KR100922975B1 - 향상된 상향링크 전용채널을 지원하는 이동통신시스템에서자율전송을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

향상된 상향링크 전용채널을 지원하는 이동통신시스템에서자율전송을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에 있어서 비-스케쥴링 전송을 통해 데이터 전송이 가능하게 하기 위한 방법 및 장치에 대한 것이다. 본 발명에 따르면 무선망 제어기(RNC)는 N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 생성하여 기지국과 단말에게 전송한다. 단말은 상기 비-스케쥴링 전송 정보를 수신하여, 상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들에서 비-스케쥴링 전송 모드로 데이터를 전송한다.
WCDMA, E-DCH, autonomous transmission, Node B controlled scheduling

Description

향상된 상향링크 전용채널을 지원하는 이동통신시스템에서 자율전송을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR AUTONOMOUS TRANSMISSION IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM FOR ENHANCED UPLINK DEDICATED CHANNEL}
도 1은 전형적인 무선통신 시스템에서 E-DCH를 통한 상향링크 패킷 전송을 설명하는 도면.
도 2는 전형적인 E-DCH를 통한 송수신 절차를 나타낸 메시지 흐름도.
도 3은 자율전송을 포함하는 기지국 제어 스케쥴링을 통한 단말의 전송율 제어를 위한 E-DCH의 TFC들을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 자율전송을 위한 파라미터들을 결정하는 절차를 나타낸 흐름도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 10ms TTI 인 경우 각 단말의 자율전송 전송시점들을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 2ms TTI 인 경우 각 단말의 자율전송 전송시점들을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자율전송 파라미터 결정기를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 자율전송을 수행하는 단말의 송신장치를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 2ms TTI 인 경우 각 단말의 자율전송 시점들을 나타낸 도면.
본 발명은 셀룰러 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 향상된 역방향 전송채널(Enhanced Uplink Dedicated transport Channel)에서 스케쥴링되지 않은 데이터를 전송하기 위한 자율전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭함)을 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2 Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다.
특히 UMTS 시스템에서는 사용자 단말(User Equipment: UE)로부터 기지국(Base Station: BS or Node B)으로의 역방향, 즉 상향링크(Uplink: UL) 통신에 있어서 패킷 전송의 성능을 좀더 향상시킬 수 있도록 향상된 상향링크 전용채널(Enhanced Uplink Dedicated Channel: 이하 EUDCH 또는 E-DCH라 칭함)이라는 전송채널을 사용한다. E-DCH는 보다 안정된 고속의 데이터 전송을 지원하기 위하여, 적응적 변조/부호화(Adaptive Modulation and Coding: AMC), 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission Request: HARQ), 기지국 제어 스케쥴링, 짧은 TTI(Shorter Transmission Time Interval) 크기 등의 기술을 지원한다.
AMC는 기지국과 단말기 사이의 채널 상태에 따라 데이터 채널의 변조방식과 코딩방식을 결정해서, 자원의 사용효율을 높여주는 기술이다. 변조방식과 코딩방식의 조합은 MCS(Modulation and Coding Scheme)라고 하며, 지원 가능한 변조 방식과 코딩 방식에 따라서 여러 가지 MCS 레벨의 정의가 가능하다. AMC는 MCS의 레벨을 단말과 기지국 사이의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정해서, 자원의 사용효율을 높여준다.
HARQ는 초기에 전송된 데이터 패킷에 오류가 발생했을 경우 상기 오류 패킷을 보상해 주기 위해 패킷을 재전송하는 기법을 의미한다. 복합재전송 기법은, 오류 발생시 최초 전송시와 동일한 포맷의 패킷들을 재전송하는 체이스 컴바이닝 기법(Chase Combining: 이하 CC이라 칭함)과, 오류 발생시 최초 전송시와 상이한 포맷의 패킷들을 재전송하는 중복분 증가 기법(Incremental Redundancy: 이하 IR이라 칭함)으로 구분할 수 있다.
기지국 제어 스케쥴링은, E-DCH를 이용하여 데이터를 전송하는 경우 상향 데이터의 전송 여부 및 가능한 데이터 레이트의 상한치 등을 기지국에 의해 결정하고, 상기 결정된 정보를 스케쥴링 명령으로서 단말로 전송하면, 단말이 상기 스케쥴링 명령을 참조하여 가능한 상향링크 E-DCH의 데이터 전송율을 결정하여 전송하는 방식을 의미한다.
짧은 TTI 크기는, 전형적인 DCH의 최소 TTI인 10ms 보다 작은 TTI를 허용함으로써 재전송 지연시간을 줄여주고 결과적으로 높은 시스템 수율(throughput)을 가능하게 한다.
도 1은 전형적인 무선통신 시스템에서 E-DCH를 통한 상향링크 패킷 전송을 설명하는 도면이다. 여기서 참조번호 100은 E-DCH를 지원하는 기지국, 즉 노드 B(Node B)를 나타내며, 참조번호 101, 102, 103, 104는 E-DCH를 사용하고 있는 단말들을 나타낸다. 도시한 바와 같이 상기 단말들(101 내지 104)은 각자 E-DCH(111, 112, 113, 114)을 통해 기지국(100)으로 데이터를 전송한다.
상기 기지국(100)은 E-DCH를 사용하는 단말들(101 내지 104)의 데이터 버퍼 상태, 요청 데이터 전송율 혹은 채널 상황 정보를 활용하여 각 단말별로 E-DCH 데이터 전송 가능 여부를 알려주거나 혹은 E-DCH 데이터 전송율을 조정하는 스케쥴링 동작을 수행한다. 스케쥴링은 시스템 전체의 성능을 높이기 위해 기지국의 측정 잡음증가(Noise Rise 또는 Rise over thermal: RoT, 이하 RoT) 값이 목표 값을 넘지 않도록 하면서 기지국에서 멀리 있는 단말들(예를 들어 103, 104)에게는 낮은 데이터 전송율을 할당하고, 가까이 있는 단말들(예를 들어 101, 102)에게는 높은 데이터 전송율을 할당하는 방식으로 수행된다.
도 2는 전형적인 E-DCH를 통한 송수신 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 과정(202)에서 기지국과 단말 사이에 E-DCH가 설정된다. 상기 설정은 전용 전송채널(dedicated transport channel)을 통한 메시지들의 송수신을 포함한다. 과정(204)에서 단말은 역방향 채널 상황을 나타내는 단말의 송신 전력 정보와, 단말이 송신할 수 있는 여분의 전력 정보, 단말의 버퍼에 쌓여 있는 송신하고자 하는 데이터의 양 등을 나타내는 스케쥴링 정보를 기지국에게 알려준다.
과정(206)에서 기지국은 복수의 단말들의 데이터 전송을 스케쥴링하기 위하여 상기 복수의 단말들의 스케쥴링 정보를 모니터링한다. 과정 208에서 기지국은 상기 단말로부터 수신한 스케쥴링 정보를 이용하여 상기 단말에게 역방향 패킷 전송을 허용할 것으로 결정하고, 상기 단말에게 스케쥴링 할당(Scheduling Assignment) 정보를 전송한다. 상기 스케쥴링 할당 정보는 허용된 데이터 레이트와 전송이 허용된 타이밍 등을 포함한다.
