JP2012010387A - 無線品質測定方法及び無線品質分析装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動通信システムにおける無線網の無線品質測定方法及び無線品質分析装置を提供する。
【解決手段】無線品質測定方法は、移動通信システムにおいて、無線品質分析を行う無線品質分析装置、交換器及び基地局制御器(BSC)を含み、前記無線品質分析装置が、無線品質測定データの収集セル範囲を設定して関連情報を前記基地局制御器(BSC)に伝送し(S1101,S1103)、前記基地局制御器(BSC)が、前記収集セル範囲で呼設定した加入者端末(MS)に無線品質測定要請(PPMRO)を伝送し(S1105)、前記基地局制御器(BSC)が、前記加入者端末(MS)から無線品質測定報告(PPSMM)を受信し(S1107,S1111)、前記基地局制御器(BSC)が、前記無線品質測定報告(PPSMM)から無線品質測定のためのデータを抽出し前記無線品質分析装置に伝送する(S1109)。
【選択図】図9

Description

本発明は、移動通信システムに関するものであって、さらに詳しくは、移動通信システムにおける無線網の無線品質測定方法及び無線品質分析装置に関する。
移動通信システム(CDMAまたはWCDMA)において移動通信サービスを行う終端システムは基地局である。基地局は端末と絶え間ないシグナリングを通じて通話が維持できるようにする。移動通信サービスの高い品質のためには多くの基地局が有機的に設計されるべきであり、最適の無線網品質を確保すべきである。各サービス運用事業者は最適の網を確保するために多くの投資をしてきており、今後にも継続的な投資が必要である。
特に、通信サービスの初期には持続的な加入者の増加により無線網の容量を増加させるのに多くの投資が必要であったが、加入者増加状態が徐々に飽和されてから移動通信サービスの品質に対する面がより強調されている。このため、サービス運用事業者は基地局を再配置し陰影地域に中継器を開設するなどクラスタ最適化作業に多くの努力を傾けている。
従来には無線網品質測定方法として、車両ルーティング測定、またはインビルディング測定機を利用した建物内品質測定が主に行われた。ところが、このような従来の無線網品質測定方法は殆ど人力によって行われるので莫大な人力と物資とが所要される。また、従来の無線網品質測定方法はサンプリングを通じて行われるので多くの人力と物資とを動員してもサービス全地域に対する測定は不可能であるという限界があった。
一方、無線網においては移動サービスの連続性のために加入者端末と無線網との間に絶え間なく制御信号が送受信される。特に、加入者端末は、基地局間、あるいは基地局内のセクター間ハンドオーバーのために、または自分のサービス品質状態を報告するためにメッセージを無線網に伝送する。そして、無線網は加入者端末から受信したメッセージを利用してハンドオーバーを行うか電力制御を行う。
現在、このようなメッセージは無線網と加入者端末との間のサービス連続性を保つための情報としてのみ活用されている。このようなメッセージを無線網の全体的な無線品質を測定するのに利用すれば、人的・物的資源を大幅に減らしながらもサービス全地域に対する品質測定が可能になるであろう。
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたものであって、無線網の無線品質を測定し分析するための無線網の無線品質測定方法及び無線品質分析装置を提供することにその目的がある。
本発明に係る無線網の無線品質測定方法は、上記課題を解決するために、無線品質分析を行う無線品質分析サーバー、交換器及び基地局制御器を含む移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定する方法であって、(a)上記無線品質分析サーバーが、無線品質測定データの収集セル範囲を設定して関連情報を上記基地局制御器に伝送するステップ;(b)上記基地局制御器が、上記収集セル範囲で呼設定した加入者端末に無線品質測定要請を伝送するステップ;(c)上記基地局制御器が、上記加入者端末から無線品質測定報告を受信するステップ;及び(d)上記基地局制御器が、上記無線品質測定報告から無線品質測定のためのデータを抽出し上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含む。
また、本発明に係る無線網の無線品質測定方法は、上記ステップ(b)において、上記基地局制御器は無線品質測定のためのデータの種別に各無線品質測定のためのデータを要請する無線品質測定要請を個別的に伝送し、上記ステップ(c)において、上記基地局制御器は無線品質測定のためのデータをすべて含む一つの無線品質測定報告を受信することを特徴とする。
また、本発明に係る無線網の無線品質測定方法は、上記ステップ(c)以後に、上記基地局制御器が所定の伝送周期を設定した無線品質測定要請を上記加入者端末に伝送するステップ;をさらに含み、上記基地局制御器は上記伝送周期に応じて上記加入者端末から無線品質測定報告を受信することを特徴とする。
また、本発明に係る無線網の無線品質測定方法は、上記ステップ(d)において、上記基地局制御器は、無線品質測定のためのデータと基地局から獲得されたRTTとを総合して上記無線品質分析サーバーに伝送することを特徴とする。
また、本発明に係る無線網の無線品質測定方法は、上記ステップ(c)の無線品質測定報告は、周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM:Periodic Pilot Strength Measurement Message)またはパイロット強度測定メッセージ(PSMM:Pilot Strength Measurement Message)のうち何れか一つであることを特徴とする。
また、本発明に係る無線網の無線品質測定方法は、上記ステップ(d)は、上記基地局制御器が、上記無線品質測定報告から無線品質測定のためのデータを抽出するステップ;及び上記基地局制御器が、基地局から周期的に受信されるRTD(Round Trip Delay)のうち最も最近のRTDと上記抽出されたデータとを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含む。
また、本発明に係る無線品質分析装置は、上記課題を解決するために、移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定するための装置であって、無線網において無線品質測定データを収集するセル範囲を設定するための収集範囲設定手段;上記収集範囲設定手段により設定されたセル範囲内で呼設定した加入者端末から無線品質測定データを収集するためのデータ収集手段;上記データ収集手段で収集した無線品質測定データを利用して上記加入者端末が位置する領域の無線品質を分析するための無線品質分析手段;及び上記無線品質分析手段により分析された結果を出力するための出力手段;を含む。
図1は、本発明の望ましい一実施例による非同期WCDMA無線網品質測定システムのネットワーク構成を示した図面である。 図2は、本発明の望ましい一実施例による同期CDMA無線網品質測定システムのネットワーク構成を示した図面である。 図3は、本発明の一実施例による非同期WCDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図4は、本発明の一実施例に従って図3の測定制御及び報告過程の詳細プロセスを示した図面である。 図5は、本発明の一実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図6は、本発明の他の実施例による非同期WCDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図7は、本発明の他の実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図8は、本発明のさらに他の実施例による非同期WCDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図9は、本発明のさらに他の実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図10は、本発明のさらに他の実施例による非同期WCMDA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図11は、本発明のさらに他の実施例による非同期WCMDA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図12は、本発明のさらに他の実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。 図13aは、移動通信端末のハンドオーバー状態を示す一実施例の図面である。図13bは、ハンドオーバー状態で移動通信端末のパイロット信号強度(Ec/Io)の変化を示す一実施例の図面である。 図14は、本発明の一実施例による非同期WCDMA網においてイベント測定報告メッセージによるハンドオーバー制御過程を示す図面である。 図15は、非同期WCDMA網において周期的測定報告メッセージ(PMR)による呼処理プロセスを示す図面である。 図16は、本発明の一実施例による同期CDMA網においてパイロット強度測定メッセージ(PSMM)を利用してハンドオーバーを制御する過程を示した図面である。 図17は、本発明に利用される測定制御(MC)メッセージの例を示した図面である。 図18は、本発明に利用される測定報告(MR)メッセージの例を示した図面である。 図19は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを示した図面である。 図20は、本発明の一実施例による非同期WCDMA無線網の無線品質分析装置の構成図である。 図21は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを利用して移動通信端末の受信感度(CPICH RSCP)を分析した結果を示す図面である。 図22は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを利用してパイロット信号強度(CPICH Ec/Io)を分析した結果を示す図面である。 図23は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを利用して端末送信電力(UE Transmitted Power)を分析した結果を示す図面である。 図24は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを利用して端末送受信時間差(UE RX‐Tx Time Difference)を分析した結果を示す図面である。 図25は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを利用してRTT(Round Trip Delay)による移動通信端末の受信感度(CPICH RSCP)を分析した結果を示す図面である。 図26は、本発明の一実施例による無線品質測定結果メッセージを利用してハンドオーバー重畳地域の無線品質を分析した結果を示す図面である。
