KR20050034956A

KR20050034956A - 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당데이터 구조 및 방법

Info

Publication number: KR20050034956A
Application number: KR1020030070742A
Authority: KR
Inventors: 최성규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-15
Also published as: CN1297160C; JP3978205B2; US20050078630A1; KR100595592B1; EP1523210A2; JP2005117662A; CN1606363A

Abstract

본 발명은 지에스엠 휴대단말기의 데이터 통신 서비스를 위하여 하향링크 채널의 맥 블록 헤더에 얼로케이티드 타임슬롯 영역을 추가하고 상기 추가된 영역을 모니터링하므로 전력소모와 부하를 줄이는 것으로, 기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 하향 타임슬롯 데이터 헤더에 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯을 부가하여 시스템이 할당한 상향 타임슬롯 정보를 기록하는 구조를 특징으로 하고, 또한, 차세대 지에스엠 이동통신 시스템의 이동교환국에 의하여 휴대단말기가 데이터 통신 요청을 하는지 판단하는 제1 과정; 상기 과정에서 판단하여 휴대단말기가 데이터 통신을 하는 경우, 이동교환국은 다수 타임슬롯을 할당하고 지정된 타임슬롯에 얼로케이티드 타임슬롯을 부가 및 해당 표시하여 전송하는 제2 과정; 상기 과정의 타임슬롯을 수신한 휴대단말기는 지정된 하향 타임슬롯에 부가된 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하고 해당 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송하는 제3 과정; 상기 과정에 의한 상향 타임슬롯으로 패킷 데이터 전송이 완료되었는지 판단하고, 완료되지 않은 경우는 상기 제3 과정으로 궤환하여 패킷데이터를 전송하도록 하는 제4 과정을 특징으로 한다.

Description

지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조 및 방법{A DATA STRUCTURE AND A METHOD OF DYNAMIC ALLOCATION TIME-SLOT FOR GSM MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 지에스엠 휴대단말기의 데이터 통신 서비스(GPRS)를 위한 상향링크(UP LINK) 채널 동적 할당에 관한 것으로, 특히, 하향링크(DOWN LINK) 채널의 맥 블록 헤더에 얼로케이티드 타임슬롯 영역을 추가하고 상기 추가된 영역을 휴대단말기에서 집중 모니터링하므로 전력소모와 부하를 줄이며 망의 데이터 통신 채널 용량을 개선하는, 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터구조 및 방법에 관한 것이다.

지에스엠(GSM: GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION) 방식 이동통신 시스템은, 한정된 주파수 자원을 시분할다중접속(TDMA: TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS) 방식으로 운용하는 것으로, 다수 가입자(SUBSCRIBER) 또는 휴대단말기(UE: USER EQUIPMENT)가 동시에 해당 채널을 시분할 상태로 점유하여, 이동하면서 통신하도록 하는 디지털 시스템으로, 유럽(EUROPE) 지역을 중심으로 개발된 이동통신 시스템의 대표적인 표준방식 중에 하나이다.

상기 지에스엠(GSM) 방식에서는, 음성급 신호 또는 데이터급 신호가 전송되는 채널(CH)을 타임슬롯(TS: TIME SLOT)이라고 하며, 양자는 동일한 의미이므로, 이하, 상기 채널(CH)과 타임슬롯(TS)을 혼용하여 사용한다.

상기 유럽에서는 모두 지에스엠(GSM) 방식 이동통신 시스템을 사용하므로, 인접한 이웃 나라의 어디로 이동하거나 기존에 사용하던 동일한 휴대단말기(UE: USER EQUIPMENT)를 이용하고, 로밍(ROAMING) 서비스에 의하여 음성급 신호로 즉시 이동통신 서비스를 제공받는다.

상기 지에스엠(GSM) 이동통신 시스템에서 제공하는 데이터 통신 서비스를 GPRS(GENERAL PACKET RADIO SERVICE)라고 하며, 로밍서비스가 가능한 음성급 통신 서비스와 달리, 현재, 휴대단말기(UE)가 가입 등록된 해당 이동통신 시스템의 서비스 지역(SERVICE AREA)인 홈 지역 또는 홈영역(HOME AREA)에서만 이용하며, 할당된 패킷 단위로 데이터를 전송한다.

상기 패킷에 의한 데이터 통신 서비스(GPRS)는, 많은 데이터를 전송하는 경우, 데이터 전송속도 등에 의하여 다수의 타임슬롯 또는 채널을 하나의 휴대단말기에 할당하는 경우가 있다.

상기와 같이 데이터 통신(GPRS)에서 하나의 휴대단말기(UE)에 다수의 타임슬롯이 할당되는 경우, 상기 휴대단말기는 할당된 각각의 타임슬롯을 모니터링하고, 데이터 전송 가능한 타임슬롯이 있을 경우에 해당 패킷 데이터를 전송한다.

