KR19990061617A - 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 이동통신에서 이동국의 속도 변화에 따른 기지국 부하를 계산하여 일정 통화 품질을 유지할 수 있도록 기지국에서 현재 셀(섹터) 환경에 적합한 최대 통화 수를 산출 제어하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 기지국 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정한 다음 일정기간 동안 동시에 사용되는 통화채널의 평균값이 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하여 일정 단위로 통화채널의 설정값을 변경시킴으로써, 기지국 설계 및 운용시 사업자(운용자)가 기대하는 일정 통화 품질을 유지할 수 있고, 기지국 주위 환경의 정체 지역 여부 등을 고려하여 최대 통화 채널을 제어함으로써 필요 이상의 기지국 또는 통화채널의 증설을 억제할 수 있게 되는 것이다.

Description

디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법

본 발명은 디지털 이동통신 시스템의 최대 통화 채널 제어에 관한 것으로, 특히 디지털 이동통신에서 이동국의 속도 변화에 따른 기지국 부하를 계산하여 일정 통화 품질을 유지할 수 있도록 기지국에서 현재 셀(섹터) 환경에 적합한 최대 통화 수를 산출 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지털 이동통신 시스템은 이동국(이동단말기)이 이동하면서도 디지털 신호를 이용하여 통신할 수 있도록 한 시스템이다.

이러한 디지털 이동통신 시스템은, 도1에 도시된 바와 같이, 이동하거나 특정되어 있지 않은 지점에 정지하는 중에 운용되는 이동국(MS; Mobile Station)(10)과; 상기 이동국(10)의 호처리 요구를 수신하고, 기지국 제어 프로세서(30)의 호전송 요구를 상기 이동국(10)에 송신하는 기지국(BTS; Base Transceiver Station)(20)과; 상기 기지국(20)과 교환국(40) 간의 신호처리를 수행하기 위하여 상기 기지국(20)을 제어하는 제어국(BSC, Base Station Controller)(30)과; 상기 제어국(30)과 연결되어 상기 이동국(10)의 호처리 요구를 공중망 또는 전용망을 통해 공중전화교환망(PSTN; Public Switching Telephone Network)이나 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)와 다른 통신망에 전송하여 이동통신 서비스가 이루어질 수 있도록 하는 교환기(MSC; Mobile Switching Center)(40)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 일반적인 디지털 이동통신 시스템은, 가입자가 자신의 이동국(10)을 가지고 교환기(40)의 서비스 반경 이내에 있으면서 이동통신 서비스를 사용하고자 하면, 교환기(40)는 제어국(30)의 제어에 따라 이동국(10)의 위치를 파악하고, 이동국(10)의 요구에 따라 음성/팩스정보 서비스를 수행하거나 다른 통신망과 연결시켜 이동통신 서비스를 수행할 수 있도록 동작하였다.

이처럼 구성되어 동작하는 일반적인 디지털 이동통신 시스템에서, 종래의 최대 통화 채널 설정 방법은 다음과 같이 운용되었다.

즉, 기지국(20)을 설계하거나 운용할 때 모든 기지국(20)에 대하여 동일한 최대 통화 채널을 설치 운용하거나, 통계에 의존하여 증설 여부를 결정함으로 인해 기지국(20)마다 각기 다른 통화품질을 사용자에게 제공하게 하였다.

그러나 도시 내의 이동국(10)의 속도와 도시 외에서의 이동국의 속도가 다르고, 동일 장소에 대해서도 시간 대에 따라 이동국(10)의 속도가 다르게 나타난다. 그러므로 동일한 최대 통화 채널을 가진 각기 다른 환경의 기지국(20)에서는 신호 대 잡음 비(Energy Per Bit to Noise Power Density Ratio, 이하 Eb/No라 약칭한다)가 다르게 나타나게 되므로 각기 다른 통화 품질을 갖게 되는 문제점이 있었다.

