KR20030052810A - 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기유지 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기유지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 무선통신 시스템의 제어국(RNC)에서 기지국(RTS)으로의 트래픽 전달 채널에 대한 동기를 간편한 방법으로 유지하면서 동기 유실시 신속하게 복구하기 위하여, 무선통신 시스템에서의 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법에 있어서, 상기 제어국의 트래픽 핸들링 모듈이 호 설정시 시행한 상기 제어국과 상기 기지국간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 정보와 상기 제어국의 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 전달 채널 동기 관련 정보를 이용하여 시스템 시간 전환 인수를 구하는 제 1 단계; 상기 트래픽 핸들링 모듈에서 프레임을 구성할 때, 프레임을 전송할 시각과 상기 시스템 시간 전환 인수를 더하여 해당 프레임의 프레임 번호(CFN)를 산출하는 제 2 단계; 및 상기 제어국과 상기 기지국간에 프레임 동기가 어긋나게 될 경우, 동기가 어긋난 양 만큼 상기 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 프레임 동기를 유지하는 제 3 단계를 포함한다.

Description

무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법{Frame synchronous preservation method between RNC and RTS in wireless communication system}
본 발명은 무선통신 시스템에서 제어국(즉, 무선망 제어기(RNC : Radio Network Controller))과 기지국(즉, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS : Radio Transceiver Subsystem))간의 프레임 동기 유지 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 특히 IMT-2000(International Mobile Telecommunication), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 등과 같은 차세대 이동통신망 기반의 비동기 이동통신 시스템(WCMS : Wideband CDMA Mobile System)의 무선망 제어기(RNC)에서 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 하향 링크 무선 트래픽 데이터 프레임을 전달할 때 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 프레임 동기를 유지하는 것이다.
무선망 제어기(RNC)의 트래픽 핸들링 모듈(THM : Traffic Handling Module)은 동시에 여러 호에 대한 무선 트래픽을 일정한 주기로 각 전달 채널마다 예정된시각에 정확히 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 넘겨주어야만 데이터의 유실없이 서비스를 제공할 수 있다. 이는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)이 모든 하향 링크 전달 채널 프레임에 대해 수신 대기 시간을 정해놓고 그 시간안에 프레임이 들어오면 처리하여 무선으로 날려보내고 그렇지 못하면 그 프레임은 버리기 때문이며, 이때 프레임이 수신 대기 시간안에 도착 했는지에 대한 판단은 각 프레임에 붙여진 연결 프레임 번호(CFN : Connection Frame Number)와 그 프레임을 수신한 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)의 시스템 시간에 의해 결정된다. 이렇게 트래픽 핸들링 모듈(THM)에서 구성한 전달 채널 프레임이 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)이 기대하는 시간 내에 도착할 때 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간에 전달 채널 동기가 유지된다고 말한다.
이와 같이 서로 시스템 시간이 독립적인 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)이 전달 채널 동기를 맞추기 위해서는, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)과 무선망 제어기(RNC)간의 노드 동기(Node Synchronization) 동작이 필요하며, 노드 동기 동작에서 무선망 제어기(RNC)의 트래픽 핸들링 모듈(THM)은 동기 제어 프레임을 송신하는 시점의 무선망 제어기(RNC)의 시스템 시각인 T1을 동기 제어 프레임에 적어 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 보내고, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)은 이 동기 제어 프레임이 도착한 시각 T2를 자신의 시스템 시각으로 적어 트래픽 핸들링 모듈(THM)로 보낸다. 이때, 트래픽 핸들링 모듈(THM)에서는 이 T1, T2 값과 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 전달 채널 동기 관련 정보인 DOFF(Default Dedicated Physical Channel Offset Value), LTOA(Latest Time ofArrival), TOAWS(Time of Arrival Window Startpoint), TOAWE(Time of Arrival Window Endpoint) 값을 전달 채널 프레임에 부여할 CFN을 계산할 때 사용할 수 있다.
