KR20050121892A - 이동 통신 시스템에서 업링크 채널 할당 장치 및 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 업링크 채널 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기지국과 이동 통신 단말기를 구비하는 이동 통신 시스템의 업링크(Uplink) 채널 할당 방법에 있어서, 상기 이동 통신 단말기가 데이터 업링크 채널의 추가 할당을 상기 기지국에 요청하는 과정과, 상기 기지국이 상기 요청에 응답하여 현재 사용중인 업링크 채널들을 파악하고 상기 이동 통신 단말기에게 추가 할당이 가능한 업링크 채널이 있는지 확인하는 과정과, 상기 확인 결과 추가 할당이 가능한 업링크 채널이 있으면 상기 업링크 채널을 추가 할당하고 상기 추가 할당된 업링크 채널 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 여분의 업링크 채널을 업링크 채널이 필요한 이동 통신 단말기 사용자에게 가변적으로 추가 할당하여 업링크 속도를 항상 시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 이동 통신 단말기 사용자가 데이터를 업링크할 때 업링크 채널의 추가 할당을 통해 데이터의 업링크 속도를 향상시키기 때문에 사용자 편의성을 도모할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 업링크 채널 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATION UPLINK CHANNEL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템의 채널 할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기가 기지국으로 데이터를 업링크(Uplink)할 때 업링크 채널의 추가 할당을 요청하면 추가 할당이 가능한 업링크 채널을 확인하여 업링크 채널을 더 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 통신의 발전은 소위 1세대라 일컫는 아날로그 방식(FDMA : Frequency Division Multiple Access)을 거쳐 2세대 디지털 방식으로 발전하였으며, 2세대 이동 통신은 무선 구간에서의 접속 방식별로 TDMA 방식(유럽, 중국, 미국일부)과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식(미국, 한국, 호주 등 아시아/태평양 지역)으로 각각 발전하여 왔다.
이후 세계 시장은 유럽과 일본을 중심으로 한 GSM(Global System For Mobile Communication)기반의 비동기 방식(W-CDMA : Wideband-CDMA)과 미국을 중심으로 한 동기 방식(CDMA2000)의 양대 진영으로 나뉘어 기술 표준화 및 개발이 진행 중이다.
상기와 같은 이동 통신의 시스템은 분할된 무선 구간을 커버하는 다수의 기지국과 이들 기지국과 무선 채널을 설정하여 통신을 수행하는 이동국(즉, 단말기)으로 구성되어 있다. 각 기지국은 이동국이 접속해야 할 기지국을 식별할 수 있도록 하기 위한 채널을 송신한다.
최근 이동 통신 단말기에는 사용자의 다양한 욕구를 만족시키기 위해 다양한 기능이 추가되고 있다. 특히, 이동 통신 단말기를 이용한 메일, 인터넷, 게임 등과 같은 기능을 비롯하여 현재 가장 많이 이용되는 데이터 및 화상까지 전달하는 멀티 미디어 기능도 계속 추가되고 있는 상황이다.
하지만, 이동 통신 시스템은 데이터의 다운링크(Downlink)의 속도에 중점을 두었기 때문에 이동 통신 단말기의 데이터 업링크 속도는 상대적으로 매우 제한되어 있는 실정이다. 특히, 이동 통신 단말기 사용자가 자신이 보유하고 있는 데이터를 업링크할 경우, 기본으로 설정되어 있는 업링크 채널을 통한 데이터의 업링크 속도가 느리기 때문에 서비스 질의 저하는 물론 데이터의 업링크에 많은 시간이 낭비되는 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 데이터의 업링크 속도를 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기가 기지국으로 데이터를 업링크 할 때 업링크 채널을 가변적으로 할당할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기지국과 이동 통신 단말기를 구비하는 이동 통신 시스템의 업링크(Uplink) 채널 할당 방법에 있어서, 상기 이동 통신 단말기가 데이터 업링크 채널의 추가 할당을 상기 기지국에 요청하는 과정과, 상기 기지국이 상기 요청에 응답하여 현재 사용중인 업링크 채널들을 파악하고 상기 이동 통신 단말기에게 추가 할당이 가능한 업링크 채널이 있는지 확인하는 과정과, 상기 확인 결과 추가 할당이 가능한 업링크 채널이 있으면 상기 업링크 채널을 추가 할당하고 상기 추가 할당된 업링크 채널 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 기지국과 이동 통신 단말기를 구비하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 장치에 있어서, 상기 이동 통신 단말기의 상기 업링크 채널 추가 할당 요청을 수신하는 수신부와, 상기 기지국의 전체 업링크 채널과 현재 사용중인 업링크 채널을 관리하는 업링크 채널 관리부와, 상기 수신부에 상기 이동 통신 단말기의 상기 업링크 채널 추가 할당 요청이 수신되면 상기 이동 통신 단말기에 추가 할당 가능한 업링크 채널을 확인하고, 상기 확인 결과 추가 할당 가능한 업링크 채널이 있으면 그 업링크 채널을 추가 할당하고, 상기 추가 할당된 업링크 채널 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템을 간략하게 나타낸 도이다.
