KR20040042233A - 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법에 관한 것이다.
본 발명은 CDMA 이동통신 시스템에서 다수의 이동국에 다양한 종류의 무선 서비스를 제공하는 경우 시스템 자원과 무선 채널 환경을 고려하여 전력제어가 이루어지고 있는 FCH(Fundamental Traffic Channel), DCCH(Dedicated Control CHannel), SCH(Supplemental CHannel)를 포함하는 트래픽 채널의 전력과 잔여 섹터 전력 및 패킷 데이터의 양에 의해 물리계층의 순방향 링크 데이터 채널 전송 속도를 효율적으로 조정하도록 되어 있으며,
이에 따라서, 순방향 링크의 프레임 오류율을 줄여서 기지국 섹터의 RLP 처리율을 향상시키고 상위의 일정 주기마다 패킷 데이터 양을 보고서 물리계층의 전송 속도를 결정하여 필(Fill) 프레임을 채움에 따라서 생기는 순수 데이터 처리율의 저하를 막을 수 있는 장점이 있다.

Description

이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법 { Management method of transmission rate for packet channel in CDMA System }
본 발명은 이동통신시스템에 관한 것이며, 보다 상세히는 CDMA 이동통신 시스템에서 물리계층의 순방향 링크 데이터 채널 전송 속도를 효율적으로 조정하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법에 관한 것이다.
종래의 CDMA 이동통신시스템은 시스템 자원과 무선 채널 환경을 고려하지 않고 패킷 데이터 양에 의해서만 순방향 링크의 데이터 채널 전송 속도를 결정하고 있으며, 최근에는 시스템 자원과 무선 채널 환경만을 고려하여 RF 스케줄링을 실행하여 데이터 채널 전송 속도를 결정하는 기술이 개발되고 있는 실정이다.
그러나, 상기와 같이 패킷 데이터 양에 의해서만 순방향 링크의 데이터 채널 전송 속도를 결정하는 방식은 시스템 자원과 무선 채널 환경을 고려하여 RF 스케줄링을 실행하지 않기 때문에 무선 구간에서 프레임 오류율이 높아져 기지국 섹터의 RLP(Radio Link Protocol) 처리율(Throughput)이 저하되고 시스템에 다수의 사용자가 있는 경우 콜 블록(Call Blocking) 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 시스템 자원과 무선 채널 환경만을 고려하여 순방향 링크의 데이터 채널 전송 속도를 결정하는 방식은 RF 스케줄링이 되어서 무선 구간에서 프레임 오류율이 낮아지는 장점이 있기는 하지만 패킷 데이터의 양을 고려하지 않기 때문에 물리계층 프레임에 임의의 더미 데이터를 채워서 전송하게 되어 무선 자원을 비효율적으로 사용하게 되는 단점이 있으며, 이로 인해 여전히 RLP 처리율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 CDMA 이동통신 시스템에서 다수의 이동국에 다양한 종류의 무선 서비스를 제공하는 경우 시스템 자원과 무선 채널 환경을 고려하여 전력제어가 이루어지고 있는 FCH(Fundamental Traffic Channel), DCCH(Dedicated Control CHannel), SCH(Supplemental CHannel)를 포함하는 트래픽 채널의 전력과 잔여 섹터 전력 및 패킷 데이터의 양에 의해 물리계층의 순방향 링크 데이터 채널 전송 속도를 효율적으로 조정하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법은, 이동통신 시스템의 엑세스 네트워크에 포함된 SDU와 채널카드 및 호제어 처리기와 상호 인터페이스하는 기지국 주처리기가 SCH 할당 구간(SCH_DURATION)에서 채널카드로부터 기준 시간(Ts) 단위로 전력제어가 이루어지는 기본 트래픽 채널(FCH)의 전력과 SCH 송신 전력을 입력받아서 섹터 별로 특정 시간(T1)을 상기 기준 시간(Ts)으로 나눈 값에 해당하는 회수(T1/Ts) 동안 누적하고 채널별로 이 일정한 누적 회수(T1/Ts) 동안의 평균값을 구하는 단계와; 상기 기지국 주처리기가 섹터별로 특정한 시간(T1) 단위로 수신한 사용중인 채널별 평균 전력을 이용하여 SCH 할당 가능한 섹터 전력을 계산하는 단계; 상기 기지국 주처리기가 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 트래픽 채널이 전송되었는지 판단하는 단계; 트래픽 채널이 전송되었으면 상기 기지국 주처리기가 계속해서 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 