KR20030070961A - 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현재 통화 서비스를 제공하고 있는 가입자(User) 수에 따라 각 채널(파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널)의 파워 이득을 조절함으로써, 해당 섹터의 셀 반경 조절이 가능토록 하고, 효율적으로 기지국 시스템의 수용 인원이 적절히 분산 배치되도록 한 이동통신시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 채널 카드의 자원을 할당하는 기지국의 컨트롤 프로세서에서 현재 트래픽 채널로 사용되고 있는 Walsh Code의 자원을 검색하고, 새로이 트래픽 서비스를 원하는 사용자에게 Walsh Code 자원을 할당해준다. 이때 특정 임계치를 두어서 해당 임계치 이상의 가입자가 현재 트래픽 채널을 사용하고 있다면, 채널 카드의 CSM 드라이버의 파워 이득을 변경하는 기능을 이용하여 파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널의 파워 이득을 감소시켜, 다른 기지국으로의 Idle Handoff를 유도한다.

Description

이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법{Method for controlling power gain of BTS in a mobile communication system}

본 발명은 이동통신시스템에서 기지국의 파워 이득(Power Gain) 제어에 관한 것으로서, 특히 현재 통화 서비스를 제공하고 있는 사용자(User) 수에 따라 각 채널(파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널)의 파워 이득을 조절함으로써, 해당 섹터의 셀 반경 조절이 가능토록 하고, 효율적으로 기지국 시스템의 수용 인원이 적절히 분산 배치되도록 한 이동통신시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법에 관한 것이다.

통상, 코드분할 다중접속(CDMA) 방식 이동통신 시스템은, 이동국(MS), 기지국(BTS), 제어국(BSC), 이동통신교환기(MSC), 홈위치등록기(HLR) 등으로 이루어져, 가입자가 자유롭게 이동하면서 통신이 가능토록 구현되었다.

그 중에서 기지국(BTS)은 기저 대역의 신호 처리와 무선 신호 송수신과 유무선을 변환하여 단말기와 연결시키는 일을 수행한다. 신호 처리는 제어국(BSC)에서 오는 신호를 IF변환과 주파수 상향 변환 등의 RF로 변환하여 HPA를 통하여 안테나의 어느 섹터로 송신할 것인가를 결정하며, 기지국과 제어국 사이의 신호와 트래픽을 패킷으로 송수신하여 기지국내의 각 장치로 라우팅한다. 아울러 기지국의 장치들은 경보 상태를 표시하지만, 경보 상태와 부하 상태를 제어국으로 송수신하여 제어국으로부터 운용 및 유지 보수를 지시 받아 수행한다.

한편, 상기와 같은 CDMA 방식 이동통신 시스템에 있어서, 종래 기지국의 채널 파워 이득을 제어하는 과정은 다음과 같다.

제어국(BSC)에서는 각 기지국(BTS)으로 기지국 운영을 위한 PLD(Program Loading Data)를 전송하고, 이를 수신한 해당 기지국에서는 상기 PLD에 기록된 채널 파워 이득의 제어를 위한 정보를 참조하여 각 섹터에 대해서 일률적으로 적용되는 이득을 사용한다.

따라서 해당 셀에 가입자의 통화가 늘어나거나 줄어들어도 이것과는 무관하게 일정한 세기의 파워로 각각의 채널 즉, 파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널을 통해 메시지를 전송한다.

이로 인해 주위에 A, B의 셀이 존재한다고 가정하면, 사용자들이 각 셀의 접경 지역에서 특정 영역 즉, A영역에 가까운 지역에 위치해 있을 때는 B지역의 통화 수는 적고 A지역의 통화수가 급격히 늘어나는 현상이 발생하였다.