과정(210)에서 단말은 상기 스케쥴링 할당 정보를 이용하여 역방향으로 전송할 E-DCH의 전송 형식(Transport format: TF)을 결정하고, 과정(214)에서 상기 TF에 따라 E-DCH를 통해 역방향(UL) 패킷 데이터를 전송하는 동시에 과정(212)에서 상기 TF 정보를 기지국으로 전송한다. 여기서 상기 TF 정보는 E-DCH를 복조하는데 필요한 자원 정보를 나타내는 전송형식 자원 지시자(Transport Format Resource Indicator: 이하 TFRI라 칭함)를 포함한다. 상기 과정(214)에서 단말은 기지국이 할당해준 데이터 레이트와 채널 상태를 고려하여 MCS 레벨을 선택하고, 상기 MCS 레벨을 사용하여 상기 역방향 패킷 데이터를 전송한다.
과정(216)에서 기지국은 상기 TF 정보와 상기 패킷 데이터에 오류가 있는지 판단한다. 과정(218)에서 기지국은, 상기 판단 결과 어느 하나에라도 오류가 나타난 경우 NACK(Negative Acknowledge, 부정적 인지 정보)를, 모두 오류가 없을 경우는 ACK(Acknowledge, 인지 정보)를 ACK/NACK 채널을 통해 단말에게 전송한다. ACK 정보가 전송되는 경우 패킷 데이터의 전송이 완료되어 단말은 새로운 사용자 데이터를 E-DCH를 통해 보내지만, NACK 정보가 전송되는 경우 단말은 같은 내용의 패킷 데이터를 E-DCH를 통해 재전송한다.
상기와 같은 환경에서 기지국은 멀리 있는 단말이나 채널 상황이 좋지 않은 단말 또는 우선순위가 낮은 데이터를 서비스하려는 단말에게 낮은 데이터 레이트를 할당하고, 가까이 있는 단말이나 채널 상황이 좋은 단말 또는 우선순위가 높은 데이터를 서비스하려는 단말에게 높은 데이터 레이트를 할당하여 시스템 전체의 성능을 높인다.
한편, 단말은 기지국으로부터의 스케쥴링 할당정보 없이 E-DCH를 통해 역방향 데이터를 전송하는 자율전송(autonomous transmission)(비-스케쥴링(non-scheduling) 전송이라고도 칭함)이 가능하다. 자율전송은, 단말이 기지국으로 스케쥴링 정보를 보내고 기지국으로부터 스케쥴링 할당정보를 받는 일련의 과정을 생략함으로써, E-DCH 데이터의 신속한 전송이 가능하다. 시스템은 상기 자율전송의, 가능한 전송율을 상대적으로 낮은 일정한도 이내로 제한함으로써, 기지국 제어 스케쥴링을 통한 시스템 성능향상을 유지하면서 스케쥴링으로 인한 시간지연을 줄일 수 있다.
도 3은 자율전송을 포함하는 기지국 제어 스케쥴링을 통한 단말의 전송율 제어를 위해, 상향링크로 전송할 E-DCH의 전송포맷조합(Transport format combination: TFC)을 E-DCH 전송율 또는 상응하는 전력의 크기가 높은 순서대로 표시한 것이다.
참조번호 301은 'RNC(Radio Network Controller)에 의해 설정된 TFCS(TFC Set)'로서, 단말이 사용 가능한 모든 TFC들의 집합(Set)을 나타낸다. 참조번호 302는 상기 RNC에 의해 설정된 TFCS(301) 내에서 기지국이 제어하는 TFC들(즉 TFC 서브셋)로서, 상기 'TFC 서브셋'(302) 내에서 단말은 현재 버퍼에 남아있는 데이터양, 필요한 여유 전력 등을 고려하여 적절한 TFC를 선택한다. 'TFC 최소집합(Minimum set)'(303)은 자율전송이 가능한 TFC들의 집합이 될 수 있다. 즉, 단말은 TFC 최소집합(303) 내의 TFC들에 대해서는 기지국 스케쥴링 없이 사용할 수 있다. 상기 'TFC 서브셋'(302)은 'TFCS'(301)와 동일하거나 포함되며, 'TFC 최소집합'(303)과 동일하거나 포함한다.
일반적으로 전송율과 송신전력은 일대일 대응의 관계에 있으므로 E-DCH 전송율이 높을수록 상향링크 간섭이 커지게 된다. 따라서 자율전송에 사용하는 E-DCH 전송율이 높을 경우에는 높은 상향링크 간섭이 발생되어 시스템 성능 측면에서 좋은 않은 결과를 초래할 수 있게 된다. 자율전송 으로 인한 상향링크 간섭을 조절하기 위해서는, 자율전송에 사용 가능한 E-DCH 전송율을 상대적으로 낮은 값 이내로 제어할 필요가 있다.
그런데 자율전송에 사용 가능한 E-DCH 전송율을 제어하기 위해서는 기지국 제어 스케쥴링 외에 추가적인 시그널링을 필요로 한다. 일반적으로 데이터 전송 시 허용 가능한 시그널링 오버헤드는 약 10% 이내이다. 통상적인 RLC(Radio Link Control) PDU(Protocol Data Unit)의 헤더 16 비트와, CRC(Cyclic Redundancy Check) 16 비트를 오버헤드로 고려하면, 10% 의 오버헤드 비율을 적용했을 때의 가능한 데이터 크기는 320 비트(= 32 비트 / 10%)가 된다. 이에 따라 E-DCH TTI의 상응하는 전송율을 계산하면, 10ms TTI일 경우 32kbps (= 320 비트 /10ms)가 되고, 2ms TTI일 경우 160kbps(= 320 비트 / 2ms)가 된다. 이와 같이 2ms TTI의 E-DCH인 경우 상대적으로 높은 전송율을 요구하므로 높은 상향링크 간섭이 야기된다. 이는 결과적으로 시스템 커버리지 측면에서 안 좋은 결과를 가져올 수 있다.
따라서 상기한 UMTS 시스템뿐만 아니라 일반적인 통신 시스템에서도 일정한 데이터 전송구간 동안 시그널링 오버헤드가 일정 수준을 넘지 않도록 고려하면서, E-DCH를 위한 자율전송 파라미터를 효과적으로 통보할 수 있는 기술을 필요로 하게 되었다.
