KR100855956B1 - 슬롯 인터페이스를 갖는 무선 통신 시스템에서 전송 지연을저감시켜 데이터를 통신하기 위한 방법, 및 관련 장치 - Google Patents

슬롯 인터페이스를 갖는 무선 통신 시스템에서 전송 지연을저감시켜 데이터를 통신하기 위한 방법, 및 관련 장치 Download PDF

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Abstract

단일 타임 프레임 내에서, 송신 스테이션에 의한 무선 블록의 데이터의 수신 스테이션으로의 통신을 용이하게 하는 방법 및 관련 장치가 제공된다. 통신 자원들은 복수의 무선 캐리어를 통해 단일 타임 프레임 내에 할당되어 있다. 또한, 무선 블록에 대응하는 데이터가 통신용으로 스케줄링되어 있고, 단일 타임 프레임 내에서 통신된다. 종래의 동작에 대해 저감된 레벨의 지연이 제공된다.
Figure R1020070012772
무선 블록, 무선 캐리어, 단일 타임 프레임

Description

슬롯 인터페이스를 갖는 무선 통신 시스템에서 전송 지연을 저감시켜 데이터를 통신하기 위한 방법, 및 관련 장치{METHOD, AND ASSOCIATED APPARATUS, FOR COMMUNICATING DATA AT REDUCED TRANSMISSION LATENCY IN RADIO COMMUNICATION SYSTEM HAVING SLOTTED INTERFACE}
도 1 은 본 발명의 일 실시예를 그것의 일부로서 포함하는 예시적인 통신 시스템의 기능 블록 다이어그램을 도시하는 도면.
도 2 는 본 발명의 일 실시예를 그것의 일부로서 또한 포함하는 예시적인 다른 통신 시스템의, 도 1 에 도시된 것과 유사한 기능 블록 다이어그램을 도시하는 도면.
도 3 은 종래의 통신 방식에서 제공되는 대응 통신 할당과의 비교와 함께 본 발명의 일 실시예의 예시적인 동작에 따른 도 1 및 도 2 에 도시된 통신 시스템들의 슬롯 무선 인터페이스의 활용을 그래프로 나타내는 도면.
도 4 는 본 발명의 일 실시예의 동작에 따른 예시적인 다른 통신 자원 할당을 나타내는 도면.
도 5 는 본 발명의 일 실시예의 동작의 방법을 나타내는 방법 흐름도를 도시하는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 통신 시스템 12 : 네트워크 스테이션
14, 14' : 이동국 18 : 무선 프로토콜 스택
24 : 베이스밴드 엘리먼트 28 : 무선 엘리먼트
본 발명은 일반적으로 EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) 통신 서비스와 같은, 하이-스피드 데이터 무선 통신 서비스에 따른 데이터의 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 저감된 레벨의 지연으로 데이터의 통신을 할당하고 제공하는 방법 및 관련 장치에 관한 것이다. 복수의 캐리어를 통해 저감된 시간 내에서, 즉, 단일 타임 프레임 내에서 무선 블록의 데이터 통신을 제공하기 위해 통신 자원들이 할당된다.
데이터 통신 시스템에 의해 데이터가 통신되고 있고 데이터 통신 시스템의 사용은 현대 사회에 널리 퍼져 있다. 데이터 통신 시스템의 능력은 데이터가 데이터 통신 서비스 성능에 대해 통신되는 스루풋 레이트 (throughput rate) 의 가중치에 의한 그것의 스루풋 능력의 관점에서 때때로 정의된다. 하이-스피드 데이터 통신 서비스들은 역사적으로 유선 통신 시스템을 통해 수행되었다. 그러나, 통신 기술의 발전에 의해 하이-스피드 데이터 통신 서비스들이 무선 통신 시스템을 통해 수행될 수 있게 되었다. 점점, 짧은 시간 내에 대량의 데이터의 통신을 필요로 하는 데이터 서비스들은 하이 데이터 스루풋 레이트로 데이터의 통신을 제공하는 무 선 통신 시스템을 통해 수행될 수 있다. 데이터 집약적인 통신 서비스의 증가에 따라, 보다 높은 스루풋 레이트를 제공하는 무선 통신 시스템에 대한 필요도 계속되고 있다.
셀룰라 통신 시스템은 하이 데이터 스루풋 레이트로 데이터를 통신하기 위해 사용되고 있는 무선 통신 시스템의 일례이다. 예를 들어, GSM (Global System for Mobile communications) 셀룰라 통신 시스템이 개발되고 널리 사용되어 데이터 통신 서비스의 퍼포먼스를 제공하고 있다. 많은 GSM 시스템들은 GPRS (General Packet Radio Service), 하이-스피드 데이터 통신 서비스를 제공한다. EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) 으로 지칭되는 GPRS 에 대한 확장이 현재 할당되고 있다. EDGE 통신은, 일반적으로, 8-PSK 변조, IR (incremental redundancy), 및 적응성 변조와 코딩을 GPRS 통신에 부가한다. 그리고, 이들 부가를 통해, EDGE-가능 통신 시스템은 GSM/GPRS 통신 시스템만으로 달성할 수 있는 것 보다 훨씬 높은 데이터 스루풋 레이트로 데이터의 통신을 제공한다. EDGE-가능 시스템의 통신 성능의 향상에도 불구하고, 이와 같은 시스템에서의 통신 성능을 추가로 더욱 향상시키기 위해 노력이 진행중이다.
