KR20040064865A - 이동통신 시스템에서 역방향 전송률 제어 정보 송신 장치및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 전송률 제어 정보를 순방향으로 송신하기 위한 장치 및 방법에 관한 기술로서, 상기 전송률 제어 정보의 송신 지연시간을 최소화하기 위한 장치 및 방법을 개시한다.

이에 따른 본 발명의 1 실시 예에 따르면, 다수의 이동단말들과 상기 이동단말들이 송신하는 역방향 데이터를 수신하고 상기 이동단말들의 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 데이터 전송률 제어 정보를 순방향으로 송신하는 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국에서 상기 역방향 데이터 전송률 정보를 상기 이동단말들로 송신하기 위한 방법으로서, 상기 이동단말들과 호 설정 시에 결정된 프레임 옵셋 값으로부터 각 이동단말들의 역방향 데이터 전송 시점에 따라 각 단말이 상기 전송률 제어 정보를 수신하여 다음 역방향 데이터에 적용하는 시간이 최소가 되도록 각 이동단말들을 전송률 제어 부 그룹별로 설정하는 과정과, 상기 각 이동단말의 전송률 변경을 위한 전송률 제어 정보를 생성하는 과정과, 상기 각 이동단말별로 생성된 상기 전송률 제어 정보를 상기 각 이동단말이 설정된 전송률 제어 부 그룹에 삽입하여 송신하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 역방향 전송률 제어 정보 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING OF REVERSE LINK DATA RATE CONTROL INFORMATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

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

통상적으로 이동통신 시스템에서 데이터 전송은 순방향 데이터 전송과 역방향 데이터 전송으로 구분할 수 있다. 여기서 순방향 데이터 전송이란 기지국에서 이동단말로의 방향으로의 데이터 전송을 의미하며, 역방향 데이터 전송이란 이동단말에서 기지국으로의 데이터 전송을 의미한다. 또한 이동통신 시스템에서 전송되는 데이터에 따라 구분하면, 음성 서비스만을 지원하는 형태와, 음성 서비스와 간단한 데이터 서비스를 함께 지원하는 형태와, 고속의 데이터 서비스만을 지원하는 형태로 구분할 수 있다. 이와 같이 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 출현은 보다 빠르게 많은 정보에 대한 사용자들의 요구에 따라 이동통신 기술의 비약적인 발전에 따른 결과이다.

상기에서 전술한 형태의 이동통신 시스템들 중 음성 서비스의 경우 고정된 전송속도를 가진다. 또한 저속의 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 경우는 전송률의 제어가 비교적 간단하다. 그러나, 고속의 데이터를 전송하는 이동통신 시스템에서는 특정 단말에서 데이터 전송률의 변화에 따라 시스템 전체에 미치는 영향이 매우 크게 된다. 따라서 고속 데이터 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서는 데이터 전송률 제어가 매우 중요한 요소가 된다.

그러면 고속 데이터 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송률 제어 방법에 대하여 살펴본다.

부호분할 다중접속(CDMA : Code Devision Multiple Access) 방식의 시스템에서는 동일한 주파수 대역을 사용하여 멀티미디어 서비스를 지원한다. 따라서 복수의 사용자가 동시에 데이터를 전송할 수 있으며 사용자의 구분은 각 사용자에게 할당된 고유 부호를 통해 이루어진다. 또한, 역방향 링크에서 데이터 전송은 물리계층패킷(PLP : Physical Layer Packet) 단위로 패킷 데이터 채널을 통하여 이루어지며, 패킷의 길이는 고정된다. 또한 패킷의 데이터 전송률은 매 패킷마다 특정한 조건에 따라 가변되어 전송된다. 이와 같이 각 패킷 데이터의 전송률은 하기와 같은 조건들에 의해 결정된다. 이동 단말의 전송률 결정을 위한 첫 번째 조건은 이동 단말의 송신 전력으로, 이동 단말에서 송신할 수 있는 전력 값에 따라 패킷 데이터의 전송률을 결정할 수 있다. 이동 단말의 전송률 결정을 위한 두 번째 조건은 이동단말에 저장되어 있는 데이터의 양으로, 이동 단말이 역방향으로 전송하기 위해 저장한 데이터의 양에 따라 데이터 전송률을 결정할 수 있다. 이동단말의 전송률 결정을 위한 세 번째 조건은 순방향으로 송신되는 데이터 전송률 제어 정보(RCB : Rate Control Bit)에 따라 결정할 수 있다. 즉, 기지국은 이동단말의 전송률 증가, 감소 또는 유지의 정보를 결정하고, 역방향 데이터 전송률 제어 채널(RRCH : Reverse Rate Control Channel)로 RCB를 전송한다. 이에 따라 상기 RCB를 수신한 이동단말은 기지국에서 결정한 바에 따라 전송률을 결정할 수 있다. 상기한 조건 이외의 다른 조건들도 더 있을 수 있으나, 전송률을 결정하는 가장 큰 요소들은 상기한 조건이다.

