KR20040045102A

KR20040045102A - 이동통신 시스템의 역방향 데이터 전송율 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040045102A
Application number: KR1020020073119A
Authority: KR
Inventors: 김태석; 조성권; 홍기섭; 양장훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-01
Also published as: KR100520164B1

Abstract

본 발명은 일정 영역을 가지는 기지국과, 상기 일정 영역에서 상기 기지국과 통신하는 다수의 이동통신 단말기들을 포함하며, 상기 이동통신 단말기들과 상기 기지국간 미리 설정된 시간에 동기되어 소정의 시간동안 데이터의 송신을 중지하거나 새벽처럼 호가 거의 할당되지 않는 시간인 묵음 구간과 그 외에 데이터 송신이 이루어지는 유음 구간을 가지는 이동통신 시스템에서, 역방향 데이터 전송률 제어 방법에 있어서, 상기 묵음 구간 동안 상기 기지국으로 수신되는 열잡음 전력을 측정하고, 상기 유음 구간 동안 상기 기지국으로 수신되는 전체수신전력을 측정하고, 상기 열잡음 전력과 상기 전체수신전력을 이용하여 역방향 링크의 사용 부하를 계산하는 과정과, 상기 사용 부하와 미리 설정된 기준값을 비교하여 역방향 데이터 전송률을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템의 역방향 데이터 전송율 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING REVERSE DATA TRANSMISSION RATE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 음성 및 데이터 서비스를 포함한 멀티미디어 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 역방향의 데이터 전송률을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기에서 기지국으로 전송되는 역방향의 데이터 전송률을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 기존 2G 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA)방식의 이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스를 지원하는 형태이었다. 상기 음성 위주의 서비스는 순방향과 역방향 모두 비교적 저속의 트래픽 채널을 통해 서비스가 이루어진다. 여기서, 순방향(forward)은 기지국에서 이동통신 단말기로의 방향을 의미하고, 역방향(reverse)은 이동통신 단말기에서 기지국으로의 방향을 의미한다. 한편, 사용자들은 단순한 음성 위주의 서비스보다는 더 많은 서비스를 원하게 되었다. 그리고 이러한 사용자들의 요구를 수용하기 위해 데이터 서비스를 함께 병행할 수 있는 시스템들이 속속 개발되고 있고, 또한 세계적인 표준안도 마련되고 있다.

상기 설명한 바와 같이, 이동통신 시스템은 최근 음성 위주의 시스템에서 고속 데이터 서비스 제공을 목표로 하는 3G 시스템으로 진화되었다. 그러나, 고속 데이터 서비스를 제공하기 시작한 것은 얼마 되지 않았다. 게다가 3G 시스템에서 효율적으로 고속 데이터 서비스를 지원하기 위한 연구도 거의 없는 실정이다. 뿐만 아니라 이동통신 시스템 역방향 링크에 관한 연구도 주로 음성 기반으로 치우쳐 활발히 진행되어 왔다. 따라서 최근 역방향 링크에서 기존 음성에 고속 데이터를 추가하면서 해결되어야 할 문제가 도출되었다.

일반적으로 이동통신 시스템은 이동통신 단말기와 기지국간에 호가 접속되어 있으며, 무선 채널 자원을 점유(occupation)하게 된다. 유선통신 시스템에서는 단말기의 사용여부와 관계없이 전용라인이 제공되고 있다. 그러나 이동통신 시스템에서는 기지국에서 이동통신 단말기로 할당 가능한 무선 자원이 모두 사용중인 경우에는 새로 호를 할당하거나, 기존 호의 전송률을 높일 수 없다. 따라서 할당 가능한 무선 자원 이상으로 새로 호를 할당하거나, 기존 호의 전송률을 높이면 해당 기지국뿐만 아니라 인접 기지국 내의 이동통신 단말기들에 심각한 영향을 줄 수 있으므로 이를 감시하여 신속하게 호를 절체하거나 전송률을 낮추어야한다. 심지어 호 할당이나 전송률을 높이지 않더라도 페이딩(fading) 등으로 할당 가능한 무선 자원의 양이 변할 수도 있다. 따라서 기지국은 현재 무선 자원의 점유 상태를 파악하고 적절한 전송률을 결정하는 방법이 중요하다.

