KR20010050482A - 예약 요구를 저장하기 위한 무선 네트워크 - Google Patents

예약 요구를 저장하기 위한 무선 네트워크 Download PDF

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KR20010050482A
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헤르만크리스토프
핀크바바라
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요트.게.아. 롤페즈
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Abstract

본 발명은, 사용자 데이터와 제어 데이터를 교환하기 위한 적어도 하나의 기지국과 다수의 할당된 단말을 포함하는 무선 네트워크에 관한 것이다. 기지국은, 한 채널에 의한 사용자 데이터의 송신을 위하여 하나의 단말로부터 예약 요구를 수신한 후, 상기 기지국이 상기 단말에 대해 채널을 할당할 수 없다면, 상기 예약 요구를 저장하기 위하여 제공된다.

Description

예약 요구를 저장하기 위한 무선 네트워크{WIRELESS NETWORK FOR STORING A RESERVATION REQUEST}
본 발명은 사용자 데이터 및 제어 데이터를 교환하기 위한 적어도 하나의 기지국과 다수의 할당된 단말을 포함하는 무선 네트워크에 관한 것이다.
문헌{"ETSI SMG2, 집회 no 24, 1997년 12월 1-5, 코크 아일랜드, Tdoc SMGZ 395/97, Concept Group Alpha - 광역 직접 시퀀스 CDMA(WCDMA), 평가 문헌(3.0) 제 1편 : 시스템 설명, 성능 평가"}에, CDMA(Code-Division Multiple Access) 방법에 따라 동작하는 무선 네트워크가 제안되었다. 이러한 무선 네트워크는 다수의 무선 셀을 포함하는데, 이들 셀 각각은 이들 셀 내에 위치한 기지국과 단말 또는 이동국을 구비한다. 단말이 등록되고 동기화된 후, 단말은 예컨대 사용자 데이터를 송신하기 위한 채널에 대한 요구의 경우, 충돌 경향이 있는 랜덤 억세스 채널(RACH)을 통해 메시지 패킷{랜덤 억세스 버스트(Burst)}를 전달한다. RACH 채널을 통해, 예컨대 단말은 사용자 데이터를 송신하기 위한 채널을 요구한다. 만약 기지국이 단말에 대해 채널을 할당할 수 없다면, 단말은 이후의 시간에 다시 한번 더 채널에 대해 요구할 것이다.
본 발명의 목적은, 사용자 데이터를 송신하기 위한 채널에 대한 요구가 상당히 적은 통화량 부하를 갖는 단말에 의해 이루어지는 무선 네트워크를 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 발명의 상세한 설명의 개시절에서 한정된 형태의 무선 네트워크에 의해 달성되는데,
이러한 형태의 네트워크에서 기지국은, 한 채널에 의해 사용자 데이터의 송신을 위한 단말로부터의 예약 요구를 수신한 후, 기지국이 채널을 단말에 할당할 수 없을 때, 예약 요구를 저장하기 위하여 제공된다.
본 발명에 따른 무선 네크워크는, 각 기지국과 다수의 단말이 무선 송신을 통해 제어 및 사용자 데이터를 송신하는 다수의 무선 셀을 구비하는 네트워크를 의미하는 것으로 이해된다. 무선 송신은 예컨대, 무선으로, 울트라셀(ultrashell) 또는 적외선 경로를 통해 정보를 전송하기 위하여 사용된다.
예약 요구의 경우에 있어서, 기지국은 단말에 의해 요구된 채널이 사용자 데이터를 송신하기 위하여 사용될 수 있는 지를 체크한다. 만약 사용될 수 없다면, 본 발명에 따라 예약 요구는 저장되고, 이러한 채널이 사용될 수 있을 때 채널이 단말에 할당된다. 결과적으로, 단말이 할당된 자유 채널을 구비하고자 연속적으로 시도하는 것은 필요하지 않다. 이것은 네트워크에서 통화량 부하를 감소시킨다.
청구항 2항은, 단말이 패킷 송신용 전용 채널의 사용을 위한 예약 요구를 충돌 경향이 있는 채널을 통해 기지국에 전달하고, 기지국이 응답을 제어 채널을 통해 단말에 되돌려 전달하는 것에 대해 한정한다. 단말은, 소정의 시간 간격이 경과할 때까지 다른 예약 요구를 전달하지 않을 것이다. 이러한 응답은, 예약 요구가 저장되었는 지에 대한 승인 메시지 또는 요구 채널이 사용 가능한 지의 할당 승인(청구항 3항)이다. 저장된 예약 메시지가 삭제되는 경우가 청구항 5항에서 한정된다.
