KR20000051971A - 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 - Google Patents

코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 Download PDF

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KR20000051971A
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 원격지의 CDMA 기지국 운용방식을 사용하여 도너 기지국과 원격운용 기지국 간에 송수신을 수행함에 있어, 도너 기지국과 원격운용 기지국간 서로 다른 변복조 기능부를 두고 그에 따른 주파수 격차를 비콘신호를 이용하여 보상하므로써, 송수신시 불필요한 잡음의 발생을 억제하고 통화 단절현상을 해소하며, 기지국의 종단 출력부하를 현저하게 줄일 수 있는 도너 기지국 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 변환한 고주파 신호를 제 1 운용경로를 통하여 전송하고, 수신된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환시킨 후 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 제 1 송수신 처리수단; 기지국 제어수단의 제어를 받아 기저대역의 파일롯신호를 발생하고, 발생한 파일롯신호를 고주파 신호로 상향 변환하는 파일롯신호 발생 및 변환수단; 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 변환한 고주파 신호를 제 2 운용경로를 통하여 전달하고, 전달된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환시킨 후 복조하여 기지국 제어수단으로 전달하는 제 2 송수신 처리수단; 및 제 2 송수신 처리수단으로부터 전달된 신호와 상기 파일롯신호 발생 및 변환수단으로부터 전달된 신호를 결합한 후 결합한 신호를 광신호로 변환하여 중계 기지국으로 전송하고, 중계 기지국으로부터 수신된 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 제 2 송수신 처리수단으로 전달하는 신호 결합 및 변환수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 CDMA 원격지 기지국 운용방식을 사용하는 도너 기지국 장치에 이용됨.

