KR20040023019A

KR20040023019A - 이동통신 시스템의 위성클럭 동기장치

Info

Publication number: KR20040023019A
Application number: KR1020020054631A
Authority: KR
Inventors: 이태영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-03-18
Also published as: KR100532259B1

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 위성클럭 동기장치를 제공한다. 이를 위한 본발명은 GPS 위성으로부터 GPS 클럭신호와 시간정보신호를 수신하여 1개의 전송신호를 생성하고, 생성된 상기 전송신호를 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 전송하는 GPS 모듈이 실장되어 있는 한 개의 기지국/기지국 제어기와, 상기 전송신호를 수신하여 GPS 클럭신호와 시간정보를 복원하는 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기를 구비하며, 상기 GPS 모듈이 실장되어 있는 한 개의 기지국/기지국 제어기에서 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 상기 전송신호를 전송하여 위성클럭 동기를 유지함을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템의 위성클럭 동기장치{GPS CLOCK SYNCHRONOUS EQUIPMENT IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 기지국(BTS : Base Transceiver System)과 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller) 간의 위성클럭 동기를 맞추기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공중 무선망에서 사용되는 이동통신 시스템은 기지국 제어기와 기지국이 서로 근거리에 위치하지 않으며, 기지국 제어기와 기지국간의 거리는 시스템 구성에 따라 다르지만, 대부분 수백미터에서 수킬로미터까지 떨어져 위치된다. 따라서 기지국 제어기와 기지국은 각각 서로 동기가 맞추어야 하였다. 이를 위해 각각의 기지국 및 기지국 제어기들은 범지구 위치 측정 시스템(이하, GPS로 약칭함)을 이용하여 GPS 위성에서 제공되는 GPS 신호에 따라 시스템 동기를 위한 신호를 발생하고, 이 신호에 의해 서로 동기를 유지하였다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템을 나타낸 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 통상적으로 기지국과 기지국 제어기가 각각의 GPS 모듈을 사용하도록 되어 있었다. 그러므로, 기지국과 기지국 제어기가 근거리에 있게 되더라도 각각의 GPS 모듈을 사용하는 것이 변하지 않게 된다. 이와 같이 근거리 지역에서 기지국과 기지국 제어기가 연결되는 경우에도 기지국과 기지국 제어기에 GPS 모듈을 모두 설치하여야 하였기 때문에, 시스템 구성에 소요되는 원가가 상승하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 종래에 근거리에 2개 이상의 기지국이 설치되는 경우 하나의 GPS 모듈을 사용하여 두 시스템을 케이블로연결하여 동기를 맞추었다. 이와 같이 이동통신 시스템을 구성하는 다수의 기지국과 기지국제어기 중 1개의 GPS로 동기를 유지하는 구성을 보인 도 2를 참조하여 설명하면 다름과 같다.

1개의 GPS 모듈이 설치되어 있는 기지국(200)과 GPS 모듈이 설치되어 있지 않는 다수개의 기지국들(202,204)을 케이블로 연결하여 신호를 공급하여 주어서 서로간의 동기를 맞추었다. 그러나, 이와 같이 다수개의 기지국을 케이블로 연결하는 방법은 케이블선로의 특성에 영향을 받게되어 감쇠 혹은 지연 등이 생기게 되므로 연결할 수 있는 기지국의 개수와 케이블 길이에 대한 제한이 있는 단점이 있었다.

상기한 바와 같이 종래에 근거리에 설치되어 있는 기지국 제어기와 다수의 기지국을 연결하는 경우 기지국 제어기와 기지국에 모두 GPS 모듈을 실장함으로써 시스템 구성에 비용이 증가하였다. 또한 GPS 위성에서 정보를 받기 위해 GPS 안테나를 연결하여야 했기 때문에 복잡성 및 비용이 증가하는 단점이 있었다. 또한 1개의 GPS 모듈을 사용하여 다수의 기지국들을 케이블로 연결하는 것은 케이블 선로의 특성에 영향을 받아 신호의 감쇠 혹은 지연들이 생기게 되어 연결할 수 있는 기지국의 개수와 케이블 길이에 대하여 제한을 받는 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템의 위성클럭 동기장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 근거리 지역에서 사용되는 기지국 제어기와 기지국이모두 위치하는 이동통신 시스템에서 1개의 GPS 모듈만을 이용하여 기지국 제어기와 기지국간의 동기를 유지할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기지국(BTS)/기지국 제어기(BSC)를 나타낸 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 이동통신 시스템을 구성하는 다수의 기지국(BTS)들/기지국 제어기(BSC)들 중 1개의 GPS 모듈을 사용해서 동기를 유지하는 구성을 도시하는 구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템을 나타낸 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 GPS 모듈을 실장하고 있는 기지국(BTS)과 GPS 모듈을 실장하지 않은 기지국(BTS)의 블록 구성도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 이동통신 시스템을 구성하는 다수의 기지국(BTS)들과 기지국 제어기(BSC)들 중 1개의 GPS로 동기를 유지하기 위한 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 GPS 모듈을 실장하고 있는 기지국(BTS)/기지국 제어기(BSC)에서 GPS 모듈을 실장하지 않은 다수의 기지국(BTS)들/기지국 제어기(BSC)들로 전송하는 전송신호를 도시하는 도면.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 위성클럭 동기장치는, GPS 안테나와 연결되는 GPS 수신부로부터 출력되는 GPS 클럭신호와 시간정보신호를 받아 전송신호를 생성하고, 생성된 상기 전송신호를 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 전송하는 GPS 모듈이 실장되어 있는 한 개의 기지국/기지국 제어기와, 상기 전송신호를 수신하여 GPS 클럭신호와 시간정보를 복원하는 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템을 나타낸 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신 시스템은 GPS 모듈을 실장하고 있는 1개의 기지국 또는 기지국 제어기와, GPS 모듈을 실장하지 않는 다수개의 기지국들 또는 기지국 제어기들로 구성된다. 여기서 기지국과 기지국 제어기는 근거리(50m 이내)에 설치됨을 가정하고 설명한다.

