KR20010002892A

KR20010002892A - 기지국이 집중된 무선통신 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20010002892A
Application number: KR1019990022945A
Authority: KR
Inventors: 신일영
Original assignee: 이철호; 도원텔레콤 주식회사
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2001-01-15

Abstract

본 발명은 기지국이 집중된 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 서비스하고자하는 지역을 복수의 셀로 나누고 각 셀의 무선통신을 커버하는 복수의 기지국을 구비하여, 하나의 셀 영역에 위치한 이동국이 셀을 커버하는 기지국과 통신할 수 있는 무선 통신 시스템에 있어서, 소정 수의 기지국이 한 장소에서 서로 연결되어 집중되는 집중 기지국; 및 각 기지국이 커버할 셀에 설치되고, 각 기지국으로부터 무선으로 전송되는 신호를 증폭하여 해당 셀에 위치하는 이동국으로 출력하며 그와 반대 방향으로도 동작하는 복수의 무선 중계기를 포함함을 특징으로한다.

본 발명에 의하면, 각 셀별로 분산되어있는 기지국을 한 장소에 집중함으로써 기지국간 또는 각 기지국과 제어기간 개별적으로 전용선을 설치할 필요가 없으므로 전용선 설치비용이 감소된다.

Description

기지국이 집중된 무선통신 시스템 및 그 방법{BTS-concentrated Mobile communication System and method therefor}

본 발명은 기지국이 집중된 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access)을 이용한 이동무선통신망에서 기지국이 집중된 무선통신 시스템 및 이를 위한 기지국 집중 방법에 관한 것이다.

이동무선통신망(Mobile Radio Network)은 지리적으로 분산된 기지국(Base Transceiver Station)을 구비한다. 각 기지국은 특정 지역 또는 셀(cell)내의 무선통신을 커버한다. 각 기지국은 보통 각 셀의 중심에 위치한다.

도 1은 종래의 무선통신 시스템을 도시한 것이다. 도 1에 따른 무선통신 시스템은 제어기(100), 제어기(100)와 유선으로 연결된 복수의 기지국(102) 그리고 기지국들(102)과 무선으로 연결되는 복수의 이동국(Mobile Station, 104)으로 구성된다.

기지국(102)들은 이동국(104)들과 무선으로 연결된다. 즉, 서비스하고자하는 전체 지역을 복수의 셀(111 내지 113)로 나누면, 각 셀(111 내지 113)에 위치한 기지국이 커버하는 지역에 있는 이동국(Mobile Station)은 해당 기지국과 데이터 교환 또는 시그널링(signalling)이 가능하다. 예를 들어, 이동국 사용자가 다른 이동국 사용자 혹은 유선 전화 사용자와 통화하고자한다면, 기지국(102)들은 중계(relay)역할을 하며 이를 위해 적어도 하나의 안테나를 구비한 송신기 및 수신기를 구비한다.

일반적으로, 기지국(102)의 커버리지는 기지국이 속해 있는 지역을 1개 또는 몇 개의 섹터(Sector)로 나누어 각각의 섹터에 대해 이동 통신 서비스를 제공할 수 있도록 되어 있다. 이 섹터 내에 있는 이동국(104)들은 기지국에 장착된 안테나를 통해 기지국과 무선 신호를 주고받으며, 이를 위해 각 섹터들은 모두 기지국이 설치된 위치에 인접해 있다. 기지국 커버리지가 하나의 섹터로 되어있는 경우에는 기지국의 안테나로 전 방향(omni-directional) 안테나를 사용하고 몇 개의 섹터로 나누어져 있는 경우에는 각 섹터들을 효율적으로 커버할 수 있는 방향성(directional) 안테나 즉, 섹터 안테나를 사용한다. 기지국에서 1개의 섹터가 담당할 수 있는 통신 용량은 한계가 있으므로 통신요구자가 밀집되어 있어서 요구되는 통신용량이 높은 지역의 셀에서는 몇 개의 섹터로 나누어 섹터에 필요한 기지국 장비를 증설함에 의해 늘어나는 통신용량을 수용토록 하는 것이다. 일반적으로 통신용량이 증가할 때 셀을 3개 정도의 섹터로 분리하는 방법을 많이 사용하는데, 셀 내부에서는 기지국의 안테나를 이용하여 커버가 가능하기 때문에 셀을 몇 개의 섹터로 분리할 수가 있지만 인접한 셀에서는 그 셀을 위한 기지국의 설치가 필수 불가결하다.

