KR100567949B1 - 역방향 링크 레이트 스케줄링을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
가변 레이트 통신이 가능한 통신 시스템에서, 다중 레벨 스케줄링은 데이터 통신에서 역방향 링크를 사용을 향상시키고 송신 지연을 감소시킨다. 다중 레벨 스케줄링은 기지국 레벨 스케줄링, 선택자 레벨 (시스템 레벨) 스케줄링 및 네트워크 레벨 스케줄링을 구비한다. 네트워크 레벨 스케줄링은 상이한 선택자 스케줄러에 의하여 제어되는 기지국과 소프트 핸드오프에서 기지국에 대하여 수행된다. 선택자 레벨 스케줄링은 동일한 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 제어되는 기지국과 소프트 핸드오프에 있는 원격국에 대하여 수행된다. 기지국 레벨 스케줄링은 소프트 핸드오프에 있지 않는 원격국에 대하여 수행된다. 기지국 레벨 스케줄링은 더 높은 레벨 스케줄링이 수행된 수에, 잉여 용량을 사용하여 수행된다. 각각의 스케줄링 레벨은 상이한 스케줄링 간격을 가질 수 있다.
Description
본 발명은 데이터 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 가변 데이터 전송 레이트를 갖는 통신 시스템에서 역방향 링크 레이트 스케줄링을 위한 신규하고 향상된 방법 및 장치에 관한 것이다.
현대의 통신 시스템은 다양한 응용 분야를 지원할 것을 요구한다. 그러한 통신의 하나가 "TIA/EIA/IS-95A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Spread Spectrum Cellular System"(이하 IS-95A 표준이라 칭함) 에 따른 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템이다. CDMA 시스템은 지상 링크를 통하여 사용자간에 음성 및 데이터 통신을 허용한다. 다중 접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술의 사용은 양자가 본 발명인의 양수인에게 양도되며 참조로서 본원에 인용된 발명의 명칭이 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 인 미합중국 특허 제 4,901,307 호 및 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미합중국 특허 제 5,103,459 호에 개시되어 있다.
IS-95A 표준은 음성 통신을 최적화하기 위하여 설계되고 다수의 중요한 시스템 설계 변수는 그러한 목적을 달성하기 위하여 선택된다. 예를 들어, 스피커 사이의 시간 지연은 허용될 수 없기 때문에, 처리 지연은 최소화되어야 한다. 각각의 사용자에게 전화 시간 동안에 대하여 통화 데이터를 전송할 수 있는 전송 레이트가 할당된다. 전화를 종료하면, 할당된 전송 레이트는 또 다른 사용자에게 재할당될 수 있다.
CDMA 시스템에서, 사용자는 1개 이상의 기지국을 통하여 상호 차례로 통신하는 원격국들을 통하여 상호 통신한다. 본 명세서에서, 기지국은 원격국이 통신하는 하드웨어를 지칭한다. 셀은 그 용어가 사용되는 문맥에 따라서 하드웨어 또는 지리적인 커버 영역을 지칭한다.
CDMA 시스템에서, 사용자간의 통신은 기지국에 의하여 서비스되는 1개 이상의 셀을 통하여 수행된다. 1개의 원격국에서의 제 1 사용자는 역방향 링크 상에서 음성 데이터를 셀에 송신함으로써, 제 2 원격국 또는 표준 전화기에서의 제 2 사용자와 통신한다. 셀은 음성 데이터를 수신하고 또 다른 셀 또는 공중 전화망 (PSTN, Public Switched Telephone Network)으로 데이터를 보낼 수 있다. 제 2 사용자가 원격국에 있는 경우, 데이터는 동일 셀 또는 제 2 셀의 순방향 링크 상에서 제 2 원격국으로 송신된다. 다른 한편, 데이터는 표준 전화 시스템 상에서 PSTN 을 통하여 제 2 사용자에게 보내진다. IS-95A 시스템에서, 순방향 링크 및 역방향 링크는 개별적인 주파수로 할당되며, 서로 독립적이다.
원격국은 통신 중에 1개 이상의 셀로서 통신한다. CDMA 원격국은 소프 트 핸드오프 중에 다수의 셀들로서 동시에 통신할 수 있다. 소프트 핸드오프는 이전의 셀과의 링크를 차단하기 전에 새로운 셀로 링크를 확립하는 과정이다. 소프트 핸드오프는 통화 중단율을 최소화한다. 소프트 핸드오프 동안 1개 이상의 셀을 통하여 원격국과의 통신을 제공하는 방법 및 시스템은 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조로서 인용된 발명의 명칭이 "MOBILE ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미합중국 특허 제 5,267,261 호에 개시된다. 자원의 새로운 할당이 이루어지는 경우 소프트 핸드오프와 관련된 복수의 셀의 각각의 상태 및 용량에 대하여 고려해야 하기 때문에, 소프트 핸드오프는 CDMA 시스템 설계의 다양한 측면에 영향을 미친다.
IS-95A 표준에 따르면, 각각의 원격국은 셀과의 통신기간 동안에 대한 역방향 링크 상에 28.8Kbps 의 전송 속도로 할당된다. 레이트 1/3 의 컨벌루션 인코더를 사용하여, 각각의 원격국의 데이터 레이트는 9.6Kbps 에 이르게 된다. IS-95A 표준에 의하여 지정되지 않아도, 더 높은 데이터 레이트는 다른 코드 레이트를 사용함으로써 지원될 수 있다. 예를 들어, 14.4Kbps 의 데이터 레이트는 레이트 1/2 의 컨벌루션 인코더를 사용함으로써 이루어진다.
CDMA 시스템은 스펙트럼 확산 통신 시스템이다. 스펙트럼 확산 통신의 이점은 종래 기술에 공지되어 있으며, 전술한 참조에 의하여 알 수 있다. CDMA 시스템은 셀룰러 밴드 내에서 사전에 존재하는 인접하지 않는 주파수 할당 내에서 작동해야 한다. 설계에 의하여, IS-95A 표준에 적용되는 CDMA 시스템은 1.2288MHz 대역폭이 할당되어, 셀룰러 밴드를 충분히 이용할 수 있다. 역방향 링크는 원격국으로부터 셀로의 전송을 지칭한다. 역방향 링크에서, 28.8Kbps 의 전송 레이트는 전체 1.2288MHz 에 걸쳐 확산된다.
역방향 링크에서, 각각의 송신 원격국은 네트워크에서 다른 원격국으로의 간섭으로 작동한다. 따라서, 역방향 링크 용량은 원격국이 다른 원격국으로부터 얻는 전체 간섭에 의하여 제한된다. 사용자가 통화하고 있지 않을 때, IS-95A CDMA 시스템은 더 적은 비트를 송신함으로써 역방향 링크 용량을 증가하여, 더 작은 전력을 사용하고 간섭을 감소시킨다.
간섭을 최소화하고 역방향 링크 용량을 최대화하기 위하여, 각각의 원격국의 송신 전력은 2개의 전력 제어 루프에 의하여 제어된다. 제 1 전력 제어 루프는 원격국의 송신 전력을 조정하여, 셀에서 수신된 신호의 잡음과 간섭에 대한 에너지의 비, Eb/(N0+I0) 에 의하여 측정되는 신호의 품질은 일정한 레벨에서 유지된다. 이 레벨은 Eb/(N0+I0) 설정점으로서 참조된다. 제 2 전력 제어 루프는 설정점을 조절하여 프레임 에러 레이트 (FER)에 의하여 측정되는 바람직한 레벨의 성능이 유지된다. 역방향 링크에 대한 전력 제어 메커니즘은 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조로써 인용된 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM" 인 미합중국 특허 제 5,056,109 호에 개시된다.
각각의 원격국상의 사용자는 그 사용자의 대화에서 통화 능동성의 레벨에 기초하여 다른 비트 레이트에서 송신한다. 가변 레이트 통화 보코더는 사용자 가 활동적으로 통화할 때는 풀 레이트로, 예를 들어, 중지 등과 같은 침묵의 동안에는 로우 레이트로 통화 데이터를 제공한다. 가변 레이트 보코더는 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조로서 인용되는 발명의 명칭이 "VARIABLE RATE VOCODER" 인 미합중국 특허 제 5,414,796 호에 개시되어 있다.
CDMA 시스템에 대하여, 셀에 의하여 지지 가능한 사용자의 수에 의하여 측정되는 바와 같은, 원격국과 셀 사이의 음성 통신에 대한 역방향 링크 용량은 원격국상에서 사용자의 송신 레이트에 의하여 결정될 수 있다. 이것은 역방향 링크 용량의 변수 결정 요인이 시스템 설계에 의하여 고정되거나 주어지기 때문이다. 예를 들어, 각 원격국에 대하여 사용 가능한 최대 수신 전력은 FCC 규정 및 시스템 설계 제한에 의하여 한정된다. 바람직한 레벨의 성능을 유지하도록 요구되는 Eb/(N0+I0) 는 제어될 수 없는 채널 조건에 의존한다. 최종적으로, 1.2288MHz 의 CDMA 시스템 대역폭은 설계에 의하여 선택된다.
소정의 시점에서의 통화 활동의 양은 결정된 것이 아니다. 또한, 사용자간에 통화 활동의 레벨에는 전형적인 상호 관계가 없다. 따라서, 모든 송신 원격국으로부터의 셀에 수신되는 전체 전력은 시간에 따라 변화하며, 가우스 분포로서 개산 (槪算)한다. 실제 통화의 기간 중에, 원격국은 더 높은 전력으로 송신하고 다른 원격국에 더 많은 간섭을 발생시킨다. 더 많은 간섭으로 인하여 다른 원격국들의 Eb/(N0+I0)를 감소시켜서, 전력 제어가 변동을 추적할 수 없는 경우, 셀에 의하여 수신되는 음성 데이터에서의 프레임 에러를 증가시킨다. 따라서, 통신 시스템을 액세스할 수 있는 사용자의 수는 한정되어, 송신된 프레임의 작은 부분만이 초과된 간섭을 통하여 손실된다.
바람직한 프레임 에러 레이트 (FER)를 유지하기 위한 역방향 링크 용량을 제한하는 것은 평균적으로 전체 용량보다 작은 정도로 셀을 동작시키는 효과를 가지며, 역방향 링크 용량을 덜 사용하게 된다. 더 나쁜 상황에서, 역방향 링크 용량의 절반까지는 3dB까지의 여유를 유지하기 위하여 소비된다. 그 여유는 셀이 수신할 수 있는 최대 전력 및 셀이 실제로 수신하는 평균 전력 사이의 차이이다. 그 여유만이 원격국들에서 사용자의 통화 활동이 높은 기간 동안에 사용된다.
CDMA 시스템 내의 데이터 통신은 음성 통신과는 다른 특성을 가진다. 예를 들어, 데이터 통신은 전형적으로 데이터 트래픽의 하이 버스트에 의하여 표시된 비활동 또는 낮은 활동의 긴 기간에 의하여 특정된다. 데이터 통신을 위한 중요한 시스템 요구 사항은 데이터의 버스트를 전송하기에 필요한 송신 지연이다. 송신 지연은 음성 통신에 대한 것과 같은 데이터 통신에서 동일한 효과를 갖지는 않지만, 데이터 통신 시스템의 품질을 측정하는 중요한 메트릭이다.
데이터 소스가 가변 레이트에서 데이터를 제공하는, 고정된 크기의 코드 채널 프레임에서의 데이터 트래픽을 송신하는 방법은 본 발명의 양수인에게 양도되고, 참조로서 인용된 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION" 인 미합중국 특허 제 5,504,773 호에 개시된다. 데이터는 데이터 프레임으로 부분화되고 각각의 데이터 프레임은 데이터 부분으로 더 부분화된다. 데이터 부분은 20 msec 넓이일 수 있는 코드 채널 프레임으로 부호화된다. 28.8Kbps 심볼 레이트에서, 각각 20msec 폭의 코드 채널 프레임은 576개의 심볼을 포함한다. 레이트 1/2 또는 레이트 1/3 컨벌루션 인코더는 응용 분야에 따라서 데이터를 복호화하는데 사용된다. 레이트 1/3 인코더를 사용하는 경우, 데이터 레이트는 약 9.6 Kbps 이다. 9.6 Kbps 의 데이터 레이트에서, 채널 프레임마다 172 데이터 비트, 12 순환 여유 검사 (CRC) 비트 및 8 코드 테일 비트가 있다.
역방향 링크 상에서의 고속 데이터 송신은 다중 코드 채널을 통하여 데이터 트래픽을 동시에 송신함으로써 성취될 수 있다. 데이터 송신을 위한 다중 코드 채널의 사용은 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조로써 인용된 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING RATE SCHEDULED DATA IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM" 이고 출원일이 1996년 5월 31일인 미합중국 특허출원번호 제 08/656,649 호와 발명의 명칭이 "HIGH DATA RATE CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM" 이고 출원일이 1996년 5월 28일인 미합중국 특허출원번호 제 08/654,443 호에 개시된다.
음성 동작의 레벨에서의 변동으로 인하여, 역방향 링크에 대한 필요성은 시간에 따라서 지속적으로 변화한다. 역방향 링크의 비효율적인 사용은 낮은 음성 동작의 기간 동안에 데이터 트래픽을 송신함으로써 향상될 수 있다. 음성 통신의 품질에서의 악화를 회피하기 위하여, 데이터 송신은 셀의 사용 가능한 역방향 링크 용량을 일치시키도록 역동적으로 조정되어야 한다.
데이터 트래픽의 대용량의 간헐적인 버스트를 다루기 위하여, 시스템은 용량의 사용 가능성에 기초하여, 높은 데이터 레이트로 송신하는 능력 및 요구될 때마다 역방향 링크 용량을 사용자에게 할당하는 능력으로 설계되어야 한다. CDMA 시스템에서, 그 설계는 현존하는 다른 시스템 고려 사항을 참작해야 한다. 우선, 음성 통신은 확장된 지연을 감수할 수 없기 때문에, 다른 데이터 트래픽보다 음성 데이터 송신에 우선권이 주어져야 한다. 두 번째, 소정의 시점에서의 음성 동작의 양이 예상 가능하지 않기 때문에, 역방향 링크는 지속적으로 감시되어야 하며, 데이터 송신은 역동적으로 조절되어 역방향 링크 능력은 초과되지 않는다. 세 번째, 원격국은 다중 셀들 사이의 소프트 핸드오프에 있기 때문에, 데이터 송신 레이트는 소프트 핸드오프에 참여하는 각각의 기지국의 역방향 링크 용량에 기초하여 할당되어야 한다. 본 발명은 이러한 고려 사항을 참작한다.
본 발명은 다층 역방향 스케줄링에 대한 신규하고 향상된 방법 및 장치이다. 본 발명은 데이터 통신에서 역방향 링크의 사용을 향상시키고 송신 지연을 감소시킨다. 본 발명에 따르면, 통신 네트워크는 1개 이상의 시스템을 구비하며, 각 시스템은 1개 이상의 기지국을 구비하고, 각 기지국은 0개 또는 그 이상의 원격국과 통신한다. 베이스 송수신기 서브 시스템 (BTS) 스케줄러는 각 기지국에 대하여 고속 역방향 링크 송신을 스케줄하며, 선택자 스케줄러는 각 시스템에 대한 고속 송신을 스케줄하고, 네트워크 스케줄러는 네트워크에 대하여 고속 송신을 스케줄한다.
예시적인 실시예에서는, 역방향 링크에서 고속 데이터를 송신하도록 요구하는 원격국은 3개의 범주로 분할될 수 있다. 제 1 범주는 소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국을 포함한다. 제 2 범주는 동일한 기지국 제어기에 의하여 제어되는 기지국 사이의 소프트 핸드오프에 있는 원격국을 포함한다. 또한, 다른 기지국 제어기에 의하여 제어되는 기지국 사이의 소프트 핸드오프에 있는 원격국을 포함한다.
본 발명의 목적은 통신 네트워크에서 역방향 링크 용량의 사용을 향상하고 스케줄링 지연을 최소화하는 것이다. 예시적인 실시예에서, BTS 스케줄러는 제 1 범주에서 원격국에 대한 스케줄링을 수행하며, 선택자 스케줄러는 제 2 범주에서 원격국에 대한 스케줄링을 수행하고, 네트워크 스케줄러는 제 3 범주에서 원격국에 대한 스케줄링을 수행한다. 다중 레벨에서의 스케줄링은 통신 네트워크로 하여금 스케줄된 고속 송신이 증가된 부하 및 간섭의 측면에서 해당 네트워크상의 영향을 가지게 하며, 사용 가능한 자원을 최적으로 사용하게 한다. 또한, 더 낮은 스케줄링 레벨 (예를 들어, 기지국 레벨 또는 선택자 레벨) 에서의 스케줄링은 더 짧은 스케줄링 지연을 발생시켜서 시스템 성능을 향상시킨다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용 가능한 자원으로 신속한 변동에 반응하는 능력을 제공하는 것이다. 기지국 레벨에서의 스케줄링은 네트워크 또는 선택자 레벨에서의 스케줄링보다 짧은 시간 내에 BTS 스케줄러에 의하여 수행될 수 있다. 더 짧은 스케줄링 지연은 사용 가능한 용량의 더 정확한 추정 및 향상된 시스템 성능을 발생시킨다. 기지국 레벨에서의 스케줄링은 BTS 스케줄러로 하여금 시스템 사용에서의 변화에 신속하게 반응하도록 허용한다. 더 짧은 스케줄링 지연은 사용 가능한 자원의 향상된 추정을 허용한다.
본 발명의 또 다른 목적은 각각의 스케줄링 레벨에 대한 다른 스케줄링 간격에 대하여 허용함으로써 역방향 링크의 사용을 최적화하는 것이다. 네트워크 스케줄러는 최장 스케줄링 지연을 요구하며, 최장 스케줄링 간격이 할당될 수 있다. 반대로, BTS 스케줄러는 최단 스케줄링 지연을 요구하며, 최단 스케줄링 지연이 할당될 수 있다. 스케줄링 지연과 스케줄링 간격을 일치시키는 것은 자원의 보다 나은 사용을 발생시킨다.
본 발명의 특징, 목적 및 장점은 도면을 참조하여 자세히 설명하며, 도면중 동일한 도면 부호는 도면 전체에 걸쳐서 동일한 부분을 나타낸다.
도 1 은 복수의 셀, 복수의 기지국 및 복수의 원격국을 포함하는 셀룰러 네트워크의 도면.
도 2 는 CDMA 통신 시스템에서 본 발명의 예시적인 실시를 설명하는 블록도.
도 3 은 채널 제어기의 블록도.
도 4 는 원격국 내의 예시적인 인코더의 블록도.
도 5 는 원격국에서 예시적인 변조기의 블록도.
도 6 은 원격국에서 선택적인 인코더 및 변조기 구조의 블록도.
도 7 은 본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링의 흐름도.
도 8 은 본 발명의 데이터 송신 레이트 할당의 흐름도.
도 9 는 본 발명의 데이터 송신 레이트 재할당의 흐름도.
도 10 은 송신 레이트 할당 및 할당된 송신 레이트에서의 데이터 송신을 도시하는 타이밍도.
도 11 은 본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링의 예시적인 사용을 도시하는 도면.
도 12 는 각각의 시스템이 복수의 기지국을 포함하는 복수의 시스템을 포함하는 예시적인 통신 네트워크의 도면.
도 13 은 본 발명의 통신 네트워크의 기본 구조를 도시하는 블록도.
도 14a 및 도 14b 는 본 발명의 기지국 레벨 스케줄링 및 네트워크 레벨 스케줄링에 대한 송신 레이트 할당 및 할당된 송신 레이트에서의 데이터 송신을 도시하는 타이밍도.
도면을 참조하면, 도 1 은 다중 셀 (2a 내지 2g)로 구성된 예시적인 셀룰러 통신 네트워크를 표시한다. 각 셀 (2)은 대응하는 기지국 (4)에 의하여 서비스된다. 예시적인 실시예에서, 본 발명이 모든 무선 통신 형식에 적용 가능하다고 하더라도, 셀룰러 네트워크는 CDMA 통신 네트워크다. CDMA 네트워크 내에서, 다양한 원격국 (6)은 전체에 걸쳐서 퍼져있다. 각각의 원격국 (6)은 원격국이 소프트 핸드오프에 있는지 여부에 따라 1개 이상의 기지국 (4)과 통신한다. 예를 들어, 원격국 (6a 및 6b)은 기지국 (4c)과 배타적으로 통신하고, 원격국 (6d 및 6e)은 기지국 (4d)과 배타적으로 통신하지만, 셀 경계 근처에 위치된 원격국 (6c)은 소프트 핸드오프에 있고 기지국 (4c 및 4d)과 동시에 통신한다. CDMA 시스템에서의 소프트 핸드오프의 사용은 전술한 미합중국 특허 제 5,267,261 호에 상세히 기재된다.
