KR20020093550A - 역방향 링크 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 채널을 통한 데이터 전송에 관한 것으로, 단말기가 일정한 전력세기의 액세스 신호로 기지국에 액세스를 시도하는 단계; 상기 단말기가 액세스 시도시 상기 일정한 전력세기 정보를 포함하는 액세스 메시지를 전송하는 단계;

상기 기지국에서 상기 일정한 전력세기 정보와 액세스 신호의 세기를 이용하여 역방향 링크 데이터율을 결정하는 단계; 상기 기지국으로부터 수신한 역방향 링크 데이터율 정보에 포함된 전송시간정보를 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계; 상기의 데이터율로 전송시간동안에 데이터 전송을 완료하지 못하면, 다시 전송 전력세기 정보를 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 역방향 링크 데이터율 및/또는 전송시간 정보를 수신한 정보에 의해 데이터를 전송하는 과정을 되풀이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명 따르면, 전송 전력 세기를 고정하여 채널 환경을 예측할 수 있는 방법을 제시하여, 역방향 링크를 통한 고속 데이터 전송이 가능하도록 하는 효과가 있을 것으로 기대된다.

Description

역방향 링크 데이터 전송 방법{Method for transmitting data of reverse link}

본 발명은 무선 통신 환경에서 무선 채널을 통하여 고속의 데이터를 효율적으로 전송하는 방법에 관한 것으로, 특히 역방향 링크 전송방법에 관한 것이다.

무선 통신 환경은 사용자의 위치와 이동성에 따라 변화하는 채널이므로 변해 가는 채널에 대해 적응할 수 있는 방식이 필요하다. 시간에 따라 변화하는 무선 채널 환경 하에서 무선 채널을 효율적으로 사용하면서 고속의 데이터 전송을 가능하게 하는 방법으로는 채널의 변화를 수용하여 적응적으로 변조 방식을 변화시키는 방식과 채널 코딩을 변화시키는 방법이 있다.

채널 코딩을 이용하여 정보 데이터의 여분을 추가하여 에러율을 감소시키기 위해서는 실제 무선 채널로 전송되는 데이터 양의 증가가 필수적으로 요구되어진다. 무선 통신 환경은 사용자의 위치와 이동성에 따라 변화하는 채널이므로 통신 환경이 좋을 수도 있고 나쁠 수도 있다.

따라서, 무선 통신 환경이 좋은 경우 여분을 작게 주는, 코드율이 높은 코딩을 사용하여 실제 정보 데이터를 많이 보내어 전송 속도를 높일 수 있다. 또한 무선 통신 환경이 나쁜 경우에는 에러에 강하도록 여분을 많이 주는 코드율이 낮은 코딩을 사용하여 잡음에 강하게 하고 전송 속도는 낮게 사용하여야 한다.

한편, 변조 방식의 경우 무선 통신 환경이 좋을 경우에는 하나의 전송 심볼에 여러 개의 정보 비트를 전송하는 QAM(Quadrature Amplitude modulation) 또는 M-ary PSK(Phase Shift Keying)과 같은 고속의 데이터 전송이 가능한 전송방식을 사용하고, 무선 통신 환경이 나쁜 경우에는 간섭 잡음에 강하지만 전송 속도가 느린 BPSK와 같은 전송 방식을 선택하게 된다.

상기와 같은 변조 방식은 채널의 환경 변화에 따라 적응적으로 변조 방식과 코딩 방식을 변화시키기 위하여 채널 환경을 추정하기 위한 수신기로부터의 피드백 정보가 있어야 한다.

이동통신 시스템은 순방향 링크 및 역방향 링크를 갖는데, 순방향 링크에는 파일럿(pilot)채널과 동기신호 문자(sync) 채널, 페이징(paging) 채널, 그리고 트래픽(traffic) 채널 등 4가지 종류의 채널이 있으며, 상기 파일럿 채널 신호의 경우, 항상 일정한 전송 세기를 갖는다.

순방향 링크가 기지국 측에서, 단말기 쪽으로 전송하는 채널이라면, 역방향 링크는 단말기 측에서 기지국 쪽으로 전송하는 채널이라 할 수 있다.

종래의 변조 방식은 순방향 링크의 경우, 파일롯 신호의 전송 세기가 일정하기 때문에 단말기에서 측정된 수신 파일롯세기(C/I)를 이용하여 채널 환경을 추정할 수 잇다.