상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 향상된 상향링크 전용 전송채널을 사용하는 이동통신 시스템에서 효율적인 자율전송을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 향상된 상향링크 전용 전송채널을 통한 자율전송으로 인한 상향 링크 간섭을 감소시키는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 향상된 상향링크 전용 전송채널을 통한 자율전송에서 실전송율(effective data rate)을 감소시키는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 향상된 상향링크 전용 전송채널을 통한 자율전송에서 추가적인 시그널링을 최소화하는 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 비-스케쥴링 전송을 수행하는 방법에 있어서,
N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 내에서의 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 수신하는 과정과,
상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들에서 비-스케쥴링 전송 모드로 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 다른 실시예는, 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 비-스케쥴링 전송을 수행하는 단말 장치에 있어서,
N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 이내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 수신하는 수신부와,
상기 E-DCH를 통해 전송할 데이터를 저장하는 데이터 버퍼와,
상기 데이터 버퍼에 저장된 데이터 중 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터를 확인하는 제어부와,
상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들에서 비-스케쥴링 전송 모드로 데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예는, 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 무선망 제어기(RNC)에 의해 단말의 비-스케쥴링 전송을 제어하는 방법에 있어서,
N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 이내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 결정하는 과정과,
상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예는, 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 단말에 의한 비-스케쥴링 전송을 제어하는 무선망 제어기의 장치에 있어서,
N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 이내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 결정하는 결정기와,
상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 상기 단말에게 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서는 구체적으로 UMTS 통신 시스템의 향상된 상향링크 전용 전송채널(E-DCH)를 위한 자율전송, 즉 비-스케쥴링 전송(non-scheduling transmission)을 설명할 것이다. 또한 UMTS 통신 시스템에서 기술하는 전송율(data rate)과 송신 전력은 일반적으로 일대일 관계에 있으므로, 본 명세서에서는 본래의 의미를 해치지 않는 범위 내에서 혼용해서 사용하기로 한다.
기지국 제어 스케쥴링은 기지국의 상향링크 무선자원을 효율적으로 제어함으로써 시스템 수율(throughput)과 서비스영역(coverage)을 향상시키는 기술이다. 기지국 제어 스케쥴링에서 일정 한도 이내의 전송율 혹은 특정 서비스의 데이터 흐름(data flow)에 대해서는 자율전송이 가능한데 이때 특정 단말의 높은 상향링크 전송율로 인해 발생하는 상향링크 간섭을 감소시킬 필요가 있다. 또한 최소 전송율보다도 낮은 전송율로 데이터를 전송해야 할 경우에, 즉 사용자의 필요에 따라 가변적인 실전송율을 제공할 필요가 있다.
상기 자율전송은, 단말이 기지국으로 스케쥴링 정보를 보내고 기지국으로부터 스케쥴링 할당정보를 받는 일련의 과정을 생략함으로써, 비-스케쥴링 전송(Non-scheduled transmission)에 의해 E-DCH 데이터의 신속한 전송이 가능하다. 따라서 전송지연에 민감한(delay sensitive) 서비스, 신속하게 상위계층 시그널링 정보를 전송하기 위한 SRB(Signaling Radio Bearer) 서비스, 일정 전송율을 보장하기 위한 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스, 스케쥴링 정보(기지국 제어 스케쥴링이 동작하기 위해 필요한 단말의 초기 버퍼상태 정보와 초기 파워정보) 등이 상기 자율전송을 통해 보내질 수 있다.
본 발명에서는, 자율전송 주기 N을 정의하고 상기 자율전송 주기 N 이내에서 일정 회수 k 동안 자율전송을 허용한다. 상기 N 과 상기 k는 E-DCH 데이터의 전송 단위인 TTI 단위로 표시된다. 즉 자율전송 시에 N개의 TTI 중 k개의 TTI 동안 자율전송을 허용하여 실전송율을 가변함으로써, 시스템 성능을 최적화한다. 여기서 k는 자율전송 회수가 된다. 상기 실전송율은 자율전송을 위한 데이터 전송율이 된다.
E-DCH 자율전송으로 보내고자 하는 데이터의 전송율을 R 이라고 할 때, R의 전송율을 갖는 E-DCH 데이터를 N개의 TTI들 중 k개의 TTI (이때 k는 N보다 작거나 같다)에 걸쳐 보내게 되면, 실전송율은 R × k / N 으로 감소하게 되어 결과적으로 상향링크의 간섭이 감소된다. 예를 들어 320비트의 데이터를 2ms TTI 동안 전송하고자 할 경우 E-DCH 데이터의 전송율은 160kbps(= 320 비트 / 2ms)로 비교적 높다. 하지만, 상기 320비트의 데이터를 N = 5, k = 1을 이용하여 전송하게 되면, 실전송율은 32kbps(= 160kbps × 1 / 5)로 감소하게 된다. 또한 N-TTI 중 k-TTI 동안 E-DCH 데이터를 전송할 때, 각 단말별 E-DCH 데이터의 전송 시점이 분산됨으로써 전체 시스템 관점에서 상향링크 간섭을 줄인다.
E-DCH를 위한 TFCS 설정 시 각 단말에 대한 TFC 최소집합이 설정되면, 각 단말은 상기 TFC 최소집합에 포함되는 전송율 범위 내에서 자율전송이 가능하게 된다. 이때 자율전송을 위해 사용될 수 있는 TFC 집합 혹은 무선자원 정보나 전송율에 대한 정보는 시스템 설계에 따라 정해진다. 자율전송 주기 N 과 자율전송 회수 k는 각 단말별, 데이터 종류별 또는 셀내 ROT 레벨 등의 무선자원 정보에 따라 허용할 수 있는 전송 지연시간과 실전송율을 고려하여 결정되는 값으로 E-DCH 초기 설정 또는 재설정 시 각 단말별로 정해지게 된다. 또한 E-DCH 초기 설정 시 각 단말별 자율전송의 시점은 서로 다르게 설정된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에서 자율전송 주기 N과 자율전송 회수 k는 E-DCH 초기 설정 또는 재설정시 각 단말별로 설정되는 것으로 한다. 그러나 특정 이벤트, 예를 들어 셀 내에 E-DCH를 이용하는 단말들의 수가 변경되는 경우에도 상기 파라미터들은 변경될 수 있다. 또한 상기 파라미터들은 개개의 단말별뿐 아니라, 셀 단위 또는 소정 단말 그룹 단위로 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 자율전송을 위한 파라미터들을 결정하는 절차를 나타낸 흐름도이다. 하기된 절차는 무선망 제어기(RNC)에 의 해 수행된다.
과정 401에서 RNC는 각 단말별 또는 데이터 종류별로 각 단말의 용량(capacity)과 요구되는 서비스품질 등급(Quality of Service: QoS) 등을 고려하여, 자율전송을 위해 허용하고자 하는 실전송율을 결정한다. 이때 추가적으로, RNC에 의해 제어되는 셀들 내에서 E-DCH 서비스를 이용하는 단말들의 수, 각 셀 내의 RoT 레벨 등이 이용될 수 있다. 즉, 단말의 용량이 큰 경우, QoS가 높은 경우, 셀내의 E-DCH 서비스를 이용하는 단말의 수가 적은 경우, 셀 내의 가용한 RoT 레벨이 높은 경우에는, 자율전송을 위한 실전송율이 높게 설정된다. 상기 조건들은 개별적으로 이용되거나 또는 몇몇 조건들의 조합으로 이용된다.
자율전송 주기 N 과 자율전송 회수 k 는 "실전송율 = 데이터 전송율 × k / N "인 관계에 따라, 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간을 고려하여 결정된다. 상기 자율전송 주기 N은 허용할 수 있는 최대 전송 지연시간을 고려하여 결정되며, 상기 자율전송 회수 k는 상기 실전송율을 만족시키도록 정해지나. 여기서, N과 k는 0보다 큰 정수이고 k 는 N 보다 작거나 같다. 예를 들어, 2ms TTI 에서 TFC 최소집합에 해당하는 E-DCH 전송율이 160kbps 이고 최대 40ms (20 TTI)이내에 자율전송을 수행하고자 한다면, 상기 자율전송을 위한 실전송율은 160 kbps × k / 20 이 되어 최소 8 kbps가 된다.