본 발명은 또한 다수의 할당 단말을 포함하는 무선 네트워크의 기지국에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 다수의 기지국과 단말을 포함하는 무선 네트워크를 도시하는 도면을 참조하여 이후에 더 설명될 것이다.
도 1은 무선 네트워크, 예컨대 다수의 기지국(1 내지 3)과 다수의 단말(4 내지 14)을 포함하는 무선 네트워크를 도시하는 도면.
〈도면 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 내지 3 : 기지국 4 내지 14 : 단말
도 1은 무선 네트워크, 예컨대 다수의 기지국(1 내지 3)과 다수의 단말(4 내지 14)을 포함하는 무선 네트워크를 도시한다. 기지국(1 내지 3)은 무선 네트워크 제어기를 나타낸다. 특정 단말(4 내지 14)은 하나의 기지국(1 내지 3)에 할당된다. 도면에 도시된 예에 있어서, 단말(4 내지 7)은 기지국(1)에 할당되었고, 단말(8 내지 10)은 기지국(2)에 할당되었고, 단말(11 내지 14)은 기지국(3)에 할당되었다. 제어 데이터의 교환은 적어도 기지국과 단말 사이에서 발생한다. 사용자 데이터의 교환은 기지국과 단말 사이 및 단말들 사이에서 직접 이루어질 수 있다. 두 경우에서, 기지국은 사용자 데이터를 송신하기 위한 연결을 설정한다. 단말(4 내지 14)은 일반적으로 고정 설치된 기지국(1 내지 3)에 의해 제어되는 이동국이다. 그러나, 기지국(1 내지 3)은 경우에 따라 이동국일 수 있다.
무선 네트워크에 있어서, 예컨대 무선 신호는 FDMA, TDMA 또는 CDMA 방법(FDMA = 주파수 분할 다중 억세스, TDMA = 시분할 다중 억세스, CDMA = 코드 분할 다중 억세스)에 따라, 또는 이들 방법의 조합에 따라 송신된다.
특별한 코드 확산 방법인 CDMA 방법에 대해, 사용자로부터 입력되는 이진 정보(데이터 신호)는 각 경우마다 다른 코드 시퀀스로 변조된다. 이러한 코드 시퀀스는 의사-랜덤 구형파 신호(의사-잡음 코드)를 포함하는데, 칩 속도(chip rate)로도 불리는 이들 구형파 신호의 속도는 일반적으로 이진 정보의 속도보다 훨씬 높다. 의사-랜덤 구형파 신호의 구형파 펄스의 지속 기간은 칩 간격(Tc)으로 인용된다. 1/Tc는 칩 속도이다. 의사-랜덤 구형파 신호와 데이터 신호의 곱셈 즉 변조는 확산 계수(T/Tc)에 의한 스펙트럼의 확산을 초래하는데, 여기에서 T는 데이터 신호의 구형파 펄스의 지속 기간이다.
적어도 단말과 기지국 사이의 사용자 데이터 및 제어 데이터는 기지국에 의해 사전 결정된 채널을 통해 송신된다. 하나의 채널은, 주파수 범위, 시간 범위 및, 예컨대 CDMA 방법에서는 확산 코드에 의해 한정된다. 기지국으로부터 단말까지의 무선 링크는 다운링크로 인용되고, 단말로부터 기지국으로의 링크는 업링크로 인용된다. 따라서, 데이터는 다운링크 채널에 의해 기지국으로부터 단말로 전달되고, 업링크 채널을 통해 단말로부터 기지국으로 전달된다. 예컨대, 연결 설정에 앞서 기지국이 제어 데이터를 모든 단말에 방송하도록 사용되는 다운링크 채널이 제공된다. 이러한 채널은 다운링크 방송 제어 채널로 인용된다. 단말로부터 기지국으로의 연결 설정에 앞서 제어 데이터를 전송하기 위하여, 예컨대 기지국에 의해 할당된 업링크 제어 채널이 사용될 수 있지만, 상기 업링크 제어 채널에는 다른 단말도 억세스할 수 있다. 다수의 또는 모든 단말에 의해 사용될 수 있는 업링크 채널은 공통 업링크 채널로 인용된다. 연결 설정 이후, 예컨대 하나의 단말과 기지국 사이에서, 다운링크 또는 업링크 사용자 채널은 사용자 데이터를 송신한다. 하나의 송신기와 하나의 수신기 사이에서 성립된 채널은 전용 채널(DCH)로 인용된다. 일반적으로, 사용자 채널은 연결-특정 제어 데이터를 송신하기 위한 전용 제어 채널을 수반할 수 있는 전용 채널이다.
단말을 기지국과 통합시키기 위하여, 이후에 RACH 채널(RACH = 랜덤 억세스 채널)로 인용될 충돌 경향이 있는 채널이면 충분하다. FACH 채널(순방향 억세스 채널)로 인용되는 다운링크 채널을 통해, 기지국은 RACH 채널을 통해 단말에 의해 요구된 응답 메시지를 전달한다.
