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KR100254517B1 - 코드분할다중방식 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치 - Google Patents

코드분할다중방식 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치 Download PDF

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KR100254517B1
KR100254517B1 KR1019970077217A KR19970077217A KR100254517B1 KR 100254517 B1 KR100254517 B1 KR 100254517B1 KR 1019970077217 A KR1019970077217 A KR 1019970077217A KR 19970077217 A KR19970077217 A KR 19970077217A KR 100254517 B1 KR100254517 B1 KR 100254517B1
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Abstract

본 발명은 코드분할 다중(Code Division Multiple Access) 방식의 셀룰라(Cellular) 또는 개인휴대통신(PCS) 시스템을 위한 CDMA 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치에 관한 것으로, 트래픽 FA (Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용함에 있어서 트래픽 FA에 대하여 상기 다수의 비콘신호가 시분할다중된 상태로 주기적으로 출력되도록 하므로써 출력단의 부하 및 핸드오프 처리시의 순방향잡음을 최소화 한다.

Description

코드분할다중방식 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치
본 발명은 코드분할다중(Code Division Multiple Access) 방식의 셀룰라(Cellular) 또는 개인휴대통신(PCS) 등의 무선통신시스템에서 트래픽 FA (Frequency Area)가 상이한 기지국간의 핸드오프를 위해 사용되는 비콘(Beacon) 운용장치에 관한 것으로, 특히 코드분할다중방식(CDMA)의 기지국에 사용되는 주기형 비콘신호 발생장치에 관한 것이다.
첨부도면 도 1 및 도 2와, 도 5a를 참조하여 종래의 기지국 시스템에 관하여 간단히 소개하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 CDMA 소형기지국 시스템 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 디지털 채널신호 변조 회로부(110)와 , 상기 디지털 채널신호 변조 회로부에 연결된 변조신호 합성 회로부(120)와, 상기 변조신호 합성 회로부에 연결된 CDMA 대역 변조 회로부(130)와, 상기 CDMA 대역 변조 회로부에 연결된 RF 주파수 변환 회로부(140)와, 상기 RF 주파수 변환 회로부에 연결된 출력 증폭 회로부(150)와, 상기 출력 증폭 회로부와 안테나 간에 연결된 대역통과 필터 회로부(160)로 이루어져 있으며, 특히 1개의 FA (Frequency Area) 시설을 수용하기 위하여, 상기 RF 주파수 변환 회로부(140) 및 출력 증폭 회로부(150)에 각각 업컨버터(up-converter)와 출력증폭기(High Power Amplifier)가 구비되어 있다.
그리고, 상기 디지털 채널신호 변조 회로부(110)에서 디지털 CDMA신호가 왈시코드(Walsh Code)로 변조되며, 이 변조된 신호는 채널별로 상기 변조신호 합성 회로부(120)에서 합성된다. 이 합성된 신호는 다시 CDMA 대역 변조 회로부(130)에서 의사잡음(PN)코드(Pseudo Noise Code)로 재변조되어 CDMA의 송신 중간주파(TX IF) 신호를 생성한다. 상기 송신 중간주파(TX IF)신호는 상기 RF 주파수 변환 회로부(140)의 업컨버터(Up-Conveter)에 제공되어 무선주파(RF) 신호를 발생시킨다. 상기 RF 주파수 변환 회로부(140)의 출력은 RF 출력장치인 상기 출력 증폭 회로부(150)에서 최종 증폭된 후, 상기 대역통과필터 회로부(160)에서 사용대역으로 필터링되어 안테나로 송출된다.
그런데, 다수의 FA를 사용하는 일반기지국과, 단일 또는 상기 일반기지국보다 적은수의 FA를 사용하는 소형 CDMA 기지국을 인접배치한 경우에 통화단절(call-drop) 현상이 빈번히 발생할 수 있다. 즉, 일반기지국과 소형기지국간에 공통으로 사용하는 FA 경우에 한하여 단말기 이동시 통화연결(Hand-off)이 이루어 질 수 있으나, 서로 상이한 FA에서는 모두 통화 단절(Call-Drop) 현상이 발생한다.
따라서, CDMA 소형 기지국 주변의 전파환경(사용 FA)과 서로 일치시켜 주는 가상의 전파를 보내어 핸드오프(Hand-off)를 유도하는 비콘(Beacon) 신호를 만들어 통화 FA와 비슷한 크기로 방사하고, 주변 기지국에 대하여 핸드오프(Hand-off) 변수를 넣어주면 통화가 끊기지 않고 연결될 수 있도록 하고 있다.
이하에서는 상기 디지털 채널신호 변조 회로부(110), 상기 변조신호 합성 회로부(120) 및 상기 CDMA 대역 변조 회로부(130)를 묶어서 "CDMA 변조 회로부"라 칭한다.