기존의 EDGE 통신 방식에서는, 상대적으로 높은 전송 지연이 통신 성능을 제한한다. 전송 지연은, 기존의 방식에서, 무선 블록의 데이터가 통신 방식으로 정의된 슬롯 인터페이스의 복수의 TDMA (Time Division Multiple Access) 프레임을 통해 전송되기 때문에 생긴다. 보다 구체적으로는, 무선 블록의 데이터가 4 개의 TDMA 프레임을 통해 발생하는 4 개의 버스트로 전송된다. 그리고, 결과로서, 무선 블록의 데이터를 통신하기 위해 무선 블록의 데이터를 통신하는 4 개의 프레임에 대한 반응을 위한 시간이 요구된다. 데이터가 확인응답 방식에 따라 통신되는 경우, 통신되는 데이터의 수신을 확인응답하기 위해 부가적인 시간이 요구된다.
기존의 통신 방식의 전송 지연을 저감하는 방법이 제공될 수 있다면, 효과적인 데이터 스루풋 레이트 및 통신 퍼포먼스를 향상시킬 수 있을 것이다.
슬롯-인터페이스 무선 통신 시스템에서의 데이터의 통신과 관련된 이와 같은 배경 정보의 관점에서 본 발명의 중대한 향상을 이끌어 냈다.
본 발명은, 따라서, EDGE-가능 통신 시스템의 동작 동안 통신되는 EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) 데이터의 통신에서와 같이, 하이-스피드 데이터 무선 통신 서비스를 수행하기 위해 하이-스피드 데이터의 통신에 사용하기 위한, 방법 및 관련 장치를 유리하게 제공한다.
본 발명의 일 실시예의 동작을 통해, 통신 자원들의 할당이 행해져서 지연 레벨이 저감된 상태로 데이터의 통신을 제공한다. 저감된 시간, 예를 들어, 단일 타임 프레임 내에서 복수의 캐리어를 통해 무선 블록의 데이터를 통신하기 위해 통신 자원들이 할당된다.
데이터의 통신의 지연을 저감함으로써, 효과적인 데이터 스루풋 레이트가 향상될 수 있다. 지연을 저감함으로써 통신 서비스를 실시하는데 요구되는 데이터를 보다 적은 시간 내에 통신할 수 있기 때문에 통신 퍼포먼스를 향상시킬 수 있다.
무선 블록의 데이터를 통신하기 위해 통신 자원들이 할당된다. 종래, 통신 자원들은 4 개의 타임 프레임의 시간을 통해 단일 캐리어에 할당되는 반면, 본 발명의 일 실시예의 동작에 따라 할당되는 통신 자원들은 복수의 무선 캐리어를 통해, 단일 타임 프레임 내에 할당된다. 그럼으로써, 전체적인 무선 블록의 데이터는, 자원들이 종래 할당되어 있고 무선 블록의 데이터가 종래 통신되고 있는 4 개의 타임 프레임이 아니라, 단일 타임 프레임 내에서 통신된다.
본 발명의 일 양태에서는, 통신 자원들을 할당하기 위해 얼마나 많은 무선 캐리어를 사용할 수 있고 어느 무선 캐리어를 사용할 수 있는지에 대한 결정이 행해진다. 예를 들어, 통신 세션에 대한 당사자가 되는 통신 스테이션의 통신 성능에 대한 지식을 사용하여 상기 결정이 행해진다. 원격 스테이션, 예를 들어 이동국의 통신 성능에 대한 지식은 네트워크 인프라스트럭처에게 이동국의 통신 성능을 통지하기 위해 네트워크 인프라스트럭처에게 이동국에 의해 송신되는 메시지에 의해 제공된다. 메시지의 수신에 반응하여, 이동국이 데이터를 수신하거나 또는 전송할 수 있는 무선 캐리어에 대한 할당이 사용가능하거나 또는 제한된다.
본 발명의 다른 양태에서는, 통신 자원들이 다운링크 통신 및 업링크 통신 양쪽을 대해 할당된다. 업링크 통신에 대해 네트워크 인프라스트럭처에서 행해진 통신 자원 할당은 업링크 통신에 대한 이동국에 의한 후속 사용을 위한 이동국에 전달된다. 그리고, 다운링크 통신에 대해 행해진 통신 자원 할당들은 또한, 통신될 때, 데이터를 검출하고 데이터에 대해 동작하기 위해 그것의 최상의 동작을 허용하는 할당들을 이동국에 경고하기 위해 이동국에 전달된다.
본 발명의 다른 양태에서는, 통신 자원들이 할당되고 데이터의 통신이 통신 시스템의 무선 자원 제어 논리층에서 스케줄링된다. 통신 자원 할당은, 데이터의 통신에 연루될 통신 스테이션들의 통신 능력 및 통신 스테이션들에 의한 통신에 사용가능한 무선 캐리어에 대한 통신 자원들의 능력과 같은 다른 기준에 반응하여 행해진다. 그리고, 자원 할당이 행해지면, 데이터 스케줄러는 데이터의 통신을 스케줄링하여 데이터의 통신을 유효하게 하여 통신 서비스를 실시한다. 통신 스테이션들이 복수의 RF 트랜시버 프런트 엔드 (front ends) 로 형성되어 있을 때, 각각은 선택된 무선 캐리어를 통해 동작가능하고, 제어 신호들이 무선 자원 제어 논리층에서 발생되고 트랜시버 프런트 엔드에 제공되어 할당된 자원들과 부합하여 그들의 동작을 야기한다. 그리고, 통신 스테이션들이 광대역 RF 트랜시버 프런트 엔드로 형성되어 있을 때, 무선 자원 제어층에서 발생되는 제어 신호들이 그것의 동작을 제어한다.
통신 자원 할당은, 예를 들어, 할당가능한 타임 슬롯들, 사용가능한 RF 캐리어, 통신 스테이션들이 상이한 캐리어들에 동조하는데 요구되는 시간 요건, 뿐만 아니라 다른 판단기준을 포함하는 다양한 구속조건들에 따라 행해진다.
