KR100810974B1 - A method of modeling a cdma cellular telephone system, a computer implemented system and an apparatus for enhancing performance of a base station - Google Patents
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Abstract
전체의 CDMA 시스템을 커버하는 인접한 위치에서 수집된 실제의 수신 신호 레벨 데이터를 이용하여 각 위치에서 간섭 레벨을 계산하는 컴퓨터 실행 프로세스는 각 특정 위치에서 모바일 유닛과 통신할 확률이 가장 높은 기지국을 결정하고, 상기 시스템 전체의 각 위치에서 각 기지국에 대한 이웃 기지국의 목록을 수집하며, 각 기지국이 각 위치에서 모바일 유닛과 통신하는데 필요한 전송 전력을 결정하고, 각 기지국에서 간섭 레벨을 계산하여, 각 위치의 모바일 유닛이 상기 특정 위치에서 모바일 유닛과 통신할 확률이 가장 높은 기지국과 통신하는데 필요한 전송 전력을 결정한다.The computer-implemented process of calculating the interference level at each location using the actual received signal level data collected at adjacent locations covering the entire CDMA system determines the base station that is most likely to communicate with the mobile unit at each particular location. Collecting a list of neighbor base stations for each base station at each location throughout the system, determining the transmit power required for each base station to communicate with the mobile unit at each location, and calculating the interference level at each base station, Determine the transmit power required for the mobile unit to communicate with the base station that is most likely to communicate with the mobile unit at that particular location.
Description
도 1은 CDMA 셀룰러 전화 시스템의 부분도.1 is a partial view of a CDMA cellular telephone system.
도 2는 CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 데이터를 수집하는 구동 테스팅을 도시하는 도시도.2 is a diagram illustrating drive testing for collecting data in a CDMA cellular telephone system.
도 3은 CDMA 셀룰러 전화 시스템의 핸드오프 범주를 도시하는 도시도.3 illustrates a handoff category of a CDMA cellular telephone system.
도 4는 CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 특정 위치를 서비스하고 신호 대 간섭 레벨의 특정 비율을 갖는 수신 신호를 기지국이 제공할 확률을 평가하는데 이용하는 확률 곡선도.4 is a probability curve diagram used to evaluate the probability that a base station will provide a received signal having a specific ratio of signal to interference levels and serving a specific location in a CDMA cellular telephone system.
도 5는 CDMA 셀룰러 전화 시스템 내의 위치에서 가능성 있는 기지국의 각 그룹으로부터 신호를 수신할 수 있는 확률을 도시하는 확률 다이어그램도.5 is a probability diagram illustrating the probability of receiving a signal from each group of likely base stations at a location within a CDMA cellular telephone system.
도 6은 본 발명에 따른 프로세스도.6 is a process diagram in accordance with the present invention.
도 7는 도 6의 일부 프로세스에 대한 상세도.7 is a detailed view of some of the processes of FIG.
도 8은 본 발명의 프로세스를 수행하는데 이용될 데이터를 수집하도록 갖추어진 모바일 유닛도.8 is a mobile unit adapted to collect data to be used to perform the process of the present invention.
본 발명은 셀룰러 전화 시스템에 관한 것으로써, 특히 코드 분할 다중 접속(CDMA) 셀룰러 전화 시스템을 모델링하는 프로세스에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to cellular telephone systems and, more particularly, to a process for modeling code division multiple access (CDMA) cellular telephone systems.
현재 이용가능한 상업용 이동 통신 시스템은 통상 그 통신 영역 내에서 신호를 모바일 유닛으로/로부터 송수신하는 복수의 고정 기지국(셀)을 포함한다. CDMA 시스템에서 각 기지국은 동일한 주파수 스펙트럼을 걸쳐 디지털 전송을 행함으로써 모바일 유닛과 통신한다. 대부분의 셀룰러 시스템, 특히 과중한 트래픽을 운반하는 도시 지역의 셀을 갖는 셀룰러 시스템에 있어서, 각 지지국은 안테나의 커버리지가 180 또는 120도인 자체의 전송 장비를 각각 갖춘 2개 또는 3개의 섹터로 더 분할될 수 있다. 여기서 기지국이라는 용어는 섹터 및 셀을 나타내는 것으로 사용될 수 있다. Currently available commercial mobile communication systems typically include a plurality of fixed base stations (cells) that transmit and receive signals to and from mobile units within their communication area. In a CDMA system, each base station communicates with a mobile unit by making digital transmissions over the same frequency spectrum. For most cellular systems, especially cellular systems with cells in urban areas carrying heavy traffic, each support station may be further divided into two or three sectors, each with its own transmission equipment with 180 or 120 degrees of antenna coverage. Can be. The term base station can be used herein to refer to sectors and cells.
CDMA 시스템은 메세지를 디지털로 전송한다. CDMA 시스템에서의 모든 전송은 동일한 주파수 스펙트럼상에서 이루어지며, 따라서 각각의 메세지를 구성하는 디지털 신호는 이용가능한 모든 가능한 전송으로부터 어떻게든 인식되어야 한다. 이를 달성하기 위해, 디지털 메세지는 일련의 중복(overlaid) 디지털 코드에 의해 인코딩된다. 의사 랜덤 잡음(PN) 코드로 불리는 이러한 코드 중 한 개의 코드는 CDMA 시스템을 통하여 모든 전송에 적용된다. 상기 PN 코드는 송신기에서 최초 메세지의 각 비트를 인코딩하고, 그 인코딩 메시지를 수신기에서 디코딩하는데 이용된다. 특정 기지국으로부터의 메세지를 인식하기 위해서, 각 기지국은 얼마간의 반복 초기 시간과 별개의 시간 오프셋(PN 오프셋)을 이용하여 그 PN 코드를 이용하는 전송을 인코딩하기 시작한다. 따라서, 한 개의 기지국은 그 초기 시간에서 인코딩 전송을 개시할 수 있고, 제2 기지국은 그 초기 시간으로부터 한 단위의 오프셋에서 인코딩 전송을 개시할 수 있고, 제3 기지국은 상기 초기 시간으로부터 두 단위의 오프셋에서 인코딩 전송을 개시할 수 있으며, 총 512 오프셋까지 할 수 있다.CDMA systems send messages digitally. All transmissions in a CDMA system are on the same frequency spectrum, so the digital signals that make up each message must somehow be recognized from all available transmissions. To achieve this, the digital message is encoded by a series of overlapping digital codes. One of these codes, called a pseudo random noise (PN) code, is applied to all transmissions through the CDMA system. The PN code is used to encode each bit of the original message at the transmitter and to decode the encoded message at the receiver. To recognize a message from a particular base station, each base station begins to encode the transmission using that PN code using some repetitive initial time and a separate time offset (PN offset). Thus, one base station can initiate encoding transmission at its initial time, the second base station can initiate encoding transmission at one unit of offset from its initial time, and the third base station can have two units from the initial time. Encoding transmission can be initiated at an offset, up to a total of 512 offsets.
