KR100640331B1

KR100640331B1 - 이동통신 시스템의 역방향 전송율 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100640331B1
Application number: KR20040015211A
Authority: KR
Inventors: 권환준; 김동희; 김윤선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2006-10-30
Also published as: US20090215485A1; KR20040079326A; US20090262720A1; BRPI0408084A; DK1455492T3; JP4308206B2; US20040174846A1; BRPI0408084B1; WO2004079944A1; US9967899B2; AU2004217203A1; AU2004217203C1; CA2513455A1; AU2004217203B2; CA2513455C; EP1455492B1; RU2005127600A; JP2006514515A; ATE527782T1; PL1455492T3

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 역방향 제어 정보와, 미리 설정된 전송율 제어 지연에 의해 결정되어 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 의해 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율을 결정하는 과정과, 상기 결정된 데이터 전송율에 따라 상기 다음 역 방향 패킷 데이터 프레임을 전송하는 과정을 포함하되, 상기 미리 결정된 전송율 제어 지연은, 상기 기지국이 상기 역방향 제어 정보를 생성하여 전송하고, 상기 단말이 상기 전송율 제어 정보를 수신하여 역방향 전송율을 결정하는데 소요되는 시간을 고려하여 프레임 단위마다 결정되는 것을 특징으로 한다.

PDCH, Reverse Rate, Reverse Control Bit, Rate Control Delay, Interaced Rate Control.

Description

이동통신 시스템의 역방향 전송율 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLING REVERSE RATE IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 종래 기술에 따라 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작을 나타낸 흐름도.

도 2는 종래 기술에 따라 이동 단말에서 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일 예를 나타낸 타이밍 도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 역방향 전송율을 제어하는 장치의 구조도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작을 나타낸 흐름도.

도 5는 본 발명에 따라 전송율 제어 지연시간(RCD)이 1 프레임(1 시간구간)인 경우 이동 단말에서 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일 예를 나타낸 타이밍 도.

도 6은 본 발명에 따라 전송율 제어 지연시간(RCD)이 2 프레임(2 시간구간)인 경우 이동 단말에서 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일 예를 나타낸 타이밍 도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복합 자동 재전송 및 에너지 감소 기술을 적용하는 시스템에서 기지국의 동작을 나타낸 흐름도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복합 자동 재전송 및 에너지 감소 기술을 적용하는 시스템에서 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일예를 나타낸 타이밍도,

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 HARQ 채널(ACID) 별로 TPR을 제어하는 과정을 도시한 도면.

본 발명은 이동통신시스템에 대한 것으로서, 특히 역방향 트래픽을 효율적으로 제어하기 위한 인터레이스드 전송율 제어(Interlaced Rate Control) 방법 및 장치에 관한 것이다.

전형적으로 부호분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방식을 사용하는 이동통신시스템은 동일한 주파수대역을 사용하여 멀티미디어 서비스를 지원하며 복수의 이동 단말들이 동시에 기지국으로 데이터를 전송할 수 있다. 이동 단말들의 구분은 각 이동 단말들에게 고유하게 할당된 확산 부호를 통해 이루어진다.

이동 단말로부터 기지국으로의 방향, 즉 역방향의 데이터 전송은 물리계층 패킷(PLP: physical layer packet) 단위로 역방향 패킷 데이터 채널(Reverse Packet Data Channel: R-PDCH)을 통하여 이루어지며, 패킷의 길이는 고정된다. 패킷의 데이터 전송율은 매 패킷마다 가변되며, 각 패킷의 데이터 전송율(Data Rate)은 해당 패킷을 전송하는 이동 단말의 전력과 전송할 전체 데이터의 양 및 순방향 데이터 전송율 제어 채널(RCCH: Rate Control Channel)을 통해 기지국으로부터 제공되는 전송율 제어 비트(RCB: Rate Control Bit) 등에 의해 제어된다.

기지국은 열잡음 대비 전체 수신 전력을 나타내는 RoT(Rise over Thermal)나, 서비스중인 이동 단말들의 수신 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR)로부터 얻는 부하량(load) 등을 이용하여 이동 단말들의 역방향 전송율을 결정한다. RoT를 이용하는 경우 이동 단말의 역방향 전송율은 해당 이동 단말의 RoT가 기준 RoT에 근접하게 되도록 제어되며, RoT를 이용할 수 없는 경우 이동 단말의 역방향 전송율은 해당 이동 단말의 부하량이 기준 부하량에 근접하게 되도록 제어된다. 즉, 기지국은 서비스 중인 모든 이동 단말들의 RoT, 전송할 전체 데이터의 양, 전력 상태 등을 고려하여 각 이동 단말의 데이터 전송율을 증가시킬지, 감소시킬지, 유지할지를 결정한다. 이동 단말의 전송율 제어가 효율적으로 이루어지게 되면 전체 시스템의 처리율(throughput)을 높일 수 있다.

기지국에서 결정된 이동 단말의 데이터 전송율 제어를 위한 정보는 RCB(Reverse Control Bit)라는 형태로 해당 이동 단말에 전송된다. 상기 RCB는 다음과 같이 운용될 수 있다. 이동 단말은 기지국으로부터 수신된 RCB 값이 증가를 의미하는 '+1' 이면 다음 전송 구간에서의 역방향 전송율을 증가시키고, 감소를 의 미하는 '-1' 이면 다음 전송 구간에서의 역방향 전송율을 감소시키며, 유지를 의미하는 '0'이면 다음 전송 구간에서의 역방향 전송율을 이전과 동일하게 유지한다.

한편, 어떤 시스템은 상술한 바와 같이 기지국이 이동 단말의 데이터 전송율을 제어하는 대신 기지국이 이동 단말의 TPR(Traffic to Pilot Power Ratio)을 제어하는 시스템도 있다. 통상적인 이동 통신 시스템에서 이동 단말의 역방향 전송은 기지국에 의해 전력 제어된다. 상기 전력 제어 과정은 이동 단말이 기지국으로부터 전력 제어 명령을 수신하여 이동 단말의 파일럿 채널의 전력을 직접 제어하고, 파일럿 채널의 이외의 채널에 대해 상기 TPR 이라는 고정된 값을 가지고 제어한다. 예를 들면, 상기 TPR이 3dB이라고 가정한다면, 이는 이동 단말이 전송하는 트래픽 채널의 전력과 파일럿 채널의 전력비가 2:1 이라는 것을 의미한다. 따라서 이동 단말은 상기 트래픽 채널의 전력 이득을 정할 때, 상기 파일럿 채널 대비하여 상기 전력이 두 배가 되도록 조절한다. 이는 다른 종류의 채널 등에 대해서도 파일럿 채널의 이득 대비 해당 채널의 이득이 고정된 값을 가지고 제어한다. 여기서 기지국이 TPR을 제어하는 방식은 시스템이 기지국의 여러 이동 단말들의 역방향 전송을 스케쥴링하여 각각을 제어함에 있어서, 스케쥴링된 결과를 데이터 전송율로 직접 알려주는 방식으로 제어하는 대신 각 이동 단말에 대해 허용되는 TPR을 알려 주는 방식이다. 여기서 TPR은 데이터 전송율이 높아짐에 따라 커진다. 예를 들면, 데이터 전송율이 두 배로 커지게 되면, 이동 단말이 트래픽 채널에 할당하는 전력이 약 두 배로 커지게 되는 것으로 TPR 이 두 배 커진다고 볼 수 있다.

