KR20050076560A - 이동통신망의 데이터 전송방법 - Google Patents

이동통신망의 데이터 전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하향 트래픽 변경 가능한 이동통신단말기 및 이동통신망 시스템과 그를 이용한 이동통신망의 데이터 전송방법에 관한 것으로서, 본 발명은 하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하는 경우 이동단말이 기지국에게 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하고, 상기 이동단말의 하향 트래픽 추가 할당을 요청받은 기지국이 하향 트래픽 추가할당 가능 여부를 판단하여 하향 트래픽 추가할당이 가능한 경우 기지국이 해당 이동단말에게 하향 트래픽을 추가할당한후 그 추가 할당한 하향 트래픽을 포함하는 하향트래픽을 이용하여 하향신호를전송한다. 따라서, 이동통신망의 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

Description

하향 트래픽 변경 가능한 이동통신단말기 및 이동통신망 시스템과 그를 이용한 이동통신망의 데이터 전송방법{MOBILE COMMUNICATION TERMINAL AND MOBILE COMMUNICATION SYSTEM BEING CHANGEABLE DOWN LINK TRAFFIC AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK USING THE SAME}
본 발명은 하향 트래픽 변경 가능한 이동통신단말기 및 이동통신망 시스템과 그를 이용한 이동통신망의 데이터 전송방법에 관한 것으로서, 특히 기지국과 이동단말의 거리에 따른 전송품질을 반영함으로써 서비스 품질을 높이는 이동통신망의 데이터 전송방법에 관한 것이다.
통상적으로 이동통신망은 기지국(Base Station, 이하 'BS'라 칭함) 주변에 이동단말(Mobile Terminal, 이하 'MT'라 칭함)이 산포되어 있으며 MT는 BS를 경유하여 무선으로 데이터를 보내고(uplink) 또한 BS로부터 무선으로 전송된 데이터를 받는다(downlink). 이 때 이동통신망은 무선 전송의 특성상 BS로부터 소정 거리 이 내에 위치한 MT들에게만 서비스를 제공할 수 있다. 이는 BS와 MT의 거리에 비례하여 신호 감쇄가 발생하기 때문이다. 따라서 BS는 소정 거리 간격으로 구축되어 있어야 하며, 사용자의 이동에 따라 MT는 임의의 한 BS에서 다른 BS로 그 접속포인트(access point)를 변경하면서 이동통신을 수행한다. 이와 같이 접속포인트(access point)를 변경하는 과정을 핸드오프(hand-off)라 하며 콜-라이프 타임(call lifetime) 중에 발생할 수 있다.
도 1은 이동통신망의 일반적인 구성을 예시한 도면이다. 도 1을 참조하면 BS(10)는 BS(10)의 신호를 수신할 수 있는 소정영역(A) 내에 위치한 MT들(21, 23)의 통신 관련 정보들을 관리하고 통신서비스를 제어한다. 이 때 BS(10)에 의해 관리되는 영역(A)을 셀(cell)이라 하며 이와 같이 이동통신서비스를 위한 지역을 다수의 셀들로 구분하여 서비스를 지원하는 이동통신 시스템을 셀룰러(cellular) 구조의 이동통신 시스템이라 칭한다. 이러한 셀룰러 구조의 이동통신 시스템은 주어진 공간에 여러 개의 셀이 하나의 시스템을 구성하기 때문에 BS와 MT의 무선구간에는 신호의 감쇄 이외에도 주변 셀에서의 신호에 의한 감쇄가 더 발생한다. 이러한 감쇄 현상 때문에 셀 에지(cell edge)에서는 통상적으로 급격한 신호의 감쇄 현상이 발생하며 이러한 감쇄 현상이 발생하면 MT와 BS는 신호의 감쇄정보나MT의 이동방향 등을 고려하여 핸드오프를 실시한다.
통상적으로 데이터 시스템 링크의 전송속도는 링크의 성능에 따라 결정되고 이동통신망에서 거리의 이격으로 인해 감쇄가 증가한다는 것은 해당 링크의 성능이 저하되는 것을 의미한다. 따라서 MT가 BS와 가까운 곳에 위치할수록 전송속도가 빠르고 BS와 멀리 떨어진 곳에 위치할수록 전송속도가 느리다.
도 1의 예에서 MT1(21)은 BS(10)과 제1 거리(d1) 만큼 떨어지고 MT2(23)은 BS(10)가 제2 거리(d2) 만큼 떨어진다. 따라서 MT1(21)의 전송품질이 MT2(23)의 전송품질 보다 우수하다. 즉, MT1(21)의 전송속도가 MT2(23)의 전송속도 보다 빠르다.
