KR0176103B1 - Cdma 이동국 시스템에서의 과부하 셀 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CDMA 이동국 시스템에서 최소부하 셀군(cell group)선택을 이용한 과부하 셀 제어방법에 관한 것으로서, 그 특징을 CDMA 이동국 시스템에서 특정셀에 과부하가 걸렸을 때의 과부하 셀을 제어하는 방법에 있어서, 제어국의 과부하 탐지모듈로부터 과부하 셀에 관한 정보를 입력받아 인접셀의 부하정보를 검색하여 상기 인접셀들의 총과부하정보를 계산하는 제1과정과, 제2계층의 상기 인접셀의 총과부하가 상기 인접셀 부하의 최대치보다 큰지를 검사하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 상기 제2계층의 상기 인접셀의 상기 총과부하가 상기 인접셀 부하의 상기 최대치보다 크지 않다고 판단되면, 과부하 탐지 모듈에게 제어가 불가능하다는 것을 통보하고 종료하는 제3과정과, 상기 제2과정에서 상기 2계층의 상기 인접셀의 상기 총과부하가 상기 인접셀 부하의 상기 최대치보다 크다고 판단되면, 최소부하를 갖는 제3계층인 셀군을 검색하는 제4과정과 및 최소부하를 갖는 셀의 순방향 전력을 증가시킴으로써 서비스 영역을 확장하여 과부하가 걸린 셀의 인접셀 근처에 이동 가입자의 호가 확장된 셀로 핸드오프되게 하는 제5과정으로 이루어지는 데에 있으므로, 상술한 바와 같은 본 발명은 무선망에서 처리할 수 있는 호의 용량을 증대하여 시스템의 성능향상 및 CMS 이동 시스템의 고신뢰성을 추구하는 데에 크게 이바지한다는 데에 그 효과가 있다.

Description

CDMA 이동국 시스템에서의 과부하 셀 제어방법
제1도는 본 발명에 따른 CDMA 이동국 시스템의 기지국 시스템의 구조도.
제2도는 계층적 구조를 갖는 다층 셀 환경 구성도.
제3도는 과부하 셀과 최소부하 셀간의 제어예를 도시한 도면.
제4도는 과부하 셀 내의 제어 흐름도.
본 발명은 CDMA 이동국 시스템에서의 과부하 셀 제어방법에 관한 것으로서, 특히 CDMA 이동국 시스템에서 최소부하 셀군(cell group)선택을 이용한 과부하 셀 제어방법에 관한 것이다.
여기서, 셀균이란 임의의 셀을 중심으로 주변의 셀들을 칭하여 셀군이라 한다.
일반적으로, CDMA 이동국 시스템(CDMA Mobile System, 이하 CMS라고 약칭함)은 축적 프로그램 제어(stored program control) 방식에 근간을 둔 이동통신 시스템(Mobile Communication System)으로서, 다수의 프로세서들을 계층화하여 구성한 시스템이다.
제어국(Base Station Controller)은 다수의 기지국(Base tranceiver subsyst em)을 제어한다.
제어국 및 기지국은 다량의 호 발생에 따라 과부하가 유발될 수도 있다.
