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KR20050063601A - 초고속 휴대 인터넷 시스템의 하향 버스트 프로파일 변경 방법 - Google Patents

초고속 휴대 인터넷 시스템의 하향 버스트 프로파일 변경 방법 Download PDF

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KR20050063601A KR1020030095019A KR20030095019A KR20050063601A KR 20050063601 A KR20050063601 A KR 20050063601A KR 1020030095019 A KR1020030095019 A KR 1020030095019A KR 20030095019 A KR20030095019 A KR 20030095019A KR 20050063601 A KR20050063601 A KR 20050063601A
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Abstract

본 발명은 고속 휴대 인터넷 시스템 (HPi : High speed Portable internet) 시스템에서 연결 설정된 이동 단말기가 상향 링크 상에서 얼마의 시간 동안 비 활성화 되었으며 하향 링크 상에서 페이딩을 감지 하였을 경우 사용하는 DBPC-REQ 메시지를 효율적으로 사용하기 위해서 필요한 DBPC-REQ 전용 CDMA 레인징 코드를 할당하여 상향 링크 대역 할당 방식을 제안하고, 제안된 접속 방식에 의해서 수신된 DBPC-REQ를 효율적으로 처리 하고 요청한 DIUC의 변경을 하는 시점을 찾는 방법을 제안한 것이다.
고속 휴대 인터넷 시스템의 AP(Access Point)는 기존의 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access:BWA) 시스템 보다 Mobility 기능이 강화된 시스템으로 무선 환경 변화에 따라서 송수신하는 채널이 버스트 하게 변화 하기 때문에 무선 채널의 상태를 보고하는 메시지가 추가적으로 필요하다. 본 특허에서는 고속 휴대 인터넷 시스템에서 사용하는 DBPC-REQ 메시지는 무선 채널의 변화를 이동 단말기가 AP에 보고하는 메시지이다. 그러나 고속 휴대 인터넷 시스템은 기존의 이동 통신 시스템에서 사용하는 상향 링크를 위한 채널이 따로 존재 하지 않기 때문에 상향으로 메시지를 송신하기 위해서는 해당 단말이 사용하는 CID(Connection ID)로 상향 트래픽이 존재하는 경우는 트래픽 데이터에 상향 대역 할당 메시지가 연접(Concatenation) 되어 송신 되는 방법과 상향 트래픽 데이터가 없는 경우에 CDMA에 코드를 이용한 대역 할당 요구를 사용하는 하여야 한다. 위에서 언급한 방법 중에서 트래픽이 존재하지 않는 경우에 사용하는 CDMA 코드 사용 방법은 초기 코드 레인징 코드와 같은 코드를 사용 할 경우 레인징 경쟁에서 실패 할 수 도 있다. 이러한 경우 가입자는 핸드오버가 아니지만 통화 단절 현상을 경험 할 수 있다. 본 특허는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 통화중인 이동 가입자가 요구하는 하향 버스트 프로파일 갱신 요구 메시지인 DBPC-REQ를 위한 별도의 CDMA code를 할당 함으로서 사용자 호 단절 현상을 느끼지 않게 하향 버스트 프로파일 갱신이 신속히 이루어지는 방법을 제안하고 있다.

Description

전용 CDMA 코드 할당 이용한 고속 하향 버스트 프로파일 변경 방법{The Method of changing High-Speed burst profile of Portable Internet System}
본 발명은 고속 휴대 인터넷 시스템에서의 DBPC-REQ를 고속으로 처리하여 연결 단절 현상을 줄이기 위한 DBPC 용 CDMA 레인징 코드 할당 방법과 AT와 ATS간의 LESS BURST DIUC 변경을 위한 동기를 맞추는 고속 휴대 인터넷 시스템에서의 DBPC-REQ를 위한 CDMA code 할당 방법과 DBPC-REQ 메시지 처리 방법에 관한 것이다.
기존의 OFDM 무선통신 시스템에서는 각 기지국에서 사용하는 레인징 코드를 다르게 할당 함으로서 각 기지국 간의 간섭을 최소화 시키는 알고리즘들 주로 제안하고 있다 일반적으로 사용하는 레인징 코드들을 모든 기지국에서 사용하는 경우 간섭이 증가 하기 때문에 이러한 알고리즘이 필요한 것은 당연하다.
