KR20000011393A - Adaptive load management control for a base station in a cdma cellular wireless communication system - Google Patents

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KR20000011393A KR1019990026288A KR19990026288A KR20000011393A KR 20000011393 A KR20000011393 A KR 20000011393A KR 1019990026288 A KR1019990026288 A KR 1019990026288A KR 19990026288 A KR19990026288 A KR 19990026288A KR 20000011393 A KR20000011393 A KR 20000011393A
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Abstract

PURPOSE: A method is provided to control a traffic load by for a user of an existing base station. CONSTITUTION: The control method of a cell traffic load of a base station comprises steps: that a subscriber station obtains an operating code from the base station by receiving a pilot signal from the base station; of defining a pilot signal boundary about the base station; that the subscriber station obtained the pilot signal obtains a traffic channel allocation from the base station by receiving a paging signal from the base station; of monitoring a traffic load state of the base station; of changing the boundary of the valid area of the paging signal inside the pilot signal boundary.

Description

셀 트래픽 부하 제어 방법{ADAPTIVE LOAD MANAGEMENT CONTROL FOR A BASE STATION IN A CDMA CELLULAR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}ADAPTIVE LOAD MANAGEMENT CONTROL FOR A BASE STATION IN A CDMA CELLULAR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 전반적으로 코드 분할 다원 접속(code division multiple access : CDMA) 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, CDMA 기지국이 기존의 기지국 사용자들에 대한 성능을 저하시키지 않으면서 그 트래픽 부하를 자체적으로 조절할 수 있게 하는 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to code division multiple access (CDMA) wireless communication systems, and more particularly, to the CDMA base station itself in its traffic load without sacrificing performance for existing base station users. It is about a method to be able to control with.

셀룰러 무선 전화 및 데이터 네트워크에서 CDMA 기술의 애플리케이션은 기존의 주파수 분할 다원 접속(FDMA)과 시분할 다원 접속(TDMA) 시스템에 비해 확실한 이점을 제공해 준다. 시스템 용량, 즉 사용자 수에 대해서, 임의의 주어진 기지국은 그 기지국의 지리적 "셀" 내에서 동시에 지원해 줄 수 있지만, FDMA와 TDMA 시스템은 시스템 동작에 할당된 한정된 개수의 주파수에 의해 제한된다. FDMA 시스템은 기지국과 그 유효 영역내의 가입자(예를 들어, 이동국(mobile station)) 사이에서 각 할당된 순방향(기지국에서 가입자로) 및 역방향(가입자에서 기지국으로) 주파수 쌍에 대하여 한 번에 하나의 이중(2 웨이(way)) 통신 링크만을 지원할 수 있다. TDMA 시스템의 용량은 할당된 순방향/역방향 주파수 쌍 각각이 분할될 수 있는 타임 슬롯의 개수에 의해 결정된다. 현재, 미국의 TDMA 셀룰러 시스템은 순방향 및 역방향 링크 상에서 3개의 타임 슬롯을 전달함으로써, 동일한 주파수 할당을 갖는 FDMA 시스템의 최대 용량의 3배에 이르는 용량을 제공한다.The application of CDMA technology in cellular wireless telephone and data networks offers clear advantages over traditional frequency division multiple access (FDMA) and time division multiple access (TDMA) systems. With regard to system capacity, i.e. number of users, any given base station can support simultaneously within the geographic “cell” of that base station, but FDMA and TDMA systems are limited by a limited number of frequencies assigned to system operation. An FDMA system is one at a time for each assigned forward (base station to subscriber) and reverse (subscriber to base station) frequency pairs between a base station and a subscriber (e.g., mobile station) in its coverage area. Only dual (two way) communication links can be supported. The capacity of a TDMA system is determined by the number of time slots in which each of the assigned forward / reverse frequency pairs can be divided. Currently, TDMA cellular systems in the United States deliver three times the slots on the forward and reverse links, providing up to three times the maximum capacity of FDMA systems with the same frequency allocation.

CDMA 시스템이 임의의 주어진 FDMA/TDMA 시스템과 동일한 주파수 할당 내에서 동작할 수 있는 반면, CDMA 시스템의 용량은 한정된 개수의 유효 주파수 쌍 또는 타임 슬롯에 의해 제한되지 않는다. 오히려, CDMA 시스템은 순방향/역방향 주파수 쌍에 대하여 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DSSS) 전송 방법을 유리하게 이용한다. 또한, 기지국이 셋업하는 상이한 통신 링크 간 간섭을 최소화하기 위하여 상호 직교 주파수 확산 코드(mutually orthogonal frequency spreading code)를 사용해 전송을 규정한다. 따라서, 하나의 CDMA 기지국이 서비스할 수 있는 사용자의 수는 각 사용자 링크 상에서 허용할 수 있는 최대 잡음에 의해서만 제한되며, 이 잡음은 현재 활성인 다른 사용자 링크로부터 발생된다.While a CDMA system can operate within the same frequency assignment as any given FDMA / TDMA system, the capacity of a CDMA system is not limited by a limited number of effective frequency pairs or time slots. Rather, the CDMA system advantageously employs a direct sequence spread spectrum (DSSS) transmission method for the forward / reverse frequency pair. In addition, the transmission is defined using mutually orthogonal frequency spreading codes to minimize interference between different communication links set up by the base station. Thus, the number of users that one CDMA base station can service is limited only by the maximum noise that can be tolerated on each user link, which is generated from other user links that are currently active.

