KR20000062496A - Ｃｄｍａ 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템은, 고속 이동 중에라도 핸드오프 제어의 지연으로 인한 통신 품질의 저하없이 최소이나 충분한 경로를 구축할 수 있다. CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템은 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정한다. 기지국 제어 장치는 상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 수단과, 반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하는 수단과, 지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵을 포함한다. 기지국 제어 장치는 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 필요한 경로를 산출하고 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제어를 행한다.

Description

ＣＤＭＡ 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템 및 그 제어 방법{PATH CONNECTION CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF IN CDMA MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 부호 분할 다중 접속 (CDMA) 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
이동 통신 교환국에 기지국 제어 장치가 유선 회선으로 접속되고, 기지국 제어 장치에 복수의 무선 기지국이 유선 회선으로 접속되며, 각 기지국은 자국의 서비스 영역에 들어가는 복수의 이동 단말과 무선 회선으로 접속되는 이동 통신 시스템이 잘 알려져 있다.
이동 통신 시스템에서의 무선 통신 경로를 다중화하는 방법으로서는, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 또는 시분할 다중 접속 (TDMA) 이외에도, 수십 내지 수천 비트의 확산 코드 패턴에 의해, 통신하고자 하는 정보 비트를 스펙트럼 확산하여 다중화하는 부호 분할 다중 접속 (CDMA)이 알려져 있다.
CDMA 방식은, 협대역 방해에 대하여 강하고 동일 반송파 내에 복수의 경로를 수용할 수 있는 장점이 있다. 현존의 일반적인 CDMA 이동 통신 시스템에서는, 1 무선 채널에서의 통화에 있어서도 통신 상태에 따라서 복수의 무선 기지국에 대하여 다중 경로를 구축하는 경로 접속 시스템이 채택되고 있다. 그러나, CDMA는 저 전력의 주파수대를 광대역에서 이용하기 때문에, 경로 수가 특정 수를 초과하게 되면, 이렇게 비교적 많은 수의 경로를 통해 도달하는 무선 신호들은 잡음이 되고 만다. 따라서, CDMA 이동 통신 시스템에서는, 통신 환경에 따라 경로의 접속을 제어하는 것이 특히 중요하다.
도 8은 이런 유형의 종래의 CDMA 이동 통신 시스템의 경로 접속 제어를 설명하는 도면이다.
도 8에서, 참조 번호(50)는 이동 단말(MS)이고, 참조 번호(51 내지 53)는 무선 기지국(BTS)이며, 참조 번호(54)는 기지국 제어 장치(BSC)이고, 참조 번호(58)는 이동 통신 교환국(MSC)이다.
한편, 기지국 제어 장치(54)에서, 참조 번호(55)는 전계 강도의 데이타를 추출하는 전계 강도 데이타 추출부이고, 참조 번호(56)는 전계 강도 데이타에 따라 각 무선 기지국의 전계 강도 레벨을 모니터하는 전계 강도 레벨 모니터링부이며, 참조 번호(57)는 전계 강도 레벨 모니터링부(56)로부터의 정보에 기초하여 접속할 경로와 차단할 경로를 결정하는 경로 설정 제어부이다.
다음으로, 도 8에 도시된 CDMA 이동 통신 시스템의 경로 접속 제어에 대해 설명한다.
이동 단말(50)로부터의 발호시에, 이동 단말(50)에서는, 각 무선 기지국(51 내지 53)으로부터 송신된 파일럿 패턴의 수신 전계 강도를 측정하여 최고의 전계 강도를 갖는 무선 기지국에 호 접속을 행한다.
여기서, 최고의 전계 강도를 갖는 무선 기지국을 무선 기지국(52)이라고 상정하면, 이동 단말(50)은 먼저 무선 기지국(52)에 경로 구축을 행한다.
무선 기지국(52)과의 경로 구축을 행한 이후에라도, 이동 단말(50)은 파일럿 패턴의 수신 전계 강도의 측정을 계속해서 행하여 측정한 각 무선 기지국의 전계 강도 정보를, 무선 기지국(52)과 구축된 경로를 통해 기지국 제어 장치(54)에 순차적으로 보고한다.