이러한 현상은 특정 기지국에만 사용자수가 증가하게 되므로, 통화의 불균형을 발생하는 단점을 초래한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 CDMA 방식 이동통신 시스템의 기지국에서 각 채널의 파워 이득 제어시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 현재 통화 서비스를 제공하고 있는 사용자(User) 수에 따라 각 채널(파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널)의 파워 이득을 조절함으로써, 해당 섹터의 셀 반경 조절이 가능토록 하고, 효율적으로 기지국 시스템의 수용 인원이 적절히 분산 배치되도록 한 이동통신시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

채널 카드의 자원을 할당하는 기지국의 컨트롤 프로세서에서 현재 트래픽 채널로 사용되고 있는 Walsh Code의 자원을 검색하고, 새로이 트래픽 서비스를 원하는 사용자에게 Walsh Code 자원을 할당해준다. 이때 특정 임계치를 두어서 해당 임계치 이상의 가입자가 현재 트래픽 채널을 사용하고 있다면, 채널 카드의 CSM 드라이버의 파워 이득을 변경하는 기능을 이용하여 파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널의 파워 이득을 감소시킨다.

즉, 트래픽 사용자수가 늘어났을 때 해당 셀의 파일롯 채널, 동기 채널, 페이징 채널의 파워 이득을 감소시켜 다른 기지국으로의 Idle Handoff를 유도한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 기지국의 구성을 보인 구성도이고,

도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법의 제1 실시예를 보인 흐름도이고,

도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법의 제2 실시예를 보인 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 ..... 채널 카드(CC)

102 ..... 아날로그 공통 카드(ACC)

103 ..... 기지국 패킷 라우터(BPR)

104 ..... 컨트롤 프로세서

105 ..... 섹터 인터페이스 카드

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 기지국의 구성을 보인 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 기지국은 크게 RF 송수신 모듈과 디지털 모듈 그리고 안테나로 구성된다.

그 중 채널 카드(101)는 셀내의 호처리를 담당하는 데 디지털 샘플의 수신과기저대역(base band data) 데이터를 전송하기 위하여 아날로그 공통 카드(ACC : Analog Common Card)(102)와 연결되며, 보코더 음성 데이터와 제어 정보를 송수신하기 위해 제어국(BSC)과 기지국 패킷 라우터(BPR : Basestation Packet Router)(103)를 통해서 접속되어 진다.

컨트롤 프로세서(104)는 셀 사이트에 있는 모든 채널 카드와 RF 트랜시버 인터페이스를 제어하는 역할을 하며, 상기 기지국 패킷 라우터(103)는 채널 카드(101)와 컨트롤 프로세서(104)의 트래픽 패킷 및 컨트롤 패킷을 라우팅한다.

따라서 기지국과 이동통신 교환국에 위치한 제어국(BSC)간에는 유선망으로 구성되어 있으므로 트렁크의 효율을 증진시키기 위하여 패킷 통신을 필요로 하게된다.

상기 아날로그 공통 카드(ACC)(102)는 섹터 인터페이스 카드(Sector Interface Card)(105)와 채널 카드를 인터페이스하여 송수신 신호를 rack up 레벨로 변환하며, 시스템 클록인 19.6608[MHz]의 주파수와 짝수 초(even second) 신호를 다른 디지털 쉘프로 분배한다.

상기 섹터 인터페이스 카드(105)는 상기 아날로그 공통 카드(102)로부터 순방향 기저대역 신호를 혼합하여 IF 주파수로 상향 변환하고, 타이밍을 분배하는 역할을 담당한다.

송수신부는 두 개의 리시버 카드(106)(107))와 업컨버터(108) 그리고 송수신기 인터페이스 카드(TIC : Transceiver Interface Card)(109)로 구성되어 있으며, 리시버 카드(106)(107)는 두 개의 수신안테나(110)(111)에 대하여 주파수 하향 변환하고, 기저대역 신호로 변환하여 아날로그 공통 카드(102)로 공급한다.

