KR20100021554A - Ｅｇｐｒｓ2 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

RTTI(reduced transmission time interval) 구성을 지원하는 EGPRS 2(Enhanced General Packet Radio Service Phase 2) 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법은 제1 타임슬롯과 제2 타임슬롯을 포함하는 하향링크 PDCH(Packet Data Channel)-pair를 통해 USF(Uplink state flag)를 모니터링하는 단계, 상기 제1 타임슬롯 또는 제2 타임슬롯을 통해 수신되는 USF(Uplink state flag)에 따라 할당된 적어도 하나의 상향링크 PDCH-pair를 확인하는 단계, 및 할당된 상향링크 PDCH-pair를 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. RTTI 구성에 있어서도, BTTI 구성과 동일한 갯수의 다중슬롯 전송이 가능하도록 함으로써 패킷 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

Description

ＥＧＰＲＳ2 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법{METHOD OF TRANSMITTING UPLINK DATA IN EGPRS2 SYSTEM}

본 발명은 EGPRS/EGPRS2 시스템에 관한 것으로 보다 자세하게는 EGPRS2 시스템에서 RTTI(reduced transmission time interval)를 지원하는 방법에 관한 것이다.

GSM(Global System for Mobile communication)은 유럽에서 무선 통신 시스템을 표준화하기 위한 시스템으로 개발된 무선 기술이며, 전세계적으로 널리 사용되고 있다. GPRS(General Packet Radio Service)는 GSM이 제공하는 회선 교환 데이터 서비스(circuit switched data service)에서 패킷 교환 데이터 서비스(packet switched data service)를 제공하기 위해 소개되었다. EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)는 GSM이 사용하는 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying) 뿐만 아니라 8PSK(8 Phase Shift Keying)를 채용하여 데이터 속도를 높인다. EGPRS(Enhanced General Packet Radio Service)는 EDGE를 사용하는 GPRS를 나타낸다.

GPRS/EGPRS 트래픽에 사용되는 물리채널(physical channel)을 PDCH(Packet Data Channel)라 한다. PDCH에 맵핑되는 논리채널(logical channel)로는 패킷 전송 초기화에 필요한 제어 시그널에 사용되는 PCCCH(Packet Common Control Channel), 사용자 데이터를 위한 PDTCH(Packet Data Traffic Channel) 및 전용 시그널링을 위한 PACCH(Packet Associated Control Channel) 등이 있다.

GPRS/EGPRS 트래픽에 사용되는 물리채널(physical channel)을 PDCH(Packet Data Channel)라 한다. PDCH는 패킷 전송 초기화에 필요한 제어 시그널에 사용되는 PCCCH) 및 사용자 데이터와 전용 시그널링(dedicated signaling)에 사용되는 PTCH(Packet Traffic Channel)를 포함한다. 사용자 데이터를 위한 논리채널(logical channel)을 PDTCH(Packet Data Traffic Channel)라 하고, 전용 시그널링을 위한 논리채널을 PACCH(Packet Associated Control Channel)라 한다.

최근에는 보다 다양한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding shcheme)을 지원하는 EGPRS2(Enhanced General Packet Radio Service Phase 2)가 개발되고 있다. EGPRS가 GMSK와 8-PSK만을 지원하는데 반해, EGPRS2는 GMSK, QPSK, 8PSK, 16QAM(16 Qauadrature Amplitude Modulation), 32QAM의 5가지 변조 방식(modulation scheme)을 추가적으로 지원한다. EGPRS2는 EGPRS2-A와 EGPRS2-B라는 2 레벨이 있다. EGPRS2-A는 GMSK, 8PSK, 16QAM 및 32QAM을 지원하고, EGPRS2-B는 GMSK, QPSK, 16QAM 및 32QAM을 지원한다.

이하에서는 EGPRS를 지원하거나, EGPRS와 EGPRS2를 지원하는 시스템을 EGPRS 시스템이라 한다.

EGPRS 진화의 일부분으로써, 레이턴시 리덕션(Latency Reduction)이 제안되 고 있다. 레이턴시 리덕션은 RTTI(reduced transmission time interval)와 FANR(Fast Ack/Nack Reporting)이라는 두가지 방법으로 구성된다. RTTI 구성(configuration)에 의하면, 무선 블록(radio block)이 PDCH-pair를 통해 전송되어, 하나의 무선 블록이 전송되기 위해 기존 BTTI(basic transmission time interval) 구성에 의하면 20ms가 걸리던 주기를 10ms로 줄이는 방법이다. FANR에 의하면, ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement)을 별도의 메시지를 통해 전송하지 않고, 무선 블록에 ACK/NACK 정보를 피기-백(piggy-back) 시키는 방법이다. 추가적인 메시지의 할당 없이 ACK/NACK을 송신 및 수신가능하게 한다.

