KR100389029B1 - 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법 - Google Patents

멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티미디어 호의 접속 요구에 대해 순방향 링크에서의 필수 신호 대 간섭비 및 초당 전송 속도 등의 질적 차이를 고려하여 필요 자원의 양을 계산하고 이 계산된 필요 자원의 양에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 결정할 수 있도록 한 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 역방향 링크에서 측정한 품질 지표에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 결정하는 전술한 종래 방법과는 달리, 순방향 링크에서 측정한 품질 지표에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 제어하며, 이를 위하여 필수 신호 대 간섭비 및 초당 전송 속도 등의 질적 차이를 고려하여 멀티미디어 호의 수락에 필요한 자원의 양을 계산하도록 하기 때문에, 멀티미디어 호의 수락에 기인하여 발생 가능한 시스템의 과부하를 효과적으로 억제할 수 있고, 필요 이상의 호 수락 거부로 인한 사용자의 서비스 이용 대기 시간 증가, 접속 실패율의 증가 등을 억제할 수 있는 것이다.

Description

멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법{METHOD FOR CALCULATING POWER QUANTITY REQUIRED FOR PERMIT CONTROLLING OF A MULTIMEDIA CALL}
본 발명은 광대역 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IMT-2000 등과 같은 무선 이동 단말에 멀티미디어 서비스를 제공하는 CDMA 이동 통신 시스템에서 멀티미디어 호의 수락 제어를 위해 필요로 하는 필요 전력량을 산출하는 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 종래의 CDMA 이동 통신 시스템(즉, 2세대 CDMA 이동 통신 시스템)은 영방향(즉, 무선 이동 단말에서 기지국 방향) 링크에 의해 시스템의 용량이 제한되며, 음성 호 서비스를 위주로 설계되고 최적화되어 있다. 따라서, 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서는 호의 요구에 따른 수락 여부를 역방향 링크에서 측정되는 품질 지표에 의해 결정하고 있다. 이때, 모든 호는 동일한 양의 자원을 필요로 하는 것으로 간주되고 있는 것이 일반적이다.
즉, 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서는 통신 채널의 사용 요구(즉, 호 수락 요구)가 발생, 즉 임의의 무선 이동 단말로부터 통신 채널에 대한 사용 요구를 접수하거나 혹은 임의의 무선 이동 단말에게 전송해야 할 정보로 인해 통신 채널의 사용 요구가 발생하면, 기지국 또는 기지국 제어기에서는 호 수락에 필요한 자원의 양과 역방향 링크의 가용 자원의 양을 측정한 후 그 수락 여부를 결정, 즉 가용 자원의 양이 호 수락에 필요한 자원의 양보다 작으면 호 수락을 거부하고, 가용 자원의 양이 호 수락에 필요한 자원의 양보다 많을 때 요구받은 호를 수락하여 통신 채널을 할당하고 있다.
여기에서, 호의 수락이란 통신 채널을 사용하고자 하는 호에 대한 접속을 허가하는 것을 의미한다. 따라서, 수락된 호는 이동 통신 시스템으로부터 통신 채널을 할당받아 정보의 송수신을 수행하고, 수락이 거부된 호는 통신 채널을 할당받지 못하기 때문에 정보의 송수신이 불가능하며 일정 시간이 지난 후 접속을 재시도 하기도 한다.
상술한 바와 같이 역방향 링크의 가용 자원의 양을 고려하여 호 수락 여부를 결정하는 종래의 방법은 역방향 링크에서의 데이터 전송량이 데이터 전송량이 순방향 링크에서의 데이터 전송량보다 크다는 점에 근거한다.
최근 들어, 상용화 및 표준화를 위한 기반 기술 및 응용 기술의 개발이 급속도로 진전되고 있는 IMT-2000 시스템은 유럽, 미국, 일본 등을 중심으로 하는 범세계적인 참여 속에 ITU(International Telecommunication Union)에서 금명(대략 2000년경)간의 서비스를 목표로 규격화하고 있는 3세대 CDMA 이동 통신 시스템인 것으로, 광대역 무선 이동 단말을 이용한 멀티미디어 서비스의 실현을 그 목표로 하고 있다.
