KR20000047978A - 부호분할다중접속 통신시스템의 단속 송신장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

부호분할 다중접속 이동통신시스템의 제어유지상태에서 전력제어군 또는 시간슬롯단위로 역방향 파일럿 채널로 전송되는 역방향 파일롯 신호와 순방향 전력 제어 신호, 순방향 전용 제어 채널로 전송되는 역방향 전력 제어 신호를 단속적으로 송수신하는 기지국 및 이동국의 통신방법 및 장치를 제공함에 있다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템의 단속 송신장치 및 방법 { APPARATUS AND METHOD FOR GATING TRANSMISSION OF CDMA COMMUNICATION SYSTEM }
본 발명은 부호분할다중접속 방식의 이동통신 시스템의 통신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 데이타를 단속적으로 송신할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 부호분할다중접속 (Code Division Multiple Access : 이하 CDMA라 칭한다.) 방식의 이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스를 제공해 왔으나 점차 음성뿐만 아니라 고속의 데이터 전송이 가능한 IMT-2000 규격으로 발전하기에 이르렀다. 상기 IMT-2000 규격에서는 고품질의 음성, 동화상, 인터넷 검색 등의 서비스가 가능하다.
상기 이동통신 시스템에서 수행되는 데이터 통신의 특성은 데이터의 발생이 순간에 집중적으로 이루어지고, 상대적으로 데이터의 전송이 일어나지 않는 상태가 오래되도록 지속되는 휴지상태가 빈번하게 발생된다. 따라서 차세대 이동 통신시스템에서는 데이터 통신 서비스시 데이터 전송이 이루어지는 시점에서만 전용채널을 할당하는 방식이 이용되고 있다. 즉, 제한된 무선 자원, 기지국 용량, 이동 단말기의 전력 소모 등을 고려하여 실제 데이터가 전송되는 동안에만 전용의 트래픽 채널(Traffic Channel)과 제어 채널(Control Channel)을 연결하고, 일정시간 데이터 전송이 이루어지지 않는 동안에는 전용채널을 해제한다. 전용채널이 해제된 동안에는 공용채널을 통해 통신을 수행함으로써 무선자원의 이용효율을 높이는 데에 주력하고 있다.
이를 위해서 채널의 할당상황이나 상태정보의 유무에 따라 여러 가지 상태가 필요하다. 도 1은 패킷서비스를 위한 이동통신 시스템의 상태천이를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 패킷서비스는 도시한 바와 같이 데이터 전송상태(Active State), 제어유지 상태(Control Hold State), 대기상태(Suspended State), 도먼트 상태(Dormant State)로 구성될 수 있다. 이중 상기 제어유지 상태, 데이터전송 상태, 대기 상태에서는 서비스 옵션(Service Option)이 연결되어 있으며, 나머지 상태들은 연결되어 있지 않다.
상기 데이터 전송 상태에서는 전용 트래픽 채널을 이용해서 발생한 데이터를 전송한다. 데이터 서비스가 서비스옵션을 설정한 후 처음으로 데이터 전송 상태로 천이하여 전용 데이터 채널의 사용이 가능해지면 기지국과 이동국은 RLP(Radio Link Protocol)와 PPP(Point to Point Protocol)의 초기와 과정을 수행한다. 상기 데이터 전송 상태에서 일정 시간(이하 "T_Active"라 칭한다) 이상으로 전송할 데이터가 없으면, 제어 유지 상태로 천이 되며, 이때 상기 전용 트래픽 채널은 해제된다. 이때 향후 발생될 데이터의 양을 예측하여 발생된 데이터가 오랜 시간 동안 없다고 판단되면 제어 유지 상태를 거치지 않고 바로 대기상태 혹은 도먼트상태로 천이할 수 있다.
상기 제어유지상태는 서비스옵션, RLP(Radio Link Protocol), PPP(Point to Point Protocol) 등과 관련된 정보가 이동국과 기지국에서 보존되고, 물리채널인 전용 제어 채널에 논리채널인 전용 신호 채널(dsch) 및 또 다른 논리채널인 전용 트래픽채널(dtch)이 설정되어 있는 상태이다. 이 상태에서 데이터 서비스는 일정시간(이하 "T_Hold"라 칭한다) 이내에 다시 전송할 데이터가 발생하면 발생된 데이터를 전송하기 위해서 물리채널인 전용트래픽채널 (DTCH; Supplement channel or fundamental channel)을 설정하고, 데이터 전송 상태(Active State)으로 다시 천이 한다. 그러나, "T_Hold" 이상 전송할 데이터가 발생하지 않으면 상기 전용 제어 채널을 해제하고 대기상태(Suspended State)로 천이 한다. 이때도 향후 발생될 데이터의 양을 예측하여 발생된 데이터가 오랜 시간 동안 없다고 판단되면 대기상태를 거치지 않고 바로 도먼트 상태로 바로 천이할 수 있다.
상기 대기상태는 각 단말기에 할당되던 전용 물리 채널인 기본 채널 혹은 전용 제어 채널이 해제되고, 이에 따라서 논리 채널인 전용신호채널(dsch), 전용트래픽채널(dtch)이 모두 해제된다. 이때 기지국과의 통신은 다수의 단말기가 공유하며 사용하는 물리 채널인 호출 채널과 접근 채널에 설정되는 공통 채널을 이용해서 이루어진다. 그러나, 상기 대기상태에서 서비스옵션, RLP와 관련된 정보, PPP와 관련된 정보는 아직 기지국과 이동국에서 유지된다. 대기상태 150에서 일정 시간(이하 "T_Suspened"라 칭한다) 이내에 다시 전송할 사용자 데이터가 발생하면 전용 제어 채널과 전용 트래픽 채널을 동시에 설정하여 다시 데이터 전송 상태으로 천이한다. 이때 T_Suspened동안 데이터가 발생되지 않으면 도먼트 상태(Dormant State)로 천이 한다.
상기 도먼트 상태에서는 데이터 서비스를 위한 PPP(Point-to-Point Protocol)만 열려 있고 다른 호에 관련된 정보가 모두 사라지게 된다. 상기 도먼트 상태에서도 일정시간(이하 "T_dormant") 이내에 다시 데이터의 전송이 필요해 지면 전용 신호 채널을 할당한 후에 데이터 전송 상태로 천이한다. 만일 T_dormant동안에 전송할 데이터가 생기지 않으면 PPP 정보도 해제하고 패킷 널 상태로 천이 한다.
음성 위주의 종래 CDMA 이동통신 시스템에서는 데이터의 전송이 종료되는 채널을 해제하고 다시 데이터의 전송이 필요한 경우 다시 채널을 요구하고 접속하여 데이터를 전송하는 방식을 사용하여 왔다. 하지만 음성 서비스 이외의 패킷 데이터 서비스 등의 다른 서비스를 제공하기 위해서는 종래의 방식을 사용하면 재접속 지연 시간 등의 지연 요소가 많아 고품질의 서비스를 제공할 수가 없다. 따라서 음성 서비스 이외의 패킷 데이터 서비스 등의 다른 서비스를 제공하기 위해서는 종래 방식과는 다른 방식을 이용하여 서비스를 제공해야만 한다.
패킷 데이터 서비스의 예를 살펴보면, 데이터의 전송이 간헐적으로 일어나는 경우가 많다. 따라서 어느 정도의 패킷 데이터들을 전송하고 나서 다음 패킷 데이터들을 전송 할 때까지 데이터를 전송하지 않는 기간이 생기게 된다. 이 기간에 종래의 방식을 사용하면 채널을 해제하거나 채널을 그대로 유지해야 한다. 채널을 해제하면 다시 접속하는데 시간이 상당히 많이 소요되어 서비스를 제공할 수가 없고 채널을 그대로 유지하면 채널의 낭비를 초래하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 기지국과 단말기에 전용제어채널을 구비하여 데이터의 송수신이 일어나고 있는 기간에는 통화채널에 관련된 제어 신호를 송수신하고, 데이터의 송수신이 일어나지 않는 기간에는 통화채널은 해제하고 전용제어채널만을 유지하게 되면 채널의 낭비를 막을 수 있다. 그리고 상기와 같은 상태에서 다시 전송할 데이터가 발생하면 빠르게 접속할 수 있다. 이러한 상태를 제어 유지 상태(Control hold state)라고 칭한다.
상기에서 제시된 물리채널들 중 전용제어채널은 제어유지 상태를 효율적으로 구현 가능하게 한다. 제어유지상태에서 이용되는 전용제어채널은 전달할 메시지나 데이터가 없는 경우 기존의 기본채널(Fundamental Channel)과 달리 널 트래픽(Null traffic)조차 전송하지 않음으로 해서 송신전력을 감소시킬 수 있게 한 물리채널이다.
상기의 제어유지상태에서 전용제어채널은 시그날링 메시지가 없는 경우 해당채널로는 전송되는 신호가 없다. 하지만 차세대 CDMA 이동통신 시스템에서는 전용채널이 유지되고 있는 동안에는 단말에서도 기지국으로 역방향 파일럿채널의 신호를 전송하게 되어 있다. 역방향 파일럿 채널은 전용제어채널의 불연속 송신(DTX)과 관계없이 계속적으로 신호를 전송하도록 하게 된다. 상기 역방향 파일럿채널로는 전력제어신호(Power Conrtrol Bit:이후 PCB)도 다중화되어 함께 전송되게 된다.
기존의 방식에서 제어 유지 상태에서 전용제어채널이 활성화되지 않은 상태에서 기지국의 재동기 획득과정을 회피하기 위하여, 제어 유지 상태에서 단말은 연속적으로 역방향 파일롯/PCB 채널의 신호를 송신한다. 하지만 상기와 같이 역방향링크의 파일롯/PCB 채널의 신호를 연속적으로 송신하면 역방향 링크의 간섭을 증가시키게되며, 이로인해 역방향 링크의 용량을 감소시키는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 전용제어채널을 통해 전송할 사용자 데이터가 없는 경우 순방향 전용제어채널을 통하여 전송하는 전력제어신호의 발생 주기를 낮추는 방법이 요구되었다.
게이팅기능에 관한 본원출원인이 선출원된 대한민국 특허출원번호 1998-28237, 1998-29180, 1998-34146호 등으로 일련의 출원이 있었으며, 본 발명의 전반적인 설명의 기반이 된다. 전송할 패킷 데이터가 없는 기간에 단말기는 단속적인 역방향 파일럿 신호를 전송하고 기지국은 전용제어채널로 단속적인 전력제어 신호를 단말기로 전달하는 것을 게이팅기능 이라고 간단히 표현하자.
또한 IMT-2000 순방향, 역방향 채널구조 전체 및 전용제어채널에 대한 본 발명의 설명의 기반이 되는 내용이 본원출원인에 의하여 출원된 대한민국 특허출원번호 1998-11381 및 P98-4498 1998-9389, 1998-13958, 1998-14878, 1998-36383호 등이 있다.