데이터 전송 채널인 SCH가 전송되지 않았는지(DTX; Dis-continuous Transmission) 판단하는 단계; 트래픽 채널이 전송되지 않았으면 상기 기지국 주처리기가 미리 설정된 특정한 초기 SCH 전송 속도를 할당하는 단계; SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되지 않았으면(DTX) 상기 기지국 주처리기가 1배속 FCH 전력을 이용하여 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하는 단계; SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되었으면 이전에 전송된 SCH 전력을 이용하여 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하는 단계; 상기 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산한 후, 기지국 주처리기가 기본 전송 속도의 SCH 전력으로 가용 섹터 전력을 나눈 전력 비율을 이용하여 무선 SCH 전송 속도를 결정하는 단계; 및 상기 무선 SCH 전송 속도와 SDU에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 비교하거나, 상기 초기 SCH 전송 속도와 SDU에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 비교하여 작은 값을 최종 SCH 전송 속도로 결정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 이동통신 시스템의 엑세스 네트워크를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법을 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에 대한 무선 구간 프레임 오류율을 비교한 그래프,
도 4는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에서 무선 자원 낭비와 RLP 처리량을 비교한 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: PDSN 인터페이스부 11: PCF
12: SDU 13: 채널카드
14: IF처리기 15: RF 컨버터
16: 전력 증폭기 17: MSC 스위치
18: 보코더 19: 기지국 주처리기
20: 호제어 처리기 21: 호제어/이동관리기
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법이 적용되는 이동통신 시스템의 엑세스 네트워크의 PCF(Packet Control Function; 11)는 패킷망 접속 인터페이스 역할을 하는 PDSN 인터페이스부(10)를 통하여 패킷 데이터를 패킷망에 연결시켜주는 스위치 기능을 담당한다.
SDU(Selection & Distribution Unit; 12)는 음성 트래픽과 패킷 트래픽을 생성하는 기능을 하고 역방향 트래픽 채널이 소프트 핸드오프 상황인 경우에 수신 성능이 더 좋은 기지국을 선택하는 기능을 담당하며, 특히 본 발명에 적용되는 경우 아래의 기지국 주처리기(BMP; 19)에 의해 생성된 SCH 전송 속도 정보대로 SCH 패킷을 생성하는 역할을 하고 기지국 주처리기(19)에 패킷 속도에 대한 정보를 통보하는 역할을 한다.
채널카드(13)는 기저 대역 처리기이며 내장된 모뎀에 의해 기저 대역 변복조를 담당하고, 트랙픽 채널의 채널 코딩, 변복조, 확산 및 역확산과 전력제어를 담당한다.
IF 처리기(14)는 디지털 기저 대역 신호를 중간 주파수(IF)의 아날로그 신호로 변환한다.
RF 컨버터(15)는 IF를 무선 사업자에 할당된 캐리어 주파수로 주파수 상향 조절한다.
전력 증폭기(16)는 RF 신호를 증폭한다.
MSC 스위치(17)는 아래의 보코더(Vocoder; 18)를 통과한 음성 트랙픽을 다른 이동교환기(MSC)나 PSTN에 연결시킨다.
보코더(18)는 순방향인 경우에는 아날로그 음성 파형을 디지털 신호로 압축하여 변환하고, 역방향인 경우에는 반대로 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 준다.
기지국 주처리기(19)는 채널카드(13)의 자원을 관리하며 아래의 호제어 처리기(20)로부터 호 할당 및 호 처리 메시지를 받아서 처리하는 기능을 담당하며, 특히 본 발명에 따른 이동통신시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법을 주관한다.
상기 호제어 처리기(20)는 호처리와 관련하여 SDU(12)와 기지국 주처리기(19)와 인터페이스를 하고 호처리 관련 시그널링 메시지를 생성한다.
