KR20090063958A - Method for selecting frequency assignment in broadband wireless access system and method for requesting uplink bandwidth using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광대역 무선접속 시스템에서의 상향링크 대역 요구 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 주파수 오버레이(Frequency Overlay)를 지원하는 광대역 무선접속 시스템에서의 FA(Frequency Assignment) 선택 방법 및 그를 이용한 상향링크 대역 요구 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an uplink band request method in a broadband wireless access system. In particular, the present invention relates to a method for selecting a frequency assignment (FA) in a broadband wireless access system supporting frequency overlay and an uplink band request method using the same.
광대역 무선접속 시스템은 기존의 공용 IP 네트워크와 호환이 가능하도록 단말기(MS), 기지국(BS) 및 라우터(ACR)를 정의하고, 단말기로 하여금 이동성을 가지도록 하는 기술을 부여하여, 이를 통해 단말기가 이동 중에 IP 기반 네트워크 서비스의 이용이 가능하도록 하는 시스템이다. 기존의 광대역 무선접속 시스템은 하나의 단말이 기지국과 오직 하나의 FA에 속해있는 대역을 통해서만 통신이 가능하도록 한 구조를 제공한다. The broadband wireless access system defines a terminal (MS), a base station (BS) and a router (ACR) to be compatible with the existing public IP network, and grants the technology to allow the terminal to have mobility. It is a system that enables the use of IP-based network services on the move. The existing broadband wireless access system provides a structure in which one terminal can communicate with a base station only through a band belonging to one FA.
한편, 이러한 기존의 광대역 무선접속 시스템의 진화된 형태로서, 하나의 단말기가 기지국과 다수의 FA를 통하여 통신을 수행할 수 있는 진화된 개념의 광대역 무선접속 시스템이 제안되고 있다. 여기서, 단말기가 다수의 FA를 이용하여 기지국과 통신할 수 있는 기능을 주파수 오버레이(Frequency Overlay) 기능이라고 한다. 이러한 진화된 개념의 광대역 무선접속 시스템(이하 "주파수 오버레이 통신 시스템"이라고 함)에 따르면, 기지국이 공용 IP 네트워크와 연결된 구조는 기존의 광대역 무선접속 시스템(이하 "비주파수 오버레이 통신 시스템"이라고 함)과 동일한 구조를 가지면서, 기지국과 단말기와의 무선 접속 부분은 비주파수 오버레이 통신 시스템과 차이를 가진다. 즉, 기지국과 단말기가 2개 이상의 FA를 사용하여 접속되는 다수의 주파수 대역을 통해 서로 통신할 수 있는 차이를 가진다. 이러한 특징을 가지는 주파수 오버레이 통신 시스템의 장점은 단말기와 기지국간의 무선접속 방식 및 그에 관련된 MAC 계층의 기능만을 소폭 수정함으로써, 비주파수 오버레이 통신 시스템에 비해 N배(하나의 단말기가 2개의 FA를 사용한다는 가정하에서 2배의 대역을 사용할 수 있으며, 결론적으로는 단말기가 사용하는 FA의 수에 비례하여 사용할 수 있는 대역이 증가함)의 대역을 사용할 수 있으며, 이로 인해 단말기와 기지국간의 전송 속도를 2배 이상 증가(일반적으로 단말과 기지국간에 사용되는 FA의 수가 N개인 경우 한 개의 FA를 사용하는 비주파수 오버레이 통신 시스템에 비해 전송 속도가 N배로 증가됨)시킬 수 있는 것이다.On the other hand, as an evolved form of such a conventional broadband wireless access system, a broadband wireless access system of an advanced concept has been proposed in which one terminal can communicate with a base station through a plurality of FAs. Here, a function of allowing a terminal to communicate with a base station using a plurality of FAs is called a frequency overlay function. According to this advanced concept of broadband wireless access system (hereinafter referred to as "frequency overlay communication system"), the base station is connected to a public IP network, the existing broadband wireless access system (hereinafter referred to as "non-frequency overlay communication system") While having the same structure as, the radio access portion between the base station and the terminal is different from the non-frequency overlay communication system. That is, there is a difference that the base station and the terminal can communicate with each other through a plurality of frequency bands connected by using two or more FAs. The advantage of the frequency overlay communication system having such a feature is that by modifying only the radio access method between the terminal and the base station and its related MAC layer functions, N times compared to the non-frequency overlay communication system (one terminal uses two FAs). You can use twice the bandwidth under the assumption, and consequently, you can use the bandwidth of the terminal increases in proportion to the number of FAs used by the terminal, which doubles the transmission speed between the terminal and the base station. An abnormal increase (in general, when the number of FAs used between the UE and the base station is N, the transmission rate is increased by N times compared to a non-frequency overlay communication system using one FA).
