KR20000060463A

KR20000060463A - 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 셀 사이트 모뎀 에이직의 제어방법

Info

Publication number: KR20000060463A
Application number: KR1019990008779A
Authority: KR
Inventors: 김태훈; 김재훈
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-10-16

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국내 CSM 에이직의 재설계없이 간단한 하드웨어 수정과 소프트웨어 제어로 기준 클럭을 지연시켜 제공하여 줌으로써 CSM 에이직별로 통화 가능 권역을 확장할 수 있도록 한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방법에 관한 것으로, 60Km 이내의 기본 영역을 담당하는 CSM 에이직에서는 0∼512PN 칩까지 위상 트래킹이 가능하도록 하고, 60∼120Km의 확장된 영역을 담당하는 CSM 에이직에서는 512PN 칩만큼 지연된 기준 클럭을 제공받음으로써 512∼1024PN 칩까지 위상 트래킹이 가능하도록 함으로써 기본 영역에서 확장 영역까지 통화 가능 권역을 확장하도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이 CDMA 이동통신 시스템의 기지국에서 CSM 에이직의 재설계없이 동일 구조의 CSM 에이직을 여러개 구비하고, 각각의 CSM 에이직으로 지연된 기준 클럭을 공급하여 줌으로써 통화 가능 권역을 확장할 수 있으며, 이에 따라 기지국 설치가 힘든 해안 지역을 서비스할 수 있고, 가입자 밀도가 낮고 넓은 시골 지역에 기지국을 설치할 필요가 없어 기지국 설치비용을 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 셀 사이트 모뎀 에이직의 제어방법 {Control method of the cell site modem ASIC to extention area phone call in the mobile communication system}

본 발명은 디지털 셀룰라 시스템(Digital Cellular System ; 이하, 'DCS'라 칭함) 또는 개인 휴대통신 시스템(Personal Communication System ; 이하, 'PCS'라 칭함) 등의 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 적용한 이동통신 시스템에 있어서, 기지국내 셀 사이트 모뎀(Cell Site Modem ; 이하, 'CSM'라 칭함) 에이직(ASIC)의 재설계없이 간단한 하드웨어(Hardware) 수정과 소프트웨어(Software) 제어로 기준 클럭(Reference Clock)을 지연시켜 제공하여 줌으로써 CSM 에이직별로 통화 가능 권역을 확장할 수 있도록 한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 DCS 또는 PCS 등의 이동통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 이동국(1)과, 이 이동국(1)과 데이터를 무선으로 송수신하고 이를 제어하는 기지국(2)과, 이 기지국(2)과 데이터를 송수신하고 이를 제어하는 제어국(3) 및 교환기(4)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 이동통신 시스템에서는 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 타이밍 동기를 맞추는데, 모든 이동 단말기들은 이 기준 클럭에 따라 신호를 발생시킨다.

이렇게 발생된 신호는 이동 거리에 따른 지연에 의해 위상 지연(Phase Delay)을 발생시키고, 이에 따라 수신단에서 신호를 복조하기 위해서는 정확한 위상 트래킹(Phase Tracking)이 필요하게 된다.

그런데, 현재 기지국(2)내 채널카드에 실장되어 채널요소로 사용되는 CSM 에이직은 위상 트래킹 가능 범위가 512PN 칩(1PN 칩=813nsec)으로, 이를 전파가 이동한 거리로 계산하면 125Km이다.

상기 거리는 기지국(2)과 이동국(1) 사이의 왕복 거리를 나타내는 것으로, 다른 하드웨어 및 소프트웨어적인 처리 지연이 없다면 통화 가능 권역은 기지국(2)에서 반경 62.5Km가 된다.

상기와 같이 이동통신 시스템에서의 통화 가능 권역은 CSM 에이직의 한계에 의해 반경 60Km 이내로 제한되는데, 보통의 도심 지역에서는 이동통신 시스템의 용량에 따라 반경 7Km 이내의 셀(Cell)이면 충분하고, 이러한 셀을 확장하여 모든 지역을 서비스한다.

