KR20020088082A

KR20020088082A - 무선 통신 시스템에서의 순방향링크 스케쥴링

Info

Publication number: KR20020088082A
Application number: KR1020027012038A
Authority: KR
Inventors: 홀츠만잭; 바오강
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: HK1053200B; CN1418414A; ATE382213T1; DE60132074D1; TW512600B; JP4694081B2; CN1255959C; EP1264422B1; KR100690222B1; JP2003528526A; WO2001071926A2; DE60132074T2; HK1053200A1; AU2001250860A1; ES2296743T3; WO2001071926A3; BR0109271A; EP1264422A2

Abstract

음성-데이터 통신과 관련하여 비음성 데이터를 송신하기 위하여 적절한 송신 슬롯을 선택하는 방법 및 장치. 보조 채널을 통하여 비음성 데이터를 송신하기에 적합한 전력 레벨 및 송신 레이트를 나타내는 슬롯은, 기본 채널을 통하여 기지국에 의해 원격국으로 송신된 음성-데이터에 대한 송신 전력 레벨에 기초하여 선택한다. 적합한 송신 슬롯은, 원격국이 기지국에 정보를 메시징하지 않고, 주파수 채널 또는 보조 채널에 대한 간섭 정보에 관하여 선택될 수 있다. 무선 통신 시스템의 순방향링크 스케쥴링 방법은, 프레임의 시작에서 이용가능한 기지국 전력을 결정하는 단계; 각각의 보조 채널에 대한 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력을 예측하는 단계; 예측한 요구 송신 전력으로 지원할 수 있는 레이트들을 결정하는 단계; 보조 채널 우선 순위 인덱스를 획득하기 위하여 최근 윈도우에 대하여 스루풋에 따라 분할하는 단계; 및 최고 우선순위 인덱스를 갖는 보조 채널이 후속 프레임을 통하여 송신하도록 하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 순방향링크 스케쥴링 {FORWARD-LINK SCHEDULING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

전통적으로, 무선 통신 시스템은 다양한 서비스를 지원하도록 요청되었다. 이런 통신 시스템중의 하나가 "TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" 의 내용에 부합하는 코드분할 다중접속 (CDMA) 시스템으로서, 이를 이하 IS-95 라고 한다. 다중접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술의 사용은, 모두 본 발명의 양수인에게 양도된 특허들, 즉 발명의 명칭이 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 인 미국특허번호 제4,901,307호와 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허번호 제5,103,459호, 그리고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS USING A MULTI-CARRIER FORWARD LINK IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM" 인 미국특허출원번호 제09/382,438호에 개시되어 있으며, 이들 각각은 여기서 참조한다.

보다 최근에는, 위에서 언급한 CDMA 시스템 등의 무선 시스템은 무선 음성 및 데이터 통신 모두를 제공하는 등의 혼합 서비스 (hybrid service) 를 제공하고 있다. 이런 서비스 구현의 조정을 위해서, 국제 정보통신 협회는 무선 통신에 대한 고속 데이터 및 고품질 음성 서비스를 제공하는 표준안 제안서를 제출할 것을 요청했다. 이 잠정 제안서는 그 제목을 "The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission" 으로 하여 통신산업협회에서 발행하였으며, 여기서 그 내용을 참조하며, 이하 cdma2000 이라고 부른다. 기본 및 보조 채널을 통하여 비음성 데이터를 송신하는 다양한 방법이 cdma2000 에 개시되어 있다.

CDMA 시스템에서, 사용자는 하나 이상의 기지국을 통하여 네트워크와 통신한다. 예를들어, 원격국 (RS) 상의 사용자는, 무선 링크를 통하여 기지국으로 데이터를 송신함으로써 인터넷 등의 지상 기반 데이터 소스와 통신할 수 있다. RS 와 BS 사이의 이런 링크를 공통적으로 "역방향링크" 라고 부른다. BS 는 데이터를 수신하고 이를 기지국제어기 (BSC) 를 통하여 지상기반 데이터 네트워크로 라우팅한다. 데이터를 BS 에서 RS 로 송신할 때, 데이터는 "순방향링크" 상으로 송신한다. CDMA IS-95 시스템에서, 순방향링크 (FL) 과 역방향 링크 (RL) 는 별도의 주파수들이 할당된다.

원격국은 통신중에 하나 이상의 기지국과 통신한다. 한편, 소프트 핸드오프중에는 CDMA RS 도 다수의 BS 와 동시에 통신할 수 있다. 소프트 핸드오프는 이전 기지국과의 링크를 차단하기 전에 새로운 기지국과 새로운 순방향 및 역방향 링크를 확립하는 처리이다. 소프트 핸드오프는 호단절의 가능성, 즉 호가시스템에서 실수로 단절되는 것을 최소화한다. 소프트 핸드오프 처리 중에 RS 와 하나 이상의 BS 사이에 통신을 제공하는 방법과 장치는 발명의 명칭이 "MOBILE ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 이고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조한 미국특허번호 제5,267,261호에 개시되어 있다.

무선 통신 애플리케이션에 대한 수요의 증가로, 매우 우수한 음성 및 데이터 무선 통신 시스템에 대한 요구가 점차 증대하고 있다. 고정 사이즈의 코드채널 프레임으로 데이터를 송신하는 한가지 방법이, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION" 이고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조한 미국특허번호 제5,504,773호에 개시되어 있다. IS-95 표준에 따르면, 비음성 및 음성 데이터는 14.4kbps 의 데이터 레이트로 20msec 폭을 갖는 코드채널 프레임으로 분할된다.

음성 서비스와 데이터 서비스간의 중요한 차이점은 음성 서비스가 엄격하게 고정된 지연 요건을 갖는다는 사실이다. 일반적으로, 음성 서비스의 전체 단방향 지연은 100msec 이하여야 한다. 이와달리, 선택적으로 계획한 데이터 서비스 지연은 100msec 이상에서도 통신 시스템의 효율성을 최적화하도록 사용할 수 있다. 예를들어, 상대적으로 긴 지연을 필요로 하는 에러정정코딩 기술을 데이터 서비스 송신에 사용할 수 있다.

데이터 송신의 품질과 효율을 측정하는 파라미터는, 데이터 패킷을 전달하는 데 요구되는 송신 지연과 시스템의 평균 스루풋 레이트이다. 위에서 설명한 바와 같이, 송신 지연이 데이터 또는 "비음성" 통신에 미치는 영향은 음성 또는 "음성-데이터" 통신에 미치는 영향과 동일하지 않다. 또한, 지연은 데이터 통신 시스템의 품질을 측정하는 중요한 메트릭 (metric) 이기 때문에 무시할 수 없다. 평균 스루풋 레이트는 통신 시스템의 데이터 송신 등의 효율을 반영하고 있다.

또한, 무선 통신 시스템에서는, 신호에 대한 송신 에너지가 최소값으로 유지될 때, 신호에 대한 품질 성능 요건을 충족하면서 용량이 최대가 된다. 즉, 송신한 음성 데이터나 비음성 데이터의 품질은 그다지 저하되지 않는다. 수신 신호의 품질 측정방법의 한가지는 수신기에서의 캐리어대간섭비 (C/I) 이다. 따라서, 수신기에서 일정한 C/I 를 유지하는 송신전력제어 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 이런 시스템은 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in a CDMA Cellular Telephone System" 이고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조한 미국특허번호 제5,056,109호에 상세하게 개시되어 있다.

셀룰러 시스템에서 소정 사용자의 C/I 는 커버리지 영역 (coverage area) 내에서 RS 의 위치함수이다. 소정 레벨의 서비스를 유지하기 위해서, TDMA 와 FDMA 시스템은 각각의 기지국에서 모든 주파수 채널 및/또는 시간 슬롯을 사용하지는 않는 주파수 재사용기술에 의존한다. CDMA 시스템에서는, 동일한 주파수 채널할당을 시스템의 모든 셀에서 재사용함으로써, 전체 효율을 향상시킬 수 있다. RS 와 관련된 C/I 는 기지국에서 사용자 RS 로의 순방향링크상에서 지원되는 정보 레이트를 결정한다. 무선 통신 시스템에서 고레이트 디지털 데이터를 송신하는대표적인 시스템은 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER RATE PACKET DATA TRANSMISSION" 이고 본 출원의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조한 미국특허출원번호 제08/963,386호에 개시되어 있다.

RS 와 관련되는 C/I 는 순방향링크상에서 지원될 수 있는 정보 레이트를 결정하기 때문에, 각각의 주파수 채널에 대한 송신 정보와 과거의 중요 C/I 정보를 파악하는 것이 중요하다. 이 정보는 RS 에서 공동으로 수집되어 BS 에 메시징된다. 그러나, 이런 메시징은 고가의 시스템 리소스를 사용하게 된다. 따라서, 이런 메시징을 위한 필요조건을 배제할 수 있는 발명이 필요하다. 바람직하게는, 제 1 채널상의 BS 송신 전력 레벨은 제 2 채널상으로 추가 데이터를 송신하는 데 적합한 슬롯을 예측하기 위해 사용된다.

