KR100917923B1 - Ｗｃｄｍａ 시스템에서의 ｆａ간 부하 분산 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 WCDMA 시스템에서의 FA간 부하 분산 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 다수의 가입자 단말을 다수의 액세스 등급으로 분류하고, 운영 가능한 각각의 FA에 대하여 수용 가능한 액세스 등급을 하나 이상 설정한 후, 수용 가능한 액세스 등급의 설정 정보가 포함된 FA 분산 정보 메시지를 생성하여, 각각의 FA를 통해 송출하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 다수의 FA 중 선택된 하나의 FA에 대한 FA 분산 정보 메시지를 확인하고, FA 분산 정보 메시지를 통하여 접속되어 있는 가입자 단말의 액세스 등급에 대한 수용 여부를 확인하여, 해당 가입자 단말을 수용하거나 다른 FA로 이전시키는 FA 분산 작업을 수행하며, 선택된 FA에 대한 FA 분산 작업이 완료되면 다른 FA를 선택하여 반복하는 FA간 부하 분산 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, IMSI 번호를 통해 가입자 단말을 각각의 FA에 고르게 분산시킴으로써, 특정 FA에 가입자 단말이 쏠리는 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 이동통신 시스템에서 발생되는 과부하를 방지할 수 있고, 무선 자원을 균형적으로 사용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
WCDMA, FA, 부하분산, 액세스 등급(Access Class), IMSI

Description

ＷＣＤＭＡ 시스템에서의 ＦＡ간 부하 분산 방법{Method for Load Distribution between Frequency-Assignment on WCDMA Network}
본 발명은 WCDMA 시스템에서의 FA(Frequency-Assignment)간 부하 분산 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 다수의 FA를 운영하는 WCDMA 시스템에서 가입자 단말의 액세스 등급을 이용하여, 가입자 단말을 다수의 FA에 균형적으로 분산시키는 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서는 음성 통화 서비스, 영상 통화 서비스, 무선 인터넷 서비스, 단문 메시지 서비스(SMS: Short Messaging Service), 멀티미디어 메시지 서비스(MMS: Multimedia Messaging Service) 등의 각종 이동통신 서비스를 위한 데이터가 무선 인터페이스를 통해 기지국과 가입자 단말 사이에 송수신된다.
이와 같은 데이터의 송수신을 위하여 이동통신 서비스 제공 업체는 일정한 주파수 대역을 할당받으며, 다양한 이동통신 시스템 운용 및 다수의 가입자 단말 수용을 위하여 할당된 주파수 대역을 다수 개의 주파수 대역으로 세분화하여 운용한다. 여기서, 세분화된 주파수 대역을 FA(Frequency-Assignment)라 부른다. 예로서, 이동통신 서비스 제공 업체에서 할당된 주파수 대역을 4개의 세분화된 주파수 대역으로 나누어 운영한다고 가정하면, 가입자가 많은 지역에서는 제1 FA 내지 제4 FA까지 4개의 FA를 모두 운용하여 다수의 가입자 단말로 이동통신 서비스를 제공할 수 있으며, 가입자가 적은 지역에서는 1개의 FA 혹은 2개의 FA만을 운용하여 이동통신 서비스를 제공할 수도 있다.
이와 같이 이동통신 서비스 업체에서는 할당된 주파수 대역을 다수의 FA로 분리하고, 지역별 상황, 가입자 상황, 이동통신 시스템 운용 상황에 따라 유동적으로 운용한다.
이동통신 시스템에서 다수의 FA를 운용하여 이동통신 서비스를 제공함에 있어서, 유휴(Idle) 상태에서는 특정 FA에 다수의 가입자 단말이 연결되는 FA 쏠림 현상이 발생할 수도 있다. 이에 따라, 다수의 가입자 단말이 동일한 시간 또는 유사한 시간대에 활성화되면, 특정 FA에서는 가입자 단말의 폭주로 인하여 무선 자원이 부족한 현상이 발생하게 되고 이에 따라, 일부 가입자 단말은 이동통신 서비스를 제공받지 못하고 대기 상태를 유지하여야 하는 상황이 발생할 수도 있다. 반면, 다른 FA에서는 무선 자원의 여유분에 비하여, 가입자 단말의 수가 부족한 상황도 발생할 수도 있다.
이와 같이 FA의 쏠림 현상에 따른 무선 자원의 불균형은 다수의 FA를 운영하는 이동통신 시스템에서 발생되는 문제점 중 하나이다.
이와 같은 문제점 해결을 위하여, 기존의 CDMA 방식의 이동통신 시스템에서는 해쉬(Hash) 방식을 이용하여 다수의 FA간 부하를 분산하는 기능을 수행하고 있다. 그러나, WCDMA 방식의 이동통신 시스템에서는 FA간 부하 분산 기능이 포함되어 있지 않은 상태에서, 가입자 단말의 셀 검색(Cell Search) 및 셀 선택(Cell Selection) 절차가 이용되므로, 다수의 가입자 단말이 특정 FA로 쏠리는 현상을 방지할 수 없는 문제점이 있다.
