KR101661492B1 - Cell deployment in wireless communication based on train control system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 역과 역 사이 셀을 배치하되 열차 속도 패턴에 맞추어 고속구간에 셀의 중첩구간이 넓어지도록 더 많은 수의 셀을 배치하여 서비스 받고 있는 셀의 범위를 벗어날 확률을 낮추고, 역의 주변에서 열차가 정차할 때 발생하는 핑퐁 (ping pong) 현상을 방지하기 위해 정차된 열차가 셀들의 중첩 구간에 배치되지 않도록 위치 오프셋을 (W) 두며, 철로의 반경 또는 RRH 사이의 거리에 따라 주파수재사용계수를 조절할 수 있는 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조를 제공한다.In the present invention, a cell is arranged between a station and a station, and a greater number of cells are arranged so that a cell overlapping interval is widened in a high-speed section in accordance with a train speed pattern, thereby lowering the probability of departing from a cell range being serviced, (W) so that the stationary train is not placed in the overlapping area of the cells in order to prevent the ping pong phenomenon occurring when the train stops, and the frequency reuse factor is changed according to the distance between the railroad track or the RRH The present invention provides an arrangement of a base station apparatus applicable to an adjustable wireless communication railroad environment.
Description
본 발명은 기지국 장치의 배치구조에 관한 것으로, 구체적으로는 역과 역 사이에 열차 속도 패턴을 활용하고, 역의 주변에 셀의 이격배치, 철로의 반경(R)에 따른 주파수재사용계수의 조절하여 통신 신뢰성 및 셀 구축 효율성이 높은 무선통신 환경을 제공하는 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an arrangement structure of a base station apparatus, and more particularly, to a radio base station apparatus and a radio base station apparatus, which utilize a train speed pattern between a station and a station and adjust a frequency reuse factor according to a cell spacing, And more particularly, to an arrangement structure of a base station apparatus applied to a wireless communication railroad environment providing a wireless communication environment with high reliability and cell building efficiency.
종래의 통신 기지국은 크게 디지털 신호 처리부와 (Digital Unit, 이하 'DU'라 지칭함.) 무선 신호 처리부를 (Remote Radio Head, 이하 'RRH'라 지칭함.) 하나의 물리적 시스템 내에 함께 포함한다.A conventional communication base station includes a digital signal processing unit and a radio signal processing unit (hereinafter referred to as 'DU') together in one physical system (Remote Radio Head, hereinafter referred to as 'RRH').
상기 RRH는 차세대 이동통신 시스템으로서 기존 방식보다 기지국을 작고 가볍게 만들어 다양한 환경 하에서 설치, 운용을 용이하게 하는 기지국 장비이다.The RRH is a base station equipment that makes the base station smaller and lighter than the existing system and facilitates installation and operation in various environments as a next generation mobile communication system.
이동 통신에서는 하나의 주파수 대역에 다수의 사용자를 수용하기 위해 다중접속 기술을 사용한다. 그러나 다중 접속을 사용하더라도 일정량 이상의 사용자가 동시에 접속하면 채널 포화가 일어나 정상적인 서비스가 어렵게 된다.In mobile communication, a multiple access technique is used to accommodate a plurality of users in one frequency band. However, even if multiple accesses are used, when a certain amount of users access at the same time, channel saturation occurs and normal service becomes difficult.
따라서 여러 개의 RRH를 붙여 중계기와 기지국의 교환-제어기 역할과 무선부 역할을 동시에 수행하는 DU는 주파수 송수신 장비인 RRH로부터 받은 디지털 정보를 유선 통신망으로 전달하는 기지국 장비의 종류로, 광대역 주파수 각각의 특성에 따라 발생하는 서비스 커버리지 차이를 각 기지국 DU간 carrier aggregation (CA) 또는 주파수 재사용으로 해소해 기지국 경계지역에서도 이동 통신 서비스 이용이 가능하도록 해준다.Therefore, DU, which plays a role of controller and controller in a repeater and a base station by attaching multiple RRHs, is a kind of base station equipment that transmits digital information received from RRH, a frequency transmitting and receiving equipment, to a wired communication network. (CA) or frequency reuse between base stations (DU), thereby enabling the use of mobile communication services in the base station boundary region.
