KR20000023147A - 부호분할다중접속 통신시스템에서 공통 채널을 통해전송될 데이터의 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 패킷 데이터 서비스를 지원하는 이동통신시스템에서 공통 채널을 통해 전송되는 계층 3 제어 메시지와 메체접근제어 메시지, 사용자 데이터들을 하나의 공통무선버스트프로토콜 엔티티에서 처리하여 시스템의 복잡도를 줄일 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

부호분할다중접속 통신시스템에서 공통 채널을 통해 전송될 데이터의 처리 방법{METHOD FOR PROCESSING TRANSMITTED MESSAGE OVER COMMON CONTROL CHANNEL IN CDMA COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 부호분할다중접속방식을 사용하는 이동통신 시스템의 메시지 처리방법에 관한 것으로, 특히 공통채널로 전송되는 사용자 데이터 및 메시지를 처리할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 부호분할다중접속방식(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭한다) 이동통신 시스템은 음성을 위주로 하는 서비스에서 발전하여 고속 패킷 데이터 서비스의 제공이 가능하게 되었다. 상기와 같이 음성을 위주로 하는 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서는 주로 호설정(Call Setup), 핸드오프(Handoff), 호해제(Call Release)시에 제어 정보가 발생하며, 상기 제어정보는 대부분 계층 3(Layer 3, Network Layer) 제어 메시지로써 신호채널(Signaling Channel)을 통해 전송된다.

그러나 패킷 데이터는 데이터 발생이 지속적이지 않은 버스트(burst)한 특징을 갖는다. 따라서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 시스템에서는 무선 자원의 용량과 기지국의 처리 능력, 이동국의 전력 소비 한계 등을 고려하여 모든 사용자에게 서비스 시간 동안 계속적으로 전용의 트래픽 채널과 전용의 제어 채널을 할당하지 않고 트래픽이 발생할 때마다 전용 채널을 할당하며, 패킷 데이터의 전송이 끝나고 일정 시간이 지나면 사용중이던 전용 채널을 해제하여 다른 사용자가 자원을 사용하도록 하는 동적인 채널 할당 방법을 사용한다. 이를 위해 물리계층(Layer1, Physical Layer)과 링크계층(Layer2, Link Layer) 사이에 매체접근제어 부계층(MAC Sublayer : Medium Access Control) 을 두어 시스템의 한정된 자원을 보다 효과적으로 사용할 수 있도록 한다. 이렇게 매체접근제어 부계층에서 발생한 제어 정보는 매체접근제어채널(MAC Channel)로 전송된다.

도 1은 CDMA 이동통신 시스템에서 상태의 변화에 따른 상태 천이 동작을 도시하는 도면이다.

최초에 서비스가 발생하지 않은 상태를 널상태(PLICF Null State)111에 있다고 한다. 상기 널 상태111에서 서비스 요구가 발생하면, 기지국과 이동국은 공통 채널을 통해 서비스에 필요한 정보를 교환하여 서비스 옵션을 연결하고 전용매체접근채널(dmch : Dedicated MAC Channel)과 전용신호채널(dsch : Desicated Signaling Channel)을 설정하여 이동국과 기지국간에 매체접근제어 부계층에서 발생한 메시지와 계층3에서 발생한 제어 메시지를 교환하는 제어유지상태(Control Hold State)113으로 천이한다.

상기 제어유지상태113에서 사용자 데이터를 전송하기 위한 전용트래픽채널(dtch : Dedicated Traffic Channel)의 설정이 완료되면, 기지국과 이동국은 데이터 전송상태(Active State)117로 천이하여 기지국과 이동국은 고속 패킷 데이터를 교환한다. 이 때 전송할 사용자 데이터에는 무선링크프로토콜(RLP ; Radio Link Protocol)에서 발생되는 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 순서 번호와 알림 요구 표시 등이 추가되어 전용트래픽채널로 전송된다. 상기 데이터 전송상태117은 모든 전용채널이 사용 가능한데, 여기서 사용자 데이터는 전용트래픽채널로 전송되고, 계층3에서 발생되는 제어 정보와 매체접근제어 부계층에서 발생한 제어 정보는 제어유지상태113에서와 같이 마찬가지로 상기 전용신호채널과 전용매체접근제어채널을 통해 각각 전송된다.

상기 데이터 전송상태에서 패킷 데이터의 특성상 일정 시간 이상 데이터가 발생하지 않으면, 상기 기지국과 이동국은 상기 전용트래픽채널은 해제하고 제어 유지 상태113으로 천이한다. 상기 제어 유지 상태113에서는 전용신호채널 및 전용매체접근제어채널이 연결된 상태가 된다.

상기 제어 유지 상태113에서 일정 시간동안 전송할 데이터가 발생하지 않으면, 상기 전용신호채널과 전용매체접근제어채널도 해제되고 공통 채널들만이 설정되어 있는 대기 상태(Suspended State)115로 천이한다. 상기 대기 상태115에서는 서비스와 전용 채널에 대한 정보를 유지하고 있어, 상기 전용채널을 통해 전송할 데이터가 발생하면 짧은 시간 동안에 전용 채널들을 다시 설정하고 데이터 전송 상태로 천이할 수 있다. 상기 대기 상태115에서 전송할 데이터가 일정 시간동안 발생하지 않으면 서비스는 유지하고 있던 서비스에 대한 정보와 전용 채널에 대한 정보를 삭제하고 널 상태111로 돌아간다.

