KR100953581B1 - 전송 속도 제어 방법 및 이동국 - Google Patents

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가부시키가이샤 엔.티.티.도코모
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Abstract

무선 기지국은 이동국에 대해서 공통 전송 속도 제어 채널을 사용하여 업링크 사용자 데이터의 최대 허용 전송 속도를 통지한다. 이동국은 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 최대 허용 전송 속도까지 소정 스텝으로 상승시킨다. 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 이동국은 무선 기지국에 대해서 전용 전송 속도 제어 채널을 송신하도록 요구한다. 이동국은 무선 기지국으로부터 송신된 전용 전송 속도 제어 채널에 기초하여 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정한다.

Description

전송 속도 제어 방법 및 이동국{TRANSMISSION RATE CONTROL METHOD AND MOBILE STATION}
본 발명은, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하는 전송 속도 제어 방법 및 이동국에 관한 것이다.
종래의 이동 통신 시스템에서는, 무선 네트워크 제어국(RNC)이, 이동국(UE)으로부터 무선 기지국(Node B)으로 향하는 업링크에서, 무선 기지국(Node B)의 무선 리소스, 업링크에서의 간섭량, 이동국(UE)의 송신 전력, 이동국(UE)의 송신 처리 성능, 또는 상위의 애플리케이션이 필요로 하는 전송 속도 등을 감안하여, 개별 채널의 전송 속도를 결정하고, 결정한 개별 채널의 전송 속도를, 계층-3(Radio Resource Control Layer)의 메시지에 의해, 이동국(UE) 및 무선 기지국(Node B)의 각각에 통지하도록 구성되어 있다.
여기서, 무선 네트워크 제어국(RNC)은, 무선 기지국(Node B)의 상위에 위치해서, 무선 기지국(Node B)이나 이동국(UE)을 제어하는 장치이다.
일반적으로, 데이터 통신은, 음성 통신이나 TV 통신에 비해, 트래픽이 버스트적(burst)으로 발생하는 경우가 많기 때문에, 데이터 통신에 사용되는 채널의 전송 속도를 고속으로 변경하는 것이 바람직하다.
그러나, 무선 네트워크 제어국(RNC)은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 통상적으로, 많은 무선 기지국(Node B)을 총괄하여 제어하고 있기 때문에, 종래의 이동 통신 시스템에서는, 처리 부하나 처리 지연 등의 이유에 의해, 채널의 전송 속도의 변경을 고속(예를 들면, 1~100 ms 정도)으로 제어하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 이동 통신 시스템에서는, 채널의 전송 속도의 변경을 고속으로 제어할 수 있다고 해도, 장치의 실장 비용이나 네트워크의 운용 비용이 크게 높아진다고 하는 문제점이 있었다.
그러므로, 종래의 이동 통신 시스템에서는, 수백 밀리 초 내지 수 초 정도로 채널의 전송 속도의 변경 제어를 행하는 것이 일반적이다.
따라서, 종래의 이동 통신 시스템에서는, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 데이터가 버스트적으로 송신되는 경우, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 저속, 높은 지연 및 낮은 전송 효율을 허용하여 데이터를 송신하거나, 또는 도 11의 (c)에 나타낸 바와 같이, 고속 통신용의 무선 리소스를 확보하고, 이용 가능한 상태의 무선 대역 리소스나 무선 기지국(Node B)에서의 하드웨어 리소스가 낭비되는 것을 허용하여 데이터를 송신하게 된다.
다만, 도 11에서, 세로축의 무선 리소스에는, 전술한 무선 대역 리소스 및 하드웨어 리소스의 양쪽을 적용시킬 수 있는 것으로 한다.
그래서, 제3 세대 이동 통신 시스템의 국제 표준화 단체인 "3GPP" 및 "3GPP2"에서는, 무선 리소스를 유효하게 이용하기 위해, 무선 기지국(Node B)과 이 동국(UE) 사이에서의 계층-1 및 MAC 하위 계층(계층-2)에서의 고속의 무선 리소스 제어 방법이 검토되고 있다. 이하, 이와 같은 검토 또는 검토된 기능을 총칭해서, "인핸스드 업링크(EUL: Enhanced Uplink)"라고 한다.
종래부터 "인핸스드 업링크"(업링크 고효율 전송)에서의 전송 속도 제어 방법으로서, 이하의 2가지 전송 속도 제어 방법이 알려져 있다(참조 문헌 1). 이하, 이러한 전송 속도 제어 방법에 대하여 개략적으로 설명한다.
첫 번째로, "RG 모드"(RG mode)라고 불리는 전송 제어 방법이 알려져 있다. "RG 모드"는, 주로 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 개별적으로 제어하는 경우에 사용된다.
그리고, "RG 모드"는, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도(또는, 해당 전송 속도에 관한 파라미터)의 절대값을 통지하기 위한 절대 전송 속도 제어 채널 및 업링크 사용자 데이터의 전송 속도(또는, 해당 전송 속도에 관한 파라미터)의 상대값(Up/Down/Hold)을 통지하기 위한 상대 전송 속도 제어 채널을 사용하여, 업링크 사용자의 전송 속도를 제어하는 것이다.
구체적으로, 도 13에 나타낸 바와 같이, 이동국(UE)은, 해당 이동국(UE)의 서빙 셀인 무선 기지국(Node B #2)에서의 셀(#21)로부터 송신되는 E-AGCH(E-DCH Absolute Grant Channel: 절대 전송 속도 제어 채널)을 통하여 업링크 사용자 데이터의 전송 속도(또는, 해당 전송 속도에 관한 파라미터)의 절대값을 수신하도록 구성되어 있다.
