KR101261635B1 - 이동 통신 시스템에서 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 기지국이 단말기로부터 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구가 수신되면, 상기 단말기로부터 수신된 데이터를 근거로 채널 상태를 판단하고, 상기 판단된 채널 상태를 근거로 상기 단말기가 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴을 결정하고, 상기 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 전송됨을 특징으로 한다.
Figure R1020060001524
업링크 채널 코딩 스킴, uplink, USF, USF granularity

Description

이동 통신 시스템에서 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK CHANNEL CODING SCHEME IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 GPRS 시스템에서 PTM(Packet Transfer Mode) 멀티 프레임의 구조를 도시한 도면
도 2는 일반적인 GPRS 시스템에서 업링크 슬롯 할당(USF granularity)을 이용한 업링크 전송 동작을 예시한 도면
도 3은 일반적인 GPRS 시스템에서 USF를 전송하는 기지국의 동작을 도시한 순서도
도 4는 일반적인 GPRS 시스템에서 USF를 통해 할당된 코딩 스킴으로 업링크 전송을 수행하는 단말기의 동작을 도시한 순서도
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 조합된 USF 필드와 코딩 스킴의 맵핑 예를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 GPRS 시스템에서 업링크 전송 동작을 예시한 도면
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 GPRS 시스템에서 조합된 USF를 전송하는 기지국의 동작을 도시한 순서도
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 GPRS 시스템에서 조합된 USF를 통해 할당된 코딩 스킴으로 업링크 전송을 수행하는 단말기의 동작을 도시한 순서도
본 발명은 이동통신 시스템에서 업링크(uplink) 채널 코딩 스킴(coding scheme) 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
통상적으로 이동통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하기 위해 소정의 주파수 대역을 이용하여 데이터 송수신을 수행한다. 이와 같은 이동통신 시스템은 근래에 급속한 발전을 이루고 있으며, 이러한 발전은 음성 위주의 서비스에서 무선 인터넷 등 데이터 서비스에 대한 사용자의 요구가 증가함에 따라 이루어지고 있다. 음성 위주의 이동통신 시스템과 데이터 서비스를 지원하는 시스템간의 차이는 하기와 같다.
음성 서비스를 지원하는 이동통신 시스템은 시간의 지연이 최소화되어야 한다. 그리고 데이터 서비스를 지원하는 이동통신 시스템은 무선 채널 환경 변화에 대해 에러율이 최소화되어야 한다. 기존의 데이터 서비스를 지원하는 이동통신 시 스템을 살펴보면, 유럽 방식인 GSM(Global System for Mobile communication) 기반의 GPRS(General Packet Radio Services) 시스템, 북미 방식인 CDMA(Code Divsion Multiple Access) 기반의 CDMA 2000 1x 시스템 등 기존의 이동통신 시스템에 패킷 데이터 프로토콜을 이용한 서비스가 가능하도록 하기 위한 방향으로 기술의 개발 및 표준화가 이뤄지고 있다.
이하에서는 데이터 서비스를 지원하며, 동적 채널 할당을 수행하는 이동통신 시스템으로 GPRS 시스템의 예를 들어 본 명세서를 기술하기로 한다.
GSM 시스템은 다수의 사용자가 RF 캐리어의 타임 슬롯(time slot)을 공유할 수 있다. 이와 같이 공유된 전송 자원은 기지국에서 관리되며, 이러한 GPRS 시스템에 패킷 데이터 프로토콜(packet data protocol)을 도입하여 얻어지는 대표적인 장점은 높은 전송율로 데이터 전송이 가능하고, 주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있다는 점이다. GPRS 시스템의 개념을 간단히 말하면, "multi-slot operation"으로 하나의 사용자가 하나 이상의 전송 자원을 점유할 수 있다는 것이다.
GPRS 시스템에서 전송되는 패킷은 하나의 LLC(logical link control) 프레임에 매핑되며, 상기 LLC 프레임은 다수의 RLC(Radio Link Control) 블록에 매핑된다. 상기 RLC 블록은 다시 물리계층(physical layer)의 라디오 블록(Radio Block : RB)에 매핑된다.
또한 GPRS 시스템은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식에 기본을 두며, TDMA 프레임이 모든 전송 동작의 기본이 된다. 하나의 TDMA 프레임은 8 개의 타임 슬롯(time slot)으로 나뉘며, 타임 슬롯은 데이터나 제어 정보 전송의 기본 단위가 된다. 이하 TDMA 프레임은 간략히 프레임이라 칭하기로 한다.