그러면 기지국에서 이동단말로 전송되는 역방향 데이터 전송률 제어 채널로 이동단말의 전송률 제어 정보가 전송되는 경우에 대하여 살펴본다. 상기 역방향 데이터 전송률 제어 채널로 수신되는 데이터 전송률 제어 정보가 1비트로 구성되는 경우에는 증가 또는 감소를 나타내도록 구성할 수 있다. 또한 데이터 전송률의 증가, 감소, 유지의 3상태로 제어하기 위해서는 2비트이면 충분하다. 이러한 데이터 전송률 제어 정보는 각 단말마다 독립적으로 할당되어 전송된다. 따라서 만일 역방향 데이터 전송률 제어 채널의 전송률이 9600bps이고, 하나의 전송률 제어 그룹(rate control group)이 20ms인 경우 하나의 전송률 제어 그룹에서 수용 가능한 전송률 제어 정보의 비트 수는 192개이다. 즉, 하나의 프레임(frame)에 192개의 단말을 위한 전송률 제어 정보의 전송이 가능하다.

도 1은 20ms의 한 프레임에 제1단말(N1) 내지 제4단말(N4)에 대한 전송률 제어 정보가 임의의 위치에 할당된 타이밍도이다. 상기 도 1에 도시한 바와 같이 제1단말(N1)을 위한 전송률 제어 정보부터 제4단말(N4)을 위한 전송률 제어 정보는 임의의 위치에 위치할 수 있다. 도 1에서와 같이 하나의 단말에게 단 1회만 전송률 제어 정보가 할당되면, 전송률 제어 정보에 대한 신뢰도가 낮아질 수 있다. 따라서 전송률 제어 정보를 한 프레임 내에서 반복하여 전송할 수도 있다.

도 2는 20ms의 한 프레임에 제1단말(N1)과 제2단말(N2)에 대한 전송률 제어 정보를 1회 반복하여 전송하는 경우의 타이밍도이다. 상기 도 2에 도시한 바와 같이 20ms의 한 프레임에 제1단말(N1)과 제2단말(N2)에 대한 전송률 제어 정보가 한프레임 내에서 반복하기 위해서는 한 프레임 내에 반복 그룹(Repetition Group) 영역을 가져야 한다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이 반복 그룹 영역을 가지는 경우에 제1단말(N1)의 전송률 제어 정보와 제2단말(N2)의 제어 정보가 반복 그룹 영역 내에 1회씩 임의의 위치에 삽입되어 전송되며, 비 반복 그룹 영역에 다시 1회씩 임의의 위치에 삽입되어 전송된다. 상기 도 2와 같이 기지국이 반복 그룹 영역과 비 반복 그룹 영역을 통해 2회 전송을 수행하는 경우에 이동단말은 상기 두 전송률 제어 정보를 모두 수신하고, 수신된 전송률 제어 정보의 에너지를 결합하여 전송률을 결정한다.

상기 도 2와 같이 하나의 프레임을 반복 그룹 영역과 비 반복 그룹 영역으로 구분하는 경우 제어할 수 있는 이동단말의 숫자는 상기 도 1의 경우와 대비하여 1/2로 줄어들게 된다. 즉, 역방향 데이터 전송률 제어 채널의 전송률이 9600bps이고, 하나의 전송률 제어 그룹(rate control group)이 20ms인 경우 반복 그룹 영역과 비 반복 그룹 영역에 각 1회씩 전송되므로 실제로 전송률을 제어할 수 있는 단말의 숫자는 96개가 된다. 따라서 추가적인 단말의 제어를 위해서는 다른 부호들을 사용하여 역방향 데이터 전송률 제어 채널을 추가로 생성하여 전송하여야만 한다.

또한 상기 전송률 제어 정보의 위치는 전송률 제어 그룹을 반복횟수로 나눈 반복 그룹 내에서 랜덤하게 결정된다. 그리고, 상기 전송률 제어 정보의 위치를 결정하는 방법은 롱 코드 마스크를 사용한 롱 코드의 일정 부분을 이용하거나 또한 ESN(Electronic Serial Number)을 가지고 만들어지는 퍼블릭(public) 롱 코드 마스크를 이용하는 등 여러 가지 방법이 사용될 수 있다. 따라서 기지국과 단말은 롱코드 마스크를 공유해야만 한다. 이와 같이 기지국과 단말이 롱 코드 마스크를 공유함으로써, 기지국이 매 전송률 제어 그룹마다 랜덤하게 전송률 제어 정보의 위치를 결정하더라도 이동단말은 전송률 제어 정보를 검출할 수 있다.