본 발명의 CDMA 네트워크의 기본 구조를 도시하는 블록도가 도 2 에 도시된다. 기지국 제어기 (10) 은 패킷 네트워크 인터페이스 (24), PSTN (30) 및 CDMA 네트워크 (간략화를 위해 1개의 기지국 (4)만이 도 2 에 도시됨)에서의 모든 기지국 (4)과 인터페이스한다. 기지국 제어기 (10)는 CDMA 네트워크에서의 원격국 (6) 및 패킷 네트워크 인터페이스 (24)와 PSTN (30)에 접속된 다른 사용자 사이의 통신을 조정한다. 간략화를 위하여 단지 1개의 선택자 소자가 도 2 에 도시되어도, 기지국 제어기 (10)는 수 개의 선택자 소자 (14)를 포함한다. 1개의 선택자 소자 (14)는 할당되어 1개 이상의 기지국 (4) 및 원격국 (6)사이의 통신을 제어한다.
역방향 링크에서, 원격국 (6)은 기지국 (4)에 요구 메시지를 송신함으로써 통화를 개시한다. 기지국은 그 메시지를 수신하여 통화 제어 처리기 (16)에 전송한다. 통화 제어 처리기 (16)는 선택자 소자 (14)에 명령을 보내어 기지국 (4)으로 하여금 순방향 링크 트래픽 채널을 할당하도록 한다. 기지국 (4)은 1개의 채널 소자 (40)를 사용하여 원격국 (6)과의 통화를 제어한다. 트래픽 채널을 할당한 후에, 통화 제어 처리기 (40)가 통지된다. 통화 제어 처리기 (40)는 이후 기지국 (4)으로 하여금 채널 할당 메시지를 순방향 링크 상의 원격국 (6)에 송신하도록 명령한다.
원격국 (6)은 채널 스케줄러 (12)로부터 허가를 요구하여 역방향 링크 상의 고속 데이터 송신을 개시한다. 원격국 (6)내의 제어기 (68)는 요구 명령을 인코더 (72)로 라우트함으로써 그 요구를 처리한다. 제어기 (68)는 마이크로 제어기, 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리 (DSP) 칩, 또는 여기에 기재된 기능을 수행하도록 프로그램된 ASIC 으로 구현될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 인코더 (72)는 전술한 미합중국 특허 제 5,504,773 호에 기재된 블랭크 (Blank) 및 버스트 (Burst) 신호 데이터 형식과 일관된 요구 명령을 인코드한다. 인코더 (72)는 1세트의 순환 여유 검사 (CRC) 비트를 발생시키고 부가하며, 1세트의 코드 테일 비트를 부가하며, 컨벌루션하게 데이터 및 부가된 비트를 인코드하고, 인코드된 데이터 심볼을 재배열한다. 삽입된 비트는 변조기 (MOD;74)에 제공된다. 왈쉬 (Walsh) 코드 매핑을 사용하여 변조기 (74)는 삽입된 비트를 또 다른 신호 공간에 매핑한다. 구체적으로, 삽입된 비트는 6비트의 그룹으로 그룹지어진다. 6비트는 대응하는 64개의 왈쉬 시퀀스로 매핑된다. 그후, 변조기 (74)는 왈쉬 코드 칩을 길이가 긴 의사잡음 (Pseudo Noise, PN) 코드 및 길이가 짧은 PN 코드로서 전개한다. 변조된 신호는 프론트 엔드 (62)에 제공된다. 프론트 엔드 (62)는 안테나 (60)를 통하여 역방향 링크 (52) 상에서 무선으로 신호를 필터링하며, 증폭하고 송신한다.
원격국 (6)은 길이가 긴 PN 시퀀스에 따라서 역방향 링크 데이터를 변조한 다. 예시적인 실시예에서, 각 역방향 링크 채널은 길이가 긴 공통 PN 시퀀스에 따라서 각 역방향 링크 채널이 정의된다. 2개의 상이한 오프셋에서, 결과적인 변조 시퀀스가 상호 관련이 없게 된다. 원격국 (6)의 오프셋은 원격국 (6)의 독특한 숫자 식별에 따라서 결정되어, IS-95 의 예시적인 실시예에서 원격국 (6)은 전자 일련 번호 (Electronic Serial Number, ESN)이다. 따라서, 각각의 원격국 (6)은 그 독특한 전자 일련 번호에 따라서 결정된 상호 관련없는 1개의 역방향 링크 채널 상에서 송신한다.
기지국 (4)에서, 역방향 링크 신호는 안테나 (44)에 의하여 수신되고 RF 유니트 (42)에 제공된다. RF 유니트 (42)는 역방향 링크 신호를 필터링하고, 증폭하고, 다운 컨버트 (downconvert) 하고, 양자화하고, 디지털화된 베이스밴드 신호를 채널 소자 (40)에 제공한다. 원격국에서 수행되는 신호 처리 기능의 반대로, 채널 소자 (40)는 베이스밴드 신호를 복조하고 복호화한다. 채널 소자 (40)는 길이가 짧은 PN 코드 및 길이가 긴 PN 코드로서 디지털화된 베이스밴드 신호를 디스프레드 (despread)한다. 이후, 채널 소자 (40)는 디스프레드된 데이터를 맵에 신호한다. 구체적으로, 디스프레드된 데이터는 64개의 칩의 블록으로 그룹지어지며 디스프레드된 데이터의 블록에 최근접한 왈쉬 시퀀스를 가진 왈쉬코드를 할당한다. 왈쉬 코드는 복조된 데이터를 구비한다. 이후, 채널 소자 (40)는 복조된 데이터를 재배열하고, 컨벌루션하게 삽입되지 않은 데이터를 디코드하며, CRC 기능을 수행한다. 디코드된 데이터, 예를 들면, 요구 명령은 선택자 소자 (14)에 제공된다. 선택자 소자 (14)는 요구 명령을 채널 스케줄러 (12)에 라우트한다.
채널 스케줄러 (12)는 기지국 제어기 (10)내의 모든 선택자 소자 (14)에 접속한다. 채널 스케줄러 (12)는 역방향 링크에서 고속 데이터 송신용으로 각 원격국 (6)에 의하여 사용될 수 있는 최대 스케줄된 송신 레이트를 할당한다. 원격국 (6)에 대하여 최대로 스케줄된 송신 레이트는 선택자 소자 (14)에 제공된다. 선택자 소자 (14)는 스케줄링 정보를 인코드하고 변조하는 채널 소자 (40)에 스케줄링 정보를 라우트한다. 변조된 신호는 신호를 업컨버트하고 조절하는 RF 유니트 (42)에 제공된다. 신호는 순방향 링크 (50)를 통하여 안테나 (44)에 의하여 송신된다.
원격국 (6)에서, 순방향 링크 신호는 안테나 (60)에 의하여 수신되며 프론트 엔드 (62)에 라우트된다. 프론트 엔드 (62)는 수신된 신호를 필터링, 증폭, 다운 컨버트 및 양자화하여, 디지털화된 베이스밴드 신호를 복조기 (DEMOD; 64)에 제공한다. 디지털화된 베이스밴드 신호는 채널 소자 (40)에 의하여 수행되는 신호 처리와는 반대로, 복조기 (64)에 의하여 복조되고 디코더 (66)에 의하여 디코드된다. 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 포함하는 디코드된 데이터는 제어기 (68)에 라우트된다. 제어기 (68)는 스케줄링 정보를 수신하고 하드웨어를 구성하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 또는 그 이하에서 데이터 송신을 시작한다.
고속 데이터 송신은 데이터 송신이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트까지의 레이트에서 발생할 수 있는 것을 제외하고는 요구 명령의 송신에 대하여 전술한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 발생한다. 원격국 (6)에서, 데이터는 데이터 프레임으로 분할된다. 본 명세서에서, 데이터 프레임은 1개의 프레임 시간 기간 내에서 원격국 (6)으로부터 기지국 (4)으로 송신되는 데이터의 양을 언급한다. 그 데이터 프레임은 또한 데이터 부분이라고 불리는 더 작은 단위로 분할될 수 있다. 데이터 프레임은 데이터 소스 (70)로부터 인코더 (72)로 보내진다. 인코더 (72)는 데이터 프레임을 포맷하고, 발생된 CRC 비트의 1세트 및 코드 테일 비트의 1세트를 삽입하고, 컨벌루션하게 데이터를 인코드하며 인코드된 데이터를 재배열한다. 데이터를 인코드하고 삽입하는 방법은 전술한 미합중국 특허 제 5,504,73 호에 상세히 기재되어 있다. 인코드된 데이터 프레임은 변조기 (74)에 제공되어 왈쉬 코드를 사용한 신호 매핑을 수행한다. 이후, 변조기 (74)는 길이가 긴 가상 잡음 코드 및 길이가 짧은 PN 코드로서 매핑된 데이터를 확산시키며, 확산된 데이터를 프론트 엔드 (62)에 제공한다. 프론트 엔드 (62)는 역방향 링크 (52)상에서 안테나 (44)를 통하여 무선으로 신호를 필터링, 증폭, 업 컨버트 및 송신한다.
기지국 (4)은 역방향 링크 신호를 수신하고 전술한 방법과 동일하게 역방향 링크 신호를 복조하고 디코드한다. 디코드된 데이터는 채널 소자 (40)에 의하여 선택자 소자 (14)에 제공된다. 선택자 소자 (14)는 패킷 네트워크 인터페이스 (24)에 데이터를 제공하여 데이터를 데이터 싱크 (22)에 라우트한다. 전술한 바와 같은 하드웨어는 CDMA 네트워크를 통하여 데이터 및 음성 통신 양자의 송신을 지원한다.
전술한 기능은 다른 구현으로도 성취될 수 있다. 채널 스케줄러 (12) 및 선택자 (14)의 위치는 집중된 스케줄링 처리가 바람직한지, 분산된 스케줄링 처리가 바람직한지에 따른다. 예를 들어, 채널 스케줄러 (12) 및 선택자 소자 (14)는 기지국 (4)내에 포함될 수 있다. 이 분산 처리는 각 기지국 (4)으로 하여금 그 자체의 스케줄링을 수행하도록 하며, 처리 지연을 최소화시키는 것이 가능하다. 역으로, 채널 스케줄러 (12)는 네트워크에서 모든 기지국 (4)과의 통신을 제어하도록 설계될 수 있다. 이러한 집중 처리는 시스템 자원을 최적하게 사용하게 할 수 있다. 이러한 실시예는 채널 스케줄러 (12)가 예시적인 실시예에서 도시된 바와 같이 기지국 제어기 (10)에서 구체화될 필요가 없다는 것을 설명한다. 전술한 기능의 다른 구현은 예상될 수 있으며, 본 발명의 범주 내에 있는 것이다.
역방향 링크 송신은 2개의 클래스로 분류될 수 있다. 제 1 클래스는 추가적인 처리 지연에 대한 오차 때문에, 바람직한 실시예에서 스케줄되지 않은 스케줄되지 않는 작업을 포함한다. 이 클래스는 음성 통신 및 데이터 통신의 일정 형태 (예를 들면, 더 높은 층에 대한 승인 메시지)를 포함한다. 제 2 클래스 추가적인 처리 및 큐 지연을 허용하는 스케줄된 작업을 포함한다. 이 클래스 원격국 96) 및 기지국 (4)사이의 대부분 데이터 통신을 포함한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 원격국 (6)은 CDMA 네트워크를 통하여 확산되며, 1개 이상의 기지국 (4)과 동시에 통신 상태에 있을 수도 있다. 따라서, 채널 스케줄러 (12)는 전체 CDMA 네트워크에 걸친 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않 은 작업의 송신을 조정한다. 본 발명에서, 역방향 링크의 용량의 사용가능성에 기초하여, 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업의 송신에서의 악화를 회피하기 위하여, 역방향 링크 상에서의 스케줄된 작업의 송신은 채널 스케줄러 (12)에 의하여 스케줄된다. 채널 스케줄러 (12)는 1세트의 목적이 최적화되도록 CDMA 네트워크 내에서 원격국 (6) 상에 각각의 스케줄된 사용자에게 데이터 송신 레이트를 할당하는 기능을 가지게 된다. 이러한 목적은 (1) 시스템 용량 제한 내에서 지원될 수 있는 한 많이 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업을 송신함으로써 역방향 링크 용량의 향상된 사용, (2) 통신에서의 향상된 품질 및 최소화된 송신 지연, (3) 우선 순위에 기초하여 모든 스케줄된 사용자에 대한 역방향 링크 용량의 공정한 할당, 및 (4) 건전지 수명을 연장하고 간섭을 감소시키기 위한 원격국 (6)의 최소화된 송신 전력을 포함한다. 그 목적은 이하에서 상세히 설명되는 리스트의 소자를 균형을 이룸으로써 최적화된다.
본 발명의 채널 스케줄러 (12)의 블록도는 도 3 에 도시된다. 제어기 (92) 는 CDMA 네트워크에서 모든 기지국 (4)으로부터 연관성있는 정보를 수집하고 데이터 송신 레이트를 할당한다. 제어기 (92)는 마이크로 컨트롤러, 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리 (DSP) 칩 또는 여기서 기재된 기능을 수행하는 ASIC 프로그램으로 구현될 수 있다. 제어기 (92)는 기지국 제어기 (10)내에서 모든 선택자 소자 (14)에 접속한다. 제어기 (92)는 역방향 링크에 대한 필요 및 용량에 대한 정보를 수집한다. 수집된 정보는 메모리 소자 (94)에 저장되고 필요에 따라서 제어기 (92)에 의하여 회수된다. 메모리 소자 (94)는 본 발명의 분야에서 알려진 RAM 장치, 래치 또는 다른 타입의 메모리 장치와 같은 메모리 장치의 어느 하나 또는 저장 소자를 사용하여 구현될 수 있다. 제어기 (92)는 또한 타이밍 소자 (96)에 접속한다. 타이밍 소자 (96)는 시스템 클록에 의하여 동작되는 카운터, 외부 신호에 고착된 온 보드 (on board) 발진기, 또는 외부 소스로부터 시스템 타이밍을 수신하는 저장 소자로써 구현될 수 있다. 타이밍 소자 (96)는 역방향 링크 레이트 스케줄링을 수행하기에 필요한 타이밍 신호로 제어기 (92)에 제공한다. 타이밍 신호는 또한 제어기 (92)로 하여금 적당한 간격으로 선택자 소자 (14)에 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 보내도록 한다.
I. 역방향 링크 레이트 스케줄링
본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링 방법의 흐름도가 도 7 에 도시된다. 스케줄링 과정에서의 제 1 단계인 단계 (200)는 원격국 (6)에서 각각의 스케줄된 사용자에 대한 데이터 송신의 최적 할당에 필요한 모든 연관성있는 정보의 수집을 포함한다. 연관성있는 정보는 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업의 수, 각각의 원격국 (6)에 사용 가능한 송신 전력, 각각의 원격국 (6)에 의하여 송신되는 데이터의 양을 지시하는 큐의 크기, 기지국 (4)에서 각각의 원격국 (6)에 대한 Eb/(N0/I0) 설정점 및 측정된 Eb/(N0/I0), 이전 스케줄링 기간 동안의 각각의 원격국 (6)에 대하여 스케줄되지 않은 작업에 대한 송신 레이트, 원격국 (6)이 통신 상태에 있는 셀을 리스트하는 각각의 원격국 (6)의 활성화된 멤버 세트, 원격국 (6)의 우선권, 및 이전의 스케줄링 기간에 대하여 각각의 셀에 대하여 수신된 전체 전력을 포함할 수도 있다. 이러한 변수의 각각은 이하에 상세하게 설명된다. 각각의 셀로부터 정보를 수집하면서, 채널 스케줄러 (12)는 수집된 정보에 기초하여 각각의 스케줄된 사용자에 대한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트, 전술한 목적의 세트, 및 단계 (202)에서 이하에 기재되는 시스템 제한 사항의 리스트를 할당한다. 단계 (204)에서 채널 스케줄러 (12)는 각각의 원격국에 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 포함하는 스케줄링 정보를 보낸다. 그 데이터는 원격국 (6)에 할당된 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서 원격국 (6)에 의하여 송신된다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 다음 스케줄링 기간이 스케줄링 사이클을 재시작하기 전까지 단계 (206)에서 대기한다.
최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 할당은 2개 이상의 실시예에 의하여 성취될 수 있다. 제 1 실시예에서, 채널 스케줄러 (12)는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 각각의 스케줄된 사용자에 할당한다. 또한 제 2 실시예에서, 스케줄된 사용자는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 요구한다.
제 1 실시예에서, 도 7 에서의 흐름도의 단계 (202)에서 스케줄된 사용자에 대한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 할당은 도 8에서 도시된 흐름도에 의하여 더 설명된다. 채널 스케줄러 (12)는 각각의 원격국 (6)의 스케줄된 작업에 대해 최대한 스케줄된 송신 레이트를 할당하여, 전술한 목적이 성취된다. 송신 레이트를 할당할 때, 채널 스케줄러 (12)는 이하의 시스템 제한 사항에 따라야 한다 ; (1) 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 송신될 것이 요구되는 전력인, 원격국 (6) 송신 전력은 원격국 (6)에 사용 가능해야 하고; (2) 각각의 셀에 의하여 수신되는 전체 전력인, 셀 수신된 전력은 소정의 임계값을 초과해서는 않아서 원격국 (6)에 대한 간섭이 초과하지 않으며; (3) 최대한으로 스케줄된 송신 레이트인, 소프트 핸드 오프는 소프트 핸드오프에서 원격국 (6)을 지원하는 모든 셀에 대하여 동일하고; (4) 높은 송신 레이트인, 원격국 (6) 큐 크기는 송신할 데이터의 충분한 크기를 가지는 원격국에 할당된다. 이러한 제한 사항은 이하에서 상세히 기재된다.
예시적인 실시예에서, 각 원격국 (6)에 사용 가능한 송신 전력은 각각의 스케줄링 기간의 시작 전의 일정 시간에서 큐 크기와 함께, 채널 스케줄러 (12)에 보내지며, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 할당에서 고려될 수 있다. 이러한 정보가 채널 스케줄러 (12)에 사용가능하지 않다면, 그 레이트 할당은 원격국 (6)의 송신 전력의 고려없이 수행된다.
채널 스케줄러 (12)는 데이터 송신 레이트를 스케줄된 사용자에게 최적으로 할당하는데 필요한 연관성있는 정보를 수집한 후에, 도 8 의 흐름도에 진입한다. 채널 스케줄러 (12)는 상태 (210)에서 시작한다. 제 1 단계에서, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (212)에서 CDMA 네트워크에서 각각의 셀에 사용 가능한 전체 용량을 계산한다. 각각의 셀에 대한 스케줄된 송신에 사용 가능한 전체 용량은 다음과 같이 계산된다.
Qavail 은 스케줄된 송신에 사용 가능한 역방향 링크 용량, Pr 은 동일한 셀의 스케줄된 작업으로부터의 셀에서 수신된 전력, 및 Pmax 는 셀에서 최대한 허용 가능한 전체 수신된 전력이다. 동일한 셀의 스케줄된 작업으로부터의 것이 아닌 셀에서 수신된 전력은 배경 열 잡음 전력 N0W, 인접한 셀에서 원격국 (6)으로부터의 전력 Padj, 및 스케줄되지 않는 작업에 대한 동일 셀 내에서 원격국 (6)으로부터의 전력 Punscheduled 를 포함한다.
데이터 송신 레이트를 할당할 때 채널 스케줄러 (12)가 만족해야 하는 공식은:
수식 (2)의 유도 및 수식 (2)에서의 용어 각각의 의미는 이하에 상세하게 설명된다. 수식 (2)의 우변에서의 각각의 양적 항이 계산될 수 있거나 알려진다. 수식 (2)의 우변에서의 양은 각각의 스케줄링 기간에서 네트워크에서의 각각의 셀에 대하여 계산된다.
스케줄된 송신에 사용 가능한 용량 (Qavail) 은 수식 (1)에 도시된 것보다는 다른 방법에 의하여 정의되거나 계산될 수 있다. 또한, Qavail 은 스케줄되지 않은 작업의 송신을 제어함으로써 영향받을 수 있다. 예를 들어, 채널 스케줄러 (12)는 1개 이상의 원격국 (6)의 송신 레이트를 제한함으로써 Qavail을 증가시켜서 Pr 을 감소시킨다. Qavail 을 정의하고 조작하는 다른 방법은 고려될 수 있으며 본 발명의 범주내의 것이다.
본 명세서에 걸친 모든 수식에 사용되는 용어는 달리 할당되지 않는 한, 선형 스케일 (dB 가 아님)로 주어진다. 또한, 특수한 표시 (예를 들어, Ebi)가 없는 심볼은 다가오는 스케줄링 기간에 대한 실제값을 표시하며, 밑줄로 표시된 심볼 (예를 들어, E
bi) 는 이전의 스케줄링 기간에 대하여 알려지거나 측정된 값을 표시하고, 햇 (hat)으로 표시된 심볼 (예를 들어, 
)은 다가올 기간에 대한 예상값을 표시한다.
수식 (2)의 좌변에, 다가올 기간에 대한 스케줄된 사용자의 예상된 설정점 (
)은 이전의 스케줄링 기간에 대한 설정점 (
)과 동일한 것으로 가정된다. 따라서, 특정 원격국 (6)의 설정점 및 셀에 사용 가능한 용량의 예상을 가짐으로써, 채널 스케줄러 (12)는 이러한 특정 원격국 (6)에 대한 셀에 의하여 지원될 수 있는 최대 송신 레이트를 결정할 수 있다.
