KR20000029305A - 무선 통신 시스템, 특히 이동 위성을 이용한 시스템에서의호출 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀들로 구성되는 디지탈 데이터를 비동기 모드로 전송하는 방법에 관한 것으로, 단말의 통신 자원은 제어 스테이션에 의해 할당된다. 이 방법에서, 다양한 호출에 할당된 전체 전력이 소정 값을 초과하지 않아야 하는 경우, 단말 또는 제어 스테이션에 의해서 전송된 각 셀에 할당된 전력이 예를 들어 각 셀이 출현할 때마다 또는 각 셀 그룹이 출현할 때마다 주기적으로 결정된다. 따라서, 각각의 셀은 호출의 다른 자원에서와 같이 전력 자원에 대해 지속적으로 최적의 관리를 할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템, 특히 이동 위성을 이용한 시스템에서의 호출 전송 방법{A METHOD OF TRANSMITTING CALLS IN A TELECOMMUNICATIONS SYSTEM, IN PARTICULAR A SYSTEM WITH MOVING SATELLITES}

본 발명은 제어 스테이션에 의해 단말의 호출 자원을 할당하는 무선 통신 시스템에 있어서, 비동기 모드에서 디지탈 호출을 전송하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 특히 궤도를 순회하고 있는 위성에 탑재된 장비를 통해 호출을 중계하는 시스템에서의 전송 방법에 관한 것이지만, 이에 한정되지는 않는다.

무선 통신 시스템의 최대의 장점을 얻기 위해서는, 임의의 순간에 시스템에서 수용가능한 최대의 속도 (또는 이와 근접한 속도)의 데이터 속도로 정보를 전송하는 방식으로, 전송될 정보를 관리하는 것이 바람직하다.

이 때, 정보는 노이즈를 제한하고 관리를 용이하게 할 수 있도록 디지탈 형태로 전송된다. 일반적으로 디지탈 정보는 소정의 타임 슬롯 동안에 전송될 수 있는 셀 또는 패킷의 형태이며, 상기 셀들은 시스템의 이용을 최적화하는 방식으로 셀을 시분할할 수 있도록 비동기 모드에서 전송된다. 예를 들면, 소위 비동기 전송 방식(ATM) 네트워크에서, 셀들은 일정한 길이를 가지며 각각 우선 순위를 갖게 되고, 실시간 호출에 대응되는 셀들 (예를 들면, 전화 통화나 영상 회의)은 실시간으로 실행되지 않는 호출에 대응되는 셀들 (예를 들면, 전자 메일)보다 우선 순위를 갖게 된다. 다시 말해서, 다양한 호출의 셀들을 다중화하며, 각종의 호출에 대해 기대되는 "서비스 품질", 즉 송신기로부터 수신기로의 정보 전송을 나타내는 품질에 기초하여 다중화 제어를 행한다.

서비스 품질과 관련 있는 파라미터들로는, 특히 송신과 수신 간에 수용가능한 최대 지연 시간, 셀이 손실될 가능성이 있는 최대 속도, 2진 에러 속도, 최대 데이터 속도, 평균 데이터 속도, 및 셀 전송시 시간 변동량을 포함한다.

본 발명은, 몇몇 통신 네트워크에서 서비스 품질 만을 기초로 자원 할당을 결정하는 것이 부적합하다는 판단 하에 이루어진 것이다.

특히, 비교적 큰 전력 변동을 수반하게 되는 경우에는, 예를 들면 신호 전송 환경의 변화나 송신기와 수신기 사이의 거리 변화로 인하여, 이러한 종류의 자원 관리가 적절하지 않게 행해지게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다량의 전력이 각각의 셀에 어떻게 할당되는지를 주기적으로 검출하는 방법을 제공한다. 일실시예에서는, 각각의 셀에 할당되는 전력량이 셀의 존속 시간 또는 셀 그룹의 존속 시간과 동일한 주기로 결정된다.

따라서, 다양한 셀들에 할당되는 전체 전력이 소정값(Pmax)를 초과하지 않는다면, 임의의 다른 통신 자원과 같이 전력을 관리할 수 있다.

각 셀에 할당되는 전력량을 결정하기 위해서는, 종래의 측정 수단을 이용하여 요구되는 전력량을 결정한다, 예를 들면, 수신 시 신호 대 전력비를 측정하고 이를 기준과 비교한 후, 상기 신호 대 전력비의 측정값와 기준값 간의 차이에 따라 송신기의 전력을 결정할 수 있다.