일반적으로, 본 발명의 일 실시예는 데이터 교환을 위해 타임 슬롯 프로토콜을 사용하는 복수의 고주파 (RF) 채널을 제공하는 임의의 다양한 무선 통신 시스템에서 실행가능하다. 원격 통신 스테이션은 2 이상의 고주파로 통신되는 정보를 동시에 수신하고 디코딩하도록 동작한다. 데이터의 전송은 통신 자원들의 할당 및 상기 자원 할당에 부합하여 데이터 통신을 스케줄링하는 것을 통해 제어된다.
데이터는 통상적으로 무선 블록을 구성하는 다수의 프레임을 통해 통신된다. 이러한 분량의 데이터는, 본 발명의 일 실시예의 동작을 통해, 단일 타임 프레임의 선택된 개수의 타임 슬롯 내에서 통신된다. 선택된 타임 슬롯의 개수는 통상적으로 정의된 무선 블록을 구성하는 프레임의 개수에 대응한다.
본 발명의 또 다른 양태에서는, 단일 타임 프레임 내에 할당된 타임 슬롯들을 통해 통신되는 데이터를 수신하는 통신 스테이션이 확인응답 방식, 즉, 긍정적인 확인응답 통신 방식 또는 부정적인 확인응답 통신 방식에 따라 수신을 확인응답한다. 긍정적인 확인응답 방식에서는, 데이터가 수신 스테이션에 통신되는 타임 프레임과 동일한 타임 프레임 이내에 확인응답이 송신 스테이션에 되돌려 통신된다.
이들 양태 및 다른 양태에서는, 그러므로, 제 1 통신 스테이션에 의한 데이터의 통신을 용이하게 하는 방법 및 관련 장치가 제공된다. 상기 제 1 통신 스테이션은 이동 할당 인덱스 오프셋 (mobile allocation index offset) 를 제공하는 통신 방식에 따라 동작가능하다. 상기 데이터는 복수의 타임 프레임에 걸쳐 형성된 무선 블록의 선택된 개수의 타임 슬롯들 동안 통신가능한 데이터에 대응하는 분량이다. 할당기는 제 1 통신 스테이션에 의해 통신되어야 할 데이터 분량의 표시를 수신하도록 구성되어 있다. 할당기는 복수의 무선 캐리어에 걸쳐 이동 할당 인덱스 오프셋에 의해 정의된 통신 자원들을 할당하도록 구성되어 있다. 데이터 스케줄러는 상기 할당기에 의해 할당된 통신 자원들의 표시 (indication) 를 수신하도록 구성되어 있다. 데이터 스케줄러는 할당기에 의해 행해진 할당과 부합하여 데이터의 통신을 스케줄링하도록 구성되어 있다. 데이터의 통신의 스케줄은 복수의 타임 프레임 중 단일 타임 프레임 이내에 데이터의 통신의 완료를 제공하는 스케줄러에 의해 행해진다.
이들 양태 및 다른 양태들을 간직한 채로, 먼저 도 1 을 참조한다. 도 1 은 10 으로 표시한 통신 시스템을 도시하며, 상기 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시예는 동작가능하다. 예시적인 구현에 있어서, 통신 시스템 (10) 은 GSM/GPRS/EDGE (Global System for Mobile communications/General Packet Radio Service/Enhanced Data for GSM Evolution) 통신 방식의 오퍼레이팅 프로토콜과 일반적으로 부합하여 동작하는 데이터 무선 통신 시스템을 형성한다. 상기 통신 시스템은, 그러나, 유사하게 또한 다른 슬롯-인터페이스 통신 시스템들을 대표한다. 다음의 설명은 예시적인 구현의 견지에서 통신 시스템을 설명하고 있지만, 본 발명의 교훈은 다른 오퍼레이팅 프로토콜에 따라 동작가능한, 다른 종류의 통신 시스템의 구현에 유사하게 적용할 수 있다.
통신 시스템 (10) 은 통신 스테이션 (12 및 14) 을 포함한다. 통신 스테이션 (12) 은 네트워크 스테이션을 대표한다. 네트워크 스테이션은 통신 시스템의 네트워크 부분의 엘리먼트들로 형성되어 있고, 상기 통신 스테이션은, 때때로, 네트워크 스테이션으로 지칭될 것이다. 통신 스테이션 (14) 은 이동국을 대표하고, 상기 통신 스테이션 (14) 는, 때때로, 이동국 (14) 으로 지칭될 것이다.
통신 스테이션 (14') 도 또한 도 1 에 도시되어 있다. 통신 스테이션 (14') 은 네트워크 스테이션 (12) 와 통신할 수 있는 다른 이동국을 나타낸다. 멀티캐스 트 통신 뿐만 아니라 개별적인 포인트-투-포인트 (point-to-point) 통신 세션이 네트워크 스테이션 (12) 과 통신 스테이션 (14 및 14') 사이에서 가능하다. 그리고, 통신 시스템은 다중 접속 통신 시스템을 정의한다.
임의의 통신 스테이션들 (12 및 14) 은 EDGE 데이터 서비스의 퍼포먼스에 따라 EDGE 데이터를 생성하고 통신할 수 있다. 통신 시스템의 예시적인 동작을 데이터의 다운링크 통신, 즉, 네트워크 스테이션에서 유래되고 이동국으로 통신되는 데이터에 대해 설명할 것이다. 업링크 방향, 즉, 이동국으로부터 네트워크 스테이션으로의 통신 시스템의 동작은 유사하다.
