KR100196447B1 - 코드분할다중접속(CDMA) 핸드오프 영역조정을 통한 활성군(Active Set) 유지 관리 방법 - Google Patents
코드분할다중접속(CDMA) 핸드오프 영역조정을 통한 활성군(Active Set) 유지 관리 방법 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 이동통신 시스템의 활성군 유지 관리 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 코드분할다중접속 이동통신 시스템의 주요 기능인 소프트 핸드오프 수행시 시스템 파라미터값의 적절한 선택으로 핸드오프 영역조정을 통하여 최적의 활성군을 유지 관리하는 활성군 유지 관리 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 핸드오프 영역설정에 관련이 있는 시스템 파라미터값을 특정 기지국에 속한 모든 이동국에 동일하게 적용하여 핸드오프 영역을 조절하는 종래 방법과는 달리 이동국 단위별로 시스템 파라미터를 적절히 다르게 적용하여 이동국이 파일럿 세기 측정 메시지를 송신하는 최적의 시점을 찾아 활성군을 유지 관리함으로써 1개의 호에 대해서 다수개의 통화 채널을 점유하는 비율을 최소화하여 자원의 낭비와 시스템의 부하를 줄여서 시스템의 용량을 증대시키고 핸드오프 수행시 제어 메시지 유실로 인하여 발생하는 호 단절율을 줄일 수 있다.
4. 발명의 중요한 용도
코드분할다중접속 이동통신 시스템의 핸드오프에 이용됨.
Description
본 발명은 코드분할다중접속(CDMA) 이동통신 시스템의 주요 기능인 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프(Hard Handoff) 수행시 시스템 파라미터(T_ADD, T_DROP, T_COMP, T_TDROP)값의 적절한 선택으로 최적의 활성군을 유지 관리하는 활성군(Active Set) 유지 관리 방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.
전력 측정 보고 메시지(PMRM : Power Measurement Report Message)는 기지국/기지국 제어기가 역방향 통화채널을 통하여 이동국으로부터 주기적 또는 비주기적으로 수신하는 순방향 전력제어용 메시지이다.
파일럿 세기 측정 메시지(PSMM : Pilot Strength Measurement Message)는 기지국/기지국 제어기가 이동국으로부터 수신하는 파일럿 세기 측정용 메시지이다.
핸드오프 지시 메시지(Handoff Direction Message)는 기지국/기지국 제어기가 이동국으로 핸드오프를 요구할 때 사용하는 메시지이다.
핸드오프 완료 메시지(HCM : Handoff Completion Message)는 핸드오프 지시 메시지(HDM)에 대한 확인으로써 이동국이 기지국/기지국 제어기로 전송하는 메시지이다.
T_ADD는 인접 기지국이 후보 기지국에 들어가기 위해 만족해야 하는 기지국 파일럿 세기의 값(이하 T_ADD라 함)이다.
T_COMP는 후보군의 기지국이 활성군으로 들어가기 위한 후보군의 파일럿 세기와 활성군의 파일럿 세기의 차이값 및 활성군에 속해 있는 파일럿들의 세기 차이값을 비교하는 값(이하 T_COMP라 함)이다.
T-TDROP는 활성군에 속한 파일럿이 활성군에서 삭제되기 위해서 필요한 채널 드롭 타이머 값(이하 T_TDROP이라 함)이다.
ADD는 코드분할다중접속(CDMA) 핸드오프 방식에서 이동국이 인접 섹터 또는 셀로 이동할 때 인접 섹터 또는 셀의 파일럿이 활성군으로 추가되는 것을 말한다.
DROP는 코드분할다중접속(CDMA) 핸드오프 방식에서 활성군에 존재하는 파일럿이 삭제되는 것을 말한다.
SWAP는 ADD와 DROP이 동시에 발생하는 것을 말한다.
Ec/Io는 수신 대역폭내의 총 전력 스펙트럼 밀도(Io)에 대한 하나의 의사잡음(PN) 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지(Ec)와의 비율(이하 Ec/Io라함)이다.
종래의 핸드오프 처리 방법은 섹터간, 기지국간, 및 기지국 제어기간에 소프트 핸드오프 기법을 도입하여 아날로그 방식에 비해 통화 품질을 개선하기 위하여 개발하였지만 전파 환경이 양호한 경우에도 1개의 호(Call)에 대해서 2개 또는 3개의 통화 채널을 지속적으로 점유하는 현상이 빈번하므로 통화 채널이 낭비되고 빈번한 핸드오프로 인하여 시스템의 부하가 가중되는 문제점이 야기되어졌다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1 은 종래의 핸드오프 활성군 유지 관리 방법에 대한 흐름도이다.
