KR20030042390A - 이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 이동통신 시스템에서, 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 이동통신 시스템에서 제어국에서의 과부하 제어 방법에 있어서, 상기 제어국의 셀 방송 서비스중에 무선 자원이 부족한 경우, 추가적인 무선 자원의 할당에의해 과부하 상태를 제어하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에 의한 과부하 상태 제어에 따라, 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우에, 과부하 상태로 천이하고 셀 방성 센터로 과부하가 발생하였음을 통보하는 제 2 단계; 상기 과부하 상태에서, 상기 셀 방송 센터로부터의 방송 요청시에, 현재 방송중인 방송 메시지의 방송 주기 조정에 의해 과부하 상태를 제어하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계의 과부하 상태 제어에 따라, 상기 과부하 상태 해제시에, 상기 셀 방송 센터로 과부하 상태가 해제되었음을 통보하는 제 4 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 이동통신 시스템 에서의 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어 방법 등에 이용됨.

Description

이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어 방법{The Method of Overload Control for Cell Broadcast Service}
본 발명은 셀 방송 서비스관련 기술분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비동기 방식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication - 2000) 시스템의 제어국(RNC : Radio Network Controller)에서 셀 방송 서비스(CBS : Cell Broadcast Service) 제공 중에 발생되는 과부하를 효과적으로 제어하는 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
현재, 셀 방송 서비스는 여러 개의 셀, 즉 기지국으로 구성된 서비스 영역(Service Area)에서 특정 방송 메시지를 일정 기간 동안 주기적으로 방송하는 서비스로서, 단말기는 자신이 위치한 기지국으로 방송되는 여러 종류의 방송 메시지를 선택적으로 수신할 수 있다. 셀 방송 서비스에는 제한된 용량의 무선 자원이 할당되어 사용된다. 즉, 셀 방송 메시지는 무선 구간에서 공용 트래픽 채널(CTCH : Common Traffic Channel)이라는 논리 채널(Logical Channel)을 할당받아 전달된다. 여기서 논리 채널인 상기 공용 트래픽 채널은 순방향 액세스 채널(FACH : Forward Access Channel)이라는 전송 채널(Transport Channel)에 대응되며, 순방향 전송 채널은 부-공통 제어 물리 채널(S-CCPCH : Secondary-Common Control Physical Channel)로 대응을 통해 셀 방송 서비스가 이루어진다.
그런데, 셀 방송 서비스를 제공함에 있어서, 무선 자원의 용량 초과라는 문제가 있다. 그래서 종래 기술중 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위한 특허 등록된 발명이 있는데, 이는 특허 등록번호 제10-20001-0038059호, "방송 서비스 방법"으로서, 이동 통신 시스템에서의 임의의 셀 내에 위치한 다수의 사용자에게 동일한 통화 채널을 통해 공통형 방송 서비스를 실시하는데 적당하도록 한 것이다.
상기 선행 특허 등록된 발명은 셀 방송에 사용되는 채널의 형태로서 공통 통화 채널을 사용함으로서 구현이 용이하고 무선 자원이 절약되지만, 셀 방송 서비스시 무선 자원이 초과되는 경우에 대해서는 언급되어 있지않다.
또한, 종래 기술중에는 상기와 같이 과부하의 문제를 해결하기 위해서, 셀 방송 서비스를 제공하던 중 제어국이 과부하 상태, 즉 셀 방송 서비스가 무선 자원의 제한된 용량을 초과하는 경우를 인지했을 때 셀 방송에 필요한 무선 자원의 추가적인 할당에 의해서 과부하를 제어하였으나, 직접적으로 셀 방송을 요청하는 망 요소인 셀 방송 센터(CBC : Cell Broadcast Center)로는 제어국의 과부하 상태가 통보되지 않았다. 단지, 셀 방송 센터가 셀 방송 서비스를 위해 제어국으로부터 가용한 무선 자원을 요청한 경우에만, 무선 자원의 과부하 상태임을 간접적으로 알 수 있었을 뿐이다.
