KR100287912B1 - 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법 - Google Patents

Abstract

무선 이동통신 시스템에 있어서, 특히 다소 변형된 슬롯 알로하 방식(Slotted ALOHA)을 이용하되 액세스 채널을 여러 개의 서브채널(Sub channel)로 나누고, 이들 서브채널을 이용하여 발신 요구에 대한 차별화를 실현하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법에 관한 것으로, 액세스 채널의 윈도우 길이를 PN 옵셋에 의해 구분되는 다수개의 서브채널에서 가입자가 요구하는 해당 서비스의 메시지를 전송하기 위해 사용되는 상기 각 서브채널의 메시지 캡슐 길이를 가변적으로 조절함으로써, 문자 서비스와 음성 서비스에 대한 각 발신 요구를 차별화하여 운용할 수 있으므로 이들 각 서비스 가입자들의 충돌 없이 원활한 서비스를 제공할 수 있는 액세스 채널 운용 방법에 관한 것이다.

Description

서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법{Access Channel Operation Method for Different Slot Size}

본 발명은 무선 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다소 변형된 슬롯 알로하 방식(Slotted ALOHA)을 이용하되 액세스 채널을 여러 개의 서브채널(Sub channel)로 나누고, 이들 서브채널을 이용하여 발신 요구에 대한 차별화를 실현하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법에 관한 것이다.

무선 이동통신 기술이 발전함에 따라 다수 가입자에 대한 다양한 서비스가 요구되고 있는 지금 차세대 무선 통신 시스템 또한 여기에 맞게 다양한 서비스를 위한 표준화 작업이 계속 논의되고 있다.

현재 북미에서 논의되고 있는 3세대 이동통신 시스템인 CDMA2000 및 이 CDMA2000을 기반으로 하는 IS-95C에서는 다수 가입자에게 보다 양질의 서비스를 제공하기 위한 여러 기술들이 발전해오고 있다.

이러한 무선 이동통신 기술을 이용하는 가입자는 계속 증가 추세에 있으며, 이에 따라 일반 음성 서비스 및 문자 서비스를 이용하는 가입자 또한 증가하고 있다.

현재 문자 서비스에 대한 발신 요구는 슬롯 알로하 방식(Slotted ALOHA)을 기본으로 하고 있으며, 이 알로하 방식은 슬롯 단위로 하여 다른 가입자의 유무를 파악하지 않고 단순하게 전송하는 방식이므로 주로 짧고 간단한 문자 메시지 서비스를 제공하고 있다.

또한, 차세대 DS-CDMA 시스템에서도 일반 음성 서비스를 위한 호 발신 요구나 문자 서비스를 위한 호 발신 시도 시에 슬롯 알로하 방식(Slotted ALOHA)을 표준으로 하고 있으며, 이들 서비스 이용 시에는 동일한 길이를 갖는 메시지 캡슐(Message capsule)을 이용하여 음성호 발신 메시지(Origination Message) 내지 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)를 전송한다.

하지만 액세스 시도 시에 IS-95 시리즈를 표준으로 하는 시스템에서는 도 1 및 도 2 에 도시된 방식을 사용한다.

도 1 은 액세스 채널 요청과 응답 시도 동작을 위한 액세스 프로브 시퀀스를 나타낸 도면이고, 도 2 는 액세스 채널 요청 시도를 위한 액세스 프로브 시퀀스의 액세스 프로브와 액세스 프로브의 액세스 채널 슬롯을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 액세스 프로브 시퀀스, 액세스 프로브 및 액세스 채널 슬롯을 이용하여 음성호 발신 메시지(Origination Message) 내지 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)를 전송한다.

이 때 음성 서비스 가입자와 문자 서비스 가입자에 상관없이 많은 충돌이 발생하게 되며, 이로 인해 성능이 저하가 발생하기 때문에 충돌 발생을 어느 정도 방지하기 위하여 표 1과 같은 여러 가지 파라미터를 이용하여 성능을 조절하기도 한다.

이와 같이 종래에는 음성 서비스 가입자와 문자 서비스 가입자를 구별하지 않고 동일한 메시지 캡슐을 이용하여 음성호 발신 메시지(Origination Message)나 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)를 전송하게 되는데, 서비스를 요구하는 가입자가 증가함에 따른 사용자간 많은 충돌로 인해 원활한 서비스 제공이 어렵게 된다.

