KR20030045534A

KR20030045534A - 이동통신 시스템에서 홈-존 리스트 자동갱신 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20030045534A
Application number: KR1020010076286A
Authority: KR
Inventors: 김영해
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-11
Also published as: KR100424612B1; JP3737473B2; JP2003199150A; US20030119501A1; AU4575202A; CN1204765C; AU765577B2; US7120436B2; CN1423491A

Abstract

본 발명은 홈-존 서비스 센터를 구비한 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 형상의 변경시 가입자 데이터베이스내의 홈-존 리스트를 자동으로 갱신하는 방법 및 시스템에 대한 것으로서, 기지국의 증설 또는 이설 또는 철거로 인한 셀 형상의 변경시 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 적어도 하나의 기지국을 결정하는 과정과, 상기 결정된 기지국 각각에 대하여 영향받는 적어도 하나의 가입자를 선정하는 과정과, 상기 선정된 가입자 각각에 대하여 홈-존 서비스를 제공할 수 있는 적어도 하나의 홈-존 기지국을 포함하는 홈-존 리스트를 생성하는 과정과, 상기 생성된 홈-존 리스트를 가지고 상기 가입자 데이터베이스를 갱신하는 과정을 포함한다. 이로써 본 발명은 셀 형상의 변경시 가입자에게 홈-존 서비스를 제공하기 위한 홈-존 리스트를 실시간으로 갱신함으로써 가입자 홈-존 리스트를 정확하고 신속하게 적용한다.

Description

이동통신 시스템에서 홈-존 리스트 자동갱신 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR UPDATING OF HOME-ZONE LIST AUTOMATICALLY IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 셀 형상의 변경시 홈-존 서비스(Home-Zone Service)를 위한 데이터베이스에서 홈-존 리스트를 갱신하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 셀룰러 이동통신 시스템이란 다수의 기지국(Base Transceiver Subsystem: BTS), 다수의 기지국 제어기(Base Station Controller: BSC), 이동 교환 시스템(Mobile Switching Center: MSC)으로 구성되어 이동 가입자가 무선 단말기를 휴대하고 이동하면서 통신을 수행할 수 있도록 제공하는 시스템을 말한다. 특히 홈-존 서비스를 제공하는 이동통신 시스템은 특정한 영역인 홈-존을 설정하고 상기 홈-존 영역에서 수행되는 통화에 대하여 차등 과금할 수 있다.

이와 같은 홈-존 서비스는 이동통신 요금의 체계를 차별화하여 다양한 가입자의 요구를 만족시키기 위한 것이다. 통상적으로 홈-존 영역은 이동 가입자의 등록된 거주지 주소를 중심으로 소정거리의 반경을 가지는 개략적인 원형의 서비스 영역으로 설정되어 이동 가입자는 홈-존 영역 내에서는 매우 저렴한 유선 통화 요금으로 통화하고 홈-존 영역 외에서는 무선 통화 요금으로 통화한다.

이동 단말기 가입자가 홈-존 서비스에 가입하면, 서비스 사업자는 해당 가입자의 거주지 주소를 좌표화하고 상기 좌표로부터 소정 거리의 반경(예를 들어 1Km)을 가지는 개략적인 원형의 영역을 홈-존 영역으로 설정하게 되는데, 홈-존 영역은 가입자의 거주지에 따라 하나 또는 다수의 셀 영역에 걸치게 될 수 있다. 상기 설정된 홈-존 영역을 표시하기 위한 정보 데이터는 하나 또는 다수의 이동 교환 시스템에 연결될 수 있는 홈 위치등록기(Home Location Register: HLR)에 기록되며, 이후 홈-존 서비스에 등록된 가입자의 서비스 요구가 있는 경우 상기 홈-존 정보에 따라 차등 과금을 수행하는데 이용된다.

그런데 초기 서비스가 개시된 이후에 셀 형상은 계속적으로 변화하게 된다. 즉, 전파환경의 최적화를 위하여 기지국이 증설 또는 이설 또는 철거되어 이로 인하여 셀 형상이 변화할 수 있다. 이와 같이 기지국의 이설 및 증설로 인해 호를 수용하는 기지국의 변경 등이 발생하는 경우에 가입자 측면에서는 홈-존 서비스를 제공받는 기지국이 변경되며 결과적으로 홈-존 정보가 변경되어야 한다.

이렇게 변화된 셀 형상이 홈-존 리스트에 적용되지 않을 경우 가입자는 자신의 홈-존 영역에서 정상적으로 통화를 수행하지 못하거나 또는 잘못된 과금이 부과되게 된다. 서비스 사업자 측에도 홈-존 영역이 아닌 지역에서의 통화에 홈-존 영역으로 잘못 과금이 부여되어 손실이 발생하게 될 수 있다. 즉, 홈-존 영역으로 등록된 최초의 정보만으로 홈-존 서비스를 제공하면, 셀 형상의 변화 또는 홈-존 영역의 잘못된 설정 등으로 서비스 제공자 또는 서비스 가입자의 손해가 발생하게 되는 문제가 발생한다.