과정 402에서 RNC는 상기 N과 k를 바탕으로, 전체 RoT 레벨을 평균적으로 감소시키기 위해 단말별 자율전송 가능 시점들을 분산시킨다. 각 단말의 자율전송 가능 시점은 N, k, 셀내의 E-DCH 서비스를 이용하는 단말의 수 등을 고려하여 단말별 자율전송 전송 주기 N 이내에서 최대한 겹치지 않도록 설정된다. 셀내의 E-DCH 서비스를 이용하는 단말들의 N 과 k 의 값들이 각각 동일하다면, 단말별 자율전송 가능 시점들이 서로 겹칠 확률은 평균적으로 약 k / N 의 비율로 줄어들게 된다. 즉, 한 셀 내에서 E-DCH 서비스를 이용하는 단말들의 N과 k 값들이 각각 동일하고, 자율전송 가능 시점들이 서로 다르다면, 셀 내에서 자율전송으로 인한 간섭은 이상적인 경우 k/N의 비율로 감소한다.
과정 403에서 RNC는 상기 결정된 N과 k, 및 상기 N과 k에 따라 결정된 상기 자율전송 가능 시점들을 나타내는 자율전송 파라미터들을 기지국과 단말로 시그널링을 통해 전송한다. 여기서 RNC는 상기 자율전송 가능 시점들을 판단하는데 이용되는 정보를 통보하거나, 상기 설정된 자율전송 가능 시점들을 비트맵을 이용하여 직접적으로 통보할 수 있다.
각 단말은, UMTS 시스템에서 기지국과 단말간 동기를 위해 사용되는 접속 프레임 번호(Connection Frame Number; CFN)와 서브프레임 번호(Subframe number)를 활용하여 자율전송이 가능한 TTI를 판단한다. 상기 CFN은 데이터 접속시 프레임 단위로 붙여지기 시작하는 번호로 0 ~ 255 사이의 값을 갖고, E-DCH TTI가 2ms인 경우 서브프레임은 한 프레임(10ms) 구간 내에서 3 슬롯으로 구성되는 2ms의 단위를 말한다. 따라서 5개의 서브프레임이 한 프레임을 형성하고, 서브프레임 번호는 0~4 사이의 값을 갖는다. 단말은 E-DCH TTI의 길이에 따라 하기 <수학식 1> 및 <수학식 2>를 계산한다.
Figure 112005013114515-pat00001
Figure 112005013114515-pat00002
여기서 'mod'는 모듈로 연산을 의미하는 것으로, 연산자를 피연산자로 나눈 나머지 값을 뜻한다.
단말은 자율전송 시, 매 CFN마다 현재의 CFN과 서브프레임 번호 및 TTI 길이에 따라 상기 <수학식 1> 또는 <수학식 2>를 수행하여 자율전송 판단값을 계산하고, 상기 수학식들에 의해 계산된 자율전송 판단값이 E-DCH 초기 설정 또는 재설정 시 RNC로부터 시그널링된 자율전송 가능 시점과 일치하는 TTI들에서, 즉 자율전송 주기 N 중에서 k번의 TTI 동안 기지국의 스케쥴링 없이 E-DCH 데이터를 보내게 된다. 상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>에서, TTI 번호 또는 CFN 번호와 상기 자율전송 주기 N 사이의 타이밍 관계가 명확하게 규정되지 않으면, 네트워크에 의해 결정된 자율전송 가능 시점과 단말에 의해 판단된 자율전송 가능 시점 사이의 불일치가 발생할 수 있다. 따라서 TTI 번호(2ms TTI인 경우) 또는 CFN 번호(10ms TTI인 경우)가 자율전송 주기 N의 정수배인 시점이, 상기 자율전송 주기 N의 시작이 되도록 한다.
한편 단말의 자율전송 가능 시점을 상기와 같이 특정 시점으로 한정 짓지 않고 임의의 시점에서 데이터 전송이 가능하도록 할 수 있다. 즉, E-DCH 초기 설정 또는 재설정 시 단말이 자율전송 가능 시점을 임의로 결정하도록 허용함으로써, 단말은 주어진 자율전송 주기 N 동안 임의의 시점에서 k 번의 데이터 전송이 가능하다. 예를 들면 단말은 자율전송을 위한 데이터가 발생하는 시점에서 자율전송을 수행한다. 즉, 자율전송을 위한 데이터가 발생하는 즉시 단말은 데이터 전송이 가능하다. 여기서 단말이 데이터를 전송할 수 있는 횟수는 N-TTI 동안 k-TTI로 한정됨은 물론이다.
자율전송의 구체적인 예를 E-DCH TTI 길이에 따라 하기에 설명한다. 먼저 E-DCH 10ms TTI 인 경우 각 단말의 자율전송을 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 10ms TTI인 경우 각 단말의 자율전송 전송시점들을 나타낸 타이밍도이다. 여기에 도시한 예에서, UE0, UE1, UE2의 자율전송 전송주기 N은 모두 3이고, 자율전송 횟수 k는 모두 1이다. 그리고 E-DCH 초기 설정 또는 재설정 시 정해진 각 단말별 자율전송 가능 시점은 각각 UE0 은 '0', UE1 은 '1', UE2는 '2'이다. 또한 각 단말별로 E-DCH 전송 시점은 서로 간에 동기되어 있지 않다.
UE0은, 상기 <수학식 1>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '0' 과 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 0 일 때와 CFN = 3 일 때 상기 자율전송 판단값은 각각 0 mod 3 = 0, 3 mod 3 = 0 으로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '0' 과 일치하게 되므로, 참조번호 501과 502에 나타낸 바와 같이 UE0은 CFN 0과 CFN 3의 프레임 구간들에서 자율전송을 수행한다.
UE1은, 상기 <수학식 1>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '1' 과 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 4 일 때와 CFN = 7 일 때 상기 자율전송 판단값은 각각 4 mod 3 = 1, 7 mod 3 = 1 로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '1' 과 일치하게 되므로, 참조번호 503과 504에 나타낸 바와 같이 UE1은 CFN 4와 CFN 7의 프레임 구간들에서 자율전송을 수행한다.
마찬가지로 UE2는, 상기 <수학식 1>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '2' 과 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 203 일 때와 CFN = 206 일 때 상기 자율전송 판단값은 각각 203 mod 3 = 2, 206 mod 3 = 2 로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '2' 와 일치하게 되므로, 참조번호 505와 506에 나타낸 바와 같이 UE2는 CFN 203과 CFN 206의 프레임 구간들에서 자율전송을 수행한다.
다음으로 E-DCH 2ms TTI 인 경우 각 단말의 자율전송을 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 E-DCH 2ms TTI 인 경우 각 단말의 자율전송 전송시점들을 나타낸 타이밍도다. 여기에 도시된 예에서 UE0, UE1, UE2의 자율전송 전송주기 N은 모두 5이고, 자율전송 횟수 k는 모두 1이다. 그리고 E-DCH 초기 설정 또는 재설정 시 정해진 각 단말별 자율전송 가능 시점은 각각 UE0은 '0', UE1은 '1', UE2는 '4'로 설정된다. 또한 각 단말별로 E-DCH 전송 시점은 서로간에 동기되어 있지 않다.
