KR19990084445A - Medium access control sublayer (MAC) of mobile communication system and communication control method using same - Google Patents

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KR19990084445A KR1019980016196A KR19980016196A KR19990084445A KR 19990084445 A KR19990084445 A KR 19990084445A KR 1019980016196 A KR1019980016196 A KR 1019980016196A KR 19980016196 A KR19980016196 A KR 19980016196A KR 19990084445 A KR19990084445 A KR 19990084445A
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Abstract

본 발명은 멀티미디어 통신을 위한 차세대 이동통신 시스템용을 위하여 미리 설정된 여러 가지의 자체기능을 수행하며 또한 상위 내지 하위 계층과 미리 설정된 다양한 통신제어기능을 수행하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층(MAC) 및 이를 이용한 통신제어방법에 관한 것으로서, 이와 같은 본 발명은 하나의 발신측에서 다수의 착신측으로 동기를 맞추기 위한 정보를 송출하고, 상기 발신측과 착신측간 전용의 제어채널을 설정하고, 이 제어채널을 이용하여 상기 발신측과 착신측간 호설정을 수행하기 위한 동기, 방송 및 공통 채널 제어부와, 동기, 방송 및 공통 채널 제어부의 상위계층에 연결형의 점대점 서비스(Connection-Oriented Point-to-Point)를 상기 발신측 및 착신측간의 양방향 운용체제로 제공하고, 상기 발신측 및 착신측간에 형성된 무선링크의 품질 감시(Quality Monitoring)를 실시하기 위한 전용 채널 제어부로 구성된다.The present invention performs various self-functions preset for the next generation mobile communication system for multimedia communication, and also performs the upper and lower layers and various communication control functions set in advance. And a communication control method using the same, the present invention transmits information for synchronization from one calling party to a plurality of called parties, sets up a dedicated control channel between the calling party and the called party, A connection-oriented point-to-point service for a synchronization, broadcast and common channel controller for performing call setup between the calling party and the called party using a channel, and an upper layer of the synchronization, broadcast and common channel controller. ) Is provided as a bidirectional operating system between the calling party and the called party, and is formed between the calling party and the called party. It consists of a dedicated control channel for performing the quality monitoring (Quality Monitoring) of the link line.

Description

이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층(MAC) 및 이를 이용한 통신제어방법Medium access control sublayer (MC) of mobile communication system and communication control method using same

본 발명은 차세대 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층(Medium Access Control Sub-Layer : 이하 MAC) 및 이를 이용한 통신제어방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 멀티미디어 통신을 위한 차세대 이동통신 시스템용을 위하여 미리 설정된 여러 가지의 자체기능을 수행하며 또한 상위 내지 하위 계층과 미리 설정된 다양한 통신제어기능을 수행하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층(MAC) 및 이를 이용한 통신제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium access control sub-layer (hereinafter referred to as MAC) of a next generation mobile communication system and a communication control method using the same. More particularly, the present invention is set in advance for a next generation mobile communication system for multimedia communication. The present invention relates to a medium access control sublayer (MAC) of a mobile communication system that performs various self functions and performs various communication control functions with a higher to lower layer and a communication control method using the same.

최근 들어 각 국가마다 이동통신 시스템의 발전이 매우 급격하게 이루어지고 있다. 현재까지 제안된 디지털 이동통신 방식은 접속 방식에 따라 주파수분할 다중 접속(FDMA)방식, 시분할 다중접속(TDMA)방식, 코드분할 다중접속(CDMA)방식 등이 제안된 상태이다. 어떤 국가 내지 지역들은 상기의 여러 가지 접속방법중 하나만을 사용하기도하며, 또한 서로 다른 방식의 이동통신 시스템을 병행하여 사용하기도 한다. 예를 들어, 모스크바는 CDMA 방식의 이동통신 시스템과 GSM(Global System for Mobile Communication)방식의 이동통신 시스템을 동시에 사용하고 있다. 이 경우, 각 이동단말 내지 네트웍들(내지 기지국)은 두 종류의 신호를 호환성 있게 제어하기 위해 적어도 2종류 이상의 변조 및 복조용 모듈을 구비하여야한다. 이러한 조건은 경박단소화되는 통신장비의 세계적인 추세를 역행하는 것이며, 이는 제품의 경쟁력을 약화시키는 요인이 된다.In recent years, the development of mobile communication system is very rapid in each country. The digital mobile communication methods proposed to date have been proposed such as frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), and code division multiple access (CDMA). Some countries or regions may use only one of the various access methods described above, or may use different types of mobile communication systems in parallel. Moscow, for example, uses both a CDMA mobile communication system and a GSM (Global System for Mobile Communication) mobile communication system. In this case, each mobile terminal or networks (or base station) should be provided with at least two types of modulation and demodulation modules in order to control two kinds of signals interchangeably. These conditions reverse the global trend of thin and short communication equipment, which weakens the product's competitiveness.

또한, 같은 지역에서 동일한 통신방식을 이용하더라도 이동단말와 그 밖의 통신기기들의 제조업체 및 운용업체의 특성과 각 제품의 옵션에 따라 제품의 크기나 기능에 많은 제한이 따른다. 이러한 요소는 어느 때든지, 어느 장소에서 통화 서비스를 제공하려는 이동통신의 요구사항에 부합되는 것이라고 할 수 없다.In addition, even if the same communication method is used in the same region, there are many restrictions on the size and function of the product depending on the characteristics of the manufacturers and operators of mobile terminals and other communication devices and the options of each product. At any time, these factors do not correspond to the requirements of the mobile communication service to provide a call service at any place.

따라서, 동일한 지역에서 동일한 통신 방식을 사용하는 사용자들끼리만은 제조업체 및 통신운용업체와 무관하게 이동통신 서비스를 제공하도록 통신기기의 호환성을 높이려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 대표적인 일 예로서 디지털 유럽형 무선코드 전기통신(Digital European Telecommunication : 이하 DECT)시스템을 들 수 있다. DECT는 음성을 위주로 하고 어느 정도의 데이터 통신 요구도 수용할 수 있는 무선코드 통신을 제공하려는 필요성 때문에 개발되었다. 따라서, DECT는 서로 다른 통신장비의 제조업체의 장비들간에 상호 운용성을 제공하여 사용자들에게 기본적인 서비스는 물론이고 선택적인 확장서비스로 음성 및 데이터에 대한 여러 가지 통신 서비스를 제공할 수 있다.Therefore, studies are being actively conducted to increase the compatibility of communication devices between users using the same communication method in the same region to provide mobile communication services regardless of manufacturers and communication operators. As a representative example thereof, a digital European Telecommunication (DECT) system may be mentioned. DECT was developed because of the need to provide wireless-coded communications that are voice-based and can accommodate some data communication needs. Therefore, DECT provides interoperability between equipments of manufacturers of different communication equipments, thereby providing users with various communication services for voice and data as basic services as well as optional extension services.

이러한 DECT의 계층은 도1과 같이 4 계층의 프로토콜을 정의하고 있다. 도1은 DECT의 계층화된 프로토콜 스택의 구조를 보인 블록 구성도이다.This layer of DECT defines a protocol of four layers as shown in FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a layered protocol stack of a DECT.

종래의 DECT는 계층적으로 구분하여 DECT의 물리 계층 전부와 MAC 계층의 일부를 나타내는 OSI 계층 1(10)과, 대부분의 MAC 계층과 데이터 링크 제어 계층(DLC)의 전부를 나타내는 OSI 계층 2(20)와, 모든 망 계층을 나타내는 OSI 계층 3(30)으로 구분할 수 있다.Conventional DECT is divided hierarchically into OSI layer 1 (10) representing all of the physical layer and part of the MAC layer of the DECT, and OSI layer 2 (20) representing all of most of the MAC layer and the data link control layer (DLC). ) And OSI layer 3 (30) representing all network layers.

