KR100380326B1

KR100380326B1 - 이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법 및 장치, 통신시스템의 호 손실율 계산 방법 및 장치 및 기록 매체

Info

Publication number: KR100380326B1
Application number: KR10-2000-0048182A
Authority: KR
Inventors: 이시카와요시히로; 이와무라미키오
Original assignee: 가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 2000-08-19
Publication date: 2003-04-16
Also published as: CN1285701A; KR20020067467A; DE60039093D1; CN1479537A; KR100395599B1; CN1220396C; EP1079646B1; EP1079646A3; AU773392B2; CN1160985C; KR20010050138A; EP1079646A2; EP1381247A1; AU5344700A

Abstract

이동 통신 시스템에서 기지국에서의 트래픽 분포를 계산하여 정확하고 간단하게 통신 성능을 계산하는 방법 등이 제공된다. 통신 시스템에서 간단하고 정확하게 호 손실율을 계산하는 방법 등이 제공된다. 서브영역 데이터 저장부는 각 서브영역에 대한 송신 전력 및 트래픽량 데이터를 저장한다. 전파 관련 데이터 저장부는 기지국 및 이동국 안테나의 지상으로부터의 고도 등과 같은, 수신 전력을 계산하는데 사용되는 데이터를 저장한다. 수신 전력 계산부는 상기 서브영역 데이터 저장부 및 전파 관련 데이터 저장부로부터 필요한 데이터를 읽어와 수신 전력을 계산한다. 트래픽 계산부는 상기 수신 전력 계산부에 의해 계산된 데이터로부터 상기 기지국에서의 트래픽의 평균 및 분산을 계산한다. 성능 계산부는 상기 트래픽 계산부에 의해 계산된 평균 및 분산과 임계값 발생부에 의해 생성된 임계값으로부터 호 손실율 등의 통신 성능을 계산하고, 그 결과를 출력한다.

Description

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법 및 장치, 통신 시스템의 호 손실율 계산 방법 및 장치 및 기록 매체{COMMUNICATION PERFORMANCE CALCULATION METHOD AND COMMUNICATION PERFORMANCE CALCULATION APPARATUS IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, AND BLOCKING PROBABILITY CALCULATION METHOD AND BLOCKING PROBABILITY CALCULATION APPARATUS IN COMMUNICATION SYSTEM, AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은 이동 통신 시스템의 통신 성능(performance) 계산 방법 및 장치, 통신 시스템의 호 손실율(blocking probability) 계산 방법 및 장치, 및 기록 매체(recording medium)에 관한 것으로, 특히 기지국에서의 호 손실율(시스템에서의 신규 호에 대한 거절 확률) 또는 통신 집중(concentration)에 의한 통신 성능 저하(degradation) 등의 통신 성능을 계산하는 방법 및 장치와, 그와 관련된 기록 매체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 호 손실율을 계산하는 방법 및 장치와, 그와 관련된 기록 매체에 관한 것이다.

현재의 광대역 이동 전화 시스템과 같은 이동 통신 시스템에서는, 일반적으로 전체 서비스 영역을 셀(cell)이라고 하는 보다 작은 영역으로 나누어 통신 서비스를 제공한다.

이와 같은 시스템은, 예를 들어 도1에 도시된 바와 같이, 분할된 각 셀(106)을 커버하는 다수의 기지국(102)과, 상기 기지국(102)과 무선 채널을 설정하여 기지국과의 통신 접속을 수행하는 이동국(104)으로 구성된다.

상기 기지국(102) 또는 이동국(104)으로부터 소정의 송신 전력으로 송신된 전파(radio wave)는 공간을 통해 다소 감쇠(attenuation)되어 수신점에 도달한다.이와 같은 전파의 감쇠는 대개 송신측과 수신측 사이의 거리가 멀어질수록 증가하게 된다. 또한, 큰 건물이나 산, 언덕 등에 의해 전파가 차단, 반사 또는 회절되기 때문에, 전파 손실(propagation loss)은 주위의 지형이나 대상(object)의 상황에 따라 크게 변한다. 한편, 수신측에서는 일정한 품질을 갖는 신호로 수신하고 복호화하기 위해서 일정 레벨 이상의 수신 전력을 필요로 한다. 따라서, 이동 통신 시스템에서 제한된 송신 전력을 이용하여 서비스 영역을 효율적으로 커버할 수 있도록 영역을 설계하는 것은 매우 중요하다.

이와 같은 설계를 수행하기 위하여, 컴퓨터를 사용하여 기지국과 이동국의 특성 및 지형적 데이터로부터 상기 전파(radio wave)의 전파(propagation)를 모의실험(simulation)해 봄으로써, 상기 서비스 영역에서의 전파 상태(propagation condition)를 평가하는 방법이 종종 사용된다. 이와 같은 방법은, 예로, Fujii, Asakura 및 Yamazaki의 "Cell Design System in Mobile Communication"(NTT DoCoMo Technical Jurnal Vol. 1, No. 4, PP.28-34, 1995-01) 또는 Ohmatuzawa 및 Yamachita의 "Total Support System for Station Establishment Design"(NTT DoCoMo Technical Jurnal Vol. 4, No. 1, pp, 28-31, 1996-04)에 상세하게 기술되어 있다. 상기 방법에서는 셀을 보다 작은 서브영역(subdivision)으로 나누고, 각 서브영역의 고도, 지리적 데이터 및 통신 트래픽 데이터를 저장하여, 각 수신측에서의 신호 대 간섭비(Signal-to-Interference Ratio : 이하, 'SIR'로 칭함) 또는 각 기지국의 트래픽량을 계산하였다. 이러한 방법들은 다중 접속 구조로서 주파수 분할 다중 접속(이하, 'FDMA'라 칭함) 또는 시분할 다중 접속(이하, 'TDMA'라칭함)등에 사용된다.

한편, 코드 분할 다중 접속(이하, 'CDMA'라 칭함) 방식에서는, 전술한 FDMA 및 TDMA 시스템에서와 같이 전파 상태(propagation conditions)가 통신 성능을 변화시킬 뿐만 아니라, 트래픽 및 그의 시간적 변동도 통신 성능에 많은 영향을 끼친다. 일본 특허 출원 공개 번호 8-191481(1996), "Call Admission Control Method and Apparatus"에서는, 기지국의 간섭 평가를 기초로 하여 신규 호에 대한 승인 여부를 판정하는 방법을 제시하였고, CDMA 시스템에서 업링크(uplink)에 대한 성능을 결정하는 주요 요인은 간섭량이라는 것을 강조하고 있다.

또한, 국제공개 번호 W098/30057, "Call Admission Control Method and Mobile Station in CDMA Mobile Communication System"에서는, 기지국에서의 업링크 간섭량과 다운링크(downlink) 송신 전력에 대한 정보를 전송함으로써, 이동국에 있어서 호 승인 여부를 판정하는 방법을 제시하고 있는데, 여기서는 기지국의 총 송신 전력이 다운링크에 대한 성능을 결정하는 주요 요인임을 강조하고 있다. 이와 같이 통신 트래픽과 그의 시간적인 변동을 고려하여 서비스 영역을 설계하는 기술은 CDMA 시스템에 있어서 새로운 기술이라 할 수 있다.