EGPRS 시스템은 자원 할당 방식으로 동적 할당(dynamic allocation)을 이용한다. 먼저, 이동국이 상향링크 데이터를 전송하기 위해서 기지국으로 상향링크 자원 할당을 요청한다. 기지국은 이동국의 요청에 따라 상향링크 자원을 하향링크 무선 블록을 통해 이동국으로 전달한다. 상기 하향링크 무선 블록을 수신한 이동국은, 상기 하향링크 무선 블록에 포함된 상향링크 자원을 이용하여 상기 상향링크 데이터를 전송한다.

RTTI 구성을 지원하는 이동국은 하향링크/상향링크 데이터를 전송하기 위해 PDCH-pair를 이용한다. RTTI 구성에서 기존 BTTI 구성에서 사용되는 동적 할당 방법을 이용할 경우 자원이 낭비되거나, 단말의 다중슬롯(multislot) 클래스(class)의 손실을 가져올 수 있다. RTTI 구성에서 상향링크 자원을 효율적으로 할당하기 위한 방법이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 EGPRS 시스템에서 상향링크 자원을 할당하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 EGPRS 시스템에서 상향링크 데이터를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.

일 양태에 있어서, RTTI(reduced transmission time interval) 구성을 지원하는 EGPRS 2(Enhanced General Packet Radio Service Phase 2) 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법은 제1 타임슬롯과 제2 타임슬롯을 포함하는 하향링크 PDCH(Packet Data Channel)-pair를 통해 USF(Uplink state flag)를 모니터링하는 단계, 상기 제1 타임슬롯 또는 제2 타임슬롯을 통해 수신되는 USF(Uplink state flag)에 따라 할당된 적어도 하나의 상향링크 PDCH-pair를 확인하는 단계, 및 할당된 상향링크 PDCH-pair를 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

RTTI 구성에 있어서도, BTTI 구성과 동일한 갯수의 다중슬롯 전송이 가능하도록 함으로써 패킷 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 GSM(Global System for Mobile communication)/GPRS(General Packet Radio Service)/EGPRS(Enhanced GPRS) 기반의 네트워크를 나타낸다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 이동국(10; Mobile Station, MS)은 사용자가 가지고 다니는 통신 장비를 의미하며, UE(User Equipment), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20; Base Station Subsystem, BSS)은 BTS(22, Base Transceiver Station)과 BSC(24, Base Station Controller)를 포함한다. BTS(22)는 하나의 셀 영역 내의 이동국(10)과 무선 인터페이스를 통해 통신하고, 이동국(10)과의 동기화 등의 기능을 수행한다. BSC(24)는 적어도 하나의 BTS(22)를 MSC(Mobile Switching Center; 30)와 인터페이스시킨다.

MSC(30)는 GMSC(Gateway MSC, 60)를 통해 PSTN(Public Switching Telephone Network, 65)이나 PLMN(Public Land Mobile Network) 등과 같은 이종 망과 기지국(20) 간을 접속시킨다. VLR(Visitor Location Register, 40)는 임시적인 사용자 데이터를 저장하고, MSC(30) 서비스 영역에서 모든 이동국(10)의 로밍에 관한 정보를 포함한다. HLR(Home Location Register, 50)는 홈 네트워크의 모든 가입자들에 대한 정보를 포함한다. SGSN(Serving GPRS Support Node, 70)은 가입자들의 이동성 관리(mobility management)를 담당한다. GGSN(Gateway GPRS Support Node, 80)는 이동국(10)의 현재 위치로 패킷을 라우팅하여, PDN(Public Data Network, 85)과 같은 외부 패킷 데이터망과 인터페이스한다.

