KR100460111B1 - 이동통신시스템에서 요금 책정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신시스템에서 각 가입자별 요금을 책정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 이동통신시스템에서 요금 책정 방법은, 각 전송속도별 요금을 책정하는 단계와; 단말기가 기지국에서의 전송된 정보를 이용하여 원하는 전송속도를 요구하는 단계와; 상기 요구한 전송속도에 의거 전송할 정보에 대한 타임슬롯수가 결정되어 각 단말기로 정보를 전송하는 단계와; 각 단말기로 전송하는 데이터 전송 레이트에 대한 요금, 타임 슬롯수, 상기 타임슬롯수에 해당하는 시간과 데이터 전송 레이트를 곱해서 각 가입자별 요금을 책정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 순수 download받은 data을 계산하여 이를 근거로 요금을 책정하므로, 무선환경의 영향없이 형평성 있는 요금 책정을 할 수 있다.
Description
본 발명은 이동통신시스템에서 각 가입자별 요금을 책정하는 방법에 관한 것으로, 특히 1x EV-DO (HDR: high data rate) 시스템에서 가입자들의 요금을 실제 download한 데이터 양을 기준으로 책정하므로써, 단순히 접속시간으로 인한 요금 책정으로 인해 무선 환경이 열악한 가입자들이 받게 될 피해를 개선하기 위한 이동통신시스템에서의 요금 책정 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 본 발명은, 이동통신시스템에서 제공할 수 있는 각 전송속도별로 요금을 책정하며, 단말기는 기지국에서의 전송된 정보를 이용하여 원하는 전송속도를 요구하고, 기지국에서는 상기 요구한 전송속도에 의거 전송할 정보에 대한 타임슬롯수를 결정하여 각 단말기로 정보를 전송한다.
따라서 상기 전송속도에 대한 요금, 타임슬롯수, 상기 타임슬롯에 해당되는 시간을 곱해서 각 가입자별 요금을 책정하게 된다.
이하 종래 및 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 종래 및 본 발명이 동작되는 이동통신 블럭도이다.
도면에서 보는바와 같이, 이동국(1)(MS,Mobile Station)과 기지국(21)(BTS,Base Transceiver Station)및 제어국(22)(BSC, Base Station Controller)과, 교환국(3)(MSC, Mobile Switching Center)으로 구성된다.
도 2는 종래 및 본 발명이 적용되는 각가입자의 전송속도별 타임슬롯 할당을나타낸 도면이다.
도 3은 종래 및 본 발명에 적용되는 순방향 채널 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 1xEV-DO의 순방향 채널 구조는 파일럿 채널(Pilot channel), 맥(MAC) 채널(Medium Access Control channel), 제어 채널(Control channel), 트래픽 채널(Traffic channel)로 구분된다.
파일럿 채널은 IS-2000에서 사용되는 것과 같은 용도로 액세스 터미널의 코히런트 검파를 위한 기준채널로 이용된다.
맥 채널은 주로 전송속도 제어에 사용되고, 제어채널은 호 처리를 위한 제어정보의 전송에 사용된다.
상기 맥 채널은 MAC(media access control) 계층과 다르게 물리계층에 존재하는 채널로서 역방향 활성률(RA: Reverse Activity) 채널과 역방향 전력제어(RPC: Reverse Power Control) 채널로 구분된다.
순방향에서는 모든 물리채널(physical channel)이 하나의 채널로 전송되는데, 시간적으로 분리되는 TDM 방식이 사용되므로, 여러 개의 채널이 논리적으로 시분할되어 있고, 물리적으로는 신호가 확산(Spreading)되어 있다.
도 4는 종래 및 본 발명이 적용되는 역방향 채널구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 액세스 채널(Access channel)과 트래픽 채널(Traffic channel)로 구분되는데, 모두 기지국의 파일럿 채널과 같이 동시에 전송된다.
트래픽 채널(Traffic channel)은 세부적으로 파일럿 채널, 맥 채널, 응답(ACK) 채널(Acknowledgement channel), 데이터 채널(Data channel)로 구분되며, 맥 채널은 물리계층의 패킷(packet)이 정상적으로 수신했느냐의 여부를 전송하게 된다.
액세스 채널은 랜덤 액세스(random access)로 접속하며 이의 정보는 맥(MAC) 계층에서 정의해 준다. 파일럿 채널은 물리계층에서 생성되며 16-왈시 펑션으로 변조되지 않는 신호이다.
맥 채널의 RRI(Reverse Rate Indicator) 채널은 역방향 전송속도를 기지국에 알려주는 채널이고, DRC(Data Rate Control) 채널은 기지국에 원하는 전송속도를 요구할 때 사용된다.
도 5는 1xEV-DO 순방향 채널의 슬롯 구조이다.
