KR20050022423A - 이동 통신 시스템에서의 역방향 링크의 데이터 전송률제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템의 기지국에서 역방향 링크의 로드 제어 방법에 있어서, 섹터 내 역방향 링크의 로드를 측정하여, 상기 측정된 로드의 값이 미리 설정된 기준치 이상인지를 검사하는 제 1 단계와, 상기 측정된 로드값이 미리 설정된 기준치 이상일 경우, 총수신 전력의 변화량에서 열 잡음 전력의 변화량의 차이값이 미리 설정된 기준치 이상인지를 검사하는 제 2 단계와, 상기 제 1단계의 검사 결과, 섹터 내 역방향 링크의 로드값이 소정 기준치 보다 작거나, 상기 차이값이 소정 기준치보다 작을 경우 이동 단말로 전송률을 높이라는 요청 메시지를 송신하는 제 3 단계와, 상기 제 2 단계의 검사 결과, 상기 차이값이 소정 기준치보다 클 경우, 이동 단말로 전송률을 낮추라는 요청 메시지를 송신하는 제 4 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

이동 통신 시스템에서의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법{Method for Controlling Reverse Data Transmission Rate in a Mobile Communication System}

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법에 관한 것이다.

통상적으로 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 시스템과 같은 이동 통신 시스템은 전형적으로 저속의 트래픽 채널을 통해 음성 서비스만을 지원하는 형태였다. 그러나 통신 기술의 급속한 발전 및 사용자의 요구 등에 따라 이동 통신 시스템은 음성 위주의 시스템에서 음성 서비스뿐만 아니라 고속 의 데이터도 서비스하는 형태로 발전하고 있다.

상술한 이동 통신 시스템은 이동 통신 단말기의 호 진행시, 이동 통신 단말기와 기지국간에 특정 트래픽 채널이 할당되어 무선 채널 자원을 점유하게 된다. 따라서, 이동 통신 단말기로 할당 가능한 무선 자원이 모두 사용중인 경우에는 새로 호를 할당하거나, 기존 호의 전송률을 높일 수 없다??

이 때, 할당 가능한 무선 자원 이상으로 신규 호를 할당하거나, 기존 호의 전송률을 높이면 해당 기지국 뿐만 아니라 인접 기지국 내의 이동 통신 단말기들에 심각한 영향을 줄 수 있으므로, 이를 감시하여 신속하게 호를 절체하거나 전송률을 낮추어야 한다. 또한, 호 할당이나 전송률을 높이지 않더라도 페이딩 등으로 할당 가능한 무선 자원의 양이 변할 수도 있다. 따라서, 기지국은 현재 무선 자원의 점유 상태를 파악하고 적절한 전송률을 결정하는 방법이 중요하다.

고속 데이터 서비스시 상술한 전송률을 결정하는 데 있어서, 기존 호 특히 음성 호의 품질을 해치지 않으면서 최대한 적절한 데이터 전송률을 결정하기 위해 현재 무선 자원의 점유 상태, 즉 로드를 정확히 파악하는 일이 매우 중요하다.

이러한 역방향 링크의 로드 측정 방법으로 현재 사용되고 있는 방식은 2가지가 있다. 첫 번째로 자기 섹터 사용자에 대한 로드만을 측정하는 로드 기반 방식이 있다. 두 번째로, 이동 통신 시스템에서 섹터 자원은 자기 섹터 사용자의 간섭 뿐만 아니라 외부 섹터에서 들어오는 외부 간섭에 의해서 제한받기 때문에, 자기 섹터뿐만 아니라 외부 섹터를 포함한 모든 간섭을 로드에 반영하는 ROT 기반 방식이 있다.

우선 도 1을 참조하여, 기지국에서의 로드 기반 방식으로 역방향 링크의 에데이터 전송률 제어를 수행하는 과정을 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 기지국은 100 단계에서 상기 섹터 내의 모든 이동 단말의 로드값을 합산한 역??향 링크에 대한 섹터 로드값를 산출한다. 그리고, 기지국은 101 단계에서 상기 100 단계에서 산출된 섹터 로드값을 미리 설정된 섹터 로드 임계값과 비교한다. 상기 101 단계의 비교 결과, 상기 산출된 섹터 로드값이 미리 설정된 섹터 로드 임계값보다 작으면, 기지국은 102 단계에서 현재 섹터 로드가 오버되지 않았다는 의미로, RAB를 '0'으로 설정한다.

