KR20060079047A

KR20060079047A - 광대역 코드분할 다중접속 시스템의 멀티프레임 전송 방법및 장치

Info

Publication number: KR20060079047A
Application number: KR1020050006452A
Authority: KR
Inventors: 곽노준; 최성호; 이병열
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-07-05

Abstract

본 발명은 광대역 코드분할 다중접속(WCDMA) 시스템에서 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 광대역 코드분할 다중접속 시스템의 무선망 제어기와 핵심 네트워크는, 무선 액세스 네트워크와 핵심 네트워크 간의 인터페이스 혹은 무선 액세스 네트워크 내부의 인터페이스 상에서, 전송하고자 하는 제어 프레임이 존재하는지를 확인하여, 상기 제어 프레임이 존재하면, 전송하고자 하는 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성한다. 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛은, 통합 헤더부와, 상기 제어 프레임에 관련된 정보를 포함하는 제어 프레임 헤더부와, 상기 제어 프레임을 포함하는 제어 프레임 데이터부와, 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛에 대한 체크섬을 포함하는 통합 체크섬부와, 상기 사용자 데이터 프레임을 포함하는 사용자 데이터 프레임 페이로드부로 구성된다. 이러한 본 발명은, 실시간 트래픽 제어가 가능하도록 하며 사용자 데이터 프레임의 손실과 지연을 막는다.

WCDMA, Iu UP, 사용자 데이터 프레임, 제어 프레임, 멀티 프레임

Description

광대역 코드분할 다중접속 시스템의 멀티프레임 전송 방법 및 장치{MULTI-FRAME TRANSMISSION METHOD OF WIDE CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM AND THEREFOR APPARATUS}

도 1은 전형적인 WCDMA 시스템의 구성도.

도 2는 WCDMA 시스템의 계층 구조를 나타낸 상세도.

도 3은 종래 기술의 Iu UP 프로토콜에 따른 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임의 전송 절차를 나타낸 메시지 흐름도.

도 4는 종래 기술에 따른 제어 프레임의 포맷을 나타낸 도면.

도 5는 종래 기술에 따른 사용자 데이터 프레임의 포맷을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티 프레임의 프로토콜 데이터 유닛(PDU) 포맷을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 번호들의 예를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 멀티프레임 포맷.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 6의 멀티프레임 포맷.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 전송율 제어 메시지의 전송 포맷.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 전송율 제어 ACK 메시지의 전송 포맷.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 시간 정렬 메시지의 전송 포맷.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 오류 이벤트 메시지의 전송 포맷.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 6의 전송율 제어 메시지의 전송 포맷.

도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어프레임과 사용자 데이터 프레임의 시그널링을 나타낸 메시지 흐름도.

도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신국의 멀티프레임 전송 절차를 나타낸 흐름도.

도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신국의 멀티프레임 수신 절차를 나타낸 흐름도.

도 18은 Iub/Iur 인터페이스 상의 사용자 데이터 프레임의 구조를 나타낸 도면.

도 19는 Iub/Iur 인터페이스 상의 제어 프레임의 구조를 나타낸 도면.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 Iub/Iur 인터페이스상의 멀티 프레임의 구조를 나타낸 도면.

도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 Iur 인터페이스 상의 공통채널을 위한 멀티프레임 타입 값을 나타내는 도면.

도 22는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Iub 인터페이스 상의 공통채널을 위한 멀티프레임 타입 값을 나타내는 도면.

도 23은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Iub/Iur 인터페이스 상의 전용채널을 위한 멀티프레임 타입 값을 나타내는 도면.

본 발명은 광대역 코드분할 다중접속(Wide Code Division Multiple Access: 이하 WCDMA라 칭함) 시스템에 관한 것으로서, 특히 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

유럽형 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 광대역 코드분할 다중접속(WCDMA) 무선 액세스 기술을 사용하며, 기존의 회선교환(Circuit Switched: 이하 CS라 칭함) 방식과 새로운 패킷교환(Packet Switched: 이하 PS라 칭함) 방식을 결합하여, 장소와 시간의 제한없이 사용자에게 고속 대용량의 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.

도 1은 전형적인 WCDMA 시스템의 구성도를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 사용자 단말(User Equipment: 이하 UE라 칭함)(10)은 휴대 가능한 이동 장치로서, 음성 통화뿐만 아니라 오디오 및 비디오의 재생이 가능한 멀티미디어 장치로 구성될 수 있다. 사용자 단말(10)은 Uu 인터페이스라 불리는 무선 인터페이스를 통해 UMTS 무선 액세스 네트워크(UMTS Terrestrial Radio Access Network: 이하 UTRAN이라 칭함)(20)에 접속한다. UTRAN(20)은 무선망 제어기(Radio Network Controller: 이하 RNC라 칭함)(24, 32)와 복수의 노드 B들(26, 28, 34, 36)로 구성되는 무선 네트워크 시스템(Radio Network System: 이하 RNS라 칭함)(22, 30)을 포함한다.

UTRAN은 핵심 네트워크(Core Network: 이하 CN이라 칭함)(38)를 통해 사용자 단말(10)을 CS 네트워크(40) 혹은 PS 네트워크(42)로 연결한다. 여기서 UTRAN(20)과 CN(38) 사이의 인터페이스를 Iu 인터페이스라 칭하며, Iu 인터페이스는 CS 네트워크(40)와의 통신을 위한 Iu-CS 인터페이스와 PS 네트워크(42)와의 통신을 위한 Iu-PS 인터페이스로 구분된다. 또한 RNC들 사이의 통신을 위한 인터페이스를 Iur 인터페이스, RNC와 노드 B 사이의 인터페이스를 Iub 인터페이스라 칭한다.

도 2는 WCDMA 시스템의 계층(Stratum) 구조를 나타낸 상세도이다.

도 2를 참조하면, UTRAN(20)을 경유하는 UE(10)와 CN(38) 사이의 프로토콜을 액세스 계층(Access Stratum: 이하 AS라 칭함)(46)이라 칭하고, UTRAN(20)을 경유하지 않는 UE(10)와 CN(38) 사이의 프로토콜을 비-액세스 계층(Non Access Stratum: 이하 NAS라 칭함)(44)라 칭한다. AS(46)에서 UTRAN(20)은 UE(10)와는 무선(즉 Uu) 프로토콜(50)에 의해 통신하며 CN(38)과는 Iu 인터페이스(48)에 의해 통 신한다. Iu 인터페이스(48)에서 특히 사용자 데이터 트래픽의 교환을 위한 전송 계층(Transport Layer)의 프로토콜을 Iu UP(User Plane) 프로토콜이라 한다. Iu UP 프로토콜은 사용자 평면(User Plane)의 데이터 베어러들(Data Bearers)을 설정하는데 이용된다.