각 셀의 전력이 전파 조건에 의존한다고 하면, 비가 올 때 전송되는 전력은 맑은 날씨에서 요구되는 전력보다 크다.

본 발명은 특히 이동 중인 위성, 특히 저궤도 또는 중간 궤도 위성을 사용하는 무선 통신 시스템에서 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 시스템에서는 위성의 성운(星雲)이 제공된다. 일례로서, 위성의 안테나들은 지구의 소정 존 (고정 존 또는 이동 존)을 관측할 수 있고, 위성 상에 탑재된 장비는 상기 존 내의 호출들을 중계하는데 사용된다. 위성이 해당 존을 시계에서 잃어버렸을 경우, 위성의 성운 내의 임의의 다른 위성으로 대체된다.

이러한 형태의 시스템에서는, 위성이 이동하고 있기 때문에, 존 내의 각 지점으로부터 위성까지의 거리가 지속적으로 변화한다. 호출 동안, 이러한 거리의 변화는 전력 변화를 야기시켜 통신 장애를 일으킬 수 있다. 수신 신호의 전력은 송신기와 수신기 사이의 거리에 의존한다. 전력은 또한 위성 안테나에 대응되는 수신 또는 송신 패턴에 대한 수신기와 송신기의 위치 함수로서 변화한다.

본 발명에서, 각 셀에 할당된 전력은 다음의 파라미터들 중 하나 이상의 파라미터에 의존한다. 즉, 궤도 상에서 위성의 위치, 존 내의 송신기 부재의 위치, 송신기 부재와 수신기 부재 사이의 있는 전파 조건, 위성 상에 탑재된 장비에 의해 사용되는 전체 전력, 및 지상에서 수용가능한 전체 전력 중 하나 이상의 파라미터에 의존한다.

따라서, 셀 전력이 존 내의 수신기 부재의 위치에 의존한다고 하면, 존의 중심 영역 내의 송신 스테이션과 수신 단말이나 수신기 부재 사이의 호출 동안, 송신기 전력은, 중심 영역 부근의 수신기 부재에 대한 송신기 전력과 비교해서 존의 에지부의 수신기 부재에 대한 송신기 전력이 보다 클 것이다. 이러한 조건에서는, 전력이 또한 위성에 탑재된 통신 안테나의 방사 패턴과 관련된 수신기 단말의 위치에 의존한다.

위성에 탑재된 장비에 유용한 전력은 제한되며 또한 통상적으로 변화한다. 이러한 변화는, 예를 들면 다수의 존들이 위성을 공유할 때, 커버되는 존들 사이에서 위성의 전체 송신기 전력을 공유하는 방법을 변화시킬 수 있다. 또한, 환경적인 제약은 존 내의 각각의 지점에서 수신된 전체 전력의 제한을 수반하게 한다. 이러한 환경에서는, 각각의 셀의 전력이 전력 제한과 전력 변동, 및 이와 관련된 제약 조건들에 응답하여 적응해야만 한다.

일부 경우에는, 각 셀의 전력이, 서로 다른 코드, 특히 직교화 코드(orthogonal code)를 이용한 동일 캐리어, 및/또는 다른 캐리어 주파수로 동시에 전송되는 셀들에 할당된 전력에 의존할 수 있다. 특히, 완전한 직교성을 갖는 직교 코드가 사용되는 경우, 다양한 셀들 간의 동적인 전력 범위를 제한하여, 완전한 직교성을 갖지 않은 코드들을 갖는 셀에 의해 생성된 노이즈에 인해 저전력 셀의 수신이 방해를 받지 않도록 해야 한다.

더욱이, 완전한 직교성을 갖지 않은 코드들을 사용하는 경우에는, 수신 시의 노이즈가 동시에 송신된 서로 다른 코드들의 개수에 따라 증가하게 된다. 이러한 조건 하에서는, 동시에 송신되는 코드들의 개수 및 이들의 직교성 결함에 의존하여 각 셀에 할당된 전력이 생성되게 된다.

송신기로부터의 셀이 다수의 수신기 부재로 보내지는 경우, 셀에 할당된 전력은 최대 전력을 요구하는 수신기 부재로 진행되는 호출에 의해 요구되는 전력이다. 예로서, 이러한 셀들은 시그널링 정보, 특히 여러 단말들로 자원을 할당하기 위한 정보, 예를 들면 캐리어 주파수 및/또는 코드들을 관리 스테이션에 의해서 전송되는 셀들을 단말기로 송신하기 위해서 관리 스테이션에 의해 전송되는 셀들이다.