그러나, 트래픽 핸들링 모듈(THM)이 매 프레임을 처리하면서 T1, T2, DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 값을 이용하여 CFN을 계산하게 되면 복잡한 계산식이 반복될 뿐 아니라, 호 도중에 무선 접속망(RAN : Radio Access Network)에 대한 부하의 변화 등으로 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)과 무선망 제어기(RNC)간의 트래픽 전달 환경이 바뀌어 동기가 어긋나게 될 경우 다시 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기 동작을 통해 새로운 T1 및 T2 값을 얻어야 하며, 따라서 새로 동기를 맞추기까지 시간 소모가 많아지고, 그 결과로 무선망 제어기(RNC)에서 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 전달될 트래픽 데이터의 유실이 가중되거나 무선 트래픽 전달이 지연되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신 시스템의 제어국(RNC)에서 기지국(RTS)으로의 트래픽 전달 채널에 대한 동기를 간편한 방법으로 유지하면서 동기 유실시 신속하게 복구하기 위한 제어국(RNC)과 기지국(RTS)간의 프레임 동기 유지 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 무선 트래픽 데이터 처리를 위한 무선 접속망(RAN)의 구성 예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 프레임 동기 유지 방법을 위한 무선 접속망내의 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기 동작 과정을 나타낸 일실시예 설명도.
도 3 은 본 발명에 따른 프레임 동기 유지 방법을 위한 하향 링크 트래픽 프레임의 전달에서 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 전달 채널 동기에 관련된 파라미터를 나타낸 일실시예 설명도.
도 4 는 본 발명에 따른 프레임 동기 유지 방법을 위한 하향 링크 전달 채널 프레임의 송신 방법에 있어서 송신 시점 분배 및 할당 과정을 나타낸 일실시예 설명도.
도 5 는 본 발명에 따른 프레임 동기 유지 방법을 위한 하향 링크 전달 채널 프레임의 연결 프레임 번호(CFN) 계산 과정을 나타낸 일실시예 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 무선망 제어기(RNC) 20 : 트래픽 핸들링 모듈(THM)
30 : 호 제어 프로세서 40 : 핵심망(CN)
50 : 무선 트랜시버 서브시스템(RTS) 60 : 무선 접속망(RAN)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에서의 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법에 있어서, 상기 제어국의 트래픽 핸들링 모듈이 호 설정시 시행한 상기 제어국과 상기 기지국간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 정보와 상기 제어국의 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 전달 채널 동기 관련 정보를 이용하여 시스템 시간 전환 인수를 구하는 제 1 단계; 상기 트래픽 핸들링 모듈에서 프레임을 구성할 때, 프레임을 전송할 시각과 상기 시스템 시간 전환 인수를 더하여 해당 프레임의 프레임 번호(CFN)를 산출하는 제 2 단계; 및 상기 제어국과 상기 기지국간에 프레임 동기가 어긋나게 될 경우, 동기가 어긋난 양 만큼 상기 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 프레임 동기를 유지하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 제어국과 기지국간의 프레임 동기를 유지하기 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신 시스템에, 상기 제어국의 트래픽 핸들링 모듈이 호 설정시 시행한 상기 제어국과 상기 기지국간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 정보와 상기 제어국의 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 전달 채널 동기 관련 정보를 이용하여 시스템 시간 전환 인수를 구하는 제 1 기능; 상기 트래픽 핸들링 모듈에서 프레임을 구성할 때, 프레임을 전송할 시각과 상기 시스템 시간 전환 인수를 더하여 해당 프레임의 프레임 번호(CFN)를 산출하는 제 2 기능; 및 상기 제어국과 상기 기지국간에 프레임 동기가 어긋나게 될 경우, 동기가 어긋난 양 만큼 상기 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 프레임 동기를 유지하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 제어국(무선망 제어기(RNC))의 트래픽 핸들링 모듈(THM)이 기지국(무선 트랜시버 서브시스템(RTS))과 제어국(RNC)간의 트래픽 전송 시간을 일정한 주기로 유지하는 환경에서 전달 채널 프레임에 대해 기지국(RTS)이 설정한 수신 대기 시간내에 전달 채널 프레임이 도착하도록 프레임 번호 정보(CFN)를 부여하고자 한다.