채널 상태가 양호할 때 통신 채널에 대한 파악을 주로 송신함으로써 CDMA 시스템의 용량을 증가시키는 데 사용할 수 있다는 것은 당해기술분야에 공지되어 있다. 예를들어, S.W.Kim & A. Goldsmith,"Truncated Power Control in Code Division Multiple Access Communication" Globecom (1997); R. Knopp & P. Humble, "Multiple-Accessing over Frequency-Selective Fading Channels," PIMRC (1995); A. Goldsmith & P. Varaiya, "Increasing Spectral Efficiency Through Power Control" ICC (1993) 을 참조할 수 있다. 이 기술은 일반적으로 "워터필링(waterfilling) " 이라고 부른다. 셀룰라 또는 PCS CDMA 시스템에서 발생하는 이슈는 소정의 BS 에 근접한 사용자가 워터필링 접근에 유리하다는 공평성 (fairness) 이다. 따라서, 전체 스루풋과 사용자간의 공평성간에는 이율배반성이 있다.

캐리어대간섭비에 의해 정의되는 우선순위에 기초한 알고리즘은 최선의 채널을 갖는 BS 에 근접하는 사용자에게 항상 모든 전력을 제공할 수 있다. 이는 시스템 스루풋을 최대화할 수는 있으나, BS 로부터 멀리 있는 사용자에게는 불공평하다. 최근 D.Tse 에 의해 도입되었으며 그 명칭이 "Forward-Link Multi User Diversity Through Rate Adaptation and Scheduling" (아직 미공개) 인 한가지 해결법은, 과도하게 긴 송신을 하지 않는 사용자의 우선순위를 높임으로써, 공평성을 도입하는 스루풋 모니터링을 채용함으로써 스루풋과 공평성을 절충하고자 한다. 그럼에도 불구하고, 공평성과 시스템 스루풋을 절충하며 다수의 사용자에 대하여 적합한 향상된 순방향링크 스큐쥴링 기술을 제공하고자 하는 요구가 당해기술분야에 존재한다.

본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 순방향링크 스케쥴링을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

첨부 도면과 관련하여 후술하는 상세한 설명을 참조하면, 본 발명의 특징, 목적, 및 이점을 당업자들에게 보다 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 대상을 가리킨다.

도 1 은 일실시형태에 따른 시간에 대한 송신 전력 변동을 나타낸다.

도 2 는 본 발명의 일실시형태에 따른 적합한 보조 채널 송신 전력을 나타낸다.

도 3 은 본 발명의 일실시형태에 따른 동작 순서를 나타내는 플로우차트이다.

도 4a 는 본 발명에 따라서 사용하는 이동국의 일반 구성의 블록도이며, 도 4b 는 본 발명의 일실시형태에 따라서 사용하는 일반 채널 구조의 블록도이다.

도 5a 는 본 발명에 따라서 사용하는 디지털 신호 처리 기지국의 하드웨어 부품 일부분과 디지털 신호 처리 기지국의 상호접속의 블록도이며, 도 5b 는 본 발명의 일실시형태에 따라서 사용하는 도 5a 에 나타낸 변조기 (526) 의 하드웨어 부품과 상호접속의 블록도이다.

도 6a 는 본 발명의 일실시형태에 따라서 사용하는 디지털 신호 처리 기지국의 하드웨어 부품의 일부분과 상호접속의 블록도이며, 도 6b 는 본 발명의 일실시형태에 따라서 사용하는 도 6a 에 나타낸 복조기 (604) 의 하드웨어 부품과 상호접속의 블록도이다.

도 7 은 본 발명의 일실시형태에 따른 대표적인 디지털 데이터 저장 매체이다.

도 8 은 순방향링크 스케쥴링을 달성하기 위한 무선 통신 시스템의 기지국에서 수행하는 방법 단계들을 나타내는 플로우차트이다.

도 9 는 순방향링크 스케쥴링을 달성하기 위하여 무선 통신 시스템의 기지국에서 수행하는 상세한 방법 단계들을 나타내는 플로우차트이다.

개괄적으로, 본 발명은 무선 통신 서비스에 대한 수요의 증가에 의해 제기된 새로운 기술적인 도전을 해결하는 것이다. 본 발명은 음성-데이터 통신과 관련하여 송신되는 비음성 데이터에 대하여 적합한 송신 "슬롯" 을 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 비음성 데이터에 대한 희망 송신 전력 레벨 및 송신 레이트를 나타내는 슬롯은 기지국에 의해 원격국으로 송신되는 음성-데이터에 대한 송신 전력 레벨에 기초하여 선택된다.

일실시형태에서, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용하는 보조 채널을 통하여 비음성 데이터를 송신하기에 적합한 슬롯을 예측하는 방법을 제공하도록 구현될 수 있다. 일반적으로, 기지국에 의해 송신된 음성-데이터 신호의 품질을 나타내는 메트릭은 원격국에서 측정한다. 하나 이상의 메트릭 또는 수신 신호의 품질을 나타내는 값은 원격국에서 기지국으로 메시징된다. 바람직하게는, 기지국은 음성-데이터 송신 전력을 그 메시지나 값들을 고려하여 조절한다. 그결과, 순방향링크 음성-데이터 송신 전력 레벨은 기지국에서 모니터링된다. 음성-데이터는, 여기서 구체적으로는 기본 채널이라고 하는 제 1 채널을 사용하여 원격국으로 송신된다.

일실시형태에서는, 제 1 채널을 통하여 송신된 다양한 음성-데이터 송신 전력 레벨을 사용하여 동적 송신전력값을 계산된다. 그후, 이 값을 사용하여, 추가 데이터를 송신하기 위한 희망 슬롯을 선택한다. 추가 데이터를 송신하기 위하여 희망 송신 전력 레벨 및 데이터 레이트를 사용하여, 공유 또는 비공유의 보조채널 등의 제 2 채널을 통하여 추가 데이터를 송신한다.

다른실시형태에서, 본 발명은 디지털 신호 처리 장치에 의해 실행가능한 디지털 정보를 포함하는 제품을 제공한다. 다른 실시형태에서, 본 발명은 본 발명의 방법을 실행하기 위해 사용하는 장치를 제조한다. 본 장치는 원격국, 및 무엇보다도 원격국에 정보 신호를 통신하기 위하여 사용하는 트랜시버를 갖는 하나 이상의 기지국을 구비할 수 있다. 또한, 신호를 수신하기 위하여, 기지국은 기지국에 통신접속된 트랜시버, 및 이용가능한 경우에는 인공위성을 구비한다. 또한, 본 장치는 네트워크 또는 그 구성부품중의 하나와 통신접속된, 마이크로 프로세서나 주문형 반도체 등의 하나 이상의 디지털 데이터 처리 장치를 구비한다.

본 발명은 사용자들에게 다양한 이점을 제공한다. 한가지 이점은 음성-데이터에 대하여 기지국 송신된 전력에 기초하여 보조 채널의 전력 제어를 확립할 수 있다는 것이다. 다른 이점은, 본 발명이 통신 네트워크가 현재 당면하고 있는 시스템 리소스 비용을 절감할 수 있다는 것이다. 이들 네트워크는, 원격국에서 수신한 보조 채널 신호의 품질에 관해서 원격국으로부터 수신한 메시지에 의존한다. 또다른 이점은, 본 발명이 비음성 데이터를 전달하는 임의채널에 적합한 송신 슬롯을 음성 데이터에 대한 중요한 과거 기지국 송신 전력 레벨을 사용하여 선택한다는 것이다. 또한, 본 발명은 다수의 다른 이점들을 제공하며, 이들은 다음의 발명의 상세한 설명을 참조하면 명백하게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일양태에서는, 복수의 기지국과, 각각 기지국으로 프레임을 송신하고 기지국으로부터 프레임을 수신함으로써 기지국과 통신하도록 구성된 복수의 데이터 사용자를 구비하는 무선 통신 시스템의 순방향링크를 통하여 제 1 유형 채널의 데이터 사용자들의 송신 레이트와 송신 전력을 스케쥴링하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 본 방법은, 프레임의 시작에서 이용가능한 기지국의 전력 레벨을 결정하는 단계; 각각의 데이터 사용자에 대하여 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 단계; 그 예측한 요구송신 레벨에 의해 지원될 수 있는 각각의 데이터 사용자에 대한 송신 레이트를 결정하는 단계; 각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 생성하는 단계; 및 최고 우선순위 인덱스를 갖는 데이터 사용자가 다음 프레임을 통하여 먼저 송신하도록 데이터 사용자에 대한 송신 순서를 제어하는 단계를 포함한다.

일실시형태에서, 각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스 생성 단계는, 각각의 사용자에 대한 스루풋 값에 의해 각각의 사용자에 대한 송신 데이터 레이트들을 분할하는 단계를 포함한다.

일실시형태에서, 각각의 데이터 사용자에 대한 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 단계는, 제 2 유형 채널의 각각의 사용자에 대하여 송신 전력 레벨을 예측하고, 그 예측한 송신 전력 레벨을 제 1 유형 채널에 대한 송신 전력 레벨로 변환하기 위하여 제 2 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 이득 계수를 곱하는 단계를 포함하며, 모든 데이터 사용자들은 제 1 유형 채널과 제 2 유형 채널을 사용한다.

일실시형태에서, 각각의 데이터 사용자에 대한 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 단계는, 프레임에 대한 적절한 평균값을 확보하기 위하여 제 1 유형 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 마진값을 곱하는 단계를 더 포함한다.