한편, 주파수 오버레이 통신 시스템 또는 비주파수 오버레이 통신 시스템에서 단말기가 기지국으로 데이터를 전송할 필요가 있을 때, 단말기는 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하기 위한 상향링크 대역을 요구하고, 기지국은 단말기로부터의 상향링크 대역 요구에 대해 상향링크 데이터를 전송할 수 있는 상향링크 대역을 할당함으로써, 단말기가 기지국으로부터 할당받은 상향링크 대역을 통해 상향링크 데이터를 기지국으로 전송할 수 있게 된다. Meanwhile, when a terminal needs to transmit data to a base station in a frequency overlay communication system or a non-frequency overlay communication system, the terminal requires an uplink band for transmitting uplink data to the base station, and the base station uplink from the terminal. By allocating an uplink band capable of transmitting uplink data in response to a band request, the terminal can transmit uplink data to the base station through an uplink band allocated from the base station.
이 경우, 비주파수 오버레이 통신 시스템에서는 단말기와 기지국이 하나의 FA만을 사용하여 통신을 수행하기 때문에 하나의 FA를 통하여 상향링크 대역 요구가 발생한다. 그러나, 주파수 오버레이 통신 시스템에서는 단말기와 기지국이 다수의 FA를 사용하여 통신을 수행하기 때문에, 단말기에 의해 사용되는 모든 FA를 통해서 상향링크 대역 요구가 발생할 수 있다. 특히, 단말기와 기지국 사이에 데이터 트래픽의 전송을 위해 설정된 연결, 즉 트래픽 연결(transport connection)을 통해 단말기가 기지국으로 데이터를 전달하는 경우에는 단말기와 기지국 사이에 상향링크 대역 요구가 매우 빈번하게 발생된다. 이 때, 단말기가 모든 FA를 통해서 기지국으로 상향링크 대역을 요구할 수 있기 때문에, 단말기와 기지국 사이에 사용되는 FA별 채널 상태에 따라 상향링크 대역 요구의 성능이 좌우된다. 특히 채널 상태가 좋지 않은 FA를 통해 상향링크 대역 요구가 많이 발생되는 경우, 단말기로부터 기지국으로 전송되는 메시지의 잦은 손실로 인한 상향링크 대역 요구의 성능이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.In this case, in the non-frequency overlay communication system, since the terminal and the base station communicate using only one FA, an uplink band request occurs through one FA. However, in the frequency overlay communication system, since the terminal and the base station communicate using a plurality of FAs, an uplink band request may occur through all the FAs used by the terminal. In particular, when a terminal transmits data to a base station through a connection established for transmission of data traffic, that is, a traffic connection between the terminal and the base station, an uplink bandwidth request is frequently generated between the terminal and the base station. . In this case, since the terminal may request the uplink band from the base station through all the FAs, the performance of the uplink band request depends on the channel status of each FA used between the terminal and the base station. In particular, when a lot of uplink bandwidth request is generated through FA having a poor channel condition, there is a problem that the performance of the uplink bandwidth request may be degraded due to frequent loss of a message transmitted from a terminal to a base station.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주파수 오버레이 통신 시스템에서 단말기로부터 기지국으로의 상향링크 대역 요구시 전달되어야 할 메시지의 손실을 최소화함으로써 상향링크 대역 요구의 성능을 최대화할 수 있는 광대역 무선접속 시스템에서의 FA 선택 방법 및 그를 이용한 상향링크 대역 요구 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a FA in a broadband wireless access system capable of maximizing the performance of the uplink bandwidth request by minimizing the loss of a message to be transmitted when the uplink band request from the terminal to the base station in the frequency overlay communication system. It is to provide a selection method and an uplink bandwidth request method using the same.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 FA 선택 방법은,FA selection method according to one feature of the present invention for achieving the above object,
광대역 무선접속 시스템의 단말기에서 사용 중인 FA들 중에서 무선 전송 채널 상태가 가장 좋은 FA를 선택하는 방법으로서,A method for selecting a FA having the best wireless transmission channel state among FAs used in a terminal of a broadband wireless access system,
a) 상기 단말기가 기지국과의 사이에 주파수 오버레이 기능을 위해 사용 중인 다수의 FA들을 통해 상기 기지국으로부터 DL MAP을 각각 수신하는 단계; b) 상기 DL MAP으로부터 상기 각 FA 상에 존재하는 무선 전송 채널의 잡음 및 간섭의 정도를 추출하여 상기 FA별 무선 전송 채널의 상태를 각각 추정하는 단계; 및 c) 상기 추정된 각 FA별 무선 전송 채널의 상태에 기초하여 무선 전송 채널의 상태가 가장 좋은 FA를 선택하는 단계를 포함한다.a) each terminal receiving a DL MAP from the base station via a plurality of FAs being used for a frequency overlay function with the base station; b) extracting noise and interference levels of a wireless transmission channel existing on each FA from the DL MAP and estimating a state of the wireless transmission channel for each FA; And c) selecting the FA having the best state of the radio transmission channel based on the estimated state of the radio transmission channel for each FA.
본 발명의 다른 특징에 따른 상향링크 대역 요구 방법은,According to another aspect of the present invention, a method for requesting an uplink band is provided.
