KR20020030829A - 셀룰러 무선 네트워크에서 회로-교환 서비스의 품질 측정 - Google Patents

셀룰러 무선 네트워크에서 회로-교환 서비스의 품질 측정 Download PDF

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KR20020030829A
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Abstract

본 발명은 셀룰러 무선 네트워크에서 전송기와 수신기 간의 트래픽 채널을 통하여 전송되는 서비스의 품질을 측정하는 방법, 및 이 방법을 적용하는 셀룰러 무선 네트워크에 관한 것이다. 이 세룰러 무선 네트워크는 전송기(260)와, 회로-교환 서비스(270)가 전송되며 데이터 프레임들 및 관련된 제어 채널로 구성된 트래픽 채널(240)을 통하여 상기 전송기(260)와 통신하는 수신기(264)를 포함하는 셀룰러 무선 네트워크를 제공한다. 상기 전송기(260)는 상기 트래픽 채널(240)의 데이터 프레임들을 이용하여 상기 수신기(264)로 사용자 데이터(270)를 전송하는 수단들(202, 204, 228)을 포함한다. 상기 전송기(260)는 상기 사용자 데이터(270)가 빠뜨려질 때 상기 수신기(264)로 상기 트래픽 채널(240)의 모든 데이터 프레임들을 전송하지 않는 수단(228)을 포함한다. 상기 전송기(260)는 상기 트래픽 채널(240)의 관련된 제어 채널 프레임들을 이용하여 상기 수신기(264)로 제어 데이터를 전송하는 수단들(202, 204, 228)을 포함한다. 또한, 상기 전송기(260)는 특정 주기 동안 상기 트래픽 채널(240)을 통하여 상기 수신기(264)로 전송되는 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단(228)을 포함한다. 상기 수신기(264)는 상기 트래픽 채널(240)을 통하여 수신되고 상기 특정 주기 동안 정확하게 디코드된 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단(224)을 포함한다. 상기 셀룰러 무선 네트워크는 상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써, 트래픽채널(240)을 통하여 특정 주기 동안 전송되는 서비스(270)에 대하여 계산되는 품질 값을 계산하는 수단(234)을 포함한다.

Description

셀룰러 무선 네트워크에서 회로-교환 서비스의 품질 측정{QUALITY MEASUREMENT OF CIRCUIT-SWITCHED SERVICE IN CELLULAR RADION NETWORK}
셀룰러 무선 네트워크에서, 데이터 및 음성은 회로-교환 형태로 전송되지만, 오늘날에는 패킷-교환 전송 또한 가능하다. GPRS(범용 패킷 무선 서비스)는, 회로-교환에 이용되지 않는 공중 인터페이스 용량이 패킷 전송에 이용되는 GSM(이동 통신을 위한 글로벌 시스템)-기반 서비스이다. 기본적인 GPRS는 변조 방법으로서 GMSK(가우션 최소-시프트 키잉)을 이용한다.
EGPRS(인핸스드 GPRS)는 데이터 전송 용량을 증가시키기 위하여 EDGE(GSM 전개를 위한 인핸스드 데이터 레이트) 기술을 이용한다. GMSK 변조에 부가하여, GSM에서의 이용시 보통 8-PSK(8-위상 시프트 키잉) 변조가 패킷 데이터 채털에 적용될 수 있다. 주요 목적은, 가령 파일 복사 및 인터넷 브라우저의 이용과 같은 비 실시간 데이터 전송 서비스들 뿐 아니라, 음성 및 비디오 이미지들의 패킷-교환 전송을 위한 실시간 서비스들을 제공하는 것이다. 원칙적으로, 데이터 전송 용량은 몇kbit/s에서부터 400bit/s까지 변할 수도 있다.
패킷-교환 서비스들의 품질 측정은 진보된 반면, 회로-교환 서비스들에 이용되는 품질 측정은 덜 진보되었다. 회로-교환 서비스들의 품질은 실질적으로 측정되지 않으며; 오히려, 서비스를 실행하는 트래픽 채널, 즉 무선 링크의 미가공(raw) 비트 에러비가 측정된다.
이러한 품질 값들의 예로는 GSM 시스템에서 이용되는 파라미터들(RX_QUAL_FULL 및 RX_QUAL_SUB)이 있다. RX_QUAL_FULL은 네 개의 26-멀티프레임들 내에 포함된 수백 개의 프레임들의 비트 에러비 추정치를 제공하며, 그리고 RX_QUAL_SUB는 비연속적인 전송 동안, 관계된 제어 채널 프레임들 및 네 개의 26-멀티프레임들의 침묵 기술자 프레임들(silence descriptor frames)의 비트 에러비 추정치를 제공한다. 즉, 12개 프레임들의 비트 에러비 추정치를 함께 제공한다. 이러한 파라미터들에 관련된 문제점은 이러한 파라미터들이 실제 서비스 품질을 나타내지 않는 다는 것이다. 이는 최종 비트 에러비가, 이러한 파라미터들의 계산시 고려되지 않는 서비스에 이용되는 채널 코딩에 의존하기 때문이다. 다른 문제점은 전송기가 비연속적인 전송이 이용되고 있는 지에 대해서 꼭 알고 있는 것은 아니며, 이에 따라 이러한 파라미터들은 실제 상황에 대응하지 않는 주어진 값들이 될 수도 있다.