또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 이동국(UE)은, 해당 이동국(UE)의 비-서빙 셀인 무선 기지국(Node B #1)에서의 셀(#13), 해당 이동국(UE)의 서빙 셀인 무선 기지국(Node B #2)에서의 셀(#21), 및 해당 이동국(UE)의 서빙 셀 세트에 속하는 셀인 무선 기지국(Node B #2)에서의 셀(#22)로부터 송신되는 E-RGCH(E-DCH Relative Grant Channel: 상대 전송 속도 제어 채널)를 통하여 업링크 사용자 데이터의 전송 속도(또는, 해당 전송 속도에 관한 파라미터)의 상대값을 수신하도록 구성되어 있다.
그리고, 일반적으로는, 특별히 정하고 있지 않은 경우, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신되는 E-RGCH는, 무선 기지국(Node B)에서의 서빙 셀, 서빙 셀 세트에 속하는 셀, 또는 비-서빙 셀로부터 송신되는 E-RGCH 중 어느 하나를 나타내고, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신되는 E-AGCH는 무선 기지국(Node B)에서의 서빙 셀로부터 송신되는 E-AGCH를 나타낸다.
여기서, "RG 모드"에서, 무선 기지국(Node B)[구체적으로, 무선 기지국(Node B)에서의 서빙 셀, 서빙 셀 세트에 속하는 셀, 또는 비-서빙 셀]으로부터 송신되는 E-RGCH는, 이동국(UE)마다 상이한 전용 전송 속도 제어 채널이며, 무선 기지국(Node B)[구체적으로, 무선 기지국(Node B)에서의 서빙 셀]으로부터 송신되는 E-AGCH는, 이동국(UE)마다 상이한 전용 전송 속도 제어 채널이다.
그리고, E-AGCH를 간단히 "AGCH(Absolute Grant Channel)"라고 하는 경우도 있고, E-RGCH를 간단히 "RGCH(Relative Grant Channel)"라고 하는 경우도 있다.
두 번째로, "Non-RG mode" 또는 "Autonomous ramping"(자동 램핑)이라고 하는 전송 제어 방법이 알려져 있다. "자동 램핑"(Autonomous ramping)은, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 셀 공통으로 제어하는 경우에 사용된다.
"자동 램핑"에서는, 무선 기지국(Node B)이, 이동국(UE)에 대해서, 셀 공통의 절대 전송 속도 제어 채널(도 13에서의 E-AGCH, 공통 전송 속도 제어 채널)을 보고하고, 각 이동국(UE)이, 절대 전송 속도 제어 채널에 포함되는 초기 전송 속도(또는, 초기 전송 속도에 관한 파라미터)로부터, 절대 전송 속도 제어 채널에 포함되는 최대 허용 전송 속도(또는, 최대 허용 전송 속도에 관한 파라미터)까지, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도(또는, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도에 관한 파라미터)를 소정 스텝으로 상승시킨다.
그리고, "자동 램핑"에서, 각 이동국(UE)은, 최대 허용 전송 속도까지, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 소정 스텝으로 상승시키도록 구성되어 있으므로, 소정 횟수에 걸쳐 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 최대 허용 속도까지 상승시키는 경우도 상정되는 것으로 하고, 1회만으로 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 최대 허용 속도까지 상승시키는 경우도 상정된다.
또한, 인핸스드 업링크에서는, "스케줄링 송신" 및 "비-스케줄링 송신"이라는 개념을 규정하고 있다.
"스케줄링 송신"에서는, 이동국(UE)이, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신된 전송 속도 제어 채널(절대 속도 제어 채널 또는 상대 속도 제어 채널)에 기초하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하도록 구성되어 있다(도 12 참조).
구체적으로, "스케줄링 송신"에서는, 이동국(UE)이, 도 13에 나타낸 E-AGCH(절대 속도 제어 채널) 및 E-RGCH(상대 속도 제어 채널)에 기초하여 업링크 사 용자 데이터의 전송 속도를 제어하도록 구성되어 있다.
또한, "비-스케줄링 송신"에서는, 이동국(UE)이, 전술한 전송 속도 제어 채널을 수신하고 있지 않은 경우에, 무선 네트워크 제어국(RNC)에 의해 결정된 허용 전송 속도의 범위 내에서, 상위 데이터 경로나 논리 채널마다, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정하도록 구성되어 있다(도 12 참조).
그러나, "비-스케줄링 송신"에서는, 이동국(UE)이, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도로서 고정된 전송 속도만 사용할 수 있기 때문에, 고속의 응답이 필요한 채널에서는, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 미리 고속으로 할 필요가 있다고 하는 문제점이 있다.
참조 문헌 1: 3GPP TSG-RAN TS-25.309 v6.1.0
그래서, 본 발명은, 이상의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비-스케줄링 송신에서는 자동 램핑을 적용하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 자동적인 상승을 가능하게 하고, 스케줄링 송신에서는 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 개별적으로 제어함으로써, 각 채널에서의 요구 통신 품질(QoS)을 만족시켜 무선 품질을 향상시키는 것을 가능하게 하는 전송 속도 제어 방법 및 이동국을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 특징은, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하는 전송 속도 제어 방법으로서, 무선 기지국이, 이동국에 대해서, 공통 전송 속도 제어 채널을 사용하여 업링크 사용자 데이터의 최대 허용 전송 속도를 통지하는 단계와, 이동국이, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를, 최대 허용 전송 속도까지 소정 스텝으로 상승시키는 단계와, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 이동국이, 무선 기지국에 대해서, 전용 전송 속도 제어 채널을 송신하도록 요구하는 단계와, 이동국이, 무선 기지국으로부터 송신되는 전용 전송 속도 제어 채널에 기초하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제1 특징에서, 미리 정해진 조건은, 이동국의 송신 버퍼에 있는 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값을 초과하는 것으로 해도 된다.
