KR20080028813A - 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080028813A
KR20080028813A KR1020070096803A KR20070096803A KR20080028813A KR 20080028813 A KR20080028813 A KR 20080028813A KR 1020070096803 A KR1020070096803 A KR 1020070096803A KR 20070096803 A KR20070096803 A KR 20070096803A KR 20080028813 A KR20080028813 A KR 20080028813A
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강동준
홍우상
배상민
허진우
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 통신 시스템에서 이웃 리스트에 다른 채널을 포함할 경우 채널 환경에 따라서 파일럿을 탐색하도록 하는 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 이동 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 방법에 있어서, 수신 신호를 결정하기 위해 서비스 채널의 파일럿을 탐색하는 과정과, 상기 서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하는 과정과, 상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재할 경우 상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 과정을 포함한다.
Figure P1020070096803
파일럿 신호, OFDM 시스템, 수신 신호 세기, 채널 탐색

Description

통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING PILOT CHANNEL SEARCHING IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 통신 시스템은 음성 서비스(Voice Service)를 기본으로 하며, 부가적으로 데이터 서비스(Data Service)를 제공하여 왔다. 그런데, 데이터 서비스에 대한 사용자 요구가 증대되면서 고속의 데이터 서비스를 위한 시스템이 개발되어 고속 데이터 서비스만을 제공하는 EVDO 시스템과 음성 서비스 및 다중의 고속 데이터 서비스를 제공할 수 있는 EVDV 시스템이 등장하기에 이르렀다.
상기 EVDO 시스템에서 파일럿 셋(pilot set)이란 일정 조건을 만족하는 기지국들의 집합이다. 상기 파일럿 셋은 액티브 셋(active set), 후보 셋(candidate set), 이웃 셋(neighbor set), 나머지 셋(remaining set) 등으로 구분된다.
상기 액티브 셋은 순방향 채널(forward channel)이 할당된 파일럿 PN 셋을 의미한다. 상기 후보 셋은 상기 액티브 셋은 아니지만 충분한 전계 강도를 가지는 파일럿 PN 셋을 의미한다. 상기 이웃 셋은 핸드오프(handoff)를 위하여 충분히 후보 셋이 될 수 있는 파일럿 PN 셋이다. 상기 나머지 셋은 상기 셋들 이외에 단말에서 수신되는 파일럿 PN 셋을 의미한다. 단말은 상기 액티브 셋, 후보 셋, 이웃 셋, 나머지 셋의 수량을 제한하여 관리하고 있다. 이것은 파일럿 셋(pilot set)의 분류를 명확하게 정의하고 이들간의 처리를 위한 것이다.
단말은 대기 상태(idle state), 통화 상태(connected state)에서 최적의 채널 환경을 유지하기 위해 지속적으로 상기 액티브 셋, 후보 셋, 이웃 셋, 나머지 셋을 검색한다. 또한, 파일럿 셋간의 이동이 필요한 경우에는 단말에서 핸드오프를 감안하여 셋간 이동할 수 있다.
단말에서 파일럿을 검색할 때 상기 액티브 셋, 후보 셋, 나머지 셋은 서비스 채널(service channel)에서 파일럿들을 검색해야 하는데 반해, 이웃 셋은 서비스 채널 뿐만 아니라 다른 채널(other channel)에서 파일럿들을 검색해야 하는 경우가 발생 할 수 있다. 여기서 다른 채널이라 함은, 현재의 서비스 채널과 주파수를 달리하는 채널을 의미한다. 기지국에서 대기 상태에서는 섹터 파라미터 메시지(SectorParameter message), 통화 상태에서는 이웃 리스트 메시지(NeighborList message)에서 이웃 리스트를 전송하는데 이웃 리스트의 파일럿 정보와 채널 정보를 함께 전송하게 된다. 이때 서비스 채널에 포함된 이웃 리스트의 파일럿도 존재할 수 있지만, 다른 채널에 포함된 이웃 리스트의 파일럿이 존재 할 수 있다. 이런 경우 단말은 서비스 채널에 속해 있는 파일럿뿐 아니라 다른 채널에 속해 있는 파일럿도 검색해야 한다.
