KR20010111279A

KR20010111279A - 향상된 경로손실 추정치를 사용하는 채널 할당

Info

Publication number: KR20010111279A
Application number: KR1020017012082A
Authority: KR
Inventors: 발테르 뮬러
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-12-17
Also published as: EP1161849A1; TW511384B; AR023173A1; US6498934B1; WO2000057658A1; EP1161849B1; CN1344473A; JP4426117B2; AU4154900A; KR100607005B1; JP2002540689A; ATE418847T1; DE60041182D1; AU766004B2; CN1253046C

Abstract

경로손실 추정치를 사용한 채널 할당을 위한 방법 및 장치. 한 셀내에 위치한 이동국과 주위의 셀내에 위치한 기지국간의 경로손실치를 계산한다. 시스템은 계산된 경로손실치를 사용하여 한 셀내에 위치한 기지국에 소정의 채널을 할당함으로써 주위의 기지국내에 송신되는 간섭량을 판정할 수 있다. 또한, 시스템은 간섭원을 판정하고, 채널 할당에 이러한 판정을 이용할 수 있다.

Description

향상된 경로손실 추정치를 사용하는 채널 할당{CHANNEL ALLOCATION USING ENHANCED PATHLOSS ESTIMATES}

통상, 무선 통신 시스템 및 셀룰러 무선 통신 시스템은, 정부 부서에 의해 주파수의 특정 대역에 할당된다. 따라서, 이러한 통신 시스템의 운영자는 할당된 대역폭내에서 통신할 수 있는 사용자의 수를 최대화하려고 한다. 시스템 용량을 최대화하는 종래의 방법은 주파수 재이용을 통한 방법이다. 주파수 재이용은 주파수의 그룹을 셀로 알려진 한정된 지리적 구역의 영역내에서 사용하기 위해 할당하는 기술이다. 동일하거나 유사한 주파수의 그룹을 포함하는 셀들이 지리적으로 떨어져 있어, 서로 다른 셀의 통화자들이 서로 간섭하지 않고 동일 주파수를 동시에 사용할 수 있게 한다. 이렇게 함으로써, 수천의 가입자에게 수백의 주파수만을 사용하는 시스템에 의해 제공할 수 있다.

링크 품질은 무선통신 시스템의 척도이다. 높은 품질의 음성 통신을 제공하기 위해, 셀룰러 시스템의 원하는 신호는 최소한의 신호 강도를 모든 다른 간섭보다 위에 유지하여야 한다. 원하는 신호 대 간섭의 비율은 캐리어 대 간섭 (C/I)비로 공지되어 있다. 편재하는 잡음과는 별도로, 근본적으로, 설계자가 해결해야 할 2개의 다른 형태의 간섭이 있다. 제1 간섭은 사용자가 동일한 채널상에서 동시에 동작함으로써 발생하는 간섭이다. 이 간섭은 공동채널 간섭으로서 공지되어 있다. 제2 간섭원은 사용자가 인접 채널상에서 동작함으로써 발생한다. 이 간섭은 인접채널 간섭으로서 공지되어 있다. 이 인접채널 간섭은 큰 주파수 증분만큼씩 분리되도록 소정의 셀내의 주파수를 선택함으로써, 예를 들어, 통상의 GSM 시스템에서는 인접 채널간의 200 kHz 의 분리를 3 개의 섹터 사이트를 사용하는 셀 계획에서 한 셀에 할당된 주파수에 사용함으로써, 또한, 높은 인접 채널 억제을 달성하기 위해 채널 필터들의 예리한 컷오프를 사용함으로써, 제어된다. 동일 채널 간섭은 동일 주파수 그룹으로 셀을 지리적으로 분리하는 주파수 재이용 패턴을 사용함으로써 감소된다. 이상적인 7 개의 셀 주파수 재이용 패턴의 일 예가 도 1 에 도시된다.

주파수 계획은, 각각의 채널을 네크워크내의 셀에 할당하는 과정이다. 최근에는, 대부분의 주파수 계획은 선험적으로 행해지는데, 즉, 고정 주파수 계획은 각 셀룰러 시스템 운영자에 의해 배치된 "하드 배선 (hard-wired)"이다.

이 고정 주파수 계획은 고정 채널 할당, 즉, FCA(fixed channel allocation)로 공지되어 있다. 그러나, 간섭 및 통화량 로드가 시변이므로, FCA는 최적이 아니다. 예를 들어, 복수의 셀룰러 경계를 양분하는 고속도로(highway)를 나타내는 도 2를 고려한다. 이 고속도로는 아침에는 상당한 자동차 교통량을 가지고 오후에는 매우 적은 교통량을 가지기 때문에, 셀룰러 통화량은 위치 및 하루중의 시기에따라 상당히 다를 수도 있다. 그 결과, 대부분의 고정 주파수 계획은 그리 효과적이지 못하고, 고정 주파수 계획의 다수 채널은 고품질 음성 통신을 달성하기 위해 필요한 것보다 더 나은 링크 품질을 가지지만, 동일 시스템의 다수 다른 채널들은, 이 채널들의 음성 통신 품질을 떨어트리거나 차단하는 열악한 링크 품질을 가질 수 있다. 용량 증가는, 적응 채널 할당(ACA;adaptive channel allocation)과 같이, 모든 링크의 품질을 동일하게 하려는 채널 할당에 의해 달성될 수 있다.

