KR19980703699A - 적응 채널 할당 시스템에서 자동적인 제어 채널 계획 - Google Patents

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챨스엘.무어러，주니어
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Abstract

무선 통신 시스템에서 제어 채널을 할당하기 위한 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 제어 채널은 각각 전용 트래픽 채널에 링크되어 전용 트래픽 채널이 특정 셀에 할당될 때 각 제어 채널이 된다. 본 발명에 따른 실시는 트래픽 채널 할당을 결정하는 데 사용되는 특정의 ACA 방식과는 독립적이다.

Description

적응 채널 할당 시스템에서 자동적인 제어 채널 계획
〈관련 출원〉
본 출원은 본 출원과 함께 동일자로 출원되었으며, 발명의 명칭이 소 결합(loosely coupled) 전용 트래픽 채널인 미국 특허원 제08/418,682호에 관련된다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 있어서 적응 채널 할당(adaptive channel allocation)에 관한 것으로, 특히 적응 채널 할당을 이용하는 시스템에서의 자동적인 제어 채널 계획(planning)에 관한 것이다.
무선 통신용으로 이용가능한 제한된 범위의 주파수를 효율적으로 활용하기 위한 각종 방법이 제안되어 있다. 공지된 일례의 방법으로서는 주파수를 재사용하는 것으로서, 주파수 그룹들을 셀로서 공지된 알려진 제한된 기하학적 서비스 유효 범위(limited geographic coverage)의 영역에서 사용하도록 할당하는 기술이다. 동일한 그룹의 주파수를 포함하는 셀들은 서로 다른 셀들에 있는 발호자들이 서로에 대해 간섭을 하지 않으면서 동일한 주파수를 동시에 사용할 수 있도록 기하학적으로 분리되어 있다. 이와 같이 행함으로써, 단지 수백개의 주파수를 갖는 시스템으로 수천의 많은 가입자를 서비스 할 수 있다.
상기 이러한 시스템에 대한 설계 및 동작에 대해서는 Blecher에 의한 1980년 5월자 차량용 기술(Vehicular Technology)에 관한 IEEE Transactions의 Vol. VT29, No. 2에서 첨단 이동 전화 서비스란 명칭의 논문에 개시되어 있다. 일반적으로 AMPS 시스템으로 공지되어 있는 이 시스템에는 FCC(미 연방 통신 위원회)에 의해 채널로 명명되는 협 주파수 대역의 쌍으로 세분되어진 UHF 주파수 스펙트럼의 블럭이 할당되어 있다. 현재 미국에서의 셀룰러 이동 통신에는 832개의 30 KHz 광대역 채널이 할당되어 있다. 미국의 이동 통신 전용 주파수 테이블을 도 1에서 도시하였다. 832개의 가용 채널 중에는 A-캐리어 및 B-캐리어 각각에 전용되어 있는 21개의 제어 채널이 있다. 이들 42개의 제어 채널은 시스템 정보를 제공하는 것으로서 음성 트래픽용으로는 사용될 수 없다. 음성 또는 트래픽 채널로서 알려져 있는 나머지 790개의 채널들은 음성 또는 데이타 통신용으로 사용된다.
주파수 계획은 개개의 채널들을 망(network) 내의 셀들에 할당하는 프로세스이다. 현재 가장 빈번히 사용되는 주파수 계획은 선험적으로(a priori) 행하는 데, 즉 고정된 주파수 계획은 각 셀룰러 시스템 오퍼레이터에 의해 적소에서 하드-와이어(hard-wired)되는 것이다. 이것은 고정된 채널 할당, 즉 FCA로서 알려져 있다. 그러나, 시간에 따라 간섭 및 트래픽 로드가 변화하므로, FCA는 시스템 적응 능력(adaptability)의 점에서 불리하다. 예를 들어, 마이크로셀, 피코셀, 및 옥내 셀룰러 또는 PCS 시스템에서는, 기지국들이 매우 조밀하게 위치되어 있어 환경이 예측 불가능하며 시간에 따라 가변하므로(예를 들어, 문을 개방시키는 것에 의해 간섭 조건들이 변화), 채널 계획은 거의 불가능하게 된다. 간섭의 본질은 시간에 따라 가변하므로, 이러한 점에서는 적응 방식(scheme)을 제공하는 것이 상당히 유리할 수 있다.