호제어/이동관리기(21)는 이동교환기(MSC)에서 이동국의 이동에 따른 정보와 호처리 관련 정보를 처리한다.
상기와 같이 구성되는 이동통신 시스템의 엑세스 네트워크에 있어서, 데이터는 패킷망에서 PDSN 인터페이스부(10), PCF(11), SDU(12), 채널카드(13), IF 처리기(14), RF 컨버터(15), 전력 증폭기(16), 안테나(ANT)를 통해서 이동국에 전송되고, 음성신호는 이동교환기의 MSC 스위치(17), 보코더(18), SDU(12), 채널카드(13), IF 처리기(14), RF 컨버터(15), 전력 증폭기(16), 안테나(ANT)를 통하여 이동국에 전송된다.
이때, 기지국(BTS)의 기지국 주처리기(19)가 호처리를 담당하며 채널카드(13)를 조정하고, 기지국 제어기(BSC)의 호제어 처리기(20)가 호처리를 담당하고 SDU(12)를 조정하며 기지국 주처리기(19)와 인터페이스하고 이동교환기의 호제어/이동관리기(21)와 인터페이스를 한다.
또한, 상기 기지국 주처리기(19)는 TIA/EIA 기구의 무선 표준 방식인 IS-2000 표준을 따르는 데이터 전용 채널(SCH)에 적용되는 본 발명에 따른 이동통신시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법을 적용하기 위하여 상기 SDU(12)와 채널카드(13) 및 호제어 처리기(20)와 상호 인터페이스한다.
상기 채널카드(13)가 내부 모뎀에서 받은 채널별 전력을 기준 시간(Ts) 주기로 상기 기지국 주처리기(19)에 전달하면 상기 기지국 주처리기(19)는 기준 시간(Ts) 주기마다 상기 호제어 처리기(20)와 인터페이스하고, 상기 호제어 처리기(20)가 특정한 SCH 전송 구간(SCH_DURATION)마다 전송할 패킷이 있는 경우에 패킷 데이터 량 정보와 함께 SCH 요구 메시지를 전송하면 SCH 전송 속도를 결정하여 상기 호제어 처리기(20)로 전송한다.
또한, 상기 호제어 처리기(20)는 기지국제어기(BSC)의 SDU(12)에 기지국 주처리기(19)로부터 전달받은 SCH 전송 속도 정보를 전송하여 SDU(12)가 SCH의 데이터 속도를 만족하는 SCH 패킷 프레임을 만들도록 한다.
이때, SCH 패킷 프레임을 만든 상기 SDU(12)는 채널카드(13)에 할당할 SCH에 관한 정보를 가지는 ESCAM 메시지를 전달하여 채널 카드(13)가 그 메시지를 이동국에 전송하도록 하고, 기지국(BTS)이 이동국으로부터 ESCAM 메시지에 대한 ACK 메시지를 수신하면 상기 기지국제어기(BSC)의 SDU(12)는 SCH 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit)을 채널카드(13)로 전송한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동통신단말시스템의 엑세스 네트워크는 도 2에 도시된 방법에 의해 다음과 같이 작동한다.
최초에 상기 기지국 주처리기(19)는 SCH 할당 구간(SCH_DURATION)에서 채널카드(13)로부터 기준 시간(Ts) 단위로 전력제어가 이루어지는 기본 트래픽 채널(FCH)의 전력과 SCH 송신 전력을 입력받는다. 상기 기지국 주처리기(19)는 기본 트래픽 채널(FCH)의 전력과 SCH 송신 전력을 섹터 별로 특정 시간(T1)을 상기 기준 시간(Ts)으로 나눈 값에 해당하는 회수(T1/Ts) 동안 누적하고 각 채널별로 이 일정한 누적 회수(T1/Ts) 동안 각각의 평균값을 구한다(S10).
이어서, 상기 기지국 주처리기(19)는 섹터별로 특정한 시간(T1) 단위로 수신한 사용중인 채널별 평균 전력을 이용하여 SCH 할당 가능한 섹터 전력을 아래의 수학식 1에 의해 계산한다(S20).