상기한 바와 같이 구성된 이동통신 시스템에서 1개의 GPS 모듈을 사용하여다수의 기지국 및 기지국 제어기로 연결하여 GPS 클럭과 시간정보를 공급하는 동작을 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 GPS 모듈을 실장하고 있는 기지국과 GPS 모듈을 실장하지 않은 기지국의 블록 구성도이다.

먼저, GPS 모듈을 실장하고 있는 1개의 기지국(400)은 GPS 수신부(404)와, 전송신호 생성부(406)와, 신호 전송부(408)로 구성된다. GPS 수신부(404)는 GPS 위성으로부터 위치정보 및 기준시간을 GPS 안테나(ANT)를 통해 수신한다. 전송신호 생성부(406)는 GPS 수신부(404)로부터 받은 신호인 TOD(Time Of Day) 신호, 2초 동기 신호(0.5Hz), 10MHz를 이용하여 전송신호를 생성한다. 신호 전송부(408)는 전송신호 생성부(406)로부터 받은 전송신호를 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 기지국(402)으로 전송한다.

또한, GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 기지국(402)은 신호 수신부(410)와 클럭신호/TOD 복원부(412)로 구성된다. 신호 수신부(410)는 GPS 모듈이 실장되어 있는 기지국(400)으로부터 전송신호를 수신하여 클럭신호/TOD 복원부(412)로 공급한다. 클럭신호/TOD 복원부(412)는 공급받은 전송신호를 위상 동기시키고, TOD 신호를 분리하는 역할을 하여 최종적으로 TOD 신호, 2초 동기신호(0.5Hz), 10MHz신호를 출력한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 이동통신 시스템을 구성하는 다수의 기지국과 기지국제어기 중 1개의 GPS로 동기를 유지하기 위한 흐름도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 GPS 모듈을 실장하고 있는 기지국/기지국 제어기에서 GPS 모듈을 실장하지 않은 기지국/기지국 제어기로 전송하는 전송신호를 도시하는도면이다. 그러면 이하 도 4 내지 도 6을 참조하여, GPS 모듈을 실장하고 있는 1개의 기지국을 사용하여 다수의 기지국과 동기를 유지하는 장치의 동작을 상세히 설명한다.

먼저, 500단계에서 GPS 모듈이 실장되어 있는 기지국(400)의 GPS 수신부(404)는 GPS 위성으로부터 정확한 위치정보 및 시간정보를 GPS안테나(ANT)를 통해 수신하고, TOD 신호와 2초 동기신호(0.5Hz), 10MHz를 생성하여 전송신호 생성부(406)로 공급한다. 502단계와 504단계에서, 전송신호 생성부(406)는 수신한 TOD 신호와 2초 동기신호(0.5Hz), 10MHz를 가지고 신호를 조합하여 전송신호를 생성한다. 도 6을 참조하여 전송신호를 생성하는 과정을 설명하면, 502단계에서, 10MHz와 2초 동기신호(0.5Hz)를 이용하여 클럭을 분주하여 8KHz 클럭신호를 생성한다. 그 후, 504단계로 진행하여 TOD 신호의 출력을 생성한 8KHz 클럭신호에 동기를 맞추어 1개의 전송신호로 만들어 신호 전송부(408)로 공급한다. 상기한 바와 같이 전송신호 생성부(406)에서 생성된 전송신호는 GPS 클럭신호와 TOD 신호를 조합하여 생성된 1개의 신호이다. 그 후 506단계로 진행하여 신호 전송부(408)는 전송신호를 GPS모듈이 실장되어 있지 않은 기지국(402)으로 전송한다.

