KR20050024085A - 광대역 이동통신 시스템에서 상향 억세스 접속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 광대역 무선 이동통신 시스템을 구성하는 단말기와 기지국중 단말기가 상향링크에 접속하기 위한 효율적인 랜덤억세스 방안을 제안한다. 기존의 랜덤억세스 방법은 우선 경쟁방식을 통해 기지국으로 접속하여 요청제어메세지를 보내서 이후 프레임에서의 상향대역폭을 요구하고 다음 프레임에서 상향대역폭을 할당받아 실제 데이터를 전송하는 방법이 널리 사용되었다. 이 경우 무선채널의 트래픽 증가에 따라 상향링크로의 데이터 전송을 위한 대기시간에 매우 길어지거나 기지국으로부터 대역폭 할당을 거절당할 수 있다. 그러나 이런 상황에서 데이터의 종류와 우선순위에 따라 데이터를 처리할 경우 무선채널에서의 트래픽이 증가하는 상황에서도 사용자가 겪는 불편을 최소화 할 수 있다. 본 발명에서는 이와같은 랜덤억세스 상황에서 데이터의 우선순위를 구분함으로써 QoS(Quality of Service)서비스 제공의 효율을 높일수 있는 방법을 제안한다. 또한 본 발명의 제안방법을 사용하여 동작하는 단말기 송신기 장치와 기지국 수신기 장치를 제안한다.

Description

광대역 이동통신 시스템에서 상향 억세스 접속 방법{METHOD FOR PERFORMING THE UPLINK ACCESS IN BROADBAND MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 광대역 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 단말기로부터 기지국으로 효과적인 패킷 데이터 전송을 위한 상향 채널 엑세스 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS'라 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 현재 3세대(3rd Generation; 이하 '3G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서는 약 384kbps의 전송 속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송 속도를 지원한다.

한편, 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다. 따라서, 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템이 개발되고 있으며, 상기 4G 통신 시스템에서 제공하고자 하는 고속 서비스가 지원되도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

그러나, 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자(즉, 가입자 단말기(SS; Subscriber Station))의 이동성을 전혀 고려하지 않고 있는 실정이며, 상기 가입자 단말기의 고속 이동에 따른 핸드오프(handoff) 역시 전혀 고려되고 있지 않다.

이하, 도 1을 참조하여 상술한 무선 MAN 시스템으로서 IEEE 802.16a 통신 시스템 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 1은 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 'OFDM'이라 한다.)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 'OFDMA'라 한다.) 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면으로서, 특히 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 무선 MAN 시스템은 광대역 무선 접속(BWA; Broadband Wireless Access) 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 고속의 전송 속도를 지원한다. 한편, 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위하여 OFDM 및 OFDMA 방식을 적용한 시스템이 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템이다. 즉, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터의 전송이 가능하다.

한편, IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 시스템으로서, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에 대해서는 구체적으로 규정된 바가 없다. 결과적으로 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 모두 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이며, 설명의 편의상 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템을 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 단일 셀(single cell) 구조를 가지며, 기지국(100)과 상기 기지국(100)이 관리하는 다수의 가입자 단말기들(110, 120 및 130)로 구성된다. 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110, 120 및 130)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.

한편, 종래의 이동통신 시스템에서는 일반적으로 초기 접속 시도를 위해 랜덤 엑세스 채널(예컨대, RACH(Random Access CHannel))을 이용하고 있다. 즉, 소정의 단말기가 처음으로 전원을 온(ON) 시키고 현재 위치한 셀의 기지국으로 접속을 시도하는 경우 또는 새로운 셀로 이동하게 되는 경우 또는 새로운 서비스를 받기 위해 기지국으로 접속을 시도하는 경우에 있어서, 상기 단말기는 현재 할당받은 채널 리소스가 없기 때문에 아직 상향 대역폭을 할당받지 못한채 기지국으로의 상향 접속을 위해 임의의 채널(Random channel)을 통해 메시지를 전송해야 한다.

상기의 경우와 다르게 상향 대역폭을 할당받아 접속하는 경우에 있어서, 해당되는 할당된 대역폭 구간은 지정된 하나의 단말기에게만 할당되었으므로, 기타 다른 단말기들로부터 방해받지 않고 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 한편, 상기와 같이 하나의 단말기에게 할당된 대역을 통해 메시지를 전송함으로써 상향 채널의 사용할 수 있는 권리를 다른 단말기들과 경쟁할 필요가 없는 접속 방법을 비경쟁 접속방법이라 부른다.

반면, 상술한 상기 임의 접속(Random Access) 방법은 할당받은 상향 대역폭에 대한 할당 및 예약 없이 임의의 시점에 임의채널을 통해 메시지 전송을 시도하는 것이므로 해당 시점에 같은 셀 내의 다른 단말기들도 동시에 메시지 전송을 시도할 가능성이 있다. 상기와 같은 경우, 만약 같은 시점에 다른 두개 이상의 단말기들이 상기 임의 접속을 동시에 시도한다면 상기 다수의 단말기들로부터 전송된 메시지들은 무선 채널상에서 상호 충돌이 발생하게 된다.

따라서, 기지국의 입장에서는 상기와 같은 충돌이 발생한 수신 메시지를 구분할 수 없기 때문에 상기와 같은 경우 동시에 전송된 메시지는 모두 실패로 처리되고 각각의 단말기들은 임의의 시간(back-off time) 동안 대기한 후 다시 접속을 시도해야 한다.

이하, 도 2에서는 광대역 무선 접속 통신기술에서 사용하는 상향 채널의 구조를 도시하였다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이 상향 채널은 레인징(Ranging) 채널(200) 및 데이터(data) 채널(210)의 두 부분으로 구분된다.

상기 레인징 채널(200)은 단말기와 기지국간의 제어메시지, 동기화 및 대역폭 요청 등 통신 서비스의 제어를 위한 메시지를 송신하기 위해 사용되는 구간이며, 상기 레인징 채널(200)을 통해 다수의 단말기들이 상향 동시 접속을 하기 위하여 CDMA(Code Division Multiple Access)방식을 사용한다.

한편, 상기 데이터 채널(210)은 상기 단말기로부터 기지국으로 전송하는 실제 데이터가 전송되는 채널이다. 상기 데이터 채널(210)은 상술한 바와 같이 특정 단말기에게 소정의 영역을 코드 또는 시간으로 구분하여 할당해 주게 된다. 따라서, 상기 레인징 채널(200)과 같은 충돌이 발생하지 않는 전용 구간이 된다.

