KR100286429B1 - 셀룰러시스템의역방향링크최적화방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰러 시스템의 링크 평형화 방법과 병행으로 실시할 수 있는 역방향 링크 최적화 방법에 관한 것이다.
본 발명은 미리 선정된 시험지점에서 수집된 이동국 송신전력과 이동국 송신이득 조정값, 역방향 프레임 에러율 데이터 및 역방향 전력제어 결정점을 분석하여, 각 데이터가 미리 정의되어 있는 조건을 만족시키지 않는 경우 순방향 서비스 범위를 축소하거나 또는 역방향 전력제어 결정점 파라미터를 조정한다. 상기와 같은 과정을 통해 각 링크의 적정 서비스 영역을 유지시켜 통화 품질을 개선시키고 전체적인 시스템 성능을 최적의 상태로 유지한다.

Description

셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법{A METHOD FOR OPTIMIZING REVERSE LINK IN CELLULAR SYSTEM}
본 발명은 셀룰러 시스템(Cellular System)에 대한 것으로서, 특히 링크 평형화 및 역방향 전력제어가 최적의 상태가 되도록 무선 역방향 링크를 최적화하는 방법에 대한 것이다.
통상적인 이동통신 시스템은 일정 영역(셀)내의 이동국(Mobile Station: MS)에게 서비스를 제공하는 다수의 기지국(Base Station: BS)과 상기 다수의 기지국을 다른 가입자 시스템으로 연결하는 이동 교환국(Mobile Switching Center: MSC)을 포함하여 구성된다.
상기 기지국은 무선 채널을 통해 상기 이동국과 통신하는데, 이때 기지국으로부터 이동국의 방향으로 형성되는 채널을 순방향(Forward) 채널이라 하고 이동국으로부터 기지국의 방향으로 형성되는 채널을 역방향(Reverse) 채널이라 한다.
상기와 같이 구성된 이동통신 시스템에서는 순방향 및 역방향 통신 링크의 질을 최적화하기 위한 전력제어가 필수적이다. 특히 CDMA 시스템은 그 특성상 하나의 주파수로 여러 개의 액세스 채널을 서비스 할 수 있는데, 액세스 채널간의 간섭을 최소화하는 것은 CDMA 시스템에서 매우 중요한 기능중의 하나이다. 따라서 채널간의 간섭을 최소화하기 위해서는 순방향 채널에 의한 서비스 영역인 순방향 서비스 영역(forward coverage)과 역방향 채널에 의한 서비스 영역인 역방향 서비스 영역(reverse coverage)을 일치시켜야 한다. 이러한 작업을 링크의 평형화(balance)라고 한다.
도 1 은 종래 기술에 의한 링크 평형화 방법의 동작도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 도 1 의 (가)에서 기지국 100의 서비스 영역은 부하가 없는 상태에서 순방향과 역방향 서비스 영역이 평형화된 원형의 서비스 영역 130을 가지며, 기지국 110은 역시 부하가 없는 상태에서 원형의 서비스 영역 140을 가진다. 이와 같이 기지국 100과 110은 부하가 없는 상태에서 120이라는 서비스 경계(boundary)를 갖게 된다.
도 1 의 (나)에서 기지국 110은 많은 부하를 가지게 되었고 기지국 100은 부하가 적다고 하면 기지국 110의 역방향 서비스 영역은 145로 줄어들게 된다. 그러면 기지국 100과 기지국 110의 역방향 서비스 경계는 125로 이동하게 되는데, 반면에 순방향 서비스 경계는 120을 유지한다. 이와 같이 링크가 불평형한 상태가 되면 150 위치에 있는 이동국이 기지국 110으로부터 신호를 수신할 수는 있지만 기지국 110으로 신호를 송신할 수는 없다는 문제점이 발생하게 된다. 이러한 링크 불평형 상태를 제거하기 위해서는 링크 평형화 과정을 수행하여, 도 1 의 (다)에 나타낸 바와 같이 기지국 110의 순방향 서비스 영역을 축소시켜야 한다. 그러면 기지국 110의 역방향 서비스 영역과 순방향 서비스 영역이 일치되고 결과적으로 기지국 100과 110간의 역방향 서비스 경계와 순방향 서비스 경계가 일치된다. 이러한 링크의 평형화를 위한 최적화 시험을 위해서는 두 기지국으로부터 측정된 역방향 링크 전력 레벨에 기초하여 두 기지국의 순방향 링크 전력 레벨을 조정한다.