EDGE/GPRS/GSM 오퍼레이팅 프로토콜은 EDGE 채널 구조의 정의를 포함한다. 상기 EDGE 채널 구조는, 8 개의 타임 슬롯의 그룹들이 프레임을 형성하고 있는 TDMA (시분할 다중접속) 방식에 따라 슬롯 인터페이스를 정의한다. 그리고, 무선 블록은 4 개의 프레임의 그룹으로서 정의된다. 각각의 프레임은 4.615 ms 의 시간 길이이고, 상기 프레임의 각각의 타임 슬롯은 상기 길이의 8 분의 1, 즉 577 ms 이다. 무선 블록은 4 개의 타임 프레임으로 형성되어 있으므로, 무선 블록의 시간 길이는 4 곱하기 4.615 ms 즉 18.46 ms 이다. 통신 자원들이 무선 블록의 데이터의 통신을 위해 할당되어 있는 경우, 종래에는, 데이터를 통신하기 위해 적어도 18.46 ms 가 요구된다. 이것이 EDGE 통신의 전송 지연을 정의한다. 또한 수신 스테이션이, 상술된 프로토콜에서 또한 설명된 업링크 스테이트 플래그 (USF) 메카니즘에 따라서와 같이, 응답확인을 전송한다면 지연이 존재한다. 상기 확인응답은 전 (full) 무선 블록의 수신을 추종하는 다음 번 TDMA 프레임에서 복귀된다.
확인응답이 사용되는 경우, 4.615 ms 시간 길이의 5 개의 TDMA 프레임들에 대응하는 5 개의 TDMA 프레임, 즉 20.824 ms 의 시간 길이가 완료에 필요하다. 전체 사이클은 데이터의 블록의 수신의 시작에서 무선 블록의 전송의 종단까지 확인응답 블록의 전송의 종단까지 연장하는 9 개의, 4 더하기 4 더하기 1, 타임 프레임, 즉 41.435 ms 의 시간 길이를 요구한다. 전송 지연이 상대적으로 길기 때문에, 상기 지연은 종래의 EDGE-가능한 통신 시스템의 통신 퍼포먼스에 대한 구속조건을 형성한다.
통신 스테이션들 (12 및 14) 은 도 1 에 기능적으로 표시되어 있다. 통신 스테이션들은 임의의 소망하는 방법으로 구현할 수 있는 기능적인 엘리먼트들로 형성되어 있다. 또한, 다양한 기능적인 엘리먼트들에 의해 수행되는 기능들은 단일 물리적인 엔티티 (entity) 에 반드시 함께 위치결정되어 있지 않으며, 그렇지만, 그 대신, 2 이상의 물리적인 엔티티에 걸쳐 분포될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 스테이션 (12) 의 일부분을 형성하도록 도시된 엘리먼트들은 단일 네트워크 엔티티에 위치결정될 필요가 없고, 예를 들어, 기지국 컨트롤러와 네트워크의 베이스 트랜시버 스테이션에 걸쳐, 등과 같이, 하나 이상의 엔티티에 걸쳐 분포될 수 있다.
네트워크 스테이션 (12) 의 전송 체인 부분이 도 1 에 도시되어 있다. 네트워크 스테이션은 무선 프로토콜 스택 (18) 을 포함하며, 상기 무선 프로토콜 스택에 사용자 애플리케이션 데이터가 라인 (22) 을 통해 인가된다. 상기 애플리케이션 데이터는 하나 이상의 EDGE 통신 세션에 따라 하나 이상의 이동국 (14) 으로의 통신용이다. 무선 프로토콜 스택은 무선 자원 관리 (RRM; radio resource management) 층을 포함하는 다양한 논리층을 포함한다. 데이터는 무선 프로토콜 스택에 의해 라인 (26) 을 통해 베이스밴드 엘리먼트 (24) 에 제공된다. 상기 베이스밴드 엘리먼트는 베이스밴드 프로세싱, 변조, 및 채널 코딩을 포함하는 다양한 베이스밴드 동작들을 수행한다.
네트워크 스테이션은 또한 복수의 고주파 (RF) 트랜시버 프런트 엔드 (RF 1-RF N) (30) 으로 형성된 무선 엘리먼트 (28) 를 포함하고, 상기 복수의 고주파 (RF) 트랜시버 프런트 엔드 (RF 1-RF N) (30) 에, 일단 베이스밴드 엘리먼트에 의해 동작되면, 데이터가 라인 (32) 을 통해 제공된다. 네트워크 스테이션은 N 개의 RF 트랜시버 프런트 엔드 (28) 를 포함한다. 트랜시버 프런트 엔드 각각은 안테나 트랜스듀서 (36) 에 결합되어 있고 상기 안테나 트랜스듀서는 슬롯 무선 인터페이스를 통한 하나 이상의 이동국 (14) 으로의 통신을 위해 데이터를 전자기 형태로 변환하도록 동작한다. 말하자면, 네트워크 스테이션은, 이동 할당 인덱스 오프셋 (MAIO) 방식에 따라 등과 같이, N 개의 캐리어를 통해 통신할 수 있다. 이동국 (14) 은 예를 들어, 유사하게 구성되어 있고 동작할 수 있다.
네트워크 스테이션 (12) 은 또한 본 발명의 일 실시예의 멀티-캐리어 무선 자원 제어 논리 엘리먼트 (42) 를 포함한다. 논리 엘리먼트 (42) 는 라인들 (43, 45 및 47) 을 통해 무선 프로토콜 스택 (18) 에, 라인 (48) 을 통해 베이스밴드 엘리먼트 (24) 에, 그리고 라인 (52) 을 통해 무선 엘리먼트의 트랜시버 프런트 엔드 (28) 에 기능적으로 결합되어 있다. 논리 엘리먼트는 다양한 기능을 수행하며, 예시적인 구현에서는, 무선 자원 관리 논리층에 구체화되어 있다.
논리 엘리먼트 (42) 는 할당기 (54), 데이터 스케줄러 (56), 및 메시지 생성기 (62) 를 포함한다. 논리 엘리먼트 (42) 의 부분들에 의해 수행되는 기능들은, 예를 들어, 프로세싱 회로에 의해 실행가능한 알고리즘에 의해서 등과 같이, 임의의 소망하는 방법으로 실시된다.
