KR100280829B1 - 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어방법 - Google Patents

차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동단말기 발,착신 호 요구시에 하나씩 생성되는 차세대 이동통신 시스템(International Mobile Telecommunication: IMT-2000)의 제어국 호 프로세스가 제어국에 실장되어 있는 모든 호 제어 프로세서에 균일하게 분포하도록 하는 IMT-2000 제어국 호 분산 제어 방법에 관한 것이다.
즉, 이동교환기에 제어국의 각 프로세서의 호 할당 정보를 저장하여 이로부터 이동단말기 발,착신호의 제어를 실제로 담당할 제어국 프로세서를 결정하는 방법이다.
본 발명의 제어국 프로세서에는 기지국 전담 호 프로세스와 셀렉터 전담 프로세스의 2가지 종류의 프로세스가 생성된다. 기지국 전담 호 프로세스는 제어국 프로세서에 할당된 기지국별로 하나씩 생성되는데, 기지국의 액세스 채널 또는 페이징 채널로 송,수신되는 초기 메시지를 처리하며 해당 기지국의 채널 엘레먼트를 할당한다. 셀렉터 전담 프로세스는 이동교환기에서 선택한 제어국 프로세서에 이동무선호 별로 하나씩 생성되는 프로세스로 호의 초기접속을 제외한 베어러 접속, 셀렉터 자원 관리, 호 설정, 유지, 해제 등의 모든 호처리를 담당하고 있는 실제적인 호제어 프로세스이다.

Description

차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법
본 발명은 이동단말기 발,착신호를 처리할 호 프로세스를 제어국내의 모든 프로세서에 분산 처리함으로서 특정 프로세서에 집중될 수 있는 호 포화상태를 경감할 수 있으며, 기지국 채널 엘레먼트와 제어국의 셀렉터 자원을 효율적으로 사용함으로서 보다 경제적으로 이동시스템을 운용할 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 기술에서는 기지국의 채널 엘레먼트와 제어국 셀렉터 뱅크를 할당하는 제어국 프로세서가 고정되어 있어 해당 기지국의 발,착신 호처리를 담당하고 있다. 즉, 각 기지국의 액세스 채널과 페이징 채널을 통해서 송수신되는 이동단말기 초기 메시지를 처리하는 제어국 프로세서가 해당 기지국의 채널엘레먼트 뿐만아니라 제어국의 셀렉터를 관리하며, 계속적으로 베어러 접속, 호 유지, 해제 등 호제어에 관한 모든 사항을 처리하고 있다.
따라서, 종래의 방식은 기지국의 채널 엘레멘트의 개수 만큼의 셀렉터가 필요하다. 그러나 이 방식은 이동단말기가 이동하여 이웃 기지국으로 진입하는 경우 즉, 핸드오프에 의해 해당 기지국의 현재 점유중인 채널 엘레먼트를 해제한 경우에는 해당 채널 엘레먼트를 다른 이동단말기가 사용할 수 있음에도 불구하고 해당 채널 엘레먼트에 대응하는 셀렉터가 제어국에 존재하지 않음으로 더 이상의 이동단말기 발,착신호를 처리할 수 없다. 이와 같은 현상은 현재 할당되어 있는 셀렉터는 변경하지 않고 채널 엘레먼트 만을 변경하는 소프트핸드오프 기능에 의해 발생하고 있다.
또한, 소프트 핸드오프에 의해 휴지 상태로 된 채널 엘레먼트를 해당 기지국내의 다른 이동단말기의 발,착신호에 사용함으로서 해당 기지국내의 이동가입자에게 보다 많은 이동무선호를 가능케 하는 기술이 필요하다. 또한 호 발생 밀집 지역의 기지국에서 종종 발생하는 현상으로 해당 기지국을 담당하는 프로세서에는 해당 프로세서에 할당될 수 있는 호 프로세스가 항상 최대로 생성되어 있음으로 호 유지 보수에 어려움이 있으며 해당 제어국 프로세서에 고장이 발생할 경우 해당 제어국 프로세서가 담당하고 있는 모든 기지국의 발,착신호는 거절된다.