여기서, DECT의 물리계층(PHL)은 주어진 무선 스펙트럼을 물리 채널로 분할하기 위한 것이다. 이 분할은 시간과 주파수의 두 영역에서 발생한다. 주파수 및 시간의 분할은 다중 무선 반송파에 대하여 시분할 다중접속(TDMA) 동작을 사용한다. 예로서, 종래의 DECT에서는 1880 -1900 MHz 사이의 주파수 대역에서 10개의 반송파가 제공된다. DECT의 매체 액세스 제어 계층(MAC)은 크게 두 개의 주요 기능을 담당한다. 첫째로 물리 채널을 선택하며, 그리고 나서 그 채널상에서 연결을 설정하고 해제한다. 둘째로 제어정보를 상위 계층정보 및 오류 제어정보와 함께 슬럿 형태의 패킷으로 다중화 또는 역다중화한다.Here, the physical layer (PHL) of the DECT is for dividing a given radio spectrum into physical channels. This split occurs in two areas: time and frequency. The division of frequency and time uses time division multiple access (TDMA) operation for multiple wireless carriers. For example, in the conventional DECT, 10 carriers are provided in a frequency band between 1880-1900 MHz. DECT's Media Access Control Layer (MAC) has two main functions. First select a physical channel, and then establish and release a connection on that channel. Second, the control information is multiplexed or demultiplexed into a slot-type packet together with higher layer information and error control information.

DECT의 데이터 링크 제어 계층(DLC1, DLC2)은 망 계층(NWK)으로의 신뢰성 있는 데이터 링크를 제공하는 역할을 담당하며, 매체 액세스 제어 계층(MAC) 단독으로 제공하는 것보다 높은 수준의 데이터 집적성을 상위 계층에 제공하도록 매체 액세스 제어 계층(MAC)과 밀접한 관련성을 갖는다.DECT's Data Link Control Layers (DLC1, DLC2) are responsible for providing reliable data links to the Network Layer (NWK) and provide a higher level of data integration than the Media Access Control Layer (MAC) alone provides. It is closely related to the media access control layer (MAC) to provide a to the upper layer.

도 1에서 C-평면은 모든 응용에 공통되며 내부 제어신호와 제한적인 분량의 사용자 정보 트래픽의 매우 신뢰성 있는 전송링크를 제공한다. 반면, U-평면은 여러 가지 대안적인 서비스를 제공하는데 각 서비스는 각각의 서비스형태의 특수한 필요에 최적화되어있다.In Figure 1, the C-plane is common to all applications and provides a very reliable transport link of internal control signals and a limited amount of user information traffic. The U-plane, on the other hand, offers several alternative services, each of which is optimized for the specific needs of each type of service.

DECT의 망계층(NWK)은 프로토콜의 주요 신호 계층이다. 종래의 DECT에서는 ISDN 계층 3 프로토콜(ETS 300 102)과 유사한 형태를 채용하고 있으며, 또한 유사한 기능을 제공한다.The network layer (NWK) of DECT is the main signal layer of the protocol. Conventional DECT employs a similar form to the ISDN Layer 3 protocol (ETS 300 102) and also provides similar functionality.

이와 같은 종래의 DECT에서 MAC은 한 쌍의 물리 채널을 활성화 또는 비활성화 함으로서 베어러의 생성, 유지 및 해제에 관한 동작과, 빈 물리 채널의 선택 및 수신신호의 품질을 평가하는 동작을 제어한다.In the conventional DECT, the MAC controls the operation of creating, maintaining and releasing a bearer, and selecting an empty physical channel and evaluating the quality of a received signal by activating or deactivating a pair of physical channels.

그러나, 종래의 MAC은 음성을 위주로 하고 어느 정도만의 데이터 통신 요구도 수용할 수 있는 무선코드 통신에 적합하도록 개발되었기 때문에 향후의 차세대 이동통신 시스템에 그대로 적용할 경우 많은 문제점이 예상된다. 그 이유는 차세대 이동통신 시스템은 통신장비의 제조업체 및 통신 운용업체간의 차별적인 옵션으로 인해 통신시 발생되는 문제나, 이동통신 방식이 다른 것 때문에 발생되는 문제를 모두 해결할 수 있는 매우 호환성있는 이동통신장비 및 시스템이 요구되기 때문이다.However, since the conventional MAC has been developed to be suitable for wireless code communication that can accommodate a certain amount of data communication needs mainly on voice, many problems are expected when applied to the next generation mobile communication system. The reason is that the next generation mobile communication system is a highly compatible mobile communication device that can solve both the problems caused by the different options between the manufacturer and the operator of the communication equipment or the problems caused by the different mobile communication methods. And a system is required.

또한, 차세대 이동통신 시스템에서 이용되는 데이터가 음성, 영상, TEXT 등의 멀티미디어 정보이며, 매우 우수한 통화품질을 요구하기 때문에 많은 선택적인 옵션이 요구된다. 그러나, 종래의 DECT의 MAC은 단지 두 가지의 기능 즉, 물리 채널을 선택하며, 제어정보를 슬럿 형태의 패킷으로 다중화 또는 역다중화하는 기능만을 제공한다. 따라서, 향후의 차세대 이동통신 시스템에 그대로 적용할 수가 없는 상황이다.In addition, since data used in the next generation mobile communication system is multimedia information such as voice, video, and TEXT, and requires very good call quality, many optional options are required. However, the MAC of the conventional DECT provides only two functions, that is, a physical channel selection, and a function of multiplexing or demultiplexing control information into slot-type packets. Therefore, it cannot be applied as it is to the next generation mobile communication system in the future.

본 발명은 이와 같은 종래의 기술에서 발생된 문제점들을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 서로 다른 이동통신 시스템하에서 제조업체와 통신운용업체 역시 달라도 호환성 있는 무선 이동통신 서비스를 제공할 수 있는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층(MAC) 및 이를 이용한 통신제어방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the problems caused by the prior art, an object of the present invention is to provide a mobile wireless communication service that can be compatible even if the manufacturer and the communication operator is different under different mobile communication systems It is to provide a medium access control sublayer (MAC) of a communication system and a communication control method using the same.

도 1은 종래의 DECT의 계층화된 프로토콜 스택의 구조를 보인 블록 구성도이다.1 is a block diagram showing the structure of a layered protocol stack of a conventional DECT.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 프로토콜 스택을 보이기 위한 블록 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a protocol stack of a mobile communication system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 MAC의 전체 기능을 보이기 위한 블록 구성도이다.3 is a block diagram for showing the overall function of the MAC according to the present invention.

도 4는 도 3에 보인 동기, 방송채널 및 공통채널 제어부(110)의 기능을 설명하기 위한 블록 구성도이다.4 is a block diagram illustrating the functions of the synchronization, broadcast channel, and common channel controller 110 shown in FIG.

도 5는 도 3에 보인 전용채널 제어부(120)의 기능을 설명하기 위한 블록 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a function of the dedicated channel controller 120 shown in FIG. 3.

도 6a 내지 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말측과 네트웍측의 MAC의 상태천이를 보이기 위한 도면이다.6A to 6B are diagrams for showing a state transition of MACs of a mobile terminal and a network side according to an embodiment of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : MAC 110: 동기, 방송 및 공통채널 제어부100: MAC 110: synchronization, broadcast and common channel control unit

111 : 동기 제어 엔티티 112 : 방송제어 엔티티111: sync control entity 112: broadcast control entity

113 : 공통 제어 엔티티 120 : 전용채널 제어부113: common control entity 120: dedicated channel control unit

121 : 전용제어 엔티티 122 : 트래픽 제어 엔티티121: dedicated control entity 122: traffic control entity

130 : 패킷 채널 제어부 131 : 패킷 제어 엔티티130: packet channel control unit 131: packet control entity

132 : 패킷 트래픽 제어 엔티티132: packet traffic control entity

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성, 동작 및 효과를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration, operation and effects of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 프로토콜 스택을 보이기 위한 블록 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a protocol stack of a mobile communication system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 프로토콜 스택은 첫 번째 계층인 물리계층(PHL), 두 번째 계층인 MAC과 링크 액세스 제어 부계층(Link Access Control Sub-Layer: 이하 LAC), 그리고 MM-T엔티티(이하 : MM), RBC 엔티티(이하 : RBC), RRC 엔티티(이하 : RRC) )를 포함하는 세 번째 계층으로 구성된다.2, a protocol stack of a mobile communication system according to the present invention includes a physical layer (PHL) as a first layer, a MAC and a link access control sub-layer (LAC) as a second layer, And a third layer including an MM-T entity (hereinafter referred to as MM), an RBC entity (hereinafter referred to as RBC), and an RRC entity (hereinafter referred to as RRC)).

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 프로토콜 스택에서 MAC의 기능은 MAC자체적으로 수행하는 기본기능과 상하위 계층과 전달하여 수행하는 관련기능으로 구분할 수 있다.In the protocol stack of the mobile communication system according to the present invention configured as described above, the functions of the MAC may be classified into basic functions performed by the MAC itself and related functions performed by transferring them with the upper and lower layers.