할당기는 통신 세션 동안 통신 서비스의 퍼포먼스에 따라 통신되어야 할 데이터의 표시들을 수신한다, 예를 들어, 여기에서는, 네트워크 스테이션에 의해 통신되어야 할 데이터를 하나 이상의 이동국으로 다운링크한다. 특징의 표시는, 예를 들어, 통신되어야 하는 데이터의 분량 또는 채널 자원 할당 혹은 할당들의 할당기에 의한 할당을 용이하게 하는 다른 표시를 포함한다. 할당기에 의해 행해지는 채널 자원 할당은 데이터 스케줄러 (56) 에 제공된다. 데이터 스케줄러는 할당기에 의해 행해진 할당과 부합하여 데이터 통신을 스케줄링하도록 동작한다. 적절한 제어 신호들이 RF 트랜시버 프런트 엔드 (30) 및 베이스밴드 엘리먼트에 제공되어 그들 각각의 동작이 제어됨으로써 데이터 스케줄러에 의해 스케줄링된 데이터의 통신이 제공된다. 데이터 스케줄링 정보는 여기에서 또한 무선 프로토콜 스택 (18) 에 의해 데이터 스케줄러에 제공한다. 메시지 생성기 (62) 에는 또한 통신 자원 할당의 표시 및 데이터 스케줄러에 의해 작성된 데이터 스케줄의 표시가 제공된다. 메시지 생성기는 이동국으로의 통신을 위한 메시지를 생성하도록 동작하여 이동국에게 자원 할당 및 데이터 스케줄러에 의해 작성된 스케줄을 경고한다. 메시지는 여기에서 라인 (43) 을 통해 무선 프로토콜 스택으로 제공되고, 이어서 베이스밴드 엘리먼트에 의해 동작되고 하나 이상의 트랜시버 프런트 엔드 (30) 에 의해 통신되 도록 야기된다.
이동국 (14) 의 수신 체인 부분이 도면에 예시되어 있다. 상기 이동국은 안테나 트랜스듀서 (64), RF 트랜시버 프런트 엔드들 (67) 로 형성된 RF 엘리먼트 (66), 베이스밴드 엘리먼트 (68), 및 무선 프로토콜 스택 (74) 을 포함한다.
이동국은 본 발명의 일 실시예의, 멀티-캐리어 무선 자원 제어 논리 엘리먼트 (78) 를 포함한다. 상기 엘리먼트 (78) 는 검출기 (82) 및 컨트롤러 (84) 를 포함한다. 무선 자원 제어 논리 엘리먼트는, 적어도 기능적으로, 라인 (86 및 88) 을 통해 무선 프로토콜 스택에, 라인 (92) 을 통해 베이스밴드 엘리먼트에, 그리고 라인 (94) 을 통해 RF 엘리먼트의 RF 트랜시버 프런트 엔드에 결합되어 있다.
검출기 (82) 는 네트워크 스테이션의 메시지 생성기 (62) 에 의해 생성되어 이동국으로 통신되는 메시지를 검출하도록 동작한다. 그리고, 검출기는 상기 메시지에 포함된 값들을 추출하도록 동작하거나 또는 그렇지 않으면 채널 할당 또는 통신된 메시지에 포함된 데이터 스케줄을 식별하도록 동작한다. 검출기에 의해 행해진 검출은 컨트롤러 (84) 에 제공된다. 컨트롤러는 메시지에서 검출된 값들에 반응하여 이동국의 동작을 제어하도록 동작한다. 다운링크 통신에 대하여, 컨트롤러는 후속으로 통신되는 EDGE 데이터를 최상의 방법으로 수신하도록 이동국을 동작시킨다. 그리고, 업링크 통신에 대해, 이동국에 의해 후속으로 통신되는 최상의 업링크 데이터를 통신하도록 이동국을 동작시킨다.
도 2 는 도 1 에 도시된 것과 유사하고, 통신 스테이션 세트 (12 및 14) 로 형성된 통신 시스템을 도시한다. 도 1 에 도시된 통신 시스템을 형성하는 것들에 대응하는 도 2 에 도시된 통신 시스템 (10) 의 엘리먼트들은 공통으로 참조번호가 매겨져 있다. 공통-참조번호가 매겨진 엘리먼트들의 기능, 동작 및 접속은 도 1 에 도시된 그들의 대응물들에 대응한다. 도 1 의 설명을 참조하면 그들의 기능, 동작 및 접속이 상세하게 설명되어 있다.
여기에서는, 도 1 에 도시된 통신 스테이션 (12 및 14) 과 다르게, 통신 스테이션들은 광대역 RF 트랜시버 프런트 엔드 (98 및 106) 를 포함한다. 말하자면, 네트워크 스테이션은 단일 베이스밴드 신호로부터 변환된 다수의 인접하는 고주파 채널들을 전송하는 단일 고주파 송신기 (98) 를 포함한다. 그리고, 이동국 (14) 은 고주파 및 충분히 넓은 베이스밴드 대역폭을 갖는 단일 고주파 수신기 (106) 를 포함하여 하나 이상의 인접하는 고주파 채널 및 관련 베이스밴드 정보를 수신한다.
멀티-캐리어 무선 자원 제어 논리 엘리먼트 (42) 의 동작시, 적절하게 다양한 구속을 받는 다운링크 타임 슬롯 및 업링크 타임 슬롯에 모든 고주파 캐리어를 통해 할당된 버스트 주기의 개수를 최소화하기 위해 통신 자원 할당이 행해진다. c첫째로, 타임 슬롯들은 할당가능해야 한다, 즉, 타임 슬롯들은 다른 통신 세션에 따라 다른 통신 스테이션들의 세트에 의해 다른 트래픽 통신을 위해 사용되지 않는다.
