KR19980703648A - 소결합(疎結合) 전용 트래픽 채널을 이용한 안정화된 제어 채널플래닝 - Google Patents

Abstract

무선통신 시스템에서 제어 채널을 할당하기 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 제어 채널은 전용 트래픽 채널과 연관되어 있다. 전용 트래픽 채널의 할당 이력이 모니터되어 어떤 전용 트래픽 채널이 기지국에 가장 빈번하게 할당되었는 지를 결정할 수 있다. 다음에 제어 채널이 연관된 전용 트래픽 채널의 할당 이력에 근거하여 기지국에 할당될 수 있다.

Description

소결합(疎結合) 전용 트래픽 채널을 이용한 안정화된 제어 채널 플래닝

본 발명은 총체적으로 무선통신 시스템에서 적응적 채널 할당(adaptive channel allocation)에 관한 것으로, 더 상세하게는 적응적 채널 할당을 이용하는 시스템에서 자동 제어 채널 플래닝(automatic control channel planning)에 관한 것이다.

무선통신에 이용할 수 있는 한정된 주파수 범위를 효율적으로 이용하기 위해 다양한 방법이 도입되고 있다. 한 가지 공지된 예는 주파수 재사용(frequency reuse)인데, 이 기술에 의해 일단의 주파수가 셀이라고 하는 제한된 지정학적 커버리지의 영역에 사용하기 위해 할당된다. 동일한 그룹의 주파수를 포함하는 셀이 지정학적으로 분리되어 다른 셀에 있는 호출자가 상호 간섭하지 않고 동일한 주파수를 동시에 사용하는 것을 가능하게 한다. 이렇게 함으로써 수천의 가입자에게는 단지 수백개의 주파수를 갖는 시스템에 의해 서비스될 수 있다.

이와 같은 시스템의 설계와 동작이 1980년 5월, Blecher에 의한 IEEE Transactions on Vehicular technology, Vol. VT29, No. 2에 발표된 진보된 이동 무선 전화 서비스라는 논문에 기술되어 있다. 흔히 AMPS 시스템으로 알려져 있는 이 시스템은 FCC에 의해 채널이라고 하는 협대역 주파수의 쌍으로 더욱 세분화된 UHF 주파수 스펙트럼의 블럭을 그것에 할당하였다. 현재 미국에는 셀룰러 이동 통신에 할당된 832,30㎑ 폭의 채널이 존재한다. 미국에서 이동 통신 전용의 주파수 표가 도 1에 도시되어 있다. 832개의 이용가능한 채널중에서, 21개의 제어 채널 각각은 A-캐리어와 B-캐리어에 할당되어 있다. 이들 42개의 제어 채널은 시스템 정보를 제공하고, 음성 트래픽에 사용될 수 없다. 음성 또는 트래픽 채널이라고 불리우는 나머지 790 채널은 음성 또는 데이터 통신의 데이터를 운반한다.

주파수 플래닝(frequency planning)은 개별적인 채널들이 네트웍 내의 셀들에 할당되는 프로세스이다. 현재, 대부분의 주파수 플래닝은 선험적으로, 즉 고정된 주파수 플랜이 각각의 셀룰러 시스템 운영자에 의해 정위치로 하드 와이어(hardwired)된다. 이는 고정된 채널 할당 또는 FCA으로 불리운다. 그러나, 간섭과 트래픽 부하가 시간에 따라 변함에 따라, FCA는 시스템 적응성과 관련하여 단점이 있다. 예를 들어, 마이크로셀(microcells), 피코셀(picocells), 및 인도어(indoor) 셀룰러 또는 PCS 시스템에서, 기지국이 조밀하게 위치되어 그 환경은 예측할 수 없고 시간에 따라 변하게 되어 (즉, 도어를 개방하는 것은 간섭 조건을 변화시킨다.) 채널 플래닝이 거의 불가능하게 된다. 따라서, 간섭 성질이 시간에 따라 변하기 때문에, 적응적 스킴은 커다란 장점을 제공할 수 있다.

적응적 채널 할당 또는 ACA는 시스템 성능과 적응성을 증가시키기 위해 셀룰러 시스템 전체를 통해 주파수를 동적으로 할당하는 방법이다. ACA 스킴하에, 보다 많은 주파수가 보다 가벼운 부하의 셀로부터 통화중인 셀에 할당될 것이다. 또한, 모든 링크들이 만족할 만한 품질을 갖도록 채널들이 할당될 수 있다. ACA 시스템의 공통적인 특징은 이들이 선정된 품질 기준을 만족시키는 일단의 채널 외의 채널을 할당한다는 것이다. 그러나, 다른 ACA 스킴은 다른 기준에 근거하여 일단의 채널 세트로부터 채널을 선택한다.

