KR101107898B1

KR101107898B1 - 무선 통신 시스템의 통신 수립 방법

Info

Publication number: KR101107898B1
Application number: KR1020040044262A
Authority: KR
Inventors: 간디아시프디; 토마스매튜; 주릴리에이치
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2012-01-25
Also published as: US7228134B2; JP2005012806A; DE602004001811D1; KR20040111069A; EP1489876A1; DE602004001811T2; EP1489876B1; US20040259528A1

Abstract

과부하 상태가 시스템 접속에 성공한 접속 시도와 비교한 시스템 접속에 실패한 접속 시도의 개수에 따라 무선 통신 시스템의 기지국에 존재하도록 결정될 때, 기지국은 그 적용 영역 내의 각 이동 전화 단말기로 메시지를 방송하는데, 적용 영역은 이들 이동 전화 단말기가 무선 네트워크에 접속을 설립하고자 함에 따라 이들 이동 전화 단말기에 의해 만들어진 무선 네트워크접속 프로브의 개수, 주파수 및 전력 강도 중의 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 접속 프로브 관련 파라미터를 변화시킨다. 이와 같이, 과부하 상태가 존재할 때, 소정 방식으로 이들 접속 프로브를 제한함으로써, 많은 접속을 시도하는 이동 전화 단말기에 의해 역 링크 상에서 야기되는 간섭이 감소된다.

Description

무선 통신 시스템의 통신 수립 방법{METHOD OF MINIMIZING REVERSE CHANNEL INTERFERENCE CAUSED BY AN ABNORMALLY HIGH NUMBER OF ACCESS ATTEMPTS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

도 1은 다수의 이동 전화 단말기가 기지국(base station)과 통신하거나 통신을 수립하고자 하는 무선 통신 시스템,

도 2는 그것이 무선 네트워크에 접속하고자 할 때, 이동 전화 단말기에 의해 전송된 다수의 접속 프로브 시퀀스의 예를 나타내는 타이밍도,

도 3은 각 접속 프로브 시퀀스 내에서 각각의 접속 프로브간의 관계의 예를 도시한 타이밍도,

도 4는 본 발명에 따라 기지국에서 수행된 방법의 일례를 도시한 순서도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 무선 통신 시스템 101: 기지국

102: 이동 전화 교환국 103: 유선 POTS 네트워크

104: 이동 전화 단말기 110: 적용 영역

본 발명은 원격통신(telecommunication)에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

무선 통신 네트워크에 접속하기 위한 이동 전화 단말기의 모든 시도가 네트워크에 대한 커넥션을 설립하는 데에 성공하는 것은 아니다. 접속 시도는 예컨대, 약한 RF 신호와 같은 RF 요인 관련 실패, 또는, 예컨대, 기지국 증폭기 전력 부족, 이용가능 기지국의 부족, 기지국 프로세싱 과부하(overload), 기지국과 기지국이 접속하는 스위치간의 전송 리소스 부족, 또는 스위치에서의 과부하 상태와 같은 RF 요인 무관 실패 때문에, 네트워크에 대한 커넥션을 완성하지 못할 수도 있다. 따라서, 네트워크가 최대 용량에 도달하여 셀을 처리한다면, 후속 접속 시도는 가변 커넥션이 되지 않을 것이다. 기지국이 각 접속 시도를 인지한다면, 각 접속 시도는 "점유(seizure)"로서 기록된다. 그러나, 기지국 및 스위치가 처리하도록 설계되었던 로드(load)에서 동작하는 정상 상태 하에서, 기지국은 대부분의 점유를 "할당(assignment)"로서 알게 된다. 정상 환경 하에서는, 매우 높은 백분율의, 예컨대, 98-99%의 점유가 할당으로 된다. 일단 기지국이 호출(call)을 할당하면, 다양한 네트워크 상태 및 호출된 상대방의 상태와 같은 다양한 요소가 그 의도한 목적지에 대한 네트워크 커넥션의 완성을 저지할 수도 있음을 주목해야 한다.