상기 데이터 통신을 위하여 상향(UP LINK) 타임슬롯을 할당하는 방법은, 임의의 타임슬롯을 할당하는 동적할당(DYNAMIC ALLOCATION) 방법과 고정된 타임슬롯을 할당하는 고정할당(FIXED ALLOCATION) 방법이 있다.

따라서, 휴대단말기는 할당된 다수 타임슬롯을 데이터 통신이 완료될 때까지 모니터링하여야 하므로 전력소모가 커지고, 부하(LOAD)가 증가하며, 핸드오버를 위한 인접 셀 확인(NEIGHBOR CELL MEASUREMENT)을 위한 시간이 상대적으로 줄어드는 등의 문제점을 해결할 필요가 있다.

이하, 종래 기술에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 할당방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 일반적인 지에스엠 방식 이동통신 시스템의 기능 구성도 이고, 도2 는 종래 기술에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 할당방법 순서도 이며, 도3 은 종래 기술에 의한 타임슬롯별 하향 데이터 헤더의 맥 헤더 구성도 이다.

상기 도1을 참조하면, 지에스엠 방식 이동통신 시스템은, 이동하면서 언제 어디서나 상대방과 지에스엠 방식으로 무선접속하여 음성급 및 데이터급 신호로 즉시 통신하는 휴대단말기(UE)(10)와; 상기 휴대단말기와 통신신호를 지에스엠 방식으로 무선송수신하며 서비스 영역(25)을 형성하는 기지국(20)과; 상기 기지국(20)과 접속되어 휴대단말기의 통신신호를 인가받고 스위칭(SWITCHING)에 의하여 통신경로를 설정하는 동시에 이동통신 시스템 전체의 운용을 제어하고 감시하는 이동교환국(MSC)(30)으로 이루어지는 구성이다.

이하, 상기와 같은 구성의 일반적인 지에스엠 방식 이동통신 시스템을 상세히 설명한다.

상기 지에스엠 휴대단말기(10)는, 서비스 영역(25) 안에서 이동하며 무선접속되는 상대방과 통신하는 것으로, 상기 서비스 영역(25)은 기지국(20)에 의하여 형성된다.

상기 기지국(20)은 휴대단말기(10)와 송수신되는 신호를 이동교환국(30)에 전송하고, 상기 이동교환국(30)은 해당 신호를 분석하여 스위칭으로 통신경로를 설정하는 동시에, 음성급 통신 또는 데이터급 통신을 위한 타임슬롯(TS) 할당을 제어한다.

또한, 상기 데이터급 통신이 진행되는 경우, 전송되는 데이터 량에 의하여 다수의 타임슬롯을 하나의 휴대단말기(10)에 할당할 수 있다.

이하, 상기 도2를 참조하여 종래 기술에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 할당방법을 설명한다.

지에스엠 이동통신 시스템의 이동교환국(30)이 판단하여 휴대단말기(10)가 데이터 통신을 할 것인지 확인하는 제1 단계(S10)와; 상기 단계(S10)에서 판단하여 휴대단말기가 데이터 통신을 하는 경우, 이동교환국(30)은 데이터 량에 비례하여 다수의 타임슬롯을 할당하는 제2 단계(S20)와; 상기 단계(S20)에서 타임슬롯을 할당받은 휴대단말기(10)는 상기 타임슬롯을 모니터링하여 데이터를 전송할 수 있는 상태표시 신호를 확인하는 제3 단계(S30)와; 상기 단계(S30)에서 타임슬롯의 해당 상태표시 신호를 확인하여 데이터 전송이 가능한 타임슬롯 인지를 판단하는 제4 단계(S40)와; 상기 단계(S40)에서 판단하여 데이터 전송이 가능한 타임슬롯인 경우, 패킷(PACKET) 단위의 데이터를 전송하는 제5 단계(S50)와; 상기 휴대단말기(10)에 의한 패킷 데이터 통신이 완료되었는지를 판단하여 완료된 경우는 종료하고 완료되지 않은 경우는 상기 제3 단계(S30)로 궤환하는 제6 단계(S60)로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 것으로, 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 할당방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 지에스엠 휴대단말기(10)가 데이터 통신을 하고자 하는 경우, 해당 요청신호를 기지국(20)을 통하여 이동교환국(30)에 전송하고, 상기 이동교환국(30)은 해당 신호를 분석하여 휴대단말기의 데이터 통신 요청을 확인한다(S10).

상기 이동교환국(30)은 기지국(20)을 제어하여, 상기 휴대단말기(10)가 데이터를 송신할 수 있는 상향(UP LINK) 채널(타임슬롯)을 할당하며, 상기 휴대단말기(10)의 데이터 통신 요청신호를 분석한 결과 데이터의 량이 많은 경우는, 상기 데이터 량에 비례하여 다수의 타임슬롯(채널)을 할당한다(S20).

