KR20060122368A

KR20060122368A - 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법

Info

Publication number: KR20060122368A
Application number: KR1020050044765A
Authority: KR
Inventors: 김대중
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-11-30

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국에서 호를 분산 처리하는 것으로, 특히 기지국의 하나의 섹터에 수용 가입자 수가 최대에 이른 경우 수신되는 통화 요청신호에 대한 통화채널을 할당할 수 있도록 기지국의 인접한 여유있는 섹터로 핸드오프시켜 호를 분산하고 통화를 처리하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법에 관한 것이다. 본 발명은 이동통신 시스템의 핸드오프 기능을 이용하여 기지국의 채널 사용 효율을 향상시켜 호 집중을 분산 처리하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법이다. 본 발명은 이동통신 시스템의 기지국의 섹터에서 처리할 수 있는 가입자의 수를 넘어서 호가 인입되는 경우에 이미 연결된 기존 호에 대하여 섹터 풀링 기능을 이용하여 호 집중을 분산하여 시스템을 개선하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법이다.

기지국, 풀링(pooling), 핸드오프, 호분산, 기준, 이웃.

Description

이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법{Method of receiving call distribution using sector pooling for mobile communication systems}

도 1은 본 발명의 CDMA 이동통신 시스템의 구성도이고,

도 2는 본 발명의 이동통신 시스템의 제어국과 기지국을 연결한 예를 나타낸 도이고,

도 3은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법의 동작 순서도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

22 : 제어국(BSC) 24 : CCP

26 : 기지국(BTS) 1, 26-1 : 기지국 2

30, 30-1, 30-2 : 이동통신 단말기 1, 2, 3.

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국에서 호를 분산 처리하는 것으로, 특히 기지국의 섹터에 수용 가입자 수가 최대에 이른 경우 수신되는 통화 요청신호를 처리할 수 있도록 통화자원이 여유있는 인접한 기지국의 섹터로 핸드오프시켜 호를 분산 처리하여 효율을 향상시키는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템을 구성하는 기지국(BTS)은 이동통신 단말기와 제어국 사이에 위치하고, 가입자의 이동통신 단말기에 대한 호를 제어하고 유지보수 기능을 수행하고, 이동통신 단말기가 기지국을 인식할 수 있도록 필요한 데이터를 제공하고, 제어국의 제어에 따라 호 요구에 대한 트래픽 채널을 할당하고 경로를 열어주는 기능을 하며, 이동통신 단말기의 데이터 처리 속도 등을 조절한다.

종래의 CDMA 이동통신 시스템은 CDMA 기술을 이용하여 이동 무선 망 기반으로 구현한 것으로, 가입자의 이동통신 단말기와 무선구간의 연결을 책임지는 기지국(BTS)은 통화를 위한 트래픽(Traffic) 채널과 파일럿, 페이징, 싱크 메시지(Message)전송을 위한 오버헤드(Overhead) 채널로 구분된다.

음성호인 경우 트래픽(Traffic) 채널은 가입자의 이동통신 단말기마다 하나의 채널을 점유하여 통화가 끝날 때까지 사용하게 되는 유한의 자원(Resource)이다.

시스템 하드웨어 구성에서 채널 자원은 기지국의 채널카드의 CSM(Cell Site Modem) 칩에 의하여 할당되며 이는 각 2, 4, 16, 64 채널 등의 보드에 의해 결정된 다.

CDMA 시스템의 기지국의 무선망은 알파, 베타, 감마 3 섹터로 구성되며 섹터마다 담당하는 일정량의 채널카드가 존재하게 된다.

기지국의 하나의 섹터마다 무선 용량은 제한적이어서 가입자가 통화를 연결하여 트래픽(Traffic) 채널을 사용하게 되는 경우 해당 트래픽 채널은 가입자 고유의 영역이 되므로 다른 가입자의 통화를 위해 연결할 수 없다.

따라서 일정 수 이상의 가입자가 동시 통화하여 더 이상의 가입자를 수용할 수 없는 경우 기지국에서 호를 연결할 수 없으므로 이동통신 단말기 사용자에게는 불편을 초래하게 된다.

종래에는 이동통신 가입자의 특성상 많은 가입자가 한 지역에 몰릴 경우 통화를 위한 이동통신 시스템의 무선 용량은 한정되어 있기 때문에 허용 범위 이상의 가입자들에게는 호 연결 실패로 인한 품질 민원 발생과 시스템 용량 이상의 호 폭주로 인한 시스템 불안정을 초래하기도 한다.

