KR100856226B1

KR100856226B1 - 이동 통신시스템의 시간 동기화 오류 검출 방법

Info

Publication number: KR100856226B1
Application number: KR1020020000413A
Authority: KR
Inventors: 성창경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-01-04
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2008-09-03
Also published as: KR20030059682A

Abstract

이동 통신시스템에서 기지국제어기와 기지국간의 시간 동기화 오류를 검출하는 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은 이동 단말과 통신을 위한 복수의 기지국들과, 상기 기지국들에 연결되는 기지국 제어기를 포함하는 이동 통신시스템에서, 상기 기지국 제어기와 상기 기지국들간의 시간 동기의 오류를 검출하기 위한 방법은, 상기 기지국들 각각의 시간과 상기 기지국 제어기의 시간을 비교하는 과정과, 상기 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 수를 판단하는 과정과, 상기 판단된 기지국들의 수가 미리 설정된 제1 임계값보다 크거나 같을 때 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정과, 상기 판단된 기지국들의 수가 상기 제1 임계값보다 작을 때 상기 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정과, 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 경우, 상기 기지국들 각각의 시간과 상기 기지국 제어기의 시간의 시간차이를 계산하고 상기 계산한 시간차이들의 평균값을 계산하는 과정과, 상기 계산한 시간차이들 중 하나의 시간차이와 상기 평균값의 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정을 포함한다.

시간(TOD) 정보, 동기화 오류, 기지국 제어기, 기지국

Description

이동 통신시스템의 시간 동기화 오류 검출 방법 {METHOD FOR DETECTING A TIME SYNCHRONIZATION ERROR IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신시스템의 망 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국제어기와 기지국간의 시간 동기화 오류 검출 동작의 원리를 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국제어기와 기지국간의 시간 동기화 오류 검출 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 기지국제어기와 기지국간의 시간 동기화 오류 처리 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면.

본 발명은 이동 통신시스템에 관한 것으로, 특히 기지국제어기와 기지국간의 시간 동기화 오류를 검출하는 방법에 관한 것이다.

전형적인 이동 통신시스템인 부호분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방식을 기반으로 한 이동 통신시스템은 교환기(MSC: Mobile Switching Center), 기지국시스템(BSS: Base Station System), 단말기(또는 이동국)(MS: Mobile Station)로 이루어진다. 상기 기지국시스템은 서로 유선으로 연결되어 통신가능한 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)와 기지국(BTS: Base station Transceiver System)으로 이루어지며, 상기 기지국에는 이동 단말기들이 무선으로 연결되고 상기 기지국 제어기는 교환기에 연결된다.

상기 CDMA 방식을 기반으로 한 이동 통신시스템에서 송수신 개체들(예: 기지국, 단말기)은 상호 교차성(orthogonality)을 가지는 롱/숏(long/short) PN코드(Pseudo Noise code)를 서로 동일하게 생성시키고 이 생성된 코드를 사용하여 변/복조(Modulation/Demodulation)를 수행한다. 상기 롱/숏 PN 코드의 생성 기준은 GPS(Global Positioning System)에 속하는 위성으로부터의 시간(TOD: Time of Date) 정보이다. TOD는 1980년 1월 6일 0시를 기준으로 한 일종의 시간 카운터이다. 즉, 이동 통신시스템의 기지국과 단말기는 GPS 위성에서 수신한 TOD 정보를 이용하여 서로 동기를 맞춘 후 서비스를 수행한다.

예를 들어, 기지국은 GPS에서 수신한 TOD 정보를 이용하여 롱/숏 PN 코드를 생성하고 이 생성된 코드를 변/복조에 사용한다. 또한 기지국은 SYNC 메시지(이하 "SCHM"이라 칭함)에 최신 TOD 정보와 PN 코드 상태에 대한 정보를 포함시켜 단말기로 전송한다. 단말기는 시스템 초기화 상태 및 통화 종료 후 또는 기지국의 오버헤드 정보가 갱신된 경우 기지국으로부터 SCHM을 수신하고, SCHM 메시지 내 SYS_TIME, LP_SEC 등의 레코드에서 TOD 정보를 추출하여 변/복조를 위한 PN 코드를 생성한다. 단말기의 이동에 의한 핸드오프(handoff)시에는 기존의 서비스 기지국에서 동조를 잡은 PN 코드를 통해 변/복조를 수행하고 새로 동조를 잡는 기지국인 대상 기지국은 기존의 정보를 이용하여 파일럿을 수신한 후 해당 기지국과 통신을 수행한다.