일실시형태에서, 본 방법은, 충분한 잔여 기지국 전력 레벨이 존재하는 경우에는, 다른 데이터 사용자가 송신하도록 하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 양태에서는, 제 1 유형 채널을 통해서 프레임을 교환함으로써 복수의 인프라스트럭쳐 엘리먼트들이 복수의 데이터 사용자들과 통신하는 무선 통신 시스템의 인프라스트럭쳐 엘리먼트가 제공된다. 바람직하게는, 이 인프라스트럭쳐 엘리먼트는, 프로세서, 및 프레임의 시작에서 인프라스트럭쳐 엘리먼트에 대하여 이용가능한 전력 레벨을 결정하고, 각각의 데이터 사용자에 대하여 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력을 예측하고, 예측한 송신 전력 레벨로 지원될 수 있는 각각의 사용자에 대한 송신 레이트를 결정하고, 각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 생성하고, 최고 우선순위 인덱스를 갖는 데이터 사용자가 다음 프레임을 통하여 먼저 송신하도록 데이터 사용자에 대한 송신 순서를 제어하여 하는 프로세서에 의해 실행가능한 명령 세트를 포함하며, 프로세서에 결합된 프로세서 판독가능 저장 매체를 구비한다.

본 발명의 다른 양태에서는, 제 1 유형 채널을 통해서 프레임을 교환함으로써 복수의 인프라스트럭쳐 엘리먼트들이 복수의 데이터 사용자들과 통신하는 무선 통신 시스템의 인프라스트럭쳐 엘리먼트가 제공된다. 바람직하게는, 이 인프라스트럭쳐 엘리먼트는, 프레임의 시작에서 인프라스트럭쳐 엘리먼트에 대한 이용가능한 전력 레벨을 결정하는 수단; 각각의 데이터 사용자에 대한 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 수단; 예측한 요구 송신 전력 레벨로 지원할 수 있는 각각의 사용자에 대한 송신 레이트를 결정하는 수단; 각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 생성하는 수단; 및 최고 우선순위 인덱스를 갖는 데이터 사용자가 다음 프레임을 통하여 먼저 송신하도록 데이터 사용자에 대한 송신 순서를 제어하는 수단을 구비한다.

도 1 내지 9 는 본 발명의 다양한 방법 및 장치 양태를 예들을 나타낸다. 용이한 설명을 위해서, 그러나 아무 한정없이, 장치 실시예는 다양한 하드웨어 부품과 상호접속에 의해 구현할 수 있는 신호처리 장치와 관련하여 설명한다. 이들 신호 처리 장치에 대한 추가 장치들은 후속하는 발명의 상세한 설명을 통해 당업자들에게 명백해질 것이다.

동작

IS-95 는, 기지국이 8개 이하의 순방향링크와 8개 이하의 역방향링크를 사용하여 원격국 (RS) 과 통신할 수 있게 함으로써, 데이터의 중간 데이터 레이트 (MDR) 송신을 지원한다. 또한, 다소 유사한 시스템을 사용하여 HDR (higher data rate) 송신이 가능하도록 하는 추가적인 진보도 이루어졌다. 일반적으로, 통신 품질을 유지하기 위해 요구되는 최소 가능 전력 레벨로 송신하는 경우, BS 와 RS 사이에서 보다 효율적으로 데이터를 송신할 수 있다.

RF 용량과 RF 안정의 균형을 맞추기 위하여, 음성-데이터 송신은 일반적으로 기지국과 통신하는 비상관적인 사용자의 큰 개수와 모범적인 Markov 음성 통계에 기초한다. 비상관적인 사용자들이 다수이기 때문에, 순방향링크 RF 송신 전력 분포는 예측가능하게 안정적이며, 로그정규적 (log-normal) 이게 된다. 순방향링크 RF 전력 예측이 없는 경우, 순방향링크 전력제어 및 이동국 지원 핸드오프는 불안정하게 된다.

한편, 인터넷으로부터 데이터를 다운로드하는 등의 비음성 데이터 송신도 모범적으로 동작하지 않는다. 데이터 트래픽은 주로 버스트로 이루어지므로, 최대 레이트 송신의 상대적으로 긴 주기에는 최소 레이트 송신의 상대적으로 긴 주기가 후속한다. MDR 및 HDR 네트워크의 출현으로, 이들 효과는 보다 현저하게 되었다. 상관적인 음성 링크와는 달리, 이들 링크는 최대 레이트와 최소 레이트 그리고 전력 제어간에 스위칭한다. 이는 결정적으로 순방향링크 전력분포가 전체적으로 비안정적 (non-stationary) 이고 비로그정규적 (non-log-normal) 이게 할 수 있다.

일반적인 통신 네트워크에서, RS 사용자 (사용자) 는 그들이 통신하는 기지국 또는 기지국들에 대한 그들의 위치에 기초하여 서로다른 주파수 (RF) 요건을 갖는다. 사용자의 RF 환경이 열악해질수록, 고정된 양의 데이터를 전달하기 위해서는 기지국은 더 많은 전력을 필요로 한다. 따라서, 열악한 RF 환경에 있는 사용자는 더 많은 네트워크 용량을 사용하게 된다. 예를들어, 서로다른 물리적 위치에 있는 사용자는 한 사용자가 빌딩의 RF 새도 (RF shadow) 에 들어가고 다른 사용자는 나무의 RF 새도에 들어가는 등의 서로다른 페이딩 상태를 경험하게 된다. 이들 상태는 수신 신호의 강도를 감소시켜서, 페이드가 발생하지 않는 경우에 비하여 수신 신호의 품질을 더 열악하게 한다. 페이딩을 극복하기 위해서는, 송신 전력이 증가시켜야 한다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, BS 로부터 RS 로 송신한 음성-데이터에 대한 송신 전력 레벨은 시간에 따라 변할 수 있다. 예를들어, 시간 102 에서는, 음성-데이터를 BS 로부터 사용자 #1 에 송신하기 위해 사용하는 전력 레벨이 최대이다. 시간 104 에서는, 음성-데이터를 사용자 #2 에 송신하기 위해 요구되는 전력 레벨이 최소이다. 시간 106 에서는, 사용자 #1 과 #2 에 대한 평균 음성-데이터 송신 전력 레벨이 최소이다. 본 발명의 제 2 실시형태에서는, 도 2 에 나타낸 슬롯 (108) 이 사용자 #2 의 데이터 채널 상으로 추가 데이터를 송신하기 위한 적합한 시간 또는 슬롯이다. 이 결정은 기지국에서 측정한 음성-데이터 송신 전력 레벨을 사용하여 수행된다. 제 1 채널상으로 음성-데이터 송신을 위하여 예측한 BS 전력 레벨에 기초하여 제 2 채널상으로 사용자에게 송신할 비음성 데이터를 선택하는 것은 전체 데이터 스루풋을 최대화하며 제 2 채널에 대하여 RS 로부터 BS 로 메시징하는 품질 메트릭을 요구하지 않는다.

이 기본 방법은 음성-데이터 송신, 즉 1) 최대 대역폭; 2) 최대 지연 윈도우; 및 3) 소정의 데이터 레이트가 보장되도록 한다. 그러나, 비음성 데이터 사용자는 일반적으로 덜 엄격한 통신 품질 요건을 갖기 때문에, 송신 데이터 레이트가 변할 수 있다. 한편, 본 발명은 비음성 데이터 송신에서도 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 하나 이상의 순방향 링크 채널을 사용하지만, 전체적으로는 고정된 전체송신전력으로 비음성 데이터를 통신한다. 이 통신은, 통신 전력 레벨이 전체 송신전력레벨보다 낮은 데이터 레이트로 송신한다. 이는, 우선 풀레이트 기본 채널을 사용하고, 그후 송신용 보조 채널을 추가함으로써 수행한다. 보조 채널 상으로 송신하기 위해 사용하는 송신 전력은, 기본 채널상으로의 송신에 대하여 BS 에서 측정한 송신 전력으로부터 결정한다. 여하튼, 비음성 데이터를 송신하기 위하여 사용하는 채널의 송신 전력 레벨은 그 합계가 전체 허용 송신 전력이하의 값이 된다.

도 3 은 CDMA 네트워크에서 사용하는 본 발명의 일실시형태에 따른 방법 단계 (300) 를 반영한 플로우차트이다. 본 방법은 단계 302 에서 시작하며, 단계 304 에서 BS 로부터 RS 로 데이터 신호를 송신한다. 위에서 설명한 바와 같이, 이 송신된 데이터는, 여기서 기본 채널이라고 부르는 제 1 채널상으로 송신한 음성 및/또는 비음성 데이터를 포함한다. 제 1 채널은 BS 로부터 RS 로 상위레벨 데이터와 전력 제어 정보의 조합을 전달하는 순방향 링크 채널의 일부분이다. 제 2 채널은 데이터 전송을 증가시키기 위하여 제 1 채널이나 순방향 전용제어채널과 연동하는 순방향링크 채널의 일부분이다. 제 2 채널은 공통적으로 보조채널이라고 부르며, 전용 기본채널이 될 수도 있다.

음성-데이터 송신시, 송신을 수신하는 RS 는 수신한 통신의 품질을 반영하는 미리선택된 지표을 측정한다. 이들 메트릭은 일반적으로 사용하는 다른 메트릭 뿐만 아니라 비트 에러 레이트를 포함한다. 수신 신호의 품질이 저하되거나 열악하게 되는 경우에, 단계 308 에서 RS 는 BS 로 대표값 (representative value) 을 메시징한다. 이 메시지는 제 1 채널상으로 송신하는 데이터에 대하여 송신 전력의 증가, 감소 또는 불변이 필요한지를 나타낸다. 필요한 경우, 송신 전력 레벨을 단계 310 에서 조절한다.

