KR100614777B1

KR100614777B1 - 패킷 교환망과 씨디엠에이 매크로다이버시티망 간을인터페이싱하는 기지국에서 패킷데이터 손실 조정

Info

Publication number: KR100614777B1
Application number: KR1020007009980A
Authority: KR
Inventors: 라스 요한손; 토마스 샌딘; 피터르 부토비트스치
Original assignee: 텔레포나크티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2006-08-23
Also published as: US6341124B1; CA2323447A1; AR014723A1; DE69923298T2; WO1999046946A1; CA2323447C; CN1299574A; CN1118220C; EP1062824B1; JP2002507104A; JP4290879B2; AU2967099A; AU752736B2; KR20010041745A; DE69923298D1; EP1062824A1; TW416187B

Abstract

공중 인터페이스(13)를 통해 이동국(11)에 메시지를 전송하는데 다수의 기지국(BTS3, BTS4, 35)들은 CDMA 매크로다이버시티 모드로 동작한다. 만일 패킷망(23)을 통해 기지국들 중 하나로 메시지가 성공적으로 전송된다면, 기지국은 CDMA를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 이동국에 메시지를 전송한다. 그렇지 않다면, 이동국으로 소정의 메시지를 기지국이 전송하는 것을 억제한다.

CDMA, 매크로다이버시티, 기지국, 이동국, 공중 인터페이스

Description

패킷 교환망과 씨디엠에이 매크로다이버시티망 간을 인터페이싱하는 기지국에서 패킷데이터 손실 조정{ACCOMMODATING PACKET DATA LOSS AT BASE STATIONS INTERFACING BETWEEN A PACKET SWITCHED NETWORK AND A CDMA MACRODIVERSITY NETWORK}

본 발명은 코드분할 다중 액세스(CDMA)를 사용하여 기지국에서 이동 전기통신장치로 데이터전송에 관한 것으로서, 특히 매크로다이버시티 모드로 동작하고 또한 패킷 교환망에 접속되어 있는 다수의 기지국에서부터의 CDMA 데이터전송에 관한 것이다.

통상적인 CDMA시스템의 근본적인 원리는 소위 매크로다이버시티 (macrodiversity)로서, 다수의 기지 송수신국(기지국)은 공중 인터페이스를 통해 하나의 이동국과 동시에 통신을 한다. 예컨대, 도 1에 도시되어 있는 이 기술은, 이동국이 한 기지국(즉, 셀)에서 다른 기지국으로 로밍을 할 때에 통상적인 소프트 핸드오버 절차 동안에 사용된다. 다운링크에서, 이동 전기통신장치(또는 이동국) (11)은 공중인터페이스(13)를 통해 이동국에 전송을 하는 모든 기지국(BST1 및 BST2)로부터 데이터를 수신한다. 그런 다음, 이동국은 수신한 모든 데이터를 결합하여 결합된 결과를 생성한다.

기지국들이 전송하는 CDMA 프레임들은 TPC(Transmit Power Control)명령과 같은 통상적인 제어정보를 포함하여 이동국은 적절한 출력전력을 유지할 수 있고, 또한 파일롯 비트들과 같은 제어정보를 포함하여 적절한 동기화를 유지할 수 있고 또한 코히어런트 검출을 수행할 수 있다. CDMA 프레임들은 또한 독립된 정보, 즉 다른 기지국(또는 다른 기지국들)로부터의 대응하는 프레임(또는 프레임들)로부터의 대응하는 메시지와 함께 이동국이 결합하게 되는 메시지를 포함한다. 이러한 CDMA 매크로다이버시티 기술은 기술분야에서 잘 공지되어 있다.

기지국들들은 일반적으로 공중 인터페이스에서 CDMA를 사용하여 그들의 데이터를 모두 이동국으로 전송하게 되고 또한, 통상적인 매크로다이버시티 기술에서는, 기지국들은 공중 인터페이스를 통해 그들의 데이터를 전송하도록 동기화되어 이동국은 모든 기지국들로부터 데이터를 동시에 수신한다. 만일 도 1의 기지국들이 도 2에 도시된 것과 같이 접속되어 패킷 교환망(23)의 제어노드(21)에서부터 패킷 데이터를 수신한다면, 잘 공지된 패킷 교환의 속성으로 인해, 기지국들 중 하나는 공중 인터페이스를 통해 CDMA 데이터를 전송하는 시각에 예정된 패킷데이터를 수신하지 못하게 될 수 있다. 또한, 기지국들 중 하나가 노드(21)와 기지국 간에 전송시에 훼손된 패킷데이터를 패킷 교환망으로부터 수신을 할 수 있게 된다. 상기와 같은 데이터 훼손은 통상적으로 (예컨대, 순회여분검사; Cyclic Redundancy Code (CRC)를 기반으로 한)통상적인 에러검출기술을 사용하여 기지국에서 검출한다.