그러나, 기지국의 적용 영역(coverage area) 내의 접속 시도의 개수가 그 기지국 또는 무선 네트워크의 용량보다 상당히 많을 때가 있다. 이러한 비정상적인 전가동 기간(busy period)은 근거리 지역 또는 광역 비상사태 또는 시간 관련 상태로부터 기인할 수 있다. 예컨대, 비행기 추락 또는 고속도로에서의 대형사고와 같은 지역 비상 사태, 상당한 관심이 집중된 축구 또는 야구 경기의 종료 시점, 또는 오후 8:00 또는 9:00에서의 더 비싼 "주간"에서 무료 "야간"으로의 전환 시점 등이 야기한 근접 지역에서의 임의의 격렬한 활동(hot activity)은 기지국에서 많은 실패한 접속 시도로 끝난다. 이 비정상적으로 많은 양의 접속 시도는 단지 수 분 동안에만 지속될 수 있으며, 또는 높은 수준의 활동의 원인에 따라 한 시간 이상 동안 연장될 수 있다. 2001년 9월 11일, 세계 무역 센터 비극의 여파에서와 같이 흔하지 않은 비상 상황에서, 과부하 상태는 연장된 기간 동안 존재했다. 이러한 과부하 상태의 결과로서, 무선 네트워크가 설계되었던 용량 이상의 동시 다발적인 대량의 접속 시도는 할당을 획득하는 데 성공했던 통화 중인 호출에도 악영향을 끼칠 수 있다. 특히, 일반적으로 증가한 전력 레벨에서의 그들의 실패한 접속 시도에서 많은 이동 전화 단말기에 의해 공통 역 접속 채널 상에서 발생하고 전송된 접속 프로브는, 역 접속 채널과 동일한 스펙트럼을 공유하고 할당을 획득할 수 있었던 모든 이동 전화 단말기에 의해 사용되는 역 링크 상에 간섭을 발생시킬 것이다. 결과로서, 증가한 전력 레벨로 만들어진 많은 수의 접속 프로브는 통화 중인 음성 또는 데이터 호출의 프레임 오류율(frame error rate)에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 역 링크 상에 발생한 간섭은 섹터의 적용 영역이 회피하는 억제 상황(choke situation)을 야기하여, 통화 중인 호출을 통해 호출을 얻는 것을 배제하고, 가능하다면 통화 중인 호출을 서둘러서 종료할 수 있게 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 과부하 상태가 무선 통신 시스템의 기지국에 존재하도록 결정될 때, 기지국의 적용 영역 내의 하나 이상의 이동 전화 단말기는 이들 이동 전화 단말기에 의해 만들어진 접속 시도를 제어하기 위한 정보를 포함하는 메시지를 전송한다.

본 발명의 일 실시예에서, 과부하 상태는 시스템 접속에 성공한 접속 시도와 비교하여 시스템 접속에 실패한 접속 시도의 개수에 따라 존재하도록 결정된다. 특히, 일 실시예에서, 이것은 소정 기간의 시간을 통한 할당 개수와 비교한 점유 개수에 근거를 둔다. 과부하 상태가 존재하는 것으로 결정되면, 기지국은 그 적용 영역 내의 각 이동 전화 단말기로 메시지를 방송하는데, 이 적용 영역은 적어도 하나의 프로브 관련 파라미터를 변화시키며, 이 관련 파라미터는, 이들 이동 전화 단말기가 무선 네트워크로의 접속을 설립하고자 시도함에 따라, 이동 전화 단말기가 전송한 접속 프로브의 개수, 주파수 및 강도 중의 적어도 하나와 연관된다. 이들 접속 프로브의 전송을 제한하거나, 임의의 실시예에서 완전히 정지시킴으로써, 역 링크 상에 야기된 간섭이 감소된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전송된 메시지는 모든 이동 전화 단말기에 대한 호출 채널에 계속하여 전송된 다운링크(downlink)인 오버헤드 메시지의 일부분이고, 접속 프로브 관련 파라미터 값을 포함한 각종 시스템 파라미터 값을 포함한다. 과부하 상태가 존재하는 것으로 결정되면, 이러한 프로브 관련 파라미터 값이 하나 이상 변화되어, 무선 네트워크 접속 시에 각 이동 전화 단말기가 전송한 프로브의 개수 및/또는 주파수가 감소하고, 또는 그 프로브의 전력 강도가 변화한다. 더욱 구체적으로는, 이들 프로브 관련 파라미터는 예컨대, 네트워크와의 커넥션을 만들고자 할 때 이동 전화 단말기가 전송한 프로브 시퀀스의 프로브 개수와, 커넥션을 만들고자 할 때 이동 전화 단말기가 만든 프로브 시퀀스의 개수와, 각 프로브 시퀀스의 프로브간의 상호-프로브 타이밍 및/또는 프로브 시퀀스간의 상호-시퀀스 타이밍과, 프로브가 전송되는 전력의 그룹으로부터의 것이다.

점유 개수와 할당 개수간의 상대적인 차이 감소에 의해, 본 발명의 실시예에서 지적한 과부하 상태가 완화되기 시작함에 따라, 오버헤드 메시지에 전송된 각 프로브 관련 파라미터의 값은 점차적으로 그것이 과부하 상태 이전에 가졌던 디폴트(default) 값으로 복귀된다.

다른 실시예에서, 또는 대안으로, 이전의 실시예와 결합하여, 과부하 상태가 존재하는 것으로 결정되면, 특정 이동 전화 단말기가 특정 기간의 시간 동안 전혀 접속을 요청하지 못하게 하는 메시지가 전송된다. 이 메시지는 그것이 커넥션을 완료한 후, 이동 전화 단말기에 대한 호출 채널로 전송되어, 그것이 특정 기간의 시간 동안 다른 접속 시도를 만들고자 하는 것을 방지하고, 이에 의해 과부하 상태 동안 네트워크에 접속하고자 하는 다른 이동 전화 단말기에 "공평성(fairness)"를 제공한다. 대안으로, 과부하 상태가 존재하면, 그러한 메시지는 기지국이 이동 전화 단말기가 전송한 접속 프로브를 인지한 후, 그 이동 전화 단말기에 대한 호출 채널로 전송하여, 그 이동 전화 단말기가 특정 기간의 시간 동안 다른 접속 프로브를 전송하려고 재시도하는 것을 방지할 수 있다.

