KR100548347B1

KR100548347B1 - 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100548347B1
Application number: KR1020030030592A
Authority: KR
Inventors: 이창국
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2006-02-02
Also published as: KR20040098280A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 논리채널로 전송되는 데이터의 특성정보를 분석하여 동적으로 전송채널을 할당하므로 제한된 무선자원을 효율적으로 사용하도록 하는 것이며, 논리채널(LOGICAL CH)인 전용제어채널(DCCH)과 전용트래픽채널(DTCH)로부터 인가되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시 분석하는 감시부; 인가되는 각 채널 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴 정보를 기록저장하고 해당 응용패턴의 통계정보를 출력하는 기록부; 인가되는 실시간 응용패턴 정보와, 상기 기록부로부터 인가되는 통계 응용패턴 특성정보를 분석하고 소정 임계값과 대비하여 최적의 공통채널이나 공유채널 또는 전용채널을 매핑하는 제어부; 논리채널에 전송채널(TRANSPORT CH)을 동적 매핑하는 동적할당부; 공통채널이나 공유채널로 매핑된 논리채널의 신호를 다중화하고 우선순위를 설정하며 흐름을 제어하여 출력하는 공통공유부; 전용채널(DCH)로 매핑된 논리채널의 신호를 다중화하고 전송포맷으로 변경하며 암호화하여 출력하는 전용처리부가 포함되어 이루어지는 구성 등을 특징으로 하고, 논리채널에 인가되는 신호의 특성정보가 임계값보다 작은 경우는 데이터 전송속도가 작은 공통/공유채널을 할당하고, 임계값보다 큰 경우는 데이터 전송속도가 큰 전용채널을 동적 할당하므로 시스템의 데이터 전송속도를 높이는 효과가 있다.

Description

이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치 및 방법{A METHOD AND A DEVICE OF ADVANCED MAC CONTROLLING FOR MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도1 은 일반적인 이동통신 시스템의 맥 구조도,

도2 는 일반적인 맥 계층 구조의 논리채널과 전송채널 매핑관계 도시도,

도3 은 일반적인 맥의 계층별 기능구성 설명도,

도4 는 종래 기술에 의한 정적 맥 무선채널 운용방법 순서도,

도5 는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 개선된 동적 맥 제어장치 기능 구성도,

도6 은 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 개선된 동적 맥 제어방법 순서도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

400 : 맥디 410 : 감시부 420 : 기록부

430 : 제어부 440 : 동적할당부 450 : 공통공유부

460 : 전용처리부

본 발명은 이동통신 시스템에서 맥(MAC) 계층(LAYER) 제어에 의하여 무선채 널을 효율적으로 할당 운용하는 것으로, 특히, 논리채널로 전송되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 특성정보에 의하여 전송채널을 동적 매핑하므로 제한된 무선자원을 효율적으로 사용하도록 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 가입된 휴대단말기(UE: USER EQUIPMENT 또는 MS: MOBILE STATION)를 이용하여 서비스 영역에서 언제 어디서나 즉시 상대방과 무선접속하고 자유로이 이동하면서 통신하는 것으로, 초기의 음성급 신호를 이용한 통신방식에서 시작하여 문자와 기호를 데이터로 전송하는 데이터급 통신방식으로 발전하고, 현재는 동영상을 포함하여 통신하는 멀티미디어 통신 방식으로까지 발전하였으며, 상기와 같이 동영상을 전송하는 이동통신 시스템을 차세대 이동통신 시스템 또는IMT-2000 방식 이동통신 시스템이라고 하고, 본 발명은 상기 IMT-2000 방식 이동통신 시스템에서의 맥(MAC: MEDIUM ACCESS CONTROL SUB-LAYER) 프로토콜에 의한 제어에 관한 것이며, 동적(DYNAMIC) 채널할당방식에 관한 것이다.

상기 음성급 신호 또는 데이터급 신호에 비하여 상기 멀티미디어 통신방식은 전송하는 데이터의 량이 매우 많은 동시에 고속으로 전송하여야 하므로, 데이터를 전송하는 채널에 넓은 대역폭을 할당하여야 한다.

상기 이동통신 시스템의 데이터(DATA) 전송 채널(CHANNEL) 또는 베어러(BEARER)에는, 시스템 운용상 데이터를 논리적으로 구분하고 상기와 같이 논리적으로 구분된 데이터를 전송하는 채널을 논리채널(LOGICAL CHANNELS) 이라고 하며, 상기 논리채널의 데이터를 실제 물리적으로 전송하는 채널을 전송채널(TRANSPORT CHANNELS)이라고 한다.

상기 맥 계층(MAC LAYER)은 프로그램으로 이루어지는 프로토콜이고, 이동통신 시스템의 휴대단말기와 기지국제어기 사이에서 채널할당 및 제어 기능을 하며, 물리계층(PHYSICAL LAYER)과 알엘시(RLC: RADIO LINK CONTROL) 사이에서 논리채널과 전송채널의 연결관계인 매핑(MAPPING), 우선순위(PRIORITY) 결정, 다중화 및 역다중화 등의 제어를 한다.

기존의 음성급 신호와 데이터급 신호를 위주로 통신하는 이동통신 시스템은, 데이터의 처리량이 작은 동시에 전송할 데이터 크기가 작고, 해당 맥 계층도 소량의 데이터와 신호를 전송처리하도록 개발되어 있으므로, 차세대 또는 3 세대의 IMT-2000 방식 이동통신 시스템에서는 고속 데이터 전송 및 멀티미디어 신호 전송에 적합하도록 효율적인 맥 계층 운용의 개발이 필요하다.

