KR100420914B1 - 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소속되어 있는 해당 셀의 트래픽 부하 분산시 자신의 적용 유무를 판단하여 인접 셀로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행할 수 있는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 서빙 기지국과 서빙 기지국을 중심으로 일정 반경을 이루는 셀 내의 다수의 이동국간의 트래픽 증가로 인해 셀의 인접 셀 내의 신 기지국으로 분산 제어를 수행하는 이동국에서 트래픽 부하를 분산하는 방법에 있어서, 이동국이 인접 셀로의 핸드오버가 가능한 영역에 위치하는지를 판단하는 제1 단계; 이동국이 핸드오버 가능 영역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수에 기초하여 서빙 기지국의 커버리지를 가상적으로 감소시켜 이동국의 활동군에 신 기지국을 등록하는 제2 단계; 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수에 기초하여 신 기지국의 커버리지를 가상적으로 증가시켜 이동국의 활동군에서 서빙 기지국을 제거하는 제3 단계; 및이동군의 활동군에 등록되어 있는 기지국을 신 기지국으로 교체하여 인접 셀로의 핸드오버를 수행하는 제4 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명은 이동국 내의 소프트 핸드오버 확률 제어 변수의 적절한 증감을 통해 해당 기지국의 커버리지를 가상적으로 증감하여 인접 셀로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행함으로써, 트래픽 부하 분산으로 인한 부담을 크게 받지 않고도 한정된 무선 자원을 효과적으로 활용할 있을 뿐만 아니라, 호 차단율 및 호단절율을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법 {System and method for shedding traffic-load of mobile station}

본 발명은 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해당 셀의 트래픽 부하 분산시 자신의 적용 유무를 판단하여 인접 기지국으로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행할 수 있는 이동국에서의 트래픽 과부하 분산 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 광대역 코드 분할 다중 접속(Wide-Code Division Multiple Access ; 이하 W-CDMA라 함) 이동통신 시스템에서는 모든 기지국이 동일한 주파수로 신호를 송신하므로 이동국은 기지국의 모든 신호를 수신할 수 있다.

따라서, 두 기지국이 같은 트래픽 정보를 한 이동국에 송신할 때, 이동국은 수신되는 신호를 다양성 결합(diversity combining ) 기법을 이용하여 복조하는 것이 가능하다. 이와 같은 W-CDMA시스템의 특성을 이용하여, 한 기지국에서 다른 기지국으로의 핸드오프 동작을 시작한 후 완료될 때까지 해당 두 기지국에서 핸드오프중인 이동국에게 같은 정보를 송신하면 이동국은 양쪽 기지국의 신호를 수신, 신호를 결합한 후 복조할 수 있다. 그리고 이동국은 0 심벌만을 대역확산 한 각 기지국의 파일럿 신호의 수신세기를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 인접 기지국의 파일럿 신호도 측정할 수 있다.

이로 인해, 이동국은 인접 기지국들의 파일럿 신호 수신 세기를 측정하여 한 기지국의 파일럿 신호 수신 세기가 특정값 보다 크게 되면 현재 통화중인 기지국 및 해당 기지국과 동시에 동일 트래픽 정보를 교환함으로써 핸드오프를 시작하게 된다. 그리고 이동국은 한 기지국의 파일럿 신호 수신 세기가 다른 기지국의 파일럿 신호 수신 세기보다 충분히 커서 자신의 핸드오프가 완료되었다고 판단되면, 파일럿 수신 신호 세기가 가장강한 기지국이 보낸 정보만을 복조하고 다른 기지국에게는 통신을 중단할 것을 요구함으로서 소프트 핸드오프를 종료하게 된다.