상기 레인징 채널(200)에서의 메시지 전송은 다음과 같다. 상기 광대역 무선접속 시스템에서 단말기가 기지국으로 송신하고자 하는 메시지가 발생되면 임의의 직교 코드(orthogonal code)(예컨대, PN 코드)를 선택한 후, 상기 전송할 메시지를 PN 코드를 사용하여 확산(spreading)하여 CDMA 다중접속방식을 통해 기지국으로 전송한다.

이때, 상기 PN 코드의 선택은 기지국으로부터 미리 정해진 범위의 코드 조합 내에서 단말이 선택하는 것이므로, 상기 PN 코드의 선택 과정에서 서로 다른 두개이상의 단말이 동일한 코드를 선택할 수도 있다. 상기의 기지국 수신 장치는 이와같이 동일한 PN 코드를 사용하여 메시지를 확산(spreading) 하여 전송한 메시지를 수신한 경우 정상적인 메시지를 복조할 수 없고, 어느 단말기로부터 전송된 메시지인지를 구분해낼 수가 없게 된다.

한편, 종래의 랜덤 억세스 방식은 알로하방식(ALOHA) 혹은 슬랏 알로하(Slotted ALOHA)방식을 사용한다. 상기 두 방식에 따른 랜덤 엑세스 채널은 기지국으로부터 대역폭을 할당받지 못한 경우 정해진 채널 구간 범위 내에서 임의의 데이터 전송(Random Access)을 시도하게 된다. 이때, 다른 단말기들과 충돌이 없는 경우에는 데이터 전송이 성공하고, 실패할 경우에는 임의의 시간동안 기다렸다가(back-off time) 동일한 방식으로 정해진 채널 구간 범위 내에서 다시 데이터 전송을 시도한다.

그러나, 상기와 같이 랜덤 엑세스를 통한 데이터 전송을 함에 있어서 연속적으로 계속 충돌이 나서 데이터 전송이 긴 시간동안 지연될 경우, 상기 접속에 대한 신뢰성은 보장되지 않는다. 상기와 같은 구현된 이유는 기존의 이동통신 서비스는 음성 위주의 단일종류 서비스 제공을 목적으로 하였으며, 데이터 통신 서비스를 제공하는 경우에 있어서도 그 서비스의 종류가 다양하지 않았기 때문에 상기 초기 억세스를 위한 랜덤 억세스 절차에서는 서비스의 종류를 굳이 구분할 필요성이 없었기 때문이다.

상기 랜덤 억세스 방법은 상술한 바와 같이 단말기로부터 기지국으로의 임의의 접속을 위해 사용된다. 그러나 기지국으로 임의 접속이 성공되었다 할지라도, 상기 임의 접속을 통해 상향 대역폭의 할당이 보장되는 것은 아니며, 상기 기지국은 셀내의 모든 단말기들로부터 상기 랜덤 억세스를 통해 수신된 모든 대역폭 요청을 계산하고 채널상황을 고려하여, 다음 프레임의 상향 전송 채널을 상기 선택한 기지국으로 할당한다.

한편, 상기 각 단말기들로부터 요청받은 대역폭의 합이 현재 기지국에서의 사용 가능한 대역폭보다 클 경우에는 상기 기지국이 선택적으로 상기 단말기의 요청 메세지를 거절할 수 있다. 이러한 경우 사용자가 반복하여 서비스의 접속을 시도 한다면, 상기 단말기는 상기 대역폭 할당을 요청하는 메시지를 반복하여 전송하게 되며, 이에 따라 다른 단말기들과 경쟁하는 상기와 같은 랜덤 억세스 절차를 반복하여야 한다.

이하, 도 3을 참조하여 종래 기술에 따른 임의 접속 절차를 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 종래 기술에 따른 광대역 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 절차를 나타낸 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 소정의 단말기(300)는 기지국(350)으로 접속을 시도하기 위하여 접속 요청 메세지(또는, 대역폭 할당 요구 메시지)를 경쟁 기반(contention-based) 채널을 통해 전송(311)한다. 그러나, 상술한 바와 같이 랜덤 엑세스 방식에서는 동시에 다른 단말기들이 같은 요청 메세지를 송신할 수가 있으며, 이때, 상기 다수의 단말기들이 전송한 메시지들은 충돌이 발생할 수 있다.

상기와 같이 다수의 단말기들로부터 전송된 다수의 메시지들로 인해 충돌이 발생(315)할 경우, 상기 단말기(300)는 송신이 실패한 것을 알고 임의의 대기 시간(Backoff time; 313)을 기다린 후 다시 동일한 요청 메세지를 재전송(315)한다.

그러나, 상기와 동일한 이유에 의하여 다시 충돌이 발생할 수가 있으며, 이에 따라 전송이 실패되고 상기 단말기는 다시 임의의 대기 시간(Backoff time; 317)을 기다린 후 세 번째 재전송(319)을 통해 기지국으로 요청 메세지(예컨대, 대역폭 할당 요구 메시지)를 전송할 수 있다.

상기와 같이 임의 접속 구간은 항상 어느 단말기들이나 접속을 시도할 수 있기 때문에 서비스 중인 단말기들의 수가 증가할수록 상기와 같은 충돌이 빈번하게 발생하고, 이에 따른 접속 지연 및 서비스 품질 저하가 발생된다.

한편, 상기 도 3에서는 2번의 재전송을 통해 기지국으로 전송된 요청 메세지 송신은 성공 하였으나(319), 현재 기지국 시스템 및 무선 채널 구간에서의 리소스가 부족하여 상기 기지국이 현재 단말로부터 수신한 서비스 요청에 따라 대역폭을 할당할 수 없게 되는 상태를 나타낸다(321). 이러한 경우, 상기 기지국은 상기 단말기에 서비스 제공을 거절하는 메시지를 전송한다(323). 즉, 상기와 같이 재전송을 통해서 어렵게 접속이 성공된 단말기라 할지라도 상기 기지국의 채널 리소스 상황에 따라 상기 접속에 대한 요청이 거절될 수 있다.

따라서, 상기 접속 요청 거절 메시지(예컨대, 대역폭 요청 거절 메시지)를 수신한 상기 단말기는 다시 상술한 최초의 접속 시도와 마찬가지로 임의 접속 채널을 통한 메시지 전송 절차를 반복한다. 상기와 같이 서비스의 종류나 우선 순위와 관계없이 랜덤 억세스를 시도하는 단말기는 상기 요청 메세지의 송신이 성공한다고 하더라도 현재 리소스 부족으로 서비스 제공을 거절당할 경우 다시 맨 처음부터 동일한 접속 시도 절차를 다시 시작해야 한다.