이러한 점을 감안하여 대한민국 특허청에 2000년 10월 11일자로 본원 출원인에 의해 특허출원된 특허출원번호 제2000-59750호, "이동통신 시스템에서 홈-존 데이터 베이스의 실시간 갱신을 위한 시스템 및 방법"은, 가입자로부터 요구된 홈-존 확인 호의 연결에 의하여 이동 교환 시스템으로부터 홈-존 확인 호 정보를 수신하여 저장하고 상기 저장된 홈-존 확인 호 정보를 이용하여 가입자의 홈-존 영역을갱신하는 시스템 및 방법을 개시하고 있다. 그러나 이와 같은 경우 가입자가 직접 홈-존 확인 호를 연결하여야 했기 때문에 가입자의 불편을 초래하였으며 가입자가 호를 연결하기 이전에 셀 형상의 변경에 따른 홈-존 영역의 변경 사항을 실시간으로 반영할 수 없었다는 문제점이 있었다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 이동 가입자에게 홈-존 서비스를 제공하기 위한 홈-존 정보의 갱신 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 셀의 형상 변경시 홈-존 가입자의 홈-존 리스트를 실시간으로 갱신하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 실시예는, 홈-존 서비스 센터를 구비한 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 형상의 변경시 가입자 데이터베이스내의 홈-존 리스트를 갱신하는 방법에 있어서,

기지국의 증설 또는 이설 또는 철거로 인한 셀 형상의 변경시 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 적어도 하나의 기지국을 결정하는 과정과,

상기 결정된 기지국 각각에 대하여 영향받는 적어도 하나의 가입자를 선정하는 과정과,

상기 선정된 가입자 각각에 대하여 홈-존 서비스를 제공할 수 있는 적어도하나의 홈-존 기지국을 포함하는 홈-존 리스트를 생성하는 과정과,

상기 생성된 홈-존 리스트를 가지고 상기 가입자 데이터베이스를 갱신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예는, 홈-존 서비스를 지원하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 형상의 변경시 가입자 데이터베이스내의 홈-존 리스트를 갱신하기 위한 시스템에 있어서,

기지국의 증설 또는 이설 또는 철거로 인한 셀 형상의 변경시 상기 셀 형상 변경 정보를 수신하고 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 영향받는 모든 가입자들에 대한 홈-존 리스트를 생성하는 홈-존 서비스 센터와,

상기 셀룰러 이동통신 시스템의 가입자 정보 및 홈-존 정보를 구비하고, 상기 홈-존 서비스 센터로부터 상기 생성된 홈-존 리스트를 수신하여 상기 영향받는 모든 가입자들에 대한 가입자 데이터베이스를 갱신하는 홈 위치등록기를 포함한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 셀룰러 이동통신 네트워크의 홈-존 서비스영역을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 홈-존 서비스를 위한 시스템의 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 홈-존 리스트 갱신 동작을 나타낸 흐름도.

도 4는 본 발명에 의한 홈-존 리스트 갱신 동작을 나타낸 블럭도.

도 5는 본 발명에 의한 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스의 예시도.

도 6은 본 발명에 의한 가입자 데이터베이스의 예시도.

도 7은 본 발명에 의한 홈-존 리스트 생성 동작을 나타낸 흐름도.

도 8은 홈-존 가입자 거주지와 기지국의 방향을 나타낸 좌표도.

도 9는 방향각(HAB)에 따라 그룹화된 기지국들을 나타낸 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

후술되는 본 발명은 전파환경의 최적화 또는 다른 이유로 인하여 셀룰러 이동통신 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 기지국이 증설 또는 이설 또는 철거된경우 이로 인하여 영향받는 기지국들 각각을 중심으로 소정 거리의 반경 내에 포함되는 모든 가입자를 선정하고, 각 가입자별로 홈-존 리스트를 자동으로 생성하여 이를 가입자 데이터베이스에 실시간으로 갱신하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 셀룰러 이동통신 네트워크의 홈-존 서비스영역을 나타낸 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 제1 내지 제6 기지국들(A1, B1, C1, D1, E1, F1)은 각각 해당하는 제1 내지 제6 셀 영역들(A, B, C, D, E, F)을 가지며 자신의 셀 영역 내에 위치하는 이동 단말기와 무선으로 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서 데이터는 음성 데이터 및 호 처리에 필요한 데이터와 각종 신호들을 포함한다. 상기 제1 내지 제6 기지국들(A1, B1, C1, D1, E1, F1)은 단지 하나의 셀을 가지는 옴니(Omni)형 기지국이거나 또는 다수개의 섹터(Sector)로 분할되는 셀을 가지는 섹터형 기지국일 수 있으며, 지역에 따라서는 각각 피코 셀(Pico-Cell)을 가지는 다수의 피코 기지국(Pico-BTS)을 가질 수 있다.

홈-존 영역의 예는 영역(10, 20, 30)으로 나타내었다. 홈-존 영역(10)은 제1 기지국(A1)에만 포함되고 홈-존 영역(20)은 제3 내지 제5기지국들(C1, D1, E1)의 영역에 걸쳐 있으며 홈-존 영역(30)은 제5기지국(E1) 및 제6기지국(F1)의 영역에 걸쳐 있다. 또한 상기 홈-존 영역들(10, 20, 30)은 각 기지국에서 하나 또는 다수개의 섹터(또는 피코 셀)에 걸쳐 있을 수 있다.

따라서 홈-존 영역에 대한 정보는 홈-존 가입자에게 서비스를 제공할 수 있는 기지국(및 그 섹터)의 정보를 포함하여야 한다. 이하에서 홈-존 가입자에게 서비스를 제공할 수 있는 기지국은 홈-존 기지국이라 정의되며, 홈-존 기지국에서 홈-존 가입자에게 서비스를 제공할 수 있는 섹터는 서비스 섹터라 정의된다.

도 2는 본 발명에 적용되는 홈-존 서비스를 위한 시스템의 구성도를 나타낸 것이다. 상기 도 2는 3개의 제1 내지 제3 기지국(110, 120, 130)에 걸쳐 있는 홈-존 영역(20)의 예를 나타낸 것으로서 홈-존 영역(20)은 서비스하는 기지국에 따라 3개의 소영역(20a, 20b, 20c)으로 구분된다. 이때 제1 내지 제3 기지국들(110, 120, 130)은 피코 기지국 또는 섹터 기지국 또는 옴니 기지국이 될 수 있으나 이하에서는 이를 구분하지 않고 기지국(BTS)이라 하여 설명하기로 한다.