상기와 같은 과정의 핸드오프를 수행하는 이유중의 하나는, 다수의 셀들로 구성되어 운용되는 이동통신망의 특정 셀 영역에 트래픽이 과부하하여 자기가 처리할 수 있는 용량을 초과하게 되면, 즉, 할당할 수 있는 자원(트래픽 코드 채널, 트래픽 채널용 전력 등)이 부족하게 되는 경우, 새로운 가입자의 호를 차단 (blocking)하거나 또는 핸드오버 호를 단절(drop)시키게 된다. 이로 인해, 시스템 성능의 전반적인 저하를 초래하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기존의 방법으로서, 순방향 링크의 커버리지와 직결되는 기지국 파일럿 채널의 전력을 줄여 셀 경계지역에 위치한 이동국들을인접 셀 영역으로 이관시키는 방법(cell shrinking method)이 있다.

그러나, 상기와 같은 방법은 셀 가장자리에 있는 이동국들이 인접 셀로의 핸드오버에 실패할 확률이 클 뿐만 아니라, 수많은 셀들로 운용되는 실제환경에서 순방향 링크의 커버리지를 줄이는 것은 서비스 불가능 영역(service hole)을 초래할 수도 있다.

또한, 통화중인 모든 이동국들의 트래픽 채널 송신 전력을 일률적으로 일정값 만큼 감소시킴으로써 호 단절율 등을 감소시켰으나, 이러한 방법은 결과적으로 통화중인 이동국들의 통화품질을 저하시킨다.

따라서, 트래픽 부하 분산시 발생하는 단점을 최소화할 수 있는 방안이 필수적으로 요구된다.

본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 소속되어 있는 해당 셀 내의 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 비교하여 신 기지국으로의 소프트 핸드오버 수행 유무를 빠르게 결정할 수 있는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 소속되어 있는 해당 셀 내의 서빙 기지국으로부터 수신되는 분산 제어 변수에 따른 핸드오버 확률 제어 변수를 적절히 조절함으로써, 신 기지국으로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행할 수 있는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템의 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국에서의 트랙픽 부하 분산 시스템의 동작 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 3은 기지국에서 주기적으로 모니터링하는 순방향 채널에 할당한 전체 전력의 상태도이다.

도 4는 셀별 트래픽 분포 및 트래픽 부하 분산 과정을 적용한 후의 상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템을 통한 빠른 소프트 핸드오버 수행 결과(신 기지국의 등록 여부 결정 시점)를 도시한 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템을 통한 빠른 소프트 핸드오버 수행 결과(기지국 제거 여부 결정 시점)를 도시한 그래프이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

100 : 서빙 기지국

200 : 트래픽 부하 분산 시스템

210 : 핸드오버 영역 판단부

220 : 핸드오버 수행부

221 : 파라미터 측정/조절부

222 : 상태 점검부

223 : 기지국 제거부

224 : 기지국 교환부

300 : 신 기지국

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 트래픽 부하 분산 방법에 따른 특징은, 서빙 기지국과 상기 서빙 기지국을 중심으로 일정 반경을 이루는 셀 내의 다수의 이동국간의 트래픽 증가로 인해 상기 셀의 인접 셀 내의 신 기지국으로 분산 제어를 수행하는 이동국에서 트래픽 부하를 분산하는 방법에 있어서, 상기 이동국이 상기 인접 셀로의 핸드오버가 가능한 영역에 위치하는지를 판단하는 제1 단계; 상기 이동국이 핸드오버 가능 영역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수에 기초하여 상기 서빙 기지국의 커버리지를 가상적으로 감소시켜 상기 이동국의 활동군에 상기 신 기지국을 등록하는 제2 단계; 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수에 기초하여 상기 신 기지국의 커버리지를 가상적으로 증가시켜 상기 이동국의 활동군에서 상기 서빙 기지국을 제거하는 제3 단계; 및 상기 이동군의 활동군에 등록되어 있는 기지국을 상기 신 기지국으로 교체하여 상기 인접 셀로의 핸드오버를 수행하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 단계는, 상기 서빙 기지국으로부터 트래픽 부하 분산 요구 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신되는 트래픽 부하 분산 요구 메시지 내에 포함된 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 비교하는 단계; 비교 결과, 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 상기 파일럿 채널의 전력 세기 기준값 보다 작으면, 상기 이동국이 핸드오버 가능 영역에 위치하는 것으로 판단하는 단계; 및 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 상기 파일럿 채널의 전력 세기 기준값 보다 크면, 상기 이동국이 핸드오버 불가능 영역에 위치하는 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제2 단계는, 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수만큼 상기 이동국내의 핸드오버 확률 제어 변수를 감소시켜 상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 가상적으로 감소시킨다.