또한 상기 도 1 및 도 2와 같이 역방향 데이터 전송률 제어 정보가 전송되는 경우의 위치 결정 방법은 역방향 재전송을 위한 응답 채널의 ACK 비트를 위치하는 방법과도 동일하다. 즉, 역방향 재전송을 위한 응답 채널의 ACK 전송 위치도 기지국과 이동단말간 롱 코드 마스크를 공유함으로써, 랜덤하게 위치하더라도 이동단말과 기지국이 모두 알 수 있는 위치에 놓이게 된다.

그런데 이와 같이 전송률 제어 정보의 위치가 임의의 위치로 정해지므로, 모든 이동단말은 전송률 제어 정보를 수신하여 역방향 데이터 전송시에 적용하기 위해서는 전송률 제어 그룹의 길이 동안 기다려야 하게 된다. 즉, 모든 이동단말은 전송률 제어 그룹 기간동안의 지연시간이 발생하는 문제가 있다. 또한, 전송률 제어 정보의 신뢰도를 확보하기 위해 상기 도 2와 같이 반복 전송하는 경우 전송률 제어 그룹 내에 반복 그룹 영역과 비 반복 그룹에서 모두 전송률 제어 정보를 수신해야 하므로 대부분의 단말에서 다음에 전송할 데이터의 전송률을 결정하기까지 지연 시간이 증가하는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 역방향 데이터 전송률 제어의 지연 시간을 최소화하여 전송률 제어 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동단말에서 보다 빠른 시점에 역방향 데이터 전송률을 결정하도록 하기 위한 전송률 제어 정보 전송 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 다수의 이동단말들과 상기 이동단말들이 송신하는 역방향 데이터를 수신하고 상기 이동단말들의 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 데이터 전송률 제어 정보를 순방향으로 송신하는 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국에서 상기 역방향 데이터 전송률 정보를 상기 이동단말들로 송신하기 위한 장치로서, 상기 이동단말들과 호 설정 시에 결정된 프레임 옵셋 값으로부터 각 이동단말들의 역방향 데이터 전송 시점에 따라 각 단말이 상기 전송률 제어 정보를 수신하여 다음 역방향 데이터에 적용하는 시간이 최소가 되도록 각 이동단말들을 전송률 제어 부 그룹별로 출력하는 제어기와 제어기로부터 상기 전송률 제어 부 그룹별로 출력되는 전송률 제어 정보들의 위치를 임의의 위치가 되도록 혼합하는 적어도 둘 이상의 임의 구성부들과, 상기 각 임의 구성부들로부터 출력되는 전송률 제어 정보들을 전송률 제어 신호 전송 단위별로 시분할 다중화하여 출력하는 다중화기와, 상기 다중화기로부터 출력된 전송률 정보들을 각 이동단말들로 송신하기 위한 처리를 수행하는 송신부를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 다수의 이동단말들과 상기 이동단말들이 송신하는 역방향 데이터를 수신하고 상기 이동단말들의 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 데이터 전송률 제어 정보를 순방향으로 송신하는 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국에서 상기 역방향 데이터 전송률 정보를 상기 이동단말들로 송신하기 위한 방법으로서, 상기 이동단말들과 호 설정 시에 결정된 프레임 옵셋 값으로부터 각 이동단말들의 역방향 데이터 전송 시점에 따라 각 단말이 상기 전송률 제어 정보를 수신하여 다음 역방향 데이터에 적용하는 시간이 최소가 되도록 각 이동단말들을 전송률 제어 부 그룹별로 설정하는 과정과, 상기 각 이동단말의 전송률 변경을 위한 전송률 제어 정보를 생성하는 과정과, 상기 각 이동단말별로 생성된 상기 전송률 제어 정보를 상기 각 이동단말이 설정된 전송률 제어 부 그룹에 삽입하여 송신하는 과정을 포함한다.

