KR19990077601A - Ｃｄｍａ이동통신시스템용무선기지국 - Google Patents

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KR19990077601A
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Abstract

복수의 서로 다른 비트 레이트로 이동국들에게 무선 채널을 할당하기 위한 CDMA(Code Division Multiple Access) 이동 통신 시스템의 무선 기지국에 관한 것이다. 기지국은 각각의 채널에 대한 신호 대 간섭 노이즈 전력 비를 소정값보다 크게 하는 최대 무선 채널 수를 저장하기 위한 저장부를 포함한다. 최대 무선 채널 수는 현재 행해진 호출에 대해 사용된 비트 레이트에 의존하여 단계적으로 변화된다. 저장부에 저장된 최대값을 판독하여 그 최대값을 초과하지 않는 범위에서 이동국에게 무선 채널을 할당하기 위한 제어부가 제공된다.

Description

ＣＤＭＡ 이동 통신 시스템용 무선 기지국{RADIO BASE STATION FOR A CDMA MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 기지국에 관한 것으로서, 특히 복수의 서로 다른 비트 레이트의 전송을 가능하게 하는 CDMA 전송 기술을 사용하는 CDMA 이동 통신 시스템용 무선 기지국에 관한 것이다.
CDMA 전송 기술에 따르면, 먼저, 할당된 코드를 사용하여 신호를 확산 처리한 후에 그 신호를 전송한다. FDMA 전송 기술 및 TDMA 전송 기술과는 달리, CDMA 전송 기술은, 통신을 수행하는 동안에, 다른 무선 채널들로부터의 간섭을 소정의 허용가능 목표 회선 품질값까지 허용한다. 회선 품질은 "(Eb/No)"의 비에 의해 결정되고, 여기서 Eb는 단일 정보 비트 당 신호 전력이며, No는 노이즈 전력이다.
노이즈 전력(No)은, 주로, 동일한 무선 기지국(BS)과 무선 통신을 수행하는 다른 이동국(MS)들로부터의 간섭 노이즈를 포함한다. 이러한 간섭 노이즈는, 특히, 이동국(MS)으로부터 무선 기지국(BS)으로의 방향 (역 링크)으로 동시에 세팅된 무선 채널의 수에 의존한다.
따라서, 특정 회선 품질을 유지하기 위하여, 동일한 무선 기지국(BS)과 동시에 통신하는 이동국(MS)의 수가 제한되어야 한다. 전송 처리를 행할 때 하드웨어에 충분한 마진이 있더라도, 상술한 제한을 초과한 호출들이 수용되는 경우에는 회선 품질이 열화될 수 있고 단절 등의 고장이 발생할 수 있다.
이로 인해, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)가 이론적으로 계산되어 경험에 근거하여 설정된다. 이 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 무선 기지국(BS)에 대해 설정된다. 또한, 호출들에 대해 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 할당한 후에 발생한 새로운 호출에 대해서는 무선 채널의 할당이 거부된다.
한편, CDMA 전송 기술을 사용하는 이동 통신 시스템에서는, 8 kb/s의 기본 비트 레이트를 넘는 정보 전송 서비스의 제공을 부가적으로 요구한다. 예를 들어, 통신의 품질을 향상시키거나 고속 데이터 통신을 실현하기 위하여 13 kb/s와 같은 고 비트 레이트의 정보 전송 서비스가 요구될 수 있다.
복수의 서로 다른 비트 레이트의 정보 전송 서비스를 제공하는 경우, 사용될 비트 레이트는 호출을 셋업할 때 무선 기지국(BS)과 이동국(MS)간에 조정된다. 따라서, 이러한 조정에 의해 결정된 비트 레이트로 통신이 이루어진다.
예를 들어, 두 개의 서로 다른 비트 레이트를 사용하는 정보 전송 서비스가 이동 통신 시스템에 제공되는 경우, 무선 기지국(BS) 또는 이동국(MS) 중의 어느 하나가 13 kb/s의 비트 레이트의 정보 전송 서비스를 지원할 수 없으면, 13 kb/s의 비트 레이트의 전송이 이루어지지 않는다. 따라서, 이러한 경우의 전송은 8 kb/s의 기본 비트 레이트로 이루어진다. 한편, 무선 기지국(BS) 및 이동국(MS) 모두가 13 kb/s의 비트 레이트의 정보 전송 서비스를 지원하면, 13 kb/s의 비트 레이트의 전송이 이루어질 수 있다.
그러나, 이동국(MS)의 전송 출력은 소정값 미만으로 억제되므로, 비트 레이트가 높아짐에 따라, 1 정보 비트 당 신호 전력(Eb)은 작아지게 된다. 이로 인해, 전송이 고 비트 레이트로 행해지더라도 동일한 회선 품질(Eb/No)을 유지하기 위하여, 무선 기지국(BS)에 동시에 접속될 수 있는 이동국(MS)의 간섭 노이즈를 저감시켜야 한다. 즉, 전송이 저 비트 레이트로 행해지는 경우에 비해, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)가 적어야 한다.
