KR100250959B1

KR100250959B1 - 채널 할당 및 호 접속 방법

Info

Publication number: KR100250959B1
Application number: KR1019970067716A
Authority: KR
Inventors: 정용주; 차동완; 진고환
Original assignee: 윤덕용; 한국과학기술원
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990048892A

Abstract

본 발명은 채널 할당 및 호 접속 방법에 관한 것으로 특히, 독립적으로 호 접속을 하는 채널들의 할당 우선 순위를 정하여 주어진 전체 트래픽을 수용할 때까지 우선 순위가 높은 채널부터 순차적으로 임의의 기지국에 할당하여 서비스 반경을 결정하며 동시에 채널의 종류별로 각기 다른 서비스 반경을 허용하여 트래픽의 분포가 불균등한 환경에서도 양질의 서비스를 제공하도록 함을 목적으로 한다. 이러한 목적의 본 발명은 사용 가능한 채널의 할당 우선 순위를 정한 후 가장 높은 우선 순위를 갖는 첫 번째 채널을 대상 지역 전체를 커버할 수 있는 최소한의 후보 기지국에 각기 할당하고 상기에서 할당된 첫 번째 채널로 수용이 불가능한 트래픽이 존재하면 대상 지역의 전체 또는 일부를 커버할 수 있도록 두 번째 채널을 할당하며 상기에서 첫 번째, 두 번째 채널을 할당하여도 주어진 트래픽을 수용 불가능한 경우 두 번째 채널 할당과 동일한 방식으로 세 번째 채널을 할당하는 과정을 주어진 트래픽이 수용될 때까지 다음 우선 순위의 채널을 할당하는 과정을 반복적으로 수행하여 서비스 반경을 결정하고 상기 방법에 의한 셀 구성에 있어서 우선 순위가 가장 높은 채널부터 순차적으로 호 접속을 시도하여 주어진 트래픽을 수용하도록 함을 특징으로 한다.

Description

채널 할당 및 호 접속 방법

본 발명은 CDMA 이동통신 시스템에 관한 것으로 특히, 채널 할당 및 호 접속 방법에 관한 것이다.

요즈음 무선 통신 방식에서는 음성뿐만 아니라 팩스, 전자 메일, 컴퓨터간 통신, 정지화, 동화 등의 여러 멀티미디어 정보를 전송할 수 있는 대용량 전송로와 이동망을 경유할 때를 의식하지 않는 고품질 전송로의 제공을 필요로 한다.

이러한 요구에 부응하는 차세대 이동 통신 방식으로 CDMA 가 있다.

CDMA 이동통신에서 트래픽이 불균등한 지역을 서비스할 때 모든 기지국에 일률적으로 같은 채널들을 할당한다면 트래픽이 적은 기지국에도 불필요한 채널이 할당되어 시스템의 투자비를 증가시키는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 트래픽 분포가 불균등한 환경에서도 양질의 서비스를 제공하기 위하여 셀별 채널 할당과 그 채널별 서비스 영역 결정 그리고 호 접속 알고리즘을 채용하고 있다.

종래의 기술로는 하나의 대표 무선 채널이 복수 채널을 관장하는 방법이 있다.

이러한 종래의 기술 내용은 "Mobile Station-Base Station Compatability Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", EIA/TIA IS-95, Jul, 1993.에 기재되어 있다.

이러한 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

종래에는 호 접속에 필요한 제어 정보를 교환하는 호 접속 시도는 대표 채널로만 수행하며 호 접속에 필요한 제어 정보 교환이 완료되어 호 접속 요구가 성공하면 그 대표 채널을 통하여 기지국으로부터 실제 호 설정을 위한 채널 정보와 트래픽 코드 정보를 전송받아 호 설정이 이루어진다.

이때, 이동국 발신 호의 경우 대표 채널의 파이롯(pilot) 코드 채널의 강도를 측정하여 서비스 기준치 이상이면 이동국은 대표 채널의 액세스 코드 채널을 이용하여 기지국에 호 접속을 요구한다.

이에 따라, 기지국에서는 복수 채널중 하나의 채널과 트래픽 코드를 선정하여 대표 채널의 페이징(paging) 코드 채널을 통하여 전송한다.