도 3은 본 발명에 따른 MAC(100)의 전체 기능을 보이기 위한 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating the overall function of the MAC 100 according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 MAC(100)의 구조는 네트웍에서 다수의 이동단말로 동기를 맞추기 위한 정보를 송출하고, 네트웍과 이동단말간 전용의 제어채널을 설정하고, 이 제어채널을 이용하여 네트웍과 이동단말간 호설정을 수행하기 위한 동기, 방송 및 공용채널 제어부(110)와, 동기, 방송 및 공용채널 제어부(110)의 상위계층에 연결형의 점대점 서비스(Connection-Oriented Point-to-Point)를 네트웍과 이동단말간 양방향 운용체제로 제공하고, 네트웍과 이동단말간에 형성된 무선링크의 품질 감시(Quality Monitoring)를 실시하기 위한 전용채널 제어부(120)와, 동기, 방송 및 공용채널 제어부(110)의 상위계층에 연결형의 점대점 서비스(Connection-Oriented Point-to-Point)를 네트웍과 이동단말간 양방향 운용체제로 제공하고, 패킷 데이터의 서비스를 실시하는 패킷 채널 제어부(130)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the structure of the MAC 100 according to the present invention transmits information for synchronizing with a plurality of mobile terminals in a network, sets a dedicated control channel between the network and the mobile terminal, and sets the control channel. Connection-Oriented Point-type connection to the upper layer of the synchronization, broadcasting and shared channel control unit 110, and the synchronization, broadcasting and shared channel control unit 110 for performing call setup between the network and the mobile terminal. to-Point) as a bidirectional operating system between the network and the mobile terminal, and dedicated channel controller 120 for performing quality monitoring of the wireless link formed between the network and the mobile terminal, and synchronization, broadcasting and shared channels. A packet channel system which provides a connection-oriented point-to-point service to the upper layer of the control unit 110 as a bidirectional operating system between the network and the mobile terminal and provides packet data service. It consists of 130.

MAC에 제공되는 채널의 종류Type of channel provided to MAC

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 MAC에 제공되는 채널은 크게 공용제어 채널군과 전용채널 제어군으로 나눌 수 있다.The channel provided to the MAC according to the present invention having such a configuration can be largely divided into a common control channel group and a dedicated channel control group.

공용채널 제어군은 일종의 논리채널의 유형을 갖으며, 그 종류는 동기 채널,널, 방송제어채널, 공통제어 채널로 구성된다.The common channel control group has a type of logical channel, which is composed of a synchronization channel, a channel, a broadcast control channel, and a common control channel.

동기 채널(Synchronization Channel : SCH)에서는 시각정보를 위해 시스템 시간(System Time)을 포함하고, 네트웍과 같은 네트웍 식별정보를 위해 기본 정보(Base Info)를 포함한다.The Synchronization Channel (SCH) includes a system time for time information, and includes base information for network identification information such as a network.

방송제어채널(Broadcasting Control Channel : BCCH)은 일반 시스템 정보를 방송한다. 시스템 정보는 이동단말기 네트웍을 액세스하는 데 필요한 액세스 파라미터 정보, 주위셀의 RF 정보를 알려주는 인접셀 정보, 가용 주파수에 대한 정보 등을 포함한다.The Broadcasting Control Channel (BCCH) broadcasts general system information. The system information includes access parameter information necessary for accessing the mobile terminal network, neighbor cell information informing RF information of surrounding cells, information on available frequencies, and the like.

공통제어 채널(Common Control Channel : CCCH)은 이동단말과 네트웍간의 전용신호채널(SDCCH)을 설정하기 위해 사용된다. 본 발명의 실시 예에서는 공통제어 채널이 착신측 호출에 사용되는 호출채널(Paging Channel : PCH)과, 이동단말기가 네트웍을 액세스하기 위한 사용되는 랜덤 액세스 채널(Random Access Channel : RACH)과, 네트웍이 이동단말의 액세스에 대한 응답을 하기 위한 순방향 액세스 채널(Forward Access Channel : FACH)로 구성된다. 여기서, RACH와 FACH는 한 쌍의 채널로 사용된다.The common control channel (CCCH) is used to establish a dedicated signal channel (SDCCH) between the mobile terminal and the network. In an embodiment of the present invention, a common control channel is a paging channel (PCH) used for a called party, a random access channel (RACH) used by a mobile terminal to access a network, and a network. It consists of a Forward Access Channel (FACH) for responding to the access of the mobile terminal. Here, RACH and FACH are used as a pair of channels.

또한, 전용제어 채널군은 일종의 논리채널의 유형으로서, 전용제어채널, 관련제어채널, 트래픽 채널로 구성된다.In addition, the dedicated control channel group is a type of logical channel, and is composed of a dedicated control channel, an associated control channel, and a traffic channel.

전용제어채널(Stand alone Dedicated Control Channel : SDCCH)은 이동단말와 네트웍간에 형성되는 연결형의 양방향 논리채널이다. 이 전용제어채널이 설정된 직후부터 통신상태 이전까지의 모든 신호정보는 이 채널을 이용하여 전달된다. 터미널 어소시에이션(Terminal association :TA)의 셋업(setup), 호 설정 등이 이 채널을 이용하여 전달될 수 있다.Stand alone Dedicated Control Channel (SDCCH) is a connected bidirectional logical channel formed between the mobile terminal and the network. All signal information from this communication channel right after the dedicated control channel is established until the communication state is transmitted using this channel. Setup of terminal association (TA), call setup, etc. can be delivered using this channel.

관련제어 채널(Associated Control Channel : ACCH)은 트래픽 채널과 연계되어 사용되는 연결형의 양방향 논리채널이다. 통신상태 이후의 모든 신호정보가 이 채널을 이용하여 전달된다. 통신중의 전력제어 정보, 핸드오버 신호정보 등이 이 논리채널을 이용하여 전달될 수 있다.Associated Control Channel (ACCH) is a connected bidirectional logical channel used in conjunction with a traffic channel. All signal information after the communication state is transmitted using this channel. Power control information, handover signal information, and the like during communication can be delivered using this logical channel.

트래픽 채널( Traffic Channel : TCH)은 이동단말와 네트웍간에 형성되는 연결형의 양방향 채널이다, 여기서 채널의 속도는 서비스 유형에 따라 결정된다.A traffic channel (TCH) is a connected bidirectional channel formed between a mobile terminal and a network, where the speed of the channel is determined by the type of service.

도3에 도시된 본 발명에 따른 MAC은 종래의 MAC 기능에 무선환경을 반영하여 확장된 기능을 제공한다.The MAC according to the present invention shown in FIG. 3 provides an extended function by reflecting a wireless environment in the conventional MAC function.

동기, 방송 및 공통채널 제어부(110)는 일반 시각정보와 네트웍 식별정보를 방송하는 동기 채널을 제어하기 위한 동기제어 엔티티(111)와, 일반 시스템 정보를 방송하는 방송채널을 제어하기 위한 방송제어 엔티티(112)와, 네트웍과 이동단말간 전용신호채널(SDCCH)을 설정 및 제어하기 위한 공통제어 엔티티(113)로 구성된다.The synchronization, broadcast and common channel control unit 110 includes a synchronization control entity 111 for controlling a synchronization channel for broadcasting general time information and network identification information, and a broadcasting control entity for controlling a broadcast channel for broadcasting general system information. And a common control entity 113 for establishing and controlling a dedicated signal channel (SDCCH) between the network and the mobile terminal.

전용채널 제어부(120)는 이동단말와 네트웍간에 형성되는 연결형의 양방향 전용 제어채널을 제어하기 위한 전용제어 엔티티(121)와, 이동단말와 네트웍간에 형성되는 연결형의 양방향 트래픽 채널을 제어하고, 단일 혹은 다중 베어러 제어 기능(사용자 플레인)을 지원하기 위한 트래픽제어 엔티티(122)로 구성된다.The dedicated channel control unit 120 controls a dedicated control entity 121 for controlling a connected bidirectional dedicated control channel formed between the mobile terminal and the network, and controls a connected bidirectional traffic channel formed between the mobile terminal and the network, and controls a single or multiple bearer. It consists of a traffic control entity 122 to support a control function (user plane).

