KR20000033107A - 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치 및 방법 - Google Patents
무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 셀룰러 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 기지국과 이동 단말기가 타임슬롯을 사용하여 패킷단위로 통신하는 경우, 시간창 단위로 수신전계강도(RSSI)를 측정하는, 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 방법은, 셀룰러 무선통신 기술을 사용하는 기지국이 이동 단말기로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 단계와, 수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 단계 및 타임슬롯과 같은 시간크기를 가지는 시간창에 대하여 수신전계강도의 평균값을 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 시간창내에서 수신전계강도의 평균값을 사용함으로써 채널잡음등 여러 가지 요인으로 인해 발생되는 수신전계강도의 판단오류를 감소시키고, 타임슬롯 크기의 시간층을 사용함으로써 각각의 이동 단말기에 대해 수신전계강도를 부여하는 방법에 있어서 혼돈을 방지한다. 그러므로 결과적으로, 기지국과 이동 단말기간의 통신에 있어서 통화 선명도를 부여할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 셀룰러 무선통신 시스템(Cellular Mobile Communication System)에 관한 것으로서, 특히 기지국과 이동 단말기가 타임슬롯을 사용하여 패킷단위로 통신하는 경우, 시간창(time window) 단위로 수신전계강도(Received Signal Strength Indicator: RSSI)를 측정하는, 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
셀룰러 무선통신 시스템은 전체 서비스지역을 다수의 기지국(Base Station) 영역으로 분할하여 소규모의 서비스영역인 셀(cell)들로 구성하고, 이러한 기지국들을 이동 교환국(Mobile Switching Center: MSC)으로 집중 제어하여 가입자가 셀 간을 이동하면서도 통화를 계속할 수 있도록 한다.
셀룰러 무선통신 시스템에서 기지국과 이동 단말기는 수신된 전력의 세기를 수신전계강도(RSSI)로 측정한다. 이동 단말기는 측정된 수신전계강도를 이용하여 통신이 가능한 기지국을 검색하며, 기지국은 이동중인 이동 단말기와 지속적인 통신을 보장하기 위하여 수신전계강도를 측정한다.
그러나 단방향 페이징과 결합된 양방향 페이징 시스템(Duplex Paging System)은, 단방향 모드로 대기중인 이동 단말기를 단방향 페이징 서비스를 이용하여 양방향 모드로 전환을 유도한 뒤, 이동 단말기로부터 수신된 수신전계강도를 측정하여 이동 단말기의 위치를 등록하고 특정 기지국과 통신을 유지하도록 하기 위하여, 수신전계강도를 사용한다.
도 1 은 종래기술에 의한 수신전계강도 측정장치 구성의 일 실시예를 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이, 이동 단말기로부터 수신되는 무선 주파수 신호를 수신하는 무선 주파수(RF) 수신부(110)와; 수신된 무선 주파수 신호를 아날로그 신호로 복조하는 복조부(120); 복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(Analog to Digital Converter: D/A)(130); 수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도(RSSI) 검출부(140); 변환된 디지털 신호와 검출된 수신전계강도를 처리하는 제어부(150); 제어부로부터 전달된 신호를 기지국 관리장치로 전달하는 선로 정합부(160); 제어부로부터 전달된 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(Digital to Analog Converter: D/A)(170); 변환된 아날로그 신호를 무선 주파수 신호로 변조하는 변조부(180) 및 변조된 무선 주파수 신호를 이동 단말기로 전달하는 무선 주파수(RF) 송신부(190)로 구성된다.
상기된 바와 같이 동작하는 종래 기술에 있어서는, 특정한 기지국이 어느 순간에 측정한 수신전계강도를 사용하여 이동 단말기의 위치를 등록하고자 할 때, 임계값 부근에 대해서는 채널잡음(Channel Noise) 등 여러 가지 원인으로 인하여 수신전계강도의 측정오류가 발생할 수 있으며, 또한 각각의 이동 단말기에 대하여 수신전계강도를 부여하는 방법에 혼란이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 패킷통신 방식을 사용하는 무선통신 시스템에서 각각의 이동 단말기로부터 수신된 수신전계강도를 측정하기 위하여 시간창내의 평균값을 사용함으로써, 기지국과 이동 단말기간의 통화 선명도를 높이는, 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도 1 은 종래기술에 의한 수신전계강도 측정장치 구성의 일 실시예.
도 2 는 본 발명에 의한 수신전계강도 측정장치 구성의 일 실시예.
도 3 은 본 발명이 적용되는 양방향 페이징 기지국과 기지국 관리장치의 구성도.
