KR20030034835A

KR20030034835A - 이동통신 시스템에서 역방향 링크의 제어 방법

Info

Publication number: KR20030034835A
Application number: KR1020010066595A
Authority: KR
Inventors: 배범식; 박동식; 구창회; 김대균; 정영욱; 조동호; 조정우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-10-27
Filing date: 2001-10-27
Publication date: 2003-05-09
Also published as: US20030124988A1

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

이동통신 시스템에서 전송율을 제어하는 방법에 관한 기술이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

이동통신 시스템에서 데이터 전송율을 효율적으로 제어하기 위한 방법을 제공한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 방법은 이동통신 시스템의 이동국에서 역방향 링크의 제어 방법으로서, 순방향 맥(MAC) 채널을 모니터링하여 역방향 활성 비트(RAB)를 검출하고 랜덤 값을 생성하는 과정과, 상기 검출된 역방향 활성 비트(RAB)가 상승으로 설정된 경우 상기 생성한 랜덤 값을 이용하여 제1퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과, 상기 제1퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율의 증가가 가능하며, 그 이상의 전송율 증가가 가능한 경우 제2퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과, 상기 제2퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율 증가가 가능한 경우 현재 설정중인 전송율을 2단계 이상 증가하여 역방향 링크로 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

데이터를 전송할 경우 전송율 제어에 사용한다.

Description

이동통신 시스템에서 역방향 링크의 제어 방법{CONTROLLING METHOD OF REVERSE RINK IN WIRELESS COMMUNICATION}

본 발명은 이동통신 시스템의 데이터 전송률을 제어하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 역방향 링크의 데이터 전송률을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 IMT-2000 1xEVDO 시스템은 고속의 데이터 전송을 목적으로 하는CDMA 기술을 이용하는 이동통신 시스템으로 패킷 데이터의 전송만을 목적으로 한다. 이와 같은 1xEVDO 시스템에서 순방향과 역방향의 패킷 데이터를 효율적으로 전송을 위해서는 적절한 스케쥴링이 이루어져야 한다. 상기한 1xEVDO 시스템에서 순방향(Forward Link)의 데이터 전송은 기지국과 1xEVDO 이동국은 Air 상태 및 기타 환경을 고려하여 가장 우수한 채널상태를 갖는 특정의 한 이동국에게만 데이터를 전송하여 이동국의 데이터 전송 효율(Throughput)을 극대화하는 특성을 갖고 있다. 그러나, 1xEVDO 시스템에서 역방향(Reverse Link) 전송의 경우 다수의 이동국이 동시에 엑세스하여 패킷 데이터의 전송을 수행하게 된다. 따라서 1xEVDO 시스템의 기지국은 다수의 이동국으로부터 수신되는 데이터의 흐름 및 폭주현상을 적절하게 제어하여 기지국의 용량 내에서 적절한 오버로드 제어를 수행해야 한다. 또한 새로이 표준화가 진행되고 있는 1xEVDV 시스템은 고속의 데이터 전송과 음성 서비스를 목적으로 하는 시스템으로, 1xEVDV 시스템에서도 또한 역방향 링크에서의 적절한 오버로드 제어가 수행되야 한다.

그러면 현재 1xEVDO 시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송에 대하여 살펴본다. 1xEVDO 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송은 기지국으로부터 전송되는 RAB와 ReverseRateLimit 메시지에 의해서 제어된다. 이때 역방향 송신을 수행하는 이동국은 시시각각 변하는 이동국의 전송률을 RRI(Reverse Rate Indicator)를 통해서 기지국에 알리고 있다. 1xEVDO의 순방향 링크 맥(Forward Link MAC(Medium Access Control)) 채널은 Pilot 채널, FAB(Forward Activity Bit) 채널 및 RAB(Reverse Activity Bit) 채널이 시분할다중화되어 기지국에서 이동국으로 전송된다. 이 중RAB는 역방향링크의 혼잡도를 나타내는 부분으로서 RAB에 따라서 이동국이 전송할 수 있는 데이터의 전송률이 변하게 된다. 즉, 기지국에서 역방향 링크의 오버로드 제어 및 캐패시티 등을 조절할 때 RAB를 이용하여 이동국으로부터의 데이터 전송률을 증가 또는 감소시켜 이동국으로부터의 데이터 흐름을 제어하게 된다. 이때 이동국으로 전송되는 RAB는 하기 <수학식 1>에 의해서 전송되는 주기 또는 시기가 결정된다.