종래의 경우 이러한 경우에는 기지국의 수를 늘리는 방식이 있으나, 단순히 기지국의 수를 증가시키는 것은 여유있는 이동통신 시스템의 통화 자원을 효율적으로 운영하지 못하는 것이므로, 이에 대한 방안이 요구된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동통신 시스템의 핸드오프 기능을 이용하여 기지국에 집중된 호를 주변의 기지국의 채널 사용 효율을 향 상시켜 분산 처리하여 호가 집중되어도 계속적으로 이동통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국의 섹터에서 처리할 수 있는 가입자의 수를 넘어서 호가 인입되는 경우에 이미 연결된 기존 호에 대하여 섹터 풀링 기능을 이용하여 호 집중을 주변의 기지국으로 분산하여 시스템의 성능을 향상시키는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 핸드오프를 파일럿 세기에 따라서 처리하지 않고 기지국의 최대 수용량을 초과한 경우 해당 기지국의 통화를 분산처리하기 위해 이웃하는 주변의 기지국으로 강제로 핸드오프 처리하여, 시스템의 자원 이용 효율을 높이고 계속적으로 통화서비스를 제공할 수 있는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 기지국의 섹터(Sector)에서 동시에 처리할 수 있는 최대의 가입자 수를 산출하고 해당 기지국의 섹터(Sector)로 수신되는 신규 호가 최대 가입자 수에 이른 경우에도 신규 호에 대하여 통화를 위한 트래픽(Traffic) 채널을 할당할 수 있는 것으로, 통화 중인 가입자 중 이웃 섹터(Sector)에 근접하게 위치하며 이웃 섹터의 무선 채널 용량이 여유 있는 경우 통화 중인 가입자의 무선 연결 구간에 근접한 이웃 섹터로 변경시켜 호통화를 요청하는 신규 호에 대하여 트래픽 채널 자원을 확보하고 또한 이동가입자에게는 보다 최적화된 무선 연결 구간을 보장해 줌 으로써 통화 품질을 증진시키고, 이동통신 시스템 측면에서 보다 효율적인 시스템 자원의 사용과 운용 측면에서의 효율성을 증진시켜 시스템 활용 및 고객 만족도를 높일 수 있는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법은, 이동통신 시스템의 기지국 1의 해당 섹터에서 접속되는 이동통신 단말기의 수가 최대 수용량에 이른 경우 상기 지지국 1에서 제어국으로 분산 요청 메시지를 송신하는 1 단계와, 상기 제어국은 상기 기지국 1로부터 상기 분산 요청 메시지를 수신하면, 상기 제어국에 연결된 모든 기지국의 섹터의 상태와 상기 기지국 1에 연결된 이동통신 단말기를 데이터 베이스로부터 파악하고 핸드오프 가능한 상기 이동통신 단말기를 파악하는 2단계와, 상기 제어국은 상기 기지국 1에 접속된 핸드오프 가능한 이동통신 단말기를 주변 기지국으로 핸드오프 처리하여 상기 기지국 1은 트래픽 채널을 확보하고 새로 요청되는 호를 처리할 수 있는 상태로 되는 3단계와, 상기 핸드오프시 제어국에서 상기 기지국 1에서 핸드오프 처리된 상기 이동통신 단말기의 통화 상태를 모니터링하여 호드롭이 발생하지 않도록 제어하는 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 1단계에서 상기 분산 요청 메시지는 상기 기지국 1의 식별정보, 섹터 정보, 트래픽 채널을 점유한 이동통신 단말기의 정보를 포함한다.

또한, 본 발명의 2단계에서 상기 제어국은 상기 기지국 1로부터 상기 분산 요청 메시지를 수신하면 데이터 베이스를 검색하여, 상기 기지국 1의 파일럿 세기 기준 정보만 가지고 트래픽 채널을 점유하여 통화하는 이동통신 단말기 1들과, 상기 기지국 1의 파일럿 세기가 가장 세고 다음으로 주변 기기국 2의 상기 파일럿 세기인 이웃 정보를 가진 이동통신 단말기 2들에 대하여 핸드오프를 처리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어국은 PRMO 메시지를 이동통신 단말기 1로 송신하고, 상기 이동통신 단말기 1에서 송신하는 PSMM 메시지에서 주변 기지국으로 핸드오프가 가능한지 변수를 판단하여 상기 기지국 1의 파일럿을 드롭시켜 상기 기지국 1의 다른 섹터, 기지국 2 또는 타기지국으로 핸드오프 처리하도록 하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법.

또한, 4단계에서 통화품질 모니터링은 음성 통화시에 카운트되는 배드 프레임의 카운트 기준을 여유 있게 하여 배드 프레임으로 카운트되지 않도록 조절하여 강제 핸드오프에 의한 통화 단절을 예방하는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 CDMA 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 이동통신 시스템의 제어국과 기지국을 연결한 예를 나타낸 도이고, 도 3은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법의 동작 순서도이다.

도 1은 본 발명의 이동통신 시스템의 구성도이다.