따라서, 본 발명은 제어국내의 모든 프로세서에 균등하게 호 프로세스가 할당되도록 하여 특정 프로세서에 호 프로세스가 치우치는 현상을 방지하도록 한 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법은 제어국 프로세서에 기지국 별로 하나씩 기지국 전담 호 프로세스를 생성하는 단계와, 상기 기지국에 위치하는 이동단말기의 발신 호 요구가 기지국 액세스 채널을 통하여 기지국을 담당하는 기지국 전담 호 프로세스로 전달되도록 하는 단계와, 상기 기지국 전담 호 프로세스가 No.7 신호 접속부을 통하여 이동교환기에 이동무선 호 서비스 인증을 요구하는 단계와, 상기 No.7 신호 접속부가 이동교환기와 해당 기지국 전담 호 프로세스간 No.7 링크를 설정하는 단계와, 이동교환기가 상기 설정된 No.7 링크를 통하여 수신한 발신 호를 인증한 후 이동교환기에 저장되어 있는 제어국 셀렉터 데이터베이스를 이용하여 해당 호제어를 수행할 제어국 프로세서를 선택한 후 해당 제어국 프로세서 정보와 해당 발신 호 서비스에 필요한 무선 자원 할당 정보를 No.7 신호 접속부에 송신하는 단계와, 상기 No.7 신호 접속부를 통하여 해당 메시지를 수신한 기지국 전담 호 프로세스가 기지국의 트래픽 채널 엘레먼트를 할당하고, 이동 ATM 교환기의 VP/VC 트래픽 채널정보를 사용하여 해당 셀렉터 장치를 담당하고 있는 제어국 프로세서를 판단하는 단계와, 상기 기지국 전담 호 프로세스에서 할당한 트래픽 채널엘레먼트에게 해당 무선 채널 정보를 송신하는 단계와, 상기 기지국 전담 호 프로세스에서 판단한 제어국 프로세서에 발신 호 설정에 필요한 정보를 송신하는 단계와, 상기 기지국 전담 호 프로세스로부터 해당 호에 대한 메시지를 수신한 해당 제어국 프로세서는 해당 발신호 제어를 위한 셀렉터 전담 프로세스를 생성하고, 이때 생성된 셀렉터 전담 프로세스는 발신호 초기에 기지국 전담 호 프로세스와 이동교환기간에 설정한 No. 7 링크를 셀렉터 전담 프로세스와 이동교환기간 No.7 링크로 변경할 것을 요구하는 단계와, 상기 셀렉터 전담 프로세스는 셀렉터를 선택한 후 해당 선택 정보를 셀렉터 장치에게 통보하는 단계와, 상기 선택된 트래픽 채널 엘레먼트를 통하여 이동단말기로부터 송신되는 제어신호가 셀렉터에 수신되도록 하며, 해당 제어신호를 수신한 셀렉터는 제어신호를 분리하여 셀렉터 전담 프로세스에 전달하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 기지국을 담당하는 제어국 프로세서에 기지국 전담 호 프로세스를 생성하는 단계와, 해당 기지국으로부터 송신되는 이동단말기 발신호 메시지를 해당 기지국 전담 호 프로세스에서 수신하는 단계와, 기지국 전담 호 프로세스가 No.7 신호부 접속부를 통해 이동교환기에 해당 이동호 인증을 요구하는 단계와, 상기 이동교환기에서 해당 이동발신호의 가능 여부를 확인하는 단계와, 상기 기지국 전담 호 프로세스가 이동교환기로부터 제어국 프로세서 정보를 수신하는 단계와, 상기 기지국 전담 호 프로세스가 해당 기지국의 채널 엘레멘트를 할당하고 상기 제어국 프로세서에 해당 정보를 송신하는 단계와, 상기 제어국 프로세서에서 셀렉터 전담 프로세스를 생성하는 단계와, 상기 셀렉트 전담 프로세스가 No.7 신호 접속부에 상기 기지국 전담 호 프로세스에서 설정한 No.7 링크를 재설정 요구하는 단계와, 상기 No.7 신호 접속부에서 No.7 링크를 재설정한 후 상기 셀렉터 프로세스가 해당 이동호를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 이동단말기 발,착신호를 처리할 제어국 호 분산 제어 방법을 설명하기 위한 절차도.
