KR20060091559A

KR20060091559A - 이동통신 시스템에서 역방향 링크의 비 스케쥴링 데이터 송수신 방법

Info

Publication number: KR20060091559A
Application number: KR1020050012510A
Authority: KR
Inventors: 곽용준; 이국희; 이주호; 김영범; 허윤형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2006-08-21

Abstract

본 발명은 역방향 패킷 데이터 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 비 스케쥴링 데이터의 송수신 방법에 대한 것이다. 단말은 전체 HARQ 프로세스들 중 한 개 또는 다수개의 프로세스들을 비 스케쥴링 데이터의 전송을 위해 할당하고, 나머지 프로세스들을 다른 데이터들을 위하여 할당한다. 채널상태가 좋지 않아 상기 할당된 프로세스들만으로 상기 비 스케쥴링 데이터의 전송이 충분하지 않은 경우, 상기 단말은 상기 할당된 프로세스들 이외에 한 개 또는 다수개의 추가적인 프로세스를 할당한다. 기지국은 상기 비 스케쥴링 데이터를 위하여 할당된 프로세스들에 대해서는 스케쥴링을 수행하지 않으며, 상기 할당된 프로세스들이 아닌 나머지 프로세스들에 한해 상기 단말에게 리소스 할당을 수행한다.

E-DCH, GBR, HARQ PROCESS

Description

이동통신 시스템에서 역방향 링크의 비 스케쥴링 데이터 송수신 방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING OF NON-SCHEDULTED DATA ON UPLINK IN MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM}

도 1은 전형적인 UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UTRAN)를 나타낸 구성도.

도 2는 단말기와 무선망 제어기(RNC) 사이의 계층적 인터페이스를 나타낸 도면.

도 3은 전형적인 무선링크에서 E-DCH를 통한 데이터의 전송을 도시한 도면.

도 4는 전형적인 E-DCH를 통한 데이터의 송수신 절차를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 GBR 데이터를 E-DCH를 통해 전송하기 위한 초기 시그널링 절차를 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 각 HARQ 프로세스별로 데이터를 전송하는 타이밍도.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 열악한 채널 환경에서 단말이 각 HARQ 프로세스별로 데이터를 전송하는 타이밍도.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 매우 열악한 채널 환경에서 단말이 각 HARQ 프로세스별로 데이터를 전송하는 타이밍도.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 동작 절차를 나타낸 흐름도.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 동작 절차를 나타낸 흐름도.

본 발명은 비동기 광대역 부호분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 "WCDMA"라 칭함.) 통신에 관한 것으로서, 특히 기지국의 스케쥴링 할당 없이 비 스케쥴링 데이터를 송수신하는 방법에 관한 것이다.

유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)을 기반으로 하고 WCDMA를 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2 Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다. UMTS는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)과 같은 패킷 프로토콜을 사용하는 패킷교환 방식의 접속이란 가상접속이라는 개념을 사용하며, 네트워크 내의 다른 어떠한 종단에라도 항상 접속이 가능하다.

도 1은 전형적인 UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UMTS Terrestrial Radio Access Network: 이하 "UTRAN"이라 칭함)를 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, UTRAN(12)은 무선망 제어기들(Radio Network Controller: 이하 "RNC"라 칭함)(16a,16b)과 기지국들(Node B)(18a,18b,18c,18d)로 구성되어, 사용자 단말(User Equipment)(20)을 핵심 네트워크(Core Network)(10)로 연결한다. 기지국들(18a,18b,18c,18d)의 하위에는 복수의 셀들이 존재할 수 있으며, 각각의 RNC(16a,16b)는 해당하는 하위의 기지국들(18a,18b,18c,18d)을 제어하고, 각각의 기지국(18a,18b,18c,18d)은 해당하는 하위의 셀들을 제어한다. 하나의 RNC에 의해 제어를 받는 기지국들과 셀들을 합쳐서 무선망 서브시스템(Radio Network Subsystem: 이하 "RNS"라 칭함)(14a,14b)이라고 한다.

RNC는 자신이 제어하는 기지국들의 무선자원을 할당하거나 관리하며. 기지국은 실제 무선자원을 제공하는 역할을 한다. 무선 자원은 셀별로 구성되어 있으며, 기지국이 제공하는 무선자원은 자신이 관리하는 셀들의 무선 자원들을 의미한다. 단말은 특정 기지국의 특정 셀이 제공하는 무선 자원을 이용해서 무선 채널을 구성하고 통신을 수행할 수 있다. 단말의 입장에서는 기지국과 셀 간의 구별은 무의미하며, 오직 셀별로 구성되는 물리계층만을 인식하므로, 이하 기지국과 셀은 동일한 의미로서 언급될 것이다.

단말기와 UTRAN 사이의 인터페이스는 Uu 인터페이스라 불리며, 도 2에 자세한 계층적 구조를 도시하였다.

