KR20030022933A - 씨디엠에이 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의링크 부하 제어 방법 - Google Patents

씨디엠에이 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의링크 부하 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에서의 기지국과 제어국 사이에 ATM 통신 방식을 이용할 때에 각 링크 당 실제 ATM 셀의 처리 수를 가지고 링크 부하 관리를 수행하도록 한 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법에 관한 것으로, 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과; 네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값을 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과; 새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과; 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

씨디엠에이 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법 {Method of Controlling Load of Links between a Base Station and a Base Station Controller in the CDMA Mobile Communication System}
본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법에 관한 것으로, 특히 CDMA 이동 통신 시스템에서의 기지국과 제어국 사이에 ATM 통신 방식을 이용할 때에 각 링크 당 실제 ATM 셀의 처리 수를 가지고 링크 부하 관리를 수행하도록 한 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하를 제어하는 방법에는 링크에 할당된 호의 개수를 관리하여 현재 진행중인 호의 개수가 가장 적은 링크에 새로운 호를 할당해 주는 방법을 사용하고 있는데, 해당 시스템 내의 링크 관리 모듈(Link Management Module)은 각 링크 별로 새로 추가된 호와 종료된 호를 감시하여 각 링크 당 할당된 호의 개수를 감시하도록 되어 있다.
그런데, 상술한 바와 같은 링크 부하 제어 방법은 음성 호 서비스 위주인 경우에는 비교적 효율적이지만, 데이터 서비스가 추가되고 새로운 서비스의 종류가 많아지게 되면 비효율적일 수밖에 없다.
왜냐 하면, 음성 호는 한 호 당 링크에 가해지는 부하가 예를 들어, 9.6(kbps) 또는 14.4(kbps)로 일정하지만, 데이터 서비스의 경우에는 데이터가 업 링크(Up-link) 및 다운 링크(Down-link)의 데이터 율이 다르고 또한, 한 호 당 차지하는 데이터 대역도 153.6(kbps)까지 다양하므로 단순히 각 링크가 처리하는 호의 개수만으로 실제 링크의 부하를 관리할 수 없다.
그리고, 종래의 CDMA 이동 통신 시스템에서 보편화된 고속 패킷 데이터 서비스와 같이 데이터 율이 높은 부가 서비스를 수행할 시에는 상술한 링크 부하 제어 방법과 같이 단순히 링크 별 처리 중인 호의 개수만으로 링크 별 부하 분산을 수행하는 것은 매우 어렵다.
예를 들어, 하나의 153.6(kbps) 패킷 데이터 호가 16 개의 9.6(kbps) 음성 호와 동일한 부하를 가지기 때문에, 이러한 경우에 단순히 호의 개수만 가지고는 실제 링크의 부하를 측정할 수 없다.
또한, 실제 음성 호 외에 데이터의 경우, 각 링크는 업 링크와 다운 링크 두 부분으로 나누는데, 해당 업 링크보다 다운 링크 쪽이 데이터의 전송이 압도적으로 많게 되고 매시간 바뀌게 되는 단점이 있다.
전술한 바와 같은 문제점 내지는 단점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에서의 기지국과 제어국 사이에 ATM 통신 방식을 이용할 때에 링크 당 호의 개수를 가지고 부하 관리를 수행하였던 종래의 방법과는 다르게, 실제 각 링크 당 실제 ATM 셀의 처리 수를 가지고 링크 부하 관리를 수행하도록 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 상에 실제 음성 호 외에 데이터를 송수신하는 경우에 데이터 전송량이 많은 다운링크 쪽 링크 부하를 기준으로 ATM 셀 수가 가장 적은 링크에 새로운 호를 할당하여 유선 링크간의 로드 분산을 수행함으로써, 효율적인 링크의 사용을 가능케 하여 유선 링크의 설치비용을 절약할 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 별 호 수를 기준으로 ATM 경로(Path)를 설정하는 것이 아니라, 실제 링크 별 셀의 전송 수를 카운트하여 링크 별 부하를 계산하여 링크 부하를 제어함으로써, 링크의 사용 효율이 증가시키고 이로 인해 적은 수의 링크로 동일한 가입자 처리를 수행하도록 하는데, 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 CDMA(Code Division Multiple Access) 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어를 위한 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법을 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기지국 20 : 제어국
21 : 네트워크 제어 모듈(Network Control Module)
22-1 ~ 22-n : 기지국 인터페이스 카드(Base Station Interface Card)
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법은 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과; 네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값을 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과; 새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과; 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
다르게는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법은 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 상태가 변경되는 경우를 확인하여 보고하는 과정과; 상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과; 네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값 및 상태 변경 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과; 새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 정상 상태의 링크들 중에서 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과; 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 다르게는, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법은 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크에 대한 ATM 송수신 셀 개수의 임계치를 미리 설정하는 과정과; 상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과; 상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 상기 카운팅한 값이 상기 임계치 이상인 경우에 보고하는 과정과; 네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값 및 임계치 이상 발생 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과; 새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 임계치 이하의 링크들 중에서 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과; 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로한다.
