KR100317830B1

KR100317830B1 - 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법

Info

Publication number: KR100317830B1
Application number: KR1019990014989A
Authority: KR
Inventors: 김태규; 박태훈; 정종민; 이인홍; 박순
Original assignee: 조정남; 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2001-12-22
Also published as: KR20000067297A

Abstract

본 발명은, 코드분할 다중접속(CDMA)방식의 광기지국 시스템에 있어서, 기지국의 섹터별 호(呼)부하 또는 가상 멀티섹터 기지국간의 호 부하에 따라 기지국의 섹터간의 영역 또는 가상 멀티섹터 기지국간의 영역을 가변 조정하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 관한 것으로, 기지국 섹터별 또는 가상 기지국간의 호 부하를 산출하는 1단계; 및 상기 산출결과에 따라 기지국 섹터의 영역 또는 가상 기지국간의 영역을 조정하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하여, 기지국의 특정 섹터 및 셀(Cell)에 집중되는 호 부하 또는 특정 가상 기지국에 집중되는 호 부하를 균형있게 분산시켜, 호 블록킹 임계값 초과로 인해 통화 호가 단절되거나, 또는 호 연결이 이루어지지 않는 호 블록킹 현상을 사전에 방지함으로써, 고품질의 통신 서비스를 제공할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법{A dynamic resource management method for CDMA fiber optic cellular system}

본 발명은, 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 코드분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)방식의 광기지국 시스템에 있어서, 기지국의 섹터별 호(呼)부하 또는 가상 멀티섹터 기지국간의 호 부하에 따라 기지국의 섹터간의 영역 또는 가상 멀티섹터 기지국간의 영역을 가변 조정하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 관한 것이다.

우선, 도 1은 종래의 일반적인 코드분할 다중접속(CDMA)방식의 이동통신 시스템에 대한 전체 구성을 개략적으로 도시한 것으로, 상기 이동통신 시스템은, 3개의 섹터로 분할 할당된 통신영역내에 위치한 이동전화기(Mobile Phone)와 무선 통신하는 복수의 기지국(BTS: Base Station)(5₁,5m,6₁,6n); 상기 기지국을 제어하는 복수의 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(3₁,3k); 상기 기지국 제어기와 유선으로 연결되어, 요청된 호 신호를 교환하는 이동교환국(MSC: Mobile Switching Center)(1); 상기 이동교환국과 연결되어, 기지국을 관리하는 기지국 관리부(BSM: Base Station Manager)(7); 및 상기 구성들을 상호 접속시키는 상호 접속망(MCN: Mutual Connection Network)(2,4₁,4k)을 포함하여 구성되는 데, 상기 기지국은 각 지역에 분산 위치되어, 각 통신영역에 위치한 이동전화기와 무선 통신하고, 상기 이동교환국, 기지국 제어기 및 기지국 관리부는 중앙에 위치되어 교환 및 제어기능들을 수행한다.

한편, 도 2 및 도 3은, 상기 CDMA 이동통신 시스템의 기지국에 광기지국 시스템을 적용한 실시예를 도시한 것으로, 도 2에 도시한 광기지국 시스템은, 기지국(5)으로부터 출력되는 각 섹터별 RF 주파수를 변환한 후 먹싱(Muxing)하여, 광신호로 변환/출력하고 그 역의 동작을 수행하는 광송수신기(OTU: Optical Tranceiver Unit)(8); 상기 광송수신기로부터 출력되는 광신호를 전송하고 그 역의 동작을 수행하는 광섬유(Optical Fiber)링크(9); 상기 광섬유 링크를 통해 전송되는 광신호를 본래의 각 섹터별 Rf 주파수 대역으로 변환하고 그 역의 동작을 수행하는 중계기(10) 및 안테나 타워(11)로 구성되는 광 마이크로(Micro)셀 기지국 시스템에 대한 실시예이고, 도 3에 도시한 광기지국 시스템은, 상기 중계기(10) 및 안테나 타워(11) 대신 각각의 섹터별 통신영역을 담당하는 옴니(Omni)형 원격 RF 송수신기(20,21,22)를 사용하여, 통신 음영지역 해소는 물론, 소(小)출력으로 이동전화기와 무선 통신할 수 있도록 하는 광 마이크로(Micro)셀 기지국 시스템에 대한 또다른 실시예이다.