한편, 차세대 통신 시스템인 4G 통신 시스템에서는 상술한 바와 같이 약 100Mbps의 전송 속도에서 다양한 서비스 품질(QoS)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 상기 4G 통신 시스템에서의 특징은 데이터 통신을 통한 다양한 서비스 제공이며, 기존의 음성 서비스 또한 상기 4G 통신 환경에서는 다양한 서비스 중 하나로 존재하게 될것이다.

상기와 같이 4G 환경에서는 현재까지도 다양한 종류의 서비스가 존재하고 있으며 앞으로도 계속 새로운 서비스가 개발될 것으로 판단된다. 이러한 다양한 종류의 서비스들은 각각 실시간, 비 실시간적 특징을 가지고 있으며 다양한 우선순위에 의해서 구분되어야 할 것이다. 그러나, 상술한 종래 기술에 따른 랜덤 억세스 방법이 상술한 4G 환경에 적용될 경우, 상기 다양한 서비스를 지원하는데에는 한계가 있게 된다.

따라서, 상기 4G 시스템에서와 같이 제공되는 서비스의 종류가 다양하고, 단말기로부터 기지국으로 전송되는 요청 메세지의 우선 순위에 차이가 나타나게 되므로, 상기와 같은 다양한 서비스와 환경을 만족시키기 위해서는 상술한 단말기의 기지국 접속에 있어서도 상기 우선 순위 등에 따른 보다 유연한 접속 방법이 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 이동통신 시스템에서 단말기로부터 기지국으로 효과적인 패킷 데이터 전송을 위한 효과적인 상향 채널 엑세스 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 광대역 이동통신 시스템에서 서비스의 종류 및 데이터의 우선순위에 따라 랜덤억세스 후 재접속 할 경우 신뢰성 있는 접속을 보장할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 광대역 이동통신 시스템에서 재접속 요구시 랜덤억세스 채널에서 동일한 경쟁절차를 다시 거치지 않고 고속접속이 가능한 방법을 제공함에 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법은; 다수의 단말기들이 하나의 기지국으로 소정의 시간 영역 내에서 동일한 코드를 사용하여 소정의 요청 메시지를 전송할 수 있는 접속 채널을 할당하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국에 고속으로 재접속하는 방법에 있어서, 상기 단말기가 상기 기지국에게 상기 접속 채널을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 전용 직교 코드가 포함된 요청 거절 메시지를 수신하는 과정과, 상기 수신된 전용 직교 코드로 비경쟁 접속 방식을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법은; 다수의 단말기들이 하나의 기지국으로 소정의 시간 영역 내에서 동일한 코드를 사용하여 소정의 요청 메시지를 전송할 수 있는 접속 채널을 할당하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국에 고속으로 재접속하는 방법에 있어서, 상기 단말기가 상기 기지국에게 상기 접속 채널을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 전용 시간 슬롯 정보가 포함된 요청 거절 메시지를 수신하는 과정과, 상기 수신된 전용 시간 슬롯에서 비경쟁 접속 방식을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 다수의 단말기가 공유하는 채널을 통해 초기 접속 또는 대역 요구를 시도하는 랜덤 엑세스 방식이 적용될 수 있는 어떠한 통신 시스템에도 적용이 가능하다. 즉, 상기 단말기가 데이터 전송을 위한 소정의 대역폭(또는 전용 채널)을 할당받지 못한 상태에서 데이터 전송을 위해 기지국으로 랜덤 엑세스를 시도할 경우, 보다 효과적인 재접속을 가능하게 한다.

또한, 일반적인 랜덤 엑세스 방식에서 상기 랜덤 엑세스가 성공하였다 할 지라도 기지국의 채널 리소스 부족 등의 원인으로 인해 상기 랜덤 엑세스를 통한 단말기의 요청이 거부될 수 있다. 이러한 경우, 종래에는 다시 동일한 방법에 의해 상기 랜덤 엑세스를 시도해야 하며, 우선 순위가 높은 서비스를 요청하는 단말기임에도 불구하고, 상기 접속이 지연되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 랜덤 엑세스를 통한 반복적인 재접속으로 인해 접속에 대한 신뢰를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 일단 랜덤 엑세스를 통해 접속이 성공이 되었을 경우에는 우선 순위에 따라 재접속에 대한 신뢰성을 부여하게 된다. 즉, 본 발명에 따르면 상기와 같이 접속 성공 후 채널 리소스가 부족하여 단말기의 요청이 거부될 지라도, 이후 재접속에 대해서는 종래 기술과 같은 랜덤 엑세스를 통한 접속이 아닌 비경쟁 접속을 보장하여 줌으로써 재접속에 대한 신뢰성이 보장된다.

먼저, 상기 본 발명을 설명하기에 앞서 하기 <표 1>을 참조하여 본 발명을 적용하기 위한 상향링크 채널의 구조를 설명하기로 한다.

상기 <표 1>은 본 발명에서 제안한 랜덤 엑세스 방법을 위해 사용되는 상향링크(Uplink)의 채널 구성을 나타내고 있다.

즉, 상기 <표 1>을 참조하면, 상향링크 물리 채널(Physical Channel)은 엑세스 채널(Access Channel) 및 트래픽 채널(Traffic Channel)로 구성된다. 또한, 상기 물리 채널들은 소정의 목적에 따라 다수의 논리 채널들로 구분된다.

예컨대, 상기 엑세스 채널은 경쟁 기반(Contention based)의 공통 채널(Common Channel) 및 비경쟁 기반(Contention free)의 공통 채널(Common Channel)(즉, Fast Access Channel) 등의 논리 채널들로 구분된다. 또한, 상기 트래픽 채널은 스케줄링에 의해 공유되는 버스트 트래픽 채널(Burst Traffic Channel), 각 단말기에 고유하게 할당되는 전용 트래픽 채널(Dedicated Traffic Channel) 및 상기 데이터 채널들의 제어 정보를 전송하는 제어 정보 채널(Signalling Information Channel) 등의 논리 채널들로 구분된다.

이하, 상기 물리 채널들과 각 물리 채널에 따른 논리 채널들을 보다 구체적으로 설명한다.

