KR20020040974A - 이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법에 관한 것으로, RNC로부터 특정 이동국의 채널 할당 요구 신호가 수신되면 선택된 FA의 각 CHC 중 로드가 가장 적은 CHC를 선택하는 단계, 선택된 CHC의 각 모뎀 칩 중에서 로드가 가장 적은 모뎀 칩을 선택하는 단계, 선택된 모뎀 칩 내에서 유휴 상태인 채널 요소에 특정 이동국의 채널을 할당하는 단계를 포함하며, 이동국의 채널 할당시 FA와 CHC 및 모뎀 칩별 로드를 감안하여 채널을 할당하므로 채널 로드가 균등하게 유지되어 채널 로드의 편중으로 인한 무선 환경의 악화 및 통화 품질의 저하를 방지하는 이점이 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법{CHANNEL ASSIGNMENT METHOD FOR MOBILE COMMUNICATIONS}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동국의 채널 할당시 FA(Frequency Assignment)와 CHC(Channel Card) 및 모뎀 칩별 로드를 감안하여 로드가 균등하게 유지되도록 채널을 할당하도록 한 이동 통신 시스템의 채널 할당 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템의 기술 개발이 진전됨에 따라 셀룰러, 코드리스, 위성 등의 무선 액세스 기술을 이용한 차량, 개인, 공중, 데이터, 메시징 등 다양한 공중 및 사설 이동 통신 서비스가 제공되고 있다.
이를 흔히 세대별로 분류하는데, 1세대는 아날로그 셀룰러, 2세대는 디지털 셀룰러, 3세대는 FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunication Systems; IMT-2000)으로 나뉘어진다.
이러한 이동 통신 시스템들은 보통 여러 개의 FA를 동시에 운용한다. 즉 FA1로부터 FAn(단, n은 자연수)까지 n개의 FA가 동시에 운용되는 다중 FA 환경이다. 다중 FA 환경에서 각각의 이동국들이 어떤 FA를 사용할 것인지는 미리 정해진 약속에 의해 결정된다.
기지국에서 이동국들에게 채널을 할당하는 방법은 다음과 같다.
기지국이 이동국에 채널을 할당할 때 기지국의 이용 가능한 FA들을 종합적으로 활용하여 채널을 할당하는 것이다. 이 경우에는 특정 FAi에 유용한 트래픽 채널이 없거나 여타 FA들에 비하여 트래픽 채널의 사용이 많은 경우에는 이동국에게 FAn(n≠i)으로 트래픽 채널을 할당할 수 있다.
한편, 이동 통신 시스템의 기지국에서 CHU(Channel Card Unit)는 복수의 CHC를 포함하며, 하나의 CHC는 통상 8개의 모뎀 칩을 내장하고, 모뎀 칩에 채널 요소가 배치된다.
아울러, CHC에 채널 요소를 할당 및 관리 기능은 BMU(Base station Main processor Unit)의 BMC(Base station Main processor Card)에 의하여 수행된다.
여기서, 채널을 할당함에 있어서는 첫 번째 CHC에 우선적으로 할당한 후 첫 번째 CHC가 포화되면 다음의 CHC에 채널을 할당하는 순차 방식이 적용되었다. 2세대까지의 디지털 셀룰러 시스템은 모뎀 칩 당 하나의 채널 요소가 배치되므로 순차적인 채널 할당 방식을 적용하더라도 채널 로드의 집중이 발생되지 않는다.
그런데, 3세대의 이동 통신 시스템은 모뎀 칩 당 다수의 채널 요소가 배치되며, 이러한 경우에 종래와 같이 순차적인 채널 할당 방식을 적용하면 CHC별로 채널 로드의 편중 현상이 유발되어 무선 환경이 악화되며 통화 품질이 저하될 우려가 매우 높다.