도 2는 단말기와 UTRAN 사이의 계층적 인터페이스를 나타낸 도면이다. Uu 인 터페이스는 단말기와 RNC 사이에 제어 신호를 교환하기 위하여 사용되는 제어 평면(Control Plane)과 실제 데이터를 전송하기 위하여 사용되는 사용자 평면(User Plane)으로 구분된다.

제어 평면의 신호(30)는 RRC(Radio Resource Control) 계층(32), RLC(Radio Link Control) 계층(40), MAC(Media Access Control) 계층(42)과 물리(Physical: 이하 "PHY"라 칭함) 계층(44)를 거쳐 처리되고, 사용자 평면의 데이터(32)는 PDCP(Packet Data Control Protocol) 계층(36), BMC(Broadcast/Multicast Control) 계층(38), RLC 계층(40), MAC 계층(42), 물리계층(44)을 거쳐 처리된다. 여기에 도시한 계층들 중 물리계층(44)은 각 셀들에 위치하게 되며 MAC 계층(42)부터 RRC 계층(34)까지는 RNC에 위치한다.

물리계층(44)은 무선 전송(Radio Transfer) 기술을 이용한 정보 전송 서비스를 제공하는 계층이며, OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 제1 계층에 해당한다. 물리 계층(44)과 MAC 계층(42) 사이는 전송 채널들(Transport Channels)로 연결되어 있으며, 전송 채널들은 특정 데이터들이 물리계층에서 처리되는 방식에 의해서 정의된다.

MAC 계층(42)과 RLC 계층(40)은 논리 채널들을 통해 연결되어 있다. MAC 계층(42)은 논리 채널을 통해 RLC 계층(40)이 전달한 데이터를 적절한 전송 채널을 통해 물리계층에 전달하고, 물리계층(44)이 전송 채널을 통해 전달한 데이터를 적절한 논리 채널을 통해 RLC 계층(40)에 전달하는 역할을 한다. 또한 논리 채널이나 전송 채널을 통해 전달받은 데이터들에 부가 정보를 삽입하거나 삽입된 부가정보를 해석해서 적절한 동작을 취하고, 랜덤 액세스 동작을 제어한다. 이러한 MAC 계층(42)에서 사용자 평면(30)에 관련된 부분은 MAC-d라 칭해지며, 제어 평면(32)에 관련된 부분은 MAC-c라 칭해진다.

RLC 계층(40)은 논리 채널의 설정 및 해제를 담당한다. RLC 계층(40)은 AM(Acknowledged Mode), UM(Unacknowledged Mode), TM(Transparent Mode)이라는 3가지 동작 모드 중 하나로 동작할 수 있으며, 각 동작 모드마다 서로 다른 기능을 제공한다. 일반적으로 RLC 계층(40)은 상위계층으로부터 내려온 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit: 이하 "SDU"라 칭함)을 적절한 크기로 분할하거나 조립하는 기능 및 오류 정정 기능 등을 담당한다.

PDCP 계층(36)은 사용자 평면(32)에서 RLC 계층(40)의 상위에 위치하며, IP 패킷 형태로 전송된 데이터의 헤더를 압축하고 복원하는 기능과, 이동성으로 특정 단말기에게 서비스를 제공하는 RNC가 변경되는 상황하에서 데이터의 무손실 전달 기능 등을 담당한다.

물리계층(44)과 상위 계층들 간을 연결하는 전송채널의 특성은 길쌈채널 부호화(convolutional channel encoding), 인터리빙(Interleaving) 및 서비스 고유 전송률 정합(service-specific rate matching)과 같은 물리계층 처리과정을 규정하고 있는 전송형식(TF: Transport Format)에 의해 정해진다.

특히 UMTS 시스템에서는 단말로부터 기지국으로의 역방향(UL: Uplink) 통신에 있어서 패킷 전송의 성능을 좀더 향상시킬 수 있도록, 전형적인 DCH(Dedicated Channel: 이하 "DCH:라 칭함)에 비해 향상된 역방향 전용채널(Enhanced Uplink Dedicated Channel: 이하 "E-DCH"라 칭함)을 사용한다. E-DCH는 보다 안정된 고속의 데이터 전송을 지원하기 위하여 복합 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Retransmission Request) 및 기지국 제어 스케쥴링(Node B controlled scheduling)등의 기술을 추가로 지원한다.

도 3은 전형적인 무선링크에서 E-DCH를 통한 데이터의 전송을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 참조번호 100은 E-DCH를 지원하는 기지국을 나타내며 101 내지 104는 E-DCH를 송신하는 단말이다. 기지국(100)은 E-DCH를 사용하는 단말들(101 내지 104)의 채널 상황을 파악하여 각 단말들의 데이터 전송을 스케쥴링 한다. 상기 스케쥴링은 시스템 전체의 성능을 높이기 위해 기지국의 측정 잡음 증가(Noise Rise) 값이 목표 잡음 증가 값을 넘지 않도록 하면서, 기지국에서 멀리 있는 단말에게는 낮은 데이터 전송율을 할당하고, 가까이 있는 단말에게는 높은 데이터 전송율를 할당하는 방식으로 수행한다.