도시된 이동 통신 시스템은 이동 통신 단말기(MS: MOBILE STATION)(100), 기지국(BTS: Base Transceiver Station)(200), 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(300), 이동 통신 교환기(MSC: Mobile Telephone Switching Center)(400) 및 서비스 노드(500)(SN: Service Node)를 포함한다.
기지국(200)은 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널 할당 장치(210)를 구비하며 기지국 제어기(300)에 연결되어 있다. 또한 기지국(200)는 해당 셀 영역의 이동 통신 단말기(100)들과 무선 연결되어 이동 통신 서비스를 제공한다.
기지국 제어기(300)는 이동 통신 교환기(400)에 연결되어 있으며, 서비스 노드(500)는 이동 통신 교환기(400)에 연결되어 이동 통신 시스템에 대하여 소정의 서비스를 지원한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널 할당 장치의 블록 구성도이다.
도시된 업링크 채널 할당 장치(210)는 수신부(211), 제어부(213) 및 업링크 채널 관리부(215)를 포함하며, 기지국(200)내에 장착되는 것이 바람직하다.
수신부(211)는 기본적으로 할당된 데이터 업링크 채널을 사용하는 상기 이동 통신 단말기(100)의 상기 업링크 채널 추가 할당 요청을 수신한다. 이 때 이동 통신 단말기(100)는 레인징 요구(Ranging Request) 메시지에 이동 통신 단말기(100)가 필요한 업링크 채널 정보를 나타내는 항목을 포함하여 상기 업링크 채널의 추가 할당 요청을 하는 것이 바람직하다. 상기 필요한 업링크 채널 정보는 이동 통신 단말기(100)가 필요한 업링크 채널의 개수 또는 업링크 할 데이터의 용량을 포함한다.
제어부(213)는 수신부(211)에 상기 업링크 채널 추가 할당 요청(즉, 레인징 요구 메시지)이 수신되면 상기 이동 통신 단말기(100)에 추가적으로 할당이 가능한 업링크 채널이 있는지 확인한다. 이 때 제어부(213)는 상기 레인징 요구 메시지에 포함된 필요 업링크 채널 정보를 분석하여, 이동 통신 단말기(100)가 업링크할 데이터 용량에 대응되는 업링크 채널 개수를 파악한다. 즉, 이동 통신 단말기(100)에서 20M의 데이터가 업링크 될 때 상기 20M의 데이터 업링크에 필요한 업링크 채널 개수를 파악하는 것이다.
제어부(213)는 상기 확인 결과 상기 이동 통신 단말기(100)에 추가적으로 할당이 가능한 업링크 채널이 있으면 그 업링크 채널을 추가 할당이 가능한 채널로 결정하고, 그 업링크 채널의 정보를 송신부(도시하지 않음)가 상기 이동 통신 단말기(100)에 전송하도록 제어한다.
제어부(213)는 업링크 채널 관리부(215)에서 관리하는 전체 업링크 채널 개수와 현재 사용중인 업링크 채널 개수를 파악하고, 현재 사용중인 업링크 채널 개수가 기 설정된 임계값(예컨대, 80%) 미만이면 상기 임계값에 해당하는 업링크 채널 개수에서 현재 사용중인 업링크 채널 개수를 제외한 나머지 업링크 채널 개수를 할당 가능한 업링크 채널로 결정한다. 예를 들어, 기지국의 전체 업링크 채널 개수가 100개이고 현재 사용중인 업링크 채널이 70개일 때 기 설정된 임계값이 80%라고 가정한다. 이 때 기지국에 소정 이동 통신 단말기의 업링크 채널 추가 할당 요청이 수신되면 현재 사용중인 업링크 채널 개수인 70개가 상기 임계값 80%에 해당하는 업링크 채널 개수인 80개보다 미만이므로 기지국에서 추가적으로 할당할 수 있는 업링크 채널은 최대 10개가 된다.
