KR100240630B1

KR100240630B1 - Packet service method in the cdma mobile network

Info

Publication number: KR100240630B1
Application number: KR1019970033203A
Authority: KR
Inventors: 양순성; 김진경; 송평중; 이경준; 이헌
Original assignee: 정선종; 한국전자통신연구원
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19990010411A

Abstract

본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식을 이용한 아이엠티(IMT)-2000 시스템의 패킷 서비스 방법에 관한 것이다. 이동국과 기지국 간에 패킷 데이터를 전송할 때, 이동국에서 수신한 정보의 일부가 무선 채널의 열화로 인해 파손되어 기지국으로부터 손상된 정보를 재전송 받아야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 기지국으로 손실된 정보의 재전송 요청을 위한 이동국의 패킷 억세스 슬롯 사용이 새로운 사용자 정보 전송을 위한 패킷 억세스 슬롯 사용보다 우선 순위를 갖는다면 패킷 데이터 서비스의 효율은 증대될 수 있다. 본 발명에서는 이동국이 기지국으로 패킷 억세스 채널을 이용하여 정보를 전송하고자 할 경우, 기지국에서 설정한 예약된 패킷 엑세스 슬롯을 이동국에게 알려주어 특정 이동국만이 예약된 패킷 엑세스 슬롯을 사용하게 하므로써 우선 순위가 높은 데이터의 손상을 방지할 수 있는 디지털 이동 통신 시스템에서 패킷 서비스 방법이 제시된다.The present invention relates to a packet service method of an IMT-2000 system using a code division multiple access (CDMA) scheme. When transmitting packet data between the mobile station and the base station, some of the information received at the mobile station may be damaged due to the degradation of the radio channel, and the damaged information must be retransmitted from the base station. In this case, the efficiency of the packet data service can be increased if the use of the packet access slot of the mobile station for the request for retransmission of lost information to the base station has priority over the use of the packet access slot for the transmission of new user information. In the present invention, when the mobile station wants to transmit information to the base station using the packet access channel, the priority is increased by informing the mobile station of the reserved packet access slot set by the base station so that only the specific mobile station uses the reserved packet access slot. A packet service method is proposed in a digital mobile communication system capable of preventing high data corruption.

Description

Packet Service Method in Code Division Multiple Access Mobile Network

본 발명은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access ;이하 CDMA라 함)이동통신망에서의 패킷 서비스 방법에 관한 것으로 특히, 아이엠티-2000(International Mobile Telecommunication-2000 ;이하 IMT-2000이라 함) 시스템에서의 비연결형 패킷 서비스 제공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a packet service method in a Code Division Multiple Access (hereinafter referred to as CDMA) mobile communication network, and more particularly, to an IMT-2000 system (hereinafter referred to as IMT-2000). It relates to a connectionless packet service providing method of.

이동국과 기지국 간에 패킷 데이터를 전송할 때 전송되는 패킷 데이터는 전송 오율 등을 고려하여 기지국에서는 패킷 데이터 슬롯의 크기에 적합하도록 패킷을 분할하여 전송하고 이동국은 수신한 패킷 조각을 재결합해야 한다. 이때 무선 채널의 열화로 인하여 일부 정보가 파손되어 기지국으로부터 손상된 정보를 재전송 받아야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 기지국에게 손실된 정보의 재전송 요청을 위한 이동국의 패킷 엑세스 슬롯이 새로운 사용자 정보 전송을 위한 패킷 엣세스 슬롯보다 우선 순위를 갖는다면 패킷 데이터의 서비스 효율이 증대될 수 있다. 그러나 하나의 역방향 채널을 이용하여 여러 이동국이 동일한 기지국으로 사용자 패킷 데이터를 전송하면 이동국이 전송한 패킷 데이터들은 충돌 현상이 발생하게 되고 기지국은 이동국에서 송신한 정보를 해석할 수 없게 된다.When transmitting packet data between the mobile station and the base station, the packet data to be transmitted is divided and transmitted by the base station to fit the size of the packet data slot in consideration of the transmission error rate, and the mobile station must reassemble the received packet fragments. In this case, some information may be damaged due to the degradation of the radio channel, and thus, the damaged information may need to be retransmitted from the base station. In this case, if the packet access slot of the mobile station for requesting retransmission of lost information to the base station has priority over the packet access slot for transmitting new user information, the service efficiency of packet data may be increased. However, when several mobile stations transmit user packet data to the same base station using one reverse channel, packet data transmitted by the mobile station may cause collisions, and the base station cannot interpret the information transmitted by the mobile station.

일반적으로 디지털 이동 통신 시스템에서의 패킷 데이터 서비스는 이러한 충돌 현상을 방지하기 위해 역방향 채널을 슬롯 단위로 세분한 후 이동국이 각기 다른 슬롯을 임의적으로 선택하도록 하는 방법을 사용한다. 그러나 역방향 채널의 슬롯 자원은 사용자 수에 비하여 한정적이므로 모든 이동국이 각기 다른 슬롯을 선택할 수 없고, 이에 따라 사용자 패킷 데이터의 충돌을 완전히 예방할 수 없다. 이와 같이 디지털 이동통신 시스템에서 사용자 패킷 데이터를 전송하는 알고리즘을 랜덤 억세스 절차라고 한다.In general, the packet data service in the digital mobile communication system uses a method of subdividing the reverse channel into slots to allow the mobile station to randomly select different slots to prevent such a collision. However, since the slot resources of the reverse channel are limited compared to the number of users, all mobile stations cannot select different slots, and thus the collision of user packet data cannot be completely prevented. As described above, an algorithm for transmitting user packet data in a digital mobile communication system is called a random access procedure.

