KR101429770B1 - 데이터 전송 시스템 및 이를 구성하는 기지국 및 단말기그리고 이의 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 HSDPA 시스템에 있어서, 기지국의 스케줄러가 기지국의 전송큐에 전송되는 데이터 입력속도를 고려하여 데이터 전송속도를 설정하는 HSDPA 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 중앙네트워크(100)로부터 전달된 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 전송방식을 결정하는 기지국과; 상기 기지국(300)에 접속하여, 상기 기지국(300)으로부터 데이터를 수신하고, 상기 기지국(300)으로 피드백 정보를 송신하는 단말기(400)를 포함하여 구성되고: 상기 기지국(300)은, 상기 중앙네트워크(100)로부터 전달되는 데이터의 입력속도를 고려하여 상기 단말기(400)로 상기 데이터를 전송할 통신속도를 결정한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 단말기가 데이터를 수신함에 있어, 과도한 클럭 속도를 설정하지 않으므로, 단말기의 전력 소비량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

HSDPA, 전송큐, Node-B, 전송속도

Description

데이터 전송 시스템 및 이를 구성하는 기지국 및 단말기 그리고 이의 데이터 전송 방법{Data transfer system, Base station and Terminal thereof and Data transfer method thereof }

본 발명은 HSDPA 시스템에 있어서, 기지국의 스케줄러가 기지국의 전송큐에 전송되는 데이터 입력속도를 고려하여 데이터 전송속도를 설정하는 HSDPA 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 입력속도와 CQI 전송속도를 비교하여 낮은 값을 실제 데이터를 전송하는 통신속도로 설정하는 HSDPA 시스템에 관한 것이다.

하향 고속 데이터 전송(High Speed Downlink Packet Access)(이하, 'HSDPA'라 한다) 서비스란, 화상통화, 고속 데이터 등을 제공하는 3G 이동통신인 WCDMA에서 데이터 다운로드 속도를 향상시킨 기술을 말한다.

WCDMA를 표준화 한 3GPP에서, 급증하는 무선 이동 환경에서 고속 패킷 데이터 서비스 요구에 부응하기 위하여 보다 높은 데이터율의 패킷데이터 전송을 가능하게 하는 표준 개발을 하였고, 그 결과 HSDPA가 완성되었다.

이때, HSDPA 서비스에서 기지국(Node-B, 이하 'Node-B'라 한다)에서 단말기로 전송하는 데이터의 전송속도는 단말기의 수신 상태만을 고려하여 결정한다.

따라서, 상기한 바와 같은 종래의 HSDPA에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 기지국으로 전송되는 데이터 속도가 느린 경우에도, Node-B와 단말기 사이의 전송 속도는 최대 속도로 설정되어(단말기의 수신 상태가 양호한 경우) 단말기 CPU를 과도하게 동작시키는 문제점이 있었다.

그리고 종래 기술에서는 단말기 CPU가 불필요하게 고속으로 동작되므로 ekss말기의 전력 소비량이 증가하여 휴대용 단말기의 사용시간을 단축시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 데이터를 수신하는 단말기가 실제 데이터 수신을 위한 최소한의 데이터 수신 속도로 클럭 속도를 설정하기 위하여 기지국에 전송되는 데이터의 입력속도를 통신속도 설정에 반영하는 HSDPA 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 중앙네트워크로부터 전달된 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 전송방식을 결정하는 기지국과; 상기 기지국에 접속하여, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상기 기지국으로 피드백 정보를 송신하는 단말기를 포함하여 구성되고: 상기 기지국은, 상기 중앙네트워크로부터 전달되는 데이터의 입력속도를 고려하여 상기 단말기로 상기 데이터를 전송할 통신속도를 결정한다.

이때, 상기 기지국은, 상기 중앙네트워크로부터 전송된 데이터를 수신 단말기 별로 저장하는 전송큐와; 상기 데이터를 상기 단말기로 전송할 전송방식을 결정하는 스케줄러를 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 스케줄러는, 상기 단말기로부터 수신된 채널 품질 정보(CQI)로부터 산정되는 CQI 전송속도와; 상기 중앙네트워크로부터 상기 전송큐에 수신되는 데이터 입력속도를 비교하여 이들 중 작은 값을 상기 통신 속도로 설정할 수도 있다.