우선, 고속 데이터 서비스를 하게 되면서 기존 호 특히 음성호의 품질을 해치지 않으면서 최대한 적절한 데이터 전송률을 결정하기 위해 현재 무선 자원의 점유 상태, 즉 부하(load)를 정확히 파악하는 일이 매우 중요해지고 있다. 이렇게 파악한 부하(load)를 기반으로 적절한 데이터 전송률을 결정하는 방법도 필요하다.

또한 이동통신 시스템에서 섹터 자원은 자기 섹터 사용자의 간섭뿐만 아니라 외부 섹터에서 들어오는 외부 간섭에 의해서 제한을 받는다. 그러나 기존의 역방향 링크의 부하측정 방법으로는 부하 기반 방식이 제안되고 있으나, 이 방법은 자기 섹터 사용자에 대한 부하만을 측정할 수 있고 외부 섹터에 의한 외부 부하에 대해서는 측정할 수 없는 단점이 있다. 따라서 이를 극복하기 위해 자기 섹터뿐만 아니라 외부 섹터에 의한 모든 간섭을 포함한 부하를 반영할 수 있는 ROT(Rise Over Thermal)기반 방식이 언급되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 역방향 전송률 제어를 위해 ROT를 효율적으로 측정하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 이동통신 단말기에서 기지국으로 전송되는 역방향 데이터의 전송률을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 역방향 전송률 제어를 위해 RAB를 모든 단말기들로 전달함으로써 과부하 제어가 이루어지도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 역방향 전송률 제어를 위해 RAB를 각 이동통신 단말기별로 적절한 데이터 전송률을 전달함으로써 과부하 제어가 이루어지도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 일정 영역을 가지는 기지국과, 상기 일정 영역에서 상기 기지국과 통신하는 다수의 이동통신 단말기들을 포함하며, 상기 이동통신 단말기들과 상기 기지국간 미리 설정된 시간에 동기되어 소정의 시간동안 데이터의 송신을 중지하는 묵음 구간과 그 외에 데이터 송신이 이루어지는 유음 구간을 가지는 이동통신 시스템에서, 역방향 데이터 전송률 제어 방법에 있어서, 상기 묵음 구간 동안 상기 기지국으로 수신되는 열잡음 전력을 측정하고, 상기 유음 구간 동안 상기 기지국으로 수신되는 전체수신전력을 측정하고, 상기 열잡음 전력과 상기 전체수신전력을 이용하여 역방향 링크의 사용 부하를 계산하는 과정과, 상기 사용 부하와 미리 설정된 기준값을 비교하여 역방향 링크의 데이터 전송률을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법을 제안한다.

상기한 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 일정 영역을 가지는 기지국과, 상기 일정 영역에서 상기 기지국과 통신하는 다수의 이동통신 단말기들을 포함하며, 상기 이동통신 단말기들과 상기 기지국간 미리 설정된 시간에 동기되어 소정의 시간동안 데이터의 송신을 중지하는 묵음 구간과 그 외에 데이터 송신이 이루어지는 유음 구간을 가지는 이동통신 시스템에서, 역방향 데이터 전송률을 제어하는 상기 기지국 장치에 있어서, 역방향 링크 주파수의 수신 전력을 측정하여 출력하는 전력 측정부와, 상기 묵음 구간동안 상기 전력 측정부에서 측정한 열잡음 전력을 저장하는 영역과, 상기 유음 구간동안 상기 전력 측정부에서 측정한 전체수신전력을 저장하는 영역과, 미리 설정된 기준값들을 저장하는 영역으로 구성된 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 열잡음 전력과 전체수신전력으로 사용 부하를 계산하는 사용 부하 계산부와, 상기 사용 부하와 상기 메모리부에 저장된 제 1기준값을 비교하여 상기 일정 영역내의 이동통신 단말기들의 데이터 전송률을 제어하는 역방향 활성 비트를 결정하거나, 상기 일정 영역의 전체 부하와 상기 제 2기준값을 비교하여 상기 일정 영역의 타깃 이동통신 단말기의 데이터 전송률을 결정하는 데이터 전송률 결정부로 구성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 기지국 장치를 제안한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 시간에 따라 유음 구간 및 묵음 구간 동안에 기지국으로 수신되는 전력을 나타내는 도면

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 ROT를 측정하기 위해 묵음 구간 동안 열잡음 전력 측정을 나타낸 제어 흐름도

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유음 구간에서의 전체수신전력 측정과 ROT를 계산하는 과정을 나타낸 제어 흐름도

