KR100355272B1 - 광대역 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법 및무선링크 자원관리방법 - Google Patents

광대역 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법 및무선링크 자원관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서비스 품질에 대한 요구가 상이한 음성, 멀티미디어, 및 패킷데이터 등의 서비스가 공존하는 광대역 코드분할다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, W-CDMA) 시스템에서의 역방향 무선링크 자원관리방법에 관한 것이다.
광대역 코드분할다중접속 시스템은 음성, 멀티미디어, 및 패킷데이터 등의 다양한 서비스들을 제공한다. 이들 서비스들은 오류율과 데이터 전송율 등의 서비스 품질에 대한 요구사항이 서로 상이하다. 높은 전송율과 낮은 오류율을 요구하는 서비스의 경우 많은 전송 전력을 필요로 하며, 이러한 서비스가 활성화된 단말이 셀 경계 지역으로 이동하면 다른 셀 내 사용자들에 대한 간섭을 증가시켜 진행 중인 서비스의 손실 및 통화품질 악화를 발생시킨다. 본 발명에서는 이러한 환경에서 효율적으로 역방향 무선링크 자원을 관리할 수 있는 기술을 제안한다.
본 발명은 비동기 IMT-2000 시스템에서의 역방향 무선링크 자원관리방법으로 적용할 수 있다.

Description

광대역 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법 및 무선링크 자원관리방법 {Radio Resource Menagement Method for Supporting Heterogeneous Traffic in Wideband CDMA System}
본 발명은 광대역 코드분할다중접속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 이종 트래픽을 지원하는 광대역 코드분할다중접속 시스템의 역방향 무선링크 자원관리방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 새로운 서비스 활성화를 요구하는 호 수락 여부를 제어하는 방법에 관한 것이다.
광대역 코드분할다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, W-CDMA) 시스템은 음성, 멀티미디어, 및 패킷 데이터 등의 서비스를 지원하며, 이들 서비스들은 오류율과 데이터 전송율 등의 서비스 품질에 대한 요구사항이 서로 상이하다. 이때, 높은 전송율과 낮은 오류율을 요구하는 서비스의 경우, 많은 전송전력을 필요로 한다. 따라서, 이렇게 높은 전송율과 낮은 오류율을 요구하는 서비스가 활성화된 단말이 셀 경계지역으로 이동하면, 셀 내 다른 서비스 사용자들에 대한 간섭을 증가시켜 진행중인 서비스의 손실 및 통화품질 악화를 발생시킨다. 이러한 이유로 인하여, 위에서 설명한 바와 같은 환경에서 효율적으로 무선링크 자원을 관리할 수 있는 기술이 필요하다.
종래의 무선링크 자원관리는 주로 단말이 망에 서비스 활성화를 요구하는 초기단계에서 이루어졌다. 즉, 종래에는 사용자로부터 서비스 활성화가 요구되면, 망에서는 해당 서비스를 수용할 경우 발생하는 홈 셀 및 이웃 셀 내에서 진행중인 다른 서비스들에 대한 품질 저하를 계산하여 요구된 서비스의 수용 여부를 판단하였다.
이러한 종래 기술로는, 서비스의 수용 여부에 대한 판단 기준으로 사용하는 인자에 따라 사용자 수를 제한하는 방법과, 셀에서 서비스 품질을 측정할 수 있는 값(예, 수신 신호 대 간섭비, 전체 수신 전력)을 계산하여 서비스를 수용하는 방법으로 구분할 수 있다.
전자의 경우 서비스를 기준으로 하여 사전에 시스템에서 허용할 수 있는 최대 서비스 수를 계산한다. 사용자로부터 서비스 활성화 요구를 수신한 셀은 최대 서비스 수의 초과 여부를 확인한 후 초과하지 않는 경우 활성화 요구를 수용하며 초과하는 경우 활성화 요구를 거절한다. 이러한 전자의 방법은, 음성 서비스가 주를 이루는 2 세대 이동통신시스템의 경우 구현의 간편성과 호 손실율을 줄이기 위하여 주로 사용되었다.
그러나, 3 세대 이동통신시스템에서는 통화 품질에 대한 요구가 상이한 음성, 멀티미디어, 패킷 데이터 등의 다양한 서비스가 지원되며, 이중에서 패킷 데이터 서비스는 서비스가 활성화되어 있는 시간 동안에도 데이터 전송속도가 고정되지 않고 가변된다. 이 때문에 서비스들을 대상으로 사전에 활성화될 수 있는 최대 서비스 수를 계산하는 것은 가능하지 않다.
따라서, 그 대안으로서 셀의 부하 상태를 신호 대 간섭 또는 전체 수신 전력을 통하여 표현한 후 이를 통하여 서비스 수락 제어를 수행하는 후자의 방법이 제안되었다. 코드분할다중접속 시스템에서 신호 대 간섭 또는 전체 수신 전력값은 기지국에서 측정할 수 있으며 서비스 품질을 표현한다. 후자의 방법에서는 신호 대 간섭 또는 전체 수신 전력값을 통하여 사용자로부터 요구된 서비스를 망이 수용함으로써 발생하는 홈 셀 및 이웃 셀 내 활성화된 서비스에 대한 품질 저하를 계산한다. 계산된 품질 저하가 진행 중인 서비스에서 수용할 수 있는 경우 해당 활성화 요구는 수용되며 그렇지 않은 경우 거절된다. 이러한 후자에 대한 종래 기술은 서비스가 활성화되어 있는 단말은 셀 내에 균일하게 분포되며 이웃하는 셀들의 부하는 동일한 경우를 대상으로 이루어졌으며, 서비스가 활성화되어 있는 동안 단말의 이동성은 고려되지 않았다.