자원 관리를 최적화하는데 적합한 실시예에서, 동시 호출을 위해 다수의 코드들을 할당하기 위한 준비가 행해질 때, 코드 할당 방법은 호출이나 접속과는 무관한다. 다시 말해서, 제공된 호출 또는 접속에 할당된 셀들은 하나의 타임 슬롯에서부터 다른 타임 슬롯으로 제공되는 코드들에 의해서 스스로 다중화될 수 있다. 이는 자원 관리를 용이하게 할 수 있다는 부가적인 자유로움을 제공한다. 또한, 소정 호출에 할당된 셀들의 시분할을 변화시킬 수 있다.

본 발명은, 셀들로 구성된 디지탈 데이터를 비동기 모드로 전송하는 방법에 있어서, 단말의 통신 자원이 제어 스테이션에 의해 할당되며, 다양한 호출에 할당된 전체 전력이 소정 값을 초과하지 않아야 하는 경우, 단말 또는 제어 스테이션에 의해서 전송된 각 셀에 할당된 전력이 주기적으로 결정된다.

일 실시예에서, 각 셀에 할당된 전력은 셀이 출현할 때마다 또는 셀 그룹이 출현할 때마다 결정된다.

일 실시예에서, 각 셀에 할당된 전력은 송신기와 수신기 사이의 전파 조건에 따르게 된다.

일 실시예에서, 셀이 송신기로부터 다수의 수신기로 동시에 전송될 때, 셀에 할당된 전력은 최대의 전력을 필요로 하는 수신기에서 요구되는 것이다.

일 실시예에서, 접속된 각 셀에 대하여, 캐리어 주파수 및/또는 코드가 주기적으로 할당되며, 상기 캐리어 주파수 및/또는 상기 코드는 접속과는 무관하다.

일 실시예에서, 상기 캐리어 주파수 및/또는 상기 코드는 각 셀의 출현에 따라 및 셀 그룹이 출현할 때마다 할당된다.

일 실시예에서, 코드가 각 셀에 할당될 때, 사용되는 코드들이 서로 직교성이 있는 것이다.

일 실시예에서, 각 셀에 할당된 전력은 동시에 전송되는 코드들의 개수 및 상기 코드의 직교성 결함에 의존하게 된다.

일 실시예에서, 스테이션으로부터 단말로의 전송을 위해, 각 접속은 단일 캐리어 및 다수의 코드들에 따라 전송된다.

일 실시예에서, 호출들은 ATM 타입이다.

일 실시예에서, 호출은 이동 중인 위성에 탑재된 재송신 수단에 의해 중계되며, 상기 단말 및 제어 스테이션은 하나의 지상 존(terrestrial zone) 내에 위치한다.

일 실시예에서, 각 셀의 전력은 위성의 위치에 의존하게 된다.

일 실시예에서, 호출의 각 셀에 할당된 전력은 우선은 존 내의 송신기의 위치에 의존하게 되고 다음으로는 존 내의 수신기의 위치에 의존하게 된다.

일 실시예에서, 각 셀에 할당된 전력은 위성의 재송수신 수단의 전체 전력에 의존하게 된다.

일 실시예에서, 각 셀에 할당된 전력은 지상에서 수용가능한 전체 전력에 의존하게 된다.

본 발명은, 또한 상기 방법을 이용하여 스테이션이 지상 무선 통신망의 서버나 유저와 접속되는 무선 통신 시스템에서, 단말은 위성이나 스테이션을 통해 지상망의 서버나 유저와 통신하도록 설계된다.

도 1은 본 발명을 적용한 무선 통신 시스템의 도면.

도 2는 본 발명의 방법의 한 양상을 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 방법을 수행하는 장치의 도면.

도 4는 본 발명의 방법을 도시한 도면.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 존

14 : 위성

16, 18 : 단말

20 : 접속 스테이션

22 : 지상 무선 통신망

24, 26, 28 : 서버

30, 32 : 유저

34 : ATM 스위치

36 : 광대역 부분

38 : 협대역 부분

첨부 도면들을 참조하여 설명한 실시예는 주로 저 궤도 또는 중간 궤도에서 위성 성운을 형성하는 위성을 통해 무선 통신을 행하는 시스템에 관한 것이다.