즉, 본 발명은 무선망 제어기(RNC)의 트래픽 핸들링 모듈(THM)이 호 설정시 시행한 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 T1, T2 값 및 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 정보인 DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 값을 이용하여 무선망 제어기(RNC)의 현재 시스템 시간에서 보내고자 하는 프레임의 CFN을 산출할 수 있는 시스템 시간 전환 인수를 구해 두고, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 보낼 프레임의 CFN을 계산할 때 사용함으로써 CFN 산출을 용이하게 하고, 또한 무선 접속망(RAN)에 대한 부하의 변화로 동기가 어긋나게 될 경우 새로 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기 동작을 수행할 필요없이 동기가 어긋난 양 만큼 이 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 간단히 전달 채널 동기를 회복할 수 있도록 한다.
이를 위해, 본 발명은 트래픽 핸들링 모듈(THM)이 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기로 얻은 T1, T2 및 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 정보인 DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 값을 이용하여, 무선망제어기(RNC)의 현재 시스템 시간에서 보내고자 하는 프레임의 CFN을 간단히 산출할 수 있는 시스템 시간 전환 인수를 구하고, 무선망 제어기(RNC)의 트래픽 핸들링 모듈(THM)에서 프레임을 구성할 때 그 프레임을 전송할 시각과 이 시스템 시간 전환 인수를 더하여 해당 프레임의 CFN을 산출하여, 무선 접속망(RAN)에 대한 부하의 변화 등으로 동기가 어긋나게 될 경우 동기가 어긋난 양 만큼 이 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 동기를 회복한다.
이로써, 본 발명은 제어국(RNC)와 기지국(RTS)간의 전달 채널 동기를 유지하고 빠르게 복구할 수 있으므로 단말기(UE : User Equipment)로 전송하는 무선 트래픽 데이터의 전송 지연 및 유실을 막을 수 있다.
정리해 보면, 본 발명에서 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)에서는 모든 하향 링크 전달 채널 프레임에 대해 수신 대기 시간을 정해놓고 그 시간 안에 프레임이 들어오면 처리하여 무선으로 날려보내고, 그렇지 못하면 그 프레임은 버리게 된다. 이때, 프레임이 수신 대기 시간 안에 도착 했는지에 대한 판단은 각 프레임에 붙여진 CFN과 그 프레임을 수신한 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)의 시스템 시각에 의해 결정되는 것이다. 본 발명에서는 하향 링크 트래픽 프레임을 구성하여 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 전송하는 트래픽 핸들링 모듈(THM)에서 프레임에 CFN을 부여할 때 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기를 통해 얻은 T1, T2 값 및 호 설정시 호 제어 프로세서로부터 받은 DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 등으로 산출한 시스템 시간 전환 인수를 사용함으로써 CFN의 산출을 용이하게 하고, 또한 무선 접속망에 대한 부하의 변화 등으로 동기가 어긋나게 될경우 새로 노드 동기 동작을 수행할 필요없이 동기가 어긋난 양 만큼 이 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 간단히 동기를 회복할 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
이하에서는, 본 발명의 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 전달 채널 동기를 위한 CFN 산출 과정을 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
첫째, 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)의 하향 무선 트래픽 데이터 처리 과정 및 노드 동기 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 무선 트래픽 데이터 처리를 위한 무선 접속망(RAN)의 구성 예시도로서, 비동기 이동통신 시스템(WCMS)에서 트래픽 프레임 처리를 위한 무선 접속망(RAN)을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선망 제어기(RNC)(10)내의 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)은 상위로는 호 제어 프로세서(30) 및 핵심망(CN : Core Network)(40)과, 하위로는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)과 직접 트래픽 데이터를 교환하는 장치로서, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에서 단말기(UE)로부터 수신한 상향 트래픽 데이터는 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)에서 무선 트래픽 처리 계층 2 과정을 거친 후, 호 제어 프로세서(30)나 핵심망(CN)(40)으로 전달되며, 반대로 하향 트래픽 데이터는 호 제어 프로세서(30)나 핵심망(CN)(40)으로부터 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)로 전달되어 무선 트래픽 처리 계층 2 과정의 처리를 마친 후 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)으로 보내지며, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에서는 수신한 트래픽 데이터를 무선 프레임으로 구성하여 단말기(UE)에 송신한다.
