KR20010080000A

KR20010080000A - Ｍｃｐａ-설치 기지국용 로드 공유

Info

Publication number: KR20010080000A
Application number: KR1020017004303A
Authority: KR
Inventors: 크리스터 요한슨; 매그너스 프로디그흐
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-08-22
Also published as: CA2345732A1; DE69932171D1; AU754661B2; WO2000021322A1; AU1303100A; DE69932171T2; CN1149887C; EP1120000B1; CN1329801A; EP1120000A1; US6542482B1

Abstract

본 발명은 MCPA 출력 자원을 보다 잘 이용하기 위하여 시간 슬롯간에 혹은 기지국간에 사용자를 이동시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 예시의 실시예에 따라, 일정 MCPA에 의해 서비스되는 모든 송수신기(transceiver)의 전력은 임계값 X와 비교된다. 값 X는 적어도 출력 전력의 관점에서 MCPA의 용량에 관한 것이다. 출력 전력의 합이 임계값을 결코 초과하지 않으면(즉, 모든 시간 슬롯에서), MCPA가 모든 동기 전송을 처리할 수 있는 것으로 추정된다. 적어도 하나의 시간 슬롯 동안에, 요구되는 출력 전력이, 서비스하는 MCPA의 용량을 초과하는 것이 발견되면, 재할당 또는 로드 공유 알고리즘이 불러진다. 재할당 알고리즘은 동일 기지국 혹은 MCPA에 의해 서비스되는 다수의 송수신기 내에서 재할당이 수행될 수 있는 시간 슬롯을 검색한다. 시간 슬롯이 MCPA 한계를 초과하는 시간 슬롯으로부터의 사용자를 처리하지 않으면, 로드 공유 알고리즘이 활성화되어 다른 MCPA, 예를 들어 다른 셀에 의해 서비스되는 송수신기의 전송 자원들을 찾기 시작한다. 본 발명의 다수의 다른 실시예가 설명되고, 이 실시예들은 재할당 또는 로드 공유가 수행되는 방법에 관한 것이다. 특정 종류의 사용자, 예를 들어 단일 슬롯 사용자의 재할당 혹은 이동시키고, 다른 특정 종류의 사용자의 재할당을 피함으로써, 로드 공유와 재할당이 더욱 개선된다.

Description

ＭＣＰＡ-설치 기지국용 로드 공유{LOAD SHARING FOR MCPA-EQUIPPED BASE STATIONS}

본 발명은 일반적으로, 시 분할 다중 접속(TDMA) 채널 방법을 도입한 셀룰러 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다중-캐리어 전력 증폭기(MCPA; Multi-carrier Power Amplifier)가 설치된 기지국을 위한 로드 공유 방법에 관한 것이다.

다중-캐리어 전력 증폭기(MCPA)를 도입한 기지국 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에서, 기지국(100)은 소정의 주파수상의 신호를 송신하고 수신하는 N개의 송수신기(transceiver)(110₁-110_N)를 포함한다. 송수신기(110₁-110_N)는 송신되어질 신호들을 상기 신호들이 증폭되고 선형화되는 다중-캐리어 전력 증폭기(MCPA)(120)로 전송한다.

기지국(100)은 또한, 안테나(140)로부터 전력 출력을 측정하는 감지기(150)를 포함한다. 제어기(130)는 감지기(150)에 의해 측정된 출력 전력에 응답하여, MCPA(120)로부터 전력 출력을 제어한다. 이 분야에서 숙련된 당업자라면 이해할 수 있듯이, 기지국(100)은 데이터의 송신, 수신, 및 처리에 목적을 둔 추가 회로를 포함한다.

고 출력 전력을 갖는 MCPA를 설계하는 것은 어렵고 비용이 드는 일이다.MCPA가 더 높은 최대 출력 전력을 갖도록 설계될 때, 설계 비용은 보다 더 증가하게 될 것이다. 시 분할 다중 접속(TDMA)을 사용하여 동작하는 기지국에 대하여, 기지국의 최대 총 출력 전력은 임의 시간 슬롯에서 주파수 캐리어의 총 출력 전력을 제한한다. 기술에서의 숙련자들이라면 이해할 수 있는 바와 같이, TDMA는 통신 기술로서, 상이한 신호들이 동일한 주파수상에서 상이한 시간 슬롯으로 지정된다. 임의 시간 슬롯에 대한 희망된 총 출력 전력이 그 시간 슬롯에 대한 최대 할당 전력을 초과할 때, 특정 출력 전력에 대하여 설계되고 TDMA 환경에서 동작하는 MCPA와 공통으로 연관된 한 문제점이 발생한다. 이러한 이벤트에서, MCPA는 선형성을 잃어서, 링크 품질의 저하를 야기시킨다.