도 1은 일반적인 GPRS 시스템에서 PTM(Packet Transfer Mode) 멀티 프레임의 구조를 도시한 도면으로서, 도 1에서 0부터 51의 숫자에 대응되는 각 블록은 하나의 프레임을 의미한다.
일반적으로 PTM에서 GPRS 단말기는 도 1과 같이 52 개 프레임(0~51)의 반복 속에서 T 프레임(11, 15)과 I 프레임(13, 17)을 제외한 나머지 프레임들에서 4 개의 프레임 단위로 이루어진 12 개의 라디오 블록(RB)(B0~B11)을 이용하여 패킷 데이터 및 제어 정보를 송수신하고, T 프레임(11, 15) 및 I 프레임(13, 17)을 이용하여 GPRS 단말기의 타이밍 보정 및 이웃 셀(Neighbor Cell)의 동기 정보를 획득하는 동작을 수행한다. 이하 본 명세서에서 단말기라 함은 GPRS 단말기를 의미하는 것으로 이해하기로 한다.
단말기는 업링크로 전송할 유저 데이터나 제어 정보가 존재할 경우 기지국으로 무선 자원 할당을 요구하는 메시지를 전송한다. 기지국은 무선 자원의 상태를 검사하여 자원 할당이 가능한 경우 업링크 임시 블록 플로우(Temporary Block Flow : TBF)를 생성하여 TBF 모드를 설정하고, 단말기가 PDCH를 사용할 수 있도록 업링크 패킷 할당(Uplink Packet Assignment) 메시지를 전송한다.
상기 업링크 패킷 할당 메시지는 업링크 슬롯 할당(USF granularity) 필드를 포함하여 단말기가 업링크 상태 플래그(Uplink Status Flag : USF) 하나당 복수의 라디오 블록(RB)을 업링크 전송에 이용할 수 있도록 한다. 상기 업링크 패킷 할당 메시지를 수신한 단말기는 라디오 블록(RB) B0 부터 B11 중 해당 단말기에게 할당된 RB를 사용하여 사용자 데이터나 제어 정보를 송신하게 된다. PDCH의 USF는 다수의 단말기로부터 기지국으로 업링크 전송되는 RB들을 다중화할 때 사용된다. 다운링크에서 각 RB가 전송되는 초기에 포함되는 USF는 3 비트의 정보 비트로 구성되어 있어서 8 개(23)의 USF 상태를 구별할 수 있다. 이와 같이 GPRS 시스템에서는 USF의 정보 비트에 따라 업링크 트래픽을 다중화할 수 있다.
다운링크(downlink)의 경우 GPRS 시스템의 기지국은 무선 채널 상태에 따라 코딩 스킴을 바꾸어 데이터를 전송하고, 단말기는 노멀 버스트(normal burst)의 스틸링 플래그(stealing flag)를 통해 기지국으로부터 수신되는 데이터의 코딩 스킴을 판별한다. 업링크(uplink)의 경우 기지국에서 TBF가 할당될 때 단말기가 사용할 코딩 스킴이 정해지고, 단말기는 기지국으로부터 전달되는 제어 정보에 의해 TBF 설정이 변경되지 않는 한 정해진 코딩 스킴을 계속 사용하여야 한다.
상기한 방식에 따라 코딩 스킴이 정해지는 GPRS 시스템에서 패킷 데이터 송신을 위한 PDCH 할당 방법은 고정 할당(fixed allocation), 동적 할당(dynamic allocation) 그리고 확장 동적 할당(extended dynamic allocation) 방법으로 구분된다. 상기 동적 할당 방법이나 확장 동적 할당 방법이 적용되고, 기지국을 통해 할당된 USF가 발견되면, USF를 통해 단말기의 업링크 전송이 허락되는 구간은 1 개의 RB 단위이다. 하지만 업링크 슬롯 할당(USF granularity)이 함께 설정되어 있을 경우 할당된 USF를 디코딩하면 4 개의 RB 구간 동안 전송이 수행된다.
즉 단말기는 다운링크 채널의 USF를 주시하여 업링크 전송 자원의 사용 가능 여부를 검사하고, 업링크 슬롯 할당(USF granularity)의 설정을 검사하여 다음 번 업링크 시 해당 RB 구간 동안 데이터를 전송한다.