상기와 같이 이동교환국(30) 시스템에 의하여 휴대단말기(10)로 송신되는 제어신호 또는 메시지는, 일 예로, 다음과 같은 형태로 다운로드(DOWNLOAD) 된다.

<Dynamic Allocation struct > ::=

< Extended Dynamic Allocation : bit (1) >

{ 0 | 1 < P0 : bit (4) > }

< USF_GRANULARITY : bit (1) >

{ 0 | 1 < UPLINK_TFI_ASSIGNMENT : bit (5) > }

{ 0 | 1 < RLC_DATA_BLOCKS_GRANTED : bit (8) > }

{ 0 | 1 < TBF Starting Time : < Starting Frame Number Description IE > > }

{ 0 -- Timeslot Allocation

{ 0 | 1 < USF_TN0 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN1 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN2 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN3 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN4 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN5 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN6 : bit (3) > }

{ 0 | 1 < USF_TN7 : bit (3) > }

| 1 -- Timeslot Allocation with Power Control Parameters

< ALPHA : bit (4) >

{ 0 | 1 < USF_TN0 : bit (3) >

< GAMMA_TN0 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN1 : bit (3) >

< GAMMA_TN1 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN2 : bit (3) >

< GAMMA_TN2 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN3 : bit (3) >

< GAMMA_TN3 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN4 : bit (3) >

< GAMMA_TN4 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN5 : bit (3) >

< GAMMA_TN5 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN6 : bit (3) >

< GAMMA_TN6 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < USF_TN7 : bit (3) >

< GAMMA_TN7 : bit (5) > } } ;

상기 휴대단말기(10)는, 기지국으로부터 수신되는 하향(DOWN LINK) 타임슬롯의 데이터 헤더를 통하여 상기 할당된 상향 타임슬롯 정보를 확인하고, 상기 할당된 타임슬롯을 구성하는 RLC/MAC 계층(LAYER) 블록의 맥 헤더 중에서 유에스에프(USF: UP-LINK STATE FLAG) 영역을 모니터링한다(S30).

상기 휴대단말기(10)는 상기 할당받은 각 타임슬롯에 대하여 모니터링하므로, 비교적 많은 전력소모와 시간이 소요되며, 상기 모니터링되는 USF 영역에는 해당 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송할 수 있는지 또는 없는지의 상태가 표시된다.

상기와 같이 각각의 타임슬롯을 모니터링하여 패킷 데이터를 전송할 수 있는 타임슬롯인 경우(S40), 다수의 패킷을 해당 순서에 의하여 전송하고(S50), 데이터 통신이 완료되지 않은 경우에 상기 제3 단계(S30)로 궤환하여, 나머지 패킷 데이터를 모두 전송하며, 패킷 데이터의 전송이 완료된 경우에 종료한다(S60).

일 실시 예로, 상기 지에스엠 방식에서 각 타임 슬롯 당 할당할 수 있는 유에스에프(USF) 숫자는 8 개이다.

상기와 같은 종래 기술은, 데이터 통신을 위하여 휴대단말기(10)에 다수의 타임슬롯을 할당할 필요가 있는 경우에 다수의 유에스에프를 할당하며, 상기와 같은 휴대단말기가 많은 경우에 많은 유에스에프를 할당하므로, 상기 이동교환국(30)에 의하여 데이터 통신이 허용되는 휴대단말기의 용량이 상대적으로 줄어드는 문제가 있다.

또한, 휴대단말기(10)에서는 데이터 통신을 위하여 할당된 타임슬롯이 많은 경우, 기지국으로부터 하향(DOWN-LINK) 전송되는 해당 타임슬롯의 맥 헤더를 모두 모니터링하여 유에스에프 내용을 확인하여야 하므로, 부하(LOAD)가 커지는 동시에 핸드오버(HAND OVER)를 위한 인접 셀 확인(NEIGHBOR CELL MEASUREMENT)을 자주 하지 못하는 문제가 있다.

또한, 하향 전송되는 할당 타임슬롯의 맥 헤더를 모두 검색하여 유에스에프의 내용을 확인하므로, 휴대단말기의 전력소모가 커지고 대기 및 사용시간이 단축되는 문제가 있다.

