착 시각 t0)과 상기 "0"번 기지국(500)이 상기 DwPCH 신호를 송신하지 않을 때 인접 기지국들(520, 530, 540)로부터의 DwPCH 신호를 측정한 값(예를 들면 도착 시각 t2, t3, t4)등을 이용하여 상기 이동국(570)의 위치를 계산한다. 상기의 측정값은 도착 시각(TOA: Time of Arrival), 도착 시각차(TDOA: Time Difference of Arrival), 도착 각(AOA: Angle of Arrival) 등의 값을 이용하는 것이 가능하다. 상기 이동국(570) 위치는 상기의 측정된 값과 상기 기지국들로부터의 관련 정보를 이용하여 상기 이동국(570) 자신이 계산할 수도 있으며, 상기 계산된 이동국(570) 위치정보는 통신 네트워크의 요구에 의하여 해당 기지국(500)에 전송된다. 이러한 이동국 위치 측정 방식을 "이동국 기반 위치 측정"(Handset-based Positioning) 방식이라고 한다. 또는 상기 이동국(570)이 상기 측정된 값을 상기 기지국(500)으로 전송하고, 상기 측정된 값을 수신한 기지국(500)이 상기 이동국(570) 위치를 계산하여 통신 네트워크내의 서버(server)에 저장하거나 혹은 상기 이동국(570)으로 전송할 수도 있다. 이러한 이동국 위치 측정 방식을 "이동국 지원 위치 측정"(Handset-assisted Positioning) 방식이라고 한다. 또한 상기 이동국 기반 위치 측정 방식 및 이동국 지원 위치 측정 방식 이외에도 이동국 위치를 측정하는 방식에는 네트워크 기반 위치 측정 (Network-based Positioning)을 포함한 기타 여러 가지의 방식이 존재하며, 이러한 이동국 위치 측정 방법은 기본적으로 삼각 측량법을 이용하나 이는 본 발명과는 상관관계가 존재하지 않으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5b는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위해 "0"번 셀의 "α"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5c는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위해 "0"번 셀의 "β"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5d는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위하여 "0"번 셀의 "γ"섹터의 특정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 도 5b, 도 5c, 도 5d는 특히 영역 3분할 셀에서 시스템 클럭(System Clock) T0를 가지고 있는 (X0, Y0, Z0)에 위치한 "0"번 기지국(500)이 "0"번 셀(502)의 각 섹터("α", "β", "γ")에서 송신하는 DwPCH 신호의 전송을 순차적으로 중지한 상태를 도시한다.
상기 도 5b를 참조하면, 이동국(570)이 인접한 두 섹터, 즉 α섹터(502)와 β섹터(504)의 경계부분에 존재하면 비록 하나의 섹터, 즉 α섹터(502)의 DwPCH 신 호 송신이 중지되었다고 하더라도 또 다른 섹터, 즉 β섹터(504)로부터의 DwPCH 신호 송신이 중지되지 않는다면 상호 신호들간에 간섭이 충분히 줄어들지 않기 때문에 휴지 기간 하향 링크(IPDL: Idle Period Downlink)의 효율성이 저하된다는 문제점이 있다. 그리고, 도 5c는 상기 도 5b의 α섹터를 가지고서 설명한 경우와 유사하며, 단지 β섹터에서 수행되고 있을 뿐 마찬가지로 상기 휴지 기간 하향 링크의 효율성이 저하된다는 문제점이 있다. 그리고 도 5d는 상기 이동국(570)에 상기 DwPCH 신호가 도달되지 않는 섹터들이 휴지 기간 하향 링크를 실행하고 있기 때문에 상기 이동국(570) 위치 측정에 전혀 영향을 미치지를 못한다.