상기 도 2를 참조하여 홈-존 서비스를 수행하기 위한 시스템의 구성 및 홈-존 서비스 방법을 설명하면, 제1 기지국(110)은 제1 소영역(20a)을 커버하고, 제2 기지국(120)은 제2 소영역(20b)을 커버하며, 제3 기지국(130)은 제3 소영역(20c)을 커버한다. 상기 제1 내지 제3 기지국들(110, 120, 130)은 기지국 제어기(BSC)(140)와 연결되어 통신이 가능하다. 도 2에 도시된 기지국들(110, 120, 130)이 하나의 기지국 제어기(140)에 연결된 것으로 도시하였으나 이와 달리 서로 다른 둘 이상의 기지국 제어기에 각각 연결될 수도 있다. 이는 홈-존 영역이 위치하는 지역적인 여건에 따라 달라진다.

이동 교환 시스템(MSC)(150)은 상기 기지국 제어기(140)를 다른 가입자 시스템, 예를 들어 공중 교환망 또는 이동통신망(190)으로 연결하며 홈 위치등록기(HLR)(160)로부터 가입자의 정보를 구하여 이동 가입자에게 이동통신 서비스, 특히 홈-존 서비스를 제공한다. 여기서 홈 위치등록기(160)는 이동 가입자를위한 각종 가입자 정보를 저장하는 가입자 데이터베이스를 구비한다. 또한 이동 교환 시스템(150)은 홈-존 정보를 저장하고 관리하는 홈-존 서비스 센터(170)와 연결된다. 상기 홈-존 서비스 센터(170)는 고객관리센터(Customer Care Center: CCC)(180)에 연결되어 운용자로부터 입력되는 홈-존 정보 관련 데이터를 수신하여 홈-존 정보를 생성하며, 생성된 홈-존 정보를 홈 위치등록기(160)로 전달하여 등록한다.

상기 홈-존 정보는 보다 구체적으로는 홈-존 가입자에게 홈-존 서비스를 제공하는 홈-존 기지국들(및 서비스 섹터들)의 리스트로서 본 발명에서는 홈-존 리스트로 정의된다. 도 2에 나타낸 예의 경우 홈-존 리스트는 제1 내지 제3 기지국(110, 120, 130)의 정보를 포함하며 상기 제1 내지 제3 기지국(110, 120, 130)은 홈-존 기지국 조합으로 정의된다.

도 3 은 본 발명에 의한 홈-존 리스트 갱신 동작을 나타낸 흐름도이며, 도 4는 본 발명에 따른 홈-존 리스트 갱신 동작을 위한 블럭도를 나타낸 것이다. 이하 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 홈-존 리스트 갱신 절차를 상세히 설명한다.

기지국의 증설/이설/철거로 인하여 셀 형상이 변경되면 과정(S100)에서 이에 대한 셀 형상 변경 정보가 홈-존 서비스 센터(170)로 수신된다. 상기 셀 형상 변경 정보는 예를 들어 네트워크 운영자에 의하여 전송된다. 그러면 홈-존 서비스 센터(170)는 상기 셀 형상 변경 정보에 따라서 내부의 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스(172)를 갱신한다.

이후 과정(S200)에서 홈-존 서비스 센터(170)는 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국들을 결정한다. 여기서 상기 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국들에 대하여 설명하면, 어느 기지국이 증설 또는 이설된 경우 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국들은 상기 증설 또는 이설된 기지국과 그 인접 기지국들(Neighbor BTSs)이 된다. 다른 경우 어느 기지국이 철거된 경우 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국들은 상기 철거된 기지국의 인접 기지국들이 된다.

구체적인 예로서, 도 1과 같이 구성되는 셀룰러 이동통신 네트워크에서 제3 기지국(C1)이 철거된 경우 전파환경의 특성상 나머지 기지국들(A1,B1,D1,E1,F1)의 셀 영역들(A,B,D,E,F)은 제3 기지국(C1)의 셀 영역(C)쪽으로 확장되고, 이는 상기 기지국들에 대하여 서비스 섹터의 각도와 시스템 지연 및 서비스 범위의 변화를 가져온다. 이러한 경우 제3 기지국(C1)의 철거로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국은 제1,2,4,5,6 기지국들(A1,B1,D1,E1,F1)이 된다.

과정(S300)에서 홈-존 서비스 센터(170)는 상기 과정(S200)에서 결정된 기지국들의 좌표를 이용하여 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 영향받는 모든 가입자들을 선정한다. 여기서 상기 영향받는 가입자들은 상기 셀 형상 변경으로 인하여 홈-존 리스트가 변경될 것으로 예상되는 가입자들을 의미하며, 상기 셀 형상 변경으로 인하여 시스템 파라미터가 변경되는 기지국들 각각의 좌표를 중심으로 하여 소정 거리 이내에 거주지를 가지고 있는 가입자들로 정해진다. 여기서 상기 소정 거리는 예를 들어 15Km로서 이는 홈-존 리스트의 생성시 고려되는 거리이다. 이때 두 개이상의 기지국에 의하여 중복되지 않도록 가입자들을 선정한다. 이는 하나의 가입자에 대하여 홈-존 생성 알고리즘이 중복되어 수행되지 않도록 하기 위한 것이다.

가입자들이 선정되면, 과정(S400)에서 상기 선정된 가입자들 각각에 대하여 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)에 의하여 홈-존 리스트가 생성된다. 즉, 상기 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 상기 거주지 주소로부터 미리 정해진 소정거리 내에 있는 기지국들을 선택하고 가입자 홈-존 구축을 위한 우선순위를 결정하며 최종적으로 홈-존 서비스 제공에 필요한 홈-존 기지국들의 정보를 포함하는 홈-존 리스트를 생성한다. 과정(S500)에서 상기 생성된 홈-존 리스트는 홈-존 서비스 센터(170)내의 가입자 데이터베이스(178)에 저장되는 동시에 홈 위치등록기(160)에 갱신된다.

