KR20020028107A

KR20020028107A - 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한기지국 장치

Info

Publication number: KR20020028107A
Application number: KR1020000059029A
Authority: KR
Inventors: 신선영
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2000-10-07
Filing date: 2000-10-07
Publication date: 2002-04-16
Also published as: KR100422237B1

Abstract

본 발명은 IS-2000 규격에 의한 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 호핑 파일롯 비콘을 멀티FA 단위로 호핑하여 이동국으로 송신함으로써 기지국 장치의 안정화를 도모하고 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치에 관한 것으로, 시스템 파라미터에 따라 주기적으로 주파수를 변경하기 위한 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생부와, 상기 클럭신호 발생부에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수를 주기적으로 변경하도록 제어하는 RF 제어부와, 상기 클럭신호 발생부에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수의 파일롯 채널을 변조하는 채널 카드와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 채널 카드에서 변조된 파일롯 채널을 IF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 디지털 업 컨버터와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 제어부의 주파수 변경 명령에 따라 상기 디지털 업 컨버터에서 상향 변환된 IF의 파일롯 채널을 RF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 RF 업 컨버터와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 업 컨버터에서 상향 변환된 RF의 파일롯 채널을 증폭하여 호핑 파일롯 비콘으로 안테나를 통해 이동국으로 송신하는 증폭 및 RF 송신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치 {BASE STATION APPARATUS MATERIALIZED HOPPING PILOT BEACON FUNCTION OF MULTI-FA UNIT}

본 발명은 멀티FA(Multi Frequency Assignment) 단위의 호핑 파일롯 비콘(Hopping Pilot Beacon) 기능을 구현한 기지국 장치에 관한 것으로, 특히 IS(Interim Standard)-2000 규격에 의한 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 호핑 파일롯 비콘을 멀티FA 단위로 호핑하여 이동국으로 송신함으로써 기지국 장치의 안정화를 도모하고 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치에 관한 것이다.

현재 이동통신 시스템의 경향은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access ; CDMA) 방식을 이용한 DCS(Digital Cellular System), PCS(Personal Communication Service) 등의 음성 서비스 위주의 2세대 통신 시스템에서 무선 인터넷 등의 서비스를 제공하기 위해 데이터 서비스 영역을 확장시킨 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000 시스템 등의 3세대 통신 시스템으로 발전되고 있다.

즉, 데이터 서비스를 확대하기 위한 취지의 상기 3세대 통신 시스템은 처음 도입시 1.25MHz의 대역폭으로 서비스를 진행한 후, 곧이어 3x1.25MHz 대역폭으로 서비스를 진행할 것임에 따라 대역폭은 3x 단위로 증가할 것이다.

상기 IMT-2000 시스템중 동기 방식에 속하는 IS-2000 규격에 의한 이동통신 시스템에서는 주파수 자원이 서로 다른 셀간 이동시 하드 핸드오프를 위해 파일롯채널만을 송신하는 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현하고 있다.

즉, IS-2000 규격에서 명시한 호핑 파일롯 비콘 기능은 최소의 하드웨어를 통해 송신하고자 하는 주파수를 호핑하면서 파일롯 채널을 송신함으로써 여러 주파수를 지원하도록 하는 기능이다.

도 1은 종래 호핑 파일롯 비콘 기능이 적용되는 셀 환경을 보인 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 인접한 셀(1)의 주파수 자원(FA1,FA2,FA3)이 현재 서비스중인 셀(2)의 주파수 자원(FA1)과 다른 경우, 이동국이 핸드오프를 용이하게 하기 위해 기지국은 인접한 셀(1)에는 존재하나 현재 서비스중인 셀(2)에는 존재하지 않는 주파수 자원(FA2,FA3)의 파일롯 신호를 주기적으로 이동국에 송신한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 기지국은 시스템 파라미터(a1,a2,a3,b1,b2,b3)에 의해 주기적으로 주파수를 변경하면서 파일롯 채널을 송신하고, 이동국은 송신 시간에 맞추어 해당 주파수의 파일롯 채널을 수신한다.