적응 채널 할당, 즉 ACA는 셀룰러 시스템 전체를 통해 주파수를 동적으로 할당하여 시스템의 능력 및 적응 능력을 증가시키는 방법이다. ACA 방식하에서는 부하가 낮게 걸린 셀 중에서 비지셀(busy cell)에 높은 주파수가 할당될 수 있다. 또한, 모든 링크가 만족스러운 품질을 갖도록 채널들이 할당될 수 있다. ACA 시스템의 일반적인 특징은 이들 시스템이 임의 소정의 품질 기준을 충족시키는 채널 셋트 중에서 한 채널을 할당한다는 것이다. 그러나, 다른 ACA 방식은 다른 기준에 기초하여 채널 셋트 중에서 채널을 선택한다.
ACA 개념은 본 기술 분야의 숙련자들에게는 잘 알려진 것으로, 각종 공보에 개시되어 있다. 예를 들어, Hakan Eriksson에 의한 1988년 11월 28일 - 12월 1일자 IEEE Global Telecomm. Conf.,의 적응 채널 할당에 의한 능력 개선이란 논문에서는 모든 채널들이 모든 기지국에 의해 공유되는 공통 자원인 셀룰러 무선 시스템에 관련된 능력 이득(capability gains)에 대해 개시하였다. 상기 논문에서 이동국은 다운링크(downlink)의 신호 품질을 측정하여, 채널 선택 원리에 따라 최고 신호 대 간섭비(C/I 레벨)로 채널을 할당한다.
다른 방법은 G. Riva에 의한 1992년 덴버에서 개최된 제42차 IEEE Veh. Tech. Conf., pp. 794-797에서 채널을 필요한 C/I 임계치보다 약간 높거나 근사한 품질을 달성하는 것에 기초하여 선택하는 셀룰러 이동 무선 시스템용 개선된 동적 채널 할당 방식의 성능 분석이란 논문에 개시되어 있다. Furuya Y. 및 그 외의 사람들에 의한 1986년 10월 14-16일에 스톡홀름에서 개최된 디지탈 육상 이동 무선 통신에 대한 제2차 노르딕 세미나의 pp. 311-315에서 발표된 채널 분리, 이동 통신 시스템용 분배형 적응 채널 할당 방식이란 논문에서 최근의 링크 품질 변천을 할당 판정에서의 한 요인으로 고려하는 ACA 시스템에 대해 개시되어 있다. 또한, FCA 방식외에 ACA를 소규모 주파수 블럭에 적용시키는 여러 하이브리드(hybrid) 시스템도 제안되어 있다. 이러한 예는 Sallberg, K., 및 그 외의 다수인에 의한 1987년 Proc. IEEE VTC '87, pp. 405-411의 셀룰러 이동 전화 시스템에 있어서의 하이브리드 채널 할당 및 재사용 분할에서 개시되어 있다.
적응 채널 할당은 시스템의 용량을 증가시키는 것은 별도로 하고도 시스템 계획의 필요성을 제거시킨다. 그 대신에 시스템 계획은 시스템 자체에서 수행된다. ACA의 이러한 특징은 시스템이 변화하거나, 새로운 기지국이 추가되거나, 또는 예를 들어, 대형 빌딩의 건축 또는 해체 등에 의해 환경이 변화될 때 특히 효과적이다.
그러나, 상술된 적응 채널 할당 방식은 일반적으로 트래픽 채널의 할당에 관련해서만 사용되는 것이며 제어 채널에 관련해서 사용되는 것은 아니다. 따라서, 각 기지국이 모든 트래픽 채널을 액세스한다고 하더라도, 제어 채널의 할당은 전형적으로 각 기지국이 임의 소정의 제어 채널 또는 채널들을 사용하는 고정된 할당 방식을 유지한다. 제어 채널들이 적응적으로 할당되지 않으므로, 오퍼레이터는 이들 채널들을 기하학적으로 계획해야 하는 데, 즉 제어 채널 상에서 경험하게 되는 공-채널 간섭량을 최소화시키기 위해서 기지국이 어느 제어 채널을 획득해야 하는가를 계획해야 한다. 따라서, ACA 트래픽 채널 할당에서 실현된 용량 및 적응 능력의 증가 효과는 일반적으로 제어 채널 할당에 대해서는 달성되지 않는다. 제어 채널들은 각 기지국에 고정되어 있으므로, 제어 채널의 할당 변화는 고가의 시스템 재구성을 필요로 한다. 그러나, 트래픽 채널 및 제어 채널을 자동적으로 할당할 수만 있으면, 오퍼레이터는 시스템의 설계로부터 효율적으로 벗어날 수 있다.