본 발명의 제2 특징은, 업링크 사용자 데이터를 송신하는 이동국으로서, 무선 기지국으로부터 송신된 공통 전송 속도 제어 채널을 수신하는 공통 전송 속도 제어 채널 수신부와, 수신한 공통 전송 속도 제어 채널에 포함되는 최대 허용 전송 속도까지, 소정 스텝으로, 상기 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 상승시키는 제1 전송 속도 제어부와, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 무선 기지국에 대해서, 전용 전송 속도 제어 채널을 송신하도록 요구하는 요구부와, 무선 기지국으로부터 송신된 전용 전송 속도 제어 채널에 기초하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정하는 제2 전송 속도 제어부를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제2 특징에서, 미리 정해진 조건은, 이동국의 송신 버퍼에 있는 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값을 초과하는 것으로 해도 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템에서의 이동국의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 이동국에서의 기저대역 신호 처리부의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 이동국에서의 기저대역 신호 처리부의 MAC-e 처리부의 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 무선 기지국의 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 무선 기지국에서의 기저대역 신호 처리부의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 무선 기지국의 기저대역 신호 처리부에서의 MAC-e 및 계층-1 처리부(업링크용 구성)의 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 무선 기지국의 기저대역 신호 처리부에서의 MAC-e 및 계층-1 처리부(업링크용 구성)의 MAC-e 기능부의 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 무선 네트워크 제어국의 기능 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 동작을 나타낸 플로차트이다.
도 10은 일반적인 이동 통신 시스템의 전체 구성도이다.
도 11의 (a)~(c)는, 종래의 이동 통신 시스템에서, 데이터를 버스트적으로 송신할 때의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 종래의 이동 통신 시스템에서, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하는 때의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 종래의 이동 통신 시스템에서의 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하기 위한 채널 구성을 나타낸 도면이다.
(본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템)
도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 그리고, 본 실시예에 관한 이동 통신 시스템은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 무선 기지국(Node B #1~#5)과, 무선 네트워크 제어국(RNC)을 포함하고 있다.
본 실시예에 관한 이동 통신 시스템은, 이동국(UE)에 의해 업링크를 통해 송신되는 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하도록 구성되어 있다.
또한, 본 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 경우에, 다운링크에서는 "HSDPA"가 사용되고, 업링크에서는 "EUL(인핸스드 업링크)"이 사용되고 있다. 그리고, "HSDPA" 및 "EUL"에서는, HARQ에 의한 재송신 제어(N 프로세스 스톱 앤드 웨이트)가 행해지는 것으로 한다.
따라서, 업링크에서는, 인핸스드 전용 물리 데이터 채널 및 인핸스드 전용 물리 제어 채널로부터 구성되는 인핸스드 전용 물리 채널과, 전용 물리 데이터 채널(DPDCH: Dedicated Physical Data Channel) 및 전용 물리 제어 채널(DPCCH: Dedicated Physical Control Channel)로 구성되는 전용 물리 채널이 사용되고 있다.
여기서, 인핸스드 전용 물리 제어 채널(E-DPCCH)은, E-DPDCH의 송신 포맷(송신 블록 사이즈 등)을 규정하기 위한 송신 포맷 번호, HARQ 관련 정보(재송신 횟수 등), 또는 스케줄링 관련 정보[이동국(UE)에서의 송신 전력이나 버퍼 보유량 등] 등의 EUL용 제어 데이터를 송신한다.
또한, 인핸스드 전용 물리 데이터 채널(E-DPDCH)은, 인핸스드 전용 물리 제어 채널(E-DPCCH)에 매핑되어 있고, 인핸스드 전용 물리 제어 채널(E-DPCCH)로 송신되는 EUL용 제어 데이터에 기초하여, 이동국(UE)용의 사용자 데이터를 송신한다.
전용 물리 제어 채널(DPCCH)은, 레이크(RAKE) 합성이나 SIR 측정 등에 사용되는 파일럿 심볼, 업링크 전용 물리 데이터 채널(DPDCH)의 송신 포맷을 식별하기 위한 TFCI(Transport Format Combination Indicator), 또는 다운링크에서의 송신 전력 제어 비트 등의 제어 데이터를 송신한다.
또한, 전용 물리 데이터 채널(DPDCH)은, 전용 물리 제어 채널(DPCCH)에 매핑되고, 전용 물리 제어 채널(DPCCH)로 송신되는 제어 데이터에 기초하여, 이동국(UE)용의 사용자 데이터를 송신한다. 다만, 이동국(UE)에서 송신할 사용자 데이터가 존재하지 않는 경우에는, 전용 물리 데이터 채널(DPDCH)이 송신되지 않도록 구성되어 있어도 된다.
또한, 업링크에서는, HSPDA가 적용되는 경우에 필요한 고속의 전용 물리 제어 채널(HS-DPCCH: High Speed Dedicated Physical Control Channel)이나, 랜덤 액 세스 채널(RACH)도 이용되고 있다.
고속 전용 물리 제어 채널(HS-DPCCH)은, 다운링크 품질 식별자(CQI: Channel Quality Indicator), 또는 고속 전용 물리 데이터 채널용 송달 확인 신호(Ack 또는 Nack)를 송신한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 이동국(UE)은, 버스 인터페이스(31), 호 처리부(32), 기저대역 신호 처리부(33), RF부(34), 및 송수신 안테나(35)를 포함하고 있다.
다만, 이와 같은 기능은, 하드웨어로서 독립해서 존재하고 있어도 되고, 일부 또는 전부가 일체화되어 있어도 되며, 소프트웨어의 프로세스에 의해 구성되어 있어도 된다.