그러나, 일반적으로 단말은 통화 중에 이동하며 이로 인하여 주변 셀에 미치는 간섭의 크기는 변하게 된다. 음성과 같이 저속 전송율을 사용하는 서비스만을고려하는 경우 서비스가 활성화된 단말은 셀 내에 균등하게 분포하며 이웃 셀들에 대하여 발생하는 간섭의 크기는 균등하다고 가정할 수 있다. 한 셀 내에서 저속 전송율 서비스가 활성화된 단말의 수가 많으므로 이 가정은 확률적으로 타당하다고 할 수 있겠다. 서비스가 진행 중인 단말의 이동성을 고려하지 않는 종래 기술은 이 경우 타당할 수 있다. 하지만 고속데이터 전송율을 사용하는 서비스가 활성화된 단말이 셀 내에 존재하는 경우 부하가 셀 내에 균등하게 분포되어 있다고 가정하기는 힘들다. 예를 들어 64kbps 전송율의 영상 서비스가 활성화된 단말이 셀 경계 지역으로 이동하는 경우 8kbps 전송율의 음성 서비스가 활성화된 단말 8개가 특정 셀 경계지역으로 이동하는 효과가 발생한다.
3세대 이동통신시스템에서는 고속 전송율에 기반한 멀티미디어 또는 패킷데이터 서비스의 사용이 보편화될 것이다. 이러한 환경에서는 앞서 언급한 종래 기술에서 사용했던 가정을 동일하게 적용하기는 어렵다. 효율적인 무선자원관리를 위해서는 서비스가 활성화되어 진행되는 동안 단말의 이동성이 고려되어야 할 것이다.
고속 전송율에 기반한 서비스를 사용하고 있는 단말의 경우 데이터 서비스 활성화 과정에서 계산된 주변 셀들에 대한 간섭의 크기와 활성화되어 있는 동안 단말의 이동으로 인한 간섭의 크기는 크게 차이가 날 수 있다.
즉, 고속 전송율에 기반한 서비스가 활성화된 단말이 셀 내의 셀 경계지역으로 이동하는 경우 다른 셀에 대한 간섭을 증가시켜 통화 품질을 악화시키거나 호 손실을 증가시킬 수 있다. 또한, 고속 전송율에 기반한 서비스가 활성화된 단말이셀 경계지역에서 셀 중심으로 이동하면 이웃 셀에 대한 간섭이 감소되나 망에서는 서비스 활성화 과정에서 구해진 간섭값을 사용하기 때문에 수용 가능한 호도 거절하게 된다.
따라서, 단말의 이동성을 고려하면 호 설정시 뿐만 아니라 호 진행 중에도 역방향 무선링크자원을 관리하고 이를 기반으로 호 수락을 제어하여야 한다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이종트래픽 환경에서 호 설정시 그리고 호 진행중에 단말이 보고한 경로 손실정보를 이용하여 셀의 잔여 전력값을 구함으로써, 호 손실율을 줄이고 효율적으로 역방향 무선링크에 대한 호 수락여부를 제어하고 무선자원관리를 할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 일반적인 광대역 코드분할다중접속 시스템에서의 셀 구성도,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 광대역 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법 및 무선링크 자원관리방법을 도시한 동작 흐름도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광대역 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법은, 홈 셀이 상기 홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값을 감시하여 갱신하는 잔여 전력값 갱신단계와,
상기 홈 셀 내 임의의 단말로부터 서비스 활성화 요구가 수신되면 상기 서비스 활성화에 따른 상기 홈 셀 및 이웃 셀의 수신 전력값을 계산하는 수신 전력값 계산단계, 및
상기 계산된 홈 셀 및 이웃 셀의 잔여 전력값과 수신 전력값을 이용하여 상기 단말의 서비스 활성화 여부를 결정하는 호 수락여부 결정단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상술한 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 광대역 코드분할다중접속 시스템의 무선링크 자원관리방법은, 단말에 무선링크를 할당하고 상기 서비스가 활성화된 단말에 의해 영향을 받는 이웃 셀의 잔여 전력값을 감시하면서 상기 단말의 데이터 전송율과 호를 제어하는 홈 셀에서의 무선링크 자원관리방법에 있어서,
홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값을 감시하여 갱신하는 잔여 전력값 갱신단계와;
상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 작아지면, 서비스가 활성화된 단말의 이동으로 발생한 상기 이웃 셀에 대한 역방향 무선링크 경로 손실값의 변화를 계산하는 경로 손실값 계산단계;
상기 단말의 서비스 종류에 따라 데이터 전송율을 조절하거나 호를 절단하여 상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 커지도록 조정하는 잔여 전력값 조정단계; 및
상기 이웃 셀의 잔여 전력값을 상기 조정된 잔여 전력값으로 재설정하는 잔여 전력값 재설정단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상술한 코드분할다중접속 시스템의 무선링크 자원관리방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 코드분할다중접속 시스템의 무선 단말기는, 홈 셀을 통해 무선링크를 할당받아 무선 서비스를 제공받는 무선 단말기에 있어서, 상기 홈 셀로부터 무선링크를 할당받을 때 측정보고조건을 수신하고, 상기 서비스가 활성화된 동안에 상기 측정보고조건이 되면 상기 이웃 셀의 공통파일럿 채널의 수신 신호강도 또는 손실 경로값을 상기 홈 셀에 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법 및 무선링크 자원관리방법"을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
코드분할다중접속 시스템에서 완전한 전력제어를 가정하는 경우 역방향 무선링크의 용량은 기지국에서 수신되는 역방향 무선링크의 전체 수신 전력으로 표현이 가능하다. 본 발명에서 제안하는 서비스에 대한 수락 제어 및 무선자원관리기술은 전체 수신전력을 기준값으로 사용한다.
