KR100269345B1 - 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법 - Google Patents

Abstract

CDMA 방식의 이동 통신 시스템에 있어서, 셀 전체에 할당되어 있는 트래픽 채널의 전력을 일정 비율로 낮춰 줌으로써, 셀 용량을 확보하여 전체적인 셀 용량을 증가시켜 주는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법에 관한 것으로, 기지국에 착발신호가 요구됨에 따라, 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로 결정되는 순방향 잉여 용량값과, 상기 기지국의 운용자에 의해 미리 설정된 이득 조정 임계값과 임계 조정값의 합산치를 비교하는 단계(S1)와, 상기 비교(S1) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 크다고 판단되면, 상기 순방향 잉여 용량값과 상기 이득 조정 임계값을 비교하는 단계(S2)와, 상기 비교(S2) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 작다고 판단되면, 신호 송신을 위한 임의의 채널 전력이 할당되어 있는 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)에 대해, 상기 기지국 운용자에 의해 미리 설정된 이득 조정값만큼씩 상기 트래픽 채널 앨리먼트들의 채널 전력을 각각 감소시키는 단계(S3)로 이루지며, 순방향 채널 전력의 포화로 인해 순방향 잉여 용량값이 감소하여 더 이상 착신호 및 발신호를 위한 트래픽 채널이 할당될 수 없을 경우에도, 새로운 착신호 및 발신호 뿐만 아니라 핸드 오프 호 시도에 대한 호 할당이 가능한 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법에 관한 것이다.

Description

트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법

본 발명은 CDMA 방식의 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 순방향 전력의 증가로 인해 셀 용량이 감소하여 착호, 발호 및 핸드 오프 호의 할당이 정상적이지 못할 때, 셀 전체에 할당되어 있는 트래픽 채널의 전력을 일정 비율로 낮춰 줌으로써, 셀 용량을 확보하여 전체적인 셀 용량을 증가시켜 주는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법에 관한 것이다.

종래의 일반적인 셀 용량 제어 방법에 대해 간단히 기술하면, 셀 용량 제어를 위한 섹터 용량 제어 기술에는 순방향 섹터 용량 제어 또는 고전력 증폭기 과부하 제어가 있으며, 이에 대해 간단히 설명한다.

먼저, 최대 순방향 섹터 용량은 각 섹터가 착신호 및 발신호의 처리가 가능한 서비스 상태를 유지하면서 서비스 중인 호에 대해 일정한 통화 품질을 보장할 수 있는 순방향에 대한 최대 용량을 말하는 것으로, 최대 순방향 섹터 용량 이상의 부하가 섹터에 존재하게 되면, 섹터 내의 할당된 파일럿 채널이 트래픽 채널에 의해 사라질 수 있으며, 순방향 섹터의 프레임 에러율 또한 증가하여, 양방향의 통화 품질 및 호가 해제되는 현상이 발생할 수 있다.

순방향 섹터 용량에 영향을 미치는 섹터 부하는 할당된 통화수, 음성활성도, 순방향 제어 부채널 등에 의해 증감된다.

이에 대해, 순방향 섹터 용량 제어는, 현재 서비스 중인 섹터의 활성화된 통화의 수를 기준으로 섹터 용량을 제어하는 것으로, 섹터 출력, 전파 환경 등을 고려하여 호 할당이 가능한 최대수를 나타낸 서비스 제한 임계값을 도출한 후 현재 섹터 내에서 서비스 중인 전체 호의 수와 상기 도출된 서비스 제한 임계값을 비교하여, 비교 결과에 따라 호 할당 여부를 결정하게 된다.

그러나, 상기한 순방향 섹터 용량 제어는, 섹터마다 전파 환경이 각각 다르고, 섹터 내에서 이동국의 분포와 음성활성도에 따라 섹터가 수용할 수 있는 최대 호의 수가 달라지게 되므로, 섹터 출력 및 전파 환경에 의해 도출되는 서비스 제한 임계값에 대한 신뢰도가 명확하지 못하다.

또다른 고전력 증폭기 과부하 제어는, 기지국 출력 증폭기인 고전력 증폭기의 최대 출력을 고려하여 최종 출력단에서의 서비스 제한 임계값을 설정한 후 기지국에서 항상 모니터하고 있는 최종 출력단의 섹터 유효 방사 출력과 상기 설정된 서비스 제한 임계값을 비교하여, 비교 결과에 따라 호 시도 및 핸드 오프 시도를 허용 또는 제한하게 된다.