전술한 바와 같이 단말기가 서비스를 받고 있는 기지국의 PN 코드와 핸드오프시 타켓이 되는 기지국의 TOD를 받지 않으면 두 기지국의 PN 코드가 틀려지고, 이에 따라 단말기는 상기 두 기지국들에 대해 정상적인 복조를 수행하지 못하게 되고 그 결과로 타켓 기지국에 대한 단말기 획득(Mobile Acquisition)을 제대로 수행 할 수 없다. 즉, 핸드오프시 단말기는 기존의 기지국에 대해서는 정상적인 복조가 가능하지만 PN 코드가 틀어진 상황에서는 CDMA 시스템의 특성인 코드간의 직교성(orthogonality)에 의해 복조가 불가능해진다.

따라서 본 발명의 목적은 이동 통신시스템에서 PN 코드 동기가 틀어져서 생기는 시스템의 비정상적인 서비스를 방지하고자 운용중에 자동적으로 TOD의 오류를 검출하여 운용자 또는 해당 시스템에 통보함으로써 물리적인 작업이나 소프트웨어적인 초기화를 통하여 비정상적인 동작을 해소시킬 수 있도록 하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 이동 단말과 통신을 위한 복수의 기지국들과, 상기 기지국들에 연결되는 기지국 제어기를 포함하는 이동 통신시스템에서, 상기 기지국 제어기와 상기 기지국들간의 시간 동기의 오류를 검출하기 위한 방법은, 상기 기지국들 각각의 시간과 상기 기지국 제어기의 시간을 비교하는 과정과, 상기 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 수를 판단하는 과정과, 상기 판단된 기지국들의 수가 미리 설정된 제1 임계값보다 크거나 같을 때 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정과, 상기 판단된 기지국들의 수가 상기 제1 임계값보다 작을 때 상기 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정과, 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 경우, 상기 기지국들 각각의 시간과 상기 기지국 제어기의 시간의 시간차이를 계산하고 상기 계산한 시간차이들의 평균값을 계산하는 과정과, 상기 계산한 시간차이들 중 하나의 시간차이와 상기 평균값의 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정을 포함한다.
전술한 바와 같은 내용은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자는 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다.

전술한 바와 같은 내용은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자는 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다.

본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 후술될 것이다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 동일한 목적들을 달성하기 위하여 다른 구조들을 변경하거나 설계하는 기초로서 발명의 개시된 개념 및 구체적인 실시예가 용이하게 사용될 수도 있다는 사실을 인식하여야 한다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 또한 발명과 균등한 구조들이 본 발명 의 가장 넓은 형태의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 사실을 인식하여야 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 출원의 발명자는 이동 통신시스템을 구성하는 전체 기지국 시스템의 시간(TOD) 동기가 맞아야 원활한 서비스가 가능하고, 기지국 시스템중 TOD를 생성하는 장치에 오류가 있는 경우에는 이동하는 사용자에게 원활한 서비스가 제공될 수 없다는 사실에 착안하였다. 즉, 본 발명은 기지국 시스템에서 시간 동기화의 오류를 자동적으로 검출하고 오류가 검출된 기지국 또는 기지국 제어기에 대한 정보를 통보함으로써 이를 해소할 수 있는 적절한 조치가 이루어지도록 하는 방안을 제안하기 위한 것이다. 하기에서는 먼저 본 발명이 적용되는 이동 통신시스템의 망 구성이 설명될 것이다. 다음에, 본 발명의 실시예에 따라 기지국 시스템에서 TOD 오류를 검출하는 동작이 설명될 것이다. 그 다음에, 본 발명의 실시예에 따라 검출된 TOD 오류를 처리하는 동작이 설명될 것이다.