EGPRS에서, 비트 에러 가능성은, 예를 들어 비테르비 디코더의 소프트 비트 결정을 기초로 패킷 전송시 트래픽 채널에 대하여 계산된다. 이는, 예를 들어 제 1 파라미터(BEP_MEAN)가 RLC(무선 링크 제어)에서의 평균 비트 에러 가능성을 표시하고, 제 2 파라미터(BEP_STD)가 RLC 블럭에서의 비트 에러 가능성의 표준 편차를 나타내도록 실행될 수 있다. 회로-교환 전송에 적용될 때, 이러한 파라미터들에 관련된 문제는 이들이 미가공 에러비를 나타내는 유일한 추정치들이라는 것이다.
본 발명은 셀룰러 무선 네트워크에서 전송기와 수신기 간의 트래팩 채널을 통하여 전송되는 회로-교환 서비스의 품질을 측정하는 방법, 및 이 방법을 적용하는 셀룰러 무선 네트워크에 관한 것이다.
도 1A는 셀룰러 무선 네트워크의 블록도이다.
도 1B는 회로-교환 데이터 전송 서비스 및 음성 전송 서비스를 도시한다.
도 2는 전송기 및 수신기의 단순화된 블록도를 도시한다.
도 3은 셀룰러 무선 네트워크에서 이용되는 프레임 구조의 예이다.
도 4는 회로-교환 서비스의 품질 측정 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 목적은 상기 설명된 문제들을 해결하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 이는 하기 설명되는 방법에 의해 달성된다. 이는 셀룰러 무선 네트워크에서 전송기와 수신기 간의 트래픽 채널을 통하여 전송되는 서비스의 품질을 측정하는 방법으로서: 전송기가 트래픽 채널의 데이터 프레임들을 이용하여 수신기로 사용자 데이터를 전송하는 단계와; 사용자 데이터를 빠뜨린 경우 전송기가 트래픽 채널의 모든 데이터 프레임들을 수신기로 전송하지 않는 단계와; 그리고 전송기가 트래픽 채널의 관련된 제어 채널 프레임들을 이용하여 제어 데이터를 수신기로 전송하는 단계를 포함한다. 이 방법은 전송기가 특정 주기 동안 트래픽 채널을 통하여 수신기로 전송된 프레임들의 수를 계산하는 단계와; 수신기가 트래픽 채널을 통하여 수신되고 특정 주기 동안 정확하게 디코드된 모든 프레임들의 수를 계산하는 단계를 더 포함하며; 품질 값은 상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써, 트래픽 채널을 통하여 특정 주기 동안 전송되는 서비스에 대하여 계산된다.
본 발명은 또한 전송기와; 회로-교환 서비스가 전송되며 데이터 프레임들 및 관련된 제어 채널로 구성된 트래픽 채널을 통하여 상기 전송기와 통신하는 수신기를 포함하는 셀룰러 무선 네트워크를 제공한다. 이 셀룰러 무선 네트워크에서, 상기 전송기는 상기 트래픽 채널의 데이터 프레임들을 이용하여 상기 수신기로 사용자 데이터를 전송하는 수단들을 포함하고; 상기 전송기는 상기 사용자 데이터가 빠뜨려질 때 상기 수신기로 상기 트래픽 채널의 모든 데이터 프레임들을 전송하지 않는 수단을 포함하며; 상기 전송기는 상기 트래픽 채널의 관련된 제어 채널 프레임들을 이용하여 상기 수신기로 제어 데이터를 전송하는 수단들을 포함한다. 또한, 상기 전송기는 특정 주기 동안 상기 트래픽 채널을 통하여 상기 수신기로 전송되는 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단을 포함하고; 상기 수신기는 상기 트래픽 채널을 통하여 수신되고 상기 특정 주기 동안 정확하게 디코드된 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단을 포함하며; 상기 셀룰러 무선 네트워크는 상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써, 트래픽 채널을 통하여 특정 주기 동안 전송되는 서비스에 대하여 계산되는 품질 값을 계산하는 수단을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 개시된다.
본 발명은 불확실한 비트 에러비 측정치 및 비트 에러 가능성 대신에, 서비스의 품질에 대한 값, 즉 실재 전송되고 수신되는 프레임들에 따라 프레임 제거비(FER)가 계산된다는 개념을 기초로 한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 몇 개의 장점들을 제공한다. 가장 중요한 장점은 실제 상황에 충분히 대응하는 서비스 품질 측정을 제공한다는 것이다.
이제, 본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 설명되는 하기의 바람직한 실시예들로부터 좀 더 명확해질 것이다.