대안으로, 또는 본 발명의 상기 실시예와 관련하여, 과부하 상태가 존재할 때, 기지국은 기지국의 적용 영역 내의 모든 이동 전화 단말기의 서브세트로 재지시(redirection) 메시지를 송신할 수 있는데, 이 메시지는 접속/과부하된 시스템과 동일한 채널 목록 메시지를 나타내거나 공유하지 않는 다른 시스템(재지시 목표 시스템)에게 그 서브세트의 임의의 이동 전화 단말기에 의한 접속 시도를 재지시한다. 재지시 메시지를 호출 채널에 계속하여 방송함으로써 그 서브세트의 이동 전화 단말기는 과부하된 시스템에 접속할 수 없을 것이다. 과부하 상태가 완화된 후, 과부하된 시스템은 재지시 메시지를 호출 채널로 전송하는 것을 중지할 수 있다. 공평성/무작위성(fairness/randomness)은 대안으로 이동 전화 단말기의 다른 서브세트에 대한 재지시 메시지를 다른 기간의 시간에 실존하지 않는 시스템에 전송함으로써 이 방법에 추가될 수 있다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 비한정적인 실시예에 대한 다음의 설명을 읽는 것으로부터 더욱 잘 이해될 것이다.

도 1을 참조하면, 기지국(101)이 이동 전화 교환국(Mobile Switching Center: MSC)(102)에 접속된 무선 통신 시스템(100)이 도시된다. 소정의 실시예에서, 기지국 제어기(Base Station Controller: BSC)는 기지국(101)과 MSC(102) 사이에 접속될 수 있다. 다른 기지국(도시하지 않음)도 MSC(102)에 접속될 것이다. MSC(102)는 유선 POTS 전화 네트워크(103)에 차례로 접속된다. 다수의 이동 전화 단말기(104)는 무선 네트워크(100)에 접속할 수 있고, 다수의 이동 단말기(103)가 기지국(101)의 적용 영역(110) 내에 있는 한, 그 기지국(101)을 통해 유선 POTS 네트워크(103)에 차례로, 접속할 수 있다. 이동 전화 단말기(104) 중의 하나는 네트워크로의 접속을 시도할 때마다, 접속 프로브의 형태로 공통 역 접속 채널 상에 접속 요청을 만든다. 무선 네트워크가 접속 프로브를 인지한다면, 기지국(101)은 이동 전화 단말기(104)로 응답 다운링크를 전송하고, 이동 전화 단말기는 더 이상 접속 프로브를 전송하지 않는다. 그 후, 기지국(101)은 접속 요청을 점유으로서 인지했었다는 사실을 기록한다. 네트워크가 접속 시도를 인지하고 이동 전화 단말기의 요청에 응답했지만, 이전에 설명한 다양한 네트워크 상태는 네트워크가 커넥션을 설립하는 것을 방해할 수도 있다. 예컨대, 용량 부족 때문에 시스템 어디에선가 장애가 있다면, 호출은 시간이 경과하거나 완성되지 못할 것이다. 커넥션이 설립되면, 기지국은 이 경우를 할당으로서 기록한다. 일반적으로, 전술한 바와 같이, 정상적인 동작 상태 하에서, 할당 개수는 점유 개수와 매우 근접하게 될 것이다. 무선 네트워크에 동시에 접속하고자 하는 많은 이동 전화 단말기와 빈번하게 관련되는 다양한 이유로, 기지국은 접속 프로브를 인지하지 못할 것이다. 이동 전화 단말기가 기지국으로부터 프로브에 대한 예상 응답을 수신하지 않는다면, 일반적으로, 이동 전화 단말기는 증가한 전력 레벨로 소정 개수의 프로브를 계속해서 전송하게 될 것이며, 이러한 프로브의 전송은 이동 전화 단말기가 기지국으로부터의 응답을 수신하거나 최대값에 도달하게 될 때까지 계속된다. 기지국으로부터의 응답 수신에 실패하면, 그 후, 이동 전화 단말기는 일정 기간의 시간 경과 후, 프로브 시퀀스 내에서 증가한 전력 례벨로 일련의 프로브를 다시 전송하기 시작하게 되며, 이러한 전송은 응답이 기지국으로부터 수신될 때까지 계속된다. 이 과정은 응답이 수신되거나 최대 개수의 시퀀스가 전송되었을 때까지 계속된다.

