KR20130070319A - 무선 통신 시스템에서 서킷 서비스 및 패킷 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 서킷 서비스 및 패킷 서비스를 제공하기 위한 것으로, 시스템은, 패킷 서비스를 위한 자원 풀(pool)을 결정하는 BSC(Base Station Controller)와, 상기 자원 풀 내에서 할당된 시간 슬롯을 통해 데이터를 송신 또는 수신할 단말을 TFI를 이용하여 선택된 단말을 지시하는 BTS(Base Transceiver Station)를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 서킷 서비스 및 패킷 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING CIRCUIT SERVICE AND PACKET SERVICE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 무선 통신 시스템에서 서킷 서비스(circuit service) 및 패킷 서비스(packet service)를 모두 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

GSM(Global System for Mobile communications)은 2G(2nd Generation) 통신 시스템의 하나로서, 유럽 전기 통신 표준 협회(ETSI : European Telecommunications Standards Institute)에서 제정한 디지털 셀룰러(cellular) 이동 통신 시스템의 표준 규격이다. 상기 GSM은 최초 서킷 기반의 음성 호(voice call)를 제공하기 위해 만들어졌으며, 이후 상기 GSM을 기반으로 패킷 서비스를 제공하기 위한 GPRS(General Packet Radio Service)/EGPRS(Enhanced GPRS)/EGPRS2가 제안되었다.

패킷 서비스를 제공하는 GPRS/EGPRS/EGPRS2는 유효한 무선 자원(available radio resource) 내에서 최대 전송률(maximum transmission rate)을 추구하는 BE(best effort) 성격의 유동적 트래픽(elastic traffic)을 지원(support)한다. 따라서, GPRS/EGPRS/EGPRS2의 경우, 무선 스케줄링(air scheduling)에 해당하는 링크 적응 알고리즘(link adaptation algorithm) 및 서킷 서비스와 패킷 서비스의 자원 운용 방안에 의해 패킷 서비스의 품질과 용량이 결정된다. 여기서, 상기 링크 적응 알고리즘은 AMC(Adaptive Modulation & Coding), 전력 제어(power control), HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest), RLC(Radio Link Control) 재전송 매커니즘(retransmission mechanism) 등을 포함한다.

음성 호 서비스를 제공하기 위한 서킷 서비스에 관한 자원 할당 및 운용은 BSC(Base Station Controller)에서 담당한다. 그러나, 패킷 서비스에 관한 자원 할당 및 운용에 대한 구체적인 구현 방안은 표준에 기술되어 있지 않다. 따라서, 서킷 서비스 및 패킷 서비스의 효과적인 제공을 위하여, 패킷 서비스에 관련한 자원 할당 및 운용에 대한 대안이 제시되어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스에 관련한 효율적인 자원 할당 및 운용을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 위한 자원 풀(pool)을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 위한 TFI(Temporary Flow Identifier)를 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 위한 TFI를 지시하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 무선 통신 시스템은, 패킷 서비스를 위한 자원 풀(pool)을 결정하는 BSC(Base Station Controller)와, 상기 자원 풀 내에서 할당된 시간 슬롯을 통해 데이터를 송신 또는 수신할 단말을 TFI(Temporary Flow Identifier)를 이용하여 선택된 단말을 지시하는 BTS(Base Transceiver Station)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 지원하는 방법은, BSC에서, 패킷 서비스를 위한 자원 풀을 결정하는 과정과, BTS에서, 상기 자원 풀 내에서 할당된 시간 슬롯을 통해 데이터를 송신 또는 수신할 단말을 TFI를 이용하여 선택된 단말을 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 통신 시스템에서 서킷 서비스 및 패킷 서비스가 무선 자원을 공유하며, 서킷 서비스를 우선하되 패킷 서비스의 최소 자원 설정할 수 있게 하고, TBF(Temporary Block Flow)별 PDCH(Packet Data CHannel) 할당 및 재할당시 무선 채널이 유사한 단말들끼리 다중화하며, PCU(Packet Control Unit)의 기능을 BTS(Base Transceiver Station) 및 BSC(Base Station Controller) 간 적절히 분배함으로써, 주어진 무선 자원을 최대한 활용(maximized spectral efficiency)할 수 있게 하며, 동시에, 다양한 사업자 서비스 정책을 지원할 있고, 최소 설치 및 운용 비용으로 GSM만을 지원하는 단말 및 GSM과 GPRS/EGPRS/EGPRS2를 모두 지원하는 단말 조합들에 대해 유연하게 서비스할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 위한 무선 블록을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 관리 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 관리 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 BTS(Base Transceiver Station)의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 BSC(Base Station Controller)의 블록 구성을 도시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명은 무선 통신 시스템에서 서킷 서비스 및 패킷 서비스를 모두 지원하기 위한 자원 할당 및 운용 기술에 대해 설명한다. 이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 GSM 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시하고 있다.

상기 도 1에 참고하면, 시스템은 단말(110), BTS(Base Transceiver Station)(120), BSC(Base Station Controller)(130), MSC(Mobile Switching Center)/MGW(Media GateWay)(140), SGSN(Serving GPRS Support Node)(150), GGSN(Gateway GPRS Support Node)(160)을 포함한다.

상기 단말(110)은 사용자 장비로서, 상기 BTS(120)과 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 단말(110)은 SIM(Subscriber Identity Module)을 구비할 수 있다. 상기 단말(110)의 식별자는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 또는 TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)로서, 위치 정보와 함께 접속(attach) 절차 시 사용된다. 상기 단말(110)은 MS(Mobile Station), UE(User Equipment), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal) 등으로 지칭될 수 있다. 상기 BTS(120)는 상기 단말(110)에게 무선 접속을 제공한다. 상기 BSC(130)는 상기 BTS(120)의 무선 자원을 제어 및 관리하며, 상기 BTS(120) 및 상위 노드들 간을 연결한다. 상기 BTS(120) 및 상기 BSC(130)를 묶은 단위는 BSS(Base Station Subsystem)라 지칭된다. 상기 BTS(120) 및 상기 BSC(130) 간 인터페이스는 Abis 인터페이스라 지칭된다.

상기 MSC(140)는 서킷 서비스를 위한 이동성 관리, 위치 등록 및 관리, 인증, 핸드오프(handoff), 과금 등의 기능을 수행한다. 상기 MSC(140) 및 상기 BSC(130) 간 인터페이스는 A 인터페이스라 지칭된다. 상기 SGSN(150)는 패킷 서비스를 위한 라우팅, 이동성 관리, 링크 관리, 인증, 과금 등의 기능을 수행한다. 상기 GGSN(160)은 QoS(Quality of Service) 관리, 터널링(tunneling) 등의 기능을 수행한다. 상기 SGSN(150) 및 상기 GGSN(160) 간 인터페이스는 Gn 인터페이스라 지칭된다. 상기 도 1에 도시되지 아니하였으나, 가입자 정보를 관리하는 HLR(Home location Register), 가입자 정보를 임시로 저장하는 VLR(Visitor Location Register), 인증 기능을 수행하는 AuC(Authentication Center) 등이 더 포함될 수 있다.