도 2는 이동통신망에서 BS과 MT간의 거리(d)에 대한 데이터 전송속도(V)의 관계를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면 MT가 데이터 통신을 정상적으로 수행하기 위해 보장되어야 할 전송속도를'VMT'라 할 경우, MT의 데이터 전송속도(V)는 BS와 MT의 거리가 '0'일 때를 최고점으로 하여 점차로 감소하면서 BS와 MT의 거리가 'dMT'일 때 'VMT'가 되었다가 BS와 MT의 거리가 'dMT'이상이 되면 'V MT'이하로 떨어지게 된다.
이러한 BS와 MT 사이의 데이터 전송속도의 변화는 사용자의 요구에 의해 소정의 영상이나 음악을 제공하는 온-디멘드 서비스(on demand service, 예컨대, VOD(Vedio On Demand) 및 MOD(Music On Demand) 등)의 경우에 MT의 위치에 따른 서비스 품질의 차이를 발생시킨다. 예를 들어 신호의 감쇄가 심한 구간(도 2의 예에서 BS와 MT의 거리가 'dMT'이상이 되는 구간)에서는 온-디멘드 서비스(on demand service)가 최소한으로 요구하는 전송속도를 만족하지 못한다. 따라서 상기 구간에서는 온-디멘스 서비스(on demand service) 이용 도중 서비스가 중단되는 사례가 종종 발생한다. 반면 BS와 가까운 구간(도 2의 예에서 BS와 MT의 거리가 'dMT'보다 가까운 구간)에서는 BS와 MT의 전송속도가 온-디멘드 서비스(on demand service)가 요구하는 정보의 전송속도 보다 빠르다. 즉 이 경우 BS는 MT에게 허용된 전송속도(예컨대, 단위시간에 전송될 데이터의 양) 이상으로 데이터를 전송하는 것이 가능하다. 하지만 그럼에도 불구하고 BS는 기 설정된 설정값을 기준으로만 데이터를 전송함으로서 상기 전송속도 이상으로 데이터를 전송하지 않는다.
결과적으로 종래에는 데이터 통신을 위해 사용 가능한 자원을 제대로 활용하지 못하는 문제가 있었다. 즉 효율적인 데이터 전송을 수행하지 못하는 문제가 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 이동통신망의 데이터 전송 효율을 높일 수 있는 이동통신단말기 및 이동통신망 시스템과 그를 이용한 데이터 전송방법 을 제공함에 있다.
본 발명의 제2 목적은 기지국 및 이동단말간에 데이터 전송시 점유되지 않은 잔여 자원을 최대한으로 활용하는 이동통신단말기 및 이동통신망 시스템과 그를 이용한 데이터 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 제3 목적은 이동통신망에서의 온-디멘드 서비스(on demand service)를 보다 안정적으로 제공할 수 있는 이동통신단말기 및 이동통신망 시스템과 그를 이용한 데이터 전송방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동통신망의 데이터 전송방법은 하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하는 경우 이동단말이 기지국에게 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하는 제1 과정과, 상기 이동단말의 하향 트래픽 추가 할당을 요청받은 기지국이 하향 트래픽 추가할당 가능 여부를 판단하는 제2 과정과, 상기 판단결과 하향 트래픽 추가할당이 가능한 경우 기지국이 해당 이동단말에게 하향 트래픽을 추가할당한 후 그 추가 할당한 하향 트래픽을 포함하는 하향트래픽을 이용하여 하향신호를 전송하는 제3 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동통신단말기는 하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하면 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하는 송신부와, 상기 요청에 대한 응답으로 추가 할당된 하향 트래픽을 포함하는 하향트래픽을 이용하여 기지국으로부터 전송된 하향신호를 수신하는 수신부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 이동통신망 시스템은 하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하면 기지국에게 하향 트래픽 추가할당을 요청하는 이동통신단말기와, 상기 요청에 응답하여 하향 트래픽 추가 할당 가능 여부를 판단한 후 해당 이동통신단말기에게 하향 트래픽을 추가 할당하고 그 추가 할당한 하향 트래픽을 포함하는 하향트래픽을 이용하여 하향신호를 전송하는 기지국을 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신망의 데이터 전송방법에 대한 처리 절차도이다. 도 3에는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국(BS)(10)과 이동단말(MT)(20)간에 데이터를 전송하는 과정이 도시되어 있다. 이 때 기지국(BS)(10)은 통상적인 데이터의 접속점(access point) 역할을 수행하면서 이동단말(MT)과의 데이터 송/수신을 위한 무선자원의할당을 주관하고 이동단말(MT)의 신호 감쇄 정도를 보고 받을 수 있어야 한다. 한편 이동단말(MT)(20)은 기지국(BS)(10)으로부터 할당된 무선자원의 소비 주체로서 기지국(BS)(10)으로부터 수신된 신호의 품질을 측정할 수 있어야 하며 이동단말(MT) 내의 메모리(memory)의 사용 정도와 온-디멘드 서비스의 종류별로 요구되는 전송속도를 보유하고 있어야 한다. 또한 온-디멘드 서비스를 이용하기 위해 이동단말(MT)에게 순간적으로 할당되는 무선자원(예컨대, 전송속도 등)과 기지국(BS)으로부터 수신된 신호의 품질 측정 결과를 비교할 수 있어야 한다.