본 발명이 적용되는 이동 통신시스템

도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신시스템의 망 구성을 보여주는 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 이동 통신시스템은 홈위치등록기(HLR: Home Location Register) 80, 이동교환기(MSC: Mobile Switching Center) 70, 기지국제어기(BSC: Base Station Controller) 64, 기지국(BTS: Base station Transceiver Subsystem) 62 및 이동단말기(MS: Mobile Station) 50을 포함하고 있다. 하나의 공중 이동 통신망(PLMN: Public Land Mobile Network)에는 복수의 HLR 및 MSC가 상호 연동되어 가입자 관리 및 호 교환기능을 수행하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 하나의 HLR 80에는 복수의 MSC 70들이 연결되며(도 1에서는 MSC0 70a, MSC1 70b), 하나의 MSC 70에는 복수의 BSC 64들이 연결될 수 있으며(예를 들면, MSC0 70a에는 BSC00 64a, BSC01 64b), 하나의 BSC 64에는 복수의 BTS 62들이 연결될 수 있다(예를 들면, BSC00 64a에는 BTS000 62a와 BTS001 62b). 통상 상기 BSC 64와 BTS 62는 기지국시스템(BSS: Base Station Subsystem) 또는 기지국(BS: Base Station) 60으로 통칭된다. 상기 MSC1 70b에는 가입자들에게 음성사서함 서비스를 위한 VMS 시스템 90이 접속된다.

상기 도 1의 구성요소의 기능을 보다 구체적으로 설명하면, MSC 70은 BSC 64, 도시하지 않은 공중전화망(PSTN: Public Switch Telephone Network) 및 도시하 지 않은 게이트웨이(G/W: Gateway)를 통한 패킷데이터통신망(PSDN: Packet Serving Data Network)과의 접속을 제어한다. BSC 64는 무선링크 및 무선링크 제어, 핸드오프 기능들을 수행한다. BTS 62는 MS 50과 함께 무선통신로를 구성하고 무선자원을 관리하는 기능들을 수행한다. HLR 80은 가입자 위치등록 기능을 수행한다. MSC 70 각각에 하나씩 대응되게 구성되어 있는 방문자위치등록기(VLR: Visitor Location Register) 72a,72b는 해당 MSC(즉 MSC0 70a, MSC1 70b)가 담당하는 영역에 존재하는 MS 50의 정보를 일시적으로 저장하는 데이터베이스이다. 만약 MS 50이 다른 영역으로 벗어나게 되면 저장된 정보도 삭제된다.

상기와 같은 이동 통신시스템은 호가 설정되면 해당 MS 50과 BTS 62는 무선채널을 할당하고 BTS 62와 BSC 64, BSC 64와 MSC 70, MSC 70과 자체 망 또는 외부 망(예를 들면, PSTN)과의 통화로를 할당하고, 이들을 연결하여 호가 이루어지게 한다.

TOD 오류 검출 동작

본 발명의 실시예에 따른 TOD 오류 검출 동작은 기지국 제어기의 TOD 오류 검출을 하는 단계와 각 기지국들의 TOD 오류를 검출하는 단계로 구분된다. 하나의 기지국 제어기에는 예를 들어 최대 16개의 기지국들이 연결될 수 있다. 기지국 제어기는 도 2에 도시된 바와 같이 TOD 오류 검출을 T_DET 주기로 수행한다. 상기 TOD 오류 검출 주기 T_DET는 다시 오류 정보 수집 주기 T_G와 오류 검출 주기 T_C로 구분되고, 오류 검출 주기 T_C는 기지국 제어기의 오류를 검출하는 주기 T_{C_BSC}와 기지국의 오류를 검출하는 주기 T_{C_BTS}로 구분된다. 이러한 TOD 오류 검출 동작이 수행된 이후에는 검출 오류를 통보하고 수집정보를 초기화하는 동작이 수행된다. 하기에서는 T_G 동안 기지국의 TOD 정보를 수집하는 동작과, T_{C_BSC} 동안 기지국 제어기의 오류를 검출하는 동작과, T_{C_BTS}동안 기지국의 오류를 검출하는 동작이 설명될 것이다.

본 발명의 실시예에서는 기지국 제어기에 연결된 기지국들의 수가 N_BTS일 때 다음과 같은 과정들을 수행함으로써 기지국 또는 기지국 제어기의 TOD 오류를 검출할 수 있다.