이에 따라, FA간의 정확한 교정(Calibration)이 이루어지지 않아 특정 FA로 가입자 단말이 쏠리는 현상이 발생되면, 쏠림 현상이 발생된 FA에 접속되어 있는 가입자 단말은 이동통신 서비스를 제공받기 위하여 상당 기간 대기 상태를 유지해야 하는 상황이 발생되고, 호가 연결되더라도 통화 품질이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 다른 FA에서는 무선 자원이 남는 등 무선 자원의 불균형 현상이 발생된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수의 FA를 운영하는 WCDMA 시스템에서 가입자 단말의 액세스 등급을 이용하여, 가입자 단말을 다수의 FA에 균형적으로 분산시키는 방법을 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 FA 분산 정보 메시지 생성 방법은, 다수의 FA가 운영되는 WCDMA 시스템에서 가입자 단말의 FA 분산 정보가 포함되는 메시지를 생성하는 방법으로서, (a) 다수의 가입자 단말을 사전에 설정된 기준에 따라 다수의 액세스 등급으로 분류하는 단계; (b) 운영 가능한 FA를 확인하고, 확인된 각각의 FA에 대하여 수용 가능한 액세스 등급을 하나 이상 설정하는 단계; (c) 수용 가능한 액세스 등급의 설정 정보가 포함된 FA 분산 정보 메시지를 각각의 FA에 대하여 생성하는 단계; 및 (d) 각각의 FA에 대하여 생성된 FA 분산 정보 메시지를, 해당 FA를 이용하여 송출하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 FA간 부하 분산 방법은 다수의 FA가 운영되는 WCDMA 시스템에서 다수의 가입자 단말을 다수의 FA로 고르게 분산시키는 방법으로서, (a) 다수의 FA 중 하나의 FA를 선택하는 단계; (b) 선택된 FA에 대한 FA 분산 정보 메시지를 확인하는 단계; (c) 선택된 FA에 접속되어 있는 가입자 단말의 액세스 등급을 확인하는 단계; (d) FA 분산 정보 메시지를 통하여 확인된 가입자 단말의 액세스 등급에 대한 수용 여부를 확인하고, 수용 여부의 확인 결과에 따라 가입자 단말을 수용하거나 다른 FA로 이전시키는 FA 분산 작업을 수행하는 단계; 및 (e) FA 분산 작업이 완료된 FA를 제외한 다른 FA를 선택하고, (b) 단계 이후의 과정을 반복하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 다수의 FA를 운영하는 WCDMA 시스템에서 IMSI 번호를 통해 분류된 가입자 단말의 액세스 등급을 이용하여, 다수의 가입자 단말을 각각의 FA에 고르게 분산시킴으로써, 특정 FA에 가입자 단말이 쏠리는 현상을 방지할 수 있으며, 이에 따라 이동통신 시스템에서 발생되는 과부하를 방지할 수 있고, 무선 자원을 균형적으로 사용할 수 있다.
또한, 통신 장비의 이상 발생, 통신 장비 교체 작업, 통신 장비 증축 등으로 인하여 셀에서의 FA 상태가 변화는 경우에도 유연하게 대처할 수 있으며, 이에 따라, WCDMA 서비스 이용자가 서비스 지연 또는 서비스 중단으로 인하여 불편함을 겪는 상황도 방지할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 WCDMA 시스템의 개략적인 구성도이다.
본 발명의 실시예에 적용되는 WCDMA 시스템은 가입자 단말(100), 기지국 전송기(110), 무선 제어국(120), 홈 위치 등록기(130), SGSN(140), GGSN(150), 라우터(160), 홈 에이전트(170), 인증 서버(180) 및 인터넷망(190)을 포함한다.
가입자 단말(100)은 WCDMA 방식의 이동통신 서비스를 제공받기 위한 WCDMA 단말기로서, 기지국 전송기(110)로부터 수신되는 시스템 정보 메시지(SIB: System Information Block, 이하 'SIB'라 칭함)에 따라, 주파수, 통신 프로토콜, 시간 등의 단말 설정 정보를 변경하여 기지국 전송기(110)와의 무선 통신을 수행하는 단말기이다.
기지국 전송기(110)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 무선 접속 규격에 따라 'Node B'라는 이름으로 사용되며, 가입자 단말(100)과의 무선 접속 종단 기능을 수행하고, 이동통신 서비스를 위한 데이터를 WCDMA 방식으로 송수신하는 기능을 수행한다. 또한, 무선 제어국(120)으로부터 전달되는 FA별 SIB 메시지를 각각의 FA를 통하여 송출하는 기능을 수행한다.
