KR100516536B1 - 2개의 순방향 링크 송신 안테나를 교대로 사용한 데이터전송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템, 특히 고속 데이터 전송 시스템에 적용되는 데이터 전송 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 기지국에서 2개의 안테나를 가지고 소정의 시간격 마다 상기 안테나에서 교대로 단말기에게 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호를 전송하는 단계와, 단말기에서 상기 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호를 수신하여 각각의 안테나에 따른 순방향 데이터 전송률을 결정하고 결정된 전송률을 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 결정된 전송률을 각각의 해당 기지국 안테나에서 수신하고 상기 수신된 데이터 전송률을 각각의 안테나에 적용하여 순방향 데이터 전송을 수행하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 2개의 순방향 링크 송신 안테나를 교대로 사용한 데이터 전송방법이다.

Description

2개의 순방향 링크 송신 안테나를 교대로 사용한 데이터 전송방법{METHOD FOR DATA TRANSMISSION WITH DOUBLE TX ANTENNAS IN TURN OF FORWARD LINK}

본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터 전송 제어방법에 관한 것으로서 특히 고속 데이터 전송 시스템에서의 데이터 전송방법으로, 기지국에서는 2개의 순방향 링크 송신 안테나를 이용해서 교대로 데이터를 전송하고, 단말기에서는 상기 신호를 수신하여 각각의 안테나에 대한 데이터 전송률을 결정하여 기지국에 보냄으로써, 기지국에서 해당 안테나 마다 해당 전송률을 적용하여 순방항 링크 전송을 수행함을 특징으로 하는 데이터 전송방법에 관한 것이다.

특히 본 발명은 기지국에서 2개의 안테나를 슬롯 단위로 교대로 선택하여 데이터를 전송하고, 단말기는 상기 기지국 송신 안테나로부터 교대로 수신되는 파일럿 신호를 매 슬롯 마다 측정하고 각각의 안테나의 상황에 따른 전송률을 결정하여 기지국에 알려줌으로써, 기지국이 각각의 안테나로부터 송신되는 순방향 데이터 전송률을 상기 단말기로부터의 전송률에 따르도록 하여 순방향 링크 데이터의 전송 성공률을 증가시킬 수 있도록 한 데이터 전송방법에 관한 것이다.

알려진 바와같이 무선 이동통신 시스템은 음성 서비스만을 지원하던 기존의 형태에서 벗어나서 보다 다양한 형태의 데이터 서비스를 사용자에게 제공하기 시작하였다. 특히 고속 데이터 전송 시스템(HDR)은 그 좋은 예가 될 것이다. 그런데 데이터 서비스는 일반적으로 음성 서비스와는 달리 패킷 방식의 전송이 이루어지고 있으며, (이동)단말기로부터 기지국으로의 역방향 링크에 비해서 기지국으로부터 단말기로의 순방향 링크의 데이터 전송량이 압도적으로 많고(사용자에게 서비스되는 데이터를 전송하게 되므로), 전송되는 데이터 또한 동영상이나 정지영상, 캐릭터, 지도, 각종 그림이나 이들이 어우러진 정보 등의 형태를 갖기 때문에 순방향 링크로 전송되는 데이터의 양 또한 음성 서비스에 비해서 상당히 많다.

이러한 이유로 데이터 서비스에서는 순방향 링크의 전송은 상대적으로 역방향 링크에 비해 중요한 역할을 하게 되고, 따라서 순방향 링크의 성능 개선을 통해 서비스의 품질을 향상시키기 위한 방법들이 제안되고 있다.

순방향 링크의 성능 개선을 위한 방법의 하나로, 순방향 링크의 채널 상태를 파악하여 최적의 전송률로 데이터를 전송하는 방법이 있는데, 이 방법은 단말기가 순방향 링크의 파일럿 신호를 수신하여 그 수신 상태를 검색하고, 이로부터 최적의 순방향 데이터 전송률을 결정하여 역방향 링크를 통해 기지국에 알려줌으로써, 기지국이 해당 단말기에 해당 전송률로 데이터를 전송해주도록 제어하는 방법이다.

도1에 이러한 종래의 데이터 전송방법을 설명하기 위한 순방향 링크의 슬롯 타이밍과 역방향 링크의 데이터 전송률 타이밍을 나타내었다.

도1에 따르면 순방향에 대한 피드백(feedback)이 역방향을 통해서 이루어지게 되는데, 이 때 순방향과 역방향 링크는 프로세싱 시간을 최소화하기 위하여 1/2슬롯(slot)의 타이밍 차이를 두게 된다.

도1을 참조하여 종래의 데이터 전송 제어방법을 설명한다.