이동국과 기지국간에 게이팅 기능이 지원되기 위해서는 다음과 같은 사항들이 요구된다. 첫째, 게이팅 기능은 이동국과 기지국에서 필수 기능이 아닐 수 있으므로 이동국과 기지국에서 이를 부 가적으로 지원하는 경우 상호간의 지원 가능한 기능을 서로 협상하는데 필요한 제어 신호가 요구된다. 둘째, 게이팅 기능을 수행하는데 필요한 전력제어신호의 발생주기를 서로 일치시키는 과정이 필요하다. 세째, 게이팅 기능은 기지국과 이동국 간의 동작의 동기를 맞추는 과정이 필요하므로 게이팅 동작의 시작 시점과 종료 시점을 서로 일치시키는 제어신호가 요구된다. 본 발명은 위와 같은 요구 사항을 구현하는 과정을 기술하고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동통신시스템에서 전송할 패킷 데이터가 없는 기간에 게이팅 기능을 구현하기 위한 신호전송 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 패킷 서비스 모드 P2, P3모드에서 게이팅 기능을 구현하기 위한 신호 전송 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 게이팅 기능을 구현하기 위한 이동국과 기지국에서 이동국과 기지국에서 이 기능을 부가적으로 지원하는 경우 상호간의 지원 가능한 기능을 서로 협상하는데 필요한 신호처리 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 게이팅 기능을 수행하는데 필요한 전력제어신호의 발생주기를 서로 일치시키는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 게이팅 기능을 수행하는데 필요한 기지국과 이동국간의 동작의 동기를 맞추는 과정이 필요하므로 게이팅 동작의 시작 시점과 종료 시점을 서로 일치시키는 제어 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템의 제어유지상태에서 전용 제어 채널의 유지 부하를 경감시키는 게이팅 동작이 시작되거나 종료될 때 기지국과 이동국이 채널 간의 간섭을 최소화하며 시작 시점 혹은 종료 시점을 서로 일치 시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
도 1은 CDMA 통신 시스템에서의 패킷 데이터 서비스 상태 천이를 도시하는 도면
도 2는 CDMA 통신 시스템의 계층 구조를 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 파일럿 채널/PCB채널의 신호를 단속적으로 송신하는 구성을 도시하는 도면
도 4는 본 발명에 실시 예에 따른 부호분할다중접속 접속 통신시스템에서 단속적인 송신 상태에서 연속 송신 상태로 전환하는 활성 구간의 상태를 도시하는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 단속적으로 데이터를 송신하는 채널송신장치의 구조를 도시하는 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 단말기에서 단속적으로 데이터를 송신하는 채널송신장치의 구조를 도시하는 도면
도 7은 CDMA 통신시스템의 호 설정 절차를 도시하는 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템에서 게이팅 협상 절차를 도시하는 도면으로써, 기지국이 시작하는 경우의 게이팅 협상 절차의 예를 도시하는 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템에서 P2 사양에서 기지국이 게이팅 동작을 시작하는 경우의 절차를 도시하는 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템에서 P2 사양에서 기지국이 시작하여 게이팅 동작이 종료되는 과정을 도시하는 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템에서 P2 사양에서 이동국이 시작하여 게이팅 동작이 종료되는 과정을 도시하는 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 CDAM 통신시스템에서 상기 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 동작 시작과정을 도시하는 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템의 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 종료 과정을 도시하는 도면
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템의 P3 사양에서 이동국이 시작하는 경우 게이팅 동작 중지과정을 도시하는 도면
도 15는 단말이 호를 요구하는 경우, CDMA 통신시스템에서 호를 처리하는 절차를 도시하는 도면
도 16은 CDMA 통신시스템에서 패킷 데이터 서비스시 MAC 계층이 추가된 경우의 상태천이 과정 중 데이터 전송상태에서 제어유지 상태로 천이하는 과정에서 필요한 호 처리 절차를 도시하는 도면
도 17은 CDMA 통신시스템에서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송을 포함하는 상태천이를 도시하는 도면
도 18은 도 17의 절차 중에서 데이터전송 상태에서 상태천이요구가 발생해서 제어유지 상태로 천이될 때 단속전송을 수행하기 위한 절차를 도시하는 흐름도
도 19는 CDMA 통신시스템에서 패킷 데이터 서비스시 MAC 계층이 추가된 경우의 상태천이 과정중 데이터 전송상태(Active State)에서 제어유지 상태(Control Hold State)로 천이하는 과정에서 필요한 호 처리 절차를 도시하는 도면
도 20은 CDMA 통신시스템에서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송을 포함하는 상태천이를 도시하는 도면
도 21은 도 6의 절차 중에서 데이터전송 상태에서 상태천이요구가 발생해서 제어유지 상태로 천이될 때 단속전송을 수행하기 위한 절차를 도시하는 흐름도
도 22는 CDMA 통신시스템에서 제어유지 상태로의 진입시 단속율을 결정한 후 데이터 전송상태로 천이하고, 상기 데이터 전송상태에서 기지국이 상기 결정된 전송율을 단말에 통보한 후 제어유지상태로 천이하는 절차를 도시하는 도면
도 23은 CDMA 통신시스템의 제어유지 상태에서 단속 전송을 수행하는 절차를 도시하는 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
하기 설명에서 채널을 할당하기 위한 순방향 전용제어채널, 역방향 파일럿/PCB 채널의 게이팅을 제어하기 위한 각종 테이블 및 제어 메시지 등과 같은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
부호분할다중접속 통신시스템에서 기지국과 단말기에 전용제어채널로 제어 신호만을 송수신하고 물리채널들을 불연속 송신(DTX) 또는 단속적 송신을 하도록 하면 채널의 낭비를 막을 수 있고, 또한 다시 전송할 데이터가 발생하는 경우에도 제어 신호를 통해 원래의 송수신 방식으로 빠르게 전환할 수 있다. 본 발명에서는 상기한 바와 같이 제어 신호만을 송수신할 수 있고 물리 채널들이 불연속 송수신 또는 단속적 송수신 상태에 있는 것을 제어 유지 상태(Control hold state)라고 칭하기로 한다.
제어기에 연결되는 메모리 장치는 본 발명의 동작을 위하여 필요한 프로그램이 내장되고, 또한 무선자원(직교부호 및 송신기등) 제어를 위한 프로그램 및 데이터를 포함한다. 또한 메시지 생성기는 상기 제어기를 제어를 받아 본 발명에서 정의하는 메시지들을 생성하여 전용제어채널 메세지를 포함하여 페이징 메시지 또는 억세스 메시지 등을 생성하여 각각의 채널로 인가한다. 도 2에서 제어계층10 및 신호계층30은 상기 제어기가 될 수 있으며, 물리계층50은 각 채널송신기들이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국 및 단말은 데이터 전송상태에서 설정되어 있는 전용제어채널과 부가채널 및(또는) 기본채널들을 통해 제어신호 및 데이터를 통신을 수행하며, 상기 데이터 전송상태에서 제어유지상태로 천이되면 사용중인 상기 부가채널 및(또는) 기본채널들을 해제하고 단속적인 통신을 수행한다. 이때 상기 기지국은 순방향 전용제어채널을 통해 송신되는 신호를 단속하고 이동국은 역방향 파일럿/PCB채널을 통해 송신되는 단속하게 된다. 따라서 상기 기지국과 이동국은 호를 설정하는 과정에서 기지국과 단말들이 제어유지상태에서 사용하기 위한 단속율을 결정하고, 제어유지상태로 천이되면 상기 결정된 단속율에 따라 상기 채널들을 통해 송신되는 신호를 단속하게 된다. 이하 설명되는 본 발명은 제1실시예-제2실시예로 나누어 설명될 것이며, 여기서 제1실시예는 호 설정과정에서 단속율을 결정하고 제어유지상태로 천이할 시 이를 토대로 상기 기지국과 이동단말이 협의하여 단속율을 결정한 후 단속적인 송신을 수행하는 동작을 설명하며, 제2실시예는 호 설정과정에서 단속율을 결정하고 제어유지상태로 천이할 때 기지국이 상기 결정된 단속율 및 동작 시간을 단말에 통보하여 단속적인 송신을 수행하는 동작을 설명한다.
먼저 상기 실시예들의 설명에 앞서, 상기 본 발명의 실시 예들에 따른 기지국 및 이동국의 송신 신호 구성도는 다음과 같다.
도 3의 참조번호 100, 101, 110, 111, 120, 121는 본 발명의 실시 예에 따른 제어 유지 상태에서 역방향 파일럿/PCB채널의 규칙적/단속적 송신 패턴에 따른 신호 송신도를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 참조부호 101은 제어 유지 상태에서 단속율(Gating Rate)이 1인 경우의 역방향 파일럿 채널을 통해 전송되는 모든 전력제어군(power control group: PCG)을 도시하고 있다. 상기 전력제어군은 시간슬롯으로 대체될 수도 있다. 그리고 참조부호 100은 제어 유지 상태에서 역방향 전용제어채널 R-DCCH가 활성화되지 않고(즉 메시지 전송이 없는 구간) 단속율1로 동작 중일 때 규칙적/단속적 송신인 경우에 대한 순방향 전력제어 부가채널의 전송신호를 도시하고 있다. 상기 100 및 101과 같이 모든 전력제어 그룹에 하나의 전력제어 비트를 연속적으로 송신하는 경우에는 순방향 및 역방향 모두 동일한 시간간격으로 전력제어가 수행된다.
두 번째로 참조부호 111은 제어유지상태에서 단속율이 1/2(한 프레임내의 전체 전력제어군에서 1/2만 송신)인 경우에 한 전력제어군을 한번씩 걸러서 규칙적으로 송신하는 것을 도시하고 있다. 그리고 참조부호 110은 제어 유지 상태에서 R-DCCH가 활성화되지 않았을 때 DC=1/2 규칙적/단속적 송신인 경우에 대한 기지국의 전력제어신호 수신을 도시하고 있다. 상기와 같이 1/2 단속 송신의 경우에는 순방향 및 역방향 모두 동일한 시간 간격으로 전력제어가 수행된다.
세 번째로 참조부호 121은 제어유지상태의 정상 부상태(normal substate)에서의 DC=1/4(한 프레임 내의 전체 전력제어군에서 1/4만 송신)인 경우에 네 전력제어군당 한 전력제어군에서 규칙적으로 송신하는 것을 도시하고 있다. 참조부호 120은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 유지 상태/정상 부상태에서 R-DCCH가 활성화되지 않았을 때 DC=1/4 규칙적/단속적 송신인 경우에 대한 전력제어를 도시하고 있다. 상기와 같이 1/4 단속 송신의 경우, 순방향 및 역방향 모두 동일한 시간간격으로 전력제어가 수행된다.
상기 도 2에서 110, 111, 120, 121은 규치적인 단속 송신 동작을 도시하고 있으며, 기지국과 단말 간에 미리 약속된 형태로 불규칙적인 단속 송신 동작을 수행할 수도 있다.
도 4의 도면 참조번호 151, 152, 153은 제어유지 상태에서 전용제어채널이 활성화되는 경우에 신호와 역방향 파일럿/PCB신호의 전송상태를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 151은 제어유지 상태에서 단속율이 1로 유지되어 있을 때 전용제어채널이 활성화된 경우의 역방향 파일럿/PCB도 연속적으로 전송되게 된다. 152는 제어유지 상태에서 단속율이 1/2로 유지되는 단속 송신동작을 수행하는 중에 전용제어채널이 활성화된 경우 상기 기지국이 동기 획득을 용이하게 하기 위하여, 단말은 역방향 파일럿/PCB 채널의 PCB는 단속율 1일 때의 1/2의 전송율로 전송하고 파일럿신호는 연속적으로 전송하게 된다. 153은 제어유지 상태에서 단속율이 1/4로 유지되는 단속 송신동작을 수행하는 중에 전용제어채널이 활성화된 경우 상기 기지국이 동기획득을 용이하게 하기 위하여 역방향 파일럿/PCB 채널의 PCB는 1/4의 전송율로 전송하고 파일럿신호는 연속적으로 전송하게 된다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 제어유지상태에서 기지국과 단말 간에 설정된 단속율에 따라 송신되는 신호의 단속 동작을 수행 중에 데이터 전송 상태로 천이하는 경우, 단말은 상기 기지국이 빠르게 동기를 획득할 수 있도록 전력제어신호PCB는 설정된 단속율에 따라 단속적으로 송신하며 파일럿신호는 상기 단속율에 상관없이 연속적으로 송신한다. 그러면 상기 기지국은 상기 단말에서 송신되는 역방향 파일럿신호를 연속적으로 수신하게 되어 동기를 빠르게 이룰 수 있다.
도 5는 기지국 송신기의 간략한 구성을 도시하고 있다. 기지국에서 이동국쪽으로의 순방향에는 다음과 같은 채널이 있다. 동기 획득 및 채널 추정을 위한 기준 채널이 되는 파일롯 채널과, 기지국이 관장하는 셀내의 모든 이동국과 제어 메시지 통신이 가능한 순방향 공용 제어 채널(F-CCCH: Forward Common Control CHannel)과, 특정 이동국과의 제어 메시지 통신에 사용되는 순방향 전용 제어 채널(F-DCCH: Forward Dedicated Control CHannel) 등이 있다. 상기의 순방향 전용 트래픽 채널은 순방향 기본 채널(F-FCH: Forward Fundamental CHannel) 및 순방향 부가 채널(F-SCH: Forward Supplementary CHannel)일 수 있다.
상기 도 5를 참조하면, 역다중화기(demux) 220 및 221은 채널부호화 및 인터리빙을 수행한 데이터를 I채널과 Q채널로 분배한다. 여기서 상기 역다중화기220 및 221은 직병렬변환기를 사용할 수도 있다. PCB발생기223은 단말기의 송신 전력을 제어하기 위한 전력제어비트(Power Control Bit)를 발생한다. 삽입기222는 상기 역다중화기221의 I채널신호와 혼합기232 사이에 연결되며, 상기 PCB발생기224에서 발생하는 전력제어비트를 전용제어채널의 신호에 삽입하여 출력한다. 삽입기223은 상기 역다중화기221의 Q채널신호와 혼합기233 사이에 연결되며, 상기 PCB발생기224에서 발생하는 전력제어비트를 전용제어채널의 신호에 삽입하여 출력한다. 본 발명의 실시예에서는 전용제어채널에 전력제어비트를 삽입하는 예를들어 설명하고 있지만, 상기 전력제어비트는 순방향 링크의 다른 전용채널에 삽입될 수도 있다.
혼합기 210은 파일럿채널의 신호를 대응되는 파일럿채널의 직교부호와 곱하여 직교변조한다. 또한 혼합기230 및 231은 역다중화기220에서 분배된 데이터를 확산 및 채널구분하기 위하여 각각 해당하는 직교부호들과 곱하여 직교변조한다. 그리고 혼합기 232 및 233은 상기 전력제어비트 삽입기 의 출력 데이터를 확산 및 채널구분하기 위하여 각각 해당하는 직교부호들과 곱하여 직교변조한다.상기의 혼합기230, 231, 232, 233의 출력은 순방향 파일롯 채널에 대한 상대적인 크기로 조정하기 위하여 각각 대응되는 이득제어기 240, 241, 242, 243을 통해 이득제어된다. 상기의 이득제어기의 출력은 I채널과 Q채널별로 각각 합산기 250, 251에 입력되어 합쳐진다. 상기의 합산기250 및 251의 출력은 복소확산기260에 인가되어 기지국별로 할당된 PN시퀀스와 곱해져 스크램블링된다. 상기의 복소확산기260의 출력은 I채널 및 Q채널별로 각각 여파기 270, 271을 통과하여 대역폭이 제한된 신호를 생성된다. 상기 여파기270 및 271의 출력은 각각 증폭기 272, 273에 입력되어 다시 송출에 필요한 크기로 증폭된다. 혼합기 274, 275는 상기 증폭기272, 273의 출력에 반송파를 곱하여 상기 신호를 고주파대역으로 천이시킨다. 합산기 280은 I채널과 Q채널의 신호를 합하여 출력한다.