또한 기지국 주위의 환경이 도2와 같은 경우, 통화 채널을 섹터별로 독립적으로 관리하게 되어, 어느 섹터는 최대 통화 채널보다 많은 채널이 설치되어 있고, 또 다른 섹터는 현재 보유하고 있는 채널보다 더 많은 통화채널을 필요로 하게 되는 경우가 발생할 수 있게 된다. 즉, 섹터A인 고속(화)도로에서는 이동국(10)은 빠른 속도로 이동하지만 통화채널은 많지 않으며, 섹터B인 시내도로에서는 교통체증이 심할 때 이동국(10)은 늦은 속도로 이동하지만 통화채널이 과도하게 필요하게 되고, 섹터C인 주택가 또는 건물 밀집 지역에서는 이동국(10)이 거의 이동하지 않지만 낮에는 사무실 지역에서 많은 통화채널이 필요하게 되며 저녁때는 주택가에서 많은 통화채널이 필요하게 되는 등 섹터 내의 환경에 따라 현재 보유하고 있는 채널보다 더 많은 통화채널을 필요로 하게 되는 경우가 발생할 수 있게 된다.

이러한 경우에 종래의 기술에서는 인접 섹터의 잉여 채널을 사용하지 못하고 해당 섹터의 채널을 증설하거나 또는 기지국의 개수를 증설해야 하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 디지털 이동통신에서 이동국의 속도 변화에 따른 기지국 부하를 계산하여 일정 통화 품질을 유지할 수 있도록 기지국에서 현재 셀(섹터) 환경에 적합한 최대 통화 수를 산출 제어하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법은,

기지국 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계와; 일정기간 동안 동시에 사용되는 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하는 단계와; 상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하여 일정 단위로 통화채널의 설정값을 변경시키는 단계로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 디지털 이동통신 시스템의 블록구성도,

도 2는 도1에서 기지국 주변의 환경을 예시한 구성도,

도 3은 본 발명이 적용되는 기지국에서의 최대통화채널 제어흐름을 보인 블록도,

도 4는 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법을 보인 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 이동국 20: 기지국

30: 제어국 40: 교환기

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4는 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 기지국(20) 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계(ST1 - ST4)와; 일정기간 동안 동시에 사용되는 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하는 단계(ST5)(ST6)와; 상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하여 일정 단위로 통화채널의 설정값을 변경시키는 단계(ST7 - ST14)로 구성된다.

상기에서 기지국(20) 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계(ST1 - ST4)는, 상기 기지국(20)이 제어국(30)에서 해당 기지국(20)의 최대 통화 채널 정보를 받아 사용할 통화 채널을 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 통화채널은, 기지국(20)에서 각 섹터의 통화채널을 통합관리하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 기지국(20) 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계(ST1 - ST4)는, 일정 기간 동안의 통화량 및 이동국(10)의 통행량을 조사하고, 기지국(20)의 해당 섹터에 적합한 최대/최소/평균 통화채널 수를 설정하고 수정하는 단계(ST1)(ST2)와; 상기 설정된 평균 통화 채널 수로 기지국(20)을 운용시키는 단계(ST3)(ST4)로 구성된다.

상기에서 설정된 평균 통화 채널 수로 기지국(20)을 운용시키는 단계(ST3)(ST4)는, 타이머를 작동시켜 정해진 시간대별로 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 타이머를 작동시켜 정해진 시간대별로 가변적으로 적용하는 것은, 상기 기지국(20)이 제어국(30)에서 해당 기지국(20) 각 섹터의 최대 통화 채널 정보를 받아 사용할 통화 채널을 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하여 일정 단위로 통화채널의 설정값을 변경시키는 단계(ST7 - ST14)는, 상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수 이하이면 카운트를 하고, 카운트가 임계치를 초과할 때 일정 단위로 통화채널 설정값을 감소시키는 단계(ST7 - ST10)와; 상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하면 카운트를 하고, 카운트가 임계치를 초과할 때 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키고 리셋여부를 판단하는 단계(ST11 - ST14)로 구성된다.