그리고 업컨버터(108)는 한 개의 수신안테나와 한 채널에 대하여 1차 변환 주파수 4.95[MHz] 신호를 2차와 3차 RF 주파수로 변환하여 고전력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)(112)로 출력하고, TIC(109)는 송수신기부 각 부분을 제어하고 감시한다.

HPA(112)는 포워드 링크의 신호를 증폭해서 안테나(113)로 공급하며, GPS(Global Positioning System) 수신기(115)는 위치 정보와 시간차 정보를 위성으로부터 수신하여 기지국의 각 장치에 분배하여 시스템간의 동기를 수행한다.

여기서 참조부호 120은 프론트-엔드 유니트(FEU)를 나타내고, 참조부호 116은 시스템 클록 분배카드를 나타내며, 참조부호 117은 스플리터를 나타낸다.

상기와 같은 1셀의 기지국에서 사용할 수 있는 Walsh Code의 수는 64개이다. 이 중 오버헤드 채널을 위해 사용되는 파일롯채널, 동기채널, 페이징 채널을 제외하면 약60여개의 Walsh Code를 트래픽 자원으로 사용할 수 있다.

채널 카드(101)의 자원을 할당하는 컨트롤 프로세서(104)는 현재 트래픽 채널로 사용되고 있는 Walsh Code 자원을 검색해서 남아있는 자원을 새로이 트래픽 서비스를 원하는 사용자에게 할당한다.

이때 특정 임계치(Threshold)를 두어서 해당 임계치 이상의 가입자가 현재 트래픽 채널을 사용하고 있다면, 채널 카드 내에 구비되는 셀사이트모뎀 드라이버의 파워 이득 변경 기능을 이용하여 파일롯채널, 동기채널, 페이징채널의 파워 이득을 감소시킨다.

도 2는 상기와 같은 본 발명의 개념을 적용한 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법의 제1 실시예를 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 채널 파워 이득을 제어하기 위한 임계치를 설정하는 단계(S101)와, 오버헤드 채널을 위한 Walsh Code를 할당하는 단계(S102)와, 남아있는 Walsh Code를 트래픽 서비스를 요구하는 사용자에게 할당해주는 단계(S103)와, 새로운 트래픽 서비스 요구가 발생했는지를 체크하는 단계(S104)와, 상기 체크 결과 새로운 트래픽 서비스 요구가 발생하지 않은 경우에는 각 채널의 파워 이득을 유지하는 단계(S105)와, 상기 새로운 트래픽 서비스 요구가 발생한 경우에는, 가입자수와 임계치를 비교하는 단계(S106)와, 상기 가입자수가 임계치 보다 작을 경우에는 상기 각 채널의 파워 이득을 유지하는 단계(S105)로 이동하고, 상기 가입자수가 임계치 보다 크거나 같을 경우에는 각 채널의 파워 이득을 감소시키는 단계(S107)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 제1실시예는, 먼저 단계 S101에서 컨트롤 프로세서(104)는 채널 파워 이득을 제어하기 위한 임계치를 적절하게 설정한다. 여기서 임계치는 필드 테스트를 통하면 용이하게 최적값을 설정할 수 있다.

다음으로 단계 S102에서 64개의 Walsh Code중 오버헤드 채널을 위한 Walsh Code를 할당하고, 단계 S103에서 남아 있는 Walsh Code를 트래픽 서비스를 요구하는 사용자에게 적절하게 할당해준다.

상기와 같은 상태에서 단계 S104에서와 같이 새로운 트래픽 서비스가 발생했는지를 체크하게 되고, 상기 체크 결과 새로운 트래픽 서비스가 발생되지 않았으면단계 S105로 이동하여 각 채널의 파워 이득을 유지한다.