以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはいけず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。従って、本明細書に記載された実施例は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想のすべてを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
図1は、本発明の望ましい一実施例による非同期WCDMA無線網品質測定システムのネットワーク構成を示した図面である。
図1に示すように、非同期WCDMA無線網品質測定システムは、基地局(NodeB)10、基地局制御器(RNC)11、交換器(MSC)12、運用サーバー(O&Mサーバー:Operation and Management)13、ゲートウェイ移動位置センター(GMLC:Gateway Mobile Location Center)14、ホーム位置登録器15及び無線品質分析装置200を含む。
基地局10は、無線信号送受信、無線チャンネル符号化及び復号化、ベースバンド信呼処理、ダイバーシティ(空間)、無線資源管理及び自体維持補修機能を行う。基地局制御器11は、基地局10との整合、セル間ハンドオーバー処理、呼制御などの機能を行い、一つの基地局制御器11は数個の基地局10を制御する。
特に、基地局制御器11は、交換器12から移動通信端末の位置報告制御メッセージを受信するか、または無線品質分析装置200により設定されたサブセルに位置する移動通信端末が呼設定した場合、移動通信端末に無線品質測定制御メッセージを伝送してそれに応じた無線品質測定報告メッセージを受信する。基地局制御器11はその受信された無線品質測定報告メッセージから無線品質測定のためのデータを抽出し運用サーバー13に伝送する。
望ましくは、基地局制御器11は、無線品質測定を行うサブセル情報(MSC範囲、RNC範囲、NodeB範囲、セクター範囲、FA範囲など)を運用サーバー13から受信し、該当するサブセルで呼設定される場合呼設定された移動通信端末に無線品質測定制御メッセージを伝送しこれに対する応答を受信することができる。
交換器12は、基地局制御器11とのインターフェース機能を提供し、移動通信加入者相互間の交換、移動通信加入者とPSTN、ISDNなどの固定網加入者との交換機能(連動機能)を提供する。特に、交換器12は無線品質分析装置200から特定の移動通信端末に対する位置サービス要請を受信すれば、基地局制御器11に無線品質測定のための位置報告制御メッセージを伝送する。すなわち、無線品質測定方法として位置サービス(LCS:Location Service)を利用することで、基地局制御器11は交換器12から無線品質測定のための位置報告制御メッセージを受信すれば、一般的な位置データ以外の無線網品質測定のためのデータを別途で収集して運用サーバー13に伝送する。
運用サーバー(O&Mサーバー)13は、基地局10と基地局制御器11とを管理し、無線品質分析装置200の要請に応じて無線網で発生する無線品質測定データを収集する。望ましくは、基地局制御器11から無線品質測定データを収集する。また、運用サーバー13は無線品質分析装置200から無線品質測定を行うサブセル(MSC、RNC、NodeB、セクター、FAなど)情報を受信し、該当するサブセル情報を基地局制御器11に伝送する。基地局制御器11はサブセルに属した何れか一つの移動通信端末が呼設定した場合、該当する移動通信端末に無線品質測定制御メッセージを伝送してそれに応じた無線品質測定報告メッセージを受信する。基地局制御器11はその受信された無線品質測定報告メッセージから無線品質測定のためのデータを抽出し運用サーバー13に伝送する。無線網で発生するすべての測定データを運用サーバー13で収集すれば無線網と運用サーバー13とに過負荷を発生させる恐れがある。従って、このような問題を解決するために無線品質データの収集可能な範囲を選択するのである。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されないことを明らかにしておく。
ゲートウェイ移動位置センター14は、位置基盤サービスに関わって交換器12、SGSNなどと連動して位置の要請、収集、貯蔵、伝達などの機能を行う。
ホーム位置登録器15は、移動通信端末の位置情報登録、削除機能を行う。またホーム位置登録器15は移動通信端末のプロファイル情報を貯蔵する。プロファイル情報は、移動通信端末の識別番号、加入付加サービス情報を含む。
無線品質分析装置200は、位置サービス(LCS)を利用して無線品質測定データを収集する。この場合、ゲートウェイ移動位置センター14及び交換器12と連動して基地局制御器11が無線品質測定データを収集し運用サーバー13に伝送するようにする。また多数の運用サーバー13に無線品質測定データの収集を要請する。このように収集されたデータを運用サーバー13から受信し全体的な無線網の品質を分析する。そして、分析結果をGUI(Graphic User Interface)を通じて出力する。
無線品質分析装置200は実施形態に応じて運用サーバー13に含まれた形態で具現され得、図1に示した実施例のように独立した装置で具現されることもできる。以下、請求の範囲において無線品質分析サーバーは、図1の無線品質分析装置200及び運用サーバー13を含むものとして理解すべきである。望ましくは、無線品質分析装置200を運用サーバー13に独立して具現し、すべての運用サーバー13に貯蔵された無線品質データを無線品質分析装置200が周期的に要請して収集した後分析しGUIに表示する。
図2は、本発明の望ましい一実施例による同期CDMA無線網品質測定システムのネットワーク構成を示した図面である。
図2に示すように、同期CDMA無線網品質測定システムは、基地局(BTS)80、基地局制御器(BSC)81、交換器(MSC)82、運用サーバー(O&Mサーバー:Operation and Management)83及び無線品質分析装置400を含む。
基地局80は、無線信号送受信、システム同期(GPS)、無線チャンネル符号化及び復号化、ベースバンド信呼処理、ダイバーシティ(空間)、無線資源管理及び自体維持補修機能を行う。基地局制御器81は、基地局80との整合、セル間ハンドオーバー処理、呼制御などの機能を行い、一つの基地局制御器81は数個の基地局80を制御する。
特に、基地局制御器81は、無線品質分析装置400の制御に応じて遊休状態の移動通信端末に位置登録命令メッセージを伝送し、これに対する応答を受信する。基地局制御器81は基地局80から受信された応答から無線品質測定のためのデータを抽出し運用サーバー83に伝送する。
また、基地局制御器81は運用サーバー83の制御に応じてトラフィック状態(すなわち、呼設定状態、例えば、音声通話、SMSなど)の移動通信端末に無線品質測定要求メッセージを伝送しこれに対する無線品質測定応答メッセージを一回または周期的に受信することができる。基地局制御器81は無線品質測定応答メッセージから無線品質測定のためのデータを抽出し、基地局80から伝送されたRTD情報とともに運用サーバー83に伝送する。
望ましくは、基地局制御器81は無線品質測定を行うサブセル情報(MSC範囲、BTS範囲、FA範囲など)を運用サーバー83から受信し、該当するサブセルで呼設定される場合、呼設定された移動通信端末に無線品質測定要求メッセージを伝送しこれに対する応答を受信することができる。
交換器82は、基地局制御器81とのインターフェース機能を提供し、移動通信加入者相互間の交換、移動通信加入者とPSTN、ISDNなどの固定網加入者との交換機能(連動機能)を提供する。特に、遊休状態の移動通信端末を利用した無線品質測定の場合、交換器82は遊休状態の移動通信端末に対する位置登録命令を無線品質分析装置400から受信し、それによる位置登録命令を該当する移動通信端末が位置する基地局制御器81に伝送する。そして、交換器82は基地局制御器81を通じて移動通信端末の位置登録要請を受信しホーム位置登録器に登録する。
運用サーバー(O&Mサーバー)83は、基地局80と基地局制御器81とを管理し、無線品質分析装置400の要請に応じて無線網で発生する無線品質測定データを収集する。望ましくは、基地局制御器81から無線品質測定データを収集する。また、運用サーバー83は無線品質分析装置400から無線品質測定を行うサブセル(MSC、BSC、BTS、FAなど)情報を受信し、該当するサブセル情報を基地局制御器81に伝送する。無線網で発生するすべての測定データを運用サーバー83で収集すれば無線網と運用サーバー83とに過負荷を発生させる恐れがある。従って、このような問題を解決するために無線品質データの収集可能な範囲を選択するのである。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されないことを明らかにしておく。