광대역 무선접속 시스템의 단말기에서 기지국으로 상향링크 대역을 요구하는 방법으로서,A method for requesting an uplink band from a terminal of a broadband wireless access system to a base station,
a) 상기 단말기가 기지국과의 사이에 주파수 오버레이 기능을 위해 사용 중인 다수의 FA들에 대한 무선 전송 채널의 상태를 각각 추정하는 단계; b) 상기 기지국으로 송신할 상향링크 데이터 트래픽이 발생하는 경우, 상기 추정된 각 FA별 무선 전송 채널의 상태에 기초하여 무선 전송 채널의 상태가 가장 좋은 FA를 선택하는 단계; 및 c) 상기 선택된 무선 전송 채널의 상태가 가장 좋은 FA를 통해 상향링크 대역 요구를 위한 메시지를 상기 기지국으로 송신하여, 상기 기지국으로부터 상향링크 대역폭을 할당받는 단계를 포함한다.a) each terminal estimating a state of a radio transmission channel for a plurality of FAs being used for a frequency overlay function with a base station; b) when the uplink data traffic to be transmitted to the base station is generated, selecting an FA having the best state of the radio transmission channel based on the estimated state of the radio transmission channel for each FA; And c) transmitting a message for an uplink band request to the base station through an FA having the best state of the selected radio transmission channel and allocating an uplink bandwidth from the base station.
본 발명에 따르면, 단말기가 사용 중인 FA들 중에서 무선 전송 채널의 상태가 가장 좋은 FA를 선택할 수 있다.According to the present invention, the FA having the best state of the wireless transmission channel can be selected from among the FAs being used by the terminal.
또한, 단말기가 사용 중인 FA들 중에서 무선 전송 채널의 상태가 가장 좋은 FA를 선택하여 상향링크 대역 요구 절차를 수행할 수 있으므로, 상향링크 대역 요구를 위해 전달되어야 할 메시지의 손실 확률을 최소화할 수 있다.In addition, since the terminal may perform the uplink band request procedure by selecting the FA having the best state of the wireless transmission channel among the FAs being used, the probability of the loss of the message to be transmitted for the uplink band request can be minimized. .
또한, 상향링크 대역 요구를 위해 전달되어야 할 메시지의 손실을 최소화할 수 있으므로, 단말기로부터 기지국으로의 상향링크 대역 요구의 성능이 최대화될 수 있다.In addition, since the loss of the message to be delivered for the uplink band request can be minimized, the performance of the uplink band request from the terminal to the base station can be maximized.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. .
본 명세서에서 단말기(MS)는 이동국(Mobile Station, MS), 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a terminal (MS) is a mobile station (MS), a terminal (terminal), a mobile terminal (MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), It may refer to a user equipment (UE), an access terminal (AT), or the like, and may include all or a part of functions of a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, and the like.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a base station (BS) is an access point (AP), a radio access station (Radio Access Station, RAS), a Node B (Node B), a base transceiver station (Base Transceiver Station, BTS), MMR ( Mobile Multihop Relay) -BS and the like, and may include all or part of functions such as an access point, a radio access station, a Node B, a base transceiver station, and an MMR-BS.
이제 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서의 상향링크 대역 요구 방법에 대해 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a method for requesting an uplink band in a broadband wireless access system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 비주파수 오버레이 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a general non-frequency overlay communication system.
도 1에 도시된 바와 같이, 비주파수 오버레이 통신 시스템에서, 기지국(BS, 10)은 라우터(ACR, 20)를 통해 특정한 하나의 사업자 IP 네트워크(Operator's IP Network, 30)에 연결되어 있다. 따라서, 가입자가 단말기(MS, 40)를 통하여 IP 기반 서비스를 이용하기 위해서는 기지국(10), 라우터(20) 및 사업자 네트워크(30)를 통해서 공용 IP 네트워크(Public IP Network, 50)에 접속해야 한다. As shown in FIG. 1, in a non-frequency overlay communication system, a base station (BS) 10 is connected to a specific operator's
또한, 사업자 IP 네트워크(30)에는 AAA 서버(60), ASA 서버(70), HA 서버(80) 등이 존재하며, 이 AAA 서버(60) 및 ASA 서버(70)는 단말기(40)를 이용하여 비주파수 오버레이 통신 시스템에 접속하고자 하는 가입자에 대한 인증 및 QoS 정보를 저장하고 있는 기능 등을 수행하고, HA 서버(80)는 단말기(40)에 대한 홈 에이전트 기능을 수행한다.In addition, an
이러한 비주파수 오버레이 통신 시스템에서, 단말기(40)는 기지국(10), 라우터(20) 및 사업자 IP 네트워크(30)를 통해 이동 중에도 IP 기반 네트워크 서비스의 이용이 가능하다. 그러나, 이러한 비주파수 오버레이 통신 시스템에서는 단말기(40)가 오직 하나의 FA를 통해서만 기지국(10)과 통신을 수행할 수 있다.In such a non-frequency overlay communication system, the
이러한 단점을 해결하기 위해, 단말기와 기지국이 다수의 FA를 통해 통신을 수행할 수 있도록 하는 기능인 주파수 오버레이 기능을 제공하는 주파수 오버레이 통신 시스템이 제안되었다. 이러한 주파수 오버레이 통신에서 기지국(10)과 공용 IP 네트워크(50) 사이의 구조는 종래의 비주파수 오버레이 통신 시스템과 동일하지만, 기지국(10)과 단말기(40) 사이의 구조가 상이하므로, 여기에서는 상이한 부분에 대해서만 설명한다.In order to solve this drawback, a frequency overlay communication system has been proposed that provides a frequency overlay function, which is a function for allowing a terminal and a base station to communicate through a plurality of FAs. In this frequency overlay communication, the structure between the
도 2는 일반적인 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 단말기와 기지국간의 무선 접속 방식을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a wireless access method between a terminal and a base station in a general frequency overlay communication system.