그러나, 전술한 종래의 기술은, 인접 기지국에서 수행하는 통신에 의해 야기되는 간섭은 트래픽으로 계산되지 않기 때문에, CDMA 시스템에 그대로 적용할 수 없는 중대한 문제점이 있었다.

또한, FDMA 시스템과 TDMA 시스템에 있어서도, 지리적으로 먼 거리에서 사용되고 있는 동일한 무선 채널로부터의 간섭 전력은 실제로는 통신 성능을 크게 악화시키는 요인이 됨에도 불구하고, 이것이 트래픽으로써 계산되지 않기 때문에, 정확한 성능 계산을 할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 기술은 CDMA 시스템에서 중요한 지표(index)로 제공되는 총 하향 송신 전력을 고려하지 않기 때문에, CDMA 시스템에 그대로 적용할 수 없는 문제점이 있었다.

게다가, FDMA 또는 TDMA 시스템에 있어서도, 다중 채널을 사용하여 송출되는 신호를 공통으로 증폭하는 것과 같은 구성을 가지는 경우에는, 총 송신 전력이 통신 품질에 큰 영향을 주지만, 이와 같은 구성에 적용할 수 있는 계산 방법이 존재하지 않기 때문에, 성능 계산을 할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 한정된 수의 통신 채널을 다수의 이용자들이 공유하여 사용하는 통신 시스템에서는 할당 가능한 통신 채널이 없는 경우가 발생할 수 있다.

고정 전화 시스템이나 이동 전화 시스템과 같은 일반적인 통신 시스템에서 다수의 사용자들은 통신 자원(resource)을 공유한다. 예를 들어, 10명의 직원들이 하나의 사무실 전화 시스템을 공유한다고 가정하면, 상기 10명의 직원들이 동시에 전화 통화를 할 확률은 거의 희박하므로, 이 사무실에서 요구되는 회선의 수는 10 미만일 것이다. 직원들은 상기 제한된 수의 채널을 공유하여 필요시 이를 사용하고, 통화 후에는 이를 해지하여 다른 직원들이 사용할 것이다. 그러나, 종종 모든 채널이 사용 중이여서 가용한 채널이 존재하지 않는 경우도 발생한다. 이러한 경우, 현재의 많은 통신 시스템은 신규 호를 거절하여, 결과적으로 호 손실(call loss)을 가져온다. 경제적인 관점에서 보면, 상기 채널의 수는 가능하면 적을수록바람직할 것이다. 그러나, 채널의 수가 너무 적은 경우에는, 호 손실과 직원들의 불만이 증가하거나 업무를 원할하게 진행하는데 방해가 될 것이다. 이와 같이 상반되는 요구를 모두 만족시키기 위하여, 얼랑 B 공식(Erlang B formula)(Leonard Kleinrock, "Queueing Systems Volume I : Theory", John Wiley Sons, pp.105-106, 1975 참조)을 사용하여 호 손실율이 충분히 작은 값, 예를 들어 약 1% 내지 3%가 되도록 상기 채널의 수를 설계한다.

이러한 상황은 사무실 전화 시스템 이외의 고정 전화 시스템 및 이동 전화 시스템에서도 역시 적용할 수 있다. 특히, 이동 통신 시스템에서는 기지국과 이동국 간의 통신은 무선 송신을 통해 수행되며, 통신에 사용되는 자원들은 무선 채널들이다. 일반적으로, 이동 통신 시스템의 가용 주파수 대역은 제한되어 있기 때문에, 상기 자원 공유의 문제는 유선 회선을 통해 정보를 송신하는 고정 전화망에 비하여 보다 심각한 문제가 되고 있다. 이동 통신에서 일반적으로 사용하는 무선 채널 접근 방식에는 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시분할 다중 접속(TDMA) 또는 코드 분할 다중 접근(CDMA) 방식 등이 있다.

상기 FDMA 또는 TDMA 시스템에서는, 각 기지국에 가용한 무선 주파수들이 미리 할당되어 있기 때문에, 각 국에 할당해야할 무선 채널의 수는 종래 시스템에서와 같이 얼랑 B 공식을 사용하여 설계할 수 있다. 그러나, CDMA 시스템에서는 각 기지국들이 동일한 무선 주파수 대역을 공유하기 때문에 종래의 방법을 적용할 수 없다.

앞서 기술한 바와 같이, 국제공개 번호 W098/30057, "Call AdmissionControl Method and Mobile Station in CDMA Mobile Communication System)"에서는 기지국에 의해 관측된 업링크 간섭 전력과 상기 기지국의 송신 전력을 기초로 하여 호 승인 여부를 판정하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이것은 단지 호의 승인 여부를 판정하는 방법을 기술한 것으로, 상기 시스템에 인가된 트래픽으로부터 호 손실율을 구할 수는 없었다.

한편, CDMA 시스템에서 트래픽과 호 손실율 사이의 상관 관계를 정의한 예가 있다. 예로, A.M.Viterbi and A.J.Viterbi의 Erlang capacity of a power controlled CDMA system"(IEEE J.Select. Areas Commun., Vol.11, pp.892-900, Aug.1993)에 기지국에서 인가된 트래픽을 관측하여 간섭 전력의 평균 및 분산을 계산하고, 이 간섭 전력이 정규 분포를 따르는 것으로 가정하여 간단하게 호 손실율을 계산하는 방법을 제시하고 있다. 이 논문에서 호 손실율(P_bolcking)은 다음의 수학식 1과 같이 계산된다.

여기서, E(Z')는 정규화된 간섭량의 평균값이고, Var(Z')는 정규화된 간섭량의 분산으로, 두 값은 모두 인가된 트래픽에 대한 함수로써 표현된다. 한편, A는 정규화된 간섭량의 임계값이며, Q(x)는 다음의 수학식 2에 따라 정의된다.

상기 수학식 1은 간섭량이 정규 분포(normal distribution)를 가지는 것으로 가정하고, 상기 정규화된 간섭량이 임계값(A)을 초과할 확률을 계산하는 것이다.

그러나, 실제로는 호 손실이 일어나면 간섭 전력이 감소하게 되므로, 이를 고려하지 않으면 정확한 호 손실율을 계산할 수 없다.