도 2는 종래의 CDMA 기지국용 비콘신호 운용장치의 개략적인 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 "CDMA 변조 회로부"는 통화를 담당하는(트래픽 FA) CDMA 변조 회로부(210)와, 비콘신호용(비콘 FA)으로 사용하는 CDMA 변조 회로부(220)로 구분된다.
참고적으로, 종래에는 상기 비콘신호용 CDMA 변조 회로부(220)가 각각의 비콘운용수(비콘 FA #1 - 비콘 FA #n)에 상응하는 숫자만큼 별도로 구비되는 것이 통례였으나(도 2에서 신호연결선이 점선으로 표시됨), 상기 비콘신호용 CDMA 변조 회로부(220)를 별도로 구비시킬 필요없이 기존에 사용하던 트래픽 FA용의 CDMA 변조 회로부(210) 출력신호를 확장(분기)하여 사용하는 방안(도 2에서 신호연결선이 실선으로 표시됨)이 본원 출원인에 의해 특허출원 제 97-57620 호(1997. 11. 01)로 제시된 바 있다.
즉, 상기 CDMA 변조 회로부는 전술한 두가지 방식중 어느 한 경우를 선택적으로 사용할 수 있을 것이다. 그러나 전술한 두가지 방식 모두, 다수(n개)의 비콘신호 운용시, 그에 상응하는 다수(n개)의 주파수 변환부(240a - 240n)를 별도로 구비시키고 있으며, 각각의 비콘신호가 지속적으로 출력 송출(도 5a 참조)되도록하여 주파수합성부(250)에서 트래픽 FA와 합성(combine)된 후 출력증폭회로부(150)로 인가되도록 하고 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 경우는 다수의 비콘신호를 지속적으로 발생시키는 구조를 가짐으로써, 비콘운용수 만큼의 주파수 변환회로(예컨대, 업컨버터)를 요하고, 출력단의 부하를 증가시켜 상기 비콘운용수를 감당할 수 있는 용량의 출력장치(High Power Amplifier(HPA) 또는 Liner Power Amplifier(LPA))를 필요로하며, 다수의 비콘운용시 FA별로 커버리지를 현저하게 감소시킬 뿐만아니라, 단말기에서 비콘신호 인지후 핸드오프 처리시 통화하지 않는 순방향잡음(forward)을 증가시켜 핸드오프 신호처리에 악영향을 미치는 문제점을 내포하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 트래픽 FA(Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용함에 있어서 트래픽 FA에 대하여 상기 다수의 비콘신호가 시분할다중된 상태로 주기적으로 출력되도록 하므로써 출력단의 부하 및 핸드오프 처리시의 순방향잡음을 최소화하는 코드분할다중방식(CDMA)의 기지국에 사용되는 주기형 비콘신호 발생장치를 제공함에 그 목적을 두고 있다.
도 1은 종래 CDMA 기지국 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 종래의 CDMA 기지국용 비콘신호 운용장치의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명의 주기형 비콘신호 발생장치가 적용된 CDMA 기지국 시스템의 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 주기형 비콘신호 발생장치의 일실시예 구성도,
도 5a는 종래의 CDMA 기지국용 비콘신호 운용시의 출력신호 설명도,
도 5b는 본 발명에 따른 주기형 비콘신호 운용시의 출력신호 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110: 디지털 채널신호 변조 회로부 120: 변조신호 합성 회로부
130: CDMA 대역 변조 회로부 140: RF주파수 변환 회로부
150: 출력 증폭 회로부 160: 대역통과필터 회로부
210,220,310,320: CDMA 변조 회로부 250,350: 주파수합성부
230, 240, 330 420: 주파수변환부 340: 주기형 비콘신호 발생장치부
410: 레벨제어부 430: 시분할제어부
440: 제어정보 설정부
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 트래픽 FA (Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용하는 코드분할다중방식(CDMA: Code Division Multiple Access) 기지국용 비콘신호 발생장치에 있어서, 비콘용 송신중간주파수신호(Tx IF)를 입력하여 신호레벨을 조절한 후 출력하는 레벨제어 수단; 상기 송신중간주파수신호를 송신무선주파수신호(Tx RF)로 변환하여 출력하는 주파수 변환 수단; 외부로부터 인가되는 시스템 동기신호와 소정의 제어정보를 이용하여 상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단을 제어하되, 상기 다수의 비콘신호가 트래픽용 RF(Radio Frequency) 신호에 대해 시분할다중화되게 비콘 FA별로 발생되도록 제어하는 시분할 제어 수단; 및 상기 시분할 제어 수단에 의해 제어되는 상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단의 동작을 제어하기 위한 상기 소정의 제어정보를 설정하는 제어정보 설정 수단
을 포함하는 코드분할다중방식(CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
트래픽 FA (Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용하는 코드분할다중방식(CDMA: Code Division Multiple Access) 기지국용 비콘신호 발생장치에 있어서, 비콘용 송신중간주파수신호(Tx IF)를 입력하여 신호레벨을 조절한 후 출력하는 레벨제어 수단; 상기 송신중간주파수신호를 송신무선주파수신호(Tx RF)로 변환하여 출력하는 주파수 변환 수단; 외부로부터 인가되는 시스템 동기신호와 소정의 제어정보를 이용하여 상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단을 제어하는 시분할 제어 수단; 및 상기 시분할 제어 수단에 의해 제어되는 상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단의 동작을 제어하기 위한 상기 소정의 제어정보를 설정하는 제어정보 설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도 3 내지 도 5a를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 주기형 비콘신호 발생장치가 적용된 CDMA 기지국 시스템의 개략적인 구성도로서, 도면에서 310 및 320은 CDMA 변조 회로부이고, 330은 주파수 변환부이고, 340은 본 발명의 주기형 비콘신호 발생장치부이며, 350은 RF합성(combine)부이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 CDMA 기지국 시스템은, 다수의 비콘신호 운용시에도, 비콘운용수에 상응하는 수의 주파수 변환부를 별도로 구비시킬 필요없이, 트래픽 FA용 주파수 변환부(330)와 하나의 주기형 비콘신호 발생장치부(340)만을 구비하고 있다.