위성 성운은 다수의 궤도 상에 배치된 한 세트의 위성, 및 각 궤도 상의 다수의 위성들을 포함한다. 위성 세트는 구형인 지구 전체 또는 그 일부만을 커버하도록 되어 있다.

이러한 시스템에서, 지구의 구는 존들로 분할되고 (도 1의) 각각의 존은 궤도(12)와 연관된다. 임의의 순간에, 하나의 존(10)은 궤도(12) 상의 위성(14)을 "관측"할 수 있다.

위성에 탑재된 장비는, 존(10) 내에 제공되는 단말들(16, 18 등) 간의 통신을 설정할 수 있도록 설계된다. 이하 설명에서는, 위성에 탑재된 수신 및 재송신 장비가 때때로 "위성"으로서 간략화된 형태로 참조된다.

예를 들어, 직접 통신은 위성을 경유하는 단말(16 및 18) 간에는 설정되지 않지만, 2개의 단말들(16 및 18) 간 호출은, 접속 스테이션으로도 불리우는 관리 스테이션 또는 제어 스테이션을 통해 중계된다. 다시 말해서, 단말(16)에서부터 단말(18)로의 호출은 처음엔 위성(14)을 통해 스테이션(20)으로 송신되고, 이후에는 이 호출을 마찬가지로 위성(14)을 통해서 단말(18)로 재전송한다.

위성(14)은 또한 단말들(16, 18 등) 및 접속 스테이션(20)에 접속된 지구 상의 무선 통신망(22)의 스테이션 또는 단말들 간에 호출을 설정하는 동작을 한다. 예를 들면, 접속 스테이션(20)은 ATM 스위치(34)를 가지며 네트워크(22)는 광대역 부분(36)과 협대역 부분(38)을 갖는다.

지구 정지 궤도에 올라 있는 위성을 이용하는 무선 통신 시스템과 비교하면, 저 또는 중간 궤도 내의 위성(14)을 경유하는 호출은 전파에 소요되는 시간을 최소화한다는 장점이 있고, 특히 실시간으로 수행되어야 하는 호출에 유익하다.

약 1000 ㎞ 고도의 궤도(12)에 대하여 그리고 약 700 ㎞의 직경을 갖는 존(10)에 대하여, 위성(14)은 약 10분 동안 존(10)이 관측되는 곳에 체류한다. 그 후, 동일 궤도 또는 다른 궤도 상에 (도시되지 않은) 다른 위성으로 대체된다.

이러한 시스템은, 무선 전화, 팩스, 전문 데이터베이스, 대화식 멀티미디어 서비스, 화상 회의 및 전자 메일 등에서 다양하게 사용된다.

이러한 다양한 종류의 호출은 서로 다른 서비스 품질을 요구한다. 요구되는 서비스 품질의 개수는 송신기 부재의 기능에 따라 다양하다. 따라서, 예를 들어, 스테이션(20)으로부터의 송신을 위해서는, 다음의 4개의 서비스 품질,

즉, 무선 전화 호출 및 팩스 호출용으로 사용되는 일정 비트율(CBR)의 서비스 품질;

예를 들어, 화상 회의와 같은 형태의 호출에 사용되는 가변 비트-실시간(VBR-RT) 서비스 품질;

가변 비트-비실시간(VBR-nRT) 서비스 품질;

마지막으로, 예를 들어, (인터넷) 전자 메일을 전송하는데 사용되는 특정되지 않은 비트율(UBR; unspecified bit rate)의 서비스 품질

을 제공하는 것이 바람직하다.

이들 서비스 품질 각각은 송신 및 수신 간의 최대 지연, CBR 품질에 대해서 보다 작고 VBR-nRT 품질에 대해서 보다는 큰 최대 수용가능한 지연과 관련이 있다. 반면, UBR 서비스 품질에 대해서는 최대 지연 값을 요구하지 않는다.

예를 들면, 단말(16, 18 등)에 의해 송신된 호출에 대해서, 3개의 서비스 품질은, 처음 2개가, 고정되지만 서로 다른 값을 갖는 송신과 수신 간 각 최대 지연 시간에 대응되고, 세번째 품질은 UBR 품질에 대응된다.

서비스 품질의 개수와 무관하게, 각각의 서비스 품질에 우선 순위가 부여되는데, 가장 높은 우선 순위가 CBR 품질에 할당되고, 가장 낮은 우선 순위는 UBR 품질에 할당된다.

비동기 모드에서의 송신의 이용은 우선 순위를 따르도록 하는 방법으로 트래픽 자원을 공유할 수 있게 한다.