무선 제어국(RNC: Radio Network Controller, 이하 'RNC'라 칭함)(130)은 WCDMA 시스템의 유무선 채널 관리, 가입자 단말(100)의 프로토콜 정합, 기지국 전송기(110)의 프로토콜 정합. 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 처리, 핵심망(Core Network)과의 프로토콜 정합, GPRS(General Packet Radio Service) 접속, 장애 관리, 시스템 로딩(Loading) 등과 같은 기능을 담당하는 부분이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라, 운영되는 각 셀에 대한 FA 상태를 확인하고, 확인된 FA의 상태 정보를 포함하는 SIB 메시지를 생성하여 기지국 전송기(110)를 통해 송출하는 기능을 수행한다. 이와 같은 RNC(130)의 기능에 대해서는 도 4를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
또한, RNC(130)는 FA 분산 실행을 위하여 사전에 설정된 특정 시간이 되었거나, 이동통신 시스템 운영자에 의한 FA 분산 실행 명령이 입력되었거나, 또는 기지국 전송기(110)를 통하여 가입자 단말(100)로부터의 무선 접속 요청이 전달되면, 가입자 단말(100)의 단말 식별 번호(IMSI: International Mobile Station Identity, 이하 'IMSI'라 칭함)를 확인하여, IMSI의 끝자리 번호에 따라 가입자 단말(100)을 수용할 FA를 결정하는 기능을 수행한다. 이와 같은 RNC(130)의 기능에 대해서는 도 5를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register, 이하 'HLR'이라 칭함)(130)는 가입자 단말(100)의 IMSI 번호, 전화번호, 가입자에 할당된 고유 번호, 부가 서비스 내역 등 다양한 가입자 정보를 저장하는 부분으로서, 저장된 가입자 정보를 이용하여 가입자 단말(100)의 등록 인식, 등록 삭제, 위치 확인 등의 기능을 수행한 다. 또한, HLR(130)은 가입자 단말(100)이 위치하고 있는 셀 정보 및 해당 셀을 담당하는 SGSN 주소 정보를 확인하여 인터넷 망(190)으로 제공한다.
SGSN(Serving GPRS Support Node)(140)은 GPRS 서비스를 위하여 가입자 단말(100)의 이동성 관리, 발/착신호 처리 절차 및 패킷 데이터의 송수신을 처리하기 위한 세션(Session) 관리, 인증 및 과금 기능 등을 지원한다.
GGSN(Gateway GPRS Support Node)(150)은 GPRS의 데이터 서비스를 위한 고속의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 IP(Internet Protocol) 기반 패킷망의 서빙 노드(Serving Node)로서, 패킷 데이터 서비스를 위하여 세션을 관리하고 패킷 데이터의 라우팅 처리 기능을 하며 WCDMA망과 인터넷 망을 연결하기 위한 인터페이스 제공한다.
라우터(160)는 GGSN(150)을 홈 에이전트(170), 인증 서버(180) 및 인터넷 망(190)과 연결시키는 기능을 수행하며, 홈 에이전트(170)는 인터넷 망(190)에서 가입자 단말(100)로 데이터를 전송함에 있어서, Mobile IP 사용하는 경우 외부에서 전송된 데이터를 전송하는 라우팅(Routing)을 수행하고, 인증 서버(180)는 가입자 단(100)에서 이용한 데이터에 대한 과금을 산출하는 기능을 수행한다.
이와 같이 다수의 FA가 운영되는 WCDMA 시스템의 RNC(120)는 가입자 단말(100)의 IMSI 번호와, 시스템 정보가 포함된 SIB 3를 이용하여, 가입자 단말(100)을 다수의 FA로 분산할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 FA 설정 정보를 포함하는 SIB 3 메시지의 포맷을 나타낸 도면이다.
RNC(120)는 각 셀에 대한 FA 상태를 확인하고, 사용 가능한 FA에 대하여 각각의 FA 설정 정보를 포함하는 SIB 3 메시지를 각각 생성한다.
2A는 SIB 3 메시지의 포맷을 간략하게 나타낸 도면이다.
RNC(120)에서 생성된 다수의 SIB 3 메시지는, SIB 3 메시지의 방송 정보를 표시하기 위한 SIB 식별자 표시부(SIB Indicator)(210), 각종 기지국 정보를 표시하기 위한 기지국 정보 표시부(UTRAN Mobility Information Elements)(220), 셀 식별자를 표시하기 위한 셀 식별자 표시부(Cell Identity)(230), 셀 선택 또는 재선택에 관한 정보를 표시하기 위한 셀 선택 정보 표시부(Cell Selection and Re-selection Information)(240) 및 셀로의 진입 정보를 표시하기 위한 셀 액세스 정보 표시부(Cell Access Restriction)(250)를 포함한다.
이 중 셀 액세스 정보 표시부(250)는 해당 FA에 대한 가입자 단말(100)의 수용 정보를 표시하는 부분으로서, RNC(120)에서는 셀 액세스 정보 표시부(250)의 설정값을 통하여 특정 가입자 단말(100)의 FA 분산 여부를 결정한다.