도 2는 TIA/EIA/IS-95-A 표준안에 따라 동작하는 예시적인 무선 시스템에 따른 프로브 시퀀스 내에서의 접속 프로브의 타이밍의 예를 도시한다. CDMA2000과 IS-856(1x-EV-DO용) 표준안은 유사하다. 알 수 있는 바와 같이, 최초의 접속 프로브(제 1 접속 프로브)는 초기 전력(IP)으로 전송된다. 접속 시간 경과 간격인 시간(TA)은 기지국으로부터의 응답을 기다리는 예상 대기 시간을 나타내고, 프로브간의 백오프 지연(back-off delay)인 시간(RT)은 기지국으로부터의 응답을 수신하게 하는 추가 여분 시간이다. 이동 전화 단말기가 시간 기간(TA+RT) 내에 응답을 수신하지 못한다면, 이동 전화 단말기는 두 번째 프로브(제 2 접속 프로브)를 강화된 전력 레벨(IP+PI)로 전송한다. 다시, 제 2 접속 프로브 다음의 기간 시간(TA+RT) 내에서 어떠한 응답도 수신되지 않는다면, 세 번째 프로브(제 3 접속 프로브)가 다시 강화된 전력 레벨(IP+2PI)로 전송된다. 이것은 특정한 최대 개수의 접속 프로브가 전송될 때까지 증가한 전력 레벨로 계속된다. 그러나, 접속 프로브 전력은 최대 허용 이동 전화 단말기 전송 전력에서 완료된다. 전술한 표준안은 접속 프로브 시퀀스에 최대 16개의 접속 프로브를 허용한다. 그러나, 전형적으로, 서비스 제공자는 접속 프로브의 최대 개수를 5와 같은, 보다 작은 값으로 제한한다.

도 3은 접속 프로브 시퀀스간의 타이밍 관계를 나타낸다. 제 1 접속 프로브 시퀀스 후, 프로브 시퀀스간의 지연(RS+PD)은 이동 전화 단말기가 제 2 접속 프로브 시퀀스를 전송하기 이전에 부과되며, 여기서, RS는 프로브 시퀀스간에 부과된 지연이고, PD는 두 개의 이동 전화가 접속 프로브 시퀀스를 동시에 전송할 가능성을 감소시키도록 이동 전화 단말기에 자동 생성되는 지속 지연(persistence delay)이다. 이동 전화 단말기는 모든 시도가 중단되기 전에 특정 최대 개수의 접속 프로브 시퀀스를 전송할 것이다. 전술한 표준안에 따르면, 한 이동 전화 단말기가 전송할 수 있는 최대 개수의 접속 프로브 시퀀스는 15개이다. 그러나, 전형적으로, 서비스 제공자는 이동 전화 단말기가 그 시도를 중단하기 전에, 접속 프로브 시퀀스의 최대 값을 8과 같은 보다 작은 값으로 제한할 것이다. 그러나, 임의의 이동 전화 단말기는 내부에 무응답에 대한 재시도(silent retries)가 축적되게 하여, 추가의 접속 시도가 중단되기 전에 다중 프로브 시퀀스의 사이클을 다시 통과한다.

일반적으로, 기지국(101)은 적용 영역(110) 내의 이동 전화 단말기(104)에 대한 호출 채널을 통해, 다른 정보 중에서, 접속 프로브를 전송할 때 각 이동 전화 단말기가 사용할 파라미터 값을 제공하는 오버헤드 메시지를 계속 방송한다. 이들은 각 시퀀스에서 전송된 최대 개수의 접속 프로브 및 최대 개수의 프로브 시퀀스 뿐 아니라 설명한 RS, TA, RT, IP 및 PI 파라미터를 포함(이러한 것으로 한정되지 않음)한다.

이전에 설명한 바와 같이, 임의의 사건 또는 상태는 기지국(101)의 적용 영역(110) 내에서 발생하여, 그 적용 영역 내에 있는 많은 이동 전화 단말기 사용자가 무선 호출을 갑자기 초기화하게 할 수 있다. 예컨대, 혼잡한 시간대에, 영역(110) 내의 고속 도로 상에서 두 개의 운송 수단간에 교통 사고가 발생하여 중대한 교통 체증을 야기한다면, 교통 체증으로 꼼짝할 수 없는 많은 이동 전화 단말기 사용자가 갑자기 함께 그들의 집 또는 사무실에 무선 호출을 시도할 것이다. 이러한 것들은, 일반적으로 예상보다 갑작스러운 대량 호출 사태를 처리하기 위한 기지국(101) 및/또는 MSC(102)에서의 용량 부족 때문에, 기지국(101)이 많은 접속 요청을 인지하지도 못하게 할 것이다. 첫 번째로 전송된 접속 프로브에 대한 응답을 수신하지 않게 될 것 같다면, 네트워크에 접속하려고 시도하는 각 이동 전화 단말기(104)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 기지국(101)이 프로브를 인지하여 응답을 전송하는 경우와, 기지국이 전혀 응답하지 않는 경우 중의 어느 한 경우가 될 때까지, 증가하는 전력으로 반복된 접속 프로브 시퀀스를 전송할 것이다. 만일, 기지국(101)이 사실상 점유에 응답하고 점유를 기록한다면, 기지국(101)은 네트워크에 존재하는 과부하 상태 때문에 여전히 할당을 설립할 수 없어서 호출 시간의 경과를 야기할 수 있다. 다수의 이동 전화 단말기가 네트워크에 접속하고자 할 때의 역 접속 채널 상의 반복된 접속 프로브를 전송하는 것은 커넥션을 설립하는 데 성공했던 이동 전화 단말기가 전송용으로 사용하는 역 링크 상에 간섭을 생성하는 효과를 나타낸다. 이전에 주목한 바와 같이, 이것은 기지국을 통한 통화 중인 호출의 프레임 오류율에 영향을 미칠 수 있고, 섹터의 적용 영역이 회피하는 억제 상황을 야기할 수 있으며, 가능한 한 서둘러서 통화 중인 호출을 종료할 수 있게 한다.