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 역방향 링크의 부하를 나타내는 ROT를 이용하여 역방향 채널의 전송률을 제어하는 과정을 나타낸 흐름도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 역방향 채널이 할당되는 경우 역방향 링크의 부하를 나타내는 ROT(Rise Over Thermal)를 효율적으로 측정하는 방법 및 상기 ROT를 이용하여 역방향 전송률을 제어하는 방법의 발명이다. 즉, 본 발명에서는 미리 정해진 유음 구간 및 묵음 구간동안에 기지국으로 수신되는 전력에서 역방향 링크의 부하를 나타내는 ROT를 측정하는 방법과, 상기 ROT와 미리 정해진 기준값을 비교하여 역방향 링크의 과부하 여부를 이동통신 단말기들로 브로드캐스트하는 방법 및 상기 ROT와 미리 정해진 데이터 기준값을 비교하여 상기 역방향 링크의 남은 부하에 할당 가능한 데이터 전송률을 이동통신 단말기로 유니캐스트하여 역방향 채널의 전송률을 제어하는 방법에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 내부 블록 구성도이다.

이하, 도 1을 참조하여 설명하면, 제어부(100)는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 제어부(100)는 무선 처리부(140)를 통해 수신되는 역방향 링크 주파수의 수신전력을 전력 측정부(130)에서 전력을 검출하도록 제어한다. 그리고 상기 제어부(100)는 상기 전력 측정부(130)를 통해 입력된 전력값이 미리 정해진 묵음 구간인지 아니면 유음 구간인지의 여부를 검사한다. 상기 제어부(100)는 크게 ROT 계산부와 데이터 전송률 결정부로 구성되는데, 상기 ROT 계산부는 상기 전력 측정부(130)로부터 검출된 전력값이 상기 묵음 구간의 값이면 상기 전력값을 이용하여 열잡음 전력을 계산하고, 상기 전력값이 상기 유음 구간의 값이면 상기 전력값을 이용하여 전체수신전력을 계산한다. 그 후, 상기 ROT 계산부는 상기 계산한 전체수신전력과 열잡음 전력을 이용하여 역방향 링크에서 사용 가능한 부하를 나타내는 ROT(Rise Over Thermal: "사용부하")를 계산한다. 그리고 상기 데이터 전송률 제어부는 상기 계산한 ROT를 dB값으로 환산하고 미리 정해진 ROT의 기준값과 비교하여 상기 기지국이 위치하는 섹터내의 위치하는 복수의 이동통신 단말기들의 데이터 전송률을 제어할 수 있는 RAB를 결정하거나, 상기 계산한 ROT를 부하로 환산하여 미리 정해진 데이터 기준값과 비교하여 데이터 전송을 요구하는 상기 섹터내의 타깃 이동통신 단말기에 대한 데이터 전송률을 결정한다.

메모리부(110)는 동작 프로그램 및 상기 동작 프로그램 수행 중에 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하거나 저장되어 있는 프로그램을 상기 제어부(100)로 제공한다.

무선 처리부(120)는 안테나(ANT)를 통해 수신한 고주파 무선 신호를 받아 고주파 무선 신호를 베이스 밴드 복조를 통해 하강 변환하는 역할을 한다. 전력 측정부(130)는 상기 무선 처리부(120)를 통해 수신되는 전력을 검출하여 상기제어부(100)에 전달한다. 송신 처리부(140)는 상기 데이터 전송률 제어부에서 결정된 RAB를 기지국이 위치하는 섹터내의 복수의 이동통신 단말기들로 브로드캐스트하거나 상기 데이터 전송률 결정부에서 결정된 데이터 전송률을 데이터 전송을 요구하는 타깃 이동통신 단말기로 유니캐스트하기 위한 데이터 프레임을 형성하여 시스템에서 설정한 방식에 따라 전송할 수 있도록 출력한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 시간에 따라 유음 구간 및 묵음 구간 동안에 기지국으로 수신되는 전력을 나타내는 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 역방향 링크에서 사용 가능한 부하를 나타내는 ROT(Rise Over Thermal)는 기지국(도시하지 않았음)으로 수신되는 전체수신전력()에서 열잡음 전력(Thermal Noise Power:)을 dB단위로 감산한 값으로 매 시각마다 ROT는 존재한다. 또한 시간에 따라 측정되는 전체수신전력, 열잡음 전력은 달라질 수 있다. 상기 열잡음 전력은 본질적으로 변하는 양이 아니지만, 기지국내의 열잡음 전력을 측정하는 전력 측정부(130)까지의 패스, 아날로그 측정 장치의 열화 등으로 측정되는 값은 시간에 따라 달라질 수 있다. 더욱이 호가 할당되었을 때의 전체수신전력은 역방향 링크 부하에 따라 자주 변한다.