통상의 이동 통신 시스템에서 역방향 트래픽 채널의 데이터 전송율과 TPR의 관계는 테이블을 통해 이동 단말과 기지국이 미리 약속하여 알고 있다. 그러므로 실질적으로 이동 단말의 데이터 전송율을 제어한다는 말과 이동 단말의 TPR을 제어한다는 말은 동일한 의미로 해석될 수 있다. 하기 설명에서는, 기지국이 이동 단말의 데이터 전송율을 제어하는 방식에 대해서만 설명할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따라 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작을 나타낸 흐름도이다. 여기서 이동 단말은 R-PDCH를 위해 9.6 kbps, 19.2kbps, 38.4 kbps, 76.8 kbps, 153.6 kbps, 307.2 kbps 등 6단계 이상의 전송율들을 지원 가능하며, 전송율 제어 비트(RCB)에 따라 역방향 전송율을 단계적으로 증가 또는 감소 또는 유지한다.

상기 도 1을 참조하면, 110단계에서 이동 단말은 전송율 제어 비트(RCB)를 수신하여 해석하고, 120단계에서 상기 전송율 제어 비트의 값이 전송율을 올리도록 함을 의미하는지 판단한다. 만일, 상기 전송율 제어 비트의 값이 증가(up)를 의미하는 값(+1)이면 과정(130)에서 이동 단말은 다음 시간구간에서 사용할 전송율을 현재 시간구간의 전송율보다 한 단계 올린 값으로 결정한다음 170단계로 진행한다. 반면, 120단계에서 판단한 결과가 상기 전송율 제어 비트의 값이 증가(up)를 의미하는 값(+1)이 아니면, 140단계에서 상기 전송율 제어 비트의 값이 전송율을 낮추도록 함을 의미하는지 판단한다. 이때, 판단한 결과가 상기 전송율 제어 비트의 값이 감소(down)를 의미하는 값(-1)이면, 150단계에서 이동 단말은 다음 시간구간에서 사용할 전송율을 현재 시간구간의 전송율보다 한 단계 낮춘 값으로 결정한다음 170단계로 진행한다. 반면, 140단계에서 판단한 결과가 감소(down)를 의미하는 값(-1)도 [상기 전송율 제어 비트의 값이 증가(up)를 의미하는 값(+1)도] 아니면, 160단계에서 이동 단말은 다음 시간구간에서 사용할 전송율을 현재 시간구간의 전송율과 동일한 값으로 결정한다. 그리고 170단계에서 이동 단말은 상기 결정된 전송율에 따라 다음 시간구간에서 데이터 프레임을 전송한다.

도 2는 종래 기술에 따라 이동 단말에서 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일 예를 나타낸 타이밍 도이다. 여기서 RCB는 매 전송구간마다 한 번씩 기지국으로부터 이동 단말로 전송되는데, 상기 RCB는 이동 단말의 다음 전송구간에 대한 R-PDCH의 역방향 전송율 제어를 위한 것이다.

상기 도 2를 참조하면, 시간구간 t0에서 이동 단말은 9.6kbps의 전송율로 PDCH(Packet Data Channel)를 통해 데이터 프레임을 전송하고 있다.(210) 시간구간 t[0]1에서 기지국은 이동 단말의 RoT, 버퍼 상태, 전력 상태 등을 고려하여 해당 이동 단말의 데이터 전송율을 증가시킬지, 감소시킬지, 유지할지를 결정하고, 상기 결정된 결과에 따라 RCB를 생성하여 상기 이동 단말에게 전송한다.(220) 이에 따라 이동 단말은 상기 RCB(+)를 수신하여 그 의미를 해석하고, 다음 시간구간인 시간구간 t2에서 PDCH의 전송율을 이전 시간구간보다 증가시킬 것인지, 감소시킬 것인지, 유지할 것인지를 판단한다.

그런데 이상과 같은 전송율 제어 방식은 기지국에서의 RCB 생성 시점과 이동 단말에서의 RCB를 적용하는 시점간의 지연으로 인하여 기지국이 이동 단말들에 대한 전송율 제어를 효율적으로 수행할 수 없게 될 수 있다.

예를 들어 기지국은 시간구간 t5에서 이동 단말로부터 153.6kbps의 속도로 데이터 프레임을 수신하고, 동일 시간구간 다른 이동 단말들의 조건 등에 따라 상기 이동 단말의 데이터 전송율을 현재의 153.6kbps에서 한 단계만큼 올릴 것으로 결정하고 이를 위한 RCB(+)를 생성하여 상기 이동 단말로 전송한다. 그런데 실제로 상기 RCB(+)는 시간구간 t6 동안에 전송되고, 이동 단말에서 상기 RCB(+)를 수신하고 해석하는데 소요되는 시간을 고려하면 상기 RCB(+)가 실제로 적용되는 것은 시간구간 t7이 된다. 결국 시간구간 t7에서 이동 단말은 이전 시간구간인 시간구간 t6의 전송율 307.2kbps로부터 한 단계만큼 증가된 614.4kbps로 결정하게 된다.

여러 이동 단말들이 역방향으로 데이터를 동시에 전송할 경우 다른 이동 단말들이 전송한 데이터는 내 이동 단말의 신호에 간섭으로 작용하게 된다. 따라서 기지국은 셀 내에 있는 이동 단말들이 송신하는 데이터의 전체 전송율 또는 전체 RoT 값이 특정 임계치를 넘지 않도록 조절한다. 그러므로 기지국은 특정 이동 단말의 데이터 전송율을 높이게 되면 다른 이동 단말들의 데이터 전송율을 낮추어야만 한다. 따라서 특정 기지국에서 데이터 서비스를 받고 있는 이동 단말들의 데이터 처리율은 역방향 전송율의 제어가 얼마나 효율적으로 이루어지고 있느냐에 따라 크게 좌우될 수 있다.

