KR100297556B1 - Resource division method of between the base station in the mobile communication system using breating function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축소 및 확대 기능을 기본으로 하는 브리딩 기능을 임의의 특정 기지국에서는 물론 인접 기지국에서도 함께 연동하여 운용함으로써 기지국간의 자원분배를 효율적으로 수행할 수 있도록 한 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법에 관한 것으로, 기지국내 셀 제어기에서 기지국의 어드레스인 ID를 갖는 PLD를 생성 및 추가한 후, 특정 기지국에서 섹터당 남아있는 전력 또는 TCE가 임계값에 도달하였는지를 판단하여 임계값에 도달하였으면 상기 PLD를 참조하여 특정 기지국과 인접된 인접 기지국으로 임계값에 도달된 사실을 알리면서 인접 기지국에서의 정보를 요구하고, 이 요구에 따라 인접 기지국에서 수집된 정보를 입력하여 브리딩 기능을 결정하며, 이 결정된 브리딩 기능중 축소 기능이 결정된 경우에는 특정 기지국의 셀 영역은 줄이고 인접 기지국의 셀 영역은 늘리도록 하고, 확대 기능이 결정된 경우에는 특정 기지국의 셀 영역은 늘리고 인접 기지국의 셀 영역은 줄이도록 함으로써 기지국간의 자원분배가 효율적으로 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이 축소 및 확대 기능을 기반으로 하는 브리딩 기능을 임의의 특정 기지국으로만 제한하지 않고 특정 기지국과 인접된 인접 기지국간에 함께 연동하여 운영함으로써 통화폭증시 특정 기지국의 과부하를 막고 인접 기지국의 자원을 효율적으로 활용할 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention provides a base station in a mobile communication system using a breeding function to efficiently perform resource distribution between base stations by operating in conjunction with a neighboring base station as well as any specific base station based on the reduction and enlargement function. The present invention relates to a method for resource allocation between resources, and after generating and adding a PLD having an ID, which is an address of a base station, in a cell controller in a base station, determining whether the remaining power or TCE per sector at a specific base station reaches a threshold value. If so, the PLD is requested to inform the neighboring base station adjacent to a specific base station that the threshold value has been reached, and the information is received from the neighboring base station according to the request. If the reduction function is determined among these determined breathing functions, The cell area of the base station is reduced and the cell area of the neighboring base station is reduced, and if the expansion function is determined, the cell area of the specific base station is increased and the cell area of the neighboring base station is reduced so that resource distribution between base stations can be efficiently performed. In this way, the briefing function based on the reduction and enlargement function is not limited to any specific base station, but interlocked with a specific base station and adjacent neighboring base stations to prevent overloading of a specific base station and close the adjacent base station. There is an effect that can efficiently utilize the resources of the base station.
Description
본 발명은 디지털 셀룰라 시스템(Digital Cellular System ; 이하, 'DCS'라 칭함) 또는 개인 휴대통신 시스템(Personal Communication System ; 이하, 'PCS'라 칭함) 등의 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 적용한 이동통신 시스템에 있어서, 축소(Shrink) 및 확대(Unshrink) 기능을 기본으로 하는 브리딩(Breathing) 기능을 임의의 특정 기지국에서는 물론 인접 기지국에서도 함께 연동하여 운용함으로써 기지국간의 자원분배를 효율적으로 수행할 수 있도록 한 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법에 관한 것이다.The present invention provides a mobile communication system employing a code division multiple access (CDMA) scheme such as a digital cellular system (hereinafter referred to as 'DCS') or a personal communication system (hereinafter referred to as 'PCS'). In the communication system, the Breaching function based on the Shrink and Unshrink functions can be operated in conjunction with the neighboring base station as well as any specific base station to efficiently perform resource distribution between the base stations. A resource distribution method between base stations in a mobile communication system using a breeding function.
일반적으로 DCS 또는 PCS 등의 이동통신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(1)와, 이 이동 단말기(1)와 데이터를 무선으로 송수신하고 이를 제어하는 기지국(2)과, 이 기지국(2)과 데이터를 송수신하고 이를 제어하는 제어국(3) 및 교환기(4)로 구성되어 있으며, 이와 같이 구성된 이동통신 시스템에서는 제한된 자원을 효과적으로 이용하여 양질의 서비스를 제공하고자 한다.In general, a mobile communication system such as a DCS or a PCS includes a mobile terminal 1, a base station 2 that wirelessly transmits and controls data to and from the mobile terminal 1, and the base station. (2) and the control station (3) and the exchange (4) for transmitting and receiving data and controlling it, the mobile communication system configured as described above is to provide a high quality service by using the limited resources effectively.
