KR20040085917A - 무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신 기지국이 오버헤드 채널의 출력 조정 시점에서, 열잡음 전력 측정 시점인가를 판단하는 단계와, 열잡음 전력 측정 시점이면, 상기 무선통신 기지국과 적어도 하나의 단말간에 설정된 호를 해제하고, 상기 열잡음 전력을 측정하는 단계를 포함하는 무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법에 관한 것으로써, 1xRTT(1xtreme Radio Transmission Technology)와 같이 단말 침묵구간 지정 기능을 가지지 않는 CDMA 2000(Code Division Multiple Access 2000) 시스템에서 역방향 링크 부가채널(R-SCH; Reverse Link Supplemental Channel) 구동을 위해 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법을 제공하는 효과가 있다.

Description

무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법{Method for measuring thermal noise power in BTS System}

본 발명은 무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 단말 침묵구간 지정 기능을 가지지 않는 시스템에서 역방향 링크 부가채널(R-SCH; Reverse Link Supplemental Channel)의 스케줄러 구동을 위해 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법에 관한 것이다.

코드 분할 다중접속 2000 1x(CDMA 2000 1x; Code Division Multiple Access 2000 1xtreme) 시스템은 1.25MHz의 주파수 대역폭을 셀 내의 모든 단말기가 공유하는 방식으로 운영되며, 각 단말기는 최대 307.2kbps의 데이터 서비스를 역방향 링크 부가채널(R-SCH; Reverse Link Supplemental Channel)을 통해 제공 받을 수 있다. 그러나, 제한된 대역폭의 한계로 인하여 셀 내의 모든 단말기가 역방향으로 307.2kbps 데이터 서비스를 동시에 제공받을 수는 없고, 더 낮은 데이터 전송율을 가지는 역방향 링크 부가채널을 동시에 여러 단말이 할당 받거나 아니면 307.2kbps 같은 고속의 역방향 링크 부가채널 두세개를 각 단말기가 시 분할로 나누어 할당 받는 방식으로 역방향 링크 자원이 관리되어야 한다.

순방향 링크의 수용 용량은 기지국 최대 송출 전력과 가장 밀접한 관련이 있으며, 이 값은 이미 기지국에 대하여 정해진 값이다. 따라서, 기지국 송출 전력을 항상 최대 송출 전력으로 유지하면서 각 단말로부터 보고 받는 순방향 링크의 채널 상황을 이용하여 효율적인 순방향 링크의 자원관리를 하게 되면, 순방향 수용용량을 극대화 시킬 수 있다.

그러나, 순방향 링크와는 달리 역방향 링크의 경우에는 무선 자원을 셀 내 각 단말들이 독립적으로 이용하기 때문에 무선 자원을 관리하는 것이 쉽지 않다. 역방향 링크 자원을 효율적으로 관리하기 위한 여러 가지 방법들이 제안되었는데, 기지국에서 열상승(ROT; Rise over Thermal) 값을 측정하고 이를 이용하여 역방향 무선 자원을 관리하는 것이 가장 이상적이라고 알려져 있다. 상기 열상승(ROT; Rise over Thermal) 값은 수신기의 복조단 입력 신호 전력을 측정한 후 이 값에서시스템의 자체 열잡음(Thermal Noise) 전력을 dB 스케일로 뺀 나머지 부분으로, 이는 무선 구간의 수신 신호 전력의 총량을 의미하는 중요한 값이다.

그러나, CDMA 2000 1xRTT 와 같은 시스템은 1xEV-DO(1xtreme Evolusion-Data Only)시스템과는 달리 열잡음 전력을 측정할 수 있도록 하기 위해 셀 내 단말기에게 특정한 시간 구간동안 역방향 송신을 일시 중단시키는 기능(단말 침묵구간 지정 기능)이 없기 때문에 열잡음 전력 측정을 통한 열상승(ROT; Rise Over Thermal)값을 구하는 것이 원칙적으로 불가능하다. 따라서, 1xRTT(1xtreme Radio Transmission Technology)와 같은 시스템에서는 열상승(ROT; Rise Over Thermal)을 이용하여 역방향 링크의 무선 자원을 효율적으로 운용할 수 없고, 셀 내 서비스 받는 단말의 역방향 데이터 레이트 등으로부터 계산된 역방향 부하량을 이용하여 간접적으로 무선 자원을 관리해야만 하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 1xRTT(1xtreme Radio Transmission Technology)와 같이 단말 침묵구간 지정 기능을 가지지 않는 CDMA 2000(Code Division Multiple Access 2000) 시스템에서 역방향 링크 부가채널(R-SCH; Reverse Link Supplemental Channel) 구동을 위해 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 CDMA 2000 1xRTT 시스템의 기본 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 열잡음 전력을 측정하는 과정을 나타낸 일실시예 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