상기 수학식 1에 있어서, 변수들의 정의는 다음과 같다.
Psector_avail: 사용 가능한 잔여 전력
Psector: 섹터의 가능한 총 전력
PoverheadCH: 섹터 안에 있는 모든 이동국에 공통으로 제공되는 오버헤드 채널 전력
PFCH: FCH의 전력
PotherSCH: 할당한 SCH를 제외한 SCH 전력
Pguard: 전력제어에 의해 송신 전력이 출렁이게 되므로 전력 증폭기의 용량을 초과하지 않도록 제공되는 가드 전력
또한, 상기 수학식 1에 의하면, 상기 SCH 할당 가능한 섹터 전력(Psector_avail)은 섹터의 가능한 총 전력(Psector)에서 오버헤드 전력(PoverheadCH)의 합과 FCH 전력(PFCH)의 합, 전송하고자 하는 SCH를 제외한 SCH 전력(PotherSCH)의 합 및 가드 전력(Pguard)을 감산하여 구한다. 이때, 상기 기지국 주처리기(19)는 오버헤드 전력은 일정하게 유지되므로 채널카드(13)로부터 한 번만 입력받지만 FCH 전력과 SCH 전력은 전력제어로 인하여 1.25ms 마다 변하게 되므로 일정 주기의 기준 시간(Ts)마다 채널카드(13)로부터 입력받는다.
다음으로, 상기 기지국 주처리기(19)는 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 FCH, DCCH(Dedicated Control CHannel), SCH 등의 트래픽 채널이 전송되었는지 판단하고(S30), 만약 트래픽 채널이 전송되었으면 계속해서 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 데이터 전송 채널인 SCH가 전송되지 않았는지(DTX) 판단한다(S40). 그리고 이와 반대로 트래픽 채널이 전송되었으면 상기 기지국 주처리기(19)는 미리 설정된 특정한 초기 SCH 전송 속도를 할당하고(S50) 이 초기 SCH 전송 속도와 상기 SDU(12)에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의해 결정된 데이터 전송 속도를 비교하여 작은 값을 최종 SCH 전송 속도로 결정한다(S60).
한편, 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 데이터 전송 채널인 SCH가 전송되지 않았으면(DTX) 상기 기지국 주처리기(19)는 아래의 수학식 2에 의해 계산된 1배속 FCH 전력을 이용하여 아래의 수학식 3에 의해 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하고, 전송되었으면 이전에 전송된 SCH 전력을 이용하여 아래의 수학식 4에 의해 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산한다(S40,S42,S44).
상기 수학식 2 내지 수학식 4에 있어서, 변수들의 정의는 다음과 같다.
Pnth FCH_full: n번째 사용자의 1배속의 FCH 송신 전력
αi: FCH의 가변 전송 속도를 1배속으로 변환시에 요구되는 이득
Pnth FCH_variable(i): n번째 사용자의 현재 전송중인 가변 전송 속도의 FCH 전력
Pnth SCH_basic: n번째 사용자의 1배속의 FCH와 동일한 전송 속도를 갖는 기본 전송 속도의 SCH 전력
GSCH: 동일 전송 속도를 갖는 FCH와 SCH간의 송신 전력의 비율
GsoftHO: 소프트 핸드오프지역에서 소프트 핸드오프 이득
βi: 전송 속도에 따른 성능 차이를 보상하기 위한 이득
이때, 상기 기지국 주처리기(19)는 빠른 전력제어가 진행중인 FCH의 속도는 1/8배속, 1/4배속, 1/2배속, 1배속으로 가변되므로, FCH의 전송 속도별로 일정 이득을 보상하여 1배속의 FCH 전력을 계산한다.
또한, 상기 FCH와 SCH의 프레임 구조와 타깃 프레임 오류율이 서로 다르고, 핸드오프 지역에서 동작이 서로 다름에 따라서 두 채널간에 요구되는 전력이 다르게 되므로, 상기 기지국 주처리기(19)는 두 채널의 이득 차이만큼 1배속 FCH 전력을 보상하여 기본 전송 속도의 SCH가 필요로 하는 전력을 계산한다.
