KR100204595B1 - 무선 가입자망에서 송출 전력 저장에 의한 랜덤 엑세스 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램덤 엑세스와 관련된 전력 제어에 있어서 단말국이 기지국으로 송출하는 전력치를 최소화함으로써 무선 자원의 낭비를 줄이고 사용자 수를 늘이며 처리 속도를 높이는 데 목적이 있다.

본 발명은 단말국에 접속된 각 단말기의 호를 위한 랜덤 엑세스 때만다 송출 전력치를 계산하지 않고 호를 시도하는 최초 단말기로부터 랜덤 엑세스를 시도할 경우에만 계산하며 랜덤 엑세스가 성공한 경우 이 전력치를 저장하여 두었다가 그 후 동일 단말국에 접속된 다른 단말기가 호를 시도하는 경우 저장해둔 전력치를 이용하여 랜덤 엑세스를 시도함으로써 송출 전력의 소비를 줄이며 이로부터 가입자 용량을 늘이는 데 있다.

Description

무선 가입자망에서 송출 전력 장치에 의한 랜덤 엑세스 방법

본 발명은 무선 가입자-망 시스템에서 단말국이 기지국으로 랜덤 엑세스 할때 이전에 성공적으로 숭출한 전력치를 저장한 후 다음 호에 저장한 송출 전력을 이용함으로써 전력 감소 및 가입자 용량의 증대를 높이기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선 망 시스템에서는 하나 이상의 단말국이 공통의 채널을 이용하여 기지국에 호 요청을 하는 랜덤 엑세스를 시도한다. 이는 한정된 무선 자원의 환경에서 하나 이상의 단말국이 기지국에 호 요청을 할 때 공통의 채널을 이용하면서 랜덤 엑세스에 성공할 확률을 높임으로써 무선 자원의 낭비를 최소로 줄이고 성능을 늘일 수 있다. 그러나 무선 가입자-망 시스템에서는 단말국이 거의 고정된 상황에서 서비스를 요청하며 이 점이 일반적인 무선 망 시스템과 크게 다르다. 즉, 일반적인 무선 망 시스템에서 단말국이 수시로 이동하므로 수시로 송출 전력이 달라질 수 있고 매번 통화 서비스를 위해 랜덤 엑세스를 송출할 때 마다 송출전력을 계산해야 한다. 하지만 무선 가입자-망 시스템에서는 단말국이 거의 고정되므로 일반적인 무선 망 시스템에서의 랜덤 엑세스와 같은 방식의 송출 전력을 제어할 필요가 없다.

따라서 본 발명은 상기의 차이점을 무선 가입자-망 시스템에 적용하기 위해 각단말기의 호를 위한 랜덤 엑세스 때마다 송출 전력치를 계산하지 않고 호를 시도하는 최초 단말기로부터 랜덤 엑세스를 시도할 경우에만 계산하며 랜덤 엑세스가 성공한 경우 이 전력치를 저장하여 두었다가 다른 단말기의 호 시도할 경우 저장해둔 전력치를 이용하여 랜덤 엑세스를 시도함으로써 송출 전력의 소비를 줄이며 이로부터 가입자 용량을 늘이는 방법을 제안하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법은 최초 단말기의 호 요구에 대해 계산한 초기 전력치를 단계적으로 증가시키며 랜덤 엑세스를 실시하고 성공한 랜덤 엑세스의 전력치를 이용하여 또다른 단말기의 호 요청이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 다른 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법은 최초 단말기의 호 요구에 대해 계산한 초기 전력치를 단계적으로 증가시키며 랜덤 엑세스를 실시하고 성공한 랜덤 엑세스의 전력치보다 한단계 낮은 전력치를 이용하여 또다른 단말기의 호 요청이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 랜덤 엑세스는 기지국에 대해 실시되는 것을 특징으로 하며, 상기 계산된 초기 전력치가 최대 전력치보다 높거나 최소 전력치보다 낮은 경우 기지국으로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 초기 전력치를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 무선 가입자-망 시스템의 구성도.

제2도는 단말국이 기지국으로 랜덤 엑세스 하는 경우를 설명하기 위한 그래프도.