그런데 상기 도 2의 예처럼 기지국으로부터 수신한 RCB를 이동 단말이 바로 직전의 시간구간에서 전송한 데이터 전송율에 대비하여 올릴 것인지, 내릴 것인지 또는 유지할 것인지를 결정하게 된다. 그러면 기지국에서의 RCB 생성 시점과 이동 단말에서의 RCB 적용 시점간의 지연으로 인하여 역방향 전송율 제어가 효율적으로 이루어지지 못하게 된다. 결과적으로 전체 시스템의 데이터 처리율이 악화되는 문 제점이 발생하게 될 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 이동통신 시스템에서 기지국의 전송율 제어비트 생성 시점과 이동 단말의 전송율 제어비트 생성 시점간의 지연을 고려하여 역방향 전송율을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 효율적인 역방향 데이터 전송율 제어를 통하여 전체 시스템의 처리율(throughput)을 향상시키는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 방법은, 이동 통신 시스템에서, 이동 단말이 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율을 제어하는 방법으로서, 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 역방향 제어 정보 및 미리 설정된 전송율 제어 지연에 의해 결정된 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 의해 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율을 결정하는 과정과, 상기 결정된 데이터 전송율로 상기 다음 역 방향 패킷 데이터 프레임을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다른 방법은, 이동 통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제하기 위한 방법으로서, 상기 기지국으로부터 상기 역방향 패킷 데이터 프레임의 성공 여부에 대한 응답을 수신하는 과정과, 상기 역방향 패킷 데이터 프레임의 수신이 성공한 경우, 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 과정과, 미리 결정된 전송율 제어 지연에 근거하여 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 과정과, 상기 결정된 데이터 전송율에 상기 역방향 패킷 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 또 다른 방법은, 이동통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 패킷 데이터의 데이터 전송율을 제어 하기 위한 방법으로서, 기지국으로부터 순방향 전송율 제어 채널을 통해 전송율 제어 명령어를 수신하는 과정과, 동일한 자동 재전송 요구 채널 아이디(ACID)를 가지는 이전에 전송한 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 대해 상기 수신된 전송율 제어 명령어를 적용하여 다음 전송할 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 과정과, 상기 결정된 데이터 전송율로 상기 역방향 패킷 데이터 채널을 통해 상기 패킷 데이터 프레임을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 장치는, 이동통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하기 위한 장치로서, 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 수신기와, 상기 역방향 제어 정보 및 미리 결정된 전송율 제어 지연에 의해 결정된 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 의해 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율을 결정하는 제어기와, 상기 결정된 데이터 전송율에 따라 기지국으로 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임을 전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다른 장치는, 이동통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하기 위한 장치로서, 기지국으로부터 순방향 전송율 제어 채널을 통해 전송율 제어 명령어를 수신하는 순방향 전송율 제어 채널(F-RCCH) 수신기와, 동일한 자동 재전송 요구 채널 아이디(ACID)를 가지는 이전에 전송한 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 상기 역방향 전송율 제어 명령어를 적용하여 다음 전송할 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 전송율 제어기와, 상기 전송율 제어기에 의해 결정된 상기 데이터 전송율로 상기 역방향 패킷 데이터 채널을 통해 패킷 데이터 프레임을 전송하는 역방향 패킷 데이터 채널 송신기(R-PDCH)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명의 특징은 이동통신 시스템에서 전송율 제어 비트(Rate Control Bit 이하, RCB라 칭함)를 이용하여 역방향 데이터 전송율을 제어함에 있어서, 기지국에서 RCB를 생성하고 이동 단말에서 RCB를 적용하는 기준 시점을 소정 지연시간을 고려하여 결정하는 것이다. 여기서 상기 지연시간은 전송율 제어 지연시간(Rate Control Delay: 이하 RCD라 칭함)라 언급된다. 상기 지연 시간에 의해 결정되는 전송율 제어는 ACID(ARQ(Automatic Repeat reQuest) Channel Idicator)에 따른 전송율 제어로 표현되기도 한다. 즉 이동 단말의 데이터 전송율을 결정함에 있어 이전 ACID에 해당하는 패킷 데이터의 전송율을 기준으로 RCB를 해석한 다음, 전송될 동일한 ACID를 갖는 패킷 데이터의 전송율로 결정한다.

또한, 실질적으로 이동 단말의 데이터 전송율을 제어하는 방식과 이동 단말의 TPR을 제어한다는 방식은 동일한 의미로 해석될 수 있다. 그러므로 후술되는 본 발명에서는 기지국이 이동 단말의 데이터 전송율을 제어하는 방식에 대해서만 설명할 것이며, TPR을 제어하는 방식을 취한다 하더라도 본 발명에서 제안하는 제어 방식이 동일하게 적용될 수 있음에 유의해야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 역방향 전송율을 제어하는 장치의 구조를 나타낸 도면이다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 전송율을 제어하는 장치는 순방향 전송율 제어 채널(Forward Rate Control Channel: F-RCCH) 수신기와 제어기(20)와 역방향 패킷 데이터 채널(Reverse Packet Data Channel: R-PDCH) 송신기(30)로 구성된다.

매 시간구간마다 상기 F-RCCH 수신기(10)는 기지국으로부터 수신되는 신호에 대해 F-RCCH에 할당된 확산 코드를 이용한 역확산, 복조, 복호 등의 알려진 절차를 수행하여 RCB를 수신하고 이를 상기 제어기(20)로 제공한다.

상기 제어기(20)는 상기 RCB의 값을 해석하여 기지국이 역방향 전송율을 증가시킬 것을 지시하는지 또는 감소시킬 것을 지시하는지를 판단하고 새로운 역방향 전송율을 결정한다. 그러면 상기 R-PDCH 송신기(30)는 상기 제어기(20)의 제어하에 상기 결정된 전송율에 따라 데이터 프레임을 전송한다. 여기서 RCB는 다음 시간구간의 전송율을 바로 직전의 시간구간에 대응한 값이 아니라, 소정 전송율 제어 지연 시간(RCD) 이전의 시간구간에 대응한 값이다. 구체적으로 이동 단말이 매 시간구간마다 한 프레임의 데이터 프레임을 전송한다고 할 때, 상기 RCD는 i번째 프레임에 근거하여 결정된 RCB가 수신되었을 시 상기 i번째 프레임이 전송되는 시간으로부터의 지연을 의미한다. 그리고 이는 기지국과 이동 단말이 통신을 개시할 시에 기지국과 이동 단말의 협약에 의하여 정해진다. 또한, 상기 RCD는 이동 단말에 의해 결정되거나, 다른 경우 기지국에 의해 결정되어 이동 단말로 통지되거나, 또는 다른 경우 기지국과 이동 단말 사이에 미리 결정될 수 있다.

요약하여 설명하면, 기지국은 i 번째 프레임을 수신하면 상기 수신된 i 번째 프레임에 근거하여 RCB를 생성하고 상기 RCB를 R-RCCH를 통해 전송한다. 그러면 이동 단말은 상기 RCB를 수신한 후 상기 i 번째 프레임의 전송율을 기준으로 하여 적용하며 다음 프레임의 전송율을 결정하여 다음 프레임을 전송한다.

앞서, 언급한 바와 같이, ACID(ARQ(Automatic Repeat reQuest) Channel Idicator)에 따라 전송율을 제어하기도 한다.

이동 단말은 각 4가지의 서로 다른 시간동안 00, 01, 10, 11의 값을 가지는 ACID를 순서대로 전송한다고 가정하자. 이때 ACID의 값이 00에 해당하는 패킷데이터의 전송율이 19.2kbps라고 가정하고 이에 대한 RCB를 UP(+)을 수신했을 경우 다음 ACID의 값 00를 갖는 패킷을 전송하게 될 경우 38.4kbps로 데이터를 전송할수 있다. 즉 현재 전송할 패킷데이터의 전송율을 결정함에 있어서 이전의 동일한 ACID를 갖는 패킷 데이터 전송율을 바탕으로 다음에 전송할 패킷데이터의 전송율을 결정한다.

이와 같은 구조의 전송율 제어 장치에서 역방향 전송율을 결정하기 위한 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작을 나타낸 흐름도이다. 여기서 이동 단말은 R-PDCH를 위해 9.6 kbps, 19.2kbps, 38.4 kbps, 76.8 kbps, 153.6 kbps, 307.2 kbps 등 6단계 이상의 전송율들을 지원 가능하며, 전송율 제어 비트(RCB)에 따라 역방향 전송율을 단계적으로 증가 또는 감소 또는 유지한다.

상기 도 4를 참조하면, 310단계에서 이동 단말은 n번째 시간구간 동안 전송율 제어 비트(RCB)를 수신하여 해석하고, 320단계에서 상기 RCB의 값이 전송율을 올리도록 지시하는지를 판단한다. 만일 상기 RCB의 값이 증가(up)를 의미하는 값(+1)이면, 330단계에서 이동 단말은 다음 시간구간(n+1)에서 사용할 전송율(R(n+1))을 미리 정해지는 전송율 제어 지연시간(RCD)만큼 이전 시간구간의 전송율(R(n-RCD))보다 한 단계 올린 값으로 결정한다. 이는 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.

