KR20010038315A - 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 CDMA 무선 통신망에 있어서 특정 기지국 신호를 이동 가입자 단말로 전송하는 전송 신호 전용 중계 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 다수의 기지국 신호가 혼재하는 지역 또는 소프트 블록킹 발생 지역에 설치되어 특정 기지국 신호 즉, 주변 기지국들중 상대적으로 호가 적은 기지국 신호를 수신하여 서비스 주파수 대역의 신호로 필터링한 후 증폭 및 이득 조절하여 가입자 단말기로 전송하므로써, 기지국 신호 혼재 현상을 제거하고 또한 호분산을 통해 시스템 자원 이용 효율을 증가시킨다.

Description

이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치 {APPARATUS FOR EXCLUSIVE RELAYNG TRANSMITTING SIGNAL FROM BASE STATION TO MOBLE STATION IN THE MOBLE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국의 신호를 증폭하여 이동 단말기로 중계하는 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치에 관한 것이다.
일반적으로, CDMA(Code-Division Multiple Access) 방식의 개인 휴대 통신망, 무선 데이터 통신망, 차세대 이동 통신망(IMT-2000) 등의 이동 통신 시스템은 신호의 송신이 동일한 시간대에서 동일한 주파수를 가지고 이루어지지만 각 신호는 서로 다른 직교 부호(PN : Pilot Number)를 사용하여 직교성을 갖는다. 따라서 수신단에서는 이 직교 부호를 알고 있어야 하며 수신하기 전에 동기되어야 한다.
즉, CDMA 무선 통신망 기지국(BS : Base Station)은 소정의 이동 단말기(MS : Moble Station)가 호를 설정할 때 다수의 기지국 신호중 가장 양호한 신호의 기지국에 호 요구를 한다.
한편, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 도심지나 또는 기지국이 밀집되어 있는 지역에는 다수의 기지국 신호가 혼재하는 이른 바, 파일롯 혼재(Pilot Pollution) 지역이 발생하거나 또는 단말기들이 동시에 여러개의 기지국과 연결되어 통화하게 되는 과다 핸드 오프(Hand Off)(예를 들어, 3-way 이상) 현상이 발생한다.
즉, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 도면 부호 160으로 표현된 이동 단말기가 4개의 기지국에 위치하게 되는 경우에는 상기한 파일롯 혼재 현상 및 과다 핸드 오프 현상이 발생하게되며, 제 1 기지국(110) 내지 제 4 기지국(140) 각각에서 이동 단말기(160)로 자원을 할당하게 되어 시스템 자원 이용 효율이 저하되게 된다.
구체적으로 설명하면, 이동 단말기에는 S/N(Signal to Noise) 비가 일정이상을 유지하여야 통화 품질 및 신호 품질이 보장되나, 다수의 기지국 신호들이 혼재하게 되는 파일롯 혼재 지역의 경우에는 이동 단말기의 수신(순방향)단에서는 자신의 기지국 신호외의 타기지국 신호는 잡음이라고 인식하게 되어 타기지국 및 잡음(Noise)에 대한 자신이 속한 기지국의 신호비인 S/N비가 상대적으로 저하되어 통화 품질 및 신호 품질이 떨어짐에 따라 통화 불량이 발생한다.
또한, 이동 단말기는 통화 품질 및 신호 품질을 향상시키기 위한 신호 세기를 증가하기 위하여 전송(TX) 송신 전력을 증가시켜 전송하므로써, 시스템의 용량 및 커버리지 감소를 야기할 뿐만 아니라 단말기의 건전지 대기 시간을 단축함에 따라 사용자에게 불편함을 주었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 기지국과 단말기간에 일반 중계기나 또는 광중계기를 설치하여 수신되는 신호를 증폭하여 전송하였다. 이 때, 중계기 입장에서 볼 때, 기지국 신호를 수신하여 이동 단말기로 전송하는 기지국 전송 신호는 순방향 신호이고, 이동 단말기 신호를 수신하여 기지국으로 전송하는 이동 단말기 전송 신호는 역방향 신호이다.