본 발명은 지에스엠 시스템의 데이터 통신을 위하여 할당되는 다수 타임슬롯의 유에스에프 정보를 별도의 얼로케이티드 타임슬롯에 기록하고, 지정된 하향 타임슬롯의 데이터 헤더에 부가하여 통보하므로, 휴대단말기에서는 지정된 하향 타임슬롯의 데이터 헤더를 검색하므로 패킷 데이터를 전송할 수 있는 상향 타임슬롯의 정보를 확인하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 차세대 이동통신 시스템의 데이터 통신을 위한 상향 타임슬롯 동적 할당에 있어서; 기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 하향 타임슬롯 데이터 헤더에 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯을 부가하여 시스템이 할당한 상향 타임슬롯 정보를 기록하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 차세대 지에스엠 이동통신 시스템의 이동교환국에 의하여 휴대단말기가 데이터 통신 요청을 하는지 판단하는 제1 과정과; 상기 과정에서 판단하여 휴대단말기가 데이터 통신을 하는 경우, 이동교환국은 다수 타임슬롯을 할당하고 지정된 타임슬롯에 얼로케이티드 타임슬롯을 부가 및 해당 표시하여 전송하는 제2 과정과; 상기 과정의 타임슬롯을 수신한 휴대단말기는 지정된 하향 타임슬롯에 부가된 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하고 해당 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송하는 제3 과정과; 상기 과정에 의한 상향 타임슬롯으로 패킷 데이터 전송이 완료되었는지 판단하고, 완료되지 않은 경우는 상기 제3 과정으로 궤환하여 패킷데이터를 전송하도록 하는 제4 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도4 는 본 발명에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조도 이고, 도5 는 본 발명에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법 순서도 이다.

상기 도4를 참조하면, 본 발명에 의한 것으로, 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조는, 차세대(3GPP) 이동통신 시스템의 기지국(BS)으로부터 휴대단말기(UE)로 전송되는 하향(DOWN LINK) 타임슬롯(TS) 데이터 헤더(DATA HEADER)에 바이트(BYTE) 단위의 얼로케이티드 타임슬롯(ALLOCATED TIME SLOT)을 부가하여 시스템이 할당한 상향(UP LINK) 타임슬롯 정보를 기록하는 것으로, 하향 타임슬롯 데이터 헤더의 페이로드 타입(PAYLOAD TYPE) 영역에 디지털 11의 값을 기록하여 얼로케이티드 타임슬롯이 부가되었음을 표시하고, 상기 얼로케이티드 타임슬롯은 데이터 통신을 위하여 휴대단말기의 데이터 송신을 위하여 할당된 상향 타임슬롯의 다수 정보가 기록되며, 기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 다수 하향 타임슬롯 중에서 임의로 지정된 타임슬롯에 부가되어, 기지국(BS)으로부터 휴대단말기(UE)로 운용정보(OPERATING PARAMETER)를 전송하는 하향 운용정보 타임슬롯으로 통보되는 구조로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구조의 본 발명에 의한 것으로, 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

차세대(3GPP: 3rd GENERATION PARTNERSHIP PROJECT) 이동통신 시스템의 휴대단말기(UE)는, 음성급 통신과 문자 기호 등에 의한 메시지 통신, 영상신호가 포함되는 멀티미디어 통신을 선택적으로 이용할 수 있고, 상기 메시지 통신과 멀티미디어 통신은 데이터 통신에 의하여 이루어지며, 상기 데이터는 패킷(PACKET) 포맷(FORMAT)으로 구성되어 전송된다.

특히, 멀티미디어 통신의 경우, 영상신호에 의한 데이터의 량이 많으므로, 전송할 데이터의 량이 많음을 나타내고, 상기와 같이 전송할 데이터 량이 많은 경우는 다수의 상향(UP LINK) 채널 또는 상향 타임슬롯을 할당하므로, 하나의 휴대단말기에 다수의 상향 타임슬롯이 동시에 할당되고, 상기 할당된 다수 타임슬롯을 이용하여 동시에 다수의 패킷 데이터를 상향 전송한다.

상기와 같이 휴대단말기의 데이터 통신(GPRS)을 위하여 상향 타임슬롯을 할당하는 방법은, 패킷 데이터를 상향 전송할 수 있는 타임슬롯을 동적으로 할당하는 동적할당(DYNAMIC ALLOCATION) 방식과, 타임슬롯을 고정상태로 지정 할당하는 고정할당(FIXED ALLOCATION) 방식이 있으며, 현재, 실시간(REALTIME) 통신환경에서는 일반적으로 동적할당 방식에 의하여 상향 타임슬롯을 할당하고, 본 발명은 동적할당 방식에 관한 것이다.

상기 동적할당 방식은, 패킷 데이터를 상향 전송하도록 할당된 다수 채널 중에서 패킷 데이터를 전송 할 수 있는 타임슬롯을 감시하는 것으로, 상기 감시방식은 할당된 상향 타임슬롯과 동일한 번호를 갖는 하향 타임슬롯을 계속 모니터링하여 유에스에프(USF: UPLINK STATE FLAG)를 검출하고 상기 검출된 USF를 분석하여 패킷 데이터를 보낼 수 있는 상태 인지 아닌지를 확인하고, 상기 USF의 분석결과 패킷 데이터를 보낼 수 있는 경우는, 동일한 번호의 해당 상향 타임슬롯으로 패킷 데이터를 상향 전송한다.