R(n+1)=R(n-RCD)++

상기 320단계에서 판단한 결과가 상기 전송율 제어 비트의 값이 증가(up)를 의미하는 값(+1)이 아니면, 340단계에서 상기 RCB의 값이 전송율을 낮추도록 함을 의미하는지 판단한 다음 370단계로 진행한다. 반면, 상기 RCB의 값이 감소(down)를 의미하는 값(-1)이면, 350단계에서 이동 단말은 다음 시간구간(n+1)에서 사용할 전송율(R(n+1))을 미리 정해지는 전송율 제어 지연시간(RCD)만큼 이전 시간구간의 전송율(R(n-RCD))보다 한 단계 낮춘 값으로 결정한 다음 370단계로 진행한다. 이는 하기 <수학식 2>과 같이 나타낼 수 있다.

R(n+1)=R(n-RCD)--

만일 340단계에서 판단한 결과가 상기 전송율 제어 비트의 값이 감소(down)를 의미하는 값(-1)도 아니면, 360단계에서 이동 단말은 다음 시간구간에서 사용할 전송율(R(n+1)을 미리 정해지는 전송율 제어 지연시간(RCD)만큼 이전 시간구간의 전송율(R(n-RCD))과 동일한 값으로 결정한다. 이는 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.

R(n+1)=R(n-RCD)

그런 다음 370단계에서 이동 단말은 상기 결정된 전송율(R(n+1))에 따라 다음 시간구간(n+1)에서 데이터 프레임을 전송한다.

본 발명에서 전송율 제어 지연시간(RCD)은 기지국과 이동 단말에서의 처리 지연을 고려하여 이동 단말이 하나의 프레임을 역방향으로 전송한 후 기지국이 순방향으로 RCB를 전송하고 이동 단말에서 이를 수신하여 다음 프레임의 데이터 전송율에 적용하는 데까지 걸리는 시간을 의미하는 것으로서, 프레임 단위로 지정된다. 예를 들어 상기 RCD는 1 프레임 또는 2 프레임으로 설정될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따라 전송율 제어 지연시간(RCD)이 1 프레임(1 시간구간)인 경우 이동 단말에서 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일 예를 나타낸 타이밍 도이다.

상기 도 5를 참조하면, 시간구간 t0에서 이동 단말은 9.6kbps의 전송율로 PDCH를 통해 데이터 프레임을 전송하고 있다.(410) 기지국은 이동 단말의 RoT, 버퍼 상태, 전력 상태 등을 고려하여 상기 이동 단말의 데이터 전송율을 증가시킬지, 감소시킬지, 유지할지를 시간구간 t1 동안에 결정하고, 상기 결정된 결과에 따라 RCB를 생성하고 전송하는 일련의 과정을 수행한다.(420)

그러면 상기 RCB는 시간구간 t1에서 상기 이동 단말로 수신되며, 이동 단말은 상기 RCB에 따라 시간구간 t2에서 적용될 데이터 전송율을 결정한다. 여기서 상기 이동 단말은 시간구간 t2에서 적용될 데이터 전송율을 결정하는데 있어서 이전 시간구간인 t1의 전송율에 근거하여 결정하는 것이 아니라, 미리 정해진 RCD, 즉 1 프레임 이전의 시간구간인 t0의 전송율에 근거하여 결정한다. 이러한 본 발명은 상기 도 5에서 보여지는 바와 같이, 홀수 번째 프레임 및 짝수 번째 프레임의 전송율 제어가 마치 따로 따로 이루어지는 것처럼 보이기 때문에 인터레이스드 전송율 제 어(Interlaced rate control)가 이루어지게 된다.

구체적인 예로서, 이동 단말은 시간구간 t1에서 9.6kbps의 전송율을 사용한다. 기지국은 시간구간 t1의 이동 단말들의 상태 정보에 따라 상기 이동 단말의 전송율을 증가시킬 것으로 결정하고 RCB(+)를 생성하여 상기 이동 단말로 전송한다. 상기 RCB(+)는 시간구간 t2에서 상기 이동 단말로 수신되며, 상기 이동 단말은 상기 RCB(+)에 따라 시간구간 t3에서 사용할 전송율을 RCD 이전 시간구간의 전송율, 즉 시간구간 t1의 전송율 9.6kbps에서 한 단계만큼 증가시킨 19.2kbps로 결정한다.

다른 예로서, 이동 단말은 시간구간 t5에서 38.4kbps의 전송율을 사용한다. 기지국은 시간구간 t5의 이동 단말들의 상태 정보에 따라 상기 이동 단말의 전송율을 증가시킬 것으로 결정하고 RCB(+)를 생성하여 상기 이동 단말로 전송한다. 상기 RCB(+)는 시간구간 t6에서 상기 이동 단말로 수신되며, 상기 이동 단말은 상기 RCB(+)에 따라 시간구간 t7에서 사용할 전송율을 RCD 이전 시간구간의 전송율, 즉 시간구간 t5의 전송율 38.4kbps에서 한 단계만큼 증가시킨 76.8kbps로 결정한다.

도 6은 본 발명에 따라 전송율 제어 지연시간(RCD)이 2 프레임(2 시간구간)인 경우 이동 단말에서 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일 예를 나타낸 타이밍 도이다.

상기 도 6을 참조하면, 시간구간 t0에서 이동 단말은 9.6kbps의 전송율로 PDCH를 통해 데이터 프레임을 전송하고 있다.(510) 기지국은 이동 단말의 RoT, 버퍼 상태, 전력 상태 등을 고려하여 상기 이동 단말의 데이터 전송율을 증가시킬지, 감소시킬지, 유지할지를 시간구간 t1 동안에 결정하고, 상기 결정된 결과에 따라 RCB를 생성하고 전송하는 일련의 과정을 수행한다.(520)

그러면 상기 RCB는 시간구간 t2에서 상기 이동 단말로 수신되며 이동 단말은 상기 RCB에 따라 시간구간 t3에서 적용될 데이터 전송율을 결정한다. 여기서 상기 이동 단말은 시간구간 t3에서 적용될 데이터 전송율을 결정하는데 있어서 이전 시간구간인 t2의 전송율에 대비하여 결정하는 것이 아니라, 미리 정해진 RCD, 즉 시간구간 t2보다 2 프레임 이전인 시간구간 t0의 전송율에 대비하여 결정한다.

구체적인 예로서 이동 단말은 시간구간 t1에서 9.6kbps의 전송율을 사용한다. 기지국은 시간구간 t1의 이동 단말들의 상태 정보에 따라 상기 이동 단말의 전송율을 증가시킬 것으로 결정하고 RCB(+)를 생성하여 상기 이동 단말로 전송한다. 상기 RCB(+)는 시간구간 t3에서 상기 이동 단말로 수신되며, 상기 이동 단말은 상기 RCB(+)에 따라 시간구간 t4의 전송율을 RCD 이전 시간구간의 전송율, 즉 시간구간 t1의 전송율 9.6kbps에서 한 단계만큼 증가시킨 19.2kbps로 결정한다.

다른 예로서, 이동 단말은 시간구간 t5에서 38.4kbps의 전송율을 사용한다. 기지국은 시간구간 t5의 이동 단말들의 상태 정보에 따라 상기 이동 단말의 전송율을 감소시킬 것으로 결정하고 RCB(-)를 생성하여 상기 이동 단말로 전송한다. 상기 RCB(-)는 시간구간 t7에서 상기 이동 단말로 수신되며, 상기 이동 단말은 상기 RCB(-)에 따라 시간구간 t8에서 사용할 전송율을 RCD 이전 시간구간의 전송율, 즉 시간구간 t5의 전송율 38.4kbps에서 한 단계만큼 감소시킨 19.2kbps로 결정한다.