2B는 셀 액세스 정보 표시부(250)의 포맷을 상세하게 나타낸 도면이다.
셀 액세스 정보 표시부(250)는 셀 수용 여부 표시부(252), 재선택 정보 표시부(2520), 재선택 시간 정보 표시부(2530), 예비 필드 정보 표시부(2540), 예비 필드 확장 정보 표시부(2550), 액세스 등급 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)를 포함한다.
셀 수용 여부 표시부(Cell Barred)(252)는 해당 FA를 통한 가입자 단말(100)의 수용 가능 또는 수용 불가에 관한 정보를 표시하는 부분으로서, 가입자 단 말(100)의 수용이 가능한 경우에는 'not barred'로 설정되고, 수용이 불가능한 경우에는 'barred'로 설정된다.
재선택 정보 표시부(Intra-Frequency Cell Re-selection Indicator)(2520)는 특정 FA에 대한 셀 수용 여부 표시부(252)가 수용 불가로 설정되어 있는 경우, 해당 FA에 대한 재수용 요청 가능 또는 해당 FA에 대한 재수용 요청 불가에 대한 설정값을 표시하는 부분이다. 해당 FA에 대한 재수용 요청이 가능한 경우, 재선택 정보 표시부(2520)는 'allowed'로 설정되고, 해당 FA에 대한 재수용 요청이 불가능한 경우에는 'not allowed'로 설정된다.
재선택 시간 정보 표시부(Tbarred)(2530)는 재선택 정보 표시부(2520)가 'allowed'로 설정된 경우, 재수용을 요청하기 위한 시간 간격이 설정되는 부분이다.
예비 필드 정보 표시부(Cell Reserved for Operator Use)(2540) 및 예비 필드 확장 정보 표시부(Cell Reservation Extension)(2550)는 셀 액세스 정보 표시부(250)의 예비 필드에 대한 정보를 포함하는 부분이다.
액세스 등급 표시부(Access Class Barred List)(2560)는 분류된 액세스 등급의 리스트를 표시하는 부분이다.
이동통신 서비스 업체는 가입자 단말(100)을 다수의 액세스 등급으로 분류하여 관리할 수 있다. 그리고, 분류된 액세스 등급에 따라 FA의 수용 확률 즉, 액세스 확률을 제어함으로써, 해당 가입자 단말의 통화 성공률을 조절할 수 있다.
예로써, 이동통신 서비스 업체는 0 등급부터 15 등급까지 총 16개의 액세스 등급으로 모든 가입자 단말(100)을 분류할 수 있으며, 0 등급 내지 9 등급의 10개 액세스 등급에 대해서는 일반적인 수용 확률을 적용시키고, 10 등급에 대해서는 비상용 등급으로 설정하여 항상 통화가 성공적으로 이루어지도록 높은 수용 확률을 적용시킬 수 있다. 또한, 11 등급 내지 15 등급은 예비 등급으로서, 이동통신 서비스 업체에서 필요에 따라 수용 확률을 조절할 수 있도록 액세스 등급을 설정할 수 있다.
이와 같이 이동통신 서비스 업체에 의하여 액세스 등급이 분류되면, 분류된 액세스 등급의 리스트(예로서, 0 등급 내지 15 등급)는 액세스 등급 표시부(2560)에 탑재되어 FA 설정 정보로서 송출된다.
액세스 등급 수용 여부 표시부(Access Class Barred)(2570)는 액세스 등급 표시부(2560)에 설정된 각각의 액세스 등급에 따른 수용 여부를 표시하는 부분으로서, 해당되는 액세스 등급이 수용 가능한 경우에는 'not barred'로 설정되고, 수용이 불가능한 경우에는 'barred'로 각각 설정된다.
이와 같은 FA 설정 정보를 포함하는 SIB 3 메시지에 따라, RNC(120)는 수용 불가능한 FA에 접속되어 있던 가입자 단말 또는 이동통신 서비스 제공을 요청하는 가입자 단말을 특정 FA로 이전시킴으로써, 다수의 가입자 단말을 다수의 FA로 고르게 분산시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 3개의 FA가 운영되는 WCDMA 시스템에서, 가입자 단말을 IMSI 번호 끝자리에 따라 액세스 등급이 분류된 경우, 생성되는 SIB 3 메시지의 액세스 등급 표시부 및 액세스 등급 수용 여부 표시부의 설정 정보를 설명하기 위한 도표이다.
본 발명의 실시예에 따라 WCDMA 시스템에서 3개의 FA를 이용하여 WCDMA 서비스를 제공하는 경우, RNC(120)는 다수의 가입자 단말을 3개의 FA로 고르게 분산시켜야 한다. 이 때, 가입자 단말을 분산시키기 위한 액세스 등급의 분류 기준으로서 IMSI 번호, 전화번호, 가입자 식별 번호 등 다양한 식별자가 사용될 수 있다. 이하의 설명에서는 가입자 단말에 할당된 IMSI 번호의 끝자리를 이용하여, 가입자 단말의 액세스 등급을 분류하고, 분류된 액세스 등급에 따라 다수의 가입자 단말을 3개의 FA로 분산시키는 방법을 설명하기로 하다.