이 후, 이동국과 기지국은 그 지정된 채널과 트래픽 코드를 이용하여 호 설정을 진행한다.

그리고, 이동국 착신 호의 경우는 대표 채널의 페이징 코드 채널을 이용하여 이동국을 페이징하고 이동국으로부터 응답이 있으면 대표 채널의 페이징 코드 채널을 통하여 복수 채널중 선정된 하나의 채널 정보와 트래픽 코드 정보를 이동국에 전송한다.

그러나, 종래의 기술은 대표 채널에 의해서만 호 접속 시도가 진행됨으로 대표 채널과 그 대표 채널이 관장하는 다른 채널과는 서비스 반경이 동일해야 한다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 독립적으로 호 접속을 하는 채널들의 할당 우선 순위를 정하여 주어진 전체 트래픽을 수용할 때까지 우선 순위가 높은 채널부터 순차적으로 임의의 기지국에 할당하며 동시에 채널의 종류별로 각기 다른 서비스 반경을 허용하여 최소 기지국으로 트래픽의 분포가 불균등한 환경에서도 양질의 서비스를 제공하도록 창안한 채널 할당 및 호 접속 방법을 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 채널 할당을 보인 예시도.

도 2는 본 발명에서 이동국 발신 호 접속을 위한 신호 흐름도.

도 3은 본 발명에서 이동국 착신 호 접속을 위한 신호 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

F1,F2,F3 : 채널

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 채널 할당에 있어서, 사용 가능한 채널의 할당 우선 순위를 정한 후 가장 높은 우선 순위를 갖는 첫 번째 채널을 대상 지역 전체를 커버할 수 있는 최소한의 후보 기지국에 각기 할당하고 상기에서 할당된 첫 번째 채널로 수용이 불가능한 트래픽이 존재하면 대상 지역의 전체 또는 일부를 커버할 수 있도록 두 번째 채널을 할당하며 상기에서 첫 번째, 두 번째 채널을 할당하여도 주어진 트래픽을 수용 불가능한 경우 두 번째 채널 할당과 동일한 방식으로 세 번째 채널을 할당하는 과정을 주어진 트래픽이 수용될 때까지 다음 우선 순위의 채널을 할당하는 과정을 반복적으로 수행하여 서비스 반경을 결정함을 특징으로 한다.

상기에서 할당되어질 채널의 서비스 반경내에 복수개의 후보 기지국이 존재하는 경우 그 채널의 서비스 반경의 전체 또는 일부를 커버할 수 있는 최소한의 후보 기지국에만 채널을 할당함을 특징으로 한다.

상기 과정에서 임의의 기지국에는 서비스 반경이 다를 수 있는 둘 이상의 채널이 할당될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 이동국 발신 호 접속에 있어서, 우선순위가 높은 순서대로 채널의 파이롯 코드 채널의 강도를 측정하는 단계와, 상기에서 파이롯 코드 채널의 강도가 소정값보다 크면 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 큰지 판단하는 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 작으면 현재 채널로 호 설정하는 단계와, 상기에서 파이롯 코드 채널의 강도가 소정값보다 작거나 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 큰 경우 다음 우선 순위의 채널에 대해 상기 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계를 반복하여 마지막 채널에서도 호 접속이 불가능한 경우 그 호는 블럭킹(blocking)된다.