도 1은 20ms의 한 프레임에 제1단말(N1) 내지 제4단말(N4)에 대한 전송률 제어 정보가 임의의 위치에 할당된 타이밍도,

도 2는 20ms의 한 프레임에 제1단말(N1)과 제2단말(N2)에 대한 전송률 제어 정보를 반복하여 전송하는 경우의 타이밍도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전송률 제어 채널을 4개의 부 그룹으로 묶은 경우 각 그룹에서 전송률 제어 정보의 위치를 도시한 타이밍도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전송률 제어 채널을 4개의 전송률 제어 부 그룹으로 묶고 각 그룹 내에서 반복이 이루어지는 경우 전송률 제어 정보의 위치를 도시한 타이밍도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국에서 전송률 제어 정보를 전송하기 위한 송신기의 블록 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한 하기 설명에서는 구체적인 메시지 또는 신호 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

일반적으로 CDMA 2000과 같은 부호분할 다중접속 방식의 이동통신 시스템에서 역방향 단말들의 패킷 시작 시점은 프레임 옵셋(Frame_offset) 파라미터에 의해 1.25ms 단위로 결정된다. 따라서 상기한 CDMA 2000 시스템의 경우 패킷의 길이가 20ms이므로 단말들은 16가지의 서로 다른 패킷 시작 시점으로 결정될 수 있다. 본 발명에서는 역방향 패킷의 시작 시점을 고려하여, 전송률 제어 채널 내에 해당 단말의 전송률 제어 정보의 위치를 결정한다. 이를 통해 전송률 제어 정보의 전달에 소요되는 지연시간을 최소화하는 효율적인 구조를 제안한다.

따라서 본 발명에서는 역방향 데이터 전송률 제어 채널 내의 전송률 제어 정보의 위치를 제어 그룹 내에서 랜덤하게 설정하지 않고, 복수개의 단말을 전송률 제어 부 그룹으로 묶어 상기 부 그룹 내에서 랜덤하게 위치를 지정한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전송률 제어 채널을 4개의 부 그룹으로 묶은 경우 각 그룹에서 전송률 제어 정보의 위치를 도시한 타이밍도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따라 전송률 제어 채널을 구분하는 방법과, 전송률 제어 채널 내에서 이동단말로 전송되는 전송률 제어 정보의 위치 설정 방법에 대하여 상세히 설명한다.

상기 도 3에서는 전송률 제어 그룹은 4개의 부 그룹으로 나누는 예를 도시하였다. 이와 같은 전송률 제어 그룹은 기지국 설계 시 미리 결정된 숫자에 의해서 나누어진다. 또한 전송률 제어 그룹의 숫자는 많은 숫자로 나눌수록 보다 빠른 시점에 전송률 제어 정보를 수신할 수 있다. 그러나 이러한 경우 기지국에서 이동단말들을 많은 그룹으로 구분하는 스케줄링 등의 부하가 발생할 수 있으므로, 실험 등에 의해 적절한 값으로 선택하는 것이 바람직하다.

데이터를 전송하는 이동단말이 기지국에 접속하면 호 설정시 기지국은 단말이 사용할 프레임 옵셋을 전송한다. 이러한 프레임 옵셋은 기지국에서 결정되며, 모든 이동단말의 프레임 옵셋이 같을 수도, 균일하게 분포될 수도 있다.

하나의 전송률 제어 부 그룹 내에 위치할 수 있는 이동단말의 수는 제한되어 있다. 따라서 기지국은 효율적인 전송률 제어 정보의 전송을 고려하여, 새로 데이터 호가 설정되는 데이터 단말에 대하여 사용 가능한 전송률 제어 부 그룹에 부합하는 프레임 옵셋을 결정할 수 있다.

기지국이 다른 이유로 모든 단말의 프레임 옵셋을 같게 설정하거나, 하나의 전송률 제어 부 그룹 내에 위치할 수 있는 이동단말의 수보다 많은 수의 이동단말의 프레임 옵셋을 같게 설정하면, 제어 부 그룹 내에서 수용할 수 있는 수를 초과하는 이동단말에 대해서는 가장 가까운 이전 전송률 제어 부 그룹에 RCB를 위치시킨다. 이와 같이 전송률 제어 부 그룹에 보다 많은 수의 이동단말이 할당된 경우에 전송률을 제어해야 하는 이동단말이 상기 전송률 제어 부 그룹에 포함되지 못할 때 가장 가까운 이전 전송률 제어 부 그룹에 RCB를 위치시키는 이유는 다음과 같다. 만일 RCB 값을 이후 값으로 설정한다면, 이동단말이 역방향 데이터 전송을 수행해야 하는 시점 이후에 RCB 값이 수신될 수 있다. 즉, 이와 같이 역방향 데이터 전송을 수행해야 하는 시점 이후에 RCB가 수신되면, 이동단말은 역방향 전송률 제어가 이루어지지 않고 이전의 데이터 전송률로 데이터 전송을 수행하거나 또는 데이터 전송 시점에서 데이터 전송을 수행할 수 없게 된다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 역방향 데이터 전송률을 보다 빠른 시점에 전송하기 위함이다.