따라서, 복수의 비트 레이트가 사용되는 종래의 이동 통신 시스템에서는, 모든 무선 채널들이 고 비트 레이트를 요구하는 호출에 대해 할당되는 경우를 가정하여 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)가 설정된다. 호출들에 대해 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 할당한 후에 발생된 호출에 대해서는 무선 채널의 할당이 거부된다.
그러나, 모든 무선 채널들이 고 비트 레이트를 요구하는 호출에 대해 할당되는 경우를 가정하여 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)가 설정되고, 호출들에 대해 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 할당한 후에 발생된 호출에 대해서는 무선 채널의 할당이 거부되는 경우, 무선 채널의 이용 효율이 낮아진다.
즉, 실제적으로, 호출들 가운데에는 저 비트 레이트의 정보 전송 서비스용의 다수의 호출들이 포함되어 있는 경우가 많다. 이러한 경우에는, 대개, 무선 기지국(BS)에 의해 할당될 수 있는 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 초과하는 수의 호출들을 수용하여 그 호출들에 대해 무선 채널들을 새로이 할당하더라도, 회선 품질 상에 바람직하지 않은 영향을 즉각적으로 미치지는 않는다.
따라서, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 설정하는 상술한 방법에 따르면, 무선 채널의 자원이 그 한도까지 효과적으로 활용되지 않는다. 무선 기지국(BS)에 의해 수용될 수 있는 이동국(MS)의 수는 이동국(MS)의 가입자 당 장비의 비용에 직접 영향을 미치는 중요한 요소이다. 무선 채널의 자원을 효과적으로 활용하면, 서비스의 레이트 또는 요금에 크게 영향을 미치는 전체 이동 통신 시스템의 비용을 저감시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 CDMA 이동 통신 시스템용으로 유용한 무선 기지국을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 보다 구체적인 목적은 복수의 서로 다른 비트 레이트의 정보 전송 서비스들을 제공하는 CDMA 이동 통신 시스템용 무선 기지국을 제공하는 것이며, 여기서 다수의 호출들이 수용될 수 있도록 무선 채널을 효율적으로 할당함으로써 무선 채널의 자원이 효과적으로 이용된다.
본 발명의 이러한 목적 및 기타 여러 목적들은 복수의 서로 다른 비트 레이트들로 이동국들간의 무선 통신을 행하기 위한 CDMA 이동 통신 시스템의 무선 기지국을 제공함으로써 달성된다. 본 발명에 따른 기지국은, 각각의 채널에 대한 신호 대 간섭 노이즈 전력비를 소정값보다 크게 할 수 있는 최대 무선 채널 수를 저장하기 위한 저장부를 포함한다. 이 최대 무선 채널 수는 현재 행해진 호출용으로 사용된 비트 레이트에 의존하여 단계적으로 변화하는 값을 갖는다. 저장부에 저장된 최대값을 판독하여 그 최대값을 초과하지 않는 범위에서 이동국들에게 무선 채널을 할당하기 위한 제어부가 제공된다. 본 발명의 무선 기지국에 따르면, 섹터 또는 셀 당 수용가능한 이동국들의 가입자수를 증가시킬 수 있다. 아울러, 트래픽(traffic)으로 인해 회선이 사용 중(busy)인 원치 않는 경우를 감소시킬 수 있다. 따라서, 무선 주파수의 수를 증가시키는 등의 전송 장비의 수정 혹은 증가를 필요로 하지 않으면서, 저 비용으로 수용가능한 이동국 가입자 수를 증가시킬 수 있다.
저장부는 사용된 각 비트 레이트에 대한 무선 채널 수의 한계값들의 조합을 포함하는 데이터 테이블을 저장할 수 있다. 제어부는 무선 채널 할당 요구에 대하여 데이터 테이블을 참조로 하여, 이미 할당된 무선 채널의 수가 데이터 테이블에 저장된 호출의 비트 범위에 대응하는 한계값 미만일 경우에만 호출을 수용할 수 있다.
또한, 저장부는 기준값을 저장할 수 있으며, 이 기준값은, 수행되는 모든 호출들이 최고 비트 레이트를 사용하는 경우의 소정값보다 큰 신호 대 간섭 노이즈비에 대응하는 최대 무선 채널 수보다 작다. 이 경우, 제어부는, 할당된 무선 채널의 수가 기준값을 초과하는 경우의 상태에서 발생되는 호출에 대해서는 최고 비트 레이트보다 낮은 기본 비트 레이트에서만 무선 채널을 할당할 수 있다.
또한, 제어부는 이동국에 대하여 무선 채널 할당 요구에 의해 요구된 비트 레이트보다 낮은 비트 레이트의 무선 채널을 할당할 수 있다. 이러한 할당은, 저 비트 레이트로 이미 할당된 무선 채널 수가 데이터 테이블에 저장된 한계값 미만이고 무선 채널 할당 요구에 의해 요구된 비트 레이트로 이미 할당된 무선 채널 수가 데이터 테이블에 저장된 한계값을 초과하는 경우에 적용할 수 있다.
