KR100374338B1 - 이동통신시스템의 기지국 시스템에서 전용제어채널전력제어를 지원하기 위한 방법 - Google Patents

이동통신시스템의 기지국 시스템에서 전용제어채널전력제어를 지원하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 이동통신시스템에서, 기지국(BTS)이 기지국 제어기(BSC)로 전력제어 관련 정보를 송신하기 위한 방법이, 기지국 제어기로부터 저속전력제어를 지정하는 순방향전력제어 모드(FPC Mode) 정보를 수신하고 이동국으로 전송하는 과정과, 상기 순방향전력제어 모드 정보에 따라 이동국으로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 프레임 기간내에 하나의 전력제어명령을 나타내는 품질지시비트(Quality indicator bit, QIB)를 추출하는 과정과, 상기 추출된 품질지시비트의 상태를 결정하는 과정과, 상기 결정된 품질지시비트의 상태에 근거하여 순방향 전용제어채널의 전력제어를 위한 기준값(threshold)을 변경하도록 하는 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신시스템의 기지국 시스템에서 전용제어채널 전력제어를 지원하기 위한 방법{METHOD OF SUPPORTING POWER CONTROL ON DCCH IN BS}
본 발명은 부호분할다중접속방식(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA)의 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 전용제어채널(Dedicated Control Channel, 이하 DCCH)의 순방향 및 역방향의 전력제어를 기지국(Base station Transceiver System: 이하 BTS)과 기지국 제어기(Base Station Controller: 이하 BSC)에서 지원하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 불연속 전송 모드(Discontinuous Transmission Mode, 이하 DTX)라 함은 유선 시스템 또는 이동통신 시스템에서 전송해야 할 데이터가 존재할 때만 프레임 단위로 데이터를 전송하는 모드를 말한다. 상기 불연속 전송 모드를 사용할 경우 하기와 같은 다양한 이점이 있다. 실제로 데이터가 존재하는 경우에만 프레임 단위의 데이터를 전송하므로 전송 전력을 최소화 할 수 있고, 시스템에 미치는 간섭 신호의 세기가 감소함으로써 전체 시스템의 용량이 증가하게 된다.
그런데 이와 같이 송신기에서 프레임을 불규칙적으로 전송함으로써 수신기는 프레임의 전송 여부를 알 수가 없게된다. 이로 인해 기지국은 순방향 전력 제어를 자체적으로 할 수가 없게 된다. 구체적으로 상술하면 단말기의 수신기가 프레임의 전송 여부를 정확히 판단하지 못했을 경우 단말기의 수신기는 CRC(Cyclic Redundancy code : 이하 CRC라 함)등을 포함한 복호기의 판정변수 및 복호된 결과를 신뢰할 수 없게 된다. 이와 같이 판정된 결과를 신뢰할 수 없으므로 기존에 연속 전송 모드에서 사용하고 있는 방법으로는 단말기의 전력을 정확히 제어할 수 없었다.
상기 불연속 전송 모드는 전용제어채널(DCCH)과 부가 채널(SCH)에서 각각 지원한다. 상기 전용제어채널은 상위로부터 전송하려는 데이터가 발생한 경우에만 데이터를 전송하는 불연속 전송모드 (Discontinuous Transmission Mode)를 지원하는데, 이와 같은 특징으로 패킷 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서 설정되는 제어채널로 사용하기에 적합하다. 이 구간동안, 널 프레임을 보내어 전력제어를 할 수 있도록 되어 있다. 부가 채널 또한 전송할 데이터가 없는 동안에는 어떠한 데이터도 무선구간에 보내지 않는 불연속 전송 모드를 지원한다. 불연속 전송구간동안 부가 채널은 어떠한 프레임도 보내지 않는다.
도 1은 일반적인 이동 통신시스템의 구성을 보여주는 도면으로, 통상적인 이동 통신시스템의 MSC와 기지국 시스템, 기지국 시스템과 기지국 시스템간의 디지털 무선 인터페이스(Digital Air Interface)에 대한 3G IOS(Interoperability Specifications)의 참조 모델(Reference Model)을 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, MSC 20과 BSC 32간의 신호는 A1 인터페이스, 사용자 정보는 A2/A5(회선데이터 전용) 인터페이스로서 정의되어 있다. A3 인터페이스는 기지국 시스템과 기지국 시스템간의 소프트/소프터 핸드오프(soft/softer handoff)를 위해서 대상 기지국 시스템(Target BS) 40을 소스 기지국 시스템(Source BS) 30의 프레임 선택/분배 기능부(SDU: Frame Selection/ Distribution Unit Function) 34에 연결하기 위해 정의된 것으로, 이 A3인터페이스를 통해 대상 기지국 시스템 40과 소스 기지국 시스템 30의 SDU 34간의 신호(signaling) 및 사용자 데이터(user traffic)가 전송된다. A7 인터페이스는 기지국 시스템과 기지국 시스템간의 소프트/소프터 핸드오프를 위해서 대상 기지국 시스템 40과 소스 기지국 시스템 30간의 신호 송수신을 위해 정의되어 있다. 상기 CDMA 이동통신 시스템에서 기지국 시스템 30과 기지국 시스템 40간, 기지국 시스템 30과 MSC 20간의 유선 통신선로는 MSC 20에서 기지국 시스템 30으로 향하는 순방향 선로(Forward Link)와, 반대로 기지국 시스템 30에서 MSC 20으로 향하는 역방향 선로(Reverse Link), 그리고 기지국 시스템 20에서 기지국 시스템 30간의 선로로 구성된다. 상기 MSC 20은 호 제어 및 이동 관리(Call Control, Mobility Management) 블록 22와 스위칭 블록 24를 포함하고 있다. 또한 상기 MSC 20은 인터워킹기능(IWF: Inter Working Function)블록 50을 통해서 인터넷(Internet)과 같은 데이터망(도시하지 않음)에 접속된다. A8/A9 인터페이스는 BS와 PCF(Packet Control Function) 60간의 신호와 사용자 데이터 전송 인터페이스이다. A10과 A11 인터페이스는 PCF 6과 PDSN(Packet Data Serving Node,) 70 간의 신호 및 사용자 데이터 전송 인터페이스이다.
상기 CDMA 이동통신 시스템에서 기지국 시스템과 기지국 시스템간, 기지국 시스템과 교환기간의 유선영역의 통신선로는 교환기에서 기지국 시스템으로 향하는 순방향 선로(Forward Link)와 반대로 기지국 시스템에서 교환기로 향하는 역방향 선로(Reverse Link), 그리고 기지국 시스템에서 기지국 시스템간의 선로로 구성된다.
도 2는 통상적인 BTS와 BSC(더 구체적으로는 BSC-SDU)간의 DCCH 신호 송수신 절차를 보여주는 도면이다. 이러한 동작은 도 1에 도시된 소스 기지국 30 내부의 BSC 32(BSC-SDU 34)와 BTS 36간에 수행될 수도 있고, 대상 기지국 40 내부의 BSC 42와 BTS 44간에 수행될 수도 있다.
상기 도 2를 참조하면, 11단계에서 BTS는 DTX모드 검출(Detection)에 따라서, BSC로 전송할 데이터 프레임(Data Frame)의 종류를 결정하고, DCCH 역방향(Reverse) 메시지를 생성한다. 이때 생성되는 DCCH 역방향 메시지는 MS(도시하지 않음)로부터 미리 설정된 시간(예: 20ms) 단위로 송신된 DCCH 역방향 프레임에 대응하여 상기 설정시간 주기로 BSC로 전송하기 위한 메시지이다. 상기 11단계의 동작은 후술될 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다. 12단계에서 BTS는 상기 생성된 DCCH 역방향 메시지를 BSC로 전송하는데, 이때 전송되는 DCCH 역방향 메시지에는 데이터/널/아이들/이레이져 프레임(Data/Null/Idle/Erasure Frame)이 포함될 수 있다. 13단계에서 BSC는 상기 전송된 DCCH 역방향 메시지를 수신 및 처리한다. 또한 상기 BSC는 BTS로 전송할 DCCH 순방향(Forward) 메시지를 생성한다. 이때 상기 전송된 DCCH 역방향 메시지를 수신하는 동작은 후술될 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이고, 상기 수신된 DCCH 역방향 메시지를 처리하고 DCCH 순방향 메시지를 생성하는 동작은 후술될 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다. 14단계에서 BSC는 상기 13단계에서 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다. 이때 전송되는 DCCH 순방향 메시지에는 데이터/널/아이들/이레이져 프레임(Data/Null/Idle/Erasure Frame)이 포함될 수 있다. 15단계에서 BTS는 상기 수신한 DCCH 순방향 메시지에 들어 있는 전력제어(power control) 정보를 토대로 하여 MS에 대한 순방향/역방향 전력제어를 수행한다. 이러한 DCCH 순방향 메시지를 수신하는 동작은 후술될 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다.
상기 도 2에 도시된 동작을 요약하면, BTS는 미리 설정된 주기(20ms 주기)로MS로부터의 데이터 프레임을 수신한 후 상기 설정 주기로 DCCH 역방향 메시지를 생성하여 BSC로 전송한다. BSC는 상기 DCCH 역방향 메시지를 수신하여 처리한 후 DCCH 순방향 메시지를 생성하여 BTS로 전송한다. 그러면, BTS는 BSC로부터의 DCCH 순방향 메시지내에 포함된 전력제어 정보를 읽어서 MS에 대한 전력제어 동작을 수행한다.
도 3A 및 도 3B는 종래기술에 따른 DCCH 역방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 동작은 BTS가 MS로부터 미리 설정된 주기로 수신되는 프레임을 DCCH 역방향 메시지로서 BSC-SDU로 전송하는 처리 흐름이다. 하기에서 BSC-SDU와 BTS간에 송수신되는 순방향/역방향 DCCH 메시지는 도 7 내지 도 10에 도시된 FCH 메시지를 그대로 사용한다. 다만 상기 순방향/역방향 DCCH 메시지를 FCH/DCCH 순방향(Forward) 메시지와 FCH/DCCH 역방향(Reverse) 메시지로서 정의한다는 사실에 유의하여야 한다.