상기 USF 영역(FIELD)은 각 하향 타임슬롯에 구비되는 RLC/MAC BLOCK의 MAC 헤더(HEADER) 포맷에 구성되는 것으로, 휴대단말기에 다수의 타임슬롯이 할당되는 경우, 상기 할당된 타임슬롯과 동일한 번호의 하향 타임슬롯을 계속 감시하여 상기 USF 영역을 검출하고 분석하여야 하므로, 휴대단말기(UE)로서는 많은 부하(LOAD)를 소모하고, 전력소모가 크며, 핸드오버를 위한 인접 셀의 감시 시간이 줄어든다.

상기와 같이 패킷 데이터를 상향 전송하기 위하여 휴대단말기에 할당된 각 타임슬롯의 USF의 정보를 특정한 타임슬롯의 맥 헤더에 추가하여 집중 검색하는 경우, 지에스엠 휴대단말기(UE)의 부하(LOAD)를 줄이고 전력소모를 줄일 수 있는 것이 본 발명의 요지이고, 상기와 같이 USF의 정보를 집중하는 것이 상기 도4에 도시된 얼로케이티드 타임슬롯(ALLOCATED TIME SLOT)이다.

즉, 휴대단말기에 데이터 통신을 위하여 할당된 상향 타임슬롯의 상태정보를 기록하는 USF 영역은, 동일한 번호의 하향 타임슬롯에 구비되는 맥 헤더에 그대로 유지되고, 상기 USF 영역의 정보를 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯에 집약하는 것이다.

상기 얼로케이티드 타임슬롯을 구성하는 8 비트는, 각 비트가 휴대단말기의 데이터 통신을 위하여 할당된 타임슬롯을 표시하며, 상기 각 비트의 디지털 값에 의한 정보를 분석하면, 해당 상향 타임슬롯으로 패킷 데이터를 송신 할 수 있는지 또는 없는지를 확인하게 된다.

상기 얼로케이티드 타임슬롯의 정보를 분석하여 동시에 2개 이상의 타임슬롯이 할당된 것으로 확인되는 경우, 상기 동시 할당된 2개 이상의 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송한다.

상기와 같은 얼로케이티드 타임슬롯은 임의로 지정된 하향 타임슬롯의 맥 헤더에 부가되는 것으로, 상기 임의로 지정된 하향 타임슬롯의 맥 헤더 포맷 중에서 페이로드 타입(PAYLOAD TYPE) 영역에는 디지털 11 의 값이 기록되어 얼로케이티드 타임슬롯이 부가되었음을 표시한다.

상기와 같이 얼로케이티드 타임슬롯이 부가된 하향 타임슬롯의 정보는, 기지국에 의하여 휴대단말기로 전송되는 하향 운용정보 타임슬롯을 통하여 해당 휴대단말기에 송신된다.

즉, 상기 휴대단말기는 하향 운용정보 타임슬롯에 의하여 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯이 부가된 도4와 같은 구조의 타임슬롯 위치정보를 확인하고, 상기 확인된 위치정보를 이용하여 해당 하향 타임슬롯을 검색하며, 상기 검색된 하향 타임슬롯으로부터, 상기 얼로케이티드 타임슬롯을 추출한다.

상기 휴대단말기는, 추출된 얼로케이티드 타임슬롯의 내용을 분석하여 데이터 통신을 위하여 할당된 상향 타임슬롯과, 상기 타임슬롯이 패킷 데이터를 상향 전송할 수 있는 상태 인지를 확인한다.

일 실시 예로, 휴대단말기에 데이터 통신을 위하여 할당된 상향 타임슬롯이, TS0, TS1, TS2 이고, 상기 타임슬롯이 모두 패킷 데이터를 상향 전송할 수 있는 상태이면, 상기 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯 내용은, "11100000"로 기록되고, 상기 바이트 단위 얼로케이티드 타임슬롯이 부가된 것을 표시하는 것으로, 하향 타임슬롯의 맥 헤더 포맷을 구성하는 페이로드 타입 영역 디지털 값은 11이 된다.

그러므로, 이동통신 시스템을 구성하는 이동교환국은, 휴대단말기에 할당된 타임슬롯 상태 정보를 상기 얼로케이티드 타임슬롯에 기록하고, 상기 얼로케이티드 타임슬롯이 부가되는 타임슬롯에 USF를 할당하면 되므로, 종래 기술에 대비하면 USF가 여분으로 남게 되며, 상기 남는 USF를 이용하여 다른 휴대단말기의 데이터 통신을 위하여 재사용하므로, 데이터통신 채널용량을 개선한 것과 같다.