ATM 타입 비동기 전송에서, 정보는 "타임 슬롯"이라 불리우는, 불변 길이, 예를 들면 1.5 ㎳를 갖는 셀들을 형태로 전송된다. 각 셀은 384 페이로드 비트와 40 헤더 비트를 포함한다.

접속 스테이션(20)과 단말(16, 18 등) 사이의 호출은 또한 다수의 캐리어 주파수에 대해서 행해진다. 또한, 각 타임 슬롯 동안, 셀이 N 코드들 (본 실시예에서 80) 중에서 선택된 코드에 할당되며, N 코들들은 모두 상호 직교한다.

시스템의 통신 용량은 캐리어의 개수가 증가되고 코드의 갯수가 증가됨에 따라 증가된다.

도 2의 도면에서 가로 좌표는 시간을 나타내고, 세로 좌표는 코드들(C_i, C₁, C₂, C₃, …, C₈₀)를 나타낸다. 셀들은 셀₁, 셀₂, …, 셀₈₀을 나타내고, 각 셀에 제공된 첨자는 이에 할당된 코드의 개수에 대응된다.

따라서, 스테이션(20)으로부터 단말(16)로 전송되거나 단말(16)로부터 스테이션(20)으로 전송된 신호(S)는 다음의 수학식 1을 갖는 신호이다.

수신시 이들 신홀를 디코드하기 위해, 각각이 신호(S)를 수신하는 제1 입력과 각각의 코드(C₁, C₂, …, C₈₀)가 인가되는 제2 입력을 갖는 다중화기(42₁, 42₂, …, 42₈₀)를 구비한, 도 3에 도시된 장치가 사용된다.

이러한 조건 하에서, 다중화기(42_i)로부터의 출력에서, 코드가 직교성을 갖는 셀_i이 얻어지며, 다음의 수학식 2를 만족한다.

본 발명의 한 양상은, 우선 순위에 따르도록 하기 위해, 송신 관리 프로그램이 각 셀에 소정 캐리어 및 소정 코드를 할당하였는지의 여부를, 각 타임 슬롯(1.5 ㎳)에 대해 또는 타임 슬롯 그룹에 대하여 결정하는데, 여기서, 상기 할당은 접속과는 무관하다. 다시 말해서, 임의의 한 접속시의 셀들은, 하나의 타임 슬롯에서 다른 슬롯까지, 또는 하나의 타임 슬롯 그룹에서 다른 그룹까지 차별화된 캐리어 및/또는 코드일 수 있다.

이러한 특성은 가변 자원을 이용을 최소화할 수 있다. 소정 접속이 동일한 코드에 연속적으로 할당되는 경우에는, 코드가 반드시 최적의 방법에만 사용되지는 않는다. 예를 들면, 문제의 접속이 침묵 시간을 포함하는 경우에는, 상기 침묵 시간 동안 코드가 사용되지 않는 반면, 본 발명을 이용함으로써, 접속시 침묵 시간 동안, 다른 호출 또는 접속에 대해 코드를 재사용할 수 있다.

무선 통신 시스템은 또한, 호출이 이동 중인 위성(14)을 통해 수행된다는 사실과 관련하여 특정 제약 조건들을 고려해야 한다. 따라서, 다수의 요인에 의해 전력이 변화되므로, 각 호출에 대해서 요구되는 전력은 지속적으로 변화된다.

제1 요인은 거리이다. 따라서, 위성이 존(10)의 천저(radir)에 있을 때는 거리가 최소이고 요구 전력이 최소이다. 그러나, 위성이 존의 시계 영역 안으로 들어오면, 또는 방금 시계로부터 벗어났다면, 거리가 상당히 증가하게 되고 호출에 필요한 전력도 증가하게 된다. 그러므로, 위성의 소정 위치에 대해서, 위성(20)으로부터 단말 사이의 거리가 존 내의 단말의 위치에 의존하게 되고; 예를 들면, 위성이 일반적으로 스테이션(20) 상의 수직으로 존의 천저에 위치한다면, 스테이션에서부터 이에 근접한 단말까지의 거리가 상기 스테이션 및 존의 에지에 근접해 있는 단말 사이의 거리보다 상다히 짧다.

다른 요인으로서, 시간에 따라 변화될 수 있는 전파 조건, 예를 들면 날씨 변화로 인하여 변화될 수 있는 각 호출에 의존하는 전력을 포함한다. 따라서, 흐린 날씨 또는 비오는 날 송신을 행할 때, 맑은 날씨에서의 송신보다 높은 전력이 요구된다.

