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KR100595241B1 - 역방향 채널에 대한 레이트 변경 메시지 전송 방법 - Google Patents

역방향 채널에 대한 레이트 변경 메시지 전송 방법 Download PDF

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KR100595241B1 KR1020040099248A KR20040099248A KR100595241B1 KR 100595241 B1 KR100595241 B1 KR 100595241B1 KR 1020040099248 A KR1020040099248 A KR 1020040099248A KR 20040099248 A KR20040099248 A KR 20040099248A KR 100595241 B1 KR100595241 B1 KR 100595241B1
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Abstract

본 발명은 소프트 핸드오버 영역에 있는 이동국에 대한 레이트 변경 메시지(Rate Change Message) 전송 방법에 있어서, 기지국에서, 순방향 패킷 전송을 위한 역방향 채널의 수신 전력을 측정하는 단계와, 상기 측정 결과 및 일정 시간 이전의 측정 결과를 이용하여, 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 역방향 채널의 레이트 변경 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 레이트 변경 메시지 전송 방법에 관한 것으로써, 링크 불균형(link imbalance) 상태에서도, R-CQICH와 R-ACKCH의 수신 상태를 양호하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
패킷 전송, 링크 불균형, R-ACHCH, R-CQICH, 레이트 변경 메시지

Description

역방향 채널에 대한 레이트 변경 메시지 전송 방법{Method for Transmitting Rate Change Message for Reverse Channel}
도 1 은 본 발명에 따른 역방향 링크 상태 천이도.
도 2 는 본 발명에 따른 레이트 변경 메시지 전송 방법을 나타내는 일실시예 흐름도.
본 발명은 이동 통신에 있어서 패킷 전송에 적용되는 레이트 변경 메시지 전송 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는, 역방향 채널 상태 지시 채널 및 수신 성공여부 확인 채널에 대한 레이트 변경 메시지 전송 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템에 있어서, 순방향 패킷 전송에 필요한 채널로서 역방향 채널 상태 지시 채널(Reverse-Channel Quality Indicator Channel; 이하 'R-CQICH')과 역방향 수신 성공여부 확인 채널(Reverse-Acknowledge Channel; 이하 'R-ACKCH')이 있다.
상기 R-CQICH 는 하향링크 채널 상태를 기지국에 알려주기 위한 채널로 사용된다. 이동 통신에 있어서, 단말기 위치의 이동에 따라 채널 환경이 변화하고, 각 상황에서의 채널 상태에 적합하도록 변조(modulation) 및 코딩(coding) 방법을 변화시킨다. 즉, 채널 상태가 좋은 경우에는, 적은 정보 용장(redundancy)을 가지도록(coding rate 가 높도록) 채널 코딩을 수행한다. 한편, 채널 상태가 좋지 않은 경우에는 보다 많은 정보 용장(redundancy)을 가지도록(coding rate가 낮도록) 채널 코딩을 수행한다.
상기와 같이 채널 상태의 변화에 따라 변조 방식과 코딩 방식을 적절히 변화시키기 위해서는, 현재 채널 상태에 관한 정보가 필요하다. 순방향 채널 상태는 이동국에서 측정되고, R-CQICH 를 통해 기지국에 전달된다. 또한, 상기 R-CQICH 를 통해, 이동국이 어느 기지국으로부터 패킷 데이터를 수신할지(serving sector)에 관한 정보가 전송된다.
한편, 상기 R-ACKCH 는 하향링크 패킷 전송에 있어서, 혼합 자동 재전송 방식(Automatic Repeat Request; 이하 'HARQ')이 적용되는 경우에, 이동국에 수신된 패킷이 성공적으로 디코딩 되었는지 여부에 관한 정보를 전송하기 위한 채널이다. HARQ 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서, 이동국은 수신한 패킷을 디코딩하여 오류 여부를 검사하고, 검사 결과에 따라, 수신성공(Acknowledgement; 이하 'ACK') 신호 혹은 수신실패(Negative Acknowledgement; 이하 'NACK') 신호를 기지국에 피드백 한다.
기지국에서 ACK 신호를 수신한 경우에는, 새로운 패킷을 전송하고, NACK 신호를 수신한 경우에는, 상기 패킷을 재전송 한다. 이동국은 재전송된 패킷과 최초 전송된 패킷을 결합하여 디코딩 함으로써, 다이버시티(diversity) 이득 혹은 코딩 이득을 가진다. 상기 이동국에서 기지국으로 전송되는 ACK/NACK 신호는 R-ACKCH 을 통해 기지국에 전송된다.