기지국 제어 장치(54)에서는, 무선 기지국(52)으로부터 입력된 신호로부터 각 무선 기지국의 전계 강도와 관련된 데이타를 추출하여 추출된 데이타를 전계 강도 레벨 모니터링부(56)에 공급함으로써, 전계 강도 레벨 모니터링부(56)에서 각 무선 기지국의 전계 강도 레벨을 모니터링하도록 한다.
이동 중의 핸드오프 제어에 있어서는, 경로를 구축하는 기준이되는 임계치를 초과하는 전계 강도 레벨을 갖는 무선 기지국이 새롭게 출현하는 경우에는, 새롭게 출현한 무선 기지국에 새롭게 경로를 구축한다. 반대로, 경로가 이미 구축된 무선 기지국의 전계 강도 레벨이 기준이되는 임계치보다도 낮게 저하되는 경우에는, 그무선 기지국으로의 경로를 차단한다.
즉, 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서의 핸드오프 제어에서는, 이동 단말로부터 보고된 각 무선 기지국의 실제 전계 강도 레벨에 따라 경로 접속 제어가 행해진다.
상술한 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에서는, 이동 단말로부터 보고된 각 무선 기지국의 실제 전계 강도 레벨에 따라 경로 접속 제어가 행해지기 때문에, 다음과 같은 문제에 직면하게 된다.
첫째, 실제 전계 강도 레벨의 고저에 따라 경로를 재 설정하기 위해서는, 이동 단말이 고속 이동하고 있는 경우에는 핸드오프 제어가 지연되어 핸드오프 제어가 종료될 때까지 통신 품질이 열화한다.
둘째, 전계 강도 레벨이 일정 레벨 이상인 무선 기지국에 대하여 경로가 일률적으로 구축되기 때문에, 순간적으로 통과하는 무선 기지국에 대해서도 본래 경로가 구축된다. 한편, 통신 환경의 갑작스런 변화에 적응시키기 위해, 항상 복수의 경로를 구축할 필요가 있어서 통신 자원의 낭비가 생긴다.
일본 미심사 특허 출원 제 7-322336호 공보의 "Hand-Off System for Cellular Telephone System"에는, 도 9, 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 이동 단말(50)에, 이동 단말의 현재 위치와 이동 방향을 검출하기 위한 위치 검출기(518)가 제공되고, 제어국(502)에, 셀룰러 폰 시스템의 모든 셀 영역을 덮는 맵 데이타를 저장하기 위한 맵 데이타 저장부(522), 위치 검출기(518)에 의해 검출된 위치 정보와 이동 방향 정보를 저장하기 위한 이동 단말 위치 정보 저장부(521), 및 이동 단말 이동 방향 판정부(523)가 제공된다.
이동 단말 이동 방향 판정부(523)는, 이동 단말이 실제로 존재하는 셀 영역의 무선 기지국에 이동 단말의 이동과 관련된 전계 강도의 열화가 통지된 경우 위치 정보 및 이동 방향 정보를 기초로한 맵 데이타를 참조하여 이동 단말이 이동하는 셀 영역을 검출한다.
상술한 공보에 개시된 시스템은, 무선 기지국 맵을 가지고 있어서, 이동 단말의 이동 방향에 기초하여 핸드오프할 무선 기지국의 범위를 좁힌 후에, 핸드오프를 실행하여 일부 통신 자원을 효율적으로 사용한다. 그러나, 이 기술에서도 역시, 고속 이동중의 핸드오프 제어의 지연 문제를 해결할 수 없고 통신 자원의 효율적인 사용을 만족스럽게 할 수 없다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 결점을 고려하여 고안된 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 고속 이동중이라도 핸드오프 제어의 지연으로 인한 통신 품질의 열화를 유발하지 않고 최소이나 충분한 경로를 구축할 수 있는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에 있어서, 상기 기지국 제어 장치는,
상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 수단;
반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하는 수단; 및
지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵(map)을 포함하고,
상기 기지국 제어 장치는, 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제어를 행하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어시스템이 제공된다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에 있어서, 상기 기지국 제어 장치는,
상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 수단;
반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출함과 동시에, 상기 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 예측하는 수단; 및
지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵을 포함하고,
상기 기지국 제어 장치는, 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보와, 상기 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 예측 정보와, 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 가까운 미래에 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제어를 행하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템이 제공된다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법에 있어서,
상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 제1 단계;
반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하는 제2 단계; 및
지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵을 제공하고,상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제3 단계를 포함하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법에 있어서,
상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 제1 단계;
반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하고, 상기 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 예측하는 제2 단계; 및
지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵을 제공하고,상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보, 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 예측 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 더 가까운 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제3 단계를 포함하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법이 제공된다.