BS 가 기본 채널상으로 데이터를 송신할 때, 단계 312 에서 BS 가 송신 전력 레벨을 모니터링한다. 단계 314 에서는, 합해진 송신 레벨과 분포를 나타내는동적값 (dynamic value) 을 결정한다. 본 실시형태에서, 동적값은 순간적인 평균 송신 전력 레벨을 반영할 수 있다. 다른 실시형태들에서는, 동적값이 제 1 채널 송신에 대한 시간 선택점에서 최저 송신 전력값을 나타내기만 하면, 동적값은 당해기술분야에 공지된 다수의 방법에 의해서 결정한다. 단계 316 에서는, 이들 동적값을 사용하여, 제 2 채널상의 데이터 송신을 위한 최적의 슬롯을 예측한다. 데이터를 필요로 하는 RS 사용자에 대한 비음성 데이터를 선택하며, 그 데이터를 송신한다. 비음성 데이터 통신이 완결된 경우에는, 본 방법은 단계 320 에서 종료한다. 그러나, 통신이 완결되지 않거나 다른 사용자를 의도한 송신이 요청되는 경우, 본 방법은 단계 318 에서 반복 수행된다.

하드웨어 구성요소와 상호접속

위에서 설명한 다양한 방법들 이외에, 본 발명의 다른 양태는 그 방법들을 수행하기 위해 사용하는 장치 실시예에 관한 것이다.

도 4a 는 본 발명에 따라서 사용하기 우해 구성한 이동국 (MS; 401) 의 단순 블록 표현을 나타낸다. MS (401) 는 cdma2000 다중 캐리어 FL 을 사용하여 기지국 (미도시) 으로부터 신호를 수신한다. 신호는 이하 설명하는 대로 처리된다. MS (401) 는 cdma2000 RL을 사용하여 기지국으로 정보를 송신한다. 도 4b 는, 본 발명에 따라서 MS (401) 가 송신용 정보를 준비하기 위해 사용하는 채널 구조의 보다 상세한 블록 표현을 나타낸다. 도면에서, 이하 신호라고 부르는 송신 정보는 비트블록으로 구성된 비트로서 송신된다. CRC 및 테일 비트 생성기 (생성기; 403) 가 신호를 수신한다. 생성기 (403) 는 순환잉여코드를사용하여 패러티 체크를 생성함으로써, 수신기의 신호 수신시 신호품질을 결정하는 것을 돕는다. 이들 비트는 신호에 포함된다. 또한, 인코더 (405) 를 알려진 상태로 리셋하기 위하여 데이터 블록의 단부에 테일비트 - 고정 시퀀스의 비트- 를 추가한다.

인코더 (405) 는 신호를 수신하여, 에러 정정 목적으로 신호에 리던던시를 부여한다. 어떻게 리던던시를 신호에 부여하였는 지를 결정하기 위하여 서로다른 "코드" 를 사용할 수 있다. 이들 인코딩된 비트는 심볼이라고 부른다. 반복 생성기 (407) 는 수신 심볼들을 소정의 회수 반복하여, 송신 에러에 기인하여 심볼의 일부가 손실되어도 송신하는 정보의 전체 품질에 영향을 주지 않도록 한다. 블록 인터리버 (409) 는 그 심볼들을 취하여 점블링 (jumbling) 한다. 롱코드 생성기 (411) 는 그 인코딩된 심볼들을 수신하고 소정 칩레이트로 생성한 의사잡음 시퀀스를 사용하여 그들을 스크램블링한다. 각각의 심볼은 스크램블링 시퀀스의 의사랜덤칩들 중의 하나와 XOR 된다.

정보는 위에서 설명한 방법에서와 같이 하나 이상의 캐리어 (채널) 를 사용하여 송신된다. 따라서, 디멀티플렉서 (미도시) 는 입력신호 "a" 를 취하며, 입력 신호를 복구할 수 있는 방식으로 그것을 다중의 출력 신호로 분할한다. 일실시형태에서, 신호 "a" 는 각각 선택한 데이터 유형을 나타내는 3 개의 별개 신호들로 분할되고, 데이터 유형 신호에 따라서 하나의 FL 채널을 사용하여 송신된다. 다른 실시형태에서, 역다중화기는 신호 "a" 를 데이터 유형에 따라서 2 개의 신호로 분할한다. 장치와 상관없이, 본 발명은 모신호로부터 생성한 특정신호들을 하나 이상의 채널을 사용하여 송신할 수 있게 한다.

또한, 이 기술은 동일한 FL 채널을 사용하여 완전히 또는 부분적으로 신호를 송신하는 다수의 사용자에 적용할 수 있다. 예를들어, 4 명의 서로다른 사용자들로부터의 신호를 동일한 3 개의 채널을 사용하여 송신하는 경우, 이들 신호 각각은 각각의 신호를 3 개의 성분으로 역다중화하여 채널라이징하며, 각각의 성분을 서로다른 FL 채널을 사용하여 송신한다. 각각의 채널에 대하여, 개별 신호는 서로 다중화하여 FL 채널에 따른 하나의 신호를 생성한다. 그후, 여기서 설명하는 기술을 사용하여 신호를 송신한다. 그후, 역다중화된 신호를 왈쉬 인코더 (미도시) 에 의해 인코딩하고 곱셈기(미도시) 에 의해 2 개의 성분 I 및 Q 로 확산한다. 이들 성분을 합산기에 의해 합산하고 원격국 (미도시) 과 통신한다.

도 5a 는 무선 통신 장치 (500) 에서 구현하는 본 발명의 송신 시스템의 대표적인 실시형태의 기능 블록들을 나타낸다. 당업자는 도면에 나타낸 일부 기능 블록은 본 발명의 다른 실시형태에는 존재하지 않을 수 있음을 알 수 있다. 도 5b 의 블록도는, IS-2000 또는 cdma2000 이라 부르는 CDMA 응용에 대한 TIA/EIA 표준 IS-95C 에 따른 동작의 실시형태에 대응한다. 본 발명의 다른 실시형태는 표준단체 ETSI 와 ARIB 에 의해 제한된 광대역 CDMA (WCDMA) 표준을 포함하는 다른 표준들에서 유용하다. WCDMA 표준의 역방향링크 변조와 IS-95C 표준의 역방향링크 변조 사이의 광범위한 유사성으로 인하여, 본 발명은 WCDMA 표준으로 확장할 수 있다.

도 5a 의 대표적인 실시형태에서, 무선 통신 장치는 발명의 명칭이 "HIGHDATA RATE CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM" 이고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조한 미국특허출원번호 제08/886,604호에 설명한 쇼트 직교 확산 시퀀스에 의하여 서로 구별되는 복수의 특정 정보채널을 송신한다. 5 개의 개별 코드 채널, 즉 1) 제 1 보조 데이터 채널 (532), 2) 파일럿 및 전력 제어 심볼의 시간 다중화 채널 (538), 3) 전용 제어 채널 (536), 4) 제 2 보조 데이터 채널 (534), 및 5) 기본 채널 (540) 을 무선 통신 장치에 의해 송신한다. 제 1 보조 데이터 채널 (532) 과 제 2 보조 데이터 채널 (538) 은 팩시밀리, 멀티미디어 응용, 비디오, 전자메일 메시지 또는 다른 형태의 디지털 데이터 등 기본 채널 (540) 의 용량을 초과하는 디지털 데이터를 전송한다. 파일럿 및 전력 제어 심볼의 다중화 채널 (534) 은 기지국에 의한 데이터 채널의 코히런트 복조를 가능하게 하는 파일럿 심볼과, 무선 통신 장치와 통신하는 기지국 또는 기지국들의 송신 에너지를 제어하는 전력 제어 비트를 전송한다. 제어 채널 (536) 은 무선 통신 장치 (500) 의 동작, 무선 통신 장치 (500) 의 성능, 및 다른 필요한 시그널링 정보 모드 등의 제어정보를 기지국으로 전송한다. 기본채널 (540) 은 무선 통신장치로부터 기지국으로 주요 정보를 전송하기 위해 사용하는 채널이다. 음성 송신의 경우에, 기본 채널 (540) 은 음성 데이터를 전송한다.

보조 데이터 채널 (532, 538) 은 도시하지 않은 수단에 의한 송신을 위해 인코딩 및 처리되어 변조기 (526) 에 제공된다. 전력 제어 비트들은 반복 생성기 (522) 에 제공되며, 이는 전력 제어 비트들을 다중화기 (MUX; 524) 에 제공하기 전에 그들 비트의 반복을 제공한다. MUX (524) 에서는, 중복 전력 제어 비트가파일럿 심볼과 시간다중화되어 회선 (536) 을 통해 변조기 (526) 에 제공된다.