상기 도 3A를 참조하면, 먼저 101단계에서 BTS는 MS와의 무선자원을 확보하고, MS를 포착(acquisition)하고 있는지를 확인한다. 상기 101단계에서 MS와의 무선자원을 확보하고 MS를 포착하고 있지 않은 것으로 확인되는 경우에는 104단계에서 현재 MS와 역방향으로 동기를 맞출려고 시도하는 상태인 것으로 판단하고, BSC-SDU와 BTS간에도 동기를 맞추기 위하여 도 10에 도시된 메시지중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 아이들 프레임(Idle Frame)으로 지정한다. BSC-SDU와 BTS간에 동기를 맞추고 있는 중이므로, 상기 104단계를 수행한 이후 106단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송할 DCCH 역방향 메시지중에서 전력 제어에 관련된 정보를 BSC-SDU가무시할 수 있도록 지정한다. 107단계에서는 도 10에 도시된 바와 같은 프레임 포맷의 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지를 생성하고, BSC-SDU로 상기 생성된 DCCH 역방향 메시지를 전송한다.
상기 101단계에서 MS와의 무선자원을 획득하고 MS를 포착하고 있는 것으로 확인되는 경우에, 102단계에서 BTS는 MS로부터 수신한 데이터 프레임(Data Frame)의 품질(Quality)을 확인한다. 상기 102단계에서 수신 데이터 프레임의 품질이 나쁜 것으로 확인되는 경우에, 104-1단계에서 BTS는 도 10에 도시된 메시지중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 이레이져 프레임(Erasure Frame)으로 지정한다. 상기 104-1단계를 수행한 이후 106-1단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송할 DCCH 역방향 메시지중에서 전력 제어에 관련된 정보를 BSC-SDU가 무시할 수 있도록 지정한다. 107-1단계에서 BTS는 MS로부터의 수신 프레임의 품질이 좋지 않은 상태이므로, 아무런 데이터를 싣지 않은 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 FCH/DCCH 역방향 메시지를 BSC-SDU로 전송한다. 그러면, BSC-SDU에서는 이레이져 프레임(Erasure Frame)을 인식하고, MS에 대한 역방향 전력제어에 대하여 증가(up)를 요구하게 될 것이다. 즉 BSC-SDU는 MS로부터 수신한 데이터 프레임의 품질이 좋지 않으므로, MS가 전력을 증가시켜 데이터 프레임을 전송하도록 요구할 것이다.
상기 102단계에서 수신 데이터 프레임의 품질이 좋은 것으로 확인되는 경우에, 103단계에서 BTS는 MS로부터 역방향 DCCH 프레임(Frame)을 수신하는 동안 DTX(discontinuous trasmission: 불연속 전송, 이하 "DTX"라 함)모드인지를검출(detect)한다. 이때 DTX모드의 검출 방법은 기존의 MS와 BTS 사이의 무선구간에서 DTX모드를 검출하는 방법을 그대로 사용할 수 있다. DTX모드가 검출되지 않는 경우에는 104-2단계로 진행하고, DTX모드가 검출되는 경우에는 104-3단계로 진행한다.
104-2단계에서 BTS는 도 10에 도시된 메시지중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)를 데이터 프레임(Data Frame)으로 지정한다. 105A단계에서 BTS는 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 프레임이 널프레임(NULL Frame)인지를 확인한다. 만약, 최근에 수신한 순방향 메시지가 널 프레임이 아니라면, 106-2단계에서 BTS는 전력제어에 관련된 정보요소를 MS로부터의 수신 DCCH 프레임을 이용하여 지정한다. 그러나, 최근에 수신한 순방향 메시지가 널 프레임이라면, 106-3단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송할 DCCH 역방향 메시지중에서 전력제어 정보를 BSC-SDU에서 무시할 수 있도록 지정한다. 상기 106-2단계 및 106-3단계를 수행한 다음에 107-2단계에서 BTS는 MS로부터의 20ms 수신 프레임내에 있는 데이터를 캡슐화(encapsulation)하여 도 10에 도시된 바와 같은 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 프레임 포맷으로 생성하고, 생성된 IS-2000 DCCH 역방향 메시지를 BSC-SDU로 전송한다. 이때 MS로부터 수신된 데이터는 도 10에 도시된 역방향 링크 정보(REVERSE LINK INFORMATION)에 기록되어 BSC-SDU로 전송된다.
상기 103단계에서 DTX가 검출되는 경우에는, 도 3B의 104-3단계에서 BTS는 도 10에 도시된 바와 같은 IS-2000 DCCH 프레임 내용을 널 프레임(NULL Frame)으로 지정한다. 상기 104-3단계를 수행한 후에는 상기 104-2단계를 수행한 후 수행되는105A단계와 동일한 105B단계를 수행한다. 상기 105B단계에서 BTS는 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향(Forward) 메시지가 널 프레임인지를 확인한다. 만약, 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지가 널 프레임이 아니라면, 106-4단계에서 BTS는 전력제어에 관련된 정보요소로 DTX가 검출된 시점에서의 전력제어 정보를 그대로 유지하도록 한다. 그러나, 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지가 널 프레임이라면, 106-5단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송할 도 10에 도시된 바와 같은 DCCH 역방향(Reverse) 메시지의 전력제어(Power Control) 정보(예 : EIB) 중에서 DTX가 검출된 시점 기준의 전력제어 관련 모든 정보를 무시하고, BSC-SDU가 이 전력제어 정보 요소를 무시할 수 있도록 지정한다. 상기 106-4단계 및 106-5단계를 수행한 이후 BTS는 MS로부터 올라온 20ms 프레임안에 데이터가 없으므로, 아무런 데이터를 싣지 않은, 도 10에 도시된 바와 같은 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지를 BSC-SDU로 전송한다. 이때 도 10에 도시된 역방향 링크 정보(REVERSE LINK INFORMATION)에는 아무런 데이터도 채워지지 않은 채로 BSC-SDU로 전송된다.
도 4A 및 도 4B는 종래기술에 따른 DCCH 순방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 동작은 BSC-SDU가 미리 설정된 주기(예 : 20ms 프레임 주기)로 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송하는 처리흐름이다. 하기에서 BSC-SDU와 BTS간에 송수신되는 순방향/역방향 DCCH 메시지는 도 7 내지 도 8에 도시된 FCH 메시지를 그대로 사용한다. 다만 본 발명에서는 상기 순방향/역방향 DCCH 메시지를 FCH/DCCH 순방향(Forward) 메시지와 FCH/DCCH 역방향(Reverse) 메시지로서 정의한다는 사실에 유의하여야 한다.
상기 도 4A를 참조하면, 201단계에서 BSC-SDU는 먼저 MS와의 순방향 무선자원을 확보하고, MS를 포착(acquisition)하고 있는지를 확인한다. MS와의 순방향 무선자원 확보 및 MS를 포착하고 있지 않은 경우에 203단계에서 BSC-SDU는 현재 MS와 순방향으로 동기를 맞추고 있는 상태로 확인하고, BSC-SDU와 BTS간에도 동기를 맞추기 위하여 도 8에 도시된 포맷의 메시지 중에서 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator) 또는 DCCH 프레임 내용(Frame Content)를 아이들 프레임(Idle Frame)으로 지정한다. 이때 동기를 맞추고 있는 중이므로, 206단계에서 BSC-SDU는 BTS로 전송할 DCCH 순방향 메시지중에서 전력제어에 관련된 정보를 적절하게 지정한다. 이때 순방향에 대한 전력제어 정보는 MS를 제어하기 위한 초기 값으로 지정할 수 있도록 하고, 역방향의 전력제어 정보는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지 수신 결과로부터 전력제어 정보를 참조하여 지정한다. 상기 206단계를 수행한 후에 207단계에서 BSC-SDU는 상기 전력제어 정보가 지정된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다. 이때 전송되는 DCCH 순방향 메시지에는 아무런 데이터도 실려있지 않다.
상기 201단계에서 MS와의 무선자원 확보 및 MS를 포착하고 있는 것으로 확인되는 경우에, 202단계에서 BSC-SDU는 BSC 자체 또는 외부의 망 요소(예; PDSN)로부터 MS로 전송할 데이터가 있는가를 확인한다. MS로 전송할 데이터가 없는 것으로 확인되는 경우에는 203-1단계로 진행하고, MS로 전송할 데이터가 있는 것으로 확인되는 경우에는 203-2단계로 진행한다.
상기 203-1단계에서 BSC-SDU는 도 8에 도시된 DCCH 순방향 메시지중의 정보요소중에서 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator) 또는 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 널 프레임(Null Frame Indication)으로 지정한다. 그 이후에, 204A단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향(Reverse) 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 널 프레임(Null Frame) 또는 아이들 프레임(Idle Frame)인지를 판단한다. 상기 204A단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임이 널 프레임 또는 아이들 프레임이 아닌 것으로 확인되는 경우에는 205A단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 이레이져 프레임(Erasure Frame)인지를 확인한다. 이레이져 프레임인 것으로 확인되지 않는 경우에는 206-1A단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 도 10에 도시된 바와 같은 DCCH 역방향 메시지 수신결과로부터 전력제어 정보를 참조하여, 도 8에 도시된 바와 같은 DCCH 순방향 메시지의 전력제어 정보 값을 지정한다. 이때 MS로 전송할 아무런 데이터도 없으므로, 207-1단계에서 BSC-SDU는 아무런 데이터가 실려있지 않은 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 205A단계에서 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 이레이져 프레임인 것으로 확인되는 경우에는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지가 이레이져 프레임(Erasure frame)에 해당하는 값이므로, 206-2A단계에서 BSC-SDU는 역방향의 전력을 증가(up)시키도록 DCCH 순방향 메시지의 역방향 전력제어 정보 값을 지정한다. 이때도 MS로 전송할 아무런 데이터도 없으므로, 상기 206-2A단계를 수행한 이후에는 상기 206-1A단계를 수행한 이후와 동일하게 207-1단계의 동작을 수행한다. 즉, 상기 206-2A단계를 수행한 이후에 BSC-SDU는 아무런 데이터가 실려있지 않은 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 204A단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임 또는 아이들 프레임인 것으로 확인되는 경우에는 206-3A단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 도 8에 도시된 바와 같은 DCCH 역방향 메시지에 포함된 기존의 전력제어 정보를 그대로 유지한다. 이러한 기존의 전력제어 정보 유지 동작은 BTS로부터 올라온 프레임이 널 프레임 또는 아이들 프레임이 아닌 데이터 프레임 또는 이레이져 프레임일 때까지 그대로 수행된다. 즉, 상기 206-3A단계에서 BSC-SDU는 DCCH 순방향 메시지의 전력제어 정보 값을 이전의 값과 동일하게 지정한다. 이때 MS로 전송할 데이터가 없으므로, 207-1단계에서 BSC-SDU는 아무런 데이터가 실려있지 않은 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
MS로 전송할 데이터가 있는 것으로 상기 202단계에서 확인되는 경우, 도 4B의 203-2단계에서 BSC-SDU는 도 8에 도시된 DCCH 순방향 메시지의 정보요소 중에서 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator) 또는 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 9600 bps 또는 14400 bps의 데이터 프레임 지시로 지정한다. 상기 203-2단계를 수행한 이후에는 상기 203-1단계를 수행한 이후와 동일한 동작이 수행된다. 즉 상기 203-2단계를 수행한 이후에는 204B단계, 205B단계, 206-1B단계, 206-2B단계, 206-3B단계, 207-2단계가 수행되는데, 이중에서 204B단계, 205B단계, 206-1B단계, 206-2B단계, 206-3B단계 각각은 204A단계, 205A단계, 206-1A단계, 206-2A단계, 206-3A단계와 동일한 동작을 수행한다. 상기 204B단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임 또는 아이들 프레임이었는지를 판단한다.