상기 기지국은 열잡음 전력과 전체수신전력을 매 시간마다 동시에 측정할 수 없다. 따라서 본 발명에서는 상기 기지국으로 시간에 따라 수신되는 전력을 열잡음 전력을 측정하는 묵음 구간과 데이터 전송을 포함하는 전체수신전력을 측정하는 유음 구간으로 구분한다. 상기 묵음 구간(b)은 이동통신 시스템에서 의도적으로 생성한 것이다. 따라서 상기 묵음 구간으로 모든 이동통신 단말기들이 어떠한 전력도보내지 않도록 하거나, 새벽처럼 호가 거의 할당되지 않는 시간대를 택한다. 상기 유음 구간(a, c)은 상기 기지국으로 수신되는 전체수신전력을 기반으로 ROT를 측정하여 역방향 링크의 데이터 전송률을 제어하는 구간으로 묵음 구간을 제외한 시간대를 말한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 ROT를 측정하기 위해 묵음 구간에서 열잡음 전력을 측정하는 방법을 도시한 제어 흐름도이다. 이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따라 ROT를 계산하기 위해 기지국으로 시간에 따라 수신되는 전력중 묵음 구간에서의 전력, 즉 열잡음 전력을 측정하는 과정을 설명한다.

상기 도 3a를 참조하면, 200단계에서 제어부(100)는 묵음 구간(b)에서의 시간(t) 및 전력 측정부(130)에서 검출되는 열잡음 전력()을 초기화한다. 210단계에서 상기 제어부(100)는 상기 시간(t)을 소정의 시간 단위씩 증가(t=t+1)시키면서 그때의 열잡음 전력을 상기 전력 측정부(130)를 통해 측정한다. 그리고 220단계에서 상기 제어부(100)는 상기 시간을 소정의 시간 단위씩 증가시킬 때마다 직전의 시간의 열잡음 전력과 현재 시간의 열잡음 전력에 적절한 가중치를 한 값의 합산, 즉 IIR(Infinite Impulse Response: 무한 임펄스 응답) 필터링한 결과를 얻는다.

그 후, 230단계로 진행하여 상기 제어부(100)는 현재 시점이 상기 묵음 구간(b)에서 열잡음 전력을 측정할 수 있는 마지막 측정 타이밍인지의 여부를 검사한다. 예를 들어, 상기 묵음 구간(b)이 1시간이고 상기 묵음 구간(b)에서 10분마다 열잡음 전력을 측정한다면, 현재 시점이 상기 묵음 구간에서 열잡음 전력을 측정할 수 있는 마지막 측정 타이밍 즉, 6번째 타이밍인지의 여부를 검사한다. 상기 검사결과, 마지막 측정 타이밍이라면, 상기 묵음 구간(b)과 이어지는 유음 구간(c)에서 ROT 측정을 위해 필요한 열잡음 전력으로 현재 시점에서 얻은 IIR 필터링 값을 메모리부(110)에 저장한다. 그리고 마지막 측정 타이밍이 아니라면, 상기 210단계로 복귀하여 현재 시간에 소정의 시간을 증가시킨 후, 위의 220단계 내지 230단계를 수행한다.

도 3b는 묵음 구간에서 열잡음 전력을 측정하는 본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 묵음 구간을 소정의 단위로 등분하여 상기 소정 단위동안 측정한 열잡음 전력의 평균한 값들을 저장하여 이들 중 최소값을 열잡음 전력으로 취하는 과정을 도시한 제어 흐름도이다.

상기 도 3b를 참조하면, 300단계에서 제어부(100)는 묵음 구간(b)에서의 시간(t), 열잡음 전력의 누적값(S), 복수개의 레지스터로 이루어진 메모리()를 초기화한다. 310단계에서는 상기 시간(t)을 소정의 시간 단위씩 증가시키면서 그때의 열잡음 전력을 측정한다. 그리고 320단계에서 상기 제어부(100)는 상기 시간을 소정시간씩 증가시키면서 전력 측정부(120)를 통해 측정한 열잡음 전력을 합산, 누적(: S는 누적된 열잡음 전력,는 현재 시간에 수신되는 열잡음 전력)한 후, 330단계로 진행한다.