그래서, 상기 종래 기술은 제어국에서의 과부하 상태 발생 시점이 셀 방송 센터로 정확히 통보되지 않기 때문에 과부하 제어는 제어국 내부에서 자체적으로 먼저 해결됐어야 하며, 특히 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우 셀 방송 센터로부터의 새로운 방송 요청이 계속 수신되면 현재 진행 중인 셀 방송 서비스를 부분적으로 중단하거나 또는 새로 요청된 방송을 모두 거절해야 하는 서비스 중단 상태가 발생하게 되어 셀 방송 서비스의 안정적인 수행에 문제가 되었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선 자원 및 방송 주기 조절에의해 셀 방송 서비스 중에 발생되는 과부하 상태를 효과적으로 제어하기 위한 과부하 제어 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다
도 1 은 본 발명이 적용되는 셀 방송 서비스 시스템 구성 예시도.
도 2 는 상기 도 1 에서의 셀 방송 서비스를 위한 프로토콜 스택 구조도.
도 3 은 본 발명에 따른 셀 방송 서비스 중에 과부하 상태가 발생될 경우 제어국과 셀 방송 센터 사이의 신호 처리 절차에 대한 흐름도.
도 4 는 본 발명에 따른 도 3의 신호 흐름에 기초한 제어국에서의 과부하 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 단말기 11 : 기지국
12 : 제어국 13 : 셀 방송 센터
14 : 셀 방송 엔터티
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 시스템에서 제어국에서의 과부하 제어 방법에 있어서, 상기 제어국의 셀 방송 서비스중에 무선 자원이 부족한 경우, 추가적인 무선 자원의 할당에의해 과부하 상태를 제어하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에 의한 과부하 상태 제어에 따라, 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우에, 과부하 상태로 천이하고 셀 방성 센터로 과부하가 발생하였음을 통보하는 제 2 단계; 상기 과부하 상태에서, 상기 셀 방송 센터로부터의 방송 요청시에, 현재 방송중인 방송 메시지의 방송 주기 조정에 의해 과부하 상태를 제어하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계의 과부하 상태 제어에 따라, 상기 과부하 상태 해제시에, 상기 셀 방송 센터로 과부하 상태가 해제되었음을 통보하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 망 자원의 효율을 높이기 위해 대용량 프로세서를 구비한 망 자원시스템에, 상기 제어국의 셀 방송 서비스중에 무선 자원이 부족한 경우, 추가적인 무선 자원의 할당에의해 과부하 상태를 제어하는 제 1 기능; 상기 제 1 기능에 의한 과부하 상태 제어에 따라, 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우에, 과부하 상태로 천이하고 셀 방송 센터로 과부하가 발생하였음을 통보하는 제 2 기능; 상기 과부하 상태에서, 상기 셀 방송 센터로부터의 방송 요청시에, 현재 방송중인 방송 메시지의 방송 주기 조정에 의해 과부하 상태를 제어하는 제 3 기능; 및 상기 제 3 기능의 과부하 상태 제어에 따라, 상기 과부하 상태 해제시에, 상기 셀 방송 센터로 과부하 상태가 해제되었음을 통보하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 특히 비동기 방식 IMT-2000 시스템의 제어국에서 셀 방송 서비스 중에 발생되는 과부하를 효과적으로 제어하기 위하여, 셀 방송 서비스를 위한 무선 자원의 추가적인 할당이 불가능할 경우 셀 방송 센터에게 과부하 상태임을 통보하여 새로운 방송 요청이 이루어지지 않도록 하며, 현재 방송 중인 방송 메시지의 방송 기간, 방송 주기 및 방송 메시지의 크기에 기준한 우선 순위에 따라 개별 방송 메시지의 방송 주기를 조정함으로써 과부하 상태를 제어한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 셀 방송 서비스 시스템 구성 예시도로서, 특히 셀 방송 서비스를 위한 비동기 IMT-2000 시스템을 나타낸다.