상기한 고전력 증폭기 과부하 제어는 섹터 용량의 제어보다는 고전력 증폭기의 보호에 그 목적을 두고 있으며, 섹터의 통화 품질이나 파일럿 신호의 세기, 섹터 용량 증가에 의한 비정상적인 호 해제 등을 고려하지 않고 있으므로, 고전력 증폭기가 과부하 상태가 되기 이전에 이미 섹터 용량이 포화 상태가 될 수 있다.

지금까지 설명된 셀 용량 제어 방법에서는, 가입자의 증가에 의한 섹터 용량의 감소는 섹터의 통화 품질을 보장할 수 없는 요인이 되며, 최악의 경우에는 섹터의 파일럿 신호가 사라져 섹터가 서비스 불능 상태로 될 가능성이 있다.

이와 같이 현재 통화 중인 호의 해제 발생에 따른 시스템 전체의 신뢰도 저하를 개선하고자, 도 2 에 도시된 종래 기술에 따른 호 처리에 의한 섹터 용량 제어 방법이 제안되었다.

종래 기술에 따른 섹터 용량 제어를 위한 호 처리 방법을 위한 기지국 시스템은 도 1 과 같이 구성된다.

도 1 의 기지국 시스템에서는, 음성 처리 및 순방향 트래픽 채널 전력을 할당하는 모듈화된 셀렉터/보코더 채널 카드(SVC:Selector/Vocoder Channel Card)(1)가 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE:Traffic Channel Element)(2,3,4)에 트래픽 채널 전력을 할당하면, 순방향 트래픽 채널 전력을 할당받은 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(2,3,4)는 각각 할당된 트래픽 채널 전력을 기지국 프로세서(BSP:Base Station Processor)(5)에 보고한다. 기지국 프로세서(5)는 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(2,3,4)로부터 보고된 트래픽 채널 전력으로부터 각 섹터의 순방향 전력을 계산하여 자신의 셀 용량을 제어하게 된다.

도 2 는 종래 기술에 따른 섹터 용량 제어를 위한 호 처리 방법을 나타낸 플로우챠트로써, 도 1 을 도시된 기지국 시스템을 참조하여 설명한다.

도 2 를 참조하면, 먼저 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비에 의해 순방향 섹터 잉여 용량값이 결정되며, 순방향 섹터 잉여 용량값을 근거하여 서비스 제한 임계값인 호 시도 제한 임계값 및 핸드 오프 시도 제한 임계값을 산출하게 된다.

이에 따라, 핸드 오프를 위해 예약한 예비 전력을 고려하여 일정 통화 품질을 유지하며 최대한 정상 호를 수용할 수 있는 순방향 섹터 잉여 용량값을 호 시도 제한 임계값으로 설정하고, 호 시도 제한 임계값에 의해 섹터 내에서 발생하는 호가 제한될 수 있으나 인접 섹터로부터의 핸드 오프 요구는 순방향 섹터 잉여 용량값이 핸드 오프 시도 제한 임계값보다 작을 때까지 허용한다.

핸드 오프 시도 제한 임계값은 호 시도 제한 임계값보다 작게 설정되며, 순방향 섹터 잉여 용량값이 핸드 오프 시도 제한 임계값과 같거나 작다는 것은 섹터가 현재 통화 중인 정상 호 및 핸드 오프에 대한 최대 허용 용량이 되었음을 의미하게 된다.

상기 순방향 섹터 잉여 용량값을 근거로 결정되는 호 시도 제한 임계값과 핸드 오프 시도 제한 임계값은 수회 반복되는 실험을 통해서 보다 정확한 임계값을 설정할 수 있게 된다.

이에 따른 섹터 용량 제어를 위한 호 처리 방법은, 이동 교환 센터(Mobile Switched Center)나 이동국으로부터의 착신호 또는 발신 호 시도 요구 상태를 판단하고(S1), 정상 또는 핸드 오프 호 시도 제한 임계값과 순방향 섹터 잉여 용량값을 비교한 후 각각 호 제한 상태인가를 각각 판단하게 된다(S2, S3).