도 4는 전형적인 E-DCH를 통한 데이터의 송수신 절차를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 202단계에서 기지국(200)과 단말(201)은 E-DCH를 설정한다. 상기 202단계는 전용 전송 채널(Dedicated Transport Channel)을 통한 메시지들의 전달 과정을 포함한다. E-DCH의 설정이 이루어지면, 204단계와 같이 상기 단말(201)은 상기 기지국(200)에게 단말 상태 정보를 알려준다. 상기 단말 상태 정보로는 역방향 채널 정보를 나타내는 단말 송신 전력 정보, 단말이 송신할 수 있는 여분의 전력 정보, 단말의 버퍼에 쌓여 있는 송신되어야 할 데이터들의 양 등이 될 수 있다.

통신 중인 복수의 단말들로부터 스케쥴링 정보를 수신한 기지국(200)은 206단계에서 각 단말들의 데이터 전송을 스케쥴링하기 위하여 상기 복수의 단말들의 단말 상태 정보를 모니터링한다. 208단계에서 기지국(200)은 상기 단말(201)에게 역방향 패킷 전송을 허용할 것으로 결정하고, 단말(201)에게 스케쥴링 할당(Scheduling Assignment) 정보를 전송한다. 상기 스케쥴링 할당 정보에는 허용된 데이터 전송율과 허용 타이밍 등이 포함된다.

단말(201)은 210단계에서 상기 스케쥴링 할당 정보를 이용하여 역방향으로 전송할 E-DCH의 전송 형식(TF)을 결정하고, 212단계에서 E-DCH를 통해 역방향(UL) 패킷 데이터를 전송하는 동시에 상기 TF 정보 즉, TFRI(Transport Format Resource Indicator)를 기지국(200)으로 전송한다. 216단계에서 기지국(200)은 상기 TF 정보와 상기 패킷 데이터에 오류가 있는지 판단한다. 218단계에서 기지국(200)은 상기 판단 결과 어느 하나라도 오류가 나타난 경우 HARQ 정보로서 부정응답(NACK: Non-Acknowledge)을, 모두 오류가 없을 경우는 HARQ 정보로서 긍정응답(ACK: Acknowledge)을 단말(201)에게 전송한다.

ACK가 전송되는 경우 단말(201)은 새로운 사용자 데이터를 E-DCH를 통해 보내지만, NACK가 전송되는 경우 상기 단말(201)은 같은 내용의 패킷 데이터를 E-DCH를 통해 다시 재전송한다.

상기 E-DCH의 전송에 있어서 일반적으로 기지국은 스케쥴링에 의한 리소스 할당을 통해 단말에게 전송할 데이터 레이트를 조정한다. 한편, 특수한 성질을 가 지는 데이터는 상기 기지국의 리소스 할당에 상관없이 단말 임의로 E-DCH를 이용하여 전송될 수 있는데, 이러한 데이터에 대하여 비 스케쥴링(Non-scheduled) 데이터라고 칭한다. 비 스케쥴링 데이터는 일반적으로 전송 지연에 민감하거나 예견하기 힘들게 가끔 발생하는 데이터(bursty data), 또는 소정의 데이터 레이트를 유지하면서 끊임없이 발생되는 데이터 등을 포함한다. 이러한 성질을 가지는 구체적인 데이터의 종류로는 시그널링 정보를 포함하는 시그널링 무선 베어러(Signalling Radio Bearer, SRB), 단말의 송신 파워 정보, 또는 버퍼의 상태 정보 등을 기지국에게 알리기 위한 스케쥴링 요청(Scheduling request) 정보 또는 소정의 데이터 레이트를 보장해 주어야 하는 보장 비트 레이트 서비스(Guaranteed Bit Rate, GBR) 등이 있을 수 있다.

상기 비 스케쥴링 데이터의 전송은 E-DCH의 큰 성질 중의 하나인 기지국 제어 스케쥴링을 위반하는 성질을 가지게 된다. 즉, 비 스케쥴링 데이터의 성질에 따라서 기지국 스케쥴링의 이득이 매우 떨어질 수 있는 요소를 포함하고 있다. 따라서 비 스케쥴링 데이터를 다루는데 있어서 매우 주의를 요하게 된다. 따라서 기지국의 스케쥴링 이득을 최대한 유지하면서 비 스케쥴링 데이터를 E-DCH를 통하여 전송할 수 있는 방법을 필요로 하게 되었다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 비동기 WCDMA 통신 시스템에서 향상된 역방향 전용 물리 채널을 이용하여 비 스케쥴링 데이터를 송수신하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명은, 단말이 스케쥴링 데이터의 전송에 최대한 방해를 주지 않으면서 비 스케쥴링 데이터를 전송하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명은, 기지국이 비 스케쥴링 데이터를 수신하면서 스케쥴링 이득을 최대한 유지하기 위한 방법을 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 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.