상기에서 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키는 것은, 정해진 통화채널 이상의 통화를 수용할 수 있도록 증설 요구 알람 메시지를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

상기에서 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키는 것은, 제어국(30)의 의도에 의해 통화채널 증설요구의 수용여부를 판단하여 서비스 제공여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 이동통신에서는 이동국(10)의 움직임에 의해 도플러(Doppler) 현상이 발생하게 된다. 이 도플러 현상은 이동국(10)의 속도의 변화에 따라 발생정도가 다르게 나타나므로 기지국(20)에 수신되는 신호의 페이딩(Pading) 현상에 변화를 가져오게 되고, 결국 이동국(10)의 속도 변환에 따라 발생되는 비트 에러율(BER, Bit Error Rate)이 변화하게 되어 Eb/No의 변화를 가져오게 된다. 즉, 기지국(20) 영역 내의 이동국(10) 속도가 느릴 경우에는 BER이 낮아져 높은 Eb/No를 유지하므로 기준 통화품질을 유지하기 위한 Eb/No와의 차이만큼 사용 채널 수를 증가시킬 수 있게 된다. 반대로 기지국(20) 영역 내의 이동국(10) 속도가 빠를 경우에는 BER이 높아져 낮은 Eb/No를 유지하므로 기준 통화품질을 유지하기 위한 Eb/No와의 차이만큼 사용 채널 수는 감소하게 된다.

이러한 현상을 이용하여 기지국(20)에서 필요로 하는 최대 통화 채널 수를 산출하여 적용하고, 기지국(20)이 섹터의 구별없이 통합관리하게 한다. 기지국(20)은 제어국(상위프로세서, 운용 또는 상위 시스템)(30)으로부터 받은 각 섹터별 최대 통화 채널 정보를 가지고 해당 섹터에서 사용할 통화 채널을 가변적으로 활용하고 제한한다.

그래서 종래의 디지털 이동통신에서는 하나의 기지국(20)을 여러 개로 섹터와하여 사용하고, 있고, 각 섹터가 독립적으로 통화채널을 보유하고 있으나, 본 발명에서는 기지국(20)을 섹터화하여 사용하는 것은 동일하나 각 섹터가 통화 채널을 독립적으로 보유하는 것이 아닌 기지국(20)에서 통합적으로 관리하게 되어 기지국(20) 각 섹터마다 환경을 고려한 최대 통화 채널 수를 가변적으로 정하여 사용할 수 있게 된다.

예를 들어, 기지국에서는 3N개의 통화 채널이 있고 도2와 같은 환경이라면, 섹터A는 이동국(10)의 속도가 빠르므로 낮은 Eb/No를 유지하게 된다. 반면 섹터B는 섹터A보다 통화량이 많아지므로 섹터A는 기존에 산출된 최대 통화채널 N개 보다 적은 채널만으로도 운용이 가능하고, 섹터B는 기존에 산출된 최대 통화 채널 N개 보다 많은 채널로 운용이 가능하고 이 경우에 일정한 통화 품질을 유지할 수 있게 된다.

기지국에서는 도3에서와 같이, 각 섹터의 환경을 고려한 최대 통화 채널 수에 대한 정보를 제어국(30)에서 정해진 시간대 별로 받아 각 섹터의 최대 통화 채널 수를 가변적으로 정하여 사용한다. 그리고 가입자의 증가로 섹터 당 환경을 고려하여 할당된 통화 채널 이상의 통화량이 요구될 경우, 도3와 같이 상위로 해당 기지국(20)의 증설을 요구하는 알람(메시지)를 발생시키고, 현재 초과되는 통화에 대하여 통화 품질이 저하되면서도 통화 서비스를 제공할 것인가에 대한 결정은 상위의 의도에 따라 여부를 결정하게 한다.