고정된 제어 채널 할당의 문제들에 대한 부분적인 해결 방법은 제어 채널의 할당을 종래의 ACA 방식으로 직접 구체화시킨 시스템에 의해 제공될 수 있다. 그러나, ACA 루틴에서 트래픽 채널의 할당은 간섭, 채널 성공율, 채널의 이전 성능 등과 같은 일정한 기준에 기초하는 반면에, 품질을 측정하는 기준은 제어 채널에 대해서는 전혀 다른 것이다. 예를 들어, (1) 제어 채널이 실패하게 되도록 허용되지는 않고, (2) 여러 제어 채널의 성능은 평균 성능 측정을 얻기 위해 제어 채널 각각을 교대로 사용할 필요가 있기 때문에 여러 제어 채널 성능을 비교할 수 없으므로 제어 채널에 대한 이전 성능의 성공율은 없게 된다. 제어 채널 할당은 이상적으로는 안정 상태를 유지해야 하므로 상기 후자 (2)의 것은 바람직하지 않다.
제어 채널을 종래의 ACA 루틴으로 직접 구체화하는 것에 따른 다른 문제점은 다수의 이동국이 여러 거리 및 전력 레벨에 걸쳐 제어 신호를 전송하기 때문에 특히 이동국에서 기지국으로의 업링크(uplink)에 대해서는 제어 채널에 의한 전송이 버스트해 지고(bursty) 불규칙으로 된다. 따라서, 제어 채널을 종래의 ACA 루틴으로 직접 구체화하는 것은 제어 채널을 적응적으로 할당하기 위한 메카니즘의 부재로 나타나는 문제점에 대한 바람직한 해결 방법은 아니다.
그러므로, 본 기술 분야에서는 제어 채널의 할당시에 신뢰성 및 시스템 적응성을 제공하는 ACA 시스템에서 자동적인 제어 채널 계획을 위한 시스템 및 방법이 필요로 된다.
〈요약〉
따라서, 본 발명의 목적은 트래픽 또는 음성 채널을 할당하기 위한 적응 채널 할당(ACA)을 이용하는 시스템이 또한 제어 채널을 자동적으로 계획할 수 있도록 하게 하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. 이 방법은 예를 들어, AMPS 또는 ADC 시스템에서 트래픽 채널 할당용으로 오퍼레이터에 의해 현재 사용되는 임의 기존의 ACA 방식을 이용하여 제어 채널을 할당할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템은 기지국과 이동국 간에서 제어 정보를 전달하기 위해 주파수 스펙트럼에서 제어 채널 블럭을 사용한다. 이 시스템은 또한 기지국과 이동국 간에서 음성 정보 등의 정보를 전달하기 위해 트래픽 채널 셋트를 사용한다. 셀룰러 시스템에서의 각 기지국은 모든 트래픽 채널과 모든 제어 채널을 액세스한다. 트래픽 채널 셋트 내에는 각각이 제어 채널 블럭 중 특정 제어 채널에 관련 또는 결합되어지는 전용 트래픽 채널 블럭이 포함된다. 각각의 전용 트래픽 채널 및 그에 관련된 제어 채널의 특정 주파수 페어링 이들 주파수를 재사용하는 곳이면 어디서나 동일하다.
전용 트래픽 채널 중 하나가 ACA 판정에 따라 다른 기지국에 재할당되면, 관련된 제어 채널이 동일 기지국에 재할당된다. 주파수 페어링이 주파수를 재사용하는 곳이면 어느 곳이거나 동일하므로, 결합된 채널에서의 품질 간에는 높은 상관이 존재한다. 따라서, ACA 루틴을 사용하여 전용 트래픽 채널을 기지국에 적응적으로 할당함으로써, 제어 채널들을 ACA 루틴으로 직접 구체화시키지 않고도 결합된 제어 채널 또한 적응적으로 할당된다.
따라서 본 발명은 종래의 무선 통신 시스템에 비해 여러 장점들을 제공한다. 예를 들어, 트래픽 채널 및 제어 채널은 오퍼레이터가 시스템의 계획으로부터 완전히 벗어날 수 있도록 적응적으로 할당된다. 기지국에 제어 채널이 고정적으로 관련되지 않는 것으로부터의 이익과, 새로운 빌딩 및 대형 건축물 등의 완만한 환경 변화, 또는 예를 들어, 핫 스폿(hot spots)에서 보다 많은 기지국의 부가와 같은 기반 구조(infrastructure)의 변화에 적응할 수 있도록 생성된 능력이 가장 중요하다. 이것은 트래픽 채널에 대해서만 ACA를 사용하는 시스템에 비해 상당한 장점을 나타낸다.
본 발명의 다른 장점은 트래픽 채널의 측정에 기초한 트래픽 채널의 할당을 통해 동작한다는 것이다. 이들 트래픽 채널의 측정은 제어 채널의 측정을 결정하는 것보다 신뢰성이 높으며 훨씬 용이하다.
