KR20010027718A - 계층적 셀 구조에서의 신규 호 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 계층적 셀구조를 가지는 이동통신시스템에서, 마이크로 셀에서의 트래픽량에 따라 신규 호 할당영역을 가변적으로 운용하는 계층적 셀 구조에서의 신규 호 제어방법에 관한 것이다.
이러한 신규 호 제어방법은, 다수의 마이크로셀과 하나의 매크로셀이 중첩되는 계층적 셀구조에서 이동단말기의 신규 호를 제어하는 방법에 있어서, 상기 마이크로셀의 신규 호 할당영역은 셀 내의 트래픽량에 따라 R/2 ~ R까지 가변적으로 운용되고, 상기 신규 호 영역의 가변 운용 방법으로서 이동단말기는 상기 마이크로 셀 영역에서 현 서비스 마이크로 셀의 기지국 신호전력을 측정한 후, 이 값과 기지국으로부터 수신한 신규 호 허용전력 기준값을 비교하여 측정한 값이 신규 호 허용 전력 기준값보다 크면 현 마이크로 셀에서 신규 호 셋업을 수행하고, 작으면 매크로 셀로 신규 호 셋업을 시도한다.

Description

계층적 셀 구조에서의 신규 호 제어방법 { New call control method in the overlayed cell architecture }
본 발명은 계층적 셀구조를 가지는 이동통신시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게 설명하면 마이크로 셀에서의 트래픽량에 따라 신규 호 할당영역을 가변적으로 운용하는 계층적 셀 구조에서의 신규 호 제어방법에 관한 것이다.
최근 이동전화의 수요가 증가함에 따라 주파수 자원을 효율적으로 사용하여가입자의 수용용량을 늘리기 위한 여러 가지 방법이 연구되고 있다. 가입자의 수용용량을 늘리는 방법을 크게 나누어보면, 다중접속방식을 개선하는 방법과 주파수 사용효율을 증가시키는 방법의 두 가지가 있다.
이중 다중접속방식에는 사용자마다 일정대역의 주파수를 할당하는 주파수분할다중접속(FDMA : Frequency Division Multiple Access)방식과, 일정시간대를 사용자에게 할당하는 시분할다중접속(TDMA : Time Division Multiple Access)방식, 및 각 사용자마다 서로 다른 확산코드를 이용하는 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access)방식이 있다. 이동통신시스템의 경우에는 주파수분할다중접속방식에 비해 시분할다중접속방식은 3∼6배, 코드분할다중접속방식은 10∼20배의 용량중가 효과가 있다.
주파수 사용효율을 높이는 방법으로는 마이크로셀 기법이 있는 바, 이는 셀룰라시스템으로서 서비스영역을 다수의 셀로 나누고, 여러 셀들에서 주파수를 재사용함으로써 많은 가입자를 수용하는 시스템이다. 이때 하나의 셀이 수용할 수 있는 최대 수용용량이 정해져 있으므로 셀의 크기를 작게 함으로써 즉, 서비스영역에 많은 셀을 배치함으로써 전체 수용용량을 증가시킬 수 있다.
일반적인 셀룰라시스템에서의 셀의 반경은 1000∼5000미터이며, 이러한 셀을 매크로셀(macrocell)이라 한다. 이 매크로셀은 셀 반경이 크기 때문에 광범위한 영역에 서비스를 제공하기가 쉽고, 차량과 같은 고속이동자도 호절환과정을 통하여 연속적인 서비스를 받을 수 있다. 반면, 개인휴대통신과 같이 가입자를 많이 수용해야 하는 경우에는 셀 반경이 100∼200미터 정도의 마이크로셀(microcell)을 이용한다. 마이크로셀은 가입자 수용용량은 크지만 빈번한 호절환 및 위치등록 때문에 고속이동자를 수용할 수 없다. 따라서, 마이크로셀은 인구밀집지역의 보행자를 위주로 한 서비스이다.
앞에서 살펴본 바와 같이 매크로셀은 고속이동자에게 적합하고 마이크로셀은 인구밀집지역의 저속이동자에게 적합함을 알 수 있다. 하지만, 최근과 같이 이동전화가 보편화된 환경에서 어느 한 가입자를 고속 또는 저속이동자로 획일적으로 분류할 수 없다. 즉, 가입자는 경우에 따라 고속이동자 또는 저속이동자가 될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같은 배경하에서 마이크로셀과 매크로셀을 중첩시킨 계층적 셀구조가 개발되었으며, 이는 인구밀집지역에서 고속 또는 저속이동자 모두에게 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 시스템이다.