다음 예는 위에서 언급된 문제점을 도시한다. 도 2에서 설명된 타임 차트를 고려해 본다. 도 2에서, 예시적 기지국에 의해 사용되는 7개의 주파수들(1-7)이 8개의 시간 슬롯들에 걸쳐 도시된다. 타임 차트에서의 번호들은 특정 주파수에서 동작하고 특정 시간 슬롯으로 지정되는 이동 유닛(mobile unit)에 대해, 필요한 출력 전력을 와트(watt) 단위로 나타낸다. 예를 들어, 주파수 1 및 시간 슬롯 1에서, 이동 유닛은 4 와트(W)를 필요로한다. 각 시간 슬롯에 대한 총 전력은 타임 차트 아래에 도시되어 있다. 예를 들어, 시간 슬롯 1에 대하여, 주파수 1-7에 대한 총 출력 전력은 15W이다. 예를 들어, MCPA는 임의 시간 슬롯에 대한 총 최대 출력 전력이 30W로 설계되었다고 가정해본다. 현재, 주파수 번호 7 및 시간 슬롯 번호 1을 사용하는 사용자가 그 출력 전력을 3W에서 8W로 증가하고자 한다고 가정해본다. 이 증가는 시간 슬롯 1에 대한 총 출력을, 허용가능한 한계내에 여전히존재할 수 있는 20W로 증가할 것이다. 그러나, 주파수 7 및 시간 슬롯 7에서의 사용자가 그 출력 전력을 4W에서 8W로 증가시키고자 하였다면, 시간 슬롯 7에 대한 총 전력은 30W의 최대 할당 출력 전력을 초과할 것이다. 이러한 이벤트에서, 더 높은 전력을 요구하는 사용자는 출력 전력내에서 요구된 증가를 허가받기 어려워서, 그 사용자와 연관된 링크 품질은 결국 저하된다.

상술된 MCPA와 같은 시스템이 크기가 정해진 최대 용량을 초과하는 것을 막기 위해, 여러 기술들이 개발되어 왔다. 로드 공유는 이러한 기술들 중 하나이다. 종래의 로드 공유는 기본적으로, 사용자를 그 최대 용량에 도달하는 하나에 셀에서, 사용자를 수용할 수 있는 다른 셀로 전달하는 로드 균형화(load balancing) 타입이다. 이 기술은 과부하 상태를 피한다. 다음 특허는 종래의 로드 공유 기술들을 설명한다.

최대 용량에서 동작하고 있는 셀들 중 로드를 균형화하는 방법은 Brody 등의 미국특허 No.4,670,899의 "Load Balancing for Cellular Radio Telephone System"에 설명되어 있다. Brody 등에서, 여러 셀들의 로딩은 핸드오프 및 새로운 호출에 대한 채널을 보전하기 위해, 트래픽(traffic) 레벨에 따라 셀에 인접한 셀들에 대해 진행하는 호출을 선택적으로 전달함으로써 동적으로 재분배된다. 셀에 대한 채널 점유 레벨은 이용된 채널의 수를 셀내의 이용가능한 채널의 수에 비교함으로서 주기적으로 결정된다. 호출은 모든 채널들이 이용되기 전에 핸드오프되어서, 적어도 하나 이상의 채널들이 새로운 또는 인입하는 호출들을 위해 남겨두도록 한다.

Brody 등의 특허에 따라서, 또한 인접 셀의 범위내에 있는 셀의 주변상에 이동 유닛이 존재한다면, 이동 유닛은 셀로 핸드오프될 이동 유닛에 연관된 새로운 호출 혹은 진행중인 호출에 대한 여지를 만들기 위해, 이웃 셀로 전달될 것이다. Brody 등이 하나의 셀에서 인접 셀로의 호출 핸드오프에 대하여 트래픽계 제어를 제공하는 한편, 로드 균형화로 인한 핸드오프는 셀을 떠나는 이동 유닛으로 인한 핸드오프와 상이하게 취급된다. 이것은 매우 복잡한 시스템을 생성한다.

Jan 등의 미국특허 No.5,625,868의 "Dynamic Traffic Load Distribution Method"에서, 호출에 대한 제어는 제1 위성에서의 전력 소비 레벨이 특정된 소정 레벨을 초과할 때, 제1 위성으로부터 제1 위성과 부분적으로 중복되는 적용 영역을 갖는 제2 위성으로 전달된다. 이것은 채널을 제1 위성에서 오프(off)로, 제2 위성에서 오프로 스위칭함으로써 달성된다.

그 전체가 본 발명에 참조되어 포함된 Brodin 등의 미국특허 No.5,241,685의 "Load Sharing Control for a Mobile Cellular Radio System"에서, 로드 공유 방법은 이용가능한 채널들의 수에 대한 이용되는 점유 채널의 수 사이의 비로 정의된 채널들의 점유성에 기초되어 설명된다.