도 2는 차세대 이동통신 시스템(IMT-2000)의 제어국에서 이동단말기 발,착신호를 처리하는 호 분산 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명은 초기 메시지 수신부, No. 7 신호 접속부, 호처리 프로세서 선택부 및 호제어부로 구성되어 있다.
초기 메시지 수신부는 각 기지국의 액세스 채널과 페이징 채널로 송수신되는 초기 메시지를 수신하여 No. 7 신호 접속부에게 송신하는 역할을 수행한다. 즉, 초기메시지 수신부는 시스템 형상에 정의되어 있는 기지국을 담당하는 제어국 프로세서에 생성되는 기지국 전담 호 프로세스의 일부를 의미하는데, 기지국 전담 호 프로세스는 기지국별로 1개의 프로세스가 시스템 초기에 생성된다. 또한 초기 메시지 수신부는 해당 기지국의 채널 엘레먼트에 대한 정보를 소유하고 있으며 이후 이동교환기로부터 해당 호를 처리할 제어국 프로세서 정보를 수신할 때 먼저 기지국의 채널 엘레먼트를 할당한 후, 해당 제어국 프로세서에게 채널 엘레먼트 할당 정보를 비롯한 모든 호제어에 필요한 정보를 해당 제어국 프로세서에게 전송한다.
No. 7 신호 접속부(ASP)는 제어국 프로세스와 이동교환기간의 No.7 링크를 설정하는 프로세스이다. 초기의 No. 7 링크는 액세스 채널 메시지를 수신한 기지국 전담프로세스와 이동교환기간에 설정된다. 그러나 이후 초기 메시지 수신부의 요구에 의해서 최초에 설정한 No. 7 링크는 호제어부의 요구에 의해 선택된 셀렉터 전담 프로세스와 이동교환기간의 No. 7 링크로 재설정된다.
호처리 프로세서 선택부는 이동교환기에 생성되는 초기 호 시도 요구 메시지를 수신하는 프로세스의 일부로 해당 호에 대한 인증을 통하여 이동단말기의 통화 가능 상태를 점검한 후 이동교환기에 저장되어 있는 셀렉터 데이터베이스를 이용하여 현재 호를 처리할 제어국 프로세서를 결정한다.
호 제어부는 초기 메시지 수신부가 결정한 제어국 프로세서에 생성되는 셀렉터 프로세스로 최초에 기지국 전담 호 프로세스와 이동교환기간에 설정된 No.7 신호 링크를 해당 셀렉터 전담 프로세스와 이동교환기간의 No. 7 신호 링크로 변경하도록 No. 7 신호 접속부에 통보한 후, 셀렉터 할당, 베어러 접속, 호 유지/해제, 핸드오버 등의 실제적인 호처리 절차를 수행한다. 즉, 이동단말기와 기지국간 무선구간의 CAI 정합과 기지국과 이동교환기간의 유선구간의 A 정합을 제어하고 있으며, 각각 IS-95C 프로토콜과 634 A+를 사용하여 이동단말기 발,착신호를 제어한다.