또한, 상기 통신속도의 설정은, 데이터 전송 단위시간 마다 주기적으로 반복 수행될 수도 있다.

그리고 상기 단말기는, 상기 스케줄러에 의해 통지된 통신속도에 따라, 수신 신호의 클럭과, 수신된 데이터의 처리 속도를 설정할 수도 있다.

한편, 본 발명은 HSDPA(하향 고속 데이터 전송) 시스템에 있어서, 기지국(Node-B) 내에 포함되고, 상기 중앙네트워크로부터 전송되는 데이터의 입력속도를 고려하여 상기 기지국과 단말기 사이의 통신속도를 결정하는 스케줄러를 포함한다.

이때, 상기 통신속도의 설정은, CQI 전송속도 또는 데이터 입력속도의 변화가 발생할 때마다 반복수행될 수도 있다.

또한, 본 발명은 HSDPA(하향 고속 데이터 전송) 시스템에 있어서, 기지국의 스케줄러로부터 데이터 전송방식을 수신하여, 이에 따라 데이터 수신 방식을 설정하고; 상기 스케줄러로부터 수신된 통신속도에 따라, 데이터 수신 클럭 속도 및 이의 처리 클럭 속도를 설정하는 단말기를 포함한다.

그리고 본 발명은 (A) 기지국의 전송큐에 전송되는 데이터의 입력속도를 산출하는 단계와; (B) 단말기로부터 수신된 채널품질정보(CQI) 값에 따라 CQI 전송속도를 산출하는 단계와; (C) 상기 데이터 입력속도와 CQI 전송속도를 비교하여, 이들 중 작은 값을 통신속도로 설정하는 단계를 포함하여 수행되는 데이터 전송방법을 포함한다.

여기서, 본 발명에 의한 데이터 전송방법은 (D) 상기 통신속도 정보를 단말 로 전송하는 단계와; (E) 상기 통신속도 정보를 수신한 단말이, 상기 통신속도에 대응하여 데이터 수신 클럭 속도를 설정하는 단계를 더 포함하여 수행될 수도 있다.

또한, 본 발명은 HSDPA 시스템에 있어서, 기지국 내의 스케줄러가 단말기로부터 수신된 채널 품질 정보(CQI)로 부터 산출된 CQI 전송속도와 중앙네트워크로부터 전송되는 데이터의 입력속도를 비교하여 통신속도를 설정하고; 단말기는 상기 설정된 통신속도에 대한 정보를 수신하여, 상기 통신속도에 맞추어 데이터 수신 클럭 속도 및 처리 클럭 속도를 설정하는 데이터 전송 방법을 포함한다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 데이터 전송 시스템 및 데이터 전송 방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 단말기로 데이터가 전송되는 통신속도가 실제 데이터를 전송하기 위하여 필요로 하는 최소한의 속도로 설정된다. 따라서, 단말기의 클럭속도를 낮출 수 있고, 클럭속도가 낮아짐에 의해 단말기의 전력소비량이 줄어드는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 단말기의 클럭속도가 낮아짐에 따라, 단말기 CPU의 부하량이 낮아져 단말기 내의 발열량 또한 줄어드는 장점이 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 하향 고속 데이터 전송 장치 및 이의 데이터 전송방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 HSDPA 네트워크의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 2는 HSDPA 시스템을 구성하는 기지국과 단말사이에 설정되는 채널을 가시적으로 도시한 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에서 단말기가 기지국에 접속한 상태를 도시한 블럭도이고, 도 4는 CQI 테이블의 일 예를 도시한 예시도 이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, HSDPA 시스템은 중앙네트워크(100)와 이에 연결된 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller, 이하 'RNC'라 한다)(200)를 포함하여 구성된다.

상기 RNC(200)는 상기 중앙네트워크(100)로부터 전송된 데이터를 후술할 Node-B(300,300')에 전송하는 역할을 하고, 각 단말기(400,400')의 정보를 관리하고 중앙네트워크(100)와의 데이터 전송을 담당하며(SRNC), 각각의 Node B를 제어한다(CRNC).

한편, 상기 RNC(200)에는 하나 이상의 단말기(UE)(400,400')와 접속되는 Node-B(300,300')가 연결된다. 상기 Node-B(300,300')는 접속된 단말기(400,400')로 데이터를 전송함에 있어, 전송 속도, 변조방식 등을 결정하여 역할을 한다. 상기 Node-B(300,300')의 구조는 이하 도 3과 함께 상세히 살피도록 한다.

한편, 상기 HSDPA 시스템의 Node-B(300)와 단말기(400) 사이의 데이터 통신을 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 3개의 채널이 사용된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 Node-B(300)와 단말기(400) 사이의 채널은 HS-SCCH, HS-DPCCH, HS-DSCH 이다.

상기 HS-SCCH(High Speed Shared Control Channel)는 채널코드, 변조방식, 전송 블럭의 크기에 대한 정보를 포함하는 TFRI(Transport Format and Resource Indicator)와 오류 정정 방식에 대한 H-ARQ 정보를 전달하는 하향 채널이다.

그리고 HS-DPCCH(High Speed Shared Dedicated Physical Control Channel)는 단말기(400)로부터 Node-B(300)로 피드백 정보를 전송하는 상향 채널이다. 상기 HS-DPCCH를 통해 패킷의 전달 여부를 나타내는 ACK/NACK정보를 전송하고, 또한, 단말기(400)의 수신상태를 알리기 위하여 CQI(Channel Quality Indicator, 채널 품질 정보)를 전송한다.

한편, HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)는 고속 패킷 데이터 전송을 위한 하향 전송 채널이다. HS-PDSCH는 HS-DSCH를 전송하기 위한 물리채널이고, HS-DSCH는 하나 이상의 HS-PDSCH로 구성된다.

이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명에 의한 Node-B의 구조를 상세히 살피기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 Node-B(300)은 전송큐(Queue)(310)와 스케줄러(Scheduler)(320) 그리고 H-ARQ 프로세서(330)를 포함하여 구성된다.

상기 전송큐(310)는 상기 RNC(200)로부터 전송된 데이터를 접속된 단말기(400)에 따라 구분하여 저장하는 부분으로, 즉, 접속된 단말기(400) 별로 하나의 전송큐(310)가 할당되고, 상기 접속된 단말기(400)로 전송할 데이터가 상기 할당된 전송큐(310)에 적재된다.

한편, 상기 스케줄러(320)는 상기 전송큐(310)에 적재된 데이터를 상기 단말 기(400)로 전송하는 전송방식을 결정하는 부분이다. 즉, 상기 데이터의 변조방식, 패킷의 크기 등을 결정한다. 물론, 이에 따라 상기 데이터를 전송할 전송속도가 결정된다. 이때, 결정되는 전송속도를 설명의 편의상 CQI 전송속도라 칭한다.

상기 전송방식의 결정은 상기 단말기(400)로부터 수신된 CQI 값에 의해 결정된다. 이를 상세히 설명하면, 상기 단말기(400)로부터 수신된 CQI값을 가지고, 도 4에 도시된 바와 같은 CQI 테이블에서 전송방식을 독출한다.

한편, 상기 스케줄러(320)는 상기 전송큐(310)에 적재되는 데이터의 적재 속도, 즉, 상기 RNC(200)로부터 입력되는 데이터의 입력 속도를 산출한다. 이때, 산출된 입력속도를 설명의 편의상 데이터 입력속도라 칭한다.

상기 스케줄러(320)는 상기 CQI전송속도와 데이터 입력속도를 비교하여 느린 값을 실제 데이터를 전송하는 '통신속도'로 결정한다.

이와 같이 산출된 통신속도는 HS-SCCH를 통해 단말기(400)로 전송되고, 상기 단말기(400)는 상기 통신속도에 맞추어 수신 속도를 설정한다.

한편, 상기 H-ARQ 프로세서(330)는 데이터 전송시에 오류가 발생하는 경우(NACK 수신), 오류가 발생한 패킷을 재전송하는 부분이다. 이때, 상기 HSDPA는 고속 데이터 전송의 특성상 WCDMA와 다르게 채널정지-대기(Stop-and-wait) 재전송 방식이 사용된다.

이하에서는 본 발명에 따른 하향 고속 데이터 전송 장치의 데이터 전송 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살피기로 한다.

도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 의해 데이터를 전송하는 방법을 도시한 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 HSDPA의 데이터 전송방법은, Node-B(300)에서 더이터 전송시, 먼저 전송큐(310)에 입력되는 데이터량을 카운트한다(S100).

그리고 시간을 카운트하여 설정된 시간이 지나면, 데이터 입력속도를 산출한다(S110,S120,S130). 즉, 설정된 시간 동안 입력된 데이터량을 설정된 시간으로 나누어 단위시간 당 입력되는 데이터량(데이터 입력속도)를 산출한다.

그리고, 상기 단말기(400)로부터 수신된 CQI값을 가지고, 전송방식을 결정하여 이에 따라 CQI 전송속도를 산출한다(S140).

이때, 상기 스케줄러(320)는 도 4에 도시한 바와 같은, CQI 테이블을 이용하여 데이터 전송방식을 설정한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 단말기(400)로부터 수신된 CQI 값이 5인 경우 블럭 사이즈는 "377"이고, 변조방식은 QPSK 방식에 따르며, 데이터 전송 채널은 1개가 할당된다. 한편, 상기 CQI값이 26인 경우, 블럭 사이즈는 "7163"이고, 변조방식은 16-QAM 방식에 따르며, 데이터 전송 채널은 5개가 할당된다. 이와 같은 전송방식에 따라 CQI 전송속도가 결정된다.

이후, 상기 Node-B(300)는 상기 CQI전송속도와 데이터 입력속도를 비교한다(S150).

그리고, 상기 데이터 입력속도가 CQI 전송속도 이하인 경우, 상기 데이터 입력속도를 통신속도로 설정한다(S160). 이때, 통신속도라 함은 Node-B(300)가 단말기(400)로 데이터를 전송하는 속도를 말한다.

한편, 상기 데이터 입력속도가 상기 CQI 전송속도보다 큰 경우, 상기 CQI 전송속도를 상기 통신속도로 설정한다(S170).

이후, 상기 Node-B(300)는 HS-SCCH를 통해 통신방법(변조방식, 패킷 사이즈 등) 및 통신속도를 단말기(400)에 알려준다(S200).

상기 통신속도를 수신한 단말기(400)는 수신된 정보에 따라 수신방법을 설정한다(S210,S220). 즉, 상기 통신속도에 맞추어 수신 속도를 설정한다. 이때, 상기 수신속도의 설정이라 함은 상기 수신되는 데이터 속도 및 이를 처리하는 신호처리 속도를 말하는 것으로, 신호 전달 클럭속도 및 처리 클럭속도를 설정하는 것을 말한다.

이후, 상기 Node-B(300)는 설정된 통신속도로 전송큐(310)에 저장된 데이터를 HS-DSCH를 통해 상기 단말기(400)로 전송한다(S300). 이후, 상기 단말기(400)는 상기 통신속도로 데이터를 수신하여 처리한다(S310).

그리고, 상기 수신에 대한 응답메세지(ACK/NACK)를 HS-CPCCH를 통해 상기 Node-B(300)로 전송한다(S320).

상기 통신속도의 재설정은, 상기 Node-B(300)가 주기시간 단위로 탐색한 데이터 입력속도가 변경되는 경우, 또는 상기 단말기(400)가 산출한 CQI값이 변화된 경우에 다시 제 150 단계의 판단을 수행함에 의에 이루어진다.

물론, 상기 CQI값은 HSDAP 에서 2ms 마다(데이터 수신 주기) 단말로부터 기지국에 수신되므로, 2ms를 주기로 통신속도를 갱신하도록 하는 것도 가능하다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명은 HSDPA 시스템에 있어서, 기지국의 스케줄러가 기지국의 전송큐에 전송되는 데이터 입력속도를 고려하여 데이터 전송속도를 설정하는 HSDPA 시스템에 관한 것으로, 상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 단말기로 데이터가 전송되는 통신속도가 실제 데이터를 전송하기 위하여 필요로 하는 최소한의 속도로 설정된다. 따라서, 단말기의 클럭속도를 낮출 수 있고, 클럭속도가 낮아짐에 의해 단말기의 전력소비량이 줄어드는 장점이 있다.

도 1은 HSDPA 네트워크의 구성을 도시한 블럭도.