또 다른 요인으로서, 위성(14)에 탑재된 송수신기 수단에 인가되는 전력을 포함한다. 특히, 다수의 존들이 위성(14)을 공유하는 경우, 다양한 존에서의 호출 관리는 다양한 존의 전력 할당에 있어서의 변화를 요구할 수 있다. 위성에 의해 송신된 전력은 또한 환경적인 제약 조건에 의해 제한될 수 있고; 예를 들면, 신호들이, 소정 한계를 초과하는 전력이 존재하지 않는, 존이나 존의 일부에서만 수신되도록 요구할 수 있다.

따라서, 본 발명의 방법에 있어서, 이러한 제약 조건들을 고려하기 위해서, 각 셀은 할당된 전력을 가지며, 전력은 예를 들어, 각 타임 슬롯 (셀의 존속 시간)마다 또는 각 타임 슬롯 그룹마다, 특히 각 프레임 (매 24 ㎳)마다 주기적으로 결정된다.

단말(16, 18 등)로부터 접속 스테이션(20)으로의 전송을 위해서, 전력은 단말에 의해서 또는 접속 스테이션(20)에 의해서 결정될 수 있다. 접속 스테이션(20)이 전력을 결정하면, 이는 예를 들면 셀들이 호출용으로 사용하는 자원 (캐리어 주파수 및 코드)을 송신하는 것과 동시에, 송신될 각 셀의 전력에 대한 다양한 단말 명령으로 전송된다.

본 발명에서, 단말(16, 18 등)을 고려하기 위해서 스테이션(20)에 의해 제공된 자원-할당 신호 및 최적의 전력-할당 신호는, 다수의 단말 또는 모든 단말드로 동시에 송신되는 셀에 의해 구성된다. 이러한 환경 하에서, 첫번째로 관련 거리가 서로 다르고, 두번째로 전파 조건이 전체 존에서 걸쳐서 반드시 일정하지 않기 때문에, 모든 단말(16, 18 등)에 대해서 반드시 동일한 전력이 요구되는 것은 아니다. 예를 들면, 일부 존에서는 날씨가 흐리지 않지만, 다른 일부 존에서는 날씨가 흐리고 비가 올 수 있다.

이러한 환경 하에서, 다수의 단말들을 동시에 전송하는 셀에 사용되는 전력은 최하 조건의 호출, 예를 들면 가장 높은 전력을 요구하는 호출에 대응하는 전력일 수 있다.

그러므로, 접속 스테이션은 각각의 단말에 적합한 데이터를 전송하게 된다. 이러한 환경 하에서는, 다양한 신호들이 각 단말에 할당된 각각의 캐리어와 코드에 따라 개개의 단말로 동시에 전송된다.

이러한 조건 하에서, 접속 스테이션(20)에서부터 단말(16, 18 등)로의 전송을 위해, 각 단말에 대한 전력 요구가 (위성의 위치, 단말의 위치 및 전파 조건에 따라) 결정되고, 상기 결정은 예를 들면, 상기 타임 슬롯이나 상기 타임 슬롯 그룹에 의해서 주기적으로 행해지며, 스테이션(20)에 의해 각각의 소정 단말로 전송되는 셀들에 대해 상기 전력 할당이 행해진다.

따라서, 소정의 타임 슬롯 동안, 접속 스테이션(20)은 서로 다른 전력으로 셀들을 전송하게 된다. 이것은 도 4의 도면에 잘 나타나는데, 도 4에서 가로 좌표는 시간을 세로 좌표는 전력을 나타낸다. 이러한 도면에서, 셀들(셀₁, 셀₂, …, 셀_i, …)은 이들이 필요로하는 각각의 전력에 대응되는 세로 좌표(ΔP₁, ΔP₂, …, ΔP_i, …)의 높이에 위치한다.

그러므로, 특히 위성에 탑재된 수단들의 전체 송신기 전력의 기능에 유용한 전체 전력은, 상술한 바와 같이, 시간에 따라 변화 가능한 제한값(Pmax)을 갖는다. 이러한 조건 하에서, 각 타임 슬롯에 대해서 또는 각 타임 슬롯 그룹에 대해서, 접속 스테이션에 의해 단말로 송신되는 셀의 개수는 일정하지 않다. 나쁜 전파 조건에 대해서 또는 전체 유용 전력(Pmax)가 작아질 경우, 타임 슬롯 당 또는 타임 슬롯 당 셀의 개수는 작아지게 된다.