상기 제3 단계는, 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수만큼 상기 이동국내의 핸드오버 확률 제어 변수를 증가시켜 상기 활동군 내의 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 가상적으로 증가시킨다.

상기 제4 단계는, 상기 이동군의 활동군에 등록되어 있는 기지국 중, 상기 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 가장 작은 기지국을 가장 큰 값을 갖는 기지국으로 교체한다.

한편, 본 발명의 트래픽 부하 분산 시스템에 따른 특징은, 서빙 기지국과 상기 서빙 기지국을 중심으로 일정 반경을 이루는 셀 내의 다수의 이동국간의 트래픽 증가로 인해 상기 셀의 인접 셀 내의 신 기지국으로 분산 제어를 수행하는 이동국에서의 트래픽 부하를 분산하는 시스템에 있어서, 상기 이동국이 상기 인접 셀로의 핸드오버가 가능한 영역에 위치하는지를 판단하기 위해, 상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 비교하는 핸드오버 영역 판단부; 상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 분산 제어 변수에 기초하여 상기 이동국내의 핸드오버 확률 제어 변수를 조절하는 파라미터 조절부; 및 상기 조절된 핸드오버 확률 제어 변수에 기초하여 상기 서빙 기지국과 상기 신 기지국의 커버리지를 가상적으로 증감시켜 상기 인접 셀로의 핸드오버를 수행하는 핸드오버 수행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템의 블록 구성도이다.

본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 해당 이동국와의 신호 송수신 및 트래픽 부하가 갑자기 증가한 해당 셀 내의 기지국을 서빙 기지국이라 명명하고, 상기 서빙 기지국에 인접한 다수의 기지국 중, 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템으로 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 가장 큰 기지국을 신 기지국이라 명명하고, 상기 트래픽 부하 분산 시스템을 포함하는 이동국이 상기 신 기지국을 자신의 활동군(Active set)에 빠르게 등록한 후, 상기 활동군에 있던 서빙 기지국을 빠르게 제거하는 것을 빠른 소프트 핸드오버(speed soft hand over)라 명명한다.

도 1을 보면, 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템(200)은 핸드오버 영역 판단부(210) 및 핸드오버 수행부(220)를 포함하며, 핸드오버 수행부(220)는 파라미터 측정/조절부(221), 상태 점검부(222), 기지국 제거부(223) 및 기지국 교환부 (224)를 포함한다.

핸드오버 영역 판단부(210)는 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 트래픽 부하 분산 요구 메시지에 따라, 해당 이동국이 위치한 영역이 핸드오버 가능 구간(도 4의 103)에 위치하는지 아니면 핸드오버 불가능 구간(도 4의 104)에 구간에 위치하는지를 판단한다.

도 4는 셀별 트래픽 분포 및 트래픽 부하 분산 과정을 적용한 후의 상태도이다. 도 4를 보면, 핸드오버 가능 구간(104) 및 핸드오버 불가능 구간(103)이 구분된 구조를 이룬다.

여기서, 핸드오버 가능/불가능 구간이란, 트래픽 부하 분산의 적용 유무에 따라 구분된 것으로서, 위와 같이 구분하는 이유는 핸드오버 불가능 구간(103) 내에 위치한 이동국들(△)은 자신의 서빙 기지국(100)의 트래픽이 증가하더라도 인접 기지국(300, 400)으로의 핸드오버 대상이 되어서는 안되기 때문이다.