도 2는 일반적인 GPRS 시스템에서 업링크 슬롯 할당(USF granularity)을 이용한 업링크 전송 동작을 예시한 도면이다.
도 2에서 참조부호 B0~B7은 RB를 나타낸 것이고, 도 2는 업링크 슬롯 할당(USF granularity)이 설정되어 단말기가 기지국으로부터 수신한 USF를 디코딩한 후, 다음 4 개의 RB 구간 동안 USF를 통해 확인된 코딩 스킴으로 업링크 전송을 수행하는 동작을 도시한 것이다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여 종래 USF를 전송하는 기지국의 동작과 USF를 수신하여 업링크 전송을 수행하는 단말기의 동작을 간략히 설명하기로 한다.
도 3은 일반적인 GPRS 시스템의 다운링크를 통해 USF를 전송하는 기지국의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저 단말기는 업링크로 전송할 유저 데이터나 제어 정보가 존재할 경우 기지국으로 무선 자원 할당을 요구하는 메시지를 전송하고, 기지국은 무선 자원의 상태를 검사하여 자원 할당이 가능한 경우 301 단계에서 단말기의 업링크 전송을 위한 업링크 임시 블록 플로우(TBF)를 생성하여 TBF 모드를 설정한다. 기지국은 303 단계에서 다운링크의 RLC 블록에 해당 단말기에 할당한 USF 헤더를 포함시키고, 305 단계에서 단말기로 RLC 블록이 포함된 RB를 전송한다.
도 4는 일반적인 GPRS 시스템에서 USF를 통해 할당된 코딩 스킴으로 업링크 전송을 수행하는 단말기의 동작을 도시한 순서도이다.
단말기는 401 단계에서 기지국으로부터 전송된 다운링크 RLC 블록으로부터 USF를 수신하여 디코딩하고, 403 단계에서 디코딩된 USF에 자신에게 할당된 USF가 존재하는 지 확인한다. 단말기는 자신에게 할당된 USF를 발견한 경우 405 단계에서 USF에 할당된 코딩 스킴을 사용하여 전송하고자 하는 RLC 블록을 분할한다. 그리고 407 단계에서 단말기는 USF에 할당된 코딩 스킴을 사용하여 채널 인코딩을 수행한 후, 업링크 전송을 수행한다.
종래 GPRS 시스템에서 단말기는 상기와 같이 패킷 데이터 전송 시 고정 할당, 동적 할당 또는 확장 동적 할당 방법에 의해 할당된 PDCH를 통해 데이터를 전송하고, 기지국을 통해 생성되는 업링크 TBF의 속성은 TBF가 생성될 때 정해지며, 채널 코딩 스킴도 이 과정에서 정해진다. 그리고 다운링크에서 PDCH를 수신하는 경우 노멀 버스트(normal burst)에 포함되어 있는 스틸링 플래그(stealing flag)를 통해서 채널 상황에 따라 RB 단위로 채널 코딩 스킴을 변경하는 것이 가능하다.
따라서 업링크의 경우도 채널 상황에 따라 코딩 스킴을 변경할 수 있는 방법이 존재하지만 이는 단말기내 RLC 제어 블록(도시되지 않음)을 통해 이루어지므로 데이터 수신 도중 제어 정보의 전송이 부가적으로 요구되며, 다운 링크처럼 채널 코딩 스킴을 RB 단위로 제어 할 수 없어 빠른 채널 환경 변화에 적응하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 동적 채널 할당을 수행하는 이동 통신 시스템에서 빠른 채널 환경 변화에 적합한 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 이동 통신 시스템에서 기지국의 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법에 있어서, 단말기로부터 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구가 수신되면, 상기 단말기로부터 수신된 데이터를 근거로 채널 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단된 채널 상태를 근거로 상기 단말기가 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴을 결정하는 과정과, 상기 복수의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하는 과정을 포함하며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수의 라디오 블록들을 통해 전송됨을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 이동 통신 시스템에서 단말기의 업링크 신호 전송 방법에 있어서, 기지국으로 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구를 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 근거로 상기 기지국으로 업링크 신호를 전송하는 과정을 포함하며, 상기 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴은 상기 단말기의 채널 상태를 근거로 