KR20000046130A - Cdma시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20000046130A
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Abstract

본 발명은 CDMA 시스템에서의 섹터증설 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 다수개의 스위치에 의한 스위칭 동작을 통해 섹터를 n개로 증설하기 위한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법에 의하면, 변복조칩인 다수개의 채널 엘리먼트와 n개의 섹터 사이에 다수개의 스위치를 장착하여, 스위치부를 통해 다수개의 채널 엘리먼트와 n개의 섹터가 선택적으로 접속되도록 스위칭해 줌으로써, 섹터의 수가 n개로 증가함에도 불구하고 변복조칩인 채널 엘리먼트는 변경되지 않아도 되어, 섹터 증설에 따른 현 기지국 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어의 많은 부분을 수정하지 않아도 되고, 이로 인해 가입자 수가 증설된 섹터수(n)만큼의 배수로 증가하게 됨으로 한 개의 기지국으로 보다 많은 가입자를 수용할 수 있게 된다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

CDMA시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법
본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템(System)에서의 섹터(Sector)증설 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 다수개의 스위치(Switch)에 의한 스위칭(Switching) 동작을 통해 섹터를 n개로 증설하기 위한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, CDMA 시스템에서의 기지국은 도 1 에 도시한 바와 같이, 호처리 동작을 제어하는 호제어부(10)와; 다수개의 채널 엘리먼트(Channel Element)(21)가 장착되어, 호처리시 입력된 음성 데이터를 CDMA 변/복조시킨 후 출력하고, 세 개의 섹터(30)까지를 수용할 수 있는 채널 엘리먼트부(20)와; 아날로그/디지털(Analog/Digital) 변환부(31), RF(Radio Frequency) 송/수신부(32) 및 섹터 안테나(Sector Antenna)(33)가 각각 장착되어 있고, 상기 채널 엘리먼트부(20)내에 장착된 다수개의 채널 엘리먼트(21)에 모두 접속되어 있는 세 개의 섹터(30)로 구성되어 있다.
그러나, 상술한 일반적인 CDMA 시스템의 기지국으로는, 한 개의 셀(Cell)당 가입자 수가 고정되어 있기 때문에, 증가하는 가입자를 수용하기 위해 상술한 기지국의 자원 증설 방안으로 주파수 증설을 채택하였는데, 주파수를 증설하기 위해서는 전파의 증설과 별도의 하드웨어(Hardware)가 기지국 시스템에 추가되어야 됨으로써, 시스템 구성상의 비용이 늘어난다는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 문제점으로 인해 현재에는 섹터증설 방안이 거론되고 있으나, 섹터를 증설하기 위해서는 현 기지국 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어(Software)의 많은 부분이 수정되어야 되고, 특히 가장 중요한 변복조칩인 채널 엘리먼트가 최대 세 개의 섹터까지만 수용할 수 있음으로, 변복조칩 자체를 변경하지 않는한 섹터의 수를 증설할 수 없으며, 이때 섹터를 증설하기 위해 변복조칩을 변경할 경우에는 시스템 구성상의 설치비용 증가한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 변복조칩인 채널 엘리먼트를 변경하지 않고 섹터를 n개로 증설하여 가입자수를 최대한 늘릴 수 있도록 해주는 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치는, 전반적인 호처리 동작을 제어하는 호제어부와, 다수개의 채널 엘리먼트가 장착된 채널 엘리먼트부를 구비한 CDMA 시스템에서의 기지국에 있어서,
상기 기지국에 아날로그/디지털 변환부, RF 송/수신부 및 섹터 안테나가 각각 장착되어 있는 n개의 섹터와; 상기 채널 엘리먼트부내에 장착된 각각의 상기 채널 엘리먼트와 n개의 섹터중 최대 3개까지의 섹터가 선택적으로 접속되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부를 추가로 장착하고,