종래의 디지털 이동통신 시스템의 랜덤 억세스 절차는 우선 순위가 높은 데이터의 전송을 신속히 처리하기 위하여 단위 시간당 잦은 랜덤 억세스 프로브를 발생시키는 방법을 사용하였다. 즉, 전송하고자 하는 데이터의 우선 순위에 따라서 최초 억세스 프로브 시퀀스(Access Probe Sequence)를 발생하는 시점까지의 지연(delay)과 억세스 프로브 시퀀스간의 시간 지연을 달리하여 운용 하였다. 그러나 이와 같은 방법은 우선 순위가 높은 데이터의 전송을 위하여 잦은 랜덤 억세스 프로브를 발생하게 할뿐이며 전송되는 데이터 간의 충돌을 완전히 예방할 수 있는 근원적인 해결책이 되지는 않는다.In the conventional random access procedure of the digital mobile communication system, a method of generating frequent random access probes per unit time is used to quickly process transmission of high priority data. That is, the delay until the time of generating the first access probe sequence and the time delay between the access probe sequences are operated differently according to the priority of the data to be transmitted. However, this method only generates frequent random access probes for the transmission of high-priority data and is not a fundamental solution to completely prevent collisions between transmitted data.

따라서, 본 발명은 전송하고자 하는 데이터의 중요도에 따라 우선 순위를 부여하고 우선 순위가 높은 데이터가 기지국에서 설정한 예약 패킷 엑세스 슬롯을 이용하여 전송되도록 하므로써, 다른 데이터와의 충돌을 피하고 신속하게 기지국으로 전송될 수 있는 CDMA 이동 통신 망에서의 패킷 서비스 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention assigns a priority according to the importance of the data to be transmitted and allows high-priority data to be transmitted using a reserved packet access slot set by the base station, thereby avoiding collision with other data and quickly moving to the base station. It is an object of the present invention to provide a packet service method in a CDMA mobile communication network that can be transmitted.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IMT-2000 시스템의 패킷 서비스 제공 방법은 프로브값 및 시퀀스값을 0으로 설정하고 전송 전력을 결정하여 패킷 램덤 억세스 환경을 초기화 하는 단계와, 상기 초기화가 완료되면 기지국이 이동국으로 예약된 패킷 억세스 채널의 슬롯 번호를 시스템 정보로 광역 방송하는 단계와, 상기 기지국의 광역 방송 절차를 통해 수신한 정보를 이용하여 예약된 슬롯의 사용 여부를 판단하는 단계와, 상기 예약된 슬롯의 사용 여부 판단 결과 예약된 슬롯을 사용할 경우에는 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차를 수행하는 단계와, 상기 프로브 값이 최대 패킷 억세스 값보다 작은지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 프로브 값이 최대 패킷 억세스 프로브 값보다 작을 경우 상기 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차를 수행하는 단계로 진행하는 단계와, 상기 프로브 값이 최대 패킷 억세스 프로브 값보다 작지 않을 경우 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 시퀀스 절차를 수행하는 단계와, 상기 예약된 슬롯의 사용 여부 판단 결과 예약된 슬롯을 사용하지 않을 경우 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차를 수행하는 단계와, 상기 프로브 값이 최대 패킷 억세스 프로브 값보다 작은지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 프로브 값이 최대 패킷 억세스 프로브 값보다 작을 경우 상기 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차를 수행하는 단계로 진행하는 단계와, 상기 프로브 값이 최대 패킷 억세스 프로브 값보다 작지 않을 경우 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 시퀀스 절차를 수행하는 단계로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.The packet service providing method of the IMT-2000 system according to the present invention for achieving the above object is to set the probe value and the sequence value to 0 and determine the transmission power to initialize the packet random access environment, and the initialization is completed If the base station broadcasts the slot number of the packet access channel reserved to the mobile station as system information, determining whether to use the reserved slot using information received through the wide area broadcasting procedure of the base station; Determining whether to use the reserved slot, when using the reserved slot, performing a packet access probe procedure for a critical packet, determining whether the probe value is smaller than a maximum packet access value, and determining the probe value. If this value is less than the maximum packet access probe value, the packet access protocol for the critical packet. Proceeding to a step of performing a procedure, performing a packet access sequence procedure for an important packet when the probe value is not smaller than a maximum packet access probe value, and determining whether to use the reserved slot If not, performing a packet access probe procedure for the normal packet, determining whether the probe value is less than the maximum packet access probe value, and if the probe value is less than the maximum packet access probe value And a step of performing a packet access probe procedure for the normal packet, and a step of performing a packet access sequence procedure for the normal packet when the probe value is not smaller than the maximum packet access probe value. do.

도 1은 일반적인 IMT-2000 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a general IMT-2000 system.

도 2(a) 내지 2(c)는 제어 패킷 전송에 필요한 무선 채널의 구조도.2 (a) to 2 (c) are structural diagrams of a radio channel required for control packet transmission.

도 3은 본 발명에 따른 패킷 엑세스 채널의 슬롯 번호를 시스템 정보로 광역 방송하는 과정을 나타낸 기능 블럭도.3 is a functional block diagram illustrating a process of wide-broadcasting a slot number of a packet access channel as system information according to the present invention.

도 4는 기지국으로부터 사용자 패킷 데이터를 전송한 후 재전송 요청 또는 응답을 수행하는 과정을 나타낸 기능 블럭도.4 is a functional block diagram illustrating a process of performing a retransmission request or response after transmitting user packet data from a base station.

