KR100902266B1 - 이동통신 시스템에서 역방향 데이터 전송률을 제어하기위한 장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 역방향 데이터 전송률을 제어하기위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 기지국은, 섹터 내 각 단말의 부하를 측정하는 측정부와, 섹터의 ROT를 이용하여 섹터 부하를 산출하는 제 1 산출부와, 상기 각 단말의 부하 및 섹터 부하를 이용하여, 인접 섹터로 인한 간섭 부하대 해당 섹터 부하 비율인, 간섭 계수를 산출하는 제 2 산출부와, 상기 간섭 계수를 이용하여 섹터 부하를 예측하고, 상기 예측된 섹터 부하가 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 목표 단말의 역방향 전송률을 결정하는 결정부를 포함하여, 인접 섹터의 간섭을 고려하여 섹터 내의 부하를 예측하여 이를 바탕으로 역방향 데이터 전송률을 제어함으로써, 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
이동통신 시스템, ROT(Rise Over Thermal), 간섭 계수, 역방향 전송률

Description

이동통신 시스템에서 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING REVERSE DATA TRANSMISSION RATE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 부하 기반 방식으로 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 ROT 기반 방식으로 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 간섭 계수를 결정하는 절차를 도시하는 도면, 및
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 이동통신 시스템에서 무선 자원 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 2세대(2G : 2nd Generation) 부호분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access)방식의 이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스로 순방향(Forward)과 역방향(Reverse) 모두 비교적 저속의 트래픽 채널을 통해 서비스가 이루어진다. 여기서, 상기 순방향은 기지국에서 단말로의 방향을 의미하고, 상기 역방향은 단말에서 기지국으로의 방향을 의미한다. 한편, 사용자들은 단순한 음성 위주의 서비스보다는 더 많은 서비스를 원하게 되었다. 그리고 이러한 사용자들의 요구를 수용하기 위해 데이터 서비스를 함께 병행할 수 있는 시스템들이 속속 개발되고 있고, 또한 세계적인 표준안도 마련되고 있다. 상기 설명한 바와 같이, 이동통신 시스템은 최근 음성 위주의 시스템에서 고속 데이터 서비스 제공을 목표로 하는 3세대(3rd Generation, 이하 3G라 칭함) 시스템으로 진화되었다.
상기 이동통신 시스템에서 단말과 기지국은 서로 통신을 수행하기 위해 무선 채널 자원을 점유하게 된다. 따라서, 할당 가능한 무선 자원이 모두 사용 중인 경우, 상기 기지국은 새로 호를 할당하거나 기존 호의 전송률을 높일 수 없다. 다시 말해, 상기 기지국이 할당 가능한 무선 자원 이상으로 새로 호를 할당하거나, 기존 호의 전송률을 높이면, 해당 기지국뿐만 아니라 인접 기지국 내의 단말들에 심각한 영향을 주게 된다. 또한, 호 할당이나 전송률을 높이지 않더라도 페이딩(Fading) 등으로 할당 가능한 무선 자원의 양이 변하여 시스템에 악영향을 미치는 현상이 발생할 수도 있다. 따라서, 기지국에서 현재 무선 자원의 점유 상태를 정확히 파악하고, 적절한 전송률을 결정하기 위한 방안이 필요하다.
상기 역방향 링크의 전송률, 즉, 역방향 링크의 부하(Load) 결정 기술은 전체 섹터 부하를 설정하고, 상기 섹터 부하에서 전송률을 결정하고자 하는 단말(이하 '목표 단말'이라 칭함)로 인한 부하를 감산한 후, 상기 섹터 부하가 임계값을 넘지 않는 범위에서 목표 단말의 전송률을 조절하는 방식을 기본으로 한다. 현재 사용되고 있는 역방향 부하 결정 기술은 상기 섹터 부하 설정 방식에 따라 두 가지가 있다.
첫째로, 자기 섹터 사용자에 의한 부하만을 섹터 부하로 설정하는 부하 기반 방식이 있으며, 둘째로, 자기 섹터뿐만 아니라 외부 섹터를 포함한 모든 간섭을 섹터 부하에 반영하는 ROT(Rise Over Thermal) 기반 방식이 있다. 이하 상기 두 가지 부하 측정 방법에 기반하여 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 절차를 도면을 참조하여 자세히 살펴본다.