도 5의 (a)와 같이 순방향 채널의 슬롯 구조는 한 프레임이 16개의 슬롯(16slots = 26.67ms)으로 구성되며, 각각의 슬롯은 2개의 반 슬롯(1/2slot = 1024 Chips)으로 구성되고 1.67ms(2048 chips)를 형성하여, 실질적인 정보를 담는 최소 단위가 된다.
이러한 순방향 채널의 슬롯 구조는 데이터(user data)가 실려갈 경우(activity slot), 도 4의 (b)와 같이 반 슬롯(half slot) 단위로 데이터(Data) 채널(400chips), 맥 채널(64chips), 파일럿 채널(96chips), 맥 채널, 데이터 채널 순으로 전송된다.
만약, 데이터가 없을 경우(idle slot)에는 도 4의 (c)와 같이 맥 채널, 파일럿채널, 맥 채널만 전송된다. 이러한 반 슬롯 단위로 파일럿 채널, 맥 채널, 데이터채널(제어채널 또는 트래픽 채널)이 TDM으로 전송되는 형태를 갖는다.
도 6은 1xEV-DO의 데이터 레이트에 따른 순방향 물리적 계층 패킷 상의 값들을 나타낸 표로서, 순방향의 패킷 포맷은 26.67ms(16slots) 단위로 전송되며, 전송레이트에 따라 1,2,4,8,16개의 슬롯을 사용할 수 있다.
여기서 매 Packet마다 DRC가 요구하는 최적의 Data rate을 결정하게 되고, 이에 따라 Slot의 수와 변조방식이 달라짐을 알 수 있다. 1x EV DO에서는 전송속도별로 저속일 경우에는 QPSK에서 고속인 경우 8-PSK, 16 QAM 순으로 변조 방식을 달리한다. 무선 환경이 열악한 경우 저속의 QPSK 변조 방식이 사용되고,
최대 전송 속도인 2.4576Mbps로 전송할 경우 16QAM 을 사용하여야 한다.
이하 상기의 구성에 의한 종래의 요금 책정에 대해 설명한다.
먼저, 일반적인 동작에 대해 설명한다.
본 발명의 1x EV DO 시스템이 종래의 음성위주의 이동통신 시스템에 비해 기본적으로 Packet Data 서비스를 위한 전용 프로토콜로서 순방향의(forward link) 경우 최대 2.4576Mbps 까지 가능한 시스템이다.
종래 음성호 및 회선 데이터(circuit data) 서비스에서는 무선구간에서 통화상태에서는 지속적으로 정해진 채널을 점유하고 있다.
데이터 전송이 없어도 자원을 항상 사용하고 있기 때문에 시간제 요금제도를 적용하고 있다. 반면에 1x EV DO 시스템에서는 Packet데이터의 고유한 특성인 dormant mode와 Burst Transmission을 활용하여 무선 구간을 지속적으로 사용하지 않고, 우선 순위 결정과 스케줄링에 의해 필요한 경우에만 사용하게 된다.
정해진 무선구간 에너지 레벨에서 무선환경에 따라 각 가입자마다 전송속도가 달라진다. 무선환경이 좋은 가입자들은 전송속도가 높아지고 더 적은 수의 Time Slot을 할당 받게 되고, 무선환경이 열악한 가입자들은 전송속도가 낮아지고 더 많은 Time Slot을 할당 받게 된다.
이로 인해 시간제 요금제도를 이 시스템에 적용한다면 무선 환경이 열악한 가입자들에게 피해가 돌아갈 수 밖에 없다.
즉, 상기 도 2에 나타난바와 같이, 하나의 기지국내에 2명의 가입자가 있을 경우, 가입자 1의 무선환경이 가입자 2보다는 좋다고 가정하자.
가입자 1은 전송속도를 도 6의 ①번 614.4Kbps을 DRC로 요구하고, 가입자 2는 전송속도를 도 6의 ②번 76.8Kbps을 요구한다.
여기서 두 명의 가입자가 받아야 할 Packet data가 2M라고 했을경우, 도 2와 같이 두 가입자의 Time Slot 할당을 낼 수 있다.
가입자들에게 1atency control (즉 전송속도와 무관하게 다음 수신 데이터를 너무 긴 시간을 할당하지 않는다.)을 이용하여 전송속도가 낮은 사용자는 자주 Time Slot을 할당하고, 전송속도가 높은 가입자는 더 적은 수의 Time Slot을 할당하게 된다.
가입자 1은 1번째 frame에서 필요한 Packet data를 download하게 되고, 가입자 2는 2번째 frame까지 받아야 요구한 Packet data를 download할 수 있다.