UE0은, 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '0' 과 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 0 이고 서브프레임 번호 = 0 일 때와 CFN = 1 이고 서브프레임 번호= 0 일 때 상기 자율전송 판단값은 각각 (0 × 5 + 0)mod 5 = 0, (1 × 5 + 0) mod 5 = 0 으로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '0' 과 일치하게 되므로, 참조 번호 601과 602에 나타낸 바와 같이 UE0은 TTI#0과 TTI#5인 서브프레임 구간들에서 자율전송을 수행한다.
UE1은, 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '1' 과 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 6 이고 서브프레임 번호 = 1 일 때와 CFN = 7 이고 서브프레임 번호 = 1 일 때 상기 자율전송 판단값은 각각 (6 × 5 + 1) mod 5 = 1, (7 × 5 + 1) mod 5 = 1 으로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '1' 과 일치하게 되므로, 참조번호 603과 604에 나타낸 바와 같이 UE1은 TTI#31과 TTI#36인 서브프레임 구간들에서 자율전송을 수행한다.
마찬가지로 UE2는, 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '4' 와 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 200 이고 서브프레임 번호= 4 일 때와 CFN = 201 이고 서브프레임 번호 = 4 일 때, 그리고 CFN = 202 이고 서브프레임 번호 = 4 일 때 상기 자율전송 판단값은 각각 (200 × 5 + 4) mod 5 = 4, (201 × 5 + 4) mod 5 = 4, (202 × 5 + 4) mod 5 = 4 로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '4' 와 일치하게 되므로, 참조번호 605, 606, 607에 나타낸 바와 같이 UE2는 TTI#1004, TTI#1009, TTI#1014의 서브프레임 구간들에서 자율전송을 수행한다.
또한 이미 언급한 바와 같이 자율전송의 시점을 단말이 임의로 결정하도록 하는 방법이 고려될 수 있으며, 일 예로서 상기 임의의 자율전송 시작 시점은 자율전송을 위한 데이터가 발생한 시점이 된다.
이상에서는 단지 10ms TTI와 2ms TTI에 대응하는 실시예들을 나타내었으나, 당해 기술분야에서 숙련된 당업자라면 다른 TTI 길이에 대해서 CFN과 서브프레임 번호를 활용하여 자율전송 가능 시점들을 나타낼 수 있음은 물론이다. 구체적으로 TTI의 길이가 10ms를 기준으로 하여 1/n으로 줄어든 경우, 상기 <수학식 2>는 하기 <수학식 3>과 같이 변형된다. 하기 <수학식 3>에서 서브프레임의 길이는 10ms/n으로서, n개의 서브프레임이 하나의 10ms 프레임을 구성하고, 서브프레임 번호는 0부터 n-1까지 가능하다.
Figure 112005013114515-pat00003
상기와 같이 단말은 E-DCH 자율전송 시 자율전송 주기 N 중에서 k 회에 걸쳐 E-DCH 데이터를 전송하게 되어 상대적으로 낮은 실전송율을 갖게 된다. 또한 자율전송 가능 시점을 각 단말별로 다른 값을 갖도록 함으로써 셀 전체의 RoT 레벨이 평균적으로 감소된다. 상기 N, k, 그리고 각 단말별 자율전송 가능 시점은 초기 E-DCH를 위한 TFCS 설정 시 RNC가 정해서 각각 기지국과 단말한테 알려주도록 함으로써 추가적인 오버헤드를 최소화할 수 있다. 다른 경우 앞서 말한 바와 같이 상기 파라미터들은 특정 이벤트가 발생될 시에도 갱신된다. 또한 상기 파라미터들은 단말들 각각이 아니라, 셀 단위 혹은 소정 단말 그룹 단위로 갱신될 수 있다. 상기와 같은 방식의 자율전송은 특히 DCH 없이 오직 E-DCH만 설정되어 있는 단독(stand-alone) E-DCH 상황에서 적은 크기의 데이터를 보내고자 할 경우에 유용하게 쓰일 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 자율전송을 제어하는 장치를 나타낸 것이다. 여기에 도시한 장치는 UMTS 시스템 내부, 바람직하게는 RNC 내에 구비된다.
도 7을 참조하면, 자율전송 파라미터 결정기(702)가 동작하기 위해 필요한 입력 정보(701)는, 각 단말의 용량, QoS, 자율전송으로 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간, 셀 내에서 E-DCH 서비스를 이용하는 단말의 수, 셀 내의 가용한 RoT 레벨, TFC 최소집합 내의 자율전송을 위한 E-DCH 전송율 등을 포함한다. 상기 자율전송 파라미터 결정기(702)의 구체적인 동작은 앞서 기술한 바와 같다. 즉, 상기 자율전송 파라미터 결정기(702)는 상기 입력정보(701)로부터, 상대적으로 낮은 자율전송 실전송율을 갖고 해당 전송 시점이 각 단말들 간에 서로 겹치지 않도록 하는, 자율전송 주기 N과 자율전송 횟수 k, 각 단말별 자율전송 가능 시점 등의 자율전송 파라미터들을 결정한다. 상기 결정된 자율전송 파라미터들은 전송부(703)에 의해서 각각 기지국과 단말로 시그널링을 통해 전송된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 자율전송을 수행하는 단말의 송신장치를 나타낸 것이다. 여기에서는 단지 자율전송을 수행하는 E-DCH에 관련된 구성 요소들 만을 도시하였다.
도 8을 참조하면, 단말의 수신부(806)는 RNC로부터 자율전송 주기 N과 자율전송 횟수 k 및 자율전송 가능 시점 등의 자율전송 파라미터들을 수신한다. E-DCH 패킷 전송기(805)를 제어하는 E-DCH 제어부(807)는 E-DCH 전송율 결정기(803)와 E-DCH 전송 제어기(804)를 포함하여 구성된다. 상기 E-DCH 전송율 결정기(807)는 E-DCH를 통해 전송할 데이터들을 저장하는 데이터 버퍼(801)로부터 버퍼링된 E-DCH 데이터 양을 나타내는 버퍼 상태(802)를 획득한다. 그러면 상기 E-DCH 전송율 결정기(803)는 현재 사용 가능한 단말의 송신 전력, 단말의 용량, 현재 사용 가능한 전송포맷조합셋(TFCS), 상기 버퍼 상태(802) 등을 고려하여 E-DCH 전송율을 결정한다. 상기 정해진 E-DCH 전송율 또는 TFC가 '최소집합'에 속하거나 상기 데이터 버퍼(801)에 저장된 E-DCH 데이터가 자율전송이 가능한 서비스에 해당하면, E-DCH 전송 제어기(804)는 상기 버퍼링된 E-DCH 데이터를 스케쥴링 없이 자율전송을 통해 전송할 것으로 결정한다. 이와 같이 자율전송을 수행하는 경우 E-DCH는 자율전송 모드에 있다고 칭한다.