또한, 도 4는, 상기 각각의 광기지국 시스템에 사용되는 하드웨어 장비들을 공유 및 이용하여 광 매크로(Macro)셀 기지국 시스템 또는, 광 마이크로(Micro)셀 기지국 시스템으로 융통성있게 선택 운용할 수 있는 가상 멀티섹터(VMS: Virtual Multi Sector)기지국 시스템에 대한 실시예를 도시한 것으로, 이와같이 코드분할 다중접속(CDMA)방식을 이용하는 광기지국 시스템은, 유선 광전송망의 광대역 특성과 CDMA 무선통신망의 이동특성을 적절히 활용하여, 기지국 관리 및 운용에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 유무선 복합 이동통신 시스템으로서, 상기 도 3에 도시한 CDMA방식의 광 마이크로 셀 시스템은, 할당된 단위통신영역인 셀(Cell)내에 α,β,γ섹터를 각각 담당하는, 간소화된 원격 RF 송수신기(RFU)를 설치하고, 그에 따른 채널처리 및 제어 기능들은 광섬유(optical Fiber)링크로 연결되어 중앙에 위치한 기지국에서 집중 처리 및 제어함으로써, 상기 셀(Cell)내의 설치되는 장비를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 4에 도시한 CDMA방식의 가상 기지국 시스템은, 물리적으로 제한되는 종래의 기지국 장비들을 논리적으로 제어하여, 복수의 기지국처럼 사용하는 가상 멀티섹터 기지국 시스템으로서, 상기 가상 멀티섹터 기지국 시스템에서는, 종래의 기지국 장비에 각각 할당되는 할당주파수(FA: Frequency Assignment) 및 섹터별 기지국 자원을 물리적인 하드웨어(Hard Ware)로 정의하고, 상기 물리적인 하드웨어에 할당주파수(FA) 및 섹터들을 논리적으로 조정 할당함으로써, 기지국 자원의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 CDMA 방식은, 다른 다중접속 방식 즉, 시분할 다중접속(TDMA: Time Division Multiple Access) 방식 및 주파수분할 다중접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access)방식에 비하여 주파수 스펙트럼의 이용효율이 높아 동일한 주파수 대역내에서 더 많은 통신용량을 제공할 수 있으며, 소프트 핸드오프(Hand Off)와 같은 고유의 기술을 이용하여, 셀(Cell) 및 섹터(Sector) 변경시, 호 단절 없이 고품질의 통화 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기와 같은 장점들을 갖고 있는 CDMA 방식을 사용하는 통신시스템에서는, 특정 셀 또는 섹터에 호 부하가 집중적으로 급증하게 되는 경우, 통화 호가 도중에 단절되거나, 또는 호 연결이 이루어지지 않는 호 블록킹 현상이 발생하게 되는 데, 이는 상기 CDMA 방식이, 상기 시분할 다중접속(TDMA) 방식 및 주파수분할 다중접속(FDMA) 방식과는 달리, 통신 시스템내의 모든 셀에서의 동일한 주파수 대역을 사용하므로, 다른 셀의 채널을 예약하여 사용하는 동적 자원 할당이 불가능하기 때문이다.

따라서, 통신서비스 품질을 좌우하는 중요한 척도인 호 절단율과 호 차단율이, 상기와 같이 발생되는 호 블록킹 현상에 의해 급증하게 되는 데, 이러한 호 블록킹 현상은, CDMA 시스템에서의 하드 블록킹 임계값, 소프트 블록킹 임계값, 호 부하 및 밀도 등에 의해 영향을 받는 것으로서, 상기 하드 블록킹 임계값은, 호 채널로 사용될 수 있는 전체 채널수이고, 상기 소프트 블록킹 임계값은, 하나의 섹터에서 요구되는 통신 서비스 품질을 유지하면서 서비스할 수 있는 최대 호수이다.

즉, 하드 블록킹 임계값인 전체 채널수가 충분한 경우에도, 하나의 특정 섹터 또는 셀에 호가 집중적으로 급증하게 되어, 상기 소프트 임계값을 초과하게 되면, 호 절단 및 호 차단이 발생하는 호 블록킹 현상이 초래되는 데, 예를들면, 하나의 기지국이 사무실이 집중된 사무 지역과 주택이 집중된 주거 지역을 동시에 커버(Cover)하는 경우, 통상적으로 낮 시간에는 사무 지역에 호가 집중하게 되고, 밤 시간에는 주거 지역에 호가 집중되므로, 상기와 같이 하나의 특정 섹터 또는 셀에 호 부하가 급증하게되어, 결국 소프트 임계값 초과로 인한 호 블록킹 현상이 발생하게 되는 것이다.