이하, 종래 기술에 의한 이동통신 시스템의 맥(MAC) 제어 방식을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위한 것으로, 도1 은 일반적인 이동통신 시스템의 맥 구조도 이고, 도2 는 일반적인 맥 계층 구조의 논리채널과 전송채널 매핑관계 도시도 이며, 도3 은 일반적인 맥의 계층별 기능구성 설명도 이고, 도4 는 종래 기술에 의한 정적 맥 무선채널 운용방법 순서도 이다.

상기 도1을 참조하면, 이동통신 시스템의 일반적인 맥(MAC) 계층 프로토콜(PROTOCOL)의 구조는, 맥 전체를 제어하고 감시하는 동시에 논리채널과 전송채널의 매핑, 우선순위 결정, 다중화 및 역다중화 제어 기능의 맥제어부(10)와; 상기 맥제어부(10)의 제어와 감시에 의하여 방송채널(BCH: BROADCASTING CHANNEL)을 담당하는 맥비(MAC-b)(20)와; 상기 맥제어부(10)의 제어와 감시에 의하여 공통채널(CCH: COMMON CHANNEL) 및 공유채널(SCH: SHARED CHANNEL)을 담당하는 맥시(MAC-c/sh)(30)와; 상기 맥제어부(10)의 제어와 감시에 의하여 전용채널(DCH: DEDICATED CHANNEL)을 담당하는 맥디(MAC-d)(40)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구성의 맥 프로토콜을 상세히 설명하면, 논리채널(LOGICAL CHANNEL)에 의한 방송제어채널(BCCH) 신호는 맥비(20)에 인가되고, 전송채널(TRANSPORT CHANNEL)인 방송채널(BCH)을 통하여 전송되며, 상기 맥제어부(10)에 의하여 감시되고 제어된다.

또한, 논리채널의 페이징제어채널(PCCH)과 방송제어채널(BCCH)과 공통제어채널(CCCH)과 공통트래픽채널(CTCH)은, 상기 맥제어부(10)에 의하여 감시되며 맥시(30)에 인가되고, 상기 맥시(30)의 제어 및 우선순위 결정과 다중화 및 역다중화 제어에 의하여 전송채널(TRANSPORT CHANNEL)인 페이징채널(PCH: PAGING CHANNEL), 순방향링크접속채널(FACH: FORWARD LINK ACCESS CHANNEL), 임의접속채널(RACH: RANDOM ACCESS CHANNEL), 공통패킷채널(CPCH: COMMON PACKET CHANNEL), 다운링크 공유채널(DSCH: DOWNLINK SHARED CHANNEL)을 통하여 전송된다.

또한, 논리채널의 전용제어채널(DCCH)과 전용트래픽채널(DTCH)은, 상기 맥제어부(10)에 의하여 감시되며 맥디(40)에 인가되고, 상기 맥제어부(10)의 제어와 우선순위결정과 다중화 및 역다중화에 의하여 공통채널로 전송될 것은 맥시(30)에 인가되고, 전용채널로 전송될 것은 전송채널의 해당 전용채널(DCH: DEDICATED CHANNEL)을 통하여 전송된다.

상기와 같이 각각의 논리채널과 해당 전송채널이 할당되어 연결되는 것을 매핑(MAPPING) 이라고 한다.

이하, 상기 도2를 참조하여 일반적인 맥 계층 구조의 논리채널과 전송채널 매핑관계를 설명한다.

휴대단말기로부터 기지국으로 신호를 전송하는 상향링크(UPLINK)는 논리채널로 임의접속채널(RACH)과 전용제어채널(DCCH) 및 전용트래픽채널(DTCH)을 구비하고, 전송채널로는 임의접속채널(RACH)을 공통채널로 사용하고, 공통패킷채널(CPCH)을 공유채널로 사용하며, 전용채널(DCH)을 전용채널로 사용한다.

또한, 기지국으로부터 휴대단말기로 신호를 전송하는 하향링크(DOWNLINK)는 논리채널로 페이징제어채널(PCCH)과, 방송제어채널(BCCH)과, 공통제어채널(CCCH)과, 공통트래픽채널(CTCH)과, 전용제어채널(DCCH) 및 전용트래픽채널(DTCH)을 구비하고, 전송채널로는 페이징 채널(PCH)과, 방송채널과, 공통채널로 순방향링크접속채널(FACH)과, 공유채널로 다운링크공유채널(DSCH)과, 전용채널(DCH)을 전용채널로 구비한다.

즉, 상기 논리채널에는 임의 매핑(MAPPING) 또는 할당되고 접속하여 데이터를 전송하는 임의접속채널(RACH: RANDOM ACCESS CHANNEL)과, 제어를 위한 신호를 전송하기 위하여 전용 매핑 또는 할당되고 입력되는 제어신호를 전송하는 전용제어채널(DCCH: DEDICATED CONTROL CHANNEL)과, 전용으로 데이터 신호를 전송하기 위하여 매핑 또는 할당되고 입력되는 데이터 신호를 전송하는 전용 트래픽 채널(DTCH: DEDICATED TRAFFIC CHANNEL)과, 페이징을 위한 제어 데이터 신호만을 고유하게 전송하는 페이징 제어 채널(PCCH: PAGING CONTROL CHANNEL)과, 방송용 제어신호를 전용으로 전송하는 방송제어채널(BCCH: BROADCAST CONTROL CHANNEL)과, 공통으로 제어신호를 전송하는 공통제어채널(CCCH: COMMON CONTROL CHANNEL)과, 공통으로 데이터를 전송하는 공통트래픽채널(CTCH: COMMON TRAFFIC CHANNEL) 등이 있다.