도 5는 홈-존 서비스 센터(170)내에 구비되는 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스의 예를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스는 모든 기지국에 대하여 기지국의 고유한 ID(Bts_id)와 기지국의 위치 정보(위도와 경도)(lati, long), 섹터별 정보(각도, 시스템 지연, 서비스 범위)(angle, s_delay, svc_ran), 예외 범위(exp_ran) 및 변경 여부를 나타내는 필드(change) 등을 저장한다. 여기서 상기 예외 범위에 대해 설명하면, 가입자 거주지로부터 소정 거리 이내에 있는 기지국들 경우에는 모든 섹터를 서비스 섹터로 간주하게 되는데 상기 예외 범위는 이러한 판단의 기준이 되는 상기 소정 거리를 설정하기 위한 값이다.

상기의 도 5에서 특히 상기 변경 여부를 나타내는 필드는 예를 들어 셀 형상의 변경으로 인하여 홈-존 리스트의 갱신이 필요한지의 여부를 나타내는 비트들로 구성될 수 있다. 즉, 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스가 변경되면, 상기 변경 여부를 나타내는 필드는 홈-존 리스트의 갱신이 필요함을 나타내는 값으로 설정된다. 홈-존 서비스 센터(170)는 상기 변경 여부를 나타내는 필드가 홈-존 리스트의 갱신이 필요함을 나타내는 값을 가진다면, 홈-존 리스트의 갱신 절차를 시작한다. 홈-존 리스트의 갱신이 완료되면 상기 변경 여부를 나타내는 필드는 홈-존 리스트의 갱신이 필요하지 않음을 나타내는 값으로 복구된다.

또한 도 6은 홈-존 서비스 센터(170)내에 구비되는 가입자 데이터베이스의 예를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 가입자 데이터베이스에 저장되는 홈-존 리스트는 보다 양호한 홈-존 서비스를 제공하기 위하여 홈-존 기지국들 각각에 대하여 서비스 섹터 ID, RTD(Round Trip Delay)의 범위 등의 정보를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 도 5에서 NSN(National Switching Number)은 홈-존 가입자 번호를 의미하며, NID(Network ID)는 네트워크의 식별을 위한 ID를 의미한다. 통상적으로 NID는 하나의 이동 교환 시스템(MSC) 또는 한 그룹의 기지국 제어기들을 식별하기 위한 번호가 된다. BTS_ID는 기지국을 식별하기 위한 ID이며, SECTOR_ID는 섹터형 기지국의 경우 서비스 섹터를 구분하기 위한 ID이다. 최소 및 최대 RTD는 미리 정해진 특별한 형태의 신호가 기지국으로부터 송출된 후 홈-존 거주지의 이동 단말기에 의하여 다시 기지국으로 수신되기까지의 시간 범위를 의미한다.

도 7은 상기 홈-존 리스트를 생성하는 과정(S400)의 세부 절차를 나타낸 흐름도이다. 여기서 도 7의 흐름은 도 6의 과정(S300)에서 선정된 가입자들 각각에대하여 수행되는 것임에 유의하여야 한다. 또한 하기에서 홈-존 리스트를 생성하는 과정(S400)에 대하여 상세히 설명할 것이나, 본 발명은 홈-존 리스트를 생성하는 기술이라기보다는 오히려 셀 형상의 변경에 영향받는 기지국들 및 가입자들을 선정하고 상기 선정된 가입자들 각각에 대하여 홈-존 리스트를 갱신하는 기술에 관한 것으로 이해되어야 한다.

상기 도 7을 참조하면, 단계(S410)에서, 홈-존 서비스 센터(170)는 상기 거주지로부터 미리 정해지는 소정거리 이내에 위치하는 기지국들을 선택한다. 이를 위하여 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 상기 입력된 거주지 주소에 해당하는 위도 및 경도를 결정하고, 상기 거주지의 위도 및 경도와 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스(도 5)에 저장된 모든 기지국의 위도 및 경도를 이용하여 모든 기지국과 가입자 거주지 사이의 거리(Distance between Home and BTS: 이하 DHB라 함)를 산출한다. 기지국과 가입자 거주지 사이의 거리 D를 산출하기 위한 공식은 하기의 <수학식 1>과 같다.

상기 <수학식 1>에서 x_bts와 y_bts는 기지국의 경도와 위도이며 x_home과 y_home은 홈-존 가입자 거주지의 경도와 위도이고 d_lon는 해당하는 지역의 경도 1초에 해당하는 거리이고 d_lat는 해당하는 지역의 위도 1초에 해당하는 거리이다. 예를 들어 시드니 지역의 경우 상기 d_lat는 30.63m이고 상기 d_lon은 25.95m이다. 단계(S410)에서는, 상기 <수학식 1>에 의하여 구해진 거주지까지의 거리(DHB)에 의하여 미리 정해지는 소정거리(예를 들어 15Km)보다 작거나 같은 모든 기지국들이 선택된다.

단계(S420)에서, 상기 선택된 기지국들은 해당하는 기지국 중심으로 하여 홈-존 가입자 거주지를 향하는 각도로 정의되는 방향각(Home Angle from BTS: 이하 HAB라 함)에 따라 다수개의 그룹으로 구분된다. 이를 위하여 거주지의 위도 및 경도와 상기 선택된 기지국의 위도 및 경도를 이용하여 상기 선택된 기지국 각각의 방향각을 계산한다. 기지국의 방향각을 계산하기 위하여 먼저 하기의 <수학식 2>를 계산한다.