주파수 할당 및 셀 계획에서 중요하게 고려할 사항은 경로손실치이다. 경로손실치는 송신 신호 강도와 수신 신호 강도간의 차의 측정치이다. 송신국과 수신국간의 경로 손실은 지형, 즉, 언덕, 나무, 산, 빌딩등과 같은 다양한 요소들에 기인한다. 송신국과 수신국간의 경로손실치가 클수록, 수신국이 허용가능한 품질의 신호를 수신하기 위해 송신 전력이 더 높아야 한다. 주파수 계획 목적으로 경로손실치를 추정하는 종래의 시스템은 경로손실을 추정하기 위해 전파 모델을 사용한다. 이 전파 모델은 지형 지도, 실제 지점 배치 및 안테나 높이로부터의 정보를 사용하여 시스템의 경로손실치를 추정한다. 시스템에서 실제 경로손실과 관계없을 수도 있는 추정된 경로손실치에 기초하여, 시스템은 셀의 평균 교란, 및 서로 다른 셀이 교란 레벨에 기여하는 양을 결정한다. 전파 모델의 사용은, 이 모델이 실제 무선 전파 조건과 통화량의 실제 분포의 결합된 효과를 포함하지 않기 때문에, 심각한 문제점을 가진다.

채널 할당의 다른 해결방법이 Haartsen에 의한 미국 특허 번호 제5,491,837호에 기재되어 있고, 이 특허의 개시 내용이 참고로 본 명세서에 인용되어 있다.Haartsen에서는, 이동국은 주위의 기지국으로부터 송신되는 각각의 파일럿 신호의 수신 신호 강도 (RSSI) 측정을 하도록 명령받는다. 이 RSSI 측정은 신호가 측정되는 기지국과 이 측정을 행하는 이동국간의 경로손실치를 추정하는데 사용된다. 그러나, Haartsen의 시스템은 몇 가지 한계를 가진다. 제1 한계는, RSSI 측정이 서로 다른 형태의 간섭, 즉, 공동 채널 간섭, 인접 채널 간섭, 및 비셀룰러 (non-cellular) 방출 (인가 및 비인가 모두) 로부터의 간섭과 관련된 신호 에너지를 포함한다는 것이다. 또한, 간섭원이 알려지지 않기 때문에, 새로운 주파수의 할당은 간섭의 한 형태를 제거하지만, 이 할당은, 새로운 할당 이전에 양호한 링크 품질을 가졌던, 다른 셀의 다른 사용자에게 할당된 다른 주파수와 간섭을 일으킨다. 또한, Haartsen이 측정에 대해 이동국의 검출기에 의존하고, 검출기의 품질은 이동국마다 다르기 때문에, 측정이 서로 다른 검출기에 기인한 에러에 민감하다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 향상된 경로손실 추정치를 사용하는 주파수 및/또는 채널 선택에 관한 것이다.

도 1은 고정 계획 셀룰러 시스템에 사용되는 주파수 재이용 패턴을 나타내는 도면.

도 2는 셀룰러 시스템 로딩의 시간 종속 특징을 예시적으로 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 측정치의 획득을 나타내는 도면.

도 4는 시스템 측정치의 예시적인 매트릭스를 나타내는 표.

도 5는 시스템 측정치에 기초한 시스템 계산의 예시적인 매트릭스를 나타내는 표.

도 6은 시스템 운영자에 의해 주파수 할당 결정에 사용되는 예시적인 매스릭스를 나타내는 도면.

도 7A 및 7B는 시스템 계산에 기초한 예시적인 채널 할당을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 TDMA 시스템에서의 예시적인 방법을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명에 따른 CDMA 시스템에서의 예시적인 방법을 나타내는 도면.

<개요>

본 발명은 향상된 경로손실 추정치를 사용하는 주파수 및/또는 채널 할당을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 특정 채널을 사용하는 경우, 접속 품질과 이 접속이 다른 접속에게 유발하는 교란간의 최선의 조화를 이동국에게 제공하기 위해, 기지국에 가용 채널(예컨대, TDMA 시스템에 대한 주파수 및 시간 슬롯, 및 CDMA 시스템에 대한 주파수, 채널화 코드 및 스크램블링 코드)을 할당한다. 또한, 채널의 실제 현재 사용, 셀의 전력 레벨, 및 셀과 이동국간의 측정된 경로손실치에 기초하여 채널을 선택한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예는 한 셀내의 이동국과 다른 셀내의 기지국간의 업링크 및 다운링크 모두에 대한 실제 교란의 추정치를 제공한다. 또한, 향상된 경로손실 추정치를 사용하여, 시스템은, 전력 레벨의 변화, 통화량의 변화 및 이동국의 분포의 변화에 기인한 영향의 추정치를 제공한다. 또한, 시스템은 시스템에 교란을 유발하지 않는 주파수 재계획의 효과의 추정치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의해 제공되는 측정치를 사용하여, 주파수 계획을 실행하기 전에 전체 셀룰러 통신 시스템에 대한 주파수 계획을 최적화시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예는 하루 동안의 서로 다른 통화량 상황에 대한 주파수 계획, 예컨대, 한 영역에 대해 높은 통화량을 위한 주파수 계획 및 낮은 통화량을 위한 주파수 계획의 2 개의 주파수 계획을 최적화시키는 측정치를 사용한다. 또한, 시스템은, 핸드오버 실행, 핸드오버 평가, 및 셀 재선택을 위해 인접 셀의 결정에서 경로손실 추정치를 사용한다.

