KR100839156B1 - 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당방법 및 장치 - Google Patents

이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법 및 장치에 관한 것으로서, 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받는 단계 상기 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는 단계 상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적하는 단계 및 상기 할당 가능한 최대 전송로 용량이 상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량의 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하고, 그렇지 않으면 호를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, 이동통신시스템에서 데이터 호의 경우, 호 설정 후 사용자가 트래픽을 사용하지 않을 경우 음성 호와 같이 효율적으로 전송로를 사용할 수 있는 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.
전송로, 음성 호, 데이터 호

Description

이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING TRANSMISSION LINE BETWEEN BASE STATION AND BASE STATION CONTROLLER IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템의 기지국과 제어국간의 전송로를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로을 통과하는 ATM 포맷을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템의 기지국과 제어국간의 전송로 할당 장치의 동작을 나타낸 흐름도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템에서 전송로 할당 장치를 포함한 제어국의 블록 다이어그램
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템의 기지국과 제어국간의 전송로 할당 장치의 블록 다이어그램
본 발명은 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 이동통신시스템에서 호 설정시 기지국과 제어국간의 전송로 할당을 최적화하는 전송로 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 이동통신 응용서비스가 단순한 음성통화나 문자메시지 등에서 VoIP(voiceover Internet Protocol), 스트리밍 서비스와 같이 향상된 서비스품질 보장을 요구하는 멀티미디어 응용서비스들로 진화하고 있다. 즉, 데이터 호의 비중이 상대적으로 음성 호의 비중 못지 않은 형태로 진화하고 있는 것이다.
이때, 일반적으로 이동통신시스템에서 음성 호의 경우, 무선구간은 묵음 구간과 비묵음 구간을 두고 구별하여 자원을 효율적으로 할당하여 활용한다. 그러나 이동통신시스템에서 기지국과 제어국 구간은 전송로를 할당하는 경우에 무선구간에서의 음성 호와는 다르게, 자원을 활용하는 방법이 음성 호나 데이터 호의 경우를 구별하지 않는 단순한 할당 방식에 따르므로 자원활용의 효율성이 저하되어 있다. 더구나, 이동통신시스템에서 데이터 호의 경우 호 설정 후 사용자가 트래픽을 사용하지 않을 경우 전송로만 점유하게 되는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명의 목적은 이동통신시스템에서 데이터 호의 경우 호 설정 후 사용자가 트래픽을 사용하지 않을 경우 음성 호와 같이 효율적으로 전송로를 사용할 수 있는 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 본 발명은 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법으로서, 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받는 단계 상기 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는 단계 상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적하는 단계 및 상기 할당 가능한 최대 전송로 용량이 상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량의 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하고, 그렇지 않으면 호를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 호 타입은 음성 호, 화상 호 및 데이터 호 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 상기 호 타입은 써킷 호 또는 패킷 호인 것이 바람직하며, 상기 점유용량의 누적량은 호 타입에 따라 소정의 음성 활동도(Voice Activity)를 적용함으로써 가변적으로 계산되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 장치는, 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 장치로서, 상기 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는 호 유입부 상기 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받아 상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적하는 점유용량 누적부 할당 가능한 최대 전송로 용량이 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하고, 그렇지 않으면 호를 종료하는 호 할당부 및 상기 호 유입부, 점유용량 누적부 및 호 할당부를 총체적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전송로 할당 장치는 상기 제어국에 내장되거나 하나의 모듈로 기능하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내었으며, 다음에서는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템의 기지국과 제어국간의 전송로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동통신시스템은 기지국(100)과 제어국(110) 및 교환국(120)을 포함한다. 이동통신시스템에서 호가 유입되면 기지국(100)과 제어국(110) 사이의 전송로에 호가 할당되어야 한다. 기지국(100)과 제어국(110)을 연동하는 방법에는 T1(Time Division Multiplexing, Level 1), E1(초당 2,048Mbps의 전송속도를 내는 디지털 전송로를 지시한다), E2(초당 최대 8,448Mbps의 전송속도를 내는 디지털 전송로를 지시한다) 방식 등을 이용하는 다양한 방법이 존재한다.
이후 본 발명에 따른 실시예에서 전송로는 E1, 프로토콜은 ATM(Asynchronous Transfer Mode), 호는 음성 호를 예로 들어 설명한다. 일반적인 E1의 총용량은 다음 <표 1>과 같다. <표 1>에서 O&M(Operation & Management)은 운영관리 용도를 나타내며, Sync는 동기화 용도를 나타낸다.