메시지 생성기 (512) 는 필요한 제어 정보 메시지를 생성하고, 그 제어 메시지를 CRC 및 테일비트 생성기 (514) 에 제공한다. CRC 및 테일 비트 생성기 (514) 는 기지국에서의 디코딩 정확성을 체크하기 위하여 사용하는 패러티 비트인 일련의 순환 잉여 체크 비트 (cyclic redundancy check bit) 를 첨부하고, 기지국 수신기 서브시스템의 디코더 메모리를 소거하기 위하여 소정의 테일 비트 세트를 제어 메시지에 첨부한다. 그후, 메시지는 인코더 (516) 에 제공되며, 이는 제어 메시지에 대한 순방향 에러 정정 코딩을 제공한다. 인코딩된 심볼은 반복 생성기 (518) 에 제공되며, 이는 인코딩된 심볼들을 반복하여 송신시 추가적인 시간 다이버시티를 제공한다. 그후, 그 심볼들은 인터리버 (520) 에 제공되며, 이는 소정 인터리빙 포맷에 따라서 그 심볼들을 재정렬한다. 인터리빙된 심볼은 회선 (536) 을 통해 변조기 (526) 에 제공된다.

가변 레이트 데이터 소스 (502) 는 가변 레이트 데이터를 생성한다. 대표적인 실시형태에서, 가변 레이트 데이터 소스 (502) 는 발명의 명칭이 "VARIABLE RATE VOCODER" 이고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기서 참조한 미국특허번호 제5,414,796호에 설명된 가변 레이트 음성 인코더이다. 무선 통신 장치의 배터리 수명을 연장시키며, 인식 음성 품질에 최소의 영향을 주면서 시스템 용량을 증대시키기 때문에 가변 레이트 보코더가 널리 보급되어 있다. 통신산업협회는 잠정 표준안 IS-96 과 잠정 표준안 IS-733 등에 가장 보편적인 가변 레이트 음성 인코더를 집대성하였다. 이들 가변 레이트 음성 인코더는 음성 활성 레벨에 따라서 풀레이트, 하프레이트, 쿼터레이트, 또는 1/8 레이트라고 부르는 4 가지 가능한 레이트로 음성 신호를 인코딩한다. 레이트는 음성 프레임을 인코딩하기 위해 사용하는 비트의 개수를 나타내며, 프레임대 프레임 기반으로 변한다. 풀레이트는 프레임을 인코딩하기 위하여 소정의 최대 비트수를 사용하며, 하프레이트는 프레임을 인코딩하기 위하여 소정의 최대 비트수의 절반을 사용하며, 쿼터 레이트는 프레임을 인코딩하기 위하여 소정의 최대 비트수의 1/4 를 사용하고, 1/8 레이트는 프레임을 인코딩하기 위하여 소정의 최대 비트수의 1/8 을 사용한다.

가변 레이트 데이터 소스 (502) 는 인코딩한 음성 프레임을 CRC 및 테일비트 생성기 (504) 에 제공한다. CRC 및 테일 비트 생성기 (504) 는 기지국에서의 디코딩 정확성을 체크하기 위해 사용되는 일련의 순환 잉여 체크 비트를 첨부하고, 기지국의 디코더의 메모리를 소거하기 위하여 소정 세트의 테일 비트를 제어 메시지에 첨부한다. 그후, 프레임은 인코더 (506) 에 제공되며, 이는 음성 프레임에 순방향 에러 정정 코딩을 제공한다. 인코딩된 심볼은 반복 생성기에 제공되어, 이는 인코딩된 심볼의 반복을 제공한다. 그후, 심볼은 인터리버 (510) 에 제공되며, 소정 인터리빙 포맷에 따라서 재정렬된다. 인터리빙된 심볼은 회선 (540) 을 통해서 변조기 (526) 에 제공된다.

대표적인 실시형태에서, 변조기 (526) 는 코드분할다중접속 변조 포맷에 따라서, 데이터 채널을 변조하고 그 변조한 정보를 송신기 (TMTR; 530) 에 제공하며, 이는 신호를 증폭하고 필터링한 후 안테나 (530) 에 의한 송신을 위해 그 신호를 듀플렉서 (528) 를 통하여 제공한다. IS-95 와 cdma2000 시스템에서는, 20ms프레임은 전력제어 그룹이라고 부르는 16 개 세트의 동일한 개수의 심볼들로 분할된다. 전력 제어에 대한 참조는 각각의 전력제어 그룹에 대하여, 프레임을 수신하는 기지국이 기지국에서 수신한 역방향 링크 신호의 충분 여부에 대한 결정에 응답하여 전력 제어 명령을 생성한다는 사실에 기초한다.

도 5b 는 도 5a 의 변조기 (526) 의 대표적인 실시형태의 기능 블록들을 나타낸다. 제 1 보조 채널 데이터는 소정 확산 시퀀스에 따라서 보조 채널 데이터를 커버하는 확산 소자 (542) 로 회선 (532) 을 통해서 제공된다. 대표적인 실시형태에서, 확산 소자 (542) 는 보조 채널 데이터를 쇼트 왈쉬 시퀀스 (++--) 로 확산한다. 확산 데이터는 상대 이득 소자 (544) 에 제공되며, 이는 파일럿 및 전력 제어 심볼의 에너지에 대한 확산 보조 채널 데이터의 이득을 조절한다. 이득 조절된 보조 채널 데이터는 합산 소자 (546) 의 제 1 합산 입력에 제공된다. 파일럿 및 전력 제어 다중화된 심볼은 회선 (534) 을 통해 합산 소자 (546) 에 제공된다.

제어 채널 데이터는 소정 확산 시퀀스에 따라서 보조 채널 데이터를 커버하는 확산 소자 (548) 로 회선 (536) 을 통해 제공된다. 대표적인 실시형태에서, 확산 소자 (548) 는 보조 채널 데이터를 쇼트 왈쉬 시퀀스 (++++++++--------) 로 확산한다. 확산 데이터는 상대 이득 소자 (550) 에 제공되며, 이는 파일럿 및 전력 제어 심볼의 에너지에 대한 확산 제어 채널 데이터의 이득을 조절한다. 이득 조절된 제어 데이터는 합산 소자 (546) 의 제 3 합산 입력에 제공된다. 합산 소자 (546) 는 이득 조절된 제어 데이터 심볼, 이득 조절된 보조 채널 심볼,및 시간 다중화된 파일럿 및 전력 제어 심볼을 합산하며, 그 합을 다중화기 (562) 의 제 1 입력과 다중화기 (568) 의 제 1 입력에 제공한다.

제 2 보조 채널은 소정 확산 시퀀스에 따라서 보조 채널 데이터를 커버하는 확산 소자 (552) 로 회선 (538) 을 통해 제공된다. 대표적인 실시형태에서, 확산 소자 (552) 는 보조 채널 데이터를 쇼트 왈쉬 시퀀스 (++--) 로 확산한다. 확산 데이터는 상대 이득 소자 (554) 에 제공되며, 이는 확산 보조 채널 데이터의 이득을 조절한다. 이득 조절된 보조 채널 데이터는 합산기 (556) 의 제 1 합산 입력에 제공된다.

기본 채널 데이터는 회선 (540) 을 통해 확산 소자 (558) 에 제공되며, 이는 소정 확산 시퀀스에 따라서 기본 채널 데이터를 커버한다. 대표적인 실시형태에서, 확산 소자 (558) 는 기본 채널 데이터를 쇼트 왈쉬 시퀀스 (++++----++++----) 로 확산한다. 확산 데이터는 상대 이득 소자 (560) 에 제공되며, 이는 확산 기본 채널 데이터의 이득을 조절한다. 이득 조절된 기본 채널 데이터는 합산 소자 (556) 의 제 2 합산 입력에 제공된다. 합산 소자 (556) 는 이득 조절된 제 2 보조 채널 데이터 심볼과 기본 채널 데이터 심볼을 합산하며, 그 합을 다중화기 (564) 의 제 1 입력과 다중화기 (566) 의 제 1 입력에 제공한다.

바람직한 실시형태에서는, 데이터를 확산하기 위해 2 개의 서로 다른 쇼트 PN 시퀀스 (PN_I및 PN_Q) 의사잡음 확산을 사용한다. 쇼트 PN 시퀀스 PN_I및 PN_Q는 롱 PN 코드와 곱해져서 추가적인 보안성을 제공한다. 의사잡음 시퀀스의 생성은 당해기술분야에서 공지되어 있으며, 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 이고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 여기서 참조한 미국특허번호 제5,103,459호에 설명되어 있다. 롱 PN 시퀀스는 곱셈기 (570, 572) 의 제 1 입력에 제공된다. 쇼트 PN 시퀀스 PN_I는 곱셈기 (570) 의 제 2 입력에 제공되며, 쇼트 PN 시퀀스 PN_Q는 곱셈기 (572) 의 제 2 입력에 제공된다.

곱셈기 (570) 로터의 PN 시퀀스는 곱셈기 (562, 564) 의 각각의 제 2 입력에 제공된다. 곱셈기 (572) 로부터의 PN 시퀀스는 곱셈기 (566, 568) 의 각각의 제 2 입력에 제공된다. 곱셈기 (562) 로부터의 곱시퀀스는 감산기 (574) 의 합산 입력에 제공된다. 곱셈기 (564) 로부터의 곱시퀀스는 합산 소자 (576) 의 제 1 합산 입력에 제공된다. 곱셈기 (566) 로부터의 곱시퀀스는 감산기 (574) 의 감산입력에 제공된다. 곱셈기 (568) 로부터의 곱시퀀스는 합산 소자 (576) 의 제 2 합산 입력에 제공된다.