상기 도 1의 상기 대기 상태115에서는 모든 전용 채널이 해제되고 공통 채널들만이 존재한다. 이때 버스트(burst)하게 발생하는 적은 양의 사용자 데이터(SDB : Short Data Burst)는 무선버스트프로토콜(RBP : Radio Burst Protocol) 엔티티에서 전송한다. 이때 상기 무선버스트프로토콜에서 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위해, 자동반복요구 기능부(ARQ Function ; Automatic Repeat Request)에서 순서 번호와 알림 요구 등의 제어 필드들을 추가하고, 주소 기능부(ADDRESSS Function)에서 데이터의 송신단이나 수신단을 구분하기 위한 이동국 구분자를 추가하며, 이는 공통트래픽채널 매핑엔티티로 전달된다. 상기 공통 트래픽패널 매핑 엔티티로 전달되기 전에 사용자 데이터는 길이 필드와 에러 확인을 위한 제어 필드가 추가된다. 상기 무선버스트프로토콜은 서비스마다 하나 씩의 엔티티를 생성하고, 하나의 단말은 동시에 하나 이상의 서비스를 제공할 수 있으므로 공통트래픽채널 매핑엔티티에서는 사용자 데이터에 서비스를 구분하기 위한 서비스 구분자(SID : Service Identifier)를 추가한다. 상기 공통트래픽채널 매핑 엔티티로 전달된 사용자 데이터는 물리 채널로 매핑되어 상대 수신단으로 전송된다.

도 2는 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 제어 평면(Control Plane)210과 데이터 평면(Data Plane)220의 기능 블럭(Functional Block)을 나타낸 도면이고, 도 3은 상기 도 2의 데이터 평면220 중 공통트래픽채널(common traffic channel: ctch)로 전송되는 사용자 데이터와 공통매체접근제어채널로 전송되는 매체접근제어 메시지를 처리하는 기능 블럭을 나타낸 상세도이다.

상기 대기 상태115에서 발생한 적은 양의 사용자 데이터를 처리하는 것은 무선버스트프로토콜(RBP : Radio Burst Protocol) 엔티티222이고, 계층 3에서 발생한 제어 메시지는 신호무선버스트프로토콜(SRBP : Signaling Radio Burst Protocol) 엔티티224가 담당하고, 메체접근제어 부계층에서 발생한 제어 메시지를 처리하는 것은 제어채널버스트프로토콜 엔티티(CCBP : Control Channel Burst Protocol)226이다.

상기 대기 상태115에서 적은 양의 사용자 데이터가 발생하면, 1개에서 7개 사이의 '0'를 채워 데이터를 바이트(Byte = 8 bits) 단위로 만든다. 여기에 데이터의 길이를 나타내는 길이 필드(LEN Field)와 수신단에서 에러를 확인하기 위한 코드(CRC : Circular Redundancy Code)를 추가하여 공통트래픽채널 매핑엔티티(CTCH Mapping)로 전달한다. 공통트래픽채널 매핑엔티티에서는 여러 서비스의 무선버스트프로토콜에서 발생한 데이터를 구분하기 위한 서비스 구분자와 데이터의 송신단을 구분하기 위한 이동국 구분자(MSID : Mobile Station Identifier)를 추가하여 공통채널/호출채널/접근채널 매핑 엔티티(CCCH/PCH/ACH Mapping)로 전달한다.

상기 대기 상태에서 계층 3의 제어 메시지가 발생하는 경우 상위 링크접근제어 부계층(LAC Sublayer : Link Access Control)에서 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 순서 번호를 부여하고 단말구분자를 추가하여 신호무선버스트프로토콜 엔티티224로 전달된다. 신호무선버스트프로토콜 엔티티224는 무선버스트프로토콜 엔티티222와 마찬가지로 제어 메시지에 '0'을 채워 바이트 길이가 되도록 하고 길이를 나타내는 길이 필드와 에러를 확인하기 위한 코드를 추가하여 공통채널/호출채널/접근채널 매핑 엔티티로 전달한다.

상기 대기 상태115에서 발생하는 메체접근제어 메시지는 공통매체접근제어채널 매핑 엔티티로 전달되어 서비스구분자가 추가된 후 제어채널버스트프로토콜(CCBP : Control Channel Burst Protocol) 엔티티226으로 전달된다. 그러면 상기 매체접근제어 메시지는 제어채널버스트 프로토콜 엔티티226에서 처리된 후 공통채널/호출채널/접근채널 매핑 엔티티로 전달되어 물리 채널에 매핑된다. 여기서 상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 공통 접근제어채널의 메시지는 아직 정의되지 않은 상태이다. 즉, 상기 대기 상태에서는 계층 3에서 발생한 제어 메시지가 공통채널로 전송되는 경우, 계층2인 링크계층에서 신뢰성 있는 전송을 보장하는 역할을 한다. 그러나 상기 메체접근제어 메시지의 경우 공통채널로 전송될 때 이러한 신뢰성 있는 전송을 위한 기능이 정의되어 있지 않다.

상기한 바와 같이 음성을 위주로 서비스 하고 있는 이동통신시스템에서 계층 3에서 발생하는 제어 정보의 경우는 계층 2에서 상기의 기능을 제공하고 있다. 따라서 상기 매체접근제어 부계층에서 발생한 제어 정보가 공통매체접근제어채널로 전송될 경우에 물리 채널로 전달되기 전에 상기의 제어 기능을 수행하는 프로토콜이 필요하다. 또한 프로토콜 스택 구조의 여러 엔티티중 공통매체접근제어채널로 전송될 매체접근제어 매시지를 제어하는 제어채널버스트 프로토콜의 기능의 정의가 필요하다.