첫째, 기지국들 각각의 시간 정보들을 수집하고 상기 기지국들 각각의 시간과 기지국 제어기의 시간을 비교한다. 상기 기지국들 각각의 시간에 대한 정보는 상기 기지국들 각각으로부터의 호설정에 따른 메시지(ORM 또는 PRM)에 포함되어 상기 기지국 제어기에 수신되는 정보이다.

둘째, 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 수를 판단한다.

셋째, 상기 판단된 기지국들의 수가 미리 설정된 제1 임계값보다 크거나 같을 때 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 것으로 판단한다.

넷째, 상기 판단된 기지국들의 수가 상기 제1 임계값보다 작을 때 상기 기지 국의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 시간이 오류인 것으로 판단한다. 일 예로, 상기 제1 임계값은 상기 기지국들의 전체 수의 절반으로 설정될 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 임계값은 상기 기지국들의 전체 수의 절반에 오프셋이 더해져서 정해지는 값으로 설정될 수 있다.

다섯째, 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 것으로 판단될 때 상기 각 기지국들에 대해 상기 기지국 제어기의 시간과의 차이를 구한다. 또한 상기 각 기지국들에 대한 시간 차이로부터 상기 기지국들 전체에 대한 시간 차이의 평균값을 구한다. 해당하는 기지국의 시간 차이와 상기 평균값의 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 클 때 해당하는 기지국의 시간이 오류인 것으로 판단한다. 예를 들어, 상기 제2 임계값은 상기 기지국들 전체에 대한 시간 차이에 대한 표준 편차로 설정될 수 있다.

본 발명은 기지국과 기지국 제어기간의 TOD 정보를 서로 송수신함으로써 이루어진다. 이를 위해서는 두 시스템간의 인터페이스가 필요한데 새로운 TOD 정보 송수신 메시지를 만들 수도 있고 기존의 메시지를 사용할 수 도 있다. 새로운 메시지를 만드는 경우에는 송수신 블럭의 상태 추가 등의 작업이 필요하므로, 기존의 인터페이스를 사용하는 것이 더 효율적이라고 판단된다. 기지국 제어기는 사용자의 호가 설정할 때 기지국의 무선 자원을 할당받아야 한다. 기지국은 기지국 제어기가 무선 자원의 할당 요청을 하는 경우 무선 채널(왈쉬 코드), FA, 기지국과 기지국 제어기간의 링크, 프레임 오프셋 등을 할당하여 기지국 제어기로 통보한다. 사용자 호의 도착 주기(inter-arrival time)는 충분히 짧은 시간이므로, 이 메시지에 TOD 정보를 추가하면 각 시스템의 TOD 검출을 위한 정보 교환이 가능하다. 기지국 제어기는 TOD 오류 검출을 위해 다음과 같은 주기와 동작을 수행한다.

기지국 제어기는 T_DET의 주기로 TOD 오류를 검색한다. 하나의 주기가 시작될 때는 TOD 오루 검출을 위한 내부 정보를 초기화한다. T_DET의 주기는 도 2에 도시된 바와 같이 다시 T_G 및 T_{C_BSC}, T_{C_BTS}로 나누어지는데, 각 주기값은 운용자에 의해 결정될 수 있다. 이는 TOD 오류 검출에 의한 시스템 부하와 정확도를 조절할 수 있도록 함이다. 즉, 상기 주기값들중 T_{C_BSC}, T_{C_BTS}를 늘리고 줄임에 따라 TOD 오류 검출에 의한 부하를 조절하고, T_G를 조정함에 따라 오류 검출 알고리즘의 정확도를 결정할 수 있다. 기지국 제어기는 T_G의 주기 동안 각 기지국의 TOD 정보 수신시 수신된 시점의 기지국 제어기의 시스템 시간과 기지국의 시스템 시간과의 차이가 일정 값 이상인 경우, 두 시스템간의 TOD 차를 하기의 <수학식 1>과 같이 결정되는 Di(i: 기지국 번호)에 저장한다. 발신호인 경우 단말기는 ORM(Origination Message)을 통해 호 설정을 요구하게 되고, 착신호인 경우 기지국은 페이징(Paging) 채널을 통해 GPM(General Page Message)을 통해 기지국을 찾고 이에 대한 PRM (Page Response Message) 메시지를 수신함으로써 호설정이 시작된다. ORM 또는 PRM을 수신한 경우, 기지국 제어기는 유무선 자원(무선 채널, 무선 채널 모듈, 보코더 채널, 기지국과 기지국 제어기간 링크, 기지국 제어기와 교환기간 링크 등)을 할당하고, 채널할당메시지(CAM: Channel Assignment Message) 또는 확장형 채널할당메시지(ECAM: Extended Channel Assignment Message)를 단말기로 전송하게 된다. T_G의 주기 동안에는 ORM 및 PRM을 기지국 제어기로 전송할 때, 기지국의 TOD를 추가하여 기지국 제어기로 전송한다.