상기 호제어부는 호가 시도되면 n개의 섹터중에서 최대 3개까지의 섹터를 활성화시키기 위한 섹터활성화 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하고, 이후 호처리 수행도중 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하면 현재 호처리중인 섹터 ID와 핸드오프시 생성되거나 소멸되는 섹터 ID를 확인하여, 현재 활성화된 섹터에서 어느 섹터를 추가 및 변경해야 되는지를 검토하고, 이후 다수개의 해당 섹터를 활성화시키기 위한 섹터 변경/추가 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하여 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법은, CDMA 시스템의 기지국에서의 섹터증설 방법에 있어서,
호제어부가 호가 시도되었는지의 여부를 판단하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 호가 시도되지 않으면 다시 상기 제 1 단계로 진행하고, 호가 시도되면 상기 호제어부가 해당 채널 엘리먼트를 활성화시키는 제 2 단계와; 상기 호제어부가 호처리 동작을 수행하기 위해 n개의 섹터중에서 최대 3개까지의 해당 섹터를 활성화시켜 호셋업 동작을 완료하는 제 3 단계와; 호제어부가 호처리 제어동작을 수행하는 제 4 단계와; 상기 호제어부가 섹터간 소프터 핸드오프가 발생했는지의 여부를 판단하는 제 5 단계와; 상기 제 5 단계에서 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하면, 상기 호제어부가 현재 호처리중인 섹터 ID와 핸드오프시 생성되거나 소멸되는 섹터 ID를 확인하여, 현재 활성화된 섹터에서 어느 섹터를 추가 및 변경해야 되는지를 검토한 후, 섹터 변경/추가 제어신호를 해당 상기 스위치 제어부로 출력하는 제 6 단계와; 해당 상기 스위치 제어부가 섹터 변경/추가 제어신호를 입력받은 후 해당 스위치의 스위칭 동작을 제어하여, 섹터를 변경시키거나 추가시켜 활성화시키는 제 7 단계와; 상기 호제어부가 호처리 동작이 완료되었는지의 여부를 판단하는 제 8 단계와; 상기 제 8 단계에서 호처리 동작이 완료되지 않으면 상기 제 4 단계로 진행하고, 호처리 동작이 완료되면 호제어부가 상기 해당 채널 엘리먼트와 해당 섹터의 활성화상태를 해제시키는 제 9 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1 은 일반적인 CDMA 시스템에서의 기지국의 구성을 나타낸 기능블록도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹 터증설 장치의 구성을 나타낸 기능블록도,
도 3 은 도 2 에 따른 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치로 인해 한 개의 셀이 n개의 섹터로 나누어진 모습을 나타낸 도면,
도 4 는 도 2 에 따른 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치의 제어방법을 나타낸 동작플로우챠트이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 호제어부 200 : 채널 엘리먼트부
210 : 채널 엘리먼트 300 : 섹터
310 : 아날로그/디지털 변환부 320 : RF 송/수신부
330 : 섹터 안테나 400 : 스위칭부
410 : 스위치 420 : 스위치 제어부
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치는 제어국내에 장착된 호제어부(100)와, 다수개의 채널 엘리먼트(210)가 장착된 채널 엘리먼트부(200)와, 아날로그/디지털 변환부(310), RF 송/수신부(320) 및 섹터 안테나(330)가 각각 장착되어 있는 n개의 섹터(300)와, 스위칭부(400)로 구성되어 있다.
제어국내에 장착된 상기 호제어부(100)는 호가 시도되면 상기 채널 엘리먼트부(200)내에 장착된 한 개의 채널 엘리먼트(210)를 활성화시켜 점유하고, 이후 n개의 상기 섹터(300)중에서 최대 3개까지의 섹터(300)를 활성화시키기 위한 섹터활성화 제어신호를 상기 스위칭부(400)내에 장착된 스위치 제어부(420)로 출력한다.
그런후, 상기 호제어부(100)는 호처리 수행도중 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하면 현재 호처리중인 섹터 ID(IDentification)와 핸드오프(Hand-off)시 생성되거나 소멸되는 섹터 ID를 확인하여, 현재 활성화된 섹터(300)에서 어느 섹터(300)를 추가 및 변경해야 되는지를 검토하고, 이후 다수개의 해당 섹터(300)를 활성화시키기 위한 섹터 변경/추가 제어신호를 상기 스위칭부(400)내에 장착된 스위치 제어부(420)로 출력하는 등과 같은 호처리 제어동작을 수행하는 역할을 한다.