도 1은 종래의 통신 시스템에서 채널 탐색 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 단말은 101 단계에서 채널 탐색 제어를 시작한다. 채널 탐색 제어를 시작하게 되면 단말은 103 단계에서 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재하는가를 판단한다.
만약 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재할 경우 단말은 105 단계로 진행하여 다른 채널의 파일럿 탐색을 위한 타이머가 만료(expire)되었는가를 판단한다.
만약 타이머가 만료된 경우 단말은 107 단계로 진행하여 해당 채널로 RF 튜닝(Radio Frequency tuning)을 수행 한 후 다른 채널의 이웃 파일럿을 탐색한다. 그러나 타이머가 만료되지 않은 경우 단말은 후술할 111 단계로 진행한다.
한편, 103 단계에서 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재하지 않은 경우 단말은 109 단계에서 일반적인 탐색 알고리즘에 따라서 탐색을 수행한다. 일반적인 탐색 수행 과정은 다음과 같다.
먼저, 단말은 111 단계에서 액티브 셋, 후보 셋을 구성한다. 그런 후, 단말은 113 단계에서 탐색을 위한 저장 공간이 남아있는지를 판단한다.
만약, 탐색을 위한 공간이 남아있지 않은 경우 단말은 101 단계로 귀환하여 채널 탐색 제어를 다시 시작한다.
그러나 탐색을 위한 공간이 남아있는 경우 단말은 115 단계에서 남아있는 공간 만큼 이웃 셋을 구성하여 탐색을 수행한다. 이때 서비스 채널에서는 SetManagementSameChannelParameters Attribute에서 협상(negotiation)된 값을 사용하여 핸드오프 여부를 판단하며, 다른 채널에서는 SetManagementDifferentChannelParameters Attribute에서 협상된 값을 사용하여 핸드오프 여부를 판단한다. 각 속성(attribute)에 해당하는 필드(field) 값들은 기지국에 따라서 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 여기서 필드값이란, 기지국에서 단말로 전송되는 파라미터값이다.
도 2는 종래의 서비스 채널과 다른 채널간의 탐색 순서를 도시한 도면이다.
이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우 다른 채널 탐색을 위한 타이머가 만료되기 전에는 기본적으로 서비스 채널에 해당하는 파일럿들을 탐색(일반적인 탐색 알고리즘에 따라서 탐색)하다가 타이머가 만료되면 다른 채널에 해당하는 파일럿을 탐색하게 된다. 즉, 종래에는 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우(210, 220) 주변 환경에 상관 없이 타이머 셋팅을 통해 주기적으로 해당 파일럿을 탐색한다.
종래의 경우 서비스 채널에서는 적정한 채널 탐색 속도(search rate)로 액티브 셋, 후보 셋, 이웃 셋의 탐색을 수행한다. 그러나, 리스트에 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재하더라도 일정한 시간이 경과되어야만 즉, 타이머가 만료되어야만 탐색을 수행한다는데 문제점이 있을 수 있다.
이것은 서비스 채널에서 액티브 셋, 후보 셋의 파일럿 에너지가 양호하게 측정된다면 주기적으로 타이머를 이용하여 다른 채널의 이웃 파일럿을 탐색하는 방법을 사용해도 핸드오프와 관련된 문제가 발생하지 않을 수 있다. 그러나 파일럿 에너지가 약하게 측정되는 상태에서 기존과 동일하게 주기적으로 타이머를 이용하여 파일럿 탐색하는 방법을 사용한다면, 대기 상태 또는 통화 상태에서 다른 채널로 핸드오프할 시점을 놓쳐 통화 종료(connection close)와 같은 문제점이 발생한다. 즉, 다른 채널의 탐색 시점을 놓쳐서 핸드오프 판단을 하지 못하여 현재 연결이 끊기는 문제점이 발생한다.
추가적으로 주변 환경을 고려하지 않고, 타이머 셋팅을 통해 주기적으로 해당 파일럿을 탐색하는 방법에 대한 문제점은 다음과 같다.