본 발명은 제어국의 셀렉터와 기지국의 채널 엘레먼트를 효율적으로 사용하고, 제어국의 프로세서의 부하를 균일하게 유지하기 위하여 제어국 프로세서(ACP)에 생성되는 호처리 프로세스를 2종류의 프로세스(기지국 전담 호 프로세스와 셀렉터 전담 프로세스)로 구분하고 있다. 기지국 전담 호 프로세스(BCPnn)는 기지국 그룹별로 할당된 제어국 프로세서(ACP)내에 기지국 마다 하나씩 생성되며, 해당 기지국의 액세스 채널, 페이징 채널 신호 및 CE 자원 관리와 이동교환기와의 신호채널 경로의 초기 설정 등을 담당하고 있다. 셀렉터 전담 프로세스(ACPnn)는 이동단말기 발,착신호가 설정될 때마다 하나씩 생성되는 호 프로세스로 셀렉터(SE) 자원관리와 ATM 스위치 연결/해제, 핸드오버, 기지국 및 이동교환기와의 메시지 송수신 등을 담당하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 이동단말기 발,착신호를 처리할 제어국 호 분산 제어 방법을 설명하기 위한 절차도로서, 다음 순서로 호제어 프로세스가 결정된다.
1. 제어국 프로세서(ACP)에 기지국 별로 하나씩 기지국 전담 호 프로세스를 생성한다. 기지국(BTS00)에 위치하는 이동단말기의 발신 호 요구가 기지국 액세스 채널을 통하여 기지국(BTS00)을 담당하는 기지국 전담 호 프로세스(BCP00)에 전달된다(1).
2. 기지국 전담 호 프로세스(BCP00)는 No.7 신호 접속부(ASP)을 통하여 이동교환기에 이동무선 호 서비스를 요구한다(2).
3. No.7 신호 접속부(ASP)는 이동교환기(MSC)와 해당 기지국 전담 호 프로세스(BCP00)간 No.7 링크를 설정한다(3).
4. 이동교환기(MSC)는 설정된 No.7 링크를 통하여 수신한 발신 호를 인증한 후 이동교환기(MSC)에 저장되어 있는 제어국 셀렉터 데이터베이스를 이용하여 해당 호제어를 수행할 제어국 프로세서(ACP)를 선택한 후 해당 제어국 프로세서(ACP) 정보와 해당 발신 호 서비스에 필요한 무선 자원 할당 정보를 No.7 신호 접속부에 송신한다(4).
5. No.7 신호 접속부를 통하여 해당 메시지를 수신한 기지국 전담 호 프로세스(BCP00)는 기지국(BTS0)의 트래픽 채널 엘레먼트를 할당하고, 이동 ATM 교환기의 VP/VC 트래픽 채널정보를 사용하여 해당 STE(셀렉터 장치)를 담당하고 있는 제어국 프로세서를 판단한다(5).
6. (5)에서 할당한 트래픽 채널엘레먼트에게 해당 무선 채널 정보를 송신한다(6).
7. (5)에서 판단한 제어국 프로세서인 ACPn(셀렉터 전담 outmost 프로세스)으로 발신 호 설정에 필요한 정보(이동단말기 고유번호, VP/VC, 셀 식별자, 트래픽 채널 엘레먼트 할당 정보 등)를 송신한다(7).
8. 기지국 전담 호 프로세스(BCP00)로부터 해당 호에 대한 메시지를 수신한 해당 제어국 프로세서(ACPn)는 해당 발신호 제어를 위한 셀렉터 전담 프로세스(ACPn0)를 생성하고, 이때 생성된 셀렉터 전담 프로세스(ACPn0)는 발신호 초기에 기지국 전담 호 프로세스(BCP00)와 No.7 신호 접속부간에 설정한 No. 7 링크를 셀렉터 전담 프로세스(ACPn0)와 No.7 신호 접속부간 No. 7 링크로 변경할 것을 요구한다(8).
9. 셀렉터 전담 프로세스(ACPn0)는 셀렉터를 선택한 후 해당 선택 정보를 셀렉터 장치에게 통보한다(9).
10. 선택된 트래픽 채널 엘레먼트를 통하여 이동단말기로부터 송신되는 제어신호가 셀렉터에 수신된다(10).
11. 해당 제어신호를 수신한 셀렉터는 제어신호를 분리하여 셀렉터 전담 프로세스(ACPn0)에 전달한다(11).