본 발명은 MCPA에 연관된 기지국의 전력 측정에 기초되어 실시되는 로드 공유 방법을 제공함으로써, 상기의 특허들과 구별된다. 본 발명은 누군가가 비용을 절감하기 위해 MCPA로부터 최대 출력 전력을 제한하고 싶어할 수 있다는 것을 인식한다. 본 발명의 로드 공유 방법은 더 낮은 비용 및 더 낮은 전력으로 MCPA가 기지국에 이용될 수 있게 한다.

〈개요〉

본 발명은 지능형 방식으로 전송 자원을 재할당함으로써 규정된 크기 보다 축소된(under-dimensioned) MCPA를 도입하는 시스템에서 통신정체 및 호출 블럭킹의 문제를 극복하여, 동일한 MCPA를 이용하는 복수의 송수신기로부터의 출력 전력의 합이 MCPA 출력 전력의 한계를 초과하지 않도록 하게 하는 것이다.

본 발명의 예시적 실시예에 따라서, 특정 MCPA에 의해 서비스된 모든 송수신기의 전력은 임계값 X와 비교된다. 값 X는 적어도, 출력 전력에 관하여 MCPA의 용량에 연관된다. 출력 전력의 합이 임계값 X를 결코 초과하지 않는다면(즉, 모든 시간 슬롯들에서), MCPA는 모든 동시 전송을 취급할 수 있다고 가정된다. 적어도 하나의 시간 슬롯 동안, 요구된 출력 전력이 서비스하는 MCPA의 용량을 초과한다는 것이 발견되면, 재할당 혹은 로드 공유 알고리즘이 불러진다. 재할당 알고리즘은 동일한 기지국 혹은 MCPA에 의해 서비스받는 복수의 송수신기내에서 재할당을 행할 수 있는 시간 슬롯을 검색한다. 어떠한 시간 슬롯도 MCPA 한계가 초과된 시간 슬롯으로부터 사용자를 다룰 수 없다면, 로드 공유 알고리즘이 활성화되어서, 다른 MCPA, 예를 들어 다른 셀들에 의해 서비스 받는 송수신기에서 전송 자원을 찾기 시작한다. 본 발명의 다수의 다른 실시예들이 서술되며, 이 실시예들은 재할당 또는 로드 공유가 수행되는 방법에 관한 것이다. 특정 종류의 사용자들, 예를 들어 단일 슬롯 사용자들을 재할당하거나 혹은 이동시키고, 다른 특정 종류의 사용자의 재할당은 피함으로써, 로드 공유 및 재할당이 보다 더 향상된다.

도 1은 MCPA를 도입한 종래의 기지국을 도시한 도면.

도 2는 기지국에 연관될 수 있는 예시적 타이밍 차트를 도시한 도면.

도 3은 예시적 셀룰러 이동 무선 시스템을 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 예시적 실시예들에 따른 로드 공유 방법을 도시한 도면.

본 발명의 상기 목적 및 상기 특징들은 첨부하는 도면을 참조한 다음의 바람직한 실시예의 설명으로부터 보다 더 명백해질 것이다.

도 3은 예시적 셀룰러 이동 무선 시스템을 도시한다. 도 3에서, 셀룰러 이동 무선 시스템은 10개의 셀들을 포함하는 것으로써 도시된다. 당 기술에서의 숙련자라면, 통상의 셀룰러 이동 무선 시스템은 일반적으로 10개 이상의 셀을 포함한다는 것을 알 것이다. 그러나, 간략하게 나타내기 위해, 본 발명은 도 3에 도시된 간략화된 도면을 사용하여 설명된다.

각 셀(C1-C10)은 대응하는 기지국(B1-B10)을 갖는다. 도 3은 셀 중앙 부근에 위치하고, 전-방향성(omni-directional) 안테나들을 갖는 기지국을 도시한다. 따라서, 셀들(C1-C10)은 개략적으로 6각형으로 나타나 있다. 그러나, 당 기술에서의 숙련자들이라면 잘 알 수 있듯이, 인접하는 셀의 기지국은 셀 경계 근처에 위치하고, 방향성의 안테나를 가질 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라서, 기지국은 MCPA를 갖고 설치되었으며, 시 분할 다중 접속(TDMA) 기술을 사용하여 동작한다.

또한, 도 3은 하나의 셀내에, 복수의 셀들 상이에서 이동가능한 9개의 이동국(M1-M9)을 도시한다. 통상의 셀룰러 무선 시스템에서, 9개 이상의 셀룰러 이동국이 통상 존재할 것이다. 사실, 기지국이 존재하는 것처럼, 통상적으로 이동국의 수의 수배가 존재한다. 그러나, 본 발명을 설명하기 위한 목적으로서는, 감소된 수의 이동국만으로 충분하다.