이와 같이, 종래 기술에 의한 전력제어 방법은 서비스 영역 내에서 측정된 역방향 링크 전력 레벨에 기초하여 순방향 링크의 전력 레벨을 조정하였다. 그러나 실제로 순방향 및 역방향 링크의 경로손실(Pathloss)은 동일하지 않기 때문에, 역방향 링크 전력 레벨에 기초하여 순방향 링크 전력 레벨을 조정한다 하여도 링크가 평형화되지 않을 수 있다는 문제점이 있었다.
게다가 기지국간의 경계영역에서는 이동국이 다수의 기지국의 신호에 의하여 영향을 받기 때문에 역방향 링크 전력 레벨이 매 측정시마다 다르게 나타날 수 있으며 이로 인해 링크 평형화가 정상적으로 수행될 수 없었다는 문제점을 가진다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 파라미터를 고려하여 모든 지역에서 링크 평형화를 수행할 수 있도록 하는 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법은,
역방향 링크 최적화를 위하여 미리 정해진 조건을 만족시키는 다수개의 시험지점을 선정하는 단계;
상기 다수개의 시험지점 각각에 대하여 이동국 송신전력과 이동국 송신이득 조정값, 역방향 전력제어 결정점 및 역방향 프레임 에러율을 수집하는 단계;
상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 이동국 송신전력의 평균이 미리 지정된 기준값보다 작지 않으면 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계;
상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 이동국 송신이득의 평균이 미리 지정된 기준값보다 작지 않으면 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계;
상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 역방향 프레임 에러율의 평균이 미리 지정된 기준값보다 작지 않으면 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계; 및
상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 역방향 전력제어 결정점의 평균이 미리 지정된 범위 내에 있지 않으면 역방향 전력제어 파라미터를 조정하여 상기 역방향 전력제어 결정점을 상기 미리 지정된 범위 내에 위치시키는 단계를 포함한다.
도 1 은 종래 기술에 의한 링크 평형화 방법의 동작도.
도 2 는 본 발명에 의한 역방향 링크 최적화 방법을 나타낸 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 2 는 본 발명에 의한 역방향 링크 최적화 방법을 나타낸 흐름도이다. 도면을 참조하여 본 발명에 의한 역방향 링크 최적화 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
단계(210)에서, 지점별 역방향 링크 최적화 시험 과정을 시작하기 위하여 역방향 링크 최적화를 위하여 미리 정해진 조건을 만족시키는 다수개의 시험지점을 선정한다. 이때 다중 셀이 구성되어 있는 시험 기지국의 링크 경계지역에서 다수개의 시험지점을 선정한 다음, 상기 시험 기지국의 인근 기지국에 90%의 부하(loading)를 부가한다. 상기 시험 기지국에는 실제 호(real call)를 이용하여 90%의 부하를 부가한다. 또한 상기 시험지점은 상기 시험 기지국내에서 핸드오프 영역의 6 지점과 이동국이 감지하는 파일럿 신호의 세기가 -8dB에서 -10dB 이내인 6 지점으로 한다.
시험지점의 선정과 기지국의 상태설정이 완료되면, 상기 각 시험지점에서 순서대로 상기 시험 기지국과 통화채널을 연결한다. 통화 채널이 연결되면 상기 각 시험지점에서 대략 3분 정도 통화를 수행하여 링크 시험을 위한 다수개의 시험 데이터를 추출한다. 이때 이동국으로부터는 이동국 송신전력(Mobile Tx Power)과 이동국 송신이득 조정값(Mobile Tx Gain Adjust)을 수집하고, 기지국으로부터는 트래픽 채널의 전력 레벨인 잡음대 비트 에너지(Eb/No)의 결정점(set point)과 역방향 프레임 에러율(Reverse Frame Error Rate: RFER)을 수집한다. 이 잡음대 비트 에너지의 결정점은 역방향 전력제어의 기준이 되기 때문에 역방향 전력제어 결정점이 된다.
단계(220)에서, 상기 각 시험지점에서 추출된 이동국 송신전력의 평균이 미리 정해진 기준값, 예를 들어 +23dBm보다 작은지를 판단하고, 작지 않으면 단계(230)에서 기지국의 송신기 감쇠값을 증가시켜 순방향 서비스 영역을 축소시킨다.
단계(240)에서, 상기 각 시험지점에서 추출된 이동국 송신이득 조정값의 평균이 미리 정해진 기준값, 예를 들어 0dB보다 작은지를 판단하고, 작지 않으면 단계(230)에서 순방향 서비스 영역을 축소시킨다.