비 스케쥴링 데이터는 비 스케쥴링의 성질을 취하는 모든 데이터를 지칭할 수 있으며, 또한 GBR과 같이 비 스케쥴링 데이터 중에서 하나의 서비스에 관련된 데이터만을 지칭할 수도 있다. 하기에서는 본 발명이 추구하는 바와 좀 더 일치하는 비 스케쥴링 서비스링 GBR 데이터의 전송을 중심으로 설명할 것이며, 여기에서 GBR 전송은 비 스케쥴링 전송을 대표하는 것으로 이해되어야 하며, GBR 이외의 비 전송 스케쥴링 전송에서도 유효하게 사용될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 GBR 데이터는 소정 데이터 레이트를 보장하면서 전송을 허용해야 하는 데이터로서, 음성 통화 또는 실시간 화상 통화와 같이 회화성(conversational class) 데이터를 대표적인 GBR 데이터로 볼 수 있다. 상기 GBR 데이터는 매순간 단말의 버퍼에 실시간적으로 계속 발생하게 되므로 재빠르게 전송이 이루어 져야 하며, 실시간 통신에 사용되는 만큼 전송 지연에 매우 민감하다. 따라서 기지국의 스케쥴링 할당을 기다려서 전송하기 보다는 비 스케쥴링 방법을 이용하여 전송하는 것이 매우 유리하다.

후술되는 본 발명의 주요한 특징은 단말이 GBR 데이터를 특정 HARQ 프로세스에 한정하여 전송하는 것이다. 단말과 기지국은 E-DCH의 전송에 있어서 중지/대기(Stop and Wait) HARQ 동작을 수행하는데, 이때 정해진 개수의 프로세스들을 기반으로 HARQ 전송을 병렬로 수행한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 GBR 데이터와 GBR이 아닌 데이터(non-GBR 데이터)를 구분하여, 단말의 전체 HARQ 프로세스들 중에서 미리 설정된 HARQ 프로세스에서는 기지국으로부터의 스케쥴링 할당을 수신할 필요 없는 GBR 데이터만을 전송하고, 전체의 HARQ 프로세스 중에서 상기 GBR을 위하여 설정된 프로세스가 아닌 나머지 프로세스들에 대하여는 상기 비-GBR 데이터를 전송한다.

먼저, 단말은 RNC와의 통신을 통하여 E-DCH를 이용한 GBR 데이터의 송수신을 설정해야 한다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 GBR 데이터를 E-DCH를 통해 전송하기 위한 초기 시그널링 절차를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 단말(501)은 기지국(502)과 E-DCH의 송수신을 수행하고 있으며, 상기 단말(501)은 RNC(503)의 제어를 받는다. 과정(504)에서, RRC 메시지를 이용하여 상기 단말(501)과 RNC(503) 사이에 GBR의 사용이 설정된다. 상기 RRC 메시지를 통한 정보 전달 과정(504)은 단말(501)이 GBR을 필요로 하는 데이터가 존재하여 RNC(503)에게 GBR 전송의 사용을 요청하는 동작을 포함하며, 또한 RNC(503)는 E-DCH를 이용하여 GBR 전송을 허용하고 GBR 데이터를 전송하기 위하여 단말(501)이 필요로 하는 정보를 전달하는 동작을 포함한다. 상기 RNC(503)이 상기 단말(501)에게 전달하는 GBR 전송에 관련된 정보로는 GBR에 대한 논리 채널(logical channel) 구성 정보와 기준 프로세스(reference process) 정보 등이 있을 수 있다.

과정 505에서, 상기 RNC(503)는 상기 단말(501)이 전송하는 GBR 데이터를 상기 기지국(502)이 정확히 수신하고 스케쥴링에 이용할 수 있도록, 상기 단말(501)의 GBR 전송에 관련된 정보를 NBAP(Node-B Application Part) 시그널링을 통해 상기 기지국(502)에게 전달한다. 상기 RNC(503)이 상기 기지국(502)에게 전달하는 GBR 전송에 관련된 정보로는 GBR에 대한 논리 채널(logical channel) 정보와 기준 프로세스 정보 등이 있을 수 있다. 그러면 기지국(502)은 단말(501)의 HARQ 프로세스들과 대응하는 프로세스들을 설정한다.

상기 도 5에서 설명된 기준 프로세스 정보란, 단말이 GBR 데이터를 전송할 수 있도록 설정된 프로세스를 의미한다. 상기 기준 프로세스 정보는 상기 단말이 가지는 HARQ 프로세스들 중에서 한 개 또는 다수 개의 프로세스를 의미한다. RNC(503)는 상기 단말이 전송해야 할 GBR 데이터의 성질을 고려하여 전체 HARQ 프 로세스들 중에서 필요한 적어도 하나의 프로세스를 상기 기준 프로세스로 정하여, 상기 GBR 전송에 관련된 정보에 포함하여 기지국(502)과 단말(501)에게 알려주게 된다.