단속기294 및 295는 각각 이득제어기242와 합산기250 사이 및 이득제어기243과 합산기251 사이에 연결되며, 단속송신 제어기290에 의해 스위칭 제어된다. 상기 단속기294 및 295는 스위치를 사용할 수 있고 또한 상기 이득조정기를 "0"으로 제어하여 상기 스위칭 기능을 할수도 있다. 따라서 순방향 전용 제어 채널에 대한 이득제어기 242와 243의 출력이 단속송신 제어기 (Gated Transmission Controller) 290 및 단속기 294, 295에 의하여 송신이 단속된다. 단속적 송신 제어기 290은 시스템 자원 제어기(Resource Controller) 291에 의해서 단속전송관련 제어 여부를 지시받고, 이와 관련되어 단말의 동작을 제어하기 위한 메시지를 메시지 생성/해석기(Message Generator/Analyzer) 292가 생성한다. 시스템 자원제어기291은 시스템 자원 데이터베이스 293에서 필요한 정보를 억세스한다. 여기서 단속송신 제어기 (Gated Transmission Controller) 290은 제어 유지 상태에서 순방향 및 역방향 전용 제어 채널이 활성화되지 않았을 때 역방향 전력제어비트를 이동국과 약속된 전력제어군 또는 시간슬롯에서만 송신하게 한다. 제어 유지 상태의 정상 부상태에서 역방향 제어 채널이 활성화되지 않았을 때 역방향 파일롯/PCB 채널의 불연속 송신 패턴과 동일한 패턴에 의해 선택된 순방향 전력제어군내의 역방향 전력제어비트만을 송신한다.
상기의 구성은 기지국의 송신기 구성을 도시하고 있으며, 수신기의 구성은 생략되어 있다. 여기서 상기 기지국의 수신기 구성에서 역방향 파일럿/PCB 채널 수신기는 단말기에서 단속적으로 송신되는 역방향 파일럿/PCB 채널의 신호를 수신한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말장치의 송신기 구성을 도시하는 도면이다.
단말에서 기지국쪽으로의 역방향에는 동기 획득 및 채널 추정을 위한 기준 채널이 되는 파일롯 신호와 순방향 전력제어를 위한 순방향 전력제어비트(PCB: Power Control Bit)가 다중화된 파일롯/PCB 채널과 이동국이 속한 셀을 관장하는 기지국과 제어 메시지 통신을 하기 위한 역방향 전용 제어 채널 (R-DCCH: Reverse Dedicated Control CHannel), 역방향 기본 채널 (R-FCH: Reverse Fundamental CHannel) 및 역방향 부가 채널(R-SCH: Reverse Supplemental CHannel)이 있다.
다중화기 310은 역방향 파일롯 채널과 순방향 전력제어비트를 다중화하여 출력한다. 상기 다중화기310은 병직렬 변환기를 사용할 수도 있다. 혼합기 320은 역방향 부가채널의 신호와 부가채널의 직교부호를 곱하여 직교변조한다. 혼합기330은 상기 다중화기310의 출력과 역방향 파일럿 채널의 직교부호를 곱하여 직교변조한다. 혼합기340은 역방향 전용제어채널의 신호와 역방향 전용제어채널의 직교부호를 곱하여 직교변조한다. 상기 혼합기들은 채널부호화 및 인터리빙된 상기의 역방향 채널들을 구분 및 확산하기 위하여 채널들 간에 직교성이 유지되는 직교부호를 곱한다. 이득제어기 322 및 342는 각각 대응되는 상기 혼합기20 및 340의 출력을 이득제어하여 역방향 파일롯/PCB 채널에 대한 상대적인 크기로 조정한다. 합산기324는 상기 이득제어기322 및 342의 출력은 I채널과 Q채널별로 각각 합산하여 출력한다. 복소확산기360은 상기 합산기324의 출력을 PN시퀀스에 의해 복소확산한다.
상기의 복소확산기360의 출력은 I채널 및 Q채널 별로 여파기 370, 371을 통과하여 대역폭이 제한된 신호가 생성된다. 상기 여파기의 출력은 다시 송출에 필요한 크기로 증폭기 372, 373에서 증폭된다. 혼합기 374, 375는 상기 증폭기의 출력에 반송파를 곱하여 상기 신호를 고주파대역으로 천이시킨다. 합산기 380은 I채널과 Q채널의 신호를 합하여 출력하게 된다.
단속기394 는 상기 혼합기330과 가산기324의 사이에 연결되며, 단속송신 제어기390의 제어하에 상기 역방향 파일럿채널/PCB의 송신을 단속한다. 상기 단속기332는 스위치로 구현할 수 있다. 단속송신 제어기390은 상기와 같은 단말장치의 송신기에서 역방향 파일럿/PCB 채널의 송신을 단속하기 위한 단속기 332를 제어하는 신호를 발생한다. 상기 단속송신 제어기 390의 동작과 관련하여 단말의 자원형상을 제어하는 자원 제어기 391과, 단속송신을 지시하는 메시지를 발생시키고 해석하는 메시지 생성/해석기 392와, 단말의 자원형상을 보관하고 있는 자원관리 데이터베이스(Resource Database) 393 등을 구비한다. 상기에서 동기 검파를 위하여 역방향 파일럿/PCB 채널의 송신은 필수적인 것이기 때문에 상기 채널의 송신이 중단되는 구간에서 다른 역방향 채널의 송신은 있을 수 없다.
상기의 구성은 단말기의 송신기 구성을 도시하고 있으며, 수신기의 구성은 생략되어 있다. 여기서 상기 단말기의 수신기 구성에서 전용제어채널 수신기는 기지국에서 단속적으로 송신되는 PCB 신호를 수신한다.
상기와 같은 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속 전송을 차세대 CDMA 이동통신 시스템에 적용하기 위해서는, 이동통신 시스템의 호처리 절차에 상기와 같은 단속 전송을 추가하는 방법이나 장치가 필요하다.
먼저 본 발명의 실시예들에 따라 부호분할다중접속 통신시스템에서 호 성립 과정에서 데이터 전송상태로의 천이, 상기 데이터 전송상태에서 제어유지상태로의 천이, 제어유지상태에서 데이터 전송상태로의 천이 및 상기 제어유지상태에서 단속적인 송신을 수행하는 동작을 살펴본다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 이동통신 시스템의 단속 송신(gating transmission) 의 협상절차를 도시하는 도면으로써, 이동국이 시작하는 경우의 협상 절차를 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 상기 이동국이 시작하는 경우는 다음과 같이 절차로 이루어진다. 먼저 상기 이동국이 전송할 데이터가 발생하면, 과정 411에서 발신메시지(Origination Message)를 전송하고, 기지국이 이를 수신하면 과정 30에서 상기 이동국에 확장채널할당메시지(Extended Channel Assignment Message)를 전송한다. 이때 상기 과정 413에서의 채널할당 메시지는 전용제어채널 또는 기본채널을 할당 할 수 있으며 특히, 전용제어채널을 할당할 때 가용한 월시코드(Walsh Code)가 부족하면 쿼시직교부호(Quasi Orthogonal Code) 인덱스를 함께 전송한다. 과정 415와 417은 기지국과 이동국에서 채널할당 메시지의 송수신을 확인하는 과정을 나타낸다.
이후 상기 기지국에서 서비스 협정을 허용하지 않아도, 상기 이동국은 게이팅 파라미터를 상호 협정하기 위해서 과정 419에서 서비스요구 메시지(Service Request Message)를 전송한다. 상기 기지국이 이동국으로부터 전송된 게이팅 파라미터를 수용하지 않으면, 과정 421에서 서비스응답메시지(Service Response Message)에 거절 또는 다른 파라미터를 제안하여 전송하게 된다. 이때 기지국은 메시지의 활성 게이팅 율(Actual Gating Rate) 부분을 "11"로 설정하여 전송한다. 상기 이동국은 기지국으로부터 서비스응답 메시지(Service Response Message)를 수신하면, 필드를 검색한 후 상기 과정 419를 반복하게 된다. 이때 상기 기지국이 이동국으로부터 수신된 게이팅 파라미터를 수용하면, 과정 423에서 서비스연결메시지(Service Connect Message)를 전송하고, 이때 실제로 이동국과 기지국 간에 운용될 게이팅 파라미터를 활성 게이팅율(Actual gating rate) 부분에 기록하여 전송한다.
이때 상기 이동국이 과정 70에서 서비스 연결메시지를 수신하면, 모든 파라미터의 협상을 완료하고, 과정 425에서 상기 기지국에 통화상태로 돌입할 수 있는 의미를 갖는 서비스연결완료 메시지(Service Connect Completion Message)를 전송한다. 상기에서와 같은 일련의 과정이 끝나면, 과정 430에서 이동국과 기지국은 통화 상태로 돌입하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 게이팅 협상 절차를 도시하는 도면으로써, 기지국이 시작하는 경우의 게이팅 협상 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하여 기지국이 시작하여 게이팅 협상절차를 수행하는 절차를 살펴본다. 먼저 상기 기지국이 전송할 데이터가 발생하면, 과정 451에서 상기 이동국에 호출메시지(Paging)를 전송하고, 이동국은 이에 대한 응답으로서 과정 453에서 호출응답메시지(Paging Response Message)를 전송한다. 그러면 상기 기지국은 과정 455에서 확장채널할당메시지(Extended Channel Assignment Message)를 전송한다. 이후 상기 기지국은 과정 457에서 응답 메시지(BS Ack Order message)를 전송하고, 이동국은 과정 459에서 MS Ack Order message)를 전송한다.
이후 상기 기지국은 과정 461에서 게이팅 파라미터를 전송한다. 이때 상기 기지국은 게이팅 파라미터를 협상하기 위해서 서비스형상정보레코드를 서비스요구메시지에 부가하여 전송한다. 이때 상기 Actual gating rate 부분은 "11"로 기록하여 전송하고, 기지국이 허용할 수 있는 게이팅 레이트 값을 기록하여 전송한다. 상기 이동국이 서비스요구메시지를 수신한 후 제시된 값들을 수용할 수 있으면, 과정 463에서 수용하는 의미의 서비스응답 메시지(Service Response Message)를 전송한다. 그러나 기지국으로부터 제시된 파라미터를 이동국이 수용하지 않으면, 거절 또는 제안의 의미를 갖는 필드를 서비스 응답메시지에 부가하여 전송한다.
상기 기지국이 서비스응답메시지를 수신한 후 이동국이 수용하는 것으로 확인하면, 과정 465에서 서비스연결메시지(Service Connection Message)에 Actual gating rate부분에 실제로 이동국이 운용할 게이팅 레이트를 기록하여 전송하고, 과정 467에서 상기 이동국은 모든 게이팅 파라미터 협상이 완료되었음을 알리는 서비스연결완료 메시지(Service Connection Completion Message)를 전송한 후 데이터 전송상태로 돌입하게 된다. 그러나 이동국이 기지국이 제안한 게이팅 파라미터를 수용할 수 없다는 응답이 수신되면 기지국은 과정 461을 반복하게 되고 기지국과 이동국 간에는 다시 한번 게이팅 파라미터에 대한 협상이 발생한다.
발신 메시지의 형태는 다음과 같다. 발신 메시지를 구성하는 다른 부분들은 IS-95B의 발신 메시지와 동일하며, 다음과 같은 항목들이 기존의 메시지 끝에 추가된다. CH_IND_INCL 은 발신 메시지에 채널을 지정하는 항목 (CH_IND) 이 추가되는지 여부를 나타낸다. 만일 이 값이 '0' 이면 CH_IND 항목이 나타나지 않는다. 만일 '1' 이면 CH_IND 항목이 나타난다. CH_IND 값이 '1' 이면 기본채널을 요구하는 것이고, '2' 이면 전용제어채널을 요구하는 것이고, '3' 이면 기본채널과 전용제어채널을 동시에 요구하는 것이다. 호출 응답메시지의 형태는 기존의 IS-95B와 동일하며 메시지의 끝에 발신메시지에 추가되는 항목과 동일한 항목이 추가되며 그 의미 또한 발신메시지의 경우와 동일하다. 여기서 상기 발신메시지와 호출 응답메시지의 추가항목은 하기의 <표 1>과 같다.
field length(bits)
CH_IND_INCL 1
CH_IND 0 or 2
확장 채널할당 메시지의 형태는 IS-95B의 확장채널할당메시지에 전용제어채널 할당 기능을 추가한 형태가 된다. 상기 이동국의 응답 메시지, 기지국의 응답 메시지, 서비스 연결 메시지, 서비스 연결 완료 메시지는 기존의 IS-95B의 메시지와 동일한 형태를 갖는다. 상기 서비스 요구 메시지와 서비스 응답 메시지도 IS-95B와 동일한 형태를 갖지만, 서비스 형상이 테이블에 다음과 같은 게이팅 관련 정보가 추가된다. GATING_RATE_INCL 은 게이팅 기능과 관련된 항목의 추가여부를 나타내는 항목으로 '0' 인 경우 게이팅 관련 정보가 포함되지 않고 '1' 인 경우 관련 정보의 포함을 나타낸다. GATING_RATE_SET은 메시지를 발신하는 측이 지원 가능한 게이팅 레이트들을 나타내면 그 내용은 하기 <표 2>와 같다. 하기 <표 2>는 서비스 요구/응답 메시지의 서비스 형상 테이블에 추가되는 내용을 나타내고 있다.