예를 들면, 각각의 캐리어에 대해서 개별적으로 접속 스테이션에 의해 단말(16, 18 등)로 송신되는 데이터 신호의 관리가 행해진다. 다시 말해서, 셀들이 다른 코드들에 분배되는 경우에도, 동일한 캐리어에 대해 접속이 유지된다. 이러한 조건 하에서, 상기 전력(Pmax)은 캐리어에 할당된 전력에 대응한다, 그럼에도 불구하고, 개별적으로, 임의의 한 접속 셀에 대한 전체적인 관리가 가능하게 되어, 상기 임의의 접속 셀을 서로 다른 코드들 뿐만 아니라 서로 다른 캐리어에도 할당할 수 있게 된다.

또한, 단말의 개수가 클 경우에는, 일반적으로 각각의 타임 슬롯 동안 모든 단말이 동시에 동작할 수 없게 된다. 이러한 조건 하에서는, 소정 타임 슬롯 동안 처음 N 단말이 동작하고, 곧 이은 다음 타임 슬롯 동안 P 이후의 단말 등이 동작하게 된다 (여기서, N 및 P는 주어진 우선 순위 또는 전력에 대한 제약 조건에 따라, 하나의 타임 슬롯 또는 하나의 타임 슬롯 그룹에서부터 다른 타임 슬롯 또는 타임 슬롯 그룹까지 변화함). 단말의 동작 순서가 또한 우선 순위에 의존할 것이다.

본 실시예에서, 단일 코드는 각 타임 슬롯 동안 각 단말에 할당된다.

다른 실시예에서, 각각의 타임 슬롯은 하나의 단말로의 전송에 제공되고, 모든 코드들은 상기 단말기에 제공된다.

또 다른 실시예에서, 각각의 타임 슬롯에서 한정된 개수의 단말들을 동작시키기 위한 준비가 행해지고, 상기 타임 슬롯 동안, 다수의 코드들이 각각의 단말에 할당된다.

본 실시예에서, 스테이션(20)에서 단말(16, 18 등) 각각으로 송신되는 데이터 신호용 접속 셀들은, 상술한 바와 같이, 서로 다른 우선 순위를 갖는 4개의 큐(queue)로 조직화된다. 가장 높은 우선 순위를 갖는 큐는 확실히 송신 및 수신 사이에 100 ㎳ 보다 크지 않은 지연 시간을 가지며, 두번째 큐는 예를 들어 200 ㎳보다 크지 않은 지연 시간을 가지며, 세번째 큐는 400 ㎳ 보다 크지 않은 지연 시간을 갖지만, 네번째 큐는 확실하게 최소의 데이터 전송율을 갖지는 않는다.

그럼에도 불구하고, 블럭킹을 방지하기 위해서, 특히 가장 작은 우선 순위를 갖는 셀에 대해, 큐 내에 임의의 한 셀이 존재하는데 필요한 최대 시간이 결정되고, 이 시간이 경과되었을 하나 이상의 셀들이 여전히 송신되지 않았다면, 각각의 셀이 FIFO (선입 선출) 형태의 다른 큐로 송신된다. 셀이 메인 큐로로부터 FIFO 큐 안으로 송신된 후 소정 시간 길이는 우선 순위에 의존하고, 이는 가장 높은 우선 순위를 갖는 큐에 대한 시간 길이보다 짧다.

따라서, 각각의 우선 순위에 대해서, 2개의 큐, 즉 메인 큐 및 FIFO 형태의 큐가 제공된다. FIFO 형태의 큐는 메인 큐에 비해 우선권을 갖는다. 즉, 가장 낮은 우선 순위를 갖는 FIFO 큐가 가장 높은 우선 순위를 갖는 메인 큐에 비해 우선권을 갖는다. 그러나, 다양한 서로 다른 FIFO 큐들 간에서는, 연속적인 우선 순위를 갖게 된다.

단말(16, 18 등)에 의해 접속 스테이션으로 송신되는 호출의 관리는 반대 방향, 즉 접속 스테이션으로부터 단말로 디지탈 방식으로 행해진다. 그럼에도 불구하고, 각 단말이 스테이션(20)과만 통신한다는 사실에 의해, 이러한 관리가 용이해진다. 따라서, 일례로서, 소정 단말로부터의 모든 셀들은 이에 할당되는 동일한 전력을 갖게 되지만, 그럼에도 불구하고 각 셀의 전력은 접속 스테이션으로부터 단말로의 호출에 대해 상술한 바와 같이 변화하게 된다.