본 발명은 또한 시스템이 트래픽 상태에 적응한다는 ACA 이익을 제공한다. 피크 트래픽 상태는 제한된 영역에 많은 트래픽 채널을 일시적으로 할당함으로써 적응될 수 있다. 제어 채널의 경우, 일정치 않은 트래픽에 대한 이러한 적응은 일반적으로 관심이 적다. 그러나, 본 발명은 트래픽 상태에 따라 필요로 될 경우 기지국에서 한 채널 이상의 제어 채널을 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 장점들은 도면에 관련하여 기술한 이하의 설명을 참조함으로써 쉽사리 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 미국 표준 IS-54B에 따라 할당된 주파수 스펙트럼을 도시.
도 2는 무선 통신망의 일례를 도시.
도 3은 기지국 및 이동국의 일례에 대한 개략도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 스펙트럼에서의 트래픽 채널 및 제어 채널을 도시.
도 5는 전용 트래픽 채널을 사용하지 않을 때의 트래픽 채널 할당을 도시.
도 6은 하나의 전용 트래픽 채널을 사용할 때의 트래픽 채널 할당을 도시.
본 발명을 상세히 기술하기 전에, 본 발명을 사용할 수 있는 셀룰러 이동 무선 시스템의 구성에 대한 일례를 기술하기로 한다. 도시된 구성이 디지탈 시스템을 도시하고 있지만, 본 기술 분야의 숙련자라면 아날로그 또는 이중 모드 시스템 등의 다른 종류의 시스템에 대해서도 본 발명을 실시할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
도 2는 셀룰러 이동 무선 전화 시스템에서 10개 셀, C1 내지 C10을 예시하는 개략 도면이다. 통상적으로 본 발명에 따른 방법들은 10개 이상의 셀을 구비하는 셀룰러 이동 무선 시스템에서 구현될 수 있다. 기술 목적 상, 본원에서 기술된 시스템은 단편으로 분할되어진 대형 시스템의 분리된 부분으로 고려된다.
각 셀 C1 내지 C10에는, 각 기지국 B1 내지 B10이 있다. 도 2는 셀 중심 부근에 위치되며 전방향성 안테나를 갖는 기지국이 도시되어 있다. 그러나, 인접하는 셀들의 기지국은 셀 경계 부근에 공동 위치될 수 있으며 지향성 안테나를 가질 수 있다.
도 2에는 또한 10개의 이동국 M1 내지 M10이 있으며, 이들은 셀 내에서 이동할 수 있으며 또한 어느 한 셀에서 다른 셀로 이동할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 10개 이상의 이동국을 구비한 셀룰러 이동 무선 시스템에서 구현될 수 있다. 통상적으로, 이동국의 수는 기지국의 수보다 많다.
도 2에서 도시된 이동 전화 교환국 MSC는 예를 들어, 케이블 또는 고정된 무선 링크 등의 다른 매체에 의해 예시된 10개의 모든 기지국에 연결되어 있다. 이동 전화 교환국은 또한 케이블 또는 다른 매체에 의해 예를 들어, ISDN 설비를 갖춘 공중 전화 교환망 또는 유사한 고정망에도 연결된다. 도 2에서는 도시를 간략히 하기 위해 이동 전화 교환국에서 기지국까지의 모든 코넥션 또한 고정망까지의 코넥션을 전부 도시하지 않았다.
도 3에서는 표본적인 기지국(110) 및 이동국(120)을 도시한다. 기지국은 MSC(140)에 연결된 제어 및 처리 유닛(130)을 포함하며, MSC(140)는 공중 교환 전화망(도시 안됨)에 연결된다.
한 셀에 대한 기지국(110)은 제어 및 처리 유닛(130)에 의해 제어되는 트래픽 채널 송수신기(150)에서 처리되어진 다수의 트래픽 또는 음성 채널을 포함한다. 또한, 각 기지국은 하나 이상의 제어 채널을 처리할 수 있는 제어 채널 송수신기(160)를 포함한다. 제어 채널 송수신기(160)는 제어 및 처리 유닛(130)에 의해 제어된다. 제어 채널 송수신기(160)는 기지국 또는 셀의 제어 채널을 통해 제어 정보를 그 제어 채널에 고정된 이동국에 방송한다. 트래픽 채널 송수신기는 디지탈 제어 채널 위치 정보를 또한 포함할 수 있는 트래픽 또는 음성 채널을 방송한다.
