KR100446237B1 - 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터의 멀티 캐스팅에 관한 것으로, 특히 동일 섹터내에 존재하는 그룹의 사람들에게 동일한 데이터를 동시에 고속으로 서비스 할 수 있는 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 호 처리기가 기지국을 통하여 정해진 단말기 그룹에 대해 페이징한 후 그에 대한 억세스 메시지를 수신하는 단계와; 공통의 순방향 멀티 캐스팅을 위한 채널 을 상기 억세스 메시지 송신 단말기 그룹에 대하여 할당하는 단계와; 상기 멀티 캐스팅된 채널을 통해 데이터 패킷을 해당 단말기 그룹에 전송하는 단계와; 상기 데이터 패킷 전송시 단말기에서 기지국으로 상기 순방향 멀티 캐스팅을 위한 채널에 대한 제어신호를 역방향 제어채널로 송신하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이러한 본 발명은 CDMA를 기반으로 한 IMT-2000 시스템에서 고속 데이터 멀티 캐스팅을 위하여 동일 섹터내의 여러 단말들에게 공통의 순방향 채널을 할당하므로써 채널 자원의 소모를 최소화 할 수 있다.

Description

고속 데이터 멀티 캐스팅 방법{Method of Rapid Data Multi Casting}

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터의 멀티 캐스팅에 관한 것으로, 특히 동일 섹터내에 존재하는 그룹의 사람들에게 동일한 데이터를 동시에 고속으로 서비스 할 수 있는 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템의 성능이 날로 발전함에 따라 새로운 서비스들에 대한 요구도 계속 증가되고 있으며, 이에 따라 고속 데이터를 특정한 그룹의 사람들에게만 전송하는 데이터 멀티 캐스팅에 대한 요구도 대두되고 있다.

이때 만약 모든 단말들에게 독립적으로 데이터 서비스를 시도한다면 채널 자원(특히 순방향 채널)의 낭비를 초래하고, 특히 특정 섹터내에 해당 단말들이 여러명 있을 경우에 그 섹터에 대한 부하가 너무 과중해져서 정상적인 서비스가 불가능할 것이다.

종래의 이동통신 시스템에서는 페이징 채널을 통한 브로드캐스팅의 기능만이 존재하고, 특정그룹에 대한 고속 데이터 멀티 캐스팅은 지원되지 않았다.

페이징 채널은 그 특성상 전송률이 그리 높지 않고, 특정 그룹의 단말들에게 서비스 되는 것이 아니라 해당 셀의 모든 단말들에게 제공되는 것이므로 전력 및 전송률에 대한 제어가 용이하지 않다.

따라서 고속 데이터의 멀티 캐스팅을 지원하기 위해서는 새로운 방법이 제안되어야 하며, 그에 대한 필요성은 인정되나 아직까지 그 방법에 대한 제안은 이루어지지 않은 상태이다.

이에 본 발명은 동일 섹터내에 존재하는 그룹의 사람들에게 동일한 고속 데이터를 서비스하고자 할때, 모든 단말들에게 독립적으로 데이터 서비스를 하므로써 생기는 공통의 순방향 채널의 자원 낭비를 최소화할 수 있는 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법을 나타내는 절차도.

도 2는 전력 제어 그룹의 구성을 나타내는 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 역방향 제어 채널 신호의 전송 과정을 나타내는 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 전송률 제어 방법을 나타내는 절차도.

* 주요 약어에 대한 설명 *

PCG(Power Control Group) : 전력 제어 그룹

PCB(Power Control Bit) : 전력 제어 비트

FQI(Frame Quality Information) : 전송률 제어 정보

FACK(Frame ACK) : 수신 프레임에 대한 ACK

RACK(Rate ACK) : 전송률 변경에 대한 ACK

FER(Frame Error Rate) : 수신 프레임 에러 확률

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 호 처리기가 기지국을 통하여 정해진 단말기 그룹에 대해 페이징한 후 그에 대한 억세스 메시지를 수신하는 단계와; 공통의 순방향 멀티 캐스팅을 위한 채널을 상기 억세스 메시지 송신 단말기 그룹에 대하여 할당하는 단계와; 상기 멀티 캐스팅된 채널을 통해 데이터 패킷을 해당 단말기 그룹에 전송하는 단계와; 상기 데이터 패킷 전송시 단말기에서 기지국으로 상기 순방향 멀티 캐스팅을 위한 채널에 대한 제어신호를 역방향 제어채널로 송신하는 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명은 상기 상기 호처리기가 상기 기지국을 통하여 상기 정해진 단말기들에게 페이징 후 일정시간 응답을 대기하여 응답이 있는 단말들은 억세스 메시지를 통해 현재 단말들의 위치를 파악하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신 단말기 그룹에 할당하는 채널은 호 처리기가 해당 단말들의 셀 또는 섹터 위치를 판단하여 각각의 단말에 독립적인 데이터 채널로 호 처리를하는 경우와 공통의 데이터 채널로 호 처리를 하는 경우로 나누어 채널을 할당하는 것을 특징으로 한다.