Iu UP 프로토콜은 사용자 데이터 트래픽에 대한 전송 프로토콜이며 프레임 단위의 사용자 데이터 관련 정보를 제공하며 동시에 사용자 데이터 프레임에 대한 제어를 수행한다. WCDMA는 적응형 다중-전송율(Adaptive Multi-Rate: 이하 AMR이라 칭함)을 기본 코덱(Codec)으로 사용하고 있다. AMR은 7가지 전송율로 음성을 압축한다. 따라서 전송 경로 상에는 최대 7가지 전송율에 대한 정보가 Iu UP의 RFC(RAB(Radio Access Bearer) Flow Combination) 지시자(RFC Indicator: 이하 RFCI라 칭함)으로 변환되어 각 프레임에 삽입되어 있으며, 전송율 변경은 제어 프레임을 이용하여 이루어진다. 버스트한 무선 환경의 영향으로 RNC의 수신버퍼에 과부하가 발생할 때는 대국으로 시간 정렬(Time Alignment) 제어 프레임을 전송된다. 또한 대국간(Peear-to-Pear)에 발생하는 경고나 오류에 대해서는 오류 이벤트(Error Event) 제어 프레임이 사용된다.

이와 같이 Iu UP 프로토콜의 역할은 사용자 데이터 전달과 제어 메시지 전달로 나누어진다. 사용자 데이터와 제어 메시지는 각각의 프레임 포맷으로 정의되어 있으며, 전송 절차 또한 구분되어 개별적으로 전달된다.

구분하여 도시하지 않았지만 두 RNC들 사이의 Iur 인터페이스와 RNC와 노드 B 사이의 Iub 인터페이스 또한 제어 평면(CP)과 사용자 평면(UP)으로 나누어지며, 이중 사용자 평면에서 사용되는 Iub/Iur UP 프로토콜도 Iu UP 프로토콜과 마찬가지로, 실제 사용자 데이터를 실어 전송하는 사용자 데이터 프레임과, 사용자 데이터 프레임의 원활한 전송을 위해 추가되는 제어 프레임으로 구성된다.

도 3은 종래 기술의 Iu UP 프로토콜에 따른 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임의 전송 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다. 여기에서 송신국과 수신국은 RNC와 CN 중 어느 것이 될 수 있다. 즉, 송신국이 RNC라면 수신국은 CN이며, 송신국이 CN이라면 수신국은 RNC이다.

도 3을 참조하면, 통화가 수행되는 동안 송신국(52)은 미리 정해지는 사용자 데이터 프레임 전송 간격(Iu Timing Interval: 이하 ITI라 칭함)(68)마다 사용자 데이터 프레임들(60, 64, 66)을 전송한다. ITI(68)는 통상 20ms로 정의된다. 임의의 시점에서 발생한 제어 프레임(62)은 사용자 데이터 프레임들 간에 삽입되는데, 이때 제어 프레임(62)에 대한 송수신 시점은 정해지지 않는다. 따라서 제어 프레임(62)이 이전 혹은 이후 사용자 데이터 프레임(60 또는 64)과 거의 동시에 전송되어, 사용자 데이터 프레임(60 또는 64)의 손실을 유발할 수 있다. 더욱이 오류 이벤트와 같은 보고(report)형 제어 프레임은 버스트하게 발생할 수 있기 때문에, 사용자 데이터 프레임의 전송에 보다 심각한 영향을 줄 수 있다. 특히 손실된 사용자 데이터 프레임(60 또는 64)이 음성 통화를 위한 음성 데이터를 담은 경우, 통화의 품질이 심각하게 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 문제점은 실시간 특성을 가지는 미디어 프레임과 같은 사용자 데이터의 경우에도 마찬가지로 발생한다.

또한 상기와 같은 문제점은 Iu UP 뿐만 아니라, 사용자 데이터 프레임과 제 어 프레임을 사용하는 Iub나 Iur 인터페이스에서도 공히 나타날 수 있다.

도 4는 종래 기술에 따른 제어 프레임의 포맷을 나타낸 것이다. 여기에는 제어 프레임을 포함하는 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit: 이하 PDU라 칭함)의 정보요소들을 1옥텟의 바이트 단위로 도시하였다. 초기화의 경우를 제외하면, 제어 프레임의 최대 크기는 6바이트이다. 제어 프레임의 PDU 타입 번호는 14이다.

도 4를 참조하면, 제어 프레임을 위한 PDU는 2바이트의 프레임 제어부와 2바이트의 프레임 체크섬부를 포함하는 헤더부(70)와, 가변 길이를 가지는 프레임 페이로드부(72)로 이루어진다. 상기 헤더부(70)는 PDU 타입(=14)과, ACK/NACK와, 프레임 번호와, Iu UP 프로토콜의 버전을 나타내는 Iu UP 모드 버전과, 프레임 페이로드부(72)에 포함되는 제어 프레임의 종류(즉 초기화, 전송율 제어, 시간 정렬, 오류 이벤트 등)를 나타내는 절차 지시자(procedure indicator)와 헤더 및 페이로드의 체크섬을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 포함한다. 상기 프레임 페이로드부(72)는 제어 메시지를 포함한다.

도 5는 종래 기술에 따른 사용자 데이터 프레임의 포맷을 나타낸 것이다. 마찬가지로 제어 프레임을 포함하는 PDU를 도시하였다. 사용자 데이터 프레임의 PDU 타입은 사용자 데이터 프레임의 CRC 검사 여부에 따라 0 또는 1의 값을 가진다. 여기에서는 페이로드부의 CRC 검사를 수반하는 PDU 타입 0의 포맷이 도시되었다.

도 5를 참조하면, 사용자 데이터 프레임을 위한 PDU는 2바이트의 프레임 제어부와 2바이트의 프레임 체크섬부로 이루어진 헤더부(80)와, 가변 길이를 가지는 프레임 페이로드부(72)로 이루어진다. 상기 헤더부(80)는 PDU 타입(=0)과, 프레임 번호와, FQC(Frame Quality Classification)와, RFCI와, 헤더 및 페이로드의 체크섬을 위한 CRC를 포함한다. 상기 프레임 페이로드부(72)는 최대 31바이트의 크기를 가지는 사용자 데이터 트래픽을 포함한다. 따라서 사용자 데이터 프레임 PDU는 최대 35바이트의 크기를 가진다.

페이로드부의 CRC 검사를 수반하지 않는 PDU 타입 1의 사용자 데이터 프레임은 도 5의 포맷에서 페이로드 CRC를 제외한 나머지 요소들로 구성된다.

상기된 바와 같이 동작하는 종래 기술에 따른 UP 프로토콜 프레임 포맷 및 절차에서 제시되는 문제점은 하기와 같다.

1) 제어 프레임은 UP 프로토콜에서 정의한 전송 간격을 위배하게 될 수 있다. UP 프로토콜의 프레임 운영은 사용자 데이터와 제어 프레임을 분리하는 방식을 취하고 있다. 따라서 서로 다른 프레임 포맷이 사용되며, 프레임 발생 시점은 사용자 데이터 프레임은 고정이고 제어 프레임은 가변이다. 따라서 제어 프레임의 전송 시점이 정의되지 않아 전송 간격을 위배하게 되는 단점이 발생한다.