이후, 호 설정에 필요한 일련의 제어 신호는 이동단말기 ↔ 기지국 채널 엘레멘트 ↔ ATM 내부스위치 ↔ 셀렉터 ↔ 셀렉터 전담 프로세서 ↔ No.7 신호접속부 ↔ 이동교환기 순서를 따라 이동단말기와 이동교환기가 송수신되며, 트래픽은 이동단말기 ↔ 기지국 채널 엘레멘트 ↔ ATM 내부스위치 ↔ 셀렉터 ↔ 이동교환기 순서로 송수신된다.
도 2는 차세대 이동통신 시스템(IMT-2000)의 제어국에서 이동단말기 발,착신호를 처리하는 호 분산 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
시작신호로부터 단계(101)에서 기지국을 담당하는 제어국 프로세서에 기지국 전담 호 프로세스를 생성한다. 이후, 단계(102)에서 해당 기지국으로부터 송신되는 이동단말기 발신호 메시지를 해당 기지국 전담 호 프로세스에서 수신한다. 이후, 단계(103)에서 기지국 전담 호 프로세스가 No.7 신호부 접속부를 통해 이동교환기에 해당 이동호 인증을 요구한다. 이후, 단계(104)에서 이동교환기에서 해당 이동발신호의 가능 여부를 확인하게 된다. 상기 확인 결과 이동발신호가 가능하지 않으면 해당 기지국 전담 호 프로세스에서 호를 해제하고, 이동발신호가 가능하면 단계(106)로 진행하여 이동교환기가 이동교환기에 저장되어 있는 셀렉터 할당 정보를 이용하여 해당호를 제어할 제어국 프로세서를 선택한다. 이후, 단계(107)에서 상기 기지국 전담 호 프로세스가 이동교환기로부터 셀렉터를 할당할 제어국 프로세서 정보를 수신한다. 이후 단계(108)에서 상기 기지국 전담 호 프로세스가 해당 기지국의 채널 엘레멘트를 할당하고 상기 제어국 프로세서에 해당 정보를 송신한다. 이후, 단계(109)에서는 상기 제어국 프로세서에서 셀렉트 전담 프로세스를 생성한다. 이후, 단계(110)에서 셀렉트 전담 프로세스가 No.7 신호 접속부에 상기 기지국 전담 호 프로세스에서 설정한 No.7 링크를 재설정 요구한다. 이후, 단계(111)에서 No.7 신호 접속부에서 No.7 링크를 재설정 한다. 이후, 상기 셀렉터 전담 프로세스가 해당 이동호를 제어하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함으로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 기지국의 채널 엘레먼트를 할당하는 프로세서는 고정하는 반면, 제어국 셀렉터 장치를 할당하는 프로세서는 소프트 핸드오프나 제어국 프로세서의 부하를 고려하여 결정하는 방법에 관한 발명으로 기지국의 채널 엘레먼트와 제어국의 셀렉터 장치를 효율적으로 사용할 수 있으며 결과적으로 보다 많은 이동가입자에게 호를 서비스할 수 있다. 또한, 특정 제어국 프로세서에 많은 호가 편중되는 현상을 미연 방지할 수 있으므로 안정적으로 호를 유지 운용할 수 있다. 따라서 이동시스템의 유지 관리가 쉽고 많은 이동가입자를 수용할 수 있는 알고리즘으로 경제적 효과가 기대된다.