감산기 (574) 로부터의 차시퀀스는 밴드패스필터 (578) 에 제공된다. 밴드패스필터 (578) 는 차시퀀스에 필요한 필터링을 수행하고 필터링된 시퀀스를 이득 소자 (582) 에 제공한다. 이득 소자 (582) 는 신호의 이득을 조절하고 이득 조절된 신호를 업컨버터 (586) 에 제공한다. 업컨버터 (586) 는 QPSK 변조 방식에 따라서 이득 조절된 신호를 상향변환하고, 그 상향변환된 신호를 합산 소자 (590) 의 제 1 입력에 제공한다.

합산 소자 (576) 으로부터의 합시퀀스는 밴드패스 필터 (580) 에 제공된다. 밴드패스필터 (580) 는 차시퀀스에 필요한 필터링을 수행하고 필터링한 시퀀스를 이득 소자 (84) 에 제공한다. 이득 소자 (584) 는 신호의 이득을 조절하고 이득조절한 신호를 업컨버터 (588) 에 제공한다. 업컨버터 (588) 는 QPSK 변조 방식에 따라서 이득 조절된 신호를 상향변환하고, 상향변환된 신호를 합산 소자 (590) 에 제공한다. 합산 소자 (590) 는 2 개의 QPSK 변조된 신호를 합산하여 그 결과를 송신기 (미도시) 에 제공한다.

이제 도 6a 를 참조하면, 본 발명의 일실시형태에 따른 기지국 (600) 의 선택된 부분의 기능 블록들을 나타내고 있다. 무선 통신 장치 (500; 도 5b) 로부터의 역방향링크 RF 신호는 수신기 (RCVR; 602) 에 의해 수신되며, 이는 수신한 역방향링크 RF 신호를 베이스밴드 주파수로 하향변환한다. 바람직한 실시형태에서, 수신기 (602) 는 수신한 신호를 QPSK 복조 방식에 따라서 하향변환한다. 이하 도 6b 를 참조하여 복조기 (604) 를 더 설명한다.

복조된 신호는 누산기 (606) 에 제공된다. 누산기 (606) 는 리던던트하게 송신된 심볼의 전력 제어 그룹들의 심볼 에너지를 합산한다. 누산된 심볼 에너지는 디인터리버 (608) 에 제공되며, 디인터리빙 포맷에 따라서 재정렬된다. 재정렬된 심볼은 디코더 (610) 에 제공되며 송신된 프레임의 추정치를 제공하도록 디코딩된다. 그후, 송신된 프레임의 추정치는 CRC 체크 (613) 에 제공되며, 이는 송신 프레임에 포함된 CRC 비트에 기초하여 프레임 추정치의 정확도를 결정한다.

바람직한 실시형태에서, 기지국 (600) 은 역방향링크 신호에 블라인드 디코딩 (blind decoding) 을 수행한다. 블라인드 디코딩은 수신기가 송신 레이트를 선험적으로 알지 못하는 가변 레이트 데이터를 디코딩하는 방식을 말한다. 바람직한 실시형태에서, 기지국 (600) 은 각각의 가능한 레이트 가정 (rate hypothesis) 에 따라서 데이터를 누산하고, 디인터리빙하고, 디코딩한다. 최선 추정치로 선택된 프레임은 심볼 에러 레이트, CRC 체크, 및 야마모토 메트릭 (Yamamoto metric) 등의 품질 메트릭에 기초한다.

각각의 레이트 가정에 대한 프레임에 대한 추정치는 제어 프로세서 (617) 에 제공되며, 디코딩된 추정치 각각에 대한 일련의 품질 메트릭도 제공된다. 이들 품질 메트릭은 심볼 에러 레이트, 야마모토 메트릭, 및 CRC 체크를 포함할 수 있다. 제어 프로세서 (617) 는 디코딩된 프레임중의 하나를 원격국 사용자에게 선택적으로 제공하거나, 프레임 삭제를 선언할 수 있다.

바람직한 실시형태에서, 도 6a 에 나타낸 복조기 (604) 는 각각의 정보 채널에 대하여 한 개의 복조체인을 갖는다. 대표적인 복조기 (604) 는 대표적인 변조기에 의해 변조된 신호에 대해 복소 복조를 수행한다. 이전에 설명한 바와 같이, 수신기 (RCVR; 602) 는 수신한 역방향링크 RF 신호를 베이스밴드 주파수로 하향변환하여, Q 및 I 베이스밴드 신호를 생성한다. 역확산기 (614, 616) 는 도 5a 로부터의 롱코드를 사용하여 I 및 Q 베이스 밴드 신호를 각각 역확산한다. 베이스밴드 필터 (BBF; 618, 620) 는 I 및 Q 베이스밴드 신호를 각각 필터링한다.

역확산기 (622, 624) 는 도 5b 의 PN_I시퀀스를 사용하여 I 및 Q 신호를 각각 역확산한다. 유사하게, 역확산기 (626, 628) 는 도 5b 의 PN_Q시퀀스를 사용하여 Q 및 I 신호를 각각 역확산한다. 역확산기 (622, 624) 의 출력은 합성기 (630) 에서 합성된다. 역확산기 (628) 의 출력은 합성기 (632) 에서 역확산기 (624) 의 출력으로부터 감산된다. 그후, 합성기 (630, 632) 의 각각의 출력은 도 5b 에서 특정 관심 채널을 커버하기 위해 사용한 왈쉬코드로 왈쉬 언커버러 (634, 636) 에서 왈쉬 언커버링된다. 그후, 왈쉬 언커버러 (634, 636) 의 개별출력은 누산기 (642, 644) 에 의해 하나의 왈쉬 심볼에 대하여 합산된다.

또한, 합성기 (630, 632) 의 개별 출력은 누산기 (638, 640) 에 의해 하나의 왈쉬 심볼에 대하여 합산된다. 그후, 누산기 (638, 640) 의 개별 출력은 파일럿 필터 (646, 648) 에 인가된다. 파일럿 필터 (646, 648) 는 파일럿 신호 데이터 (534) 의 추정된 이득과 위상을 결정함으로써 채널 상태의 추정치를 생성한다 (도 5a 참조). 그후, 파일럿 필터 (646) 의 출력은 복소 곱셈기 (650, 652) 에서 누산기 (642, 644) 의 개별 출력과 복소곱된다. 유사하게, 파일럿 필터 (648) 의 출력은 복소 곱셈기 (654, 656) 의 누산기 (642, 644) 에서 개별 출력과 복소곱된다. 그후, 복소 곱셈기 (654) 의 출력은 합성기 (658) 에서 복소 곱셈기 (650) 의 출력과 합산된다. 복소 곱셈기 (656) 의 출력은 합성기 (660) 에서 복소 곱셈기 (652) 의 출력으로부터 감산된다. 마지막으로, 합성기 (558, 660) 의 출력은 합성기 (662) 에서 합성되어 복조된 관심 신호를 생성한다.

위에서는 특정하게 설명하였지만, 본 개시내용을 사용하는 당업자는 위에서 설명한 장치를 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 구조의 장치에서도 구현할 수 있음을 알 수 있다. 유사하게, 같은 성향의 방법을 개발할 수도 있다. 특정 장치예로서, 기능도에서는 개별 소자들로서 나타내었지만, 도 6b 에 나타낸 합성 소자 (622) 와 같은 구성요소는 합산소자 (626) 와 결합될 수도 있다.

신호 베어링 미디어

예를들어, 위에서 설명한 방법은, 기계판독가능 명령 시퀀스를 실행하도록 기지국을 동작시켜서 구현할 수 있다. 이들 명령은 다양한 유형의 신호 명령 미디어일 수 있다. 이에 관하여, 본 발명의 실시형태는, 위에서 설명한 방법을 수행하기 위하여 디지털 신호 프로세서에 의해 실행가능한 기계판독가능 명령 프로그램을 실질적으로 수록하는 신호 베어링 미디어를 포함한다.

신호 베어링 미디어는 임의의 유형의 디지털 데이터 저장 미디어를 포함할 수 있다. 대표적인 디지털 데이터 저장 미디어를 도 7 에 나타내었다. 다른 대표적인 저장 미디어는 주문형 집적회로 (ASIC), 기지국이 억세스 가능한 디지털 또는 광저장장치, 읽기전용 전자기억장치, 또는 다른 적절한 신호 베어링 미디어를 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시형태에서는, 기계판독가능 명령은, C, C+, C++, 또는 다른 코딩 언어로부터 컴파일된 소프트웨어 목적 코드 (object code) 를 포함할 수 있다.

순방향링크 스케쥴링 알고리즘

일실시형태에서, BS (미도시) 는 무선 통신 시스템에서 순방향링크 스케쥴링을 달성하기 위하여, 도 8 의 플로우차트에 나타낸 방법 단계들을 수행하도록 구성된다. 다음 상태를 특정 실시형태에 따라서 적용한다. (1) 각각 기본 채널 (FCH) 과 관련되는 N 개의 보조 채널 (SCH) 데이터 사용자가 존재한다. (2) SCH 액티브 세트 = 1 이고 FCH 액티브 세트 ≥ 1 이다. (3) SCH 용으로는 터보 코더를 사용하며, FCH 용으로 콘볼루션 코더를 사용한다. (4) 3개 이하의 레이트를 결정하기 위하여, SCH 용으로 블라인드 레이트 결정을 사용한다 (고속 예측을 위해 필요함). (5) 프레임의 시작에서 요구되는 FCH 전력을 예측하기 위하여 BS 에서는 예측기를 이용할 수 있다 (시스템 시뮬레이션이 아니지만). (6) 데이터 사용자가 이용가능한 전력 P_a= P_max- ∑FCH전력 - ∑다른 전력이고 여기서 P_max는 전체 전력이며, 다른 전력은 오버헤드 전력 레벨 (예를들어, 파일럿 채널에 대하여, 페이징 채널, 동기 채널, 및 제어 채널 (CCH)) 이다 . (7) 송신된 사용자의 전력 및 레이트를 마진 (margin) 을 이용하여 결정한 후에, 전력은 이용가능한 모든 전력 P_a을 사용하도록 비례적으로 증가된다. (8) 시스템 시뮬레이터는 프레임 타이밍, 모든 프레임의 페이딩 변화, 데이터 사용자에 대한 개별큐, 및 각각의 프레임에 요구되는 FCH 전력을 포함해야 한다.

