KR20000013070A - 무선 네트워크 설계 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 네트워크 설계 방법에 대하여 개시한다. 본 방법은, 일정 영역 내의 이동 전화기에게 이동통신 서비스를 제공하는 기지국과, 다수의 기지국을 이동 교환기로 연결하며 보코더를 포함하는 기지국 제어기와, 다수의 기지국 제어기를 일반 전화망으로 연결하는 이동 교환기에 있어서, 먼저, 가입자 수에 대한 최번시 호 시도수와, 가입자 수에 대한 호의 양과, 기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율과, 최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 구한다. 구해진 값들을 고려하여 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하고, 구해진 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수와 서비스별로 기 설정되는 기지국 제어기의 처리 용량을 고려하여, 기지국 제어기의 개수를 결정한다. 또한 기지국의 개수를 고려하여 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수를 결정하고, 구해진 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수와 서비스별로 기 설정되는 이동 교환기의 처리 용량을 고려하여, 이동 교환기의 개수를 결정한다. 본 방법은, 기지국 제어기나 이동 교환기에 걸리는 과부하를 방지하고, 또 불필요한 시스템의 설치를 억제하여 시스템 설치 비용의 낭비를 막을 수 있다.

Description

무선 네트워크 설계 방법
본 발명은 무선 네트워크 설계 방법에 관한 것으로서, 특히 무선 네트워크를 구성하는 각 시스템의 개수를 결정하는 방법에 관한 것이다.
도 1 은 통상적인 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 기술을 사용하는 셀룰러 시스템의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 무선 링크를 통해 이동통신 서비스를 제공받는 이동 단말기(Mobile Station: MS)(40)(41)와, 상기 이동 단말기(40)(41)에게 서비스를 제공하는 기지국(Base station Transceiver Subsystem: BTS)(30)(31), 상기 기지국(30)(31)을 제어하는 기지국 제어기(Base Station Controller: BSC)(20)(21) 및 상기 기지국 제어기(20)(21)를 일반 공중 교환 전화 네트워크(Public Switched Telephone Network: PSTN)(11)로 연결하는 이동 교환기(Mobile Switching Center: MSC)(10)로 구성된다. 상기 이동 교환기(10)는 홈 위치등록기(Home Location Register: HLR)(12)와 방문자 위치등록기(Visitor Location Register: VLR)(13)로부터 이동 단말기(40)(41)에 대한 정보를 얻어서 서비스를 제공한다.
상기 기지국(BTS)과 기지국 제어기와 다수의 기지국과 기지국 제어기를 관리하는 기지국 관리자(Base Station Manager: BSM)를 포함하여 기지국 부-시스템(Base station Sub-System: BSS)으로 정한다. 상기 기지국은 코드분할 다중접속 신호처리, 호 처리, 기지국내 유지 보수 등의 기능을 수행한다. 상기 기지국 제어기는 호 제어부와 음성 코딩부로 구성되며, 이동 교환기와 기지국 간의 정합을 수행한다. 또한 핸드오프 기능 제공, 코드변환(Transcoding), 반향 제거 기능, 이동성 관리, 자체 운용 등의 기능을 수행한다.
상기와 같이 구성되는 무선 네트워크에서, 필요한 이동 교환기의 개수와 그에 연결 가능한 기지국 제어기의 개수를 결정짓는 것은 매우 중요하다. 이동 교환기와 기지국 제어기의 개수는, 기지국 부-시스템의 처리 용량과 관련된다. 예를 들어 개인 휴대통신 서비스(Personal Communications Services: PCS) 시스템에서 요구하는 하나의 기지국 제어기의 처리 가능 용량은 60000BHCA(Busy Hour Call Attempt: 최번시 호 시도수)이고, 하나의 이동 교환기의 처리 가능 용량은 500000BHCA이다.
이러한 시스템의 용량에 맞추어 무선 네트워크를 설계하기 위해서는, 기지국 제어기에서 PCM(Pulse Code Modulation)과 QCELP(Qualcomm Code-book Excited Linear Prediction)간의 변환을 수행하는 보코더(Vocoder)의 채널 수를 조절해야 한다. 이때, 가입자 수에 대한 최번시 호 시도수(BHCA/Subscriber: BHCA/sub)와 가입자 수에 대한 호의 양(Erlang/sub)을 고려한다. 이동 교환기에서는 이동 교환기에 연결되는 기지국 제어기의 개수를 조절해야 한다.
셀룰러 시스템에서는 기본적으로 일정 영역을 지원하는 기지국의 개수와 위치를 결정하게 된다. 이것은 셀 계획(cell plan)에 의해 수행된다. 그러므로 일정 영역에 정해진 기지국의 개수를 고려하여, 해당 기지국들을 제어할 수 있는 기지국 제어기의 개수와, 해당 기지국 제어기들을 제어할 수 있는 이동 교환기의 개수를 결정한다.