도 5는 본 발명에 따른 패킷 랜덤 엑세스 절차를 도시한 흐름도.5 is a flowchart illustrating a packet random access procedure according to the present invention.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호 설명＞<Explanation of symbols on the main parts of the drawing>

11 : 셀 12, 31, 41 : 기지국11: cell 12, 31, 41: base station

13, 32, 42 : 이동국 14 : 고정단말13, 32, 42: mobile station 14: fixed terminal

15 : IMT-2000 교환국 16 : 고정 통신망15 IMT-2000 switching center 16 Fixed network

16a : 공중 회선 교환 전화망 16b : 종합 정보 통신망16a: public switched telephone network 16b: integrated telecommunication network

21 및 23 : 패킷 엑세스 채널 프리엠블21 and 23: packet access channel preamble

22 및 24 : 패킷 엑세스 채널 데이터22 and 24: packet access channel data

25 : 패킷 트래픽 정보 채널 프리엠블25: packet traffic information channel preamble

26 : 패킷 트래픽 정보 채널 데이터26: packet traffic information channel data

51 : 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차51: Packet Access Probe Procedure for Critical Packets

52 : 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 시퀀스 절차52: Packet Access Sequence Procedure for Critical Packets

53 : 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차53: Packet Access Probe Procedure for Regular Packets

54 : 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 시퀀스 절차54: Packet Access Sequence Procedure for Normal Packets

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 일반적인 IMT-2000 시스템의 구성도로서, 다수의 셀(11)이 IMT-2000 교환국(15)을 통하여 공중 회선 교환 전화망(Public Service Telephone Network ;이하 PSTN이라 함)(16a) 및 종합 정보통신망(Integrated Service Digital Network ;이하 ISDN이라 함)(16b) 등의 고정 통신망(16)에 접속되어 있다. 셀(11)은 기지국(12) 및 다수의 이동국(13)으로 구성되며, 이동국(13)은 일반적인 패킷 서비스를 위하여 고정단말(14)과 통신할 수 있는 정합장치를 포함하고 있다. 고정단말(14)이란 이미 사용중이거나 사용될 수 있는 데이터 단말 장치(Data Terminal Equipment ;DTE)로서 유선 전화, 개인용 컴퓨터 또는 ISDN용 단말 등이 이에 속한다. 이동국(13)의 정합장치는 이동국(13)과 고정단말(14) 간에 발생된 신호정보를 신뢰성있게 전달하는 기능을 수행하며 이동국(13)은 기지국(12)과의 무선 접속 프로토콜 상에서의 종단점을 이룬다. 기지국(12)은 망 측의 무선 접속 프로토콜 상에서의 종단점이며 IMT-2000 교환국(15)과의 유선인터페이스 기능을 갖는다. IMT-2000 교환국(15)은 단국 교환 기능 또는 시외 교환 기능을 갖으며 PSTN(16a), ISDN(16b) 등의 고정 통신망(16)과 접속된다.1 is a block diagram of a general IMT-2000 system, in which a plurality of cells 11 are connected to a public service telephone network (hereinafter referred to as a PSTN) 16a through an IMT-2000 switching center 15 and comprehensive information. It is connected to a fixed communication network 16 such as an integrated service digital network (hereinafter referred to as ISDN) 16b. The cell 11 is composed of a base station 12 and a plurality of mobile stations 13, which includes a matching device capable of communicating with the fixed terminal 14 for general packet service. The fixed terminal 14 is a data terminal equipment (DTE) that is already in use or may be used, such as a wired telephone, a personal computer or an ISDN terminal. The matching device of the mobile station 13 performs a function of reliably transferring the signal information generated between the mobile station 13 and the fixed terminal 14, and the mobile station 13 determines an end point in a radio access protocol with the base station 12. Achieve. The base station 12 is an endpoint on the radio access protocol on the network side and has a wired interface function with the IMT-2000 switching center 15. The IMT-2000 switching center 15 has a single station switching function or a long distance switching function and is connected to a fixed communication network 16 such as a PSTN 16a, an ISDN 16b, or the like.

도 2(a) 내지 2(c)는 제어 패킷 전송에 필요한 무선 채널의 구조도이다. 이것은 패킷 데이터 서비스를 위하여 IMT-2000 시스템에서 제공된 채널이다. 패킷을 전송하기 위한 이동국과 기지국 간의 무선 채널은 패킷 엑세스 채널, 순방향 패킷 트래픽 채널, 패킷 신호 채널 및 역방향 패킷 트래픽 채널로 구성되며 순방향 및 역방향 패킷 트래픽 채널은 구조상 같은 형태를 갖는다. 패킷 엑세스 채널과 역방향 패킷 트래픽 채널은 이동국의 패킷 송신을 위하여 사용되며, 순방향 패킷 트래픽 패널과 패킷 신호 채널은 이동국이 기지국으로부터 패킷을 수신하기 위하여 사용된다.2 (a) to 2 (c) are structural diagrams of a radio channel required for control packet transmission. This is a channel provided by the IMT-2000 system for packet data service. A radio channel between a mobile station and a base station for transmitting a packet consists of a packet access channel, a forward packet traffic channel, a packet signal channel, and a reverse packet traffic channel. The forward and reverse packet traffic channels have the same structure. The packet access channel and the reverse packet traffic channel are used for packet transmission of the mobile station, and the forward packet traffic panel and packet signal channel are used for the mobile station to receive packets from the base station.

도 2(a)는 패킷 엑세스 채널의 구조를 나타낸다. 이는 모든 이동국이 공유하는 채널로서 패킷 송신시에는 랜덤 엑세스 절차에 의해 사용된다. 패킷 엑세스 채널을 구성하는 패킷 엑세스 슬롯(PAS)은 패킷 엑세스 채널 프리엠블(21)과 패킷 엑세스 채널 데이터(22)로 구성된다. 또한 도 2(c)의 역방향 패킷 트래픽 채널도 모든 이동국이 공유하는 채널로서 기지국의 허가에 의하여 특정 패킷 데이터의 슬롯을 특정 사용자가 1회에 한하여 사용할 수 있도록 한다. 도 2(b)의 패킷 신호채널 및 도 2(c)의 순방향 패킷 트래픽 체널은 기지국의 관리하에 운용되는 방송형 송신 채널로서 이동국 및 기지국의 패킷 서비스가 개시되면 언제든지 정보를 수신할 수 있다. 패킷 신호 채널의 패킷 시그널링 슬롯(PSS)은 패킷 엑세스 채널 프리엠블(23)과 패킷 엣세스 채널 데이터(24)로 구성된다. 또한 순방향 및 역방향 패킷 트래픽 채널의 패킷 데이터 슬롯(PDS)은 패킷 트래픽 정보 채널 프리엠블(25)과 패킷 트래픽 정보 채널 데이터(26)로 구성된다.2 (a) shows the structure of a packet access channel. This is a channel shared by all mobile stations and is used by a random access procedure in packet transmission. The packet access slot (PAS) constituting the packet access channel includes a packet access channel preamble 21 and packet access channel data 22. In addition, the reverse packet traffic channel of FIG. 2 (c) is also a channel shared by all mobile stations so that a specific user can use a slot of a specific packet data only once with the permission of the base station. The packet signal channel of FIG. 2 (b) and the forward packet traffic channel of FIG. 2 (c) are broadcast type transmission channels operated under the management of the base station, and can receive information whenever the packet service of the mobile station and the base station is started. The packet signaling slot (PSS) of the packet signal channel consists of the packet access channel preamble 23 and the packet access channel data 24. The packet data slots (PDSs) of the forward and reverse packet traffic channels also comprise a packet traffic information channel preamble 25 and packet traffic information channel data 26.