선행기술 시스템에서, 기지국은 수신하지 않았거나 또는 훼손된 패킷데이터 대신에 더미(dummy) 메시지(TPC와 파일롯 비트들과 함께) 전송하거나 또는 그렇지 않다면 기지국은 훼손된 메시지를 전송하게 된다.

통상적인 CDMA 다이버시티 동작에서, 이동국은 이동국으로 전송하는 모든 기지국들로부터 수신한 독립된 메시지정보를 결합한다. 모든 기지국들로부터 동일한 독립 메시지정보를 수신하면, 이동국에 의해 생성되는 결합 결과는, 발생할 수가 있는, 모든 기지국들보다 적은 기지국들이 이동국에 상기 메시지를 전송한 결과보다 좋다. 만일 기지국들 중 몇몇이 동일한(정확한) 정보를 전송하지만, 기지국들 중 하나 이상이 상기의 정확한 정보와는 다른 정보를 전송한다면, 이동국에 의해 생성된 결합 결과는 모든 기지국들이 정확한 정보를 전송할 때보다 훨신 더 신뢰성이 없게 된다.

따라서, CDMA 매크로다이버시티 모드에서 모든 기지국들이 이동국에 동일하고 정확한 메시지정보를 전송하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라서, 훼손되지 않은 패킷데이터를 수신하는 기지국들만이 메시지정보를 전송하게 되어, CDMA 매크로다이버시티 모드 동안에 이동국에 메시지정보를 전송하는 모든 기지국들은 동일하고 정확한 메시지정보를 전송하게 된다.

도 1은 공중 인터페이스를 통한 통상적인 CDMA 매크로다이버시티 전송을 설명하는 도면.

도 2는 패킷 교환망을 통해 제어노드에 접속된 도 1의 기지국들을 설명하는 도면.

도 3은 CDMA 전송시각에 기지국들 중 하나가 정확한 그의 패킷데이터를 수신하지 못하였을 때에 본 발명에 따른 CDMA 매크로다이버시티 전송을 설명하는 도면.

도 4는 패킷 교환망과 CDMA 매크로다이버시티 공중인터페이스 간에 도 3의 기지국들이 어떻게 인터페이스하는지를 설명하는 흐름도.

도 5는 기지국이 어떠한 메시지정보를 전송하였는지를 이동국이 어떻게 결정할 수 있는지를 설명하는 흐름도.

도 3은 CDMA 매크로다이버시티 전송모드에서 이동국(11)과 통신하는 다수의 기지국들을 설명한다. 기지국 BTS3과 BTS4를 특히 참조하여 보면, 통상적인 CDMA 동기화제어가 CDMA 데이터전소을 위한 시간이라고 표시할 때, 만일 기지국들 중 하나가 정확한 그의 모든 패킷데이터를 아직 수신하지 않았거나 또는 기지국들 중 하나가 수신한 패킷데이터가 패킷 교환망을 통한 전송 동안에 훼손되었다면, 훼손되지 않은 형태로 예정된 패킷데이터 모두를 수신한 다른 기지국들과 동일한 정보를 상기의 한 기지국이 전송을 할 수가 없다. 따라서, 이동국에 예정된 정보를 수신할 수 있는 가장 좋은 제공하기 위하여, 정확한 패킷데이터 모두를 수신하지 못하였거나 또는 훼손된 패킷데이터를 수신한 기지국, 예컨대 기지국 BTS3은 이동국에 소정의 독립 메시지를 전송하는 것을 억제한다.

