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KR20030095420A - 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터전송 방법 - Google Patents

고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터전송 방법 Download PDF

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KR20030095420A
KR20030095420A KR1020020032314A KR20020032314A KR20030095420A KR 20030095420 A KR20030095420 A KR 20030095420A KR 1020020032314 A KR1020020032314 A KR 1020020032314A KR 20020032314 A KR20020032314 A KR 20020032314A KR 20030095420 A KR20030095420 A KR 20030095420A
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Abstract

본 발명은 CDMA-2000 1xEV-DO 시스템에서 방송 서비스와 같이 여러 명의 사용자단말기가 데이터를 공유할 수 있는 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법에 관한 것으로,
본 발명은 사용자단말기가 메시지에 의해 기지국에 브로드캐스트 서비스를 요구하면 기지국에서 브로드캐스트 데이터가 전송될 MAC ID와 전송구조의 offset, 주기(Period), DRC 값을 사용자단말기에게 메시지로 전달하는 과정과, 모든 사용자단말기에게 기지국간의 콜 셋업(call setup)과정에서 기지국은 브로드캐스트 데이터가 전송될 공통 MAC ID를 사용자단말기에게 할당하는 과정과, 기지국에서 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러에 의해 브로드캐스트 데이터를 사용자단말기에게 전송하는 과정으로 구성된다.

Description

고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법{The method of broadcast sevice data transmission for high data transmission system}
본 발명은 고속 데이터 전송 시스템에서 브로드캐스트 서비스(broadcast service)를 지원하기 위한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 특히 브로드캐스트 서비스와 같이 여러 명의 사용자단말기가 데이터를 공유할 수 있는 서비스를 제공하기 위한 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
CDMA-2000 1xEV-DO 시스템은 1:1 데이터 서비스로 사용자단말기는 최고 2.4Mbps로 패킷 데이터를 받을 수 있다. 사용자단말기는 매 슬롯(solt) 마다 순방향 링크(Forward Link)의 채널 상황을 판단하여 DRC(Data Rate Control) 채널을 통해 채널 상황에 맞는 데이터율(data rate)를 요구하고 기지국에서는 요구받은 데이터율로 데이터를 전송한다.
기지국에서는 시분할 방법을 사용하여 사용자단말기로 데이터를 전송한다. 즉, 하나의 순방향 채널을 슬롯 단위로 구분하여 매 슬롯마다 스케줄링 알고리즘(scheduling algorithm)에 의해 사용자단말기를 선택하고 선택된 사용자단말기의 요구 데이터율에 맞추어 데이터를 전송한다. 이때 전송되는 데이터에 도 1과 같이 MAC(Medium Access Control) ID를 실어 보내는데, 이는 사용자단말기가 자신의 데이터인지를 파악하기 위해 필요한 정보이다.
CDMA-2000 1xEV-DO 시스템은 기지국이 트래픽 데이터(traffic data)를 보낼 때 순방향 채널을 시 분할로 구분하여 사용자단말기에게 데이터를 전송하기 때문에, 특정 순간에 여러 명의 사용자단말기에게 같은 데이터를 보낼 수 없다. 도 2와 같이 기지국은 특정 사용자단말기에게 할당한 MAC ID로 데이터를 보내기 때문에 다른 사용자단말기는 자신의 MAC ID로 판단되지 않는 데이터는 수신하지 않는다.
이러한 점은 브로드캐스트와 같이 여러 명의 사용자단말기가 데이터를 공유할 수 있는 서비스를 제공하는데 어려움이 있다.
본 발명은 전기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 고속 데이터 전송 시스템에서 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 것이며, 특히 CDMA-20001xEV-DO 시스템에서 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1 은 사용자단말기와 기지국간의 데이터 전송을 나타내는 도면.
도 2 는 사용자단말기와 기지국간의 일대일 데이터 전송시를 나타내는 도면.
도 3 은 본 발명의 브로드캐스트 서비스 요구시 데이터 전송을 나타내는 도면.
도 4 는 본 발명의 브로드캐스트 데이터를 전송하기 위한 MIC ID의 할당을 나타내는 도면.
도 5 는 본 발명의 브로드캐스트 데이터를 전송을 나타내는 도면.
도 6 은 본 발명의 브로드캐스트 데이터의 전송주기를 나타내는 도면.
도 7 은 본 발명의 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러의 흐름도.
도 8 은 본 발명의 전송 가능한 슬롯의 수 계산을 위한 도면.