T mod RABlength

상기 <수학식 1>에서 T는 시스템 시간이며, RABlength는 기지국에서 이동국으로 전송되는 파라미터로서 슬롯의 수로 결정되어진다. 이와 같은 RABlength는 하기 <표 1>과 같이 주어진다. 즉 하기 <표 1>의 임의의 한 슬롯 값이 이동국으로 전송되고, 이동국은 수신한 RABlength와 시스템 시간을 고려하여 RAB를 수신하는 슬롯시간을 결정하여 순방향 MAC채널의 RAB를 수신하게 된다.

Binary	Length(slots)
00	8
01	16
10	32
11	64

즉, 기지국은 상기 <수학식 1>의 시간에 맞추어 RAB를 전송하고, 이동국은 상기 <수학식 1>의 계산 결과에 따라 RAB를 수신하여 현재의 역방향 링크로 전송할 수 있는 데이터 전송률을 결정하게 된다. 이동국은 connection 연결 시 혹은 연결 중에 기지국으로부터 수신한 메시지에 정의된 persistence vector를 가지고 있으며, persistence vector는 RAB가 "0"으로 세팅되어 데이터 전송률을 증가시키는 경우와 RAB가 "1"로 세팅되어 데이터 전송률을 감소시키는 경우에 대해 정의가 된다. 이동국은 RAB에 따른 persistence 값을 사용하여 persistence 테스트를 수행하며, 테스트에 성공한 경우에는 데이터 전송률을 2배 증가시키거나 반으로 감소시킨다. 그리고 이동국은 persistence 테스트에 실패한 경우에는 데이터 전송률을 유지한다. 이를 상술하면 RAB가 "0"이고 persistence 테스트에 성공하면 데이터 전송률을 2배 증가시키고, RAB가 "1"이고 persistence test에 성공하면 데이터 전송률을 반으로 감소시킨다. Persistence test는 임의의 수를 랜덤하게 생성하여, 이 수가 persistence vector에 정의된 값을 만족시키면 persistence test에 성공한 것으로 판단한다.

이러한 1xEVDO 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법은 시스템 측면에서는 단순한 대역폭의 제어 및 오버로드 제어가 가능하다. 그러나 이동국의 특성을 고려하지 않은 일괄적인 제어 방식으로서 자원의 효율적인 이용을 보장할 수 없다는 문제가 있다.

그러면 이를 도 1을 참조하여 1xEVDO 시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송률이 제어되는 과정을 살펴본다. 도 1은 1xEVDO 시스템의 이동국에서 역방향 링크의 데이터 전송률의 제어 흐름도이다.

이동국은 10단계에서 최초 역방향 링크를 통해 초기 데이터 전송률(9.6Kbps)로 데이터를 전송한다. 그러면서 12단계로 진행하여 순방향 MAC 채널을 감시한다. 순방향 MAC 채널을 감시하면서 14단계에서 RAB를 수신하면 16단계로 진행하여 현재의 데이터 전송률과 랜덤한 수(R)를 발생하고, 접속 확률에 따른 값(Pi)을 검사한다. 그런 후 18단계에서 수신된 RAB가 1인가를 검사하고, RAB가 1인 경우 22단계로 진행하고, RAB가 0인 경우 20단계로 진행한다. RAB가 0인 경우는 전송률을 증가하라는 명령이며, RAB가 1인 경우는 전송률을 감소하라는 명령이다.

이러한 조건에 따라 20단계 또는 22단계에서 랜덤한 수(R)가 접속 확률에 따른 값(Pi)보다 크지 않은 경우 persistence test가 성공한 경우이다. 따라서 RAB 값에 따라 24단계 또는 26단계에서 데이터 전송률을 1단계 증가시키거나 또는 감소시킨다. 그리고 28단계로 진행하여 변경된 값을 적용하여 역방향 링크의 전송률을 적용한다. 이때 현재 전송률이 RRL(ReverseRateLimit) 메시지에서 지시하는 전송률보다 낮은 경우 32슬롯(53.33ms)을 기다린 후 RRL 메시지에서 지시한 전송률로 역방향 데이터의 전송을 수행한다. 그러나, 현재의 전송률이 RRL 메시지에서 지시하는 경우보다 큰 경우, 이동국은 기지국으로부터 수신된 낮은 데이터로 즉시 전환하여 역방향 데이터의 전송을 수행한다.