Description

코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치{CDMA DONOR BASE-STATION APPARATUS OPERATING REMOTE BASE-STATION}
본 발명은 코드분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방식을 사용하여 원격 기지국을 운용하는 도너(donor) 기지국 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 코드분할다중접속 방식의 도너 기지국 장치의 구성도로서, 기지국 제어부(110)와, 변복조부(120)와, 상하향 변환부(130)와, 신호 분배 및 결합부(140)와, 송수신 증폭부(150)와, 송수신 변환부(160)로 구성된다.
이와 같은 구조를 갖는 종래의 도너 기지국 장치의 동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
우선, 송신 과정에 대하여 설명한다.
기지국 제어부(110)가 도너 기지국과 원격운용 기지국으로 트래픽 정보 및 시간정보를 변복조부(120)에 전달하면, 변복조부(120)는 CDMA 방식으로 전달된 신호를 변조하여 다수의 방향별 상하향 변환부(130)로 출력한다.
이렇게, 변조된 기저대역신호는 상하향 변환부(130)에 의해 고주파 신호로 변환된 다음, 신호 분배 및 결합부(140)에 의해 분배된다.
이어서, 송수신 증폭부(150)는 신호 분배 및 결합부(140)에 의해 분배된 일부의 고주파 신호를 증폭한 후 안테나를 통하여 전송하고, 또한 신호 분배 및 결합부(160)는 분배되어 전달된 다른 고주파 신호를 전송하기에 적절한 광신호 또는 펄스부호변조(PCM : Pulse Code Modulatrion) 신호로 변환하여 원격운용 기지국으로 전송한다.
다음은, 수신 과정에 대하여 설명한다.
원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국으로부터 안테나를 통해 수신된 고주파 신호가 송수신 증폭부(150)로 전달되면, 송수신 증폭부(150)는 수신된 신호를 충분한 신호로 증폭시켜 신호 분배 및 결합부(140)로 전달한다.
또한, 신호 변환부(160)도 원격운용 기지국으로부터 수신된 고주파의 광신호 또는 펄스부호변조신호를 아날로그의 전기적 신호로 변환하여 신호 분배 및 결합부(140)로 전달한다.
이어서, 신호 분배 및 결합부(140)가 증폭부(150)와 신호 변환부(160)로부터 전달된 신호를 결합하여 상하향 변환부(130)로 전달하면, 상하향 변환부(130)는 결합되어 전달된 고주파 신호를 기저대역 신호로 하향변환시켜 변복조부(120)로 전달한다.
또한, 이와 같이 하향 변환된 기저대역신호는 변복조부(120)를 통해 원래의 신호로 복조된 후 기지국 제어부(110)로 전달된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 도너 기지국 장치의 경우, 도너 기지국과 원격운용 기지국간에 변복조부를 공유하고 있어 각 서비스 영역의 트래픽 잡음도 공유하게 되므으로써, 신호 대 잡음비가 나빠져 통화품질이 저하되고, 또한 변복조부에서 수신하는 전송시간의 지연차로 인한 다중경로 현상에 의하여 도너 기지국과 원격운용 기지국간의 핸드오버(hand Over)가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
그리고, 이렇게 핸드오버가 잘 수행되지 않게 되는 경우, CDMA 방식의 전력조절 특성상 기지국에 근접한 단말기로부터 과다 출력이 발생되므로써, 다중접속을 어렵게 하여 통화 단절 현상을 유발하고, 또한 원격운용 기지국과 도너 기지국간의 동일 주파수 및 의사잡음 코드번호를 사용하므로써, 도너 기지국 및 원거리 운용 기지국이 과다 출력을 하게 되며, 필드(Field) 최적화시 기지국 커버리지(coverage) 구분이 매우 어렵게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 원격지의 CDMA 기지국 운용방식을 사용하여 도너 기지국과 원격운용 기지국 간에 송수신을 수행함에 있어, 도너 기지국과 원격운용 기지국간 서로 다른 변복조 기능부를 두고 그에 따른 주파수 격차를 비콘신호를 이용하여 보상하므로써, 송수신시 불필요한 잡음의 발생을 억제하고 통화 단절현상을 해소하며, 기지국의 종단 출력부하를 현저하게 줄일 수 있는 도너 기지국 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 코드분할다중접속 방식을 사용하는 도너 기지국 장치의 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 원격 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치의 일 실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210 : 기지국 제어부220, 260 : 변복조부
230, 270 : 주파수 상하향 변환부240 : 파일롯 신호 발생부
250 : 주파수 상향 변환부280 : 신호결합부
290 : 신호 변환부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기저대역 신호를 처리하고 채널별 트래픽 신호와 단말기 제어정보를 분배 및 분별 수신하는 기지국 제어수단을 구비한 도너(Donor) 기지국 장치에 있어서, 상기 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 변환한 고주파 신호를 제 1 운용경로를 통하여 전송하고, 외부로부터 수신된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환시킨 후 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 제 1 송수신 처리수단; 상기 기지국 제어수단의 제어를 받아 기저대역의 파일롯신호를 발생하고, 발생한 파일롯신호를 고주파 신호로 상향 변환하는 파일롯신호 발생 및 변환수단; 상기 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 변환한 고주파 신호를 제 2 운용경로를 통하여 전달하고, 전달된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환시킨 후 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 제 2 송수신 처리수단; 및 상기 제 2 송수신 처리수단으로부터 전달된 신호와 상기 파일롯신호 발생 및 변환수단으로부터 전달된 신호를 결합한 후 결합한 신호를 광신호나 펄스부호변조 신호로 변환하여 전송하고, 외부로부터 수신된 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 제 2 송수신 처리수단으로 전달하는 신호 결합 및 변환수단을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 원격 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치의 일 실시예 구성도로서, 본 발명에서는 종래의 도너 기지국 장치의 경우와 달리, 도너 및 원격운용 기지국간에 서로 별개의 주파수와 신호동기 및 의사잡음 코드를 사용하는데, 이에 따른 본 발명의 구성을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