이 예시적인 실시예에서, 과부하 상태의 존재를 결정할 때, 기지국(101)은 접속 프로브의 전송을 제어하여, 그들의 개수, 주파수 및/또는 강도를 제한하고, 이에 의해, 역 링크에 대한 간섭을 감소시킨다. 이 실시예에서, 과부하 상태는 소정 기간의 시간을 통한 할당 개수와 비교한 점유 개수가 소정 임계값보다 클 때 결정된다. 따라서, 소정 시간 기간 이상, 예컨대 5분 이상 동안, 점유 개수 o_z가 할당 개수 o_z에 비해 50% 더 많으면, 이동 전화 단말기(104)는 보정 동작을 취하여 접속 프로브의 전송을 제어한다. 이 보정 동작은 많은 형태를 취할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 과부하 상태는 공통 5분 간격을 통해, 예컨대,

일 때 존재하도록 결정된다. 이 5분 간격은 그리 길지 않은 것이어서, 보정 동작을 취하기 전에 꽤 긴 기간을 기다려야하는 것을 회피할 수 있고, 너무 짧지 않은 것이어서, 스스로 자가 보정하는 동안 보정 작용의 트리거링(triggering)을 회피하도록 선택되는 예로서 제공된다. 호출 채널 상에 계속적으로 방송된 오버헤드 메시지의 접속 프로브 파라미터는 변화되어, 시퀀스 내의 접속 프로브의 개수를 예컨대, 2로 축소하고, 프로브 시퀀스간의 시간 지연(RS)을, 예컨대, 2배로 증가시킨다. 파마미터 변화를 초래한 후, 기지국은 60초와 같은 소정 기간의 시간 동안 대기한 후, 다음 5분 간격 동안 o_a 및 o_z를 측정한다. 과부하 상태가 여전히 존재하여, 수학식 1에서와 동일한 특성(criteria)을 사용한다면, RS는 다시 2배만큼 증가될 수 있다. 이 과정은 과부하 상태가 후속 5분 간격에 대해 계속 존재하는 한 반복될 수 있으며, RS는 그 최대 값에 도달할 때까지 각각의 반복작용(iteration)에 의해 증가한다. 또한, 과부하 상태가 존재하는 것으로 결정되면, 접속 시간 경과 간격(TA), 프로브간 백 오프 지연(RT), 각 프로브의 최초 전력(IP), 각 프로브의 전력 증가량(PI)과 같은 추가의 또는 대안의 접속 프로브 파라미터가 변화될 수 있다. 예컨대, 과부하 상태 동안, 이동 전화 단말기는 정상 전력 레벨보다 더 큰 전력 레벨에서 단 2개의 접속 프로브만을 전송할 수도 있다.

과부하 상태가 완화되기 시작하여, 점유 개수가 할당 개수를 능가하는 정도의 백분율 감소에 의해 과부하 상태가 인지되면, 변화했던 접속 프로브 파라미터의 값은 과부하 상태 이전에 사용됐던 그들의 디폴트 값으로 복귀하기 시작할 수 있다. 에컨대, 과부하 상태가 하나 이상의 접속 파라미터의 변화를 가져온 후, 후속 5분 간격을 통해

이도록 결정될 수 있다. 그 후, 하나 이상의 접속 프로브 파라미터는 그 디폴트 값으로 복귀되기 시작할 수 있다. 상기 예에 대해, 5분의 기간 동안 o_z < 1.2 ×o_a인 경우, RS가 그 디폴트 값보다 더 크면 접속 프로브 파라미터는 절반(또는 그 디폴트 값)으로 감소할 것이다. 60초의 기간 후, o_z 및 o_a가 다음 5분의 기간을 통해 다시 결정되고, o_z가 여전히 1.2×o_a보다 작다면, RS는 그 절반으로 다시 추가 감소된다. 그러나, RS가 그 디폴트 값으로 감소되었다면, 접속 프로브의 개수는 그 디폴트 값으로 설립된다. 유사한 방식으로, 과부하 상태가 감소함에 따라, 과부하 상태가 탐지되었을 때 변화했던 다른 각각의 파라미터 값 또한 그 각각의 디폴트 값으로 점차적으로 복귀된다.

경계 상태는 또한 o_z가 1.5×o_a보다 크지만 o_z와 o_a간의 절대 차가 실질적으로 작을 때, 과부하 상태의 트리거링을 저지하는 것으로 생각될 수 있다. 따라서, 예컨대, 5분의 기간 동안 o_a = 5 및 o_a이고, 그 5분의 기간 동안에서, 3개의 특정 접속 시도가 불량한 RF 등 때문에 실패할 수도 있다면, 과부하 상태에 대한 반응은 정식 허가되지 않는다. 따라서, 특정한 하나의 접속 시도가 실제로 존재하지 않을 때 과부하 상태에 대한 보정 작용의 트리거링을 회피하기 위해, 수학식 (1)의 특성이 과부하 상태의 존재를 나타낼 때 예컨대, o_z와 o_a간의 차이가 보정 작용을 정식 허가할 수 있을 정도로 충분히 큰지 아닌지가 결정된다. 만일 차이가 충분히 크지 않다면, 접속 파라미터는 변화되지 않는다.