이하에서, RR(Radio Resource) 모드(mode)는 회선 교환 방식이든 패킷 교환 방식이든 아니면 회선 교환과 패킷 교환 방식을 동시에 지원하는지를 나타내는 상위 계층에서 이동국이 머물고 있는 무선자원의 상태를 보여주는 것이다. 아이들 모드(Idle mode)는 아무런 RR 연결이 존재하지 않는 것을 말한다. 전용 모드(Dedicated mode)는 RR(Radio Resource) 연결(connection)이 설정된 것을 말한다. RR 연결은 정보 흐름의 상위 계층의 교환을 지원하기 위해 2개의 피어 개체(peer entity)에 의해 사용되는 물리적인 연결을 말한다. 패킷 아이들 모드(Packet Idle Mode)는 TBF(Temporary Block Flow)가 제공되지 않는 것을 말하고, 패킷 전송 모드(Packet Transfer Mode)는 이동국에 무선자원이 할당되어 적어도 하나의 TBF가 제공된 것을 말한다. TBF는 패킷 데이터 물리 채널 상에서 LLC(Logical Link Control) PDU(Protocol Data Unit)의 단방향 송신을 지원하는 2개의 무선자원 개체 간에 사용되는 물리적 접속을 말한다. 적어도 하나의 TBF가 패킷 전송 모드에서 제공된다. TBF는 TFI(Temporary Flow Identity)에 의해 식별된다(identify). TFI는 네트워크에 의해 각 TBF에 할당되고, 각 방향에서 동시에 제공되는(concurrent) TBF들 사이에 유일하다(unique).

도 2는 이동국의 요소를 나타낸 블록도이다. 이동국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)의 처리에 필요한 데이터를 저장한다. 디스플레이부(54)는 이동국의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.

프로세서(51)는 RLC(Radio Link Control) 계층 및 MAC(Medium Access Control) 계층의 기능들을 구현한다. 프로세서(51)는 상향링크 자원 할당을 요청하고, 할당된 상향링크 자원을 하향링크 무선블록을 통해 수신한다. 프로세서(51)는 상향링크 자원을 통해 상향링크 데이터를 전송한다.

도 3은 BTTI(basic transmission time interval) 구성에서 무선블록을 나타낸 개념도이다. 무선블록(radio block)은 RLC(Radio Link Control)/MAC(Medium Access Control) 개체들간에 교환되는 RLC/MAC 블록 블록을 전송하데 사용되는 단위이다.

도 3을 참조하면, 하나의 TDMA(Time Division Multiple Access) 프레임(frame)은 8개의 타임슬롯(timeslot)으로 구성된다. 무선블록은 서로 다른 TDMA 프레임에 속하는 4개의 연속된(consecutive) 타임슬롯으로 이루어진다. 이는 무선블록은 4개의 TDMA 프레임에 걸쳐서 동일한 타임슬롯 번호를 갖는 타임슬롯들을 통해 전송됨을 의미한다. 여기서는, 무선 블록이 4개의 연속된 프레임에 걸쳐서 첫번째 타임슬롯을 하나씩 취하여 구성되는 것을 보이고 있다.

BTTI 구성에서, 하나의 TDMA 프레임의 길이가 5ms 일 때, 하나의 무선블록이 전송되는 데 필요한 시간은 20ms가 된다.

도 4는 RTTI(reduced transmission time interval) 구성에서 무선블록을 나 타낸 개념도이다. 무선블록은 2개의 연속된 TDMA 프레임에서 각 2개의 타임슬롯을 통해 전송된다. 하나의 TDMA 프레임에서 무선블록을 위해 2개의 타임슬롯이 할당되므로, 이를 timeslot-pair 또는 PDCH-pair라고도 한다.

RTTI 구성에서, 하나의 TDMA 프레임의 길이가 5ms 일 때, 하나의 무선블록이 전송되는 데 필요한 시간은 BTTI 구성의 절반인 10ms가 된다.

RLC/MAC 블록은 데이터 전송 및 제어 메시지 전송에 사용된다. EPPRS 시스템에서 MAC/RLC 계층에서 사용되는 과정들은 3GPP TS 44.060 V8.1.0 (2008-05) "GSM/EDGE Radio Access Network; General Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) - Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control/Medium Access Control (RLC/MAC) protocol (Release 7)"에서 기술되고 있다. 상기 3GPP TS 44.060의 10절은 다양한 RLC/MAC 블록 구조에 대해 개시하고 있다.

도 5는 데이터 전송을 위한 RLC/MAC 블록의 일 예를 나타낸다. FANR(Fast Ack/Nack Reporting)이 활성화된 RLC/MAC 블록은 RLC/MAC 헤더, 적어도 하나의 RLC/MAC 데이터 블록 및 PAN(Piggy-backed ACK/NACK) 필드를 포함한다. EGPRS에서는 변조 및 코딩 방식에 따라 하나 또는 그 이상의 RLC 데이터 블록이 하나의 RLC/MAC 블록에 포함될 수 있다. PAN 필드는 FANR이 활성화된 때 RLC/MAC 블록에 포함된다.