그러나, 상기한 일반 중계기 또는 광중계기를 설치하여 신호를 전송하는 경우 기지국 수신단 즉, 이동 단말기로부터 기지국으로 수신되는 역방향 신호에는 노이즈 레벨의 증가를 가져왔다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 기지국 신호들이 혼재하는 현상이 발생하는 경우 특정 기지국 신호만을 이동 가입자 수신단쪽으로 중계하므로써, 다수의 기지국 신호들이 혼재시 발생하는 파일롯 혼재(Pilot Pollution) 현상 및 과다 핸드 오프 현상으로 인한 시스템 자원 효율 감소를 방지하기 위한 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도심지 또는 다수의 기지국이 혼재되는 파일롯 혼재 지역의 또는 소프트 블록킹 발생 지역에 설치되어 특정 기지국 신호를 이동 단말기로 전송하는 전송 신호 전용 중계 장치에 있어서, 상기 특정 기지국 신호를 수신하는 수신 수단; 상기 수신 수단에서 제공되는 상기 기지국 신호를 상기 이동 단말기로 전송할 수 있도록 신호 처리하는 신호 처리 수단; 상기 신호 처리 수단에서 제공되는 전송 신호를 상기 이동 단말기로 전송하는 전송 수단을 포함하도록 구성된다.
도 1은 다수의 기지국 신호가 혼재되는 현상을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 기지국 신호 혼재 및 과다 핸드 오프 현상을 해결하기 위한 본 발명에 따른 기지국 전송 신호를 전용으로 중계하기 위한 장치의 구성 블록도이고,
도 3은 다수의 기지국 신호가 혼재되는 상태에서 본 발명에 따른 전송 신호 중계 장치가 설치되어 있는 도면이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
310 ∼ 340 : 기지국 350 : 파일롯 혼재 지역
360 : 이동 단말기 370 : 기지국 신호
380 : 전송 신호 중계기
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 수신 안테나(210), 제 1 필터링부(220), 제 1 증폭부(230), 제 2 증폭부(240), 이득 조절부(250), 제 3 증폭부(260), 제 2 필터링부(270) 및 전송 안테나(280)로 구성되며, 이 전송 신호 전용 중계 장치는 이동 가입자 수신단쪽에 설치된다.
상기한 구성을 갖는 전송 신호 중계 장치의 구체적인 동작 설명은 다음과 같다.
수신 안테나(210)는 고이득의 좁은 수평 빔폭을 가진 안테나로서, 특정 기지국에서 전송하는 신호를 수신할 수 있도록 구성된다. 즉, 수신 안테나(201)는 다수의 기지국 신호가 혼재하는 파일롯 혼재 지역이나 또는 일정한 통화 품질을 유지할 수 있도록 시스템의 가입자 용량을 벗어나는 호에 대해서 블록킹 처리하는 소프트 블록킹(Soft Blocking)이 발생하는 지역으로 특정 기지국의 신호 예를 들어, 소프트 블록킹이 발생하는 기지국 주변 기지국중에서 상대적으로 호가 적은 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하여 제 1 필터링부(220) 즉, 밴드 패스 필터(Band Pass Filter)로 제공한다.
제 1 필터링부(220)는 수신 안테나(210)에서 제공되는 특정 기지국의 전송 신호로부터 원하는 신호 대역 즉, 서비스 주파수 대역만을 필터링한 다음 제 1 증폭부(230)로 제공한다.
제 1 증폭부(230)는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)로서 제 1 필터링부(220)에서 제공되는 서비스 주파수 대역의 신호를 1차적으로 증폭시킨 후 제 2 증폭부(240)에서 재 증폭하여 이득 조절부(250)로 제공한다.
이득 조절부(ATT : Attenuator)(250)는 증폭되어 제공되는 신호에 대하여 서비스 지역 환경마다 기지국으로부터 중계기까지 도달하는 신호 세기가 다르기 때문에 제 2 증폭부(240)에서 제공되는 증폭 신호의 이득을 적절하게 조절하여 제 3 증폭부(260)로 제공한다.
다음, 제 3 증폭부(260)는 고출력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)로 구성되어 이득 조절부(250)의 이득 조절된 신호를 최종적으로 증폭하여 제 2 필터링부(270)로 제공한다.
제 2 필터링부(270)는 상기한 특정 기지국의 전송 신호를 처리하는 과정에 있어서 발생하는 잡음을 제거하도록 필터링한다음 필터링된 특정 기지국 전송 신호를 전송 안테나(280)를 통하여 이동 단말기로 전송한다.
도 3은 상기한 바와 같이 동작을 수행하는 전송 신호 중계기를 파일롯 혼재 발생 지역 또는 소프트 블록킹 발생 지역에 설치하여 특정 기지국 신호를 수신하여 이동 단말기로 전송할 수 있도록 하는 것에 대한 도면이다.
동 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 전송 신호 중계기(380)가 파일롯 혼재 지역(350)에 설치되면 다수의 기지국 신호가 혼재되어 해당 기지국에서 소프트 블록킹이 발생한 경우 소프트 블록킹이 발생하는 기지국 주변 기지국중에서 상대적으로 호가 적은 기지국인 특정 기지국의 전송 신호만을 이동 단말기로 중계하여 특정 기지국에 대한 S/N(신호대 간섭비)를 향상시키므로써 통화 품질 향상을 가져온다.
