KR20030070139A - 하드웨어를 최소화하고 무선 통신 시스템의 용량을최대화하는 시스템 및 방법 - Google Patents

하드웨어를 최소화하고 무선 통신 시스템의 용량을최대화하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

셀 당 다중 주파수를 사용하고 있는 무선 통신 시스템의 효율성을 개선하는 시스템. 상기 시스템은 상기 다중 주파수들 각각에 관련되어 있는 네트워크 로드를 감시하고 그것에 응답하여 상응하는 상태 값을 제공하는 제1 메커니즘을 포함한다. 제2 메커니즘은 상기 상태 값들을 소정의 로딩 기준에 비교하며, 하나 이상의 상태 기준들이 상기 기준에 만족하는 경우에는 그것에 응답하여 지시를 제공한다. 제3 메커니즘은 상기 지시에 따라 상기 네트워크 로드를 재분산한다. 특정 실시예에서, 상기 기준은 상기 소정의 임계값들 중에서 하나 이상이 하나 이상의 상태 값들을 초과할 때 상기 기준이 만족되는 것과 같은 하나 이상의 소정의 임계값들을 포함한다. 상기 상태 값들은 상기 각각의 주파수들과 관련되어 있는 통신 시스템 자원에 대한 로딩 상태를 나타낸다. 상기 로딩 상태는 상기 다중 주파수들 각각에 대해 할당된 현재의 가용 자원을 나타낸다. 각 상태 값은 하드웨어 자원 컴포넌트, 에어 링크 자원 컴포넌트 및 조절 자원 컴포넌트들 포함한다. 각 컴포넌트들은 개별적인 자원을 지시한다. 상기 하드웨어 자원 컴포넌트는 관련된 주파수에 대한 현재의 가용 채널 엘리먼트들의 수를 통합한다. 상기 에어 링크 자원 컴포넌트는 특정 주파수에 대해 가용적인 송신 전력을 통합한다. 상기 조절 자원 컴포넌트는 특정 주파수에 대해 가용적인 왈시 코드의 수를 통합한다.

Description

하드웨어를 최소화하고 무선 통신 시스템의 용량을 최대화하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MINIMIZING HARDWARE AND MAXIMIZING CAPACITY IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}
무선 통신 시스템은 인터넷, 팩싱, 및 음성 통신 애플리케이션을 포함한 여러 애플리케이션에 이용되고 있다. 상기와 같은 애플리케이션은 경제적이고 신뢰성 있는 서비스를 요구한다. 무선 서비스에 대한 요구가 새로운 애플리케이션에 따라 확장됨에 따라, 무선 통신 시스템은 증가되는 네트워크 사용량을 효율적으로 수용하도록 적응되어야 한다.
증가하는 무선 네트워크 사용량을 효율적으로 처리하기 위한 시스템은 특히 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템과 같은 새로운 디지털 무선 통신 시스템에서 요구된다. CDMA 시스템은 하나 이상의 기지국 트랜시버 서브시스템(BTS)과 통신하는 다수의 이동국(예를 들어, 셀룰러폰, 이동 유니트, 무선 전화 또는 이동 전화)을 포함하기도 한다. 이동국에 의하여 전송된 신호는 BTS에 의하여 수신되어기지국 제어기(BSC)를 가진 이동 교환국(MSC)로 중계된다. 다시 MSC는 BTS를 통하여 공중 전화 교환망(PSTN), 패킷 데이터 네트워크(PDN)-인터넷, 또는 다른 이동국에 신호를 라우팅한다. 유사하게, 기지국 또는 BTS 및 MSC를 통하여 공중 전화 교환망 또는 PDN으로부터 이동국으로 신호가 전송될 수 있다.
각각의 BTS는 이동국이 BTS와 통신할 수 있는 범위에 상응하는 셀을 조정한다. 셀내에서의 호(call)는 관련된 BTS 및 MSC를 통하여 이동국과 통신 네트워크 사이에서 라우팅된다. 일반적인 셀룰러 통신 시스템의 유효 범위는 몇 개의 셀로 분할된다. 주파수와 같은 다른 통신 자원은 통신 시스템 자원을 증가시키기 위하여 각각의 셀에 할당되기도 한다. 이동국이 제 1셀에서 제 2셀로 이동할 때, 핸드오프는 제 2셀과 관련된 새로운 시스템 자원을 이동국에 할당한다.
BTS 소정 지리적 영역, 즉 BTS에 의하여 조정되는 셀내에서 이동국사이의 호를 MSC 및 BSC에 대하여 라우팅한다. MSC 및 BSC는 BTS들사이 그리고 무선 통신 네트워크 및 유선 네트워크 또는 육상 네트워크라고 하는 PSTN 또는 인터넷사이에서의 호 라우팅을 용이하게 한다.
BSC 또는 MSC는 하나 이상의 셀을 포함하는 특정 지리적 영역과 관련되기도 하며 음성 또는 데이터 호 사이의 네트워크 자원 할당 및 다른 네트워크 기능을 용이하게 하도록 하는 선택기 뱅크 서브시스템(SBS) 및 무선 링크 관리기(RLM)와 같은 여러 컴포넌트를 포함하기도 한다. 네트워크 자원은 채널 엘리먼트와 같은 가용 하드웨어 자원, 가용 월쉬 코드와 같은 조절(handling) 자원 및 가용 전송 파워와 같은 링크 자원을 포함할 수 있다.
무선 통신 시스템은 증가하는 네트워크 사용량을 수용하기 위하여 네트워크 자원을 효율적으로 이용하여야 한다. 무선 네트워크는 추가의 사용자들을 수용하기 위하여 시스템 동작 주파수 대역에서 추가의 주파수를 이용하기도 한다. 상기와 같은 시스템에서, 각각의 추가 주파수는 통상적으로 추가 주파수를 이용하는 사용자를 수용하도록 추가 하드웨어를 동반한다.
사용자가 네트워크내에서 동작하는 무선 전화를 턴온시킬 때, 사용자는 사용자가 해시 함수로 알려진 의사 무작위 함수를 기초로 동작하는 유효 범위에서 가용 주파수중 하나에 할당된다. 해시 함수는 사용자 식별 번호를 기호한다. 호할 때, 사용자는 액세스 주파수라고 하는 소정 주파수로 할당되고, 통상적으로 사용자는 사용자가 주파수 커버리지 영역 경계에 도달할 때까지 상기 주파수에 할당된 상태를 유지하고 다른 주파수로 핸드오프된다.
불행하게도, 사용자들 사이에서 무선 주파수 자원을 할당하는 이러한 방법은 주파수 커버리지 영역과 중첩되는 사용자의 이동뿐만 아니라 전체 무선 네트워크 커버리지 영역내의 사용자 위치도 효과적으로 고려하지 않는다. 따라서, 일부 주파수는 과부하되어 호가 드롭되고, 다른 가용 주파수는 적절히 이용되지 못한다. 예를 들어, 주파수f1 과 관련된 커버리지 영역은 추가의 가용 주파수f2를 가진 좁은 중첩 커버리지 영역을 포함할 수 있다. 사용자가 f1 에 할당되고 f1 과f2 을 이용할 수 있는 중첩 커버리지 영역으로 이동할 때, 사용자는 f1이 f2에 비하여 혼잡하더라도 f1에 할당된 상태를 유지한다. f1이 과부하될 때, 호는 과부하된 상태를 완화하기 위하여 드롭되거나 중단되어 서비스 신뢰성을 감소시킨다. 선택적으로, 추가의 비싼 하드웨어가 f1상의 추가 사용자를 수용하기 위하여 추가되지만, f2와 관련된 하드웨어는 적절히 이용되지 못한다. 상기와 같은 로드 불균형은 바람직하지 못하며 네트워크 자원을 효율적으로 이용하지 못하도록 한다. 네트워크 신뢰성이 감소될 뿐만 아니라, 이러한 로드 불균형은 네트워크 관리자가 추가 사용자를 수용하기 위하여 비싼 하드웨어를 추가해야 하기 때문에 비용을 증가시킨다.
따라서, 다중 주파수를 가진 커버리지 영역을 가진 무선 통신 네트워크에서 주파수간의 로드를 효율적으로 조절하여 하드웨어 요구를 최소화하고 주파수당 용량을 최대화하는 시스템 및 방법이 요구된다. 또한 중첩 주파수 커버리지 영역에 대한 사용자 이동 및 사용자 위치를 효과적으로 고려하고 주파수에 대하여 하드웨어 자원의 공유를 용이하게 하는 시스템이 요구된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 다중 주파수를 가진 셀을 이용하는 무선 통신 네트워크에서 주파수 사이의 로드 공유를 용이하게 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 무선 통신 시스템 실시예의 블록도이다.
도 2는 다중 주파수 커버리지 영역을 나타내는 도 1의 무선 통신 시스템의 커버리지 영역의 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 이동 교환 센터(MSC), 기지국 제어기(BSC), 제 1기지국 트랜시버 서브시스템(BTS) 및 도 1의 이동국을 도시하는 도 1의 무선 통신 시스템의 상세도이다.
도 4는 주파수 간의 로드 조절을 용이하게 하는 도 3의 무선 통신 시스템에서 수행되는 본 발명에 따라 구성된 소프트웨어의 흐름도이다.
도 5는 도 3 및 4의 로드 조절을 이용하는 소정 셀 및 로드 조절이 지원되지 않는 셀에 대하여 지원되는 용량 대 주파수에 대한 그래프이다.
이와 같은 종래 기술의 요구는 본 발명에 따른 무선 통신 네트워크 효율을 개선하는 시스템에 의하여 처리된다. 실시예에서, 본 발명의 시스템은 셀당 다중 주파수를 이용하는 무선 통신 시스템을 이용하기 위하여 적응된다. 시스템은 다중 주파수 각각과 관련된 네트워크 로드를 모니터링하고 이에 응답하여 대응하는 상태값을 제공하는 제 1메커니즘을 포함한다. 제 2메커니즘은 상기 상태값을 소정 기준과 비교하고 이에 응답하여 하나 이상의 상태값이 상기 기준에 만족할 때 소정표시를 제공한다. 제 3메커니즘은 상기 표시에 따라 네트워크 로드를 재분배한다.
