KR100324127B1 - Method for assigning frequency in a mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실질적인 주파수 할당 데이터를 이용하여 부하가 적은 주파수로 호 자원을 할당함으로써 사용자로 하여금 고품질의 통화 서비스를 받을 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 주파수 할당 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 자원 할당이 요청되면 호의 종류를 검색하고, 상기 검색한 호의 종류가 기본 호가 아닐 경우에는 B-Link 자원/프레임 오프셋/주파수 채널/왈시 코드를 할당해 주고, 트래픽 이득(TC)을 할당하고, 해당 서브셀의 파워 뱅크를 갱신한 후 상기 서브셀에 할당된 호 개수를 증가시키고, 트래픽 채널을 할당해 주며, 상기 검색된 호의 종류가 기본 호일 경우에, B-Link 자원/프레임 오프셋을 할당해 주고, 수신한 발신/착신호의 서브셀(subcell)에 할당된 호 개수가 해당 서브셀의 호-블록-임계치보다 큰가를 확인하여 그 결과 상기 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 작을 경우에는 주파수 채널을 할당해 준다. 아울러 상기 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 클 경우에는 음성 품질을 위해 기지국이 가지고 있는 다른 FA로 로드를 분산시켜 주파수를 할당해 준다.The present invention relates to a frequency allocation method in a mobile communication system that allows a user to receive a high quality call service by allocating call resources at low load using substantial frequency allocation data. If requested, the type of call is searched. If the type of the search is not a basic call, B-Link resource / frame offset / frequency channel / walsh code is allocated, traffic gain (TC) is allocated, and the corresponding subcell is assigned. After updating the power bank, the number of calls allocated to the subcells is increased, a traffic channel is allocated, and when the type of the searched call is a basic call, a B-Link resource / frame offset is allocated and received. Check whether the number of calls allocated to the subcell of the originating / incoming call is larger than the call-block-threshold of the corresponding subcell. If the number of calls allocated to the vessel is smaller than the call-block-threshold, a frequency channel is allocated. In addition, if the number of calls allocated to the subcell is larger than the call-block-threshold, the frequency is allocated by distributing the load to other FAs owned by the base station for voice quality.
Description
본 발명은 CDMA 방식 이동통신 시스템(PCS, DCS)에서 주파수 할당(FrequencyAllocation : FA)에 관한 것으로, 특히 실질적인 주파수 할당 데이터를 이용하여 부하가 적은 주파수로 호 자원을 할당함으로써 사용자로 하여금 고품질의 통화 서비스를 받을 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 주파수 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to frequency allocation (FA) in CDMA mobile communication systems (PCS, DCS), and in particular, the user can allocate high-quality call resources to frequencies with less load by using actual frequency allocation data. The present invention relates to a frequency allocation method in a mobile communication system.
첨부한 도면 도 1은 일반적인 CDMA 방식 이동통신 시스템의 구성을 보인 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a general CDMA mobile communication system.
이동국(10)(MS)은 기지국(20)(BTS)과 무선으로 데이터를 통신하며, 기지국(20)은 제어국(30)(BSC)의 제어하에 상기 이동국(10)과 무선으로 데이터를 인터페이스 한다.Mobile station 10 (MS) communicates data wirelessly with base station 20 (BTS), and base station 20 interfaces data wirelessly with mobile station 10 under control of control station 30 (BSC). do.
도면중 미설명 부호 40은 제어국 관리부(BSM)를 나타내고, 참조부호 50은 이동통신 교환기(MSC)를 나타낸다.In the figure, reference numeral 40 denotes a control station manager (BSM), and reference numeral 50 denotes a mobile communication switch (MSC).
이렇게 구성되는 CDMA 방식 이동통신 시스템은, 2개 이상의 주파수 채널 자원을 가진 멀티-FA 기지국에서 기지국 제어 프로세서(BCP)는 발/착신호의 수신시 기지국의 자원(블링크, 주파수 채널, 프레임 오프셋, 왈시 코드, 전력, 트래픽 채널 등)을 할당한다.In the CDMA mobile communication system configured as described above, in a multi-FA base station having two or more frequency channel resources, a base station control processor (BCP) is a base station resource (blink, frequency channel, frame offset, Walsh code) when an incoming / outgoing signal is received. , Power, traffic channels, etc.).