한편, 이러한 무선 트래픽의 처리 및 전달에 있어, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)과 무선망 제어기(RNC)(10)는 서로 시스템 시간이 독립적이다. 즉, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에서 사용하는 클럭과 무선망 제어기(RNC)(10)에서 사용하는 클럭이 도 2에서와 같이 서로 같은 시점에 동기되어 있지 않고 각자 다르게 움직이며, 따라서 무선망 제어기(RNC)(10)의 시스템 시간으로 사용되는 프레임 카운터 값인 RFN(RNC Frame Number)과 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)의 시스템 시간으로 사용되는 프레임 카운터 값인 SFN(Cell System Frame Number)이 어느 한 시점에서 서로 다른 값을 갖게 되며, 두 노드간에 공통으로 사용할 수 있는 절대시각은 존재하지 않는다.
그러므로, 이러한 비동기 상태에서 각 노드가 상대방이 원하는 시점에 트래픽을 전달하기 위해서는 상대방의 시간과 자신의 시간에 대한 관계를 알아내는 노드 동기 동작이 필요하며, 이를 도 2에 나타내었다.
즉, 노드 동기 동작은 도 2에 도시된 바와 같이 무선망 제어기(RNC)(10)가 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)으로 T1(11) 값을 실은 하향 노드 동기 제어 프레임을 보내면, 이에 대한 응답으로 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 무선망 제어기(RNC)(10)로 T2(21)와 T3(31) 값을 실은 상향 노드 동기 제어 프레임을 보내는 절차에 의해 이루어진다.
도 2에서, T1(11)은 무선망 제어기(RNC)(10)가 하향 노드 동기 제어 프레임을 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)으로 보낸 시점의 RFN, T2(21)는 무선망 제어기(RNC)(10)가 보낸 하향 노드 동기 제어 프레임을 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 수신한 시점의 SFN, T3(31)는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 상향 노드 동기 제어 프레임을 무선망 제어기(RNC)(10)로 보낸 시점의 SFN, T4(41)는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 보낸 상향 노드 동기 제어 프레임을 무선망 제어기(RNC)(10)가 수신한 시점의 RFN을 각각 나타낸다.
무선망 제어기(RNC)(10)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)간에 노드 동기 동작을 마친 상태에서, 무선망 제어기(RNC)(10)는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 원하는 시간내에 프레임이 도착할 수 있도록 할 수 있다. 호 제어 프로세서(30)나 핵심망(CN)(40)은 단말기(UE)로 전달해야 할 트래픽이 발생되면 이를 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)로 보낸다. 이에 대해, 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)은 수신한 프레임에 대한 무선 트래픽 계층 2 과정을 거쳐 재구성된 프레임을 호 설정시 호 제어 프로세서(30)가 할당해준 전달 채널을 통하여 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)으로 전달하게 되는데, 이때 각 프레임에는 단말기(UE)와 무선 접속망(RAN)(60)간의 계층 2 및 전달 채널 동기를 위한 프레임 번호인 CFN(Connection Frame Number)이 붙여지며, 이 프레임이 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에서 수신되어 처리되기 위해서는 도 3에서와 같이 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 이 프레임에 대하여 설정해 놓은 수신 대기 시간 간격(12)내에 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에 도착되어야 한다.
도 3에서, 수신 대기 시간 간격(12)은 N(22)이라는 CFN이 붙여진 프레임에 대하여 설정해 놓은 것이다. CFN은 실제로 SFN과 DOFF(32)라는 편차를 가지는 시간 값이며, DOFF(32)는 호 제어 프로세서(30)가 호 설정 초기에 각 전달 채널에 대하여 할당하는 값이다. 즉, SFN이 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)의 시스템 시간인 것에 대하여, CFN은 각 호 및 전달 채널 프레임의 시스템 시간이다. 따라서, N(22)이라는 CFN이 붙여진 프레임은 수신 대기 시간 간격(12)내에 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에 도착하여 처리 과정을 거친 뒤 CFN이 N(22)이 되는 순간에 단말기(UE)로 송신된다.