두번째로, 할당되어 있는 타임 슬롯들은 모든 할당가능한 버스트 주기들의 합 및 모든 사용가능한 이동국의 합에 대해 할당되고, 고주파 수신기 엘리먼트는 하나의 무선 블록의 전송을 위해 요구되고 있는 버스트 데이터의 개수보다 크거나 또는 같다.
세번째로, 타임 슬롯들은 모든 할당가능한 버스트 주기들의 합 및 모든 사용가능한 이동국 고주파 수신기 MOD 의 합에 대해 할당되고, 하나의 무선 블록의 전송을 위해 요구되고 있는 버스트 데이터의 개수는 제로이다. 말하자면, 전 (full) 블록들만이 할당되어 있고, 부분적인 무선 블록들은 할당되지 않는다.
네번째로, RF 스테이지, 복수의 트랜시버 프런트 엔드 엘리먼트 또는 광대역 트랜시버를 동조시키는데 요구되는 최소 지연에 할당들이 추가로 의존하고 다른 캐리어 주파수를 통해 수신하도록 준비되거나 또는 송신이 관측된다.
다섯번째로, 자원 할당들 및 데이터 스케줄은 RF 스테이지를 동조시키는데 요구되는 최소 지연 주기에 추가로 의존하고, 아무리 그래도 구현되고, 또한 측정 주파수를 통해 수신하도록 준비된다. 그리고, 여섯번째로, 최종 구속조건은 측정 주파수가 송신 주파수와 일치하지 않는다는 것이다.
상기 결정 및 구속조건들은 수학적으로 다음과 같이 표현된다:
Figure 112007011528839-pat00001
여기에서:
b = 버스트 주기
R = RF 데크 번호 (송신 및 수신 양쪽)
Nb = 할당가능한 최대 버스트 주기
Nr = 이동 단자에서 동시 수신을 위해 사용가능한 RF 데크의 최대 개수
Bb = 타임 슬롯 번호 "b" 에서의 버스트 주기 (GSM/EDGE = 577 ㎲)
TbR = 이동 수신기를 위한 RF 데크 "R" 상의 타임 슬롯 번호 "b" 에서 타임 슬롯의 무선 자원
ub = 구속조건에 따른 타임슬롯 "b" 의 활용 (불린(Boolean))
a = 이동 다운링크에 대한 할당을 위한 타임슬롯 사용가능성 (불린)
d = 무선 블록 당 요구되는 데이터 버스트의 개수 (GSM/EDGE = 4)
LT = 최종 할당 수신 슬롯과 i) 다른 RF 캐리어를 통한 다른 할당 수신 슬롯 또는 ii) 할당 송신 슬롯과의 사이에서 스위치하는데 요구되는 최소 지연 (GSM/EDGE = 1 버스트 주기 = 577 ㎲)
LM = 최종 할당 송신 슬롯과 측정 슬롯 사이에서 스위치하는데 요구되는 최소 지연 (GSM/EDGE = 1 버스트 주기 = 577 ㎲)
도 3 은 본 발명의 일 실시예의 동작에 따라 만들어진 예시적인 자원 할당의, 부호 112 로 일반적으로 도시된, 표현을 도시한다. 여기에서, 자원들은 2 개의 무선 캐리어 (114 및 116) 를 통해 할당된다. 각각이 상기 2 개의 무선 캐리어 각각을 통한 8 개의 타임 슬롯으로 형성되어 있는 4 개의 타임 프레임이 도면에 도시되어 있다. 타임 슬롯 할당은 무선 캐리어 (114 및 116) 양쪽의 제 1 및 제 2 타임 슬롯을 통해 행해진다. 말하자면, 단일 타임 프레임에 대응하는 시간 주기 동안, 4 개의 타임 슬롯이 데이터의 통신을 위해 할당된다. 4 개의 타임 슬롯은 종래 4 개의 타임 프레임 상에 정의된 무선 블록을 통해 통신되고 있는 데이터에 대응하는 분량의 데이터의 통신을 제공한다. 블록들 (122) 은 개별 캐리어 (114 및 116) 상에 할당된 타임 슬롯들에 대응하는 다운링크 데이터 블록을 대표한다.
예시적인 표현에서, 할당된 타임 슬롯들을 통해 통신된 데이터의 수신을 확인응답하는 확인응답이 추가로 복귀된다. 단일 타임 프레임 내의 타임 슬롯들 (124) 은 예시적인 업링크 확인응답이 네트워크 스테이션으로 복귀되고 있는 타임 슬롯들을 나타낸다.
그럼으로써, 단일 타임 프레임에 대응하는 시간 주기 이내에, 전체 무선 블록의 데이터를 구성하는 데이터가 이동국으로 통신되고, 이동국은 데이터의 수신을 확인응답한다. 그럼으로써, 단일 TDMA 프레임 주기 이내에, 그것의 수신 및 디코딩의 확인응답에 있어서 전체 블록의 코딩이 제공된다.
126 으로 나타낸, 통상적인 실행에 있어서 예시적인 무선 블록의 자원 할당이 도면에 추가로 표현되어 있다. 종래의 동작에서는, 단일 타임 슬롯이 단일 타임 프레임 내에 할당되어 있고, 4 개의 타임 프레임 상의 타임 슬롯들이 단일 무선 캐리어를 통해 할당되어 있다. 그리고, 확인응답이 제공되는 경우, 상기 확인응답은 후속의 타임 프레임에서 제공된다. 할당들의 비교는 본 발명의 일 실시예의 동작을 통해 제공되는 저감된 지연을 나타낸다.