다음과 같은 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해, 한정하기 위한 것이 아닌 설명할 목적으로, 소정의 회로, 회로 구성부, 기술 등과 같이, 특정하여 기재하고 있다. 그러나, 본 발명을 이러한 특정의 설명에서 일탈하는 다른 실시예들에서 실시할 수 있다는 것은 당업자에게는 명백하다. 다른 경우에, 공지된 방법, 장치 및 회로의 상세한 설명은, 본 발명의 상세한 설명을 명료하게 하기 위해서 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신호 측정치의 획득을 나타낸다. 본 발명에 따른 시스템의 동작은, 이동 전화 교환국(MTSO:mobile telephone switching office)에 의해 제어한다. 이 MTSO(300)는 기지국 제어기(310, 320 및 330) 각각에 직접 또는 간접으로 접속되어 있다. 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따르면, 이동국(370)은 기지국 1(BS1)(350)을 통해 라우팅된 호를 가진다. 따라서, 다운링크 신호(345)는 정보를 이동국(370)으로 송신하고, 이동국(370)은 정보를 BS1(350)으로 업링크 신호(335)를 통해 송신한다. 도 3은 이동국(370)과 다수의 기지국간에 이동국(370)으로부터 송신된 3개의 업링크 신호(305, 315 및 335)를 나타내지만, 이동국(370)으로부터의 업링크 신호가 이동국으로부터 공기를 통해 다양한 방향으로 실제 퍼져서 각각의 서로 다른 "신호"에 대해 서로 다른 참조부호를 사용하여, 지리적으로 흩어진 다수의 기지국들에 의한 동일 업링크 신호의 수신을 나타낸다는 것을 당업자는 인식할 수 있다. 또한, 도 3의 기지국들이 지리적으로 서로 근접해 보이지만, 이 기지국들에 대응하는 셀들이 실제로 인접 셀일 필요는 없다. 따라서, BS1(350)은 도 2의 셀 G내에 위치할 수 있고, BS2(340) 및 BS3(360)은 셀 C 및 E내에 각각 위치할 수 있다.

이동국(370)이 호를 수행하는 동안, MTSO(300)는, 이동국(370)이 BS1(350)과 정보를 송신 및 수신하기 위해 사용하는 채널과 동일한 채널로 기지국 2(BS2)(340)가 현재 송신 또는 수신하고 있는지를 판정한다. BS2(340)가 현재 동일 채널로 송신 또는 수신하고 있지 않다면, MTSO(300)는 이동국(370)에게 송신 전력 레벨을 현재 레벨에서 고정(locking)하라고 명령한다. 일부 시스템에서는 전력 고정은, BS1(350)에게 이동국(370)의 출력 전력을 조절하는 전력 제어 명령을 송신하지 말라고 명령함으로써 달성한다. 예를 들어, 이동국이 송신 전력을 독립적으로 제어할 수 있는 다른 시스템에서는 외부적인 전력 고정 명령을 송신할 필요가 있다. 송신 전력의 고정은 송신 전력이 고정되지 않은 이동국의 측정보다 더 정확한 측정을 유도한다. 그러나, 이 송신 전력이 상당 기간동안 고정된다면, 원치않는 신호 품질 저하가 이동국과 기지국간의 접속에 유발될 수 있다. 따라서, 측정시 송신 전력을 고정하는 것이 바람직하지만, 고정 시간이 원치않는 신호 품질 저하를 유발할 정도로 길다면, 송신 고정 과정을 생략할 수도 있다.

일단 이동국(370)의 송신 전력을 고정한 후, MTSO(300)는 BS2(340)에게 이동국(370)의 업링크 송신(305)을 식별 및 측정하라고 명령한다. 종래의 시분할 다중접속 (TDMA) 방식에 따르면, 이동국(370)의 송신을, 예컨대, 업링크 송신과 관련된 주파수, 시간 슬롯(들) 컬러 코드 및 동기 워드에 의해 식별할 수 있다. 이러한 바람직한 실시예가 TDMA 송신 방식을 다루기 때문에, 이동국(370)은 모든 시간 슬롯에서 정상적으로 송신하지 않는다. 따라서, BS2(340)에게, 이동국(370)이 송신중일 때에만 신호(305)를 측정하라고 명령한다. 따라서, BS2(340)는, 이동국(370)과 관련된 동기 워드 및 컬러 코드와 같은 정보를 사용하여 이동국(370)의 업링크 송신을 식별할 것이다.

바람직한 일 실시예에 따르면, BS2(340)는, 동기화 에러를 피하기 위해 이동국(370)이 고전력으로 송신하지 않으면, 측정하는 것이 제한될 수 있다. 동기화 실패는 이동국(370)으로부터의 신호 강도가 작다는 표시이므로, 동기화가 실패하면, BS2(340)에서의 수신 신호 강도에 대한 소정의 낮은 값을 사용할 수 있다. 이 동기화 실패가 동일 주파수를 사용하는 주위의 셀내의 다른 이동국으로부터의 교란에 기인하지 않는다고 상정하면, 낮은 신호 강도는 이동국(370)이 BS2(340)에 교란을 유발하지 않을 것을 나타낸다.

일단 BS2(340)이 이동국(370)으로부터 송신된 신호를 식별하면, BS2(340)는 시간 T₁에서 이동국(370)으로부터 수신된 신호(305)의 강도를 측정한다. BS2(340)이 신호 강도 측정치를 기록하고 그 정보를 MTSO(300)으로 송신한다. 또한, 시간 T₁에서, MTSO(300)는 BS3(360)에게 이동국(370)의 업링크 신호를 식별 및 동기화시키고 신호 강도 측정치를 취하라고 명령한다. BS3(360)이 BS2(340)와 동시, 즉, T₁에 측정할 필요는 없고, 이러한 동시적인 측정은, 단지 이동국의 전력 레벨이 시간 T₁동안 고정되기 때문에 이루어진다는 것에 주목해야 한다. 그러나, BS2(340)으로부터의 측정이 BS1(350)의 측정과 동시에 이루어져야 한다. 동일하게는, BS3(360)로부터의 측정이 BS1(350)의 측정과 동시에 이루어져야 한다. 또한, 시간 T₁동안, 이동국(370)은 BS2(350)로 이동국(370)이 현재 송신하는 전력 레벨 및 신호(345)의 현재 수신 전력 레벨을 송신한다. 이동국(370)의 전력 레벨이 BS2(350)에 의해 제어된다면, BS1(350)은 이동국(370)에 의해 사용되는 전력을 인지할 것이고, 이동국이 현재 사용 전력 레벨을 BS2(350)로 송신할 필요가 없다. 최종으로, BS1(350)은 이동국(370)이 현재 송신하는 전력 레벨, 및 BS1(350)이 현재 송신하는 다운링크 신호(345)의 캐리어 레벨, 및 업링크 신호(335)의 현재 수신 신호 강도를 보고한다. MTSO(300)는 시간 T₁에 대해 모든 측정치를 수집하고 경로손실 추정치를 계산한다.