이동국(120)이 먼저 휴지 모드(idle mode)로 들어서면, 기지국(110) 등의 기지국의 제어 채널을 주기적으로 스캔(scan)하여 어느 셀에 고정되었는지를 판정한다. 이동국(120)은 그 트래픽 및 제어 채널 송수신기(170)에서 제어 채널에 대한 절대 및 상대 정보를 수신한다. 다음에 처리 유닛(180)은 후보 셀의 특징들을 포함하여 수신된 제어 채널 정보를 평가하여 이동국이 어느 셀에 고정되어야 하는지를 판정한다. 수신된 제어 채널 정보는 관련되어지는 셀에 관한 절대 정보 뿐만 아니라, 제어 채널이 관련되어지는 셀에 근접한 다른 셀에 관한 상대 정보도 포함한다. 적합한 후보가 있는지를 판정하기 위해 1차 제어 채널을 모니터하면서 이들 인접하는 셀들을 주기적으로 스캔한다.
상술된 무선 통신 시스템에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 스펙트럼을 두 부분으로 분할하였는 데, 즉 한 부분은 제어 채널용이며, 다른 한 부분은 트래픽 채널용이다. 도 4는 N 채널 F_c1 내지 F_cN의 셋트(50)를 도시한다. AMPS 및 IS-54 시스템 하에서는 예를 들어, 주파수 스펙트럼의 전용 부분에 위치된 21개 주파수 블럭을 제어 채널용으로 설정해 둘 수 있어 이동국은 주파수 스펙트럼에서 제어 채널을 스캔해야 하는 곳을 알 수 있다. 다른 방식에 따르면, 제어 채널은 서로 인접하지 않는 채널들 상에 위치될 수 있으며 예를 들어, 트래픽 채널로 전달된 위치 정보에 의해 각종 메카니즘을 사용하여 이동국에 의해 위치될 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명을 제어 채널을 사용하는 어떠한 시스템에도 적용시킬 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
도 4는 또한 N개의 전용 트래픽 채널 F_dt1 내지 F_dtN의 셋트(60)를 포함하여 트래픽용으로 사용되는 N+M 채널의 셋트(60 및 70)를 도시한다. 예를 들어, 21 채널의 전용 트래픽 채널 블럭(60)은 블럭(50)에 인접하는 것과 같은 채널 공간 중의 어느 곳을 지정할 수 있지만, 이러한 특정의 구성을 필요로 하지는 않는다. 최종적으로, 도 4는 M개의 통상 트래픽 채널 F_t1 내지 F_tM의 셋트(70)를 도시한다.
종래의 시스템과는 달리, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 채널은 어떠한 기지국에서도 사용될 수 있으며, 기지국에 대한 고정된 제어 채널 할당은 선험적으로 행해지지 않는다. 대신에, 각 제어 채널은 도 4에서 도시된 전용 트래픽 채널 중 하나에 결합되거나 또는 관련되어 제어/전용 트래픽 채널의 N 페어, F_ci/F_dti(여기서, i는 1 내지 N의 범위에 속함)가 생성된다. 제어 채널, 전용 트래픽 채널 및 일반 트래픽 채널용으로 사용되는 주파수의 분할 뿐만 아니라 주파수 할당 방법은 셀룰러 시스템의 모든 기지국에서는 동일할 수 있다. 또한, 각 전용 트래픽 채널 및 그에 연관된 제어 채널의 특정 주파수 페어링 시스템의 모든 기지국에서 동일할 수 있다.
전용 트래픽 채널을 포함하여 트래픽 채널은 ACA 방식으로 직접 구체화될 수 있으므로, 이들 트래픽 채널은 예를 들어, 간섭 조건 변화에 따라 기지국에 할당된다. 트래픽 채널에서 이용되는 ACA 방식은 분배 방식인 것이 바람직한 데, 즉 ACA 방법은 로컬(local) 정보를 이용하며 기지국 또는 MSC에서 실행된다. 예를 들어, F_dt1인 전용 트래픽 채널이 ACA 최적화 판정 때문에 블럭(60) 내에서 재할당되면, 결합된 제어 채널, 이 예에서는 F_c1이 또한 동일 기지국에 재할당될 것이다. 따라서, 본 발명은 관련된 전용 트래픽 채널에 각 제어 채널을 결합시키는 방법을 통해 제어 채널의 자동적인 계획을 제공한다.