그래서 기지국(20) 환경에 따라 먼저 최대 통화 채널 수를 설정하게 된다. 이는 일정 기간 동안의 통화량 및 이동국(10)의 통행량을 조사하고, 기지국(20)의 해당 섹터에 적합한 최대/최소/평균 통화채널 수를 설정하고 수정한 다음(ST1)(ST2), 설정된 평균 통화 채널 수로 기지국(20)을 운용시키고(ST3), 타이머를 작동시켜 기지국(20)이 제어국(30)에서 해당 기지국(20) 각 섹터의 최대 통화 채널 정보를 받아 사용할 통화 채널을 시간대별로 가변적으로 적용하게 된다(ST4).

그리고 일정기간 동안 동시에 사용되는 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하게 된다(ST5)(ST6). 그래서 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수 이하이면 카운트를 하고, 카운트가 임계치를 초과할 때 일정 단위로 통화채널 설정값을 감소시키게 된다(ST7 - ST10). 그리고 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하면 카운트를 하고, 카운트가 임계치를 초과할 때 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키고 리셋여부를 판단하게 된다(ST11 - ST14). 여기서 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키는 것은, 정해진 통화채널 이상의 통화를 수용할 수 있도록 증설 요구 알람 메시지를 발생시키고, 제어국(30)의 의도에 의해 통화채널 증설요구의 수용여부를 판단하여 서비스 제공여부를 결정할 수 있도록 한다.

이처럼 본 발명은 디지털 이동통신에서 이동국의 속도 변화에 따른 기지국 부하를 계산하여 일정 통화 품질을 유지할 수 있도록 기지국에서 현재 셀(섹터) 환경에 적합한 최대 통화 수를 산출 제어하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법은 기지국 설계 및 운용에 있어서, 사업자(운용자)가 기대하는 일정 통화 품질을 유지할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한 본 발명은 기지국 주위 환경의 정체 지역 여부 등을 고려하여 최대 통화 채널을 제어함으로써 필요 이상의 기지국 또는 통화채널의 증설을 억제할 수 있는 효과도 있게 된다.

Claims (9)

1. 기지국 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계와;

   일정기간 동안 동시에 사용되는 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하는 단계와;

   상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하여 일정 단위로 통화채널의 설정값을 변경시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 기지국 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계는,

   상기 기지국이 제어국에서 해당 기지국의 최대 통화 채널 정보를 받아 사용할 통화 채널을 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 통화채널은,

   기지국에서 각 섹터의 통화채널을 통합관리하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 기지국 환경에 따라 최대 통화 채널 수를 설정하는 단계는,

   일정 기간 동안의 통화량 및 이동국의 통행량을 조사하고, 기지국의 해당 섹터에 적합한 최대/최소/평균 통화채널 수를 설정하고 수정하는 단계와;

   상기 설정된 평균 통화 채널 수로 기지국을 운용시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 설정된 평균 통화 채널 수로 기지국을 운용시키는 단계는,

   타이머를 작동시켜 정해진 시간대별로 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 타이머를 작동시켜 정해진 시간대별로 가변적으로 적용하는 것은,

   상기 기지국이 제어국에서 해당 기지국 각 섹터의 최대 통화 채널 정보를 받아 사용할 통화 채널을 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하는 지를 판단하여 일정 단위로 통화채널의 설정값을 변경시키는 단계는,

   상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수 이하이면 카운트를 하고, 카운트가 임계치를 초과할 때 일정 단위로 통화채널 설정값을 감소시키는 단계와;

   상기 통화채널의 평균값이 상기 설정된 최대 통화 채널 수를 초과하면 카운트를 하고, 카운트가 임계치를 초과할 때 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키고 리셋여부를 판단하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키는 것은,

   정해진 통화채널 이상의 통화를 수용할 수 있도록 증설 요구 알람 메시지를 발생시키는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 일정 단위로 통화채널 설정값을 증가시키는 것은,

   제어국의 의도에 의해 통화채널 증설요구의 수용여부를 판단하여 서비스 제공여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 디지털 이동통신 시스템의 최대통화채널 제어방법.