더욱이, 상기 코드분할 다중접속(CDMA)방식의 가상 기지국 시스템에서는, 각 가상 기지국의 자원이 상호 배타적으로 할당되기 때문에, 가상 기지국간의 자원 공유가 불가능하여, 호 부하가 시간 또는 통화환경에 따라 특정 가상 기지국에 집중되는 경우, 특히 200m∼500m정도의 작은 통신영역으로 할당되는 마이크로(Micro)셀이나, 또는 더 작은 통신영역으로 할당되는 피코(Pico)셀에서 호 부하가 급증하게 되는 경우, 특정 마이크로 셀 또는 피코 셀의 소프트 블록킹 임계값 초과로 인한 호 블록킹 현상이 더욱 자주 발생하게 되어, 통신서비스 품질을 극히 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 동일한 하드웨어를 공유하고 있는 가상 기지국간의 핸드오프 동작은 전술한 바와 같이, 두 개의 채널을 동시에 사용하는 소프트 핸드오프 동작으로 이루어지기 때문에, 채널 자원 낭비 및 호 부하 증가를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 코드분할 다중접속(CDMA)방식의 광기지국 시스템에 있어서, 기지국의 섹터별 호 부하 또는, 가상 기지국간의 호 부하 집중을 논리적으로 분산시켜, 호가 단절 또는 차단되는 호 블록킹 현상을 사전에 방지하고, 또한 호 부하가 작은 셀(Cell)들을 동일한 그룹으로 그룹핑하여 불필요한 핸드오프를 방지함으로써, 고품질의 통신서비스가 제공되도록 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래의 코드분할 다중접속(CDMA)방식의 이동통신 시스템에 대한 전체 구성을 도시한 것이고,

도 2는 종래의 기지국 시스템에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 3은 종래의 광기지국 시스템에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 4는 종래의 가상 멀티섹터 기지국 시스템에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 5는 본 발명에 따른 광 마이크로 셀 시스템에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 6은 본 발명에 따른 광 마이크로 셀 시스템에 대한 또다른 구성을 도시한 것이고,

도 7은 본 발명에 따른 동적 자원관리의 실시예를 도식화한 것이고,

도 8은 본 발명에 따른 동적 자원관리의 또다른 실시예를 도식화한 것이고,

도 9는 본 발명에 따른 동적 자원관리방법이 적용되는 소프트웨어 블록을 도시한 것이고,

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 동적 자원관리방법에 대한 동작 흐름도를도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 이동 교환국 2,4₁..4k : 상호 접속망

3₁..3k : 기지국 제어기 5₁..5m,6₁..6n : 기지국

7 : 기지국 관리부 8 : 광섬유 링크

10 : 중계기 11 : 안테나 타워

20,21,22 : 옴니형 RF 송수신기 30 : 분배기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법은, 기지국 섹터별 또는 가상 기지국간의 호 부하를 산출하는 1단계; 및 상기 산출결과에 따라 기지국 섹터의 영역 또는 가상 기지국간의 영역을 조정하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법은, 수신되는 호 통계 데이터로부터 기지국의 섹터별 평균 호수 및 분산값을 산출하는 1단계; 상기 산출된 섹터별 평균 호수 및 분산값을 기설정된 각각의 해당 기준값과 비교하는 2단계; 및 상기 비교결과에 따라, 상기 기지국의 섹터영역 조정형상을 산출하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법은, 수신되는 호 통계 데이터로부터 가상 기지국간의 호 분산값을 산출하는 1단계; 상기 산출된 분산값을 기설정된 기준값과 비교하여, 가상 기지국간의 호 부하의 균형여부를 판별하는 2단계; 및 상기 판별결과에 따라, 상기 가상 기지국간의 영역 조정형상을 산출하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 대해 첨부된도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도 5는, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법이 적용되는 광 마이크로(Micro)셀 시스템을 도시한 것으로, 상기 광 마이크로(Micro)셀 시스템은, 도 2를 참조로 전술한 바 있는, 통상의 3 섹터 기지국(5); 상기 기지국(5)으로부터 출력되는 각 섹터별 RF 주파수를 변환한 후 먹싱(Muxing)하여, 광신호로 변환/출력하고 그 역의 동작을 수행하는 광송수신기(OTU)(8); 상기 광송수신기로부터 출력되는 광신호를 전송하는 광섬유(Optical Fiber)링크(9); 상기 광섬유 링크를 통해 전송되는 광신호를 다른 경로로 분배하는 복수의 분배기(30); 상기 분배기들에 의해 분배 출력되는 광신호를 사용하여, 마이크로(Micro) 셀의 α,β,γ섹터를 각각 담당하는 복수의 RF송수신기(RFU)들을 포함하여 구성되며, 또한, 도 6은 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법이 적용되는 가상 멀티섹터 기지국 시스템에서의 광 마이크로(Micro)셀 시스템을 도시한 것으로, 상기 광 마이크로(Micro)셀 시스템은, 도 4를 참조로 전술한 바 있는, 가상 멀티섹터 기지국(5)과, 상기 광송수신기(OTU)(8), 광섬유(Optical Fiber)링크(9) 및 복수의 분배기(30) 그리고, 상기 복수의 RF송수신기(RFU)들을 포함하여 구성되는 것으로, 상기 복수의 RF 송수신기(RFU)들은, 특정한 가상 기지국내에서 마이크로 셀의 α,β,γ섹터를 각각 담당하게 되는 데, 상기 하나의 RF 송수신기(RFU)가 담당하는 마이크로 셀의 특정 섹터를 원격 RF 셀이라 한다.