Claims (3)

  1. 제어국 프로세서에 기지국 별로 하나씩 기지국 전담 호 프로세스를 생성하는 단계와,
    상기 기지국에 위치하는 이동단말기의 발신 호 요구가 기지국 액세스 채널을 통하여 기지국을 담당하는 기지국 전담 호 프로세스로 전달되도록 하는 단계와,
    상기 기지국 전담 호 프로세스가 No.7 신호 접속부을 통하여 이동교환기에 이동무선 호 서비스 인증을 요구하는 단계와,
    상기 No.7 신호 접속부가 이동교환기와 해당 기지국 전담 호 프로세스간 No.7 링크를 설정하는 단계와,
    이동교환기가 상기 설정된 No.7 링크를 통하여 수신한 발신 호를 인증한 후 이동교환기에 저장되어 있는 제어국 셀렉터 데이터베이스를 이용하여 해당 호제어를 수행할 제어국 프로세서를 선택한 후 해당 제어국 프로세서 정보와 해당 발신 호 서비스에 필요한 무선 자원 할당 정보를 No.7 신호 접속부에 송신하는 단계와,
    상기 No.7 신호 접속부를 통하여 해당 메시지를 수신한 기지국 전담 호 프로세스가 기지국의 트래픽 채널 엘레먼트를 할당하고, 이동 ATM 교환기의 VP/VC 트래픽 채널정보를 사용하여 해당 셀렉터 장치를 담당하고 있는 제어국 프로세서를 판단하는 단계와,
    상기 기지국 전담 호 프로세스에서 할당한 트래픽 채널엘레먼트에게 해당 무선 채널 정보를 송신하는 단계와,
    상기 기지국 전담 호 프로세스에서 판단한 제어국 프로세서에 발신 호 설정에 필요한 정보를 송신하는 단계와,
    상기 기지국 전담 호 프로세스로부터 해당 호에 대한 메시지를 수신한 해당 제어국 프로세서는 해당 발신호 제어를 위한 셀렉터 전담 프로세스를 생성하고, 이때 생성된 셀렉터 전담 프로세스는 발신호 초기에 기지국 전담 호 프로세스와 이동교환기간에 설정한 No. 7 링크를 셀렉터 전담 프로세스와 이동교환기간 No.7 링크로 변경할 것을 요구하는 단계와,
    상기 셀렉터 전담 프로세스는 셀렉터를 선택한 후 해당 선택 정보를 셀렉터 장치에게 통보하는 단계와,
    상기 선택된 트래픽 채널 엘레먼트를 통하여 이동단말기로부터 송신되는 제어신호가 셀렉터에 수신되도록 하며, 해당 제어신호를 수신한 셀렉터는 제어신호를 분리하여 셀렉터 전담 프로세스에 전달하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법.
  2. 기지국을 담당하는 제어국 프로세서에 기지국 전담 호 프로세스를 생성하는 단계와,
    해당 기지국으로부터 송신되는 이동단말기 발신호 메시지를 해당 기지국 전담 호 프로세스에서 수신하는 단계와,
    기지국 전담 호 프로세스가 No.7 신호부 접속부를 통해 이동교환기에 해당 이동호 인증을 요구하는 단계와,
    상기 이동교환기에서 해당 이동발신호의 가능 여부를 확인하는 단계와,
    상기 기지국 전담 호 프로세스가 이동교환기로부터 제어국 프로세서 정보를 수신하는 단계와,
    상기 기지국 전담 호 프로세스가 해당 기지국의 채널 엘레멘트를 할당하고 상기 제어국 프로세서에 해당 정보를 송신하는 단계와,
    상기 제어국 프로세서에서 셀렉트 전담 프로세스를 생성하는 단계와,
    상기 셀렉터 전담 프로세스가 No.7 신호 접속부에 상기 기지국 전담 호 프로세스에서 설정한 No.7 링크를 재설정 요구하는 단계와,
    상기 No.7 신호 접속부에서 No.7 링크를 재설정한 후 상기 셀렉터 프로세스가 해당 이동호를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동교환기에서 해당 이동발신호의 가능 여부 확인시 이동발신호가 가능하지 않으면 해당 기지국 전담 호 프로세스에서 호를 해제하는 단계와,
    상기 확인 결과 이동발신호가 가능하면 이동교환기가 이동교환기에 저장되어 있는 셀렉터 할당 정보를 이용하여 해당호를 제어할 제어국 프로세서를 선택하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신 시스템의 제어국 호 분산 제어 방법.
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