양호하게는, 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 이동 단말의 예측 이동 속도를 기준으로 한 필요 경로 수 맵일 수 있다. 대안적으로는, 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 이동 단말의 예측 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵일 수 있다. 또한 대안적으로는, 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 이동 단말의 예측 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵일 수 있다. 또 다르게는, 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 이동 단말의 예측 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵, 예측 이동 방향 변화율을 기준으로 한 필요 경로 수 맵 및 예측 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템을 설명하는 시스템 구성을 도시하는 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 이동 상태 해석부의 상세한 구성을 도시하는 도면.
도 3a 및 도 3b는 필요 경로 수 맵의 예를 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 필요 경로 수 맵의 예를 도시하는 도면.
도 5는 실시예에 도시된 동작을 설명하는 플로우챠트.
도 6은 실시예에 도시된 동작을 설명하는 플로우챠트.
도 7은 실시예에 사용되는 이동 단말의 구성의 일예를 도시하는 블럭도.
도 8은 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템의 일 예를 도시하는 도면.
도 9는 종래 기술을 설명하는 도면.
도 10a 및 도 10b는 종래 기술을 설명하는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 이동 단말
11, 12, 13 : 무선 기지국
14 : 기지국 제어 장치
15 : 위치 데이타 추출부
16 : 이동 상태 해석부
17 : 경로 설정 제어부
18 : 전계 강도 데이타 추출부
19 : 타이머
이하, 본 발명을, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 의해 상세하게 설명한다. 다음의 설명에서, 본 발명의 완벽한 이해를 위해 많은 특정 세부 사항을 설명한다. 그러나, 당 기술의 숙련자에게는, 본 발명이 이러한 특정 세부 사항없이도 실행될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 다른 예로, 본 발명을 불필요하게 모호하지 않게 하기 위해, 잘 알려진 구성은 상세하게 도시하지 않는다.
본 발명에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템은, 첫째 최소이나 충분한 경로를 설정하도록 고안된다.
이러한 목적으로,
(ⅰ) 예를 들면, 이동 단말이 통신 환경이 양호한 장소에서 정지하고 있는 경우에, 하나라도 안정한 경로가 구축되어 있고, 경로 안정성의 갑작스런 변화가 예상되지 않는 경우, 이미 구축된 다른 경로를 차단할 필요가 있다.
(ⅱ) 이동 단말이 통신 환경이 양호한 장소에서 이동중에 있고, 이동 방향을 변화할 확률이 높은 경우에, 안정한 경로가 구축되어 있으나, 경로의 안정성이 갑작스럽게 변화할 것으로 예상되는 경우, 이동 방향의 갑작스런 변화에 대비하여 복수의 경로를 구축할 필요가 있다.
(ⅲ) 고속 도로를 이동중에 있는 차량으로부터 통화가 행해진 경우에, 이동 단말이 미리 예상한 이동 방향으로 고속 이동중에 있는 경우, 단 기간 동안에만 구축된 경로를 스킵할 필요가 있다.
한편, 본 발명에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템은, 둘째 고속 이동중에 있는 핸드오프 제어의 지연을 방지하는 제어를 행하도록 고안된다.
이러한 목적으로, 고속 이동중에 있는 경우, 현재의 전계 강도 레벨을 예측하는 것에 앞서 미래의 통신 환경을 예측하여 핸드오프 제어를 개시시킬 필요가 있다.
따라서, 이동 단말의 가까운 미래의 상태 천이를 예측할 수 있는 수단을 제공할 필요가 있다.