CDMA 셀룰러 무선 시스템에서, 각 기지국은 그 기지국의 지리적 유효 영역("셀") 전반에 걸쳐 반복 의사(pseudo) 랜덤 이진 시퀀스 코드를 포함하는 견고한 파일럿 신호를 방사한다. 각 기지국의 파일럿 신호는 모두 동일한 이진 시퀀스 코드를 갖지만, 제로 기준 시간에 대하여는 상이한 시간 오프셋(offset)을 갖는다. 시스템 가입자(예컨대, 임의의 주어진 기지국 셀 내에서 이동하는 이동국)가 파일럿 신호를 수신하는 경우, 파일럿 신호를 조작하여 그 기지국을 식별하고, 그 시스템에 할당된 다른 주파수 채널 상에 전송되는 기지국으로부터의 다른 신호, 즉 viz., 동기(sync), 페이징, 트래픽 신호를 복호화할 때 가입자국이 사용하기에 적합한 코드를 제공한다.In a CDMA cellular wireless system, each base station emits a robust pilot signal that includes a repeating pseudo random binary sequence code throughout its base station's geographic effective area (“cell”). The pilot signals of each base station all have the same binary sequence code, but have different time offsets for the zero reference time. When a system subscriber (e.g., a mobile station moving within any given base station cell) receives a pilot signal, it manipulates the pilot signal to identify that base station and from a base station transmitted on another frequency channel assigned to that system. Provide code suitable for use by the subscriber station in decoding other signals, viz., Sync, paging, traffic signals.

전형적으로, CDMA 셀룰러 시스템 내에 있는 이동국(MS)은 항상 그 현재 위치에서 가장 견고한 파일럿 신호를 획득한다. 이어서, MS는 파일럿 신호와 시간적으로 맞추어져서 기지국(BS)으로부터 전송된 동기 신호를 통하여 획득한 파일럿 신호를 생성하는 BS에 대한 특정 정보를 얻는다. 이어서, MS가 2 웨이 트래픽 링크 셋업을 BS에게 요청하면, MS는 BS로부터 전송된 페이징 신호에 의해 유효한 트래픽 채널에 대해 요구되는 정보를 얻는다. 즉, MS는 먼저 임의의 주어진 기지국의 페이징 신호를 획득하여 성공적으로 복호화하지 않고서는 그 기지국을 통하여 2 웨이 트래픽 링크를 개시할 수가 없다. 일반적으로, 브이. 케이. 가르그(V. K. Garg)등에 의하여 "Applications of CDMA in Wireless/Personal Communications"의 제목으로 프랜티시 홀(Prentice Hall)(1997)에 개시되어 있는 논문을 참조할 수 있다.Typically, a mobile station (MS) in a CDMA cellular system always obtains the strongest pilot signal at its current location. Subsequently, the MS obtains specific information about the BS that is time-aligned with the pilot signal and generates a pilot signal obtained through the synchronization signal transmitted from the base station BS. Then, when the MS requests the BS to set up a two way traffic link, the MS gets the information required for the valid traffic channel by the paging signal sent from the BS. That is, the MS cannot initiate a two way traffic link through that base station without first acquiring and successfully decoding the paging signal of any given base station. Generally, V. K. See V. K. Garg et al., Published in Prentice Hall (1997) entitled “Applications of CDMA in Wireless / Personal Communications”.

임의의 주어진 기지국과 동시에 링크되어 있는 트래픽 사용자의 수가 그들의 누적된 잡음으로 인해 기지국에서의 임의의 한 사용자라도 명료한 수신을 방해받는 한계에 근접하게 된다면, 기존의 트래픽 링크에서는 그에 대응되게 서비스 품질이 더욱 저하될 것이다. 그러므로, 사용자 트래픽이 증가하는 경우, 기존 사용자에게 제공되고 있는 서비스를 중단시키거나 서비스 품질을 상당히 저하시키지 않으면서 원하는 수준의 서비스 품질을 유지할 수 있도록 기지국에서의 트래픽 부하를 제어하는 것이 바람직할 것이다.If the number of traffic users linked concurrently with any given base station is close to the limit at which any user at the base station is disturbed by clear reception due to their cumulative noise, the existing traffic link will have corresponding quality of service correspondingly. Will be further degraded. Therefore, when user traffic increases, it would be desirable to control the traffic load at the base station to maintain the desired quality of service without disrupting or significantly reducing the quality of service being provided to existing users.