패킷 서비스를 제공하기 위해서, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 PCU(Packet Control Unit)을 포함한다. 상기 PCU는 패킷 서비스를 위한 자원 할당을 처리한다. 구체적으로, 상기 PCU는 서킷 서비스 및 패킷 서비스 간 자원 사용 비율의 관리, TFI(Temporary Flow Identifier) 할당, 시간 슬롯 할당, MSC 결정 등의 기능을 수행한다. 상기 PCU의 역할은 둘 이상의 노드(node)들에 나뉘어 수행될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 PCU의 역할은 상기 BTS(120) 및 상기 BSC(130)에 의해 수행된다.

시스템은 총 25MHz의 대역폭을 200kHz 크기의 125개 주파수 채널들로 분할하고, 124개의 주파수 채널을 무선 통신을 위해 사용한다. 상향링크 및 하향링크는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식에 따르며, 이에 따라, 일부 주파수 채널들은 하향링크를 위해, 나머지 주파수 채널들은 상향링크를 위해 사용된다. 각 주파수 채널은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식에 따라 다수의 단말들에 의해 사용될 수 있다. 각 주파수 채널에서, 시간 슬롯(time slot) 단위로 자원이 할당되며, 8개의 시간 슬롯들이 하나의 프레임(frame)을 구성한다. 무선 블럭(radio block)은 연속된 4개 프레임들에서 프레임 당 하나의 시간 슬롯들을 집합하여 구성된다. 풀 시간 슬롯(full time slot)은 4개의 프레임들에서 4개의 시간 슬롯들을 포함하며, 하프 시간 슬롯(half time slot)은 4개의 프레임들에서 2개의 시간 슬롯들을 포함한다. 단, FCCH(Frequency Correction CHannel), SCH(Synchronization CHannel), RACH(Random Access CHannel), SACCH/T(Slow Associated Control CHannel/Traffic channel), PTCCH(Packet Timing advance Control CHannel) 등은 1개 프레임의 시간 슬롯으로 구성된다.

상기 프레임의 구조를 상세히 살펴보면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 프레임 구조를 도시하고 있다. 상기 도 2를 참고하면, 1개의 프레임은 8개의 시간 슬롯들을 포함하며, 상기 시간 슬롯은 버스트(burst)라 지칭되기도 한다. 상기 버스트는 일반 버스트(Normal Burst), 주파수 정정 버스트(Frequency correction Burst-FCH), 동기 버스트(Synchronization Burst-SCH), 접속 버스트(Access Burst-(P)RACH) 등의 4종류로 분류된다. 상기 도 2는 상기 일반 버스트를 도시하고 있다. 상기 도 2를 참고하면, 상기 일반 버스트는 모든 영역에 GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)가 적용된 경우 148비트의 크기를 가진다. 테일비트(tail bit)(231)는 버스트의 시작과 끝의 구분하기 위한 것으로, 3비트의 크기를 가진다. 코딩된 데이터(coded data)(232)는 트래픽을 포함하고, 57비트의 크기를 가진다. 다른 변조 방식(modulation) 및 부호화율( coding rate)이 적용될 경우, 상기 코딩된 데이터(232)는 57비트보다 더 많은 정보를 포함할 수 있다. 스틸링 플래그(stealing flag)(233)는 상기 일반 버스트가 시그널(signal) 버스트인지 데이터(data) 버스트 인지를 표시하고, 1 비트의 크기를 가진다. BCCH(Broadcast Control CHannel)의 정보를 전달하는 경우, 상기 스틸링 플래그(233)는 사용되지 아니한다. 트레이닝 시퀀스(training sequence)(234)는 동기화를 위한 것으로서, 미리 정의된 시퀀스(sequence)를 포함하며, 26비트의 크기를 가진다. 보호주기(Guard Period)(235)는 버스트의 원활한 송수신을 위한 여유 시간으로, 데이터를 포함하지 아니한다.

상기 도 2와 같은 구조의 물리적 채널 상에서 논리적 채널(logical channel)들이 정의된다. 서킷 서비스 및 패킷 서비스 모두의 경우, 논리적 채널은 크게 트래픽 채널(traffic channel), 제어 채널(control channel)로 구분된다.

상기 서킷 서비스의 트래픽 채널은 26개의 프레임들을 포함하는 다중 프레임(multiframe)으로 구성된다. 상기 트래픽 채널은 사용자의 음성 또는 데이터를 전달하며, 26개 프레임들 중 24개는 트래픽 데이터를 전달하고, 26개 프레임이 풀 레이트 채널(full rate channel)들로 구성된 경우 1개는 전력 제어 및 측정 보고를 위한 SACCH(Slow Associated Control Channel)로서 사용되며, 1개는 사용되지 아니한다. 즉, 상기 26-다중 프레임은 24개의 데이터 프레임들 및 1개의 SACCH를 포함한다. 26개 프레임이 하프 레이트 채널(half rate channel)들로 구성된 경우, 2개 프레임들이 SACCH로서 사용된다. 풀 레이트 채널(Full rate channel)로 서비스되는 경우, 하나의 단말은 프레임에서 하나의 시간 슬롯을 할당받을 수 있으며, 동일한 번호의 시간 슬롯은 하나의 단말에 의해서만 사용된다. 예를 들어, 단말이 0번 시간 슬롯을 할당받은 경우, 상기 단말의 호가 지속되는 동안, 매 프레임의 0번 시간 슬롯은 상기 단말에 의해서 사용된다.