도 4의 순서도는 전술한 실시예의 단계를 요약한다. 단계(401)에서, 점유 개수 o_z와 할당 개수 o_a는 5분의 기간 동안 결정된다. 단계(402)에서, o_z가 1.5×o_a보다 큰지를 판단한다. 만일 그러하다면, 단계(403)에서, o_z와 o_a간의 차이가 상술한 경계 상태를 회피하기 위한 소정 값보다 큰지를 판단한다. 그렇지 않다면, 보정 작용을 고려할 필요가 있는 과부하 상태가 존재하지 않으며, 접속 프로브 파라미터의 디폴트 값은 오버헤드 메시지에서 호출 채널 상에 계속 방송된다. 단계(403)에서의 결정이 긍정적이면, 과부하 상태가 존재하여, 접속 시도의 보정 제어가 이루어질 것이고, 단계(404)에서, 하나 이상의 접속 프로브 파라미터 값이 변화된다. 단계(405)에서, 오버헤드 메시지의 호출 채널 상의 다음 방송은 변화되지 않았던 이들 파라미터의 디폴트 값 뿐 아니라, 이들 변화된 접속 프로브 파라미터를 포함한다. 단계(406)에서, 프로세싱은 단계(401)로 되돌아가서 다음 5분 간격에서 과부하 상태가 여전히 존재하는지를 판단하기에 앞서, 1분 정도 대기한다. 점유 개수가 할당 개수의 1.5배보다 여전히 크다면, 하나 이상의 접속 프로브 파라미터 값이 다시 변화될 수도 있다.

단계(402)에서, 점유 개수가 할당 개수의 1.5배 보다 많지 않은 것으로 결정되면, 단계(407)에서, 접속 프로브 파라미터 값이 그들의 디폴트 값에 있는지를 판단한다. 그들이 그러하다면, 프로세싱은 단계(401)로 되돌아가서 다음 5분 간격에서 o_z 및 o_a를 측정한다. 하나 이상의 접속 프로브 파라미터가 그 디폴트 값에 있지 않다면, 단계(408)에서, 마지막 5분 간격 내에 점유 개수가 할당 개수의 1.2배보다 작은지를 판단한다. 그렇지 않다면, 사전에 결정된 과부하 상태는 계속 존재하지만, 초기에 결정되었을 때처럼 엄격한 것은 아니다. 그러나, 단계(409)에서, 기지국은 그들이 사전에 수정됐던 접속 프로브 파라미터를 포함하는 오버헤드 메시지를 계속해서 방송한다. 단계(408)에서, 점유 개수가 할당 개수의 1.2배보다 작은 것으로 판단되면, 단계(410)에서, 사전에 변화됐던 하나 이상의 접속 프로브 파라미터는 점차적으로 그 디폴트 값을 향해 이동한다. 단계(411)에서, 새로이 수정된 접속 프로브 파라미터는 그 다음 방송에서 오버헤드 메시지에 합체된다. 1분 정도 대기한 후, 단계(412)에서, 프로세싱은 단계(401)로 되돌아가서 다음 5분 간격에서의 점유 개수와 할당 개수를 측정한다. 단계(401, 402, 407, 408, 410, 411, 412)의 반복 동작은 각 접속 프로브 파라미터가 그 디폴트 값으로 복귀될 때까지 이루어진다.

접속 프로브의 이동 전화 단말기에 의한 전송과 관련된 접속 프로브 파라미터의 상기 제어 외에도, 또는 그 대안으로서, 다른 방법론이 과부하 상태의 존재를 결정하자마자 접속 시도를 제어하는 데에 사용되어, 너무 많은 이동 전화 단말기가 짧은 간격의 시간 내에 네트워크에 접속하고자 할 때 야기되는 역 링크 상의 간섭을 감소시킬 수 있다.