단계(250)에서, 상기 각 시험지점에서 추출된 역방향 프레임 에러율의 평균이 미리 정해진 기준값, 예를 들어 1%보다 작은지를 판단하고, 작지 않으면 단계(230)에서 순방향 서비스 영역을 축소시킨다.
단계(260)에서, 상기 각 시험지점에서 추출된 역방향 전력제어 결정점이 미리 지정된 범위인 최소값과 최대값 사이에 있는지를 판단하고, 범위 내에 있지 않다면 단계(s270)에서 역방향 전력제어 파라미터를 조정하여 지정된 값 내에 있도록 한다. 이는 상기 역방향 전력제어 결정점이 최대값에 근접해 있다면 이동국이 역방향 링크 경계밖에 위치한 것으로 판단될 수 있으며, 반대로 역방향 전력제어 결정점이 최소값에 근접되어 있다면 순방향과 역방향 링크의 평형화가 이루어지지 않은 것으로 판단될 수 있기 때문이다.
이때 상기 역방향 전력제어 파라미터로는 전력제어 최소값(Pwrctl_min)과 전력제어 최대값(Pwrctl_max) 및 전력제어 초기값(Pwrctl_norminal)이 있다. 여기서 상기 전력제어 초기값은 처음으로 호가 설정된 이동국에게 송신하는 전력값으로 정의되며, 상기 전력제어 최소값과 최대값은 각각 상기 이동국에게 송신할 수 있는 전력값의 최소 및 최대 범위로 정의된다.
이와 같이, 본 발명은 셀룰러 시스템의 무선 파라미터 및 시스템 파라미터를 조정하여 링크 평형화(link balance) 및 역방향 전력제어(reverse link power control)가 최적의 상태가 되도록 구성한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은, 이동국의 송신전력을 적절하게 사용함으로써 이동국 배터리 사용시간을 증가시키며, 이동국간의 상호 간섭을 줄임으로써 시스템의 자원 용량을 최대화 할 수 있다. 또한 기지국의 순방향 및 역방향 서비스 영역을 적정하게 유지함으로써 통화 품질을 개선시키고 전체적인 시스템 성능을 최적의 상태로 만들 수 있다.

Claims (8)

  1. 셀룰러 시스템의 역방향 링크를 최적화하기 위한 방법에 있어서,
    역방향 링크 최적화를 위하여 미리 정해진 조건을 만족시키는 다수개의 시험지점을 선정하는 단계;
    상기 다수개의 시험지점 각각에 대하여 이동국 송신전력과 이동국 송신이득 조정값, 역방향 전력제어 결정점(set point) 및 역방향 프레임 에러율을 수집하는 단계;
    상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 이동국 송신전력의 평균이 미리 지정된 기준값보다 작지 않으면 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계;
    상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 이동국 송신이득의 평균이 미리 지정된 기준값보다 작지 않으면 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계;
    상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 역방향 프레임 에러율의 평균이 미리 지정된 기준값보다 작지 않으면 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계; 및
    상기 다수개의 시험지점에 대한 상기 역방향 전력제어 결정점의 평균이 미리 지정된 범위 내에 있지 않으면 역방향 전력제어 파라미터를 조정하여 상기 역방향 전력제어 결정점을 상기 미리 지정된 범위 내에 위치시키는 단계를 포함하는, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 시험지점을 선정하는 단계는,
    다중셀이 구성된 시험 기지국을 선정하는 단계;
    상기 선정된 시험 기지국에 인접한 기지국들에 90%의 부하를 부가하는 단계;
    상기 시험 기지국에 실제 호를 이용하여 80%의 부하를 부가하는 단계; 및
    상기 시험 기지국의 서비스 영역에서 다수개의 시험지점을 선정하는 단계를 포함하는, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 시험지점은 상기 시험 기지국의 서비스 영역에서 핸드오프 영역의 6 지점과 파일럿 신호의 세기가 -8dB에서 -10dB인 6 지점으로 선정되는, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 순방향 서비스 영역을 축소하는 단계는, 상기 시험 기지국의 송신기 감쇠값을 증가시킴으로써 상기 순방향 서비스 영역을 축소하는, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 역방향 전력제어 파라미터는 기지국 송신전력의 최소값과 최대값 및 초기값인, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이동국 송신전력의 기준값은 +23dBm인, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 이동국 송신이득 조정값의 기준값은 0dB인, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 역방향 프레임 에러율의 기준값은 1%인, 셀룰러 시스템의 역방향 링크 최적화 방법.
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