ACA의 개념은 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 그 잠재성은 여러 공보에 기술되어 있다. 예를 들어, 1988년 11월 28일-12월 1일, Hakan Eriksson에 의해 IEEE Global Telecomm. Conf., pp. 1355-1359에 발표된 적응적 채널 할당에 의한 성능 향상이라는 보고서는 모든 채널들이 모든 기지국에 의해 공유된 공통 자원인 셀룰러 무선 시스템과 연관된 성능 이득을 도시한다. 상기 인용된 보고서에서, 이동국은 다운링크의 신호 품질을 측정하고, 가장 높은 신호 대 잡음비(C/I 레벨)를 갖는 채널을 선택하는 것에 근거하여 채널들이 할당된다.

다른 접근방법은 1992년, Denver에 개최된 제42회 IEEE Veh. Tech. Conf, pp 794-797에 G. Riva에 의해 발표된 셀룰러 이동 무선 시스템을 위한 향상된 동적 채널 스킴의 성능 분석에 기술되어 있는데, 여기서 채널은 요구되는 C/I 임계값에 근사하거나 또는 약간 우수한 품질을 달성하는 것에 근거하여 선택된다. 1986년 10월 14-16일, Stockholm에서 개최된 제2회 디지탈 지상 이동 무선통신에 대한 노르딕 세미나에서 Furuya 등에 의한 채널 분리, 이동 통신 시스템을 위한 분산 적응적 채널 할당 스킴(pp 311-315)은 ACA 시스템을 기술하는데, 여기서 링크 품질의 최근 역사는 할당 결정에 있어서의 요인으로 간주되고 있다. 상기 논문 이외에, 몇가지 혼성 시스템이 제시되어 있는데, 여기서 ACA가 FCA 스킴 상부의 주파수의 작은 블럭에 인가된다. 이와 같은 예는 1987년, Proc. IEEE VTC '87에서 Sallberg 등에 의한 셀룰러 이동 전화 시스템에서 혼성 채널 할당 및 재사용 파티셔닝에 제시되어 있다.

시스템 성능의 증가와는 별도로, 적응적 채널 할당은 시스템 플래닝의 필요성을 제거할 수 있다. 대신에 플래닝은 시스템 그 자체에 의해 수행된다. 이와 같은 ACA의 특징은 특히 시스템 변경이 있는 경우, 새로운 기지국이 부가되거나, 또는 예를 들면 큰 건물의 건설 또는 해체에 의한 환경 변화시 장점이 된다.

그러나, 상술된 적응적 채널 할당은 일반적으로 제어 채널이 아닌 트래픽 채널의 할당과 결합하여서만 이용되고 있다. 따라서, 각각의 기지국이 모든 트래픽 채널을 액세스하더라도, 제어 채널의 할당은 전형적으로 각각의 기지국이 임의의 선정된 제어 채널 또는 채널들을 이용하는 고정된 할당을 남아 있다. 제어 채널들이 적응적으로 할당되지 않기 때문에, 운영자는 이들 채널들을 지정학적으로, 즉 제어 채널 상에서 겪게 되는 공통 채널의 양을 최소화하기 위해 어떤 국이 어떤 제어 채널을 이용하는 가에를 플랜하여야만 한다. 따라서, 일반적으로 제어 채널 할당과 관련하여 ACA 트래픽 채널 할당에서 실현되는 증가된 성능과 적응성의 장점이 달성되지 못하고 있다. 제어 채널이 각각의 기지국에 고정되어 있기 때문에, 제어 채널 할당에서의 변화는 값 비싼 시스템 재구성을 필요로 한다. 그러나, 트래픽 채널과 제어 채널이 자동적으로 할당되어 있는 경우에 운영자는 시스템을 플래닝하는데 있어서의 부담을 덜게 된다.

고정된 제어 채널의 문제에 대해 종래의 ACA 스킴에 제어 채널의 할당을 직접 일체화시킨 시스템으로써 부분적인 해결방법이 제공된다. 그러나, ACA 루틴에서 트래픽 채널의 할당은 간섭, 체널 성공율, 이전의 채널 성과 등과 같은 임의의 기준에 근거한 반면에, 품질을 측정하기 위한 기준은 제어 채널과는 상당히 다르다. 예를 들어, (1) 제어 채널이 성공될 수 없는 것이 아니고, (2) 평균적인 성과 측정을 달성하기 위해 제어 채널 각각을 선택적으로 이용할 것을 필요로 하기 때문에 다른 제어 채널의 성과가 비교될 수 없기 때문에 제어 채널을 위한 이전 성과의 성공율은 존재하지 않는다. 상기 후자의 경우는 제어 채널 할당이 적절하게 안정하게 유지되기 때문에 바람직한 것은 아니다.

