KR100257881B1 - 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸드오프 영역에서 불필요한 핸드오프를 줄이고 순방향 채널 간섭을 억제시켜 기지국 용량을 증대시키도록 한 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 기지국에서 사용자수에 따라 지역을 분리하고 그 분리한 권역별로 파일롯 세기의 임계치를 서로 다르게 설정하며, 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 검출하고, 이웃 기지국의 파일롯 세기를 탐색하여 이동국이 보유한 파일롯 옵셋 리스트중 이웃집합에 포함되어 있는 파일롯의 세기가 임계치를 초과하는 경우에만 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송한다. 기지국은 이동국으로부터 파일롯 세기 측정 메시지가 전송되면 그 파일롯 세기 측정 메시지를 분석하여 소프트 핸드오프 절차를 판단하고 소프트 핸드오프를 지시하며, 이동국에 순방향 전력과 코드 채널을 할당해줌으로써, 기지국 채널의 낭비를 미연에 방지할 수 있으며, 도심지역에서 우수한 통화 품질의 제공이 가능하고, 용량 증가가 가능해진다.

Description

이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 핸드오프 영역에서 불필요한 핸드오프를 줄이고 순방향 채널 간섭을 억제시켜 기지국 용량을 증대시키도록 한 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA를 이용한 셀룰라 이동통신 시스템, 개인 휴대 통신 시스템(PCS), 위성 통신 시스템 등등)에서는 기지국A의 전파경계와 기지국B의 전파 경계가 공유되는 지역인 핸드오프(Hand-Off)영역이 존재한다.

이러한 핸드오프 영역에서는 효율적인 핸드오프가 이루어져야만 통화의 연속성(통화 단절 방지)을 유지할 수 있으며, 전력 낭비를 방지할 수 있다.

첨부한 도면 도1은 일반적인 이동통신 시스템에서 기지국간의 핸드오프 경계를 나타낸 도면으로서, 도1에서 부호 C의 영역이 상기에서 말한 핸드오프 영역이다.

첨부한 도면 도2는 일반적인 이동통신 시스템에서 기지국 핸드오프 영역을 나타낸 그래프이다.

이러한 핸드오프 영역에서는 효율적인 핸드오프 제어가 이루어져야 한다.

종래의 핸드오프 제어방법을 살펴보면, 기지국이 밀집된 도심지역과 상기 도심지역을 제외한 도심 외곽 지역 사이의 구분 없이 핸드오프에 의한 다이버시티 이득을 얻기 위해 낮은 세기의 신호도 복조할려는 시도를 하여왔다.

그러나 도심 밀집 지역에서는 다른 지역에 비해 사용자 수가 상당히 많으며 고층 건물이 주위에 산재해 있어 음영지역 해소 및 통화 권역 확보를 위해 기지국을 상당히 촘촘하게 배치한다. 이러한 도심 지역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 파일롯 신호 임계치(T_ADD)를 낮추면 기지국의 출력증가에 의한 간섭의 증가로 통화 품질이 저하되고 기지국 용량의 감소가 발생한다.

또한, 도1에 도시된 바와 같이 이동국1이 기지국A와 기지국B의 핸드오프 외곽 지점에 위치하고 있는 경우 기지국A의 파일롯 신호는 임계치 이상과 이하를 반복하는 경우가 발생하는데, 이때 파일롯 세기가 임계치 이상일 경우 이동국1은 기지국A에 상당히 큰 출력을 요구하게 된다. 이는 핸드오프에 의한 다이버시티 이득을 얻을 수 있지만 기지국A의 출력 증가로 인해 간섭이 증가하고, 잦은 핸드오프로 기지국 채널에 부하를 증가시켜 채널의 낭비 및 통화 품질을 저하시키는 문제점을 발생하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 이동통신 시스템의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명은 핸드오프 영역에서 불필요한 핸드오프를 줄이고 순방향 채널 간섭을 억제시켜 기지국 용량을 증대시키도록 한 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 방법은,

핸드오프 제어 방법에 있어서,

기지국에서 사용자수에 따라 지역을 분리하고 그 분리한 권역별로 파일롯 세기의 임계치를 서로 다르게 설정하는 단계와;

상기 임계치 설정 후 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 검출하는 단계와;

상기 이동국은 이웃 기지국의 파일롯 세기를 탐색하여 이동국이 보유한 파일롯 옵셋 리스트중 이웃집합에 포함되어 있는 파일롯의 세기가 상기 임계치를 초과하는 경우에만 상기 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하는 단계와;

상기 기지국은 이동국으로부터 파일롯 세기 측정 메시지가 전송되면 그 파일롯 세기 측정 메시지를 분석하여 소프트 핸드오프 절차를 판단하고 소프트 핸드오프를 지시하는 단계와;