상기 패킷 서비스의 트래픽 채널은 52개의 프레임들을 포함하는 다중 프레임으로 구성된다. 상기 패킷 서비스의 트래픽 채널은 PDTCH(Packet Data Traffic CHannel)로 지칭될 수 있다. 상기 트래픽 채널은 사용자의 데이터를 전달하며, 52개 프레임들 중 48개는 트래픽 데이터를 전달하고, 2개는 프레임 동기화를 위한 PTCCH(Packet Timing advanced Control CHannel)로서 사용되고, 2개는 사용되지 아니한다. 즉, 상기 52-다중 프레임은 48개의 데이터 프레임들 및 2개의 PTCCH를 포함한다. 하나의 프레임 내에서, 하나의 단말은 적어도 하나의 시간 슬롯을 할당받을 수 있다. 즉, 다중슬롯(multislot) 클래스(class)에 따라, 하나의 단말이 다수의 시간 슬롯들을 할당받을 수 있다. 또한, 동일한 번호의 시간 슬롯들은 다수의 단말들에 의해 사용될 수 있다. 여기서, 패킷 서비스를 위해 사용되는 시간 슬롯은 PDCH(Packet Data CHannel)이라 지칭될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 위한 무선 블록을 도시하고 있다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 위한 무선 블록을 도시하고 있다. 상기 도 3을 참고하면, 연속된 4개의 프레임들에서 동일한 번호의 4개 슬롯들이 하나의 무선 블록(310)을 구성한다. 상기 도 3은 풀 레이트(full rate)의 무선 블록을 도시하며, 하프 레이트(half rate)의 경우 2개의 시간 슬롯들이 하나의 무선 블록을 구성한다. 상기 도 3을 참고하면, 패킷 서비스 데이터를 전송하는 무선 블록인 RLC(Radio Link Control) 데이터 블록(data block)은 RLC/MAC(Media Access Control) 헤더(header)(310), RLC 데이터 페이로드(data payload)(320)를 포함한다. GPRS의 경우, 상기 RLC 데이터 페이로드(320)는 하나의 RLC 데이터 파트( data part)를 포함할 수 있다. 그러나, EGPRS의 경우, 상기 RLC 데이터 페이로드(320)는 MCS(Modulation and Coding Sheme)-1 내지 MCS-6 중 하나이면 1개의 RLC 데이터 파트를, MCS-7 내지 MCS-9 중 하나이면 2개의 RLC 데이터 파트들을 포함할 수 있다. 상기 RLC/MAC 헤더(310)는 하향링크 TBF를 식별하는(identifying the downlink TBF) TFI(Temporary Flow Identifier), 사용되는 채널 코딩 및 펀처링 기법을 지시하는(indicating the channel coding that was used (MCS-1, MCS-2, MCS-3, or MCS-4) and the puncturing scheme used) CPS(Coding and Puncturing Scheme), TBF에서 RLC 블록의 시퀀스 번호를 식별하는(identifying the sequence number of the RLC block in the TBF) BSN(Block Sequence Number), RLC/MAC 제어 블록을 송신하기 전 단말이 대기해야하는 프레임의 수를 지시하는(indicating the number of frames that the mobile must wait for before transmitting an RLC/MAC control block) RRBP(Relative Reserved Block Period), RRBP 필드가 유효한지 여부를 나타내며, RRBP가 유효하고 하향링크 확인 메시지의 보고를 스케줄링하기 위해 사용되면 메시지에 포함될 파라미터들의 타입을 지시하는(It indicates whether the RRBP field is valid or not. If the RRBP is valid and if it is used to schedule the report of a downlink acknowledgment message, it indicates the types of parameters that are to be included in the message) ES/P(EGPRS Supplementary/Polling), 현재 하향링크 블록을 송신하기 위해 BTS에서 사용되는 PR을 지시하는(indicates the PR that was used by the BTS to transmit the current downlink block) PR(Power reduction), RLC 데이터 블록이 2개 파트들로 분할되고 재전송되는 경우 사용되며(used when a RLC data block is segmented and retransmitted in two parts), 분할된 RLC 데이터의 제1파트 및 제2파트를 지시하는(indicating the first or second part of the segmented RLC data) SPB(Split block) 등의 정보를 포함할 수 있다. 하향링크 RLC 데이터 블록의 경우, 상기 RLC/MAC 헤더(310)는 동적 또는 확장된 동적 할당 기법이 사용되는 경우에 상향링크 다중화 수단으로서 사용되는(It is used as an uplink multiplexing means when dynamic or extended dynamic allocation scheme is used) USF(Uplink State Flag)를 더 포함할 수 있다.

상기 TFI 및 상기 USF의 사용을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 상기 TFI는 1번 시간 슬롯을 사용할 수 있는 단말들 중 상기 페이로드(313)를 수신할 단말을 지시한다. 예를 들어, 단말A 및 단말B가 상기 1번 시간 슬롯을 사용하는 경우, 상기 TFI는 상기 단말A의 TFI 및 상기 단말B의 TFI 중 하나이고, 상기 TFI가 상기 단말A의 TFI이면 상기 단말A가 상기 페이로드(313)를 수신하고, 상기 TFI가 단말B의 TFI이면 상기 단말B가 상기 페이로드(313)를 수신한다. 상기 USF는 해당 주파수 채널에 대응되는 상향링크 주파수 채널에서 상향링크 데이터를 송신할 단말을 지시한다.

상기 서킷 서비스의 제어 채널은 51개의 프레임들을 포함하는 다중 프레임으로 구성된다. 상기 서킷 서비스의 제어 채널은 BTS 및 단말 간의 시그널링(signaling) 및 동기 정보를 전달한다. 상기 제어 채널은 망 구성(network configuration) 정보를 전달하는 BCCH(Broadcast Control CHannel), 호출(paging) 및 접속(access)을 위한 CCCH(Common Control CHannel), 개별 단말과의 시그널링 정보를 전달하는 DCCH(Dedicated Control CHannel)을 포함한다. 상기 BCCH는 사업자 식별자, 주파수 정보, 셀 ID(IDentifier) 등의 정보를 전달하는 BCCH, 주파수 보정 데이터 버스트를 전달하는 FCCH(Frequency Correction CHannel), 동기 비트열을 전달하는 SCH(Synchronization CHannel)을 포함한다. 상기 CCCH는 단말을 호출하기 위한 PCH(Panging CHannel), 채널에 대한 타이밍(timing), 동기 정보를 전달하는 AGCH(Access Grand CHannel), 단말이 접속을 요구하는 신호를 전달하는 RACH(Random Access CHannel)을 포함한다. 상기 DCCH는 특정 단말에 대한 서비스 재요청, 가입자 인증 등을 위한 SDCCH(Standalone DCCH), 전력 제어 메시지 송신, 측정 보고, 핸드오프 지시 등을 위한 ACCH(Associated Control Channel)을 포함한다. 여기서, 상기 BCCH 및 상기 CCCH는 모든 단말들이 사용하는 공용 채널이며, 상기 DCCH는 각 단말에게 할당되는 전용 채널이다.

상기 패킷 서비스의 제어 채널은 52개의 프레임들을 포함하는 다중 프레임으로 구성된다. 상기 제어 채널은 BTS 및 단말 간의 시그널링 및 동기 정보를 전달한다. 상기 패킷 서비스의 제어 채널은 개별 단말과의 시그널링 정보를 전달하는 PDCCH(Packet Dedicated Control CHannel)을 포함한다. 종래의 시스템의 경우, 상기 제어 채널은 BSS로부터 단말로의 단방향 시그널링 채널이며, 망 구성 정보를 전달하는 PBCCH(Packet Broadcast Control CHannel), 호출 및 접속을 위한 PCCCH(Packet Common Control Channel)를 더 포함한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 상기 서킷 서비스를 위해 제공되는 BCCH 및 CCCH를 통해 상기 PBCCH 및 상기 PCCCH의 역할을 제공할 수 있다. 즉, 서킷 서비스의 공통 채널들은 패킷 서비스 및 서킷 서비스를 위해 공용될 수 있다. 상기 공통 채널들이 공용되는 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템에서의 시그널링 오버헤드가 감소한다.