또한 이동국은 역방향 링크의 전송률을 기지국으로 알리기 위해 하기 <표 2>에 도시된 바와 같이 RRI(Reverse Rate Indicator) 심볼을 생성하고 이를 기지국으로 알려준다. 이때 이동국이 기지국으로 알려주는 전송률은 하기 <표 2>에 도시된 바와 같이 0 / 9.6 / 19.2 / 38.4 / 76.8 / 153.6Kbps 전송률 중의 하나의 전송률로 역방향 링크가 설정된다.

Data Rate (Kbps)	RRI Symbol
0	000
9.6	001
19.2	010
38.4	011
76.8	100
153.6	101

또한 이동국의 역방향 링크의 데이터 전송률을 재설정하는 경우 기지국은 이동국으로 하기 <표 3>에 도시한 바와 같은 ReverseRateLimit message를 전송한다.

Field	Length(bits)
Message ID	8
29 occurrences of the following two fields
RateLimitIncluded	1
RateLimit	0 or 4

Reserved	Variable

상기 <표 3>은 ReverseRateLimit 메시지의 구성도이다. 이동국은 상기 <표 3>의 메시지를 수신한 후, 자신에게 설정된 데이터 전송률과 현재의 데이터 전송률을 비교하여 전송할 데이터 전송률을 설정하게 된다.

상기의 메시지는 기지국에서 이동국으로 전송되는 메시지로서 역방향 링크의 데이터 전송률을 제어하기 위해서 사용된다. 메시지 내에 29개의 레코드가 삽입될 수 있으며, 각각의 레코드는 해당 MACindex에 할당된 데이터 전송률을 나타낸다. MACindex는 3번부터 32번까지 부가된다. 상기 <표 3>에서 "MessageID" 필드는 RRL 메시지의 ID를 나타내며 "RateLimitIncluded" 필드는 "RateLimit" 필드가 부가되어있는지 여부를 나타낸다. 즉, 필드가 부가되어 있으면 "RateLimitIncluded" 필드는 "1"로 세팅되고 그렇지 않으면 "0"으로 세팅된다. "RateLimit" 필드는 기지국이 이동국에게 할당한 데이터 전송률을 나타내는 부분으로서 "RateLimitIncluded" 필드가 "1"로 세팅 되어있을 때에만 부가된다. 기지국은 4비트를 이용하여 다음과 같은 역방향 링크의 데이터 전송률을 이동국에게 할당할 수 있다.

0x0 0kbps

0x1 19.6 kbps

0x2 219.2 kbps

0x3 38.4 kbps

0x4 76.8 kbps

0x5 153.6 kbps

All other values are invalid.

상기의 메시지를 수신하여 이동국이 역방향 데이터를 전송하는 중에 이동국은 상기 도 1의 12단계에서와 같이 기지국으로부터 전송되는 순방향(Forward) MAC channel을 계속 감시한다. 특히, 순방향 MAC channel을 통해서 전송되는 RAB(Reverse Activity Bit)을 감시하고, persistence test를 수행하여 현재 전송중인 역방향 데이터 전송률을 제어하게 된다.

도 2는 Active Set에 포함된 1xEVDO 섹터와 이동국간의 동작을 도시한 도면이다. 도 2에서 알 수 있듯이 connection이 열려있는 섹터 1과 이동국간에는 순방향 트래픽 채널, 역방향 트래픽 채널, 순방향 MAC 채널 및 역방향 MAC 채널이 할당되어 있으며, connection이 열려 있지 않은 섹터(2번 - 최대 6번)와 이동국간에는 순방향 트래픽 채널이 할당되어 있지 않다. 도 2에서 알 수 있듯이 이동국은 최대 6개의 Active Set을 유지할 수 있으며, 이동국은 Active Set내에 포함된 모든 섹터들의 제어채널인 순방향 MAC 채널을 모니터링한다. 그리고 상기 순방향 MAC 채널 중 특히, RAB를 모니터링하여 역방향 데이터 전송률을 결정한다. 이동국은 현재의 Active Set에 포함된 기지국의 순방향 MAC channel중 RAB를 감시하여 Active Set에 포함된 섹터의 RAB가 최소 1개라도 "1"로 세팅되어있는 정보를 수신하게 되면, 역방향 데이터 전송률 감소를 위해 persistence test를 수행한다. 이동국은 connection 연결 시 혹은 연결 중에 기지국으로부터 수신한 메시지에 정의된 persistence vector를 가지고 있으며, persistence vector는 RAB가 "0"으로 세팅되어 데이터 전송률을 증가시키는 경우와 RAB가 "1"로 세팅되어 데이터 전송률을 감소시키는 경우에 대해 정의가 된다.