이러한 레인징 코드 할당 알고리즘은 각 기지국이 사용하는 코드들을 할당함으로서 기지국 간의 간섭을 줄일 수 있지만, 각 기지국에 할당 되는 코드 수 자체가 줄어 들기 때문에 여러 가입자 동시에 접속을 요청 할 경우에 효율성이 떨어진다. 그리고 초기 레인징 기능을 요청하는 이동 단말기와 연결 중인 이동 단말기의 버스트 프로파일 요청 메시지가 같이 경쟁 함으로서 많은 이동 단말기가 연결 접속을 시도 할 경우 서비스 중인 이동 가입자의 하향 버스트 프로파일 변경이 제 때 이루어지지 않아서 서비스중인 연결이 단절 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 위의 문제점을 해결 하기 위해서 고속 휴대 인터넷 시스텡에서 사용하는 CDMA 코드들을 모든 경우에 같이 사용하는 것이 아니라 현재 서비스 중인 이동 단말기가 하향 버스트 프로파일을 변경을 요청하는 메시지를 처리하는 전용 CDMA 코드를 할당하여 현재 서비스 중인 이동 단말기의 트래픽이 단절 되는 현상을 최대한 감소 시킬 수 있다.
요구하는 DBPC-REQ가 LESS ROBUST 인 경우는 DBPC-REQ 메시지에 의해서 변경 되는 DIUC가 변경 되기 전에 좀 더 강한 프로파일 현재의DIUC 값을 보다 LESS ROBUST 를 요구한 경우에는 DIUC를 변경 하기 전에 DBPC_RSP 메시지를 송신하고, 송신 된 것이 확인 된 후에 요구하는 DIUC를 변경 하기 위한 알고리즘을 제안하여 효율적으로 LESS ROBUST를 처리 할 수 있다.
그리고 이동 단말기가 상향 링크 상에서 얼마의 시간 동안 비 활성화 되었으며 하향 링크 상에서 페이딩을 감지 하였을 경우 현 무선채널에 가장 적합한 DIUC를 찾아서 DBPC-REQ 메시지를 송신하기 위해서 본 발명에서 제안한 DBPC 전용 CDMA 코드로 대역 할당 요청을 하여 초기 레인징이나 트래픽의 대역 할당 요구 메시지와 경쟁하여 DBPC-REQ 실패시 호가 단절 되는 상황을 극복 할 수 있다.
그러나 CDAM Code 개수 48로 한정 되어 있기 때문에 사용 할 수 있는 레인징 코드를 고정 된 개수로 나눌 경우에 셀 초기화 시 트래픽 연결이 없는 경우에는 레인징 코드가 충돌 나서 실패 할 확률이 높다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 특허는 현재 수행 중인 AP의 트래픽 연결의 수가 많고 적음에 따라 사용하는 CDMA Code의 할당을 능동적으로 수행 할 수 있게 함으로서 기존 의 고정된 CDMA Code Count를 사용한 경우 보다 셀 초기화시나 트래픽 연결이 적은 경우는 초기 레인징을 좀 더 효율적 트래픽 연결 사용자가 많은 경우에는 버스트 프로파일 CDMA code를 좀 더 많이 배정 함으로서 버스트 한 프로파일 변경을 좀 더 빨리 수행 할 수 있게 코드 관리를 하게 되므로 초기 레인징 성공율도 증가 시키고, 이미 연결된 트래픽 연결 손실율을 감소 시킬 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 고속 휴대 인터넷 시스템에서의 효율적인Ranging 방법을 위한 수행 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제 1도는 본 발명이 적용된 휴대 인터넷 시스템 구조도이다. 휴대 인터넷 시스템은 크게 휴대 인터넷 단말인 Access Terminal (AT - 110), 기지국 기능을 수행하는 엑세스 포인트 (Access Point : AP - 120), 패킷 접속 라우팅 기능 및 Mobile IP의 외부 에이젼트 기능을 수행하는 Packet Access Router (PAR 130)로 구성 되어 있다. 본 발명이 수행 되는 AP의 구조는 사용자 관리 및 셀 관리를 수행하는 ACS (Access Controller Subsystem : 123) 서브시스템, 무선 구간 송수신 기능을 수행하는 BBS(BaseBand Subsystem: 121) 서브 시스템과 트래픽 처리 및 무선링크 송수신 제어 기능을 수행하는 ATS(Access Traffic Subsystem: 122)로 구성 되어 있으며 도 1은 그 구조에 대한 일실시 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 도 1에서 설명한 Hpi 구조 중에서 본 특허가 적용 되는 ATS와 ACS의 소프트웨어 구조를 상세히 설명한 그림이다. AP 구조는 크게 각 AT의 자원을 관리하고 기지국의 제어 기능을 담당하는 ACS(220 : Accsess Controller Subsystem)과 기지국와 단말기 사이의 트래픽을 처리하는 ATS(210: Access Traffic Subsystem)으로 구성 되어 있다. 