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 부하 기반 방식으로 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 기지국은 101단계에서 각 단말의 부하(Loaduser)를 측정한다. 여기서, 상기 부하는 상기 기지국에서의 총 수신전력 대비 단말의 채널에 대한 수신전력의 비를 의미한다. 상기 각 단말의 부하를 측정한 후, 상기 기지국은 103단계로 진행하여 각 단말의 부하(Loaduser)를 가산하여 섹터 부하(Loadsector)를 설정한다. 이후, 상기 기지국은 105단계로 진행하여 상기 섹터 부하(Loadsector)에서 목표 단말의 부하(LoaduserT)를 감산하여 참조 부하(Loadother)를 설정한다. 이어, 상기 기지국은 107단계로 진행하여 최소 전송률(RateMin)을 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT , new)로 설정한다.
상기 임시 전송률을 설정한 후, 상기 기지국은 109단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT , new)로 인한 임시 부하(LoaduserT , new)를 산출하고, 상기 임시 부하(LoaduserT , new)와 참조 부하(Loadother)를 가산하여, 가산된 값과 미리 설정된 섹터 임계 부하(Loadth)를 비교한다.
상기 비교 결과 상기 가산된 값이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 111단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)과 최소 전송률(RateMin)을 비교한다. 만일, 임시 전송률(RateuserT , new)이 더 크면, 상기 기지국은 113단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT,new)을 한 단계 낮은 전송률로 재설정한다. 반면, 상기 최소 전 송률(RateMin)이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 115단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT,new)을 목표 단말의 전송률로 결정하고, 상기 목표 단말에게 전송률 정보를 송신한다.
상기 109단계의 비교 결과, 상기 섹터 임계 부하(Loadth)가 더 크면, 상기 기지국은 117단계로 진행하여 최대 전송률(RateMax)과 임시 전송률(RateuserT , new)을 비교한다. 만일, 상기 최대 전송률(RateMax)이 더 크면, 상기 기지국은 119단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 한 단계 높은 전송률로 재설정한 후, 상기 109단계로 되돌아간다. 반면, 상기 임시 전송률(RateuserT , new)이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 121단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 최대 전송률(RateMax)로 재설정한다.
이후, 상기 기지국은 115단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 목표 단말의 전송률로 결정하고, 상기 목표 단말에게 전송률 정보를 송신한다.
도 2는 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 ROT 기반 방식으로 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 2을 참조하면, 상기 기지국은 201단계에서 ROT 및 각 단말의 부하(Loaduser)를 측정한다. 여기서, 상기 부하는 상기 기지국에서의 총 수신전력 대비 단말의 채널에 대한 수신전력의 비를 의미한다.
상기 각 단말의 부하를 측정한 후, 상기 기지국은 203단계로 진행하여 각 단말의 상기 ROT를 이용하여 섹터 부하(Loadsector)를 설정한다. 이후, 상기 기지국은 205단계로 진행하여 상기 섹터 부하(Loadsector)에서 목표 단말의 부하(LoaduserT)를 감산하여 참조 부하(Loadother)를 설정한다. 이어, 상기 기지국은 207단계로 진행하여 최소 전송률(RateMin)을 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT , new)로 설정한다.
상기 임시 전송률을 설정한 후, 상기 기지국은 209단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT,new)로 인한 임시 부하(LoaduserT,new)를 산출하고, 상기 임시 부하(LoaduserT , new)와 참조 부하(Loadother)를 가산하여, 상기 가산된 값과 미리 설정된 섹터 임계 부하(Loadth)를 비교한다.
상기 비교 결과 상기 가산된 값이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 211단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)과 최소 전송률(RateMin)을 비교한다. 만일, 임시 전송률(RateuserT , new)이 더 크면, 상기 기지국은 213단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT,new)을 한 단계 낮은 전송률로 재설정한다. 반면, 상기 최소 전송률(RateMin)이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 215단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 목표 단말의 전송률로 결정하고, 상기 목표 단말에게 전송률 정보를 송신한다.