도 7a는 종래 기술에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 같이 사용하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7b는 종래 기술에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 같이 사용하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 우선 이동국은 무지향성 안테나를 통해서 신호를 송신하고 있고, 상기 도 7a는 영역 비분할 셀로 구성되어 있는 이동통신시스템이고 상기 도 7b는 영역 3분할 셀로 구성되어 있는 이동통신시스템이기 때문에 상기 이동국이 무지향성 안테나를 동일하게 사용한다 할지라도 상기 이동국이 인접한 섹터의 경계부분에 있을 경우에 신호대 간섭비 등의 특성이 다르게 나타난다. 이로 인하여 상기 이동국이 임의 접속 채널을 통하여 기지국으로 신호를 전송할 경 우에 상기 이동국은 그 초기 송신 전력값을 기지국에서 고정된 송신 전력으로 송신되는 공용 물리 채널 신호를 수신하여 경로 손실을 추정한다. 그래서 상기 도 7a와 도 7b의 경우에 결정된 "(초기 송신 전력값)+(오프셋)"에서 오프셋(offset) 값이 차이가 존재할 수 있으며, 이러한 오프셋 값 차이는 상기 기지국에서 수신 다이버시티(Rx Diversity)를 얻기 위하여 수신 안테나빔 패턴을 어떻게 적용하느냐에 따라서 달라진다. 이렇게, 하나의 셀이 다수의 섹터로 분할되어 있는 영역 분할 셀의 경우에 기지국에서 이동국으로 전송하는 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능을 고려하지 않고 모든 하향 링크 물리 채널들의 송신 안테나 빔 패턴을 동일하게 적용하기 때문에 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능에 따른 차별적인 신호 송수신이 불가능하다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 일 측면은 이동통신 시스템에서 하향 링크 공용 물리 채널의 특성에 따라 안테나 빔 패턴을 효율적으로 할당하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 측면은 이동 통신 시스템에서 휴지 기간 하향 링크를 운영함에 있어 동일 셀내의 모든 섹터들의 휴지 기간을 일치시켜 하향 링크 공용 물리 채널을 통한 이동국 위치 측정의 효율성을 증가시키는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 이동통신 시스템에서 인접하는 셀 및 섹터들 각각에 대한 상호 간섭을 줄이기 위한 스크램블링 코드 할당방법을 제공함에 있다.
따라서 본 발명이 제공하는 다수의 섹터들을 가지는 영역 분할된 셀로 구성 된 이동통신시스템에서 이동국 위치 측정 방법은, 상기 이동국에 대한 위치 측정 요구를 수신하는 과정과, 상기 이동국에 대한 위치 측정 요구를 수신함에 따라 상기 영역 분할된 셀을 구성하는 상기 다수의 섹터들 각각에 대해 동일 시점에서 하향 링크 파일롯 채널 신호 전송을 소정 기간 동안 중지하도록 하는 과정을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 실시예에 대한 구체적 설명은 3GP (3rd Generation Partnership Project, http://www.3gpp.org) 저속 또는 협대역 시분할 전이중(NB-TDD: Narrow Band Time Division Duplex) 이동 통신 시스템을 일 예로 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 공용 물리 채널들의 특성 및 기능에 따른 독립적 송신 안테나 빔 패턴 할당 방식은 전이중(Duplex), 다중화(Multiplexing) 및 다중접속(Multiple Access) 방식에 상관없이 하향 링크의 공용 물리 채널들의 특성 및 기능이 차별화된 어떠한 이동 통신 시스템에서도 적용 가능함에 유의하여야 한다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 스마트 안테나(smart antenna)와 같은 동적 송신 안테나 빔 형성 (dynamic transmission antenna beam forming) 기술을 사용할 수 있는 전용 물리 채널(Dedicated Physical Channel)에 위한 것이 아니라 고정 송신 안테나 빔 패턴을 가지는 공용 물리 채널(Common Physical Channel)의 송신 안테나 빔 패턴 운용 방법에 초점을 맞춰 설명하며, 이 역시 상기 동적으로 형성된 송신 안테나 빔에도 적용 가능함은 물론이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영역 분할 셀(sectored cell 또는 cell equipped with directional transmission antenna)로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴을 도시한 도면이다. 상기 도 2를 설명하기에 앞서, 본 발명에서도 영역 비분할 셀(omni-cell 또는 cell equipped with omni-directional transmission antenna)로 구성된 TDD 이동 통신 시스템의 채널 구조 및 각 채널별 송신 안테나 빔 패턴은 상기 종래기술의 도 1a에서 설명한 바와 같이, 영역 비분할 셀형태, 즉 단일 섹터 구조이기 때문에 대개의 경우 상향 링크 공용 및 전용 물리 채널을 위한 이동국의 송신 안테나 빔 패턴은 무지향성(omni-directional)이지만, 지향성(directional) 안테나 빔 패턴이어도 된다는 점에 유의하여야 한다.