또한, 통상적으로 CDMA 셀룰러 시스템내 각 기지국의 최대 허용 가능한 순방향 (송신) 전력은 제한되어 있다. 즉, 모든 허용 가능한 전력은 어느 한 순간에 기지국으로부터 방사되는 모든 순방향 트래픽 신호 사이에 분배되어야 한다. 따라서, 기지국과 동시에 연결된 트래픽 링크의 수가 무한정 증가할 수 있다면, 결국 각 링크의 순방향 신호의 전력이 너무 낮아져서 기존의 사용자가 에러없이 수신하는 것을 보장할 수가 없게 되므로, 이로 인해 신호 품질은 다시 일관되게 저하될 것이다.In addition, the maximum allowable forward (transmit) power of each base station in a CDMA cellular system is typically limited. That is, all allowable power must be distributed between all forward traffic signals emitted from the base station at any one time. Therefore, if the number of traffic links simultaneously connected with the base station can increase indefinitely, the power of the forward signal of each link will eventually become too low to ensure that the existing user can receive it without error, thereby resulting in a consistent signal quality. Will be degraded.

현재는 임의의 주어진 기지국 증폭기의 전력 총량에 기초하여 기지국에서의 전체 순방향 전력 요구를 제한하는 데에 소위 순방향 과부하 제어 알고리즘을 사용한다. 공지된 알고리즘은 "블라인드 블로킹(blind blocking)" 접근 방안을 이용한다. 즉, 낮은 임계치(예컨대, 85%)에 도달하면, 임의의 주어진 사용자의 요청을 수용하기게 충분한 전력을 사용할 수 있다 하더라도, 모든 새로운 사용자의 호 셋업 요청은 블로킹된다. 또한, 공지된 접근 방안은 한정적으로 동작하는 경향이 있어서, 가용 기지국 전력은 약 3 dB 정도 낮게 사용된다.Currently, a so-called forward overload control algorithm is used to limit the overall forward power requirement at the base station based on the total amount of power of any given base station amplifier. Known algorithms use a "blind blocking" approach. That is, when a low threshold (eg, 85%) is reached, all new user's call setup requests are blocked, even if enough power is available to accommodate any given user's request. In addition, known approaches tend to operate in a limited manner, so that the available base station power is used as low as about 3 dB.

본 발명에 따르면, 코드 분할 다원 접속(CDMA) 셀룰러 무선 통신 시스템에서 기지국의 셀 트래픽 부하를 제어하는 방법은 가입자국이 기지국으로부터 시스템 동작 코드를 획득할 수 있도록 기지국으로부터의 파일럿 신호를 송신하는 단계와, 파일럿 신호의 유효 영역을 실질적으로 일정하게 유지시켜 기지국에 대한 파일럿 신호의 경계를 규정하는 단계를 포함한다. 가입자국이 트래픽 채널 할당을 획득할 수 있도록 하는 페이징 신호 또한 기지국으로부터 송신된다. 기지국에서의 트래픽 부하를 모니터링하여, 기지국의 트래픽 부하가 증가하는 경우에는 파일럿 신호 경계로부터 떨어져 있도록 페이징 신호의 유효 영역 경계를 축소하고 기지국 트래픽 부하가 감소하는 경우에는 파일럿 신호 경계를 향하여 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 확장함으로써, 파일럿 신호 경계 내부에서 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 변경한다.According to the present invention, a method of controlling the cell traffic load of a base station in a code division multiple access (CDMA) cellular wireless communication system comprises the steps of transmitting a pilot signal from a base station to enable a subscriber station to obtain a system operation code from the base station; And defining a boundary of the pilot signal for the base station by keeping the effective area of the pilot signal substantially constant. A paging signal is also transmitted from the base station that allows the subscriber station to obtain a traffic channel assignment. Monitor the traffic load at the base station to reduce the effective area boundary of the paging signal so as to stay away from the pilot signal boundary when the traffic load of the base station increases, and to activate the paging signal toward the pilot signal boundary when the base station traffic load decreases. By extending the boundary of the region, the boundary of the effective region of the paging signal is changed inside the pilot signal boundary.

첨부되는 도면 및 특허청구범위와 관련된 하기의 상세한 설명을 참조하면 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다.The invention will be better understood with reference to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings and claims.