이러한 전용 트래픽 채널의 재할당은 예를 들어, 동일한 전용 트래픽 채널 주파수로 전달하는 인접한 기지국으로부터 허용할 수 없는 높은 공-채널 간섭 레벨 때문에 발생할 수 있다. 간섭하는 인접한 기지국은 전용 트래픽 채널 및 관련된 제어 채널의 동일한 페어링을 사용하기 때문에, 또한 제어 채널 주파수에 대해 허용할 수 없는 높은 간섭이 있을 수 있다. 바꾸어 말하자면, 모든 기지국 내의 모든 제어 채널들은 트래픽 블럭(60) 내의 전용 트래픽 채널에 동일한 방식으로 결합되기 때문에, 결합된 채널들에 있어서의 품질과 간섭 레벨 간의 상관 관계는 높다. 그러므로, 전용 트래픽 채널은 예를 들어 낮은 간섭 레벨로 선택되기 때문에 새로이 할당된 전용 트래픽 채널에 결합된 제어 채널을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, ACA 방식을 통해 블럭(60) 내의 전용 트래픽 채널을 최적화시킴으로써 또한 블럭(50) 내의 제어 채널이 자동적으로 최적화될 것이다.
게다가, 채널 할당에 대한 판정을 제어 채널의 측정보다는 트래픽 채널의 측정에 기초함으로써, 시스템의 신뢰성이 향상된다. 제어 채널에 의한 전달은 특히 이동국에서 기지국으로의 업링크에 대해서는 버스트하고 불규칙하기 때문에, 트래픽 채널의 측정은 ACA 판정에 기초한 것에 대해 높은 신뢰성을 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 기지국에 의해 전용 트래픽 채널에 대한 선택을 제어함으로써 제어 채널 할당 변화 발생을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 블럭(60) 내의 전용 트래픽 채널의 사용을 기지국이 필요로 하는 제어 채널 개수 만큼 블럭(60) 내의 전용 트래픽 채널을 사용하도록 제한시킬 수 있다. 대부분의 경우, 기지국마다 단지 하나의 트래픽 채널을 필요로하므로, 기지국은 블럭(60) 내의 전용 트래픽 채널 중 단지 하나만을 사용한다. 따라서, 전용 트래픽 채널 중 어느 것도 특정 기지국에서 사용되지 않을 경우, ACA 방식(80)은 도 5에서 도시된 바와 같이 단지 N개의 전용 트래픽 채널 중에서 풀(pool)로서 선택할 수 있다. 반면에, 특정 기지국에서 이미 전용 트래픽 채널이 사용되었을 경우에는 ACA 방식은 도 6에서 도시된 바와 같이, 전용 트래픽 채널보다는 M개의 일반 트래픽 채널의 블럭(70) 중에서만 선택할 수 있다. 그러나, 피크 트래픽 상태 동안은, 전용 트래픽 채널이 낮은 간섭 레벨을 나타내는 것에 기초하여 추가 제어 체널을 기지국에 할당할 수 있어, 기지국은 추가로 결합된 전용 트래픽 채널을 사용할 수 있다. 기지국은 또한 통상적으로 전용 트래픽 채널 블럭(60)에는 존재하지 않는 주파수 스펙트럼의 추가의 트래픽 채널을 사용한다.
특정 기지국에 의해 사용될 수 있는 전용 트래픽 채널수에 관한 상술된 제한으로 인해, 본 발명은 약 N개의 제어 채널수의 전용 트래픽 채널에 대해 높은 재사용율을 제공할 수 있다. N은 예를 들어, IS-54 시스템에서는 21이며 GSM 시스템에서는 12이며, 허용가능한 공-채널 간섭 레벨을 보장할 정도로 충분히 크게 선택될 수 있다.
블럭(60) 내의 전용 트래픽 채널의 효과적인 재사용율은 비교적 크기 때문에, 전용 트래픽 채널의 셀 내 핸드오버(handover)는 적게 될 것이다. 전용 트래픽 채널의 링크가 블럭(60)의 외부에 재할당되는 경우는 전용 트래픽 채널이 일반적으로 일반 트래픽 채널보다 낮은 공-채널 간섭을 갖기 때문에 매우 드물다. 따라서 높은 재사용율로 인해 전용 트래픽 채널을 안정적으로 선택할 수 있는 데, 즉 대부분의 경우, 동일한 트래픽 채널이 선택된다. 그러므로, 전용 트래픽 채널에 결합된 제어 채널의 할당은 비교적 일정하며 일반적으로 예를 들어, 시스템이 재구성되거나 또는 국부적으로 추가의 제어 채널을 필요로 할 때에만 재할당된다. 이러한 경우에, 트래픽 채널은 모든 사용자에게 현재의 제어 채널이 새로운 제어 채널을 찾고 있다는 것을 통지할 수 있다.
