KR20050070177A - 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 코드분할 다중접속 이동통신 시스템에 관한 것으로, 비동기 WCDMA 시스템에서 기지국제어기에 BFN동기화부를 구비하여 동기신호를 발생시키는 과정과; 발생된 동기신호가 RFN생성부에서 발생된 RFN이 DCF에 로드될 때에 일정시간마다 함께 로드되도록 한 후 DCF전송부를 통해 각 기지국으로 전송하는 과정과; 각 기지국의 UCF수신부는 수신된 UCF로부터 동기신호를 추출하여 BFN생성부로 송신하는 과정과; 동기신호를 수신한 각 기지국의 BFN생성부는 그 신호에 기초하여 모든 BFN을 동일하게 초기화시키는 과정을 포함하여 구성되는 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 기준클럭을 사용하지 않는 비동기 WCDMA에서도 기지국과의 동기화를 단순하게 구현할 수 있고, 동기화가 가능하여 기지국제어기는 각 기지국의 상대적인 시간편차에 관한 정보를 보유할 필요가 없어 부하가 현저히 감소되는 장점이 있다.

Description

광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법{METHOD FOR SYNCHRONIZATION NODE IN WCDMA SYSTEM}

본 발명은 광대역 코드분할 다중접속(WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS)(이하 'WCDMA'라 함) 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기준 클럭을 사용하지 않는 비동기 WCDMA의 FDD(FREQUENCY DIVISION DUPLEX) 시스템에서 기지국과의 동기화를 단순하게 구현하여 지지국제어기의 부하를 줄일 수 있도록 개선된 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법에 관한 것이다.

CDMA는 주파수 스펙트럼 폭 확산기술을 채택한 디지털 이동통신 방식의 일종이로서 복수의 사용자가 같은 주파수 대역을 공유할 수 있고, 이들 사용자의 구분을 위해 사용자 통신채널 고유의 의사잡음코드(PN CODE)를 사용하며, 송신측에서는 이 의사잡음코드를 음성데이터에 곱하여 주파수대역을 확산하고, 수신측에서는 송신시와 같은 의사잡음코드를 곱하여 대역폭을 원래의 폭으로 복귀시켜 복조하는 통신 방식이다.

이때, 주파수 스펙트럼은 n비트의 0, 1 랜덤패턴(확산부호)을 설정하여 이 패턴 및 그것을 반전한 것으로 각 메시지 흐름의 0, 1 메시지 비트속도의 n배 비트속도로 송신하는 것에 의해 그만큼 신호의 주파수 스펙트럼 폭을 확산할 수 있게 된다.

이와 같은 CDMA는 NCDMA(협대역CDMA)와 WCDMA(광대역CDMA)로 대별되며, 특히 WCDMA는 주파수 대역폭, 음성대역 데이터 속도 측면에서 우수하여 호(CALL), 팩스(FAX), 데이터전송 뿐만 아니라 ISDN 서비스 및 패킷망 구현에 있어 다양하게 활용되고 있다.

이러한 WCDMA의 FDD 시스템은 각 기지국 및 기지국제어기의 망 동기를 위해 GPS를 사용하는 동기 시스템과는 달리 동기를 위한 기준 클럭이 없기 때문에 기지국제어기는 기지국과의 동기화를 위해 도 1과 같은 구조로 구성된다.