도 1은 육각형 셀을 가정하는 경우에 대한 셀 구성도이다. 백색 잡음을 무시하는 경우 홈 셀k의 기지국에 수신되는 전체 역방향 무선링크 전력은 수학식 1과 같이 표현된다. 이 값은 기지국의 수신기에서 측정할 수 있는 값이다.
여기서,X ij 는 셀j내에서 활성화되어 있는 서비스i를 지원하기 위하여 단말로부터 홈 셀의 기지국에서 수신되어야 하는 전력이고,a i 는 서비스i의 활성화 상수이며, Ω(k)는 홈 셀k에 이웃하는 셀들의 집합이고,d ij 는 홈 셀j에서 서비스i를 지원하는 단말과 셀j의 기지국 사이 거리이며,는 Ω(k)에 속한 셀j에서 서비스i를 지원하는 단말과 셀k의 기지국 사이의 거리이고, 그리고N j 에 속한 셀j에서 활성화된 서비스의 수를 표시한다. ξ와 α는 거리에 따른 쉐도윙 효과를 표시하는데, 일반적으로 ξ는 평균이 0인 랜덤 변수이며 α는 2.7에서 4.0의 범위를 가지는 상수이다. 여기서 첫째 항은 홈 셀 내에서 서비스가 활성화되어 있는 단말에 의하여, 그리고 둘째 항은 이웃하는 셀 내에서 서비스가 활성화되어 있는 단말에 의하여 기지국에 수신되는 전력이다. 여기서, 단말에게 채널을 할당하여 서비스가 활성화되도록 한 셀을 홈 셀이라고 하고, 홈 셀에 이웃하는 셀들을 이웃 셀이라고 한다.
전체 수신전력R k 는 특정 임계치R TH 를 초과하지 못한다.R TH 를 초과하는 경우 활성화되어 있는 서비스에서 요구하는 신호 대 잡음비를 만족하지 못하며, 이 경우 진행 중인 서비스의 손실이 발생한다. 서비스가 활성화되어 있는 단말이 이동하는 경우 특정 셀의 기지국에서 수학식 1로 표현되는 수신되는 전력R k 는 변한다. 이 변화는 수학식 1의 둘째 항 즉, 이웃 셀 내 사용자로부터 수신되는 전력에 의하여 발생한다. 완전한 전력 제어를 가정하는 경우 수학식 1의 첫째 항 즉, 홈 셀 내 사용자로부터 수신되는 전력은 진행 중인 서비스의 수나 서비스 특징이 변화되지 않으면 일정한 값으로 유지된다. 이 항은 홈 셀에서 관리할 수 있는 양이며 이로 인하여 활성화되어 있는 서비스의 손실은 발생하지 않는다. 하지만, 둘째 항은 홈 셀에서 관리할 수 없는 양이며 이 값이 커지는 경우 서비스 손실 및 통화 품질의 악화가 발생할 수 있다. 이를 위하여 서로 이웃하는 셀들 간에 전체 수신 전력값을 서로 교환하는 방법이 사용되고 있다. 하지만 이 방법을 적용하는 경우 특정 셀의 수신 전력이 커지는 경우 주변의 모든 셀이 특정 셀에 미치는 영향에 관계없이 전력을 내려야 하는 불합리함이 발생한다.
본 발명이 제안하는 서비스 수락제어 및 무선자원관리방법은 앞서 언급한 문제점들을 해결하도록 설계되었다. 먼저 이웃하는 셀들은 자신의 부하 상황을 알리기 위하여 자신의 기지국에서 측정된 전체 수신전력을 서로 알려준다. 서비스를 활성화시킬 때 홈 셀은 단말이 망에 보고해야 할 조건을 설정한다. 이 조건은 이웃하는 셀에 대한 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호강도로 표현된다. 보고 조건은 서비스가 활성화된 셀 내 모든 단말에 대하여 설정하지는 않으며 홈 셀에 수신되어야 하는 전력이 특정 값 이상인 서비스가 활성화된 단말에 대해서만 설정된다. 서비스가 활성화되어 있으며 보고 조건을 수신한 단말은 이웃하는 셀들의 공통파일럿 채널을 감시하며 조건을 만족하는 경우 공통파일럿 채널의 수신 신호강도를 보고한다.