상기 209단계의 비교 결과, 상기 섹터 임계 부하(Loadth)가 더 크면, 상기 기지국은 217단계로 진행하여 최대 전송률(RateMax)과 임시 전송률(RateuserT , new)을 비교한다. 만일, 상기 최대 전송률(RateMax)이 더 크면, 상기 기지국은 219단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 한 단계 높은 전송률로 재설정한 후, 상기 209단계로 되돌아간다. 반면, 상기 임시 전송률(RateuserT , new)이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 221단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 최대 전송률(RateMax)로 재설정한다.
이후, 상기 기지국은 215단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 목표 단말의 전송률로 결정하고, 상기 목표 단말에게 전송률 정보를 송신한다.
상술한 바와 같이, 이동통신 시스템에서 상기 부하 및 ROT를 기반으로 하여 역방향 링크 전송률을 결정할 수 있다. 하지만, 상기 부하 기반 방식은 외부 섹터에 의한 간섭을 측정할 수 없다. 이로 인해, 예측된 섹터 부하와 실제 섹터 부하에 차이가 크게 발생할 수 있으므로, 섹터 부하의 임계값을 보수적으로 설정해야한다. 또한, 상기 ROT 기반 방식은 외부 섹터의 간섭을 반영하지만, 마찬가지로 예측된 섹터 부하와 실제 섹터 부하 간에 차이가 존재한다.
다시 말해, 상기 두 가지 방식들은 자기 섹터에 포함되는 단말의 데이터 전 송률 증가 시, 상기 전송률이 증가한 단말로 인해 인접 섹터로의 간섭이 증가하고, 이로 인해 인접 섹터에서 송신 전력을 높임으로써 역으로 자기 섹터로의 간섭이 증가하는 현상을 고려하지 않는다. 마찬가지로, 자기 섹터에 포함되는 단말의 데이터 전송률 감소 시, 외부 섹터로부터의 간섭 감소는 고려하지 않는다. 따라서, 역방향 링크 섹터 부하의 부정확한 예측으로 인해 외부 섹터에 악영향을 주거나 남는 무선 자원을 사용하지 못함으로써, 서비스 품질 저하 및 무선 자원의 낭비가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 서비스 품질 저하 및 무선 자원의 낭비를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 외부 섹터로 인한 간섭을 나타내는 간섭 계수를 이용하여 역방향 링크 섹터 부하를 예측하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 간섭 계수를 이용한 섹터 부하 예측을 바탕으로 역방향 링크 데이터 전송률을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 기지국 장치는, 섹터 내 각 단말의 부하를 측정하는 측정부와, 섹터의 ROT를 이용하여 섹터 부하를 산출하는 제 1 산출부와, 상기 각 단말의 부하 및 상기 섹터 부하를 이용하여, 인접 섹터로 인한 간섭 부하대 해당 섹터 부하 비율인, 간섭 계수를 산출하는 제 2 산출부와, 상기 간섭 계수를 이용하여 섹터 부하를 예측하고, 상기 예측된 섹터 부하가 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 목표 단말의 역방향 전송률을 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 기지국이 역방향 전송률을 결정하기 위한 방법은, ROT를 이용하여 섹터 부하를 산출하고, 섹터 내 각 단말의 평균 부하를 측정하는 과정과, 상기 각 단말의 평균 부하 및 상기 평균 섹터 부하를 이용하여, 인접 섹터로 인한 간섭 부하대 해당 섹터 부하 비율인, 간섭 계수를 산출하는 과정과, 상기 간섭 계수를 이용하여 목표 단말의 역방향 전송률 변화에 따른 섹터 부하를 예측하는 과정과, 상기 예측된 섹터 부하가 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 상기 목표 단말의 역방향 전송률을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 이동통신 시스템에서 인접 섹터로 인한 간섭을 나타내는 간 섭 계수를 이용하여 섹터 부하를 예측하고, 상기 예측된 섹터 부하를 바탕으로 역방향(Reverse) 링크 데이터 전송률을 결정하기 위한 기술에 대해 설명한다. 또한, 이하 본 발명은 부호분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 기반의 이동통신 시스템을 예로 들어 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF(Radio Frequency) 처리기(301), 모뎀(MODEM : MOdulator-DEModulator)(303), 부하(Load) 측정부(305), 제 1 평균화 필터(307), ROT(Rise Over Thermal) 측정부(309), 섹터 부하 산출부(311), 제 2 평균화 필터(313), 간섭 계수 산출부(315) 및 전송률 결정부(317)를 포함하여 구성된다.