저장부는 사용된 각 비트 레이트에 대한 무선 채널 수의 한계값들의 조합을 포함하는 데이터 테이블을 저장할 수 있다. 제어부는 이동국에 대하여 무선 채널 할당 요구에 의해 요구된 비트 레이트보다 낮은 비트 레이트로 무선 채널을 할당할 수 있다. 이러한 할당은, 이미 할당된 무선 채널의 수가 데이터 테이블에 저장된 한계값 미만이고 이미 할당된 무선 채널의 수가 무선 채널 할당 요구에 의해 요구된 비트 레이트의 데이터 테이블에 저장된 한계값을 초과하는 경우에 적용할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부 도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 CDMA 이동 통신용 무선 기지국의 구성을 도시한 시스템 블록도.
도 2는 채널 카드의 구성을 도시한 시스템 블록도.
도 3은 제어 유닛의 구성을 도시한 시스템 블록도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 할당된 무선 채널 수의 상한값을 도시한 다이어그램.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 무선 채널 할당 처리를 도시한 플로우차트.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 할당된 최대 무선 채널 수의 데이터 테이블을 도시한 다이어그램.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 무선 채널 할당 처리를 도시한 플로우차트.
도 8은 본 발명의 제3 실시예의 할당된 무선 채널 수의 기준값을 도시한 다이어그램.
도 9는 본 발명의 제3 실시예의 무선 채널 할당 처리를 도시한 플로우차트.
도 10은 본 발명의 제4 실시예의 무선 채널 할당 처리를 도시한 플로우차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 안테나
2 : 분파기
3 : 고 전력 증폭기(HPA)
4 : 변조기(MOD)
5 : 저 노이즈 증폭기
6 : 복조기(DEM)
7 : 제어 버스
8 : 데이터 트래픽 버스
9 : 도입 회선 인터페이스
10 : 채널 카드(CH-CARD)
20 : 제어 유닛(CONT)
도 1은 CDMA 이동 통신 시스템용 무선 기지국을 도시한 시스템 블록도이다. 무선 기지국은 안테나(1), 분파기(2), 고 전력 증폭기(HPA)(3), 변조기(MOD)(4), 저 노이즈 증폭기(5), 복조기(DEM)(6), 제어 버스(7), 데이터 트래픽 버스(8), 도입 회선 인터페이스(9), 채널 카드(CH-CARD)(10) 및 제어 유닛(CONT)(20)을 포함하며, 이들은 도시한 바와 같이 접속된다.
하나의 채널 카드(10)는 복수의 무선 채널을 수용한다. 각각의 채널 카드(10)는 데이터 트래픽 버스(8)를 거쳐 도입 회선 인터페이스(9)에 접속된다. 또한, 각각의 채널 카드는 제어 버스(7)를 거쳐 제어 유닛(20)에도 접속된다. 각각의 채널 카드(10)는 변조기(4) 및 복조기(6)에도 접속된다. 무선 채널은 제어 버스(7)를 거쳐 제어 유닛(20)에 의해 채널 카드(10)들 중의 하나에 할당된다. 제어 유닛(20)은 저장부와 제어부를 포함한다. 제어 유닛(20)의 저장부는 소정값보다 큰 신호 대 노이즈 전력비를 유지하기 위한 특정 비트 레이트에 대응하는 무선 채널 수의 최대값을 저장한다. 제어 유닛(20)의 제어부는, 사용 중인 무선 채널의 비트 레이트에 대응하여, 새로운 호출이 발생될 때마다 신호 대 노이즈 전력 비를 소정값보다 크게 유지하도록 무선 채널의 할당을 제어한다.
안테나(1), 분파기(2), 고 전력 증폭기(3), 변조기(4), 저 노이즈 증폭기(5) 및 복조기(6)는 모든 무선 채널들에서 공통으로 사용된다.
안테나(1)로부터 수신된 신호는 분파기(2), 저 노이즈 증폭기(5) 및 복조기(6)를 통과하여, 채널 카드(10)에서 할당된 코드에 의해 역확산된다. 코드는 제어 유닛(20)에 의해 채널 카드에 할당된다. 그러므로, 역확산된 신호는 데이터 트래픽 버스(8)에 출력되고나서 도입 회선 인터페이스(9)를 거쳐 도입 회선에 전송된다.
도입 회선 인터페이스(9)에 의해 수신된 전송된 데이터 신호는 데이터 트래픽 버스(8)를 통과하여 채널 카드(10)에서 할당된 코드에 의해 확산된다. 코드는 제어 유닛(20)에 의해 채널 카드(10)에 다시 할당된다. 확산된 데이터 신호는 변조기(4), 고 전력 증폭기(3) 및 분파기(2)를 통과하여, 안테나(1)를 거쳐 전송된다.