1) Access Channel(UL-ACH) : 단말기가 상량 링크로 데이터를 전송하기 위해서 대역(Bandwidth) 할당을 요구하는 대역 할당 요청(Bandwidth Request)신호를 전송하는 채널로서, 상기 단말기의 등급 또는 전송하고자 하는 데이터 트래픽의 특성에 따라서 다음과 같은 채널들로 분류할 수 있다.

- 경쟁 기반 접속 채널(Contention based Access channel) : 경쟁 기반(contention based)으로 운영되며, 단말기의 네트워크 엔트리(Network Entry) 과정 또는 대역(BW) 할당 요구를 위한 목적으로 사용될 수 있다. 또한, TCP( Transmission Control Protocol)의 ACK/NACK과 같이 매우 짧은 길이의 데이터를 상기 엑세스 채널 요청(Access Request) 신호와 함께 전송할 수도 있다(Access Preamble + 패킷 데이터).

한편, 상기 엑세스 채널(Access channel)을 위해 단말기의 송신측은 기지국으로 데이터 전송시 임의의 직교 코드(orthogonal code)(예컨대, PN 코드)를 선택하여 메시지를 확산(spreading)하여 전송한다. 상기 임의의 직교 코드에 의해 확산된 메시지를 수신한 기지국의 수신기는 각 PN 코드들을 이용하여 상기 수신된 신호들을 복조한 후 각 메시지들이 사용한 PN 코드를 확인하여 어느 단말기로부터 메시지가 송신되었는지를 구분해낼 수 있다.

상기 랜덤 엑세스(random access)를 이용하는 경우 송신하고자 하는 메시지의 종류와 우선 순위에 따라 단말기가 선택할 수 있는 PN 코드의 조합의 범위 내에서 상기 PN 코드를 조합함으로써 각각의 서로 다른 단말기들끼리 동일한 PN 코드를 선택할 수 있는 확률이 높아지거나 낮아진다. 그러나, 통상적으로 상기 엑세스 채널(access channel)은 선택 가능한 PN 코드보다 사용하려는 단말의 수가 훨씬 많기 때문에 각각의 단말기들은 서로 다른 PN 코드를 선택하도록 하여 동일한 PN 코드 선택으로 인해 발생되는 충돌을 피하기 위해 노력한다.

- 고속 접속 채널(Fast Access channel) : 비경쟁 방식(Contention free)으로 단말기가 엑세스 할 수 있는 채널로서, 상기 단말기가 기지국으로 엑세스할 때 CDMA방식의 다중 접속 방식을 사용하여 메시지를 전송하며, 상기 단말기는 사용할 직교 코드(Orthogonal code)(예컨대, PN code 또는 long code 등의 직교성을 제공할 수 있는 코드) 또는 정해진 타임 슬롯의 위치(time slot position) 등을 기지국으로부터 할당받아야만 엑세스 할 수 있다.

상기 고속 접속 채널(Fast Access Channel)을 통해 기지국으로 접속하기 위해서는 단말기가 임의로 PN 코드를 선택하여 전송할 수 없으며 본 발명에서 제안한 방식대로 단말기는 기지국으로부터 할당받은 PN 코드만을 사용하여 상기 고속 접속 채널로 접속하여야 한다. 상기와 같이 동작하는 경우 상기 단말기는 기지국으로부터 직교 코드(orthogonal code)(예컨대, PN 코드)를 할당받아야만 접속할 수 있으므로 한개의 PN 코드를 두개 이상의 단말기가 동시에 사용하여 기지국으로 접속하는 경우는 없으며, 항상 한개의 PN 코드는 한개의 단말만이 사용하는 것을 보장한다. 그러므로, 단말은 기지국으로 접속시 다른 단말과 충돌의 가능성 없이 경쟁없는 기지국으로의 접속을 보장받을 수 있다.

2) 트래픽 채널(Traffic Channel)(UL-TCH) : 트래픽 채널(Traffic channel)은 단말기가 기지국으로 실제의 패킷 데이터를 전송하는 채널로서 전송하는 패킷 데이터의 특성에 따라서 하기와 같이 구분된다.

- 버스트 트래픽 채널(Burst traffic channel) : 버스트 트래픽(Burst traffic)의 전송을 위하여, 동적 스케줄링(Dynamic scheduling)을 기본으로 하는 버스트 기반의 동적 할당(burst based dynamic allocation)을 제공할 수 있도록 시간적 공유(time shared) 방식으로 전송된다. 상기 버스트 트래픽 채널로는 실시간(Real time) 서비스가 조밀하게 스케쥴링되어서 전송되거나 또는 비실시간(Non real time) 서비스 또는 최적 효율(Best Effort) 특성을 갖는 패킷 데이터가 전송될 수 있다.

- 전용 트래픽 채널(Dedicated traffic channel): 최소 대역(Minimum Bandwidth)을 고정적이면서 우선적으로 할당해주는 채널(channel)로서, 요구되지 않은 서비스(UGS; Unsolicited Granted Service)와 같이 최소 대역(BW)을 지속적으로 할당하기 위한 서비스가 전용 할당 방식으로 전송된다. 즉, 상기 엑세스 채널(Access Channel)로는 요청(Request)만을 전송하고 승인(Grant) 신호를 기지국으로부터 수신하는 경우에, 상기 단말기는 상기 트래픽 채널(Traffic channel)로 전환하여 패킷 데이터를 전송할 수 있다.

- 시그널링 채널(Signaling channel) : 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보인 시그널링(Signaling) 메시지가 전송된다.

이상, 상기 본 발명에 적용되는 각 논리 채널 및 물리 채널들을 설명하였으며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 제안하는 효율적인 상향 엑세스 제어 방법을 설명한다. 후술할 본 발명에 따른 효과적인 랜덤 엑세스 및 고속 재접속 절차를 수행함에 있어 상기 <표 1>에서 상술한 바와 같은 상향링크에 필요한 채널들을 이용한다.