도2는 앞에서 기술하였던 논문에서 제시된 종래 기술에 따른 호 손실율 계산을 설명하기 위한 블록도이다. 이 논문에서 제시된 방법은 호 손실에 따른 간섭 전력의 감소를 고려하지 않고 호 손실율을 계산함으로써, 정확한 호 손실율을 계산할 수 없는 중대한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동 통신 시스템에서 기지국에서의 트래픽의 분포를 계산하여 보다 정확하고 간단하게 통신 성능을 계산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 보다 정확하고 간단하게 호 손실율을 계산하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 시스템 내에서 생성된더미(dummy)를 이용하여 이동 통신 시스템의 로드(load)(예로, 인가된 트래픽(트래픽 량), 간섭 전력, 기지국의 송신 전력)를 조정한다. 이것은 종래에는 고려되지 않았던 호 손실에 의한 로드의 감소를 모델화하여, 간단한 호 손실율 계산에 의해 실제모델에 가깝게 시뮬레이트(simulate)함으로써, 호 손실율의 정확성이 향상되도록 한다. 또한, 본 발명은 상기 계산된 호 손실율과 시스템 내에서 생성된 더미를 이용하여 더미의 변화량을 결정하고, 더미를 변화시키면서 호 손실율을 계산함에 따라, 호 손실율과 부하 감소에 균형을 가져와 호 손실율의 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 양태에 따르면, 다수의 기지국 및 상기 기지국과 통신을 수행하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 이동국이 분포된 영역을 다수의 서브영역으로 분할한 이동 통신 시스템에서의 통신 성능 계산 방법에 있어서, 상기 서브영역에 대응되는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력 데이터를 저장하는 송신 전력 데이터 저장 단계; 상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 데이터 저장 단계; 상기 기지국에서 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 단계; 및 상기 평균 및 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 통신 성능 계산 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법이 제공된다.

여기서, 상기 트래픽 계산 단계는 상기 송신 전력 데이터 저장 단계에서 저장된 이동국의 송신 전력 데이터로부터, 상기 이동국으로부터 기지국으로 송신된 신호들에 대한 기지국에서의 수신 전력을 계산하는 제1 계산 단계; 및 상기 트래픽량 데이터 저장 단계에서 저장된 트래픽량 데이터와 상기 수신 전력으로부터, 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제2 계산 단계를 포함할 수 있다.

상기 트래픽 계산 단계는 상기 송신 전력 데이터 저장 단계에서 저장된 상기 기지국의 송신 전력 데이터 및 상기 트래픽량 데이터 저장 단계에서 저장된 트래픽량 데이터로부터, 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제3 계산 단계를 포함할 수 있다.

상기 통신 성능 계산 단계는 인가된 트래픽의 평균 및 분산으로부터 확률 분포를 계산하는 확률 계산 단계; 및 상기 트래픽이 소정의 임계값을 초과할 확률을 계산하는 확률 판정 단계를 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 단계는 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 단계는 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합을 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 단계는 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합과 상기 수신기의 열잡음 전력과의 비율을 이용하여 계산을 수행하는 임계값 계산 단계; 및 상기 임계값 계산 단계에서의 계산 결과를 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 단계는 기지국의 최대 송신 전력의 총 합 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 다수의 기지국 및 상기 기지국과 통신을 수행하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 이동국이 분포된 영역을 다수의 서브영역으로 분할한 이동 통신 시스템에서, 통신 성능 계산 방법을 컴퓨터로 하여금 수행하도록 하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 통신 성능 계산 방법은 상기 서브영역에 대응되는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력 데이터를 저장하는 송신 전력 데이터 저장 단계; 상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 데이터 저장 단계; 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 단계; 및 상기 평균 및 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 통신 성능 계산 단계를 포함하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체가 제공된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 다수의 기지국 및 상기 기지국과 통신을 수행하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 이동국이 분포된 영역을 다수의 서브영역으로 분할한 이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치에 있어서, 상기 서브영역에 대응되는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력 데이터를 저장하는 송신 전력 데이터 저장 수단; 상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 데이터 저장 수단; 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 수단; 및 상기 평균 및 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 통신 성능 계산 수단을 포함하는 이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치가 제공된다.

여기서, 상기 트래픽 계산 수단은 상기 송신 전력 데이터 저장 수단에 저장된 이동국의 송신 전력 데이터로부터, 상기 이동국으로부터 기지국으로 송신된 신호들에 대한 기지국에서의 수신 전력을 계산하는 제1 계산 수단; 및 상기 트래픽량 데이터 저장 수단에 저장된 트래픽량 데이터와 상기 수신 전력으로부터, 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제2 계산 수단을 포함할 수 있다.

상기 트래픽 계산 수단은 상기 송신 전력 데이터 저장 수단에 저장된 기지국의 송신 전력 데이터 및 상기 트래픽량 데이터 저장 수단에 저장된 트래픽량 데이터로부터, 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제3 계산 수단을 포함할 수 있다.

상기 통신 성능 계산 수단은 인가된 트래픽의 평균 및 분산으로부터 확률 분포를 계산하는 확률 계산 수단; 및 상기 트래픽이 소정의 임계값을 초과할 확률을 계산하는 확률 판정 수단을 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 수단은 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 수단은 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합을 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 수단은 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합과 상기 수신기의 열잡음 전력과의 비율을 이용하여 계산을 수행하는 임계값 계산 수단; 및 상기 임계값 계산 수단의 계산 결과를 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함할 수 있다.

상기 확률 판정 수단은 기지국의 최대 송신 전력의 총 합 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 이동 통신 시스템에서 호 손실율울 계산하는 방법에 있어서, 상기 이동 통신 시스템에 로드(b)를 입력하는 로드 입력 단계; 더미(pd)를 생성시키는 더미 생성 단계; 상기 더미(pd)를 이용하여 상기 로드(b)로부터 수정된 로드(b')를 계산하는 수정 로드 계산 단계; 및 상기 수정 로드(b')로부터 호 손실율(p)을 계산하는 호 손실율 계산 단계를 포함하며, 상기 더미 생성 단계는 더미(pd)와 호 손실율(p)을 비교하여, 상기 비교 결과로부터 새로운 더미(pd)를 생성하는 이동 통신 시스템의 호 손실율 계산 방법이 제공된다.

상기 더미 생성 단계는 상기 더미(pd)와 호 손실율(p)을 비교하여, 상기 호 손실율(p)이 더미(pd)보다 큰 경우( p > pd )에는 현재의 더미(pd)보다 큰 새로운 더미(pd)를 생성하고, 상기 호 손실율(p)이 더미(pd)보다 작은 경우( p < pd )에는 현재의 더미(pd)보다 작은 새로운 더미(pd)를 생성할 수 있다.

상기 호 손실율 계산 단계는 상기 수정 로드(b')로부터 다수의 호 손실율(p1, p2, ... , pN, N은 자연수)을 계산하고, 상기 호 손실율 계산 방법은 상기 다수의 호 손실율(p1, p2, ... ,pN)로부터 평가값(C)를 계산하는 평가값 계산 단계를 더 포함하며, 상기 더미 생성 단계는 상기 더미(pd)와 평가값(C)을 비교하여, 그 비교 결과에 따라 새로운 더미(pd)를 생성할 수 있다.

상기 평가값(C)은 1-(1-p1) × (1-p2) × ...× (1-pN)와 동일할 수 있으며, 상기 더미 생성 단계는 상기 더미(pd)와 평가값(C)를 비교하여, 상기 평가값(C)이더미(pd)보다 큰 경우( C > pd )에는 현재의 더미(pd)보다 큰 새로운 더미(pd)를 생성하고, 상기 평가값(C)이 더미(pd)보다 작은 경우( C < pd )에는 현재의 더미(pd)보다 작은 새로운 더미(pd)를 생성할 수 있다.