도 1A를 참조하여, 본 발명에 따른 전형적인 셀룰러 무선 네트워크의 구조와, 고정된 전화 네트워크 및 패킷 전송 네트워크로의 연결을 설명한다. 도 1A는 본 발명을 설명하는 데에 필요한 블록들 만을 포함하지만, 당업자에게 있어서 일반적인 셀룰러 무선 네트워크는 또한 본원에서 그리 명확히 설명될 필요가 없는 다른 기능들 및 구조들을 포함한다는 것은 자명하다. 본 발명은 데이터가 회로-교환 형태로 전송되는 셀룰러 무선 네트워크들에 적용될 수 있으며; 바람직하게는 GSM 시스템 및 이 GSM 시스템으로부터 개발된 시스템들에서, 예를 들어, EDGE를 이용하여 실행되는 회로-교환 데이터 전송 서비스로 이용되며, AMR 음성 코덱(적응성 멀티-레이트 음성 코덱)을 이용하는 시스템들에서 이용된다.
셀룰러 무선 네트워크는 전형적으로 고정된 네트워크의 하부 구조, 즉 고정되거나, 차량 또는 휴대용 장치에 위치될 수도 있는 가입자 단말기(150) 및 네트워크부를 포함한다. 가입자 단말기(150)는, 예를 들어 전형적인 이동국이 될 수 있으며, 그리고 휴대용 컴퓨터(152)는, 예를 들어 확장 카드를 이용하여 연결될 수 있다. 컴퓨터는 패킷 전송시 패킷들을 정렬하고 처리하는 데에 이용될 수 있다.
네트워크부(100)는 기지국(100)을 포함한다. 몇 개의 기지국들(100)은, 기지국들과 통신하는 기지국 제어기(102)에 의해 중심적으로 제어된다. 기지국(100)은, 전형적으로 1개 내지 16개의 송수신기들(114)을 포함한다. 한 송수신기(114)는 하나의 TDMA 프레임에 대한, 즉 전형적으로 여덟개의 타임 슬롯들에 대한 무선 용량을 제공한다.
기지국(100)은 송수신기(114) 및 멀티플렉서(116)의 기능을 제어하는 제어 유닛(118)을 포함한다. 멀티플렉서(116)는 아비스(Abis) 인터페이스로 불리는 하나의 전송 연결부(160) 상에서 몇 개의 송수신기들(114)에 의해 이용되는 트래픽 및 제어 채널들을 정렬하는 데에 이용된다. 전송 연결부(160)는 전형적으로 2Mbit/s의 연결, 즉 30×64 kbit/s의 전송 용량과, 동기에 대해 지정된 타임 슬롯들 0 및 31을 제공하는 PCM(펄스 부호 변조) 링크를 이용하여 실행된다.
기지국(100)의 송수신기들(114)은 안테나 유닛(112)에 연결되며, 이 안테나 유닛(112)은 가입자 단말기(150)까지의 양방향 무선 연결(170)을 설정한다. 양방향 무선 연결(170)을 통하여 전송될 프레임들의 구조는 엄격이 제한되며 공중 인터페이스로 일컬어진다.
기지국 제어기(102)는 스위칭 필드(120) 및 제어 유닛(124)을 포함한다. 스위칭 필드(120)는 음성 및 데이터를 스위칭하고 신호 회로들을 연결하는 데에 이용된다. 기지국(100) 및 기지국 제어기(102)에 의해 형성되는 기지국 시스템은 또한트랜스코더(transcoder)(122)를 포함한다. 음성이 트랜스코더(122)와 기지국 제어기(102) 간에서 셀룰러 무선 네트워크의 포맷으로 전송될 때 트랜스코더(122)가 전송 용량을 절약하기 때문에, 이 트랜스코더(122)는 대개 서비스 스위칭 센터(32)에 가능한한 가깝게 위치된다.
트랜스코더(122)는 공중 회선 교환 전화 네트워크와 무선 전화 네트워크 간에서 이용되는 별개의 디지털 음성 엔코딩 포맷들을 호환가능한 포맷으로 변환한다. 예를 들어, 고정된 네트워크의 64kbit/s 포맷을 셀룰러 무선 네트워크의 포맷(예를 들어, 13kbit/s)로, 그리고 그 반대로 변환한다. 제어 유닛(124)은 통화 제어, 이동 관린, 통계 및 신호 수집의 책임을 갖는다.
도 1A에 도시된 바와 같이, 스위칭 필드(120)는 이동 서비스 스위칭 센터(132)를 통하여 공중 회선 교환 전화 네트워크(PSTN)(134)로, 그리고 패킷 전송 네트워크(142)로의 연결(검은색 실선)을 설정할 수 있다. 공중 회선 교환 전화 네트워크(134)에서, 전형적인 단말기(136)는 일반적인 전화 또는 ISDN(종합 정보 통신망) 전화이다.
패킷 전송 네트워크(142)와 스위칭 필드(120) 간의 연결은 서포트 노드(SGSN=서빙 GPRS 서포트 노드)(140)에 의해 설정된다. 서포트 노드(140)의 기능은 기지국 시스템과 게이트웨이 노드(GGSN=게이트웨이 GPRS 서포트 노드)(144) 간에 패킷들을 전송하고, 그 영역 내에서의 가입자 단말기(150)의 위치 기록을 유지하는 것이다.