도 4는 본 발명에 따른 광대역 이동통신 시스템에서 상향 링크 엑세스 절차를 나타낸 도면이다. 한편, 본 발명은 랜덤 엑세스 이후의 효과적인 고속 비경쟁 접속 절차를 구현하는 방법을 제안하며, 단말기가 기지국으로 상기 랜덤 엑세스를 통해 접속을 시도하게 되는 어떠한 경우에도 적용 가능하다. 예컨대, 상기 단말기가 상기 기지국으로 대역폭 할당을 요구하기 위하여 상기 랜덤 엑세스 방법을 통해 접속을 시도할 수도 있으며, 다른 기지국으로의 핸드오버를 위하여 상기 랜덤 엑세스 방법을 통해 접속을 시도할 수도 있다. 이하 설명에서는 설명의 편의상 상기 랜덤 엑세스를 시도하게 되는 경우로서 상기 단말기가 대역폭 할당 요구를 하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 도 4를 참조하면, 단말기(400)는 상향 링크(Uplink)로 데이터 전송을 하기 위해 필요한 상향 링크 대역폭을 요청하기 위해 상기 <표 1>에서 상술한 바와 같은 상향 링크에서의 경쟁 기반(contention-based) 접속 채널인 엑세스 채널(UL-ACH)을 통해 대역폭 요청 메시지를 기지국(450)으로 전송한다(411). 한편, 상기 최초 접속 시도에서는 다른 단말기들과 동시에 접속을 시도함으로 인해 충돌이 발생하는 경우를 도시하고 있으며, 이에 따라 상기 메시지 전송에 실패하게 된다.

이때, 상기 단말기(400)는 상기 랜덤 엑세스의 특성에 따라 임의의 시간(Random Backoff time)을 기다린 후 상기 처음 전송한 메시지와 동일한 메시지인 대역폭 요청 메시지를 상기 기지국(450)으로 전송(413)한다. 그러나, 이때에도 상기 최초 접속과 마찬가지로 계속하여 다른 단말기들과 동시에 접속하게 되어 충돌이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 두번째 전송의 경우에도 마찬가지로, 임의의 시간동안 기다린 후 다시 재시도(415)를 하게 된다.

한편, 상기 단말기(400)가 세 번째 재접속 시도를 하여 성공하게 되면(즉, 다른 단말기들의 신호들과 충돌이 나지 않고 정상적으로 전송되면), 상기 기지국(410)은 상기 단말기(400)가 전송한 대역폭 요청 메시지를 성공적으로 수신하여 정상적으로 복조할 수가 있다.

그러나, 상기와 같이 상기 단말기(400)로부터 전송된 접속 요청 신호가 정상적으로 상기 기지국(450)에 전송되었음에도 불구하고, 상기 기지국(450)의 시스템 리소스 또는 채널 리소스를 파악한 결과 상기 단말기(400)가 요청한 대역폭을 제공할 수 있는 남는 대역폭이 없는 경우가 발생(417)할 수 있다. 이러한 경우, 상기 기지국(450)은 접속에 성공한 상기 단말기(400)로 대역폭 요청 거절(419) 메시지를 전송한다.

종래 기술에 따르면, 상기와 같이 채널 리소스 부족 등의 이유로 대역폭 요청이 거절되어 대역폭 요청 거절 메시지가 전송되면, 상기 단말기(400)는 정상적으로 대역폭을 할당받지 못할 뿐만아니라, 이후의 접속에서도 상기 대역폭 할당 요구절차를 상술한 랜덤 엑세스 방법으로 반복하여 다시 시도해야만 한다. 따라서, 상기 단말기가 상기와 같이 어렵게 랜덤 엑세스에 의해 접속이 성공하였다 하더라도 거절 메시지를 수신하게 되면 다시 랜덤 엑세스 방법에 의해 접속을 시도해야만 한다.

한편, 본 발명에서는 상기에서 일단 접속이 성공되어 정상적으로 기지국(450)에서 메시지를 복조하게 되면, 상기 접속이 성공된 단말기(400)에게 이후 접속에 대해 랜덤 엑세스에 의한 접속 지연이 생기지 않고 고속으로 접속이 가능하도록 전용 직교 코드(Dedicated Orthogonal code)(또는, 전용 타임 슬롯)를 할당하게 된다. 따라서, 상기 접속이 성공한 단말기(400)는 상기와 같이 대역폭 할당이 거절되었다 할지라도 상기와 같이 전용 직교 코드(또는, 전용 타임 슬롯)를 할당받게 되어 이후 접속에 대해서는 비경쟁 접속에 의해 고속 접속이 가능하도록 보장받게 된다.

즉, 상기 기지국(450)은 상기와 같이 접속이 성공되었으나 채널 리소스 부족으로 인해 대역폭 할당을 하지 못한 단말기(400)에게 대역폭 요청 거절 메시지를 전송할 때, 이후 접속이 빠르게 수행될 수 있도록 전용 직교 코드(또는, 전용 타임 슬롯)를 상기 대역폭 요청 거절 메시지에 포함하여 전송한다.

한편, 상기 단말기(400)가 재접속시 랜덤 엑세스가 아닌 비경쟁 접속을 통해 접속하는 경우에 있어서, 만약 적용되는 시스템이 OFDM 시스템일 경우 상술한 고속 접속 채널(Fast Access Channel)을 통해 접속이 가능하도록 전용 직교 코드(예컨대, 전용 PN 코드)를 할당해 주어야 하며, 상기 적용되는 시스템이 TDD 방식이 적용된 시스템이라면, 상향링크의 시간 슬롯들 중 일부를 상기 단말기(400)가 전용으로 사용 가능하도록 할당해 주어야 한다.

즉, 상기 기지국(450)은 상기 접속이 성공하였으나 채널 리소스가 부족하여 대역폭을 할당해줄 수 없는 상기 단말기(400)에게 대역폭 요청 거절 메시지를 전송(419)할 때, 상기 전용 직교 코드(예컨대, 전용 PN 코드) 또는 전용 시간 슬롯을 할당한 정보를 포함하여 전송한다.

이때, 상기 전용 직교 코드는 상기 기지국(450)이 관리하는 유한한 자원이므로, 상기 단말기(400)에게 지속적으로 할당해 줄 경우, 자원 관리에 비효율적일 수가 있다. 따라서, 상기 할당한 전용 직교 코드를 일정 시간 동안만 사용하고 회수 되도록 함이 상기 기지국(450)의 입장에서 바람직하다. 이에 따라, 상기 기지국(450)은 상기 단말기(400)에게 상기 전용 직교 코드를 할당하여 전송함과 동시에, 상기 전용 직교 코드를 사용할 수 있는 유효 시간을 할당하여 줄 수 있다. 또한, 상기 대역폭 요청 거절 메시지를 수신한 상기 단말기(400)가 어느 정도 시간을 기다린 후에 상기 할당받은 코드로 재접속 해야 하는 지를 알려줄 필요가 있다.

한편, 본 발명에 따라 상술한 상기 기지국(450)이 전송하는 응답 메시지(예컨대, 대역폭 요청 거절 메시지)에 새롭게 포함되는 파라미터들을 하기와 같다.