즉, 기지국제어기의 RFN(RNC FRAME NUMBER)생성부(1)에서는 RFN을 발생시키고, 기지국의 BFN(NODEB FRAME NUMBER)생성부(4)에서는 BFN을 발생시켜 RFN과 BFN 사이의 상대적인 시간편차에 의한 동기를 이루게 된다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, RFN생성부(1)에서 발생된 RFN을 DCF(DOWNLINK CONTROL FRAME)전송부(2)가 제어프레임(CONTROL FRAME)의 데이터 기록 부분인 페이로드필드(PAYLOAD FIELD)에 정보를 삽입하여 DCF를 각 기지국으로 전송하게 되며, 기지국에서는 DCF수신부(3)를 통해 수신된 DCF의 수신시점과 기지국이 UCF(UPLINK CONTROL FRAME)전송부(5)를 통해 UCF를 송신하는 시점의 BFN생성부(4)에서 발생시킨 BFN을 UCF의 페이로드필드에 정보를 삽입하여 전송하게 되고, 각 기지국으로부터 송신된 UCF를 수신하는 기지국제어기의 UCF수신부(6)에 전송된 UCF의 페이로드필드에 저장되어 있는 RFN과 BFN 정보를 이용하여 기지국제어기와 각 기지국간의 상대적인 시간편차 정보를 알 수 있게 되며, 이 시간편차 정보를 이용하여 기지국제어기가 각 기지국으로 DDF(DOWNLINK DATA FRAME)을 전송해야 할 시간정보를 알 수 있게 되므로 이 시간편차를 이용하여 동기를 이루게 된다.

그런데, 도 2에서와 같이 WCDMA의 FDD 시스템은 근본적으로 기준클럭을 사용하지 않는 비동기식이기 때문에 각 기지국에서 발생시키는 BFN은 각 기지국별로 서로 상이한 값을 가지게 되며, 이것은 기지국제어기의 입장에서 볼 때 동기를 위해서는 각 지지국의 상대적인 시간편차에 관한 정보를 모두 가지고 있어야 하는 것을 의미하게 된다.

결국, 다수의 기지국이 하나의 기지국제어기에 연결된 형태의 현재 WCDMA 시스템에서는 이와 같은 동기를 위해 지지국제어기가 상당한 부하를 갖게 되는 단점이 있게 되어 신호처리상의 원활성이 저하되고, 시스템의 수명이 단축되는 등의 문제가 상존하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, BFN을 동기화시킬 수 있는 부분을 시스템에 추가하여 지지국제어기가 각 지지국의 상대적인 시간편차에 관한 정보를 모두 가질 필요없이 DCF의 페이로드필드에 동기에 관한 정보를 삽입하여 송신함으로써 BFN생성부에서 BFN을 생성할 때에 이 동기화 신호에 기초한 초기화를 수행하도록 하여 모든 기지국의 신호를 동기화시킬 수 있도록 한 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 비동기 WCDMA 시스템에서, 기지국제어기에 BFN동기화부를 구비하여 동기신호를 발생시키는 과정과; 발생된 동기신호가 RFN생성부에서 발생된 RFN이 DCF에 로드될 때에 일정시간마다 함께 로드되도록 한 후 DCF전송부를 통해 각 기지국으로 전송하는 과정과; 각 기지국의 UCF수신부는 수신된 UCF로부터 동기신호를 추출하여 BFN생성부로 송신하는 과정과; 동기신호를 수신한 각 기지국의 BFN생성부는 그 신호에 기초하여 모든 BFN을 동일하게 초기화시키는 과정을 포함하여 구성되는 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법을 제공함에 그 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 노드 동기화 방법을 설명하기 위한 구성 블럭도이고, 도 4는 본 발명에 따라 각 기지국의 신호 동기화를 보여주는 예시적인 타이밍도이다.

도 3에서와 같이, 본 발명은 기존 WCDMA의 FDD 시스템 구성에 BFN동기화부(16)가 추가된 구성이다.

즉, 기지국제어기에서 RFN을 발생시키는 RFN생성부(10)와, 발생된 RFN을 DCF에 로드시켜 전송하는 DCF전송부(11)와, 기지국제어기로부터 전송되는 DCF를 수신하는 DCF수신부(12)와, 기지국에서 BFN을 발생시키는 BFN생성부(13)와, 발생된 BFN을 UCF에 로드시켜 전송하는 UCF전송부(14)와, 기지국에서 전송되는 UCF를 수신하는 UCF수신부(15)로 구성된 FDD 시스템에 BFN동기화부(16)를 추가하고 이 BFN동기화부(16)로부터 발생된 동기신호가 DCF전송부(11)를 통해 RFN이 DCF에 로드될 때에 함께 로드되도록 하고 이를 수신한 각 기지국의 UCF수신부(12)가 동기에 관한 정보를 BFN생성부(13)로 추출하여 전달함으로써 BFN을 초기화시키도록 하여 각 기지국의 BFN이 동기화되게 되므로 기지국제어기에서는 다수의 각 기지국에서 발생된 신호의 상대적인 시간편차 정보를 굳이 가지고 있지 않아도 되도록 한 것이다.