이러한 자원 할당중 주파수 할당에 대한 종래의 방법은, 이동국은 기지국으로부터 전달되는 주파수 채널 정보와 자신의 단말기 번호의 해쉬함수 결과 값을 서비스 주파수 채널로 결정하며, 이 해쉬함수로 인하여 다수 이동국의 주파수 할당을 랜덤하게 분산되도록 한다.In the conventional method for frequency allocation during such resource allocation, the mobile station determines the frequency channel information transmitted from the base station and the hash function result value of its own terminal number as the service frequency channel. To be randomly distributed.
이러한 기지국과 이동국 사이의 약속은 규격으로 정해져 있으며, 기지국의 트래픽 할당이 모든 주파수 채널에 고루 분산되어 있는 상황에서는 무리 없이 동작한다.The appointment between the base station and the mobile station is defined by the standard, and works well in a situation where the traffic allocation of the base station is distributed evenly over all frequency channels.
그러나 특정 주파수에 트래픽 채널이 집중되어 있는 상황에서는 랜덤한 주파수 채널 분산 방식으로 인하여 부하가 많이 걸려 있는 주파수 채널에 트래픽 채널이 다시 할당될 수 있으며, 이는 이동국간의 상호 간섭에 영향을 주어 서비스 품질을 떨어뜨릴 수 있다.However, in a situation where traffic channels are concentrated at a specific frequency, traffic channels may be reassigned to a frequency channel that is heavily loaded due to a random frequency channel distribution method, which affects mutual interference between mobile stations, resulting in poor service quality. Can be dropped.
따라서 새롭게 트래픽 채널을 할당하는 시점에서 실제적인 주파수 채널 자원 정보를 바탕으로 부하가 적은 주파수를 할당함으로써 주파수 채널 할당을 분산시키기 위한 조치가 필요하다.Therefore, at the time of newly assigning traffic channels, measures for distributing frequency channel allocations are required by allocating a frequency with less load based on actual frequency channel resource information.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 랜덤한 주파수 채널 분산 방식에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems occurring in the conventional random frequency channel distribution scheme as described above.
본 발명의 목적은, 실질적인 주파수 할당 데이터를 이용하여 부하가 적은 주파수로 호 자원을 할당함으로써 사용자로 하여금 고품질의 통화 서비스를 받을 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 주파수 할당 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a frequency allocation method in a mobile communication system that allows a user to receive a high quality call service by allocating call resources with a low load frequency using substantial frequency allocation data.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
이동국의 특정 주파수 채널에 호 시도시 미리 설정된 호 블록 임계치(Call Block Threshold)와 비교하여 이 값보다 클 경우 주파수 채널 분배가 고루 분산되어 있지 않다고 판단을 하고, 모든 FA에 할당된 호 수를 검색한 후 로드가 가장 적은 FA에 주파수 채널 자원을 할당한다.When a call attempt is made to a specific frequency channel of the mobile station, it is determined that the frequency channel distribution is not evenly distributed when compared to the preset Call Block Threshold, and the number of calls allocated to all FAs is searched. Allocate frequency channel resources to the FAs with the least load afterwards.
도 1은 일반적인 CDMA 방식 이동통신 시스템의 블록 구성도이고,1 is a block diagram of a general CDMA mobile communication system,
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 주파수 할당 방법을 보인 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a frequency allocation method in a mobile communication system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 이동국(MS)10: mobile station (MS)
20 : 기지국(BTS)20: base station (BTS)
30 : 제어국(BSC)30: control station (BSC)
40 : 제어국 관리부(BSM)40: control station management unit (BSM)
50 : 이동통신 교환기(MSC)50: mobile communication switch (MSC)
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above in detail.