이런 목적으로, 본 발명에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에서는, 기지국 제어 장치에, 지점 상태에 따라 미리 결정한 필요 경로수 맵 (예를 들면, 지형도를 기초로 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵, 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵, 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵 등)을 구비하고, 현재의 이동 단말의 위치, 이동 방향, 이동 속도, 이동 방향 변화율, 이동 속도 변화율과, 가까운 미래의 이동 단말의 위치, 이동 속도, 이동 방향 변화율 및 속도 변화율중 하나 또는 전부를 산출하고, 무선 기지국 위치 데이타, 무선 기지국 전계 강도 데이타에 추가하여, 이들을 파라미터로서 필요 경로 수 맵을 검색하여 필요한 경로를 산출하고, 경로의 접속 제어를 행한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에서, 참조 번호(1a)는 이동 통신 교환국(MSC)이고, 참조 번호(10)는 이동 단말(MS)이며, 참조 번호(11, 12 및 13)는 각각 무선 기지국(BTS)이고, 참조 번호(14)는 기지국 제어 장치(BSC)이다.
한편, 기지국 제어 장치(14)에서, 참조 번호(15)는 위치 데이타 추출부이고, 참조 번호(16)는 이동 상태 해석부, 참조 번호(17)는 경로 설정 제어부, 참조 번호(18)는 전계 강도 데이타 추출부, 참조 번호(19)는 타이머이다.
이동 단말(10)과 각각의 무선 기지국(11, 12 및 13) 간의 파선부는 무선 존이라는 것을 주지해야 한다. 각각의 무선 기지국과 기지국 제어 장치(14) 사이 그리고 기지국 제어 장치(14)와 이동 통신 교환국(1a) 사이는 일직선 존이다.
위치 데이타 추출부(15)는 기지국 제어 장치(14)로부터 입력된 신호들로부터 이동 단말(10)로부터 보고된 이동 단말(10)의 위치 데이타를 추출하는 동작을 행한다.
한편, 전계 강도 데이타 추출부(18)는 기지국 제어 장치(14)에 입력된 신호들로부터 이동 단말(10)로부터 보고된 각각의 기지국의 전계 강도 데이타를 추출하는 동작을 행한다.
또한, 타이머로부터, 위치 데이타가 추출되는 시간이 입력된다.
이동 상태 해석부(16)에서는, 위치 데이타 추출부(15)로부터의 이동 단말의 위치 데이타, 전계 강도 데이타 추출부(18)로부터의 각 기지국의 전계 강도 데이타, 및 타이머(19)로부터의 시간이 적절하게 입력되어 갱신된다.
한편, 이동 상태 해석부(16)에는, 후술하는 각종 맵 정보와 무선 기지국 위치 정보가 제공된다. 이러한 데이타를 파라미터로 하여, 이동국의 가까운 미래의 상태 천이를 예측하고, 경로 설정 제어부(17)를 제어하는 동작을 행한다.
도 2는 도 1에 도시된 이동 상태 해석부(16)의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 다음의 설명에서, 도 1과 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고 공통적인 부분에 대해서는 본 발명의 명확한 이해를 도모하기 위해 생략하기로 한다.
이동 상태 해석부(16)에는, 각종 맵 데이타(27a), 이동 단말 위치 데이타(27b), 무선 기지국 위치 데이타(27c), 무선 기지국 전계 강도 데이타(27d)가 제공된다. 이동 단말 위치 데이타(27b)를 사용하여, 이동 단말의 이동 속도 및 방향(27g)을 산출하고, 이들을 파라미터로 하여, 다음 위치 측정 타이밍(27e) 및 경로 설정 변경 요구(27f)를 출력한다.
여기서, 맵 데이타(27a)와 무선 기지국 위치 데이타(27c)는, 기지국 제어 장치(14)의 제어하에 있는 셀에 관련된 데이타이고, 이동 단말의 상태에 관계없이 사전에 제공되는 고정 데이타이다.
맵 데이타(27a)의 An 내지 Dn은 각종 맵 상의 데이타인데, 여기서 An은 건물, 역, 도로, 선로 등이 상세하게 도시되어 있는 지형도 맵 상의 이동 단말의 위치 데이타이고, Bn은 지형도 맵 A로부터 예상된 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵 상의 데이타이며, Cn은 지형도 맵 A로부터 예상된 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵 상의 데이타이고, Dn은 지형도 맵 A로부터 예상된 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵 상의 데이타이다.
한편, 무선국 위치 데이타(27c)에 있어서, Hn은 무선 기지국의 위치를 나타내고, In은 통상 전계 강도가 소정 레벨 이상인 경로를 설정하도록 요구된 영역을 나타내며, Jn은 통상 전계 강도가 소정 레벨 이하인 경로를 차단하도록 요구된 영역이다. (이러한 영역 I 및 J의 설정은, 무선 기지국으로부터의 물리적 거리에 따라 일률적으로 설정될 수 있다는 것에 유의한다.)