또한 음성호 발신 메시지(Origination Message)의 길이가 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)에 비해 상대적으로 짧은데도 동일한 메시지 캡슐을 이용하기 때문에, 음성호 발신 메시지(Origination Message)를 기준으로한 메시지 캡슐을 사용할 경우에는 짧은 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)만을 전송할 수 있다.

한편 메시지 캡슐의 길이를 증가시키게 되면 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)의 길이를 늘릴 수는 있으나, 동일한 길이의 메시지 캡슐을 사용하여 음성호 발신 메시지(Origination Message)를 전송하면 메시지 캡슐의 많은 부분이 낭비되는 역효과를 가져온다.

결과적으로 종래에는 음성 서비스 가입자와 문자 서비스 가입자간에 차별화가 성립되지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 액세스 채널을 통해 음성호 발신 메시지 및 문자 서비스 메시지를 전송하고자 할 때 여러 개의 서브채널을 각각 구별하여 유동적으로 사용함으로써 각 발신 요구에 대한 차별화를 실현하는데 적당한 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법의 특징은, 액세스 채널의 윈도우 길이를 PN 옵셋에 의해 구분되는 다수개의 서브채널에서 가입자가 요구하는 해당 서비스의 메시지를 전송하기 위해 사용되는 상기 각 서브채널의 메시지 캡슐 길이가 가변적으로 조절된다는 것이다.

바람직하게는, 상기 각 서브채널의 메시지 캡슐 길이가 상기 가입자가 사용하는 해당 서브채널의 부하 상태를 분석한 결과에 의해 가변적으로 조절된다.

또한, 상기 다수의 서브채널은 문자 서비스 메시지를 전송하기 위한 채널과 음성호 발신 메시지를 전송하기 위한 채널로 나누어 사용되며, 상기 문자 서비스 메시지를 전송하기 위해 사용되는 서브채널의 메시지 캡슐 길이는 상기 문자 서비스 메시지의 길이에 따라 유동적으로 조절된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법의 또다른 특징은, 기지국이 PN 옵셋에 의해 구분되는 다수의 서브채널을 설정한 후 다수의 이동국이 각각 필요한 서브채널을 선택할 수 있도록 해당 정보를 상기 다수의 이동국에 주기적으로 방송하고, 상기 다수의 이동국은 상기 기지국의 방송 정보를 토대로 PN 옵셋을 파악한 후 필요로 하는 슬롯 길이의 해당 서브채널을 통해 자신의 메시지를 전송하게 된다는 것이다.

바람직하게는, 상기 기지국이 현재 서브채널의 개수, 상기 서브채널 메시지 캡슐의 길이, 프레임 경계 및 PN 옵셋의 정보를 상기 다수의 이동국에 주기적으로 방송하게 된다.

도 1 은 IS-95 표준안에 따른 액세스 채널 요청과 응답 시도 동작을 위한 액세스 프로브 시퀀스를 나타낸 도면.

도 2 는 IS-95 표준안에 따른 액세스 채널 요청 시도를 위한 액세스 프로브 시퀀스의 액세스 프로브와 액세스 프로브의 액세스 채널 슬롯을 나타낸 도면.

도 3 은 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널의 구조를 나타낸 도면.

도 4 는 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이에 대해 액세스 방식 전환 절차를 나타낸 다어어그램.

이하 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법의 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에서는 기존의 슬롯 알로하 방식(Slotted ALOHA)을 다소 변형하여 이용하며, 여러 개의 서브채널을 문자 서비스 메시지를 전송하기 위한 채널과 음성호 발신 메시지를 전송하기 위한 채널로 나누어 이용한다.

여기서, 슬롯 알로하 방식은 IS-95A나 IS-95B 표준안에 이미 제시되어 있으며, 이에 대한 액세스 채널의 구조는 도 1 및 도 2 에 상세히 나타내었다.

도 3 은 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널의 구조를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에서는 액세스 채널의 전체 윈도우 길이를 PN 옵셋에 의해 등분한 여러 개(N)의 서브채널(Sub channel)(10∼60)로 나눈다.