　첫째, 서비스 채널에서 다른 채널로 RF 튜닝을 수행하거나 그 반대의 RF 튜닝을 수행하기 위해서는 RF 하드웨어와 관련하여 안정화 시간이 필요하며, 이 시간 동안 EVDO 단말이 통화 상태에서 데이터를 수신하고 있었다면 CRC를 체크해서 CRC bad가 발생하거나 CRC bad 상태가 해결되지 못하여 일정 시간 동안 데이터가 홀딩(holding)되는 문제가 발생할 수 있다.
　둘째, 1x와 EVDO를 동시에 지원하는 하이브리드 모드가 가능한 단말에서는 EVDO 단말에서 통화 상태에서 데이터를 수신하는 동안 주기적으로 1x 인터페이스 전환 뿐만 아니라 조건이 만족되면 다른 채널의 모니터링을 수행해야 한다. 상기 각각의 모니터링을 수행하기 위해서는 RF 튜닝이 필요하고 하드웨어 안정화 시간이 필요하게 되는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은 단말에서 최적의 채널 환경을 유지시키기 위한 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 이웃 리스트에 다른 채널이 존재할 경우 현재 채널 상황에 따라 채널 탐색을 수행하는 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 주변 채널 상황에 따라 적응적인(adaptive) 방법을 사용함으로써 데이터를 수신하고 있는 동안 CRC bad가 발생하거나 CRC bad 상태가 해결되지 못하여 일정 시간 동안 데이터가 홀딩(holding)되는 문제점을 줄이는 파일럿 채널 탐색 제어 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 다른 채널의 탐색 시점을 놓쳐서 핸드오프 판단을 하지 못하여 현재 연결이 끊기는 문제점을 제거하는 파일럿 탐색 제어 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 1x와 EVDO를 동시에 지원하는 하이브리드 모드가 가능한 단말에서는 EVDO 단말에서 통화 상태에서 데이터를 수신하는 동안 주기적으로 1x 인터페이스 전환 뿐만 아니라 조건이 만족되면 다른 채널의 모니터링을 수행해야하는데, 각각의 모니터링을 수행하기 위해서 RF 튜닝이 필요하고 하드웨어 안정화 시간이 필요하게 되는 문제점을 제거하는 파일럿 제어 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 이동 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 방법에 있어서, 수신 신호를 결정하기 위해 서비스 채널의 파일럿을 탐색하는 과정과, 상기 서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하는 과정과, 상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재할 경우 상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 이동 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 안테나를 통해 파일럿 채널 신호를 수신하는 수신기와, 상기 수신된 신호들의 에너지값을 계산하여 파일럿의 수신 신호 세기를 출력하는 에너지 계산기와, 파일럿 셋들에 대한 상기 파일럿의 수신 신호 세기를 정렬하는 정렬기와, 서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하고, 상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재할 경우 상기 서비스 채널의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 제어기와, 상기 제어기의 제어 하에, 상기 다른 채널의 이웃 리스트의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝하는 RF 변환기를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 전송 신호를 수신하는 수신기와, 상기 수신 신호 중 파일럿 채널 신호의 에너지를 계산하여 파일럿의 수신 신호 세기를 출력하는 에너지 계산기와, 상기 기지국으로부터 전송된 OFDM 심볼을 복조하여 출력하는 OFDM 모뎀과, 서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하고, 상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재할 경우 상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 제어기와, 상기 제어기의 제어 하에, 다른 채널의 이웃 리스트의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝하는 RF 변환기를 포함한다.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재하는 경우에 적용될 수 있으며, RF 튜닝을 수행해야하는 상황에서 EVDO 단말 또는 OFDM 기반 단말이 데이터를 수신하고 있다면 CRC bad가 발생하거나 CRC bad 상태가 해결되지 못하여 일정 시간 동안 데이터가 홀딩되는 문제점이 발생할 수 있는 상황을 효율적으로 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 1x와 EVDO를 동시에 지원하는 하이브리드 모드가 가능한 단말에서는 EVDO 단말에서 데이터 수신하는 동안 주기적으로 1x 인터페이스 전환 뿐만 아니라 조건이 만족되면 다른 채널의 모니터링을 수행할 때 발생할 수 있는 문 제도 효율적으로 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 현재 채널 상황에 따라 크게 3 단계로 나누어 적응적인(adaptive) 방법을 사용하여 채널 탐색을 수행함으로써 최적의 채널 환경을 유지시킬 수 있다.