먼저, 기지국은 n번째 슬롯에서 순방향 링크를 통해서 파일럿 신호(Pilot)(101)를 단말기로 전송한다. 단말기는 상기 n번째 슬롯의 파일럿 신호(101)를 수신하여 그 수신 신호의 세기를 측정함으로써 채널의 상태를 파악한다. 그리고 이렇게 파악된 채널 상태를 근거로 해서 최적의 순방향 데이터 전송률(102)을 결정한다. 이렇게 결정된 순방향 데이터 전송률(102)을 단말기에서 역방향 링크를 통해서 기지국으로 전송한다. 기지국은 결정된 순방향 데이터 전송률을 n+2번째 슬롯에 적용하여 순방향 데이터(103)를 전송하게 된다. 그리고 n+1번째 파일럿 신호(104)는 n+2번째 데이터(106)의 순방향 전송률(105)을 결정하기 위한 정보로 사용된다.

그런데 상기한 바와같이 매 슬롯 단위의 데이터 전송과 1/2슬롯 타이밍 차이에 기인하여, 단말기에서 결정한 전송률과 이 전송률을 적용한 데이터 전송시 까지는 2슬롯의 시간차가 발생하고 있다. 이와같은 시간차는 전송 지연과 함께, 기지국에서 데이터 전송을 위한 프로세싱으로 인하여 필수적으로 발생되는 시간이다.

그러나, 이와같은 종래의 데이터 전송방법에 따르면 이동통신 시스템의 채널 환경이 항상 양호한 상태를 유지한다는 가정하에서 출발한다. 따라서, 이동통신 시스템의 채널 환경이 예측 불가능하게 변화될 수 있고, 또 실제로 이동통신 시스템의 운용환경을 고려해 볼 때, 기지국과 단말기 간의 채널 환경이 상기한 바와같은 데이터 전송방법을 보장할 만큼 안정적이라고 할 수도 없기 때문에, 통신 채널 환경의 변화에 적응적으로 데이터 전송률의 결정과 제어가 이루어지기 어렵고, 이러한 점은 데이터 전송의 오류나 데이터 전송의 중단 등에 따른 서비스의 품질 저하를 야기시킬 수 있다.

본 발명은 이동통신 시스템의 기지국에서 2개의 순방향 송신 안테나를 사용해서 데이터 전송을 수행하고, 2개의 순방향 송신 안테나를 매 슬롯 마다 교대로 선택하여 해당 단말기로 데이터를 전송하며, 단말기는 상기 기지국 송신 안테나로부터 교대로 수신되는 파일럿 신호를 측정하면서 안테나의 상황에 따른 최적 순방향 데이터 전송률을 단말기에서 결정하고, 이렇게 결정된 순방향 데이터 전송률에 따라 기지국에서 2개의 안테나에 대해서 교대로 순방향 데이터 전송을 수행함으로써, 보다 안정되고 전송 성공 확률을 향상시킨 채널 환경의 확보를 가능하게 하는, 이동통신 시스템의 데이터 전송방법을 제안한다.

본 발명의 이동통신 시스템 데이터 전송방법은, 기지국에서 2개의 안테나를 가지고 소정의 시간격 마다 상기 안테나에서 교대로 단말기에게 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호를 전송하는 단계와, 단말기에서 상기 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호를 수신하여 각각의 안테나에 따른 순방향 데이터 전송률을 결정하고 결정된 전송률을 기지국으로 전송하는 단계와, 상기 결정된 전송률을 각각의 해당 기지국 안테나에서 수신하고 상기 수신된 데이터 전송률을 각각의 안테나에 적용하여 순방향 데이터 전송을 수행하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 2개의 순방향 링크 송신 안테나를 교대로 사용한 데이터 전송방법이다.

또한 본 발명에서 상기 시간격은 매 슬롯 단위인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호는 기지국의 각각의 안테나에서 순방향 링크를 통해 단말기로 전송되는 파일럿 신호인 것을 특징으로 한다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 기지국 송신단의 안테나를 2개 사용하는 방법이다.

이동 통신 시스템은 채널 환경이 매우 열악하기 때문에 채널 환경의 개선 즉, 데이터 전송 성공률의 향상을 보다 높게 보장해 주기 위해서 2개의 송신 안테나를 적용하는 방법이 있다.

즉, 각각의 송신 안테나는 상당한 거리로 떨어져서 설치되고, 이로 인하여 각각의 안테나에 대해서 단말기는 서로 독립적인 채널 환경을 갖게 된다. 이는 곧 한쪽 안테나에 대한 채널 환경이 악화되어도 다른 한쪽 안테나에 대한 채널 환경은 그렇지 않을 가능성이 존재하여 보다 안정적인 데이터 전송을 이룰 수 있다는 의미가 된다. 따라서, 2개의 기지국 안테나를 교대로 사용해서 데이터 전송을 수행한다면 등가적으로 전체 채널 환경은 보다 안정적으로 될 것이고, 데이터 전송의 성공 확률은 이 것과 비례해서 증가하게 될 것이다.

도2는 본 발명의 데이터 전송방법을 설명하기 위한 순방향 링크의 슬롯 타이밍과 역방향 링크의 데이터 전송률 타이밍을 나타낸 도면이다.

도2에서 보는 바와같이 기지국에서는 순방향 송신 안테나A와 안테나B를 가지고 매 슬롯 단위로 안테나A와 안테나B에서 교대로 전송이 이루어지며, 순방향과 역방향 링크는 프로세싱 시간을 최소화 하기 위해서 1/2슬롯의 타이밍 차이를 가지게 된다. 또한 최적의 순방향 데이터 전송률은 단말기에서 결정되고, 이를 기지국으로 알려주는 형태를 가진다.

도2를 참조하여 본 발명에 따른 데이터 전송 제어방법을 설명한다.

안테나A에서 순방향 링크를 통해 n번째 슬롯에서 송신되는 파일럿 신호(201)는 단말기에서 수신되고, 단말기는 수신된 파일럿 신호(201)의 세기를 측정하여 안테나A에 대한 순방향 데이터 전송률(202)을 결정한다. 안테나A에 대해서 결정된 순방향 데이터 전송률(202)은 역방향 링크를 통해서 기지국으로 전송되고, 기지국에서는 이 데이터 전송률(202)을 안테나A에 대하여 n+2번째 슬롯 타이밍 적용하여 해당 데이터 전송률(202)로 순방향 링크의 전송(데이터 203의 전송)을 수행한다.

안테나B에서 순방향 링크를 통해 송신되는 n+1번째 슬롯에서 송신되는 파일럿 신호(204)는 단말기에서 수신되고, 단말기는 수신된 파일럿 신호(204)의 세기를 측정하여 안테나B에 대한 순방향 데이터 전송률(205)을 결정한다.

안테나B에 대해서 결정된 순방향 데이터 전송률(205)은 역방향 링크를 통해서 기지국으로 전송되고, 기지국에서는 이 데이터 전송률(205)을 안테나B에 대하여 n+3번째 슬롯에 적용하여 해당 데이터 전송률(205)로 순방향 링크의 전송을 수행한다(데이터 206의 전송).

상기한 바와같이 안테나A와 안테나B는 한 슬롯을 주기로 하여 교대로 사용되기 때문에 만약 짝수번째 슬롯(n,n+2,n+4,...)이 안테나A로 전송된다면 홀수번째 슬롯(n+1,n+3,n+5,...)은 안테나B로 전송될 것이다.

그러므로 어느 한쪽의 안테나 성능(통화 채널의 품질)이 좋지 않다고 하더라도 교대로 사용되는 다른 한쪽의 안테나를 통해서 순방향 최적 데이터 전송률을 결정할 수 있게 되므로, 결과적으로 순방향 링크의 데이터 전송 성공률을 증가시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따르면, 이동통신 시스템에서 순방향 링크로 데이터를 전송할 때, 2개의 기지국 안테나에서 매 슬롯 단위로 교대로 전송을 수행하고, 각각의 안테나로부터 수신된 파일럿 신호의 세기를 단말기에서 측정하여 최적의 순방향 데이터 전송률을 결정하고, 이 결정된 전송률을 기지국에 보냄으로써, 기지국은 해당 안테나에 해당 전송률을 적용하여 순방향 링크의 전송을 수행할 수 있게 된다.

그러므로, 통신 채널 환경의 변화 등에 의해서 어느 한쪽의 안테나에 대한 채널 환경이 악화된다고 해도, 나머지 하나의 안테나를 통해 순방향 데이터 전송이 가능하고, 이 것은 곧 순방향 링크의 데이터 전송 성공률을 증가시키는 효과를 가져온다.

도1은 종래의 데이터 전송방법을 설명하기 위한 순방향 링크의 슬롯 타이밍과 역방향 링크의 데이터 전송률 타이밍을 나타낸 도면

도2는 본 발명의 데이터 전송방법을 설명하기 위한 순방향 링크의 슬롯 타이밍과 역방향 링크의 데이터 전송률 타이밍을 나타낸 도면

Claims (3)

1. 2개의 순방향 송신 안테나가 구비된 기지국에서 매 슬롯마다 상기 안테나를 교대로 선택하여 단말기에 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호를 전송하는 단계와;

   상기 2개의 순방향 송신 안테나에 대해 독립적인 채널 환경을 갖는 단말기가 상기 소정의 신호를 수신하여 상기 각 안테나에 따른 순방향 데이터 전송률을 결정하는 단계와;

   상기 단말기에서 결정된 데이터 전송률을 기지국으로 전송하는 단계와;

   상기 결정된 데이터 전송률이 상기 각 순방향 송신 안테나에서 수신되는 단계와;

   상기 수신된 데이터 전송률에 의해 상기 각 순방향 송신 안테나가 순방향 데이터를 전송하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 2개의 순방향 링크 송신 안테나를 교대로 사용한 데이터 전송방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 전송률 결정을 위한 소정 신호는 기지국의 각각의 안테나에서 순방향 링크를 통해 단말기로 전송되는 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 2개의 순방향 링크 송신 안테나를 교대로 사용한 데이터 전송방법.