제3도는 제1도에 도시된 단말국이 기지국으로 랜덤 엑세스 하는 알고리즘을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 단말기 2 : 단말국

3 : 기지국

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 무선 가입자-망 시스템의 구성도로서, 단말국(2)은 고정단말기(1)와 이들 단말기를 무선구간에 정합시키기 위한 단말국 정합장치를 포함하는데, 상기 고정단말기(1)로는 PSTN, ISDN 단말 등이 있다. 또한 상기 단말국 정합장치는 무선 인터페이스를 통해 상기 고정단말기(1)를 기지국(3)으로 접속시키는 기능과 상기 단말국(2)의 무선 인터페이스를 종단하는 기능을 갖으며, 상기 기지국(3)은 통상 기지국과 교환국으로 분류된다. 또한 상기 기지국(3)은 네트워크측의 무선 인터페이스를 종단하는 기능과 교환국과의 유선 인터페이스 기능을 갖는데, 단국 교환기능 또는 시외 교환기능을 갖는 상기 교환국은 PSTN, ISDN 등의 고정통신망과 접속된다.

제2도는 단말국이 기지국으로 랜덤 엑세스 하는 경우를 설명하기 위한 그래프도로서, 제1단말기의 경우 초기의 전력치(IP : Initial Power)를 이용하여 랜덤 엑세스를 시도(A1)하여 실패하였다(시간 T1). 그래서 한 단계 증가시킨 전력치를 이용하여 재 랜덤 엑세스를 시도(A2)하였으나 역시 재 랜덤 엑세스에 실패하여(시간 T2) 다시 한 단계 더 증가시킨 전력치를 이용한 재 랜덤 엑세스를 시도(A3)하여 결국 성공(시간 T3)하였다. 이때 단말국은 다음 호를 요청하기 위한 랜덤 엑세스 시도시 이 전력치를 사용하기 위해 상기 랜덤 엑세스에 성공한 전력치보다 한 단계 낮은 전력치를 저장한다. 이는 첫째, 전력을 한 단계 감소시키므로써 계속적인 전력의 증가를 방지하며, 둘째, 상기 저장된 전력치가 다음 랜덤 엑세스시 충분한 전력이 될 수 있기 때문이다.

제2단말기의 경우 상기 랜덤 엑세스에 성공한 전력치보다 한 단계 낮은 전력치를 이용하여 랜덤 엑세스를 시도(B1)하였으며, 제3단말기의 경우 상기 제2단말기의 경우 성공(T5)한 전력치보다 한 단계 낮은 전력치(T6)로 랜덤 엑세스를 시도(C1)한다.

제3도는 상기 제1도에 도시된 단말국이 기지국으로 랜덤 엑세스 하는 알고리즘을 설명하기 위한 순서도로서, 단말국은 랜덤 엑세스 절차를 이용하여 엑세스 채널을 통한 엑세스를 시도한다. 상기 랜덤 엑세스 절차에 사용되는 파라미터는 기지국이 보낸 시스템 정보(SYSTEM INFO.) 및 메시지내에 존재하는 엑세스 파라미터(Access Parameter)에 의해 결정된다. 여기서 상기 엑세스 시도(attempt)는 하나의 랜덤 엑세스 메세지를 보내고 그 메세지에 대한 확인을 받을 때까지(혹은 확인 수신에 실패할 때까지)의 전 과정을 말한다. 이때 상기 엑세스 시도의 각 전송 단계를 엑세스 프로브(probe)라 하며 단말국은 하나의 엑세스 시도내의 각 엑세스 프로브에서 같은 메세지를 전송한다. 그리고 상기 각 엑세스 프로브는 하나의 엑세스 채널 프리엠블과 하나의 엑세스 채널 매세지 캡슐로 구성된다.

하나의 엑세스 시도시 엑세스 프로브는 엑세스 프로브 시퀀스의 그룹을 이룬다. 그리고 상기 각 엣세스 프로브 시퀀스는 1+MAX_SEQ개의 엑세스 프로브로 이루어지며 상기 각 엑세스 프로브 시퀀스에 사용된 엑세스 채널은 현재의 호출채널과 결합된 모든 엑세스 채널중에서 의사랜덤(pseudo random)하게 선택된다(단계 21).

상기 각 엑세스 프로브 시퀀스의 첫 엑세스 프로브는 계산된 전력 레벨로 송출된다(단계 22). 그리고 연속되는 각 엑세스 프로브는 이전의 엑세스 프로브보다 INC_PWR_STEP만큼 더 높은 값의 레벨로 송출된다. 또한 상기 송출된 신호에 대한 확인을 받은 경우 단말국은 그 순간의 송출 전력보다 DEC_PWR_STEP만큼 낮은 전력을 저장한 후(단계 23) 다음 호를 위한 엑세스 시도시 이를 이용하게 되는데, 이때 상기 송출 전력을 낮추어 저장할 수 있는 최소 전력 레벨은 MIN_PWR(24)까지가 된다. 여기서 만일 송출된 신호에 대한 확인을 받지 못하여 실패한 경우 INC_PWR_STEP만큼높은 값의 전력 레벨을 송출(단계 23)하게 되며 확인을 받을 때까지 보낼 수 있는 횟수는 최대 엑세스 프로브 수인 MAX_PROBE와 최대 시도수인 MAX_SEQ(25)를 곱한 값(MAX_PROBE * MAX_SEQ)이 된다. 또한 상기 송출 전력이 최대 송출 전력치인 MAX_PWR를 초과하면 기지국이 시스템 정보로 보낸 초기전력 계산을 위한 파라메타를 이용하여 초기 전력부터 다시 시작된다.