따라서, 3세대의 이동 통신 시스템에서는 채널 로드를 적절히 분산시켜 무선 환경의 악화 및 통화 품질의 저하를 방지할 수 있는 새로운 채널 할당 방법의 개발이 절실한 요구 과제로 부각되었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 이동국의 채널 할당시 FA와 CHC 및 모뎀 칩별 로드를 감안하여 로드가 균등하게 유지되도록 채널을 할당하도록 한 이동 통신 시스템의 채널 할당 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 채널할당 방법은, 코어 네트워크에 연결된 여러 개의 RNS로 구성되며; 상기 RNS는, 1개 이상의 셀을 관장하는 복수의 노드 B와 상기 노드 B간 핸드오버시 연결/분리 기능을 수행하는 RNC를 포함하고; 상기 노드 B는, 복수의 채널 요소가 배치된 복수의 모뎀 칩을 내장한 복수의 CHC와 상기 CHC에 채널 요소를 할당 및 관리하는 기능을 수행하는 BMC를 포함하는 IMT-2000 이동 통신 시스템의 채널 할당 방법에 있어서: 상기 RNC로부터 특정 이동국의 채널 할당 요구 신호가 수신되면 선택된 FA의 각 CHC 중 로드가 가장 적은 CHC를 선택하는 1 단계; 상기 선택된 CHC의 각 모뎀 칩 중에서 로드가 가장 적은 모뎀 칩을 선택하는 2 단계; 상기 선택된 모뎀 칩 내에서 유휴 상태인 채널 요소에 상기 특정 이동국의 채널을 할당하는 3 단계를 포함한다.
도 1은 IMT-2000 시스템의 개략적인 무선 인터페이스,
도 2는 도 1에 도시된 노드 B의 상세 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 채널 할당 방법을 설명하기 위한 플로우차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 코어 네트워크 2 : RNS
100 : RNC 200 : 노드 B
210 : RFU 220 : CHU
221 : APC 222/1∼222/n : CHC
223 : CPC 230 : RIU
240 : BSU 250 : BMU
251 : BMC
본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.
도 1은 IMT-2000 시스템의 개략적인 무선 인터페이스를 나타낸 도면이다.
이에 나타낸 바와 같이 IMT-2000 시스템은, Iu 인터페이스를 통해 코어 네트워크(1)에 연결된 여러 개의 RNS(2)로 구성된다.
RNS(2)는 RNC(100)와 1개 이상의 노드 B(200)로 이루어지는데, 각각의 노드 B(200)는 1개 이상의 셀을 관장하며, Iub 인터페이스를 통해 RNC(100)와 연결된다.
RNC(100)는 노드 B(200)간 핸드오버시 연결/분리 기능을 수행하며 동일 노드 B(200)내의 셀간 핸드오버의 경우에는 연결/분리 기능 또한 RNC(100)가 수행한다.
RNC(100)간의 연결은 Iur을 통해 이루어지는데, Iur 및 Iu는 각 시스템을 논리적으로 연결해주는 인터페이스이다.
도 2는 도 1에 도시된 노드 B의 상세 블록도이다.
이에 나타낸 바와 같이 노드 B는, 전파 송수신 기능을 수행하는 RFU(Radio Frequency Unit; 210), APC(Analog Processing Card; 221)와 복수의 CHC(Channel Card; 222/1∼222/n) 및 CPC(Channel Card Peripheral Processor Card; 223)로 이루어진 CHU(Channel Card Unit; 220), RNC(Radio Network Controller)와의 인터페이스 및 노드 B내의 라우팅 기능을 수행하는 RIU(Rnc Interface Unit; 230), 노드 B내에서 사용될 시스템 클럭들을 발생시키며 각 유니트에서 사용되는 클럭의 동기를 맞추기 위한 기준 클럭을 제공하는 BSU(BS Synchronization Unit; 240), BMC(Base station Main processor Card; 251)가 내장된 BMU(Base station Main processor Unit; 250)로 구성된다.
APC(221)는 송신시는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고 수신시는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
CHC(222/1∼222/n)에는 복수의 모뎀 칩(도시 생략됨)이 내장되고, 각 모뎀 칩에는 복수의 채널 요소(도시 생략됨)가 배치된다.
CPC(223)는 CHC(222/1∼222/n)를 제어하는 기능을 수행한다.
BMC(251)는 CPC(223)를 통하여 CHC(222/1∼222/n)에 채널 요소를 할당 및 관리하는 기능을 수행한다.
이와 같이 구성된 IMT-2000 시스템의 노드 B에서 RNC의 채널 할당 요구에 따라 CHC에 채널을 할당하는 과정을 도 3의 플로우차트를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, BMC(251)의 초기화 상태에서 FA별 로드 분산을 위한 임계값(T1)을 설정하고, 채널 할당 성공률에 대한 전체 성공률 평균과의 차이 임계값(T2)을 설정한다. 바람직하기로 T1은 80%로 설정하고, T2는 10%로 설정한다(301∼303).
이후, RNC(100)가 특정 이동국에 채널을 할당하기 위하여 FA와 섹터를 지정한 채널 할당 요구 신호를 출력하면, 채널 할당 요구 신호는 Iub 인터페이스를 통하여 노드 B(200)의 BMC(251)로 전송된다(304).