도 1은 CDMA 셀룰러 무선 통신 시스템내의 인접하는 셀에 존재하는 두 기지국과 정상적인 트래픽 부하 상태 하에서 기지국으로부터 방사되는 신호의 유효 영역을 나타내는 도면,1 shows two base stations present in adjacent cells in a CDMA cellular wireless communication system and the effective area of the signal radiated from the base station under normal traffic load conditions;

도 2는 도 1에 도시한 기지국 중 한 기지국의 트래픽 부하가 상위 트리거 임계치를 막 초과하여 증가하고 있는 것을 나타내는 도면,2 is a diagram showing that the traffic load of one of the base stations shown in FIG. 1 is increasing just above the upper trigger threshold;

도 3은 도 2에 도시한 기지국 중 한 기지국의 트래픽 부하가 상위 트리거 임계치를 초과하여 더욱 증가하고 있는 것을 나타내는 도면,3 is a diagram showing that the traffic load of one of the base stations shown in FIG. 2 is further increased beyond the upper trigger threshold;

도 4는 도 2 또는 도 3에 도시한 기지국 중 한 기지국에서의 트래픽 부하가 상위 트리거 임계치와 하위 트리거 임계치 사이에 있는 것을 나타내는 도면.4 shows that the traffic load at one of the base stations shown in FIG. 2 or 3 is between an upper trigger threshold and a lower trigger threshold.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

12 : CDMA 셀룰러 무선 통신 시스템12: CDMA Cellular Wireless Communication System

14, 16 : 이동국14, 16: mobile station

도 1은 CDMA 셀룰러 무선 통신 시스템(12)의 인접하는 셀 내의 사용자에게 서비스를 제공하도록 배치되어 있는 2개의 기지국 A, B를 도시하고 있다. 각 기지국 A, B 는 전술한 파일럿 신호를 송신하여 가입자국, 예를 들어 이동국(14, 16)과 기지국간의 코드를 동기시킨다. 기지국 A의 파일럿 신호에 대한 유효 영역과 기지국 B의 파일럿 신호에 대한 유효 영역은 실질적으로 각기 일정하게 유지되어 기지국 A, B에 대응하는 파일럿 신호 경계(18, 20)를 규정한다. 각 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호의 전력 레벨은, 전형적으로 108 디지틀 이득 유닛(DGU)의 값으로 고정된다.FIG. 1 shows two base stations A and B arranged to provide service to a user in an adjacent cell of a CDMA cellular wireless communication system 12. Each base station A, B transmits the pilot signal described above to synchronize the code between the subscriber station, for example, the mobile stations 14, 16 and the base station. The effective area for the pilot signal of the base station A and the effective area for the pilot signal of the base station B remain substantially constant, respectively, defining the pilot signal boundaries 18, 20 corresponding to the base stations A, B. The power level of the pilot signal transmitted from each base station is typically fixed at a value of 108 digital gain units (DGUs).

또한, 각 기지국 A, B는 전술한 sync와 페이징 신호를 송신함으로써 시스템 사용자가 획득한 파일럿 신호에 대응하는 기지국으로부터 트래픽 채널을 할당받을 수 있도록 한다. 기지국 A의 페이징 신호에 대한 유효 영역과 기지국 B의 페이징 신호에 대한 유효 영역은 도 1의 기지국 A, B에 대응하는 경계(22, 24)를 갖는다. 페이징 신호에 대한 송신 전력은 전형적으로 64 DGU로 설정된다.In addition, each of the base stations A and B transmits the above-described sync and paging signals so that a traffic channel can be allocated from the base station corresponding to the pilot signal acquired by the system user. The effective area for the paging signal of the base station A and the effective area for the paging signal of the base station B have boundaries 22 and 24 corresponding to the base stations A and B of FIG. The transmit power for the paging signal is typically set to 64 DGU.

기지국 페이징 신호의 경계(22, 24) 내의 사용자가 연관된 기지국에 초기 트래픽 채널 셋업을 요청하면, 요청받은 기지국은 사용자 유효 영역이 도 1의 최대 초기 트래픽 유효 영역 경계(26, 28) 중 대응하는 경계 내에서 유지되도록 하기 위하여 충분한 순방향 전력으로 송신할 것이다. 순방향 트래픽 링크 상의 기지국 전력은 전형적으로 96 DGU로 설정된다. 도 1의 페이징 신호 경계(22, 24) 중의 하나내로 사용자가 들어간 이후에만 초기 호 셋업이 이루어질 수 있다는 것을 주목해야 한다. 즉, 페이징 신호 경계는 기지국 A, B와 연관된 호 셋업 영역을 규정한다.If a user in the boundary 22, 24 of the base station paging signal requests the initial base station to set up an initial traffic channel, the requested base station has a user valid region whose boundary corresponds to one of the maximum initial traffic valid region boundaries 26, 28 of FIG. It will transmit with sufficient forward power to remain within. Base station power on the forward traffic link is typically set to 96 DGU. It should be noted that the initial call setup can only be made after the user enters into one of the paging signal boundaries 22, 24 of FIG. That is, the paging signal boundary defines the call setup area associated with the base stations A and B.