무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에서 각 전달 채널 프레임에 대한 수신 대기 시간 간격은 LTOA(42), TOAWS(52), TOAWE(62) 등의 파라미터에 의해 결정된다. 여기서, LTOA(42) 값은 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 무선망 제어기(RNC)(10)로부터 수신한 프레임을 처리하여 무선 채널로 날리는데 필요한 시간을 의미하며, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)의 시스템 파라미터로서 무선망 제어기(RNC)(10)가 시스템 구성시부터 알고 있는 값이다. 또한, TOAWS(52)와 TOAWE(62)는 수신 대기 시간(12)의 시작점과 끝점을 지정하는 파라미터로서, 호 제어 프로세서(30)가 그 값을 결정하여 호 설정 초기에 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50) 및 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)에게 알려준다.
이와 같이 결정된 수신 대기 시간 간격(12)내에 하향 링크 전달 채널 프레임이 도착할 수 있기 위해서, 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)은 특정 CFN을 갖는 프레임에 대해 설정된 수신 대기 시간 간격(12)의 시작점과 끝점을 알고, 그 안에 프레임이 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에 도착하기 위해서 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)이 어느 시각에 그 프레임을 송신해야 하는지를 노드 동기를 통해 얻은 T1(11), T2(21) 및 DOFF(32), LTOA(42), TOAWS(52), TOAWE(62) 등을 이용하여 결정하게 된다.
둘째, 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)의 각 전달 채널에 대한 트래픽 프레임 송신 시점 및 송신 트리거링에 대해 살펴보면 다음과 같다.
비동기 이동통신 시스템(WCMS)에서 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)의 응용 프로그램은 100Hz와 800Hz의 클럭 인터럽트를 받아 사용하는데, 100Hz 클럭 인터럽트 서비스 루틴은 무선망 제어기(RNC)(10)내 모든 하드웨어에 공급되는 RFN을 읽어 들이며, 800Hz 클럭 인터럽트 서비스 루틴은 각 전달 채널의 프레임 송신 트리거링을 수행한다.
비동기 이동통신 시스템(WCMS)에서 신호 트래픽을 전달하는 전용 전달 채널의 프레임은 40ms, 사용자 트래픽을 전달하는 전용 전달 채널의 프레임은 20ms, 공통 전달 채널의 프레임은 10ms의 전달 주기를 갖는다. 따라서, 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)에서는 모든 전달 채널의 프레임이 각자의 주기에 정확히 동작할 수 있도록, 도 4와 같이 프레임 주기 시간을 다수의 조각으로 나누어 각 전달 채널에 할당하는 방식을 사용한다.
도 4 는 프레임 주기가 20ms인 사용자 트래픽을 전달하는 전용 전달 채널의프레임의 경우를 나타내고 있는 것으로, 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)은 100Hz 클럭 인터럽트와 800Hz 클럭 인터럽트, 즉 10ms 및 1.25ms 주기의 인터럽트를 제공받으므로 도 4와 같이 20ms의 시간을 모두 16개의 시간 조각으로 구분할 수 있고, 각 시간 조각을 각 전달 채널의 프레임 송신 시점으로 할당하는 것이다. 따라서, 800Hz 클럭 인터럽트 서비스 루틴에서는 현재의 시각이 도 4에서 표현된 시간 조각중 어느 번호의 시간 조각에 해당하는지를 판단하여 그 시간 조각에 할당되어 있는 전달 채널 프레임의 송신을 트리거링한다. 각 전달 채널에 대하여 할당할 적정한 시간 조각은 T1, T2, DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 등을 이용하여 결정하게 된다.