도 2에 도시된 바와 같이, 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 기지국(11)은 주파수 오버레이 기능을 수행할 수 있는 주파수 오버레이 가능 단말기(41)와 다수의 FA를 이용하여 통신할 수 있다. As shown in FIG. 2, the
이와 같이, 주파수 오버레이 통신 시스템에서는 기지국(11)과 단말기(41)가 다수의 FA를 통해서 통신이 가능하지만, 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 2개의 FA(FA#1, FA#2)만을 이용하는 것으로 가정하여 설명한다. As described above, in the frequency overlay communication system, the
도 2를 참조하면, 단말기(41)는 2개의 FA(FA#1, FA#2)를 이용하여 기지국(11)과 통신을 수행한다. 즉, 단말기(41)는 하나의 FA(FA#1)의 10MHz 대역과 다른 하나의 FA(FA#2)의 10MHz 대역을 통해서 기지국(11)과 각각 통신을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
따라서, 이 경우, 단말기(41)는 도 1에 도시된 비주파수 오버레이 통신 시스템에서의 단말기(40)에 비해 2배의 대역을 사용할 수 있으며, 이로 인해 단말기(41)와 기지국(10) 간의 전송 속도도 또한 대략 2배가 증가될 수 있다.Thus, in this case, the
도 3은 일반적인 광대역 무선접속 통신 시스템에서의 상향링크 대역 요구 방 법의 흐름도이다.3 is a flowchart of an uplink bandwidth request method in a general broadband wireless access communication system.
도 3을 참조하면, 단말기(41)에서 상향링크를 통해 기지국으로 전송해야할 데이터 트래픽이 발생하면 상향링크 대역 요구를 위한 메시지 전송이 필요하므로, 단말기(41)는 기지국(11)으로 대역폭 요구 코드(Bandwidth Request Code: BR Code)를 전송한다(S10). Referring to FIG. 3, when data traffic to be transmitted from the
기지국(11)은 단말기(41)로부터 대역폭 요청 코드를 수신하면, 단말기(41)가 대역폭 요구 메시지를 송신할 상향링크 대역폭 정보를 포함하는 CDMA 할당 정보 엘리먼트를 포함하는 UL-MAP(UL MAP with CDMA allocation IE) 메시지를 단말기(41)로 송신한다(S11). When the
따라서, 단말기(41)는 기지국(11)으로부터 수신된 CDMA 할당 정보 엘리먼트를 포함하는 UL-MAP 메시지에 포함되어 있는 CDMA 할당 정보 엘리먼트를 검출하고, 이 CDMA 할당 정보 엘리먼트에 포함되어 있는 상향링크 자원, 즉 상향링크 대역폭을 사용하여 대역폭 요구 메시지인 대역폭 요구 헤더(Bandwidth Request Header: BR header)를 기지국(11)으로 송신한다(S12). 이 때, 단말기(41)는 기지국(11)과의 초기 레인징 절차를 통해 고유하게 할당받은 기본 연결 식별자(Basic Connection Identifier: Basic CID)를 대역폭 요구 헤더 내에 포함시켜 기본 연결 식별자가 포함된 대역폭 요구 헤더(BR header with Basic CID)를 기지국(11)으로 전송한다.Accordingly, the
다음, 기지국(11)은 단말기(41)로부터 수신된 대역폭 요구 헤더를 통하여 단말기(41)의 상향링크 데이터 트래픽의 전송을 위한 상향링크 대역폭이 할당된 UL- MAP을 생성한 뒤 단말기(41)로 전송하고(S13), 단말기(41)는 기지국(11)으로부터 수신된 UL-MAP에 할당된 상향링크 대역폭을 이용하여 상향링크 데이터 트래픽을 기지국(11)으로 전송한다(S14). 이 때, 상기 단계(S30)에서 기지국(11)이 기본 연결 식별자를 갖는 대역 요구 헤더를 수신하였으므로, 상기 단계(S40)에서 기지국(11)은 해당하는 기본 연결 식별자에 대해 상향링크 대역폭을 할당하고, 이 상향링크 대역폭이 할당된 UL-MAP을 또한 해당하는 기본 연결 식별자를 갖는 단말기(41)로 송신한다.Next, the
한편, 도 3에서는 광대역 무선접속 시스템에서 하나의 FA만을 사용하는 경우 단말기가 트래픽 연결을 통해 기지국으로 상향링크 대역을 요구하여 데이터를 전송하는 과정을 설명하였지만, 다수의 FA를 통해 단말기와 기지국이 통신을 수행할 수 있는 주파수 오버레이 통신 시스템에서는 단말기에 의해 사용되는 모든 FA를 통해서 단말기가 기지국으로 상향링크 대역을 요구할 수 있다. Meanwhile, FIG. 3 illustrates a process in which a terminal transmits data by requesting an uplink band to a base station through a traffic connection when only one FA is used in a broadband wireless access system. However, the terminal and the base station communicate through a plurality of FAs. In a frequency overlay communication system capable of performing the terminal, the terminal may request an uplink band to the base station through all FAs used by the terminal.