도 4는 MTSO(300)이 상술한 측정치를 사용하여 구성하는 예시적인 매트릭스를 나타낸다. 제1 열은 이동국(370)에 의해 MTSO(300)로 보고되는 측정치를 나타낸다. 따라서, 이동국(370)은 시간 T₁에서 고정된 송신 출력 전력(MS_TransBS1), 및 시간 T₁에서 BS1(350)으로부터 수신되는 신호 강도(MS_RSSIBS1)를 보고한다

도 4의 표의 제2 열은 BS1(350)로부터 MTSO(300)로 보고되는 측정치를 나타낸다. BS1(350)은 시간 T₁에서 이동국(370)으로부터 수신되는 신호 강도의 측정치를 보고하며, 이 측정치는 BS1_RSSI335로 나타낸다. 또한, BS1(350)은 이동국(380) 및 이동국(390)으로부터의 수신 신호 강도를 보고하며, 이 신호 강도를 BS1_RSSI365및 BS1_RSSI375로 나타낸다. 또한, BS1(350)은 이동국(370)으로의 송신에 사용되는 전력 레벨(BS1_power)을 보고한다.

도 4의 표의 제3열은 BS2(340)으로부터 MTSO(300)으로 보고되는 측정치를 나타낸다. 제4열의 제1행은 이동국(380)으로부터의 송신 전력을 포함하며, 이 송신 전력을 MS_TransBS2로 나타낸다. 제3열의 제3행은 시간 T₁에서 이동국(370)으로부터의 신호의 수신 신호 강도를 나타내며, 이 신호 강도를 BS2_RSSI305로 나타낸다. 제3 열의 제4 행은 BS2(340)에 의해 사용되는 전력의 예측량을 나타내며, 이 예측량을 BS2_power로 나타낸다.

도 4의 표의 제4 열은 BS3(360)로부터 MTSO(300)로 보고되는 측정치를 나타낸다. 제4 열의 제1 행은 이동국(390)으로부터의 송신 전력을 포함하며, 이 송신 전력을 MS_TransBS3로 나타낸다. 제4 열의 제3 행은 시간 T₁에서 이동국(370)으로부터의 신호의 수신 신호 강도를 나타내며, 이 신호 강도를 BS2_RSSI315로 나타낸다.제4 열의 제4 행은 BS3(360)에 의해 사용되는 출력의 예측량을 포함하며, 이 예측량 BS3_power로 나타낸다.

도 5는 도 4의 보고된 측정치를 사용하여 MTSO(300)에 의해 이루어지는 계산치의 예시적인 표를 나타낸다. 따라서, 이동국(370)으로부터 BS1(350)로의 업링크 신호(335)에 대한 경로손실치 PL₃₃₅는, 이동국(370)이 현재 송신하는 전력 레벨 MS_TransBS1에서 이동국(370)으로부터 BS1(350)에 의해 수신되는 전력 레벨 BS1_RSSI335을 차산함으로써 계산한다. 또한, MTSO(300)는, 이동국(370)의 출력 전력 MS_TransBS1에서 이동국(370)으로부터 BS2(340)에 의해 수신되는 신호 강도 BS2_RSSI305를 차산함으로써, 이동국(370)과 BS2(340)간의 경로손실치를 계산한다. 또한, 유사하게, BS3(360)에 대해서는, MTSO(300)는, 이동국(370)의 출력 전력 MS_TransBS1에서 이동국(370)으로부터 BS3(360)에 의해 수신되는 신호 강도 BS3_RSSI315를 차산함으로써, 이동국(370)과 BS3(360)간의 경로손실을 계산한다.

BS1(350)의 다운링크에 대한 단기 C/I를 계산하기 위해, MTSO(300)는, BS2(340)로부터의 예측 전력과 BS2(340)로의 경로손실간의 차, BS3(360)로부터의 예측 전력과 BS3(360)로의 경로손실치간의 차를 계산하고, 이들의 합계, (BS2_power-PL₃₀₅)+(BS3_power-PL₃₁₅)를 계산한다. 그 후, MTSO(300)는 BS1(350)로부터 이동국(370)에 의해 수신되는 신호 강도(MS_RSSIBS1)를 상술한 합으로 나누며, 도 5의 제1 열의제2 행의 식으로 나타낸다.

업링크 접속의 추정된 단기 간섭을 결정하기 위해, MTSO(300)는, BS2(340) 및 BS3(360)에 대응하는 셀의 이동국으로부터의 송신 전력과, 이동국과 BS1(350)간의 각각의 경로손실과의 차, 즉, MS_TransBS2-PL₃₆₅및 MS_TransBS3-PL₃₇₅를 취한다. 그 후, MTSO(300)는 업링크 간섭 측정치를 더하여 업링크의 추정된 단기 간섭 레벨, 즉, (MS_TransBS2-PL₃₆₅)+(MS_TransBS3-PL₃₇₅) 를 계산한다.