상기 204B단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임이 널 프레임 또는 아이들 프레임이 아닌 것으로 확인되는 경우에 205B단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 이레이져 프레임(Erasure Frame)인지를 확인한다. 이레이져 프레임인 것으로 확인되지 않는 경우에는 206-1B단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 도 10에 도시된 바와 같은 DCCH 역방향 메시지로부터 전력제어 정보를 참조하여, 도 8에 도시된 바와 같은 DCCH 순방향 메시지의 전력제어 정보 값을 지정한다. 이때 MS로 전송할 데이터가 있으므로, 207-2단계에서는 전송할 데이터를 캡슐화(encapsulation)하여 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 205B단계에서 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 이레이져 프레임인 것으로 확인되는 경우는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지가 이레이져 프레임(Erasure frame)에 해당하는 값이므로, 206-2B단계에서 BSC-SDU는 역방향의 전력을 증가(up)시키도록 DCCH 순방향 메시지의 역방향 전력제어 정보 값을 지정한다. 이때도 MS로 전송할 데이터가 있으므로,상기 206-2B단계를 수행한 이후에는 상기 206-1B단계를 수행한 이후와 동일하게 207-2단계의 동작을 수행한다. 즉, 상기 206-2B단계를 수행한 이후에 BSC-SDU는 전송할 데이터가 실려있는 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 204B단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임 또는 아이들 프레임인 것으로 확인되는 경우에 206-3B단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지의 수신 결과에 포함된 기존의 전력제어 정보를 그대로 유지한다. 이러한 기존의 전력제어 정보 유지 동작은 BTS로부터 올라온 프레임이 널 프레임 또는 아이들 프레임이 아닌 데이터 프레임 또는 이레이져 프레임일 때까지 그대로 수행된다. 즉, 상기 206-3B단계에서 BSC-SDU는 DCCH 순방향 메시지의 전력제어 정보 값을 이전의 값과 동일하게 지정한다. 이때 MS로 전송할 데이터가 있으므로, 207-2단계에서 BSC-SDU는 전송할 데이터가 실려있는 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
도 5는 종래기술에 따른 DCCH 역방향 메시지 수신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 처리 흐름은 BSC-SDU가 BTS로부터 미리 설정된 주기(예: 20ms 프레임)마다 올라온 DCCH 역방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름이다.
상기 도 5를 참조하면, 300단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms마다 DCCH 역방향 메시지를 수신한다. 301단계에서 BSC-SDU는 상기 300단계에서 수신된 메시지의 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator) 또는 프레임 내용(Frame Content)이 이레이져 프레임(Erasure frame)인지를 판단한다. 상기 301단계에서 이레이져 프레임인 것으로 판단되는 경우에는 304단계의 동작이 수행되고, 이레이져 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 302단계의 동작이 수행된다. 이레이져 프레임이 수신되었다는 것은 BTS가 MS로부터 수신한 프레임의 품질(quality)이 충분하지 않음을 나타내므로, 304단계에서 BSC-SDU는 MS로부터 올라오는 역방향의 채널 품질이 저하된 것으로 판단한 후 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 모든 정보를 무시하고, 역방향 전력을 증가(up)시킬 수 있도록 결정한다. 즉, 상기 304단계에서 BSC-SDU는 역방향 전력을 증가시키기 위한 DCCH 순방향 메시지를 생성하고, BTS로 전송할 수 있도록 한다.
상기 301단계에서 이레이져 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 302단계에서 BSC-SDU는 수신한 메시지의 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator)나 프레임 내용(Frame Content)이 아이들 프레임(Idle frame)인지를 판단한다. 상기 302단계에서 아이들 프레임인 것으로 판단되는 경우에는 304-1단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 모든 정보를 무시하고, BTS가 MS로부터의 무선 전용 자원을 아직 인식하지 못하고 있거나 할당하지 못한 것으로 판단하고, MS에 대한 역방향 전력제어 정보로 처음에 정의하였던 값을 그대로 사용하도록 지정하는 DCCH 순방향 메시지를 생성하도록 한다. 즉 상기 304-1단계에서 BSC-SDU는 DCCH 역방향 메시지의 모든 정보를 무시하고, 처음에 정의하였던 값을 MS에 대한 역방향 전력제어 정보로 사용하도록 결정한다.
상기 302단계에서 아이들 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 303단계에서 BSC-SDU는 수신한 메시지의 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator)나 프레임 내용(Frame Content)이 널 프레임(Null frame)인지를 판단한다. 상기 303단계에서 널 프레임인 것으로 판단되는 경우에는 304-2단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지중에서 전력제어에 관련된 정보를 무시하고, 현재 MS와 BTS간의 역방향 채널이 DTX 구간임을 인식하여, MS에 대한 역방향 전력제어 정보는 DTX로 판단되기 직전의 정의하였던 값을 그대로 사용하도록 지정하는 DCCH 순방향 메시지를 생성하도록 한다. 즉 상기 304-2단계에서 BSC-SDU는 DCCH 역방향 메시지의 전력제어 관련 정보를 무시하고, DTX로 판단되기 직전에 정의하였던 값을 MS에 대한 역방향 전력제어 정보로 사용하도록 결정한다.
상기 303단계에서 널 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우는 수신한 메시지가 데이터 프레임(Data Frame)임을 의미하는 것이므로, 304-3단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지중에서 메시지의 역방향 링크 정보(REVERSE LINK INFORMATION) 또는 채널정보(Channel Information))에 포함된 데이터들을 데이터의 종류(packet)에 따라 해당하는 데이터 처리 장치(도시하지 않음)로 넘겨주고, 전력제어에 관련된 정보를 모두 분석하여 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보를 포함하는 DCCH 순방향 메시지를 생성하도록 한다. 즉 상기 304-3단계에서 BSC-SDU는 DCCH 역방향 메시지의 채널정보에 포함된 데이터 및 전력제어 정보를 분석하여 MS에 대한 역방향 전력제어 정보를 결정한다.
도 6은 종래기술에 따른 DCCH 순방향 메시지 수신 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 처리흐름은 BTS가 BSC-SDU로부터 미리 설정된 주기(예: 20ms 프레임)마다 올라온 DCCH 순방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름이다.
상기 도 6을 참조하면, 400단계에서 BTS는 BSC로부터 20ms 마다 DCCH 순방향 메시지를 수신한다. 401단계에서 BTS는 수신한 DCCH 순방향 메시지의 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator)나 프레임 내용(Frame Content)이 아이들 프레임(Idle Frame)인지를 판단한다. 상기 401단계에서 아이들 프레임이 수신된 것으로 판단되는 경우에는 403단계에서 BTS는 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 모든 정보를 분석하고, MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보는 상기 순방향 메시지에서 정의하였던 값을 사용하여 전력제어 처리부(도시하지 않음)로 넘겨주도록 한다. 이때 무선구간의 순방향으로는 어떠한 프레임도 전송하지 않는다.
상기 401단계에서 아이들 프레임이 수신되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 402단계에서 BTS는 수신한 DCCH 순방향 메시지의 전송레이트 집합 지시자(Rate Set Indicator)나 프레임 내용(Frame Content)이 널 프레임(Null Frame)인지를 판단한다. 상기 402단계에서 널 프레임이 수신된 것으로 판단되는 경우에는 403-1단계에서 BTS는 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 모든 정보를 분석하고, MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보는 상기 순방향 메시지에서 정의하였던 값을 그대로 사용하여 전력제어 처리부(도시하지 않음)로 넘겨주도록 한다. 즉 상기 403-1단계에서 BTS는 DCCH 순방향 메시지에서 정의된 값을 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보로 결정한다. 이때 순방향의 전력제어에 대한 값은 널 프레임을 처음 받기 이전의 값으로 계속 유지하도록 되어 있으며, 무선구간의 순방향으로는 DCCH 널 프레임을 전송하도록 한다.
상기 402단계에서 널 프레임이 수신되지 않은 것으로 판단되는 경우는 데이터 프레임을 수신한 경우에 해당하므로, 403-2단계에서 BTS는 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 모든 정보를 분석하고, MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보는 상기 순방향 메시지에서 정의하였던 값을 사용하여 전력제어 처리부(도시하지 않음)로 넘겨주도록 한다. 즉 상기 403-2단계에서 BTS는 DCCH 순방향 메시지에서 정의된 값을 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어정보로 결정한다. 이때 DCCH 순방향 메시지의 채널정보(Channel Information)에 포함된 데이터는 무선구간의 순방향 DCCH 데이터 프레임을 통해 전송하게 된다.
도 7은 BSC에서 BTS로의 기본채널 형태의 사용자 트래픽 부채널 위에서 전송되는 메시지이다. 상기 메시지는 이동국으로 보내어질 순방향 트래픽 채널 프레임을 전송하는데 사용된다. 그리고, 상기 메시지는 하나의 BSC와 그 해당 동일 BSC내에 있는 BTS와 다른 BSC아래에 있는 BTS간에도 사용되는 메시지이다. 단지 해당하는 인터페이스에 따라 이름만이 다를 뿐이다. 예를들어, 동일 BSC 밑에 있는 BTS간이면 Abis DCCH 순방향 메시지이고, 다른 BSC 및에 있는 BTS간이면 A3 DCCH 순방향 메시지이다.