따라서 가입자 1 : 2M = 614.4 Kbps * 2 slot *1.67ms
가입자 2 : 2M = 76.8 Kbps *16 slot *1.67ms와 같이 된다.
가입자 1의 2M download 시간 : 2*1.67ms = 3.34ms
가입자 2의 2M download 시간 : 16*1.67ms = 26.72ms
즉 무선환경이 열악한 가입자 2는 가입자 1에 비해서 같은 데이터를 받는데 시간이 오래 걸린다.
따라서 1x EV DO 시스템에 시간제 요금제도를 시행하여 요금을 부과한다면, 무선환경이 좋지 않은 가입자들은 피해를 보게 된다.
도 7은 상기에서 설명한 종래의 요금부과 방법을 나타낸 흐름도이다.
각 단말기는 기지국의 파일럿 채널의 SNR을 측정하여, 매 패킷마다 최적의 데이터 전송율(속도)을 DRC 채널을 통해 기지국에 요구한다. (단계 71,72).
상기 요구한 전송속도에 의거 비트당 타임슬롯수가 결정되고 상기 타임 슬롯의 용량에 맞게 전송할 패킷 데이터가 나누어져서 프레임에 실려 각 단말기로 전송된다. (단계 73).
상기에 의해 할당된 타임슬롯수 및 상기 각 타임슬롯에 할당된 전송시간을 곱하여 이동통신시스템의 사용요금을 부과한다. (단계 74).
그러나 상기에서 설명한바와 같이, 시간제 요금제도를 시행하여 요금을 부과한다면, 무선환경이 좋지 않은 가입자들은 피해를 보게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 이동통신시스템의 접속시간에 따른 요금부과의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전송율에 따른 각 요금을 책정하여 실질적으로 각 단말기가 수신한 데이터의 양에 의거 요금을 부과하는 방법을 제안한다.
도 1은 종래 및 본 발명이 동작되는 이동통신 블럭도
도 2는 종래 및 본 발명이 적용되는 각가입자의 전송속도별 타임슬롯 할당을 나타낸 도면
도 3은 종래 및 본 발명에 적용되는 순방향 채널 구조를 나타낸 도면
도 4는 종래 및 본 발명이 적용되는 역방향 채널구조를 나타낸 도면
도 5는 1xEV-DO 순방향 채널의 슬롯 구조
도 6은 1xEV-DO의 데이터 레이트에 따른 순방향 물리적 계층 패킷 상의 값들을 나타낸 표
도 7은 상기에서 설명한 종래의 요금부과 방법을 나타낸 흐름도
도 8은 본 발명의 요금부과 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도
도 9는 상기 도 8를 좀 더 세분화한 흐름도
본 발명의 이동통신시스템에서 요금 책정 방법은, 각 전송속도별 요금을 책정하는 단계와; 단말기가 기지국에서의 전송된 정보를 이용하여 원하는 전송속도를 요구하는 단계와; 상기 요구한 전송속도에 의거 전송할 정보에 대한 타임슬롯수가 결정되어 각 단말기로 정보를 전송하는 단계와; 각 단말기로 전송하는 데이터 전송 레이트에 대한 요금, 타임 슬롯수, 상기 타임슬롯수에 해당하는 시간과 데이터 전송 레이트를 곱해서 각 가입자별 요금을 책정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 요금책정방법에 대해 설명한다.
먼저 본 발명과 관련된 내용을 설명한다.
상기 도 4에 나타낸바와 같이, 역 방향 traffic channel 구조는 MAC(medium access control)채널, pilot 채널, ack 채널, data 채널로 구성되어 있다.
MAC 채널에는 DRC(data rate control)채널과 Reverse rate indicator로 구분되는데, Reverse rate indicator는 역 방향의 전송속도를 기지국에 알려주는 채널이고, DRC는 단말기가 기지국에 원하는 전송속도를 요구할 때 사용하는 채널이다.
단말기는 전방향 채널 중 pilot 채널의 SNR (signal to noise ratio), 즉 C/I ( carrier to interference )를 정확히 측정하여 매 Packet 마다 최적의 데이터 전송속도를 DRC채널로 기지국에 요구하게 된다.
즉 자기의 무선환경에 적합한 전송속도를 요구하게 된다. 이 전송속도에 의해 bits당 Time Slot의 수가 결정된다. 이 Time Slot 의 용량에 맞게 보낼 Packet data가 나누어져서 frame에 실려 단말기로 전송된다.
도 6을 보면 12개의 data rate이 나타나 있는데, 자기의 무선환경에 적합한 data rate를 선택하여 DRC값(4bit)으로 이를 기지국에 알려준다.
도 8은 본 발명의 요금부과 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
각 전송속도별 요금을 책정한다. (단계 81).