특정 실시예에서, 상기 기준은 하나 이상의 소정 임계값을 포함하여 상기 하나 이상의 상태값이 상기 하나 이상의 소정 임계값을 초과할 때, 상기 기준이 만족되도록 한다. 상태값은 셀의 소정 섹터의 주파수 각각과 관련된 통신 시스템 자원에 대한 로딩 상태를 나타낸다. 로딩 상태는 BTS의 소정 섹터에서 다중 주파수 각각에 대하여 할당된 현재 가용 자원을 나타낸다. 각각의 상태값은 하드웨어 자원 컴포넌트, 에어 링크 자원 컴포넌트 및 조절 자원 컴포넌트를 포함한다. 각각의 컴포넌트는 각각의 잔여 자원을 나타낸다. 하드웨어 자원 컴포넌트는 관련 주파수에 대한 현재 가용 채널 엘리먼트 수와 관련된다. 에어 링크 자원 컴포넌트는 최대 에어 링크 용량에 도달하기 전에 특정 섹터 주파수에 대한 가용 전송 파워와 관련된다. 조절 자원 컴포넌트는 특정 주파수에 대한 가용 월쉬 코드의 수와 관련된다.
바람직한 실시예에서, 제 1메커니즘은 섹터에서 다중 주파수 각각에 대하여 섹터 주파수 제어기를 포함한다. 각각의 섹터 주파수 제어기는 대응하는 호 자원 관리기와 통신한다. 호 자원 관리기는 기지국 트랜시버 서브시스템상에 위치한다. 제 2메커니즘은 각각의 섹터 주파수 제어기상에서 동작하는 소프트웨어를 포함한다. 소프트웨어는 대응하는 주파수와 관련된 상태값을 발생시키고, 상기 상태값과 소정 임계값중 하나를 비교하고, 이에 대응하여 상태 메시지를 발생시킨다. 상태 메시지는 대응 주파수를 이용할 수 있는지; 대응 주파수를 핸드오프에만 이용할 수 있는지; 대응 주파수를 비상 호에만 이용할 수 있는지 또는 대응 주파수를 이용할수 없는지를 나타낸다. 제 2메커니즘에 의하여 제공되는 이러한 표시는 상태 메시지가 대응 주파수가 핸드오프에만, 비상 호에만 가용이거나 또는 비가용이라는 것을 나타낼 때 상태 메시지와 관련된다.
제 2메커니즘은 상기 표시를 수신하는 로드-조절자 중계자(broker)를 포함한다. 로드-조절 중계자는 파일럿 데이터베이스 및 선택기 엘리먼트와 통신한다. 선택기 엘리먼트는 기지국 제어기상에 위치하며 셀 및 대응 주파수와 관련된 기지국 트랜시버 서브시스템의 채널 엘리먼트와 통신한다. 로드-조절 중계자는 현재 핸드오프를 진행하지 않으며, 기지국 트랜시버 서브시스템에 대하여 소정의 제한된 영역내에서 동작하며, 상기 표시를 통하여 지정된 주파수와 관련되어 있는 이동국을 탐색하는 메커니즘을 포함한다. 제한된 영역내에서 동작하는 이동국은 구성가능한 라운드 트립 지연 임계값이하의 라운드 트립 지연(RTD)을 가진다. 이들 이동국 및 가용 목표(target) 주파수를 탐색할 때, 로드-조절 중계자는 이들 이동국에 대한 호를 처리하는 선택기 엘리먼트에 로드 흐름 요구(load shed request)를 발생시킨다.
선택기 엘리먼트는 로드-조절 핸드오프 기준에 따라 제 1주파수에서 목표 주파수로 이동국을 핸드오프하는 메커니즘을 포함한다. 선택기 엘리먼트는 로드 흐름 요구의 수신에 응답하여 로드-조절 중계자에 로드 흐름 응답을 제공하는 메커니즘을 포함한다. 로드 흐름 응답은 이동국이 핸드오프를 수행하는 메커니즘을 통하여 로드 흐름 응답에 특정된 가용 주파수로 성공적으로 핸드오프되었는 지를 나타낸다. 로드-조절 중계자 기준들 또는 기준은 목표 주파수가 제 1주파수와 동일 섹터내에 있을 때, 제 1주파수에서부터 제 1주파수보다 높은 주파수 가용값을 가진 목표 주파수까지만 핸드오프가 허용된다는 것을 지정한다. 핸드오프 기준 또는 기준들은 높은 주파수 가용값을 가진 목표 주파수에 우선순위를 준다. 파일럿 데이터베이스는 주파수 가용값을 결정하고, 소정 섹터의 각각의 주파수와 관련된 상부 주파수(섹터 플러스 주파수의 수직 인접 주파수) 및 인접 주파수(근접 섹터 플러스 주파수의 인접 주파수)를 지정한다.
본 발명의 신규한 설계는 로딩 문제를 가지는 주파수에서 로딩 문제를 가지지 않는 주파수로 네트워크 자원을 재분배하는 제 3메커니즘에 의하여 이루어진다. 주파수간의 효율적인 로드 조절에 의하여, 본 발명은 호 중단, 핸드오프 중단 및 호 드롭 확률을 감소시키고, 이들 확률을 허용가능한 범위내에서 유지하기 위하여 필요한 하드웨어를 감소시킴으로써 통신 시스템 효율을 증가시킨다.
본 발명의 신규한 설계는 이동국 및 서비스 제공 중인 기지국 트랜시버 서브시스템사이에 라운드 트립 지연을 사용함으로써 이루어진다. 라운드 트립 지연은 시스템내의 주파수 커버리지 영역의 구성에 대하여 이동국의 위치(BTS 주변의 원 상의)를 추정하게 한다. 따라서, 소정 커버리지 영역의 경계에 인접하지 않은 이동국만이 다른 주파수로 핸드오프된다. 결국, 이동국은 이동국 이동에 기인하여 인접 주파수로 하드 핸드오프될 필요가 없다. 또한, 이동국이 커버리지 영역 경계에 있다면, 로드 조절 목적을 위한 핸드오프는 성공하지 못할 것이다. 이러한 시나리오, 즉 로딩 조절 목적으로 주파수 커버리지 영역 경계 근방의 이동국을 핸드오프하는 것은 본 발명에 의하여 거의 회피된다. 셀의 중심에 인접하여 셀이 주파수가 중첩되면, 셀의 중심에 대한 소정 범위내의 이동국 선택은 수반하는 하드 핸드오프를 최소화하는데 도움이 된다.
또한, 각각의 주파수에 대하여 주파수 가용값의 결정을 용이하게 하기 위하여 파일럿 데이터베이스에 새로운 인접 필드를 이용함으로써, 추가의 네트워크 효율성이 얻어진다. 주어진 섹터에서 특정 주파수에 대한 주파수 가용값은 수직 번호 및 수평 인접 주파수와 반비례한다. 주파수 가용값의 사용은 인접 목표 주파수간의 구별의 용이하게 하여, 수반하는 하드 핸드오프의 횟수를 더 감소시키도록 한다. 이는 시스템 자원의 사용을 추가로 최대화한다.
본 발명이 특정 애플리케이션에 대한 바람직한 실시예를 참조로 설명되지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 이 범위내에서 그리고 본 발명이 암시적으로 이용하는 추가의 분야에서 추가의 변형, 애플리케이션 및 실시예를 인식하는 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 예시적인 무선 통신 시스템(10)의 블록도이다. 시스템(10)은 기지국 제어기(BSC)(14)를 가지는 이동 교환국(MSC)(12)를 포함한다. 공중 전화 교환망(PSTN)(16)은 전화 라인 및 다른 네트워크 그리고 통신 기기(도시 안됨)로부터의 호를 MSC(12)에 대하여 라우팅시킨다. MSC(12)은 PSTN(16)으로부터의 호를 제 1셀(22) 및 제 2셀(24)과 관련된 제 1BTS(18) 및 제 2 BTS(20)에 대하여 라우팅시킨다. BTS(18, 20)를 셀 제어기라고도 한다.
MSC(12)는 BTS(18, 20)사이에서 호를 라우팅시킨다. 제 1BTS(18)는 호를 제 1통신 링크(28)를 통하여 제 1셀(22)내의 제 1이동국(26)으로 전달한다. 통신 링크(28)는 순방향 링크(30) 및 역방향 링크(32)를 가진 양방향 링크이다. 일반적으로, BTS(18)가 이동국(26)과 통신하고 있을 때, 링크(28)는 트래픽 채널의 특성을 가진다. 단지 두개의 BTS(18, 20)만이 도 1에 도시되어 있지만, 더 많은 BTS 또는 더 적은 BTS가 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 이용될 수 있다.
제 1BTS(18) 및 제 2BTS(20)는 대응하는 셀(22, 24)의 중심 근처에 배치된다. 분 발명의 특정 실시예에서, BTS(22, 24)는 하나 이상의 주파수, 즉 셀룰러 통신 주파수 대역을 이용하여, 셀(22, 24)내에서 추가의 트래픽을 수용하도록 한다. 주파수들(주파수 커버리지 영역)은, 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 중첩되고, 각각의 BTS(18, 20)에 대하여 거의 중심에 위치한다.
이동국(26)이 제 1셀(22)로부터 제 2셀(24)로 이동할 때, 이동국(26)은 제 2BTS(20)에 핸드오프된다. 핸드오프는 일반적으로 제 1셀(22)이 제 2셀(24)과 중첩되는 중첩 영역(36)에서 발생한다.
소프트 핸드오프에서, 이동국(26)은 소스 BTS(18)와의 제 1통신 링크(28)이외에 목표 BTS(20)과의 제 2통신 링크(34)를 형성한다. 이동국(26)이 동일 주파수에서 유지되는 소프트 핸드오프 중에, 제 1링크(28) 및 제 2링크(34)는 동시에 유지된다. 이동국(26)은 제 2셀(24)로 교차된 후에, 제 1통신 링크(28)를 드롭시킨다. 소프트 핸드오프의 예는 본 발명의 양수인에게 양도되었고 여기서 참고되는 "CDMA 셀룰러 전화 시스템",이라는 명칭의 1992년 3월 31일 특허허여된 미국 특허 5,101,501에 설명되어 있다.
이동국(26)이 주파수를 변경시키는 하드 핸드오프에서, 통신 링크(34)는 형성되지 않는다. 이동국(26)이 제 1셀(22)에서 제 2셀(24)로 이동할 때, BTS(18)에 대한 링크(28)는 드롭되고 새로운 링크가 목표 BTS(20)과 형성된다. 셀이 조금 중첩되거나 중첩되지 않을 경우, 하드 핸드오프는 목표 BTS(20)의 새로운 자원을 이동국(26)에 할당하기도 한다.