결정되며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 수신됨을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 이동 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 단말기로부터 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구를 수신하는 수신부와, 상기 무선 자원 할당 요구가 수신되면, 상기 단말기로부터 수신된 데이터를 근거로 채널 상태를 판단하고, 상기 판단된 채널 상태에 따라 상기 단말기가 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴을 결정하는 제어부와, 상기 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하는 송신부를 포함하며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 전송됨을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 이동 통신 시스템에서 단말기에 있어서, 기지국으로부터 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 수신하는 수신부와, 상기 기지국으로 상기 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구를 전송하고, 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신된 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 근거로 상기 기지국으로 업링크 신호를 전송하는 송신부를 포함하며, 상기 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴은 상기 단말기의 채널 상태를 근거로 결정되며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 수신됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
먼저 본 발명의 기본 개념을 설명하면, 기지국은 업링크 슬롯 할당(USF granularity)이 설정되었을 경우 단말기로부터 수신된 패킷 데이터를 통해 채널 환경을 파악하여 업링크 전송되는 RB에 적용될 코딩 스킴을 USF가 할당되는 RB가 아닌 나머지 RB의 USF 필드를 통해 단말기에 알린다. 이후 단말기에 알려준 코딩 스킴을 사용하여 업링크 전송되는 RB를 디코딩한다. 단말기는 USF가 실제로 할당되는 RB가 아닌 나머지 3 개 RB의 USF 필드를 확인하여 기지국이 지정한 코딩 스킴을 획득하며, 지정된 코딩 스킴에 따라 RLC 블록을 분할하고, 채널 인코딩을 수행한 뒤 패킷을 업링크 전송한다.
본 발명은 패킷 데이터 송신을 위한 PDCH 할당 방법으로 동적 할당 방법 또는 확장 동적 할당 방법을 이용하고, 업링크 슬롯 할당(USF granularity)이 설정되었을 경우 적용되며, 다음과 같은 기지국 동작과 단말기 동작이 필요하다. 상기 동적 할당 방법 또는 확장 동적 할당 방법을 보다 상세히 설명하면, 고정 할당 방법의 경우 PDCH 전송을 위한 RB를 기지국 등 네트워크에서 정해주는 방식임에 반해 USF는 다운 링크에서 모든 RB들에 포함되어 전송되기 때문에 동적 자원 할당 방법을 사용한다. 상기 동적 할당 방법은 단말기가 RB를 통해 전달받은 RLC 블록의 USF 헤더를 디코딩하고, 디코딩 결과가 기지국 등 네트워크가 단말기에게 할당해 준 USF 값과 동일할 경우 다음 RB를 PDCH 전송을 위해 사용할 수 있도록 할당해주는 방식이다.
상기 확장 동적 할당 방법은 멀티 슬롯 클래스의 제약으로 인해 송신을 위해 할당된 타임 슬롯의 USF를 디코딩하기 위한 RB 수신을 할 수 없는 경우 사용되는 방법으로 가장 낮은 번호의 타임 슬롯으로 구성된 RB부터 차례로 USF를 판독하여 할당된 USF 값이 발견되는 경우 해당 슬롯의 다음 RB를 포함해서 더 높은 번호의 타임 슬롯으로 구성된 다음 RB에 대한 PDCH 전송도 허용하도록 하는 방법이다. 상기 동적 할당 방법이나 확장 동적 할당 방법이 사용될 경우 업링크 슬롯 할당(USF granularity)을 사용할 수 있다.
또한 업링크 TBF가 동적 할당 또는 확장 동적 할당으로 업링크 슬롯 할당(USF granularity)과 함께 셋업이 되면, 단말기는 최초 할당된 코딩 스킴을 사용하여 USF가 할당된 RB의 다음 4 개 RB 구간에 대해 패킷을 전송하게 된다. 이를 수신한 기지국은 채널 상황을 판별하여 결정된 코딩 스킴을 USF가 할당되는 RB 이후의 3 개의 연속된 RB의 USF 필드에 할당을 해 준다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 조합된 USF 필드와 코딩 스킴의 맵핑 예를 도시한 도면이다.