상기 RF 처리기(301)는 안테나를 통해 송수신되는 RF 대역 신호와 기저대역(Baseband) 신호 간 상호 변환을 수행한다. 즉, 상기 모뎀(303)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 상기 모뎀(303)으로 출력한다.
상기 모뎀(303)은 기저대역 디지털 신호를 처리한다. 다시 말해, 송신을 하는 경우, 제공되는 송신 데이터를 채널 부호화(Channel Encoding) 및 변조(Modulation)한 후, 상기 변조 신호를 채널 확산(=월시(Walsh) 확산) 및 PN(Pseudo Noise) 확산하는 기능을 수행한다.
또한, 수신을 하는 경우, 상기 RF 처리기(301)로부터 제공되는 기저대역 신호를 PN 역확산 및 채널 역확산하고, 상기 역확산 신호를 복조(Demodulation) 및 복호화(Decoding)한다. 또한, 상기 모뎀(303)은 수신시 상기 RF 처리기(301)로부터 제공되는 신호 중 파일럿 채널을 복원하고, 상기 파일럿 채널에 대한 수신전력(예 : SNR(Signal to Noise Ratio))을 측정한다.
상기 부하 측정부(305)는 상기 모뎀(303)으로부터 제공되는 파일럿 채널에 대한 수신전력 측정값을 이용하여 각 단말의 부하를 측정한다. 여기서, 상기 각 단말의 부하는 기지국 총 수신전력 대비 상기 단말이 점유한 채널에 대한 수신전력 비를 의미한다. 즉, 상기 부하 측정부(305)는 각 단말이 점유한 채널로 수신되는 신호의 전력을 확인하고, 상기 측정된 전력 대 총 수신전력 비(단말의 채널에 대한 수신전력/총 수신전력) 각 단말에 대해 산출한다.
상기 제 1 평균화 필터(307)는 상기 부하 측정부(305)로부터 각 단말의 부하 정보를 제공받아 상기 각 단말의 평균 부하를 산출한다. 여기서, 상기 평균 부하는 하기 수학식 1과 같이 산출된다.
Figure 112006080600857-pat00001
상기 수학식 1에서 상기 AvgInLoad(x)는 x 번째 산출한 단말의 평균 부하, 상기 TAvgInLoad는 미리 설정된 시정수, 상기 InLoad(x)는 상기 부하 측정부(305)로부터 x 번째 제공되는 단말의 부하를 나타낸다.
상기 ROT 산출부(309)는 상기 RF 처리부(301)로부터 제공되는 신호를 이용하여 총 수신전력(Total Received Power) 및 열 잡음 전력(Thermal Noise Power)을 측정하고, 이를 이용하여 하기 수학식 2와 같이 상기 ROT를 산출한다.
Figure 112006080600857-pat00002
상기 수학식 2에서 상기 TotalReceivedPowerdB는 dB 단위로 표현한 총 수신전력, 상기 ThermalNoisePowerdB는 dB 단위로 표현한 열 잡음 전력을 나타낸다.
상기 섹터부하 산출부(311)는 상기 ROT 산출부(309)로부터 ROT 값을 제공받아 상기 ROT를 이용하여 섹터 부하(TotLoad)를 산출한다. 상기 섹터 부하(TotLoad)는 하기 수학식 3과 같이 산출된다.
Figure 112006080600857-pat00003
상기 수학식 3에서 상기 TotLoad는 섹터 부하, 상기 ROT는 상기 ROT 산출부(309)에서 산출된 ROT 값을 나타낸다.