첨부되는 도 8은 CDMA 순방향 트래픽 채널 프레임과 선택/분배 유닛기능(Selection/Distribution Unit Function: 이하 SDU) 안에서 Target BTS 방향으로 흐르는 패킷을 위한 제어 정보를 나타내는 Forward Layer 3 FCH/DCCH Data 정보요소(Information Element)의 예를 도시하는 도면이다.
도 9는 BTS에서 BSC로의 기본채널 형태의 사용자 트래픽 부채널 위에서 보내어 지는 메세지이다. 상기 메세지는 BTS에서 역방향 트래픽 채널 프레임과 제어 정보를 보내는 데에 사용된다. 또한 상기 메시지는 하나의 BSC와 그 해당 동일 BSC내에 있는 BTS와 다른 BSC 아래에 있는 BTS간에도 사용되는 메세지이다. 단지 해당하는 인터페이스에 따라 이름만이 다를 뿐이다. 예를 들어서, 동일 BSC 밑에 있는 BTS간이면, Abis DCCH 역방향 메세지이고, 다른 BSC밑에 있는 BTS간이면, A3 DCCH 역방향 메시지이다.
도 10은 CDMA 역방향 트래픽 채널 프레임과 Target BTS 안에서 SDU 방향으로 흐르는 패킷을 위한 제어 정보를 나타내는 Reverse Layer 3 Data 정보요소(Information Element)의 예를 도시하는 도면이다.
상기한 내용을 근거로 기존 방식의 문제점을 살펴보면 다음과 같다. 이하 설명되는 문제점은 무선구간이 아닌, 기지국 시스템에서의 발생하는 문제점을 설명하고 있다.
문제점 1. 불연속 전송모드 구간동안의 순방향/역방향의 전력제어의 불안정
기존의 방법으로는 불연속 전송 모드(DTX) 구간동안 DTX가 시작되는 시점의 전력제어 정보를 그대로 유지하는 방안으로 되어 있어서, 실제로 DTX 동안의 효과적인 전력제어를 할 수 없을 뿐 아니라, DTX가 끝나는 순간의 전력제어를 위한 정보는 실제로 무선의 상황을 반영한 것이 아니기 때문에 무선 구간에서 에러가 날 가능성이 크다.
문제점 2. 순방향 DCCH의 저속 전력제어의 지원 불가
기존의 방법으로는 20ms 프레임마다 1 비트를 보내어 저속 전력 제어를 하는방법이 FCH의 EIB를 기준으로 하게 되어 있다. DCCH는 DTX를 지원하고 있으므로, FCH의 EIB(Eraser Indicator Bit)로는 효과적인 저속 전력 제어를 할 수 없다. 따라서, DTX와 Non-DTX 상황에서도 잘 동작하는 QIB(Quality Indicator Bit: 품질지시자, 이하 'QIB'라 함)을 지원하여 DCCH의 순방향의 저속 전력 제어를 가능하도록 해야 한다. 여기서, 상기 EIB는 기본채널의 전력제어를 위해 20ms 프레임구간동안 전력제어정보를 1비트 전송하는 것을 말하고, 상기 QIB는 전용제어채널의 전력제어를 위해 20ms 프레임 구간동안 전력제어정보를 1비트 전송하는 것을 의미한다.
따라서 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 순방향/역방향 전용제어채널 상에서 불연속 구간(DTX)동안 전력 제어를 효과적으로 지원하기 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 전용제어채널을 QIB를 가지고 저속전력제어하기 위한 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동통신시스템에서, 기지국(BTS)이 기지국 제어기(BSC)로 전력제어 관련 정보를 송신하기 위한 방법이, 기지국 제어기로부터 저속전력제어를 지정하는 순방향전력제어 모드(FPC Mode) 정보를 수신하고 이동국으로 전송하는 과정과, 상기 순방향전력제어 모드 정보에 따라 이동국으로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 하나의 전력제어명령을 나타내는 품질지시비트(Quality indicator bit, QIB)를 추출하는과정과, 상기 추출된 품질지시비트의 상태를 결정하는 과정과, 상기 결정된 품질지시비트의 상태에 근거하여 순방향 전용제어채널의 전력제어를 위한 기준값(threshold)을 변경하도록 하는 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동통신시스템에서, 기지국(BTS)이 기지국 제어기(BSC)로 전력제어 관련 정보를 송신하기 위한 방법이, 이동국으로부터 수신되는 전용제어채널 데이터 프레임의 에너지를 측정하여 비송신(DTX)구간을 검출하는 과정과, 상기 비송신구간이 검출될 경우, 역방향 파일롯채널의 전력제어비트의 에너지를 측정하여 수신상태를 판단하는 과정과, 상기 판단된 수신상태에 따라 프레임품질지시(FQI, Frame Quality indicator) 정보를 결정하는 과정과, 상기 결정된 프레임품질지시 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 통상적인 이동 통신시스템의 MSC와 기지국 시스템, 기지국 시스템과 기지국 시스템간의 디지털 무선 인터페이스(Digital Air Interface)에 대한 3G IOS(Interoperability Specifications)의 참조 모델(Reference Model)을 도시하는 도면.
도 2는 통상적인 BTS와 BSC간의 DCCH 신호 송수신 절차를 보여주는 도면.
도 3a 및 도 3b는 종래기술에 따른 DCCH 역방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BTS가 MS로부터 미리 설정된 주기로 수신되는 프레임을 DCCH 역방향 메시지로서 BSC-SDU로 전송하는 처리 흐름을 보여주는 도면.
도 4a 및 도 4b는 종래기술에 따른 DCCH 순방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BSC-SDU가 미리 설정된 주기로 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송하는 처리흐름을 보여주는 도면.
도 5는 종래기술에 따른 DCCH 역방향 메시지 수신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BSC-SDU가 BTS로부터 미리 설정된 주기로 수신된 DCCH 역방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름을 보여주는 도면.
도 6은 종래기술에 따른 DCCH 순방향 메시지 수신 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BTS가 BSC-SDU로부터 미리 설정된 주기로 수신된 DCCH 순방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름을 보여주는 도면.
도 7은 기지국 제어기에서 기지국 방향으로 전달되는 DCCH 순방향 데이터 프레임을 도시하는 도면.
도 8은 기지국 제어기에서 기지국 방향으로 전달되는 DCCH 순방향 데이터 프레임의 상세정보를 도시하는 도면.
도 9는 기지국에서 기지국 제어기 방향으로 전달되는 DCCH 역방향 데이터 프레임을 도시하는 도면.
도 10은 기지국에서 기지국 제어기 방향으로 전달되는 DCCH 역방향 데이터 프레임의 상세정보를 도시하는 도면.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 따른 DCCH 역방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BTS가 MS로부터 미리 설정된 주기로 수신되는 프레임을 DCCH 역방향 메시지로서 BSC-SDU로 전송하는 처리 흐름을 보여주는 도면.
도 12는 본 발명에 따른 기지국에서 기지국 제어기로 전달되는 DCCH 역방향 데이터 프레임을 도시하는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 기지국에서 기지국 제어기로 전달되는 DCCH 역방향 데이터 프레임의 상세정보를 도시하는 도면.
도 14a 및 도 14b는 본 발명에 따른 DCCH 순방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BSC-SDU가 미리 설정된 주기로 DCCH 순방향 메시지를BTS로 전송하는 처리흐름을 보여주는 도면.
도 15는 본 발명에 따른 DCCH 역방향 메시지 수신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BSC-SDU가 BTS로부터 미리 설정된 주기로 수신된 DCCH 역방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름을 보여주는 도면.
도 16은 본 발명에 따른 DCCH 순방향 메시지 수신 처리 흐름을 보여주는 도면으로, BTS가 BSC-SDU로부터 미리 설정된 주기로 수신된 DCCH 순방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름을 보여주는 도면.
도 17a 및 도 17b는 본 발명에 따른 역방향 파일롯 채널의 QIB/EIB를 이용한 저속 순방향 전력제어를 위한 QIB/EIB를 처리하는 기지국 수신절차를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명에 따른 역방향 프레임의 CRC/Signaling Quality를 검사하기 위한 제어절차를 도시하는 도면.
도 19는 본 발명에 따른 역방향 파일롯 채널을 가지고 프레임품질(FQI)를 결정하기 위한 일 예를 도시하는 도면.
도 20는 본 발명에 따른 역방향 파일롯 채널을 가지고 프레임품질(FQI)를 결정하기 위한 다른 예를 도시하는 도면.
본 발명은 코드분할 방식 기반의 이동통신 시스템에서 대용량의 데이터를 처리할 수 있는 무선채널 환경을 기지국(BTS)과 기지국제어기(BSC)에서 지원할 수 있는 방식에 관한 것으로, 특히 대용량 데이터와 그와 관련된 신호, 전력제어, MAC 등의 전송에 사용되는 전용제어채널(Dedicated Control Channel)의 역방향/순방향 전력제어를 기지국과 기지국 제어기에서 지원할 수 있는 방안에 대하여 설명할 것이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 DCCH 역방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 동작은 BTS가 MS로부터 미리 설정된 주기로 수신되는 프레임을 DCCH 역방향 메시지로서 BSC-SDU로 전송하는 처리 흐름이다.
상기 도 11a를 참조하면, 먼저 1001단계에서 BTS는 MS와의 무선자원을 확보하고, MS를 포착(acquisition)하고 있는지를 확인한다. 상기 1001단계에서 MS와의 무선자원을 확보하고 MS를 포착하고 있지 않은 것으로 확인되는 경우에는 1004단계에서 현재 MS와 역방향으로 동기를 맞추고 있는 상태인 것으로 판단하고, BSC-SDU와 BTS간에도 동기를 맞추기 위하여 도 13에 도시된 메시지 중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 아이들 프레임(Idle Frame)으로 지정한다. BSC-SDU와 BTS간에 동기를 맞추고 있는 중이므로, 상기 1004단계를 수행한 이후 1006단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송할 DCCH 역방향 메시지중에서 전력 제어에 관련된 정보를 BSC-SDU가 무시할 수 있도록 지정한다. 1007단계에서는 도 13에 도시된 바와 같은 프레임 포맷의 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지를 생성하고, BSC-SDU로 상기 생성된 DCCH 역방향 메시지를 전송한다.