이후, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (214)에서 모든 스케줄된 사용자의 우선 순위 리스트를 생성한다. 우선 순위 리스트는 각각이 이하에서 상세히 설명될, 숫자의 소자의 기능이다. 리스트의 최상위에 위치된 최상위 우선 순위를 가지는 스케줄된 사용자와 리스트의 최하위에 위치된 최하위 우선 순위를 가지는 스케줄된 사용자 그들 사이의 상호 우선 순위에 따라서 스케줄된 사용자가 배열된다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 루프에 진입하게 되며, 우선 순위 리스트에 따라서 스케줄된 사용자에 사용 가능한 역방향 링크 용량을 할당한다.
송신 레이트 할당 루프내의 제 1 단계에서, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (216)에서 최상위 우선 순위를 가지는 우선 순위 리스트상의 스케줄된 사용자를 선택한다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 이 스케줄된 사용자를 지원하는 셀을 식별한다. 이러한 셀은 스케줄된 사용자의 활성화된 멤버 세트에 리스트된다. 스케줄된 사용자가 소프트 핸드오프에 있으면, 사용자를 지원하는 각각의 셀은 사용자에 의해 송신되는 데이터를 동시에 수신한다. 따라서, 활성화된 멤버 세트에서 각각의 셀에 대하여, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (218)에서 스케줄된 사용자에 대한 최대한으로 지원 가능한 송신 레이트를 계산한다. 각 셀에 대한 최대한으로 지원 가능한 송신 레이트는 W/
로서 수식 (2)의 우변상의 양을 곱함으로써 계산될 수 있다.
원격국 (6)은 또한 요청된 송신 레이트를 셀에 송신할 수 있다. 요청된 송신 레이트는 송신될 데이터의 양을 지시하는 큐 크기, 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력, 다가오는 스케줄링 기간에 필요한 예상된 수신 비트당 에너지, 및 원격국 (6)의 백 오프 (backoff) 전력에 기초될 수 있다. 요청된 송신 레이트는 원격국 (6)이 지원할 수 있는 최대 송신 레이트를 표시한다. 이 값은 이하에 상세하게 유도된다.
채널 스케줄러 (12)는 또한 단계 (222)에서 스케줄된 사용자에 의하여 송신될, 큐의 사이즈에 의하여 측정되는 데이터의 양에 기초한 바람직한 송신 레이트를 추천할 수 있다. 이러한 정보가 채널 스케줄러 (12)에 사용가능하면, 바람직한 송신 레이트는 원격국 (6)에 사용 가능한 송신 전력의 함수를 만들 수 있다. 예시적인 실시예에서, 원격국 (6)에 사용 가능한 큐의 사이즈 및 송신 전력은 각각의 스케줄링 기간의 시작에서 원격국 (6)으로부터 채널 스케줄러 (12)로 보내진다. 바람직한 송신 레이트는 스케줄링 간격 내에서의 큐에 데이터를 송신하도록 요구하는 송신 레이트 또는 그 이하로 선택된다.
이러한 원격국 (6)에 대하여 스케줄된 작업에 할당된 역방향 링크 용량이 소프트 핸드오프에서 원격국 (6)을 지원하는 각각의 셀에 의하여 지원될 수 있는 것을 보장하기 위하여, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (220)에서 최대 지원 가능한 송신 레이트, 요구되는 송신 레이트, 및 바람직한 송신 레이트의 리스트에서 최소 송신 레이트를 선택한다. 선택된 최소 송신 레이트는 이 스케줄된 사용자에 대하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트로서 정의된다. 송신 레이트를 스케줄된 사용자에 할당을 하면, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (226)에서 우선 순위로부터 스케줄된 사용자를 제거한다. 각 셀에 사용 가능한 용량은 단계 (228)에서 갱신되어 우선 순위 리스트로부터 바로 전에 제거된 스케줄된 사용자에 할당된 용량 Qi 에 영향을 미친다. 그 용량은 활성화된 멤버 세트로부터 Ri = QiㆍW/
로서 계산되는, 바로 전에 할당된 용량을 감산함으로써 갱신된다. 갱신된 용량은 후속 송신 레이트 할당에서 사용된다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 우선 순위 리스트 상에서 모든 스케줄된 사용자가 단계 (230)에서 송신 레이트를 할당하는 지를 결정한다. 우선 순위 리스트가 비어있지 않으면, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (216)로 복귀하고 차상위 우선 순위를 가진 스케줄된 사용자에게 데이터 송신 레이트를 할당한다. 할당 루프는 우선 순위 리스트가 스케줄된 사용자를 포함하지 않을 때까지 반복된다. 우선 순위 리스트가 비어있으면, 할당 과정은 상태 (232)에서 종료한다.
선택적인 실시예에서, 최대 스케줄된 송신 레이트를 할당하는 대신에, 역방향 링크 용량의 할당은 스케줄된 사용자에 용량을 할당함으로써 성취될 수 있다. 이 실시예에서, 채널 스케줄러 (12)는 스케줄된 사용자에게 역방향 링크 용량을 할당한다. 할당된 용량 Qi 는 선택자 소자 (14)에 라우트되어, 할당된 용량 및 스케줄된 사용자의 설정점 (예를 들어, Ri = QiㆍW/
)에 기초하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 계산한다. 이 실시예에서, 선택자 소자 (14)는 스케줄된 사용자의 설정점에서 변화에 기초한 스케줄링 기간에 각각의 프레임에서 스케줄된 사용자에 대한 새로운 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당한다. 이것은 선택자 소자 (14)로 하여금 인정 가능한 레벨에서 간섭을 유지함으로써 역방향 링크 상에서 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업에 대한 고품질 통신을 유지하도록 한다. 역방향 링크 용량을 할당하는 다른 실시예는 고려될 수 있으며, 본 발명의 범주내의 것이다.
각 셀에 사용 가능한 용량은 루프를 사용하지 않고 스케줄된 사용자에 할당 될 수 있다. 예를 들어, 사용 가능한 역방향 링크 용량은 가중치 함수에 따라서 할당될 수 있다. 가중치 함수는 스케줄된 사용자의 우선 순위 및/또는 다른 요인에 기초될 수도 있다.
우선 순위 리스트는 스케줄된 사용자에게 역방향 링크 용량의 할당을 결정한다. 더 높은 우선 순위를 갖는 스케줄된 사용자에게는 더 낮은 우선 순위를 가진 사용자보다 더 많은 용량이 할당된다. 스케줄된 사용자의 우선 순위에 기초한 순서로 용량을 할당하는 것이 바람직하다고 하더라도, 이것은 필수적인 제한은 아니다. 사용 가능한 자원은 다른 순서에 의하여 할당될 수 있으며, 그러한 것들은 모두 본 발명의 범주 내의 것이다.
본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링은 연속적, 주기적 또는 엇갈린 방법으로 수행될 수 있다. 스케줄링이 연속적, 주기적으로 수행되면, 스케줄링 간격은 셀의 역방향 용량이 스케줄링 기간 동안에 완전히 사용되도록 선택된다. 이러한 목적은 다음의 실시예에 의하여 성취될 수 있다. 다음 실시예의 변형 및 결합인 다른 실시예가 고려될 수 있으며, 그것은 본 발명의 범주 내의 것이다.
제 1 실시예에서, 스케줄링 (또는 용량 할당)은 프레임마다 수행된다. 이 실시예는 채널 스케줄러 (12)로 하여금 각 프레임에서 스케줄된 사용자의 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 역동적으로 조절하여 네트워크에서 각 셀에 사용 가능한 용량을 충분히 사용하게 한다. 보다 많은 처리가 각 프레임에서 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당하도록 요구된다. 또한, 보다 많은 오버헤드는 각 프레임에서 각각의 스케줄된 사용자에 필요한 스케줄링 정보를 송신하도록 요구된다. 추가적으로, 원격국 (6)은 현재의 송신 전력, 그 최대 송신 전력 및 그 능력에 관한 채널 스케줄러 (12)에 보다 자주 정보를 제공하도록 요구될 수도 있다.
제 2 실시예에서, K 가 1보다 큰 정수인 경우, 스케줄링은 K 프레임마다 수행된다. 각각의 스케줄링 간격에 대하여, 채널 스케줄러 (12)는 각각의 스케줄된 사용자에 대하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당한다. 예시적인 실시예에서, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 수식 (2)에서 Pmax 에 대하여 높은 값을 사용함으로써 계산될 수 있다. 또한, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 이전 스케줄링 기간동안에 설정점 
보다 설정점에 대한 더 낮은 값을 사용함으로써 계산될 수 있다. 스케줄된 사용자에게는 알려진다. 예시적인, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 스케줄은 스케줄링 기간마다 스케줄된 사용자에게 송신된다. 고속 송신 레이트에서의 데이터 송신은 이하에 기재되는 바와 같이, 이후에 소정 개수의 프레임을 발생시킨다. 스케줄된 작업의 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 스케줄링 기간 동안에 채널 스케줄러 (12)에 의하여 할당된다. 스케줄링 기간 동안에, 셀의 용량이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 데이터 송신을 지원하지 않는다면, 채널 스케줄러 (12)는 더 낮은 송신 레이트에서 데이터 송신을 지시할 수 있다.
스케줄링 기간 동안에, 각각의 원격국 (6)은 최대한으로 스케줄된 송신 레이트까지의 레이트에서 송신할 것을 허가한다. 원격국이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 송신할 수 없으면, 원격국 (6)은 더 낮은 송신 레이트에서의 데 이터 송신을 셀에게 공지할 수 있다. 이후, 원격국 (6)은 더 낮은 송신 레이트에서 동시에 또는 직후에 데이터를 송신한다. 동일하게, 셀에 대한 역방향 링크 용량이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 데이터 송신을 지원하지 않으면, 채널 스케줄러 (12)는 더 낮은 송신 레이트에서 데이터 통신을 지시한다.
제 2 실시예는 수 개의 이유에서 제 1 실시예보다 바람직하다. 역방향 링크에서, 스케줄링 지연은 데이터가 원격국 (6)에 사용 가능하게 된 시간부터 고속 송신 레이트에서 데이터의 시간까지 존재한다. 예시적인 실시예에서, 스케줄링 지연은 길이 측면에서 7개의 프레임일 수 있다. 스케줄링 지연은 채널 스케줄러 (12)의 응답성에 영향을 주어 역방향 링크의 용량 및 요구를 변화시킨다. 역방향 링크가 가볍게 부하가 걸리는 경우, 원격국으로 하여금 최대한으로 스케줄된 송신 레이트까지의 임의의 레이트에서 송신하도록 허용하면서, 스케줄링 지연을 감소시킨다. 원격국 (6)이 더 이상 송신할 데이터가 없는 경우, 원격국 (6)은 즉시 송신 레이트를 감소시켜서 다른 원격국 (6)에 대한 역방향 링크 간섭을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 신호 처리 및 송신 전력 자원은 원격국 (6)에서와 같이 셀에서 한정되지 않는다. 따라서, 셀은 주요한 성능의 제한없이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 복조할 수 있다.
제 2 실시예는 또한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 스케줄을 스케줄된 사용자에 송신하기 위하여 더 적은 오버헤드를 필요로 한다는 장점을 가진다. 제 1 실시예에서, 스케줄링 정보는 각 프레임에서 스케줄된 사용자에게 송신된다. 따라서, 순방향 링크 자원의 부분은 이 오버헤드에 할당된다. 제 2 실시예에서, 스케줄링 정보는 스케줄된 사용자에게 스케줄링 기간마다 1회 송신된다. 예를 들어, 스케줄링 간격이 10개의 프레임이면, 제 2 실시예는 역방향 링크의 효과적인 사용을 유지하면서 제 1 실시예의 오버헤드의 1/10 보다 약간 더 요구한다. 이하에 설명될 송신 레이트 재할당은 스케줄링 기간에서 각 프레임에서 수행될 수 있어서 채널 스케줄러 (12)가 각 프레임에서 송신 레이트를 역동적으로 재할당할 수 있도록 한다. 스케줄된 사용자의 일부만의 송신 레이트가 각 프레임에 재할당되기 때문에, 임시 송신 레이트의 스케줄을 송신하는데 필요한 추가적인 오버헤드는 최소가 된다. 실제로, 충분하게 스케줄된 사용자가 재할당되어 네트워크의 모든 셀은 셀에 사용 가능한 전체 역방향 링크 용량보다 작은 상태에서 동작한다.
선택적으로, 제 3 실시예에서, 역방향 링크 레이트 스케줄링을 교차적으로 할 수 있다. 이 실시예에서, 스케줄링은 특정 사건에 의하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 고속 데이터 송신에 대한 요구가 수신되거나 원격국 (6)에 의하여 스케줄된 고속 데이터 송신이 완료될 때마다, 채널 스케줄러 (12)는 역방향 링크 레이트 스케줄링을 수행할 수 있다. 채널 스케줄러 (12)는 각각의 원격국 (6)에 의하여 송신될 데이터의 양과 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 지식을 가진다. 전형적으로, 원격국 (6)은 예를 들어, 사용 가능한 송신 전력의 부족의 외부적인 환경을 제외하고는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 송신한다. 따라서, 채널 스케줄러 (12)는 고속 데이터 송신이 완료되는 시점을 결정할 수 있다. 원격국 (6)에 의하여 스케줄된 송신을 종료하면, 채널 스케줄러 (12)는 스케줄링을 수행하고 다른 원격국 (6)에 역방향 링크 용량을 할당할 수 있다. 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 스케줄은 송신 레이트를 할당하거나 재할당하는 원격국에 송신되기만 한다.
본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링은 CDMA 네트워크에서 모든 셀에 대하여 채널 스케줄러 (12)에 의하여 수행될 수 있다. 이 실시예는 채널 스케줄러 (12)가 소프트 핸드오프 및 다중 셀들과 통신상태에 있는 원격국 (6)에 대하여 고속 데이터 통신을 효과적으로 스케줄할 수 있도록 한다. 셀과 원격국 사이의 다양한 상호 작용 때문에, 전체 네트워크에 대한 스케줄링은 보다 복잡하다. 선택적인 실시예에서, 스케줄링을 간단히 하기 위하여, 스케줄된 작업은 구체적으로 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)으로부터의 스케줄된 작업과 소프트 핸드오프에 있지 않는 원격국 (6)으로부터의 스케줄된 작업의 2개의 범주로 나누어질 수 있다. 이 실시예에서, 단지 1개의 셀과의 통신 상태에 있는 원격국 (6)에 대한 역방향 링크 레이트 스케줄링은 셀 레벨에서 수행될 수 있다. 다중 셀들과 통신 상태에 있는 원격국 (6)은 채널 스케줄러 (12)에 의하여 스케줄될 수 있다. 본 발명은 집중 스케줄링, 분산 스케줄링 및 그의 조합을 포함하는 순방향 링크 레이트 스케줄링의 모든 실시예에 적용 가능하다.
II. 송신 레이트 재할당
전술한 제 1 실시예에서, 역방향 링크 레이트 스케줄링이 프레임마다 수행되는 경우, 역방향 링크 용량은 사용 가능한 용량과 역방향 링크 요구를 일치시키는 스케줄링 기간 동안에 재할당될 수 있다. 프레임마다 용량이 할당되어도, 스케줄링 지연은 2번째 최적화된 용량 할당을 발생시킬 수 있다. 스케줄링 지연 동안에, 시스템의 상태는 변화할 수 있다. 또한, 최초 예상은 정확하지 않을 수도 있으며 수정이 필요할 수도 있다.
제 2 실시예에서, K개의 프레임마다 스케줄링이 수행되면, 송신 레이트는 사용 가능한 용량과 역방향 링크 요구를 일치시키는 스케줄링 기간 동안에 재할당될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 송신 레이트 재할당 루틴 없이도, 데이터 송신은 스케줄링 기간 동안에 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서 발생한다. 이것은 스케줄링 루틴을 단순화시키지만, 통신의 품질을 악화시키는 더 낮은 Eb/(N0+I0)를 발생시킬 수 있다. 바람직한 실시예에서, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 통신의 품질을 유지하기 위하여 각 프레임에 재할당될 수 있다.
스케줄링 기간 동안에, 셀에 대한 역방향 링크 용량이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 데이터 송신을 지원하지 않으면, 채널 스케줄러 (12)는 더 낮은 송신 레이트에서 데이터 송신을 지시한다. 셀에 대한 역방향 링크 용량이 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업에 의한 요구를 서비스하기에 적합하지 않은 각각의 셀에 대하여, 채널 스케줄러 (12)는 역방향 링크 요구 및 사용 가능한 역방향 링크 용량에서 증가량을 결정한다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 수 개 또는 전체 스케줄된 사용자에 대하여 더 낮은 송신 레이트를 할당하여 사용자에 의하여 요구되는 용량이 그 셀에 사용 가능한 전체 용량을 초과하지 않도록 한다. 예시적인 실시예에서, 더 낮은 송신 레이트는 일시적인 송신 레이트로서 참조되고 단지 1개의 프레임에 대하여 사용된다. 스케줄링 기간에서의 후속 프레임에 대하여, 채널 스케줄러 (12)에 의하여 다시 수정되지 않는 한, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트가 사용된다.
채널 스케줄러 (12)는 또한 그 셀에 사용 가능한 전체 용량을 증가시킴으로써 송신 레이트 재할당을 최소화시킬 것을 시도할 수 있다. 전체 용량을 증가시키는 것은 스케줄되지 않은 사용자의 송신 레이트를 낮춤으로써 성취될 수 있다 (예를 들어, 음성 사용자의 송신 레이트를 더 낮은 레이트로 제한).
예시적인 실시예에서, 송신 레이트 재할당은 프레임마다 수행되어 각 셀에 대하여 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업에 필요한 용량이 그 셀에 사용 가능한 전체 역방향 링크 용량보다 작은 것을 확보한다. 일시적인 송신 레이트의 스케줄은 일시적인 송신 레이트로서 재할당된 스케줄된 사용자에게 송신된다. 각 프레임에 대하여, 스케줄된 사용자는 송신 레이트가 재할당되지 않는 것을 확인한다. 스케줄링 기간 내의 각 프레임에서, 각 스케줄된 사용자는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하 또는 일시적인 송신 레이트에서 데이터를 송신한다.
송신 레이트 재할당은 도 9 에 도시된 흐름도에 의하여 설명된다. 채널 스케줄러 (12)는 상태 (240)에서 시작한다. 제 1 단계에서, 단계 (242)에서, 채널 스케줄러 (12)는 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업에 필요한 역방향 링크 용량이 그 셀에 사용 가능한 전체 용량을 초과하지 않는 네트워크에서 셀의 셀 리스트를 생성한다. 채널 스케줄러 (12)는 단계 (244)에서 수식 (2)을 사용하여 CDMA 네트워크에서 각각의 셀에 사용 가능한 전체 역방향 링크 용량을 계산한다. 다음으로, 채널 스케줄러 (12)는 셀 리스트에서 1개 이상의 셀과 통신 상태에 있고 단계 (246)에서 현재 스케줄링 기간에 대한 송신 레이트를 할당하는 모든 스케줄된 사용자의 우선 순위 리스트를 생성한다. 우선 순위 리스트에서의 스케줄된 사용자는 영향을 받은 스케줄된 사용자로서 참조된다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 루프에 진입하고 우선 순위 리스트 및 셀 리스트에 따라서 수 개 또는 전체 영향을 받은 스케줄된 사용자의 송신 레이트를 재할당한다.
송신 레이트 재할당 루프 내에서의 제 1 단계에서, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (248)에서 최상위 우선 순위를 가지는 영향을 받는 스케줄된 사용자를 선택한다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 고속 데이터 송신에 대한 영향을 받는 사용자를 지원하는 셀을 식별한다. 이러한 셀들이 선택된 셀들이라 불린다. 다음으로, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (250)에서 각각 선택된 셀에 의하여 영향을 받은 스케줄된 사용자에 대하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 계산한다. 이 스케줄된 사용자에 할당된 역방향 링크 용량은 각각의 선택된 셀에 의하여 제공될 수 있다는 것을 확보하기 위하여, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (252)에서 최대한으로 지원 가능한 송신 레이트 및 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 리스트로부터 최소 송신 레이트를 선택한다. 선택된 최소 송신 레이트는 일시적인 송신 레이트로 정의된다. 예시적인 실시예에서, 일시적인 송신 레이트는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트보다 낮으며 단계 (254)에서 다가오는 프레임에 대하여 스케줄된 사용자에게만 할당된다. 영향을 받은 스케줄된 사용자는 단계 (256)에서 우선 순위 리스트로부터 제거된다. 각각 선택된 셀에 사용 가능한 전체 역방향 링크 용량은 단계 (258)에서 갱신되어 우선 순위 리스트로부터 바로 제거된 영향을 받은 스케줄된 사용자에게 할당된 용량을 반영한다. 이후, 채널 스케줄러 (12)는 셀 리스트를 갱신하며 단계 (260)에서 전체 역방향 링크 용량이 0 인 셀을 제거한다. 다음으로, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (262)에서 그 셀 리스트가 비어있는지 여부를 결정한다. 그 셀 리스트가 비어있지 않으면, 채널 스케줄러 (12)는 우선 순위 리스트가 단계 (264)에서 비어있는지를 결정한다. 그 우선 순위 리스트가 비어 있지 않으면, 채널 스케줄러 (12)는 단계 (248)로 복귀하며 다음 최상위 우선 순위로서 영향을 받은 스케줄된 사용자에 데이터 송신 레이트를 재할당한다. 셀 리스트 또는 우선 순위 리스트가 비어있을 때까지 송신 레이트 재할당 루프는 계속된다. 셀 리스트 또는 우선 순위 리스트가 비어있으면, 송신 레이트 재할당 과정은 단계 (266)에서 종료한다.