여기서, 각 제어 엔티티는 3개의 서비스 액세스 점(SAP)을 통해 LAC를 포함한 상위계층을 액세스 한다. MAC_SAPI(=0)는 동기제어 엔티티(SCE), 방송제어 엔티티(BCE)와 공통제어 엔티티(CCE)에 대한 서비스 액세스 점이며, MAC_SAPI(=1)는 전용제어 엔티티(DCE)에 대한 서비스 액세스 점이다. MAC_SAPI(=2)는 관리평면(Management Plane)의 시스템 관리 엔티티에 대한 서비스 액세스 점이다. 각 서비스 액세스 점은 한 개 이상의 독립된 접속 단말점(Connection Endpoints)을 포함한다.Here, each control entity accesses a higher layer including the LAC through three service access points (SAPs). MAC_SAPI (= 0) is the service access point for the synchronization control entity (SCE), broadcast control entity (BCE) and the common control entity (CCE), and MAC_SAPI (= 1) is the service access point for the dedicated control entity (DCE). to be. MAC_SAPI (= 2) is the service access point for the system management entity in the management plane. Each service access point includes one or more independent connection endpoints.

이하에서, 동기, 방송 및 공통채널 제어부(110)의 동기 및 방송 제어 엔티티(111), 방송제어 엔티티(112), 공통제어 엔티티(113)의 기능을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the functions of the synchronization, broadcast and common channel controller 110 and the functions of the broadcast control entity 111, the broadcast control entity 112, and the common control entity 113 will be described with reference to FIG. 4.

동기 및 방송 제어 엔티티(111)는 시스템 시각정보, 네트웍 식별정보 및 시스템 정보를 위해 네트웍이 복수 이동단말국으로 송출하는 다단 접속(Point-to-Multipoint) 서비스를 제공한다. 동기 및 방송제어는 연속 송출 혹은 주기적 송출(Store and forward) 방식이 가능하며, 일반 시스템 정보, 이동단말이 네트웍을 액세스하는 데 필요한 액세스 파라미터 정보, 주위셀의 RF 정보를 알려주는 인접셀 정보, 가용 주파수에 대한 정보를 포함한다.The synchronization and broadcast control entity 111 provides a point-to-multipoint service for a network to transmit to multiple mobile terminal stations for system time information, network identification information, and system information. Synchronous and broadcast control can be continuous or periodic (Store and forward) method, and general system information, access parameter information necessary for mobile terminal to access network, neighbor cell information to inform surrounding cell RF information, available Contains information about the frequency.

방송제어 엔티티(112)는 LAC 프레임을 방송제어채널(BCCH)의 프레임 길이에 따라 분할 및 재결합(SAR)시키며, 정해진 프레임 포맷에 따라 프레이밍 혹은 역 프레이밍시킨다.The broadcast control entity 112 splits and recombines the LAC frame according to the frame length of the broadcast control channel (BCCH) and frames or reverses the frame according to a predetermined frame format.

공통제어 엔티티(113)는 이동단말과 네트웍이 액세스할 목적으로 사용되며, 랜덤 액세스 제어(Random Access Control) 기능을 제공한다. 여기서, 랜덤 액세스 제어(Random Access Control) 기능은 공용제어채널을 이용하여 이동단말과 네트웍간의 점대점(Point-to-Point) 접속이 가능하도록 이동단말 전용의 신호채널(SDCCH)을 설정해 주며, 이동단말은 이 제어채널을 이용하여 네트웍을 액세스하여 호 설정을 수행한다.The common control entity 113 is used for mobile terminal and network access and provides a random access control function. In this case, the random access control function sets a signal channel (SDCCH) dedicated to the mobile terminal to enable point-to-point connection between the mobile terminal and the network using a common control channel. The terminal accesses the network using this control channel to perform call setup.

이하에서, 전용채널 제어부(120)의 전용제어 엔티티(121) 및 트래픽 제어 엔티티(122)의 기능을 도5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the functions of the dedicated control entity 121 and the traffic control entity 122 of the dedicated channel controller 120 will be described with reference to FIG. 5.

전용제어 엔티티(121)는 상위계층에 연결형의 점대점 서비스(Connection-Oriented Point-to-Point)를 제공한다. 연결형의 점대점 서비스는 이동단말과 네트웍간의 양방향 운용체제로 동작한다. 네트웍은 복수개의 전용채널을 동시에 제어하며, 이동단말은 단일 전용채널을 제어한다.The dedicated control entity 121 provides a connection-oriented point-to-point service to a higher layer. Connected point-to-point services operate as a two-way operating system between the mobile terminal and the network. The network simultaneously controls a plurality of dedicated channels, and the mobile terminal controls a single dedicated channel.

트래픽 제어 엔티티(122)는 무선링크의 품질 감시(Quality Monitoring) 기능은 트래픽 프레임의 품질(FER)을 유지하기 위하여 물리채널에 대한 전력제어를 지원하며, 트래픽 프레임의 품질 및 파일럿 세기 등이 일정 수준 이하로 떨어지면 핸드오버를 트리거링하게 된다. 무선링크상의 품질 감시기능은 이동단말이 측정하여 ACCH를 이용, 네트웍으로 보고할 수도 있다.The traffic control entity 122 supports the power control of the physical channel in order to maintain the quality of the traffic frame (FER), and the quality and the pilot strength of the traffic frame are constant. Falling below it will trigger a handover. Quality monitoring on the wireless link can be measured by the mobile station and reported to the network using the ACCH.

또한, 대용량 서비스를 위한 복수 베어러 접속(Multi-Bearer Connection)의 경우 MAC은 복수개의 트래픽 채널을 제어할 수 있다. 즉, 복수개의 코드를 요구하는 (멀티미디어) 서비스 호의 경우, QoS 협상 및 동적 대역폭 할당에 대한 메카니즘을 이용하여 복수 코드(Mulit-Code)의 시퀀싱 기능을 수행할 수 있다. 단, 복수 코드의 자원관리, 할당 및 상태관리는 네트웍에서 수행하고 메시지를 이용하여 그 결과를 이동단말로 전달한다.In addition, in the case of a multi-bearer connection for a large capacity service, the MAC may control a plurality of traffic channels. That is, in the case of a (multimedia) service call requiring a plurality of codes, the sequencing function of the multiple codes may be performed using a mechanism for QoS negotiation and dynamic bandwidth allocation. However, resource management, allocation and status management of multiple codes are performed in the network and the results are transmitted to the mobile terminal using a message.

MAC의 전체적인 기능동작Overall function operation of MAC

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 MAC의 전체적인 기능을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the overall function of the MAC according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저 MAC의 고유기능은 랜덤 액세스 제어(Random Access Control) 정보전달 기능, 제어 정보(Control Information) 전달기능, 사용자 정보(User Information) 전달기능, Framing & Deframing, MAC프레임의 형성 기능, Segmentation and Reassembly 기능, LAC 프레임을 물리채널로 분할하는 기능 및 그 역기능, CRC 조사기능, MAC프레임의 오류 검출기능, 레디오 프레임에 맞게 비트 수를 조정하는 Rate Adaptation( Padding)기능이 제공된다.First, the unique functions of MAC include random access control information transfer function, control information transfer function, user information transfer function, framing & deframing, MAC frame formation function, segmentation and reassembly function. In addition, a function of dividing a LAC frame into physical channels and its reverse function, a CRC investigation function, an error detection function of a MAC frame, and a rate adaptation (padding) function of adjusting the number of bits according to a radio frame are provided.

또한, MAC의 관련기능은 동기정보(Sync Information)의 제어 기능, 시스템 정보(System Information)의 제어 기능, Act-/Deactivation of physical channelsIn addition, related functions of the MAC, the control function of the Sync Information, the control function of the System Information, Act- / Deactivation of physical channels

Quality Monitoring and Reporting 기능 즉, 트래픽채널의 품질(FER)을 유지하기 위하여 전력제어를 지원하거나, 핸드오버 트리거링하거나, 트래픽채널 할 당시 채널환경 보고(ffs)하는 기능, Multi-Code의 Sequencing을 순차적으로 실시하는Multi-Bearer Sequencing 기능이 제공된다.Quality Monitoring and Reporting function, that is, power control support, handover triggering, or channel environment reporting (ffs) at the time of traffic channel to maintain the quality (FER) of the traffic channel, and multi-code sequencing in order Multi-bearer sequencing function is provided.

도6a 내지 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 이동단말측과 네트웍측의 MAC의 상태천이를 보이기 위한 도면이다.6A to 6B are diagrams for showing a state transition of a MAC of a mobile terminal and a network side according to an embodiment of the present invention.