핸드오프는 이동국(26) 및 BTS(18. 20) 및 MSC(12)과 같은 하나 이상의 주도적인 BTS 및/또는 MSC사이에서 협상 지령 세트 실행을 포함한다. 인접 셀들 사이에서의 하드 핸드오프를 용이하게 하기 위하여, 핸드오프 비콘(beacon)(도시 안됨)가 이용되기도 한다. 각각의 셀에서 비콘은 셀에 대하여 제한된 범위를 가지는 신호를 방송한다. 제 1셀의 이동국이 제 2셀로부터 비콘을 검출하면, 전화는 제 2셀로 하드 핸드오프된다.
호를 유지하는 이동국이 제 1BSC(또는 BTS)와 관련된 제 1시스템 커버리지 영역으로부터 제 2BSC(또는 BTS)와 관련된 제 2시스템 커버리지 영역으로 이동할 때, 이동국은 제 2BSC(또는 BTS) 및 관련 BTS로 핸드오프된다. 제 2BSC(또는 BTS)와 관련된 목표 BTS가 하드 핸드오프를 수용하기에는 불충분한 트래픽 채널을 가질 경우, 핸드오프는 일반적으로 목표 BTS의 호 자원 관리기(CRM)에 의하여 차단되고, 호 품질은 잠재적인 호 드롭을 야기하도록 감소된다. 따라서, BTS의 모든 트래픽 채널이 사용중일 때, BTS로의 하드 핸드오프가 거부된 소정 추가 호는 일반적으로 품질이 저하되고 결국 드롭되며, 새롭게 발생된 호는 중단된다.
본 발명은 몇 가지 형태의 호 발생 및 인터시스템 핸드오프 및 인트라시스템 핸드오프를 포함한 핸드오프를 고려한다. 인터시스템 핸드오프는 시스템(10)과 같은 소정 셀룰러 통신 시스템의 제어 하에서 동작하는 이동국이 통신 시스템의 커버리지 영역 바깥으로 이동하고 인접 시스템(도시 안됨)으로 핸드오프될 때 발생한다. 인터시스템 핸드오프는 두개의 통신 시스템이 서로 인접하거나 또는 중첩되고 인접 시스템이 현재 서비스하는 시스템(10)보다 이동국(26)에 서비스를 더 잘할 수 있을 때 이용된다. 인접 시스템 및 서비스중인 시스템(10)은 인접하는 서비스 영역을 가져야 한다. 인터시스템 핸드오프는 동일한 에어 인터페이스를 이용하는 두개의 시스템사이 또는 두개의 다른 에어 인터페이스를 이용하는 두개의 시스템사이에서 발생될 수 있다.
인트라시스템 핸드오프는 이동국이 하나의 셀(BTS) 커버리지 영역에서 다른 셀 커버리지 영역으로 이동할 때 발생한다. 인트라시스템 핸드오프는 앤커(anchor) 및 목표 셀이 동일 주파수상에서 동작할 때의 소프트 핸드오프 또는 셀들이 다른 주파수를 가질 때의 하드 핸드오프일 수 있다. 인트라시스템 하드 핸드오프는 스펙트럼 자원을 효율적으로 이용하도록 일부 BTS에 할당된 다중 주파수를 가지는 한편 CDMA 네트워크의 용량을 최대화하는 시스템에 이용되기도 한다. 다중 주파수를 사용함으로써 셀 분할 또는 셀 섹터화와 같은 용량 증가에서 있어서 다른 방법 보다 장점을 제공한다. 인트라시스템 하드 핸드오프는 두개의 다른 에어 인터페이스를 이용하는 동일 시스템의 두개의 네트워크사이에서 발생할 수 있다.
다중 주파수 시스템에서, 하드 핸드오프는 이동국이 다중 주파수를 가진 영역으로부터 다른 주파수 또는 동일하지만 몇개의 주파수를 가진 영역으로 이동할 때 요구되기도 한다. 하드 핸드오프는 이동국이 서비스중인 주파수에 대하여 작은 로드를 가지는 영역으로부터 서비스중인 주파수에 대하여 높은 로드 및 본 발명에 따른 로드 조절이 요구되는 영역으로 이동할 때 요구되기도 한다.
도 2는 다중 주파수를 이용하는 도 1의 무선 통신 시스템(10)의 예시적인 커버리지 영역(40)을 도시하는 도면이다. 커버리지 영역(40)은 제 1셀(22) 및 제 2셀(24)을 포함하는 섹터이다. 제 1셀(22)은 전체 셀(22)을 커버하는 제 1주파수 커버리지 영역(F1)(42)을 가진다. 제 1내부 중첩 커버리지 영역(F1, F2)(44)은 제 1주파수 커버리지 영역(42)내에 중심을 가지며 중첩 주파수(F1, F2)를 포함한다. 즉 주파수 커버리지 영역(F2)은 주파수 커버리지 영역(F1)과 중첩한다.
유사하게, 제 2셀(24)은 전체 제 2셀(24)을 커버하는 제 2주파수 커버리지 영역(F1)(46)을 가진다. 제 2내부 중첩 커버리지 영역(F1, F2)(48)은 중첩 주파수(F1, F2, F4)를 포함한다. 셀(22, 24)은 대응하는 셀(22, 24)내에 중심을 가진 대응하는 BTS(18, 20)를 포함한다. BTS(18, 20)는 주파수(F1, F2, F3 및/또는 F4)상에서 이동국(26)과 같은 이동국과의 통신을 용이하게 한다.
통상적인 시스템에서, 제 1셀(22)의 제 1주파수 커버리지 영역(F1)(42)내에서 동작하는 이동국(26)과 같은 이동국이 제 1셀(22)의 제 1내부 중첩 커버리지 영역(F2)(44)으로 이동할 때, 이동국은 F1이 과부하되고 F2가 나머지 넓은 용량을 가지더라도 주파수(F1)상에 계속 동작한다. F1이 과부하될 때, 현재의 호, 즉 이동국과 셀(22)간의 통신 링크는 드롭될 수 있으며 새로운 호 또는 핸드오프 요구는 중단될 수 있다. 이는 통신 시스템의 호 드롭핑 및 중단 가능성을 증가시킨다. 통상적으로, 호 드롭핑 및 중단 가능성을 허용가능한 레벨로 감소시키기 위하여, 채널 엘리먼트와 같은 추가의 비싼 하드웨어 자원이 추가의 트래픽을 수용하기 위하여 관련 BTS(18)에 추가된다. 이는 네트워크 자원을 불충분한 사용을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 이하에 충분히 설명되는 바와 같이, 각각의 BTS(18, 20)은 각각의 주파수에 의하여 처리되는 현재 로드에 따라 주파수사이에서의 로드 조절 및 관련 핸드오프를 용이하게 하기 위하여 각각의 셀(22, 24)내의 이동국의 위치와 관련된 위치 정보(BTS 주위의 원상에서)를 이용한다. 본 실시예에서, 각각의BTS(18, 20)은 예시적인 유효범위(40)내에서 동작하는 각각의 이동국에 대하여 라운드 트립 지연(RTD)을 측정한다. RTD는 주도적인 BTS로부터 관련 이동국으로 이동하고 다시 BTS로 이동하는 신호에 요구되는 시간을 나타낸다. 이동국과 BTS간의 거리는 RTD 및 광속을 기초로 결정된다. 따라서, 이동국이 제 1중첩 주파수 유효범위(44)내에 있을 때, 예를 들어, 관련 이동국의 RTD는 소정 RTD값보다 적을 것이다. F1과 관련된 로드가 소정 로드 임계치에 도달될 때, 이동국의 RTD에 의하여 표시되는 바와 같이, 제 1중첩 유효범위(44)내에서 동작하는 이동국은 F2상의 로드가 유사한 로드 임계치에 도달되지 않았다고 가정하여 하드 핸드오프를 통하여 주파수 F2로 핸드오프된다. 로드 임계치는 애플리케이션에 따라 특정되며 네트워크 상태를 기초로 다이내믹하게 갱신된다.
제 1중첩 유효범위(44)내의 주파수(F2)상에서 동작하는 이동국은 중첩 유효범위(44) 외부에서 F2를 이용할 수 없는 제 1커버리지 영역(F1)(42)으로 이동할 때, 이동국은 주파수(F1)로 하드 핸드오프된다. 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 로드 조절 시스템은 F1상의 로드를 소정 로드 임계치 이하로 유지함으로써 F2에서 F1로 하드 핸드오프를 수용하기 위하여 충분한 용량이 F1상에서 이용되도록 한다. F2에서 F1으로의 하드 핸드오프를 최소화하기 위하여, 로드 조절 목적을 위한 F1 에서 F2로의 하드 핸드오프는 소정 임계치 이하의 RTD로 표시되는 BTS에 대한 미리 결정된 범위내의 이동국에 대해서만 허용된다. 상기 미리 결정된 범위는 제 1중첩 커버리지 영역(44) 보다 적을 수 있다.
이동국(26)이 제 1셀(22)의 제 1주파수 커버리지 영역(F1)(42)으로부터 제 2셀(24)의 제 2주파수 커버리지 영역(F1)(46)으로 이동할 때, 이동국은 계속 F1에서 동작한다. 이동국(26)가 제 2주파수 커버리지 영역(F1)(46)으로부터 제 2 내부 중첩 커버리지 영역(48)으로 이동하고 BTS의 소정 RTD내에 있고, 주파수(F1)상의 로드가 소정 로드 임계치 이상일 때, 이동국(26) F3과 F4상의 로드가 대응하는 미리 결정된 로드 임계치이하라고 가정하여 주파수(F3 또는 F4)로 핸드오프된다. 이동국(26)을 F3 또는 F4로 핸드오프하도록 하는 결정은 부분적으로 본 발명에 따라 형성되고 각각의 주파수(F1, F2, F3, F4)에 할당된 주파수 가용값(FAV)을 기초로 한다.
특정 주파수에 대한 FAV는 이하에서 충분히 설명되는 바와 같이 파일럿 데이터베이스의 수직 인접 기록 및 수평 인접 기록을 기초한다. 특정된 수직 인접 기록은 섹터의 각각의 주파수에 대하여 상기 섹터에서 상기 주파수가 중첩되는 주파수들을 특정한다. 예를 들어, 셀(48)에서, F1은 중첩 주파수(F3, F4)를 포함하는데, 이는 파일럿 데이터베이스의 수직 인접 기록의 수직 인접 필드에서 특정된다. 유사하게, 셀(44)에서, F2는 중첩 주파수(F1)를 포함하는데, 이는 관련 수직 인접 필드에서 특정된다. 수평 인접 기록은 소정 섹터의 각각의 주파수에 대하여 인접 섹터내의 인접 주파수들을 리스트한다. 파일럿 데이터베이스에서, 대응하는 수평 및 수직 인접 필드로 표시되는 바와 같이, 많은 수의 수평 및 수직 인접 주파수를 가진 섹터의 주파수들은 이하에 설명되는 바와 같이 낮은 FAV값에 할당된다.
