KR100689354B1

KR100689354B1 - 이동통신 시스템에서 이동국의 상태 정보 제공 방법

Info

Publication number: KR100689354B1
Application number: KR1020030061251A
Authority: KR
Inventors: 권환준; 김동희; 김윤선; 배범식; 한진규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2007-03-02
Also published as: CN1816974B; DE602004015212D1; EP1924116A2; CN1816974A; RU2005141761A; RU2314641C2; CA2530624A1; WO2005022773A1; BRPI0412204A; KR20050022837A; EP1513363B1; US20080064410A1; ATE402578T1; EP1924116A3; AU2004302747B2; EP1513363A1; US20050047375A1; AU2004302747A1

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 이동국의 상태 정보 제공 방법에 관한 것으로, 특히 이동국의 상태 정보를 역방향으로 제공하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 이동국의 상태 정보 제공 방법은 이동국과 기지국 사이의 데이터 서비스를 하고, 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 역방향 전송되는 채널 상태 정보에 의해 상기 기지국이 상기 이동국의 역방향 데이터 전송률을 결정하도록 상기 이동국의 최대 가능 데이터 전송률 정보와 상기 이동국의 버퍼 데이터량 정보를 역방향으로 전송하는 이동통신 시스템에서 상기 이동국의 상태 정보 제공 방법에 있어서, 상기 버퍼의 데이터량 정보의 전송 주기 정보와 상기 이동국에 허용된 최대 데이터 전송률 정보와, 상기 기지국과 상기 이동국 사이에 약속된 정보를 포함하는 상기 기지국으로부터 전송된 정보들을 근거하여 상기 이동국의 버퍼 데이터 전송량 정보를 결정하는 과정과, 상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하고 데이터량 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하여 상기 전송 주기들에서 전송되는 데이터량 정보가 가변함을 특징으로 한다.

버퍼, 스케쥴링

Description

이동통신 시스템에서 이동국의 상태 정보 제공 방법{Method of Offering State Information of Mobile Station in Mobile Communication System}

도 1은 종래의 이동통신 시스템을 간략하게 도시한 구조도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동국의 버퍼량 정보 표시하기 위한 이동국을 나타낸 구조도.

일반적으로, 이동통신 시스템에서 데이터 전송은 순방향 데이터 전송과 역방향 데이터 전송으로 구분할 수 있다. 여기서, 순방향 데이터 전송은 기지국에서 이동국으로의 데이터 전송을 의미하며, 역방향 데이터 전송은 이동국에서 기지국으로의 데이터 전송을 의미한다. 또한, 이동통신 시스템에서 전송되는 데이터에 따라 구분하면, 음성 서비스만을 지원하는 형태와, 음성 서비스와 간단한 데이터 서비스를 함께 지원하는 형태와, 고속의 데이터 서비스만을 지원하는 형태와, 고속의 데이터와 음성 서비스를 동시에 지원하는 형태로 구분할 수 있다. 이와 같이 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 출현은 보다 많은 정보를 빠르게 사용자로 제공하기 위함이다.

이와 같이 고속 데이터 서비스와 음성 서비스를 동시에 처리하는 이동통신 시스템은 동일한 주파수 대역을 사용하여 멀티미디어 서비스를 지원한다. 또한, 이동통신 시스템은 부호분할 다중접속방식(CDMA : Code Division Multiple Access)에 의해 복수의 사용자가 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 부호분할 다중접속방식에서 사용자의 구분은 각 사용자에게 할당된 고유 번호를 통해 이루어진다. 부호분할 다중접속 방식에서 역방향에서의 데이터 전송은 물리계층패킷(PLP : Physical Layer Packet) 단위로 패킷 데이터 채널을 통하여 이루어지며, 패킷의 길이는 데이터 전송률에 따라 고정된다. 패킷의 데이터 전송률은 매 패킷마다 가변되며, 각 패킷의 전송률은 이동국의 전력 및 전송할 데이터의 양, 전력 제어 비트 등에 의해 제어된다. 상기 전력 제어 비트는 순방향을 통해 기지국으로부터 데이터 전송률 제어 채널(RCCH : Rate Control Channel)을 통해 전송되는 제어 정보이다.

아울러, 이동통신 시스템은 역방향 처리율(throughput)을 개선시키기 위하여 물리 계층에서의 재전송이 가능하도록 하고 있다. 상기 물리 계층에서의 재전송은 기지국이 역방향으로 수신된 데이터 패킷에 대하여 복조를 수행한 후, 패킷 오류(CRC : Cyclic Redundancy Check) 여부에 따라 물리 계층의 ACK/NACK을 전송하게 된다. 만약, 기지국으로부터 ACK를 수신하였을 경우 이동국은 전송한 패킷이 성공적으로 수신하였음을 판단하고 새로운 패킷을 전송한다. 반면에, 기지국으로부터 NACK을 수신하였을 경우 이동국은 전송한 패킷이 성공적으로 수신하지 못했음을 판단하고 이전 패킷을 재전송한다.