상기 SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되지 않은(DTX) 경우(S40,S42), 상기 수학식 2에 의하면 SCH 할당 시점 이전의 n번째 사용자의 1배속의 FCH 송신 전력(Pnth FCH_full)은, SCH 할당 시점 이전의 n번째 사용자의 가변 전송 속도 FCH전력(Pnth FCH_variable(i))을 전송 속도에 따른 성능 차이를 보상하기 위한 변환치(αi)와 곱셈 연산하여 구하고, 상기 수학식 3에 의하면 기본 전송 속도의 SCH 전력(Pnth SCH_basic)은 1배속의 FCH 송신 전력(Pnth FCH_full)을 FCH가 핸드오프 지역에 있는 경우에 하드 핸드오프를 하는 SCH와의 성능 차이를 보상하기 위한 소프트 핸드오프 이득(GsoftHO)을 나눈 값을 FCH와 SCH의 채널 구조와 변복조 방식이 서로 다름으로 생기는 수신 이득의 차이값을 나타내는 FCH와 SCH간의 송신 전력의 비율(GSCH)과 곱셈연산하여 구한다.
반면에, SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되는 경우, 상기 수학식 4에 의하면 기본 전송 속도의 SCH 전력(Pnth SCH_basic)은 이전에 전송된 SCH 전송 전력(Pnth SCH)에서 전송 속도에 따른 성능 차이를 보상하기 위한 이득(βi)을 나눗셈하여 구한다.
상기와 같이 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하고 나면, 기지국 주처리기(19)는 아래의 수학식 5와 수학식 6에 의해 기본 전송 속도의 SCH 전력으로 가용 섹터 전력을 나눈 전력 비율을 이용하여 무선 SCH 전송 속도를 결정한 후(S46), 이 무선 SCH 전송 속도와 상기 SDU(12)에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 아래의 수학식 7에 의해 비교하여 작은 값을 최종 SCH 전송 속도로 결정한다(S60).
상기 수학식 5 내지 수학식 7에 있어서, 변수들의 정의는 다음과 같다.
Rnth SCH_avail: n번째 사용자의 무선 환경과 잔여 전력을 계산하여 얻은 SCH 전송 속도
Gturbo: 길쌈 부호기에 대비되는 터보(Turbo) 부호기의 이득
R(i): 기본 전송 속도의 SCH 전력에 대비한 각 배속의 전력의 비율 범위
RATEnth radio: 섹터 잔여 전력과 무선 환경을 고려한 가능한 SCH 전송 속도
RATEnth packet: SDU에서 전송한 n번째 사용자의 전송할 패킷 데이터의 양에 의하여 구하여진 패킷 전송 속도
RATEnth PSA: n번째 사용자의 무선 환경과 가용 섹터 전력을 이용하여 구하여진 전송 속도와 패킷 데이터 양에 의하여 구하여진 전송 속도를 비교하여 작은 값을 선택하여 구하여진 SCH 전송 속도
상기 수학식 5에 의하면, n번째 사용자의 무선 환경과 잔여 전력을 계산하여 얻은 SCH 전송 속도(Rnth SCH_avail)는 가용 섹터 전력(Psector_avail)과 기본 전송 속도(Pnth SCH_basic)의 SCH 전력의 비율을 SCH 채널이 터보 채널 코덱을 이용하는 경우에 곱해주는 터보 부호기의 이득(Gturbo)과 곱셈하여 구한다.
상기 수학식 6에 의하면, 섹터 잔여 전력과 무선 환경을 고려한 가능한 SCH 전송 속도(RATEnth radio)는 기본 전송 속도의 SCH 전력 대비 가용 섹터 전력의 비율로 얻어진 범위(R(i))를 이용하여 구한다. 이때, i=0인 경우는 RATEnth radioo가 1배속이고, i=1인 경우는 RATEnth radio가 2배속이고, i=2인 경우는 RATEnth radio가 4배속이고, i=3인 경우는 RATEnth radio가 8배속이고, i=4인 경우는 RATEnth radio가 16배속이고, i=5인 경우는 RATEnth radio가 32배속이다. SCH가 1배속 미만으로 할당되는 경우에는 무선 채널환경이 매우 나쁘다고 판단하고 불연속 전송 모드(DTX)로 처리하여 SCH 할당구간(SCH_DURATION) 동안 전송하지 않는다.