이러한 3세대 CDMA 이동 통신 시스템에서는 멀티미디어 서비스를 위한 호(즉, 멀티미디어 호)를 충분하게 지원할 필요가 있다. 여기에서, 멀티미디어 호라는 것은 음성, 데이터, 영상 등을 전송하기 위한 통신 채널에 대한 사용 요구를 의미하는데, 이것은 필수 신호 대 간섭비(required signal to interference ratio)와 초당 전송 속도에 의해 일반 호와 구분된다.
한편, 멀티미디어 서비스의 지원을 기본으로 설계되는 IMT-2000 등의 3세대 CDMA 이동 통신 시스템에서는, 역방향 링크에서의 데이터 전송량이 순방향 링크에서의 데이터 전송량보다 큰 종래 2세대 CDMA 이동 통신 시스템에서와는 달리, 순방향 링크에서의 데이터 전송량이 역방향 링크에서의 데이터 전송량보다 훨씬 크다. 또한, 멀티미디어 호는 각각의 필수 신호 대 간섭비 및 초당 전송 속도 등에 의해 필요한 자원의 양이 모두 다르다.
따라서, 상기한 점들을 고려할 때, 멀티미디어 호에 대해, 역방향 링크에서 측정되는 품질 지표에 의해 호의 수락 여부를 결정하는 종래 방식에 따라 멀티미디어 호의 수락 여부를 결정한다는 것은 매우 바람직하지 못하다.
즉, 종래 방법에 따라 멀티미디어 호의 수락 여부를 결정하게 되면, 시스템의 용량을 초과하는 멀티미디어 호의 수락에 기인하는 과부하로 인해 야기되는 시스템다운 등의 문제가 발생하게 되어 사용자에 대한 서비스 품질이 현저하게 저하될 뿐만 아니라 필요 이상의 호 수락 거부로 인한 사용자의 서비스 이용 대기 시간 증가, 접속 실패율의 증가 등으로 인해 서비스 품질이 더욱 저하되는 치명적인 문제점을 갖게 된다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 멀티미디어 호의 접속 요구에 대해 순방향 링크에서의 필수 신호 대 간섭비 및 초당 전송 속도 등의 질적 차이를 고려하여 필요 자원의 양을 계산하고 이 계산된 필요 자원의 양에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 결정할 수 있는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 기지국 및 기지국 제어기를 포함하는 이동 통신망에서 각 기지국의 필요 전력량과 가용 전력량에 의거하여 멀티미디어 호의 수락을 제어하는데 필요로 하는 필요 전력량을 산출하는 방법에 있어서, 해당 기지국에서 멀티미디어 서비스 i를 서비스 받고 있는 채널의 수(Nik), 멀티미디어 서비스 i의 처리 이득(Gi), 멀티미디어 서비스 i의 필수 신호 대 간섭비(σi) 및 순방향 링크간의 직교성을 나타내는 지수()에 의거하여 가중 부하 지수(ωk)를 계산하는 과정; 현재 사용중인 순방향 링크의 총전력량과 사용중이 총전력량 중 제어 채널에 할당된 전력량을 계산하는 과정; 상기 계산된 총전력량(Pt) 및 제어 채널 전력량(Pc), 상기 계산된 가중 부하 지수(ωk), 직교성 지수()에 의거하여 기수락된 멀티미디어 호에 의해 발생되는 평균 간섭량(Ia)을 계산하는 과정; 상기 채널 수(Nik), 처리 이득(Gi), 신호 대 간섭비(σi), 직교성 지수(), 상기 새로운 멀티미디어 서비스 j의 가상 처리 이득(Gj) 및 상기 새로운 멀티미디어 서비스 j의 가상 필수 신호 대 간섭비(σj)에 의거하여 가상 가중 부하 지수(ωk+)를 계산하는 과정; 상기 계산된 가상 가중 부하 지수(ωk), 직교성 지수(), 평균 간섭량(Ia) 및 제어 채널 전력량(Pc)에 의거하여, 가상 총전력량(P+)을 계산하는 과정; 및 상기 계산된 총전력량(Pt)과 계산된 가상 총전력량(P+)에 의거하여 상기 필요 전력량(Pr)을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법을 제공한다.