11 : 증폭기(Power Amplifier/Low Noise Amplifier)

12 : BUDA(BTS sector conversion Up/Down Converter Assembly)

13 : 제어기

14 : 채널카드

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 기지국이 오버헤드 채널의 출력 조정 시점에서, 열잡음 전력 측정 시점인가를 판단하는 단계와 열잡음 전력 측정 시점이면, 상기 무선통신 기지국과 적어도 하나의 단말간에 설정된 호를 해제하고, 상기 열잡음 전력을 측정하는 단계를 포함한다.

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.

역방향 링크 자원을 효율적으로 관리하기 위하여 필요한 열상승(ROT; Rise over Thermal) 값은 수학식 1과 같이 구할 수 있다.

상기 열상승 값에는 셀 내의 단말들로부터 수신되는 모든 신호들이 포함될 뿐만 아니라 인접 셀에 분포하는 단말로부터의 신호도 포함하게 된다. 실시간으로 변하는 이 값을 얼마나 짧은 시간 간격으로 얼마나 정확하게 측정하는가에 따라 역방향 수용 용량이 결정된다.

상기 열상승 값은 BUDA(BTS sector conversion Up/Down Converter Assembly)에서 기저대역 수신신호 전력을 측정하여 구할 수도 있다. 즉, 역방향 부하가 전혀 없는 상황에서 BUDA에서의 수신 신호 전력()을 측정하면 무선으로 수신되는 신호가 없으므로 그 값이 시스템의 열잡음() 전력이 되고, 역방향 부하가 존재하는 일반적인 경우에 BUDA에서 측정된 수신 신호 전력()은 무선 구간에서의 수신 신호 전력과 시스템의 열잡음 전력을 포함하게 된다. 따라서, 열상승 값은 무선 구간 만에서의 수신 신호 전력이므로 수학식 2 에 기재된 방법에 의해 구할 수 있다.

1xEV-DO(1xtreme Evolusion-Data Only) 시스템에는 시스템의 열잡음 전력을 구하는 용도로 셀 내 모든 단말에게 특정 시간 구간(단말 침묵 구간) 동안 역방향 송신을 중지시키는 기능이 있다. 예를 들어, 서비스 중인 호의 수가 많지 않아 인접 셀 간섭량이 최소가 되는 새벽에 이 기능을 활성화 시키면, 적어도 하루에 한번씩 시스템은 그 시간 구간동안 BUDA에서 수신 신호 전력을 측정하여 시스템의 열잡음 전력()을 알아낼 수 있다. 그러면, 그 외의 시간 구간동안 측정된 수신 신호 전력()과 특정 시간 구간동안 측정된 열잡음 전력()의 차로써 열상승 값을 측정할 수 있게 된다.

따라서, 열잡음 전력을 구하게 되면 상기 수학식 2 를 이용하여 열상승 값을 구할 수 있고, 이를 통해 역방향 링크의 무선자원을 효율적으로 관리할 수 있게 된다. 그러나, 1xEV-DO의 경우와는 달리 CDMA-2000(Code Division Multiple Access-2000) 1xRTT(1 extreme Radio Transmission Technic)와 같은 시스템에는 단말기에게 특정 시간 구간동안 역방향 송신을 중단하도록 하는 단말 침묵구간 지정 기능이 없다. 따라서, 1xRTT와 같은 시스템에서는 스펙상으로 주기적으로 시스템의 열잡음 전력을 측정하는 것이 불가능하다.

그러나, 일반적인 기지국 장비의 경우 BUDA(BTS Sector conversion Up/Down Converter Assembly)는 보드의 발열과 이에 따른 소자의 특성 변화 등 여러 가지 이유로 시간의 경과에 따라 송출 신호의 세기가 조금씩 변하게 된다. 파일럿 채널이나 싱크채널, 혹은 페이징 채널과 같은 오버헤드 채널들은 일정하게 송출되어야 하기 때문에 기지국(BTS; Base Transceiver System)은 주기적으로 각 섹터 해당 단말기들에게 모든 호들을 해제하고 오버헤드 채널들의 송출 세기에 대한 조정작업을 수행한다.