Type Specific Field Length (bits)
GATING_RATE_INCL 1
GATING_RATE_SET 0 or 3
PILOT_GATE_RATE 0 or 2
상기 <표 2>에서 GATING_RATE_INCL 은 게이팅 기능과 관련된 항목의 추가여부를 나타내는 항목으로 '0' 인 경우 게이팅 관련 정보가 포함되지 않고 '1' 인 경우 관련 정보의 포함을 나타낸다.
또한 GATING_RATE_SET은 메시지를 발신하는 측이 지원 가능한 게이팅 레이트를 나타내면 하기 <표 3>과 같다. 하기 <표 3>은 게이팅 레이트 셋 항목의 의미를 나타낸다.
GATING_RATE_SET(이진수) Supported Gating Rate
0 연속적인 전송 (1)
1 연속, 1/2 전송 지원
10 연속, 1/4 전송 지원
11 연속, 1/2, 1/4 전송 지원
다른 값은 확장을 위해 사용이 유보됨.
PILOT_GATE_RATE는 메시지를 발신하는 측에서 사용하기를 희망하는 게이팅 레이트를 의미하며 그 값에 따라 하기 <표 4>와 같이 표현할 수 있다. 하기 <표 4>는 파일럿 게이트 레이트 항목의 의미한다.
PILOT_GATE_RATE(이진수) Supported Gating Rate
0 연속 전송 (1)
1 1/2 전송
10 1/4 전송
다른 값은 확장을 위해 사용이 유보됨
상기와 같이 게이팅 동작이 이루어지는 과정은 크게 P2 사양에서의 동작과정과 P3 사양에서의 동작과정으로 나눌 수 있다. 상기 P2 사양에서도 게이팅 동작의 시작과정과 종료과정이 존재한다. 상기 종료과정의 경우는 이동국이 시작하는 경우와 기지국이 시작하는 경우가 따로 존재한다. 상기 P3 사양에서도 게이팅 동작의 시작과정과 종료과정이 존재하여 여기서도 종료과정의 경우 이동국이 시작하는 경우와 기지국이 시작하는 경우가 따로 존재한다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 구체적인 동작 설명에 앞서 신호계층 간의 메시지 교환은 실제로 물리계층을 통해 이루어진다. 다만 편의를 위해 신호계층 간에 직접 전송이 이루어지는 것처럼 표현한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 P2 사양에서 기지국이 게이팅 동작을 시작하는 경우의 절차를 도시하고 있다.
상기 도 9를 참조하면, P2 사양에서 기지국이 시작하여 게이팅 동작이 시작되는 과정은 다음과 같다. 먼저 기지국의 제어계층510에서 더 이상 전송되는 사용자 데이터 없다는 것을 감지하면, 기지국의 신호계층520에 사용자 데이터가 전송되던 논리적인 트래픽 채널(dtch : dedicated traffic channel)의 해제를 요구(SIG-RELEASE REQUEST(DTCH))한다. 이를 수신하면 기지국의 신호계층520은 게이팅 명령 메시지 (Gating ON Order Message)를 전송한다. 그러면 상기 게이팅 명령 메시지를 수신하는 이동국의 신호계층570은 이에 대한 응답으로 게이팅 명령 응답 메시지(Gating ON Response Order Message)를 전송한다. 이후 상기 이동국은 상기 게이팅 명령 응답 메시지를 전송한 후, 물리계층580에 게이팅 동작을 시작하라는 명령(PHY-RELEASE REQUEST(GATING))을 보낸다. 그리고 상기 기지국의 신호계층520도 게이팅 명령 응답메시지를 받은 후 물리계층530에 게이팅 동작을 시작하라는 명령(PHY-RELEASE REQUEST(GATING))을 보낸다.
여기서 상기 메시지(message)는 기지국에서 이동국 및 이동국에서 기지국으로 전송되는 정보를 의미하며, 명령(control primitive)은 기지국 및 이동국 내부에서 다른 계층으로 전달되는 정보를 의미한다. 즉, 상기 도 9에서 제어계층과 신호계층 그리고 신호계층과 물리계층 간에 주고받는 정보들은 명령 및 통보(control primitive)가 되며, 기지국의 신호계층520과 이동국의 신호계층570 간에 주고받는 정보는 메시지가 된다. 그리고 상기 도 9에서 메시지가 신호계층 간에 직접 통신되는 형태로 도시되고 있지만, 실제적으로 전송되는 메시지는 신호 계층에서 생성된 후 물리채널에 전송되며, 물리채널은 상기 메시지들을 송수신하게 되고, 상기 메시지를 수신하는 물리채널은 수신된 메시지를 해당하는 신호계층에 전달한다. 이하 설명되는 도 10 - 도 14의 동작 설명에서도 상기 메시지와 명령은 같은 의미로 사용될 것이다.
이때 주의할 것은 기지국과 이동국의 게이팅 동작은 최대한 동일한 시점에 이루어져야 한다는 것이다. 이를 위해 기지국은 상기 이동국에서 전송되는 게이팅 명령 응답 메시지를 받은 후 게이팅 온 동작을 시작하고, 이동국은 게이팅 명령 응답 메시지를 보낸 후 어떤 주어진 시간 동안 대기한 후 게이팅 온 동작을 시작한다. 따라서 상기 기지국과 이동국은 게이팅을 시작할 시, 먼저 상기 이동국이 응답하는 시간을 감안하여 게이팅을 수행하기 위한 시간을 설정하며, 게이팅 명령을 발생할 시 상기 게이팅 시작 시간을 약속하고, 해당하는 시간이 되면 기지국과 이동국이 동시에 게이팅을 온시킨다. 이때 상기 대기 시간은 시스템의 상황에 달라질 수 있으므로, 시스템 특성에 따라 가변적이어야 한다. 이와 같은 동작시간의 일치과정은 다음에 기술되는 모든 과정에서도 동일하게 적용된다.
모든 절차를 마친 후, 상기 기지국의 신호계층520은 논리적인 트래픽 채널의 해제가 완료되었음을 알리는 응답(SIG-RELEASE CONFIRM(DTCH))을 제어계층401에 보낸다. 그리고 상기 이동국의 신호 계층570은 논리적인 트래픽 채널이 해제되었음을 제어계층560에 통보(SIG-RELEASE INDICATION(dtch))한다. 이와 같은 과정을 거치면 기지국과 이동국의 제어계층 510 및 560 들은 사용자 데이터의 전송을 허가하지 않고 제어신호의 전송만을 허가하는 제어유지 상태로의 천이를 마치게 된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 P2 사양에서 기지국이 시작하여 게이팅 동작이 종료되는 과정을 도시하는 도면이다.
상기 도 10을 참조하여 P2 사양에서 기지국이 시작하여 게이팅 동작이 종료되는 과정을 살펴보면, 상기 기지국의 제어계층510은 게이팅 동작을 수행하는 상태에서 전송할 사용자 데이터가 발생하였음을 감지하면, 논리적인 트래픽 채널의 설정을 요구하는 명령을 신호계층520에 보낸다. 그러면 상기 신호계층520은 논리적인 트래픽 채널의 설정 전에 게이팅 동작의 중지하는 과정을 시작한다. 상기 신호계층520은 상기 게이팅 동작을 중단하기 위하여 게이팅 중지 명령 메시지(Gating Off Order Message)를 이동국으로 전송한다. 이 메시지를 수신한 이동국의 신호계층570은 게이팅 중지 응답 메시지(Gating Off Response Order Message)를 기지국으로 전송한다.
그리고 게이팅 중지 응답 메시지를 전송하는 상기 이동국의 신호계층570은 물리계층580에 게이팅 동작을 중지하라는 동작중지 명령을 보낸다. 상기 게이팅 중지 응답 메시지를 받은 기지국의 신호계층520도 물리계층530에 게이팅 동작을 중지하라는 명령을 보낸다. 모든 절차를 마친 후 기지국의 신호계층520은 논리적인 트래픽 채널의 설정이 완료되었음을 알리는 응답을 제어계층510에 보낸다. 또한 이동국의 신호계층570도 논리적인 트래픽 채널이 설정되었음을 제어계층560에 통보한다. 이와 같은 과정을 마치면, 기지국과 이동국은 사용자 데이터의 전송이 가능한 전송상태로의 천이를 마치게 된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 P2 사양에서 이동국이 시작하여 게이팅 동작이 종료되는 과정을 도시하는 도면이다.
상기 도 11을 참조하여 상기 P2 사양에서 이동국이 시작하여 게이팅이 동작이 종료되는 과정을 살펴보면, 이동국의 제어계층560은 전송할 데이터가 발생하면 논리적인 트래픽 채널의 설정을 요구하는 메시지를 신호계층503에 보낸다. 그리고 상기 신호계층570은 이와 같은 요구를 기지국에 알리기 위해서 재설정(Reconnect Order) 메시지를 보낸다.
이를 수신한 기지국은 응답으로 재설정 응답 (Reconnect Response Order) 메시지를 전송한다. 이때 기지국의 신호계층520은 물리계층530에 게이팅 동작을 중지하라는 명령을 보낸다. 이후에 기지국의 신호계층520은 사용자 데이터 전송에 사용될 논리적인 트래픽 채널의 설정이 완료되었음을 통보하는 메시지를 기지국의 제어계층510에 전송한다. 상기 이동국의 신호계층570은 상기 재설정 응답 메시지를 받은 이후에 물리계층580에 게이팅 동작을 중지하라는 명령을 전달한다. 이 후 상기 신호계층570은 상기 제어계층560에 논리적인 트래픽 채널이 설정되었음 통보한다. 이와 같은 과정을 통해서 이동국이 시작하는 경우로써, 이동국에서 전송할 사용자 데이터가 발생되면, 위와 같은 과정으로 제어유지 상태에서 전송상태로의 천이가 완료된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 상기 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 동작 시작과정을 도시하는 도면이다.
상기 도 12를 참조하여 상기 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 동작의 시작 과정을 살펴보면, 상기 제어 계층510에서는 전송상태에서 어떤 주어진 시간 이상 동안 사용자 데이터의 전송이 이루어지지 않으면, 논리적인 트래픽 채널 해제 요청 메시지를 신호계층520에 보낸다. 그러면 상기 신호계층520은 논리적인 트래픽 채널의 해제를 위해서 기본채널의 해제를 시작한다. 그리고 이를 위해서 이동국으로 부분 해제 메시지(Partial Release Order Message)를 전송한다. 이때 해제되는 채널이 기본 채널임을 명기한다. 이를 수신한 이동국의 신호계층570은 이에 대한 응답으로 부분 해제 응답 메시지 (Partial Release Response Message)를 기지국으로 전송한다. 이동국의 신호계층570은 상기 응답 메시지를 보낸 후에 물리계층580에 게이팅 온 및 기본채널을 해제하라는 내용의 명령을 보낸다. 이동국의 신호계층570은 상기 명령을 내린 후에 논리적인 트래픽 채널이 해제되었음을 알리는 메시지를 제어계층560에 보낸다. 기지국의 신호계층520은 상기 부분 해제 응답 메시지를 받은 후에 물리계층530에 기본 채널의 해제 및 게이팅 동작의 시작을 명령하는 메시지를 보낸다. 이 다음에 제어계층510에 논리적인 트래픽 채널에 대한 해제가 완료되었음을 알리는 메시지를 보낸다. 이와 같은 과정을 거쳐서 이동국과 기지국은 P3 사양에서 전송상태에서 제어유지 상태로의 천이를 마치게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 종료 과정을 도시하는 도면이다.
상기 도 13을 참조하여 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 동작이 종료되는 과정을 살펴보면, 상기 기지국의 제어계층510은 전송할 데이터가 발생하면 신호계층520에 논리적인 트래픽 채널의 설정을 요구한다. 상기 P3 사양에서는 논리적인 트래픽 채널의 설정을 위해서는 기본채널이 필요하므로, 신호계층520은 물리계층530에 기본채널의 설정을 명령한 후에, 이동국에 기본채널의 설정을 알리는 일반채널할당 메시지(General Channel Assignment Message)를 전송한다. 이때 일반채널할당 메시지는 전용제어채널을 통해 전송된다.
상기 이동국의 신호계층570은 이 메시지를 받으면 물리계층580에 기본채널의 할당을 명령하고, 수신된 일반채널 할당 메시지에 대한 응답으로 이동국 응답 메시지(MS Ack Order Message)를 기지국으로 보낸다. 이동국의 신호계층570은 상기 메시지를 전송한 후에 물리계층580으로 게이팅 동작을 중지할 것을 명령한다. 상기 기지국의 신호계층520도 이동국 응답 메시지를 수신한 후에 물리계층530에 게이팅 동작을 중지할 것을 명령한다. 이동국과 기지국 사이에 기본채널의 설정과정이 종료되면, 기지국의 신호계층520은 이 내용을 기지국 응답 명령 메시지(BS Ack Order Message)를 통해 이동국에 알린다. 이 다음 기지국의 신호계층520은 논리적인 트래픽 채널의 할당이 종료되었음을 제어계층510에 알린다. 이때 이동국의 신호계층570도 기지국 응답 명령 메시지를 수신하면, 논리적인 트래픽 채널이 할당되었음을 이동국의 제어계층560에 알린다. 이 과정을 통해서 이동국과 기지국은 제어유지 상태에서 전송상태로의 천이를 마친다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 P3 사양에서 이동국이 시작하는 경우 게이팅 동작 중지과정을 도시하는 도면이다.