상기 제 2 평균화 필터(313)는 상기 섹터 부하 산출부(311)로부터 섹터 부 하(TotLoad) 정보를 제공받아 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)를 산출한다. 여기서, 상기 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)는 하기 수학식 4와 같이 산출된다.
Figure 112006080600857-pat00004
상기 수학식 1에서 상기 AvgTotLoad(x)는 x 번째 산출된 단말의 평균 부하, 상기 TAvgTotLoad는 미리 설정된 시정수, 상기 TotLoad(x)는 상기 섹터 부하 산출부(311)로부터 x 번째 제공되는 측정된 섹터 부하를 나타낸다.
상기 간섭 계수 산출부(315)는 상기 제 1 평균화 필터(307) 및 제 2 평균화 필터(313)로부터 각 단말의 평균 부하(AvgInLoad) 및 평균 섹터 부하(AvgTotLoad) 정보를 제공받아 인접 섹터로 인한 간섭을 표현하는 간섭 계수(InterferenceFactor)를 산출한다. 상기 간섭 계수는 상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser)의 총합인 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector) 대비 간섭 부하의 비이고, 상기 간섭 부하는 상기 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)와 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)의 차이이다. 상기 간섭 계수를 산출하는 자세한 과정은 하기 도 5를 참조하여 설명한다.
상기 전송률 결정부(317)는 제 1 평균화 필터(307) 및 간섭 계수 산출부(315)로부터 각 단말의 평균 부하(AvgInLoad) 및 간섭 계수(InterferenceFactor) 정보를 제공받아 특정 단말의 역방향 전송률(RateuserT)을 결정한다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 역방향 전송률 결정의 대상이 되는 단말을 목표 단말이라 칭한다. 이때, 상기 역방향 전송률의 초기값 설정 방식에 따라 상기 역방향 전송률을 결정하는 과정에 차이점이 있으며, 상세한 과정은 하기 도 4 및 도 6을 참조하여 설명한다. 여기서, 상기 결정된 목표 단말의 전송률 정보는 상기 목표 단말로 전송된다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하고 있다, 특히, 상기 도 4는 단말의 데이터 전송률을 효과적으로 결정하기 위한 절차를 나타내는 실시 예이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 기지국은 401단계에서 ROT 및 각 단말의 부하(InLoaduser)를 측정한다. 여기서, 상기 ROT는 상기 수학식 2와 같이 산출된다.
이후, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 단말들의 평균 부하(AvgInLoaduser) 및 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)를 산출한다. 여기서, 상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser)는 상기 각 단말의 부하(InLoaduser)를 이용하여 상기 수학식 1과 같이 산출되고, 상기 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)는 상기 ROT를 이용하여 수학식 4와 같이 산출된다.
상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser) 및 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)를 산출한 후, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 간섭 계수(InterferenceFactor)를 산출한다. 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)를 산출하는 절차는 하기 도 5를 참 조하여 자세히 설명한다.
이어, 상기 기지국은 407단계로 진행하여 상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser)들을 모두 합산함으로써, 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 산출한다.
상기 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 설정한 후, 상기 기지국은 409단계로 진행하여 상기 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)에서 목표 단말의 평균 부하(AvgInLoaduserT)를 감산함으로써, 참조 평균 부하(AvgInLoadother)를 산출한다.
이후, 상기 기지국은 411단계로 진행하여 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT,new)을 최소 전송률(RateMin)로 설정한다.
상기 임시 전송률(RateuserT,new)을 설정한 후, 상기 기지국은 413단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT,new)에 대한 임시 평균 부하(AvgInLoaduserT,new)를 산출하고, 상기 임시 평균 부하(AvgInLoaduserT,new)와 상기 참조 평균 부하(AvgInLoadother)를 가산한 후, 상기 가산된 값을 상기 간섭계수(InterferenceFactor) 및 1의 합과 곱함으로써, 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector,new)를 산출한다.
상기 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector,new)를 산출한 후, 상기 기지국은 415단계로 진행하여 상기 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector,new)와 미리 설정된 섹터 임계 부하(Loadth)를 비교한다.
만일, 상기 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector , new)가 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 417단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT , new)과 최소 전송률(RateMin)을 비교한다.