즉, 파일롯 세기(C/I)가 작다는 것은 통신 환경이 나쁘다는 것을 의미한다. 기지국은 이렇게 수신된 피드백 정보를 이용하여 변조 방식과 코딩 방식을 선택하게 된다.

한편, 역방향 링크의 경우 단말기가 액세스 시에 오픈 루프 전력 제어 방식을 사용한다. 오픈 루프 전력 제어 방식이란, 단말기에서 기지국으로 신호를 전송하는데 있어서, 기지국과 가까운 위치의 단말기는 송신 전력을 작게 하고, 기지국과 먼 위치의 단말기는 송신 전력을 높여서, 기지국에서 수신하는 단말기로부터의 신호가 일정하도록 하는 것으로, 단말기의 전송 전력은 식(1)과 같이 계산된다.

Tx = const - Rx

즉, 기지국으로 부터 수신하는 전력 Rx가 크면 기지국으로부터 가까운 위치에 있는 것이므로, 전송 전력은 적게 하기 위하여, 일정한 전력에서 수신 전력 Rx를 뺀 값으로 하고, Rx가 작으면 기지국과 먼 위치에 있는 것이므로 전송 전력은 상대적으로 커져야 한다.

수학식 1 에서와 같이, 역방향 링크의 송신 전력은 기지국으로부터 수신되는 전력 Rx에 의하여 좌우된다. 이때 Rx는 통신 환경에 의하여 가변적이므로, Tx 역시 가변적으로 예측이 어렵다.

따라서, 종래에는 역방향 링크의 경우 순방향 링크의 파일롯 채널 신호와 같은 일정 세기로 전송되는 신호가 없기 때문에 채널 환경을 추정할 수 없어서 적응적으로 변조방식 및 코딩 방식을 선택하는 방법을 사용할 수 없었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 역방향 링크 전송시 기존의 오픈 루프 전력 제어 방식이 아닌 전송전력 세기를 일정하게 전송하는 방법을 사용하여, 기지국 측에서 역방향 링크의 무선 채널 환경을 추측하도록 한다. 한편, 트래픽 상태에서는 단말기의 전송 전력의 세기 정보를 새로운 채널의 역방향 링크 제어채널을 통해 전송하여 고속 데이터 전송이 가능한 적응형 변조방식 및 코딩방식을 사용할 수 있도록 하는 역방향 링크 전송방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법의 호 처리 절차를 나타낸 흐름도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법에 있어서, 2명 이상의 액세스시의 호 처리 절차를 나타낸 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법에 있어서, 전송할 데이터의 양이 많을 경우 호 처리 절차를 나타낸 흐름도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법에 있어서, 전송할 데이터의 양이 많을 경우 데이터 전송중에 새로운 채널을 이용하여 데이터율을 업데이트하는 방법의 호 처리 절차를 나타낸 흐름도.