도 4 는 132 로 일반적으로 도시된, 2 개의 수신기 이동국 및 3 개의 타임 프레임 주기에 걸친 자원 할당들의 다른 표현을 도시하며, 각각의 타임 프레임 주기는 도 4 에서 0-7 로 넘버링된 8 개의 타임 슬롯으로 형성된다. 원 (134 및 136) 으로 나타낸 바와 같이, RF 채널 캐리어 (1 및 2) 의 최초 2 개의 타임 슬롯 동안 할당되는 자원들은 원 (136) 에서 수학적으로 표시된 구속조건을 만족시킨다. 타임 슬롯들 (3, 4, 5, 및 6) 로 나타낸 타임 슬롯들에서의 후속 송신 할당들은 원 (138 및 142) 으로 표시된 지연 구속조건으로 할당된다. 부가적인 구속조건들은 원 (146 과 148, 152 와 154, 및 156) 으로 표시되어 있다.
다시, 자원 할당들의 분석은 전체 무선 블록에 대응하는 데이터가 단일 타임 프레임 내에서 통신되고, 또한 확인응답되는 것을 나타낸다. 부가적인 예시 할당은 도 4 의 제 2 타임 프레임 및 제 3 타임 프레임에 표시되어 있다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예의 동작 방법을 나타내는, 162 로 일반적으로 도시된, 방법 흐름도를 도시한다. 상기 방법은 이동 할당 인덱스 오프셋을 제공하는 통신 방식에 따라 제 1 통신 스테이션에 의한 데이터의 통신을 용이하게 한다. 상기 데이터는 복수의 타임 프레임에 걸쳐 형성된 무선 블록의 선택된 개수의 타임 슬롯들 동안 통신가능한 데이터에 대응하는 분량이다.
먼저, 블록 166 으로 나타낸 바와 같이, 통신 자원들이 할당된다. 할당되어 있는 통신 자원들은 복수의 무선 캐리어를 통해 할당된다.
그 다음으로, 블록 168 로 나타낸 바와 같이, 데이터의 통신은 할당 동작 동안에 만들어진 할당들과 부합하여 스케줄링된다. 데이터의 통신의 스케줄은 복수의 타임 프레임 중 단일 타임 프레임 내에서 데이터 통신의 완료를 제공한다. 후속으로, 그리고 블록 172 로 나타낸 바와 같이, 메시지가 생성된다. 상기 메시지는 스케줄을 나타내는 값들을 포함한다. 상기 메시지는, 통신될 때, 원격 스테이션에 대해 상기 스케줄을 식별한다. 그리고, 블록 176 으로 나타낸 바와 같이, 메 시지가 원격 스테이션으로 통신된다. 그리고, 블록 182 로 나타낸 바와 같이, 확인응답이 상기 원격 스테이션에 의해 복귀되어 상기 스케줄과 부합하여 후속으로 통신된 데이터의 수신을 확인응답한다.
자원들이 할당됨에 따라, 데이터가 통신용으로 스케줄되고, 적어진 지연 레벨로 통신되어, 통신 퍼포먼스가 향상된다.
상술된 설명들은 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예들이고, 본 발명의 범위는 이러한 설명으로 반드시 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 다음의 특허청구범위에 의해 정의된다.
본 발명의 상술된 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 지연을 저감함으로써 통신 서비스를 실시하는데 요구되는 데이터를 보다 적은 시간 내에 통신할 수 있기 때문에 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 복수의 타임 프레임에 걸쳐 형성된 무선 블록의 선택된 개수의 타임 슬롯들 동안에 통신가능한 데이터에 대응하는 분량의 데이터인, 특정한 무선 캐리어와 일치하는 이동 할당 인덱스 오프셋을 제공하는 통신 방식에 따라 동작가능한 제 1 통신 스테이션에 의한 데이터의 통신을 용이하게 하는 장치로서,
    상기 제 1 통신 스테이션에 의해 통신될 데이터량의 표시(indication)를 수신하도록 구성되고, 복수의 무선 캐리어를 통해 통신 자원들을 할당하도록 구성된 할당기 (54);
    상기 할당기 (54) 에 의해 할당된 통신 자원들의 표시를 적어도 수신하도록 구성되고, 상기 할당기 (54) 에 의해 행해진 할당들에 부합하여 상기 데이터의 통신을 스케줄링하도록 구성된 데이터 스케줄러 (56) 로서, 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 행해진 상기 데이터의 통신 스케줄은 복수의 타임 프레임 중 단일 타임 프레임 이내에서 상기 데이터의 통신의 완료를 제공하는 것인, 상기 데이터 스케줄러 (56); 및
    상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링된 스케줄의 표시를 수신하도록 구성되고, 상기 스케줄을 나타내는 값들을 포함하고 통신될 때 상기 스케줄을 식별하는 메시지를 생성하도록 구성된 메시지 생성기 (62) 를 구비하는 데이터 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 할당기 (54) 는, 적어도 이동 할당 인덱스 오프셋에 관하여, 어느 무선 캐리어가 데이터의 통신에 사용가능한지를 나타내는 표시를 수신하도록 추가로 구성되어 있고, 상기 할당기 (54) 에 의해 할당되는 상기 통신 자원들은 어느 무선 캐리어가 사용가능한지를 나타내는 상기 표시에 추가로 반응하는 것인, 데이터 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 스케줄러 (56) 는 통신 자원 사용가능성의 표시를 수신하도록 추가로 구성되어 있고, 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링된 상기 통신의 스케줄은 상기 통신 자원 사용가능성에 추가로 반응하는 것인, 데이터 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링된 상기 통신의 스케줄은 통신 스테이션 최소 지연 기간에 반응하도록 추가로 이루어지는 것인, 데이터 통신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 스케줄이 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링되는 것에 반응하는 상기 최소 지연 기간은 이동 할당 인덱스 오프셋들 사이의 변경에 요구되는 최소 지연 기간을 포함하는 것인, 데이터 통신 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 스케줄이 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링되는 것에 반응하는 상기 최소 지연 기간은 동작 모드들의 송신과 수신 사이의 변경에 요구되는 최소 지연 기간을 포함하는 것인, 데이터 통신 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 스케줄이 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링되는 것에 반응하는 상기 최소 지연 기간은 통신 모드와 측정 모드 사이의 변경에 요구되는 최소 지연 기간을 포함하는 것인 데이터 통신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 블록은 다수의 타임 프레임에 걸쳐 형성되어 있고, 상기 선택된 타임 슬롯들의 개수는 하나의 무선 블록을 통신하는데 요구되는 프레임의 개수를 포함하고, 상기 데이터 스케줄러 (56) 에 의해 스케줄링되는 통신의 스케줄은 하나의 무선 블록의 통신을 위하여 단일 타임 프레임 내의 정확한 개수의 타임 슬롯을 스케줄링하는 것인, 데이터 통신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 할당기 (54) 에 의해 할당되는 통신 자원들은, 선택된 타임 슬롯들의 개수와 적어도 동일한 개수의 타임 슬롯들을 포함하는 것인, 데이터 통신 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 통신의 스케줄은 상기 단일 타임 프레임 내에서 상기 데이터의 통신 완료 및 상기 데이터의 성공적인 전달의 확인응답을 제공하는 것인, 데이터 통신 장치.