상기 <수학식 2>에 의하여 산출된 θ₁은 위도인 x축을 기준으로 하여 반시계 방향으로 증가하는 각도로서 도 8에 θ₁의 예를 나타내었다. 그런데 실제로는 12시 방향을 0도로 하여 시계방향으로 증가하는 도 단위의 방향각을 사용하는 것이 실제 기지국의 방향을 판단하기에 더 용이하다. 도 8에 본 발명에 의한 방향각 θ의 예를 나타내었다. 따라서 실제 방향각 θ를 결정하기 위해서는 (x_home- x_bts)와 (y_home- y_bts)의 부호에 따라 하기와 같은 변환이 필요하다.

(x_home- x_bts) = 0이고 (y_home- y_bts) > 0 이면 θ는 0도이다.

(x_home- x_bts) > 0이고 (y_home- y_bts) > 0 이면 θ는 (90-θ₁)도이다.

(x_home- x_bts) > 0이고 (y_home- y_bts) = 0 이면 θ는 90도이다.

(x_home- x_bts) > 0 이고 (y_home- y_bts) < 0 이면 θ는 (90-θ₁)도이다.

(x_home- x_bts) = 0 이고 (y_home- y_bts) < 0 이면 θ는 180도이다.

(x_home- x_bts) < 0 이고 (y_home- y_bts) < 0 이면 θ는 (270-θ₁)도이다.

(x_home- x_bts) < 0 이고 (y_home- y_bts) = 0 이면 θ는 270도이다.

(x_home- x_bts) < 0 이고 (y_home- y_bts) > 0 이면 θ는 (270-θ₁)도이다.

(x_home- x_bts) = 0 이고 (y_home- y_bts) = 0 이면 기지국과 홈-존 가입자의 거주지가 일치하는 경우이므로 별도 취급한다.

홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 상기 <수학식 2> 및 상기 변환규칙에 의하여 계산된 방향각(HAB)을 이용하여 상기 단계(S410)에서 선택된 기지국들을 그룹화한다. 예를 들어 도 9에 나타낸 바와 같이, 기지국들은 60도 단위로 6개의 그룹으로 구분될 수 있다. 그러면, 방향각이 0 내지 59도인 기지국들은 제1 그룹(1)이 되고 60 내지 119도인 기지국들은 제2 그룹(2)이 되고 120 내지 179도인 기지국들은 제3 그룹(3)이 되고 180 내지 239도인 기지국들은 제4 그룹(4)이 되고 240 내지 299도인 기지국들은 제5 그룹(5)이 되고 300 내지 359도인 기지국들은 제6 그룹(6)이 된다. 이때 기지국들의 배치에 따라 어떤 그룹은 어떠한 기지국도 가지지 않는 빈 그룹(Empty Group)이 될 수 있다.

한편 만일 선택된 기지국들이 섹터형 기지국이라면 상기 계산된 방향각(HAB)을 이용하여 섹터 방향각(Angle Between Sector and Home: ASH)을 계산하여야 한다. 이는 섹터들은 기지국을 중심으로 하여 서로 다른 방향을 서비스하기 때문에, 각각의 섹터들이 거주지의 방향을 서비스할 수 있는지를 판단할 필요가 있기 때문이다. 섹터 방향각(ASH)을 계산하기 위해서는 가입자 시스템 파라미터 데이터베이스에 저장되어 있는 섹터의 각도를 이용한다. 상기 섹터의 각도는 기지국을 중심으로 하여 섹터 안테나가 향하는 방향을 의미하기 때문에 섹터 방향각은 기지국의 방향각(HAB)과 섹터 각도의 차이값, 즉 "방향각(HAB) - ASH_|αβγ|"이 된다. 또한 섹터 방향각은 절대 값으로서 상기 차이값이 180보다 크면 절대 값으로 다시 구해진다.

도 8에 기지국을 중심으로 한 섹터들의 방향(α,β,γ)의 예를 나타내었다. 도 8의 예에서 방향각(HAB)이 50도인 기지국에서 α섹터의 각도는 20도, β섹터의 각도는 150도, γ섹터의 각도는 290이며, 이 경우 각 섹터의 섹터 방향각(ASH)을 구하면 다음과 같다. α섹터의 섹터 방향각 ASH_α는 | 50 - 20 | = 30도이고 β섹터의 섹터 방향각 ASH_β는 | 150 - 50 | = 100도이다. 한편 γ섹터의 섹터 방향각 ASH_γ는 | 290 - 50 | = 240도로서 180도보다 크기 때문에 | 360 - 240 | = 120도가 된다. 상기 결과를 보면 섹터 방향각이 180도에 가까울수록 해당 섹터는 홈-존 가입자 거주지와 반대방향을 향하고 있음을 알 수 있다.

단계(S430)에서 그룹화 결과 빈 그룹이 존재하는지 확인하여 빈 그룹이 존재하지 않으면 단계(S440)에서 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 각 그룹의 기지국들을 홈-존 가입자 거주지로부터의 거리순서대로 정렬하고 각 그룹의 기지국들을 다수개의 층(Tier)으로 구분한다. 여기서 상기 층이란 홈-존 가입자 거주지를 중심으로 하여 홈-존 가입자에게 가장 양호한 홈-존 서비스를 제공할 수 있는 기지국들의 순서를 의미하는 것으로 정의되는데, 단지 홈-존 가입자 거주지와의 거리뿐만이 아니라 기지국의 방향각까지 고려된 것으로 정의된다. 본 발명의 실시예에서는 6개의 그룹 각각에서 먼저 제1층 내지 제3층 기지국을 정한다. 각 그룹에서 홈-존 가입자 거주지와 가장 가까운 3개의 기지국들 중 제1층 내지 제3층 기지국을 정하는 절차에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 홈-존 가입자 거주지와 가장 가까운 3개의 기지국들을 가까운 순서대로 각각 기지국 A, 기지국 B, 기지국 C라 하고 홈-존 가입자 거주지로부터 각 기지국까지의 거리를 각각 DHB_A, DHB_B, DHB_C라 할 때(DHB_A < DHB_B < DHB_C) 제1층 기지국을 정하는 절차에 대하여 설명한다.