본 발명은 브로드캐스트 데이터 서비스 요구를 수신하면, 브로드캐스트 패킷 데이터에 전송되는 공통 MAC ID와, 브로드캐스트 패킷 데이터의 전송구조 정보를 사용자단말기로 전송하는 단계로 구성되며, 상기 단계가 상기 사용자단말기와 기지국간의 콜 셋업과정과 상기 브로드 캐스트 패킷 데이터의 전송구조 정보는 브로드캐스트 서비스 데이터율, 데이터의 전송주기, 전송슬롯의 개수와 패킷 데이터의 전송 오프셋에 의해 결정되고, 상기 공통 MAC ID와 상기 브로드캐스트 패킷 데이터의 전송구조 정보를 이용하여 상기 브로드캐스트 패킷 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.
또한 본 발명은 브로드캐스트 서비스를 제공하는 경우 기지국에서 브로드캐스트 데이터가 전송될 MAC ID를 할당하는 과정과, 브로드캐스트의 서비스 요구 데이터 전송율, 전송 슬롯의 갯수 및 브로드캐스트 패킷의 전송 offset 값에 의해 전송 데이터 패킷 구조를 결정하여 사용자단말기의 단말기에 전송하는 과정과, 기지국에서 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러에 의해 브로드캐스트 데이터를 사용자단말기에게 전송하는 과정으로 구성되는 것이다.
상기 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러는 동기(Sync.) 패킷 전송위치이면 동기패킷을 전송하고, 아니면 전송 가능한 슬롯의 수를 계산하는 과정과, 브로드캐스트 패킷 전송위치이고, 브로드캐스트 전송 데이터가 있으면 브로드캐스트 데이터를 전송하는 과정과, 브로드캐스트 패킷 전송위치가 아니거나 브로드캐스트 전송데이터가 없을 때 비동기(Async.) 전송 데이터가 있으면 비동기 패킷의 슬롯이 전송 가능한 슬롯의 수보다 적거나 같으면 비동기 패킷을 전송하는 과정과, 비동기 전송 데이터가 없거나 비동기 패킷의 슬롯이 전송 가능한 슬롯의 수보다 크면 스케줄링 알고리즘을 수행하여 전송 가능한 슬롯의 수 보다 작은 패킷을 선택하고 트래픽 패킷을 전송하는 과정으로 구성된다.
이하 본 발명에 따른 고속 데이터 전송 시스템의 한 실시예인 CDMA-2000 1xEV-DO 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법을 첨부도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 3의 도시와 같이 사용자단말기가 브로드캐스트 서비스를 받기 위해 기지국으로 브로드캐스트 서비스를 요청 메시지를 송신하면 상기 메시지를 수신한 기지국에서는 브로드캐스트 데이터를 수신하기 위한 MAC ID와 전송 구조의 offset, 주기, DRC 값을 사용자단말기에게 메시지로 전송한다.
여기서 DRC 값은 전송구조를 나타내는 표에서 사용되는 데이터율 셋(Data Rate Set)을 구별하기 위해 4비트의 메시지가 사용되게 되는데 이때 셋(Set)에 대해 부여되는 값으로 데이터 전송율 뿐만 아니라 코딩율, 변조방식 등의 정보를 포함한다.
또한 위와 같은 브로드캐스트 서비스를 제공하기 위한 다른 방법으로는 사용자단말기와 기지국간의 콜 셋업(Call Setup) 과정에서 기지국은 브로드캐스트 데이터를 수신하기 위한 전송될 MAC ID와 브로드캐스트 전송 구조의 offset, 주기, DRC 값을 사용자단말기에게 메시지로 전송하고 사용자단말기는 단말 인터페이스에 의해 브로드캐스트 서비스를 제공 받는 방법도 있다.
여기서, 기지국은 브로드캐스트 서비스를 받고 있는 사용자단말기는 기지국으로부터 할당된 MAC ID를 통하여 브로드캐스트 데이터를 수신한다. 이때 도 4의 도시와 같이 모든 사용자단말기가 동시에 데이터를 수신하도록 기지국은 모든 사용자단말기에게 공통 MAC ID를 할당 한다. 이와 같이 전송되는 브로드캐스트 데이터의 전송 구조를 설명하면 다음과 같다.
예를 들어 CDMA-20001xEV-DO 시스템에서 브로드캐스트 데이터 전송구조는 트래픽 채널을 시분할하여 이중 브로드캐스트용으로 할당된 자원을 통해 전송하는 채널구조를 말한다.
기지국에서 사용자단말기에게 데이터를 전송하는 구조는 사용자단말기가 순방향 링크, 채널상태를 판단하여 기지국에게 전송한 DRC 값에 의해 결정된다. 즉, 기지국이 스스로 데이터율을 결정하지 못하고 사용자단말기에서 전송된 정보대로 데이터를 보내야 한다. 그러나 브로드캐스트 데이터를 전송할 때는 모든 사용자단말기가 공통된 데이터율를 갖는 구조로 전송 받기 때문에 사용자단말기가 역방향채널을 통해 기지국에 전송한 DRC 값으로 데이터를 복호하지 않고 기지국에서 브로드캐스트 데이터의 전송 구조에 따라 복호화 한다.