2) 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임은 분리 모드로 운영되며 상호 연관성이 없다. 제어 프레임들은 사용자 데이터 프레임의 QoS를 보장하고 성능을 높이기 위해 정의되었다. 그런데 제어 프레임에 대한 응답 메시지의 발생 시점이 명확하지 않다. 예를 들어 전송율 제어를 위한 제어 프레임이 수신된 후, 상기 전송율 제어 동작이 수행된 후 응답 시점이 정확히 결정될 수 없다. 따라서 제어 프레임이 수신단에 도착했을 때 반응 시점을 정확히 규정할 수 없는 단점이 있다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, WCDMA 시스템에서 무선망 제어기와 핵심 네트워크 간에 제어 프레임의 전송으로 인한 사용자 데이터 프레임의 손실을 방지하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, WCDMA 시스템에서 무선망 제어기와 핵심 네트워크 간에 전송되는 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 하나의 포맷으로 통합하여 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, UP 프로토콜의 전송 프레임 포맷을 통합한 멀티 프레임을 이용하여 전송간격을 보장하고, 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임의 연관성을 제시하여 실시간 트래픽 제어가 가능하도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 멀티 프레임 전송 방법에 있어서,

무선 액세스 네트워크와 핵심 네트워크 간의 인터페이스 혹은 무선 액세스 네트워크 내부의 인터페이스 상에서, 전송하고자 하는 제어 프레임이 존재하는지를 확인하는 과정과,

상기 제어 프레임이 존재하면, 전송하고자 하는 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하는 과정과,

상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 미리 정해지는 전송 간격에 따른 전송 시점에서 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명의 다른 실시예는, 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 무선망 제어기와 핵심 네트워크 간의 멀티 프레임 전송 장치에 대한 것으로서,

사용자 단말과 연결되는 무선망 제어기와,

상기 무선망 제어기에 접속되며 상기 사용자 단말기를 다른 네트워크로 연결하는 핵심 네트워크로 구성되며,

상기 무선망 제어기 혹은 상기 핵심 네트워크는,

무선 액세스 네트워크와 핵심 네트워크 간의 인터페이스 혹은 무선 액세스 네트워크 내부의 인터페이스 상에서 미리 정해지는 전송 간격에 따른 전송 시점에서 전송하고자 하는 제어 프레임이 존재하는 경우, 전송하고자 하는 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대 로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명의 주요한 요지는, WCDMA(Wide Code Division Multiple Access) 시스템에서 무선망 제어기(RNC)와 핵심 네트워크(CN) 사이에 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 통합할 수 있는 프레임 포맷을 제공하는 것이다. 사용자 데이터 프레임만이 존재할 경우 사용자 데이터 프레임만을 전송하기 위한 포맷이 사용되며, 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임이 모두 존재하는 경우 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 함께 전송하기 위한 멀티 프레임 포맷이 사용된다.

하기에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 따라 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 포맷을 설명함에 있어 특정 크기와 순서를 가지는 다수의 정보요소들을 언급할 것이나, 이러한 세부적인 사항들이 본 발명의 청구하고자 하는 범위를 한정하지 않음은 물론이다. 또한 본 발명의 요지와는 큰 관련이 없는 정보요소들에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.

본 명세서에서는 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임 포맷을 통합한 멀티프레임의 구성방법으로 세 가지의 본 발명의 실시예들을 제시한다. 먼저 제1 실시예와 제2 실시예에서는 Iu 인터페이스에서 사용되는 Iu UP에 관한 내용을 개시하며, 제 3 실시예는 Iub와 Iur 인터페이스 상에서 사용되는 Iub/Iur UP에 관한 내용을 개시한다.

제1 실시예는, 새로운 프레임 시작부분에 멀티프레임 구분자(Multi-frame Indicator: 이하 MFI라 칭함)를 두어 상기 프레임에 사용자 데이터 프레임과 제어프레임이 동시에 실렸음을 나타내는 것이다. 제2 실시예는, 새로운 PDU 타입 번호를 사용하여 멀티프레임 전용 PDU 타입을 정의하여 기존의 표준 규격과 호환성을 제공하는 것이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 멀티 프레임의 프로토콜 데이터 유닛(PDU) 포맷을 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 멀티 프레임은, 통합 헤더부(110)와 제1 프레임부(120) 및 제2 프레임부(130)로 구성된다.

상기 통합 헤더부(110)는 현재 프레임이 멀티 프레임인지의 여부를 나타내는 1비트의 MFI와, 1비트의 첫 번째 타입 지시자와, 1비트의 두 번째 타입 지시자와, 5비트의 첫 번째 프레임 크기로 구성된다. 예를 들어 상기 MFI는 2개의 프레임 부분이 존재하는 경우에 '1'로 설정되고, 하나의 프레임 부분만이 존재하는 경우에 '0'으로 설정된다. 첫 번째 타입 지시자는 제1 프레임부(120)가 존재하는지의 여부를 나타낸다. 초기화가 이루어진 이후에는 매 ITI마다 사용자 데이터 프레임이 존재하므로, 제1 프레임부(120)는 사용자 데이터 프레임을 위해 전용으로 할당될 수 있다. 두 번째 타입 지시자는 MFI가 '1'로 설정된 경우에만 해석되는 부분으로서, 제2 프레임부(130)가 존재하는지의 여부를 나타낸다. 제2 프레임부(130)는 제어 프레임을 위해 전용으로 할당될 수 있다. 첫 번째 프레임 크기는 제1 프레임부(120)의 전체 크기를 나타낸다. 제2 프레임부(130)는 전체 멀티 프레임 중 제1 프레임부(120) 이후의 나머지로서, 미리 정해지는 고정된 크기를 가질 수 있다.

제1 프레임부(120)는 사용자 데이터 프레임 헤더부(122)와 페이로드부(124) 를 포함한다. 상기 사용자 데이터 프레임 헤더부(122)는, 4비트의 PDU 타입(=0)과, 4비트의 프레임 번호와, 2비트의 FQC(Frame Quality Classification)와, 6비트의 무선 액세스 베어러(Radio Access Bearer: 이하 RAB라 칭함) 서브-플로우 조합 지시자(RAB sub-Flow Combination Indicator: 이하 RFCI라 칭함)와, 헤더 및 페이로드의 체크섬을 위한 CRC 코드들을 포함한다. 마찬가지로 PDU 타입부터 RFCI까지는 프레임 제어부가 되고, CRC 코드들은 프레임 체크섬부가 된다. 사용자 데이터 프레임 페이로드부(124)는 부호화된 사용자 데이터 트래픽 데이터를 포함한다.