RLC/MAC 헤더는 USF(Uplink state flag), CES/P(Combined EGPRS Supplementary/Polling), PANI(PAN Indication). TFI(Temporary Flow Identity) 등을 포함한다. USF는 동일한 타임슬롯상에서 다음 상향링크 무선블록의 소유 자(owner) 또는 사용을 지시한다. CES/P 필드는 이 필드에 의해 예약되는 다음 상향링크 무선블록이 어떤 필드를 포함할지를 지시하는 데 사용된다. PANI 필드는 PAN 필드의 존재를 가리킨다.

이하에서 타임슬롯은 별도의 다른 정의가 사용되지 않는 한 매 TDMA 프레임들마다 동일한 타임슬롯 번호에 해당하는 타임슬롯을 가리킨다.

이하에서 BTTI 구성에서, 상향링크 전송에 대해 기술한다.

이동국이 네트워크로 상향링크 전송을 위해서는 상향링크 TBF를 설정하는 것이 필요하다. 상향링크 TBF의 설정은 이동국의 요청에 의해 네트워크가 PACKET UPLINK ASSIGNMENT 메시지를 전송함으로써 이루어진다. 이동국은 PACKET UPLINK ASSIGNMENT 메시지에 의해 명령된 상향링크 타임슬롯 상으로 데이터를 전송한다. 이때, 할당된 상향링크 타임슬롯에 상응하는 하향링크 타임슬롯을 통해 전송되는 RLC/MAC 블록의 USF를 디코딩하여 자신의 USF 임을 확인한 후, 이동국은 할당된 상향링크 타임슬롯 상으로 상향링크 데이터를 전송한다. 다중슬롯을 지원하는 이동국은 각 하향링크 타임슬롯을 통해 전송되는 RLC/MAC 블록의 USF를 디코딩하여, 상응하는 각 타임슬롯에 대해 상향링크 전송이 가능한지 여부를 확인한다. 이를 동적 할당(dynamic allocation)이라 한다.

도 6은 BTTI 구성에서 상향링크 전송의 일 예를 나타낸다. 이동국에게 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0)이 PDCH로 할당된 것으로 가정한다. 이동국은 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0)을 통해 수신한 RLC/MAC 블록에 포함된 USF가 자신의 것으로 판단되면, 다음 기본 무선블록 주기(BTTI 구성에서 4 TDMA 프레임들)에서, 할당 된 상향링크 타임슬롯(UTS0)을 통해 상향링크 RLC/MAC 블록을 전송한다.

한편, EGPRS 시스템은 고속의 패킷 서비스를 제공하기 위해 다중슬롯을 지원한다. 동적 할당으로 4개의 다중슬롯 상향링크 전송을 할 경우, 이동국의 4개의 상향링크 타임슬롯에 대응되는 각각의 USF를 모니터링해야 한다. 이 경우, USF 모니터링을 위해 4개의 하향링크 타임슬롯이 사용되더라도 4개의 상향링크 타임슬롯을 이용한 다중슬롯 서비스를 실질적으로 제공하기 어렵다. 이러한 상황을 해결하기 위해 규격에서 정의된 방법이 확장 동적 할당(Extended Dynamic Allocation)이다. 이에 의하면, 첫번째 하향링크 타임슬롯(TS0)에서 USF가 확인되면, 이동국은 다음 4 TDMA 프레임 동안 4개의 타임슬롯을 이용한 상향링크 전송을 한다. 두번째 하향링크(TS1)에서 USF가 확인되면, 이동국은 다음 4 TDMA 프레임 동안 3개의 타임슬롯을 이용한 상향링크 전송을 한다. 세번째 하향링크(TS2)에서 USF가 확인되면, 이동국은 다음 4 TDMA 프레임 동안 2개의 타임슬롯을 이용한 상향링크 전송을 한다.

도 7은 4개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다. 이동국은 기본 무선블록 주기(4 TDMA 프레임들) 동안 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0)을 통해 수신한 하향링크 RLC/MAC 블록의 USF를 확인하여, 자신의 USF로 확인되면 다음 4 TDMA 프레임 동안 다중슬롯(UTS0, UTS1, UTS2, UTS3)을 통해 상향링크 전송을 수행한다. N+4 TDMA 프레임부터 상향링크 전송을 수행할 때, 이동국은 동일한 TDMA 프레임내에서 상향링크 전송에 영향을 주지 않도록 하향링크 모니터링을 수행해야 하기 때문에, N+4 TDMA 프레임부터 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0)만 모니터링한다.