그러나, 상기와 같이 종래에는 현재 상용화된 CSM 에이직으로는 많은 비용을 들여 재설계를 하지 않는 한 통화 권역의 확장이 불가능하고, 이에 따라 기지국을 설치하기 힘든 해안가에서 60Km를 초과하는 해안 지역이나 섬 지역을 서비스하기가 어려우며, 또한 가입자 밀도가 아주 낮은 넓은 시골 지역을 서비스하기 위해 불필요한 기지국을 설치해야 하는 등 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 이동통신 시스템의 기지국에서 CSM 에이직의 재설계없이 간단한 하드웨어 수정과 소프트웨어 제어를 통해 기준 클럭을 지연시켜 CSM 에이직별로 각각 공급하여 줌으로써 통화 가능 권역을 확장할 수 있도록 한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방법을 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 셀 사이트 모뎀 에이직의 제어방법이 적용되는 하드웨어 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 셀 사이트 모뎀 에이직의 제어방법을 보인 동작 흐름도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 이동국 2 : 기지국

3 : 제어국 4 : 교환기

10 : TFC20 : 채널카드

21 : 제1지연부 22 : 제2지연부

23 : CPU24 : 기본 영역의 CSM 에이직

25 : 확장 영역의 CSM 에이직

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방`법은, 60Km 이내의 기본 영역(Normal Region)을 담당하는 CSM 에이직에서는 0∼512PN 칩까지 위상 트래킹이 가능하도록 하고, 60∼120Km의 확장된 영역을 담당하는 CSM 에이직에서는 512PN 칩만큼 지연된 기준 클럭을 제공받음으로써 512∼1024PN 칩까지 위상 트래킹이 가능하도록 함으로써 기본 영역(Normal Region)에서 확장 영역(Extended Region)까지 통화 가능 권역을 확장하도록 함을 특징으로 한다.

이때, 또 다른 CSM 에이직에 1024PN 칩만큼 지연된 기준 클럭을 제공함으로써 그 이상의 통화 가능 권역으로도 확장이 가능하도록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방법을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 통화 가능 권역을 2개의 통화 권역으로 나누어 한정하여 설명하며(여기서, 2개 이상의 통화 권역으로도 확장 가능하다), 이때 2개의 통화 권역을 각각 기본 영역과 확장 영역으로 명명한다.

CDMA 이동통신 시스템에서는 순방향 링크(Forward Link)에 파일롯 채널(Pilot Channel)/동기 채널(Sync Channel)/페이징 채널(Paging Channel)/순방향 트래픽 채널(Forward Traffic Channel)이 존재하고, 역방향 링크(Reverse Link)에 엑세스 채널(Access Channel)/역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)이 존재하는데, 본 발명에서는 역방향 링크의 기준 클럭을 지연시켜 통화 권역 확장이 가능하도록 한다.

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방법이 적용되는 하드웨어 구성도로서, 기본 영역을 담당하는 CSM 에이직 이외에 확장 영역을 담당하는 CSM 에이직을 추가로 구비하고, 각각의 CSM 에이직으로 해당 기준 클럭을 공급하기 위한 기지국내 TFC(Time ＆ Frequency Controller)(10)와, 채널 카드(20)로 이루어진다.

상기 채널 카드(20)는 상기 TFC(10)에서 출력되는 시스템 클럭(System Clock)을 카운트하고, 이 카운트 동작에 따라 상기 TFC(10)에서 출력되는 이븐 세컨드 클럭(Even Second Clock)을 일정 시간 지연하는 제1지연부(21)와, 상기 TFC(10)에서 출력되는 이븐 세컨드 클럭과 상기 제1지연부(21)에서 출력되는 지연된 이븐 세컨드 클럭에 각각 동기되어 11개의 시스템 클럭 후 80msec마다 CPU가 제어신호를 발생하도록 80msec 티크(Tick)의 인터럽트 신호를 출력하는 제2지연부(22)와, 상기 제2지연부(22)에서 출력되는 80msec 티크의 인터럽트 신호에 따라 제어신호를 출력하는 CPU(23)와, 상기 TFC(10)에서 출력되는 이븐 세컨드 클럭에 따라 동작하여, 상기 CPU(23)에서 출력되는 제어신호에 따라 내부 구성으로 80msec의 기준 클럭을 출력함으로써 기본 영역에서 이동 단말기의 호처리를 담당하는 기본 영역의 CSM 에이직(24)과, 상기 제1지연부(21)에서 출력되는 지연된 이븐 세컨드 클럭에 따라 동작하여, 상기 CPU(23)에서 출력되는 제어신호에 따라 내부 구성으로 80msec의 기준 클럭을 출력함으로써 확장 영역에서 이동 단말기의 호처리를 담당하는 확장 영역의 CSM 에이직(25)으로 구성된다

