KR0138820B1 - Cdma 시스템에서의 무선채널 할당방법 및 그 장치 - Google Patents
Cdma 시스템에서의 무선채널 할당방법 및 그 장치Info
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Abstract
본 발명은 코드분할 다중억세스(code division multiple access ; 이하, CDMA라 칭한다)방식의 셀룰라 시스템에서 기지국(Basc Station)과 이동국(Mobile Station)간의 통신 통신 채널 할당 방식에 관한 것으로 특히, 수신되는 신호의 세기를 측정하는 제1과정과, 전체 허용 간섭양에서 상기 제1과정에서 측정되어진 수신신호 크기를 뺀 나머지로 여유허용 신호세기를 계산하는 제2과정과, 임의의 이동국에서 새로운 무선채널을 요구하는 경우 상기 제2과정에서 계산되어진 여유허용 신호세기의 한계를 초과하는 가를 판단하는 제3과정 및 상기 제3과정에서 여유허용 신호세기의 한계를 초과하지 않는다고 판단되는 경우에 한하여 무선 채널을 할당하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 무선 채널 할당 방법 및 그 장치를 제공하여 CDMA 시스템의 기지국 수신부에서 수신신호 세기에 따라 무선채널을 할당하게 되면 CDMA 시스템의 무선자원의 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 구현하기도 쉬워서 경제적인 CDMA 시스템을 기대할 수 있다는 효과가 있다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 기지국의 채널할당 제어부의 블록 구성도.
제2도는 상기 제1도에서 도시된 기지국 제어부의 채널 할당 동작 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101:RF처리부102:수신신호 크기 측정기
103A∼N:코릴레이터(또는 메치필터)
104A∼N:채널 프로세서105:기지국 제어부
본 발명은 코드분할 다중억세스(code division multiple access ; 이하, CDMA라 칭한다)방식의 셀룰라 시스템에서 기지국(Basc Station)과 이동국(Mobile Station)간의 통신 통신 채널 할당 방식에 관한 것으로 특히, 역방향 링크 신호의 세기를 참조하여 CDMA 시스템 링크 용량을 가변적으로 조정할 수 있도록 함으로써 가용 채널의 범위를 넓힐 수 있도록하기 위한 CDMA 무선 채널 할당 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 셀룰라 시스템은 셀룰라 서비스 전체 구역을 소정의 서비스 영역으로 세분화한 후 각각의 영역마다 셀룰라 서비스를 관리하는 기지국을 설치하여 이동국(예를들어, 카폰, 셀룰라폰)이 통신서비스를 제공받을 수 있도록하는 시스템을 칭한다.
이때, 상기 이동통신 시스템에서 하나의 기지국이 통신서비스를 제공할 수 있는 영역을 셀(cell)이라 하며, 상기 셀을 소정갯수씩 묶어 하나의 군을 형성시 이를 클러스터(Cluster)라 한다.
상기 셀들은 다수의 섹터로 구성될 수 있으며, 이때 최소 서비스 영역은 섹터로 세분화 될 수 있다.
특히, 클러스터의 구성은 CDMA 방식의 이동통신 시스팀일 경우 동일 주파수를 사용하는 셀들이 서로 인접되도록 구성하여 셀룰라 서비스를 제공하게 된다.
상기와 같은 셀룰라 시스템에서의 무선통신 서비스 제공방식을 간략히 설명하면, 상대방이 이동국에 전화를 하면 대개의 경우 기지국은 기지국에 연결된 모든 셀(cell)을 통해 호출된 이동국의 전화번호를 페이지 메시지(Page Message)로 송출하게 된다.
이후, 이동국에서 핸드오프하는 경우 상술한 과정의 역순으로 기지국을 통해 공중통신망으로 연결된다.
이때, 기지국은 자기가 관할하는 영역의 모든 이동국들에게 상술한 바와같은 서비스를 제공하기 위하여 필요한 각종 자원들을 관리한다.
특히, CDMA 이동통신 시스템에서는 이동국에게 호접속을 서비스하기 위하여 트래픽 채널용 월시부호(walsh code)와 트래픽 채널용 순방향 링크이득(순방향 링크 전력)등을 관리한다.
상기와 같이 동작하는 셀룰라 시스템중 스펙트럼 확산(Spread Spectrum)통신을 이용한 CDMA 시스템에서는 주파수 분할 다중억세스(FDMA)방식 또는 시분할 다중억세스(TDMA) 방식의 시스템과는 달리 같은 대역(Bandwidth)을 갖더라도 무선링크 용량은 외부 환경에 따라 달라진다.
또한, 원래 순방향 링크의 용량은 역방향 링크의 용량보다 크다.
따라서, 순방향 링크 대역폭과 역방향 링크 대역폭이 같은 현재의 무선주파수 할당체계에서 CDMA 시스템의 무선링크 용량은 역방향 링크의 용량에 의해서 결정된다.