또한 상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 현재 부호분할다중접속방식을 사용하는 이동통신시스템에서는 상기 기능을 각각 대응되는 프로토콜 엔티티에서 처리되므로, 세 개의 프로토콜 엔티티가 필요하다. 이것은 하나의 시스템이 중복된 기능 블럭을 갖는 것으로 시스템 복잡도를 증가시키고 구현을 어렵게 하는 문제점이 있다. 즉, 프로토콜 엔티티들은 순서 번호와 관련된 데이터를 저장하는 저장 공간을 각각 관리하므로 저장 공간의 낭비를 초래한다.

또한 계층 3에서 발생하는 제어 메시지의 경우 주소 기능부가 매체접근제어 부계층의 상부에 위치하므로 매체접근제어 부계층에서 공통신호채널로 전송된 모든 계층 3 제어 메시지를 처리하여 상위 링크접근제어 부계층으로 전달하여야 하는 프로세서의 로드(Load)를 증가시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 매체접근제어 메시지를 공통매체접근제어채널을 통해 전송하고자할 때 제어채널버스트프로토콜을 통해 매체접근제어 메시지를 신뢰성 있게 전송할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 부호분할다중접속 통신시스템에서 공통 채널을 통해 전송되는 계층 3 제어 메시지와 사용자 데이터, 매체접근제어 메시지를 처리하는 각각의 프로토콜 엔티티의 공통된 기능부를 하나의 엔티티로 통합하여 처리할 수 있는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중복된 기능 블럭을 통합하여 시스템의 복잡도를 줄여 시스템의 구현을 용이하게 하고 시스템의 성능을 향상시키는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주소 기능부를 매체접근제어 기능부에 위치시켜 매체접근제어 부계층의 로드를 감소시키는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템의 공통채널 메시지 처리 방법은, 공통채널을 통해 전송되는 계층3에서 생성되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 생성되는 제어메시지, 사용자 데이터들 중 적어도 하나의 메시지를 수신하는 과정과, 상기 계층3에서 생성되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 생성되는 제어메시지, 사용자 데이터들 중 적어도 하나를 대응되는 논리채널들에 매핑하는 과정과, 상기 계층3에서 생성되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 생성되는 제어메시지, 사용자 데이터들 중 적어도 하나에 각각 매핑된 대응되는 논리채널들을 정의하는 논리채널 구분자를 부가하는 과정과, 상기 논리채널 구분자가 부가된 공통채널 메시지를 단일 순서 번호로 공통무선버스트프로토콜에 따라 처리하는 과정과, 상기 처리된 메시지들을 대응되는 공통물리채널들에 매핑하는 과정으로 이루어진다.

도 1은 종래의 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 데이터 서비스를 지원하는 매체접근제어 부계층의 상태 천이를 나타낸 도면

도 2는 종래의 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 데이터 서비스를 지원하는 프로토콜 스택 구조

도 3은 종래의 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 데이터 서비스를 지원하는 프로토콜 구조중 데이터 평면을 나타낸 상세도

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통 채널을 통해 전송되는 데이터를 처리하는 엔티티를 통합하여 나타낸 프로토콜 스택 구조를 도시하는 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신시스템의 공통무선버스트프로토콜의 구조를 도시하는 도면

도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통무선버스트프로토콜에 의해 전송되는 계층3 제어 메시지의 프레임 포맷을 도시하는 도면

도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통무선버스트프로토콜에 의해 전송되는 사용자 데이터의 프레임 포맷을 도시하는 도면

도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통무선버스트프로토콜에 의해 전송되는 매체접근제어 메시지의 프레임 포맷을 도시하는 도면

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 공통채널을 통해 전송되는 데이터를 처리하는 엔터리를 통합하여 처리하는 채널 구조를 도시하는 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에는 고속 패킷 데이터 서비스를 지원하는 부호분할다중접속 통신시스템에서 매체접근제어 메시지의 처리하기 위한 프로토콜을 정의하고, 또한 상기 공통 채널을 통해 전송되는 계층 3 제어 메시지와 메체접근제어 메시지, 그리고 사용자 데이터를 하나의 무선버스트프로토콜 엔티티에서 처리하도록 하여 시스템의 복잡도를 줄여 시스템의 구현을 용이하게 하고 시스템의 성능을 향상시키는 것에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 통신시스템에서 공통채널로 전송되는 데이터 처리방법은 공통채널로 전송하기 위하여 계층 3에서 발생하는 제어 메시지, 매체접근제어 부계층에서 발생하는 제어 메시지 및 사용자 데이터들 중 적어도 하나 이상을 수신하며, 상기 수신된 데이터를 구분할 수 있도록 각각 대응되는 논리채널의 구분자를 추가하고, 상기 구분자가 추가된 데이터들을 하나의 공통 무선버스트프로토콜 엔티티에서 하나의 번호체계로 처리하여 물리채널 엔티티로 출력하며, 이렇게 처리된 공통채널의 메시지를 해당하는 물리계층의 공통채널을 통해 전송한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통 채널을 통해 전송되는 계층 3 제어 메시지417과, 사용자 데이터418, 매체접근제어 메시지419를 처리하는 프로토콜 엔티티의 공통되는 기능부를 통합하여 나타낸 프로토콜 스택 구조를 도시하는 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 도 4는 패킷 데이터 서비스시 전용 채널을 모두 해제하고 공통 채널만을 유지하고 있는 대기 상태에 있을 때, 계층3 제어 메시지와 매체접근제어 메시지, 그리고 사용자 데이터들을 공통무선버스트프로토콜 엔티티414를 거쳐 공통채널/호출채널/접근채널 매핑 엔티티412로 전달되는 것을 도시한 것이다. 즉, 사용자 데이터, 계층 3 제어 메시지, 매체접근제어 메시지들을 하나로 통합하여 하나의 공통무선버스트프로토콜(CRBP : Common Radio Burst Protocol)에서 이를 처리하도록 한다. 이하의 설명에서는 공통채널의 메시지 처리 동작을 중심으로 살펴보며, 전용채널의 메시지 처리 동작의 설명은 생략하기로 한다. 따라서 RLP(Radio Link Protocol)의 동작 설명은 생략하기로 한다.