상기 도 5는 RCD가 1 프레임인 경우이기 때문에 전송율의 제어는 두 부분(짝수번째 프레임들 및 홀수번째 프레임들)으로 나누어 이루어진다. 상기 도 6의 경우 에는 RCD가 2 프레임이기 때문에 전송율의 제어는 세 부분(매 첫 번째 프레임들, 매 두 번째 프레임들 및 매 세 번째 프레임들)으로 나누어 이루어진다.

이와 같이 본 발명에 따른 인터레이스드 전송율 제어 방식은 이동 단말이 RCB를 적용할 때 기지국에서 RCB를 생성할 시에 사용한 전송율을 기준으로 증가(+), 감소(-) 또는 유지(0)를 적용함으로써 기지국과 이동 단말간의 지연으로 인한 역방향 전송율 제어의 오류를 제거한다. 따라서 인터레이스드 전송율 제어 방식을 사용함으로써 기지국이 스케쥴링 시 계산했던 전송율을 이동 단말에서 정확하게 적용함으로써 역방향 전송 이동 단말들의 전송율을 효율적으로 제어할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 인터레이스 전송율 제어 방식을 에너지 감소 기술을 사용하는 시스템에 적용하는 다른 실시예를 설명하기로 한다.

상기 에너지 감소 기술이 사용되는 시스템에서 인터레이스 전송율 제어 방식을 적용하여 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작을 설명하기 위해서는 복합 자동 재전송(HARQ : Hybrid Automatic Retransmission reQuest) 기술을 먼저 설명할 필요가 있다.

복합 자동 재전송 기술은 통상적으로 멀티미디어 서비스를 지원하는 무선 패킷 이동 통신 시스템에서 역방향 처리량(throughput)을 증가시키기 위해 사용된다. 여기서 복합 자동 재전송 기술은 물리 계층 패킷(Physical Layer Packet)에 대해서 수행되는 기술이다. 이러한 복합 자동 재전송 기술을 이용하여 프레임이 역방향으로 전송되는 상황을 설명하면 다음과 같다.

기지국은 이동 단말로부터 수신된 물리 계층 패킷에 대해 순방향 링크의 응답(ACK) 채널을 통하여 물리 계층 패킷의 성공적인 수신 여부를 알린다. 즉, 물리 계층 패킷을 성공적으로 수신한 경우 기지국은 물리 계층 패킷 수신 성공여부를 통보하는 ACK 신호를 ACK 채널을 통해 전송한다. 반면, 물리 계층 패킷의 수신에 실패한 경우 기지국은 물리 계층 패킷 수신 성공여부를 통보하는 NAK 신호를 상기 ACK 채널을 통해 전송한다. 그러면 ACK 채널을 통해 수신되는 신호에 따라 이동 단말은 전송한 물리 계층 패킷의 수신 여부를 확인한다. 확인결과, 상기 물리 계층 패킷이 수신되면, ACK 채널을 통해 ACK 신호를 수신한 이동 단말은 새로운 패킷을 전송하게 되고, NAK 신호를 수신한 이동 단말은 이전에 전송한 패킷을 재전송 한다.

이동 단말로부터 이전에 수신된 패킷에 대하여 복호를 실패한 경우, 기지국은 재전송된 패킷과 이전에 수신된 패킷을 결합하여 디코딩을 시도한다. 이에 따라 패킷의 성공 확률은 증가된다.

이와 같은 복합 자동 재전송 기술을 사용하는 시스템에서 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하기 위해 에너지 감소(reduction) 기술이 사용한다. 여기서 에너지 감소 기술은 복합 자동 재전송 기술을 사용하는 시스템에서 이동 단말이 초기 전송을 실시하고 기지국으로부터 NAK을 수신한 후 재전송을 시도할 때, 재전송 패킷에 대한 에너지를 초기 전송보다 작은 값으로 설정하는 기술이다. 즉, 재전송 패킷에 대한 트래픽 채널의 이득을 초기 전송보다 작은 값을 갖도록 하는 기술이다.

상술한 바와 같은 에너지 감소와 복합 자동 재전송 기술을 함께 적용하는 시 스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복합 자동 재전송 및 에너지 감소 기술을 적용하는 시스템에서 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복합 자동 재전송 및 에너지 감소 기술을 적용하는 시스템에서 이동 단말이 역방향 전송율을 결정하는 동작의 일예를 나타낸 타이밍도이다. 여기서 상기 도 8의 패킷 데이터 채널의 높이는 채널 이득을 나타낸다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 이동 단말이 t0 시간 구간동안 PDCH를 통해 패킷을 전송하면, 700단계에서 기지국은 PDCH를 통해 상기 이동 단말로부터 수신되는 패킷을 수신하여 복조를 시도한다. 이때, 710단계에서 기지국은 상기 패킷의 복조 성공 여부를 판단한다. 판단한 결과가 복조를 성공한 경우라면, 715단계에서 기지국은 다음 패킷을 수신하기 위해 이동 단말로 응답(ACK) 채널을 통해 ACK을 전송하고, 이와 동시에 RCB 또는 트래픽 대 전송율 제어 비트(Traffic to Pilot ratio Control Bit 이하, TPRCB라 칭함)를 전송한다.

반면, 710단계에서 판단한 결과가 복조를 실패한 경우라면, 720단계에서 기지국은 이동 단말로 응답(ACK) 채널을 통해 NAK(701)을 전송한다. 이때, 기지국은 RCB(702)를 전송하지 않는다. 이는 재전송 패킷에 대해 데이터 전송율이 초기 전송에 비해 달라지지 않으며, TPR 제어도 불필요하기 때문이다. 이에 따라 상기 NAK(701)을 수신한 이동 단말은 t2 시간 구간동안 재전송을 시도한다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이, t2 구간동안 PDCH를 통해 재전송되는 패킷은 에너지 감소 기술이 적용되어 즉, 기지국으로부터 RCB(702)를 수신하지 않음으로써, t0 구간동안 전송된 초기 전송 패킷에 비해 그 에너지가 줄어든다. 상기 재전송 패킷의 전송에너지는 초기 전송 패킷에 비해 반으로 또는 4분의 1로도 줄어들 수 있다.

730단계에서 기지국은 t2 구간동안 이동 단말로부터 PDCH를 통해 재전송 패킷을 수신하고, 740단계에서 RCD 두 프레임 앞선 시간구간 패킷, 즉 수신된 패킷을 t0 구간동안 수신한 초기 전송 패킷과 현재 재전송된 패킷을 컴바이닝한다. 이후, 750단계에서 기지국은 컴바이닝된 패킷을 복조하여 성공적으로 복조가 이루어졌는지를 확인한다. 확인한 결과가 복조를 실패한 경우라면, 755단계에서 기지국은 NAK을 전송하고, 다시 730단계로 진행하여 재전송 패킷을 수신한다. 설명의 편의를 위해 상기 도 7에서는 755단계에서 NAK이 전송되면 계속 재전송 패킷을 대기하는 것으로 도시하였으나, 실제로는 재전송이 미리 설정된 재전송 횟수를 초과하면, 재전송하지 않는다. 여기서 미리 설정된 재전송 횟수는 초기 전송을 포함한 3회 이내로 설정될 수 있다.

