KR101049105B1 - 통신 시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송율을 제어하는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상 데이터율을 초기화 하는 단계와 제어 정보를 수신하는 단계와 상기 제어 정보에 따라 상기 가상 데이터율을 갱신하는 단계 및 상기 가상 데이터율을 이용하여 데이터 전송율을 결정하는 단계를 포함하는 역방향 데이터 전송율 제어 방법에 관한 것으로써, 전송율 제어(rate control) 방식을 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ; Hybrid-Automatic Repeat Request) 방법과 같은 알고리즘에 적용하는 경우에, 재전송에 따른 제어정보를 누적하고, 이를 고려하여 데이터 전송율을 결정함으로써 효율적으로 데이터 전송율 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

IMT-2000, 하이브리드 자동 재전송 요구, 데이터 전송율, 전송율 제어(rate control), 역방향 트래픽 채널, 역방향 제어 채널

Description

통신 시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송율을 제어하는 방법{Method for the Control of the Reverse Link Data Rate in Communication System}

도 1 은 종래 기술에 따라 상기 전송율 제어(rate control) 방식을 3-채널 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ; Hybrid Automatic Repete Request) 방법에 적용한 결과를 나타내는 일실시예 설명도.

도 2 는 본 발명에 따른 역방향 데이터 전송율 제어 방법을 나타내는 일실시예 설명도.

도 3 은 본 발명에 따른 역방향 데이터 전송율 제어 방법을 나타내는 일실시예 흐름도.

본 발명은 이동통신에 적용되는 역방향 링크의 데이터 전송율 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 기지국에서 전송된 제어정보를 누적하고, 이를 이용하여 역방향 링크의 데이터 전송율을 제어하는 방법에 관한 것이다.

IMT-2000(International Mobile Telecommunication-for the year 2000s) 시스템의 역방향 링크에 적용되는 새로운 트래픽 채널인 부가채널(SCH; supplemental channel)을 위한 프레임웍(framework) 개발이 진행되고 있다. 상기 시스템에서는 역방향 링크에 있어서 기지국의 총간섭량을 제어하기 위하여 이동국이 임의로 데이터 전송율을 결정할 수 없도록 하고, 단지 기지국의 제어에 따라 데이터 전송율을 결정할 수 있도록 하고 있다.

현재 기지국이 이동국의 데이터 전송율을 제어하는 방법으로는, 전송율 제어(rate control) 방식과 스케줄링(scheduling) 방식이 알려져 있다. 상기 전송율 제어 방식은, 기지국이 이동국에 대하여 현재 데이터 전송율을 기준으로 하여 데이터 전송율을 높일 것인지, 유지할 것인지 혹은 낮출 것인지에 대한 정보를 전송하는 방식이다. 한편, 상기 스케줄링 방식은 기지국이 데이터 전송율을 구체적으로 결정하고, 그 정보를 이동국에 전송하는 방식이다. 따라서, 전송율 제어 방식은 스케줄링 방식에 비하여 보다 적은 정보량으로 역방향 전송 데이터율을 제어할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기 전송율 제어(rate control) 방식을 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ; Hybrid-Automatic Repeat Request) 방법에 적용할 경우, 다음과 같은 문제점이 발생한다. 도 1 은 종래 기술에 따라 상기 전송율 제어(rate control) 방식을 3-채널 하이브리드 자동 재전송 요구 방법에 적용한 결과를 나타내는 일실시예 설명도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 이동국은 i 번째 프레임에 역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)을 통해 기지국으로 데이터를 전송 한다(11). 또한, 이동국은 상기 데이터를 전송함과 동시에 역방향 제어 채널(Reverse Control Channel)을 통해 이동국 정보 비트(MSIB; Mobile Station Information Bit)를 기지국에 전송한다. 여기서, 상기 이동국 정보 비트(MSIB; Mobile Station Information Bit)는 이동국이 전송 전력과 버퍼의 상태 등을 고려하여 어떠한 역방향 데이터 전송율을 요구하고 있는지를 기지국에 알려주기 위한 비트이다.

기지국에서는 상기 데이터를 수신하고, 이동국에 제어 정보를 전송한다(12). 상기 제어 정보는 데이터 전송율 정보 및 데이터 전송 성공 여부(ACK/NACK)가 포함되며, 상기 데이터 전송율 정보는 데이터 전송율 제어 비트(RCB; Rate Control Bit)로 표현될 수 있다. 상기 데이터 전송율 제어 비트(RCB; Rate Control Bit)는 기지국에서 생성되어 이동국으로 전송되는데, 현재 데이터 전송율을 기준으로 데이터 전송율을 감소, 유지, 혹은 증가할 것인지에 대한 정보를 포함한다. 기지국은 이동국으로부터 전송된 이동국 정보 비트(MSIB; Mobile Station Information Bit)를 이용하여 기지국 시스템을 운용을 최적화 하기 위한 알고리즘을 수행하고, 이를 통해서 이동국 정보 비트(MSIB; Mobile Station Information Bit)를 생성하게 된다.