게이트웨이 노드(144)는 공중 패킷 전송 네트워크(146)와 패킷 전송 네트워크(142)를 연결한다. 인터넷 프로토콜 또는 X.25 프로토콜이 인터페이스에서 이용될 수 있다. 게이트웨이 노드(144)는 구조를 캡슐화함으로써 공중 패킷 전송 네트워크(146)로부터 패킷 전송 네트워크 (142)의 내부 구조를 숨기며, 이에 따라 공중 패킷 전송 네트워크(146)는 패킷 전송 네트워크(142)를 하위-네트워크로 간주한다. 이때, 상기 하위-네트워크는 가입자 단말기(150)를 포함하는데, 공중 패킷 전송이 이 가입자 단말기(150)로 패킷들을 송신하고, 이로부터 패킷들을 수신한다.
패킷 전송 네트워크(142)는 전형적으로, 인터넷 프로토콜을 이용하고 신호 및 터널링되는(tunneled) 사용자 데이터를 이용하는 사설 네트워크이다. 네트워크(142)의 구조는 그 구조에 대한 조작자 및 인터넷 프로토콜층 아래의 프로토콜들에 따라 변할 수도 있다.
공중 패킷 전송 네트워크(146)는, 예를 들어 전세계적인 인터넷 네트워크가 될 수도 있는데, 여기에는 단말기(48), 예를 들어 가입자 단말기(150)로 패킷들을 전송하기를 원하는 인터넷에 연결된 서버 컴퓨터가 있다.
도 1B는 사용자 단말기(150)와 공중 회로 교환 전화 네트워크의 단말기(136) 간에 회로-교환 연결이 어떻게 설정되는 지를 도시한다. 도면에서의 굵은 선은 공중 인터페이스(170)를 통하여, 안테나(112)로, 송수신기(114)로, 멀티플렉서(116)로, 전송 연결부(160)를 통하여 스위칭 필드(120)로, 트랜스코더(122)로, 이동 서비스 스위칭 센터(132)로, 그리고 공중 회선 교환 전화 네트워크(134)를 통하여 단말기(136)로 데이터가 어떻게 전달되는 지를 도시한다. 기지국(100) 내의 제어 유닛(118)은 전송 수행시 멀티플렉서(116)를 제어하며, 기지국 제어기(102) 내의 제어 유닛(124)은 정확한 스위칭 수행시 스위칭 필드(120)를 제어한다. 이 방법은 또한 음성 전송 서비스들에도 적용될 수 있다.
도 1B는 또한 컴퓨터(190)와 가입자 단말기(150) 간에서 수행되는 회로-교환 데이터 전송 서비스가 어떻게 수행될 수 있는 지를 도시한다. 원칙적으로, 스위칭든 음성 전송 서비스의 경우와 거의 동일하다. 그러나, 실행시에는, 이를 테면 트랜스코딩시, 그리고 실제 전송 조정시에도 자연스럽게 차이가 존재한다. 예를 들어, 비투과적인 회로-교환 데이터 전송 서비스의 재전송 프로토콜은 이동 서비스 스위칭 센터(132) 내에 위치된 IWF(상호 워킹 기능) 및 가입자 단말기(150) 내에 위치된 TAF(단말기 적응 기능)에 의해 실행된다.
도 2는 본 발명의 무선 시스템이 어떻게 실행될 수 있는 지를 도시한다. 도 2의 왼쪽편에는 무선 전송기(260)의 구조가 도시되고, 오른쪽 편에는 무선 수신기(264)의 구조가 도시된다.
무선 전송기는 트래픽 채널(240)의 데이터 프레임들을 이용하여 수신기(264)로 사용자 데이터(270)를 전송하는 수단들(202, 204, 228)을 포함한다. 채널 코더(202)는 선택된 채널 코딩에 의해 사용자 데이터(270)를 채널 코딩하는 데에 이용된다. 또한, 데이터는 못쓰게 되고(punctured) 인터리브될 수 있다. 전송 수단(204)은 엔코드된 데이터를 수신기(264)로 전송한다. 전송 수단(204)은 디지털 신호들을 무선-주파수 반송파로 변조시키는 변조기를 포함한다. 전송 수단은 또한 필터들 및 파워 증폭기들을 포함한다.
무선 전송기(260)는 또한, 사용자 데이터가 빠뜨려진 경우에는, 트래픽채널(264)의 모든 데이터 프레임들을 수신기(264)로 전송하지 않기 위한 수단(228)을 포함한다. 실제적으로, 이는 비연속적인 데이터 전송을 의미한다. 즉, 음성 또는 데이터 전송시 깨진 것들이 있다면, 어떠한 데이터 프레임도 전송되지 않는 다는 것을 의미한다. 이러한 방법은 무선 트래픽의 양을 감소시키며, 이에 따라 셀들 간의 간섭도 감소시킨다. 또한, 전송기가 불필요하게 이용되지 않기 때문에, 가입자 단말기(150)의 배터리의 충전도 더 오래간다.