보고를 수신한 홈 셀은 이웃하는 셀에 대한 잔여 전력값을 갱신하며 최근에 보고된 값을 저장한다. 새로운 서비스 활성화 요구를 수신한 셀은 갱신된 이웃하는 셀에 대한 잔여 전력값을 사용하여 서비스 수락 제어를 수행한다. 보고된 수신 신호 강도 변화를 수용할 잔여 전력이 없는 경우 셀은 활성화된 서비스에 대한 자원관리단계를 수행한다. 이웃하는 셀들로부터 수신한 값을 초과하는 경우 또한 셀은 활성화된 서비스에 대한 자원관리단계를 수행한다. 활성화된 서비스에 대한 활성화 단계에서는 최근에 보고된 이웃하는 셀들에 대한 수신 신호 강도값과 서비스 특성을 고려하여 서비스의 전송율을 낮추거나 최대 전송 전력값을 조정하는 절차를 수행한다. 본 발명을 적용하는 경우 주변 셀에 대한 서비스 손실율과 홈 셀에서의 호 성공율을 향상시킬 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 광대역 코드분할다중접속 시스템의 역방향 무선링크 자원관리방법 및 서비스 수락제어방법에 대한 동작 흐름도이다. 이는 서비스 활성화를 요구한 셀 내 단말에 대한 측정보고 설정단계와, 이웃 셀에 대한 잔여 전력값 갱신단계, 진행중인 서비스들에 대한 관리단계, 및 서비스 수락제어단계로 이루어진다. 각 단계에서 수행하는 동작을 간단하게 요약하면다음과 같다.
먼저, 셀 내 단말에 대한 측정보고 설정단계(S100)는, 홈 셀 내 단말로부터 서비스 활성화 요구를 수신하는 경우 시작된다. 활성화 요구를 수신한 홈 셀은 요구된 서비스의 특징 즉, 요구되는 신호 대 간섭 비, 오류율, 또는 데이터 전송율을 통하여 기지국에 수신되어야 할 전력값을 계산한다. 계산된 전력 값이 특정 값을 초과하는 경우 홈 셀은 단말에 공통파일럿 채널에 대한 측정 보고를 수행할 것을 요구한다. 활성화된 서비스 내에서 데이터 전송율이 변경되는 경우 홈 셀은 단말에 새로운 보고 조건을 설정할 수 있다.
다음, 이웃 셀에 대한 잔여 전력값 갱신단계(S200)는, 홈 셀 내 단말로부터 공통파일럿 채널에 대한 수신신호 강도를 보고받는 경우 또는 이웃 셀로부터 역방향 무선링크의 전체 수신 전력값을 보고받는 경우 시작된다. 보고받은 값을 통하여 홈 셀은 이웃 셀에 대한 잔여 전력값의 변화를 계산 및 갱신한다. 계산된 잔여 전력값을 통하여 이웃 셀 내 사용자들에 대한 영향이 인내하기 어렵다고 판단되는 경우 홈 셀은 진행 중인 서비스에 대한 관리 단계를 시작한다.
다음, 진행 중인 서비스에 대한 관리단계(S300)는, 홈 셀 내에서 활성화된 서비스로 인한 이웃 셀에 대한 간섭이 이웃 셀에서 인내하기 어렵다고 판단되는 경우 시작된다. 이 단계에서 홈 셀은 이웃 셀에 대한 간섭을 줄이기 위하여 진행 중인 해당 이웃 셀에 간섭을 발생시키는 서비스의 전송율을 조정한다.
마지막으로, 서비스 수락 제어단계(S400)는, 홈 셀 내 단말로부터 서비스 활성화 요구를 수신하는 경우 시작된다. 활성화 요구를 수신한 홈 셀은 요구된 서비스의 정보를 통하여 홈 셀 및 이웃 셀들에 수신되어야 할 전력값을 계산한다. 계산된 값이 위의 단계 S200과 단계 S300에서 갱신된 잔여 전력을 초과하는 경우 서비스 활성화 요구는 거절되며 그렇지 않은 경우 수용된다.
이하에서는 본 발명에 따른 무선 자원 관리 및 호 수락 제어 방법을 도 2 내지 도 4의 동작 흐름도를 참조하면서 상세히 설명한다.
셀 내 단말에 대한 측정보고 설정단계(S100)는 홈 셀 내에서 서비스가 활성화된 단말 이동으로 발생하는 이웃 셀 내에서 진행 중인 서비스들에 대한 간섭 변화를 홈 셀에서 인식하기 위하여 필요하다. 단말 발신 또는 단말 착신 서비스 활성화 요구를 수신한 홈 셀은 요구된 서비스를 지원하기 위해 단말로부터 기지국에 수신되어야 할 전력을 수학식 2를 통하여 구한다.