또한 예시적인 수의 기지국 제어기들(BSC1-BSC3) 및 이동 스위칭 센터 MSC가 도 3에 도시되어 있다. 기지국 제어기들(BSC1-BSC3)은 기지국의 동작을 제어한다. 이동 스위칭 센터 MSC는 기지국 제어기들(BSC1-BSC3) 각각과, 고정된 공용 스위칭 전화 네트워크 혹은 유사한 고정된 네트워크(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 단 하나의 이동 스위칭 센터만이 도 3에 도시되어 있으나, 당 기술에서의 숙련자라면 추가 이동 스위칭 센터들이 도입될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술된 바와 같이, 본 발명은 시스템 전력이 제한되는 TDMA 환경에 가장 적용가능하다. 본 발명의 로드 공유 방법이 실현될 수 있는 예시적 기지국은 도 1에 대하여 설명되었다. TDMA 환경에서 동작하는 이러한 기지국은 일반적으로 복수의 주파수 캐리어들과 연관된다. 각 주파수 캐리어는 이동국이 할당되는 복수의 시간 슬롯들로 분할된다. 도 2로 되돌아가서, 예를 들어, 예시적 기지국에 연관된 주파수들이 도시되어 있다. 예시적인 목적의 7개의 주파수들 각각은 8개의 시간 슬롯으로 분할되어 있다. 이동 사용자들은 전송 목적으로 하나 이상의 시간 슬롯들에 할당될 수 있다.

MCPA가 특정의 최대 출력 전력으로 크기가 규정될 때, 그 최대 한계를 초과하면 선형성에 손실을 야기시켜, 스펙(GSM, IS-136 등)이 깨지게 된다. 상기에 상세히 설명된 바와 같이, 예를 들어 비용을 줄이기 위해 MCPA의 최대 출력 전력을제한하는 것이 희망된다. 본 발명의 로드 공유 방법은 더 낮은 전력 및 그에 따른 더 낮은 비용의 MCPA가 기지국에 의해 도입되도록 한다.

본 발명의 예시적 실시예에 따라서, 임의의 특정 시간 슬롯에 대한 전력 요구가 그 시간 슬롯에 대한 MCPA 출력 전력의 한계를 초과하는 사용자가 동일한 셀(셀 내(intra-cell) 핸드오프)의 혹은 셀 사이에서(셀간(inter-cell) 핸드오프)의 시간 슬롯과 주파수 간에 이동한다면, 감소된 출력 전력 MCPA가 도입될 수 있다. 도 4는 본 발명의 로드 공유 방법을 도시한다.

도 4에서, 기지국용의 각 시간 슬롯에 대한 총 전력은, 예를 들어 측정을 통해 결정된다(단계 410). 그 후, 각 시간 슬롯(TS)에서의 모든 주파수로부터의 전력의 합은 임계값 X와 비교된다(단계 420). 임계값 X는 각 시간 슬롯에 대한 최대 할당 전력(즉, 그 시간 슬롯에 대하여 MCPA에 의해 허가된 최대 전력)으로, 혹은 대안에서는, 그 최대 할당 전력 이하의 어떠한 값으로 설정될 수 있다.

단계 420에서의 비교를 예시하기 위해, 도 2에서의 타임 차트를 고려한다. 상기 설명된 바와 같이, 각 시간 슬롯에서 모든 주파수로부터의 전력의 합은 타임 차트 아래에 제공된다. 예를 들어, 시간 슬롯 1에 대하여 전력의 합은 15W이고, 시간 슬롯 3에서 전력 합은 30W이다. 예시적 MCPA가 시간 슬롯 당 30W의 최대 전력을 허용하도록 크기가 정해져 있다면, 임계값 X는 30W 혹은 그보다 낮은 어떤 값이 되도록 선택될 수 있다. 임계값 X가 30W로 선택된다면, 도 2에 도시된 총 출력 전력에 대하여 단계 420에서의 비교는, 각 시간 슬롯에 대한 전력의 합이 30W의 임계값을 초과하지 않기 때문에, 모든 시간 슬롯에 대하여 "아니오(NO)" 대답을 결과할 것이다. 그러나, 주파수 3 및 시간 슬롯 3에서의 이동 사용자가 그 전력을 4W에서 6W로 증가시키고 싶어한다면, 임계값은 그 시간 슬롯에 대하여 초과될 것이고, 단계 420에서의 비교에 "예(YES)" 대답을 결과할 것이다.