첫 번째 경우, 즉 (DHB_B - DHB_A)과 (DHB_C - DHB_B) 및 (DHB_C - DHB_A)가 모두 미리 정해진 소정의 층구분 기준거리(D_TIER_ADJUST)보다 작은 경우, 제1층 기지국은 상기 3개의 기지국들 중 가장 작은 섹터 방향각을 가지는 기지국이 된다. 예를 들어 층구분 기준거리의 값이 150m이고, 제1 그룹에 속한 3개의 기지국들의 기지국 ID와 홈-존 가입자 거주지로부터의 거리(DHB) 및 섹터 방향각은 하기의 <표 1>과 같다.

기지국 ID	거리(DHB)	α섹터 방향각	β섹터 방향각	γ섹터 방향각
12	100m	60	210	310
16	150m	50	250	350
74	200m	80	230	330

상기 <표 1>의 경우, 상기 기지국 74와 기지국 12 사이의 거리가 150m보다 작기 때문에 가장 작은 섹터 방향각(α섹터 방향각=50도)을 가지는 기지국 16이 제1층 기지국으로 정해진다.

두 번째 경우, 즉 (DHB_B - DHB_A)과 (DHB_C - DHB_B)가 층구분 기준거리(D_TIER_ADJUST)보다 작고 (DHB_C - DHB_A)가 층구분 기준거리보다 큰 경우, 제1층 기지국은 홈-존 가입자 거주지와 가장 가까운 2개의 기지국들(기지국 A, 기지국 B) 중 더 작은 섹터 방향각을 가지는 기지국이 된다. 예를 들어 층구분 기준거리의 값이 150m이고, 제1 그룹에 속한 3개의 기지국들의 ID가 각각 12,16,22이고, 각 기지국에 대하여 홈-존 가입자 거주지로부터의 거리 및 섹터 방향각은 하기의 <표 2>와 같다.

기지국 ID	거리(DHB)	α섹터 방향각	β섹터 방향각	γ섹터 방향각
12	100m	60	210	310
16	150m	250	150	50
74	200m	80	260	330

상기 <표 2>의 경우, 기지국 12와 기지국 16 사이의 거리가 150m보다 작고 기지국 16과 기지국 22 사이의 거리도 150m보다 작으며 기지국 22가 기지국 12와 150 이상 떨어져 있기 때문에 제1층 기지국은 기지국 12와 기지국 16 중 가장 작은 섹터 방향각(γ섹터 방향각=50도)을 가지는 기지국 16으로 정해진다.

세 번째 경우 즉 (DHB_B - DHB_A)가 층구분 기준거리보다 큰 경우, 제1층 기지국은 3개의 기지국들(기지국 A, 기지국 B, 기지국 C) 중 홈-존 가입자 거주지와 가장 가까운 기지국이 된다. 예를 들어 층구분 기준거리의 값이 150m이고, 제1 그룹에 속한 3개의 기지국들의 ID가 각각 12,16,74이고, 각 기지국에 대하여 홈-존 가입자 거주지로부터의 거리 및 섹터 방향각이 하기은 <표 3>과 같다.

상기 <표 3>의 경우, 3개의 기지국들 사이의 거리가 모두 150보다 크기 때문에 제1층 기지국은 홈-존 가입자 거주지와 가장 가까운 기지국 12로 정해진다.

상기와 같은 절차를 통해 각 그룹에서 홈-가입자 거주지와 가장 가까운 3개의 기지국들 중 제1층 기지국이 정해지면, 나머지 제2층 및 제3층 기지국의 순서가 정해진다. 이때 각 그룹에서 제1층 기지국을 제외한 나머지 기지국들은 먼저 거리에 따라 정렬된다. 이후 미리 정해진 시작 기준거리인 D_STIER_ADGUST 값을 경계로 하여 상기 경계의 위/아래에 해당하는 기지국들 중 더 작은 섹터 방향각(ASH)을 가지는 기지국이 더 높은 우선순위를 가지도록 정렬한다. 이후 상기 시작 기준거리에 미리 정해진 단위 기준거리 D_VTIER_ADGUST를 더해가면서 매 경계에 대하여 상기와 같은 우선순위 조정 동작을 반복한다.

예를 들어 시작 기준거리가 1000m이고 단위 기준거리가 1000m라고 할 때, 각 그룹에서 홈-존 가입자 거주지로부터 1000m를 경계로 하여 경계의 위/아래에 해당하는 기지국들 중 더 작은 섹터 방향각(ASH)을 가지는 기지국이 홈-존 리스트 상에서 더 위에 있도록 정렬한다. 그리고 다시 2000m, 3000m, ...를 경계로 하여 경계의 위/아래에 해당하는 기지국들 중 더 작은 섹터 방향각(ASH)을 가지는 기지국을 홈-존 리스트 상에서 더 높은 우선순위를 가지도록 정렬하는 동작이 반복된다. 본 발명의 실시예에서 선택된 기지국들은 모두 15Km 이내에 위치하기 때문에 상기의 동작은 15회까지 반복될 것이다.