도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b는, 필요 경로 수 맵의 예를 도시한다. 도 3a는 지형도를 기준으로한 필요 경로 수 맵이고, 도 3b는 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵이며, 도 4a는 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵이고, 도 4b는 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵이다. (각 맵 상의 수치 "1"내지 "3"은 필요한 경로 수를 나타내는 것이 아니고 단순히 "3"〉"2"〉"1"비율을 나타낼 뿐이라는 점에 유의한다).
예를 들면, 도 3a에 도시된 지형도 상에서, 넓은 도로, 좁은 도로, 선로, 역 등이 존재하는 경우, 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵인 도 3b에서는, 선로상이나 넓은 도로의 중앙에 위치하는 이동 단말은 고속으로 이동할 것으로 예상된다. 따라서, 이런 경우, 필요 경로 수는 "3"으로 설정된다. 한편, 좁은 도로나 넓은 도로의 양측에서는 필요 경로 수가 "2"로 설정된다. 또한, 역이나 다른 장소에서는 이동 단말이 고속 이동할 것으로 예상되어, 필요 경로 수는 "1"로 설정된다.
이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 도 4a에서는, 역이나 역전의 도로 상에서는 이동 방향이 변화할 확률이 높다. 따라서, 필요 경로 수가 "3"으로 설정되고, 좁은 도로나 넓은 도로의 양측에서는 필요 경로 수가 "2"로 설정된다. 선로 상이나 넓은 도로의 중앙에서는 필요 경로 수가 "1"로 설정된다.
속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 도 4b에서는, 도로상이나 역에서는 이동 속도가 변화할 확률이 높을 것으로 예상되기 때문에, 필요 경로 수가 "3"으로 설정되어 있다. 선로상에서는, 이동 속도가 변화할 확률이 중간 정도로 예상되기 때문에, 필요 경로 수가 "2"로 설정되어 있다. 다른 장소에서는, 필요 경로 수가 "1"로 설정된다.
지형도를 기준으로한 필요 경로 수 맵인 도 3a에서는, 경로를 구축할 영역(30a) 및 경로를 차단할 영역(30b)만이 도시되어 있다.
한편, 도 2의 이동 상태 해석부(16) 내의 이동 단말 위치 데이타(27b) 및 무선 기지국 전계 강도 데이타(27d)는, 기지국 제어 장치(14)로부터 경로가 구축될 무선 기지국을 통해 이동 단말(10-1, 10-2)에 측정 요구를 행하고, 측정된 데이타를 측정 결과로서 저장함으로써 얻어진 데이타이다.
이동 단말 위치 데이타(27b)의 En은 일종의 이동 단말이고, Fn은 이동 단말의 현재의 위치이며, Gn은 데이타 수신 시간이고, 무선 기지국 전계 강도 데이타(27d)의 Kn은 이동 단말(10-1)에서의 각 무선 기지국에 대한 전계 강도를 열거한 것이고, Ln은 이동 단말(10-2)에서의 각 무선 기지국에 대한 전계 강도를 열거한 것이다.
다음으로, 도시된 실시예의 동작을 도 5 및 도 6의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.
이동 단말(10)로부터 발호가 행해진 경우, 이동 단말(10)에서는 각 무선 기지국(11 내지 13)으로부터 송신된 파일럿 패턴의 수신 전계 강도를 측정하고, 최고의 전계 강도를 갖는 무선 기지국에 호 접속을 행한다.
여기에서, 최고의 전계 강도를 갖는 무선 기지국을 무선 기지국(12)으로 상정하면, 이동 단말(10)은, 먼저 무선 기지국(12)과의 경로를 구축한다.
한편, 이동 단말(10)에서는 파일럿 패턴의 수신 전계 강도를 계속해서 측정하여 (S1), 측정한 무선 기지국의 전계 강도 정보를 무선 기지국(12)과 구축된 경로를 통해 기지국 제어 장치(14)에 순차로 보고한다 (S2).