또한, 상기 전송채널에는, 공통채널(COMMON CHANNEL)과 공유채널(SHARED CHANNEL)과 전용채널(DEDICATED CHANNEL)이 있고, 임의접속채널(RACH)과 순방향링크접속채널(FACH: FORWARD LINK ACCESS CHANNEL) 등이 공통채널에 속하며, 공통패킷채널(CPCH: COMMON PACKET CHANNEL) 다운링크공유채널(DSCH: DOWNLINK SHARED CHANNEL) 등이 공유채널에 속하고, 페이징 채널(PCH)과 방송채널(BCH)과 전용제어채널(DCCH)과 전용트래픽채널(DTCH) 등이 전용채널에 속한다.

상기 공통채널은 다수 채널의 신호를 전송하는 것으로 다중화 및 역다중화가 필요하고 상기 맥제어부(10)의 감시와 제어에 의하여 해당 맥 계층(20,30,40)에서 처리된다.

이하, 상기 첨부된 도3을 참조하여, 이동통신 시스템의 일반적인 맥 계층별 기능구성을 설명한다.

상기 맥 계층의 맥디(MAC-d)(40)는, 전용제어채널(DCCH)을 통하여 인가되는 신호와 전용트래픽채널(DTCH)을 통하여 인가되는 신호를 공통채널, 공유채널, 전용채널 중에서 하나를 선택하여 어느 채널로 전송할 것인지를 결정하는 선택부(41); 상기 선택부(41)로부터 공통채널로 전송하는 신호를 입력받고 해당 공통채널을 매 핑하는 공통채널부(42); 상기 선택부(41)로부터 공유채널로 전송하는 신호를 입력받고 해당 공유채널을 매핑하는 공유채널부(43); 상기 선택부(41)로부터 전용채널로 전송하는 신호를 입력받고 해당 전용채널을 매핑하는 전용채널부(44); 상기 공통채널부(42)와 공유채널부(43)로부터 인가되는 신호의 우선순위를 결정하는 우선순위부(45); 상기 전용채널부(44)로부터 인가되는 신호 또는 데이터를 전송포맷으로 변환하는 포맷부(46); 상기 우선순위부(45)로부터 인가되는 신호를 해당 우선순위에 의하여 전송순서를 제어하는 흐름제어부(47); 상기 포맷부(46)로부터 전송포맷으로 변환되어 인가되는 신호를 암호화하여 전용채널로 출력하는 암호화부(48)로 이루어져 구성된다.

또한, 상기 맥 계층의 맥시(MAC-c/sh)(30)는, 맥디(40)의 흐름제어부(47)로부터 인가되는 신호를 입력하고 신호의 흐름을 해당 우선순위에 의하여 전송되도록 제어하는 흐름제어부(31); 상기 흐름제어부(31)의 신호를 수신할 휴대단말기 구분 식별자와 휴대단말기 타입을 추가하는 식별부(32); 상기 식별부(32), 공통트래픽채널(CTCH), 공통제어채널(CCCH), 방송제어채널(BCCH)로부터 각각 입력되는 신호를 하나의 채널로 전송되도록 다중화(MULTIPLEXING)하는 다중화부(33); 상기 다중화부(33), 식별부(32) 및 페이징채널(PCCH)로부터 인가되는 신호의 우선순위를 설정하는 우선순위부(34); 상기 우선순위부(34)를 통하여 인가되는 페이징채널(PCCH) 신호와 다중화부(33) 신호를 전송포맷으로 변환하고 각각 해당 페이징 채널(PCH) 및 순방향링크접속채널(FACH)로 전송하는 포맷부(35); 상기 우선순위부(34)를 통하여 인가되는 식별부(32) 신호에 하향링크(DL: DOWN LINK) 코드를 할당하고 다운링크 공유채널(DSCH)로 출력하는 코드부(36)로 이루어져 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성의 일반적인 이동통신 시스템 맥 계층별 기능구성을 상세히 설명한다.

일 예로, 이동통신 시스템의 기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 하향링크(DOWNLINK) 신호 중에서 논리채널인 방송제어채널(BCCH) 신호와, 공통제어채널(CCCH) 신호와, 공통트래픽채널(CTCH) 신호는, 맥시(30)의 다중화부(33)에 인가되어 다중화된 상태로 우선순위부(34)에 인가되고, 상기 우선순위부(34)는 페이징제어채널(PCCH)로부터 인가되는 신호와 상기 다중화부(33)로부터 인가되는 신호와 식별부(32)로부터 인가되는 신호의 우선순위를 분석하여 해당 우선순위로 각각 출력되도록 하며, 상기 우선순위부(34)로부터 인가되는 신호를 인가 받는 포맷부(35)는, 상기 입력되는 신호를 전송하기 적당하도록 포맷(FORMAT)하고 상기 포맷된 페이징 채널 신호는 전송채널의 페이징 채널로 출력하며, 상기 다중화된 방송제어채널과 공통제어채널과 공통트래픽채널 신호는 포맷되어 전송채널인 순방향링크접속채널(FACH)로 출력하고, 또한, 상기 우선순위부(34)로부터 인가되는 신호를 입력한 코드부(36)는 다운링크 코드를 부가하여 전송채널인 다운링크공유채널(DSCH)로 출력한다.

이동통신시스템의 기지국으로부터 휴대단말기에 전송되는 신호 중에서 논리채널인 전용제어채널(DCCH)로 전송될 해당 제어신호 및 전용트래픽채널(DTCH)로 전송될 해당 데이터 신호는, 상기 맥디(40)의 선택부(41)에 인가되어 공통채널 또는 공유채널 또는 전용채널로 전송될 것인지가 선택되고, 상기와 같이 선택된 채널에 의하여 각각의 해당 공통채널부(42) 또는 공유채널부(43) 또는 전용채널부(44)에 인가된다.

상기 선택부(41)는 각 논리채널 신호가 전송되는 물리채널인 전송채널을 고정상태로 정적 지정하여 할당한다.