도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신망의 데이터 전송방법은 다음과 같다.
먼저 기지국(10)으로부터 전송된(S105) 하향신호를 수신한 이동단말(MT)(20)은 그 하향신호의 품질을 지속적으로 측정한다(S110). 이 때 하향신호의 품질을 판단하기 위한 측정값들은 통신시스템에서 통상적으로 사용되는 값들(예컨대, SNR(Signal to Noise Ratio, CIR(Carrier to Interference Ratio), SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) 및 CRC(Cyclic Redundancy Checking)의 평균 오류횟수 등)이다. 특히 하향신호의 품질을 측정하기 위해서는 상기 측정값들의 이동평균(moving average)값을 이용한다. 이는 순간적인 채널의 상황변화(예컨대, 고속 페이딩(fast fading) 등)로 인한 측정값의 오류를 필터링(filtering)하기 위함이다.
이와 같이 하향신호의 품질을 측정한 이동단말(20)은 그 측정된 값과 기 설정된 기준값을 비교한다(S115). 즉, 현재 이동단말(MT)(20)에서 구동중인 어플리케이션(예컨대, 온-디멘드 서비스의 종류)의 정상적인 데이터 전송을 위해 최소한으로 보장되어야 할 것으로 설정된 기준값과 상기 측정된 하향신호의 품질을 비교한다.
그리고 하향신호의 품질이 상기 기준값 이상인 경우 이동단말(MT)(20) 내부의 여유자원을 확인한 후 여유자원이 있다고 판단되면(S120, S125) 기지국(BS)(10)으로 하향 트래픽 추가 할당을 요구한다(S130). 예를 들어 이동단말(MT)(20) 내의 메모리(memory) 및 CPU 점유 상태 등을 확인하여 이동단말(MT)(20)이 추가 트래픽(traffic)을 수용할 수 있는 여유가 있는 가를 판단한 후 상기 이동단말(MT)(20)에 추가 트래픽(traffic)을 수용할 수 있는 것으로 판단되면 이동단말(MT)(20)은 기지국(BS)(10)으로 하향 트래픽의 추가 할당을 요구한다.
본 발명은 도 3의 실시 예에서 한정되지 않으며 상기 S110, S115과 S120, S125의 처리 과정은 그 순서가 상호 변경 가능하다. 즉, 도 3에서는 이동단말(MT)(20)에서 수신한 하향신호의 품질이 기 설정된 기준값 이상인 경우에 이동단말(MT)(20) 내부의 여유 자원 존재 여부를 확인하여 하향 트래픽 추가 할당을 요청하는 경우에 대하여 예시하고 있으나, 이동단말(MT)(20) 내부의 여유 자원의 존재여부를 먼저 확인하고 상기 여유 자원이 존재하는 경우에 이동단말(MT)(20)이 하향신호의 품질을 확인하여 하향 트래픽 추가 할당을 요청하는 것도 가능한 것이다.
이 때 상기 과정(S130)에서 이동단말(MT)(20)가 기지국(10)에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하는 방법은 다양하게 구현할 수 있다.
예를 들어 광대역 무선 접속 통신 시스템의 경우 업-링크를 위한 데이터 프레임에 이동단말(MT)(20)이 하향신호의 품질정보를 기지국으로 전송하기 위해 설정된 영역이 있다. 따라서 광대역 무선 접속 통신 시스템과 같이 업-링크를 위한 데이터 프레임에 상기 영역이 설정되어 있는 통신 시스템에서 이동단말(MT)(20)은 이 영역을 이용하여 기지국(BS)(10)에게 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하는 것이 바람직하다.