도 4는 종래 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 상향링크 대역 요구 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of an uplink band request method in a conventional frequency overlay communication system.
도 2 및 도 4를 참조하면, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 주파수 오버레이 통신 시스템에서, 단말기(41)는 2개의 FA(FA#1, FA#2)를 이용하여 기지국(11)과 통신을 수행하고 있다. 즉, 단말기(41)와 기지국(11)은 FA#1을 통한 하나의 연결을 가지고 있고, FA#2를 통한 또 하나의 연결을 가지고 있다.2 and 4, in the conventional frequency overlay communication system as shown in FIG. 2, the terminal 41 communicates with the
이러한 상태에서, 단말기(41)에서 상향링크 대역을 요구할 필요가 있는 경우, 단말기(41)는 도 3에 도시된 바와 같은 절차를 FA#2를 통해 기지국(11)과 수행 하여 상향링크 데이터를 전송할 대역폭을 할당받을 수 있다(S20 ∼ S23).In this state, when the terminal 41 needs to request an uplink band, the terminal 41 transmits uplink data by performing a procedure as shown in FIG. 3 with the
이와 같이, 종래의 주파수 오버레이 통신 시스템에서는 단말기가 모든 FA를 통해서 기지국으로 상향링크 대역을 요구할 수 있기 때문에, 단말기와 기지국 사이에 사용되는 FA들의 채널 상태에 따라 상향링크 대역 요구의 성능이 좌우된다. 특히 채널 상태가 좋지 않은 FA를 통해 상향링크 대역 요구가 많이 발생되는 경우, 단말기로부터 기지국으로 전송되는 메시지의 잦은 손실로 인한 상향링크 대역 요구의 성능이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.As described above, in the conventional frequency overlay communication system, since the terminal may request the uplink band from the base station through all the FAs, the performance of the uplink band request depends on the channel state of the FAs used between the terminal and the base station. In particular, when a lot of uplink bandwidth request is generated through FA having a poor channel condition, there is a problem that the performance of the uplink bandwidth request may be degraded due to frequent loss of a message transmitted from a terminal to a base station.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하고자, 단말기에서 기지국으로 상향링크 데이터 트래픽 전송을 위한 상향링크 대역을 요구할 때, 기지국과의 사이에 사용하고 있는 FA들 중에서 채널 상태가 가장 좋은 FA를 사용하여 상향링크 대역 요구를 수행한다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 단말기와 기지국 사이에 데이터 트래픽의 전송을 위해 설정된 트래픽 연결이 설정되어 있는 경우에 채널 상태가 가장 좋은 FA를 통하여 상향링크 대역 요구를 수행함으로써 트래픽 연결을 통한 상향링크 대역 요구의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, in an embodiment of the present invention, when the terminal requests an uplink band for transmitting uplink data traffic from the terminal to the base station, the FA having the best channel state among the FAs used between the base stations is selected. To perform the uplink band request. Particularly, in the embodiment of the present invention, when a traffic connection established for transmission of data traffic is established between a terminal and a base station, an uplink band through a traffic connection is performed by performing an uplink band request through an FA having the best channel state. Improve performance of demand
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말기에서의 FA 선택 방법에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a FA selection method in a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 대역 요구 방법에 대해 설명하기 전에, 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 FA 구분에 대해 설명한다.With reference to FIG. 5, the FA classification in the frequency overlay communication system will be described before describing an uplink band request method according to an embodiment of the present invention.