상기에서 기술한 RNC가 기준 프로세스 정보를 단말과 기지국에 알려주는 방법으로 여러 가지 방법을 생각할 수 있다. 첫 번째는, 전체 N개의 HARQ 프로세스들에 각각 정해진 번호를 부여하여, 상기 번호들 중에서 GBR의 사용 여부를 N비트의 정보를 이용하여 비트맵으로 알려주는 방법이다. 두 번째는, 전체 N개의 HARQ 프로세스들에 각각 정해진 번호를 부여한 후, 기준 프로세스의 시작 프로세스 번호와 기준 프로세스들의 개수를 알려주는 방법이다. 프로세스 별로 번호의 부여가 가능하지 못한 경우에는 시작 프로세스와 마지막 프로세스의 번호를 0에서 (N-1) 중에 선택하여 하기 <수학식 1>에 대입하여 GBR을 위한 기준 프로세스를 찾아내는 방법도 가능하다.

여기서 CFN은 WCDMA 시스템의 접속 프레임 번호(Connection Frame Number)이며, CFN 대신 시스템 프레임 번호(System Frame Number: 이하 SFN이라 칭함)가 사용될 수도 있다. 또한 상기 Num_{sub_frame}는 현재 서브프레임 번호로서 0에서 4까지의 범위를 가지는 정수이다. 상기 <수학식 1>에서 x에 시작 프로세스 번호를 대입하여 y값을 0으로 하는 CFN과 현재 서브프레임 번호(Num_{sub_frame})에 해당하는 프로세스부 터, 상기 <수학식 1>에서 x에 마지막 프로세스 번호를 대입하여 y값을 0으로 하는 CFN과 현재 서브프레임 번호(Num_{sub_frame})에 해당하는 프로세스까지가, GBR을 위한 기준 프로세스들이 된다.

하기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 동작을 설명한다. 우선 단말은 상기 도 5를 이용하여 설명한 바와 같이 GBR 데이터가 전송되어야 하는 기준 프로세스 정보를 알고 있다. 따라서 상기 단말은 미리 정해진 기준 프로세스만을 이용하여 GBR 데이터를 전송한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 각 HARQ 프로세스별로 데이터를 전송하는 타이밍을 도시하고 있다. 여기서 단말은 E-DCH를 위해 총 7개의 HARQ 프로세스들을 사용하는 것으로 한다.

도 6을 참조하면, RNC는 단말에게 상기 7개의 프로세스들(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616) 중에서 음영으로 표시된 2개의 프로세스들 #0,#1(610, 611)을 GBR 데이터의 전송을 위하여 설정한다. 7개의 전체 프로세스들이 모두 사용되면, 다시 동일한 7개의 프로세스들이 반복하여 사용되는데, 다음 7개의 프로세스들 중에서 두 개의 동일한 프로세스 #0,#1(620, 621)이 다시 GBR 데이터를 전송하는 기준 프로세스들이 된다. 상기 기준 프로세스에서는 GBR 데이터만을 전송할 수 있다. 반면, 상기 기준 프로세스가 아닌 다른 프로세스들(612, 613, 714, 615, 616, 622)에서는 비-GBR 데이터를 전송 할 수 있다.

7개의 프로세스들(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616) 중에서 2개의 프로세 스들(610, 611 또는 620, 621)에서만 각 프로세스별로 600 비트씩 GBR 데이터를 전송하게 되면, 보장되어야 하는 비트 레이트를 얻을 수 있다고 가정한다. 즉 전체 7개의 HARQ 프로세스들(610 내지 616) 에서 1200비트의 GBR 데이터를 전송해야 하는 상황을 가정한다. 상기 가정은 단말의 사용 가능한 전력 여유치(available power margin)(601)가 하나의 프로세스에서 600 비트를 전송하기 위하여 필요한 전력량보다 클 경우에 성립한다.

도 6에서는 상기 전력 여유치(601)가 하나의 프로세스에 600비트를 전송하기 위하여 필요한 전력량(630)보다 크기 때문에 상기 두 개의 기준 프로세스들(610, 611 또는 620, 621) 만으로 GBR 데이터의 전송이 충분하게 된다. 하지만 단말의 전력 여유치가 하나의 프로세스에서 600 비트를 전송하기 위하여 필요한 전력량보다 작아지게 되면, 단말은 하나의 프로세스에서 600비트를 전송할 수 없어지게 되고, 따라서 상기 가정은 성립할 수 없게 된다. 즉, 채널 상태가 나빠져서 RNC가 정해준 기준 프로세스에서만 데이터를 전송하게 되면 GBR이 요구하는 데이터 레이트를 지원하지 못하는 상황이 발생하게 된다.

도 7은 상기 기술한 문제가 발생한 경우 단말의 동작을 나타낸 타이밍도이다.