도 1은 계층적 셀구조를 갖는 시스템을 도시한 도면이다. 마이크로기지국(1)과 매크로기지국(3)은 서로 다른 주파수대역을 이용하며, 이동단말기(2)는 수신되는 주파수대역을 통해 마이크로기지국(1)과 매크로기지국(3)을 구별한다. 이동단말기(2)가 마이크로기지국(1) 또는 매크로기지국(3)과 호 접속을 한다.
이용자가 이동단말기(2)의 전원을 켜고 전화를 걸려고 하면, 이동단말기(2)는 마이크로기지국(1)과의 접속을 시도한다. 이렇게 마이크로기지국(1)으로 접속하려고 하는 호를 "신규 호"라고 한다. 마이크로기지국(1)은 핸드오프와 연계하여 신규 호 할당여부를 결정한다. 즉, 현재 마이크로셀에서 지원가능한 전체 무선채널수(N)에서 핸드오프 호를 위한 K개의 채널들을 먼저 비축해 놓는다. 다음, 나머지 채널들(N-K)을 핸드오프 호와 신규 호에 할당한다. 이후부터는 비축해 놓은 K채널들은 핸드오프 호에 할당하고, 신규 호는 블록킹(blocking)시킨다.
이상과 같이 종래에는 현 마이크로셀의 트래픽량이 일정값 이상일 경우에는 신규 호를 블록킹하여 신규 호 접속이 불가능하였기 때문에 통화불능 상태가 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 계층적 셀구조에서 마이크로셀의 트래픽량에 따라 현 마이크로셀의 신규 호 할당영역을 가변적으로 운용함으로써, 마이크로기지국과 이동단말기간의 거리를 근접화시켜 이동단말기간의 순방향 링크신호 간섭을 최소화시키도록 하는 신규 호 제어방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 현 마이크로기지국에서 비교적 멀리 떨어진 이동단말기의 신규 호를 매크로셀에서 할당하도록 함으로써, 현 마이크로셀의 순방향 링크 용량을 증가시킬 수 있는 신규 호 제어방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 일반적인 계층적 셀 구조를 가지는 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 마이크로셀의 트래픽량에 따라 신규 호 할당영역이 가변되는 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 계층적 셀 구조에서의 신규 호 제어방법을 도시한 흐름도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 다수의 마이크로셀과 하나의 매크로셀이 중첩되는 계층적 셀구조에서 이동단말기의 신규 호를 제어하는 방법에 있어서, 상기 마이크로셀의 신규 호 할당영역은 셀 내의 트래픽량에 따라 R/2 ~ R까지 가변적으로 운용되고, 상기 신규 호 영역의 가변 운용 방법으로서 이동단말기는 상기 마이크로 셀 영역에서 현 서비스 마이크로 셀의 기지국 신호전력을 측정한 후, 이 값과 기지국으로부터 수신한 신규 호 허용전력 기준값을 비교하여 측정한 값이 신규 호 허용 전력 기준값보다 크면 현 마이크로 셀에서 신규 호 셋업을 수행하고, 작으면 매크로 셀로 신규 호 셋업을 시도하도록 하는 것을 특징으로 하는 계층적 셀구조에서의 신규 호 제어방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 "계층적 셀구조에서의 신규 호 제어방법"을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라 마이크로셀의 신규 호 할당영역이 가변되는 상태를 도시한 도면이다. 도면에서, 부호 101은 현 서비스 셀인 마이크로셀로서 반경 R을 가진다. 부호 102는 현 마이크로셀의 소프트 핸드오프영역으로서 반경 Rs를 가진다. 부호 103은 현 마이크로셀의 반경 R의 중간지점으로서 반경 R/2을 가진다. 부호 104는 본 발명에서 고안된 신규 호 할당영역의 반경(RNEW)이 변경되는 상태를 도시한다.
이 신규 호 할당영역의 반경(RNEW)은 현 마이크로기지국에서 마이크로셀의 트래픽량에 따라 정의하여 이동단말기로 시스템 파라미터로서 전달한다.
현 마이크로셀에서 K개의 신규 호 가입자를 수용할 수 있다고 할 때, 트래픽량이 증가하면 현 마이크로기지국은 신규 호 할당영역의 반경을 RNEW로 축소시킨다. 이때 현 마이크로셀의 R∼RNEW영역(순방향 링크소요 전력 최대영역)에서의 신규 호가 발생되지 않는다. 이로써 인접한 이동단말기들에게 영향을 주는 간섭 신호가 감소하게 되어 순방향 링크용량을 증가시킬 수 있다.
