KR19990031856A - 비동기 코드분할다중방식 이동통신 시스템에서의 시스템 획득장치 및 방법 - Google Patents

비동기 코드분할다중방식 이동통신 시스템에서의 시스템 획득장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
비동기 CDMA 셀룰라 이동통신.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
이동국이 코드제어채널을 이용하여 시스템 획득을 용이하게 수행한다.
다. 발명의 해결방법의 요지
코드제어채널을 구비하는 비동기 코드분할다중방식의 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 방법이, 코드제어채널로부터 각 기지국의 수신 신호 세기를 측정하는 과정과, 측정 결과에 따라 수신 신호 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신기를 설정하는 과정과, 수신 신호 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신되는 데이터를 코드제어채널 데이터 처리부에 저장하는 과정과, 저장되는 데이터중 의사잡음 시퀀스 코드 아이디만을 파일롯 의사잡음 코드 획득부에 전달하는 과정과, 의사잡음 시퀀스 코드 아이디를 이용하여 해당 파일롯 신호를 획득하는 과정으로 이루어진다.
라. 발명의 중요한 용도
비동기 CDMA 셀룰라 이동통신에서 시스템 획득에 이용된다.

Description

비동기 코드분할다중방식 이동통신 시스템에서의 시스템 획득 장치 및 방법
본 발명은 비동기식 CDMA(코드분할다중방식 ; code division multiple access) 셀룰라 이동통신 시스템의 시스템 획득(aquisition) 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기지국의 코드제어채널로 제공되는 기지국 PN(Pseudonoise ; 의사잡음) 시퀀스 코드 정보를 이용한 시스템 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.
비동기식 Wideband-CDMA 셀룰라 이동통신 시스템은 차세대 이동통신 시스템(IMT-2000 또는 FPLMTS)으로 제안되고 있는 시스템들 중 하나이다.
상기 비동기식 Wideband-CDMA 셀룰라 이동통신 시스템은 기지국간에 동기가 맞는 기존의 동기식 CDMA 셀룰라 시스템(일예로서 IS-95A, J-STD-008)과는 달리 기지국간에 비동기로 동작한다. 상기 동기식 CDMA 셀룰라 시스템에서는 기지국마다 동일한 시스템을 사용하여 PN 시퀀스를 발생시키는 방식으로서 동일한 파일롯 PN 시퀀스를 사용한다. 그러나 상기 비동기식 CDMA 셀룰라 시스템의 경우는 기지국간의 동기가 맞지 않은 상태이므로 동일한 코드를 사용할 수 없다.
따라서 기지국은 서로 다른 PN 시퀀스 코드를 사용해야 된다. 상기와 같은 결과로 이동국이 시스템을 획득할 때, 동기식 CDMA 셀룰라 시스템의 경우 하나의 PN 시퀀스 코드에 대해서만 검사를 수행하면 되지만, 비동기식 CDMA 시스템의 경우는 기지국에 할당된 서로 다른 PN 시퀀스 코드들을 모두 검사해야만 한다.
예를 들어 512개의 코드가 시스템에서 사용된다면, 이동국이 시스템을 획득하는데 512 * T 시간이 소요된다. 여기서 상기 T는 하나의 코드를 검사하는데 소요되는 시간이다. 따라서 동기 방식에 비해 시스템 획득 시간 지연이 커지게 된다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 선경이동통신(SK Telecom)은 다음과 같은 방법을 제안하였다.
각 기지국에 두 개의 파일롯 코드를 할당한다. 그 하나는 cluster 파일롯 코드이고 다른 하나는 셀 파일롯 코드이다. 즉 일정수의 기지국을 하나의 cluster로 설정하고, 동일한 cluster내에 있는 기지국들은 동일한 cluster 파일롯 코드를 송신한다. 또한 동일한 cluster내에 있는 기지국은 서로 다른 셀 파일롯 코드를 송신한다. 이동국은 먼저, cluster 파일롯 코드를 획득한 후에 상기 cluster 내에 사용되고 있는 셀 파일롯 코드들만을 검사하여 시스템 획득을 수행한다. 일예를 들어, 하나의 시스템내에 16개(N cluster)의 cluster 파일롯 코드가 존재하고, 32개(N cell)의 셀 파일롯 코드가 있다고 가정하면, 시스템을 획득하는데 걸리는 최대 지연 시간은 (16 + 32) * T 가 될 것이다. 따라서 일일이 모든 PN 시퀀스 코드를 검사하는 방식에 비해 시스템 획득 시간의 지연(delay)을 단축할 수 있다.