무선 전송기(260)는 또한 트래픽 채널(240)의 관련된 제어 채널 프레임들을 이용하여 제어 데이터를 수신기(264)로 전송하기 위한 수단들(202, 204, 228)을 포함한다. 제어 데이터는 대개 SACCH(슬로우 관련 제어 채널) 내에 삽입되며, 이들의 목적은 트래픽 채널을 유지하는 것이다. 따라서, 제어 및 측정 파라미터들이 SACCH를 통하여 전송되어 기지국(100)과 가입자 단말기(150) 간의 링크를 유지시킨다. SACCH가 트래픽 채널 내에 삽입되기 때문에, 개별적인 SACCH는 가입자 단말기(150)와 기지국(100) 간의 각 연결(170)에 대하여 이용가능하다.
수단(228)은 트래픽 채널들의 설정, 트래픽 채널로의 관련 제어 채널의 삽입, 비연속적인 전송을 제어하며, 비연속적인 전송시, 수단(228)은 데이터 프레임들의 전송을 막는다. 사용자 데이터가 빠뜨려졌을 때, 전송기(260)는 일부 데이터 프레임들 대신에 침묵 기술자 프레임들을 전송할 수도 있다. 서비스(270)가 음성 전송 서비스라면, 침묵 기술자 프레임에 컴포트 노이즈(comfort noise)가 삽입된다. 서비스(270)가 데이터 전송 서비스라면, 미리 결정된 데이터가 침묵 기술자 프레임에 삽입되는데, 이는 사용자의 페이로드 데이터가 아니라 무선 링크의 유지를용이하게 하는 의사(pseudo) 데이터이다. 의사 데이터의 예로는 침묵 기술자 프레임 대신에 FACCH(패스트 관련 제어 채널)로서 전송되는 L2 필 프레임이다.
또한, 무선 전송기(260)는 특정 주기 동안 트래픽 채널(240)을 통하여 수신기(264)로 전송되는 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단(228)을 포함한다. 이 정보는 수단(234)에 공급된다.
무선 수신기(264)는 선택된 채널 코딩에 의해 채널 코딩된 데이터를 수신하기 위한 수신 수단(210)을 포함한다. 이 수신 수단(210)은 바람직한 주파수 대역 바깥쪽의 주파수들을 차단하는 필터를 포함한다. 이후, 신호는 중간 주파수, 또는 아날로그/디지털 변환기에서 샘플링되고 양자화되는 베이스밴드로 바로 변환된다. 가능한 등화기는 간섭, 예를 들어 다중-경로 작동에 의해 야기되는 간섭을 보상한다.
검출된 신호는, 수신된 엔코드된 데이터를 디코드하는 채널 디코더(218)로 공급된다. 채널 코딩으로서 칸벌루션 코딩이 이용될 때, 비테르비 디코더가 효율적인 디코더(218)이다.
종래 기술에 따르면, 수신기(264)는 상기 설명한 바와 같이 비트 에러비 추정치 및/또는 비트 에러 가능성을 계산하는 수단(240)을 포함하며, 상기 추정치 및/또는 가능성은 이후 전송기(260)로 신호될 수 있다. 이러한 계산은, 예를 들어 채널 등화 과정, 디코딩 과정 또는 의사 에러 계산의 일부가 될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 수신기(264)는 트래픽 채널(240)을 통하여 수신되고 특정 주기 동안 정확하게 디코드되는 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단(224)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 셀룰러 무선 네트워크는 상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써, 트래픽 채널을 통하여 특정 주기 동안 전송되는 서비스(270)에 대한 품질 값을 계산하는 수단(234)을 포함한다. 도 2의 예에서, 이러한 방법은 셀룰러 무선 네트워크의 내트워크부 내에 전송기(260)를 제공하고 가입자 단말기 내에 수신기(262)를 제공함으로써 구현되며, 이러한 경우 수신기(264)는 전송기(260)로 수신된 프레임들의 수, 즉 트래픽 채널(240)을 통하여 수신되고 정확하게 디코드된 모든 프레임들의 수를 신호(250)하는 수단(226)을 포함하고, 그리고 품질 값을 계산하는 수단(234)은 네트워크부 내에, 또는 좀 더 정확하게는 기지국(100) 내에 있다. 이러한 경우, 수단(226)은 전형적인 무선 전송기에 이해 구현된다. 즉, 무선 수신기(264)는 송수신기이다. 이에 대응하여, 기지국(100) 내의 전송기(260)는 수신된 프레임들의 수에 관련된 신호를 수신하는 수신기(232)를 포함하는데, 상기 신호는 이후 수단(234)으로 공급된다.
계산된 품질 값은 트래픽 채널(240)의 파워 제어 및/또는 핸드오버 및/또는 링크 적응 및/또는 셀룰러 무선 네트워크 기능의 최적화를 제어하는 데에 이용된다.