도6a를 참조하면, 널 (Null) 상태는 네트웍과 통신이 불가능한 상태를 나타내며, 동기정보 대기 상태는 동기 정보를 수신하기 위하여 대기 중인 상태를 나타내며, 유휴 (Idle) 상태는 이동단말의 착발신을 위한 SDCCH의 설정이 가능한 상태를 나타내며, 랜덤액세스 확인 대기(Wait for Access ACK) 상태는 랜덤액세스를 요구하고 확인을 기다리는 상태를 나타내며, 랜덤액세스 확인 반응 대기(Wait for Access Response)는 랜덤액세스의 확인후 반응을 기다리는 상태를 나타내며, SDCCH 활성화 대기 ( Wait for Active)는 SDCCH가 활성화되기를 대기하는 상태를 나타내며, SDCCH 혹은 무선 베어러 활성 (Active)은 DCCH 혹은 무선 베어러가 활성화되어, 이를 이용한 정보 전송이 가능한 상태를 각각 나타낸다.Referring to FIG. 6A, a null state indicates a state in which communication with a network is impossible, a wait state for synchronization information indicates a state waiting for receiving sync information, and an idle state for an incoming / outgoing call of a mobile terminal. The SDCCH can be set, and the Wait for Access ACK state requests random access and waits for confirmation, and the Wait for Access Response is for random access confirmation. The SDCCH Wait for Active indicates a state waiting for the SDCCH to be activated. The SDCCH or Radio Bearer Active indicates that the DCCH or Radio Bearer is activated to transmit information using the same. Respectively.

도6b를 참조하면, 유휴 (Idle) 상태는 네트웍의 착발신을 위한 SDCCH의 설정이 가능한 상태를 나타내며, SDCCH 설정 대기 상태 (Wait for Radio Resource)를 나타내며, 이동단말로부터 SDCCH의 설정 요청을 수신하여 이를 LAC에게 전달하고 응답을 대기 중인 상태를 나타내며, SDCCH 활성화 대기 (Wait for Active)상태는 SDCCH가 활성화되기를 대기하는 상태를 나타내며, SDCCH 혹은 무선 베어러활성 (Active)은 SDCCH 혹은 무선 베어러가 활성화되어, 이를 이용한 정보 전송이 가능한 상태를 나타낸다.Referring to FIG. 6B, an idle state indicates a state in which an SDCCH can be set for incoming and outgoing calls on a network, and indicates an SDCCH wait for radio resource, and receives a request for setting an SDCCH from a mobile terminal. It indicates to the LAC that it is waiting for a response, and the SDCCH Wait for Active state indicates that the SDCCH is waiting to be activated, and SDCCH or Radio Bearer Active indicates that the SDCCH or radio bearer is activated. It indicates the state where the used information transmission is possible.

이하에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 MAC을 이용한 이동단말와 네트웍간의 통신 프로토콜에 대하여 도6a 내지 6b를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a communication protocol between a mobile terminal and a network using a MAC according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6B.

이동단말 내지 네트웍측의 각각의 MAC은 MAC의 상위계층의 프로토콜 (MM, RBC, RRC, LAC) 및 물리계층과 상호관련 하여 초기화 절차, 유휴모드절차, 활성화절차를 수행하게 된다. 여기서, 활성화 절차는 무선 자원 할당절차, 무선 자원 활성화 모드 절차, 무선 링크 실패 처리절차로 이루어진다.Each MAC of the mobile terminal or the network side performs an initialization procedure, an idle mode procedure, and an activation procedure in association with the upper layer protocols (MM, RBC, RRC, LAC) and the physical layer of the MAC. Here, the activation procedure consists of a radio resource allocation procedure, a radio resource activation mode procedure, and a radio link failure processing procedure.

이동단말측과 네트웍의 초기화절차Initialization procedure of mobile terminal and network

유휴(Null) 상태에서 전원이 인가되면 동기정보 대기상태(Wait for Sync Info)로 천이한다. 이후, 이동단말의 MAC은 미리 설정된 타이머를 개시한 후, 복조를 위한 네트웍 식별정보(Base Info)와 시각 정보를 얻기 위하여 동기채널(SCH)을 감시한다.When the power is supplied in the idle state, the state transitions to Wait for Sync Info. After that, the MAC of the mobile station starts a preset timer and monitors the synchronization channel (SCH) to obtain network identification information (Base Info) and time information for demodulation.

타이머가 만료될 때까지 유효한 동기 정보 메시지(SYNC INFO)를 수신하였는지를 판단한다. 이때, 동기 정보 메시지(SYNC INFO)를 수신하지 못하였으면, MAC은 동기 획득 실패 원인을 MMAC_RADIO_FAIL_IND로 MAC의 상위계층(RRC)에 전달하고 유휴상태로 천이한다.It is determined whether a valid sync information message (SYNC INFO) has been received until the timer expires. At this time, if the synchronization information message (SYNC INFO) is not received, the MAC transfers the cause of the synchronization acquisition failure to the upper layer (RRC) of the MAC to MMAC_RADIO_FAIL_IND and transitions to the idle state.

그러나, 유효한 동기채널 메시지를 수신하면, MAC은 타이머를 중단시키기 위한 명령을 출력하고, 동기채널 메시지에 포함된 시각 정보(System Time)와 네트웍 식별정보(Base Info)를 PHY_SYNC_REQ로 물리 계층에게 전달하여 이동단말의 시스템 시각을 설정한다.However, upon receiving a valid sync channel message, the MAC outputs a command to stop the timer, and delivers time information (system time) and network identification information (base info) included in the sync channel message to the physical layer as PHY_SYNC_REQ. Set the system time of the mobile terminal.

반면, 네트웍측의 초기화 모드 동작은 개발 환경에 따라 다양하게 구현될 수 있으므로 본 실시 예에서는 별도로 설명하지 않는다. 단, 네트웍에서 동기채널(SCH)을 통해 지속적으로 방송되는 SYNC INFO 메시지의 주기는 N1(최대값: 1초)이내이어야 한다.On the other hand, since the initialization mode operation of the network side may be variously implemented according to the development environment, the embodiment is not described separately. However, the period of the SYNC INFO message continuously broadcast through the synchronization channel (SCH) in the network should be within N1 (maximum value: 1 second).

이동단말과 네트웍측의 유휴 모드 절차Idle mode procedure of mobile terminal and network side

먼저, 이동단말의 MAC은 유휴상태에서 SYSTEM INFO 메시지를 수신하고, 수신한 시스템 정보의 일련번호와 이동단말이 저장하고 있는 시스템 정보의 일련번호를 서로 비교한다. 이때, 수신한 시스템 정보의 일련번호와 이동단말이 저장하고 있는 시스템 정보의 일련번호가 서로 다르면, 시스템 정보가 변경된 것으로 간주하여 최근 수신한 시스템 정보로 갱신한다. 이 경우 이동단말의 MAC은 시스템 정보가 갱신되기 전까지 어떠한 형태로든 네트웍과 통신해서는 안된다.First, the MAC of the mobile terminal receives a SYSTEM INFO message in an idle state, and compares the serial number of the received system information with the serial number of the system information stored in the mobile terminal. At this time, if the serial number of the received system information and the serial number of the system information stored in the mobile terminal are different from each other, the system information is regarded as changed and updated with the recently received system information. In this case, the MAC of the mobile terminal should not communicate with the network in any form until the system information is updated.

반면, 네트웍은 유휴상태(SN1)에서 방송채널(BCCH)을 통해 SYSTEM INFO 메시지를 주기적으로 방송한다(SN2). 방송 주기는 N2(최대값: 1초)이내이어야 한다. 이동단말은 수신한 SYSTEM INFO 메시지를 이용하여 현재 감시 중인 네트웍을 접속하는데 필요한 정보를 얻는다. 이 경우, SYSTEM INFO 메시지는 현 네트웍에 대한 정보와, 액세스 채널 사용에 대한 제어 정보와, 이웃한 네트웍에 대한 제어 정보와, CDMA 채널 목록 정보를 포함한다.On the other hand, the network periodically broadcasts the SYSTEM INFO message through the broadcast channel BCCH in the idle state SN1 (SN2). The broadcast period should be within N2 (maximum value: 1 second). The mobile terminal uses the received SYSTEM INFO message to get the information needed to connect to the currently monitored network. In this case, the SYSTEM INFO message includes information on the current network, control information on access channel usage, control information on neighboring networks, and CDMA channel list information.