종래 기술에 의해 기지국 제어기와 이동 교환기의 개수를 결정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 기지국 제어기에 대한 기지국의 최대 개수를 설정하고, 기지국에 대한 보코더 채널의 최대 개수를 설정한다. 다음 상기 설정된 값을 고려하여 기지국 제어기의 개수를 구하고, 그중 큰 것으로 기지국 제어기의 개수를 결정한다.
그러나 상기와 같이 동작하는 종래 기술에서는, 기지국 제어기와 이동 교환기의 처리 용량(BHCA)을 고려하지 않았다는 문제점을 가진다. 즉, 실제 기지국 제어기에 실장 가능한 보코더 채널의 개수를 고려하지 않았기 때문에, 상기 종래 기술과 같이 결정된 무선 네트워크에는 통화의 과부하가 걸리게 된다. 또한 이동 교환기는 기지국 제어기로부터 전해지는 처리 요구를 수용하여 주어야 한다. 그러나 종래 기술에서는 이동 교환기의 처리 용량을 고려하지 않았기 때문에, 실제 필요한 개수보다 더 많은 이동 교환기를 설치하게 되어 시스템의 낭비를 초래한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 무선 네트워크를 설계할 때 최적화된 기지국 제어기와 이동 교환기의 개수를 결정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기지국 제어기의 개수를 결정할 때, 기지국 제어기의 처리 용량을 고려하여 결정하는, 무선 네트워크 설계 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 이동 교환기의 개수를 결정할 때, 이동 교환기의 처리 용량을 고려하여 결정하는, 무선 네트워크 설계 방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.
도 1 은 통상적인 코드분할 다중접속기술을 사용하는 셀룰러 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명에 의한 무선 네트워크 설계 방법을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동 교환기
11 : 일반 공중 교환 전화 네트워크
12 : 홈 위치등록기
13 : 방문자 위치등록기
20,21 : 기지국 제어기
30,31 : 기지국
40,41 : 이동 단말기
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 무선 네트워크 설계 방법의 바람직한 실시예는, 일정 영역 내의 이동 전화기에게 이동통신 서비스를 제공하는 기지국과, 다수의 기지국을 이동 교환기로 연결하며 보코더를 포함하는 기지국 제어기와, 다수의 기지국 제어기를 일반 전화망으로 연결하는 이동 교환기에 있어서,
가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정과;
가입자 수에 대한 호의 양을 구하는 과정;
기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 구하는 과정;
최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 구하는 과정;
상기 구해진 값들을 고려하여 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정; 및
상기 구해진 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수와, 서비스별로 기 설정되는 기지국 제어기의 처리 용량을 고려하여, 기지국 제어기의 개수를 결정하는 과정 을 포함하여 이루어지며, 상기 과정들은 순차적으로 수행된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정은, 가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 A라고 하고, 가입자 수에 대한 호의 양을 B라고 하고, 기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 C라고 하고, 최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 D라고 할 때, 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수 BHCA/BSC는,
BHCA/BSC = (최대 보코더 채널의 수)×A×C×D/B 에 의해 구해지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 무선 네트워크 설계 방법의 바람직한 다른 실시예는, 일정 영역 내의 이동 전화기에게 이동통신 서비스를 제공하는 기지국과, 다수의 기지국을 이동 교환기로 연결하며 보코더를 포함하는 기지국 제어기와, 다수의 기지국 제어기를 일반 전화망으로 연결하는 이동 교환기에 있어서,
가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정과;
가입자 수에 대한 호의 양을 구하는 과정;
기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 구하는 과정;
최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 구하는 과정;
상기 구해진 값들을 고려하여 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정;
상기 구해진 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수와, 서비스별로 기 설정되는 기지국 제어기의 처리 용량을 고려하여, 기지국 제어기의 개수를 결정하는 과정;
기지국의 개수를 고려하여 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수를 결정하는 과정; 및
상기 구해진 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수와, 서비스별로 기 설정되는 이동 교환기의 처리 용량을 고려하여, 이동 교환기의 개수를 결정하는 과정을 포함하여 이루어지며, 상기 과정들은 순차적으로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수를 결정하는 과정은, 가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 A라고 하고, 기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 C라고 하고, 최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 D라고 할 때, 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수 BHCA/MSC는,
BHCA/MSC = [Σ(총 보코더 채널 수/BSC)]×A×C/B 에 의해 구해지는 것이 바람직하다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 의한 무선 네트워크 설계 방법은, 가입자 수에 대한 최번시 호 시도수(BHCA/sub)와 가입자 수에 대한 호의 양(Erlang/sub), 기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율 및 최대 보코더 채널에 대한 기지국 제어기 실장 채널의 비를 고려하여, 기지국 제어기의 개수 및 이동 교환기의 개수를 결정한다.
도 2 는 본 발명에 의한 무선 네트워크 설계 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다.
먼저, 가입자 수에 대한 최번시 호 시도수(BHCA/sub) A를 정하고,(110) 가입자 수에 대한 호의 양(Erlang/sub) B를 정한다.(120) 상기 A와 B는 가입자의 통화(Traffic) 특성으로서 서비스마다 고정된다.