상기와 같이 구성된 본 발명에서는 엑세스 채널과 순방향/역방향 트래픽 채널의 경우 2개의 CSM 에이직(24,25)을 한쌍으로 두어 기본 영역과 확장 영역을 담당하도록 하며, 이때 확장 영역을 담당하는 CSM 에이직(25)에는 제1지연부(21)에서 지연 출력되는 이븐 세컨드 클럭을 제공하고, 이동 단말기가 기본 영역에서 확장 영역으로 이동할 경우 호처리를 위해 상기 2개의 CSM 에이직(24,25)에서 모두 신호를 검출할 수 있는 핸드오프 영역(Handoff Region)을 설정하여 기준 클럭을 지연하도록 한다.

이때, 상기 제1지연부(21)에서 지연된 이븐 세컨드 클럭, 즉 기준 클럭의 동기는 GPS에서 수신되어 상기 TFC(10)를 거쳐 상기 채널 카드(20)로 입력되는 19.6608MHz의 시스템 클럭을 카운트하여 이루어진 것이다.

각 채널의 초기화시에 엑세스 채널을 담당하는 한쌍의 CSM 에이직(24,25)은 역방향 링크만을 담당하지만, 트래픽 채널을 담당하는 한쌍의 CSM 에이직(24,25)은 순방향/역방향 링크를 모두 담당하므로 그 중 확장 영역을 담당하는 CSM 에이직(25)의 경우 기준 클럭이 지연됨에 따라 순방향 타이밍(Forward Timing)까지 지연되는 문제가 발생하므로 순방향 타이밍 어드밴스 레지스터(Forward Timing Advance Register)를 조정하여 지연된 만큼 타이밍을 어드밴스시켜야 한다.

이동 단말기가 초기 메시지(Origination Message)나 페이지 응답 메시지(Page Response Message)를 기지국으로 발신하는 경우 이동 단말기의 위치에 따라 기본 영역의 엑세스 채널이나 확장 영역의 엑세스 채널에 메시지가 수신되므로 기본 영역의 트래픽 채널이나 확장 영역의 트래픽 채널로 트래픽 채널을 할당해야 하며, 이때 확장 영역의 트래픽 채널인 경우 전파 왕복 지연(Round Trip Delay ; RTD)값은 기준 클럭 지연값을 고려하여 처리하게 된다.

그리고, 상기 각각의 CSM 에이직(24,25)은 이븐 세컨드 클럭에 동기된 80msec 티크의 기준 클럭에 의해 모든 타이밍을 설정하므로 시스템 타임을 유지하게 되고, 특히 확장 영역의 CSM 에이직(25)은 롱 코드(Long Code) 및 쇼트 코드 (Short Code) 설정(Setting)을 위해 지연된 80msec 티크의 기준 클럭을 생성 및 이용하게 된다.

상기와 같이 구성된 하드웨어 구성에서 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 CSM 에이직의 제어방법을 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

CSM 에이직에 대한 재동기 명령을 CPU(23)의 이븐 세컨드 인터럽트에서 발생시키면(S1), 각 CSM 에이직(24,25)은 TFC(10)에서 공급되는 이븐 세컨드 클럭, 즉 기준 클럭에 동기를 맞추어 동작하게 된다.

즉, 확장 영역을 담당하는 CSM 에이직(25)은 기본 영역을 담당하는 CSM 에이직(24)에 제공되는 기준 클럭을 제1지연부(21)를 통해 지연한 기준 클럭을 제공받음으로써 각각 초기화를 수행한다(S2).

상기 단계(S2)에서 각각 CSM 에이직(24,25)의 초기화가 완료되면, 제어국으로부터 CSM 에이직별로 컨피그레이션(Configuration)을 수신하고(S3), 이 수신 결과 컨피그레이션이 채널 할당에 관한 것으로 할당하고자 하는 채널이 순방향/역방향 트래픽 채널 또는 엑세스 채널인 경우에는(S4) 한쌍에 해당하는 기본 영역의 CSM 에이직(24)과 확장 영역의 CSM 에이직(25)을 순방향/역방향 트래픽 채널로 셋팅하거나, 또는 한쌍에 해당하는 기본 영역의 CSM 에이직(24)과 확장 영역의 CSM 에이직(25)을 엑세스 채널로 셋팅하는 등, 한쌍에 해당하는 2개의 CSM 에이직(24,25)을 트래픽 채널 또는 엑세스 채널로 셋팅하여 기본 영역과 확장 영역에서 이동 단말기의 호처리를 수행할 수 있도록 한다(S5).