좀더 상세히 설명하면, 일반적으로 지에스엠 이동통신 시스템에서는 하나의 타임슬롯이 8개의 USF를 할당할 수 있고, 휴대단말기가 데이터 통신을 위하여 2개의 타임슬롯을 할당받는 경우, 종래 기술로는 2개의 USF를 할당받았으므로 4개의 휴대단말기가 데이터 통신을 하였으나, 본 발명에서는 하나의 USF를 할당받으므로, 총 8개의 휴대단말기가 데이터 통신을 하도록 하여, 이동교환국의 데이터 통신 채널 용량 개선과 같다.

이하, 상기 첨부된 도5를 참조하여, 본 발명에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법을 설명한다.

차세대(3GPP) 지에스엠(GSM) 이동통신 시스템의 이동교환국(MSC)에 의하여 휴대단말기(UE)가 데이터 통신 요청을 하는지 판단하는 제1 과정(S100)과,

상기 제1 과정(S100)에서 판단하여 휴대단말기(UE)가 데이터 통신을 하는 경우, 이동교환국(MSC)은 다수 타임슬롯(TS)을 할당(ALLOCATION)하고 지정된 타임슬롯에 얼로케이티드 타임슬롯을 부가 및 해당 표시하여 전송하는 것으로, 상기 휴대단말기(UE)의 데이터 통신 요청을 인식한 이동교환국(MSC)은 전송할 데이터의 량에 비례하여 다수 타임슬롯을 할당하고, 상기 할당된 타임슬롯의 상태 정보를 기록하는 얼로케이티드 타임슬롯(ALLOCATED TIME SLOT) 바이트(BYTE)를 지정된 타임슬롯의 데이터 헤더(DATA HEADER)에 부가하는 과정(S110); 상기 과정(S110)에서 얼로케이티드 타임슬롯 바이트가 부가되는 지정된 타임슬롯의 페이로드 타입(PAYLOAD TYPE) 영역에 디지털 11 값을 기록하여 휴대단말기에 전송하는 과정(S120)으로 이루어지는 제2 과정과,

상기 제2 과정의 타임슬롯을 수신한 휴대단말기(UE)는 지정된 하향(DOWN LINK) 타임슬롯에 부가된 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하고 해당 상향(UP LINK) 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터(PACKET DATA)를 전송하는 것으로, 상기 휴대단말기가 기지국으로부터 수신되는 하향 운용정보(OPERATING PARAMETER) 타임슬롯을 분석하여 지정된 하향 타임슬롯에 부가된 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하는 과정(S130); 상기 과정(S130)에서 검색된 얼로케이티드 타임슬롯의 각 비트 정보를 분석하여 데이터 송신이 가능한 상향 타임슬롯을 확인하고, 상기 확인된 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송하는 과정(S140)으로 이루어진 제3 과정과,

상기 제3 과정에 의한 상향 타임슬롯으로 패킷 데이터 전송이 완료되었는지 판단하고, 완료되지 않은 경우는 상기 제3 과정(S130)으로 궤환(FEEDBACK)하여 패킷데이터를 전송하도록 하는 제4 과정(S150)으로 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 차세대 지에스엠 이동통신 시스템의 이동교환국은 휴대단말기가 데이터 통신을 하는 것으로 판단하면(S100), 전송할 데이터의 량에 비례하여 다수의 타임슬롯을 할당하고, 임의로 설정되어 지정된 타임슬롯의 데이터 헤더를 구성하는 맥 헤더에 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯을 부가한다(S110).

상기와 같이 이동교환국(MSC) 시스템에 의하여 휴대단말기(UE)로 전송할 제어신호 또는 메시지는, 일 예로, 다음과 같은 형태가 된다.

<Dynamic Allocation struct > ::=

{ 0 | 1 < P0 : bit (4) > }

< USF_GRANULARITY : bit (1) >

{ 0 | 1 < UPLINK_TFI_ASSIGNMENT : bit (5) > }

{ 0 | 1 < RLC_DATA_BLOCKS_GRANTED : bit (8) > }

{ 0 | 1 < TBF Starting Time : < Starting Frame Number Description IE > > }

{ 0 -- Timeslot Allocation

<USF : bit (3) >

<USF_MONITOR_TIMESLOT: bit (3) >

<ALLOCATED_TIMESLOT : Bitmap(8)> }

| 1 -- Timeslot Allocation with Power Control Parameters

< ALPHA : bit (4) >

< USF : bit (3) >

<USF_MONITOR_TIMESLOT: bit (3) >

<ALLOCATED_TIMESLOT : Bitmap(8)> }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN0 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN1 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN2 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN3 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN4 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN5 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN6 : bit (5) > }