제 2 내부 중첩 커버리지 영역(48)에서 이동국(26)을 F3 또는 F4로 핸드오프하도록 하는 결정할 때, 가장 큰 FAV를 가진 주파수가 우선된다. 일반적으로,BTS(20)에 대하여 작은 범위를 가지는 주파수는 높은 FAV값을 가진다. 따라서, 본 발명은 대부분의 인접 주파수를 가진 주파수들 상의 로드를 소정 로드 임계치이하로 유지하고 추가의 핸드오프(RTD<RTD 임계치)를 요구하지 않을 이동국을 인접 주파수가 적은 주파수들로 이동시킨다. 이는 필요한 하드 핸드오프를 감소시키고 네트워크 자원 이용을 최대화한다.
셀의 중심에 가까우면, 주파수 커버리지 영역은 중첩된다. 따라서, 시스템 커버리지 영역(40)내에서 주파수 커버리지 영역에 대하여 이동국의 위치를 추정하기 위하여 RTD를 이용함으로써, 주파수 유효 범위 경계(RTD<RTD 임계치)로부터 가장 먼 이동국은 로드 조절 목적으로 핸드오프된다. 이는 이동국이 이동국 이동 때문에 하드 핸드오프를 후에 하드 핸드오프를 요구할 가능성을 최소화한다. 하드 핸드오프를 최소화함으로써, 본 발명은 추가의 하드웨어 효율성을 얻는다. 또한, 로드 조절을 위하여 핸드오프를 수행하는 이동국이 주파수 커버리지 영역 경계에 인접하지 않도록 함으로써, 상기와 같은 핸드오프는 다른 형태의 핸드오프를 간섭하지 않도록 하고 그 반대도 마찬가지다.
무선 네트워크는 네트워크를 통하여 라우팅하는 호의 수가 네트워크 성능을 감소시키기에 충분할 정도로 많을 때 과부하된다. 네트워크가 과부하될 때를 결정하는 정확한 파라미터는 시스템에 따라 변화된다. 에어 링크 자원, 하드웨어 자원 및 조절 자원과 같은 가용 네트워크 자원을 네트워크 용량 한계와 관련된 적당한 임계치 세트와 비교함으로써, 소정 네트워크가 본 발명의 목적을 위해 과부하될 때를 결정하는 법칙은 이하에 설명되는 바와 같이 쉽게 형성된다.
F1과 같은 소정 주파수상의 로드는 액티브 이동국의 수, 즉 F1의 자원을 이용하는 사용자의 수에 따라 변화한다. 주파수(F1)상의 로드는 예를 들어 핸드오프 또는 이동국의 새로운 호 셋업을 통하여 F1에 들어가거나 나오는 사용자의 수에 따라 증감할 수 있다. 상기와 같은 핸드오프는 사용자 이동(예를 들어 인접 CDMA 시스템의 경계사이에서 처럼)에 의하여 트리거되는 소프트/소프터 핸드오프 또는 하드 핸드오프 및 본 발명에 따라 시작되는 주파수간 로드 조절에 의한 하드 핸드오프를 포함한다.
도 3은 도 1의 이동 교환국(MSC)(12), 기지국 제어기(BSC)(14), 제 1기지국(BTS)(18) 및 이동국(26)을 도시하는 상세도이다.
명확하게 하기 위하여, 도 1의 제 2 기지국(20)은 도 2에서 생략되었다. 또한, 예를 들어, 오버헤드 채널 관리기, 무선 링크 관리기, 페이징 및 액세스 관리기, 호 관리기 트랜젝션 프로세서 및 기타 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈과 같은 여러 가지 다른 시스템 컴포넌트가 생략되었다. 그러나, 당업자는 이들 컴포너트를 구입하거나 형성하는 방법 그리고 이들을 시스템(10)에 조립하는 방법을 알 것이다. 예를 들어, 기지국(18) 및 이동국(26)셀 사이에 에어 인터페이스 링크(28)를 형성하는 BTS내의 셀 사이트 모뎀 및 기지국(18)내의 여러 엘리먼트로부터 BSC(14) 및 MSC(12)내의 여러 엘리먼트로 메시지를 라우팅하는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 상호접속 서브시스템과 같은 공지된 컴포넌트가 생략되었다.
BTS(18)는 호 자원 관리기(64)와 통신하는 섹터 주파수 제어기(62)를 가진 기지국 트랜시버 서브시스템 제어기(BTSC)(60)를 포함한다. BTS(18)은 또한 다수의 채널 카드(66)를 포함한다. 각각의 채널 카드(66)는 트래픽 채널 엘리먼트(68)를 가진다. BTS(18)의 여러 모듈(60, 62, 64, 66, 68)사이의 기타 상호접속은 본 발명을 명확히 나타내도록 하기 위하여 도시하지 않았다. 이동국(26)은 에어 인터페이스 링크(28)를 통하여 BTS(18)와 통시하는 것으로 도시된다.
PSTN(16)와 통신하는 MSC(12)은 기지국 관리기(BSM)(70), 보조 서비스 부가물(SSA)(72), 호 제어 프로세서(CCP)(74) 및 BSC(14)를 포함한다. BSC(14)는 다수의 선택기 카드(78)를 가지는 선택기 뱅크 서브시스템(SBS)(76)을 포함한다. 선택기 카드(78)는 선택기 엘리먼트 메인 제어기(80)를 포함하는데, 이것은 상호 통신하는 특정 로드 조절 중계자(LLB)(82) 및 파일럿 데이터베이스(84)를 구현하는 본 발명 특유의 소프트웨어를 수행하는 컴퓨터로서 동작한다. 선택기 카드(78) 역시 선택기 엘리먼트 메인 제어기(80)와 통신하는 선택기 엘리먼트(86)를 포함한다.
MSC(12)의 BSM(70)은 BTS(18)에 연결되고 여러 가지 상호접속수단(도시 안됨)을 통하여 MSC(12) 및 BSC(14)의 다른 모듈과 통신할 수 있다. BSM(70)은 시스템(10)상에서 진단 테스트를 수행하고, 본 발명에 따라 구성된 소프트웨어와 같은 소프트웨어 및 파라미터를 시스템(10)의 여러 컴포넌트에 대하여 업로딩하기 위하여 이용되기도 하는 컴퓨터이다.
MSC(12)의 여러 모듈사이에서 다른 상호접속수단(도시 안됨)이 존재하기는 하지만, 시스템(10)의 모듈사이에서의 상호접속에 대한 다음 설명은 본 발명을 더 명확하게 설명하고자 하는 것이다. SSA(72)는 BSC(14)의 SBS(76), MSC(12)의 CCP(74) 및 PSTN(16)에 연결된 것으로 도시된다. CCP(74)는 선택기 카드(78)의SE(86), BTS(18)의 BTSC(60), 선택기 엘리먼트 메인 제어기(80) 및 SSA(72)에 연결된다. SE(86)은 선택기 엘리먼트 메인 제어기(80)에 연결되며 선택기 엘리먼트 메인 제어기(80)의 LLB(82) 및 파일럿 데이터베이스(84)와 통신한다. 또한, SE(86)은 CCP(74)에 연결되고, 채널 카드(66)에 연결되어 관련 TCE(68)과 통신하고, 그리고 BTSC(60)의 CRM(64) 및 BTSC(60)의 SFC(62)에 연결된다. 파일럿 데이터베이스(84)는 LLB(82) 및 SFC 제어기(62)와 통신한다. LLB(82)는 파일럿 데이터베이스(84)와 통신한다.
본 발명에 상응하여, 상기 LLB(82)는 유일한 로드 흐름 루틴(88)을 포함하고 있다. 상기 파일럿 데이터베이스(84)는 주파수 상태 기록들 및 상기 BSC(14)에 의해 조절되는 각 BTS(18)에 대한 주파수 가용 기록을 동반하는 주파수 선호 테이블에 추가하여 새로운 수직 인접 기록(90)을 포함하고 있다. BTS(18) 상의 상기 BTSC(60)의 SFC(62)는 주파수 상태 루틴(92) 및 관련된 CRM(64)에 의해 지시되는 것과 같이 상기 BTS(18)의 각 섹터에 의해 사용되는 각 주파수의 상태를 트랙하는 소프트웨어 도는 하드웨어 루틴을 포함하고 있다. 상기 채널 카드(66)상의 TCE's(68)는 상기 BTS(18)에 의해 지배되는 각 이동국(26)을 위한 라운드 트립 지연(RTD) 계산을 수행하는 기능을 포함한다.
작동시, 상기 BTS(18)은 이동국(26)과의 통신 링크(28)와 같이, 다수의 이동국과의 통신 링크들을 유지한다. 상기 통신 링크들은 주파수 F1 또는 F2와 같은 서로 다른 주파수들에 관련된 서로 다른 자원들에 할당된다. 상기 자원들은 가용 송신 전력과 같은 링크 자원, 가용 TCE's(68)과 같은 하드웨어 자원 및 가용 월시코드와 같은 조절 자원을 포함한다. 상기 BTS(18)은 이동국들 간에 또는 이동국과 상기 PSTN(16)에 연결되어 있는 다른 통신 기기들 사이에서 호를 전달한다. 상기 CRM(64)는 상기 BTS(18)와의 통신시 이동국들에 할당된 여러 자원을 관리한다. 상기 CRM(64)는 각 주파수에서 현재 사용되는 트래픽 채널 엘리먼트(68)과 같은 자원 정보를 제공한다. 상기 SRC(62)는 자원 정보를 수신하고 상기 BTS에 있는 소정의 섹터의 각 주파수에 대한 주파수 상태 값(SF_CRM상태)을 발생한다. 각 주파수 상태 값은 현재의 로드, 즉 섹터의 각 주파수에 의해 지원되는 현재의 트래픽 양을 지시한다.