그러나 상기와 같은 방법은 모든 기지국에서 cluster 파일롯 코드를 송신해야 한다. 즉, 상기와 같이 빠른 시스템 획득을 위해 부가적으로 cluster 파일롯 코드를 송신하는 것은 시스템의 간섭 성분으로 작용하여, 그 결과로서 시스템 용량을 감소시키는 원인이 될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 비동기 CDMA 셀룰라 시스템에서 이동국이 기지국의 코드제어채널로 제공되는 PN 시퀀스 정보를 이용하여 시스템을 획득하기 위한 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 비동기 코드분할다중방식을 사용하는 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 장치가, 기지국의 코드제어채널 신호를 수신하여 각각의 채널에 대하여 수신 신호 세기를 측정하는 코드제어채널 수신신호 세기 측정부와, 상기 코드제어채널 수신 신호 세기 측정부로부터 수신 세기가 가장 큰 코드제어채널에 대한 정보를 입력받아 주파수 변조부에 제공하는 제어부와, 상기 수신 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신되는 주파수 변조 신호를 복조한후 코드제어채널 데이터 처리부로 전송하는 주파수 변조부와, 상기 주파수 변조부로부터 입력되는 데이터를 저장하고, 상기 데이터중 PN 시퀀스 코드 아이디만을 파일롯 의사잡음 코드 획득 처리부로 출력하는 코드제어채널 데이터 처리부와, 상기 의사잡음 시퀀스 코드 아이디를 이용하여 기지국의 파일롯 코드를 획득하는 파일롯 의사잡음 코드 획득 처리부로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 비동기 CDMA 셀룰라 시스템에서 이동국이 기지국의 코드 제어 채널로 제공되는 PN 시퀀스 정보를 이용하여 시스템을 획득하는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 코드제어채널을 구비하는 비동기 코드분할다중방식의 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 방법이, 상기 코드제어채널로부터 각 기지국의 수신 신호 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정 결과에 따라 수신 신호 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신기를 설정하는 과정과, 상기 수신 신호 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신되는 데이터를 코드제어채널 데이터 처리부에 저장하는 과정과, 상기 저장되는 데이터중 의사잡음 시퀀스 코드 아이디만을 파일롯 의사잡음 코드 획득부에 전달하는 과정과, 상기 의사잡음 시퀀스 코드 아이디를 이용하여 해당 파일롯 신호를 획득하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국의 시스템 획득 처리에 관한 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국의 시스템 획득 처리에 관한 제어 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일 부호를 가지도록 하였다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국의 시스템 획득(acquisition) 처리에 관한 기능 블록도이다.
상기 시스템 획득(aquisition) 처리부10는 코드제어채널 수신신호세기 측정부20, 주파수 복조부30, 코드제어채널 데이터 처리부40, 제어부50, 파일롯 PN 코드 획득 처리부60으로 구성된다.
먼저, 코드제어채널 수신신호세기 측정부20은 제어부50이 설정한 코드제어채널로 수신되는 신호 세기를 측정한다. 여기서 상기 측정은 시스템에서 제공하는 N개의 코드제어채널들에 대해 순차적으로 수행되며, 측정값은 상기 제어부50으로 제공된다.
상기 제어부50은 상기 코드제어채널 수신신호세기 측정부20에서 측정한 값들 중 수신 신호 세기가 가장 큰 코드 제어 채널에 대한 정보를 주파수 복조부30에 제공한다.
상기 주파수 복조부30은 상기 제어부50의 제어하에 상기 신호 세기가 가장큰 주파수 변조 신호를 선택하여 복조한후 그 결과 데이터를 코드제어채널 데이터 처리부40으로 전송한다.
상기 코드제어채널 데이터 처리부40은 상기 주파수 복조부30으로 입력되는 데이터를 저장하며, 상기 저장되는 정보중 파일롯 PN 시퀀스 코드 식별정보(ID)만을 파일롯 PN 코드 획득처리부60으로 전송한다. 또한 CRC(Cyclic redundancy check)를 이용한 데이터 오류검출을 수행한다.