판단 결과에 따라, 정상 호 할당 절차 또는 핸드 오프 호 할당 절차를 각각 수행하거나(S4,S5), 호 할당 요구를 각각 거절하게 된다(S6,S7).

이는 기지국에서 착신호 및 발신호를 처리할 때, 현재의 섹터에 할당되어 활성화된 트래픽 채널의 전력을 이용하여 섹터 순방향 전력 추정을 통해 순방향 섹터 용량이 과부하시에도 항상 일정한 수준으로 유지될 수 있도록 하는 섹터 용량 제어를 위한 호 처리 방법이다.

이와 같이 종래 기술에 따른 섹터 용량 제어를 위한 호 처리 방법은, 섹터 내의 통화 중인 호에 대해 일정한 통화 품질을 유지시키고, 순방향 전력 증가로 인한 파일럿 채널의 감쇄를 방지하기는 하지만, 과부하 이후에 발생되는 호를 제한하게 되므로 전체적인 섹터 용량을 증가시키지는 못한다.

또한, 섹터 용량을 유지하기 위한 호 제한 상태에서, 섹터 내의 이동국들은 외형적으로는 서비스 상태에 있지만, 실제 착발신 및 핸드 오프가 불가능한 상태이므로 호를 시도하는 사용자의 불편을 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 셀 전체에 할당되어 있는 모든 트래픽 채널의 전력을 일정 비율로 낮추어 셀 용량을 확보함으로써, 이에 따라 전체적인 셀 용량을 증가시켜, 셀 용량 감소에 따른 호의 할당이 정상적이지 못할 경우, 즉 과부하시에도 착호, 발호 및 핸드 오프 호에 대한 할당이 가능하도록 해주는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법의 특징은, 기지국에 착발신호가 요구됨에 따라, 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로 결정되는 순방향 잉여 용량값과, 상기 기지국의 운용자에 의해 미리 설정된 이득 조정 임계값과 임계 조정값의 합산치를 비교하는 단계(S1)와, 상기 비교(S1) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 작다고 판단되면, 상기 순방향 잉여 용량값과 상기 이득 조정 임계값을 비교하는 단계(S2)와, 상기 비교(S2) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 작다고 판단되면, 신호 송신을 위한 임의의 채널 전력이 할당되어 있는 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)에 대해, 상기 기지국 운용자에 의해 미리 설정된 이득 조정값만큼씩 상기 트래픽 채널 앨리먼트들의 채널 전력을 각각 감소시키는 이득 조정 단계(S3)로 이루지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 비교(S1) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 크고, 또한 현재 상기 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)들이 이득 조정 상태에 있다고 판단되면, 현재 상기 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)들의 채널 전력을 감소시키는 이득 조정을 정지시키고 이득 조정 상태를 해제하게 되며, 상기 비교(S2) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 크다고 판단되면, 그에 따른 순방향 잉여 용량값을 다시 산출하여 상기 비교 단계(S1,S2)와 이득 조정 단계(S3)를 일정 주기 단위로 계속 반복하게 된다.

또한, 상기 트래픽 채널 앨리먼트들에 대한 이득 조정 단계 이후, 상기 기지국에 요구되었던 착발신호가 해제됨에 따른 순방향 할당 전력이 감소되었는가를 계속 판단하고, 그에 따라 순방향 잉여 용량값을 다시 산출하여 상기 비교 단계(S1,S2)와 이득 조정 단계(S3)를 일정 주기 단위로 계속 반복하게 된다.

도 1 은 종래 기술에 따른 셀 용량 제어를 위한 기지국 시스템을 나타낸 블록구성도.

도 2 는 종래 기술에 따른 셀 용량 제어를 위한 호 처리 방법을 나타낸 플로우챠트.

도 3 은 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법을 나타낸 플로우챠트.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 셀렉터/보코더 채널 카드(SVC)

2,3,4 : 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)

5 : 기지국 프로세서(BSP)

이하, 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법에 대한 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 트래픽 채널 이득 조정에는 종래에서와 같이, 음성 처리 및 순방향 트래픽 채널 전력을 할당하는 모듈화된 셀렉터/보코더 채널 카드(SVC)와, 할당된 트래픽 채널 전력을 사용하여 음성 및 신호 처리 메시지를 전송하고, 트래픽 채널 전력의 이득 조정을 수행하는 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)와, 섹터의 순방향 잉여 용량값을 계산하여, 이를 이득 조정 임계값와 비교한 후 비교 결과에 따라 이득 조정 여부를 결정하는 기지국 프로세서(BSP)로 구성된 기지국 시스템을 사용한다.