無線品質分析装置400は、多数の運用サーバー(O&Mサーバー)83に無線品質測定データの収集を要請し、収集されたデータを利用して全体的な無線網の品質を分析する。そして、分析結果をGUIを通じて出力する。無線品質分析装置400は遊休状態の移動通信端末を利用して無線網の品質を分析する場合、交換器82を通じて遊休状態の移動通信端末を活性化させ、活性化された移動通信端末から受信された無線品質測定データを運用サーバー83から収集して分析する。一方、トラフィック状態の移動通信端末を利用して無線網の品質を分析する場合、無線品質分析装置400は運用サーバー83を通じて移動通信端末から無線品質測定データを収集して分析する。
無線品質分析装置400は実施形態に応じて運用サーバー(O&Mサーバー)83に含まれた形態で具現され得、図2に示した実施例のように独立した装置で具現されることもできる。以下、請求の範囲において無線品質分析サーバーは、図2の無線品質分析装置400及び運用サーバー83を含むものとして理解すべきである。望ましくは、無線品質分析装置400を運用サーバー83に独立して具現し、すべての運用サーバー83に貯蔵された無線品質データを無線品質分析装置400が周期的に要請して収集した後分析しGUIに表示する。
以下、本発明による無線網品質測定システムにおいて無線網品質を測定する方法を図面を参照しながら具体的に説明する。
図3は、本発明の一実施例による非同期WCDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、位置サービス(LCS:Location Service)に基づいて遊休状態の移動通信端末を活性化させ無線網品質を測定する方法を示す。
図3に示すように、まず無線品質分析装置200は、特定の移動通信端末を利用して無線網の品質を測定するため、交換器12に上記移動通信端末の位置情報を要請する(S201)。このとき、交換器12に伝送される位置情報要請には該当する位置情報要請が無線品質測定のためのものであることを示す識別情報(例えば、Client type=PLMN Operator)を含む。ここで無線品質分析装置200は交換器12に位置情報を要請するため、ゲートウェイ移動位置センター(GMLC)14を利用することができる。無線品質分析装置200が特定の移動通信端末に対する位置測定要請をゲートウェイ移動位置センター(GMLC)14に伝送すれば、ゲートウェイ移動位置センター14はホーム位置登録器15に移動通信端末の位置を問い合わせそれによる交換器12の位置情報を受信する。そうすれば、ゲートウェイ移動位置センター(GMLC)14は交換器12に移動通信端末の位置情報を要請する。
このように、特定の移動通信端末に対する位置情報要請を受信した交換器12は、基地局制御器(RNC)及び基地局(NodeB)を経由して移動通信端末と呼を設定する(S203)。それから、交換器12は呼設定された移動通信端末に位置サービス通知(LCS Location Notification Invoke)メッセージを伝送しそれに応じた応答(LCS Location Notification Return Result)を受信する(S205)。
このように移動通信端末を遊休状態から活性化状態に遷移させた後、交換器12は基地局制御器11に位置報告制御(Location Reporting Control)メッセージを伝送する(S207)。このとき、位置報告制御メッセージは該当する位置報告制御メッセージが無線品質測定のためのものであることを示す識別情報(例えば、Client type=PLMN Operator)を含む。
位置報告制御メッセージを受信した基地局制御器11は、無線品質測定のための測定制御(MC:Measurement Control)メッセージを移動通信端末に伝送し(S209)、それに応じた測定報告(MR:Measurement Report)メッセージを移動通信端末から受信する(S211)。移動通信端末から受信される測定報告(MR)メッセージには、CPICH RSCP、CPICH Ec/Io、BLER、端末送信電力、端末送受信時間差などを含む。測定報告(MR)メッセージを受信した基地局制御器11は測定命令解除のための測定制御(MC)メッセージを移動通信端末に伝送する(S213)。ここで、測定制御(MC)メッセージは非同期WCDMA RCC(Radio Resource Control)(3GPP TS 25.331)に定義されたメッセージとして図17に示したようなフィールドを含んでいる。また、測定報告(MR)メッセージは図18に示したようなフィールドを含んでいる。
一方、基地局制御器11は無線品質測定以外の基本的な位置サービス呼処理のため、移動通信端末とRRCプロトコルとによる呼処理プロセスを行って移動通信端末の経/緯度情報を獲得することができる(S215)。また基地局制御器11は基地局10とNBAPプロトコルによる呼処理プロセスを行って活性化端末(Active Set)のRTT(Round Trip Time)を獲得する(S217)。
このように、無線品質測定のために収集したデータ及び基本的な位置サービス呼処理過程で獲得した情報を利用して、基地局制御器11は無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー13に伝送する(S219)。運用サーバー13は基地局制御器11から受信された無線品質測定結果メッセージをリアルタイムで無線品質分析装置200に伝送する(S221)。無線品質分析装置200は運用サーバー13から受信された無線品質測定結果メッセージに基づいて上記特定の移動通信端末が位置する地域の無線品質を分析する。ここで、無線品質測定結果メッセージの例は図19を参照しながら後述する。
一方、基地局制御器11は無線品質測定とは別途で上記ステップS215及びS217で獲得したセルID、RTTあるいは経/緯度情報に基づいて移動通信端末の位置を推定し、それによる結果を交換器12に伝送する(S223)。交換器12は、基地局制御器11から伝送された移動通信端末の位置情報を無線品質分析装置200に伝送する(S225)。
図4は、本発明の一実施例に従って図3の測定制御及び報告過程(S209、S211)の詳細なプロセスを示した図面である。
図4に示すように、基地局制御器11は無線品質測定データの種別に測定制御(MC)メッセージを区分し移動通信端末に伝送する。すなわち、RSCP及びEc/Ioを収集するための第1測定制御(MC)メッセージを伝送し(S209‐1)、移動通信端末の送信電力(Tx‐Power)及び送受信時間差(Tx‐RX Time Difference)を収集するための第2測定制御(MC)メッセージを伝送し(S209‐2)、BLERを収集するための第3測定制御(MC)メッセージを伝送する(S209‐3)。ここで、測定制御(MC)メッセージは非同期WCDMA RCC(Radio Resource Control)(3GPP TS 25.331)に定義されたメッセージであって図9に示したようなフィールドを含んでいる。
このとき、基地局制御器11は第1・第2測定制御(MC)メッセージに測定報告(MR)受信拒否(No Report)を付加する。これによって移動通信端末は第1・第2測定制御(MC)メッセージによる測定報告(MR)メッセージを別途で伝送せず、第3測定制御(MC)メッセージによる測定報告(MR)メッセージを伝送するとき第1・第2測定制御(MC)メッセージによる情報をともに付加する(S211)。これによって、無線資源占有を減らすことができるたけでなく、移動通信端末及び基地局制御器11の負荷をも減らすことができる。もちろん、実施形態に応じて第1・第2測定制御(MC)メッセージを受信する度に測定報告(MR)メッセージを伝送することができる。一方、測定報告(MR)メッセージは図18に示したようなフィールドを含んでいる。
図5は、本発明の一実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、遊休状態の移動通信端末を利用して無線網品質を測定する方法である。これは、位置サービス(LCS:Location Service)に基づく。
図5に示すように、まず無線品質分析装置400は、遊休状態の移動通信端末(MS)を活性化させるため、交換器82に上記遊休状態の移動通信端末に対する位置登録命令(Ordered Registration)を伝送する(S901)。
無線品質分析装置400から位置登録命令を受信した交換器82は、位置登録要求命令メッセージ(Registration Request Order Message)を基地局制御器81に伝送し(S903)、基地局制御器81は遊休状態の移動通信端末に位置登録命令(Ordered Registration)を伝送する(S905)。
位置登録命令を受信した移動通信端末は位置登録メッセージ(Registration Message)を上記基地局制御器81に伝送し(S907)、基地局制御器81は交換器82に位置アップデート要求メッセージ(Location Update Request Message)を伝送する(S909)。交換器82はホーム位置登録器に移動通信端末の位置情報をアップデートする。
一方、移動通信端末から位置登録メッセージを受信した基地局制御器81は、移動通信端末から受信した位置登録メッセージから無線品質測定データ(例えば、Ec/Io、PN_Phase)を抽出し無線品質測定結果メッセージを生成して運用サーバー83に伝送する(S911)。
運用サーバー83は、基地局制御器81から受信した無線品質測定結果メッセージをリアルタイムで無線品質分析装置400に伝送する(S913)。無線品質分析装置400は無線品質測定結果メッセージを分析して無線網の無線品質を算出して表示する。
代案として、上記ステップS911において基地局制御器81は無線品質測定結果メッセージを生成せず、移動通信端末から受信した位置登録メッセージを直ちに運用サーバー83に伝送し、運用サーバー83が無線品質測定結果メッセージを生成するようにすることができる。
図5を参照した本発明の無線品質測定方法によれば、無線網の無線品質測定が必要なとき、管理者の命令に従って一回的に無線網の無線品質を測定することができる。
図6は、本発明の他の実施例による非同期WCDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、位置サービス(LCS:Location Service)に基づいてトラフィック状態の移動通信端末を利用して無線網品質を測定する方法を示す。ここで、図3と同一の参照符号を持つステップは同一の動作を行う過程であるので、その詳細な説明は略し相違点のみ説明する。