상기 서킷 서비스 및 상기 패킷 서비스에서의 셀 선택(cell selection)은 상기 FCCH 및 상기 SCH를 전송하는 무선 주파수(radio frequency)들에 대한 RF(Radio Frequency) 신호 측정(signal measurement)을 통해 수행된다. 선택된 셀과의 통신을 위한 채널 할당 절차는 서빙 서브셀(serving subcell)의 운용정보 및 셀 변경(cell change)에 필요한 정보를 포함하는 BCCH 디코딩(decoding) 후 수행된다. 여기서, 셀 변경은 핸드오버(handover) 및 셀 재선택(cell reselection)을 포함한다. 따라서, 상기 FCCH, 상기 SCH, 상기 BCCH를 최대 전력(max power)으로 함께 전송하는 무선 주파수가 온(on)되어 있어야 한다.

서킷 서비스의 경우, 음성 호 사용자당 할당되는 물리적 시간 슬롯은 음성 코덱(voice codec)에 의해 결정된다. 패킷 서비스의 경우, 사용자당 할당되는 물리적 시간 슬롯은 QoS 정책(Quality of Service policy), 요구 트래픽양(required traffic amount) 뿐만 아니라, MCS(Modulation & Coding Scheme)에 의해 동적으로(dynamically) 결정된다. 이에 따라, 할당되는 시간 슬롯들을 묶어서 지칭하는 식별자 및 QoS 정책의 전달이 필요하다. 상기 서킷 서비스의 경우, 음성 호의 품질 관점에서는 풀 레이트 채널(full rate channel)을 할당해야 하며, 하프 레이트 채널(half rate channel) 할당은 서브셀(subcell)당 용량 또는 단말의 전력 절약(power saving)의 관점에서 고려된다.

상기 서킷 서비스는 SMS(Short Message Service)를 제외하고 양방향 서비스이며, 하향링크 및 상향링크 자원할당량이 일치한다. 따라서, 물리 계층(physical layer)보다 상위 계층에서의 재전송 프로토콜(retransmission protocol)이 존재하지 아니한다. 하지만, 상기 서킷 서비스는 기본적으로 단방향 서비스이다. 또한, 하나의 사용자가 상향링크 및 하향링크를 동시에 사용하더라도 서로 다른 어플리케이션 서비스(application service) 요구 사항으로 인식되므로, 상향링크 및 하향링크 각각에 대한 자원 할당은 독립적으로 진행된다. 나아가, 물리 계층의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 뿐만 아니라 상위 계층들인 RLC(Radio Link Control) 및 LLC(Low Layer Compatibility) 계층 각각에도 백워드 오류 정정(backward error correction)에 해당하는 재전송 프로토콜이 존재한다.

서킷 서비스는 하나의 단말에 하나의 음성 호 서비스를 제공하나, 패킷 서비스는 하나의 단말에 다수의 어플리케이션(multiple application) 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 패킷 서비스의 경우, 패킷 필터링 규칙(packet filtering rule) 및 QoS 파라미터 셋(QoS parameter set)을 가지는 PDP 컨텍스트(Packet Data Protocol context) 설정이 필요하다. 패킷 필터 셋(Packet filter set)은 소스 주소(source address), 서브넷 마스크(subnet mask), 프로토콜 번호(protocol number), 포트 번호(port number), 보안 파라미터 인덱스(security parameter index), 서비스 타입(type of service), 플로우 레이블(flow label) 등의 어트리뷰트들(attributes)로 구성되며, 서로 다른 PDP 컨텍스트라도 일부 어트리뷰트들은 중복될 수 있다. PDP 컨텍스트 식별자는 각 인터페이스(interface)에 따라 다를 수 있다. PDP 컨텍스트를 생성하는 SGSN 및 단말 간 인터페이스 식별자는 NSAPI(Network Service Access Point Identifier), BSS 및 SGSN 간 Gb 인터페이스 식별자는 PFI(Packet Flow Identifier), SGSN 및 SGSN 간 또는 SGSN 및 GGSN 간 Gn/Gp 인터페이스 식별자는 TEID(Tunnel Endpoint IDentifier), BSS 및 단말 간 인터페이스 식별자는 TFI(Temporary Flow Identifier)이다.

BSS 및 단말 간 패킷 서비스를 위한 통신은 각 방향(direction), 즉, 하향링크 및 하향링크 별로 TBF(Temporary Block Flow)라는 RLC/MAC 계층 연결을 통해 이루어지며, 식별자로서 TFI가 사용된다. 상기 TBF가 설정되면 RLC 모드(mode) 및 TBF 모드는 TBF가 해제(release)될 때가지 변경될 수 없으나, 상기 TBF에 관련된(associated) TFI 또는 무선 자원 할당은 변경될 수 있다.

상기 패킷 서비스는 다중 TBF들(multiple TBFs)이 PDCH를 공유하는 다중화( multiplexing) 구조를 가지며, 단말 별 그리고 방향 별로 1개의 TBF 또눈 다수의 TBF들이 할당될 수 있다. 하나의 TBF에 다중 PDCH들(multiple PDCHs)이 할당될 수 있으며, 단말에 대한 하향링크 TBF 및 상향링크 TBF의 조합은 다중 슬롯 클래스(multislot class)에 의해 구별된다. TBF에 할당된 PDCH는 운용 중에 패킷 시간 슬롯 재구성(packet timeslot reconfigure), 다중 패킷 시간 슬롯 재구성(multiple packet timeslot reconfigure), 패킷 CS 해제 지시 메시지(packet CS release indication message) 등을 통해 변경될 수 있으며, 이때, TFI도 변경될 수 있다.