한편, 기지국에서 이동국의 데이터 전송률을 결정하는 기능을 스케쥴링이라 한다. 즉, 이동국의 데이터 전송률은 기지국의 스케쥴링에 의해서 이루어진다. 기지국은 스케쥴링을 수행하기 위해서 열잡음 대비 전체 수신 전력을 나타내는 RoT(Rise over Thermal)나, 현 기지국(Base Transceiver System : BTS)에 속한 이동국의 수신 신호대잡음비로부터 얻는 부하(load) 등을 이용한다. 이동통신 시스템에서의 역방향 전송률 제어시 상기 RoT를 이용할 수 있는 경우 기지국은 측정된 RoT와 할당된 부하 및 새로 할당할 수 있는 잔여 용량을 고려하여 스케쥴링을 수행한다. 반면에, RoT를 이용할 수 없는 경우에는 기지국은 부하를 측정하고, 측정된 부하와 새롭게 할당할 수 있는 잔여 용량을 고려하여 스케쥴링을 수행한다.

즉, 기지국의 스케쥴러는 RoT, 각 이동국의 버퍼 상태, 각 이동국의 전력 상태 혹은 채널 상태 등을 고려하여 해당 이동국의 데이터 전송률을 증가시킬지, 감소시킬지 또는 현재 상태를 유지할지를 결정한다.

따라서, 스케쥴링 방식을 취하는 통상의 이동통신 시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 이동국(10)과 기지국(20)으로 구분되어 있다.

상기 이동국(10)은 상기 스케쥴링에 필요한 정보를 이동국(10)의 제어부(12)에서 생성하고, 이를 기지국으로 주기적으로 피드백한다. 그러면, 기지국(20)의 스 케쥴러(21)는 상기 스케쥴링에 필요한 정보를 이용하여 이동국(10)이 전송할 데이터율(Data Rate)을 결정한다. 즉, 스케쥴링을 수행한다. 상기 스케쥴링에 필요한 피드백 정보를 전송하는 채널을 통상적으로 역방향요청채널(Reverse Request Channel : R-REQCH)이라 칭한다. 상기 R-REQCH이라는 명칭은 특정 시스템에 따라 달라질 수 있다. 상기 R-REQCH는 역방향 패킷 전송을 원하는 이동국(10)이 역방향으로 기지국(20)에게 전송하는 채널이다. 통상적으로 이동국(10)은 다음의 두 조건 중 하나가 만족되면, 상기 R-REQCH를 기지국(20)으로 전송한다. 특정 시스템에 따라 하기 두 조건 외에도 다른 조건이 있을 수 있다.

첫째로, 이동국(10)은 자신의 버퍼에 새로운 데이터가 들어 오고, 상기 이동국(10)은 자신의 버퍼에 있는 데이터의 양 즉, 버퍼 데이터량(이하, "데이터량"이라 칭함)에 있는 데이터의 양이 BUF_DEPTH 보다 큰 경우, 상기 R-REQCH를 기지국(20)으로 전송한다. 상기 이동국(10)은 아주 작은 양의 데이터, 즉 기지국(20)의 별도의 스케쥴링 없이도 전송이 가능한 데이터량이 버퍼에 있는 경우 R-REQCH를 전송하지 않고 그냥 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 이동국(10)은 자신의 버퍼에 있는 데이터량이 상기 BUF_DEPTH 보다 큰 경우에만, R-REQCH를 기지국(20)으로 전송한다. 여기서, BUR_DEPTH는 이동국(10)이 상기 R-REQCH를 전송하는데 있어서 기지국(20)에 역방향 전송에 대한 스케쥴링을 요청하는데 있어 기준이 되는 최소 데이터량을 나타낸다.

둘째로, 이동국(10)은 자신의 버퍼에 있는 데이터의 양이 BUF_DEPTH 보다 크고, REQCH_PRD 만큼의 시간이 지나면, R-REQCH를 기지국으로 전송한다. 상기 REQCH_PRD란, R-REQCH의 전송 주기를 나타낸다. 예컨대, REQCH_PRD 80ms라는 의미는 상기 이동국(20)이 한번 R-REQCH를 통해 버퍼 정보를 기지국(10)으로 전송하고 나면 80ms 이후에 다시 R-REQCH를 전송하는 것이다. 상기 R-REQCH의 전송 주기는 기지국(10)과 이동국(20) 간에 미리 설정된다.

상기 두 조건에서 나타낸 바와 같이, 상기 이동국(10)은 주기적으로 R-REQCH를 기지국(20)으로 전송함을 알 수 있다. 그러나, 이동국(10)이 상기 R-REQCH를 기지국(20)으로 계속해서 전송하면 역방향 부하를 증가시키는 요인이 된다. 따라서, 이와 같이 이동국(10)이 주기적으로 R-REQCH를 기지국(20)으로 전송하는 것이다. 상기한 바와 같이, 이동국(10)이 주기적으로 R-REQCH를 기지국(20)으로 전송하면, 기지국(20)은 상기 R-REQCH를 주기적으로 수신하여 해당 이동국(10)의 채널 상태 정보와 버퍼량 정보 등의 상태 정보를 알 수 있다. 상기 기지국(20)은 버퍼 정보를 받은 후, 다음 주기까지 변화할 이동국(10) 내의 버퍼(11)에 대한 버퍼량의 변화를 추적할 수 있다. 이러한 추적 방법은 시간적으로 버퍼에 저장되는 양이 증가 추세인지 또는 감소 추세인지를 추적하는 것이다. 이는 이동국(10)으로부터 수신되는 보고 정보를 이용하여 확인할 수 있다. 상기 R-REQCH가 주기적으로 전송되는 이유는 이동국(10)의 채널 정보는 시시각각 변화하는데 반하여, 기지국(20)은 이를 추정할 수 있는 정보가 매우 적기 때문이다. 따라서, 상기 R-REQCH 주기가 너무 길면, 기지국(20)이 알고 있는 이동국(10)의 채널 정보 및 버퍼 정보의 오류가 크게 된다. 반면에, 상기 R-REQCH의 주기가 너무 짧으면, 역방향 부하가 증가한다. 따라서 기지국(20)은 이동국(10)에게 상황에 따라 적절한 R-REQCH 주기 값을 시그널링 메시지로 줄 수 있다.