BS1(350)에 접속된 이동국에 대한 다운링크의 추정된 장기 평균 C/I를 도 5의 제1열의 제4행에 나타낸다. MTSO(300)는 BSI(350) 주위의 기지국들에 의해 사용되는 예측 전력과 각각의 경로손실간의 차, 즉, BS2_power-PL₃₀₅및 BS3_power-PL₃₁₅를 계산한다. 그 후, 상술한 차들을 더하여, BS1(350)과 관련된 셀로의 다운링크의 간섭 레벨에 도달한다. 또한, MTSO(300)는 BS1(350)의 송신 출력 전력과 이동국(370)으로의 경로손실간의 차, 즉, BS1_power-PL₃₃₅를 취함으로써 캐리어 전력을 계산한다. 그 후, 다운링크에 대한 캐리어 측정치를 다운링크에 대한 간섭 측정치로 나눈다. MTSO(300)는 일정 기간에 걸쳐 C/I 계산을 계속하고, C/I 계산치의 평균을 계산하여 다운링크의 C/I의 장기 추정치를 얻는다.

이동국(370)과 BS1(350)과의 업링크의 추정된 장기 평균 C/I는 도 5의 제1 열의 마지막 행에 나타낸다. MTSO(300)는 BS2(340)와 BS3(360)에 대응하는 셀의 이동국으로부터의 송신 전력과, 이동국과 BS1(35)간의 각각의 경로손실간의 차,즉, MS_TransBS2-PL₃₆₅및 MS_TransBS3-PL₃₇₅를 취한다. 그 후, MTSO(300)는 업링크 간섭 측정치를 더하여 업링크의 추정된 간섭 레벨, 즉, (MS_TransBS2-PL₃₆₅)+(MS_TransBS3-PL₃₇₅) 를 계산한다. 이동국(370)으로부터의 캐리어 레벨을 추정된 간섭 레벨로 나누어, C/I 레벨을 결정한다. MTSO(300)는 일정 기간에 걸쳐 C/I 계산을 계속하고, C/I 계산치의 평균을 계산하여 다운링크의 C/I의 장기 추정치를 얻는다.

바람직한 일 실시예에 따르면, MTSO(300)는, 시스템에게 하루중의 규정된 시간에 2 개의 셀간의 통상의 경로손실을 측정하라고 명령하는 측정 지속 명령을 출력한다. MTSO(300)는, 하루중의 규정된 시간동안 2개의 셀들간의 경로손실치의 통계표를 만들기 위해, 일정 기간동안 도 4 및 5의 측정치 및 계산치를 수집한다. 후술하는 바와 같이, 시간에 걸쳐 수행된 이러한 계산들을 사용하여, 셀룰러 시스템에 대한 주파수 계획을 적응성있게 조절할 수 있다. 경로손실 추정치들이 원하는 신호와 교란된 신호에 대해 동시에 행해지도록, 예를 들어, 신호(345)의 신호 강도 및 MS_TransBS1에 대한 값과 동시에 PL₃₀₅와 PL₃₃₅의 샘플들을 취하도록, 정하는 것이 중요하다. 이러한 동기화된 측정을 함으로써, 시스템은, 서로 다른 방해 기지국과 이동국간의 일정 평균 경로손실치를 가질 때, 이동국으로 향하는 원하는 신호, 예컨대, 신호(345)에 대한 평균 경로손실치를 결정할 수 있다. 또한, 시스템은, 이동국이 일정 전력 레벨을 사용할 때, 이동국과 주위의 기지국들간의 평균 경로손실치를 결정할 수 있다.

MTSO(300)는 타 셀로 향하는 모든 셀에 대한 경로손실치를 사용하여, 다양한셀에 할당된 주파수에 기초하여 특정 셀이 타 셀과 간섭하는 양을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 도 2에 도시된 바와 같이 배열된 각각 7개의 서로 다른 셀들(A, B, C, D, E, F 및 G)내에 위치한 7개의 기지국들(BS1, BS2, BS3, BS4, BS5, BS6 및 BS7)간의 경로손실의 양을 나타내는, MTSO(300)에 의해 이루어진 예시적인 매트릭스를 나타낸다. 따라서, 셀 A로부터 셀 B로의 경로손실치, 즉, 도 6의 표의 제1행 제2열이 충분히 크다면, MTSO(300)는, 셀 A의 송신으로부터 셀 B의 송신으로의 최소한의 동일 채널 간섭을 가지면서, 셀 A 및 셀 B 모두에게 동일 주파수를 할당할 수도 있다. 이와는 반대로, 셀 A와 셀 B간의 경로손실치가 매우 작다면, 시스템 운영자는, 인접 채널 간섭, 즉, 제1 주파수 상의 셀 A의 송신 및 제1 주파수와 인접한 제2 주파수 상의 셀 B의 송신간의 간섭이 인접 채널 송신에 대한 허용할 수 없는 음성 품질을 초래한다고 판정할 수 있다. 셀 A내에 위치한 기지국으로부터 셀 B내의 이동국으로의 평균 추정 경로손실치를 셀 A 내에 위치한 이동국으로부터 셀 B 내에 위치한 기지국으로의 평균 추정 경로손실치와는 별도로 계산하기 때문에, 셀룰러 시스템 운영자는, 주파수를 셀에 효과적으로 할당하고 기지국과 이동국 모두의 송신 전력 레벨을 조절하기 위해, 도 6 의 표과 유사한 2개의 경로손실치 표, 즉, 업링크 경로손실치에 대한 표 및 다운링크 경로손실치에 대한 표를 필요로 한다. 접속의 업링크와 다운링크 주파수간의 이중화(duplex) 간격이 고정되기 때문에, 기지국에 업링크 및 다운링크 주파수 쌍을 할당할 때, 시스템에서는 업링크 및 다운링크 경로손실치 표를 서로 결부시켜 고려하여야 한다.

