KR101475531B1 - Edge 연속 진화, 개선된 채널 요청 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동국(MS) 및 네트워크 간 감소된 시간 송신 인터벌(RTTI)에 대한 지원을 표시하는 것을 용이하게 하도록 적응된 방법 및 시스템이다. MS는 기지국 시스템(BSS)에 경합 기반 액세스의 시작 시에 버스트 전송된 액세스 내에 MS의 멀티 슬롯 케이퍼빌리티의 표시를 제공할 수 있다. 다른 양상에서, MS는 종래의 즉시 할당 메시지가 단일 타임 슬롯을 단지 할당하기만 할 때 새로운 즉시 할당 메시지에 대한 지원을 표시할 수 있다. 본 발명은 무선 액세스 네트워크(RAN)가 액세스 그랜트 채널(AGCH) 할당 동안 RTTI 및 하나 이상의 타임 슬롯을 GPRS/DEGE 임시 블록 플로우(TBF)로 할당하도록 한다. 본 발명의 방법은 하나 이상 또는 다수의 메모리 위치에(MS 및 BSS에서) 로딩되고 하나 이상 또는 다수의 개별 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되도록 적응된 컴퓨터 프로그램 또는 분산된 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
GSM 범용 패킷 무선 서비스, 버스트 송신, 패킷 교환 지원 노드, EDGE

Description

EDGE 연속 진화, 개선된 채널 요청 방법 및 시스템{EDGE CONTINUED EVOLUTION, IMPROVED CHANNEL REQUEST METHOD AND SYSTEM}
관련된 출원
본 출원은 2009년 4월 6일에 출원된 동시 계속 미국 특허 출원 제12/444,525호, 이제는 2007년 10월 4일에 출원된 국제 출원 번호 PCT/SE2007/050708의 371인 미국 특허 제8,320,312호의 연속 출원이며, 이는 2006년 10월 5일에 출원된 미국 가출원 제60/828,287호의 이점을 주장하며, 이의 개시물은 본 명세서에서 참조로 완전히 통합된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 그러나 제한되지 않도록, 본 발명은 광대역 코드 분한 다중 접속(WCDMA) 시스템 및 강화된 데이터 GSM 환경(Enhanced Data GSM Environment: EDGE) 시스템 간 레이턴시(latency)를 감소시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
EDGE는 데이터 송신율을 증가시키면서 데이터 송신 신뢰도를 개선하도록 하는 무선 제 3세대(3G) 기술이다. EDGE는 인터넷 접속과 같은 패킷 스위치드 애플리케이션에 사용될 수 있다. EDGE는, 2세대 및 2.5세대 GSM 범용 패킷 무선 서비스(GPRS) 시스템 네트워크에 추가된 강화 기술로서 구현되어, 이로 인해 기존의 GSM 캐리어(carrier)가 EDGE로 업그레이드되는 것을 용이하게 한다. EDGE가 GSM 코어 네트워크에서 실행되기 위해서는 어떠한 하드웨어 또는 소프트웨어 변화를 필요로 하지 않을지라도, EDGE를 구현하기 위해서는 기지국이 변형되어야만 한다. EDGE 호환 송수신기 유닛이 설치되어야 하고 EDGE를 지원하기 위해서 기지국 서브 시스템(BSS)이 업그레이드되어야 한다. 새로운 이동 단말기 하드웨어 및 소프트웨어는 새로운 서비스를 구현하기 위해서 새로운 모듈레이션 및 코딩 스킴을 디코딩/엔코딩하고 높은 사용자 데이터율을 지니는 것을 또한 필요로 한다. 그러나, 3G 표준의 연속적인 진화에서는, WCDMA가 개발되어왔다. 보다 기술적으로, WCDMA는 직접 시퀀스 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시그널링 방법을 이용하는 광대역 확산대역(spread-spectrum) 이동 무선 인터페이스이고, 2G GSM 네트워크에 의해 사용되는 시분할 멀티플렉싱(Time Division Multiplexing: TDMA)을 구현하는 것에 비해 더 빠른 속도를 성취하고 더 많은 사용자를 지원한다. WCDMA는 완전한 세트의 명세로 개발되었는데, 상세한 프로토콜에는 이동 전화가 타워와 통신하는 방법, 시그널이 모듈레이팅되는 방법, 데이터그램이 구조화되는 방법을 규정하고, 시스템 인터페이스가 기술 요소에 자유 경합을 가능하도록 지정된다.