상기 프레임 번호는 연속되는 PDU들에 순차적으로 증가하도록 설정되는 값으로서 손실된 PDU를 검출하는데 이용된다. FQC는 현재 프레임 내에 오류가 발생하였는지의 여부를 나타내는 값으로서, 예를 들어 '0'은 양호한 프레임이 포함되었음을 의미하며, '1' 또는 '2'는 불량한 프레임이 포함되었음을 의미한다. RFCI는 해당하는 서브플로우의 크기를 지정함으로써 전송율을 나타낸다. 헤더 CRC는 사용자 데이터 프레임 헤더부에서 CRC 코드들을 제외한 처음 2바이트에 대한 체크섬을 포함한다. 12바이트의 페이로드 CRC는 이어지는 사용자 데이터 프레임 페이로드부에 대한 체크섬을 포함한다.

제2 프레임부(130)는 제어 프레임 헤더부(132)와 페이로드부(134)를 포함한다. 상기 제어 프레임 헤더부(132)는, 4비트의 PDU 타입(=14)과, 2비트의 ACK/NACK와, 2비트의 프레임 번호와, Iu UP 프로토콜의 버전을 나타내는 모드 버전과, 페이로드부(134)에 포함되는 제어 프레임의 종류를 나타내는 절차 지시자와 헤더 및 페이로드의 체크섬을 위한 CRC 코드들을 포함한다. 마찬가지로 PDU 타입부터 절차 지 시자까지는 프레임 제어부가 되고, CRC 코드들은 프레임 체크섬부가 된다. 제어 프레임 페이로드부(134)는 해당하는 제어 절차(control procedure)를 위한 제어 메시지를 포함한다.

상기 ACK/NACK는 제어 절차를 위한 프레임 또는 해당하는 제어 절차(control procedure) 프레임의 긍정응답(positive acknowledgement)/부정응답(negative acknowledgement)을 나타낸다. 예를 들어 '0'은 제어 프레임을 나타내고, '1'은 ACK를, '2'는 NACK를 나타낸다. 상기 프레임 번호는 연속되는 PDU들에 순차적으로 증가하도록 설정되는 값으로서 손실된 PDU 및 애크된 프레임을 검출하는데 이용된다. 모드 버전은 RNC에 의해 지원되는 Iu UP 프로토콜의 버전들을 나타낸다. 4비트의 모드 버전 값은 16가지 버전들을 나타낼 수 있다. 절차 지시자는 페이로드부에 포함되는 제어 프레임의 종류를 나타낸다. 예를 들어 '0'은 초기화 절차를 위한 제어 프레임을 나타내고, '1'은 전송율 제어를 나타내고, '2'는 시간 정렬을 나타내며, '3'은 오류 이벤트를 나타낸다. 헤더 CRC는 제어 프레임 헤더부에서 CRC 코드들을 제외한 처음 2바이트에 대한 체크섬을 포함한다. 10바이트의 페이로드 CRC는 이어지는 제어 프레임 페이로드부에 대한 체크섬을 포함한다.

MFI를 사용하는 제1 실시예의 멀티 프레임 구조는 다음과 같은 세 가지 경우로 구분한다.

1) 제어프레임만 전달하는 경우로 초기화 절차인 INIT만 전송하는 경우, MFI는 0으로 설정되며, 제어 프레임(PDU 14)만이 전송된다.

2) 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임이 동시에 존재할 경우, MFI는 1로 설정된다. 송신국은 첫 번째 프레임과 두 번째 프레임의 형태를 결정하고, 첫 번째 프레임의 크기를 헤더에 설정한다. 수신국은 상기 첫 번째 프레임의 크기로부터 두 번째 프레임의 위치를 파악한다.

3) 사용자 데이터 프레임만 존재할 경우, MFI는 0으로 설정되며, 사용자 데이터 프레임(PDU 0,1)만이 전송된다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 번호들의 예를 나타낸 것이다.

도 7을 참조하면, PDU 타입 번호 0과 1은 각각 페이로드 CRC를 포함하거나 포함하지 않는 사용자 데이터 프레임을 위한 PDU 타입을 나타내며, PDU 타입 번호 14는 절차 지시자로 구분되는 제어 프레임을 위한 PDU 타입을 나타낸다. 본 발명에 따라 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임을 결합한 멀티 프레임을 위한 새로운 PDU 타입 번호들이 추가된다. 여기에서는 PDU 타입 번호 5와 6을 도시하였으나, 상기 값들은 변경 가능함은 물론이다. 도시한 예에서, PDU 타입 5는 페이로드 CRC를 포함하는 사용자 데이터 PDU 타입 0과 제어 PDU 타입 14의 결합을 의미하며, PDU 타입 6은 페이로드 CRC를 포함하지 않는는 사용자 데이터 PDU 타입 1과 제어 PDU 타입 14의 결합을 의미한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 멀티프레임 포맷을 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 PDU 타입 5는 PDU 타입 0과 PDU 타입 14의 통합된 구조를 가진다.

도 8을 참조하면, PDU 타입 5의 멀티프레임은 통합 헤더부(210)와 제어프레임 헤더부(220)와 제어프레임 데이터부(225)와 통합 체크섬부(230)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(240)로 구성된다.

통합 헤더부(210)는 사용자 데이터 PDU 타입(=0)과, 제어 PDU 타입(=14)의 통합을 의미하는 4비트의 통합 PDU 타입(=5)과, 4비트의 프레임 번호와, 2비트의 FQC와, 6비트의 RFCI로 구성된다. 상기 통합 헤더부(210)는 사용자 데이터 프레임에 관련된 프레임 번호와 FQC 및 RFCI를 포함한다.

제어프레임 헤더부(220)는 4비트의 제어 PDU 타입(=14)과, 2비트의 ACK/NACK, 2비트의 프레임 번호와, 4비트의 모드 버전과, 4비트의 절차 지시자를 포함한다. 상기 제어프레임 헤더부(220)는 2바이트의 제어프레임 데이터부(225)에 포함되는 제어 프레임에 관련된다. 여기서 제어프레임 데이터부(225)는 전체 프레임의 관점에서 헤더로 간주될 수 있다.

통합 체크섬부(230)는 이전 6바이트에 해당하는 통합 헤더부(210)와 제어프레임 헤더부(220) 및 제어프레임 데이터부(225) 전체에 대한 체크섬을 나타내는 6비트의 헤더 CRC와, 이어지는 사용자 데이터 프레임 페이로드부(235)에 대한 체크섬을 나타내는 10비트의 페이로드 CRC를 포함한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 6의 멀티프레임 포맷을 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 PDU 타입 6은 PDU 타입 1과 PDU 타입 14의 통합된 구조를 가진다.

도 9를 참조하면, PDU 타입 6의 멀티프레임은 통합 헤더부(240)와 제어프레 임 헤더부(250)와 제어프레임 데이터부(255)와 통합 체크섬부(260)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(265)로 구성된다.

통합 헤더부(240)는 사용자 데이터 PDU 타입(=1)과, 제어 PDU 타입(=14)의 통합을 의미하는 4비트의 통합 PDU 타입(=6)과, 4비트의 프레임 번호와, 2비트의 FQC와, 6비트의 RFCI로 구성된다. 상기 통합 헤더부(240)는 사용자 데이터 프레임에 관련된 프레임 번호와 FQC 및 RFCI를 포함한다.