그리고 기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율 C를 구한다.(130) 이것은 논리적으로 문제가 없도록 시스템 운용자에 의해 가정된 가정치이다. 그러므로 이 가정치가 기지국 제어기의 처리 가능 용량을 초과하지 않도록 하기 위해서는, 최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비 D를 고려해야 한다.(140)
원하는 변수가 다 구해졌으면, 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수(BHCA/BSC)를 수학식 1에 의해 구한다.(150)
BHCA/BSC = (최대 보코더 채널의 수)×A×C×D/B
기지국 제어기의 처리 가능 용량은 시스템 별로 미리 정해져 있다. 그러므로 수학식 1에 의해서 기지국 제어기의 개수를 구한다.(160)
다음에는 기지국 제어기의 개수를 고려하여 이동 교환기의 개수를 구한다. {(기지국에 대한 최번시 호 시도수)×(하나의 이동 교환기에 연결되는 기지국 제어기의 총 개수)}는 이동 교환기의 최번시 호 시도수를 초과해서는 안된다. 그러므로 하나의 이동 교환기에 연결되는 기지국 제어기의 개수를 구하고, 이에 따라 이동 교환기의 개수를 구한다.
그러한 관점에서 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수(BHCA/MSC)는 수학식 2에 의해서 구한다.(170)
BHCA/MSC = [Σ(총 보코더 채널 수/BSC)]×A×C/B
상기 [Σ(총 보코더 채널 수/BSC)]는 한 이동 교환기에 연결된 모든 기지국 제어기의 보코더 채널의 개수의 합이다. 이동 교환기의 처리 가능 용량은 시스템 별로 미리 정해져 있다. 그러므로 수학식 2에 의해서 이동 교환기의 개수를 구한다.(180)
상기 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여, 최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비(D)와 기지국 제어기의 개수를 변화시켜 가면서, 이동 교환기의 처리 가능 용량을 초과하지 않은 값을 찾아낸다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
기지국 제어기와 이동 교환기의 처리 가능 용량이 주어졌을 때, 그 처리 용량을 고려하여 기지국 제어기와 이동 교환기의 개수를 결정한다. 그러므로 기지국 제어기나 이동 교환기에 걸리는 과부하를 방지하고, 또 불필요한 시스템의 설치를 억제하여 시스템 설치 비용의 낭비를 막을 수 있다.

Claims (4)

  1. 일정 영역 내의 이동 전화기에게 이동통신 서비스를 제공하는 기지국과, 다수의 기지국을 이동 교환기로 연결하며 보코더를 포함하는 기지국 제어기와, 다수의 기지국 제어기를 일반 전화망으로 연결하는 이동 교환기에 있어서,
    가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정과;
    가입자 수에 대한 호의 양을 구하는 과정;
    기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 구하는 과정;
    최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 구하는 과정;
    상기 구해진 값들을 고려하여 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정; 및
    상기 구해진 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수와, 서비스별로 기 설정되는 기지국 제어기의 처리 용량을 고려하여, 기지국 제어기의 개수를 결정하는 과정을 포함하여 이루어지며, 상기 과정들을 순차적으로 수행하는, 무선 네트워크 설계 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정은,
    가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 A라고 하고,
    가입자 수에 대한 호의 양을 B라고 하고,
    기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 C라고 하고,
    최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 D라고 할 때, 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수 BHCA/BSC는,
    BHCA/BSC = (최대 보코더 채널의 수)×A×C×D/B 에 의해 구해지는, 무선 네트워크 설계 방법.
  3. 일정 영역 내의 이동 전화기에게 이동통신 서비스를 제공하는 기지국과, 다수의 기지국을 이동 교환기로 연결하며 보코더를 포함하는 기지국 제어기와, 다수의 기지국 제어기를 일반 전화망으로 연결하는 이동 교환기에 있어서,
    가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정과;
    가입자 수에 대한 호의 양을 구하는 과정;
    기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 구하는 과정;
    최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 구하는 과정;
    상기 구해진 값들을 고려하여 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수를 구하는 과정;
    상기 구해진 기지국 제어기에 대한 최번시 호 시도수와, 서비스별로 기 설정되는 기지국 제어기의 처리 용량을 고려하여, 기지국 제어기의 개수를 결정하는 과정;
    기지국의 개수를 고려하여 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수를 결정하는 과정; 및
    상기 구해진 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수와, 서비스별로 기 설정되는 이동 교환기의 처리 용량을 고려하여, 이동 교환기의 개수를 결정하는 과정을 포함하여 이루어지며 상기 과정들을 순차적으로 수행하는, 무선 네트워크 설계 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수를 결정하는 과정은,
    가입자 수에 대한 최번시 호 시도수를 A라고 하고,
    기지국 제어기와 이동 교환기 간의 전송 효율을 C라고 하고,
    최대 보코더 채널의 수에 대한 기지국 제어기에 실장된 채널의 수의 비를 D라고 할 때, 이동 교환기에 대한 최번시 호 시도수 BHCA/MSC는,
    BHCA/MSC = [Σ(총 보코더 채널 수/BSC)]×A×C/B 에 의해 구해지는, 무선 네트워크 설계 방법.
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