도 1 에서 도시된 바와같이, 본 발명이 적용되는 셀 방송 서비스 시스템은 셀 방송 서비스를 제공하는 셀 방송 엔터티(CBE : Cell Broadcast Entity)(14)와,셀 방송 엔터티(14)로부터 셀 방송 서비스 방송 요청을 수신하고, 이 셀 방송 요청을 서비스 영역에 속한 제어국(12)으로 전송하는 셀 방송 센터(13)와, 셀 방송 센터(13)로부터 셀 방송 요청을 수신하여 기지국(11) 단위로 분류하여 방송되어야 할 방송 메시지를 각 기지국(11)에 전달하는 제어국(12)과, 제어국(12)으로부터의 방송 메시지를 단말기(10)로 방송하는 기지국(11) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 셀 방송 센터(13)는 셀 방송 서비스 제공자인 여러 셀 방송 엔터티(14)로부터의 방송 요청을 수신한다. 하나의 방송 요청은 (방송 메시지 식별자, 방송 기간, 방송 주기, 방송 영역, 메시지 내용)으로 표현되며, 방송 영역은 다수의 기지국(Node B)(11)으로 구성된다. 셀 방송 센터(13)는 이 셀 방송 요청을 서비스 영역에 속한 기지국(11)을 제어하는 제어국(12)으로 전송한다.
그리고, 상기 제어국(12)은 셀 방송 센터(13)로부터 전송된 방송 요청을 자신이 제어하는 기지국(11) 단위로 분류하고, 각각의 기지국(11)에서 방송되어져야 할 방송 메시지들을 셀 방송 센터(13)로부터 요청된 방송 기간동안 요청된 주기에 따라 전달한다.
또한, 상기 기지국(11)은 제어국(12)으로부터 수신된 방송 메시지를 무선 인터페이스를 통해서 방송한다.
마지막으로, 상기 단말기(UE : User Equipment)(10)는 자신이 위치한 셀로부터 수신되는 셀 방송 메시지를 필요에 따라 종류별로 선택하여 수신한다.
도 2 는 상기 도 1 에서의 셀 방송 서비스를 위한 프로토콜 스택 구조도이다.
도 2를 참조하여 프로토콜 구조를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 셀 방송 센터(13)에서 제어국(12)으로의 셀 방송 요청은 SABP(Service Area Broadcast Protocol)계층(26)에 의해서 이루어지며, 제어국(12)의 SABP(22)계층에서는 셀 방송 센터(13)로부터 요청된 방송 요청을 BMC(Broadcast and Multicast Control) 계층(21)으로 전달한다.
BMC 계층(21)에서는 SABP(22) 계층으로부터 수신된 여러 방송 요청을 방송 기간, 방송 주기, 메시지 크기에 따라 기지국(11) 단위로 스케줄링하고 해당 기지국(11)으로 방송을 지시한다.
제어국(12)의 RRC(Radio Resource Control) 계층(20)은 셀 방송 서비스에 필요한 무선 자원을 할당하는 기능을 하며, 무선 자원은 RLC(Radio Link Control) 계층(23), MAC(Medium Access Control) 계층(24), 그리고 Radio 계층(25)에 의해 지원된다.
BMC 계층(21)은 스케줄링 과정에서 현재 필요한 무선 자원의 양을 예측하고 자원이 부족할 경우에는 RRC 계층(20)으로 통보하여 추가적인 무선 자원의 할당을 요청할 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 셀 방송 서비스 중에 과부하 상태가 발생될 경우 제어국과 셀 방송 센터 사이의 신호 처리 절차에 대한 흐름도이다.