Persistence test는 도 1의 설명에서 전술한 바와 같이 임의의 수를 랜덤하게 생성하여, 이 수가 persistence vector에 정의된 값을 만족시키면 persistence test에 성공한 것으로 판단한다. 수신된 RAB가 최소 1개라도 "1"로 세팅되고, 이 persistence test에 성공한 경우에 현재 역방향 데이터 전송률을 반으로 감소한다. 그러나, persistence test에 실패한 경우에는 데이터 전송률을 유지한다. 이때 역방향 데이터 전송률이 최저 전송률보다 작아지게 되면, 역방향 데이터 전송률을 최저 전송률로 유지한다. 또한, Active Set에 포함된 섹터로부터 수신된 RAB가 모두 "0"으로 세팅되어있고, 상술한 바와 같은 persistence test를 수행하여 성공하였다면 현재 역방향 데이터 전송률을 2배로 증가시킨다. 그러나, persistence test에 실패한 경우에는 데이터 전송률을 유지한다. 이때 역방향 데이터 전송률이 최대 전송률보다 커지게 되면, 데이터 전송률을 최대 전송률로 유지한다. 또한, 전송 전력에 제한을 받는 단말이라면 현재의 데이터 전송률을 그대로 유지하여 데이터 전송을 수행한다. 이와 같이 데이터의 전송률을 2배 증가 또는 감소시키는 기능을 수행하는 RAB는 FAB와 함께 시분할다중화(Time multiplexing) 되어 공통채널(Common Channel)인 순방향 MAC channel을 통해서 이동국으로 전송되기 때문에 RAB는 모든 이동국에게 전송되고, 모든 이동국은 RAB의 명령에 따라서 일률적으로 데이터 전송률을 증가 또는 감소시키기 위한 persistence test를 수행한다.

이와 같은 현재의 1xEVDO 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법은 기지국의 RAB에 따라 persistence test를 수행하여 확률적으로 데이터 전송률이 제어되므로, full utilization에 이르기까지 지연이 발생하는 문제가 있다. 또한 이동국의 특성을 고려하지 않은 일괄적인 제어 방식으로서 자원의 효율적인 이용을 보장할 수 없다. 그러므로, 이동국 단위의 데이터 전송률 제어가 이루어져야 하지만 그 경우 제어를 위한 오버헤드가 너무 커지기 때문에 오히려 성능을 저하시키는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 각 이동국의 특성에 따라 서로 다른 역방향 데이터 전송률 변화폭을 부여하여 효율적으로 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동국이 데이터 전송률을 변화시킬 때 기지국으로부터 할당된 엑세스 확률에 따라 엑세스 가능성을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동국이 역방향 데이터의 전송률을 증가시킬 때 2 단계 이상을 증가시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동국이 역방향 데이터의 전송률을 증가 또는 감소 시에 2 단계 이상의 전송률 제어를 통해 기지국의 오버로드 제어를 효율적으로 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동국의 특성에 맞는 데이터 전송률의 증가 및 감소를 수행할 수 있는 이동국 중심의 선별적인 데이터 전송률 제어(Mobile Station based Rate Control) 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기지국의 오버로드 제어를 효율적으로 수행하여 시스템의 성능 및 용량을 보장할 수 있으며, 각각의 이동국이 서비스 종류(요구 QoS), 현재 이동국의 위치, 채널의 상태 또는 이동국의 우선순위(priority)를 고려한 역방향 데이터 전송제어를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 1xEV-DO 무선접속 기술을 제공하는 기지국의 오버로드 제어를 효율적으로 수행함으로써 이동국 단위의 효율적인 대역폭의 제어와 동적인 대역폭을 할당할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 이동통신 시스템의 이동국에서 역방향 링크의 제어 방법으로서, 순방향 맥(MAC) 채널을 모니터링하여 역방향 활성 비트(RAB)를 검출하고 랜덤 값을 생성하는 과정과, 상기 검출된 역방향 활성 비트(RAB)가 상승으로 설정된 경우 상기 생성한 랜덤 값을 이용하여 제1퍼시스턴스테스트를 수행하는 과정과, 상기 제1퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율의 증가가 가능하며, 그 이상의 전송율 증가가 가능한 경우 제2퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과, 상기 제2퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율 증가가 가능한 경우 현재 설정중인 전송율을 2단계 이상 증가하여 역방향 링크로 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 1xEVDO 시스템의 이동국에서 역방향 링크의 데이터 전송률의 제어 흐름도,