도 8은 3개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다. 이동국은 기본 무선블록 주기(4 TDMA 프레임들) 동안 두번째 하향링크 타임슬롯(DTS1)을 통해 수신한 하향링크 RLC/MAC 블록의 USF를 확인하여, 자신의 USF로 확인되면 다음 4 TDMA 프레임 동안 3개의 타임슬롯(UTS1, UTS2, UTS3)을 통해 상향링크 전송을 수행한다. N+4 TDMA 프레임부터 상향링크 전송을 수행할 때, 이동국은 동일한 TDMA 프레임내에서 상향링크 전송에 영향을 주지 않도록 하기 위해 N+4 TDMA 프레임부터 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0)과 두번째 하향링크 타임슬롯(DTS1)을 모니터링한다.

도 9는 2개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다. 이동국은 기본 무선블록 주기(4 TDMA 프레임들) 동안 세번째 하향링크 타임슬롯(DTS2)을 통해 수신한 하향링크 RLC/MAC 블록의 USF를 확인하여, 자신의 USF로 확인되면 다음 4 TDMA 프레임 동안 2개의 타임슬롯(UTS2, UTS3)을 통해 상향링크 전송을 수행한다. N+4 TDMA 프레임부터 상향링크 전송을 수행할 때, 이동국은 동일한 TDMA 프레임내에서 상향링크 전송에 영향을 주지 않도록 하기 위해 N+4 TDMA 프레임부터 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0), 두번째 하향링크 타임슬롯(DTS1) 및 세번째 하향링크 타임슬롯(DTS2)을 모니터링한다.

도 10은 1개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다. 이동국은 기본 무선블록 주기(4 TDMA 프레임들) 동안 네번째 하향링크 타임슬롯(DTS3)을 통해 수신한 하향링크 RLC/MAC 블록의 USF를 확인하여, 자신의 USF로 확인되면 다음 4 TDMA 프레임 동안 1개의 타임슬롯(UTS3)을 통해 상향링크 전송을 수행한다. N+4 TDMA 프레임부터 상향링크 전송을 수행할 때, 이동국은 동일한 TDMA 프레임내에서 상향링크 전송에 영향을 주지 않도록 하기 위해 N+4 TDMA 프레임부터 첫번째 하향링크 타임슬롯(DTS0), 두번째 하향링크 타임슬롯(DTS1), 세번째 하향링크 타임슬롯(DTS2) 및 네번째 하향링크 타임슬롯(DTS3)을 모니터링한다.

확장 동적 할당을 이용하면, 하나의 하향링크 타임슬롯을 모니터링하더라도 4개의 상향링크 타임슬롯을 통한 상향링크 전송이 가능하다.

이제 RTTI 구성에서 상향링크 전송에 대해 기술한다.

BTTI 구성에서 하나의 RLC/MAC 블록이 4개의 TDMA 프레임에 걸쳐 각각 하나의 타임슬롯을 통해 전송되던 것에 비해, RTTI 구성에서 하나의 RLC/MAC 블록은 2 TDMA 프레임에 걸쳐 2 타임슬롯을 통해 전송된다. RTTI 구성에서 PDCH-pair (2 타임슬롯들)을 기준으로 자원이 할당되기 때문에, 상향링크 전송뿐만 아니라 하향링크 모니터링 역시 PDCH-pair를 기준으로 동작한다.

도 11은 RTTI 구성에서 확장 동적 할당을 나타낸다. 첫번째와 두번째 하향링크 타임슬롯(DTS0, DTS1)에서 자신의 USF가 확인되면, 이동국은 첫번째 및 두번째 상향링크 타임슬롯(UTS0, UTS1)으로 이루어진 제1 PDCH-pair와 세번째 및 네번째 상향링크 타임슬롯(UTS2, UTS3)으로 이루어진 제2 PDCH-pair를 이용하여 상향링크 전송을 수행한다. 이와 같은 구성에서 하향링크 모니터링과 상향링크 전송을 위해 동일한 TDMA 프레임에서 총 6개의 타임슬롯이 필요하다.

RTTI 구성에서 기존 BTTI를 지원하는 이동국과 자원을 공유하기 위해 네트워크는 두가지 USF 모드, 즉 RTTI USF 모드 및 BTTI USF 모드 중 어느 하나로 상향링 크 TBF를 할당할 수 있다.