또한 다르게는, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법은 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크에 대한 ATM 송수신 셀 개수의 임계치를 미리 설정하는 과정과; 상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 상태가 변경되는 경우를 확인하여 보고하는 과정과; 상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과; 상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 상기 카운팅한 값이 상기 임계치 이상인 경우에 보고하는 과정과; 네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값, 상태 변경 정보 및 임계치 이상 발생 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과; 새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 정상 상태이고 임계치 이하의 링크들 중에서 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과; 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기지국 인터페이스 프로세서에서 각 링크의 ATM 송수신 셀 카운트를 수행하고 그 결과를 주기적으로 상위 프로세서로의 보고를 수행하며, 링크에 임계치 이상의 셀이 송신되어 과부하가 발생할 경우 및 링크 상태가 정상에서 비정상으로 변경할 경우에 상위 프로세서로 보고하며, 각 기지국 인터페이스 카드로부터 링크들의 부하 상태 및 정상인지 비정상인지에 대한 상태를 보고받아 프로세서에서기지국 링크 별로 부하를 분담하도록 한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어를 위한 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 기지국(10)과 제어국(20)으로 나누어 볼 수 있는데, 해당 제어국(20) 내에는 네트워크 제어 모듈(21)과, 다수 개의 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 기지국(10)과 제어국(20) 사이에는 물리적인 링크인 다수 개의 링크(L1 ~ Ln)로 서로 연결되어 있으며, 해당 각 링크(L1 ~ Ln)는 하나의 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)에 집중되어 있지 않은데, 이것은 해당 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)의 고장 시에 상기 기지국(10)으로 통하는 링크가 전부 사용할 수 없기 때문이다.
상기 네트워크 제어 모듈(21)은 상기 제어국(20) 내의 모든 프로세서의 링크 부하를 총괄하는 프로세서로, 호 처리 및 각종 시그널링 관련 기지국(10)과의 통신 수행 시에 링크 할당 및 해제를 수행하는 역할을 담당한다.
상기 각 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)는 상기 각 링크(L1 ~ Ln)를 통해 상기 기지국(10)을 연결시켜 데이터를 송수신하는 역할을 수행한다.
본 발명의 실시 예에 따른 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법을 도 2의 흐름도를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 기지국 인터페이스 카드(22-1, 22-2) 2 개를 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명은 실제 상황의 경우에 더욱 더 많은 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)가 실장될 수 있음을 잘 알아야 한다. 또한, 기지국(10)과 연결되어 있는 링크(L1, L2)도 2 개만으로 가정하여 설명하지만, 본 발명은 실제 상황의 경우에 더욱 더 많은 링크(L1 ~ Ln)가 기지국(10)에 연결될 수 있음을 잘 알아야 한다.
먼저, 상기 제1과 제2 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)에서는 네트워크 제어 모듈(21)의 제어에 따라 상기 기지국(10)에 연결되어 있는 각 링크(L1, L2)의 ATM 송수신 셀을 카운팅하는데(단계 S1), 이때 특히 상기 기지국(10) 측으로 송신되는ATM 셀의 숫자를 카운팅한 후에 해당 카운팅한 값을 주기적으로 해당 네트워크 제어 모듈(21)로 보고하게 된다(단계 S2).
다르게는, 상기 제1과 제2 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)에서는 상기 각 링크(L1, L2)에 부하가 발생하지 않도록 하기 위한 ATM 송수신 셀 수의 임계치를 미리 설정해 둔 후에, 상기 제1단계(S1)에서 카운팅한 ATM 셀의 숫자가 해당 임계치 이상되는 경우에 해당 임계치 이상 발생 사실을 즉시 상기 네트워크 제어 모듈(21)로 보고하게 된다.
또한, 상기 제1과 제2 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)에서는 상기 각 링크(L1, L2)의 상태를 확인하는데, 이때 링크(L1, L2)의 단락 등으로 인해 정상 상태에서 비정상 상태로 변경되는 경우, 또는 반대로 비정상 상태의 링크(L1, L2)가 정상 상태로 변경되는 경우를 감지하여 해당 링크 상태 변경 사실을 즉시 상기네트워크 제어 모듈(21)로 보고하게 된다.