상기 공통채널부(42)와 공유채널부(43)는 해당 입력된 채널 신호를 다중화(MULTIPLEXING) 하여 우선순위부(45)에 출력하고, 상기 우선순위부(45)는 입력된 신호의 우선순위를 결정하여 상기 흐름제어부(47)에 출력하며, 상기 흐름제어부(47)는 입력된 신호의 우선순위를 분석하여 해당 순서대로 상기 맥시(30)의 흐름제어부(31)에 출력하므로, 다운링크 공유채널 또는 순방향 링크 접속 채널로 전송되도록 한다.

또한, 상기 전용채널부(44)는 입력된 채널별 신호를 다중화(MULTIPLEXING) 하여 포맷부(46)에 출력하고, 상기 포맷부(46)는 입력된 신호를 전송하기 적당하도록 해당 포맷(FORMAT)으로 변환하여 암호화부(48)에 출력하며, 상기 암호화부(48)는 입력되는 신호가 전송도중에 도청 또는 도용되지 않도록 암호화하여 전송채널의 전용채널(DCH)로 전송한다.

상기와 같이, 일 예로, 이동통신 시스템의 기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 각 논리채널의 신호는 전송되는 물리채널인 전송채널이 정적으로 이미 결정되어 지정되고, 상기와 같이 정적으로 지정된 물리채널을 통하여 해당 신호를 전송한다.

따라서, 정적 지정되어 할당된 채널의 대역폭이 작은 상태에서, 입력되는 데 이터 전송량이 많은 경우, 데이터 전송속도가 늦어지거나 또는 일부의 데이터를 유실할 수 있고, 상기 정적으로 지정된 채널의 대역폭이 넓은 상태에서, 입력되는 데이터의 량이 작은 경우는 채널이 대기 상태로 있는 시간이 많게 된다.

이하, 상기 도4를 참조하여, 종래 기술에 의한 정적 맥(MAC) 무선채널 운용방법을 설명한다.

상기 이동통신 시스템을 구성하는 기지국 및 휴대단말기에 의하여 제어신호 또는 데이터 신호를 전송할 것인지 판단하는 제1 단계(S10)와; 상기 단계(S10)에서 판단하여 신호/데이터를 전송하는 경우, 상기 전송되는 신호/데이터의 논리채널을 확인하는 제2 단계(S20)와; 상기 단계(S20)에서 확인된 논리채널별 해당 신호를 전송할 물리채널인 전송채널을 정적으로 고정 할당(MAPPING)하고 설정하는 제3 단계(S30)와; 상기 단계(S30)의 각 논리채널신호를 해당처리에 의하여 다중화하고 우선순위를 설정하며 전송포맷으로 변환하는 제4 단계(S40)와; 상기 단계(S40)의 처리된 각 논리채널 신호를 정적 설정된 전송채널을 통하여 전송하는 제5 단계(S50)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 정적 맥 무선채널 운용방법을 상세히 설명한다.

이동통신 시스템을 구성하는 기지국과 휴대단말기는 제한된 무선자원을 채널로 분할하여 사용하는 것으로, 기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 것을 하향링크(DOWNLINK)라고 하고, 휴대단말기로부터 기지국으로 전송되는 것을 상향링크(UPLINK)라고 하며, 상기 하향링크를 순방향이라고도 하고 상향링크를 역 방향이라고도 한다.

상기 기지국이 하향링크 또는 순방향을 통하여 휴대단말기에 전송하는 신호는, 통신용 신호와 해당 제어신호를 포함하는 동시에 페이징 신호와 방송신호 및 이동통신 시스템을 운용하기 위한 공통의 제어신호와 트래픽 신호가 필요하며 각각 해당 논리채널을 통하여 전송되고, 상기 휴대단말기가 상향링크 또는 역방향을 통하여 기지국에 전송하는 신호는 통신용 신호와 해당 제어신호를 포함하는 동시에 옵션 등에 의하여 임의접속채널을 통하여 선택적으로 전송하는 신호가 있다.

일 예로, 상기 이동통신 시스템의 기지국은 휴대단말기에 전송할 제어신호 또는 데이터 신호가 있는지 판단하고(S10), 전송할 신호가 있는 경우에 해당 논리채널을 확인하며(S20), 상기 확인된 논리채널별 정적(STATICAL)으로 할당(MAPPING)된 전송채널을 설정한다(S30).

즉, 상기 각 논리채널은 해당 신호를 전송할 물리채널인 전송채널이 정적방식으로 고정 할당되고 설정된다.

상기 기지국은, 신호를 전송하는 각 논리채널을 해당 처리에 의하여 다중화하고, 우선순위를 설정하며 전송포맷으로 변환처리하고(S40), 상기에서 정적으로 고정 할당되고 설정된 전송채널을 통하여 해당 휴대단말기로 무선전송한다(S50).

상기와 같은 종래 기술은, 일 예로, 논리채널의 전송할 데이터 량이 많으나 정적으로 할당된 전송채널의 데이터 전송 대역폭이 작은 경우, 일부의 데이터를 유실하거나 또는, 데이터 전송에 많은 시간을 소모하고, 또한, 논리채널에서 전송할 데이터의 량이 적지만 이미 정적 할당된 전송채널의 데이터 전송 대역폭이 넓은 경 우, 인가된 데이터를 신속하게 전송하고 남는 시간은 운용되지 못하며, 다음 순서의 해당 데이터가 입력될 때까지 대기한다.

따라서, 각 논리채널에 정적으로 전송채널을 배정하여 할당하는 경우, 특정 채널은 운용되지 못하고 대기하는 시간이 길어지므로 불필요하게 채널만 점유하는 문제와, 또 다른 특정 채널은 해당 신호/데이터를 전송하는데 많은 시간을 소모하므로 이어지는 다음 순서의 데이터를 신속하게 전송하지 못하는 문제가 있다.