하기 <표 1>은 상술한 R-REQCH로 전송되는 정보와 각 정보에 할당되는 비트 수에 대한 일례를 나타낸 것이다. 상기 <표 1>에서 나타내고 있는 R-REQCH를 통해 전송되는 정보의 종류 및 상기 정보 각각에 할당되는 비트 수는 시스템에 따라 달 라질 수 있다.

정보 필드	비트 수
이동국의 최대 가능 데이터 전송률	4
이동국의 버퍼의 데이터량	4

상기 <표 1>에서 이동국(10)의 최대 가능 데이터 전송률(Maximum supportable data rate)이란 이동국(10)의 채널 상태에 관한 정보를 나타낸다. 통상적으로 이동국(10)은 기지국(20)에 의해 전력 제어 된다. 이동국(10)의 역방향 채널이 좋지 않으면, 기지국(20)은 이동국(10)에게 파일럿 채널의 전력을 증가하도록 제어한다. 반면에, 역방향 채널 상태가 좋으면, 기지국(20)은 이동국(10)에게 파일럿 채널의 전력을 감소하도록 제어한다. 따라서, 전력 제어되고 있는 이동국(10)의 특정 시점에서의 파일럿 전송 전력의 크기는 해당 이동국(10)의 채널 상태를 나타낸다. 따라서, 이동국(10)은 자신의 파일럿 채널의 절대 전력을 기지국(10)에게 알려 주거나 혹은 자신이 현재 전송하고 있는 파일럿 채널의 절대 크기와 이동국의 최대 가능 전송 전력까지의 여유분으로부터 최대 패킷 데이터 전송률을 계산한다. 그리고, 상기 계산된 최대 패킷 데이터 전송률 정보를 기지국(20)에게 피드백할 수도 있다. 상술한 두 가지 방법 모두 이동국(10)이 상기 이동국(10)의 역방향 채널 정보를 기지국(20)으로 피드백하는 것이다. 상술한 R-REQCH를 통해 상기 이동국(10)의 역방향 채널 정보를 기지국(20)에게 피드백한다. 상기 <표 1>에서 이동국 버퍼의 데이터량(The amount of data in the mobile s buffer) 정보란 이동국의 버퍼(11)에 있는 데이터의 양, 즉 이동국(10)이 역방향으로 전송하고자 하는 데이터의 양을 나타낸다. 상기 <표 1>에서 나타낸 바와 같이, R-REQCH를 통해 전송되는 정보들은 제한된 비트 수를 가진다. 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 이동국의 최대 가능 데이터 전송률을 표현하는데 4 비트를 이용하고, 이동국 버퍼의 데이터량을 표현하는데 4 비트를 이용한다. 상기 4 비트로는 16 가지 표현이 가능하다. <표 2>는 4 비트를 이용한 버퍼량 정보 표현 방법의 일례이다.

상기 <표 2>의 방법은 표현하고자 하는 버퍼량의 최소값을 0으로 하고, 최대값을 17286으로 하고 있으며, 17286 보다 큰 버퍼량은 모두 1111로 표현하고 있다. 또한, 최대 경계인 17286을 15로 나누고, 그 각각의 경계를 하나의 비트열로 표현하는 방법을 사용하는 균일한 양자화(quantization) 방법을 사용하고 있다. 예를 들어 이동국(10)은 자신의 버퍼에 있는 데이터의 양이 13,000 바이트인 경우 1011의 정보를 R-REQCH를 통해 기지국(20)으로 전송하고, 이를 수신한 기지국(20)은 스케쥴러(21)에 의해서 상기 이동국(10)의 데이터의 양이 12,702~13,847의 범위에 있다고 판단하여 이 정보를 스케쥴링시 이용하는 것이다.

상술한 바와 같이, 이동국(10)이 자신의 버퍼 정보를 기지국(20)에게 알려주는 방법에 있어서, 제한된 비트 수를 이용하여 버퍼 정보를 알려줘야 한다. 그러나, 종래에는 이동국의 채널 상태나 상기 R-REQCH 채널의 주기 등을 고려하지 않고, 언제나 동일한 방법으로 버퍼량 정보를 전송함으로써 그 효율성이 떨어진다. 따라서, 제한된 비트수를 이용하여 양자화 오류를 최소화하면서 효율적으로 이동국(10)의 버퍼량 정보를 기지국(20)에게 알려 줄 수 있는 방법이 필요하다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 제한된 비트 수를 이용하여 이동국의 버퍼량 정보를 전송함에 있어서 보다 효율적으로 버퍼량 정보를 표시하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동국의 버퍼량 정보 표시 방법은 이동국의 상태 정보에 따라 스케쥴링을 수행하는 기지국으로 상기 상태 정보를 전송하기 위한 상기 이동국의 버퍼량 정보 표시 방법에 있어서, 상기 이동국의 상태 정보를 이용하여 버퍼량의 최대 제한 값()과 최소 제한 값(

)을 설정하는 과정과, 상기 최대 제한 값과 최소 제한 값 사이에서 이동국이 가진 실제 버퍼량을 제한된 비트로 표현하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