도 4는 이동통신망에서 이동단말(MT)이 하향신호의 품질정보를 기지국(BS)으로 전송하기 위한 업-링크 영역의 구성 예를 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는 이동단말(MT)이 하향신호의 품질정보를 기지국(BS)으로 전송하기 위해 통상적으로 5비트(bits)의 영역을 이동단말(MT)마다 할당한 경우에 대한 예를 도시하고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 예시된 바와 같은 업-링크 영역에 상기 5비트(bits) 이외에 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하기 위한 1비트(bit)의 영역(이하, 트래픽 추가 요청 영역)을 추가한 경우에 대한 예를 도시하고 있다. 이 때 트래픽 추가 요청영역은 빗금으로 표시하였다.
도 3의 과정(S130)에서 이동단말(MT)(20)이 기지국(BS)(10)에게 하향 트래픽의 추가 할당 요청을 위해 도 4의 (b)와 같은 업-링크 영역을 이용하는 경우 이동단말(MT)(20)는 도 4의 (b)에 예시된 바와 같은 업링크 영역 중 자신에게 할당된 업링크 영역의 트래픽 추가 요청영역에 트래픽의 추가를 요청하는 신호를 실어서 기지국(BS)(10)으로 전송한다. 예를 들어 이동단말(MT)(20)은 자신에게 할당된 업링크 영역의 트래픽 추가 요청영역의 비트값을 '1'로 설정하여 기지국(BS)(10)으로 전송한다. 만일 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하지 않는 경우 이동단말(MT)(20)은 상기 트래픽 추가 요청영역의 비트값을 '0'으로 설정하여 기지국(BS)(10)으로 전송한다.
상기 과정(S130)에서 이동단말(MT)(20)가 기지국(10)에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하는 방법에 대한 다른 예로서 하향 트래픽 추가 할당 요청 또는 하향 트래픽 추가 할당 취소를 위한 별도의 메시지를 이용하는 방법을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우 이동단말(MT)(20)은 상기 과정(S130)에서 상향의 전용 채널과는 별도로 하향 트래픽 추가 할당 요청 메시지를 생성하여 기지국(10)에게 전송하고, 그 요청을 취소하고자 하는 경우 하향 트래픽 추가 할당 취소 메시지를 생성하여 기지국(10)에게 전송한다.
또한 이동단말(MT)(20)은 피기백(piggyback) 방식 또는 대역 스틸링(bandwidth stealing) 방식을 이용하여 기지국(BS)(10)에게 하향 트래픽 추가 할당 요청 또는 취소를 할 수도 있다. 이 때 피기백(piggyback)이란 패킷 스케줄러(packet scheduler)에 의해 확인된 패킷 데이터의 여백(예컨대, 자투리 공간)을 이용하여 특정 데이터를 전송하는 데이터의 전송 방식을 말하고 대역 스틸링(bandwidth stealing)이란 데이터 전송 대역의 일부분을 스틸(steal)하여 특정 데이터를 전송하는 데이터의 전송 방식을 말하는 것으로서, 데이터 전송 분야에서 공지된 기술이다.
이 밖에도 상기 과정(S130)을 수행하기 위해 이동단말(MT)(20)과 기지국(BS)(10)간에 데이터를 전송하는 다른 모든 방식을 이용하는 것이 가능함은 물론이다.
그러면 상기 하향 트래픽 추가할당 요구를 수신한 기지국(BS)(10)은 스케쥴러(scheduler)와 연동하여 해당 이동단말(MT)(20)에게 추가자원 할당이 가능한가를 판단한다(S135). 그리고 해당 이동단말(MT)(20)에게 추가자원 할당이 가능한 경우 해당 이동단말(MT)(20)에게 추가자원을 할당한다(S140). 그리고 상기 과정(S140)에서 추가로 할당된 하향 트래픽으로 하향신호를 전송한다(S145). 예를 들어, 이동단말(MT)(20)이 전송대역폭을 추가로 요청한 경우 기지국(BS)(10)은 이동단말(MT)(20)이 추가를 요청한 시구간에서 해당 기지국(BS)(10)에 연결된 다른 이동단말들의 전송대역폭 점유 상태를 판단한 후 상기 시구간에 다른 이동단말들에 의해 점유되지 않은 전송대역폭을 이동단말(MT)(20)에게 추가로 할당한다.
그러면 이동단말(MT)(20)은 추가로 전송된 하향신호를 버퍼링(S150)한 후 버퍼링된 하향신호의 출력 시간에 해당 하향신호를 출력한다(S155). 예를 들어 이동단말(MT)(20)이 5ms 간격으로 출력될 다수의 영상정보를 한꺼번에 수신한 경우 그 다수의 영상정보들을 출력될 시간정보와 함께 버퍼링하고 원하는 간격으로(예컨대, 5ms 간격으로) 그 시점에 플레이될 영상정보를 선택하여 출력한다.