도 2는 도 1에 도시한 채널 카드(10)의 구성을 도시한 시스템 블록도이다. 도 2에 도시한 채널 카드(10)는 중앙 처리 장치(CPU)(11), CPU 주변 제어기(12), ROM(read only memory)(13), RAM(random access memory)(14), 버스 인터페이스(15, 17), 데이터 송/수신기(16) 및 복수의 채널 회로(CH-LSI)(18)를 포함하며, 이들은 도시한 바와 같이 접속된다.
각각의 채널 회로(18)는 하나의 무선 채널에 대해 확산 및 역확산 처리를 수행하도록 구성된다. 즉, 채널 회로(18)는 복조기(6)로부터의 신호를 역확산 및 디코딩시킨 후, 그 디코딩된 데이터를 버스 인터페이스(15) 및 데이터 송/수신부(16)를 거쳐 도입 회선 인터페이스(9)에 전송한다. 한편, 도입 회선 인터페이스(9)로부터 수신된 전송 데이터는 데이터 송/수신기(16) 및 버스 인터페이스(15)를 거쳐 하나의 채널 회로(18)에 입력된다. 그 후, 전송 데이터는 채널 회로(18)에서 확산되고나서 변조기(4)로 전송된다.
CPU(11)는 ROM(13)과 RAM(14)을 사용하여 복수의 채널 회로(18)를 제어하여 채널 회로(18)를 작동시킴으로써 각각의 무선 채널에 대한 CDMA 신호 처리를 수행한다.
도 3은 도 1에 도시한 제어 유닛(20)의 구성을 도시한 시스템 블록도이다. 도 3에 도시한 제어 유닛(20)은 CPU(21), RAM(22), 제어 버스 인터페이스(23) 및 PROM(programmable read only memory)(24)을 포함하며, 이들은 도시한 바와 같이 접속된다.
RAM(22)은 CPU(21)에 의해 실행될 제어 프로그램을 저장한다. PROM(24)은 CPU(21)에 의해 실행될 제어 프로그램, 및 다양한 파라메터 또는 테이블을 포함하는 데이터 정보를 저장한다. CPU(21)는 PROM(24)에 저장된 제어 프로그램 및 제어 파라메터에 기초하여 송/수신 데이터 트래픽에 대해 무선 채널을 할당한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 할당된 무선 채널 수에 대한 상한값을 도시한 다이어그램이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예의 무선 채널 할당 처리를 도시한 플로우차트이다. 다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.
도 4에서, 가로 좌표는 기본 비트 레이트에 대해 높은 비트 레이트를 가진 호출의 비율(R)을 나타내고, 세로 좌표는 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 나타낸다. 도 4에 실선으로 나타낸 바와 같이, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 기본 비트 레이트에 비해 높은 비트 레이트를 가진 호출의 비율(R)에 의존하여 단계적으로 변화된다.
도 4에서, Nrh는, 무선 채널들이 모두 기본 비트 레이트 등의 최소 비트 레이트로 할당되는 경우에 할당가능한 최대 허용 무선 채널 수를 나타낸다. 한편, Nr1은, 무선 채널들이 모든 호출에 대해 최대 비트 레이트로 모두 할당되는 경우에 할당가능한 최대 허용 무선 채널 수를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 비트 레이트가 높아질수록 단일 정보 비트 당 신호 전력(Eb)은 작아진다. 그러므로, 고 비트 레이트에서의 정보 전송을 요구하는 호출의 비율이 증가될수록, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 단계적으로 감소된다. 이로 인해, 간섭 노이즈 전력(No)이 감소되어 소정의 회선 품질(Eb/No)이 유지되게 한다. 한편, 고 비트 레이트에서의 정보 전송을 요구하는 호출의 비율이 낮으면, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)가 증가되어, 다수의 호출들이 수용될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이 고 비트 레이트를 가진 호출들의 비율에 의존하여 변화되는 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 PROM(24) 또는 RAM(22)에 미리 저장된다. 도 3에 도시한 바와 같이, PROM(24) 및 RAM(22)은 제어 유닛(20)의 저장부를 형성한다.
제어 유닛(20)은, 할당가능한 상술한 최대 무선 채널 수(Nrmax)에 기초하여, 새로운 호출에 대해 무선 채널 할당 처리를 행한다. 다음에, 도 5를 참조하여, 이러한 무선 채널 할당 처리를 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(20)의 CPU(21)가 새로운 호출을 발생시킬 때, 단계 5-1은 무선 채널 할당 요구를 접수한다. 단계 5-2는 현재 할당된 무선 채널 수(Nr)가 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax) 미만인 지의 여부를 판정한다. 만일 무선 채널 수(Nr)가 최대 무선 채널 수(Nrmax)에 도달하고 단계 5-2에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 5-3은 무선 채널의 할당을 거부하고, 처리는 단계 5-1로 복귀한다.