이동단말과 네트웍측의 무선 자원 할당 절차Radio resource allocation procedure of mobile terminal and network side

무선 자원 할당 절차는 이동단말과 네트웍간의 무선 접속을 위하여 사용되며, MAC의 상위계층(LAC)의 무선 자원 할당 요청(MAC_ACC_REQ)에 대한 응답으로 발생된다. MAC_ACC_REQ 프리미티브는 발신 호, 위치 등록을 목적으로 사용되는 무선 자원(신호 채널 혹은 트래픽 채널) 할당을 요청하기 위해 MAC에서 사용된다. 여기서 무선 자원이란 이동단말과 네트웍간에 점대점으로 설정되는 무선 채널을 의미하며, 신호 채널(SDCCH)과 트래픽 채널(TCH)이 포함된다.The radio resource allocation procedure is used for radio access between the mobile station and the network, and is generated in response to the radio resource allocation request (MAC_ACC_REQ) of the upper layer (LAC) of the MAC. The MAC_ACC_REQ primitive is used by the MAC to request allocation of radio resources (signal channel or traffic channel) used for originating call and location registration. Herein, the radio resource refers to a radio channel set as point-to-point between the mobile terminal and the network, and includes a signal channel (SDCCH) and a traffic channel (TCH).

먼저, 이동단말의 무선 자원 할당 절차는 네트웍의 무선 자원을 허용하는지를 확인해야한다. 즉, 방송채널(BCCH)을 통해 방송되는 SYSTEM INFO 메시지에는 허가된 액세스 등급이 포함될 수 있다. 이어, 무선 자원 할당 절차를 개시한다. 즉, 이동단말의 MAC은 LAC으로부터 MAC_ACC_REQ프리미티브를 수신하면, 이에 대한 응답으로 CHANNEL REQUEST메시지를 네트웍으로 송신한다. CHANNEL REQUEST메시지의 전송은 랜덤 액세스 절차에 따라서 이루어지며, 액세스 채널의 전력 제어는 방송채널(BCCH)을 통해 방송되는 SYSTEM INFO 메시지에 따라서 물리계층에게 송신 전력 수준을 지시한다.First, the radio resource allocation procedure of the mobile station should check whether the radio resource of the network is allowed. That is, the SYSTEM INFO message broadcast through the broadcast channel BCCH may include an authorized access level. Then, a radio resource allocation procedure is started. That is, when the MAC of the mobile station receives the MAC_ACC_REQ primitive from the LAC, it sends a CHANNEL REQUEST message to the network in response. The transmission of the CHANNEL REQUEST message is performed according to the random access procedure, and the power control of the access channel indicates the transmit power level to the physical layer according to the SYSTEM INFO message broadcast through the broadcast channel (BCCH).

이때의 랜덤 액세스 절차를 설명하면 다음과 같다. 이동단말은 전용 신호 채널을 할당받기 위해 액세스 채널을 통한 랜덤 액세스 절차를 시도한다. 랜덤 액세스 절차에 사용되는 파라미터는 랜덤액세스를 하는 상황을 나타내는 Establishment cause와 이동단말 스스로 생성한 랜덤 number인 Random reference와 Paging 채널을 구분하는 PAGING CH NUM와 Paging 슬롯을 구분하는 PAGING SLOT NUM를 이용한다.The random access procedure at this time is as follows. The mobile station attempts a random access procedure through an access channel to be allocated a dedicated signal channel. The parameters used in the random access procedure use an establishment cause indicating a situation of random access, a random reference, which is a random number generated by the mobile terminal itself, and a PAGING CH NUM that distinguishes a paging channel and a PAGING SLOT NUM that distinguishes a paging slot.

이어, 무선 자원 할당절차를 완료한 후에 확인 절차를 수행한다. 확인 절차는 이동단말과 네트웍간에 메시지를 신뢰적으로 교환하기 위해 필요하다. 이동단말은 랜덤 액세스 절차를 이용하여 CHANNEL REQUEST메시지를 송신한 후 네트웍으로부터 CHANNEL RESPONSE메시지를 수신하면 확인 절차를 성공적으로 수행한 것으로 간주하고 LAC에 MAC_ACC_CNF 프리미티브를 보낸다. 이동단말은 이전의 액세스 시도가 종료될 때까지는 새로운 액세스 시도를 시작하지 않는다.Subsequently, the verification procedure is performed after the radio resource allocation procedure is completed. The verification procedure is necessary for the reliable exchange of messages between the mobile terminal and the network. When a mobile station sends a CHANNEL REQUEST message using a random access procedure and receives a CHANNEL RESPONSE message from the network, the mobile station assumes that the verification procedure has been performed successfully and sends a MAC_ACC_CNF primitive to the LAC. The mobile terminal does not start a new access attempt until the previous access attempt is completed.

이동단말이 CHANNEL RESPONSE메시지를 받아 무선 자원이 설정되면 이동단말의 RRC는 MAC에 MMAC_ACT_REQ 프리미티브를 보내고, MAC은 물리 계층으로 해당 무선 자원을 활성화시키도록 지시하고(PHY_ACT_REQ), 그 응답을 받으면(PHY_ACT_CNF), RRC로 무선 자원이 설정되었음을 알린다(MMAC_ACT_CNF).When the mobile station receives the CHANNEL RESPONSE message and the radio resource is set, the RRC of the mobile station sends an MMAC_ACT_REQ primitive to the MAC, and the MAC instructs the physical layer to activate the radio resource (PHY_ACT_REQ) and upon receiving the response (PHY_ACT_CNF). , RRC informs that the radio resource is set (MMAC_ACT_CNF).

반면, 네트웍의 무선 자원 할당 절차를 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the radio resource allocation procedure of the network is as follows.

네트웍의 MAC은 이동단말로부터 CHANNEL REQUEST메시지를 받으면, 즉시 CHANNEL REQUEST ACK 메시지로 응답하여 이동단말의 랜덤 액세스 시도를 중지시키고, 네트웍은 이동단말이 요청한 무선 자원을 할당한 후, CHANNEL RESPONSE메시지를 이동단말에게 보낸다. CHANNEL RESPONSE메시지는 무선 자원 할당에 관한 정보로서 할당 주파수(Assigned_Frequency), 채널할당 내역(Channel_ Description)을 포함한다.When the MAC of the network receives a CHANNEL REQUEST message from the mobile terminal, it immediately responds with a CHANNEL REQUEST ACK message to stop the random access attempt of the mobile terminal, and the network allocates the radio resource requested by the mobile terminal, and then the CHANNEL RESPONSE message to the mobile terminal. Send to The CHANNEL RESPONSE message is information on radio resource allocation and includes an assigned frequency (Assigned_Frequency) and a channel assignment description (Channel_ Description).

네트웍의 MAC은 할당된 무선 자원에 관한 정보를 물리 계층으로 전달하여, 물리 채널이 활성화되도록 한다(PHY_ACT_REQ). 이후 접속제어 및 호 제어에 필요한 신호 절차는 호출제어(Call Control)에서 수행된다. 단, 무선 자원에 대한 활성화 시점은 국부적인 사안이므로 사업자 및 개발자의 개발 전략에 따라 달리 할 수 있다.The MAC of the network transmits the information about the allocated radio resource to the physical layer so that the physical channel is activated (PHY_ACT_REQ). Thereafter, signaling procedures necessary for access control and call control are performed in call control. However, the activation time point for the radio resource is a local issue, so it may be different depending on the development strategy of the operator and developer.

네트웍은 무선 자원이 설정되면 무선 자원 할당 절차를 종료한다. 네트웍의 MAC은 물리 계층으로 해당 무선 자원을 활성화시키도록 지시하고(PHY_ACT_REQ), 물리 계층으로부터 그 응답을 받으면 RRC로 무선 자원이 설정되었음을 알린다(MMAC_ACT_CNF).The network terminates the radio resource allocation procedure when the radio resource is established. The MAC of the network instructs the physical layer to activate the corresponding radio resource (PHY_ACT_REQ), and upon receiving the response from the physical layer, informs the RRC that the radio resource has been set (MMAC_ACT_CNF).

이동단말과 네트웍간의 무선 자원 활성화 모드 절차Radio resource activation mode procedure between mobile terminal and network

1. 핸드오버 트리거 절차1. Handover Trigger Procedure

이동단말과 네트웍은 물리계층이 스스로 핸드오버를 해야할 상황이라고Mobile terminals and networks are situations in which the physical layer has to handover itself.

PHY_HO_TRIGGER_IND프리미티브로 MAC에게 알리고, MAC은 MMAC_HO_TRIGGER_IND를 RRC에 보낸다.Notify the MAC with the PHY_HO_TRIGGER_IND primitive, and the MAC sends the MMAC_HO_TRIGGER_IND to the RRC.