PLCIF424는 공통매체접근제어채널의 메시지를 발생한다. SRMAC432는 계층 3의 공통신호채널 메시지를 발생한다. RMAC440-44N은 공통트래픽채널의 메시지를 발생한다.

공통논리채널매퍼(Common Logical Channel Mapper)416은 CMCH 매퍼422에서 출력되는 공통접근매체제어채널(Common MAC channel)의 메시지와, SRMAC432에서 출력되는 공통신호채널 메시지와, CTCH 매퍼452에서 출력되는 공통트래픽채널의 메시지를 수신한다. 상기 공통논리채널매퍼416은 하나의 공통무선버스트프로토콜 (Common Radio Burst Protocol: CRBP) 엔티티 414에서 세 가지의 데이터를 처리하도록 하기 위해 각각의 데이터의 논리채널을 구분할 수 있는 논리채널 구분자(Logical channel Identifier: LID)를 추가하는 기능을 제공한다.

상기 공통무선버스트프로토콜 엔티티414는 무선버스트프로토콜(Radio Burst Protocol: RBP) 엔티티와, 링크접근제어 부계층(Link Access Control Sublayer) 엔티티, 그리고 제어채널버스트프로토콜(Control Channel Burst Protocol) 엔티티의 자동반복요구 기능부와 주소 기능부, 프레이밍 기능을 수행하며, 상세한 설명은 도 5에서 후술하기로 한다. 따라서 무선버스트프로토콜 엔티티와 신호무선버스트프로토콜 엔티티, 제어채널버스트프로토콜 엔티티가 각각 서로 다른 순서 번호를 가지고 동작하던 것을 본 발명의 실시예에 따른 상기 공통무선버스트프로토콜 엔티티414는 계층 3 제어 메시지와 사용자 데이터, 매체접근제어 메시지를 하나의 순서 번호를 가지고 처리한다.

물리채널 매핑(CCCH/PCH/SCH Mapping) 엔티티412는 상위 공통무선버스트프로토콜 엔티티414에서 처리된 각각의 계층 3 제어 메시지, 매체접근제어 메시지, 그리고 사용자 데이터를 물리 채널인 공통제어채널(Common Control Channel)이나 호출채널(Paging Channel), 또는 접근채널(Access Channel)에 매핑하는 역할을 한다.

도 5는 도 4의 공통무선버스트프로토콜 엔티티414의 기능부를 상세히 나타낸 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, SRMAC432는 공통제어채널을 통해 전송하기 위한 계층3의 신호 메시지를 출력한다. CMCH 매퍼422는 공통매체접근제어채널로 전송하기 위한 메시지를 출력한다. CTCH 매퍼452는 공통트래픽채널로 전송하기 위한 메시지를 출력한다. 공통논리채널매퍼416은 상기 SRMAC432, CMCH매퍼422, CTCH매퍼452에서 각각 출력되는 공통제어채널, 공통매체접근제어채널 및 공통트래픽 채널의 메시지들을 수신하며, 상기 수신되는 공통채널의 메시지를 분석하여 각각 해당하는 논리채널의 구분자LID를 추가하여 출력한다.

상기 논리채널의 구분자LID가 추가된 공통채널의 메시지를 수신하는 상기 공통무선버스트프로토콜 엔티티414는 자동반복요구 기능을 수행하기 위한 파라미터(ARQ parameter)들을 추가하는 자동반복요구 기능부(ARQ Function ; Automatic Repeat Request)512와, 데이터의 송신단이나 수신단을 구분하기 위한 주소 파라미터(address parameter) 추가하는 주소 기능부(ADDRESS Function)514와, 물리채널과 매핑될 수 있도록 메시지를 변환하는 프레이밍 기능부(Framing Function)516으로 구성된다.

상기 자동반복요구 기능부512에서 부가되는 자동반복요구 파라미터는 메시지의 신뢰성 있는 전송을 제공하기 위해 메시지 순서 번호(MSG_SEQ : Message Sequence Number), 알림 순서 번호(ACK_SEQ ; Acknowledgement Sequence Number), 알림 요구(ACK_REQ ; Acknowledgement Required Indicator), 유효 알림(VALID_ACK ; Valid acknowledgement Indicator) 등의 제어필드들이 될 수 있다. 상기 메시지 순서 번호는 전송하는 메시지의 순서 번호이고 알림 순서 번호는 메시지가 에러 없이 전송되었다는 것을 알리기 위한 수신 메시지의 순서 번호이다. 알림 요구는 전송하는 메시지가 알림이 필요한지 여부를 나타내는 것이며 유효 알림은 현재 전송하는 메시지에 수신된 메시지의 알림 정보가 포함되어 있는지를 나타내는 것이다.

송신측에서 제어 필드를 채워 메시지를 보내면 수신측은 이것을 보고 알림을 전송할 것인지 여부를 결정한다. 송신측이 알림 요구 필드를 셋(Set)하여 메시지를 보내고 일정 시간이 지나도록 알림 메시지가 도착하지 않으면 송신측은 메시지를 다시 보내는 일을 한다. 따라서 자동반복요구기능 블록은 메시지가 송신측과 수신측 사이에 신뢰성 있게 전송되도록 제어하는 역할을 수행한다. 자동반복요구기능 블록에서 가공된 메시지는 주소기능 블록으로 전달된다.