반면, 상기 단계(S4)에서 할당하고자 하는 채널이 순방향/역방향 트래픽 채널 또는 엑세스 채널이 아닌 경우에는 기본 영역의 CSM 에이직(24)만을 해당 채널로 셋팅한다(S6).

이어, 상기 단계(S5)에서 확장 영역의 CSM 에이직(25)을 트래픽 채널로 셋팅한 경우에는(S7) 순방향 타이밍을 기준 클럭이 지연된 만큼 어드밴스시킨다(S8).

즉, 상기 단계(S2)에서 확장 영역의 CSM 에이직(25)의 초기화시 기준 클럭이 지연됨에 따라 순방향 타이밍까지 지연되는 문제가 발생하므로 순방향 타이밍 어드밴스 레지스터를 조정하여 지연된 만큼 타이밍을 어드밴스시켜야 한다.

상기와 같이 각각의 CSM 에이직(24,25)이 컨피그레이션된 이후에는, 기본 영역의 CSM 에이직(24)에서 롱 코드를 공급하는 거와 마찬가지로 확장 영역의 CSM 에이직(25)에서 엑세스 채널의 롱 코드 설정시 지연된 80msec의 기준 클럭을 이용하여 지연된 롱 코드를 공급할 수 있다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 CDMA 이동통신 시스템의 기지국에서 CSM 에이직의 재설계없이 동일 구조의 CSM 에이직을 여러개 구비하고, 각각의 CSM 에이직으로 지연된 기준 클럭을 공급하여 줌으로써 통화 가능 권역을 확장할 수 있으며, 이에 따라 기지국 설치가 힘든 해안 지역을 서비스할 수 있고, 가입자 밀도가 낮고 넓은 시골 지역에 기지국을 설치할 필요가 없어 기지국 설치비용을 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

제2지연부(22), CPU(23), 기본 영역을 담당하는 CSM 에이직(24)으로 이루어진 이동통신 시스템의 기지국내 채널 카드(20)에 확장 영역을 담당하는 CSM 에이직(25)과, TFC(10)에서 출력되는 시스템 클럭을 카운트하고, 이 카운트 동작에 따라 상기 TFC(10)에서 출력되는 이븐 세컨드 클럭을 지연하여 상기 확장 영역의 CSM 에이직(25)으로 기준 클럭을 제공하는 제1지연부(21)를 더 구비하고, 상기 제2지연부(22)가 상기 제1지연부(21)에서 출력되는 지연된 이븐 세컨드 클럭에 동기되어 11개의 시스템 클럭 후 80msec마다 상기 CPU(23)가 제어신호를 발생하도록 80msec 티크의 인터럽트 신호를 발생하고, 상기 CPU(23)가 상기 제2지연부(22)에서 출력되는 지연된 80msec 티크의 인터럽트 신호에 따라 제어신호를 상기 확장 영역의 CSM 에이직(25)으로 출력하도록 한 이후,

상기 CPU(23)에서의 CSM 에이직에 대한 재동기 명령에 따라 확장 영역의 CSM 에이직(25)이 기본 영역의 CSM 에이직(24)에 제공되는 기준 클럭을 제1지연부(21)를 통해 지연한 기준 클럭을 제공받음으로써 각각의 CSM 에이직(24,25)이 초기화를 수행하는 제1단계와, 상기 제1단계의 초기화 완료 후, 제어국으로부터 CSM 에이직별로 컨피그레이션을 수신하여 컨피그레이션이 채널 할당에 관한 것으로 할당하고자 하는 채널이 트래픽 채널 또는 엑세스 채널인지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 할당하고자 하는 채널이 트래픽 채널 또는 엑세스 채널인 경우 한쌍에 해당하는 2개의 CSM 에이직(24,25)을 트래픽 채널 또는 엑세스 채널로 셋팅하는 제3단계와, 상기 제2단계에서 할당하고자 하는 채널이 트래픽 채널 또는 엑세스 채널이 아닌 경우 기본 영역의 CSM 에이직(24)만을 해당 채널로 셋팅하는 제4단계와, 상기 제3단계에서 확장 영역의 CSM 에이직(25)을 트래픽 채널로 할당한 경우 순방향 타이밍을 기준 클럭이 지연된 만큼 어드밴스시키는 제5단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 통화 권역 확장을 위한 셀 사이트 모뎀 에이직의 제어방법.