또한, 역방향 제어 채널은 매 전력 제어 그룹마다 전송되는 전력 제어 비트와; 프레임 에러 확률 및 수신 파일럿 신호의 세기를 이용한 전송률 요구 정보와; 이전 수신프레임에 대한 ACK와; 전송률의 변경에 대한 ACK으로 구성되는 전력 제어 그룹을 포함하여 이루어진다.

또한, 전송률 제어는 단말기에서 기지국을 통하여 호처리기로 해당 채널에 대한 전송률 변경 요구신호를 전송하는 단계와; 호 처리기에서 단말로 상기 요구신호에 대해 전송률 변경 명령신호를 전송하는 단계와; 단말에서 호 처리기로 전송률의 변경에 대한 ACK(RACK)를 전송하는 단계와; 호처리기에서 변경된 전송률의 고속 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법을 나타내는 절차도이고, 도 2는 전력 제어 그룹의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 역방향 제어 채널의 구조를 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전송률 제어 방법을 나타내는 절차도이다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법을 나타내는 절차도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고속 데이터 멀티 캐스팅을 위해서는 호 처리기(Call Processor)가 먼저 해당 단말들에게 트래픽이 있음을 알려야하는데(S101, S102) 이는 기존의 페이징 채널을 이용할 수도 있고, IMT-2000 시스템에서는 더 효율적인 퀵 페이징 채널을 이용할 수 있다.

페이징 후 일정 시간 내에 해당 그룹의 단말들은 억세스 채널을 통하여 응답을 한다.(S103, S104)

호 처리기는 일정시간 동안 상기 단말들의 억세스 채널을 통한 응답을 기다려 섹터별 단말들을 분리하고, 응답하지 않은 단말들은 멀티 캐스팅 대상에서 제외한다.(S105)

호 처리기는 각 단말들이 보낸 상기 억세스 메시지를 통하여 현재 단말들의 위치를 알 수 있고, 이를 기반으로 순방향 고속 데이터 채널 및 역방향 제어채널을 할당(S106, S107)한다.

그후 채널이 할당되고 나면 고속 데이터 패킷을 단말들에게로 전송한다.(S108, S109)

이때 단말에서 역방향 제어 채널신호가 기지국으로 보내지면 기지국에서 상기 제어 채널신호에 응답하여 ACK 처리한다.(S110, S111)

일단 순방향 및 역방향 채널이 할당된 후에는 호가 끊길때까지 지속적으로 고속 데이터 패킷전송과 역방향 전력제어를 포함한 제어채널 신호 전송이 이루어진다.

순방향 고속 데이터 채널을 할당하는 방법은 아래와 같은 경우로 나눌 수 있다.

먼저, 첫번째로 서로 다른 셀에 있는 단말들의 경우, 상기 단말들에 대해서는 순방향 데이터 채널을 공유할 수 없기 때문에 서로 다른 데이터를 서비스하는 것처럼 해야 한다.

즉, 서로 독립적인 호 설정절차를 거치고 서로 독립적인 데이터 채널 제어를 수행한다.

그리고 두번째로 같은 셀의 다른 섹터에 있는 단말들의 경우, 상기 단말들에 대해서는 호 설정 절차를 하나로 동일하게 처리할 수 있으나 데이터 채널에 대한 제어는 독립적으로 이루어져야 한다.

이러한 경우 채널 차원의 소모 면에서는 서로 다른 셀에 존재하는 단말들에 대한 데이터 서비스의 경우와 다를 바가 없다.

마지막 세번째로 동일한 섹터내에 존재하는 단말들의 경우, 상기 단말들에 대해서는 공통된 하나의 데이터 채널을 할당하므로써 채널 자원을 크게 아낄 수 있다.

본 발명은 상기 세번째 경우에 대한 순방향 고속 데이터 채널 할당에 관한 것으로서 여기에 대하여 중점적으로 설명을 할 것이다.

고속 데이터 멀티 캐스팅시 위에서 설명한 바와 같이, 호 처리기는 모든 단말기들로부터 페이징에 대한 응답을 받은 후 독립적으로 호 처리를 해야 하는 경우와 공통의 데이터 채널을 이용할 수 있는 경우로 단말들을 나누어서 페이징 채널을 통하여 채널을 할당한다.