무선 기지국 제어 장치(14)에서는, 무선 기지국(12)으로부터 입력된 신호중에서, 전계 강도 데이타 추출부(18)에서 각 무선 기지국의 전계 강도에 관한 데이타를 추출하여, 추출한 데이타를 이동 상태 해석부(16)에 공급하여, 이동 상태 해석부(16)의 각 무선 기지국의 전계 강도 데이타(27d)로서 저장한다 (S3).
다음으로, 기지국 제어 장치(14)에서는, 이동 단말(10)에 대한 위치 데이타 보고를 요구한다 (S4).
이러한 요구를 수신한 이동 단말(10)에서는, 자신의 이동 단말의 위치를 측정하고, 위치 데이타를 기지국 제어 장치(14)에 보고한다 (S5).
자신의 이동 단말의 위치를 측정하는 방법으로서는, 3개 이상의 무선 기지국으로부터의 전파 도달 시간차로 구하는 방법이 일반적이다. 그러나, 이동 단말(10)에 GPS 수신기를 장착하여 GPS에 의해 위치를 측정하는 방법도 가능하다.
도 7은, GPS 수신기를 장착한 이동 단말(10)의 구성의 일예를 도시한다.
도 7을 참조하면, 이동 단말(40)은, 송수신부(400), 보코더부(401), 셀 구성 및 분리부(402), 어드레스 식별부(403), 경합 검출부(404), 경합 제어부(405), 복조부(406), 변조부(407), 송수신 증폭부(408), 통신용 안테나(409), GPS 안테나(410) 및 GPS 수신기(411)로 구성된다. GPS 위성으로부터의 위치 신호를 GPS 안테나(410)를 통해 GPS 수신기(411)에 의해 수신하여 GPS 수신기(411)에 의해 이동 단말(40)의 위치를 측정한다.
기지국 제어 장치(14)에서는, 무선 기지국(12)으로부터 입력된 신호중에서, 위치 데이타 추출부(15)에서 위치 데이타를 추출하고, 이동 상태 해석부(16)의 이동 단말 위치 데이타(27b)에 이동 단말 위치 데이타와 수신한 시간을 저장한다 (S6).
그 다음, 기지국 제어 장치(14)에서는, 소정 시간 경과후에 이동 단말(10)에 위치 데이타 보고를 재차 요구한다 (S7). 이에 응답하여, 이동 단말(10)은 위치 데이타를 기지국 제어 장치(14)에 보고하고 (S8), 기지국 제어 장치(14)에서는 이동 단말 위치 데이타를 수신한 시간과 함께 이동 상태 해석부(16)에 재차 저장한다 (S9).
그 다음, 이동 상태 해석부(16)에서는, 저장된 2개의 위치 데이타와 각각의 2개의 위치 데이타의 수신 시간차에 의해 이동 단말의 이동 방향과 이동 속도 V를 산출한다 (S10). 또한, 다른 예상 파라미터 값 (이동 단말(10)의 현재의 이동 방향 변화율, 이동 속도 변화율과, 가까운 미래의 이동 단말(10)의 위치, 이동 방향, 이동 속도, 이동 방향 변화율, 속도 변화율중 하나 또는 전부 등)으로부터, 이동 단말(10)의 다음의 위치 측정 타이밍 T를 산출한다. 이와 관련하여, 경로를 구축할 무선 기지국을 검색하여 경로를 구축한다 (S11). 그 다음, 다음 위치 측정 타이밍 T를 기다린다 (S12).
한편, 이동 단말(10)의 이동이나 그 밖의 다른 이유에 의해, 그 상태가 천이한 경우에는, 각종 파라미터의 값에 의해 차단될 수 있는 경로를 검색한다 (S15). 차단될 수 있는 경로가 존재하는 경우 (S16), 관련 무선 기지국의 경로를 차단한다 (S17).
한편, 다음 단계 (S18)에서는, 각종 파라미터에 의해 구축할 수 있는 경로를 검색한다. 구축할 수 있는 경로가 있는 경우(S19), 현재의 경로 수를 독출한다 (S20). 현재의 경로 수가 미리 정해진 최대 경로 수보다 적은 경우(S21), 관련 기지국과의 경로를 구축한다 (S22).