반면, 750단계에서 판단한 결과가 재전송 패킷이 성공적으로 복조되었으면, 760단계에서 t2 구간동안 상기 도 8에는 도시되지 않았지만, 상기 기지국은 ACK을 전송하여 이동 단말에게 패킷이 성공적으로 수신되었음을 알린다. 이와 동시에 RCB(702)를 전송한다. 이는 이동 단말의 전송율 또는 TPR을 제어하기 위함임을 유의하여야 한다.

상술한 바와 같이 복합 자동 재전송 기술과 에너지 감소 기술이 적용되는 시스템에서 이동 단말이 역방향 전송율 또는 TPR 제어하는 방법을 설명하면 다음과 같으며, 이는 상기 도 5 및 도 6에서 설명한 동작과 원칙적으로 같음에 유의하여야 한다.

다시 도 8을 참조하면, RCB(702)를 수신한 이동 단말은 상기 RCB(702)의 명령에 따라 데이터 전송율을 또는 TPR을 한 단계 올릴지, 혹은 한 단계 내릴지 또는 유지할 지를 결정한다.

이동 단말은 t4 시간 구간동안 전송해야할 패킷의 전송율 혹은 TPR을 t2 구간동안 전송한 패킷에 대한 전송율 증가/감소/유지(이하, UP/DOWN/HOLD) 정보에 근거하여 제어한다. 이는 상기 도 5와 같이 전송율 제어 지연 시간(RCD)이 2 시간구간에 해당하므로 상기 도 5에서 설명한 방법과 동일한 원칙을 따르므로 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 이러한 경우의 이동 단말의 역방향 전송율을 조절하는 동작은 도 4에 도시된 바와 같다.

그러나 상기 방법 외에도 이동 단말은 t4 시간 구간동안 전송해야할 패킷의 전송율 혹은 TPR을 t0 구간동안 전송한 패킷에 대한 UP/DOWN/HOLD로 제어할 수도 있다. 여기서 이동 단말이 t4 시간 구간동안 전송해야할 패킷의 전송율 혹은 TPR을 t0 구간동안 전송한 패킷에 대한 UP/DOWN/HOLD로 제어할 경우, 이러한 동작이 상기 도 5 및 도 6을 설명한 본 발명의 일 실시예의 동작 원칙과 위배됨이 없음에 주의해야 한다. 즉, 에너지 감소 기술이 사용됨으로써 각각의 패킷 데이터 채널의 이득이 달리 설정되었을 뿐, t0 과 t2 시간 구간동안 이동 단말이 전송한 패킷은 동일한 전송율을 가지므로 t0 구간동안 전송한 패킷에 대한 전송율에 대비하여 t4의 전송율을 RCB(+)(702)에 따라 증가하도록 결정한다. 에너지 감소 기술이 적용되지 않는 시스템에서는 본 발명이 제안하는 방법에 따른 이동 단말이 항상 전송율 제어 지연 시간(RCD) 이전에 전송한 패킷을 기준으로 UP/DOWN/HOLD를 하면 된다.

또한, 기지국에서 TPRCB를 전송하더라도 이동 단말은 t2 시간 구간동안, 즉 재전송시의 TPR에 따른 전송율이 아닌 t0 시간 구간동안 초기전송시의 TPR에 따른 전송율을 기준으로 현재 전송할 패킷의 전송율을 UP/DOWN/HOLD 하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않기 위해 HARQ 동작은 설명에서 제외했으나, 상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예와 같은 HARQ 동작이 동일하게 적용될 수 있음에 유의해야 한다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따라 HARQ 채널 별로 TPR을 제어하는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

통상의 HARQ 동작은 여러 개의 HARQ 채널이 존재하고, 각 HARQ 채널은 HARQ 채널 식별자(ARQ Channel Identifier: ACID)를 통해 구별된다. 예를 들어 4 개의 HARQ 채널이 존재하는 경우, 각 HARQ 채널은 ACID = 0, ACID = 1, ACID = 2, 그리고 ACID = 3 의 ACID를 가지며, 각 ACID 별로 HARQ 동작이 수행된다. 이해를 돕기 위해 10 ms 의 프레임 길이를 사용하는 통상의 HARQ 시스템의 동작을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

이동국은 임의의 시작 시간, t = 0 에서부터 일련의 HARQ 채널을 통해 초기 전송 패킷들을 전송한다. 즉, t=0 에서 첫 번째 HARQ 채널인 ACID = 0 의 HARQ 채널을 통해 초기 전송 패킷 데이터를 전송하고, t=10ms 에서 두 번째 HARQ 채널인 ACID = 1의 HARQ 채널을 통해 초기 전송 패킷 데이터를 전송한다. 그런 다음 t=20 ms에서 세 번째 HARQ 채널인 ACID = 2의 HARQ 채널을 통해 초기 전송 패킷 데이터 를 전송하고, t=30 ms에서 네 번째 HARQ 채널인 ACID = 3 의 HARQ 채널을 통해 초기 전송 패킷 데이터를 전송한다.

상기 이동국은 상시 ACID = 0인 HARQ 채널을 통해 전송한 초기 전송 패킷에 대해 기지국으로부터 ACK 또는 NACK을 수신한다. 만일 상기 응답이 NACK 인 경우, 이동국은 t=40 ms에서 ACID = 0인 첫 번째 HARQ 채널을 통해 재전송을 수행한다. 상기 ACID = 1에서 전송한 초기 전송 패킷에 대한 기지국으로부터의 응답이 NACK인 경우, 상기 이동국은 상기 패킷에 대한 재전송 패킷을 동일한 ACID 채널인 두 번째 HARQ 채널을 통해 전송한다. 다시 말해, t=50 ms에서 전송함을 의미한다.

상술한 바와 같이 통상의 HARQ 동작은 여러 개의 HARQ 채널을 가지고 동작한다. 그러나 본 발명의 실시예에서에 따른 인터레이스드(Interlaced) 전송율 제어 방법은 상술한 바와 같은 통상의 HARQ 동작에서 HARQ 채널 별로, 즉 각 ACID 별로 이동국의 전송율 혹은 이동국의 TPR을 제어하는 것과 동일하다 할 수 있다.

상술한 바와 같은 HARQ 동작에서 전송율 제어 지연 시간은 동일한 ACID의 HARQ 채널 간의 시간적 거리에 의해 정의된다. 그러므로 동일한 ACID를 가지는 HARQ 채널 별로 전송율 또는 TPR을 제어하는 것이 곧, 전송율 제어 지연시간만큼 이전 시간구간의 전송율을 수신된 전송율 제어 비트에 따라 제어한다라는 것과 동일하다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 HARQ 채널(ACID) 별로 TPR을 제어하는 과정을 도시한 도면이다. 상기 도 9에 따른 후술되는 설명은 HARQ 채널의 개수가 4인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 그러므로 상기 도 9에서 보는 바와 같이, ACID 는 0, 1, 2, 3 을 가지게 된다. 상기 도 9에서 설명의 편이를 위하여 ACK 또는 NACK과 같은 재전송을 지원하기 위한 응답을 생략하였음에 유의하여야 한다. 이는 상기 ACK 또는 NACK 응답이 적용되어 동작하더라도 NACK인 경우 재전송 패킷이 전송되는 것이 추가 될 뿐 상기 전송율 제어 동작과 동일하기 때문이다.