버스 인터페이스(31)는, 호 처리부(32)로부터 제공된 사용자 데이터를 다른 기능부(예를 들면, 애플리케이션에 관한 기능부)에 전송하도록 구성되어 있다. 또한, 버스 인터페이스(31)는, 다른 기능부(예를 들면, 애플리케이션에 관련된 기능부)로부터 송신된 사용자 데이터를 호 처리부(32)에 전송하도록 구성되어 있다.
호 처리부(32)는, 사용자 데이터를 송수신하기 위한 호 제어 처리를 수행하도록 구성되어 있다.
기저대역 신호 처리부(33)는, RF부(34)로부터 송신된 기저대역 신호에 대하여, 역확산 처리, 레이크(RAKE) 합성 처리, 또는 FEC 복호 처리를 포함하는 계층-1 처리와, MAC-e 처리 또는 MAC-d 처리를 포함하는 MAC 처리와, RLC 처리를 수행하여 취득한 사용자 데이터를 호 처리부(32)에 송신하도록 구성되어 있다.
또한, 기저대역 신호 처리부(33)는, 호 처리부(32)로부터 송신된 사용자 데이터에 대해서 RLC 처리, MAC 처리, 또는 계층-1 처리를 수행하여 기저대역 신호를 생성하고, 이것을 RF부(34)에 송신하도록 구성되어 있다.
그리고, 기저대역 신호 처리부(33)의 구체적인 기능에 대해서는 후술한다. RF부(34)는, 송수신 안테나(35)를 통하여 수신한 무선 주파수대의 신호에 대하여, 검파 처리, 필터링 처리, 또는 양자화 처리 등을 수행함으로써 기저대역 신호를 생성하여, 기저대역 신호 처리부(33)에 송신하도록 구성되어 있다. 또한, RF부(34)는, 기저대역 신호 처리부(33)로부터 송신된 기저대역 신호를 무선 주파수대의 신호로 변환하도록 구성되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 기저대역 신호 처리부(33)는 RLC 처리부(33a), MAC-d 처리부(33b), MAC-e 처리부(33c), 및 계층-1 처리부(33d)를 구비하고 있다.
RLC 처리부(33a)는, 호 처리부(32)로부터 송신된 사용자 데이터에 대해서, 계층-2의 상위 계층에서의 처리(RLC 처리)를 행하여, MAC-d 처리부(33b)에 송신하도록 구성되어 있다.
MAC-d 처리부(33b)는, 채널 식별자 헤더를 부여하고, 업링크에서의 송신 전력의 한도에 기초하여, 업링크에서의 송신 포맷을 작성하도록 구성되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, MAC-e 처리부(33c)는, E-TFC 선택부(33c1)와 HARQ 처리부(33c2)를 구비하고 있다.
E-TFC 선택부(33c1)는, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신된 스케줄링 신호에 기초하여, 인핸스드 전용 물리 데이터 채널(E-DPDCH) 및 인핸스드 전용 물리 제 어 채널(E-DPCCH)의 송신 포맷(E-TFC)을 결정하도록 구성되어 있다.
또한, E-TFC 선택부(33c1)는, 결정한 송신 포맷에 대한 송신 포맷 정보[송신 데이터 블록 사이즈, 또는 인핸스드 전용 물리 데이터 채널(E-DPDCH)과 전용 물리 제어 채널(DPCCH)의 송신 전력비 등]을 계층-1 처리부(33d)에 송신하는 동시에, 결정한 송신 포맷 정보를, HARQ 처리부(33c2)에 송신한다.
여기서, 스케줄링 신호는, 절대 속도 제어 채널(AGCH)에 의해 송신된 이동국(UE)에서의 사용자 데이터의 최대 허용 전송 속도[예를 들면, 최대 허용 송신 데이터 블록 사이즈, 또는 인핸스드 전용 물리 데이터 채널(E-DPDCH)과 전용 물리 제어 채널(DPCCH)의 송신 전력비의 최대값(최대 허용 송신 전력비) 등]의 절대값 등을 포함하는 것이다.
본 명세서에서, 특별히 정해져 있지 않은 경우, 최대 허용 전송 속도에는, 최대 허용 전송 속도에 관한 파라미터가 포함되는 것으로 하고, 전송 속도에는, 전송 속도에 관한 파라미터가 포함되는 것으로 한다.
이러한 스케줄링 신호는, 이동국(UE)이 재권(在圈)하고 있는 셀에서 보고되는 정보이며, 이러한 셀에 재권하고 있는 모든 이동국, 또는 셀에 재권하고 있는 특정 그룹의 이동국에 대한 제어 정보를 포함한다.
E-TFC 선택부(33c1)는, 비-스케줄링 송신 상태인 경우, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신되는 공통 전송 속도 제어 채널을 수신하고, 수신한 공통 전송 속도 제어 채널에 포함되는 최대 허용 전송 속도까지, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 소정 스텝으로 상승시키도록 구성되어 있다.
또한, E-TFC 선택부(33c1)는, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 예를 들면 이동국(UE)의 송신 버퍼에 있는 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값을 초과한 경우, 무선 기지국(Node B)에 대해서, 전용 전송 속도 제어 채널의 송신을 요구(즉, 레이트 요청을 송신)하도록 구성되어 있다.
이러한 경우, E-TFC 선택부(33c1)는, 스케줄링 송신 상태로 천이하고, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신된 전용 전송 속도 제어 채널(절대 전송 속도 제어 채널 또는 상대 전송 속도 채널)에 기초하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 결정하도록 구성되어 있다.
즉, E-TFC 선택부(33c1)는, 스케줄링 송신 상태에서는, "RG 모드"에 의해 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하고, 비-스케줄링 송신 상태에서는, "자동 램핑"에 의해 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하도록 구성되어 있다.