MS와의 무선자원을 획득하고 MS를 포착하고 있는 것으로 확인되는 경우에, 1002단계에서 BTS는 MS로부터 수신한 데이터 프레임(Data Frame)의 품질(Quality)을 확인한다. 상기 1002단계에서 수신 데이터 프레임의 품질이 나쁜 것으로 확인되는 경우에, 1004-1단계에서 BTS는 도 13에 도시된 메시지중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)를 이레이져 프레임(Erasure Frame)으로 지정한다. 상기 1004-1단계를 수행한 이후 1006-1단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송할 DCCH 역방향 메시지중에서 전력 제어에 관련된 정보를 BSC-SDU가 무시할 수 있도록 지정한다. 1007-1단계에서 BTS는 MS로부터의 수신 프레임의 품질이 좋지 않은 상태이므로, 아무런 데이터를 싣지 않은 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지를 생성하고, 상기 생성된 FCH/DCCH 역방향 메시지를 BSC-SDU로 전송한다. 그러면, BSC-SDU에서는 이레이져 프레임(Erasure Frame)을 인식하고, MS에 대한 역방향 전력제어에 대하여 증가(up)를 요구하게 될 것이다. 즉 BSC-SDU는 MS로부터 수신한 데이터 프레임의 품질이 좋지 않으므로, MS가 전력을 증가시켜 데이터 프레임을 전송하도록 요구할 것이다.
상기 1002단계에서 수신 데이터 프레임의 품질이 좋은 것으로 확인되는 경우에, 1003단계에서 BTS는 MS로부터 역방향 DCCH 프레임(Frame)을 수신하는 동안 DTX모드인지를 검출(detect)한다. 이때 DTX모드의 검출 방법은 기존의 MS와 BTS 사이의 무선구간에서 DTX모드를 검출하는 방법을 그대로 사용할 수 있다. DTX모드가 검출되지 않는 경우에는 1004-2단계로 진행하고, DTX모드가 검출되는 경우에는 도 11B의 1004-3단계로 진행한다.
1004-2단계에서 BTS는 도 13에 도시된 DCCH 프레임 내용(Frame Content)를 데이터 프레임(Data Frame)으로 지정한다. 1005A단계에서 BTS는 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 프레임이 널프레임(NULL Frame)인지를 확인한다. 만약, 최근에 수신한 순방향 메시지가 널 프레임이 아니라면, 1006-2단계에서 BTS는 단말기로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 미리 설정된 순방향전력제어모드(FPC_MODE)에 따라 전력제어에 유효한 정보(PCB 또는 QIB)를 추출한다. 만약, 고속전력제어가 설정되어 있는 경우, 지정된 FPC_MODE=000,001,010,110에 따라800,400,200 bps로 BTS에서 전력제어비트(PCB)를 추출하여 고속내부순환 순방향 전력제어(fast inner loop forward power control)를 수행하고, BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 "0"으로 지정한다. 그러나, 저속전력제어가 설정되어 있는 경우, 지정된 FPC_MODE=100,101에 따라 MS로부터의 상기 역방향 파일롯 채널로부터 품질지시비트(QIB)를 추출하여 저속 전력제어(slow power control)를 수행하고, BSC-SDU에게 보낼 DCCH역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 상기 추출된 QIB 값으로 지정한다. (도 13의 메시지 참조)
그러나, 최근에 수신한 순방향 메시지가 널 프레임이라면, 이전의 순방향 DCCH는 DTX구간을 의미한다. 따라서, 단말기는 기지국으로부터 수신되는 널 프레임을 가지고 전력제어명령을 생성하고, 상기 전력제어명령을 역방향 파일롯 채널을 통해 전송하게 된다. 여기서, 단말기는 지정된 순방향 전력제어모드에 따라 기지국으로 PCB 또는 QIB를 전송한다. 따라서, BTS는 상기 1006-3단계에서 단말기로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 FPC_MODE의 상태에 따라 전력제어에 유효한 전력제어정보(PCB 또는 QIB)를 추출한다. 만약, 고속전력제어가 설정되어 있는 경우(즉, PCB가 올라온 경우), 지정된 FPC_MODE=000,001,010,110에 따라 800,400,200 bps로 BTS에서 PCB를 추출하여 고속내부순환 순방향 전력제어(fast inner loop forward power control)를 수행하고, BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 "0"으로 지정한다. 그러나, 저속전력제어가 설정되어 있는 경우(즉, QIB가 올라온 경우), 지정된 FPC_MODE=100,101에 따라 저속 전력제어(slow power control)를 수행하고, BSC-SDU에게 보낼 DCCH역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을상기 추출된 QIB 값으로 지정한다. (도 13의 메시지 참조). 상기 1006-2단계 및 1006-3단계를 수행한 다음에 1007-2단계에서 BTS는 MS로부터의 20ms 수신 프레임내에 있는 데이터를 캡슐화(encapsulation)하여 도 13에 도시된 바와 같은 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메세지를 생성하고, 생성된 IS-2000 DCCH 역방향 메시지를 BSC-SDU로 전송한다.
상기 1003단계에서 DTX가 검출되는 경우에는, 도 11B의 1004-3단계에서 BTS는 도 13에 도시된 바와 같은 IS-2000 DCCH 프레임 내용을 널 프레임(NULL Frame)으로 지정한다. 상기 1004-3단계를 수행한 후에는 상기 1004-2단계를 수행한 후 수행되는 1005A단계와 동일한 1005B단계를 수행한다. 상기 1005B단계에서 BTS는 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향(Forward) 메시지가 널 프레임인지를 확인한다. 만약, 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지가 널 프레임이 아니라면, 1006-4단계에서 MS로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 FPC_MODE의 상태에 따라 전력제어에 유효한 정보(PCB or QIB)를 추출한다. 만약, PCB가 올라온 경우 지정된 FPC_MODE=000,001,010,110에 따라 800, 400, 200 bps로 BTS에서 고속내부순환순방향전력제어(fast inner loop forward power control)로 사용하고, BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 0으로 지정한다. 그러나, QIB가 올라온 경우 지정된 FPC_MODE=100,101에 따라 저속전력제어(Slow Power Control)로 사용하고, BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 상기 QIB 값으로 지정한다. 한편, BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지내의 전력 제어 관련된 정보들 중에서, 역방향의 20ms 프레임(frame)의 양호(Good) 또는 불량(Bad)를 판정하는 FQI(Frame Quality Indicator, 프레임품질지시)는 BTS에서 내부적인 알고리증(첨부된 도면 19 및 20. FQI 결정알고리즘)을 통하여 획득된 결과값 0(Bad) 또는 1(Good)을 지정한다. 기타 다른 전력제어(Power Control)정보 값은 실시간으로 해당하는 값을 지정한다.
그러나, 최근에 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지가 널 프레임이라면, 이전의 순방향 DCCH는 DTX 구간을 의미한다. 따라서, 단말기는 기지국으로부터 수신되는 널 프레임을 가지고 전력제어명령을 생성하고, 상기 전력제어명령을 역방향 파일롯 채널을 통해 전송하게 된다. 여기서, 단말기는 지정된 순방향 전력제어모드에 따라 기지국으로 PCB 또는 QIB를 전송한다. 따라서, BTS는 상기 1006-5단계에서 MS로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 FPC_MODE의 상태에 따라 순방향 DTX 구간동안의 전력 제어에 유효한 정보(PCB or QIB)를 추출한다. 만약, PCB가 올라온 경우 지정된 FPC_MODE=000,001,010,110에 따라 800, 400, 200 bps로 BTS에서 고속내부순환 순방향전력제어(fast inner loop forward power control)로 사용하고, BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 '0'으로 지정한다. 그러나, QIB가 올라온 경우 지정된 FPC_MODE=100,101에 따라 저속전력제어(Slow Power Control)를 수행하고 BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB/EIB 값을 상기 QIB 값으로 지정한다. BSC-SDU에 보낼 DCCH 역방향 메시지 중에서 전력 제어 관련된 정보들 중에서, 역방향의 20ms frame의 Good 또는 Bad를 판정하는 FQI(Frame Quality Indicator)는 BTS에서 내부적인 알고리듬(도면 19 및 20. FQI 결정알고리즘)을 통하여 획득된 결과값 0(Bad) 또는 1(Good)을 지정한다. 기타 다른 전력 제어 정보값은 실시간으로 해당하는 값을 지정한다. 상기 1006-4단계 및 1006-5단계를 수행한 이후 BTS는 MS로부터 올라온 20ms 프레임안에 데이터가 없으므로, 아무런 데이터를 싣지 않은 도 13에 도시된 바와 같은 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지를 생성하고, 상기 생성된 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지를 BSC-SDU로 전송한다. 이때 도 13에 도시된 역방향 링크 정보(REVERSE LINK INFORMATION) 또는 채널정보(Channel Information))에는 아무런 데이터도 채워지지 않은 채로 BSC-SDU로 전송된다.
도 14A 및 도 14B는 본 발명에 따른 DCCH 순방향 메시지 송신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 동작은 BSC-SDU가 미리 설정된 주기(20ms 프레임 주기)로 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송하는 처리흐름이다.
상기 도 14A를 참조하면, 2001단계에서 BSC-SDU는 먼저 MS와의 순방향 무선자원을 확보하고, MS를 포착(acquisition)하고 있는지를 확인한다. MS와의 순방향 무선자원 확보 및 MS를 포착하고 있지 않은 경우에 2003단계에서 BSC-SDU는 현재 MS와 순방향으로 동기를 맞추고 있는 상태로 확인하고, BSC-SDU와 BTS간에도 동기를 맞추기 위하여 DCCH 프레임 내용(Frame Content)를 아이들 프레임(Idle Frame)으로 지정한다. 이때 동기를 맞추고 있는 중이므로, 2006단계에서 BSC-SDU는 BTS로 전송할 DCCH 순방향 메시지중에서 전력제어에 관련된 정보를 적절하게 지정한다. 이때 순방향에 대한 전력제어 정보(FPC : Forward Power Control)는 MS를 제어하기 위한 초기 값으로 지정할 수 있도록 하고, 역방향의 전력제어 정보(RPC : Reverse Power Control)는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지 수신 결과로부터 전력제어 정보를 참조하여 지정한다. 상기 2006단계를 수행한 후에 2007단계에서 BSC-SDU는 상기 전력제어 정보가 지정된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다. 이때 전송되는 DCCH 순방향 메시지에는 아무런 데이터도 실려있지 않다.