즉, 이동통신 시스템에 제한 할당된 주파수 자원 또는 무선자원에 의한 채널자원을 효율적으로 운용하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 이동통신 시스템의 각 논리채널에서 발생하는 트래픽 패턴과 사용자의 응용 이용패턴을 통계적으로 분석하여 각각의 논리채널에 전송채널을 동적으로 할당하므로 무선자원을 효율적으로 이용하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 이동통신 시스템의 채널을 매핑하는 맥디에 있어서; 논리채널(LOGICAL CH)인 전용제어채널(DCCH)과 전용트래픽채널(DTCH)로부터 인가되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시 분석하는 감시부와; 상기 감시부로부터 인가되는 각 채널 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴 정보를 기록저장하고 해당 응용패턴의 통계정보를 출력하는 기록부와; 상기 감시부로부터 인가되는 실시간 응용패턴 정보와, 상기 기록부로부터 인가되는 통계 응용패턴 특성정보를 분석하고 소정 임계값과 대비하여 최적의 공통채널이나 공유채널 또는 전용채널을 매핑하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 의하여 각 논리채널에 전송채널(TRANSPORT CH)을 동적 매핑하는 동적할당부와; 상기 동적할당부에 의하여 공통채널이나 공유채널로 매핑된 논리채널의 신호를 다중화하고 우선순위를 설정하며 흐름을 제어하여 출력하는 공통공유부와; 상기 동적할당부에 의하여 전용채널(DCH)로 매핑된 논리채널의 신호를 다중화하고 전송포맷으로 변경하며 암호화하여 출력하는 전용처리부가 포함되어 이루어지는 구성을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 이동통신 시스템에 의하여 논리채널이 해당 데이터를 전송하는지 판단하는 과정과; 상기 판단과정에서 상기 논리채널이 데이터를 전송하는 것으로 판단하는 경우, 전송되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 패턴을 감시하여 특성정보를 저장하며 통계 특성정보를 추출하는 동시에 상기 특성정보를 주기적으로 출력하는 감시과정과; 상기 감시과정에서 응용패턴의 통계 특성정보와 주기적 특성정보를 각각 입력하고 분석하는 분석과정과; 상기 분석과정에서 분석된 응용패턴의 데이터 량이 작고 발생빈도가 작은지를 판단하는 과정과; 상기 발생빈도판단 과정에서 판단하여 응용패턴의 데이터 량이 작고 발생빈도가 작은 경우는 공통채널이나 공유채널을 매핑하고 아닌 경우는 전용채널을 매핑하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 것으로 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명하기 위한 것으로, 도5 는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 개선된 동적 맥 제어장치 기능 구성도 이고, 도6 은 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 개선된 동적 맥 제어방법 순서도 이다.

이하, 상기 도5를 참조하여, 본 발명에 의한 것으로, 이동통신 시스템의 논리채널과 전송채널을 동적(DYNAMIC)으로 매핑(MAPPING)하는 개선된 맥(MAC) 제어장치를 설명한다.

이동통신 시스템의 논리채널(LOGICAL CHANNEL)과 전송채널(TRANSPORT CHANNEL)을 매핑하는 맥디(MAC-d)에 있어서, 논리채널인 전용제어채널(DCCH)과 전용트래픽채널(DTCH)로부터 인가되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시 분석하는 것으로, 각 논리채널로부터 인가되는 응용패턴의 데이터(QUEUE) 크기, 실행시간, 대기시간과 트래픽 발생빈도 패턴에 의한 특성정보를 입력하고 분석하여 기록부(420)에 출력하고, 제어부(430)에는 응용패턴의 실시간 특성정보를 주기적으로 출력하는 감시부(410)와,

상기 감시부(410)로부터 인가되는 각 채널 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴 정보를 기록저장하고, 해당 응용패턴의 통계 특성정보를 출력하는 것으로, 상기 각 논리채널별 응용패턴에 의한 데이터 크기, 실행시간, 대기시간, 트래픽 발생빈도 등의 특성정보를 입력하여 기록저장하고, 각 응용패턴의 상기 특성정보를 소정방식으로 통계처리하여 출력하는 기록부(420)와,

상기 감시부(410)로부터 인가되는 실시간 응용패턴 특성정보와, 상기 기록부(420)로부터 인가되는 통계 응용패턴 특성정보를 분석하고 소정 임계값과 대비하여 최적의 공통채널이나 공유채널 또는 전용채널을 매핑하는 것으로, 상기 감시부(410)로부터 응용패턴의 실시간 특성정보를 주기적으로 입력하며, 상기 기록부(420)로부터는 소정 통계 특성정보를 입력 처리하여 소정 임계값 보다 데이터 량이 작고 트래픽 발생빈도가 작은 패턴의 경우는 공통채널이나 공유채널 또는 공통/공유채널을 매핑(MAPPING)하고, 데이터 량이 크거나 또는 데이터 량이 작아도 트래픽 발생빈도가 많은 경우는 상기 전용채널(DCH)을 매핑하는 제어부(430)와,

상기 제어부(430)의 제어신호에 의하여 각 논리채널에 전송채널을 동적(DYNAMIC)으로 매핑(MAPPING)하는 동적할당부(440)와,

상기 동적할당부(440)에 의하여 공통채널이나 공유채널 또는 공통/공유채널로 매핑된 논리채널들의 신호를 하나의 채널로 전송하도록 다중화하고 우선순위(PRIORITY)를 설정하며, 상기 설정된 우선순위에 의한 흐름 또는 전송되도록 제어하여 출력하는 것으로, 상기 동적할당부(440)에 의하여 공통채널이나 공유채널 또는 공통/공유채널로 매핑된 각 논리채널의 데이터를 다중화(MULTIPLEXING)하고, 상기 다중화된 논리채널 데이터의 전송 우선순위를 설정하며, 상기 설정된 우선순위에 의하여 전송되도록 흐름순서를 제어하여 출력하는 공통공유부(450)와,