하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ; Hybrid-Automatic Repeat Request) 방법에 따르면, 기지국에서 전송된 전송 성공 여부(ACK/NACK)가 전송실패(NACK)인 경우, 이동국은 기지국으로부터 전송된 데이터 전송율 정보에 관계 없이 종전과 같은 전송율로 데이터를 전송해야 한다.

따라서, 이동국은 i+3 번째 프레임에 종전과 같은 데이터 전송율로 데이터를 재전송하고(13), i+6 번째 프레임에 전송성공(ACK) 신호를 수신하게 되었을 때(14), 비로소 상기 기지국으로 부터 전송된 데이터 전송율 정보에 따라 역방향 데이터 전송율을 변화시킬 수 있게 된다.

따라서, 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ; Hybrid-Automatic Repeat Request) 방법과 같이 전송성공(ACK) 신호가 수신될 때 까지 동일한 데이터 전송율을 유지해야만 하는 경우에, 전송율 제어(rate control) 방식과 같은 스텝 단위의 전송율 제어 방법을 사용하게 되면, 다음 데이터를 전송하는 경우에도 용이하게 데이터 전송율을 변화시킬 수 없어 효율적인 데이터 전송율 제어를 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 역방향 데이터 전송에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제어 정보를 누적하고, 이를 이용하여 역방향 데이터 전송율을 결정함으로써 효율적으로 데이터 전송율을 제어하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가상 데이터율을 초기화 하는 단계와 제어 정보를 수신하는 단계와 상기 제어 정보에 따라 상기 가상 데이터율을 갱신하는 단계 및 상기 가상 데이터율을 이용하여 데이터 전송율을 결정하는 단계를 를 포함한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람 직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2 은 본 발명에 따른 역방향 데이터 전송율 제어 방법을 나타내는 일실시예 설명도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 이동국은 역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)을 통하여 데이터를 전송함과 동시에 역방향 제어 채널을 통하여 이동국 정보 비트(MSIB; Mobile Station Information Bit)를 기지국에 전송한다(21). 기지국은 상기 데이터 및 상기 이동국 정보 비트를 수신하여 전송 성공 여부를 확인하고, 순방향 제어 채널을 통하여 이동국에 제어 정보를 전송한다(22). 여기서 제어 정보는 전송 성공 여부(ACK/NACK) 신호 및 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)를 포함한다.

상기 이동국은 먼저 역방향 데이터 전송율을 가상 데이터율로 초기화한다. 그리고, 수신된 제어 정보를 검사하여 전송성공(ACK)이면, 상기 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)를 검사하여 그 결과에 따라 가상 데이터율을 갱신하고, 상기 갱신된 가상 데이터율을 실제의 데이터 전송율로 하여 다음 데이터를 전송한다.

그러나, 상기 제어 정보를 검사하여 전송실패(NACK) 이면, 상기 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)를 검사하여 그 결과에 따라 상기 가상 데이터율을 갱신한다. 예를 들어, 상기 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)가 데이터 전송율 증가를 나타내는 경우에는, 현재의 가상 데이터율보다 한단계 높은 데이터 전송율을 새로운 가상 데이터율로 설정한다. 이와 같이 가상 데이터율을 갱신한 후 이동국은 기존의 데이터 전송율에 따라 상기 역방향 데이터를 재 전송한다(23).

그리고, 상기 재전송한 역방향 데이터를 기지국에서 수신한 결과, 다시 전송이 실패한 경우에, 기지국은 이를 반영한 제어 정보를 이동국에 전송한다(24). 그러면, 이동국은 기지국으로부터 전송된 제어 정보를 검사하여 전송 성공 여부(ACK/NACK)를 판단하는 한편, 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)를 검사하여, 그 결과에 따라 상기 가상 데이터율을 갱신한다.

예를 들어, 기존의 가상 데이터율이 현재 데이터 전송율보다 한단계 높은데, 다시 기지국으로부터 전송된 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)를 검사한 결과 데이터 전송율 증가인 경우에는, 현재 가상 데이터율을 한 단계 더 높인 데이터 전송율을 새로운 가상 데이터율로 설정한다. 따라서, 현재 실제로 송신되는 데이터 전송율보다 두 단계 높은 데이터 전송율이 가상 데이터율로 갱신된다. 상기와 같이 가상 데이터율을 갱신한 후, 이동국은 기존의 데이터 전송율을 그대로 유지하여 상기 역방향 데이터를 재전송한다(25).