결국, 각 기지국은 동일한 BFN을 생성시키게 되어 도 4에서와 같은 신호의 동기화가 가능하게 되는 것이다.

예컨대, 기지국제어기에서는 125us의 분해능을 가지고 40.96sec의 주기를 갖는 RFN카운터를 가지고 있고, 각 기지국에서는 10ms의 분해능을 가지고 40.96sec의 주기를 갖는 BFN카운터를 가지고 있으므로 기지국제어기의 BFN동기화부(16)에서 발생된 동기신호(정보)를 40.96sec 마다 DCF의 페이로드필드에 삽입하여 DCF전송부(11)를 통해 각 기지국의 DCF수신부(12)로 전송하게 된다.

이때, 상기 BFN동기화부(16)에서 생성된 동기신호를 40.96sec 마다 삽입하는 이유는 앞서 설명하였듯이 RFN카운터와 BFN카운터가 모두 40.96sec를 주기로 하기 때문이다.

이어, 각 기지국의 DCF수신부(12)로 수신된 DCF의 페이로드필드에는 상기 BFN동기화부(16)에서 발생시킨 동기신호가 삽입되어 있으므로, 상기 DCF수신부(12)에서는 이 동기신호를 추출하여 BFN을 발생시키는 BFN생성부(13)로 전달하게 된다.

BFN생성부(13)에서는 전달받은 동기신호를 이용하여 BFN생성부(13)의 내부에 있는 BFN을 동기신호에 맞추어 초기화시키게 된다.

이러한 과정은 모든 기지국에서 동일하게 수행된다.

따라서, 각 기지국의 BFN은 도 4의 예시처럼 모두다 동일한 BFN을 가지게 되어 기준클럭을 갖지 않는 WCDMA 시스템에서도 단순 동기화를 이룰 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 기준클럭을 사용하지 않는 비동기 WCDMA에서도 기지국과의 동기화를 단순하게 구현할 수 있다.

둘째, 동기화가 가능하여 기지국제어기는 각 기지국의 상대적인 시간편차에 관한 정보를 보유할 필요가 없어 부하가 현저히 감소된다.

도 1은 종래 기술에 따른 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서의 동기화를 위한 구성 블럭도,

도 2는 종래 기술에 따른 각 기지국의 신호 동기화를 보여주는 예시적인 타이밍도,

도 3은 본 발명에 따른 노드 동기화 방법을 설명하기 위한 구성 블럭도,

도 4는 본 발명에 따라 각 기지국의 신호 동기화를 보여주는 예시적인 타이밍도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

10....RFN생성부 11....DCF전송부

12....DCF수신부 13....BFN생성부

14....UCF전송부 15....UCF수신부

16....BFN동기화부

Claims (2)

1. 비동기 WCDMA 시스템에서,

   기지국제어기에 BFN동기화부를 구비하여 동기신호를 발생시키는 과정과;

   발생된 동기신호가 RFN생성부에서 발생된 RFN이 DCF에 로드될 때에 일정시간마다 함께 로드되도록 한 후 DCF전송부를 통해 각 기지국으로 전송하는 과정과;

   각 기지국의 UCF수신부는 수신된 UCF로부터 동기신호를 추출하여 BFN생성부로 송신하는 과정과;

   동기신호를 수신한 각 기지국의 BFN생성부는 그 신호에 기초하여 모든 BFN을 동일하게 초기화시키는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 DCF를 전송하는 과정에서,

   DCF에 로드되는 동기신호는 40.96sec의 주기마다 로딩되는 것을 특징으로 하는 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 노드 동기화 방법.