여기서, 상기 시스템 파라미터를 상세히 설명하면, a1은 주파수 n파일롯의 NGHBR_TX_PERIOD, a2는 주파수 n파일롯의 NGHBR_TX_OFFSET, a3은 주파수 n파일롯의 NGHBR_TX_DURATION, b1은 주파수 m파일롯의 NGHBR_TX_PERIOD, b2는 주파수 m파일롯의 NGHBR_TX_OFFSET, b3은 주파수 m파일롯의 NGHBR_TX_DURATION을 나타낸다.

이때, 상기 NGHBR_TX_PERIOD는 해당 주파수의 파일롯 채널이 전송되는 주기를 나타내고, NGHBR_TX_OFFSET는 상기 NGHBR_TX_PERIOD의 시작점부터 해당 주파수 파일롯의 송신이 시작되는 시점까지의 거리를 나타내며, NGHBR_TX_DURATION은 해당 주파수의 파일롯 채널이 전송되는 시간을 나타내는 것으로, 모두 단위가 80ms이다.

이에 따라, 이동국은 해당 주파수의 자원이 없이도 호핑 파일롯 비콘 기능으로 인해 핸드오프할 기준이 되는 파일롯 세기를 측정할 수 있어 인접한 셀(1)로의 하드 핸드오프 동작을 용이하게 수행하게 된다.

상기와 같이 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 종래 기지국 장치에서는 1FA 단위로 호핑 파일롯 비콘을 이동국으로 송신한다.

그러나, 상기와 같은 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현함에 있어서, 종래 기지국 장치는 시스템이 안정적이지 못해 신뢰성을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.

즉, 한 주파수에 대한 파일롯 채널의 송신 주기가 80ms 단위로 이루어지는데, 이러한 송신 주기 단위로 주기적인 주파수 변경을 수행하기 위해서는 기지국 장치내 RF 하드웨어가 안정적으로 빠르게 주파수를 변경해야 한다.

이에 따라, 시스템 구현시 RF 주파수를 빠르게 변경할 수 있는 RF 부품 소자가 별도로 필요할 뿐만 아니라, 서비스 상태시 하드웨어에 예측치 못한 오류가 발생할 가능성이 높은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점으로 인하여, 만약 한 주파수에 대한 파일롯 채널의 송신 주기를 늘이게 되면 호핑 파일롯 비콘을 송신할 주파수가 여러 개일 경우에는 이동국이 파일롯 채널을 수신하는데 있어 자신의 주파수 파일롯 채널을 수신한 후 다시 자신의 주파수 파일롯 채널을 수신하는데 걸리는 시간이 상당히 길어지게 되어 인접한 셀로 액세스하는 시간 역시 길어지게 되는 또 다른 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 IS-2000 규격에 의한 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 호핑 파일롯 비콘을 멀티FA, 즉 3FA 단위로 호핑하여 이동국으로 송신함으로써 기지국 장치의 안정화를 도모하고 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래 호핑 파일롯 비콘 기능이 적용되는 셀 환경을 보인 도면,

도 2는 종래 호핑 파일롯 비콘 기능이 구현된 기지국 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 의한 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치의 블록 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명에 의한 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치 동작시 이동국의 기지국 탐색 동작을 설명하기 위한 도면,

도 6은 이동국의 기지국 탐색 동작을 비교 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 클럭신호 발생부12 : RF 제어부