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

본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템은 역방향 데이터 전송 방법을 설명하기 위하여 하기 <표 3>과 같은 데이터 전송률 및 이에 해당하는 크기를 가지는 인코더 패킷(Encoder Packet : EP)이 사용되는 시스템이라고 가정한다. 여기서, EP 크기란 하나의 패킷에 전송되는 데이터의 양을 나타낸다. 하기 <표 3>에서 EP 크기는 인코더 패킷 크기를 나타낸다. 상기 EP 크기 중에서 PHY(Physical) EP 크기는 물리 계층 인코더 패킷 크기를 나타내고, RLP EP 크기는 RLP(Radio Link Protocol) 계층의 인코더 패킷 크기를 나타낸다. 하기 <표 3>은 모든 패킷이 10 ms의 길이의 전송 단위로 전송된다. 예를 들어, 데이터 전송률이 38.4kbps 인 경우, 하나의 패킷 안에 들어가는 비트 수는 384 비트가 된다. 따라서, PHY EP 크기는 384 비트가 된다. 또한, 데이터 전송률이 76.8kbps 인 경우, 하나의 패킷 안에 들어가는 비트 수는 768비트가 된다. 따라서 PHY EP 크기는 768 비트가 된다. 하기 <표 3>에서 RLP EP 크기는 상기 PHY EP 크기에서 물리 계층 오버헤드(overhead) 즉, 주기적 덧붙임 검사(Cyclic Redundancy Check : CRC) 및 인코더 테일 비트(encoder tail bit) 등을 뺀 순수 데이터의 크기를 나타낸다. 통상적으로 물리 계층의 오버헤드는 24 비트이다. 하기 <표 3>에서 PHY EP 크기 384 비트에서 상기 물리 계층의 오버헤드 24 비트를 빼고 이를 바이트로 환산하면 45 바이트가 된다. 또한, PHY EP 크기 768 비트에서 상기 물리 계층 오버헤드 24 비트를 빼고 이를 바이트로 환산하면 93 바이트가 된다. 후술되는 설명에서 EP 크기는 RLP EP 크기를 나타낸다.

인덱스(index)	데이터 전송률(Data Rate)	PHY EP size	RLP EP size
0	19.2	192	21
1	38.4	384	45
2	76.8	768	93
3	153.6	1536	189
4	307.2	3072	381
5	460.8	4608	573
6	614.4	6144	765
7	921.6	9216	1149
8	1228.8	12288	1533
9	1536.0	15360	1917
10	1843.2	18432	2301

본 발명이 제안하는 이동국의 상태 정보 제공 방법은 상기 이동국의 채널 정보, 상기 버퍼 정보가 전송되는 주기, 상기 이동국에게 허용된 최대 데이터 전송률, 그리고 기타 기지국과 약속된 정보 등을 이용하여 상기 이동국의 버퍼 정보를 균일한 양자화 방법을 사용하여 표시하도록 하는 방법이다.

즉, 본 발명이 제안하는 이동국의 상태 정보를 제공하기 위해서 상기 이동국의 버퍼량 정보를 제한된 비트 수로 표시한다.
또한, 본 발명은 상기 버퍼량 정보를 비균일한 양자화하는 과정에서 해당 이동국의 채널 정보, 상기 버퍼 정보가 전송되는 주기, 상기 이동국에게 허용된 최대 데이터 전송률, 그리고 기타 기지국과 약속된 정보 등을 이용하여 최대 경계값을 다이나믹(dynamic)하게 결정하도록 한다.

상기 본 발명이 제안하는 이동국의 버퍼량 정보 표시 방법은 다음과 같다. 상기 양자화 과정에서의 최소 경계값,

는 하기 <수학식 1>에 나타나 있고, 최대 경계값,

는 <수학식 2>에 나타나 있다.

상기

의 값이 정수가 되지 않을 경우 반올림하는 round()를 이용할 수 있다. 상기 round()를 이용하면 상기 <수학식 2>를 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.

상기 <수학식 1>에 나타낸 바와 같이 양자화 과정에 있어서 최소 경계값을 BUF_DEPTH로 설정하는 이유는 이동국은 버퍼의 데이터 양이 BUF_DEPTH 보다 큰 경우, 이를 기지국에게 피드백하기 때문에 BUF_DEPTH 보다 작은 값은 구별할 필요가 없기 때문이다.

상기 <수학식 2>에서 MIN(a,b)는 a 와 b 중에서 작은 값을 나타낸다. 즉, MIN(a,b)는

와

중에서 작은 값을 나타낸다. 상기 <수학식 2>에서 EPsize(R)는 데이터 전송률 R 에 해당하는 EP 크기를 나타낸다. 상기 EPsize(R)는 상기 <표 3>과 같이 이동국과 기지국간의 약속에 의해 정해진 데이터 전송률에 의해서 정해진다.

상기 <수학식 2>에서

는 상기 이동국의 채널을 기준으로 판단했을 때, 최대 가능한 데이터 전송률을 나타낸다. 따라서, 상기

는 이동국의 채널 상태에 따라 시간적으로 변하는 값이다. 즉, 이동국의 채널 상태가 좋으면, 상기

를 증가하도록 제어하고, 이동국의 채널 상태가 좋지 않으면, 상기

를 감소시키도록 제어한다. 상기

는 <표 1>에서 설명한 바와 같이 R-REQCH를 통해 전송되는 정보인 이동국의 최대 가능 데이터 전송률(Maximum supportable data rate) 정보에 해당한다. 상술한 바와 같이

는 R-REQCH를 통해 직접 전송될 수도 있으며, 상기 R-REQCH에 이동국의 최대 가능 데이터 전송률 정보 대신 이동국의 파일럿 채널의 전송 전력 크기에 상응하는 정보가 전송되는 경우에도 기지국이 특정 계산에 의해 얻어낼 수 있는 값이다.