상향링크의 경우, 다음과 같은 세 가지 TBF 모드들이 지원된다. 첫째, 동적 할당(Dynamic allocation) 방식이다. 상기 동적 할당에 따르면, 상향링크 TBF 설정 시, 할당된 PDCH들에 대해, 각 PDCH 별로 3 비트의 USF가 할당되므로, 각 상향링크 PDCH에 최대 8개의 TBF가 관련될 수 있다. 단말이 하향링크 무선 블럭 내에서 동일한 번호를 가지는 4개의 하향링크 PDCH들을 디코딩(decoding)한 결과, 하향링크 RLC 블럭 헤더(header)에 자신의 USF가 존재하면, 상기 단말은 동일 번호의 PDCH들로 구성되는 다음의 1개의 상향링크 자원 블럭 또는 연속된 4개의 상향링크 자원 블럭들을 통해 상향링크 RLC 블럭들을 송신할 수 있다. 따라서 할당된 상향링크 PDCH들 및 관련된 하향링크 PDCD들에 대한 지속적인 모니터링(monitoring)이 요구된다. 둘째, 확장된 동적 할당(Extended dynamic allocation) 방식이다. 상술한 동적 할당 방식의 경우, 모든 USF 값들을 확인해야 하므로 다중 슬롯 클래스(multislot class)에 대해 제약사항이 존재한다. 그러나, 상기 확장된 동적 할당 방식의 경우, 할당된 상향링크 PDCH들 중 첫번째 PDCH가 전송 가능하다고 판단되면, 단말은 이어지는 하향링크 PDCH들을 디코딩할 필요 없이, 나머지 할당된 모든 상향링크 PDCH들을 통해 자신의 상향링크 RLC 블럭을 송신할 수 있다. 셋째, 고정 할당(Fixed allocation) 방식이다. 상기 고정 할당 방식에 따르면, BTS는 상향링크 TBF 설정시 USF가 아니라 상향링크 무선 블럭들 각각에 대한 비트맵(bitmap)을 통해 전송 가능한 무선 블럭 시퀀스(radio block sequence)를 미리 알리며, 추가적인 상향링크 자원(resource) 요청에 대하여는 하향링크 PACCH를 통해 비트맵을 전송한다. 따라서, 하향링크 PDCH에 대한 지속적인 모니터링이 요구되지 아니하며, 하나의 시간 슬롯(one time slot) 하향링크 PACCH만 모니터링할 것이 요구된다. 오픈-앤디드(Open-ended) TBF 방식의 경우, 임의 개수의 옥텟들(octets)이 할당되어 설정된 최종(final) 시각까지 이전 비트맵 할당(bitmap allocation)이 끝나면, 단말은 새로운 비트맵을 요청할 수 있고, 클로즈-앤디드(close-ended) TBF 방식의 경우, 전송될 옥텟들 개수가 결정되어 있으므로, 비트맵 할당이 종료되면 TBF도 해제된다.

단말의 무선 접속 능력(radio access capability)이 알려지지 아니한 경우, 하나의 상향링크 TBF만 있는 경우 다중(multiple) 하향링크 TBF가 생성될 수 없으며, 다중 TBF 절차를 지원하는 단말은 각각의 할당(assignment) 메시지 수신 시 다음과 같이 동작한다. 단말은 패킷 다운링크 할당(packet downlink assignment) 메시지에 지정된 바에 따라 동작하고, 메시지에 지정되지 아니한 하향링크 TBF들을 해제(release)할 수 있다. 또는, 단말은 패킷 시간 슬롯 재구성(packet timeslot reconfigure) 메시지에 지정된 바에 따라 동작하고, 메시지에 지정되지 아니한 하향링크/상향링크 TBF들을 해제할 수 있다. 또는, 단말은 다중 TBF 하향링크 할당(multiple TBF downlink assignment) 메시지에 지정된 바에 따라 동작하고, 메시지에 지정되지 아니한 하향링크 TBF들도 유지할 수 있다. 또는, 단말은 다중 TBF 시간 슬롯 재구성(multiple TBF timeslot reconfigure) 메시지에 지정된 바에 따라 동작하고, 메시지에 지정되지 아니한 하향링크/상향링크 TBF들을 해제할 수 있다. 또는, 단말은 패킷 CS 해제 지시(packet CS release indication) 메시지에 지정된 바에 따라 동작하고, 메시지에 지정되지 아니한 하향링크/상향링크 TBF들을 해제할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 다음과 같은 특징을 가진다.

첫째, 서킷 서비스 및 패킷 서비스는 무선 자원을 공유한다. 단, 서킷 서비스가 자원에 대한 우선권을 가지되, 패킷 서비스는 최소 자원 점유율을 가진다. 둘째, TBF 별 PDCH 운용 시 무선 채널 상태(wireless channel condition) 및 TBF 특성을 고려한 다중화가 수행된다. 즉, 무선 채널이 유사한 단말들이 다중화된다. 셋째, TBF별 PDCH 할당 및 재할당은 BSC에 의해 수행되고, 나머지 RLC/MAC 동작은 BTS에 의해 수행될 수 있다. 상기 셋째 특징에 대신하여, 서킷 서비스 및 패킷 서비스의 자원 풀(pool)은 BSC에 의해 결정되고, TBF별 PDCH 할당 및 재할당을 포함한 모든 RLC/MAC 동작이 BTS에 의해 수행될 수 있다.

서킷 서비스 및 패킷 서비스의 무선 자원 공유에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

서킷 서비스 및 패킷 서비스의 논리적 채널들은 주어진 무선 주파수들을 공유하고, FCCH, SCH, BCCH, CCCH는 상기 서킷 서비스는 물론 상기 패킷 서비스를 위해서도 사용된다. 트래픽 채널 및 관련된 채어 채널의 할당에 있어서, 상기 서킷 서비스가 상기 패킷 서비스에 우선한다. 단, 긴급 서비스(emergency service), 패킷 서비스의 최소 보장 등의 목적을 위해, 시스템은 상기 서킷 서비스 및 상기 패킷 서비스의 최소 무선 자원량을 예약한다. 최소 단위는 시간 슬롯이며, 설정 단위는 비율(%) 혹은 개수일 수 있다. 또한, BSS는 서킷 서비스만을 지원하는 모드, 서킷 서비스 및 제1패킷 서비스를 지원하는 모드, 서킷 서비스, 제1패킷 서비스 및 제 2패킷 서비스를 지원하는 모드, 서킷 서비스, 제1패킷 서비스, 제2패킷 서비스 및 제3패킷 서비스를 지원하는 모드 중 하나로 선택적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 서킷 서비스는 GSM, 상기 제1패킷 서비스는 GPRS, 상기 제2패킷 서비스는 EGPRS, 상기 제3패킷 서비스는 EGPRS2일 수 있다.

또한, BSS는 서킷 서비스만을 지원하는 모드, 서킷 서비스 및 제1패킷 서비스를 지원하는 모드, 서킷 서비스 및 제2패킷 서비스를 지원하는 모드 중 하나로 선택적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 서킷 서비스는 GSM, 상기 제1패킷 서비스는 GPRS, 상기 제2패킷 서비스는 EGPRS일 수 있다.

