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KR101029814B1 - 회선 교환 연결 및 패킷 교환 연결을 이용한 데이터송수신 방법 - Google Patents

회선 교환 연결 및 패킷 교환 연결을 이용한 데이터송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회선 교환(CS; Circuit Switched) 및 패킷 교환(PS; Packet Switched) 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 이동국이 CS 및 PS 연결 상태에서, 상기 CS 의 물리 채널 구성을 변경하기 위한 채널 할당 메시지를 수신하는 단계와, 상기 CS 연결 해제를 요청하는 메시지를 수신하는 단계와, 상기 이동국의 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기지국에 전송하는 단계 및 상기 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기초로, 상기 PS 연결을 유지한 상태에서, 상기 CS 연결 해제를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 데이터 송신 및 수신 방법에 관한 것으로, 이중 전송 모드에서, PS 연결을 유지한 상태에서 CS 연결에 대한 채널 할당 과정을 수행할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020050010503
회선 교환 연결, 패킷 교환 연결, 채널 할당, 이중 전송 모드

Description

회선 교환 연결 및 패킷 교환 연결을 이용한 데이터 송수신 방법{Method for Transmitting and Receiving Data Using PS and CS}
도 1 은 시분할 다중화(TDM; Time Division Multiplexing) 구조에 있어서, 최대 레이트(Full Rate) 전송 방식을 나타낸 일실시예 설명도.
도 2 는 시분할 다중화 구조에 있어서, 1/2 레이트(Half Rate) 전송 방식을 나타낸 일실시예 설명도.
도 3 은 최대 레이트 전송 방식을 통해, 하나의 프레임 당 2 이상의 타임 슬롯을 사용하여 CS 및 PS 서비스를 수신하는 방법을 나타낸 일실시예 설명도.
도 4 는 하나의 TCH/H (Traffic Channel / Half Rate) + 하나의 PDTCH/H (Packet Data Traffic Channel / Half Rate)로 이루어진 채널 구성에 있어서, 특정 이동국에 할당된 타임 슬롯을 나타낸 일실시예 설명도.
도 5 는 본 발명에 따른 채널 할당 절차를 나타낸 일실시예 흐름도.
본 발명은 PS 연결 및 CS 연결을 통한 데이터 송수신 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, PS 연결을 유지한 상태에서 CS 채널 할당 과정을 수행하는 데이 터 송수신 방법에 관한 것이다.
GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템에 있어서, 회선 교환(Circuit Switched; 이하 'CS') 핵심망(Core Network; 이하 'CN') 및 패킷 교환(Packet Switched; 이하 'PS') CN 에 접속하는 방식에 따라, 세가지 클래스(class)로 구분할 수 있다. 즉, A 클래스에 속하는 이동국은 CS 및 PS 서비스를 동시에 수신할 수 있고, B 클래스에 속하는 이동국은 CS 및 PS 서비스를 모두 수신할 수 있으나, 양자를 동시에 수신할 수는 없다. 한편, C 클래스에 속하는 이동국은 CS 또는 PS 중 어느 하나만을 수신할 수 있다.
도 1 은 시분할 다중화(TDM; Time Division Multiplexing) 구조에 있어서, 최대 레이트(Full Rate) 전송 방식을 나타낸 일실시예 설명도이고, 도 2 는 시분할 다중화 구조에 있어서, 1/2 레이트(Half Rate) 전송 방식을 나타낸 일실시예 설명도이다.
A 클래스에 속하는 이동국에 있어서, CS 서비스와 PS 서비스를 동시에 수신하는 방법은 다음과 같다.
첫째는, 하나의 프레임(frame) 당 하나의 타임 슬롯(timeslot) 만을 사용하여 CS 및 PS 서비스를 수신하는 방법이다.
예를 들어, 첫번째 프레임의 특정 타임 슬롯에서 CS 데이터를 전송하고, 두번째 프레임의 동일한 타임 슬롯에서는 PS 데이터를 전송하며, 이러한 과정을 반복하여 CS 및 PS 서비스를 동시에 수행하게 된다. 따라서, CS 데이터와 PS 데이터는 각각 두 프레임마다 한 타임 슬롯씩을 점유하여 전송되는데, 이와 같이, 두 프레임 마다 한 타임 슬롯씩을 점유하여 전송하는 방식을 1/2 레이트(Half Rate) 전송이라 한다.