1) 전용 PN 코드(dedicated PN code) : 단말기가 상술한 고속 접속 채널(Fast Access Channel)을 통해 상향 접속시 사용하도록 할당된 직교 코드(orthogonal code)이며, 상기 단말기는 상기 할당받은 전용 PN 코드를 통해 비경쟁 접속을 할 수 있으며, 이에 따라 고속 재접속을 보장받을 수 있다.

2) 대기 시간(Waiting time) : 상기 기지국(450)으로부터 응답 메시지(예컨대, 대역폭 할당 메시지)를 수신한 후 어느 정도의 시간만큼 기다린 후 재접속 해야하는 지에 대한 정보이며, 상기 단말기는 상기 대기 시간 정보를 확인하고 상기 대기 시간이 지난 이후에 상기 할당받은 전용 직교 코드로서 고속 재접속할 수 있다.

3) 전용 PN 코드의 유효 시간(PN code lifetime) : 상기 단말기가 상기 할당받은 전용 PN 코드를 사용할 수 있도록 허가받은 상기 전용 PN 코드의 유효시간. 즉, 상기 단말기는 상기 대기 시간이 지난 시간부터 시작하여 상기 할당된 유효 시간 내에서 상기 할당된 전용 PN 코드를 사용할 수 있도록 허가된다.

상술한 바와 같이 상기 단말기가 대역폭 경쟁 기반의 임의 접속 채널인 엑세스 채널(Access Channel)을 통해 기지국에 접속한 경우에 기지국에서 할당할 수 있는 리소스가 부족한 상황에서는 이러한 상기 단말기의 요청을 기지국은 거절할 수 있다. 이때, 낮은 우선순위를 갖는 일반 서비스를 위한 요청 메시지 전송시에서는 상기와 같이 채널 리소스가 부족한 상황에서 상기 단말기의 서비스 요청에 대해 일방적으로 거절메세지를 전송할 수 있다. 그러나, 상기 단말기가 요청한 서비스가 높은 우선 순위를 갖는 서비스일 경우, 상기와 같이 본 발명에 따라 고속의 상향 접속이 가능하도록 함이 바람직하다.

따라서, 우선 기지국으로 접속한 단말기들의 메시지들 중 우선 순위가 높은 서비스 요청에 대해서는 상기 기지국이 채널과 시스템의 상황을 고려하여 일정시간 기다린(423) 이후 상기 단말기가 재접속할 수 있도록 재접속까지 기다릴 대기 시간(waiting time) 정보와 상기 단말기가 재접속시 비경쟁접속(contention-free access)할 수 있도록 리소스인 전용 PN 코드와 상기 전용 PN 코드를 사용 가능한 유효 시간을 결정하여 상기 요청 거절 메세지에 포함(421)하여 전송한다.

상기 기지국(450)으로부터 대역폭 요청 거절 메시지(419)를 통해 상기 전용 PN 코드, 대기 시간 정보, 전용 PN 코드 유효 시간 정보를 수신한 상기 해당 단말기(400)는 먼저, 상기 수신된 대기 시간 정보에 따라 상기 대기 시간 동안 재접속하지 않고 대기(423)하게 된다.

상기 재접속을 위한 대기 시간(423)이 경과하면, 상기 단말기(400)는 상기 할당된 전용 PN 코드 유효 시간 내에서 상기 할당된 전용 PN 코드를 이용하여 상기 기지국(450)으로 비경쟁 접속(427)하게 된다. 즉, 상기 단말기(400)는 이미 상기 기지국(450)으로부터 전용 PN 코드를 할당받은 상태이므로 이후 접속에서는 종래기술에서와 같이 랜덤 엑세스를 하지 않고 비경쟁 접속을 하게 된다. 따라서, 랜덤 엑세스를 통해 일단 접속이 성공하였으나 채널 리소스 부족 등의 이유로 대역폭 할당이 거절된 상기 단말기(400)는 다시 접속할 때 본 발명에 따라 비경쟁 접속을 통해 고속 접속을 보장받을 수 있다.

한편, 상기 본 발명에 따른 전용 직교 코드 할당은 우선 순위가 높은 서비스를 요청한 단말기에게 적용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 사용료가 비싼 프리미엄 데이터 전송 서비스일 경우이거나 긴급한 데이터의 전송이 요구되는 경우를 상기 기지국이 기 저장된 정보 또는 상기 단말기가 전송한 요청 정보에 따라 판단하여 상기 전용 직교 코드 할당 여부를 결정하여 줄 수 있다.

정리하면, 상기 도 4의 절차 419 단계를 통해 전용 PN 코드를 할당받은 단말기(400)는 상기 기지국(450)에서 할당한 대기 시간만큼 기다린 후 상기 할당된 PN 코드의 유효시간내에 재접속을 시도한다. 그러나, 상술한 바와 같이 상기 427 단계를 통해 기지국(450)으로 접속시도 하는 채널은 상기 411, 413 및 415와 같이 경쟁기반의 랜덤 엑세스(Random Access Channel)을 통해서 하는 것이 아니라 할당받은 고유의 PN 코드를 사용하여 비경쟁 기반의 고속 엑세스 채널(Fast Access Channel)을 통해서 기지국(450)으로 접속한다.

상기와 같이 대역폭 요청할당에 실패한 후 기지국으로부터 할당받은 전용 PN 코드를 이용하여 비경쟁구간인 상기 고속 엑세스 채널(Fast Access Channel)을 통해 재접속하는 방법은 상술한 <표 1>의 고속 엑세스 채널(Fast Access Channel)에서 설명한 바와 같이 PN 코드뿐만 아니라 직교 코드(Orthogonal code)(예컨대, PN 코드, long code 등의 직교성을 제공할 수 있는 코드) 또는 전용으로 할당되는 시간 슬롯의 위치 정보(time slot position)를 할당받아 접속하는 방법을 모두 포함한다.

따라서, 본 발명에서는 시스템의 유형에 따라 비경쟁(contention-free) 영역의 접속 허용을 위해 상기 전용 PN 코드가 아닌 전용 시간 슬롯(time slot)을 사용하는 경우 기지국은 상기 도 4의 419 단계에서 전용 PN 코드가 아닌 단말기가 전용으로 사용할 수 있는 전용 시간 슬롯(time slot)을 대기시간(423)이후 유효 시간(425)동안 사용할 수 있도록 할당하는 것이 바람직하다.

상기에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 구현을 위하여 단말기 및 기지국 간의 신호 전송 절차를 설명하였다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따라 기지국 및 단말기에서 수행되는 절차를 각각 상세히 설명한다.