여기서, 주파수 재사용이란 주파수의 스펙트럼 효율을 향상시키기 위하여 동일 주파수를 일정한 간격을 두고 재사용하여 통신 채널을 구성하는 기법을 말한다. 주파수 자원은 한정되어 있지만 어떤 기지국에서 사용한 주파수를 일정거리 만큼 떨어진 다른 기지국에서 동일 주파수를 재사용하게 되면 인접 기지국 사이의 간섭을 효과적으로 피할 수 있어 통신의 신뢰도를 높일 수 있다.Here, frequency reuse refers to a technique of constructing a communication channel by reusing the same frequency at a constant interval in order to improve spectral efficiency of the frequency. However, if the same frequency is reused in another base station that is separated by a certain distance from the frequency used by a certain base station, interference between adjacent base stations can be effectively avoided, thereby increasing the reliability of communication.
이러한 이동 통신 서비스의 구성 및 운용 형태를 보면 지상에 고출력 선형 증폭부를 포함한 기지국이 설치되어 있으며, 기지국에서 출력된 송신 신호를 철탑이나 전주 위의 서비스 안테나까지 급전선을 사용하여 전송한다. The base station including the high-power linear amplifier is installed on the ground, and the transmission signal output from the base station is transmitted to the tower or the service antenna on the pole by using the feeder line.
기지국의 송신 출력은 서비스 가능 범위 즉 커버리지를 (coverage) 의미하며, 특히 기지국이 서비스를 제공할 수 있는 셀 커버리지를 (cell-coverage) 의미한다. 하나의 셀 커버리지에서 (이하 '셀'이라 지칭함.) 감당할 수 있는 최대 통화량은 일정하다.The transmission power of a base station means a service coverage or coverage, in particular, a cell coverage that a base station can provide service. The maximum amount of money that can be accommodated in one cell coverage (hereinafter referred to as 'cell') is constant.
따라서, 셀의 반지름을 반으로 줄이면 면적은 1/4로 줄어들게 되므로 셀의 크기를 반으로 줄일 경우 동일한 지역에는 4배의 셀이 들어서게 되고, 지역 당 통신 사용자의 분포가 균일하다는 가정 하에서는, 수용 가능한 통화량도 4배로 증가하게 된다. 이를 이용하여 평소 통화량이 많은 곳의 셀은 크기를 줄이고 통화량이 적은 곳은 셀 크기는 넓게 하여 적절히 배치할 수 있으나, 본 발명에서의 셀은 동일한 강도와 지역을 갖는 전자파장으로 설명하기로 한다.Therefore, if the radius of the cell is reduced by half, the area is reduced to 1/4. Therefore, when the cell size is reduced by half, four times as many cells are included in the same area. On the assumption that the distribution of communication users per area is uniform, The amount of money will also increase fourfold. In this case, the size of cells in a place with a large amount of money is reduced and the size of a cell in a place with a small amount of money is wide. However, the cell in the present invention will be described with an electron wavelength having the same intensity and region.
셀은 평면상에서 기지국을 중심으로 한 원모양이 된다. 실제로는 인접 셀과의 전파 강도에 따른 구획 조정에 따라 다각형 (대개의 경우, 육각형) 모양이다.The cell becomes a circular shape centering on the base station on the plane. It is actually a polygonal (usually hexagonal) shape according to the divisional adjustment according to the electric field intensity with the adjacent cell.
종래의 통신 기지국은 모든 처리부를 포함하는 기지국을 셀에 다 설치하여야 하므로, 셀 설계의 비용 및 설치비용이 급격하게 증가하는 문제점이 있다. 특히, 철도 통신 환경은 일반 상용망과 달리 철도에 장치된 차상 단말과 휴대 단말의 이동 패턴이 정해져있고, 속도의 패턴 또한 규칙적이므로, 이와 같은 특성을 활용하여 셀 배치 및 기지국 장치를 고려할 필요가 있다.The conventional communication base station has to install the base station including all the processing units in the cell, so that the cost of the cell design and the installation cost are rapidly increased. Particularly, in a railway communication environment, unlike a general commercial network, a movement pattern of a car-mounted terminal and a portable terminal mounted on a railway are fixed, and a pattern of a speed is also regular. Therefore, it is necessary to consider a cell arrangement and a base station device by utilizing such characteristics.