만약, 셀 내의 모든 이동국들이 서빙 기지국(100)으로부터 트래픽 부하 분산 요청을 받아들여 빠른 소프트 핸드오버를 시도하게 된다면, 서빙 기지국(100)과 안정적으로 통화하고 있는 이동국들(예를 들어, 셀의 중앙에 위치한 이동국들) 또한 인접 기지국(300, 400)으로의 불필요한 핸드오버 요청을 시작하게 된다. 이러한 이동국들은 인접한 기지국(300, 400)으로 핸드오버 되었더라도 열악한 전파 환경에 의하여 트래픽 과부하 상태인 이전 서빙 기지국(100)으로 다시 핸드오버 될 확률이 높기 때문이다. 이로 인해, 핸드오버 가능/불가능 구간으로 구분지어 핸드오버 가능 구간(104)의 이동국들(■,+)만이 빠른 소프트 핸드오버를 수행하도록 제어하는 것이다.

핸드오버 수행부(220)는 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 분산 제어변수(S)만큼 핸드오버 확률 제어 변수(W)를 적절히 증감하여 그에 따른 조건 계산식의 만족 유무를 주기적으로 확인하고, 그에 따른 신 기지국(300)으로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행한다.

파라미터 측정/조절부(221)는 빠른 소프트 핸드오버를 위해 필요한 파라미터, 예를 들어, 모니터링 군(monitored set)에 새롭게 등록되는 기지국의 파일럿 세기(P_new), 모니터링 군(monitored set)에 등록되어 있는 기지국의 파일럿 세기 중 가장 센 파일럿 세기(P_{best_cand}) 및 활동군에 등록되어 있는 기지국의 파일럿 세기 중 가장 약한 파일럿 세기(P_{worst_cand}) 등을 측정하여 정의된 조건 계산식을 만족하도록 적절히 조절한다.

상태 점검부(222)는 신 기지국(300)을 자신의 활동군에 등록(add)시키기에 앞서, 해당 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국의 개수가 포화 상태인지를 정검한 후, 정의된 조건 계산식 1의 만족 유무에 따라, 신 기지국을 자신의 활동국에 등록한다.

일반적으로, 이동국들은 자신의 활동군(active set)을 가지고 있는데, 그 활동군 내에는 보통 8개 정도의 기지국을 등록시킬 수 있다.

기지국 제거부(223)는 해당 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국의 개수가 포화 상태일 경우, 정의된 조건 계산식 2의 만족 유무에 따라, 활동군에 등록되어 있던 기존의 서빙 기지국을 제거한다.

기지국 교환부(224)는 정의된 조건 계산식 3의 만족 유무에 따라, 해당 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국과 신 기지국과의 교환, 즉, 핸드오버를 수행한다.

이때, 자신의 활동군에 신 기지국을 등록시킨다는 것은 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템을 포함하는 이동국이 신 기지국에게 핸드오버를 요청한다는 것을 의미한다.

상기와 같은 구조를 이루는 본 발명의 트래픽 부하 분산 시스템의 동작을 첨부된 트래픽 부하 분산 방법의 흐름도 및 그와 관련된 결과 그래프를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이며, 도 5는 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템을 통한 빠른 소프트 핸드오버 수행 결과(신 기지국의 등록 여부 결정 시점)를 도시한 그래프이며, 도 6은 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템을 통한 빠른 소프트 핸드오버 수행 결과(기지국 제거 여부 결정 시점)를 도시한 그래프이다.

먼저, 서빙 기지국(100)은 순방향 링크의 사용 전력이 임계치 전력(도 330)을 넘는 경우, 자신을 중심으로 일정 반경을 이루는 해당 셀이 과부하 상태가 되었다고 판단하여 자신의 셀 커버리지 내의 모든 이동국들에게 트래픽 부하 분산 요구 메시지를 전송한다.

도 3은 기지국에서 관리하는 모든 순방향 채널에 할당한 전체전력 상태도이다.