{ 0 | 1 < GAMMA_TN7 : bit (5) > } } ;

상기와 같이 다운로드되는 제어신호 또는 메시지는, 패킷 상향 타임슬롯(PACKET UPLINK CHANNEL)을 할당하는 것이며, 일 예로, 패킷 상향할당(PACKET UPLINK ASSIGNMENT), 직접할당(IMMEDIATE ASSIGNMENT), 패킷 타임슬롯 재설정(PACKET TIMESLOT RECONFIGURE), 물리적 데이터 채널 할당(PDCH ASSIGNMENT) 메시지 등이고, 상기와 같은 동적 할당 구조(DYNAMIC ALLOCATION STRUCTURE)로 표현된다.

상기 과정(S110)에 의한 바이트(BYTE) 단위의 얼로케이티드 타임슬롯을 구성하는 각 비트(BIT)는 할당된 상향 타임슬롯을 표시하는 동시에 패킷 데이터를 전송할 수 있는지 아닌지를 표시하며, 2개 이상의 다수 타임슬롯이 데이터 통신을 위하여 동시 할당되면 상기 할당된 2개 이상의 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 상향 전송한다.

상기와 같이 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯이 부가되는 임의의 타임슬롯은 데이터 헤더를 구성하는 맥 헤더의 페이로드 타입(PAYLOAD TYPE) 영역에 디지털 11의 값을 기록하므로, 상기 얼로케이티드 타임슬롯이 부가되었음을 표시하고 하향 운용정보 타임슬롯을 통하여 휴대단말기에 전송된다(S120).

상기와 같이 하향 운용정보 타임슬롯을 통하여 휴대단말기로 전송 또는 다운로드되는 메시지에는 USF를 모니터링할 채널인 얼로케이티드 타임슬롯의 위치를 알려주며, 종래 기술에서 필요하였던, EXTENDED DYNAMIC ALLOCATION 메시지는 필요하지 않음을 보여주고, <USF: bit(3)>, <USF_MONITOR_TIMESLOT: bit(3)>, <ALLOCATED_TIMESLOT: Bitmap(8)> 영역들이 추가됨을 보여준다.

상기와 같이 얼로케이티드 타임슬롯이 부가된 정보 또는 메시지를 하향 운용정보 타임슬롯을 통하여 확인한 휴대단말기는, 지정된 하향 타임슬롯의 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하고 분석하여, 데이터 통신을 위하여 할당된 상향 타임슬롯과 패킷 데이터를 상향 전송 가능한 상태 인지를 확인한다(S130).

상기 과정(S130)에서 데이터 전송이 가능한 상향 타임슬롯을 확인한 휴대단말기(UE)는, 데이터를 패킷 포맷(PACKET FORMAT) 형태의 변환하여 할당된 타임슬롯 숫자대로 상향 전송(S140) 하는 것으로, 상기 할당된 타임슬롯이 2개 이상이면 동시에 2개 이상의 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송하고, 패킷 데이터의 전송이 완료되었는지를 판단하여 완료되었으면 종료하고, 완료되지 않았으면 상기 제3 과정(S130)으로 궤환하는 과정을 반복하므로, 나머지 패킷 데이터를 모두 전송하도록 한다(S150).

따라서, 데이터 통신을 위하여 할당된 상향 타임슬롯 정보와 패킷 데이터를 전송할 수 있는 상태정보를 하나의 얼로케이티드 타임슬롯을 통하여 확인하므로, 휴대단말기의 부하를 줄이고, 전력소모를 줄이며, 핸드오버를 위한 인접 셀 정보 검색에 충실하도록 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 지에스엠 이동통신 시스템의 휴대단말기가 데이터 통신을 하는 경우, 할당되는 다수 타임슬롯 정보를 바이트 단위 얼로케이티드 타임슬롯에 집약하고, 휴대단말기는 상기 얼로케이티드 타임슬롯만을 검색하여 분석하므로, 휴대단말기의 전력소모를 줄이고, 부하를 줄이는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 휴대단말기의 줄어든 부하를 이용하여 감시제어 운용을 신속하게 하는 동시에 핸드오버를 위한 인접 셀 정보 검색 및 분석에 활용하는 사용상 편리한 효과가 있다.