도 1에는 이동통신 시스템을 관리 운용하는 BSM(Base Station Manager)/BDML(20), 교환기와 기지국 사이에 위치하여 기지국을 관리하고, 이동통신 단말기의 호설정의 해제 등을 처리하는 BSC(Base Station Controller)(22, 22-1), BSC의 제어를 받아 통화채널을 설정하는 기지국(Base Transceiver System)(26, 26-1), 이동통신 단말기(Mobile Station)(30, 30-1, 30-2)로 이루어진다.

BSC(22)는 호처리와 구성, 상태, 신호전송(signal transfer) 등을 담당하는 프로세서인 CCP(Call Control Process)와, SBP(Selector Bank Processor)와, SVC(Selector and Vocoder Channel)로 이루어지며, 기지국(26, 26-1)에는 프로세서인 BSP(Base Station Processor)(28)가 있다.

이동통신 시스템의 가입자 통화를 위한 호 연결은 다음과 같은 방식으로 제공된다. 망에 연결된 무선 구간을 제어하는 기지국(BTS: Base Transceiver System)(26)는 BSC(Base Station Controller)(22)의 제어를 받으며 기지국은 3 섹터(Sector)와 멀티(Multi) FA(Frequency Alignment)로 구성되어 있다.

기지국의 섹터는 알파(ALPHA), 베타(BETA), 감마(GAMMA)로 구성되고 타입(Type)에 따라 기지국(26)의 위치를 기점으로 반경 10~20Km의 무선구간을 커버(Cover)하여 가입자의 이동통신 단말기와 적정한 데이터를 통신함으로써 서비스를 수행한다.

기지국(26)의 3개의 섹터(sector)에는 크게 이동통신 단말기와 이동통신 시스템에게 서로를 인지하게 하는 데이터를 송/수신하는 오버헤드 (Overhead) 채널과 실제 통화를 위한 호를 연결하여 음성 데이터 또는 서비스 데이터가 송/수신되는 트래픽 (Traffic) 채널로 구성된다.

음성호의 경우 발신 이동통신 단말기와 착신 이동통신 단말기 마다 하나의 트래픽(Traffic) 채널이 할당되며 기지국(BTS)의 섹터(Sector)에 사용할 수는 있는 트래픽(Traffic) 채널 용량은 한정되어 있다.

이동통신 가입자의 특성상 많은 가입자가 한 지역에 몰릴 경우 통화를 위한 이동통신 시스템의 무선 용량은 한정되어 있기 때문에 허용 범위 이상의 가입자들에게는 트래픽 채널을 할당할 수 없으므로, 호연결 실패로 인한 품질 민원 발생 및 시스템적으로는 시스템 용량 이상의 호 폭주로 인한 시스템 불안정을 초래하기도 한다.

본 발명은 이를 예방 하기 위한 것으로 핸드오프(Handoff)를 이용한 섹터 풀링(Sector Pooling) 기능을 제안함으로써 기존의 호 처리 프로세스(Process)의 영향을 최소화하고 가입자에게 보다 나은 시스템 품질과 안정성을 제공할 수 있다.

섹터 풀링(Sector Pooling)은 크게 하드웨어적인 자원공유를 위해 사용된 것이다. 본 발명에서는 종래의 핸드오프(Handoff) 처리를 이용함으로 통화중인 가입자의 호를 분산하여 하드웨어적인 사안과는 별개의 프로세스(Process) 처리에 의한 방안을 제공한다.

도 2는 본 발명의 이동통신 시스템의 제어국과 기지국을 연결한 예를 나타낸 것이다.

도 2에는 제어국(BSC)(22)과 두 개의 기지국 1, 2(26, 26-1)이 연결된 예로 풀링된 기지국 섹터를 핸드오프 처리하여 통화자원을 확보하는 것을 설명한다.

본 발명에서는 기지국 1(26)에 송신하는 파일럿 세기가 해당 이동통신 단말기에서 수신시 가장 세어 연결되어 통화하는 경우 기준 A로 하고 첫번째 이후에 해당하는 경우에는 이웃 A로 설명한다.

또한, 기지국 2(26-1)에 송신하는 파일럿 세기가 해당 이동통신 단말기에서 수신시 가장 세고 접속되어 통화하는 경우 기준 B로 하고 해당 단말기에서 첫번째 이후에 해당하는 경우에는 이웃 B로 설명한다.

또한, 본 발명에서 이동통신 단말기 1, 2, 3(30, 30-1, 30-2)은 여러 개의 이동통신 단말기를 의미할 수도 있다.

먼저 기지국 1(26)과 인접한 기지국 2(26-1)에서 송신하는 파일럿 세기를 이동통신 단말기 1(30)에서 수신하여 기지국 1(26)에서 송신하는 파일럿 세기인 기준(reference) A가 더 큰 경우 이동통신 단말기는 기지국 1(26)에 접속하며, 이동통신 단말기는 처음에 기준 A로 등록하고, 다음으로 파일럿 세기가 센 인접한 기지국 2(26-1)에서 송신하는 파일럿 세기를 수신한 경우 이웃 B를 핸드오프 정보에 등록한다.