제어 채널을 종래의 ACA 루틴에 직접 일체로 하는데 있어서의 다른 문제는 제어 채널 상으로의 전송이 많은 이동국이 서로 다른 거리 및 전력 레벨의 범위에 걸쳐 제어 신호를 전송하기 때문에 특히 이동국에서 기지국으로의 업링크시 폭주하고 불규칙적이라는 것이다. 결국, 이와 같이 폭주하는 제어 신호의 측정은 기지 ACA 결정에 대해 신뢰성있는 표시를 제공하지 못한다. 따라서, 종래의 ACA 루틴에 제어 채널의 직접적인 일체화는 제어 채널을 적응적으로 할당하기 위한 메커니즘의 결여로 인해 제시된 문제에 대해 바람직한 해결방법이 되지 못한다.

따라서, 업계에서는 제어 채널의 할당에 있어서 신뢰성과 시스템 적응성을 제공하는 ACA 시스템에서 자동 제어 채널 플래닝의 시스템 및 방법의 필요성이 존재한다.

요약

따라서, 트랙픽 또는 음성 채널을 할당하기 위한 적응적 채널 할당(ACA)을 이용하는 시스템이 제어 채널을 자동적으로 플랜하는 것을 가능하게 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 상기 방법은 예를 들어 트래픽 채널 할당을 위한 운영자에 의해 현재 사용되고 있는 AMPS 또는 ADC 시스템에서 임의의 기존의 ACA 스킴을 이용하여 제어 채널을 할당할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 무선통신 시스템은 주파수 스펙트럼에서 제어 채널의 블럭을 이용하여 기지국과 이동국 간에 제어 정보를 전송한다. 상기 시스템은 또한 일단의 트래픽 채널을 이용하여 기지국과 이동국 간에 음성 정보와 같은 정보를 전송한다. 셀룰러 시스템에서 각각의 기지국은 모든 트래픽 채널과 모든 제어 채널을 액세스한다. 일단의 트래픽 채널에 포함되어 있는 것은, 전용 트래픽 채널의 블럭인데, 이들 각각은 제어 채널의 블럭에 있는 특정 제어 채널과 연관되거나 또는 결합되어 있다. 각각의 전용 트래픽 채널의 특정 주파수 쌍 또는 그 연관된 제어 채널은 이들 주파수가 시스템에서 재사용될 때마다 동일하다.

제어 채널의 전용 트래픽 채널로의 결합은 제어 채널을 할당하기 위한 방법을 제공한다. 전용 트래픽 채널의 기지국 선정에 대한 제어 채널 할당 결정을 바어어스함으로써, 이들을 ACA 루틴에 직접 일체화시킬 필요없이 제어 채널에 대해 ACA가 제공된다.

제어 채널 할당에서 안정성을 제공하기 위해, 제어 채널은 바람직하게 평균적으로 전용 트래픽 채널에 결합된다. 따라서, 전용 트래픽 채널의 기지국 선정의 최근 역사는 기지국에 의해 모니터되고 평균화될 수 있고, 전용 트래칙 채널의 평균 행위는 기지국에의 제어 채널의 할당을 제어하는데 사용된다. 이와 같은 모니터링과 평균화는 예를 들어, 각각의 전용 채널을 위한 누산기로써 구현될 수 있다. 이와 같은 누산기로부터 특정 기지국에서 가장 자주 선택되는 전용 트래픽 채널의 정렬된 리스트가 만들어질 수 있다. 가장 자주 선택되는 전용 트래픽 채널이 변경되면, 새로운 가장 자주 선택되는 전용 트래픽 채널에 결합된 새로운 제어 채널이 기지국에 할당된다. 따라서, 전용 트래픽 채널의 평균 과거 성과에 근거하여 제어 채널을 할당함으로써, 본 발명은 제어 채널 할당에 있어서의 안정성을 제공할 수 있어, 제어 채널이 기지국에 대해 비교적 안정하게 유지되며, 가변적인 변화에 느리게 적응되지만, 주파수에서 주파수로 흔히 재할당되지는 않는다. 따라서 제어 채널은 전용 트래픽 채널에 소결합(疎結合, loosely coupled)되어 있고 전용 트래픽 채널의 할당에서 갑작스런 변화가 수반되지 않는다.

제어 채널과 전용 트래픽 채널 간의 주파수 쌍은 주파수가 재사용될 때마다 동일하기 때문에, 시스템 전체를 통해 결합된 채널의 품질 간에 높은 상관관계가 존재한다. 따라서, 품질에 있어서 이와 같은 상관관계는 제어 채널을 ACA 루틴에 직접 일체화시킬 필요없이 제어 채널이 연관된 전용 트래픽 채널의 할당에 근거하여 적응적으로 할당될 수 있게 한다.

본 발명은 종래의 무선통신 시스템에 비해 몇몇 다른 장점을 제공한다. 예를 들어, 본 발명은 트래픽 채널 및 제어 채널이 적응적으로 할당되는 것을 가능하게 하는데, 이는 시스템 플래닝으로부터 운영자의 부담을 완전히 경감시킨다. 기지국과 제어 채널을 고정하여 연관시킬 필요가 없는 이점과, 새로운 건물과 큰 구조물과 같은 환경의 느린 변화 또는 분쟁 장소(hot spot)에 많은 기지국의 부가와 같은 하부구조의 변화에 적응하는 결과로 나타나는 능력은 극히 중요하다. 본 발명은 따라서 트래픽 채널만의 위에 ACA를 이용하는 시스템에 비해 커다란 장점을 제공한다.

게다가, 본 발명은 트래픽 채널의 측정에 근거하여 트래픽 채널의 할당을 통해 운영하는 장점을 제공한다. 이와 같은 측정은 제어 채널의 측정을 결정하는데 보다 신뢰성있고 용이하다.

마지막으로, 본 발명은 시스템이 변하는 트래픽 상태에 적응할 수 있는 ACA 장점을 제공한다. 피크 트래픽 상태는 제한된 지역에 보다 많은 트래픽 채널을 일시적으로 할당하는 것을 수반할 수 있다. 제어 채널의 경우, 이와 같이 균일하지 않은 트래픽에의 적응은 일반적으로 문제가 되지 않는다. 그러나, 본 발명은 트래픽 상태의 필요시 기지국에서 하나 이상의 제어 채널을 사용하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 도면을 참조한 다음의 상세한 설명을 읽을 때 보다 용이하게 알 수 있을 것이다.

본 출원은 본 발명과 동일자로 출원된 미국특허 출원 일련번호 제08/418,683호, 발명의 명칭 적응적 채널 할당 시스템에서 자동 제어 채널 플래닝과 관련되어 있다.

도 1은 미국표준 IS-54B에 의하여 할당된 주파수 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 2는 예시적인 무선통신 네트웍의 도면.

도 3은 예시적인 기지국 및 이동국의 개략도.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 주파수 스펙트럼에서 트래픽 및 제어 채널의 도면.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기지국의 누산기를 도시하는 도면.

본 발명의 세부내용을 설명하기 전에, 본 발명이 이용될 수 있는 셀룰러 이동 무선 시스템의 구성예가 설명될 것이다. 비록 도시된 구성이 디지탈 시스템을 도시하고 있지만, 기술분야의 숙련자는 아날로그 또는 이중 모드 시스템과 같이 다른 형태의 시스템 상에 본 발명을 구현할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 2는 셀룰러 이동 무선 전화 시스템에서 10개의 셀 C1 내지 C10을 도시하는 개략도이다. 통상적으로, 본 발명에 따른 방법은 10개 이상의 많은 셀을 구비한 셀룰러 이동 무선 시스템에서 구현될 것이다. 본 발명을 논의하기 위해, 상기 논의된 시스템은 구분된 대형 시스템의 격리된 일부인 것으로 간주한다.

각각의 셀 C1 내지 C10의 경우, 각각의 기지국 B1 내지 B10이 존재한다. 도 2는 셀 센터의 근방에 놓이며 전방위 안테나를 갖는 기지국을 도시한다. 그러나 인접하는 셀의 기지국은 셀 경계 근방에 위치되고 방향성 안테나를 가질 수 있다.

또한 도 2에 도시되어 있는 것은, 셀 내에서 그리고 하나의 셀에서 다른 셀로 이동가능한 이동국 M1 내지 M10이다. 본 발명에 따른 방법은 10개 이상의 많은 이동국을 구비한 셀룰러 이동 무선 시스템에서 구현될 수 있다. 통상적으로, 기지국이 존재하는 것보다 많은 이동국이 존재한다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이동 스위칭 센터 MSC는 예를 들면 케이블 또는 고정된 무선 링크와 같은 다른 매체에 의해 도시된 10개의 모든 기지국에 접속되어 있다. 이동 스위칭 센터는 또한 예를 들면 공중 교환전화 네트웍 또는 이와 ISDN을 갖는 유사한 고정된 네트웍에 케이블 또는 다른 매체에 의해 접속되어 있다. 도시를 간단히 하기 위해, 이동 스위칭 센터에서 기지국으로의 모든 고정된 네트웍과 고정 네트웍에의 접속은 도 2에 도시되어 있지는 않다.

예시적인 기지국(110) 및 이동국(120)이 도 3에 도시되어 있다. 기지국은 공중 교환 전화네트웍(도시되지 않음)에 접속된 MSC(140)에 접속된 제어 및 프로세싱 유닛(130)을 포함한다.

셀을 위한 기지국(110)은 제어 및 프로세싱 유닛(130)에 의해 제어되는 트래픽 채널 트랜시버(150)에 의해 처리되는 다수의 트래픽 또는 음성 채널을 포함한다. 또한 각각의 기지국은 하나 이상의 채널을 처리할 수 있는 제어 채널 트랜시버(160)를 포함한다. 제어 채널 트랜시버(160)는 제어 및 프로세싱 유닛(130)에 의해 제어된다. 제어 채널 트랜시버(160)는 기지국의 제어 채널 또는 해당 제어 채널에 록(locked)된 이동국의 셀을 통해 제어 정보를 방송한다. 트래픽 채널 트랜시버는 디지탈 제어 채널 위치 정보를 또한 포함할 수 있는 트래픽 또는 음성 채널을 방송한다.

이동국(120)이 먼저 아이들 모드로 진입하면, 이는 기지국(110)과 같은 기지국의 제어 채널을 주기적으로 스캔하여 어떤 셀에 록할 지를 결정한다. 이동국(120)은 그 트래픽 및 제어 채널 트랜시버(170)에서 제어 채널로 방송된 절대 및 상대적 정보를 수신한다. 다음에, 프로세싱 유닛(180)은 후보 셀의 특성을 포함한 수신된 제어 채널 정보를 평가하고, 이동국이 어떤 셀이 록하여야 하는 지를 판단한다. 수신된 제어 채널 정보는 연관된 셀에 관련된 절대 정보뿐 아니라, 제어 채널이 연관되어 있는 셀에 근접한 다른 셀에 관련된 상대 정보를 포함할 수 있다. 이와 같이 인접하는 채널은, 보다 적합한 후보가 존재하는 지를 결정하기 위해 주 제어 채널을 모니터링하면서 주기적으로 스캔된다.

상술된 무선통신 시스템에서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 주파수 스펙트럼은 두개의 부분, 즉 제어 채널을 위한 부분과 트래픽 채널을 위한 부분으로 나뉘어진다. 도 4는 N 제어 채널 F_c1 내지 F_cN의 세트(50)을 도시한다. 예를 들면, AMPS 및 IS-54 시스템하에서, 주파수 스펙트럼의 전용 부분에 위치된 21 주파수의 블럭은, 이동국이 주파수 스펙트럼에서 제어 채널을 스캔하는 것을 알 수 있도록 제어 채널을 무시될 수 있다. 다른 스킴에 따르면, 제어 채널은 상호 인접하지 않은 채널 상에 배치될 수 있거고 다양한 메커니즘, 즉 트래픽 채널 상으로 전송된 위치 정보를 사용하여 이동국에 의해 위치가 탐지될 수 있다. 기술분야의 숙련자는 본 발명은 제어 채널이 이용되는 임의의 시스템에 적용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 4는 또한 N 전용 트래픽 채널 F_dt1 내지 F_dtN의 세트 60을 포함하여 트래픽에 사용된 N+M 채널의 세트(60과 70)을 도시한다. 예를 들면, 다음과 같이 특수한 배열을 필요하지 않을 지라도, 전용 트래픽 채널 블럭960)인 21 채널이 블럭(50)에 인접하는 것과 같은 채널 공간 어딘가에 지정될 수 있다. 마지막으로, 도 4는 M 통상적인 트래픽 채널 F_t1 내지 F_tM의 세트(70)를 도시한다.

종래 시스템과는 달리, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어 채널은 임의의 기지국에 의해 사용될 수 있고, 기지국에 제어 채널의 어떠한 고정된 할당도 선험적으로 수행되지 않는다. 대신에, 각각의 제어 채널은 도 4에 도시된 바와 같이 전용 트래픽 채널중 하나와 결합되거나 또는 연관되어 있어, 제어/전용 트래픽 채널의 N쌍, F_ci/F_dti (여기서, i는 1에서 N까지의 범위)가 되게 된다. 제어 채널, 전용 트래픽 채널 및 통상적인 트래픽 채널에 사용되는 주파수의 분할은 물론 주파수 할당 방법은 셀룰러 시스템의 모든 기지국에 동일할 수 있다. 또한, 각각의 전용 트래픽 채널 및 그 연관된 제어 채널의 특수한 주파수 쌍은 시스템의 모든 기지국에 동일할 수 있다.

전용 트래픽 채널을 포함한 트래픽 채널은 ACA 스킴에 직접 일체화될 수 있어, 예를 들면 이들은 간접 조건의 변화에 따라 기지국에 할당될 수 있다. 트래픽 채널에 사용된 ACA 스킴은 바람직하게 분산 스킴인데, 즉 ACA 방법은 국부 정보를 이용하고 기지국에서 또는 MSC에서 수행된다. 이와 같은 ACA 스킴하에, 동일한 전용 트래픽 채널 주파수 상으로 전송하는 인근의 기지국으로부터 수용할 수 없도록 높은 공동 채널 간섭 레벨때문에 전용 트래픽 채널의 재할당이 발생한다. 간섭하는 인근의 기지국이 전용 트래픽 채널, 및 연관된 제어 채널의 동일한 쌍을 이용하기 때문에, 제어 채널 주파수 상에는 수용할 수 없게 높은 간섭이 존재할 가능성이 있다. 다른 말로 표현하면, 모든 기지국에 있는 모든 제어 채널이 트래픽 블럭(60)에 있는 전용 트래픽 채널에 동일한 방식으로 결합되어 있기 때문에, 결합된 채널에서 품질과 간섭 레벨 간의 강한 상관관계가 존재한다. 따라서, 블럭(60) 내지 ACA 스킴에서 전용 트래픽 채널을 최적화시키는 것은 블럭(50)에 있는 제어 채널을 자동으로 최적화시킬 것이다. 가장 성공적인 전용 트래픽 채널이 최저의 공동 채널 간섭을 갖는 채널이기 때문에, 셀의 제어 채널로서 그 연관된 제어 채널을 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 전용 트래픽 채널과 제어 채널 간의 결합이 시스템 전체를 통해 모든 기지국에서 동일하기 때문이다. 따라서, 전용 트래픽 채널과 그 연관된 제어 채널에 대한 각 셀에 있어서 공동 채널 간섭 조건은 품질에 있어 극히 유사하다. 더우기, 제어 채널의 측정보다는 트래픽 채널의 측정에 대한 채널 할당 결정을 바이어스시킴으로써, 시스템 신뢰성이 향상된다. 제어 채널, 특히 이동국에서 기지국으로의 업링크 상의 전송이 폭주하고 불규칙적이기 때문에, 트래픽 채널의 측정은 기지국 ACA 결정에 대해 보다 신뢰성있는 표시를 제공한다. 지금부터 트래픽 채널과 제어 채널 간의 결합 또는 연관이 본 발명에 따라 제어 채널을 할당하는데 사용되는 방식이 서술될 것이다.

제어 채널 할당에 있어서의 안정성(즉, 느리게 변하는 변화에 적응하지만 주파수에서 주파수로 빈번하게 홉핑하지 않는, 기지국에 대해 제어 채널이 비교적 안정하게 유지되는 것을 보장)은, 이동국이 예를 들면 기지국 선택, 적응적 전력 제어, 및 적응적 트래픽 채널 할당에 대해 결정하기 위해 제어 채널을 기준으로써 공통으로 이용하기 때문에 장점이 된다. 이동국 지원 ACA 및 APC는 본 발명의 참조로 본 발명에 일체로 되어 있는 1994년 3월 7일 출원된 미국특허 일련번호 제08/207,032호, 발명의 명칭 전력 제어 및 이동국 지원 핸드오버 측정을 이용하여 채널 할당을 위한 방법 및 시스템)에서 상세히 논의된다. 따라서, 본 발명에 따른 제어 채널 할당은 시간 주기에 걸쳐 전용 트래픽 채널의 각 셀에 의한 사용량에 근거한다. 전용 트래픽 채널과 그 각각의 결합된 제어 채널 간의 상술된 품질 상관관계가 제시되어 있다고 가정하면, 가장 빈번히 이용되는 전용 트래픽 채널과 연관된 제어 채널이 셀 또는 기지국에 할당될 것이다.

이와 같이 예시적인 실시예는 각각의 기지국에 있는 전용 트래픽 채널의 할당을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국의 제어기에는 도 5에 도시된 바와 같이 N 전용 트래픽 채널을 위한 N 누산기가 제공될 수 있다. 접속을 위해 전용 트래픽 채널이 할당될 때마다, 그 대응하는 누산기가 증가될 수 있다. 임의의 동작 주기후, 누산기의 내용은 어떤 전용 트래픽 채널이 예를 들면 가장 빈번히 할당되었던 ACA 루틴에서 가장 성공적이었는 지를 표시한다. 따라서, 가장 성공적인 전용 트래픽 채널에서 시작하여 바람직한 전용 트래픽 채널을 갖는 정렬된 리스트가 제공될 수 있다. 누산기는 예를 들면 시간 또는 일일 주기에 걸쳐 전용 트래픽 정보를 누산하는 한정된 메모리를 가질 수 있다. 이와 같이, 시스템은 통계적인 편차로 인해 제어 채널 할당에 있어서의 변화를 초래하지 않고 인근의 새로운 기지국을 부가하는 것과 같이 큰 시스템 변화에 적응한다. 전용 트래픽 채널의 평균 성과를 이용하여 바람직한 리스트가 만들어질 수 있어, 일종의 저역 필터링 또는 시간에 따라 채널 할당이 통합되는 결과가 된다. 이와 같이, 핸드오버, 손실된 호출 또는 호출 종료가 발생할 때, 이와 같은 이벤트는 평균적으로 상기 바람직한 리스트 및 따라서 제어 채널 할당에 영향을 미치지 않는다.

누산기에서의 평균이 예를 들면 시간 또는 일일과 같이 비교적 긴 시간 간격에 걸쳐 변하기 때문에, 저속 변화만이 전용 트래픽 채널 리스트의 정렬 및 제어 채널의 할당을 변경한다. 그러나, 환경의 변화에 대한 응답 시간은 누산기의 한정된 성질에 의해 감소될 수 있다. 예를 들면, 만일 전용 트래픽 채널이 특정 기지국에서 극히 우수한 이력을 갖더라도, 그 누산기 내용은 극히 높을 것이다. 만일 이와 같은 전용 트래픽 채널이 나중에 비성공적이고, 비성공적으로 남게 되면, 다른 전용 트래픽 채널이 그것을 대신할 것이다. 만일 누산기가 한정적이 아니었다면, 그 전이가 극히 긴 시간 동안 발생할 수도 있다. 누산기 크가가 작을 수록 스텝(step)입력에 대한 그 응답은 보다 신속하다. 그러나, 통합 또는 저역 필터링이 적게 수행될 수록, 편차에 대한 누산기의 감도를 보다 크다. 따라서, 한정된 누산기는 누설하는 적분기를 제공한다.

전용 트래픽 채널의 정렬된 리스트가 존재하기 때문에, 기지국이 하나 이상의 제어 채널을 할당하는데 사용될 수 있는 제어 채널의 대응하는 정렬된 리스트가 또한 존재한다. 셀에 하나 이상의 제어 채널을 필요로 하는 피크 트래픽 부하의 경우, 정렬된 제어 채널 리스트로부터 두번째 제어 채널에서 시작하여 아래쪽으로 진행하는 보다 많은 제어 채널이 할당될 수 있다. 그러나, 제어 채널의 이와 같은 부수적인 할당은 연관된 전용 트래픽 채널의 할당을 반드시 필요로 하지 않는다.

전용 트래픽 채널의 높은 품질 측정을 달성하기 위해, ACA 스킴이 통상의 트래픽 채널만을 할당하는 긴 시간 주기는 필요없어야 한다. 예를 들면, 이는 셀에 액티브한 사용자가 존재하는 한, ACA 스킴으로 하여금 적어도 하나의 전용 트래픽 채널을 할당하게 함으로써 달성될 수 있다. 전용 트래픽 채널 상의 사용자가 행 업(hangs up)하거나 또는 다른 기지국으로 핸드오버되는 경우, 다음 트래픽 채널 할당 (호출 셋업 또는 핸드오버)은 바람직하게 전용 트래픽 채널을 이용하여야 한다.

상기 설명은 본 발명의 특징에 초점을 두고 있다. 기술분야의 숙련자는 본 발명이 임의의 ACA 스킴, 즉 임의의 품질 기준 선택 스킴에 근거한 적응적 채널 할당에 적용될 수 있다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. 또한, 비록 예시적인 실시예가 일반적으로 이동국 및 셀룰러 시스템이라는 용어로 기술되어 있지만, 본 발명은 임의 종류의 와이어리스 원격 장치(wireless remote devices) (즉, PCS, PDA, 모뎀, 데이터 터미널, 휴대 장치) 및 임의 종류의 시스템 (즉, 위성 전송 시스템, 혼성 위성 및 지상 전송 시스템, 인도어 시스템 등)에 적용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

상기 설명은 본 발명의 특징에 초점을 두고 있다. 기술분야의 숙련자는 본 발명이 임의의 ACA 스킴, 즉 임의의 품질 기준 선택 스킴에 근거한 적응적 채널 할당에 적용될 수 있다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. 또한, 비록 이와 같은 예시적인 실시예가 제어 채널 (즉, AMPS 및 IS-54에 할당된 21 제어 채널)에 할당된 고정된 세트의 주파수를 가정하고 있지만, 기술분야의 숙련자는 본 발명은 또한 제어 채널 주파수가 고정되어 있지 않은 시스템에도 적용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, IS-136에서 디지탈 제어 채널(DCC)는 디지탈 제어 채널로 하여금 스펙트럼의 어느 곳에 할당되게 한다. 그러나, DCC를 지원하는 각각의 캐리어가 세개 슬롯 IS-136 TDMA 스킴에서 두개의 트래픽 채널을 지원하기 때문에, 이들 트래픽 채널 중 하나는 공유 캐리어 상의 DCC에 결합될 수 있다.

상기 예시적인 실시예는 본 발명의 모든 특징에 있어 한정하기 보다는 예시적인 것으로 간주된다. 따라서, 본 발명은 기술분야의 숙련자에 의해 본 발명에 포함된 설명으로부터 유도될 수 있는 상세한 실시예에 많은 변화가 있을 수 있다. 이와 같은 모든 변화와 변형은 첨부하는 특허청구의 범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 영역과 정신에 포괄되는 것으로 간주된다.

Claims (14)

1. 무선통신 시스템에서 제어 채널을 할당하는 방법에 있어서,

   상기 무선통신 시스템에 다수의 트래픽 채널(traffic channels)을 제공하는 단계;

   상기 무선통신 시스템에 다수의 제어 채널(control channels)을 제공하는 단계;

   상기 다수의 트래픽 채널의 전용 서브셋(dedicated subset) 각각을 상기 다수의 제어 채널중 각각의 하나에 연관시키는 단계;

   상기 전용 트래픽 채널의 각각이 시간 주기에 걸쳐 기지국에 할당되어 있는 회수를 누산하는 단계; 및

   상기 카운트된 회수에 근거하여 상기 기지국에 제어 채널을 할당하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기지국에 연관된 전용 트래픽 채널을 할당하지 않고 상기 기지국에 상기 다수의 제어 채널중 다른 채널을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 기지국(base station)에 있어서,

   트래픽 채널(traffic channels)과 제어 채널(control channels)로 신호를 전송하기 위한 전송기;

   상기 트래픽 채널의 각각이 상기 기지국에 할당되어 있는 회수를 카운트하기 위한 수단; 및

   상기 카운트된 회수를 시스템에 알리기 위한 수단

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
4. 제3항에 있어서,

   상기 트래픽 채널은 상기 제어 채널에 결합된 다수의 트래픽 채널의 전용 서브셋(dedicated subset)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
5. 트래픽 채널(traffic channels)과 제어 채널(control channels)로 정보를 전송하는 기지국을 갖는 무선통신 시스템에서, 상기 기지국에 제어 채널을 할당하는 방법에 있어서,

   상기 트래픽 채널중 적어도 하나를 상기 제어 채널중 하나와 연관시키는 단계;

   상기 트래픽 채널을 기지국에 할당하는 단계; 및

   상기 연관된 트래픽 채널의 상기 기지국에의 할당에 근거하여 상기 제어 채널을 상기 기지국에 할당하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 트래픽 채널은 적응적 채널 할당(adaptive channel allocation)을 이용하여 상기 기지국에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 제1 할당 단계는 적어도 하나의 선정된 품질 기준에 근거하여 상기 기지국에 상기 트래픽 채널을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 연관된 트래픽 채널의 각각이 상기 기지국중 하나의 기지국에 할당되어 있는 회수를 카운트하는 단계; 및

   상기 카운트된 회수에 근거하여 상기 제어 채널을 할당하는 단계

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제5항에 있어서,

   상기 연관된 트래픽 채널중 어느 채널이 상기 기지국중 하나에 선정된 시간 주기에 가장 자주 할당되었는 지를 결정하는 단계; 및

   상기 결정된 트래픽 채널과 연관된 제어 채널을 상기 기지국중 상기 하나의 기지국에 할당하는 단계

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제5항에 있어서,

    상기 기지국중 하나에 할당되어 있는 연관된 트래픽 채널의 수를 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제5항에 있어서,

    부수적인 제어 채널과 연관된 상기 트래픽 채널을 상기 기지국중 하나의 기지국에 할당하지 않고 상기 기지국중 상기 하나의 기지국에 상기 부수적인 제어 채널을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 무선통신 시스템의 기지국에 있어서,

    트래픽 채널(traffic channels)과 제어 채널(control channels)로 신호를 전송하기 위한 전송기;

    상기 트래픽 채널의 각각이 상기 기지국에 할당되어 있는 회수를 카운트하기 위한 수단; 및

    상기 카운트된 회수에 근거하여 상기 기지국에 할당될 제어 채널을 선택하기 위한 수단

    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
13. 제12항에 있어서,

    상기 트래픽 채널중 적어도 하나가 상기 제어 채널중 하나와 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 기지국.
14. 제13항에 있어서,

    상기 선택 수단은 선정된 시간 주기에 카운트된 최고 회수를 갖는 트래픽 채널과 연관된 제어 채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 기지국.