또한, 철로는 지리적인 영향으로 불가피하게 지역에 따라 철로의 반경이 달라질 가능성이 많고, 철로에서 이루어지는 무선통신의 QoS를 높이기 위하여 셀 사이의 간격이 좁아지게 된다. 이로 인해 셀 사이의 간섭현상이 일어나게 되므로 통신망의 영향을 고려하여 셀 배치가 이루어져야 할 것이다.In addition, the railroad track is inevitably varied in radius due to geographical influence, and the interval between the cells is narrowed in order to improve the QoS of the radio communication in the railroad track. As a result, inter-cell interference occurs, so cell placement must be performed considering the influence of the communication network.
아울러, 철도 역 부근에서의 중첩구간에 따른 핑퐁 (ping pong) 현상 및 주행 구간에서의 커버리지 홀 (coverage hole) 등의 문제가 발생하여 열차 제어의 이상 현상이 생길 수 있으므로, 이를 고려한 셀 배치가 이루어져야 할 것이다.In addition, problems such as a ping pong phenomenon and a coverage hole in a traveling section due to a superimposed section in the vicinity of a railroad station may occur, resulting in an abnormal phenomenon of train control. Therefore, something to do.
이를 개선하기 위해 다수의 DU와 다수의 RRH를 연결하여 셀을 형성함으로써 핑퐁 (ping pong) 현상 및 커버리지 홀을 (coverage hole) 줄일 수 있도록 하는 방법이 있으나, 이러한 방식은 수많은 기지국 구축에 따른 과대한 설치비용과 전력소비로 인한 문제가 발생할 수 있다.In order to improve this, there is a method of connecting a plurality of DUs and a plurality of RRHs to form a cell, thereby reducing a ping pong phenomenon and a coverage hole. However, Installation costs and power consumption can cause problems.
따라서, 철도 무선통신 환경에서의 안정된 셀 커버리지 확보 및 효율적인 QoS (Quality of Service) 보장을 위해 적은 수의 기지국으로도 비용 절감 및 성능의 안정화를 동시에 만족시킬 수 있는 방안이 모색되고 있다.Accordingly, in order to secure stable cell coverage and ensure efficient QoS (Quality of Service) in a railway wireless communication environment, a method of satisfying both cost reduction and performance stabilization at a small number of base stations is being sought.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 역과 역 사이 셀을 배치하되 열차 속도 패턴에 맞추어 고속구간에 셀의 중첩구간이 넓어지도록 더 많은 수의 셀을 배치하여 서비스 받고 있는 셀의 범위를 벗어날 확률을 낮추고, 역의 주변에서 열차가 정차할 때 발생하는 핑퐁 (ping pong) 현상을 방지하기 위해 정차된 열차가 셀들의 중첩 구간에 배치되지 않도록 적절한 위치 오프셋을 (W) 두며, 철로의 반경에 따라 주파수재사용계수를 조절할 수 있는 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조를 제공함에 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to arrange a cell between a station and a station and to arrange a larger number of cells in a high- To reduce the probability of out of range of the cell and prevent the ping pong phenomenon that occurs when the train stops at the periphery of the station, set the appropriate position offset (W) so that the stationary train is not placed in the overlapping area of the cells And an object of the present invention is to provide an arrangement structure of a base station apparatus applicable to a wireless communication railroad environment in which a frequency reuse factor can be adjusted according to a radius of a railroad track.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조는 역과 역 사이에 셀이 균등간격으로 배치되는 기지국 장치의 배치구조에 있어서, 역과 역 사이의 저속, 중속, 고속, 중속, 저속 순으로 이어지는 열차 속도 패턴에 맞추어, 열차가 고속구간을 지나갈 때 서비스 받고 있는 셀의 범위를 벗어날 확률을 낮추기 위하여, 고속구간에 더 많은 수의 셀을 배치하여 셀의 중첩구간이 넓어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an arrangement structure of a base transceiver station applied to a wireless communication railroad environment, the arrangement structure of a base transceiver station in which cells are equally spaced between a station and a station, In order to reduce the probability of the train going out of the range of the service cell when the train passes through the high speed section in accordance with the train speed pattern in the order of high speed, medium speed and low speed, a larger number of cells are arranged in the high speed section, Is widened.