제어프레임 헤더부(250)는 4비트의 제어 PDU 타입(=14)과, 2비트의 ACK/NACK, 2비트의 프레임 번호와, 4비트의 모드 버전과, 4비트의 절차 지시자를 포함한다. 상기 제어프레임 헤더부(250)는 2바이트의 제어프레임 데이터부(255)에 포함되는 제어 프레임에 관련된다. 여기서 제어프레임 데이터부(255)는 전체 프레임의 관점에서 헤더로 간주될 수 있다. 여기에서는 2바이트의 제어프레임 데이터부(255)를 도시하였으나, 제어프레임 데이터부(255)의 크기는 절차 지시자의 값에 따라 정해질 수 있다.

통합 체크섬부(260)는 이전 6바이트에 해당하는 통합 헤더부(240)와 제어프레임 헤더부(250) 및 제어프레임 데이터부(255) 전체에 대한 체크섬을 나타내는 6비트의 헤더 CRC를 포함한다.

추가의 PDU 타입을 사용하는 제2 실시예의 멀티 프레임 구조는 다음과 같은 특징을 가진다.

1) 기존의 표준 규격과 호환성을 제공하는 이점이 있다. 즉 기존 표준 규격을 그대로 사용하면서 멀티프레임을 사용할 수 있다.

2) 멀티 프레임 수신국에서는 PDU 타입 5가 수신되면, PDU 타입 0의 처리와 PDU 타입 14의 처리를 모두 수행하게 된다.

3) 멀티 프레임 구성시, 송신국은 제어 프레임을 먼저 만들고 사용자 데이터 프레임의 PDU에 제어 프레임을 삽입하는 형태로 처리한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 멀티프레임은 제어 프레임에 관련된 절차 지시자에 따라 결정되는 제어프레임 데이터부를 갖는다. 하기에 절차 지시자의 여러 가지 값들에 따른 제어프레임 데이터부의 구조를 나타낸다. 여기에 도시된 예들은 본 발명의 제2 실시예가 적용되는 제어프레임 데이터부의 일부일 뿐임에 유의하여야 한다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 전송율 제어 메시지의 전송 포맷을 나타낸 것으로서, PDU 타입 5의 멀티프레임은 통합 헤더부(302)와 제어프레임 헤더부(304)와 제어프레임 데이터부(306)와 통합 체크섬부(308)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(310)로 구성된다. 제어프레임 헤더부(304)에서 ACK/NACK 필드는 제어 절차에 사용됨을 나타내기 위하여 '0'으로 설정되고, 절차 지시자는 전송율 제어를 나타내기 위하여 '1'로 설정된다.

도시한 바와 같이, 상기 제어프레임 데이터부(306)는 6비트의 RFCI 지시자 개수(P)와 P개의 RFCI 지시자 비트들을 포함한다. 상기 RFCI 지시자 비트들은 하향링크(DownLink: DL)에서 허용될 수 있는 Iu UP 의 최대 전송율들을 각각 지시한다. 상기 제어프레임 데이터부(306)의 두 번째 옥텟에서 RFCI 지시자 비트들을 제외한 나머지 부분들은 패딩된다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 전송율 제어 ACK 메시지의 전송 포맷을 나타낸 것으로서, PDU 타입 5의 멀티프레임은 통합 헤더부(312)와 제어프레임 헤더부(314)와 제어프레임 데이터부(316)와 통합 체크섬부(318)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(320)로 구성된다.

제어프레임 헤더부(314)에서 ACK/NACK 필드는 제어 절차의 ACK를 나타내기 위하여 '1'로 설정되고, 절차 지시자는 전송율 제어를 나타내기 위하여 '1'로 설정된다. 따라서 도시된 멀티프레임은 도 10에 도시한 전송율 제어의 제어프레임에 대응하여, 전송율 제어가 성공적으로 수행되었음을 나타내는 ACK가 된다. 상기 제어프레임 데이터부(316)는 대응하는 제어프레임 데이터부(306)와 동일한 RFCI 지시자 비트들을 가진다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 시간 정렬 메시지의 전송 포맷을 나타낸 것으로서, PDU 타입 5의 멀티프레임은 통합 헤더부(322)와 제어프레임 헤더부(324)와 제어프레임 데이터부(326)와 통합 체크섬부(328)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(330)로 구성된다. 제어프레임 헤더부(324)에서 ACK/NACK 필드는 제어 절차에 사용됨을 나타내기 위하여 '0'으로 설정되고, 절차 지시자는 시간 정렬을 나타내기 위하여 '2'로 설정된다.

도시한 바와 같이, 상기 제어프레임 데이터부(326)는 RNC로 향하는 하향링크 데이터의 타이밍을 제어하기 위한 시간정렬 메시지를 포함한다. 시간정렬에 사용되는 경우, 상기 제어프레임 데이터부(326)는 1바이트의 크기를 가질 수 있다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 5의 오류 이벤트 메시지의 전송 포맷을 나타낸 것으로서, PDU 타입 5의 멀티프레임은 통합 헤더부(332)와 제어프레임 헤더부(334)와 제어프레임 데이터부(336)와 통합 체크섬부(338)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(340)로 구성된다. 제어프레임 헤더부(334)에서 ACK/NACK 필드는 제어 절차에 사용됨을 나타내기 위하여 '0'으로 설정되고, 절차 지시자는 오류 이벤트를 나타내기 위하여 '3'으로 설정된다.

도시한 바와 같이, 상기 제어프레임 데이터부(336)는 2비트의 오류 이유 필드와, 6비트의 오류 이유 값 필드로 구성된다. 오류 이벤트에 사용되는 경우, 상기 제어프레임 데이터부(326)는 1바이트의 크기를 가질 수 있다. 상기 오류 이유 값 필드는, 오류 이벤트 제어 프레임뿐 아니라 NACK 제어 프레임에도 사용될 수 있다.

상기 오류 이유 값 필드의 값으로는, 프레임 헤더의 CRC 오류(CRC error of Frame header), 프레임 페이로드의 CRC 오류(CRC error of frame payload), 기대하지 못한 프레임 번호(Unexpected frame number), 프레임 손실(Frame loss), 알 수 없는 PDU 타입(Unknown PDU type), 알 수 없는 제어 절차(Unknown procedure), 알 수 없는 예비된 값(Unknown reserved value), 알 수 없는 필드(Unknown field), 너무 짧은 프레임(Frame too short), 필드 손실(Missing fields), 기대하지 못한 PDU 타입(Unexpected PDU type), 기대하지 못한 RFCI(Unexpected RFCI), 기대하지 못한 값(Unexpected value), 초기화 실패(Initialization failure), 전송율 제어 실패(Rate control failure), 오류 이벤트 보고 실패(Error event failure), 지원되지 않는 시간 정렬 정보(Time Alignment not supported), 가능하지 않은 시간 정렬의 요청(Requested Time Alignment not possible) 등이 있을 수 있다.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PDU 타입 6의 전송율 제어 메시지의 전송 포맷을 나타낸 것으로서, PDU 타입 6의 멀티프레임은 통합 헤더부(402)와 제어프레임 헤더부(404)와 제어프레임 데이터부(406)와 통합 체크섬부(408)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(410)로 구성된다. 통합 체크섬부(408)는 페이로드 CRC를 제외한 헤더 CRC만을 포함하고 있다. 제어프레임 헤더부(404)에서 ACK/NACK 필드는 제어 절차에 사용됨을 나타내기 위하여 '0'으로 설정되고, 절차 지시자는 전송율 제어를 나타내기 위하여 '1'로 설정된다.