또한, 도 6은 2개의 가상 기지국을 지원하는 가상 멀티섹터 기지국 시스템을 도시한 것으로, 가상 멀티섹터 기지국(5)에 채널 뱅크(40)는 2개의 채널 뱅크그룹(40-1,40-2)로 분할되어 각각 1개의 가상 기지국을 담당하게 된다.

즉, 1FA∼4FA에 해당하는 채널뱅크 그룹(40-1)은 가상 기지국(41)의 1FA∼4FA의 채널뱅크가 되고, 5FA∼8FA에 해당하는 채널뱅크 그룹(40-2)은 가상 기지국(42)의 1'FA∼4'FA의 채널뱅크가 된다. 한편, 커버리지(Coverage)측면에서는 가상 기지국(41)은 α,β,γ섹터로 구성되는 영역(50)을 담당하게 되고, 가상 기지국(42)은 α',β',γ'섹터로 구성되는 영역(51)을 담당하게 되며, 상기 가상 기지국(41,42)간에는 동일한 광 전송로인 광섬유 링크(9)를 통해 각 원격 RF 송수신기들과 통신하게 된다.

따라서, 상기 원격 RF 셀의 통신영역을 담당하는 RF 송수신기들의 광송수신 주파수 값을 가변 조정하면, 섹터 및 가상 기지국간의 영역을 임의로 가변 조정할 수 있게 된다.

상기와 같이, 구성되는 광 마이크로 셀 시스템에서의 동적 자원 관리방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 7은, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 의해 섹터 영역 및 크기가 가변 조정되는 실시예를 도시한 것으로, 도 7에서는 복수의 RF 송수신기(RFU)들이 각각 담당하는 원격 RF 셀인, 광 마이크로 셀 단위의 통신영역을 육각형으로 도시하고 있으며, 상기 광 마이크로 셀의 섹터 값 및 통화 호(呼) 요구수를 문자로 표기하고 있다, 예를들면, 도 7의 (a)에 도시한 셀 'MC1-1'은 α섹터 값을 갖고, 20개의 통화 호 요구수에 해당하는 호 부하(Load)를 갖고 있음을 나타내고 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 호 채널로 사용할 수 있는 전체 호 요구수인 하드 블록킹 임계값을 96, 하나의 섹터에서 사용할 수 있는 최대 호수인 소프트 블록킹 임계값을 40이라고 가정하고, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 α,β,γ섹터 각각의 통화 호 요구수가 70,13,13이라고 가정하면, 전체 호 요구수가 96이 되므로, 상기 하드 블록킹 임계값 96을 초과하지 않게 되지만, 상기 α섹터에서의 통화 호 요구수 70은, 섹터별 소프트 블록킹 임계값 40을 초과하게 되어, α섹터에서의 호 블록킹 현상이 발생하게 된다.