도 7을 참조하면, 전체 7개의 프로세스들(710, 711, 712, 713, 714, 715, 716) 중에서 2개의 프로세스들 #0,#1(710, 711)이 기준 프로세스들로 지정된다. 단말의 채널 상태가 나빠져서 전력 여유치(701)는 RNC가 정해준 기준 프로세스들(710, 711) 만으로 GBR을 지원하기 위하여 필요한 전력량(730)보다 작아지게 된다. 따라서 하나의 프로세스마다 최대로 400비트만이 가능하게 된다. GBR 서비스를 지원하기 위하여서는 정해진 두 개의 기준 프로세스들(710, 711) 내에서 하나의 프로세스 당 600비트의 데이터를 전송해야 하지만, 현 채널 상황에서는 상기 동작이 힘들어지게 된다.

따라서 단말은 상기 지정된 기준 프로세스들(710, 711) 이외에 하나의 프로세스 #2(712)를 추가적으로 GBR 데이터 전송에 사용한다. 즉, 두 개의 기준 프로세스들(710, 711)에 400비트씩 전송하고, 추가적인 프로세스 #2(712)에 GBR 데이터를 400비트만큼 전송하게 된다. 이렇게 되면 GBR 데이터를 전송하기 위한 프로세스들의 개수가 3개로 늘어나게 되지만, 전체 프로세스들(710 내지 716)에서 총 1200 비트를 전송할 수 있게 되어 GBR 데이터가 요구하는 데이터 레이트를 지원할 수 있게 된다.

상기와 같이 단말이 GBR 데이터의 전송을 위해, 기준 프로세스들(710, 711) 이외에 다른 프로세스(712)를 추가하게 되면, 상기 추가적인 프로세스(712)는 기지국의 스케쥴링에 따른 리소스 할당을 무시하고 GBR 데이터를 전송한다. 상기 3개의 프로세스들(710, 711, 712) 이외의 4개의 프로세스(713, 714, 715, 716)에서는 기지국의 리소스 할당에 따라 비-GBR 데이터의 전송을 수행한다. 채널 환경이 개선되지 않은 경우에, 다음 프로세스 동작 주기에서도 동일한 프로세스들 #0~#2(720, 721, 722)이 GBR 데이터의 전송을 수행한다.

도 8은 상기 도 7보다 단말의 채널 상태가 더 좋지 않게 된 경우를 도시하고 있다.

도 8을 참조하면, 전체 7개의 프로세스들(810, 811, 812, 813, 814, 815, 816) 중에서 2개의 프로세스들 #0,#1(710, 711)이 기준 프로세스들로 지정된다. 여기서 전력 여유치(801)는 더 작아져서 하나의 프로세스가 400비트도 전송하기 힘들게 된다. 그러면 단말은 두 개의 기준 프로세스들(810, 812)에 추가로 두 개의 프로세스들(812, 813)을 더 추가하여, 하나의 프로세스당 300비트를 전송한다. 이에 총 7개의 프로세스들(810 내지 816)이 1200비트를 전송할 수 있게 되어, GBR 데이터가 요구하는 데이터 레이트를 지원할 수 있게 한다.

상기 추가적인 프로세스들(812, 813)은 기준 프로세스들(810, 811)과 마찬가지로, 기지국의 스케쥴링에 따른 리소스 할당을 무시하고, GBR 데이터를 전송한다. 상기 4개의 프로세스들(810, 811, 812, 813) 이외의 3개의 프로세스들(814, 815, 816)에서는 기지국의 리소스 할당에 따라 비-GBR 데이터 전송을 수행한다. 마찬가지로 채널 환경이 개선되지 않은 경우에, 다음 프로세스 동작 주기에서도 동일한 프로세스들 #0~#3(820, 821, 822 등등)이 GBR 데이터의 전송을 수행한다.

도 6, 7, 8을 종합하여 요약하면, 단말은 GBR 데이터를 RNC가 정해준 기준 프로세스들에 한정하여 전송하고, 비-GBR 데이터를 기준 프로세스들이 아닌 다른 프로세스에 한정하여 전송한다. 하지만 단말의 채널상황이 나빠져서 기준 프로세스들에서만 GBR 데이터를 전송하는 것만으로는 GBR의 요구 데이터 레이트를 지원할 수 없게 되면, 적당한 수의 프로세스들을 GBR 데이터 전송에 추가로 할당하고, 나머지 프로세스들을 비-GBR 전송에 할당한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 동작 절차를 나타낸 흐름 도이다.

도 9를 참조하면, 과정(901)에서 E-DCH의 설정이 이루어지게 되고 과정(902)에서 단말과 RNC 사이의 통신에 따라 GBR 전송에 대한 설정이 수행된다. 과정(903)에서 상기 단말은 GBR 전송에 필요한 기준 프로세스 정보를 상기 RNC로로부터 수신하여 상기 RNC에 의해 지정된 기준 프로세스들을 확인하고, 과정(904)에서 상기 기준 프로세스 정보에 따른 기준 프로세스들로 GBR 전송을 위한 프로세스들을 설정한다. 과정(905)에서 상기 단말은 전력 여유치(power margin)가 현재 설정된 GBR 프로세스들로 GBR 데이터를 전송하기에 충분한지를 판단한다. 만일 충분하지 않은 경우는 과정(906)에서 추가의 프로세스를 GBR 프로세스로 설정하여 GBR 프로세스 개수를 하나 증가시키고 과정(905)으로 복귀한다.