상기 도 2를 참조하면, 채널을 통해 전송되는 하나의 프레임(Frame)은 10ms이며, 상기 도 2에는 프레임 번호(FN: Frame Number, 이하 "FN"이라고 칭하기로 한다) = n인 하나의 프레임이 서브 프레임 번호(SFN: Sub-Frame Number, 이하 "SFN"이라고 칭하기로 한다)=2n, SFN=2n+1인 2개의 부프레임(Sub-Frame)(110, 112)으로 분할되어 전송된다. 상기 부프레임(110,112) 각각은 5ms의 길이를 가지며, 데이터 전송을 위한 총 7개의 시간 슬롯(time slot)(122, 124, 126, 128, 132, 134, 136) 으로 구성되고, 하향 링크 파일롯 채널(DwPCH: Downlink Pilot CHannel, 이하 "DwPCH"라 칭하기로 한다)을 전송하기 위한 하향 링크 파일롯 시간 슬롯(DwPTS: Downlink Pilot Time Slot, 이하 "DwPTS"라 칭하기로 한다.)(220)과 상향 링크 파일롯 채널(UpPCH: Uplink Pilot CHannel, 이하 "UpPCH"로 칭하기로 한다)을 전송하기 위한 상향 링크 파일롯 시간 슬롯(UpPTS: Uplink Pilot Time Slot, 이하 "UpPTS"로 칭하기로 한다)(130)을 포함하는 구조를 가진다.
상기 도 2에서는 데이터 전송을 위하여 하향 링크에 4개의 시간 슬롯(122, 124, 126, 128)이 할당되고, 상향 링크에 3개의 시간 슬롯(132, 134, 136)이 할당된 예를 도시하고 있다. 상기 이동 통신 시스템이 TDD 전송 방식을 사용하기 때문에 2개의 전환점(switching point)(100),(101)을 기준으로 하향 링크와 상향 링크가 전환된다. 일반적으로 이동 통신 시스템을 초기 구축하거나 이용자 수가 소수인 지역에는 상기 도 1a에서 설명한 바와 같이 상기 이동 통신 시스템이 영역 비분할 셀로 구축되어 사용된다. 그러다가 이용자 수가 증가하게 되면 상기 이동 통신 시스템의 한정된 무선 자원을 이용하여 시스템 용량, 즉 가입 이용자수를 증가시키기 위하여 영역 분할 셀로 전환한다. 그래서 이렇게 영역 비분할 셀에서 영역 분할 셀로 전환될 경우 모든 하향 링크 공용 물리 채널은 종래에는 상기 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능과 상관없이 셀내의 섹터를 관장하는 지향성(directional) 안테나 빔 패턴으로 전송되었었다. 그러나 이렇게 영역 분할 셀에서 무조건 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능과 상관없이 지향성 안테나 빔 패턴을 사용하여 신호를 전송하는 것은 그 채널 신호 전송의 효율성을 저하시키는 문 제점이 있었다. 즉, 기지국 관련 정보와, 각 섹터 관련 정보와 같은 각종 정보들을 방송(broadcasting)하는 P-CCPCH(Primary Common Control Physical CHannel:일차 공용 제어 물리 채널, 이하 "P-CCPCH"라 칭하기로 함)과 착신 호를 위한 호출 등을 담당하는 S-CCPCH(Secondary Common Control Physical CHannel: 이차 공용 제어 물리 채널, 이하 "S-CCPCH"라 칭하기로 함)의 경우에는 해당 섹터로 한정된 송신 안테나 빔 패턴, 즉 지향성 안테나 빔 패턴을 가지는 것이 적합하다. 그러나 이동국이 서비스받을 수 있는 스크램블링 코드를 검색하는 초기 셀 탐색(cell search), 이동국 위치 측정 및 기지국간 동기화 등에 사용될 수 있는 DwPCH는 섹터 기반의 정보를 전송하지 않음에도 불구하고, 즉 해당 섹터로 한정되는 정보들을 전송하지 않음에도 불구하고 섹터내로 송신 안테나 빔패턴이 한정되는 지향성 안테나 빔 패턴을 사용하여 전송된다는 문제점이 있었다.