도 12는 RTTI USF 모드를 나타낸다. RTTI USF 모드는 USF 모니터링을 위한 하향링크 RLC/MAC 블록도 RTTI로 동작하는 경우이다. 즉, 하향링크 전송과 상향링크 전송 모두 RTTI를 기준으로 수행되고, 상향링크 데이터 할당도 2 TDMA 프레임 단위로 이루어진다.

도 13은 BTTI USF 모드를 나타낸다. BTTI USF 모드는 BTTI TBF를 사용하는 이동국와 RTTI TBF를 사용하는 이동국이 자원을 공유할 수 있도록 USF를 BTTI 방식으로 코딩하는 경우이다. 하향링크 PDCH-pair를 구성하는 첫번째 타임슬롯에서 수신되는 USF는 다음 BTTI 구간 중 첫번째 10ms에 보내지는 RLC/MAC 블록에 대한 USF를 가리키고, 하향링크 PDCH-pair를 구성하는 두번째 타임슬롯에서 수신된 USF는 BTTI구간 중 두번째 10ms에 보내지는 RLC/MAC 블록에 대한 USF이다. 즉 USF 모니터링은 PDCH-pair로 이루며, 도 13은 2개의 다중 PDCH-pairs(4 timeslots)에 대해 가능한 6가지 조합을 나타낸 것이다.

EGPRS 시스템은 이동국의 다중슬롯 지원 역량에 따라 클래스를 나누고 있다. 다음 표는 다중슬롯 클래스(multislot class)를 나타낸다.

RTTI를 지원하는 이동국은 USF 모니터링을 위한 하향링크 RLC/MAC 블록의 수신을 PDCH-pair로 하기 때문에, BTTI를 지원하는 이동국과 비교하여 동일한 다중슬롯을 지원하기 위해 높은 다중슬롯 클래스를 필요로 한다. 예를 들어, 현재 다중슬롯 클래스 12인 이동국이 BTTI 구성에서는 확장 동적 할당을 통해 최대 4 PDCH (4 multislot)을 지원할 수 있지만, RTTI 구성에서는 1 PDCH-pair (2 mulislot)만이 지원 가능하다. 즉 RTTI 구성에서, 4 타임슬롯들을 지원하기 위해서는 적어도 합계 6 타임슬롯들을 지원할 수 있는 다중슬롯 클래스 33 이상을 지원하는 이동국이 요구된다. 또한 최대 다중슬롯 클래스인 다중슬롯 클래스 45를 지원하는 이동국도 BTTI 구성에서는 6 타임슬롯 전송이 가능하지만, RTTI 구성에서는 4 타임슬롯 전송만이 가능하다. 즉, 현재와 같은 동적 할당 구조에서는 레이턴시를 줄이기 위해 RTTI를 사용한다고 하더라도 이동국의 다중슬롯 클래스의 손실을 감수해야 한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTTI 구성에서 상향링크 자원 할당 방법을 나타낸 예시도이다. RTTI 구성에서 BTTI USF 모드를 사용하는 경우로써 기존의 확장 동적 할당과 비교하여, 선택적(alternative) 확장 동적 할당이라 한다. BTTI USF 모드에서는 4 TDMA 프레임동안 각 1 타임슬롯을 통해 수신되는 USF를 디코딩한다.

도 14의 (A)에 의하면, PDCH-pair에 속하는 2개의 타임슬롯 중 첫번째 타임슬롯(401)을 통해 자신의 USF가 확인되면, 이동국은 2개의 PDCH-pair(411, 412)를 통해 상향링크 전송을 수행한다. 이동국은 하향링크 PDCH-pair를 모니터링하여, 첫번째 타임슬롯(401)을 통해 자신의 USF가 전송되면, 2개의 PDCH-pair(411, 412)를 상향링크 전송에 사용하는 것이다.

도 14의 (B)에 의하면, PDCH-pair에 속하는 2개의 타임슬롯 중 두번째 타임슬롯(402)을 통해 자신의 USF가 확인되면, 이동국은 1개의 PDCH-pair(421)를 통해 상향링크 전송을 수행한다. 이동국은 하향링크 PDCH-pair를 모니터링하여, 두번째 타임슬롯(402)을 통해 자신의 USF가 전송되면, 1개의 PDCH-pair(421)를 상향링크 전송에 사용하는 것이다.