E-DCH 전송 제어기(804)는 상기 결정된 E-DCH 전송율에 따라 E-DCH 전송 포맷을 결정하여 E-DCH 패킷 전송기(805)에 인가하고, 상기 자율전송 가능 시점과 전송주기(N), 전송횟수(k) 등의 자율전송 파라미터들(806)에 따라 E-DCH 데이터의 자율전송 시점을 결정한다. 상기 E-DCH 전송 포맷을 나타내는 제어 정보는 E-DCH를 위한 물리 제어채널인 E-DPCCH(Enhanced dedicated physical control channel)를 통해서 기지국으로 전송된다. E-DCH 패킷 전송기(809)는 상기 E-DCH 전송 포맷과 상기 자율전송 시점에 맞춰 E-DCH 데이터 버퍼(801)로부터 지정된 양의 E-DCH 데이터를 가져와서, 상기 가져온 E-DCH 데이터를 채널 코딩 및 변조를 거쳐 E-DCH를 위한 물리 데이터 채널인 E-DPDCH(Enhanced dedicated physical data channel)를 통해 전송한다.
반면, 상기 E-DCH 전송율 결정기(803)에서 결정된 상기 E-DCH 전송율 또는 TFC가 상기 'TFC 최소집합'에 속하지 않거나 상기 데이터 버퍼(801)에 저장된 E-DCH 데이터가 자율전송이 가능하지 않은 서비스인 경우에, 단말은 자율전송으로 상기 E-DCH 데이터를 전송할 수 없다. 이 경우 E-DCH 전송 제어기(804)는 상기 결정된 E-DCH 전송율과 기지국으로부터 통보된 스케쥴링 할당 정보에 따라 E-DCH 전송포맷을 결정하여 E-DCH 패킷 전송기(805)에 인가한다. 이와 같이 기지국으로부터 통보된 스케쥴링 할당 정보를 이용하는 경우 E-DCH는 기지국 제어 스케쥴링 모드에 있다고 칭한다. 상기 스케쥴링 할당 정보는, 단말로부터 기지국으로 보고된 스케쥴링 정보, 즉 전송할 데이터의 양을 나타내는 버퍼 상태와 송신 전력을 나타내는 전력 정보에 따라 기지국 스케쥴러에 의해 결정되는 것이다.
마찬가지로 상기 E-DCH 전송 포맷은 E-DCH를 위한 물리 제어채널인 E-DPCCH를 통해서 전송된다. 그러면 E-DCH 패킷 전송기(805)는 상기 E-DCH 전송 포맷에 따라 E-DCH 데이터 버퍼(801)로부터 지정된 양의 E-DCH 데이터를 가져와서, 상기 가져온 E-DCH 데이터를 채널 코딩 및 변조를 거쳐 E-DCH를 위한 물리 데이터 채널인 E-DPDCH를 통해 전송한다.
이상에서는 단말이 RNC에 의해 설정된 TFC 최소집합 내에서 기지국의 스케쥴링 없이 데이터를 전송하는 경우, 즉 자율전송인 경우만을 실시예로 설명하였다. 그러나 시스템에 따라서 미리 설정된 전송 포맷 이외에 임의의 전송포맷을 가변적으로 이용하고 싶을 경우에 본 발명은 유용하게 이용될 수 있을 것이다. 그 구체적인 구현 방법은 자율전송인 경우에 사용한 방법들이 이용될 수 있으며, 이런 적용은 당업자들에게 용이하다.
이를테면, 상기 TFC 최소집합에 해당하지 않는 TF에 대해서도 상기한 바와 같은 본 발명이 제안하는 자율전송을 적용하여 상향링크 간섭량을 줄이는 방법이 가능하다. 예를 들어 자율전송율 램프업(autonomous ramp-up) 스케쥴링 방식을 고려하여 자율전송 방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 자율전송율 램프업 스케쥴링 방식은 기지국 제어 스케쥴링 방식의 가능한 한 방법으로, 단말의 버퍼에 전송하고자 하는 데이터가 충분히 많고 단말의 전송 가능한 송신전력이 충분할 경우 단말은 기지국이 허용한 최대 전송율을 나타내는 AG(absolute grant)까지 사전 정의된 증가량만큼 자율적으로 데이터 전송율을 지속적으로 높혀서 데이터를 전송한다. 따라서 단말은 기지국으로부터 할당받은 상기 AG 이내에서 자율전송이 가능하고 기지국은 상기 AG를 통해서 셀 RoT를 관리하게 된다.
이 경우 기지국이 허용한 AG에 해당하는 전송율을 사용하는 단말들의 수가 증가하거나 또는 상기 AG에 가까운 높은 전송율로 전송하는 단말들의 수가 증가하게 되면, 과중한 상향링크 간섭으로 인해 셀용량 감소 또는 기지국 하드웨어 리소스의 부담을 초래할 수 있다. 따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 자율전송율 증가 스케쥴링 방식에서 단말의 자율전송을 보장하되 본 발명이 제안하는 자율전송 주기 N과 자율전송 주기 N 이내에서 단말별로 자율전송이 가능한 정해진 시점에 일정 시간구간 k동안 자율전송이 가능하도록 함으로써 상향링크 간섭을 줄일 수 있고 또한 기지국 하드웨어 리소스의 부담을 경감시킬 수 있다.
이 경우 상기 도 7의 상기 자율전송 파라미터 결정기(702)는 상기 TFC 최소집합 내의 자율전송을 위한 E-DCH 전송율을 참조하는 대신 상기 자율전송율 증가 스케쥴링 방식에서 기지국이 허용한 단말의 최대 전송율인 상기 AG를 참조한다. 또한 상기 도 8의 상기 E-DCH 전송율 결정기(803)에서 결정된 전송율이 상기 TFC 최소 집합에 속하지 않더라도 기지국으로부터 할당받은 AG 이내라면 단말은 자율전송 이 가능하다.
하기에 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 설명하고자 한다.
전술한 실시예에서는 단말이 자율전송 주기 N 이내에서 시그널링 받은 자율전송 가능 시점부터 k 만큼의 연속된 시간구간 동안 자율전송이 가능한 예와 단말이 상기 자율전송 주기 N 이내에서 임의의 시점에 k번의 상기 자율전송이 가능한 예를 보이고 있다. 이에 대하여 본 실시예에서는 상기 자율전송 주기 N 이내에서 네크워크가 단말의 자율전송 가능 시점을 구체적으로 지정하여 k번 자율전송이 가능하도록 한다. 이러한 본 실시예는 전술한 실시예와는 달리 연속하지 않은 TTI들에서 자율전송을 허용할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 E-DCH 2ms TTI인 경우 각 단말의 자율전송 전송시점들을 나타낸 타이밍도이다. 여기에 도시된 예에서 모든 단말들의 자율전송 주기 N은 8이고, 자율전송 회수 k는 3이다. 그리고 E-DCH 초기 설정 또는 재설정 시 RNC는 셀 상황을 고려하여, 각각 UE0 은 상기 자율전송 주기 N = 8 내에서 0, 3, 6 번째 TTI, UE1 은 상기 자율전송 주기 N = 8내에서 1, 4, 7번째 TTI, UE2는 상기 자율전송 주기 N = 8내에서 0, 2, 5번째 TTI를 단말별 자율전송 가능 시점으로 설정한다. 또한 각 단말별로 E-DCH 전송 시점은 서로간에 동기되어 있지 않다.