단계 700 에서, BS 는 사용자 스루풋 T_I(0) 를 초기화한다. 그후, BS 는 단계 702 로 진행한다. 단계 702 에서, BS 는 k 번째 프레임에 대한 입력 파라미터를 획득한다. 그후, BS 는 단계 704 로 진행한다. 단계 704 에서, BS 는 각각의 데이터 사용자에 대한 잠재적인 SCH 레이트 R_i(k) 와 우선순위 인덱스I_i(k) 를 계산한다. 그후, BS 는 단계 (706) 으로 진행한다. 단계 706 에서, S = {1, 2, ..., N}, P_r(k) = P_a(k) 라고 가정하여, BS 는 각각의 사용자에 대하여 실제 SCH 송신 레이트를 계산하며, 여기서 P_r(k) = 이용가능한 잔여 전력이고, S 는 신규 사용자 세트이다. 그후, BS 는 단계 708 로 진행한다. 단계 708 에서, BS 는 송신 레이트와 송신 전력을 세팅하며, 사용자 스루풋 T_i(k) 를 갱신한다. 그후, BS 는 단계 702 로 진행한다. 모든 프레임을 처리할 때까지 계속 반복된다.

특정 실시형태에 따라서, 도 8 에서 BS 가 취하는 알고리즘 단계들을 도 9 의 플로우차트를 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 9 의 단계 800 에서, BS (미도시) 는 i = 1, 2,..., N 에 대하여 T_I(0) 를 9.6kbps 로 설정하여 사용자 스루풋을 초기화하며, 여기서 i 는 사용자 숫자를 지정하는 인덱스이며, N 은 사용자의 총 숫자이다. 다른 실시형태에서는, 사용자 스루풋을 14.4kbps 로 초기화안다.

단계 802 내지 806 에서, BS 는 k번째 프레임의 입력 파라미터를 획득한다. 단계 802 에서, BS 는 데이터 사용자 P_a(k) 에 대하여 이용가능한 전체 전력을 계산한다. 바람직하게는, 데이터 사용자가 이용가능한 전체 전력은, 기본 채널 전력 레벨합과 다른 모든 또는 오버헤드 전력 레벨합 (예를들어, 파일럿 채널, 페이징 채널, 동기 채널, 및 제어 채널에 대한 전력 레벨) 을 BS 에 대한 최대 전력으로부터 감산함으로써 계산한다. 그후, BS 는 단계 804 로 진행한다. 단계 804 에서, BS 는 각각의 데이터 사용자 i 의 프레임 k 의 FCH 송신 전력 P_i ^F(k) 를 획득하며, 여기서 i = 1, 2,..., N 이며, N 명의 사용자가 존재한다. 바람직하게는, FCH 전력 채널은 cdma2000 에 명시된 바와 같이, 다수의 이전프레임에 대하여 시간에 대한 각각의 프레임의 전력제어그룹을 합산하고, k 번째 프레임에 대하여 요청되는 순간 전력을 예측하여 획득할 수 있다. 그후, BS 는 단계 806 으로 진행한다. 단게 806 에서, BS 는 i = 1, 2,...,N 에 대하여 각각의 데이터 사용자 i 의 프레임 k 의 FCH 송신 레이트 R_i ^F(k) 를 얻는다. 바람직하게, 송신 레이트는 데이터콜 (data call) 동안 고정되며, cdma2000 에 명시된 풀레이트 (예를들어, 9.6 bps 또는 14.4 kbps), 하프레이트, 쿼터레이트, 또는 1/8 레이트 중의 하나일 수 있다. 그후, BS 는 단계 808 로 진행한다.

단계 808 내지 810 에서, BS 는 각각의 데이터 사용자에 대하여 가능한 SCH 레이트 R_i(k) 및 우선순위 인덱스 I_i(k) 를 계산한다. 단계 808 에서, BS 는 다음의 식

에 따라서 각각의 사용자에 대하여 가능한 SCH 레이트를 결정하며, 여기서 P_TC는 터보 디코더로 레이트 R_i ^F(k) 로 송신하기 위해 필요한 전력이고, P_CC는 콘볼루션 디코더로 레이트 R_i ^F(k) 로 데이터를 송신하기 위해 필요한 전력이다. 바람직하게, 값 P_TC및 P_CC는 시뮬레이션을 통해서 유도하며, 동작 이전에 기지국의 룩업테이블에 저장한다. 값 α_PM은 송신 전력 예측 마진이고, 이는 바람직하게는 1 이상이다. 값 α_ASM은 액티브 세트 마진이고, 이는 바람직하게는 1 이상이다 (FCH 액티브 세트는 1 이상이므로 하나 이상의 기지국이 보이스콜에 대한 사용자와 동시에 통신하고, SCH 는 1 이므로, 사용자로부터 데이터 콜을 단지 하나의 BS 로의 제한한다). 그후, 기지국은 단계 810 으로 진행한다. 단계 810 에서, BS 는 다음의 식

I_i(k) = R_i(k)/T_i(k), (i=1,2,..., N)

에 따라서 각각의 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 결정한다. 그후, BS 는 단계 812 로 진행한다.

단계 812 내지 830 에서, BS 는 S={1, 2,..., N} 이고 P_r(k) = P_a(k) 라고 가정하여, 각각의 사용자 j 에 대하여 실제 SCH 송신 레이트 R_j ^*(k) 를 계산하며, 여기서 P_r(k) = 이용가능한 잔여 전력이며, S 는 신규 사용자 세트이다. 단계 812 에서, BS 는가 되게 하고, R_j(k) 는 다수의 이용가능한 레이트 (r₁< r₂,..., <r_M) 에 맞춤으로써, r_l≤R_j(k)〈 r_l+1이 된다. 레이트의 개수는 시그널링 채널을 통한 BS 와 데이터 사용자 사이에서 결정되는 임의의 레이트 개수일 수 있다. 특정 실시형태에서, 이용가능한 레이트는 3 개이다. 그후, BS 는 단계 814 로 진행한다. 단계 814 에서, BS 는 R_j(k) < r₁인지를 결정한다. R_j(k) 가 r₁보다 작은 경우, BS 는 단계 816 으로 진행한다. 반면에, R_j(k) 가 r₁보다 작지 않은 경우 BS 는 단계 818 로 진행한다. 단계 818 에서, 기지국은 사용자 j 에 대한 실제 송신 레이트, R_j ^*(k) 를 0 으로 설정한다. 단계 818 에서, BS 는 R_j(k) > r_M인지를 결정한다. R_j(k) 가 r_M보다 큰 경우, BS 는 단계 820 으로 진행한다. 반면에, R_j(k) 가 r_M보다 크지 않은 경우, BS 는 단계 822 로 진행한다. 단계 820 에서, BS 는 사용자 j 에 대한 실제 송신 레이트 R_j ^*(k) 를 r_M으로 설정한다. 단계 822 에서, BS 는 사용자 j 에 대한 실제 송신 레이트를 r₁으로 설정한다. 그후, BS 는 단계 824 로 진행한다.

단계 824 에서, BS 는 이용가능한 잔여 전력, P_r(k) 을 다음식

에 따라서 갱신한다.

그후, BS 는 단계 826 으로 진행한다. 단계 826 에서, BS 는 사용자 j 를 사용자 세트 S 로부터 제거하여 신규 사용자 세트 S 를 갱신한다. 그후,BS 는 단계 828 로 진행한다. 단계 828 에서, BS 는 다음식

에 따라서 새로운 송신 레이트 R_i(k) 를 갱신한다.

그후, BS 는 단계 830 으로 진행한다. 단계 830 에서, BS 는 사용자 세트 S 가 0 이 아닌지를 결정한다. 사용자 세트 S 가 공집합 Φ이 아닌 경우, BS 는 단계 812 로 복귀하여, 다음 사용자 j 에 대하여 다음 사용자 R_j ^*(k) 에 대한 실제 SCH 송신 레이트를 계산할 수 있도록 단계 812 내지 830 을 반복하기 시작한다. 반면에, 사용자 세트 S 가 공집합 Φ인 경우, BS 는 단계 832 로 진행한다.

단계 832 내지 836 에서, BS 는 각각의 사용자에 대한 송신 레이트와 송신 전력을 설정하며, k 번째 프레임에 대하여 스루풋 T_i(k) 를 갱신한다. 단계 832 에서, BS 는 레이트 R_i ^*(k) (i=1,2..., N) 으로 데이터를 송신한다. 그후 BS 는 단계 834 로 진행한다. 단계 834 에서, BS 는 다음식

에 따라서 사용자 i 에 대한 송신 전력을 갱신하며, 여기서,

이다. 그후, BS 는 단계 836 으로 진행한다. 단계 836 에서 BS 는다음식

T_i(k) = (1-1/t)T_i(k) + R_i*(k)/t

에 따라서, k번째 프레임에 대한 사용자 스루풋 T_i(k) 을 갱신하고, 여기서 t 는 프레임 개수로서의 윈도우 사이즈이다. 그후, BS 는 단계 802 로 진행하여 다음 프레임의 처리를 시작한다.