제어기(100)는 유선으로 기지국들(102)과 연결되어서 기지국들(102)의 운용상태를 점검, 유지 및 제어한다. 이 때, 기지국들(102)은 각 셀별로 분산되어있으므로, 기지국마다 전용선을 별도로 설치하여 제어기(100)와 연결하여야 한다. 따라서, 설치시 비용이 많이 들고 제어기(100)에 의한 각 기지국들(102)의 제어도 분산이 되어야하므로 어렵게되며, 위치적으로 떨어져 있는 각 셀 내부의 통신용량이 변화할 때 제때에 맞춘 각 기지국의 대응작업이 번거러워지고 시간적으로 늦어지게 될 수도 있게 된다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 분산되어있는 기지국들을 한 장소에 집중하고 각 셀에는 기지국과 통신 가능한 무선 중계기를 구비하는 무선통신 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 무선통신 시스템을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 기지국이 집중된 무선통신 시스템의 구성도이다.

도 3은 무선 중계기의 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명은 서비스하고자하는 지역을 복수의 셀로 나누고 각 셀의 무선통신을 커버하는 복수의 기지국을 구비하여, 하나의 셀 영역에 위치한 이동국이 상기 셀을 커버하는 기지국과 통신할 수 있는 무선 통신 시스템에 있어서, 소정 수의 기지국이 한 장소에서 서로 연결되어 집중되는 집중 기지국; 및 상기 각 기지국이 커버할 셀에 설치되고, 상기 각 기지국으로부터 무선으로 전송되는 신호를 증폭하여 해당 셀에 위치하는 이동국으로 출력하며 그와 반대 방향으로도 동작하는 복수의 무선 중계기를 포함함을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명은 서비스하고자하는 지역을 복수의 셀로 나누고 각 셀의 무선통신을 커버하는 복수의 기지국을 구비하여, 하나의 셀 영역에 포함된 이동국이 상기 셀을 커버하는 기지국과 통신하는 무선 통신 방법에 있어서, 소정 수의 기지국을 서로 연결하여 한 장소에 집중하는 단계; 집중된 기지국이 무선 통신을 커버하는 지역을 상기 기지국 수만큼의 셀로 분할하는 단계; 및 분할된 각 셀에 무선 중계기를 구비하여 상기 집중된 기지국에서 출력된 무선신호를 해당 이동국으로 증폭 출력하는 단계를 포함함을 특징으로한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 기지국이 집중된 무선통신 시스템의 구성도이다. 도 2에 따른 시스템은 교환기와 연결되는 제어기(200), 집중 기지국(202), 무선 중계기(204) 그리고 이동국(206)을 포함한다.

집중 기지국(202)은 서로 유선으로 연결된 복수의 기지국으로 구성되고 제어기(200)와도 통신 케이블로 연결되어 있다. 복수의 기지국을 집중시키기 위해서는 먼저, 집중 기지국(202)이 담당할 무선 통신 커버 지역을, 몇 개의 셀(211 내지 217)로 분할한다. 그리고 각 셀의 중심부에는 집중 기지국(202)과의 신호를 주고받을 수 있는 무선 중계기(204)를 설치한다. 집중 기지국(202)을 구성하는 복수의 기지국들은 각 셀(211 내지 217)을 커버하도록 해당 방향으로 집중하여 무선신호를 출력할 수 있는 방향성 송신 안테나를 구비함이 바람직하다.

무선 중계기(204)는 집중 기지국(202)에서 송신되는 무선 신호를 증폭하여 해당 이동국(206)으로 출력한다. 즉, 집중 기지국(202)으로부터 출력된 신호가 미약한 곳에 설치되어 미약해진 신호를 증폭시켜 이동국(206)으로 출력함으로써, 보다 양질의 이동통신 서비스를 제공한다. 또는 그 반대방향으로도 동작한다. 집중 기지국(202)과 무선 중계기(204)간 무선신호 주파수는 현재 무선 중계기가 속한 지역과 기지국이 속한 지역에서 서비스하고 있지 않는 주파수를 사용하는 것이 바람직하다.