기지국 제어기는 T_{C_BSC}동안 기지국 제어기의 오류를 검출하며 T_{C_BTS} 동안 하위 기지국들중 TOD 오류가 있는 기지국을 검출한다. Di가 0 이 아닌 값으로 설정된 경우에는 기지국이나 기지국 제어기중 하나의 TOD 에 오류가 있을 확률이 생긴다. 이러한 경우가 발생하면 이후 오류 검출 시간에서 확인이 가능하도록 내부 버퍼의 해당 기지국 레코드에 두 시스템간의 TOD 차이 Di(i: 기지국 번호)를 저장한다. 각 기지국에서 송신하는 기지국의 시스템 시간은 비동기이므로, 기지국 제어기는 해당 메시지를 수신하였을 때의 기지국 제어기의 시스템 시간(δ_{BSC_i}) 을 이용한다.

상기 <수학식 1>에서, δ_{BSC_i}는 기지국 i의 TOD를 수신하였을 때의 기지국 제어기의 시스템 시간(TOD)이며, δ_{BTS_i}는 기지국 i의 시스템 시간이다. ΔT는 기지국 제어기와 기지국간의 RTD와 EVEN_SEC 보정을 고려한 시간차의 임계값이 된다. 이는 운용자나 시스템 설계자에 의해 그 허용값의 범위가 결정된다.

기지국 제어기는 T_G가 지난후 T_{C_BSC}동안 BSC의 TOD 오류 검출을 수행한다. 이 과정에서 두 시스템간의 시간차가 임계값보다 큰 기지국을 찾도록 한다. 오류인 기지국을 확인하는 변수를 Fi라고 두고 이를 다음의 <수학식 2>와 같이 정의한다.

기지국과 기지국 제어기간의 TOD 시간차가 임계값 이상인 기지국이 발생한 경우 이러한 기지국이 일정 수준 이상인 경우에는 기지국 제어기의 TOD 가 오류일 확률이 높다. 일반적으로 TOD 오류가 랜덤하게 일어나고 각 시스템의 오류 발생 확률이 동일하다고 판단하면, 기지국 제어기의 TOD 에 오류가 발생한 경우에는 대부분의 기지국과의 TOD 차이는 그 임계값을 넘게 될 것이다. 본 발명에서는 기지국 제어기의 TOD가 오류인 경우 하위 기지국과의 TOD 차가 임계값 이상인 Fi가 인 기지국이 전체 연결된 기지국의 절반 이상이라고 가정한다. 시스템의 신뢰도에 따른 TOD 오류 임계값 ψ 이 시스템 설계자나 운용자에 의해 정해지고, 기지국 제어기에 연결된 기지국의 수를 N_BTS라고 가정하면, 다음의 <수학식 3>을 만족하는 경우 기지국 제어기의 TOD가 오류라고 판단한다.

상기 <수학식 3>에서 N_AB는 TOD가 상이한 기지국의 수가 된다. 기지국의 TOD 상태가 정상인 경우 Fi가 1인 기지국은 TOD 오류가 발생한 것으로 간주한다. 기지국 제어기가 비정상인 경우에는 Fi가 0인 기지국은 자동적으로 TOD 오류라고 판단할 수 있다. 또한 Fi가 1인 기지국 중에서도 일부 TOD가 오류인 기지국이 있을 수도 있다 이 경우 오류가 발생한 기지국은 Di가 다른 기지국과는 차이가 있는 값으로 보고되었을 것이다. 즉, 정상적인 기지국들의 TOD와 기지국 제어기의 TOD의 차이는 일정하게 나타나는 반면, 오류가 있는 기지국의 Di는 다른 기지국에 비해 상대적으로 큰 값이나 작은 값으로 나타나게 된다. 하위 기지국들중에서 Fi가 1인 기지국의 오류를 검색하기 위해 Di의 평균값(m) 과 표준 편차 (σ)를 이용하여 그 값이 평균값과 편차의 범위 내에 있지 않는 경우 TOD 오류로 간주한다. 이 경우에 대한 판단을 위해 다음의 <수학식 4>를 만족하는 기지국 i는 TOD 오류로 판단한다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 TOD 오류 검출 동작의 처리 흐름이 도 3에 도시되어 있다.