상기 수정 로드(b')는 (1-pd)× b 와 동일할 수 있다.

본 발명의 제5 양태에 따르면, 이동 통신 시스템에서 호 손실율 계산 방법을 컴퓨터로 하여금 수행하도록 하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 호 손실율 계산 방법은 상기 이동 통신 시스템에 로드(b)를 입력하는 로드 입력 단계; 더미(pd)를 생성시키는 더미 생성 단계; 상기 더미(pd)를 이용하여 상기 로드(b)로부터 수정된 로드(b')를 계산하는 수정 로드 계산 단계; 및 상기 수정 로드(b')로부터 호 손실율(p)을 계산하는 호 손실율 계산 단계를 포함하며, 상기 더미 생성 단계는 더미(pd)와 호 손실율(p)을 비교하여, 상기 비교 결과로부터 새로운 더미(pd)를 생성하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체가 제공된다.

본 발명의 제6 양태에 따르면, 이동 통신 시스템에서 호 손실율을 계산하기 위한 장치에 있어서, 상기 이동 통신 시스템에 로드(b)를 입력하는 로드 입력 수단; 더미(pd)를 생성시키는 더미 생성 수단; 상기 더미(pd)를 이용하여 상기 로드(b)로부터 수정된 로드(b')를 계산하는 수정 로드 계산 수단; 및 상기 수정 로드(b')로부터 호 손실율(p)을 계산하는 호 손실율 계산 수단을 포함하며, 상기 더미 생성 수단은 더미(pd)와 호 손실율(p)을 비교하여, 상기 비교 결과로부터 새로운 더미(pd)를 생성하는 이동 통신 시스템의 호 손실율 계산 장치가 제공된다.

상기 더미 생성 수단은 상기 더미(pd)와 호 손실율(p)을 비교하여, 상기 호손실율(p)이 더미(pd)보다 큰 경우( p > pd )에는 현재의 더미(pd)보다 큰 새로운 더미(pd)를 생성하고, 상기 호 손실율(p)이 더미(pd)보다 작은 경우( p < pd )에는 현재의 더미(pd)보다 작은 새로운 더미(pd)를 생성할 수 있다.

상기 호 손실율 계산 수단은 상기 수정 로드(b')로부터 다수의 호 손실율(p1, p2, ... , pN, N은 자연수)을 계산하고, 상기 호 손실율 계산 장치는 상기 다수의 호 손실율(p1, p2, ... ,pN)로부터 평가값(C)을 계산하는 평가값 계산 수단을 더 포함하며, 상기 더미 생성 수단은 상기 더미(pd)와 평가값(C)을 비교하여, 그 비교 결과에 따라 새로운 더미(pd)를 생성할 수 있다.

상기 평가값(C)은 1-(1-p1) × (1-p2) × ...× (1-pN)와 동일할 수 있으며, 상기 더미 생성 수단은 상기 더미(pd)와 평가값(C)을 비교하여, 상기 평가값(C)이 더미(pd)보다 큰 경우( C > pd )에는 현재의 더미(pd)보다 큰 새로운 더미(pd)를 생성하고, 상기 평가값(C)이 더미(pd)보다 작은 경우( C < pd )에는 현재의 더미(pd)보다 작은 새로운 더미(pd)를 생성할 수 있다.

상기 수정 로드(b')는 (1-pd)× b와 동일할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은, 이동 통신 시스템에서 기지국에서의 통신 성능 계산을 정확하고 간단하게 수행할 수 있도록 한다.

또한, 통신 시스템에서 간단하고 정확한 호 손실율 계산을 수행할 수 있도록 한다.

전술한 본 발명의 목적, 효과, 특성 및 장점은 첨부된 도면에 따른 실시예들의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도1은 종래 이동 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

도2는 종래 호 손실율 계산 기법을 도시한 블록도.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 성능 계산 장치의 구성을 도시한 블록도.

도4는 상기 제1 실시예에서, 다수의 서브영역으로 나누어진 하나의 서비스 영역과, 각 서브영역에 대응하는 기억 장치에 저장된 기록들 사이의 관계를 도시한 구성도.

도5는 본 발명을 업링크 채널에 적용한 경우의 동작을 도시한 순서도.

도6은 본 발명을 다운링크 채널에 적용한 경우의 동작을 도시한 순서도.

도7은 본 발명이 적용된 업링크 채널 성능 계산 장치의 구성을 도시한 블록도.

도8은 본 발명이 적용된 다운링크 채널 성능 계산 장치의 구성을 도시한 블록도.

도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.

도10은 상기 제2 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 기능을 도시한 블록도.

도11은 상기 제2 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치에 의한 호 손실율 계산 과정을 도시한 순서도.

도12는 다수의 호 손실 요인이 존재하는 경우의 예를 도시한 블록도.

도13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 기능을 도시한 블록도.

도14는 상기 제3 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치에 의한 호 손실율 계산 과정을 도시한 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

602 : 서브영역 데이터 저장부 604 : 전파 관련 데이터 저장부

606 : 수신 전력 계산부 608 : 트래픽 계산부

610 : 성능 계산부 612 : 임계값 발생부

902 : 더미 발생부 902 : 반전부

903 : 곱셈부 904 : 호 손실율 계산부

905 : 비교부 1206 : 평가값 계산부

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

제1 실시예

도3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 성능 계산 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다. 이에 도시한 바와 같이, 상기 실시예에 따른 성능 계산 장치(200)는 주 제어부(202), 기억 장치(204), 입/출력 제어부(206), 입력 장치(208), 표시 장치(210) 및 출력 장치(212)를 포함하며, 예로 개인용 컴퓨터로 구성할 수 있다.

도4의 좌측에는 본 발명에 따라 다수의 서브영역(subdivision)으로 나누어진 셀을 도시하였으며, 우측에는 각 서브영역에 대하여, 이동국이 상기 서브영역에 방문한 경우의 기지국 및 이동국 송신 전력(Pbi, Pmi) 중 적어도 어느 하나 및 상기 서브영역의 트래픽량(traffic intensity) 등을 저장하는 고정 디스크나 메모리 등과 같은 기억장치가 도시되어 있다. 상기 저장된 송신 전력으로부터 수신측에서의 수신 전력을 계산하기 위하여, 기지국과 이동국 안테나의 지상으로부터의 고도(height), 사용된 무선 주파수 및 기지국과 이동국 안테나의 방향성(directivity) 등과 같이, 상기 기억 장치에 저장된 인자(factor)들을 이용하여 계산하게 된다. 상기 수신 전력은 수신 전력 계산 실험식을 이용하여 계산할 수 있는데, 예로, M, Hata의 "Empirical Formula for Propagation Loss in LandMobile Radio Services"(IEEE Trans.on Vehic. Technol., Vol. VT-29, No. 3, Aug.1980)에 제시되어 있다.

도5는 본 발명을 업링크 채널에 적용한 경우의 동작을 도시한 순서도이다. 각 서브영역에 대하여 상기 저장된 이동국의 송신 전력을 기초로 하여, 각 기지국의 수신 전력(Ri)이 계산되는데, 이것은 i번째 서브영역에 있는 이동국으로부터 송신되어 상기 기지국에 수신되는 신호에 관한 것이다. 상기 기지국에서의 인가된 트래픽의 평균은 다음의 수학식 3에 따라 계산한다.