<도면의 주요부분의 간단한 설명>

10 : 단말기20 : 기지국

본 발명에 따른 역방향 링크 전송방법은, 단말기가 일정한 전력세기의 액세스 신호로 기지국에 액세스를 시도하는 단계; 상기 단말기가 액세스 시도시 상기 일정한 전력세기 정보를 포함하는 액세스 메시지를 전송하는 단계; 상기 기지국에서 상기 일정한 전력세기 정보와 액세스 신호의 세기를 이용하여 역방향 링크 데이터율을 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 다수의 단말기로부터의 액세스 시도가 있을때의 역방향 링크 전송방법은, 다수의 단말기에서 각각 일정한 전력 세기의 액세스 신호로 기지국에 액세스를 시도하여, 액세스 메시지에 전력 세기 정보를 전송하는 단계; 상기 다수의 단말기로부터 전송되는 액세스 메시지에 우선순위를 주고, 가장 높은 우선순위를 갖는 단말기에 상기 일정한 전력 세기 정보 및 액세스 신호의 세기를 이용하여 결정된 역방향 링크 데이터 율을 전송하고, 나머지 단말기로 대기신호를 전송하는 단계; 상기 가장 높은 우선순위를 갖는 단말기의 데이터 전송이 완료되면, 다음 우선순위를 갖는 단말기부터 순차적으로 액세스 요구신호를 전송하여 데이터를 전송하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 단말기가 전송할 데이터가 많을 경우, 단말기가 일정한 전력세기의 액세스 신호로 기지국에 액세스를 시도하는 단계; 상기 단말기가 액세스 시도시 상기 일정한 전력세기 정보를 포함하는 액세스 메시지를 전송하는 단계; 상기 기지국에서 상기 일정한 전력세기 정보와 액세스 신호의 세기를 이용하여 역방향 링크 데이터율을 결정하는 단계; 상기 기지국으로부터 수신한 역방향 링크 데이터율 정보에 포함된 전송시간정보를 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계; 상기의 데이터율로 전송시간동안에 데이터 전송을 완료하지 못하면, 다시 전송 전력세기 정보를 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 역방향 링크 데이터율 및/또는 전송시간 정보를 수신한 정보에 의해 데이터를 전송하는 과정을 되풀이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 역방향 링크 데이터 전송중인 단말기가 새로운 채널의 역방향 링크 제어채널을 이용하여 전송 전력세기 정보를 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국에서는 단말기로부터 수신한 전송 전력 세기정보와 데이터 전송중인 채널의 트래픽 신호의 세기를 이용하여 역방향 링크 데이터율 결정하는 단계; 상기 기지국의 로드 제어부에서는 상기 데이터 전송중인 채널의 로드에 의해 결정한 역방향 링크 데이터율 중에 선택하여 역방향 링크 데이터율을 결정하는 단계; 상기 기지국에서 상기 전송전력세기를 이용하여 결정된 역방향 링크 데이터율 및/또는 로드에 의해 결정된 역방향 링크의 데이터율을 이용하여 결정한 새로운 역방향 데이터율정보를 상기 단말기로 전송하는 단계; 상기 새로운 역방향 링크 데이터율을 수신한 단말기가 전송중인 데이터율을 업데이트하여 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 역방향 링크 전송방법을 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법의 호 처리 절차를 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법에 있어서, 2명 이상의 액세스시의 호 처리 절차를 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법에 있어서, 전송할 데이터의 양이 많을 경우 호 처리 절차를 나타낸 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 역방향 링크 전송방법에 있어서, 전송할 데이터의 양이 많을 경우 데이터 전송중에 새로운 채널을 이용하여 데이터율을 업데이트하는 방법의 호 처리 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 단말기(10)와 기지국(20)간의 역방향 링크 전송은, 상기 기지국(20)에서 상기 단말기(10)로 보내오는 파일롯 신호(S11)의 세기를 이용하여, 상기 단말기(10)의 최초 전송 전력 세기를 결정하여, 단말기(10)가 기지국(20)으로 역방향 링크를 통한 최초 전송 전력세기 정보를 포함하는 액세스 메시지를 전송한다(S12). 이때, 상기 최초 전송 전력 세기를 결정하는 것은 크게 두 가지 방식이 있다.

첫 번째는, 종래의 오픈 루프 전력 제어 방식에 따라 결정된 최초의 송신 전력의 세기 값을 유지시키는 것이다.

Tx = const - Rx(최초)

즉, 종래의 오픈 루프 전력 제어 방식에서 계속하여 Rx 값이 변경하여, Tx 값 역시 가변적이었던 것과 달리, 수학식 2 와 같이 상기 단계 S11에서의 파일롯 신호의 세기 Rx(최초) 를 최초 수신 전력 값으로 고정하여, 송신전력(Tx)값을 고정시키는 것이다.

두 번째는, 상기 첫 번째 방법에서 계산된 최초의 송신 전력의 세기 값에 약간의 보상 값을 더하여 결정하는 방법이 있다. 즉, 다음 수학식 3 과 같다.

Tx = const - Rx(최초) + α

상기의 수학식 2 및 수학식 3 과 같은 방식을 이용하여 최초 전송 전력 세기를 결정하여, 상기 단말기(10)가 액세스 메시지에 상기 최초 전송 전력 세기 정보를 포함하여 기지국(20)으로 전송하면, 상기 기지국은, 전송 받은 최초 전송 전력 세기와 실제로 액세스 신호로부터 측정된 수신 전력의 세기를 이용하여 역방향 링크에서 사용 가능한 데이터 율(DR_A)을 결정한다(S13).

또한, 상기 기지국(20)의 로드 제어부에서는 로드에 따른 데이터 율(DR_B)을 계산한다(S14). 이것은 상기 단말기(10)의 무선 채널 환경 이외에, 상기 기지국(20)에 다른 많은 단말기의 로드에 의해서도 데이터 율이 결정될 수 있기 때문이다.