도 3은 본 발명에 따른 패킷 엑세스 채널의 슬롯 번호를 시스템 정보로 광역 방송하는 과정을 나타낸 기능 블럭도이다. 먼저, 기지국(31)은 파일럿 채널을 통해 이동국(32)으로 파일럿 의사잡음(Pseudo Noise) 시퀀스를 송신(301)한다. 이후 동기채널을 통해 이동국(32)과 기지국(31)과의 동기화를 위한 정보를 송신(302)한다. 기지국(31)과 이동국(32)의 동기화가 이루어지면 기지국(31)은 이동국(32)이 우선 순위가 높은 데이터를 전송할 수 있도록 하기 위하여 페이징 채널을 통해 사용할 슬롯 번호들과 메시지 순서 번호가 포함된 시스템 정보 메시지를 광역 방송(303)한다. 기지국(31)은 시스템의 과부하를 조절하기 위하여 이동국(32)의 패킷 엑세스 절차를 억제해야 하며, 이를 위해 다수 개의 슬롯을 예약할 수 있다. 시스템 정보를 수신한 이동국(32)은 메시지 순서번호를 참조하여 패킷 데이터의 내용이 동일하지 않으면 정보의 갱신을 수행한다. 기지국으로부터 이와 같은 시스템 정보를 수신한 이동국(32)이 일반적인 패킷 엑세스를 시도하고자 할 경우에는 패킷 엑세스 슬롯 결정 알고리즘에 의해 패킷 슬롯을 결정한 후 자신이 저장하고 있는 예약된 슬롯 번호와 비교한다. 비교 결과 슬롯 번호가 동일하면 패킷 엑세스 슬롯 결정 알고리즘에 의해 또 다른 패킷 슬롯을 결정하고 동일하지 않으면 결정된 슬롯을 이용하여 패킷 엑세스 절차를 수행한다.3 is a functional block diagram illustrating a process of wide-broadcasting a slot number of a packet access channel as system information according to the present invention. First, the base station 31 transmits 301 a pilot pseudo noise sequence to the mobile station 32 through a pilot channel. Thereafter, the mobile station 32 transmits information for synchronization with the base station 31 through the synchronization channel (302). When the base station 31 and the mobile station 32 are synchronized, the base station 31 includes slot numbers and message sequence numbers to be used through the paging channel to enable the mobile station 32 to transmit high priority data. Broadcast a system information message 303. The base station 31 must suppress the packet access procedure of the mobile station 32 to control the overload of the system, and can reserve a plurality of slots for this purpose. Upon receiving the system information, the mobile station 32 updates the information with reference to the message sequence number if the contents of the packet data are not the same. When the mobile station 32 which has received such system information from the base station wants to attempt general packet access, the mobile station 32 determines the packet slot by the packet access slot determination algorithm and compares it with the reserved slot number stored therein. As a result of the comparison, if the slot number is the same, another packet slot is determined by the packet access slot determination algorithm. Otherwise, the packet access procedure is performed using the determined slot.

도 4는 기지국으로부터 사용자 패킷 데이터를 전송한 후 재전송 요청 또는 응답을 수행하는 과정을 나타낸 기능 블럭도이다. IMT-2000 망의 패킷 데이터 서비스는 순방향 또는 역방향 사용자 정보를 전송하므로써 이루어지며 패킷 엑세스 채널을 이용하는 우선 순위가 높은 패킷의 발생은 순방향 즉, 기지국에서 이동국으로 사용자 패킷을 전송하는 과정에서 발생된다. 먼저, 기지국(41)은 순방향 패킷 트래픽 채널을 이용하여 이동국(42)으로 사용자 패킷 데이터를 전송한다. 이때 기지국(41)은 무선 구간의 전송 오율을 고려하여 규정된 슬롯의 크기에 맞추어 사용자 패킷 데이터를 분할하여 전송한다(401). 또한 각각의 패킷은 재결합을 위하여 사용될 일련 번호 및 재전송 또는 데이터 수신에 대한 응답을 위해 예약된 패킷 엑세스 채널의 슬롯 번호를 포함하고 있다. 사용자 패킷 데이터 및 예약된 패킷 엑세스 슬롯을 수신한 이동국(42)은 일련 번호에 맞추어 기지국(41)에서 송신한 사용자 패킷 데이터를 재결합한다. 이후 수신된 패킷 데이터에 오류가 없는 경우, 이동국(42)은 재전송을 위하여 저장하고 있는 사용자 패킷 데이터의 제거를 위한 응답을 기지국(41)으로 송신(402)한다. 또한 무선 채널이 열화되어 일부 사용자 패킷 데이터가 유실된 경우 이동국(42)은 사용자 패킷과 함께 수신한 슬롯 정보를 이용하여 기지국(41)으로 재전송을 요청(403)한다. 예약된 슬롯을 이용한 이동국(42)의 패킷 엑세스 시도가 기지국(41)으로부터 응답을 수신하지 못하면 또 다른 예약 슬롯을 이용하여 패킷 엑세스 절차를 재시도한다. 이때 재시도를 위한 또다른 슬롯의 위치는 예약된 패킷 랜덤 엑세스 슬롯 중에서 임의로 선택할 수 있다. 이후 기지국(41)이 이동국(42)의 패킷 억세스에 대하여 응답 메시지를 전송하게 되면, 해당 이동국(42)에게 할당되었던 예약 슬롯들은 다른 이동국의 패킷 억세스를 위하여 사용된다.4 is a functional block diagram illustrating a process of performing a retransmission request or response after transmitting user packet data from a base station. Packet data service of IMT-2000 network is made by transmitting forward or reverse user information. High priority packet using packet access channel is generated in the forward direction, that is, in the process of transmitting user packet from base station to mobile station. First, base station 41 transmits user packet data to mobile station 42 using the forward packet traffic channel. At this time, the base station 41 divides and transmits user packet data in accordance with the size of the slot defined in consideration of the transmission error rate of the wireless section (401). Each packet also contains a serial number to be used for recombination and a slot number of the packet access channel reserved for response to retransmission or data reception. Receiving the user packet data and the reserved packet access slot, the mobile station 42 recombines the user packet data transmitted from the base station 41 according to the serial number. If there is no error in the received packet data, the mobile station 42 transmits 402 a response to the base station 41 to remove the user packet data stored for retransmission. In addition, when the wireless channel is degraded and some user packet data is lost, the mobile station 42 requests 403 to retransmit to the base station 41 using the slot information received with the user packet. If the packet access attempt of the mobile station 42 using the reserved slot does not receive a response from the base station 41, it retries the packet access procedure using another reserved slot. At this time, the position of another slot for retry may be arbitrarily selected from among reserved packet random access slots. When the base station 41 transmits a response message for the packet access of the mobile station 42, the reserved slots allocated to the mobile station 42 are used for packet access of the other mobile station.