일반적으로, 기지국의 수신구간 열잡음 신호의 세기도 시간이 지남에 따라 조금씩 변하게 되는데, 이 값이 변하는 원인이 기지국의 송신구간에서 송출되는 오버헤드 신호의 세기가 변하는 원인과 매우 유사할 뿐 아니라, 오히려 열잡음 신호의 세기는 매우 낮고 오버헤드 신호의 세기의 변화보다 상대적으로 조금씩만 변하기 때문에 오버헤드 신호의 송출세기 조정작업 주기보다 더 긴 주기로 열잡음 전력을 측정해도 상당히 정확한 열잡음 전력 측정이 가능하다.

다만, 오버헤드 신호 전력의 세기 조정 작업은 섹터단위로 호를 해제하고 작업을 수행하면 되지만, 열잡음 신호 세기 측정작업은 최소한 셀 내 모든 호를 해제해야 비교적 정확한 측정이 가능해진다. 그러므로, 오버헤드 신호의 세기를 조정할 때마다 수신구간의 시스템 열잡음 전력을 측정하기 위해서는 이 작업을 위해 해제해야 하는 호의 수가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하고, 단말 침묵구간 지정 기능이 없는 시스템에서 열잡음 전력을 측정하는 방법을 제공한다.

도 1 은 CDMA 2000 1xRTT 시스템의 기본 구성도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이 CDMA 2000 1xRTT 시스템은 증폭기(11), BUDA(BTS sector conversion Up/Down Converter Assembly)(12), 제어기(13), 및 복수의 채널카드(14)를 포함한다.

상기 채널카드(14)는 R-SCH(Reverse Link Supplemental Channel) 스케쥴링을 수행하며 이를 위해 실시간 역방향 채널 정보를 필요로 한다. 상기 역방향 채널 정보의 스케쥴링을 위해 가장 필요한 정보가 열상승(ROT; Rise Over Thermal) 측정치이다. 이러한 열상승(ROT; Rise Over Thermal) 정보는 제어기(예를 들어 RCCA; Radio and Channel Control board Accembly)(13)가 BUDA(12)에 열상승 측정을 명령하고, 이 명령에 따라 상기 BUDA(12)가 열상승 측정을 수행한다. 즉, 상기 제어기(13)는 상기 BUDA(12)가 실시간으로 수집한 열상승 정보를 채널카드(14)에 보고하는 기능을 하고 채널카드(14)는 상기 열상승 정보를 역방향 링크 부가채널 스케쥴링에 이용하게 된다.

도 2 는 본 발명에 따른 1xRTT 시스템에서 열잡음 전력을 측정하는 과정을 나타낸 일실시예 흐름도이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 먼저의 값을 1로 초기화한다(21). 여기서값은 오버헤드 채널 출력 조정 기능(Overhead Channel Calibration)을 수행하였으나 시스템의 열잡음 전력을 측정하지 않은 횟수를 의미한다.

의 값이 초기화 되었으면(21), 시스템이 오버헤드 채널 출력 조정 기능을 수행할 시점인지를 판단한다(22). 만약, 오버헤드 채널 출력 조정 기능을수행할 시점이 아니면 이를 수행할 시점이 될 때까지 기다린다. 그러나, 오버헤드 채널 출력 조정기능을 수행할 시점이라고 판단되면, 현재 상태가 열잡음 전력을 측정하기에 적당한 시점인지를 판단한다(23). 즉, 현재 활성화된 호가 너무 많을 경우에는 모든 호를 해제하고 열잡음 전력을 측정한다는 것이 어려울 것이다. 그렇지만 활성화된 호가 거의 없거나, 활성화된 호가 있더라도 너무 오랫동안 열잡음 전력을 측정하지 못한 경우에는 이를 측정할 필요가 있다.

열잡음 전력을 측정하기에 적당한 시점인지를 판단하는 방법의 일실시예로서값을 계산하여, 기준치와 비교하는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 열잡음 전력 측정하지 않은 횟수()에 비해 현재 활성화된 호()가 너무 많아값이 기준치보다 작은 경우에는 열잡음 전력을 측정하기에 적합한 시점이 아니라고 판단할 수 있다. 그러나, 비록 활성화된 호()가 있을지라도 열잡음 전력을 측정하지 않은 횟수()가 커서값이 기준치보다 큰 경우에는 열잡음 전력을 측정하기에 적합한 시점이라고 판단한다.

상기 기준치는 열잡음 전력 측정에 필요한 정도에 따라 임의로 지정할 수 있는 값이다. 즉, 기준치를 되도록 높이면 활성화된 호를 유지할 수 있지만 열잡음 전력을 자주 측정할 수 없게 되고, 기준치를 낮추면 열잡음 전력을 자주 측정할 수는 있지만 해제해야 하는 호의 수가 많아지게 되므로 이를 적절히 고려하여 선택할 수 있다.