상기 도 14를 참조하면, 이동국의 제어계층560에 전송할 데이터가 발생하였음을 감지하면, 신호계층570으로 논리적인 트래픽 채널의 설정을 요구한다. 이동국의 신호계층570은 상기 기지국에 재설정 요구 메시지를 전송한다. 이때 요구되는 채널이 기본채널임을 명시한다. 상기 기지국의 신호계층520은 이 메시지를 받으면 기본채널의 할당을 물리계층530에 명령한 후, 상기 이동국에 일반 채널할당 메시지를 전송한다. 이때 일반 채널할당 메시지에는 설정되는 채널이 기본채널 임을 명시한다. 이 이후의 과정은 P3 사양에서 기지국이 시작하는 경우 게이팅 동작이 정지되는 과정과 유사하다.
상기 게이팅 동작에 사용되는 부분 해제 명령 메시지, 재설정 명령 메시지, 게이팅 시작 명령 메시지, 게이팅 정지 명령 메시지는 IS-95-B의 명령 메시지에 다음과 같은 의미를 갖는 ORDQ(Order Qualification Code)를 추가로 정의하여 얻어진다. 하기의 <표 5>는 역방향 채널의 경우에 명령 메시지에 추가되는 ORDQ 항목을 나타내고 있으며, <표 6>은 순방향 채널의 경우에 명령 메시지에 추가되는 ORDQ 항목을 나타내고 있다.
r-cschOrder r-dschOrder OrderCode,ORDER(binary) OrderQualificationCode, ORDQ(binary) MoreFieldsotherthanORDQ SupportReq'd Name/Function
Y Y 100001 0 Y Y Partial Release Order (toorder the BS to release theresources as specified in theorder-specific fields].
Y Y 100010 0 N Y Partial Release ResponseOrder [response to the orderfrom BS to releaseresources].
Y Y 100011 0 Y Y Reconnect Order [to requestthe base station to connectone or more channels]
N Y 100100 0 N Y Gating-on Request Order
N Y 100100 1 N Y Gating-off Request Order
f-cschOrder f-dschOrder OrderCode,ORDER(binary) Order Qual-ificationCode,ORDQ(binary) ACTION_TIMEcan bespecified Addi-tionalFieldsotherthanORDQ Name/Function
Y Y 100000 0 Y Y Partial Release Order (toorder the MS to releasethe resources as specifiedin the order-specificfields].
Y Y 100001 0 N N Partial Release ResponseOrder.
N Y 100010 0 N N Gating-on Order.
N Y 100010 1 N N Gating-off Order.
먼저 제1실시예에 따라 제어유지상태의 단속적인 송신 동작을 수행하는 동작을 살펴본다.
상기 제1실시예에 따른 제어유지상태에서 단속 송신 방법은 기지국과 단말이 호 설정 과정에서 기지국과 단말이 단속 송신 기능을 수행하기 위한 단속율을 결정하며, 제어유지상태로 천이할 때 상기 기지국과 단말은 단속율의 협상 절차를 수행하여 현재의 무선 상황에 적절한 단속율을 결정한다. 그리고 상기 결정된 단속율에 따라 제어유지상태에서 상기 기지국은 순방향 전용제어채널의 송신 신호를 단속하고, 상기 단말은 역방향 파일럿/PCB채널의 송신 신호를 단속한다.
도 15는 단말이 호를 요구하는 경우 부호분할다중접속 방식의 이동통신시스템에서 호처리 절차를 도시하고 있다.
상기 도 15를 참조하면, 601 과정에서 단말은 역방향 공용채널인 접근채널(R-ACH)을 통해서 단말쪽으로 전용채널의 설정을 요구하는 역방향 제어메시지(Origination Message)를 전송한다. 그리고 상기 기동메시지를 수신하는 기지국은 602과정에서 순방향 접근 채널(F-PCH)을 통해서 채널할당 메시지(Extended Channel Assignment Message)를 전송하고, 동시에 해당 직교부호를 가지는 채널로 널 트래픽의 전송을 시작한다. 상기 채널 할당메시지를 받고 단말은 해당 채널의 널 프레임을 받고 분석해서 제대로 채널이 성립되었음을 확인하면, 603 과정에서 단말 고유의 부호로 생성된 롱코드로 확산하는 채널을 통해 프리앰블을 전송하게 된다. 이때 프리앰블은 채널 할당이 이루어지는 동안 단말과 기지국의 동기를 맞추기 위해서 전송하게 된다.상기와 같이 양방향으로 전용채널의 할당이 이루어지면, 기지국은 604 과정에서 응답메시지(BS Ack Order)를 전송하며, 이때 상기 단말은 프리앰블의 전송을 중지하게 되고 전용트래픽채널을 통한 메시지의 전송이 가능하게 된다.
이후 상기 기지국은 605 과정에서 단말의 성능(가능한 서비스 환경)을 알아내기 위해 확장용 상태 요구 메세지(Extended Status Request Message)를 전송한다. 그리고 이를 수신하는 단말은 606 과정에서 단말기 성능정보(Capability Information)를 포함하는 확장용 상태 응답 메세지(Extended Status Response Message)를 기지국으로 통보하고, 이 정보를 바탕으로 가능한 서비스를 이용할 수 있게 된다. 이때 상기 단말기가 상기 기지국으로 알려주는 정보는 패킷 서비스와 관련하여 여러 가지 추가된 성능을 알려주게 된다.
상기에서 얻어진 정보를 바탕으로 607~610 과정에서는 이용자가 원하는 품질의 서비스를 위해 기지국과 단말간에 현재 가능한 전송환경을 환경을 협상(Service Negotiation)하게 된다. 기지국과 단말기 상호간에 협상이 완료되면 서비스가 가능해진다.
이때 상기 이동통신 시스템의 제어유지상태에서 단속적 송신을 수행하는 경우, 기지국이 단말의 성능과 가능서비스를 알아보기 위한 과정인 605 및606 과정에서 단말이 알려주는 정보 중에 역방향 파일럿/PCB의 단속전송의 가능여부를 알려주는 필드를 추가한다. 그리고 상기 607~610 과정에서 기지국과 단말 사이에서 서비스 환경 구성을 협상하는 과정에서 서비스 구성 요소(Service Configuration Record)가 송/수신되게 되는데, 여기에 단속전송에 관한 필드(field)를 추가한다.
상기 단속전송과 관련되는 구성 요소는 하기 <표 7> 과 같다.
Type-specific Field Length(bit)
FOR_MUX_OPTION 16
REV_MUX_OPTION 16
FOR RATES 8
REV_RATES 8
NUM_CON_REC 8
NUM_CON_REC(occurrences of the following record)
RECORD_LEN 8
CON_REF 8
SERVICE_OPTION 16
FOR_TRAFFIC 4
REV_TRAFFIC 4
GATING RATE INCL 1
PILOT GATING RATE 0 or 2
FCH_CC_INCL 1
FOR_FCH_RC 0 or 5
REV_FCH_RC 0 or 5
FCH-FRAME_SIZE 0 or 1
DCCH_CC_INCL 1
FOR_DCCH_RC 0 or 5
REV_DCCH_RC 0 or 5
DCCH_FRAME_SIZE 0 or 2
FOR_SCH_CC_INCL 1
NUM_FOR_SCH 0 or 3
NUM_FOR_SCH occurrences of the following record
FOR_SCH_ID 2
FOR_SCH_CC Type_specific fields See 3.7.5.7.1
FOR_SCH_OPTION 16
REV_SCH_CC_INCLUDED 1
NUM_REV_SCH 0 or 3
REV_SCH_ID 2
REV_SCH_CC Type_specific fields See 3.7.5.7.1
REV_SCH_MUX_OPTION 16
RESERVED 0-7(as needed)
Desired Reverse Pilot Gating Rate
PILOT_GATING_RATE field(binary) Description
00 Gating Rate 1
01 Gating Rate 1/2
10 Gating Rate 1/4
11 Reserved
상기 <표 7>은 이동통신 시스템의 호설정시 서비스 협상(Service Negotiation)절차시 이용되는 서비스구성 요소(Service Configuration Record)를 나타내는 메시지 필드이다. 상기 <표 1>에서 단속적 송신을 위해 추가된 필드는 GATING_RATE_INCL, PILOT_GATING_RATE 가 있다. 여기서 상기 GATING_RATE_INCL 필드는 서비스 구성 요소 필드중에 아래의 PILOT_GATING_RATE가 포함될 것인지의 여부를 나타내는 필드로 역방향 파일럿/PCB 채널의 지원여부를 지정하는 필드로 보면 된다. 또한 PILOT_GATING_RATE 필드가 있는데 이는 실제 단속 전송(Gating) 수행시 이용될 단속율(Gating Rate)에 대해서 협상할 때 필요한 필드로써, 단속율 1/2로 협상되면 실제 이용할 땐 단속율 1,1/2 모두가 가능하게 되고, 단속율 1/4로 협상되면 수행시에는 단속율 1, 1/2, 1/4 모두가 가능한 것을 말한다.
도 16은 차세대 CDMA 이동통신 시스템에서 패킷 데이터 서비스시 MAC 계층이 추가된 경우의 상태천이 과정중 데이터 전송상태(Active State)에서 제어유지 상태(Control Hold State)로 천이하는 과정에서 필요한 호 처리 절차를 도시하고 있다.
상기 도 16에서 SIG는 호처리와 관련된 메시지를 발생시키고 해석하는 계층을 이야기하는 것이며, RC는 서비스와 관련된 모든 종류의 물리적, 논리적 자원의 상태를 유지하고 이를 제어하는 가상의 모듈(Module)을 말한다. 상기의 RC는 기지국의 모듈만이 능동적인 제어(자원의 분배/해제)를 수행하고 단말의 RC는 기지국의 명령을 수행하는 모듈이다. MAC 계층은 패킷 데이터 서비스를 수행하는데 있어 데이터 휴지 기간을 기준으로 분류되어 있는 상태 천이기 모듈을 포함하고 있으며 상태천이와 관련된 동작을 트리거링(Triggering)하는 기능을 수행한다. CE 는 신호를 전송하는데 필요한 모든 물리적인 동작(부호화, 변/복조 등)을 수행하는 모듈을 말한다.
상기 도 16을 참조하면, 해당 서비스에서 데이터의 휴지 기간이 T_Active 이상되거나 시스템의 필요에 의해 상태천이를 시킬 필요가 발생되면, 701과정에서 MAC 계층(Medium Access Control)은 자원제어기(Resource Controller : 이하 RC)쪽으로 데이터전송 상태에서 제어유지 상태로 천이하고자 하는 요구 정보(RC-Unlock.Request)를 전송한다. 그리고 상기 RC가 MAC에서 해당 프리미티브를 받으면, 702과정에서 SIG로 SIG 해제 및 요구 정보(SIG-Release.Request)를 전송한다. 상기 SIG가 제어유지 상태로 천이하고자 하는 파라미터(Parameter)로 받으면, 기지국의 SIG는 703과정에서 물리적 채널구성요소(CE)를 통하여 확장 해제 메세지(Extended Release Message0를 단말로 보내게 된다.
그러면 상기 확장 해제 메시지를 수신한 단말의 SIG는 704과정에서 RC로 SIG 해제 및 지시 정보(SIG-Release.Indication)를 전송한다. 그리고 RC는 705 과정에서 다시 MAC으로 자원 해제 및 지시 정보(RC-Resource Released.Indication)을 주어 상태천이를 지시하게 된다. 그리고 RC는 706 과정에서 SIG 해제 및 응답정보(SIG-Release.Reponse)를 SIG로 보내게 된다. 그러면 SIG는 707 과정에서 확장해제 응답메세지(Extended Release Response Message)를 물리적 채널구성요소(CE)를 통하여 단말로 전송한다. 상기 확장해제 응답메세지를 수신하는 기지국의 SIG는 708 과정에서 SIG해제 및 확인 정보(SIG-Release.Confirm)을 RC로 전달함으로 상태천이를 완료하게 된다.
상기 도 16과 같은 절차로 수행되는 호처리 절차는 단속 전송이 포함되지 않은 상태의 천이를 나타내고 있다.
도 17은 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송을 포함하는 상태천이를 나타내고 있다. 패킷 서비스를 연결하는 과정에서 서비스 구성 협상을 통해서 상태천이가 수행되기 전에 단속전송의 가능여부와 가능한 단속율 등의 구성요소에 대해서 기지국과 단말간에 공유하게 된다.
상기 도 17을 참조하면, 801 과정에서 MAC이 RC로 RC-Unlock.Request를 보내게 되면 RC는 상태천이 여부를 검사하고 상태천이를 결정하게 된다. 여기서 상기 제어유지상태로 천이하는 경우이면 상기 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송이 가능한가를 확인한다. 상기와 같이 단속전송이 가능한 경우에는 현재 무선상황이나 기지국의 환경을 점검하고 적절한 단속율을 결정한 후, 802 과정에서 SIG에 SIG 해제 및 요구 정보(SIG-Release.Request)를 전송하며, 이때 단속전송을 수행하겠다는 인자를 SIG로 준다. 그리고 상기 RC는 803과정에서 단속 요구 프리미티브(Gating.Request primitive)를 CE로 전송한다. 그리고 상기 SIG는 804 과정에서 확장해제 메세지(Extended Release Message)를 단말로 전송하게 된다. 이때 상기 803 과정에서 단속 요구 정보(Gating.Request)를 전달받은 CE는 상기 확장 해제메세지(Extended Release Message)의 실행시간(ACTION_TIME)부터 단속전송을 수행하게 된다.