도 4 는 본 발명에 의한 수신전계강도 측정방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
110,210 : 무선 주파수 수신부 120,220 : 복조부
130,230 : 아날로그/디지털 변환부 140,240 : 수신전계강도 검출부
150,250 : 제어부 160,260 : 선로 정합부
170,270 : 디지털/아날로그 변환부 180,280 : 변조부
190,290 : 무선 주파수 송신부 100 : 기지국 관리장치
200 : 평균값 계산부 10,20,30 : 이동 단말기
310,330 : 페이징 기지국 320,340 : 셀
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치의 바람직한 실시예는,
이동 단말기로부터 수신되는 무선 주파수 신호를 수신하는 무선 주파수(RF) 수신부와;
수신된 무선 주파수 신호를 아날로그 신호로 복조하는 복조부;
복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;
수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도(RSSI) 검출부;
검출된 수신전계강도로부터 일정 시간 동안의 평균값을 계산하는 평균값 계산부;
변환된 디지털 신호와 계산된 평균값을 처리하는 제어부;
제어부로부터 전달된 제어신호를 기지국 관리장치로 전달하는 선로 정합부;
제어부로부터 전달된 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부;
변환된 아날로그 신호를 무선 주파수 신호로 변조하는 변조부 및
변조된 무선 주파수 신호를 이동 단말기로 전달하는 무선 주파수(RF) 송신부를 포함한다.
셀룰러 무선통신 기술을 사용하는 기지국이 이동 단말기로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 단계와;
수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 단계; 및
타임슬롯과 같은 시간크기를 가지는 시간창에 대하여 수신전계강도의 평균값을 계산하는 단계를 포함한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다.
본 발명은 이동 단말기와 기지국이 타임슬롯(패킷)을 단위로 하여 제어신호와 음성 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서 이동 단말기가 자신의 위치를 기지국에 등록하는 경우, 시간창을 사용하여 각각의 이동 단말기로부터 수신된 수신전계강도를 측정한다.
도 2 는 본 발명에 의한 수신전계강도 측정장치 구성의 일 실시예를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 이동 단말기로부터 수신되는 무선 주파수 신호를 수신하는 무선 주파수(RF) 수신부(210)와; 수신된 무선 주파수 신호를 아날로그 신호로 복조하는 복조부(220); 복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(Analog to Digital Converter: D/A)(230); 수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도(RSSI) 검출부(240); 검출된 수신전계강도로부터 일정 시간 동안의 평균값을 계산하는 평균값 계산부(200); 변환된 디지털 신호와 계산된 평균값을 처리하는 제어부(250); 제어부로부터 전달된 신호를 기지국 관리장치(100)로 전달하는 선로 정합부(260); 제어부로부터 전달된 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(Digital to Analog Converter: D/A)(270); 변환된 아날로그 신호를 무선 주파수 신호로 변조하는 변조부(280) 및 변조된 무선 주파수 신호를 이동 단말기로 전달하는 무선 주파수(RF) 송신부(290)로 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과에 대하여 도 3 을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 3 은 본 발명이 적용되는 2개의 양방향 페이징 기지국과, 페이징 기지국을 제어하는 기지국 관리장치를 나타낸 것이다.
제 1 내지 제 3 이동 단말기(10)(20)(30)는 무선링크를 통해 제 1 페이징 기지국(310) 또는 제 2 페이징 기지국(330)과 연결된다. 이동 단말기(10)(20)(30)는 일정한 크기로 제한된 타임슬롯을 사용하여 양방향 페이징 기술을 사용하는 페이징 기지국으로 데이터를 전송하는데, 이동 단말기는 각각 고유한 타임슬롯을 할당받고, 자신의 타임슬롯을 통해 데이터를 송수신한다. 페이징 기지국(310)(330)은 무선 주파수 수신부(210)를 통해 수신하며, 무선 주파수 수신부는 각각의 이동 단말기가 차지하는 타임슬롯을 통해 수신된 무선 주파수 신호를 복조부(220)와 수신전계강도 검출부(240)로 전달한다.
수신전계강도 검출부는 무선 주파수 수신부에서 수신한 일측 신호로부터 수신전계강도를 검출한 다음, 검출된 수신전계강도를 평균값 계산부(200)로 전달한다. 수신전계강도 검출부에서 검출한 수신전계강도는 하나의 타임슬롯에 대하여 검출된 것이므로, 평균값 계산부(200)는 상기 검출된 수신전계강도와 타임슬롯의 시간간격을 사용하여, 수신전계강도의 시간에 대한 평균값을 계산하고, 계산된 평균값을 제어부로 전달한다.