따라서, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 광 마이크로 셀의 섹터 값을 각각 가변 조정하는 경우, α,β,γ섹터 각각의 통화 호 요구수가 30,33,33이 되고, 전체 호 요구수가 96이 되므로, 상기 하드 블록킹 임계값 96 및 소프트 블록킹 임계값 40을 모두 초과하지 않게 되어, 호 블록킹 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 도 8은, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 의해 가상 기지국간의 영역이 가변 조정되는 실시예를 도시한 것으로, 육각형으로 도시된 원격 RF 셀인, 광 마이크로 셀 단위의 통신영역과, 문자로 표기된 상기 광 마이크로 셀의 섹터 값 및 통화 호 요구수 그리고, 두 개의 가상 기지국 A, B간의 영역을 도시하고 있는 데, 예를들면, 도 8의 (a)에 도시한 가상 기지국 A는 α,β,γ섹터로 구성되며, 가상 기지국 B는 α',β',γ'섹터로 구성되는 것으로, 상기 각각의 가상 기지국내에서 호 채널로 사용할 수 있는 전체 호 요구수인 하드 블록킹 임계값을 96, 하나의 섹터에서 사용할 수 있는 최대 호수인 소프트 블록킹 임계값을 40이라고 가정하고, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 가상기지국 A에서의 α,β,γ섹터 각각의 통화 호 요구수가 22,25,25이고, 가상기지국 B에서의 α',β',γ'섹터 각각의 통화 호 요구수가 40,40,40이라고 가정하면, 상기 가상 기지국 A에서의 전체 호 채널수는 72가 되므로, 상기 하드 블록킹 임계값 96 및 소프트 블록킹 임계값 40을 모두 초과하지 않게 되어, 가상 기지국 A에서는 호 블록킹 현상이 발생하지 않게 되지만, 상기 가상 기지국 B에서의 전체 호 요구수는 120이 되므로, 상기 하드 블록킹 임계값 96을 초과하게 되어,α',β',γ'섹터 각각에서 8개의 호가 단절되거나 호 연결이 이루어지지 않는 호 블록킹 현상이 발생하게 된다.

따라서, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 가상 기지국 A, B의 섹터 및 영역을 가변 조정하는 경우, 가상 기지국 A에서의 α,β,γ섹터 각각의 통화 호 요구수가 30,31,35가 되고, 전체 호 요구수가 96이 되므로, 상기 하드 블록킹 임계값 96 및 소프트 블록킹 임계값 40을 모두 초과하지 않게 되며, 또한 가상 기지국 B에서의 α',β',γ'섹터 각각의 통화 호 요구수가 30,26,30이 되고, 전체 호 요구수가 86이 되므로, 상기 하드 블록킹 임계값 96 및 소프트 블록킹 임계값 40을 모두 초과하지 않게 되어 호 블록킹 현상을 방지할 수 있게 된다.

즉, 도 8의 (b)와 같이 조정 운용되는 가상 기지국 A, B의 경우, 호 블록킹 현상이 발생하는 도 8의 (a)와 동일한, 총 192개의 호 채널수가 사용되고 있음에도 불구하고, 통화 호가 단절되거나, 호 연결이 이루어지지 않는 호 블록킹 현상이 발생되지 않게 되는 것이다.

도 9는, 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법이 적용되는 소프트웨어 블록을 도식화 한 것으로, 기지국들로부터 통화 호수 등과 같은 호 부하 정보(Call Inf.)를 수신하여, 각 섹터 및 셀(Cell)별 호 통계 데이터를 유지 관리하는 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100); 상기 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록으로부터 주기적으로 제공되는 호 통계 데이터(Call Statistics Inf.) 및 인접 셀 정보(Neighbor Inf.)를 수신하여 섹터 또는 가상 기지국간의 영역을 조정하는 동적 자원관리부(DRM: Dynamic Resource Manager)의 소프트웨어 블록(200)을 도시하고 있는 데, 상기 동적 자원관리부(DRM)의 소프트웨어 블록(200)은 상기 수신되는 호 통계 데이터 및 인접 셀 정보에 근거하여 섹터 및 가상 기지국의 영역을 조정하는 조정 값 즉, 그룹핑 최적화 및 스케줄(Schedule)을 연산 및 산출하는 소프트웨어 블록(201)과, 상기 스케줄에 의해 원격 RF 셀인, 광 마이크로 셀의 섹터 값 및 가상 기지국간의 영역을 순차적으로 조정 제어하는 소프트웨어 블록(202)으로 각각 분리될 수 있으며, 또한 상기 동적 자원관리부(DRM)의 소프트웨어 블록(200)은, 상기 기지국 관리부(BSM)내부에 포함 구성될 수도 있다.

참고로, 상기 그룹핑 최적화 및 스케줄(Schedule)을 연산 및 산출하는 소프트웨어 블록(201)에는, 호 집중하는 시간 및 환경에 따라 기설정된 그룹핑 최적화 형상(Pattern)을 외부로부터 수신받아 이에 적절한 조정 순서 즉, 스케줄을 산출 조정하는 동작이 수행되도록 할 수도 있다.