여기서G는 확산 이득을,R k 는 홈 셀k의 기지국에서 측정된 전체 역방향 무선링크의 수신 전력을, 그리고 (E b /I o ) jk 는 해당 서비스를 위해 필요한 비트 당 신호 대 간섭 비를 표시한다. 계산된 값이 특정 값을 초과하는 경우(S101) 즉, 사용하는 전력의 크기가 커서 단말 이동으로 인한 이웃 셀 내 사용자에 대한 영향이 크다고 판단되는 경우 홈 셀은 해당 단말에 보고 조건을 설정한다(S102). 보고를 위하여 홈 셀은 단말에 감시해야 할 이웃 셀들의 공통파일럿 채널 코드값, 이웃 셀들에서 송신되는 공통파일럿 채널의 전력, 그리고 단말이 홈 셀에 보고해야 할 조건을 설정한다. 이들 측정보고 정보는 홈 셀이 단말에 무선 자원을 할당할 때 함께 단말에 전달된다. 여기서, 보고 조건은 공통파일럿 채널(CPICH, Common Pilot Channel)의 신호 강도 또는 경로 손실값으로 표현된다.
도 1은 홈 셀k내에서 서비스i가 활성화된 단말에 대하여 이웃 셀j에 대한 보고조건을 설정한 예를 보여준다. 여기서 점선은 홈 셀이 단말에 설정한 보고 조건을 의미하며 공통파일럿 채널의 수신 전력값 또는 경로 손실값들로 표현된다. 단말은 홈 셀에서 설정한 이웃 셀j의 공통파일럿 채널을 감시하며 이의 수신값이 홈 셀에서 지정한 값이 되는 경우 즉, 점선에 다다르는 경우 셀j의 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호 전력 또는 경로 손실 값을 홈 셀에 보고한다. 홈 셀은 보고가 발생하는 각 값들을 균등하게 또는 거리에 대해 가중치를 두는 형태로 설정할 수 있다. 일반적으로 서비스를 지원하기 위해 필요한 요구 수신 전력X ik 값이 클수록 일반적으로 보고되는 조건은 세분화된다. 보고 조건 설정을 완료한 후 홈 셀은 서비스 활성화 과정에서 단말로부터 보고된 이웃 셀의 공통파일럿 채널에 대한 경로 손실값을 최초값으로 설정한다(S103).
일반적으로 패킷 데이터 서비스의 경우 서비스가 활성화되어 있는 동안 데이터 전송율은 고정되지 않는다. 이는 무선채널의 전송율이 서비스가 활성화되어 있는 동안에도 변경됨을 의미한다. 무선채널의 전송율이 변경되는 경우 기지국에 수신되어야 하는 전력은 수학식 2를 통하여 다시 계산되며, 필요하다고 판단되는 경우에는 보고조건을 새로이 설정할 수 있다.
이웃하는 셀들에 대한 잔여 전력값 갱신단계(S200)는 단말로부터 이웃 셀의 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호값을 보고받는 경우 또는 이웃 셀로부터 역방향 무선링크 상에서 수신되는 전력을 보고받는 경우 시작된다. 각 셀들은 역방향 무선 링크에 대한 효율적인 수락 제어 및 자원 관리를 위하여 자신이 수신한 역방향 링크에 대한 전력값을 이웃하는 셀들에 서로 보고한다. 홈 셀k는 자신의 이웃 셀들 즉, Ω(k)에 속한 셀들로부터 측정된 역방향 무선링크의 수신 전력를 수신한다(S201). 이 값은 주기적으로 또는 수신 전력값이 특정 값을 초과하는 경우 보고된다. 홈 셀은 수학식 3을 통하여 이웃 셀들에 대한 잔여 전력을 계산한다(S202).
여기서 상수C는 이웃하는 셀의 수를 통하여 결정되는 값이다. 잔여 전력는 셀j에서 추가로 수용할 수 있는 전력을 의미한다. 계산된 잔여 전력값이 0보다 작은 경우 홈 셀k는 이웃 셀j로 발생하는 영향을 줄이기 위하여 진행 중인 호에 대한 관리 단계를 시작하며 0보다 큰 경우 계산된 잔여 전력값을저장한다(S203, S204).
단말은 셀 내 단말에 대한 측정보고 설정단계에서 설정된 조건에 따라 이웃 셀들의 공통파일럿 채널에 대한 경로 손실값을 망에 보고한다. 단계 S100에서 홈 셀은 활성화가 요구된 서비스를 지원하기 위해 필요한 전력값에 기반하여 단말에 이웃 셀의 공통파일럿 채널에 대한 보고조건을 설정한다. 단말은 홈 셀에서 지정한 이웃 셀들의 공통파일럿 채널의 수신 신호 크기를 감시한다. 이의 크기가 망에서 지정한 값이 되는 경우 단말은 수신 신호 강도값 또는 경로 손실값과 단말의 전송 전력을 홈 셀에 보고한다(S205). 보고된 이들 정보를 통하여 홈 셀은 해당 단말의 이동으로 발생하는 이웃 셀의 잔여 전력 변화를 계산 및 갱신한다.
먼저, 홈 셀은 보고된 공통파일럿 채널의 측정 정보를 통하여 순방향 무선 링크에서 발생하는 경로 손실 값의 변화를 계산한다(S206). 단말은 홈 셀에 수신 신호 강도값 또는 경로 손실값을 보고할 수 있다. 홈 셀k내 임의 단말i에서 측정된 이웃하는 셀j의 공통파일럿 채널의 수신 전력는 아래의 수학식 4와 같이 표현되며 이는 단말에서 측정이 가능하다.