전용 채널은 패킷의 형태(패킷화된 송신)로 사용자 데이터를 송신한다. 패킷 송신을 위한 전용 채널은, 단말이 RACH 채널을 통해 예약 요구를 전달한 후, 할당된 기지국에 의해 단말에 할당된다. 다수의 패킷을 포함할 수 있는 메시지가 완전히 송신되었다면, 전용 채널은 다시 해제된다.
기지국은 패킷 송신을 위한 Npacket개의 전용 채널을 관리한다. Npacket개의 전용 채널 모두가 단말에 할당될 때, 이러한 전용 채널을 통해 패킷 송신을 위한 다른 단말로부터의 예약 요구는 할당된 기지국에 의해 거부된다.
기지국에 의한 거부 이후, 단말이 연속적으로 예약 요구를 송신하는 것을 억제토록 하기 위하여, 본 발명에 따라 패킷 송신용 전용 채널에 대한 정확하게 송신된 기지국에 갇힌(base-station-bound) 예약 요구는 특정 시간 간격 동안 기지국 내에 저장된다. 이러한 특정 시간 기간 동안 단말은 다른 예약 요구를 전달한다. 이러한 예약 요구를 수신하는 기지국은 전용 채널이 할당될 수 있는 지의 승인 메시지를 단말에 전달한다. 그렇지 않을 경우, 기지국은 단말에 대한 수신을 승인한다. 기지국으로부터의 승인 메시지 또는 응답은 예약 요구의 수신뿐만 아니라, 그 요구가 다수의 Ns(시간 슬롯 또는 프레임의 수) 시간 슬롯 동안 대기행렬로 유지된다는 표시도 포함한다. 이러한 시간 간격 내에서 원하는 비트 속도를 갖는 전용 채널이 사용 가능하다면, 기지국은 할당 승인(사용될 전용 채널의 수와 함께)을 단말에 전달하여, 각 단말이 패킷을 기지국 또는 다른 단말에 송신할 수 있도록 한다.
단말에 의해 요구되고, 기지국에 예약 요구로서 저장될 수 있지만, 아직 할당될 수 없는 전용 채널은 사전-예약 전용 채널로 인용된다.
Ns개의 시간 슬롯의 간격이 초과되었고, 이러한 시간 간격 동안 특정 비트 속도를 갖는 어떠한 전용 채널도 사용될 수 없었다면, 기지국은, 단말이 Nblocked개의 시간 슬롯 동안 전용 채널에 대한 다른 예약 요구를 전달하지 않아야만 한다는 표시를 갖는 거부 메시지를, 단말에 전달할 수 있다. 파라미터(Nblocked)는 가변적이거나 고정적으로 사전에 결정될 수 있다. 고정적으로 사전에 한정된다면, 방송 제어 채널(BCH)을 통해 개별 단말에 방송될 수 있다. 그런 다음 단말은 Ns개 시간 슬롯이 경과한 후, Nblocked개의 시간 슬롯 동안 전달될 새로운 예약 요구를 기다린다.
예약 요구가 전달되고, 승인 메시지가 수신된 이후, 또한 Ns개의 시간 슬롯 내에서 특정 시간 간격 이후, 단말이 사전-예약된 전용 채널을 사용하지 않을 것으로 결정할 때, 단말은 해제 메시지를 RACH 채널을 통해 기지국에 전달한다. 기지국은 저장된 예약 요구를 제거하고, 따라서 예약 채널을 해제시킨다.
지금까지 기술된 본 발명에 따른 수단 덕택에, 공지된 방법과 비교하여 RACH 또는 FACH 채널 상에서 통화량 부하가 감소된다. 시뮬레이션에 의하여 보여진 바와 같이, 부가적인 메시지(해제 메시지, 승인 메시지, 거부 메시지)는 전체 무선 네트워크에서 통화량 부하를 미미하게 증가시킨다.
파라미터(Ns및 Nblocked)는 사용된 전용 및 사전-예약 채널의 숫자에 따라 기지국 또는 다른 기지-접속 제어기에 의해 설정된다. 사용될 전용 채널의 숫자를 나타내는 위에서 논의된 다른 파라미터(Npacket) 역시 패킷 송신을 위해 사용되지 않는 전용 채널의 숫자에 따라 기지국 또는 다른 기지국-접속 제어기에 의해 결정될 수 있다.
값(Ns)은, 각 전용 채널에 대한 비트 속도를 제외하고 메시지의 각 패킷의 숫자와 길이가 기지국에 또는 기지국에 추가로 접속되는 제어기에 알려지는 것으로, 최적화될 수 있다. 이것으로부터 기지국 또는 기지국에 접속된 다른 제어기는 전용 채널이 패킷 송신을 위해 다시 사용될 수 있을 때를 결정할 수 있다. 승인 메시지는 상기 정보에 부가하여 얼마나 많은 시간 슬롯 이후에 전용 채널이 다시 사용될 수 있는 지에 대한 메시지를 포함할 수 있다.
전용 채널에 의해 기지국으로부터 수신된 패킷은 도면에서는 추가로 도시되지 않았으나 그 기지국에 접속된 고정 네트워크에 전달될 수 있다. 이들 패킷은 예컨대 하나의 단말로부터 고정 네트워크 내의 다른 단말로 전달되는 E-메일이 될 수 있다.