또한, 모바일 유닛과 기지국사이의 각각의 전송은 복수의 월쉬 코드(Walsh code) 중 한 개의 코드로 전송을 더 인코딩함으로써 분리된 채널상에 효율적으로 위치된다. PN 코드와 같이 월쉬 코드에 의해 인코딩되는 메세지는 수신기에서 동일한 월쉬 코드에 의해서만 디코딩될 수 있다. 따라서, 특정 채널상의 인코딩 전송은 월쉬 코드 및 PN 코드를 포함하는 마스크를 특정 기지국에 지정된 PN 오프셋에서 개시하는 정보 비트의 수신 패턴에 적용함으로써 디코딩된다.In addition, each transmission between the mobile unit and the base station is efficiently located on a separate channel by further encoding the transmission with one of a plurality of Walsh codes. Messages encoded by Walsh codes, such as PN codes, can only be decoded by the same Walsh code at the receiver. Thus, the encoding transmission on a particular channel is decoded by applying a mask comprising a Walsh code and a PN code to the reception pattern of information bits starting at the PN offset specified for the particular base station.
기지국은 통상적으로 모바일 유닛과 전송을 설정할 수 있는 채널을 정의하는데 이용할 수 있는 64 개의 월쉬 코드를 갖고 있다. 특정한 이러한 채널들은 제어 채널로서의 기능으로 미리 할당된다. 예컨대, 특정 PN 오프셋이 사용된 모바일 유닛에 알리기 위하여, 각 기지국은 월쉬 코드에 의해 정의된 채널(파일럿 채널) 중 한 개의 채널 상의 할당된 PN 오프셋을 이용하는 PN 코드를 지속적으로 전송(broadcast)한다. 모바일 유닛은 이 사전 할당된 파일럿 채널을 모니터링한다. 모바일 유닛이 파일럿이 디코딩할 수 있는 오프셋을 찾을 때, 모바일 유닛은 다른 제어 채널(동기 채널)을 참조하여 초기 시간을 결정한 다음, 그에 의해 기지국의 PN 오프셋을 식별한다. 또한, 각 시스템은 신규 메세지가 도달하고 있다는 표시가 전송되는 페이징 채널을 유지한다. 총 9개의 채널은 이러한 제어 기능 및 다른 제어 기능으로 제공된다.The base station typically has 64 Walsh codes that can be used to define the channel on which the mobile unit and the transmission can be established. Certain such channels are pre-assigned to function as control channels. For example, to inform the mobile unit that a particular PN offset was used, each base station constantly broadcasts a PN code using the assigned PN offset on one of the channels (pilot channels) defined by the Walsh code. The mobile unit monitors this pre-allocated pilot channel. When the mobile unit finds an offset that the pilot can decode, the mobile unit determines the initial time with reference to another control channel (synchronous channel) and then identifies the PN offset of the base station. Each system also maintains a paging channel through which an indication that a new message is arriving. A total of nine channels are provided by this and other control functions.
모바일 유닛이 넓은 지리적 영역에 걸쳐 이동하면서 전화 통신을 송수신하도록 하기 위해서, 각 기지국은 그 기지국의 커버리지 영역이 복수의 다른 기지국의 커버리지 영역에 인접하고 중첩(overlap)되도록 통상 물리적으로 위치된다. 모바일 유닛이 한 기지국이 커버하는 영역에서 다른 기지국이 커버하는 영역으로 이동할 때, 그 모바일 유닛과의 통신은 한 기지국에서, 다른 기지국들의 커버리지가 중첩하는 영역의 다른 기지국으로 전송된다(핸드 오프).In order for a mobile unit to transmit and receive telephony communications while moving over a wide geographic area, each base station is typically physically located such that its coverage area is adjacent and overlaps with the coverage areas of a plurality of other base stations. When a mobile unit moves from an area covered by one base station to an area covered by another base station, communication with that mobile unit is transmitted (hand off) from one base station to another base station in an area where the coverage of other base stations overlaps.
대부분의 다른 종류의 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 모바일 유닛은 한 번에 단지 한 개의 기지국과 통신한다. 그러나, CDMA 시스템은 동일한 주파수 스펙트럼상에서 모든 전송이 일어나기 때문에, 모바일 유닛은 그 범위내의 모든 정보를 이용할 수 있다. 그러나, 모바일 유닛은 그에 관한 PN 오프셋 및 월쉬 코드 채널상의 정보만을 디코딩한다. CDMA 모바일 유닛은 그것이 수신하는 정보의 전체 스펙트럼의 다른 오프셋에서 복수의 디코딩 마스크를 동시에 적용할 수 있는 수신기를 이용한다. 현재, 모바일 수신기는 동시에 6개의 PN 오프셋 만큼 디코딩할 수 있다. 그러나, 일반적으로 단지 3개의 PN 오프셋을 이용하여 메세지를 디코딩하고, 다른 오프셋들은 제어 정보를 디코딩한다. CDMA 시스템에서 모바일 유닛이 동일한 순간에 복수의 다른 기지국들로부터 동일한 정보를 수신할 수 있기 때문에, 모바일 유닛은 다른 PN 오프셋 및 월쉬 코드를 이용하는 복수의 다른 기지국들로부터 동시에 모바일 유닛으로 전송된 단일 메세지의 정보를 디코딩할 수 있고, 그 정보를 결합하여 단일 출력 메세지를 생성한다. 따라서, 한 개의 기지국으로부터 전송된 신호가 페이딩될 수 있는 동안, 그 동일한 메세지는 다른 기지국으로부터 적당한 강도로 수신될 수 있다. 이는 CDMA 시스템이 상당히 개선된 전송의 가능성을 제공하도록 한다. 동시에 복수의 기지국과 모바일이 통신할 수 있는 상황은 "소프트 핸드오프(Soft handoff)로 불린다.In most other kinds of cellular communication systems, the mobile unit communicates with only one base station at a time. However, because CDMA systems all transfer on the same frequency spectrum, the mobile unit can use all the information within that range. However, the mobile unit only decodes the information on the PN offset and Walsh code channel related thereto. The CDMA mobile unit utilizes a receiver capable of simultaneously applying a plurality of decoding masks at different offsets of the full spectrum of information it receives. Currently, the mobile receiver can decode up to six PN offsets simultaneously. In general, however, only three PN offsets are used to decode the message, and the other offsets decode the control information. Since in a CDMA system the mobile unit can receive the same information from multiple different base stations at the same instant, the mobile unit can be used to send a single message sent simultaneously to the mobile unit from multiple different base stations using different PN offsets and Walsh codes. The information can be decoded and the information combined to produce a single output message. Thus, while the signal transmitted from one base station can be faded, the same message can be received from the other base station with moderate strength. This allows the CDMA system to offer the possibility of significantly improved transmission. The situation in which a plurality of base stations and mobiles can communicate at the same time is called "soft handoff."
시스템 운용자가 셀룰러 전화 시스템에 지능적으로 자원을 할당하기 위해서, 그 운용자는 통상적으로 시스템을 모델링한다. CDMA 기술의 장점을 이용하기 위해서, 운용자는 상기 시스템을 정확하게 모델링할 수 있어야 한다. 그러나, CDMA 시스템이 동일한 모바일 유닛과 동시에 각각 통신하는 복수의 기지국을 포함할 수 있기 때문에, 데이터가 더욱 많이 다루어지고, 시스템을 정확하게 모델링하기 위하여 이용할 수 있는 자원보다 많은 자원이 필요하다. 이것은 시스템 전체의 소수의 위치만을 이용하고 그러한 위치 사이를 추정하는 확률 기법(통상 몬테 카를로 기법)을 이용한다. 이것은 애셋(asset)을 부정확하게 할당하여 결과의 정확도가 떨어진다.In order for a system operator to intelligently allocate resources to a cellular telephone system, the operator typically models the system. In order to take advantage of CDMA technology, the operator must be able to accurately model the system. However, since a CDMA system can include multiple base stations, each communicating simultaneously with the same mobile unit, more data is handled and more resources are available than are available to accurately model the system. It uses a probabilistic technique (usually Monte Carlo technique) that uses only a few positions throughout the system and estimates between those positions. This incorrectly allocates assets, resulting in less accurate results.