두 번째로 상기 주소기능부514에서 부가하는 주소 파라미터는 하나의 물리 채널에 매핑되어 전송되는 메시지들이 어느 이동국에서 생성되었는지 또는 어느 이동국에서 수신되어야 하는지를 알리기 위해 이동국를 식별하기 위한 제어 필드들이 된다. 상기 이동국를 식별하기 위한 정보들로는 단말식별자 종류(MSID_TYPE ; Mobile station identifier field type), 단말식별자 길이(MSID_LEN ; Mobile station identifier field length), 단말식별자(MSID ; Mobile station identifier field) 가 있다. 상기 단말식별자 종류는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity) 등이 포함되며 단말식별자 길이는 단말식별자 종류에 따라 최소 2 바이트 이상의 길이를 가진다. 단말식별자 필드에는 단말식별자 종류에 해당하는 실제 단말식별자가 포함된다.

계층 3 제어 메시지의 경우 매체접근제어 부계층내의 공통무선버스트프로토콜 엔티티의 주소 기능부에서 이동국이 식별되어 해당 이동국의 계층 3 제어 메시지만이 자동반복요구 기능부로 전달되어 처리된다. 따라서 공통신호채널로 전송된 모든 계층 3 제어 메시지를 신호무선버스트프로토콜에서 처리하여 상위 링크접근제어 부계층에 전달하는 종래 기술에 비해 매체접근제어 부계층의 로드가 감소한다.

세 번째로 프레임 기능부414는 이동국 식별자가 추가된 데이터를 물리채널 매핑 엔티티412로 전송하기 전에 길이를 나타내는 길이 필드(LEN)와, 에러 확인을 위한 순환반복제어 필드(CRC : Circular Redendancy Control)를 추가한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 공통매체접근제어채널의 메시지의 프로토콜을 상기 공통신호채널 및 공통트래픽채널의 메시지와 같은 프로토콜 방식으로 정의하고, 상기 정의된 프로토콜에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 주소기능부512, 어드레스 기능부514 및 프레이밍 기능부516을 통해 정의된 공통매체접근제어채널의 메시지를 처리한다. 또한 상기 공통매체접근제어채널, 공통신호채널 및 공통트래픽채널의 메시지를 하나의 공통무선버스트프로토콜 엔티티414에서 처리하므로써., 시스템의 복잡도를 감소시킬 수 있으며, 또한 하나의 순서 번호만을 사용함으로써 순서 번호와 관련된 데이터를 저장하는 저장 공간의 낭비를 없앨 수 있다.

상기 도 5와 같은 기능부512-516을 통하면서 공통 채널로 전송되는 계층 3 신호 메시지, 매체접근제어 메시지, 사용자 데이터는 상기한 바와 같이 제어 필드들이 추가되며, 도 6a - 도 6c는 상기 기능부512-516에서 출력되는 메시지가 물리채널 매핑 엔티티412로 전달되기 전까지의 프레임 구조를 도시하고 있다. 여기서 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통무선버스트프로토콜414에 의해 전송되는 계층3 신호메시지의 프레임 포맷을 도시하는 도면이다. 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통무선버스트프로토콜414에 의해 전송되는 사용자 데이터의 프레임 포맷을 도시하는 도면이다. 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 부호분할다중접속 이동통신 시스템에서 공통무선버스트프로토콜414에 의해 전송되는 매체접근제어 메시지의 프레임 포맷을 도시하는 도면이다.

상기 도 6a - 도 6c의 각 프레임 구조를 보면, 공통무선버스트프로토콜 엔티티414의 기능부512-516을 거치면서 여러 제어 필드들이 추가되는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 도 6a - 도 6c의 각각의 프레임 구조를 보면 공통논리채널매퍼416에서 논리채널구분자(LID : Logical Channel Identifier)를 추가하여 하위의 공통무선버스트프로토콜 엔티티414로 전달함을 알 수 있다. 상기 송신단의 공통논리채널매퍼416에서 상기 논리채널구분자LID를 추가하여 전송하면, 수신단의 공통논리채널매퍼416에서는 상기 논리채널구분자를 확인하여 공통 채널로 전송된 여러 종류의 메시지를 해당하는 상위 엔티티로 전달한다. 또한 계층 3 제어 메시지는 하나의 단말기내에서 하나의 엔티티에 의해서만 발생된다. 그러나 사용자 데이터와 매체접근제어 메시지는 각각의 서비스마다 발생하는 데이터이므로, PLICF424 및 RMAC440-44N에서 서비스 구분자(SID)가 추가되어 공통논리채널매퍼416으로 전달된다. 상기 도 6a - 도 6c에서 ARQ Param은 자동반복요구 기능부512에서 추가되는 순서 번호 관련 제어 필드들을 나타내고, ADDR Param은 주소 기능부514에서 추가되는 이동국 식별자 관련 제어 필드들을 나타낸다.

상기 도 5 및 도 6a -도 6c에 도시된 바와 같이 공통무선버스트프로토콜 엔티티414는 종래의 무선버스트프로토콜RBP와 링크접근제어 부계층, 그리고 제어채널버스트프로토콜 엔티티의 자동반복요구 기능부와 주소 기능부, 프레이밍 기능부의 역할을 수행한다. 따라서 종래의 각 논리 채널마다 서로 다른 순서 번호를 가지는 것에 반해서, 상기 공통무선버스트프로토콜 엔티티414는 이를 같은 하나의 순서 번호로 처리하여 계층 3 제어 메시지와 사용자 데이터, 매체접근제어 메시지를 동일한 데이터로 처리한다. 그리고 상기 물리채널매핑 엔티티412는 상위 공통무선버스트프로토콜 엔티티414에서 처리된 각각의 계층 3 제어 메시지, 매체접근제어 메시지, 그리고 사용자 데이터를 하나의 물리 채널인 공통제어채널이나 호출채널, 또는 접근채널에 매핑하는 역할을 한다.