셀에서 FER 이 높거나 측정된 전체 수신된 전력 Ptotal 이 소정의 임계값보다 높은 경우, 채널 스케줄러 (12), 선택자 소자 (13) 또는 그 셀은 원격국 (6)에 더 낮은 송신 레이트를 일시적으로 할당한다. 다음 스케줄링 기간을 기다릴 필요없이, 일시적인 송신 레이트는 원격국 (6)에 즉시 보내어질 수 있으며, 일시적인 송신 레이트에서 데이터 송신은 즉시 또는 직후 발생할 수 있다. 이것은 처리 지연을 감소시키며 채널 스케줄러 (12) 또는 셀이 역방향 링크에서의 통신의 품질을 향상시키는 신속한 동작을 취하도록 허용한다.
최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트까지 송신하도록 채널 스케줄러 (12)에 의하여 원격국 (6)에 주어지는 허가를 표시한다. 원격국 (6)은 더 낮은 송신 레이트에서 송신할 수 있다. 원격국은 그 사용 가능한 송신 전력이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 데이터 송신을 지원하지 못하는 것을 결정하면, 원격국 (6)은 원격국 (6)과 통신 상태에 있는 모든 셀에 레이트 감소 메시지를 보낼 수 있다. 레이트 감소 메시지는 원격국 (6)이 사용할 더 낮은 송신 레이트를 지시한다. 예시적인 실시예에서, 이후에 레이트 감소 메시지가 송신되는 동일 프레임, 또는 소정 개수의 프레임에서 더 낮은 송신 레이트로 송신한다. 채널 스케줄러 (12)에 의하여 재할당될 필요없이, 원격국 (6)이 일방적으로 송신 레이트를 감소시키도록 허용하는 것은 역방향 링크에서 처리 지연을 감소시키고 통신의 품질을 향상시킨다. 역방향 링크 용량은 이미 할당되어 있기 때문에, 원격국 (6)이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 송신하는 것이 바람직하다. 더 낮은 송신 레이트에서의 데이터 송신은 역방향 링크 용량을 완전히 사용하지 못하게 한다.
선택적으로, 원격국 (6)이 그 사용 가능한 송신 전력이 더 높은 송신 레이트에서 데이터를 지원하는 것을 결정하면, 원격국 (6)은 스케줄링 기간 동안에 레이트 증가에 대하여 요구할 수 있다. 더 높은 송신 레이트에 대한 요구는 소프트 핸드오프에서 원격국 (6)을 지원하는 모든 셀에 송신될 수 있다. 임의의 셀이 역방향 링크 용량이 충만하다고 결정하면, 더 높은 송신 레이트에 대한 요구는 거부된다. 그렇지 않으면, 그 요구는 스케줄링 기간동안에 그 요구를 고려할 수 있는 채널 스케줄러 (12)로 라우트된다.
III. 원격국 송신 전력 고려
각 원격국 (6)은 그 원격국에 사용 가능한 최대 송신 전력에 의하여 제한된다. 그 최대 송신 전력은 FCC 규격, 건전지 용량 및 CDMA 네트워크에서 다른 원격국 (6)으로의 간섭에 의하여 결정된다. 원격국 (6)은 성능의 필요 레벨에 대하여 셀에 데이터를 송신하기 위하여 비트당 에너지인 Ebi 를 요구한다. 음성 통신에 대하여, 1% 의 FER 은 바람직한 레벨의 성능이지만, 데이터 통신을 위한 요구 사항은 보다 엄격할 수 있다. 각각의 원격국 (6)에 의하여 만족되어야 하는 전력 제한은 :
Ebi = i-번째 원격국에 의한 요구되는 비트당 송신 에너지,
Ri = i-번째 원격국의 송신 레이트, 및
Pmax,i = i-번째 원격국에 사용 가능한 최대 송신 전력이다.
역방향 링크에서, 각각의 원격국 (6)에 대하여 셀에서 측정되는 비트당 에너지 대 잡음과 간섭의 비율인 Eb/(N0+I0)는 원격국 (6)의 송신 전력을 최소화하는 한편, 필요한 레벨의 성능이 유지되도록 제어된다. 각각의 원격국 (6)의 송신 전력이 CDMA 네트워크에서 다른 원격국 (6)에 간섭이기 때문에, 이러한 전력 제어는 역방향 링크에서 중요한 것이다. 송신 전력을 최소화하는 것은 간섭을 감소시키고 역방향 링크 용량을 증가시킨다.
원격국 (6)이 네트워크에 대하여 이동하면서, 다중 경로 및 페이딩의 결과 는 셀에서 수신되는 신호의 Eb/(N0+I0)를 급격하게 변화시킨다. 실제로, 수신된 Eb/(N0+I0)에서의 역동적인 변동은 통신 중에 60dB 이상일 수 있다. 이러한 광범위한 변동을 방지하기 위하여, 각각의 원격국 (6)은 채널 조건에서 변화를 방지하기 위하여 송신 전력을 역동적으로 조정하는 전력 제어 메커니즘을 유지한다. IS-95A 표준에 따르는 CDMA 시스템에서, 각각의 원격국 (6)은 역방향 링크 전력 제어에 대하여 60dB 의 범위가 허용되며 송신 전력은 1.25msec 당 1dB 만큼 증가되거나 감소될 수 있다.
원격국 (6)의 송신 전력은 헤드룸을 유지하기 위하여 최대 송신 전력으로부터 제외될 수 있다. 그 헤드룸은 원격국 (6)의 전력 제어 메커니즘이 채널 조건에서 변화를 방지하기 위하여 송신 전력을 제어하고 스케줄되지 않은 작업의 송신 레이트에서의 변화를 설명할 수 있도록 한다. 따라서, 수식 (3)은 다음과 같이 표시될 수 있으며;
Pe 는 FER 이며, 
은 Pe 의 함수이다. 
는 수식 또는 참조 테이블로서 구현될 수 있다. 일반적으로, 
는 양의 값이며, Pe 가 감소함에 따라 증가한다. 수식 (4) 및 (6)을 결합하여, 원격국 (6)에 의하여 필요한 예상된 비트당 에너지, 백 오프 전력 및 사용 가능한 송신 전력에 기초하여 원격국 (6)에 할당될 수 있는 최대 송신 레이트는;
수식 (7)은 원격국 (6)에서 계산될 수 있으며, 최대 송신 레이트 (Rmax)는 큐의 사이즈와 함께 원격국에 의하여 사용될 수 있어서 요구된 송신 레이트를 결정한다. 선택적으로, 송신 레이트를 원격국 (6)에 할당하기 위한 고려로서, 원격국 (6)은 최대 송신 전력 (Pmax,i), 예상된 필요 비트당 에너지 
, 및 큐의 사이즈를 채널 스케줄러 (12)에 전달할 수 있다.
IV. 역방향 링크 용량
CDMA 시스템에서의 역방향 링크의 용량은 각각의 원격국 (6)이 다른 원격국 (6)에 야기하는 간섭에 의하여 유력하게 결정된다. 이것은 각각의 원격국 (6)이 시스템 대역폭에 걸쳐 데이터를 분산시키고 동일 주파수 밴드에 걸쳐서 신호를 송신한다. 셀은 모든 원격국 (6)에 의하여 송신되는 전력을 수신하고 각각의 원격국 (6)의 신호를 복조한다. 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업에 대하여, M 개의 원격국 (6)으로부터 셀에 의하여 수신된 전체 전력은 다음과 같이 표시되며,
Ptotal = 셀에 의하여 수신되는 전체 전력,
Pr = 동일한 셀의 스케줄된 작업으로부터의 것이 아닌 셀의 의하여 수신된 전력,
Pi = i-번째 원격국의 스케줄된 작업으로부터 수신된 전력, 및
M = 송신하는 스케줄된 원격국의 개수이다.
주어진 원격국 (6)에 대한 Eb/(N0+I0)은 다음과 같이 주어지며;
Ebi = i-번째 원격국에 대한 비트당 에너지,
N0 = 시스템의 배경 잡음 밀도, 및
I0 = 시스템에서 다른 소스에 의하여 i-번째 원격국으로부터 수신된 신호에 대한 간섭이다.
각각의 원격국 (6)은 필요한 레벨의 성능을 위하여 상이한 Eb/(N0+I0)을 요구한다. 실제로, 특정 원격국 (6)은 셀과의 통신 동안에 상이한 시간에 상이한 Eb/(N0+I0)을 요구한다. 필요한 Eb/(N0+I0)에 영향을 주는 주요 인자는 채널 조건이다. 예를 들어, 원격국 (6)이 CDMA 네트워크에서 이동하는 속도는 페이딩의 양과 채널 조건에 영향을 미친다. 낮은 속도에서, 전력 제어 메커니즘은 저속의 페이드에 반대 작용을 하며, 필요한 Eb/(N0+I0)는 낮다. 높은 속도에서, 전력 제어는 빠른 페이딩에 반대 작용에 효과적이지 않고 삽입의 결과는 점차적으로 이롭게 된다. 중간 속도에서, 전력 제어 또는 삽입이 모두 효과적이지 않기 때문에, 필요한 Eb/(N0+I0)는 최상이다. 다른 인자도 채널 조건과 필요한 Eb/(N0+I0)에 영향을 준다.
수식 (8) 및 (9)을 결합하고, 수식 (8)에서의 합산 항과 수식 (9)의 분모에서의 합산 항을 간략화하면,
이 된다.
전체 수신된 전력 (Ptotal)은 역방향 링크 용량과 크게 관계된다. 수식 (10)의 분모에서 항 
은 시스템의 로딩과 관계있다. 수식 (10)에서 
이 1.0 에 접근함에 따라, Ptotal 은 시스템에 의하여 접근될 수 없는 점인, 무한대에 접근하게 된다. 역방향 링크에서의 더 높은 로딩은 더 높은 레벨의 간섭을 발생한다. 더 높은 레벨의 간섭은 필요한 레벨의 성능을 유지하기 위하여, 원격국 (6)이 더 높은 전력에서 송신하도록 한다. 각각의 원격국 (6)의 송신 전력이 상방 한계를 가지기 때문에, Ptotal 의 상방 한계는 스케줄되지 않은 작업에 대한 적용 범위를 보장하기 위하여 제한된다. 동작점 (Pmax)은 시스템 설계에 기초하며 셀의 가장자리에 위치된, 성취 가능한 원격국의 Ebi/(N0+I0)에 관련된다. Ebi/(N0+I0)는 FER 성능에 직접적으로 관계된다. 더 놓은 탑재에서의 동작은 통신 가능 구역의 가장자리 및 더 높은 FER 에서 스케줄되지 않은 사용자에 대하여 Ebi/(N0+I0)를 발생시킨다.
예시적인 실시예에서, 다른 원격국 (6)으로의 간섭을 최소화하는 한편, 그 셀은 각 원격국 (6)에 대한 2개의 전력 제어 루프를 포함하여 필요한 레벨의 FER 성능을 유지한다. 셀에서 수신되는 Ebi/(N0+I0)에 의해 측정되는 신호 품질이 설정점에서 유지되도록, 내부 루프로 불리는 제 1 전력 제어 루프는 원격국의 송신 전력을 조정한다. 측정된 Ebi/(N0+I0)가 설정점 이하이면, 그 셀은 수신된 신호의 Ebi/(N0+I0)를 측정하고 원격국 (6)이 1dB 단계 증가만큼 송신 전력을 증가하도록 명령하는 원격국 (6)에 제어 신호를 송신한다. 선택적으로, 측정된 Ebi/(N0+I0)가 설정점 이상이면, 셀은 원격국 (6)이 송신 전력을 감소시키도록 명령한다. 측정된 Ebi/(N0+I0)가 설정점과 동일하도록 유지하는 한편, 송신 전력이 최소화되도록 내부 루프는 원격국 (6)의 송신 전력을 조정한다. 외부 루프로 불리는 제 2 전력 제어 루프는 프레임 에러 레이트 (FER)에 의하여 측정되는 바람직한 레벨의 성능이 유지되도록 설정점을 조정한다. 측정된 FER 이 소정 레벨보다 높은 경우, 그 셀은 설정점을 증가시킨다. 반대로, FER 이 소정 레벨보다 낮은 경우, 그 셀은 설정점을 감시시킨다. 2개의 루프 사이의 안정성을 유지시키기 위하여, 외부 루프의 시간 상수는 내부 루프의 안정성보다 더욱 느리게 된다. 추가적으로, 원격국 (6)은 개방 루프 전력 제어 시스템을 사용할 수 있게 하여 수신된 순방향 링크 신호의 전력에서의 변화에 따라서 송신 전력을 조정한다.
Ptotal 을 Pmax 이하로 유지하는 한편, 채널 스케줄러 (12)는 각각의 원격국 (6)에 대한 스케줄된 작업의 데이터 송신 레이트를 할당한다. 원격국 (6)에 필요한 Ebi/(N0+I0) 또는 Xi 는 이전 스케줄링 기간 (Xi=
)에 대하여 원격국 (6)의 설정점 (
)을 사용함으로써 예상될 수 있다. 외부 루프가 바람직한 레벨의 성능을 산출하는 설정점을 유지하기 때문에, 설정점은 필요한 Ebi/(N0+I0) 의 충분한 예상이다.
설정점은 임의의 극단적인 상황에서 필요한 Ebi/(N0+I0)의 충분한 추정은 아니다. 제 1 상황에서, 원격국 (6)은 최대 송신 전력을 송신하지만 FER 은 아직도 높다. 이 경우, 전력 제어 루프는 설정점을 지속적으로 증가시킨다. 제 2 상황에서, 원격국 (6)은 다중 셀과의 소프트 핸드오프에 있으며 각각의 셀은 상이한 Ebi/(N0+I0)을 측정한다. 시스템에서 다른 원격국 (6)에 대한 간섭을 최소화시키기 위하여, 임의의 셀이 원격국으로 하여금 전력을 감소시키도록 명령하면, 원격국은 송신 전력을 감소시킨다. 따라서, 더 약한 역방향 링크를 가진 셀에 대하여, 측정된 Ebi/(N0+I0)는 설정점보다 낮다. 또한 제 3 상황에서, 현재 송신 레이트 및 스케줄된 송신 레이트는 상이한 필요 Ebi/(N0+I0)를 가진다.
측정된 Ebi/(N0+I0)가 설정점보다 낮은 경우, 그 셀에서의 FER 은 높아지는 경향이 있다. 이 상황에서, 내부 전력 제어 루프는 송신 전력을 증가시키고자 시도하며 설정점에서 측정된 Ebi/(N0+I0)를 유지한다. 이것이 실패하고 초과된 FER 이 발생하면, 채널 스케줄러 (12)는 그 채널 조건이 악화되며 유지 상태에서 원격국을 위치시키는 것을 인식한다.
동일 셀의 스케줄된 작업으로부터의 것이 아닌 셀에 의하여 수신된 전력 (Pr)은 그 셀에 의하여 수신된 전체 전력으로부터의 스케줄된 작업에 대하여 수신된 전력을 감산함으로써 1개 이상의 이전 스케줄링 기간으로부터의 측정에 의하여 다음과 같이 예상되며;
수식 (12)은 사용 가능한 역방향 링크 용량, 즉 다가오는 스케줄링 기간에 대하여 할당될 수 있는 데이터 송신 레이트는 이전 스케줄링 기간으로부터의 정보에서 결정될 수 있다. 수식 (12)의 우변에서의 항은 다가오는 스케줄링 기간에 대하여 사용 가능한 역방향 링크 용량을 지시하며 이전 스케줄링 기간으로부터의 정보에 기초된다.
스케줄된 작업에 대하여 데이터 송신 레이트를 할당하여, Pmax 의 값은 원격국 (6)에 스케줄될 전체 역방향 링크 용량을 조정하도록 사용될 수 있다. Pmax 는 Ptotal 의 통계 또는 FER 의 통계에 따라서 조정될 수 있다. 예를 들어, 평균 FER 이 증가하거나 Ptotal 의 평균이 지나치게 높으면, 채널 스케줄러 (12)는 다가오는 스케줄링 기간에 대한 Pmax 를 감소시켜서, 더 낮은 탑재에서 역방향 링크를 동작시켜서 FER 을 향상시킨다.
V. 소프트 핸드오프
소정의 시점에서, CDMA 네트워크에서의 모든 원격국 (6)은 셀들 사이의 소프트 핸드오프에 있다. 소프트 핸드오프에 있는 각각의 원격국 (6)은 2개 이상의 셀과 동시에 통신한다. CDMA 시스템에서의 소프트 핸드오프의 사용은 전술한 미합중국 특허 제 5,267,261 호에서 상세히 설명된다.
소프트 핸드오프에서의 원격국 (6)에 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당할 때, 채널 스케줄러 (12)는 소프트 핸드오프에 관여하는 각각의 셀은 수식 (2)의 제한 조건을 만족시킨다. 각각의 스케줄링 간격의 개시에서, 선택자 소자 (14)는 CDMA 네트워크에서의 각각의 원격국 (6)의 활성화된 멤버의 세트를 채널 스케줄러 (12)에 보낸다. 활성화된 멤버 세트는 원격국 (6)과 통신 상태에 있는 셀의 리스트를 포함한다. 활성화된 멤버 세트에서의 각각의 셀에 대하여, 채널 스케줄러 (12)는 그 셀에 의하여 지지될 수 있는 최대 송신 레이트를 계산한다. 활성화된 멤버 세트상의 모든 셀로부터의 최대한으로 지원 가능한 송신 레이트는 가능한 데이터 송신 레이트의 리스트를 형성한다. 수식 (2)은 모든 셀에 대하여 만족될 수 있기 때문에, 최대한으로 지지가 능한 송신 레이트의 리스트로부터의 데이터 송신 레이트는 모든 셀에 대한 수식 (2)의 제한 조건을 만족시킨다. 따라서, 특정 원격국 (6)에 할당될 수 있는 최대 송신 레이트는 최대한으로 지지가 능한 송신 레이트의 리스트의 최소한이다.
VI. 데이터 큐의 크기
본 발명에서, 원격국 (6)의 큐의 크기는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당하는데 고려되어야 한다. 원격국 (6)이 데이터를 수신하는 때에, 큐의 크기는 원격국 (6)에 의하여 송신될 데이터의 크기를 표시한다. 각각의 스케줄링 기간의 시작에서, 모든 스케줄된 작업의 큐 크기는 채널 스케줄러 (12)에 송신된다. 채널 스케줄러 (12)는 큐의 크기에 따라서 고속 송신 레이트를 할당한다. 예를 들어, 큐의 크기가 소정의 임계점 이상인 경우에만, 채널 스케줄러 (12)는 고속 송신 레이트를 할당할 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 큐의 크기의 변화 레이트가 또 다른 소정의 임계점 이상인 경우, 채널 스케줄러 (12)는 고속 송신 레이트를 할당할 수 있다. 또한, 원격국 (6)의 큐의 크기는 최대 큐의 크기에 접근하는 경우, 채널 스케줄러 (12)는 고속 송신 레이트를 할당할 수 있다. 이러한 점에서, 채널 스케줄러 (12)는 그 저장 용량의 한계에 근접하는 원격국 (6)을 보조할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 큐에서 데이터가 K 프레임의 스케줄링 기간 동안에 송신될 수 있도록 채널 스케줄러 (12)는 최소 송신 레이트를 할당한다. 큐의 크기가 작은 경우, 작은 양의 데이터가 셀과 통신 상태에 있는 각각의 원격국 (6)에 할당되는 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트 내에서 송신될 수 있기 때문에, 채널 스케줄러 (12)는 그 작업을 무시한다.
데이터가 원격국 (6)에 사용 가능하도록 된 시간으로부터 고속 송신 레이트에서 실제의 데이터 송신의 시간까지의 스케줄링 지연이 존재한다. 그 스케줄링 지연은 예시적인 실시예에서, 기간에서의 7 프레임일 수 있는 처리 지연으로 인한 것이다. 예시적인 실시예에서, 큐의 크기는 각각의 스케줄링 기간의 시작에서 채널 스케줄러 (12)에 송신된다. 채널 스케줄러 (12)는 큐의 크기를 조정하여 스케줄링 지연 동안에 큐의 크기에 예상 가능한 변화를 고려한다. 구체적으로, 스케줄링 지연 중에 셀에 송신될 데이터 및 스케줄링 지연 중에 도착될 것이 알려진 새로운 데이터는 큐의 크기를 조정하는 것으로 고려된다. 또한, 재송신될 데이터는 큐의 크기 예상에 고려될 수도 있다.
스케줄링 지연 중에 송신될 데이터의 양은 스케줄링 지연에서 각각의 프레임에 대하여 원격국 (6)에 할당된 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 가산함으로써 예상될 수 있다. 이것은 대부분의 경우에, 원격국 (6)이 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에서 송신하기 때문에, 큐의 크기에 대한 적절하게 정확한 조정이다. 예를 들어, 적당하지 않은 송신 전력으로 인하여, 원격국 (6)이 보다 낮은 송신 레이트에서 송신하면, 실제 큐의 크기는 조정된 큐의 크기보다 크게 된다. 큐에서의 추가적인 데이터의 송신은 후속의 스케줄링 기간에서 스케줄될 수 있다.