330단계에서 상기 제어부(100)는 상기 소정 단위씩 증가된 시간이 M에 도달하였는지를 검사한다. 상기 M은 상기 묵음 구간을 소정의 시간 단위로 등분한 시간이다. 상기 검사결과, 상기 시간이 M에 도달하였으면 340단계로 진행하고, 그렇지않으면 310단계로 진행하여 상기 시간을 소정 단위 증가시킨다. 340단계에서 상기 제어부(100)는 상기 시간을 소정의 시간 단위씩 증가시키면서 열잡음 전력을 상기 전력 측정부(130)를 통해 측정하여 상기 M동안 누적한 누적 열잡음 전력(S)을 상기 누적시간(M)으로 나누어 누적시간 동안의 평균 열잡음 전력을 상기 레지스터에 저장하고 350단계로 진행한다.

350단계에서 상기 제어부(100)는 현재 시점이 상기 묵음 구간에서 열잡음 전력을 측정할 수 있는 마지막 측정 타이밍인지의 여부를 검사한다. 상기 검사결과, 현재 시점이 마지막 측정 타이밍이면 360단계로 진행하고, 그렇지 않으면 상기 310단계로 복귀하여 시간을 소정 시간 단위 증가시키면서 열잡음 전력을 누적한 후, 누적시간(M)으로 상기 누적 열잡음 전력을 나눔으로서 평균 열잡음 전력을 계산하여 윈도우 내의 레지스터에 저장하는 310단계 내지 340단계를 반복한다.

한편, 상기 330단계에서 현재 시간이 M에 도달하지 않으면, 시간을 소정 단위씩 증가시키고 열잡음 전력을 이전의 열잡음 전력과 합산하여 누적하는 310, 320단계를 반복한다.

360단계에서 상기 제어부(100)는 상기 묵음 구간(b)과 이어지는 유음 구간(c)에서의 ROT측정을 위해 필요한 열잡음 전력으로 상기 윈도우 내의 레지스터에 저장된 값들 중 최소값을 열잡음 전력을 취한후, 메모리부(110)에 저장한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 유음 구간에서의 전체수신전력을 측정하는 과정과 ROT를 계산하는 과정을 나타낸 제어 흐름도이다.

상기 도 4을 참조하면, 400단계에서 제어부(100)는 유음 구간(c)에서의시간(t)과 전체수신전력()을 초기화한다. 그리고 410단계에서 상기 시간을 소정의 시간 단위씩 증가(t=t+1)시키면서 그때의 전체수신전력을 전력 측정부(130)를 통해 검출한다. 그 후, 420단계에서 상기 제어부(100)는 상기 시간이 증가할 때마다 검출한 전체수신전력으로서, 직전 시간의 전체수신전력과 현재 시간의 전체수신전력의 적절한 가중치를 한 값의 합산, 즉 IIR 필터링 결과를 메모리부(110)에 저장한다.

이후 430단계로 진행하여 상기 제어부(100)는 상기 유음 구간에서 현재 시점이 역방향 링크의 부하를 나타내는 ROT값이 필요한 시간인지의 여부를 검사한다. 다시 말해, RAB(Reverse Activity Bit: 역방향 활성 비트)값의 갱신 주기인지의 여부를 검사한다. 상기 RAB는 역방향 링크의 혼잡도를 나타내는 부분으로서 상기 RAB의 값에 따라서 이동통신 단말기가 전송할 수 있는 데이터의 전송률(data rate)이 변하게 된다. 즉, 기지국에서 역방향 링크의 과부하(overload) 제어 및 캐패시티(capacity) 등을 조절할 때 상기 RAB를 이용하여 상기 이동통신 단말기의 데이터 전송률을 증가시키거나 또는 감소시켜 상기 이동통신 단말기로부터의 데이터 흐름을 제어하게 된다. 예를 들어, 상기 RAB가 "0"이면 상기 이동통신 단말기는 역방향 전송률을 2배로 증가 혹은 그대로 유지할 수 있고, 상기 RAB가 "1"이면 상기 이동통신 단말기는 역방향 전송률을 1/2배로 감소 혹은 그대로 유지할 수 있게 된다.