통화 용량 증대 및 양질의 통화 품질을 제공하기 위해 CDMA 시스템은 순방향 및 역방향 전력제어를 사용한다. 모든 이동국에 대한 송신 전력제어를 통하여 이동국 발신 신호가 최소 요구 수준의 신호 대 간섭비로 기지국에 수신된다면 시스템 용량을 극대화할 수 있다. 이동국의 신호가 너무 약하게 수신되면 이동국의 작동 성능이 저하되고, 이동국의 신호가 강하게 수신된다면 이동국의 작동 성능이 향상되지만 같은 채널 사용중인 다른 이동국에 대한 간섭이 증대되어 최대 수용 용량을 줄이지 않는 한 다른 가입자의 통화 품질이 수준 이하로 낮아진다.To increase call capacity and provide good call quality, CDMA systems use forward and reverse power control. Through the transmission power control for all mobile stations, the system capacity can be maximized if the mobile station originating signal is received at the base station with a minimum required signal-to-interference ratio. If the signal from the mobile station is received too weak, the operating performance of the mobile station will be degraded. If the signal from the mobile station is strongly received, the mobile station's operating performance will be improved, but the interference with other mobile stations on the same channel will be increased, so as not to reduce the maximum capacity. The call quality of the subscriber is lowered below the level.
따라서 본 발명은 호 블록 임계치를 사용한 주파수 로드 분산 알고리즘을 사용하여 다중 FA인 기지국에서 일정 수준의 통화 품질을 보장하기 위해 미리 호 블록 임계치를 정하고, 이 임계값 이상이면 RTD값을 검색하여 RTD값이 PLD에 있는 RTD 임계치값 이상이면 기지국 인접 지역으로 간주하여 공통 FA를, RTD값 이하이면 유니크(UNIQUE) FA에 할당된 호 수를 검색하여 가장 적게 할당된 FA에 주파수 채널 자원을 할당하여 로드를 분산시킨다.Therefore, the present invention determines the call block threshold in advance in order to guarantee a certain level of call quality in a base station that is a multi-FA using a frequency load distribution algorithm using a call block threshold, and if it is above this threshold, the RTD value is retrieved by searching for the RTD value. If the value is above the RTD threshold in the PLD, it is considered as the neighboring area of the base station, and if it is below the value of the RTD, it searches for the number of calls assigned to the unique FA and allocates the frequency channel resources to the least allocated FA to distribute the load Let's do it.
여기서 호 블록 임계치는 현재 14로 정의(KTF요구 사항)되어 있으며, 향후 IS95B PLD(st_subcell_data의 normal_call_blk_thr)에 있는 값을 사용할 예정이다.The call block threshold is currently defined as 14 (KTF requirement), and the value in the IS95B PLD (normal_call_blk_thr of st_subcell_data) will be used in the future.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.
첨부한 도면 도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 주파수 할당 방법을 보인 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a frequency allocation method in a mobile communication system according to the present invention.
먼저, 단계 S1에서 자원 할당 요청이 오면 호의 종류를 검색한다. CDMA 시스템에서 사용하는 호의 종류는, 발신/착신호, 소프트 핸드오프 호, 소프터 핸드오프 호, 하드 핸드오프 호, RF 시험 호, Markov 호, 루프백 호 등이 있으며, 기지국의 호 처리 블록(BCOX, BRAX)은 호 종류의 특성에 맞는 자원을 할당해 주어야 한다.First, when the resource allocation request comes in step S1, the type of call is retrieved. Types of calls used in CDMA systems include outgoing / incoming calls, soft handoff calls, soft handoff calls, hard handoff calls, RF test calls, Markov calls, and loopback calls. , BRAX) should allocate resources that fit the characteristics of the call type.
단계 S2에서는 상기 검색된 호의 종류가 기본 호(발신/착신 호)인가를 확인하여, 기본 호일 경우에는 단계 S3에서 제어국(BSC)과 음성 데이터를 전송할 B-Link 자원을 할당한다.In step S2, it is checked whether the type of the retrieved call is a basic call (outgoing / incoming call), and in the case of the basic call, in step S3, a B-Link resource for transmitting voice data with the control station BSC is allocated.
그리고 단계 S4에서 프레임 오프셋을 할당해 주고, 단계 S5에서 수신한 발신/착신호의 서브셀(subcell)에 할당된 호 개수가 해당 서브셀의 호-블록-임계치보다 큰가를 확인한다.The frame offset is allocated in step S4, and it is checked whether the number of calls allocated to the subcells of the outgoing / incoming signal received in step S5 is larger than the call-block-threshold value of the corresponding subcell.