도 1은 일반적인 이동 통신 시스템의 개략적인 블록구성도,
도 2는 이동 통신 시스템에서 멀티미디어 호의 수락을 제어하는 과정을 도시한 플로우챠트,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 멀티미디어 호의 수락 제어를 위해 기지국의 필요 전력량을 산출하는 과정을 도시한 플로우챠트.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
110 : 무선 이동 단말 그룹 110/1 - 110/n : 무선 이동 단말
120 : 이동 통신망 122/1 - 122/n : 기지국
124 : 기지국 제어기
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 핵심 기술요지는, 역방향 링크에서 측정한 품질 지표에 의거하여 호의 수락 여부를 결정하는 전술한 종래 방법과는 달리, 순방향 링크에서 측정한 품질 지표에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 제어하며, 이를 위하여 필수신호 대 간섭비 및 초당 전송 속도 등의 질적 차이를 고려하여 멀티미디어 호의 수락에 필요한 자원의 양을 계산한다는 것으로, 이것은 멀티미디어 호의 경우 순방향 링크에서의 데이터 전송량이 역방향 링크에서의 데이터 전송량보다 훨씬 크다는 점에 근거한다.
도 1은 일반적인 이동 통신 시스템의 개략적인 블록구성도로서, 이동 통신 시스템은 다수의 무선 이동 단말(110/1 - 110/n)로 된 무선 이동 단말 그룹(110)과 다수의 기지국(122/1 - 122/n)과 기지국 제어기(124)로 된 이동 통신망(120)을 포함하며, 도면에서의 도시는 생략되었으나 이동 통신 교환기를 포함한다.
도 1에 있어서, 각 무선 이동 단말(110/1 - 110/n)은, 예를 들면 IMT-2000 단말, 멀티미디어 서비스가 가능한 이동 단말 등인 것으로, 자신이 속한 셀의 기지국(예를 들면, 122/1) 및 기지국 제어기(124)를 통해 멀티미디어 서비스를 포함하는 통신 서비스 등을 제공받을 수 있다.
또한, 기지국 제어기(124)는 자신이 관할하는 다수개의 기지국(122/1 - 122/n)을 포함하는 것으로, 각 기지국(122/1 - 122/n)의 셀에 들어와 있는 무선 이동 단말들에게 무선 통신 서비스를 제공한다.
특허, 기지국 및 기지국 제어기(124)는, 멀티미디어 서비스를 위한 통신 채널의 사용(접속) 요구가 있을 때, 본 발명에 따라 해당하는 기지국의 순방향 링크의 필요 전력량(즉, 멀티미디어 호를 수락하는데 필요한 전력량)을 계산하고, 해당하는 기지국의 현재 가용 전력량을 계산하며, 그 계산 결과에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 제어, 즉 현재의 가용 전력량이 멀티미디어 호를 수락하는데 필요한 전력량보다 클 때 멀티미디오 호의 접속 요구를 수락하여 통신 채널을 할당하고, 현재의 가용 전력량이 멀티미디어 호를 수락하는데 필요한 전력량보다 작을 때 멀티미디오 호의 접속 요구를 거부하는 등의 제어를 수행한다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 이동 통신 시스템을 이용하여 본 발명에 따라 멀티미디어 호의 수락을 제어하는 과정에 대하여 설명한다.
도 2는 이동 통신 시스템에서 멀티미디어 호의 수락을 제어하는 과정을 도시한 플로우챠트이다.
도 2를 참조하면, 기지국(예를 들면, 122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 통신 서비스를 제공하는 모드를 수행하는 중에 자신의 셀 영역에 있는 임의의 무선 이동 단말로부터 통신 채널의 사용 요구(즉, 멀티미디어 서비스를 위한 접속 요구)를 접수하거나 혹은 자신의 셀 영역에 있는 임의의 무선 이동 단말에게로 전송해야 할 정보로 인해 통신 채널에 대한 사용 요구가 발생하는지의 여부를 체크한다.