상기 동적할당부(440)에 의하여 전용채널로 매핑(MAPPING)된 논리채널의 신호를 다중화하고 전송포맷으로 변경하며 암호화하여 출력하는 것으로, 상기 동적할당부(440)가 전용채널로 매핑한 각 논리채널의 다수 데이터를 다중화(MULTIPLEXING)하고, 상기 다중화된 논리채널 데이터를 전송하기 적합하게 포맷(FORMAT)처리와 암호화하여 전송채널(TRANSPORT CHANNEL)의 전용채널(DCH)로 출력하는 전용처리부(460)로 이루어진 구성이다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 이동통신 시스템의 개선된 동적(DYNAMIC) 채널 매핑(MAPPING) 맥 제어장치를 상세히 설명한다.

이동통신 시스템의 기지국으로부터 다수 휴대단말기로 각각 전송되는 제어 데이터 신호는 논리채널(LOGICAL CHANNEL)의 전용제어채널(DCCH)로 전송하고, 통신 데이터 신호는 논리채널의 전용트래픽채널(DTCH)로 전송한다.

상기 맥디(MAC-d)(400)는 전용채널을 제어 관리하는 것으로, 감시부(410)에 의하여 전용제어채널 및 전용트래픽채널로부터 인가되는 데이터를 입력하는 동시에 감시하여 해당 응용패턴의 데이터 크기(QUEUE SIZE), 실행시간, 대기시간 및 트래픽 발생빈도 패턴 등의 특성정보를 기록부(420)에 기록저장하는 동시에 소정의 주기에 의하여 실시간으로 상기 특성정보를 제어부(430)에 출력한다.

상기 기록부(420)는, 상기 감시부(410)를 통하여 각 채널로부터 입력되는 응용패턴의 특성정보를 소정 기간동안 기록저장하고, 상기 기록저장된 특성정보를 이용하여 통계 특성정보를 산출 또는 추출하여 상기 제어부(430)에 출력한다.

상기 제어부(430)는 기록부(420)로부터 인가되는 각 채널별 각 응용패턴의 데이터 크기, 실행시간, 대기시간, 트래픽 발생빈도 패턴 등과 같은 통계 특성정보를 입력하고, 상기 감시부(410)로부터는 설정된 소정의 주기 단위로 상기 응용패턴의 실시간 특성정보를 입력받으며, 상기와 같이 입력된 실시간 특성정보와 통계 특성정보를 분석하여 데이터 량과 트래픽 발생빈도가 소정 임계값보다 작은지를 판단한다.

상기 제어부(430) 판단에서 소정 임계값보다 데이터의 량이 작고, 트래픽 발생빈도가 작은 경우는, 채널별로 입력되는 해당 응용패턴의 데이터가 전용제어 데이터이거나 전용트래픽 데이터 여부에 관계없이 전송채널을 구성하는 공통채널 또는 공유채널로 할당되도록 동적 매핑 제어신호를 출력하고, 상기 제어부 판단에서 임계값보다 데이터 량이 큰 경우와 데이터 량이 작아도 트래픽 발생빈도가 임계값보다 큰 경우는, 입력되는 응용패턴을 전송채널의 전용채널에 할당되도록 동적 매핑 제어신호를 출력하는 동시에 해당 채널의 응용패턴 데이터를 함께 출력한다.

즉, 상기 제어부(430)는 채널별로 입력되는 응용패턴의 특성정보를 통계값과 실시간 측정값을 이용하여 분석하므로, 설정된 임의 임계값 기준으로 데이터 량과 트래픽 발생빈도 패턴이 작은 경우는 해당 논리채널을 공통채널/공유채널에 할당되도록 동적 매핑 제어신호를 출력하고, 반대의 경우는 전용채널에 할당되도록 하는 동적 매핑 제어신호를 해당 채널의 데이터와 함께 출력한다.

상기와 같이 제어부(430)로부터 출력되는 동적 매핑 제어신호와 각 채널의 응용패턴 데이터를 입력받은 동적할당부(440)는, 해당 제어신호에 의하여 전송채널의 공통/공유채널을 할당받은 논리채널 데이터는 공통공유부(450)로 출력되도록 하고, 전용채널을 할당받은 논리채널 데이터는 전용처리부(460)로 출력되도록 한다.

상기 공통공유부(450)는 입력되는 각 채널별 데이터를 다중화하고 우선순위를 설정하며, 상기 설정된 우선순위에 의하여 전송되도록 흐름을 제어하여 맥시(MAC-c/sh)로 출력한다.

상기 전용처리부(460)는, 입력되는 각 채널별 데이터를 다중화하고 전송하기 적합한 포맷(FORMAT)으로 변환하며, 암호화하여 전용채널(DCH: DEDICATED CHANNEL)로 출력 및 전송한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 맥 제어장치는, 논리채널로 입력되는 데이터의 크기와 트래픽 발생빈도가 임계값보다 작거나 큰 상태를 판단하고, 상기 판 단에 의하여 데이터 전송속도가 작은 공통/공유채널을 동적 매핑하거나 또는 데이터 전송속도가 큰 전용채널을 동적 매핑한다.

이하, 상기 도6을 참조하여, 본 발명에 의한 것으로, 이동통신 시스템의 논리채널과 전송채널을 동적(DYNAMIC)으로 매핑(MAPPING)하는 개선된 맥(MAC) 제어방법을 설명한다.