상기와 같이 이동통신 시스템에서는 제한된 자원을 최대한 이용해야 함에도 불구하고, 특정 기지국이 존재하는 셀 영역(Cell Area)에 서비스해야 할 이동 단말기가 기준 이상으로 많은 경우 호설정이 쉽지 않으며, 극단적으로는 기지국에 과부하가 걸려 기지국 전체 시스템이 마비되는 사태까지도 초래하게 된다.Although the mobile communication system must use limited resources as described above, call setup is not easy when there are more than a mobile terminal to service in a cell area in which a specific base station exists. Overloading will cause the entire base station system to become paralyzed.
상기와 같은 문제점을 방지하기 위하여 종래에는 축소 기능 및 확대 기능을 기본으로 하는 브리딩 기능을 통해 파일럿 채널 이득(Pilot Channel Gain)값을 적절히 조절하여 셀 영역을 축소시키거나 또는 확대시키는 기능을 구현하였다.In order to prevent the above problems, conventionally, a function of reducing or expanding a cell area is implemented by appropriately adjusting a pilot channel gain value through a breeding function based on a reduction function and an enlargement function.
상기 축소 기능이란 섹터(Sector)가 정상적으로 동작하는 동안 섹터당 남아있는 CDMA 순방향 채널의 전력이 축소 임계값(Shrink Threshold)에 도달하는 경우에 기지국 호제어 프로세서(BTS call Control Processor : BCP), 즉 셀 제어기(Cell Controller)가 파일럿 채널 이득값을 줄여 셀 영역을 줄이도록 하고, 이에 따라 트래픽 채널 요소(Traffic Channel Element ; 이하, 'TCE'라 칭함)가 점유되는 확률을 낮추는 역할을 수행한다.The reduction function refers to a base station call control processor (BCP), that is, a cell, when the power of the CDMA forward channel remaining per sector reaches a shrink threshold during a normal operation of a sector. The controller reduces the pilot channel gain and reduces the cell area, thereby reducing the probability of occupying a traffic channel element (hereinafter, referred to as 'TCE').
상기 확대 기능이란 섹터가 정상적으로 동작하는 동안 섹터당 남아있는 CDMA 순방향 채널의 전력이 확대 임계값(Unshrink Threshold)에 도달하는 경우에 셀 제어기가 파일럿 채널 이득값을 늘려 셀 영역을 늘리도록 하고, 이에 따라 TCE가 점유되는 확률을 높여 유휴(Idle)한 TCE를 최소화시키는 역할을 수행한다.The expansion function means that the cell controller increases the pilot channel gain value to increase the cell area when the power of the CDMA forward channel remaining per sector reaches an unshrink threshold during the normal operation of the sector. It increases the probability that TCE is occupied and minimizes idle TCE.
그리고, 셔플(Shuffle) 기능이란 섹터가 정상적으로 동작하는 동안 섹터당 남아있는 CDMA 순방향 채널의 전력이 셔플 다운 임계값(Shuffle Down Threshold)에 도달하는 경우에 셀 제어기가 트래픽 채널 이득값을 줄여 전력여유분을 확보하는 역할을 수행한다.In addition, the shuffle function means that the cell controller reduces the traffic channel gain to reduce the power reserve when the CDMA forward channel power remaining per sector reaches the Shuffle Down Threshold during the normal operation of the sector. It has a role to secure.
이때, 상기 축소 기능과 확대 기능을 합쳐 브리딩 기능이라 한다.In this case, the reduction function and the expansion function are collectively called a breathing function.
상기와 같은 기능을 통해 제한된 전력이나 TCE 등을 효율적으로 관리하여 사용함으로써 필요시 더 많은 사용자가 양질의 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.Through the above functions, more users can be provided with high quality service when needed by efficiently managing and using limited power or TCE.
그러나, 종래에는 셀 영역을 축소 및 확대함에 따라 인접 기지국에 미치는 영향을 고려하지 않아 상기 기능을 잘 활용하지 못하고 있는 실정이다.However, in the related art, as the cell area is reduced and enlarged, the function is not well utilized since the influence on the adjacent base station is not considered.
즉, 상기 브리딩 기능을 이용하여 섹터당 남아있는 전력이 임계값에 도달한 특정 기지국에서 셀 제어기가 파일럿 채널 이득값을 줄이거나 또는 늘리게 되면,노서비스(No Service) 영역이 발생하거나 또는 핸드오프(Hadnoff)의 발생빈도가 상승하는 등 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.That is, when the cell controller decreases or increases the pilot channel gain value in a specific base station in which the remaining power per sector reaches a threshold value using the breeding function, a no service region occurs or a handoff ( Various problems occur, such as an increase in the frequency of Hadnoff.