전술한 바와 같이 기지국은 적절한 전송률 제어 부 그룹의 개수를 미리 가지고 있다. 따라서 기지국은 이동단말로 전송률 제어 정보를 전송할 전송률 제어 부 그룹별로 RCB를 전송할 이동단말들을 설정한다. 이때 각 이동단말이 포함될 전송률 제어 부 그룹의 해당 단말의 프레임 옵셋을 고려하여 상기 전송률 제어 정보의 전송 지연시간이 최소화될 수 있는 범위에서 선택한다. 특정 이동단말에 대하여 상기 전송률 제어 정보를 전송할 전송률 제어 부 그룹이 선택되면, 상기 전송률 제어 부 그룹 내에서는 전송률 제어 정보를 전송하기 위한 위치를 랜덤하게 선택한다. 이때, 전송률 제어 정보가 전송률 제어 부 그룹 내에서 랜덤하게 선택하기 위한 방법으로는 종래 기술에서 상술한 바와 같이 롱 코드 마스크를 이용하거나 퍼블릭(public) 롱 코드를 이용하는 방법이 있을 수 있다.

이러한 과정을 통해 전송률 제어 정보를 전송할 위치가 결정되면, 기지국은 이를 해당 20ms 내에서 구분된 각 전송률 제어 부 그룹의 소정 위치에서 전송률 제어 정보를 전송한다. 이를 도 3에 예시한 바를 토대로 설명하면 하기와 같다. 제1이동단말(N1)이 제1전송률 제어 부 그룹에 속하며, 제2이동단말(N2)이 제2전송률 제어 부 그룹에 속하고, 제3이동단말(N3)이 제3전송률 제어 부 그룹에 속하며, 제4이동단말(N4)이 제4전송률 제어 부 그룹에 속한다고 가정한다. 그러면 상기 제1이동단말(N1)은 제1전송률 제어 부 그룹 내에서 롱 코드 마스크 등에 의해 결정되는 위치에서 전송률 제어 정보가 전달된다. 그리고, 제2이동단말(N2)은 제2전송률 제어 부 그룹 내에서 롱 코드 마스크 등에 의해 결정되는 위치에서 전송률 제어 정보가 전달되며, 제3이동단말(N3)은 제3전송률 제어 부 그룹 내에서 롱 코드 마스크등에 의해 결정되는 위치에서 전송률 제어 정보가 전달되고, 제4이동단말(N4)은 제4전송률 제어 부 그룹 내에서 롱 코드 마스크 등에 의해 결정되는 위치에서 전송률 제어 정보가 전달된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전송률 제어 채널을 4개의 전송률 제어 부 그룹으로 묶고 각 그룹 내에서 반복이 이루어지는 경우 전송률 제어 정보의 위치를 도시한 타이밍도이다. 이하 도 4를 참조하여 전송률 제어 정보를 전송하는 전송률 제어 부 그룹을 나누고, 그 그룹 내에서 반복이 이루어지는 경우에 전송률 제어 정보의 위치에 대하여 설명한다.

본 발명은 이동단말로 전송되는 역방향 전송률 제어의 처리 지연시간을 최소화하기 위해 하나의 프레임 내에 전송률 제어 정보를 전송할 전송률 제어 부 그룹들을 나누어 전송하도록 하였다. 따라서 특정한 이동단말로 전송할 전송률 제어 정보를 다른 전송률 제어 부 그룹을 통해 전송하도록 한다면 또 다시 전송률 제어 정보의 전송이 지연되는 문제가 발생한다. 그러므로 본 발명에서는 특정 이동단말로 전송할 전송률 제어 정보는 이동단말이 속한 전송률 제어 부 그룹 내에서만 반복되도록 한다. 상기 도 3과 같이 이동단말들(N1, N2, N3, N4)이 동일하게 부 그룹들로 구분된다면, 상기 도 4에 도시한 바와 같이 각 전송률 제어 부 그룹 내에서 2회 반복된다. 이때 2회 반복하는 경우 두 비트가 연속적으로 위치하여 반복될 수도 있고, 전송률 제어 부 그룹 내에 반복 그룹을 다시 설정하여 반복되도록 구성할 수도 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 역방향 데이터 전송률 제어 채널 내전송률 제어 정보의 위치를 제어 그룹 내에서 랜덤하게 설정하지 않고, 복수개의 단말을 전송률 제어 부 그룹으로 묶어 위치를 지정한다. 각 단말의 전송률 제어 부 그룹은 이동단말의 프레임 옵셋에 따라 전송률 제어 시간 지연을 최소화할 수 있도록 설정된다. 또한 본 발명의 역방향 데이터 전송률 제어 채널 내 전송률 제어 정보의 위치를 설정하는 방법은, 역방향 재전송을 위한 응답 채널의 ACK 비트를 위치하는 방법으로 응용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국에서 전송률 제어 정보를 전송하기 위한 송신기의 블록 구성도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전송률 제어 정보 송신기의 블록 구성 및 그에 따른 동작을 상세히 설명한다.