도 5에서 하나의 USF 필드는 3 비트로 구성되어 있으므로 3 개의 연속된 RB를 통해 사용 가능한 비트는 총 9 비트가 된다. 코딩 스킴의 경우 CS-1, CS-2, CS-3, CS-4의 4 개가 존재하고, 4 개의 코딩 스킴을 표현하기 위해서는 RB 하나 당 2 비트의 정보 비트가 요구된다. 따라서 4 개의 RB에 대해 코딩 스킴을 표현하기 위해 필요한 비트는 총 8 비트이고, 이는 3 개의 RB에서 획득한 3 개의 USF 필드 값의 조합으로 표현이 가능하다. 기지국은 단말기로부터 업링크 전송된 패킷을 수신하여 채널 상황을 판단한 후, 단말기가 다음 전송할 4 개 RB 각각에 대해 위 4 개의 코딩 스킴 중 하나씩을 결정하여 USF 헤더를 통해 전송한다. 도 5는 3 개의 USF 필드값(USF1, USF2, USF3)과 4 개의 코딩 스킴(CS-1~CS-4) 사이의 맵핑 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 GPRS 시스템에서 업링크 전송 동작을 예시한 도면이다.
도 6에서 기지국은 도 5에서 설명한 바와 같이 예컨대, 3 개의 RB를 통해 조합된 USF 필드를 이용하여 단말기로 정해진 코딩 스킴을 전달하고, 단말기는 조합된 USF 필드를 디코딩하여 다음에 전송되는 4 개의 RB에 대한 코딩 스킴을 결정하여 업링크 전송을 수행한다.
기지국에서 USF 필드를 사용하여 코딩 스킴을 전송할 경우 예컨대, CS-1은 "1", CS-2는 "2", CS-3은 "3", CS-4는 "4"에 맵핑하며, "0"은 제어 메세지를 통해 정해진 코딩 스킴을 나타낸다. 업링크 전송을 위한 자원 할당 여부를 체크하기 위해 단말기는 기지국으로부터 전송되는 USF를 항상 확인하고, 할당된 USF를 포함하는 RB를 발견한 경우 연속되는 4 개 RB의 송신 블록(B0~B3, B4~B7)을 위해 이전에 획득한 코딩 스킴 정보를 사용하여 송신을 하게 된다.
이때 단말기는 4 개의 RB 중 첫 번째, 두 번째, 세 번째 RB를 수신하여 조합 된 USF 필드(61)를 통해 다음 USF 할당 발견 시 전송할 패킷을 위해 사용하게 될 4 개의 코딩 스킴(CS-1~CS-4)을 획득하게 된다. 디코딩된 코딩 스킴은 전송할 RLC 블록을 분할하는 작업에 우선 사용된다. 위 과정의 반복으로 업링크 전송이 동작하게 되므로 빠른 채널 변경 상황에서도 코딩 스킴을 적응적으로 변경할 수 있게 된다.
예를 들어 4 개의 RB에 대해 코딩 스킴을 CS-1~CS-4 순서로 적용하는 경우를 가정하면, 참조번호 63a와 같이 단말기는 B4 블록에 대한 코딩 스킴으로 CS-1을 사용하여 업링크 전송을 수행한다. 또한 참조번호 63b, 63c, 63d와 같이 단말기는 B5, B6, B7 블록에 대한 코딩 스킴으로 각각 CS-2, CS-3, CS-4을 사용하여 업링크 전송을 수행한다.
이하 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 따라 조합된 USF를 전송하는 기지국의 동작과, 조합된 USF를 수신하여 업링크 전송을 수행하는 단말기의 동작을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 GPRS 시스템에서 조합된 USF를 전송하는 기지국의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저 단말기는 업링크로 전송할 유저 데이터나 제어 정보가 존재할 경우 기지국으로 무선 자원 할당을 요구하는 메시지를 전송하고, 기지국은 무선 자원의 상태를 검사하여 자원 할당이 가능한 경우 701 단계에서 단말기의 업링크 전송을 위한 최초 업링크 임시 블록 플로우(TBF)를 생성하여 TBF 모드를 설정한다. 703 단계에서 기지국은 단말기의 업링크 전송을 허락하는 경우 705 단계로 진행하여 다운링크의 RLC 블록에 해당 단말기에 할당한 USF 헤더를 포함시키고, 707 단계에서 단말 기로 RLC 블록이 포함된 RB를 전송한다.
상기 701 내지 707 단계의 동작을 통해 단말기로 전송되는 USF는 해당 단말기로 전송되는 초기 USF이므로 기지국이 채널 상황을 고려하여 코딩 스킴을 결정한 값이 아니다. 이 경우 기지국이 미리 정해진 USF의 기본값을 전송하도록 하는 것도 가능할 것이다.