구분 용량 비고
총 용량 2048Kbps
유효 용량 1920Kbps O&M, Sync 채널제외
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템에서 음성 호가 할당되면 트래픽용으로 12.2Kbps, 시그널링용으로 3.4Kbps가 무선구간에 할당되게 된다. 음성 호가 설정될 경우 기지국(100)과 제어국(110) 구간(즉, WCDMA 에서는 Iub 구간을 나타내며, 이하 "Iub 구간"이라 한다)에서는 ATM overhead, Frame Protocol overhead 등을 포함하여 트래픽용으로 약 19Kbps 및 시그널링용으로 약 6.5Kbps가 할당되어 총 (19+6.5) Kbps=25.5Kbps가 이론적으로 산출된다. 전송로 E1의 유효용량이 1920Kbps인 점을 고려하면 약 75(~1920/25.5) 음성 호를 수용할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로을 통과하는 ATM 포맷을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, WCDMA 시스템에서 일반적으로 사용되는 12.2Kbps 음성 호가 Iub 구간을 통과하는 ATM 포맷을 나타낸다. 여기서, ATM 헤더는 5byte, AAL(ATM Adaptation Layer)2 헤더는 1byte, CPS(Common Part Sublayer) 패킷은 3byte, 프레임 프로토콜(frame protocol) 헤더는7byte, 전송 블록(transport block) 크기(실제 음성 데이터로 빗금 친 부분)는 32byte이다.
그러나, ATM 포맷에서 전체 ATM 셀의 크기가 53byte이므로 1개 이상의 전송 블록이 삽입된다. 이동통신시스템에서는 무선구간의 대역폭을 절약하기 위하여 음성신호를 전송할 때 묵음 구간(송수신 데이터가 없는 구간)과 비묵음 구간을 구분하여 묵음 구간에서는 트래픽을 전송하지 않는다. 이와 같이 음성이 활성화되는 비율을 음성 활동도(Voice Activity, 이하 "VA"라 한다)라 하는데 동기시스템의 경우 약 0.4, 비동기 시스템의 경우 약 0.6 정도의 값이 측정된다.
VA를 활용하면 Iub 구간에서 전송로 당 음성 수용 용량을 높일 수 있어 전송로 임차비용을 줄일 수 있고 단위 전송로당 가입자 수용용량이 증가하게 된다. 하나의 E1에 수용할 수 있는 음성 호는 이론적으로 약 75호 이지만 VA를 적용할 경우 다음과 같이 증가할 수 있다.
또한, VA를 0.6을 적용할 경우 실제 음성 트래픽의 0.6만큼만 Iub 구간에 흐르게 된다. 이러한 점을 고려하면 약 14Kbps(헤더는 감소하지 않음)의 트래픽만이 Iub 구간에서 흐르게 된다. 또한 시그널링도 3.4Kbps가 할당되지만 실제로 흐르는 트래픽은 가변적이어서 일반적인 측정결과 0.5Kbps 미만이다.
따라서 실제로는 Iub 구간에서 (14+0.5)Kbps = 14.5Kbps만을 점유하게 된다. 이러한 점을 고려할 때 1920Kbps/14.5Kbps = 132호의 할당이 가능하게 된다.
그러나 VA 및 시그널링 점유율은 가변적이므로 음성 호 유입시 다음과 같은 <도 3>의 알고리즘을 적용하여 전송로를 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 범위는 WCDMA 시스템에서는 12.2Kbps 음성 호 64Kbps 화상 호, 64Kbps/128Kbps/384Kbps 패킷 데이터 호 등이 있다. 또한 일반적인 이동통신시스템의 써킷 호 및 패킷 호에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 300단계에서, 전송로 할당 장치는 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받는다. 도 3에서 호 타입 A는 음성, 호 타입 B는 데이터 등이 될 수 있다. 310단계에서, 전송로 할당 장치는 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는다. 320단계에서, 전송로 할당 장치는 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적한다. 여기서, 상기 점유용량의 누적량은 호 타입에 따라 소정의 음성 활동도(Voice Activity)를 적용함으로써 가변적으로 계산된다. 330단계에서, 전송로할당 장치는 할당 가능한 최대 전송로 용량이 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적량 보다 크거나 같으면 340단계에서 전송로에 호를 할당한다. 그렇지 않으면 전송로 할당 장치는 350단계에서 호를 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템에서 전송로 할당 장치를 포함한 제어국의 블록 다이어그램이다.