단계 420에서의 비교가 임계값 X 이상의 총 전력을 갖는 시간 슬롯이 존재하지 않는다는 것을 나타내면, MCPA는 모든 동시 전송을 취급할 수 있는 것으로 가정되고, 시스템은 단계 410으로 회귀한다. 대안으로, 임계값 X 이상인 하나 이상의 시간 슬롯들이 존재한다고 판정되면, 나머지 시간 슬롯(즉, 총 출력 전력은 임계값 X를 초과하지 않는 시간 슬롯들) 각각의 총 전력은 제2 임계값 Y에 비교된다(단계 430). 임계값 Y는 "가드(guard)"이어서, 이동한 사용자는 동일한 시간 슬롯 상에서 다른 사용자들에 문제를 유발시키지 않을 것이다. 당 기술에서의 숙련자라면 임계값 Y가 고정된 값이거나, 혹은 요구되는 전력에서의 증가, 요구된 전력의 절대값, 최대 할당 전력 등과 같은 여러 변수의 함수일 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

단계 430의 비교를 도시하기 위해, 다시 도 2에 도시된 타임 차트를 고려해본다. 상기 예에서 설명된 바와 같이, 주파수 3 및 시간 슬롯 3에서의 사용자가 그 전력을 4W에서 6W로 증가시키고 싶어할 때, 시간 슬롯 3은 임계값 값 X(30W)을 초과하였다고 다시 가정해본다. 나머지 시간 슬롯들(예를 들어, 시간 슬롯(1,2 및 4-8)) 각각의 총 전력은 임계값 Y에 비교된다. 임계값 Y는 적어도, 임계값 X(30W)에서 희망된 출력 전력(즉, 6W)을 뺀 것과 동일하거나 그 이하이어야 한다. 따라서, 나머지 시간 슬롯 각각의 총 전력은 24W의 임계값에 비교된다. 시간슬롯들(1,2,4-6, 및 8)이 이 요구를 만족할 것이므로, 단계 430에서의 비교에 "예" 대답을 결과한다는 것은 도 2의 타임 차트로부터 명백하다.

단계 430에서 임계값 Y보다 작은 총 전력을 갖는 어떠한 시간 슬롯도 발견되지 않으면, 본 명세서에 참조로써 포함된 Bodin 등의 미국특허 No.5,241,685에서 서술된 바와 같이, 수정된 버젼의 셀 로드 공유 알고리즘이 불러지고(단계 440), 셀간 핸드오프가 시작된다. 본 발명과, 미국특허등록 제5,241,685호에서 서술된 셀 로드 공유 알고리즘간의 차이점은 본 발명의 로드 공유 방법은 점유 시간 레벨 기준에 대립하는 것으로서 출력 전력 기준에 의해 트리거된다는 점이다. 특정 셀의 점유 시간이 소정의 점유 시간 임계값을 초과하는지의 여부를 결정하기 전에, 그 셀과 연관된 각 시간 슬롯에 대한 모든 주파수로부터의 전력의 합이 결정되고 임계값 Y와 비교된다. 임계값 Y보다 작은 하나 이상의 시간 슬롯이 존재한다는 것이 결정되면, Bodin 등에 의해 서술된 알고리즘이 계속된다. 고려되고 있는 셀의 모든 시간 슬롯이 임계값 Y와 동일하거나 그 값을 초과하면, 다음의 이웃하는 셀이 고려된다.

다중 셀들이 임계값 Y보다 작은 시간 슬롯을 갖는다는 것이 판정되면, 최상 랭크의 셀이 선택된다. "로드 공유(load sharing)"의 개념은 셀 주변 상의 이동국이 다른 셀로 이른 핸드오프를 하도록 핸드오프에 대한 임계값을 변경시키는 것이다(즉, 다른 셀의 랭킹이 자기 자신의 셀에 비해 증가된다). 이것은 로드 공유 알고리즘이 불러졌을때, 셀 내의 이동국의 수 혹은 시간 슬롯 상의 총 전력 중의 어느 하나에 기인하여, 자기 자신의 셀이 "슈링크"될 것이고, 그 자신 셀의 주변의이동국이 최상위 랭크의 셀로 셀간 핸드오프를 행할 것이라는 것을 의미한다.

이 분야에 숙련된 당업자들은, 어떤 상황에서 출력 전력의 증가를 요구하는 사용자 이외의 사용자를 이동시키는 것이 유용할 수 있다는 것을 알 것이다. 이것은 예를 들어, 셀 내의 다른 사용자의 위치, 다른 사용자를 할당했던 시간 슬롯의 수, 다른 사용자의 속도, 다른 사용자에 의해 요구되는 출력 전력의 양, 신호 세기, 신호 품질 및/또는 서비스의 유형(즉, 회화 혹은 데이타)에 기인한다. 이러한 다른 사용자를 다른 셀로 이동시킴으로서, 더 높은 출력 전력을 요구했던 사용자 혹은 그 특정 시간 슬롯 상의 어떤 다른 이동국으로 셀 내 핸드오프를 할 수 있도록 동일 셀 내의 하나의 시간 슬롯에 충분한 전력이 있을 수 있다.

임계값 Y보다 낮은 총 전력을 갖는 하나 이상의 시간 슬롯이 발견되면, 가장 낮은 총 전력을 갖는 시간 슬롯이 선택되고(단계 450), 시스템은 고출력 전력 시간 슬롯 상의 사용자 중의 하나를, 최저의 총전력을 갖는 시간 슬롯으로 셀 내 핸드오프를 한다(단계 460).