상기 단말별 자율전송 가능 시점은 RNC가 각각 기지국과 단말한테 시그널링을 통해 알려주는데, RNC는 상술한 바와 같이 각 단말의 용량 및 QoS, 자율전송으 로 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간, 셀 내에서 E-DCH 서비스를 이용하는 단말의 수, 셀 내의 가용한 RoT 레벨, TFC 최소집합 내의 자율전송을 위한 E-DCH 전송율 등을 고려하여 상기 단말별 자율전송 가능 시점을 결정한다. 상기 조건들은 개별적으로 이용되거나 또는 몇몇 조건들의 조합으로 이용될 수 있다.
RNC는 상기 단말별로, RNC 비트맵 형식으로 '자율전송이 허용된 시점' 및 '자율전송이 불가한 시점'을 알려줄 수 있다. 예를 들어 상기 UE0의 경우 자율전송 주기 N = 8 내에서 0, 3, 6 번째 TTI에 자율전송이 허용되었으므로, 상기 UE0의 자율전송 가능 시점을 나타내는 비트맵은 [1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0]의 형식으로 통보된다. 이때 상기 비트맵의 크기는 상기 자율전송 주기 N 과 같고, 각각의 비트 위치와 자율전송 주기 N 내에서의 TTI 번호는 서로 일대일 대응되며, 비트 '1'은 '자율전송 허용'을 비트 '0'은 '자율전송 불가'를 나타낸다.
이때 상기 자율전송 주기 N 과 한 프레임내 E-DCH TTI 개수(즉, 2ms TTI인 경우 5개, 10ms TTI인 경우 1개)와의 관계를 고려하여 정확한 타이밍 관계를 규정하기 위하여, E-DCH TTI 번호(2ms TTI인 경우) 또는 CFN 번호(10ms TTI인 경우)가 상기 자율전송 주기 N의 정수배인 시점이, 상기 자율전송 주기 N의 시작과 일치하도록 한다.
마찬가지 방법으로 상기 UE1에 대해서는 자율전송 주기 N = 8 내에서 1, 4, 7번째 TTI에 자율전송이 허용되었으므로 상기 UE1의 자율전송 가능 시점을 나타내는 비트맵은 [0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1] 의 형식으로 통보되고, 상기 UE2에 대해서는 자율전송 주기 N = 8 내에서 0, 2, 5번째 TTI에 자율전송이 허용되었으므로 상기 UE2의 자율전송 가능 시점을 나타내는 비트맵은 [1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0]의 형식으로 통보된다.
UE0의 경우, 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 주기 N = 8 내에서 자율전송 가능 시점 0, 3, 6 번째 TTI와 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 0 이고 서브프레임 번호 = 0 일 때 상기 자율전송 판단값은 (0 × 5 + 0) mod 8 = 0으로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '0' 과 일치하고, CFN = 0 이고 서브프레임 번호 = 3 일 때 상기 자율전송 판단값은 (0 × 5 + 3) mod 8 = 3으로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '3' 과 일치하고, CFN = 1 이고 서브프레임 번호 = 1 일 때 상기 자율전송 판단값은 (1 × 5 + 1)mod 8 = 6으로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '6' 과 일치하므로, 상기 UE0은 각각 TTI#0(901), TTI#3(902), TTI#6(903) 인 서브프레임들에서 자율전송을 수행한다.
UE1의 경우, 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 주기 N = 8 내에서 자율전송 가능 시점 1, 4, 7 번째 TTI와 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 8 이고 서브프레임 번호 = 1 일 때 상기 자율전송 판단값은 (8 × 5 + 1)mod 8 = 1로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '1' 과 일치하고, CFN = 8 이고 서브프레임 번호 = 4 일 때 상기 자율전송 판단값은 (8 × 5 + 4)mod 8 = 4로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '4'와 일치하고, CFN = 9 이고 서브프레임 번호 = 2 일 때 상기 자율전송 판단값은 (9 × 5 + 2)mod 8 = 7로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '7'와 일치하므로, 상기 UE1은 각각 TTI#41(904), TTI#44(905), TTI#47(906) 인 서브프레임들에서 자율전송을 수행한다.
UE2의 경우, 상기 <수학식 2>에 의해 계산된 자율전송 판단값이 상기 설정된 자율전송 주기 N = 8 내에서 자율전송 가능 시점 0, 2, 5 번째 TTI와 일치하는 시점들을 찾는다. CFN = 200 이고 서브프레임 번호 = 0 일 때 상기 자율전송 판단값은 (200 × 5 + 0)mod 8 = 0로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '0' 과 일치하고, CFN = 200 이고 서브프레임 번호 = 2 일 때 상기 자율전송 판단값은 (200 × 5 + 2)mod 8 = 2로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '2' 과 일치하고, CFN = 201 이고 서브프레임 번호 = 0 일 때 상기 자율전송 판단값은 (201 × 5 + 0)mod 8 = 5로서 상기 설정된 자율전송 가능 시점 '5' 와 일치하므로, 상기 UE2는 각각 TTI#1000(907), TTI#1002(908), TTI#1005(909) 인 서브프레임들에서 자율전송을 수행한다.
본 실시예에 따른 자율전송을 제어하는 장치와 자율전송을 수행하는 단말 장치에 대해서는 전술한 도 7 및 도 8을 이용하여 구현할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 향상된 상향링크 전용 전송채널이 사용되는 경우에 있어서 자율전송이 효율적으로 이뤄질 수 있도록 한다. 상기 자율전송에 있어서 실전송율을 낮춰서 데이터 전송이 가능하도록 한다. 이러한 본 발명은 향상된 상향링크 전용 전송채널의 자율전송에 있어서 각 단말들 간의 전송 시점들을 가능한 한 겹치지 않도록 조정함으로써 상향링크 간섭을 줄일 수 있으며, 자율전송에 있어서 추가적인 시그널링을 최소화한다.