도 3은 셀룰러 무선 네트워크에서 이용되는 풀 레이트 트래픽 채널의 구조의 예를 도시한다. 트래픽 채널들은 26-멀티프레임들(300, 302, 204, 306) 내에 삽입된다. 각 26-멀티프레임의 지속 기간은 120 ㎲이다. 네 개의 26-멀티프레임들이 하나의 SACCH 멀티프레임을 구성한다. 하나의 26-멀티프레임은 26개의 프레임들 0,1,...25로 구성된다. 첫 번째 24개의 프레임들(308)은 사용자 페이로드가 그 내로 삽입되기 때문에 데이터로 불려진다. 도 3에서 이러한 프레임들은 T로 표시된다. 또한, SACCH는 하나의 관련된 제어 채널 프레임(310) 내에 삽입되며, 이 프레임은 도 3에서 S로 표시된다. 마지막 프레임(312)은 아이들(idle) 프레임이며, 도 3에서 I로 표시된다. 아이들 프레임에서, 가입자 단말기(150)는 이웃 셀 또는 그 자신이 셀을 측정할 수 있다. 비연속적인 전송이 이용될 때에는, 단지 관련 제어 채널 프레임들(310) 만이 전송된다. 이들에 부가하여, 침묵 기술자 프레임들이, 예를 들어, 네 개의 26-멀티프레임들 동안 여덟 개의 연속적인 프레임들 내에서 한번 씩 컴포트 노이즈의 프레임의 반을 전송함으로써, 음성 서비스들 내에 전송된다. 데이터 전송 서비스에서는, 여덟 개의 L2 필 프레임들을 전송할 수 있다.
하나의 TDMA 프레임에서는, 여덟 명의 사용자들의 시간 슬롯, 즉 무선 버스트를 전송할 수 있으며, 시간 슬롯의 지속 기간은 577㎲이다. 여덟 개의 무선 버스트들은 8×577㎲=4.615㎲이며, 26×4.615㎲=120㎲이기 때문에, 상기 설명한 바와 같이 26-멀티프레임의 한 프레임을 구성한다.
상기-언급된 RX_QUAL_FULL은 네 개의 26-멀티프레임들의 각 프레임으로부터, 즉 아이들 프레임(312)을 제외하고 T 및 S로 표시된 수백개의 프레임들(308, 310)로부터 계산된다. 이에 대응하여, RX_QUAL_SUB는 비연속적인 전송 동안 원칙적으로 네 개의 26-멀티프레임들로 전송되는 프레임들로부터, 즉 S로 표시된 네 개의 관련 제어 프레임들(310), 및 총 12개이 프레임들로부터 비롯되는, 여덟 개의 침묵 기술자 프레임들 또는 L2 필 프레임들로부터 계산된다. 이러한 파라미터들은 비트 에러비에 대하여 여덟 개의 값들을 갖는다. 0 값은 최상의 값으로서, 실제 비트 에러비가 0.1% 이하임을 의미한다. 7 값은 가장 안좋은 값으로서, 실제 비트 에러비가 15% 이상임을 의미한다.
본 발명은 바람직하게는 소프트웨어에 의해 실행되는데, 이러한 경우 본 발명의 방법은 무선 전송기(260) 및 무선 수신기(264) 내의 엄격히 규정된 영역에서 소프트웨어에 대한 비교적 단순한 변경들 만을 요구한다. 수단들(224, 228, 234, 240)은 바람직하게는 소프트웨어, 예를 들어 범용 프로세서에서 수행될 소프트웨어로서 구현된다. 본 발명은 또한 하드웨어에 의해, 예를 들어 ASIC(응용 주문형 집적 회로)로서, 또는 개별적인 요소들로 구성된 제어 로직으로서 구현된다.
셀룰러 무선 네트워크의 신호 용량이 절약된다면, 수신된 프레임들의 수의 신호는, 일부 수신된 프레임들로부터 수신기(264)에 의해 계산되어 전송기(260)로 신호되는, 가령 파라미터 RX_QUAL_SUB와 같은 비트 에러비 추정치, 또는 모든 수신된 프레임들로부터 계산되어 전송기(260)로 신호되는, 가령 파라미터 RX_QUAL_FULL과 같은 비트 에러비 추정치를 대신한다. 이러한 종래 기술의 미가공 비트 에러비들이 이용된다면, 이들은 정확성은 단지 정확하게 디코드되는 프레임들로부터, 즉 채널 디코딩후 어떠한 에러들로 포함하지 않는 프레임들로부터만 전송기(260)로 신호될 비트 에러비 추정치를 계산함으로써 향상된다.
다음과 같은 해결책이 또한 가능하다. 전송기(260)로 신호될 적어도 하나의 비트 에러비 추정치가, 가령 파라미터 BEP_MEAN가 같이 수신된 프레임들로부터 수신기(264)에 의해 계산되는 비트 에러 가능성에 의해 대체된다. 이러한 파라미터의 정확성은 또한, 정확하게 디코드되는 프레임들로부터만 전송기(260)로 신호될 비트 에러 가능성을 계산함으로써 향상될 수 있다.