일례로서, 현재의 패킷 데이터 호출 TIA/EIA/IS-2000 3G 표준안은, 이동 전화 단말기가 다음 패킷 데이터 호출에 대한 새로운 접속 시도를 전송하는 것을 불가능하게 하는 동안, 패킷 데이터 호출을 완료했던 특정 이동 전화 단말기로 0~127초 사이의 재시도 지연을 특정하는 호출 채널 상의 메시지 전송을 지원한다. 따라서, 과부하 상태가 존재하도록 결정될 대, 기지국은 그러한 메시지를 호출을 완료했던 이동 전화 단말기로 전송하여, 전가동 시간 동안 다른 이동 전화 단말기가 "올바르게(fair)" 시스템에 접속하게 한다. 현재의 표준안이 패킷 데이터 호출을 지시한다고 해도, 현재의 표준안은 그러한 메시지가 음성 및 데이터 호출 모두에 대한 송신을 도모하도록 수정될 수 있다. 또한, 표준안은 과부하 상태가 존재할 때, 기지국이 응답할 수 없는 이동 전화 단말기로부터의 접속 시도를 기지국이 수신 및 인지한 것에 대한 응답으로, 그러한 메시지를 특정 이동 전화 단말기로 송신하는 것을 용인하도록 수정될 수 있다. 따라서, 그러한 과부하 상태 동안, 그 이동 전화 단말기는 특정 기간의 시간 동안 추가의 접속 시도에서 완전히 배제될 것이다. 점점 더 많은 이동 전화 단말기가 그러한 메시지를 수신함에 따라, 네트 효과(net effect)는 기지국에 의해 수신된 접속 시도의 수적인 면에서의 감소와, 과부하 상태의 점진적인 변화이다. 현재의 표준안에 의해 지원되지 않는다 해도, 적용 가능한 표준안에 대한 수정은 그러한 메시지의 지원을 가능하게 한다.

접속 시도는, 호출 채널 상에서 글로벌 서비스 재지정(Global Service Redirection: GSR) 메시지를 방송함으로써 과부하 상태가 탐색될 때 추가로 제어될 수 있으며, 이 때의 호출 채널은 기지국의 적용 영역에서의 이동 전화 단말기의 서브세트를 지시하며, 이 서브세트는 특정한 접속 과부하 종류(일반적으로 이동 전화 가입자 번호의 마지막 자리 숫자임)를 갖는 이동 전화 단말기에 의해 정의된다. GSR 메시지는 이들 식별된 이동 전화 단말기를 재지정 목표 시스템으로 재지정하는데, 이 경우, 그 이동 전화 단말기를 재지정 목표 시스템으로 재지정하는 다른 비가동(non-busy) 캐리어 또는 시스템이 존재하지 않으므로, 재지정 목표 시스템은 실재하지 않는 시스템이거나 과부하 접속된 시스템과 동일한 채널 목록 메시지를 공유하지 않는 시스템일 수 있다. 이들 이동 전화 단말기는 GSR 메시지에서 특정된 재지정 목표 시스템을 탐색한 후에 서비스를 찾을 수 없을 것이다. 따라서, 이동 전화 단말기는 원래의 과부하된 접속 시스템으로 되돌아가지만, 그들이 호출 채널 상의 모든 오버헤드 메시지를 수신할 때까지는 원래의 접속 시스템에 접속할 수 없을 것이다. 호출 채널 상의 재지정 메시지의 연속 방송에 의해, 이들 이동 전화는 이용 불가능한 재지정 목표 시스템을 다시 재지정하고 추가적인 간섭 및 RSSI 증가를 야기하지 않을 것이다. 예컨대, 과부하 상태가 존재할 때, GSR은 "1", "3" 또는 "5"로 끝나는 이동 전화 가입자 번호를 갖는 모든 이동 전화 가입자를 이용 불가능한 재지정 목표로 재지정하는 방송일 수 있다. 따라서, 과부하 무선 시스템에 접속하고자 하는 이동 전화 단말기 중 대략 30%의 이동 전화 단말기가 이용 불가능 재지정 목표 시스템으로 재지정되어, 이들 이동 전화 가입자 중의 임의의 가입자로부터의 접속 시도가 과부하된 기지국에 도달하는 것을 배제하고 기지국에 대한 접속 시도의 개수를 감소시킨다. 새로운 GSR이 방송될 때까지, 이들 이동 전화 단말기는 서비스로부터 차단될 것이다. 일정 시간 후, 예컨대, 2분 후, 새로운 GSR은 이동 전화 단말기의 원래의 서브세트가 원래의 시스템에 다시 재지정되게 하고 다른 숫자 세트로 끝나는 이동 전화 가입자 번호를 갖는 이동 전화 단말기의 다른 서브세트를 이용 불가능한 재지정 목표 시스템으로 재지정하는 방송일 수 있다. 따라서, 전반적으로, 변화한 이동 전화 단말기 그룹에 대한 서비스를 배제하는 것은 과부하된 시스템에 대한 접속 시도의 개수를 감소시키고 이 방법에 공평/무작위성을 제공한다.

2세대 무선 음성 호출을 위한 IS-95A 표준안과 관련하여 앞에서 일반적으로 설명하고 있으나, 본 발명은 2세대 또는 3세대 시스템에서의 음성 및 데이터 호출 모두에 적용될 수 있다. 그것은 또한 1xEV-DO 시스템, UMTS 시스템, 및 임의의 종류의 CDMA 무선 시스템에도 채용될 수 있다. 그것은 또한 TDMA 시스템 또는 아날로그 AMPS 시스템과 같은 임의의 다른 타입의 무선 시스템에 적용할 수 있다.