도 3 은 시분할 다중화(TDM; Time Division Multiplexing) 구조에 있어서, 1/2 레이트 전송 방식을 나타낸 일실시예 설명도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 두 프레임당 하나의 타임 슬롯을 통해 PS 혹은 CS 데이터가 전송되므로, 두 개의 프레임을 하나의 단위로 하여 PS 및 CS 서비스를 동시에 수행할 수 있다. 즉, 특정 이동국은 TCH/H (Traffic Channel / Half Rate) + PDTCH/H (Packet Data Channel / Half Rate) 와 같은 채널 구성(Channel Configuration)을 이용하여, CS 서비스와 PS 서비스를 동시에 수신한다.
둘째는, 하나의 프레임 당 2 이상의 타임 슬롯을 사용하여 CS 및 PS 서비스를 수신하는 방법이다. 즉, TCH/F (Traffic Channel / Full Rate) + 적어도 하나의 PDTCH (Packet Data Channel / Full Rate) 로 이루어진 채널 구성을 사용하여, 둘 이상의 타임 슬롯을 통해 CS 서비스와 PS 서비스를 동시에 수신한다.
도 4 는 최대 레이트 전송 방식을 통해, 하나의 프레임 당 2 이상의 타임 슬롯을 사용하여 CS 및 PS 서비스를 수신하는 방법을 나타낸 일실시예 설명도이다. 도 3 을 참조하면, 하나의 프레임을 단위로, 1 번 타임 슬롯을 통해서는 TCH/F (Traffic Channel / Full Rate) 데이터가 수신되고, 2 번 및 3 번 타임 슬롯을 통해서는 PDTCH (Packet Data Channel / Full Rate) 데이터가 수신되므로, 이와 같은 방식을 사용하여 CS 및 PS 서비스를 동시에 수행할 수 있다.
GSM 시스템에 있어서, CS 채널이 변경되면, PS 채널의 연결을 항상 해제하도 록 되어 있다. 이는 네트워크와 이동국에서 CS와 PS 연결을 처리할 때, 타임 슬롯과 같은 시스템 환경을 변경하는데, 이때 발생하는 복잡도 때문이다. CS 데이터는 실시간을 요하므로, 지연시간에 민감하지만 PS 데이터는 실시간 데이터가 아니므로 어느정도 지연이 있어도 서비스 품질에 큰 영향을 주지는 않는다. 즉, 연결을 변경하기 위해 시스템 환경을 재설정 해야 하므로, 이를 PS 연결에서의 약간의 지연을 허용함으로써 해결하고 있다.
상기 CS 채널 변경시, PS 채널을 해제하는 예는 다음과 같다. 즉, 현재 이동국이 0 번 셀(cell)에 위치한 경우, CS 채널 연결에 있어서는, 1 번 셀로의 핸드오버 환경이 발생하였고, PS 채널 연결에 있어서는 3번 셀로의 핸드오버 환경이 발생한 경우, GSM 시스템에서는 CS 채널을 변경할 때는 항상 PS 채널 연결을 해제한다.
채널 구성이 변경되면, 이동국에게 할당된 타임 슬롯도 변경될 수 있으므로, 기존의 연결을 해제하고 변경된 내용에 맞도록 연결을 재설정 할 필요가 있다. 채널 구성은 채널 할당 과정(Channel Assignment Procedure)을 통해 재설정되는데, 전용 모드(Dedicated Mode) 상태 혹은 이중 전송 모드(DTM; Dual Transfer Mode) 상태에서, 네트워크에 의해 수행될 수 있다. 상기 전용 모드는 CS 연결이 이루어져 있는 상태를 의미하고, 이중 전송 모드는 CS 와 PS 연결이 모두 이루어져 있는 상태를 의미한다.
채널 할당 과정은 다음과 같다. 먼저, 이동국이 네트워크로부터 할당 명령(ASSIGNMENT COMMAND) 메시지를 수신한다. 상기 메시지는 채널 타입(channel type)과 TDMA 오프셋(offset), 타임 슬롯 번호(TN: Timeslot Number)에 관한 정보를 포 함한다.
상기 메시지를 수신한 이동국은 링크 계층 연결(link layer connection)에 대한 로컬 종단 해제(local end release)를 수행한다. 이동국이 이중 전송 모드에 있는 경우에는, 물리채널의 연결을 해제하고, 할당받은 새로운 채널을 통해 통신을 수행하도록 새로 할당 받은 채널에 대해서 하위 계층 연결을 수행한다. 채널 할당 과정에 있어서, 상기 할당 명령 메시지는 다중 타임 슬롯 구조(Multislot Configuration) 및 TCH/H + ACCHs(Associated Control Channel) 구조에 관한 정보를 포함한다.
상기 다중 타임 슬롯 구조 혹은 채널 조합이 변경되는 경우, 종래의 다중 타임 슬롯 구조 혹은 채널 조합을 이용하여 CS 및 PS 서비스를 수신하던 이동국은, 할당된 타임 슬롯이 변함에 따라, 종래의 연결을 해제하고, 새로운 연결을 다시 설정해야 할 필요가 있다.