여기서, Ai는 i번째 서브영역의 트래픽량이고, C0는 임의의 상수, C1은 음이 아닌 상수이다.

한편, 상기 기지국에서의 트래픽의 분산은 다음의 수학식 4에 의해 계산된다.

여기서, C2는 양의 상수이다.

본 실시예에서는 각 서브영역에 대하여 저장된 정적 데이터로부터 분산 및 평균을 계산하는 것으로 이루어지기 때문에, 트래픽의 시간적 변동에 의해 야기되는 통신 성능의 저하와 호 손실율 등을 계산하는 것이 가능해 진다.

보다 상세히 설명하면, 기지국을 카운트하기 위한 변수 k는 1로 초기화한다(S402). 이어, 서브영역을 카운트 하기 위한 변수 i를 1로 초기화하고, 평균 및 분산을 나타내는 변수(Sm, Sv)는 0으로 초기화한다(S404). 그리고, 각 서브영역에 대하여 기지국에서의 수신 전력을 계산한다(S406). 이 계산 방법은 미리 설정되어 있는데, 위에서 설명한 바와 같이, 기지국 및 이동국 안테나의 고도, 사용된 무선 주파수 및 기지국 및 이동국 안테나의 방향성 등을 인자로 사용하고, 전술한 수신 전력 실험식을 이용하여 계산된다.

이어서, 상기 계산된 수신 전력으로부터 평균(Sm) 및 분산(Sv)을 갱신(update)한다(S408), 변수 i를 1씩 증가시키고(S410), i가 계획된 서브영역의 총 개수보다 작거나 같을 경우에는 동일한 과정을 반복하여 수행한다(S412). 만약, i가 서브영역의 총 개수를 초과하면, 상기 계산된 Sm 및 Sv와 기 설정된 임계값을 이용하여 성능 계산을 시작한다(S414). 상기 계산은 성능 특성에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 분포를 정규 분포에 의해 근사(approximation)하는 경우, 성능 P는 오차 보수 함수(complementary error function) Erfc(')를 사용하여 다음의 수학식 5와 같이 계산된다.

여기서, T는 임계값으로서, 예를 들어 다음의 값들 중 하나를 택할 수 있다. 첫 번째로, 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배, 두 번째로, 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합, 세 번째로, 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력과의 합 I와, 기지국 수신기의 열잡음 전력 N과의 비 η 및 임의의 양의 상수 C에 의해 계산되는 C(I - 1/η) 값 등이다. 이어서, 다음의 기지국에 대한 계산을 진행하기 위하여 변수 k를 1씩 증가시킨다(S416). 만약, k가 계획된 기지국의 총 개수보다 작거나 같을 경우에는 다음의 기지국에 대하여 동일한 과정을 반복하여 수행한다(S418). 만약 k가 기지국의 총 개수를 초과하면, 상기의 처리 과정을 종료한다. 본 순서도에서 상수 C0 및 C2는 0으로 가정하였지만, 이는 다른 어떤 상수가 될 수도 있다.

도6은 본 발명을 다운링크 채널에 적용한 경우의 동작을 도시한 순서도이다. 이 경우, 기지국에 인가된 트래픽의 평균은 다음의 수학식 6에 따라 계산된다.

여기서, Pi는 상기 기지국의 송신 전력이다. 상기 기지국에 인가된 트래픽의 분산은 다음의 수학식 7에 의해 계산된다.

상기 실시예에서는 각 서브영역에 대하여 저장된 정적 데이터로부터 분산 및 평균을 계산하는 것으로 이루어지기 때문에, 트래픽의 시간적 변동에 의해 야기되는 통화 성능 저하나 호 손실율 등을 계산하는 것이 가능해 진다.

보다 상세히 설명하면, 기지국을 카운트하기 위한 변수 k는 1로 초기화한다(S502). 이어, 서브영역을 카운트 하기 위한 변수 i를 1로 초기화하고, 평균 및 분산을 나타내는 변수(Sm, Sv)는 0으로 초기화한다(S504). 그리고, 각 서브영역에 대하여 저장된 수신 전력을 이용하여 평균(Sm)과 분산(Sv)을 갱신한다(S506). 변수 i를 1씩 증가시키고(S508), i가 계획된 서브영역의 총 개수보다 작거나 같을 경우에는 상기와 동일한 과정을 반복하여 수행한다(S510). 만약, i가 서브영역의 총 개수를 초과하면, 상기 계산된 Sm 및 Sv와 기 설정된 임계값을 이용하여 성능 계산을 시작한다(S512). 상기 계산은 성능 특성에 따라 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 트래픽 분포를 정규 분포에 의해 근사하는 경우, 성능 P는 오차 보수 함수 Erfc(')를 사용하여 다음의 수학식 8과 같이 계산된다.

여기서, T는 임계값으로서, 일예로 기지국의 총 최대 송신 전력 또는 그의 상수 배를 사용할 수 있다. 이어서, 다음의 기지국에 대한 계산을 진행하기 위하여 변수 k를 1씩 증가시킨다(S514). 만약, k가 기지국의 총 개수보다 작거나 같을 경우에는 다음의 기지국에 대하여 동일한 과정을 반복하여 수행하고(S516), k가 기지국의 총 개수를 초과하면, 상기의 처리 과정을 종료한다. 여기서는 상수 C0 및 C2를 0으로 가정하였으나, 이는 다른 어떤 상수가 될 수도있다.

도7은 본 발명에 따른 업링크 채널에 대한 성능 계산 장치(600)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다. 상기 도면에서, 서브영역 데이터 저장부(602)는 각 서브영역의 송신 전력(Pi) 및 트래픽량(Ai) 데이터를 저장한다. 전파(propagation) 관련 데이터 저장부(604)는 수신 전력을 계산하는데 사용되는 기지국 및 이동국 안테나의 지상으로부터의 고도, 무선 주파수 또는 기지국 및 이동국 안테나의 방향성 등을 저장한다. 수신 전력 계산부(606)는 상기 서브영역 데이터 저장부(602) 및 전파 관련 데이터 저장부(604)로부터 필요한 데이터를 읽어와 수신 전력을 계산한다. 트래픽 계산부(608)는 상기 수신 전력 계산부(606)에서 계산된 각 서브영역에 대한 수신 전력(Ri) 및 트래픽량(Ai)으로부터, 상기 기지국에서의 트래픽의 평균(Sm) 및 분산(Sv)을 계산한다. 성능 계산부(610)는 상기 트래픽 계산부(608)에 의해 계산된 평균(Sm) 및 분산(Sv)과 임계값 발생부(612)에서 생성된 임계값(T)을 이용하여, 호손실율 및 성능 저하율 등의 통신 성능을 계산하고, 이 결과를 출력한다. 이와 같이 상기 트래픽 계산부(608)에 의해 계산된 평균(Sm) 및 분산(Sv)과 임계값(T)으로부터 성능을 계산하는 방법은 여러 가지 방법으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 트래픽 분포를 정규 분포에 의해 근사하는 경우, 성능 P는 오차 보수 함수 Erfc(')를 사용하여 다음의 수학식 9와 같이 계산된다.