그렇기 때문에 본 발명의 실시예에서는 초기 동기 획득 및 해당 셀의 스크램블링 코드 탐색 및 기지국 동기화와 이동국 위치 측정에 사용될 수 있는 DwPCH(220)은 섹터로 한정된 송신 안테나 빔을 가지는 P-CCPCH(기지국 관련 정보뿐만 아니라 각 섹터관련 정보 등을 방송)와 S-CCPCH(착신 호를 위한 호출 등을 담당)와 달리 무지향성 안테나 빔 패턴(221)을 가지는 송신 안테나를 사용하여 전송한다. 왜냐하면 이동국이 서비스받을 수 있도록 동기 획득 및 하향 링크에서 사용하는 스크램블링 코드를 찾는 초기 셀 탐색, 이동국 위치 측정 및 기지국간 동기화 등에 사용될 수 있는 DwPCH는 섹터 기반의 정보를 전송하지 않음에도 불구하고 섹터내로 송신 안테나 빔패턴이 한정되는 지향성 안테나 빔을 사용하여 전송함으로써 오히려 이동국 위치 측정 및 기지국간 동기화를 어렵게 하기 때문이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드간의 상관 관계를 도시한 도면이다.
상기 도 4a와 도 4b를 참조하면, 영역 비분할 셀인 경우에 인접한 셀에 동일한 스크램블링 코드가 할당되지 않는 한 임의의 스크램블링 코드가 각 셀에 할당가능하다. 상기 도 4a에서 스크램블링 코드의 전체집합, 즉 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드그룹(CG: Code Group)들(CG0~G66)(311~323)이 존재하고, 상기 다수개의 코드그룹들(311~323) 각각에는 상기 코드그룹들 각각에 속하는 서로 다른 다수의 스크램블링 코드들이 존재한다. 일 예로 상기 코드그룹 CG0(311)에는 8개의 서로 다른 스크램블링 코드가 존재하는 것이다.
그리고 상기 도 4b에는 상기 이동 통신 시스템의 영역 비분할 셀들과 스크램블링 코드간의 상관관계가 도시되어 있는데, 상기 스크램블링 코드 전체 그룹(310)과 상기 스크램블링 코드 전체 그룹(310)내에는 다수개의 코드 그룹들(311),(313),(315)이 존재한다. 그리고 상기 다수개의 코드그룹들(311),(313),(315) 각각에는 다수개의 서로 다른 스크램블링 코드들이 존재하는데, 일 예로 상기 코드 그룹 CG0(311)에는 스크램블링 코드 SC0,0, SC0,1, SC0,2,..가 존재한다. 여기서, 상기 도 4b에 도시되어 있는
Figure 112007036123051-pat00003
0는 i번째 코드그룹에 속하는 j번 째 스크램블링 코드를 나타낸다. 그리고, 이렇게 각각의 할당된 스크램블링 코드들은 상기 이동 통신 시스템의 영역 비분할 셀들(Cell 0(353),Cell 1(355),Cell 2(357))로 할당된다. 상기 도 4b에서 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357)은 점선으로 도시되어 있으며, 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357)내의 실선 부분들은 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357) 각각의 섹터를 나타낸다. 여기서, 상기 영역 비분할 셀들(353),(355),(357)은 영역이 비분할 된 형태이기 때문에 각각의 셀들이 하나의 섹터, 즉 α섹터만을 가진다. 그러나 상기 영역 비분할 셀내의 트래픽(traffic)이 증가하여 상기 영역 비분할 셀이 영역 분할 셀로 전환되는 경우를 고려하면 상기 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 인접한 셀에는 점선으로 표시된 동일한 코드 그룹내의 스크램블링 코드를 할당하지 않도록 스크램블링 코드를 할당한다.