이에, 상기 네트워크 제어 모듈(21)에서는 주기적으로 또는 실시간으로 모든 기지국(10)에 대하여 각 링크(L1, L2) 별로 부하 상태 또는 링크 상태를 종합하여 관리하는데, 상기 제1과 제2 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)로부터 주기적으로 링크 부하 관련 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)에 업데이팅해 준다(단계 S3). 여기서, 해당 링크 관리 데이터베이스는 상기 네트워크 제어 모듈(21)의 제어에 따라 각 링크 별로 부하 관련 정보를 관리하는 역할을 수행한다.
다시 말해서, 상기 네트워크 제어 모듈(21)에서는 상기 제1과 제2 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)로부터 각 링크(L1, L2) 상의 ATM 셀 송수신에 대해 카운팅한 ATM 셀의 송수신 개수를 주기적으로 보고받거나, 각 링크(L1, L2) 상 ATM 셀 송수신 개수의 카운트가 임계치 이상 전송되는 경우에 대한 임계치 이상 발생 사실을 보고받거나, 상기 제1과 제2 기지국 인터페이스 카드(22-1 ~ 22-n)에서 각각 관리하는 링크(L1, L2)의 상태 변경 사실, 즉 정상 상태의 링크(L1, L2)가 비정상 상태로 변경되거나 비정상 상태의 링크(L1, L2)가 정상 상태로 변경된 사실을 보고받아 상기 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅해 줌으로써, 각 링크(L1, L2) 별 현재 상태 및 ATM 셀 전송에 의한 현재의 부하 상태를 알 수 있도록 한다.
이 때, 새로운 호가 요구되면, 상기 네트워크 제어 모듈(21)에서는 새로운 호 발생을 감지한 후(단계 S4), 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 각 링크 별 부하 관련 정보를 판독하여 정상 상태이고 ATM 송수신 셀 수의 임계치 미만인링크(L1, L2) 중에서 현재 ATM 셀의 전송이 가장 적은 링크(L1, L2)를 확인한다(단계 S5).
그리고, 상기 네트워크 제어 모듈(21)에서는 상기 제5단계(S5)에서 확인된 링크(L1, L2)에 ATM 채널을 할당하여 트래픽(Traffic)을 처리하도록 해 준다(단계 S6).
이상과 같이, 본 발명에 의해 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 실제 링크 별 셀의 전송 수를 카운트하여 링크 별 부하를 계산하여 링크 부하를 제어함으로써, 링크의 사용 효율이 증가시키고 이로 인해 적은 수의 링크로 동일한 가입자 처리가 가능하다.

Claims (4)

  1. 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과;
    네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값을 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과;
    새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과;
    상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법.
  2. 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 상태가 변경되는 경우를 확인하여 보고하는 과정과;
    상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과;
    네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값 및 상태 변경 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과;
    새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 정상 상태의 링크들 중에서 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과;
    상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법.
  3. 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크에 대한 ATM 송수신 셀 개수의 임계치를 미리 설정하는 과정과;
    상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과;
    상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 상기 카운팅한 값이 상기 임계치 이상인 경우에 보고하는 과정과;
    네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값 및 임계치 이상 발생 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과;
    새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 임계치 이하의 링크들 중에서 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과;
    상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법.
  4. 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크에 대한 ATM 송수신 셀 개수의 임계치를 미리 설정하는 과정과;
    상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 상태가 변경되는 경우를 확인하여 보고하는 과정과;
    상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 해당 링크의 ATM 송수신 셀을 카운팅하여 주기적으로 보고하는 과정과;
    상기 각 기지국 인터페이스 카드에서 상기 카운팅한 값이 상기 임계치 이상인 경우에 보고하는 과정과;
    네트워크 제어 모듈에서 각 링크 별로 카운팅된 값, 상태 변경 정보 및 임계치 이상 발생 정보를 수신받아 링크 관리 데이터베이스에 업데이팅하는 과정과;
    새로운 호 발생 시에 상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 링크 관리 데이터베이스로부터 정상 상태이고 임계치 이하의 링크들 중에서 ATM 송수신 셀의 수가 가장 적은 링크를 확인하는 과정과;
    상기 네트워크 제어 모듈에서 상기 확인된 링크에 ATM 채널을 할당하여 트래픽을 처리하도록 하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템에서 기지국과 제어국 사이의 링크 부하 제어 방법.
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