도시한 바와 같이, 상기 제어프레임 데이터부(406)는 6비트의 RFCI 지시자 개수(P)와 P개의 RFCI 지시자 비트들을 포함한다. 상기 RFCI 지시자 비트들은 하향링크에서 허용될 수 있는 Iu UP 의 최대 전송율들을 각각 지시한다. 상기 제어프레임 데이터부(406)의 두 번째 옥텟에서 RFCI 지시자 비트들을 제외한 나머지 부분들은 패딩된다.

이상에서 설명한 본 발명의 제1 및 제2 실시예들에 따른 멀티 프레임 구조는 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임을 동시에 보내기 위한 것이다. 하기에 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 메시지 흐름을 설명한다.

도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어프레임과 사용자 데이터 프레임의 시그널링을 나타낸 메시지 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 송신국(70)은 전송 간격(ITI)마다 제어 메시지가 존재하는지의 여부를 판단한다. 제어 메시지가 존재하지 않을 때에는 송신국(70)은 사용 자 데이터 프레임(80)만을 수신국(72)으로 전송한다. 제어 메시지가 존재하는 경우에는 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임이 통합된 멀티 프레임(82)이 ITI에 따른 전송 시점에서 전송된다. 다음 전송 시점에서 제어 메시지가 존재하지 않는다면 다시 사용자 데이터 프레임(84)만이 전송된다.

초기화 절차를 제외하면 제어 프레임은 단독으로 전송되지 않는다. 또한 사용자 데이터 통화 도중 사용자 데이터 프레임은 매 전송시점마다 전송되고, 적어도 묵음 프레임이 전송된다. 따라서 송신국은 매 전송시점마다 제어 프레임이 존재하는 경우에만 멀티프레임을 생성하게 된다.

도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신국의 멀티프레임 전송 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 과정(502)에서 초기화 제어 프레임들을 이용한 초기화 절차가 수행된다. 과정(504)에서 송신국은 미리 정해지는 ITI에 따른 전송시점인지를 확인하고, 만일 전송시점이면 과정(506)으로 진행하여 전송할 제어 프레임이 존재하는지를 확인한다. 만일 제어 프레임이 존재하지 않는다면, 과정(510)에서 사용자 데이터 프레임이 전송된다. 상기 사용자 데이터 프레임은 제1 실시예의 경우 MFI는 '0'으로 설정된 PDU가 되고, 제2 실시예의 경우 PDU 타입 0 또는 1이 된다.

반면 상기 과정(506)에서 전송할 제어 프레임이 존재한다면, 과정(508)에서 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 포함하는 멀티 프레임이 전송된다. 상기 멀티 프레임은 제1 실시예의 경우 MFI는 '1'로 설정된 PDU가 되고, 제2 실시예의 경우 PDU 타입 5 또는 6이 된다.

과정(512)에서는 상기 과정(508)의 멀티 프레임 혹은 상기 과정(510)의 사용자 데이터 프레임이 전송된다.

도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신국의 멀티프레임 수신 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 17을 참조하면, 과정(602)에서 수신국은 수신 PDU가 존재하는지를 확인한다. 만일 수신 PDU가 존재하면 과정(604)에서 수신국은 상기 수신 PDU가 멀티 프레임인지를 확인한다. 상기 멀티 프레임은 제1 실시예의 경우 MFI는 '1'로 설정된 PDU가 되고, 제2 실시예의 경우 PDU 타입 5 또는 6이 된다. 만일 멀티 프레임이 아니라면, 과정(606)으로 진행하여 상기 수신 PDU의 타입 번호에 따라 사용자 데이터 프레임인지의 확인한다. 만일 사용자 데이터 프레임이라면, 과정(610)에서 사용자 데이터 프레임 처리 절차가 수행된다. 반면 상기 과정(606)에서 상기 수신 PDU의 타입 번호가 '14'라면, 과정(608)에서 제어 프레임 처리 절차가 수행된다.

한편, 과정(604)에서 상기 수신 PDU가 멀티 프레임이라면, 과정(612)에서 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임의 처리 절차가 수행된다. 이때 수신국은 먼저 제어 프레임 처리 절차를 수행한 후 사용자 데이터 프레임 처리 절차를 수행하거나, 먼저 사용자 데이터 프레임 처리 절차를 수행한 후 제어 프레임 처리 절차를 수행하거나, 또는 제어 프레임 처리 절차와 사용자 데이터 프레임 처리 절차를 병렬로 수행할 수 있다.

본 발명의 제3 실시예의 설명을 쉽게 하기 위해 도 18과 도 19에 Iub/Iur 인 터페이스에서 사용되는 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임의 구조를 나타내었다.

도 18과 19에서 확인할 수 있듯이 Iub/Iur UP 프로토콜에서 사용자 데이터 프레임과 제어 프레임은 각각 헤더부(710, 730)와 페이로드(payload)부(720, 740)로 나누어지며, 각 헤더부(710, 730)는 첫 7 비트에 헤더 CRC 혹은 제어 프레임 CRC가 들어간 후, 해당 프레임이 사용자 데이터 프레임인지 제어 프레임인지를 나타내는 1 비트의 FT(frame type) 필드가 뒤따른다. 즉, 사용자 데이터 프레임일 경우 FT는 0으로 설정되고, 제어 프레임일 경우 FT는 1로 설정된다. 제어 프레임의 경우 헤더부(730)의 두 번째 바이트는 제어 프레임 타입을 나타내며, 이후 바로 제어 프레임의 페이로드부(740)인 제어 정보(control information)가 뒤따른다. 상기 제어 정보의 길이는 제어 프레임의 타입에 따라 정해진다.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 Iub와 Iur 인터페이스 상의 멀티프레임 구조의 예이다.

도시한 바와 같이 멀티 프레임은, 제어프레임 헤더부(810)와 제어 프레임 페이로드부(820)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(830)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(840)로 구성된다.

상기 제어 프레임 헤더부(810)의 첫 번째 바이트는 제어 프레임 CRC와 1비트의 FT로 설정되며 상기 FT는 1로 세팅된다. 두 번째 바이트인 제어 프레임 타입(control frame type)은 수신측에서 현재 프레임이 멀티 프레임인지 제어 프레임인지를 알게 하기 위해 제어 프레임 타입 값들과는 다른 멀티 프레임 타입 값으로 설정된다. 상기 새로운 타입 값에 대한 상세한 설명은 후술될 것이다. 상기 제어 프 레임 페이로드부(820)는 제어 정보를 포함한다.