또한, 이와 같이 현 마이크로셀의 신규 호 할당영역이 축소되면, 현 마이크로셀의 R∼RNEW영역에서 발생하는 신규 호는 매크로셀에서 할당된다. 이로써, 소프트 핸드오프영역(R∼Rs)에서 발생되는 신규 호가 매크로셀에서 할당되기 때문에 소프트 핸드오프영역에서 발생한 신규 호가 양쪽 마이크로셀의 자원을 동시에 점유하게 되는 단점을 해결할 수 있다.
반면, 현 마이크로셀의 트래픽량이 감소하면 신규 호 할당영역의 반경(RNEW)도 이에 비례하여 커지도록 설계한다. 본 발명에서 신규 호 할당영역의 반경(RNEW)은 R∼R/2 사이에서 가변되며, 현 마이크로 셀의 반경, 소프트 핸드오프영역 등은 변경하지 않고 RNEW라는 파라미터를 새로 정의하여 사용한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 계층적 셀구조에서의 신규 호 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동단말기가 신규 호 접속을 시도하면, 현 마이크로셀의 PN옵셋 즉, 마이크로기지국의 신호세기(TPWR)를 측정한다(S201). 한편, 마이크로기지국은 트래픽량에 따라 전력파라미터(TNEW) 값을 계산하여 이동단말기에게 제공하는데(S206), 이 전력파라미터(TNEW)는 신규 호 할당영역에 따라 전력파라미터로서, 현 마이크로기지국은 상기한 전력파라미터(TNEW)와 함께 중첩된 매크로셀의 정보를 제공한다.
이동단말기는 상기한 마이크로기지국의 신호세기(TPWR)와 함께 전력파라미터(TNEW) 값을 입력받고, 두 값 TPWR와 TNEW값을 비교한다(S203).
비교 결과, 마이크로기지국의 신호세기(TPWR)가 전력파라미터(TNEW) 보다 크면, 신규 호를 수행하는 이동단말기가 제어영역 내에 존재하는 것이기 때문에 이동단말기는 현 마이크로셀에서 신규 호 셋업을 수행한다(S204).
한편, 마이크로기지국의 신호세기(TPWR)가 전력파라미터(TNEW) 보다 작으면, 신규 호를 수행하는 이동단말기가 제어영역 밖에 존재하는 것이기 때문에 이동단말기는 현 마이크로셀이 아닌 매크로셀에서 신규 호 셋업을 수행한다(S205)
상기의 두 가지 형태의 신규 호 셋업이 완료되면, 이동단말기는 통화 중 상태로 천이한다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 계층적 셀구조에서 마이크로셀의 신규 호 할당영역을 트래픽량에 따라 가변적으로 제어하여, 현 서비스 마이크로셀의 기지국으로부터 멀리 떨어져서 발생하는 신규 호는 매크로 셀에서 할당하도록 한다.
따라서, 순방향 링크전력 최대 요구영역에서의 신규 호가 발생되지 않아 인접한 이동단말기들에게 영향을 주는 간섭신호가 감소하게 되어 순방향 링크용량을 증가시킬 수 있으며, 또한, 현 마이크로셀의 신규 호 할당영역이 축소됨으로서 소프트 핸드오프영역에서 발생되는 신규 호가 매크로셀에서 할당되어 소프트 핸드오프영역에서 발생한 신규 호가 양쪽 마이크로셀의 자원을 동시에 점유하게 되는 단점을 해결할 수 있다.

Claims (1)

  1. 다수의 마이크로셀과 하나의 매크로셀이 중첩되는 계층적 셀구조에서 이동단말기의 신규 호를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 마이크로셀의 신규 호 할당영역은 셀 내의 트래픽량에 따라 R/2 ~ R까지 가변적으로 운용되고,
    상기 신규 호 영역의 가변 운용 방법으로서 이동단말기는 상기 마이크로 셀 영역에서 현 서비스 마이크로 셀의 기지국 신호전력을 측정한 후, 이 값과 기지국으로부터 수신한 신규 호 허용전력 기준값을 비교하여 측정한 값이 신규 호 허용 전력 기준값보다 크면 현 마이크로 셀에서 신규 호 셋업을 수행하고, 작으면 매크로 셀로 신규 호 셋업을 시도하도록 하는 것을 특징으로 하는 계층적 셀 구조에서의 신규 호 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100836806B1 (ko) * 2006-12-20 2008-06-10 (재)대구경북과학기술연구원 계층적 셀 구조를 가진 셀룰러 시스템에서의 계층 선정방법

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