즉, 이동단말(MT)(20)은 데이터의 전송속도가 빠른 구간에서 기지국(BS)(10)으로부터 많은 양의 데이터를 미리 수신하여 버퍼링하고 전송속도가 느린 구간에서는 그 버퍼링된 데이터를 이용함으로써 온-디멘드 서비스를 중단 없이 지속적으로 제공할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 OFDMA 방식 광 대역 무선 접속 통신 시스템의 통상적인 데이터 프레임 구조에 대한 예시도이다. 도 5를 참조하면 통상적인 광 대역 무선 접속 통신 시스템의 데이터 프레임은 그 프레임 내에 업(up)/다운(down) 링크를 모두 포함하며 업(up) 링크와 다운(down) 링크 사이에 TTG(Transmit Time Gap) 및RTG(Receive Time Gap)을 포함한다. 도 5의 예에서는 좌측에 다운 링크를 위한 서브 프레임(DL sub-frame)을 포함하고 우측에 업-링크를 위한 서브 프레임(UL sub-frame)을 포함하며 각 프레임들은 하나씩의 프리엠블(preamble), UL-맵(up-link map) 및 DL-맵(down-link map)을 포함한다. 특히 도 1의 예에서는 DCD 메시지와UCD 메시지를 전송하기 위해 DL-맵과 UL-맵 뒤에 DCD 메시지와 UCD 메시지를 포함하는 프레임의 예를 도시하고 있다.
상기 DL-맵/UL-맵은 다운-링크(down-link)/업-링크(up-link)를 위한 서브 프레임(DL sub-frame/UL sub-frame)을 여러 개의 구간으로 나누고 각 구간의 위치 정보와 각 구간에 대한 CID(Connection ID) 및 DIUC(Downlink Interval Usage Code)/ UIUC(Uplink Interval Usage Code)를 부여한다. 이 때, 상기 CID는 가입자 식별 코드로서 해당 구간이 어느 가입자 단말을 위한 데이터를 전송하고 있는 지를 나타내고, 상기 DIUC/UIUC는 사용용도, 변조방식(modulation type) 및 인코딩-코드(FEC(Forward Error Correction) code)를 나타내는 값으로서 해당 구간의 데이터가 어떤 용도로 사용되며 어떤 변조 방식으로 변조되고 FEC(Forward Error Correction) 코드로 인코딩 되었는지를 나타낸다.
상기와 같은 데이터 프레임 구조를 갖는 광 대역 무선 접속 통신 시스템의 경우, 상기 데이터 프레임의 업-링크 영역 중 가입자 단말들 각각의 하향신호 품질정보를 전송하기 위한 CQI(Channel Quality Information) 피드백 영역(B)에 상기 하향 트래픽 추가 할당 비트를 가입자 단말별로 추가하여 가입자 단말이 이를 활용할 수 있도록 구현함이 바람직하다.
도 6은 광 대역 무선 접속 통신 시스템의 통상적인 데이터 프레임의 DL MAP에서 구간별 사용자 및 DIUC를 할당한 예를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, DL-맵은 다운 링크 프레임을 7개의 구간으로 나누고 그 구간을 7명의 사용자들(USER A ~ USER F)에게 할당하였으며 각 구간에서는 DIUC 1 내지 DIUC 7 중 어느 하나의 DIUC에 매핑된 변조방식 및 인코딩 코드로 데이터를 처리하도록 설계되었다. 예를 들어, USER A에게 할당된 구간에서는 DIUC 1에 매핑된 변조방식 및 인코딩 코드로 데이터를 처리하고, USER F에게 할당된 구간에서는 DIUC 7에 매핑된 변조방식 및 인코딩 코드로 데이터를 처리하도록 설계되었다.
각 가입자 단말들에 대한 다운링크가 항상 동일한 시간에 발생하는 것이 아니므로 임의의 한 순간에는 상기 구간들 중 점유되지 않은 구간이 발생하게 된다.
따라서 기지국은 그 구간을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 비트를 요청한 가입자 단말에게 하향 트래픽을 추가로 할당한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 하향 트래픽 변경 결과를 이동단말에게 전송하기 위한 데이터 프레임의 예를 도시한 도면이다. 즉, 도 7은 USER A가 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청한 경우 USER E에게 할당되었으나 USER A가 하향 트래픽 추가를 요청한 시점에 USER E에게 점유되지 않은 구간을USER A에게 추가로 할당한 경우에 대한 예를 도시하고 있다.