도 10을 참조하여, 프레임 (k)에서, 원격국 (6)은 송신될 데이터의 큐 크기를 측정한다. 프레임 (k+1)에서, 원격국 (6)은 채널 스케줄러 (12)에 큐의 크기를 보낸다. 스케줄링 지연 때문에, 채널 스케줄러 (12)는 고속의 송신 레이트에서의 데이터 송신이 프레임 (k+7)까지 발생하지 않는다는 것을 알고 있다. 채널 스케줄러 (12)는 큐에서의 수 개의 데이터가 프레임 (k+1) 및 프레임 (k+6)사이의 시간, 즉 스케줄링 지원 중에 송신된다는 것도 알고 있다. 스케줄링 지연 중의 데이터 송신은 프레임 (k+1) 내지 프레임 (k+6)에 할당된 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서의 것이다. 따라서, 채널 스케줄러 (12)는 프레임 (k+1) 내지 프레임 (k+6)중에 송신될 데이터의 양을 감산함으로써, 프레임 (k+7)에서 나타날 큐의 크기를 조정한다. 채널 스케줄러 (12)가 원격국 (6)에 프레임 (k+1) 내지 프레임 (k+6) 사이에 도달할 것으로 알고 있는 데이터는 계산된 큐의 크기에 추가된다.
VII. 고속 데이터 송신
본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링 방법 및 장치는 가변 레이트 데이터 송신을 할 수 있는 다른 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 CDMA 시스템, GLOBALSTAR 시스템, 시분할 다중 접속 (TDMA) 또는 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 시스템에 적용될 수 있다. 고정 레이트 또는 가변 및 고정 레이트 채널의 조합을 가지고 있는 단일 가변 레이트 채널 또는 다중 채널의 개념을 사용한, CDMA 시스템 또는 다른 가변 레이트 통신 시스템에 대한 본 발명의 적용은 본 발명의 범주 내의 것이다.
제 1 실시예에서, 고속 데이터 송신은 단일 가변 레이트 채널에 걸쳐서 발생한다. 그 셀로서 통화를 개시하는 중에, 원격국 (6)은 가변 레이트 채널 상에서 1 (또는 9.6Kbps)의 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트에 할당된다. 따라서, 원격국 (6)은 레이트 1/8, 1/4, 1/2 및 1을 포함하는 1까지의 임의의 레이트에서 스케줄되지 않은 송신을 송신할 수 있다. 원격국은 채널 스케줄러 (12)에 의하여 허용되지 않는 한, 더 높은 송신 레이트에서 송신할 것이 허용되지 않는다. 이러한 방법으로 사용되는 가변 레이트 채널은 본 명세서에서 트래픽 채널로서도 불린다. 고속 데이터 송신에 대하여, 원격국 (6)은 1 보다 큰 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에 할당될 수 있다. 원격국 (6)은 고속 데이터 송신에 대하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트까지 더 고속에서 송신할 수 있다.
제 2 실시예에서, 고속의 데이터 송신은 이하, 트래픽 채널 및 제 2 코드 채널로 불리는 다중 채널에 걸쳐서 발생한다. 트래픽 채널은 셀로서 설정된 통화 중에 각각의 원격국 (6)에 할당되며, 1의 최대 스케줄되지 않은 송신 레이트까지의 스케줄되지 않은 송신을 허용한다. 제 2 코드 채널은 고정 또는 가변 레이트 채널일 수 있다. 고속 데이터 송신에 사용되는 제 2 코드 채널의 개념 및 구현은 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조로써 인용되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR FORWARD LINK RATE SCHEDULING" 인 미합중국 특허 제 08/798,951 호에 상세하게 개시된다.
예시적인 실시예에서, 채널 스케줄러 (12)는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 제 2 코드 채널의 세트와 동일시한다. 원격국 (6)은 할당된 제 2 코드 채널에 걸쳐서 데이터를 송신하도록 지시된다. 할당된 제 2 코드 채널의 동일성은 3개의 실시예 중 1개에서 원격국 (6)에 송신된다. 제 1 실시예에서, 각각의 제 2 코드 채널의 동일성은 각각의 스케줄링 기간에 원격국 (6)에 송신된다. 이것은 보다 많은 오버 헤드를 요구하지만 최고의 유연성을 허가한다.
제 2 실시예에서, 제 2 코드 채널은 제 2 코드 채널의 독창적인 그룹에 의하여 정의되는 각각의 채널 세트로서 채널 세트에 그룹된다. 채널 세트의 정의는 셀과의 통신의 단계로 설정된 통화 또는 소프트 핸드오프의 단계로 설정된 통화중에 원격국에 송신된다. 채널 스케줄러 (12)는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에 할당되고 최대한으로 스케줄된 송신 레이트에 대응하는 채널 세트를 선택한다. 채널 세트의 동일성은 원격국 (6)에 송신된다. 각각의 제 2 코드 채널의 동일성이 아닌 채널 세트의 동일성만이 원격국 (6)에 송신되기 때문에, 이러한 실시예는 제 1 실시예보다 더 작은 오버헤드를 필요로 한다.
제 3 실시예는 제 2 실시예의 서브 세트이다. 각각의 채널 세트는 왈쉬 코드에 의하여 정의되며, 채널 세트 (N)의 멤버는 제 2 코드 채널 (1 내지 N)로 구성된다. 할당된 송신 레이트는 왈쉬 코드에 동일하게 되며, 그 왈쉬 코드는 원격국 (6)에 송신된다. 더 높은 송신 레이트는 더 많은 제 2 코드 채널 및 더 높은 왈쉬 코드와 동일하게 된다. 원격국 (6)은 왈쉬 코드와 연관된 모든 제 2 코드 채널에 걸쳐서 더 많은 제 2 코드 채널에 걸쳐서 데이터를 송신한다. 예를 들어, 왈쉬 코드 (5)는 제 2 코드 채널 (1 내지 5)과 동일하게 된다. 왈쉬 코드 (5)의 할당은 원격국 (6)이 제 2 코드 채널 (1 내지 5)에 걸쳐서 데이터를 송신할 수 있다. 원격국 (6)은 예를 들어, 3개의 제 2 코드 채널을 사용하는 더 낮은 송신 레이트에서 송신할 것을 결정하는 경우, 원격국 (6)은 왈쉬 코드 (3)를 제 2 코드 채널 (1 내지 3)에 걸쳐서 송신할 의도를 표시하는 셀에 송신한다.
VIII. 제 2 코드 채널의 인코딩 및 변조
전술한 제 2 실시예에서, 고속 데이터 송신이 제 2 코드 채널에 걸쳐서 발생하는 경우, 역방향 링크에 대한 제 2 코드 채널의 인코딩 및 변조는 이하에 기술될 실시예에 의하여 성취될 수 있다. 다른 실시예는 역방향 링크에서 제 2 코드 채널에 걸쳐서 데이터를 송신하도록 사용될 수도 있다. 제 1 실시예는 전술한 미합중국 특허 제 08/654,443 호에 상세하게 기재된다. 인코더 및 변조기는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 이하에 기재된다.
제 1 실시예의 인코더 (72)의 예시적인 블록도는 도 4 에 도시된다. 데이터 소스 (70)는 그 셀에 송신될 대량의 정보를 포함한다. 그 데이터는 DEMUX (102)를 통하여 BPSK 및 QPSK 인코더 (104 및 106)의 뱅크에 제공된다. DEMUX (102)는 데이터 소스 (70)로부터 선택된 BPSK 또는 QPSK 채널 인코더 (104 및 106)에 데이터를 디멀티플렉스한다. BPSK 및 QPSK 채널 인코더 (104 및 106)는 데이터를 인코드하여 재배열하고 인코드된 데이터를 변조기 (74)에 제공한다. 선택될 채널 인코더의 타입, BPSK 또는 QPSK 는 시스템 설계에 의존한다. 인코더 (72)는 BPSK 채널 인코더 (104)의 뱅크, QPSK 채널 인코더 (106)의 뱅크 또는 BPSK 및 QPSK 채널 인코더 (104 및 106)의 조합으로 구성될 수 있다.
BPSK 채널 인코더 (104) 내에서, 데이터 소스 (70)로부터의 데이터는 데이터 프레임으로 구분되며 CRC 발생기 (110)에 제공된다. CRC 발생기 (110)는 데이터 프레임을 위한 CRC 비트를 발생시키고, 코드 테일 비트를 삽입하며, 컨벌루션 인코더 (112)에 CRC 인코드된 데이터를 제공한다. 컨벌루션 인코더 (112)는 CRC 인코드된 데이터를 컨벌루션하게 인코드한다. 예시적인 실시예에서, 다른 제한적인 길이와 레이트가 사용되는 경우에도, 컨벌루션 인코더 (112)는 길이 (K=9)의 제한은 가지며 레이트 (1/4)를 가진다. K=9에서, 레이트 1/4 인코더는 음성 데이터의 역방향 링크 송신에서 사용되는 레이트 1/2 및 레이트 1/3 인코더에 걸쳐서 추가적인 코딩 이득을 제공한다. 블록 인터리버 (114)는 인코드된 데이터를 수신하며 시간 다양성을 제공하기 위하여 비트를 재배열한다. 시간 다양성은 그 셀에 의하여 수신된 버스트 에러를 확산시키며, 그 셀에서의 비터비 디코딩의 성능을 향상시킨다.
가변 시작점 반복기 (116)는 삽입된 데이터를 수신하며, 307.2Kbps 의 일정한 출력 심볼 레이트를 제공하기 위하여 각각 비트 (NB) 수의 배수를 반복한다. IS-95A 표준에 따라서, 각각의 코드 채널 프레임은 20msec 길이이며, 307.2Kbps 심볼 레이트에서 6,144 심볼에 대응한다. NB 의 값이 정수가 아니면, 최종 반복은 인코드된 데이터의 부분에서 수행되기만 한다. 예시적인 실시예에서, 가변 시작점 반복기 (116)는 각각의 데이터 프레임에 대한 반복을 시작하기 위하여 상이한 시작점을 사용한다. 결과적인 반복된 심볼은 각각의 반복된 심볼에 대하여 +1 및 -1 값을 발생시키는 BPSK 맵퍼에 제공된다.
QPSK 채널 인코더 (106)는 BPSK 채널 인코더 (104)와 거의 동일한 방법으로 기능한다. 데이터 소스 (70)로부터의 데이터는 데이터 프레임으로 구분되며, DEMUX (102)를 통하여 라우트되며 CRC 발생기 (130)에 제공된다. CRC 발생기 (130)는 데이터 프레임을 블록 인코드하며, CRC 인코드된 데이터를 컨벌루션 인코더 (132)에 제공한다. 컨벌루션 인코더 (132)는 다른 레이트 및 제한 길이가 사용될 수 있는 경우에도, 레이트 1/4, K=9 인 인코더를 가지고 CRC 인코드된 데이터를 컨벌루션하게 인코드한다. 블록 인터리버 (134)는 인코드된 비트 각각의 비트 (NQ) 개수의 시간을 반복하여 514.4Kbps 의 고정 출력 심볼 레이트를 얻는다. 가변 시작점 반복기는 614.4Kbps 의 고정 출력 심볼 레이트를 얻기 위하여 각 비트 NQ 개수의 시간을 반복한다. 반복된 심볼은 2 에 의하여 반복된 심볼을 그룹짓는 QPSK 맵퍼에 제공되며, 동위상 (QPSKI) 및 1/4 (QPSKQ) 출력에 대한 4개의 가능한 상태의 1개를 발생시킨다. 예를 들어, (0,0)의 반복된 심볼의 그룹핑은 QPSKI=-1 및 QPSKQ=-1에 대응할 수 있으며, (0,1)의 반복된 심볼의 그룹핑은 QPSKI=-1 및 QPSKQ=-1 등에 대응할 수 있다. QPSKI 및 QPSKQ 에서의 심볼 레이트는 307.2Kbps 이다.
제 1 실시예의 선택적인 구현에서, 데이터 소스 (70)로부터의 데이터는 송신되는 데이터 프레임에 대한 CRC 비트를 발생시키는 1개의 CRC 발생기 (110)에 직접 제공된다. CRC 인코드된 데이터는 CRC 인코드된 데이터를 컨벌루션하게 인코드하는 1개의 컨벌루션 인코더 (112)에 제공된다. 인코드된 비트는 시간 다양성을 제공하기 위하여 코드 비트를 재배열하는 1개의 블록 인터리버 (114)에 제공된다. 삽입된 데이터는 DEMUX (102)를 통하여 각각의 BPSK 및 QPSK 채널 인코더 (104 및 106)에 대하여 1개씩 가변 시작점 반복기 (116 및 136)의 뱅크에 제공된다. CRC 블록 인코딩, 컨벌루션 인코딩 및 모든 BPSK 및 QPSK 채널 인코더에 대한 블록 삽입을 1개의 CRC 발생기의 세트와 결합하여, 1개의 컨벌루션 인코더 및 1개의 블록 인터리버는 하드웨어 요구 사항을 최소화한다.
제 1 실시예에 대한 원격국 (6) 내의 변조기 (74)의 예시적인 블록도는 도 5 에 도시된다. 인코더 (72)로부터의 BPSK, QPSKI 및 QPSKQ 출력은 변조기 (74)에 제공된다. 각각의 BPSK 출력은 독창적인 BPSK 왈쉬 변조기 (146)에 제공된다. BPSK 왈쉬 변조기 (146) 내에서, BPSK 인코드된 데이터는 곱셈기 (15)에 의하여 독창적인 왈쉬 코드에 의하여 변조되고, 이득 조정 (160)에 의하여 독창적인 이득에 의하여 증폭된다. 예를 들어, BPSK1 출력은 왈쉬 코드 (W1)에 의하여 변조되고 이득 (B1) 에 의하여 증폭된다. 동일하게, 각각의 QPSKI 및 QPSKQ 출력 쌍은 독창적인 왈쉬 변조기 (148)에 제공된다. QPSK 왈쉬 변조기 (148) 내에서, QPSK 인코드된 데이터는 곱셈기 (152 내지 156)에 의한 독창적인 왈쉬 코드에 의하여 변조되고 이득 조정 (162 내지 166) 에 의한 독창적인 이득에 의하여 증폭된다. 예를 들어, QPSKI1 및 QPSKQ1 출력 쌍은 왈쉬 코드 (WM+1)에 의하여 변조되고 이득 (Q1)에 의하여 증폭된다. 이득 조정 (158)은 PILOT 신호를 수신하여, 예시적인 실시예는 양의 논리 전압과 연관된 논리 레벨로 구비되고 이득 (P)에 따른 진폭을 조정한다. PILOT 신호는 데이터를 포함하지 않지만, 기지국 (4)내의 RF 유니트 (42)가 사용하여 남아있는 BPSK 및 QPSK 채널 상에서 데이터를 간섭적으로 변조할 수 있는 참조 캐리어 신호를 제공한다.
왈쉬 코드로 변조되고 이득 조정된 QPSKI 신호는 합산기 (168a) 에 의하여 함께 합산된다. 동일하게, 왈쉬 코드 변조되고 이들 조정된 QPSKQ 신호는 합산기 (168b)에 의하여 함께 합산되어 신호 (XQ)를 형성한다. 왈쉬 코드로 변조되고 이득 조정된 BPSK 신호, 이득 조정된 PILOT 신호, 및 합산기 (168a) 출력들은 합산기 (170)에 의하여 함께 합산되어 신호 XI 를 형성한다.
후속 신호 처리는 길이가 긴 PN 코드 및 길이가 짧은 PNI 및 PNQ 코드로서 신호 XI 및 XQ를 더 확산시키도록 작용하여 QPSK 변조된 신호의 동위상 (I) 및 1/4 (Q) 성분상에 동일하게 PN 변조된 신호를 분산시킨다. 우선, 길이가 긴 PN 코드는 곱셈기 (172a)에 의하여 길이가 짧은 PNI 로서 변조되어 신호 LPNI 를 발생시킨다. 길이가 긴 PN 코드는 또한 곱셈기 (172a)에 의하여 길이가 짧은 PNQ 코드로서 변조되어 신호 LNPQ 를 발생시킨다.
곱셈기 (174) 및 합산기 (176)는 신호 (XI 와 XQ 및 LNPQ 와 LNPQ) 코드의 복소수 곱셈을 수행한다. 복소수의 허수 부분을 포함하기 위하여 j를 사용하며 2개의 복소수 항을 곱하여, 다음의 수식을 얻을 수 있다:
상기와 같은 결과를 얻기 위하여, 신호 (XI)는 곱셈기 (174a)에 의하여 LPNI 로서 우선 곱셈항 XIㆍLPNI을 발생시키며, 곱셈기 (174b)에 의하여 LPNQ 로서 곱셈항 XIㆍLPNI 을 발생시키도록 변조된다. 다음으로, 신호 (XQ) 는 곱셈기 (174b)에 의하여 LPNI 로서 우선 곱셈항 XQㆍLPNI을 발생시키며, 곱셈기 (174c)에 의하여 LPNQ 로서 곱셈항 XIㆍLPNQ 을 발생시키도록 변조된다. 네 개의 중간 곱셈항은 결과적인 신호 YI = XI ㆍLPNI - XQㆍLPNQ 및 YQ = XIㆍLPNQ + XQㆍLPNI 가 되도록 가산기 (176a 및 176b)에 의하여 결합된다. 그 신호 YI 및 YQ 는 필터링되며 (도 5 에 도시 생략), 혼합기 (178a 및 178b) 각각에 의하여 동위상 사인파 COS(Wct) 및 1/4 사인파 SIN(Wct)로서 변조된다. 혼합기 (178a)로부터의 I 소자 및 혼합기 (178b)로부터의 Q 소자는 합산기 (180)에 의하여 결합되며, 결과적인 QPSK 변조기 출력은 프론트 엔드 (62)에 제공된다.
변조기 (74) QPSK 변조기 출력의 I 및 Q 소자에 걸쳐서 BPSK 및 QPSK 채널 인코더 (104 및 106)로부터의 데이터를 동일하게 분산시킨다. 제 1 실시예에서, BPSK 채널 인코더 (104)만이 존재하고 QPSK 채널 인코더 (106)가 존재하지 않는 것으로 가정한다. 이 경우, XI 는 BPSK 데이터를 포함하며, XQ = 0 이다. 상기 수식 (13)에 대한 이러한 항들을 대치하면, YI = XIㆍLPNI 및 YQ = XIㆍLPNQ 이 된다. 따라서, BPSK 채널 인코더 (104)로부터의 BPSK 데이터는 상이한 길이가 짧은 PN 코드로 확산되며 I 및 Q 소자 사이에 동일하게 분산된다.
다음 실시예에서, QPSK 채널 인코더 (106) 만이 존재하며, BPSK 인코더 (104)는 존재하지 않는 것으로 가정한다. 이 경우, XI 는 QPSKI 데이터를 포함하며, XQ 는 QPSKQ 데이터를 포함한다. 결과적인 신호는 YI = XIㆍLPNI - XQㆍLPNQ 및 YQ = XIㆍLPNQ + XQㆍLPNI 가 된다. 따라서, QPSKI 데이터는 상이한 길이가 짧은 PN 코드로서 확산되며 I 및 Q 소자사이에 동일하게 분산된다. 동일하게, QPSKQ 데이터는 상이한 길이가 짧은 PN 코드로서 확산되며 I 및 Q 소자 사이에 동일하게 분산된다. YI 에 대한 수신에서의 음의 부호는 복소수 곱셈 연산으로부터 발생한다.
전술한 바와 같이, BPSK 또는 QPSK 채널 인코더의 개수는 시스템 설계에 의하여 선택된다. 예시적인 실시예에서, 1개의 BPSK 왈쉬 변조기 (146)는 각각의 BPSK 채널 인코더 (104)에 할당되며, 1개의 QPSK 왈쉬 변조기 (148)는 각각의 QPSK 채널 인코더 (106)에 할당된다. BPSK 채널 인코더 (104) 및 BPSK 왈쉬 변조기 (146)의 각각의 쌍은 명세서에 걸친 제 2 코드 채널로서 집합적으로 불린다. 동일하게, QPSK 채널 인코더 (106) 및 QPSK 왈쉬 변조기 (148)의 각각의 쌍은 제 2 코드 채널로서 집합적으로 불린다.
제 1 실시예에서, BPSK 및 QPSK 채널에 걸친 데이터 송신 레이트는 반복값 (NI 및 NQ)을 변화시킴으로서 가변적으로 만들 수 있다. 파일롯 톤의 포함은 그 셀이 부분적인 간섭적 복조를 사용하도록 허용하여, FER 성능을 향상시킨다. 그 파이롯 톤은 역방향 링크가 동일한 FER 성능에 대하여 더 낮은 Ebi/(N0+I0)에서 동작할 것을 허용한다. 또한, 데이터 송신 레이트가 하이인 경우, 파이롯에 의하여 사용되는 송신 전력의 비율은 작다. 제 1 실시예의 단점은 QPSK 변조기 출력이 역방향 링크에서 변조된 신호에 대하여 IS-95A 표준에 일치하지 않는다는 것이다. 따라서, 제 1 실시예에 따라서 발생된 변조된 신호는 IS-95A 표준을 따르는 CDMA 시스템과 반대의 호환성을 가지는 것은 아니다.