또한 상기 체크 결과 새로운 트래픽 서비스가 발생되었으면, 단계 S106으로 이동하여 가입자수가 상기 임계치 보다 크거나 같은지를 확인한다. 상기 확인 결과 가입자수가 상기 임계치 보다 작을 경우에는 상기 단계 S105로 이동하고, 이와는 달리 상기 가입자수가 상기 임계치 보다 크거나 같은 경우에는 단계 S107로 이동하여 각 채널의 파워 이득을 감소시킨다.

이렇게 각 채널의 파워 이득을 감소시키면 자연스럽게 다른 기지국으로의 Idle Handoff가 유도되므로, 특정 기지국에만 사용자수가 증가하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법의 제2 실시예를 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 채널 파워 이득을 제어하기 위한 제1 내지 제3 임계치를 설정하는 단계(S201)와, 오버헤드 채널을 위한 Walsh Code를 할당하는 단계(S202)와, 남아 있는 Walsh Code를 트래픽 서비스를 요구하는 사용자에게 할당해주는 단계(S203)와, 새로운 트래픽 서비스의 발생 여부를 체크하는 단계(S204)와, 상기 체크 결과 새로운 트래픽 서비스의 요구가 발생하지 않은 경우 각 채널의 파워 이득을 유지하는 단계(S205)와, 상기 새로운 트래픽 서비스의 요구가 발생한 경우에는 가입자수와 상기 제1임계치를 비교하는 단계(S206)와, 상기 가입자수가 상기 제1임계치 보다 크거나 같을 경우에는 가입자수와 제2임계치를 비교하는 단계(S207)와, 상기 비교 결과 상기 가입자수가 상기 제2임계치 보다 작을 경우에는 미리 설정된 제1레벨만큼 파워 이득을 감소시키는 단계(S208)와, 상기 가입자수가 상기 제2임계치 보다 크거나 같을 경우에는 가입자수와 제3임계치를 비교하는 단계(S209)와, 상기 가입자수가 상기 제3임계치 보다 작을 경우에는 미리 설정된 제2레벨만큼 파워 이득을 감소시키는 단계(S210)와, 상기 가입자수가 상기 제3임계치 보다 크거나 같을 경우에는 미리 설정된 제3레벨만큼 파워이득을 감소시키는 단계(S211)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 제2실시예는, 먼저 단계 S201에서 채널 파워 이득을 제어하기 위한 제1 내지 제3 임계치를 설정한다. 여기서 제1 내지 제3 임계치는 필드 테스트를 이용하면 용이하게 최적값을 설정할 수 있다.

다음으로 단계 S202에서 오버헤드 채널을 위한 Walsh Code를 3개 할당하고, 단계 S203에서 남아 있는 Walsh Code를 트래픽 서비스를 요구하는 사용자에게 할당해주고, 각 파워 이득을 설정한다.

이후 단계 S204에서 새로운 트래픽 서비스가 요구되는지를 체크하고, 그 결과 새로운 트래픽 서비스의 요구가 발생하지 않은 경우에는 단계 S205로 이동하여 각 채널의 파워 이득을 유지한다.

이와는 달리 새로운 트래픽 서비스의 요구가 발생한 경우에는 단계 S206으로 이동하여 가입자수와 상기 제1임계치를 비교한다. 상기 비교 결과 가입자수가 상기 제1임계치 보다 작을 경우에는 상기 단계 S205로 이동하고, 이와는 달리 상기 가입자수가 상기 제1임계치 보다 크거나 같을 경우에는 단계 S207로 이동하여 가입자수와 제2임계치를 비교한다.

상기 비교 결과 상기 가입자수가 상기 제2임계치 보다 작을 경우에는 단계 S208로 이동하여 미리 설정된 제1레벨만큼 파워 이득을 감소시키고, 상기 가입자수가 상기 제2임계치 보다 크거나 같을 경우에는 단계 S209로 이동하여 가입자수와 제3임계치를 비교한다.