상기 도 9에서와 같이 HARQ 채널 별로 즉, ACID 별로 TPR 제어 동작을 수행하기 위해 이동국은 'autohrized_tpr' 라는 내부 변수를 사용할 수 있다. 여기서 상기 'autohrized_tpr'은 이동국이 자신의 전송율을 제어하기 위하여 기지국으로부터 자신에게 허용되는 최대 TPR 값을 업데이트하기 위해 관리하는 변수로써, ACID 별로 업데이트 된다. 따라서 상기 'autohrized_tpr'은 'autohrized_tpr[4]' 와 같이 크기가 4 인 배열이 된다. 여기서 'autohrized_tpr[0]'는 ACID = 0 의 HARQ 채널에 대한 이동국의 TPR 제어에 사용되며, 'autohrized_tpr[1]' 은 ACID = 1 의 HARQ 채널에 대한 이동국의 TPR 제어에 사용된다. 그리고 ' autohrized_tpr[2]' 은 ACID = 2 의 HARQ 채널에 대한 이동국의 TPR 제어에 사용되며, 'autohrized_tpr[3]' 은 ACID = 3 의 HARQ 채널에 대한 이동국의 TPR 제어에 사용된다.

상기 도 9에 도시된 바와 같은 901은 기지국으로부터 이동국으로 전송되는 일련의 TPRCB 를 나타내며, 902는 이동국이 역방향으로 전송하는 일련의 R-PDCH 를 나타낸다. 19.2, 38.4 등의 숫자는 kbps 단위로 데이터 전송율을 나타낸다. 상기 도 9에 도시된 바와 같은 903은 설명을 돕기 위해 10 ms 단위로 시간의 흐름에 대한 식별자를 나타내며, 904는 상술한 바와 같이 각 HARQ 채널에 대한 식별자인 ACID를 나타낸다.

상기 도 9를 참조하여 이동국 및 기지국의 상세한 동작을 설명하기로 한다.

이동국은 t = t0 에서ACID = 0 의 HARQ 채널을 통해 19.2 kbps의 패킷을 전송한다. 이때, 상기 이동국은 'autohrized_tpr[0]'의 값을 상기 19.2 kbps에 해당하는 TPR 값으로 설정한다. 상기 이동국은 t = t1에서 ACID = 1의 HARQ 채널을 통해 38.4 kbps의 패킷을 전송한다. 이때, 상기 이동국은 'autohrized_tpr[1]'의 값을 상기 38.4 kbps에 해당하는 TPR 값으로 설정한다. 상기 이동국은 t = t2에서 ACID = 2의 HARQ 채널을 통해 38.4 kbps의 패킷을 전송한다. 이때, 상기 이동국은 'autohrized_tpr[2]' 의 값을 상기 38.4 kbps에 해당하는 TPR 값으로 설정한다. 또한 상기 이동국은 t = t2 에서 기지국으로부터 UP의 TPRCB를 수신한다.

따라서 상기 이동국은 'autohrized_tpr[0]' 의 값을 38.4 kbps 에 해당하는 TPR 값으로 업데이트한다. 왜냐하면, 이전 ACID = 0 의 HARQ 채널을 통해 19.2 kbps를 전송하였고, 이에 대해 UP을 수신하였으므로 동일한 ACID에 해당하는 'authorized_tpr[0]'을 한 단계 올리게 된다.

상기 이동국은 t = t3에서 ACID = 3 의 HARQ 채널을 통해 76.8kbps의 패킷을 전송한다. 이때, 상기 이동국은 'autohrized_tpr[3]'의 값을 상기 76.8 kbps 에 해당하는 TPR 값으로 설정한다.

또한, 상기 이동국은 t = t3에서 기지국으로부터 UP의 TPRCB를 수신한다. 따라서 상기 이동국은 'autohrized_tpr[1]' 의 값을 76.8 kbps에 해당하는 TPR값으로 업데이트한다. 왜냐하면, 이전 ACID = 1 의 HARQ 채널을 통해 38.4 kbps를 전송하 였고, 이에 대해 UP을 수신하였으므로 동일한 ACID에 상응하는 'authorized_tpr[1]'을 한 단계 올리게 된다.

상기 이동국은 t = t4에서 ACID = 0 의 HARQ 채널을 통해 전송할 패킷의 전송율 또는 TPR을 제어함에 있어서, 'authorized_tpr[0]'의 값이 38.4 kbps에 해당하는 값이므로 상기 이동국은 38.4kbps를 전송할 수 있다. 이러한 동작은 연속적으로 되풀이되며, 상술한 바와 같이 이동국은 HARQ 채널 별로 즉, ACID 별로 TPR 을 제어한다. 또한, 이동국은 'authorized_tpr'과 같은 내부 변수를 이용하여 자신의 TPR 값을 HARQ 채널별로 제어할 수 있음을 알 수 있다.

ACID를 이용하여 현재 전송될 패킷 데이터 프레임의 전송방법에 관해 수학식으로 표현하면 하기 <수학식 4>와 같이 표현된다.

이전에 전송된 복수개의 패킷 데이터 프레임 중 현재 전송될 동일한 ACID(ARQ channel indicator)에 상응하는 패킷 데이터 프레임이 존재하고, 해당 패킷 데이터 프레임의 전송율이 존재한다. 앞서 설명한 바와 같이 패킷 데이터 프레임의 전송율은 TPRCB와 동일한 표현으로 사용가능하다고 언급하였다. 이와 같이 이전 패킷데이터 프레임의 전송율에 대해 허용된 TPRCB(Traffic to pilot ratio)를 TPRCB{ACID(P)}라고 표현한다. 여기서 P는 previous의 약자이다.

또한, 현재 전송될 패킷 데이터 프레임의 전송율을 TPRCB{ACID(P)}라고 한다. 상기 이동국은 기지국으로부터 수신된 제어 정보(control information)로부터 전송율을 증가, 감소 또는 유지시킬지를 결정하게 된다. 그러면 하기 <수학식 4>와 같이 표현된다.

TPRCB{ACID(N)} = TPRCB{ACID(P)} + Delta

즉, 현재 전송될 패킷의 데이터 전송율은 이전에 전송된 패킷 데이터중 동일한 ACID에 상응하는 패킷 데이터 프레임의 전송율을 기준으로 Delta만큼 증가하거나 감소한다. 상기 Delta는 기지국으로부터 수신된 제어정보 값에 의해 증감 되는 값이된다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 이동 단말이 RCB를 적용할 때 기지국에서 RCB를 생성할 시에 사용한 전송율을 기준으로 함으로써 기지국과 이동 단말 간의 처리 지연으로 인한 역방향 전송율 제어의 오류를 제거할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 인터레이스드 전송율 제어 방식을 사용함으로써 기지국이 스케쥴링 시 계산했던 전송율을 이동 단말에서 정확하게 적용하고 이동 단말들의 역방향 전송율을 효율적으로 제어할 수 있다.