제 2 실시예의 인코더 (72) 및 변조기 (74)의 예시적인 블록도가 도 6 에 도시된다. 제 2 코드 채널은 왈쉬 코드 확산을 사용함으로써 생성되어 제 2 코드 채널 사이의 직교성을 제공한다. 복조되는 제 2 코드 채널에서 상호 관계있는 신호를 제공하고, 다른 제 2 코드 채널의 신호를 확산시킴으로써, 그 직교성은 셀에서의 신호 검출을 향상시킨다. 이후, 왈쉬 코드 확산 신호는 IS-95A 표준에 따라서 매핑된 신호이며, 그 신호 검출을 향상시킨다. 결국, 매핑된 신호는 길이가 짧은 PN 코드에 의하여 확산되어 1/4 확산을 제공하며, 또한 그 셀에서의 신호 검출을 향상시킨다.
도 6 을 참조하여, 데이터 소스 (70)로부터의 데이터가 송신되는 데이터 프레임에 대한 CRC 비트를 발생시키며 코드 테일 비트를 삽입하는 CRC 발생기 (140)에 제공된다. CRC 인코드된 데이터는 CRC 인코드된 데이터를 컨벌루션 하게 인코드하는 컨벌루션 인코더 (142)에 제공된다. 인코드된 비트는 시간 다양성 을 제공하기 위하여 인코드된 비트를 재배열하는 블록 인터리버 (144)에 제공된다. 그 인터리브된 데이터는 변조기 (74)에 제공된다.
변조기 (74)내에서, 인코드된 데이터는 DEMUX (146)을 통하여 라우트되며, 왈쉬 코드 변조기 (182)의 뱅크에 제공된다. 왈쉬 코드 변조기 (182)는 독창적인 왈쉬 코드로서 인코드된 데이터를 확산시켜서 코드 채널사이의 직교성을 제공한다. 왈쉬 코드로 변조된 데이터는 직교 변조기 (Ortho-modulator ; 184)에 제공된다. 직교 변조기 (184)는 왈쉬 코드 매핑을 사용하여 입력된 신호를 또 다른 신호 공간으로 매핑한다. 입력된 비트 시퀀스는 6비트의 그룹핑으로 그룹된다. 각각의 6 비트 그룹핑은 독창적인 64-칩 왈쉬 시퀀스를 선택한다. 직교 변조기 (184)로부터 매핑된 신호는 데이터 버스트 랜더마이저 (186)에 제공된다. 원격국 (6)이 최고 레이트 내에서 송신하여 송신 전력을 감소시키는 때, 데이터 버스트 랜더마이저 (186)는 프론트 엔드 (62)내에서 송신기를 오프 시킨다.
왈쉬 코드 (W0)가 모두 0의 시퀀스 (0, 0, ....0)로 정의되기 때문에, 왈쉬 코드 변조기 (182a)가 임의의 기능을 수행하지 않는다. 따라서, 왈쉬 코드 변조기 (182a), 직교 변조기 (184a) 및 데이터 버스트 랜더마이저 (186)를 구비하는, 제 1 왈쉬 코드 채널 (W0)은 역방향 링크에 대한 IS-95A 표준에 의하여 정의되는 신호 처리를 따른다. 왈쉬 코드 변조기 (182) 및 직교 변조기 (184)를 구비하는 제 2 왈쉬 코드 채널 (W1 내지 WN)은 제 1 왈쉬 코드 채널 (W0)의 성능에 영향을 주지 않고 필요에 따라서 사용된다. 제 1 왈쉬 코드 채널 및 제 2 왈쉬 코드 채널은 합산기 (188)에 의하여 결합되며, 결과적인 신호는 곱셈기 (190)에 의하여 길이가 긴 PN 코드로서 변조된다. 길이가 긴 PN 코드의 변조된 신호는 곱셈기 (192a 및 192b)에 의하여 각각 길이가 짧은 (PNI 및 PNQ)에 의하여 더 확산된다. PNI 변조된 신호는 혼합기 (196a)에 의하여 동위상의 사인파 SIN(Wct)로 혼합된다. PNI 변조된 신호는 지연 (194)을 통하여 절반의 칩 동안 지연되며, 혼합기 (196b)에 의하여 1/4 사인파 SIN(Wct)로서 혼합된다. 혼합기 (196a)로부터의 I 소자 및 혼합기 (196b)로부터의 Q 소자는 합산기 (198)에 의하여 결합되며, 결과적인 OQPSK 변조기 출력은 프론트 엔드 (62)에 제공된다. 이 실시에는 IS-95A 표준에 따른 역방향 링크에 대한 변조된 신호와 역으로 호환인 변조된 신호를 제공하는 장점을 가진다. 각각의 제 2 왈쉬 코드 채널 (W1 내지 WN)은 본 명세서에서 제 2 코드 채널로 불린다.
IX. CRC 비트
IS-95A 에 따라서, CRC 비트는 각각의 데이터 프레임에 부착되어 그 셀에 의하여 프레임 에러의 검출을 허용한다. 그 CRC 비트는 IS-95A 에 의하여 할당된 CRC 다항에 따라서 발생된다. 구체적으로, 9,6Kbps 의 데이터 송신 레이트에 대하여, 할당된 다항은 g(x) = x12 + x11 + x10 + x9 + x8 + x4 + x + 1 이다. 각각의 데이터 프레임에 대하여, 12개의 CRC 비트가 부착된다. 본 발명에서, CRC 비트의 개수는 필요한 검출의 확실성에 따라서, 증가되거나 감소된다. 더 많은 CRC 비트는 더 많은 확실성으로서 프레임 에러의 검출을 허용하지만, 더 많은 오버 헤드를 필요로 한다. 반대로, 더 적은 CRC 비트는 프레임 에러 검출의 확실성을 감소시키지만, 더 적은 오버 헤드를 필요로 한다.
전술한 바와 같이, 하드웨어 구현에 따라서, 고속 송신 레이트는 1개의 가변 레이트 채널 또는 다중 제 2 코드 채널에 걸쳐서 발생할 수 있다. 고속 데이터 송신이 제 2 코드 채널에 걸쳐서 발생하는 것을 특징으로 하는 구현에서, 데이터 프레임은 코드 채널로 인코드되고 1개의 제 2 코드 채널에 걸쳐서 송신되는 각각의 데이터 부분인 데이터 부분으로 구분된다. 그 개념이 다른 하드웨어 실시예에 확장될 수 있는 경우에도, CRC 비트 발생에 대한 이후의 논의는 제 2 코드 채널을 사용하는 실시예에 적용된다. 간략하게, 이하의 논의는 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트에서 각각의 제 2 코드 채널이 송신한다는 것을 가정한다. 또한, 제 2 코드 채널 및 트래픽 채널은 각각 코드 채널로 불린다.
다중 코드 채널에 걸쳐서 고속 데이터 송신이 발생하는 것을 특징으로 하는 실시예에서, 다중 코드 채널에 대한 CRC 비트는 2개 이상의 실시예에 의하여 발생될 수 있다. 제 1 실시예에서, 각각의 데이터 부분은 IS-95A 표준과 유사하게 그 자체의 CRC 비트 세트로서 부착된다. 이 실시예는 더 많은 오버 헤드를 요구하지만, 각각의 코드 채널 프레임에서의 프레임 에러의 검출을 허용한다. 에러에서 수신된 코드 채널 프레임만이 재송신된다.
제 2 실시예에서, 1개의 프레임 내에서 원격국 (6)에 할당된 코드 채널을 통하여 송신될 데이터 프레임은 1개의 CRC 발생기에 의하여 인코드된다. 발생된 CRC 비트는 수 개의 모드 중 1개에 송신될 수 있다. 제 1 모드에서, 데이터 프레임은 전술한 데이터 부분으로 구분된다. CRC 비트는 또한 구분되고 각각의 데이터 부분에 부착된다. 따라서, 각각의 코드 채널 프레임은 데이터 부분 및 수 개의 CRC 비트를 포함한다. 제 2 모드에서, CRC 비트는 2개의 코드 채널 프레임에 걸쳐서 송신된다. 최종 코드 채널 프레임을 제외한 모든 코드 채널 프레임은 1개의 데이터 부분만을 포함한다. 최종 코드 채널 프레임은 CRC 비트 및 수 개의 가능한 데이터만을 포함한다. 제 2 모드는 CRC 비트의 시간 다양성을 제공하고 그 셀에 의하여 프레임 에러 검출을 향상시킨다.
그 셀에서, 코드 채널 프레임은 데이터 프레임에서 재조립된다. 제 2 실시예에서, 그 셀은 모든 코드 채널 프레임이 올바르게 수신되거나 1개 이상의 코드 채널 프레임 에러가 발생하는지 여부를 결정할 수만 있다. 그 셀은 코드 채널 프레임 중 1개가 에러로 수신되는지를 결정할 수 없다. 따라서, 데이터 프레임 에러는 그 데이터 프레임이 그 셀에 의하여 재송신되는 것이 필요한지를 지시한다. 제 2 실시예는 데이터 프레임에 대하여 CRC 비트의 더 작은 개수를 사용하는 장점이 있다.
실시예로서, 고속 데이터 송신이 12개의 코드 채널에 걸쳐서 발생한다는 것을 가정한다. 제 1 실시예에서, 12개의 데이터 부분의 각각이 12개의 CRC 비트의 그 자체 세트로 부착된다. 전체 144개의 CRC 비트는 12개의 코드 채널 프레임에 대하여 필요하다. 이러한 144개의 CRC 비트는 각각의 개별 코드 채널 프레임에서 프레임 에러의 검출을 허용한다. 따라서, 특정 코드 채널에 대한 코드 채널 프레임이 에러로 수신되면, 단지 에러 프레임만이 재송신되는 것이 필요하다.
제 2 실시예에 대하여, 전체 데이터 프레임은 1세트의 CRC 비트로 인코드된다. 바람직하게, CRC 비트의 개수는 제 1 실시예에서 사용되는 전체 CRC 비트의 개수보다 작다. 전술한 실시예에서, 12개의 코드 채널 프레임에 대하여, 사용되는 CRC 비트의 개수는 12개 이상 144개 이하이다. 대략 12배 많은 데이터 비트가 존재하기 때문에, 더 많은 CRC 비트는 더 큰 확실성으로서 프레임 에러의 검출을 허용한다. 24개의 CRC 비트가 필요한 레벨의 확실성을 가지고 프레임 에러의 검출을 허용한다고 가정하면, 24개의 CRC 비트는 2개의 CRC 비트를 포함하는 각각의 CRC 블록으로 12개의 CRC 블록으로 구분될 수 있다. 1개의 CRC 블록은 12개의 데이터 부분의 각각에 부착된다. 선택적으로, 24개의 CRC 비트는 1개의 코드 채널 프레임에 걸쳐서 송신될 수 있다. 그 셀에서, 데이터 부분 및 24개의 CRC 비트는 재조립된다. 그 셀은 모든 12개의 코드 채널 프레임이 올바르게 수신되는지 여부를 결정할 수만 있다. 프레임 에러가 표시되면, 그 셀은 코드 채널 프레임의 1개가 에러로 수신되는지를 결정할 수 없다. 따라서, 모든 12개의 코드 채널 프레임은 원격국 (6)에 의하여 재송신되어야 한다. 오버헤드에서 120개의 CRC 비트를 절약하기 위하여, 그 셀은 프레임 에러를 검출할 수 있지만, 제 1 실시예의 정확성은 가지지 않는다. 제 2 실시예는 더 작은 오버 헤드 및 코드 채널 프레임의 여유 재송신 사이의 균형을 요구한다.
X. 역방향 링크 레이트 스케줄링의 타이밍
스케줄되지 않은 작업에 대한 사용 가능한 역방향 링크 용량의 예상의 정확성은 추정이 사용되는 시점에 가능한 한 근접한 시점에서 예상을 함으로써 향상된다. 예상의 시간으로부터 실제 사용의 시간까지의 지연의 기간 중에, 네트워크의 상태가 변화할 수도 있다. 예를 들어, 다른 원격국 (6)은 송신을 시작하거나 중지할 수 있으며, 원격국 (6)은 네트워크로부터 송신을 개시하거나 정지시킬 수도 있거나, 원격국 (6)은 그 네트워크로부터 추가되거나 누락될 수도 있거나, 또는 채널 조건이 변화할 수도 있다. 프레임의 작은 개수로 처리 지연을 제한함으로써, 스케줄된 작업에 대한 사용 가능한 역방향 링크 용량의 예상은 본 발명에 대하여 충분하게 정확하다. 예시적인 실시예에서, 처리 지연은 7개의 프레임 이하이다.
채널 스케줄러 (12)는 짧은 스케줄링 간격을 유지함으로써 짧은 시간 간격에서 예상을 하여, 예상의 정확성을 향상시킬 수 있으며 채널 스케줄러 (12)가 역방향 링크 요구의 변화를 신속하게 응답하도록 허용한다. 바람직한 실시예에서, 그 예상은 K 프레임 마다 이루어지며, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 K 프레임마다에 할당되거나 각각의 프레임에 재할당되고, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 스케줄은 K 프레임마다 원격국 (6)에 송신된다.
본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링의 타이밍도의 예시적인 설명이 도 10 에 도시된다. 프레임 k 에서, 원격국 (6)은 그 셀에 송신될 대량의 데이터를 가진다. 원격국 (6)은 그 데이터의 큐의 크기 및 블록 (300)에서 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 (k+1)에서, 블록 (302)에서 원격국 (6)은 그 셀에 정보를 송신한다. 프레임 (k+2)에서, 블록 (304)에서 그 셀을 취급하는 기지국 (4)이 정보를 수신하고 선택자 소자 (14)에 정보를 라우트한다. 프레임 (k+3)에서, 블록 (306)에서 전체 CDMA 네트워크의 상태는 선택자 소자 (14)에 의하여 측정되며 채널 스케줄러 (12)에 보내진다. 예시적인 실시예에서, CDMA 네트워크의 상태는 각 셀에서 스케줄된 작업에 사용 가능한 역방향 링크 용량, 각각 스케줄된 사용자에 의하여 송신될 데이터의 양, 각각의 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력, 각각의 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력, 각각의 원격국 (6)의 활성화된 멤버, 및 원격국 (6)의 우선 순위를 포함한다. 프레임 (k+4)에서, 블록 (308)에서 채널 스케줄러 (12)는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당하며 선택자 소자 (14)에 스케줄링 정보를 보낸다. 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 프레임 (k+7)에서 사용된다.
프레임 (k+4)내에서, 선택자 소자 (14)는 블록 (310)에서 채널 소자 (40)에 순방향 링크상의 프레임 (k+5)에서 송신될 데이터 프레임을 보낸다. 채널 소자 (40)는 블록 (312)에서 프레임 (k+4)내에 선택자 소자 (14)로부터 데이터 프레임을 수신한다. 프레임 (k+5)에서, 채널 소자 (40)는 블록 (314)에서 프레임 (k+7)에 대한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 포함하는 스케줄링 정보를 순방향 링크상의 원격국 (6)에 송신한다. 프레임 (k+6) 중에, 원격국 (6)은 순방향 링크 신호를 처리하고 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 결정하며 필요한 경우, 블록 (316)에서 고속 송신 레이트에서 데이터 송신을 위한 하드웨어를 재구성 한다. 프레임 (k+7)에서, 블록 (318)에서 데이터는 역방향 링크에 걸쳐서 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서 기지국 (4)에 송신된다.
예시적인 실시예에서, 원격국 (6)이 기지국 (4)에 송신할 대량의 데이터를 가지고 있는지를 결정하는 시간으로부터 고속 송신 레이트에서 데이터 송신의 시간까지의 처리 지연은 7개의 프레임이다. 프레임 (k)에서, 원격국 (6)은 큐의 크기 및 그것에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 (k+7)에서, 원격국 (6)은 고속 송신 레이트에서 데이터를 기지국 (4)으로 송신한다. IS-95A 표준에 따른 CDMA 시스템에서, 각각의 지연의 프레임은 20msec 지연을 표시한다. 예시적인 실시예에서, 지연을 처리하는 7개의 프레임은 지연의 140msec을 표시한다. 이러한 지연의 기간은 충분히 작아서 역방향 링크상의 다른 통신은 현저하게 악화되지 않는다. 또한, 채널 스케줄러 (12)가 지속적으로 역방향 링크 사용을 감시하고 스케줄된 작업의 송신 레이트를 역동적으로 재할당하는 능력 때문에, 스케줄되지 않은 작업에 대하여 필요한 역방향 링크의 최초 예상은 본 발명에서 전체적으로 중대한 것은 아니다.
예시적인 상기 기재는 본 발명의 1 구성을 표시한다. 상기 기재된 것으로부터의 역방향 링크 레이트 스케줄링 루틴의 타이밍에서 다른 변형은 고려될 수 있으며 본 발명의 범주 내의 것이다. 예를 들어, 하드웨어를 최적화하여 처리 지연을 최소화함으로써 도 10에 도시된 3개의 프레임 대신에, 블록 (304, 306, 308, 310 및 312)에 의하여 표시된 처리 지연은 1개 또는 2개의 프레임으로 간략화될 수 있다.
최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 포함하는 스케줄링 정보는 수 개의 실시예중의 1개에서 원격국 (6)에 송신될 수 있다. 제 1 실시예에서, 순방향 링크 상의 코드 채널 프레임에서의 특정 비트는 스케줄링 정보에 예약된다. 제 2 실시예에서, 스케줄링 정보는 분리된 신호 메시지를 사용함으로써 송신된다. 신호 메시지는 데이터 송신 레이트의 새로운 할당이 있는 경우마다 원격국 (6)에 송신될 수 있다. 상기에 기술된 실시예의 변형 또는 결합을 사용하는 스케줄링 정보를 송신하는 다른 실시예는 고려될 수 있으며 본 발명의 범주내의 것이다.
본 발명의 역방향 링크 레이트 스케줄링 및 고속 데이터 송신의 예시적인 도면은 도 11 에 도시된다. 전술한 바와 같이, 원격국 (6)은 그 셀과의 통신 중의 기간동안에 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트에 할당된다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 원격국 (6)은 아이들 (idle) 상태에서 레이트 1/8 에서 송신하며, 데이터를 송신하는 경우 레이트 1 에서 송신한다. 그 셀에 송신될 데이터의 백 로그는 실선으로 표시되며 코드 채널 프레임의 개수의 측면에서 주어진다. 코드 채널 프레임의 개수는 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트와 데이터를 보내는데 필요한 프레임의 개수를 곱한 것이다. 예를 들어, 20개의 코드 채널 프레임은 20개의 프레임에 걸쳐서 레이트 1 또는 5개의 프레임에 걸쳐서 레이트 4 에 의하여 송신될 수 있다. 이하의 논의는 역방향 링크 레이트 스케줄링이 K 프레임마다 수행되고 송신 레이트는 프레임마다 재할당될 수 있는 것을 특징으로 하는 전술한 실시예에 속하는 것이다. 또한 원격국 (6)은 송신 레이트를 일방적으로 감소시킬 수 있다. 다음의 실시예는 또한 역방향 링크 레이트 스케줄링이 프레임마다 수행되는 것을 특징으로 하는 실시예에 적용한다.
도 11 에 도시된 실시예에서, 원격국 (6)은 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트 (레이트 1)에 할당되며 원격국 (6)은 프레임 1 및 2 에서 그 셀을 송신할 데이터를 갖지 않는다. 따라서, 원격국 (6)은 역방향 링크에 걸쳐서 레이트 1/8 에서 송신한다. 프레임 2 동안에, 원격국 (6)은 송신에 대한 2개의 코드 채널 프레임을 그 셀에 수신한다. 원격국 (6)은 프레임 3 및 4 과 레이트 1 에서, 1개의 코드 채널 프레임을 송신하여 프레임 (3)의 말단에서 0으로 백 로그를 가져간다. 스케줄링 없이도, 원격국 (6)은 역방향 링크에 걸쳐서 레이트까지 데이터를 송신할 수 있다. 프레임 2 중에 수신된 데이터는 프레임 3 에서 즉시 송신된다. 레이트 1 또는 이하에서의 즉각적인 송신은 원격국 (6)으로부터 그 셀로의 신호가 신속하게 종료하도록 허용한다. 예를 들어, TCP 인증은 대략 40바이트를 필요로 하며, 헤더 압력으로 1개의 데이터 프레임에 알맞게 될 수 있다. TCP 인증은 1개의 프레임 내에서 역방향 링크에 걸쳐서 즉시 송신될 수 있다.