도 4를 참조하면, 기지국(100)과 E1으로 연결된 제어국(110)은 본 발명에서 제안하는 전송로 할당 장치(400), 기지국 관리부(113), 릴레이부(115) 및 복수의 기지국과 하나의 교환국과 연동하는 인터페이스를 포함(도 4에서는 E1에 해당)한다.
상기 기지국 관리부(113)는 핸드오프 기능과 셀 구성 기능을 제공하고, 기지국의 무선 주파수 출력을 제어하고, 상기 릴레이부(115)는 교환국와 기지국 사이와 데이터 망 내의 패킷 교환기와 기지국 사이에서 제어 기능과 물리적링크를 제공한다. 상기 데이터 망 내의 패킷 교환기는 CDMA2000의 경우에는 PDSN(Packet Data Switching Node)이 되며, WCDMA의 경우에는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)가 될 수 있다.
상기 전송로 할당 장치(400)는, 기지국 관리부(113)와 제어국(110)의 인터페이스와 연결되어 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받고, 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는다. 또한, 전송로 할당 장치는 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적하고, 할당 가능한 최대 전송로 용량이 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하며, 그렇지 않으면 호를 종료한다. 이와 같은 본 발명에 따른 전송로 할당 장치(400)의 구성을 다음의 도 5를 통해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 장치의 블록 다이어그램이다.
도 5를 참조하면, 상기 전송로 할당 장치는 도 4의 제어국(110)에 내장되거나 하나의 유닛이나 모듈로서 적용될 수 있음은 물론이다. 상기 전송로 할당 장치(400)는 제어부(410), 점유용량 누적부(420), 호 유입부(430) 및 호 할당부(440)를 포함한다.
호 유입부(420)는 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는다. 여기서, 호 타입에 따라 음성, 데이터 등이 될 수 있다. 점유용량 누적부(430)는 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받아 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적한다. 여기서, 상기 점유용량의 누적량은 호 타입에 따라 소정의 음성 활동도(Voice Activity)를 적용함으로써 가변적으로 계산된다.
또한, 호 할당부(440)는 할당 가능한 최대 전송로 용량이 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량의 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하고, 그렇지 않으면 호를 종료한다. 제어부(410)는 호 유입부(420), 점유용량 누적부(430) 및 호 할당부(440)를 총체적으로 제어한다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 한정적인 것은 아님을 분명히 하며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 발명으로부터 균등하게 대체될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 이동통신시스템에서 데이터 호의 경우 호 설정 후 사용자가 트래픽을 사용하지 않을 경우 음성 호와 같이 효율적으로 전송로를 사용할 수 있는 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 방법에 있어서,
    각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로용량을 입력 받는단계
    상기 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는 단계
    상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적하는 단계 및
    상기 할당 가능한 최대 전송로 용량이상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량의 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하고, 그렇지 않으면 호를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송로 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호 타입은 음성 호, 화상 호 및 데이터 호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전송로 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 호 타입은 써킷 호 또는 패킷 호인 것을 특징으로 하는 전송로 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점유용량의 누적량은 호 타입에 따라 소정의 음성 활동도(Voice Activity)를 적용함으로써 가변적으로 계산되는 것을 특징으로 하는 전송로 할당 방법.
  5. 이동통신시스템에서 기지국과 제어국간의 전송로 할당 장치에 있어서,
    상기 전송로에 각 타입의 호를 유입 받는 호 유입부
    상기 각각의 호 타입마다의 전송로 평균 점유 용량과 할당 가능한 최대 전송로 용량을 입력 받아 상기 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량을 누적하는 점유용량 누적부
    할당 가능한 최대 전송로 용량이 유입된 호 타입에 해당하는 점유용량의 누적량 보다 크거나 같으면 전송로에 호를 할당하고, 그렇지 않으면 호를 종료하는 호 할당부 및
    상기 호 유입부, 점유용량 누적부 및 호 할당부를 총체적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송로 할당 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 호 타입은 음성 호, 화상 호 및 데이터 호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전송로 할당 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 호 타입은 써킷 호 또는 패킷 호인 것을 특징으로 하는 전송로 할당 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 점유용량의 누적량은 호 타입에 따라 소정의 음성 활동도(Voice Activity)를 적용함으로써 가변적으로 계산되는 것을 특징으로 하는 전송로 할당 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 전송로 할당 장치는 상기 제어국에 내장되거나 하나의 모듈로 기능하는 것을 특징으로 하는 전송로 할당 장치.
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