본 발명의 특정 실시예에서, 섹터의 주파수들에게 0, 1, 2, 또는 3의 상태 값이 할당된다. 0은 하드웨어의 실패, 정책적인 유지 또는 다른 이유에 기인하여 비가용되는 주파수들에 할당된다. 1은 0의 상태를 가지고 있는 비가용 주파수보다는 가용적인 주파수들에 할당된다. 1의 상태를 가지고 있는 주파수들은 단지 긴급 호에 대해서만 가용된다. 2는 1의 상태를 가지고 있는 주파수들보다 더 가용적인 주파수들에 할당되며, 핸드오프 및 긴급 호에만 사용된다. 3은 기본적인 데이터, 팩스 및 음성 호를 포함하는 모든 종류의 사용을 위해 가용되는 주파수들에 할당된다.
상기 주파수 상태 루틴(92)은 각 주파수 상의 로드를 임계 로드에 비교한다. 3의 상태를 가지고 있는 특정 주파수 상의 로드가 상기 임계 로드을 초과하는 경우에는, 상기 주파수의 상태는 상기 임계 임계 로드가 초과하는 정도에 따라 0, 1 또는 2로 변경된다. 상응하는 주파수 상태들(0, 1, 또는 2)은 상기 파일럿 데이터베이스(90)로 전송되는데, 상기 파일럿 데이터베이스에서 새로운 상태가 상기 특정 섹터상의 특정 주파수를 위해 기록된다.
상기 파일럿 데이터베이스(84)에 있는 주파수 상태 정보는 LLB(82)에 가용적이며, 로드 흐름 루틴(88)을 동반한다. 일단 섹터의 주파수가 0, 1, 또는 2, 즉 완전하게 가용적이지 않은 상태로 설정되면, 상기 LLB(82)는 상기 주파수로 현재 호되는 이동국에 해당되는 정보를 위해 상기 SE's(86)에 일정한 로드 흐름 기준을 만족하는지 조회한다. 상기 조회는 로드 흐름 보고 메시지에 대한 요구를 통해 상기 LLB(82)에서 SE's(86)으로 전송된다. 상기 SE's(86)은 어떠한 이동국들이 상기 로드 흐름 기준을 만족하는지에 대해 언급하는 로드 흐름 보고 메시지에 응답한다.
상기 파일럿 데이터베이스(84)에 있는 주파수 상태 정보는 또한 상기 SE's(86)에 가용적인데, 상기 SE's는 섹터 구성요소 기능을 개선하는 소프트웨어를 운영하는 제어기를 포함한다. 상기 SE's(86)에 있는 제어기 상에서 운영되는 이동국 상태 루틴는 3이외의 상태를 가지고 있는 불완전하게 가용적인 각 주파수에 할당된 정보를 검색한다. 상기 검색된 정보는 상기 파일럿 데이터베이스(84)로부터 검색된 주파수 가용 값(FAV), 상기 TCE(68)로부터 검색된 라운드 트립 지연(RTD) 값 및 각 이동국에 대한 활성 세트의 파일럿 신호들을 포함한다. 만약 이동국이 상기 활성 세트에서 하나 이상의 파일럿 신호를 가지고 있다면, 상기 이동국은 핸드오프가 수행된다. 상기 LLB(82)는 상기 검색된 값에 기반하여 소정의 로드 흐름 기준을 만족하는 이동국들을 인식한다. 상기 인식은 이하에서 자세히 설명되는 것과 같이 로드흐름보고 메시지를 통해 상기 LLS(82)로 전송된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 소정의 로드 흐름 기준을 만족하기 위해, 이동국은 3이외의 상태(SF_CRM 상태)를 가지고 있는 주파수로 서비스되어야 하는데, 상기 활성 세트(소트트 또는 소프터 핸드오프 상태에 있지 않은)에 있는 단일 파일럿을 가지고 있고 형성될 수 있는 RTD 임계값이외의 RTD를 가지고 있다. 상기 기준을 만족하는 이동국들은 상기 로드 흐름 보고 메시지를 통해 상기 LLB(82)에 보고한다.
상기 로드 흐름 보고 메시지를 수신할 때, 상기 LLB(82)는 상기 로드 흐름 기준을 만족하는 이동국들로 이동하기 위해 가용 후보 주파수들을 결정한다. 후보 주파수들은 3의 SF_CRM상태를 가지고 있으며, 우선 순위는 가장 높은 FAV를 가지고 있는 주파수로 제공되는데, 즉 동일한 주파수를 가지고 있는 인접 섹터들의 최소 수에 의해 둘러쌓이며, BTS(18)과 같은 관련된 BTS에 대한 동일한 주파수로 가장 적은 범위를 에워싼다. 상기 수직 인접 기록(90)은 각 주파수에 대한 수직 인접에 대한 정보를 제공함으로써 FAV의 결정을 수월하게 한다. 제1 주파수는 만약 제1 주파수가 제2 주파수를 중첩하는 경우에는 제2 주파수의 수직 인접이다.
후보 주파수들이 상기 LLB(82)를 통해 결정되면, 상기 LLB(82)는 어떠한 이동국들이 어떠한 가용 주파수로 핸드오프하는지를 나타내는 로드 흐름 보고 메시지를 상기 SE(86)으로 발행한다.
결국, 상기 SE(86)은 상기 로드 흐름 보고 메시지에서 규정된 핸드오프를 시작하며, 결국에는 로드 흐름 보고 메시지에 있는 핸드오프의 상태로 상기 LLB(82)에 응답한다. 결국, 시스템 로드는 주파수들에 걸쳐 분산되며, 어느 일정한 주파수는 호가 드롭되거나 차단되는 지점에서 과부하되지 않도록 한다.
본 발명에서 로드를 조절하기 위해 언제 주파수가 과부하되는지를 결정하는 것에 대한 정확한 기준은 애플리케이션-특정되며, 당업자는 본 발명의 범위에서 소정의 애플리케이션의 요구를 만족하기 위해 변경할 수 있다.
당업자는 주파수 상태 루틴(92)에 의해 사용되는 단일 로드 임계값이 본 발명의 범위에서 각 주파수 타입에 대한 다수의 로드 임계값들에 의해 대체될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 게다가, 로드를 초과하는 임계값을 사용하는 대신, 본 발명의 범위에서 임계 상태 값으로 가용 상태 값을 재할당하는 트리거로 드롭되어야 하는 가용 자원 이하의 자원 임계값을 사용할 수 있다.
상기 주파수 상태 루틴(92)와 로드 흐름 루틴(88)은 본 발명의 실시예에서 소프트웨어로 구현되는데, 당업자는 상기 루틴들(88, 92)은 본 발명의 범위에서 하드웨어로 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
본 발명의 개시에서, 당업자는 로드 흐름 보고 메시지 및 로드 흐름 응답 메시지 및 본 발명을 구현하는데 필요한 다른 기능과 같은 여러 요구되는 메시지들을 만들기 위해 적절한 코드를 쉽게 구현할 수 있다.
본 발명의 새로운 설계는 본 발명의 FAV 값들을 사용함으로써 강화된다. FAV 값들은 소정의 섹터에 대한 인접들의 수에 의해 최고에서 최악으로 주파수를 순위정하는데 사용된다. 예를 들어, 만약 트래픽 채널을 가지고 있는 M 주파수들이 소정의 셀 인접에 존재하면, 최상의 주파수는 1의 FAV를 가진다. 최악의 주파수는 M의 FAV를 가진다.
주파수들이 유사한 가용성을 가지고 있을 때, 유사한 FAV 값들은 상기 주파수들로 상기 BSB(70)을 통해 할당된다. 따라서, 모든 주파수들이 유사한 시스템 풋프린트(정확하게는 서로의 상위에 놓여진)을 가진고 있을 때, 동일한 1의 FAV는 모든 섹터 주파수들에 할당된다.
상기 BSM(70)은 네트워크 플랜 툴로부터 FAV 정보를 얻는다. 네트워크 플랜 툴은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에 상응하게 FAV 값을 수정하는데 쉽게 적용될 수 있다.
소정의 섹터에서 최상의 주파수는 또 다른 섹터에서 반드시 최상의 주파수는 아니다. 만약 일정한 주파수들이 유사한 순위이면(유사한 FAV), 최악의 주파수의 순위가 상기 섹터의 주파수들의 수와 동일한 것을 유지하기 위해 뒤따라 오는 순위는 즉시 건너뛴다. 예를 들어, 3개의 주파수들이 소정의 섹터들에 주어진다고 가정하면, 상기 주파수들 중에서 2개는 1의 순위(FAV=1)를 가지고 있으며, 순위 2는 건너뛰게 되며, 다음의 가용 순위는 3(FAV=3)이다.
본 발명에 상응하는 초기 트래픽 채널 할당은 상기 시스템의 로드가 최상의 주파수(주요 주파수)로 집중되도록 한다. 과잉 로드는 가장 높은 FAV를 가진 상기 주파수가 사용될 때까지 다음의 최상 주파수(제2 주파수)로 할당된다. 상기 결과를 달성하기 위한 트래픽 할당 루틴은 본 발명에 의해 당업자에 의해 개발될 수 있다.
각 SFC(62)는 연속해서 섹터의 관련된 주파수 상의 로드를 감시하며, BSC(14)로 상기 주파수의 상태를 보고한다. 상기 보고는 주파수 상태(SF_CRM 상태)의 변화시 발생한다. 시스템(10)의 SFC(60)과 다른 SFC를 포함하는 각 SFC는 주파수 상태의 변화를 BSC(14)에 보고한다. 상기 주파수 상태는 새로운 파라미터 SF_CRM상태에 의해 규정된다. 상기 언급한 것과 같이, 상기 SF_CRM 상태 파라미터는 다음 중 하나로 설정된다: 3= 주파수 가용, 2= 핸드오프와 긴급 호의 경우에만 가용, 1= 긴급 호의 경우에만 가용 및 0= SF 비가용. SF_CRM 상태=3이면, 상응하는 주파수는 새로운 호, 핸드오프 및 긴급 호에 대해 가용이다. SF_CRM 상태=2이면, 상응하는 주파수는 핸드오프 및 긴급 호에 대해 가용이다. SF_CRM 상태=1이면, 상응하는 주파수는 긴급 호에 대해 가용이다. SF_CRM 상태=0이면, 상응하는 주파수는 서비스에 대해 비가용이다. 상기 파일럿 데이터베이스(84)는 상기 상응하는 SFC(62)로부터 상태 보고를 수신할 때, 소정 섹터의 각 주파수에 대한 상태를 갱신한다.