예를 들면, 도 2의 (가)에 도시된 바와 같이 통화폭증이 발생한 가운데 셀 영역에 존재하는 특정 기지국(도시하지 않음)에서 브리딩 기능의 축소 기능을 수행하게 되면, 도 2의 (나)에 도시된 바와 같이 셀 영역이 줄어들어 노서비스 영역이 발생하게 되고, 통화폭증이 해소된 이후에는 도 3의 (다)에 도시된 바와 같이 브리딩 기능의 확대 기능에 따라 셀 영역이 늘어나게 된다.For example, as shown in (a) of FIG. 2, if a specific base station (not shown) existing in the cell area while performing a burst of a call performs a function of reducing the breeding function, FIG. As shown in FIG. 3, the cell area is reduced to generate a no service area, and after the call explosion is resolved, the cell area is increased according to the expansion function of the breeding function as shown in FIG.
다시 말해, 하나의 특정 기지국에서 축소 기능을 독자적으로 수행하여 셀 영역을 줄이는 경우에는 기존에 서비스되고 있던 지역이 노서비스 지역으로 변환됨에 따라 그 지역에서의 사용자들이 서비스를 제공받지 못하게 된다.In other words, when the cell area is reduced by independently performing a reduction function in one specific base station, the existing service area is converted into a no service area so that users in the area are not provided with the service.
그리고, 하나의 특정 기지국에서 확대 기능을 독자적으로 수행하여 셀 영역을 늘리는 경우에는 기존에 인접 기지국과의 근접으로 핸드오프관계에 있던 영역이 더욱더 증가함에 따라 빈번한 소프트 핸드오프가 일어나게 된다.In addition, when the cell area is increased by performing a magnification function independently in one specific base station, frequent soft handoff occurs as the area previously associated with the neighboring base station increases more and more.
이는 결국 소프트 핸드오프시 각 기지국에서 TCE 등을 포함한 자원들을 2배 사용하므로 자원낭비를 초래하게 되고, 이에 따라 통화품질의 저하를 야기시키며, 더 나아가 통신 서비스 회사의 이윤 극대화에 저해요소로 작용하고, 통화품질에 대한 소비자의 불만을 유발하게 된다.This, in turn, causes a waste of resources by doubling the resources including TCE in each base station during soft handoff, which in turn causes a decrease in call quality and further impedes the maximization of profits for telecommunication service companies. This will lead to consumer dissatisfaction with call quality.
또한, 셔플 기능만을 수행하는 경우에는 트래픽 채널 이득값이 작아져 통화품질도 저하될 수도 있고 통화가 단절되는 빈도가 많아질 수도 있다.In addition, when only the shuffling function is performed, the traffic channel gain value may be reduced, and thus the call quality may be degraded or the frequency of disconnection may be increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 임의의 특정 기지국과 인접 기지국이 함께 연동하여 축소 및 확대 기능을 기본으로 하는 브리딩 기능을 수행하여 셀 영역을 축소 및 확대 운용함으로써 특정 기지국만의 자원분배가 아닌 여러 기지국간의 자원분배를 효율적으로 수행할 수 있도록 한 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to reduce and expand a cell area by performing a breeding function based on a reduction and enlargement function by interworking with a specific base station and an adjacent base station. It is to provide a resource distribution method between base stations in a mobile communication system using a breeding function to efficiently perform resource distribution among several base stations, rather than resource distribution among specific base stations.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,1 is a block diagram of a general mobile communication system;
도 2의 (가)∼(다)는 종래 브리딩 기능에 따라 하나의 기지국에 대한 셀 영역의 축소 및 확대 과정을 보여주기 위한 도면,2 (a) to (c) is a view showing a process of reducing and expanding a cell area for one base station according to a conventional breeding function,
도 3의 (가)∼(다)는 본 발명에 의한 브리딩 기능에 따라 하나의 기지국과 이 기지국에 인접된 인접 기지국에 대한 셀 영역의 축소 및 확대 과정을 보여주기 위한 도면,3 (a) to (c) are diagrams for illustrating a process of reducing and expanding a cell area for one base station and an adjacent base station adjacent to the base station according to a breeding function according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법을 보인 동작 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method for allocating resource distribution between base stations in a mobile communication system using a breeding function according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 이동 단말기2 : 기지국1 mobile terminal 2 base station
3 : 제어국 4 : 교환기3: control station 4: switchboard