図3においては、遊休状態の移動通信端末を活性化させるステップ(S203)を含んだが、図6においては、交換器12、基地局制御器11、基地局10及び移動通信端末は連結状態(CELL‐DCH)を維持して図3のような移動通信端末を活性化させる過程が不要である。
図6に示すように、交換器12は、トラフィック状態の特定の移動通信端末に対する位置情報要請を受信すれば、直ちに該当する移動通信端末に位置サービス通知(LCS Location Notification Invoke)メッセージを伝送しそれに応じた応答(LCS Location Notification Return Result)を受信する(S205)。そして、図3に示した後続呼処理プロセスを行う。図6の測定制御及び報告過程(S209、S211)は図4を参照しながら説明したように、無線品質測定データの種別に測定制御(MC)メッセージを区分し移動通信端末に伝送できる。
図7は、本発明の他の実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、トラフィック状態の移動通信端末を利用して無線網品質を測定する方法である。
図7に示すように、まず、無線品質分析装置400は、トラフィック状態の移動通信端末を利用して無線網の品質を測定するため、運用サーバー83に無線品質測定要求命令を伝送する(S1001)。このとき、無線品質測定要求命令には無線品質測定周期が設定される。運用サーバー83は基地局制御器81に無線品質測定要求命令を伝送する(S1003)。
運用サーバー83から無線品質測定要求命令を受信した基地局制御器81は、トラフィック状態の移動通信端末が位置する基地局80に周期的パイロット測定命令(PPMRO:Periodic Pilot Measurement Report Order)メッセージを伝送する(S1005)。そして、基地局80はトラフィック状態の移動通信端末に周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを伝送する(S1007)。ここで、周期的パイロット測定命令メッセージには無線品質測定周期が設定され得(例、ORDQ:OxFA)、または一回性を示すコードを設定することができる(例、ORDQ:OxFF)。
周期的パイロット測定命令メッセージを受信した移動通信端末は周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM:Periodic Pilot Strength Measurement Msg)を基地局80を経由して基地局制御器81に伝送する(S1009)。ここで、周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)は、パイロット強度(PILOT_STREMGTH)フィールド、PN位相(PN_Phase)フィールド、PN強度(PN Strength、Ec/Io)フィールド及び受信電界強度(RSSI)値を示すSF_RX_PWRフィールドを含む。
周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を受信した基地局制御器81は上記周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)内の無線品質測定情報を抽出し(例えば、SF_RX_PWR、Ec/Io、PN_Phaseなど)、その抽出した無線品質測定情報と、基地局80から周期的に受信されるRTD(Round Trip Delay)のうち最も最近のRTD情報を総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー83に伝送する(S1011)。
運用サーバー83は、基地局制御器81から受信した無線品質測定結果メッセージをリアルタイムで無線品質分析装置400に伝送する(S1013)。無線品質分析装置400は無線品質測定結果メッセージを分析して無線網の無線品質を算出して表示する。
代案として、上記ステップS1011において基地局制御器81は無線品質測定結果メッセージを生成せず、移動通信端末から受信した周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)とRTD情報とを直ちに運用サーバー83に伝送し、運用サーバー83が無線品質測定結果メッセージを生成するようにすることができる。
一方、トラフィック状態の移動通信端末は上記ステップS1007において基地局80から受信した周期的パイロット測定命令(PPMRO:Periodic Pilot Measurement Report Order)メッセージ内に無線品質測定周期が設定された場合、その設定された周期に応じて周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を基地局制御器81に伝送する。基地局制御器81は周期的に受信される周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)内の無線品質測定情報を抽出し、その抽出した品質測定情報と基地局80から周期的に受信されるRTDのうち最も最近のRTD情報を総合して再び無線品質測定結果メッセージを生成して運用サーバー83に伝送する。運用サーバー83はリアルタイムまたは所定周期で無線品質測定結果メッセージを無線品質分析装置400に伝送する。
また、図7を参照した本発明の無線品質測定方法において、運用サーバー83から無線品質測定要求命令を受信した基地局制御器81は、トラフィック状態の移動通信端末が位置する基地局80にパイロット測定命令(PMRO:Pilot Measurement Report Order)メッセージを伝送することができ、この場合移動通信端末はパイロット強度測定メッセージ(PSMM:Pilot Strength Measurement Msg)を基地局制御器81に伝送する。ところが、周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)は、パイロット強度測定メッセージ(PSMM)とは異なり、受信電界強度(RSSI)値を示すSF_RX_PWRフィールドをさらに含むので、基地局制御器81は移動通信端末に周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを伝送することが望ましい。
図7を参照した本発明の無線品質測定方法によれば、無線網の無線品質測定が必要なとき、管理者の命令に従って一回的にまたは周期的に無線網の無線品質を測定することができる。
図8は、本発明のさらに他の実施例による非同期WCDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図である。
図8に示すように、まず、無線品質分析装置200は、運用サーバー13を通じてデータを収集する範囲(セル)を設定する(S501、S503)。すなわち、無線品質分析装置200は運用サーバー13を通じて無線品質測定データを収集するサブセル(MSC、RNC、NodeB、SEC、FA)の活性化を制御する。
このように設定された範囲で何れか一つの移動通信端末が呼設定した場合、該当する移動通信端末を管理する基地局制御器11は基地局10を経由して該当する移動通信端末に測定制御メッセージ(MC)を伝送する(S505〜 S509)。
測定制御(MC)メッセージを受信した移動通信端末は測定制御メッセージ(MC)に対する応答として測定報告メッセージ(MR)を基地局10に伝送し(S511)、これは基地局制御器11に伝送される(S513)。基地局制御器11は測定報告メッセージ(MR)を受信した時点で専用測定初期化要請メッセージ(DMIR:Dedicated Measurement Initiation Report)を移動通信端末がサービス遂行中である基地局に伝送し(S515)、該当する基地局10は専用測定報告メッセージ(DMR:Dedicated Measurement Report)を通じてRTTを基地局制御器11に伝送する(S517)。
次いで、基地局制御器11は基地局10から受信した測定報告メッセージ(MR)及び専用測定報告メッセージ(DMR)を総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー13に伝送する(S519)。この過程はリアルタイムでなされ得、メモリブロック単位でもなされ得る。
一方、無線品質分析装置200は運用サーバー13から無線品質測定結果メッセージを受信し、その受信された無線品質測定結果メッセージに基づいてサービス領域に対する無線品質を分析する(S521、S523)。そして、その分析結果をグラフィック使用者インターフェース(GUI)を通じて出力する。ここで、分析対象は端末の受信品質、すなわち、CPICH RSCP、CPICH Ec/Io、BLER、UE送信電力(Transmitted Power)、UE送受信時間差(RX‐Tx Time Difference)などである。
図9は、本発明のさらに他の実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、無線品質分析装置400により無線品質を測定するサブセルが設定された状態で、何れか一つの移動通信端末がトラフィック状態になるとき無線品質を測定する方法である。
図9に示すように、まず、無線品質分析装置400は、特定領域の無線品質を自動で測定するため、無線品質を測定するサブセル(MSC、BSC、BTS、FAなど)を設定し、該当するサブセル情報を運用サーバー83に伝送する(S1101)。すなわち、無線品質を測定するためのデータを収集する範囲を設定するのである。
サブセル情報を受信した運用サーバー83は該当するサブセルに属する基地局制御器81に上記サブセル情報を伝送する(S1103)。基地局制御器81は無線品質分析装置400によって指定されたサブセルを活性化または非活性化し、活性化されたサブセルで移動通信端末がトラフィック状態になれば無線品質測定を行う。