파일롯 PN 코드 획득 처리부60은 상기 코드제어채널 데이터 처리부40으로부터 입력된 상기 파일롯 PN 시퀀스 코드 식별정보(PILOT_PN_CODE_ID)를 이용하여 기지국의 파일롯 신호(해당 시스템)를 획득한다.
먼저, 기지국에서 이동국으로 기지국의 PN 시퀀스 코드 정보가 전송되는 코드 제어 채널를 구현한다. 여기서 상기 코드 제어 채널은 전송 대역폭이 W이고, FM 변조된 데이터가 전송되는 채널이다. 시스템에서는 N개의 코드 제어 채널들을 위한 주파수 할당이 필요하며, 상기 N 개의 코드 제어 채널들은 동일 채널 또는 인접 채널에 간섭을 주지 않은 범위에서 재 사용된다. 단, 인접한 기지국 사이에는 서로 다른 주파수를 갖는 코드제어채널을 사용하여 동일 채널 간섭을 최소화한다. 기지국은 코드제어채널로 기지국의 PN 시퀀스 코드에 대한 정보, 예를 들면 기지국의 PN 시퀀스 코드 ID(식별정보), 인접한 다른 기지국의 PN 시퀀스 코드 ID 등을 전송한다.
먼저, 이동국은 시스템 획득을 위해 FM 모드로 동작한다. FM 모드에서 N개의 코드 제어 채널들의 수신 신호 세기를 측정한다. 그리고 수신 신호 세기가 가장 큰 코드 제어 채널로 이동국의 주파수를 동조시킨다. 또한 이동국은 FM 수신기를 이용하여 기지국의 PN 시퀀스 코드에 대한 정보를 저장한다. 그리고 이동국은 기지국의 PN 시퀀스 코드에 대한 정보를 획득하면 CDMA 모드로 동작하고, 상기 PN 시퀀스 코드 정보를 이용하여 기지국의 PN 파일롯을 획득한다. 또한 부가적으로 이동국이 CDMA 모드로 동작하는 동안 인접 기지국의 파일롯 PN 시퀀스 코드에 대한 정보가 현재 서비스를 받고 있는 기지국의 제어 채널을 통해 제공된다. 따라서 상기 정보를 이용하여 인접 기지국으로부터 수신되는 파일롯 수신 신호 세기를 측정하며, 상기 측정 값들은 핸드오버(hand over)를 위한 기준값으로 사용된다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 과정을 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동국이 기지국의 코드제어채널로 제공되는 PN시퀀스 코드 정보를 이용하여 시스템을 획득하기 위한 제어 흐름도이다.
먼저, 제어부50은 211단계에서 각 기지국으로부터 제공되는 코드제어채널의 수신 신호 세기를 측정한다. 그리고 상기 제어부50은 213단계에서 상기 수신 신호 세기가 가장 큰 코드채널로 수신기를 설정한다. 여기서 상기 코드제어채널로 제공되는 정보들은 시스템 아이디, 네트위크, 아이디, 기지국 아이디, PN 시퀀스 코드 아이디 등이 될 수 있다.
상기 수신 신호가 가장 큰 코드채널로 수신기를 설정한후 상기 제어부50은 215단계에서 상기 코드채널로 수신되는 FM 변조 데이터를 디지털 데이터로 복조한후 코드제어채널 데이터 처리부40에 저장한다. 여기서 상기 복조 데이터가 상기 코드제어채널 데이터 처리부에 저장되는 형태의 일예를 도시하면 하기 표 1과 같다.
시스템 아이디
네트워크 아이디
기지국 아이디
현 PN 시퀀스 코드 아이디
인접 PN 시퀀스 코드 아이디
인접 PN 시퀀스 코드 아이디
그리고 상기 제어부50은 217단계에서 상기 코드제어채널 데이터 처리부40에 저장되는 정보중에서 현(the present) PN 시퀀스 코드 아이디만을 파일롯 PN 코드 획득부60에 전달한다. 여기서 상기 파일롯 PN 코드 획득부60에는 각각의 PN 시퀀스 코드 아이디에 대응되는 PN 코드들을 데이터베이스로 구축하고 있어, PN 시퀀스 코드 아이디만 알면 PN 코드 획득을 용이하게 수행할 수 있다.