상기 <수학식 2>에서

는 이동국에게 허용된 최대 전송률을 나타낸다. 상기

는 이동국이 물리적으로 지원할 수 있는 최대 전송률 정보를 기지국이 피드백 받고 이를 참조하여 기지국이 상기 이동국에게 허용한 최대 전송률을 나타낸다. 따라서, 상기

는 이동국과 기지국 간의 초기 설정 과정에서 정해지거나, 그 후 시그널링 메시지 등을 통해 정해지는 값이다.

상기 <수학식 2>에서 REQCH_PRD는 이동국의 R-REQCH의 전송 주기를 나타내고, α는 기지국이 이동국에게 내려 주는 값으로, 이동국과 기지국 간의 초기 설정 과정에서 정해지거나, 그 후 시그널링 메시지 등을 통해 정해지는 값을 나타낸다. 즉, 상기 α는 본 발명이 제안하는 이동국의 버퍼 정보를 표시하기 위한 기타 기지국과의 약속되는 정보이다. 상기 α는 기지국이 시스템의 역방향 로드 및 이동국의 평균 재전송 회수 등을 참고하여 정할 수 있다.

상기 양자화 과정에 있어서 최대 경계값을 상기 <수학식 2>와 같이 결정하는 이유는 해당 이동국의 채널 정보(

), 상기 버퍼 정보가 전송되는 주기(REQCH_PRD), 상기 이동국에게 허용된 최대 데이터 전송률(

), 그리고 기타 기지국과 약속된 정보(α) 등을 기준으로 판단해 볼 때, 상기 최대 경계값 이상의 데이터를 R-REQCH 주기 동안 전송할 수 없기 때문이다. 예를 들어 이동국의

가 76.8kbps, REQCH_PRD가 80ms,

가 1.2288Mbps 라고 가정한다. 상기

가 76.8kbps 라는 것은 상기 기지국이 상기 이동국에게 76.8kbps가 넘는 데이터 전송률을 스케쥴링을 하지 않는다는 것을 의미한다. 상기 76.8kbps가 상기 이동국의 현재 채널 상태에서 최대 한계 데이터 전송률을 의미한다. 상기 REQCH_PRD가 80ms 라는 의미는 상기 이동국은 한 번 R-REQCH를 통해 버퍼 정보를 전송하고 나면, 80ms 이후에 또 다시 R-REQCH를 전송할 것이라는 것을 의미한다. 여기서 데이터 프레임의 길이는 10ms를 기준으로 하고, 주기인 REQCH_PRD가 80ms일 경우 8개의 프레임을 전송하는 것을 언급하고 있다. 상기

가 1.2288Mbps라는 것의 의미는 상기 이동국의 최대 제한 전송률이다. 따라서 기지국은 1.2288Mbps 이상의 스케쥴링은 하지 않는다. 상기와 같이 나타낸 바를 상기 <표 3>을 참조하여 종합적으로 판단했을 때, 상기 이동국은 R-REQCH를 한 번 전송한 후, 다음 R-REQCH를 전송하기 전 80ms 동안 76.8kbps에 해당하는 EP 크기인 93 바이트(bytes)를 8번 전송하는 것이 최대 데이터 전송이라는 것을 알 수 있다. 이는 93 x 10 = 930 바이트가 된다. 따라서 상기 이동국은 버퍼에 930바이트 이상의 데이터를 가지고 있다고 하더라도 이를 자세하게 알려줄 필요가 없는 것이다. 상기한 바와 같은 이유로, 이동국의 버퍼 정보를 표시하기 위한 양자화 과정에서 그 최대 제한값은 상기 <수학식 2>와 같이 나타내는 것이다. 상기 <수학식 1> 및 <수학식 2> 와 같이 이동국의 채널 정보, 버퍼 정보가 전송되는 주기, 이동국에게 허용된 최대 데이터 전송률, 그리고 기타 기지국과 약속된 정보 등을 이용하여 이동국의 버퍼를 표시하기 위한 양자화 과정에서의 최대 제한 값(

)과 최소 제한 값(

)을 설정한 후, 이동국이 가진 실제 버퍼량을 제한된 비트로 표현하는 과정은 다음과 같다.

하기 설명에서는 이동국의 버퍼량 정보를 표시함에 있어서 4 비트를 사용하는 경우로 설명될 것이다. 하지만, 상기 비트 수가 다른 값이 사용되더라도 동일한 방법으로 본 발명이 적용될 수 있음에 유의해야 한다.

첫째로, 이동국의 버퍼량 정보를 표현하는 4 비트로 표현할 수 있는 값 중, 가장 작은 값인 "0000"은 이동국의 버퍼량이

보다 작음을 의미한다.

둘째로, 이동국의 버퍼량 정보를 표현하는 4 비트로 표현할 수 있는 값 중, 가장 큰 값인 "1111"은 이동국의 버퍼량이

보다 큼을 의미한다.

셋째로, 나머지 14 가지 비트열 들에 대한 정의는 다음과 같이 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예의 하나로써 만일, 균일한 양자화 방법이 사용된 실시예에서의 양자화 레벨은 하기 <수학식 4>와 같다. 여기서, 다른 비균일 양자화 방법도 적용될 수 있다.