모든 주위의 셀들간의 경로손실치가 공지되어 있기 때문에, 즉, 상술한 바와같이 경로손실치를 계산하기 때문에, 시스템은, 제2 셀과의 간섭을 피하기 위해, 한 셀로의 일정 주파수의 할당이 제2 셀과 간섭을 일으키는지를 시스템의 주파수 변화를 일으키지 않고 판정할 수 있다. 예를 들어, 시스템이 셀 A로부터의 송신이 셀 B로부터의 송신과 간섭을 일으킨다고 판정하면, 시스템은, 상술한 C/I 비에 기초하여 셀 A에 대해 새로운 주파수를 할당하여 셀 B에 대한 간섭량이 허용할 수 있는 정도가 되게 한다. 또한, 시스템은, 새로운 주파수를 할당하기 전에, 계산된 경로손실치에 기초하여, 셀 A내에 새롭게 할당된 주파수가 서로 다른 주위의 셀, 즉, 셀들(C 내지 G)과 허용할 수 없는 간섭을 일으키게 하는지 계산할 수 있다.

도 7A 및 7B는, 채널 재할당 전과 후의 예시적인 채널 그룹 할당을 나타낸다. 도 7A의 채널 할당은 BS1(350)이 BS2(340)와는 채널(5 및 6)을 통해 BS3(360)과는 채널(1 및 5)을 통해 동일 채널 송신을 한다는 것을 나타낸다. 시스템이 상술한 측정 및 계산을 한 후, BS1(350)내의 채널(5)은 너무 많은 동일 채널 간섭을 가진다고 판정하면, 시스템은, 허용할 수 없는 간섭을 유발하지 않는 다른 채널을 결정하기 위해, 도 6에 나타낸 매트릭스와 유사한 매트릭스를 사용한다. 따라서, 시스템은, BS3(360)이 채널(11)을 통해 송신한다 하더라도, BS3(360)의 동일 채널 간섭은 BS1(350)에 대해 허용할 수 없는 간섭량을 초래하지 않는다. 따라서, 시스템은, 채널을 할당하기 전에, 이 채널이 허용될 수 있는 C/I 레벨을 가지는지를 판정할 수 있다.

또한, 본 발명은, 이러한 전력 레벨을 사용함으로써 유발될 수 있는 간섭량을 결정하기 위해, 경로손실치 및 C/I 비를 사용하여 송신 전력 레벨 결정에 사용할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 이동국과 기지국간의 일정 주파수의 사용이 허용할 수 없는 링크 품질을 유발한다고 판정할 수도 있다. 그러나, 시스템은, 캐리어 신호의 전력 레벨을 증가시킴으로써, 링크 품질을 향상시키는지를 판정 수 있다. 또한, 시스템은, 셀룰러 시스템의 새로운 전력 레벨을 사용하기 전에, 새로운 전력 레벨이 주위의 셀의 송신들간에 허용할 수 없는 간섭량을 유발하는지를 판정할 수 있다. 또한, 시스템은, 제1 셀에 사용되는 전력 레벨이 감소된다면, 감소되는 전력 레벨을 사용하는 경우 제1 셀이 제2 셀로 향하는 간섭을 감소시키는지를 판정할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 예시적인 방법을 나타낸다. 따라서, 단계(810)에서, 시스템은, 관심의 대상인 셀, 예컨대, BS1(350)을 포함하는 셀내에서 송신하는 이동국이 있는지를 판정한다. 송신하는 이동국이 있다면, 단계(820)에서, 시스템은, 이동국에게 송신 전력을 고정하고 송신 전력 및 기지국으로부터 수신되는 측정 신호 강도를 시스템에 보고하라고 명령한다. 상술한 바와 같이, 송신 전력이 고정된 시간의 양이 원치않는 품질 저하를 유발할 정도로 길다면, 단계(820)은 생략할 수 있다. 또한, 동시에, 이동국에 접속된 기지국은 이동국으로부터의 수신 신호 강도의 측정 결과를 수집하기 시작한다. 단계(830)에서, 주위의 기지국은 상술한 정보를 사용하여 이동국의 송신을 동기화 및 식별한다. 단계(840)에서, 기지국의 수신 신호 강도를 측정하여 시스템에 보고한다. 단계(850)에서, 시스템은 경로손실치를 계산한다. 단계(860)에서, 기지국이 이동국의 송신에 대해 인접 또는 동일 채널을 할당한다면, 시스템은 이동국으로 유발되는 현재의 C/I 다운링크를 추정하기 위해현재의 경로손실치를 사용한다. 비실시간 (non-realtime) 채널 계획을 목적으로, 다운링크 및 업링크 평균 C/I 레벨을 계산하는데 축적된 평균 추정 경로손실치를 사용하여야 함을 주목하자. 또한, 주파수가 교란 기지국에서 턴온된다면, 접속에 유발된 C/I 레벨 변화에 대한 단기 C/I 추정치가 사용된다.