여기서P (j) 는 서비스i가 활성화된 단말의 홈 셀k와 이웃하는 셀j의 공통파일럿 채널의 전송 전력을 의미한다. 홈 셀에 속한 임의 단말i와 이웃 셀j의기지국 사이 순방향 무선링크 경로 손실는 셀j의 공통파일럿 채널 전송 전력P ( j )과 단말에서 수신한 공통파일럿 채널 전력의 차로 표시되며, 이는 수학식 5와 같다.
여기서, 단말이 수신 신호 강도를 보고하는 경우, 홈 셀은 수학식 5를 통하여 순방향 무선링크 상에서 발생하는 경로 손실을 계산한다. 단말이 이웃 기지국의 공통파일럿 채널 전송 전력P ( j )를 알고 있는 경우(측정보고 설정 시 또는 시스템 정보를 통하여 전달한 경우), 단말은 현재의 경로 손실값를 계산하여 홈 셀에 보고한다.
단말 이동으로 발생하는 홈 셀 내 서비스i가 활성화된 단말로부터 이웃 셀j의 기지국 사이 순방향 무선링크 상의 경로 손실 변화는 단말의 보고를 통하여 새롭게 계산된 경로 손실값과 이전에 저장되어 있던 경로 손실값의 차로 계산된다. 페스트 페이딩으로 인한 효과를 무시하는 경우 순방향 무선링크와 역방향 무선링크는 같은 환경에 있다고 가정된다. 이 가정하에 홈 셀은 순방향 무선링크 경로손실 변화를 통하여 역방향 경로손실 변화를 계산할 수 있다. 셀j에 대한 역방향 경로손실 변화값는 수학식 6을 통하여 계산된다(S207). 이 값은 서비스i가 활성화된 단말의 이동으로 이웃하는 셀j의 기지국에서 수신되는 전력의 변화를 의미한다.
홈 셀은 계산된 역방향 무선링크의 경로손실 변화를 반영하여 셀j의 잔여 전력을 수학식 7을 통하여 계산한다(S208).
계산된 잔여 전력값이 0보다 작은 경우 홈 셀은 진행 중인 서비스에 대한 관리단계를 시작한다(S209). 초과하지 않는 경우 계산된 값으로 이웃 셀j에 대한 잔여 전력을 갱신하고(S210), 이후 수학식 5를 통하여 계산된 값을 해당 단말에 대한 경로 손실값으로 저장한다(S211).
한편, 진행 중인 서비스에 대한 관리 단계(S300)는 단말로부터 측정 보고를 수신한 후 또는 이웃 셀로부터 역방향 수신전력을 보고받은 후 계산된 잔여 전력이 0보다 작은 경우 시작된다.
이웃 셀에 대한 잔여 전력값 갱신단계(S200)에서 단말로부터 측정 보고를 수신한 홈 셀은 단말 이동으로 발생하는 이웃 셀에 대한 역방향 무선링크의 경로손실변화를 계산한다. 계산된 잔여 전력이 0보다 작은 경우 홈 셀은 수학식 7을 통하여 잔여 전력에 대한 초과분을 계산한다(S301). 측정 보고를 수행한 단말이 비 실시간 서비스를 사용하는 경우(S302), 홈 셀은 해당 단말의 서비스에서 사용하는 데이터 전송율을 감소시켜 초과된 잔여 전력을 0보다 큰 값으로 조정하며(S303) 최종값을 해당 이웃 셀에 대한 잔여 전력으로 갱신한다(S310). 측정 보고를 수행한 단말이 실시간 서비스를 사용하는 경우(S302), 해당 이웃 셀에 영향을 미치는 비 실시간 서비스가 활성화된 단말의 존재 여부와 단말이 보고한 이웃 셀의 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호값을 확인한다(S306).
위의 이웃 셀에 대한 잔여 전력값 갱신단계(S200)에서 이웃하는 셀로부터 역방향 수신 전력값을 수신한 홈 셀은 해당 이웃 셀의 잔여 전력값을 계산한다. 계산된 잔여 전력이 0보다 작은 경우 홈 셀은 수학식 3을 통하여 잔여 전력에 대한 초과분을 계산한다(S304). 홈 셀은 단말이 보고한 이웃 파일럿 채널에 대한 수신 신호 값을 통하여 해당 이웃 셀에 영향을 미치는 단말의 존재 여부를 확인한다(S305). 영향을 미치는 단말들이 존재하는 경우 이의 서비스 형태를 확인한다(S306). 영향을 미치는 단말이 존재하지 않거나 영향이 무시할 만한 크기인 경우 홈 셀은 셀 내 단말에 대한 조정없이 대기 상태로 천이한다.
조정할 비 실시간 서비스가 활성화된 단말이 존재하는 경우 홈 셀은 이 서비스의 데이터 전송율을 감소시킨다(S307). 조정할 단말이 복수 개 존재하는 경우 해당 이웃 셀에 대한 순방향 무선링크의 경로 손실이 작은 순서대로 즉, 해당 이웃 셀의 공통파일럿 채널의 수신 전력이 큰 순서대로 전송율을 감소시킨다. 전송율감소를 통하여 잔여 전력값이 0보다 큰 값으로 조정이 되는 경우(S309) 최종값을 해당 이웃 셀에 대한 잔여 전력으로 설정한다(S311).