상기 소프트 핸드오프 지시후 이동국에 순방향 전력과 코드 채널을 할당해주는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서, 권역별 분리는 사용자가 가장 많은 지역을 도심지역, 사용자수가 매우적은 지역을 외곽 지역, 그리고 상기 도심지역과 외곽 지역의 중간을 변두리 지역으로 분리하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다른 방법은,

핸드오프 제어 방법에 있어서,

기지국에서 사용자수에 따라 지역을 분리하고 그 분리한 권역별로 파일롯 해제 타이머를 서로 다르게 설정하는 단계와;

상기 파일롯 해제 타이머 임계치 설정후 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 측정하는 단계와;

상기 이동국은 이웃 기지국의 파일롯 세기를 지속적으로 측정하여 파일롯 세기가 상기 임계치 이하로 떨어지면 해제 타이머를 동작시키는 단계와;

상기 이동국은 정해진 시간이 경과하면 상기 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송해주는 단계와;

상기 기지국은 상기 이동국으로부터 전송되는 파일롯 세기 측정 메시지를 분석하여 핸드오프 해제 절차를 판단하고 핸드오프 해제 절차를 지시하는 단계와;

상기 핸드오프 해제 지시후 순방향 전력과 코드 채널을 해제하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기에서, 기지국의 권역별 분리는 사용자가 가장 많은 지역을 도심지역, 사용자수가 매우적은 지역을 외곽 지역, 그리고 상기 도심지역과 외곽 지역의 중간을 변두리 지역으로 분리하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 기지국간 핸드오프 경계를 나타낸 도면,

도 2는 일반적인 이동통신 시스템의 기지국 핸드오프 영역도,

도 3은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 개략 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법을 보인 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:고주파 제어부 2:업 컨버터

3:선형 전력 증폭기 4:송신 프론트-엔드부

5,6:송수신 안테나 7:이동국

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도3은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템의 개략 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 이동국으로 송신할 중간주파수(IF)를 출력하는 고주파 제어부(1)와, 상기 고주파 제어부(1)에서 출력되는 4.95MHz의 중간 주파수 신호를 UHF신호로 상향 변환하는 업 컨버터(2)와, 상기 업 컨버터(2)에서 얻어지는 UHF신호를 소정 레벨로 증폭하는 선형 전력 증폭기(3)와, 상기 선형 전력 증폭기(3)에서 얻어지는 송신신호를 대역 제한하여 CDMA 주파수 대역폭으로 조절하는 송신 프론트-엔드부(4)와, 기지국내의 송수신 안테나(5)와, 이동국내의 송수신 안테나(6)와, 상기 송수신 안테나(6)를 통해 상기 기지국과 데이터를 송수신하는 이동국(7)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 이동통신 시스템은, 먼저 기지국내의 고주파 제어부(1)에서 이동국으로 송신할 신호의 중간 주파수를 발생하게 되고, 업 컨버터(2)는 그 4.95MHz의 중간 주파수 신호를 UHF신호로 상향 변환하여 선형 전력 증폭기(3)에 전달해준다. 상기 선형 전력 증폭기(3)는 입력되는 UHF신호를 적정 레벨로 증폭하여 송신 프론트-엔드부(4)에 전달해주게 되며, 상기 송신 프론트-엔드부(4)는 대역 통과 필터를 이용하여 그 UHF신호를 CDMA주파수 대역폭인 1.23MHz로 대역 제한한 후 송신단을 이용하여 이동국으로 송신해준다. 여기서 기지국 출력은 업 컨버터(2)의 플로워(Flower) 감쇄기를 통해 잡음 지수를 변화시켜 조정이 가능하며, 사용자수의 변화에 따라 기지국 출력은 기지국 잡음의 산술적인 계산과 실험적인 측정으로 가능하다.

첨부한 도면 도4는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법을 보인 흐름도이다.

먼저, 본 발명은 핸드오프 영역 또는 핸드오프 외곽 지역에서의 핸드오프 방법과 그 핸드오프후의 핸드오프 해제방법으로 대별할 수 있다.

이 중 이동국이 하나의 기지국과 서비스 중에 다른 기지국 서비스 영역권으로 이동할 때의 핸드오프 방법을 첨부한 도면 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

기지국은 사용자가 많은 도심지역과 사용자수가 매우 적은 외곽지역과 그 중간인 변두리 지역으로 서비스 권역을 분리한다. 이후 로딩 데이터(Program Loding Data ; PLD)에서 임계치(T_ADD)를 상기 서비스 권역별로 서로 다르게 설정한다. 이와 같이 기지국에서 서비스 권역별로 임계치를 상호 다르게 설정한 상태에서 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 측정한다. 그리고 이웃 기지국의 파일롯 세기를 계속해서 탐색하여 이동국이 보유한 파일롯 옵셋 리스트중 이웃집합(Neighbor List)에 포함되어 있는 파일롯의 세기가 임계치(T_ADD)를 초과하면 이동국은 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지(Piolt Strength Measurement Message ; PSMM)를 전송한다. 상기 파일롯 세기 측정 메시지를 전송 받은 기지국내의 호 제어 블록(Call Control Process ; CCP)은 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM)를 분석하여 소프트 핸드오프 절차를 판단하고, 소프트 핸드오프 절차를 이동국에 지시한다. 그리고 기지국내의 호 처리기는 순방향 전력과 코드 채널을 이동국에 할당해주어 핸드오프가 이루어지도록 한다.