상기 430단계의 검사결과에 따라, 현재 시점이 갱신된 ROT 값이 필요한 시기이면 440단계로 진행하고, 그렇지 않으면 410단계로 복귀한다. 440단계에서 상기제어부(100)는 상기 메모리부(110)에 저장되어 있는 전체수신전력을 dB로 환산()한다. 그리고 450단계에서는 상기 유음 구간(c) 직전의 묵음 구간(b)에서 측정하여 상기 메모리부(110)에 저장되어 있는 열잡음 전력(: 도 3a 및 도 3b)을 dB값으로 환산한 값과 상기 전체수신전력의 dB값의 차()인 (ROT)dB값을 계산하고 상기 메모리부(110)에 저장한 후, A루틴(routine)을 수행한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 역방향 링크의 부하를 나타내는 ROT를 이용하여 역방향 채널의 데이터 전송률을 제어하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

상기 도 5a는 상기 도 4에서 계산하여 메모리부(110)에 저장한 ROT를 dB값으로 환산한 (ROT)dB를 미리 정해진 ROT의 기준값(Threshold value: (ROT)dB_TH)과 비교하여 과부하(overload) 여부를 평가하여 알려주는 흐름도이다.

상기 도 5a를 참조하면, 500단계에서 제어부(100)는 상기 도 4에서 계산한 (ROT)dB와 미리 정해진 기준값 (ROT)dB_TH을 비교한다. 상기 비교 결과, 상기 계산한 (ROT)dB가 상기 기준값보다 작을 경우 510단계로 진행하고, 그렇지 않을 경우에는 530단계로 진행한다.

상기 계산한 (ROT)dB가 상기 기준값보다 작다는 것은 현재 섹터의 부하가 많이 점유되지 않았음을 의미하고, 510단계에서 상기 제어부(100)는 기지국이 위치하는 섹터 내의 이동통신 단말기들의 데이터 전송률을 증가 또는 유지시키기 위해 RAB를 "0"으로 설정한 후, 520단계로 진행한다. 한편, 상기 계산한 (ROT)dB가 상기기준값보다 크다는 것은 현재 섹터의 부하가 과부하상태임을 의미하고, 530단계에서 상기 제어부(100)는 상기 섹터내의 이동통신 단말기들의 데이터 전송률을 감소시키기 위해 RAB를 "1"로 설정한 후, 520단계로 진행한다.

520단계에서 상기 제어부(100)는 상기 510단계 및 530단계에서 설정한 RAB를 상기 섹터내의 이동통신 단말기들로 브로드캐스트(broadcast)한 후, 도 4의 410단계로 복귀하여 위의 과정을 반복한다.

현재 섹터내의 모든 이동통신 단말기들은 상기 기지국이 보낸 RAB를 수신하여 확률적으로 데이터 전송률을 바꾸거나 유지한다.

도 5b는 역방향 링크의 부하를 나타내는 ROT를 이용하여 역방향 채널의 데이터 전송률을 제어하는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 제어 흐름도이다.

상기 도 5b를 참조하면, 600단계에서 제어부(100)는 상기 도 4에서 계산한 ROT를 기준으로 하기 <수학식 1>을 참조하여 자기 섹터와 외부 섹터가 고려된 부하를 환산한다.

그 후, 610단계에서 상기 제어부(100)는 계산된 섹터의 부하에서 현재 고려하고자하는 타깃 이동통신 단말기의 부하를 감산하여 외부 섹터의 부하를 포함한 섹터내의 다른 이동통신 단말기들이 점유하는 부하(Load_Other User)를 계산한다. 620단계에서 상기 제어부(100)는 상기 타깃 이동통신 단말기의 초기 전송률을 최소전송률로 설정한 후, 630단계로 진행한다.

630단계에서 상기 제어부(100)는 상기 610단계에서 계산한 외부 섹터의 부하를 포함한 다른 이동통신 단말기가 점유하는 부하(Load_Other User)와 상기 최소 전송률로 설정된 타깃 이동통신 단말기의 부하((Load_User_i)new, rate)를 가산하여 새로운 섹터의 부하((Load)new, rate)를 계산한다.

640단계에서 상기 제어부(100)는 상기 계산한 새로운 섹터의 부하와 미리 정해진 데이터 기준값(Threshold Value)을 비교한다. 이때, 부하에 관한 데이터 기준값은 하기 <수학식 2>를 통해 ROT와 상기 부하를 이용하여 얻을 수 있다.