도 2는 Active Set에 포함된 1xEVDO 섹터와 이동국간의 동작을 도시한 도면,

도 3은 제안한 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법을 수행하기 위한 하나의 실시 예로써 기지국 동작 알고리즘을 도시한 도면,

도 4는 제안한 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법을 수행하기 위한 하나의 실시 예로써 이동국 동작 알고리즘.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 이동통신 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법을 위한 이동국의 동작 알고리즘과 기지국의 동작 알고리즘, 그리고 이를 지원하기 위한 시스템의 메시지 구조 및 전송 정보로 구성된다.

본 발명은 기본적으로 역방향 활성 비트(Reverse Activity Bit - 이하 "RAB"라 함)와 퍼시스턴스 테스트 (PV(Persistence Vector) test - 이하 "PV 테스트"라 함)를 사용하는 기존의 1xEV-DO 시스템의 역방향 데이터 전송률 제어방법과 같은 방법으로 동작한다. 즉, RAB를 전체 이동국에게 broadcast하고 이동국에서는 PV 테스트를 통해 전송률을 변화시킬 것인가 현재 상태를 유지할 것인가를 판단하여 전송률을 정한다. 그러나, 본 발명에서는 한 번의 PV 테스트에서 다수의 PV 값을 비교하여 PV 테스트 결과에 따라서 전송률 변화폭을 2단계 이상으로도 변화시킬 수 있다.

본 발명에서는 현재 3GPP2 1xEV-DV 시스템 기술로 논의되고 있는 기술을 하나의 실시예로 설명한다. 본 발명의 구체적인 동작의 설명은 하기에 첨부된 도면을 기준으로 이루어진다.

도 3은 제안한 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법을 수행하기 위한 하나의 실시 예로써 기지국 동작 알고리즘을 도시한 도면이다.

도 3과 도 4의 실시 예는 최대 2단계까지의 전송율의 증가 혹은 감소가 가능한 실시예로, 데이터 전송율의 증감은 다르게 설정이 가능하다.

본 발명에 따라 역방향 링크 데이터 전송률 제어 방법을 수행하기 위해서는 각 이동국에 PV 값이 기지국에서 이동국으로 전송되어야 한다. 이와 같은 정보는 호 셋업(call setup) 시 컨피그레이션 협상(configuration negotiation)을 하기 위한 컨피그레이션(configuration) 메시지 내의 configurable attribute를 통해 전송된다. 이와 같은 PV 값은 변경이 가능하며 이 경우 기존에 있던 메시지에 천공(puncturing)되거나 별도의 시그날링 메시지를 통해 이동국으로 전송될 수 있다. 본 발명에서는 컨피그레이션(configuration) 메시지를 통해서 PV 값을 이동국으로 전송하는 경우를 하나의 실시 예로 설명한다. 하기 <표 4>는 이와 같은 PV 값을 전송하는 메시지 attribute의 구성 예이다.

Field	Length (bits)
Length	8
AttributeID	8
One or more of the following record:
ValueID	8
Transition009k6_019k2	4
Transition009k6_038k4	4
Transition019k2_038k4	4
Transition019k2_076k8	4
Transition038k4_076k8	4
Transition038k4_153k6	4
Transition076k8_153k6	4
Transition019k2_009k6	4
Transition038k4_019k2	4
Transition038k4_009k6	4
Transition076k8_038k4	4
Transition076k8_019k2	4
Transition153k6_076k8	4
Transition153k6_038k4	4

상기 <표 4>는 기지국에서 이동국으로 전송하는 메시지 내의 attribute로서 2가지 PV 값을 포함하고 있다. 상기 <표 4>에서 Transition009k6_019k2는 9.6kbps에서 19.2kbps로 한 단계 증가시킬 수 있는 PV 테스트 성공 확률이고 Transition009k6_038k4는 9.6kbps에서 38.4kbps로 두 단계 증가시킬 수 있는 PV test 성공확률이다. 후술되는 도 4에서 설명할 단말의 PV test 시, 이동국의 현재 전송률이 9.6kbps이고 RAB 값이 0이면, 1단계 test의 PV 값 (Pi_1)은 Transition009k6_019k2필드의 값이 되고, 2단계 test의 PV 값 (Pi_2)는 Transition009k6_038k4필드의 값이 된다.