상기 사용자 데이터 프레임 헤더부(830)의 첫 번째 바이트는 헤더 CRC와 1비트의 FT로 설정되며 가변 길이의 다른 헤더 정보가 뒤따른다. 상기 사용자 데이터 프레임 페이로드부(840)는 사용자 데이터를 포함한다.

도 21과 도 22 및 도 23은 각각 제어 프레임 타입과 멀티 프레임 타입의 예를 나타낸 것이다. 구체적으로 도 21은 Iur 상의 공통 전송 채널(common transport channel)을 위한 제어 프레임과 멀티 프레임 종류를 나타내고, 도 22는 Iub 상의 공통 전송 채널을 위한 제어 프레임과 멀티 프레임 종류를 나타낸다. 도 23은 Iur과 Iub에서 공통적으로 사용되는 전용 채널(dedicated channel)을 위한 제어 프레임과 멀티 프레임 종류를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 제어 프레임의 타입 값들은 모두 8 비트 중 상위 4 비트가 0이며, 멀티프레임의 타입 값들은 대응하는 제어 프레임 타입 값의 하위 4비트 값은 유지하면서 상위 4번째 비트를 1로 가진다.

먼저 도 21을 참조하면, FACH(Forward Access Channel) 흐름 제어(Flow Control)를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0010이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 타입 값은 0001 0010이다. FACH 용량 요구(Capacity Request)를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0011이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 타입 값은 0001 0011이다. DSCH(Downlink Shared Channel) 용량 요구를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0100이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 타입 값은 0001 0100이다. DSCH 용량 할당(Capacity Allocation)을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0101이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 타입 값은 0001 0101이다. 고속(High Speed: HS) DSCH 용량 요구를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1010이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 타입 값은 0001 1010이다. HS-DSCH 용량 할당을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1011이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임의 타입 값은 0001 1011이다.

도 22를 참조하면, 외부순환 전력제어(Outer Loop Power Control)를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0001이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0001이다. 타이밍 조정(Timing Adjustment)을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0010이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0010이다. 하향링크 동기(DL Synchronisation)를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0011이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0011이다. 상향링크 동기(Uplink(UL) Synchronisation)를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0100이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0100이다. DSCH 전송포맷 조합 지시자(Transport Format Combination Indicator: TFCI) 시그널링 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0101이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0101이다. 하향링크 노드 동기(DL Node Synchronisation)를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0110이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0110이다. 상향링크 노드 동기를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0111이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0111이다. 동적 PUSCH(Physical Uplink Synchronisation Channel) 할당을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1000이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1000이다. 타이밍 전진(Timing Advance)을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1001이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1001이다. HS-DSCH 용량 요청을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1010이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1010이다. HS-DSCH 용량 할당을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1011이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1011이다.

도 23을 참조하면, 외부순환 전력제어를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0001이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0001이다. 타이밍 조정을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0010이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0010이다. 하향링크 동기를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0011이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0011이다. 상향링크 동기를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0100이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0100이다. DSCH 전송포맷 조합 지시자(TFCI) 시그널링 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0101이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0101이다. 하향링크 노드 동기를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0110이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0110이다. 상향링크 노드 동기를 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 0111이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 0111이다. 수신 타이밍 변경(RX Timing deviation)을 위한 제 어 프레임의 타입 값은 0000 1000이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1000이다. 무선 인터페이스 파라미터 갱신을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1001이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1001이다. 타이밍 전진을 위한 제어 프레임의 타입 값은 0000 1010이며 이러한 제어 프레임을 포함하는 멀티프레임의 타입 값은 0001 1010이다.

상기 도 20에서는 단순히 동시에 전송하고자 하는 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 순차적으로 묶는 예를 보였지만, 제어 프레임 헤더부(810)의 뒤에 곧바로 사용자 데이터 프레임 헤더부(830)가 위치하고, 그 뒤에 제어 프레임 페이로드부(820)와 사용자 데이터 프레임 페이로드부(840)가 위치하는 등의 변형된 실시예도 가능함은 물론이다. 또한 도 21 내지 도 23에서는 제어 프레임 타입 값의 상위 4번째 비트만을 1로 변경하여 멀티프레임 타입 값을 생성하는 예를 도시하였으나, 멀티 프레임 타입 값은 적어도 일부가 해당하는 제어 프레임 타입 값과 동일하도록 다양하게 설정될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예를 따르는 송신측과 수신측의 동작은 제1 및 제2 실시예를 따르는 송/수신측 동작의 예인 도 16, 도 17의 설명에 준하므로 생략하기로 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 사용자 평면(UP) 프로토콜에서 제어 프레임과 사용자 데이터 프레임을 통합한 멀티프레임을 구성하여, 프레임들의 전송간격을 보장하고 제어프레임과 사용자 데이터 프레임의 연관성을 제시하여 실시간 트래픽 제어가 가능하도록 한다. 따라서 사용자 데이터 트래픽 사이에 별도의 제어 프레임이 삽입되어 발생하는 과부하 요인을 제거하였으며, 이로 인해 사용자 데이터 프레임의 손실과 지연을 막는다. 또한 제어프레임과 사용자 데이터 프레임 모두 전송간격을 준수하도록 하여 제어 프레임이 수신단에 도착했을 때 반응 시점을 정확히 규정할 수 있는 효과가 있다.

Claims

광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 멀티 프레임 전송 방법에 있어서,

무선 액세스 네트워크와 핵심 네트워크 간의 인터페이스 혹은 무선 액세스 네트워크 내부의 인터페이스 상에서, 전송하고자 하는 제어 프레임이 존재하는지를 확인하는 과정과,

상기 제어 프레임이 존재하면, 전송하고자 하는 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하는 과정과,

상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 미리 정해지는 전송 간격에 따른 전송 시점에서 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 구성하는 과정은,

통합 헤더부 내에, 상기 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임이 함께 포함됨을 나타내는 멀티 프레임 구분자를 설정하는 단계와,

제1 프레임부 내에 상기 사용자 데이터 프레임을 포함시키는 단계와,

제2 프레임부 내에 상기 제어 프레임을 포함시키는 단계와,

상기 통합 헤더부와 상기 제1 및 제2 프레임부를 결합하여 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 통합 헤더부를 설정하는 단계는,

상기 통합 헤더부 내에, 상기 제1 프레임부가 존재함을 나타내는 제1 타입 지시자와 상기 제2 프레임부가 존재함을 나타내는 제2 타입 지시자와 상기 제1 프레임부의 크기를 나타내는 제1 프레임 크기를 더 설정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제1 프레임부는,

상기 사용자 데이터 프레임에 관련된 정보와 상기 제1 프레임부의 체크섬을 포함하는 사용자 데이터 프레임 헤더부와, 상기 사용자 데이터 프레임을 포함하는 사용자 데이터 프레임 페이로드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 제2 프레임부는,

상기 제어 프레임에 관련된 정보와 상기 제2 프레임부의 체크섬을 포함하는 제어 프레임 헤더부와, 상기 제어 프레임을 포함하는 제어 프레임 페이로드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 구성하는 과정은,