일반적으로, 낮은 공-채널 간섭을 보장하기 위해서는 제어 채널수 N이 비교적 큰 것이 바람직하다. 반면에, 일반 트래픽 채널은 ACA 방식에서 심한 트래픽 상태 하에서는 훨씬 낮은 효과적인 재사용율을 가질 수 있다. 예를 들어, 최악의 경우, 모든 기지국은 모든 트래픽 채널을 할당하는 데 , 이 경우 재사용율은 1이다. 따라서, 제어 채널수 N은 일반 트래픽 채널을 포함하여 모든 채널에 대해 시스템에서 필요로 하는 최소 재사용율보다 통상적으로 크기 때문에, 본 발명은 전용 트래픽 채널이 본질적으로 낮은 공-채널 간섭 때문에, 즉 각 셀에 할당된 전용 트래픽 채널수가 제한적이기 때문에 할당이 용이하다는 추가의 장점을 갖는다.
전용 트래픽 채널 상의 사용자가 다른 셀로 이동하는 셀 간 핸드오버의 경우, 또는 전용 트래픽 채널의 사용자가 행업(hang up)하는 경우, 기지국에 의해 서비스되어지는 일반 트래픽 채널을 현재 사용하고 있는 다른 사용자는 적어도 하나의 제어 채널이 기지국마다 이용가능해야 하기 때문에 전용 트래픽 블럭을 떠난 사용자를 대신할 수 있다. 이 전용 트래픽 채널은 높은 재사용율을 갖기 때문에 일반 트래픽 채널보다 높은 성능을 가질 확률이 높다.
전용 트래픽 채널이 핸드오버될 수 있는 셀 내에 다른 사용자가 존재하지 않을 경우, 더미 사용자가 도입될 수 있다. 일시적으로 사용자가 이 기지국에 의해 서비스될 수 없더라도, 언제라도 제어 채널은 셀 정보를 방송하기 위해 셀 내에 존재해야 한다. 트래픽 채널 및 전용 트래픽 채널을 사용하지 않으면, 이러한 목적을 위해 어느 제어 채널을 할당해야 하는지 불명하다. 그러므로, 더미 사용자가 도입될 수 있다. 이로써 시스템은 요청이 행해진 경우 채널을 준비시킬 수 있다. 더미 사용자에게 할당된 채널은 액티브일 필요는 없지만, 새로운 실제 사용자가 액티브될 경우 할당될 수 있는 채널로서 ACA 루틴에 의해 처리되는 것이 적합하다. 호출이 행해지자 마자, 더미 사용자는 실제 사용자로 변경된다. 사용자가 존재하지 않는 동안, 환경이 변화할 수 있다. ACA 방식은 여전히 채널을 연속적으로 모니터함으로써 이러한 것을 예기할 수 있다. 매번 호출이 요청되면 사용될 최상의 전용 트래픽 채널을 선택할 수 있다. 그러나, 호출이 입력되지 않는 동안은, 이러한 프로세스는 더미 사용자를 서비스하는 것으로 간주될 수 있다.
상기 기술은 본 발명의 특징에 대해 집중되었다. 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명은 어떠한 ACA 방식에 적용시킬 수 있는 데, 즉 임의 품질 기준 선택 방식에 기초한 적응 채널 할당에 적용시킬 수 있다. 이들 실시예에서는 제어 채널 사용에 대해 고정된 주파수 셋트를 할당하였지만(예를 들어, AMPS 및 IS-54의 경우 21개 제어 채널이 할당됨), 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명은 또한 제어 채널 주파수가 고정되지 않은 시스템에도 적용할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, IS-136에서 디지탈 제어 채널(DCC) 방식은 디지탈 제어 채널을 스펙트럼 어디에도 할당시킬 수 있다. 그러나, DCC를 지원하는 각 캐리어 또한 3개 슬롯 IS-136 TDMA 방식에서 두개의 트래픽 채널을 지원하므로, 이들 트래픽 채널 중 하나는 공유된 캐리어에 의해 DCC에 결합될 수 있다.