도 5는 본 발명에 따른 패킷 데이터 서비스를 위한 랜덤 억세스 절차를 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a random access procedure for a packet data service according to the present invention.

이동국은 랜덤 억세스를 수행할 때 프로브 반복 및 시퀀스 반복을 위하여 프로브(PROBE) 및 시퀀스(SEQ)의 초기값을 0으로 설정(501)하고 전송전력을 결정(502)한다. 이후 기지국이 이동국으로 패킷 억세스 채널의 슬롯 번호를 시스템 정보로 광역 방송하여 수신한 정보에 의하여 예약 패킷 억세스 슬롯을 사용할 것인지의 여부를 판단한다(503). 예약 패킷 억세스 슬롯의 사용 여부 판단 결과 예약 패킷 억세스 슬롯을 사용할 경우에는 중요 패킷에 대한 패킷 랜덤 억세스 절차를 수행하고, 예약 패킷 억세스 슬롯의 사용 여부 판단 결과 예약 패킷 억세스 슬롯을 사용하지 않을 경우에는 일반 패킷에 대한 패킷 랜덤 억세스 서비스 절차를 수행한다. 중요 패킷 및 일반 패킷에 대한 패킷 랜덤 억세스 서비스 절차는 패킷 억세스 프로브 절차(51 및 53)와 패킷 억세스 시퀀스 절차(52 및 54)로 이루어 진다. 패킷 억세스 프로브란 패킷 억세스 슬롯을 이용하여 정보를 송출하는 과정을 말하며, 패킷 억세스 시퀀스란 송출 전력값을 올려 최대 패킷 억세스 프로브만큼 슬롯 요청 정보를 송출하는 것을 뜻한다.When the mobile station performs random access, the mobile station sets (501) an initial value of the probe (PROBE) and the sequence (SEQ) to 0 and determines the transmission power (502) for probe repetition and sequence repetition. The base station then broadcasts the slot number of the packet access channel to the mobile station as system information and determines whether to use the reserved packet access slot based on the received information (503). As a result of determining whether the reserved packet access slot is used, if the reserved packet access slot is used, the packet random access procedure is performed for important packets. As a result of judging whether the reserved packet access slot is used, the normal packet is not used. Perform a packet random access service procedure for. The packet random access service procedure for the important packet and the general packet is composed of the packet access probe procedure (51 and 53) and the packet access sequence procedure (52 and 54). A packet access probe refers to a process of transmitting information using a packet access slot, and a packet access sequence refers to sending slot request information as much as a maximum packet access probe by raising a transmission power value.

중요 패킷에 대한 패킷 랜덤 억세스 서비스 절차는 패킷 억세스 프로브 절차(51)와 패킷 억세스 시퀀스 절차(52)로 이루어진다.The packet random access service procedure for the important packet consists of a packet access probe procedure 51 and a packet access sequence procedure 52.

먼저, 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차(51)는 다음과 같다.First, the packet access probe procedure 51 for the important packet is as follows.

단계(503)로 부터, 예약 패킷 억세스 슬롯의 사용 여부 판단 결과 예약 패킷 억세스 슬롯을 사용하는 경우, 예약 패킷 억세스 슬롯 목록으로부터 예약 패킷 억세스 슬롯을 선택(504)한 후 기지국으로 슬롯 요청 정보를 송신한다. 이동국의 슬롯 요청 정보를 수신한 기지국은 해당 이동국이 사용할 슬롯 할당 정보를 전송하고 제한시간을 세팅한다(505). 슬롯 할당 정보를 수신한 이동국은 응답 패킷의 수신 여부를 판단한다(506). 응답 패킷의 수신 여부 판단 결과, 응답 패킷이 수신된 경우는 패킷 랜덤 억세스 절차를 종료한다. 응답 패킷의 수신 여부 판단 결과, 응답 패킷이 수신되지 않은 경우는 제한 시간의 종료 여부를 판단한다(507). 제한 시간의 종료여부 판단 결과 제한 시간이 종료되지 않은 경우는 단계(506)로 진행하여 응답 패킷의 수신 여부 판단 과정을 반복한다. 제한 시간의 종료 여부 판단 결과 제한 시간이 종료된 경우에는 프로브 값을 증가시킨다(508).From step 503, if the reserved packet access slot is used as a result of determining whether the reserved packet access slot is used, the slot request information is transmitted to the base station after selecting the reserved packet access slot from the list of reserved packet access slots (504). . Upon receiving the slot request information of the mobile station, the base station transmits slot allocation information for use by the mobile station and sets a timeout (505). Upon receipt of the slot allocation information, the mobile station determines whether a response packet has been received (506). As a result of determining whether to receive the response packet, when the response packet is received, the packet random access procedure ends. As a result of determining whether to receive the response packet, if the response packet is not received, it is determined whether the time limit expires (507). If it is determined that the time limit has not expired, the process proceeds to step 506 where it is determined whether the response packet has been received. As a result of determining whether the time limit ends, when the time limit expires, the probe value is increased (508).