단말기가 소프트 핸드오버(soft handover) 상태에 있을때, 유효 섹터(active sector)중 순방향 채널의 상태가 가장 양호하다고 판단되는 섹터(sector)를 서빙 섹터(serving sector)로 결정하고, R-CQICH를 통해 서빙 섹터에 관한 정보 및 채널의 상태에 관한 정보를 기지국에 전송한다. 한편, R-ACKCH 를 통해서는 패킷의 수신 성공 여부를 기지국에 전송한다.
소프트 핸드오버 상태에서 이동국은 모든 유효 섹터로부터 전력 제어 명령(power control command)을 수신한다. 그리고, 다수의 유효 섹터 중 적어도 하나로부터 전송전력 감소(DOWN) 명령을 수신하면, 전송 전력을 감소시킴으로써 전체적인 시스템의 부하를 줄이게 된다. 이러한 전력 제어로 방법으로 인해, 이동국은 활성 섹터 중 역방향 채널의 상태가 가장 양호한 섹터로부터 전송되는 전송 전력 명령에 따르게 된다.
따라서, 순방향 채널 상태가 가장 양호한 섹터와 역방향 채널 상태가 가장 양호한 섹터가 다른 경우가 발생할 수 있다. 즉, 순방향 채널 상태가 가장 양호한 섹터가 서빙 섹터로 결정되지만, 역방향 채널 상태가 가장 양호한 섹터로부터 전력 제어 명령을 수신하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에, 역방향 채널 상태가 양호한 섹터로부터 전송 전력 감소(DOWN) 명령을 수신함에 따라, R-CQICH 및 R-ACKCH 의 전송 전력을 감소시킨다. 그러나, 실제 서빙 섹터의 역방향 채널 상태는 좋지 못하므로, 상기 R-CQICH 채널을 통해 전송되는 채널 상태 정보 및 R-ACKCH 를 통해 전송되는 패킷 수신 성공 여부에 관한 정보를 안정적으로 수신할 수 없는 문제점이 발생한다. 이러한 상황을 링크 불균형(Link Imbalance) 상태라고 한다. 링크 불균형 상태에서는, R-CQICH 및 R-ACKCH 를 통한 정보가 안정적으로 전송되지 못하므로, 결국 순방향으로 전송되는 패킷을 안정적으로 전송할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 링크 불균형 상태에서도 R-CQICH와 R-ACKCH의 안정적 수신을 위한 레이트 변경 메시지 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소프트 핸드오버 영역에 있는 이동국에 대한 레이트 변경 메시지(Rate Change Message) 전송 방법에 있어서, 기지국에서, 순방향 패킷 전송을 위한 역방향 채널의 수신 전력을 측정하는 단계와, 상기 측정 결과 및 일정 시간 이전의 측정 결과를 이용하여, 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 역방향 채널의 레이트 변경 메시지를 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.
한편, 본 발명은, 소프트 핸드오버 영역에 있는 이동국에 대한 레이트 변경 메시지(Rate Change Message) 전송 방법에 있어서, 기지국에서, 순방향 패킷 전송을 위한 역방향 채널의 수신 전력을 측정하는 단계와, 상기 측정 결과를 이용하여, 상기 순방향 패킷 전송을 중단할 것인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 패킷 전송을 계속하는 경우, 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 역방향 채널의 레이트 변경 메시지를 전송하는 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.
링크 불균형 상태에서, 서빙 섹터는 R-CQICH 및 R-ACKCH 를 통해 채널 품질에 관한 정보 및 패킷 수신 성공 여부에 관한 정보를 정확히 수신할 수 없다. 따라서, 상기 정보를 이용한 패킷 전송도 안정적으로 수행할 수 없다. 이러한 경우, 시그널링 메시지의 하나인 레이트 변경 메시지(Rate Change Message)를 통해 R-CQICH와 R-ACKCH의 반복 계수(Repetition Factor)를 증가시킬 수 있다. 즉, 채널 품질에 관한 정보 및 패킷 수신 성공 여부에 관한 정보가 안정적으로 전송되지 않는 경우에, 반복적으로 상기 정보를 전송함으로써, 기지국에서 상기 정보를 수신할 수 있도록 한다.