상기 가입자수가 상기 제3임계치 보다 작을 경우에는 단계 S210으로 이동하여 미리 설정된 제2레벨만큼 파워 이득을 감소시키고, 이와는 달리 상기 가입자수가 상기 제3임계치 보다 크거나 같을 경우에는 단계 S211로 이동하여 미리 설정된 제3레벨만큼 파워이득을 감소시킨다.

상기에서 제1 내지 제3 레벨은 실험에 의해 미리 설정된 제어값이다.

즉, 본 발명의 제2실시예는 가입자수에 따라 단계적으로 파워 이득을 감소시키는 방법으로 사용함으로써, 특정 기지국에 사용자가 집중되는 것을 미연에 방지하게 된다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 가입자를 각 기지국에 효율적으로 분산시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 상기와 같이 가입자를 각 기지국에 효율적으로 분산시킬 수 있으므로, 가입자에게 보다 더 안정적인 트래픽 서비스를 제공해줄 수 있는 이점이 있다(왜냐하면, 특정 기지국에 가입자가 집중되면 과부하에 의해 호가 자주 끓기는 현상이 발생하며, 또한 호 연결률이 저하되어 가입자에 많은 불편함을 준다).

Claims (3)

1. CDMA 방식 이동통신 시스템의 기지국에서 각 채널의 파워 이득을 제어하는 방법에 있어서,

   채널 파워 이득을 제어하기 위한 임계치를 설정하는 단계와;

   오버헤드 채널을 위한 Walsh Code를 할당하고, 남아있는 Walsh Code를 트래픽 서비스를 요구하는 사용자에게 적절하게 할당해주는 단계와;

   새로운 트래픽 서비스 요구가 발생했는지를 체크하고, 그 결과 새로운 트래픽 서비스 요구가 발생하지 않은 경우에는 각 채널의 파워 이득을 유지하는 단계와;

   상기 새로운 트래픽 서비스 요구가 발생한 경우에는, 가입자수와 임계치를 비교하는 단계와;

   상기 가입자수가 임계치 보다 작을 경우에는 상기 각 채널의 파워 이득을 유지하는 단계로 이동하고, 상기 가입자수가 임계치 보다 크거나 같을 경우에는 각 채널의 파워 이득을 감소시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법.
2. CDMA 방식 이동통신 시스템의 기지국에서 각 채널의 파워 이득을 제어하는 방법에 있어서,

   채널 파워 이득을 제어하기 위한 제1 내지 제3 임계치를 설정하는 단계와;

   오버헤드 채널을 위한 Walsh Code를 할당하고, 남아 있는 Walsh Code를 트래픽 서비스를 요구하는 사용자에게 적절하게 할당해주는 단계와;

   새로운 트래픽 서비스의 발생 여부를 체크하고, 그 결과 새로운 트래픽 서비스의 요구가 발생하지 않은 경우 각 채널의 파워 이득을 유지하는 단계와;

   상기 새로운 트래픽 서비스의 요구가 발생한 경우에는 가입자수와 상기 제1임계치를 비교하는 단계와;

   상기 가입자수가 상기 제1임계치 보다 크거나 같을 경우에는 가입자수와 제2임계치를 비교하고, 상기 비교 결과 상기 가입자수가 상기 제2임계치 보다 작을 경우에는 미리 설정된 제1레벨만큼 파워 이득을 감소시키는 단계와;

   상기 가입자수가 상기 제2임계치 보다 크거나 같을 경우에는 가입자수와 제3임계치를 비교하고, 그 결과 가입자수가 상기 제3임계치 보다 작을 경우에는 미리 설정된 제2레벨만큼 파워 이득을 감소시키는 단계와;

   상기 가입자수가 상기 제3임계치 보다 크거나 같을 경우에는 미리 설정된 제3레벨만큼 파워이득을 감소시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 임계치는 필드 테스트를 통하여 획득한 최적화된 값으로 설정하고, 상기 제1 내지 제3 레벨은 실험에 의해 미리 설정된 제어값인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 기지국의 파워 이득 제어방법.