제 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)에서는 무선 통신 시스템에 사용되는 기술이 EDGE로부터 WCDMA로 계속해서 진화하고 있다. 이와의 접속에 있어서, 레이턴시를 감소시킴으로써 WCDMA 및 EDGE 간 고른 가동성을 획득하는 것이 목표다. 이것은 보이스 오버 아이피(VoIP), 쌍방향 게이밍(gaming) 및 푸시-투-토크 오버 셀룰러(PoC)와 같은 양방향 서비스 애플리케이션에서는 중요하다.
종래의 시스템에서, 이동국(MS)은 업링크시 1 이상의 타임 슬롯(time slot)(TS)을 취급할 수 있음을 RAN에 표시할 수 있으나, RAN은 2개의 위상 액세스의 제 2 위상 동안에 또는 1개의 위상일 경우 이 정보에 대한 패킷 교환 지원 노 드(SGSN)를 퀴링(querying)함으로써, MS 케이퍼빌리티(capability)에 대해서 알기까지 현재의 3GPP 표준에 의해서 업링크 TBF에 단지 1의 TS만을 할당하도록 제한된다. 이 결과는 처리량 면에서 늦게 램프-업(ramp-up)되고 지연이 증가한다. 이러한 제한은 VoIP 및 푸시-투-토크(PoC)와 같은 서비스에 대한 초기 지연을 증가시킨다.
종래 기술의 단점을 극복하도록 WCDMA 시스템 및 EDGE 시스템 간 레이턴시를 감소시키는 시스템 및 방법을 갖는 것은 이점이 될 것이다. 본 발명은 그와 같은 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양상은 MS가 감소된 시간 송신 인터벌(Reduced Time Transmission Interval: RTTI)에 대한 지원을 표시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 시작한 후에 RTT를 10ms RTT로 업그레이드하여 20ms RTT(Round Trip Time)를 사용하는 대신에 10ms RTT가 바로 사용될 수 있음에 주목하라. 다른 양상에서, 본 발명은 MS가 기지국 시스템(BSS)에 경합 기반 액세스를 시작할 때 버스트(burst) 전송되는 액세스 내에 자체의 멀티 슬롯 케이퍼빌리티의 표시를 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 다른 양상에서, 본 발명은 종래의 즉시 할당 메시지(immediate Assignment message)가 단일 타임 슬롯을 단지 할당만 할 수 있을 때 MS가 새로운 즉시 할당 메시지에 대한 지원을 표시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 액세스 그랜트 채널(AGCH) 할당 동안 무선 액세스 네트워크(RAN)가 RTTI 및 하나 이상의 타임 슬롯을 GPRS/EDGE 임시 블록 플로우(TBF)로 할당하도록 한다. 본 발명의 방법은 적어도 하나 또는 다수의 메모리 위치로 로딩되도록 적응되거나 하나 이상 또는 다수의 각각의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 분산된 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
다음 섹션에서, 상기 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참고하여 설명될 것이다.
도 1은 강화된 GPRS(EGPRS) 패킷 채널 요청의 레거시(legacy) 포맷을 도시한 표;
도 2는 RTTI를 표시하는 옵션 없이 본 발명의 패킷 채널 요청을 도시한 표;
도 3은 MS의 EGPRS 멀티 슬롯 클래스를 표시하는 정보 필드에 대한 규정된 코딩을 도시함;
도 4는 RTTI를 표시하는 옵션 없이 본 발명의 패킷 채널 요청을 도시한 표;
도 5는 MS의 EGPRS 멀티 슬롯 클래스를 나타내는 정보 필드의 규정된 코딩을 도시함;
도 6은 MS의 TTI 케이퍼빌리티를 표시하는 정보 필드에 대한 규정된 코딩을 도시함;
도 7은 MS가 지원하는 멀티 슬롯에 따라, 각각의 다운링크(RX) 및 업링크(TX)에서 MS가 얼마만큼의 타임 슬롯을 지원하는지를 예시한 표;
도 8은 EGPRS 패킷 채널 요청을 도시한 표;
도 9는 1000 바이트의 페이로드를 송신하는 동안의 이득을 도시한 표;
도 10은 본 발명의 양상의 방법의 흐름도; 및
도 11A 및 11B는 본 발명의 방법 양상이 구현될 수 있는 시스템 및 노드의 블록도.