또한, 예시된 실시예에서는 일반적으로 이동국 및 셀룰러 시스템에 대해서 기술하였지만, 본 발명은 임의 종류의 무선 원격 장치(예를 들어, PCS, PDA, 모뎀, 데이타 단말기, 이동 유닛 등) 및 임의 종류의 시스템(예를 들어, 위성 전송 시스템, 하이브리드 위성 및 육상 기지 전송 시스템, 옥내 시스템 등)에도 적용할 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이지 제한적으로 기술된 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 본 기술 분야의 숙련자라면 예시된 실시예로부터 여러가지의 변형 및 수정 실시예를 실시할 수 있다. 이러한 모든 변형 및 수정 실시예는 다음의 청구 범위에서 한정된 본 발명의 사상 및 범주 내에서 고려될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 제어 채널을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템에 다수의 트래픽 채널을 제공하는 단계와,
    상기 무선 통신 시스템에 다수의 제어 채널을 제공하는 단계와,
    상기 다수의 트래픽 채널 중 전용 트래픽 채널을 상기 다수의 제어 채널 중 하나에 관련시키는 단계와,
    상기 다수의 트래픽 채널 중 상기 전용 트래픽 채널 및 상기 제어 채널 중 상기 하나를 상기 무선 통신 시스템 내의 기지국에 할당하는 단계를 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 트래픽 채널 중 상기 전용 트래픽 채널 상의 코넥션을 다른 전용 트래픽 채널로 핸드오버시키는 단계와,
    상기 트래픽 채널에 관련된 제어 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계를 더 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 트래픽 채널 중 다른 전용 트래픽 채널 및 상기 다수의 트래픽 채널 중 상기 다른 전용 트래픽 채널에 관련된 상기 다수의 제어 채널 중 다른 제어 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계를 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  4. 다수의 트래픽 채널 및 다수의 제어 채널을 포함하는 무선 통신 시스템에서 채널들을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    상기 다수의 트래픽 채널을 전용 트래픽 채널 및 비전용 트래픽 채널 중 하나로서 지정하는 단계와,
    상기 제어 채널 각각을 상기 전용 트래픽 채널에 관련시키는 단계와,
    전용 트래픽 채널을 셀에 할당하는 단계와,
    관련되어진 각 제어 채널을 상기 셀에 할당하는 단계를 포함하는 채널 할당 방법.
  5. 제4항에 있어서, 전용 트래픽 채널을 셀에 할당하는 상기 단계는
    상기 전용 트래픽 채널을 적어도 소정의 품질 기준에 기초하여 상기 셀에 할당하는 단계를 더 포함하는 채널 할당 방법.
  6. 트래픽 채널 및 제어 채널 상의 정보를 전달하는 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서, 상기 기지국에 상기 제어 채널을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    상기 트래픽 채널 중 적어도 하나를 상기 제어 채널 중 하나에 결합시키는 단계와,
    상기 트래픽 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계와,
    상기 기지국에 상기 결합된 트래픽 채널을 할당하는 것에 기초하여 상기 제어 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계를 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 트래픽 채널은 적응 채널 할당(Adaptive Channel Allocation)을 이용하여 상기 기지국에 할당되는 제어 채널 할당 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기지국 중 하나에 할당되는 상기 결합된 트래픽 채널수를 상기 기지국 중 상기 하나에 할당되는 상기 결합된 제어 채널수에 기초하여 제한시키는 단계를 더 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 제어 채널을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템에 다수의 트래픽 채널 및 다수의 제어 채널을 제공하는 단계와,
    상기 다수의 트래픽 채널 중 적어도 하나를 상기 다수의 제어 채널 중 하나에 관련시키는 단계와,
    상기 관련된 트래픽 채널을 기지국에 할당하는 단계와,
    상기 관련된 제어 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계를 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 관련된 트래픽 채널 상의 코넥션을 제2 관련된 트래픽 채널로 핸드오버시키는 단계와,
    상기 제2 관련된 트래픽 채널에 관련된 제2 제어 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계를 더 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    제2 제어 채널 및 상기 제2 제어 채널에 관련된 제2 트래픽 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계를 더 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 관련된 트래픽 채널 상의 사용자에 대해 코넥션을 제공하는 단계와,
    상기 사용자가 행업(hang up)하거나 또는 상기 기지국의 셀을 떠날 경우 상기 관련된 트래픽 채널 상의 코넥션을 더미 사용자에게로 핸드오버시키는 단계를 더 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 관련된 트래픽 채널 상의 제1 사용자에 대해 코넥션을 제공하는 단계와,
    상기 제1 사용자가 행업하거나 또는 상기 기지국의 셀을 떠날 경우 상기 관련된 트래픽 채널 상의 코넥션을 제2 사용자에게로 핸드오버(hand over)시키는 단계를 더 포함하는 제어 채널 할당 방법.
  14. 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    다수의 제어 채널 각각을 트래픽 채널에 관련시키기 위한 수단과,
    적응 채널 할당(Adaptive Channel Allocation)을 이용하여 통신을 행하기 위한 상기 관련된 트래픽 채널 중 하나를 선택하기 위한 수단과,
    상기 관련된 트래픽 채널의 선택에 기초하여 통신을 행하기 위한 상기 제어 채널 중 하나를 선택하기 위한 수단을 포함하는 무선 통신 시스템의 기지국.
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