주파수 오버레이 통신 시스템에서는 기지국과 단말기가 다수의 FA를 이용하여 통신을 수행할 수 있는데, 이 때 이용되는 FA들 중에서 특정한 하나의 FA를 pFA(primary Frequency Assignment)로 정하고, 나머지 FA를 모두 sFA(secondary Frequency Assignment)라고 한다. 따라서, 주파수 오버레이 통신 시스템에서 특정한 단말기와 기지국 사이에는 오직 한 개의 pFA와 한 개 이상의 sFA가 존재할 수 있다. 여기서, pFA는 주로 기지국과 단말기 사이의 중요한 제어 신호의 대부분을 전송하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 둘 사이의 데이터 트래픽 전송을 위해서 사용되는 FA이다. 반면, sFA는 주로 데이터 트래픽 전송을 위해서 사용되는 FA로써, 제어 신호의 경우 pFA에 비해 상당히 낮은 빈도로 전송된다. 또한, 기지국과 단말기 사이에 pFA를 통한 연결이 설정되어 유지되지 않으면, 기지국과 단말은 접속이 해제된 상태가 되지만, sFA를 통한 연결 설정은 끊어진다 하더라도 pFA를 통한 연결이 존재한다면 그 기지국과 단말기는 상호 통신을 위한 접속이 유지된다. 이와 같이, 주파수 오버레이 통신 시스템에서는 동일 기지국 내에 다수의 FA가 존재하고, 이들 FA가 pFA와 sFA로 구분되지만, 상기한 바와 같이 서로 다른 기능과 의미를 지닌다. 특히, 기지국과 단말기의 통신에 있어서 pFA는 매우 중요한 역할을 한다.In a frequency overlay communication system, a base station and a terminal may communicate using a plurality of FAs. At this time, a specific FA is designated as a primary frequency assignment (pFA) among the FAs used, and all other FAs are sFA (secondary). Frequency Assignment). Therefore, only one pFA and more than one sFA may exist between a specific terminal and a base station in a frequency overlay communication system. Here, pFA is not only used for transmitting most of the important control signals between the base station and the terminal, but also used for transmitting data traffic between the two. On the other hand, sFA is a FA mainly used for data traffic transmission, and the control signal is transmitted at a considerably lower frequency than pFA. In addition, if the connection through the pFA is not established and maintained between the base station and the terminal, the base station and the terminal is in a disconnected state, but if the connection through the pFA, even if the connection setup through the sFA is disconnected, the base station and the terminal The connection for intercommunication is maintained. As described above, in the frequency overlay communication system, a plurality of FAs exist in the same base station, and these FAs are divided into pFAs and sFAs, but have different functions and meanings as described above. In particular, pFA plays a very important role in the communication between the base station and the terminal.
도 2를 참조하면, 기지국(11)과 단말기(41)가 총 2개의 FA를 통해서 통신을 수행하고 있는 상태에서, FA#1이 pFA로 정해져 있다면, 나머지 FA#2가 sFA일 것이다. 따라서, FA#1이 pFA이므로 FA#1이 끊어지면 기지국(11)과 단말기(41) 사이의 연결이 해제되지만, FA#2는 sFA이므로 FA#2는 끊어지더라도 FA#1을 통한 연결이 유지되어 있으면, 기지국(11)과 단말기(41) 사이의 연결은 유지될 수 있다.Referring to FIG. 2, if
이하, 도 2 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 대역 요 구 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, an uplink band request method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 5.
먼저, 단말기(41)는 자신이 사용중인 모든 FA를 통해서 기지국(11)으로부터 전송되는 DL MAP을 수신하고, 수신된 각각의 DL MAP마다 존재하는 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트(UL Noise and Interference level Information Element)라는 MAP IE를 추출한다(S100). 이러한 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트는 광대역 무선접속 시스템에서 개루프 전력 제어 모드를 사용할 경우 단말기(41)에서 송신할 상향링크 데이터 심볼의 송신 전력을 결정하는데 사용하기 위해 기지국(11)이 FA를 통해 단말기(41)로 통보하는 MAP IE이다. 더불어 단말기(41)가 폐루프 전력 제어 모드를 사용하고 있는 중이라 하더라도, 이 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트는 기지국(11)으로부터 단말기(41)에게 지속적으로 통보된다.First, the terminal 41 receives a DL MAP transmitted from the
이러한 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트에는 NI라는 정보가 포함되어 있다. 여기서, NI는 해당 DL MAP이 전송된 FA 상에 존재하는 무선 전송 채널의 잡음 및 간섭의 정도를 나타내는 척도이다. 이러한 NI의 값이 작은 채널일수록 해당 FA의 잡음 및 간섭 특성, 즉 해당 FA 채널의 무선 전송 특성이 보다 양호하다는 것을 나타낸다. 기지국(11)이 NI를 포함하는 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트를 DL MAP을 통해 단말기(41)로 송신하는 구체적인 방법에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.The uplink noise and interference level information element includes information called NI. Here, NI is a measure of the degree of noise and interference of the radio transmission channel present on the FA on which the corresponding DL MAP is transmitted. The smaller the value of the NI, the better the noise and interference characteristics of the FA, that is, the radio transmission characteristics of the FA channel. Since a specific method for transmitting the uplink noise and interference level information element including the NI to the terminal 41 through the DL MAP is well known, a detailed description thereof will be omitted here.
따라서, 단말기(41)는 FA별로 추출된 모든 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트를 대상으로 그 안에 포함되어 있는 NI의 값을 추출한다(S110).Accordingly, the terminal 41 extracts values of NI included in all uplink noise and interference level information elements extracted for each FA (S110).
다음, 단말기(41)는 각 FA에 대응되는 NI 값을 기반으로 단말기(41)가 사용 중인 모든 FA에 대해 RSSI(Received Signal Strength Indicator)/NI 값을 각각 계산한다(S120). 여기서, RSSI는 수신 신호 강도를 나타내며, 단말기(41)가 특정 FA 상의 무선 전송 채널을 통해 수신한 신호의 강도를 표시하는 척도로써, 그 값을 결정하는 방법 등에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.Next, the terminal 41 calculates RSSI (Received Signal Strength Indicator) / NI values for all FAs being used by the terminal 41 based on the NI values corresponding to the respective FAs (S120). Here, RSSI represents the received signal strength, and is a measure of the strength of the signal received by the terminal 41 through the wireless transmission channel on a specific FA. Omit.