도 3은 각 셀에 설치될 무선 중계기의 실시예를 블록도로 도시한 것이다. 집중 기지국(202)에서 이동국(206)으로의 순방향으로는, 집중 기지국(202)에서 출력된 신호를 수신하는 제1안테나(300), 제1안테나(300)에서 수신된 신호 중에서 소정 주파수(f1)의 신호를 순방향 신호를 분리하는 제1순·역방향 신호분리기(310), 분리된 신호를 증폭하고 중간 주파수(IF,f2)로 변환하는 순방향 증폭&주파수 변환부(320), 중간주파수로 변환된 신호를 필터링, 증폭 및 이득조정 등의 처리를 수행하는 순방향 IF 신호처리부(330), 처리된 신호를 다시 원래의 주파수(f1) 신호로 복원하여 증폭하는 순방향 주파수변환&증폭부(340), 복원되고 증폭된 신호를 순방향 신호로 분리하는 제2순·역방향 신호분리기(350), 분리된 순방향 신호를 이동국(206)으로 출력하는 제2안테나(360)로 이루어진다.

그리고 이동국(206)에서 집중 기지국(202)으로의 역방향으로는, 이동국(206)에서 출력된 신호를 수신하는 제2안테나(360), 제2안테나(360)에서 수신된 신호 중에서 소정 주파수(f3)를 갖는 역방향 신호를 분리하는 제2순·역방향 신호분리기(350), 분리된 신호를 증폭하고 중간 주파수(IF, f4)로 변환하는 역방향 증폭&주파수 변환부(370), 중간주파수로 변환된 신호를 필터링, 증폭 및 이득조정 등의 처리를 수행하는 역방향 IF신호처리부(380), 처리된 신호를 다시 원래의 주파수(f3)신호로 복원하여 증폭하는 역방향 주파수변환&증폭부(390), 복원되고 증폭된 신호를 역방향 신호로 분리하는 제1순·역방향 신호분리기(310), 분리된 순방향 신호를 이동국(206)으로 출력하는 제1안테나(300)로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 각 셀별로 분산되어있는 기지국을 한 장소에 집중함으로써 기지국간 또는 각 기지국과 제어기간 개별적으로 전용선을 설치할 필요가 없으므로 전용선 설치비용이 감소된다. 또한, 기지국을 집중함으로써 관리 및 유지보수가 용이하다.

Claims

서비스하고자하는 지역을 복수의 셀로 나누고 각 셀의 무선통신을 커버하는 복수의 기지국을 구비하여, 하나의 셀 영역에 위치한 이동국이 상기 셀을 커버하는 기지국과 통신할 수 있는 무선 통신 시스템에 있어서,

소정 수의 기지국이 한 장소에서 서로 연결되어 집중되는 집중 기지국; 및

상기 각 기지국이 커버할 셀에 설치되고, 상기 각 기지국으로부터 무선으로 전송되는 신호를 증폭하여 해당 셀에 위치하는 이동국으로 출력하며 그와 반대 방향으로도 동작하는 복수의 무선 중계기를 포함함을 특징으로하는 기지국이 집중된 무선통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 집중 기지국을 관리 및 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 집중 기지국과 통신 케이블로 연결됨을 특징으로 하는 기지국이 집중된 무선통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 집중 기지국을 구성하는 각 기지국들은

해당 무선 중계기로 무선신호를 집중하여 출력하는 방향성 송신 안테나를 구비함을 특징으로 하는 기지국이 집중된 무선통신 시스템.
제3항에 있어서, 상기 집중 기지국을 구성하는 각 기지국이 해당 무선 중계기와 무선신호를 송수신할 때, 상기 기지국은

상기 무선 중계기와 현재 무선 중계기가 속한 지역과 기지국이 속한 지역에서 서비스하고 있지 않는 주파수의 무선신호를 송 수신함을 특징으로 하는 기지국이 집중된 무선통신 시스템.
서비스하고자하는 지역을 복수의 셀로 나누고 각 셀의 무선통신을 커버하는 복수의 기지국을 구비하여, 하나의 셀 영역에 포함된 이동국이 상기 셀을 커버하는 기지국과 통신하는 무선 통신 방법에 있어서,

소정 수의 기지국을 서로 연결하여 한 장소에 집중하는 단계;

집중된 기지국이 무선 통신을 커버하는 지역을 상기 기지국 수만큼의 셀로 분할하는 단계; 및

분할된 각 셀에 무선 중계기를 구비하여 상기 집중된 기지국에서 출력된 무선신호를 해당 이동국으로 증폭 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 무선통신에서 기지국을 집중하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 집중된 기지국에서 상기 무선 중계기로의 무선신호 송신은

상기 무선 중계기가 커버하는 셀 방향으로 집중하여 송신함을 특징으로하는 무선통신에서 기지국을 집중하는 방법.