CDMA 셀룰러 시스템의 특성을 정확하게 모델링하여 상기 시스템을 개선할 수 있는 단계들을 취함으로써 새로운 프로세스를 제공하는 것이 바람직하다.It is desirable to provide a new process by taking steps that can accurately model the characteristics of a CDMA cellular system to improve the system.
본 발명은 전체의 CDMA 시스템을 커버하는 인접하게 이격된 위치로부터 수집된 실제의 수신 신호 레벨 데이터를 이용하여 각 위치에서 간섭 레벨을 계산하고, 각 특정 위치에서 모바일 유닛과 통신할 확률이 가장 큰 기지국을 결정하고, 상기 시스템전체의 각 위치에서 각 기지국에 대한 이웃 기지국의 목록을 수집하고, 각 기지국이 각 위치에서 모바일 유닛과 통신하는데 필요한 전송 전력을 결정하고, 각 기지국에서 간섭 레벨을 계산하며, 각 기지국의 모바일 유닛이 그 특정 위치에서 모바일 유닛과 통신할 확률이 가장 높은 각 기지국과 통신하는 데 필요한 전송 전력을 결정하는 컴퓨터 실행 프로세스에 의해 실현된다.The present invention uses actual received signal level data collected from adjacently spaced locations covering the entire CDMA system to calculate the interference level at each location and to have the highest probability of communicating with the mobile unit at each particular location. Determine a list of neighbor base stations for each base station at each location throughout the system, determine the transmit power required for each base station to communicate with the mobile unit at each location, calculate the interference level at each base station, The mobile unit of each base station is realized by a computer running process that determines the transmit power required to communicate with each base station that is most likely to communicate with the mobile unit at that particular location.
지금부터, 도 1을 언급하면, 서비스 영역의 커버리지를 제공하기 위하여 배치된 복수의 개별 기지국(12)을 포함하는 CDMA 셀룰러 전화 시스템(10)의 일부를 도시한다. 도 1의 각 기지국(12)은 유효한 통신 범위의 한도를 지시하는 외부의 경계(13)가 도시된다. 다른 인접한 기지국의 경계(13)는 통상적으로 중첩한다.Referring now to FIG. 1, a portion of a CDMA
상기 각 기지국(12)은 그 서비스 영역 내에서 동작하는 모바일 유닛(15)과의 통신을 송수신하는 적어도 한 개의 셀을 포함한다. 많은 경우에 있어서, 한 개의 셀 대신에, 기지국은 180° 또는 120°의 안테나 패턴각에 의해 부분적으로 정의되는 영역에서 복수의 모바일 유닛과 통신하는 통신 장비를 각각 갖춘 2개 또는 3개의 섹터로 분할된다. CDMA 시스템에서 기지국과 모바일 유닛들 사이의 모든 전송은 모두 디지털이고, 1.25㎒의 동일한 "확산 스펙트럼" 주파수 밴드 상에서 수행된다. 상기 각 메세지의 디지털 정보 비트는 다양한 레벨의 부호화 정보를 이용하여 확장된다. 한 개의 이러한 레벨은 의사 랜덤 잡음(PN) 코드로 불려진다. 시스템 전체의 각 기지국은 동일한 PN 코드를 이용하여 전송 정보를 인코딩한다. 각 기지국은 PN 코드를 임의의 전송에 적용하기 위해 얼마간의 반복 초기 시간으로부터 개별 시간 오프셋(일반적으로 PN 오프셋으로 언급)을 이용함으로써 그 자체를 식별한다. 초기 시간들 사이의 인터벌은 총 512 단위로 분할된다. 따라서, 예컨대, 한 개의 기지국은 그 초기 시간에 인코딩 전송을 개시할 수 있고, 제2 기지국은 그 초기 시간으로부터 한 단위의 오프셋에서 인코딩 전송을 개시하며, 제3 기지국은 두 단위의 오프셋에서 인코딩 전송을 개시할 수 있다. 통상적으로, 물리적으로 서로 근처에 있는 기지국들은 서로 멀리 떨어져 있는 PN 오프셋을 이용한다. 그 초기 시간 및 다양한 오프셋은 전 영역 위치 시스템(global positioning system)(GPS) 회로 등의 회로를 이용하여 통상적으로 정확하게 설정된다. Each
각 기지국이 동일한 PN 오프셋에서 동일한 PN 코드를 이용하여 모든 메세지를 전송하기 때문에, 모바일 유닛이 그에게 의도된 메세지를 검출하는 방법이 있어야 한다. 이것을 수행하기 위하여, 기지국과의 각각의 전송은 복수의 월쉬 코드 중 한 개의 코드로 그 전송을 더욱 인코딩함으로써 분리된 채널 상에 효율적으로 위치된다. PN 코드와 같이 월쉬 코드에 의해 인코딩된 메세지는 동일한 패턴의 마스크를 이용하여 송수신됨으로써, 다른 월쉬 코드를 이용하여 보내진 메세지는 상기 인코딩에 직교하여 삭제된다. 특정 채널상의 전송은 상기 월쉬 코드 및 PN 코드를 포함하는 마스크를 특정 채널에 지정된 PN 오프셋에서 개시하는 정보 비트의 수신 패턴에 적용함으로써 디코딩된다.Since each base station sends all messages using the same PN code at the same PN offset, there must be a way for the mobile unit to detect the messages intended for him. To accomplish this, each transmission with the base station is efficiently located on a separate channel by further encoding the transmission with one of a plurality of Walsh codes. Messages encoded with Walsh codes, such as PN codes, are sent and received using masks of the same pattern, so that messages sent using different Walsh codes are orthogonal to the encoding. The transmission on a particular channel is decoded by applying a mask containing the Walsh code and the PN code to the reception pattern of information bits starting at the PN offset specified for the particular channel.