すなわち、活性化されたサブセルで何れか一つの移動通信端末がトラフィック状態になれば、基地局制御器81は、基地局80を経由して移動通信端末に周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを伝送する(S1105)。ここで、周期的パイロット測定命令メッセージには無線品質測定周期が設定される(例、ORDQ:OxFA、すなわち、20sec)。
周期的パイロット測定命令メッセージ(PPMRO)を受信した移動通信端末は上記周期的パイロット測定命令メッセージ内に設定された周期に応じて周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を基地局80を経由して基地局制御器81に伝送する(S1107)。ここで、周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)は、パイロット強度(PILOT_STREMGTH)フィールド、PN位相(PN_Phase)フィールド、PN強度(PN Strength、Ec/Io)フィールド及び受信電界強度(RSSI)値を示すSF_RX_PWRフィールドを含む。
周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を受信した基地局制御器81は上記周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)内の品質測定情報を抽出し(例えば、SF_RX_PWR、Ec/Io、PN_Phaseなど)、その抽出した品質測定情報と、基地局80から周期的に受信されるRTDのうち最も最近のRTD情報とを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー83に伝送する(S1109)。
また、トラフィック状態の移動通信端末は上記ステップS1105において基地局制御器81から受信した周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージ内の無線品質測定周期に応じて周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を基地局制御器81に伝送する(S1111)。そして、基地局制御器81は上記周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)内の無線品質測定情報を抽出し、その抽出した無線品質測定情報と基地局80から周期的に受信されるRTDのうち最も最近のRTD情報とを総合して再び無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー83に伝送する(S1113)。
運用サーバー83は上述したように基地局制御器81から周期的に受信された無線品質測定結果メッセージを貯蔵しこれを総合して無線品質分析装置400に伝送する(S1115)。すなわち、運用サーバー83は無線品質測定結果メッセージを周期的に無線品質分析装置400に伝送する。望ましくは、FTPを利用することができる。無線品質分析装置400は無線品質測定結果メッセージを分析して無線網の無線品質を算出して表示する。
代案として、上記ステップS1109及びステップS1113において、基地局制御器81は無線品質測定結果メッセージを生成せず、移動通信端末から受信した周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)とRTD 情報を直ちに運用サーバー83に伝送し、運用サーバー83が無線品質測定結果メッセージを生成するようにすることができる。
また、上記ステップS1115においては、運用サーバー83は基地局制御器81から周期的に受信された無線品質測定結果メッセージを貯蔵し無線品質分析装置400に伝送したが、実施形態に応じて運用サーバー83は基地局制御器81から無線品質測定結果メッセージを受信する度にリアルタイムで無線品質分析装置400に伝送することができる。しかし、リアルタイムで無線品質測定結果メッセージを無線品質分析装置400に伝送すれば運用サーバー83に負荷が加重されるので、一定周期毎に無線品質測定結果メッセージを総合して伝送することが望ましい。
図9を参照した本発明の無線品質測定方法によれば、予め無線品質測定を行うサブセル範囲を指定してから、該当範囲内の移動通信端末がトラフィック状態になれば自動で無線品質を測定することで、無線品質測定の運用効率を高めることができる。
一方、図9を参照した無線品質測定方法においては、活性化されたサブセルに属した移動通信端末を利用して自動で無線品質測定が行われる間に、無線品質測定装置400から基地局制御器81に無線品質測定要求命令が伝送され得る。この場合、基地局制御器81は自動無線品質測定に関係なく、図7を参照しながら説明したように、移動通信端末に周期を設定しない周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを伝送して周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を受信する。そして、無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー83に伝送する。すなわち、自動無線品質測定がなされる間に一回的な無線品質測定がなされ得る。
図10は、本発明のさらに他の実施例による非同期WCMDA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、周期的測定報告メッセージ(Periodic MR)を発生させて無線品質測定データを収集する実施例である。
図10には示さないが、図8に示すように、まず、無線品質分析装置200は、運用サーバー13を通じてデータを収集する範囲(セル)を設定する(S501、S503)。すなわち、無線品質分析装置200は運用サーバー13を通じて無線品質測定データを収集するサブセル(MSC、RNC、NodeB、SEC、FA)の活性化を制御する。
このように設定された範囲で何れか一つの移動通信端末が呼設定した場合、該当する移動通信端末を管理する基地局制御器11は、基地局10を経由して該当する移動通信端末に測定制御メッセージ(MC)を無線品質測定データの種別に区分して伝送する(S601)。すなわち、RSCP及びEc/Ioを収集するための第1測定制御メッセージ(MC)、BLERを収集するための第2測定制御メッセージ(MC)、そして、移動通信端末送信電力(UE Tx Power)及び送受信時間差(UE RX‐Tx Time Difference)を収集するための第3測定制御メッセージ(MC)を種類(Measurement Identity)別に区分して個別的に移動通信端末に伝送する。
このとき、基地局制御器11は、第1・第2測定制御メッセージ(MC)に測定報告メッセージ(MR)受信拒否(No Report)を設定し、移動通信端末に最後に伝送する第3測定制御メッセージ(MC)は測定報告メッセージ(MR)発生周期(PR:30sec)、回数(inf)、含まれる測定制御メッセージ(MC)リスト(MI=2、3)を付加する。
このように無線品質測定データの種類に応じた測定制御メッセージ(MC)を受信した移動通信端末は、第3測定制御メッセージ(MC)に設定された伝送方式(周期、回数、含まれるリスト)に従って所定時間の間隔で測定報告メッセージ(MR)を伝送する(S603)。測定報告メッセージ(MR)には第1・2・3測定制御メッセージ(MC)による無線品質測定データが含まれる。すなわち、RSCP及びEc/Io、BLER、そして、移動通信端末送信電力(UE Tx Power)及び送受信時間差(UE RX‐Tx Time Difference)を含む。このとき、周期的に測定報告メッセージを報告する間に移動通信端末がハンドオーバーする場合、一回的な測定制御メッセージ(MC)及び測定報告メッセージ(MR)の送受信を行ってハンドオーバーを処理することができる。
一方、基地局制御器11は、測定報告メッセージ(MR)を受信する時点で移動通信端末がアクティブセット(Active Set)としてサービスする基地局10にDMIR(Dedicated Measurement Initiation Report)を伝送し(S605)、これを受信した基地局10はDMR(Dedicated Measurement Report)にRTTを含めて基地局制御器11に伝送する(S607)。
そうすれば、基地局制御器11は移動通信端末から受信した測定報告メッセージ(MR)に含まれた無線品質測定データとDMRを通じて獲得した内部管理データ(RTT)とを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー13に伝送する(S609)。運用サーバー13は上記収集した無線品質測定結果メッセージをリアルタイムまたは一定時間貯蔵した後ファイル形態で無線品質分析装置200に伝送する(S611)。
図11は、本発明のさらに他の実施例による非同期WCMDA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、周期的測定報告メッセージ(Periodic MR)を発生させて無線品質測定データを収集する他の実施例である。
図11に示した無線網品質測定方法は基本的に図10に示した無線網品質測定方法に類似である。しかし、図10において基地局制御器11は、所定周期が設定された測定制御メッセージ(MC)を移動通信端末に伝送し、移動通信端末は上記測定制御メッセージ(MC)に設定された周期に応じて測定報告メッセージ(MR)を基地局制御器11に伝送する。この場合、トラフィックチャンネルを通じて移動通信端末に対して移動通信サービスはなされるが、上記基準周期内ですべてのトラフィックサービスが終わる場合無線網品質測定データが収集できない場合がある。従って、呼設定直後に無線網品質測定メッセージを受信することができる呼処理が必要な場合がある。
図11に示すように、活性化されたサブセルで何れか一つの移動通信端末が呼設定した場合、基地局制御器11は、無線品質測定データの種別に測定制御メッセージ(MC)を移動通信端末に伝送する(S701)。このとき、移動通信端末に伝送する最後の測定制御メッセージ(MC)には測定報告メッセージ(MR)の伝送周期として非常に短い時間(例えば、250msec)を設定し回数も1回に設定する。従って、移動通信端末は第3測定制御メッセージ(MC)を受信する直ちに測定報告メッセージ(MR)を基地局制御器11に伝送する(S703)。