도 3을 보면, 채널 할당 전력(310)은 기지국에서 순방향 채널들(파일럿 채널, 동기 채널, 페이징 채널, 신호 채널 및 트래픽 채널 등)에 할당한 전력량을 나타내며, 이러한 상태에서는 전력 제어 방식이 정상모드로 동작하게 된다.

채널 미할당 전력(320)은 기지국에서 관리하는 전체전력 중에서 아직 할당되지 않은 전력량을 나타낸다.

임계치 전력(shedding_ threshold, 330)은 기지국에서 순방향 채널들에게 할당한 전력량으로서, 이 소정 전력 임계치에 이르게 되면 홈셀 또는 인접 셀에서의 트래픽 양이 증가했음을 나타내기 때문에 기지국은 임계모드에서의 전력 제어 방식을 사용하여 순방향 트래픽 채널의 송신 전력을 제어하게 된다.

이후, 핸드오버 영역 판단부(210)는 서빙 기지국(100)으로부터 수신된 트래픽 부하 분산 요구 메시지를 분석하여, 자신이 핸드오버 가능 구간(104)에 있는지 아니면, 핸드오버 불가능 구간(103)에 있는지를 판단한다(S201).

판단시, 서빙 기지국(100)으로부터 수신된 트래픽 부하 분산 요구 메시지를 이용한다. 트래픽 부하 분산 요구 메시지는 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값(Shed_Ec/Io)이 포함되어 있는데, 이를 해당 이동국의 모니터링 군내에 등록되어 있는 인접 기지국, 즉, 신 기지국(300)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기와 비교한다(S202).

비교 결과, 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값(Shed_Ec/Io)이 신 기지국(300)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기(Ec/Io) 보다 작으면, 이는 해당 이동국이 핸드오버 가능 구간(104)에 위치하였다고 판단하여 신 기지국(300)으로의 빠른 소프트 핸드오버를 수행하기로 결정한다(S203).

반면, 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값 (Shed_Ec/Io)이 신 기지국(300)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기(Ec/Io) 보다 크면, 이는 해당 이동국이 핸드오버 불가능 구간(103)에 위치하였다고 판단하여 일반적인 핸드오버를 수행한다(S204).

이후, 핸드오버 수행부(220)는 신 기지국(300)을 해당 이동국의 활동군에 등록시킬 것인지를 판단한다(S205). 판단시 아래와 같이 정의된 [조건 계산식 1]의 만족 유무에 따라 등록 여부를 결정한다.

이때, 본 발명에 따른 이동국에서의 트래픽 과부하 분산 시스템은 해당 이동국의 빠른 소프트 핸드오버를 위해, 활동군으로의 신 기지국 등록 여부를 판단하는 시점을 기존의 판단 시점보다 더 빨리 앞당긴다.

정의된 [조건 계산식 1]은 아래와 같다.

[조건 계산식 1]

[조건 계산식 1]에서 P_new는 모니터링 군에 등록되어 있는 신 기지국의 파일럿 세기이며, N_A는 활동군에서의 파일럿 채널의 넘버, P_i는 활동군에 등록되어 있는 I 번째 기지국의 파일럿 세기, P_best는 활동군에 등록되어 있는 기지국의 파일럿 세기 중, 가장 큰 파일럿 세기, W는 핸드오버 확률 제어 변수(신 기지국에서 이동국으로 전송하는 제어 변수), S는 분산 제어 변수(기지국에서 이동국으로 전송하는 제어 변수), R은 소프트 핸드오버를 위한 임계값, H_1a는 등록 변수이다.

상기와 같은 [조건 계산식 1]의 만족 유무에 따라, 활동군으로의 신 기지국(300) 등록 여부를 결정하게 되는데, 본 발명에 따른 트래픽 부하 분산 시스템(200)은 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 분산 제어 변수(S)만큼 트래픽 부하 분산 시스템 내의 핸드오버 확률 제어 변수(W)를 감소시킴으로써, 상기 [조건 계산식 1]을 만족하도록 한다.