상기 비교 결과, 상기 제어부(100)는 상기 새로운 섹터의 부하가 상기 데이터 기준값보다 작으면 670단계로 진행하고, 그렇지 않으면 650단계로 진행한다. 상기 새로운 섹터의 부하가 상기 데이터 기준값보다 크다는 것은 현재 섹터의 부하가 과부하상태임을 의미한다. 그러므로 650단계에서 상기 제어부(100)는 상기 타깃 이동통신 단말기의 최종 전송률을 상기 설정된 전송률의 단계보다 하나 낮은 단계의 전송률로 설정한다. 이때, 만일 최소 전송률로 설정되어 있는 초기 전송률이 상기 데이터 기준값보다 작다면, 데이터 전송은 이루어지지 않는다. 그러나, 상기 타깃 이동통신 단말기의 초기 전송률이 최소 전송률이 아니면, 현재 계산된 전송률보다 한 단계 작은 전송률로 최종 전송률로 설정하고 660단계로 진행한다.

한편, 상기 새로운 섹터 부하가 상기 데이터 기준값보다 작다는 것은 현재 섹터의 부하가 많이 점유되지 않았음을 의미하므로, 670단계에서 상기 제어부(100)는 상기 설정된 전송률이 최대 전송률인지의 여부를 검사한다. 상기 검사결과, 상기 설정된 전송률이 최대 전송률이면 690단계로 진행하고, 그렇지 않으면 680단계로 진행한다. 680단계에서 상기 제어부(100)는 상기 설정된 전송률을 한 단계 증가시켜 상기 타깃 이동통신 단말기의 데이터 전송률로 설정한 후, 630단계로 복귀한다.

통상적인 CDMA2000 1X 시스템에서 이동통신 단말기의 초기 전송률의 값은 19.2Kbps가되며, 그에 따라 전송률 한 단계씩의 상승은 38.4Kbps->76.8Kbps->153.6Kbps의 순으로 이루어진다. 상기 제어부(100)는 이와 같이 한 단계 전송률을 상승한 후 상기 640단계로 진행하여 상기 증가된 전송률로 상기 타깃 이동통신 단말기의 부하를 계산하는 과정 및 상기 데이터 기준값과의 비교 과정을 통해 데이터 전송률 제어를 수행할 수 있다.

상기 제어부(100)는 상기 670단계에서 상기 690단계로 진행하면서, 상기 타깃 이동통신 단말기의 최종 전송률을 최대 전송률로 설정한 후, 상기 660단계로 진행한다. 660단계에서 상기 제어부(100)는 650단계와 690단계에서 설정한 최종 전송률을 포함한 메시지(CDMA2000 1x 경우, Extended Supplmental Channel Assignment Message: 확장 부가 채널 할당 메시지)를 상기 타깃 이동통신 단말기로 유니캐스트(unicast)한 후, 상기 도 4의 410단계로 복귀한다. 또한 상기 최종 전송률이 초기 전송률보다 작아지는 경우에는 상기 이동통신 단말기가 데이터 전송을중지하거나 최소 전송률로 설정하도록 알려야 한다. 현재, 섹터 내의 해당 이동통신 단말기는 상기 기지국이 결정하여 보낸 데이터 전송률로 데이터를 전송한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 ROT 측정의 정확도를 높임으로서 데이터 전송시스템의 기지국의 과부하 제어를 효율적으로 수행하여 시스템의 성능, 안정성 및 캐패시터 등을 보장할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명은 유음 구간 및 묵음 구간을 구분하여 적절한 시간 동안의 섹터 부하를 반영하여 역방향 링크의 전송률을 제어함으로써 섹터 별 데이터 전송률을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

일정 영역을 가지는 기지국과, 상기 일정 영역에서 상기 기지국과 통신하는 다수의 이동통신 단말기들을 포함하며, 상기 이동통신 단말기들과 상기 기지국간 미리 설정된 시간에 동기되어 소정의 시간동안 데이터의 송신을 중지하는 묵음 구간과 그 외에 데이터 송신이 이루어지는 유음 구간을 가지는 이동통신 시스템에서, 역방향 데이터 전송률 제어 방법에 있어서,

상기 묵음 구간 동안 상기 기지국으로 수신되는 열잡음 전력을 측정하고, 상기 유음 구간 동안 상기 기지국으로 수신되는 전체수신전력을 측정하고, 상기 열잡음 전력과 상기 전체수신전력을 이용하여 역방향 링크의 사용 부하를 계산하는 과정과,