여기서, T는 임계값으로서, 예를 들어 다음의 값들 중 하나를 택할 수 있다. 첫 번째로, 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배, 두 번째로, 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합, 세 번째로, 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력과의 합 I와, 기지국 수신기의 열잡음 전력 N과의 비 η, 및 임의의 양의 상수 C에 의해 계산되는 C(I - 1/η) 값 등이다.

도8은 본 발명에 따른 다운링크 채널에 대한 성능 계산 장치(700)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다. 상기 도면에서, 서브영역 데이터 저장부(702)는 각 서브영역의 송신 전력(Pi) 및 트래픽량(Ai) 데이터를 저장한다. 트래픽 계산부(704)는 상기 송신 전력(Pi) 및 트래픽량(Ai)으로부터 상기 기지국에서의 트래픽의 평균(Sm)및 분산(Sv)을 계산한다. 성능 계산부(706)는 상기 트래픽계산부(704)에 의해 계산된 평균(Sm) 및 분산(Sv)과 임계값 발생부(708)에서 생성된 임계값(T)으로부터, 호 손실율 및 성능 저하율 등의 통신 성능을 계산하고, 이 결과를 출력한다. 이와 같이 상기 트래픽 계산부(608)에 의해 계산된 평균 (Sm) 및 분산(Sv)과 임계값(T)으로부터 성능을 계산하는 방법은 여러 가지 방법으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 트래픽 분포를 정규 분포에 의해 근사하는 경우, 성능 P는 오차 보수 함수 Erfc(')를 사용하여 다음의 수학식 10과 같이 계산된다.

여기서, T는 임계값으로서, 일예로 기지국의 총 최대 송신 전력 또는 그의 상수 배를 사용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이동국이 분포된 서브영역에 대응하는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력을 저장하는 송신 전력 데이터 저장 단계와; 상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 저장 단계와; 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 단계; 및 상기 평균과 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 단계를 포함함으로써, 통신 성능의 계산이 보다 정확하고 간단하게 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 트래픽 계산 단계가 상기 송신 전력 데이터 저장 단계에서 저장된 이동국의 송신 전력 데이터로부터, 상기 이동국으로부터 기지국으로 송신된 신호들에 대한 기지국에서의 수신 전력을 계산하는 제1 계산 단계와; 상기 트래픽량 데이터 저장 단계에서 저장된 트래픽량 데이터와 수신 전력으로부터, 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제2 계산 단계를 포함함으로써, 다른 서브영역의 기지국에 의해 수행되는 통신에 의해 야기되는 간섭 트래픽을 계산할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 서브영역에서 사용된 동일한 무선 채널로부터의 간섭 전력을 트래픽으로써 계산하기 때문에, 통신 성능 계산이 정확하고 간단하게 수행될 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 트래픽 계산 단계가 상기 송신 전력 데이터 저장 단계에서 저장된 기지국의 송신 전력과 트래픽량 데이터 저장 단계에서 저장된 트래픽량 데이터로부터, 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제3 계산 단계를 포함함으로써, 총 하향 송신 전력을 고려하고, 이에 대응하는 계산 방법을 사용하여 정확하고 간단하게 기지국에서의 통신 성능을 계산할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 통신 성능 계산 단계가 인가된 트래픽의 평균과 분산으로부터 확률 분포를 계산하는 확률 계산 단계와; 상기 트래픽이 기 설정된 임계값을 초과할 확률을 계산하는 확률 판정 단계를 포함함으로써, 이에 따라 정확하고 간단한 통신 성능 계산을 수행할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 확률 판정 단계가 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배를 임계값으로 설정하는 단계를 포함함으로써, 정확하게 통신 성능을 계산할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 확률 판정 단계가 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그것의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합을 임계값으로 설정하는 단계를 포함함으로써, 정확하게 통신 성능을 계산할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 확률 판정 단계가 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합과 상기 수신기의 열잡음 전력과의 비율을 이용하여 임계값 계산을 수행하는 임계값 계산 단계와; 상기 임계값 계산 단계에서의 계산 결과를 임계값으로 설정하는 단계를 포함함으로써, 정확하게 통신 성능을 계산할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 확률 판정 단계가 기지국의 최대 송신 전력의 총 합 또는 그것의 상수 배를 임계값으로 설정하는 단계를 포함함으로써, 정확하게 통신 성능을 계산할 수 있게 된다.

제2 실시예

도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다. 상기 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치는 주 제어부(801), 기억 장치(802), 입/출력 제어부(803), 입력 장치(804), 표시 장치(805) 및 출력 장치(806)를 포함하며, 일예로 개인용 컴퓨터로 구성할 수 있다.

상기 주 제어부(801)는 CPU 등으로 구성할 수 있으며, 전체 시스템에 대한 포괄적인 제어를 수행한다. 상기 주 제어부(801)는 기억 장치(802)와 접속되어 있다. 상기 기억 장치(802)는 하드 디스크, 플렉시블(flexible) 디스크, 광 디스크등으로 구성할 수 있다. 상기 주 제어부(801)는 입/출력 제어부(803)를 통해, 키보드, 마우스 등의 입력 장치(804), 입력 데이터와 계산 결과 등을 디스플레이하는 표시장치(805) 및 계산 결과를 출력하기 위한 프린터 등의 출력 장치(806)와 접속되어 있다.

상기 주 제어부(801)는 OS(Operating System) 등의 제어 프로그램, 상기 호 손실율을 계산하는 등의 응용 프로그램 및 필요한 데이터를 저장하는 내부 메모리를 포함하며, 이러한 프로그램들을 이용하여 호 손실율 계산을 수행하게 된다.

도10은 상기 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 기능을 도시한 블록도이고, 도11은 상기 호 손실율 계산 장치에 의해 호 손실율을 계산하는 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도10에 도시된 호 손실율 계산 장치는 더미 발생부(901), 반전부(902), 곱셈부(903), 호 손실율 계산부(904) 및 비교부(905)를 포함한다.

먼저, 상기 호 손실율 계산 장치는 입력 장치(804)를 통해 상기 통신 시스템에서의 로드(b)의 입력을 수신한다(S1001). 상기 실시예에서는, 통신 시스템에 인가된 트래픽량을 상기 로드(b)로서 수신받는다.

이어서, 더미 발생부(901)는 더미(pd)를 생성시키고(S1002), 상기 생성된 더미(pd)를 이용하여 상기 트래픽량(b)으로부터 수정 트래픽량(b')을 계산한다(S1003). 그리고, 반전부(902)는 상기 발생된 더미(pd)를 (1-pd)로 변환하고, 곱셈부(903)는 이를 상기 트래픽량(b)과 곱하여, 수정 트래픽량 b'= (1-pd) ×b 을 얻게 된다.