이들 N개의 서브채널(10∼60)에 대해 문자 서비스 가입자와 음성 서비스 가입자를 구별함으로써, 서비스의 차별화를 실현하게 된다.

따라서 N개의 서브채널(10∼60) 중 일부(제1서브채널∼제m서브채널)(10∼30)는 음성 서비스 가입자를 위해 사용하고, 그 나머지(제m+1서브채널∼제N서브채널)(40∼60)는 문자 서비스 가입자를 위해 사용하며, N개의 서브채널(10∼60)에서 음성 서비스 가입자를 위해 사용되는 서브채널(10∼30)의 슬롯 길이와 문자 서비스 가입자를 위해 사용되는 서브채널(40∼60)의 슬롯 길이는 서로 다르다.

특히 본 발명에서는 각 서브채널(10∼60)의 메시지 캡슐(Message Capsule) 길이를 서로 다르게 함으로써, 각 발신 요구에 따라 필요한 메시지 캡슐의 길이를 유동적으로 사용할 수 있다.

다시 말해서 일반 음성 서비스를 위한 호 발신 요구 시에는 기존처럼 메시지 캡슐의 길이를 짧게 사용할 수 있으며, 문자 서비스가 요구될 때는 전송하고자 하는 문자 서비스 메시지(Data Burst Message)의 길이에 따라 메시지 캡슐의 길이를 크게 사용할 수 있도록 함으로써 어느 정도 큰 문자 메시지 전송이 가능하도록 보장한다.

이상에서 설명한 바와 같이 액세스 채널의 전체 윈도우 길이를 유동적으로 사용하기 위해 본 발명에서는 기존 슬롯 알로하 방식의 미디엄 액세스 제어(MAC : Medium Access Control) 및 신호 처리를 다소 변형하여 사용한다.

여기서, 미디엄 액세스 제어(MAC)는 현재 각 가입자가 사용하고 있는 채널별 부하상태를 분석하고, 각각의 서브채널의 개수 및 PN 옵셋에 의한 전체 윈도우 길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 함으로써, 보다 원활한 무선 채널 환경을 유지하도록 한다.

이상에서 설명된 내용을 뒷받침하기 위해서는 기지국과 이동국간 적절한 동작 구성이 필요하게 되는데, 이에 대해 도 4를 참조하여 이하 설명한다.

도 4 는 본 발명에 따른 서로 다른 슬롯 길이에 대해 액세스 방식 전환 절차를 나타낸 다어어그램이다.

먼저 도 4를 참조하여 기지국의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

기지국은 일반 음성 서비스를 위한 호 발신 메시지와 문자 서비스를 위한 호 발신 메시지를 수신할 수 있도록 PN 옵셋에 따라 서브채널을 설정한다.

이후 기지국은 이동국이 적절한 서브채널을 선택할 수 있도록 여러 가지 해당 정보를 모든 이동국에 방송한다. 이 때 기지국이 이동국으로 방송하는 정보는 서브채널의 개수, 메시지 캡슐의 길이, 프레임 경계(Frame Boundary) 및 PN 옵셋 등이다.

따라서, 기지국은 음성 서비스를 위한 호 발신 메시지용 메시지 캡슐의 길이와 문자 서비스를 위한 호 발신 메시지용 메시지 캡슐의 길이를 주기적으로 모든 이동국에게 방송하게 된다.

보다 상세히 말하자면, 현재 N개의 서브채널 중 PN 옵셋에 의해 m개의 서브채널이 음성 서비스를 위한 호 발신 메시지용으로, 나머지 N-m개의 서브채널이 문자 서비스를 위한 호 발신 메시지용으로 동작하고 있음을 모든 이동국에게 주기적으로 방송한다.

이같은 기지국 동작에 따른 각 이동국의 동작을 설명하면 다음과 같다.

이동국은 기지국에서 제공하는 방송 정보를 토대로 현재 서브채널의 개수에 따른 PN 옵셋을 파악한다. 또한 이동국은 메시지 캡슐 길이에 따라 슬롯 길이를 계산하여 긴 메시지용과 짧은 메시지용으로 나누어 서브채널을 관리한다.