본 발명의 실시 예에서는 임계값을 전체 업링크 채널 개수의 80%로 설정하였으나 이는 기지국의 상태에 따라 변경가능하며, 상기 임계값을 80%라고 설정한 것은 새로운 업링크 채널 사용자가 기지국(200)으로 진입하는 경우(즉, 기지국(200)영역으로 핸드오버(Hand Over)되는 이동 통신 단말기)가 있으므로 기지국(200)의 업링크 채널 수용 능력을 80% 정도로 유지하기 위함이다.
업링크 채널 관리부(215)는 기지국(200)의 전체 업링크 채널과 현재 사용중인 업링크 채널을 관리한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널의 추가 할당을 요청하는 메시지를 나타낸 표이다. 도시된 표는 통상적인 레인징 요구(Ranging Request) 메시지에 상기 이동 통신 단말기가 필요한 업링크 채널 정보를 나타내는 항목(즉, Uplink subchannel ID)을 추가한 구조를 보여주고 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레인징 요구 메시지는 Management Message Type, Downlink Channel ID, Uplink subchannel ID(111) 및 TLV Encoded Information을 포함한다.
Management Message Type은 송신되는 메시지의 타입을 나타내며, Downlink Channel ID는 이동 통신 단말기가 수신한 레인징 요구 메시지에 포함된 순방향 채널 아이디를 나타낸다.
TLV Encoded Information은 인접 기지국과 관련된 기타 정보를 암호화 하여 나타낸다.
Uplink subchannel ID(111)는 상기 이동 통신 단말기가 필요한 업링크 채널 정보를 나타내며, 상기 필요한 업링크 채널 정보에는 이동 통신 단말기(100)가 필요한 업링크 채널의 개수 또는 업링크 할 데이터의 용량을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 Uplink subchannel ID(111)를 레인징 요구 메시지에 추가함으로써 이동 통신 단말기(100) 사용자는 업링크 채널의 추가 할당을 요구하는 메시지를 기지국(200)의 업링크 채널 할당 장치(210)로 전송할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널 할당 장치(210)와 이동 통신 단말기(100)간의 업링크 채널 할당 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 이동 통신 단말기(100)는 데이터를 업링크 할 때 사용자의 요청에 따라 레인징 요구 메시지를 통해 기본적으로 할당된 데이터 업링크 채널 이외의 업링크 채널 추가 할당을 업링크 채널 할당 장치(210)에 요청한다(S110). 이 때 이동 통신 단말기(100)는 레인징 메시지에 포함된 필요 업링크 채널 정보를 통해 업링크 할 데이터의 용량 정보를 같이 전송하는 것이 바람직하다.
업링크 채널 할당 장치(210)에서 제어부(213)는 수신부(211)에 상기 레인징 메시지가 수신되면, 상기 이동 통신 단말기(100)가 업링크 할 데이터의 용량에 대응되는 업링크 채널 개수를 분석하고, 업링크 채널 관리부(215)를 제어하여 전체 업링크 채널 개수 및 현재 사용중인 업링크 채널 사용 개수를 파악한다(S120).
제어부(213)는 업링크 채널 관리부(215)를 통해 현재 사용중인 업링크 채널 개수가 기 설정된 임계값 미만인지 검사한다(S130). 예를 들어, 기지국(200)의 전체 업링크 채널 개수가 100개이고 현재 사용중인 업링크 채널이 70개일 때 기 설정된 임계값이 80%라고 가정한다. 이 때 수신부(211)에 이동 통신 단말기(100)의 레인징 요구 메시지가 수신되면 현재 사용중인 업링크 채널 개수인 70개가 상기 임계값 80%에 해당하는 업링크 채널 개수인 80개보다 미만이므로 추가적으로 할당할 수 있는 업링크 채널은 최대 10개가 된다.
제어부(213)는 상기 과정(S130)의 검사 결과 현재 사용중인 업링크 채널 개수가 기 설정된 임계값 이상이면 이동 통신 단말기(100)의 업링크 채널 추가 할당 요청을 거절한다(S140). 그러면 이동 통신 단말기(100)는 기본적으로 할당된 업링크 채널을 통해서만 데이터를 업링크하게 된다.
제어부(213)는 상기 검사 결과 현재 사용중인 업링크 채널 개수가 기 설정된 임계값 미만이면 상기 임계값에 해당하는 업링크 채널 개수에서 현재 사용중인 업링크 채널 개수를 제외한 나머지 업링크 채널 개수를 할당 가능한 업링크 채널로 결정한다(S160).