상기 엑세스 프로브와 엑세스 프로브 시퀀스의 타이밍은 엑세스 채널 슬롯으로 표현된다. 그리고 각 엑세스 프로브의 송출은 엑세스 채널 슬롯의 시작점으로 부터 시작된다. 또한 각 엑세스 프로브의 시작 타이밍은 의사 랜덤으로 결정되며 모든 엑세스 프로브 시퀀스에 대해서 0부터 MAX_SLOT까지의 백오프 지연인 RS(Random Slot)(단계 21)는 의사 랜덤하게 발생된다.

상기 각 엑세스 프로브 시퀀스에 대해서는 RS지연과 지속성 시험(persistence test)(단계 26) 지연이 주어진다. 그리고 상기 백 오프 지연 RS후 각 슬롯에 대해 단말국은 엑세스 시도 및 엑세스 과부하 등급(ACCESS_CLASS)에 대한 파라미터를 이용하여 의사 랜덤 지속성 시험을 수행하게 되는데, 만일 시험에 통과한 경우 그 시퀀스의 첫번째 엑세스 프로브가 의사 랜덤하게 선택된 슬롯에서 시작되며 시험에 실패한 경우 엑세스 프로브 시퀀스는 최소한 다음 슬롯까지 지연된다. 여기서 상기 엑세스 프로브 시퀀스의 엑세스 프로브간 타이밍도 의사 랜덤으로 발생되는데, 각 엑세스 프로브를 송출한 후 이동국은 그 슬롯의 끝으로부터 특정 주기 TA=(1+ACC_TMO)x100mes동안(단계 27) 기지국으로부터 확인을 기다리며, 이때 확인 정보가 수신되는 경우에는 엑세스 시도를 종료하고 확인이 수신되지 않는 경우(단계 30)에는 0부터 MAX_SLOT까지의 추가 백오프 지연 RS후 다음 엑세스 프로브를 송출한다(단계 28).

하나의 엑세스 시도내에서 엑세스 채널 송출의 정확한 타이밍은 RN랜덤에 의해 결정되고 상기 각 엑세스 시도에 의해 단말국은 단말국의 IWEI(Interntional WLL Equipment Identifier)를 이용한 해싱함수를 사용하여 PROBE_PN_RAN-1 PN칩까지의 지연인 RN(PN Randomization delay)을 계산한다 (단계 29). 그리고 상기 단말국은 RM개의 PN칩만큼 전송 타이밍을 지연한다. 이때 전송 타이밍의 조정은 직접 열 확산 롱 코드(long code)와 직교 확산 I 및 Q 파일롯 PN시퀀스의 지연에 의해 이루어지므로 상기 단말국으로부터 이루어지므로 상기 단말국으로부터 기지국까지의 범위를 효과적으로 증가시킬 수 있다.

본 발명은 고정된 단말국의 전력 사용을 감소시키며 매 호마다 초기 송출전력치를 계산하지 않도록 함으로써 처리 속도를 증가시킬뿐 아니라 전력 소비를 감소시키며 사용자 수를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법에 있어서, 최초 단말기의 호 요구에 대해 계산한 초기 전력치를 단계적으로 증가시키며 랜덤 엑세스를 실시하고 성공한 랜덤 엑세스의 전력치를 이용하여 또다른 단말기의 호 요청이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 랜덤 엑세스는 기지국에 대해 실시되는 것을 특징으로 하는 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 계산된 초기 전력치가 최대 전력치보다 높거나 최소 전력치보다 낮은 경우 기지국으로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 초기 전력치를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법.
4. 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법에 있어서, 최초 단말기의 호 요구에 대해 계산한 초기 전력치를 단계적으로 증가시키며 랜덤 엑세스를 실시하고 성공한 랜덤 엑세스의 전력치보다 한단계 낮은 전력치를 이용하여 또다른 단말기의 호 요청이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 랜덤 엑세스는 기지국에 대해 실시되는 것을 특징으로 하는 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 계산한 초기 전력치가 최대 전력치보다 높거나 최소 전력치보다 낮은 경우 기지국으로 수신한 정보를 이용하여 상기 초기 전력치를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 무선 가입자-망 시스템의 랜덤 엑세스 방법.