셀간 핸드오프에 대하여 상술한 바와 같이, 어떤 상황에서는 출력 전력에서의 증가를 요구하는 사용자 이외의 사용자를 이동시키는 것이 유용할 수 있다. 셀 내 핸드오프에서 어느 사용자를 이동시킬지를 결정하는데 있어서 고려되어질 몇가지 요소들은 사용자를 할당했던 시간 슬롯의 수, 그 사용자에 대한 전력 요구, 신호 세기, 신호 품질, 서비스 유형(즉, 회화 혹은 데이타 ) 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

더욱이, 출력 전력의 증가를 요구하는 사용자에 대한 특정 시간 슬롯에서 충분한 전력을 자유롭게 사용가능하도록, 다중 사용자들을 주위로 이동시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, 신규 사용자가 27 W의 출력 전력을 필요로한다고 가정한다. 30W의 최대 임계값을 초과하지 않고 신규 사용자를 수용할 수 있는 시간 슬롯은 없다. 그러나, 만약 시간 슬롯 1에서, 주파수 1과 주파수 4에서의 사용자가 시간 슬롯 5 또는 8 중의 어느 하나로 이동했었다면, 신규 사용자는 시간 슬롯 1에 수용될 수 있고, 시간 슬롯 1에서의 사용자는 30 W의 임계값을 초과하지 않고 시간 슬롯 5 또는 8 중의 어느 하나에 수용될 수 있다.

사용자에게 필요한 출력 전력의 증가를 제공하기 위해서 셀내 또는 셀간 핸드오프가 수행되지 않는 것이 판정될 때, 기지국의 출력 전력은 그 시간 슬롯에서 일정하게 남아있고, 높은 출력 전력에 대한 요구는 거부된다. 그러나, 이 분야에 숙련된 당업자는 그러한 것이 기지국과 이동국 사이의 통신을 위험에 빠뜨리게 하거나 혹은 링크의 완성도를 감소시킬 수 있음을 알 것이다. 한 가능한 해결책은 비록 그 증가가 요구된 레벨이 아닐지라도, 요구하는 사용자에 대한 출력 전력을 그 시간 슬롯에 할당된 최대까지 증가시키는 것이다. 대안으로, 사용자는 그 사용자에 대해 출력 전력에서의 최대 증가를 제공할 수 있는 시간 슬롯으로 이동될 수 있다. 출력 전력이 사용자가 현재 지정된 시간 슬롯 또는 사용자가 이동되어질 다른 시간 슬롯에서의 최대 할당값으로 증가되었는지의 여부에 관계없이, 도 4에 도시된 로드 공유 방법은 동일 셀 혹은 다른 셀 내의 다른 시간 슬롯이 이용 가능해져서, 요구된 출력 전력을 공급할 수 있는지의 여부를 판정하기 위하여 재시작할 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, MCPA에서 총 전력 소비량의 함수인 제3 임계값이 제공된다. 모든 시간 슬롯이 전력 한계 내에 있다고 가정함으로써, 본 발명이 연상되지 않는데, 즉, 모든 시간 슬롯에 대한 총 전력은 임계값 X보다 작지만, 어느 시간 슬롯에서도 X에 매우 가깝다. 사용자가 전력을 증가시키기를 원하면, 총전력이 모든 시간 슬롯에 대해 임계값 Y보다 크다면, 셀간 핸드오프를 불러내는 것이 유일한 해결책이다. 일부의 사용자가 다른 셀로 핸드오프를 하기 전에 어느 정도의 지연이 있을 것이고, 이 시간 동안에 출력 전력을 증가시키기를 원하는 링크는 그 증가에 의해 거부된다. MCPA상의 최대 전력 소비량의 백분율인 제3 임계값 Z가 도입되면, 상술한 지연을 피할 수 있다. MCPA에서 가능한 절대 총 전력은 알려져 있고(즉, MCPA가 크기정해지기 위한 최대 전력 혹은 각 시간 슬롯에 대한 최대 할당 전력의 합이 알려져 있음), MCPA(모든 시간 슬롯 및 모든 주파수)에서의 총전력이 최대값의 Z% 이상이면, 셀 로드 공유 알고리즘이 불러지고 셀간 핸드오프가 즉시 시작된다. 그 결과, 상술한 지연이 피해진다.

상술한 실시예들은 무선 통신 시스템의 각 셀이 단일 MCPA와 관련되어 있는 것을 설명하는 한편, 당업자들은 다중 MCPA가 단일 셀과 관련될 수 있음을 알 것이다. 그 결과, 셀 내 핸드오프 기술은 제1 셀의 제1 MCPA에 관련된 시간 슬롯으로부터의 사용자가 그 동일한 제1 셀의 제2 MCPA와 관련된 시간 슬롯으로 핸드오프되는 다중 MCPA를 갖는 단일 셀에 동일하게 적용가능하다.