그리고, 스케줄링 송신 상태와 비-스케줄링 송신 상태를 전환하는 미리 정해진 조건은, 이동국(UE)의 송신 버퍼에 있는 업링크 사용자 데이터의 양 외의 다른 것이라도 된다.
HARQ 처리부(33c2)는, "N 프로세스의 스톱 앤드 웨이트"의 프로세스 관리를 행하고, 무선 기지국(Node B)으로부터 수신되는 송달 확인 신호(업링크 데이터용의 Ack/Nack)에 기초하여, 업링크에서의 사용자 데이터의 전송을 수행하도록 구성되어 있다.
구체적으로, HARQ 처리부(33c2)는, 계층-1 처리부(33d)로부터 입력된 CRC 결과에 기초하여 다운링크 사용자 데이터의 수신 처리가 성공했는지 아닌지 여부에 대하여 판정한다. 그리고, HARQ 처리부(33c2)는, 이러한 판정 결과에 기초하여 송달 확인 신호(다운링크 사용자 데이터용의 Ack 또는 Nack)를 생성하여, 계층-1 처리부(33d)에 송신한다. 또한, HARQ 처리부(33c2)는, 전술한 판정 결과가 OK(성공)인 경우, 계층-1 처리부(33d)로부터 입력된 다운링크 사용자 데이터를 MAC-d 처리부(33b)에 송신한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 무선 기지국(Node B)은, HWY 인터페이스(11), 기저대역 신호 처리부(12), 호 제어부(13), 하나 또는 복수 개의 송수신부(14), 하나 또는 복수 개의 증폭부(15), 및 하나 또는 복수 개의 송수신 안테나(16)를 구비한다.
HWY 인터페이스(11)는, 무선 네트워크 제어국(RNC)과의 인터페이스이다. 구체적으로, HWY 인터페이스(11)는, 무선 네트워크 제어국(RNC)으로부터, 다운링크를 통하여 이동국(UE)에 송신할 사용자 데이터를 수신해서, 기저대역 신호 처리부(12)에 입력하도록 구성되어 있다. 또한, HWY 인터페이스(11)는, 무선 네트워크 제어국(RNC)으로부터, 무선 기지국(Node B)에 대한 제어 데이터를 수신하여, 호 제어부(13)에 입력하도록 구성되어 있다.
또한, HWY 인터페이스(11)는, 기저대역 신호 처리부(12)로부터, 업링크를 통해 이동국(UE)으로부터 수신한 업링크 신호에 포함되는 사용자 데이터를 취득하여, 무선 네트워크 제어국(RNC)에 송신하도록 구성되어 있다. 또한, HWY 인터페이스(11)는, 무선 네트워크 제어국(RNC)에 대한 제어 데이터를 호 제어부(13)로부터 취득하여, 무선 네트워크 제어국(RNC)에 송신하도록 구성되어 있다.
기저대역 신호 처리부(12)는, HWY 인터페이스(11)로부터 취득한 사용자 데이터에 대해서, RLC 처리, MAC 처리(MAC-d 처리 또는 MAC-e 처리), 또는 계층-1 처리를 행함으로써 기저대역 신호를 생성하여 송수신부(14)에 전송하도록 구성되어 있다.
다운링크에서의 MAC 처리에는, HARQ 처리, 스케줄링 처리, 또는 전송 속도 제어 처리 등이 포함된다. 또한, 다운링크에서의 계층-1 처리에는, 사용자 데이터의 채널 부호화 처리나 확산 처리 등이 포함된다.
또한, 기저대역 신호 처리부(12)는, 송수신부(14)로부터 취득한 기저대역 신호에 대하여, 계층-1 처리, MAC 처리(MAC-e 처리 또는 MAC-d 처리), 또는 RLC 처리를 행함으로써 사용자 데이터를 추출하여 HWY 인터페이스(11)에 전송하도록 구성되어 있다.
업링크에서의 MAC 처리에는, HARQ 처리, 스케줄링 처리, 전송 속도 제어 처리, 또는 헤더 폐기 처리 등이 포함된다. 또한, 업링크에서의 계층-1 처리에는, 역확산 처리, 레이크(RAKE) 합성 처리, 또는 에러 정정 복호 처리 등이 포함된다.
그리고, 기저대역 신호 처리부(12)의 구체적인 기능에 대해서는 후술한다. 또한, 호 제어부(13)는, HWY 인터페이스(11)로부터 취득한 제어 데이터에 기초하여 호 제어 처리를 행하는 것이다.
송수신부(14)는, 기저대역 신호 처리부(12)로부터 취득한 기저대역 신호를 무선 주파수대의 신호(다운링크 신호)로 변환하는 처리를 수행하여 증폭부(15)에 송신하도록 구성되어 있다. 또한, 송수신부(14)는, 증폭부(15)로부터 취득한 무선 주파수대의 신호(업링크 신호)를 기저대역 신호로 변환하는 처리를 행하여 기저대역 신호 처리부(12)에 송신하도록 구성되어 있다.
증폭부(15)는, 송수신부(14)로부터 취득한 다운링크 신호를 증폭하여, 송수신 안테나(16)를 통하여 이동국(UE)에 송신하도록 구성되어 있다. 또한, 증폭부(15)는, 송수신 안테나(16)에 의해 수신된 업링크 신호를 증폭하여, 송수신부(14)에 송신하도록 구성되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 기저대역 신호 처리부(12)는, RLC 처리부(121), MAC-d 처리부(122), 및 MAC-e 및 계층-1 처리부(123)를 포함하고 있다.