13 : 채널 카드14 : 디지털 업 컨버터

15 : RF 업 컨버터16 : 증폭 및 RF 송신부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치는, 시스템 파라미터에 따라 주기적으로 주파수를 변경하기 위한 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생부와, 상기 클럭신호 발생부에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수를 주기적으로 변경하도록 제어하는 RF 제어부와, 상기 클럭신호 발생부에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수의 파일롯 채널을 변조하는 채널 카드와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 채널 카드에서 변조된 파일롯 채널을 IF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 디지털 업 컨버터와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 제어부의 주파수 변경 명령에 따라 상기 디지털 업 컨버터에서 상향 변환된 IF의 파일롯 채널을 RF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 RF 업 컨버터와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 업 컨버터에서 상향 변환된 RF의 파일롯 채널을 증폭하여 호핑 파일롯 비콘으로 안테나를 통해 이동국으로 송신하는 증폭 및 RF 송신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치의 블록 구성도로서, 시스템 파라미터에 따라 주기적으로 주파수를 변경하기 위한 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생부(11)와, 상기 클럭신호 발생부(11)에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수를 주기적으로 변경하도록 제어하는 RF 제어부(12)와, 상기 클럭신호 발생부(11)에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수의 파일롯 채널을 변조하는 채널 카드(13)와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 채널 카드(13)에서 변조된 파일롯 채널을 IF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 디지털 업 컨버터(14)와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 제어부(12)의 주파수 변경 명령에 따라 상기 디지털 업 컨버터(14)에서 상향 변환된 IF의 파일롯 채널을 RF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 RF 업 컨버터(15)와, 3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 업 컨버터(15)에서 상향 변환된 RF의 파일롯 채널을 증폭하여 호핑 파일롯 비콘으로 안테나(Ant)를 통해 이동국으로 송신하는 증폭 및 RF 송신부(16)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

클럭신호 발생부(11)는 시스템 파라미터에 따라 주기적으로 주파수를 변경하기 위한 클럭신호를 발생하고, RF 제어부(12)는 상기 클럭신호 발생부(11)에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수를 주기적으로 변경하도록 제어한다.

즉, 디지털 업 컨버터(14)에서 주파수의 파일롯 채널을 변조하는 채널 카드(13)로부터 변조된 파일롯 채널을 수신하여 IF의 파일롯 채널로 상향 변환한 후 RF 업 컨버터(15)로 출력하면, RF 업 컨버터(15)에서는 상기 RF 제어부(12)의 주파수 변경 명령에 따라 상기 디지털 업 컨버터(14)에서 상향 변환된 IF의 파일롯채널을 RF의 파일롯 채널로 상향 변환하여 증폭 및 RF 송신부(16)로 출력한다.

그러면, 증폭 및 RF 송신부(16)는 상기 RF 업 컨버터(15)에서 상향 변환된 RF의 파일롯 채널을 증폭하여 호핑 파일롯 비콘으로 안테나(Ant)를 통해 이동국으로 송신한다.

상기와 같이 본 발명에 의한 기지국 장치에서는 3FA 단위로 파일롯 채널을 송신하며, 도 4에 도시된 바와 같이 각 시스템 파라미터에 의해 주기적으로 3FA 단위로 파일롯 채널을 동시에 송신함으로써 종래 1FA 단위로 송신했던 시간을 증가시켜 기지국 장치의 구현 및 무선 환경에 있어서 안정화를 이룰 수 있게 된다.

여기서, 상기 시스템 파라미터를 상세히 설명하면, A1은 주파수 n,n+1,n+2 파일롯의 NGHBR_TX_PERIOD, A2는 주파수 n,n+1,n+2 파일롯의 NGHBR_TX_OFFSET, A3은 주파수 n,n+1,n+2 파일롯의 NGHBR_TX_DURATION, B1은 주파수 m,m+1,m+2 파일롯의 NGHBR_TX_PERIOD, B2는 주파수 m,m+1,m+2 파일롯의 NGHBR_TX_OFFSET, B3은 주파수 m,m+1,m+2 파일롯의 NGHBR_TX_DURATION를 나타낸다.

도 5는 본 발명에 의한 멀티FA 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치 동작시 이동국의 기지국 탐색 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 이동국은 해당 주파수 파일롯 채널의 송신 시간(C4)에 해당 기지국을 탐색할 수 있고, 다음 기지국 탐색까지의 시간 동안에는 해당 기지국을 탐색할 수 없다.

여기서, C1,D1은 첫 번째와 두 번째 NGHBR_TX_PERIOD를 나타내고, C2,D2는 NGHBR_TX_OFFSET을 나타내며, C3,D3은 NGHBR_TX_DURATION을 나타내고, C4,D4는 PN 오프셋 주기를 나타내며, C5,D5는 해당 기지국 탐색창을 나타낸다.