상술한 내용은 본 발명의 원리, 바람직한 실시예 및 동작의 모드들을 설명해왔다. 그러나, 발명은 상술된 특정 실시예에 한정되지는 말아야 한다. 따라서,상술한 실시예들은 한정적이기 보다는 예시적으로 간주되어야만 하고, 첨부되는 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 당업자들에 의해 그 실시예들에서 변경이 행해질 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,

시간 슬롯당 제1 기지국으로부터 동시에 전송되는 신호의 출력 전력의 합을 측정하는 단계; 및

상기 합이 제1 임계값을 초과하면, 핸드오프 처리를 시작하는 단계

를 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 핸드오프 처리는 셀 내 핸드오프(intra-cell handoff)인 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 핸드오프 처리는 셀간 핸드오프(inter-cell handoff)인 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제1항에 있어서,

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 제2 임계값 미만의 출력 전력의 합을 가지는 상기 제1 기지국에 존재하는지의 여부를 판정하는 단계; 및

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하면, 상기 제1 임계값을 초과하는 출력 전력의 합을 갖는 제1 시간 슬롯으로부터 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 하나로 셀 내 핸드오프를 수행하는 단계

를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯중의 상기 하나는 최저 총 출력 전력에 기초하여 선택되는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제4항에 있어서,

셀 내 핸드오프가 수행될 때, 어느 사용자를 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯중의 상기 하나로 이동시킬지를 결정하는 단계

를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제6항에 있어서,

상기 사용자 판정 단계는 사용자가 지정되는 시간 슬롯 수, 상기 사용자의 전력 요구, 신호 세기, 신호 품질 및 서비스 유형 중의 하나 이상에 기초하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 셀 내 핸드오프는 다수 사용자를 서로 다른 시간 슬롯으로 이동시키는것을 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제4항에 있어서,

상기 제2 임계값은 시간 슬롯 당 이용가능한 출력 전력과, 핸드오프를 위해 선택된 사용자의 소망하는 출력 전력의 함수인 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제4항에 있어서,

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하지 않으면, 셀간 핸드오프 처리를 시작하는 단계;

상기 제2 임계값 미만의 출력 전력의 합을 가지는, 제2 기지국 상의 적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하는지의 여부를 판정하는 단계; 및

제2 기지국상의 적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하면, 상기 제1 임계값을 초과하는 합을 가지는 상기 제1 기지국 상의 한 시간 슬롯으로부터 상기 제2 기지국 상의 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 하나로 사용자의 셀간 핸드오프를 수행하는 단계

를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제1항에 있어서,

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 제2 임계값 미만의 출력 전력의 합을 가지는 적어도 하나의 다른 기지국 상에 존재하는지의 여부를 판정하는 단계; 및

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 적어도 하나의 다른 기지국상에 존재하면, 상기 제1 임계값을 초과하는 합을 가지는 상기 제1 기지국 상의 한 시간 슬롯으로부터 상기 적어도 하나의 다른 기지국 중의 하나 상의 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 하나로 사용자의 셀간 핸드오프를 수행하는 단계

를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제11항에 있어서,

셀간 핸드오프가 수행되어질 때, 어느 사용자를 상기 적어도 하나의 다른 기지국 중의 하나 상의 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 상기 하나로 이동시킬지를 판정하는 단계

를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제12항에 있어서,

상기 사용자 판정 단계는 상기 제1 기지국에 의해 적용되는 셀 내의 사용자의 위치, 상기 사용자의 속도, 상기 사용자가 지정된 시간 슬롯의 수, 상기 사용자에 의해 요구되는 전력량, 신호 품질, 신호 세기 및 서비스 유형 중의 하나 이상에 기초하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,

각 시간 슬롯의 총 전력을 제1 임계값과 비교하는 단계;

적어도 하나의 시간 슬롯이 상기 제1 임계값을 초과하는지의 판정에 응답하여, 상기 제1 임계값을 초과하지 않는 각 시간 슬롯을 제2 임계값과 비교하는 단계; 및

상기 제2 임계값과의 상기 비교에 응답하여 셀 내 핸드오프와 셀간 핸드오프중의 하나를 수행하는 단계

를 포함하는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 방법.
제14항에 있어서,

상기 셀 내 핸드오프는 시간 슬롯의 총전력이 상기 제2 임계값 미만인 것으로 판정될 때 수행되는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 방법.
제14항에 있어서,

상기 셀간 핸드오프는 각 시간 슬롯의 총전력이 상기 제2 임계값과 동일하거나 또는 초과할 때 수행되는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 방법.
제14항에 있어서,

상기 제2 임계값과 비교하는 단계 이전에, 모든 시간 슬롯의 총 전력의 합을 제3 임계값과 비교하는 단계; 및

상기 합이 상기 제3 임계값을 초과하면, 셀간 핸드오프를 수행하는 단계

를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 방법.
무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템에 있어서,