만일 이동단말이 도 4의 (b)와 같이 업-링크 프레임에 추가된 특정 비트를 이용하여 매 프레임(frame) 간격으로 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하는 경우 기지국은 기지국의 자원 상황을 고려하여 해당 프레임(frame)에서만 이루어진다.
하지만 이동단말이 상향 전용 채널 또는 별도의 메시지를 이용하여 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하거나 피기백(piggyback) 또는 대역 스틸링(bandwidth stealing) 방식으로 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하는 경우 기지국은 다음 추가 할당 요청이 수신되거나 해당 추가 할당을 취소할 때까지 하향 트래픽의 추가 할당을 유지한다.
추가 자원 할당 요구가 기지국에 도착하여 디코딩(decoding)되어서 자원 할당에 반영되는데 통상적으로 수 프레임(frame) 소요된다 하더라도 기지국에서추가 자원 할당 요구 또는 추가 할당 취소를 인식한 시점에 추가자원 지원 여부를 결정하고 수행한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 추가된 하향 트래픽을 수신한 이동단말의 메모리에 하향데이터가 저장된 예를 도시한 도면이다. 즉, 기지국으로부터 추가된 하향 트래픽을 이용하여 하향데이터를 추가로 수신한 이동단말은 상기 수신된 하향 데이터를 기 설정된 단위 출력 시간마다 출력될 단위 데이터로 분리하여 그 단위 데이터들이 출력될 시간정보와 함께 버퍼링하는데 도 8은 상기 하향 데이터가 버퍼링된 예를 도시하고 있다. 도 8을 참조하면 이동단말에는 Time 1에 출력될 Data 1과 Time 2에 출력될 Data2와 Time 3에 출력될 Data 3이 버퍼링되어 있으며 현재 시간(current)은 Time 1 이 지정하는 시간 범위에 있다. 따라서 이동단말은 Data 1을 출력하게 될 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신단말기(200)에 대한 개략적인 블륵도이다. 도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신단말기(200)는 수신부(210), 제어부(220), 송신부(230), 저장부(240) 및 데이터 출력부(250)를 포함한다.
제어부(220)는 하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하면 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하도록 제어한다. 예를 들어 제어부(220)는 기지국으로부터 수신한 하향신호의 품질이 기 설정된 기준값 이상이고 이동통신단말기의 내부 자원이 하향 데이터를 추가로 수신할 수 있는 여유가 있는 경우 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하도록 제어한다. 이 때 이동통신단말기의 내부 자원이란 하향 데이터를 저장할 수 있는 메모리 공간을 포함한다.
제어부(220)가 기지국에게 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하는 방법은 이미 공지된 데이터 전송 방법들을 이용하여 구현할 수 있다. 즉 기지국과 이동통신단말간에 데이터를 송수신하는 다양한 방법을 이용하여 하향 트래픽의 추가 할당을 요청할 수 있는 것이다. 이와 같은 하향 트래픽 추가 할당 요청 방법의 예는 전술한 바와 같다.
송신부(230)는 제어부(220)의 제어에 의해 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청한다. 예를 들어 송신부(230)는 하향 트래픽 추가 할당 요청 메시지 등을 기지국에게 전송한다.
수신부(210)는 상기 요청에 대한 응답으로 추가 할당된 하향 트래픽을 포함하는 하향 트래픽을 이용하여 기지국으로부터 전송된 하향신호를 수신한다.
저장부(240)는 수신부(210)에서 수신한 하향신호를 기 설정된 단위 출력시간 마다 출력될 단위 데이터로 분리하여 그 단위 데이터들이 출력될 시간 정보와 함께 저장한다. 저장부(240)의 데이터 저장 방식에 대한 예는 도 8을 참조한 설명 부분에 언급된 바와 같다.