그리고, 호 손실율 계산부(904)는 상기 수정 트래픽량(b')을 기초로 하여 호 손실율을 계산한다(S1004). 본 실시예에서, 상기 호 손실율(p)은 위에서 언급한 논문에서 제시된 방법(수학식 1 및 수학식 2)을 사용하여 계산한다.

그리고, 비교부(905)는 상기 더미(pd)와 호 손실율(p)을 비교하여, 그 차이값이 기 설정된 소정의 범위내에 있는 경우, 즉 상기 두 값이 동일한 경우는 충분히 정확한 호 손실율(p)이 계산된 것으로 판단하여, 이 처리 과정을 종료한다(S1005). 다시 말해서, 상기 더미(pd)와 계산된 호 손실율(p)이 동일한 경우, 상기 수정 트래픽량 b'= (1-pd) × b은 (1-p) × b와 같게 되며, 이것은 호 손실이 고려된 트래픽량을 나타낸다. 따라서, 상기 수정 트래픽량(b')으로부터 계산된 호 손실율은 정확한 것이라고 판단될 수 있다. 그리고, 상기 계산된 호 손실율(p)을 필요에 따라 표시 장치(805)에 디스플레이하고, 출력 장치(806)로 출력한다.

한편, 상기 더미(pd)와 계산된 호 손실율(p)과의 차이값이 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 과정은 스텝(S1002)으로 리턴된다(S1005). 스텝(S1002)에서는, 상기 더미(pd)와 계산된 호 손실율(p)을 비교한 결과로부터 새로운 더미(pd)를 생성한다. 보다 상세하게는, 만약 p > pd 이면 새로운 더미(pd)는 현재의 더미보다 큰 값으로 생성되고, p < pd 이면 현재의 더미보다 작은 값으로 생성된다.

그 후, 상기 더미(pd)와 호 손실율(p)과의 차이값이 설정된 범위 내에 있게 될 때까지 상기 스텝(S1002) 내지 스텝(S1004)의 과정을 반복하여 수행한다.

이에 따라, 이동 통신 시스템에서 간단하고 정확하게 호 손실율을 계산을 구현할 수 있게 된다.

상기 실시예에서의 호 손실율 계산 과정, 즉 더미 발생부(901), 반전부(902), 곱셈부(903), 호 손실율 계산부(904) 및 비교부(905)에서 소프트웨어(프로그램)적으로 수행되는 과정은 하드웨어적으로도 구현될 수 있다. 또한, 상기 호 손실율 계산 과정은 플로피 디스크, 시디롬(CD-ROM) 등에 미리 저장하여, 상기 프로그램을 실행시키기 전에 메모리나 하드 디스크에 로드하여 사용할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 이동 통신 시스템에 인가된 트래픽량을 로드로서 입력하였으나, 간섭 전력, 기지국의 송신 전력 등을 대신하여 입력할 수 있다. 그리고, 전술한 논문에 제시된 계산 방법을 사용하여 호 손실율을 계산하였으나, 다른 방법들을 사용할 수도 있다.

덧붙여, 본 발명은 다수의 사용자들이 자원을 공유하여 통신을 수행하는, 고정 전화 통신 시스템이나 FDMA, TDMA 또는 CDMA 방식을 사용하는 이동 통신 시스템 등과 같은 어떤 시스템에서도 유사한 효과를 제공하도록 적용할 수 있다.

제3 실시예

본 발명의 제3 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치는 호 손실을 가져오는 여러가지 요인들이 발생하는 경우, 각 요인들에 대한 호 손실율을 계산한다. 상기 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 하드웨어 구성은 도8에 도시한 것과 동일하다.

도12는 다수의 호 손실 요인들이 발생하는 경우를 도시한 블록도이다. 제1 및 제2 교환기(1101, 1102)의 호 손실율을 각각 p1 및 p2라 하면, 상기 두 교환기(1101, 1102)를 통과하는 A와 B 사이의 호 손실율은 1- (1-p1) × (1-p2)이다. 따라서, A와 B 사이에 인가된 트래픽량을 b라 하면, 상기 A와 B 사이의 호 손실이 고려된 수정 트래픽량(b')은 (1-(1-(1-p1) × (1-p2))) × b = ((1-p1) × (1-p2))× b 가 된다. 이때, A와 C 사이의 트래픽량(즉, 제1 교환기(1101)에 인가된 트래픽량)과 상기 B와 C 사이의 트래픽량(즉, 제2 교환기(1102)에 인가된 트래픽량)의 합은 상기 A와 B 사이의 트래픽량과 동일하다.

따라서, 이와 같은 제어 과정은 더미(pd)를 발생시키고, 상기 수정된 트래픽 량 b' = (1-pd) × b 로부터 상기 제1 및 제2 교환기(1101, 1102)의 호 손실율(p1, p2)을 계산여, 평가값 C = 1-(1-p1) × (1-p2)과 더미(pd)를 비교하여, 두 값이 일피하도록 더미(pd)를 수정하도록 하면 된다.

도13은 본 발명의 실시예에 따른 호 손실율 계산 장치의 기능을 도시한 블록도이고, 도14는 상기 호 손실율 계산 장치에 따른 호 손실율 계산 과정을 도시한 순서도이다.

도13에 도시된 바와 같이, 호 손실율 계산 장치는 더미 발생기(1201), 반전부(1202), 곱셈부(1203), 다수의 호 손실율 계산부(1204-1 ~ 1204-N), 비교부(1205) 및 평가값 계산부(1206)를 포함하여 구성된다.

도14에서, 스텝 1301 내지 1303(S1301 ~ S1303)는 제2 실시예를 도시한 도11에서의 스텝 1001 내지 1003(S1001 ~ S1003)와 동일하다.

스텝(S1304)에서, 상기 호 손실율 계산부(1204-1 ~ 1204-N, N은 자연수)는 상기 수정 트래픽량 b' = (1-pd)× b 로부터 호 손실율을 계산한다. 본 실시예에서, 상기 호 손실율(p1 ~ pN)은 앞에서 기술한 논문에서 제시한 방법(수학식 1 및 수학식 2)을 사용하여 계산된다.

스텝(S1305)에서, 상기 평가값 계산부(1206)는 상기 계산된 호 손실율(p1 ~ pN)로부터 평가값 C = 1 - (1-p1) × (1-p2) × ....×(1-pN) 을 계산한다.

스텝(S1306)에서, 상기 비교부(1205)는 더미(pd)와 평가값(C)을 비교하여, 그 차이값이 설정된 범위 내에 있는 경우, 즉 상기 두 값이 같다고 여겨지면, 충분히 정확한 호 손실율(p1 ~ pN)이 얻어진 것으로 판단하여, 상기의 처리 과정을 종료한다.

한편, 상기 더미(pd)와 평가값(C)과의 차이값이 기 설정된 범위를 초과하는 경우. 이 과정은 스텝(S1302)으로 리턴된다(S1306). 스텝(S1302)에서는, 상기 더미(pd)와 평가값(C)을 비교한 결과를 기초로 하여 새로운 더미(pd)를 생성한다. 보다 상세히 말하면, C > pd 인 경우에는 새로운 더미(pd)는 현재의 더미(pd)보다 큰 값으로 생성되며, C < pd 인 경우에는 현재의 더미 보다 작은 값으로 생성된다.