최대한으로 스케줄된 송신 레이트프레임 5, 6 및 7 동안에, 아이들 상태에 있고 데이터를 대기하는 한편, 원격국 (6)은 레이트 1/8에서 송신한다. 프레임 7 동안에, 원격국 (6) 은 그 셀에 송신할 대량의 데이터를 수신한다. 프레임 8에서, 원격국 (6) 은 그 셀에 큐의 크기 및 원격국 (6) 에 사용 가능한 전체 송신 전력을 송신한다. 프레임 10에서, 채널 스케줄러 (12) 은 선택자 소자 (14)로부터 정보를 수신하고 네트워크의 상태와 관련된 다른 정보 (예를 들어, 네트워크에서 각 셀에 사용 가능한 역방향 링크 용량)를 수집한다. 프레임 11에서, 채널 스케줄러 (12) 는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당하고 그 셀에 스케줄을 전달한다. 이러한 실시예에서, 채널 스케줄러 (12) 는 최대한으로 스케줄되지 않은 송신 레이트 (레이트 4)의 4배인 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당한다. 프레임 12에서, 그 셀은 순방향 링크에 걸쳐서 원격국 (6) 에 스케줄링 정보를 송신한다. 프레임 8 내지 13에서, 원격국 (6) 은 레이트 1에서 계속적으로 데이터를 송신하고 백 로그를 26개의 코드 채널 프레임으로 가져간다. 프레임 13동안에, 원격국 (6) 은 스케줄링 정보를 수신하고 고속 송신 레이트에서 데이터를 송신하는 하드웨어를 구성한다. 고속 데이터 송신은 프레임 14 내지 19에서 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 (레이트 4)에서 발생한다.
프레임 19동안에, 원격국 (6) 은 그 큐가 거의 비어 있고 송신 레이트 2가 프레밍 20에서 잔여 데이터를 송신할 필요가 있다는 것을 인식한다. 프레임 20에서, 원격국 (6) 은 더 낮은 송신 레이트에서 송신할 의도를 지시하는 그 셀에 레이트 감소 메시지를 송신한다. 또한, 프레임 20에서, 원격국 (6) 은 더 낮은 송신 레이트에서 2개의 잔여 코드 채널 프레임을 송신한다.
그 큐가 비어있다는 것을 인식하면서, 프레임 21에서, 원격국 (6) 은 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 (레이트 4)에서 송신의 종료를 요구한다. 프레임 21에서, 모든 데이터를 송신하면서, 아이들 상태에 있고 더 많은 데이터를 대기하는 한편, 원격국 (6) 프레임 21에서 레이트 1/8로 송신한다.
상기 실시예는 데이터가 원격국 (6) (도 11의 프레임 7에서) 사용 가능하게 된 시간과 고속 송신 레이트 (도 11에서 프레임 14에서)에서의 데이터 송신 시간 사이의 7 프레임의 처리 지연이 있다. 그 실시예는 역방향 링크가 각 프레임에서 충분하게 이용되도록 원격국 (6)에 의하여 감소될 수 있다는 것을 설명한다.
XI. 우선 순위 할당
역방향 링크의 사용을 최적화하기 위하여, 스케줄된 작업에 대한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 원격국 (6)의 우선 순위에 따라서 원격국 (6) 에 할당된다. 역방향 링크 용량은 우선 최상위 우선 순위를 가지는 원격국 (6) 에 할당되고 마지막으로 최하위 우선 순위를 가지는 원격국 (6) 에 할당된다. 수 개의 변수가 원격국 (6) 의 우선 순위를 결정하도록 사용될 수 있다. 다음의 논의는 우선 순위를 할당하는데 고려될 수 있는 수 개의 변수의 예시적인 리스트를 상세화한다. 다른 변수도 고려될 수 있으며 본 발명의 범주내의 것이다.
원격국 (6) 사이에서 우선 순위를 결정하는 중요한 변수는 원격국 (6) 에 의하여 요구되는 Eb/(N0+I0) 이다. 필요한 레벨의 성능에 대하여 더 높은 Eb/(N0+I0)을 요구하는 원격국 (6) 은 더 낮은 Eb/(N0+I0)을 요구하는 원격국 (6) 보다 더 많은 용량을 소비한다. 실제로, 주어진 역방향 링크 용량에 대하여, 원격국 (6) 에 의하여 송신될 수 있는 심볼 레이트는 요구되는 Eb/(N0+I0)에 역비례한다. 예를 들어, 제 2 원격국 (6) 의 필요한 Eb/(N0+I0)가 제 1 원격국 (6) 의 그것보다 대략 6dB 높은 경우, 제 1 원격국 (6) 에 의하여 38.4Kbps에서 데이터 송신을 지원하는 역방향 링크 용량은 제 2 원격국 (6) 에 의하여 9.6Kbps에서 데이터 송신을 지원하기만 한다. 따라서, 더 작은 용량이 소비되기 때문에, 더 낮은 Eb/(N0+I0)가 요구되는 원격국 (6) 이 첫 번째 것을 송신하도록 허용하는 것이 바람직하다.
원격국 (6) 은 다중 셀로서 소프트 핸드오프에 있을 수 있다. 다중 셀은 원격국 (6)을 동시에 지원하기 때문에, 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6) 은 더 많은 용량을 소비한다. 따라서, 역방향 링크 상에서의 더 높은 처리량은 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)에 낮은 우선 순위를 할당함으로써 얻어진다. 또한, 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)은 셀의 종단 근처에 전형적으로 위치되며 그 셀에서 동일한 비트당 에너지에 대하여 더 많은 송신 전력을 요구한다.
채널 스케줄러 (12) 는 그 셀에 송신할 원격국 (6)에 의하여 요구되는 송신 비트당 에너지를 고려한다. 원격국 (6) 의 송신 전력은 전형적으로 제한되며 역방향 링크 레이트 스케줄링은 원격국 (6) 의 동작 수명을 연장시키기 위하여 건전지 전력을 유지하도록 시도한다.
최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 최적의 할당은 원격국 (6) 에 의하여 송신될 데이터의 양에도 의존한다. 송신될 데이터는 원격국 (6) 내에 위치된 큐에 저장된다. 따라서, 큐의 크기는 송신될 데이터의 양을 표시한다. 각각의 스케줄링 간격의 시작에서, 모든 스케줄된 작업의 큐 크기는 채널 스케줄러 (12) 에 보내진다. 스케줄된 작업의 큐의 크기가 작으면, 채널 스케줄러 (12) 는 레이트 스케줄링 루틴으로부터 작업을 제거한다. 소량의 데이터의 송신은 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서 만족할 만한 시간 기간 동안에 종료될 수 있다. 대량의 데이터를 송신하는데 필요한 경우, 채널 스케줄러 (12) 만이 고속 송신 레이트를 할당한다. 따라서, 각각의 원격국 (6) 에 할당된 최대한으로 스케줄된 송신 레이트는 송신될 데이터의 큐 크기에 대략 비례적일 수 있다.
송신될 데이터의 타입은 원격국 (6) 사이에 우선 순위를 할당하는데 또 다른 중요한 고려사항이다. 수 개의 데이터 타입은 시간에 민감하고 신속한 주의를 요구한다. 다른 데이터 타입이 송신에서 더 긴 지연을 허용할 수 있다. 명백하게, 더 놓은 우선 순위가 시간 결정적인 데이터에 할당된다.
1개의 실시예로서, 당연하게 수 개의 송신된 데이터는 그 셀에 의하여 에러로 수신된다. 그 셀은 코드 채널 프레임에 부착된 CRC 비트의 사용에 의하여 프레임 에러를 결정할 수 있다. 코드 채널 프레임이 에러로 수신되는 것을 결정하는 때, 그 코드 채널 프레임에 대한 에러 지시 비트는 플래그되며 그 셀은 원격국 (6) 에 프레임 에러를 알린다. 채널 스케줄러 (12) 는 그 후 에러로 수신된 코드 채널 프레임의 재송신을 스케줄하거나 원격국 (6) 은 그 셀을 재송신하고 알린다. 그 셀에서, 다른 신호 처리는 에러로 수신된 코드 채널 프레임에 의존될 수 있다. 따라서, 채널 스케줄러 (12) 또는 원격국 (6) 은 최초에 송신되는 데이터보다 재송신되는 데이터에 더 높은 우선 순위를 위치시킬 수 있다.
반대로, 그 셀에 의한 반복적인 프레임 에러 표시는 그 역방향 링크가 손상된 것을 지시할 수 있다. 따라서, 에러로 수신된 코드 채널 프레임의 반복적인 재송신을 위한 역방향 링크 용량을 할당하는 것은 소모적인 것이다. 이 경우, 원격국 (6) 은 유지 상태에 일시적으로 위치되거나 더 낮은 송신 레이트에 할당될 수 있다. 유지 상태에서, 고속 송신 레이트에서의 데이터 송신은 역방향 링크 조건이 향상될 때까지 중지될 수 있다. 원격국 (6) 은 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서 데이터를 송신하고 그 셀은 역방향 링크의 성능을 지속적으로 감시할 수 있다. 역방향 링크 조건이 향상되고 있다는 지시를 받으면, 채널 스케줄러 (12) 는 유지 상태로부터 원격국 (6)을 제거하고 원격국 (6) 이 그 셀에 고속 데이터 송신을 재개하도록 지시한다.
원격국 (6) 사이에 우선 순위를 할당하는 경우, 원격국 (6) 에 제공되는 데이터 서비스의 타입에 따라서 원격국 (6)을 구별하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 요금 구조는 상이한 데이터 송신 서비스에 확립될 수 있다. 프리미엄 요금이 부과되는 그러한 서비스에 더 높은 우선 순위가 주어진다. 요금 구조를 통하여 각각의 원격국 (6) 상에서의 사용자는 개별적으로 그 우선 순위를 결정하고 따라서 사용자가 향유할 수 있는 타입의 서비스를 결정한다.
원격국 (6) 의 우선 순위는 원격국 (6) 에 의하여 이미 겪고 있는 지연량의 함수로 될 수도 있다. 사용 가능한 역방향 링크 용량은 최상위 우선 순위를 가지는 원격국 (6) 에 우선 할당된다. 결과적으로, 낮은 우선 순위를 가지는 원격국 (6) 은 전형적으로 더 긴 전송 지연을 겪게 된다. 낮은 우선 순위 원격국 (6) 에 의하여 겪게 되는 지연의 양이 증가함에 따라서, 원격국 (6) 이 우선 순위가 상향조정될 수 있다. 이것은 낮은 우선 순위의 원격국 (6) 에 의하여 송신될 데이터가 불명확하게 큐 상태에 잔류하는 것을 방지한다. 우선 순위 상승없이, 낮은 우선 순위의 원격국 (6) 은 허용될 수 없는 양의 지연을 겪을 수 있다. 그 시스템 목적이 유지되는 동안에, 우선 순위 상승은 스케줄된 작업 및 스케줄되지 않은 작업의 고품질 통신이 허용되도록 하는 방법으로 증가될 수 있다.
시스템 목적의 세트가 최적화되는 것에 따라서, 그 변수는 상이한 웨이트에 주어진다. 실시예로서, 역방향 링크에서의 처리량을 최적화하기 위하여, 더 많은 가중치가 원격국 (6)에 의하여 요구되는 Eb/(N0+I0)에 주어지며 원격국 (6) 은 소프트 핸드오프에 있게 된다. 이 가중치 구조는 데이터 타입 및 원격국 (6) 의 우선 순위를 고려하지 않으며, 따라서 시스템 목적의 공정성을 다룰 수 없다. FER, 요구되는 Eb/(N0+I0)의 예상 및 소프트 핸드오프에 기초한 우선 순위를 할당하는 예시적인 수신은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Ci 는 i-번째 원격국 (6)의 우선 순위, L 은 소프트 핸드오프에서 원격국 (6)을 지원하는 셀의 개수, Pe 는 FER, 및 
는 요구되는 Eb/(N0+I0)의 예상인 원격국 (6) 의 설정점이다. 이 실시예에서, Ci 에 대한 더 낮은 값은 더 높은 우선 순위와 동등하게 된다. 상이한 가중치 변수를 가진 다른 수신은 고려될 수 있으며 본 발명의 범주 내의 것이다.
선택적으로, 요금 구조는 유지될 수 있어서, 각각의 원격국 (6)상의 사용자로 하여금 개별적으로 원격국 (6)의 우선 순위를 결정하도록 허용한다. 그 용량에 대하여 할증 요금을 지불하고자 하는 것은 더 높은 레벨의 중요성을 표시한다. 이 경우, 송신이 더 많은 용량을 요구하는 경우에도, 수익 및 사용자의 만족을 최대화시키고자 시도하는 시스템은 할증된 원격국 (6)이 먼저 송신하도록 허용한다. 다른 가중치 구조도 상기 리스트된 변수와 논의되지 않은 다른 소자를 사용하여 발생될 수 있어서 임의의 세트의 시스템 목적을 성취하고 본 발명의 범주내의 것이다.
XI. 고속 역방향 링크 다층 스케줄링
본 발명은 다양한 구현 중의 1개를 사용하여 실시될 수 있다. 전술된 바와 같이, 분산 또는 집중화된 스케줄링이 사용될 수 있다. 분산된 스케줄링은 각각의 기지국 (4)이 그 자체의 스케줄링을 허용하여, 스케줄링 지연을 최소화시킨다. 그 스케줄링 지연은 고속 송신에 원격국 (6)이 고속 송신에 대한 요구를 송신하는 시간부터 고속에서의 실제 송신의 시간까지의 지연이다. 집중화된 스케줄링은 스케줄러가 네트워크에서 모든 기지국 (4)에 대한 스케줄링을 수행하도록 허용한다. 집중화된 스케줄링은 고속 송신으로부터의 영향을 평가하는 것을 더욱 쉽게 함으로써 시스템 자원의 최적의 사용을 발생시킬 수 있다. 하지만, 고속 송신의 시간에 사용 가능한 자원을 정확하게 평가하는 것을 어렵게 하여, 집중화된 스케줄링에 대한 스케줄링 지연이 길게 될 수 있다. 역방향 링크의 다층 스케줄링도 사용될 수 있다. 다층 스케줄링은 분산 및 집중화된 스케줄링의 특징 및 장점을 구체화하여 시스템 성능을 향상시킨다.
예시적인 통신 네트워크의 도면은 도 12 에 설명된다. 통신 네트워크는 1개 이상의 시스템 (1)을 구비한다. 시스템 (1)은 CDMA 통신 시스템 또는 다른 셀룰러 시스템일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 각각의 시스템 (1)은 1개의 기지국 제어기 (BSC; 10)에 의하여 제어되며 각각의 시스템 (1)은 1개 이상의 기지국 (4)의 세트를 구비한다.
본 발명의 통신 네트워크의 기본 구조를 도시하는 블록도는 도 13 에 도시된다. 도 13 은 도 2를 연장한 도면이며, 통신 네트워크의 계층을 설명한다. 패킷 네트워크 인터페이스 (24) 및 PSTN (30)은 통신 네트워크에서 모든 기지국 제어기 (10)와 인터페이스하는 버스에 접속한다. 각각의 기지국 제어기 (10)는 1개 이상의 선택자 소자 (14) 및 1개의 선택자 스케줄러 (12)를 구비한다. 도 13 에서의 선택자 스케줄러 (12)는 도 2 에서의 채널 스케줄러 (12)와 동일하다. 그 명칭은 선택자 스케줄러 (12)가 선택자 소자 (14)를 위한 고속 송신을 스케줄하는 사실을 보다 서술적으로 반영하도록 변경된다. 기지국 제어기 (10)내의 다른 소자들은 간략화를 위하여 생략된다.
각각의 기지국 제어기 (10)는 1세트의 기지국 (4)을 제어한다. 기지국 제어기 (10)는 시스템에서 모든 기지국 (4)과 인터페이스하는 귀로에 접속한다. 각각의 기지국 (4)은 1개 이상의 채널 소자 (40)와 1개의 기지 송수신 서브 시스템 (BTS) 스케줄러 (46)를 구비한다. BTS 스케줄러 (46)는 BTS 스케줄러 (46)로서 동일한 기지국 (4)내에 존재하는 모든 채널 소자 (40)에 대한 고속 송신을 스케줄한다.
예시적인 실시예에서, 역방향 링크에서 고속 송신을 요구하는 원격국 (6)은 3개의 범주로 분할될 수 있다. 제 1 범주는 소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국 (6)을 포함한다. 제 2 범주는 동일한 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 제어되는 기지국 (4) 사이의 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)을 포함한다. 그리고, 제 3 범주는 상이한 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 제어되는 기지국 (4) 사이의 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 특정 원격국 (6)과 통신하고 있는 기지국 (4)은 원격국 (6)의 활성화된 멤버 세트에 리스트된다.
본 발명의 다층 역방향 링크 스케줄링은 기지국 레벨 스케줄링, 선택자 레벨 스케줄링 및 네트워크 레벨 스케줄링을 구비한다. 특정 원격국 (6)의 소프트 핸드오프 상태는 그 원격국 (6)으로부터의 송신이 다른 원격국 (6)에 발생시키는 역방향 링크 간섭의 양을 반영하기 때문에, 고속 송신에 대한 허가는 그 원격국 (6)과 소프트 핸드오프에 있는 모든 기지국에 의하여 허용된다. 예시적인 실시예에서, 기지국 레벨 스케줄링은 제 1 범주에서의 원격국 (6)에 대한 BTS 스케줄러 (46)에 의하여 수행되고, 선택자 레벨 스케줄링은 제 2 범주에서 원격국 (6)에 대한 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 수행되고, 네트워크 레벨 스케줄링은 제 3 범주에서 원격국 (6)에 대한 네트워크 스케줄러 (13)에 의하여 수행된다. 네트워크 스케줄러 (13)는 네트워크 스케줄러의 책임을 대신하는 전용 네트워크 스케줄러 (도 12에 도시됨) 또는 1개의 선택자 스케줄러 (12)일 수 있다. 기지국 레벨에서의 스케줄링은 스케줄링 지연 및 효율을 향상시킨다. 선택자 레벨에서의 스케줄링은 증가된 스케줄링 지연의 비용으로 자원 사용을 최대화할 수 있 다. 결국, 네트워크 레벨에서의 스케줄링은 더 길어진 스케줄링 지연의 비용으로 자원 사용을 더 최대화할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기지국 레벨에서의 스케줄링은 제 1 범주에서 원격국 (6)에 대하여 수행된다 (예를 들어 소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국 (6)). 1개의 기지국 (4)만이 원격국 (6)과 통신 상태에 있는 경우, 원격국 (6)을 요청하는 고속 송신 레이트는 BTS 스케줄러 (46)에 의하여 허가될 수 있다. BTS 스케줄러 (46)는 그 기지국 (4)에 사용 가능한 자원에 기초한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 스케줄한다. 바람직하게, 자원이 더 높은 레벨 스케줄러 (예를 들어, 선택자 스케줄러 (12) 및 네트워크 스케줄러 (13))에 의하여 요청되는 바와 같이 할당되어 용량 사용에서의 가능한 충돌을 피한 후에, 기지국 레벨에서의 스케줄링이 수행된다.
기지국 레벨 스케줄링에 대한 예시적인 타이밍도가 도 14a 에 도시된다. 프레임 k에서, 원격국 (6) 은 그 셀에 송신할 대용량의 데이터를 가진다. 원격국 (6)은 데이터의 큐 크기 및 블록 (400)에서 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 k+1에서, 원격국 (6)은 블록 (402)에서 그 셀에 정보를 송신한다. 프레임 k+2에서, 그 셀을 처리하는 기지국 (4)은 정보를 수신하고 블록 (404)에서 그 요청을 처리한다. 기지국 (4)은 또한 그 기지국 (4)을 제어하는 더 높은 레벨 스케줄러 (예를 들어, 선택자 스케줄러 (12) 및 네트워크 스케줄러 (13))로부터 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 수신한다. 이후, 기지국 (4)은 그 요청을 지원할 기지국 (4)에 충분한 잉여 용량이 있는지 결정한다. 그러한 용량이 존재하면, 기지국 (4)은 사용 가능한 자원에 기초하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당한다. 프레임 k+5에서, 기지국 (4)은 블록 (406)에서 순방향 링크 상에서 원격국 (6)에 프레임 k+5 에 대한 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 포함하는 스케줄링 정보를 송신한다. 프레임 k+4 동안에, 원격국 (6)은 순방향 링크 신호를 처리하고, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 결정하고, 블록 (408)에서의 고속에서 송신을 위하여 필요한 경우 하드웨어를 재구성한다. 프레임 k+5에서, 데이터는 블록 (410)에서 최대한으로 스케줄된 송신 레이트 또는 그 이하에서 기지국 (4)으로 송신된다.
도 14a 에 따라서, 원격국 (6)이 기지국 (4)에 송신할 대용량의 데이터를 가지는지 결정하는 시간과 고속의 송신의 시간 사이의 스케줄링 지연은 5개의 프레임이다. 프레임 k에서, 원격국 (6)은 큐의 크기 및 그것에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 k+5에서, 원격국 (6)은 고속 송신 레이트에서 데이터를 기지국 (4)에 송신한다.