상기 기지국에서 전송한 확장 해제메세지는 805과정에서 물리적 채널구성요소(CE)를 통하여 SIG에 통보된다. 상기 확장 해제메세지를 전달받은 단말의 SIG는 806 과정에서 RC로 SIG 해제 및 지시 정보(SIG-Release.Indication)전달하는데, 여기서 상기 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송에 관한 인자들을 넘겨주게 된다. 상기와 같은 정보들을 수신하는 RC는 808과정에서 단속전송 관련 인자들의 값을 해석하여 결과를 CE로 전달한다. 또한 상기 RC는 807 과정에서 상기 MAC과 상태천이 관련 프리미티브를 전달하고, 810과정에서 상태천이 결과를 SIG로 통보한다. 상기 SIG는 확장해제 응답메세지(Extended Release Response Message)를 기지국으로 전송하고, 단말은 확장 해제메시지의 동작시간(action time)에서 제어유지 상태로의 천이를 수행함과 동시에 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송을 수행하게 된다.
상기 제1실시예에 따른 제어유지상태에서 단속 송신 절차를 살펴보면, 기지국과 단말은 호 설정 과정에서 기지국과 단말이 단속 송신 기능을 수행하기 위한 단속율을 결정한 후 데이터 전송 상태로 천이한다. 이후 상기 데이터 전송상태에서 제어유지상태로 천이할 때 기지국은 현재의 무선 상황에 적절한 단속율을 결정한 후 상기 결정된 단속율을 포함하는 확장해제메세지를 단말기에 전송한다. 그러면 상기 확장해제메세지를 수신하는 단말은 상기 확장해제 메시지에 포함된 단속율의 수용 여부를 결정한 후 이를 확장해제응답메세지에 포함시켜 기지국에 통보한다. 따라서 상기 기지국과 단말은 확장해제메세지와 확장해제응답메세지를 주고 받으면서 단속율의 협상 절차를 수행하며, 상기 협상 과정에서 기지국과 단말이 모두 수용 가능한 단속율이 결정되면 결정된 단속율에 따라 송신되는 신호의 단속 절차를 수행한다. 이때 상기 결정된 단속율에 따라 상기 기지국은 순방향 전용제어채널에서 송신되는 신호를 단속하고, 상기 단말은 역방향 파일럿/PCB채널에서 송신되는 신호를 단속한다. 그리고 상기 단속은 상기 도 3에 도시된 바와 같이 시간슬롯 또는 전력제어그룹 단위로 수행될 수 있다.
하기의 <표 8>은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 상태에서 제어유지 상태, 대기상태, 도먼트 상태 등으로 천이를 지시하는데 이용되는 확장형 해제 메시지(Extended Release Message : 이하 ERM이라 칭한다)를 나타낸다.
Field Length
FPC_PRI_CHAN 1
RPC_CHANNEL 1
CH_IND 3
CON_REF_INCL 1
CON_REF 0 or 8
SCR_SEQ_INCL 1
SCR_SEQ 0 or 4
GATING RATE INCL 1
PILOT GATING RATE 0 or 2
BLOB 7
Actual Reverse Pilot Gating rate
PILOT_GATING_RATE field(binary) Meaning
00 Gating rate 1
01 Gating rate 1/2
10 Gating rate 1/4
11 Reserved
상기 <표 8>과 같은 메시지는 MAC계층이 추가되면서 새롭게 정의된 메시지로 각 필드를 살펴보면, FPC_PRI_CHAN 필드는 순방향 인너루프(Inner loop) 전력제어를 수행하게 될 때 어떤 순방향채널의 신호를 기준으로 전력제어를 수행할 것인가를 결정하는 것으로, 전용제어채널(DCCH)만 존재할 때를 제외하고는 기본채널(FCH)를 기준으로 이루어지게 된다. RPC_CHANNEL 필드는 전력제어비트(Power Control Bit:PCB)를 어떤 채널을 통해서 전달할 것인가를 나타내는 필드이다. CH_IND 필드는 해제하고자 하는 물리채널의 종류를 나타내는 필드로써 기본채널, 전용제어채널 또는 두채널 모두인가를 구분하며, 또한 역방향 파일럿 채널인가를 구분한다. 마지막의 역방향 파일럿 채널 항목은 단속전송여부를 나타내는 필드이다. CON_REF_INCL 필드는 CON_REF 필드의 포함여부를 나타내는 필드이다. CON_REF 필드는 서비스 옵션(Service Option)을 연결할 때 각각 연결되는 서비스 옵션별로 특정단말의 연결에서 유일의 값을 지정하여 각 서비스를 구별하기 위하여 쓰인다. SCR_SEQ 필드는 시그날링 계층에서 대기상태(Suspended State)와 도먼트상태(Dormant State)를 구별하기 위하여 쓰이는 필드이다. GATING_RATE_INCL 필드는 PILOT_GATING_RATE 필드의 포함여부를 나타내는 필드이다. PILOT_GATING_RATE 필드는 단속전송을 실제로 수행하게 될 때 어떤 단속율을 이용하게 될 것인지를 나타내는 필드로써 단속율 1, 1/2, 1/4 중 하나의 단속율을 이용하게 된다. 마지막으로 BLOB 필드가 있는데 이는 MAC에서 직접적으로 이용하는 필드로써 논리자원(dtch,dmch)과 so, SR, PURGE_SR등의 필드로 이루어져 있으며 MAC상태천이에 대한 직접적인 정보를 담고 있는 필드이다.
하기의 <표 9>는 기지국의 확장형 해제 메시지에 단말이 응답하는 확장형 해제 응답 메시지(Extended Release Response Message : 이하 ERRM이라 칭한다)이다.
Field Length (bits)
CH_IND 3
BLOB 7
상기 <표 9>와 같은 확장형 해제 응답 메세지는 CH_IND 필드와 BLOB 필드로 구성되어 있으며 해당 메시지의 확인 역할을 하는 메시지이다.
도 18은 도 17의 절차 중에서 데이터전송 상태에서 상태천이요구가 발생해서 제어유지 상태로 천이될 때 단속전송을 수행하기 위한 절차를 나타낸 흐름도이다. 상기 도 9에서 과정 901에서 906까지는 기지국의 동작을 설명한 부분이고, 과정 907에서 911은 단말의 동작을 설명하고 있다.
먼저 기지국은 901과정에서 데이터전송 상태에서 데이터의 전송이 휴지 상태가 지속되어 타이머(T_active)가 소멸할거나 시스템의 필요에 의해 제어유지 상태로 천이하고자 하는 요구가 발생하는 경우, 903 과정에서 현재 서비스 구성 환경(Service Configuration Record) 내에 단속전송이 가능한지 여부를 도 5의 시스템 자원제어기(Resource Controller) 291이 시스템의 자원관리 데이터베이스(Resource Database) 293 내에서 저장하고 있는 시스템 환경 요소와 비교하고, 여기서 확인된 시스템의 전체형상을 통해서 904 과정에서 현재 상황에 알맞는 단속율을 결정하게 된다. 여기서 상기 단속율은 서비스 협상 과정에서 약속된 단속율을 기준으로 단말의 이동속도, 채널환경 등을 고려하여 결정된다. 이대 상기 단말의 이동속도가 빨라질수록 동기를 맞추기가 어려워지므로, 상기 단속율의 값이 큰쪽을 선택해야 한다. 상기와 같이 결정된 단속율을 메시지 생성/해석기 292로 알려주면 905 과정에서 확장 해제 메세지(Extended Release Message)의 PILOT_GATING_RATE 필드를 생성시킬 수 있다. 이후 상기 기지국은 906 과정에서 해당메시지를 단말로 전송하게 된다.
그러면 상기 단말장치는 907과정에서 상기 기지국이 전송한 확장 해제메세지(Extended Release Message)를 수신하고, 과정 908에서 도 8의 메시지 생성/해석기 392는 수신된 메시지를 해석하게 된다. 여기서 단속 전송과 관련되어 단속율을 전달받게 된다. 그러면 상기 단말의 자원제어기 391은 통보받은 단속율을 자원관리 데이터베이스 393에 기록하고, 과정 909에서 해당 단속율을 단속 전송제어기 390으로 통보하게 된다. 그리고 상기 단말은 동시에 910과정에서 상태천이를 확인하는 확장해제 응답메세지(Extended Release Response Message)를 생성하여 기지국쪽으로 전송한다. 다음 단말의 단속 전송 제어기 390은 상기 확장 해제메세지(Extended Release Message)의 ACTION_TIME에서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속을 수행하게 된다.
두 번째로 본 발명의 제2실시예에 따라 제어유지상태의 단속적인 송신 동작을 살펴본다.
상기 제2실시예에 따른 제어유지상태에서 단속 송신 방법은 기지국과 단말이 호 설정 과정에서 기지국과 단말이 단속 송신 기능을 수행하기 위한 단속율을 결정하며, 제어유지상태로 천이할 때 상기 기지국은 상기 단말에 상기 결정된 단속율을 통보하여 단속율을 결정한다. 그리고 상기 결정된 단속율에 따라 제어유지상태에서 상기 기지국은 순방향 전용제어채널의 송신 신호를 단속하고, 상기 단말은 역방향 파일럿/PCB채널의 송신 신호를 단속한다.
상기 기지국은 호 설정과정에서 단속율을 결정하며, 상기 호설정과정에서 기지국과 단말이 단속율을 결정하는 절차를 상기 도 15와 동일한 절차로 수행된다. 상기 도 15를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따라 단속율을 결정하는 절차를 살펴보면, 상기 601과정 - 604과정을 수행하면 상기한 바와 같이 전용제어채널 및 전용트래픽 채널이 할당된 상태가 된다.
이후 605 및 606 단계에서 기지국은 단말기의 성능과 가능 서비스를 알아보기 위한 과정을 수행하는데, 이때 상기 단말기가 알려주는 정보 중에는 역방향 파일럿/PCB의 단속전송의 가능여부와 지원할 수 있는 단속율을 기지국으로 알려주는 필드가 추가된다. 이때 추가되는 단속율은 1/2, 1/4, 1/8 등이 될 수 있다. 그리고 607~610 단계에서 서비스 연결 메시지를 기지국으로 전송하는데, 상기 서비스연결 메시지에 단말기는 수행할 단속전송율을 기지국이 할당하는 필드에 셋트하여 전송한다.
상기 도 15와 같은 과정을 수행하면서 상기 기지국과 단말기가 주고받는 메시지들의 형태는 하기 <표 10>에서 <표 5>와 같다.
하기의 <표 10>은 CDMA 이동통신 시스템의 호 설정시 패킷 데이터 서비스를 수행하기 위해서 단말의 서비스 특성 및 용량을 확인하기 위하여 기지국에서 전송하는 상태 요구 메시지 필드를 나타낸다.
하기의 <표 11>은 CDMA 이동통신 시스템의 호설정시 패킷 데이터 서비스를 수행하기 위해서 단말의 서비스 특성 및 용량을 확인하기 위하여 기지국에서 전송하는 상태 요구 메시지 에 대해서 단말이 전송하는 상태응답 메시지 필드를 나타낸다.
하기의 <표 12>는 CDMA 이동통신 시스템의 호설정시 패킷 데이터 서비스를 수행하기 위해서 단말의 서비스 특성 및 용량을 확인하기 위하여 기지국에서 전송하는 상태 요구 메시지 에 대해서 단말이 전송하는 확장 상태응답 메시지 필드를 나타낸다.
하기의 <표 13>은 CDMA 이동통신 시스템의 호설정시 패킷 데이터 서비스를 수행하기 위해서 단말의 서비스 특성 및 용량을 확인하기 위하여 기지국에서 전송하는 상태 요구 메시지 에 대해서 단말이 전송하는 확장 상태응답 메시지와 상태응답 메시지에 부가되는 단말능력 레코드의 구성도를 나타낸다.
하기의 <표 14>는 CDMA 이동통신 시스템의 호설정시 패킷 데이터 서비스의 수행시 제어유지 상태에서 단말기가 단속송신을 수행하기 위해서 기지국에서 단말로 전송하는 서비스 연결 메시지 필드에 부가되는 시스템형상 레코드를 나타낸다.
상기 <표 10> - <표 14>를 참조하면, 상기 <표 10>의 상태요구메시지(Status Request Message)는 기지국에서 단말로 전송되는 메시지이다. 단말기가 상기 상태요구메시지를 수신하면 자신의 능력을 알려주는 메시지를 전송하게 된다. 상기 <표 11> 및 <표 12>는 각각 단말기가 상기 기지국의 요구에 따라 전송하는 메시지로서, 각각 상태응답메시지(Status Request Message)와 확장상태응답메시지(Extended Status Request Message)의 구성 필드를 나타내고 있다.
<표 13>은 상기의 <표 11> 및 <표 12>와 같은 메시지에 단속 전송을 지원하기 위해서 부가되는 레코드 필드를 나타내는 표이다. 상기 단속 전송과 관련되어 기존의 서비스 구성 요소에 추가된 필드는 상기 <표 13>의 여러 필드 중에서 GATED_REV_PILOT_SUPPORTED, GATING_RATE_SET 등이 있다. 여기서 상기 GATED_REV_PILOT_SUPPORTED 필드는 서비스 구성 요소 필드 중에 아래의 GATING_RATE_SET이 포함될 것인지의 여부를 나타내는 필드로써, 역방향 파일럿/PCB 채널의 지원여부를 지정하는 필드로 보면 된다. 다음으로 GATING_RATE_SET 필드가 있는데, 이는 실제 단속 전송(Gating) 수행시 이용될 단속율(Gating Rate)에 대한 능력으로서, '00'이면 단말기는 단속전송을 할 때 단속률을 1만 지원하는 경우이고, '01'이면 1과 1/2을, '10'이면 단속율 1, 1/2, 1/4을, '11'이면 1, 1/2, 1/4, 1/8 모두가 가능하다는 것을 나타낸다.