상기 수학식 7에 의하면, 최종 SCH 전송 속도(RATEnth PSA)는 전송할 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도(RATEnth packet)와 무선 환경과 가용 섹터 전력을 이용하여 구하여진 SCH 전송 속도(RATEnth radio)를 비교하여 작은 값으로 결정하여 구한다.
상기한 바와 같이 기지국 주처리기(19)에 의해 최종 SCH 전송 속도(RATEnth PSA)가 결정되어 상기 기지국(BTS)의 채널카드(13)와 IF처리기(14), RF 컨버터(15), 전력 증폭기(16), 및 안테나(ANT)를 경유하여 SCH가 전송되는 경우, 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에 대한 무선 구간 프레임 오류율을 비교하면 도 3에 도시된 바와 같이 나타난다.
도 3의 (가)는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에서 기지국이 무선 채널 환경을 고려하여 순방향 링크의 가능한 SCH 속도(Link Quality)를 결정하는 것을 나타내고 있으며, 도 3의 (나)는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에서 SCH 속도에 따라서 요구되어지는 전력 증폭기(16)의 여분의 전력(SCH available Power)을 나타내고 있다.
도 3의 (다)는 패킷 데이터 양에 의해서만 SCH 속도를 결정하는 기존 시스템에 있어서, 무선 환경이 변하고 전력 증폭기(16)의 가용 전력이 변할 때 많은 부분의 패킷이 부적당한 패킷(bad packet)으로 유실됨을 나타내고 있다.
도 3의 (라)는 빠른 전력제어가 진행되고 있는 트래픽 채널의 송신 전력과 무선 채널 환경을 고려하여 SCH 속도를 조절하여 결정하는 본 발명이 적용되는 시스템에 있어서, 기지국 주처리기(19)의 스케줄링에 의해 SCH 속도가 결정된 후(1) 기지국 주처리기(19)가 SCH의 속도 정보를 상기 ESCAM 메시지를 통하여 이동국에게 전송한 다음 이동국의 ACK 메시지를 수신하여 결정된 채널 속도로 SCH를 전송함에 따라서(2) SCH 채널의 전송 속도가 결정된 후부터 기지국이 전송하는 시점까지 SCH 지연(Latency)이 생김(3)을 나타내고 있으며, 특히 채널 환경이 나빠지고 전력 증폭기(16)의 잔여 전력이 부족하여 SCH 속도를 변경해야 할 때 SCH 지연으로 인하여 일정 부분의 패킷 오류가 기존 시스템과 비교해 볼 때 상대적으로 작게 발생되는 것을 나타내고 있다.
한편, 상기한 바와 같이 기지국 주처리기(19)에 의해 최종 SCH 전송 속도(RATEnth PSA)가 결정되어 상기 기지국(BTS)의 채널카드(13)와 IF처리기(14), RF 컨버터(15), 전력 증폭기(16), 및 안테나(ANT)를 경유하여 SCH가 전송되는 경우, 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에 무선 자원 낭비와 RLP 처리량을 비교하면 도 4에 도시된 바와 같이 나타난다.
도 4의 (가)는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에서 물리계층 SCH 속도를 결정할 때 웹 브라우징 등과 같은 서비스를 제공함에 기인하여 패킷 데이터 양이 출렁이는 것을 나타내고 있다.
도 4의 (나)는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템과 기존 시스템에서 잔여 섹터 전력과 무선 채널 환경을 고려하여 구한 SCH 전송 속도를 나타내고 있다.
본 발명은 패킷 데이터의 양을 고려하고 기존에 패킷 데이터의 양을 고려하지 않는 방법을 비교한다.
도 4의 (다)는 기존 시스템에서 패킷 데이터의 양을 고려하지 않고 SCH 속도를 결정하는 경우, 패킷 속도보다 물리계층의 속도를 높게 함으로써 무선 자원을 낭비하게 됨을 나타내고 있다.