상술한 바람직한 실시예가 TDMA 시스템을 사용하여 주파수를 할당하지만, 당업자는, 시스템이 CDMA 시스템 및 코드의 할당에 동일하게 적용할 수 있다고 인식할 수 있다. 예를 들어, CDMA 시스템의 경우, 기지국은, 데이터 신호를 확산시키는데 사용되는, 예컨대, 채널화 코드 및 스크램블링 코드와 같은, 코드 또는 코드의 조합에 의해 이동국의 송신을 식별할 수 있다. 또한, 일부 CDMA 시스템이 다수 주파수 대역을 사용하기 때문에 (예컨대, WCDMA는 60 MHz 스펙트럼으로부터 분리된 5 MHz 대역들을 사용함), 이동국의 송신을 식별하는 것은 이동국에 의해 사용되는 특정 주파수 대역의 식별을 필요로 한다. 또한, CDMA 시스템이 동일 주파수 대역상의 다수의 송신을 중첩시키기 때문에, 본 발명에 따른 시스템은, 하나 이상의 주위의 기지국으로의 동일 코드, 예컨대, 스크램블링 코드의 할당이 간섭의 허용될 수 없는 레벨을 유발하는지를 판정하는데 사용할 수 있다.

통상, CDMA 시스템에서는, 이동국은 기지국으로부터 방송되는 파일럿 채널 또는 공통 제어 채널을 통해 측정한다. 통상, 공통 제어 채널은 고정 고전력을 사용한다. 또한, 다운링크 스크램블링 코드의 사용을 통해, 이동국은, 한 영역내의 서로 다른 기지국이 서로 다른 스크램블링 코드를 사용하기 때문에, 정확한 기지국을 측정한다고 확신할 수 있다. 따라서, 이동국은 시스템에게 향상된 경로손실추정치를 제공할 수 있고, 즉, 신호 강도 측정의 소스를 스크램블링 코드를 검출함으로써 식별할 수 있다. 일부 CDMA 시스템은 이동국의 송신 주파수의 전력 레벨을 빈번하게 변화시켜, 이러한 CDMA 시스템의 송신 전력을 고정하는 것을 불가능하게 한다. 따라서, CDMA 시스템에서 향상된 경로손실 추정을 행하는 과정은 이동국의 송신 전력을 고정시키지 않고 동작시킬 수 있어야 한다.

도 9는 CDMA 시스템에서의 본 발명의 구현예를 나타낸다. 단계(905)에서, 셀 A내의 기지국에 의해 사용되는 전력 레벨, 채널화 코드 및 스크램블링 코드를 식별한다. 단계(910)에서, 셀 B내의 이동국에게 특정 채널화 코드 및 스크램블링 코드를 사용하는 송신을 탐색하라고 명령한다. 단계(915)에서, 이동국은 기지국에 동기화 및 식별한다. 이동국이 송신에 동기화된 후, 단계(920)에서, 이동국은 송신의 신호 강도, 측정 기간동안 사용된 평균 전력 레벨, 및 셀 A로부터 수신된 평균 신호 레벨을 측정하여 보고한다. 단계(925)에서, 셀 A와 셀 B간의 경로손실치를 이동국이 전력 레벨에 대한 정보를 가진 경우, 이동국에서 계산하거나 이동국이 상술한 정보를 가지지 않는 경우, 시스템에서 계산한다. 단계(930)에서, 기지국에 의해 사용되는 다양한 전력 레벨에 대해 다운링크의 C/I를 계산할 수 있고, 이동국에 의해 사용되는 다양한 전력 레벨에 대해 업링크의 C/I를 계산할 수 있다.

상술한 과정은, CDMA 시스템에서 인접 셀 목록을 결정하는데 사용할 수 있다. 인접 셀 목록은 핸드오버 실행, 핸드오버 평가 및 셀 재선택을 지원하기 위해 셀룰러 시스템에 의해 정의된다. 따라서, 상술한 향상된 경로손실 측정치 및 선택 기술을 사용하여, 특정 셀을 이동국의 인접 셀 목록내의 인접 셀로서 선택하는 것은, 시스템으로 하여금 셀들간의 접속이 바람직하지 않은 캐리어 대 간섭비를 가질 수 있는 셀들을 그 목록에서 삭제하게 한다. 예를 들어, 셀들간의 낮은 경로손실치는 한 셀이 인접 셀로서 정의되어야 함을 나타내고, 높은 경로손실치는 한 셀이 인접 셀로서 정의되지 않아야 함을 나타낸다. 또한, 인접 셀 선택은, 본 발명의 TDMA 시스템에 대해 상술한 적용가능한 방법을 사용하여 TDMA 시스템에서 사용할 수 있다.

본 발명이 한정되지 않는 바람직한 실시예들을 사용하여 본 발명을 설명하였다. 당업자에게는, 첨부한 청구범위에서 정해진 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 변형례 및 변화예를 이룰 수 있다.

Claims

셀룰라 통신 시스템에서 셀 계획 및 채널 할당을 위한 방법에 있어서,

제1 셀내에 위치한 이동국과 제2 셀내에 위치한 기지국간의 경로손실치를 판정하는 단계와,

상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에 의해 상기 제1 셀내에 위치한 기지국과 상기 이동국간의 송신에 유발되는 간섭에 대한 간섭치를 판정하는 단계와,

상기 간섭 판정 및 상기 경로손실치에 기초하여 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국에 할당된 채널들의 그룹에 한 채널을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 단계는,

상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에서, 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신의 수신 전력 레벨을 측정하는 단계와,

상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신의 송신 전력 레벨을 결정하는 단계를 포함하고,