이로 인해, 서빙 기지국(200)의 커버리지를 가상적으로 축소시키는 결과를 가져올 뿐만 아니라, 활동군 내의 서빙 기지국(200)으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기(B)를 첨부된 도 5와 같이 감소(B')시킴으로써, 활동군으로의 신 기지국 등록 여부를 결정하는 시간을 기존의 결정 시간에 비해 소정의 시간만큼 단축시킨다.

도 5를 보면, 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기(A)와 상기 활동군 내의 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값 (B')과의 차이값(C')은 소정의 크기를 이룬다.

이때, 해당 셀 내의 기지국과 다수의 이동국간의 트래픽 과부하로 인해 상기 차이값(C')이 소정 크기 이하로 되면, 이러한 차이값(C')은 종래의 차이값(C)에 의해 결정되는 시간(t_add) 보다 개시시간(△T) 만큼 단축된 시간(m_t_add)에 인접 셀의 신 기지국을 자신의 활동군에 등록시킬지의 여부를 결정하게 되므로, 상기 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템은 기존의 핸드 오버 방법에 비해, 그 결정 시점을 소정 시간(△T) 단축하였음을 알 수 있다.

다음, 상기와 같은 [조건 계산식 1]을 만족하여 신 기지국(300)을 해당 이동국의 활동군에 등록시키기에 앞서, 상태 점검부(222)는 해당 이동국의 활동군이 포화 상태인지를 판단한다(S206).

일반적으로, 이동국들은 자신의 활동군(active set)을 가지고 있는데, 그 활동군 내에는 보통 8개 정도의 기지국을 등록시킬 수 있다. 따라서, 활동군에 등록된 기지국이 소정 개수(8개 정도) 이상이면, 포화 상태라고 판단한다.

판단 결과, 포화 상태가 아니면, 해당 이동국의 활동군에 신 기지국(300)을 등록한다(S207). 여기서, 신 기지국을 자신의 활동군에 등록시키는 방법은 일반적인 방법이므로 생략하기로 한다.

반면, 해당 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국의 개수가 포화 상태라면, 기지국 제거부(223)는 활동군에 등록되어 있는 기지국 중, 기존의 서빙 기지국 (100)을 제거할 것인지를 판단한다(S208).

판단시, 아래와 같이 정의된 [조건 계산식 2]의 만족 유무에 따라 제거 여부를 결정한다. [조건 계산식 2]는 다음과 같다.

[조건 계산식 2]

[조건 계산식 2]에서 P_{old_shed}는 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국 중, 핸드오버를 해야만 하는 기지국의 파일럿 세기이다.

상기와 같은 [조건 계산식 2]의 만족 유무에 따라, 기존의 서빙 기지국(100) 제거 유무를 결정하는데, 본 발명에 따른 트래픽 과부하 분산 시스템(200)은 서빙 기지국(100)으로부터 수신되는 분산 제어 변수(S)만큼 트래픽 부하 분산 시스템 내의 핸드오버 확률 제어 변수(W)를 증가시킴으로써, 상기 [조건 계산식 2]를 만족하도록 한다.

이로 인해, 신 기지국(300)의 커버리지를 가상적으로 증가시키는 결과를 가져올 뿐만 아니라, 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기(A)를 첨부된 도 6과 같이 증가(A')시킴으로써, 활동군 내의 서빙 기지국 제거 여부를 결정하는 시간을 기존의 결정 시간에 비해 소정의 시간만큼 단축시킨다.

도 6을 보면, 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기(A')와 상기 활동군 내의 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값(B)과의 차이값(C')은 소정의 크기를 이룬다.

이때, 해당 셀 내의 기지국과 다수의 이동국간의 트래픽 과부하로 인해 상기 차이값(C')이 소정 크기 이상이 되면, 이러한 차이값(C')은 종래의 차이값(C)에 의해 결정되는 시간(t_add) 보다 개시시간(△T) 만큼 단축된 시간(m_t_add)에 자신의 활동군 내의 서빙 기지국을 제거할 것인지의 여부를 결정하게 되므로, 상기 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템은 기존의 핸드 오버 방법에 비해, 그 결정 시점을소정 시간(△T) 단축하였음을 알 수 있다.