상기 2001단계에서 MS와의 무선자원 확보 및 MS를 포착하고 있는 것으로 확인되는 경우에, 2002단계에서 BSC-SDU는 BSC 자체 또는 외부의 망 요소(예; PDSN)로부터 MS로 전송할 데이터가 있는가를 확인한다. MS로 전송할 데이터가 없는 것으로 확인되는 경우에는 2003-1단계로 진행하고, MS로 전송할 데이터가 있는 것으로 확인되는 경우에는 도 14B의 203-2단계로 진행한다.
상기 2003-1단계에서 BSC-SDU는 DCCH 역방향 메시지의 정보요소 중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 널 프레임(Null Frame)로 지정한다. 그 이후에, 2004A단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향(Reverse) 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 널 프레임(Null Frame) 또는 아이들 프레임(Idle Frame)인지를 판단한다. 상기 2004A단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임이 널 프레임 또는 아이들 프레임이 아닌 것으로 확인되는 경우에는 2005A단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 이레이져 프레임(Erasure Frame)인지를 확인한다. 상기 이레이져 프레임인 것으로 확인되지 않는 경우에는 2006-1A단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지로부터 전력제어 정보를 참조하여, 도 8에 도시된 바와 같은 DCCH 순방향 메시지의 전력제어 정보 값을 지정한다. 이때 MS로 전송할 아무런 데이터도 없으므로, 2007-1단계에서 BSC-SDU는 아무런 데이터가 실려있지 않은 FCH/DCCH 순방향 메시지를 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 2005A단계에서 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 이레이져 프레임인 것으로 확인되는 경우에는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지가 이레이져 프레임(Erasure frame)에 해당하므로, 2006-2A단계에서 BSC-SDU는 역방향의 전력을 증가(up)시키도록 DCCH 순방향 메시지의 역방향 전력제어 메시지들의 값을 지정한다. 상기 이레이져 프레임은 이동국으로부터 수신된 프레임의 품질이 불량한 것을 나타낸다. 이때도 MS로 전송할 아무런 데이터도 없으므로, 상기 2006-2A단계를 수행한 이후에는 상기 2006-1A단계를 수행한 이후와 동일하게 2007-1단계의 동작을 수행한다. 즉, 상기 2006-2A단계를 수행한 이후에 BSC-SDU는 아무런 데이터가 실려있지 않은 FCH/DCCH 순방향 메시지를 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 2004A단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임 또는 아이들 프레임인 것으로 확인되는 경우에는 2006-3A단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 이 전에 올라온 프레임이 널인 경우 20ms 마다 올라온 IS-2000 DCCH 역방향 메시지로부터 전력제어정보(FQI bit, Reverse Link Quality, QIB, FPC:SNR)를 참조한다. 역방향의 DCCH가 DTX구간이므로, DTX 구간동안의 역방향 링크(Reverse Link)의 외부/내부 순환 전력제어(Outer/Inner Loop Power Control)를 위한 기준값(Threshold)과 순방향의 저속전력제어(slow power control)를 위한 설정 포인트(set point)를 지정하기 위한 정보를 IS-2000 DCCH Forward 메시지에 지정한다. 그리고, BTS로부터 이 전에 올라온 프레임(frame)이 아이들 프레임인 경우에 20ms 마다 올라온 IS-2000 DCCH Reverse 메시지로부터 전력제어정보(FQI bit, Reverse Link Quality, QIB, FPC:SNR)를 참조한다. 아이들 프레임이 수신되었다 함은, 역방향 동기를 맞추고 있는 상태를 나타내므로, 역방향 링크의 전력 제어를 위한 초기값들과 순방향의 저속 전력 제어(slow power control)를 위한 설정 포인트(set point)를 지정하기 위한 정보를 IS-2000 DCCH Forward 메시지에 지정한다. (도 8의 메시지 참조)
MS로 전송할 데이터가 있는 것으로 상기 2002단계에서 확인되는 경우, 도 14B의 2003-2단계에서 BSC-SDU는 DCCH 순방향 메시지의 정보요소 중에서 DCCH 프레임 내용(Frame Content)을 데이터 프레임(Data Frame)으로 지정한다. 상기 2003-2단계를 수행한 이후에는 상기 2003-1단계를 수행한 이후와 동일한 동작이 수행된다. 즉 상기 2003-2단계를 수행한 이후에는 2004B단계, 2005B단계, 2006-1B단계, 2006-2B단계, 2006-3B단계, 2007-2단계가 수행되는데, 이중에서 2004B단계, 2005B단계, 2006-1B단계, 2006-2B단계, 2006-3B단계 각각은 2004A단계, 2005A단계, 2006-1A단계, 2006-2A단계, 2006-3A단계와 동일한 동작을 수행한다. 상기 2004B단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임 또는 아이들 프레임이었는지를 판단한다.
상기 2004B단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임이 널 프레임 또는 아이들 프레임이 아닌 것으로 확인되는 경우에 2005B단계에서 BSC-SDU는 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용(FrameContent)이 이레이져 프레임(Erasure Frame)인지를 확인한다. 이레이져 프레임인 것으로 확인되지 않는 경우에는 2006-1B단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지 로부터 전력제어 정보(FQI bit, Reverse Link Quality, QIB, FPC:SNR)를 참조하여, 도 8에 도시된 바와 같은 DCCH 순방향 메시지의 전력제어 정보를 지정한다. 이때 MS로 전송할 데이터가 있으므로, 2007-2단계에서는 전송할 데이터를 캡슐화(encapsulation)하여 FCH/DCCH 순방향 프레임 포맷을 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 2005B단계에서 가장 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 이레이져 프레임인 것으로 확인되는 경우는 BTS로부터 20ms 마다 올라온 DCCH 역방향 메시지가 이레이져 프레임(Erasure frame)에 해당하므로, 2006-2B단계에서 BSC-SDU는 역방향의 전력을 증가(up)시키도록 DCCH 순방향 메시지의 역방향 전력제어 정보를 지정한다. 이때도 MS로 전송할 데이터가 있으므로, 상기 2006-2B단계를 수행한 이후에는 상기 2006-1B단계를 수행한 이후와 동일하게 2007-2단계의 동작을 수행한다. 즉, 상기 2006-2B단계를 수행한 이후에 BSC-SDU는 전송할 데이터가 실려있는 FCH/DCCH 순방향 메시지를 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
상기 2004B단계에서 최근에 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임인 경우 2006-3B단계에서 BSC-SDU는 20ms 마다 올라온 IS-2000 DCCH 역방향 메시지로부터 전력제어정보(FQI bit, Reverse Link Quality, QIB, FPC:SNR)를 참조한다. 역방향의 DCCH가 DTX구간이므로, DTX 구간동안의 역방향 링크(Reverse Link)의 외부/내부 순환 전력제어(Outer/Inner Loop Power Control)을 위한 기준값(Threshold)과 순방향의 저속전력제어(slow power control)를 위한 설정 포인트(set point)를 지정하기 위한 정보를 IS-2000 DCCH Forward 메시지내의 해당 필드를 통해 지정한다. 그리고, BTS로부터 이 전에 올라온 프레임(frame)이 아이들 프레임인 경우에 20ms 마다 올라온 IS-2000 DCCH 역방향 메시지로부터 전력제어 정보(FQI bit, Reverse Link Quality, QIB, FPC:SNR)를 참조한다. 아이들 프레임이 수신되었다 함은, 역방향 동기를 맞출려고 하는 상태이므로, 역방향의 전력 제어를 위한 초기값들과 순방향의 저속 전력 제어(slow power control)를 위한 설정 포인트(set point)를 지정하기 위한 정보를 IS-2000 DCCH Forward 메시지에 지정한다. (도 8의 메시지 참조) 이때 MS로 전송할 데이터가 있으므로, 2007-2단계에서 BSC-SDU는 전송할 데이터가 실려있는 FCH/DCCH 순방향 메시지를 생성하고, 상기 생성된 DCCH 순방향 메시지를 BTS로 전송한다.
도 15는 본 발명에 따른 DCCH 역방향 메시지 수신 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 처리 흐름은 BSC-SDU가 BTS로부터 미리 설정된 주기(예: 20ms 프레임)마다 올라온 DCCH 역방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름이다.
상기 도 15를 참조하면, 3000단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 20ms마다 DCCH 역방향 메시지를 수신한다. 3001단계에서 BSC-SDU는 상기 3000단계에서 수신된 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 이레이져 프레임(Erasure frame)인지를 판단한다. 상기 3001단계에서 이레이져 프레임인 것으로 판단되는 경우에는 3004단계의 동작이 수행되고, 이레이져 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 3002단계의동작이 수행된다. 이레이져 프레임이 수신되었다는 것은 BTS가 MS로부터 수신한 프레임의 품질(quality)이 충분하지 않음을 나타내므로, 3004단계에서 BSC-SDU는 MS로부터 올라오는 역방향의 채널 품질이 저하된 것으로 판단한 후 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 모든 정보를 무시하고, 역방향 전력을 증가(up)시킬 수 있도록 결정한다. 즉, 상기 3004단계에서 BSC-SDU는 역방향 전력을 증가시키기 위한 DCCH 순방향 메시지를 생성하고, BTS로 전송할 수 있도록 한다.