이동국은 호 시도시 이동통신 시스템으로부터 수신한 시스템 파라미터에 근거하여 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)를 송신하고 기지국/기지국 제어기는 이동국으로부터 수신한 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)를 분석하여(11) ADD 조건을 만족하는 후보 파일럿을 선별하고(여기서, ADD 조건을 만족하는 파일럿이란 널(NULL) 파일럿이 아니고, T_TDROP이 만료되어서는 안되고, 활성군에 속한 파일럿이 아니고, 파일럿의 세기가 T_ADD 이상이어야 한다.) 그중에서 세기가 가장 센 파일럿 하나를 선택한다(12).
그리고, 선택된 후보 파일럿에 대한 일련의 확인 절차들(선택된 후보 파일럿이 있는가?, 같은 이동교환기의 파일럿인가?, 현재 활성군의 파일럿이 몇 개로 운용되고 있는가? 등)을 수행하여 활성군으로 ADD시키기로 결정하면(13) 핸드오프 지시 메시지(HDM)를 이동국으로 송신하여(14) 선택된 후보 파일럿을 활성군으로 ADD시켜줄 것을 요구하고, 이동국으로부터 핸드오프 지시 메시지(HDM)를 성공적으로 수행하였음을 통보하는 핸드오프 완료 메시지(HCM)를 수신하고(15) 기지국/기지국 제어기는 이동국이 관리하고 있는 과거의 네이버 목록(Neighbor List)을 새로운 활성군의 네이버 목록(Neighbor List)로 바꾸라는 네이버 목록 갱신 메시지(Neighbor List Update Message)를 이동국으로 송신함으로써(16) 일련의 핸드오프 ADD 절차가 종료되어진다. 이때, 이동국이 핸드오프 완료 메시지(HCM)를 송신하였다는 것은 기지국/기지국 제어기가 핸드오프 지시 메시지(HDM)에 포함시켜 보낸 시스템 파리미터값도 함께 변경하였음을 의미한다.
이러한 종래 기술은 시스템이 관리하는 파라미터중에 핸드오프 영역설정에 관계된 파라미터(T_ADD, T_DROP, T_COMP, T_TDROP) 값이 모든 이동국에 일관되게 적용되다보니 활성군의 파일럿 세기가 충분히 강할 때도 이동국은 T_ADD 이상인 인접군의 파일럿이 검색되면 수시로 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)을 기지국/기지국 제어기로 송신하여 시스템의 부하를 가중시키고, 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)을 수신한 기지국/기지국 제어기는 수신된 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)를 처리하기 위한 절차를 수행해야 하고 경우에 따라서는 핸드오프 ADD, DROP, SWAP 절차를 수행하므로써 통신 채널 자원의 낭비를 초래하며, 이동국은 송신한 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)에 대한 확인 메시지를 기지국/기지국 제어기로부터 수신하지 못하면 진행중인 호를 강제로 단절시킴으로써 실제 전파 환경과는 별개로 빈번한 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)가 통화 품질에 악영향을 가져다 주는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 핸드오프 영역설정에 밀접한 관련이 있는 시스템 파라미터값을 특정 기지국에 속한 모든 이동국에 동일하게 적용하여 핸드오프 영역을 조절하는 종래 방법과는 달리 이동국 단위별로 시스템 파라미터를 적절히 다르게 적용하여 이동국이 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)를 송신하는 최적의 시점을 찾아 활성군을 유지 관리함으로써 1개의 호(Call)에 대해서 불필요하게 2개 또는 3개의 통화 채널을 점유하는 비율을 최소화하여 통화 채널 자원의 낭비와 시스템의 부하를 줄여서 시스템의 용량을 증대시키고 핸드오프 수행시 제어 메시지 유실로 인하여 발생하는 호 단절율을 줄이는 활성군(Active Set) 유지 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 핸드오프 활성군 유지 관리 방법에 대한 흐름도,
도 2 는 일반적인 이동통신 시스템의 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 핸드오프 영역조정을 통한 활성군 유지 관리 방법에 대한 흐름도,
도 4 는 본 발명에 따른 핸드오프 파라미터 임계치를 파일럿 세기와 시간으로 표시한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 이동국 22 : 기지국
23 : 기지국 제어기 24 : 이동교환기/방문자 위치 등록기
25 : 홈위치등록기 26 : 일반공중전화망
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이동통신 시스템에 적용되는 활성군(Active Set) 유지 관리 방법에 있어서, 기지국/기지국 제어기는 이동국으로부터 전력 측정 보고 메시지(PMRM)를 수신하면 전력 측정 보고 메시지(PMRM)에 포함된 수신 대역폭 총전력 스펙트럼 밀도(Io)에 대한 하나의 의사잡음(PN) 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지(Ec)와의 비율(Ec/Io)을 분석하는 제 1 단계, 각각의 이동국이 처한 전파 환경에 근접한 핸드오프 영역을 찾아 시스템 파라미터의 변경여부를 판단하는 제 2 단계, 및 상기 제 2 단계의 판단 결과, 시스템 파라미터 변경이 아니면 종료하고, 시스템 파라미터 변경이면 각 이동국의 전파 환경에 따라 시스템 파라미터값을 결정하여 해당 이동국으로 시스템 파라미터 변경 메시지를 송신하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 일반적인 이동통신 시스템의 구성도로서, 21은 이동국, 22는 기지국, 23은 기지국 제어기, 24는 이동교환기/방문자 위치 등록기, 25는 홈위치등록기, 26은 일반공중전화망을 각각 나타낸다.