상기 과정(905)에서 전력 여유치가 현재 설정한 GBR 프로세스들로 GBR 데이터를 전송하기에 충분한 것으로 판단되면, 과정(907)에서 상기 단말은 상기 현재 설정한 GBR 프로세스들을 이용하여 기지국의 리소스 할당에 상관없이 GBR 데이터, 즉 비 스케쥴링 데이터를 전송한다. 과정(908)에서 상기 단말은 전체 프로세스들 중에서 GBR 프로세스들 이외의 나머지 프로세스들을 이용하여 비-GBR 데이터, 즉 스케쥴링 데이터를 전송한다. 이때 상기 나머지 프로세스들은, 기지국의 리소스 할당에 상응하는 양만큼 비-GBR 데이터를 전송하게 된다.

상기 과정(906)에서 단말이 GBR 프로세스를 추가하는 방법으로 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 첫 번째 방법으로, 과정(903)에서 RNC는 기준 프로세스들만으로 GBR 데이터를 전송하기에 충분하지 않은 경우 추가되는 프로세스들을 미리 정 해줄 수 있다. 다른 방법으로, 단말은 기준 프로세스들 이외의 프로세스 중에서 임의로 한 개 또는 다수 개의 프로세스들을 추가할 수 있다. 또 다른 방법으로, 단말은 RNC가 정해준 기준 프로세스들에 연속되는 다음 프로세스들을 차례로 GBR 프로세스로서 추가할 수 있다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 스케쥴링 동작을 나타낸 흐름도이다. 상기 기지국은 GBR이 아닌 다른 데이터의 전송을 위하여 각 단말들에 대한 스케쥴링을 수행하는데, GBR 데이터의 전송이 단말의 어느 프로세스에서 일어나는지에 대한 정보를 알고 있어야만 스케쥴링에 있어서 이득을 크게 할 수 있다.

도 10을 참조하면, 과정(1001)에서 기지국운 RNC의 제어에 따라 E-DCH의 수신을 설정한다. 과정(1002)에서 상기 기지국은 단말에 대하여 GBR의 수신에 대한 설정을 수행한다. 과정(1003)에서 상기 기지국은 상기 단말이 GBR 전송에 사용하는 기준 프로세스 정보를 RNC로부터 수신하고, 상기 RNC에 의해 지정된 기준 프로세스들을 확인한다.

과정(1004)에서 상기 기지국은 각 프로세스가 GBR의 전송에 사용되는지의 여부를 판단하게 되는데, 해당 프로세스가 RNC가 설정한 기준 프로세스와 일치하면, 상기 프로세스는 GBR 전송에 사용되는 프로세스로 판단된다. 이때 해당 프로세스가 기준 프로세스가 아니더라도 단말의 채널 상태에 따라 GBR 데이터가 포함될 수 있기 때문에, 상기 기지국은 상기 단말로부터 상기 프로세스를 통해 수신되는 데이터의 헤더에 포함된 정보 등을 이용하여 상기 프로세스에서 수신한 데이터가 GBR 데 이터인지의 여부를 판단한다. 이때 상기 데이터의 헤더에 포함되어 상기 데이터가 GBR 데이터인지의 유무를 표시하는 DDI(Data Description Identifier) 등이 이용될 수 있다. 상기 프로세스에서 수신한 데이터가 GBR 데이터이면, 상기 프로세스는 GBR 프로세스로 판단된다.

상기 과정(1004)에서 상기 프로세스가 GBR 프로세스인 것으로 확인되면, 과정(1005)에서 상기 기지국은 상기 프로세스에 대해 GBR을 위해 요구된 양만큼의 역방향 리소스, 즉 RoT를 예약(reserve)한 후 과정(1007)으로 진행한다. 반면 상기 과정(1004)에서 상기 프로세스가 GBR 프로세스가 아닌 것으로 확인되면 리소스의 예약 없이 바로 과정(1007)으로 진행한다. 상기 과정(1007)에서 상기 기지국은 전체 프로세스들에 대해 스케쥴링을 수행하여 스케쥴링 그랜트를 결정하고, 상기 결정된 스케쥴링 그랜트를 상기 단말에게로 전송한다. 이때 상기 기지국은 상기 비-스케쥴링 데이터 전송을 위한 프로세스들을 위해 상기 예약된 리소스를 고려하여 스케쥴링을 수행하며, GBR 프로세스에 대해서는 스케쥴링 그랜트를 전송하지 않고 비-GBR 프로세스에 대하여만 스케쥴링 그랜트를 전송하여, 역방향 전송을 제어한다.

상기에서 본 발명이 제시하는 방법은 어느 정도 구체적일 수 있으나 상기 기술에 한정적이지 않고, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상기 설명된 방법에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것 들에 의해 정해져야 한다.