도 3 은 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법을 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법은 순방향 잉여 용량값과, 이득 조정 임계값과 임계 조정값의 합을 비교하여(S20), 그 비교 결과에 따라 이미 할당되어 있는 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)들의 전력을 미리 설정된 일정값만큼 일률적으로 감소시키게 된다(S70).

이에 따라, 전체 셀에 있는 총 트래픽 채널 앨리먼트의 송신 전력을 감소시키게 되고, 순방향 잉여 용량값을 확보하여, 셀 내에 수용 가능한 트래픽 수를 증가시킬 수 있는 이득 조정 상태가 된다(S80).

여기서, 순방향 잉여 용량값(%)은 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로 결정된다. 총 순방향 채널 전력은 오버 헤드 채널인 페이징 채널(Paging Channel), 파일럿 채널(Pilot Channel), 동기 채널(Synchronous Channel)이 갖는 채널 전력과, 트래픽 채널 전력의 합이다.

순방향 잉여 용량값(%)은, 부하가 없을 경우의 순방향 잉여 용량값이 100이라고 한다면, 호가 증가함에 따라 순방향 잉여 용량값은 감소하게 된다.

이득 조정 임계값은 기지국의 과부하 상태를 기준으로 하여 착발신호가 정상적으로 발생될 수 있는 순방향 셀 용량의 한계값이며, 임계 조정값은 이득 조정 임계값 근처에서 순방향 잉여 용량값이 급변함에 따른 핑퐁 현상을 방지하기 위해 설정되는 이득 조정 임계값의 여유치이다.

이득 조정 임계값과 임계 조정값은 기지국 운용자에 의해 결정된다.

도 3 을 참조하여, 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법을 보다 상세히 설명한다.

기지국 프로세서(BSP)는 현재의 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로부터 순방향 잉여 용량값을 산출 및 결정한 후(S10), 기지국 운용자에 의해 결정된 이득 조정 임계값과 임계 조정값을 합산한 값과 비교하게 된다(S20).

비교 결과에 따라, 만약 순방향 잉여 용량값이 이득 조정 임계값과 임계 조정값을 합산한 값보다 클 경우에는, 다시 현재 상태가 이미 이득 조정된 상태인가를 판단하게 되며(S30), 반면에 순방향 잉여 용량값이 보다 작을 경우에는 다시 순방향 잉여 용량값을 이득 조정 임계값과 비교하게 된다(S60).

상기에서 현재 상태가 이미 이득 조정된 상태인가를 판단하여(S30), 현재 이득 조정 상태가 아니면, 기지국 프로세서(BSP)가 현재의 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로부터 순방향 잉여 용량값을 산출 및 결정하는 단계로 초기화된다.

그러나, 현재가 이득 조정 상태라고 판단되면, 상기에서 이미 순방향 잉여 용량값이 이득 조정 임계값과 임계 조정값을 합산한 값보다 크다고 판단되었으므로, 기지국 프로세서(BSP)는 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)에 각각 이득 조정 중지를 알리는 명령 메시지를 송신하여 각각의 이득 조정을 중지시키게 된다(S40). 이에 따라 트래픽 채널 앨리먼트들은 더 이상 이득 조정을 하지 않고 현재까지 이득 조정에 의해 할당된 채널 전력을 송신 전력으로 사용한다.

이 때, 이득 조정이 중지되면 이득 조정 상태를 해제하게 되며(S50), 다시 기지국 프로세서(BSP)가 현재의 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로부터 순방향 잉여 용량값을 산출 및 결정하는 단계로 초기화된다.

또한, 상기에서 기지국 운용자에 의해 결정된 이득 조정 임계값과 임계 조정값을 합산한 값과 비교하여(S20), 순방향 잉여 용량값이 이득 조정 임계값과 임계 조정값을 합산한 값보다 작을 경우에, 순방향 잉여 용량값을 이득 조정 임계값과 다시 비교한 후(S60), 비교 결과 순방향 잉여 용량값이 이득 조정 임계값보다 작게 되면, 운용자에 의해 기지국 프로세서(BSP)에 이미 설정되어 있는 이득 조정값만큼 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)의 전력을 일률적으로 감소시키게 된다(S70).