이후 단계(508)에서 증가된 프로브 값이 최대 억세스 프로브 값보다 작은지를 판단한다(509). 프로브 값의 판단 결과 브로브 값이 최대 억세스 프로브 값보다 작을 경우는 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차(51)를 수행하는 단계로 진행하는데, 이동국은 기지국으로부터 랜덤 억세스에 대한 응답이 수신될 때까지 최대 패킷 억세스 만큼 패킷 억세스 프로브 단계를 반복한다. 프로브 값의 판단 결과 브로브 값이 최대 억세스 프로브 값보다 클 경우는 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 시퀀스 절차(52)를 수행하며 그 과정은 다음과 같다.In operation 508, it is determined whether the increased probe value is smaller than the maximum access probe value. If the probe value is smaller than the maximum access probe value as a result of the determination of the probe value, the process proceeds to the step of performing the packet access probe procedure 51 for the important packet, until the mobile station receives a response to the random access from the base station. Repeat the packet access probe step as much as the maximum packet access. If the probe value is larger than the maximum access probe value as a result of the determination of the probe value, the packet access sequence procedure 52 for the important packet is performed.

단계(509)로 부터, 프로브 값의 판단 결과 프로브 값이 최대 억세스 프로브값보다 클 경우는 시퀀스 값을 증가시키고 프로브 값을 다시 0으로 설정한다(510). 이후, 증가된 시퀀스 값이 최대 시퀀스 값인지를 판단한다(511). 시퀀스 값의 판단 결과 시퀀스 값이 최대인 경우 또는 최대 억세스 프로브만큼 슬롯 요청 정보를 송출하였음에도 기지국으로부터 응답을 받지 못한 경우에는 슬롯 요청 정보를 송출하는 전력값을 특정값만큼 증가(512)시킨 후 단계(515)로 진행하여 중요 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차(51)를 수행하며, 패킷 억세스 시퀀스 단계는 최대 패킷 억세스 시퀀스만큼 반복 수행된다. 최대 패킷 억세스 시퀀스와 최대 패킷 억세스 프로브의 곱으로 결정되어 지는 최대 송출 가능 횟수만큼 슬롯 요청 정보를 송출하여도 기지국으로부터 응답을 받지 못한 경우 또는 시퀀스 값의 판단 결과 시퀀스 값이 최대가 아닌 경우에는 랜덤 억세스 동작을 중지하고 패킷 서비스가 이루어질 수 없음을 사용자에게 통보한다.From step 509, if the probe value is greater than the maximum access probe value as a result of the determination of the probe value, the sequence value is increased and the probe value is set back to 0 (510). Then, it is determined whether the increased sequence value is the maximum sequence value (511). When the sequence value is determined as a result of the determination of the sequence value or when the slot request information is not received from the base station even though the slot request information is transmitted by the maximum access probe, the power value for transmitting the slot request information is increased by a specific value (512). In step 515, the packet access probe procedure 51 for the important packet is performed, and the packet access sequence step is repeated as much as the maximum packet access sequence. Random access when no response is received from the base station even if the slot request information is transmitted as the maximum number of possible transmission times determined by the product of the maximum packet access sequence and the maximum packet access probe, or the sequence value is not the maximum as a result of the determination of the sequence value. Stop operation and notify the user that packet service cannot be made.

또한 일반 패킷에 대한 패킷 랜덤 억세스 서비스 절차는 패킷 억세스 프로브 절차(53)와 패킷 억세스 시퀀스 절차(54)로 이루어진다.In addition, a packet random access service procedure for a general packet includes a packet access probe procedure 53 and a packet access sequence procedure 54.

먼저, 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차(53)는 다음과 같다.First, the packet access probe procedure 53 for a normal packet is as follows.