Claims (6)

  1. 사용자 데이터 및 제어 데이터를 교환하기 위하여 적어도 하나의 기지국과 다수의 할당된 단말을 포함하는 무선 네트워크에 있어서,
    기지국은, 단말로부터 예약 요구를 수신한 후, 상기 단말에 채널을 할당할 수 없을 때 상기 예약 요구를 저장하기 위하여 채널을 통해 사용자 데이터를 송신하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크.
  2. 제 1항에 있어서, 단말은 충돌 경향이 있는 채널을 통해 패킷 송신용 전용 채널의 사용에 대한 예약 요구를 상기 기지국에 대해 송신하기 위하여 제공되고, 상기 단말은 소정의 시간 간격 이후에만 다른 예약 요구를 송신하기 위해 제공되고, 상기 기지국은 제어 채널을 통해 상기 단말에 응답을 송신하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기지국은, 상기 예약 요구를 수신한 후, 상기 예약 요구가 저장되었는 지의 승인 메시지, 또는 원하는 채널이 사용될 수 있는 지의 할당 승인을 송신하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 기지국에 의해 송신된 상기 승인 메시지는 원하는 채널이 사용될 수 있을 때에 대한 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 기지국은, 상기 저장된 예약 요구를 소거하기 위하여, 또한 상기 예약 요구가 소정의 시간 슬롯 이상으로 저장되어 있었다면 거부 메시지를 송신하기 위하여 제공되고, 상기 거부 메시지는 상기 단말이 추가의 예약 요구를 송신하는 것을 얼마나 오랫동안 대기하여야 하는 지를 나타내는 것을 특징으로 하는, 무선 네트워크.
  6. 사용자 데이터와 제어 데이터를 교환하기 위한 다수의 할당된 단말을 포함하는 무선 네트워크 내의 기지국에 있어서,
    상기 기지국은, 하나의 단말로부터 예약 요구를 수신한 후, 상기 기지국이 상기 단말에 대해 채널을 할당할 수 없는 경우, 상기 예약 요구를 저장하기 위하여 하나의 채널을 통해 사용자 데이터를 송신하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 기지국.
KR1020000054307A 1999-09-18 2000-09-15 예약 요구를 저장하기 위한 무선 네트워크 KR20010050482A (ko)

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