상기 도 3을 참조하면, 310단계에서 시스템 시간이 T_G인 것으로 판단되는 경우, 기지국 제어기는 모든 기지국들로부터의 TOD 정보를 수집한다. 모든 기지국들로부터 TOD 정보를 수신하는 동작은 311단계에서 기지국(BTS)로부터 메시지를 수신하고 312단계에서 이 수신된 메시지가 ORM/PRM인지를 판단함으로써 수행된다. BTS로부터 수신된 메시지가 ORM/PRM인 경우, 기지국 제어기는 313단계에서 상기 수신 된 메시지에 포함된 TOD 정보를 이용하여 기지국 제어기에서의 TOD와 기지국들에서의 TOD의 차이 Di를 구한다. 상기 구해진 Di가 상기 <수학식 1>을 만족하는 경우, 즉 Di가 ΔT보다 큰 경우, 기지국 제어기는 314단계에서 구해진 Di 값을 저장하고 Fi를 1로 설정한다.

320단계에서 시스템 시간이 T_{C_BSC}인 것으로 판단되는 경우, 기지국 제어기는 기지국 제어기의 TOD 오류를 검출하는 동작인 321단계 내지 324단계의 동작을 수행한다. 321단계에서 기지국 제어기는 기지국 제어기와의 TOD 차이가 미리 설정된 임계값보다 큰 기지국들의 수를 판단한다. 상기 321단계에서 판단된 기지국들의 수가 상기 <수학식 3>을 만족하는 경우에는 322단계를 수행하고, 그렇지 않은 경우에는 323단계의 동작을 수행한다. 322단계에서 기지국 제어기는 BSC_TOD를 비정상인 것으로 판단하고 이 판단 결과에 따른 BSC_TOD_FAULT를 보고한다. 323단계에서 기지국 제어기는 BSC_TOD를 정상인 것으로 판단하고 이 판단 결과에 따른 BSC_TOD_NORMAL을 보고한다. 상기 322단계 및 323단계를 수행한 이후에는 324단계에서 T_{C_BSC} 만료를 기다린다.

330단계에서 시스템 시간이 T_{C_BTS}인 것으로 판단되는 경우, 기지국 제어기는 기지국의 TOD 오류를 검출하는 동작인 331단계 내지 334단계의 동작을 수행한다. 331단계에서 기지국 제어기는 BSC_TOD가 정상인지 여부를 판단한다. 여기서 BSC_TOD가 정상이란 의미는 기지국 제어기의 TOD가 오류가 아닌 것을 의미하고, 비정상이란 의미는 기지국 제어기의 TOD가 오류인 것을 의미한다. BSC_TOD가 정상인 경우에는 332단계에서 Fi ≠0인 기지국에 대해 BTS_TOD_FAULT(i)로서 보고한다. BSC_TOD가 정상이 아닌 경우에는 333단계에서 Fi = 0이고, 상기 <수학식 4>의 조건을 만족하는 기지국에 대해 BTS_TOD_FAULT(i)로서 보고한다. 상기 332단계 및 333단계를 수행한 이후에는 334단계에서 T_{C_BTS} 만료를 기다린다.

시스템 시간 T_{C_BTS} 만료되는 경우에는 340단계에서 모든 기지국들에 대해 수집된 정보로부터 구해지는 Di 및 Fi의 값을 초기화하는 동작을 수행한다.