이동국(21)은 이동중에 사용이 가능한 공중 셀룰라 무선서비스용 무선국으로, 이동국은 휴대 가능한 이동단말기와 차량 장착용 단말기를 포함한다. 기지국(22)은 이동국(21)과 셀룰라 무선통신서비스를 수행하는 무선국이다. 기지국 제어기(23)는 기지국(22)을 제어하는 장치이다. 이동교환기/방문자위치등록기(24)는 가입자 호를 스위칭하고, 방문자의 정보를 저장한다. 홈위치등록기(25)는 가입자 정보, 가입자의 위치 정보 등을 저장하는 데이타베이스이다.
도 3 은 본 발명에 따른 핸드오프 영역조정을 통한 활성군 유지 관리 방법에 대한 흐름도이다.
호를 시도하는 경우에 이동국은 할당된 역방향 통화채널을 통하여 전력 측정 보고 메시지(PMRM)를 기지국/기지국 제어기로 주기적 또는 비주기적으로 송신하고, 기지국/기지국 제어기는 수신된 전력 측정 보고 메시지(PMRM)을 이용하여 순방향 전력제어를 수행한다. 그리고, 이동국은 호 시도 과정에서 시스템으로부터 수신한 시스템 파라미터에 근거하여 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)를 송신할 시점을 찾는다.
본 발명에서는 전력 측정 보고 메시지(PMRM)에 포함된 Ec/Io 값을 이용하여 이동국이 처한 전파 환경을 예측하고 전파 환경의 양호 또는 불량에 따라서 이동국이 소유한 시스템 파라미터값을 시스템 파라미터 변경 메시지(In-Traffic 시스템 파라미터 메시지)를 이용하여 변경하는 등 각각의 이동국이 처한 특수한 전파 환경에 가장 근접한 시스템 파라미터값을 적용할 수 있도록 한다. 예를들면 기지국에 근접하여 전파 환경이 양호한 가운데 서비스를 받는 이동국에는 T_ADD 값을 높여서 핸드오프 영역을 줄여서 기지국/기지국 제어기로 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)가 수신되는 횟수를 줄이고, 반대로 전파 환경이 다소 불량한, 즉 기지국의 가장자리에서 서비스를 받는 이동국에는 T_ADD 값을 낮춰서 핸드오프 영역을 넓히는 등 통화중인 각 이동국의 특수한 전파 환경에 근접한 핸드오프 영역을 시스템이 관리해 줌으로써 시스템의 성능, 자원 관리, 및 통화 품질 등의 다양한 효과를 볼 수 있다.
본 발명에 따른 처리 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
이동국이 호를 시도하여 통화채널을 할당받은 이후에 기지국/기지국 제어기가 이동국으로부터 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)을 수신하면 종래의 핸드오프 ADD 처리 과정을 포함해서 DROP, SWAP 과정을 그대로 수행한다.
파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)와는 별도로 기지국/기지국 제어기는 이동국으로부터 전력 측정 보고 메시지(PMRM)를 수신하여(31) 순방향 전력제어를 실행하고 부가적으로 전력 측정 보고 메시지(PMRM)에 담긴 활성군의 Ec/Io 값을 검토한다(32). 다시 말하면 주기적 또는 비 주기적으로 수신되는 전력 측정 보고 메시지(PMRM)에 담긴 Ec/Io를 분석하여 각각의 이동국이 처한 특수한 전파 환경에 근접한 핸드오프 영역을 찾을 수 있고 그 결과로 시스템의 활성군을 최적으로 관리할 수 있는 시점을 찾는다.