사용자단말기가 데이터를 복호화 하기 위해서는 브로드캐스트 데이터의 전송구조를 알고 있어야 하는데 이는 사용자단말기가 기지국과 콜 셋업을 갖는 과정에서 메시지를 주고받음으로서 알 수 있는 것이다.
브로드캐스트 데이터의 전송 구조는 브로드캐스트 서비스의 요구 데이터율, 브로드캐스트 데이터의 주기, 전송 슬롯의 개수, 그리고 브로드캐스트 패킷 데이터의 전송 offset 값에 의해 결정된다.
브로드캐스트 데이터율 = R(bps)
데이터 주기 = P(slots)
전송 주기동안 보내져야 할 bits(Payload) = ((R*2)/75)*(P/16)
패이로드 크기와 전송 슬롯의 개수에 의해 전송데이터 패킷 구조가 결정된다. 이때, 전송 슬롯의 개수가 하나 이상일 때 기지국에서 브로드캐스트 서비스를 제공 받는 모든 사용자단말기로부터 확인 신호(ACK)를 받을 때까지 조기 종결(Early Termination)을 수행하지 않는다.
위의 과정에 의해 결정된 전송 구조는 다음 식을 만족하는 슬롯 위치(T)에서 전송된다.
브로드캐스트 전송 슬롯 위치 = 브로드캐스 오프셋(BC_offset)
데이터 주기 = P(slots)
T ％ P = BC_offset
예를 들면,
R = 76.8 Kbps
P = 16 slots
bits = ((76800*2)/75)*(16/16) = 2048
1. 2048-Payload 1-slot 1.2288 Mbps
2. 2048-Payload 2-slot 614.4 Kbps
3. 2048-Payload 3-slot 307.2 Kbps
위의 세 가지 중에서 전송 슬롯의 개수에 따라 데이터율을 결정한다.
이와 같이 데이터율이 결정되면 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러에 의해 브로드캐스트 데이터가 전송되는 것이다.
여기서 스케줄러는 동작시 다음과 같은 고려 사항이 있다.
1) 브로드캐스트 패킷 데이터는 제어신호중 동기 패킷의 전송위치에 전송되지 않는다.
2) 제어신호중 비동기 패킷이 발생할 때는 브로드캐스트 데이터를 우선하여 송신한다.
3) 일반 트래픽 패킷 데이터가 발생할 때는 브로드캐스트 패킷 데이터를 우선하여 송신한다.
4) 브로드캐스트 패킷 데이터의 발생 위를 파악하여 비동기 메시지나 일반 트래픽 패킷 데이터를 송신하지 않는다.
이하 본 발명의 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러의 동작을 도6에 의하여 설명한다.
스케줄러는 현재시점에서 동기 패킷(Sync. Packet), 비동기 패킷(Async. Packet), 트래픽 패킷, 브로드캐스트 데이터 패킷을 선택한다. 트래픽 데이터 패킷을 선택하는 경우에는 스케줄러 알고리즘에 의해 해당 사용자단말기를 선택한다. 먼저 동기 패킷의 전송 위치인가를 판단한다(단계 10). 패킷의 전송위치는 각 섹터마다 상위 메시지에 의해 결정되며, 동기 패킷의 위치는 전송 우선순위가 가장 높기 때문에 무조건 동기 패킷은 전송한다. 이는 브로드캐스트 패킷 제어신호는 동기 패킷과 같은 위치에서 전송하지 않기 위한 것이다. 상기 단계 10에서 동기 패킷의 전송위치이면 동기 패킷을 전송하고 종료한다(단계 20).
상기 단계 10에서 동기 패킷의 전송위치가 아니면 전송 가능한 슬롯의 수(TxSlots)를 계산하고 다음 단계로 이동한다(단계 30).
CDMA-2000 1xEV-DO 시스템에서는 4슬롯 인터레이싱(interlacing)에 의해 패킷의 슬롯이 전송되며 현재의 슬롯위치에서 패킷이 전송될 때, 패킷의 전송 가능한 최대 가능한 슬롯수를 계산한다. 여기서 최대 가능한 수는 동기 패킷과 브로드캐스트 패킷의 전송위치가 미리 정해져 있기 때문에 서로 전송위치가 겹치지 않는 최대 슬롯 값을 의미한다.
상기 최대 전송 가능한 슬롯수를 계산한 후, 브로드캐스트 패킷 전송위치인가를 판단한다(단계 40). 이는 제어신호인 비동기 패킷이 발생할 때 브로드캐스트 패킷를 우선적으로 보기 위한 것이고, 또한 브로드캐스트 패킷의 전송위치를 파악하여 비동기 패킷이나 일반 트래픽 데이터 패킷를 보내지 않기 위한 것이다.