우선, 기지국의 제어부(210)에서 도너 기지국의 외부 안테나로 신호를 전송하는 제 1 운용경로(즉, 도너 기지국의 송수신 운용경로 임)를 사용하는 경우의 본 발명은, 도너 기지국 전용의 변복조부(220), 상하향 변환부(230), 그리고 송수신 증폭부(240)을 구비한다.
다음은, 기지국의 제어부(210)에서 원격운용 기지국으로 신호를 전송하는 제 2 운용경로(즉, 원격 기지국의 운용경로 임)를 사용하는 경우의 본 발명은, 파일롯 신호 발생부(250), 상향 변환부(260), 원격운용 기지국 전용의 변복조부(270), 상하향변환부(280), 신호 결합부(290), 그리고 신호 변환부(291)를 구비한다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 도너 기지국 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첫째로, 제 1 운용경로의 송신과정에 대하여 살펴보면, 변복조부는(220) 기지국 제어부(210)로부터 제공 되는 채널 송신정보 및 이동전화 단말기 제어정보를 제어부(210)로부터 주어지는 동기 및 의사잡음코드에 의하여 CDMA 방식으로 변조하여 동상 3개의 방향별 기저대역신호를 생성한다.
또한, 상기 기저대역신호는 상하향 변환부(230)를 통하여 필요한 이동전화 무선 주파수로 변환된 다음, 송수신 증폭부(240)을 통해 증폭되어 도너 기지국의 안테나로 방사된다.
이때, 기지국 송신정보중 채널 리스트에 의하여 이동전화 단말기는 햇싱함수에 의하여 운용주파수를 결정한다.
둘째로, 상기 제 1 운용경로의 수신과정에 대하여 살펴보면, 송수신 증폭부(240)는 안테나로부터 수신된 이동전화 고주파 신호를 통상 저잡음 증폭기를 통하여 증폭하여 상하향 변환부(230)에 전달하며, 상하향 변환부(230)에서는 송수신 증폭부(240)로부터 전달받은 신호를 기저대역신호로 하향변환하여 변복조부(220)로 전달한다.
이어서, 변복조부(220)는 전달된 기저대역신호를 CDMA 방식으로 복조하여 데이터가 검출되면 이 정보를 기지국 제어부(210)로 전달한다.
셋째로, 상기 제 2 운용경로를 사용하는 송신 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
변복조부(270)는 기지국 제어부(210)로부터 제공되는 채널 송신정보 및 이동전화 단말기 제어정보를 제어부(210)로부터 주어지는 동기 및 의사잡음코드에 의하여 CDMA 방식으로 변조하여 통상 3개의 방향별 기저대역신호를 생성한다.
이때, 기저대역신호의 내용은 첫 번째 과정에서 전술한 기저대역신호의 내용과 상이한 것으로서 독립적이다.
또한, 상기 기저대역신호는 상하향 변환부(280)를 통하여 필요한 이동전화 무선 주파수로 변환된다.
한편, 상기 제 1 운용경로에서의 주파수와 차이나는 주파수 격차에 해당하는 주파수를 파일롯 신호 발생부(250)에서 발생한 파일롯 기저대역 신호를 상향변환부(260)에서 고정된 신호 또는 주기형 비콘신호를 만들어 신호 결합부(290)에서 상기 상하향 변환부(280)의 출력과 합성되므로써, 원격운용 기지국의 전송신호가 만들어진다.
또한, 이 전송신호는 전송하기에 적당한 광신호 또는 PCM 등과 같은 신호로 신호 변환부(291)에서 변환되어 원격운용 기지국으로 송신된다.
이때, 원격운용 기지국의 전파영역의 이동전화 단말기는 도너 기지국의 전파영역과는 별개의 운용주파수를 사용하게 되며, 도너 기지국 전파영역의 이동전화 단말기가 통화 중에 원격운용 기지국의 전파영역으로 위치를 바꾸면 동일 운용주파수가 존재 할 때에는 2개의 변복조부(220, 270)를 동시에 사용하는 소프트 핸드오버(Soft Handover)가 이루어지며, 그렇지 않는 경우에는 원격운용 기지국의 비콘 신호에 의하여 하드 핸드오버가(Hard Handover)이루어지게된다.
따라서, 종래의 경우 처럼 도너 기지국과 원격운용 기지국 간에 동일 변복조부(120) 사용시 이루어지는 소프터 핸드오버(Softer Hand over)와는 근본적인 차이가 존재하게 되어, CDMA 특유의 수신가능범위(Demodulation window length)한계를 극복 할 수 있는 특징이 있다.
넷째로, 상기 제 2 운용경로를 사용하는 수신 과정에 대하여 설명하면, 원격운용 기지국으로부터 수신된 신호는 전송로를 통하여 신호 변환부(291)에서 운용 주파수로 복원되며, 이 복원된 신호는 상하향 변환부(280)에 의해 CDMA 기저대역신호로 변환된다.
그리고, 변복조부(270)는 변환되어 전달된 기저대역 신호를 CDMA 방식으로 복조하여 데이터를 검출하게 되는데, 이때 검출한 정보를 기지국 제어부(210)로 전달한다.
한편, 본 발명은 원격 기지국을 운용하는 상기 도너 기지국에서 비콘신호 발생시 고정 또는 주기적으로 주파수를 발생하여 운용한다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으며, 통상의 경우에 원격운용기지국에서 사용하는 주파수 개수가 도너 기지국에서 사용하는 주파수 개수보다 작은 예를 들어 설명하였으나, 응용과정에서는 주파수 개수가 동일하거나 반대일 경우도 포함하게 된다. 따라서, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라며 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해 할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 도너 기지국과 원격운용 기지국간에 사용하는 변복조부를 달리하고 이때 발생되는 주차수 격차를 파일롯 신호를 이용해 보상하여 주므로써, 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 원격운용 기지국의 운용상태를 쉽게 인지하여 유지보수 및 필드(Field)최적화 업무를 용이하게 할 수 있다.
둘째, 도너 기지국과 원격운용 기지국간에 통화잡음이 중첩되는 현상을 제거할 수 있으므로 신호 대 잡음비 및 그에 따른 통화 품질이 획기적으로 향상시킬 수 있다.
셋째, CDMA 변조 특성상 단일 채널회로로써 다중경로 수신가능 시간범위의 제약에 의하여 도너 기지국과 원격운용 기지국간의 핸드오버가 어려웠으나 채널회로를 분리 운용하므로써, 통화단절 현상을 제거할 수 있다.
넷째, 자체적으로 파일롯 신호를 발생시키고 이를 비콘신호로 이용하는 방식을 원격운용기지국에 적용 가능하게 하므로써, 원격운용 기지국의 종단부하를 현격히 감소시켜 원격운용 기지국의 커버리지 확장을 용이하게 할 수 있다.
다섯째, 도너 기지국과 원격운용 기지국간 변복조부를 분리 운용하므로써 이들의 각 기지국 수용에 알맞은 주파수 개수를 사용할 수 있어 채널 자원관리가 효율적이며, 그에 따른 서로 다른 채널 리스트를 단말기에 송신하므로써 서로 다른 주파수 개수에도 불구하고 완벽한 발착신이 가능하도록 한다.
여섯째, 동일 기지국내에 다중기지국 및 그에 따른 다수의 확장섹터 운용이 용이하므로써, 소형 기지국들의 시설 집중관리로 인한 통신 사업자의 유지비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
일곱째, 동일 기지국내에 별도의 주파수 운용이 용이하여 통신망의 중요 순서에 따른 우선순위지정과 안전성 확보가 용이하다.