TOD 오류 처리 동작

전술한 바와 같이 기지국제어기 또는 기지국에서 TOD 오류가 발생한 것으로 판단되는 경우에는 이러한 TOD 오류 발생 사실이 통보되고 그에 따른 오류 처리 동작이 수행된다. 기지국 제어기 또는 기지국에서 발생된 오류 검출에 따른 오류 처리 동작은 시스템 제어기로 통보되고 상기 시스템 제어기는 해당 시스템을 오류로 판단할 것인지를 결정한다. 상기 시스템 제어기의 역할 및 위치는 구현 상황에 종속적이다. 운용자는 사전에 기지국 제어기 또는 기지국의 오류가 발생한 경우 즉시 이를 오류로 처리할 것인지 아니면 일정 횟수 이상의 오류가 발생한 경우 이를 오류로 처리할 것인지를 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 TOD 오류 처리 동작의 처리 흐름이 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 본 발명에서의 오류 처리 동작은 마이너(minor) 알람(Alarm)과 메이저(major) 알람 등의 알람 종류를 사용하여 일정 횟수 이상의 TOD 오류가 발생한 경우 이를 해당 시스템 오류로 판단한다. 알람의 횟수를 보정하기 위해서 정상적인 경우에는 해당 횟수를 감소시킨다.

상기 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 시스템 제어기는 410단계에서 TOD 보고 결과를 수신하고 그 결과에 따라 421단계∼426단계, 431단계∼436단계, 441단계∼446단계, 451단계∼456단계의 동작을 수행한다. 상기 421단계∼426단계는 기지국 제어기에서 시간 오류가 발생한 경우 이 오류를 처리하는 흐름에 해당한다. 상기 431단계∼436단계의 동작은 기지국들에서 시간 오류가 발생한 경우 이 오류를 처리하는 흐름에 해당한다. 상기 441단계∼446단계는 기지국 제어기가 정상적인 것으로 보고된 경우의 처리 흐름에 해당한다. 상기 451단계∼456단계는 기지국이 정상적인 것으로 보고된 경우의 처리 흐름에 해당한다. 이러한 각 처리 흐름을 간단하게 설명하면 하기와 같다.

마이너 알람이 발생한 기지국의 경우(435단계 예)에는 이후 TOD가 복구될 가능성이 있다고 판단하고, 섹터내의 발신호 및 착신호가 시스템에서 수용되도록 처리한다. 핸드오프가 아닌 일반호에 대해서는 기지국과 단말기가 SYNC 메시지를 통해서 시간 동조를 수행하고 PN 코드를 생성하기 때문에 문제가 없다. 단 해당 기지국이 관련된 핸드오프 호에 대해서는 서비스를 중단한다(436단계). 핸드오프 호는 기존의 서비스 기지국과 새로 할당될 대상 기지국간의 시간 동조를 따로 하지 않으므로, TOD가 틀린 상태에서 서비스를 수행하고자 하면 적어도 한쪽 기지국은 복조를 원활히 수행할 수 없기 때문이다.

메이저 알람이 발생한 기지국의 경우(433단계 예)에는 기지국의 GPS 장비를 절체시키고 마이너 알람 상태로 천이한다(434단계).

기지국 제어기의 TOD 장비의 메이저 알람인 경우(423단계 예)에는 TOD를 절체시키고 서비스를 잠시 중단한 후 GPS가 TOD를 정상적으로 수신할 때까지 기다려야 한다(424단계). TOD 절체 후 해당 시스템의 TOD 정상 보고가 되면 시스템의 서비스를 정상화하고 알람 발생 횟수를 마이너 알람을 판단하는 임계값의 절반으로 낮춘다. 이는 TOD 리셋(reset)에 의해 정상으로 복구될 확률과 그렇지 않은 확률을 각각 0.5로 하여 정상인 경우 이후 TOD 정상 보고에 의해 자연스럽게 해제 되도록 하기 위함이다.

알고리즘

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 동작을 위한 알고리즘으로 정리하면 다음과 같다. 하기에서 <표 1>은 본 발명의 실시예에 따른 시간 오류 검출 동작을 위한 알고리즘이다. <표 2>는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 시간 T_G동안의 오류 검출 동작을 위한 알고리즘이다. <표 3>은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 시간 T_{C_BSC} 동안의 오류 검출 동작을 위한 알고리즘이다. <표 4>는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 시간 T_{C_BTS} 동안의 오류 검출 동작을 위한 알고리즘이다.