특히 본 특허의 기능이 처리되는 ATS는 스케줄링 블록인PSCB (Packet Scheduling Block :213)과 무선링크 제어 블록인RNGB (Ranging Control Block :211), 재전송을 제어하는ARQB (Automatic Repeat Request Block :216), 무선구간에 전송할 MAC PDU를 구성하는 블록인 PHDB(Packet Handling Block:215), 패킷 분류 기능과 수신 패킷의 CID 매핑 기능을 주된 기능으로 수행하는PCFB(Packet Classification Block : 217)과 DSP와 인터페이스를 관리하는 DSP Interface Control Block(DICB)등의 7개 소프트웨어 블록으로 구성된다.
도 3은 본 발명이 적용 되는 적용되는 HPi 프레임 구조를 나타내고 있다. 이 프레임의 구조는DL Preamble 은 HPi 프레임의 시작을 알리고(310), System Information Channel은 시스템 정보가 내려가는 부분이고(320), 상하향 링크를 위한 트래픽 및 메시지 정보의 위치를 단말에게 알려주는 DL-MAP/UL-MAP(330), 실제 데이터가 전송되는 DL Burst 영역(340)과 단말기에서 AP로 데이터를 보내는 상향 데이터가 실리는 UL Burst 영역(350)과 CDMA code로 단말기가 Access 하는 Ranging 영역(360)으로 구성 되어 있다. 이 프레임 구조에서 중에서 본 특허에서는 레인징 정보를 전달하는 CDMA code 영역은 현재 3가지로 나누어 보내지면, 무선 특성상 수행 되는 트래픽의 Burst Profile을 능동적으로 변화시키는 DBPC-REQ를 전담하는 DBPC 전용 코드를 할당하자는 내용이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 HPi에서 사용하는 CDMA code 할당 방법을 나타내고 있다. 현재 HPI 시스템에서 사용하는 레인징을 위한 CDMA 코드를 사용하는 3가지 종류와 현재 본 특허에서 제안한는 DBPC 요구 CDMA 들의 범위와 개수를 정적으로 나눈 경우의 표이다. 본 표에서 단말기가 초기 레인징을 요청하는 경우에 사용하는 초기 CDMA 코드(410), 단말기가 현재 자신의 상태를 주기적으로 보고하는 주기 CDMA 코드(420), 단말기가 상향으로 데이터를 보내기 위해서 기지국의 스케쥴러에게 대역 할당을 요구하는 대역 할당 CDMA 코드(430)으로 현재 구성 되어 있다. 본 특허에서는 현재 구분되어 있는 3가지에 단말기의 무선 환경의 변화를 빨리 AP로 보고하기 위하여 필요한 DBPC 요구 CDMA 코드(440) 종류를 하나 더 추가 하고자 한다.
도 5는 AT에서 요구하는 DBPC-REQ 기능을 ATS에서 처리하는MSC(Message Sequence Chart)를 나타낸 것이다. 단말기가 자신의 하향 버스트 프로파일 변경 되어 DBPC-REQ 메시지를 ATS로 송신하고자 할 때, 본 특허에서 제안한 DBPC 레인징 코드를 이용하여 ATS의 RNGB로 보낸다(510). 위의 510에서 수신한 레인징 코드를 최우선으로 처리하여 RNGB에서 PSCB로 해당 단말에게 DBPC-REQ를 위한 UL-MAP 요구 메시지를 송신한다(520). 이 메시지를 받은 PSCB는 다음 프레임의 UL-MAP 정보에 DBPC-REQ 메시지 할당 정보를 넣어 AT로 송신한다(530). 530을 통하여 DBPC-REQ 메시지를 수신한 단말은 DBPC-REQ메시지를 UL-BURST 영역을 통하여 메시지 형태로 송신하여 ATS의 TRMB는 해당 단말의 메시지를 RNGB로 msgDbpcReqInd_id 메시지를 보낸다(550). 이 메시지를 받은 RNGB는 DBPC-REQ에서 요청한 DIUC를 변경하고, DBPC-RSP 메시지를 송신한다(560).
