KR20010022802A

KR20010022802A - 패킷 정보 전송을 위한 방법, 이동국 및 기지국

Info

Publication number: KR20010022802A
Application number: KR1020007001403A
Authority: KR
Inventors: 크리스티안 멘첼
Original assignee: 칼 하인쯔 호르닝어; 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2001-03-26
Also published as: WO1999008462A1; DE19734935A1; KR100326483B1; CN1112064C; EP1004213A1; AU9431798A; CN1266595A; JP2001513612A

Abstract

본 발명은 패킷 정보 전송 방법, 이동국 및 기지국에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 로직 접속 동안의 TDMA 이동 통신 시스템의 기지국과 이동국 사이에서 무선 인터페이스를 통한 패킷 방식의 시간 임계 정보 전송 방법에서는, 시간 임계 정보에 대한 서비스 프로파일을 갖는 이동국에 의해 상기 서비스 프로파일에만 할당된 채널 부분내에서 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트가 상향으로 기지국에 의한 정확한 송신 시점의 사전 할당 없이 송신된다. 기지국은 리퀘스트를 수신하고 평가한 다음, 상기 이동국에 상향으로 유효 신호 전송을 위한 무선 기술적 리소스의 변경된 할당을 실행한다. TDMA/CDMA-가입자 분리를 갖는 TDD-이동 무선 시스템에 사용하는 것이 매우 바람직하다.

Description

패킷 정보 전송을 위한 방법, 이동국 및 기지국 {METHOD, MOBILE STATION AND BASE STATION FOR PACKET ORIENTED INFORMATION TRANSMISSION}

이동 통신 시스템은 송신 무선국과 수신 무선국 사이에서 무선 인터페이스를 통해 전자기파의 도움으로 데이터를 전송하는 역할을 하며, 일반적으로 무선국 중 하나는 고정적이지 않다. 이동 통신 시스템에 대한 예는 공지된 GSM-이동 무선 네트워크(Global System for Mobile Communications)이며, 여기서 가입자 신호의 전송을 위해 각각 협대역 주파수 범위 및 타임 슬롯에 의해 형성된 각각 하나의 채널이 제공된다. 채널내 가입자 신호의 주파수 및 시간이 나머지 가입자 신호로부터 분리되기 때문에, 수신 무선국은 이러한 가입자 신호의 데이터를 검출한다. 타임 슬롯의 형성에 의해 시분할 다중-가입자 분리 및 이에 따른 TDMA(time division multiple access) 이동 통신 시스템이 제공된다.

이동 통신 네트워크의 네트워크측 무선국은 무선 인터페이스를 통해 이동국과 통신하는 기지국이다. 이동국에서 기지국으로의 전송은 상향(upward)으로, 기지국에서 이동국으로의 전송은 하향(downward)으로 표시된다. 주파수 채널은 시분할 다중-프레임 당 적어도 하나의 타임 술롯에 의해 형성된다.

여기서 다수의 시분할 다중-프레임은 매크로 프레임을 형성한다. 또한, 캐리어 주파수 및 주파수 점핑 시퀀스는 주파수 채널을 형성한다.

2개의 통신 단말기 사이의 데이터 전송을 위해 접속 지향 컨셉트 및 로직 접속을 토대로 한 컨셉트가 추론될 수 있다. 접속 지향 데이터 전송시 데이터 전송의 전체 시간 동안 2개의 통신 단말기 사이의 물리적 리소스가 제공된다.

로직 접속을 통한 데이터 전송시 물리적 리소스의 지속적인 제공은 필요치 않다. 이러한 데이터 전송에 대한 예는 패킷 데이터 전송이다. 여기서 전체 데이터 전송 시간 동안 2개의 통신 단말기 사이에 로직 접속이 존재하지만, 물리직 리소스는 데이터 패킷의 원래의 전송 시간 동안만 제공된다. 이러한 방법은, 데이터가 짧은 데이터 패킷으로 전송되는 것을 토대로 하며, 상기 데이터 패킷 사이에는 긴 포즈(pause)가 발생할 수 있다. 데이터 패킷 사이의 포즈에서 물리적 리소스는 다른 로직 접속을 위해 제공될 수 있다. 로직 접속과 관련해서는 물리적 리소스가 생략된다.

독일 특허 출원서 DE 44 02 903 A1에 공지된 패킷 데이터 전송 방법은 특히 제한된 물리적 리소스를 갖는 통신 시스템용으로 제공된다. 그러나, 시간 임계가 아닌 정보의 전송을 위한 것으로 개발되었으며, 여기서는 특히 상향으로의 정보 전송 지연 시간이 적절하지 않다. 이동 통신 시스템의 기지국은 상향 무선 기술적 리소스의 상응하는 분할에 의해 네트워크측에 도달하는 시간 임계 정보에 반응한다. 이것은 상향에 있어서는 불가능하다. 왜냐 하면, 무선 기술적 리소스의 할당이 네트워크측에서 실행되지만, 시간 임계 정보의 존재에 대한 인식이 국부적으로 이동국에 존재하기 때문이다. 로직 접속을 구성하기 위한 무선 기술적 리소스의 할당에 대한 리퀘스트(request)가 액세스 채널에 있는 비활동(inactive) 이동국을 통해 송신되며, 상기 액세스 채널은 이러한 목적을 위해 무선 셀의 모든 이동국에 할당된다.