< 표 2 > < 표 3 > < 표 4 >

하기에서 <표 5>는 본 발명의 실시예에 따라 검출된 시간 오류를 처리하는 동작을 위한 알고리즘이다. <표 6>은 본 발명의 실시예에 따라 기지국 제어기에서 시간 오류가 발생한 것으로 보고되는 경우의 처리 동작을 위한 알고리즘이다. <표 7>은 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 시간 오류가 발생한 것으로 보고되는 경우의 처리 동작을 위한 알고리즘이다. <표 8>은 본 발명의 실시예에 따라 기지국 제어기가 정상적인 것으로 보고되는 경우의 처리 동작을 위한 알고리즘이다. <표 9>는 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 정상적인 것으로 보고되는 경우의 처리 동작을 위한 알고리즘이다.

<표 6> <표 7> <표 8> <표 9>

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 이동 통신시스템의 기지국제어기와 기지국에서 의 TOD 오류를 조기에 검출할 수 있다. 이에 따라 사업자는 해당 시스템의 사용자에게 이동성을 최대한 보장시킴으로써 양질의 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다는 이점이 있다.

Claims

이동 단말과 통신을 위한 복수의 기지국들과, 상기 기지국들에 연결되는 기지국 제어기를 포함하는 이동 통신시스템에서, 상기 기지국 제어기와 상기 기지국들간의 시간 동기의 오류를 검출하기 위한 방법에 있어서,

상기 기지국들 각각의 시간과 상기 기지국 제어기의 시간을 비교하는 과정과,

상기 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 수를 판단하는 과정과,

상기 판단된 기지국들의 수가 미리 설정된 제1 임계값보다 크거나 같을 때 상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정과,

상기 판단된 기지국들의 수가 상기 제1 임계값보다 작을 때 상기 기지국 제어기의 시간과 상이한 시간을 가지는 기지국들의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정과,

상기 기지국 제어기의 시간이 오류인 경우, 상기 기지국들 각각의 시간과 상기 기지국 제어기의 시간의 시간차이를 계산하고 상기 계산한 시간차이들의 평균값을 계산하는 과정과,

상기 계산한 시간차이들 중 하나의 시간차이와 상기 평균값의 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 시간이 오류인 것으로 판단하는 과정을 포함하는 오류 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 기지국들 각각의 시간에 대한 정보는 상기 기지국들 각각으로부터의 호설정에 따른 메시지에 포함되어 상기 기지국 제어기에 수신되는 정보인 오류 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 임계값은 상기 기지국들의 전체 수의 절반인 오류 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 임계값은 상기 기지국들의 전체 수의 절반에 오프셋이 더해져서 정해지는 값인 오류 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 임계값은 상기 기지국들 전체에 대한 시간차이에 대한 표준 편차인 오류 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 기지국 제어기 또는 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 오류가 미리 설정된 횟수 이상 발생하는 경우 상기 기지국 제어기 또는 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국이 오류인 것으로 판단하고 그에 따른 오류 처리를 행하는 과정을 더 포함하는 오류 검출 방법.
제6항에 있어서,

상기 기지국 제어기 또는 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 오류가 미리 설정된 제1 횟수보다 크고 미리 설정된 제2 횟수보다 작게 발생하는 경우 상기 기지국 제어기 또는 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국이 오류인 것으로 판단하고 그에 따른 제1 오류 처리를 행하는 과정과,

상기 기지국 제어기 또는 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 오류가 상기 제2 횟수 이상 발생하는 경우 상기 기지국 제어기 또는 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국이 오류인 것으로 판단하고 그에 따른 제2 오류 처리를 행하는 과정을 포함하는 오류 검출 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 오류 처리는, 핸드오프 호에 대한 서비스의 중단인 오류 검출 방법.
제7항에 있어서, 상기 하나의 시간차이를 가지는 기지국의 오류에 대한 상기 제2 오류 처리는, GSP(Global Positioning System) 장비를 절체시키는 오류 검출 방법.
제7항에 있어서, 상기 기지국 제어기의 오류에 대한 상기 제2 오류 처리는, TOD(Time of Date) 장비를 절체시키고 서비스를 중단시키는 오류 검출 방법.