먼저 도 6a를 참조하여 계층 3 신호메시지의 전송 과정을 살펴보면, 계층 3에서 생성되는 612와 같은 신호 메시지는 공통논리채널매퍼416에서 계층 3 제어 메시지임을 나타내는 헤더 LID가 614와 같이 추가되어 공통무선버스트프로토콜414로 전달된다. 공통무선버스트프로토콜414의 자동반복요구 기능부512에서 616과 같이 ARQ Param을 부가하고, 주소 기능부514에서 ADDR Param을 부가하며, 프레이밍기능부516에서 620과 같이 LEN 및 CRC를 부가하여 출력한다. 즉, 상기 공통무선버스트프로토콜414는 614와 같은 신호메시지에 616-620과 같이 제어필드들을 추가한다.

두 번째로 도 6b를 참조하여 사용자 데이터의 전송 과정을 살펴보면, 공통트래픽채널 매핑 엔티티로 전달되어 622와 같이 서비스 구분자SID가 추가된 메시지는 공통논리채널매퍼416에서 624와 같이 사용자 데이터임을 나타내는 헤더LID가 추가된다. 상기 헤더 LID가 추가된 후 공통무선버스트프로토콜 엔티티414로 전달된 사용자 데이터는 자동반복요구 기능부512에서 626과 같이 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위한 순서 번호와 알림 요구 등의 제어 필드들인 ARQ Param가 추가되며, 다시 주소 기능부514에서 628과 같이 사용자 데이터의 송신단과 수신단을 구분하기 위한 이동국 구분자인 ADDR para가 추가되고, 프레이밍기능부516에서 630과 같이 메시지 길이 필드 LEN 및 CRC 필드들이 추가된 후 물리채널매핑 엔티티412로 전달된다.

세 번째로 도 6c를 참조하여 매체접근제어 메시지의 전송 과정을 살펴보면, 상기 매체접근제어 부계층에서 발생한 매체접근제어 메시지는 공통매체접근제어채널 매핑 엔티티에서 632와 같이 서비스 구분자 SID가 추가되어 공통논리채널매퍼416으로 전달된다. 그러면 상기 공통논리채널매퍼416에서 634와 같이 매체접근제어 메시지임을 나타내는 헤더 LID를 붙여 공통무선버스트프로토콜 엔티티414로 전달된다. 상기 공통무선버스트프로토콜 엔티티414의 자동반복요구 기능부512에서 636과 같이 순서 번호와 알림 요구 등의 제어 필드가 추가되고, 주소 기능부514에서 638과 같이 송신단이나 수신단의 이동국 식별자를 추가되며, 프레이밍기능부516에서 640과 같이 메시지 길이 필드 LEN 및 CRC 필드들이 추가된 후 물리채널매핑 엔티티412로 전달된다.

상기와 같이 공통 채널을 통해 여러 종류의 데이터를 하나의 번호체계로 처리하는 절차는 상위 채널에서 물리 채널로 전송되는 절차를 중심으로 설명하였다. 그러나 물리채널에서 상위 채널로 전송되는 절차는 역순으로 수행된다. 즉, 본 발명의 실시예에서 공통 채널의 수신 데이터 처리 절차는 상기와 같은 송신 데이터 처리 절차와 역순으로 이루어진다.

또한 상기와 같은 공통채널의 데이터 처리 절차는 기지국 및 단말기에서 모두 수행할 수 있다. 도 7은 CDMA 통신시스템의 채널 구조를 도시하는 도면으로써, 제어기701 및 751에서 상기 도 4와 같은 구조로 공통채널로 전송되는 데이터들을 처리한다.

상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 CDMA 통신시스템에서 단말기와 기지국에 구성되는 각 채널들 및 이들 각각의 채널 송수신장치 구성 예를 도시하고 있다. 상기 도 7에서 각 채널 구성은 송신기를 중심으로 도시하고 있다.

먼저 기지국의 채널 구성을 살펴보면, 제어기701은 기지국의 각 채널 발생기들의 동작을 제어(enable, disable)하는 기능을 수행하며, 기지국에서 송수신되는 물리 계층(physical layer)의 메시지를 처리하며, 상위 계층과 메시지를 통신하는 기능을 담당한다. 여기서 상기 제어기701은 공통채널로 전송되는 데이터를 처리할 시, 상기 도 4와 같은 구조로 처리한다. 즉, 상기 제어기701은 즉, 상기 제어기751은 계층3에서 발생되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 발생하는 제어메시지 및 사용자들을 전송할 시 하나의 번호체계로 처리하여 대응되는 공통채널을 통해 전송한다.

파일럿채널 발생기705, 동기채널 발생기707, 페이징채널 발생기709는 한 셀 또는 다수의 셀에 있는 사용자들이 공통으로 사용하는 공통채널 정보를 발생시키는 장치이고, 전용제어채널 발생기703, 기본채널 발생기711, 부가채널 발생기713은 사용자마다 다르게 할당되는 가입자 전용 채널 정보를 발생시키는 장치이다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 공통채널로 전송하기 위한 메시지를 처리하기 위한 방법에 관한 것이므로, 기지국의 물리계층의 공용채널들을 중심으로 동작을 살펴보며 전용채널의 구성 및 동작 설명은 생략하기로 한다.