비 실시간 서비스의 전송율 감소를 통하여 잔여 전력값을 0보다 작은 값으로 조정할 수 없는 경우 홈 셀은 해당 이웃 셀에 영향을 미치는 간섭을 줄이기 위하여 진행 중인 서비스에 대한 해제 절차를 시작한다(S310). 진행 중인 서비스에 대한 해제는 해당 이웃 셀에 대한 순방향 무선링크의 경로 손실이 작은 단말부터 순차적으로 이루어지며 해당 이웃 셀의 잔여 전력이 0보다 큰 값이 될 때까지 반복적으로 수행한다. 서비스 해제를 통하여 잔여 전력값이 0보다 큰 값이 되는 경우 최종값을 해당 이웃 셀에 대한 잔여 전력으로 설정한다(S311).
서비스 수락 제어단계(S400)는 홈 셀이 단말 발신 또는 단말 착신 서비스 활성화 요구를 수신하는 경우 시작된다(S401). 서비스 수락 제어는 앞의 단계 S200과 단계 S300에서 갱신되는 홈 셀 및 이웃 셀의 잔여 전력값을 통하여 이루어진다. 단말 발신 또는 단말 착신 서비스 활성화 요구를 수신한 홈 셀은 요구된 서비스를 지원하기 위해 단말로부터 기지국에 수신되어야 할 전력X ik 을 수학식 2를 통하여 구한다(S402). 먼저, 홈 셀은 수신되어야 할 전력이 자신의 잔여 전력을 초과하는지 확인한다(S403). 초과하는 경우 해당 활성화 요구는 거절되며(S406) 초과하지 않는 경우 이웃 셀의 잔여 전력을 초과하는 지 확인한다(S404). 서비스 활성화 과정에서 단말은 홈 셀에 이웃하는 셀들 즉, Ω(k)에 속한 셀들의 공통파일럿 채널에대한 수신 신호 강도와 자신의 전송 전력값을 보고한다. 홈 셀은 보고된 값들을 이용하여 각 이웃 셀들에 대한 순방향 무선링크의 경로 손실값을 수학식 5를 통하여 계산한다.
또한, 서비스 활성화를 요구한 단말로부터 이웃하는 셀들 사이에 발생하는 역방향 경로 손실을 계산한다. 계산된 역방향 경로 손실 정보와 단말의 전송 전력을 통하여 홈 셀은 서비스가 활성화된 단말로 인하여 이웃하는 각 셀들의 기지국에 추가되는 수신 전력을 추정한다. 이웃하는 모든 셀들에 대한 잔여 전력을 초과하지 않는 경우 서비스 활성화 요구는 수용되며 그렇지 않은 경우 요구는 거절된다(S406). 서비스 활성화 요구가 수용된 경우 홈 셀은 무선 자원을 할당하고 이를 단말에 전달한다(S405, S407). 이후 새로 활성화된 서비스로 인하여 추가되는 전력을 홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값에 반영하여 갱신한다(S408, S409).
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 서비스 품질에 대한 요구 사항이 서로 상이한 음성, 멀티미디어, 및 패킷데이터 등의 서비스가 공존하는 광대역 코드분할다중접속 시스템에서, 본 발명이 제안하는 방법을 적용하면 진행중인 역방향 무선링크의 서비스 손실율을 줄일 수 있으며 무선 자원의 효율적인 사용이 가능하다.

Claims (16)

  1. 홈 셀이 상기 홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값을 감시하여 갱신하는 잔여 전력값 갱신단계와,
    상기 홈 셀 내 임의의 단말로부터 서비스 활성화 요구가 수신되면 상기 서비스 활성화에 따른 상기 홈 셀 및 이웃 셀의 수신 전력값을 계산하는 수신 전력값 계산단계, 및
    상기 계산된 홈 셀 및 이웃 셀의 잔여 전력값과 수신 전력값을 이용하여 상기 단말의 서비스 활성화 여부를 결정하는 호 수락여부 결정단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광대역 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈 셀은 상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 작아지면, 서비스가 활성화된 단말의 이동으로 발생한 상기 이웃 셀에 대한 역방향 무선링크 경로 손실값의 변화를 계산하고, 상기 이웃 셀에 영향을 미치는 단말의 서비스 전송율 또는 호를 제어하는 자원관리단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 호 수락여부 결정단계에서 호 수락으로 결정되면, 상기 홈 셀은 상기 단말이 측정보고대상인 지를 판단하고, 측정보고대상이면 상기 단말에 측정보고조건을 설정함으로써, 상기 단말이 서비스 활성화 상태에서 이동하면서 상기 측정보고조건에서 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호강도 또는 경로 손실값을 보고하도록 하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 홈 셀은 상기 단말이 요구하는 서비스의 종류에 따른 수신 전력값이 특정값을 초과하면 측정보고대상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정보고조건은 상기 단말에 수신되는 공통파일럿 채널의 수신 신호강도 또는 경로 손실값으로 표현되는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정보고조건은 상기 단말에 활성화된 서비스가 요구하는 수신전력이 클수록 세분화되는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  7. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잔여 전력값 갱신단계는,
    상기 서비스 활성화 단말로부터 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호강도 또는 경로 손실값이 수신되거나, 상기 이웃 셀로부터 역방향 무선링크의 전체 수신 전력값이 보고되거나, 단말에 새로운 무선링크를 할당하거나 차단한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 자원관리단계는,
    상기 이웃 셀에 영향을 미치고 비실시간 서비스를 제공받는 단말들 중 수신 신호강도가 강한 순서대로 또는 경로 손실값이 작은 순서대로 데이터 전송율을 감소시킴으로써, 상기 이웃 셀의 잔여 전력이 임계치보다 커지도록 하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 자원관리단계는,
    상기 이웃 셀에 영향을 미치고 실시간 서비스를 제공받는 단말들 중 수신 신호강도가 강한 순서대로 또는 경로 손실값이 작은 순서대로 호를 해제함으로써, 상기 이웃 셀의 잔여 전력이 임계치보다 커지도록 하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 호 수락 제어방법.