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

본 발명에서 단말은 정해진 임의의 기준 프로세스를 이용하여 비-스케쥴링 데이터를 전송하며, 채널 상황에 따라서 상기 기준 프로세스 이외의 프로세스에서 비-스케쥴링 데이터를 전송한다. 스케쥴링 데이터는 비-스케쥴링 프로세스가 아닌 다른 프로세스들을 이용하여 전송한다. 이러한 본 발명은 비-스케쥴링 데이터의 전송과 스케쥴링 데이터의 전송을 정확히 프로세스들로 분리하여, 기지국의 스케쥴링을 효과적으로 할 수 있는 발판을 제공한다. 또한 기지국은 단말의 전송 데이터를 바탕으로 비-스케쥴링 데이터가 전송되는 프로세스를 판단하여 상기 프로세스에서는 상기 단말에 대한 리소스 할당을 수행하지 않고 리소스의 예약(reserve)만을 수행하는 반면, 다른 프로세스에서는 리소스 할당을 수행한다.

Claims

이동통신 시스템에서 역방향 링크의 비 스케쥴링 데이터 전송 방법에 있어서,

역방향 패킷 전송을 위한 복수의 자동 재전송 요구(HARQ) 프로세스들을 설정하는 과정과,

상기 복수의 프로세스들 중, 역방향 링크의 비-스케쥴링 데이터 전송을 위한 프로세스들을 할당하는 과정과,

상기 할당된 프로세스들을 통해 상기 기지국의 스케쥴링에 따른 리소스 할당과 관계없이 비-스케쥴링 데이터를 전송하는 과정과,

상기 복수의 프로세스들 중 할당되지 않은 프로세스들을 통해 상기 기지국의 리소스 할당에 따라서 스케쥴링 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 할당하는 과정은,

상기 역방향 패킷 전송을 제어하는 무선망 제어기(RNC)로부터 상기 비-스케쥴링 데이터의 전송에 관련된 정보를 수신하는 단계와,

상기 비-스케쥴링 데이터의 전송에 관련된 정보에 따라 지시된 기준 프로세스들을 상기 비-스케쥴링 데이터 전송을 위한 프로세스들로 할당하는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 할당하는 과정은,

상기 기준 프로세스들만으로 상기 비-스케쥴링 데이터를 전송하기에 충분하지 않은 경우, 상기 복수의 프로세스들 중 소정 개수의 추가의 프로세스들을 상기 비-스케쥴링 데이터 전송을 위한 프로세스들로 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 추가의 프로세스들은,

상기 무선망 제어기에 의해 지정되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 추가의 프로세스들은,

상기 비-스케쥴링 데이터의 전송에 필요한 개수만큼 상기 단말에 의해 지정되는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 데이터는,

소정의 데이터 레이트를 보장해 주어야 하는 보장 비트 레이트 서비스(Guaranteed Bit Rate, GBR) 데이터임을 특징으로 하는 상기 방법.
이동통신 시스템에서 역방향 링크의 비 스케쥴링 데이터 수신 방법에 있어서,

역방향 패킷 수신을 위한 복수의 자동 재전송 요구(HARQ) 프로세스들을 설정하는 과정과,

상기 복수의 프로세스들 각각에 대해, 역방향 링크의 비-스케쥴링 데이터 수신을 위한 프로세스인지를 확인하는 과정과,

상기 비-스케쥴링 데이터 수신을 위한 프로세스들을 위해 요구된 양의 리소스를 예약하는 과정과,

상기 비-스케쥴링 데이터 수신을 위한 프로세스들을 위한 상기 예약된 리소스를 고려하여, 상기 복수의 프로세스들 전체에 대해 역방향 패킷 전송을 위한 스케쥴링을 수행하는 과정과,

상기 스케쥴링에 따라 상기 복수의 프로세스들 중 상기 비-스케쥴링 데이터 수신을 위한 프로세스들을 제외한 나머지 프로세스들에게 스케쥴링 그랜트를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 확인하는 과정은,

상기 역방향 패킷 수신을 제어하는 무선망 제어기(RNC)로부터 상기 비-스케쥴링 데이터의 전송에 관련된 정보를 수신하는 단계와,

상기 비-스케쥴링 데이터의 전송에 관련된 정보에 따라 지시된 기준 프로세스들을 상기 비-스케쥴링 데이터 수신을 위한 프로세스들로 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 확인하는 과정은,

상기 복수의 프로세스들을 통해 데이터를 수신하고 상기 수신한 데이터가 비-스케쥴링 데이터인지를 확인하는 단계와,

상기 수신한 데이터가 비-스케쥴링 데이터이면, 상기 비-스케쥴링 데이터를 수신한 프로세스를 상기 비-스케쥴링 데이터 수신을 위한 프로세스들인 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 데이터는,

소정의 데이터 레이트를 보장해 주어야 하는 보장 비트 레이트 서비스(GBR) 데이터임을 특징으로 하는 상기 방법.