한편, 만일 단계 5-2에서의 판정 결과가 "예"이면, 단계 5-4는 호출에 의해 요구된 비트 레이트를 검출한다. 이어서, 단계 5-5는 무선 채널을 할당하여 접속을 수행한다.
계속해서, 단계 5-6은 새롭게 접속된 호출을 포함하여 현재 접속된 호출의 비트 레이트 구성비(SR)를 계산한다. 이어서, 단계 5-7은 비트 레이트 구성비(SR)에 의존하여 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 갱신한다. 그 후, 처리는 5-1로 복귀하여 다음에 발생된 호출을 위한 준비를 한다.
예를 들어, 만일 현재 8 kb/s의 비트 레이트를 갖는 N8개의 호출과 13 kb/s의 비트 레이트를 갖는 N13개의 호출이 있고 새로 검출된 호출에 의해 요구된 비트 레이트가 13 kb/s이면, 단계 5-6은 다음의 수학식에 기초하여 비트 레이트 구성비(SR)를 계산한다.
단계 5-7은 상술한 단계 5-6에서 계산된 비트 레이트 구성비(SR)에 대응하는 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 PROM(24)으로부터 판독한다. 단계 5-6은, 또한, 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 새롭게 판독된 최대 무선 채널 수(Nrmax)로 갱신한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 사용된 비트 레이트의 비트 레이트 구성비(SR)가 계산되며, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 비트 레이트 구성비(SR)에 따라 변화된다. 종래에는 모든 호출에 대해 최대 비트 레이트로 할당된 최대 무선 채널 수(Nr1)까지만 수용할 수 있었으므로, 본 실시예는 실제로 채널의 회선 품질을 열화시키지 않는 범위 내에 할당된 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 증가시킨다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 할당가능한 무선 채널의 최대 수의 데이터 테이블을 도시한 다이어그램이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예의 무선 채널 할당 처리를 설명하기 위한 플로우차트이다. 다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
제2 실시예에서는, 편의상, 세 종류의 비트 레이트, 즉 저속, 중속 및 고속 비트 레이트가 사용될 수 있다고 가정한다. 도 6에 도시한 할당가능한 최대 무선 채널 수의 데이터 테이블에서, 할당된 무선 채널 수의 조합이 각각의 조합 번호에 대해 저장된다. 즉, 도 6에 도시한 데이터 테이블은 무선 채널 수들의 한계값, 즉 저속, 중속 및 고속을 포함하는 세 종류의 비트 레이트들로 할당된 무선 채널들에 대한 각각의 비트 레이트의 호출에 대해 할당가능한 최대 무선 채널 수들의 모든 조합을 저장한다.
예를 들어, 도 6에 도시한 조합 번호 "1"은 저속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 40개의 무선 채널을 할당할 수 있고, 중속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 0개의 무선 채널을 할당할 수 있으며, 고속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 0개의 무선 채널을 할당할 수 있음을 가리킨다. 마찬가지로, 조합 번호 "2"는 저속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 38개의 무선 채널을 할당할 수 있고, 중속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 1개의 무선 채널을 할당할 수 있으며, 고속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 0개의 무선 채널을 할당할 수 있음을 가리킨다. 조합 번호 "3"은 저속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 37개의 무선 채널을 할당할 수 있고, 중속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 1개의 무선 채널을 할당할 수 있으며, 고속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 1개의 무선 채널을 할당할 수 있음을 가리킨다. 또한, 조합 번호 "N"은 저속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 0개의 무선 채널을 할당할 수 있고, 중속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 0개의 무선 채널을 할당할 수 있으며, 고속 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 28개의 무선 채널을 할당할 수 있음을 가리킨다.
소정의 라인 품질(Eb/No)을 유지하기 위하여, 고 비트 레이트를 갖는 호출에 대해 할당되는 무선 채널의 수를 감소시킬 필요가 있다. 모든 무선 채널들에 대해 고 비트 레이트를 갖는 호출들만이 할당되는 경우, 할당가능한 무선 채널 수의 한계값은 28이다. 무선 채널들에 대해 저 비트 레이트를 갖는 호출들만이 할당되는 경우, 할당가능한 무선 채널 수의 한계값은 40이 된다.
도 6에 도시한 데이터 테이블은 도 3에 도시한 제어 유닛(20)의 저장부를 형성하는 PROM(24)에 저장된다. 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)인 데이터 테이블에 저장된 한계값에 기초하여, CPU(21)는 새로운 호출에 대해 무선 채널 할당 처리를 수행한다. CPU(21)는 제어 유닛의 제어부이다. 다음에, 도 7을 참조하여 무선 채널 할당 처리를 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(20)의 CPU(21)가 새로운 호출을 발생시킬 때, 단계 7-1은 무선 채널 할당 요구를 접수한다. 이어서, 단계 7-2는 호출에 의해 요구된 비트 레이트를 검출한다.