종래 기술에 따르면, 이중 전송 모드에 있어서, 이동국이 동일한 셀 안에 위치하고, CS 연결에만 관련되고 PS 연결에는 변화가 없는 경우에도 채널 할당 과정을 수행함에 있어서, PS 의 물리채널 연결을 해제하는 방식을 사용한다. 따라서, CS 채널 할당 과정에서, 불필요하게 PS 연결을 해제하고, 다시 연결을 설정하게 되는 문제점이 있었으나, 이러한 문제점이 해결되지 않고 있었다.
본 발명은, 이중 전송 모드에서, CS 연결에 대한 채널 할당 절차를 수행하는 경우, PS 연결을 유지할 수 있도록 함으로써, 보다 효율적인 통신을 수행하도록 하 는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회선 교환(CS; Circuit Switched) 및 패킷 교환(PS; Packet Switched) 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 이동국이 CS 및 PS 연결 상태에서, 상기 CS 의 물리 채널 구성을 변경하기 위한 채널 할당 메시지를 수신하는 단계와, 상기 CS 연결 해제를 요청하는 메시지를 수신하는 단계와, 상기 이동국의 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기지국에 전송하는 단계 및 상기 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기초로, 상기 PS 연결을 유지한 상태에서, 상기 CS 연결 해제를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은 회선 교환(CS; Circuit Switched) 및 패킷 교환(PS; Packet Switched) 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 기지국이 특정 이동국에 대한 CS 및 PS 연결 상태에서, 상기 CS 의 물리 채널 구성을 변경하기 위한 채널 할당 메시지를 상기 이동국에 전송하는 단계와, 상기 CS 연결 해제를 요청하는 메시지를 전송하는 단계와, 상기 이동국에 상응하는 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기지국에 수신하는 단계 및 상기 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기초로, 상기 PS 연결을 유지한 상태에서, 상기 CS 채널을 재설정 하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 설명에 있어서, 이동통신에 관한 표준인 3GPP 의 GERAN 에 개시된 기술적인 배경은, 본 발명의 속하는 기술 분야에 속하는 자가 이를 참조할 수 있다.
채널 구성이 변경되면, 이동국에게 할당된 타임 슬롯과 채널 타입 등이 변경되므로, 기존의 연결을 해제하고 변경된 내용에 맞도록 연결을 재설정 할 필요가 있다. 채널 구성은 채널 할당 과정(Channel Assignment Procedure)을 통해 재설정되는데, 전용 모드(Dedicated Mode) 상태 혹은 이중 전송 모드(DTM; Dual Transfer Mode) 상태에서, 네트워크에 의해 수행될 수 있다. 상기 전용 모드는 CS 연결이 이루어져 있는 상태를 의미하고, 이중 전송 모드는 CS 와 PS 연결이 모두 이루어져 있는 상태를 의미한다.
상기 채널 할당 절차(Channel Assignment Procedure)는, 이동국에 대하여 물리 채널 구성(Physical Channel Configuration)을 변경하기 위해 수행된다. 상기 채널 할당 절차는 이동국이 동일한 셀 영역에 머무르는 상태에서, 현재 사용하고 있는 주파수 및 동기(Synchronization)의 변화 없이 물리 채널 구성을 변경할 필요가 있는 경우에 수행된다.
이중 전송 모드 상태에서, 채널 구성을 변경할 필요가 있는 경우의 예는 다음과 같다. 먼저, TCH/H (Traffic Channel / Half Rate) + PDTCH/H (Packet Data Channel / Half Rate) 의 채널 구성을 사용하는 경우에, CS 연결에 상응하는 TCH/H 채널에 대한 구성을 변경하는 경우이다. 한편, TCH/F (Traffic Channel / Full Rate) + 적어도 하나의 PDTCH (Packet Data Channel / Full Rate) 의 채널 구성을 사용하는 경우에, CS 연결에 상응하는 TCH/F 의 채널 구성에 변화가 일어나는 경우 이다.
도 5 는 본 발명에 따른 채널 할당 절차를 나타낸 일실시예 흐름도이다. 도 5 를 참조하면, CS 서비스가 수행 중에 있고(S501), PS 서비스도 동시에 수행되고 있는 경우(S502), CS 채널 구성을 변경할 필요가 있는 경우에, 상위 계층으로부터 채널 할당 명령(ASSIGNMENT COMMEND) 메시지가 이동국에 전송된다(S503).