동일 섹터에 존재하는 단말들에 대한 멀티 캐스팅시 공통의 순방향 채널은 하나만 할당되며 섹터내의 해당 단말들은 이를 공유한다.

순방향 채널의 물리적 구조는 단지 해당 단말기 그룹에 대한 특별한 긴(long) 코드를 사용한다는 사실을 제외하면 다른 순방향 공통 채널들과 크게 다를 바가 없다.

이 특별한 롱 코드에 의해 할당된 멀티 캐스팅 채널은 다른 단말 채널들이나 다른 공통 채널들과 구별된다.

위에서 설명한 바와 같이, 이 멀티 캐스팅 채널은 페이징 채널을 통하여 해당 단말들에게 할당된다.

이제 순방향 채널에 대한 데이터 전송률의 결정이나 전송 전력의 결정을 위한 역방향 제어 채널이 필요하게 되는데 본 발명에서는 이를 위하여 각 단말마다 특별한 하나의 역방향 제어 채널을 할당할 것을 제안한다.

도 2는 전력 제어 그룹(이하 PCG라고 칭함, Power Control Group)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 역방향 제어채널 할당시 이용되는 전력 제어 그룹(이하 PCG라고 칭함, Power Control Group)의 구성으로, 매 전력제어 그룹마다 전송되는 전력 제어 비트(이하 PCB라고 칭함, Power Control Bit), 프레임 에러 확률 및 수신 파일럿 신호의 세기를 이용한 전송률 요구정보(이하 FQI라고 칭함, Frame Quality Information), 이전 수신프레임에 대한 ACK(FACK, Frame ACK), 그리고 전송률의 변경에 대한 ACK(RACK, Rate ACK)등으로 이루어진다.

여기서, FQI는 전송률 조정 뿐만 아니라 전력제어에도 이용되는데 각 단말은 현재 수신까지의 수신 프레임 에러 확률(FER, Frame Error Rate) 및 수신 파일롯Ec/Io를 측정하여 현재 서비스 되는 전송률을 유지할 것인지 아니면 전송률의 변경을 요구할 것인지를 결정하여 FQI를 결정한다.

FQI는 전송률 유지, 전송률 증가, 그리고 전송률 감소의 3가지 경우를 나타낼 수 있어야 하므로 총 4가지의 경우를 가질 수 있는 2비트가 할당될 것이다.

물론 서비스 가능 최대 전송률은 최초 호 할당시 Walsh 시퀀스의 길이에 의하여 제한 될 것이다.

도 3는 본 발명에 따른 역방향 제어 채널 신호의 전송 과정을 나타내는 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 역방향 제어 채널은 PCB, FQI, RACK, FACK등의 신호 포인트 매핑을 한다.(S301)

역방향 제어 채널은 빠른 응답을 위하여, 채널 인코딩을 하지 않고 입력된 그대로의 데이터를 반복해서 보낸다.

먼저, 전력 제어 그룹(PCG)마다 각 단말들은 전력 제어 비트(PCB)를 전송하고, 매 프레임마다 전송률을 유지할 것인지 변경할 것인지를 요구하는 정보(FQI)와, 이전 수신 프레임에 대한 ACK(FACK)와 전송률의 변경에 대한 ACK(RACK)등을 보낸다.

그리고 기존의 방법과 마찬가지로 롱 코드 및 Walsh 스프레딩(S302)과 Quadrature 스프레딩(S303)을 거쳐 일정 이득의 채널을 통해 송신한다.(S304)

단말들은 매 전력 제어 그룹마다 PCB를 전송하는데 기지국에서는 수신된 PCB와 FQI를 이용하여 송신 전력을 올릴 것인지 내릴 것인지 결정한다.

이때, 이전 프레임에서의 FQI가 전송률 감소이며 동시에 현재 PCB가 업인 단말이 하나라도 있으면 송신 전력을 증가한다.

만약 송신전력이 허용 최대치에 도달하여 더 이상 전력증가 명령을 수행할 수 없는 상태가 일정시간 이상 유지되면 기지국은 호 처리기에 전송률 감소를 요구하고 호 처리기는 아래의 전송률 제어 방법에 따라 전송률을 변경한다.

도 4는 본 발명에 따른 전송률 제어 방법을 나타내는 절차도이다.