데이터 출력부(250)는 저장부(240)에 저장된 각 단위 데이터들의 출력 시간정보에 의거하여 대응된 단위 데이터를 출력한다. 데이터 출력부(250)는 데이터를 가청적으로 출력하는 스피커 및/또는 데이터를 가시적으로 출력하는 디스플레이부를 포함한다. 따라서 데이터 출력부(250)는 상기 데이터를 가청적 또는 가시적 중 적어도 어느 하나의 형태로 출력한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
이와 같이 본 발명은 이동통신망의 데이터 전송 시 기지국과 이동단말의 거리에 따른 전송품질을 반영함으로써 이동통신망 서비스의 품질을 높일 수 있다. 즉, 이동통신망의 데이터 전송 효율을 높일 수 있다. 또한 기지국 및 이동 단말간에 데이터 전송시 점유되지 않은 잔여 자원을 최대한으로 활용할 수 있으며 이동통신망에서의 온-디멘드 서비스(on demand service)를 보다 안정적으로 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명은 인터넷의 주요 트래픽(traffic) 형태인 최선-효과-전송-서비스(best effort delivery service) 형태의 트래픽(traffic) 전송에 적용할 경우 기지국이 잔여 자원을 활용하여 단말의 자원 요구를 단기간에 완료할 수 있으므로 주파수 자원 운용의 효율을 증대시키고 단말의 자원 요구를 조기에 충족할 수 있으므로 서비스 지원을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 이동통신망의 일반적인 구성을 예시한 도면,
도 2는 이동통신망에서 기지국과 이동 단말간의 거리에 대한 데이터 전송속도의 관계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신망의 데이터 전송방법에 대한 처리 절차도,
도 4는 이동통신망에서 이동단말이 하향신호의 품질정보를 기지국으로 전송하기 위한 업-링크 영역의 구성 예를 도시한 도면,
도 5는 OFDMA 방식 광 대역 무선 접속 통신 시스템의 통상적인 데이터 프레임 구조에 대한 예시도,
도 6은 광 대역 무선 접속 통신 시스템의 통상적인 데이터 프레임의 DL MAP에서 구간별 사용자 및 DIUC 를 할당한 예를 개념적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 하향 트래픽 변경 결과를 이동단말에게 전송하기 위한 데이터 프레임의 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 추가된 하향 트래픽을 수신한 이동단말의 메모리에 하향데이터가 저장된 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신단말기에 대한 개략적인 블륵도.

Claims (30)

  1. 이동통신망의 데이터 전송방법에 있어서,
    하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하는 경우 이동단말이 기지국에게 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하는 제1 과정과,
    상기 이동단말의 하향 트래픽 추가 할당을 요청받은 기지국이 하향 트래픽 추가할당 가능 여부를 판단하는 제2 과정과,
    상기 판단결과 하향 트래픽 추가할당이 가능한 경우 기지국이 해당 이동단말에게 하향 트래픽을 추가할당한 후 그 추가 할당한 하향 트래픽을 포함하는 하향 트래픽을 이용하여 하향신호를 전송하는 제3 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하향 트래픽을 이용하여 하향신호를 수신한 이동단말이 그 하향 신호를 버퍼링하는 제4 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 과정은
    기지국으로부터 전송된 하향 신호를 수신한 이동단말이 그 하향신호의 품질을 측정하는 제1 단계와,
    상기 측정값과 기 설정된 하향신호 품질에 대한 기준값을 비교하는 제2 단계와,
    상기 비교결과 상기 측정값이 기준값 이상인 경우 상기 소정조건을 만족하는 것으로 판단하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 과정은
    상기 이동단말의 내부 자원이 하향데이터를 추가로 수신할 수 있는 여유가 있는 지를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 단계는
    상기 측정값이 기준값 이상이고 상기 이동단말의 내부 자원이 하향 데이터를 추가로 수신할 수 있는 여유가 있는 경우 상기 소정조건을 만족하는 것으로 판단함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 판단단계는
    이동단말 내부 메모리 여유공간을 확인함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 단계는
    SNR(Signal to Noise Ratio), CIR(Carrier to Interference Ration), SINR(Signal to Interference and Noise Raion) 및 CRC(Cyclic Redundancy Checking)의 평균 오류횟수 중 적어도 어느 하나 이상을 측정함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제2 단계는
    상기 이동단말에서 구동중인 어플리케이션의 정상적인 데이터 전송을 위해 최소한으로 보장되어야 할 것으로 기 설정된 하향신호 품질에 대한 기준값과 상기 측정값을 비교함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 과정은
    데이터 프레임의 업-링크 영역 중 이동단말이 하향신호의 품질정보를 기지국에게 전송하기 위해 기 설정된 소정 영역에 하향 트래픽 추가할당 요청 비트를 추가하고 그 하향 트래픽 추가할당 요청비트를 이용함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 과정은
    상기 이동단말이 하향 트래픽 추가 할당 요청 메시지를 생성한 후 그 메시지를 기지국에게 전송함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이동단말에 추가로 할당된 하향 트래픽을 취소하기 위해 상기 이동단말이 하향 트래픽 추가 할당 취소 메시지를 생성한 후 그 메시지를 기지국에게 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 과정은
    상기 이동단말이 피기백(piggyback) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 정보를 기지국에게 전송함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동단말에 추가로 할당된 하향 트래픽을 취소하기 위해 상기 이동단말이 피기백(piggyback) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 취소정보를 기지국에게 전송함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 과정은
    상기 이동단말이 대역 스틸링(bandwidth stealing) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 정보를 기지국에게 전송함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동단말에 추가로 할당된 하향 트래픽을 취소하기 위해 상기 이동단말이 대역 스틸링(bandwidth stealing) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 취소정보를 기지국에게 전송함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제2 과정은
    상기 기지국이 그 기지국에 연결된 다른 이동 단말들의 전송대역폭 점유 상태에 의거하여 해당 이동 단말에게 하향 트래픽을 추가 할당함을 특징으로 하는 이동통신망의 데이터 전송방법.