먼저, 도 5를 참조하여 기지국에서 수행되는 절차를 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 상향 링크 엑세스를 구현하기 위한 기지국 장치의 수행 절차를 나타낸 흐름도이다.

상기 도 5를 참조하면, 먼저, 기지국으로 다수의 단말기들에 의해 전송된 다수의 요청 메시지들이 수신(501)된다. 이때, 상기 전송되는 다수의 메시지들은 랜덤 엑세스 채널을 통해 전송된 데이터로 가정하며, 상기 랜덤 엑세스 채널을 통해 전송된 데이터들이 충돌하지 않을 경우에 한하여 상기 기지국은 특정 단말기로부터 전송된 소정의 요청 메시지를 정상적으로 복조(503)하게 된다.

상기 수신된 메시지를 복조한 상기 기지국은 무선 채널 상에서 상기 요청된 서비스를 제공하기 위하여 할당할 수 있는 여분의 리소스가 존재하는지 판단(505)한다. 만약, 상기 판단 결과 상기 서비스 제공을 위해 할당 가능한 리소스가 존재할 경우, 다음 단계로 상기 요청한 서비스 제공을 위한 시스템 리소스가 존재하는 지 판단(507)하게 된다. 상기 판단 결과, 상기 요청한 서비스 제공을 위한 시스템 리소스가 존재할 경우, 상기 요청한 내용에 따라 상향 대역폭을 할당하거나 상기 요청된 서비스를 정상적으로 처리(509)한다.

한편, 상기 요청된 서비스 제공을 위해 할당할 수 있는 리소스가 존재하지 않거나, 상기 리소스가 존재하더라도 상기 요청된 서비스 제공을 위한 시스템 리소스가 존재하지 않을 경우에는 상기 요청된 서비스를 정상적으로 처리할 수 없으므로, 요청 거절 메시지를 전송하게 된다.

이때, 상기 요청 메시지의 우선 순위에 따라 본 발명에 의해 전용 직교 코드(또는 전용 시간 슬롯)을 할당하여 상기 요청 거절 메시지를 전송할 것인지, 종래 기술에 따른 요청 거절 메시지만을 전송할 것인지 판단하게 된다. 예컨대, 상기 기지국은 상기 요청 메시지가 핸드오프 요청 메시지 또는 실시간 서비스 요청 메시지인지 판단(511)하게 되며, 상기 요청 메시지가 핸드오프 요청 메시지 또는 실시간 서비스 요청 메시지가 아닐 경우에는 긴급을 요하는 메시지가 아니므로, 종래 기술에 따라 일반적인 요청 거절 메시지를 전송(513)하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 기지국의 판단(511) 결과, 상기 요청 메시지가 핸드오프 요청 메시지 또는 실시간 서비스 요청 메시지일 경우 긴급을 요하는 메시지이므로, 현재 시스템 리소스가 없어서 요청이 거절될지라도 다음 접속시 고속 접속을 보장하기 위하여 본 발명에 따라 전용 직교 코드 등의 정보를 포함하여 상기 요청 거절 메시지를 전송한다.

상기와 같은 경우, 상기 기지국은 먼저 상기 단말기에 할당하기 위한 전용 PN 코드(Dedicated PN code)를 선택하여 할당(515)하며, 상기 단말기가 재접속을 시도하기 위하여 대기하여야 할 대기 시간을 계산하여 결정(517)한다. 또한, 상기 단말기에게 전용으로 할당하게 되는 전용 PN 코드의 유효 시간을 결정하여 할당(519)한다.

상기 기지국은 상기 단말기에게 할당하기 위해 결정된 전용 PN 코드, 대기 시간 정보 및 PN 코드 유효 시간을 포함하여 요청 거절 메시지를 구성(521)한다. 또한, 상기 기지국은 상기 본 발명에 따라 새롭게 추가된 전용 PN 코드, 대기 시간 정보 및 PN 코드 유효 시간 등이 포함되어 구성된 상기 요청 거절 메시지를 해당 단말기에게 전송(523)한다. 이때, 상기 기지국은 상기 할당한 전용 PN 코드를 상기 단말기에게 상기 PN 코드 유효 시간 만큼만 할당하였으므로, 상기 PN 코드의 유효 시간을 체크하기 위하여 상기 전용 PN 코드 타이머를 구동(525)하기 시작한다. 그런다음, 상기 전용 PN 코드 타이머가 종료되면 상기 단말기에게 할당한 PN 코드는 다시 회수(529)된다.

이상 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 기지국의 동작을 설명하였으며, 이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 단말기의 동작을 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 상향 링크 엑세스를 구현하기 위한 단말기 장치의 수행 절차를 나타낸 흐름도이다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 단말기는 랜덤 엑세스 방법을 통해 요청 메시지(예컨대, 핸드오버 요청 메시지 또는 대역 할당 요구 메시지 등)를 기지국으로 전송(601)한다. 상술한 바와 같이 상기 단말기가 전송한 요청 메시지는 랜덤 엑세스 방식으로 전송되었으므로 충돌할 수가 있다. 따라서, 만약 상기 전송된 메시지가 다른 단말기들이 전송한 메시지들과 충돌(603)할 경우, 소정의 백오프 시간 동안 대기(605)한 후, 상기 동일한 메시지를 다시 기지국으로 전송(601)한다.

만약, 상기 단말기가 전송한 메시지가 정상적으로 전송되었다면, 요청 응답 메시지의 타이머가 종료되었는 지 판단(607)한다. 만약, 상기 타이머가 종료되었으면, 상기 단말기가 전송한 메시지는 상기 기지국에서 정상적인 수신이 되지 않으므로, 상기 단말기는 다시 상기 요청 메시지를 전송(601)하게 된다. 만약, 상기 타이머가 종료되지 않았으면, 기지국으로부터 응답 메시지를 수신(609)한다. 즉, 상기 요청 메시지를 전송하고 응답 대기 가능 시간인 상기 타이머가 종료되기전 상기 기지국으로부터 메시지를 수신하면 정상적으로 처리될 수 있으나, 상기 타이머가 종료되기전까지 기지국으로부터 메시지를 수신하지 못하면 충돌이 일어난 경우이므로 다시 요청 메시지를 전송해야 한다.

상기 단말기가 기지국으로부터 수신한 메시지가 요청 거절 메시지인지를 판단(611)하고, 상기 수신된 메시지가 요청 거절 메시지가 아니고 정상적인 요청 응답 메시지일 경우, 상기 수신된 요청 응답 메시지의 처리 결과를 확인(615)하여 정상적으로 처리한다.