제어기(111)는 본 발명에 따라 이동단말의 호의 초기 설정 시에 설정되는 프레임 옵셋 값을 수신한다. 이러한 프레임 옵셋 값은 제어기(111)에서 미리 가지고 있을 수도 있으며, 다른 장치 또는 메모리로(도 5에 도시하지 않음)로부터 수신할 수도 있다. 이와 같이 프레임 옵셋 값에 따라 각 이동단말의 전송률 제어 부 그룹을 구분한다. 본 발명에서는 X 개의 전송률 제어 부 그룹을 가질 수 있다. 이하의 실시 예에서는 4개의 전송률 제어 부 그룹을 가지는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 제어기(111)는 각 이동단말들로 전송할 전송률 제어 정보를 생성하고, 이를 각 전송률 제어 부 그룹별로 구비되는 다중화기들(112, 113, 114, 115)로 입력한다. 이때 상기 전송률 제어 정보는 20ms 단위로 전송되고, 4개의 전송률 제어 부 그룹으로 구분되는 것으로 가정하였다. 그러므로 하나의 전송률 제어 부 그룹은 5ms씩 할당된다. 따라서 제어기(111)는 전송률 제어 정보가 5ms 내에 전송할 수 있는 만큼만 출력한다.

그러면 다중화기들(112, 113, 114, 115)은 입력된 전송률 제어 정보를 임의의 순서로 혼합(data burst randomization)하여 반복기들(121, 122, 123, 124)로 출력한다. 옵셋 계산기(126)로부터 각 부 제어 그룹의 다중화기들(112, 113, 114, 115)로 전달된 옵셋을 이용하여 각 부 제어 그룹의 다중화기들(112, 113, 114, 115)은 제어 정보 비트 위치를 다중화 한다. 이때 각 부 제어 그룹의 다중화기들(112, 113, 114, 115)은 상기 도 3 또는 상기 도 4와 같이 다중화 한다.

이와 같이 각 부 제어 그룹의 다중화기들(112, 113, 114, 115)로부터 심볼들이 다중화 되어 출력되면, 상기 각 반복기들(121, 122, 123, 124)은 각 다중화기들(112, 113, 114, 115)로부터 수신된 전송률 제어 정보를 미리 결정된 횟수만큼 반복하고, 이를 병/직렬 변환기(125)로 출력한다. 상기 병/직렬 변환기(125)는 상기 각 반복기들(121, 122, 123, 124)로부터 입력되는 병렬의 반복된 전송률 제어 정보를 직렬 제어 정보로 변환하여 출력한다. 이때 병/직렬 변환기(125)에서 출력되는 전송률은 9.6[Kbps]가 된다. 상기와 같이 병/직렬 변환기(125)에서 출력된 심볼들은 신호 사상기(123)로 입력된다. 그러면 상기 사상기(123)는 '0'의 값을 가지는 심볼에 대하여는 '+1'로, '1'의 값을 가지는 신호에 대하여는 '-1'로 사상한 후 이득 곱셈기(124)로 출력한다. 이득 곱셈기(124)는 상기 사상기로부터 출력되는 심볼들에 옵셋 계산기(141)로부터 수신된 채널 이득 값을 곱하여 동 위상 채널로 전송할 심볼들을 출력한다.

그러면 상기한 제어 채널로 전송되는 심볼들의 위치 결정 및 이득 제어를 수행하는 위치 및 이득 제어부에 대하여 설명한다. 도 5에서 위치 및 이득 제어부는 롱 코드 발생기(143)와, 제거기(142)와 옵셋 계산기(141)가 된다. 상기 롱 코드 발생기는 롱 코드 마스크 또는 퍼블릭 롱 코드 마스크를 수신하여 롱 코드를 발생한다. 이하의 설명에서는 롱 코드 마스크와 퍼블릭 롱 코드 마스크를 구분하지 않고 롱 코드 마스크로 설명한다. 롱 코드 발생기(143)에서 발생된 롱 코드 값은 제거기(142)로 입력된다. 그러면 제거기(142)는 상기 수신된 상기 롱 코드 값으로부터 미리 정해진 위치의 롱 코드 값들을 제거하고, 이를 옵셋 계산기(141)로 출력한다. 상기 옵셋 계산기(141)는 제거기(141)로부터 수신되는 정보를 이용하여 상기 각 전송률 제어 부 그룹별로 구분되어 구비된 다중화기들(112, 113, 114, 115)에서 랜덤한 위치를 결정하기 위한 옵셋 값을 생성하여 각 다중화기들(112, 113, 114, 115)로 출력한다. 또한 옵셋 계산기(141)는 제어 채널의 송신 전력을 결정하고, 결정된 송신 전력으로 각 심볼들이 전송되도록 이득 값을 결정한다. 이와 같이 옵셋 계산기(141)에서 계산된 이득 값은 전송률 제어 정보 송신기의 이득 곱셈기(127)와 후술될 응답 채널 송신기의 이득 곱셈기(134)로 입력된다.