또한, 상기 셀은 역과 역 사이에 균등간격으로 배치되는 셀의 개수와 동일한 개수로 배치되되, 저속구간에서는 셀의 중첩구간이 좁아지도록 적은 수로 배치되고, 고속구간에서는 셀의 중첩구간이 넓어지도록 많은 수로 차등적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The cells are arranged in a number equal to the number of cells arranged at even intervals between the inverse and inverse of the cells. In the low-speed section, the overlapping sections of the cells are arranged in a small number so that the overlapping sections are narrowed. And is arranged differentially in number.
또한, 역의 주변에 셀이 균등간격으로 배치되는 기지국 장치의 배치구조에 있어서, 셀의 중첩구간의 중앙에 열차가 정차할 때 발생하는 핑퐁 (ping pong) 현상을 방지하기 위해, 상기 배치된 셀을 정차된 열차가 셀들의 중첩 구간에 배치되지 않도록 셀 위치에 위치 오프셋을 (W) 둔 것을 특징으로 한다.In order to prevent the ping pong phenomenon occurring when the train stops at the center of the overlapping section of the cell in the arrangement structure of the base station apparatus in which cells are arranged at even intervals around the reverse, (W) is placed at the cell position so that the stopped train is not placed in the overlapping period of the cells.
또한, 철로의 반경이 (R) 달라지되, 철로를 따라 RRH가 일정한 거리마다 (L) 배치되는 기지국 장치의 배치구조에 있어서, 철로의 반경이 (R) 작아질수록 인접한 두 RRH 간의 직선거리가 (d) 작아져 RRH 사이의 상대적인 간섭이 증가되는 것을 방지하도록 상기 RRH에 EARFCN (E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number) 또는 UARFCN을 (UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number) 순환적으로 (cyclic) 할당하여 주파수재사용계수를 (freq. reuse factor) 효과적으로 조절하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the arrangement structure of the base station apparatus in which the radius of the railroad track is varied (R) and the RRH is arranged at a constant distance (L) along the railroad track, the linear distance between two adjacent RRHs (E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number) or UARFCN (UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number) is cyclically allocated to the RRH so as to prevent relative interference between RRHs And the reuse factor is effectively controlled.
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본 발명의 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조에 의하면, 고속구간을 지나갈 때 서비스 받고 있는 셀의 범위를 벗어날 확률이 낮아지고, 셀의 중첩구간의 중앙에 열차가 정차할 때 발생하는 핑퐁 (ping pong) 현상을 방지하며, 철로의 반경이 (R) 작아져서 인접한 두 RRH 간의 직선거리가 (d) 작아지더라도 RRH 사이의 상대적인 간섭이 증가되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the arrangement structure of the base station apparatus applied to the wireless communication railroad environment of the present invention, the probability of departing from the range of the cell being serviced when passing through the high speed section is lowered, and the probability that the train is stopped at the center of the overlapping period of the cell It is possible to prevent a ping pong phenomenon and to prevent the relative interference between RRHs from increasing even if the radius of the railroad track becomes smaller and the linear distance between two adjacent RRHs becomes smaller.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열차의 속도패턴에 최적화된 셀 배치구조에 전체적인 구성의 개략도로 (a)는 역과 역 사이의 열차의 속도패턴을 도시한 표, (b)는 열차의 속도패턴에 따른 종래의 셀 범위를 도시한 개략도, (c)는 열차의 속도패턴에 따른 본 발명에 의한 셀 범위를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 역 부근에서의 셀 배치구조에 전체적인 구성의 개략도로 (a)는 열차의 속도패턴과 역의 위치를 도시한 표, (b)는 역 부근에서 핑퐁 및 핸드오프 현상이 나타날 수 있는 종래의 셀의 범위를 도시한 개략도, (c)는 본 발명에 따라 셀 위치에 오프셋을 부여한 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철로의 반경이 달라지는 구간에서의 셀 배치구조에 전체적인 구성의 개략도로 (a)는 직선구간의 철로를 도시한 개략도, (b)는 곡선구간의 철로를 도시한 개략도.