본 발명은, TDMA 이동 통신 시스템의 기지국과 이동국 사이에서 무선 인터페이스를 통해 정보를 패킷 방식으로 전송하기 위한, 특히 GSM-이동 무선 네트워크내의 시간-임계 정보에 대한 GPRS-패킷 데이터 서비스를 위한 방법, 이동국 및 기지국에 관한 것이다.

도 1은 패킷 데이터 전송을 위한 TDMA 이동 통신 시스템의 블록 회로도이고,

도 2는 시분할 다중화(time division multiplex)-가입자 분리 채널이며,

도 3은 무선 블록 타입의 개략도이고,

도 4는 액세스 무선 블록의 구성에 대한 개략도이며,

도 5는 상향의 노말(normal) 무선 블록의 구성에 대한 개략도이고,

도 6은 하향의 노말 무선 블록의 구성에 대한 개략도이며,

도 7은 이동국의 다수의 주파수 채널의 이용에 대한 개략도이고,

도 8은 시간 임계 정보 전송의 진행에 대한 개략도이며,

도 9는 TDMA/CDMA-전송을 위한 무선 인터페이스의 개략도이고,

도 10은 이동국의 블록 회로도이며,

도 11은 기지국의 블록 회로도이다.

본 발명의 목적은, 시간 임계적 용도에 더욱 알맞는 패킷 방식의 정보 전송을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 상기 목적은 청구항 제 1항 또는 제 10항의 특징을 갖는 방법, 청구항 제 17항의 특징을 갖는 이동국 및 청구항 제 18항의 특징을 갖는 기지국에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에서 다루어진다.

TDMA 이동 통신 시스템의 기지국과 이동국 사이에서 무선 인터페이스를 통한 시간 임계적 정보의 패킷 전송 방법에서는 본 발명에 따라, 시간 임계 정보를 위한 서비스 프로파일과 이동국의 로직 접속 동안 상기 서비스 프로파일에만 할당된 채널 부분내에서 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트가 기지국에 의한 정확한 송신 시점의 사전 할당 없이 상향으로 송신된다. 기지국은 상기 리퀘스트를 수신하고 평가한 다음, 상향으로 상기 이동국에 유효 신호 전송을 위한 무선 기술적 리소스의 변경된 할당을 수행한다.

따라서 이동국은 리소스 조회의 신호화를 위한 주파수 채널과 관련하여 기지국의 할당에 더이상 종속적이지 않다. 이동국은 리소스 조회 시점을 자체적으로 결정할 수 있다. 시간 임계 정보에 대한 상향의 무선 기술적 리소스의 이용까지의 지연은 감소된다.

본 발명의 바람직한 개선예에 따라 무선 인터페이스의 타임 슬롯에서 제 1 무선 블록이 동기화되어 전송되어서, 제 1 무선 블록이 타임 슬롯내의 미리 정해진 시점에 기지국에 도달하고, 동일한 타임 슬롯에서 리퀘스트를 갖는 적어도 하나의 제 2 무선 블록이 전송되며, 상기 제 2 무선 블록은 제 1 무선 블록과 분리되어 평가될 수 있다. 따라서, 리퀘스트가 제 1 무선 블록에 추가로 전송될 수 있으며 추가 무선 기술적 리소스를 형성하지 않는다. 특히, 짧아진 액세스 블록을 갖는 타임 슬롯에서 제 2 무선 블록을 위한 공간이 남는다.

타임 슬롯의 상응하는 분할에 의해 더 많은 양의 데이터 전송을 가능하게 하고 이에 따라 무선 기술적 리소스를 더욱 잘 이용할 수 있다. 따라서, 타임 슬롯은 이동국에 할당될 뿐만 아니라, 다수의 이동국과 무관하게 서로 이용될 수 있다. 송신측 동기화에 의해, 무선 블록이 타임 슬롯에서 동시에 도달하지 않고 따라서 분리되어 평가될 수 있는 것이 보장된다.

하나의 타임 슬롯에서 전송된 무선 블록은 추가 형성에 의해 동일한 길이를 가지거나 - 이에 따라 짧아진 다수의 무선 블록을 갖는 특별 타임 슬롯이 제공된다 - 상이한 타입의 무선 블록을 나타낸다 - 따라서 이동 통신 시스템의 기존의 타임 슬롯 구조가 이용된다. 동일한 무선 블록 길이에서, 이용되지 않은 전이 시간이 가능한 적게되고 타임 슬롯이 필요에 따라 2개, 3개 또는 그 이상의 무선 블록으로 채워지도록 타임 슬롯을 채우는 다수의 표준화된 블록 길이가 도입된다. 이때, 제 1 무선 블록의 도달 시점이 타임 슬롯의 처음으로 되는 것이 바람직하다. 이것에 의해 타임 슬롯의 지속 시간이 더욱 우수하게 이용된다. 따라서, 이미 결정된 시간 보상값, 타이밍 어드밴스(timing advance)가 수용될 수 있으며 추가 계산 비용이 필요치 않다.