본 발명의 일 양상은 MS가 RTTI에 대한 지원을 표시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 다른 양상에서, 본 발명은 MS가 기지국 시스템에 경합 기반 액세스의 시작 시에 버스트 전송되는 액세스 내에 자신의 멀티 슬롯 케이퍼빌리티의 표시를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 다른 양상에서, 본 발명은 종래의 즉시 할당 메시지가 단일 타임 슬롯을 단지 할당하기만 할 수 있을 때 MS가 새로운 즉시 할당 메시지에 대한 지원을 표시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 무선 액세스 네트워크(RAN)가 액세스 그랜트 채널(AGCH) 할당 동안 감소한 시간 송신 인터벌(RTTI) 및 하나 이상의 타임 슬롯을 임시 블록 플로우(TBF)로 할당하도록 한다. 본 발명의 방법은 하나 이상 또는 다수의 메모리에 로딩되고 하나 이상 또는 다수의 개별 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되도록 적응된 컴퓨터 프로그램 및 분산된 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
멀티 슬롯 할당
본 발명은 MS에 업링크 상에서 하나 이상의 TS를 다운로드 상에서 하나 이상의 TS를 할당하기 위해 AGCH에 송신된 즉시 할당 메시지에 또는 대안적으로, 새로운 멀티 슬롯 즉시 할당 메시지 상에 새로운 필드를 도입하는 방법 및 시스템이다. RAN은 이 메시지를 전송하기 위해 MS가 메시지를 수신할 수 있는지의 여부를 알아야만 하므로 MS는 자신이 이러한 능력을 갖는다는 것을 RAN에 먼저 표시해야만 한 다. MS가 이것을 실행하는 유일한 방법은 랜덤 액세스 채널(RACH) 상에 초기 시스템 액세스할 때 MS에 의해 버스트 송신되는 액세스에 새로운 정보를 포함해야만 한다. MS는 어떤 RAN이 이 새로운 포맷을 지원하는지의 여부를 알기 위해서, RAN에 의해 전송된 액세스 버스트 시스템 정보(SI)가 이 표시를 제공하도록 변형되어야 한다.
도 1을 참조하면, 강화된 GPRS(EGPRS) 패킷 채널 요청의 레거시 포멧을 도시하는 표(100)가 제공된다.
도 2는 RTTI를 표시하는 옵션 없이 본 발명의 패킷 채널 요청을 도시한 표(200)다.
3 비트 필드로 네이밍된, 즉, MultislotClassLimited는 MS의 EGPRS 멀티 슬롯 클래스를 표시하는 정보 필드이다. 이 필드에 의해 표시되는 멀티 슬롯 클래스는 3GPP 45.002에 따른다. 코딩은 도 3의 표(300)에서 규정된다.
도 4는 RTTI를 표시하는 옵션 없이 본 발명의 패킷 채널 요청을 도시한 표(400)이다.
3 비트 필드로 네이밍된, 즉, MultislotClassLimited는 MS의 EGPRS 멀티 슬롯 클래스를 표시하는 정보 필드이다. 이 필드에 의해 표시되는 멀티 슬롯 클래스는 3GPP 45.002에 따른다. 코딩은 도 5의 표(500)에서 규정된다.
1 비트 필드로 네이밍된, 즉, TICapabilities는 MS의 TTI 케이퍼빌리티를 표시하는 정보 필드이다. 코딩은 도 6의 표(600)에서 규정된다.
도 7은 MS가 지원하는 멀티 슬롯에 따라, 각각의 다운링크(RX) 및 업링 크(TX)에서 MS가 얼마만큼의 타임 슬롯을 지원하는지의 예를 현재 표준 명세로부터 취해서 도시한 표이다. 그와 같이, 이동국은 자체의 멀티 슬롯 클래스(단일 숫자)를 네트워크로 보고하고, 상기 클래스는 표 7에서의 많은 속성(RX, TX, 합 등)으로 변환한다.