셋째, 전달 채널 프레임 각각에 붙여질 CFN의 산출 과정에 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)이 CFN이 N(13)인 전달 채널 프레임에 대한 수신 대기 시간 간격(12)과 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)에서 전달 채널 프레임에 붙일 CFN을 간단히 계산할 수 있도록 하는 시스템 시간 전환 인수(rfn2Cfn)을 계산하는 식을 나타내고 있다. 단, 도 5에서 "23,33,43,53,63,73" 및 하기의 (수학식 2) 내지 (수학식 7)은 0.125ms에 1씩 증가하는 값, 즉 0.125ms 단위의 값이며, "13"은 10ms에 1씩 증가하는 값, 즉 10ms 단위의 값이다.
RFN은 무선망 제어기(RNC)(10)내의 모든 서브시스템 및 모듈들이 공통으로 사용하는 프레임 카운터의 값이고, SFN은 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)의 한 셀에서 공통으로 사용하는 프레임 카운터의 값이며, 이들 프레임 카운터 값은 모두 10ms 단위의 값으로서 "0"에서 "4095"까지를 순환한다. 그러나, RFN과 SFN은 특정순간을 지칭하는 용도로서 그 순간의 값을 나타내게 되어 정수가 아닌 값으로 표현될 수 있으며, 따라서 하기의 모든 수학식에서는 80을 곱함으로써 0.125ms 단위의 정수 값으로 전환하여 사용한다. CFN은 한 호에 대하여 독립적으로 사용되는 프레임 카운터 값으로 무선 트래픽 프레임의 프레임 번호로서 사용되고 SFN과는 호 제어 프로세서(30)가 할당한 DOFF(32) 값 만큼의 편차를 가지며 10ms 단위의 값으로서 "0"에서 "255"까지를 순환한다. 하기의 모든 수학식에서 CFN은 80을 곱함으로써 0.125ms 단위의 값으로 전환하여 사용한다.
도 5에서, CFN이 N(13)인 프레임의 수신 대기 시간 간격(12)은 s(23) 점부터 e(33) 점까지이다. 즉, CFN으로 N(13)이 붙여진 프레임은 RFN이 rfnTx(43)인 시점에 송신되어 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(20)의 SFN이 sfnRx(53)인 시점에 도착한다. 이 프레임은 이후 rtsProcTime(63) 동안 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(20)에 머무르면서 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(20)에서의 처리 과정을 거친 후 SFN이 sfnTx(73)이 되는 시점, 즉 해당 호의 CFN이 N(13)이 되는 시점에 무선으로 전송된다. 모든 프레임은 개별적으로 그 프레임만의 수신 대기 시간 간격(12)이 정해지게 되므로 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)이 전달 채널 프레임을 만들고 그 프레임에 붙여질 CFN을 계산할 때에는 이 프레임이 송신되는 시점의 RFN으로부터 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에 도착할 시점의 SFN을 추정할 수 있어야 하며, 도 5에 나타난 관계를 통하여 이 프레임이 어떤 CFN을 가져야만 하는지를 산출할 수 있어야 한다.
따라서, 본 발명에서는 rfn2Cfn이라는 시스템 시간 전환 인수를 RFN이 "0"일때 송신하는 프레임에 붙여져야 하는 CFN으로서 정의하고, 이를 이용하여 하기의 (수학식 1)과 같이 프레임을 송신하는 시점의 RFN에 rfn2Cfn을 간단히 더하기만 하면 프레임의 CFN을 산출할 수 있도록 한다.
cfn = (rfn + rfn2Cfn) % (256 * 80)
상기 (수학식 1)에서, cfn은 RFN이 rfn인 시점에 송신된 프레임에 붙여진 CFN이며, rfn과 rfn2Cfn을 더한 값에 대해 (256 * 80)으로 모듈로 연산을 한 것은 CFN이 "0"에서 "255"까지 순환하는 수이며, cfn, rfn, rfn2Cfn이 모두 0.125ms 단위의 값이기 때문이다.
이러한 rfn2Cfn을 구하기 위한 방법을 보다 상세히 설명한다.