본 발명의 대안적인 바람직한 개선예에 따라 액세스 무선 블록을 갖는 리퀘스트가 송신된다. 액세스 블록은 통상적으로 타이밍 어드밴스(timing advance)의 세팅에 이용되고 이동국으로부터 규칙적인 간격으로 송신된다. 이러한 액세스 무선 블록에 본 발명에 따라, 신호화를 위한 추가 비용 없이 상향 무선 기술적 리소스의 리퀘스트에 대한 정보가 제공된다.

이러한 방식의 리퀘스트가 선택되면, 액세스 무선 블록을 위해 (예를 들어 오늘날 GPRS에서보다) 많은 수의 타임 슬롯이 제공되는 것이 바람직하다. 따라서, 다른 신호화 가능성이 허용되며 상향의 무선 기술적 리소스 할당까지의 지연이 단축된다.

본 발명의 대안적인 제 3 개선예에 따라 리퀘스트가 패킷 데이터 전송을 위해 제공되지 않은 타임 슬롯에도 송신된다. 이동 통신 시스템에는 패킷 데이터 전송이 자주 다른 전송 방식과 병행하여 존재하여(GSM에서는 음성 전송과 병행), 패킷 데이터 전송을 위한 주파수 채널 외에도 신호화 가능성이 빠른 상향 전송을 위해서 추가로 이용된다.

다수의 타임 슬롯을 동시에 조작할 수 있는 능력을 갖는 이동국에서 리퀘스트가 선택적으로 하나 또는 다수의 주파수 채널에 송신될 수 있다. 이동국은 다음으로 선택된 신호화 채널에 대해 결정한다. 무선 기술적 리소스의 할당은 선택적으로 하나 또는 다수의 주파수 채널에 대해 동시에 이루어진다. 따라서, 다수의 타임 슬롯을 조작할 수 있는 이동국의 능력은 경우에 따른 신호화 메세지 또는 시간 임계 정보의 송신과 관련된다. 이동국의 이러한 능력은 또한 하향 수신과도 관련된다.

TDMA 이동 통신 시스템의 기지국과 이동국 사이에서 무선 인터페이스를 통한 시간 임계적 정보의 패킷 전송을 위한 본 방법에 대한 대안적인 해결 방안으로 로직 접속 동안 하기의 단계가 제시된다. 이동국과 기지국 사이에서는, 이동국이 상향으로 정보 전송을 위한 무선 블록내에서 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트를 송신할 수 있도록 된다. 이동국은 이러한 리퀘스트를 송신하며, 이러한 리퀘스트는 이동국의 어느 시점에서 상향의 무선 기술적 리소스가 요구되는지에 대한 지시를 포함한다. 기지국은 리퀘스트를 수신하고 평가한 다음, 상기 이동국에 상향의 무선 기술적 리소스의 변경된 분할을 실행한다.

따라서 분할의 지연이 단축되고 추가 신호화가 생략된다. 이동국은 상향 데이터율에 자체적으로 영향을 줄 수 있다.

이러한 해결 방안의 바람직한 실시예에 따라 이동국에 각각 하나의 주파수 채널내에서 특정 시퀀스의 무선 블록(예를 들어 제 2, 제 3 등)이 더 긴 시간 동안 할당될 수 있다. 이동국은 기지국의 정보 블록내에서 상기 이동국에 원래 할당된 무선 블록 중 어느 것이 이동국을 필요치 않는지를 신호화한다. 이러한 방식의 신호화는 이동국에서 충분한 상향 무선 기술적 리소스를 보장한다. 이러한 무선 기술적 리소스가 필요치 않으면, 다른 접속의 릴리스 후에 상기 무선 기술적 리소스가 이용될 수 있다.

무선 기술적 리소스의 할당은 본 발명의 개선예에 따라 이동국에 할당된 서비스 프로파일에 따라 이루어진다. 시간 임계 정보에 대한 특정 서비스 프로파일을 갖는 이동국만이 리퀘스트를 송신하거나 이러한 리퀘스트만이 고려된다. 따라서, 너무 많은 이동국이 이러한 신호화 가능성을 이용하고 시간 임계적 용도에서 그것의 빠른 리소스 리퀘스트를 차단하는 것이 억제된다.

바람직하게, 주파수 채널에서 시간 임계 정보를 위한 서비스 프로파일을 갖는, 미리 정해진 수의 이동국만이 허용된다. 상기 수는 신호화 가능성에 맞춰진다.

서비스 프로파일에 추가로 이동국에 우선 순위가 할당되면, 특정 우선 순위의 이동국에는 리퀘스트가 할당될 수 있고 특정 시간내에 상기 리퀘스트의 반복이 이루어질 수 있다. 이것에 의해 상기 리퀘스트가 특히 시간 임계적 사용에서 우선된다.

상향의 무선 기술적 리소스의 할당을 향상시키기 위해, 설명한 본 발명의 대안적 실시예가 조합될 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 자세히 살펴보면 하기와 같다.