그 후, 상기 더미(pd)와 평가값(C)과의 차이값이 설정된 범위 내에 있게 될때까지, 상기 스텝(S1302) 내지 스텝(S1305)의 과정을 반복하여 수행한다.

상기 실시예에서의 호 손실율 계산 과정, 즉 더미 발생부(1201), 반전부(1202), 곱셈부(1203), 호 손실율 계산부(1204-1 ~ 1204-N), 비교부(1205) 및 평가값 계산부(1206)에서 소프트웨어(프로그램)적으로 수행되는 상기 과정은 하드웨어적으로도 구현될 수 있다. 또한, 상기 호 손실율 계산 과정은 플로피 디스크, 시디롬(CD-ROM)등에 미리 저장하여, 상기 프로그램을 실행시키기 전에 메모리나 하드 디스크에 로드하여 사용할 수도 있다.

지금까지 본 발명을 다양한 실시예를 참조하여 상세하게 설명하였으며, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위에서는 이러한 수정 및 변형이 본 발명의 진정한 사상 내에 속하도록 의도된 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이동 통신 시스템에서 기지국에서의 트래픽의 분포를 계산하여 보다 정확하고 간단하게 통신 성능을 계산할 수 있으며, 또한 통신 시스템에서 보다 정확하고 간단하게 호 손실율을 계산할 수 있다.

그리고, 본 발명은 트래픽의 시간적 변동을 고려하여, 통신 성능 저하율 또는 호 손실율 등의 통신 성능을 계산할 수 있다.

또한, 본 발명은 호 손실에 의해 야기되는 간섭 전력의 감소를 고려하여 호 손실율을 계산하도록 함으로써 호 손실율 계산의 정확성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

다수의 기지국 및 상기 기지국과 통신을 수행하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 이동국이 분포된 영역을 다수의 서브영역으로 분할한 이동 통신 시스템에서의 통신 성능 계산 방법에 있어서,

상기 서브영역에 대응되는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력 데이터를 저장하는 송신 전력 데이터 저장 단계;

상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 데이터 저장 단계;

상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 단계; 및

상기 평균 및 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 통신 성능 계산 단계

를 포함하는 이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제1항에 있어서,

상기 트래픽 계산 단계는,

상기 송신 전력 데이터 저장 단계에서 저장된 이동국의 송신 전력 데이터로부터, 상기 이동국으로부터 기지국으로 송신된 신호들에 대한 기지국에서의 수신 전력을 계산하는 제1 계산 단계; 및

상기 트래픽량 데이터 저장 단계에서 저장된 트래픽량 데이터와 상기 수신전력으로부터, 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제2 계산 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제1항에 있어서,

상기 트래픽 계산 단계는,

상기 송신 전력 데이터 저장 단계에서 저장된 기지국의 송신 전력 데이터 및 상기 트래픽량 데이터 저장 단계에서 저장된 트래픽량 데이터로부터, 상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제3 계산 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제1항에 있어서,

상기 통신 성능 계산 단계는,

상기 인가된 트래픽의 평균 및 분산으로부터 확률 분포를 계산하는 확률 계산 단계; 및

상기 인가된 트래픽이 소정의 임계값을 초과할 확률을 계산하는 확률 판정 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제4항에 있어서,

상기 확률 판정 단계는,

상기 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제4항에 있어서,

상기 확률 판정 단계는,

상기 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합을 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제4항에 있어서,

상기 확률 판정 단계는,

상기 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합과 상기 수신기의 열잡음 전력과의 비율을 이용하여 계산을 수행하는 임계값 계산 단계; 및

상기 임계값 계산 단계에서의 계산 결과를 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
제4항에 있어서,

상기 확률 판정 단계는,

상기 기지국의 최대 송신 전력의 총 합 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 단계를 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 방법.
다수의 기지국 및 상기 기지국과 통신을 수행하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 이동국이 분포된 영역을 다수의 서브영역으로 분할한 이동 통신 시스템에서, 통신 성능 계산 방법을 컴퓨터로 하여금 수행하도록 하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체 있어서,

상기 통신 성능 계산 방법은,

상기 서브영역에 대응되는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력 데이터를 저장하는 송신 전력 데이터 저장 단계;

상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 데이터 저장 단계;

상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 단계; 및

상기 평균 및 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 통신 성능 계산 단계를 포함하는

컴퓨터-판독가능 기록 매체.
다수의 기지국 및 상기 기지국과 통신을 수행하는 다수의 이동국을 포함하고, 상기 이동국이 분포된 영역을 다수의 서브영역으로 분할한 이동 통신 시스템에서의 통신 성능 계산 장치에 있어서,

상기 서브영역에 대응되는 기지국 및/또는 상기 서브영역을 방문한 이동국의 송신 전력 데이터를 저장하는 송신 전력 데이터 저장 수단;

상기 서브영역의 트래픽량 데이터를 저장하는 트래픽량 데이터 저장 수단;

상기 기지국에 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 트래픽 계산 수단; 및

상기 평균 및 분산으로부터 통신 성능을 계산하는 통신 성능 계산 수단

을 포함하는 이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제10항에 있어서,

상기 트래픽 계산 수단은,

상기 송신 전력 데이터 저장 수단에 저장된 상기 이동국의 송신 전력 데이터로부터, 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 송신된 신호들에 대한 상기 기지국에서의 수신 전력을 계산하는 제1 계산 수단; 및

상기 트래픽량 데이터 저장 수단에 저장된 트래픽량 데이터와 상기 수신 전력으로부터, 상기 기지국에서의 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제2 계산 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제10항에 있어서,

상기 트래픽 계산 수단은,

상기 송신 전력 데이터 저장 수단에 저장된 기지국의 송신 전력 데이터 및 상기 트래픽량 데이터 저장 수단에 저장된 트래픽량 데이터로부터, 상기 기지국에서 인가된 트래픽의 평균 및 분산을 계산하는 제3 계산 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제10항에 있어서,

상기 통신 성능 계산 수단은,

상기 인가된 트래픽의 평균 및 분산으로부터 확률 분포를 계산하는 확률 계산 수단; 및

상기 인가된 트래픽이 소정의 임계값을 초과할 확률을 계산하는 확률 판정 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제13항에 있어서,

상기 확률 판정 수단은,

상기 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제13항에 있어서,

상기 확률 판정 수단은,

상기 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합을 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제13항에 있어서,

상기 확률 판정 수단은,

상기 기지국에서 허용 가능한 간섭 전력 또는 그의 상수 배와 기지국 수신기의 열잡음 전력의 합과 상기 수신기의 열잡음 전력과의 비율을 이용하여 계산을 수행하는 임계값 계산 수단; 및

상기 임계값 계산 수단의 계산 결과를 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
제13항에 있어서,

상기 확률 판정 수단은,

상기 기지국의 최대 송신 전력의 총 합 또는 그의 상수 배를 상기 임계값으로 설정하는 수단을 포함하는

이동 통신 시스템의 통신 성능 계산 장치.
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