이와 같이 구성되는, 동적 자원관리부(DRM)의 소프트웨어 블록(200)에 의해이루어지는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법에 대한 동작은, 도 10에 도시한 동작 흐름도와 같이, 상기 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100)으로부터 주기적으로 제공되는 호 통계 데이터 및 인접 셀 정보가, 상기 동적 자원관리부(DRM)의 소프트웨어 블록(200) 특히, 그룹핑 최적화 및 스케줄을 연산 및 산출하는 소프트웨어 블록(201)에 수신(S10)되면, 먼저 상기 수신된 정보가 일반 기지국(BTS)에 대한 정보인지 또는 가상 멀티섹터 기지국(VMS BTS)에 대한 정보인지를 판별(S11)한다.

상기 판별결과 일반 기지국(BTS)에 대한 정보인 경우, 기지국내의 섹터별 평균 호수(M)와, 섹터별 호 분산값(V)을 산출(S12)하는 데, 이때, 상기 산출된 섹터간의 평균 호수(M)가 충분히 작아서 호 블록킹이 일어날 가능성이 없거나, 또는 섹터간의 호 부하 균형이 잘 맞아 있는 경우, 별도의 조정 동작이 수행되지 않도록 한다.

즉, 호 부하가 상대적으로 작은지 큰지를 판단하기 위한 기준값을 임계 호수(Mr)라 하고, 호 부하가 상대적으로 작은 경우, 그룹핑 최적화 동작이 필요한 지를 판단하기 위한 기준값을 임계 호 분산값(Vrl)이라고 하며, 또한 호 부하가 상대적으로 큰 경우, 그룹핑 최적화 동작을 수행할 필요가 있는지를 판단하기 위한 기준값을 임계 호 분산값(Vrh: Vrl > Vrh)이라고 하면, 상기 산출된 평균 호수(M) 및 호 분산값(V)을 임계 호수(Mr) 및 임계 호 분산값(Vrl, Vrh)과 비교(S13,S14,S15)한다.

상기 비교결과, 평균 호수(M)가 임계 호수(Mr)보다 작은 경우, 기지국내의호 부하 밀도가 작은 상태로 판별하고, 상기 평균 호수(M)가 임계 호수(Mr)보다 큰 경우, 기지국내의 호 부하 밀도가 큰 상태로 판별하는 데, 상기 기지국내의 호 부하 밀도가 작은 상태로 판별되면, 상기 산출된 호 분산값(V)이 어느 정도 큰 상태에서도 그룹핑 최적화 동작이 불필요하게 되고, 상기 기지국내의 호 부하 밀도가 큰 상태로 판별되면, 상기 산출된 호 분산값(V)이 조금만 커져도 그룹핑 최적화 동작이 필요하게 된다.

따라서, 상기 비교결과, 평균 호수(M)가 임계 호수(Mr)보다 작고, 섹터별 호 분산값(V)이 임계 호 분산값(Vrl)보다 큰 경우, 또는 상기 비교결과, 평균 호수(M)가 임계 호수(Mr)보다 크고, 섹터별 호 분산값(V)이 임계 호 분산값(Vrh)보다 큰 경우에 한하여, 그룹핑 최적화 동작이 이루어지도록 하고, 그 외의 경우에는 별도의 그룹핑 동작이 없이, 상기 결과를 통보(S23,S24)하고 동작을 종료하는 데, 상기 그룹핑 최적화 동작은, 우선 수신된 호 통계 데이터 및 인접 셀 정보로부터 복수의 RF 송수신기(RFU)별 통화 호수를 계산(S16)하여, 각각의 광 마이크로 셀별 호 부하의 밀도를 예측한 후, 상기 광 마이크로 셀별 호 부하가, 전술한 바 있는 소프트 임계값 보다 작은 값을 갖도록 상기 RF 송수신기(RFU)의 섹터 값을 조정하여 호 부하를 균형있게 분산하는 최적의 그룹핑 값을 산출(S17)한다.