도 1에 따른 시분할 다중화-이동 무선 시스템은 예를 들어 기지국 컨트롤러(BSC) 및 기지국(BS)을 갖는 적어도 하나의 기지국 시스템(BSS)을 포함하는 GSM-이동 무선 네트워크(GSM)이다. 도시된 기지국(BS)의 무선 영역에는 이동국(MS)이 존재한다. 기지국 시스템(BSS)은 GSM-이동 무선 네트워크(GSM)의 추가 장치와 접속된다. 기지국 콘트롤러(BSC)에는 제어 장치(SE)가 포함되며, 상기 제어 장치(SE)는 이동국(MS)을 위한 무선 기술적 리소스의 할당을 실행한다. 그러나, 상기 제어 장치(SE)는 이동 무선 시스템의 다른 장치에서도 실현될 수 있다.

이러한 추가 장치는 예를 들어 이동 중계소(MSC) 및 인터워킹-기능(IWF)을 실현하기 위한 유닛이다. 이동 중계소(MSC) 및 인터워킹-기능(IWF)의 상호 작용으로 패킷 중계소가 얻어지며, 상기 패킷 중계소는 GSN(GPRS 지원 노드(support node))으로도 표기된다. 이러한 패킷 중계소는 음성 중계를 위한 이동 중계소(MSC)에 접속되며, 대안적으로 별도의 자체 유닛으로 실현될 수 있다.

GSM-이동 무선 네트워크(GSM)는 추가 통신 네트워크와 접속될 수 있다. 예를 들어 추가 통신 단말기(KEG)는 고정 네트워크를 통해 GSM-이동 무선 네트워크와 접속될 수 있거나 자체가 상기 GSM-이동 무선 네트워크(GSM)의 구성 부분이다.

GSM-이동 무선 네트워크(GSM)는 공지된 음성 전송과 병행되어 패킷 데이터 전송에 이용되어야 한다. 이때, 인터워킹-기능(IWF)을 실현하기 위한 장치는 GSM-이동 무선 네트워크(GSM)와 데이터 전송 네트워크를 커플링할 수 있으며 따라서 추가 통신 단말기(KEG)와 커플링할 수 있다.

이동국(MS)과 기지국(BS) 사이에서 무선 인터페이스는 주파수 대역과 적어도 하나의 타임 슬롯(ts)에 의해 특징지워진다. 도 2에 따라 예를 들어 8개의 타임 슬롯(ts)(ts0 내지 ts7)이 하나의 프레임(R)에 포함된다. 프레임(R)은 순환적으로 반복되며, 하나의 채널에는 돌아오는 타임 슬롯 예를 들어 타임 슬롯 ts = ts4가 속한다. 이러한 타임 슬롯(ts)은 하기에 GPRS(General Packet Radio Services)의 의미에서 패킷 데이터 전송을 위한 채널(GPRS-K)로 사용된다. 다수의 시분할 다중화-프레임(R)은 하나의 마이크로 프레임에 포함될 수 있다.

이동국(MS)이 이러한 서비스를 이용하면, 상기 이동국(MS)은 GSM-터미놀로지(terminology)에 상응하게 짧은 액세스 블록(access burst)을 갖는 랜덤 액세스(random access)를 실행하며 전용 컨트롤 채널로 바뀐다. 자격 인증 및 콘텍스트(context) 설정, 예를 들어 로직 접속과 관련하여 임시 식별(TLLI)이 이루어진다(스탠바이 상태). 추가 통신 단말기(KEG)가 패킷 데이터 서비스를 통해 이동국(MS)과 통신하면, 네트워크측에서 요구되는 이동국(MS)의 호출(paging) 및 스탠바이 상태로 바꾸기 위한 설명한 랜덤 액세스의 호출이 이루어진다.

상향 패킷 데이터의 송신을 위해 이동국(MS)은 다시 액세스 블록을 콘트롤 채널에 송신하고, 그 다음 이동국(MS)에 짧은 식별, GPRS-채널(GPRS-K)이 통보되며, 액세스 블록으로부터 결정되고 GPRS-채널(GPRS-K)에서 사용될 타이밍 어드밴스가 통보된다. 또한, 이동국(MS)은 대기 상태(ready state)에 존재한다. 대기 상태에서 1 내지 2 s의 간격으로 타이밍 어드밴스를 활성화하기 위한 추가 액세스 블록(ac1)이 송신된다. 그리고 이동국(MS)이 상향으로 데이터를 전송할 경우에, 액세스 블록(예를 들어 이후에 설명될 제 2 무선 블록(fb2) 또는 시간 보상을 위한 하기의 액세스 블록)이 새롭게 송신되며, 상기 액세스 블록은 기지국(BS)의 제어 장치(SE)에 의해 평가된다. 경우에 따라 상응하는 무선 기술적 리소스가 곧바로 할당된다.

도 3은 GSM 이동 무선 네트워크에서 일반적인 몇몇 타입의 무선 블록을 도시한다. 이때, 여전히 타임 슬롯(ts), 예를 들어 ts4에서 하나의 무선 블록만이 전송된다. 무선 블록은 각각 3 비트로 시작하고 끝나며, 상기 3 비트는 이퀄라이저 및 다른 소자의 과도(transition) 및 진정에 사용된다. 타임 슬롯 ts4내의 8.25 비트의 보호 시간은 이용되지 않고 상이한 타임 슬롯(ts4, ts5)의 무선 블록 사이의 조절되지 않은 가능한 실행 시간 차이에 대해 보상한다.