도1 은 일반적인 지에스엠 방식 이동통신 시스템의 기능 구성도,

도2 는 종래 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 할당방법 순서도,

도3 은 종래 타임슬롯별 하향 데이터 헤더의 맥 헤더 구성도,

도4 는 본 발명 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조도,

도5 는 본 발명 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법 순서도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

10 : 휴대단말기 20 : 기지국

25 : 서비스 영역 30 : 이동교환국

Claims

차세대 이동통신 시스템의 데이터 통신을 위한 상향 타임슬롯 동적 할당에 있어서,

기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 하향 타임슬롯 데이터 헤더에 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯을 부가하여 시스템이 할당한 상향 타임슬롯 정보를 기록하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조.
제1 항에 있어서, 상기 얼로케이티드 타임슬롯은,

바이트 단위로 이루어지고, 데이터 통신을 위하여 휴대단말기에 할당된 상향 타임슬롯의 다수 정보가 기록되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조.
제1 항에 있어서, 상기 얼로케이티드 타임슬롯은,

하향 타임슬롯 데이터 헤더의 페이로드 타입 영역에 디지털 11의 값을 기록하여 부가되었음을 표시하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조.
제1 항에 있어서, 상기 얼로케이티드 타임슬롯은,

기지국으로부터 휴대단말기로 전송되는 다수 하향 타임슬롯 중에서 임의로 지정된 타임슬롯에 부가되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조.
제4 항에 있어서, 상기 얼로케이티드 타임슬롯이 부가되는 하향 타임슬롯의 정보는,

기지국으로부터 휴대단말기로 운용정보를 전송하는 하향 운용정보 타임슬롯으로 통보되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당 데이터 구조.
차세대 지에스엠 이동통신 시스템의 이동교환국에 의하여 휴대단말기가 데이터 통신 요청을 하는지 판단하는 제1 과정과,

상기 과정에서 판단하여 휴대단말기가 데이터 통신을 하는 경우, 이동교환국은 다수 타임슬롯을 할당하고 지정된 타임슬롯에 얼로케이티드 타임슬롯을 부가 및 해당 표시하여 전송하는 제2 과정과,

상기 과정의 타임슬롯을 수신한 휴대단말기는 지정된 하향 타임슬롯에 부가된 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하고 해당 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송하는 제3 과정과,

상기 과정에 의한 상향 타임슬롯으로 패킷 데이터 전송이 완료되었는지 판단하고, 완료되지 않은 경우는 상기 제3 과정으로 궤환하여 패킷데이터를 전송하도록 하는 제4 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.
제6 항에 있어서, 상기 제2 과정은,

상기 휴대단말기의 데이터 통신 요청을 인식한 이동교환국에 의하여 다수 타임슬롯이 할당되고 상기 할당된 타임슬롯의 상태 정보를 기록하는 얼로케이티드 타임슬롯 바이트를 지정된 타임슬롯의 데이터 헤더에 부가하는 과정과,

상기 과정에서 얼로케이티드 타임슬롯 바이트가 부가되는 지정된 타임슬롯의 페이로드 타입 영역에 디지털 11 값을 기록하여 휴대단말기에 전송하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.
제7 항에 있어서, 상기 데이터 헤더 부가 과정은,

상기 휴대단말기가 전송할 데이터 량에 비례하는 다수의 상향 타임슬롯을 지정 할당하고,

상기 지정 할당된 상향 타임슬롯들의 패킷 데이터 전송 가능여부를 각각 표시하는 상태 정보를 바이트 단위의 얼로케이티드 타임슬롯에 기록하고,

상기 얼로케이티드 타임슬롯을 임의로 지정된 하향 타임슬롯의 데이터 헤더에 부가하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.
제8 항에 있어서, 상기 얼로케이티드 타임슬롯은,

바이트 단위로 이루어지고, 상기 바이트를 구성하는 각 비트는 패킷 데이터를 전송하는 상향 타임슬롯을 표시하며, 상기 상향 타임슬롯이 패킷 데이터를 전송하는 상태이면 디지털 값 1로 표시하는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.
제6 항에 있어서, 상기 제3 과정은,

상기 휴대단말기가 기지국으로부터 수신되는 하향 운용정보 타임슬롯을 분석하여 지정된 하향 타임슬롯에 부가된 얼로케이티드 타임슬롯을 검색하는 과정과,

상기 과정에서 검색된 얼로케이티드 타임슬롯의 각 비트 정보를 분석하여 데이터 송신이 가능한 상향 타임슬롯을 확인하고, 상기 확인된 상향 타임슬롯을 통하여 패킷 데이터를 전송하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.
제10 항에 있어서, 상기 데이터 송신이 가능한 상향 타임슬롯 확인은,

상기 얼로케이티드 타임슬롯의 디지털 값이 1 인 비트가 지정하는 상향 타임슬롯이 패킷 데이터를 전송하는 상향 타임슬롯인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.
제10 항에 있어서, 상기 데이터 송신이 가능한 상향 타임슬롯은,

동시에 2개 이상의 타임슬롯을 이용하는 것을 특징으로 하는 지에스엠 시스템의 데이터 통신 타임슬롯 동적 할당방법.