도 4는 도 3 (b)의 곡선구간을 직선형상으로 도시한 것으로 본 발명의 적응적 주파수재사용계수를 써서 순환적으로 주파수를 할당하는 것을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열차 위치에 근접한 다수의 RRH가 다수의 DU에 할당되는 모습을 도시한 개략도.FIG. 1 is a schematic diagram of an overall configuration of a cell arrangement structure optimized for a speed pattern of a train according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a table showing a speed pattern of a train between reverse and reverse, (b) (C) is a schematic diagram showing a cell range according to the present invention according to a speed pattern of a train.
FIG. 2 is a schematic diagram of the overall configuration of the cell arrangement structure in the vicinity of the station according to the embodiment of the present invention, in which (a) is a table showing the position opposite to the speed pattern of the train, (b) (C) is a schematic view showing an offset in a cell position according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of the overall configuration of a cell arrangement structure in a section where the radius of a railway varies according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic view showing a railway line in a straight section, A schematic.
FIG. 4 is a schematic view showing the curve section of FIG. 3 (b) in a straight line shape and cyclically assigning a frequency using the adaptive frequency reuse factor of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing how a plurality of RRHs close to a train position are allocated to a plurality of DUs according to an embodiment of the present invention; FIG.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
철도 무선 통신 환경은 일반 상용망과 달리 철도에 장치된 차상 단말과 휴대 단말의 이동 패턴이 정해져있고, 속도의 패턴 또한 규칙적이므로, 이와 같은 특성을 활용하여 셀 배치 및 기지국 장치를 고려할 필요가 있다.In the railway wireless communication environment, unlike ordinary commercial networks, the movement patterns of the on-board terminals and the portable terminals mounted on the railway are fixed, and the speed pattern is also regular. Therefore, it is necessary to consider the cell arrangement and the base station apparatus by utilizing such characteristics.
즉 일 실시예로서, 도 1 (a)에 도시된 바와 같이, 역과 역 사이의 열차 속도 패턴은 일반적으로 저속, 중속, 고속, 중속, 저속 순으로 이어진다. 그러나 도 1 (b)와 같이 셀의 배치를 균등간격으로 설치한다면 고속구간에서 서비스 받고 있는 셀의 범위를 벗어날 확률이 상대적으로 높아지게 된다.That is, in one embodiment, as shown in FIG. 1 (a), the train speed pattern between the station and the station generally proceeds in the order of low speed, medium speed, high speed, medium speed and low speed. However, if cells are arranged at equal intervals as shown in FIG. 1 (b), the probability of departing from the range of the cell being serviced in the high-speed section becomes relatively high.
따라서 도 1 (c)와 같이 도 1 (b)에서 사용하는 셀의 개수와 동일하거나 많게 두면서도, 일반적으로 규칙적인 속도의 패턴에 맞추어 고속구간에 셀을 차등적으로 더 많은 수를 배치하여 셀 의 중첩구간을 넓힘으로서 이를 해결 할 수 있게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 1 (c), the number of cells used in FIG. 1 (b) is equal to or greater than the number of cells used, It is possible to solve this problem.
철도 역 부근에서의 중첩구간에 따른 핑퐁(ping pong) 현상 및 고속 주행 구간에서의 커버리지홀 (coverage hole) 등이 문제가 발생하여 열차 제어의 이상 현상이 생길 수 있으므로 이를 고려한 셀 배치가 이루어져야 할 것이다.The ping pong phenomenon according to the overlapping region near the railroad station and the coverage hole in the high speed traveling region may cause the anomaly of the train control so that the cell arrangement should be taken into consideration .
즉 다른 실시예로서, 도 2 (a)에 도시된 바와 같이, 역과 역 사이의 열차 속도 패턴은 규칙적이고, 일반적으로 역에서의 열차의 속도는 0이라고 보아야 한다. 그러나 도 2 (b)와 같이 역에서 셀의 중첩구간의 중간에 열차가 위치하게 된다면, 중첩구간에 따른 핑퐁(ping pong) 현상이 발생할 가능성이 상대적으로 높아진다.That is, as another example, as shown in Fig. 2 (a), the train speed pattern between the station and the station is regular, and the speed of the train in the reverse direction in general should be regarded as zero. However, as shown in FIG. 2 (b), if the train is positioned in the middle of the overlapping region of the cell, the possibility of ping pong according to the overlapping region is relatively increased.