도 2의 예는 단지 다운링크의 품질 측정 만을 도시하기는 하였지만, 본 발명은 또한 업링에도 적용될 수 있다. 이러한 경우 전송기(260)는 가입자 단말기(150) 내에 있으며, 수신기(264)는 셀룰러 무선 네트워크의 네트워크부 내에 있다. 전송기(260)는 트래픽 채널을 통하여 수신기로 전송되는 모든 프레임들의 수를 신호하는 수단을 포함하며, 품질 값을 계산하는 수단(234)은 네트워크부 내에, 가장 바람직하게는 기지국(100) 내에 위치된다.
다음으로, 전송기 및 수신기 간의 트래픽 채널을 통하여 전송되는 회로-교환 서비스의 품질을 측정하는 본 발명에 따른 방법은 도 4의 흐름도를 참조하여 설명된다.
블록(402)에서, 전송기는 트래픽 채널의 데이터 프레임들을 이용하여 사용자 데이터를 수신기로 전송한다.
블록(404)에서, 전송기는 사용자 데이터가 빠뜨려졌기 때문에 트래픽 채널의 모든 데이터 프레임들을 전송하지 않는다.
블록(406)에서, 전송기는 트래픽 채널의 관련 제어 채널들을 이용하여 제어 데이터를 수신기로 전송한다.
블록(408)에서, 전송기는 특정 주기 동안 수신기로 전송된 프레임들의 수를 계산한다.
블록(410)에서, 수신기는 특정 주기 동안 트래픽 채널을 통하여 수신되고 정확히 디코드된 프레임들의 수를 계산한다.
마지막으로, 블록(412)에서, 특정 주기 동안 트래픽 채널을 통하여 전송되는 서비스의 품질 값이, 상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써 계산된다.
실제적으로, 상기 방법은 무선 연결이 존재하는 동안 지속되는 연속적인 과정으로서 수행된다. 이는 블록(412)에서 블록(402)으로 이동하는 화살표(414)에 의해 도시되며, 이에 의해 다음 주기의 품질 값의 계산이 시작된다. 무선 연결이 종료된 후, 과정은 방법이 끝나는 블록(416)으로 진행된다.
지금까지 본 발명이 첨부 도면들을 참조하여 예시적으로 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않으며, 첨부된 청구항들에서 규정된 본 발명의 개념 내에서 많은 방법들로 변형될 수 있다.

Claims (22)

  1. 전송기가 트래픽 채널의 데이터 프레임들을 이용하여 수신기로 사용자 데이터를 전송하는 단계(402)와; 상기 사용자 데이터를 빠뜨린 경우 상기 전송기가 상기 트래픽 채널의 모든 데이터 프레임들을 상기 수신기로 전송하지 않는 단계(404)와; 그리고 상기 전송기가 트래픽 채널의 관련된 제어 채널 프레임들을 이용하여 제어 데이터를 상기 수신기로 전송하는 단계(406)를 포함하는, 셀룰러 무선 네트워크에서 상기 전송기와 상기 수신기 간의 트래픽 채널을 통하여 전송되는 서비스의 품질을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 전송기가 특정 주기 동안 상기 트래픽 채널을 통하여 상기 수신기로 전송된 프레임들의 수를 계산하는 단계(408)와;
    상기 수신기가 상기 트래픽 채널을 통하여 수신되고 특정 주기 동안 정확하게 디코드된 모든 프레임들의 수를 계산하는 단계(410)를 더 포함하며;
    상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써, 상기 트래픽 채널을 통하여 특정 주기 동안 전송되는 서비스에 대하여 품질 값이 계산(412)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 데이터가 빠뜨려졌을 때, 상기 전송기는 일부 데이터 프레임들 대신에 침묵 기술자 프레임들을 전송하는 것을 특징으로 하는방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 서비스가 음성 전송 서비스라면, 컴포트 노이즈가 상기 침묵 기술자 프레임에 삽입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 서비스가 데이터 전송 서비스라면, 미리 결정된 데이터가 상기 침묵 기술자 프레임에 삽입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송기는 상기 셀룰러 무선 네트워크의 네트워크부 내에 있고, 상기 수신기는 가입자 단말기 내에 있으며;
    상기 수신기는 상기 트래픽 채널을 통하여 수신되고 정확히 디코드된 모든 프레임들의 수를 상기 전송기로 신호하고; 그리고
    상기 품질 값은 상기 네트워크부 내에서 다운링크에 대하여 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 수신된 프레임들의 수의 신호는, 상기 수신된 일부 프레임들로부터 상기 수신기에 의해 계산되며 상기 전송기로 신호되는, 가령 파라미터 RX_QUAL_SUB와 같은 비트 에러비 추정치를 대신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 수신된 프레임들의 수의 신호는, 상기 수신된 모든 프레임들로부터 상기 수신기에 의해 계산되며 상기 전송기로 신호되는, 가령 파라미터 RX_QUAL_FULL과 같은 비트 에러비 추정치를 대신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 전송기로 신호되는 상기 비트 에러비 추정치는, 상기 수신기에 의해 수신된 프레임들로부터 계산되는, 가령 파라미터 BEP_MEAN과 같은 비트 에러 가능성으로 대체되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 전송기로 신호되는 상기 비트 에러비 추정치 또는 상기 비트 에러 가능성은 단지 정확히 디코드된 프레임들로부터만 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송기는 상기 가입자 단말기 및 상기 셀룰러 무선 네트워크의 네트워크부 내의 상기 수신기 내에 있고;