전송 CDMA 시스템은 많은 장점을 제공한다. 이러한 장점 중의 한 가지는 모바일 유닛이 동일한 시간에 복수의 다른 기지국을 통하여 교대(relay)되는 동일한 메세지를 수신할 수 있다는 것이다. 모든 전송이 동일한 주파수 밴드상에서 일어나기 때문에, 모바일 유닛은 그 범위 내에서 이용할 수 있는 모든 정보를 수신하는 반면, 모바일 유닛에 관한 채널 상의 정보만을 디코딩한다. CDMA 모바일 유닛은 동일한 순간에 복수의 다른 월쉬 및 PN 디코딩 마스크를, 수신되는 정보의 전체 스펙트럼에 적용할 수 있는 수신기를 이용한다. 수신기가 수신하기에 바람직한 채널을 알고 있음으로서, 모바일 유닛은 동시에 복수의 다른 기지국에 의해 모바일 유닛으로 보내진 한 개의 메세지로부터 정보를 디코딩할 수 있고, 그 정보를 결합시켜 한 개의 출력 메세지를 발생한다. 따라서, 한 개의 기지국으로부터의 메세지가 페이딩되는 동안, 동일한 메세지는 다른 기지국으로부터 적합한 세기로 수신될 수 있다. 이것에 의해 CDMA 시스템이 다른 시스템보다 상당히 개선된 전송 확률을 제공할 수 있다.The transmission CDMA system offers many advantages. One of these advantages is that the mobile unit can receive the same message relayed through a plurality of different base stations at the same time. Since all transmissions occur on the same frequency band, the mobile unit receives all the information available within that range, while decoding only the information on the channel about the mobile unit. The CDMA mobile unit uses a receiver that can apply a plurality of different Walsh and PN decoding masks to the entire spectrum of the information received at the same instant. By knowing the desired channel for the receiver to receive, the mobile unit can decode information from one message sent to the mobile unit by a plurality of different base stations at the same time and combine the information to generate one output message. Thus, while a message from one base station fades, the same message can be received from the other base station at an appropriate strength. This allows CDMA systems to provide significantly improved transmission probabilities than other systems.
이러한 장점을 가지고 있음에도 불구하고, CDMA 시스템은 여러가지 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점 중에서 한 개는 모든 전송이 동일한 주파수 스펙트럼상에서 발생하는 사실에 의해 일어난다. 모든 전송이 동일한 주파수 밴드상에서 일어나기 때문에, 모바일 유닛은 그 범위내에서 이용할 수 있는 모든 전송을 실제적으로 수신한다. 특정 수신기로 향하지 않는 전송은 원하는 전송을 불명료하게 하는 간섭으로써 작용한다. 상기 수신기에서 전송 레벨(바람직하고, 바람직하지 않은)이 바람직한 신호 레벨보다 약 14㏈ 큰 레벨(디코딩 전)에 도달할 때, 그 바람직한 전송을 디코딩하기 어렵게 된다. 디코딩하기 전에 이러한 신호의 레벨은 수신기에 대한 메세지를 디코딩한 후의 간섭 레벨보다 대략 7㏈ 큰 레벨로 변환된다. Despite these advantages, CDMA systems have several problems. One of these problems is caused by the fact that all transmissions occur on the same frequency spectrum. Since all transmissions occur on the same frequency band, the mobile unit actually receives all the transmissions available within that range. Transmissions that are not directed to a particular receiver act as interference that obscures the desired transmission. When the transmission level (preferably, undesirable) at the receiver reaches a level (before decoding) about 14 dB above the desired signal level, it becomes difficult to decode the desired transmission. Prior to decoding, the level of this signal is converted to a level approximately 7 dB above the level of interference after decoding the message to the receiver.
고품질의 전송을 제공하기 위하여, 디코딩한 후에 채널 상의 모든 간섭 레벨을 넘는 대략 7㏈ 이상의 통상적인 레벨에서 메세지 세기를 유지하기 위해, CDMA 시스템은 기지국 및 모바일 유닛에서 전력 레벨을 자동으로 증감하는 특징을 포함한다.In order to provide high quality transmission, the CDMA system is equipped with a feature that automatically increases or decreases the power level at the base station and the mobile unit in order to maintain the message strength at a typical level of approximately 7 dB above and beyond all interference levels on the channel after decoding. Include.
모바일 유닛은 상기 수신 디코딩 신호에서 에러가 발생하는 비율(프레임 에러율), 신호 대 간섭 비율과 직접 관련된 요인을 측정함으로써 상기 수신 신호의 세기가 충분히 강한지 여부를 결정한다. 앞서 기재된 한도 이상으로 에러가 발생할 때, 상기 모바일 유닛은 기지국에 시그널링하여 그 신호의 세기를 증가시킨다. 기지국은 이러한 것을 행하지만, 상기 세기를 올리기 위해 다시 모바일 유닛이 시그널링할 때까지 더 높은 전송 레벨로부터 신호 세기를 점증적으로 감소시킨다. 따라서, 프레임 에러율이 너무 높게 되는 경우 신호가 디코딩 후에 간섭 레벨보다 대략 7㏈ 큰 값 아래로 세기를 지시하는 레벨로 떨어질 때, 기지국은 전송되는 신호의 전력을 자동으로 증가시켜 간섭에 대한 수신 신호 레벨을 올리고 그 신호의 품질을 향상시킨다.The mobile unit determines whether the strength of the received signal is strong enough by measuring the rate at which errors occur in the received decoded signal (frame error rate), a factor directly related to the signal to interference ratio. When an error occurs above the limits described above, the mobile unit signals the base station to increase the strength of the signal. The base station does this, but incrementally decreases the signal strength from the higher transmission level until the mobile unit signals again to increase the strength. Thus, when the frame error rate becomes too high, when the signal drops to a level indicating strength below the interference level after decoding, the base station automatically increases the power of the transmitted signal so that the received signal level for interference Increase the quality of the signal.
유사한 방법으로, 기지국은 프레임 에러율을 모니터링함으로써 모바일 유닛으로부터 수신된 신호의 세기를 측정하고 그 전송 세기가 올라가고 떨어지는지 여부를 모바일 유닛에 표시한다. 모바일 유닛이 복수의 기지국과 접촉할 때, 모바일 유닛은 그 기지국에 대하여 전송 세기가 상승하는지 또는 하강하는지 여부를 지시하는 신호를 각 기지국으로부터 수신한다. 그 전송 세기를 떨어 뜨리기 위하여 모바일 유닛에 시그널링하는 한 개의 기지국이 있는 한, 모바일 유닛은 전송 세기를 증가시키기 위한 임의의 신호를 무시하고 그 대신 전송 세기를 낮추는 신호에 응답하는데, 그 이유는 한 개의 강한 신호가 모바일 유닛에 대하여 간섭이 없는 서비스를 충분히 제공할 수 있기 때문이다. In a similar manner, the base station measures the strength of the signal received from the mobile unit by monitoring the frame error rate and indicates to the mobile unit whether the transmission strength goes up and down. When a mobile unit contacts a plurality of base stations, the mobile unit receives a signal from each base station indicating whether the transmission strength is rising or falling for that base station. As long as there is one base station signaling to the mobile unit to reduce its transmission strength, the mobile unit ignores any signal to increase the transmission strength and instead responds to a signal that lowers the transmission strength, because This is because a strong signal can sufficiently provide an interference free service for the mobile unit.
시스템의 동작을 향상시키기 위해 CDMA 서비스 영역에서는 서비스의 품질을 평가할 수 있어 매우 유용하다. 이것을 정확하게 행하기 위하여, 상기 시스템 전체의 임의의 위치에서 각 기지국 및 임의의 모바일 유닛에 의해 송수신되는 실제 신호 레벨에 관한 데이터를 확인함으로써, 전송 전력 레벨이 시스템을 통하여 품질 신호를 제공하는데 이용할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 그 수신 신호 레벨을 간섭 레벨과 비교하는 것이 필요하다.In order to improve the operation of the system, it is very useful to evaluate the quality of service in the CDMA service area. To do this correctly, check the data regarding the actual signal level transmitted and received by each base station and any mobile unit at any location throughout the system, so that the transmit power level can be used to provide a quality signal through the system. To determine whether it is necessary to compare the received signal level with the interference level.