2. 무선환경 측정 절차2. Wireless environment measurement procedure

이동단말의 물리계층은 스스로 셀 환경 및 채널환경를 측정해야 할 상황이라고 PHY_MEASURE_IND 프리미티브로 MAC에게 알리고, MAC은 MMAC_MEASURE_IND를 RRC에 보낸다.The physical layer of the mobile station informs the MAC of the PHY_MEASURE_IND primitive that it needs to measure the cell environment and the channel environment on its own, and the MAC sends MMAC_MEASURE_IND to the RRC.

3. 셀 환경 측정요구절차3. Cell environmental measurement requirements

이동단말은 네트웍으로부터 cell condition report request를 받으면, RRC에서는 MAC에게 MMAC_MEASURE_REQ를 보내고, 물리계층에 PHY_MEASURE_REQ를 보내어 셀 환경을 측정하도록 하고, MAC은 물리 계층으로부터 PHY_MEASURE_CNF 응답을 받는다.When the mobile station receives a cell condition report request from the network, the RRC sends MMAC_MEASURE_REQ to the MAC, sends PHY_MEASURE_REQ to the physical layer to measure the cell environment, and the MAC receives the PHY_MEASURE_CNF response from the physical layer.

4. 채널환경 측정요구절차4. Channel Environment Measurement Requirements

이동단말은 네트웍으로부터 channel condition report request를 받으면, RRC에서는 MAC에게 MMAC_MEASURE_REQ를 보내고, 물리계층에 PHY_MEASURE_REQ를 보내어 채널환경을 측정하도록 하고, MAC은 물리 계층으로부터 PHY_MEASURE_CNF 응답을 받는다.When the mobile station receives a channel condition report request from the network, the RRC sends MMAC_MEASURE_REQ to the MAC, sends PHY_MEASURE_REQ to the physical layer to measure the channel environment, and the MAC receives the PHY_MEASURE_CNF response from the physical layer.

5. 암호화 처리요구절차5. Encryption Processing Requirements

이동단말과 네트웍은 각각 MM에서 MMAC_CIPHER_REQ를 MAC에 보내고, MAC은 PHY_ CIPHER_REQ를 물리계층에 보내어 암호화를 하게 하고, MAC은 물리 계층으로부터 PHY_MEASURE_CNF 응답을 받는다.The mobile terminal and the network send MMAC_CIPHER_REQ to the MAC from the MM, the MAC sends PHY_ CIPHER_REQ to the physical layer for encryption, and the MAC receives the PHY_MEASURE_CNF response from the physical layer.

6. 핸드오버 처리절차6. Handover Process

이동단말과 네트웍은 각각 RBC에서 MMAC_HO_REQ를 MAC에 보내고, MAC은 PHY_ HO_REQ를 물리계층에 보내어 핸드오버를 하게 하고, MAC은 물리 계층으로부터 PHY_HO_CNF 응답을 받는다.The mobile terminal and the network send MMAC_HO_REQ to the MAC from the RBC, the MAC sends PHY_HO_REQ to the physical layer for handover, and the MAC receives the PHY_HO_CNF response from the physical layer.

7. 무선 자원 변경 절차7. Radio Resource Change Procedure

이 절차는 사용 중인 무선 자원의 속성을 새로운 서비스 유형(서비스, 전송속도 등등)으로 변경시키는 절차이다.This procedure changes the attributes of the radio resource being used to a new service type (service, baud rate, etc.).

MAC이 RBC로부터 MMAC_MODIFY_REQ를 통해 무선 자원(신호 채널과 트래픽 채널)의 변경 요청을 받으면, 이동단말과 네트웍은 다음 동작 모드에 따라 다음의 동작을 수행한다.When the MAC receives a change request for radio resources (signal channel and traffic channel) from the RBC through MMAC_MODIFY_REQ, the mobile station and the network perform the following operation according to the next operation mode.

MMAC_MODIFY_REQ에 포함된 새로운 서비스에 따라 무선 자원을 활성화시킨다.Activates a radio resource according to a new service included in MMAC_MODIFY_REQ.

무선 자원의 활성화 및 비활성화 동작은 PHY_MODIFY_REQ/ PHY_MODIFY_CNF 프리미티브를 이용하여 이동단말측의 MAC과 물리 계층간에 수행된다. 이동단말의 MAC은 물리 계층으로 해당 무선 자원의 속성을 변경하도록 지시하고, 물리 계층으로부터 그 응답을 받는다.The activation and deactivation of radio resources is performed between the MAC and the physical layer of the mobile terminal using the PHY_MODIFY_REQ / PHY_MODIFY_CNF primitive. The MAC of the mobile station instructs the physical layer to change the attribute of the radio resource and receives the response from the physical layer.

네트웍 측의 무선 자원 활성화는 네트웍 장치 내에서 국부적으로 수행되므로 개발자의 구현 전략에 따른다. 네트웍측의 무선 자원 비활성화 절차는 개발자의 구현 전략에 따른다.The activation of radio resources on the network side is performed locally in the network device, so it follows the implementation strategy of the developer. The radio resource deactivation procedure on the network side depends on the developer's implementation strategy.

8.무선 링크 실패 처리절차8.Wireless link failure handling procedure

이동단말과 네트웍은 활성화 상태(MT20, N20)에서 다른 상태로 천이하기 이전에 무선링크에 고장이 발생하면 물리계층에서 PHY_RADIO_FAIL_IND를 MAC에 보내고, MAC은 MMAC_RADIO_FAIL_IND을 RRC/RBC에 보내면, 할당받은 무선 자원을 해제하여야 하며, Idle(MT10, N10)상태로 천이한다.The mobile terminal and the network send PHY_RADIO_FAIL_IND to the MAC when the radio link fails before transitioning from the active state (MT20, N20) to another state, and the MAC sends MMAC_RADIO_FAIL_IND to the RRC / RBC. It should be released and transition to Idle (MT10, N10) state.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, MAC을 이용하여 랜덤 액세스 제어(Random Access Control) 정보전달 기능, 제어 정보(Control Information) 전달기능, 사용자 정보(User Information) 전달기능, Framing & Deframing, MAC프레임의 형성 기능, Segmentation and Reassembly 기능, LAC 프레임을 물리채널로 분할하는 기능 및 그 역기능, CRC 조사기능, MAC프레임의 오류 검출기능, 레디오 프레임에 맞게 비트 수를 조정하는 Rate Adaptation( Padding)기능과 MAC의 관련기능은 동기정보(Sync Information)의 제어 기능, 시스템 정보(System Information)의 제어 기능, Act-/Deactivation of physical channels Quality Monitoring and Reporting 기능, Multi-Code의 Sequencing을 순차적으로 실시하는Multi-Bearer Sequencing 기능을 실현할 수가 있다.As described above, according to the present invention, a random access control information transfer function, a control information transfer function, a user information transfer function, a framing & deframing, a MAC frame using a MAC Formation function, segmentation and reassembly function, segmentation of LAC frame into physical channel and its reverse function, CRC investigation function, error detection function of MAC frame, rate adaptation (Padding) function and MAC to adjust the number of bits according to radio frame The related functions of Multi-Bearer perform the control function of Sync Information, control system information, Act- / Deactivation of physical channels Quality Monitoring and Reporting, and Multi-Code Sequencing The sequencing function can be realized.

따라서, 본 발명에 따른 미디엄 액세스 제어 부계층(MAC) 및 이를 이용한 통신제어방법을 이용하여 서로 다른 이동통신 시스템하에서 제조업체와 통신운용업체 역시 달라도 호환성 있는 무선 이동통신 서비스를 제공할 수 있기때문에 차세대 멀티미디어 통신환경하에서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.Therefore, using a medium access control sublayer (MAC) according to the present invention and a communication control method using the same, a next-generation multimedia device may provide a compatible wireless mobile communication service even if a manufacturer and a communication operator are different under different mobile communication systems. It can be very useful in communication environment.