상기 3001단계에서 이레이져 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 3002단계에서 BSC-SDU는 수신한 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 아이들 프레임(Idle frame)인지를 판단한다. 상기 3002단계에서 아이들 프레임인 것으로 판단되는 경우에는 3004-1단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지의 모든 정보를 무시하고, BTS가 MS로부터의 무선 전용 자원을 아직 인식하지 못하고 있거나 할당하지 못한 것으로 판단하고, MS에 대한 역방향 전력제어 정보를 처음에 정의하였던 값을 그대로 사용하도록 지정하는 DCCH 순방향 메시지를 생성하도록 한다. 즉 상기 3004-1단계에서 BSC-SDU는 DCCH 역방향 메시지의 모든 정보를 무시하고, 처음에 정의하였던 값을 MS에 대한 역방향 전력제어 정보로 사용하도록 지정하는 DCCH 순방향 메시지를 생성하도록 한다. 상기 3002단계에서 아이들 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 3003단계에서 BSC-SDU는 수신한 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 널 프레임(Null frame)인지를 판단한다. 상기 3003단계에서 널 프레임인 것으로 판단되는 경우에는 MS와 BTS간의 역방향 채널이 DTX구간임을 인식하여, 3004-2단계에서 BTS로부터 받은 IS-2000 DCCH 역방향 메시지 중에서 FQI의 값을 참조하여 PCB에 대한 설정포인트(set point)인 외부순환전력제어 기준값(Outer Loop Threshold)을 결정한다. 그리고, 상기 DCCH 역방향 메시지 중에서 QIB의 값을 읽어서 이전에 순방향으로 보낸 프레임에 대한 에러(error)를 확인하여, 순방향(forward) 전력제어를 위한 이득 비율(Gain Ratio)값을 결정한다. 상기와 같이 결정된 값들을 BTS로 보낼 IS-2000 DCCH 순방향 메시지의 해당 필드에 지정하여 BTS로 전송할 수 있도록 한다.
상기 3003단계에서 널 프레임이 아닌 것으로 판단되는 경우는 수신한 메시지가 데이터 프레임(Data Frame)임을 의미하는 것이므로, 3004-3단계에서 BSC-SDU는 BTS로부터 수신한 DCCH 역방향 메시지중에서 메시지의 채널정보(Channel Information)에 포함된 데이터들을 데이터의 종류(packet)에 따라 해당하는 데이터 처리 장치(도시하지 않음)로 넘겨주고, 전력제어에 관련된 정보를 모두 분석하여 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보를 결정한다. 즉 상기 3004-3단계에서 BSC-SDU는 DCCH 역방향 메시지의 채널정보에 포함된 데이터 및 전력제어 정보를 분석하여 MS에 대한 역방향 전력제어 정보를 결정한다.
도 16은 본 발명에 따른 DCCH 순방향 메시지 수신 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 처리흐름은 BTS가 BSC-SDU로부터 미리 설정된 주기(예: 20ms 프레임)마다 올라온 DCCH 순방향 메시지를 수신하여 처리하는 흐름이다.
상기 도 16을 참조하면, 4000단계에서 BTS는 BSC로부터 20ms 마다 DCCH 순방향 메시지를 수신한다. 4001단계에서 BTS는 수신한 DCCH 순방향 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 아이들 프레임(Idle Frame)인지를 판단한다. 상기 4001단계에서 아이들 프레임이 수신된 것으로 판단되는 경우에는 4003단계에서 BTS는 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 모든 정보를 분석하고, 상기 순방향 메시지에 정의된 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보를 전력제어 처리부(도시하지 않음)로 넘겨주도록 한다. 이때 무선구간의 순방향으로는 어떠한 프레임도 전송하지 않는다.
상기 4001단계에서 아이들 프레임이 수신되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 402단계에서 BTS는 수신한 DCCH 순방향 메시지의 프레임 내용(Frame Content)이 널 프레임(Null Frame)인지를 판단한다. 상기 4002단계에서 널 프레임이 수신된 것으로 판단되는 경우에는 4003-1단계에서 BSC-SDU로부터 받은 IS-2000 DCCH 순방향 메시지의 모든 정보를 분석하고, 상기 순방향 메시지내에 정의되어 있는 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보를 전력제어 처리부에 넘겨주도록 한다. 여기서, DTX 구간이므로 상기 순방향 전력제어 정보는 QIB를 통한 순방향 저속전력제어 기준값이 Non-DTX와 마찬가지로 BTS의 전력제어 처리부로 제공된다. 한편, 순방향 링크의 무선구간으로는 PCB를 실은 DCCH 널 프레임이 전송된다.
상기 4002단계에서 널 프레임이 수신되지 않은 것으로 판단되는 경우는 데이터 프레임을 수신한 경우에 해당하므로, 4003-2단계에서 BTS는 BSC-SDU로부터 수신한 DCCH 순방향 메시지의 모든 정보를 분석하고, 상기 순방향 메시지내에 정의되어 있는 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어 정보를 상기 전력제어 처리부(도시하지 않음)로 넘겨주도록 한다. 즉 상기 4003-2단계에서 BTS는 DCCH 순방향 메시지에서 정의된 값을 MS에 대한 역방향/순방향 전력제어정보로 결정한다. 이때 DCCH 순방향메시지의 채널정보(Channel Information)에 포함된 데이터는 무선구간의 순방향 DCCH 데이터 프레임을 통해 전송하게 된다.
도 17은 본 발명에 따른 전용제어채널의 저속 순방향전력제어(Slow Forward Power Control)을 위해 단말기로부터 수신된 역방향 프레임 중에서 역방향 파일롯 채널의 QIB/EIB를 처리하기 위한 절차를 도시하는 도면이다. 상기 도 17은 전용제어채널(DCCH)를 저속전력제어하기 위한 절차를 보여준다. 한편, 상기 저속전력제어는, 한 예로 MS로부터 실제 데이터가 실려있지 않은 널프레임이 수신되는 DTX구간에 적용된다.
상기 도 17을 참조하면, 5000단계에서 BTS는 BSC로부터 수신한 FPC_MODE의 동작신호(action time)을 수신한다. 5001단계에서 BTS는 수신한 도 8과 같은 순방향 메시지로부터 FPC_MODE가 "011"로 설정되어 있는지를 판단한다. 상기 FPC_MODE가 "011"로 설정되어 있는 것으로 판단되는 경우, BTS는 5004단계에서 단말기로부터 20ms 기반으로 수신되는 역방향 파일롯 채널의 QIB 상태를 1.25m마다 검사한후 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB 상태를 "0" 또는 "1"로 최종 설정한다. 여기서, 상기 QIB상태가 "1"로 설정된 경우, 5005단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit를 "1"로 설정하고, 상기 QIB상태가 "0"으로 설정된 경우 5005-1단계에서 상기 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit를 "0"으로 설정한다.
상기 5001단계에서 FPC_MODE가 "011"로 설정되어 있지 않은 것으로 판단되는 경우 BTS는 5002단계에서 상기 FPC_MODE가 "100"으로 설정되어 있는지를 판단한다.여기서, 상기 FPC_MODE가 "100"으로 설정되어 있는 것으로 판단되는 경우 5004-1단계에서 BTS는 단말기로부터 20ms 기반으로 수신되는 역방향 파일롯 채널의 QIB 상태를 1.25ms마다 검사한후 QIB 상태를 "0" 또는 "1"로 설정한다. 여기서, 상기 QIB상태가 "1"로 설정된 경우 5005-2단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit를 "1"로 설정하고, 상기 QIB상태가 "0"으로 설정된 경우 5005-3단계에서 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit를 "0"으로 설정한다.
상기 5002단계에서 상기 FPC_MODE가 "100"으로 설정되어 있지 않은 것으로 판단되는 경우, BTS는 도 17b의 5003단계에서 상기 FPC_MODE가 "101"로 설정되어 있는지를 판단한다. 여기서, 상기 FPC_MODE가 "101"으로 설정되어 있는 것으로 판단되는 경우 5004-2단계에서 BTS는 단말기로부터 20ms 기반으로 수신되는 역방향 파일롯 채널의 QIB 상태를 1.25ms마다 검사한후 QIB 상태를 "0" 또는 "1"로 설정한다. 여기서, 상기 QIB상태가 "1"로 설정된 경우 5005-2단계에서 BTS는 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit를 "1"로 설정하고, 상기 QIB상태가 "0"으로 설정된 경우 5005-3단계에서 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit를 "0"으로 설정한다. 상기 5003단계에서 상기 FPC_MODE가 "101"으로 설정되어 있지 않은 것으로 판단되는 경우 BTS는 5005-4단계에서 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 QIB/EIB bit는 "0"으로 설정한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 프레임의 품질(CRC/Signaling Quality)을 검사(Check)하기 위한 절차(FQI Algorithms)를 도시하는 도면이다. 상기 도 18을 참조하면, 6000단계에서 BTS는 단말기로부터의 매 역방향 데이터 프레임의 에너지를 검사한다. 그리고, BTS는 6001단계에서 상기 에너지 검출로부터 DTX 구간인지를 검출한다. 여기서, 상기 DTX 구간이 아니라고 판단되면, 6002단계에서 BTS는 수신되는 프레임을 데이터 프레임(Data Frame)으로 지시한다. 그리고, 6003단계에서 BTS는 수신되는 데이터 프레임의 CRC를 검사하고, 6004단계에서 상기 CRC검사를 통해 수신되는 데이터 프레임의 품질이 양호한지를 검사한다. 여기서, 양호하다고 판단시 6005단계에서 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 FQI(Frame Quality indicator : 프레임품질지시) 비트를 "1"로 설정하고, 불량하다고 판단된 경우 6005-1단계에서 상기 FQI 비트(또는 필드)를 "0"으로 설정한다.
상기 6001단계에서 DTX 구간이라고 판단된 경우 BTS는 6002-1단계에서 BSC-SDU로 전송하는 DCCH 역방향 메시지내의 프레임내용(frame content)를 널 프레임으로 지정하고, 6003-1단계에서 역방향 전용제어채널내의 PCB 에너지를 검사한다.(도 19 및 20참조) 그리고, 6004-1단계에서 상기 PCB 에너지 검사로부터 수신상태가 양호한지를 검사한다. 여기서, 양호하다고 판단시 6005-2단계에서 상기 FQI bit를 "1"로 설정하고, 불량하다고 판단시 6005-3단계에서 FQI bit를 "0"으로 판단한다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임품질지시(FQI) 비트를 결정하는 절차를 도시하는 것으로 상기 도18의 6003-1, 6004-1, 6005-2, 6005-3단계의 PCB 에너지를 체크하여 FQI값을 결정하는 절차를 상세히 도시한 도면이다. 여기서, 상기 도 19는 룩업테이블(lookup table)을 이용하는 하나의 예를 보여주고, 상기 도 20은 미리 결정된 임계치를 이용하는 다른 예를 보여준다.