전송 전력 레벨이 상기 시스템을 통하여 품질 신호를 제공하는데 이용할 수 있도록 하는 시스템 특성인지 여부를 결정하기 위하여 CDMA 시스템을 평가하는 모든 종래의 방법은, 전파 모델을 이용하여 상기 시스템의 소수 지점에서만 얻어진 실제 데이터로부터 상기 시스템을 통과하는 위치에서 데이터 값을 평가하였다. 이렇게 유도된 데이터를 이용하여, 이러한 종래의 방법은 한정된 수의 임의의 위치에 대하여 송수신 전력을 평가하고, 이러한 위치에 대한 데이터를 기억한 다음, 제2의 한정된 수의 임의의 위치에 대한 송수신 전력을 평가하기 위하여 이동한다. 이것은 전체 시스템에 대한 견해를 제공하기 위하여 추정된 값을 이용하여 충분한 수의 위치가 평가될 때까지 지속한다. 이러한 종래의 기술은 상당히 더 많은 수의 위치의 이용이 불가능할 것처럼 보이는 적은 수의 위치에 대하여 실제 데이터로부터 유용한 결과를 얻는데 필요한 많은 조작 횟수 및 많은 데이터량 때문에 이것의 필요성을 알았다.All conventional methods of evaluating a CDMA system to determine whether a transmit power level is a system characteristic available for providing a quality signal through the system are actual data obtained at only a few points of the system using a propagation model. The data values were evaluated at locations passing through the system from. Using this derived data, this conventional method evaluates the transmit / receive power for a limited number of arbitrary positions, store the data for these positions, and then transmit and receive power for a second limited number of arbitrary positions. Go to evaluate. This continues until a sufficient number of positions has been evaluated using the estimated values to provide a view of the overall system. This prior art has found its necessity because of the large number of operations and the large amount of data needed to obtain useful results from the actual data for a small number of locations which seem to be unable to use a significantly larger number of locations.
매우 적은 위치로부터 제공된 데이터를 이용하기 때문에, 상기 실제 시스템을 이해하기는 매우 어렵다. 이러한 결과는 상기 모델을 얼마나 오랫동안 구동하고 얼마나 많은 랜덤 포인트를 선택하는지 정확하게 결정할 수 없다. 결과적으로, 상기 시스템 배치 또는 그 모델링의 에러에 의해 상기 시스템에 문제점이 발생하는지 여부를 정확하게 알 수 없다. 이러한 효과는 상기 시스템 특성을 다르게 변경하여 발생될 효과를 합리적으로 판단하기에 충분한 시스템의 특성을 종래 기술의 어느 것도 정확하게 결정할 수 없다는 것이다.Since the data provided from very few locations is used, it is very difficult to understand the actual system. This result cannot accurately determine how long the model has been run and how many random points are selected. As a result, it is not possible to know exactly whether a problem occurs in the system due to an error in the system layout or its modeling. This effect is that none of the prior art can accurately determine the characteristics of the system that are sufficient to reasonably determine the effect that would be caused by changing the system characteristic differently.
본 발명은 CDMA 시스템의 특성을 더욱 정확하게 평가하는 프로세스를 제공함으로써, 운용자가 제공된 서비스의 품질을 향상시킬 수 있는 조취를 취할 수 있도록 한다.The present invention provides a process to more accurately evaluate the characteristics of a CDMA system, allowing the operator to take action to improve the quality of the provided services.
임의의 시스템을 평가하기 위하여, 그 시스템에 관한 데이터는 우선 수집된다. 이것은 그 데이터가 시스템에 걸쳐 인접하게 분리된 위치들로부터 수집된 것인 한, CDMA 시스템과 동일한 영역에서 이용되는 AMPS 또는 TDMA 시스템에서 이용하기 위해 수집된 데이터와 동일한 데이터가 될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터는 약 100 피트(feet)만큼 분리된 위치들에서 수집된다. 다른 실시예에서 데이터는 특히 서비스 영역에서 CDMA 서비스의 품질을 결정하기 위하여 누적될 수 있다. 임의의 경우에 있어서, 이용된 특정 데이터는 기지국에서 전송한 전송 신호 세기, 한 위치에서 전송한 수신 신호 세기 및 시스템 전체의 인접하게 이격된 위치를 기록한 수신 위치를 지시하는 데이터이다.To evaluate any system, data about that system is first collected. This may be the same data collected for use in an AMPS or TDMA system used in the same area as the CDMA system, as long as the data is collected from adjacently separated locations throughout the system. In one embodiment, data is collected at discrete locations by about 100 feet. In another embodiment, data may be accumulated to determine the quality of CDMA services, particularly in the service area. In any case, the specific data used is data indicating the transmission signal strength transmitted from the base station, the reception signal strength transmitted from one location, and the reception location that records adjacently spaced locations throughout the system.
특히 CDMA 시스템에 있어서, 데이터를 수집하는 것은, 총 수신 신호 세기보다 낮고 통상 21dB 정도의 레벨에서 신호를 수신할 수 있는 PN 스캐닝 수신기라 불리는 특정 수신기를 이용하여 구동 테스트를 한다. PN 스캐닝 수신기는 전영역 위치 시스템(GPS) 수신기 및 테스트 차량 내의 컴퓨터와 관련된다. 이 테스트 차량은 스캐닝 수신기가 일정한 간격(통상 1 내지 5초 마다)으로 자동으로 측정치를 생성할 때, 시스템(10)의 도로를 운전한다. 각 측정 간격에서, 수신기는 모든 수신 신호의 총 신호 세기 및 임의의 기지국으로부터 수신된 각 파일럿 신호의 세기를 측정한다. 이러한 값은 GPS 수신기에 의해 제공되는 시간 및 위치값에 따라 일반적으로 테스트 차량의 컴퓨터에 기억된다. 도 8은 그러한 데이터 수집하는 것을 갖춘 모바일 유닛을 도시한다.Particularly in a CDMA system, collecting data is drive tested using a specific receiver called a PN scanning receiver that is capable of receiving signals at levels below the total received signal strength and typically on the order of 21 dB. PN scanning receivers are associated with global area position system (GPS) receivers and computers in a test vehicle. The test vehicle drives the roads of
시스템에 관한 데이터가 수집되면, 이러한 데이터는 평가를 제공하는데 이용된다. 종래의 시스템 평가 방법과는 달리, 본 발명은 시스템 전체에 걸쳐 인접하게 이격된 위치들에서 수집된 실제 데이터를 이용하고, 이에 의해 실제 측정치가 얻어진 넓게 분리된 위치 사이의 결과를 추정할 필요성을 없앤다. 도 6은 본 발명의 프로세스의 단계들을 도시한다.Once data about the system is collected, this data is used to provide an assessment. Unlike conventional system evaluation methods, the present invention utilizes real data collected at closely spaced locations throughout the system, thereby eliminating the need to estimate the results between widely separated locations from which actual measurements are obtained. . 6 illustrates the steps of the process of the present invention.