도 5에서, CFN이 N(13)인 프레임은 RFN이 rfnTx(43)이 시점에 트래픽 핸들링 모듈(20)에서 송신되어 SFN이 sfnRx(53)인 시점에 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)에 도착한다. 이 프레임은 rtsProcTime(63) 동안 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(20)에 머무른 후 SFN이 sfnTx(73)가 되는 시점에 무선으로 송신되므로 sfnRx(53)는 하기의 (수학식 2)와 같이 표현된다.
sfnRx = sfnTx - rtsProcTime
sfnTx(73)는 CFN이 N(13)인 순간의 SFN 값이므로 하기의 (수학식 3)과 같이 표현된다.
sfnTx = (N * 80) + DOFF
또한, 본 발명에서는 sfnRx(53)가 수신 대기 시간 간격(12)인 s(23) 점과 e(33) 점 사이의 중앙에 위치하도록 하여 rtsProcTime(63)을 하기의 (수학식 4)와 같이 나타낸다.
rtsProcTime = LTOA + TOAWE + (TOAWS / 2)
rfnTx(43)는 rfnTx(43)와 T1의 차가 sfnRx(53)와 T2의 차와 같은 것을 이용하면 하기의 (수학식 5)로 표현된다.
rfnTx = sfnRx - T1 + T2
본 발명에서의 정의에 의해 rfn2Cfn은 RFN이 "0"일 때 송신하는 프레임에 붙여져야 하는 CFN이며, 이 값은 도 5의 N(13)값과 rfnTx(43)를 이용하여 표현하면 하기의 (수학식 6)와 같다.
rfn2Cfn = (N * 80) - rfnTx
따라서, 상기 (수학식 2) ~ (수학식 6)을 이용하여 시스템 시간 전환 인수인 rfn2Cfn은 하기의 (수학식 7)과 같이 나타낼 수 있다.
rfn2Cfn = ((4096 * 80) + LTOA + TOAWE + (TOAWS / 2) - DOFF + T1 - T2) % (4096 * 80)
상기 (수학식 7)에서 (4096 * 80)이 더해지고 또한 (4096 * 80)로 모듈로 연산을 한 것은, rfn2Cfn을 상기 (수학식 1)에 적용하기 위해서는 rfn2Cfn이 양수이어야 하기 때문이다.
마지막으로, 전달 채널의 동기가 어긋났을 때 동기를 회복하는 방법에 대하여 설명한다.
트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)은 트래픽 프레임을 구성할 때마다 그 프레임이 송신될 시점과 상기의 방법으로 산출한 rfn2Cfn 및 상기 (수학식 1)을 이용하여 그프레임의 CFN을 간단히 산출해 낼 수 있다. 그러나, 서비스중에 무선 접속망(RAN)(60)에 대한 부하의 변화 등으로 인해 위의 방법으로 계산된 CFN이 부적절하게 되는 경우, 즉 전달 채널 프레임이 그 프레임에 대해 설정된 수신 대기 시간 간격(12)내에 도착하지 못하는 경우가 생길 수 있다. 이렇게 전달 채널의 동기가 어긋나게 되는 경우, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)은 이 프레임이 설정된 수신 대기 시간 간격(12)에 대해 얼만큼 벗어난 시점에 도착했는지를 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)에 통보하게 된다. 그러면, 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)에서는 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)으로부터 통보받은 값을 이용하여 해당 전달 채널의 프레임에 대한 송신 시점을 다른 시간 조각으로 변화시키고, 송신 시점의 변화만큼 rfn2Cfn도 변화시킨다.