주파수 사이에서 로드를 분할하기 위한 본 발명의 시스템은 이하에서 설명되는 독특한 호 발신 알고리즘에서 사용되도록 적용된다. 호 발신시, SBS(76)은 섹터와 주파수를 선택하고 상기 주파수의 FAV 값과 수직 인접 기록(90)에 있는 수직 인접의 FAV 값에 근거하여 그것의 CRM(64)로부터 에어 링크 자원을 요구한다; 이동국(26)에 의해 보고된 파일럿 신호들의 리스트(각 파일럿 신호는 섹터 주파수와 관련되어 있다); 주파수의 SF_CRM 상태 및 주파수의 수직 인접의 SF_CRM 상태(수직 인접은 상기 파일럿 데이터베이스(84)의 새로운 수직 인접 기록(90)에서 규정된다); 및 발신 또는 페이지 응답을 조절하는 섹터 주파수에 관련되어 있는 BTS로의 이동국(26) RTD.
가용 자원 상태, 즉 SF_CRM 상태=3을 가지고 있는 SFC의 CRM(64)로부터 자원을 단지 요구한다. 상기 SBS(76)상기 TCE(68)로부터 측정된 것과 같이 RTD가 일정한 확정 임계값 이하이면 호 발신 BTS(18)의 CRM으로부터 자원을 요구한다. 발신을 위해, 만약 상기 RTD가 상기 확정 임계값 이상이면, 상기 SBS(76)는 더 양호한 주파수(최소한의 FAV)에 관련되어 있는 BTS(18)의 CRM(64)로부터 에어 링크 자원을 요구한다. 본 발명의 호 발신 알고리즘의 상기 RTD 컴포넌트는 상기 RTD 임계값을 일정한 임의의 큰 수로 설정함으로써 디스에이블될 수 있다. 모든 주파수들이 동일한 풋프린트를 가지고 있을 때(즉, 접속 주파수가 FAV=1이면), 상기 할당된 주파수는 상기 접속 주파수로 디폴트된다. 상기 SBS(76)은 커버리지 중심 영역의 밖에 있는 이동국들(RTD는 임계값을 초과함)을 위해 가장 낮은 가용 FAV를 가지고 있는 주파수를 선택한다.
상기 SBS(76)은 커버리지의 중심 영역 안에 있는 이동국들(RTD은 임계값 이하이다)을 위해 접속 주파수를 선택한다. 상기 섹터 주파수가 비가용일 때, 상기 SBS(76)은 커버리지의 중심 영역 안에 있는 이동국(RTD는 임계값 이하이다)들을 위해 최악의 가능 FAV를 가지고 있는 가용 주파수를 선택한다. 각 TCE(68)은 진행하는 모든 호를 위해 RTD 평가를 유지한다. 상기 RTD는 호를 하는 이동국(26)과 서빙 사이트 셀(BTS, 18) 사이의 거리를 평가한다. 상기 RTD 정보는 마지막으로 보고된 RTD 값으로부터의 변화가 일정한 값을 초과할 때마다 상기 호에 있는 선택기 엘리먼트(86)로 전송된다. 상기 이동국(26)이 그것의 요구에서 하나 이상의 파일럿 신호를 보고할 때, 상기 SBS(76)은 동일한 주파수를 가지고 있는 가장 최근의상응하는 3개의 섹터들로부터 자원을 요구한다.
상기 SBS(76)은 핸드오프 인증 알고리즘(HGA)에 상응하는 동일한 주파수를 가지고 있는 최상의 3개의 섹터를 선택한다. 상기 HGA 자체는 당업계에 공지되어 있으며, IS-95B로 공지되어 있지만, 호 설정을 위한 그것의 사용은 새롭다. 종래의 시스템에서, 상기 HGA는 전형적으로 이미 호 상태에 있는 이동국들의 소프트 핸드오프을 위해 사용된다.
호 설정시 활성 세트가 존재하지 않기 때문에, 최상의 파일럿 신호(가장 높은 Ec/Io(칩 에너지에 대한 방해 비율))는 단지 활성된 세트 파일럿이고 상기 HGA를 통해 다음의 최상의 파일럿을 운영하여 상기 다음의 파일럿 신호가 상기 활성 세트에 추가되어야 하는지를 결정한다고 상기 SBS(76)은 가정한다. 만약 상기 다음 파일럿이 추가되어야 한다면, 상기 활성 세트의 2개의 파일럿들을 가지고 있는 상기 다음 최상 파일럿은 분석된다. 만약 소정의 파일럿 신호가 상기 HGA 테스트를 통과하지 못하면, 상기 접속 메시지(발신 또는 페이지 응답)에서 보고된 남아 있는 모든 파일럿 신호(더 낮은 Ec/Io)들은 드롭된다.
상기 호 발신 알고리즘을 구현하기 위한 소프트웨어는 개발될 수 있으며, 본 발명에 의해 당업자는 상기 시스템(10)의 적절한 모듈에 배치될 수 있다. 게다가, 상기 TCE(68) 상에 만들어진 기능을 통해 이동국에 대한 RTD 값을 측정하고 계산하는 시스템은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명에 적용될 수 있다.
도4는 주파수들 상에서 로드를 조절하는 본 발명에 상응하도록 구성된 도3의 로드 흐름 루틴(88)의 흐름도이다.
도3과 도4를 참고로, 초기 출구-체크 단계(102)에서, 상기 소프트웨어(88)은 출구 지령이 BSM(70)과 같은 입력 기기를 통해 발령되었는지를 알아보기 위해 체크한다. 만약 출구 지령이 발령되었다면, 상기 소프트웨어(10)은 종료한다. 그렇지 않으면, 제어는 LLB 검색단계(104)로 진행된다.
상기 LLB 검색 단계(104)에서, 상기 LLB(82)는 상기 파일럿 데이터베이스(84)로부터의 CRM(64)에 의해 제어되는 주파수들의 상태를 검색한다. 결국, 제어는 상태 체크 단계(106)으로 진행된다.
상태-체크 단계(106)에서, 상기 소프트웨어는 어느 일정한 주파수들이 0, 1, 2 상태, 즉 3이외의 상태를 가지고 있는지를 알아보기 위해 상기 파일럿 데이터베이스(90)에 있는 주파수들에 대한 상태 변수들을 체크한다. 상태 0, 1, 2의 상태를 가지고 있는 주파수들은 완전하게 가용적이지 않으며, 이것은 소정의 자원 임계값들 이하로 떨어진 상응하는 주파수 자원들에 기인한다. 만약 상기 주파수들 중 어떠한 것들도 상태 0, 1, 2를 가지고 있지 않다면, 제어는 상기 초기 출구 체크 단계(102)로 다시 진행된다. 그렇지 않으면, 제어는 제1 타이머-체크 단계(108)로 진행된다.
상기 제1 타이머-체크 단계(108)에서, 상태 0, 1, 2의 상태를 가지고 있는 소정의 섹터 주파수 쌍에 대해, 상기 소프트웨어(88)은 그것의 상응하는 타이머(T1)을 체크하는데, 이것은 상기 소프트웨어(88)이 활성화될 때에 0(즉, 타이머 종료)으로 초기화된다. 만약 T1이 종료되지 않았다면, 제어는 상기 초기 출구-체크 단계(102)로 다시 진행된다. 그렇지 않으면, 제어는 보고 요구 단계(110)로 진행된다.
상기 보고-요구 단계(110)는 상태 0, 1, 2를 가지고 있는 주파수들과 관련되어 있는 SE(86)으로부터 로드 흐름 보고를 요구한다. 제2 타이머(T2)는 또한 0으로 설정되며, 상기 LLB(88) 상에서 운영되는 보고-요구 단계(110)에 의해 로드 흐름 보고의 요구를 카운트하기 시작한다.
상기 제2 타이머-체크 단계(112)는 상기 타이머(T2)가 종료되기 전에 상기 LLB(82)로부터의 보고 요구에 응답하여 상기 SE(86)으로부터의 상응하는 보고를 상기 LLB(82)가 수신하였는지를 결정한다. 만약 상기 로드 흐름 보고가 T2가 종료된 후에 상기 LLB(82)에 의해 수신되었다면, 제어는 상기 초기 출구-체크 단계(102)로 다시 진행된다. 그렇지 않으면, 제어는 주파수 가용-체크 단계(114)로 진행된다.
상기 주파수 가용-체크 단계(114)는 가용 주파수의 존재, 즉 비가용 주파수 또는 주파수들(SF_CRM 상태=0, 1, 2)과 동일한 섹터 상의 3의 SF_CRM상태를 가지고 있는 주파수들을 위해 상기 파일럿 데이터베이스(84)를 탐색한다. 만약 가용 주파수가 발견되지 않으면, 제어는 상기 초기 출구-체크 단계(102)로 다시 진행된다. 그렇지 않으면, 제어는 로드 흐름 요구 단계(116)으로 진행된다.
상기 로드 흐름 요구 단계(116)은 상기 LLB(82)로부터 상태 0, 1, 2를 가지고 있는 주파수에 관련되어 있는 상기 SE(86)으로 로드 흐름 요구를 전송한다. 상기 SE(86)은 상태 0, 1, 2를 가지고 있는 주파수 또는 주파수들로 작동하는 이동국들의 핸드오프를 상태 3을 가지고 있는 가용 주파수 또는 주파수들로 초기화한다. 핸드오프되는 이동국들은 일정 임계값 이하의 RTD 및 상기 설명한 것과 같이 상응하는 활성 세트들에 있는 단일 파일럿 세트와 같은 추가적인 선택 기준을 만족한다. 상기 추가적인 선택 기준은 상기 LLB(82)로부터의 로드 흐름 요구 메시지에 포함되어 있다. 상기 SE(86)은 핸드오프 즉, 로드 재분산 또는 로드 조절을 시도하며, 상기 결과를 다시 상기 LLB(82)로 보고한다.
결국, 제어는 응답-체크 단계(118)로 진행된다. 상기 LLB(82)가 상기 로드 흐름 요구 단계(116)을 통해 상기 LLB(82)로부터의 로드 흐름 요구를 발행한 선택기 엘리먼트로부터의 로드 흐름 응답 메시지들을 성공적으로 수신하였는지를 상기 응답-체크 단계(118)에서 결정한다. 만약 적절한 상기 SE(86)으로부터 상기 LLB(82)에 의해 로드 흐름 응답을 성공적으로 수신하지 않았다면, 제어는 상기 초기 출구-체크 단계(102)로 다시 진행된다. 그렇지 않으면, 제어는 타이머 세팅 단계(120)로 진행되는데, 타이머(T1)는 추가적인 이동국들을 수신한 상기 섹터 주파수들을 위해 설정된다. 타이머(T1)는 과부하 상태를 방지하도록 설정되는데, 너무 많은 이동국들이 새로운 주파수로 다시 스위치될 때 발생되는 바람직하지 않은 현상이다. 상기 타이머(T1)의 설정은 이하에서 자세히 설명된다.