각 단말들이 호 처리기에 전송률 변경 요구를 하면 호 처리기는 이를 인지하고 각 단말들에게 전송률 감소 명령을 트래픽으로 송신한다.(S401, S402, S403, S404)

그러면 각 가입자 단말들은 그에 대한 확인신호(RACK)를 기지국으로 전송하고 기지국이 모든 해당 단말들로부터 RACK를 받으면 그 결과를 호 처리기에 보고하며 호 처리기는 새로운 전송률로 데이터 패킷을 전송한다.(S405, S406, S407, S408)

이때 단말들은 바뀐 전송률에 대한 CRC(Cycle Redundancy Check) 체크가 성공할 때까지 기존 전송률에 대한 디코딩을 동시에 수행한다.

만약 모든 단말들에게서 FQI로 전송률 증가를 요구받게 된다면 기지국은 호처리기를 통하여 송신 전송율을 증가 시킬 수 있으며, 이 경우에도 기지국은 각 단말들에게 전송률 증가 명령을 트래픽으로 송신하고 단말들은 그에 대한 ACK(RACK)을 전송한다.

기지국은 모든 해당 단말들로부터 RACK을 받으면 전송률을 바꾸며, 이때 단말들은 바뀐 전송률에 대한 CRC 체크가 성공할 때까지 기존 전송률에 대한 디코딩을 동시에 수행함은 위의 경우와 동일하다.

가능한 모든 전송률은 미리 정해져 있으며 이에 따라 전송률 증가 및 감소 명령에 의하여 바뀌게 되는 전송률은 기지국과 단말이 서로 공유한다.

이러한 가능한 전송률의 집합 및 최초의 호 할당시 전송률은 페이징 채널을 통한 멀티 캐스팅 채널 할당시 단말들에게 통보될 것이다.

FACK 정보는 기지국에서 ARQ(Automatic Repeat Request)를 위하여 이용될 수 있을 것이다.

역방향 제어 채널의 송신 전력은 각 단말들의 개루프 전력 제어에 의해 제어될 것이다.

그러므로 역방향 제어 채널에 대하여 멀티-유저 검출방법이 이용된다면 더욱 안정된 멀티 캐스팅 서비스가 가능할 것이다.

상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법에 관한 것으로, 이동통신 시스템에서 특히 동일 섹터내에 존재하는 그룹의 단말들에게 동일한 데이터를 공통의 순방향 채널을 할당하여 동시에 전송할 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이, CDMA를 기반으로 한 IMT-2000 시스템에서 고속 데이터 멀티 캐스팅을 위하여 동일 섹터내의 여러 단말들에게 공통의 순방향 채널을 할당하므로써 채널 자원의 소모를 최소화 할 수 있다.

Claims (5)

1. 호 처리기가 기지국을 통하여 정해진 단말기 그룹에 대해 페이징한 후 그에 대한 억세스 메시지를 수신하는 단계와;

   공통의 순방향 멀티 캐스팅을 위한 채널을 상기 억세스 메시지 송신 단말기 그룹에 대하여 할당하는 단계와;

   상기 멀티 캐스팅된 채널을 통해 데이터 패킷을 해당 단말기 그룹에 전송하는 단계와;

   상기 데이터 패킷 전송시 단말기에서 기지국으로 상기 순방향 멀티 캐스팅을 위한 채널에 대한 제어신호를 역방향 제어채널로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 멀티 캐스팅방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 호처리기가 상기 기지국을 통하여 상기 정해진 단말기들에게 페이징 후 일정시간 응답을 대기하여 응답이 있는 단말들은 억세스 메시지를 통해 현재 단말들의 위치를 파악하여 저장하는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 멀티 캐스팅방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 송신 단말기 그룹에 할당하는 채널은 호 처리기가 해당 단말들의 셀 또는 섹터 위치를 판단하여 각각의 단말에 독립적인 데이터 채널로 호 처리를 하는 경우와 공통의 데이터 채널로 호 처리를 하는 경우로 나누어 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 멀티 캐스팅방법.
4. 제 1항에 있어서,

   역방향 제어 채널은 매 전력 제어 그룹마다 전송되는 전력 제어 비트와; 프레임 에러 확률 및 수신 파일럿 신호의 세기를 이용한 전송률 요구 정보와; 이전 수신프레임에 대한 ACK와; 전송률의 변경에 대한 ACK으로 구성되는 전력 제어 그룹을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   전송률 제어는 단말기에서 기지국을 통하여 호처리기로 해당 채널에 대한 전송률 변경 요구신호를 전송하는 단계와; 호 처리기에서 단말로 상기 요구신호에 대해 전송률 변경 명령신호를 전송하는 단계와; 단말에서 호 처리기로 전송률의 변경에 대한 ACK(RACK)를 전송하는 단계와; 호처리기에서 변경된 전송률의 고속 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 멀티 캐스팅 방법.