같은 방식으로 Transition038k4_019k2 38.4kbps에서 19.2kbps로 한 단계 감소시킬 수 있는 PV test 성공 확률이고, Transition038k4_009k6 38.4kbps에서 9.6kbps로 두 단계 감소시킬 수 있는 PV test 성공 확률이다. 이와 같은 메시지 형식은 하나의 실시 예로, 다른 형식으로도 존재할 수 있으나 기본적으로 설정하는 값만 다를 뿐 그 의미는 모두 동일하게 구현될 것이다.

하기 <표 5>는 상기 <표 4>의 각 필드들의 값이 의미하는 바를 나타낸다.

Value	Probability
0x0	0.0000
0x1	0.0625
0x2	0.1250
0x3	0.1875
0x4	0.2500
0x5	0.3125
0x6	0.3750
0x7	0.4375
0x8	0.5000
0x9	0.6250
0xA	0.6875
0xB	0.7500
0xC	0.8125
0xD	0.8750
0xE	0.9375
0xF	1.0000

즉 상기 <표 5>는 Transition009k6_019k2의 값이 0x6을 가지면 이는 현재 전송률이 9.6kbps이고 19.2kbps로 한 단계 증가시킬 수 있는 access probability가 0.3750임을 나타낸다. 이와 같은 값과 지정 형식 하나의 실시 예로, 다른 형식으로도 존재할 수 있다.

이와 같은 정보를 이용하여 동작하는 기지국과 단말기의 동작을 실시 예로 도 상기 도 3을 참조하여 설명한다.

이동국은 기지국으로 connection open을 위한 request 메시지를 전송한다. 그러면 기지국은 100단계에서 이동국을 획득(acquisition)하고, 102단계에서 커넥션(connection) 설정을 위한 컨피그레이션 협상(configuration negotiation)을 한다. 이때 PV 값을 컨피그레이션(configuration message)에 실어서 이동국으로 보낸다. 그런 후 기지국은 104단계에서 모든 커넥션 셋업(connection setup)이 완료되면, 기지국과 이동국은 패킷 데이터를 주고받게 된다. 이때 각 이동국들은 RRI 심볼(symbol)을 기지국으로 보내어 자신의 역방향 데이터 전송률을 알려준다. 그러면 기지국은 106단계에서 RRI message를 감시(monitoring)하여 현재의 자신의 시스템 용량과 역방향 링크의 로드(load) 상태를 검사한다. 그리고, 기지국은 이를 고려하여 108단계에서 RAB 비트를 설정한다.

상기 기지국은 110단계에서, 상기 설정한 RAB 비트를 F-MAC 채널을 통해 셀 내에 브로드케스트한다. 그리고 기지국은 일정 시간이 지난 후 다시 106단계에서 단말기에서 보낸 RRI symbol을 검출한다. 기지국에서는 상술한 바와 같은 동작을 통해서 이동국의 역방향 데이터 전송률을 제어한다.

그러면 이에 따른 이동국의 동작을 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 제안한 시스템의 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법을 수행하기 위한 하나의 실시 예로써 이동국 동작 알고리즘을 도시하였다.

단말은 200단계에서 이동국은 기지국으로 커넥션 오픈(connection open)을 위한 요구(request) 메시지를 전송한다. 이에 응답하여 기지국은 커넥션(connection)을 설정하기 위한 컨피그레이션 메시지(configuration message)를 전송한다. 그러면 이동국은 202단계에서 수신된 컨피그레이션 메시지(configuration message)로부터 PV 값을 검출하고 이를 메모리에 저장한다. 커넥션(Connection)이 설정되면 이동국은 204단계에서 9.6kbps의 전송율로 최초의 역방향 링크 엑세스를 수행한다. 이동국은 9.6kbps의 역방향 링크를 설정한 후, 데이터를 계속 전송한다. 현재 1xEV-DO에서는 초기 전송률을 9.6kbps로 제한하고 있으나, 이동통신 시스템에 따라 제공하는 초기 전송률에 따라서 역방향 링크의 전송률이 바뀔 수 있다. 본 발명에서는 1xEV-DO 기술을 기준으로 설명한다.