만일, 상기 임시 전송률(RateuserT,new)이 더 크면, 상기 기지국은 419단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT,new)을 한 단계 낮은 전송률로 재설정한다.
반면, 상기 최소 전송률(RateMin)이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 목표 단말의 전송률로 결정하고, 상기 목표 단말에게 전송률 정보를 송신한다.
상기 415단계의 비교 결과, 섹터 임계 부하(Loadth)가 더 크면, 상기 기지국은 423단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT , new)과 최대 전송률(RateMax)을 비교한다.
만일, 상기 최대 전송률(RateMax)이 더 크면, 상기 기지국은 425단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT,new)을 한 단계 높은 전송률로 재설정한 후, 상기 413단계로 되돌아간다.
반면, 상기 임시 전송률(RateuserT,new)이 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 427단계로 진행하여 상기 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT,new)을 최대 전송률(RateMax)로 재설정한다.
이후, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT , new)을 목표 단말의 전송률로 결정하고, 상기 목표 단말에게 전송률 정보를 송신한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 간섭 계수를 결정하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 기지국은 501단계에서 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser)들을 모두 합산함으로써, 평균 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 산출한다.
상기 평균 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 산출한 후, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 상기 평균 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)와 자기 섹터 최소 임계 부하(MinInLoadth)를 비교한다.
만일, 상기 자기 섹터 최소 임계 부하(MinInLoadth)가 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)를 미리 설정된 초기값(InitialInterferenceFactor)으로 설정한 후, 515단계로 진행한다.
반면, 상기 평균 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)가 더 크면, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)에서 상기 자기 평균 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 감산함으로써, 섹터 간섭 부하(AvgOtherLoad)를 산출한다.
상기 섹터 간섭 부하(AvgOtherLoad)를 산출한 후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 섹터 간섭 부하(AvgOtherLoad)대 상기 자기 평균 섹터 부하(AvgInLoadsector)비를 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)로 설정한다.
상기 간섭 계수(InterferenceFactor)를 설정한 후, 상기 기지국은 511단계로 진행하여 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)가 음수인지 확인한다.
만일, 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)가 음수이면, 상기 기지국은 513단계로 진행하여 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)를 0으로 설정한 후 515단계로 진행한다.
반면, 간섭 계수(InterferenceFactor)가 음수가 아니라면, 상기 기지국은 515단계로 진행하여 최대 간섭 계수(MaxInterferenceFactor)와 설정된 간섭 계수(InterferenceFactor)중 작은 값을 최종 간섭 계수(InterferenceFactor)로 결정한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국이 역방향 링크의 데이터 전송률을 결정하는 절차를 도시하고 있다. 상기 도 6은 단말이 요구하는 역방향 링크의 데이터 전송률의 허용 여부를 효과적으로 결정하기 위한 절차를 나타내는 실시 예이다.
상기 도 6를 참조하면, 상기 기지국은 601단계에서 단말로부터 요구 전송 률(RequiredRateusrT) 정보가 수신되는지 확인한다. 이때, 상기 요구 전송률(RequiredRateusrT) 정보를 송신함으로써 상기 단말은 목표 단말로 선택된다.
상기 기지국은 603단계에서 ROT 및 각 단말의 부하(InLoaduser)를 측정한다. 여기서, 상기 ROT는 상기 수학식 2와 같이 산출된다.
이후, 상기 기지국은 605단계로 진행하여 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser) 및 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)를 산출한다. 여기서, 상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser)는 상기 각 단말의 부하(InLoaduser)를 이용하여 상기 수학식 1과 같이 산출되고, 상기 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)는 상기 ROT를 이용하여 상기 수학식 4와 같이 산출된다.
상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser) 및 평균 섹터 부하(AvgTotLoad)를 산출한 후, 상기 기지국은 607단계로 진행하여 간섭 계수(InterferenceFactor)를 산출한다. 상기 간섭 계수(InterferenceFactor)를 산출하는 절차는 상기 도 5를 참조하여 자세히 설명하였다.
이어, 상기 기지국은 609단계로 진행하여 상기 각 단말의 평균 부하(AvgInLoaduser)들을 모두 합산함으로써, 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 산출한다.