한편, 단계(S430)에서 그룹화 결과 빈 그룹이 존재하는지 확인하여 빈 그룹이 존재하면, 단계(S435)에서 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 상기 빈 그룹에 인접한 그룹들에서 제2 내지 제3층에 해당하는 기지국들 중 상기 빈 그룹과 가장 가까운 하나의 기지국을 상기 빈 그룹에 포함시킨다. 그러면 상기 기지국은 상기 빈 그룹의 제1층 기지국이 된다. 이때 빈 그룹은 단지 제1층 기지국만을 가지는 것으로 정의한다.

예를 들어 제3 그룹이 빈 그룹인 경우, 인접한 제2 그룹이나 제4 그룹의 제2 내지 제3층 기지국들 중에서 제3 그룹과 가장 가까운 하나의 기지국이 상기 빈 그룹의 제1층 기지국으로 정해진다. 제4 그룹의 제2층 기지국이 상기 빈 그룹이 제1층 기지국이 된 경우, 제4 그룹의 나머지 기지국들 중에서 하나를 선택하여 제2층 기지국으로 정해야 한다.

단계(S450)에서, 상기와 같은 절차를 통해 정렬된 기지국들 중 미리 정해진 소정 개수의 상위 우선순위의 기지국들을 홈-존 기지국으로 정한다. 예를 들어 각 그룹에서 제1층 내지 제3층 기지국들을 정하면 총 18개의 기지국들이 선택되고 이중 우선순위가 높은 순서대로 16개의 기지국들을 홈-존 기지국으로 정할 수 있다.그러나 만일 빈 그룹이 많은 등의 이유로 인하여 제1층 내지 제3층 기지국의 총 개수가 16개미만이 되었다면 제4층 이상의 나머지 기지국들 중 우선순위가 높은 기지국들을 홈-존 기지국으로 결정한다. 이때 제4층 이상의 나머지 기지국들의 우선순위는 홈-존 가입자 거주지로부터의 거리가 가까운 순서대로 결정된다.

단계(S460)에서, 상기 선택된 홈-존 기지국들 각각에 대하여 홈-존 가입자를 서비스할 수 있는 섹터(이하 서비스 섹터라 한다.)가 선택된다. 즉, 홈-존 기지국의 어떤 섹터가 홈-존 가입자 거주지와는 반대방향을 향하고 있다면 그 섹터는 선택되어서는 안될 것이다. 이는 그 섹터가 홈-존 가입자를 서비스할 수 없을 수 있기 문이다.

서비스 섹터를 선택하기 위해서는 안테나 빔 패턴 백로브(Back Lobe) 성분의 영향을 고려한 거리가 이용된다. 상기 백로브 기준거리는 섹터 안테나의 백로브가 영향을 미치는 최대 거리로 정의되며, 통상적으로 4칩(chip) 동안에 전파가 도달할 수 있는 거리로 정해진다. 예를 들어 1.2295Mcps의 칩속도를 사용하는 CDMA 시스템에서 4칩의 거리는 976m이다.

임의의 홈-존 기지국에 대하여 서비스 섹터를 선택하기 위한 방법의 일 예를 설명하면 다음과 같다.

첫 번째로 홈-존 가입자 거주지가 홈-존 기지국으로부터 미리 정해지는 소정의 백로브 기준거리(D_BACKLOB_LIMIT) 이내에 포함되는 경우면, 해당 기지국의 모든 섹터가 서비스 섹터로 선택된다. 이는 해당 기지국의 어떤 섹터가 홈-존 가입자 거주지와 반대 방향을 향하고 있더라도 그 섹터 안테나의 백로브가 홈-존 가입자거주지를 커버할 수 있기 때문이다.

두 번째로 홈-존 가입자 거주지가 홈-존 기지국으로부터 미리 정해지는 소정의 백로브 기준거리(D_BACKLOB_LIMIT) 이내에 포함되지 않는 경우, 섹터 방향각이 미리 정해지는 소정의 기준 섹터 방향각 이내인 섹터들이 서비스 섹터로 선택된다. 이는 기준 섹터 방향각 이상인 섹터 안테나는 홈-존 가입자 거주지를 커버할 수 없기 때문이다. 예를 들어 상기 기준 섹터 방향각은 100도로 정해진다.

세 번째로 홈-존 기지국이 섹터형 기지국이 아닌 경우, 즉 옴니형 혹은 마이크로-셀형 기지국인 경우 해당 기지국의 모든 섹터들이 선택된다.

단계(S470)에서, 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 최종적으로 선택된 홈-존 기지국들 각각에 대하여 홈-존 리스트에 포함될 RTD 값의 범위, 즉 최소 RTD와 최대 RTD를 계산한다. 임의의 홈-존 기지국에 대하여 최소 RTD와 최대 RTD를 계산하기 위한 방법의 일 예를 설명하면 다음과 같다.

1칩 동안에 전파가 이동할 수 있는 거리가 약 244m인 경우 최대 RTD 값은 120으로 고정된다. 최소 RTD 값을 구하기 위해서 먼저 기지국과 홈-존 가입자 거주지 사이의 거리(DHB)와 해당 기지국의 시스템 지연을 이용하여 하기의 <수학식 3>에 따라 초기 RTD 값이 계산된다.

초기 RTD 값 = (DHB + 시스템지연) × 0.95

최소 RTD 값은 상기 계산된 초기 RTD 값에 의하여 하기의 <수학식 4>와 같이 계산된다.

if ( 초기 RTD 값 < 400 )

최소 RTD 값 = (DHB + 시스템지연) ×0.95

else ( 초기 RTD 값 >= 400 )

최소 RTD 값 = (DHB + 시스템지연) - 20

여기서 상기 시스템지연은 무선 단말기로부터의 신호가 기지국을 거쳐 되돌아오기까지의 최소 시스템지연 값으로서, 기지국 시스템 파라미터 데이터베이스에 저장되어 있는 섹터의 시스템지연에 8을 곱한 값과 같다.

최소 RTD 값의 계산 예를 보이면 하기와 같다.