상기 기지국(20)은 상기와 같이 계산된 데이터 율 DR_A및 DR_B중에서 작은 값을 선택하여 역방향 링크에서 사용 가능한 데이터 율로 결정하여(S15), 이를 페이징 채널을 이용한 페이징 메시지에 실어 전송한다(S16).

상기 단말기(10)는 상기 페이징 메시지에 포함된 데이터 율에 따라 데이터를 상기 기지국(20)에 전송하게 된다.

한편, 상기와 같은 방식의 역방향 링크 전송에 있어서, 여러 대의 단말기로부터의 액세스 요구가 있을 시 또는 데이터 전송중 또다른 복수개의 단말기의 액세스가 시도되는 경우에는 도 2와 같은 호 처리 흐름에 따라 동작하는데,기지국(20)으로부터 파일롯 신호를 받은(S21) 두 대의 단말기(10)(A, B)에서 동시에 최초 전송 전력 세기 정보를 포함한 액세스 메시지를 액세스 상기 기지국(20)으로 보내오면(S22), 상기 기지국은 두 대의 단말기중 한대의 단말기(A)로 데이터 율 정보를 포함한 페이징 메시지를 전송하여(S23), 데이터 전송을 할 수 있도록 하고, 나머지 단말기(B)에는 대기 메시지를 포함한 페이징 메시지를 전송한다(S24).

상기 데이터 율 정보를 전송 받은 단말기(A)는 데이터를 전송하고(S25), 전송이 끝나면, 상기 기지국(20)은 나머지 단말기(B)로 액세스 요구신호를 전송한다(S26).

상기 액세스 요구 신호를 전송 받은 단말기(B)는 다시 최초 전력 세기 정보를 포함한 액세스 메시지를 상기 기지국(20)으로 전송하고(S27), 상기 기지국(20)에서 데이터 율을 결정하여 페이징 채널을 통해 전송하면(S28), 상기 단말기(B)는 전송받은 데이터 율에 따라 데이터를 전송하게 된다(S29).

상기와 같은 방식으로 다수의 단말기로부터의 액세스가 있을 시에도 차례로 데이터 전송을 하도록 한다.

또한, 상기와 같은 역방향 링크 전송방법은 최초 전송 전력 세기를 고정하여 수행하는 것이므로, 전송하고자 하는 데이터 양이 많아지면, 데이터 전송시간이 길어지기 때문에 최초 전송 전력세기의 신뢰도가 떨어질 수 있다.

이를 위하여 많은 양의 데이터를 전송할 경우 전송 시간을 제한하는데, 도 3과 같은 호 처리 절차를 수행한다.

도 3을 참조하면, 기지국(20)으로부터 파일롯 신호를 받아(S31), 최초 전송 전력 세기를 결정하여 액세스 메시지를 전송하면(S32), 상기 기지국(20)에서 데이터 율과 전송 시간 정보를 페이징 메시지에 실어 전송한다(S33).

상기 단말기(10)는 전송 받은 전송 시간동안 데이터 율에 따라 데이터를 전송하고(S34), 전송이 끝나면 상기 기지국(20)은 액세스 요구신호를 상기 단말기(10)로 전송하고(S35), 상기 단말기는 다시 최초 전송 전력 정보를 계산하여, 액세스 메시지를 전송하여(S36), 상기 기지국(20)으로부터 데이터 율을 전송 받아(S37), 데이터를 전송한다(S38).

상기와 같은 과정을 전송 시간에 따라 나누어 되풀이함으로써, 많은 양의 데이터를 전송하며, 상기 단계 S34후에 다른 단말기로부터의 액세스 메시지가 상기 기지국(20)에 전송되면, 다른 단말기부터 데이터 전송을 할 수 있도록 한다.

또한 상기와 같은 많은 데이터를 전송하는 방법에 더하여 전송 시간을 줄이기 위하여 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다.

도 4를 참조하여 설명하면, 기존의 채널이외의 역방향 링크 제어채널 및 순방향 링크 제어채널을 추가로 구성하여 단말기가 데이터를 전송하는 동안에 다음 전송시간동안 적용될 역방향 링크 데이터율을 새로 추가된 제어채널을 통하여 기지국으로부터 수신할 수 있도록 하여 연속적으로 새로운 데이터율을 적용하면서 데이터를 보낼수 있게 한다.

즉, 상기 단말기(10)가 많은 양의 데이터를 전송해야 하면, 우선 상기 단말기(10)는 기지국으로부터 역방향 링크 데이터율과 전송시간정보를 전송받는다.