도 6은 이동국의 기지국 탐색 동작을 비교 설명하기 위한 도면으로서, 기지국이 3FA 단위로 파일롯 채널을 동시에 전송함에 따라 여러 개의 주파수를 호핑 파일롯 비콘으로 전송한다 하더라도 임의의 이동국이 해당 주파수 파일롯을 수신하는 주기(E2)가 종래의 주기(E3)에 비해 짧아 1.5배∼3배 정도는 빠르게 수행할 수 있다.

여기서, E1은 NGHBR_TX_PERIOD을 나타내고, E2는 본 발명을 적용한 경우로서 3FA 단위로 파일롯 채널을 송신하는 경우에 임의의 주파수를 가진 이동국이 기지국을 탐색하는 주기를 나타내며, E3은 종래 기술을 적용한 경우로서 1FA 단위로 파일롯 채널을 송신하는 경우에 임의의 주파수를 가진 이동국이 기지국을 탐색하는 주기를 나타내며, E4는 NGHBR_TX_PERIOD를 나타낸다.

상기와 같이 본 발명에서는 3세대 통신 시스템으로 발전해감에 따라 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현하기 위한 이동통신 시스템의 기지국 장치를 3FA 단위를 기준으로 구현하고, 이에 따라 기지국 장치가 IS-2000 규격에 명시된 호핑 파일롯 비콘을 3FA 단위로 호핑하여 이동국으로 송신할 수 있도록 하고 있다.

이때, 셀 설계에 따라 주파수 호핑을 2FA 단위로도 유연하게 호핑할 수 있게된다.

상기에서 설명한 바와 같이, IS-2000 규격에 의한 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 호핑 파일롯 비콘을 멀티FA, 즉 3FA 단위로 호핑하여 이동국으로 송신함으로써 종래와 같이 RF 주파수를 빠르게 변경함에 따른 오류 발생을 방지하여 기지국 장치의 안정화를 도모하고 이동국의 액세스 시간이 빨라지게 되는 등, 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

시스템 파라미터에 따라 주기적으로 주파수를 변경하기 위한 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생부와,

상기 클럭신호 발생부에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수를 주기적으로 변경하도록 제어하는 RF 제어부와,

상기 클럭신호 발생부에서 발생되는 클럭신호에 따라 주파수의 파일롯 채널을 변조하는 채널 카드와,

3FA 단위로 구성되어, 상기 채널 카드에서 변조된 파일롯 채널을 IF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 디지털 업 컨버터와,

3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 제어부의 주파수 변경 명령에 따라 상기 디지털 업 컨버터에서 상향 변환된 IF의 파일롯 채널을 RF의 파일롯 채널로 상향 변환하는 RF 업 컨버터와,

3FA 단위로 구성되어, 상기 RF 업 컨버터에서 상향 변환된 RF의 파일롯 채널을 증폭하여 호핑 파일롯 비콘으로 안테나를 통해 이동국으로 송신하는 증폭 및 RF 송신부로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치.
제1항에 있어서, 상기 시스템 파라미터의 경우, A1은 주파수 n,n+1,n+2 파일롯의 NGHBR_TX_PERIOD, A2는 주파수 n,n+1,n+2 파일롯의 NGHBR_TX_OFFSET, A3은 주파수 n,n+1,n+2 파일롯의 NGHBR_TX_DURATION, B1은 주파수 m,m+1,m+2 파일롯의 NGHBR_TX_PERIOD, B2는 주파수 m,m+1,m+2 파일롯의 NGHBR_TX_OFFSET, B3은 주파수 m,m+1,m+2 파일롯의 NGHBR_TX_DURATION를 나타내는 것을 특징으로 하는 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 셀 설계에 따라 2FA 단위로 파일롯 채널을 호핑하여 이동국에 호핑 파일롯 비콘으로 송신 가능한 것을 특징으로 하는 멀티에프에이 단위의 호핑 파일롯 비콘 기능을 구현한 기지국 장치.