각 단말기는 기지국의 파일럿 채널의 SNR을 측정하여, 매 패킷마다 최적의 데이터 전송율(속도)을 DRC 채널을 통해 기지국에 요구한다. (단계 82,83).
상기 요구한 전송속도에 의거 비트당 타임슬롯수가 결정되고 상기 타임 슬롯의 용량에 맞게 전송할 패킷 데이터가 나누어져서 프레임에 실려 각 단말기로 전송된다. (단계 84).
상기에 의해 각 단말기의 데이터 전송율에 의한 요금, 할당된 타임슬롯수 및 상기 각 타임슬롯에 할당된 전송시간을 곱하여 이동통신시스템의 사용요금을 부과한다. (단계 85).
도 9는 상기 도 8를 좀 더 세분화한 흐름도이다.
단말기가 기지국에 연결이 되면, 단말기는 pilot채널의 C/I(carrier to interference) 를 측정하여 DRC 채널로 기지국에 순방향의 데이터 전송속도를 요구하게 되고, 기지국은 무선환경에 맞는 최적의 데이터 전송율을 결정한다. (단계 91,92,93,94).
상기에 의해 가입자 별로 결정된 data rate를 저장한다.(단계 95).
트래픽 균등화 알고리즘에 의해 frame에 가입자별 Time Slot을 결정하고 가입자별 Time Slot의 개수를 count한다. (단계 96,97).
상기에서 count한 값과 상기 단계 95에서 저장한 data rate값의 곱(data*Time slot 수)을 저장한다. (단계 98).
여기서 data rate별로 차등화 된 요금제를 적용하여 data rate이 높은 경우에는 가격을 높게 책정하고 data rate이 낮은 경우에는 가격을 낮게 책정한다.
따라서 stack에 저장된 값 : data rate * Time slot수 * 1.67ms *data rate당_가격/Mb 에서 가입자가 접속을 종료하면, 사용하면서 가입자별로 상기 stack에 저장되어 있던 값들을 모두 더하여 log file에 기록해 두고 이것으로 요금을 부과하면 된다.(단계 100)
상기의 과정은 매 패킷마다 이전 DRC값과 동일한지를 체크하면서 반복한다. (단계 99).
상기한 바와같이 본 발명에서는 각 단말기가 이동통신시스템에 접속한 시간을 기준으로 하여 요금을 책정하지 않고, 데이터 전송율에 의한 실질적으로 수신한 데이터양을 기준으로 요금을 책정하는 방법에 관한 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 본 발명의 범위가 정해지는것이 아니다.
본 발명의 요금책정방법에 의하면, 순수 download받은 data을 계산하여 이를 근거로 요금을 책정하므로, 무선환경의 영향없이 형평성 있는 요금 책정을 할 수 있다.
Claims (5)
- 이동통신시스템에서무선환경에 따라가입자별 요금을 책정하는데 있어서,각 전송속도별 요금을 책정하는 단계와;각 단말기가 기지국에서의 전송된 정보를 이용하여 원하는 전송속도를 제어채널을 통해 기지국에 요구하는 단계와;기지국에서는 상기 단말기에서 요구한 전송속도에 의거, 상기 단말기로 전송할 정보에 대한 타임 슬롯수를 결정하고, 상기 타임슬롯의 용량에 맞게 전송할 패킷 데이터를 프레임에 실어 단말기로 전송하는 단계와;상기 각 단말기로 전송하는 데이터 전송속도에 대한 요금과, 상기 타임 슬롯수, 상기 타임슬롯수에 해당하는 시간과 상기 데이터 전송속도를 곱해서 각 가입자별 요금을 책정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 요금 책정 방법.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 가입자별 요금책정을 위한 데이터 전송속도계산은 매 프레임마다 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 요금 책정 방법.
- 제 1항 또는 3항에 있어서,가입자가 접속을 종료하면, 상기 가입자별로 요금 책정을 위해 프레임 마다 스택(stack)에 저장되어 있던 전송속도 및 타임슬롯수를 곱한 값들을 모두 더하여 로그파일(log file)에 기록해 두고, 이것으로 가입자별 요금을 부과하는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서 요금 책정 방법.
- 이동통신 시스템에서 가입자별 요금을 책정하는 데 있어서,파일럿 채널을 통해 측정된 정보를 이용하여 결정된 전송 레이트 요구 정보를 단말기로부터 수신하는 단계와;상기 단말기별 전송 레이트 요구 정보에 근거하여 패킷별 결정한 데이터 전송 레이트와, 이에 해당하는 프레임당 타임슬롯수와, 상기 타임슬롯에 해당하는 시간과, 각 데이터 전송 레이트에 해당하는 정해진 요금을 이용하여 각 가입자별 요금을 계산하는 단계를 포함하여 이루진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 가입자별 요금책정 방법.
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