도 4c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템과 스크램블링 코드간의 상관관계를 도시한 도면이다.
상기 도 4c와 도 4d는 상기 도 4a 및 도 4b에서 설명한 바와 마찬가지의 스크램블링 코드 관련 구조를 가지나, 셀형태가 영역 3분할 셀, 즉 α섹터, β섹터, γ섹터 구조를 가지는 셀이다. 이렇게 셀 형태는 다르지만 상기 도 4a 및 도 4b와 마찬가지로 영역 분할 셀인 경우에도 인접한 셀에 점선으로 표시된 동일한 코드 그룹내의 스크램블링 코드가 할당되지 않게 하며, 상기 셀내의 인접한 섹터들 간에는 동일한 스크램블링 코드가 할당되지 않도록 한다. 일 예로 상기 도 4d에서 상기 Cell0(353)와 Cell1(355), Cell2(357) 상호간에는 동일한 코드그룹에 속한 스크램블링 코드가 할당되면 안되기 때문에 상기 Cell0(353), Cell1(355), Cell2(357) 각각에 할당된 스크램블링 코드의 코드 그룹이 CG0(311), CG1(313), CG2(315)로 상이하다. 그리고 상기 Cell0(353)내의 각 섹터들, 즉 α섹터, β섹터, γ섹터간에는 동일한 코드 그룹내의 스크램블링 코드가 할당되는 것은 가능하지만 동일한 스크램블링 코드 자체가 할당되는 것은 불가능하기 때문에 상기 α섹터에는 CG0(311)의 SC0,0가, β섹터에는 CG1(313)의 SC0,1가, γ섹터에는 CG0(311)의 SC0,2가 할당된다.
도 4e는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 6분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4f는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다양한 영역 분할 셀이 혼재하는 이동 시스템에서 스크램블링 코드 할당의 일 예를 도시한 도면이다.
상기 도 4e 및 도 4f를 참조하면, 상기 도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d와 마찬가지로 인접한 셀에는 점선을 표시된 동일한 코드 그룹내의 스크램블링 코드가 할당되지 않게 하며, 셀내의 인접 섹터간에는 동일한 코드 그룹이 할당되는 것은 가능하지만 동일 코드 그룹내의 동일 스크램블링 코드가 할당되지 않도록 셀 또는 섹터에 스크램블링 코드를 할당한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 이동국 위치 측정을 위하여 "0"번 셀의 "α", "β", "γ"섹터의 특 정 하향 링크 공용 물리 채널의 송신을 동시에 중지한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 도 6을 설명하기에 앞서 이동국 위치 측정을 위하여 영역 비분할 셀의 경우는 본 발명의 실시예에서도 상기 종래기술의 도 5a에서 설명한 바와 같이 시스템 클럭(System Clock) T0를 가지고 있는 (X0, Y0, Z0)에 위치한 "0"번 기지국(500)이 휴지기간 하향 링크(IPDL: Idle Period Downlink)를 위하여 "0"번 셀(502)의 DwPCH의 송신을 중지한 상태와 동일함에 유의하여야 한다.
그럼 도 6을 참조하면, 이동국(570)이 인접한 두 섹터, 즉 α섹터(502)와 β섹터(504)의 경계부분에 존재하는데 상기 이동국(570) 위치 측정을 위하여 영역 3분할 셀의 경우 시스템 클럭(System Clock) T0를 가지고 있는 (X0, Y0, Z0)에 위치한 "0"번 기지국(500)이 "0"번 셀(502)의 모든 섹터(α섹터(502), β섹터(504), γ섹터(506))에서 송신하는 DwPCH의 송신을 동시에 중지한다. 그래서, 상기 이동국(570)이 인접한 두 섹터의 경계부분에 있더라도 셀내의 모든 섹터(α섹터(502), β섹터(504), γ섹터(506))의 DwPCH의 송신이 중지되었기 때문에 동일 셀내의 인접한 섹터로부터의 간섭이 발생하지 않아서 휴지 기간 하향 링크(IPDL: Idle Period Downlink)의 효율성을 최대화시킨다는 이점을 가지게 된다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 비분할 셀로 구성된 이동 통신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 독립적으로 사용하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영역 3분할 셀로 구성된 이동 통 신 시스템에서 하향 링크 파일롯 채널과 일차 공용 제어 채널의 송신 안테나 빔 패턴을 독립적으로 사용하는 상태를 도시한 도면이다.