이런 경우에 종래의 방법은 제어국에 과부하가 탐지되면 제어국에 한해서 과부하를 제어함으로써 다중셀에서의 다량의 호 발생, 채널 자원 감소 및 프로세서 부하 증가에 따라 셀에 발생하는 호를 사전에 제어하지 못하여 시스템의 효율적인 운용이 어렵게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 제어국에서는 제어국에 속한 셀의 과부하를 제어하기 위한 방법이 필요하다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제어국에 속한 다중셀에서 발생한 과부하를 셀의 계층적 구조를 이용하여 과부하가 걸린 특정 셀 주변에서 가장 부하가 적은 셀균 주변으로 셀의 부하를 분산시켜 과부하 셀의 부하를 완화시킴으로써 무선망의 전체 효율을 높이는 데에 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 과부하가 걸린 셀의 호를 최소부하를 갖는 확장된 주변 셀로 핸드오프시켜 특정 셀에 걸린 부하를 최소부하를 갖는 주변의 셀로 분산시켜 과부하가 시스템 전체에 영향을 끼치는 것을 사전에 방지하여 제어국의 성능 및 용량을 증대시키는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 CDMA 이동국 시스템에서 특정셀에 과부하가 걸렸을 때의 과부하 셀을 제어하는 방법에 있어서, 제어국의 과부하 탐지모듈로부터 과부하 셀에 관한 정보를 입력받아 인접셀의 부하정보를 검색하여 상기 인접셀들의 총과부하정보를 계산하는 제1과정과, 제2계층의 상기 인접셀들의 총과부하가 상기 인접셀 부하의 최대치보다 큰지를 검사하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 상기 제2계층의 상기 인접셀의 상기 총과부하가 상기 인접셀 부하의 상기 최대치보다 크지 않다고 판단되면, 과부하 탐지 모듈에게 제어가 불가능하다는 것을 통보하고 종료하는 제3과정과, 상기 제2과정에서 상기 제2계층의 상기 인접셀의 상기 총과부하가 상기 인접셀 부하의 상기 최대치보다 크다고 판단되면, 최소부하를 갖는 제3계층인 셀군을 검색하는 제4과정과 및 최소부하를 갖는 셀의 순방향 전력을 증가시킴으로써 서비스 영역을 확장하여 과부하가 걸린 셀의 인접셀 근처에 있는 이동 가입자의 호가 확장된 셀로 핸드오프되게 하는 제5과정으로 이루어지는데 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들 중의 하나를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 CDMA 이동통신 시스템의 기지국 시스템의 구조도이다.
제1도를 참조하여, 본 발명에 따른 CDMA 이동통신 시스템의 기지국 시스템의 구조에 관하여 설명하면 다음과 같다.
CMS는 제어국 운용보전 장치(Base Station Manager, 이하 BSM라고 약칭함), 제어국, 기지국, 이동국 및 이동전화 교환국 등으로 구성된다.
하나의 BSM은 12개의 제어국을 관리하는데, 제어국 및 기지국의 운용 및 유지보수 기능을 수행한다.
하나의 제어국 내에는 호 제어 프로세서(Call Control Processor, 이하 CCP라고 약침하)와 32개의 실렉터 정합 모듈(Selector Interface Module, 이하 SIM이라고 약칭함)이 있으며, 유무선 링크제어 신호처리와 호제어를 담담한다.
제어국의 CIN(CDMA Interconnection Network)은 BSM 및 제어국과 기지국 간의 패킷 데이터 전송으로 통신경로를 제공한다.
SIM은 실렉터 정합 프로세서(Selector Interface Processor, 이하 SIP라고 약칭함)와 실렉터 보코딩 프로세서(Selector Vocoding Processor, 이하 SVP라고 약칭함)등으로 구성되어 있다.
하나의 제어국은 최대 32개의 기지국과 32개의 SIP를 수용할 수 있으며, 하나의 SIP는 최대 4개의 SVP와 접속할 수 있다.
기지국은 제어국과 중게선으로 연결되어 있으며 CCP와 상호연동을 통하여 제어정보를 라우팅(routing)하거나 송수신하며, 이동국의 트래픽 정보를 라우팅하거나 송수신한다.
그리고 각 제어국은 4개의 그룹 CIN에 각 제어국의 CIN을 접속시켜 제어국망을 구성한다.
또한, 기지국의 기지국 호 프로세서(Bast tranceiver subsystem Call Process or, 이하 BCP라고 약칭함)는 제어국의 CCP와 협력하여 호를 제어한다.
이와 같이, 제어국 및 기지국은 여러 프로세서들이 계층화되어 구성되어 있다.
호의 발생은 기지국에서 시작하고 위치 등록과 페이징 및 호처리는 제어국에 집중된다.
무선망은 각 셀의 부하를 균등하게 제어함으로써 망의 부하를 최소로 할 수 있다.
주변의 셀군 중에서 최소부하를 갖는 셀군의 중심셀을 순방향 전력제어(forward power control)를 통해 셀 반경을 확장한다.
즉, 과부하가 걸린 셀 주변의 인접셀군을 검색하여 가장 적은 부하를 갖는 셀군을 선택함으로써 선택된 셀군에서 핸드오프로 인한 과부하의 재발생 확률이 가장 적게 된다.
제2도는 계층적 구조를 갖는 다층 셀 환경 구성도이다.
제2도를 참조하여, 계층적 구조를 갖는 다층 셀 환경 구성을 설명하면 다음과 같다.
셀에 가해진 부하의 정도를 표시하였다.