  16. 이동통신단말기에 있어서,
    하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하면 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하도록 제어하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 의해 기지국에게 하향 트래픽 추가 할당을 요청하는 송신부와,
    상기 요청에 대한 응답으로 추가 할당된 하향 트래픽을 포함하는 하향트래픽을 이용하여 기지국으로부터 전송된 하향신호를 수신하는 수신부를 포함함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 수신부에서 수신한 하향신호를 기 설정된 단위 출력 시간 마다 출력될 단위 데이터로 분리하여 그 단위 데이터들이 출력될 시간정보와 함께 저장하는 저장부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 저장부에 저장된 각 단위 데이터들의 출력 시간정보에 의거하여 대응된 단위 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
    기지국으로부터 수신한 하향신호의 품질이 기 설정된 기준값 이상이고 이동통신단말기의 내부 자원이 하향데이터를 추가로 수신할 수 있는 여유가 있는 경우 하향 트래픽의 추가 할당을 요청하도록 제어함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  20. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
    데이터 프레임의 업-링크 영역 중 하향신호의 품질정보를 기지국에게 전송하기 위해 기 설정된 소정 영역에 하향 트래픽 추가할당 요청 비트를 추가하고 그 하향 트래픽 추가할당 요청 비트를 이용하여 하향 트래픽의 추가할당을 요청하도록 제어함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  21. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
    하향 트래픽 추가 할당 요청 메시지를 생성한 후 그 메시지를 기지국에게 전송하도록 제어함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  22. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
    피기백(piggyback) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 정보를 기지국에게 전송하도록 제어함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  23. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
    대역 스틸링(bandwidth stealing) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 정보를 기지국에게 전송하도록 제어함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  24. 이동통신망 시스템에 있어서,
    하향 트래픽 추가 할당 요청을 위한 소정 조건을 만족하면 기지국에게 하향 트래픽 추가할당을 요청하는 이동통신단말기와,
    상기 요청에 응답하여 하향 트래픽 추가 할당 가능 여부를 판단한 후 해당 이동통신단말기에게 하향 트래픽을 추가 할당하고 그 추가 할당한 하향 트래픽을 포함하는 하향트래픽을 이용하여 하향신호를 전송하는 기지국을 포함함을 특징으로 하는 이동통신망시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 기지국은
    상기 기지국에 연결된 다른 이동통신단말기들의 전송 대역폭 점유 상태에 의거하여 해당 이동통신단말기에게 하향 트래픽을 추가 할당함을 특징으로 하는 이동통신망 시스템.
  26. 제24항에 있어서, 상기 이동통신단말기는
    상기 기지국으로부터 수신한 하향신호의 품질이 기 설정된 기준값 이상이고 이동통신단말기의 내부 자원이 하향데이터를 추가로 수신할 수 있는 여유가 있는 경우 하향트래픽의 추가할당을 요청함을 특징으로 하는 이동통신망 시스템.
  27. 제24항에 있어서, 상기 이동통신단말기는
    데이터 프레임의 업-링크 영역 중 하향신호의 품질정보를 기지국에게 전송하기 위해 기 설정된 소정 영역에 하향 트래픽 추가할당 요청비트를 추가하고 그 하향 트래픽 추가할당 요청 비트를 이용하여 하향 트래픽 추가 할당을 요청함을 특징으로 하는 이동통신망 시스템.
  28. 제24항에 있어서, 상기 이동통신단말기는
    하향 트래픽 추가 할당 요청 메시지를 생성한 후 그 메시지를 기지국에게 전송하여 하향 트래픽 추가 할당을 요청함을 특징으로 하는 이동통신망 시스템.
  29. 제24항에 있어서, 상기 이동통신단말기는
    피기백(piggyback) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 정보를 기지국에게 전송하여 하향 트래픽 추가 할당을 요청함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  30. 제24항에 있어서, 상기 이동통신단말기는
    대역 스틸링(bandwidth stealing) 방식을 이용하여 하향 트래픽 추가 할당 정보를 기지국에게 전송하여 하향 트래픽 추가 할당을 요청함을 특징으로 하는 이동통신단말기.
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