파일럿채널 발생기705는 순방향 링크의 파일럿 채널(pilot channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 단말기에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 순방향 링크의 파일럿 채널은 항상 논리신호 0 또는 1 (all 0`s or all 1`s)을 전송한다. 여기서는 상기 파일럿 채널에 0 논리신호를 출력한다고 가정한다. 상기 파일럿채널의 신호는 단말기가 새로운 다중 경로에 대한 빠른 초기동기를(acquisition) 할 수 있게 하고, 채널을 추정(channel estimation)할 수 있게 한다. 파일럿 채널에는 미리 결정된 특정한 직교부호 하나를 할당하여 상기 파일럿 채널신호를 확산한다.

동기채널 발생기707은 순방향 링크의 동기 채널(sync channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 단말기에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 동기채널을 통해 전송되는 정보들은 한 셀 내의 단말기들이 초기의 시간 동기(time synchronization)와 프레임 동기(frame synchronization)를 맞출 수 있도록 하는 정보들이다. 상기 순방향 링크의 동기채널에는 미리 결정된 특정한 월시코드 하나를 할당하여 상기 동기채널의 정보를 확산한다.

페이징채널 발생기709는 상기 순방향 링크의 페이징 채널(paging channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 단말기에 송신하는 기능을 담당한다. 페이징채널을 통해 전송되는 정보들은 통신 채널이 성립되기 전에 필요한 모든 정보들이다. 상기 순방향 링크의 페이징채널에는 미리 결정된 직교부호들 중에 하나를 선택해서 확산한다.

전용제어채널 발생기703은 순방향 링크의 전용제어채널(Dedicated Control Channel: DCCH)을 통해 전송되는 각종 제어 메시지들을 처리하여 단말기에 송신하는 기능을 담당한다.

기본채널 발생기711은 상기 순방향 링크의 기본 채널(fundamental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 단말기에 송신하는 기능을 담당한다.

부가채널 발생기713은 상기 순방향 링크의 부가 채널(supplemental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 단말기에 송신하는 기능을 담당한다.

가산기715는 상기 전용제어채널 발생기103, 기본채널 발생기711 및 부가채널 발생기713에서 출력되는 순방향 링크의 I채널 송신신호들과 상기 파일럿채널 발생기705, 동기채널 발생기707 및 페이징채널 발생기709에서 출력되는 송신신호를 가산하여 출력한다. 가산기717은 상기 전용제어채널 발생기703, 기본채널 발생기711 및 부가채널 발생기713에서 출력되는 Q채널 송신신호들을 가산하여 출력한다. 확산변조기719는 상기 가산기715 및 가산기717에서 출력되는 송신신호를 확산시퀀스와 곱하여 확산한 후 송신신호의 주파수로 상승 변환하여 송신하는 기능을 수행한다. 수신기721은 역방향 링크로 수신되는 단말기의 각 채널신호들을 수신하여 기저 대역으로 주파수를 변환한 후, 이를 확산시퀀스와 곱하여 역확산하는 기능을 수행한다. 상기 도 7에서는 상기 기지국에 구비되는 역방향 링크의 채널 수신기들의 구성은 생략되어 있다.

두 번째로 단말기의 구성을 살펴보면, 제어기751은 기지국의 각 채널 발생기들의 동작을 제어(enable, disable)하는 기능을 수행하며, 단말기에서 송수신되는 물리 계층(physical layer)의 메시지를 처리하며, 상위 계층과 메시지를 통신하는 기능을 담당한다. 상기 제어기751도 도 4와 같은 구조로 공통채널로 전송되는 데이터들을 처리한다. 즉, 상기 제어기751은 계층3에서 발생되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 발생하는 제어메시지 및 사용자들을 전송할 시 하나의 번호체계로 처리하여 대응되는 공통채널을 통해 전송한다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 공통채널로 전송하기 위한 메시지를 처리하기 위한 방법에 관한 것이므로, 단말기의 물리계층의 공용채널들을 중심으로 동작을 살펴보며 전용채널의 구성 및 동작 설명은 생략하기로 한다.

접근채널 발생기707은 역방향 링크의 접근 채널(access channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 기지국에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 접근채널 신호의 메시지는 통신 채널이 성립되기 전에 상기 기지국이 필요한 단말기의 모든 정보와 제어메시지등으로 구성되어 있다.

파일럿채널 발생기755는 역방향 링크의 파일럿 채널을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 기지국에 송신하는 기능을 담당한다. 상기 역방향 링크의 파일럿 채널 신호는 순방향 링크의 파일럿 채널 신호와 같이 새로운 다중경로에 대한 빠른 초기동기를(acquisition) 할 수 있게 하고 채널을 추정(channel estimation)할 수 있게 하는 역할도 하지만, 상기 파일럿 신호를 전송하면서 일정 시점에 전력제어 신호를 부가하여 역방향 전력제어정보를 전송한다.

전용제어채널 발생기753은 역방향 링크의 전용제어채널을 통해 전송되는 각종 제어메시지들을 처리하여 기지국에 송신하는 기능을 담당한다.

기본채널 발생기759는 상기 역방향 링크의 기본 채널(fundamental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 기지국에 송신하는 기능을 담당한다.

부가채널 발생기761은 상기 역방향 링크의 부가 채널(supplemental channel)을 통해 전송되는 정보들을 처리하여 상기 기지국에 송신하는 기능을 담당한다.