그리고, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 이동국 착신 호 접속에 있어서, 우선순위가 높은 순서대로 채널의 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 큰지 판단하는 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 작으면 현재 채널의 채널 페이징에 대한 응답이 있는 지 판단하는 단계와, 상기에서 채널 페이징에 대한 응답이 있으면 현재 채널로 호 설정하는 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 크거나 채널 페이징에 대한 응답이 없는 경우 다음 우선 순위의 채널에 대해 상기 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시를 위한 채널 할당 방법은 도1 의 예시도에 도시한 바와 같이, 사용 가능한 채널(F1∼Fn)의 할당 우선 순위를 정한 후(예로, 할당 우선 순위는 F1∼Fn 순이라고 가정한다.) 사용 가능한 채널의 할당 우선 순위를 정한 후 가장 높은 우선 순위를 갖는 첫 번째 채널(F1)을 대상 지역 전체를 커버할 수 있는 최소한의 후보 기지국에 각기 할당하고 상기에서 할당된 첫 번째 채널(F1)로 수용이 불가능한 트래픽이 존재하면 대상 지역의 전체 또는 일부를 커버할 수 있도록 두 번째 채널(F2)을 할당하며 상기에서 첫 번째, 두 번째 채널(F1)(F2)을 할당하여도 주어진 트래픽을 수용 불가능한 경우 두 번째 채널(F2) 할당과 동일한 방식으로 세 번째 채널(F3)을 할당하는 과정을 주어진 트래픽이 수용될 때까지 다음 우선 순위의 채널(F4∼Fn)을 순차적으로 할당하는 과정을 반복적으로 수행하여 서비스 반경을 결정하도록 구성한다.

이와같은 본 발명의 채널 할당 방법에 대한 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에서는 일정한 서비스 영역에서 발생하는 트래픽의 분포, 후보 기지국의 위치, 사용 가능한 채널 정보를 기초로 하여 사용 가능한 채널들의 할당 우선 순서를 정한다. 여기서, 할당 우선 순위는 F1∼Fn 순이라고 가정한다.

이 후, 첫 번째 채널(F1)을 되도록 적은 수의 후보 기지국들에 할당하여 서비스 지역 전체를 커버(cover)한다.

이때, 최대 용량을 제공하도록 할당하여도 첫 번째 채널(F1)에서 서비스 대상 지역의 트래픽을 모두 수용할 수 없는 경우 두 번째 채널(F2)의 할당 단계로 진행한다.

그리고, 두 번째 채널(F2)를 모든 후보 기지국에 할당하여도 대상 서비스 지역의 트래픽을 수행하지 못하는 경우에는 세 번째 채널(F3)을 할당한다.

만일, 두 번째 채널(F2)까지만 사용하여 트래픽 수용이 가능한 경우에는 되도록 적은 수의 기지국으로 서비스 지역의 전체 또는 일정 부분을 서비스할 수 있게 한다.

이때, 서비스 지역 전체를 수용할 수 있도록 두 번째 채널(F2)을 할당하는 경우에는 기지국 장치 비용은 다소 증가하나 두 번째 채널(F2)을 사용하는 호에 대해 핸드 오프시 해당 두 기지국과 동시 통화하도록 함으로써 우수한 통화 품질을 제공하는 셀간 소프트 핸드 오프(soft handoff)를 실행한다.

그리고, 일부를 수용하는 경우에는 전체를 수용하는 것에 비해 기지국 장치 비용은 감소할 수 있으나 셀간 하드 핸드 오프(hard handoff)의 발생은 막을 수 없다.

상기에서 첫 번째 채널(F1)과 두 번째 채널(F2)이 할당되어진 기지국의 각 채널별 서비스 반경은 다를 수 있다.

만일, 상기에서 전체 트래픽을 수용못하는 경우 두 번째 채널(F2)의 할당 방식과 동일한 방법으로 세 번째 채널(F3)의 할당을 수행하며 이 후, 전체 트래픽 수용 여부에 따라 그 다음 채널(F4)에서 마지막 채널(Fn)까지 순차적으로 상기 두 번째 채널(F2)의 할당 방식과 동일한 방법으로 할당을 수행한다.

상기에서 각 채널(F1∼Fn)별로 다른 서비스 반경을 허용하기 위해서 각각의 채널(F1∼Fn)은 그 채널 고유의 파일롯(pilot), 페이징(paging), 동기(sync), 액세스(access) 코드 채널(제어용 코드 채널)을 가질 수 있다.

또한, 상기에서 특정 기지국에 할당된 복수 채널(F1∼Fn)들의 서비스 반경은 독립적으로 결정하며 우선 순위가 낮은 채널일수록 서비스 반경이 크다.

이러한 셀 구성을 하면 기지국 설치 비용이 감소할 뿐만 아니라 셀간 핸드 오프(handoff)의 횟수를 줄일 수 있다.

상기와 같이 채널 할당에 대해 적절한 호 접속 요구를 위한 과정은 도2 및 도3 의 신호 흐름도와 동일하다.