다음으로, 핸드오프후 핸드오프 해제 방법은 다음과 같다.

먼저, 기지국은 서비스 권역을 사용자가 많은 도심지역과 사용자수가 매우 적은 외곽지역과 그 중간인 변두리 지역으로 분리한다. 그리고 로딩 데이터(Program Loding Data ; PLD)에서 파일롯 해제 타이머(T_TDROP)를 상기 분리한 권역별로 다르게 설정한다. 이와 같은 상태에서 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 측정한다. 이후 이웃 기지국의 파일롯 전력세기를 계속해서 측정하여 파일롯의 전력 세기가 상기 임계치(T_DROP)이하로 떨어지면 해제 타이머를 동작시킨다. 그리고 정해진 시간이 지나면 타이머가 완료되고, 이동국은 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지(Piolt Strength Measurement Message ; PSMM)를 전송한다. 상기 파일롯 세기 측정 메시지를 전송 받은 기지국내의 호 제어 블록(Call Control Process ; CCP)은 PSMM을 분석하여 핸드오프 해제 절차를 판단하고 핸드오프 해제 절차를 지시한다. 아울러 호 처리기는 순방향 전력과 코드 채널을 해제함으로써 핸드오프를 해제하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 이동국이 핸드오프 영역 외곽에 있을 경우 핸드오프 임계치를 높여줌으로써 다이버시티를 사용함으로써 발생되는 이득보다 간섭이 감소함에 의해 발생하는 이득이 커지도록 하고, 파일롯 세기가 약해져 임계치 이하로 떨어졌을 때 신속하게 파일롯 신호 측정 메시지를 기지국으로 송신하여 핸드오프를 단절할 수 있도록 함으로써, 기지국 채널의 낭비를 미연에 방지할 수 있으며, 도심지역에서 우수한 통화 품질의 제공이 가능하고, 용량 증가가 가능해지는 다수의 이점이 있다.

Claims (4)

1. 이동통신 시스템의 핸드오프 제어 방법에 있어서,

   기지국에서 사용자수에 따라 지역을 분리하고 그 분리한 권역별로 파일롯 세기의 임계치를 서로 다르게 설정하는 단계와;

   상기 임계치 설정 후 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 검출하는 단계와;

   상기 이동국은 이웃 기지국의 파일롯 세기를 탐색하여 이동국이 보유한 파일롯 옵셋 리스트중 이웃집합에 포함되어 있는 파일롯의 세기가 상기 임계치를 초과하는 경우에만 상기 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하는 단계와;

   상기 기지국은 이동국으로부터 파일롯 세기 측정 메시지가 전송되면 그 파일롯 세기 측정 메시지를 분석하여 소프트 핸드오프 절차를 판단하고 소프트 핸드오프를 지시하는 단계와;

   상기 소프트 핸드오프 지시후 이동국에 순방향 전력과 코드 채널을 할당해주는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지역별 분리는, 사용자수가 가장 많은 지역을 도심지역, 사용자수가 매우적은 지역을 외곽 지역, 그리고 상기 도심지역과 외곽 지역의 중간을 변두리 지역으로 분리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법.
3. 이동통신 시스템의 핸드오프 제어 방법에 있어서,

   기지국에서 사용자수에 따라 지역을 분리하고 그 분리한 권역별로 파일롯 해제 타이머 임계치를 서로 다르게 설정하는 단계와;

   상기 파일롯 해제 타이머 임계치 설정후 이동국은 서비스중인 기지국의 파일롯 전력세기를 측정하는 단계와;

   상기 이동국은 이웃 기지국의 파일롯 세기를 지속적으로 측정하여 파일롯 세기가 상기 임계치 이하로 떨어지면 해제 타이머를 동작시키는 단계와;

   상기 이동국은 정해진 시간이 경과하면 상기 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송해주는 단계와;

   상기 기지국은 상기 이동국으로부터 전송되는 파일롯 세기 측정 메시지를 분석하여 핸드오프 해제 절차를 판단하고 핸드오프 해제 절차를 지시하는 단계와;

   상기 핸드오프 해제 지시후 순방향 전력과 코드 채널을 해제하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 기지국의 지역별 분리는, 사용자가 가장 많은 지역을 도심지역, 사용자수가 매우적은 지역을 외곽 지역, 그리고 상기 도심지역과 외곽 지역의 중간을 변두리 지역으로 분리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 핸드오프 제어방법.