여기서, 이동통신 서비스 업체는 0 등급부터 15 등급까지 총 16개의 액세스 등급을 운영하며, 0 등급 내지 9 등급은 일반적인 가입자 단말에 대한 분류 등급으로 사용하고, 10 등급은 비상용 등급으로 설정하며, 11 등급 내지 15 등급은 예비 등급으로 설정하였다고 가정한다.
이 때, 10 등급은 긴급한 상황 발생에 따른 통화를 위한 비상용 등급이며, 11 등급 내지 15 등급은 이동통신 시스템에서 특수한 목적으로 설정해놓은 예비 등급이므로, 본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말의 분산은 0 등급 내지 9 등급으로 분류되는 가입자 단말을 대상으로 한다.
이와 같은 액세스 등급의 설정에 따라, RNC(120)는 IMSI 번호의 끝자리가 0인 가입자 단말의 액세스 등급은 0 등급으로, 끝자리가 1인 가입자 단말의 액세스 등급은 1 등급으로 각각 분류하고, 이와 같은 방법을 통해 모든 가입자 단말을 0 등급 내지 9 등급으로 각각 분류한다.
그리고, RNC(120)는 3개의 FA로 가입자 단말을 분산시키기 위하여, 각 FA에 수용될 가입자 단말의 액세스 등급을 설정하여야 한다. 즉, 액세스 등급이 0 등급인 가입자 단말은 제1 FA로 수용되도록 설정하고, 1 등급의 가입자 단말은 제2 FA로 수용되도록 설정하고, 2 등급의 가입자 단말은 제3 FA로 수용되도록 설정하며, 4 등급의 가입자 단말은 다시 제1 FA로 수용되도록 설정한다.
이와 같은 방법을 통하여 각각의 FA에 수용되는 IMSI 끝자리 번호, 즉 액세스 등급을 표시하면 표 1과 같다.
Figure 112007077329997-pat00001
이와 같이 각각의 FA에 대하여 수용 가능한 액세스 등급이 분류됨에 따라, 각각의 FA에 대한 액세스 등급 수용 여부 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)는 도 3과 같이 설정된다.
3A는 제1 FA에 대한 SIB 3 메시지에서 액세스 등급 수용 여부 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)에 설정되는 값이다. 제1 FA는 0 등급, 3 등급, 6 등급 및 9 등급의 가입자 단말을 수용하므로, 액세스 등급이 0 등급, 3 등급, 6 등급, 9 등급에 대해서는 수용이 가능함을 알리는 'not barred'로 설정된다. 또한, 예비 등급인 11 등급 내지 15 등급에 대해서도 수용 가능을 알리는 'not barred'로 설정된다. 그리고 이외의 등급(1 등급, 2 등급, 4 등급, 5 등급, 7 등급 및 8 등급)은 수용 불가를 알리는 'barred'로 설정된다. 이 때, 10 등급이 'barred'로 설정되어야, 1 등급, 2 등급, 4 등급, 5 등급, 7 등급, 8 등급의 단말들은 제1 FA에서 다른 FA로 천이를 시도하게 된다.
3B는 제2 FA에 대한 SIB 3 메시지에서 액세스 등급 수용 여부 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)에 설정되는 값이다. 제2 FA는 1 등급, 4 등급 및 7 등급을 수용하므로, 1 등급, 4 등급, 7 등급, 11 등급 내지 15 등급이 'not barred'로 설정되고, 이외의 등급은 수용 불가를 알리는 'barred'로 설정된다.
3C는 제3 FA에 대한 SIB 3 메시지에서 액세스 등급 수용 여부 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)에 설정되는 값으로서, 2 등급, 5 등급, 8 등급, 11 등급 내지 15 등급이 'not barred'로 설정되고, 이외의 등급은 수용 불가를 알리는 'barred'로 설정된다.
이와 같이 설정되는 제1 FA 내지 제3 FA의 SIB 3 메시지를 이용하여, RNC(120)에서는 각각의 FA에 접속되어 있던 가입자 단말 또는 접속 요청을 수행하는 가입자 단말을 제1 FA 내지 제3 FA로 고르게 분산 수용할 수 있다.
또한, 이와 같은 SIB 3 메시지를 가입자 단말(100)로 전송함에 따라, 가입자 단말은 접속될 FA 정보에 관한 정보를 확인하고, 해당 FA에서 사용되는 주파수를 통신용 주파수로서 설정할 수 있다.