基地局制御器11は、測定報告メッセージ(MR)を受信する時点で移動通信端末がアクティブセットとしてサービスする基地局10にDMIR(Dedicated Measurement Initiation Report)を伝送し(S705)、これを受信した基地局10はDMR(Dedicated Measurement Report)にRTTを含めて基地局制御器11に伝送する(S707)。
そうすれば、基地局制御器11は移動通信端末から受信した測定報告メッセージ(MR)に含まれた無線品質測定データとDMRを通じて獲得した内部管理データ(RTT)とを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー13に伝送する(S709)。
このように呼設定直後移動通信端末から無線品質測定データを収集した後、基地局制御器11は周期的に測定報告メッセージ(MR)を受信するために測定制御メッセージ(MC)を移動通信端末に伝送する(S711)。ここで、測定制御メッセージ(MC)には測定報告メッセージ(MR)を送信する時間周期、回数、含まれる測定制御メッセージリスト情報を含む。このような測定制御メッセージ(MC)に応じて移動通信端末は所定の周期に測定報告メッセージ(MR)を基地局制御器11に伝送する(S713)。
一方、基地局制御器11は、測定報告メッセージ(MR)を受信する時点で移動通信端末がアクティブセットとしてサービスする基地局10にDMIRを伝送し(S715)、これを受信した基地局10はDMRにRTTを含めて基地局制御器11に伝送する(S717)。
そうすれば、基地局制御器11は移動通信端末から受信した測定報告メッセージ(MR)に含まれた無線品質測定データとDMRを通じて獲得した内部管理データ(RTT)とを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー13に伝送する(S719)。運用サーバー13は上記収集した無線品質測定結果メッセージをリアルタイムまたは一定時間貯蔵した後ファイル形態で無線品質分析装置200に伝送する(S721)。
図12は、本発明のさらに他の実施例による同期CDMA無線網品質測定方法を説明する流れ図であって、無線品質分析装置400によって無線品質を測定するサブセルが設定された状態で、何れか一つの移動通信端末がトラフィック状態になるとき無線品質を測定する他の方法である。ここで、図9と同一の参照符号を持つステップは同一の動作を行う過程であるので、その詳細な説明は略し相違点のみ説明する。
図9において、基地局制御器81は所定の周期が設定された周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを移動通信端末に伝送し、移動通信端末は上記周期的パイロット測定命令メッセージ内に設定された周期に応じて周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を基地局制御器81に伝送する。この場合、トラフィックチャンネルを通じて移動通信端末に対して移動通信サービスはなされるが、上記基準周期内ですべてのトラフィックサービスが終わる場合無線網品質測定データが収集できない場合がある。従って、呼設定直後に無線網品質測定メッセージを受信することができる呼処理が必要な場合がある。
図12に示すように、活性化されたサブセルで何れか一つの移動通信端末がトラフィック状態になれば、基地局制御器81は、基地局80を経由して移動通信端末に周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを伝送する(S1201)。ここで、周期的パイロット測定命令メッセージには無線品質測定周期が設定されない(例、ORDQ:OxFF)。
周期的パイロット測定命令メッセージ(PPMRO)を受信した移動通信端末は周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を基地局80を経由して基地局制御器81に伝送する(S1203)。ここで、周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)は、パイロット強度(PILOT_STREMGTH)フィールド、PN位相(PN_Phase)フィールド、PN強度(PN Strength、Ec/Io)フィールド及び受信電界強度(RSSI)値を示すSF_RX_PWRフィールドを含む。
周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)を受信した基地局制御器81は上記周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM)内の無線品質測定情報を抽出し(例えば、SF_RX_PWR、Ec/Io、PN_Phaseなど)、その抽出した無線品質測定情報と、基地局80から周期的に受信されるRTDのうち最も最近のRTD情報とを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー83に伝送する(S1205)。
以後、基地局制御器81は基地局80を経由して移動通信端末に周期的パイロット測定命令(PPMRO)メッセージを伝送する(S1105)。そして、図9に示した後続プロセスを行って無線品質測定データを収集する。
このような無線網品質測定方法によれば、SMS、データなどの短い周期内で終わる呼である場合も無線網品質測定メッセージを受信することができる。
一方、移動通信システムにおいて移動サービスの連続性のためにはセクターとセクター或いは基地局と基地局間のハンドオーバーを行わなければならない。ハンドオーバーは通話中の移動端末(mobile station)が該当する基地局サービス地域(cell boundary)を離れて隣接基地局サービス地域に移動するとき、移動端末が隣接基地局の新しい通話チャンネルに自動同調されて持続的に通話状態が維持されるようにすることを言う。
このようなハンドオーバーのために一般的には移動端末が自分の測定した無線網品質情報を基地局に伝送する。無線網品質測定は周期的(Periodic)あるいは特定時点(Event)でなされる。そうすれば、移動端末から無線網品質情報を受信した基地局10、80は基地局制御器11、81にこの信号を伝送し、基地局制御器11、81は基地局10、80を通じて伝送された信号を分析してハンドオーバー遂行可否を決める。そして、決められたメッセージを端末に伝送してハンドオーバープロセスを行う。
また、移動通信システムにおいては、サービス品質を確保するために電力制御を行う。自分の基地局と隣接基地局との通話容量を最大化し、移動局(端末)のバッテリー寿命延長と均一な通話品質のために電力制御を行う。
図13aは、通話中の移動端末30がA基地局31のサービス領域から隣接基地局であるB基地局32のサービス領域に移動する状態を示しており、図13bは、このような状態で移動端末30のパイロット信号強度(Ec/Io)変化を示すグラフである。
図13bのグラフにおいてA基地局31からB基地局32に移動時Ec/Ioが特定レベル以上であるか特定レベル以下であるときシステムに測定報告メッセージ(WCDMAの場合)、パイロット強度測定メッセージ(PSMM)(CDMAの場合)を伝送する。
以下、図13a及び図13bを参照しながらハンドオーバー過程で送受信されるメッセージを利用した無線品質測定方法を説明する。
図14は、本発明の一実施例による非同期WCDMA網においてイベント測定報告メッセージによるハンドオーバー制御過程を示す図面である。
図14は、WCDMAシステムにおいてB基地局32のEc/Ioが既設定されたレベル以上になるとき、移動端末30がB基地局32を追加(ADD)するために測定報告メッセージを無線網側に伝送する。そして、無線網側で移動端末30からの測定報告メッセージを受信してハンドオーバーを制御する。
まず、基地局制御器11は、ハンドオーバー処理のためにSIB(System Information Block)または測定制御メッセージ(MC:Measurement Control Message)を移動端末30に伝送する(S1401)。ここで、測定制御メッセージ(MC)は非同期WCDMA RCC(Radio Resource Control)(3GPP TS 25.331)に定義されたメッセージであって図17に示したようなフィールドを含んでおり、システムで端末を制御するために使われる。
一方、移動端末30が通話中の状態でハンドオーバー条件(T_Add)が満足されれば無線網側にB基地局32を含ませろという意味の測定報告メッセージ(MR)をシステム(RAN:基地局(NodeB)、基地局制御器(RNC))に伝送する(S1403)。
そうすれば、システムは移動端末30から測定報告メッセージ(MR)を受信して追加(ADD)が要請されたB基地局32がネイバーリストにあるものであるかを確認する。もし、B基地局32がネイバーリストに含まれていれば、B基地局32の資源を割り当てた後活性化設定アップデート(ASU:Active Set Update)メッセージを移動端末30に伝送する(S1405)。そして、システムは移動端末30から受信した測定報告メッセージ(MR)を運用サーバー13に伝送する(S1407)。
システムから活性化設定アップデート(ASU:Active Set Update)メッセージを受信した移動端末30はB基地局32のチャンネルを獲得した後活性化設定アップデート完了(ASUC:Active Set Update Complete)メッセージをシステムに伝送する(S1409)。
図15は、非同期WCDMA網において周期的測定報告メッセージ(PMR)による呼処理プロセスを示す図面である。
まず、基地局制御器11はハンドオーバー処理のためにSIB(System Information Block)または周期的測定制御メッセージ(MC[Peoriodic]:Peoriodic Measurement Control Message)を移動端末30に伝送する(S1500)。