이 확인 결과 상기 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 작을 경우에는 단계 S8에서 수신한 FA에 자원을 할당한다.As a result of this check, if the number of calls allocated to the subcell is smaller than the call block threshold, resources are allocated to the FA received in step S8.
그리고 단계 S9에서 왈시 코드를 할당해 주고, 단계 S10에서 트래픽 이득(TC)을 할당하고, 해당 서브셀의 파워 뱅크를 갱신하고 상기 서브셀에 할당된 호 개수를 '1'증가시킨다. 아울러 단계 S11에서 트래픽 채널을 할당한다.The Walsh code is allocated in step S9, the traffic gain TC is allocated in step S10, the power bank of the corresponding subcell is updated, and the number of calls allocated to the subcell is increased by '1'. In addition, the traffic channel is allocated in step S11.
한편, 상기 호의 종류를 검색한 결과 기본 호가 아닐 경우에는 단계 S6에서 제어국(BSC)과 음성 데이터를 전송할 B-Link 자원을 할당하고, 단계 S7에서 프레임 오프셋을 할당해 준다.On the other hand, if it is determined that the call type is not a basic call, in step S6, a B-Link resource for transmitting voice data is allocated to a control station (BSC), and a frame offset is allocated in step S7.
그리고 주지한 바와 같이, 단계 S8에서 수신한 FA에 자원을 할당한다.As is well known, the resource is allocated to the FA received in step S8.
아울러 단계 S9에서 왈시 코드를 할당해 주고, 단계 S10에서 트래픽 이득(TC)을 할당하고, 해당 서브셀의 파워 뱅크를 갱신하고 상기 서브셀에 할당된 호 개수를 '1'증가시킨다. 또한 단계 S11에서 트래픽 채널을 할당한다.In addition, the Walsh code is allocated in step S9, the traffic gain TC is allocated in step S10, the power bank of the corresponding subcell is updated, and the number of calls allocated to the subcell is increased by '1'. In addition, the traffic channel is allocated in step S11.
한편, 상기 서브셀에 할당된 호 개수와 호-블록-임계치를 비교한 결과, 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 클 경우에는 음성 품질을 위해 기지국이 가지고 있는 다른 FA로 로드를 분산시킨다.On the other hand, as a result of comparing the call number assigned to the subcell with the call-block-threshold, if the number of call allocated to the subcell is larger than the call-block-threshold, the other base station has a different FA for voice quality. Distribute the load.
즉, 단계 S12에서 하드 핸드오프를 적게 발생시키기 위해 수신한 호의 RTD값을 사용하여 FA의 주파수 특성을 고려하여 자원을 검색한다. 여기서 RTD는 이동국과 기지국과의 거리를 예측하는 값이다. 따라서 수신한 호의 RTD값과 PLD에 있는 섹터의 RTD 임계치를 비교하여, 상기 수신한 호의 RTD값이 상기 RTD 임계치보다 크면 핸드오프 영역에 있는 것으로 간주하여 단계 S13에서 공통 FA를 검색한다.That is, the resource is searched in consideration of the frequency characteristics of the FA by using the RTD value of the received call to generate less hard handoff in step S12. The RTD is a value for estimating the distance between the mobile station and the base station. Therefore, the RTD value of the received call is compared with the RTD threshold of the sector in the PLD. If the RTD value of the received call is larger than the RTD threshold, the common FA is searched in step S13, considering that it is in the handoff area.
여기서 공통 FA는 인접 기지국과 공통으로 사용하는 주파수로서 다른 기지국으로 핸드오프가 발생할 때 소프트 핸드오프가 발생한다.Here, the common FA is a frequency commonly used with neighboring base stations, and soft handoff occurs when handoff occurs to another base station.
그리고 단계 S14에서 서브셀에 할당된 호 개수가 호-블록-임계치보다 적은 FA가 있는지 확인하여, 있으면 전술한 단계 S8로 이동하여 주파수 채널을 할당하고, 그 이하 단계를 반복 수행한다.In step S14, it is checked whether there are fewer FAs allocated to the subcells than the call-block-threshold value. If there are any FAs, the process proceeds to step S8, which allocates frequency channels, and repeats the following steps.