도 4의 (라)는 본 발명이 적용되는 시스템에서 패킷 데이터의 양을 고려하고 잔여 섹터 전력과 무선 채널 환경에 의하여 SCH 채널 속도를 결정하는 경우, 예컨대 SCH 지연으로 인하여 전송할 패킷 속도가 76,8kbps이지만 물리계층의 속도가 153.6kbps이므로 빗금친 부분만큼 무선 자원이 기존 시스템에 비해 작게 낭비됨을 나타내고 있다(1). 또한, 패킷 양이 증가하여 패킷 속도가 76,8kbps가 되지만 SCH 지연으로 인하여 물리계층의 속도가 38.4kbps로 설정되어 있어 기존 시스템에 비해 처리율(Throughput)이 작게 손실됨을 나타내고 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법은 CDMA 이동통신 시스템에서 다수의 이동국에 다양한 종류의 무선 서비스를 제공하는 경우 시스템 자원과 무선 채널 환경을 고려하여 전력제어가 이루어지고 있는 FCH, DCCH, SCH를 포함하는 트래픽 채널의 전력과 잔여 섹터 전력 및 패킷 데이터의 양에 의해 물리계층의 순방향 링크 데이터 채널 전송 속도를 효율적으로 조정하기 때문에, 순방향 링크의 프레임 오류율을 줄여서 기지국 섹터의 RLP 처리율을 향상시키고 상위의 일정 주기마다 패킷 데이터 양을 보고서 물리계층의 전송 속도를 결정하여 필(Fill) 프레임을 채움에 따라서 생기는 순수 데이터 처리율의 저하를 막을 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 이동통신 시스템의 엑세스 네트워크에 포함된 SDU(12)와 채널카드(13) 및 호제어 처리기(20)와 상호 인터페이스하는 기지국 주처리기(19)가 SCH 할당 구간(SCH_DURATION)에서 채널카드(13)로부터 기준 시간(Ts) 단위로 전력제어가 이루어지는 기본 트래픽 채널(FCH)의 전력과 SCH 송신 전력을 입력받아서 섹터 별로 특정 시간(T1)을 상기 기준 시간(Ts)으로 나눈 값에 해당하는 회수(T1/Ts) 동안 누적하고 채널별로 이 일정한 누적 회수(T1/Ts) 동안의 평균값을 구하는 단계(S10)와;
    상기 기지국 주처리기(19)가 섹터별로 특정한 시간(T1) 단위로 수신한 사용중인 채널별 평균 전력을 이용하여 SCH 할당 가능한 섹터 전력을 계산하는 단계(S20);
    상기 기지국 주처리기(19)가 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 트래픽 채널이 전송되었는지 판단하는 단계(S30);
    트래픽 채널이 전송되었으면 상기 기지국 주처리기(19)가 계속해서 이전의 SCH 할당 구간(SCH_DURATION) 동안에 데이터 전송 채널인 SCH가 전송되지 않았는지(DTX) 판단하는 단계(S40);
    트래픽 채널이 전송되지 않았으면 상기 기지국 주처리기(19)가 미리 설정된 특정한 초기 SCH 전송 속도를 할당하는 단계(S50);
    SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되지 않았으면(DTX) 상기 기지국주처리기(19)가 1배속 FCH 전력을 이용하여 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하는 단계(S40,S42,S44);
    SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되었으면 이전에 전송된 SCH 전력을 이용하여 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하는 단계(S40,S44);
    상기 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산한 후, 기지국 주처리기(19)가 기본 전송 속도의 SCH 전력으로 가용 섹터 전력을 나눈 전력 비율을 이용하여 무선 SCH 전송 속도를 결정하는 단계(S46); 및
    상기 무선 SCH 전송 속도와 SDU(12)에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 비교하거나, 상기 초기 SCH 전송 속도와 SDU(12)에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 비교하여 작은 값을 최종 SCH 전송 속도로 결정하는 단계(S60)
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 채널별 평균 전력을 이용하여 SCH 할당 가능한 섹터 전력을 계산하는 단계(S20)에서는 아래의 수학식