그러면, 508단계에서 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 기지국(402)의 신호 수신부(410)는 전송신호를 수신하여 클럭신호/TOD 복원부(412)로 공급한다. 510단계에서 클럭신호/TOD 복원부(412)는 전송신호를 먼저 위상 동기시켜서 10MHz 신호와 2초 동기신호(0.5Hz)를 생성하고, 512단계로 진행하여 TOD 신호 즉, 시간정보를 복구한다. 이와 같이 1개의 GPS 모듈이 실장되어 있는 기지국(400)에서 GPS 모듈이실장되어 있지 않는 기지국(402)으로 GPS 클럭신호와 TOD 신호 정보를 하나의 전송신호로 조합하여 공급한다. 그러면, GPS 모듈이 실장되어 있지 않는 기지국(402)에서 별도의 위상동기 회로인 클럭신호/TOD 복원부(412)를 가지고 전송신호를 GPS 클럭신호와 TOD 신호를 복구한다.

본 발명에서는 1개의 수신단이 접속되는 예를 들었으나, 다수개의 수신단을 접속하기 위해서는 전송신호 생성부(406)와 신호 전송부(408)가 접속하기 위한 수신단의 수와 동일한 개수가 구비되어야 하며, 전송신호는 각기 다른 경로로 GPS 신호를 전송할 수 있다. 또한 GPS 모듈이 실장되어 있는 기지국에서 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 다수개의 기지국들로 전송신호를 전송할 때, RS-485와 같은 물리전송 매체를 사용하게 되면 신호 전송부(408)에 다수의 수신단 접속이 가능하다. 그러나, 이와 같이 설치할 때에는 1개의 송신단에 너무 많은 수신단을 접속하면 신호의 감쇠나 전송 거리에 영향을 미칠 수 있으므로 설치환경에 따라 적절히 그 수량을 조절해야 한다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 근접한 거리에 설치되는 다수의 기지국 및 기지국 제어기에서 1개의 GPS 모듈을 사용해서 GPS 모듈을 실장하기 않은 기지국 및 기지국 제어기들을 동기화 시킴으로써 고가인 GPS 모듈 가격을 절감시킬 수 있다. 또한 GPS 모듈을 실장하지 않은 기지국 및 기지국 제어기는 GPS 안테나를 사용할 필요가 없으므로 안테나 설치비용도 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

이동통신 시스템의 위성클럭 동기장치에 있어서,

GPS 안테나와 연결되는 GPS 수신부로부터 출력되는 GPS 클럭신호와 시간정보신호를 받아 전송신호를 생성하고, 생성된 상기 전송신호를 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 전송하는 GPS 모듈이 실장되어 있는 한 개의 기지국/기지국 제어기와,

상기 전송신호를 수신하여 GPS 클럭신호와 시간정보를 복원하는 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기를 구비하며,

상기 GPS 모듈이 실장되어 있는 한 개의 기지국/기지국 제어기에서 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 상기 전송신호를 전송하여 위성클럭 동기를 유지함을 특징으로 하는 위성클럭 동기장치.
제 1항에 있어서, 상기 GPS 모듈이 실장되어 있는 한 개의 기지국/기지국 제어기는,

GPS 안테나와 연결되어 GPS 위성으로부터 위치정보 및 기준시간을 수신하여 전송신호 생성부로 TOD(Time Of Day) 신호, 2초 동기신호(0.5Hz), 10MHz신호를 공급하는 GPS 수신부와,

상기 GPS 수신부로부터 받은 신호들을 이용하여 전송신호를 생성하여 신호전송부로 공급하는 상기 전송신호 생성부와,

상기 생성된 전송신호를 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기로 전송하는 신호 전송부로 이루어짐을 특징으로 하는 위성클럭 동기장치.
제 2항에 있어서, 상기 전송신호 생성부는,

상기 GPS 수신부로부터 받은 상기 2초 동기신호(0.5Hz)와 상기10MHz신호를 이용하여 8KHz 클럭신호를 생성하고, 상기 TOD 신호를 상기 8KHz 클럭신호에 동기를 맞추어 한 개의 전송신호를 생성함을 특징으로 하는 위성클럭 동기장치.
제 1항에 있어서, 상기 GPS 모듈이 실장되어 있지 않은 한 개 이상의 기지국/기지국 제어기는,

상기 전송신호를 수신하여 클럭신호/TOD 복원부로 공급하는 신호 수신부와,

상기 전송신호를 위상동기 시켜 GPS 클럭신호와 TOD 신호를 복원하는 상기 클럭신호/TOD 복원부로 이루어짐을 특징으로 하는 위성클럭 동기장치.
제 1항에 있어서, 상기 전송신호는 GPS 클럭신호와 TOD 신호를 한 개의 신호로 조합한 신호임을 특징으로 하는 위성클럭 동기장치.