  10. 컴퓨터에,
    홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값을 감시하여 갱신하는 잔여 전력값 갱신단계와;
    상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 작아지면, 서비스가 활성화된 단말의 이동으로 발생한 상기 이웃 셀에 대한 역방향 무선링크 경로 손실값의 변화를 계산하고, 상기 이웃 셀에 영향을 미치는 단말의 서비스 전송율 또는 호를 제어하는 자원관리단계;
    상기 홈 셀 내 임의의 단말로부터 서비스 활성화 요구가 수신되면 상기 서비스 활성화에 따른 상기 홈 셀 및 이웃 셀의 수신 전력값을 계산하는 수신 전력값 계산단계; 및
    상기 계산된 홈 셀 및 이웃 셀의 잔여 전력값과 수신 전력값을 이용하여 상기 단말의 서비스 활성화 여부를 결정하는 호 수락여부 결정단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  11. 단말에 무선링크를 할당하고 상기 서비스가 활성화된 단말에 의해 영향을 받는 이웃 셀의 잔여 전력값을 감시하면서 상기 단말의 데이터 전송율과 호를 제어하는 홈 셀에서의 무선링크 자원관리방법에 있어서,
    홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값을 감시하여 갱신하는 잔여 전력값 갱신단계와;
    상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 작아지면, 서비스가 활성화된 단말의 이동으로 발생한 상기 이웃 셀에 대한 역방향 무선링크 경로 손실값의 변화를 계산하는 경로 손실값 계산단계;
    상기 단말의 서비스 종류에 따라 데이터 전송율을 조절하거나 호를 절단하여 상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 커지도록 조정하는 잔여 전력값 조정단계; 및
    상기 이웃 셀의 잔여 전력값을 상기 조정된 잔여 전력값으로 재설정하는 잔여 전력값 재설정단계를 포함한 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 무선링크 자원관리방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 홈 셀은 상기 단말에 무선링크를 할당할 때 상기 단말이 측정보고대상인 지를 판단하고 측정보고대상이면 측정보고조건을 설정함으로써, 상기 단말이 서비스 활성화 상태에서 이동하면서 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호강도 또는 경로 손실값을 보고하도록 하며,
    상기 잔여 전력값 갱신단계는 상기 단말로부터 공통파일럿 채널에 대한 수신 신호강도 또는 경로 손실값을 보고받거나, 상기 이웃 셀로부터 역방향 무선링크의 전체 수신 전력값이 보고되거나, 단말에 새로운 무선링크를 할당하거나 차단한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 무선링크 자원관리방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 잔여 전력값 조정단계는,
    상기 이웃 셀에 영향을 미치고 비실시간 서비스를 제공받는 단말들 중 수신 신호강도가 강한 순서대로 또는 경로 손실값이 작은 순서대로 데이터 전송율을 감소시키는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 무선링크 자원관리방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 잔여 전력값 조정단계는,
    상기 이웃 셀에 영향을 미치고 실시간 서비스를 제공받는 단말들 중 수신 신호강도가 강한 순서대로 또는 경로 손실값이 작은 순서대로 호를 해제하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 무선링크 자원관리방법.
  15. 컴퓨터에,
    홈 셀 및 이웃하는 셀의 잔여 전력값을 감시하여 갱신하는 잔여 전력값 갱신단계와;
    상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 작아지면, 서비스가 활성화된 단말의 이동으로 발생한 상기 이웃 셀에 대한 역방향 무선링크 경로 손실값의 변화를 계산하는 경로 손실값 계산단계;
    상기 단말의 서비스 종류에 따라 데이터 전송율을 조절하거나 호를 절단하여 상기 이웃 셀의 잔여 전력값이 임계치보다 커지도록 조정하는 잔여 전력값 조정단계; 및
    상기 이웃 셀의 잔여 전력값을 상기 조정된 잔여 전력값으로 재설정하는 잔여 전력값 재설정단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  16. 홈 셀을 통해 무선링크를 할당받아 무선 서비스를 제공받는 무선 단말기에 있어서,
    상기 홈 셀로부터 무선링크를 할당받을 때 측정보고조건을 수신하고,
    상기 서비스가 활성화된 동안에 상기 측정보고조건이 되면 상기 이웃 셀의 공통파일럿 채널의 수신 신호강도 또는 손실 경로값을 상기 홈 셀에 제공하는 것을 특징으로 하는 코드분할다중접속 시스템의 무선 단말기.
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