도 2는 HSDPA 시스템을 구성하는 기지국과 단말사이에 설정되는 채널을 가시적으로 도시한 블럭도.

도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에서 단말기가 기지국에 접속한 상태를 도시한 블럭도.

도 4는 CQI 테이블의 일 예를 도시한 예시도.

도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 의해 데이터를 전송하는 방법을 도시한 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 중앙네트워크 200 : RNC

300 : Node-B 310 : 전송큐

320 ; 스케줄러 330 ; H-ARQ 프로세서

400 : 단말기

Claims (14)

1. 중앙네트워크로부터 전달된 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터를 전송하기 위한 전송방식을 결정하는 기지국과;

   상기 기지국에 접속하여, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상기 기지국으로 피드백 정보를 송신하는 단말기를 포함하여 구성되고:

   상기 기지국은, 상기 중앙네트워크로부터 전송된 데이터를 수신 단말기 별로 저장하는 전송큐와, 상기 데이터를 상기 단말기로 전송할 전송방식을 결정하는 스케줄러를 포함하여 구성되며,

   상기 기지국은, 상기 중앙네트워크로부터 전달되는 데이터의 입력속도를 고려하여 상기 단말기로 상기 데이터를 전송할 통신속도를 결정함을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스케줄러는,

   상기 단말기로부터 수신된 채널 품질 정보(CQI)로부터 산정되는 CQI 전송속도와;

   상기 중앙네트워크로부터 상기 전송큐에 수신되는 데이터 입력속도를 비교하여 이들 중 작은 값을 상기 통신 속도로 설정함을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 통신속도의 설정은,

   데이터 전송 단위시간 마다 주기적으로 반복 수행됨을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
5. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 단말기는,

   상기 스케줄러에 의해 통지된 통신속도에 따라, 수신 신호의 클럭과, 수신된 데이터의 처리 속도를 설정함을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
6. HSDPA(하향 고속 데이터 전송) 시스템에 있어서,

   기지국(Node-B) 내에 포함되고, 중앙네트워크로부터 전송되는 데이터의 입력속도를 고려하여 상기 기지국과 단말기 사이의 통신속도를 결정하고,

   상기 통신속도는, 단말기로부터 수신된 채널 품질 정보(CQI)로부터 산정되는 CQI 전송속도와, 중앙네트워크로부터 수신되는 데이터 입력속도를 비교하여, 이들 중 작은 값을 상기 통신 속도로 설정하고,

   상기 통신속도의 설정은, CQI 전송속도 또는 데이터 입력속도의 변화가 발생할 때마다 반복수행됨을 특징으로 하는 스케줄러.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. (A) 기지국의 전송큐에 전송되는 데이터의 입력속도를 산출하는 단계와;

    (B) 단말기로부터 수신된 채널품질정보(CQI) 값에 따라 CQI 전송속도를 산출하는 단계;

    (C) 상기 데이터 입력속도와 CQI 전송속도를 비교하여, 이들 중 작은 값을 통신속도로 설정하는 단계;

    (D) 상기 통신속도 정보를 단말로 전송하는 단계; 그리고

    (E) 상기 통신속도 정보를 수신한 단말이, 상기 통신속도에 대응하여 데이터 수신 클럭 속도를 설정하는 단계를 포함하여 수행됨을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 통신속도의 결정은,

    상기 단말기로부터 수신된 채널 품질 정보(CQI)로부터 산정되는 CQI 전송속도와;

    상기 전송큐에 수신되는 데이터 입력속도를 비교하여 이들 중 작은 값을 상기 통신 속도로 설정함에 의해 결정됨을 특징으로 하는 데이터 전송방법.
12. 삭제
13. HSDPA 시스템에 있어서,

    기지국 내의 스케줄러가 단말기로부터 수신된 채널 품질 정보(CQI)로 부터 산출된 CQI 전송속도와 중앙네트워크로부터 전송되는 데이터의 입력속도를 비교하여 통신속도를 설정하고;

    단말기는 상기 설정된 통신속도에 대한 정보를 수신하여, 상기 통신속도에 맞추어 데이터 수신 클럭 속도 및 처리 클럭 속도를 설정하되, 상기 통신속도는 CQI 전송속도와 데이터 입력속도 중 작은 값으로 설정됨을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
14. 삭제

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