다음, 기지국 교환부(224)는 해당 이동체의 활동군에 등록되어 있는 기지국 중, 가장 취약한 파일럿 세기를 갖는 기지국을 모니터링 군에 등록되어 있는 다수의 기지국 중 가장 우수한 파일럿 세기를 갖는 기지국과 교환할 것인지를 판단한다(S209). 판단시, 아래의 [조건 계산식 3]의 만족 유무에 따라 결정한다.

[조건 계산식 3]은 다음과 같다.

[조건 계산식 3]

[조건 계산식 3]에서 P_{best_cand}는 모니터링 군에 등록되어 있는 기지국들의 파일럿 세기 중 가장 큰 파일럿 세기이며, P_{worst_cand}는 활동군에 등록되어 있는 기지국들의 파일럿 세기 중 가장 약한 파일럿 세기이다.

상기와 같은 [조건 계산식 3]을 만족한다면, 신 기지국(등록되어 있는 기지국 중, 가장 큰 파일럿 세기를 갖는 기지국)으로의 빠른 소프트 핸드오버를 수행한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템은 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기와의 비교를 통해, 자신이 소속되어 있는 구간이 핸드오버 가능 구간(핸드오버시 좋은 통화 품질을 보장받을 수 있는 구간)인지를판별할 뿐만 아니라, 인접 셀로의 핸드오버를 위한 핸드오버 확률 제어 변수를 적절히 증감함으로써, 신 기지국으로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행한다.

이로 인해, 트래픽 부하 분산으로 인한 부담을 크게 받지 않고도 한정된 무선 자원을 효과적으로 활용할 있을 뿐만 아니라, 호 차단율 및 호 단절율을 줄일 수 있다.

도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의한 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템 및 그 방법은 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기와의 상호 비교를 통해 자신의 적용 유무(핸드오버 수행 유무)를 판단하여 소프트 핸드오버 확률 제어 변수의 적절한 증감을 통해 신 기지국으로의 소프트 핸드오버를 빠르게 수행함으로써, 트래픽 부하 분산으로 인한 부담을 크게 받지 않고도 한정된 무선 자원을 효과적으로 활용할 있을 뿐만 아니라, 호 차단율 및 호 단절율을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

1. (정정)서빙 기지국과 상기 서빙 기지국을 중심으로 일정 반경을 이루는 셀 내의 다수의 이동국간의 트래픽 증가로 인해 상기 셀의 인접 셀 내의 신 기지국으로 분산 제어를 수행하는 이동국에서 트래픽 부하를 분산하는 방법에 있어서,

   상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 비교하여 상기 이동국이 상기 인접 셀로의 핸드오버가 가능한 영역에 위치하는지를 판단하는 제1 단계;

   상기 이동국이 핸드오버 가능 영역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수 만큼 상기 이동국 내의 핸드오버 확률 제어 변수를 감소시켜 상기 서빙 기지국의 커버리지를 가상적으로 감소시킨 후, 상기 이동국의 활동군에 상기 신 기지국을 등록하는 제2 단계;

   상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 분산 제어 변수 만큼 상기 이동국 내의 핸드오버 확률 제어 변수를 증가시켜 상기 신 기지국의 커버리지를 가상적으로 증가시킨 후, 상기 이동국의 활동군에서 상기 서빙 기지국을 제거하는 제3 단계; 및

   상기 이동군의 활동군에 등록되어 있는 기지국을 상기 신 기지국으로 교체하여 상기 인접 셀로의 핸드오버를 수행하는 제4 단계

   를 포함하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법.
2. (정정)제1 항에 있어서,

   상기 제1 단계는,

   상기 서빙 기지국으로부터 트래픽 부하 분산 요구 메시지를 수신하는 단계;