또한, 서킷 서비스가 패킷 서비스의 자원을 스틸링(stealing)할 경우, 서킷 서비스 및 패킷 서비스 모두에 대한 무선 자원 조절(예 : 할당, 재할당, 해제)을 위한 시그널링 오버헤드(signaling overhead)가 발생하므로, 무선 자원이 모두 할당(fully allocated)되기 전까지 무선 자원 할당이 중복되지 아니하도록 조절된다. 예를 들어, 시스템은 서킷 서비스 및 패킷 서비스의 주파수 홉핑(frequency hopping) 할당 그룹을 다르게 설정하고, 한쪽 그룹이 모두 할당(fully allocated)되었을 때 다른 그룹을 사용할 수 있다. 또는, 시스템은 서킷 서비스 할당 시 서킷 서비스에 의해 점유되지 아니하는 프레임에서 가장 왼쪽의 시간 슬롯을 사용할 수 있다. 또는, 시스템은 패킷 서비스 할당 시 서킷 서비스에 의해 점유되지 아니하고, 요구 다중 슬롯 클래스(required multislot class)를 만족하며 진행중인(on-going) 패킷 서비스의 QoS를 낮추지(degrade) 아니하는 슬롯들 중 프레임에서 가장 오른쪽의 시간 슬롯들을 사용할 수 있다.

TBF 별 PDCH 운용 시 무선 채널 상태 및 TBF 특성을 고려한 다중화에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

링크 적응(Link adaptation) 알고리즘 운용의 효율 극대화를 위해, 시스템은 다음 사항들을 고려하여 무선 자원 할당을 위한 사용자 그룹을 형성하며, 후술되는 각 조건들의 조합별로 동일한 사용자 그룹으로 정의한다. 여기서, 상기 사용자 그룹은 동일한 시간 슬롯 내에서 서로 다른 TFI를 할당받은 단말들의 집합을 의미한다. 예를 들어, 무선 채널 상태를 기준으로 분류(classification)될 수 있다. 이 경우, 시스템은 수신 신호 레벨을 구간별로 나누고, 재할당의 경우 추가적으로 수신 신호 품질을 구간별로 나눌 수 있다. 다른 예로, 다중 슬롯 클래스를 기준으로 분류될 수 있다. 또 다른 예로, 방향 별 TBF 개수를 기준으로 분류될 수 있다. 또 다른 예로, 동일한 QoS 클래스를 가지는 TBF를 기준으로 분류될 수 있다.

TBF별 PDCH 할당 및 재할당은 BSC에 의해 수행되고, 나머지 RLC/MAC 동작은 BTS에 의해 수행되는 것에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

BSC는 TBF에 매핑(mapping)되는 PDCH의 할당 및 재할당을 수행한다. 즉, 상기 BSC는 특정 PDCH에 대한 TFI를 생성한다. 다시 말해, 상기 BSC는 특정 PDCH를 어느 단말이 사용할 수 있는지를 결정하고, 각 단말에게 TFI를 부여한다. 그리고, BTS는 상기 BSC가 생성한 TFI를 이용하여 해당 PDCH를 사용할 단말을 지시하고, 할당된 무선 블럭에 대한 LLC 블록 세그먼테이션 및 재조합(LLC block segmentation & re-assembly), AMC, HARQ, RLC 블럭 재전송 등을 수행한다. 또한, 상기 BTS는 TBF별 큐(queue) 상태를 상기 BSC로 보고한다. 이때, 상기 BTS는 수신 신호 레벨을 구간별로 나누어 보고하며, 재할당의 경우 추가적으로 품질 정보도 구간별로 나누어 보고한다.

서킷 서비스 및 패킷 서비스의 자원 풀(pool)은 BSC에 의해 결정되고, TBF별 PDCH 할당 및 재할당을 포함한 모든 RLC/MAC 동작이 BTS에 의해 수행되는 것에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 BSC는 셀(cell) 당 서킷 서비스의 자원 및 패킷 서비스의 자원 전체 비율을 결정하고, 상기 BTS로 패킷 서비스를 위해 사용될 수 있는 자원 풀(pool)을 알린다. 이에 따라, 상기 BTS는 통지된 자원 범위 내에서 PDCH 할당 및 재할당을 포함한 RLC/MAC 전체 기능을 수행한다. 이때, 상기 BSC는 상기 BTS의 셀을 최초 인식할 때, 서킷 서비스의 자원에 변화가 발생할 때, 또는, 상기 BTS가 패킷 서비스 자원 부족으로 인해 추가적인 자원을 요청한 때에 상기 자원 풀을 알릴 수 있다.

이하 본 발명은 상술한 바와 같이 서킷 서비스 및 패킷 서비스 모두를 지원하는 BTS 및 BSC의 동작 및 구성을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 관리 절차를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참고하면, 401단계에서, BSC(430)는 서킷 서비스를 위한 자원 풀(pool) 및 패킷 서비스를 위한 자원 풀을 결정한다. 즉, 상기 BSC(430)는 셀 당 서킷 서비스의 자원 및 패킷 서비스의 자원의 비율을 결정한다. 이때, 상기 BSC(430)는 상기 패킷 서비스에 대한 최소 자원 점유율을 고려한다. 다시 말해, 상기 BSC(430)는 상기 최소 자원 점유율 이상의 자원이 상기 패킷 서비스를 위해 사용되도록 자원 풀들을 결정한다. 각 자원 풀의 크기는 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 정의될 수 있다.

이후, 403단계에서, 상기 BSC(430)는 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 즉, 상기 BSC(430)는 상기 401단계에서 정의된 패킷 서비스를 위한 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, 할당된 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택한 후, 상기 적어도 하나의 단말을 위한 TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 다시 말해, 상기 BSC(430)는 적어도 하나의 TBF 및 시간 슬롯, 즉, PDCH 간 매핑 관계를 결정한다. 이때, 상기 BSC(430)는 수신 신호 레벨, 수신 신호 품질, 다중 슬롯 클래스, 방향 별 TBF 개수, QoS 클래스 중 적어도 하나가 서로 유사한 단말들을 동일한 슬롯을 사용할 수 있는 사용자 그룹에 포함시킨다. 상기 BSC(430)는 단말이 접속한 경우 상기 TFI를 생성하고, 단말의 자원 변경이 필요한 경우 상기 TFI를 변경하고, 단말의 TBF가 종료된 경우 상기 TFI를 해제한다. 상기 도 4에 도시되지 아니하였으나, 상기 슬롯을 할당하고, 상기 TFI를 생성, 변경 또는 해제하기에 앞서, 상기 BSC(430)는 BTS(420)로부터 TBF별 큐(queue) 상태를 보고받을 수 있다.

이어, 405단계에서, 상기 BSC(430)는 슬롯 할당 정보 및 TFI 정보를 상기 BTS(420)로 송신한다. 다시 말해, 상기 BSC(430)는 상기 403단계에서 결정한 내용을 상기 BTS(420)로 알린다. 이에 따라, 상기 BTS(420)는 패킷 서비스를 위해 할당된 시간 슬롯들의 개수 및 위치, 상기 시간 슬롯들을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말의 TFI에 관한 정보를 획득한다.