이와 같이, 상기 단계(S120)에서 계산된 RSSI/NI 값은 대응되는 FA의 무선 전송 특성을 나타내는 값으로 그 값이 클수록 대응되는 FA의 무선 전송 채널 상태가 상대적으로 양호하다는 것을 나타낸다.As such, the RSSI / NI value calculated in step S120 indicates a radio transmission characteristic of the corresponding FA. The larger the value, the relatively better the radio transmission channel state of the corresponding FA.
계속해서, 단말기(41)는 상향링크를 통해 전송해야 하는 데이터 트래픽이 존재하여, 상향링크 대역 요구를 위한 메시지 전송이 필요한 지의 여부를 판단한다(S130).Subsequently, the terminal 41 determines whether there is data traffic that needs to be transmitted through the uplink, so that message transmission for the uplink band request is necessary (S130).
만약 단말기(41)에서 상향링크 대역 요구를 위한 메시지 전송이 필요한 것으로 판단되면, 단말기(41)는 상기 단계(S120)에서 계산된 FA별 RSSI/NI 값 중에서 가장 큰 값을 가지는 FA를 선택한다(S140). 이렇게 선택된 FA가 단말기(41)가 사용 중인 FA들 중에서 무선 전송 채널 상태가 가장 양호한 FA임을 나타낸다.If the terminal 41 determines that a message transmission for an uplink band request is necessary, the terminal 41 selects an FA having the largest value among the RSSI / NI values for each FA calculated in the step S120 (S120). S140). The FA selected in this way indicates that the radio transmission channel state is the best FA among the FAs used by the terminal 41.
따라서, 단말기(41)는 상기 단계(S140)에서 선택된 FA를 통하여 상향링크 대역 요구를 위한 절차를 수행한다(S150). Accordingly, the terminal 41 performs a procedure for uplink band request through the FA selected in step S140 (S150).
이와 같이, 단말기(41)가 상기 단계(S100 내지 S150)를 통해 자신이 사용 중인 FA들 중에서 가장 좋은 무선 전송 채널 상태를 가진 FA를 결정할 수 있으며, 이 렇게 결정된 가장 좋은 상태의 무선 채널을 이용하여 상향링크 대역 요구를 위해 필요한 메시지 전달 절차를 수행할 수 있다. 따라서, 단말기(41)는 항상 자신이 선택할 수 있는 가장 좋은 상태의 무선 채널을 가진 FA를 이용하여 상향링크 대역 요구를 위한 메시지를 전달할 수 있으므로, 기지국(11)으로 전송되는 메시지의 손실 가능성을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 트래픽 연결을 이용한 상향 링크 대역 요구의 성능을 향상시킬 수 있다.As such, the terminal 41 may determine the FA having the best wireless transmission channel state among the FAs in use through the steps S100 to S150, by using the wireless channel of the best state determined as described above. A message transfer procedure required for uplink bandwidth request may be performed. Accordingly, the terminal 41 can always deliver the message for the uplink band request by using the FA having the radio channel of the best state which can be selected by itself, thereby minimizing the possibility of the loss of the message transmitted to the
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 대역 요구 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, an uplink band request method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 기지국(11)과 단말기(41)가 2개의 FA를 통해 서로 통신하고 있다. 통신에 사용되는 2개의 FA 중 하나는 pFA이고, 하나는 sFA이다. 예를 들어, 기지국(11)의 FA#1과 단말기(41)의 FA#1이 pFA이고, 기지국(11)의 FA#2와 단말기(41)의 FA#2가 sFA이다.As described with reference to FIG. 5, the
따라서, 기지국(11)과 단말기(41)는 pFA로 동작하는 FA#1을 통해 서로 제어 신호 및 데이터 전송 등의 통신을 수행하는 동시에, sFA로 동작하는 FA#2를 통해 서로 데이터 전송 등의 통신을 수행하고 있다.Therefore, the
이런 상태에서, 단말기(41)는 각 FA, 즉 pFA 및 sFA를 통해 기지국(11)이 송신하는 DL MAP을 각각 수신한다(S200, S200'). 이러한 DL MAP에는 상기한 바와 같이, 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트(UL Noise and Interference level Information Element)라는 MAP IE가 포함되어 있다.In this state, the terminal 41 receives DL MAPs transmitted by the
따라서, 단말기(41)는, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 단계(S200, S200')를 통해 pFA와 sFA에서 각각 수신된 DL MAP에 포함된 상향링크 잡음 및 간섭 레벨 정보 엘리먼트로부터 NI 값을 추출하여 pFA와 sFA별 RSSI/NI 값을 계산한 후, pFA와 sFA 중에서 RSSI/NI 값이 더 큰 FA를 선택한다(S210). Accordingly, the terminal 41, as described with reference to FIG. 5, the NI value from the uplink noise and interference level information elements included in the DL MAP received in the pFA and sFA through the steps (S200, S200 '), respectively. After calculating the RSSI / NI value for each pFA and sFA by extracting the extracted, select the FA having a larger RSSI / NI value among the pFA and sFA (S210).