예약된 슬롯의 사용 여부를 판단하는 단계(503)로 부터, 랜덤 억세스를 위한 패킷 억세스 슬롯이 지정되어 있지 않은 상태이면 패킷 억세스 슬롯 결정 알고리즘에 의하여 패킷 억세스 슬롯을 결정한다(513). 패킷 억세스 슬롯 결정 알고리즘에 의하여 슬롯이 결정되면, 결정된 슬롯이 시스템 정보로 수신한 예약된 슬롯 목록에 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(514). 예약된 슬롯 목록에의 포함 여부 판단 결과, 결정된 슬롯이 예약된 슬롯 목록에 포함되어 있을 경우에는 슬롯을 재결정하기 위하여 단계(513)로 진행하여 패킷 억세스 슬롯 결정 알고리즘을 반복한다. 예약된 슬롯 목록에의 포함 여부 판단 결과, 결정된 슬롯이 예약된 슬롯 목록에 포함되어 있지 않을 경우는 결정된 패킷 억세스 슬롯을 이용하여 역방향 패킷 트래픽 채널상의 슬롯을 요청하는 제어 정보 또는 수신한 사용자 데이터에 대한 응답 정보를 기지국으로 송신 하고 일정 시간 후 다음 슬롯을 처리하기 위해 제한 시간을 세팅한다(515). 이후 이동국은 기지국으로부터 랜덤 억세스를 위한 슬롯 할당 요청에 대한 응답이 수신되었는지를 판단한다(516). 랜덤 억세스에 대한 응답 여부의 판단 결과, 랜덤 억세스에 대한 응답이 수신된 경우에는 패킷 랜덤 억세스 절차를 종료한다. 랜덤 억세스에 대한 응답 여부의 판단 결과, 랜덤 억세스에 대한 응답이 수신되지 않은 경우에는 슬롯 처리를 위한 제한 시간 종료 여부를 판단한다(517). 제한 시간 종료 여부 판단 결과, 제한 시간이 종료되지 않은 경우에는 단계(516)로 진행하여 기지국으로부터의 랜덤 억세스를 위한 슬롯 정보 수신 상태의 판단을 반복하며, 제한 시간 종료 여부 판단 결과, 제한 시간이 종료된 경우에는 프로브 값을 증가(510)시킨다.In step 503, whether the reserved slot is used or not is determined, if the packet access slot for random access is not specified, the packet access slot is determined by the packet access slot determination algorithm (513). When the slot is determined by the packet access slot determination algorithm, it is determined whether the determined slot is included in the reserved slot list received as system information (514). As a result of determining whether the reserved slot is included in the reserved slot list, if the determined slot is included in the reserved slot list, the process proceeds to step 513 to re-determine the slot and repeats the packet access slot determination algorithm. As a result of determining whether the reserved slot is included in the reserved slot list, when the determined slot is not included in the reserved slot list, control information for requesting a slot on the reverse packet traffic channel or received user data using the determined packet access slot is determined. After transmitting the response information to the base station and setting a time limit for processing the next slot after a predetermined time (515). The mobile station then determines 516 whether a response to the slot allocation request for random access has been received from the base station. As a result of the determination of the response to the random access, when the response to the random access is received, the packet random access procedure is terminated. As a result of determining whether or not the response to the random access, as a result, if the response for the random access is not received, it is determined whether the time-out for slot processing ends (517). As a result of determining whether the time limit expires, if the time limit has not expired, the process proceeds to step 516 to repeat the determination of the reception status of the slot information for random access from the base station. If yes, the probe value is increased (510).

이후 증가된 프로브 값이 최대 억세스 프로브 값보다 작은가의 여부를 판단한다(518). 프로브 값의 판단 결과 브로브 값이 최대 억세스 프로브 값보다 작을 경우는 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차(53)를 수행하는 단계로 진행한다. 프로브 값의 판단 결과 프로브 값이 최대 억세스 프로브 값보다 작지 않을 경우에는 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 시퀀스 절차(54)를 수행하며 그 과정은 다음과 같다.Then, it is determined whether the increased probe value is smaller than the maximum access probe value (518). If the probe value is smaller than the maximum access probe value as a result of the determination of the probe value, the process proceeds to the step of performing a packet access probe procedure 53 for the normal packet. If the probe value is not smaller than the maximum access probe value as a result of the determination of the probe value, the packet access sequence procedure 54 for the normal packet is performed.

프로브 값이 최대 억세스 프로브 값인지를 판단하는 단계(519)로 부터, 프로브 값의 판단 결과 프로브 값이 최대값인 경우는 시퀀스 값을 증가시키고 프로브 값을 다시 0으로 설정한다(520). 이후, 증가된 시퀀스 값이 최대 시퀀스 값인지를 판단한다(521). 시퀀스 값의 판단 결과 시퀀스 값이 최대값보다 작을 경우 또는 최대 억세스 프로브만큼 슬롯 요청 정보를 송출하였음에도 기지국으로부터 응답을 받지 못한 경우에는 슬롯 요청 정보를 송출하는 전력값을 특정값만큼 올린 후(522) 단계(504)로 진행하여 일반 패킷에 대한 패킷 억세스 프로브 절차(53)부터 재수행하며 이로 인해 패킷 억세스 시퀀스는 최대 패킷 억세스 시퀀스만큼 반복 수행되게 된다.In operation 519 of determining whether the probe value is the maximum access probe value, when the probe value is the maximum value as a result of the determination of the probe value, the sequence value is increased and the probe value is set to 0 again (520). Then, it is determined whether the increased sequence value is the maximum sequence value (521). If the sequence value is smaller than the maximum value or the slot request information is not received from the base station even though the sequence value is transmitted as the maximum access probe as a result of the determination of the sequence value, the power value for transmitting the slot request information is increased by a specific value (step 522). In step 504, the packet access probe procedure 53 for the normal packet is performed again. As a result, the packet access sequence is repeated as much as the maximum packet access sequence.

최대 패킷 억세스 시퀀스와 최대 패킷 억세스 프로브의 곱으로 결정되어 지는 최대 송출 가능 횟수만큼 슬롯 요청 정보를 송출하여도 기지국으로부터 응답을 받지 못한 경우 또는 시퀀스 값의 판단 결과 시퀀스 값이 최대 패킷 억세스 시퀀스값보다 작지 않을 경우에는 랜덤 억세스 동작을 중지하고 패킷 서비스가 이루어질 수 없음을 사용자에게 통보하므로써 패킷 랜덤 억세스 서비스가 종료된다.If no response is received from the base station even if the slot request information is sent as many times as the maximum number of transmission times determined by the product of the maximum packet access sequence and the maximum packet access probe, or the sequence value is determined, the sequence value is smaller than the maximum packet access sequence value. If not, the packet random access service is terminated by stopping the random access operation and notifying the user that packet service cannot be performed.