먼저, 본 발명의 이동국 발신 호 접속 방법은 도2 의 신호 흐름도에 도시한 바와 같이, 할당 우선 순위가 높은 순서(여기서, F1∼Fn 순이라고 가정한다)대로 채널의 파이롯 코드 채널의 강도를 측정하는 제1 단계와, 상기에서 파이롯 코드 채널의 강도가 소정값보다 크면 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 큰지 판단하는 제2 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 작으면 현재 채널로 호 설정하는 제3 단계와, 상기에서 파이롯 코드 채널의 강도가 소정값보다 작거나 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 큰 경우 다음 우선 순위의 채널에 대해 상기 과정을 반복 수행하는 제4 단계와, 상기 과정을 반복하여 우선 순위가 가장 낮은 마지막 채널(Fn)에서도 호 접속이 불가능한 경우 그 호는 블럭킹(blocking)하는 제5 단계를 수행하도록 이루어진다.

또한, 본 발명의 착신 호 접속 방법은 도3 의 신호 흐름도에 도시한 바와 같이, 할당 우선 순위가 높은 순서(여기서는 F1∼Fn 순이라고 가정한다)대로 채널의 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 큰지 판단하는 제1 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 작으면 현재 채널의 페이징 코드 채널을 이용하여 페이징을 시도하여 페이징에 대한 응답이 있는 지 판단하는 제2 단계와, 상기에서 채널 페이징에 대한 응답이 있으면 현재 채널로 호 설정하는 제3 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 크거나 채널 페이징에 대한 응답이 없는 경우 다음 우선 순위의 채널에 대해 상기 과정을 반복 수행하는 제4 단계와, 상기 과정을 반복하여 우선순위가 가장 낮은 마지막 채널(Fn)에서도 호 접속이 불가능한 경우 그 호는 블럭킹(blocking)하는 제5 단계를 수행하도록 이루어진다.

이와같은 본 발명의 실시에 따른 호 접속 방법에 대한 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이동국 발신 호의 경우 첫 번째 채널(F1)의 파이롯(pilot) 코드 채널의 강도를 측정하여 서비스 기준치보다 클 때 첫 번째 채널(F1)의 액세스 코드 채널을 이용하여 이동국은 기지국에 호 접속 시도를 한다.

만일, 파이롯 신호의 세기가 적어서 서비스가 불가능하거나 사용 가능한 트래픽 코드가 없는 경우에는 두 번째 채널(F2)에 호 접속 시도를 한다.

이때, 두 번째 채널(F2)에 의한 호 접 속의 경우에도 먼저 그 채널의 파이롯 코드 채널 세기를 측정한다.

이에 따라, 파이롯 채널의 세기가 기준치보다 클 때 이동국은 기지국에 호 접속 요구를 하고 기지국은 트래픽 코드를 조사하여 사용 가능한 트래픽 코드가 있을 때 두 번째 채널(F2)로 호 설정을 한다.

만일, 두 번째 채널(F2)로도 호 접속이 안되는 경우에는 세 번째 채널(F3)로 호 접속을 시도하며 그때 세 번째 채널(F3)로도 호 접속이 안되는 경우 네 번째 채널(F4)로 호 접속을 시도한다.

즉, 파이롯 신호의 세기 또는 트래픽 코드의 사용 가능 여부에 따라 첫 번째 채널(F1)부터 마지막 채널(Fn)까지 상기와 같은 과정을 반복하여 호 접속 시도를 수행한다.

만일, 마직막 채널(Fn)에서도 호 접속이 불가능하면 그 호는 블럭킹(blocking)된다.

또한, 이동국 착신 호의 경우 기지국에서 첫 번째 채널(F1)의 트래픽 코드를 조사하여 사용 가능하면 첫 번째 채널(F1)로 페이징을 시도한다.

이에 따라, 페이징에 대한 응답이 있을 때 첫 번째 채널(F1)을 이용하여 호를 설정한다.

만일, 첫 번째 채널(F1)에 사용 가능한 트래픽 코드가 없거나 페이징에 대한 응답이 없는 경우 두 번째 채널(F2)의 트래픽 코드를 조사하여 사용 가능한 경우 두 번째 채널(F2)로 페이징을 시도한다.