또한 본 발명은 종래 기술에 비해 다른 채널의 파일럿을 탐색하는 횟수가 줄어드는 것처럼 보여질 수 있지만, 채널 상황이 약해지면 더 자주 탐색하는 방법을 사용하는 것이기 때문에 종래 기술에 비해 더 많은 채널 탐색을 수행하게 된다.
또한 본 발명은 다른 채널의 탐색 시점을 놓쳐서 핸드오프 판단을 하지 못하여 현재 연결이 끊기는 문제점을 제거할 수 있다.
또한 본 발명은 1x와 EVDO를 동시에 지원하는 하이브리드 모드가 가능한 단말에서는 EVDO 단말에서 통화 상태에서 데이터를 수신하는 동안 주기적으로 1x 인터페이스 전환 뿐만 아니라 조건이 만족되면 다른 채널의 모니터링을 수행해야하는데, 각각의 모니터링을 수행하기 위해서 RF 튜닝이 필요하고 하드웨어 안정화 시간이 필요하게 되는 문제점을 제거할 수 있다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
종래에는 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우 다른 채널 탐색을 위한 타이머가 만료되기 전에는 기본적으로 서비스 채널에 해당하는 파일럿들을 탐색하다가 타이머가 만료되면 다른 채널에 해당하는 파일럿 채널을 탐색하였다.
그러나 본 발명에서는 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우 다른 채널 탐색을 위해 주변 채널 환경에 따라서 적응적으로 파일럿 채널을 탐색하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에서는 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 이웃 파일럿이 존재한다는 것은 현재 서비스를 받고 있는 채널에서 다른 채널로 핸드오프해야 할 시점이라는 점을 단말이 인식한다고 가정한다.
먼저, 본 발명에서는 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우 액티브 셋 파일럿(active set pilot)들의 에너지값 즉, 액티브 셋 수신 신호 세기에 따라 하기 3 단계로 구분한다.
1. 상기 액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 -3dB보다 큰 경우는 주변 채널 환경이 강한 경우라 가정한다.
2. 액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 -7dB보다는 크지만 -3dB보다는 작은 경우는 주변 채널 환경이 중간인 경우라 가정한다.
3. 액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 -7dB보다 작은 경우는 주변 채널 환경 이 약한 경우라 가정한다.
상기 1, 2 단계에서 기준이 되는 -3dB는 단말에서 높은 DRC(Data Rate Control) 값(value)으로 전송하고, 기지국에서 높은 데이터 전송률(data rate)의 패킷을 전송할 정도의 에너지 레벨을 의미한다. 상기 2, 3 단계에서 기준이되는 -7dB는 액티브 셋에서 후보 셋 또는 이웃 셋으로 강등(demote)될 만한 정도의 에너지 레벨을 의미한다. 이 값들은 채널 환경에서 측정된 것으로 신뢰할 수 있는 수준이다.
먼저 상기 1 단계를 설명하면 다음과 같다.
액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -3dB보다 크면 다른 채널의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝을 수행하여 데이터를 수신하는 동안 CRC bad가 발생하거나 또는 CRC bad 상태가 해결되지 못하여 일정 시간 동안 홀딩되는 문제를 발생시키는 것 보다 탐색하지 않는 것이 효율적이라 판단하여 다른 채널의 파일럿을 탐색하지 않고 도 3과 같이 일반적인 탐색 알고리즘에 따라 탐색을 수행한다. 여기서 일반적인 탐색 알고리즘은 도 1의 109 단계에 해당된다. 상기 도 3은 주변의 채널 환경이 강한 경우 파일럿 탐색 순서를 나타낸 도면이다.
일반적으로 주변 채널 상황이 좋을 때는 단말에서 높은 DRC 값을 전송하고 기지국도 단말에서 요청한대로 높은 데이터 전송률로 패킷을 전송하기 때문에, 이러한 상황에서 다른 채널의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝을 수행하여 문제를 발생시키는 것은 이득보다는 손실이 더 많다. 따라서 이러한 경우는 다른 채널의 파일럿이 존재하더라도 탐색하지 않는다.
상기 2 단계를 설명하면 다음과 같다.