상기 역방향 링크 데이터율을 적용하여 상기 단말기(10)는 전송시간동안데이터를 전송한다.

상기 데이터 전송시간에 가까이 데이터를 전송하게 되면, 단말기는 추가로 구성된 역방향 링크 제어 채널을 이용하여, 기지국으로 현재의 전송 전력 세기정보를 보낸다(S41).

상기 현재의 전송 전력 세기 정보를 수신한 기지국(20)은 현재 데이터가 전송되는 채널의 트래픽 호의 신호와 상기 전송 전력 세기 정보등을 이용하여 역방향 링크 데이터율 DR_C를 결정하고(S42), 상기 기지국(20)의 로드 제어국에서는 현재 트래픽 채널의 로드에 다른 데이터 율 DR_D를 결정하여(S43), DR_C및 DR_D를 비교하여 작은 값을 최종적인 역방향 링크 데이터율로 결정한다(S44).

상기에서 결정된 데이터율은 새로 추가로 구성된 순방향 링크 제어 채널을 이용하여 상기 단말기(10)로 보내지고(S45), 상기 전송받은 데이터율을 새로이 적용하여 데이터 전송을 계속한다(S46). 이상의 과정은 모든 데이터가 전송될때까지 계속된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 역방향 링크 전송방법은, 종래의 역방향 링크의 전력 세기가 오픈 루프 전력 제어 방식에 따라 가변적이어서, 예측이 불가능하여, 역방향 링크를 통한 데이터 전송에 문제가 있었던 것을, 전송 전력의 세기를 일정하게 고정하여 전송전력세기 정보를 기지국에 전송하거나, 단말기가 트래픽 상태에 있는 경우에는 새로운 채널을 통해 전송전력 세기 정보를 전송하므로써, 역방향 링크의 전송 전력 세기를 예측하여 데이터 율을 지정함에 따라, 역방향 링크를 통한 적응형 채널 변조 방식 및 코딩 방식을 통한 데이터 전송이 가능하도록 하여, 고속 데이터 전송이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 단말기가 일정한 전력세기의 액세스 신호로 기지국에 액세스를 시도하는 단계;

   상기 단말기가 액세스 시도시 상기 일정한 전력세기 정보를 포함하는 액세스 메시지를 전송하는 단계;

   상기 기지국에서 상기 일정한 전력세기 정보와 액세스 신호의 세기를 이용하여 역방향 링크 데이터율을 결정하는 단계;

   상기 기지국으로부터 수신한 역방향 링크 데이터율 정보에 포함된 전송시간정보를 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 역방향 링크 데이터 전송방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기의 데이터율로 전송시간동안에 데이터 전송을 완료하지 못하면, 다시 전송 전력세기 정보를 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 역방향 링크 데이터율 및/또는 전송시간 정보를 수신한 정보에 의해 데이터를 전송하는 과정을 되풀이 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역방향 링크 데이터 전송방법.
3. 역방향 링크 데이터 전송중인 단말기가 새로운 채널의 역방향 링크 제어채널을 이용하여 전송 전력세기 정보를 기지국으로 전송하는 단계;

   상기 기지국에서는 단말기로부터 수신한 전송 전력 세기정보와 데이터 전송중인 채널의 트래픽 신호의 세기를 이용하여 역방향 링크 데이터율 결정하는 단계;

   상기 기지국의 로드 제어부에서는 상기 데이터 전송중인 채널의 로드에 의해 결정한 역방향 링크 데이터율 중에 선택하여 역방향 링크 데이터율을 결정하는 단계;

   상기 기지국에서 상기 전송전력세기를 이용하여 결정된 역방향 링크 데이터율 및/또는 로드에 의해 결정된 역방향 링크의 데이터율을 이용하여 결정한 새로운 역방향 데이터율정보를 상기 단말기로 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 역방향 링크 데이터 전송방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 새로운 역방향 링크 데이터율을 수신한 단말기가 전송중인 데이터율을 업데이트하여 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 역방향 링크 데이터 전송방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 새로운 역방향 링크 데이터율은 상기 단말기가 모든 데이터를 전송할 때까지 일정한 주기로 계속하여 업데이트되는 것을 포함하는 역방향 링크 데이터 전송방법.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 새로운 역방향 링크 데이터율은 상기 전송전력세기를 이용하여 결정된 역방향 링크 데이터율과 로드를 이용하여 결정된 역방향 링크 데이터율을 비교하여 작은 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 역방향 링크 데이터 전송방법.