통상적인 무선 블록(fbn)은 2번의 58 비트 유효 정보를 포함하고, 상기 유효 정보의 중간에는 26 비트의 트레이닝 시퀀스가 포함된다.

또한, 하기에 액세스 무선 블록(ac1)으로 표시되는 제 1 무선 블록(fb1)은 상기 제 1 무선 블록(fb1)이 8 비트의 스타트를 가지며 그 다음 41 비트의 트레이닝 시퀀스 및 36 비트의 유효 정보를 포함하는 것을 보여준다. 이때, 액세스 블록(ac1)에 대한 보호 시간은 총 68.25 비트로 확장된다. 따라서 차후에 나타나는 바와 같이 적어도 하나의 제 2 무선 블록(fb2)을 위해 60 비트가 제공된다. 액세스 블록(ac1)은 짧아진다. 왜냐 하면, 상기 액세스 블록(ac1)이, 공지되지 않은 신호 진행 시간 및 이에 따른 비정확한 송신 시점에도 불구하고 안전한 수신이 이루어지는 상황을 위해 GSM-이동 무선 네트워크에 제공되기 때문이다.

도 3에는 타임 슬롯(ts4)을 채우는 제 2 무선 블록(fb2)을 구성하기 위한 3개의 실시예가 예시적으로 도시된다. 수신기로의 무선 블록(ac1, fb2)의 도착은 2개의 시점(t1 또는 t2)에 의해 표시되며, 상기 시점(t1 또는 t2)은 타이밍 어드밴스의 결정후 송신 이동국(MS)의 동기화에 의해 세팅된다. 무선 블록(ac1, fb2)은 중첩되지 않는다.

도 3a)에 따른 제 2 무선 블록(fb2)은 26 비트의 노말 트레이닝 시퀀스 및 각각 17 비트의 2개의 데이터 블록을 포함한다. 도 3b)에 따라 34 비트의 데이터 블록 앞에는 26 비트의 트레이닝 시퀀스가 온다. 이에 비해 도 4c)에서는 트레이닝 시퀀스가 41 비트로 늘어나고 이에 따라 19 비트의 데이터 블록이 뒤따른다. 따라서, 제 2 무선 블록(fb2)은 각각 60 비트의 길이를 갖는다. 그러나, 다른 무선 블록 길이도 가능하다. 예를 들어 제 2 무선 블록(fb2)이 다시 하나 또는 다수의 비트로 시작하거나 끝난다. 또한, 타임 슬롯 끝의 보호 시간을 늘리거나 줄이는 것도 가능하다.

제 2 무선 블록(fb2)의 데이터 블록에는 유효 정보 및 신호화 정보, 예를 들어 상향의 무선 기술적 리소스 할당에 대한 리퀘스트(req1)가 포함된다.

도 4는 액세스 무선 블록(ac1)을 도시하며, 상기 액세스 블록(ac1)의 데이터 부분에는 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1) 및 이동국(MS)의 식별을 위한 정보(MS-ID1)가 포함된다. 이러한 액세스 무선 블록(ac1)은 타이밍 어드밴스를 활성화하기 위해 규칙적인 간격(240 ms 또는 480 ms)으로 송신된다. 수신 기지국(BS)은 리퀘스트(req1)를 평가하고 무선 기술적 리소스를 할당한다.

도 5는 상향의 노말 무선 블록을 도시하고, 상기 노말 무선 블록에서 이동국(MS)은 식별을 위해 MS-ID1 정보 외에도 NBI(next block indicator) 정보를 포함하며, 상기 정보는 상향의 뒤따르는 블록(예를 들어 제 1, 제 2 또는 제 3 블록) 중 어느 블록이 필요한 지를 나타낸다. NBI 정보는 상향의 고정 할당된 블록 중 어느 블록이 이동국(MS)에 의해 이용되지 않는 지에 대한 신호화를 위해 이용될 수 있다. 이러한 블록은 다른 접속에 이용될 수도 있다. 시간 임계 정보와의 접속이 다시 무선 기술적 리소스에 대한 높아진 필요성을 전달하면, 할당된 모든 블록이 다시 이용된다.

도 6에 따른 상향의 노말 무선 블록은 예를 들어, 식별 정보 MS-ID1로 표시되는 이동국(MS)에 상향 블록을 이용하기 위한 표시 USF(uplink state flag)를 할당하는데 이용된다. 따라서, 기지국(BS)은 상향의 무선 기술적 리소스를 배분한다. 배분에 대한 결정은 도 1에 따른 제어 장치(SE)에서 이루어진다.

도 7은 예를 들어 2개의 프레임(R)을 갖는 상향 무선 인터페이스의 프레임 구조를 도시하며, 상기 프레임은 8개의 타임 슬롯(ts0 내지 ts7)을 포함한다. 타임 슬롯 ts1 및 ts4는 패킷 데이터 서비스(GPRS)에 할당된 주파수 채널(GPRS-K)이다. 추가 타임 슬롯(ts0)은 노말 GSM 주파수 채널이며, 상기 주파수 채널은 신호화 목적을 위해 예를 들어 액세스 채널(RACH)로 이용된다.