상기 사용 부하와 미리 설정된 기준값을 비교하여 역방향 데이터 전송률을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서, 상기 열잡음 전력은,

상기 묵음 구간동안 적어도 두 번 이상 측정한 열잡음 전력을 무한 임펄스 응답 필터링 하여 계산하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서, 상기 열잡음 전력은,

상기 묵음 구간을 둘 이상의 구간으로 분할하고, 상기 각 분할된 구간마다 평균 열잡음 전력을 계산한 후, 상기 계산값들 중 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서, 상기 전체수신전력은,

상기 유음 구간동안 적어도 두 번 이상 측정한 전체수신전력을 무한 임펄스 응답 필터링 하여 계산하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서, 상기 사용 부하는,

상기 계산된 전체수신전력과 상기 계산된 열잡음 전력의 dB로 환산된 값의 차임을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항의 상기 역방향 데이터 전송률을 제어하는 과정은,

상기 사용 부하와 미리 정해진 기준값을 비교하여 상기 사용 부하가 상기 기준값보다 작은 경우, 역방향 전송률 증가 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 6항에 있어서,

상기 사용 부하가 상기 기준값보다 큰 경우, 상기 역방향 전송률 감소 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항의 상기 역방향 데이터 전송률을 제어하는 과정은,

상기 일정 영역의 전체 부하를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 일정 영역의 부하가 상기 기준값보다 큰 경우, 역방향 전송률 감소 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 8항에 있어서,

상기 일정 영역의 전체 부하가 상기 기준값보다 작은 경우, 역방향 전송률 증가 또는 유지 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1항에 있어서, 상기 미리 설정된 기준값은,

상기 사용 부하를 하기 수학식 3을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는상기 방법.
일정 영역을 가지는 기지국과, 상기 일정 영역에서 상기 기지국과 통신하는 다수의 이동통신 단말기들을 포함하며, 상기 이동통신 단말기들과 상기 기지국간 미리 설정된 시간에 동기되어 소정의 시간동안 데이터의 송신을 중지하는 묵음 구간과 그 외에 데이터 송신이 이루어지는 유음 구간을 가지는 이동통신 시스템에서, 역방향 데이터 전송률을 제어하는 상기 기지국 장치에 있어서,

역방향 링크 주파수의 수신 전력을 측정하여 출력하는 전력 측정부와,

상기 묵음 구간동안 상기 전력 측정부에서 측정한 열잡음 전력을 저장하는 영역과, 상기 유음 구간동안 상기 전력 측정부에서 측정한 전체수신전력을 저장하는 영역과, 미리 설정된 기준값들을 저장하는 영역으로 구성된 메모리부와,

상기 메모리부에 저장된 열잡음 전력과 전체수신전력으로 사용 부하를 계산하는 사용 부하 계산부와, 상기 사용 부하와 상기 메모리부에 저장된 제 1기준값을 비교하여 상기 일정 영역내의 이동통신 단말기들의 데이터 전송률을 제어하는 역방향 활성 비트를 결정하거나, 상기 일정 영역의 전체 부하와 상기 제 2기준값을 비교하여 상기 일정 영역의 타깃 이동통신 단말기의 데이터 전송률을 결정하는 데이터 전송률 결정부로 구성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
제 11항에 있어서, 상기 데이터 전송률 결정부는,

상기 사용 부하가 상기 제 1기준값보다 큰 경우, 역방향 전송률 감소 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
제 11항에 있어서, 상기 데이터 전송률 결정부는,

상기 사용부하가 상기 제 1기준값보다 작은 경우, 역방향 전송률 증가 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
제 11항에 있어서, 상기 데이터 전송률 결정부는,

상기 일정 영역의 전체 부하가 상기 제 2기준값보다 큰 경우, 역방향 전송률 감소 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
제 11항에 있어서, 상기 데이터 전송률 결정부는,

상기 일정 영역의 전체 부하가 상기 제 2기준값보다 작은 경우, 상기 역방향 전송률 증가 또는 유지 명령을 출력함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
제 11항에 있어서,

상기 데이터 전송률 결정부에서 결정된 역방향 전력 제어 명령을 시스템에서 정해진 방식에 따라 전송할 수 있도록 구성하여 출력하는 송신 처리부를 더 구비함을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.