상기 주기형 비콘신호 발생장치부(340)는 상기 비콘용 CDMA 변조회로부(320)로부터 인가되는 송신중간주파수신호(Tx IF) 또는 상기 트래픽용 CDMA 변조회로부(310)로부터 출력된 신호를 분기하여 얻은 송신중간주파수신호(Tx IF)와, 외부로부터 인가되는 시스템 동기신호(System Sync)를 이용해서, 하나의 기지국에 필요한 다수방향의 비콘신호를 동기처리하고, 트래픽용 RF 신호에 대해 시분할다중화되게 비콘 FA별로 발생하여, 상기 주파수합성부(350)에서 상기 트래픽 RF 신호와 합성(combine)된 후 출력증폭회로부(150)로 인가되도록 하므로써, 출력단의 부하 및 핸드오프 처리시의 순방향잡음이 최소화되도록 한다. 이때, 발생되는 다수의 비콘신호를 동기시키기 위하여 공급받는 동기신호는 통상 광역지구측위방식(Global Positioning System: GPS)의 짝수 초(even second) 신호이다.
도 4는 상기 도 3의 주기형 비콘신호 발생장치부(340)의 일실시예 구성도로서, 도면에서, 410은 레벨제어부, 420은 주파수 변환부, 430은 시분할제어부, 그리고 440은 제어정보 설정부를 각각 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주기형 비콘신호 발생장치는, 비콘용 송신중간주파수신호(Tx IF)를 입력하는 레벨제어부(410)와, 상기 송신중간주파수신호(Tx IF)를 송신RF신호(Tx RF)로 주파수변환하는 주파수 변환부(420)와, 외부로부터 인가되는 시스템 동기신호를 이용하여 상기 레벨제어부(410) 및 상기 주파수 변환부(420)를 제어하는 시분할 제어부(430)와, 상기 시분할 제어부(430)에 의해 제어되는 상기 레벨제어부(410) 및 상기 주파수 변환부(420)의 동작 주파수(frequency #1 - #n), 온/오프 시간(timing #1 - #n), 및 신호 레벨(level #1 - #n) 등의 제어정보를 설정하기 위한 제어정보 설정부(440)를 구비한다.
셀룰라 시스템을 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 상기 송신 중간주파(Tx IF: Transmit Intermediate Frequency)신호로서, 800MHz 대역의 CDMA 방식에서 사용하는 1.23 MHz의 대역폭(bandwidth)을 갖으며, 중심주파수(center frequency)가 4.95 MHz이며, 신호레벨이 0 내지 -20 dbm인 신호를 사용하였는 바, 상기 송신중간주파(Tx IF)신호는 CDMA 통화에 필요한 각종정보(timing, Walsh code, IQPN 등)가 포함되어 있다.
상기 레벨제어부(410)는 입력받은 상기한 바와 같은 송신 중간주파(Tx IF) 신호를 상기 시분할제어부의 제어신호에 따라 레벨조절한 후 상기 주파수 변환부(420)로 전달하는 기능부이다.
상기 주파수 변환부(420)는 상기 송신중간주파수신호(Tx IF)를 송신RF신호(Tx RF)로 주파수변환하는 기능부로서, 통상 공지의 PLL(Phase Lock Loop)방식을 사용하며, 상기 시분할 제어부(430)의 제어하에 비콘신호별 RF 신호를 발생한다. 셀룰라 시스템을 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 대략 869 MHz - 894 MHz의 신호를 발생한다.