통합 헤더부 내에, 상기 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임이 함께 포함됨을 나타내는 타입 번호와 상기 사용자 데이터 프레임에 대한 정보를 설정하는 단계와,

제어 프레임 헤더부 내에 상기 제어 프레임에 관련된 정보를 포함시키는 단계와,

제어 프레임 데이터부 내에 상기 제어 프레임을 포함시키는 단계와,

통합 체크섬부 내에 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛에 대한 체크섬을 포함시키는 단계와,

사용자 데이터 프레임 페이로드부 내에 상기 사용자 데이터 프레임을 포함시키는 단계와,

상기 통합 헤더부와 상기 제어 프레임 헤더부와 상기 제어 프레임 데이터부와 상기 통합 체크섬부를 결합하여 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 통합 헤더부는,

상기 타입 번호와, 상기 사용자 데이터 프레임의 프레임 번호와, 프레임 품질 분류(FQC) 값과, 무선 액세스 베어러(RAB) 서브플로우 결합 지시자(RFCI)로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제어 프레임 헤더부는,

상기 제어 프레임에 대한 타입 번호와, 애크/내크와, 상기 제어 프레임의 프레임 번호와, 프로토콜 버전을 나타내는 모드 버전과, 상기 제어 프레임의 종류를 나타내는 절차 지시자로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 제어 프레임 데이터부는,

상기 절차 지시자가 전송율 제어를 나타내는 경우, 제어하고자 하는 무선 액세스 베어러(RAB) 서브플로우 결합 지시자(RFCI)의 개수(P)와 P개의 RFCI 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 제어 프레임 데이터부는,

상기 절차 지시자가 시간 정렬을 나타내는 경우, 하향링크 데이터의 타이밍을 제어하기 위한 시간정렬 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 제어 프레임 데이터부는,

상기 절차 지시자가 오류 이벤트를 나타내는 경우, 오류 이유를 나타내는 값 을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 통합 체크섬부는,

상기 통합 헤더부와 상기 제어프레임 헤더부 및 상기 제어 프레임 데이터부에 대한 체크섬을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 통합 체크섬부는,

상기 사용자 데이터 프레임에 대한 체크섬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 구성하는 과정은,

헤더부 내에, 상기 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임이 함께 포함됨을 나타내는 타입 번호를 설정하는 단계와,

제어 프레임 페이로드부 내에 상기 제어 프레임을 포함시키는 단계와,

사용자 데이터 프레임 페이로드부 내에 상기 사용자 데이터 프레임을 포함시키는 단계와,

상기 헤더부와 상기 제어 프레임 페이로드부와 상기 사용자 데이터 프레임 페이로드부를 결합하여 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
사용자 단말과 연결되는 무선망 제어기와,

상기 무선망 제어기에 접속되며 상기 사용자 단말기를 다른 네트워크로 연결하는 핵심 네트워크로 구성되며,

상기 무선망 제어기 혹은 상기 핵심 네트워크는,

무선 액세스 네트워크와 핵심 네트워크 간의 인터페이스 혹은 무선 액세스 네트워크 내부의 인터페이스 상에서 전송하고자 하는 제어 프레임이 존재하는 경우, 전송하고자 하는 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임을 포함하는 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하여 미리 정해지는 전송 간격에 따른 전송 시점에서 전송하는 것을 특징으로 하는, 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 무선망 제어기와 핵심 네트워크 간의 멀티 프레임 전송 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛은,

상기 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임이 함께 포함됨을 나타내는 멀티 프레임 구분자를 포함하는 통합 헤더부와,

상기 사용자 데이터 프레임을 포함하는 제1 프레임부와,

상기 제어 프레임을 포함하는 제2 프레임부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 통합 헤더부는,

상기 제1 프레임부가 존재함을 나타내는 제1 타입 지시자와 상기 제2 프레임부가 존재함을 나타내는 제2 타입 지시자와 상기 제1 프레임부의 크기를 나타내는 제1 프레임 크기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제1 프레임부는,

상기 사용자 데이터 프레임에 관련된 정보와 상기 제1 프레임부의 체크섬을 포함하는 사용자 데이터 프레임 헤더부와, 상기 사용자 데이터 프레임을 포함하는 사용자 데이터 프레임 페이로드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제2 프레임부는,

상기 제어 프레임에 관련된 정보와 상기 제2 프레임부의 체크섬을 포함하는 제어 프레임 헤더부와, 상기 제어 프레임을 포함하는 제어 프레임 페이로드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛은,

상기 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임이 함께 포함됨을 나타내는 타입 번호와 상기 사용자 데이터 프레임에 대한 정보를 포함하는 통합 헤더부와,

상기 제어 프레임에 관련된 정보를 포함하는 제어 프레임 헤더부와,

상기 제어 프레임을 포함하는 제어 프레임 데이터부와,

상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛에 대한 체크섬을 포함하는 통합 체크섬부와,

상기 사용자 데이터 프레임을 포함하는 사용자 데이터 프레임 페이로드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 통합 헤더부는,

상기 타입 번호와, 상기 사용자 데이터 프레임의 프레임 번호와, 프레임 품질 분류(FQC) 값과, 무선 액세스 베어러(RAB) 서브플로우 결합 지시자(RFCI)로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 제어 프레임 헤더부는,

상기 제어 프레임에 대한 타입 번호와, 애크/내크와, 상기 제어 프레임의 프 레임 번호와, 프로토콜 버전을 나타내는 모드 버전과, 상기 제어 프레임의 종류를 나타내는 절차 지시자로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 제어 프레임 데이터부는,

상기 절차 지시자가 전송율 제어를 나타내는 경우, 제어하고자 하는 무선 액세스 베어러(RAB) 서브플로우 결합 지시자(RFCI)의 개수(P)와 P개의 RFCI 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 제어 프레임 데이터부는,

상기 절차 지시자가 시간 정렬을 나타내는 경우, 하향링크 데이터의 타이밍을 제어하기 위한 시간정렬 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 제어 프레임 데이터부는,

상기 절차 지시자가 오류 이벤트를 나타내는 경우, 오류 이유를 나타내는 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 통합 체크섬부는,

상기 통합 헤더부와 상기 제어프레임 헤더부 및 상기 제어 프레임 데이터부에 대한 체크섬을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 통합 체크섬부는,

상기 사용자 데이터 프레임에 대한 체크섬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛은,

상기 사용자 데이터 프레임과 상기 제어 프레임이 함께 포함됨을 나타내는 타입 번호를 포함하는 헤더부와,

상기 제어 프레임을 포함하는 제어 프레임 페이로드부와,

상기 사용자 데이터 프레임을 포함하는 사용자 데이터 프레임 페이로드부와,

상기 헤더부와 상기 제어 프레임 페이로드부와 상기 사용자 데이터 프레임 페이로드부를 결합하여 상기 멀티 프레임 프로토콜 데이터 유닛을 구성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.