そうすれば、移動端末30は既設定された時間に周期的に測定報告メッセージ(Measurement Report Message)をシステム(RAN:基地局(NodeB)、基地局制御器(RNC))に伝送し(S1501, S1502, S1503)、システムは移動端末30から周期的に伝送された測定報告メッセージ(Measurement Report Message)を運用サーバー13に伝送する(S1504, S1505, S1506)。
そうする間、システムが臨界条件以上の測定報告メッセージ(Measurement Report Message)を受信すれば、活性化設定アップデート(ASU:Active Set Update)メッセージを移動端末30に伝送し(S1507)、移動端末30はハンドオーバー処理を完了した後活性化設定アップデート完了(ASUC:Active Set Update Complete)メッセージをシステムに伝送する(S1508)。
図16は、本発明の一実施例による同期CDMA網においてパイロット強度測定メッセージ(PSMM)を利用してハンドオーバーを制御する過程を示した図面である。
図16は、B基地局32のEc/Ioが既設定されたレベル以上になるとき、移動端末30がB基地局32を追加(ADD)させるためにパイロット強度測定メッセージ(PSMM)を無線網側に伝送し、無線網側においては移動端末30からパイロット強度測定メッセージ(PSMM)を受信してハンドオーバーを制御する。
まず、移動端末30が通話中の状態でハンドオーバー条件(T_Add)が満足されることによって無線網側にB基地局32を含ませろという意味のパイロット強度測定メッセージ(PSMM)を伝送する。すなわち、基地局制御器(BSC)を含む基地局システム(BSS:Base Station System)に伝送する(S1601)。
そうすれば、基地局システム(BSS)は移動端末30から追加(ADD)が要請されたB基地局32がネイバーリストにあるかを確認する。もし、B基地局32がネイバーリストに含まれていれば B基地局32の資源を割り当てた後ハンドオーバー指示メッセージ(HDM:Handover Direction Msg)を移動端末30に伝送する(S1603)。そして、基地局システムは移動端末30から受信したパイロット強度測定メッセージ(PSMM)から無線品質測定のためのデータを抽出して無線品質測定結果メッセージを生成し運用サーバー(O&Mサーバー)83に伝送する(S1605)。運用サーバー83は上記受信された無線品質測定結果メッセージを無線品質分析装置400に伝送し、無線品質分析装置400は無線品質測定結果メッセージを分析して該当する移動端末30が位置した地域の無線品質を測定する。
基地局システムからハンドオーバー指示メッセージ(HDM)を受信した移動端末30はB基地局32のチャンネルを獲得した後ハンドオーバー完了メッセージ(HCM:Handover Completion Msg)を基地局システムに伝送する(S1607)。
図19は、本発明の一実施例によるWCDMAシステムにおける無線品質測定結果メッセージを示す図面である。
図19に示すように、WCDMAシステムにおける無線品質測定結果メッセージはメッセージの種類を示すメッセージ識別子(Msg ID)フィールド、各作業(job)で発生するメッセージの一連番号を示す一連番号識別子(Seq ID)フィールド、メッセージ発生時点を示す時間(Time)フィールド、端末を唯一に区分する端末識別子(Mobile ID)、端末サービス周波数を示すFAフィールド、参照PSCを示すREF_PSCフィールド、測定されたPSC数を示すNumber of PSCフィールド、システムが持つMSC番号を示すMSCフィールド、システムが持つ基地局制御器番号を示すRNCフィールド、システムが持つ基地局番号を示すNodeBフィールド、システムが持つセクター番号を示すSECフィールド、システムが持っているPSCを示すPSCフィールド、端末から獲得した受信品質を貯蔵するための共同パイロットチャンネル(CPICH:Common Pilot Channel)受信信号コード強さ(received Signal Code Power)フィールド、共同パイロットチャンネル(CPICH:Common Pilot Channel)Ec/Icフィールド、BLER(Block Error Rate)フィールド、UE Transmitted Powerフィールド、UE RX‐Tx Time Differenceフィールド及びRTTフィールドを含む。
図20は、本発明の一実施例による非同期WCDMA無線網の無線品質分析装置の構成図である。
図20に示すように、本発明による無線品質分析装置200は、データ収集設定部21、データ収集部22、無線品質分析部23、及び分析結果出力部24を含む。
データ収集設定部21は、運用サーバー13を制御して無線品質測定データを収集する交換器(MSC)12、基地局制御器(RNC)11、基地局(NodeB)10、セクター、及び周波数割り当て(FA:Frequency Assignment)を設定して活性化する。
無線品質分析装置200が無線網で発生するすべての無線品質測定データを収集すれば過負荷を発生させる恐れもある。このような問題を防止するためにデータ収集設定部21は無線品質測定メッセージを収集する範囲を選択できるようにする。
すなわち、データ収集設定部21は無線品質測定データを収集する交換器12、基地局制御器11、基地局11、セクター及び周波数割り当て(FA:Frequency Assignment)を活性化し、活性化されたサブセルで呼が設定される場合に基地局制御器(RNC)11で移動通信端末に測定報告メッセージ(MR Message:Periodic MR、Event MR)の伝送を要求するようにし、運用サーバー13で活性化されたサブセルに対して測定報告メッセージ(MR Message:Periodic MR、Event MR)を収集するようにする。
また、データ収集設定部21は、端末から伝送される測定報告メッセージ(MR Message:Periodic MR、Event MR)の種類を設定する。例えば、Event MR メッセージはハンドオーバーを行うための条件で発生するシグナリングであるのでセル間境界地域で発生し、Periodic MR メッセージは周期的に報告されるシグナリングである。従って、システムに与える負荷を考慮してEvent MR メッセージとPeriodic MR メッセージとを両方収集するか選択的に収集するようにする。
測定データ収集部22は、データ収集設定部21の設定に応じて運用サーバー13を通じて移動通信端末から収集された測定報告メッセージ(MR Message:Periodic MR、Event MR)を既設定された周期に応じて受信する。
または、他の実施例として、運用サーバー13が収集したメッセージから図19に示したような無線品質測定結果メッセージを生成し、これを測定データ収集部22に伝送する場合もある。
運用サーバー13が生成する無線品質測定結果メッセージは移動通信端末から受信した測定報告メッセージ(MR Message:Periodic MR、Event MR)及びシステム内部的に管理するデータを組み合わせて生成され、システムメーカーに応じて変更され得る。例えば、RTTはシステム内部情報であって、基地局制御器(RNC)と基地局(NodeB)間の規格(UTRAN lub Interface NBAP Signalling:3GPP TS 25.433)に準して獲得される値である。これを獲得するプロセスは次のようである。
まず、基地局制御器(RNC)12は基地局(NodeB)11にRTTを獲得するための専用測定初期化要請(Dedicated Measurement Initiation Request[RTT])を伝送する。そうすれば、基地局(NodeB)11はそれに対する応答としてRTT値を含んだ専用測定報告メッセージ(Dedicated Measurement Report[RTT])を基地局制御器(RNC)12に伝送する。
そうすれば、基地局制御器(RNC)12は基地局(NodeB)11から受信した専用測定報告メッセージ(Dedicated Measurement Report[RTT])と移動通信端末から測定報告メッセージ(MR)を通じて獲得した無線品質情報を加えて無線品質測定結果メッセージを生成した後、運用サーバー13に伝送する。このように、システムは位置情報メッセージを無線品質分析装置200に伝送する度に上記のプロセスを行って正確なRTTを伝送できるようにすることが望ましい。
無線品質分析部23は、測定データ収集部22が収集した測定報告メッセージ(MR Message:Periodic MR、Event MR)から無線品質を測定するための多様なデータを抽出して全体サービス領域に対する無線品質を分析する。無線品質分析部23は無線品質を交換器(MSC)別、基地局制御器(RNC)単位、基地局(NodeB)単位、セクター単位、FA単位、FA及びセクター単位、RTTを活用した地域単位、時間帯別で分析できる。
分析結果出力部24は、無線品質分析部23で分析した結果をグラフィック使用者インターフェース(GUI:Graphic User Interface)を通じて出力する。
以下、本発明によるWCDMA無線網品質測定システムにおいて無線品質分析装置200によって分析された無線網の品質結果例を図面を参照しながら説明する。
図21は、本発明の一実施例による無線品質分析装置が無線品質測定結果メッセージを利用して移動通信端末の受信感度(CPICH RSCP)を分析した結果を示す図面であって、5分単位で交換器(MSC)、基地局制御器(RNC)、基地局(NodeB)、セクター(SEC)、周波数割り当て(FA)別に、CPICH RSCPの信号強度に対する発生頻度を分析した結果を示している。ここで、RSCP インデックス値は実際dBm表現に置き代えられる。
そして、図22は、本発明の一実施例による無線品質分析装置が無線品質測定結果メッセージを利用してパイロット信号強度(CPICH Ec/Io)を分析した結果を示す図面であって、5分単位で交換器(MSC)、基地局制御器(RNC)、基地局(NodeB)、セクター(SEC)、周波数割り当て(FA)別に、パイロット信号強度(CPICH Ec/Io)に対する発生頻度を分析した結果を示している。ここで、Ec/Io インデックス値は実際dB表現に置き代えられる。