구체적으로 설명하면, 도심지나 또는 다수의 기지국이 밀집되어 다수의 기지국 신호가 혼재되는 경우 소정의 기지국에서 호가 증가하여 기지국의 최대 용량을 넘어서는 소프트 블록킹이 발생함을 측정하고 상대적으로 호가 적은 기지국을 검출한다.
이 때, 소프트 블록킹 발생 기지국 또는 호가 적은 기지국 검출은 통신 회사 설치자들에 의해 검출됨을 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자들은 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 기지국 신호가 혼재되는 경우 도면 부호 310인 제 1 기지국이 소프트 블록킹 발생 기지국으로 검출되고 주변 기지국들중 상대적으로 호가 적은 기지국으로 도면 부호 330인 제 3 기지국이 검출되었을 경우, 전송 신호 중계기(380)를 동 도면에서와 같이 파일롯 혼재 지역에 설치하면 전송 신호 중계기(380)는 특정 기지국 신호 즉, 제 3 기지국(330) 신호만을 이동 단말기(360)로 전송하므로써, 호를 분산시켜 특정 기지국에 대한 신호대 간섭비를 향상시킨다.
또한, 전송 신호 중계기(380)는 특정 기지국 즉, 주변 기지국들중 상대적으로 호가 적은 기지국의 전송 신호의 세력을 증가시켜 이동 단말기(360)로 전송하여 과다 핸드 오프로 인한 시스템의 자원 할당 점유율을 낮추어 시스템 자원 이용 효율을 증가시킨다.
즉, 전송 신호 중계기(380)의 수신 안테나(210)는 주변 기지국들중 상대적으로 호가 적은 기지국인 제 3 기지국(330)으로부터 전송되는 기지국 신호만을 수신하여 제 1 필터링부(220)에서 서비스 주파수 대역으로 필텅한 후 제 1 증폭부(230) 및 제 2 증폭부(240)에서 1차 및 2차 증폭한 후 이득 조절부(250)에서 증폭 신호의 이득값을 조절하고 제 3 증폭부(260)에서 최종적으로 증폭하고 필터링(270)한 후 전송 안테나(280)를 통하여 이동 단말기(360)로 전송하므로써, 상기한 바와 같이 특정 기지국에 대한 신호대 간섭비를 향상시킬 뿐만 아니라 시스템 자원 이용 효율을 증가시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전송 신호 전용 중계 장치는, 다수의 기지국 신호가 혼재되는 파일롯 혼재(Pilot Pollution) 지역 또는 소프트 블록킹(Soft Blocking) 지역에 위치한 이동 단말기에 주변 기지국들중 상대적으로 호가 적은 기지국 신호를 전송하므로써, 시스템 자원 이용 효율을 증가시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 도심지 또는 다수의 기지국이 혼재되는 파일롯 혼재 지역의 또는 소프트 블록킹 발생 지역에 설치되어 특정 기지국 신호를 이동 단말기로 전송하는 전송 신호 전용 중계 장치에 있어서,
    상기 특정 기지국 신호를 수신하는 수신 수단;
    상기 수신 수단에서 제공되는 상기 기지국 신호를 상기 이동 단말기로 전송할 수 있도록 신호 처리하는 신호 처리 수단;
    상기 신호 처리 수단에서 제공되는 전송 신호를 상기 이동 단말기로 전송하는 전송 수단을 포함하는 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 수단에서 수신하는 특정 기지국 신호는, 상기 다수의 기지국들중 호를 요구한 기지국 주변 기지국중에서 상대적으로 호가 적은 기지국 신호인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리 수단은,
    상기 수신 수단에서 제공하는 특정 기지국 신호중 이동 가입자 서비스 주파수 대역의 신호만을 필터링하여 제공하는 제 1 필터링부와,
    상기 필터링된 신호를 1차 증폭하는 제 1 증폭부와,
    상기 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 제 2 증폭부와,
    상기 2차 증폭된 신호의 이득값을 상기 이동 단말기가 위치한 지역 환경에 대응하도록 조절하는 이득 조절부와,
    상기 이득 조절된 신호를 3차 증폭하는 제 3 증폭부와
    상기 3차 증폭된 신호의 잡음을 제거하여 상기 전송 수단으로 제공하는 제 2 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 수단은 고이득의 좁은 수평 빔폭을 가진 안테나인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에 있어서 전송 신호 전용 중계 장치.
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