Claims (40)

  1. 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 비-스케쥴링 전송을 수행하는 방법에 있어서,
    N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 내에서의 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 수신하는 과정과,
    상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들에서 비-스케쥴링 전송 모드로 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 k는,
    0보다 크고, N보다 작거나 같은 정수인 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    전송할 데이터의 양을 나타내는 버퍼상태와 상향링크 송신전력 중 적어도 하나를 나타내는 스케쥴링 정보를 기지국(Node B)으로 전송하는 과정과,
    상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 기지국에 의해 생성된 스케쥴링 할당 정보를 수신하면, 기지국 제어 스케쥴링 모드에서 상기 스케쥴링 할당 정보에 따라 상향링크 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 정보는,
    비-스케쥴링 전송이 가능한 상기 k개의 TTI들을 특정 비트 값으로 나타내는 N 비트의 비트 맵으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 정보는,
    상향링크 패킷 데이터 서비스를 수행하는 단말들의 용량과, 요구되는 서비스 품질 등급(QoS)과, 상기 단말들의 개수와, 셀 내의 사용 가능한 상향링크 무선자원 중 적어도 하나를 고려하여 결정된 실전송율과, 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터는,
    상기 데이터의 서비스 종류 혹은 전송율에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 데이터의 서비스 종류 혹은 전송율에 따라 상기 기지국 제어 스케쥴링 모드 혹은 상기 비-스케쥴링 전송 모드를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 모드는,
    상위계층 시그널링 정보를 전송하기 위한 SRB(Signaling Radio Bearer) 서비스의 데이터와, 미리 정해지는 전송율을 보장하기 위한 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스의 데이터와, 스케쥴링 정보 중 적어도 하나를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 데이터를 전송하는 과정은,
    상기 k개의 TTI들에서 무선망 제어기(RNC)에 의해 허용된 데이터 전송율 내에서 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 데이터를 전송하는 과정은,
    상기 단말이 접속하는 기지국과의 통신에서 사용하는 프레임들을 식별하는 접속프레임 번호(CFN)와 서브프레임 번호에 따라 비-스케쥴링 전송 판단값을 계산하고, 상기 비-스케쥴링 전송 판단값에 따라 식별된 상기 k개의 TTI들에서 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 E-DCH의 TTI 길이가 프레임 길이의 1/n인 경우, 상기 비-스케쥴링 전송 판단값은 "(CFN*n + 서브프레임 번호) mod N"으로 계산되는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  12. 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 비-스케쥴링 전송을 수행하는 단말 장치에 있어서,
    N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 이내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 E-DCH를 통해 전송할 데이터를 저장하는 데이터 버퍼와,
    상기 데이터 버퍼에 저장된 데이터 중 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터를 확인하는 제어부와,
    상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들에서 비-스케쥴링 전송 모드로 데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 k는,
    0보다 크고, N보다 작거나 같은 정수인 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 수신부가, 전송할 데이터의 양을 나타내는 버퍼상태와 상향링크 송신전력 중 적어도 하나를 나타내는 스케쥴링 할당 정보를 수신하면,
    상기 제어부는, 상기 데이터 버퍼에 저장된 데이터를 전송하기 위해 기지국 제어 스케쥴링 모드를 선택하며,
    상기 전송부는, 상기 기지국 제어 스케쥴링 모드에서 상기 스케쥴링 할당 정보에 따라 상향링크 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 정보는,
    비-스케쥴링 전송이 가능한 상기 k개의 TTI들을 특정 비트 값으로 나타내는 N 비트의 비트 맵으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  16. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 정보는,
    상향링크 패킷 데이터 서비스를 수행하는 단말들의 용량과, 요구되는 서비스 품질 등급(QoS)과, 상기 단말들의 개수와, 셀 내의 사용 가능한 상향링크 무선자원 중 적어도 하나를 고려하여 결정된 실전송율과, 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  17. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터는,
    상기 데이터의 서비스 종류 혹은 전송율에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 데이터의 서비스 종류 혹은 전송율에 따라 상기 기지국 제어 스케쥴링 모드 혹은 상기 비-스케쥴링 전송 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  19. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 모드는,
    상위계층 시그널링 정보를 전송하기 위한 SRB(Signaling Radio Bearer) 서비스의 데이터와, 미리 정해지는 전송율을 보장하기 위한 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스의 데이터와, 스케쥴링 정보 중 적어도 하나를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  20. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 전송부는,
    상기 k개의 TTI들에서 무선망 제어기(RNC)에 의해 허용된 데이터 전송율 내에서 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  21. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 전송부는,
    상기 단말이 접속하는 기지국과의 통신에서 사용하는 프레임들을 식별하는 접속프레임 번호(CFN)와 서브프레임 번호에 따라 비-스케쥴링 전송 판단값을 계산하고, 상기 비-스케쥴링 전송 판단값에 따라 식별된 상기 k개의 TTI들에서 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 E-DCH의 TTI 길이가 프레임 길이의 1/n인 경우, 상기 비-스케쥴링 전송 판단값은 "(CFN*n + 서브프레임 번호) mod N"으로 계산되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  23. 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 무선망 제어기(RNC)에 의해 단말의 비-스케쥴링 전송을 제어하는 방법에 있어서,
    N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 이내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 결정하는 과정과,
    상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 k는,
    0보다 크고, N보다 작거나 같은 정수인 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 결정하는 과정은,
    상향링크 패킷 데이터 서비스를 수행하는 단말들의 용량과, 요구되는 서비스 품질 등급(QoS)과, 상기 단말들의 개수와, 셀 내의 사용 가능한 상향링크 무선자원 중 적어도 하나를 고려하여 상기 비-스케쥴링 전송을 위한 실전송율을 결정하는 과정과,
    상기 실전송율과 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간에 따라 상기 N과 상기 k의 값들을 결정하는 과정과,
    상기 N과 상기 k의 값들에 따라 상기 단말들 간에 가능한 중첩되지 않는 상기 k개의 TTI들을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  26. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 정보는,
    상기 k개의 TTI들을 특정 비트 값으로 나타내는 N 비트의 비트 맵으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  27. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터는,
    상기 데이터의 서비스 종류 혹은 전송율에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  28. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터는,
    상위계층 시그널링 정보를 전송하기 위한 SRB(Signaling Radio Bearer) 서비스의 데이터와, 미리 정해지는 전송율을 보장하기 위한 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스의 데이터와, 스케쥴링 정보 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 비-스케쥴링 전송의 수행 방법.
  29. 향상된 상향링크 전용채널(E-DCH)을 지원하는 이동통신 시스템에서 단말에 의한 비-스케쥴링 전송을 제어하는 무선망 제어기의 장치에 있어서,
    N개의 전송 시구간(TTI)들로 구성된 소정 주기 이내에서 단말(UE)이 비-스케쥴링 전송에 의해 데이터를 전송할 수 있는 k개의 TTI들을 결정하는 결정기와,
    상기 주기 이내의 상기 k개의 TTI들을 나타내는 비-스케쥴링 전송 정보를 상기 단말에게 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선망 제어기 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 k는,
    0보다 크고, N보다 작거나 같은 정수인 것을 특징으로 하는 무선망 제어기 장치.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 결정기는,
    상향링크 패킷 데이터 서비스를 수행하는 단말들의 용량과, 요구되는 서비스 품질 등급(QoS)과, 상기 단말들의 개수와, 셀 내의 사용 가능한 상향링크 무선자원 중 적어도 하나를 고려하여 상기 비-스케쥴링 전송을 위한 실전송율을 결정하고,
    상기 실전송율과 허용하고자 하는 최대 전송 지연시간에 따라 상기 N과 상기 k의 값들 결정하고,
    상기 N과 상기 k의 값들에 따라 상기 단말들 간에 가능한 중첩되지 않는 상기 k개의 TTI들을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선망 제어기 장치.
  32. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송 정보는,
    상기 k개의 TTI들을 특정 비트 값으로 나타내는 N 비트의 비트 맵으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선망 제어기 장치.
  33. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터는,
    상기 데이터의 서비스 종류 혹은 전송율에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 무선망 제어기 장치.
  34. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 비-스케쥴링 전송을 사용할 데이터는,
    상위계층 시그널링 정보를 전송하기 위한 SRB(Signaling Radio Bearer) 서비스의 데이터와, 미리 정해지는 전송율을 보장하기 위한 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스의 데이터와, 스케쥴링 정보 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 무선망 제어기 장치.
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