상기 단계 40에서 브로드캐스트 패킷 전송위치이면 브로드캐스트 전송 데이터 패킷이 존재하는 가를 판단하여 브로드캐스트 전송 데이터 패킷이 있으면 단계 60으로 이동시키고, 브로드캐스트 전송 패킷 데이터가 없으면 단계 70으로 이동시킨다(단계 50). 일반 트래픽 패킷이 발생할 때 브로드캐스트 데이터 패킷을 우선 보내기 위한 것이다.
상기 단계 50에 브로드캐스트 전송 패킷이 있으면 브로드캐스트 데이터를 전송하고 종료한다(단계60).
상기 단계 40에서 브로드캐스트 패킷 전송 위치가 아니거나, 단계 50에서 브로드캐스트 전송 패킷이 없으면 비동기 전송 패킷이 있는 가를 판단하여 비동기 전송 패킷이 있으면 단계 80으로 이동하고 비동기 전송 패킷이 없으면 단계 100으로 이동시킨다(단계 70).
상기 단계 70에서 비동기 전송 패킷이 있으면 비동기 패킷의 슬롯이 전송 가능한 슬롯의 수(TxSlots)와 패킷의 전송 가능한 최대 슬롯수(TxSlots)를 비교하여 비동기 패킷의 슬롯수가 적거나 같으면 단계 90으로 이동시키고, 비동기 패킷의 슬롯수가 크면 단계 100으로 이동시킨다(단계 80).
상기 단계 80에서 비동기 패킷의 슬롯수가 패킷의 전송 가능한 슬롯의 수(TxSlots)보다 적거나 같으면 비동기 패킷을 전송하고 종료한다(단계 90).
상기 단계 70에서 비동기 패킷이 없거나, 단계 80에서 비동기 패킷의 슬롯수가 패킷 전송 가능한 슬롯의 수(TxSlots)보다 크면 스케줄링 알고리즘을 수행하여 전송 가능한 슬롯의 수(TxSlots)보다 적은 패킷을 선택하며, 트래픽 패킷을 전송하고 종료한다.(단계 100).
이상과 같이 본 발명은 고속 데이터 전송 시스템에서 채널을 효과적으로 자원 할당하여 브로드캐스트 서비스를 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 브로드캐스트 데이터 서비스 요구를 수신하면, 브로드캐스트 패킷 데이터에 전송되는 공통 MAC ID와, 브로드캐스트 패킷 데이터의 전송구조 정보를 사용자단말기로 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계가 상기 사용자단말기와 기지국간의 콜 셋업과정에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브로드 캐스트 패킷 데이터의 전송구조 정보는 브로드캐스트 서비스 데이터율, 데이터의 전송주기, 전송슬롯의 개수와 패킷 데이터의 전송 오프셋에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 MAC ID와 상기 브로드캐스트 패킷 데이터의 전송구조 정보를 이용하여 상기 브로드캐스트 패킷 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 데이터 전송 시스템의 브로드 캐스트 서비스 데이터 전송 방법.
  5. 브로드캐스트 서비스를 제공하는 경우 기지국에서 브로드캐스트 패킷 데이터가 전송될 MAC ID를 할당하는 과정과, 브로드캐스트의 서비스 요구 데이터 전송율, 전송 슬롯의 개수 및 브로드캐스트 패킷의 전송 offset 값에 의해 전송 데이터 패킷 구조를 결정하여 사용자단말기에 전송하는 과정과, 기지국에서 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러에 의해 브로드캐스트 패킷 데이터를 사용자단말기에게 전송하는 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 서비스를 수행하기 위한 스케줄러는 동기(Sync.) 패킷 전송위치이면 동기패킷을 전송하고, 아니면 전송 가능한 슬롯의 수를 계산하는 과정과, 브로드캐스트 패킷 데이터 전송위치이고, 브로드캐스트 전송 데이터가 있으면 브로드캐스트 패킷 데이터를 전송하는 과정과, 브로드캐스트 패킷 전송위치가 아니거나 브로드캐스트 전송 패킷 데이터가 없을 때 비동기(Async.) 전송 패킷이 있으면 비동기 패킷의 슬롯이 전송 가능한 슬롯의 수보다 적거나 같으면 비동기 패킷을 전송하는 과정과, 비동기 전송 패킷이 없거나 비동기 전송 패킷의 슬롯이 전송 가능한 슬롯의 수보다 크면 스케줄링 알고리즘을 수행하여 전송 가능한 슬롯의 수 보다 작은 전송 패킷을 선택하고 트래픽 패킷 데이터를 전송하는 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 고속 데이터 전송 시스템의 브로드캐스트 서비스 데이터 전송 방법.
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