액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -7dB보다 크고 -3dB보다 작은 경우 일반 탐색 알고리즘(도 1의 109 단계)에 따라 서비스 채널의 이웃 리스트를 전부 탐색한 후 도 4에 도시한 바와 같이, 다른 채널의 이웃 파일럿(410)을 한번 탐색한다. 상기 도 4는 주변 채널 환경이 중간인 경우의 파일럿 탐색 순서를 도시한 도면이다.
도 4는 일반 탐색 알고리즘을 이용하여 현재의 서비스 채널에서 액티브 셋, 후보 셋, 이웃 셋의 모든 파일럿들을 최소 한번씩 탐색한 후에 다른 채널의 파일럿을 탐색하는 과정을 나타낸다.
상기 3 단계를 설명하면 다음과 같다.
액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 -7dB보다 작은 경우 일반 탐색 알고리즘(도 1의 109 단계)에 따라 한 번 탐색한 후 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 채널의 이웃 파일럿(510)을 탐색한다. 도 5는 주변 채널 환경이 약한 경우의 파일럿 탐색 순서를 도시한 도면이다. 도 5를 통해서 주변 채널 환경이 약한 경우 서비스 채널에서 탐색을 수행한 후 다른 채널의 파일럿을 탐색하는 과정을 설명하기로 한다.
도 5는 주기적으로 한 번씩 다른 채널 탐색을 수행함으로써 주변 채널 환경이 약한 상황에서 다른 채널의 파일럿을 자주 탐색하여 연결이 끊어지기 전에 다른 채널로 핸드오프를 수행하기 위한 방법을 나타낸다. 현재의 서비스 채널에서는 데이터를 수신받을 정도의 강한 파일럿을 찾지 못했기에 주변의 다른 채널(510, 520)에서 강한 파일럿을 찾기 위해 가능한 자주 탐색한다.
또한, 일반적으로 주변 채널 환경이 약할 경우에는 단말에서 낮은 DRC 값을 전송하고 기지국도 단말에서 요청한대로 낮은 데이터 전송률로 패킷을 전송한다. 따라서 단말은 다른 채널의 파일럿을 자주 탐색하여 수신하고 있는 데이터의 CRC bad 문제나 CRC bad 상태가 해결되지 못하여 일정 시간 동안 데이터가 홀딩되는 문제점을 발생시키더라도 가능한 신속하게 핸드오프할 만한 파일럿을 찾아 섹터 스위칭(sector switching)하는 것이 효율적이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널 탐색 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 단말은 601 단계에서 채널 탐색 제어를 시작한다. 채널 탐색 제어를 시작하게 되면, 단말은 603 단계에서 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재하는가를 판단한다.　　
만약 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재하지 않은 경우 단말은 615 단계로 진행하여 일반적인 채널 탐색 알고리즘에 따라서 채널 탐색을 수행한다. 일반적인 채널 탐색 수행 과정에 대한 설명은 도 1의 109 단계와 동일하므로 생략하기로 한다.
그러나 다른 채널의 이웃 파일럿이 존재한 경우 단말은 605 단계에서 액티브 셋 파일럿들의 에너지 값을 측정하여 액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -3dB보다 큰가를 판단한다. 만약 액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -3dB보다 큰 경우 단말은 615 단계로 진행하여 다른 채널의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝을 수행하여 데이터를 수신하는 동안 CRC bad의 문제 또는 CRC bad 상태가 해결되지 못하여 일정 시간 동안 데이터가 홀딩되는 문제를 발생시키는 것 보다 탐색하지 않는 것이 효율적이므로 다른 채널의 파일럿을 탐색하지 않고 615 단계로 진행하여 일반적인 채널 탐색 알고리즘에 따라서 채널 탐색을 수행한다.
그러나 액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -3dB보다 작거나 같은 경우 단말은 607 단계에서 액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -7dB보다 크고 -3dB보다 작은가를 판단한다. 만약 액티브 셋 파일럿들의 에너지 값이 -7dB보다 크고 -3dB보다 작은 경우 단말은 609 단계로 진행하여 일반 탐색 알고리즘(도 1의 109 단계)에 따라 서비스 채널의 이웃 리스트를 전부 탐색한 후 도 4에 도시한 바와 같이, 다른 채널의 이웃 파일럿(410)을 한 번 탐색한다. 609 단계 이후, 단말은 601 단계에서 채널 탐색 제어를 다시 시작한다.