기지국에서, 어떤 이동국에 링크 불균형 상태(R-CQICH와 R-ACKCH을 안정적으로 수신할 수 없는 상태)가 발생했다고 판단하게 되면, 상기 이동국에 레이트 변경 메시지를 전송한다. 그러나, 이동국이 링크 불균형 상태가 되면, 레이크 변경 메시지를 전송하는 것도 어렵게 된다. 즉, 기지국에서는 R-ACKCH 를 통해 전송되는 채널 상태 정보를 정확히 수신할 수 없기 때문에, 순방향으로 전송되는 레이트 메시지 또한 안정적으로 전송할 수 없다.
따라서, 단말기가 소프트 핸드오버 상태가 되는 경우에, 링크 불균형 상태가 발생하지 않더라도, 기지국에서는 레이트 변경 메시지를 전송함으로써, R-CQICH와 R-ACKCH 의 반복 계수를 증가시킬 수 있다. 그러나, R-CQICH와 R-ACKCH의 반복 계수가 증가하면, 순방향 채널 상태와, 패킷 수신 확인 정보에 대한 보고가 늦어지게 되므로, 단말기의 스루풋(throughput)이 감소한다. 따라서, 단말기로부터 보고되는 정보가 안정적으로 수신되고 있지 못하다고 판단되는 시점에, 레이트 변경 메시지(Rate Change Message)를 전송해야 한다.
따라서, 상기 레이트 변경 메시지를 전송해야 할 시점인지를 판단하기 위한 변수가 필요하다. 이러한 변수는 수학식 1 과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112004056289592-pat00001
수학식 1 에서, dcqi(k)는 k 시점에서 링크 상태를 판단하기 위한 변수를 의미한다. 한편, α 는 0 과 1 사이의 값으로서, dcqi(k) 에 대한 업데이트 지수이며, Valcqi 는 현재 R-CQICH 로부터 수신된 정보가 유효한 정보인지를 나타내는 값이다. 상기 Valcqi 는 rcqich > γcqi 를 만족하는 경우에는, 1 값을 가지고, rcqich < γcqi 를 만족하는 경우에는, 0 값을 가진다. 여기서, rcqich 는 수신된 R-CQICH 의 에너지이고, γcqi 는 미리 정해진 기준값(threshold)이다.
도 1 은 본 발명에 따른 역방향 링크 상태 천이도이다. 도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 링크 상태는 고정상태(Lock State)(11), 레이트 변경 상태(Rate Change State)(12) 및 비고정상태(Unlock State)(13)으로 나타낼 수 있다. 상기 각 상태들을 천이하는 기준은 상기 dcqi(k) 에 의해 결정된다.
즉, 상기 dcqi(k) 를 이용하여, 다음과 같이 링크 상태(link state)를 정의할 수 있다. 즉, dcqi(k) 값이 제 1 기준치 이상이면, 고정 상태(Lock State)(11)로 천이한다(14). 고정상태(Lock State)는 R-CQICH 및 R-ACKCH 이 안정적으로 수신되고 있는 상태를 의미한다.
한편, dcqi(k) 값이 제 1 기준치 미만이 되면, 레이트 변경 상태(Rate Change State)(12)로 천이한다(15). 레이트 변경 상태(12)는 단말기의 상태가 변하고 있으므로 레이트 변경 메시지를 전송하는 상태를 의미한다. 레이트 변경 상태(12)는 제 1 기준치 미만과 제 2 기준치 이상인 경우에 유지된다.
또한, dcqi(k) 값이 제 2 기준치 미만이 되면, 비고정 상태(Unlock State)(13)로 천이한다(16). 비고정 상태는 R-CQICH 와 R-ACKCH 로부터 수신되는 정보는 유효한 정보가 아니므로, 단말기에 대한 데이터 전송을 중지하는 상태이다. 그리고, dcqi(k) 값이 다시 제 2 기준치 이상이 되면, 레이트 변경 상태(12)로 천이한다(17).
도 2 는 본 발명에 따른 레이트 변경 메시지 전송 방법을 나타내는 일실시예 흐름도이다. 먼저, 기지국에서는 이동국으로부터 전송되는 R-CQICH 및 R-ACKCH 의 전송전력을 계속적으로 측정한다(S21). 상기 측정값 및 이전에 측정된 값을 이용하여 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단한다(S22). 이 때, 수학식 1 을 사용하여 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단할 수 있다. 필요하다고 판단되는 경우, 반복 계수를 증가시키도록 레이트 변경 메시지를 이동국에 전송한다(S23).