기지국으로 송출할 사용자 패킷 데이터가 있는 경우마다 이동국은 패킷 랜덤 엑세스 절차를 이용하여 슬롯 할당 정보를 기지국으로부터 수신하여야 한다. 그러므로 패킷 서비스가 종료될 때까지 패킷 랜덤 엑세스 관리부는 슬롯 요청 정보를 기지국으로 송출하는 패킷 랜덤 엑세스 절차를 재수행한다. 이동국이 패킷 서비스를 받는 도중 기지국은 수시로 패킷 서비스 중인 무선 종단 장치의 현황을 파악하여 이를 반영한 새로운 예약 슬롯 정보를 해당 무선 종단 장치로 통보한다. 새로운 예약 슬롯 정보를 적용한 패킷 랜덤 엑세스 절차를 진행중인 패킷 랜덤 엑세스 절차가 종료될 때 까지 보류한다. 만약 패킷 랜덤 엑세스 절차가 수행 중이지 않으면 즉시 새로운 예약 패킷 랜덤 엑세스 절차가 수행되며 이 과정은 패킷 서비스 중단 시점까지 계속된다.Whenever there is user packet data to be sent to the base station, the mobile station should receive slot allocation information from the base station using a packet random access procedure. Therefore, until the packet service is terminated, the packet random access manager performs the packet random access procedure of transmitting slot request information to the base station. While the mobile station receives the packet service, the base station frequently checks the current status of the wireless terminal device in the packet service and notifies the wireless terminal device of the new reserved slot information reflecting the current status. The packet random access procedure applying the new reserved slot information is suspended until the end of the packet random access procedure in progress. If the packet random access procedure is not in progress, a new reserved packet random access procedure is performed immediately and this process continues until the packet service interruption.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 우선 순위가 높은 데이터에 대해 예약된 패킷 엑세스 슬롯을 이용하게 하므로써, 일반적인 패킷에 비해 빠른 처리가 요구되는 제어 패킷을 기지국에서 전송된 사용자 데이터에 대한 재전송이나 기지국에서 수신한 응답 등을 위해 패킷 엑세스 절차를 이용하는 다른 데이터와 충돌 하지 않고 신속하게 전송할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by using a reserved packet access slot for high priority data, a control packet requiring faster processing than a normal packet is retransmitted or received at the base station for user data transmitted from the base station. There is an excellent effect of being able to transmit quickly without colliding with other data using packet access procedures for one response or the like.

Claims

Initializing the packet random access environment by setting the probe value and the sequence value to 0 and determining the transmission power;

When the initialization is completed, the base station broadcasting the slot number of the packet access channel reserved for the mobile station as system information;

Determining whether to use a reserved slot using information received through the wide area broadcasting procedure of the base station;

Performing a packet access probe procedure for an important packet when using the reserved slot as a result of determining whether the reserved slot is used;

Determining whether the probe value is less than a maximum packet access value;

If the probe value is less than the maximum packet access probe value, proceeding to perform a packet access probe procedure for the critical packet;

Performing a packet access sequence procedure for an important packet when the probe value is not smaller than a maximum packet access probe value;

Performing a packet access probe procedure for a normal packet when the reserved slot is not used as a result of determining whether the reserved slot is used;

Determining whether the probe value is less than a maximum packet access probe value;

If the probe value is less than the maximum packet access probe value, proceeding to perform a packet access probe procedure for the normal packet;

And if the probe value is not smaller than the maximum packet access probe value, performing a packet access sequence procedure for a normal packet.

The method of claim 1, wherein the packet access probe procedure for the critical packet comprises: selecting a reserved packet access slot from a list of reserved packet access slots;

Transmitting control information for requesting the reserved packet access slot or response information for the received user data and setting a slot processing timeout;

Determining whether to receive the reserved packet access slot;

Terminating a packet fandom access procedure when a reserved packet access slot is received as a result of determining whether the reserved packet access slot is received;

Determining whether the time limit ends when the reserved packet access slot is not received as a result of determining whether the reserved packet access slot is received;

Determining whether the reserved packet access slot is received when the time limit is not terminated as a result of determining whether the time limit ends;

And increasing the probe value when the time limit expires as a result of the determination of whether the time limit expires.

The method of claim 1, wherein the packet access sequence procedure for the critical packet comprises: increasing the sequence value and setting a probe value to zero;

Determining whether the increased sequence value is less than a maximum packet access sequence value;

If the increased sequence value is smaller than the maximum packet access sequence value, increasing the transmission power and then performing a packet access probe procedure for the critical packet of claim 1;

And terminating a packet random access procedure if the increased sequence value is not less than the maximum packet access sequence value.

The method of claim 1, wherein the packet access probe procedure for the normal packet comprises: determining a packet access slot by a packet access slot determination algorithm;

Determining whether the determined packet access slot is included in a reserved packet access slot list;

Re-determining a packet access slot by a packet access slot determination algorithm when it is included in the reserved packet access slot list as a result of determining whether the reserved packet access slot is included in the reserved packet access slot list;

Transmitting control information for requesting a slot or response information for received user data when the reservation packet access slot list is not included in the reserved packet access slot list, and setting a slot processing time limit; ,

Determining whether to receive a response to the packet access slot allocation information;

Terminating a packet random access procedure if a response is received as a result of determining whether to receive the response to the packet access slot allocation information;

Determining whether a timeout expires when no response is received as a result of determining whether to receive the response to the packet access slot allocation information;

If the time limit is not determined as the result of determining whether the time limit ends, proceeding to determining whether to receive a response to the packet access slot allocation;

2. The method of claim 1, wherein the packet access sequence procedure for the generic packet comprises: increasing the sequence value and setting a probe value to zero;

When the increased sequence value is smaller than the maximum packet access sequence value, increasing transmission power and performing a packet access probe procedure for the general packet of claim 1;

The method of claim 1, wherein the base station broadcasts the slot number of the packet access channel reserved for the mobile station as system information, the base station transmitting a pilot pseudonoise sequence to the mobile station through the pilot channel;

Transmitting information for synchronization between the mobile station and the base station through the synchronization channel;

If the base station and the mobile station is synchronized, the packet service method in a code division multiple access mobile communication network comprising the step of performing a wide-broadcasting system information message including slot numbers and message sequence number through a paging channel.