즉, 본 발명에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에서는, 이동 단말의 위치 정보가 순차로 입력되어, 이동 단말의 위치, 이동 속도 및 이동 방향과, 이동 단말의 이동 방향과 속도의 현재 변화율을 산출하고, 이동 단말의 가까운 미래의 이동 속도, 이동 방향 변화율, 이동 속도 변화율을 예측하여 파라미터중 하나 또는 전부에 의해 구축하고 차단할 경로를 결정하여 경로 접속 제어를 행한다. 따라서, 핸드오프 제어의 지연으로 인한 통신 품질의 저하를 방지할 수 있고 불필요한 경로 구측에 의한 통신 자원의 낭비 또한 방지할 수 있다.
본 발명의 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에서는, 이동 단말의 현재의 이동 방향 변화율, 이동 속도 변화율 및 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도, 이동 방향 변화율 및 이동 속도 변화율을, 지형도를 기초로 미리 작성한 맵에 의해 산출하여, 고속 이동중에도 신속한 대응을 가능하게 한다.
전술한 실시예는 지형도를 기초로 미리 준비한 맵으로서 3개의 맵, 즉, 예상 이동 속도를 기준으로한 맵, 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 맵 및 예상 속도 변화율을 기준으로한 맵을 채택하고 있지만, 이는 단순히 일 실시예에 불과한 것이다. 경로 접속 제어를 위한 파라미터라면 어떠한 파라미터의 맵도 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템은 이동 단말의 가까운 미래의 상태 천이를 예측하여 경로를 구축할 기지국을 결정하도록 구성되어 있다. 따라서, 이동 단말의 고속 이종중에도 핸드오프를 자연스럽게 행할 수 있어서 핸드오프 제어의 지연으로 인한 통신 품질의 열화를 방지할 수 있다.
한편, 고 전계 강도를 갖는 무선 기지국에 대해서도, 불필요한 경로가 구축되지 않는다. 따라서, 경로 구축을 최고화하는 제어가 행해질 수 잇어서 통신 자원을 효율적으로 이용할 수 있다.
본 발명을 예시적 실시예에 의해 설명하였지만, 당 기술에 숙련된 자는, 본 발명의 사상과 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서, 전술한 다양한 변경, 생략 및 추가가 있을 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명은 상술한 특정 실시예에 한정되지 않고 첨부된 특허 청구 범위에 기재된 특징에 대하여 포함된 범주와 그 등가물을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에 있어서,
    상기 기지국 제어 장치는,
    상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 수단;
    반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하는 수단; 및
    지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵(map)
    을 포함하고,
    상기 기지국 제어 장치는, 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은, 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵과, 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵과, 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  6. 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템에 있어서,
    상기 기지국 제어 장치는,
    상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 수단;
    반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출함과 동시에, 상기 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 예측하는 수단; 및
    지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵
    을 포함하고,
    상기 기지국 제어 장치는, 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보와, 상기 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 예상 정보와, 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 가까운 미래에 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  9. 제6항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  10. 제6항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은, 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵과, 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵과, 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 시스템.
  11. 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법에 있어서,
    상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 제1 단계;
    반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하는 제2 단계; 및
    지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵을 제공하고,상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제3 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은, 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵과, 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵과, 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  16. 이동 단말과의 통신을 위한 경로를 구축할 무선 기지국을 기지국 제어 장치에 의해 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법에 있어서,
    상기 이동 단말의 위치 정보를 반복해서 입력하는 제1 단계;
    반복해서 입력된 상기 이동 단말의 위치 정보를 기초로 상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 산출하고, 상기 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 예측하는 제2 단계; 및
    지형도를 기초로 미리 필요한 경로 수를 정한 필요 경로 수 맵을 제공하고,상기 이동 단말의 현재의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 정보, 이동 단말의 가까운 미래의 위치, 이동 속도 및 이동 방향의 예상 정보 및 상기 필요 경로 수 맵으로부터의 정보를 취하여 가까운 미래에 필요한 경로를 산출하고, 경로를 구축할 무선 기지국을 결정하는 제3 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 필요 경로 수 맵은 지형도를 기초로 상기 이동 단말의 예상 이동 속도를 기준으로한 필요 경로 수 맵, 예상 이동 방향 변화율을 기준으로한 필요 경로 수 맵 및 예상 이동 속도 변화율을 기초로한 필요 경로 수 맵인 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서의 경로 접속 제어 방법.
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