CDMA 시스템의 무선링크 용량은 결정하는 역방향 링크 용량은 이용자의 서비스 품질과 관계가 있어서 서로 보상(Complement)관계가 있다.
즉, 서비스 품질을 높이기 위해서는 링크 용량을 줄여야 하며, 반대로 더 많은 이용자를 수용하기 위해서는 통신 서비스의 품질을 줄여야 한다.
따라서, 이용자에게 일정한 서비스 품질을 제공하는 CDMA 셀룰라 시스템에서는 무선링크의 용량이 한정되어지며 또한, 무선링크의 용량을 결정하는데 서비스 품질을 고려하여 유의해야 한다.
상기 무선링크의 용량을 결정하는 요인은, 같은 대역폭을 갖고 같은 서비스 품질을 제공한다고 가정하였을 때, 해당 링크에 포함된 각종 전파의 혼입(混入)도 즉, 간섭량(Interference)에 따라 결정된다.
그러나, 실제 CDMA 시스템의 링크 용량은 상기 간섭량 이외에 음성활동율(Voice Activity), 배경잡음(Background Noise) 및 섹티화효과(Sectorization Effect) 까지 고려된다.
특히, CDMA 셀룰라 시스템의 역방향 링크에는 해당 셀영역 이외에 다른 셀에서 오는 간섭이 있다.
기존의 무선채널 할당방식은, 상기와 같은 여러 요인들을 고려하여 CDMA 시스템의 무선링크 용량을 최악의 조건에서 산정하고 해당 링크용량을 초과하지 않는 범위내에서 새로운 이용자에게 무선채널 할당 여부를 결정한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 방식으로 시스템을 운용하게 되면, CDMA 시스템 링크 용량을 사전에 미리 결정하여야 하고 그에따라 융통성을 전혀 고려 할 수 없다는 단점이 발생된다.
즉, 해당 무선 링크상에 더 존재할 수 있는 가용(可用) 채널에 대한 사용이 불가능하고, 그에따라 채널의 효율을 낮추는 문제점이 발생되었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 CDMA 시스템에서 기지국과 이동국사이의 무선링크 이용효율을 극대화하기 위하여 소정시간 간격으로 이동국에서 발생되어진 역방향 링크 신호의 세기를 측정하고 측정치에 따라 CDMA 시스템 링크 용량을 가변적으로 조정할 수 있도록 함으로써 가용 채널의 범위를 가변시킬 수 있도록하기 위한 CDMA 무선 채널 할당 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 코드분할 다중억세스 방식을 적용하고 있는 CDMA 셀룰라 시스템에서 기지국에서의 이동국에 대한 채널할당 장치에 있어서, RF 처리부을 통하여 이동국에서 전송시킨 신호를 수신하고 수신되어진 신호의 세기를 측정하는 수신신호 크기측정수단과, 상기 RF 처리부에서 변조 처리되어진 신호에서 디지털 신호를 검출하는 다수개의 메치필터 수단과, 상기 메치필터 수단에서 검출되어진 디지털 채널별로 복호화 하는 다수개의 채널 프로세서 및 상기 수신신호 크기 측정수단에서 측정되는 신호의 세기에 대한 데이터를 입력받아 상기 채널 프로세서들을 관리 제어하는 기지국 제어부를 포함하는데 있다.
상기 목적을 달성하기위한 본 발명의 다른 특징은, 기지국에서의 이동국에 대한 채널할당 방법에 있어서, 수신되는 신호의 세기를 측정하는 제1과정과, 전체 허용 간섭양에서 상기 제1과정에서 측정되어진 수신신호 크기를 뺀 나머지로 여유허용 신호세기를 계산하는 제2과정과, 임의의 이동국에서 새로운 무선채널을 요구하는 경우 상기 제2과정에서 계산되어진 여유허용 신호세기의 한계를 초과하는 가를 판단하는 제3과정 및 상기 제3과정에서 여유허용 신호세기의 한계를 초과하지 않는다고 판단되는 경우에 한하여 무선 채널을 할당하는 제4과정을 포함하는데 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 기지국의 채널할당 제어부의 블록 구성도로서, 무선 통신망을 통하여 전송되는 RF 신호를 수신하여 변조 처리(Down-convert)하는 RF 처리부(101)와,상기 RF 처리부(101)에서 변조 처리되어진 신호에서 세기를 측정하는 수신신호 크기측정기(102)와, 상기 RF 처리부(101)에서 변조 처리되어진 신호에서 디지털 신호를 검출하는 다수개의 코릴레이터(또는 메치필터)(103A∼N)와, 상기 코릴레이터(103A∼N)에서 검출되어진 디지털 신호를 채널별로 복호화 하는 다수개의 채널 프로세서(104A∼N) 및 상기 수신신호 크기측정기(102)에서 측정되는 신호의 세기에 대한 데이터를 입력받아 상기 코릴레이터(103A∼N)들과 채널 프로세서(104A∼N)들을 관리 제어하는 기지국 제어부(105)로 크게 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 채널할당 제어부의 바람직한 동작예를 첨부한 제2도를 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.