또한, 특정 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되고 있으나, 이 설명은 제한적인 관념으로 해석되는 것을 의미하지 않는다. 본 발명이 설명되고 있으나, 첨부한 청구범위에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 추가적인 실시예 뿐 아니라 예시적인 실시예의 다양한 수정은, 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 본 설명을 참조로 한 당업자에게는 자명한 것으로 이해된다. 결론적으로, 설명된 방법 및 시스템의 방법, 시스템 및 그 일부분은 무선 유닛, 기지국, 기지국 제어기 및/또는 이동 전화 교환국과 같은 상이한 위치에서 구현될 수도 있다. 또한, 설명된 시스템을 구현하고 사용하는 데 요구되는 프로세싱 회로는 본 설명의 장점과 함께 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 애플리케이션 특정 집적 회로, 소프트웨어 구동 프로세싱 회로, 펌웨어, 프로그램 가능 논리 소자, 하드웨어, 이산 소자 또는 상기 소자의 배열물로 구현될 수 있다. 당업자는 이들 및 다양한 다른 수정, 배열 및 방법이 본 명세서에서 도시되고 설명된 에시적인 애플리케이션을 엄격하게 따르지 않고 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남 없이 본 발명으로 만들어 질 수 있음을 쉽게 인지할 것이다. 따라서, 첨부한 청구항은 본 발명의 진실한 범주 내에 있는 바와 같은 이러한 임의의 수정 또는 실시예를 포함할 것임이 고려되어야 한다.

본 발명에 따르면, 과부하 상태가 존재할 때, 소정 방식으로 이들 접속 프로브를 제한함으로써, 많은 접속을 시도하는 이동 전화 단말기에 의해 역 링크 상에서 야기되는 간섭이 감소된다.

Claims

무선 통신 시스템(100)에서, 하나 이상의 이동 단말기(104)가 적어도 하나의 접속 시도를 통해 기지국(101)과의 통신을 수립하는 방법에 있어서,

과부하 상태(overload condition)가 존재하는 것으로 판단될 때, 상기 접속 시도를 제어하는 정보를 메시지에 송신하는 단계를 포함하고,

상기 접속 시도는 상기 이동 단말기에 의해 전송된 하나 이상의 접속 프로브를 포함하고, 상기 메시지 내의 상기 정보는 상기 접속 프로브의 개수, 상기 접속 프로브의 주파수 및 상기 접속 프로브의 강도 중의 적어도 하나의 전송을 제어하기 위한 것이고,

상기 과부하 상태는, 사전 정의된 기간 동안 상기 기지국에 의해 기록된 할당 개수에 대한 점유(seizures) 개수가 사전 결정된 임계 값보다 더 클 때, 존재하는 것으로 판정되는

통신 수립 방법.
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제 1 항에 있어서,

상기 메시지 내의 상기 정보는 상기 접속 프로브 개수, 상기 접속 프로브의 주파수 및 상기 접속 프로브의 강도 중의 적어도 하나에 관련된 적어도 하나의 프로브 관련 파라미터의 값을 변화시키는 데 사용되어, 과부하 상태가 상기 시스템에 존재하지 않을 때 사용되는 동일 파라미터의 디폴트 값으로부터, 상기 이동 단말기에 의해 전송된 상기 프로브의 개수 및/또는 주파수를 감소시키고, 및/또는 상기 프로브의 강도를 변화시키는

통신 수립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 메시지 내의 상기 정보는 특정 이동 단말기로 전달되어, 소정 기간 동안 그 이동 단말기가 접속 시도하는 것을 금지하는

통신 수립 방법.
무선 통신 시스템(100)에서, 하나 이상의 이동 단말기(104)가 접속 시도를 통해 기지국(101)과의 통신을 수립하는 방법에 있어서,

이동 단말기에서, 상기 기지국으로부터 수신되어 과부하 상태가 존재하는 것으로 상기 기지국이 판단할 때 접속 시도를 행하는 것을 제어하기 위해 전송되는 메시지 내의 정보에 응답하여 상기 접속 시도를 행하는 단계를 포함하고,

상기 기지국은, 사전 정의된 기간 동안 상기 기지국에 의해 기록된 할당 개수에 대한 점유 개수가 사전 결정된 임계 값보다 더 클 때 과부하 상태가 존재하는 것으로 판정하고,

접속 시도를 행하는 단계는 하나 이상의 접속 프로브를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 메시지 내의 상기 정보는 상기 접속 프로브의 개수, 상기 접속 프로브의 주파수 및 상기 접속 프로브의 강도 중의 적어도 하나의 전송을 제어하는

통신 수립 방법.
삭제
제 7 항에 있어서,

상기 수신된 메시지 내의 상기 정보는 상기 접속 프로브 개수, 상기 접속 프로브의 주파수 및 상기 접속 프로브의 강도 중의 적어도 하나에 관련된 적어도 하나의 프로브 관련 파라미터의 값을 변화시키는 데 사용되어, 과부하 상태가 존재하지 않을 때 사용되는 동일 파라미터의 디폴트 값으로부터, 상기 전송된 프로브의 개수 및/또는 주파수를 감소시키고, 및/또는 상기 전송된 프로브의 강도를 변화시키는

통신 수립 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 메시지 내의 상기 정보는 지정된 기간 동안 임의의 접속 시도를 행하는 것을 금지하는

통신 수립 방법.