전력 측정 보고 메시지(PMRM)에 담긴 Ec/Io 검토 과정이 완료되면, 이동국이 양호한 전파환경에 처해있는지 아닌지를 예측하여 시스템 파라미터 변경여부를 판단한다(33).
판단 결과, 시스템 파라미터 변경이 아니면 바로 종료하고, 시스템 파라미터 변경이면 새로운 최적의 시스템 파라미터값을 결정하여(34) 이동국으로 시스템 파라미터 변경 메시지(In-Traffic 시스템 파라미터 메시지)를 송신한다(35). 시스템 파라미터 변경 메시지를 수신한 이동국은 새로운 값에 준해서 동작하게 된다.
물론 이때, 시스템은 시스템 고유의 초기 시스템 파라미터값을 가지고 있어서 새롭게 호 접속을 요청하는 이동국에게 이 값을 우선 할당하고, 그 후에 통화중인 이동국의 특수한 전파 환경에 적합한 별도의 시스템 파라미터값을 결정하여 할당한다. 다시 말하면 처음 호 접속을 요구하는 이동국에는 시스템 고유의 시스템 파라미터를 할당해 주고 그 이후에는 각 이동국의 전파 환경의 변화에 따라 결정되는 별도의 시스템 파라미터를 시스템 파라미터 변경 메시지를 통해서 비주기적으로 변경시킨다.
도 4 는 본 발명에 따른 핸드오프 파라미터 임계치를 파일럿 세기와 시간으로 표시한 설명도로서, 이동국의 전파 환경에 따라 T_ADD, T_DROP 값을 ±ΔT 만큼 가변시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은 최적의 핸드오프 영역설정을 통하여 코드분할다중접속(CDMA) 이동통신 시스템의 가입자 수용 용량을 증가시키고, 빈번한 핸드오프 처리를 수행하지 않음으로 시스템의 부하를 경감시키며, 핸드오프 자원 부족으로 인한 통화중 호절단율을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 이동통신 시스템에 적용되는 활성군(Active Set) 유지 관리 방법에 있어서,기지국/기지국 제어기는 이동국으로부터 전력 측정 보고 메시지(PMRM)를 수신하면 전력 측정 보고 메시지(PMRM)에 포함된 수신 대역폭 총전력 스펙트럼 밀도(Io)에 대한 하나의 의사잡음(PN) 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지(Ec)와의 비율(Ec/Io)을 분석하는 제 1 단계, 각각의 이동국이 처한 전파 환경에 근접한 핸드오프 영역을 찾아 시스템 파라미터의 변경여부를 판단하는 제 2 단계, 및 상기 제 2 단계의 판단 결과, 시스템 파라미터 변경이 아니면 종료하고, 시스템 파라미터 변경이면 각 이동국의 전파 환경에 따라 시스템 파라미터값을 결정하여 해당 이동국으로 시스템 파라미터 변경 메시지를 송신하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 활성군 유지 관리 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계의 전력 측정 보고 메시지(PMRM) 수신 과정은, 상기 이동국으로부터 전력 측정 보고 메시지(PMRM)가 주기적 또는 비 주기적으로 수신되는 것을 특징으로 하는 활성군 유지 관리 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 단계의 시스템 파라미터값 결정 과정은, 기지국에 근접하여 전파 환경이 양호한 가운데 서비스를 받는 이동국에 대해서는 인접 기지국이 후보 기지국에 들어가기 위해 만족해야 하는 기지국 파일럿 세기의 값(T_ADD )을 높여서 핸드오프 영역을 줄여서 기지국/기지국 제어기로 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)가 수신되는 횟수를 줄이고, 반대로 전파 환경이 다소 불량한 이동국(기지국의 가장자리에서 서비스를 받는 이동국)에는 인접 기지국이 후보 기지국에 들어가기 위해 만족해야 하는 기지국 파일럿 세기의 값(T_ADD)을 낮추어서 핸드오프 영역을 넓힘으로써 통화중인 각 이동국의 특수한 전파 환경에 근접한 핸드오프 영역을 시스템이 관리하도록 시스템 파라미터값을 결정하는 것을 특징으로 하는 활성군 유지 관리 방법.
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Payment date: 20130103 Year of fee payment: 15 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140219 Year of fee payment: 16 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150205 Year of fee payment: 17 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |