KR20010054027A - 부호분할다중접속 통신시스템의 단속 송신장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

부호분할다중접속 통신시스템의 단속율 결정방법이, 호 설정 후, 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하고, 이동단말이 상기 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 능력 정보를 기지국에 전송하는 과정과, 기지국이 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며, 결정된 하나의 단속율 정보를 이동단말로 알려주고 기지국과 단말이 통신 상태로 천이하는 과정을 포함한다.

그리고 기지국과 이동단말이 데이터를 단속적으로 통신하는 방법이, 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과, 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간 및 상기 단속율을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과, 상기 단속 시작 시간에서 호 설정과정에서 결정된 단속율로 기지국과 이동단말이 데이터를 단속 통신하는 과정으로 이루어진다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템의 단속 송신장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR GATING TRANSMISSION IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM }

본 발명은 부호분할다중접속(Code Division Multiple Access : 이하 CDMA라 칭한다.) 방식의 이동통신 시스템의 데이터 통신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 데이터의 전송이 일정시간 동안 중단될 때 단속적으로 데이터를 통신할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 CDMA 방식의 이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스를 제공해 왔으나 점차 음성 뿐만 아니라 고속의 데이터 전송이 가능한 IMT-2000 규격으로 발전하기에 이르렀다. 상기 IMT-2000 규격에서는 고품질의 음성, 동화상, 인터넷 검색 등의 서비스가 가능하다.

상기 이동통신 시스템에서 수행되는 데이타 통신의 특성은 데이타의 발생이 순간에 집중적으로 이루어지고, 상대적으로 데이타의 전송이 일어나지 않는 상태가 오래되도록 지속되는 휴지상태가 빈번하게 발생된다. 따라서 차세대 이동 통신시스템에서는 데이타 통신 서비스시 데이타 전송이 이루어지는 시점에서만 전용채널을 할당하는 방식이 이용되고 있다. 즉, 제한된 무선 자원, 기지국 용량, 이동 단말기의 전력 소모 등을 고려하여 실제 데이터가 전송되지 않는 동안에는 전용채널로 아무런 데이터를 송신하지 않도록 하고 전용채널의 신호를 단속적으로 송신하여 무선 자원의 이용 효율을 높이는 것이 바람직할 것이다.

음성 위주의 종래 CDMA 이동통신 시스템에서는 데이터의 전송이 종료되는 채널을 해제하고 다시 데이터의 전송이 필요한 경우 다시 채널을 요구하고 접속하여 데이터를 전송하는 방식을 사용하여 왔다. 하지만 음성 서비스 이외의 패킷 데이터 서비스 등의 다른 서비스를 제공하기 위해서는 종래의 방식을 사용하면 재접속 지연 시간 등의 지연 요소가 많아 고품질의 서비스를 제공할 수가 없다. 따라서 음성 서비스 이외의 패킷 데이터 서비스 등의 다른 서비스를 제공하기 위해서는 종래 방식과는 다른 방식을 이용하여 서비스를 제공해야만한다. 패킷 데이터 서비스의 예를 들어 보면 데이터의 전송이 짧은 간격을 두고 간헐적으로 일어나는 경우가 많다. 따라서, 어느 정도의 패킷 데이터들을 전송하고 나서 다음 패킷 데이터들을 전송 할 때까지 데이터를 전송하지 않는 기간이 생기게 되는데, 이 기간에 종래의 방식을 사용하면 채널을 해제하거나 채널을 그대로 유지해야 한다. 채널을 해제하면 다시 접속하는데 시간이 상당히 많이 소요되어 서비스를 제공할 수가 없고 채널을 그대로 유지하면 무선 자원의 낭비를 초래하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 사이에 기지국에서의 동기 재포착 과정에 소비되는 시간을 최소화하면서 역방향 파일롯/PCB 채널의 송신에 의한 간섭증가, 순방향 링크로의 역방향 전력제어비트 송신에 의한 간섭 증가를 최소화할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국이 호 발생시 전용제어채널 및 트래픽채널을 할당하는 정보를 이동단말에 알려주는 과정과, 호 설정 후 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과, 상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 전송되는 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 수신하는 과정과, 상기 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며, 상기 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고 통신 상태로 천이하는 과정을 구비하여 기지국과 이동국 간의 단속율을 결정할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국이 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 파일럿 신호의 단속율이 결정하는 과정과, 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과, 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간 및 상기 단속율을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과, 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말과 데이터를 단속 통신하는 과정을 구비하여 이동단말과 단속적으로 데이터를 통신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국이 호 발생시 전용제어채널 및 트래픽채널을 할당하는 정보를 이동단말에 알려주는 과정과, 호 설정 후 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과, 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 전송되는 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 수신하는 과정과, 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과, 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과, 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말과 데이터를 단속 통신하는 과정을 구비하여 이동단말과 단속적으로 데이터를 통신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 이동단말이 호 설정 후 기지국으로부터 요구되는 단말의 능력 정보를 수신하는 과정과, 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과, 상기 능력정보에 따라 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 후 통화 상태로 천이하는 과정을 구비하여, 상기 기지국과 단속적으로 데이터를 통신하기 위한 단속율을 결정할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 호 설정시 이동단말이 기지국과 파일럿 신호의 단속율을 결정하는 과정과, 상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과, 상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 전송되는 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 수신하는 과정과, 상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 구비하여 상기 기지국과 단속적으로 데이터를 통신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템의 이동단말이, 호 설정 후 기지국으로부터 요구되는 단말의 능력 정보를 수신하는 과정과, 상기 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과, 상기 능력정보에 따라 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 후 통화 상태로 천이한 후, 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과, 상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 전송되는 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 수신하는 과정과, 상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 구비하여, 기지국과 단속적으로 데이터를 통신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에서 제안하는 데이터와 데이터 송신 사이에 단속적 송수신을 하는 방법을 보여주는 간략한 그림

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 파일럿/PCB 송신 신호도.

도 3은 본 발명에 실시 예에 따른 역방향 전용제어채널 활성구간에서의 역방향 파일럿/PCB 송신 신호도.

도 4는 CDMA 이동통신시스템의 호설정 절차도.

도 5는 CDMA 이동통신 시스템의 호설정시 서비스 협상(Service Negotiation)절차시 이용되는 서비스구성 요소(Service Configuration Record)를 나타내는 메시지 필드를 도시하는 도면

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 패킷 데이터 서비스시 단속 송신 수행을 추가시킨 절차를 도시하는 도면

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 상태에서 단속송신 수행을 지시하는데 이용되는 확장형 해제 메시지(Extended Release Message : 이하 ERM)를 도시하는 도면

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 데이터를 전송하는 중에 일정시간 데이터의 전송이 중단되는 경우 호 설정 과정에서 미리 약속된 단속율에 단속 상태로 천이하는 과정을 도시하는 도면

도 9a는 본 발명의 실시 예에 따른 호 설정 과정에서 단속율을 결정하고 통신 상태로 천이하며, 통신 상태에서 일정시간 이상 데이터의 전송이 중단되면 상기 결정된 단속율에 따른 단속 상태로 천이하는 과정을 도시하는 도면이고, 도 9b는 단속적 송신을 수행하는 상태에서 전송할 데이터 발생시 다시 단속적 송신을 중단하고 통신 상태로 천이하는 과정을 도시하는 도면

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 단속적 송신을 수행하는 기지국 송신장치의 구성을 도시하는 도면

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 단속적 송신을 수행하는 이동단말의 송신장치 구성을 도시하는 도면

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국과 단말기에 전용제어채널로 제어 신호만을 송수신하고 물리채널들을 불연속 송신(DTX) 또는 단속적 송신을 하도록 하면 채널의 낭비를 막을 수 있고, 또한 다시 전송할 데이터가 발생하는 경우에도 제어 신호를 통해 원래의 송수신 방식으로 빠르게 전환할 수 있다. 본 발명에서는 상기한 바와 같이 제어 신호만을 송수신할 수 있고 물리 채널들이 불연속 송수신 또는 단속적 송수신 상태에 있는 것을 제어 유지 상태(Control hold state)라고 칭하기로 한다.

상기와 같은 물리채널 중 전용제어채널은 제어유지 상태를 효율적으로 구현 가능하게 한다. 상기 제어유지상태에서 이용되는 전용제어채널은 전달할 제어 메시지나 데이터가 없는 경우 기본채널(Fundamental Channel)과 달리 아무런 정보 비트도 전송하지 않음으로써 송신전력을 감소시킬 수 있게 한 물리채널이다.

상기의 제어유지상태에서 전용제어채널은 시그날링 메시지가 없는 경우 해당채널로는 전송되는 신호가 없다. 하지만 차세대 CDMA 이동통신 시스템에서는 전용채널이 유지되고 있는 동안에는 단말에서도 기지국으로 역방향 파일럿채널(reverse pilot/PCB channel)을 전송하게 되어 있다. 상기 역방향 파일럿 채널은 전용제어채널의 불연속 송신(DTX)과 관계없이 계속적으로 신호를 전송하도록 하게 된다. 상기 역방향 파일럿채널로는 전력제어신호(Power Conrtrol Bit:이후 PCB)도 다중화되어 함께 전송되게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단속적 송신의 방식을 도시하고 있다. 우선 단말기 또는 기지국에서 데이터 송수신이 끝나고 채널이 휴지기, 즉 아무런 데이터를 주고받지 않는 상황이 계속되면 기지국에서는 단말기에게 제어 메시지를 제외한 데이터 송수신을 하지 않도록 하고, 역방향 파일럿채널은 단속적으로 송신하도록 한다. 본 발명에서는 단말기에게 이러한 동작을 수행하도록 명령하는 메시지를 단속(Gating) 시작 메시지라고 칭하기로 한다.

단말기는 상기 단속 시작 메시지를 받은 후 상기한 바와 같이 제어 메시지를 제외한 데이터 송수신은 하지 않고 역방향 파일럿채널을 단속적으로 송신한다. 만일 이때 보내야하는 데이터가 도착하면 단말기는 기지국에게 데이터 송신을 요청한다. 본 발명의 실시 예에서는 단말기가 기지국에게 데이터 송신을 요청하기 위해서 전송하는 메시지를 단속 해제 요청 메시지라고 칭하기로 한다.

단말기에서 단속 해제 요청 메시지를 보내거나 기지국에서 보내야할 데이터가 발생하는 경우 기지국에서는 단말기에게 데이터 송수신을 할 수 있고 역방향 파일럿채널도 연속적으로 송신하도록 명령한다. 본 발명에서는 단말기에게 이러한 동작을 수행하도록 명령하는 메시지를 단속 해제 메시지라고 칭하기로 한다.

따라서, 상기 도 1에서 제시된 방법과 같이 전송할 데이터가 간헐적으로 도착할 때 데이터와 데이터가 송수신되는 사이 채널을 불연속적 또는 단속적으로 송신하도록 제어하면 무선 자원을 보다 효과적으로 운용할 수 있게 된다.

종래에는 상기 제어 유지 상태에서 역방향 전용 제어 채널이 활성화되지 않은 상태에서의 역방향 파일롯/PCB채널의 신호는 도 2의 참조번호 201에서와 같이 기지국에서의 재동기 획득과정을 회피하기 위하여 제어 유지 상태에서는 단말은 연속적으로 역방향 파일롯/PCB 채널을 송신한다. 하지만 역방향 파일롯/PCB 채널을 송신함으로써 역방향 링크의 간섭을 증가시키므로 역방향 링크의 용량을 감소시킨다.

상기 종래의 방식에 의한 제어 유지 상태에서의 역방향 파일롯/PCB 채널의 연속적인 송신은 기지국에서의 동기 재포착 과정을 회피할 수 있다는 점에서는 유리하지만 역방향 링크에 간섭을 증가시킴으로 인하여 역방향 용량을 감소시킨다. 더불어 순방향 링크에서 연속적인 역방향 전력제어비트를 보냄으로 인하여 순방향 링크의 간섭 증가 및 용량 감소를 초래한다. 상기의 기지국에서의 동기 재포착 과정에 소비되는 시간을 최소화함과 동시에 역방향 파일롯/PCB 채널의 송신에 의한 간섭증가, 순방향 링크로의 역방향 전력제어비트 송신에 의한 간섭 증가를 최소화하는 하는 단속전송을 지원하는 절차 및 메시지를 정의한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기지국 및 이동국의 송신 신호 구성도는 다음과 같다.

도 2의 도면 참조번호 200, 201, 210, 211, 220, 221는 본 발명의 실시 예에 따른 제어 유지 상태에서 역방향 파일럿/PCB채널의 규칙적/단속적 송신 패턴에 따른 신호 송신을 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 201은 제어 유지 상태에서 단속율(Gating Rate)이 1인 경우에 일단 모든 전력제어군을 송신하는 것을 도시한 것이다. 200은 제어 유지 상태에서 R-DCCH가 활성화되지 않고 단속율1로 동작중일 때 규칙적/단속적 송신인 경우에 대한 순방향 전력제어 부채널의 전송신호를 도시한다. 순방향 및 역방향 모두 동일한 시간간격으로 전력제어가 수행된다. 211은 제어유지상태에서 단속율이 1/2(한 프레임내의 전체 전력제어군에서 1/2만 송신)인 경우에 한 전력제어군을 걸러서 규칙적으로 송신하는 것을 도시한 것이다. 210은 제어 유지 상태에서 R-DCCH가 활성화되지 않았을 때 DC=1/2 규칙적/단속적 송신인 경우에 대한 전력제어를 도시한다. 순방향 및 역방향 모두 동일한 시간간격으로 전력제어가 수행된다. 221는 제어 유지 상태/정상 부상태에서의 DC=1/4(한 프레임내의 전체 전력제어군에서 1/4만 송신)인 경우에 네 전력제어군당 한 전력제어군에서 규칙적으로 송신하는 것을 도시한 것이다. 220은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 유지 상태/정상 부상태에서 R-DCCH가 활성화되지 않았을 때 DC=1/4 규칙적/단속적 송신인 경우에 대한 전력제어를 도시한다. 순방향 및 역방향 모두 동일한 시간간격으로 전력제어가 수행된다.

도 3의 도면 참조번호 301, 302, 303은 제어유지 상태에서 전용제어채널이 활성화되는 경우에 신호와 역방향 파일럿/PCB신호의 전송상태를 도시한 것이다. 301은 제어유지 상태에서 단속율이 1로 유지되어 있을 때 전용제어채널이 활성화된 경우의 역방향 파일럿/PCB도 연속적으로 전송되게 된다. 302는 제어유지 상태에서 단속율이 1/2로 유지되어 있을 때 전용제어채널이 활성화된 경우 기지국이 신호수신시 동기 획득을 용이하게 하기 위하여 역방향 파일럿 채널은 연속적으로 전송하고 PCB는 단속율 1일 때의 1/2의 전송율로 기지국으로 전송하게 된다. 303은 제어유지 상태에서 단속율이 1/4일 때 전용제어채널이 활성화된 경우 역방향 파일럿 채널은 연속적으로 전송하고 PCB는 1/4의 전송율로 기지국으로 전송하게 된다.

상기의 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속 전송을 차세대 CDMA 이동통신 시스템에 적용하기 위해서는 기존의 호처리 절차에 추가되는 과정이나 장치를 필요로 한다.

도 4는 단말이 호를 요구하는 경우 부호분할 다중화 이동통신방식에서의 일반적인 호처리 절차를 도시하고 있다. 도면 참조번호 401 과정에서 단말은 역방향 공용채널인 접근채널(R-ACH)을 통해서 단말쪽으로 전용채널의 설정을 요구하는 역방향 제어메시지(Origination Message)를 전송한다. 402 과정에서는 기동메시지를 받은 기지국은 순방향 접근 채널(F-PCH)을 통해서 채널할당 메시지(Channel Assignment Message)를 보내게 된다. 동시에 해당 직교부호를 가지는 채널로 널 트래픽의 전송을 시작한다. 채널 할당메시지를 받고 단말은 해당 채널의 널 프레임을 받고 분석해서 제대로 채널이 성립되었음을 확인하면 403 과정에서 단말 고유의 부호채널을 통해 프리앰블을 전송하게 된다. 이때 프리앰블은 채널 할당이 이루어지는 동안 단말과 기지국의 동기를 맞추기 위해서 전송하게 된다. 이제 양방향으로 전용채널의 할당이 제대로 이루어지면 404 과정에서 기지국은 응답메시지(BS Ack Order)를 전송한다. 이때 단말은 프리앰블의 전송을 중지하게 되고 전용트래픽채널을 통한 메시지의 전송이 가능하게 된다.

다음 405 과정에서 기지국은 단말의 성능(가능한 서비스 환경)을 알아내기위해 Extended Status Request Message를 전송하고 406 과정에서 단말은 단말기 성능정보(Capability Information)를 Extended Status Response Message을 통해 기지국으로 통보하고 이 정보를 바탕으로 가능한 서비스를 이용할 수 있게 된다. 이때 기지국으로 알려주는 정보는 패킷 서비스와 관련하여 여러 가지 추가된 성능을 알려주게 된다.

따라서 본 발명에서 제안하는 단속적 송신 방법을 사용하기 위해서는 도 4의 도면 참조번호 405,406 과정에서 기지국이 단말의 성능과 가능서비스를 알아보기 위한 과정이 있는데, 이때 단말이 알려주는 정보중에 역방향 파일럿/PCB의 단속전송의 가능여부를 알려주는 필드를 추가하면 된다. 그리고 407~410 과정에서 기지국과 단말사이에서 서비스 구성 환경을 협상하는 과정에서 서비스 구성 요소(Service Configuration Record)가 송/수신되게 되는데 여기에 단속전송에 관한 필드(field)가 추가되게 된다.

상기 단속전송과 관련되어 기존의 서비스 구성 요소에 추가된 필드는 도 5의 여러 필드 중 GATING_RATE_INCL, PILOT_GATING_RATE 가 있다. 여기서 GATING_RATE_INCL 필드는 서비스 구성 요소 필드중에 아래의 PILOT_GATING_RATE가 포함될 것인지의 여부를 나타내는 필드로 역방향 파일럿/PCB 채널의 지원여부를 지정하는 필드로 보면 된다. 다음의 PILOT_GATING_RATE 필드가 있는데 이는 실제 단속전송(Gating) 수행시 이용될 단속율(Gating Rate)에 대해서 협상할 때 필요한 필드로써 단속율 1/2로 협상되면 실제 이용할땐 단속율 1,1/2 모두가 가능하게 되고, 단속율 1/4로 협상되면 수행시에는 단속율 1, 1/2, 1/4 모두가 가능한 것을 말한다.

상기에서 얻어진 정보를 바탕으로 407~410 과정에서는 이용자가 원하는 품질의 서비스를 위해 기지국과 단말간에 현재 가능한 전송환경을 환경을 협상(Service Negotiation)하게 된다. 기지국과 단말기 상호간에 협상이 완료되면 서비스가 가능해진다.

도 6은 차세대 CDMA 이동통신 시스템에서 패킷 데이터 서비스시 MAC 계층이 추가된 경우, 제어유지 상태(Control Hold State)가 되기 위한 필요한 호 처리 절차를 도시하고 있다. 상기 도 6에서는 상기 도 4에서와 같이 패킷 서비스를 연결하는 과정에서 서비스 구성 협상을 통해서 상태천이가 수행되기 전에 단속전송의 가능여부와 가능 단속율 등의 구성요소에 대해서 기지국과 단말간에 공유하게 된다는 것을 가정한다. 도 6에서 SIG 는 호처리와 관련된 메시지를 발생시키고 해석하는 계층을 이야기하는 것이며, RC는 서비스와 관련된 모든 종류의 물리적, 논리적 자원의 상태를 유지하고 이를 제어하는 가상의 모듈(Module)을 말한다. 상기의 RC는 기지국의 모듈만이 능동적인 제어(자원의 분배/해제)를 수행하고 단말의 RC는 기지국의 명령을 수행하는 모듈이다. MAC 계층은 패킷 데이터 서비스를 수행하는데 있어 데이터 휴지 기간을 기준으로 분류되어 있는 상태 천이기 모듈을 포함하고 있으며 상태천이와 관련된 동작을 트리거링(Triggering)하는 기능을 수행한다. CE 는 신호를 전송하는데 필요한 모든 물리적인 동작(부호화, 변/복조 등)을 수행하는 모듈을 말한다.

상기 도 6을 참조하면, 601 과정은 해당 서비스에서 데이터의 휴지기간이 일정 시간 이상되거나 시스템의 필요에 의해 데이터 송신을 중단시킬 필요가 생기면 MAC 계층은 자원제어기(Resource Controller : 이하 RC)쪽으로 데이터전송 상태에서 제어유지 상태로 천이하고자 하는 RC-Unlock.Request를 보낸다. 이때 RC는 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송이 가능한가를 알아본다. 단속전송이 가능한 경우에는 현재 무선상황이나 기지국의 환경을 점검하고 적절한 단속율을 결정하여, 602 과정에서 SIG-Release.Request를 넘기면서 단속전송을 수행하겠다는 인자를 SIG로 준다. 또한 기지국의 물리 채널을 제어하기 위해서 701과정에서는 Gating.Request 프리미티브를 CE로 보내게 된다. 상기 701 과정에서 Gating.Request를 전달받은 CE는 Extended Release Message의 ACTION_TIME부터 단속전송을 수행하게 된다. 603과정에서 기지국의 SIG는 Extended Release Message를 단말로 보내며, Extended Release Message를 수신한 단말의 SIG는 604과정에서 RC로 SIG-Release.Indication을 넘겨주게 되는데 여기서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송에 관한 인자들을 넘겨주게 된다. 이를 넘겨받은 RC는 단속전송관련 인자들의 값을 해석하여 결과를 702 과정을 통하여 CE로 알려주게 된다. 605 과정에서 RC는 다시 MAC으로 RC-Resource Released.Indication을 주어 데이터 송수신 중단을 지시하게 된다. 606 과정에서 RC는 SIG-Release.Reponse를 SIG로 보내면 SIG는 607 과정에서 MS Ack Order를 단말로 전송한다. 상기 MS Ack Order를 받은 기지국의 SIG는 608 과정에서 SIG-Release.Confirm을 RC로 전달함으로써 모든 과정을 완료하게 된다.

도 7은 상기 과정에서 기지국이 송신하는 확장해제 메세지(Extended Release Message)를 나타내고 있다. 상기 메시지는 MAC계층이 추가되면서 새롭게 정의된 메시지로 본 발명에서 언급한 단속 시작 메시지와 같은 역할을 수행한다. 각 필드를 살펴보면, FPC_PRI_CHAN 필드는 순방향 인너루프(Inner loop) 전력제어를 수행하게 될 때 어떤 순방향채널의 신호를 기준으로 전력제어를 수행할 것인가를 결정하는 것으로, 전용제어채널(DCCH)만 존재할 때를 제외하고는 기본채널(FCH)를 기준으로 이루어지게 된다. RPC_CHANNEL 필드는 전력제어비트(Power Control Bit:PCB)를 어떤 채널을 통해서 전달할 것인가를 나타내는 필드이다. CH_IND 필드는 해제하고자 하는 물리채널의 종류를 나타내는 필드로써 기본채널이냐, 전용제어채널이냐, 아니면 둘다냐, 역방향 파일럿 채널이냐를 구분한다. 마지막의 역방향 파일럿 채널 항목이 단속전송여부를 나타내는 필드이다. CON_REF_INCL 필드는 CON_REF 필드의 포함여부를 나타내는 필드이다. CON_REF 필드는 서비스 옵션(Service Option)을 연결할 때 각각 연결되는 서비스 옵션별로 특정 단말의 연결에서 유일의 값을 지정하여 각 서비스를 구별하기 위하여 쓰인다. SCR_SEQ 필드는 시그날링 계층에서 대기상태(Suspended State)와 도먼트상태(Dormant State)를 구별하기 위하여 쓰이는 필드이다. GATING_RATE_INCL 필드는 PILOT_GATING_RATE 필드의 포함여부를 나타내는 필드이다. PILOT_GATING_RATE 필드는 단속전송을 실제로 수행하게 될 때 어떤 단속율을 이용하게 될 것인지를 나타내는 필드로써 단속율 1, 1/2, 1/4 중 하나의 단속율을 이용하게 된다.

도 10은 종래의 기지국 송신기의 간략한 구성을 도시하고 있다. 기지국에서 이동국 쪽으로의 순방향에는 다음과 같은 채널이 있다. 동기 획득 및 채널 추정을 위한 기준 채널이 되는 이 되는 파일롯 채널과 기지국이 관장하는 셀내의 모든 이동국과 제어 메시지 통신이 가능한 순방향 공용 제어 채널 (F-CCCH: Forward Common Control CHannel), 특정 이동국과의 제어 메시지 통신에 사용되는 순방향 전용 제어 채널 (F-DCCH: Forward Dedicated Control CHannel) 등이 있다. 상기의 순방향 전용 트래픽 채널은 순방향 기본 채널 (F-FCH: Forward Fundamental CHannel) 및 순방향 부가 채널(F-SCH: Forward Supplementary CHannel)일 수 있다.

역다중화기 또는 직병렬변환기 1020, 1021은 채널부호화 및 인터리빙을 수행한 데이터를 I채널과 Q채널로 분배하기 위한 장치이다. 혼합기 1010, 1030, 1031, 1302, 1033은 상기의 분배된 데이터를 확산 및 채널구분하기 위하여 해당 직교부호를 곱한다. 상기의 혼합기의 출력은 순방향 파일롯 채널에 대한 상대적인 크기로 조정하기 위하여 증폭기 1040, 1041, 1042, 1043을 거친다. 상기의 증폭기의 출력은 I채널과 Q채널별로 각각 합산기 1050, 1051에 입력되어 합쳐진다. 상기의 합산기의 출력은 기지국별로 할당된 PN시퀀스에 의하여 복소확산기인 1060에 의하여 스크램블링된다. 상기의 복소확산기의 출력은 I채널 및 Q채널별로 여파기 1070, 1071을 통과하여 대역폭이 제한된 신호가 생성된다. 상기 여파기의 출력은 다시 송출에 필요한 크기로 증폭기 1072, 1073에서 증폭된다. 혼합기 1074, 1075는 상기 증폭기의 출력에 반송파를 곱하여 상기 신호를 고주파대역으로 천이시킨다. 합산기 1080은 I채널과 Q채널의 신호를 합하여 출력한다.

순방향 전용 제어 채널에 대한 증폭기 1042와 1043의 출력이 단속적 송신 제어기 (Gated Transmission Controller) 1090 및 단속기 1092, 1093에 의하여 송신이 단속된다는 점이 기존의 구조에 단속송신을 위하여 추가된 부분이다. 단속적 송신 제어기 1090은 시스템 자원 제어기(Resource Controller) 1091에 의해서 단속전송관련 제어 여부를 지시받고, 이와 관련되어 단말의 동작을 제어하기 위한 메시지를 메시지 생성/해석기(Message Generator/Analyzer) 1092가 생성한다. 시스템 자원제어기는 시스템 자원 데이터베이스 1093에서 필요한 정보를 가져오게 된다. 여기서 단속적 송신 제어기 (Gated Transmission Controller) 1090은 제어 유지 상태에서 순방향 및 역방향 전용 제어 채널이 활성화되지 않았을 때 역방향 전력제어비트를 이동국과 약속된 전력제어군 또는 시간슬롯에서만 송신하게 한다. 제어 유지 상태/정상 부상태에서 역방향 제어 채널이 활성화되지 않았을 때 역방향 파일롯/PCB 채널의 불연속 송신 패턴과 동일한 패턴에 의해 선택된 순방향 전력제어군내의 역방향 전력제어비트만을 송신한다.

도 11은 단말 송신기의 간략한 구성을 도시하고 있다. 단말에서 기지국쪽으로의 역방향에는 동기 획득 및 채널 추정을 위한 기준 채널이 되는 파일롯 신호와 순방향 전력제어를 위한 순방향 전력제어비트(PCB: Power Control Bit)가 다중화된 파일롯/PCB 채널과 이동국이 속한 셀을 관장하는 기지국과 제어 메시지 통신을 하기 위한 역방향 전용 제어 채널 (R-DCCH: Reverse Dedicated Control CHannel), 역방향 기본 채널 (R-FCH: Reverse Fundamental CHannel) 및 역방향 부가 채널(R-SCH: Reverse Supplemental CHannel)이 있다.

다중화기 1110은 역방향 파일롯 채널과 순방향 전력제어비트를 다중화하는 장치이다. 혼합기 1120, 1130, 1140은 채널부호화 및 인터리빙된 상기의 역방향 채널을 채널구분 및 확산하기 위하여 채널들 간에 직교성이 유지되는 직교부호를 곱한다. 상기의 혼합기의 출력은 역방향 파일롯/PCB 채널에 대한 상대적인 크기로 조정하기 위하여 증폭기 1122, 1142를 거친다. 상기의 증폭기의 출력은 I채널과 Q채널별로 각각 합산기 1124에 입력되어 합쳐진다. 상기의 합산기의 출력은 이동국별로 할당된 PN시퀀스에 의하여 복소확산기인 1060에 의하여 스크램블링된다. 상기의 복소확산기의 출력은 I채널 및 Q채널별로 여파기 1070, 1071을 통과하여 대역폭이 제한된 신호가 생성된다. 상기 여파기의 출력은 다시 송출에 필요한 크기로 증폭기 1072, 1073에서 증폭된다. 혼합기 1074, 1075는 상기 증폭기의 출력에 반송파를 곱하여 상기 신호를 고주파대역으로 천이시킨다. 합산기 1080은 I채널과 Q채널의 신호를 합하여 출력하게 된다. 상기 기존의 송신기구조에 역방향 파일럿/PCB 채널의 송신을 단속하기 위한 단속기 1132를 제어하기 위한 단속적 송신 제어기 1190이 추가되어 있다. 상기 단속적 송신 제어기 1190의 동작과 관련하여 단말의 자원형상을 제어하는 자원 제어기 1191과 단속송신을 지시하는 메시지를 발생시키고 해석하는 메시지 생성/해석기 1192, 단말의 자원형상을 보관하고 있는 자원관리 데이터베이스(Resource Database) 1193 등이 관련되어 동작하게 된다. 상기에서 동기 검파를 위하여 역방향 파일럿/PCB 채널의 송신은 필수적인 것이기 때문에 상기 채널의 송신이 중단되는 구간에서 다른 역방향 채널의 송신은 있을 수 없다.

도 8은 도 6의 절차 중에서 데이터전송 상태에서 데이터 전송을 중단한 상태로 바뀔 때 단속전송을 수행하기 위한 절차를 나타낸 흐름도이다. 도 8의 과정 901에서 906까지는 기지국의 동작을 설명한 부분이고, 과정 907에서 911은 단말의 동작을 설명하고 있다.

상기 도 8을 참조하면, 과정 901에서 데이터전송 상태에서 데이터휴지 상태가 지속되어 일정 시간이 지나거나 시스템의 필요에 의해 제어유지 상태로 바꾸고자 하는 요구가 발생하는 경우, 903 과정에서 현재 서비스 구성 환경(Service Configuration Record)내에 단속전송이 가능한지 여부를 도 10의 시스템 자원제어기(Resource Controller) 1191이 시스템의 자원관리 데이터베이스(Resource Database) 1193내에서 저장하고 있는 시스템 환경 요소와 비교하고 여기서 확인된 시스템의 전체형상을 통해서 904 과정에서 현재 상황에 알맞는 단속율을 결정하게 된다. 여기서 단속율은 서비스 협상 과정에서 약속된 단속율을 기준으로 단말의 이동속도,채널환경 등을 고려하여 결정된다. 단말의 이동속도가 빨라질수록 동기를 맞추기가 어려워지므로 단속율의 값이 큰쪽을 선택해야 한다. 상기에서 결정된 단속율을 메시지 생성/해석기 1192로 알려주면 905 과정에서 Extended Release Message의 PILOT_GATING_RATE 필드를 생성시킬 수 있다. 906 과정에서 해당메시지를 단말로 전송하게 된다.

과정 907에서 단말은 Extended Release Message를 수신하고, 과정 908에서 도 10의 메시지 생성/해석기 1192는 수신된 메시지를 해석하게 된다. 여기서 단속전송과 관련되어 단속율을 전달받게 된다. 단말의 자원제어기 1191은 통보받은 단속율을 자원관리 데이터베이스 1193에 기록하고 과정 909에서 해당 단속율을 단속 전송제어기 1190으로 통보하게 된다. 동시에 910과정에서 MS Ack Order를 생성하고 기지국쪽으로 전송한다. 다음 단말의 단속 전송 제어기 1190은 Extended Release Message의 ACTION_TIME에서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속을 수행하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 단속적 송신 방법은 최초 호를 세트업하는 과정에서 이동단말의 능력에 따라 데이터 전송이 중단 상태에서 단속적 송신을 위한 단속율을 결정한 후 통신 상태로 천이한다. 이후 통신 중인 상태에서 데이터가 설정된 시간 동안 중단되면 이동국과 기지국은 설정된 단속율에 따른 단속적 송신을 수행한다. 즉, 도 9a의 1001단계에서 트래픽 채널이 설정되면, 이후 1002단계-1006단계를 수행하면서 이동단말의 능력에 따른 단속율을 설정한다. 이후 1007단계에서 통신 상태로 천이하여 기지국과 단말은 설정된 트래픽 채널을 통해 통신을 수행한다. 상기와 같은 상태에서 설정된 시간 동안 통신이 중단되면 1008단계-1010단계를 수행하면서 미리 설정된 단속율 또는 기지국이 지정하는 단속율에 따라 단속적 송신 기능을 수행한다.

이후 도 9b와 같이 1011단계에서 단속적 송신을 수행하는 상태에서 데이터 전송이 발생되면 1012단계-1014단계를 통해 기지국과 단말기는 단속적 송신을 중단하고 트래픽채널을 재설정한 후 데이터 전송 상태로 진행한다.

상기의 종래의 방식에 의한 데이터 송신 사이의 역방향 파일롯/PCB 채널의 연속적인 송신은 기지국에서의 동기 재포착 과정을 회피할 수 있다는 점에서는 유리하지만 앞에서도 언급한 것처럼 역방향 링크의 간섭을 증가시켜 역방향 용량을 감소시킴과 더불어 이동국에서의 전력소모를 증가킴으로써 단말의 이용시간을 단축시킨다. 또한 순방향 링크에서 연속적인 역방향 전력제어비트를 보냄으로 인하여 순방향 링크의 간섭 증가 및 용량 감소를 초래한다. 상기의 기지국에서의 동기 재포착 과정에 소비되는 시간을 최소화함과 동시에 역방향 파일롯/PCB 채널의 송신에의한 간섭증가, 순방향 링크로의 역방향 전력제어비트 송신에 의한 간섭 증가를 최소화하는 단속전송을 지원하기 위한 절차와 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기지국에서의 동기 재포착 과정에 소비되는 시간을 최소화함과 동시에 역방향 파일롯/PCB 채널의 연속적인 송신에 의한 간섭증가 및 이동국 사용할 때간 감소, 순방향 링크로의 역방향 전력제어비트 송신에 의한 간섭 증가 등을 최소화시킴으로써 용량을 증대시킨다.

Claims (12)

1. 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국의 단속율 결정방법에 있어서,

   호 발생시 전용제어채널 및 트래픽채널을 할당하는 정보를 이동단말에 알려주는 과정과,

   호 설정 후, 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,

   상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 전송되는 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 수신하는 과정과,

   상기 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며, 상기 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고 통신 상태로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단말에서 알려주는 단말의 능력정보가 상기 단속송신 가능 여부 및 단속송신 가능시 서비스 가능한 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는
3. 제2항에 있어서, 상기 단속 송신의 단위가 전력제어그룹 단위인
4. 제1항에서 있어서, 상기 기지국이 상기 단속율에 의해 신호를 단속 송신하는 채널이 순방향 전용제어채널인
5. 제1항에 있어서, 상기 단말이 상기 단속율에 의해 신호를 단속송신하는 채널이 역방향 파일럿/PCB채널인
6. 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 파일럿 신호의 단속율이 결정된 후 상기 기지국이 상기 이동단말과 데이터를 단속적으로 통신하는 방법에 있어서,

   상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,

   상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간 및 상기 단속율을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과,

   상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말과 데이터를 단속 통신하는 과정으로 이루어지는 기지국의 데이터 통신방법.
7. 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국의 데이터 통신방법에 있어서,

   호 발생시 전용제어채널 및 트래픽채널을 할당하는 정보를 이동단말에 알려주는 과정과,

   호 설정 후, 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,

   상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 전송되는 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 수신하는 과정과,

   상기 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며, 상기 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고, 상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,

   상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과,

   상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말과 데이터를 단속 통신하는 과정으로 이루어지는 기지국의 데이터 통신방법.
8. 부호분할다중접속 통신시스템의 이동단말의 단속율 결정 방법에 있어서,

   호 설정 후, 기지국으로부터 요구되는 단말의 능력 정보를 수신하는 과정과,

   상기 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과,

   상기 능력정보에 따라 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 후 통화 상태로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 상기 이동단말의 단속율 결정 방법.
9. 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 파일럿 신호의 단속율이 결정된 후 상기 기지국과 상기 이동단말 간에 데이터를 통신하는 방법에 있어서,

   상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,

   상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 전송되는 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 수신하는 과정과,

   상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 포함하는 상기 이동단말의 데이터 통신방법.
10. 부호분할다중접속 통신시스템의 이동단말의 데이터 통신 방법에 있어서,

    호 설정 후, 기지국으로부터 요구되는 단말의 능력 정보를 수신하는 과정과,

    상기 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과,

    상기 능력정보에 따라 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 후 통화 상태로 천이한 후, 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,

    상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 전송되는 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 수신하는 과정과,

    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 포함하는 상기 이동단말의 데이터 통신방법.
11. 부호분할다중접속 통신시스템의 통신 방법에 있어서,

    호 설정 후, 기지국으로부터 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,

    상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과,

    상기 기지국에 의해 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고 통화 상태로 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 제어유지상태에서 상기 기지국과 이동단말 간의 단속율 결정 방법.
12. 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 파일럿 신호의 단속율이 결정된 후 상기 기지국과 상기 이동단말 간에 데이터를 통신하는 방법에 있어서,

    상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,

    상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말로 전송하는 과정과,

    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말이 단속하는 파일럿신호들을 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 상기 방법.