상기 소프트웨어(88)에 동반되는 추가적인 기능은 상기 시스템(10)에 있는 모듈상에서 확산되며, 상기 시스템(10)의 서로 다른 부분에 설치된 소프트웨어(주파수 상태 루틴(92), 상기 수직 인접 기록(90) 및 도3의 상기 선택기 엘리먼트의 제어기에서 운영되는 소프트웨어를 포함한다. 본 발명에 의해, 당업자는 추가적인 소프트웨어를 작성하거나 얻을 수 있으며, 어떻게 상기 추가적인 소프트웨어를 상기 도3의 시스템에 분산할 것인지를 알 수 있을 것이다.
단지 하나의 로드 조절 기능(로드 조절 중계자(LLB)로 명명됨)이 각 SBS(76)을 위해 존재한다. 상기 LLB(82)는 상기 파일럿 데이터베이스(84)로의 접속을 가지고 있는데, 소정의 섹터를 위해 지원되는 각 주파수에 대한 상기 SF_CRM 상태는 능동적으로 상기 상응하는 SFC(62)로부터 갱신된다.
상기 설명되어 있는 것과 같이, 상기 LLB(62)는 섹터의 각 주파수에 대한 상태를 감시한다. 3이외의 상태를 가지고 있는 주파수를 탐지할 때, 상기 LLB(82)는 다음의 기준(로드 흐름 기준)을 만족하는 일정한 이동국을 위해 모든 SE(86)를 조회한다. 상기 이동국은 3이외의 상태를 가지고 있는 주파수(연장된 베이스 ID)에 의해 서비스된다. 상기 이동국은 상기 활성 세트에 있는 단일 파일럿을 가지고 있다. 상기 이동국은 확정된 임계값 대신에 RTD를 가진다.
상기 기준을 만족하는 이동국을 조절하는 어느 일정한 SE(86)는 상기 LLB(82)로의 보고에서 국제적인 이동국 식별(IMSI)를 포함하고 있다. 상기 SE(86) 중 하나로부터의 제1 보고를 수신할 때, 상기 LLB(82)는 최악의 FAV를 가지고 있는 주파수로의 우선순위를 제공하는 동일한 섹터 안에서 가용 주파수(SE_CRM 상태=3)를 체크한다. 만약 상기 주파수가 가용이면, 상기 LLB(82)는 흐름 로드 요구 메시지를 상응하는 SE(86)으로 전송하는데, 상기 메시지는 SE에게 상기 이동국이 서로 다른 가용 주파수로 이동하도록 요구한다.
만약 상태 3의 주파수가 존재하지 않는다면, 상기 LLB(82)는 상기 섹터 주파수 쌍에 대한 타이머(T1)를 시작하며, 다음의 섹터 주파수 상으로 이동한다. 상기 LLB(82)는 하드 핸드오프를 하는 이동국의 IMSI과 상기 흐름 로드 요구에 있는 이동국으로 이동하는 새로운 주파수를 포함하고 있다.
상기 이동국의 성공적인 하드 핸드오프시, 상기 SE(86)은 상기 성공을 지시하는 흐름 로드 응답을 상기 LLB(82)로 전송한다. 상기 LLB(82)는 상기 새로운 섹터 주파수 쌍(연장된 베이스 ID)을 위해 타이머(T1)를 설정하며, 상기 타이머가 종료할 때까지 상기 섹터상의 주파수로부터 어느 일정한 로드 흐름을 시작하지 않는다. 상기 LBB(82)는 상기 로드 주파수가 2의 상태를 가지고 있으면 상기 타이머(T1)를 A로 설정하며, 로드 주파수가 2의 상태를 가지고 있으면 상기 타이머(t1)를 B로 설정하며, 로드 주파수가 1 또는 0의 상태를 가지고 있으면 상기 타이머(T1)를 B로 설정하는데, 여기서 B는 A보다 더 짧다.
만약 상기 시간에 상기 로드 흐름 요구가 상기 LLB(82)로부터 상기 SE(86)에 의해 수신된다면, 상기 로드 흐름 기준은 더 이상 유지되지 않으며, 상기 SE(86)은 실패한 상태와 함께 로드 흐름 응답을 전송한다. 상기 하드 핸드오프가 성공적이지 않으며 상기 LBB(82)가 실패를 기록하면, 상기 주파수의 상태를 체크하며, 로드 흐름 프로세스를 다시 시작한다.
본 발명에 상응하게 로드 흐름을 구현하는 것은 핸드오프 차단 가능성을 최소화하며, 최상의 주파수(가장 낮은 FAV를 가지고 있음)상에서 핸드오프에 대한 논-제로 초가 용량을 보장하도록 돕는다. 상기 로드 흐름 소프트웨어(88)는 핸드오프를 하려하지 않는 이동국들을 더 높은 FAV를 가지고 있는 주파수들로 이동시킴으로써 상기 최상의 주파수 상의 로드가 확정된 임계값 이하로 유지되도록 한다.
소정 섹터의 소정 주파수상에 있는 로드가 일정한 혼잡 임계값을 초과하는경우에, 상기 주파수의 상태는 변화하며 상기 BSC(14)에서 상기 파일럿 데이터베이스(84)에서 반영된다. 상기 LBB(82)는 상기 로드를 허용될 수 있는 레벨로 하향조절하기 위해 상기 로드 흐름 절차를 시작한다. 상기 LBB(82)는 타이머(T1)를 통해 하드 핸드오프의 속도를 조절하는데, 상기 타이머는 상기 혼잡 주파수(SF_CRM 상태=2 또는 1) 상의 발신 로드 레벨을 초기화한다.
상기 LBB(82)는 소정의 주파수가 로드 흐름을 경험하는지를 나타내는 로드 흐름 보고를 위한 방송 메시지 요구를 모든 SE(86)으로 전송한다. 상기 방송 메시지는 다음의 형태를 가진다
테이블1
로드 흐름 보고를 위한 요구
파라미터 이름 타입
연장된 베이스 ID 임의적(mandatory)
이동국이 상기 로드 흐름 기준을 만족하는 SE(86)와 통신하고 있다고 SE(86)가 결정하면, 그것은 로드 흐름 보고를 상기 LBB(82)로 전송하는데, 로드 흐름 보고는 다음의 형태를 가지고 있다:
테이블 2
로드 흐름 보고
파라미터 이름 타입
연장된 베이스 ID 임의적
SE_ID 임의적
IMSI 임의적
상기 이동국이 이동하는 후보 주파수가 있다고 결정한 후에, 상기 LBB(82)는 다음의 로드 흐름 요구를 상기 후보 SE로 전송한다:
테이블 3
로드 흐름 요구
파라미터 이름 타입
연장된 베이스 ID 임의적
SE_ID 임의적
IMSI 임의적
목표_연장된 베이스 ID 임의적
상기 로드 흐름 요구를 수신한 후에, 상기 SE(86)은 처음으로 하드 핸드오프를 수행하며, 상기 핸드오프의 상태를 이하에서 지시하는 것과 지시하는 로드 흐름 응답으로 상기 LBB(82)에 응답한다:
테이블 4
로드 흐름 응답
파라미터 이름 타입
연장된 베이스 ID 임의적
SE_ID 임의적
상태 임의적
또한, 상기 로드 흐름 소프트웨어(88)는 이하의 가이드라인에 상응하도록 작동한다. 로드 흐름은 소정의 FAV를 가지고 있는 주파수로부터 더 높은 FAV를 가지고 있는 주파수들로만 허용된다. 로드 흐름은 상기 동일한 섹터의 주파수들 사이에서만 허용된다. 마지막으로, 이동국이 2개의 섹터를 사이에서 이동하고 있을 때, 가능하다면, 소프트 핸드오프는 상기 새로운 섹터에 있는 주파수들 사이에서 로드 흐름 목적을 위한 하드 핸드오프가 고려되지 전에 일어나야 한다. 따라서, 상기 SE(86)은 로드 요구 및 소프트 핸드오프 요구가 동시에 상기 SE(86)에 의해 수신될 때 소프트 핸드오프들에 우선순위를 제공한다.
도5는 도3 및 도4의 상기 로드 조절 시스템을 사용하는 소정의 셀들 및 로드 조절을 지원하지 않는 셀들을 위해 지원되는 주파수들에 대한 용량의 그래프(130)이다. 상기 그래프(130)는 호 얼랑의 트래픽을 나타내는 수직선(132)과 소정의 섹터에 있는 주파수들의 수를 나타내는 수평선(134)을 가지고 있다.
제1 플랏(136)은 로드 조절 및 소정의 하드웨어 구조를 사용하지 않는 다중 주파수 시스템을 위해 지원될 수 있는, 허용될 수 있는 범위에서 유지되는 호 차단과 끊김 가능성을 가지고 있는 주파수들의 수당 트래픽을 나타낸다.
제2 플랏(138)은 본 발명에 상응하는 로드 조절을 사용하는 호환적인 다중 주파수 시스템에 대한 주파수들 수 당 트래픽을 나타낸다. 상기 제2 플랏(138)은 본 발명에 상응하는 로드 조절을 사용하는 시스템이 허용되는 범위에서 호 차단과 끊기를 유지하면서 동일한 하드웨어 구조를 위해 더 많은 트래픽을 지원할 수 있다는 것을 제안한다. 따라서, 통신 시스템의 자원 효율성은 본 발명의 로드 조절 시스템과 통합되어 보다 강화될 수 있다.
상기 이득들은 부분적으로 에어 링크 자원들이 상기 섹터 주파수들 중 어느 일정한 하나 상에서 모든 이동국을 위해 가용될 수 있다는 사실에 근거한다. 게다가, 상기 동일한 차단과 끊김 가능성을 만족하기 위해 더 적은 하드웨어가 요구된다.
따라서, 본 발명은 특정 애플리케이션에 대한 특정 실시예를 참고하여 설명되었다. 당업자는 본 발명의 범위 내에서 추가적인 수정들, 애플리케이션들 및 실시예를 인식할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 애플리케이션, 수정 및 실시예를 모두 포함하는 첨부된 청구항에 의해 한정된다.