이상에서 언급된 주파수 분산 작업이 종료되면, 모든 등급에 대해서 'not barred'로 설정되어 있는 SIB 3 메시지를 갱신하여 방송함에 따라, 각 FA에서는 주파수 분산 작업 이후에 발생되는 FA 간의 이동 호를 수용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, RNC에서 FA 정보가 포함된 SIB 3 메시지를 생성하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말의 FA 분산 방법은 상시 수행될 수도 있으나, 시스템의 과부하 및 무선 자원의 효율성 향상 등의 이유로, 특정 시간 단위(예로서, 6시간, 12시간, 1일, 2일)로 수행될 수도 있다. 또는 장비 교체 등의 이유로, 이동통신 시스템의 운영자로부터 FA 분산 실행 명령이 입력되는 경우에만 수행될 수도 있다.
이와 같이 특정 시간이 도래하거나, 운영자로부터 FA 분산 실행 명령이 입력되는 경우에만 수행되도록 설정된 경우, RNC(120)는 내부의 타이머를 통하여 사전에 설정된 FA 분산 작업 시간이 도래되었는지, 또는 입력 모듈을 통하여 이동통신 시스템의 운영자로부터 FA 분산 실행 명령이 입력되는지 여부를 확인하여야 한다(S410).
사전에 설정된 FA 분산 작업 시간이 도래하였거나, 운영자로부터 FA 분산 실행 명령이 입력된 경우, RNC(120)는 각 셀의 FA 상태를 확인하여, 운영 가능한 FA의 수를 확인한다. 이는 통신 장비에서의 이상 발생, 통신 장비 교체 작업, 통신 장비 증축 등의 이유로 운영 가능한 FA의 수가 변경될 수 있기 때문이다(S420).
운영 가능한 FA의 수가 확인되면, 확인된 FA의 숫자를 FA 사용 가능 변수(Multi-FA Counter), 예로서 'x'에 저장시킨다. 예로서, 도 3에서와 같이 사용 가능한 FA의 개수가 3개인 경우, FA 사용 가능 변수 x는 3으로 설정된다(S430).
그리고, RNC(120)는 각각의 FA에 수용될 가입자 단말의 액세스 등급을 각각 설정한다. 제1 FA는 0 등급, x 등급, 2x 등급 등을 수용 가능 등급으로 설정하고, 제2 FA는 1 등급, x+1 등급, 2x+1 등급 등을 수용 가능 등급으로 설정한다. 그리고, 제x FA는 x-1 등급, 2x-1 등급, 3x-1 등급 등을 수용 가능 등급으로 설정한다.
이 때, RNC(120)는 가입자 단말의 액세스 등급을 어떻게 분류할 것인지에 관하여도 설정할 수 있다. 즉, RNC(120)는 가입자 단말의 IMSI 번호 끝자리를 이용하여 액세스 등급을 분류하도록 설정할 수도 있다(S440).
이와 같은 방법에 따라, 제1 FA 내지 제x FA까지의 수용 가능 등급이 각각 설정되면, RNC(120)는 각각의 FA에 대한 SIB 3 메시지를 생성하고, 생성된 SIB 3 메시지를 각각의 FA를 통하여 송출한다(S450).
그리고, 생성된 SIB 3 메시지를 실행시킴으로써, 각각의 FA에 접속되어 있던 가입자 단말 중 수용 불가 등급에 해당하는 가입자 단말을 다른 FA로 이전시킨다. 이와 같은 방법에 따라, RNC(120)는 WCDMA 시스템 내에 위치한 다수의 가입자 단말을 다수의 FA로 고르게 분산시킬 수 있다(S460).
도 5는 본 발명의 실시예에 따라, RNC가 SIB 3 메시지 및 가입자 단말의 IMSI 번호 끝자리를 이용하여 가입자 단말을 다수의 FA로 분산시키는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
RNC(120)는 사전에 설정된 특정 시간의 도래, 또는 이동통신 시스템 운영자에 의한 FA 분산 실행 명령 입력에 따라 새로운 SIB 3 메시지가 생성되면, 각각의 FA에 대하여 생성된 SIB 3 메시지의 액세스 등급 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)에 설정되어 있는 값을 확인한다(S510).
그리고, HLR(130)을 이용하여 각 FA에 접속되어 있는 가입자 단말(100)의 IMSI 번호 끝자리를 확인하고(S520), 확인된 IMSI 번호 끝자리에 따라 설정되어 있는 액세스 등급을 확인한다(S530).
그리고, 해당 FA에 대한 SIB 3 메시지에 설정되어 있는 액세스 등급 수용 여부 표시부(2560) 및 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)를 확인하여, 가입자 단말(100)이 해당되는 액세스 등급에 대한 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)의 설정값을 확인한다(S540).
특정 가입자 단말(100)의 액세스 등급에 대한 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)가 'barred'로 설정되어 있음이 확인되면, 해당 FA에서는 수용이 불가능한 가입자 단말임을 판단하여, 다른 FA로 이전시키는 작업을 수행한다. 그리고, 이전된 FA에서 가입자 단말(100)의 액세스 등급에 대한 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)의 설정값을 확인하는 S540 이후의 단계를, 가입자 단말(100)이 특정 FA에 수용될 때까지 반복하여 실행한다(S550).