파일럿 채널 상의 모든 기지국에 의해 발생된 파일럿 신호는 시스템 전체에 걸쳐 일정한 전력에서 전송된다. 이는, 모바일 유닛이 다른 기지국에 의해 발생된 파일럿 신호의 세기를 서로 비교할 수 있게 한다. 또한, 알려진 전송 레벨은 기지국과 상기 위치에서 수신되었던 모바일 유닛 사이에 임의의 전송에 대한 경로 손실의 결정을 가능케 한다. 이러한 경로 손실 값, 각각의 구별가능한 기지국으로부터 수신된 파일럿 신호 세기 및 상기 위치에서 수신된 모든 신호의 총 세기는 상기 시스템에서 각 위치에 대하여 기록된다. 이러한 목적을 위하여, 몇몇 차단(cutoff) 레벨보다 낮은 수신 파일럿 신호 세기는 모바일 유닛에 의해 구별할 수 없는 것으로 고려된다.Pilot signals generated by all base stations on the pilot channel are transmitted at constant power throughout the system. This allows the mobile unit to compare the strengths of the pilot signals generated by different base stations with each other. In addition, the known transmission level allows the determination of the path loss for any transmission between the base station and the mobile unit that was received at the location. This path loss value, the pilot signal strength received from each distinguishable base station, and the total strength of all signals received at the location are recorded for each location in the system. For this purpose, received pilot signal strengths below some cutoff levels are considered indistinguishable by the mobile unit.
어떤 기지국이 한 위치를 서비스하는지(활성 리스트상에 되는 것을)를 결정하기 위해, 확률적인 테스트는 도 6에 도시된 방법으로 본 발명에 따라 적용된다. 특정 신호 대 간섭 레벨(Ec/Io)비를 갖는 특정 위치에서 수신 신호를 제공하는 기지국이 있을 확률을 평가하는 도 4에 도시된 곡선과 같은 확률 곡선(상기 시스템의 데이터로부터 유도된)을 이용하여, 상기 위치를 서비스하는 각 개별 기지국의 확률은 결정될 수 있다. 임의의 위치에 대하여, 상기 Ec/Io 비는 디코딩하기 전에 수신된 파일럿 신호의 세기를 상기 위치에서의 전체 수신 신호 세기(총 간섭)로 나눔으로서 각 기지국에 대하여 결정될 수 있다. 평균적으로 파일럿 신호는 각각의 위치에서 2개의 기지국으로부터 수신되는 것이 발견된다. 한 개보다 많은 기지국이 한 위치에서 판별가능한 파일럿 신호를 제공하는 경우, 각각의 기지국에 대한 확률이 개별적으로 결정된다. 다음, 판별가능한 신호가 수신되는 기지국의 각 가능 그룹에 대한 확률은 그룹에서 수신되고 있는 각각의 개별 기지국에 대한 확률에 그 그룹의 모든 다른 기지국의 확률만큼 곱하고, 상기 그룹에 없는 모든 기지국이 수신되지 않을 확률 만큼 곱함으로서 얻어질 수 있다. 이것은 도 5의 테이블에 의해 판별가능한 파일럿 신호를 제공하는 4개의 기지국의 그룹에 대하여 도시된다. 이러한 테이블은 각각의 교점에서 상기 위치를 서비스하는 기지국의 특정 그룹의 확률을 도시한다.In order to determine which base station serves one location (which is on the active list), a stochastic test is applied according to the invention in the method shown in FIG. Using a probability curve (derived from the data of the system), such as the curve shown in Figure 4, which evaluates the probability that there is a base station providing a received signal at a particular location with a specific signal to interference level (Ec / Io) ratio. In this case, the probability of each individual base station serving the location can be determined. For any location, the Ec / Io ratio can be determined for each base station by dividing the strength of the received pilot signal by the total received signal strength (total interference) at that location before decoding. On average, it is found that pilot signals are received from two base stations at each location. If more than one base station provides a discernible pilot signal at one location, the probabilities for each base station are determined individually. Next, the probability for each possible group of base stations from which a discernible signal is received is multiplied by the probability for each individual base station being received in the group by the probability of all other base stations in that group, and all base stations not in the group not received. It can be obtained by multiplying by probability. This is illustrated for a group of four base stations providing pilot signals discernable by the table of FIG. This table shows the probability of a particular group of base stations servicing the location at each intersection.
예컨데, 도 5에서, 다른 파일럿 신호들은 각각의 다른 파일럿이 점증적으로 약해지고 더 낮은 비율을 갖는 동안 8㏈ 보다 아래의 모든 간섭비(Ec/Io)를 갖는 가장 강한 파일럿(A)을 포함하여 예시적인 값이 할당된다. 도 4의 예시 그래프에서, 파일럿 신호(A-D)를 발생하는 각각의 개별 기지국에 대한 확률(P(X))이 결정되고, 특정 파일럿을 지정하는 로우에 대하여 도 5의 P(X) 컬럼에 위치된다. 이러한 값들은 음성 신호를 운반하는 오직 3개의 채널이 실제 네트워크 실행의 제약에 기인하여 한꺼번에 수신될 수 있는 상태를 대비하기 위해 본 발명의 일 실시예에 대한 컬럼 레벨 pn(X)에서 설명된다. 그 다음, 그 도면의 제2 부분에서, 상기 로우 및 컬럼의 교차점의 값은 각 로우 및 컬럼의 초기에 지시된 파일럿의 그룹에 대한 최종 확률이다. 그 도면에 있어서, 액센트는 특정 파일럿이 부재인 것을 지시한다.For example, in FIG. 5, other pilot signals are illustrated including the strongest pilot A with all interference ratios Ec / Io below 8 μs while each other pilot is progressively weakened and has a lower rate. Value is assigned. In the example graph of FIG. 4, the probability P (X) for each individual base station generating the pilot signal AD is determined and located in the P (X) column of FIG. 5 for the row specifying the particular pilot. do. These values are described at column level pn (X) for one embodiment of the present invention in order to prepare for a situation in which only three channels carrying voice signals can be received at once due to the constraints of actual network implementation. Then, in the second part of the figure, the value of the intersection of the row and column is the final probability for the group of pilots indicated at the beginning of each row and column. In that figure, the accent indicates that the particular pilot is absent.