이후, 407단계에서, 상기 BTS(420)는 TFI를 지시하고, MSC를 결정한다. 다시 말해, 상기 BTS(420)는 시간 슬롯을 통해 데이터를 송수신할 단말을 선택하고, 상기 BSC(430)에 의해 생성된 TFI를 이용하여 선택된 단말을 지시한다. 그리고, 상기 BTS(420)는 송수신되는 데이터에 적용될 MSC 레벨을 결정한다. 구체적으로, 상기 BTS(420)는 상기 BSC(430)가 생성한 TFI를 이용하여 해당 PDCH를 사용할 단말을 지시하고, 할당된 무선 블럭에 대한 LLC 블록 세그먼테이션 및 재조합(LLC block segmentation & re-assembly), AMC, HARQ, RLC 블럭 재전송 등을 수행한다. 또한, 상기 도 4에 도시되지 아니하였으나, 상기 BTS(420)는 상기 패킷 서비스를 위해 할당된 시간 슬롯 외 나머지 적어도 하나의 시간 슬롯을 통해 서킷 서비스를 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 관리 절차를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참고하면, 501단계에서, BSC(530)는 서킷 서비스를 위한 자원 풀(pool) 및 패킷 서비스를 위한 자원 풀을 결정한다. 즉, 상기 BSC(530)는 셀 당 서킷 서비스의 자원 및 패킷 서비스의 자원의 비율을 결정한다. 이때, 상기 BSC(530)는 상기 패킷 서비스에 대한 최소 자원 점유율을 고려한다. 다시 말해, 상기 BSC(530)는 상기 최소 자원 점유율 이상의 자원이 상기 패킷 서비스를 위해 사용되도록 자원 풀들을 결정한다. 각 자원 풀의 크기는 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 정의될 수 있다. 상기 도 5에 도시되지 아니하였으나, 상기 자원 풀을 결정하기에 앞서, 상기 BSC(530)는 BTS(520)로부터 TBF별 큐(queue) 상태를 보고받을 수 있다.

이후, 503단계에서, 상기 BSC(530)는 자원 풀 정보를 BTS(520)로 송신한다. 다시 말해, 상기 BSC(530)는 상기 501단계에서 결정한 내용을 상기 BTS(520)로 알린다. 이에 따라, 상기 BTS(520)는 서킷 서비스 및 패킷 서비스를 위한 자원 풀에 관한 정보를 획득한다. 상기 503단계의 자원 풀 정보 전송은 상기 BSC(530)이 상기 BTS(520)의 셀을 최초 인식한 때, 상기 서킷 서비스의 자원에 변화가 발생할 때, 상기 BTS(520)가 패킷 서비스 자원 부족으로 인해 추가적인 자원을 요청한 때, 또는, 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 수행될 수 있다. 그리고, 상기 자원 풀 정보는 상기 서킷 서비스를 위해 할당된 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 표현될 수 있다.

이어, 505단계에서, 상기 BTS(520)는 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 즉, 상기 BTS(520)는 상기 503단계에서 확인한 패킷 서비스를 위한 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, 할당된 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택한 후, 상기 적어도 하나의 단말을 위한 TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 다시 말해, 상기 BTS(520)는 적어도 하나의 TBF 및 시간 슬롯, 즉, PDCH 간 매핑 관계를 결정한다. 이때, 상기 BTSC(520)는 수신 신호 레벨, 수신 신호 품질, 다중 슬롯 클래스, 방향 별 TBF 개수, QoS 클래스 중 적어도 하나가 서로 유사한 단말들을 동일한 슬롯을 사용할 수 있는 사용자 그룹에 포함시킨다. 상기 BTS(520)는 단말이 접속한 경우 상기 TFI를 생성하고, 단말의 자원 변경이 필요한 경우 상기 TFI를 변경하고, 단말의 TBF가 종료된 경우 상기 TFI를 해제한다.

이후, 507단계에서, 상기 BTS(520)는 TFI를 지시하고, MSC를 결정한다. 다시 말해, 상기 BTS(520)는 시간 슬롯을 통해 데이터를 송수신할 단말을 선택하고, 상기 TFI를 이용하여 선택된 단말을 지시한다. 그리고, 상기 BTS(520)는 송수신되는 데이터에 적용될 MSC 레벨을 결정한다. 구체적으로, 상기 BTS(520)는 상기 BSC(530)가 생성한 TFI를 이용하여 해당 PDCH를 사용할 단말을 지시하고, 할당된 무선 블럭에 대한 LLC 블록 세그먼테이션 및 재조합(LLC block segmentation & re-assembly), AMC, HARQ, RLC 블럭 재전송 등을 수행한다. 또한, 상기 도 5에 도시되지 아니하였으나, 상기 BTS(520)는 상기 패킷 서비스를 위해 할당된 시간 슬롯 외 나머지 적어도 하나의 시간 슬롯을 통해 서킷 서비스를 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 BTS의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 BTS는 RF(Radio Frequency)처리부(610), 모뎀(620), 백홀(backhaul)통신부(630), 저장부(640), 제어부(650)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(610)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(610)는 상기 모뎀(620)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(610)는 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다.

상기 모뎀(620)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(620)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(620)은 상기 RF처리부(610)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 백홀통신부(630)는 시스템 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(630)는 상기 BTS에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 BTS, BSC 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 상기 저장부(640)는 상기 BTS의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(640)는 상기 제어부(650)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(650)는 상기 BTS의 전반적인 동작들을 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 BSC로부터 슬롯 할당 정보 및 TFI 정보를 수신한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 상기 BSC로부터 패킷 서비스를 위한 자원 풀 정보를 수신하고, 상기 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 즉, 상기 제어부(650)는 상기 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, 할당된 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택한 후, 상기 적어도 하나의 단말을 위한 TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 다시 말해, 상기 제어부(650)는 적어도 하나의 TBF 및 시간 슬롯, 즉, PDCH 간 매핑 관계를 결정한다. 상기 제어부(650)는 단말이 접속한 경우 상기 TFI를 생성하고, 단말의 자원 변경이 필요한 경우 상기 TFI를 변경하고, 단말의 TBF가 종료된 경우 상기 TFI를 해제한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(650)는 TFI를 지시하고, MCS를 결정한다. 다시 말해, 상기 제어부(650)는 시간 슬롯을 통해 데이터를 송수신할 단말을 선택하고, TFI를 이용하여 선택된 단말을 지시한다. 그리고, 상기 제어부(650)는 송수신되는 데이터에 적용될 MCS 레벨을 결정한다. 구체적으로, 상기 제어부(650)는 상기 BSC(430)가 생성한 TFI를 이용하여 해당 PDCH를 사용할 단말을 지시하고, 할당된 무선 블럭에 대한 LLC 블록 세그먼테이션 및 재조합(LLC block segmentation & re-assembly), AMC, HARQ, RLC 블럭 재전송 등을 수행한다. 또한, 상기 제어부(650)는 상기 패킷 서비스를 위해 할당된 시간 슬롯 외 나머지 적어도 하나의 시간 슬롯을 통해 서킷 서비스를 제공할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 BSC의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 BSC는 통신부(710), 저장부(720), 제어부(730)를 포함하여 구성된다.