순방향 트래픽 링크 상의 전체 출력 전력(순방향 부하)과 역방향 트래픽 링크 상에서 검출된 간섭 레벨(역방향 부하) 중 하나, 혹은 이 둘을 모두 모니터링함으로써 기지국 A, B에서의 트래픽 부하를 측정할 수 있다. 하기의 설명에서는 기지국 B에서의 트래픽 부하는 정상적인 범위 내에 있는 반면, 기지국 A에서의 트래픽 부하는 상위 트리거(trigger) 임계치(도 2 및 도 3) 이상으로 증가하였다가 상위 트리거 임계치와 하위 트리거 임계치(도 4) 사이의 임의의 레벨로 떨어진다고 가정한다.The traffic load at base stations A and B can be measured by monitoring one or both of the total output power (forward load) on the forward traffic link and the level of interference (reverse load) detected on the reverse traffic link. In the following description, the traffic load at base station B is within the normal range, while the traffic load at base station A has increased above the upper trigger threshold (FIGS. 2 and 3) and then the upper trigger threshold and lower trigger threshold ( Assume that it falls to any level in between.

본 발명에 따르면, 기지국에 의해 트래픽 채널을 할당받은 기존의 사용자와 기지국이 서비스할 잠재적인 사용자에 대하여 적어도 최소의 원하는 신호 품질을 유지하기 위하여 기지국은 자체적으로 그 자신의 트래픽 부하를 조절하거나 제어한다. 상세하게는, 적응적인 "셀 브리싱(breathing)" 부하 제어 방법을 구현하기 위하여 (예를 들어, 사용 가능한 장비 및 디지틀 신호 처리 하드웨어를 사용하여) 기지국은 다음과 같이 구성된다.According to the present invention, the base station itself adjusts or controls its own traffic load in order to maintain at least the minimum desired signal quality for the existing user assigned the traffic channel by the base station and for the potential user to be served by the base station. . Specifically, to implement an adaptive " cell breathing " load control method (e.g., using available equipment and digital signal processing hardware), a base station is configured as follows.

용어 "Else"는 바로 앞선 상태가 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 다른 용어는 다음과 같이 정의된다.The term "Else" means that no immediately preceding state exists. Other terms are defined as follows.

F_t : 순방향 상위 트리거 임계치,F_t: forward upper trigger threshold,

R_t : 역방향 상위 트리거 임계치,R_t: reverse upper trigger threshold,

F_L_t : 순방향 하위 트리거 임계치,F_L_t: forward lower trigger threshold,

R_L_t : 역방향 하위 트리거 임계치,R_L_t: reverse lower trigger threshold,

N : 트리거 이벤트 카운터,N: trigger event counter,

Dp : 디폴트(default) 순방향 페이징 신호 전력,Dp: default forward paging signal power,

Dt : 디폴트 순방향 초기 트래픽 신호 전력,Dt: default forward initial traffic signal power,

p 및 t : 각기 페이징및 초기 트래픽 신호 전력에 대한 델타(delta) DGU 변경들이다.p and t are delta DGU changes for paging and initial traffic signal power, respectively.

일반적으로, 이 방법은 기지국의 순방향 부하(전력 용량)가 순방향 상위 트리거 임계치(F_t) 미만인 경우와, 역방향 부하(현재 활성인 사용자)가 역방향 상위 트리거 임계치(R_t) 미만인 경우, 기지국이 "정상" 모드에서 동작되도록 한다. 기지국에서의 순방향 부하나 역방향 부하가 정의된 상위 트리거 임계치 (F_t) 혹은 (R_t) 를 초과할 경우, 셀 브리싱 동작이 시작된다. 따라서, 이 방법은 기지국의 페이징 신호의 전력을 기지국이 셋업할 수 있는 잠재적인 새로운 호의 수를 조절하는 방식으로 변경하도록 함으로써 동적 호 셋업 유효 영역(dynamic call setup coverage)을 제공한다. 그 결과, 새로 셋업된 호에 대한 초기 트래픽 신호 전력이 그에 상응하여 감소한다. 실제로, 기지국의 순방향 링크 용량을 증가시키기 위하여 상기 방법 대신에 기지국의 순방향 페이징 신호와 새로 셋업된 호를 위해 요구되는 다른 전력 절약 방법이 사용될 수 있다.In general, this method requires the base station to " normal " if the forward load (power capacity) of the base station is below the forward upper trigger threshold (F_t), and if the reverse load (currently active user) is below the reverse upper trigger threshold (R_t). Enable to operate in mode. When the forward or reverse load at the base station exceeds the defined upper trigger threshold F_t or R_t, the cell bridging operation is started. Thus, this method provides dynamic call setup coverage by allowing the power of the base station's paging signal to be changed in a manner that adjusts the number of potential new calls that the base station can set up. As a result, the initial traffic signal power for the newly set up call is correspondingly reduced. Indeed, in order to increase the forward link capacity of the base station, other methods of power saving required for the newly set up call and the forward paging signal of the base station may be used instead.