즉, 양자화 과정을 위해 최대 제한 값과 최소 제한 값을 균일하게 14(4 비트로 표현 가능한 16가지 중 상기 두 경우(0000, 1111)를 빼면 14 가지가 된다.)로 나누고, 그 결과의 배수가 되는 범위를 0001 ~ 1110으로 표현하도록 하는 것이다. 예를 들면, 이동국의 버퍼량은 하기 <수학식 5>와 같이 나타낸다.

만약, 버퍼의 최소 제한 값을 768비트, 버퍼의 최대 제한 값을 12288비트라고 할 경우, 이때의 이동국의 버퍼량은 768~821비트 사이에서의 이동국의 버퍼량은 "0001"로 표현된다. 상기 이동국의 버퍼량이 정수가 아닐 경우, 반올림하여 정수로 만들어 준다.

또 예를 들면, 이동국의 버퍼량은 하기 <수학식 6>와 같이 나타낸다.

만약, 버퍼의 최소 제한 값을 768비트, 버퍼의 최대 제한 값을 12288비트라고 할 경우, 이때의 이동국의 버퍼량은 1590~2412비트 사이에서의 이동국의 버퍼량은 "0001"로 표현된다. 상기 이동국의 버퍼량이 정수가 아닐 경우, 반올림하여 정수로 만들어 준다.

또 예를 들면, 이동국의 버퍼량은 하기 <수학식 7>과 같이 나타낸다.

만약, 버퍼의 최소 제한 값을 768비트, 버퍼의 최대 제한 값을 12288비트라고 할 경우, 이때의 이동국의 버퍼량은 2413~3236비트 사이에서의 이동국의 버퍼량은 "0011"로 표현된다. 상기 이동국의 버퍼량이 정수가 아닐 경우, 반올림하여 정수로 만들어 준다.

또 예를 들면, 이동국의 버퍼량은 하기 <수학식 8>과 같이 나타낸다.

만약, 버퍼의 최소 제한 값을 768비트, 버퍼의 최대 제한 값을 12288비트라고 할 경우, 이때의 이동국의 버퍼량은 11465~12287비트 사이에서의 이동국의 버퍼량은 "1110"로 표현된다. 상기 이동국의 버퍼량이 정수가 아닐 경우, 반올림하여 정수로 만들어 준다.

네째로, 이동국은 실제 자신이 가진 버퍼의 데이터량에 따라 상기 세가지 중에 하나에 해당하는 비트열이 정해진다.

상기 본 발명에 따른 첫 번째 실시예에 따라 Buffer_DEPTH= 84 bit,

= 153.6kbps,

= 1.2288Mbps, REQCH_PRD =8, α = 2라고 가정하면 상기 <수학식 2>에 의해

= 756이 된다. 따라서 버퍼의 정보량을 하기와 같은 <표 4>로 표현될 수 있다.

Buffer size field	the amount of data
0001	84 ~ 131
0010	132 ~ 179
0011	180 ~ 227
0100	228 ~ 275
0101	276 ~ 323
0110	324 ~ 371
0111	372 ~ 419
1000	420 ~ 467
1001	468 ~ 515
1010	516 ~ 563
1011	564 ~ 611
1100	612 ~ 659
1101	660 ~ 707
1110	708 ~ 755
1111	756 ~ infinity

상기 세 번째 과정은 균일한 양자화 방법을 사용하는 경우에 대한 실시예이다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 이동국의 상태 정보 제공 방법은 이동국의 채널 정보, 버퍼 정보가 전송되는 주기, 이동국에게 허용된 최대 데이터 전송률, 기타 기지국과 약속된 정보 등을 이용하여 이동국의 실세 버퍼량을 제한된 비트수로 표현한다. 이를 위해서 최대 제한 값(

)과 최소 제한 값(

)을 설정한다. 그런 후, 상기 <표 4>와 같이 최대 제한값과 최소 제한값을 균일하게 14로 나누고, 그 결과의 배수가 되는 범위를 0000~1110이 되도록 표현한다.

다음은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따라, 비균일 양자화 방법 중 하나인 익스포텐셜(exponential) 양자화 방법을 적용한 이동국의 버퍼량 정보 표시 방법을 설명한다.

상기 예에서 Buffer_DEPTH=84 bit,

= 153.6kbps,

= 1.2288Mbps, REQCH_PRD =8, α = 2라고 가정했다. 앞에서 표현한 <수학식 1> 및 <수학식 2>을 이용하면

와

는 하기 <수학식 9> 및 <수학식 10>과 같이 결정된다.

따라서, 상술한 방법에 의해 '0000' 및 '1111' 은 다음과 같이 정의된다.

0000: 이동국의 버퍼량이

보다 작다.

1111: 이동국의 버퍼량이

보다 같거나 크다.

0001~1110 (k=1,2,...,14) ~

: 에 대해서는 <수학식 11> 과 같이 정의 된다.

상기 <수학식 11>에서 round()는 반올림 하는 함수이다. 이는 상기 ()안의 값이 정수가 아닐 경우, 이를 정수로 만들어 주기 위함이다. 상기 식에서 round{} 안의 값은 상기 결정된

와

의 범위 내에서 로그 스케일(log scale)로 비균일하게 양자화하는 방법에 해당한다.