또한 본 발명에서는 Q 채널로 기지국에서 이동단말로 송신하는 ACK 또는 NAK 신호를 송신하기 위한 채널로 활용할 수 있다. 이와 같은 ACK 또는 NAK 채널로 활용되는 예를 도 5에 함께 도시하였다. 또한 상기 ACK 또는 NAK 등의 신호도 상기 전송률 제어 정보와 같이 X 개의 부 그룹으로 구분하여 전송할 수 있다. 즉, 도 5에 응답 채널 송신기의 다중화기(131)는 실제로 상기 전송률 제어 정보 송신을 위한 다중화기들(112, 113, 114, 115)과 같이 미리 결정된 개수만큼 내부에 구비된다. 이를 특별히 도 5에 도시하지는 않았다. 이와 같이 구성될 경우 심볼 반복기(132) 또한 상기 전송률 제어 정보 송신을 위한 반복기들(121, 122, 123, 124)과 같이 대응하여 구비되며, 이후 이를 처리하기 위한 직렬로 출력하기 위한 병/직렬 변환기(133)로 입력된다. 이후 상기 병/직렬 변환기(133)와 신호 사상기(134) 및 이득 곱셈기(134)는 상기 전송률 제어 정보를 송신하기 위한 송신기의 동일한 구성 요소와 동일한 동작을 수행한다. 이와 같이 데이터의 ACK 또는 NAK 등을 전송하는 심볼은 직교 위상 심볼로 출력되어 해당하는 단말로 전송할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 역방향 패킷의 시작 시점을 고려하여, 전송률 제어 채널 내 해당 단말의 전송률 제어 정보의 위치를 결정함으로써, 제어에 걸리는 처리 지연시간을 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 데이터 전송률 제어에 소요되는 상기 지연시간을 줄임으로써 시간 변화에 따른 역방향 링크 상태의 변화에 빠르게 대처할 수 있고, 이를 통해 역방향 링크의 throughput을 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 뿐만 아니라 역방향 복합 자동 재전송(H-ARQ)을 사용하는 경우, 기지국은 이동단말에게 ACK or NACK을 응답 채널(Acknowledgement Channel)을 통해 전송하는데, 이 역시 응답 지연시간을 최소화하면 재전송 지연시간이 줄어들게 되어, 하드웨어의 복잡도가 줄어드는 등 시스템 구성에 유리한 이점이 있다.

Claims (18)

1. 다수의 이동단말들과 상기 이동단말들이 송신하는 역방향 데이터를 수신하고 상기 이동단말들의 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 데이터 전송률 제어 정보를 순방향으로 송신하는 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국에서 상기 역방향 데이터 전송률 정보를 상기 이동단말들로 송신하기 위한 장치에 있어서,

   각 이동단말의 전송률 제어 정보를 생성하고, 둘 이상으로 구분된 전송률 제어 부 그룹들로 구성되는 전송률 제어 채널로 상기 각 이동단말의 전송률 제어 정보를 전달하기 위해 상기 이동단말의 데이터 전송시점에 따라 각 이동단말마다 전송률 제어 부 그룹을 설정하여 상기 각 이동단말마다 생성된 전송률 제어 정보를 해당하는 전송률 제어 부 그룹으로 출력하는 제어부와,

   상기 제어기로부터 상기 전송률 제어 부 그룹별로 출력되는 전송률 제어 정보들의 위치를 임의의 위치가 되도록 혼합하는 적어도 둘 이상의 임의 구성부들과,

   상기 각 임의 구성부들로부터 출력되는 다중 전송률 제어 정보들을 하나의 전송률 제어 신호 전송 단위별로 출력하는 직/병렬 변환기와,

   상기 직/병렬 변화기로부터 출력된 전송률 정보들을 각 이동단말들로 송신하기 위한 처리를 수행하는 송신부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
2. 제1항에 있어서,