이동국은 206단계에서 역방향 링크로 데이터를 전송하는 중에 F-MAC 채널을 계속 감시한다. 특히, 역방향 링크의 혼잡도를 지시하는 RAB를 감시하여 데이터 전송률을 조절하게 된다. 이동국은 기지국에서 제공하는 Active Set의 수만큼을 유지할 수 있다. Active Set은 현재 이동국을 서비스하고 있는 섹터(Sector)의 파일럿 즉, 기지국으로서 이동국과 기지국의 커넥션(connection)이 열리면, Active Set 내의 기지국(들)은 이동국에게 순방향 트래픽 채널, 역방향 트래픽 채널 및 역방향 전력제어 채널을 할당하게 된다. 그러나, 커넥션(connection)이 열리지 않은 경우에는 이동국은 섹터들의 제어채널만을 감시하게 된다.

이동국은 208단계에서 RAB를 감지하면 그 값을 저장하고, 210단계로 진행하여 기지국으로부터 수신한 PV 값(Pi_1, Pi_2)과 비교하기 위한 랜덤 값(R)을 발생시킨다. 그런 후 이동국은 212단계에서 수신된 RAB가 1로 세트되어 있는가를 검사한다. 이동국은 Active Set중에서 최소 한 개의 섹터의 제어채널 즉, F-MAC 채널의 RAB가 "1"로 셋팅되어 있으면 214단계로 진행하여 1단계 Persistence test를 수행한다. 1단계 Persistence test는 Pi_1과 R값을 비교하는 과정을 수행하는 것으로서 (214)단계에서 R이 Pi_1보다 크면 현재의 전송률을 그대로 유지하고 (206)단계로 돌아가서 F-MAC 채널을 감시하게 된다. 그러나, 214단계에서 랜덤 값(R)이 Pi_1보다 작으면 216단계로 이동하여 2단계 PV test를 수행한다. 2단계 PV test는 Pi_2과 R값을 비교하는 과정을 수행하는 것으로서 216단계에서 랜덤 값(R)이 Pi_2보다 크면 220단계로 진행하여 현재의 데이터 전송률을 한 단계 감소시킨다. 그리고 상기 이동국은 222단계에서 감소된 데이터 전송율로 역방향 링크의 데이터 전송을 시작한다. 현재의 데이터 전송률이 가장 낮은 단계이면 현재의 전송률을 유지한다. 상기 랜덤 값(R)이 Pi_2보다 작으면 218단계로 진행하여 현재의 데이터 전송률을 두 단계 감소시키고 222단계에서 감소된 데이터 전송율로 역방향 링크의 데이터 전송을 시작한다. 현재의 데이터 전송률이 가장 낮은 단계이면 현재의 전송률을 유지하고, 내릴 수 있는 단계가 한 단계밖에 없으면 한 단계 감소시킨다. 상기 도 4에서 제시하는 단계 조정폭은 하나의 실시 예로써 설정하는 값에 따라 달라질 수 있다.

상기 이동국은 214단계에서 RAB가 1이 아닌 경우 즉, active set 내의 모든 기지국에서 RAB를 0으로 하여 전송하는 경우에는 224과정으로 진행한다. 기존의 1xEV-DO 시스템에서는 RAB가 0이 되면 현재 이동국의 송신 전력과 최대 전송율을 고려하여 일률적으로 전송율을 한 단계 올리거나 유지하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 두 개의 PV 값을 이용하여 test를 수행함으로써 두 단계 이상의 전송률 증가도 제공할 수 있다. 상기 이동국은 224단계에서 1단계 PV test를 수행하여 랜덤 값(R)이 Pi_1보다 크면 현재의 전송률을 그대로 유지하고 206단계로 돌아가서 F-MAC 채널을 감시하게 된다.

상기 랜덤 값(R)이 Pi_1보다 작으면 226단계로 진행하여 2단계 PV test를 수행한다. 2단계 PV test에서 랜덤 값(R)이 Pi_2보다 크면 230단계로 진행하여 현재의 데이터 전송률을 한 단계 증가시킨다. 그리고 이동국은 222단계에서 증가된 데이터 전송율로 역방향 링크의 데이터 전송을 시작한다. 현재의 데이터 전송률이 가장 높은 단계이면 현재의 전송률을 유지한다. 랜덤 값(R)이 Pi_2보다 작으면 228 단계로 진행하여 현재의 데이터 전송률을 두 단계 증가시키고 222단계로 가서 증가된 데이터 전송율로 역방향 링크의 데이터 전송을 시작한다.