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법은, 기지국내 셀 제어기에서 기지국의 어드레스인 ID를 갖는 PLD를 생성 및 추가한 후, 특정 기지국에서 섹터당 남아있는 전력 또는 TCE가 임계값에 도달하였는지를 판단하여 임계값에 도달하였으면 상기 PLD를 참조하여 특정 기지국과 인접된 인접 기지국으로 임계값에 도달된 사실을 알리면서 인접 기지국에서의 정보를 요구하고, 이 요구에 따라 인접 기지국에서 수집된 정보를 입력하여 브리딩 기능을 결정하며, 이 결정된 브리딩 기능중 축소 기능이 결정된 경우에는 특정 기지국의 셀 영역은 줄이고 인접 기지국의 셀 영역은 늘리도록 하고, 확대 기능이 결정된 경우에는 특정 기지국의 셀 영역은 늘리고 인접 기지국의 셀 영역은 줄이도록 함으로써 기지국간의 자원분배가 효율적으로 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 한다.In the mobile communication system using the breeding function of the present invention for achieving the above object, the resource distribution method between base stations, after generating and adding the PLD having the ID of the base station in the cell controller in the base station, After determining whether the remaining power or TCE has reached the threshold, if the threshold is reached, information from the neighboring base station is requested to inform the fact that the threshold has been reached to the neighboring base station adjacent to the specific base station with reference to the PLD. According to the request, the information collected from the neighboring base stations is input to determine the breeding function. When the reduction function is determined among the determined breeding functions, the cell area of the specific base station is reduced and the cell area of the neighboring base station is increased. In this case, increase the cell area of a specific base station and reduce the cell area of an adjacent base station. It characterized by that to the allocation of resources between a base station effectively.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a resource distribution method between base stations in a mobile communication system using a breeding function of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3의 (가)∼(다)는 본 발명에 의한 브리딩 기능에 따라 하나의 기지국과 이 기지국에 인접된 인접 기지국에 대한 셀 영역의 축소 및 확대과정을 보여주기 위한 도면으로서, 도 3의 (가)는 통화폭증이 가운데 셀 영역에 존재하는 특정 기지국(도시하지 않음)에서 발생된 상태를 나타내고, 도 3의 (나)는 본 발명의 브리딩 기능에 의한 기지국간 자원분배방법을 이용하여 특정 기지국이 존재하는 가운데 셀 영역은 줄이고, 인접 기지국들이 존재하는 인접 셀 영역들은 늘려 노서비스 영역이 발생되지 않는 상태를 나타내며, 도 3의 (다)는 통화폭증이 해소된 이후의 상태로 본 발명의 브리딩 기능의 확대 기능에 따라 특정 기지국이 존재하는 가운데 셀 영역이 늘어나고 인접 기지국들이 존재하는 인접 셀 영역들이 줄어든 상태를 나타낸다.3 (a) to (c) are diagrams for illustrating a process of reducing and expanding a cell area of one base station and an adjacent base station adjacent to the base station according to the breeding function according to the present invention. A) shows a state in which a traffic explosion occurs in a specific base station (not shown) existing in the middle cell region, and FIG. 3 (b) shows a specific base station using a resource distribution method between base stations according to the breeding function of the present invention. In this state, the cell area is reduced, and the neighboring cell areas where neighboring base stations exist are increased to show a state in which a no service area is not generated. FIG. 3 (C) shows a state after the bursting of the call is resolved. Function Expansion The cell area is increased while a specific base station exists and the adjacent cell areas where neighboring base stations exist are reduced.
도 4는 본 발명에 의한 브리딩 기능을 이용한 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법을 보인 동작 흐름도로서, 이를 참조하여 이동통신 시스템에서의 기지국간 자원분배방법을 설명하면 다음과 같다.4 is an operation flowchart showing a resource distribution method between base stations in a mobile communication system using a breeding function according to the present invention. Referring to this, a resource distribution method between base stations in a mobile communication system will be described.
먼저, 기지국내 셀 제어기에서는 여러 기지국의 어드레스(Address)인 기지국 ID(IDentification)를 갖는 공통 데이터 베이스(Data Base)의 PLD(Program Loding Data)를 생성 및 추가한 후 브리딩 기능을 수행하도록 한다(S1).First, a cell controller in a base station generates and adds a program Loding Data (PLD) of a common database having a base station ID, which is an address of several base stations, and then performs a bridging function (S1). ).