다음에, 단계 7-3은 도 6에 도시한 데이터 테이블을 참조로 하여, 새로운 호출을 포함하는 할당된 각각의 비트 레이트들에 대한 무선 채널 수들의 조합이 데이터 테이블에 저장된 무선 채널 수의 한계값, 즉 각각의 비트 레이트들에 대해 할당가능한 최대 무선 채널 수들의 조합의 범위 내에 있는 지의 여부를 판정한다. 만일 단계 7-3에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 7-4는 무선 채널의 할당을 거부하고, 처리는 단계 7-1로 복귀한다.
한편, 만일 단계 7-3에서의 판정 결과가 "예"이면, 단계 7-5는 무선 채널을 할당하여 접속을 수행한다. 그 후, 처리는 단계 7-1로 복귀하여 다음에 발생된 호출을 위한 준비를 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 사용된 각각의 비트 레이트들에 대해 할당가능한 최대 무선 채널 수에 대응하는 무선 채널 수의 한계값들의 조합의 데이터 테이블이 PROM(24) 또는 RAM(22)에 저장된다. 이러한 데이터 테이블을 참조하여 무선 채널 할당이 행해진다. 그 결과, 종래의 할당 방법에 따르면 28개의 무선 채널만이 할당될 수 있는 경우라도, 회선 품질을 열화시키지 않고, 비트 레이트의 조합에 의존하여 할당가능한 무선 채널의 수를 증가시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예의 할당된 무선 채널 수의 기준값을 도시한 다이어그램이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예의 무선 채널 할당 처리를 설명하기 위한 플로우차트이다. 다음에, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.
도 8에서, 가로 좌표는 기본 비트 레이트에 대해 고 비트 레이트를 갖는 호출의 비율(R)을 가리킨다. 세로 좌표는, 상술한 도 4와 마찬가지로, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 가리킨다. 도 8에 실선으로 도시한 바와 같이, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 기본 비트 레이트에 비해 높은 비트 레이트를 가진 호출들의 비율(R)에 의존하여 단계적으로 변화된다.
도 8에서, Nrh는, 도 4와 마찬가지로, 무선 채널들이 모두 기본 비트 레이트 등의 최소 비트 레이트로 할당되는 경우에 할당가능한 최대 허용 무선 채널 수를 가리킨다. 한편, Nrl은, 도 4와 마찬가지로, 모든 호출들에 대해 최대 비트 레이트로 할당가능한 최대 허용 무선 채널 수를 가리킨다.
또한, 도 8에 도시한 Nrt는 할당가능한 무선 채널 수(Nrmax)의 수의 기준값을 가리킨다. 기준값(Nrt)이 초과될 때 발생된 호출에 대하여, 8 kb/s의 기본 비트 레이트의 정보 전송 서비스만이 제공되도록 한다.
기준값(Nrt) 및 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)는 도 3에 도시한 제어 유닛(20)의 PROM(24) 또는 RAM(22)에 저장된다. 이로써, 제어 유닛(20)의 CPU(21)는 저장된 기준값(Nrt) 및 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 판독할 수 있게 되어 새로운 호출에 대해 무선 채널 할당 처리를 수행할 수 있게 된다. 다음에, 도 9를 참조하여 이러한 무선 채널 할당 처리를 설명한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(20)의 CPU(21)가 새로운 호출을 발생시킬 때, 단계 9-1은 무선 채널 할당 요구를 접수한다. 단계 9-2는 현재 할당된 무선 채널 수(Nr)가 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax) 미만인 지의 여부를 판정한다. 만일 무선 채널 수(Nr)가 최대 무선 채널 수(Nrmax)에 도달하고 단계 9-2에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 9-3은 무선 채널의 할당을 거부하고, 처리는 단계 9-1로 복귀한다.
한편, 만일 단계 9-2에서의 판정 결과가 "예"이면, 단계 9-4는 호출에 의해 요구된 비트 레이트를 검출한다. 단계 9-5는 요구된 비트 레이트가 기본 비트 레이트인 지의 여부를 판정한다. 만일 단계 9-5에서의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 단계 9-9로 진행하여, 무선 채널을 할당하고 접속을 행한다.
만일 단계 9-5에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 9-6은 현재 이미 할당된 무선 채널 수(Nr)가 상술한 기준값(Nrt) 미만인 지의 여부를 판정한다. 만일 단계 9-6에서의 판정 결과가 "예"이면, 처리는 단계 9-9로 진행하여 무선 채널을 할당하고 접속을 행한다.
한편, 만일 단계 9-6에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 9-7은 이동국(MS)이 기본 비트 레이트의 통신을 수행하도록 요구한다. 그리고, 단계 9-8은 무선 기지국(BS)과 이동국(MS) 모두에서 기본 비트 레이트의 전송이 허용가능한 지의 여부를 판정한다. 만일 단계 9-8에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 9-3은 무선 채널의 할당을 거부하고, 처리는 단계 9-1로 복귀한다.