이 방법의 한가지 중요 특징은 기지국(즉, 초기 트래픽 유효 영역)에 의해 초기에 셋 업되는 호의 모든 가입자와 함께 기존의 트래픽 링크가 유지된다는 것이다. 예를 들어, 도 1에서 기지국 A의 페이징 신호 유효 영역 내에 있는 가입자 이동국(14, 16)이 각기 기지국 A를 통하여 호 셋업을 요청하고, 기지국 A와 각 이동국(14, 16) 사이에 2 웨이 트래픽 링크가 구축되어 있다고 가정한다.One important feature of this method is that the existing traffic link is maintained with all subscribers of the call initially set up by the base station (ie, initial traffic coverage area). For example, in FIG. 1, subscriber mobile stations 14 and 16 within the paging signal coverage area of base station A each request a call setup through base station A, and two-way traffic between base station A and each mobile station 14 and 16. FIG. Assume a link is established.

기지국 A에서의 트래픽 부하가 도 2에서와 같이 상위 트리거 임계치 F_t 또는 R_t를 초과하는 경우, 페이징 신호의 유효 영역이 축소되어 이동국(16)은 기지국 A의 페이징 신호 경계(22)의 외부에 존재하게 된다. 또한, 기지국 A에서의 트래픽 부하가 도 3의 상위 트리거 임계치 이상으로 계속해서 증가함에 따라, 이동국(14, 16)은 모두 기지국 A의 초기 트래픽 유효 영역에 대한 경계(26)를 넘어서게 된다. 도 1의 상태 하에서는 각 이동국이 기지국 A에 호 셋업을 요청하는 시점에 이동국(14, 16)에 대한 초기 순방향 트래픽 전력이 결정되었기 때문에, 이동국(14, 16)으로부터 기지국 A로의 임의의 새로운 호 셋업 요청이 다른 방법에 의해 블로킹되는 도 2 내지 4의 부하 상태 하에서도 기지국 A는 이동국(14, 16)과의 링크를 진행하기 위해 도 1의 최대 트래픽 유효 영역 경계(26)를 유지할 것이다.If the traffic load at base station A exceeds the upper trigger threshold F_t or R_t as in FIG. 2, the effective area of the paging signal is reduced so that the mobile station 16 is outside of the paging signal boundary 22 of base station A. do. In addition, as the traffic load at base station A continues to increase above the upper trigger threshold of FIG. 3, the mobile stations 14, 16 both cross the boundary 26 for base station A's initial traffic validity area. Under the state of FIG. 1, any new call setup from mobile station 14, 16 to base station A is determined since the initial forward traffic power for mobile station 14, 16 was determined at the time each mobile station requested base station A to call setup. Even under the load conditions of FIGS. 2-4 where the request is blocked by other methods, base station A will maintain the maximum traffic coverage area boundary 26 of FIG. 1 to proceed with the link with mobile stations 14, 16.

본 방명의 셀 브리싱 방법은 기지국의 순방향 및 역방향 링크 상에서 역시 독립적으로 구현될 수 있다. 즉, 설정된 임계치는 기지국에서의 전체 순방향 링크 신호 전력 요구와 그 기지국에서 수신되는 역방향 링크 상의 전체 간섭 레벨 중 하나, 혹은 둘 다에 대응할 수 있다. 또한, 순방향 링크와 역방향 링크에는 각기 상이한 스탭 사이즈(step size)(N)가 연계될 수 있다.The cell bridging method of the present invention can also be implemented independently on the forward and reverse links of the base station. That is, the set threshold may correspond to one or both of the overall forward link signal power request at the base station and the overall interference level on the reverse link received at that base station. In addition, different step sizes N may be associated with the forward link and the reverse link.

순방향 부하와 역방향 부하의 측정이 실시간(예를 들어, 1초 간격 미만)으로 수행될 수 있는 반면, 셀 브리싱 동작(즉, 기지국의 페이징 신호 경계를 확장하거나 축소하는 것)은 규정된 시간 간격에 대해서 얻은 측정치의 평균을 기반으로 해야한다. 또한, 하위 트리거 임계치 F_L_t, R_L_t는 제한된 자원(전력)을 효과적으로 사용하기 위하여 기지국의 총 한도 70% 내지 80% 범위 내에서 설정될 수 있다.While measurements of the forward and reverse loads can be performed in real time (eg, less than 1 second intervals), cell bridging operations (ie, extending or contracting the base station's paging signal boundaries) are defined at defined time intervals. It should be based on the average of the measurements obtained for. In addition, the lower trigger thresholds F_L_t and R_L_t may be set within a total limit of 70% to 80% of the base station in order to effectively use limited resources (power).