이후, 상기 그룹핑 최적화 값이 산출(S18)되면, 상기 산출된 그룹핑 최적화 값에 따라 광 마이크로 셀 각각의 섹터 값을 가변 조정하기 위한 조정 순서 즉, 스케줄 최적화 동작을 수행(S19)하고, 상기 그룹핑 최적화 값이 산출되지 않으면, 그 결과를 통보(S24)한 후 동작을 종료하는 데, 상기 스케줄은, 기지국내의 RF 송수신기(RFU)들이 특정한 섹터 값을 갖도록 그룹핑하는 그룹핑 동작의 경우, 하나의 섹터내에서 두 개의 호 채널을 사용하는 핸드오프 과정을 거쳐야 하기 때문에, 상기 하나의 섹터내에서의 통화 호수가 순간적으로 증가하게 되므로 소프트 블록킹 임계값을 초과하게 될 수 있게 된다. 따라서, 상기 그룹핑 동작에 의해 특정 섹터의 통화 호수가 소프트 블록킹 임계값을 초과하지 않도록 신속하게 광 마이크로 셀의 섹터 값을 변경 조정하는 그룹핑 순서가 요구되는 이때의 그룹핑 순서가 최적의 스케줄이 되는 것이다.

이후, 상기와 같은, 최적의 스케줄이 산출(S20)되면, 그 스케줄에 따라 상기 그룹핑 최적화 값을 적용(S21)하여 호 블록킹이 발생되지 않도록 기지국내의 섹터별 영역 및 크기를 재조정한 후, 그 결과를 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100)에 통보(S22)하되, 만일 상기 스케줄에 의해 통화 호 단절이 일정 호수 이상 발생될 것으로 예측되는 경우, 상기 재조정 동작을 수행하지 않고, 그 결과를 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100)에 통보(S23)하게 된다.

한편, 상기 수신(S10)된 정보가 가상 멀티섹터 기지국(VMS BTS) A, B에 대한 정보로 판별(S11)되는 경우, 상기 동적 자원관리부(DRM)의 소프트웨어 블록(201)은, 상기 가상 기지국 A, B간의 호 분산값(Vn)을 산출(S25)하고, 산출된 가상 기지국 A, B간의 호 분산값을 기설정된 가상 기지국간의 임계 호 분산값(Vm)과 비교(S26)하는 데, 상기 비교결과, 산출된 호 분산값(Vn)이 기설정된 임계 호 분산값(Vm)보다 작은 경우, 가상 기지국간의 호 부하가 균형있게 분산되어 있다고 판별하여, 도 11에 도시한 바와 같이 가상 기지국 A ,B 각각의 섹터별 평균 호수 Ma, Mb 및 호 분산값 Va, Vb를 산출(S34)하고, 상기 산출된 호 분산값 Va, Vb을 상호 비교(S35)하여, 가상 기지국 A의 호 분산값 Va이 가상 기지국 B의 호 분산값 Vb 보다 크면, 상기 과정(S12)에서의 평균 호수(M) 및 호 분산값(Vs)을 상기 가상 기지국 A의 섹터별 평균 호수 Ma와 호 분산값 Va로 하고, 가상 기지국 A의 호 분산값 Va이 가상 기지국 B의 호 분산값 Vb 보다 작으면, 상기 과정(S12)에서의 평균 호수(M) 및 호 분산값(Vs)을 상기 가상 기지국 B의 섹터별 평균 호수 Mb와 호 분산값 Vb로 선택(S35,S36)한다.

이후 섹터별 호 분산값이 큰 가상 기지국의 섹터별 호 균형을 맞추기 위한 그룹핑 동작이 이루어지도록, 전술한 바와 같은, 일련의 과정(S13∼S24)을 수행하는 한편, 상기 비교결과 산출된 호 분산값(Vn)이 기설정된 임계 호 분산값(Vm)보다 큰 경우, 가상 기지국 A, B 간의 호 부하 균형을 위한 과정을 다음과 같이 수행하게 된다.

우선, 특정 가상 기지국 A, B가 공유하는 원격 RF 송수신기들의 평균 통화 호수 즉, 각 섹터의 평균 호수를 해당 섹터에 속하는 원격 RF 셀의 수로 나누어, 상기 원격 RF 셀의 평균 호수를 산출(S27)하고, 상기 산출된 각 평균 호수에 근거하여 임의 섹터영역에 속하는 원격 RF 셀을 다른 섹터의 원격 RF 셀로 변경하는 그룹핑 최적화 값을 산출(S28)하는 데, 상기 그룹핑 최적화 값이 산출(S29)되면, 스케줄 최적화 값을 산출(S30)하고, 상기 그룹핑 최적화 값이 산출되지 않으면, 별도의 동작없이 그 결과를 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100)에 통보한 후종료한다.