RTTI(10 ms RTT) 지원에 대한 대안적인 MS 표시가 지금 논의된다. 우선 비트를 사용하는 대신에 기존 표준화된 트레이닝 시퀀스 코드(Training Sequence Codes) 중 하나를 사용하는 것이 가능하다. 도 8은 EGPRS 패킷 채널 요청을 도시한 표(800)이다. "RTTI support" 액세스를 "Legacy GMSK only support in UL"과 구별하기 위해, 새로운 "RTTI support"가 EGPRS 멀티 슬롯 액세스 메시지와 조합되어야만 한다. 상술한 이점은 우선 비트를 사용하는 것이 EGPRS 멀티 슬롯 액세스 메시지에서 여전히 사용될 수 있다는 점이다.
종래의 VoIP 및 PoC와 같은 애플리케이션은 GERAN에 대한 상당한 요구가 있다. 하나의 요구는, 애플리케이션이 서비스 액세스(예를 들어 SIP) 동안 광범위하게 시그널링을 하는 프로토콜을 사용하기 때문에 멀티 슬롯 동작의 빠른 설정에 따라서, 액세스를 빠르게 지원해야 한다는 것이다. 본 발명은 이를 구현하여 일반적인 대다수의 애플리케이션 및 VoIP 및 PoC와 같은 특정한 애플리케이션에 대한 서비스 액세스를 개선한다.
도 9를 지금 참조하면, 멀티 슬롯 동작은 종래의 절차와 비교해서 본 발명에 있어서는 160ms 더 일찍 사용될 수 있다. 일례로서, 3개의 추가 타임 슬롯으로써, 160ms에 MCS-5를 사용해서 1344 바이트를 송신할 수 있고 MCS-2를 사용해서 672 바 이트를 송신할 수 있다(0% BLER을 가정한다.). 다른 예는 1000 바이트의 라지 패킷(large packet)을 송신하는데 어느 정도의 시간이 소요되는지에 대한 예시이다. 그 결과가 도 9의 표(900)에 도시된다. 다시, 간소화하도록 0% BLER을 가정하면, 시각은 도 1, 2 및 3에 도시되어 있는 바와 같은, 0ms 시각 위치로부터 진행된 것이다. 상기 결과는 MS가 UL에서 4개의 TS를 수용할 수 있다고 가정한다. 도 9의 표(900)에 도시될 수 있는 바와 같이, 1000 바이트의 페이로드를 송신하는 이득은 160ms이다.
도 10을 지금 참조하면, 본 발명의 방법의 흐름도가 제공된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 단계 1001에서, MS는 송신 필요성을 식별한다. 단계 1002에서, MS는 RTTI 지원 및/또는 새로운 즉시 할당 지원을 표시하는 BSS를 액세스한다. 단계 1003에서, BSS는 MS 지원 케이퍼빌리티 및 현재 및 기대 왕복 시간 요건을 정합시킨다. 단계 1004에서, BSS는 멀티 슬롯 구성 및/또는 RTTI 구성을 할당하고, 단계 1005에서, 가능하고 필요할 때 왕복 시간이 개선된다.
도 11B는 본 발명의 방법(1000)이 구현된 무선 원격통신 시스템의 무선 및 코어 네트워크이다. 도 11B는 본 발명이 구현된 시스템의 컴포넌트를 도시한 블록도(1101)로서, 시스템의 노드 사이의 인터페이스를 도시한다. MS(1001)는 무선 접속을 제어하는 BSS(1101)에 통신 채널(인터페이스 Um)을 통해서 결합된 최종 사용자 장치이다. BSS는 인터페이스(Gb)를 통해서 패킷 코어 네트워크(1102)와 결합된다. 패킷 코어 네트워크는 인터페이스(Gi)를 통해서 이동 네트워크 및 인터넷(1103) 간 접속을 제어한다. 인터넷(1103)은 하나의 왕복에서의 전환점이다. 본 발명의 방법은 하나 이상 또는 다수의 메모리 위치에(MS 및 BSS에서) 로딩되고 하나 이상 또는 다수의 개별 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되도록(MS 및 BSS에서) 적응된 컴퓨터 프로그램 및 분산된 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
본 기술 분야에서의 당업자에 의해 인정되는 바와 같이, 본 출원에 기술된 혁신 개념은 광범위한 애플리케이션에 대해서 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 특허 출원되는 대상의 범위는 상술한 어떤 특정 예시적인 내용으로 제한되지 않고, 다만 다음의 청구항에 의해 규정되어야 한다.