   역방향으로 수신된 데이터의 복합 자동 재전송 응답 신호를 송신하는 복합 자동 재전송 응답 송신부를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 송신부는 동 위상 신호로 송신하며,

   상기 복합 자동 재전송 응답 송신부의 신호는 직교 위상 신호로 송신함을 특징으로 하는 상기 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 이동단말의 데이터 전송시점은,

   상기 각 이동단말들마다 호 설정 시 결정된 프레임 옵셋 값에 따라 결정됨을 특징으로 하는 상기 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전송률 제어 부 그룹별로 출력되는 각 이동단말의 전송률 제어 정보들의 위치는 롱 마스크 코드의 일정 부분을 이용하여 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 전송률 제어 부 그룹별로 출력되는 각 이동단말의 전송률 제어 정보들의 위치는 퍼블릭 롱 마스크 코드를 이용하여 결정함을 특징으로 하는 상기 장치.
7. 다수의 이동단말들과 상기 이동단말들이 송신하는 역방향 데이터를 수신하고 상기 이동단말들의 역방향 데이터 전송률을 제어하기 위한 데이터 전송률 제어 정보를 순방향으로 송신하는 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국에서 상기 역방향 데이터 전송률 정보를 상기 이동단말들로 송신하기 위한 방법에 있어서,

   상기 각 이동단말들로 송신할 전송률 제어 정보 전송의 지연시간이 최소가 되도록 상기 둘 이상으로 구분된 각 전송률 제어 부 그룹에 상기 각 이동단말들을 설정하는 과정과,

   상기 각 이동단말의 전송률 변경을 위한 전송률 제어 정보를 각각 생성하는 과정과,

   상기 각 이동단말별로 생성된 상기 전송률 제어 정보를 상기 각 이동단말에 설정된 전송률 제어 부 그룹으로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 전송률 제어 정보가 반복되어 전송되는 경우 상기 전송률 제어 정보를 상기 전송률 제어 부 그룹 내에서 반복하여 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제7항에 있어서,

   역방향으로 수신된 데이터의 복합 자동 재전송 응답 신호를 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제7항에 있어서,

    상기 전송률 제어 정보는 동 위상 신호로 송신하며, 상기 복합 자동 재전송 응답 신호는 직교 위상 신호로 송신함을 특징으로 하는 상기 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 각 이동단말의 데이터 전송시점은,

    상기 각 이동단말들마다 호 설정 시 결정된 프레임 옵셋 값에 따라 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 제7항에 있어서, 상기 전송률 제어 부 그룹별로 출력되는 각 이동단말의 전송률 제어 정보들의 위치는 롱 마스크 코드의 일정 부분을 이용하여 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
13. 제7항에 있어서, 상기 전송률 제어 부 그룹별로 출력되는 각 이동단말의 전송률 제어 정보들의 위치는 퍼블릭 롱 마스크 코드를 이용하여 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
14. 둘 이상의 전송률 제어 부 그룹으로 구분되어 전송률 제어 정보를 송신하는 기지국과 통신을 수행하는 이동통신 단말기에서 순방향으로 수신되는 전송률 제어 정보에 따라 전송률을 제어하기 위한 방법에 있어서,

    상기 이동단말의 데이터 전송 시점에 따라 상기 전송률 제어 정보가 수신될 전송률 제어 부 그룹을 선택하는 과정과,

    상기 선택된 전송률 제어 부 그룹으로 수신되는 전송률 제어 정보들 중 상기 이동단말로 수신된 전송률 제어 정보를 검출하는 과정과,

    상기 검출된 전송률 제어 정보에 따라 상기 이동단말의 역방향 전송률을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
15. 제14항에 있어서,

    상기 전송률 제어 정보가 반복되어 전송될 경우 상기 선택된 전송률 제어 부 그룹에서 수신된 상기 이동단말의 전송률 제어 정보를 심볼 결합하여 전송률 제어 정보를 검출함을 특징으로 하는 상기 방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 이동단말의 데이터 전송시점은,

    상기 호 설정 시 결정된 프레임 옵셋 값에 따라 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
17. 제14항에 있어서,

    상기 전송률 제어 부 그룹 내에서 상기 이동단말로 수신되는 전송률 제어 정보들의 위치는 롱 마스크 코드의 일정 부분을 이용하여 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
18. 제14항에 있어서,

    상기 전송률 제어 부 그룹 내에서 상기 이동단말로 수신되는 전송률 제어 정보들의 위치는 퍼블릭 롱 마스크 코드의 일정 부분을 이용하여 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.