도면에서 가장 가운데 위치한 셀이 현재 과부하 상태임을 나타내고 있으며[2-1], 오른편의 다중셀 환경은 과부하 셀 주변에서 가장 작은 부하를 갖는 최소부하셀을 검색하여 순방향 전력제어를 통해 셀을 확장하여 과부하 셀 내에 있는 호중 인접셀 주변에 있는 호를 최소부하 셀로 핸드 오프시키는[2-2]예를 나타내고 있다.
다중셀의 계층은 3계층으로 구성되어 있으며, 제1계층은 과부하 상태인 셀을 나타내고 제2계층은 과부하 셀 주변의 인접셀들로 표준 셀 구조에서는 6개의 셀이 존재한다.
제3계층은 인접셀을 중심으로 한 주변의 인접셀군을 의미한다.
제3도는 과부하 세로가 최소부하 셀간의 제어 예를 도시한 도면이다.
제3도를 참조하여 과부하 셀과 최소부하 셀간의 제어예를 설명하면 다음과 같다.
특정한 셀이 과부하 상태로 탐지된 경우 과부하 셀 주변의 인접셀들을 중심으로 한 인접셀의 부하상태가 최소인 셀군을 검색하여 해당 중심 셀의 순방향 전력제어를 이용하여 셀 반경을 확장함으로써 과부하 셀 내에 있는 인접셀 근처의 가입자의 호를 확장된 셀로 핸드오프시키는 예이다.
과부하 셀의 인접셀군들 중에서 가장 적은 최소의 부하를 갖는 셀군을 선택하기 위한 검색을 다음의 식으로 표기하였다.
제1계층에 있는 셀의 부하가 88로 과부하 셀로 탐지되면 제2계층의 6개의 중심으로 셀군을 형성하여 가장 작은 셀군을 검색한다.
즉, 과부하 셀의 인접셀인 C[1, 0] 셀(부하 정도가 44임)을 중심으로 인접셀에 대한 부하의 합을 계산한다(316).
또한, C[1, 1] 셀(부하 정도가 46임)을 중심으로 인접셀에 대한 부하의 합을 계산한다(338).
이와 같은 방법으로 다른 셀에 대하여 셀군의 부하합을 계산한다.
따라서 최소부하를 갖는 셀군은 부하 정도 316을 갖는 C[1,0] 셀임을 알 수 있다.
제4도는 과부하 셀 내의 제어 흐름도이다.
제4도를 참조하여 과부하 셀 내의 제어에 관하여 설명하면 다음과 같다.
S111에서는 제어국의 과부하 탐지모듈의 진단에 따라 특정 셀이 과부하 상태에 다다르면 과부하 탐지모듈로부터 과부하 셀 정보를 입력받는다.
S112에서는 제1계층인 과부하 셀 주변의 제2계층의 인접셀의 부하정보를 검색한다.
S113에서는 상기 S112에서 검색한 부하정보를 누적한다.
S120에서는 제2계층, 인접셀 부하의 총부하가 최대치보다 큰지 검사한다.
상기 S120에서 제2계층 인접셀 부하의 총부하가 최대치보다 크지 않으면, S141에서 과부하 탐지 모듈에게 제어가 불가능하다는 것을 통보하고 종료한다.
상기 S120에서 제2계층 인접셀 부하의 총부하가 최대치보다 크면, S131에서는 과부하 셀 주변의 제2계층에 대한 셀 중에서 하나를 선택한다.
S132에서는 선택한 제2계층의 셀 주변의 제3계층 셀의 부하정보를 검색한다.
S133에서는 검색한 부하정보를 합산한다.
S134에서는 제3계층의 셀군에 대한 부하의 합산이 완료되었는지 판단한다.
상기 S134에서 부하의 합산이 완료되지 않았다고 판단되면, 상기 S131로 진행한다.
상기 S134에서 부하의 합산이 완료되었다고 판단되면, S135에서는 최소부하를 갖는 셀군을 선택한다.
S136에서는 제2계층의 인접셀에 속한 제3계층의 셀군에 대한 최소부하를 갖는 셀군을 검색한 결과를 받아 선택된 제2계층의 최소부하 셀의 전략을 제어한다.
S137에서는 순방향 전력을 증가시킴으로써 셀의 반경을 증대하여 서비스 영역을 확장한다.