기지국이 상기 <표 13>의 레코드를 포함하는 상태 응답메세지 또는 확장용 상태응답메시지를 수신하면 단말에서 수행할 수 있는 단말기의 단속능력을 알 수 있고, 단말의 단속률을 할당할 때 상기 <표 13>의 Gating Rate Capability를 참조하여 할당하게 된다. 상기 <표 13>에서 단속 전송을 하기 위한 메시지 필드는 단말기와 기지국이 전용제어채널을 갖고 MAC의 제어유지상태를 지원할 때 만 부가된다.
상기 <표 14>와 같은 메세지는 기지국이 단말에서 전송한 <표 13>과 같은 메세지를 수신하고 실제로 단속전송을 수행할 값을 알려줄 때 이용하는 서비스연결 메시지로서, PILOT_GATE_RATE 필드의 값에 따라 기지국과 단말간에 단속전송을 송수신할 때 단속률을 알려주는 필드이다. 상기 단말기가 상기 <표 14>와 같은 메세지를 포함한 <표 13>의 메시지를 수신하면, 단속률 정보를 갖고 있는 필드를 인식하여 단말기의 메모리에 그 값을 저장하게 된다.
도 19는 차세대 CDMA 이동통신 시스템에서 패킷 데이터 서비스시 MAC 계층이 추가된 경우의 상태천이 과정중 데이터 전송상태(Active State)에서 제어유지 상태(Control Hold State)로 천이하는 과정에서 필요한 호 처리 절차를 도시하고 있다.
상기 도 19를 참조하면, 해당 서비스에서 데이터의 휴지 기간이 T_Active 이상이 되거나 시스템의 필요에 의해 상태천이를 시킬 필요가 발생되면, 기지국은 701단계에서 MAC 계층(Medium Access Control)은 자원제어기(Resource Controller : 이하 RC)쪽으로 데이터전송 상태에서 제어유지 상태로 천이하고자 하는 요구 정보(RC-Unlock.Request)를 전송한다. 그리고 상기 RC가 MAC에서 해당 프리미티브를 받으면, 702단계에서 SIG에 SIG 해제 및 요구 정보(SIG-Release.Request)를 전송한다. 상기 SIG가 제어유지 상태로 천이하고자 하는 파라미터(Parameter)로 받으면, 기지국의 SIG는 703단계에서 물리적 채널구성요소(CE)를 통하여 확장 해제 메세지(Extended Release Message) 또는 확장 해제 미니 메세지(Extended Release Mini Message)를 단말로 보내게 된다.
그러면 상기 메시지를 수신한 단말의 SIG는 704단계에서 RC로 SIG 해제 및 지시 정보(SIG-Release.Indication)를 전송한다. 그리고 RC는705 단계에서 다시 MAC으로 자원 해제 및 지시 정보(RC-Resource Released.Indication)를 주어 상태천이를 지시하게 된다. 그리고 RC는 706 단계에서 SIG 해제 및 응답정보(SIG-Release.Reponse)를 SIG로 보내게 된다. 그러면 SIG는 707 단계에서 단말기 응답 오더메세지(MS Ack order)를 물리적 채널구성요소(CE)를 통하여 단말로 전송한다. 그러면 708단계에서 상기 MS Ack order를 수신하는 기지국의 SIG는 709 단계에서 SIG해제 및 확인 정보(SIG-Release.Confirm)을 RC로 전달함으로 상태천이를 완료하게 된다.
상기 도 19와 같이 수행되는 절차도는 단속전송이 포함되지 않은 상태 천이를 나타내고 있다. 도 20은 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송을 포함하는 상태천이를 도시하는 도면이다.
상기 도 20을 참조하면, 패킷 서비스를 연결하는 과정에서 서비스 구성 협상을 통해서 상태천이가 수행되기 전에 단속 전송의 가능 여부와, 단속 전송이 가능한 경우에는 사용 가능한 단속율 등의 구성요소에 대해서 기지국과 단말기간에 공유하게 된다.
상기 도 20에서 801 단계에서 MAC이 RC로 RC-Unlock.Request를 보내게 되면, RC는 상태천이 여부를 검사하고 상태천이를 결정하게 된다. 여기서 제어유지상태로의 천이인 경우에는 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속 전송이 가능한가를 알아보게 된다. 이때 단말의 단속 송신 가능 유무 및 단속적인 송신이 가능한 경우 사용하기 위한 단속율은 이미 상기 호 설정 과정에서 결정된 상태이므로, 상기 기지국의 RC는 802 단계에서 SIG에 SIG-Release.Request를 넘기게 되며, 이때 단속전송을 수행하겠다는 인자를 SIG로 준다. 그리고 상기 기지국의 RC는 803단계에서는 단속 요구를 위한 프리미티브(Gating.Request primitive)를 CE로 보내게 된다. 이후 기지국의 SIG는 804 단계에서 확장용 해제 메세지(Extended Release Message) 또는 확장용 해제 미니 메시지(Extended Release Mini Message)를 단말로 전송하게 된다. 그리고 상기 803 단계에서 단속율 요구(Gating.Request)를 전달받은 CE는 활성시간(ACTION_TIME)이 되면, 순방향 전용제어채널을 통해 송신되는 신호를 단속율에 따라 단속적으로 송신하게 된다.
상기한 바와 같이 기지국은 데이터 전송상태에서 미리 결정된 시간 동안 트래픽 채널을 통해 데이터 전송이 이루어지지 않으면, 호 설정 과정에서 결정된 단속율 정보를 포함하는 확장 해제 메세지(Extended Release Message) 또는 확장 해제 미니 메세지(Extended Release Mini Message)를 단말로 보내고 제어유지상태로 천이하게 된다. 여기서 상기 확장 해제 메시지를 전송하는 경우, 기지국은 상기 호 설정과정에서 결정된 단속율을 전송할 수 있고, 또한 호 설정 과정에서 확인된 상기 단말의 단속 능력 중에서 다른 단속율을 전송할 수도 있다. 그리고 상기 확장 해제 미니 메시지를 전송하는 경우에는 기지국은 상기 호설정과정에서 결정된 단속율을 전송한다. 따라서 상기 데이터 전송 상태에서 제어유지상태로 천이할 때 상기 기지국은 이동 단말에 단속율 정보를 통보하는데, 이때 상기 기지국은 단말기와 단속율을 협의하지 않고 상기 호설정 과정에서 결정된 단속율을 통보하거나 또는 상기 단말이 서비스할 수 있는 단속율을 결정하여 통보한다. 즉, 상기 기지국은 호 설정 과정에서 결정된 단속율을 그대로 통보하거나, 또는 상기 기지국이 알고 있는 단말의 단속율 중에 다른 단속율을 결정하여 통보할 수도 있다. 또한 상기 확장해제메세지 또는 확장해제미니메세지에는 상기 결정된 단속율에 따라 데이터를 순방향 전용제어채널 및 역방향 파일럿/PCB 채널의 신호를 단속적으로 송신하기 위한 활성시간(action time)이 포함된다.
또한 804단계에서 상기 확장용 해제 메시지 또는 확장용 해제 미니 메세지(Extended Release Message 또는 Extended Release Mini Message)를 전달받은 단말의 SIG는 806 단계에서 RC로 SIG-Release.Indication을 전달한다. 여기서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속 전송에 관한 인자들을 넘겨주게 된다. 그러면 상기 RC는 단속전송관련 인자들의 값을 해석한 후, 결과를 808 단계를 통하여 CE로 전달하며, 807단계에서 상태천이 관련 프리미티브를 MAC에 전달한다. 또한 상기 RC는 809단계에서 SIG-Release 또는 Response를 SIG에 전달하며, 상기 SIG는 610단계에서 상태천이결과를 CE로 통보한다. 즉, 상기 SIG가 610단계에서 MS Ack Order를 CE로 전달하면 이를 기지국으로 전송하게 된다. 이후 상기 단말기는 Extended Release Message 또는 Extended Release Mini Message의 ACTION_TIME에서 제어유지 상태로의 천이를 수행함과 동시에 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속전송을 수행하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 제어유지상태에서의 단속적 송신 방법은 기지국과 이동단말이 호 설정과정에서 상기 제어유지상태에서 사용하기 위한 단속율을 미리 결정하고, 데이터 전송상태에서 상기 제어유지상태로 천이할 때 상기 기지국이 상기 호설정과정에서 결정한 단속율 또는 상기 호설정과정에서 확인된 단말의 서비스 가능한 단속율 중의 하나를 결정하여 단말에 통보한다. 그러면 상기 단말은 상기 통보된 단속율에 따라 제어유지상태에서 역방향 파일럿/PCB채널의 신호를 단속적으로 송신하게 된다.
이후 상기 활성시간이 되면, 상기 기지국과 단말은 제어유지상태로 천이되어 상기 결정된 단속율에 따라 순방향 전용제어채널 및 역방향 파일럿/PCB채널의 신호를 단속적으로 송신한다. 상기와 같이 제어유지상태가 되면, 상기 기지국과 단말은 각각 단속율에 따라 송신되는 신호의 전력제어를 수행하게 되며, 이때 상기한 바와 같이 시간슬롯(time slot) 또는 전력제어그룹(power control group) 단위로 결정된 단속율에 따라 단속적인 통신을 수행하게 된다.
하기의 <표 15>는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 상태에서 제어유지 상태, 대기상태, 도먼트 상태 등으로 천이를 지시하는데 이용되는 확장형 해제 메시지(Extended Release Message : 이하 ERM)를 나타내고 있다.
상기 <표 15>를 참조하면, 상태 천이시에 기지국이 송신하는 Extended Release Message를 나타내고 있다. 상기 메시지는 MAC계층이 추가되면서 새롭게 정의된 메시지로 각 필드를 살펴보면, FPC_PRI_CHAN 필드는 순방향 인너루프(Inner loop) 전력제어를 수행하게 될 때 어떤 순방향채널의 신호를 기준으로 전력제어를 수행할 것인가를 결정하는 것으로, 전용제어채널(DCCH)만 존재할 때를 제외하고는 기본채널(FCH)를 기준으로 이루어지게 된다. RPC_CHANNEL 필드는 전력제어비트(Power Control Bit:PCB)를 어떤 채널을 통해서 전달할 것인가를 나타내는 필드이다. CH_IND 필드는 해제하고자 하는 물리채널의 종류를 나타내는 필드로써 기본채널이냐, 전용제어채널이냐, 아니면 둘다냐, 역방향 파일럿 채널이냐를 구분한다. 마지막의 역방향 파일럿 채널 항목이 단속전송여부를 나타내는 필드이다. CON_REF_INCL 필드는 CON_REF 필드의 포함여부를 나타내는 필드이다. CON_REF 필드는 서비스 옵션(Service Option)을 연결할 때 각각 연결되는 서비스 옵션별로 특정단말의 연결에서 유일의 값을 지정하여 각 서비스를 구별하기 위하여 쓰인다. SCR_SEQ 필드는 시그날링 계층에서 대기상태(Suspended State)와 도먼트상태 (Dormant State)를 구별하기 위하여 쓰이는 필드이다. GATING_RATE_INCL 필드는 PILOT_GATING_RATE 필드의 포함여부를 나타내는 필드이다. 또한 상기 <표 6>에서 PILOT_GATING_RATE 필드는 단속전송을 실제로 수행하게 될 때 어떤 단속율을 이용하게 될 것인지를 나타내는 필드로써, 상기 <표 6>의 하단에 표시된 바와 같은 단속율 1, 1/2, 1/4. 1/8 중 하나의 단속율을 이용하게 된다. 마지막으로 BLOB 필드가 있는데 이는 MAC에서 직접적으로 이용하는 필드로써 논리자원(dtch, dmch)과 so, SR, PURGE_SR등의 필드로 이루어져 있으며, MAC상태천이에 대한 직접적인 정보를 담고 있는 필드이다.
도 21은 상기 도 6의 절차 중에서 데이터전송 상태에서 상태천이요구가 발생해서 제어유지 상태로 천이될 때 단속전송을 수행하기 위한 절차를 나타낸 흐름도이다. 상기 도 21에서 901단계에서 906단계까지는 기지국의 동작을 설명한 부분이고, 907단계에서 911단계는 단말기의 동작을 설명하고 있다.