그러나, 상기 101 단계의 비교 결과, 상기 측정된 섹터 로드 값이 미리 설정된 기준값보다 크면, 기지국은 103 단계에서 현재 섹터 로드가 오버되었다는 의미로 RAB를 '1'로 설정한다. 그러면, 104 단계에서 상기 기지국은 상기 102 및 103 단계에서 결정된 RAB 값을 상기 섹터내의 모든 이동 단말이 수신할 수 있도록 브로드캐스트한다.

다음으로, 도 2를 참조하여, 기지국에서의 ROT 기반 방식으로 역방향 링크의 데이터 전송률 제어를 수행하는 과정을 설명하기로 한다.

200 단계에서 기지국은 측정된 총 수신 전력과 열잡음 전력을 이용하여 ROT를 구한다. 그리고, 201 단계에서 기지국은 상기 200 단계에서 계산된 ROT를 미리 설정된 기준값과 비교한다. 상기 201 단계의 비교 결과, ROT가 기준값보다 크지 않으면, 기지국은 202 단계에서 현재의 섹터 로드가 오버 로드되지 않았음을 의미하도록 RAB를 '1'로 설정한다. 상기 201 단계의 비교 결과, ROT가 기준값보다 크면, 기지국은 203 단계에서 현재의 섹터 로드가 오버 로드됨을 의미하도록 RAB를 '0'으로 설정한다. 그러면, 204 단계에서 상기 기지국은 상기 202 및 203 단계에서 결정된 RAB 값을 이동 통신 단말에서 전송한다.

그러면, 이동 단말은 상기 로드 방식 또는 ROT방식에 의해서 결정되어 전송된 RAB를 이용하여 전송률을 결정하게 된다. 즉, RAB가 '0'이면 이동 단말이 전송률을 올리도록 하고, RAB가 '1'이면 전송률을 낮추도록 한다.

상기에서 기술된 로드 기반 방식은 정해진 기준값 만큼 자기 섹터에서 수용할 수 있으므로 제한된 범위에서 사용자에 대한 일정한 품질의 데이터 전송률을 유지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 자기 섹터 사용자에 대한 로드만을 측정할 수 있고 외부 섹터에 의한 로드에 대해서는 측정할 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점으로 인하여 전체 수용할 수 있는 로드의 기준값을 보수적으로 잡아야 한다.

반면에 상기에서 기술된 ROT 기반 방식은 자기 섹터뿐만 아니라 외부 섹터에 의한 간섭을 포함한 모든 간섭을 반영할 수 있는 장점이 있다. 그러나 상기 ROT 기반 방식은 서비스 중인 채널의 환경에 따라, 데이터 전송률을 떨어뜨리는 결과를 초래할 수도 있다.

실제로 현재 서비스 중인 CDMA2000 1xEV-DO 시스템에서 사용되는 ROT 기반 방식은 서비스 중인 대역에 순간적으로 나타나는 인접채널 간섭이나 협대역 신호 등의 영향으로 인하여 사용자가 없는 경우와 소수의 사용자가 있는 경우에도 높은 ROT를 나타내는 경우가 발생한다. 반면에 이때 로드 기반 방식으로 측정되는 로드는 매우 낮은 수치를 보임을 실제 상용망에서 확인할 수 있다. 따라서, 인접채널 간섭이나 협대역 신호 등을 고려하지 않고 현재의 시스템을 유지하면서 ROT 기반 방식을 사용한다면 이것으로 인한 서비스 품질의 저하를 막을 수 없다. 또한 상기와 같은 간섭을 제거하기 위한 장치를 개발한다면 추가적인 비용 및 인력의 낭비를 초래한다는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 로드 기반 방식에 의한 간섭을 제거하면서 역방향 링크의 전송률을 결정하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 통신 시스템의 기지국에서 역방향 링크의 로드 제어 방법에 있어서, 섹터 내 역방향 링크의 로드를 측정하여, 상기 측정된 로드의 값이 미리 설정된 기준치 이상인지를 검사하는 제 1 단계와, 상기 측정된 로드값이 미리 설정된 기준치 이상일 경우, 총수신 전력의 변화량에서 열 잡음 전력의 변화량의 차이값이 미리 설정된 기준치 이상인지를 검사하는 제 2 단계와, 상기 제 1단계의 검사 결과, 섹터 내 역방향 링크의 로드값이 소정 기준치 보다 작거나, 상기 차이값이 소정 기준치보다 작을 경우 이동 단말로 전송률을 높이라는 요청 메시지를 송신하는 제 3 단계와, 상기 제 2 단계의 검사 결과, 상기 차이값이 소정 기준치보다 클 경우, 이동 단말로 전송률을 낮추라는 요청 메시지를 송신하는 제 4 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 상세 동작 및 구조에 대하여 상세히 설명한다. 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 발명은 수신 전력과 열 잡음 전력에 의해서 결정된 ROT와 채널 카드에서 수신된 기준 채널과 전송률을 기준으로 로드를 구하고, 상기 로드와 미리 설정된 기준값을 비교하여 로드와 ROT 중에서 하나를 선택하여 역방향 링크의 오버 로드 여부 또는 할당 가능한 데이터 전송률을 결정하는 방법을 제안한다.