    에 의해, 섹터의 가능한 총 전력(Psector)에서 오버헤드 전력(PoverheadCH)의 합과FCH 전력(PFCH)의 합, 전송하고자 하는 SCH를 제외한 SCH 전력(PotherSCH)의 합 및 가드 전력(Pguard)을 감산하여 SCH 할당 가능한 섹터 전력(Psector_avail)을 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되지 않았을(DTX) 때 상기 기지국 주처리기(19)가 1배속 FCH 전력을 계산하는 단계(S40,S42)에서는 아래의 수학식
    에 의해, SCH 할당 시점 이전의 n번째 사용자의 가변 전송 속도 FCH 전력(Pnth FCH_variable(i))을 전송 속도에 따른 성능 차이를 보상하기 위한 변환치(αi)와 곱셈 연산하여 SCH 할당 시점 이전의 n번째 사용자의 1배속의 FCH 송신 전력(Pnth FCH_full)을 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 기지국 주처리기(19)가 1배속 FCH 전력을 이용하여 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하는 단계에서는(S40,S42,S44) 아래의 수학식
    에 의해, 1배속의 FCH 송신 전력(Pnth FCH_full)을 FCH가 핸드오프 지역에 있는 경우에 하드 핸드오프를 하는 SCH와의 성능 차이를 보상하기 위한 소프트 핸드오프 이득(GsoftHO)을 나눈 값을 FCH와 SCH의 채널 구조와 변복조 방식이 서로 다름으로 생기는 수신 이득의 차이값을 나타내는 FCH와 SCH간의 송신 전력의 비율(GSCH)과 곱셈연산하여 기본 전송 속도의 SCH 전력(Pnth SCH_basic)을 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, SCH 할당 시점 이전에 SCH가 전송되었을 때 상기 기지국 주처리기(19)가 이전에 전송된 SCH 전력을 이용하여 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산하는 단계(S40,S44)에서는 아래의 수학식
    에 의해, 이전에 전송된 SCH 전송 전력(Pnth SCH)에서 전송 속도에 따른 성능 차이를 보상하기 위한 이득(βi)을 나눗셈하여 기본 전송 속도의 SCH전력(Pnth SCH_basic)을 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산한 후, 기지국 주처리기(19)가 기본 전송 속도의 SCH 전력으로 가용 섹터 전력을 나눈 전력 비율을 이용하여 무선 SCH 전송 속도를 결정하는 단계(S46)에서는 아래의 수학식
    에 의해, 가용 섹터 전력(Psector_avail)과 기본 전송 속도(Pnth SCH_basic)의 SCH 전력의 비율을 SCH 채널이 터보 채널 코덱을 이용하는 경우에 곱해주는 터보 부호기의 이득(Gturbo)과 곱셈하여 n번째 사용자의 무선 환경과 잔여 전력을 계산하여 얻은 SCH 전송 속도(Rnth SCH_avail)를 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 기본 전송 속도의 SCH 전력을 계산한 후, 기지국 주처리기(19)가 기본 전송 속도의 SCH 전력으로 가용 섹터 전력을 나눈 전력 비율을이용하여 무선 SCH 전송 속도를 결정하는 단계(S46)에서는 아래의 수학식
    에 의해, 기본 전송 속도의 SCH 전력 대비 가용 섹터 전력의 비율로 얻어진 범위(R(i))를 이용하여 섹터 잔여 전력과 무선 환경을 고려한 가능한 SCH 전송 속도(RATEnth radio)를 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 무선 SCH 전송 속도와 SDU(12)에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 비교하거나, 상기 초기 SCH 전송 속도와 SDU(12)에서 전달되는 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도를 비교하여 작은 값을 최종 SCH 전송 속도로 결정하는 단계(S60)에서는 아래의 수학식
    에 의해, 전송할 패킷 데이터 양에 의한 데이터 전송 속도(RATEnth packet)와 무선 환경과 가용 섹터 전력을 이용하여 구하여진 SCH 전송 속도(RATEnth radio)를 비교하여 작은 값을 최종 SCH 전송 속도(RATEnth PSA)로 결정하여 구하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 데이터 채널 전송 속도 운용 방법.
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