따라서, S138에서는 과부하가 걸린 셀의 인접셀 근처에 있는 이동 가입자의 호가 확장된 셀로 핸드오프되어 과부하 셀의 부하가 감소되는 효과를 거두게 된다.
그러므로, 상술한 바와 같은 본 발명은 임의의 셀이 과부하 상태로 인하여 지속적인 이동 가입자에 대한 호 서비스를 할 수 없을 때에 과부하 셀 주변의 인접셀을 중심으로 셀군에 대한 최소부하 셀군을 선택하여 최소부하 셀의 반경을 확대하여 서비스 영역을 확장함으로써 과부하 셀의 경계에 있던 이동 가입자의 호서비스 및 새로운 호에 대한 서비스를 지속적으로 유지시킬 수 있게 하는 데에 그 효과가 있다.
그로 인해, 무선망에서 처리할 수 있는 호의 용량을 증대하여 시스템의 성능향상 및 CMS 이동국 시스템의 괴신뢰성을 추구하는 데에 크게 이바지 한다.
앞으로 도래할 개인 이동 통신 구현시 적용할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. CDMA 이동국 시스템에서 특정셀에 과부하가 걸렸을 때의 과부하 셀을 제어하는 방법에 있어서, 제어국의 과부하 탐지모듈로부터 과부하 셀에 관한 정보를 입력받아 인접셀의 부하정보를 검색하여 상기 인접셀들의 총과부하정보를 계산하는 제1과정과; 제2계층의 상기 인접셀들의 총과부하가 상기 인접셀 부하의 최대치보다 큰지를 검사하는 제2과정과; 상기 제2과정에서 상기 제2계층의 상기 인접셀의 상기 총과부하가 상기 인접셀 부하의 상기 최대치보다 크지 않다고 판단되면, 과부하 탐지 모듈에게 제어가 불가능하다는 것을 통보하고 종료하는 제3과정과; 상기 제2과정에서 상기 제2계층의 상기 인접셀의 상기 총과부하가 상기 인접셀 부하의 상기 최대치보다 크다고 판단되면, 최소부하를 갖는 제3계층인 셀군을 검색하는 제4과정; 및 최소부하를 갖는 셀의 순방향 전력을 증가시킴으로써 서비스 영역을 확장하여 과부하가 걸린 셀의 인접셀 근처에 있는 이동 가입자의 호가 확장된 셀로 핸드오프되게 하는 제5과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 과부하 셀 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1과정이, 상기 제어국의 상기 과부하 탐지모듈이 과부하 상태에 다다른 셀이 있는지를 검사하는 제1단계 ; 상기 제1단계에서 특정 셀이 과부하 상태에 다다르지 않았다고 판단되면, 상기 제1단계로 진행하는 제2단계; 상기 제1단계에서 특정 셀이 과부하 상태에 다다랐다고 판단되면, 상기 과부하 셀 정보를 입력받는 제3단계; 제1계층인 상기 과부하 셀 주변의 상기 제2계층인 상기 인접셀이 부하정보를 검색하는 제4단계; 및 상기 제4단계에서 검색한 상기 부하정보를 누적하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 과부하 셀 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3과정이, 과부하 셀 주변이 상기 제2계층인 셀 중에서 하나를 선택하는 제1단계; 상기 제1단계에서 선택한 상기 제2계층의 셀 주변의 상기 제3계층 셀의 부하정보를 검색하는 제2단계 ; 상기 제2단계에서 검색한 상기 부하정보를 합산하는 제3단계 ; 상기 제3계층인 셀군에 대한 부하의 합산이 완료되었는지 판단하는 제4단계 ; 상기 제4단계에서 상기 부하의 합산이 완료되지 않았다고 판단되면, 상기 제1단계로 진행하는 제5단계 ; 및 상기 제4단계에서 부하의 합산이 완료었다고 판단되면, 최소부하를 갖는 셀군을 선택하는 제6단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 과부하 셀 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 선택된 상기 제2계층인 최소부하 셀의 반경을 증대하여 서비스 영역을 확장하는 제1단계; 및 과부하가 걸린 셀의 인접셀 근처에 있는 이동 가입자의 호가 확장된 셀로 핸드오프되는 제2단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 과부하 셀 제어방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1단계에서 상기 제2계층인 최소부하 셀의 순방향 전력을 증가시킴으로써 셀의 반경을 증대하는 것을 특징으로 하는 과부하 셀 제어방법.
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