図23は、本発明の一実施例による無線品質分析装置が無線品質測定結果メッセージを利用して端末送信電力(UE Transmitted Power)を分析した結果を示す図面であり、図24は、本発明の一実施例による無線品質分析装置が無線品質測定結果メッセージを利用して移動通信端末送受信時間差(UE RX‐Tx Time Difference)を分析した結果を示す図面である。
また、図25は、本発明の一実施例による無線品質分析装置が無線品質測定結果メッセージを利用してRTT(Round Trip Delay)による移動通信端末の受信感度(CPICH RSCP)を分析した結果を示す図面である。これと同じく、RTTによるEc/Io、UE Tx Power、UE RX‐Tx Time Differenceなどを分析することができる。
一方、図26は、本発明の一実施例による無線品質分析装置が無線品質測定結果メッセージを利用してハンドオーバー重畳地域の無線品質を分析した結果を示す図面であって、MSC ID=12、RNC=1、NodeB=5、SEC=0(Alpha)を基準にしてハンドオーバー重畳地域に対する無線品質を分析した結果を示している。ここで、アクティブセットは各無線品質測定メッセージに含まれた「Active Set」情報をテーブル化したものであって、それぞれのメッセージごとに個数化して示した。このとき、アクティブセットの個数を通じて、該当セクターは、単独地域(1Way)=34.8 %、二重地域(2Way)=42%、三重地域(3Way)=14.5%、四重地域(4Way)=7.2%、五重地域(5Way)=1.4%であることが分かる。また、何れの基地局またはセクターとアクティブセットになってサービスするかを分析することができる。
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたものであって、移動通信システムにおいて無線網と加入者端末との間にハンドオーバーまたはサービス品質維持のために送受信されるメッセージを利用して、無線網の無線品質を測定し分析するための無線網の無線品質測定方法及びそのためのシステムと、無線網品質測定装置を提供することにその目的がある。
上記目的を達成するための本発明の第1側面による、無線品質分析を行う無線品質分析サーバー、交換器及び基地局制御器を含む移動通信システムにおいて位置サービスを利用して無線網の無線品質を測定する方法は、上記無線品質分析サーバーが特定の加入者端末に対する位置サービスを上記交換器に要請するステップ;上記交換器が上記加入者端末に対する位置報告要請を上記基地局制御器に伝送するステップ;上記基地局制御器が上記位置報告要請に基づいて上記加入者端末に無線品質測定要請を伝送するステップ;上記基地局制御器が上記加入者端末から無線品質測定報告を受信するステップ;及び上記基地局制御器が上記無線品質測定報告から無線品質測定のためのデータを抽出して上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明の第2側面による、移動通信システムにおいて遊休状態の加入者端末を利用して無線網の無線品質を測定する方法は、遊休状態の加入者端末に位置登録命令を伝送するステップ;上記加入者端末から位置登録要請を受信するステップ;上記受信された位置登録要請から無線品質測定のためのデータを抽出するステップ;及び上記抽出されたデータに基づいて無線網の無線品質を分析するステップ;を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明の第3側面による、無線品質分析を行う無線品質分析サーバー、交換器及び基地局制御器を含む移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定する方法は、上記無線品質分析サーバーが、無線品質測定データの収集範囲を設定して関連情報を上記基地局制御器に伝送するステップ;上記基地局制御器が、上記収集範囲で呼設定した加入者端末に無線品質測定要請を伝送するステップ;上記基地局制御器が、上記加入者端末から無線品質測定報告を受信するステップ;及び上記基地局制御器が、上記無線品質測定報告から無線品質測定のためのデータを抽出し上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明の第4側面による、無線品質分析を行う無線品質分析サーバー、基地局システムを含んで構成された移動通信システムにおいてハンドオーバーする加入者端末を利用して無線網の無線品質を測定する方法は、上記基地局システムがハンドオーバー地域に進入した加入者端末からハンドオーバー要請メッセージを受信するステップ;上記基地局システムが上記加入者端末にハンドオーバー指示メッセージを伝送するステップ;及び上記基地局システムが上記ハンドオーバー要請メッセージから無線品質測定のためのデータを抽出し上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明の第5側面による、移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定するためのシステムは、位置サービスに基づいて加入者端末に対する位置報告制御を行う交換器;上記交換器から特定の加入者端末に対する位置報告命令を受信すれば、上記特定の加入者端末に無線品質測定要請を伝送しそれに応じた応答を受信する基地局制御器;及び上記基地局制御器から上記応答から抽出された無線品質測定のためのデータを受信しそれに基づいて無線網の無線品質を分析する無線品質分析サーバー;を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明の第6側面による、移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定するための装置は、無線網において無線品質測定データを収集する範囲を設定するための収集範囲設定手段;上記収集範囲設定手段により設定された範囲内で呼設定した加入者端末から無線品質測定データを収集するためのデータ収集手段;上記データ収集手段で収集した無線品質測定データを利用して上記加入者端末が位置する領域の無線品質を分析するための無線品質分析手段;及び上記無線品質分析手段により分析された結果を出力させるための出力手段;を含むことを特徴とする。
上記のような本発明は、無線網の品質を測定し分析することで、無線網品質測定に所要される費用と人力とを大幅に減らしながらも移動通信サービス網全体の無線品質を測定し分析することができる。

Claims (7)

  1. 無線品質分析を行う無線品質分析サーバー、交換器及び基地局制御器を含む移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定する方法であって、
    (a)上記無線品質分析サーバーが、無線品質測定データの収集セル範囲を設定して関連情報を上記基地局制御器に伝送するステップ;
    (b)上記基地局制御器が、上記収集セル範囲で呼設定した加入者端末に無線品質測定要請を伝送するステップ;
    (c)上記基地局制御器が、上記加入者端末から無線品質測定報告を受信するステップ;及び
    (d)上記基地局制御器が、上記無線品質測定報告から無線品質測定のためのデータを抽出し上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含む無線網の無線品質測定方法。
  2. 上記ステップ(b)において、上記基地局制御器は無線品質測定のためのデータの種別に各無線品質測定のためのデータを要請する無線品質測定要請を個別的に伝送し、
    上記ステップ(c)において、上記基地局制御器は無線品質測定のためのデータをすべて含む一つの無線品質測定報告を受信することを特徴とする請求項1に記載の無線網の無線品質測定方法。
  3. 上記ステップ(c)以後に、
    上記基地局制御器が所定の伝送周期を設定した無線品質測定要請を上記加入者端末に伝送するステップ;をさらに含み、
    上記基地局制御器は上記伝送周期に応じて上記加入者端末から無線品質測定報告を受信することを特徴とする請求項1または2に記載の無線網の無線品質測定方法。
  4. 上記ステップ(d)において、
    上記基地局制御器は、無線品質測定のためのデータと基地局から獲得されたRTTとを総合して上記無線品質分析サーバーに伝送することを特徴とする請求項1または2に記載の無線網の無線品質測定方法。
  5. 上記ステップ(c)の無線品質測定報告は、
    周期的パイロット強度測定メッセージ(PPSMM:Periodic Pilot Strength Measurement Message)またはパイロット強度測定メッセージ(PSMM:Pilot Strength Measurement Message)のうち何れか一つであることを特徴とする請求項1に記載の無線網の無線品質測定方法。
  6. 上記ステップ(d)は、
    上記基地局制御器が、上記無線品質測定報告から無線品質測定のためのデータを抽出するステップ;及び
    上記基地局制御器が、基地局から周期的に受信されるRTD(Round Trip Delay)のうち最も最近のRTDと上記抽出されたデータとを総合して無線品質測定結果メッセージを生成し上記無線品質分析サーバーに伝送するステップ;を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線網の無線品質測定方法。
  7. 移動通信システムにおいて無線網の無線品質を測定するための装置であって、
    無線網において無線品質測定データを収集するセル範囲を設定するための収集範囲設定手段;
    上記収集範囲設定手段により設定されたセル範囲内で呼設定した加入者端末から無線品質測定データを収集するためのデータ収集手段;
    上記データ収集手段で収集した無線品質測定データを利用して上記加入者端末が位置する領域の無線品質を分析するための無線品質分析手段;及び
    上記無線品質分析手段により分析された結果を出力するための出力手段;を含む無線品質分析装置。
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