그러나, S540 단계에서 해당되는 액세스 등급에 대하여 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)를 확인한 결과, 'not barred'로 설정되어 있으면 해당 FA에서는 해당 가입자 단말을 수용하는 것이므로, 해당 단말에 대한 FA 분산 절차를 종료한다. 그리고, 다른 가입자 단말에 대하여 IMSI 번호 끝자리를 확인하고, 확인된 IMSI 번호 끝자리에 해당되는 액세스 등급을 통해 액세스 등급 수용 여부를 확인하는 S520 이후의 단계를 수행한다(S560).
이와 같이 가입자 단말 수용 불가에 따른 S540 이후 단계의 반복 수행, 또는 가입자 단말 수용에 따른 S520 이후 단계의 반복 수행을 통하여, 하나의 FA에 접속되어 있던 모든 가입자 단말의 FA 분산 절차가 완료되면, 다른 FA에 대하여 S510 이후의 단계를 반복 수행함으로써, 해당 FA에 대한 FA 분산 절차를 수행한다.
이와 같은 과정을 통해, 다수의 FA가 운영되는 WCDMA 시스템에서는 다수의 가입자 단말을 각 FA에 고르게 분산시킬 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따라 가입자 단말을 다수의 FA로 분산시키는 방법을 설명함에 있어서, 사전에 설정된 특정 시간이 도래하였거나, 이동통신 시스템 운영자에 의한 FA 분산 실행 명령이 입력된 경우에 대하여 설명하였다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 FA 분산 방법이 계속 실행되도록 설정한 경우에는, 가입자 단말(100)로부터 WCDMA 시스템으로의 접속 요청이 입력되면, 입력 요청한 가입자 단말(100)의 IMSI 번호 끝자리를 확인하고, 제1 FA부터 순차적으로 확인된 IMSI 번호 끝자리에 해당되는 액세스 등급에 따른 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)의 설정값을 확인하여, 액세스 등급 수용 여부 표시부(2570)가 'not barred'로 설정되어 있는 FA의 주파수를 이용하도록 설정함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 FA 분산 방법을 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 WCDMA 시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 FA 설정 정보를 포함하는 SIB 3 메시지의 포맷을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 3개의 FA가 운영되는 WCDMA 시스템에서, 가입자 단말을 IMSI 번호 끝자리에 따라 액세스 등급이 분류된 경우, 생성되는 SIB 3 메시지의 액세스 등급 표시부 및 액세스 등급 수용 여부 표시부의 설정 정보를 설명하기 위한 도표,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, RNC에서 FA 정보가 포함된 SIB 3 메시지를 생성하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라, RNC가 SIB 3 메시지 및 가입자 단말의 IMSI 번호 끝자리를 이용하여 가입자 단말을 다수의 FA로 분산시키는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

Claims (16)

  1. 다수의 FA(Frequency-Assignment)가 운영되는 WCDMA 시스템에서 가입자 단말의 FA 분산 정보가 포함되는 메시지를 생성하는 방법에 있어서,
    (a) 다수의 가입자 단말을 사전에 설정된 기준에 따라 다수의 액세스 등급으로 분류하는 단계;
    (b) 운영 가능한 FA를 확인하고, 확인된 각각의 FA에 대하여 수용 가능한 액세스 등급을 하나 이상 설정하는 단계;
    (c) 상기 수용 가능한 액세스 등급의 설정 정보가 포함된 FA 분산 정보 메시지를 각각의 FA에 대하여 생성하는 단계; 및
    (d) 각각의 FA에 대하여 생성된 상기 FA 분산 정보 메시지를, 해당 FA를 이용하여 송출하는 단계
    를 포함하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 가입자 단말의 단말 식별 번호 끝자리를 이용하여, 상기 다수의 가입자 단말을 상기 다수의 액세스 등급으로 각각 분류하는 것을 특징으로 하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 (a) 단계에서 분류된 액세스 등급의 목록 및 각각의 액세스 등급에 대한 수용 여부를 표시하는 FA 분산 정보 메시지를 각각의 FA에 대하여 생성하는 것을 특징으로 하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 FA 분산 정보 메시지는,
    상기 WCDMA 시스템의 시스템 정보를 포함하는 SIB(System Information Block) 3 메시지를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 FA 분산 정보 메시지는,
    상기 분류된 액세스 등급의 목록을 표시하는 액세스 등급 표시부; 및
    상기 액세스 등급 표시부에 표시된 각각의 액세스 등급에 대한, 상기 FA의 수용 여부를 표시하는 액세스 등급 수용 여부 표시부
    를 포함하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 FA 분산 정보 메시지는,
    가입자 단말의 수용 가능 여부에 관한 정보를 포함하는 셀 수용 여부 표시부;
    상기 셀 수용 여부 표시부가 수용 불가로 설정되어 있는 경우, 상기 FA에 대한 재수용 요청 가능 여부에 관한 정보를 포함하는 재선택 정보 표시부;
    상기 재선택 정보 표시부가 재수용 요청 가능으로 설정되어 있는 경우, 상기 재수용을 요청하기 위한 시간 간격에 관한 정보를 포함하는 재선택 시간 정보 표시부; 및
    예비 필드에 관한 정보를 포함하는 예비 필드 정보 표시부
    를 추가로 포함하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에 앞서
    사전에 설정된 FA 분산 작업―여기서, FA 분산 작업은 상기 FA 분산 정보 메시지의 설정 정보에 따라 다수의 가입자 단말을 하나 이상의 FA로 분산시키는 작업임―의 시작 시간이 되었음을 확인하는 단계; 또는
    상기 WCDMA 시스템의 운영자로부터 상기 FA 분산 작업의 실행을 위한 명령 입력을 확인하는 단계
    를 추가로 포함하는 FA 분산 정보 메시지 생성 방법.