따라서, 두 번째 채널(F2)에서 응답이 있으면 두 번째 채널(F2)를 이용하여 호를 설정한다.

이 후, 네 번째 채널(F4)로도 호접속이 안되는 경우 호 접속 여부에 따라 그 다음 채널(F5∼Fn)을 순차적으로 이용하여 호 접속을 시도한다.

즉, 트래픽 코드의 사용 가능 여부 또는 페이징에 대한 응답에 따라 첫 번째 채널(F1)부터 마지막 채널(Fn)까지 상기와 같은 과정을 반복하여 호 접속 시도를 수행한다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 우선 순위에 따라 채널을 할당하고 채널별로 서비스 반경을 결정함으로써 전체 트래픽을 수용할 때까지 우선순위가 높은 채널부터 순차적으로 기지국에 할당함으로써 적은 투자 비용으로 양질의 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

북수개의 채널을 할당하여 무선 통신을 수행하는 방법에 있어서, 사용 가능한 채널의 할당 우선 순위를 정한 후 가장 높은 우선 순위를 갖는 첫 번째 채널을 대상 지역 전체를 커버할 수 있는 최소한의 후보 기지국에 각기 할당하고 상기에서 할당된 첫 번째 채널로 수용이 불가능한 트래픽이 존재하면 대상 지역의 전체 또는 일부를 커버할 수 있도록 두 번째 채널을 할당하며 상기에서 첫 번째, 두 번째 채널을 할당하여도 주어진 트래픽을 수용 불가능한 경우 두 번째 채널 할당과 동일한 방식으로 세 번째 채널을 할당하는 과정을 주어진 트래픽이 수용될 때까지 다음 우선 순위의 채널을 할당하는 과정을 반복적으로 수행하여 서비스 반경을 결정함을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
제1항에 있어서, 할당되어질 채널의 서비스 반경내에 복수개의 후보 기지국이 존재하는 경우 그 채널의 서비스 반경의 전체 또는 일부를 커버할 수 있는 최소한의 후보 기지국에만 채널을 할당함을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 임의의 후보 기지국에는 서비스 반경이 다를 수 있는 둘 이상의 채널이 할당됨을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
복수개의 채널을 할당하여 통신을 수행하는 방법에 있어서, 할당 우선 순위가 높은 순서대로 채널의 파이롯 코드 채널의 강도를 측정하는 제1 단계와, 상기에서 파이롯 코드 채널의 강도가 소정값보다 크면 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 큰지 판단하는 제2 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 작으면 현재 채널로 호 설정하는 제3 단계와, 상기에서 파이롯 코드 채널의 강도가 소정값보다 작거나 트래픽 채널 코드수가 최대 허용수보다 큰 경우 다음 우선 순위의 채널에 대해 상기 과정을 반복 수행하는 제4 단계와, 상기 과정을 반복하여 우선 순위가 가장 낮은 마지막 채널에서도 호 접속이 불가능한 경우 그 호는 블럭킹(blocking)하는 제5 단계를 수행하여 이동국 발신 호 접속을 시동하는 것을 특징으로 하는 호 접속 방법.
복수개의 채널을 할당하여 통신을 수행하는 방법에 있어서, 할당 우선 순위가 높은 순서대로 채널의 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 큰지 판단하는 제1 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 작으면 현재 채널의 페이징 코드 채널을 이용하여 페이징을 시도하여 페이징에 대한 응답이 있는지 판단하는 제2 단계와, 상기에서 채널 페이징에 대한 응답이 있으면 현재 채널로 호 설정하는 제3 단계와, 상기에서 트래픽 채널 코드수가 최대 허용치보다 크거나 채널 페이징에 대한 응답이 없는 경우 다음 우선 순위의 채널에 대해 상기 과정을 반복 수행하는 제4 단계와, 상기 과정을 반복하여 우선순위가 가장 낮은 마지막 채널에서도 호 접속이 불가능한 경우 그 호는 블럭킹(blocking)하는 제5 단계를 수행하여 이동국 착신 호 접속을 시도하는 것을 특징으로 하는 호 접속 방법.