상기 701 단계에서 생성되는 임시 블록 플로우(TBF)가 최초 TBF가 아닌 경우 기지국은 709 단계로 진행하여 해당 단말기로부터 수신된 RB들을 통해 채널 상황을 판단하고, 단말기가 다음 업링크 전송하는 4 개 블록의 RB들에 대해 코딩 스킴(CS-1~CS-4)을 각각 결정한다. 711 단계에서 기지국은 단말기의 업링크 전송을 허락하는 경우 713 단계로 진행하여 다운링크의 RLC 블록에 해당 단말기에 할당한 USF 헤더를 포함시키고, 715 단계에서 단말기로 RLC 블록이 포함된 RB를 전송한다. 이때 기지국은 717 단계와 같이 업링크 전송이 허락되는 RB 구간의 다운링크 RLC 블록들에 코딩 스킴 CS-1 내지 CS-4 중 상기 709 단계를 통해 결정된 코딩 스킴을 각각 조합된 USF에 포함시켜 다운링크 전송한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 GPRS 시스템에서 조합된 USF를 통해 할당된 코딩 스킴으로 업링크 전송을 수행하는 단말기의 동작을 도시한 순서도이다.
단말기는 801 단계에서 기지국으로부터 전송된 다운링크 RLC 블록으로부터 USF를 수신하여 디코딩하고, 803 단계에서 디코딩된 USF에 자신에게 할당된 USF가 존재하는 지 확인한다. 단말기는 자신에게 할당된 USF를 발견한 경우 805 단계에서 이번 RB 전송이 업링크 TBF 생성 후, 최초의 전송인지 여부를 확인하여 최초 전송 인 것으로 확인된 경우 807 단계로 진행하여 USF에 할당된 코딩 스킴을 사용하여 전송하고자 하는 RLC 블록을 분할한다.
여기서 단말기는 RB 전송이 최초 전송인지 여부를 아래와 같이 확인할 수 있다. 즉 단말기는 TBF 생성 시 소정 상태 플래그(state flag)를 "start"로 변경한다. 그리고 상기 803 단계에서 할당된 USF가 발견되고 상태 플래그가 "start"이면, 상태 플래그를 "first matched"로 변경하고, 할당된 USF가 발견되고 상태 플래그가 "first matched"이면 "multiple matched"로 상태 플래그를 변경한다. 단말기는 상기 805 단계에서 상태 플래그가 "first matched"인지를 검사하고, "first matched"이면 상기 807 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 하기 813 단계로 진행한다. 그리고 단말기는 TBF 종료 시 상태 플래그를 "finished"로 변경한다.
809 단계에서 단말기는 USF에 할당된 코딩 스킴을 사용하여 채널 인코딩을 수행한 후, 업링크 전송을 수행한다. 이때 단말기는 811 단계와 같이 USF 필드를 통해 코딩 스킴 CS-1 내지 CS-4를 획득하여 RLC 블록을 분할하여 전송하여야 하지만 최초 TBF 생성에 따른 전송인 경우 아직 기지국으로부터 조합된 USF를 전달받지 못한 상태이므로 단말기는 기지국과의 시그널링을 통해 초기 전송에 대한 코딩 스킴 CS-1 내지 CS-4를 별도로 획득하거나 또는 기지국과 미리 기본값으로 결정된 코딩 스킴을 사용하는 것도 가능할 것이다.