이때, 패킷 데이터 서비스(GPRS)를 통해 전송되어야 할 타임 임계 정보를 갖는 이동국(MS)은 2개의 주파수 채널(GPRS-K)에 리퀘스트(req1)를 송신하고 경우에 따라서 2개의 주파수 채널(GPRS-K)에 상향 및/또는 하향의 리소스가 할당된다. 또한, 이동국(MS)은 액세스 채널(RACH)에서 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트를 송신하고, 상기 액세스 채널(RACH)은 통상적으로 패킷 데이터 서비스(GPRS)를 위해 예약되지 않는다.

앞에 설명한 특징 또는 상기 특징의 컴비네이션에 의해 시간 임계적 사용이 패킷 데이터 서비스(GPRS)에서도 지원될 수 있다.

도 8은 시간 임계 정보 전송의 진행을 간단하게 도시한다.

제 1 단계(1)에서 이동국(MS)은 패킷 데이터 채널(GPRS-K)에서 상향(UL)의 블록을 요구한다.

제 2 단계(2)에서 하향(DL)(GPRS-K DL)의 기지국(BS)은 블록 B4에서(상기 블록(B4)의 무선 기술적 리소스는 실제로 다른 이동국(MS)을 위해 결정된다) 제 1 단계(1)에서 요구되는 이동국(MS)을 위해 USF를 송신하고 이에 따라 상향의 블록 B6를 할당한다.

제 3 단계(3)에서 이동국(MS)은 상향의 시간 임계적 정보를 송신하고 동시에 NBI에 의해, 상기 이동국(MS)이 추가 블록을 필요로 하다는 것을 나타낸다.

제 4 단계(4)에서 상향의 다음 블록이 할당된다.

이동국(MS)은 이러한 방식으로 모든 추가 블록을 필요로 하며, NBI의 상응하는 값에 의해 이것을 표시한다. NBI는 블록 B4, B5, B6를 예약한다. 데이터율(half rate)에 의해 각각 제 2 블록만이 조건적으로 필요할 경우, 이것은 설명된 메카니즘에 의해서도 제어된다.

TDMA/CDMA-전송을 위한 무선 인터페이스는 도 9에 도시되며, 광대역 채널의 프레임이 예를 들어 5 MHz, 16개의 타임 슬롯(ts0 내지 ts15)을 포함한다. TDD-모드(time division duplex)에 있어서, 타임 슬롯의 제 1 부분은 상향을 위해 이용되고, 제 2 부분은 하향을 위해 이용된다. 예를 들어 상향으로 이용되는 제 1 타임 슬롯(ts0)에 의해, 타임 슬롯 ts0내에서 다수의 채널이 개별 확장 코드(c1 내지 c8)에 의해 구별될 수 있다.

확장 코드의 일부(c1 내지 c6)는 이동국(MS)을 위한 액세스 채널(RACH)을 위해 예약되며, 다른 확장 코드(c7, c8)는 유효 데이터 채널(TCH)에서 유효 데이터 전송에 사용된다. 그러나, 액세스 채널(RACH)내에서는 이동국(MS)의 구별이 이루어진다. 확장 코드 c3 내지 c6는 모든 이동국(MS)에 할당되는 한편, 나머지 확장 코드 c1 및 c2는 개별 이동국(MA A 내지 MA L)에 할당된다. 이때, 확장 코드 및 타임 슬롯에 의해 형성된 주파수 채널은 시간적으로 다시 한번 분할되어, 시간적으로 중첩되지 않는 짧은 무선 블록에 의해 하나의 타임 슬롯에 있는 다수의 이동국(MS)이, 충돌이 일어나지 않도록 무선 기술적 리소스의 할당을 위한 리퀘스트를 송신할 수 있다.

상향의 무선 기술적 리소스에 대한 신속한 액세스에 이용되는 채널의 특정 부분에 대한 이동국(MS)의 할당은 서비스 프로파일로 인해 이루어진다. 이동국(MS)과 기지국(BS) 사이에서 전송될 서비스에 대한 이러한 서비스 프로파일은 허용된 최대 액세스 지연, 데이터양, 데이터율, 이동국(MS)의 우선 순위 또는 일반적으로 표현해서 서비스질(quality of service(QoS))에 의해 결정될 수 있다. 이동국(MS)의 우선 조작은, 서비스 프로파일이 상향 전송 리소스의 신속한 준비의 의미에서 시간 임계적 정보를 제공할 때, 이루어진다.

이러한 서비스는 예를 들어

- 매우 적게 허용된 지연, 비교적 적은 데이터율 및 음성 정보 사이의 적은 포즈(pause)를 갖는 음성 서비스,

- 적게 허용된 지연 및 최대값과 최소값 사이에서 변동하는 높은 데이터율(2 Mbit/s까지)을 갖는 비디오 서비스,

- 적은 데이터양, 그러나 요구되는 용도에 따라 매우 적게 허용되는 액세스 지연(예를 들어 알람-메세지)을 갖는 원격 계측-전송(telemetric-transmission)이다.