이로 인해, 트래픽 채널 앨리먼트들(TCE)은 기존에 할당되었던 채널 전력에서 이득 조정값만큼 감소된 채널 전력을 송신 전력으로 사용하게 되며, 이득 조정값은 기존에 이미 채널 전력이 할당된 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)가 비정상적인 동작을 하지 않을 정도만큼 조정해야 한다.

이로써, 기지국의 트래픽 채널 앨리먼트들(TCE)은 이득 조정 상태로 되며(S80), 이에 따라 기지국 프로세서(BSP)는 이득 조정 상태에 있는 트래픽 채널 앨리먼트들에 대해 이미 발생되었던 착신호 또는 발신호 중 해제된 호가 있는가를 확인하고, 호 해제로 인한 순방향 할당 전력이 감소되었는가를 계속 판단하게 된다(S90).

이 때, 호 해제로 인해 순방향 할당 전력이 감소되었다고 판단되면, 다시 기지국 프로세서(BSP)가 현재의 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로부터 순방향 잉여 용량값을 산출 및 결정하는 단계로 초기화된다.

그러나, 호 해제로 인한 순방향 전력의 감소가 없으면, 계속 이득 조정 상태(S80)에 있게 된다.

지금까지 설명한 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법은 일정 주기 단위로 계속 반복된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법에 따르면, 순방향 채널 전력의 포화로 인해 순방향 잉여 용량값이 감소하여 더 이상 착신호 및 발신호를 위한 트래픽 채널이 할당될 수 없을 경우에도, 활성화 상태(Active)에 있는 전체 트래픽 채널 앨리먼트의 채널 전력을 각각 이득 조정값만큼씩 감소시킴으로써, 이에 따라 전체 셀 용량이 증가되어 새로운 착신호 및 발신호 뿐만 아니라 핸드 오프 호 시도에 대한 호 할당이 가능하다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 기지국에 착발신호가 요구됨에 따라, 파일럿 채널 전력 대 총 순방향 채널 전력의 비로 결정되는 순방향 잉여 용량값과, 상기 기지국의 운용 자에 의해 미리 설정된 이득 조정 임계값과 임계 조정값의 합산치를 비교하는 단계(S1)와;

   상기 비교(S1) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 작다고 판단되면, 상기 순방향 잉여 용량값과 상기 이득 조정 임계값을 비교하는 단계(S2)와;

   상기 비교(S2) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 작다고 판단되면, 신호 송신을 위한 임의의 채널 전력이 할당되어 있는 다수의 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)에 대해, 상기 기지국 운용 자에 의해 미리 설정된 이득 조정값만큼씩 상기 트래픽 채널 앨리먼트들의 채널 전력을 각각 감소시키는 이득 조정 단계(S3)로 이루지는 것을 특징으로 하는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비교(S1) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 크고, 또한 현재 상기 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)들이 이득 조정 상태에 있다고 판단되면, 현재 상기 트래픽 채널 앨리먼트(TCE)들의 채널 전력을 감소시키는 이득 조정을 정지시키고 이득 조정 상태를 해제하게 됨을 특징으로 하는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 트래픽 채널 앨리먼트들에 대한 이득 조정 단계 이후, 상기 기지국에 요구되었던 착발신호가 해제됨에 따른 순방향 할당 전력이 감소되었는가를 계속 판단하고, 그에 따라 순방향 잉여 용량값을 다시 산출하여 상기 비교 단계(S1,S2)와 이득 조정 단계(S3)를 일정 주기 단위로 계속 반복하는 것을 특징으로 하는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 비교(S2) 결과, 상기 순방향 잉여 용량값이 더 크다고 판단되면, 그에 따른 순방향 잉여 용량값을 다시 산출하여 상기 비교 단계(S1,S2)와 이득 조정 단계(S3)를 일정 주기 단위로 계속 반복하는 것을 특징으로 하는 트래픽 채널 이득 조정에 의한 셀 용량 증가 방법.