MAC-e 및 계층-1 처리부(123)는, 송수신부(14)로부터 취득한 기저대역 신호에 대하여, 역확산 처리, 레이크(RAKE) 합성 처리, 에러 정정 복호 처리, 또는 HARQ 처리 등을 수행하도록 구성되어 있다.
MAC-d 처리부(122)는, MAC-e 및 계층-1 처리부(123)로부터의 출력 신호에 대하여 헤더의 폐기 처리 등을 수행하도록 구성되어 있다.
RLC 처리부(121)는, MAC-d 처리부(122)로부터의 출력 신호에 대하여, RLC 계층에서의 재송신 제어 처리나 RLC-SDU의 재구축 처리 등을 수행하도록 구성되어 있다.
다만, 이러한 기능들은, 하드웨어로 명확하게 구분하지 않고, 소프트웨어에 의해 실현해도 된다.
도 6에 나타낸 바와 같이, MAC-e 및 계층-1 처리부(업링크용 구성)(123)는, DPCCH 레이크(RAKE)부(123a), DPDCH 레이크(RAKE)부(123b), E-DPCCH 레이크(RAKE) 부(123c), E-DPDCH 레이크(RAKE)부(123d), HS-DPCCH 레이크(RAKE)부(123e), RACH 처리부(123f), TFCI 디코더부(123g), 버퍼(123h, 123m), 재-역확산부(123i, 123n), FEC 디코더부(123j, 123p), E-DPCCH 디코더부(123k), MAC-e 기능부(123l), HARQ 버퍼(123o), 및 MAC-hs 기능부(123q)를 구비하고 있다.
E-DPCCH 레이크(RAKE)부(123c)는, 송수신부(14)로부터 송신된 기저대역 신호 내의 인핸스드 전용 물리 제어 채널(E-DPCCH)에 대해서, 역확산 처리와, 전용 물리 제어 채널(DPCCH)에 포함되어 있는 파일럿 심볼을 사용한 레이크(RAKE) 합성 처리를 수행하도록 구성되어 있다.
E-DPCCH 디코더부(123k)는, E-DPCCH 레이크(RAKE)부(123c)의 레이크(RAKE) 합성 출력에 대해서 복호 처리를 수행하여, 송신 포맷 번호, HARQ 관련 정보, 또는 스케줄링 관련 정보 등을 취득하여 MAC-e 기능부(123l)에 입력하도록 구성되어 있다.
E-DPDCH 레이크(RAKE)부(123d)는, 송수신부(14)로부터 송신된 기저대역 신호 내의 인핸스드 전용 물리 데이터 채널(E-DPDCH)에 대해서, MAC-e 기능부(123l)로부터 송신된 송신 포맷 정보(코드수)를 사용한 역확산 처리와, 전용 물리 제어 채널(DPCCH)에 포함되어 있는 파일럿 심볼을 사용한 레이크(RAKE) 합성 처리를 수행하도록 구성되어 있다.
버퍼(123m)는, MAC-e 기능부(123l)로부터 송신된 송신 포맷 정보(심볼수)에 기초하여, E-DPDCH 레이크(RAKE)부(123d)의 레이크(RAKE) 합성 출력을 축적하도록 구성되어 있다.
재-역확산부(123n)는, MAC-e 기능부(123l)로부터 송신된 송신 포맷 정보(확산율)에 기초하여, 버퍼(123m)에 축적되어 있는 E-DPDCH 레이크(RAKE)부(123d)의 레이크(RAKE) 합성 출력에 대해서, 역확산 처리를 수행하도록 구성되어 있다.
HARQ 버퍼(123o)는, MAC-e 기능부(123l)로부터 송신된 송신 포맷 정보에 기초하여, 재-역확산부(123n)의 역확산 처리 출력을 축적하도록 구성되어 있다.
FEC 디코더부(123p)는, MAC-e 기능부(123l)로부터 송신된 송신 포맷 정보(송신 데이터 블록 사이즈)에 기초하여, HARQ 버퍼(123o)에 축적되어 있는 재-역확산부(123n)의 역확산 처리 출력에 대해서, 에러 정정 복호 처리(FEC 복호 처리)를 수행하도록 구성되어 있다.
MAC-e 기능부(123l)는, E-DPCCH 디코더부(123k)로부터 취득한 송신 포맷 번호, HARQ 관련 정보, 또는 스케줄링 관련 정보 등에 기초하여, 송신 포맷 정보(코드수, 심볼수, 확산율, 또는 송신 데이터 블록 사이즈 등)를 산출하여 출력하도록 구성되어 있다.
또한, MAC-e 기능부(123l)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 수신 처리 명령부(123l1), HARQ 관리부(123l2) 및 스케줄링부(123l3)를 구비하고 있다.
수신 처리 명령부(123l1)는, E-DPCCH 디코더부(123k)로부터 입력된 송신 포맷 번호, HARQ 관련 정보, 또는 스케줄링 관련 정보를, HARQ 관리부(123l2)에 송신하도록 구성되어 있다.
또한, 수신 처리 명령부(123l1)는, E-DPCCH 디코더부(123k)로부터 입력된 스케줄링 관련 정보를 스케줄링부(123l3)에 송신하도록 구성되어도 된다.
또한, 수신 처리 명령부(123l1)는, E-DPCCH 디코더부(123k)로부터 입력된 송신 포맷 번호에 대응하는 송신 포맷 정보를 출력하도록 구성되어 있다.