따라서 버퍼의 정보량을 하기의 <표 5>와 같은 테이블로 표현될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예는 이동국의 채널 정보, 버퍼 정보가 전송되는 주기, 이동국에게 허용된 최대 데이터 전송률, 기타 기지국과 약속된 정보 등을 이용하고, 상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>를 통해 최대 제한 값과 최소 제한 값을 설정한다. 그런 후, round{} 안의 값은 상기 <수학식 11>과 같이 결정된 최대 제한 값과 최소 제한 값의 범위 내 로그 스케일(lig scale)로 비균일하게 양자화되도록 표현한다. 따라서, 상기한 바와 같이, 비균일하게 양자화되어 이동국의 정보를 표시하며 버퍼량이 작은 부분은 좀 더 세밀하게 버퍼량 정보를 나타내고, 버퍼량이 큰 부분은 좀 더 듬성듬성 버퍼량 정보를 나타내도록 함으로써 버퍼량 정보를 기지국으로 효율적으로 알려줄 수 있다. 또한, 최대 제한 값과 최소 제한값을 설정한 후, 스퀘이(square)를 이용하여 비균일하게 양자화하다록 표현할 수 있다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동국의 구조를 설명하는 도면이다. 상기 이동국의 구조는 일반적인 컨볼루셔널 인코더(길쌈 부호기)를 사용하는 송신기 구조와 동일하다. 상기 송신기는 프레임 품질 표시기(frame quality indicator)(101), 인코더 테일 비트 부가기(encoder tail bit adder)(102), 컨볼루셔널 인코더(길쌈 부호기)(convolutional encoder)(103), 블럭 인터리버(block interleaver)(104) 및 변조기(modulator)(105)를 구비하여 이루어진다. 상기 이동국의 동작을 살펴보면, 예를 들어 8 비트의 정보가 프레임 품질 표시기(101)로 전송된다. 상기 프레임 품질 표시기(101)에서는 상기 8 비트의 정보에 오류 검출 부호(예를 들어 CRC)가 더 추가하여 출력한다. 상기 출력된 정보는 인코더 테일 비트 부가기(102)로 입력되어 특정 상태로의 수렴을 위한 소정의 비트들이 추가된다. 상기 인코더 테일 비트까지 부가된 정보는 컨볼루션 인코더(길쌈 부호화기)(103)에 입력되어 길쌈 부호화되고, 블럭 인터리버(104)에 입력되어 인터리빙된다. 그런 다음 변조 과정을 거쳐 역방향을 통해 기지국으로 전송된다.

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

본 발명은, 제한된 비트 수를 이용하여 이동국의 버퍼량 정보를 기지국으로 전송함에 있어서, 최대 제한 값과 최소 제한 값을 설정하여 버퍼량이 작은 부분은 좀 더 세밀하게 버퍼량 정보를 나타내고, 버퍼량이 큰 부분은 좀 더 듬성듬성 버퍼량 정보를 나타내도록 함으로써, 버퍼량 정보를 기지국으로 효율적으로 알려줄 수 있게 된다.

Claims

이동국과 기지국 사이의 데이터 서비스를 하고, 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 역방향 전송되는 채널 상태 정보에 의해 상기 기지국이 상기 이동국의 역방향 데이터 전송률을 결정하도록 상기 이동국의 최대 가능 데이터 전송률 정보와 상기 이동국의 버퍼 데이터량 정보를 역방향으로 전송하는 이동통신 시스템에서 상기 이동국의 상태 정보 제공 방법에 있어서,

상기 버퍼의 데이터량 정보의 전송 주기 정보와 상기 이동국에 허용된 최대 데이터 전송률 정보와, 상기 기지국과 상기 이동국 사이에 약속된 정보를 포함하는 상기 기지국으로부터 전송된 정보들을 근거하여 상기 이동국의 버퍼 데이터 전송량 정보를 결정하는 과정과,

상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하고 데이터량 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하여 상기 전송 주기들에서 전송되는 데이터량 정보가 가변함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하는 과정은,

최대 제한 값을 하기 <수학식 12>와 같이 출력함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하는 과정은,

최소 제한 값을 하기 <수학식 13>과 같이 출력함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 이동국이 가진 실제 버퍼량이 작을수록 상기 데이터량 정보의 양자화 간격을 작게 설정하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 이동국이 가진 실제 버퍼량이 클수록 상기 데이터량 정보의 양자화 간격을 크게 설정하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 이동국의 버퍼 데이터 전송량 정보를 결정하는 과정은, 상기 기지국으로부터 전송되는 정보들에 근거하여 버퍼의 최대 제한 값(BUF)과 최소 제한 값(BUF)을 결정함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제1항 또는 제7항에 있어서,

상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하는 과정은, 최대 제한 값과 최소 제한 값 간을 균일하게 양자화한 후, 상기 버퍼에 저장된 데이터량을 상기 양자화 값에 대응시켜 데이터량 정보로 표시함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제1항 또는 제7항에 있어서,

상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하는 과정은,

최대 제한 값과 최소 제한 값 간을 비균일하게 양자화한 후, 상기 버퍼에 저장된 데이터량을 상기 양자화 값에 대응시켜 데이터량 정보로 표시함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제9항에 있어서,

상기 최대 제한 값과 최소 제한 값의 범위 내 로그 스케일(log scale)을 이용하여 비균일하게 양자화하는 것을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제9항에 있어서,

상기 최대 제한 값과 최소 제한 값의 범위 내 스퀘어(square)를 이용하여 비균일하게 양자화하는 것을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
이동국이 버퍼 정보를 기지국으로 제공하는 방법에 있어서,