특히, 기지국의 파일럿 신호에 대한 전력(즉, 셀 유효 영역)은 일정하게 유지된다. 그 결과, 시스템 사용자에 대한 소위 "핸드오프(handoff)" 유효 영역은 영향을받지 않게 되며, 기존의 호(즉, 기지국에 의해 초기에 셋업되어 현재 활성인 호)에는 어떤 영향도 미치지 않게 된다. 그러나, 임의의 주어진 시간에 기지국이 제공할 수 있는 것보다 더 많은 자원(보다 높은 순방향 전력)을 요구하는 새로운 사용자는 블로킹될 것이다.In particular, the power (ie, cell effective area) for the pilot signal of the base station is kept constant. As a result, the so-called "handoff" effective area for the system user is unaffected and does not affect any existing calls (i.e., calls initially set up by the base station and currently active). However, new users who require more resources (higher forward power) than any base station can provide at any given time will be blocked.

요약하면, 개시한 방법은 CDMA 셀룰러 무선 통신 시스템 내 기지국에서의 트래픽 부하를 제어한다. 다시 말하면, 본 방법은In summary, the disclosed method controls the traffic load at a base station in a CDMA cellular wireless communication system. In other words, this method

1. 시스템 기지국에서의 제한된 자원을 최적화하여 다른 방법으로 획득할 수 있는 것보다 더 큰 용량을 획득하고,1.Observe more capacity than can be obtained by other methods by optimizing the limited resources at the system base station,

2. 기지국이 현재 서비스하고 있는 가입자국(사용자)에 대하여 원하는 수준의 서비스 품질을 유지하고,2. Maintain the desired level of quality of service for the subscriber station (user) currently served by the base station,

3. 페이징 채널 및 초기 순방향 트래픽 링크 전력 요구를 감소시켜 기지국의 순방향 링크 용량을 증가시키며,3. Increase the forward link capacity of the base station by reducing the paging channel and initial forward traffic link power requirements,

4. 새로운 호 셋업(즉, 새로운 허가)에 대한 요청을 제어하여 초기에 보다 높은 자원(보다 높은 순방향 링크 전력 및 역방향 링크 전력)을 요구하는 가입자만 제거한다.4. Control requests for new call setups (ie new grants) to eliminate only subscribers who initially require higher resources (higher forward link power and reverse link power).

전술한 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 나타내고 있지만, 첨부된 특허 청구 범위에서 지적한 본 발명의 사상 및 범주내에서 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다.While the foregoing detailed description shows a preferred embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the spirit and scope of the invention as indicated in the appended claims.

본 발명은 시스템 기지국에서 제한된 자원을 최적화하여 다른 방법으로 획득할 수 있는 것보다 더 높은 용량을 획득하고, 기지국이 현재 서비스하는 가입자국(사용자)에 대하여 원하는 수준의 서비스 품질을 유지하며, 또한 페이징 채널 및 초기 순방향 트래픽 링크 전력 요구를 감소시켜 기지국의 순방향 링크 용량을 증가시키고 새로운 호 셋업을 위한 요청을 제어하여 초기에 보다 높은 자원(보다 높은 순방향 링크 전력 및 역방향 링크 전력)을 요구하는 가입자만 제거하는 이점을 갖는다.The present invention achieves higher capacity than that otherwise obtained by optimizing limited resources at the system base station, and maintains the desired level of quality of service for the subscriber station (user) currently serving by the base station, and also paging. Reduces channel and initial forward traffic link power requirements to increase the base station's forward link capacity and control requests for new call setup, eliminating only subscribers that initially require higher resources (higher forward link power and reverse link power). Has the advantage.

Claims (10)