한정된 범위 내에서 자기 섹터 사용자에 의한 로드를 사용하여 역방향 링크의 전송률을 제어하고 그 밖의 범위에서 모든 간섭을 포함하는 ROT를 사용하여 역방향 링크의 전송률 제어를 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 역방향 링크의 로드 제어 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 3을 참조하면, 기지국은 300 단계에서 각각의 사용자의 기준 채널인 파일롯 채널과 데이터 전송률을 기준으로 섹터 로드를 구함과 아울러, 303 단계에서 측정된 수신 전력과 열잡음 전력을 이용하여 ROT를 구한다. 301 단계에서 기지국은 상기 300 단계에서 구해진 섹터 로드가 미리 설정된 섹터 로드 임계값과 비교한다.

상기 301 단계의 비교 결과, 섹터 로드가 미리 설정된 섹터 로드 임계값보다 작으면, 기지국은 302 단계에서 역방향 링크가 오버 로드되지 않았다는 의미로 RAB를 '0'으로 설정한다.

그러나, 301 단계의 판단 결과, 섹터 로드가 미리 설정된 섹터 로드 임계치보다 크면, 기지국은 304 단계에서 상기 303 단계에서 측정된 ROT가 미리 설정된 ROT 임계값과 비교한다. 상기 304 단계의 비교 결과, ROT가 미리 설정된 기준값보다 크면, 기지국은 302 단계로 진행하여 역방향 링크가 오버 로드되지 않았다는 의미로 RAB를 '0'으로 설정한다.

그러나, 상기 304 단계의 판단 결과, ROT가 미리 설정된 기준값보다 작으면, 기지국은 305 단계에서 역방향 링크가 오버 로드되었다는 의미로 RAB를 '1'로 설정한다. 306 단계에서 기지국은 상술한 단계들에 의해 결정된 RAB를 이동 단말로 브로드캐스트한다.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 이동 단말은 상기 브로드캐스팅된 RAB 값을 수신하여, 그 값이 '0'일 경우에는 역방향 링크의 전송률을 높이고, 그 값이 '1'일 경우에는 역방향 링크의 전송률을 낮춘다.

상술한 방법은 RAB를 이용하여 이동 통신 단말이 역방향 데이터 전송률을 결정하는 실시예를 살펴보았고, 하기에서는 기지국에서 이동 통신 단말의 데이터 전송률을 결정하는 다른 실시 예를 도 4a 및 도 4b를 참조하여 살펴보기로 한다.

기지국은 상술한 첫 번째 실시 예에서와 같이 400 단계에서 각각의 사용자의 기준 채널인 파일롯 채널과 데이터 전송률을 기준으로 섹터 로드를 구함과 아울러, 420 단계에서 측정된 수신 전력과 열잡음 전력을 이용하여 ROT를 구한다.

401 단계에서 기지국은 상기 400 단계에서 구해진 섹터 로드를 미리 설정된 섹터 로드 임계값와 비교한다. 상기 401 단계의 비교 결과, 섹터 로드가 미리 설정된 섹터 로드 임계값보다 작으면, 402 단계에서 기지국은 전송률을 결정하고자 하는 사용자를 제외한 나머지 사용자들의 로드를 구한다. 즉, 상기 400 단계에서 구해진 섹터 로드값에서 전송률을 결정하고자 하는 사용자의 로드값을 뺀 값을 구한다. 403 단계에서 기지국은 전송률을 결정하고자 하는 사용자의 로드값을 최소 전송률로 설정한다. 404 단계에서 기지국은 다른 사용자들에 의한 로드에 상기 403 단계에서 할당된 최소 전송률을 더하여 새로운 섹터 로드를 구한다.