또한 무선 주파수 수신부에서 수신한 다른측 신호는 복조부와 아날로그/디지털 변환부를 통해 제어부(250)로 전달된다. 그러므로 제어부는 계산된 평균값과 복조된 디지털 신호를 선로 정합부(260)를 통해 기지국 관리장치(100)에게 보고한다.
기지국 관리장치는 다수의 기지국으로부터 전송받은 특정 이동 단말기에 대한 수신전계강도들을 서로 비교하여, 수신전계강도가 특히 크게 나타낸 기지국과 해당 이동 단말기간의 통신을 허용한다.
즉, 본 발명에 의한 수신전계강도 측정장치는, 이동 단말기에 대한 수신전계강도를 구하기 위하여, 타임슬롯과 같은 크기를 가지는 시간창을 사용한다. 그러므로 평균값 계산부(200)는 검출된 수신전계강도를 시간창에 대한 평균값으로 나타내어, 기지국 관리장치가 동일한 이동 단말기에 대해 서로 다른 기지국에서 측정한 수신전계강도를 비교할 때, 채널잡음등 여러 가지 요인으로 인하여 발생될 수 있는 판단의 오류를 방지한다. 또한 타임슬롯 크기의 시간층을 사용함으로써, 각각의 이동 단말기에 대하여 수신전계강도를 부여할 때 혼돈을 방지한다.
도 4 는 본 발명에 의한 수신전계강도 측정방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도로서, 도시한 바와 같이, 셀룰러 무선통신 기술을 사용하는 기지국이 이동 단말기로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 단계(s110)와; 수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 단계(s120) 및 타임슬롯과 같은 시간크기를 가지는 시간창에 대하여 수신전계강도의 평균값을 계산하는 단계(s130)로 구성된다.
이하 본 발명의 동작에 대한 실시예에 대하여 도 3 을 참조하여 설명한다.
제 2 이동 단말기(20)가 통화를 연결하고자 하는 경우, 제 2 이동 단말기는 주위의 모든 페이징 기지국에게 무선 주파수 신호를 전송한다. 제 1 및 제 2 페이징 기지국(310)(330)은 제 2 이동 단말기로부터 전송된 무선 주파수 신호를 각각 수신하고, 수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하여 각각 기지국 관리장치로 보고한다. 이때 페이징 기지국은 검출된 수신전계강도를 타임슬롯 크기를 갖는 시간창에 대한 평균값을 구한다. 기지국 관리장치는 제 1 페이징 기지국이 보고한 제 2 이동 단말기 수신전계강도의 평균값과, 제 2 페이징 기지국이 보고한 제 2 이동 단말기 수신전계강도의 평균값을 비교하여, 제 1 페이징 기지국이 보고한 수신전계강도가 더 크면, 제 1 페이징 기지국과 제 2 이동 단말기의 통신을 허용한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 시간창내에서 수신전계강도의 평균값을 사용함으로써 채널잡음등 여러 가지 요인으로 인해 발생되는 수신전계강도의 판단오류를 감소시키고, 타임슬롯 크기의 시간층을 사용함으로써 각각의 이동 단말기에 대해 수신전계강도를 부여하는 방법에 있어서 혼돈을 방지한다. 그러므로 결과적으로, 기지국과 이동 단말기간의 통신에 있어서 통화 선명도를 부여할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 이동 단말기로부터 수신되는 무선 주파수 신호를 수신하는 무선 주파수(RF) 수신부와;수신된 무선 주파수 신호를 아날로그 신호로 복조하는 복조부;복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 수신전계강도(RSSI) 검출부;검출된 수신전계강도로부터 시간창에 대한 평균값을 계산하는 평균값 계산부;변환된 디지털 신호와 계산된 평균값을 처리하는 제어부;제어부로부터 전달된 신호를 기지국 관리장치로 전달하는 선로 정합부;제어부로부터 전달된 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부;변환된 아날로그 신호를 무선 주파수 신호로 변조하는 변조부; 및변조된 무선 주파수 신호를 이동 단말기로 전달하는 무선 주파수(RF) 송신부;를 포함하는, 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 평균값 계산부는,타임슬롯과 같은 시간구간을 가지는 시간창에 대하여 수신전계강도의 평균값을 계산하는, 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정장치.
- 셀룰러 무선통신 기술을 사용하는 기지국이 이동 단말기로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 단계와;수신된 무선 주파수 신호로부터 수신전계강도를 검출하는 단계; 및타임슬롯과 같은 시간크기를 가지는 시간창에 대하여 수신전계강도의 평균값을 계산하는 단계;를 포함하는, 무선통신 시스템에서 수신전계강도 측정방법.
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