기지국 레벨에서의 스케줄링은 또한, 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6) (제 2 및 제 3 범주에 있은 원격국 (6))에 대하여 수행될 수 있다. 하지만, 이것은 수 개의 이유에서 바람직하지 않다. 첫째, 인접 기지국 (4)상에서의 고속 역방향 링크 송신의 영향은 증가된 부하 및 간섭의 측면에서 임의의 기지국 (4)에 의하여 전체적으로 예상될 수 있지 않다. 두 번째, 이 원격국 (6)으로의 순방향 링크 신호가 다중 기지국 (4)에 의하여 송신되기 때문에, 원격국 (6)이 소프트 핸드오프에 있는 경우 잠재적인 문제점이 발생한다. 송신기 측에서, 기지 국 (4)사이에 조정이 없는 경우, 상이한 스케줄이 상이한 기지국 (4)으로부터 송신될 수 있다. 따라서, 조정 없이 상이한 기지국 (4)으로부터 동일한 스케줄을 송신하는 것은 어렵다. 수신기측에서, 상이한 기지국 (4)으로부터 상이한 스케줄은 그 수신기가 상이한 소프트 핸드오프 기지국 (4)으로부터의 프레임을 결합할 수 없다. 이러한 프레임은 독립적으로 복조되어 역방향 링크 스케줄을 수신하는데 보다 많은 에러를 발생시킨다. 표시된 심볼의 사용에 의하여 원격국 (6)에 스케줄을 송신하는 것 또한 사용될 수 있다. 표시는 더 신속한 제어를 제공하지만, 상대적으로 실현 가능성이 없다.
예시적인 실시예에서, 선택자 스케줄러 (12)에 의한 시스템 레벨 스케줄링은 제 2 범주에서 원격국 (6) (예를 들어, 전체가 공통 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 제어되는 2개 이상의 기지국 (4)과 소프트 핸드오프에 있은 원격국 (6))에 대하여 수행된다. 소프트 핸드오프는 원격국 (6)의 송신이 동일 셀에서 다른 원격국 (6)에 발생시키는 역방향 링크의 간섭의 양을 반영하기 때문에, 고속 송신에 대한 허가는 요청하는 원격국 (6)과 소프트 핸드오프에 있은 모든 기지국 (4)에 의하여 허용된다. 예를 들어, 요청하는 원격국 (6)은 2개의 기지국 (4)과 통신 상태에 있을 수 있고, 제 1 기지국 (4)은 F1 의 고속 송신 레이트를 할당하고 제 2 기지국 (4)은 F2 가 F1 보다 큰 F2 의 송신 레이트를 할당한다. 요청하는 원격국 (6)이 F2 의 송신 레이트에서 송신하면, 제 1 기지국 (4)과 통신 상태에 있는 다른 원격국 (6)에 이 송신에 의하여 발생하는 간섭은 초과될 수 있으며, 제 1 기지국 (4)의 역방향 링크 성능을 악화시킨다. 따라서, 소프트 핸드오프에 있는 요청하는 원격국 (6)에 할당될 수 있는 최대 송신 레이트는 최대한으로 지원 가능한 송신 레이트의 리스트의 최소한이다.
시스템 레벨 스케줄링에 대한 예시적인 타이밍도는 도 10에 도시되며 상기에 기재되었다. 예시적인 실시예에서, 원격국 (6)이 기지국 (4)에 송신할 대량의 데이터를 결정하는 시간과 고속에서의 송신 시가 사이의 스케줄링 지연은 7개의 프레임이다. 프레임 k에서, 원격국 (6)은 큐의 크기와 그것에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 k+7에서, 원격국 (6)은 고속 송신 레이트에서 데이터를 기지국 (4)에 송신한다. 예시적인 실시예에서, 이 기간의 지연은 기지국 (4)국 레벨 스케줄링에 대한 지연보다 2 프레임 길다.
최대한으로 스케줄된 송신 레이트의 스케줄은 기지국 (4)에 의하여 송신된다. 그 결과로서, 선택자 스케줄러 (12)로부터의 스케줄이 기지국 (4)에 도착하여 용량 사용에서 충돌을 회피한 후에, 소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국 (6) (제 1 범주의 것)에 대한 스케줄링은 BTS 스케줄러 (46)에 의하여 수행된다. 유사하게, 동일 선택자 스케줄러 (12) (제 2 범주의 것)에 의하여 제어되는 기지국 (4)사이에 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)에 대한 스케줄링은 네트워크 스케줄러 (13)로부터의 스케줄이 기지국 제어기 (10)에 도달한 후에 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 수행되어 (도 13 참조) 용량 사용에서의 충돌을 회피하고 이미 할당되어 있지 않은 용량을 사용하게 된다.
예시적인 실시예에서, 네트워크 레벨 스케줄링은 제 3 범주의 원격국 (6) (예를 들어, 상이한 선택자 스케줄러 (12)에 의하여 제어되는 2개 이상의 기지국 (4)과 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)) 에 대하여 네트워크 스케줄러 (13)에 의하여 수행된다. 이 경우, 고속 송신은 활성화된 멤버 세트의 원격국 (6)에서 기지국 (4)을 제어하는 모든 선택자 스케줄러 (12)사이에 조정에 의하여 스케줄된다. 선택자 스케줄러 (12) 및 네트워크 스케줄러 (13)는 1개의 전용 네트워크 스케줄러 (13)가 다중 선택자 스케줄러 (12)와 연관된 모든 스케줄링을 수행하는 것을 특징으로 하는 고정된 "마스터-슬레이브" 관계를 가질 수 있다. 선택적으로, "마스터-슬레이브" 관계는 선택자 스케줄러 (12) 사이에 순환될 수 있다. 이 경우, 1개의 선택자 스케줄러 (12)는 네트워크 스케줄러 (13)로서 차례를 취하여 네트워크 레벨 스케줄링을 수행한다.
네트워크 레벨 스케줄링에 대한 예시적인 타이밍도는 도 14b 에 도시된다. 프레임 k에서, 원격국 (6)은 그 셀에 송신될 대량의 데이터를 가진다. 원격국 (6)은 데이터의 큐 크기 및 블록 (500)에서 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 k+1에서, 원격국 (6)은 블록 (502)에서 그 셀에 정보를 송신한다. 프레임 k+2에서, 그 셀을 처리하는 기지국 (4)은 그 정보를 수신하고 블록 (504)에서 선택자 소자 (14)에 그 정보를 라우트한다. 프레임 k+3에서, 선택자 스케줄러 (12)의 제어 하에서 전체 CDMA 시스템의 상태는 선택자 소자 (14)에 의하여 측정되고 블록 (506)에서 선택자 스케줄러 (12)에 보내진다. 예시적인 실시예에서, CDMA 시스템의 상태는 각 셀에서 스케줄된 작업에 사용 가능한 역방향 링크 용량, 각각의 스케줄된 사용자에 의하여 송신될 데이터의 양, 각각의 원격국 (6)에 사용 가능한 전체 송신 전력, 활성화된 멤버 세트의 각각의 원격국 (6), 및 원격국 (6)의 우선 순위를 포함한다. 또한, 프레임 k+3에서, 선택자 스케줄러 (12)는 블록 (508)에서 제 3 범주에서의 원격국 (6)의 정보를 네트워크 스케줄러 (13)에 보낸다. 프레임 k+4에서, 네트워크 스케줄러 (13) 는 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 할당하고 블록 (510)에서 선택자 스케줄러 (12)에 스케줄링 정보를 보낸다. 프레임 k+5에서, 선택자 스케줄러 (12)는 네트워크 스케줄러 (13)로부터 스케줄을 수신하고 제 2 범주 내에 있는 원격국 (6)에 대한 그 자체의 스케줄을 삽입하고, 블록 (512)에서 선택자 소자 (14)에 갱신된 스케줄을 보낸다.
프레임 k+5에서, 선택자 소자 (14)는 블록 (514)에서 BTS 스케줄러 (46)에 스케줄링 정보를 보낸다. 동일한 프레임 내에서, BTS 스케줄러 (46)는 선택자 스케줄러 (12)로부터 스케줄을 수신한다. 예시적인 실시예에서, BTS 스케줄러 (46)는 제 1 범주내의 원격국 (6)에 대한 기지국 레벨 스케줄링을 수행하며, 그 자체의 스케줄로서 수신된 스케줄을 갱신하고 그 갱신된 스케줄을 채널 소자 (40)에 보낸다. 프레임 k+6에서, 채널 소자 (40)는 프레임 k+8에 대하여 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 포함하는 갱신된 스케줄링 정보를 블록 (516)에서 순방향 링크상의 원격국 (6)에 송신한다. 프레임 k+7에서, 원격국 (6)은 순방향 링크 신호를 처리하고, 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 결정하고, 블록 (518)에서 고속에서 필요한 경우 송신용 하드웨어를 재구성한다. 프레임 k+8에서, 데이터는 블록 (520)에서 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 역방향 링크에 걸쳐서 기지국 (4)에 송신된다.
도 14b 에 따르면, 원격국 (6)이 기지국 (4)에 송신할 대량의 데이터를 가지고 있는 지 결정하는 시간과 고속에서 송신하는 시간 사이의 스케줄링 지연은 8개의 프레임이다. 프레임 k에서, 원격국 (6)은 큐의 크기와 그것에 사용 가능한 전체 송신 전력을 측정한다. 프레임 k+8에서, 원격국 (6)은 고속 송신 레이트에서 데이터를 기지국 (4)에 송신한다.
네트워크 레벨 스케줄링은 더 긴 스케줄링 지연을 발생시킬 수 있는 선택자 스케줄러 (12) 사이의 조정을 필요로 한다. 제 3 범주에서의 원격국 (6)에 대한 스케줄은 추가적인 스케줄링 층을 통하여 진행해야 한다. 하지만, 네트워크 스케줄러 (13)로부터의 스케줄은 선택자 스케줄러 (12) 및 BTS 스케줄러 (46)를 통하여 라우트된다. 선택자 스케줄러 (12) 및 BTS 스케줄러 (46)는 할당되지 않은 잉여 시스템 용량을 할당할 수 있다. 또한, 선택자 스케줄러 (12) 및 BTS 스케줄러 (46)는 동일 선택자 스케줄러 (12)의 제어 하에 있는 기지국 (4)국 사이의 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)에 또는 소프트 핸드오프에 있지 않는 원격국 (6)에 더 짧은 공지 (예를 들어, 더 짧은 스케줄링 지연)상에 자원을 각각 할당할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 더 높은 레벨의 스케줄러 (예를 들어, 선택자 스케줄러 (12) 및 네트워크 스케줄러 (13))에 의하여 할당되어 충돌을 최소화하고 자원 사용을 가능한 한 최대화한 후에, 기지국 레벨에서의 스케줄링이 수행된다. 네트워크 스케줄러 (13)는 제 3 범주의 원격국 (6)에 대한 고속 송신을 스케줄하며, 그 스케줄을 선택자 스케줄러 (12)에 보낸다. 선택자 스케줄러 (12)는 잉 여 자원을 결정하며, 제 2 범주의 원격국 (6)에 대한 고속 송신을 스케줄하고, BTS 스케줄러 (46)에 그 스케줄을 보낸다. BTS 스케줄러 (46)는 잉여 자원을 결정하며, 제 1 범주의 원격국 (6)에 대한 고속 송신을 스케줄하고, 원격국 (6)에 그 스케줄을 송신한다.
이러한 구조는 수 개의 가능한 역효과를 가진다. 우선, 더 높은 레벨의 스케줄러가 그 자원을 우선 할당하도록 하는 것은 더 높은 우선 순위로서 소프트 핸드오프에 있는 동등한 원격국 (6)과 동일할 수 있다. 유사하게, 소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국 (6)은 더 낮은 우선 순위로서 동등하게 되며 더 긴 스케줄링 지연을 겪게 된다. 두 번째, 소프트 핸드오프에 있지 않는 원격국 (6)은 주어진 송신에 대한 대부분의 자원을 요청할 수도 있다. 이러한 원격국 (6)의 스케줄링은 자원의 최적 할당을 우선 발생시킬 수도 있다.
다중 레벨 스케줄링의 가능한 역효과를 최소화시키기 위한 수 개의 조치가 취해질 수 있다. 우선, 더 높은 레벨의 스케줄러는 보다 보수적으로 설계될 수 있다 (예를 들어, 고속 송신에 대한 사용 가능한 자원의 더 낮은 비율을 할당). 이것은 또한 더 높은 레벨의 스케줄러가 더 긴 스케줄링 지연을 겪을 수 있기 때문에 바람직하다. 더 긴 스케줄링 지연은 고속 송신이 발생하도록 스케줄된 시점에서 사용 가능한 자원의 덜 정확한 평가를 발생시킨다.
두 번째, 각각의 기지국 (4)은 기지국 레벨 스케줄링에 대한 사용 가능한 자원의 비율을 할당할 수 있다. 전술한 방법 중의 1개에 의하여 결정된 바와 같이, 이러한 예약된 용량은 소프트 핸드오프에 있지 않으며 최상위 우선 순위를 가지는 원격국 (6)에 할당될 수 있다. 이후, 잔여 용량은 소프트 핸드오프에 있는 원격국 (6)에 더 높은 레벨 스케줄러에 예약된다. 그 이후, 임의의 잉여 용량은 소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국 (6)에 대하여 BTS 스케줄러 (46) 에 의하여 사용될 수 있다. 기지국 레벨 스케줄링에 대하여 예약된 자원의 비율은 정적인 값일 수도 있고, 동적인 값일 수도 있다. 또한, 동적인 값은 기지국 (4) 과 통신 상태에 있는 원격국 (6)의 개수 또는 기지국 (4)에 송신될 데이터의 양과 같은 다른 변수에 기초할 수 있다.
세 번째, 자원 사용을 최적화하기 위하여, 각각의 스케줄링 레벨에 대한 상이한 스케줄링 간격을 할당하는 것도 가능하다. 네트워크 스케줄러 (13)는 최장 스케줄링 지연을 요구하며, 적어도 고속 송신 시에 자원의 실제 사용 가능성을 예상할 수 있다. 긴 스케줄링 지연은 네트워크 스케줄러 (13)가 사용 가능한 자원에서 신속한 변동에 이용되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 네트워크 스케줄러 (13)에 대한 스케줄링 간격은 가장 길계 설정된다. 유사하게, 선택자 스케줄러 (12)는 선택자 스케줄러 (12)가 사용 가능한 자원에서 신속한 변동을 사용하는 것을 방지할 수 있는 다음의 가장 긴 스케줄링 지연을 요구한다. 따라서, 네트워크 스케줄러 (13)에 대한 스케줄링 간격의 길이만큼 네트워크 스케줄러 (13)에 대한 스케줄링은 길게 설정된다. 반대로, BTS 스케줄러 (46) 는 BTS 스케줄러 (46) 가 사용 가능한 자원에서 신속한 변동에 이용하도록 허용하는 최단 스케줄링 지연을 요구한다. 따라서, BTS 스케줄러 (46) 에 대한 스케줄링 간격은 네트워크 스케줄러 (13) 및 선택자 스케줄러 (12)에 대한 스케줄링 간격보다 짧게 설정된다.
예시적인 실시예에서, 메시지가 기지국 (4)으로부터 원격국 (6)에 송신되어 최대한으로 스케줄된 송신 레이트를 전달한다. 그 스케줄링 지연은 그 스케줄링 정보를 전달하기 위하여 표시된 비트를 사용하여 짧아질 수 있다. 다음 프레임을 대기하는 대신에, 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조로서 인용되며, 1996년 1월 16일에 공개된, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM"인 미합중국 특허 제 5,485,486 호에 기재된 방식으로 기지국 (4)은 데이터 비트를 스케줄링 비트로 교체 (표시)할 수 있다. 하지만, 표시된 비트는 순방향 링크에 대한 더 높은 오버헤드 비용을 발생시킨다. 본 발명은 원격국 (6)에 스케줄링 정보를 전달하기 위하여 특별한 메시지, 표시된 비트 및 다른 메시지하는 방법을 사용하여 지시된다.
바람직한 실시예의 전술한 기재는 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 구현하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예에 대한 다양한 변형예는 통상의 지식을 가진 자에게 명확할 것이며, 여기에 정의된 포괄적인 원리는 독창적인 기능을 사용하지 않고도 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이상에 개시된 원리 및 신규한 특성과 일관성있는 광범위한 범위에 따른다.
Claims (14)
1개 이상의 시스템을 구비하며, 각각의 시스템은 1개 이상의 기지국을 구비하며, 각각의 기지국은 0개 또는 그 이상의 원격국과 통신 상태에 있는 통신 네트워크에서의 역방향 링크 상에서 고속 송신을 스케줄링하는 방법으로서,
고속 송신을 요청하는 원격국의 소프트 핸드오프 상태를 결정하는 단계;
상기 원격국과 통신 상태에 있는 각각의 기지국에 대한 역방향 링크 용량을 결정하는 단계;
상기 원격국이 소프트 핸드오프에 있지 않은 경우, 기지국 레벨에서 고속 송신 레이트를 스케줄링하는 단계;
상기 원격국이 동일 시스템 내에 있는 기지국과 소프트 핸드오프에 있는 경우, 선택자 레벨에 고속 송신 레이트를 스케줄링하는 단계;
상기 원격국이 상이한 시스템 내에 있는 기지국과 소프트 핸드오프에 있는 경우, 네트워크 레벨에서 고속 송신 레이트를 스케줄링하는 단계; 및
상기 원격국에 상기 고속 송신 레이트를 송신하는 단계를 포함하며,
상기 고속 송신 레이트는 상기 원격국과 통신 상태에 있는 각각의 기지국에 사용 가능한 상기 역방향 링크 용량에 기초하는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크 레벨에서의 상기 스케줄링 이후에, 상기 선택자 레벨에서의 상기 스케줄링은 사용 가능한 잉여 역방향 링크 용량에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 선택자 레벨에서의 상기 스케줄링 및 상기 네트워크 레벨에서의 상기 스케줄링 이후에, 상기 기지국 레벨에서의 상기 스케줄링은 사용 가능한 잉여 역방향 링크 용량에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기지국 레벨에서의 스케줄링에 사용 가능한 상기 역방향 링크 용량의 부분을 예정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택자 레벨에서 스케줄링에 사용 가능한 상기 역방향 링크 용량의 부분을 예정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 송신 단계는 상기 원격국에 메시지를 보냄으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 송신 단계는 펑처인 (punctured-in) 심볼을 사용함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 원격국의 우선 순위를 결정하는 단계를 더 포함하며,
상기 고속 송신 레이트는 상기 원격국의 상기 우선 순위에도 기초하는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크 레벨에서의 상기 스케줄링은 고속 송신에 사용 가능한 상기 역방향 링크 용량의 더 낮은 백분율을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택자 레벨에서의 상기 스케줄링은 고속 송신에 사용 가능한 상기 역 방향 링크 용량의 더 낮은 백분율을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기지국 레벨에서의 상기 스케줄링은 K1 개의 프레임마다 수행되며, 상기 선택자 레벨에서의 상기 스케줄링은 K2 개의 프레임마다 수행되며, 상기 네트워크 레벨에서의 상기 스케줄링은 K3 개의 프레임마다 수행되고, K1, K2 및 K3 는 1이상인 정수인 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
제 11 항에 있어서,
K1 은 K2 이하이고, K2 는 K3 이하인 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 방법.
1개 이상의 시스템을 구비하며, 각각의 시스템은 1개 이상의 기지국을 구비하며, 각각의 기지국은 0개 또는 그 이상의 원격국과 통신 상태에 있는 통신 네트워크에서의 역방향 링크 상에서 고속 송신을 스케줄링하는 장치로서,
고속 송신에 대한 요청 및 요청하는 원격국 각각의 소프트 핸드오프 상태를 포함하는 역방향 링크 송신을 상기 원격국으로부터 수신하는 채널 소자 수단;
소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국의 고속 송신을 스케줄링하며, 고속 송신에 대한 상기 요청 및 상기 소프트 핸드오프 상태를 수신하는 BTS 스케줄러 수단;
동일 시스템 내에 있는 기지국과 소프트 핸드오프에서 원격국의 고속 송신을 스케줄링하며, 고속 송신에 대한 상기 요청 및 상기 소프트 핸드오프를 수신하는 선택자 스케줄러 수단; 및
상이한 시스템 내에 있는 기지국과 소프트 핸드오프에서 원격국의 고속 송신을 스케줄링하며, 고속 송신에 대한 상기 요청 및 상기 소프트 핸드오프 상태를 수신하는 네트워크 스케줄러 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 장치.
1개 이상의 시스템을 구비하며, 각각의 시스템은 1개 이상의 기지국을 구비하며, 각각의 기지국은 0개 또는 그 이상의 원격국과 통신 상태에 있는 통신 네트워크에서의 역방향 링크 상에서 고속 송신을 스케줄링하는 회로로서,
고속 송신에 대한 요청 및 요청하는 원격국 각각의 소프트 핸드오프 상태를 포함하는 역방향 링크 송신을 상기 원격국으로부터 수신하는 채널 소자;
소프트 핸드오프에 있지 않은 원격국의 고속 송신을 스케줄링하며, 고속 송신에 대한 상기 요청 및 상기 소프트 핸드오프 상태를 수신하는 BTS 스케줄러;
동일 시스템 내에 있는 기지국과 소프트 핸드오프에서 원격국의 고속 송신을 스케줄링하며, 고속 송신에 대한 상기 요청 및 상기 소프트 핸드오프를 수신하는 선택자 스케줄러 수단; 및
상이한 시스템 내에 있는 기지국과 소프트 핸드오프에서 원격국의 고속 송신을 스케줄링하며, 고속 송신에 대한 상기 요청 및 상기 소프트 핸드오프 상태를 수신하는 네트워크 스케줄러를 구비하는 것을 특징으로 하는 고속 송신을 스케줄링하는 장치.
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