HARQ 관리부(123l2)는, FEC 디코더부(123p)로부터 입력된 CRC 결과에 기초하여, 업링크 사용자 데이터의 수신 처리가 성공했는지 아닌지 여부에 대하여 판정한다. 그리고, HARQ 관리부(123l2)는, 이와 같은 판정 결과에 기초하여 송달 확인 신호(Ack 또는 Nack)를 생성하여, 기저대역 신호 처리부(12)의 다운링크용 구성에 송신한다. 또한, HARQ 관리부(123l2)는, 전술한 판정 결과가 OK(성공)인 경우, FEC 디코더부(123p)로부터 입력된 업링크 사용자 데이터를 무선 네트워크 제어국(RNC)에 송신한다.
또한, HARQ 관리부(123l2)는, 전술한 판정 결과가 OK(성공)인 경우에는, HARQ 버퍼(123o)에 축적되어 있는 소프트 판정(soft decision) 정보를 클리어한다. 한편, HARQ 관리부(123l2)는, 전술한 판정 결과가 NG(실패)인 경우에는, HARQ 버퍼(123o)에, 업링크 사용자 데이터를 축적한다.
또한, HARQ 관리부(123l2)는, 전술한 판정 결과를 수신 처리 명령부(123l1)에 전송하고, 수신 처리 명령부(123l1)는, 수신한 판정 결과에 기초하여, 다음의 TTI에 구비하여야 하는 하드웨어 리소스를 E-DPDCH 레이크(RAKE)부(123d) 및 버퍼(123m)에 통지하고, HARQ 버퍼(123o)에서의 리소스 확보를 위한 통지를 행한다.
또한, 수신 처리 명령부(123l1)는, 버퍼(123m) 및 FEC 디코더부(123p)에 대해서 TTI마다, 버퍼(123m)에 축적되어 있는 업링크 사용자 데이터가 있는 경우에는, HARQ 버퍼(123o)에 축적되어 있는 TTI에 해당하는 프로세스에서의 업링크 사용 자 데이터와 신규로 수신된 업링크 사용자 데이터를 가산한 후에, FEC 복호 처리를 수행하도록, HARQ 버퍼(123o) 및 FEC 디코더부(123p)에 지시한다.
또한, 스케줄링부(123l3)는, 무선 기지국(Node B)의 업링크에서의 무선 리소스, 업링크에서의 간섭량(노이즈라이즈) 등에 기초하여, 최대 허용 전송 속도(최대 허용 송신 데이터 블록 사이즈나 최대 허용 송신 전력비 등)를 포함하는 스케줄링 신호를 통지하도록, 기저대역 신호 처리부(12)의 다운링크용 구성에 지시한다.
구체적으로, 스케줄링부(123l3)는, E-DPCCH 디코더부(123k)로부터 송신된 스케줄링 관련 정보(업링크에서의 무선 리소스)에 기초하여, 최대 허용 전송 속도를 결정하고, 통신 중인 이동국에서의 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하도록 구성되어 있다.
스케줄링부(123l3)는, 각 셀에 대해서, 초기 전송 속도 및 최대 허용 전송 속도를 포함하는 공통 전송 속도 제어 채널을 송신하고, 스케줄링 송신 상태에 있는 각 이동국(UE)에 대해서, 전용 전송 속도 제어 채널을 송신하도록 구성되어 있다.
본 실시예에 관한 무선 네트워크 제어국(RNC)은, 무선 기지국(Node B)의 상위에 위치하는 장치이며, 무선 기지국(Node B)과 이동국(UE) 사이의 무선 통신을 제어하도록 구성되어 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 무선 네트워크 제어국(RNC)은, 교환국 인터페이스(51), LLC 계층 처리부(52), MAC 계층 처리부(53), 미디어 신호 처리부(54), 기지국 인터페이스(55), 및 호 제어부(56)를 구비하고 있다.
교환국 인터페이스(51)는, 교환국(1)과의 인터페이스이다. 교환국 인터페이스(51)는, 교환국(1)으로부터 송신된 다운링크 신호를 LLC 계층 처리부(52)에 전송하고, LLC 계층 처리부(52)로부터 송신된 업링크 신호를 교환국(1)에 전송하도록 구성되어 있다.
LLC 계층 처리부(52)는, 시퀀스 번호 등의 헤더 또는 트레일러(trailer)의 합성 처리 등의 LLC(논리 링크 제어: Logical Link Control) 하위 계층 처리를 수행하도록 구성되어 있다. LLC 계층 처리부(52)는, LLC 하위 계층 처리를 수행한 후, 업링크 신호를 교환국 인터페이스(51)에 송신하고, 다운링크 신호를 MAC 계층 처리부(53)에 송신하도록 구성되어 있다.
MAC 계층 처리부(53)는, 우선 제어 처리나 헤더 부여 처리 등의 MAC 계층 처리를 수행하도록 구성되어 있다. MAC 계층 처리부(53)는, MAC 계층 처리를 수행한 후, 업링크 신호를 LLC 계층 처리부(52)에 송신하고, 다운링크 신호를 기지국 인터페이스(55)[또는, 미디어 신호 처리부(54)]에 송신하도록 구성되어 있다.
미디어 신호 처리부(54)는, 음성 신호나 실시간의 화상 신호에 대하여, 미디어 신호 처리를 수행하도록 구성되어 있다. 미디어 신호 처리부(54)는, 미디어 신호 처리를 수행한 후, 업링크 신호를 MAC 계층 처리부(53)에 송신하고, 다운링크 신호를 기지국 인터페이스(55)에 송신하도록 구성되어 있다.
기지국 인터페이스(55)는 무선 기지국(Node B)과의 인터페이스이다. 기지국 인터페이스(55)는, 무선 기지국(Node B)으로부터 송신된 업링크 신호를 MAC 계층 처리부(53)[또는, 미디어 신호 처리부(54)]에 전송하고, MAC 계층 처리부(53)[또 는, 미디어 신호 처리부(54)]로부터 송신된 다운링크 신호를 무선 기지국(Node B)에 전송하도록 구성되어 있다.