그러나 607 단계의 판단 결과 조건을 만족하지 않으면 단말은 613 단계로 진행하여 일반 탐색 알고리즘(도 1의 109 단계)에 따라 서비스 채널의 이웃 리스트를 한 번 탐색한 후 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 채널의 이웃 파일럿(510)을 탐색한다. 613 단계 이후, 단말은 601 단계로 진행하여 채널 탐색 제어를 다시 시작한다.
이하 상기한 파일럿 채널 탐색 제어 방법이 적용된 파일럿 채널 탐색 장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널 탐색 제어 장치의 블록 구성도를 도시한 것이다. 특히 도 7은 CDMA 시스템에서 다른 채널 탐색 제어 장치의 블록 구성도를 도시한 것이다.
안테나(701)와 수신기(703)를 통해서 수신된 기지국의 파일럿 채널 신호는 I(In-Phase) 성분과 Q(Quadrature) 성분으로 분리되어 역확산기(705)로 입력된다.
PN 생성기(715)와 PN 마스킹(717)은 제어기(719)의 제어 하에 파일럿 셋에 해당하는 PN 코드들을 생성하고, 상기 역확산기(705)는 입력된 PN 코드들을 이용하여 I, Q 신호 성분을 역확산한다. 그리고 상기 역확산된 신호들은 코히어런트 누산기(707)로 입력된다.
상기 코히어런트 누산기(707)는 역확산된 신호들을 순차적으로 누적하여 계산한 후, 에너지 계산기(709)로 입력된다.
상기 에너지 계산기(709)는 누적된 I, Q 신호 성분들을 제곱 및 가산하여 파일럿 채널 신호의 에너지를 계산한 후, 넌 코히어런트 누산기(711)로 입력된다.
상기 넌 코히어런트 누산기(711)는 일정 시간 동안 계산된 에너지값을 누산하여 평균값을 산출한 후, 정렬기(713)로 입력된다.
상기 정렬기(713)는 파일럿 셋들에 대해 산출된 평균 에너지값을 정렬한다.
상기 제어기(719)는 상기 정렬기(713)에서 상기 정렬된 평균 에너지 값들을 읽어서 미리 정해진 루틴에 따라 파일럿 채널의 포착(acquisition), 핑거 할당(finger assignment) 그리고 셋 관리(set maintenance) 등의 동작을 수행한다.
그리고 상기 제어기(719)는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에 구비되는 일반적인 파일럿 탐색기를 제어하여 서비스 채널의 파일럿을 탐색 한 후, 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우 주변 환경에 따라서 채널 탐색을 수행할지 여부를 결정한다.
한편 상기 제어기(719)는 도시되지 않은 송신 모듈을 통해 RF 변환기(721)를 제어하여 액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 일정 수준 이하일 때 다른 채널을 탐색 하도록 RF 튜닝을 수행하여 이웃 리스트의 파일럿을 탐색한다. 그리고 RF 변환기(721)는 제어기(719)의 제어 하에 다른 채널의 이웃 리스트의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝을 수행한다.
　본 발명의 실시 예에서 제안한 기술은 EVDO 시스템을 중심으로 설명하였으나, OFDM 시스템을 기반으로 하는 LTE(Long Term Evolution) 시스템에도 확장하여 적용 할 수 있다.
　OFDM 시스템에서도 이웃 리스트에 서비스 채널의 파일럿 정보뿐 아니라 다른 채널의 파일럿 정보가 존재한다. 채널간 핸드오프를 위해서는 다른 채널의 파일럿을 탐색하여 파일럿들의 에너지값을 모니터링해야 한다. 본 발명에서 제안한 액티브 셋 파일럿들의 에너지값에 따라 크게 3 단계로 구분하여 다른 채널의 탐색을 제어하는 알고리즘을 OFDM 시스템에도 적용 할 수 있다. 현재 할당되어 있는 서비스 채널에서 각 서브 채널(sub-channel)의 파일럿 정보를 통해 액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 일정 수준 이하이면, 중앙 주파수(center frequency)를 바꾸어 다른 채널에서 각 서브 채널의 파일럿 에너지값을 보고 핸드오프를 수행할지 결정하게 된다. 상세한 내용은 EVDO 시스템을 중심으로 설명하였기에 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널 탐색 제어 장치의 블록 구성도를 도시한 것이다. 특히 도 8은 OFDM 시스템에서 기지국으로부터의 정보를 수신하는 단말의 수신기 구성을 나타낸 도면이다.