무선 접속의 나머지 패러미터(예를 들어 송신 출력 및 타이밍 어드밴스)가 전송의 포즈에도 불구하고 활성 저장될 경우, 본 발명에 따라 기지국(BS)의 데이터의 최소값에 의해, 상향의 무선 기술적 리소스가 급히 필요하다는 것을 표시한다. 활성화된 패러미터에 의해, 액세스 요구의 신호화를 위한 무선 블록이 긴 트레이닝 시퀀스 또는 미드엠블(midamble)을 가질 필요가 없다. 이것에 의해 무선 블록이 매우 짧으며 타임 슬롯내의 추가 무선 블록과 함께 송신될 수 있다.

따라서, 채널은 다수의 하부 유닛으로 분할되고, 상기 하부 유닛은 정확하게 이동국(MS A) - 이 경우 충돌이 일어나지 않는다 - 또는 이동국 그룹(MS I + J)에 할당된다. 이동국(MS)에 대한 채널 또는 채널 부분 할당은, 이동국(MS)이 지속적으로 그곳으로 송신하는 것을 의미하는 것이 아니라, 이동국이 송신하고자 할 경우에만, 상기 이동국(MS)에 상기 채널 부분이 할당되는 것을 의미한다.

도 10에 따른 이동국(MS)은 서비스 필드(T), 신호 처리 장치(SP), 제어 장치(ST1) 및 송신/수신 장치(SE/EE)를 포함한다. 서비스 필드(T)에서는 가입자가 입력을 실행하며, 특히 우선 순위(P1), 요구되는 서비스 프로파일(DP1)에 대한 입력 및 패킷 데이터 서비스(GPRS)에 의한 데이터 패킷의 송신을 위한 입력을 실행하거나 패킷 데이터 서비스(GPRS)를 통한 통신 단말기(KEG)에 대한 음성 접속의 요구되는 스타트를 실행한다.

패킷 데이터 서비스(GPRS)를 통한 시간 임계 정보(송신 시점이 임의적이지 않는 비디오 또는 다른 서비스)와의 음성 접속 또는 기타 접속의 존재시 신호 처리 장치(SP)에서는 송신될 시간 임계 정보 제공에 상응하게 상향 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1)가 형성되고 전술한 신호화 방식을 이용하여 송신/수신 장치(SE/EE)를 통해 송신된다.

제어 장치(ST1)에서는 타임 슬롯(ts)이 선택되고 미리 정해진 타이밍 어드밴스에 따라 송신 시점이 선택된다. 신호 처리 장치(SP)가 기지국(BS)으로부터 송신된 상향 무선 기술적 리소스에 대한 할당을 수신하면, 이것이 제어 장치(ST1)에 통보되고, 상기 제어 장치(ST1)는 그 다음의 송신 시점을 제어한다.

도 11에 따른 기지국(BS)은 수신 신호를 증폭하고 베이스 밴드(base band)로 변환하거나 변조하는 송신/수신 장치(SE/EE)를 포함한다. 아날로그/디지털 컨버터에서는 수신 신호가 상세한 밸류 리저브(value reserve)를 갖는 심볼로 변환, 예를 들어 디지털화된다. 예를 들어 디지털 신호 프로세서로 형성된 신호 평가 장치(SA)에서는 액세스 블록(ac1), 특히 노말 무선 블록이 처리된다.

따라서, 무선 블록의 유효 정보 및 신호화 정보는 예를 들어 기지국(BS)내의 추가 장치 또는 기지국 콘트롤러(BSC)에 전달된다. 리퀘스트(req1)를 갖는 무선 블록에 대해 제어 장치(ST2)에서 평가가 이루어지며, 이때 식별(MS-ID1 내지 MS-ID4)에 상응하게 이동국(MS)에 할당된 우선 순위(P1 내지 P4) 및 서비스 프로파일(DP1, DP2)에 대한 표(T1)가 존재한다.

우선 순위(P1 또는 P2)는, 할당된 이동국(MS)이 리퀘스트(req1)로서 제 2 무선 블록(fb2)을 송신할 수 있다는 것을 의미한다. 다른 이동국(MS)은 그렇지 못하다. 우선 순위 P1에 있어서, 이동국(MS)이 제 2 무선 블록(fb2)의 송신을 곧바로 반복할 수 있다는 것에서 우선 순위 P1과 우선 순위 P2의 차이가 있다. 우선 순위 P2를 갖는 이동국(MS)은 일정 시간을 기다려야 한다. 따라서, 다양한 이동국(MS)의 제 2 무선 블록(fb2)은 반복해서 서로 소거된다.

우선 순위 P1과 서비스 프로파일 DP1에 상응하게 기지국(BS)은, 이동국(MS)이 시간 임계 정보를 전송하고 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1)가 우선적으로 조작될 수 있다는 것을 검출한다. 무선 기술적 리소스에 대한, 이동국(MS)에 의해 의도된 시점의 정보(NBI)도 제어 장치(ST2)에서 고려된다.