상기 통신부(710)는 시스템 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 통신부(710)는 상기 BSC에서 다른 노드, 예를 들어, BTS, MSC, SGSN 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 상기 저장부(720)는 상기 BSC의 동작을 위한 기본 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(720)는 상기 제어부(730)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(730)는 상기 BSC의 전반적인 동작들을 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(730)는 서킷 서비스를 위한 자원 풀(pool) 및 패킷 서비스를 위한 자원 풀을 결정한다. 즉, 상기 제어부(730)는 셀 당 서킷 서비스의 자원 및 패킷 서비스의 자원의 비율을 결정한다. 이때, 상기 제어부(730)는 상기 패킷 서비스에 대한 최소 자원 점유율을 고려한다. 다시 말해, 상기 제어부(730)는 상기 최소 자원 점유율 이상의 자원이 상기 패킷 서비스를 위해 사용되도록 자원 풀들을 결정한다. 각 자원 풀의 크기는 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 정의될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(730)는 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 즉, 상기 제어부(730)는 상기 401단계에서 정의된 패킷 서비스를 위한 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 슬롯을 할당하고, 할당된 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택한 후, 상기 적어도 하나의 단말을 위한 TFI를 생성, 변경 또는 해제한다. 다시 말해, 상기 제어부(730)는 적어도 하나의 TBF 및 시간 슬롯, 즉, PDCH 간 매핑 관계를 결정한다. 상기 제어부(730)는 단말이 접속한 경우 상기 TFI를 생성하고, 단말의 TBF가 종료된 경우 상기 TFI를 해제한다. 상기 슬롯을 할당하고, 상기 TFI를 생성, 변경 또는 해제하기에 앞서, 상기 제어부(730)는 BTS로부터 TBF별 큐(queue) 상태를 보고받을 수 있다. 그리고, 상기 제어부(730)는 상기 통신부(710)를 통해 슬롯 할당 정보 및 TFI 정보를 상기 BTS로 송신한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(730)는 상기 TFI를 생성, 변경 및 해제하지 아니하고, 상기 서킷 서비스를 위한 자원 풀 정보를 BTS로 송신한다. 상기 자원 풀 정보 전송은 상기 BSC가 상기 BTS의 셀을 최초 인식한 때, 상기 서킷 서비스의 자원에 변화가 발생할 때, 상기 BTS가 패킷 서비스 자원 부족으로 인해 추가적인 자원을 요청한 때, 또는, 일정 시간 간격에 따라 주기적으로 수행될 수 있다. 그리고, 상기 자원 풀 정보는 상기 서킷 서비스를 위해 할당된 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 표현될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1. 무선 통신 시스템에 있어서,
   패킷 서비스를 위한 자원 풀(pool)을 결정하는 BSC(Base Station Controller)와,
   상기 자원 풀 내에서 할당된 시간 슬롯을 통해 데이터를 송신 또는 수신할 단말을 TFI(Temporary Flow Identifier)를 이용하여 선택된 단말을 지시하는 BTS(Base Transceiver Station)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 BSC는, 상기 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 시간 슬롯을 할당하고, 상기 시간 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 지시하는 적어도 하나의 TFI를 생성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 BSC는, 수신 신호 레벨, 수신 신호 품질, 다중 슬롯 클래스, 방향 별 TBF 개수, QoS 클래스 중 적어도 하나에 기준하여 동일한 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 BSC는, 상기 시간 슬롯의 할당 결과 및 상기 적어도 하나의 TFI를 상기 BTS로 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 BTS는, 상기 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 시간 슬롯을 할당하고, 상기 시간 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 지시하는 적어도 하나의 TFI를 생성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 BTS는, 수신 신호 레벨, 수신 신호 품질, 다중 슬롯 클래스, 방향 별 TBF 개수, QoS 클래스 중 적어도 하나에 기준하여 동일한 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 BSC는, 상기 자원 풀에 관한 정보를 상기 BTS로 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 BSC는, 상기 BTS로부터 TBF 별 큐(queue) 상태 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 BSC는, 상기 패킷 서비스를 위한 최소 자원 점유율 이상의 자원이 상기 패킷 서비스를 위해 사용되도록 상기 자원 풀들을 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 자원 풀의 크기는, 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 정의되는 것을 특징으로 하는 시스템.
    
11. 무선 통신 시스템에서 패킷 서비스를 지원하는 방법에 있어서,
    BSC(Base Station Controller)에서, 패킷 서비스를 위한 자원 풀(pool)을 결정하는 과정과,
    BTS(Base Transceiver Station)에서, 상기 자원 풀 내에서 할당된 시간 슬롯을 통해 데이터를 송신 또는 수신할 단말을 TFI(Temporary Flow Identifier)를 이용하여 선택된 단말을 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 BSC에서, 상기 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 시간 슬롯을 할당하고, 상기 시간 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 지시하는 적어도 하나의 TFI를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 BSC에서, 수신 신호 레벨, 수신 신호 품질, 다중 슬롯 클래스, 방향 별 TBF 개수, QoS 클래스 중 적어도 하나에 기준하여 동일한 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 BSC에서, 상기 시간 슬롯의 할당 결과 및 상기 적어도 하나의 TFI를 상기 BTS로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
15. 제11항에 있어서,
    상기 BTS에서, 상기 자원 풀 내에서 상기 패킷 서비스를 위한 시간 슬롯을 할당하고, 상기 시간 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 지시하는 적어도 하나의 TFI를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 BTS에서, 수신 신호 레벨, 수신 신호 품질, 다중 슬롯 클래스, 방향 별 TBF 개수, QoS 클래스 중 적어도 하나에 기준하여 동일한 슬롯을 사용할 수 있는 적어도 하나의 단말을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
17. 제15항에 있어서,
    상기 BSC에서, 상기 자원 풀에 관한 정보를 상기 BTS로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
18. 제11항에 있어서,
    상기 BSC에서, 상기 BTS로부터 TBF 별 큐(queue) 상태 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
19. 제11항에 있어서,
    상기 자원 풀을 결정하는 과정은,
    상기 패킷 서비스를 위한 최소 자원 점유율 이상의 자원이 상기 패킷 서비스를 위해 사용되도록 상기 자원 풀들을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
20. 제11항에 있어서,
    상기 자원 풀의 크기는, 주파수 채널 개수, 주파수 채널 비율, 프레임당 시간 슬롯 개수, 프레임당 시간 슬롯 비율 중 적어도 하나를 이용하여 정의되는 것을 특징으로 하는 방법.

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