현재의 데이터 전송률이 가장 높은 단계이면 현재의 전송률을 유지하고, 올릴 수 있는 단계가 한 단계밖에 없으면 한 단계 증가시킨다. 도 4에서 제시하는 단계 조정폭은 하나의 실시 예로써 설정하는 값에 따라 달라질 수 있다. 또한 PV 값은 호 설정 중 또는 호 진행 과정 중에 기지국으로부터 전송되어질 수 있다.

본 발명에서 제시하는 실시 예 이외의 다른 구현방법도 존재할 수 있으나 기본적으로 설정하는 값만 다를 뿐 수행과정은 모두 동일하게 구현될 것이다. 이와 같은 방법을 이용하여 이동국의 특성에 따라 선별적인 역방향 링크의 데이터 전송율을 제어할 수 있으며 이를 통해 효율적인 자원의 활용을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 이동국의 특성에 따라 이동국 단위 또는 그룹 단위로 데이터 전송률을 다르게 제어할 수 있다. 이를 통해 일률적인 역방향 링크의 데이터 전송률 제어방안보다 오버헤드를 크게 추가하지 않고도 기지국의 오버로드 제어를 효율적으로 수행하여 시스템의 성능 및 캐패시티 등을 보장할 수 있는 이점이 있으며, 이동국의 특성에 따라 역방향 데이터 전송율이 제어됨으로, 효율적인 대역폭의 제어와 동적인 대역폭의 할당을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims

이동통신 시스템의 기지국에서 역방향 링크의 제어 방법에 있어서,

이동통신 단말로부터 수신되는 역방향 전송율 지시자(RRI)를 검출하는 과정과,

상기 역방향 전송율 지시자 검출 시 역방향 링크의 부하 및 잔존 용량에 근거하여 역방향 활성 비트(RAB)를 설정하는 과정과,

상기 설정된 역방향 활성 비트를 순방향 맥(MAC) 채널을 통해 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 순방향 맥(MAC) 채널을 통해 전송하는 데이터는 브로드케스트 하여 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
이동통신 시스템의 이동국에서 역방향 링크의 제어 방법에 있어서,

순방향 맥(MAC) 채널을 모니터링하여 역방향 활성 비트(RAB)를 검출하고 랜덤 값을 생성하는 과정과,

상기 검출된 역방향 활성 비트(RAB)가 상승으로 설정된 경우 상기 생성한 랜덤 값을 이용하여 제1퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과,

상기 제1퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율의 증가가 가능하며, 그 이상의 전송율 증가가 가능한 경우 제2퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과,

상기 제2퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율 증가가 가능한 경우 현재 설정중인 전송율을 2단계 이상 증가하여 역방향 링크로 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제3항에 있어서,

상기 제2퍼시스턴스 테스트 수행 결과 데이터 전송율이 1단계 증가인 경우 1단계만 증가하여 전송율을 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
제3항 또는 제4에 있어서,

현재 전송율의 증가가 1단계만 증가할 수 있는 경우 제2퍼시스턴스 테스트를 수행하지 않도록 함을 특징으로 하는 상기 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,

현재 전송율이 최대 전송율인 경우 퍼시스턴스 테스트를 수행하지 않도록 함을 특징으로 하는 상기 방법.
제3항에 있어서,

상기 역방향 활성 비트(RAB)가 전송율 감소를 지시하는 경우 랜덤 값을 발생하여 제3퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과,

상기 제3퍼시스턴스 테스트 수행 결과 전송율을 감소해야 하며, 2단계 이상 전송율 감소가 가능한 경우 제4퍼시스턴스 테스트를 수행하는 과정과,

상기 제4퍼시스턴스 테스트 수행 결과 현재 전송율보다 감소해야 하는 경우 상기 현재 전송율을 2단계 감소하여 설정한 후 역방향 링크로 데이터를 송신하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항에 있어서,

상기 제3퍼시스턴스 테스트 수행 결과 데이터 전송율이 1단계 감소인 경우 1단계만 감소하여 전송율을 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항 또는 제8에 있어서,

현재 전송율의 증가가 1단계만 감소할 수 있는 경우 제4퍼시스턴스 테스트를수행하지 않도록 함을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,

현재 전송율이 최소 전송율인 경우 퍼시스턴스 테스트를 수행하지 않도록 함을 특징으로 하는 상기 방법.