기지국으로부터 이동국의 버퍼 정보 전송을 위한 파라미터를 수신하는 과정과,

상기 기지국으로부터 수신한 파라미터를 이용하여 상기 버퍼에 저장된 데이터 양을 지시하는 지시자를 생성하는 과정과,

상기 생성된 지시자 정보를 기지국으로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 지시자들의 생성 시, 상기 버퍼에 저장된 데이터양을 비균일적으로 양자화함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 비 균일적으로 양자화시, 로그 스케일을 이용함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 지시자들의 생성 시, 상기 지시자는 주기적으로 기지국으로 전송됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 지시자는 4비트로 표현됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 지시자는 역방향 요청채널(R-REQCH)을 통해 전송됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 지시자 정보 전송 시, 상기 지시자 정보에 오류 검출부호 및 인코더 테일 비트를 부가하는 과정과,

상기 지시자 정보와 그에 부가된 정보를 길쌈 부호화하는 부호화 과정과,

부호화된 심볼들을 인터리빙한 후 변조하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 지시자의 생성 과정은,

파라미터를 이용한 데이터량에 따라서 지시자를 생성하고,

상기 생성된 지시자들 중 버퍼에 저장된 데이터량을 지시하는 지시자들을 결정함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 파라미터는, 이동국과 기지국간 약속된 정보임을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 방법.
이동국과 기지국 사이의 데이터 서비스를 하고, 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 역방향 전송되는 채널 상태 정보에 의해 상기 기지국이 상기 이동국의 역방향 데이터 전송률을 결정하도록 상기 이동국의 최대 가능 데이터 전송률 정보와 상기 이동국의 버퍼 데이터량 정보를 역방향으로 전송하는 이동통신 시스템에서 상기 이동국의 상태 정보 제공 장치에 있어서,

상기 버퍼의 데이터량 정보의 전송 주기 정보와 상기 이동국에 허용된 최대 데이터 전송률 정보와, 상기 기지국과 상기 이동국 사이에 약속된 정보를 포함하는 상기 기지국으로부터 전송된 정보들을 근거하여 상기 이동국의 버퍼 데이터 전송량 정보를 결정하는 제어기와,

상기 결정된 데이터량 정보를 양자화하고 데이터량 정보를 상기 기지국으로 전송하는 송신기를 포함하고, 상기 전송 주기들에서 전송되는 데이터량 정보가 가변함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제21항에 있어서,

상기 제어기는,

상기 기지국으로부터 전송된 정보들은 근거하여 상기 버퍼의 최대 제한 값과 최소 제한 값을 결정함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제22항에 있어서,

상기 최대 제한 값은 하기 <수학식 14>와 같이 출력함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제22항에 있어서,

상기 최소 제한 값은 하기 <수학식 15>와 같이 출력됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제21항에 있어서,

상기 제어기는,

최대 제한 값과 최소 제한 값 간을 균일하게 양자화한 후, 상기 버퍼에 저장된 데이터량을 상기 양자화 값에 대응시켜 데이터량 정보로 표시함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제21항에 있어서,

상기 제어기는,

최대 제한 값과 최소 제한 값 간을 비균일하게 양자화한 후, 상기 버퍼에 저장된 데이터량을 상기 양자화 값에 대응시켜 데이터량 정보로 표시함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제21항에 있어서,

상기 이동국이 가진 실제 버퍼량이 작을수록 상기 데이터량 정보의 양자화 간격을 작게 설정하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제21항에 있어서,

상기 이동국이 가진 실제 버퍼량이 클수록 상기 데이터량 정보의 양자화 간격을 크게 설정하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제26항에 있어서,

상기 최대 제한 값과 최소 제한 값의 범위 내 로그 스케일(log scale)을 이용하여 비균일하게 양자화하는 것을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제26항에 있어서,

상기 최대 제한 값과 최소 제한 값의 범위 내 스퀘어(square)를 이용하여 비균일하게 양자화하는 것을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
이동국이 버퍼 정보를 기지국으로 제공하는 장치에 있어서,

기지국으로부터 이동국의 버퍼 정보 전송을 위한 파라미터를 수신하는 수신기와,

상기 기지국으로부터 수신한 파라미터를 이용하여 상기 버퍼에 저장된 데이터 양을 지시하는 지시자를 생성하는 제어기와,

상기 생성된 지시자 정보를 기지국으로 전송하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 제어기는

상기 지시자들의 생성 시, 상기 버퍼에 저장된 데이터양을 비균일적으로 양자화함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 제어기는,

상기 비균일적으로 양자화시, 로그 스케일을 이용함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 송신기는,

상기 지시자를 주기적으로 기지국으로 전송됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 지시자는 4비트로 표현됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 지시자는 역방향 요청채널(R-REQCH)을 통해 전송됨을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 송신기는,

상기 지시자 정보 전송 시, 상기 지시자 정보에 오류 검출부호 및 인코더 테일 비트를 부가하고, 상기 지시자 정보와 그에 부가된 정보를 길쌈 부호화하는 부호화 하고, 상기 부호화된 심볼들을 인터리빙한 후 변조함을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 파라미터는,

상기 이동국의 채널 정보임을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제31항에 있어서,

상기 파라미터는,

상기 지시자의 전송 주기임을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 파라미터는,

상기 이동국과 기지국간 약속된 정보임을 특징으로 하는 이동국의 상태 정보 제공 장치.