가산기763은 상기 전용제어채널 발생기153 및 파일럿채널 발생기155에서 출력되는 역방향 링크의 송신신호들을 가산하여 출력한다. 가산기165는 접근채널 발생기757, 기본채널 발생기759 및 부가채널 발생기761에서 출력되는 역방향 링크의 송신신호들을 가산하여 출력한다. 확산변조기767은 상기 가산기763 및 가산기765에서 출력되는 역방향 링크의 송신신호들을 확산시퀀스와 곱하여 확산한 후 송신신호의 주파수로 상승 변환하여 송신하는 기능을 수행한다. 수신기769는 역방향 링크로 수신되는 단말기의 각 채널신호들을 수신하여 기저 대역으로 주파수를 변환한 후, 이를 확산시퀀스와 곱하여 역확산하는 기능을 수행한다. 상기 도 7에서 상기 단말기에 구비되는 순방향 링크의 채널 수신기들의 구성은 생략되어 있다.

상기 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 통신시스템에서 기지국은 모든 채널들을 제어하며 물리채널과 상위 채널 간의 데이터 처리를 담당하는 제어기701과, 각각의 채널로 전송되는 신호를 처리하는 전용제어채널 발생기703, 파일럿채널 발생기705, 동기채널 발생기707, 페이징채널 발생기709, 기본채널 발생기711, 부가채널 발생기713 들로 구성되어 있다. 또한 상기 단말기는 단말기의 모든 채널들을 제어하며 물리채널과 상위 채널 간의 데이터 처리를 담당하는 제어기751, 전용제어채널 발생기753, 파일럿채널 발생기755, 접근채널 발생기757, 기본채널 발생기759, 부가채널 발생기761 들로 구성되어 있다.

상기한 바와 같인 본 발명의 실시예에 따른 공통채널의 데이터 처리 방법으 기지국과 단말기가 모두 수행할 수 있으며, 송신단이 기지국이면 수신단은 단말기가 되며, 반대로 단말기가 송신단이면 수신단은 기지국이 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 이동통신시스템에서 공통 채널을 통해 전송되는 계층 3 제어 메시지와 매체접근제어 메시지, 사용자 데이터를 처리하는 처리하는 엔티티들의 공통된 기능부를 하나의 엔티티내에 위치하도록 함으로써 시스템의 복잡도를 감소시키고 하나의 순서 번호만을 사용함으로써 순서 번호와 관련된 데이터를 저장하는 저장 공간의 낭비를 없앨 수 있다.

또한 본 발명은 주소 기능부를 매체접근제어 부계층의 공통무선버스트프로토콜 엔티티에 위치시켜 공통신호채널로 수신된 모든 계층 3 제어 메시지를 처리하여 상위 링크접근제어 부계층으로 전달하여야 하는 프로세서의 로드(Load)를 감소시켜 시스템의 성능을 증가시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 공통채널을 통해 전송되는 계층3에서 생성되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 생성되는 제어메시지, 사용자 데이터들 중 적어도 하나의 메시지를 수신하는 과정과,

   상기 계층3에서 생성되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 생성되는 제어메시지, 사용자 데이터들 중 적어도 하나를 대응되는 논리채널들에 매핑하는 과정과,

   상기 계층3에서 생성되는 제어메시지, 매체접근제어 부계층에서 생성되는 제어메시지, 사용자 데이터들 중 적어도 하나에 각각 매핑된 대응되는 논리채널들을 정의하는 논리채널 구분자를 부가하는 과정과,

   상기 논리채널 구분자가 부가된 공통채널 메시지를 단일 순서 번호로 공통무선버스트프로토콜에 따라 처리하는 과정과,

   상기 처리된 메시지들을 대응되는 공통물리채널들에 매핑하는 과정으로 이루어지는 부호분할다중접속 통신시스템의 공통채널 메시지 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 공통무선버스트프로토콜 처리 과정이,

   상기 공통논리채널의 구분자가 포함된 상기 메시지에 메시지 순서번호, 알림 순서번호 등을 포함하는 자동반복요구 파라미터를 추가하는 과정과,

   상기 자동반복요구 파라미터가 추가된 메시지에 데이터의 송신단이나 수신단을 구분할 수 있도록 이동국을 식별하기 위한 제어필드를 포함하는 주소 파라미터를 추가하는 과정과,

   상기 주소 파라미터가 추가된 메시지에 메시지의 길이 및 순환반복코드등의 필드를 추가하여 메시지 형태를 프레이밍하는 과정으로 이루어지는 부호분할다중접속 통신시스템의 공통채널 메시지 처리 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 공통논리채널이 공통신호채널, 공통매체접근제어채널, 공통트래픽채널인부호분할다중접속 통신시스템의 공통채널 메시지 처리 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 공통 채널이 공통제어채널, 호출채널, 접근채널들 중의 한 채널인 부호분할다중접속 통신시스템의 공통채널 메시지 처리 방법.
5. 공통채널로 전송하기 위하여 매체접근제어 부계층에서 발생하는 매체접근제어 메시지를 공통매체접근제어 채널에 매핑하는 과정과,

   상기 공통매체접근제어 메시지의 신뢰성 있는 전송을 위하여 메시지 순서번호, 알림 순서번호 등을 포함하는 자동반복요구 파라미터를 추가하는 과정과,

   상기 자동반복요구 파라미터가 추가된 상기 공통매체접근제어 메시지에 송신단이나 수신단을 구분할 수 있도록 이동국을 식별하기 위한 제어필드를 포함하는 주소 파라미터를 추가하는 과정과,

   상기 주소 파라미터가 추가된 상기 공통매체접근제어 메시지에 메시지의 길이 및 순환반복코드 등의 필드를 추가하여 메시지 형태를 프레이밍하는 과정으로 이루어지는 부호분할다중접속 통신시스템의 공통매체접근제어 메시지 처리 방법.