섹터의 시스템지연이 31이라고 하면, 시스템지연의 값은 31×8=248이다. 여기서 기지국이 홈-존 가입자 거주지의 지붕 위에 위치한다고 하면 DHB의 값은 0이므로 최소 RTD 값은 (0 + 248) × 0.95 = 235.6(m)이다.

단계(S480)에서, 홈-존 리스트 생성 알고리즘(174)은 최종적으로 선택된 홈-존 기지국들 각각에 대하여 최소 RTD, 최대 RTD 및 적어도 하나의 서비스 섹터 ID를 상호 연관하여 저장하는 홈-존 리스트를 생성한다. 하기의 <표 4>는 본 발명에 의하여 생성된 홈-존 리스트의 일부를 나타낸 것이다.

	기지국 ID	최소 RTD	최대 RTD	서비스 섹터
1	10	232	312	α,β,γ
2	18	232	312	α
3	12	306	386	α,β

한편, 상기에서 상세히 설명된 절차에 따라서 생성된 홈-존 리스트는 홈-존서비스 센터(170)에 의하여 홈 위치등록기(180)로 전송된다. 홈 위치등록기(180)는 상기 홈-존 서비스 센터(170)로부터 수신된 홈-존 리스트를 가지고 자신의 가입자 데이터베이스 내에 기 저장된 홈-존 리스트를 갱신한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기지국의 증설/이설/철거로 인하여 셀 형상이 변경되는 경우 이를 데이터베이스화하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국들을 결정하고 상기 결정된 기지국들을 기준으로 소정 이내의 가입자들에 대해서 홈-존 리스트를 생성함으로써, 셀 형상의 변경시 가입자의 변경되는 홈-존 리스트를 간단하게 얻을 수 있다. 또한 가입자가 별도로 호를 연결할 필요 없이 자동으로 홈-존 리스트를 갱신하기 때문에 가입자의 편의를 도모하며, 셀 형상의 변경시 이를 즉시 적용함으로 홈-존을 정확하게 구현할 수 있는 이점이 있다.

Claims

홈-존 서비스 센터를 구비한 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 형상의 변경시 가입자 데이터베이스내의 홈-존 리스트를 갱신하는 방법에 있어서,

기지국의 증설 또는 이설 또는 철거로 인한 셀 형상의 변경시 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 적어도 하나의 기지국을 결정하는 과정과,

상기 결정된 기지국 각각에 대하여 영향받는 적어도 하나의 가입자를 선정하는 과정과,

상기 선정된 가입자 각각에 대하여 홈-존 서비스를 제공할 수 있는 적어도 하나의 홈-존 기지국을 포함하는 홈-존 리스트를 생성하는 과정과,

상기 생성된 홈-존 리스트를 가지고 상기 가입자 데이터베이스를 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가입자를 선정하는 과정은,

상기 결정된 기지국 각각으로부터 소정 거리 이내에 거주지를 가지는 모든 가입자들을 중복되지 않도록 선정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국은, 증설 또는 이설되는 기지국과 상기 증설 또는 이설되는 기지국의 인접 기지국들이거나 또는 철거되는 기지국의 인접 기지국들인 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 홈-존 리스트를 생성하는 과정은,

상기 선정된 가입자 각각의 거주지 주소 정보와 상기 셀룰러 이동통신 시스템을 구성하는 모든 기지국들의 위치 정보를 이용하여 상기 선정된 가입자 각각의 거주지로부터 소정 거리 이내의 기지국들을 선택하는 단계와,

상기 선택된 기지국들이 상기 선정된 가입자 거주지를 향하는 방향을 나타내는 방향각에 따라 상기 선택된 기지국들을 복수의 그룹들로 그룹화하는 단계와,

상기 선정된 가입자에게 가장 양호한 홈-존 서비스를 제공할 수 있는 우선순위에 따라 상기 복수의 그룹 내에서 상기 선택된 기지국들을 정렬하는 단계와,

상기 정렬결과에 따라 우선순위가 높은 기지국들 중 미리 정해진 소정 개수의 기지국들을 홈-존 기지국으로 결정하는 단계와,

상기 결정된 홈-존 기지국들 각각에 대하여 상기 홈-존 가입자를 서비스할 수 있는 서비스 섹터를 결정하는 단계와,

상기 결정된 홈-존 기지국들의 정보 및 서비스 섹터의 정보를 가지는 상기 홈-존 리스트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
홈-존 서비스를 지원하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 형상의 변경시 가입자 데이터베이스내의 홈-존 리스트를 갱신하기 위한 시스템에 있어서,

기지국의 증설 또는 이설 또는 철거로 인한 셀 형상의 변경시 상기 셀 형상 변경 정보를 수신하고 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 영향받는 모든 가입자들에 대한 홈-존 리스트를 생성하는 홈-존 서비스 센터와,

상기 셀룰러 이동통신 시스템의 가입자 정보 및 홈-존 정보를 구비하고, 상기 홈-존 서비스 센터로부터 상기 생성된 홈-존 리스트를 수신하여 상기 영향받는 모든 가입자들에 대한 가입자 데이터베이스를 갱신하는 홈 위치등록기로 구성됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 홈-존 서비스 센터는,

상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 적어도 하나의 기지국을 결정하고, 상기 결정된 기지국 각각으로부터 소정 거리 이내에 거주지를 가지는 모든 가입자들을 중복되지 않도록 선정하는 것을 특징으로 하는 상기 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 셀 형상의 변경으로 인하여 기지국 시스템 파라미터가 변경되는 기지국은, 증설 또는 이설되는 기지국과 상기 증설 또는 이설되는 기지국의 인접 기지국들이거나 또는 철거되는 기지국의 인접 기지국들인 것을 특징으로 하는 상기 시스템.