Claims

이동 통신 시스템에서 이동 단말이 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하는 방법에 있어서,

다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 과정과,

상기 역방향 제어 정보와, 미리 설정된 전송율 제어 지연에 의해 결정되어 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 의해 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율을 결정하는 과정과,

상기 결정된 데이터 전송율에 따라 상기 다음 역 방향 패킷 데이터 프레임을 전송하는 과정을 포함하되,

상기 미리 결정된 전송율 제어 지연은, 상기 기지국이 상기 역방향 제어 정보를 생성하여 전송하고, 상기 단말이 상기 전송율 제어 정보를 수신하여 역방향 전송율을 결정하는데 소요되는 시간을 고려하여 프레임 단위마다 결정되는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 데이터 전송율에 근거하여 상기 역방향 제어 정보는 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제2항에 있어서,

상기 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나의 정보는 미리 결정된 전송율 제어 지연시간만큼 이전의 전송율을 상기 전송율 제어 정보에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
삭제
제2항에 있어서, 상기 데이터 전송율을 결정하는 과정은,

미리 결정된 전송율 제어 지연에 의해 결정되어 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 단계와,

상기 역방향 전송율 정보 및 이전에 전송된 패킷 데이터 전송율의 데이터 전송율의 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나에 의해 결정된 현재 전송되는 역방향 패킷 데이터의 상기 데이터 전송율을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 역방향 제어 정보는 전송율 제어 비트(RCB)인 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 미리 결정된 전송율 제어 지연은 전송율 제어 비트를 적용한 이동 단말에서 레퍼런스 시간으로부터의 지연 시간으로 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 역방향 전송율 정보는 순방향 전송율 제어 채널(F-RCCH)에 의해 수신됨을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 다음 전송 패킷 데이터 프레임은 역방향 패킷 데이터 채널(R-PDCH)에 의해 전송됨을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
이동 통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하는 방법에 있어서,

기지국으로부터 상기 역방향 패킷 데이터 프레임의 성공 여부에 대한 응답을 수신하는 과정과,

상기 역방향 패킷 데이터 프레임의 수신이 성공한 경우, 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 과정과,

미리 결정된 전송율 제어 지연에 근거하여 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 과정과,

상기 결정된 데이터 전송율에 상기 역방향 패킷 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제11항에 있어서,

상기 역방향 제어 정보는 상기 데이터 전송율에 대해 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나의 수행을 위한 정보인 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제11항에 있어서,

상기 역방향 패킷 데이터 프레임의 수신이 성공하지 못한 경우, 상기 역방향 패킷 데이터 프레임을 재전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제13항에 있어서,

상기 재전송된 역방향 패킷 데이터 프레임은 기지국에 의해 이전에 전송된 상기 역방향 패킷 데이터 프레임과 컴바인되며, 상기 컴바인된 패킷은 상기 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임보다 에너지가 더 작은 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제11항에 있어서,

상기 역방향 제어 정보는 전송율 제어 비트(RCB)인 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제 11항에 있어서,

상기 미리 결정된 전송율 제어 지연은 전송율 제어 비트(RCB)를 적용하는 이동 단말에서 레퍼런스 시간으로부터 미리 결정된 지연 시간인 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
이동통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하는 장치에 있어서,

다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 위한 역방향 제어 정보를 수신하는 수신기와,

상기 역방향 제어 정보 및 미리 결정된 전송율 제어 지연에 의해 결정된 이전에 전송된 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 의해 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율을 결정하는 제어기와,

상기 결정된 데이터 전송율에 따라 기지국으로 상기 다음 전송할 역방향 패킷 데이터 프레임을 전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제17항에 있어서,

상기 역방향 제어 정보는 상기 데이터 전송율에 대해 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나의 수행을 위한 정보인 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제18항에 있어서,

상기 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나를 수행하는 정보는 현재 시간구간에 앞서 미리 결정된 전송율 제어 지연을 발생하는 시간구간을 위한 전송율에 근거함을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제17항에 있어서,

상기 미리 결정된 전송율 제어 지연은 기지국이 상기 역방향 제어 정보를 발생하고 상기 역방향 제어 정보를 전송하고, 이동 단말이 상기 역방향 제어 정보를 수신하고 상기 수신된 역방향 제어 정보에 따라 상기 데이터 전송율을 결정할 때 요구된 시간에 따라 프레임마다 결정되는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제18항에 있어서,

상기 제어기는 현재 시간구간에 앞서 미리 결정된 전송율 제어 지연에 의해 결정된 상기 미리 결정된 역방향 패킷 데이터 프레임의 상기 데이터 전송율과, 상기 역방향 제어 정보의 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나 및 상기 이전에 전송된 패킷 데이터 전송율의 데이터 전송율에 의해 결정된 상기 현재 전송되는 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제17항에 있어서,

상기 역방향 제어 정보는 전송율 제어 비트임을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제17항에 있어서,

상기 미리 결정된 전송율 제어 지연은 전송율 제어 비트(RCB)를 적용하는 이동 단말에서의 레퍼런스 시간으로부터 미리 결정된 지연 시간임을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
삭제
제17항에 있어서,

상기 역방향 제어 정보는 순방향 전송율 제어 채널(F-RCCH)에 의해 수신됨을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제17항에 있어서,

상기 다음 전송할 패킷 데이터 프레임은 역방향 패킷 데이터 채널(R-PDCH)에의해 전송됨을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
이동통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 패킷 데이터의 데이터 전송율을 제어하는 방법에 있어서,

기지국으로부터 순방향 전송율 제어 채널을 통해 전송율 제어 명령어를 수신하는 과정과,

동일한 자동 재전송 요구 채널 아이디(ACID)에 상응하는 이전에 전송한 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 대해 상기 수신된 전송율 제어 명령어에 따라 다음 전송할 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 과정과,

상기 결정된 데이터 전송율로 상기 역방향 패킷 데이터 채널을 통해 상기 패킷 데이터 프레임을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
상기 수신된 전송률 제어 명령어를 분석하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제28항에 있어서, 상기 수신된 전송율 제어 명령어을 분석하는 과정은,

상기 수신된 전송율 제어 명령어가 전송율 데이터의 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나를 지시하는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.
제27항에 있어서, 상기 다음 전송할 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율은 하기 <수학식 5>에 따라 결정되며, TPRCBACID(P)는 ACID에 상응하는 이전에 전송한 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 상응하는 트래픽 대 파일럿 전송율 제어 비트(TPRCB)을 의미하고, TPRCBACID(N)은 상기 ACID에 상응하는 다음 전송할 패킷 데이터 프레임에 상응하는 TPRCB을 의미하고, Delta는 상기 전송율 제어 명령어에 따라 데이터 전송율의 증가, 감소 또는 유지를 지시하는 값을 의미하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 방법.

TPRCBACID(N) = TPRCBACID(P) +Delta
이동통신 시스템의 이동 단말에서 역방향 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 제어하기 위한 장치에 있어서,

기지국으로부터 순방향 전송율 제어 채널을 통해 전송율 제어 명령어를 수신하는 순방향 전송율 제어 채널(F-RCCH) 수신기와,

동일한 자동 재전송 요구 채널 아이디(ACID)에 상응하는 이전에 전송한 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 상기 역방향 전송율 제어 명령어에 따라 다음 전송할 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하는 전송율 제어기와,

상기 전송율 제어기에 의해 결정된 상기 데이터 전송율로 상기 역방향 패킷 데이터 채널을 통해 패킷 데이터 프레임을 전송하는 역방향 패킷 데이터 채널 송신기(R-PDCH)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
삭제
제31항에 있어서,

상기 전송율 제어기는 상기 수신된 전송율 제어 명령어가 데이터 전송율의 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나를 지시하는 지를 결정하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.
제31항에 있어서,

상기 전송율 제어기는 하기 <수학식 6>에 따라 상기 다음 전송할 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율을 결정하며, TPRCBACID(P)는 ACID에 상응하는 이전에 전송한 패킷 데이터 프레임의 데이터 전송율에 상응하는 트래픽 대 파일럿 전송율 제어 비트(TPRCB)을 의미하고, TPRCBACID(N)은 상기 ACID에 상응하는 다음 전송할 패킷 데이터 프레임에 상응하는 TPRCB을 의미하고, Delta는 상기 전송율 제어 명령어에 따라 데이터 전송율의 증가, 감소 및 유지 중 어느 하나를 지시하는 값을 의미하는 것을 특징으로 하는 전송율 제어 장치.

TPRCBACID(N) = TPRCBACID(P) +Delta