기지국이 재전송된 데이터를 성공적으로 수신하게 되면, 이동국에 전송성공(ACK) 신호와 함께 데이터 전송율 정보 비트(RCB; Rate Control Bit)를 포함하는 제어정보를 전송한다(26). 이동국이 상기 제어정보를 수신한 결과 전송성공(ACK)이고, 데이터 전송율 정보 비트가 데이터 전송율 감소인 경우에는, 이를 반영하여 가상 데이터율을 갱신하고, 이를 실제 데이터 전송율로 하여 다음 전송할 데이터를 기지국에 전송한다(27). 따라서, 본 실시예에서는 결과적으로 새로운 역방향 데이터의 전송율이 직전의 데이터 전송율보다 한단계 높은 값으로 결 정된다.

상기한 바와 같이, 이동국은 전송성공(ACK) 신호를 수신할 때 까지 동일한 전송율로 데이터 재전송을 반복한다. 그 과정에서 이동국은 기지국으로부터 제어 정보를 받아 그 정보를 누적하고, 이에 따라 가상 데이터율을 갱신한다. 그리고, 기지국으로부터 전송성공(ACK) 신호를 수신하게 되면, 그 때의 가상 데이터율을 실제 데이터 전송율로 하여 역방향 데이터를 전송하게 된다. 다만, 재전송 횟수가 미리 지정된 횟수보다 큰 경우에는 더이상 재전송을 수행하지 않고 새로운 데이터를 전송할 수 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 역방향 전송율 제어 방법을 나타내는 일실시예 흐름도이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 이동국은 현재의 데이터 전송율을 가상 데이터율로 초기화하고(S31), 기지국으로부터 제어 정보를 수신한다(S32). 상기 제어 정보는 데이터 전송 성공 여부(ACK/NACK) 신호 및 데이터 전송율 제어 정보를 포함한다.

그리고, 상기 제어 정보 중 데이터 전송율 제어 정보를 이용하여 가상 데이터율을 갱신한다(S33). 그리고, 상기 제어 정보 중 전송 성공 여부(ACK/NACK) 신호를 검사하여, 그 결과에 따라 전송성공(ACK)인 경우에는 상기 가상 데이터율을 데이터 전송율로 결정하고(S34), 전송실패(NACK)인 경우에는 다시 기지국으로부터 제어 정보를 수신하여(S32), 가상 데이터율을 갱신하고(S33), 전송 성공 여부 신호를 검사하는 과정(S34)를 반복한다. 그러나, 재전송 횟수가 미리 지정되어 있고, 재전송 횟수가 지정된 횟수보다 큰 경우에는 더 이상 재전송을 수행하지 않고 새로운 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우 새로운 데이터의 데이터 전송율 또한 상기 가상 데이터율을 따른다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

본 발명은 전송율 제어(rate control) 방식을 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ; Hybrid-Automatic Repeat Request) 방법과 같은 알고리즘에 적용하는 경우, 재전송에 따른 제어정보를 누적하여 고려하고, 이를 이용하여 데이터 전송율을 결정함으로써 효율적으로 데이터 전송율 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 이동국이 기지국으로 데이터를 전송하는 단계;

   상기 데이터의 최초 전송율을 가상 데이터율로 초기화하는 단계;

   상기 기지국으로부터 상기 데이터에 대한 전송실패(NACK)가 포함된 데이터 전송율 제어 정보가 수신되면, 상기 기지국으로부터 전송성공(ACK)이 포함된 제어 정보가 수신될 때 까지 제어 정보를 수신하여 그 결과에 따라 상기 가상 데이터율을 갱신하는 과정을 반복하는 단계; 및

   상기 기지국으로부터 전송성공이 포함된 제어 정보가 수신되면, 상기 갱신된 가상 데이터율을 실제의 데이터 전송율로 결정하는 단계;를 포함하고,

   상기 실제의 데이터 전송율은 상기 최초 데이터 전송율보다 높은 레이트를 가지는 것을 특징으로 하는 역방향 데이터 전송율 제어 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기지국으로부터 상기 전송된 데이터에 대한 전송성공(ACK)이 포함된 데이터 전송율 제어 정보가 수신되면, 상기 갱신된 가상 데이터율을 실제 데이터 전송율로 결정하는 것을 특징으로 하는 역방향 데이터 전송율 제어 방법.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가상 데이터율을 갱신하는 과정을 반복하는 경우에,

   최대 반복 횟수가 정해져 있는 경우에는,

   최대 반복 횟수에 이를때까지 전송성공(ACK) 신호가 수신되지 않으면,

   최대 반복 횟수에 이르기까지 갱신된 가상 데이터율을 실제의 데이터 전송율로 결정하는 것을 특징으로 하는 역방향 데이터 전송율 제어 방법.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 전송율 제어 정보는,

   데이터 전송율 제어 비트(RCB; Rate Control Bit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 데이터 전송율 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 데이터 전송율 제어 비트(RCB; Rate Control Bit)는,

   기지국에서 생성되어 이동국으로 전송되는 정보로써,

   기지국이 이동국 정보 비트(MSIB; Mobile Station Information Bit)를 수신하고, 이를 이용하여 생성한 정보인 것을 특징으로 하는 역방향 데이터 전송율 제어 방법.

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