안테나(801)와 수신기(803)를 통해 기지국으로부터 수신된 데이터 및 제어 정보가 포함된 수신 신호는 CP(Cyclic Prefix) 제거기(805)로 전달된다.
상기 CP 제거기(805)는 전송된 신호에서 CP를 제거하고, 직렬대병렬 변환기(Serial to Parallel converter, S/P converter)(807)로 입력된다.
상기 직렬대병렬 변환기(807)는 CP 제거된 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하여 고속 푸리에 변환기(Fast Fourier Transform, FFT)(809)로 입력된다.
상기 고속 푸리에 변환기(809)는 상기 병렬로 변환된 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여 디코더(811)와 에너지 계산기(817)로 입력된다.
상기 에너지 계산기(817)는 상기 고속 푸리에 변환기(809)의 출력 신호들 중 파일럿 신호만을 사용하여 파일럿 신호의 에너지를 계산한다. 상기 제어기(813)는 파일럿 신호의 정렬된 평균 에너지 값들을 읽어서 미리 정해진 루틴에 따라 동작을 수행함과 아울러 본 발명의 실시 예에 따라 서비스 채널의 파일럿을 탐색 한 후, 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿이 존재할 경우 탐색을 수행할지 여부를 결정한다.
　한편 상기 제어기(813)는 도시되지 않은 송신 모듈을 통해 RF 변환기(815)를 제어하여 액티브 셋 파일럿들의 에너지값이 일정 수준 이하일 때 다른 채널을 탐색하도록 RF 튜닝을 수행하여 이웃 리스트의 파일럿을 탐색할 수 있도록 한다. 그리고 RF 변환기(815)는 상기 제어기(813)의 제어 하에 다른 채널의 이웃 리스트의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝을 수행한다.
도 7과 도 8을 통해서 본 발명은 EVDO 시스템과 OFDM 시스템에 모두 적용될 수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으 나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 종래의 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법을 도시한 흐름도,
도 2는 종래의 서비스 채널과 다른 채널간의 탐색 순서를 도시한 도면,
도 3은 주변의 채널 환경이 강한 경우 파일럿 채널 탐색 순서를 나타낸 도면,
도 4는 주변 채널 환경이 중간인 경우의 파일럿 채널 탐색 순서를 도시한 도면,
도 5는 주변 채널 환경이 약한 경우의 파일럿 채널 탐색 순서를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치의 블록 구성도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치의 블록 구성도.

Claims (21)

  1. 이동 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 방법에 있어서,
    수신 신호를 결정하기 위해 서비스 채널의 파일럿을 탐색하는 과정과,
    상기 서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하는 과정과,
    상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재할 경우 상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 과정을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법.　
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기가 제1 임계값 보다 작은 경우,
    상기 이웃 리스트에 포함된 다른 채널의 이웃 파일럿을 제1 빈도로 탐색하는 과정을 더 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법.　
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 임계값은,
    액티브 셋에서 후보 셋 또는 이웃 셋으로 강등(demote)될 만한 정도의 에너지 레벨을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 탐색 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기가 제1 임계값 보다 크고, 제2 임계값 보다 작은 경우,
    상기 이웃 리스트에 포함된 다른 채널의 이웃 파일럿을 상기 제1 빈도 보다 작은 제2 빈도로 탐색하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법.　
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 임계값은,
    상기 단말에서 높은 DRC(Data Rate Control) 값(value)을 전송하고, 상기 기지국에서 높은 데이터 전송률(data rate)의 패킷을 전송할 정도의 에너지 레벨을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 탐색 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기가 제2 임계값 보다 큰 경우,
    다른 채널의 파일럿을 탐색하지 않고, 상기 서비스 채널의 파일럿 탐색을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법.　