제어부(213)는 추가 할당된 업링크 채널의 정보를 이동 통신 단말기(100)로 전송한다(S170). 이 때 제어부(213)는 예를 들어 이동 통신 단말기(100)가 필요한 업링크 채널의 개수가 5개인데 추가적으로 할당 가능한 업링크 채널 개수가 3개라면 추가 할당된 3개의 업링크 채널을 사용할 것인지 여부를 확인하는 메시지를 전송할 수도 있다.
이동 통신 단말기(100)는 추가 할당된 업링크 채널의 정보가 전송되면 그 정보에 해당하는 업링크 채널을 사용하여 데이터를 업링크 한다(S180).
한편, 제어부(213)는 상기 과정(S170)에서 예를 들어, 이동 통신 단말기(100)가 필요한 업링크 채널의 개수가 5개인데 추가적으로 할당 가능한 업링크 채널 개수가 3개라면 추가 할당된 3개의 업링크 채널을 사용할 것인지 여부를 확인하는 메시지를 전송할 수도 있다. 제어부(213)는 상기 업링크 채널 사용여부를 확인하는 메시지를 수신한 이동 통신 단말기(100)가 상기 3개의 업링크 채널을 사용하겠다면 상기 3개의 업링크 채널을 할당하고, 그렇지 않으면 상기 3개의 업링크 채널을 할당하지 않을 수도 있다.
상기한 과정들을 통해 이동 통신 단말기(100) 사용자는 여분의 업링크 채널을 가변적으로 추가 할당 받아 이동 통신 단말기(100) 데이터의 업링크 속도를 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 여분의 업링크 채널을 업링크 채널이 필요한 이동 통신 단말기 사용자에게 가변적으로 추가 할당하여 업링크 속도를 항상 시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 이동 통신 단말기 사용자가 데이터를 업링크할 때 업링크 채널의 추가 할당을 통해 데이터의 업링크 속도를 향상시키기 때문에 사용자 편의성을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템을 간략하게 나타낸 도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널 할당 장치의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널의 추가 할당을 요청하는 메시지를 나타낸 표.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 업링크 채널 할당 과정을 나타낸 흐름도.

Claims (5)

  1. 기지국과 이동 통신 단말기를 구비하는 이동 통신 시스템의 업링크(Uplink) 채널 할당 방법에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기가 데이터 업링크 채널의 추가 할당을 상기 기지국에 요청하는 과정과,
    상기 기지국이 상기 요청에 응답하여 현재 사용중인 업링크 채널들을 파악하고 상기 이동 통신 단말기에게 추가 할당이 가능한 업링크 채널이 있는지 확인하는 과정과,
    상기 확인 결과 추가 할당이 가능한 업링크 채널이 있으면 상기 업링크 채널을 추가 할당하고 상기 추가 할당된 업링크 채널 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 요청 과정은
    필요 업링크 채널 정보를 나타내는 항목을 포함한 레인징(Ranging) 요구 메시지를 상기 기지국에 전송함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 확인 과정은
    전체 업링크 채널의 개수를 파악하는 단계와,
    현재 사용중인 업링크 채널 개수를 파악하는 단계와,
    상기 현재 사용중인 업링크 채널 개수가 기 설정된 임계값 미만이면 상기 임계값에 해당하는 업링크 채널 개수에서 현재 사용중인 업링크 채널 개수를 제외한 나머지 업링크 채널 개수를 할당 가능한 업링크 채널로 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 방법.
  4. 기지국과 이동 통신 단말기를 구비하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 장치에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기의 상기 업링크 채널 추가 할당 요청을 수신하는 수신부와,
    상기 기지국의 전체 업링크 채널과 현재 사용중인 업링크 채널을 관리하는 업링크 채널 관리부와,
    상기 수신부에 상기 이동 통신 단말기의 상기 업링크 채널 추가 할당 요청이 수신되면 상기 이동 통신 단말기에 추가 할당 가능한 업링크 채널을 확인하고, 상기 확인 결과 추가 할당 가능한 업링크 채널이 있으면 그 업링크 채널을 추가 할당하고, 상기 추가 할당된 업링크 채널 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 업링크 채널 관리부의 현재 사용중인 업링크 채널 개수가 기 설정된 임계값 미만이면 상기 임계값에 해당하는 업링크 채널 개수에서 현재 사용중인 업링크 채널 개수를 제외한 나머지 업링크 채널 개수를 할당 가능한 업링크 채널로 결정함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 업링크 채널 할당 장치.
KR1020040046996A 2004-06-23 2004-06-23 이동 통신 시스템에서 업링크 채널 할당 장치 및 방법 KR20050121892A (ko)

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