본 실시예에서는, 단말에 의해 스테이션(20)으로 송신되는 호출들의 관리는, 첫번째로 이것이 다수의 캐리어들, 예를 들면 3개의 캐리어와 관련 있고, 두번째로 큐들의 개수가 작아질 수 있기 때문에, 스테이션(20)에 의해 송신되는 호출들의 관리와는 다르다. 따라서, 스테이션(20)으로부터의 호출에 대해 4개의 큐가 제공되는데 반해, 3개의 큐가 제공된다.

가변 전력을 갖는 셀들을 구비하며, 코드 자원 및 또한 가능하다면 캐리어 자원이 우선 순위 함수로서 할당되는 비동기 무선 통신 시스템은, 이동 중인 위성 시스템에 영향을 주는 제약 조건을 따르는 동안에도 자원을 최대한으로 활용할 수 있는데, 즉 데이터율을 최대화할 수 있다.

본 발명은 이동 중인 위성 무선 통신 시스템에 제한되지 않는다. 비동기 무선 통신 시스템, 특히 자원이 제어 스테이션에 의해 주기적으로 할당되는 시스템에서 전력 변화가 발생되는 경우에도 적용할 수 있다. 이러한 스테이션은 또한 정지 위성을 구비한 시스템 또는 무선 시스템에도 적용가능하다.

Claims (16)

1. 셀들로 구성된 디지탈 데이터를 비동기 모드로 전송하는 방법에 있어서,

   단말들의 통신 자원은 제어 스테이션에 의해 할당되며, 다양한 호출에 할당된 전체 전력이 소정 값을 초과하지 않아야 하는 경우, 단말 또는 제어 스테이션에 의해서 전송된 각 셀에 할당되는 전력이 주기적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
2. 제1항에 있어서, 각 셀에 할당된 상기 전력은 셀이 출현할 때마다 또는 셀 그룹이 출현할 때마다 결정되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
3. 제1항에 있어서, 각 셀에 할당된 상기 전력은 송신기와 수신기 사이의 전파 조건에 따르게 되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
4. 제1항에 있어서, 셀이 송신기로부터 다수의 수신기로 동시에 전송될 때, 셀에 할당된 전력은 최대의 전력을 필요로 하는 수신기에서 요구되는 것임을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
5. 제1항에 있어서, 접속된 각 셀에 대하여, 캐리어 주파수 및/또는 코드가 주기적으로 할당되며, 상기 캐리어 주파수 및/또는 상기 코드는 상기 접속과는 무관한 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 캐리어 주파수 및/또는 상기 코드는 셀이 출현할 때마다 또는 셀 그룹이 출현할 때마다 할당되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
7. 제5항에 있어서, 코드가 각 셀에 할당될 때, 사용되는 상기 코드들은 서로 직교성이 있는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
8. 제7항에 있어서, 각 셀에 할당된 상기 전력은 동시에 전송되는 코드들의 개수 및 상기 코드의 직교성 결함에 의존하게 되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
9. 제5항에 있어서, 상기 스테이션으로부터 상기 단말로의 전송을 위해, 각 접속은 단일 캐리어 및 다수의 코드들에 따라 전송되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 호출들은 ATM 타입인 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
11. 제1항에 있어서, 호출은 이동 중인 위성에 탑재된 재송신 수단에 의해 중계되며, 상기 단말 및 상기 제어 스테이션은 하나의 지상 존(terrestrial zone) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
12. 제11항에 있어서, 각 셀의 전력은 상기 위성의 위치에 의존하게 되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
13. 제11항에 있어서, 호출의 각 셀에 할당된 전력은 우선은 상기 존 내의 송신기의 위치에 의존하게 되고 다음으로는 상기 존 내의 상기 수신기의 위치에 의존하게 되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
14. 제11항에 있어서, 각 셀에 할당된 전력은 상기 위성의 재송신 수단의 전체 전력에 의존하게 되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
15. 제11항에 있어서, 각 셀에 할당된 전력은 지상(ground)에서 수용가능한 전체 전력에 의존하게 되는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터 전송 방법.
16. 스테이션을 지상의 무선 통신망의 서버나 유저에 접속하는 무선 통신 시스템에서, 단말은 위성이나 스테이션을 통해 지상망의 서버나 유저와 통신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 제11항에 따른 방법의 이용.