일 예로, 이동통신 시스템을 구성하는 기지국에 의하여 논리채널(LOGICAL CHANNEL)이 해당 응용패턴의 데이터를 전송하는지 판단하는 과정(S100)과,

상기 과정(S100)에서 논리채널이 데이터를 전송하는 것으로 판단하는 경우, 전송되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 패턴을 감시하여 특성정보를 저장하며 통계 특성정보를 추출하는 동시에 상기 특성정보를 주기적으로 출력하는 것으로, 상기 논리채널을 통하여 전송되는 데이터의 크기, 실행시간, 대기시간의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시하는 과정(S110); 상기 과정(S110)의 응용패턴에 의한 특성정보를 검출하여 기록부(420)에 기록저장하고, 통계 특성정보를 추출하는 동시에 상기 감시부(410)에서 실시간 검출된 특성정보를 주기적으로 제어부(430)에 출력하는 과정(S120)으로 이루어진 감시과정과,

상기 감시과정에 의하여 채널별로 인가되는 응용패턴의 데이터 량 또는 크기, 실행시간, 대기시간 등에 의한 통계적 특성정보와 주기적 특성정보를 제어부(430)에서 각각 입력하고 분석하는 것으로, 상기 논리채널로 전송되는 데이터로부터 실시간으로 검출되고 주기적으로 출력되는 특성정보와 소정 단위의 통계에 의하여 출력되는 특성정보를 각각 입력하고, 설정된 임계값보다 데이터 량이 작 은지 또한, 트래픽 발생빈도가 작은지를 분석처리하는 분석과정(S130)과,

상기 과정(S130)에서 분석된 응용패턴의 데이터 량이 소정의 임계값보다 작고 트래픽 발생빈도가 해당 임계값보다 작은지를 판단하는 과정(S140)과,

상기 과정(S140)에서 판단하여 응용패턴의 데이터 량이 작고 트래픽 발생빈도가 작은 경우는 공통채널이나 공유채널을 동적 매핑하며, 아닌 경우는 전용채널을 동적 매핑하는 것으로, 상기 발생빈도 판단과정(S140)에서 논리채널로 인가되는 데이터의 량이 임계값보다 작고 트래픽 발생빈도가 임계값 보다 작은 패턴인 것으로 판단하는 경우에 공통채널 또는 공유채널이 할당되도록 동적 매핑하는 과정(S150); 상기 발생빈도 판단과정(S140)에서 논리채널로 인가되는 데이터의 량이 큰 경우와, 상기 데이터의 량은 작으나 트래픽 발생빈도가 많은 패턴으로 판단하는 경우에 전용채널이 할당되도록 동적 매핑하는 과정(S160)으로 이루어진 매핑과정과,

상기 과정에 의하여 매핑된 전송채널로 해당 데이터를 전송하는 과정(S170)으로 이루어진 구성이다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 이동통신 시스템의 개선된 채널 동적 매핑 맥 제어방법을 상세히 설명한다.

상기 이동통신 시스템의 기지국을 구성하는 맥디(400)는 해당 감시부(410)를 통하여 논리채널로부터 데이터가 입력되는 경우(S100), 상기 입력된 데이터의 크기, 실행시간, 대기시간 등의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시하고, 해당 특성정보를 검출하며(S110), 상기와 같이 검출된 실시간 특성정보를 주기적으로 제어부(430)에 출력하는 동시에, 상기 특성정보를 기록부(420)에 기록저장하고, 일정 한 주기로 통계적 특성정보를 산출 또는 추출하여 상기 제어부(430)에 출력한다(S120).

상기와 같이 통계적 특성정보와 주기적인 실시간 통계정보를 인가받은 제어부(430)는, 해당 분석처리에 의하여 데이터 크기 또는 발생량 및 트래픽 발생빈도를 분석하고(S130), 설정된 소정의 임계값과 비교하여 데이터의 량과 트래픽 발생빈도가 작은지 큰지를 판단한다(S140).

상기 판단(S140)에서 임계값 보다 데이터의 량이 작고 트래픽 발생빈도가 작을 경우는, 데이터 전송속도가 작은 공통채널 또는 공유채널이 할당하도록 동적 매핑하고(S150), 데이터의 량이 크거나 또는, 데이터의 량이 작은 경우에도 트래픽 발생빈도가 많은 경우는 데이터 전송속도가 큰 전용채널이 할당되도록 동적 매핑하며(S160), 상기와 같이 매핑된 전송채널을 통하여 해당 논리채널의 데이터를 휴대단말기에 전송한다(S170).

상기와 같은 구성의 본 발명은, 논리채널로 인가되는 데이터의 크기 또는 량이 작은 동시에 트래픽 발생빈도가 작은 경우는 데이터 전송속도가 작은 공통채널 또는 공유채널이 할당되어 해당 데이터를 전송하도록 동적 매핑하고, 데이터의 크기가 크거나 데이터의 크기는 작지만, 트래픽 발생빈도가 많은 경우의 응용패턴 데이터는 데이터 전송속도가 큰 전용채널이 할당되도록 동적 매핑하므로, 제한된 무선자원을 이용하는 채널자원의 이용효율을 높이고 시스템 전체적으로 데이터 전송속도 향상 및 성능이 제고된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 논리채널의 데이터 크기와 트래픽 발생빈도가 임계값보다 작은 경우는 데이터 전송속도가 작은 공통/공유채널을 할당하고, 임계값보다 큰 경우는 데이터 전송속도가 큰 전용채널을 동적 할당하므로 시스템의 데이터 전송속도를 높이는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 논리채널의 데이터 발생 특성정보를 분석하여 적절한 전송채널을 동적 할당하므로 제한된 채널자원을 효율적으로 매핑 운용하는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 전송채널을 효율적으로 동적 매핑하여 데이터를 전송하므로, 데이터의 전송속도와 기능이 향상되어 시스템 신뢰성이 제고되는 사용상 편리한 효과가 있다.