상기 시분할 제어부(430)는 공지의 마이크로 프로세서 또는 디지탈회로로 구성되며, 상기 제어정보 설정부(440)에 의헤 설정된 제어정보에 따라 상기 레벨제어부(410) 및 상기 주파수 변환부(420)를 제어한다.
또한, 상기 제어정보 설정부(440)는 상기 레벨제어부(410) 및 상기 주파수 변환부(420)에서 동작하여야 할 주파수, 온/오프 시간, 및 신호 레벨 등의 제어정보를 설정하여 기억시키는 기능부로서, 상기 주파수 및 온/오프 시간은 딥스위치(DIP Switch) 또는 메모리장치 등을 이용하여 설정가능하며, 상기 신호레벨은 볼륨(Volume) 등으로 각각 설정가능하다.
도 5a는 종래의 CDMA 기지국용 비콘신호 운용시의 출력신호 설명도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 주기형 비콘신호 운용시의 출력신호 설명도이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 트래픽 FA(Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용함에 있어서 트래픽 FA에 대하여 상기 다수의 비콘신호가 시분할다중된 상태로 주기적으로 출력되도록 하므로써 출력단의 부하 및 핸드오프 처리시의 순방향잡음을 최소화하는 것이다.
전술한 실시예 및 첨부된 도면은 그것으로 본 발명의 권리범위를 한정하기 위해 제시된 것이 아니라, 단지 본 발명의 기술요지를 보다 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해 제시된 것이며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하므로, 그러한 여러가지 치환물, 변형물 및 변경물도 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 코드분할다중방식 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치는, 트래픽 FA(Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용함에 있어서 트래픽 FA에 대하여 상기 다수의 비콘신호가 시분할다중된 상태로 주기적으로 출력되도록 하므로써, 종전과 같이 비콘 운용수 만큼의 주파수 변환회로(예컨대, 업컨버터)를 요하지 않기 때문에, 시설량절감과 함께 출력단의 부하영향을 최소화하고, 단말기에서 비콘신호 인지후 핸드오프 처리시 순방향잡음(forward)을 최소화하여, 핸드오프 성공률을 크게 향상시키는 우수한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 트래픽 FA (Frequency Area)가 상이한 기지국간 핸드오프를 위해 다수의 비콘(Beacon)신호를 운용하는 코드분할다중방식(CDMA: Code Division Multiple Access) 기지국용 비콘신호 발생장치에 있어서,
    비콘용 송신중간주파수신호(Tx IF)를 입력하여 신호레벨을 조절한 후 출력하는 레벨제어 수단;
    상기 송신중간주파수신호를 송신무선주파수신호(Tx RF)로 변환하여 출력하는 주파수 변환 수단;
    외부로부터 인가되는 시스템 동기신호와 소정의 제어정보를 이용하여 상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단을 제어하되, 상기 다수의 비콘신호가 트래픽용 RF(Radio Frequency) 신호에 대해 시분할다중화되게 비콘 FA별로 발생되도록 제어하는 시분할 제어 수단; 및
    상기 시분할 제어 수단에 의해 제어되는 상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단의 동작을 제어하기 위한 상기 소정의 제어정보를 설정하는 제어정보 설정 수단
    을 포함하는 코드분할다중방식(CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신중간주파수신호는,
    외부의 비콘용 CDMA 변조회로로부터 인가된 신호임을 특징으로 하는 코드분할다중방식 (CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신중간주파수신호는,
    외부의 트래픽용 CDMA 변조회로로부터 출력된 신호를 분기하여 얻은 신호임을 특징으로 하는 코드분할다중방식 (CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신중간주파수신호는,
    800MHz 대역의 CDMA 방식에서 사용하는 1.23 MHz의 대역폭 (bandwidth)을 갖으며, 중심주파수(center frequency)는 4.95 MHz이고, 신호레벨은 0 내지 -20 dbm인 신호임을 특징으로 하는 코드분할다중방식 (CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 제어정보는,
    상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단의 동작 주파수(frequency #1 - #n), 온/오프 시간(timing #1 - #n), 및 신호 레벨(level #1 - #n) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중방식(CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어정보 설정 수단은,
    상기 레벨제어 수단 및 상기 주파수 변환 수단이 동작해야 할 상기 주파수 제어정보 및 상기 온/오프 시간 제어정보를 설정하기 위한 딥스위치 (DIP Switch); 및
    상기 신호 레벨 제어정보를 설정하기 위한 볼륨(Volume)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중방식(CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부로부터 인가되는 시스템 동기신호는,
    다수의 비콘신호를 동기시키기 위하여 공급되는 광역지구 측위 방식 (Global Positioning System: GPS)의 짝수 초(even second) 신호임을 특징으로 하는 코드분할다중방식(CDMA) 기지국용 주기형 비콘신호 발생장치.
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