한편, 상기 채널 엘리먼트부(200)내에 장착된 각각의 채널 엘리먼트(210)는 호가 시도되면, 상기 호제어부(100)에서 출력한 활성화신호를 입력받아 활성화되어 한 개의 가입자로 하여금 통화가 가능하도록 한 개의 채널을 할당하고, 입력된 음성 데이터를 CDMA 변/복조시킨 후 출력하는 역할을 한다.
또한, n개의 섹터(300)내에 각각 장착된 상기 아날로그/디지털 변환부(310)는 아날로그 CDMA 신호가 입력되면 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 디지털 CDMA 신호가 입력되면 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 역할을 한다.
그리고, n개의 섹터(300)내에 각각 장착된 상기 RF 송/수신부(320)는 상기 섹터 안테나(330)를 통해 수신되는 RF 신호를 수신받아, 해당 상기 아날로그/디지털 변환부(310)로 출력하고, 해당 상기 아날로그/디지털 변환부(310)에서 출력한 아날로그 CDMA 신호를 입력받아 상기 섹터 안테나(330)를 통해 송신하는 역할을 한다.
한편, n개의 섹터(300)내에 각각 장착된 섹터 안테나(330)는 한셀당 360°를 n으로 나눈 안테나 범위를 갖는 지향성 안테나이다.
또한, 상기 스위칭부(400)는 상기 채널 엘리먼트부(200)내에 장착된 각각의 상기 채널 엘리먼트(210)와 n개의 섹터(300)중 최대 3개까지의 섹터(300)가 선택적으로 접속되도록 스위칭 동작을 수행하는 역할을 하며, 다수개의 스위치(410) 및 스위치 제어부(420)로 구성되어 있다.
한편, 상기 스위칭부(400)내에 장착된 다수개의 스위치(410)는 상기 채널 엘리먼트부(200)내에 장착된 다수개의 채널 엘리먼트(210)와 각각 일대일 접속되어, 각각의 상기 채널 엘리먼트(210)와 n개의 섹터(300)중 최대 3개까지의 섹터(300)가 선택적으로 접속되도록 스위칭 동작을 수행하는 역할을 한다.
또한, 상기 스위칭부(400)내에 장착된 다수개의 스위치 제어부(420)는 다수개의 상기 스위치(410)에 각각 한 개씩 접속되어, 호시도시 상기 호제어부(100)에서 출력한 섹터활성화 제어신호를 입력받은 후 해당 상기 스위치(410)로 스위칭 제어신호를 출력한다.
그리고, 상기 스위치 제어부(420)는 섹터간 소프터 핸드오프 발생시 상기 호제어부(100)에서 출력한 섹터 변경/추가 제어신호를 입력받은 후, 해당 상기 스위치(410)로 스위칭 제어신호를 출력하는 역할을 한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치의 제어방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치로 인해 한 개의 셀이 n개의 섹터로 나누어진 모습을 나타낸 도면이다.
한편, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치의 제어방법을 나타내는 동작플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(STEP)을 나타낸다.
먼저, 상기 호제어부(100)는 호가 시도되었는지의 여부를 판단하여(S1), 호가 시도되지 않으면(NO) 다시 상기 제 1 단계(S1)로 진행하고, 호가 시도되면(YES) 상기 채널 엘리먼트부(200)내에 장착된 한 개의 채널 엘리먼트(210)를 활성화시킨다(S2).