도 3에서 이동통신 단말기 2(32)는 인접한 기지국 2(26-1)에 더 가까워 이동통신 단말기 1(30)과는 반대로 처음에 기준 B로 등록하여 접속하고, 다음으로 기지국 1(26)의 기준 B를 그 다음으로 등록하여 핸드오프 정보에 보유한다.

본 발명은 기지국에서 송신하는 파일럿 세기에 따라서 핸드오프를 처리하지 않고, 섹터 풀링된 기지국의 자원을 확보하기 위해서 기지국의 최대 용량 이상으로 계속적으로 통화를 요청하는 단말기가 있는 경우 섹터 풀링된 기지국을 경유하여 통화하는 이동통신 단말기를 핸드오프 가능한 섹터나 다른 기지국으로 처리한다.

즉, 본 발명은 하나의 기지국에서 처리 용량의 한계에 이른 경우 강제적으로 핸드오프 처리하여 해당 기지국의 통화자원을 확보하여 하나의 기지국에 통화량이 폭주하여도 원활한 서비스를 제공할 수 있다.

도 2에서 기지국 1(26)에서 최대 수용량인 20에 이른 경우에는 기지국 1은 제어국(22)으로 BTS_id/Sector/Fa(Frequency Alignment) 메시지를 제어국(BSC)(22)의 호처리 프로세서(Processor)인 CCP로 전송한다. 메시지에는 기지국 식별정보, 기지국의 섹터, FA 정보 등이 있다.

제어국(22)의 호처리 프로세서인 CCP(Call Control Processor)는 해당 Bts_id/Sector/Fa 메시지를 메인 태스크(Main Task)에서 수신하면, 제어국(22)의 CCP에서는 모든 기지국 1, 2(26, 26-1)의 트래픽 채널의 상태와 무선 자원 사용 상태를 데이터 베이스를 검색하여 파악한다.

제어국(22)은 자기가 관리하는 호처리 데이터베이스를 검색하여 해당 기지국(26)의 섹터에　위치하는 가입자를 분류하는 것으로, 두　기준으로　분류한다.

첫째 분류는 상술한 바와 같이 기지국 1의 기준 A만의 파일럿 세기 정보를 가지는 이동통신 단말기 1(30)와, 기준 A와 이웃 B를 가진 이동통신 단말기 2(30-1)를 파악한다.

두번째 분류로는 기지국 2(26-1)의 기준 B의 파일럿 세기가 가장 센 이동통신 단말기로 기지국 2에 접속되어 두번째 파일럿 세기를 나타내는 이웃 A를 가진 이동통신 단말기 3(30-2)들이다.

여기서 본 발명은 두번째 분류에 해당하는 이동통신 단말기 2는 처리하지 않아도 된다.

두 분류의 리스트(List)가 작성되면 리스트(List)에 들어 있는 이동통신 단말기는 최대 수용량에 이른 기지국 섹터(Sector)의 자원 풀링(Resource Pooling)을 위하여 이웃하는 기지국이나 섹터로 분산시키는 과정을 진행한다.

첫번째 분류에서 기준 A와 이웃 B를 가진 이동통신 단말기 2(30-1)들에 대하여 핸드오프 프로세스를 이용하는 것으로, 제어국(22)에서 기지국 1(26)을 경유하여 이동통신 단말기 2(30-1)로 핸드오프 준비가 되었다는 HDM 메시지를 송신하고, 이동통신 단말기 1은 응답메시지로 HCM 메시지를 송신한다.

제어국(22)의 제어에 의하여 해당 기지국 1(26)의 섹터의 파일롯인 기준 A를 드롭시키도록 하고 핸드오프 처리 메시지에 등록된 섹터의 인덱스를 처리하여 일반적인 핸드오프 프로세스를 이용하여 기지국 1(26)의 섹터를 점유한 이동통신 단말기 2(30-1)들을 여유가 있으면서 핸드오프 가능한 위치에 있는 기지국 2(26-1)이나 타기지국으로 핸드오프 한다.

또는 기지국에는 알파, 베타, 감마 섹터가 있으므로, 해당 기지국내의 다른 섹터로의 핸드오프도 가능하다.

또한, 첫번째 분류에서 기지국 1(26)의 파일럿 세기인 기준 A만을 가진 이동통신 단말기 1(30)의 경우에는 제어국(22)의 CCP(24)에서 단말기로부터 PSMM 정보를 수신하기 위해 PMRO 메시지를 송신한다.