따라서 도 2 (c)와 같이 역에 정차된 열차가 셀의 중앙에 위치하도록 도 1 (b)에 도시된 셀 위치에 오프셋(W)을 두어 핑퐁(ping pong) 현상을 제거할 수 있게 된다. 마찬가지로, 도 1 (c)에 도시된 셀 위치에도 오프셋(W)을 두어 역 정차시 셀 중첩으로 인한 핑퐁현상을 방지하게 할 수 있다.Accordingly, the ping pong phenomenon can be eliminated by placing an offset W at the cell position shown in FIG. 1 (b) so that the trains stopped in the opposite direction are positioned at the center of the cell as shown in FIG. 2 (c). Likewise, it is possible to prevent the ping-pong phenomenon due to cell overlapping at the stationary stop by placing an offset W in the cell position shown in Fig. 1 (c).
철로는 지리적인 영향으로 불가피하게 지역에 따라 철로의 반경이 달라져 중첩구간에 따른 간섭현상이 생길 수밖에 없으므로, 이로 인한 통신망의 영향을 고려하여 셀 배치가 이루어져야 할 것이다.Since the radius of the railroad track is inevitably inevitably changed due to the geographical influence of the railroad track, the interference due to the overlapping section is inevitably generated. Therefore, the cell layout should be performed considering the influence of the communication network.
즉 또 다른 실시예로서, 도 3 (a)에 도시된 바와 같이, 철로에 배치되는 RRH는 일정한 거리(L)마다 배치되고 있다. 이 경우 철로가 일직선으로 펼쳐져 있다면 철로의 반경(R)은 무한대라고 볼 수 있다.That is, as another embodiment, as shown in FIG. 3 (a), the RRHs arranged in the railway are arranged at a constant distance L. In this case, if the railway is straight, the radius (R) of the railway can be regarded as infinity.
그러나 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 철로는 지리적인 영향으로 그 반경이 달라져 철로를 따라 일정한 거리(L)마다 배치되는 인접한 RRH 간의 실제 직선거리(d)는 반경에 영향을 받아 철로를 따라 배치되는 거리(L)보다 작아질 수밖에 없을 것이다.However, as shown in FIG. 3 (b), the actual straight line distance d between the adjacent RRHs arranged at a predetermined distance L along the railroad due to the geographical influence of the railroad track is affected by the radius, It is necessary to make the distance L smaller.
이 경우 인접한 RRH 간의 직선거리(d)가 작아질수록 쉐도윙게인의 (shadowing gain) 증가로 인하여 두 RRH 사이의 상대적인 간섭이 증가될 수 있으므로, 주파수재사용계수(freq. reuse factor)를 조절하여 인접한 RRH 사이의 간섭을 효과적으로 완화시킬 수 있다. 특히, 도 1 (c)에 도시된 속도 패턴에 따라 차등적으로 셀이 배치되게 함에 따라 셀 중심에 위치하도록 철로를 따라 배치된 RRH 간 직선거리(d)가 철로의 반경 영향을 받아 작아질 수 있으며, 이로 인해 셀 간 간섭이 증가될 수 있기 때문에 주파수재사용계수를 크게 조절함으로써, 간섭을 완화시키는 것이 바람직하다. In this case, as the linear distance d between the adjacent RRHs becomes smaller, the relative interference between the two RRHs may increase due to an increase in the shadowing gain of the adjacent RRHs. Therefore, by adjusting the frequency reuse factor, The interference between the RRHs can be effectively mitigated. Particularly, as the cells are differentially arranged according to the speed pattern shown in FIG. 1 (c), the linear distance d between the RRHs arranged along the railway is positioned at the center of the cell, Which may increase the inter-cell interference, so it is desirable to alleviate the interference by greatly adjusting the frequency reuse factor.
도 4는 도 3 (b)의 철로를 알아보기 쉽게 일직선으로 표시하여 철도 환경 시스템에서 주파수재사용 개념을 적용한 것으로서, EARFCN (4G LTE의 경우) 또는 UARFCN의 (3G의 경우) 해당 주파수 Z개를 순환적으로 (cyclic) RRH에 할당하여 인접 RRH 사이의 간섭을 효과적으로 완화시킬 수 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating a railway environment system in which the railway line shown in FIG. 3 (b) is displayed in a straight line in an easily recognizable manner. The frequency reuse concept is applied to EARFCN (in case of 4G LTE) or UARFCN (in case of 3G) It is possible to effectively reduce the interference between adjacent RRHs by assigning them to cyclic RRHs.