상기 도 19를 참조하면, 7000단계에서 BTS는 역방향 파일롯 채널(reverse pilot channel)의 N개(최대 16)의 PCG(Power Control Group)의 에너지(Eb/Nt)를 측정하여 20ms 구간동안의 평균 Eb/Nt를 산출한다. 그리고, 7001단계에서 BTS는 평균 Eb/Nt에 해당하는 FER(frame error rate)을 미리 저장하고 있는 Eb/Nt vs FER 룩업테이블(lookup table)에서 읽는다. 이 룩업 테이블은 이미 정해진 off-set 값에 따라 AWGN performance curve로 부터 얻는다. 7002단계에서 BTS는 확률적으로 프레임 에러(frame error)의 유무를 결정한다. 즉, Table을 통해 얻어진 FER을 목적하고 있는 주어진 FER에 해당하는 Error율을 기준으로 하여 [0,1]사이에서의 난수(random number)를 발생시켜 비교하여 발생한 난수(random number)가 테이블을 통해 얻은 FER 보다 작으면 불량(Bad), 크면 양호(Good)으로 판정한다. 상기 난수는 0과 1사이의 임의의 수를 선택하게 하는 일반적인 알고리즘으로서 예를 들면 pseudo 난수 발생기가 될수 있다. 여기서, 프레임의 상태가 양호하다고 판단된 경우 7003단계에서 BTS에서 BSC로 올려 보내는 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메세지의 FQI 값을 1(Good)로 지정하고, 불량하다고 판단된 경우 7003-1단계에서 BTS에서 BSC로 올려 보내는 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메시지의 FQI 값을 0(Bad)로 지정한다.
상기 도 20을 참조하면, 7000단계에서 BTS는 역방향 파일롯 채널(reverse pilot channel)의 N개(최대 16)의 PCG(Power Control Group)의 Eb/Nt를 측정하여 20ms 구간동안의 평균 Eb/Nt를 산출한다. 그리고, 7001단계에서 BTS는 산출한 평균 Eb/Nt와 FER 0.5를 만족하는 주어진 임계값 Eb/Nt를 비교한다. 이 임계값은 이미정해진 off-set값에 따라 AWGN performance curve로 부터 얻는다. 7002단계에서 BTS는 상기 비교결과로부터 프레임 에러(frame error) 유무를 결정한다. 즉, 만약 산출한 Eb/Nt가 주어진 임계값 보다 적으면 error가 발생한 것으로 결정하여 불량(Bad)로 판정하고, 그렇지 않으면 error가 발생하지 않은 것으로 결정하여 Good으로 판정한다. 여기서, 양호하다고 판단된 경우 7003단계에서 BTS에서 BSC로 올려 보내는 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메세지의 FQI값을 1(Good)로 지정하고, 불량하다고 판단된 경우 7003-1단계에서 BTS에서 BSC로 올려 보내는 IS-2000 FCH/DCCH 역방향 메세지의 FQI 값을 0(Bad)으로 지정한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 전용제어채널(DCCH)에 대해 DTX구간에서도 Non-DTX구간과 마찬가지로 전력제어(저속전력제어)를 수행하기 위한 것이다. 따라서, 종래 기술의 DTX 구간동안의 전력 제어를 수정하고, DTX 구간동안에서 실시간으로 전력제어가 될 수 있도록 하는 FQI(Frame Quality Indicator)와 QIB(Quality Indicator Bit)를 적용하는 방안에 대해 설명하고 있다.
여기서, 순방향전력제어 모드(FPC모드)에 따른 전송율을 살펴보면 하기 표 1과 같다. 여기서, 50bps는 저속 전력제어를 수행하고, 상기 50bps보다 큰 것은 고속 전력제어를 수행한다. 한편, 본 발명에 따른 순방향 저속 전력제어 관련 부분은 FPC_MODE가 "011", "100", "101"인 부분이다. 이러한 순방향 저속 전력제어 모드가 지정될 경우, 이동국은 역방향 파일롯 채널을 통해 품질지시비트(QIB)를 전송하고, 기지국 시스템(기지국 및 기지국 제어기)은 상기 이동국으로부터의 상기 품질지시비트를 가지고 순방향 전력제어를 위한 기준값을 결정하게 된다.
FPC_MODE Primary(FCH,DCCH)Power control rate Secondary(SCH)Power control rate
000 800bps Not supported
001 400bps 400 bps
010 200bps 600 bps
011 50bps Not supported
100 50bps Not supported
101 50bps 50bps
110 400bps 50bps
상술한 바와 같이, 본 발명은 전용제어채널(DCCH)에 대한 순방향 및 역방향 전력 제어를 불연속전송(DTX) 구간에서도 효과적으로 수행할수 있다.

Claims (15)

  1. 이동통신시스템에서, 기지국(BTS)이 기지국 제어기(BSC)로 전력제어 관련 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    기지국 제어기로부터 저속전력제어를 지정하는 순방향전력제어 모드(FPC Mode) 정보를 수신하고 이동국으로 전송하는 과정과,
    상기 순방향전력제어 모드 정보에 따라 이동국으로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 전력제어명령을 나타내는 품질지시비트(Quality indicator bit, QIB)를 추출하는 과정과,
    상기 추출된 품질지시비트의 상태를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 품질지시비트의 상태에 근거하여 순방향 전용제어채널의 전력제어를 위한 기준값(threshold)을 변경하도록 하는 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 제어기로부터 고속전력제어를 지정하는 순방향전력제어 모드 정보를 수신하고 상기 이동국으로 전송하는 과정과,
    상기 수신한 순방향전력제어 모드 정보에 따라 상기 이동국으로부터 수신되는 상기 역방향 파일롯 채널로부터 소정 주기로 전력제어비트(Power control bit)를 추출하는 과정과,
    상기 추출된 전력제어비트에 따라 고속 순방향 전력제어를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 이동통신시스템에서, 기지국(BTS)이 기지국 제어기(BSC)로 전력제어 관련 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    이동국으로부터 수신되는 전용제어채널 프레임의 에너지를 측정하여 비송신(DTX)구간을 검출하는 과정과,
    상기 비송신구간이 검출될 경우, 역방향 파일롯채널의 전력제어비트의 에너지를 측정하여 수신상태를 판단하는 과정과,
    상기 판단된 수신상태에 따라 프레임품질지시(FQI, Frame Quality indicator) 정보를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 프레임품질지시 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수신상태 판단과정은,
    상기 측정된 에너지를 미리 결정된 임계치와 비교하는 과정과,
    상기 임계치보다 클 경우 상기 수신상태가 양호(GOOD)하다고 판단하는 과정과,
    상기 임계치보다 작을 경우 상기 수신상태가 불량(BAD)하다고 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 수신상태 판단과정은,
    상기 측정된 에너지에 해당하는 프레임에러율(FER, Frame error rate)을 결정하는 과정과,
    소정 구간에서 난수를 발생시키는 과정과,
    상기 발생한 난수가 상기 프레임에러율보다 작으면 상기 불량(BAD)하다고 판단하는 과정과,
    상기 발생한 난수가 상기 프레임에러율보다 크면 상기 양호(GOOD)라고 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 이동통신시스템에서, 기지국제어기(BSC)가 기지국(BTS)으로 전력제어 관련정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    최근에, 상기 기지국으로부터 수신한 전용제어채널 역방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임인 경우, 상기 역방향 메시지에 포함되어 있는 프레임품질지시 정보를 확인하는 과정과,
    상기 확인된 프레임품질지시 정보에 근거하여 역방향 링크의 전력제어를 위한 기준(threshold)값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 기준값을 나타내는 정보를 포함하는 전용제어채널 순방향 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 역방향 메시지의 프레임 내용이 이레이저 프레임인 경우, 이동국의 송신전력을 증가시키기 위한 전력제어정보를 전용제어채널 순방향 메시지에 지정하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 역방향 메시지의 프레임 내용이 데이터 프레임인 경우, 상기 역방향 메시지에 포함된 전력제어정보를 상기 전용제어채널 순방향 메시지에 지정하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 역방향 메시지의 프레임 내용이 아이들 프레임인 경우, 역방향 링크의전력제어를 위한 초기값을 상기 전용제어채널 순방향 메시지에 지정하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 순방향 메시지의 프레임 내용이 널 프레임인 경우, 순방향 링크의 저속 전력제어를 위한 정보를 상기 순방향 메시지에 지정하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 이동통신시스템에서, 기지국제어기가 기지국으로 전력제어 관련정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 전용제어채널 역방향 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 수신한 전용제어채널 역방향 메시지로부터 품질지시비트(Quality indicator bit) 정보를 추출하는 과정과,
    상기 품질지시비트 정보에 근거하여 순방향 링크의 저속 전력제어를 위한 기준값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 저속 전력제어를 위한 기준값을 나타내는 정보를 포함하는 전용제어채널 순방향 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 이동통신시스템에서, 기지국(BTS)이 기지국 제어기(BSC)로 전력제어 관련 정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    기지국 제어기로부터 저속전력제어를 지정하는 순방향전력제어 모드(FPC Mode) 정보를 수신하고 이동국으로 전송하는 과정과,
    상기 순방향전력제어 모드 정보에 따라 이동국으로부터 수신되는 역방향 파일롯 채널로부터 프레임 기간내에 하나의 전력제어명령을 나타내는 품질지시비트(Quality indicator bit, QIB)를 추출하고 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기지국 제어기가 상기 기지국으로부터 수신한 상기 품질지시비트에 근거하여 순방향 링크의 전력제어를 위한 기준값을 결정하고 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 이동 통신시스템에서 기지국에서 기지국 제어기로 전력제어 관련정보를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    지정된 순방향전력제어 모드에 따라 이동국으로부터 수신되는 무선 프레임에서 전력제어정보를 추출하는 과정과,
    상기 추출되는 전력제어정보가 전력제어비트인 경우 고속전력제어를 수행하고, 전용제어채널 역방향 메시지의 소정 제1필드를 리셋하는 과정과,
    상기 추출되는 전력제어정보가 품질지시비트(Quality Indicator Bit)인 경우 저속전력제어를 수행하고, 상기 전용제어채널 역방향 메시지의 상기 제1필드를 상기 품질지시비트의 상태 값으로 지정하는 과정과,
    상기 추출되는 전력제어정보의 에너지에 따라 상기 역방향 메시지의 소정 제2필드를 지정하는 과정과,
    상기 역방향 메시지를 상기 기지국제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2필드는 프레임 품질지시(FQI, Frame Quality Indicator) 정보임을 특징으로 하는 방법.
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