기지국 BTS3과 BTS4를 계속참조하면, 예컨대 BTS4가 예정된 패킷데이터를 훼손되지 않은 형태로 수신하였다. 따라서, 만일 기지국 BTS3이 어떠한 독립된 메시지정보를 전송하는 것을 억제하고 또한 기지국 BTS4만이 독립된 메시지정보를 전송 한다면, 이동국은 예정된 CDMA데이터를 수신할 가장 좋은 기회를 가진다. 비록 독립된 메시지정보가 전송되고 있지 않다하더라도 통상적인 파일롯 비트들과 TPC명령들은 기지국 BTS3에 의해 전송되어, 이동국은 동기화와 출력전력을 적절히 유지할 수 있다. 도 3은 31에서, 다른 프레임들과는 달리, TPC와 파일롯 정보만을 포함하지만 독립정보를 포함하는 어떠한 독립된 메시지정보를 포함하지 않는 CDMA프레임을 설명한다.

상기에서 설명한 상황에서 어떠한 독립된 메시지정보를 전송하는 것을 억제함으로써, 기지국 BTS3은 이동국에 이동국이 예정된 메시지를 수신할 수 있는 최고의 기회를 제공할 뿐만 아니라, CDMA 매크로다이버시티 시스템에서 전체 간섭레벨을 감소시키는 장점이 있다.

패킷교환망(23)은 ATM(비동기 전송모드)망이거나, 또는 프레임 중계망이다. 그러나, 본 발명은 다른 유형의 패킷 교환망과 관련해 마찬가지로 적용할 수 있다.

설명의 명확화를 위해 도 3에 단지 두 개의 기지국들이 상세히 도시되어 있다하더라도, 본 발명은 매크로다이버시티 모드에서 이동국에 CDMA 프레임들을 전송하는 소정의 수의 기지국들을 포함하는 시스템에 적용할 수 있다. 이는 도 3에서 35로 도식적으로 표시되어 있다. 상기에서 논의하였듯이, CDMA 전송을 위한 시각에 그들의 패킷데이터를 수신하지 못하였거나 또는 훼손된 패킷데이터를 수신한 소정의 기지국 또는 모든 기지국들은 이동국에 독립된 메시지정보를 전송하는 것을 억제하는 한편, 훼손되지 않은 패킷데이터를 수신한 다른 모든 기지국들은 통상적으로 이동국에 그들의 완전한 CDMA 프레임들을 전송하게 된다. 이러한 방식으로, 독 립된 메시지정보를 전송하는 모든 기지국들은 동일하고 정확한 메시지정보를 전송하게 된다. 이는 예정된 메시지를 이동국이 복원할 수 있는 최고의 기회를 제공한다.

도 4는 도 3의 기지국의 동작을 설명하는 도면이다. 41에서, 각 기지국은 제어노드로부터의 패킷전송을 모니터한다. 43에서, 기지국은 공중 인터페이스를 통해 CDAM 데이터를 전송할 시간인지를 결정한다. 만일 전송할 시간이 아니라면, 기지국은 제어노드로부터의 패킷전송을 계속 모니터한다. 만일 43에서 공중 인터페이스를 통해 전송할 시간이라면, 45에서 패킷데이터가 제어노드에서부터 수신되었지는지를 결정한다. 만일 수신되지 않았다면, 47에서 기지국은 TPC와 파일롯정보만을 전송하지, 훼손되지 않은 형태로 그의 패킷데이터를 수신한 다른 기지국이 전송하는 독립된 메시지정보를 수신할 수 있는 이동국의 능력에 간섭을 줄 수 있는 소정의 독립된 메시지정보를 전송하지 않는다.

만일 45에서 제어노드에서부터 패킷데이터를 수신하였다면, 48에서, 패킷전송을 통해 수신된 정보가 훼손되었는지 여부를 결정한다. 만일 그렇다면, 47에서 기지국은 TPC와 파일롯정보만을 전송하고, 독립된 메시지정보를 전송하지 않는다. 만일 48에서 상기 정보가 훼손되지 않았다면, 기지국은 TPC와 파일롯정보와 함께 독립된 메시지정보를 이동국에 전송한다.

예정된 메시지를 복원할 수 있는 이동국의 능력은 도 5에 설명된 예시적인 절차를 통해 한층 더 강화될 수 있다. 도 5의 절차는, 이동국에서 수신한 CDMA 프레임이 도 3의 31에 설명된 형태인지, 즉 어떠한 독립된 메시지정보를 가지지 않는 프레임인지를 이동국이 결정할 수 있도록 한다.