상기 도 8a를 참조하면, 영역 비분할 셀들로 구성된 이동통신시스템에서는 하향 링크 파일롯 채널(DwPCH)과 셀 또는 섹터에 있는 모든 이동국이 공통으로 필요로 하는 정보를 전송하는 일차 공용 제어 물리 채널(P-CCPCH)의 송신 안테나 빔 패턴을 독립적으로 사용하게 된다. 비록 독립적으로 DwPCH와 P-CCPCH의 송신 안테나 빔 패턴을 사용하더라도 두 송신 안테나 빔 패턴이 무지향성이기 때문에 상기 종래 기술의 도 7a에서 설명한 바와 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 도 8b를 참조하면, 이동국이 인접한 섹터의 경계부분에 있는 경우 DwPCH 신호는 무지향성 송신 안테나 빔 패턴으로 전송하고, P-CCPCH 신호는 지향성 송신 안테나 빔 패턴으로 전송함으로써, 상기 이동국이 임의 접속 채널 신호를 상기 기지국으로 전송할 때 상기 이동국의 초기 송신 전력값을 보다 효과적으로 추정할 수 있다. 그래서, 상기 결정된 "(초기 송신 전력값)+(오프셋)"에서 상기 오프셋의 값을 줄임으로써 상향 링크의 불필요한 간섭증가를 완화시킬 수 있다. 즉, 상기 채널 신호 전송상의 전력 손실을 줄일 수 있어 송신 전력값 추정이 효율적으로 되는 것이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 안테나 빔 패턴을 생성하는 송신 안테나 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 9a를 참조하면, 우선 상기에서 설명한 바와 같이 상황에 따라서 원 하는, 즉 채널 종류나 혹은 셀의 형태와 같은 상황에 따라 해당 송신 안테나 빔 패턴을 생성하기 위해서 안테나 선택기(antenna selector)(910)는 안테나 선택 제어 신호를 출력한다. 그래서 상기 안테나 선택기(910)에서 출력한 제어신호에 따라서 무지향성 송신 안테나(920) 혹은 지향성 송신 안테나(930)나 선택되어 송신 안테나 빔 패턴을 생성하게 되는 것이다. 여기서, 상기 무지향성 송신 안테나(920)는 2극(dipole) 안테나만으로 구성되며, 상기 지향성 송신 안테나(930)는 2극 안테나와, 반사판(reflector) 및 무급전 소자(parasitic element) 등으로 구성된다.
그리고 상기 도 9a에 도시되어 있는 참조번호 922와 932는 각각 상기 무지향성 송신 안테나(920)와 지향성 송신 안테나(930) 빔의 측면도(side view)를 나타낸다. 또한 상기 도 9a에 도시되어 있는 참조번호 924와 934는 각각 상기 무지향성 송신 안테나(920)와 지향성 송신 안테나(930) 빔의 상면도(top view)이다.
도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영역 분할 셀 및 영역 비분할 셀을 형성하기 위한 송신 안테나 빔 패턴을 생성하는 원형 배열 안테나를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 9b를 참조하면, 먼저 다수개의 안테나 엘리먼트(antenna element)들을 원형으로 배치한다. 상기 다수개의 안테나 엘리먼트들이 원형으로 배치된 원형 배열 안테나의 상면도(top view)(950)와 상기 원형 배열 안테나의 측면도(side view)(960)가 상기 도 9b에 도시되어 있다. 그리고 나서 상기 원형으로 배치된 다수개의 안테나 엘리먼트들 각각에 입력 가중치를 설정하여 시스템에서 원하는 형태의 송신 안테나 빔 패턴을 생성하게 된다. 여기서, 상기 안테나 엘리먼트들 각각에 대한 입력 가중치는 가중치 설정기(weight setter)(940)에서 제어하게 되고, 상기 가중치 설정기(940)에서 출력하는 제어 신호에 따라서 상기 다수의 안테나 엘리먼트들 각각에 대한 입력 가중치, 즉 가중치(w0, w1, w2, ...)가 제어되는 것이다.