이후 각 이동국은 서비스를 요구할 때 랜덤하게 선택한 액세스 채널을 통해 원하는 메시지를 전송하게 되는데, 만약 이동국이 음성호 발신 메시지와 같은 짧은 메시지를 전송할 경우에는 m개의 서브채널 중에서 랜덤하게 선택한 서브채널을 사용하며, 문자 서비스 메시지와 같은 긴 메시지를 전송할 경우에는 N-m개의 서브채널 중에서 랜덤하게 선택한 서브채널을 사용한다.

이 때 기지국은 m개의 서브채널의 슬롯 길이와 N-m개의 서브채널의 슬롯 길이가 서로 다르다.

또한 도 4 에 도시된 바와 같이 이동국은 기지국으로부터 제공된 방송 정보를 토대로한 각 상태에 따라 짧은 슬롯 길이의 슬롯 알로하 방식과 긴 슬롯 길이의 슬롯 알로하 방식을 서로 전환하게 된다.

먼저 이동국이 짧은 슬롯 길이의 슬롯 알로하 방식으로 동작하다가 긴 메시지 전송을 위해 긴 슬롯 길이가 필요하다거나(Large Slot Size), 문자 서비스를 위한 호 발신 메시지를 전송한다거나(send Long Size Short Message), 슬롯 경계가 메시지 캡슐의 길이가 긴 서브채널로 바뀐다거나(change Slot Boundary), 랜덤하게 선택한 서브채널이 제m+1서브채널에서 제N서브채널 중 하나일 때는 긴 슬롯 길이의 슬롯 알로하 방식으로 전환하여 동작한다.

그러나, 이동국이 긴 슬롯 길이의 슬롯 알로하 방식으로 동작하다가 짧은 메시지 전송을 위해 짧은 슬롯 길이가 필요하다거나(Small Slot Size), 음성 서비스를 위한 호 발신 메시지를 전송한다거나(send Call Origination Message), 슬롯 경계가 메시지 캡슐의 길이가 짧은 서브채널로 바뀐다거나(change Slot Boundary), 랜덤하게 선택한 서브채널이 제1서브채널에서 제m서브채널 중 하나일 때는 짧은 슬롯 길이의 슬롯 알로하 방식으로 전환하여 동작한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법에 따르면, 미디엄 액세스 제어(MAC)에 의해 액세스 채널의 용량에 따라 보다 편리한 채널 운용이 가능하며, 문자 서비스와 음성 서비스에 대한 각 발신 요구를 차별화하여 운용할 수 있으므로 이들 각 서비스 가입자들의 충돌 없이 원활한 서비스를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

특히 문자 서비스를 제공함에 있어 메시지 캡슐의 길이를 가변적으로 운용하므로, 보다 긴 길이의 문자 서비스 메시지의 전송이 가능하게 된다.

Claims (6)

1. 액세스 채널의 윈도우 길이를 PN 옵셋에 의해 구분되는 다수개의 서브채널에서 가입자가 요구하는 해당 서비스의 메시지를 전송하기 위해 사용되는 상기 각 서브채널의 메시지 캡슐 길이를 가변적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 서브채널의 메시지 캡슐 길이는 상기 가입자가 사용하는 해당 서브채널의 부하 상태를 분석한 결과에 의해 가변적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 서브채널은 문자 서비스 메시지를 전송하기 위한 채널과 음성호 발신 메시지를 전송하기 위한 채널로 나누어 사용되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 문자 서비스 메시지를 전송하기 위해 사용되는 서브채널의 메시지 캡슐 길이는 상기 문자 서비스 메시지의 길이에 따라 유동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법.
5. 기지국이 PN 옵셋에 의해 구분되는 다수의 서브채널을 설정한 후 다수의 이동국이 각각 필요한 서브채널을 선택할 수 있도록 해당 정보를 상기 다수의 이동국에 주기적으로 방송하고,

   상기 다수의 이동국은 상기 기지국의 방송 정보를 토대로 PN 옵셋을 파악한 후 필요로 하는 슬롯 길이의 해당 서브채널을 통해 자신의 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 기지국은 현재 서브채널의 개수, 상기 서브채널 메시지 캡슐의 길이, 프레임 경계 및 PN 옵셋의 정보를 상기 다수의 이동국에 주기적으로 방송하는 것을 특징으로 하는 서로 다른 슬롯 길이를 갖는 액세스 채널 운용 방법.