이와는 달리 상기 서브셀에 할당된 호 개수가 호-블록 -임계치보다 적은 FA가 없을 경우에는, 단계 S15에서 유니크 FA를 검색한다. 그리고 단계 S16에서 유니크 FA가 있는 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 적은 FA가 있는지 확인하여 있으면 전술한 단계 S8로 이동하여 주파수 채널을 할당하고, 그 이하 단계를 반복 수행한다. 이와는 달리 유니크 FA가 있는 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 적은 FA가 없을 경우에는, 단계 S17에서 트래픽 채널이 없는 것으로 간주하여 호 셋업을 중단한다.On the other hand, if there are no FAs less than the call-block-threshold value assigned to the subcell, the unique FA is searched for in step S15. If it is determined in step S16 that the number of calls allocated to the subcell with the unique FA is less than the call-block-threshold value, the process moves to step S8 and assigns a frequency channel, and repeats the following steps. . On the contrary, if there are no FAs allocated to the subcell with the unique FA less than the call-block-threshold, the call setup is considered to be absent in step S17 and the call setup is stopped.
여기서 유니크 FA는 특정 기지국에만 사용하는 주파수로서 핸드오프가 발생할 때 하드 핸드오프가 발생한다.The unique FA is a frequency used only for a specific base station, and hard handoff occurs when a handoff occurs.
한편, 상기 수신한 기본호의 RTD와 RTD 임계치를 비교한 결과, 상기 수신한 기본호의 RTD가 상기 RTD 임계치보다 작으면, 단계 S18에서 유니크 FA를 검색한다. 그리고 단계 S19에서 유니크 FA가 있는 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 적은 FA가 있는지 확인하여 있으면 전술한 단계 S8로 이동하여 주파수 채널을 할당하고, 그 이하 단계를 반복 수행한다. 이와는 달리 유니크 FA가 있는 서브셀에 할당된 호 개수가 상기 호-블록-임계치보다 적은 FA가 없을 경우에는, 단계 S20에서 공통 FA를 검색한다.On the other hand, as a result of comparing the RTD of the received basic call with the RTD threshold, if the RTD of the received basic call is smaller than the RTD threshold, the unique FA is searched in step S18. If it is determined in step S19 that there are fewer FAs allocated to the subcell with the unique FA than the call-block-threshold, the process moves to step S8 and assigns a frequency channel, and repeats the following steps. . On the other hand, if there are no FAs allocated to the subcell with the unique FA less than the call block threshold, the common FA is searched for in step S20.
그리고 단계 S21에서 공통 FA가 속한 서브셀에 할당된 호 개수가 호-블록-임계치보다 적은 FA가 있는지 확인하여, 있으면 전술한 단계 S8로 이동하여 주파수 채널을 할당하고, 그 이하 단계를 반복 수행한다.In step S21, it is determined whether the number of calls allocated to the subcell to which the common FA belongs is less than the call-block-threshold value. If so, the process moves to step S8, and allocates a frequency channel, and repeats the following steps. .
이와는 달리 상기 서브셀에 할당된 호 개수가 호-블록 -임계치보다 적은 FA가 없을 경우에는, 단계 S17에서 트래픽 채널이 없는 것으로 간주하여 호 셋업을 중단한다.On the contrary, if there is no FA less than the call-block-threshold value assigned to the subcell, call setup is considered to be absent in step S17 and the call setup is stopped.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명 '이동통신 시스템에서 주파수 할당 방법'에 따르면, 실질적인 주파수 할당 데이터를 이용하여 주파수 채널을 할당해 줌으로써, 동일 주파수 내의 이동국들 간의 신호 대 잡음비 관점에서 효율적으로 주파수 채널을 분산시킬 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the frequency allocation method in the mobile communication system as described above, by assigning a frequency channel using the actual frequency allocation data, it is possible to efficiently select a frequency channel in terms of signal to noise ratio between mobile stations within the same frequency. There is an advantage that can be dispersed.
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