도 6은 상기 단계(S210)에서 pFA의 RSSI/NI 값이 sFA의 RSSI/NI 값보다 더 커서 pFA의 무선 전송 채널 상태가 sFA의 무선 전송 채널 상태보다 더 좋은 것으로 판단되어 pFA가 선택된 경우를 도시한 도면이다. 즉, 무선 전송 채널 상태가 더 좋아서 선택된 pFA를 통해 도 3에서 설명한 바와 같은 상향링크 대역 요구 과정이 수행된다. FIG. 6 illustrates a case where pFA is selected because the RSSI / NI value of the pFA is greater than the RSSI / NI value of the sFA in step S210 and it is determined that the radio transmission channel state of the pFA is better than the radio transmission channel state of the sFA. One drawing. That is, the uplink band request process as described in FIG. 3 is performed through the selected pFA because the radio transmission channel state is better.
따라서, 단말기(41)는 상기 단계(S210)에서 선택된 pFA를 통해 기지국(11)으로 대역폭 요구 코드(BR Code)를 전송하고(S220), 기지국(11)으로부터 CDMA 할당 정보 엘리먼트를 포함하는 UL-MAP 메시지를 수신한다(S230).Accordingly, the terminal 41 transmits a bandwidth request code (BR Code) to the
그 후, 단말기(41)는 상기 단계(S230)에서 수신한 CDMA 할당 정보 엘리먼트에 포함되어 있는 상향링크 대역폭을 사용하여 대역폭 요구 메시지인 대역폭 요구 헤더(BR header)를 기지국(11)으로 송신한다(S240). 이 때, 단말기(41)는 기지국(11)과의 동적 서비스 부가(Dynamic Service Addition: DSA) 과정 중에 할당되어 데이터 트래픽의 서비스별 구분을 위해 사용되는 트래픽 연결 식별자(Transport CID)를 대역폭 요구 헤더 내에 포함시켜 기지국(11)으로 송신한다.Thereafter, the terminal 41 transmits a bandwidth request message (BR header), which is a bandwidth request message, to the
다음, 기지국(11)은 단말기(41)로부터 수신된 대역폭 요구 헤더를 통하여 단말기(41)의 상향링크 데이터 트래픽의 전송을 위한 상향링크 대역폭이 할당된 UL-MAP을 생성한 뒤 단말기(41)로 전송한다(S250). 따라서, 단말기(41)는 기지국(11) 으로부터 수신된 UL-MAP에 할당된 상향링크 대역폭을 이용하여 상향링크 데이터 트래픽을 기지국(11)으로 전송할 수 있다. Next, the
한편, 상기 단계(S210)에서 pFA의 RSSI/NI 값보다 sFA의 RSSI/NI 값이 더 커서 sFA의 무선 전송 채널 상태가 pFA의 무선 전송 채널 상태보다 더 좋은 것으로 판단되어 sFA가 선택된 경우에는 상향링크 대역 요구 과정이 sFA를 통해 이루어져야 하며, 이러한 과정이 도 7에 도시되어 있다.Meanwhile, in step S210, if the RSSI / NI value of the sFA is greater than the RSSI / NI value of the pFA, it is determined that the radio transmission channel state of the sFA is better than the radio transmission channel state of the pFA, so that the sFA is selected. The bandwidth request process must be done through the sFA, which is shown in FIG.
도 7에 도시된 상향링크 대역 요구 방법은 대역 요구 과정(S320 내지 S350)이 pFA가 아닌 sFA를 통해 이루어지는 것을 제외하고는 도 6에 도시된 과정(S200 내지 S250)과 동일하므로 도 6을 참조하는 경우 쉽게 이해될 수 있으므로, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.Since the uplink band request method shown in FIG. 7 is the same as the processes S200 to S250 shown in FIG. 6 except that the band request processes S320 to S350 are performed through sFA instead of pFA, the method shown in FIG. The case may be easily understood, so detailed description is omitted here.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 무선 전송 채널 상태가 좋은 FA는 pFA와 sFA의 구분없이 통해서도 상향링크 대역 요구 과정을 수행할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the FA having a good radio transmission channel state may perform an uplink band request process even without distinguishing between pFA and sFA.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 일반적인 비주파수 오버레이 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a general non-frequency overlay communication system.
도 2는 일반적인 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 단말기와 기지국간의 무선 접속 방식을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a wireless access method between a terminal and a base station in a general frequency overlay communication system.
도 3은 일반적인 광대역 무선접속 통신 시스템에서의 상향링크 대역 요구 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for requesting an uplink band in a general broadband wireless access communication system.
도 4는 종래 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 상향링크 대역 요구 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of an uplink band request method in a conventional frequency overlay communication system.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말기에서의 FA 선택 방법에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a FA selection method in a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 대역 요구 방법의 일예에 대한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an example of an uplink band request method according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 대역 요구 방법의 다른 예에 대한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating another example of an uplink band request method according to an embodiment of the present invention.
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