이상, 무선 통신 시스템에서 순방향 링크 스큐쥴링을 수행하는 신규하고 개선된 방법 및 장치를 설명하였다. 위에서 설명한 실시형태에 따르면, BS 의 이용가능한 전력은 음성 트래픽을 수용한 후에 순방향링크 데이터콜에 대하여 사용한다. 전체 시스템 스루풋은 비례적인 공평 구현으로서 공평하게 균형을 이룬다. 바람직하게는, 지속가능한 데이터 레이트는 BS 에서 예측한다. 바람직하게는, FCH 의 송신 전력은 대표적인 실시형태에 따라서 SCH 에 대한 이득 계수로 곱해진다. 모든 이용가능한 전력을 사용할 때까지 다수의 사용자는 동시에 송신할 수 있다.

당업자가 알 수 있듯이, 예를들어 DCCH 제어 채널 등의 cdma2000 에 명시한 다른 채널은 다른 실시형태에서 FCH 대신에 사용할 수 있다. 따라서, 예를들어, DCCH (콘볼루션 인코딩됨) 의 송신 전력은 SCH (터보 인코딩됨) 에 대한 적절한 이득 계수로 곱해진다.

당업자는, 여기 개시한 실시형태들과 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리적 블록, 회로, 및 알고리즘이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양쪽의 조합으로 구현할 수 있음을 알 수 있다. 다양한 예시적인 구성 부품, 블록, 모듈, 회로, 및 단계들을 일반적으로 그 기능에 관하여 설명하였다. 기능이 하드웨어로서 또는 소프트웨어로서 구현되는지의 여부는 특정 응용 및 전체 시스템에 부여된 설계 제한에 의존한다. 당업자는 이런 환경하에서 하드웨어와 소프트웨어의 교체 가능성을 인식하고, 각각의 특정 응용에 대하여 설명한 기능을 어떻게 최선으로 실현할 지를 인식할 수 있다. 예를들어, 여기서 개시한 실시형태들과 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리적 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들은 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 나 다른 프로그램가능 논리 장치, 이산 게이트나 트랜지스터 로직, 예를들어, 레지스터와 FIFO 등의 별도 하드웨어 부품, 일련의 펌웨어 명령을 실행하는 프로세서, 임의의 종래 프로그램가능 소프트웨어 모듈 및 프로세서, 또는 그들의 임의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 바람직하게, 프로세서는 마이크로 프로세서이지만, 다른 방법으로는 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 장치일 수 있다. 소프트웨어 모듈은, 당해기술분야에 공지된, RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 분리가능 디스크, CD-ROM, 또는 임의의 다른 저장매체일 수 있다. 당업자는, 위의 설명에서 언급한 데이터, 지시, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩을, 바람직하게는 전압, 전류, 전자기파, 자기필드 또는 입자, 광학필드 또는 입자, 또는 그들의 임의조합으로 나타낼 수 있음을 알 수 있다.

다른 실시형태

본 발명의 실시형태로서 현재 고려되고 있는 것을 나타내었지만, 당업자들에게는 첨부한 청구범위에서 정의한 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경을 행할 수 있음이 명백하다.

Claims

복수의 기지국과, 각각 기지국으로 프레임을 송신하고 기지국으로부터 프레임을 수신함으로써 기지국과 통신하도록 구성된 복수의 데이터 사용자를 구비하는 무선 통신 시스템의 순방향링크를 통하여 제 1 유형 채널의 데이터 사용자들의 송신 레이트와 송신 전력을 스케쥴링하는 방법으로서,

프레임의 시작에서 이용가능한 기지국의 전력 레벨을 결정하는 단계;

각각의 데이터 사용자에 대하여 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 단계;

그 예측한 요구 송신 전력 레벨에 따라 지원할 수 있는 각각의 데이터 사용자에 대한 송신 레이트를 결정하는 단계;

각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 생성하는 단계; 및

최고 우선순위 인덱스를 갖는 데이터 사용자가 후속 프레임을 통하여 먼저 송신하도록 데이터 사용자에 대한 송신 순서를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

생성 단계는, 각각의 사용자에 대한 스루풋값에 따라 각각의 사용자에 대한 송신 데이터 레이트들을 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

예측 단계는, 제 2 유형 채널의 각각의 데이터 사용자에 대하여 송신 전력 레벨을 예측하는 단계, 및 그 예측한 송신 전력 레벨을 제 1 유형 채널에 대한 송신 전력 레벨로 변환하기 위하여 제 2 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 이득 계수를 곱하는 단계를 포함하며,

모든 데이터 사용자들은 제 1 유형 채널과 제 2 유형 채널을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

프레임의 시작에서 각각의 데이터 사용자에 대하여 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 단계는,

프레임에 대한 적절한 평균값을 확보하기 위하여 제 1 유형 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 마진값을 곱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

충분한 잔여 기지국 전력 레벨이 존재하는 경우에는, 다른 데이터 사용자가 송신하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 유형 채널을 통해서 프레임을 교환함으로써 복수의 인프라스트럭쳐 엘리먼트가 복수의 데이터 사용자와 통신하는 무선 통신 시스템의 인프라스트럭쳐 엘리먼트에 있어서,

프로세서, 및

프레임의 시작에서 인프라스트럭쳐 엘리먼트에 대하여 이용가능한 전력 레벨을 결정하고, 프레임의 시작에서 각각의 데이터 사용자에 대한 요구되는 송신 전력을 예측하고, 그 예측한 요구 송신 전력 레벨로 지원할 수 있는 각각의 사용자에 대한 송신 레이트를 결정하고, 각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 생성하고, 최고 우선순위 인덱스를 갖는 데이터 사용자가 후속 프레임을 통하여 먼저 송신하도록 데이터 사용자에 대한 송신 순서를 제어하게 하는 프로세서에 의해 실행가능한 명령 세트를 포함하며, 프로세서에 결합된 프로세서 판독가능 저장 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 6 항에 있어서,

명령 세트는, 각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 발생시키기 위하여, 각각의 사용자에 대한 스루풋값에 따라 각각의 사용자에 대한 송신 데이터 레이트를 분할하도록 프로세서에 의해 실행가능한 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 7 항에 있어서,

명령 세트는, 제 2 유형 채널의 각각의 데이터 사용자에 대하여 송신 전력레벨을 예측하고, 예측한 송신 전력 레벨을 제 1 유형 채널에 대한 송신 전력 레벨로 변환하기 위하여 제 2 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 이득 계수를 곱하도록 프로세서에 의해 실행가능하며,

모든 데이터 사용자들은 제 1 유형 채널과 제 2 유형 채널을 사용하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 8 항에 있어서,

명령 세트는, 프레임에 대한 적절한 평균값을 확보하기 위하여 제 1 유형 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 마진값을 곱하도록 프로세서에 의해 실행가능한 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 7 항에 있어서,

명령 세트는, 충분한 잔여 기지국 전력 레벨이 존재하는 경우에는, 다른 데이터 사용자가 송신하도록 프로세서에 의해 실행가능한 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 1 유형 채널을 통해서 프레임을 교환함으로써 복수의 인프라스트럭쳐 엘리먼트가 복수의 데이터 사용자와 통신하는 무선 통신 시스템의 인프라스트럭쳐 엘리먼트에 있어서,

프레임의 시작에서 인프라스트럭쳐 엘리먼트에 대하여 이용가능한 전력 레벨을 결정하는 수단;

프레임의 시작에서 각각의 데이터 사용자에 대해 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 수단;

예측한 요구 송신 전력 레벨로 지원할 수 있는 각각의 사용자에 대한 송신 레이트를 결정하는 수단;

각각의 데이터 사용자에 대한 우선순위 인덱스를 생성하는 수단; 및

최고 우선순위 인덱스를 갖는 데이터 사용자가 후속 프레임을 통하여 먼저 송신하도록 데이터 사용자에 대한 송신 순서를 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 11 항에 있어서,

생성 단계용 수단은, 각각의 사용자에 대한 스루풋 레이트에 따라 각각의 사용자에 대한 송신 데이터 레이트를 분할하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 12 항에 있어서,

예측 수단은 제 2 유형 채널의 각각의 사용자에 대하여 송신 전력 레벨을 예측하는 수단, 및 예측한 송신 전력 레벨을 제 1 유형 채널에 대한 송신 전력 레벨로 변환하기 위하여 제 2 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 이득 계수를 곱하는 수단을 포함하며,

모든 데이터 사용자들은 제 1 유형 채널과 제 2 유형 채널을 사용하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 13 항에 있어서,

각각의 데이터 사용자에 대하여 프레임의 시작에서 요구되는 송신 전력 레벨을 예측하는 수단은, 프레임에 대한 적절한 평균값을 확보하기 위하여 제 1 유형 채널에 대하여 예측한 송신 전력 레벨에 마진 값을 곱하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.
제 12 항에 있어서,

충분한 잔여 기지국 전력 레벨이 존재하는 경우에는, 다른 데이터 사용자가 송신하도록 하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인프라스트럭쳐 엘리먼트.