한편, 상기 단말기가 기지국으로부터 수신한 메시지가 요청 거절 메시지일 경우, 상기 단말기가 전송한 요청 메시지는 정상적으로 전송되었으나, 기지국 리소스 부족에 따라 요청이 받아들여지지 않은 경우이므로, 본 발명에 따라 상기 기지국은 상기 요청 거절 메시지에 재접속시 비경쟁 방식으로 접속 가능하도록 상술한 추가 정보들을 포함하여 전송한다.

따라서, 상기 요청 거절메시지를 수신한 상기 단말기는 상기 요청 거절 메시지를 검사하여 상기 메시지에 상술한 전용 PN 코드, 대기 시간 정보 및 전용 PN 코드 유효 시간 정보가 포함되어 있는 지 검사(613)한다. 만약, 상기 요청 거절 메시지에 상기 추가 정보들이 포함되어 있지 않을 경우, 상기 단말기는 종래 기술에 따라 다시 랜덤 엑세스 방식에 의해 상기 기지국에게 접속하여야 한다.

한편, 본 발명에 따라 상기 요청 거절 메시지에 상기 추가 정보, 즉 전용 PN 코드, 대기 시간 정보 및 전용 PN 코드 유효 시간 정보가 포함되어 있을 경우, 상기 단말기는 재접속 대기 시간에 따른 타이머를 구동(617)하고, 상기 재접속 대기 시간이 경과(619)하면, 상기 요청 메시지를 상기 할당된 전용 PN 코드에 의해 비경쟁 엑세스 방식으로 전송(623)한다.

이때, 상기 수신된 전용 PN 코드 유효 시간을 확인(621)하여야 하며, 상기 PN 코드 유효 시간이 경과하였을 경우, 상기 전용 PN 코드를 할당받았다 할지라도 상술한 도 5에 따라 상기 기지국이 상기 전용 PN 코드를 회수하였으므로, 상기 할당된 전용 PN 코드는 사용할 수가 없다. 따라서, 랜덤 엑세스 방식에 의하여 요청 메시지를 전송(601)하여야 한다. 만약, 상기 재접속 대기 시간이 경과하고, 상기 전용 PN 코드에 대한 유효 시간이 경과하지 않았을 경우, 상기 단말기는 상기 할당된 전용 PN 코드에 의해 요청 메시지를 전송(623)한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에서 제안한 상향 엑세스방법과 채널을 이용하면 광대역 무선 이동통신 시스템에서 효과적인 상향 엑세스 절차 수행을 위해 시스템에서 정의한 실시간서비스, 핸드오프등 우선순위가 높은 데이터의 대역폭 할당을 우선적으로 처리할 수 있는 접속방법을 제공하여 채널혼잡시 재접속에 소요되는 대기시간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 직교 주파수 분할 다중/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 광대역 이동통신 시스템에서의 상향 채널 구조를 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 따른 광대역 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 절차를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 광대역 이동통신 시스템에서 상향 링크 엑세스 절차를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 상향 링크 엑세스를 구현하기 위한 기지국 장치의 수행 절차를 나타낸 흐름도.

도 6은 본 발명에 따른 상향 링크 엑세스를 구현하기 위한 단말기 장치의 수행 절차를 나타낸 흐름도.

Claims (14)

1. 다수의 단말기들이 하나의 기지국으로 소정의 시간 영역 내에서 동일한 코드를 사용하여 소정의 요청 메시지를 전송할 수 있는 접속 채널을 할당하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국에 고속으로 재접속하는 방법에 있어서,

   상기 단말기가 상기 기지국에게 상기 접속 채널을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정과,

   상기 기지국으로부터 전용 직교 코드가 포함된 요청 거절 메시지를 수신하는 과정과,

   상기 수신된 전용 직교 코드로 비경쟁 접속 방식을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기지국으로부터 수신하는 요청 거절 메시지는 상기 전용 직교 코드의 유효 시간 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 기지국으로부터 수신하는 요청 거절 메시지에는 상기 단말기가 상기 요청 메시지를 재전송하기 위해 대기하여야 하는 대기 시간 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전용 직교 코드는 상기 기지국이 상기 단말기에게 고유하게 할당한 PN 코드임을 특징으로 하는 상기 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 단말기가 상기 기지국으로 전송하는 상기 요청 메시지는 핸드오버 요청 메시지임을 특징으로 하는 상기 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 단말기가 상기 기지국으로 전송하는 상기 요청 메시지는 대역 요청 메시지임을 특징으로 하는 상기 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 기지국은 상기 단말기가 요구하는 서비스의 정보에 따라 상기 요청 거절 메시지에 상기 전용 직교 코드를 포함할 지 여부를 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 다수의 단말기들이 하나의 기지국으로 소정의 시간 영역 내에서 동일한 코드를 사용하여 소정의 요청 메시지를 전송할 수 있는 접속 채널을 할당하는 이동통신 시스템에서, 상기 단말기가 상기 기지국에 고속으로 재접속하는 방법에 있어서,

   상기 단말기가 상기 기지국에게 상기 접속 채널을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정과,

   상기 기지국으로부터 전용 시간 슬롯 정보가 포함된 요청 거절 메시지를 수신하는 과정과,

   상기 수신된 전용 시간 슬롯에서 비경쟁 접속 방식을 통해 상기 요청 메시지를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 기지국으로부터 수신하는 요청 거절 메시지는 상기 전용 시간 슬롯의 유효 시간 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 기지국으로부터 수신하는 요청 거절 메시지에는 상기 단말기가 상기 요청 메시지를 재전송하기 위해 대기하여야 하는 대기 시간 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
11. 제8항에 있어서,

    상기 전용 시간 슬롯은 상향링크 전송 시간 영역 중 비경쟁 접속 시간 영역 중에서 할당됨을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 제8항에 있어서,

    상기 단말기가 상기 기지국으로 전송하는 상기 요청 메시지는 핸드오버 요청 메시지임을 특징으로 하는 상기 방법.
13. 제8항에 있어서,

    상기 단말기가 상기 기지국으로 전송하는 상기 요청 메시지는 대역 요청 메시지임을 특징으로 하는 상기 방법.
14. 제8항에 있어서,

    상기 기지국은 상기 단말기가 요구하는 서비스의 정보에 따라 상기 요청 거절 메시지에 상기 전용 시간 슬롯 정보를 포함할 지 여부를 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.