예를 들면, 프레임이 수신 대기 시간 간격(12)의 끝점보다 후에 도착하였고 그에 따라 송신 시점을 변화시켜야 할 때 그 변화되어야 할 폭이 5ms라 가정하면, 상기 도 4에서 시간 조각의 크기가 1.25ms이므로 기존의 송신 시간 조각에서 4개 앞선 시간 조각으로 송신 시점을 변화시키고, rfn2Cfn의 값은 0.125ms 단위의 값이므로 40을 더해주면 된다. 이렇게 함으로써, 전달 채널의 동기가 어긋났을 경우, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)(50)과 트래픽 핸들링 모듈(THM)(20)간의 노드 동기 동작을 새로 할 필요없이 빠르게 동기를 회복할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 무선망 제어기의 트래픽 핸들링 모듈(THM)이 호 설정시 시행한 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 T1, T2 값 및 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 정보인 DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 값을 이용하여 무선망 제어기(RNC)의 현재 시스템 시간에서 보내고자 하는 프레임의 CFN을 산출할 수 있는 시스템 시간 전환 인수를 구하고, 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)으로 보낼 프레임을 구성할 때 그 프레임을 전송 할 시각과 이 시스템 시간 전환 인수를 더함으로써 간단히 해당 프레임의 CFN을 산출할 수 있고, 무선 접속망(RAN)에 대한 부하의 변화 등으로 동기가 어긋나게 될 경우 새로 무선망 제어기(RNC)와 무선 트랜시버 서브시스템(RTS)간의 노드 동기 동작을 수행할 필요없이 동기가 어긋난 양 만큼 이 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 간단히 전달 채널 동기를 회복하여 서비스의 질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 무선통신 시스템에서의 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법에 있어서,
    상기 제어국의 트래픽 핸들링 모듈이 호 설정시 시행한 상기 제어국과 상기 기지국간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 정보와 상기 제어국의 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 전달 채널 동기 관련 정보를 이용하여 시스템 시간 전환 인수를 구하는 제 1 단계;
    상기 트래픽 핸들링 모듈에서 프레임을 구성할 때, 프레임을 전송할 시각과 상기 시스템 시간 전환 인수를 더하여 해당 프레임의 프레임 번호(CFN)를 산출하는 제 2 단계; 및
    상기 제어국과 상기 기지국간에 프레임 동기가 어긋나게 될 경우, 동기가 어긋난 양 만큼 상기 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 프레임 동기를 유지하는 제 3 단계
    를 포함하는 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노드 동기 동작을 통해 얻은 정보는,
    실질적으로, 상기 제어국과 상기 기지국간의 노드 동기로 얻은 동기 제어 프레임을 송신하는 시점의 상기 제어국의 시스템 시각(T1) 정보와, 상기 T1 정보를 실은 동기 제어 프레임이 도착한 시각(T2) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전달 채널 동기 관련 정보는,
    실질적으로, 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 부여받은 DOFF(Default Dedicated Physical Channel Offset Value), LTOA(Latest Time of Arrival), TOAWS(Time of Arrival Window Startpoint), TOAWE(Time of Arrival Window Endpoint) 정보인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 시간 전환 인수는,
    실질적으로, 상기 제어국의 현재 시스템 시간에서 보내고자 하는 프레임의 프레임 번호(CFN)를 산출할 수 있는 값인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 시간 전환 인수는,
    상기 제어국의 시스템 시간으로 사용되는 프레임 카운터 값(RFN)이 영("0")일 때 송신하는 프레임에 붙여져야 하는 프레임 번호(CFN)로서 정의하고, 상기 T1 정보, 상기 T2 정보, 상기 DOFF, LTOA, TOAWS, TOAWE 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 제어국과 기지국간의 프레임 동기 유지 방법.
  6. 제어국과 기지국간의 프레임 동기를 유지하기 위하여, 프로세서를 구비한 무선통신 시스템에,
    상기 제어국의 트래픽 핸들링 모듈이 호 설정시 시행한 상기 제어국과 상기 기지국간의 노드 동기 동작을 통해 얻은 정보와 상기 제어국의 호 제어 프로세서로부터 호 설정시에 받은 전달 채널 동기 관련 정보를 이용하여 시스템 시간 전환 인수를 구하는 제 1 기능;
    상기 트래픽 핸들링 모듈에서 프레임을 구성할 때, 프레임을 전송할 시각과 상기 시스템 시간 전환 인수를 더하여 해당 프레임의 프레임 번호(CFN)를 산출하는 제 2 기능; 및
    상기 제어국과 상기 기지국간에 프레임 동기가 어긋나게 될 경우, 동기가 어긋난 양 만큼 상기 시스템 시간 전환 인수를 변화시킴으로써 프레임 동기를 유지하는 제 3 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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