제2도는 제1도에서 도시된 기지국 제어부의 채널 할당 동작순서도이다.
우선, 상기 무선링크의 용량을 결정하는 가장 주요 요인인 간섭량(Interference)에 대하여 간단히 설명하면, 서비스 품질은 Eb/No로 표현 가능하고 그 값이 5∼7 dB라 가정한다.
이때, 대역폭이 1.2288MHz이고, 임의의 한 이용자의 정보속도가 9.6Kbps인 IS-95에 따른 CDMA 시스템의 링크용량 N은 다음과 같이 구해진다.
수신신호의 크기는 거의 디모듈레이터(또는 콜리레이터)가 받는 간섭양(Interference)과 같기 때문에 측정기의 수신신호 감도(Resolution)는 한 채널의 수신신호 크기의 절대값이면 된다.
그러나, 실제의 간섭양은 수신신호 크기에서 한 채널의 수신신호 크기(보통, -73dBm), 음성활성도(Voice Activity, 보통 0.4) 및 측정오차 등을 감안하여 여유를 두어야 한다.
일반적인 CDMA 셀룰러 시스템인 경우 -83dBm이면 충분함.
만약, 기지국 제어부에서 받는 수신신호 크기의 정보가 상대값(dB)인 경우 수신감도는 0.05dB 정도면 된다.
상기와 같은 간섭성에 따른 수신감도를 갖는다는 가정하고, 기지국 제어부(105)에서의 채널할당 과정을 설명하면 다음과 같다.
스텝 S101에서 기지국 제어부(105)는 수신신호 크기측정기(102)에서 측정되어 출력되는 신호의 세기를 채널요구 주기보다 짧은 주기(채널요구 주기의 약1/10 정도면 충분)로 읽는다.
이후, 스텝 S102에서는 네트워크이 할당한 전체 허용 간섭양에서 읽혀진 수신신호 크기를 뺀 나머지로 여유허용 신호세기를 계산하고, 스텝 S103으로 진행한다.
상기 스텝S103에서는 새로운 무선채널이 요구되었는 가를 판단하여 채널의 요구가 없다고 판단되면 상술한 스텝S101로 재 진행된다.
만약, 상기 스텝S103에서 채널의 요구가 있다고 판단되면 스텝S104로 진행하여 상기 스텝 S103에서 판단되어진 채널요구에 따른 무선채널 할당시 필요한 신호세기가 상기 스텝 S102에서 계산된 여유 허용신호 세기의 한계를 초과하지 않는지를 판단한다.
상기 스텝S104에서 한계를 초과하지 않는다고 판단되는 경우 채널 프로세서(104A∼N)중 해당 채널 프로세서를 제어하여 스텝S105에서 무선 채널을 할당한다.
만약, 스텝S104에서 한계를 초과한다고 판단되는 경우 스텝S105에서 해당 무선채널 할당의 요구를 거절한다.
상기와 같이 동작하는 본 발명에 따른 CDMA 시스템에서의 무선채널 할당 방법 및 그 장치를 제공하여 CDMA 시스템의 기지국 수신부에서 수신신호 세기에 따라 무선채널을 할당하게 되면 CDMA 시스템의 무선자원의 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 구현하기도 쉬워서 경제적인 CDMA 시스템을 기대할 수 있는 장점이 있다.
Claims (2)
- 코드분할 다중억세스 방식을 적용하고 있는 셀룰라 시스템에서 기지국에서의 이동국에 대한 채널할당 방법에 있어서, 수신되는 신호의 세기를 측정하는 제1과정과; 전체 허용 간섭양에서 상기 제1과정에서 측정되어진 수신신호 크기를 뺀 나머지로 여유허용 신호세기를 계산하는 제2과정과; 임의의 이동국에서 새로운 무선채널을 요구하는 경우 상기 제2과정에서 계산되어진 여유허용 신호세기의 한계를 초과하는 가를 판단하는 제3과정; 및 상기 제3과정에서 여유허용 신호세기의한게를 초과하지 않는다고 판단되는 경우에 한하여 무선 채널을 할당하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 무선채널 할당 방법.
- 코드분할 다중억세스 방식을 적용하고 있는 셀룰라 시스템에서 기지국에서의 이동국에 대한 채널할당 장치에 있어서, RF 처리부을 통하여 이동국에서 전송시킨 신호를 수신하고 수신되어진 신호의 세기를 측정하는 수신신호 크기 측정수단과; 상기 RF 처리부에서 변조 처리되어진 신호에서 디지털 신호를 검출하는 다수개의 메치필터 수단과; 상기 메치필터 수단에서 검출되어진 디지털 신호를 채널별로 복호화 하는 다수개의 채널 프로세서; 및 상기 수신신호 크기 측정수단에서 측정되는 신호의 세기에 대한 데이터를 입력받아 상기 채널 프로세서들을 관리 제어하는 기지국 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 무선채널 할당 장치.
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