이는 이동통신 단말기 1(30)의 경우에는 하나의 파일럿 세기인 기준 A에 대 한 정보만 있으므로 핸드오프를 위해서는 주변의 타기지국의 파일럿 세기 정보가 필요하기 때문이다.

이동통신 단말기 1(30)에서 송신하는 PSMM 메시지에서 이웃하는 기지국 2(26-1)의 파일럿 세기를 나타내는 이웃 B의 세기가 T_ADD 이상을 나타내는 경우, 이동통신 단말기 1(30)로 HDM을 송신하여 핸드오프의 준비를 한다.

제어국(22)은 HCM을 수신하여 핸드오프가 처리되면 풀링 플래그를 검색하여 섹터 풀링과 일반 핸드오프로 구분하고, 섹터 풀링된 호인 경우 HDM 을 송신하여 기지국 1(26)의 기준 A 파일럿을 드롭시키는 처리과정을 수행한다.

또한, 풀링된 기지국 1(26)에서 이웃하는 기지국으로 통화중 핸드오프 처리된 이동통신 단말기 1(30)들은 수신 파일럿(Pilot)세기가 약하여 핸드오프 처리된 것이 아니므로, 통화품질을 유지시키기 위한 과정이 필요하며, 본 발명에서는 제어국에서 통화품질을 유지시키기 위해 수신 양호율을 나타내는 Ec/Io와 배드 프레임(Bad Frame) 발생 비율을 일정시간 동안 모니터함으로써 더욱 양호한 수신 세기를 보장한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기지국 1(26)이 최대 수용량에 이른 경우 핸드오프 가능한 파일럿 세기를 나타내는 기지국 2, 타기지국이나 타제어국 등으로 통화를 분산하므로 기지국 1(26)은 다시 통화 자원을 확보할 수 있으며, 따라서 폭발적으로 늘어나는 호의 경우에도 원활하게 처리할 수 있으며, 사용자에게는 원활한 통화 서비스를 제공한다.

도 3은 본 발명의 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방 법의 동작 순서도이다.

기지국(BTS)(26, 26-1)에서 이동통신 단말기 1, 2, 3(30, 30-1, 30-2)로 송신하는 무선 수신 신호를 파일럿(Pilot)이라 하며 이를 처리하여 섹터 풀링(Sector Pooling) 기능을 수행한다.

핸드오프 변수로 이동통신 단말기에서 기지국으로 송신하는 PSMM 메시지에는 T_ADD, T_DROP, T_COMP 등이 있으며, T_ADD값은 핸드오프시 목적 기지국의 파일럿 신호를 애드(ADD)하기 위한 신호 레벨 기준값이며, T_DROP은 핸드오프시 소스(Source) 기지국의 파일럿 신호를 해제하기 위한 신호 레벨 기준 값이고, T_COMP는 파일럿 신호가 가장 센 집합과 후보군의 집합을 비교하기 위한 신호 레벨 값이다.

핸드오프(Handoff)를 이용하여 기지국의 집중된 호를 분산시키는 섹터 풀링(Sector Pooling) 기능의 처리 과정은 다음과 같다.

기지국(BTS)(26, 26-1)의 섹터(Sector)에서 가입자의 이동통신 단말기 1, 2,3 (30, 30-1, 30-2)가 액세스(Access)하는 상태는 기지국(BTS)(26, 26-1)의 호처리 프로세서(Processor)인 BSP(BTS Signal Processor)(28)에서 하나의 태스크(Task)로 생성하여 관리한다.

즉 가입자의 호처리 과정에서 할당된 트래픽(Traffic) 채널의 고유한 값이 있는 것이다. 따라서 섹터(Sector)의 인입될 수 있는 최대 용량을 적정한 수준을 파악하기 위해서는 외적인 환경도 검토되어야 하지만 내부적으로 할당되는 트래픽(Traffic) 채널의 수도 파악되어야 한다.

기지국(BTS)(26)의 호처리 프로세서(Processor)인 BSP(BTS Signal Processor)(28)에서 최대 용량을 산출하여 20 ~ 22 가입자가 동시에 해당 섹터에서 호통화 처리를 하는 경우 적절한 처리 용량임을 파악할 수 있었다.

이를 근거로 BSP(28)에서 생성되는 호 처리 태스크(Task)의 트래픽(Traffic) 채널이 하나의 섹터(Sector) 상에 20개의 이동통신 단말기가 처리되는 경우 처리 용량이 최대(MAX)인 상태로 등록한다(S60, S62).

종래의 경우 해당 기지국에서 수신되는 통화 요청신호가 최대 수용량을 초과하지 않은 경우 호처리 태스크를 생성하고 호처리를 수행하여 가입자가 상대방과 통화할 수 있도록 한다(S64~S66).