한편 상기 805 단계에서 업링크 TBF 생성 후, 최초의 RB 전송이 아닌 것으로 확인된 경우 단말기는 813 단계로 진행하여 이전 전송 시 획득한 코딩 스킴 CS-1 내지 CS-4를 사용하여 채널 인코딩을 수행한 후, 업링크 전송을 수행한다. 여기서 단말기가 디코딩하여 이용하는 USF는 이전 전송 시 3 개의 RB들로부터 획득된 조합된 USF(도 6의 참조번호 61을 참조)이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동적인 채널 할당을 수행하는 이동통신 시스템에서 채널 환경이 변화하는 경우 단말기가 채널 코딩 스킴을 변경하기 위하여 데이터 전송률을 감소시키면서 기지국으로 별도의 제어 메세지를 전송하지 않고도 RB 단위로 코딩 스킴을 변경하고, 빠른 채널 환경 변화에 맞게 코딩 스킴을 변경하도록 하여 데이터 전송률 감소를 줄임은 물론 에러율을 감소시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 이동 통신 시스템에서 기지국의 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법에 있어서,
    단말기로부터 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구가 수신되면, 상기 단말기로부터 수신된 데이터를 근거로 채널 상태를 판단하는 과정과,
    상기 판단된 채널 상태를 근거로 상기 단말기가 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴을 결정하는 과정과,
    상기 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하는 과정을 포함하며,
    상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 전송됨을 특징으로 하는 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 업링크 전송이 4 개의 라디오 블록 구간 단위로 수행되는 경우, 상기 USF 헤더는 기존의 USF가 할당된 라디오 블록을 제외한 나머지 3 개의 라디오 블록들에 할당된 3 개의 USF들이 조합되어 생성됨을 특징으로 하는 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 USF들 각각은 3 비트의 정보 비트를 포함하며, 상기 USF 헤더는 4 개의 라디오 블록들 각각에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보를 포함하고, 상기 4 개의 라디오 블록들 중 하나에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보는 2 비트의 정보 비트로 표현됨을 특징으로 하는 업링크 채널 코딩 스킴 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 이동 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    단말기로부터 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구를 수신하는 수신부와,
    상기 무선 자원 할당 요구가 수신되면, 상기 단말기로부터 수신된 데이터를 근거로 채널 상태를 판단하고, 상기 판단된 채널 상태에 따라 상기 단말기가 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴을 결정하는 제어부와,
    상기 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하는 송신부를 포함하며,
    상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 전송됨을 특징으로 하는 기지국.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 업링크 전송이 4 개의 라디오 블록 구간 단위로 수행되는 경우, 상기 USF 헤더는 기존의 USF가 할당된 라디오 블록을 제외한 나머지 3 개의 라디오 블록들에 할당된 3 개의 USF들이 조합되어 생성됨을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수개의 USF들 각각은 3 비트의 정보 비트를 포함하며, 상기 USF 헤더는 4 개의 라디오 블록들 각각에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보를 포함하고, 상기 4 개의 라디오 블록들 중 하나에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보는 2 비트의 정보 비트로 표현됨을 특징으로 하는 기지국.
  12. 이동 통신 시스템에서 단말기의 업링크 신호 전송 방법에 있어서,
    기지국으로 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구를 전송하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 근거로 상기 기지국으로 업링크 신호를 전송하는 과정을 포함하며,
    상기 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴은 상기 단말기의 채널 상태를 근거로 결정되며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 수신됨을 특징으로 하는 업링크 신호 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 업링크 전송이 4 개의 라디오 블록 구간 단위로 수행되는 경우, 상기 USF 헤더는 기존의 USF가 할당된 라디오 블록을 제외한 나머지 3 개의 라디오 블록들에 할당된 3 개의 USF들이 조합되어 생성됨을 특징으로 하는 업링크 신호 전송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수개의 USF들 각각은 3 비트의 정보 비트를 포함하며,
    상기 USF 헤더는 4 개의 라디오 블록들 각각에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보를 포함하고, 상기 4 개의 라디오 블록들 중 하나에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보는 2 비트의 정보 비트로 표현됨을 특징으로 하는 업링크 신호 전송 방법.
  15. 이동 통신 시스템에서 단말기에 있어서,
    기지국으로부터 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 기지국으로 상기 업링크 전송을 위한 무선 자원 할당 요구를 전송하고, 상기 업링크 전송을 위해 사용할 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신된 복수개의 라디오 블록들에 대한 정보 및 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보를 근거로 상기 기지국으로 업링크 신호를 전송하는 송신부를 포함하며,
    상기 복수개의 라디오 블록들 각각에 대한 코딩 스킴은 상기 단말기의 채널 상태를 근거로 결정되며, 상기 결정된 코딩 스킴에 대한 정보는 복수개의 업링크 상태 플래그(Uplink State Flag: USF)들이 조합된 USF 헤더에 포함되며, 상기 USF 헤더는 연속된 복수개의 라디오 블록들을 통해 수신됨을 특징으로 하는 단말기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 업링크 전송이 4 개의 라디오 블록 구간 단위로 수행되는 경우, 상기 USF 헤더는 기존의 USF가 할당된 라디오 블록을 제외한 나머지 3 개의 라디오 블록들에 할당된 3 개의 USF들이 조합되어 생성됨을 특징으로 하는 단말기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수개의 USF들 각각은 3 비트의 정보 비트를 포함하며, 상기 USF 헤더는 4 개의 라디오 블록들 각각에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보를 포함하고, 상기 4 개의 라디오 블록들 중 하나에 대응되는 코딩 스킴에 대한 정보는 2 비트의 정보 비트로 표현됨을 특징으로 하는 단말기.
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