도 6은 ACS의 자원 할당 블록에서 현재 수행 중인 트래픽 연결을 가지고 CODE_COUNT_INDEX를 재할당하여 재 할당된CODE_COUNT_INDEX가 변경이 된 경우에는 UCD를 통해서 AT로 변경 메시지를 보내는 것을 나타낸 흐름도이다. ACS에서 ATS로부터 새로운 연결 요구메시지를 수신 한다(610). 610에서 수신된 메시지를 가지고 새로운 연결을 설정 한다(620). 620에 의해서 새로운 연결이 설정 된 경우 fnCdmaCodeAssign 함수를 수행한다(630). 위의 630에서 CDMA code 재할당을 위해서 MAX_TRAFFIC_INDEX에서 I를 뺀 값을 K로 할당한다(631). 할당 된 K를 가지고 현재 trafficAtCount가 MAX_TRAFFIC_CON_COUNT/k보다 작은지 큰지를 비교한다(632). 632에서 비교된 값이 참이면 I를 return 한다(633). 632가 거짓이면 I를 증가하고, 다시 631을 수행 한다. 631 ~ 633에서 결정된 I 값이 OLD_CODE_COUNT_INDEX와 비교한다(634). 634에서 수행된 결과가 참이면, NEW_CODE_COUNT_INDEX를 가지고 각 Code 개수를 설정하고 ATS로 UCD 변경 메시지를 보낸다(635). 634가 거짓이면 635를 수행하지 않는다.
제 7도 : 제 6도에서 필요한 현재 서비스 중인 트래픽 연결과 CODE_COUNT_INDEX 관계를 나타낸 표이다. 사용자 수가 적은 경우의 CODE_COUNT_INDEX는 1이고(700), 사용자 수가 많아짐에 따라CODE_COUNT_INDEX는 증가 하여(710,720), 가장 연결 사용자 수가 많아지면CODE_COUNT_INDEX를 4로 할당한다(730).
제 8도는 제 6 도와 제 7도에 의해서 설정된 CODE_COUNT_INDEX를 가지고 효율적인 CDMA 코드 개수를 나타낸 표이다. HPi시스템에서 사용하는 전체 CDMA CODE 수는 48개이다(810). 이 48개 중에서 기본적으로BASIC_CDMA_CODE_COUNT로 할당한 것이 각 종류별로 4로 한다(820). 810~ 820에서 할당하고 남은 코드 수를MAX_ASSIGN_CDMA_ CODE_COUNT(MACCC)로 할당한다(830). 830에서 계산된 MACCC와 CODE_COUNT_INDEX를 가지고 각 부분에서 필요한 CODE COUNT를 계산한다(840 ~ 870)
제 9도는 DBPC-REQ 메시지를 ATS에서 처리 하는 흐름도이다. 레인징 처리블럭에서 TRMB를 통해서 DBPC-REQ메시지를 수신하면, 현 ATS내의 해당 AT DIUC를 찾아내고 찾아낸 값을 currentDiuc에 저장한다(910). 수신된 DBPC-REQ메시지의 DIUC를 찾아서 newDiuc에 저장한다(911). 도 910 ~ 도 911에서 저장한 값을 기반으로 currentFCT, nweFCT를 burstProfile정보에서 찾아낸다(912). NewFCT와 currentFCT를 비교하여 currentFCT가 값이 더 큰 경우 MORE_BURST_TYPE이 되어DBPC-REQ에서 수신한 DIUC를 ATS내의 AT정보 필드에 저장하고, DBPC-RSP 메시지를 생성한다(914). 914에서 생성된 DBPC-RSP MAC 메시지를rngbId를 1로 하여PCFB로 보낸다(915). 위의 913에서 판단한 값이 LESS_BURST_TYPE이면 DBPC 정보를 rngbInfo_type에 저장하고(916) 메시지를 생성하여 해당 rngbId를 가지고PCFB로 데이터를 보낸다. BURST_TYPE이 LESS_BURST_TYPE인 경우 PCFB는 DBPC_RSP 메시지를 송신하고 libPcfbToRngbInd 함수를 호출하여 트래픽의 DIUC를 변경하는 일을 수행한다(920 ~ 923)