만일 단계 9-8에서의 판정 결과가 "예"이면, 단계 9-9는 무선 채널을 할당하고 접속을 행한다. 그리고, 단계 9-10은 새롭게 접속된 호출을 포함하여 현재 접속되는 호출의 비트 레이트 구성비(SR)를 계산한다. 단계 9-11은 비트 레이트 구성비(SR)에 의존하여 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)를 갱신하며, 그 후 처리는 단계 9-1로 복귀하여 다음에 발생된 호출에 위한 준비를 한다.
단계 9-7 및 9-8에서, CPU(21)는, 무선 기지국(BS)이 저 비트 레이트, 즉 기본 비트 레이트만을 지원하는 무선 기지국으로서 이동국(MS)에 대해 응답하도록 할 수 있다. 단계 9-10은 본 발명의 제1 실시예와 함께 상술한 도 5에 도시한 단계 5-6과 마찬가지로 비트 레이트 구성비(SR)를 계산할 수 있으며, 이에 대한 설명은 본 발명의 제3 실시예에서는 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 특정 회선 품질을 유지하는 제약으로 인해, 사용 중인 무선 채널의 수가 할당가능한 무선 채널의 상한값에 도달하는 경우, 새롭게 발생된 호출에 대해, 다수의 호출을 수용할 수 있는 기본 비트 레이트로 정보 전송 서비스가 제한된다. 이로써, 고 품질 오디오 전송 및 고속 데이터 전송에 대해 제약을 가하여 접속가능한 호출의 수를 증가시킬 수 있어, 새롭게 발생된 호출의 접속 불가능과 같은 서비스 열화를 방지할 수 있다.
도 8에서, 기준값(Nrt)은 고 비트 레이트를 갖는 호출의 비율에 대해 일정한 값이다. 그러나, 기준값(Nrt)은 일정한 값일 필요는 없으며, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)보다 작은 값으로 적당히 설정될 수 있다. 예를 들면, 기준값(Nrt)은, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)로부터 일정한 값을 감산함으로써 얻어지는 값으로 설정될 수 있으며, 또 다른 방법으로서, 할당가능한 최대 무선 채널 수(Nrmax)에 "1" 미만의 비율을 곱함으로써 얻어지는 값으로 설정될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예의 무선 채널 할당 처리를 도시한 플로우차트이다. 다음에, 도 10을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예의 무선 채널 할당 처리를 설명한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(20)의 CPU(21)가 새로운 호출을 발생시킬 때, 단계 10-1은 무선 채널 할당 요구를 접수한다. 이어서, 단계 10-2는 호출에 의해 요구된 비트 레이트를 검출한다.
단계 10-3은 도 6에 도시한 데이터 테이블을 참조로 하여, 새로운 호출을 포함하는 무선 채널 수의 조합이 각각의 비트 레이트에 대해 할당가능한 무선 채널의 최대 수인 데이터 테이블(10)에 저장된 무선 채널 수의 한계값의 조합의 범위 내에 있는 지의 여부를 판정한다. 데이터 테이블은 PROM(24)에 저장된다.
만일 단계 10-3에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 10-4에서, 무선 채널 할당을 요구하는 호출의 비트 레이트가 기본 비트 레이트로 변화될 때 데이터 테이블에 저장된 한계값의 범위 내에 상기한 값이 들어 있는 지의 여부를 판정한다. 만일 단계 10-4에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 10-5는 무선 채널의 할당을 거부하며, 처리는 단계 10-1로 복귀한다.
한편, 만일 단계 10-4에서의 판정 결과가 "예"이면, 단계 10-6은 이동국(MS)에 대해 기본 비트 레이트의 정보 전송을 요구한다. 이어서, 단계 10-7은 무선 기지국(BS) 및 이동국(MS) 모두에서 기본 비트 레이트의 전송이 허용되는 지의 여부를 판정한다. 만일 단계 10-7에서의 판정 결과가 "아니오"이면, 단계 10-5는 무선 채널의 할당을 거부하며, 처리는 단계 10-1로 복귀한다.
만일 단계 10-7에서의 판정 결과가 "예"이면, 단계 10-8은 무선 채널을 할당하여 접속을 행한다. 그 후, 처리는 단계 10-1로 복귀하여 다음에 발생되는 호출을 위한 준비를 한다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면, 무선 기지국이 이미 호출 수용 한계 가까이에 있음으로 인해 고 비트 레이트로 접수될 수 없는 호출은 저감된 비트 레이트의 무선 채널에 대해 할당된다. 그 결과, 무선 기지국의 상태로 인해 원래는 접속이 불가능하던 호출에 대해서도 접속이 가능해지도록 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 발명은 이들 실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 다양한 변형 및 수정을 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 서로 다른 비트 레이트의 정보 전송 서비스들을 제공하는 CDMA 이동 통신 시스템용 무선 기지국에서, 다수의 호출들이 수용될 수 있도록 무선 채널을 효율적으로 할당함으로써 무선 채널의 자원을 효과적으로 이용할 수 있다.