상기 가상기지국 A, B간의 스케줄(Schedule) 최적화 값은, 전술한 바와 같이, 특정 섹터의 통화 호수가 소프트 블록킹 임계값을 초과하지 않도록 가능한 신속하게 변경 조정하는 최적의 그룹핑 순서로서, 상기, 최적의 스케줄이 존재(S31)하면, 그 순서에 따라 상기 그룹핑 최적화 값을 적용(S32)하여 호 블록킹이 발생되지 않도록 가상 기지국간의 영역을 재조정한 후, 그 결과를 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100)에 통보(S33)하되, 만일 상기 스케줄에 의해 통화 호가 단절이 일정 호수 이상 발생될 것으로 예측되는 경우, 상기 재조정 동작을 수행하지 않고, 그 결과를 기지국 관리부(BSM)의 소프트웨어 블록(100)에 통보(S24)한 후 종료하게 된다.

상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법은, 기지국의 특정 섹터 및 셀(Cell)에 집중되는 호 부하 또는 특정 가상 기지국에 집중되는 호 부하를 균형있게 분산시켜, 호 블록킹 임계값 초과로 인해 통화 호가 단절되거나, 또는 호 연결이 이루어지지 않는 호 블록킹 현상을 사전에 방지할 수 있게 되며, 또한 호 부하가 작은 섹터 및 셀(Cell)들을 동일한 그룹으로 재그룹핑하여, 불필요한 핸드오프 동작이 수행되지 않도록 하여, 고품질의 통신 서비스를 제공하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

수신되는 호 통계 데이터로부터 기지국의 섹터별 평균 호수 및 호 분산값을 산출하는 1단계;

상기 산출된 섹터별 평균 호수 및 호 분산값을 기설정된 각각의 해당 임계값과 비교하는 2단계;

상기 비교결과에 따라, 상기 기지국의 섹터영역 조정형상을 산출하는 3단계;

상기 산출된 조정형상으로 섹터영역을 조정하는 조정 순서를 결정하는 4단계; 및

상기 결정된 조정 순서에 따라 상기 기지국의 섹터영역을 선택적으로 조정하는 5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.
제 4항에 있어서,

상기 3단계는,

상기 각 섹터를 구성하는 각 원격 RF 셀의 평균 호수를 산출하는 하위 1단계; 및

상기 산출된 각 평균 호수에 근거하여 임의 섹터영역에 속하는 원격 RF 셀을 타 섹터의 원격 RF 셀로 한 조정형상을 산출하는 하위 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.
제 6항에 있어서,

상기 하위 1단계는, 임의 섹터의 평균 호수를 해당 섹터에 속하는 원격 RF 셀의 수로 나눈 값을 각 원격 RF 셀의 평균 호수로 결정하는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.
제 4항에 있어서,

상기 3단계는, 상기 산출된 섹터별 평균 호수가 기설정된 임계 호수보다 작고 상기 산출된 호 분산값이 기설정된 최소임계 호 분산값보다 크거나, 또는 상기 산출된 섹터별 평균 호수가 기설정된 임계 호수보다 크고 상기 산출된 호 분산값이 기설정된 최대임계 호 분산값보다 큰 경우, 상기 기지국의 섹터영역의 조정 형상을 산출하는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.
수신되는 호 통계 데이터로부터 가상 기지국간의 호 분산값을 산출하는 1단계;

상기 산출된 호 분산값을 기설정된 임계 호 분산값과 비교하여, 가상 기지국간의 호 부하의 균형여부를 판별하는 2단계;

상기 판별결과에 따라, 상기 가상 기지국간의 영역 조정형상을 산출하는 3단계;

상기 산출된 조정형상으로 가상 기지국의 영역을 조정하는 조정순서를 결정하는 4단계; 및

상기 결정된 조정순서에 따라 상기 가상 기지국의 영역을 선택적으로 조정하는 5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.
제 9항에 있어서,

상기 3단계는,

상기 각 기상 기지국을 구성하는 각 원격 RF 셀별 통화 호수를 추정하는 하위 1단계; 및

상기 추정된 각 원격 RF 셀별 통화 호수에 근거하여 임의 가상 기지국 영역에 속하는 원격 RF 셀을 타 가상 기지국의 원격 RF 셀로 변경한 조정형상을 산출하는 하위 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.
제 11항에 있어서,

상기 하위 1단계는, 임의 가상 기지국의 각 섹터별 통화 호수를 해당 가상 기지국에 속하는 원격 RF 셀별 통화 호수로 결정하는 것을 특징으로 하는 광기지국 시스템의 동적 자원 관리방법.