Claims (32)

  1. 셀 당 다중 주파수들을 사용하는 무선 통신 네트워크의 효율성을 개선하기 위한 시스템으로서,
    상기 다중 주파수들 각각에 관련되어 있는 네트워크 로드를 감시하고 그것에 응답하여 상응하는 상태 값들을 제공하는 제 1수단;
    상기 상태 값들을 소정의 기준에 비교하고 상기 상태 값들 중에서 하나 이상이 상기 기준을 만족할 때 그것에 응답하여 지시를 제공하는 제 2수단; 및
    상기 지시에 상응하게 상기 네트워크 로드를 재분산하는 제 3수단을 포함하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기준은 하나 이상의 소정 임계값들을 포함하고 있는데, 하나 이상의 상기 상태 값들이 하나 이상의 상기 소정의 임계값들을 초과할 때 상기 기준이 만족되는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 상태 값들은 상기 주파수들 각각에 관련되어 있는 통신 시스템 자원들에 대한 로드 상태를 나타내며, 상기 로드 상태는 상기 다중 주파수들 각각을 위해 할당된 현재의 가용 자원을 나타내는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 상태 값들 각각은 하드웨어 자원 컴포넌트, 에어 링크 자원 컴포넌트 및 조절 자원 컴포넌트를 포함하며, 각 컴포넌트는 개별적인 잔여 자원을 나타내는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 하드웨어 자원 컴포넌트는 관련되어 있는 주파수에 대한 현재 가용 채널 엘리먼트들의 수를 통합하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 에어 링크 자원 컴포넌트는 최대 에어 링크 용량에 도달하기 전에 특정 주파수에 대한 가용 송신 전력을 통합하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 조절 자원 컴포넌트는 특정 주파수에 대한 가용 왈시 코드들의 수를 통합하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 제 1수단은 섹터 주파수 제어기들을 포함하는데, 상기 다중 주파수들 각각에 대한 제어기는 소정의 섹터에 있는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 섹터 주파수 제어기들 각각은 상응하는 호 자원 관리자와 통신하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 호 자원 관리자는 기지국 송수신기 서브시스템에 배치되어 있는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 제 2수단은 상기 섹터 주파수 제어기들 각각에서 수행되는 소프트웨어를 포함하며, 상기 소프트웨어는 상응하는 주파수에 관련되어 있는 상태 값을 발생하며, 상기 상태 값을 상기 소정의 임계값들 중 하나에 비교하며, 그것에 응답하여 상태 메시지를 발생하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 상태 메시지는 상기 상응하는 주파수가 가용인지를 규정하는데, 상기 상응하는 주파수는 핸드오프에만 가용이며; 상기 상응하는 주파수는 긴급 호에만 가용이며; 또는 상기 상응하는 주파수는 비가용인 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제 2수단에 의해 제공되는 상기 지시는 상기 상태 메시지가 상기 상응하는 주파수가 핸드오프만을 위해 가용, 긴급 호만을 위해 가용 또는 그렇지 않으면 비가용이라는 것을 규정할 때, 상기 상태 메시지를 통합하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 3수단은 상기 지시를 수신하며, 파일럿 데이터베이스와 선택기 엘리먼트들과 통신하는 로드-조절 중계자를 포함하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 선택기 엘리먼트들은 기지국 제어기에 위치하고 있으며, 상기 셀과 상기 상응하는 주파수에 관련되어 있는 기지국 송수신기 서브시스템의 채널 엘리먼트들과 통신하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 로드-조절 중계자는 현재 핸드오프를 하고 있지 않으며 상기 기지국 송수신기 서브시스템의 소정의 제한된 영역에서 작동하고 있으며 상기 지시를 통해 지시되는 주파수들과 관련되어 있는 이동국들을 결정하는 수단 및 그것에 응답하여 상기 선택기 엘리먼트들에 로드 흐름 요구를 발행하는 수단를 포함하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 선택기 엘리먼트들은 제 1주파수로부터 로드 조절 핸드오프 기준에 상응하는 목표 주파수로 이동국의 핸드오프를 구현하는 무선 통신 네트워크 효율성 개선 시스템.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 선택기 엘리먼트들은 상기 로드 흐름 요구 수신에응답하여 상기 로드-조절 중계자에 로드 흐름 응답을 제공하는 수단을 포함하며, 상기 로드 흐름 응답은 상기 핸드오프 구현 수단을 통해 상기 로드 흐름 요구에서 규정된 가용 주파수들로 성공적으로 상기 이동국들이 핸드오프하였는지를 지시하는 무선 네트워크 효율성 개선 시스템.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 로드-조절 핸드오프 기준은 목표 주파수가 상기 제 1주파수와 동일한 섹터 안에 있으며, 상기 제 1주파수로부터 상기 제 1주파수보다 더 높은 주파수 가용 값을 가지고 있는 상기 목표 주파수로만 핸드오프가 허용된다는 것을 규정하며, 상기 핸드오프 기준은 더 높은 주파수 가용 값을 가지고 있는 목표 주파수들에 우선 순위를 제공하는 무선 네트워크 효율성 개선 시스템.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 결정 수단은 각 주파수와 관련되는 중첩된 주파수들을 규정하는 수직 인접 기록을 포함하는 파일럿 데이터베이스와 상기 선택기 엘리먼트들을 포함하는 무선 네트워크 효율성 개선 시스템.
  21. 제 16항에 있어서, 제한된 영역에서 작동하는 상기 이동국들은 형성될 수 있는 라운드 트립 지연 임계값보다 작은 라운드 트립 지연들에 관련되어 있는 무선 네트워크 개선 시스템.
  22. 최소한의 하드웨어를 가지고 있으며, 셀 당 다중 주파수들을 수용하는 효율적인 무선 통신 시스템에서,
    무선 통신 기기와 제 2통신 기기 사이에서 소정의 주파수에 관련되어 있는 통신 시스템 자원의 할당을 통해 통신을 설립하는 제 1수단;
    상기 소정의 주파수에 관련된 상기 자원을 감시하고, 상기 자원이 소정의 기준에 일치하는 경우에 신호를 제공하는 제 2수단; 및
    상기 신호에 응답하여 상기 통신을 상기 소정의 주파수에서 목표 주파수로 전송하는 제 3수단을 포함하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제 2수단은 호 자원 관리자 및 선택기 주파수 제어기를 가지고 있는 기지국 송수신기 서브시스템 제어기를 포함하며, 여기서 호 자원 관리자는 상기 소정의 주파수에 관련되어 있는 기지국 송수신기 서브시스템 상에서 채널 엘리먼트와 통신하고 있는 효율적인 무선 통신 시스템.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 제 2수단은 목표 선택기 주파수 제어기와 목표 호 자원 관리자를 가지고 있는 목표 기지국 송수신기 서브시스템 제어기를 포함하며, 상기 목표 호 자원 관리자는 상기 목표 주파수와 관련되어 있는 목표 기지국 송수신기 서브시스템 상의 목표 채널 엘리먼트들과 통신하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 제 3수단은 상기 기지국 송수신기 서브시스템 및 상기 목표 기지국 송수신기 서브시스템을 제어하는 기지국 제어기의 선택기 뱅크 서브시스템의 선택기 엘리먼트와 통신하는 선택기 엘리먼트 제어기 상에서 운영되는 파일럿 데이터베이스와 통신하는 로드-조절 중계자를 포함하며, 상기 기지국 제어기는 이동 교환국을 통해 지상 통신 네트워크와 통신하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 이동 교환국은 호 제어 프로세서, 보조 서비스 부가물 및 기지국 관리자를 포함하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  27. 제 22항에 있어서, 상기 제 3수단은 주파수들 사이에서 로드-조절을 용이하게 하기 위해 상기 무선 통신 기기로부터 목표 주파수로 핸드오프를 하는 수단을 포함하는데, 상기 무선 통신 기기는 상기 소정의 기준에 일치하지 않는 소정의 주파수를 통해 통신을 수행하는 다른 무선 통신 기기보다는 부하 조절을 위해 핸드오프를 덜 요구하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 소정의 기준은 소정의 라운드 트립 지연 임계값보다 작은 라운드 트립 지연 값을 포함하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  29. 제 22항에 있어서, 상기 제 3수단은 이어서 일어나는 하드 핸드오프를 최소화하기 위해 현존하는 수직 인접과 수평 인접을 상기 목표 주파수를 선택하기 위한상기 목표 주파수로 사용하는 수단을 포함하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 사용하는 수단은 상기 목표 주파수의 수직 및 수평 인접의 수에 역으로 관련되어 있는 주파수 가용 값을 발생하고 높은 주파수 가용 값을 가지는 상기 목표 주파수를 선택하는 효율적인 무선 통신 시스템.
  31. 무선 통신 시스템에서 전략적으로 통신 시스템 자원을 분산하는 시스템으로서,
    셀 안에 있는 하나 이상의 다른 지리적인 영역과 중첩될 수 있는 상기 셀 안에 있는 소정의 지리적 영역과 관련되어 있는 각각의 주파수를 포함하는 다중 주파수들에 관련되어 있는, 상기 무선 통신 시스템의 셀에서 트래픽을 감시하는 제 1수단;
    각 셀에서 시스템 자원을 감시하고 그것에 응답하여 자원 상태 지시를 제공하는 제 2수단;
    상기 자원 상태 지시를 소정의 기준에 비교하고 그것에 응답하여 로드 재할당 지령을 제공하는 제 3수단; 및
    상기 기준에 상응하게 상기 시스템 자원 상태 지시를 유지하기 위해, 상기 로드 재할당 지령에 응답하여 상기 다중 주파수들 중에서 선택적으로 네트워크 로드를 재할당하는 수단을 포함하는 통신 시스템 자원 분산 시스템.
  32. 다중 주파수들을 수용하고 있는 셀을 가지고 있는 무선 통신 네트워크의 효율성을 개선하는 방법으로서,
    상기 다중 주파수들 각각에 관련되어 있는 네트워크 로드를 감시하고 그것에 응답하여 상응하는 상태 값들을 제공하는 단계;
    상기 상태 값들을 소정의 임계값에 비교하고, 하나 이상의 상태 값들이 상기 소정의 임계값들 중에서 하나 이상을 초과하는 경우에는 그것에 응답하여 지시를 제공하는 단계; 및
    상기 지시에 응답하여 상기 네트워크 로드를 재분산하는 단계를 포함하는 무선 통신 네트워크의 효율성을 개선하는 방법.
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