이것에서, 확률의 순서대로 랭크된 가능 기지국의 목록은 그 위치를 서비스할 수 있는 기지국 중 임의의 한 개를 고려하여 각 위치에서 얻어진다. 임의의 개별 기지국이 1위의 기지국의 도 1의 바깥쪽 한도(13)에 의해 정의된 커버리지 영역을 서비스할 확률을 결정하기 위하여, 그 1위 기지국 및 다른 기지국이 포함되는 각 그룹에 대한 확률은 합해진다. 예컨데, 도 5에 있어서, 상기 기지국(A 및 B)을 포함하는 각 그룹에 대한 확률은 결정될 수 있다. 이러한 합계는 그 위치에 대한 숫자를 제공한다. 커버리지 영역의 모든 위치가 합해질 때, 각각의 특정 기지국에 대한 총 확률 수는 실현된다. 따라서, 기지국(A)에 대한 이웃 목록을 결정할 때, 각각의 다른 가능한 기지국(예컨데, A 및 B, A 및 C, A 및 D)과 함께 상기 위치에 기지국(A)이 서비스할 확률은 기지국(A)과 함께 위치를 서비스하는 각각의 다른 가능한 기지국의 순수한 확률을 토대로 이웃 기지국의 목록을 제공한다.In this, a list of possible base stations ranked in order of probability is obtained at each location taking into account any one of the base stations that can serve that location. In order to determine the probability that any individual base station will service the coverage area defined by the
한 위치를 서비스할 수 있는 기지국이 식별되면, 품질 신호를 제공하는데 필요한 전송 신호 세기가 각각의 식별된 기지국에 대하여 계산된다. 각각의 기지국은 모바일의 품질 신호를 유지하기 위해 그 전송 신호 세기를 조정할 수 있다. 품질 수신 신호 레벨은 디코딩 후에 측정되는 수신된 총 간섭 대 의도된 신호로부터 상기 위치에서 수신된 비트당 에너지를 측정하는 Eb/No 값에 의해 결정된다. 이 계산은 위치를 서비스할 상당한 확률을 갖는 각 기지국 그룹에 대해 반복된다. 품질 신호를 발생하는데 필요한 전송 전력을 결정할 때, 평균 전송 전력은 수신 신호 세기에 상기 위치에서 상기 기지국으로부터 신호가 수신될 확률을 가중함으로서 계산될 수 있다. 그러면, 상기 시스템 전체에 걸쳐 각 위치에 대하여 결정된 전송 전력이 상기 기지국에 대해 합해지고, 총 전송 전력은 결정될 것이다.Once a base station capable of serving a location is identified, the transmit signal strength needed to provide a quality signal is calculated for each identified base station. Each base station can adjust its transmitted signal strength to maintain the mobile's quality signal. The quality received signal level is determined by the total received interference measured after decoding versus the Eb / No value that measures the energy per bit received at that location from the intended signal. This calculation is repeated for each group of base stations with a significant probability of servicing a location. In determining the transmit power required to generate a quality signal, the average transmit power may be calculated by weighting the probability of receiving a signal from the base station at the location at the received signal strength. The transmit power determined for each location throughout the system will then be summed for the base station, and the total transmit power will be determined.
기지국을 계산하는 프로세스(도6에 도시), 한 위치를 서비스 할 확률 및 각 기지국에 대하여 필요한 전송 전력은, 모든 위치에 대하여 값이 결정될 때 까지 모델링이 행해지는 시스템(시스템의 일부)의 각 위치에 대하여 지속한다. 1회의 계산이 종료될 때, 한 위치에 품질 신호를 제공하는데 필요한 각각의 수신 신호 세기 및 그 위치에 상기 품질 신호를 제공하는 기지국에 필요한 각각의 전송 세기에 대한 1회 계산 동안 결정된 새로운 값들은 2회 계산에 이용된다. 즉, 상기 위치에서 수신 신호의 값 및 상기 기지국으로부터 전송된 신호의 값의 증가치는 각각의 위치에서 새로운 총 수신 신호값을 결정하는 데 이용된다. 총 수신 신호 값의 증가치는 개별 수신 신호 값의 점증적인 증가치를 이전에 계산된 총 값에 가산함으로써 각 위치에 대하여 결정될 수 있다.The process of calculating the base stations (shown in FIG. 6), the probability of servicing one location, and the required transmit power for each base station, each location in the system (part of the system) where modeling is performed until values are determined for all locations. Persists against. At the end of one calculation, the new values determined during each calculation for each received signal strength needed to provide a quality signal at a location and each transmission strength required for a base station providing the quality signal at that location are 2 Used for counting times. That is, an increase in the value of the received signal at the location and the value of the signal transmitted from the base station is used to determine a new total received signal value at each location. The increase in the total received signal value can be determined for each position by adding the incremental increase in the individual received signal value to the previously calculated total value.
각 위치에서 그 신규의 총 수신 신호 세기는 개별 파일럿 신호의 수신 신호 세기와 함께 Ec/Io를 계산하고 상술한 방법으로 상기 위치를 서비스하는 새로운 확률을 결정하는 데 이용한다. 그 다음, 각 가능 기지국의 그룹에 대한 확률은 상기 기술된 방법으로 계산된다. 최종적으로, 그 위치에서 품질 신호를 제공하는 데 필요한 개별 기지국으로부터의 새로운 전송 신호 세기는 상기 위치에 필요한 모바일 Eb/No을 제공하기 위해 수신 신호 세기를 결정함으로써 계산된다. 많은 위치에 대하여, 특정 기지국에 대한 전송 세기가 다시 증가될 수 있는데, 그 이유는 상기 제1회 계산에 의해 필요한 전송 세기의 증가치가 대부분의 위치에서 총 수신 신호 세기를 올림으로서, 많은 기지국으로부터의 수신 신호 세기가 품질 서비스에 필요한 Eb/No 를 유지하기 위하여 증가될 필요가 있기 때문이다.The new total received signal strength at each location is used to calculate Ec / Io along with the received signal strength of the individual pilot signal and to determine a new probability of serving the location in the manner described above. Then, the probability for each group of possible base stations is calculated by the method described above. Finally, the new transmit signal strength from the individual base station needed to provide the quality signal at that location is calculated by determining the received signal strength to provide the mobile Eb / No needed for that location. For many locations, the transmission strength for a particular base station can be increased again, because the increase in transmission strength required by the first calculation raises the total received signal strength at most locations, resulting in a large number of transmissions from many base stations. This is because the received signal strength needs to be increased to maintain Eb / No necessary for quality service.
상기 모델링 프로세스의 어떤 점에서, 모든 기지국에 의해 전송된 신호 세기의 레벨 증가 및 상기 시스템의 각 위치에서 간섭 레벨의 증가는 동일하게 되어 부가적인 횟수의 계산이 상기 시스템의 간섭에 미미한 영향을 미칠 것이다. 언제 이것이 일어날 지 결정하기 위해, 모든 위치에 대한 임의의 횟수의 계산이 완료되었을 때, 계산의 초기 횟수 이래로 총 전송 신호 세기의 변화를 결정하기 위하여 테스팅된다. 변화가 너무 작아서 문제시되지 않을 때를 결정하기 위하여 특정 시스템에 선택된 소정의 레벨보다 레벨이 작으면, 그 모델링은 종료된 것으로 고려된다. 이것은 때때로 이러한 명세서에서 수렴(convergence)로 불린다. 각각의 필요한 전송 전력에 대하여 결정된 값, 전송 전력에 의해 정의된 기지국 및 상기 시스템에서 임의 위치를 서비스하기 위하여 가장 있음직한 기지국 또는 기지국의 그룹은 동일한 시험이 충족되기 전에 마지막 계산의 횟수로 결정된 것이다.At some point in the modeling process, the increase in the level of signal strength transmitted by all base stations and the increase in the interference level at each location in the system will be the same so that an additional number of calculations will have a minor impact on the interference of the system. . To determine when this will happen, when any number of calculations for all locations have been completed, it is tested to determine the change in total transmission signal strength since the initial number of calculations. If the level is less than the predetermined level selected for a particular system to determine when the change is too small to be a problem, then the modeling is considered to be over. This is sometimes referred to as convergence in this specification. The value determined for each required transmit power, the base station defined by the transmit power, and the group of base stations or base stations most likely to serve any location in the system are determined by the number of last calculations before the same test is met.
모델링된 CDMA 시스템 전체에 걸쳐 각 위치에 대한 이러한 값들로써, 이웃 목록은 각 섹터에 대해 준비될 수 있다. 상기 위치를 서비스하는 다른 기지국의 확률을 결정하기 위하여 각 위치에 대하여 누적된 데이터를 이용하면, 상기 커버리지 영역내의 위치를 서비스하는 특정 커버리지 영역의 임의의 기지국 및 다른 특정 기지국의 확률은 상기 시스템 전체의 각 위치에서 발견될 수 있다.With these values for each location throughout the modeled CDMA system, a neighbor list can be prepared for each sector. Using the accumulated data for each location to determine the probability of another base station serving the location, the probability of any base station and another particular base station in a particular coverage area serving a location within the coverage area is Can be found at each location.