Claims (25)

  1. 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법에 있어서,
    무선 액세스 네트워크(RAN)에 의해, 이동국(MS)으로부터 패킷 채널 요청에서의 표시(indication)를 수신하는 단계로서, 상기 표시는 상기 MS가 감소된 시간 송신 인터벌(RTTI)을 지원하는 것을 표시하는 상기 수신하는 단계;
    상기 RAN에 의해 액세스 그랜트 채널(AGCH) 상에 송신된 즉시 할당 메시지(immediate Assignment message)에서의 추가 필드를 포함하는 단계; 및
    상기 표시를 수신하는 것에 응답하여 상기 RAN에 의해, 상기 통신 채널의 업링크 상의 하나 이상의 타임 슬롯(TS) 및 상기 통신 채널의 다운링크 상의 하나 이상의 타임 슬롯을 상기 MS에 할당하기 위해 상기 추가 필드를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 채널은 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 시스템 및 강화된 데이터 GSM 환경(EDGE) 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 RAN에 의해, AGCH 할당 동안 GPRS/EDGE 임시 블록 플로우(TBF)를 위해 감소된 시간 송신 인터벌(RTTI) 및 하나 이상의 타임 슬롯을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 MS에 의해, 상기 MS가 즉시 할당 메시지를 수용하는 능력을 갖는다는 것을 상기 RAN에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 MS에 의해, 상기 MS가 상기 즉시 할당 메시지를 수용하는 능력을 표시하기 위해 랜덤 액세스 채널(RACH) 상의 최초 시스템 액세스에서 상기 MS에 의해 송신되는 액세스 버스트의 정보를 포함하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 RAN이 상기 즉시 할당 메시지를 수용하는 능력을 상기 MS에 표시하기 위해 상기 RAN에 의해 송신되는 액세스 버스트 시스템 정보(SI)를 변형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 즉시 할당 메시지는 멀티 슬롯 즉시 할당 메시지인 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 방법.
  8. 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템에 있어서,
    이동국(MS)으로부터 패킷 채널 요청에서의 표시를 수신하도록 구성된 무선 액세스 네트워크(RAN)를 포함하는데, 상기 표시는 상기 MS가 감소된 시간 송신 인터벌(RTTI)을 지원하는 것을 표시하고,
    상기 RAN은 상기 표시를 수신하는 것에 응답하여 상기 통신 채널의 업링크 상의 하나 이상의 타임 슬롯(TS) 및 상기 통신 채널의 다운링크 상의 하나 이상의 타임 슬롯을 상기 MS에 할당하기 위해 액세스 그랜트 채널(AGCH) 상에 송신된 즉시 할당 메시지에서의 필드를 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 통신 채널은 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 시스템 및 강화된 데이터 GSM 환경(EDGE) 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 RAN은 AGCH 할당 동안 GPRS/EDGE 임시 블록 플로우(TBF)를 위해 감소된 시간 송신 인터벌(RTTI) 및 하나 이상의 타임 슬롯을 할당하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 MS는 상기 MS가 즉시 할당 메시지를 수용하는 능력을 갖는다는 것을 상기 RAN에 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 MS는 상기 MS가 상기 즉시 할당 메시지를 수용하는 능력을 표시하기 위해 랜덤 액세스 채널(RACH) 상의 최초 시스템 액세스에서 상기 MS에 의해 송신되는 액세스 버스트의 정보를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 RAN은 상기 MS가 상기 즉시 할당 메시지를 수용하는 능력을 표시하기 위해 액세스 버스트 시스템 정보(SI)를 변형하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 즉시 할당 메시지는 멀티 슬롯 즉시 할당 메시지인 것을 특징으로 하는 통신 채널에서 레이턴시를 감소시키는 시스템.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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