한편, 기지국(26)의 하나의 섹터에 트래픽 채널을 사용하는 이동통신 단말기(30)의 수가 최대 용량인 20을 넘어 해당 기지국 섹터(Sector)에서 통화 처리가 곤란한 경우 계속적으로 신규호가 인입되면, 기지국(26)은 이를 제어국(BSC)(22)의 호처리 프로세서(Processor)인 CCP(Call Control Processor)로 알려준다.

이때 기지국(BTS)(26)은 해당 Bts_id/Sector/Fa(Frequency Alignment)의 정보(Information)를 내장한 메시지를 제어국(BSC)(22)의 호처리 프로세서(Processor)인 CCP로 전송한다(S68).

제어국(22)의 호처리 프로세서인 CCP(Call Control Processor)는 해당 Bts_id/Sector/Fa의 정보(Information)를 메인 태스크(Main Task)에서 수신하면, 제어국(22)의 CCP에서는 모든 기지국(26)의 트래픽 채널의 상태와 무선 자원 사용 상태를 데이터 베이스를 검색하여 파악한다(S70).

제어국(22)의 CCP(Call Control Processor)에서는 검색을 하여 트래픽 채널 이 여유가 있으며 접속된 단말기에서 파일럿 세기가 양호하여 핸드오프가 가능한 이웃 섹터를 분류한다.

제어국(22)은 도 2에서 설명드린 바와 같이, 첫째 분류에 해당하는 기지국 1의 기준 A만의 파일럿 세기 정보를 가지는 이동통신 단말기 1(30) 들과, 기준 A와 이웃 B를 가진 이동통신 단말기 2(30-1)들을 파악하고, 두 번째는 기준(reference) B와 이웃(neighbor) A를 가진 이동통신 단말기 3(30-2)을 파악한다.

이는 Bts_id/Sector/Fa의 정보(Information)를 기준으로 호 처리 태스크(Task)중에서 트래픽(Traffic) 채널을 점유하는 태스크(Task)를 분류하고, 수신된 정보와 동일한 기지국(26)과 섹터(BTS/Sector)의 호처리 정보를 가진 태스크(Task) ID를 구분하는 것과 같은 의미이다.

즉, 제어국(22)은 수신된 정보에서 기지국(26)의 트래픽 채널을 할당받아 통화하고 있는 이동통신 단말기를 찾고, 통화하는 이동통신 단말기에서 풀링된 기지국과 섹터가 동일한 이동통신 단말기를 찾는다(S72).

여기에서 제어국(22)의 CCP의 호 처리 정보와 핸드오프를 위한 정보가 이용되는데, 호처리 정보에는 이동통신 단말기(30)가 처음 위치에서 발/착신한 정보를 가지고 있으며, 또한 핸드오프에 의하여 기준(Reference)이 변경되는 경우에도 핸드오프 정보에서 해당 기준 (Reference) 정보를 호처리 정보에 갱신되도록 한다. 핸드오프 정보는 이동통신 단말기가 수신하는 수신 신호인 파일럿(Pilot) 정보를 기준으로 액티브 파일럿(Active Pilot)을 관리한다.

이것은 실제 이동통신 단말기와 기지국의 채널 카드, 제어국의 보코더상에 물리적인 연결이 되어있다는 의미이며 핸드오프 처리에서 액티브가 되기 전 단계인 이웃 파일럿(Neighbor pilot)과 분리되어 사용된다.

따라서, 최대 수용량에 이른 기지국 1(26)의 트래픽 채널을 분산하기 위해서는 기지국 1에서 송신하는 기준 A(Reference(Active Pilot))만 가지는 이동통신 단말기 1(30)들과 기준 A와 기지국 2에서 송신하는 이웃 B를 가지는 이동통신 단말기 2(30-1)들의 호를 분산 시켜야 되며, 기지국 2의 기준 B를 가지고 기지국 1의 이웃 A를 가지는 이동통신 단말기 3(30-2)들의 경우는 처리되지 않아도 된다.

즉 최대 수용량에 이른 기지국 1(26)의 파일럿 세기 기준 A를 가지는 이동통신 단말기 1, 2(30, 30-1)에 대해서 핸드오프 가능 여부를 판단하여 처리한다.

이동통신 단말기 2(30-1)에서 송신한 PSMM 메시지의 파일럿 신호에서 기준 A와 이웃 B를 모두 가진 경우, 이웃 B로 핸드오프가 가능한 경우 제어국의 제어에 따라 기지국에서 이동통신 단말기 2(30-1)로 HDM(Handoff Direction Message)를 송신하여 기준 A를 나타내는 기지국1의 해당 섹터(Sector)의 파일럿(Pilot)을 드롭(Drop)시키고, 핸드오프(Handoff) 처리 정보에 등록된 섹터의 인덱스를 찾아서 인덱스(index)를 처리하여 일반적인 핸드오프(handoff) 처리 프로세스를 이용여 처리한다.