상기 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)를 산출한 후, 상기 기지국은 611단계로 진행하여 상기 자기 섹터 부하(AvgInLoadsector)에서 목표 단말의 평균 부하(AvgInLoaduserT)를 감산함으로써, 참조 평균 부하(AvgInLoadother)를 산출한다.
이후, 상기 기지국은 613단계로 진행하여 목표 단말의 임시 전송률(RateuserT,new)을 상기 목표 단말로부터 요청된 요구 전송률(RequiredRateuseT)로 설정한다.
상기 임시 전송률(RateuserT,new)을 설정한 후, 상기 기지국은 615단계로 진행하여 상기 임시 전송률(RateuserT,new)에 대한 임시 평균 부하(AvgInLoaduserT,new)를 산출하고, 상기 임시 평균 부하(AvgInLoaduserT,new)와 상기 참조 평균 부하(AvgInLoadother)를 가산한 후, 상기 가산된 값을 상기 간섭계수(InterferenceFactor) 및 1의 합과 곱함으로써, 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector,new)를 산출한다.
상기 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector,new)를 산출한 후, 상기 기지국은 617단계로 진행하여 상기 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector,new)와 미리 설정된 섹터 임계 부하(Loadth)를 비교한다.
만일, 상기 섹터 임계 부하(Loadth)가 더 크면, 상기 기지국은 619단계로 진행하여 상기 목표 단말의 요구 전송률(RequiredRateuseT)로 상기 목표 단말의 전송률(RateuserT)을 결정한다.
반면, 상기 임시 평균 섹터 부하(AvgTotLoadsector , new)가 더 크거나 같으면, 상기 기지국은 621단계로 진행하여 상기 목표 단말이 본 절차를 수행하기 전에 사용하던 전송률(RateuserT,old)로 상기 목표 단말의 전송률(RateuserT)을 결정한다.
상기 목표 단말의 전송률(RateuserT)을 결정한 후, 상기 기지국은 623단계로 진행하여 목표 단말에게 상기 결정된 전송률(RateuserT) 정보를 송신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 이동통신 시스템에서 인접 섹터의 간섭을 고려하여 섹터 내의 부하를 예측하여 이를 바탕으로 역방향 데이터 전송률을 제어함으로써, 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 이동통신 시스템의 기지국 장치에 있어서,
    섹터(Sector) 내 각 단말의 부하(Load)를 측정하는 측정부와,
    상기 측정부에 의해 측정된 각 단말의 부하를 평균화함으로써 단말 별 평균 부하 값들을 산출하는 제 1 평균화 필터와,
    섹터의 ROT(Rise Over Thermal)를 이용하여 섹터 부하를 산출하는 제 1 산출부와,
    상기 제 1 산출부에 의해 산출된 섹터 부하를 평균화함으로써 평균 섹터 부하 값을 산출하는 제 2 평균화 필터와,
    상기 단말 별 평균 부하 값들 및 상기 평균 섹터 부하 값을 이용하여, 인접 섹터로 인한 간섭 부하대 해당 섹터 부하 비율인, 간섭 계수를 산출하는 제 2 산출부와,
    상기 간섭 계수를 이용하여 목표 단말의 역방향 전송률 변화에 따른 섹터 부하를 예측하고, 상기 예측된 섹터 부하가 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 상기 목표 단말의 역방향 전송률을 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 산출부는, 하기 수식과 같이 상기 섹터 부하를 산출하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112007079813403-pat00005
    여기서, 상기 TotLoad는 섹터 부하, 상기 ROT는 섹터의 ROT 값을 나타냄.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 평균화 필터 및 상기 제 2 평균화 필터는, 하기 수식과 같이 평균화를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112009019603507-pat00006
    여기서, 상기 AvgResult(x)는 x 번째 평균화 결과값, 상기 TAvg는 평균화 시정수, 상기 Input(x)은 x 번째 입력값을 나타냄.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 산출부는, 상기 제 1 평균화 필터로부터의 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합을 산출하고, 상기 제 2 평균화 필터로부터의 상기 평균 섹터 부하 값에서 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합을 감산함으로써 간섭 부하를 산출한 후, 상기 간섭 부하를 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합으로 나누어 상기 간섭 계수를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 산출부는, 상기 평균 섹터 부하 값에서 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합을 감산한 값이 음수인 경우, 상기 간섭 계수를 0으로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 산출부는, 상기 