여기에서의 체크 결과, 통신 채널에 대한 사용 요구가 발생하면(단계 202), 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 해당하는 기지국(122/1)의 순방향 링크의 필요 전력량, 즉 멀티미디어 호의 접속 요구를 수락하는데 필요한 전력량을 계산한다(단계 204).
이를 위하여, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는, 일 예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 기지국에서 멀티미디어 서비스 i를 서비스 받고 있는 채널의 수(Nik), 멀티미디어 서비스 i의 처리 이득(Gi), 멀티미디어 서비스 i의 필수신호 대 간섭비(σi) 및 순방향 링크간의 직교성을 나타내는 지수()를 이용하여, 해당 기지국에서 서비스 받고 있는 멀티미디어 호의 구성에 기인하는 가중 부하 지수(ωk)를 아래의 수학식 1과 같이 계산한다(단계 302).
상기한 수학식 1에서, 미설명부호 S는 고려 대상인 이동 통신 시스템에서 서비스 중인 멀티미디어 서비스들의 집합을 나타낸다.
이어서, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 순방향 링크에서 현재 사용중인 총전력량(Pt)과 사용중인 전력 중 제어 채널에 할당된 전력량(Pc)을 측정한 후(단계 304), 상기한 수학식 1을 통해 얻어진 가중 부하 지수(ωk)와 순방향 링크간의 직교성을 나타내는 지수(), 현재 사용 중인 총 전력량(Pt) 및 제어 채널에 할당된 전력량(Pc)에 의거하여 기존의 멀티미디어 호에 의해 발생하는 평균 간섭량(Ia)을 아래의 수학식 2와 같이 계산한다(단계 306).
상기한 수학식 2에서, 부호 k는 현재의 호 수락 여부를 판단할 기지국을 나타내는 지표를 나타낸다.
다음에, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는, 접속을 요구받은 새로운 멀티미디어 호(멀티미디어 서비스 j)를 가상으로 수락했을 경우라 가정한 후, 해당 기지국에서 멀티미디어 서비스 i를 서비스 받고 있는 채널의 수(Nik), 멀티미디어 서비스 i의 처리 이득(Gi), 멀티미디어 서비스 i의 필수 신호 대 간섭비(σi), 순방향 링크간의 직교성을 나타내는 지수(), 새로운 멀티미디어 서비스 j의 가상 처리 이득(Gj) 및 멀티미디어 서비스 j의 가상 필수 신호 대 간섭비(σj)를 이용하여, 해당 기지국에서 서비스 받고 있는 멀티미디어 호의 구성에 기인하는 가상 가중 부하 지수(ωk+)를 아래의 수학식 3과 같이 계산한다(단계 308).
또한, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 상기한 수학식 3을 통해 얻어진 가상 가중 부하 지수(ωk)와 순방향 링크간의 직교성을 나타내는 지수(), 상기한 수학식 2를 통해 얻어진 평균 간섭량(Ia) 및 제어 채널에 할당된 전력량(Pc)을 이용하여, 가상 총전력량(P+)을 아래의 수학식 4와 같이 계산한다(단계 310).
마지막으로, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 상기한 수학식 4를 통해 얻어진 가상 총전력량(P+)과 순방향 링크에서 현재 사용중인 총전력량(Pt)에 의거하여 아래의 수학식 5와 같이 새로운 멀티미디어 호(즉, 접속을 요구받은 멀티미디어 호)를 수락하는데 필요한 전력량(Pr)을 계산한다(단계 312).
즉, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 상술한 바와 같은 일련의 계산 과정(단계 302 내지 312)을 통해 새로운 멀티미디어 호를 수락하는데 필요한 전력량(Pr)을 계산한다.
다시 도 2를 참조하면, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 해당 기지국의 순방향 링크에서 가용한 전력량을 계산한 후(단계 206), 계산된 가용 전력량과 상술한 수학식 1내지 5를 통해 계산한 필요 전력량(Pr)을 비교한다(단계 208).