도 5의 51에서 프레임을 수신한 후에, 이동국은 프레임 중의 메시지부의 신호-대-잡음비 SNR_M과 프레임 중의 제어부의 신호-대-잡음비 SNR_C를 결정하여, 53에서 이들 비를 비교한다. SNR_C는 프레임에서 수신된 다음의 예시적인 제어신호들, TPC명령들과, 파일롯비트들과 비율정보와 관련된 평균 신호-대-잡음비를 나타낼 수 있다. TPC명령들과 파일롯비트들은 상기에서 설명하였고, 비율정보는 사용자데이터와 채널코딩정보의 비율을 나타낸다. 예컨대 1997년 12월 18일에 ARIB가 발행한 3G(세대) 이동시스템용 공중-인터페이스 버전.0의 볼륨 3명세를 살펴보라. TPC명령들과 파일롯비트들로, 독립된 메시지정보가 전송에 포함될 때 또한 독립된 메시지정보가 포함되지 않을 때에 비율정보가 전송될 수 있다.

기지국이 소정의 독립된 메시지정보를 수신하지 않으면 SNR_M은 SNR_C와 비교적 적게 비교하게 되는데, 이는 이동국이 잡음만을 수신하게 되기 때문이다. 그렇지 않다면 메시지 시그날링이 발생할 것으로 예기된다. 그러나, 이러한 잡음도 적어도 어느정도까지는, 다른 기지국들의 메시지 시그날링으로부터 예정된 메시지를 복원하는 이동국의 능력을 손상시킨다. 그러므로, 53에서 만일 SNR_M에 대한 SNR_C의 비율이 임계값 TH를 초과하면, 프레임 중의 메시지부는 잡음만이 있는 것으로 추정되고, 55에서 이동국의 통상적인 메시지 복구프로세싱에서부터 프레임이 배제된다. 53에서, 만일 비율이 임계치 TH보다 작다면, 이는 프레임 중에 독립된 메시지가 있는 것을 나타내어, 따라서 57에서 이동국의 통상적인 메시지 복원프로세싱에 프레 임이 포함된다. 임계치 TH에 대한 적절한 값 또는 값들은 예상되는 동작환경의 특성에 대해 적합도를 실험적으로 결정함으로써 구할 수 있다.

상기에서 설명한 BTS3과 BTS4의 동작은 통상적인 기지국의 데이터 프로세싱부에서 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현할 수 있고, 또한 상기에서 설명한 이동국(11)의 동작은 통상적인이동국의 데이터 프로세싱부에서 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현할 수 있다는 것을 본 기술분야의 당업자라면 명확히 알 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 상기에서 설명하였다 하더라도, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 다양한 실시예로 구현할 수 있다.

Claims

코드분할 다중 액세스모드로 공중 인터페이스를 통해 이동국과 메시지를 통신하는 다수의 기지국들을 동작시키는 방법에 있어서,

패킷망을 통해 기지국들에 메시지 통신을 시도하는 단계와,

만일 패킷망을 통해 메시지가 기지국들 중 하나로 성공적으로 통신되지 않았다면, 상기 한 기지국에서 이동국으로 메시지를 전송하는 것을 억제시키는 단계와,

만일 패킷망을 통해 메시지가 상기 한 기지국으로 성공적으로 통신된다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하여 공중 인터페이스를 통해 상기 한 기지국에서 이동국으로 메시지를 전송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 각각의 기지국에 대해, 패킷망으로부터의 메시지를 기지국이 수신하였는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 각 기지국에 대해, 기지국이 패킷망으로부터 훼손된 메시지를 수신하였는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 만일 패킷망을 통해 상기 한 기지국으로 메시지가 성공적으로 전송되지 않았다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하여 공중 인터페이스를 통해 상기 한 기지국에서 이동국으로 동기화정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 만일 패킷망을 통해 상기 한 기지국으로 메시지가 성공적으로 전송되지 않았다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하여 공중 인터페이스를 통해 상기 한 기지국에서 이동국으로 전송전력 관리정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 패킷망이 비동기 전송모드(ATM)망인 것을 특징으로 하는 방법.
코드분할 다중 액세스모드로 공중 인터페이스를 통해 이동국으로 메시지를 전송하도록 다수의 기지국들을 동작시키는 방법에 있어서,