RTTI 구성에서 BTTI USF 모드를 사용하므로 BTTI 구성을 지원하는 이동국과 자원을 공유할 수 있다. 또한, RTTI 구성에 있어서도 BTTI 구성과 동일한 갯수의 다중슬롯 전송이 가능하도록 함으로써 패킷 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

이제 EGPRS/EGPRS2 시스템에서 상향링크 패킷 전송을 위한 무선 자원을 할당받는 방법에 대해 기술한다.

상향링크 TBF를 확립하기 위해, 이동국은 네트워크로 PRACH(Packet Random Access Channel)를 통해 패킷 채널 요청 메시지를 전송한다. 상향링크 TBF를 확립하기 위한 과정으로 단상 접속(One Phase Access)과 이상 접속(Two Phase Access) 2가지가 있다.

단상 접속은 RLC(Radio Link Control) 모드가 확인(Acknowledge) 모드인 경우에만 지원되는 방법이다. 이동국의 상향링크 TBF 요청시 멀티 슬롯 클래스도 함께 전송함으로 이동국과 네트워크간의 추가 메시지 없이 상향링크 TBF 할당이 가능하다. 이는 네트워크가 상향링크 TBF를 요청한 이동국의 다중슬롯 클래스를 알기 때문에 처음부터 이동국의 설정(configuration)에 따라 다중슬롯 할당이 가능함을 의미한다. 다만, 이 때 경합(contention)이 발생할 수 있다. 경합은 다수의 이동국이 동일한 PRACH 또는 RACH를 통해 (EGPRS/EGPRS2) 패킷 채널 요청 메시지를 전송하고, 자신에게 TBF 할당이 되지 않았음에도 불구하고 할당된 걸로 생각하고 상향링크 전송을 하는 것을 말한다. 따라서, 경합 해결(contention resolution)을 위해 이동국은 PDTCH를 통해 이동국의 식별자인 TLLI(Temporary Logical Link Identifier)를 이후의 RLC 데이터 블록에 포함시켜 전송한다. 이동국은 네트워크로부터 수신한 패킷 상향링크 ACK/NACK 메시지에 동일한 TLLI가 포함된 경우에 경합 해결이 완료되었다고 하고, 이후 PDTCH에는 TLLI를 포함하지 않고 데이터를 전송한다. 만약 이동국은 자신이 보낸 TLLI와 다른 TLLI를 받은 경우 경합 해결 실패로 하여 TBF 해제(release)를 수행한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 무선자원 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 단계 S310에서, 이동국은 상향링크 TBF를 확립하기 위해 네트워크로 패킷 채널 요청 메시지를 PRACH를 통해 전송한다. 패킷 채널 요청 메시지는 단상 접속 또는 이상 접속을 지시하는 접속 타입과 요구하는 무선 자원을 지시하는데 필요한 파라미터를 포함한다. 패킷 채널 요청 메시지는 액세스 버스트를 이용한 PRACH를 통해 전송된다. 이는 3GPP TS 44.060 V7.8.0 (2007-03) "Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; General Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) - Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control/Medium Access Control (RLC/MAC) protocol (Release 7)"의 11.2.5절을 참조할 수 있다.

단계 S320에서, 네트워크는 패킷 채널 요청 메시지가 이상 접속 요청을 지시하는 경우 상향링크 PDCH 상의 싱글 무선블록(radio block)을 할당하여 PCCCH(Packet Common Control Channel) 상의 패킷 상향링크 할당(Packet Uplink Assignment) 메시지를 통해 이동국에게 알려준다. 네트워크는 패킷 채널 요청 메시지가 이상 접속 요청을 지시하는 경우 상향링크 PDCH 상의 멀티 블록을 할당할 수 있다.

단계 S330에서, 패킷 상향링크 할당 메시지를 수신한 이동국은 패킷 상향링크 할당 메시지를 통해 할당된 무선 블록내에 패킷 자원 요청(packet resource request) 메시지를 전송한다. 패킷 자원 요청 메시지는 할당된 상향링크 무선자원의 변경을 요청하기 위해 PACCH(Packet Associated Control Channel) 상으로 전송되는 메시지이다. 패킷 자원 요청 메시지는 상향링크 무선자원 할당에 관한 채널 요청 등급(channel request description)을 포함한다.

단계 S340에서, 점선으로 도시된 바와 같이, 이동국은 무선 접속 역량에 관한 추가적인 정보를 보내기를 원할 경우, 패킷 자원 요청 메시지 내의 'ADDITIONAL MS RAC INFORMATION AVAILABLE' 필드의 지시와 더불어 추가적인 이동국 무선 접속 역량(additional MS radio access capability) 메시지를 전송할 수 있다.