상기 단계(208)에서의 비교 결과, 접속을 요구받은 멀티미디어 호를 수락하는데 필요한 전력량이 가용 전력량보다 큰 것으로 판단되면, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 접속을 요구받은 멀티미디어 호의 접속 수락을 거부한다(단계 210).
한편, 상기 단계(208)에서의 비교 결과, 접속을 요구받은 멀티미디어 호를수락하는데 필요한 전력량이 가용 전력량보다 작은 것으로 판단되면, 기지국(122/1) 또는 기지국 제어기(124)에서는 접속을 요구받은 멀티미디어 호의 접속을 수락하고, 통신 채널을 할당함으로써, 해당하는 임의의 무선 이동 단말에게 멀티미디어 서비스를 제공한다(단계 212).
따라서, 임의의 무선 이동 단말은 이동 통신망을 통해 제공되는 멀티미디어 서비스를 효과적으로 제공받을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 역방향 링크에서 측정한 품질 지표에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 결정하는 전술한 종래 방법과는 달리, 순방향 링크에서 측정한 품질 지표에 의거하여 멀티미디어 호의 수락 여부를 제어하며, 이를 위하여 필수 신호 대 간섭비 및 초당 전송 속도 등의 질적 차이를 고려하여 멀티미디어 호의 수락에 필요한 자원의 양을 계산하도록 함으로써, 멀티미디어 호의 수락에 기인하여 발생 가능한 시스템의 과부하를 효과적으로 억제할 수 있고, 필요 이상의 호 수락 거부로 인한 사용자의 서비스 이용 대기 시간 증가, 접속 실패율의 증가 등을 억제할 수 있어, 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 서비스 품질을 대폭적으로 증진시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 다수의 기지국 및 기지국 제어기를 포함하는 이동 통신망에서 각 기지국의 필요 전력량과 가용 전력량에 의거하여 멀티미디어 호의 수락을 제어하는데 필요로 하는 필요 전력량을 산출하는 방법에 있어서,
    해당 기지국에서 멀티미디어 서비스 i를 서비스 받고 있는 채널의 수(Nik), 멀티미디어 서비스 i의 처리 이득(Gi), 멀티미디어 서비스 i의 필수 신호 대 간섭비(σi) 및 순방향 링크간의 직교성을 나타내는 지수()에 의거하여 가중 부하 지수(ωk)를 계산하는 과정;
    현재 사용중인 순방향 링크의 총전력량과 사용중이 총전력량 중 제어 채널에 할당된 전력량을 계산하는 과정;
    상기 계산된 총전력량(Pt) 및 제어 채널 전력량(Pc), 상기 계산된 가중 부하 지수(ωk), 직교성 지수()에 의거하여 기수락된 멀티미디어 호에 의해 발생되는 평균 간섭량(Ia)을 계산하는 과정;
    상기 채널 수(Nik), 처리 이득(Gi), 신호 대 간섭비(σi), 직교성 지수(), 상기 새로운 멀티미디어 서비스 j의 가상 처리 이득(Gj) 및 상기 새로운 멀티미디어 서비스 j의 가상 필수 신호 대 간섭비(σj)에 의거하여 가상 가중 부하 지수(ωk+)를 계산하는 과정;
    상기 계산된 가상 가중 부하 지수(ωk), 직교성 지수(), 평균 간섭량(Ia) 및 제어 채널 전력량(Pc)에 의거하여, 가상 총전력량(P+)을 계산하는 과정; 및
    상기 계산된 총전력량(Pt)과 계산된 가상 총전력량(P+)에 의거하여 상기 필요 전력량(Pr)을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가중 부하 지수(ωk)는, 다음의 수학식과 같이 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 평균 간섭량(Ia)은, 다음의 수학식과 같이 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가상 가중 부하 지수(ωk+)는, 다음의 수학식과 같이 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 가상 총전력량(P+)은, 다음의 수학식과 같이 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 필요 전력량(Pr)은, 다음의 수학식과 같이 계산되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 호의 수락 제어를 위한 필요 전력량 산출 방법.
    Pr =P+ -Pt
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