간섭 계수가 기 설정된 최대값을 초과하는 경우, 상기 간섭 계수를 상기 최대값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 산출부는, 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합이 섹터 부하 최소 허용치 보다 낮거나 같은 경우, 상기 간섭 계수를 기 설정된 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 목표 단말의 전송률을 최소 전송률로 초기화하고, 상기 전송률 단계를 한 단계씩 증가시키며 상기 섹터 부하를 예측하여, 상기 예측된 섹터 부하가 기 설정된 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 최대의 전송률을 상기 목표 단말의 역방향 전송률로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 목표 단말의 전송률을 상기 목표 단말이 요구하는 전송률로 가정하여 상기 섹터 부하를 예측하고, 상기 예측된 섹터 부하가 기 설정된 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 경우, 상기 요구하는 전송률을 상기 목표 단말의 역방향 전송률로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 이동통신 시스템에서 기지국이 역방향 전송률을 결정하기 위한 방법에 있어서,
    ROT(Rise Over Thermal)를 이용하여 섹터(Sectro) 부하(Load)를 산출하고, 섹터 내 각 단말의 부하를 측정하는 과정과,
    상기 각 단말의 부하를 각각 평균화함으로써 단말 별 평균 부하 값들을 산출하고, 상기 섹터 부하를 평균화함으로써 평균 섹터 부하 값을 산출하는 과정과,
    상기 단말 별 평균 부하 값들 및 상기 평균 섹터 부하 값을 이용하여, 인접 섹터로 인한 간섭 부하대 해당 섹터 부하 비율인, 간섭 계수를 산출하는 과정과,
    상기 간섭 계수를 이용하여 목표 단말의 역방향 전송률 변화에 따른 섹터 부하를 예측하는 과정과,
    예측된 섹터 부하가 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 상기 목표 단말의 역방향 전송률을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 섹터 부하는, 하기 수식과 같이 산출되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112007079813403-pat00007
    여기서, 상기 TotLoad는 섹터 부하, 상기 ROT는 섹터의 ROT 값을 나타냄.
  13. 삭제
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 평균화는, 하기 수식과 같이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112009019603507-pat00008
    여기서, 상기 AvgResult(x)는 x 번째 평균화 결과값, 상기 TAvg는 평균화 시정수, 상기 Input(x)은 x 번째 입력값을 나타냄.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 간섭 계수를 산출하는 과정은,
    상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합을 산출하는 과정과,
    상기 평균 섹터 부하 값에서 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합을 감산함으로써 간섭 부하를 산출하는 과정과,
    상기 간섭 부하를 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합으로 나누어 간섭 계수를 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 평균 섹터 부하 값에서 상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합을 감산한 값이 음수인 경우, 상기 간섭 계수를 0으로 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 간섭 계수가 기 설정된 최대값을 초과하는 경우, 상기 간섭 계수를 상기 최대값으로 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 단말 별 평균 부하 값들의 총합이 섹터 부하 최소 허용치보다 낮거나 같은 경우, 상기 간섭 계수를 기 설정된 값으로 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 전송률을 결정하는 과정은,
    상기 목표 단말의 전송률을 최소 전송률로 초기화하는 과정과,
    상기 전송률 단계를 한 단계씩 증가시키며 상기 섹터 부하를 예측하는 과정과,
    상기 예측된 섹터 부하가 기 설정된 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 범위 내에서 최대 전송률을 상기 목표 단말의 역방향 전송률로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 전송률을 결정하는 과정은,
    상기 목표 단말의 전송률을 상기 목표 단말이 요구하는 전송률로 가정하여 섹터 부하를 예측하는 과정과,
    상기 예측된 섹터 부하가 섹터 임계 부하를 초과하지 않는 경우, 상기 요구하는 전송률을 상기 목표 단말의 역방향 전송률로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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