그러나,값이 기준치보다 작은 경우라 할지라도 지나치게 오랫동안 열잡음 전력을 측정하지 않으면 문제가 될 수 있으므로, 열잡음 전력을 측정하지 않은 횟수에 상한()을 지정하여 실제 열잡음 전력을 측정하지 않은 횟수()가 상한을 넘어서는 경우()에는 활성화된 호수()에도 불구하고 열잡음 전력을 측정하도록 할 수 있다.

상기와 같이 열잡음 전력을 측정하기에 적당한 시점인지를 판단한 결과, 적당한 시점이 아니라고 판단된 경우에는 오버헤드 채널 출력 조정기능만을 수행하고(24), 열잡음 전력 측정은 하지 않으며값을 1 증가시킨 뒤(25) 다음 오버헤드 채널의 출력 조정 기능을 수행할 수 있을 때까지 기다린다. 한편, 이를 측정하기에 적당한 시점이라고 판단된 경우에는 셀 내의 모든 호를 해제한다(26). 그리고, 시스템의 열잡음 전력을 측정한(27) 뒤 오버헤드 채널 출력 조정기능을 수행한다(28). 상기 오버헤드 채널 출력 조정 기능을 수행 하였으면,값을 다시 1로 초기화 시키고(21), 다음 오버헤드 채널 출력 조정시점이 될때까지 기다린다.

본 발명에 있어서, 오버헤드 신호 출력 조정 작업을 수행하기 위해서는 섹터 내 모든 호를 해제해야 하므로, 이 작업은 활성화된 호의 수가 가장 적은 심야나 새벽에 주로 이루어진다.

한편, 오버헤드 채널 출력 조정시점에 해당하고 열잡음 전력 측정을 할 수있는 시점이라고 판단된 경우에 기지국의 수신단 열잡음 전력 측정 작업과 오버헤드 신호 전력 조정 작업을 둘 다 수행하여야 하는데, 전자를 수행하기 위해 셀 내의 모든 활성화된 호를 해제해야 하므로, 먼저 셀 내의 모든 호를 해제하여 열잡음 전력을 측정하고 이 작업이 끝나자 마자 모든 섹터의 오버헤드 신호 송출 전력 조정 작업을 바로 진행하게 된다.

또한, 본 발명의 방법에 있어서 각 섹터별로 호를 해제하고 송출 전력 조정작업을 수행하여 해제되는 호의 수를 최소화 시키는 방법이 가능하다. 그러나, 결국 열잡음 전력 측정을 위해 셀 내 모든 호를 해제해야 하므로 오버헤드 송출 전력 조정 작업을 섹터별로 순차적으로 진행하는 것 보다 기지국의 모든 섹터에서 동시에 이 작업을 수행하여 호가 해제되어 있는 시간을 단축시키는 것이 더욱 바람직한 방법이 된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같이 본 발명은, 1xRTT와 같이 단말 침묵구간 지정 기능을 가지지 않는 CDMA 2000 시스템에서 역방향 링크 부가채널(R-SCH; Reverse Link Supplemental Channel) 구동을 위해 기지국에서 열잡음 전력을 측정할 수 있는 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 무선통신 기지국이 오버헤드 채널의 출력 조정 시점에서, 열잡음 전력 측정 시점인가를 판단하는 제 1 단계; 및

   열잡음 전력 측정 시점이면, 상기 무선통신 기지국과 적어도 하나의 단말간에 설정된 호를 해제하고, 상기 열잡음 전력을 측정하는 제 2 단계

   를 포함하는 무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   열잡음 전력 측정 시점이 아니면, 상기 무선통신 기지국이 상기 오버헤드 채널의 출력을 조정하는 제 3 단계를 더 포함하는

   무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법.
3. 제 1 항 혹은 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   을 만족하는 경우에 열잡음 전력을 측정할 시점으로 판단하는 것을 특징으로 하는

   무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법.

   (단,은 오버헤드 채널 출력 조정을 하였으나 기지국의 열잡음 전력은 측정하지 않은 횟수,은 현재 활성화된 호의 수)
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   또는중 어느 하나를 만족하는 경우에 열잡음 전력을 측정할 시점으로 판단하는 것을 특징으로 하는

   무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법.

   (단,: 오버헤드 채널 출력 조정은 하였으나 기지국의 열잡음 전력은 측정하지 않은 횟수,: 현재 활성화된 호의 수,:의 상한값)
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 기준값은,

   열잡음 전력 측정 빈도를 지정하기 위해 임의로 정해주는 값인 것을 특징으로 하는

   무선통신 기지국에서 열잡음 전력을 측정하는 방법.