이것은 커버리지 영역을 갖는 기지국 및 관심있는 다른 기지국을 포함하는 그룹의 커버리지 영역내의 한 위치를 서비스할 수 있는 모든 기지국 중 각 가능성 있는 기지국 그룹에 대한 확률을 결정함으로써 수행된다. 각 그룹에 대한 확률은 한 위치를 서비스하는 그룹의 각 기지국에 대한 확률에 그룹에 없는 서비스할 수 있는 기지국이 상기 위치를 서비스하지 않을 확률만큼 곱한 값이다. 이것은 도 5의 표의 오른쪽에 도시된다. 2개의 기지국을 포함하는 각 그룹의 확률은 가산되어 2개의 기지국의 상기 위치를 서비스할 확률을 제공한다. 그 다음, 1위 기지국의 커버리지 영역의 위치를 서비스하는 상기 기지국 및 다른 특정 기지국의 확률은 커버리지 영역안의 모든 위치에 대하여 합해진다. 유사하게, 임의의 특정 위치를 서비스하는 임의 기지국 및 각각의 다른 기지국의 각각의 이러한 쌍의 그룹핑의 확률이 결정되고 시스템 전체에 걸쳐 합해져서 상기 기지국 및 상기 커버리지 영역을 서비스할 수 있는 임의 다른 기지국에 대한 확률 목록을 기지국에 의한 각 커버리지 영역에 대해 생성한다. 그 결과는 상기 기지국 및 그 기지국이 서비스하는 임의 위치를 서비스하는 각각의 다른 기지국에 대한 확률을 합한 수이다. 시스템의 성능에 대하여 충분한 수의 이웃 기지국이 선택될 때까지, 확률의 합이 가장 높은 것에서 개시하여 확률의 합이 점증적으로 떨어지는 쪽으로 이동하는 목록을 선택하는 것은, 각 기지국에 대하여 서비스되는 각 위치에서 실제로 서비스를 제공할 확률이 가장 높은 다른 기지국들만을 포함하는 이웃 목록을 제공할 것이다.This is done by determining the probability for each probable base station group of all base stations that can serve a location in the coverage area of the group, including the base station with the coverage area and other base stations of interest. The probability for each group is multiplied by the probability for each base station in the group serving one location by the probability that a serviceable base station not in the group will not serve the location. This is shown to the right of the table of FIG. 5. The probability of each group containing two base stations is added to provide a probability of servicing the location of the two base stations. Then, the probability of the base station and other specific base stations serving the location of the coverage area of the first base station is summed for all locations in the coverage area. Similarly, the probability of each such pairing of any base station serving any particular location and each other base station is determined and summed across the system to any other base station that can serve the base station and the coverage area. Probability list for each coverage area by the base station is generated. The result is the sum of the probabilities for the base station and each other base station serving any location that the base station serves. Until a sufficient number of neighboring base stations is selected for the performance of the system, selecting a list in which the sum of the probabilities starts from the highest and moves toward the incremental sum of the probabilities, each location serviced for each base station Will provide a neighbor list containing only other base stations that are most likely to actually provide a service.
상기 프로세스를 충분한 횟수만큼 반복하여 시스템의 각 위치에 대한 이웃 목록을 생성하면, 그 프로세스는 동일한 원래의 데이터를 이용하고, 시스템 전체의 각 위치에서 필요한 전송 전력을 결정하도록 이동한다. 이것은 기지국에 대한 전송 전력을 계산하는 것과 동일한 방법으로 필히 수행된다. 즉, 각 기지국에서 수신 신호의 부재시 베이스 레벨 총 간섭은, 기지국에서 품질 신호를 제공하는데 필요한 디코딩 전송 레벨을 결정하는데 이용된다. 임의 위치에의 경로 손실이 부가된 이 값은 상기 위치에서 필요한 전송 세기를 모바일 유닛에 제공한다. 더욱이, 기지국이 상기 위치를 서비스할 확률(이전에 결정된)이 곱해진 각 위치로부터의 임의 기지국에서 필요한 수신 신호 세기는, 각 위치로부터 각 기지국에서의 새로운 수신 신호 레벨을 제공한다. 이러한 값을 합하는 것은 각 기지국에서 증가된 간섭 레벨을 제공한다. 이것은 품질 신호에 대하여 새로운 증가된 수신 신호 세기의 계산을 필요로 한다. 많은 위치에 대하여, 계산 횟수 동안 기지국에서 필요한 수신 세기가 증가하기 때문에 전송 세기가 다시 증가될 수 있다. 결과적으로, 여러 위치에서 모바일 전송 세기의 결정을 위한 계산의 횟수를 계속할 필요가 있다. 그 동작은 각 기지국에서의 일정한 간섭 레벨(convergence)에 근접할 때까지 (순방향 채널을 전송 세기를 결정하는 이전의 동작과 같이) 여러번 반복될 수 있다. 이것이 달성되면, 운용자가 상기 시스템 전체의 서비스의 품질을 결정하고 상기 시스템의 임의 위치에서 품질을 향상시키는데 필요한 모든 데이터를 이용할 수 있다.When the process is repeated a sufficient number of times to generate a neighbor list for each location in the system, the process uses the same original data and moves to determine the required transmit power at each location throughout the system. This is necessarily done in the same way as calculating the transmit power for the base station. That is, the base level total interference in the absence of the received signal at each base station is used to determine the decoding transmission level required to provide a quality signal at the base station. This value plus the path loss to any location provides the mobile unit with the required transmission strength at that location. Moreover, the received signal strength needed at any base station from each location multiplied by the probability (predetermined) of the base station serving the location provides a new received signal level at each base station from each location. Summing these values gives increased interference levels at each base station. This requires the calculation of a new increased received signal strength for the quality signal. For many locations, the transmission strength can be increased again because the required reception strength is increased at the base station for the number of calculations. As a result, it is necessary to continue the number of calculations for determining the mobile transmission strength at various locations. The operation may be repeated many times (as in the previous operation of determining the transmission strength of the forward channel) until it approaches a certain level of interference at each base station. Once this is accomplished, the operator can use all the data necessary to determine the quality of service throughout the system and to improve the quality at any location in the system.
간섭 레벨의 변화가 어떤 최소값 아래일 때까지 섹터에서 간섭 레벨을 측정함으로써, 매우 빠르고 정확한 수렴이 얻어지는 것에 주목해야 한다. 이것은 시스템에 대한 정확한 값을 이용할 수 있을 때를 지시하는 종래의 시스템과 대조된다.It should be noted that very fast and accurate convergence is obtained by measuring the interference level in the sector until the change in the interference level is below some minimum value. This is in contrast to conventional systems, which indicate when the correct values for a system are available.
본 발명이 바람직한 실시예를 토대로 설명되었을지라도, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위에 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 다음과 같은 청구범위에 의해 측정되어야 한다.Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention should be measured by the following claims.
Claims (12)
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Citations (4)
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US5265119A (en) * | 1989-11-07 | 1993-11-23 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for controlling transmission power in a CDMA cellular mobile telephone system |
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