단계 S350에서, 네트워크는 패킷 자원 요청 메시지에 대한 응답으로 PACCH 상으로 패킷 상향링크 할당 메시지를 보내 할당된 무선 자원을 이동국에게 알려준다. 네트워크는 이동국의 접속 역량을 참조하여 PACCH 상으로 상기 이동국의 TLLI를 포함한 패킷 상향링크 할당 메시지를 보낸다. 이동국은 패킷 상향링크 할당 메시지 내의 TLLI를 확인하여 경합 해결 성공 여부를 확인하고, 성공하면 상향링크 TBF 전송을 시작한다.

패킷 상향링크 할당 메시지에는 전술한 선택적 확장 동적 할당을 지원하기 위해 다음과 같은 'Alternative_extended_dynamic_allocation' 필드가 추가된다. 이 필드는 할당된 상향링크 RTTI TBF에 대해 선택적 확장 동적 할당이 활성화되는지 여부를 가리킨다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 무선자원 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 단계 S410에서, 네트워크는 이동국에게 패킷 자원 요청 메시지의 전송을 지시하기 위해 이동국에게 PCCCH 상으로 패킷 상향링크 할당(Packet Uplink Assignment) 메시지를 전송한다.

단계 S420에서, 패킷 상향링크 할당 메시지를 수신한 이동국은 패킷 상향링크 할당 메시지를 통해 할당된 무선 블록내에 PACCH 상으로 패킷 자원 요청(packet resource request) 메시지를 전송한다.

단계 S430에서, 점선으로 도시된 바와 같이, 이동국은 무선 접속 역량에 관한 추가적인 정보를 보내기를 원할 경우, 패킷 자원 요청 메시지 내의 'ADDITIONAL MS RAC INFORMATION AVAILABLE' 필드의 지시와 더불어 추가적인 이동국 무선 접속 역량(additional MS radio access capability) 메시지를 전송할 수 있다.

단계 S440에서, 네트워크는 패킷 자원 요청 메시지에 대한 응답으로 PACCH 상으로 패킷 상향링크 할당 메시지를 보내 할당된 무선 자원을 이동국에게 알려준다. 패킷 상향링크 할당 메시지에는 전술한 선택적 확장 동적 할당을 지원하기 위해 'Alternative_extended_dynamic_allocation' 필드가 추가된다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 이동국의 요소를 나타낸 블록도이다.

도 3은 BTTI 구성에서 무선블록을 나타낸 개념도이다.

도 4는 RTTI 구성에서 무선블록을 나타낸 개념도이다.

도 5는 데이터 전송을 위한 RLC/MAC 블록의 일 예를 나타낸다.

도 6은 BTTI 구성에서 상향링크 전송의 일 예를 나타낸다.

도 7은 4개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다.

도 8은 3개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다.

도 9는 2개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다.

도 10은 1개의 상향링크 타임슬롯을 사용하기 위한 확장 동적 할당을 나타낸다.

도 11은 RTTI 구성에서 확장 동적 할당을 나타낸다.

도 12는 RTTI USF 모드를 나타낸다.

도 13은 BTTI USF 모드를 나타낸다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTTI 구성에서 상향링크 자원 할당 방법을 나타낸 예시도이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 무선자원 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향링크 무선자원 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.

Claims (4)

1. RTTI(reduced transmission time interval) 구성을 지원하는 EGPRS 2(Enhanced General Packet Radio Service Phase 2) 시스템에서 상향링크 데이터 전송 방법에 있어서,

   제1 타임슬롯과 제2 타임슬롯을 포함하는 하향링크 PDCH(Packet Data Channel)-pair를 통해 USF(Uplink state flag)를 모니터링하는 단계;

   상기 제1 타임슬롯 또는 제2 타임슬롯을 통해 수신되는 USF(Uplink state flag)에 따라 할당된 적어도 하나의 상향링크 PDCH-pair를 확인하는 단계; 및

   할당된 상향링크 PDCH-pair를 통해 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 USF는 4개의 TDMA(Time Division Multiple Access) 프레임동안 상기 제1 타임슬롯 또는 제2 타임슬롯을 수신함으로써 모니터링되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상향링크 데이터는 2 TDMA 프레임 동안 할당된 상향링크 PDCH-pair를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 타임슬롯을 통해 USF가 수신되면 2개의 상향링크 PDCH-pair가 할당되고, 상기 제2 타임슬롯을 통해 USF가 수신되면 1개의 상향링크 PDCH-pair가 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.

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