코드 분할 다원 접속(CDMA) 셀룰러 무선 통신 시스템에서 기지국이 현재 서비스하고 있거나 서비스할 가입자국에 대하여 원하는 수준의 서비스 품질을 유지시키기 위하여 기지국의 셀 트래픽 부하를 제어하는 방법에 있어서,A method of controlling the cell traffic load of a base station in a code division multiple access (CDMA) cellular wireless communication system to maintain a desired level of quality of service for a subscriber station currently serving or to serve, 상기 기지국으로부터 파일럿(pilot) 신호를 송신하여 가입자국이 상기 기지국으로부터 동작 코드를 획득하게 하는 단계와,Transmitting a pilot signal from the base station to allow a subscriber station to obtain an operation code from the base station; 상기 파일럿 신호의 유효 영역을 실질적으로 일정하게 유지시켜 상기 기지국에 대한 파일럿 신호 경계를 정의하는 단계와,Defining a pilot signal boundary for the base station by keeping the effective area of the pilot signal substantially constant; 상기 기지국으로부터 페이징(paging) 신호를 송신하여 상기 파일럿 신호를 획득한 가입자국이 상기 기지국으로부터의 트래픽 채널 할당을 획득하게 하는 단계와,Transmitting a paging signal from the base station to cause the subscriber station acquiring the pilot signal to obtain a traffic channel assignment from the base station; 상기 기지국의 트래픽 부하 상태를 모니터링하는 단계와,Monitoring the traffic load condition of the base station; 상기 파일럿 신호 경계 내부에서 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 변경하되, 상기 변경이,Change a boundary of an effective area of the paging signal within the pilot signal boundary, ⓛ 상기 기지국 트래픽 부하가 증가하는 경우에는 상기 파일럿 신호 경계로부터 떨어져 있도록 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 축소하고,When the base station traffic load increases, the boundary of the effective area of the paging signal is reduced to be away from the pilot signal boundary, ② 상기 기지국 트래픽 부하가 감소하는 경우에는 상기 파일럿 신호 경계를 향하여 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 확장함으로써 이루어지는 단계② If the base station traffic load is reduced, the step of extending the boundary of the effective area of the paging signal toward the pilot signal boundary 를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.Cell traffic load control method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 트래픽 부하가 소정 임계치를 초과하여 증가하는 경우에는 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 축소하는 단계와,If the traffic load increases beyond a predetermined threshold, reducing the boundary of the effective area of the paging signal; 트래픽 부하가 소정 임계치 미만으로 감소하는 경우에는 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 확장하는 단계Extending the boundary of the effective area of the paging signal if the traffic load decreases below a predetermined threshold; 를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.Cell traffic load control method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기지국에서 사용되는 상기 페이징 신호에 대한 전력 레벨을 변경함으로써 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계를 변경하는 단계Changing a boundary of an effective area of the paging signal by changing a power level for the paging signal used in the base station; 를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.Cell traffic load control method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모니터링 단계가 상기 기지국에서의 순방향 링크 신호 전력 요구를 모니터링하는 단계를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.And wherein said monitoring step comprises monitoring a forward link signal power request at said base station. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모니터링 단계가 상기 기지국에서 수신하는 역방향 링크 상의 간섭 또는 잡음 레벨을 모니터링하는 단계를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.And wherein said monitoring step comprises monitoring interference or noise levels on a reverse link received at said base station. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모니터링 단계가 상기 기지국에서의 순방향 링크 신호 전력 요구와 상기 기지국에서 수신하는 역방향 링크 상의 간섭 또는 잡음 레벨 모두를 모니터링하는 단계를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.And wherein said monitoring step comprises monitoring both a forward link signal power request at said base station and an interference or noise level on a reverse link received at said base station. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 페이징 신호의 유효 영역의 경계가,The boundary of the effective area of the paging signal is, 와 같은 방법에 따라서 변경되며,Will change in the same way as "Else"는 바로 앞선 상태가 존재하지 않는다는 것을 의미하며,"Else" means that the preceding state does not exist, F_t : 순방향 상위 트리거 임계치,F_t: forward upper trigger threshold, R_t : 역방향 상위 트리거 임계치,R_t: reverse upper trigger threshold, F_L_t : 순방향 하위 트리거 임계치,F_L_t: forward lower trigger threshold, R_L_t : 역방향 하위 트리거 임계치,R_L_t: reverse lower trigger threshold, N : 트리거 이벤트 카운터,N: trigger event counter, Dp : 디폴트 순방향 페이징 신호 전력,Dp: default forward paging signal power, Dt : 디폴트 순방향 초기 트래픽 신호 전력,Dt: default forward initial traffic signal power, p 및 t는 각기 페이징 및 초기 트래픽 신호 전력에 대한 델타(delta) DGU 변경들을 나타내는 셀 트래픽 부하 제어 방법.p and t represent delta DGU changes to paging and initial traffic signal power, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 임의의 가입자국이 상기 기지국으로부터 트래픽 채널 할당을 받았을 때 상기 가입자국에 대한 상기 기지국 순방향 링크 전력 레벨에 대응하는 초기 트래픽 유효 영역 경계를 설정하는 단계를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.Establishing an initial traffic coverage area boundary corresponding to the base station forward link power level for the subscriber station when any subscriber station receives a traffic channel assignment from the base station. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 기지국에서의 트래픽 부하가 특정 임계치를 초과하는 시점에 상기 임의의 가입자국이 트래픽 채널 할당을 받은 경우에는 상기 초기 트래픽 유효 영역 경계를 상기 기지국에 대한 최대 초기 트래픽 유효 영역 경계보다 작도록 설정하는 단계를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.Setting the initial traffic coverage area boundary to be smaller than the maximum initial traffic coverage area boundary for the base station when the random subscriber station receives a traffic channel assignment when the traffic load at the base station exceeds a certain threshold. Cell traffic load control method comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 기지국에서의 트래픽 부하와 상관없이, 상기 기지국과 현재 링크되어 있는 가입자국에 대하여 상기 설정된 초기 트래픽 유효 영역 경계를 실질적으로 일정하게 유지시키는 단계를 포함하는 셀 트래픽 부하 제어 방법.Irrespective of the traffic load at the base station, maintaining the established initial traffic validity area boundary substantially constant for a subscriber station currently linked with the base station.
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