한편, 상기 호제어부(100)는 호처리 동작을 수행하기 위해, n개의 상기 섹터(300)중에서 최대 3개까지의 섹터(300)를 활성화시키기 위한 섹터활성화 제어신호를 상기 스위칭부(400)내에 장착된 해당 스위치 제어부(420)로 출력한다. 그러면, 해당 상기 스위치 제어부(420)는 상기 호제어부(100)에서 출력한 섹터활성화 제어신호를 입력받은 후 해당 상기 스위치(410)로 스위칭 제어신호를 출력한다. 그리고, 상기 스위칭부(400)내에 장착된 다수개의 스위치(410)는 상기 스위치 제어부(420)에서 출력한 스위칭 제어신호를 입력받아, 해당 상기 채널 엘리먼트(210)와 최대 3개까지의 해당 섹터(300)를 연결시킴으로, 호처리가 수행되도록 하기 위한 호셋업 동작을 완료한다(S3).
또한, 상기 호제어부(100)는 호처리 동작이 원활하게 수행되도록 호처리 제어동작을 수행한다(S4).
한편, 상기 호제어부(100)는 호처리 수행도중, 섹터간 소프터 핸드오프가 발생했는지의 여부를 판단한다(S5).
이때, 상기 호제어부(100)는 섹터간 소프터 핸드오프가 발생했는지의 여부를 판단하여(S5), 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하면(YES) 현재 호처리중인 섹터 ID와 핸드오프시 생성되거나 소멸되는 섹터 ID를 확인하여, 현재 활성화된 섹터(300)에서 어느 섹터(300)를 추가 및 변경해야 되는지를 검토한다. 그런후, 상기 호제어부(100)는 섹터 변경/추가 제어신호를 해당 상기 스위치 제어부(420)로 출력한다(S6).
그러면, 해당 상기 스위치 제어부(420)는 상기 호제어부(100)에서 출력한 섹터 변경/추가 제어신호를 입력받은 후 해당 스위치(410)의 스위칭 동작을 제어하여, 섹터(300)를 변경시키거나 추가시켜 활성화시킨다(S7). 따라서, 소프터 핸드오프시에도 정상적인 호처리 동작이 수행되게 된다.
또한, 상기 호제어부(100)는 호처리 동작이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S8).
이때, 상기 호제어부(100)는 호처리 동작이 완료되었는지의 여부를 판단하여(S8), 호처리 동작이 완료되지 않으면(NO) 상기 제 4 단계(S4)로 진행하고, 호처리 동작이 완료되면(YES) 상기 해당 채널 엘리먼트(210)와 해당 섹터(300)의 활성화상태를 해제시킴으로, 호처리 동작을 종료한다(S9).
Eb/NO: 비트에너지 대 잡음전력비
W : 총 대역폭
R : 정보비트 전송율
N-1 : 간섭신호가 복합된 수신신호
N : 가입자 수
η : 배경잡음
S : 신호전력
따라서, 상술한 본 발명에 의하면 도 3 에 도시한 바와 같이, 한 개의 셀당 섹터의 수가 n개로 증설되게 되고, 이로인해 섹터 안테나의 개수도 n개로 증가함으로, 안테나에서 본 간섭현상은 전방향 안테나에 수신되는 간섭의 약 1/n로 줄어든다.
이때, 섹터의 수가 n개로 증가함에 따라 안테나에서 본 간섭현상이 전방향 안테나에 수신되는 간섭의 약 1/n로 줄어들면, 상기 (수학식 1)의 분모에 있는 (N-1)항이 (N-1)/n이 되어 N이 n배로 늘어나게 되고, 이로인해 가입자 수(N)는 n배로 늘어나게 된다.