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이와 같이, 본 발명은 고속 휴대 인터넷 시스템 (HPi : High speed Portable internet) 시스템에서 연결 설정된 이동 단말기가 상향 링크 상에서 얼마의 시간 동안 비 활성화 되었으며 하향 링크 상에서 페이딩을 감지 하였을 경우 사용하는 DBPC-REQ 메시지를 효율적으로 사용하기 위해서 필요한 DBPC-REQ 전용 CDMA 레인징 코드를 할당하여 상향 링크 대역 할당 방식을 제안하고, 제안된 접속 방식에 의해서 수신된 DBPC-REQ를 효율적으로 처리 하고 요청한 DIUC의 변경 하게 함으로서 핸드오버나 무선 환경이 열악한 상항에서도 통신이 절단 되는 현상을 방지 하는 효과가 있다.
제 1 도: 본 발명이 적용된 고속 휴대 인터넷 망 구성도
제 2 도: 본 발명이 적용되는 ATS와 ACS의 소프트웨어 구조도
제 3 도: 본 발명이 적용되는 HPi 프레임 구조
제 4 도: 본 발명이 적용되는 HPi에서 사용하는 CDMA code 할당 방법
제 5도: AT에서 요구하는 DBPC-REQ 기능을 ATS에서 MSC(Message Sequence Chart)
제 6도: ACS의 자원 할당 블록에서 현재 수행 중인 트래픽 연결을 가지고 CODE_COUNT_INDEX를 할당하여 UCD를 통해서 AT에게 변경 메시지를 보낸다.
제 7도 : 제 6도에서 필요한 현재 서비스 중인 트래픽 연결과 CODE_COUNT_INDEX 관계를 나타낸 표
제 8도 : 제 6 도와 제 7도에 의해서 설정된 CODE_COUNT_INDEX를 가지고 효율적인 CDMA 코드 개수를 나타낸 표
제 9도 : DBPC-REQ 메시지를 ATS에서 처리 하는 흐름도

Claims (3)

  1. 고속 휴대 인터넷 시스템에서 트래픽의 버스트 프로파일 변경을 위한 사용자 용량에 따른 CODE_COUNT_INDEX 설정 1단계;
    상기 단계에 의해서 각 CDOE를 사용할 수 있는 CODE_COUNT를 계산하는 2단계;
    상기 2단계에 의해서 변경된 시스템 정보를 AT에게 방송하는 3단계
    를 포함하는 전용 CDMA 코드 할당 이용한 고속 하향 버스트 프로파일 변경 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    DBPC-REQ 메시지를 수신한TRMB가 DBPC-REQ처리를 위하여 RNGB의 함수를 호출하는 1단계:
    1단계의 의해서 수신한 DBPC-REQ에서 요청한 하향 버스트 프로파일이 (DIUC)가 MORE BURST인지LESS BURST인지를 결정하는 2 단계:
    2단계에 의해서 결정된 BURST TYPE이 MORE BURST 인 경우 DBPC-RSP를 송신하여 처리하는 3 단계를 포함하여 MORE BURST 처리하는 전용 CDMA 코드 할당 이용한 고속 하향 버스트 프로파일 변경 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 결정된 BURST TYPE이 LESS ROBUST인 경우 DBPC-RSP 메시지를 PCFB로 송신하는 1 단계 :
    1단계의 의해서 PCFB가 PSCB에 의해서 응답 메시지를 송신한 경우 RNGB에게 응답 메시지를 보내는 2단계:
    2단계에 의해서 DBPC-RSP가 송신 됨을 확인한 RNGB가 새로운 DIUC로 변경하는 3단계를 포함하여 LESS BURST 처리하는 전용 CDMA 코드 할당 이용한 고속 하향 버스트 프로파일 변경 방법.
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