채널 할당 요구 신호를 수신한 BMC(251)는 RNC(100)에 의한 지정 섹터의 지정 FA 로드와 FA별 로드 분산을 위한 임계값(T1)을 비교하는데, 지정 섹터의 지정 FA 로드가 임계값(T1)을 상위하면 지정 섹터의 FA 로드가 가장 적은 FA를 선택한다(305∼306).
다음으로, 단계 304에서 지정된 FA 또는 단계 306에서 선택된 FA의 각 CHC(222/1∼222/n) 중 로드가 가장 적은 CHC를 선택하며, 선택된 CHC의 각 모뎀 칩 중에서 로드가 가장 적은 모뎀 칩을 선택하고, 최종적으로 선택된 모뎀 칩 내에서 유휴(Idle) 상태인 채널 요소를 선택한다(307∼309).
여기서, 보다 안정적인 채널 할당을 위하여 전체 채널 할당 성공률 평균(A)과 선택된 채널의 할당 성공률(R)을 산출한 후 두 값의 차이(A-R)를 산출한다(310).
그리고, 전체 채널 할당 성공률 평균(A)과 선택된 채널의 할당 성공률(R)과의 차이값(A-R)이 단계 303에서 설정된 임계값(T2)보다 상위하는 지를판단한다(311).
단계 310에서 산출된 차이값(A-R)이 단계 303에서 설정된 임계값(T2)보다 상위하면 채널 할당의 성공으로 판단하며, 할당에 성공한 채널에 대한 정보를 RNC(100)로 보고한다. 그렇지 않으면 단계 309에서 선택된 채널에 대하여 블록킹 처리를 수행하고 해당 정보를 RNC(100)로 보고하며, 단계 309부터 이후 단계를 재수행한다.
전술한 바와 같은 본 발명은 이동국의 채널 할당시 FA와 CHC 및 모뎀 칩별 로드를 감안하여 채널을 할당하므로 채널 로드가 균등하게 유지되어 채널 로드의 편중으로 인한 무선 환경의 악화 및 통화 품질의 저하를 방지한다.
아울러, 모든 채널 요소의 평균 채널 할당 성공률에 대한 특정 임계값을 기준으로 각 채널 요소의 채널 할당 성공률을 관리하므로 통화 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 코어 네트워크에 연결된 여러 개의 RNS로 구성되며; 상기 RNS는, 1개 이상의 셀을 관장하는 복수의 노드 B와 상기 노드 B간 핸드오버시 연결/분리 기능을 수행하는 RNC를 포함하고; 상기 노드 B는, 복수의 채널 요소가 배치된 복수의 모뎀 칩을 내장한 복수의 CHC와 상기 CHC에 채널 요소를 할당 및 관리하는 기능을 수행하는 BMC를 포함하는 IMT-2000 이동 통신 시스템의 채널 할당 방법에 있어서:
    상기 RNC로부터 특정 이동국의 채널 할당 요구 신호가 수신되면 선택된 FA의 각 CHC 중 로드가 가장 적은 CHC를 선택하는 1 단계;
    상기 선택된 CHC의 각 모뎀 칩 중에서 로드가 가장 적은 모뎀 칩을 선택하는 2 단계;
    상기 선택된 모뎀 칩 내에서 유휴 상태인 채널 요소에 상기 특정 이동국의 채널을 할당하는 3 단계를 포함하는 이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    FA별 로드 분산을 위한 임계값(T1)을 설정하는 4 단계; 상기 RNC의 채널 할당 요구 신호에 의한 지정 섹터의 지정 FA 로드와 상기 임계값(T1)을 비교하는 5 단계를 더 포함하며;
    상기 5 단계의 비교 결과에 따라 선택적으로, 상기 채널 할당 요구 신호에 의한 지정 섹터의 FA 로드가 가장 적은 FA를 선택하여 상기 1 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    채널 할당 성공률에 대한 전체 성공률 평균과의 차이 임계값(T2)을 설정하는 6 단계; 전체 채널 할당 성공률 평균(A)과 상기 3 단계에서 선택된 채널의 할당 성공률(R)을 산출한 후 두 값의 차이(A-R)를 산출하는 7 단계; 상기 임계값(T2)과 상기 차이값(A-R)을 비교하는 8 단계를 더 포함하며;
    상기 8 단계의 비교 결과에 따라 선택적으로, 상기 3 단계에서 선택된 채널에 대하여 블록킹 처리를 수행한 후 상기 3 단계를 재수행하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 채널 할당 방법.
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