단, 섹터 풀링 처리임을 인지할 수 있도록 풀링 플래그(Pooling_Flag)를 세팅(Setting)한다. 제어국은 핸드오프가 가능한 이웃 기지국 2(26)의 섹터로 핸드오프 처리하고, 이동통신 단말기는 HDM 메시지를 응답메시지로 송신한다(S 74~S 78).

한편, 이동통신 단말기 1(30)과 같이 기지국 1에서 송신하는 기준 A(Reference)만 있고, 이웃 B나 타 기지국의 정보가 수신되지 않은 경우에는 핸드오프가 가능한지 여부를 판단하기 위해 주변 기지국의 파일럿 세기 정보가 필요하다.

이때 제어국(22)의 CCP(24)는 PMRO(Pilot Measure Report Order)를 기지국을 거쳐서 이동통신 단말기 1(30) 들로 송신하고, 이동통신 단말기 1(30)은 이웃 기지국 2(26-1)의 파일럿 세기 정보를 수신하고, 이를 다시 기지국을 거쳐서 제어국으로 전송한다(S 74, S 80).

제어국의 CCP는 수신된 PSMM(Pilot Strength Measure Message)에서 이웃 B의 파일럿 세기가 T_ADD 이상의 값일 경우 핸드오프 처리하고 HDM(Handoff Direction Message)을 이동통신 단말기 1(30) 들로 송신하며, 이웃 B를 가지는 섹터의 파일럿이 액티브 파일럿이 되도록 처리한다.

제어국(20)의 CCP는 이동통신 단말기 1(30)들로부터 HCM(Handoff Complete Message)를 수신하고 이웃 기지국 2(24)로 이동통신 단말기 1의 애드(ADD)가 정상적으로 처리되면 풀링 플래그(Pooling_Flag)를 검색하여 이를 섹터 풀링(Sector Pooling)과 일반 핸드오프를 구분하고, 섹터 풀링(Sector Pooling)된 호일 경우 기준 A과 이웃 B를 가진 이동통신 단말기 2(30-1)의 경우처럼 HDM(Handoff Direction Message)을 송신하여 기준 섹터 파일럿인 기준 A를 드롭시키는 처리과정을 수행한다(S 82~S 86). 드롭 처리는 T_DROP 변수의 세기 값을 판단하여 처리한다(S 82~S 88).

본 발명에서 최대 용량에 이른 기지국의 섹터 정보를 제어국(22)의 CCP로 제 공하여 상술한 방식으로 통화중인 이동통신 단말기를 핸드오프가 처리한 것은 일반적인 핸드오프와는 다르다.

본 발명의 경우 기준 파일럿 세기가 미약하여 핸드오프 처리하는 것이 아니라, 현재 이동통신 단말기의 파일럿 세기는 일정 수준 이상을 나타내어도, 해당 기지국의 섹터에서 이동통신 단말기의 호를 처리할 수 없을 만큼 최대 용량에 이른 경우 핸드오프 가능한 주변의 기지국으로 이동통신 단말기를 핸드오프 처리하여, 호처리를 할 수 없었던 기지국의 트래픽 채널을 확보하는 것이다.

또한, 풀링된 기지국에서 이웃하는 기지국으로 통화중 핸드오프 처리된 이동통신 단말기는 수신 파일럿(Pilot)의 양호성을 보장하여 통화품질의 수준을 유지시킬 수 있는 과정이 필요하다.

본 발명에서는 통화품질을 유지시키기 위해 수신 양호율을 나타내는 Ec/Io와 배드 프레임(Bad Frame) 발생 비율을 일정시간 동안 모니터 함으로써 보다 양호한 수신 세기를 보장한다(S90).

섹터 풀링된 가입자의 이동통신 단말기는 파일럿 품질이 낮아서 드롭한 것이 아니므로 이웃 기지국의 파일럿 품질이 좋은 경우도 있으나 그렇지 않은 경우도 　있게 된다. 따라서 파일럿 품질이 좋지 못한 경우 통화중에 배드 프레임(Bad Frame)이 자주 발생하게 되므로 호드롭(Call Drop)이 발생되지 않도록 하기 위한 방안이 필요하다. 　

종래에 이동통신 시스템의 제어국에서 사용하던 배드 프레임(Bad Frame)은 제어국(BSC)에서 음성(Voice) 기준으로 수초 발생시에 호를 해제(Release)하도록 되어 있다.

그러나 본 발명에서는 배드 프레임(Bad Frame)이 카운트(Count)되는 기준을 여유있게 하여 해당 호의 　경우는 최대한 호드롭(Call Drop)이 되지 않도록 처리한다.