Claims

이동통신 시스템의 채널을 매핑하는 맥디에 있어서,

논리채널(LOGICAL CH)인 전용제어채널(DCCH)과 전용트래픽채널(DTCH)로부터 인가되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시 분석하는 감시부와,

상기 감시부로부터 인가되는 각 채널 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴 정보를 기록저장하고 해당 응용패턴의 통계정보를 출력하는 기록부와,

상기 감시부로부터 인가되는 실시간 응용패턴 정보와, 상기 기록부로부터 인가되는 통계 응용패턴 특성정보를 분석하고 소정 임계값과 대비하여 최적의 공통채널이나 공유채널 또는 전용채널을 매핑하는 제어부와,

상기 제어부의 제어신호에 의하여 각 논리채널에 전송채널(TRANSPORT CH)을 동적 매핑하는 동적할당부와,

상기 동적할당부에 의하여 공통채널이나 공유채널로 매핑된 논리채널의 신호를 다중화하고 우선순위를 설정하며 흐름을 제어하여 출력하는 공통공유부와,

상기 동적할당부에 의하여 전용채널(DCH)로 매핑된 논리채널의 신호를 다중화하고 전송포맷으로 변경하며 암호화하여 출력하는 전용처리부가 포함되어 이루어지는 구성을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치.
제1 항에 있어서,

상기 감시부는, 각 논리채널(LOGICAL)로부터 인가되는 응용패턴의 데이터 크기, 실행시간, 대기시간과 트래픽 발생빈도 패턴에 의한 특성정보를 입력하고 분석하여 상기 기록부에 출력하고, 상기 제어부에는 실시간 정보를 주기적으로 출력하며,

상기 기록부는, 상기 감시부로부터 각 채널별 응용패턴에 의한 특성정보를 입력하여 기록저장하고 각 응용패턴의 특성정보를 통계처리하여 출력하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 감시부로부터 응용패턴의 실시간 특성정보를 주기적으로 입력하며 상기 기록부로부터는 소정 통계 특성정보를 입력 처리하여 소정 임계값 보다 데이터 량이 작고 트래픽 발생빈도가 작은 패턴의 경우는 상기 공통채널이나 공유채널을 매핑하고 데이터 량이 크거나 트래픽 발생빈도가 많은 패턴의 경우는 상기 전용채널(DCH)을 매핑하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치.
제1 항에 있어서, 상기 공통공유부는,

상기 동적할당부에 의하여 상기 공통채널(CCH)과 공유채널(SCH)로 매핑된 각 논리채널의 데이터를 다중화하고, 상기 다중화된 논리채널 데이터의 전송 우선순위를 설정하며, 상기 설정된 우선순위에 의하여 흐름순서를 제어하여 출력하는 구성을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치.
제1 항에 있어서, 상기 전용처리부는,

상기 동적할당부에 의하여 상기 전용채널(DCH)로 매핑된 각 논리채널의 데이터를 다중화하고, 상기 다중화된 논리채널 데이터를 전송하기 적합하게 포맷처리와 암호화하여 상기 전송채널(TRANSPORT CH)의 전용채널(DCH)로 출력하는 구성을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어장치.
이동통신 시스템에 의하여 논리채널이 해당 데이터를 전송하는지 판단하는 과정과,

상기 판단과정에서 상기 논리채널이 데이터를 전송하는 것으로 판단하는 경우, 전송되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 패턴을 감시하여 특성정보를 저장하며 통계 특성정보를 추출하는 동시에 상기 특성정보를 주기적으로 출력하는 감시과정과,

상기 감시과정에서 응용패턴의 통계 특성정보와 주기적 특성정보를 각각 입력하고 분석하는 분석과정과,

상기 분석과정에서 분석된 응용패턴의 데이터 량이 작고 발생빈도가 작은지를 판단하는 과정과,

상기 발생빈도판단 과정에서 판단하여 응용패턴의 데이터 량이 작고 발생빈도가 작은 경우는 공통채널이나 공유채널을 매핑하고 아닌 경우는 전용채널을 매핑하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어방법.
제6 항에 있어서, 상기 감시과정은,

상기 이동통신 시스템이 논리채널을 통하여 데이터를 전송하는 경우, 상기 전송되는 데이터의 응용패턴과 트래픽 발생빈도 패턴을 감시하는 과정과,

상기 패턴감시 과정의 논리채널 응용패턴에 의한 특성정보를 검출하여 기록저장하고, 통계 특성정보를 추출하는 동시에 상기 실시간 검출된 응용패턴 특성정보를 주기적으로 출력하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어방법.
제6 항에 있어서, 상기 특성정보는,

상기 논리채널을 통하여 전송되는 데이터의 크기와 전송되는 시간과 대기하는 시간과 트래픽 발생빈도 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어방법.
제6 항에 있어서, 상기 분석과정은,

상기 논리채널로 전송되는 응용패턴 데이터로부터 실시간 검출되고 주기적 출력되는 특성정보와 기록부에 기록저장되며 소정 단위 통계에 의하여 출력되는 특성정보를 각각 입력하고, 설정된 임계값보다 데이터 량이 작은 지와 트래픽 발생빈도가 작은 지의 패턴 분석처리하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어방법.
제6 항에 있어서, 상기 매핑과정은,

상기 발생빈도 판단과정에서 논리채널로 인가되고 데이터 량이 작으며 트래픽 발생빈도가 낮은 패턴으로 판단하는 경우에 공통공유 채널을 매핑하는 과정과,

상기 발생빈도 판단과정에서 논리채널로 인가되는 데이터 량이 큰 경우와, 상기 데이터 량은 작으나 트래픽 발생빈도가 많은 패턴으로 판단하는 경우에 전용채널을 매핑하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 개선된 맥 제어방법.