Claims

TDMA 이동 통신 시스템의 기지국(BS)과 이동국(MS) 사이에서 무선 인터페이스를 통해 시간 임계 정보를 패킷 방식으로 전송하기 위한 방법에 있어서, 로직 접속 동안:

시간 임계 정보에 대한 서비스 프로파일(P1, P2)을 갖는 이동국(MS)이, 상기 서비스 프로파일(P1, P2)에만 할당된 채널 부분내에서 상향으로 기지국(BS)에 의한 송신 시점의 사전 할당 없이 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1)를 송신하며,

기지국(BS)이 리퀘스트(req1)를 수신하고 평가한 다음, 상기 이동국(MS)에 상향의 무선 기술적 리소스의 변동된 할당을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

무선 인터페이스의 타임 슬롯(ts)에서 제 1 무선 블록(fb1)을 동기화하여 전송하여서, 제 1 무선 블록(fb1)이 타임 슬롯(ts)내의 미리 정해진 시점(t1)에 기지국(BS)에 도달하고,

동일한 타임 슬롯(ts)에서 리퀘스트(req1)를 갖는 적어도 하나의 제 2 무선 블록(fb2)을 전송하고, 상기 제 2 무선 블록(fb2)을 제 1 무선 블록(fb1)과 분리하여 평가할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서,

타임 슬롯(ts)내에서 전송된 무선 블록(fb1, fb2)이 동일한 길이를 가지거나 상이한 타입의 무선 블록(fb1, fb2)을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

제 1 무선 블록(fb1)의 도달 시점(t1)을 타임 슬롯(ts)의 처음에 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

액세스 블록(ac1)을 갖는 리퀘스트(req1)를 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5항에 있어서,

액세스 블록(ac1)을 위해 많은 수의 타임 슬롯(ts)을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항, 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

리퀘스트(req1)를 패킷 데이터 전송을 위해 제공되지 않은 타임 슬롯(ts)에서도 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

리퀘스트(req1)를 선택적으로 적어도 2개의 주파수 채널에 송신할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서,

무선 기술적 리소스의 할당을 선택적으로 하나 또는 다수의 주파수 채널을 위해 동시에 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
TDMA 이동 통신 시스템의 기지국(BS)과 이동국(MS) 사이에서 무선 인터페이스를 통해 시간 임계 정보를 패킷 방식으로 전송하기 위한 방법에 있어서, 로직 접속 동안:

이동국(MS)과 기지국(BS) 사이에서는 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1)를 정보 전송을 위한 무선 블록내에서 전송할 수 있으며,

시간 임계적 정보를 위한 서비스 프로파일(P1, P2)을 갖는 이동국(MS)은 상기 서비스 프로파일(P1, P2)에만 할당된 채널 부분내에서 이러한 리퀘스트(req1)를 송신하며, 리퀘스트(req1)는 어느 시점에 이동국(MS)에 의해 상향의 무선 기술적 리소스가 요구되는 지에 대한 지시를 포함하고,

기지국(BS)은 상기 리퀘스트(req1)를 수신하고 평가한 다음, 이동국(MS)에 상향의 무선 기술적 리소스의 변경된 할당을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,

상향의 무선 기술적 리소스를 이동국(MS)에 제공하고, 리퀘스트(req1)가 어떤 송신 시점이 이용되지 않는지에 대한 지시를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 10항에 있어서,

이동국(MS)에 서비스 프로파일(DP1, DP2)을 할당하고, 무선 기술적 리소스의 할당시 시간 임계적 정보에 대한 특정 서비스 프로파일(DP1)을 갖는 이동국(MS)이 우선되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12항에 있어서,

주파수 채널에서 시간 임계 정보에 대한 서비스 프로파일(DP1)을 갖는 미리 정해진 수의 이동국(MS)만이 허용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12항에 있어서,

서비스 프로파일(DP1, DP2)에 추가로 이동국(MS)에 우선 순위(P1, P2, P3)를 할당하고, 특정 우선 순위(P1)의 이동국(MS)만이 리퀘스트(req1)를 특정 시간(td)내에서 반복할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 10항에 있어서,

이동 통신 시스템이 GSM 이동 통신 네트워크이고 GPRS-방법에 따라 패킷 방식의 전송를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 10항에 있어서,

이동 통신 시스템이 TDMA/CDMA-전송 방식의 이동 무선 네트워크이고 타임 슬롯(ts) 및 확장 코드(c)에 의해 형성된 광대역 주파수 채널에서 패킷 방식의 전송을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 10항에 따른 방법을 실행하기 위한 이동국(MS)에 있어서,

시간 임계 정보를 위한 서비스 프로파일(P1, P2)에만 할당된 채널 부분내에서 상향으로 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1)를 형성하기 위한 신호 처리 장치(SP), 및

TDMA-구조내에 리퀘스트(req1)의 송신을 동기화하기 위한 제어 장치(ST1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국.
제 1항 또는 제 10항에 따른 방법을 실행하기 위한 기지국(BS)에 있어서,

타임 슬롯(ts)에서 송신된, 상향의 무선 기술적 리소스에 대한 리퀘스트(req1)를 갖는 신호를 수신하기 위한 수신 장치(EE), 및

리퀘스트(req1)를 처리하기 위한 신호 평가 장치(SA), 및

상향의 무선 기술적 리소스를 필요한 이동국(MS)에 할당하기 위한 제어 장치(ST2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.