Claims (14)

하나의 발신측에서 다수의 착신측으로 동기를 맞추기 위한 정보를 송출하고, 상기 발신측과 착신측간 전용의 제어채널을 설정하고, 이 제어채널을 이용하여 상기 발신측과 착신측간 호설정을 수행하기 위한 제1 채널 제어부와,Sending information for synchronization from one calling party to a plurality of called parties, setting up a dedicated control channel between the calling party and the called party, and using this control channel to perform call setup between the calling party and the called party. A first channel controller, 상기 제1 채널 제어부의 상위계층에 연결형의 점대점 서비스(Connection-Oriented Point-to-Point)를 상기 발신측 및 착신측간의 양방향 운용체제로 제공하고, 상기 발신측 및 착신측간에 형성된 무선링크의 품질 감시(Quality Monitoring)를 실시하기 위한 제2 채널 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.A connection-oriented point-to-point service is provided to an upper layer of the first channel controller as a bidirectional operating system between the calling party and the called party, and the wireless link formed between the calling party and the called party. A structure of a medium access control sublayer of a mobile communication system, characterized by comprising a second channel control unit for performing quality monitoring. 제 1항에 있어서, 상기 제1 채널제어부는 일반 시각정보와 네트웍 내지 기지국 식별정보를 방송하는 동기 채널을 제어하기 위한 동기 제어 엔티티와, 일반 시스템 정보를 방송하는 방송채널을 제어하기 위한 방송 제어 엔티티와, 상기 발신측과 착신측간 전용신호채널(SDCCH)을 설정 및 제어하기 위한 공통 제어 엔티티로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.The apparatus of claim 1, wherein the first channel control unit is a synchronization control entity for controlling a synchronization channel for broadcasting general time information and network or base station identification information, and a broadcast control entity for controlling a broadcasting channel for broadcasting general system information. And a common control entity for establishing and controlling the dedicated signal channel (SDCCH) between the calling party and the called party. 제 2항에 있어서, 상기 공통 제어 엔티티는 상기 착신측의 호출에 사용되는 호출채널을 제어하기 위한 호출 제어 엔티티와, 상기 발신측이 착신측을 액세스하기 위한 랜덤 액세스 채널을 제어하기 위한 랜덤 액세스 제어 엔티티와, 상기 발신측 내지 착신측의 액세스에 대해 응답을 하기 위한 응답 제어 채널을 제어하기 위한 응답제어채널로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.3. The apparatus of claim 2, wherein the common control entity is a call control entity for controlling a call channel used for a call of the called party and a random access control for controlling a random access channel for the caller to access a called party. The structure of the medium access control sublayer of the mobile communication system, characterized in that the entity and the response control channel for controlling the response control channel for responding to the access from the calling party to the called party. 제 1항에 있어서, 상기 제2 채널제어부는 상기 발신측과 착신측간에 형성되는 연결형의 양방향 전용 제어채널을 제어하기 위한 전용제어 엔티티와, 상기 발신측과 착신측간에 형성되는 연결형의 양방향 트래픽 채널을 제어하기 위한 트래픽 채널 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.2. The method of claim 1, wherein the second channel control unit is a dedicated control entity for controlling a connected bidirectional dedicated control channel formed between the calling party and the called party, and a connected bidirectional traffic channel formed between the calling party and the called party. The structure of the medium access control sublayer of the mobile communication system, characterized in that the traffic channel control unit for controlling the. 제 4항에 있어서, 상기 트래픽 제어 엔티티는 상기 트래픽 채널의 속도를 미리 설정된 서비스 유형에 따라 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.5. The structure of the medium access control sublayer of the mobile communication system according to claim 4, wherein the traffic control entity can vary the speed of the traffic channel according to a preset service type. 제 1항에 있어서, 상기 제1 내지 제2 채널 제어부는 서비스 액세스 점(SAP)을 통해 상위계층을 액세스하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.The structure of a medium access control sublayer of a mobile communication system according to claim 1, wherein the first to second channel controllers access a higher layer through a service access point (SAP). 제 6항에 있어서, 상기 각 서비스 액세스 점은 한 개 이상의 독립된 접속단말점(Connection Endpoints)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층의 구조.7. The structure of claim 6, wherein each service access point comprises one or more independent connection endpoints. 착신측의 동기를 발신측에 맞추는 단계와,Matching the called party's synchronization to the calling party; 상기 착신측의 시스템 정보를 갱신하고, 상기 발신측은 유휴상태에서 시스템 정보 메세지를 주기적으로 방송하는 단계와,Updating system information of the called party, and the calling party periodically broadcasts a system information message in an idle state; 상기 발신측과 착신측간의 무선접속을 위하여 점대점으로 설정되는 무선 채널을 할당하는 단계와,Allocating a wireless channel set as point-to-point for a wireless connection between the calling party and the called party; 상기 할당된 무선 채널을 활성화하여 미리 설정된 통신제어동작을 실행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.And activating the assigned radio channel to execute a preset communication control operation. 상기 제 8항에 있어서, 상기 착신측이 이동단말이고, 상기 발신측이 동기채널을 통해 시스템 정보를 소정 주기단위로 전송하는 네트웍일 경우, 상기 이동단말에 전원이 공급되면 동기정보 대기상태로 천이하는 단계와, 미리 설정된 주기의 타이머를 개시한 후 동기 채널을 감시하는 단계와, 유효한 동기 채널 메시지를 수신하면 상기 타이머를 중단하고 상기 동기채널 메시지에 포함된 동기관련 정보를 이용하여 이동단말 시스템의 시각을 설정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.10. The method of claim 8, wherein when the called party is a mobile terminal, and the calling party is a network that transmits system information through a synchronization channel, the mobile station transitions to a standby state of synchronization information when power is supplied to the mobile station. Monitoring the synchronization channel after starting a timer of a predetermined period; stopping the timer when receiving a valid synchronization channel message and using the synchronization-related information included in the synchronization channel message. A communication control method using a medium access control sublayer of a mobile communication system, characterized by setting a time. 상기 제 8항에 있어서, 상기 착신측의 시스템 정보를 갱신하는 과정은 새로 수신한 시스템정보의 일련번호와 현재 저장된 시스템 정보의 일련번호를 서로 비교하여 서로 다를 경우 실시하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.The mobile communication system according to claim 8, wherein the updating of the system information of the called party is performed when the serial numbers of newly received system information and the serial numbers of currently stored system information are compared with each other. A communication control method using a medium access control sublayer. 상기 제 8항에 있어서, 상기 시스템 정보 메시지는 현재의 네트웍에 대한 정보, 액세스 채널 사용에 대한 제어 정보, 이웃한 네트웍에 대한 제어정보, CDMA 채널 목록 정보중 적어도 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.The system information message of claim 8, wherein the system information message includes at least one of information on a current network, control information on access channel usage, control information on a neighboring network, and CDMA channel list information. A communication control method using a medium access control sublayer of a mobile communication system. 상기 제 8항에 있어서, 상기 무선 채널 할당과정은The method of claim 8, wherein the radio channel assignment process 상기 발신측의 무선 채널이 허용되는지를 판단하는 단계와,Determining whether a wireless channel of the calling party is allowed; 무선 채널이 허용될 경우, 상기 미디엄 액세스 제어 부계층의 상위계층이 무선 채널을 요구하면 이에 대한 응답으로 무선 채널 요청 메시지를 상기 발신측으로 전송하는 단계와,If a radio channel is allowed, transmitting a radio channel request message to the calling party in response to a request for a radio channel by an upper layer of the medium access control sublayer; 상기 착신측이 채널 응답 메시지를 받아 무선자원이 설정되면 상기 착신측의 상위 계층의 활성화 제어명령에 따라 해당 무선 채널을 활성화시키도록 지시하고, 이에 대한 응답을 받으면 상기 상위레벨로 무선 채널이 설정되었음을 알리는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.When the called party receives the channel response message and the radio resource is set, the called party instructs the corresponding radio channel to be activated according to the activation control command of the upper layer of the called party. Communication control method using a medium access control sublayer of a mobile communication system, characterized in that consisting of a step of notifying. 상기 제 12항에 있어서, 상기 무선 채널 요청 메시지를 전송하는 단계는13. The method of claim 12, wherein transmitting the radio channel request message 랜덤 액세스 절차에 따라서 실시되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.A communication control method using a medium access control sublayer of a mobile communication system, characterized in that performed according to a random access procedure. 상기 제 8항에 있어서, 상기 통신제어동작은 핸드오버 트리거링, 무선환경 측정, 셀 환경 측정, 채널환경 측정, 암호화 처리, 핸드오버 처리, 무선 채널 변경, 무선 링크 실패 처리의 동작을 선택적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 미디엄 액세스 제어 부계층을 이용한 통신제어방법.The communication control operation of claim 8, wherein the communication control operation selectively performs handover triggering, radio environment measurement, cell environment measurement, channel environment measurement, encryption processing, handover processing, radio channel change, and radio link failure processing. A communication control method using a medium access control sublayer of a mobile communication system.
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