    상기 전송기는 상기 수신기로 상기 트래픽 채널을 통하여 전송되는 모든 프레임들의 수를 신호하며; 그리고
    업링크에 대한 품질 값이 상기 네트워크부 내에서 계산되는 것을 특징으로하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 계산된 품질 값은 상기 트래픽 채널의 파워 제어 및/또는 핸드오버 및/또는 링크 적응 및/또는 상기 셀룰러 무선 네트워크 기능의 최적화를 제어하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 전송기(260)와; 회로-교환 서비스(270)가 전송되며 데이터 프레임들 및 관련된 제어 채널로 구성된 트래픽 채널(240)을 통하여 상기 전송기(260)와 통신하는 수신기(264)를 포함하는 셀룰러 무선 네트워크로서,
    상기 전송기(260)는 상기 트래픽 채널(240)의 데이터 프레임들을 이용하여 상기 수신기(264)로 사용자 데이터(270)를 전송하는 수단들(202, 204, 228)을 포함하고;
    상기 전송기(260)는 상기 사용자 데이터(270)가 빠뜨려질 때 상기 수신기(264)로 상기 트래픽 채널(240)의 모든 데이터 프레임들을 전송하지 않는 수단(228)을 포함하며;
    상기 전송기(260)는 상기 트래픽 채널(240)의 관련된 제어 채널 프레임들을 이용하여 상기 수신기(264)로 제어 데이터를 전송하는 수단들(202, 204, 228)을 포함하는 셀룰러 무선 네트워크에 있어서,
    상기 전송기(260)는 특정 주기 동안 상기 트래픽 채널(240)을 통하여 상기 수신기(264)로 전송되는 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단(228)을 포함하고;
    상기 수신기(264)는 상기 트래픽 채널(240)을 통하여 수신되고 상기 특정 주기 동안 정확하게 디코드된 모든 프레임들의 수를 계산하는 수단(224)을 포함하며;
    상기 셀룰러 무선 네트워크는 상기 주기 동안 수신된 프레임들의 수로부터 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수를 빼고, 그 차를 상기 주기 동안 전송된 프레임들의 수로 나눔으로써, 트래픽 채널을 통하여 특정 주기 동안 전송되는 서비스에 대하여 계산되는 품질 값을 계산하는 수단(234)을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 사용자 데이터가 빠뜨려졌을 때, 상기 전송기(260)는 상기 일부 데이터 프레임들 대신에 침묵 기술자 프레임들을 전송하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 서빗(270)가 음성 전송 서비스라면, 컴포트 노이즈가 상기 침무 기술자 프레임 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 서비스(270)가 데이터 전송 서비스라면, 미리 결정된 데이터가 상기 침묵 기술자 프레임 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 전송기(260)는 상기 셀룰러 무선네트워크의 네트워크부 내에 있고, 상기 수신기(264)는 가입자 단말기 내에 있으며;
    상기 수신기(264)는 상기 트래픽 채널(240)을 통하여 수신되고 정확히 디코드된 모든 프레임들의 수를 상기 전송기(260)로 신호하기 위한 수단(226)을 포함하고; 그리고
    상기 품질 값을 계산하는 수단(234)은 상기 네트워크부 내에 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 수신된 프레임들의 수의 신호는, 상기 수신된 일부 프레임들로부터 상기 수신기(264)에 의해 계산되며 상기 전송기(260)로 신호되는, 가령 파라미터 RX_QUAL_SUB와 같은 비트 에러비 추정치를 대신하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 수신된 프레임들의 수의 신호는, 상기 수신된 모든 프레임들로부터 상기 수신기(264)에 의해 계산되며 상기 전송기(260)로 신호되는, 가령 파라미터 RX_QUAL_FULL과 같은 비트 에러비 추정치를 대신하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 전송기(260)로 신호되는 상기 비트에러비 추정치는, 상기 수신기(264)에 의해 수신된 프레임들로부터 계산되는, 가령 파라미터 BEP_MEAN과 같은 비트 에러 가능성으로 대체되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 전송기(260)로 신호되는 상기 비트 에러비 추정치 또는 상기 비트 에러 가능성은 단지 정확히 디코드되는 프레임들로부터만 계산되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 전송기(260)는 상기 가입지 단말기 내에 있고, 상기 수신기(264)는 상기 셀룰러 무선 네트워크의 네트워크부 내에 있으며;
    상기 전송기(260)는 상기 트래픽 채널을 통하여 상기 수신기로 전송되는 모든 프레임들의 수를 신호하는 수단을 포함하고; 그리고
    상기 품질 값을 계산하는 수단(234)은 상기 네트워크부 내에 있는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
  22. 제 12 항에 있어서, 상기 계산된 품질 값은 상기 트래픽 채널(240)의 파워 제어 및/또는 핸드오버 및/또는 링크 적응 및/또는 상기 셀룰러 무선 네트워크 기능의 최적화를 제어하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 셀룰러 무선 네트워크.
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