이어, 임의의 특정 기지국에서 섹터당 남아있는 전력 또는 TCE가 임계값에 도달하였는지를 판단하고(S2), 이 결과 전력 또는 TCE가 임계값에 도달하였으면 상기 단계(S1)에서 추가된 PLD를 참조하여 상기 특정 기지국과 인접된 인접 기지국으로 특정 기지국에서의 전력 또는 TCE가 임계값에 도달된 사실을 알리면서 인접 기지국에서의 정보를 요구한다(S3).Subsequently, it is determined whether or not the remaining power or TCE per sector has reached a threshold value at any particular base station (S2). As a result, if the power or TCE has reached the threshold value, the PLD added in step S1 is referred to. The neighboring base station adjacent to the specific base station requests information from the neighboring base station while notifying that the power or TCE at the specific base station has reached the threshold (S3).
이때, 인접 기지국에서는 항상 자기 자신의 기지국 상태를 분석하고 있으므로, 특정 기지국의 정보 요구시 해당 요구한 정보를 수집하여 특정 기지국으로 보내주게 된다.At this time, since the neighboring base station always analyzes its own base station state, when the information request of the specific base station collects the requested information and sends it to the specific base station.
즉, 특정 기지국의 셀 제어기에서는 상기 단계(S3)의 요구에 따라 인접 기지국에서 수집된 정보를 입력하여 특정 기지국의 상태와 함께 분석하여 브리딩 기능을 결정한다(S4).That is, the cell controller of the specific base station inputs the information collected from the neighboring base stations according to the request of step S3 and analyzes the state together with the state of the specific base station to determine the breeding function (S4).
상기 단계(S4)에서 특정 기지국에서의 통화폭증으로 브리딩 기능중에 축소 기능이 결정된 경우에는(S5) 파일럿 채널 이득값을 줄여 특정 기지국의 셀 영역을 줄이도록 하고, 인접 기지국으로 셀 영역을 늘리도록 요구하여 인접 기지국에서 파일럿 채널 이득값을 늘려 인접 기지국의 셀 영역을 늘리도록 한다(S6).If the reduction function is determined during the briefing function due to the bursting of the call in the specific base station in step S4 (S5), the pilot channel gain value is reduced to reduce the cell area of the specific base station, and the neighboring base station is required to increase the cell area. By increasing the pilot channel gain value in the neighboring base station to increase the cell area of the neighboring base station (S6).
그리고, 상기 단계(S4)에서 통화폭증이 해제된 후의 특정 기지국에서의 유휴한 TCE가 임계값 이상으로 TCE 점유 확률이 낮아 브리딩 기능중에 확대 기능이 결정된 경우에는(S7) 파일럿 채널 이득값을 늘려 특정 기지국의 셀 영역을 늘리도록 하고, 인접 기지국으로 셀 영역을 줄이도록 요구하여 인접 기지국에서 파일럿 채널 이득값을 줄여 인접 기지국의 셀 영역을 줄이도록 한다(S8).If the idle TCE in the specific base station after the bursting of the call is released in step S4 has a low probability of occupying the TCE above the threshold value, and the expansion function is determined during the breeding function (S7), the pilot channel gain value is increased to determine the specific function. The cell area of the base station is increased, and the cell area is requested to the neighboring base station, thereby reducing the pilot channel gain value in the neighboring base station to reduce the cell area of the neighboring base station (S8).
본 발명에서는 상기 축소 기능 및 확대 기능을 수행하기 위한 임계값을 순방향 CDMA 채널의 전력뿐만 아니라 TCE의 사용율 또는 유휴율을 적용할 수 있다.In the present invention, the threshold for performing the reduction function and the expansion function may be applied to the utilization rate or idle rate of the TCE as well as the power of the forward CDMA channel.
이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 축소 기능 및 확대 기능을 기반으로하는 브리딩 기능을 임의의 특정 기지국으로만 제한하지 않고 특정 기지국과 인접된 인접 기지국간에 함께 연동하여 운영함으로써 기지국간의 동적인 자원분배가 이루어질 수 있어 통화폭증시 특정 기지국의 과부하를 막고 인접 기지국의 자원을 활용할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention does not limit the breeding function based on the reduction function and the expansion function to any specific base station, but operates in conjunction with a specific base station and adjacent neighboring base stations, thereby dynamically sharing the resources. Since there is an effect that can be made to prevent the overload of the specific base station during the call explosion and to utilize the resources of the neighboring base station.
이와 같이 제한된 자원을 보다 더 효율적으로 사용함에 따라 통화폭증에서 오는 불통확률을 줄여 소비자가 향상된 통화 서비스 품질을 제공받을 수 있게 되고, 동시에 통신 서비스 회사 역시 양질의 서비스를 제공할 수 있게 되는 등 경제적인 파급 효과가 크리라 기대된다.The more efficient use of these limited resources reduces the probability of failure resulting from a surge in the call, enabling consumers to receive improved call quality, while at the same time being able to provide quality services to telecommunications companies. The ripple effect is expected.
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