먼저 기지국은 901단계에서 데이터전송 상태에서 데이터의 전송이 휴지 상태가 지속되어 타이머(T_active)가 소멸할거나 시스템의 필요에 의해 제어유지 상태로 천이하고자 하는 요구가 발생하는 경우, 903 단계에서 현재 서비스 구성 환경(Service Configuration Record)내에 단속 전송이 가능한지 여부를 도 5의 시스템 자원제어기(Resource Controller) 291이 시스템의 자원관리 데이터베이스(Resource Database)293 내에서 저장하고 있는 시스템 환경 요소와 비교하고, 여기서 확인된 시스템의 전체형상을 통해서 904 단계에서 현재 상황에 알맞는 단속 전송율을 결정하게 된다. 여기서 상기 단속 전송율은 서비스 협상 단계에서 약속된 단속 전송율을 기준으로 단말의 이동속도, 채널환경 등을 고려하여 결정된다. 이때 상기 단말기의 이동속도가 빨라질수록 동기를 맞추기가 어려워지므로, 상기 단속율의 값이 큰쪽을 선택해야 한다. 상기와 같이 결정된 단속 전송율을 메시지 생성/해석기 292로 알려주면, 905 단계에서 상기 확장 해제 메세지(Extended Release Message)의 PILOT_GATING_RATE 필드를 생성시킬 수 있다. 이후 상기 기지국은 906 단계에서 상기 생성된 메시지를 단말기로 전송하게 된다. 여기서 상기 전송되는 메시지는 확장 해제 메시지(Extended Release Message) 또는 확장 해제 미니 메시지(Extended Release Mini Message)가 될 수 있다. 이때 상기 기지국은 상기 확장해제 메시지를 전송하는 경우, 상기 호 설정과정에서 결정된 단속율을 그대로 통보하거나, 또는 상기 호설정과정에서 확인된 단말의 서비스 가능한 단속율들 중에서 하나의 단속율을 선택하여 통보할 수도 있다. 또한 상기 기지국은 확장해제미니 메시지를 전송하는 경우에는 상기 호설정과정에서 결정된 단속율을 그대로 통보한다.
그러면 상기 단말장치는 907단계에서 상기 기지국이 전송한 확장 해제메세지(Extended Release Message) 또는 확장 해제 미니 메세지(Extended Release Mini Message)를 수신하고, 단계 908에서 도 8의 메시지 생성/해석기 392는 수신된 메시지를 해석하게 된다. 여기서 단속 전송과 관련되어 단속율을 전달받게 된다. 그러면 상기 단말의 자원제어기 391은 통보받은 단속율을 자원관리 데이터베이스 393에 기록하고, 909 단계에서 해당 단속율을 단속 전송제어기 390으로 통보하게 된다. 그리고 상기 단말은 동시에 910단계에서 상태천이를 확인하는 MS Ack order 메세지를 생성하여 기지국 쪽으로 전송한다. 상기와 같이 상기 단말은 기지국에서 전송되는 확장해제 메시지 또는 확장해제미니 메시지를 수신하면, 수신된 메시지에 포함된 단속율에 따라 단말의 단속율을 결정하며 기지국에는 이에 다른 응답메세지를 전송한다. 따라서 상기 단말은 기지국과 단속율을 결정하기 위한 협상 절차를 수행하지 않음을 알 수 있다. 다음 단말의 단속 전송 제어기 390은 상기 확장 해제메세지(Extended Release Message)의 ACTION_TIME에서 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속을 수행하게 된다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 제어유지 상태로의 진입시 단속율을 결정한 후 데이터 전송상태로 천이하고, 상기 데이터 전송상태에서 기지국이 상기 결정된 전송율을 단말에 통보한 후 제어유지상태로 천이하는 본 발명의 제2실시예에 따른 절차를 도시하고 있다.
상기 도 22를 참조하면, 1003단계에서 단말기는 자신의 단속능력을 기지국으로 알려주고, 1005단계에서 기지국은 단말로 제어유지상태에서 수행하는 단속률을 알려주게 된다. 그러면 단계 1007에서 기지국과 단말은 통화중 상태로 진입하게 된다. 이때 단말기와 기지국은 향후 제어유지상태로 천이할 때 사용할 단속율을 상호 약속하게 된다. 단계 1008에서 단말기는 기지국으로부터 확장 해제 메세지(Extended Release Message)를 수신하면 메시지에 포함된 단속율을 저장한 후 동작시간9ACTION_TIME)에서 제어유지 상태로 천이하고, 단속전송을 수행하게 된다. 이때 단속율은 상기 호 설정과정에서 결정된 단속율과 다른 값으로 단속전송을 수행할 수 있다. 그러나 단계 1008에서 단말기가 기지국으로부터 확장 해제 미니 메세지(Extended Release Mini Message)를 수신하면 서비스 연결메시지의 수신시 약속된 단속율 값으로 제어유지 상태에서 단속 전송을 수행하게 된다.
도 23은은 제어유지 상태에서 단속 전송을 수행하는 단계를 도시하는 도면이다.
상기 도 23은을 참조하면, 1111 단계는 제어유지상태에서 단속전송을 수행하고 있는 상태를 의미한다. 상기와 같은 상태에서 단말기가 단계 1112에서 활성화 상태로의 천이를 요구하는 메시지인 자원 요구 메시지 (Resource Request Message) 또는 자원 요구 미니 메세지(Resource Request Mini Message)를 기지국으로 전송하면, 기지국은 단계 1113에서 자원 할당 메시지 (Resource Allocation Message) 또는 자원 할당 미니 메시지 (Resource Allocation Mini Message)를 단말기에 송신한다. 이때 기지국과 단말기는 ACTION_TIME에 따라서 제어유지상태에서 데이터 전송상태로 단계 1114에서 진입하게 되고 단말기와 기지국 간의 단속전송은 중지된다. 이때 상기 제어유지상태에서 데이터 전송상태로 천이할 때 상기 단말은 상기 도 4에 도시된 바와 같이 역방향 파일럿/PCB 채널의 신호를 송신할 때, 상기 PCB신호는 설정된 단속율에 따라 송신되도록 단속 송신하고 상기 파일럿신호는 연속적으로 송신한다. 단말이 상기와 같이 송신하므로써 상기 기지국은 단말과 신속하게 동기를 이룰 수 있게되며, 상기 동기가 이루어지면 상기 기지국과 단말은 단속 송신절차를 해제하고 데이터 전송상태로 천이한다.
상술한 바와 같이 제어 유지 상태에서의 역방향 파일롯/PCB 채널의 연속적인 송신은 기지국에서의 동기 재포착 과정을 회피할 수 있다는 점에서는 유리하지만, 역방향 링크의 간섭을 증가시켜 역방향 용량을 감소시킴과 더불어 이동국에서의 전력소모를 증가킴으로써 단말의 이용시간을 단축시킨다. 그리고 순방향 링크에서 연속적인 역방향 전력제어비트를 보냄으로 인하여 순방향 링크의 간섭 증가 및 용량 감소를 초래한다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 단말기는 통화 채널 형성할 때 자신의 단속 능력을 기지국에 통보하고, 기지국은 이에 따라 제어유지상태에서 수행하기 위한 단속율을 알려준다. 그러면 상기 기지국과 단말기는 다음의 제어유지상태에서 수행될 단속율을 미리 약속한 상태에서 통화 상태로 천이한다. 이후 상기 통화 상태에서 제어유지상태로 천이하면, 상기 기지국과 단말기는 미리 설정된 단속율에 따라 역방향 파일럿/PCB 채널의 단속 송신을 수행한다. 그러므로 기지국에서의 동기 재포착 과정에 소비되는 시간을 최소화함과 동시에 역방향 파일롯/PCB 채널의 송신에 의한 간섭증가, 순방향 링크로의 역방향 전력제어비트 송신에 의한 간섭 증가를 최소화하는 단속전송을 지원할 수 있으며, 이로인해 역방향 링크의 채널 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는 상기 제어유지상태에서 상기 기지국과 단말기 간에 수행할 단속율을 미리 설정한 후, 제어유지상태로 천이할 시 기지국과 단말기 간의 협의에 의해 다시 단속율을 설정할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기지국에서의 동기 재포착 과정에 소비되는 시간을 최소화함과 동시에 역방향 파일롯/PCB 채널의 연속적인 송신에 의한 간섭증가 및 이동국 사용할 때간 감소, 순방향 링크로의 역방향 전력제어비트 송신에 의한 간섭 증가 등을 최소화시킴으로써 용량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (20)

  1. 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국의 단속율 결정방법에 있어서,
    호 발생시 전용제어채널 및 트래픽채널을 할당하는 정보를 이동단말에 알려주는 과정과,
    호 설정 후, 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,
    상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 전송되는 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 수신하는 과정과,
    상기 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며, 상기 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고 상기 할당된 트래픽채널을 통해 통신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단말에서 알려주는 단말의 능력정보가 상기 단속송신 가능 여부 및 단속송신 가능시 서비스 가능한 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단속율 정보가 연속 송신, 1/2 단속 송신, 1/4 단속 송신, 1/8 단속 송신율들 중의 적어도 하는 포함하는 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단속 송신의 단위가 전력제어그룹 단위인 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 단속 송신의 단위가 시간슬롯 단위인 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  6. 제1항에서 있어서, 상기 기지국이 상기 단속율에 의해 신호를 단속 송신하는 채널이 순방향 전용제어채널인 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단말이 상기 단속율에 의해 신호를 단속송신하는 채널이 역방향 파일럿/PCB채널인 상기 기지국의 단속율 결정 방법.
  8. 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 데이터의 단속율이 결정된 후 상기 기지국이 상기 이동단말과 데이터를 단속적으로 통신하는 방법에 있어서,
    상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,
    상기 데이터 통신 과정에서 일정시간 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간 및 상기 단속율을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과,
    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말과 데이터를 단속 통신하는 과정으로 이루어지는 상기 기지국의 데이터 통신방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단속 통신되는 데이터가 순방향 전용제어채널의 전력제어정보인 상기 기지국의 데이터 통신방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 일정시간은 기지국의 타이머에 세트되는 미리 설정된 시간인 상기 기지국의 데이터 통신방법.
  11. 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국의 데이터 통신방법에 있어서,
    호 발생시 전용제어채널 및 트래픽채널을 할당하는 정보를 이동단말에 알려주는 과정과,
    호 설정 후, 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,
    상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 전송되는 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 수신하는 과정과,
    상기 능력 정보에 따른 단속율을 결정하며, 상기 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고, 상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,
    상기 데이터 통신 과정에서 데이터 통신이 없는 경우 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과,
    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 이동단말과 데이터를 단속 통신하는 과정으로 이루어지는 기지국의 데이터 통신방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 단속율 정보를 상기 이동단말에 전송하는 과정에서 상기 결정된 단속율을 사용할 수 없을 시 상기 수신된 상기 이동 단말의 단속율들 중에서 사용 가능한 다른 하나의 단속율을 선택하여 전송하는 기지국의 데이터 통신방법.
  13. 부호분할다중접속 통신시스템의 이동단말의 단속율 결정 방법에 있어서,
    호 설정 후, 기지국으로부터 요구되는 단말의 능력 정보를 수신하는 과정과,
    상기 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과,
    상기 능력정보에 따라 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 후 상기 호 설정시 할당된 트래픽채널을 통해 통신하는 과정을 포함함을 특징으로 상기 이동단말의 단속율 결정 방법.
  14. 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 역방향 파일럿 신호의 단속율이 결정된 후 상기 기지국과 상기 이동단말 간에 데이터를 통신하는 방법에 있어서,
    상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,
    상기 데이터 통신 과정에서 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 전송되는 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 포함하는 상기 이동단말의 데이터 통신방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 단속 통신되는 데이터가 역방향 파일럿 채널의 전력제어정보인 상기 이동단말의 데이터 통신방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 일정시간은 기지국의 타이머에 세트되는 미리 설정된 시간인 상기 기지국의 데이터 통신방법.
  17. 부호분할다중접속 통신시스템의 이동단말의 데이터 통신 방법에 있어서,
    호 설정 후, 기지국으로부터 요구되는 단말의 능력 정보를 수신하는 과정과,
    상기 기지국의 요구에 응답하여 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과,
    상기 하나의 단속율 정보를 상기 기지국으로부터 수신한 후 상기 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,
    상기 데이터 통신 과정에서 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 전송되는 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 포함하는 상기 이동단말의 데이터 통신방법.
  18. 부호분할다중접속 통신시스템의 통신 방법에 있어서,
    호 설정 후, 기지국이 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,
    상기 기지국의 요구에 응답하여 상기 이동단말이 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국에 알려주는 과정과,
    상기 기지국이 하나의 단속율 정보를 결정하여 상기 이동단말로 알려주고 이동단말이 이에 응답하며, 상기 기지국과 이동단말이 상기 호설정시 할당된 트래픽채널을 통해 데이터를 통신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 제어유지상태에서 상기 기지국과 이동단말 간의 단속율 결정 방법.
  19. 호 설정시 기지국과 이동단말 간에 파일럿 신호의 단속율이 결정된 후 상기 기지국과 상기 이동단말 간에 데이터를 통신하는 방법에 있어서,
    상기 기지국과 이동국이 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,
    상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국이 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 과정과,
    상기 단속 시작 시간에서 상기 기지국과 이동단말들이 상기 결정된 단속율로 단속하는 파일럿신호들을 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 상기 방법.
  20. 부호분할다중접속 통신시스템의 기지국과 이동단말 간의 데이터 통신 방법에 있어서,
    호 설정 후, 기지국으로부터 단말의 능력 정보를 상기 이동단말에 요구하는 과정과,
    상기 요구에 응답하여 상기 이동단말로부터 역방향 파일럿 신호의 단속 가능 정보와 적어도 하나의 단속율 정보를 포함하는 상기 능력 정보를 상기 기지국으로 알려주는 과정과,
    상기 기지국에 의해 결정된 하나의 단속율 정보를 상기 이동단말로 알려주고, 상기 호 설정시 할당된 트래픽 채널을 통하여 데이터를 통신하는 과정과,
    상기 데이터 통신 과정에서 미리 결정된 시간동안 데이터 통신이 없는 경우 상기 기지국으로부터 단속시작시간을 포함하는 상태천이 메시지를 상기 이동단말로 전송하는 과정과,
    상기 단속 시작 시간에서 상기 결정된 단속율로 상기 기지국과 이동단말 간에 데이터를 단속적으로 통신하는 과정을 포함하는 상기 방법.
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