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다른 채널은,
    상기 서비스 채널과 주파수가 서로 다른 채널임을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 방법.
  8. 이동 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 장치에 있어서,
    상기 기지국으로부터 안테나를 통해 파일럿 채널 신호를 수신하는 수신기와,
    상기 수신된 신호들의 에너지값을 계산하여 파일럿의 수신 신호 세기를 출력하는 에너지 계산기와,
    파일럿 셋들에 대한 상기 파일럿의 수신 신호 세기를 정렬하는 정렬기와,
    서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하고, 상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재 할 경우 상기 서비스 채널의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 제어기와,
    상기 제어기의 제어 하에, 상기 다른 채널의 이웃 리스트의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝하는 RF 변환기를 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 서비스 채널의 파일럿 수신 신호 세기가 제1 임계값 보다 작은 경우, 상기 이웃 리스트에 포함된 다른 채널의 이웃 파일럿을 제1 빈도로 탐색함을 더 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 임계값은,
    액티브 셋에서 후보 셋 또는 이웃 셋으로 강등(demote)될 만한 정도의 에너지 레벨을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 파일럿의 수신 신호 세기가 제1 임계값 보다 크고, 제2 임계값 보다 작은 경우, 상기 이웃 리스트에 포함된 다른 채널의 이웃 파일럿을 상기 제1 빈도 보다 작은 제2 빈도로 탐색함을 더 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 임계값은,
    상기 단말에서 높은 DRC(Data Rate Control) 값(value)을 전송하고, 상기 기지국에서 높은 데이터 전송률(data rate)의 패킷을 전송할 정도의 에너지 레벨을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 파일럿의 수신 신호 세기가 제2 임계값 보다 큰 경우 다른 채널의 파일럿을 탐색하지 않고, 상기 서비스 채널의 파일럿을 탐색함을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 다른 채널은,
    상기 서비스 채널과 주파수가 서로 다른 채널임을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  15. 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 수신하는 단말의 파일럿 채널 탐색 제어 장치에 있어서,
    상기 기지국으로부터 전송 신호를 수신하는 수신기와,
    상기 수신 신호 중 파일럿 채널 신호의 에너지를 계산하여 파일럿의 수신 신호 세기를 출력하는 에너지 계산기와,
    상기 기지국으로부터 전송된 OFDM 심볼을 복조하여 출력하는 OFDM 모뎀과,
    서비스 채널의 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재하는가를 판단하고, 상기 이웃 리스트에 다른 채널을 포함하는 파일럿 리스트가 존재할 경우 상기 서비스 채널의 파일럿의 수신 신호 세기에 따라 다른 채널의 파일럿 탐색 여부를 결정하는 제어기와,
    상기 제어기의 제어 하에, 다른 채널의 이웃 리스트의 파일럿을 탐색하기 위해 RF 튜닝하는 RF 변환기를 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장 치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 파일럿의 수신 신호 세기가 제1 임계값 보다 작은 경우 상기 이웃 리스트에 포함된 다른 채널의 이웃 파일럿을 제1 빈도로 탐색함을 더 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 임계값은,
    액티브 셋에서 후보 셋 또는 이웃 셋으로 강등(demote)될 만한 정도의 에너지 레벨을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 파일럿의 수신 신호 세기가 제1 임계값 보다 크고, 제2 임계값 보다 작은 경우 상기 이웃 리스트에 포함된 다른 채널의 이웃 파일럿을 상기 제1 빈도 보 다 작은 제2 빈도로 탐색함을 더 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 임계값은,
    상기 단말에서 높은 DRC(Data Rate Control) 값(value)을 전송하고, 상기 기지국에서 높은 데이터 전송률(data rate)의 패킷을 전송할 정도의 에너지 레벨을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 파일럿의 수신 신호 세기가 제2 임계값 보다 큰 경우 다른 채널의 파일럿을 탐색하지 않고, 상기 서비스 채널의 파일럿을 탐색함을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 다른 채널은,
    상기 서비스 채널과 주파수가 서로 다른 채널임을 포함하는 통신 시스템에서 파일럿 채널 탐색 제어 장치.
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