그리고, 기지국은 이동국에 현재 연결 상태에 있는 CS 채널의 해제를 요청하기 위한 채널 해제 지시(L2 CS RELEASE INDICATION) 메시지를 전송한다(S504). 상기 메시지를 수신한 이동국은 수신 확인(Packet Control Acknowledgement) 신호를 전송한다(S505). 한편, 이동국은 CS 연결을 해제하는 동안 PS 연결 상태를 유지하기 위해, 현재 PS 연결에 대한 시스템 정보(Packet SI(System Information) status)를 기지국에 전송한다(S506).
또한, 이동국으로부터 패킷 채널에 대한 시스템 정보를 수신한 기지국은, 이동국이 위치한 셀의 PS 연결에 대한 시스템 정보를 이동국에 전송한다(S507). 그리고, 이를 수신한 이동국은 업데이트된 패킷 시스템 정보를 기지국에 전송한다(S508).
이를 확인한 기지국은 CS 채널 해제를 위해 이동국에 링크 계층 연결(Link Layer Connection) 해제를 요청한다(S509). 이동국은 상기 요청에 따라, 링크 계층 해제를 하는 경우에도, 기지국으로부터 수신한 상기 패킷 시스템 정보를 이용하여 물리 채널 연결을 유지한다(S510). 그리고, 새로운 채널 구성에 따라 CS 연결이 설정되면(S511), 상기 새로운 채널 구성을 이용하여, CS 서비스가 수행된다(S512).
상기와 같이, CS 채널 할당 절차가 완료되면, 도 3 에 있어서, PDTCH/F 에 할당된 2 번과 3 번의 타임 슬롯에 대해서는 아무런 변화가 없었으므로, 채널 할당 과정 수행 전과 동일하게 PS 데이터를 수신하고, TCH/F을 위해서 할당된 1 번 타임 슬롯에 대해서는 변화된 채널 구성에 따라 CS 데이터를 수신한다.
한편, 도 4 에 있어서는, PS 채널을 해제하지 않고, CS 채널 구성을 변경시키는 경우, PDTCH/H에 할당된 짝수번째 프레임의 1 번 타임 슬롯을 통해서 채널 할당 과정 이전과 동일하게 CS 데이터를 수신한다. 한편, 이동국은 상기 패킷 시스템에 관한 정보를 업데이트 하고, TCH/H에 대한 변화내용을 적용해서 전송한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 이중 전송 모드에서, PS 연결을 유지한 상태에서 CS 연결에 대한 채널 할당 과정을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 회선 교환(CS; Circuit Switched) 및 패킷 교환(PS; Packet Switched) 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    이동국이 CS 및 PS 연결 상태에서, 상기 CS 의 물리 채널 구성을 변경하기 위한 채널 할당 메시지를 수신하는 단계;
    상기 CS 연결 해제를 요청하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 이동국의 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기지국에 전송하는 단계; 및
    상기 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기초로, 상기 PS 연결을 유지한 상태에서, 상기 CS 연결 해제를 수행하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 데이터 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터, 상기 이동국이 속하는 기지국의 PS 연결에 관한 시스템 정보를 수신하는 단계; 및
    PS 연결에 관한 갱신된 시스템 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 CS 연결을 해제하는 단계는,
    상기 이동국은 상기 PS 연결에 관한 시스템 정보 및 상기 기지국으로부터 수신된 시스템 정보를 기초로, 상기 PS 연결을 유지한 상태에서, 상기 CS 연결 해제를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국이 새로 할당된 물리 채널을 통해 상기 CS 연결을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 데이터 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PS 및 CS 데이터는, 적어도 하나의 타임 슬롯(Time Slot)으로 이루어진 프레임 단위를 기초로 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 PS 및 CS 데이터는, 하나의 프레임 내에서 각각 전송되되, 1/2 레이트(Half Rate) 방식을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 PS 및 CS 데이터는, 하나의 프레임 내에서 각각 전송되되, 최대 레이트(Full Rate) 방식을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프레임 내에, 상기 CS 데이터는 하나의 타임 슬롯을 통해서 전송되고, 상기 PS 데이터는 적어도 하나의 타임 슬롯을 통해서 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  8. 회선 교환(CS; Circuit Switched) 및 패킷 교환(PS; Packet Switched) 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    기지국이 특정 이동국에 대한 CS 및 PS 연결 상태에서, 상기 CS 의 물리 채널 구성을 변경하기 위한 채널 할당 메시지를 상기 이동국에 전송하는 단계;
    상기 CS 연결 해제를 요청하는 메시지를 전송하는 단계;
    상기 이동국에 상응하는 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기지국에 수신하는 단계; 및
    상기 PS 연결에 관한 시스템 정보를 기초로, 상기 PS 연결을 유지한 상태에서, 상기 CS 채널을 재설정 하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 데이터 전송 방법.
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