Claims (6)

  1. 기저대역 신호를 처리하고 채널별 트래픽 신호와 단말기 제어정보를 분배 및 분별 수신하는 기지국 제어수단을 구비한 도너(Donor) 기지국 장치에 있어서,
    상기 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 변환한 고주파 신호를 제 1 운용경로를 통하여 전송하고, 외부로부터 수신된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환시킨 후 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 제 1 송수신 처리수단;
    상기 기지국 제어수단의 제어를 받아 기저대역의 파일롯신호를 발생하고, 발생한 파일롯신호를 고주파 신호로 상향 변환하는 파일롯신호 발생 및 변환수단;
    상기 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조한 후 고주파 신호로 상향 변환시켜 변환한 고주파 신호를 제 2 운용경로를 통하여 전달하고, 전달된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환시킨 후 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 제 2 송수신 처리수단; 및
    상기 제 2 송수신 처리수단으로부터 전달된 신호와 상기 파일롯신호 발생 및 변환수단으로부터 전달된 신호를 결합한 후 결합한 신호를 광신호나 펄스부호변조 신호로 변환하여 전송하고, 외부로부터 수신된 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 제 2 송수신 처리수단으로 전달하는 신호 결합 및 변환수단
    을 포함하여 이루어진 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 송수신 처리수단은,
    상기 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조하고, 하향변환되어 전달된 기저대역신호를 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 변복조수단;
    상기 변복조수단에 의해 변조된 신호를 고주파 신호로 상향 변환하여 전달하고, 증폭되어 전달된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환하여 상기 변복조수단으로 전달하는 상하향 변환수단; 및
    상기 상하향 변환수단으로부터 전달된 고주파 신호를 증폭하여 전송하고, 수신된 고주파 신호를 증폭하여 상기 상하향 변환수단으로 전달하는 송수신 증폭수단
    을 포함하여 이루어진 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일롯신호 발생 및 변환수단은,
    상기 기지국 제어수단의 제어를 받아 기저대역의 파일롯신호를 발생하기 위한 파일롯신호 발생수단; 및
    상기 기저대역의 파일롯신호를 고주파 신호로 상향 변환하기 위한 상향 변환수단
    을 포함하여 이루어진 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 송수신 처리수단은,
    상기 기지국 제어수단으로부터 전달된 기저대역신호를 변조하고, 상하향 변환수단으로부터 전달된 기저대역신호를 복조하여 상기 기지국 제어수단으로 전달하는 변복조수단; 및
    상기 변복조수단에 의해 변조된 신호를 고주파 신호로 상향 변환하여 상기 신호 결합 및 변환수단으로 전달하고, 상기 신호 결합 및 변환수단으로부터 전달된 고주파 신호를 기저대역신호로 하향 변환하여 상기 변복조수단으로 전달하는 상기 상하향 변환수단
    을 포함하여 이루어진 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 결합 및 변환수단은,
    상기 제 2 송수신 처리수단으로부터 전달된 신호와 상기 파일롯신호 발생 및 변환수단으로부터 전달된 신호를 결합하기 위한 신호 결합수단; 및
    상기 신호 결합수단에 의해 결합된 신호를 광신호나 펄스부호변조 신호로 변환하여 전송하고, 외부로부터 수신된 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 제 2 송수신 처리수단으로 전달하는 신호 변환수단
    을 포함하여 이루어진 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    원격 기지국을 운용하는 상기 도너 기지국에서 비콘신호 발생시 고정 또는 주기적으로 주파수를 발생하여 운용하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 장치.
KR1019990002722A 1999-01-28 1999-01-28 코드분할다중접속 방식의 원격지 기지국을 운용하는 도너 기지국 KR100283076B1 (ko)

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