한편, 상술한 본 발명에 따라 섹터수(n)가 증가되는 가능범위는 3〈n〈8 이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치 및 그 제어방법에 의하면, 변복조칩인 다수개의 채널 엘리먼트와 n개의 섹터 사이에 다수개의 스위치를 장착하여, 스위치부를 통해 다수개의 채널 엘리먼트와 n개의 섹터가 선택적으로 접속되도록 스위칭해 줌으로써, 섹터의 수가 n개로 증가함에도 불구하고 변복조칩인 채널 엘리먼트는 변경되지 않아도 되어, 섹터 증설에 따른 현 기지국 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어의 많은 부분을 수정하지 않아도 되고, 이로 인해 가입자 수가 증설된 섹터수(n)만큼의 배수로 증가하게 됨으로 한 개의 기지국으로 보다 많은 가입자를 수용할 수 있게 된다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 전반적인 호처리 동작을 제어하는 호제어부와, 다수개의 채널 엘리먼트가 장착된 채널 엘리먼트부를 구비한 CDMA 시스템에서의 기지국에 있어서,
    상기 기지국에 아날로그/디지털 변환부, RF 송/수신부 및 섹터 안테나가 각각 장착되어 있는 n개의 섹터와; 상기 채널 엘리먼트부내에 장착된 각각의 상기 채널 엘리먼트와 n개의 섹터중 최대 3개까지의 섹터가 선택적으로 접속되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부를 추가로 장착하고,
    상기 호제어부는 호가 시도되면 n개의 섹터중에서 최대 3개까지의 섹터를 활성화시키기 위한 섹터활성화 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하고, 이후 호처리 수행도중 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하면 현재 호처리중인 섹터 ID와 핸드오프시 생성되거나 소멸되는 섹터 ID를 확인하여, 현재 활성화된 섹터에서 어느 섹터를 추가 및 변경해야 되는지를 검토하고, 이후 다수개의 해당 섹터를 활성화시키기 위한 섹터 변경/추가 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하여 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스위칭부는, 상기 채널 엘리먼트부내에 장착된 다수개의 채널 엘리먼트와 각각 일대일 접속되어, 각각의 상기 채널 엘리먼트와 n개의 섹터중 최대 3개까지의 섹터가 선택적으로 접속되도록 스위칭 동작을 수행하는 다수개의 스위치와; 다수개의 상기 스위치에 각각 한 개씩 접속되어, 호시도시 상기 호제어부에서 출력한 섹터활성화 제어신호와 섹터간 소프터 핸드오프 발생시 상기 호제어부에서 출력한 섹터 변경/추가 제어신호를 입력받은 후, 해당 상기 스위치로 스위칭 제어신호를 출력하는 다수개의 스위치 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치.
  3. CDMA 시스템의 기지국에서의 섹터증설 방법에 있어서,
    호제어부가 호가 시도되었는지의 여부를 판단하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 호가 시도되지 않으면 다시 상기 제 1 단계로 진행하고, 호가 시도되면 상기 호제어부가 해당 채널 엘리먼트를 활성화시키는 제 2 단계와; 상기 호제어부가 호처리 동작을 수행하기 위해 n개의 섹터중에서 최대 3개까지의 해당 섹터를 활성화시켜 호셋업 동작을 완료하는 제 3 단계와; 호제어부가 호처리 제어동작을 수행하는 제 4 단계와; 상기 호제어부가 섹터간 소프터 핸드오프가 발생했는지의 여부를 판단하는 제 5 단계와; 상기 제 5 단계에서 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하면, 상기 호제어부가 현재 호처리중인 섹터 ID와 핸드오프시 생성되거나 소멸되는 섹터 ID를 확인하여, 현재 활성화된 섹터에서 어느 섹터를 추가 및 변경해야 되는지를 검토한 후, 섹터 변경/추가 제어신호를 해당 상기 스위치 제어부로 출력하는 제 6 단계와; 해당 상기 스위치 제어부가 섹터 변경/추가 제어신호를 입력받은 후 해당 스위치의 스위칭 동작을 제어하여, 섹터를 변경시키거나 추가시켜 활성화시키는 제 7 단계와; 상기 호제어부가 호처리 동작이 완료되었는지의 여부를 판단하는 제 8 단계와; 상기 제 8 단계에서 호처리 동작이 완료되지 않으면 상기 제 4 단계로 진행하고, 호처리 동작이 완료되면 호제어부가 상기 해당 채널 엘리먼트와 해당 섹터의 활성화상태를 해제시키는 제 9 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치의 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상기 제 5 단계에서 섹터간 소프터 핸드오프가 발생하지 않으면, 상기 제 8 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 스위치를 이용한 섹터증설 장치의 제어방법.
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