먼저, 셀 방송 센터(13)는 제어국(12)으로 "WRITE-REPLACE" 메시지를 전달하여 새로운 메시지의 방송을 요청한다(31) 상기응답으로서, 제어국(12)은 "WRITE-REPLACE COMPLETE" 메시지를 셀 방송 센터(13)로 전달한다(32). 그리고,제어국(12)에서는 과부하 상태 발생을 판단하여 무선 자원의 추가적인 할당에 의한 과부하 제어를 수행한다. 이때 만약 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우, 제어국(12)은 셀 방송 센터(13)로 "OVERLOAD INDICATION(과부하 상태 = "참")" 메시지를 전달하여, 제어국(12)이 과부하 상태임을 통보함으로써 셀 방송 센터(13)로 하여금 추가적인 방송 요청을 자제할 것을 지시한다(33). 그런데, 과부하 상태 중에 셀 방송 센터(13)로부터 "WRITE-REPLACE" 메시지를 통해 새로운 방송 요청이 제어국(12)으로 전송 되는 경우(34), 현재 방송 중인 방송 메시지의 방송 기간, 방송 주기 및 방송 메시지의 크기에 기준한 우선 순위에 따라 개별 방송 메시지의 방송 주기를 단계적으로 증가시켜서 방송하며, 셀 방송 센터(13)로 "WRITE-REPLACE COMPLETE" 메시지를 보낸다(35). 현재 방송 중인 메시지의 방송이 점차적으로 완료됨에 따라 무선 자원이 가용하게 되면 방송 주기가 증가된 방송 메시지에 대해 방송 주기를 단계적으로 원상 복구시킴으로써 과부하 상태를 제어하고. 모든 방송 메시지에 대한 방송 주기가 원상 복구된 경우, 제어국(12)은 과부하 해제 상태로 천이하고, 과부하 상태가 해제되었음을 "OVERLOAD INDICATION(과부하 상태 = "거짓")" 메시지를 통해 셀 방송 센터(13)로 통보한다(36).
도 4 는 본 발명에 따른 도 3의 신호 흐름에 기초한 제어국에서의 과부하 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 제어국(12)의 BMC 계층(21)이 셀 방송 스케줄링을 수행하는 과정에서 무선 자원의 부족에 따른 과부하 상태 발생 가능성을 인지한 경우(40), 제어국의 RRC 계층으로 무선 자원의 추가적인 할당을 요청한다(41). 이에 대해, 제어국의RRC 계층(20)은 셀 방송 서비스를 위한 추가적인 무선 자원의 할당을 승인하는 경우에는 추가적인 무선 자원을 할당하여 셀 방송 서비스를 수행하고(42), 그렇지 않은 경우에는 과부하 상태로 천이하여 과부하 상태 플래그를 "참"으로 하고(43), 셀 방송 센터(13)에게 과부하 상태임을 통보한다(44).
한편, 셀 방송 센터(13)로부터 새로운 방송 요청을 수신하는 경우(45), 제어국(12)은 과부하 상태 플래그의 판단결과에 따라서 과부하 상태이면(과부하 상태 = "참")(46) 현재 제어국(12)에서 방송 중인 방송 메시지를 방송 기간, 방송 주기 및 방송 메시지의 크기에 기반한 우선 순위에 따라 메시지별 방송 주기를 단계적으로 증가시킴으로써 과부하를 제어한다(47).
이에 한편, 과부하 상태에서 특정 방송 메시지에 대한 방송이 완료되는 경우(48), 제어국(12)을 과부하 상태 플래그의 판단결과에 따라서 과부하 상태이면(과부하 상태 = "참")(49) 현재 방송 중인 메시지의 방송 기간, 방송 주기 및 방송 메시지의 크기에 기반한 우선 순위에 따라 방송 주기를 단계적으로 감소시켜 원상 복구시킨다(50). 만약, 현재 방송 중인 모든 방송 메시지에 대한 방송 주기가 원상 복구된 경우(51), 과부하 상태 플래그를 "거짓"으로 세팅하여(과부하 상태 = "거짓") 과부하 해제 상태로 천이하며(52), 셀 방송 센터(13)에게 과부하 상태가 해제되었음을 통보한다(53).