Claims (20)

  1. CDMA 이동 통신 시스템에서 하나 이상의 비트 레이트로 이동국들에게 무선 채널들을 할당하기 위한 무선 기지국에 있어서,
    상기 각각의 무선 채널들에 대해 소정의 신호 대 노이즈 전력비를 유지하도록 할당된 최대 무선 채널 수를 저장하기 위한 저장부 - 상기 최대 무선 채널 수는 상기 하나 이상의 비트 레이트로 할당된 무선 채널들을 포함함 -, 및
    입중계 호출(incoming call)에 응답하여 상기 최대 무선 채널 수에 따라 상기 무선 채널들을 할당하기 위한 제어부
    를 포함하는 무선 기지국.
  2. 제1항에 있어서, 상기 최대 무선 채널 수는 상기 입중계 호출의 비트 레이트에 따라 단계적으로 변화되는 무선 기지국.
  3. 제2항에 있어서, 상기 입중계 호출의 비트 레이트가 감소될수록 상기 최대 무선 채널 수가 증가되는 무선 기지국.
  4. 제2항에 있어서, 상기 입중계 호출의 비트 레이트가 증가될수록 상기 최대 무선 채널 수가 감소되는 무선 기지국.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저장부는 기준값을 더 저장하며,
    상기 기준값이 현재 할당된 무선 채널의 수보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 입중계 호출에 응답하여 기본 레이트의 무선 채널을 할당하는 무선 기지국.
  6. 제5항에 있어서, 상기 기준값은 상기 최대 무선 채널 수보다 작은 무선 기지국.
  7. 제5항에 있어서, 상기 기본 레이트의 전송이 상기 기지국 및 이동국에 의해 허용되어 상기 입중계 호출을 수신하는 경우, 상기 제어부는 상기 기본 레이트의 무선 채널을 할당하는 무선 기지국.
  8. 제1항에 있어서, 상기 최대 무선 채널 수는 한계값들의 조합을 포함하는 테이블로서 구성되며, 상기 한계값들의 조합 각각은 상기 하나 이상의 비트 레이트 각각에 대해 할당된 최대 무선 채널 수를 포함하는 무선 기지국.
  9. 제8항에 있어서, 상기 입중계 호출이 상기 한계값들의 조합 내에 있지 않은 비트 레이트를 갖는 경우, 상기 제어부는 상기 입중계 호출에 응답하여 기본 비트 레이트의 무선 채널을 할당하는 무선 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기본 레이트의 전송이 상기 기지국 및 이동국에 의해 허용되어 상기 입중계 호출을 수신하는 경우, 상기 제어부는 상기 기본 레이트의 무선 채널을 할당하는 무선 기지국.
  11. CDMA 이동 통신 시스템에서 하나 이상의 비트 레이트로 이동국들에게 무선 채널들을 할당하는 방법에 있어서,
    상기 각각의 무선 채널들에 대해 소정의 신호 대 노이즈 전력비를 유지하도록 할당된 최대 무선 채널 수를 결정하는 단계 - 상기 최대 무선 채널 수는 상기 하나 이상의 비트 레이트로 할당된 무선 채널들을 포함함 -, 및
    입중계 호출에 응답하여 상기 최대 무선 채널 수에 따라 상기 무선 채널들을 할당하는 단계
    를 포함하는 무선 채널 할당 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 최대 무선 채널 수는 상기 입중계 호출의 비트 레이트에 따라 단계적으로 변화되는 무선 채널 할당 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 입중계 호출의 비트 레이트가 감소될수록 상기 최대 무선 채널 수가 증가되는 무선 채널 할당 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 입중계 호출의 비트 레이트가 증가됨에 따라 상기 최대 무선 채널 수가 감소되는 무선 채널 할당 방법.
  15. 제11항에 있어서, 기준값을 결정하는 단계, 및
    상기 기준값이 현재 할당된 무선 채널의 수보다 큰 경우, 상기 입중계 호출에 응답하여 기본 레이트의 무선 채널을 할당하는 단계
    를 더 포함하는 무선 채널 할당 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기준값은 상기 최대 무선 채널 수보다 작은 무선 채널 할당 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 기본 레이트의 전송이 이동국에 의해 허용되어 상기 입중계 호출을 수신하는 경우, 상기 무선 채널이 기본 레이트로 할당되는 무선 채널 할당 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 최대 무선 채널 수는 한계값들의 조합을 포함하는 테이블로서 구성되며, 상기 한계값들의 조합 각각은 상기 하나 이상의 비트 레이트 각각에 할당된 최대 무선 채널 수를 포함하는 무선 채널 할당 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 입중계 호출이 상기 한계값들의 조합 내에 있지 않은 경우, 상기 무선 채널은 상기 입중계 호출에 응답하여 기본 비트 레이트로 할당되는 무선 채널 할당 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 기본 레이트의 전송이 이동국에 의해 허용되어 상기 입중계 호출을 수신하는 경우, 상기 무선 채널은 상기 기본 레이트로 할당되는 무선 채널 할당 방법.
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