따라서 상기 제어부50은 219단계에서 상기 코드제어채널 데이터 처리부40로부터 제공된 PN 시퀀스 코드 아이디를 이용하여 PN 코드를 획득하며, 이하 파일롯 신호 획득을 시도한다.
따라서 본 발명은 추가적으로 코드제어채널을 위해 N*W 만큼의 주파수 대역을 할당해야 하지만 시스템 획득 지연시간이 TRSSI+TFM복조+ T로 줄어 들 수 있다. 또한 시스템 획득 지연시간은 상기 TRSSI와 TFM복조를 작게 함으로써 단축할 수 있다. 단, N 은 시스템에서 사용되는 코드제어채널의 수이고, W 는 코드제어채널의 전송 대역폭이다. 여기서 상기 코드제어채널로 전송되는 데이터 량은 적은 양이므로 상기 W가 작더라도 통신이 가능하다. 또한 상기 TRSSI는 기지국 코드제어채널 중 가장 수신 신호가 큰 코드제어채널을 설정하는데 소요되는 시간이며, TFM 복조는 하나의 코드제어채널을 FM 복조하는데 소요되는 시간이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 비동기 CDMA 이동통신 시스템에서 시스템 획득 지연 시간을 단축할 수 있으며, cluster 파일롯을 사용하지 않으므로 상기 cluster 파일롯에 의한 간섭을 줄일 수 있다. 또한 상기와 같은 결과로 시스템 용량 증가를 꾀할 수 있다.

Claims (4)

  1. 비동기 코드분할당중방식을 사용하는 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 장치에 있어서,
    기지국의 코드제어채널 신호를 수신하여 각각의 채널에 대하여 수신 신호 세기를 측정하는 코드제어채널 수신신호세기 측정부와,
    상기 코드제어채널 수신신호세기 측정부로부터 수신 세기가 가장 큰 코드제어채널에 대한 정보를 입력받아 주파수 변조부에 제공하는 제어부와,
    상기 수신 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신되는 주파수 변조 신호를 복조한후 코드제어채널 데이터 처리부로 전송하는 주파수 변조부와,
    상기 주파수 변조부로부터 입력되는 데이터를 저장하고, 상기 데이터중 PN 시퀀스 코드 아이디만을 파일롯 의사잡음 코드 획득 처리부로 출력하는 코드제어채널 데이터 처리부와,
    상기 의사잡음 시퀀스 코드 아이디를 이용하여 기지국의 파일롯 코드를 획득하는 파일롯 의사잡음 코드 획득 처리부로 구성됨을 특징으로 하는 비동기 코드분할다중방식의 셀룰라 이동통신시스템에서 이동국의 시스템 획득 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코드제어채널 신호가,
    시스템 아이디, 네트워크 아이디, 기지국 아이디, 의사잡음 시퀀스 코드 아이디로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기 코드분할다중방식의 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 장치.
  3. 코드제어채널을 구비하는 비동기 코드분할다중방식을 사용하는 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 방법에 있어서,
    상기 코드제어채널로부터 각 기지국의 수신 신호 세기를 측정한후 수신 신호가 가장 큰 채널에서 의사잡음 시퀀스 아이디를 독출하며, 상기 독출된 의사잡음 시퀀스 아이디를 이용하여 의사잡음 코드를 획득하여 시스템 획득을 꾀함을 특징으로 하는 비동기 코드분할다중방식의 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 방법.
  4. 코드제어채널을 구비하는 비동기 코드분할다중방식의 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 방법에 있어서,
    상기 코드제어채널로부터 각 기지국의 수신 신호 세기를 측정하는 과정과,
    상기 측정 결과에 따라 수신 신호 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신기를 설정하는 과정과,
    상기 수신 신호 세기가 가장 큰 코드제어채널로 수신되는 데이터를 코드제어채널 데이터 처리부에 저장하는 과정과,
    상기 저장되는 데이터중 의사잡음 시퀀스 코드 아이디만을 파일롯 의사잡음 코드 획득부에 전달하는 과정과,
    상기 의사잡음 시퀀스 코드 아이디를 이용하여 해당 파일롯 신호를 획득하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기 코드분할다중방식 셀룰라 이동통신 시스템에서 이동국의 시스템 획득 방법.
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