  11. 복수의 타임 프레임에 걸쳐 형성된 무선 블록의 선택된 개수의 타임 슬롯들 동안에 통신가능한 데이터에 대응하는 분량의 데이터인 이동 할당 인덱스 오프셋을 제공하는 통신 방식에서 데이터의 통신에 따라 동작가능한 통신 스테이션 (14)용 장치로서,
    상기 통신 스테이션에 전달된 할당 메시지를 검출하도록 구성된 검출기 (82) 로서, 상기 할당 메시지는 상기 데이터의 통신에 따라 상기 통신 스테이션에 할당되는 통신 자원들의 스케줄을 식별하고, 상기 데이터의 통신 스케줄은 상기 복수의 타임 프레임 중 단일 타임 프레임 내에서 상기 데이터의 통신의 완료를 제공하는 것인, 상기 검출기 (82); 및
    상기 검출기에 의해 행해진 검출의 표시(indication)를 수신하도록 구성되고, 상기 검출기에 의해 행해진 검출에 반응하여 상기 통신 스테이션의 동작을 제어하는 제어 신호를 발생시키도록 구성된 컨트롤러 (84) 를 구비하는 통신 스테이션용 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 데이터의 수신을 확인응답하는 확인응답 메시지를 발생시키도록 구성된 확인응답 메시지 발생기를 더 포함하고, 상기 확인응답 메시지는 상기 데이터가 수신되는 타임 프레임 내에서 송신되는 것인, 통신 스테이션용 장치.
  13. 복수의 타임 프레임에 걸쳐 형성된 무선 블록의 선택된 개수의 타임 슬롯들 동안에 통신할 수 있는 데이터에 대응하는 분량의 데이터인 이동 할당 인덱스 오프셋을 제공하는 통신 방식에 따라 제 1 통신 스테이션에 의한 데이터의 통신을 용이하게 하는 방법 (162) 으로서,
    복수의 무선 캐리어에 걸쳐 이동 할당 인덱스 오프셋에 관해 정의된 통신 자원들을 할당하는 단계 (166);
    상기 할당 동작 동안에 행해진 할당에 부합하여 상기 데이터의 통신을 스케줄링하는 단계(168) 로서, 상기 데이터의 통신 스케줄은 상기 복수의 타임 프레임 중 단일 타임 프레임 내에서 상기 데이터의 통신의 완료를 제공하는 것인, 상기 스케줄링 단계 (168); 및
    상기 스케줄을 나타내는 값들을 포함하고 통신될 때 원격 스테이션에 대하여 상기 스케줄을 식별하는 메시지를 발생시키는 단계 (172) 를 포함하는 데이터 통신 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 할당 동작에 앞서, 적어도 이동 할당 인덱스 오프셋에 관하여, 어느 무선 캐리어가 데이터의 통신에 사용가능한지를 나타내는 표시를 검출하는 단계를 더 포함하고, 상기 할당 단계 (166) 동안에 할당된 상기 통신 자원들은 어느 무선 캐리어가 사용가능한지를 나타내는 상기 표시에 추가로 반응하는 것인, 데이터 통신 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 통신 자원 사용가능성의 표시를 검출하는 단계를 더 포함하고, 상기 스케줄링 단계 (168) 동안에 행해진 상기 통신의 스케줄은 상기 통신 자원 사용가능성에 부분적으로 반응하는 것인, 데이터 통신 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 스케줄링 단계 (168) 동안에 행해진 상기 통신의 스케줄은 통신 스테이션 최소 지연 기간에 추가로 반응하는 것인, 데이터 통신 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 무선 블록은 다수의 타임 프레임에 걸쳐 형성되어 있고, 상기 선택된 타임 슬롯들의 개수는 하나의 무선 블록을 통신시키는데 요구되는 프레임들의 개수를 포함하고, 상기 스케줄링 단계 동안에 스케줄링된 상기 통신의 스케줄은 하나의 무선 블록의 통신을 위하여 상기 단일 타임 프레임 내에 정확한 개수의 타임 슬롯들을 포함하는 것인, 데이터 통신 방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 일단 원격 스테이션에 통신되면, 상기 원격 스테이션에서, 상기 데이터의 수신을 확인응답하는 단계 (182) 를 더 포함하고, 확인응답들은 상기 데이터 전달의 타임 프레임 내에서 상기 제 1 통신 스테이션으로 복귀되는 것인, 데이터 통신 방법.
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