   상기 수신된 트래픽 부하 분산 요구 메시지 내에 포함된 파일럿 채널의 전력 세기 기준값이 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 보다 크면, 상기 이동국이 핸드오버 가능 영역에 위치하는 것으로 판단하는 단계; 및

   상기 파일럿 채널의 전력 세기 기준값이 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 보다 작으면, 상기 이동국이 핸드오버 불가능 영역에 위치하는 것으로 판단하는 단계

   를 포함하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법.
3. 삭제
4. (정정)제1 항에 있어서,

   상기 제2 단계는,

   상기 가상적으로 감소된 파일럿 채널의 전력 세기에 기초하여 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국의 개수를 확인하는 단계; 및

   확인 결과, 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국이 소정 개수 이하이면, 상기 신 기지국을 상기 이동국의 활동군에 등록시키는 단계

   를 포함하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법.
5. 삭제
6. (정정)제1 항에 있어서,

   상기 제3 단계는,

   상기 가상적으로 증가된 파일럿 채널의 전력 세기에 기초하여 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국의 개수를 확인하는 단계; 및

   확인 결과, 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국이 소정 개수 이상이면, 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 서빙 기지국을 제거하는 단계

   를 포함하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 제4 단계는,

   상기 이동군의 활동군에 등록되어 있는 기지국 중, 상기 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 가장 작은 기지국을 가장 큰 값을 갖는 기지국으로 교체하는 것을 특징으로 하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법.
8. 제2 항에 있어서,

   상기 트래픽 부하 분산 요구 메시지는,

   상기 핸드오버 확률 제어 변수를 증감시키는 분산 제어 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 방법.
9. (정정)서빙 기지국과 상기 서빙 기지국을 중심으로 일정 반경을 이루는 셀 내의 다수의 이동국간의 트래픽 증가로 인해 상기 셀의 인접 셀 내의 신 기지국으로 분산 제어를 수행하는 이동국에서의 트래픽 부하를 분산하는 시스템에 있어서,

   상기 이동국이 상기 인접 셀로의 핸드오버가 가능한 영역에 위치하는지를 판단하기 위해, 상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기 기준값과 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기를 비교하는 핸드오버 영역 판단부;

   상기 서빙 기지국으로부터 수신되는 분산 제어 변수에 기초하여 상기 이동국내의 핸드오버 확률 제어 변수를 증감시켜 상기 서빙 기지국과 상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널이 전력 세기를 가상적으로 증감시키는 파라미터 조절부; 및

   상기 조절된 핸드오버 확률 제어 변수에 기초하여 상기 서빙 기지국과 상기 신 기지국의 커버리지를 가상적으로 증감시켜 상기 인접 셀로의 핸드오버를 수행하는 핸드오버 수행부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템.
10. 제9 항에 있어서,

    상기 핸드오버 영역 판단부는,

    상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 상기 파일럿 채널의 전력 세기 기준값 보다 작으면, 상기 이동국이 핸드오버 가능 영역에 위치하는 것으로 판단하고,

    상기 신 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 상기 파일럿 채널의 전력 세기 기준값 보다 크면, 상기 이동국이 핸드오버 불가능 영역에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템.
11. 삭제
12. (정정)제9 항에 있어서,

    상기 핸드오버 수행부는,

    상기 감소된 파일럿 채널의 전력 세기에 기초하여 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국이 소정 개수 이하이면, 상기 신 기지국을 상기 이동국의 활동군에 등록시키는 활동군 등록부;

    상기 증가된 파일럿 채널의 전력 세기에 기초하여 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국이 소정 개수 이상이면, 상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 서빙 기지국을 제거하는 기지국 제거부; 및

    상기 이동국의 활동군에 등록되어 있는 기지국으로부터 수신되는 파일럿 채널의 전력 세기가 가장 작은 기지국을 가장 큰 값을 갖는 신 기지국으로 교체하는 기지국 교체부

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국에서의 트래픽 부하 분산 시스템.