상기와 같이 본 발명에 따른, 셀 방송 서비스를 위한 제어국(12)에서의 과부하 제어 방법은 일차적으로 무선 자원의 추가적인 할당에 의해 과부하 상태를 제어하며, 무선 자원의 추가적인 할당이 불가능한 경우 과부하 상태가 발행하였음을 즉시 셀 방송 센터(13)로 통보하여 추가적인 셀 방송 요청이 발생되지 않게 방지하며, 과부하 상태의 판단에 따라서 셀 방송 센터(13)로부터 추가적인 방송 요청이 있거나, 또는 특정 방송 메시지에 대한 방송이 완료된 경우 제어국(12)에서 현재 방송 중인 방송 메시지의 우선 순위에 따라 방송 주기를 단계적으로 조정함으로써 과부하를 효과적으로 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 제어국이 셀 방송 서비스 중에 발생되는 과부하 상태를 제어하기 위해 일차적으로 무선 자원의 추가 할당 방법을 사용하며, 무선 자원의 추가적인 할당이 불가능한 경우에는 제어국에서 과부하 상태가 발생하였음을 셀 방송 센터로 통보하여 과부하 상태가 발생하였음을 셀 방송 센터가 즉시 파악하여 제어국으로의 방송 요청을 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 제어국이 과부하 상태에서 셀 방송 센터로부터의 추가적인방송 요청 또는 제어국내에서 기존 방송 메시지의 방송 완료에 따른 무선 자원 가용량의 변경이 있을 경우, 방송 중인 메시지들의 우선 순위에 따라 방송 주기를 조정함으로써 셀 방송 서비스가 과부하 상태에서도 중단없이 안정적으로 계속 수행될 수 있게 유지하며 새로운 방송 메시지 요청이 수신되더라도 이를 수용할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 이동통신 시스템에서 제어국에서의 과부하 제어 방법에 있어서,
    상기 제어국의 셀 방송 서비스중에 무선 자원이 부족한 경우, 추가적인 무선 자원의 할당에의해 과부하 상태를 제어하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에 의한 과부하 상태 제어에 따라, 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우에, 과부하 상태로 천이하고 셀 방성 센터로 과부하가 발생하였음을 통보하는 제 2 단계;
    상기 과부하 상태에서, 상기 셀 방송 센터로부터의 방송 요청시에, 현재 방송중인 방송 메시지의 방송 주기 조정에 의해 과부하 상태를 제어하는 제 3 단계; 및
    상기 제 3 단계의 과부하 상태 제어에 따라, 상기 과부하 상태 해제시에, 상기 셀 방송 센터로 과부하 상태가 해제되었음을 통보하는 제 4 단계
    를 포함하는 이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    상기 과부하 상태에서, 상기 제어국이 상기 셀 방송센터로부터 새로운 방송 메시지의 방송요청을 수신하는 제 5 단계; 및
    현재 방송중인 방송 메시지에 대해 방송 기간, 방송 주기, 메시지 크기에 기반한 우선순위에 따라 방송 주기를 단계적으로 증가시켜 무선 자원의 가용량을 증가시킴으로써, 상기 셀 방송 센터로부터 새로 수신된 방송 요청을 수용하는 제 6 단계
    를 포함하는 이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    상기 과부하 상태에서 특정 방송 메시지의 방송이 완료됨에 따라 무선 자원의 가용량이 증가된 경우 현재 방송중인 방송 메시지에 대해 방송기간, 방송 주기, 메시지 크기에 기반한 우선순위에 따라 방송 주기를 단계적으로 원상 복구시키는 제 5 단계; 및
    현재 방송중인 모든 방송 메시지에 대한 방송 주기가 원상 북구된 경우, 상기 과부하 상태를 해제하는 제 6 단계
    를 포함하는 이동통신 시스템에서 셀 방송 서비스를 위한 과부하 제어방법.
  4. 망 자원의 효율을 높이기 위해 대용량 프로세서를 구비한 망 자원시스템에,
    상기 제어국의 셀 방송 서비스중에 무선 자원이 부족한 경우, 추가적인 무선자원의 할당에의해 과부하 상태를 제어하는 제 1 기능;
    상기 제 1 기능에 의한 과부하 상태 제어에 따라, 추가적인 무선 자원의 할당이 불가능한 경우에, 과부하 상태로 천이하고 셀 방송 센터로 과부하가 발생하였음을 통보하는 제 2 기능;
    상기 과부하 상태에서, 상기 셀 방송 센터로부터의 방송 요청시에, 현재 방송중인 방송 메시지의 방송 주기 조정에 의해 과부하 상태를 제어하는 제 3 기능; 및
    상기 제 3 기능의 과부하 상태 제어에 따라, 상기 과부하 상태 해제시에, 상기 셀 방송 센터로 과부하 상태가 해제되었음을 통보하는 제 4 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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