한편, 풀링된 기지국 섹터의 핸드오프 처리가 정상적으로 이루어진 경우 해당 기지국의 섹터(Sector)에서 이웃 기지국이나 섹터(Sector)로 이동시킬 수 있는 다수의 이동통신 단말기의 경로를 이동하였으므로 해당 섹터의 트래픽 채널은 그만큼의 여유가 생기므로 해당 정상적인 기지국 1(26)은 정상적인 호처리를 계속할 수 있다(S90).

신규호의 경우 위의 처리과정이 이루어 지기까지 최대 12초의 대기 시간을 가질 수 있으므로 (IS-95B권고안 기준) 이동통신 단말기의 가입자는 별다른 불편 없이 시스템의 호 연결과정을 인식할 수 있다.

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국에서 수신되는 호요청에 대한 처리가 최대에 이른 경우 제어국으로 이를 알리고, 제어국에서 현재 통화중인 이동통신 단말기와 핸드오프 가능한 기지국을 검색 파악하여, 해당 최대 수용량에 이른 기지국을 경유하여 통화하는 이동통신 단말기를 핸드오프 처리하여 기지국의 통화채널을 확보하고 통화량이 폭주하여도 이동통신 시스템의 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국에서 폭발적으로 증가되는 이동통신 단 말기의 호요구를 주변의 기지국 등으로 분산시켜 처리하고 트래픽 채널을 확보할 수 있으므로, 이동통신 시스템의 자원을 효율적으로 사용하고, 채널 사용의 효율성을 증진시키고 이를 기반으로 보다 많은 가입자의 사용을 유도할 수 있으며 사업자에게 새로운 기능 제공으로 이동통신 시스템의 안정성 및 효율성을 증진시키고 추가적인 증설 비용 절감을 기대할 수 있다.

본 발명은 종래에 사용하던 핸드오프 기능을 이용하여 하나의 기지국 섹터에 집중되는 트래픽 채널의 사용을 분산 처리하므로 호가 폭발적으로 집중되는 경우에도 계속적인 이동통신 서비스를 제공할 수 있으므로, 사용자에 대한 서비스의 신뢰도가 향상된다.

Claims

이동통신 시스템의 기지국 1의 해당 섹터에서 접속되는 이동통신 단말기의 수가 최대 수용량에 이른 경우 상기 지지국1에서 제어국으로 분산 요청 메시지를 송신하는 1 단계와;

상기 제어국은 상기 기지국 1로부터 상기 분산 요청 메시지를 수신하면, 상기 제어국에 연결된 모든 기지국의 섹터의 상태와 상기 기지국 1에 연결된 이동통신 단말기를 데이터 베이스로부터 파악하고 핸드오프 가능한 상기 이동통신 단말기를 파악하는 2단계와;

상기 제어국은 상기 기지국 1에 접속된 핸드오프 가능한 이동통신 단말기를 주변 기지국으로 핸드오프 처리하여 상기 기지국 1은 트래픽 채널을 확보하고 새로요청되는 호를 처리할 수 있는 상태로 되는 3단계와;

상기 핸드오프시 제어국에서 상기 기지국 1에서 핸드오프 처리된 상기 이동통신 단말기의 통화 상태를 모니터링하여 호드롭이 발생되지 않도록 제어하는 4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법.
제 1항에 있어서,

상기 1단계에서 상기 분산 요청 메시지는 상기 기지국 1의 식별정보, 섹터정 보, 트래픽 채널을 점유한 이동통신 단말기의 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법.
제 1항에 있어서,

상기 2단계에서

상기 제어국은 상기 기지국 1로부터 상기 분산 요청 메시지를 수신하면 데이터 베이스를 검색하여,

상기 기지국 1의 파일럿 세기 기준 정보만 가지고 트래픽 채널을 점유하여 통화하는 이동통신 단말기 1들과,

상기 기지국 1의 파일럿 세기가 가장 세고 다음으로 주변 기기국 2의 상기 파일럿 세기인 이웃 정보를 가진 이동통신 단말기 2들에 대하여 핸드오프를 처리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 제어국은 PRMO 메시지를 상기 이동통신 단말기 1로 송신하고, 상기 이동통신 단말기 1에서 송신하는 PSMM 메시지에서 주변 기지국으로 핸드오프가 가능한지 변수를 판단하여 상기 기지국 1의 파일럿을 드롭시켜 상기 기지국 1의 다른 섹터, 기지국 2 또는 타기지국으로 핸드오프 처리하도록 하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법.
제 1항 내지 제 3항중 어느한 항에 있어서,

상기 4단계에서 통화품질 모니터링은 음성 통화시에 카운트되는 배드 프레임의 카운트 기준을 여유 있게 하여 배드 프레임으로 카운트되지 않도록 조절하여 강제 핸드오프에 의한 통화 단절을 예방하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 기지국 섹터 풀링을 이용한 호분산 방법.