405단계에서 기지국은 상기 404 단계에서 설정된 섹터 로드를 미리 설정된 로드 임계값과 비교한다. 상기 405단계에서 사용되는 로드 임계값은 상기 401 단계에서 사용된 로드 임계값 및 424 단계에서 사용될 ROT의 임계값과 <수학식 1>의 관계를 가진다.

상기 405 단계의 비교 결과, 상기 섹터 로드가 로드 임계값보다 크기 않으면, 406단계에서 기지국은 사용자의 전송률을 미리 설정된 최소 전송률과 비교한다. 상기 406 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최소 전송률보다 크면, 기지국은 407 단계에서 사용자의 전송률을 한 단계 내린다. 그러나, 상기 406 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최소 전송률보다 작으면, 기지국은 408 단계로 진행한다.

상기 405 단계의 비교 결과, 섹터 로드가 기준값보다 크지 않으면, 기지국은 408 단계에서 사용자의 전송률을 최대 전송률과 비교한다. 상기 408 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 크면, 기지국은 409 단계에서 사용자의 전송률을 한 단계 올리고, 404의 단계로 진행한다. 그러나, 상기 408 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 작으면, 기지국은 410 단계에서 사용자 전송률을 최대로 설정한다. 411 단계에서 기지국은 상술한 단계들에 의해 결정된 전송률을 특정 단말로 유니캐스트 전송한다.

한편 상기 401 단계의 판단 결과, 섹터 로드의 값이 섹터 로드의 최소 임계값보다 작으면, 기지국은 ROT 기반 방식으로 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하기 위해 도 4b의 421 단계로 진행한다. 421단계에서 상기 420단계에서 계산된 ROT 및 하기의 <수학식 2> 통해서 섹터 로드를 구한다.

422 단계에서 기지국은 전송률을 결정하고자 하는 사용자를 제외한 나머지 사용자들의 로드를 구한다. 즉, 상기 400 단계에서 구해진 섹터 로드값에서 전송률을 결정하고자 하는 사용자의 로드값을 뺀 값을 구한다. 423 단계에서 기지국은 전송률을 결정하고자 하는 사용자의 로드값을 최소 전송률로 설정한다. 424 단계에서 기지국은 다른 사용자들에 의한 로드에 상기 423 단계에서 할당된 최소 전송률을 더하여 새로운 섹터 로드를 구한다.

425단계에서 기지국은 상기 424 단계에서 설정된 새로운 섹터 로드를 미리 설정된 섹터 로드의 임계값과 비교한다. 여기서 사용되는 섹터 로드의 임계값은 상기 <수학식 2>에서 ROT를 임계값으로 설정한 것으로 하기의 <수학식 3>과 같다.

상기 425 단계의 비교 결과, 상기 섹터 로드가 로드 임계값보다 크기 않으면, 426단계에서 기지국은 사용자의 전송률을 미리 설정된 최소 전송률과 비교한다. 상기 426 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최소 전송률보다 크면, 기지국은 427 단계에서 사용자의 전송률을 한 단계 내린다. 그러나, 상기 426 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최소 전송률보다 작으면, 기지국은 428 단계로 진행한다.

상기 425 단계의 비교 결과, 섹터 로드가 기준값보다 크지 않으면, 기지국은 408 단계에서 사용자의 전송률을 최대 전송률과 비교한다. 상기 428 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 크면, 기지국은 429 단계에서 사용자의 전송률을 한 단계 올리고, 424의 단계로 진행한다. 그러나, 상기 428 단계의 비교 결과, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 작으면, 기지국은 430 단계에서 사용자 전송률을 최대로 설정한다. 431 단계에서 기지국은 상술한 단계들에 의해 결정된 전송률을 특정 단말로 유니캐스트 전송한다.