즉, RRH #1, RRH #(Z+1) 및 RRH #(2Z+1)에 EARFCN 또는 UARFCN의 #1에 해당하는 캐리어주파수를 (carrier frequency) 할당하고, 상기 RRH에 인접하는 RRH #2, RRH #(Z+2) 및 RRH #(2Z+2)에는 EARFCN 또는 UARFCN의 #2에 해당하는 캐리어주파수를 (carrier frequency) 할당하여 인접한 RRH사이의 간섭을 완화시킬 수 있게 된다.That is, a carrier frequency corresponding to # 1 of EARFCN or UARFCN is assigned to
이 경우 재사용하는 주파수의 개수 Z는 철로의 반경에 따라 차등적으로 달라질 수 있고, 기지국 사이의 간격에 따라 차등적으로 쓰일 수 있다. 구체적으로는, 철로의 반경이 줄어들수록 또는 기지국 사이의 간격이 줄어들수록 기지국 사이의 간섭이 상대적으로 늘어나므로, Z를 상대적으로 크게 하여 사용함으로 간섭을 효과적으로 피할 수 있다.In this case, the number Z of frequencies to be reused can be differently different depending on the radius of the railway, and can be used differently according to the interval between the base stations. Specifically, as the radius of the railway decreases, or as the distance between the base stations decreases, the interference between the base stations increases relatively. Therefore, by using Z relatively large, interference can be effectively avoided.
철도 무선통신 환경에서는 적은 수의 기지국으로도 셀 커버리지 및 철도 전용 무선망은 높은 QoS (Quality of Service) 수준의 서비스를 제공할 수 있도록 양질의 신호 환경을 형성하고 비용 절감 및 성능의 안정화를 동시에 만족시킬 수 있는 방안이 모색되고 있다.In a railway wireless communication environment, a cell coverage and a railway dedicated wireless network with a small number of base stations form a high-quality signal environment to provide a high quality of service (QoS) level service, There is a plan to make it possible.
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이상에서 설명된 본 발명의 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiment of the method of arranging the base station apparatus applied to the wireless communication railroad environment of the present invention described above is merely an example and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 위치정보검지기 20 : DU스케줄러10: Position information detector 20: DU scheduler
Claims (5)
상기 셀은 역과 역 사이의 저속, 중속, 고속, 중속, 저속 순으로 이어지는 열차 속도 패턴에 맞추어, 열차가 고속구간을 지나갈 때 서비스 받고 있는 셀의 범위를 벗어날 확률을 낮추기 위하여, 저속구간에서는 셀의 중첩구간이 좁아지도록 적은 수로 배치되고, 고속구간에서는 셀의 중첩구간이 넓어지도록 많은 수로 차등적으로 배치되되,
역과 역 사이에 배치되는 셀의 개수와 동일한 개수의 셀로 배치되는 것을 특징으로 하는 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조.
In an arrangement of a base station apparatus in which a cell is arranged between a station and a station,
In order to lower the probability that the cell will be out of the range of the service cell when the train passes through the high speed zone, the cell may be set to a low speed zone, a low speed zone, a high speed zone, The number of the overlapping sections is narrowed so that the overlapping sections are narrowed. In the high speed section,
And the number of cells is equal to the number of cells disposed between the stations and the stations.
상기 셀은 저속구간에 속하는 역 주변에 배치된 셀의 중첩구간에 열차가 정차할 때 발생하는 핑퐁(ping pong) 현상을 방지하기 위해, 정차된 열차가 셀의 중앙에 위치하도록 셀 위치에 오프셋(W)을 고려하여 셀 배치가 이루어지도록 하는 무선통신 철도환경에 적용되는 기지국 장치의 배치구조.The method according to claim 1,
In order to prevent a ping pong phenomenon occurring when a train stops at an overlapping section of a cell arranged in the vicinity of a low speed section, W) of the base station apparatus to be arranged in a wireless communication railroad environment.
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