시간 슬롯당 제1 기지국으로부터 동시에 전송되는 신호의 출력 전력의 합을 측정하는 수단; 및

상기 합이 제1 임계값을 초과하면, 핸드오프 처리를 시작하는 수단

를 구비하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제18항에 있어서,

상기 핸드오프 처리는 셀 내 핸드오프인 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제18항에 있어서,

상기 핸드오프 처리는 셀간 핸드오프인 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제18항에 있어서,

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 제2 임계값 미만의 출력 전력의 합을 가지는 상기 제1 기지국에 존재하는지의 여부를 판정하는 수단; 및

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하면, 상기 제1 임계값을 초과하는 출력 전력의 합을 갖는 제1 시간 슬롯으로부터 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 하나로 셀 내 핸드오프를 수행하는 수단

를 더 구비하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제21항에 있어서,

상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯중의 상기 하나는 최저 총 출력 전력에 기초하여 선택되는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제22항에 있어서,

셀 내 핸드오프가 수행될 때, 어느 사용자를 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 상기 하나로 이동시킬지를 결정하는 수단

을 더 구비하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법.
제23항에 있어서,

상기 어느 사용자를 이동시킬지를 판정하는 수단은 사용자가 지정되는 시간 슬롯 수, 상기 사용자의 전력 요구, 신호 세기, 신호 품질 및 서비스 유형 중의 하나 이상에 기초하여 결정을 행하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제19항에 있어서,

상기 셀 내 핸드오프는 다수 사용자를 서로 다른 시간 슬롯으로 이동시키는 것을 포함하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제21항에 있어서,

상기 제2 임계값은 시간 슬롯 당 이용가능한 출력 전력과, 핸드오프를 위해 선택된 사용자의 소망하는 출력 전력의 함수인 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제21항에 있어서,

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하지 않으면, 셀간 핸드오프 처리를 시작하는 수단;

상기 제2 임계값 미만의 출력 전력의 합을 가지는, 제2 기지국 상의 적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하는지의 여부를 판정하는 수단; 및

제2 기지국상의 적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 존재하면, 상기 제1 임계값을 초과하는 합을 가지는 상기 제1 기지국 상의 한 시간 슬롯으로부터 상기 제2 기지국 상의 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 하나로 사용자의 셀간 핸드오프를 수행하는 수단

을 더 구비하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제18항에 있어서,

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 제2 임계값 미만의 출력 전력의 합을 가지는 적어도 하나의 다른 기지국 상에 존재하는지의 여부를 판정하는 수단; 및

적어도 하나의 다른 시간 슬롯이 적어도 하나의 다른 기지국상에 존재하면, 상기 제1 임계값을 초과하는 합을 가지는 상기 제1 기지국 상의 한 시간 슬롯으로부터 상기 적어도 하나의 다른 기지국 중의 하나 상의 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 하나로 사용자의 셀간 핸드오프를 수행하는 수단

을 더 구비하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제28항에 있어서,

셀간 핸드오프가 수행되어질 때, 어느 사용자를 상기 적어도 하나의 다른 기지국 중의 하나 상의 상기 적어도 하나의 다른 시간 슬롯 중의 상기 하나로 이동시킬지를 판정하는 수단

을 더 구비하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 시스템.
제29항에 있어서,

상기 어느 사용자를 이동시킬지를 판정하는 수단은 상기 제1 기지국에 의해 적용되는 셀 내의 사용자의 위치, 상기 사용자의 속도, 상기 사용자가 지정된 시간 슬롯의 수, 상기 사용자에 의해 요구되는 전력량, 신호 품질, 신호 세기 및 서비스 유형 중의 하나 이상에 기초하여 결정을 행하는 무선 통신 시스템에서 핸드오프를수행하는 시스템.
무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 시스템에 있어서,

각 시간 슬롯의 총 전력을 제1 임계값과 비교하는 수단;

적어도 하나의 시간 슬롯이 상기 제1 임계값을 초과하는지의 판정에 응답하여, 상기 제1 임계값을 초과하지 않는 각 시간 슬롯을 제2 임계값과 비교하는 수단; 및

상기 제2 임계값과의 상기 비교에 응답하여 셀 내 핸드오프와 셀간 핸드오프중의 하나를 수행하는 수단

을 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 시스템.
제31항에 있어서,

상기 셀 내 핸드오프는 시간 슬롯의 총전력이 상기 제2 임계값 미만인 것으로 판정될 때 수행되는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 시스템.
제31항에 있어서,

상기 셀간 핸드오프는 각 시간 슬롯의 총전력이 상기 제2 임계값과 동일하거나 또는 초과할 때 수행되는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 시스템.
제31항에 있어서,

모든 시간 슬롯의 총 전력의 합을 제3 임계값과 비교하는 수단; 및

상기 합이 상기 제3 임계값을 초과하면, 셀간 핸드오프를 수행하는 수단

을 더 구비하는 무선 통신 시스템에서 사용자의 핸드오프를 수행하는 방법.