상술한 바와 같이 본 발명을 적용할 경우 기존 시스템의 하드웨어 변경없이 로드 기반 방식의 장점과 ROT 기반 방식의 장점을 모두 이용함으로써, 데이터 서비스 품질을 증대시키고, 시스템의 안정성 및 성능을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기지국에서 로드 기반 방식으로 역방향 링크의 오버로드(overload) 여부를 결정하는 과정을 도시한 제어 흐름도,

도 2는 종래 기술에 따른 기지국에서 ROT 기반 방식으로 하여 역방향 링크의 오버로드 여부를 결정하는 과정을 도시한 제어 흐름도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국에서 역방향 링크의 오버로드 여부를 결정하는 과정을 도시한 제어 흐름도,

도 4a와 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국에서 이동 단말의 데이터 전송률을 결정하는 과정을 도시한 제어 흐름도.

Claims (4)

1. 이동 통신 시스템의 기지국에서 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정 방법에 있어서,

   섹터 내 역방향 링크의 로드를 측정하여, 상기 측정된 로드의 값을 미리 설정된 제 1 임계값과 비교하는 제 1 단계와,

   상기 측정된 로드값이 미리 설정된 임계값 이상일 경우, 총수신 전력 및 열 잡음 전력의 차이값이 미리 설정된 제 2 임계값 이상인지를 검사하는 제 2 단계와,

   상기 제 2 단계의 검사 결과, 상기 차이값이 제 2 임계값보다 클 경우, 이동 단말로 전송률을 낮추라는 요청 메시지를 송신하는 제 3 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1단계의 검사 결과, 섹터 내 역방향 링크의 로드값이 제 1 임계값 보다 작거나, 상기 제 2 단계의 검사 결과, 상기 차이값이 제 2 임계값보다 작을 경우 이동 단말로 전송률을 높이라는 요청 메시지를 송신하는 제 4 단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 이동 통신 시스템의 기지국에서 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 방법에 있어서,

   섹터 내 역방향 링크의 로드를 측정하여, 상기 측정된 로드의 값을 미리 설정된 제 1 로드 임계값과 비교하는 제 1 단계와,

   상기 제 1 단계의 비교 결과, 섹터 로드가 제 1 로드 임계값보다 작으면, 전송률을 결정하고자 하는 사용자를 제외한 나머지 사용자들의 로드를 산출하고, 상기 전송률을 결정하고자 하는 사용자의 로드값을 최소 전송률로 설정하는 제 2 단계와,

   다른 사용자들에 의한 로드에 상기 최소 전송률로 설정된 새로운 로드값 더하여 새로운 섹터 로드를 산출하여 미리 설정된 제 2 로드 임계값과 비교하는 제 3 단계와,

   상기 새롭게 설정된 섹터 로드가 제 2 로드 임계값보다 크기 않으면, 사용자의 전송률을 미리 설정된 최소 전송률과 비교하여, 사용자의 전송률이 최소 전송률보다 크면 사용자의 전송률을 낮추는 제 4 단계와

   상기 제 3 단계에서 섹터 로드가 제 2 로드 임계값보다 크지 않으면, 사용자의 전송률을 최대 전송률과 비교하여, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 크면, 전송을 올리고, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 작으면, 사용자 전송률을 최대로 설정하는 제 5 단계로 구성됨을 특징으로 하는 상기 방법
4. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1단계에서 섹터 로드의 값이 제 1 로드 임계값보다 크면, 상기 섹터 로드의 값을 총수신 전력 및 열 잡음 전력의 차이값을 이용하여 설정하는 제 6 단계와,

   상기 제 6단계에서 설정된 섹터 로드값에서 전송률을 결정하고자 하는 사용자를 제외한 나머지 사용자들의 로드를 산출하고, 상기 전송률을 결정하고자 하는 사용자의 로드값을 최소 전송률로 설정하는 제 7 단계와,

   다른 사용자들에 의한 로드에 상기 최소 전송률로 설정된 새로운 로드값 더하여 새로운 섹터 로드를 산출하여 상기 차이값을 이용한 제 3 로드 임계값과 비교하는 제 8단계와,

   상기 새롭게 설정된 섹터 로드가 제 3 로드 임계값보다 크기 않으면, 사용자의 전송률을 미리 설정된 최소 전송률과 비교하여, 사용자의 전송률이 최소 전송률보다 크면 사용자의 전송률을 낮추는 제 9 단계와

   상기 제 9 단계에서 섹터 로드가 제 3 로드 임계값보다 크지 않으면, 사용자의 전송률을 최대 전송률과 비교하여, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 크면, 전송을 올리고, 사용자의 전송률이 최대 전송률보다 작으면, 사용자 전송률을 최대로 설정하는 제 10 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.