한편, 레이트 변경 메시지를 전송하고 있는 과정에서, R-CQICH 및 R-ACKCH 의 전송전력을 측정한 결과, 기준치 이하인 경우에는 서비스를 중단한다. 그리고, R-CQICH 및 R-ACKCH 의 전송전력이 기준치 이상이 될 때 까지 대기한다.
상기와 같이, 본 발명에서는 역방향 채널의 상태가 비고정 상태, 즉 R-CQICH 와 R-ACKCH 로부터 전송되는 정보를 올바르게 수신할 수 없는 상태가 되기 전에, 레이트 변경 상태를 정의한다. 레이트 변경 상태에서는 이동국에 레이트 변경 메시지를 전송하고, 이동국은 수신한 레이트 변경 메시지에 따라 반복 반복 계수(Repetition Factor)를 증가시킨다. 한편, 비고정 상태에서, 역방향 채널의 상태가 점차 양호해지면, 레이트 변경 메시지를 전송하여, 이동국으로부터 전송되는 신호의 반복 계수를 감소시킨다.
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 링크 불균형(link imbalance) 상태에서도, R-CQICH와 R-ACKCH의 수신 상태를 양호하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 소프트 핸드오버 영역에 있는 이동국에 대한 레이트 변경 메시지(Rate Change Message) 전송 방법에 있어서,
    기지국에서, 순방향 패킷 전송을 위한 역방향 채널의 수신 전력을 측정하는 단계;
    상기 측정 결과 및 일정 시간 이전의 측정 결과를 이용하여, 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 역방향 채널의 레이트 변경 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 역방향 채널은 역방향 채널 상태 지시 채널(R-CQICH; Reverse-Channel Quality Indicator Channel) 및 역방향 수신 성공여부 확인 채널(R-ACKCH; Reverse-Acknowledge Channel) 인 것을 특징으로 하는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이트 변경 메시지는, 상기 역방향 채널의 반복 계수(Repetition Factor) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계는,
    Figure 112004056289592-pat00002
    값을 계산하는 단계; 및
    상기 dcqi(k) 값과 미리 정해둔 기준치의 비교 결과에 따라 레이트 변경 메시지 전송 여부를 판단하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
    (dcqi(k)는 k 시점에서 역방향 채널의 수신 전력에 상응하는 변수, α 는 0 과 1 사이의 값으로서, dcqi(k) 에 대한 업데이트 지수이며, Valcqi 는 현재 R-CQICH 로부터 수신된 정보가 유효한 정보인지를 나타내는 값으로서, Valcqi 는 rcqich > γcqi, 인 경우에는 1, rcqich < γcqi 인 경우에는 0 , rcqich 는 수신된 R-CQICH 의 에너지이고, γcqi 는 미리 정해진 기준값(threshold))
  5. 제 4 항에 있어서,
    dcqi(k) 값이 상기 기준치 이하인 경우에, 상기 레이트 변경 메시지를 전송할 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  6. 소프트 핸드오버 영역에 있는 이동국에 대한 레이트 변경 메시지(Rate Change Message) 전송 방법에 있어서,
    기지국에서, 순방향 패킷 전송을 위한 역방향 채널의 수신 전력을 측정하는 단계;
    상기 측정 결과를 이용하여, 상기 순방향 패킷 전송을 중단할 것인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 패킷 전송을 계속하는 경우, 레이트 변경 메시지를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 역방향 채널의 레이트 변경 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패킷 전송 중단 여부 및 상기 레이트 변경 메시지 전송 여부 판단 방법에 있어서, 상기 측정 결과 및 이전의 측정 결과를 이용하여 판단하는 것을 특징으로 하는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 역방향 채널의 수신 전력 값이 제 1 기준치 이상인 경우에, 상기 순방향 패킷 전송을 계속할 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 레이트 변경 메시지 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 역방향 채널의 수신 전력 값이 제 2 기준치 이하인 경우에, 상기 레이트 전송 메시지를 전송할 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 레이트 변경 메시지 전송 방법. (단, 제 2 기준치 > 제 1 기준치)
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