패킷 교환망을 통해 상기 기지국들로 메시지를 전송하도록 시도하는 단계와,

각 기지국에 대해, 패킷망을 통해 기지국에 메시지가 성공적으로 전송되었는지를 결정하는 단계와,

패킷망을 통해 메시지가 성공적으로 전송된 각 기지국에 대해, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 상기 기지국에서 이동국으로 메시지를 전송시키는 단계와,

패킷망을 통해 메시지가 성공적으로 전송되지 않은 각 기지국에 대해, 상기 기지국에서 이동국으로 메시지를 전송하는 것을 억제시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 결정단계가 패킷망으로부터의 메시지를 상기 기지국이 수신하였는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 결정단계가 상기 기지국이 패킷망으로부터 훼손된 메시지를 수신하였는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 패킷망을 통해 메시지가 성공적으로 전송되지 않은 각 기지국에 대해, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 상기 기지국에서 이동국으로 동기화정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 패킷망을 통해 메시지가 성공적으로 전송되지 않은 각 기지국에 대해, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 상기 기지국에서 이동국으로 전송전력 관리정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 패킷망이 비동기 전송모드망인 것을 특징으로 하는 방법.
제1기지국과 제2기지국 간에 이동국이 소프트핸드오버를 수행하기 위해 코드분할 다중 액세스 매크로다이버시시 모드를 사용하는 방법에 있어서,

패킷망을 통해 제1기지국과 제2기지국으로 메시지를 전송하도록 시도하는 단계와,

만일 패킷망을 통해 제1기지국으로 메시지가 성공적으로 전송된다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 제1기지국에서 이동국으로 메시지를 전송하는 단계와,

만일 패킷망을 통해 제2기지국으로 메시지가 성공적으로 전송된다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 제2기지국에서 이동국으로 메시지를 전송하는 단계와,

만일 패킷망을 통해 제2기지국으로 메시지가 성공적으로 전송되지 않는다면, 제2기지국에서 이동국으로 어떠한 메시지도 전송되는 것을 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 각 기지국에 대해, 패킷망으로부터의 메시지를 기지국이 수신하였는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 각 기지국에 대해, 기지국이 패킷망으로부터 훼손된 메시지를 수신하였는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 만일 패킷망을 통해 제2기지국으로 메시지가 성공적으로 전송되지 않았다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 제2기지국에서 이동국으로 동기화정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 만일 패킷망을 통해 제2기지국으로 메시지가 성공적으로 전송되지 않았다면, 코드분할 다중 액세스를 사용하는 공중 인터페이스를 통해 제2기지국에서 이동국으로 전송전력 관리정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 패킷망이 비동기 전송모드망인 것을 특징으로하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 패킷망이 프레임 중계망인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 패킷망이 프레임 중계망인 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 패킷망이 프레임 중계망인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 만일 패킷망을 통해 메시지가 상기 한 기지국으로 성공적으로 전송되지 않았다면, 공중 인터페이스를 통해 상기 한 기지국에서 이동국으로 제어정보를 전송하는데 코드분할 다중 액세스 프레임의 제어부를 사용하고, 그후 코드분할 다중 액세스 프레임 중의 제어부와 메시지부의 신호-대-잡음비를 이동국에서 결정하여, 이동국에서 상기 한 기지국이 이동국으로 제어정보만을 전송하고 메시지정보를 전송하지 않았다는 것을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 패킷망을 통해 메시지가 성공적으로 전송되지 않은 각 기지국에 대해, 공중 인터페이스를 통해 기지국에서 이동국으로 제어정보를 전송하는데 코드분할 다중 액세스 프레임의 제어부를 사용하고, 그후 코드분할 다중 액세스 프레임 중의 제어부와 메시지부의 신호-대-잡음비를 이동국에서 결정하여, 이동국에서 상기 기지국이 이동국으로 제어정보만을 전송하고 메시지정보를 전송하지 않았다는 것을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 만일 패킷망을 통해 메시지가 제2기지국으로 성공적으로 전송되지 않았다면, 공중 인터페이스를 통해 상기 제2기지국에서 이동국으로 제어정보를 전송하는데 코드분할 다중 액세스 프레임의 제어부를 사용하고, 그후 코드분할 다중 액세스 프레임 중의 제어부와 메시지부의 신호-대-잡음비를 이동국에서 결정하여, 이동국에서 상기 제2기지국이 이동국으로 제어정보만을 전송하고 메시지 정보를 전송하지 않았다는 것을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.