이를 위해서는 상기의 다수의 안테나 엘리먼트들 각각의 간격이 반송파의 파장에 비하여 상대적으로 좁고, 상기의 원형 안테나 배열들을 구성하는 안테나 엘리먼트들이 상대적으로 많아야 상기 시스템에서 원하는 빔 패턴을 보다 효율적으로 형성할 수 있다. 만약 상기 안테나 엘리먼트들 각각에 부여되는 가중치들이 동일하다면 호이겐스의 원리에 의하여 상기 원형 배열 안테나는 상기 도 9b에 도시되어 있는 참조번호 952와 같이 거의 원형에 가까운 무지향성 송신 안테나 빔패턴을 형성한다. 또한 상기 안테나 엘리먼트들 각각에 대한 입력 가중치를 상황에 따라 적절하게 설정함으로써 상기 도 9b에 도시되어 있는 참조번호 954와 같은 지향성 송신 안테나 빔패턴을 형성할 수도 있다.
한편, 상기 도 9a와 도 9b를 설명함에 있어서 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능에 따라 독립적인 송신 안테나 빔 패턴을 형성할 수 있는 안테나 시스템의 예로 2극 안테나를 안테나 엘리먼트로 가지는 송신 안테나 시스템을 일 예로 하였으나, 상기 2극 안테나를 안테나 엘리먼트로 가지는 송신 안테나 시스템만이 아니라 본 발명의 실시예들은 다른 송신 안테나 시스템에 적용될 수 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능에 따라, 즉 상기 하향 링크 공용 물리 채널을 통해서 전송되는 정보들이 특정 섹터내 특정 이동국에 해당하는 정보들일 경우 상기 하향 링크 공용 물리 채널을 지향성 안테나 빔 패턴으로 전송하고, 반면에 상기 하향 링크 공용 물리 채널을 통해서 전송되는 정보들이 섹터 한정없이 동일 셀내의 모든 이동국들에 해당하는 정보들일 경우 상기 하향 링크 공용 물리 채널을 무지향성 안테나 빔 패턴으로 전송한다. 따라서 상기 하향 링크 공용 물리 채널의 특성 및 기능에 따라서 그 안테나 빔 패턴 형태를 차별화하여 기지국간 동기화, 이동국의 위치 측정, 임의 접속 채널 송신시 이동국의 초기 송신 전력 결정 등을 용이하게 한다는 이점을 가진다.
또한 본 발명은 이동국 위치 측정을 위해 사용되는 휴지 기간 하향 링크(IPDL) 방식을 사용할 경우 하는 한 기지국이 관장하는 셀 형태가 여러 개의 섹터로 분할되어 있는 영역 분할 셀일 경우 상기 한 기지국이 관장하는 셀내의 모든 섹터의 휴지 기간을 일치시킴으로써 동일 셀내의 다른 섹터들에서 송수신되는 신호가 상기 이동국 위치 측정에 간섭 신호로서 작용하지 않도록 한다는 이점을 가진다. 그래서 상기 이동국 위치 측정을 위한 휴지 기간 하향 링크(IPDL) 효율성을 최대화시킨다는 이점을 가진다.

Claims (2)

  1. 다수의 섹터들을 가지는 영역 분할된 셀로 구성된 이동통신시스템에서 이동국의 위치 측정 방법에 있어서,
    상기 이동국에 대한 위치 측정 요구를 수신하는 과정과,
    상기 이동국에 대한 위치 측정 요구를 수신함에 따라 상기 영역 분할된 셀을 구성하는 상기 다수의 섹터들 각각에 대해 동일 시점에서 하향 링크 파일롯 채널 신호 전송을 소정 기간 동안 중지하도록 하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동국의 위치 측정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하향 링크 파일롯 채널 신호 전송을 중지한 이후 상기 이동국으로부터 수신되는 위치값을 가지고 상기 이동국 위치를 측정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동국의 위치 측정 방법.
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