  8. 다수의 FA(Frequency-Assignment)가 운영되는 WCDMA 시스템에서 다수의 가입자 단말을 상기 다수의 FA로 고르게 분산시키는 방법에 있어서,
    (a) 상기 다수의 FA 중 하나의 FA를 선택하는 단계;
    (b) 상기 선택된 FA에 대한 FA 분산 정보 메시지―여기서, FA 분산 정보 메시지는 상기 선택된 FA에서 수용하는 액세스 등급의 정보가 포함된 메시지임―를 확인하는 단계;
    (c) 상기 선택된 FA에 접속되어 있는 가입자 단말의 액세스 등급을 확인하는 단계;
    (d) 상기 FA 분산 정보 메시지를 통하여 상기 확인된 가입자 단말의 액세스 등급에 대한 수용 여부를 확인하고, 상기 수용 여부의 확인 결과에 따라 상기 가입자 단말을 수용하거나 다른 FA로 이전시키는 FA 분산 작업을 수행하는 단계; 및
    (e) 상기 FA 분산 작업이 완료된 FA를 제외한 다른 FA를 선택하고, 상기 (b) 단계 이후의 과정을 반복하는 단계
    를 포함하는 FA간 부하 분산 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 상기 FA 분산 정보 메시지를 통하여 상기 확인된 가입자 단말의 액세스 등급에 대한 수용 여부를 확인하는 단계;
    (d2) 상기 확인된 가입자 단말의 액세스 등급이 수용 불가로 표시되어 있으 면, 상기 가입자 단말을 다른 FA로 이전시키는 단계; 및
    (d3) 다른 가입자 단말을 선택한 후, 상기 (c) 단계 이후를 반복하여 수행하는 단계
    를 포함하는 FA간 부하 분산 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (d3) 단계는,
    상기 FA에 접속되어 있는 모든 가입자 단말에 대한 수용 여부 확인이 완료될 때까지, 상기 (c) 단계 이후의 과정을 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 FA간 부하 분산 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 (a) 단계에 앞서,
    다수의 가입자 단말을 사전에 설정된 기준에 따라 다수의 액세스 등급으로 분류하는 단계
    를 추가로 포함하는 FA간 부하 분산 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가입자 단말의 단말 식별 번호 끝자리를 이용하여, 상기 가입자 단말을 다수의 액세스 등급으로 분류하는 것을 특징으로 하는 FA간 부하 분산 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 FA에 접속되어 있는 가입자 단말의 단말 식별 번호 끝자리를 확인하여, 상기 가입자 단말의 액세스 등급을 확인하는 것을 특징으로 하는 FA간 부하 분산 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 FA 분산 정보 메시지는,
    상기 WCDMA 시스템의 시스템 정보를 포함하는 SIB(System Information Block) 3 메시지를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 FA간 부하 분산 방법.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 가입자 단말의 단말 식별 번호 끝자리에 따라 분류되는 액세스 등급의 목록이 표시되는 필드; 및
    상기 액세스 등급의 목록에 대한, 상기 FA의 수용 여부가 표시되는 필드
    를 이용하여, 상기 가입자 단말의 액세스 등급에 대한 상기 FA의 수용 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 FA간 부하 분산 방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 (a) 단계에 앞서,
    사전에 설정된 FA 분산 작업―여기서, FA 분산 작업은 상기 FA 분산 정보 메시지의 설정 정보에 따라 다수의 가입자 단말을 하나 이상의 FA로 분산시키는 작업임―의 시작 시간이 되었음을 확인하는 단계; 또는
    상기 WCDMA 시스템의 운영자로부터 상기 FA 분산 작업의 실행을 위한 명령 입력을 확인하는 단계
    를 추가로 포함하는 FA간 부하 분산 방법.
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