상기 경로손실치는 상기 송신 전력 레벨과 상기 수신 전력 레벨간의 차인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 단계는 상기 송신과 관련된 접속 특정 정보에 의해 상기 이동국을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 주파수, 컬러 코드 및 동기 워드중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 단계는 상기 송신과 관련된 접속 특정 정보에 의해 상기 기지국을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 주파수, 채널화 코드 및 스크램블링 코드 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 간섭치는, 상기 송신과 관련된 채널에 공동 채널 또는 인접 채널 관계이고 상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에 의해 사용되는 채널과 관련된 전력 레벨과 상기 경로손실치간의 차인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 경로손실치 및 상기 간섭치를 사용하여 상기 송신에 대한 캐리어 대 간섭비를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 채널을 할당하는 단계는 미리 정해진 전력 레벨로 채널을 할당하는 단계를 포함하며, 할당된 상기 채널은 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국에 미리 정해진 다른 전력 레벨로 이미 할당된 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 채널을 할당하는 단계는 일정 기간동안 취해진 상기 경로손실치 판정 및 상기 간섭 판정에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 셀룰러 통신 시스템은 TDMA 송신 방식을 사용하고, 상기 채널은 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 셀룰러 통신 시스템은 CDMA 송신 방식을 사용하고, 상기 채널은 코드인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 경로손실치에 따라 상기 제2 셀을 상기 이동국에 대한 인접 셀 목록에 추가하는 것을 특징으로 하는 방법.
셀룰러 통신 시스템에서 제1 셀내에 위치한 기지국에 할당된 채널에 대해 송신 전력 레벨을 선택하기 위한 방법에 있어서,

상기 제1 셀내에 위치한 이동국과 제2 셀내에 위치한 기지국간의 경로손실치를 판정하는 단계와,

상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에 의해 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 송신에 유발되는 간섭을 판정하는 단계와,

상기 경로손실치 및 상기 간섭 판정에 기초하여, 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신에 대한 송신 전력 레벨을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 단계는,

상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에서, 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신의 수신 전력 레벨을 측정하는 단계와,

상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신의 송신 전력 레벨을 판정하는 단계를 포함하고, 상기 경로손실치는 상기 송신 전력 레벨과 상기 수신 전력 레벨간의 차인 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 단계는 상기 송신과 관련된 접속 특정 정보에 의해 상기 이동국을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 주파수, 컬러 코드 및 동기 워드 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 단계는, 상기 송신과 관련된 접속 특정 정보에 의해 상기 기지국을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 주파수, 채널화 코드 및 스크램블링 코드 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 경로손실치 및 상기 간섭치를 사용하여 상기 송신에 대한 캐리어 대 간섭비를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
셀룰러 통신 시스템에서, 셀 계획 및 채널 할당을 위한 방법에 있어서,

제1 셀내에 위치하고 제1 채널을 통해 제1 기지국으로 송신하는 이동국과, 제2 기지국간의 제1 경로손실치를 판정하는 단계와,

상기 이동국과 제3 기지국간의 제2 경로손실치를 판정하는 단계와,

상기 경로손실치들, 상기 제1 채널, 및 상기 제2 및 제3 기지국에 할당된 채널에 기초하여 상기 송신에 대한 간섭원을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서, 상기 간섭 판정, 및 상기 제1 및 제2 경로손실치에 기초하여, 상기 제1 기지국에 채널을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는방법.
셀룰라 통신 시스템에서 셀 계획 및 채널 할당을 위한 장치에 있어서,

제1 셀내에 위치한 이동국과 제2 셀내에 위치한 기지국간의 경로손실치를 판정하는 수단과,

상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에 의해 상기 제1 셀내에 위치한 기지국과 상기 이동국간의 송신에 유발되는 간섭에 대한 간섭치를 판정하는 수단과,

상기 경로손실치 및 상기 간섭 판정에 기초하여, 상기 제 1셀내에 위치한 상기 기지국에, 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국에 할당된 채널들의 그룹에 상기 제 2셀내에 위치한 상기 기지국에 의해 간섭을 덜 유발하는 한 채널을 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 수단은,

상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에서, 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신의 수신 전력 레벨을 측정하는 수단과,

상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국과 상기 이동국간의 상기 송신의 송신 전력 레벨을 판정하는 수단을 포함하고, 상기 경로손실치는 상기 송신 전력 레벨과 상기 수신 전력 레벨간의 차인 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 수단은 접속 특정 정보에 의해 상기 이동국을 식별하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제25항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 상기 송신과 관련된 주파수, 컬러 코드 및 동기 워드 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 경로손실치를 판정하는 수단은 접속 특정 정보에 의해 상기 이동국을 식별하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제27항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 상기 송신과 관련된 주파수, 채널화 코드 및 스크램블링 코드 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 간섭치는, 상기 송신과 관련된 채널에 공동 채널 또는 인접 채널 관계이고, 상기 제2 셀내에 위치한 상기 기지국에 의해 사용되는 채널과 관련된 전력 레벨인 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 경로손실치 및 상기 간섭치를 사용하여 상기 송신에 대한 캐리어 대 간섭비를 계산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 채널을 할당하는 수단은 미리 정해진 전력 레벨로 채널을 할당하는 수단을 포함하고, 할당된 상기 채널은 상기 제1 셀내에 위치한 상기 기지국에 미리 정해진 다른 전력 레벨로 이미 할당된 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 채널을 할당하는 수단은 일정 기간동안 취해진 상기 경로손실치 판정 및 상기 간섭 판정에 기초하는 것을 특징으로 하는 장치.
무선 통신 시스템에서 셀 계획 및 채널 할당을 위한 방법에 있어서,

제1 셀내에 위치한 기지국을 접속 특정 정보에 의해 식별하는 단계와,

제2 셀내에 위치한 이동국에서 상기 접속 특정 정보를 사용하여 송신을 탐색하고 동기화하라고 명령하는 단계와,

상기 이동국에 의해, 상기 송신의 신호 강도, 측정 기간동안 상기 이동국에 의해 사용된 평균 전력 레벨, 및 상기 제1 셀로부터 수신된 평균 신호 레벨을 보고하는 단계와,

상기 제1 셀과 상기 제2 셀간의 경로손실치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서, 상기 접속 특정 정보는 주파수, 채널화 코드 및 스크램블링 코드중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.