호 제어부(56)는, 무선 리소스 제어 처리나, 계층-3 시그널링에 의한 채널의 설정 및 개방 처리 등을 수행하도록 구성되어 있다. 여기서, 무선 리소스 제어에는, 호 허가 제어나 핸드오버 제어 등이 포함된다.
도 9를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 관한 이동 통신 시스템의 동작에 대하여 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 이동국(UE)은, 단계 S101에서, 송신할 업링크 사용자 데이터가 발생한 경우, 단계 S102에서, 자동 램핑(Autonomous ramping)을 적용한 비-스케줄링 송신을 개시한다.
즉, 이동국(UE)은, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를, 공통 전송 속도 제어 채널에 포함되는 초기 전송 속도로부터, 공통 전송 속도 제어 채널에 포함되는 최대 허용 전송 속도까지, 소정의 스텝으로 상승시킨다.
단계 S103에서, 이동국(UE)은, 자신의 송신 버퍼에 있는 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값 X를 초과하고 있는지 아닌지 여부에 대하여 판정한다.
이 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값 X를 초과하고 있지 않다고 판단되었을 경우, 단계 S104에서, 이동국(UE)은, 전술한 비-스케줄링 송신을 계속한다.
한편, 해당 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값 X를 초과하고 있다고 판단된 경우, 단계 S105에서, 이동국(UE)은, 무선 기지국(Node B)에 대해서, 레 이트 요청을 송신한다.
단계 S106에서, 무선 기지국(Node B)은, 이러한 레이트 요청에 따라, 이동국(UE)에 대해서, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 통지하기 위한 전용 전송 속도 제어 채널[업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 절대값을 포함하는 절대 전송 속도 제어 채널 또는 업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 상대값(Up/Down/Hold)을 포함하는 상대 전송 속도 제어 채널]을 송신한다.
단계 S107에서, 이동국(UE)은, 전술한 전용 전송 속도 제어 채널에 기초하는 스케줄링 송신을 개시한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, "자동 램핑"을 적용하여, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도의 자동적인 상승을 가능하게 하고, 스케줄링 송신에서, 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 개별적으로 제어함으로써, 각 채널에서의 요구 통신 품질(QoS)을 만족시키고, 무선 품질을 향상시키는 것을 가능하게 하는 전송 속도 제어 방법 및 이동국을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (6)

  1. 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하는 전송 속도 제어 방법으로서,
    이동 통신 시스템에 의해 통지된 최대 허용 전송 속도 내에서 이동국이 전송 속도를 결정하는 비-스케줄링 송신을 수행하고 있는 이동국이, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 상기 이동 통신 시스템에게 레이트 요청을 송신하는 단계; 및
    상기 이동 통신 시스템에 의한 지시에 따라 상기 이동국에서, 이동 통신 시스템 내의 무선 기지국으로부터 송신된 전송 속도 제어 채널에 포함된 전송 제어 명령에 기초하여 이동국이 전송 속도를 결정하는 스케줄링 송신을 개시하는 단계
    를 포함하는 전송 속도 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 조건은, 상기 이동국의 송신 버퍼에 있는 상기 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값을 초과하는 것인, 전송 속도 제어 방법.
  3. 업링크 사용자 데이터를 송신하는 이동국으로서,
    이동 통신 시스템에 의해 통지된 최대 허용 전송 속도 내에서 이동국이 전송 속도를 결정하는 비-스케줄링 송신을 수행하고 있을 때, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 상기 이동 통신 시스템에게 레이트 요청을 송신하도록 구성된 요구부; 및
    상기 이동 통신 시스템에 의한 지시에 따라, 이동 통신 시스템 내의 무선 기지국으로부터 송신된 전송 속도 제어 채널에 포함된 전송 제어 명령에 기초하여 이동국이 전송 속도를 결정하는 스케줄링 송신을 개시하도록 구성된 전송 속도 제어부
    를 포함하는 이동국.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미리 정해진 조건은, 상기 이동국의 송신 버퍼에 있는 상기 업링크 사용자 데이터의 양이 소정의 임계값을 초과하는 것인, 이동국.
  5. 업링크 사용자 데이터의 전송 속도를 제어하는 전송 속도 제어 방법으로서,
    미리 정해진 조건이 충족된 경우, 이동 통신 시스템 내의 무선 기지국으로부터 송신된 전송 속도 제어 채널에 포함된 전송 제어 명령에 기초하여 이동국이 전송 속도를 결정하는 스케줄링 송신을 행하고 있는 이동국이, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 상기 이동 통신 시스템에게 레이트 요청을 송신하는 단계; 및
    상기 이동 통신 시스템에 의한 지시에 따라 상기 이동국에서, 이동 통신 시스템에 의해 통지된 최대 허용 전송 속도 내에서 이동국이 전송 속도를 결정하는 비-스케줄링 송신을 개시하는 단계
    를 포함하는 전송 속도 제어 방법.
  6. 업링크 사용자 데이터를 송신하는 이동국으로서,
    이동 통신 시스템 내의 무선 기지국으로부터 송신된 전송 속도 제어 채널에 포함된 전송 제어 명령에 기초하여 이동국이 전송 속도를 결정하는 스케줄링 송신을 행하고 있을 때, 미리 정해진 조건이 충족된 경우, 상기 이동 통신 시스템에게 레이트 요청을 송신하도록 구성된 요구부; 및
    상기 이동 통신 시스템에 의한 지시에 따라, 이동 통신 시스템에 의해 통지된 최대 허용 전송 속도 내에서 이동국이 전송 속도를 결정하는 비-스케줄링 송신을 개시하도록 구성된 전송 속도 제어부
    를 포함하는 이동국.
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