KR100969833B1 - 통신 링크 신뢰도를 검사하는 방법 - Google Patents

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Abstract

단말기 (또는 UE) 와 복수개의 기지국들 (또는 노드 B 들) 간의 업링크에 대한 링크 불균형 영향을 저감하는 기술. 일 양태에서, 서비스중인 기지국 (즉, 패킷 데이터를 단말기로 송신하도록 지정된 하나) 은 패킷 데이터 송신을 수신하는 지정된 각각의 단말기에 대해 업링크 수신된 SNR 을 모니터링한다. 그후, 서비스중인 기지국은, 업링크 수신된 SNR 및 SNR 임계값에 기초하여, 이러한 각각의 단말기에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정하게 된다. 또 다른 양태에서, 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되면, 패킷 데이터 송신을 위해 사용되는 피드백 메카니즘의 신뢰도를 검사하기 위해 3-방향 핸드쉐이크가 수행된다. 그후, 적절한 응답 행위가 검사 결과에 기초하여 수행될 수 있다.

Description

통신 링크 신뢰도를 검사하는 방법{METHOD TO CHECK COMMUNICATION LINK RELIABILITY}
일반적으로, 본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로서, 특히, 무선 통신 시스템 (예컨대, CDMA 시스템) 에서의 링크 불균형으로 인한 해로운 영향을 저감하는 기술에 관한 것이다.
음성, 패킷 데이터 등과 같은 여러 서비스를 제공하기 위해, 무선 통신 시스템들이 널리 사용된다. 이들 시스템은 복수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템일 수 있으며, 코드분할 다중액세스 (CDMA), 시분할 다중액세스 (TDMA), 주파수분할 다중액세스 (FDMA), 또는 다른 다중 액세스 기술일 수도 있다. 다른 유형의 시스템들에 비하여, CDMA 시스템이 증대된 시스템 용량을 포함하는 소정의 이점들을 제공할 수 있다.
신뢰도를 향상하기 위해, 단말기는 소프트 핸드오버 (soft handover) 라고 종종 지칭하는 프로세스를 통해 복수개의 기지국들과 동시에 통신할 수 있다. 일반적으로, 소프트 핸드오버는 소정의 서비스 (예컨대, 음성) 에 대해 지원되지만, 다운링크를 통한 패킷 데이터에 대해 종종 지원되지 않는다. 이것은 다운링크를 통한 소프트 핸드오버를 지원하기 위해서는 추가적인 송신전력이 요구되기 때문이다. 또한, 패킷 데이터 서비스는 더 긴 지연 (delay) 이 허용되므로, 재송신 기술의 구현이 가능하다. 다운링크 상에서의 패킷 데이터 송신에서는, 단말기와 통신중인 기지국들중 하나를 "서비스중인" 기지국으로 지정할 수 있으며, 오직 이 기지국만이 패킷 데이터를 단말기로 송신한다. 단말기에 의해 에러 상태로 수신된 데이터 패킷들 (즉, 소거된 패킷들) 은, 소거된 (erased) 패킷들을 재송신할 수 있는 기지국으로 전송되는 피드백 정보를 통해 식별할 수 있다.
시스템 용량을 최대화하기 위해, CDMA 시스템의 업링크를 통해, 각각의 단말기의 송신전력은, 업링크 송신의 신호 대 잡음 및 간섭 비율 (SNR) 이 기지국에서 수신될 때, 목표 SNR 에서 유지되도록, 전력 제어 루프에 의해 제어된다. 이 목표 SNR 을 종종 설정점 (setpoint) 이라고 지칭한다. 소프트 핸드오버중에, 일반적으로 각 단말기의 업링크 송신전력이 "OR-of-the-Down" 규칙에 기초하여 조절되므로, 어떤 기지국이 감소를 요구할 때 단말기는 그 송신전력을 감소시킨다.
소정의 예에서, 단말기에 대한 최적의 업링크를 갖는 기지국은 서비스중인 기지국이 아니다. 링크 불균형이라고 지칭하는 이 현상은 패킷 데이터 송신 성능에 해로운 영향을 갖는다. 특히, 링크 불균형이 존재하면, 단말기의 업링크 송신전력은 최적의 업링크를 갖는 기지국에서의 수신된 SNR 에 기초하여 조절된다. 그러나, 이 기지국은 패킷 데이터를 단말기로 송신하거나, 단말기로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국이 아니다. 링크 불균형이 충분히 크면, 서비스중인 기지국은 소거된 패킷들에 대한 피드백 정보를 단말기로부터 신뢰성있게 수신하지 않을 수 있다. 그후 성능은 이들 소거된 패킷들의 재송신 실패에 의해 심하게 영향을 받을 수 있다.
그러므로, 당해 분야에서는, 무선 통신 시스템에서 링크 불균형으로 인한 해로운 영향들을 저감하는 기술들이 요구된다.
소정의 예에서, 단말기에 대한 최적의 업링크를 갖는 기지국은 서비스중인 기지국이 아니다. 링크 불균형이라고 지칭하는 이 현상은 패킷 데이터 송신 성능에 해로운 영향을 갖는다. 특히, 링크 불균형이 존재하면, 단말기의 업링크 송신전력은 최적의 업링크를 갖는 기지국에서의 수신된 SNR 에 기초하여 조절된다. 그러나, 이 기지국은 패킷 데이터를 단말기로 송신하거나, 단말기로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국이 아니다. 링크 불균형이 충분히 크면, 서비스중인 기지국은 소거된 패킷들에 대한 피드백 정보를 단말기로부터 신뢰성있게 수신하지 않을 수 있다. 그후 성능은 이들 소거된 패킷들의 재송신 실패에 의해 심하게 영향을 받을 수 있다.
그러므로, 당해 분야에서는, 무선 통신 시스템에서 링크 불균형으로 인한 해로운 영향들을 저감하는 기술들이 요구된다.
단말기 (또는 UE) 와 복수개의 기지국들 (또는 노드 B 들) 간의 업링크에 대한 링크 불균형의 영향을 저감하는 기술들을 여기에 제공한다. 일 양태에서, 서비스 중인 기지국 (즉, 패킷 데이터를 단말기로 송신하도록 지정된 하나) 은 패킷 데이터 송신을 수신하도록 지정된 각각의 단말기에 대해서 업링크 수신된 SNR 을 모니터링한다. 그후, 서비스중인 기지국은, 업링크 수신된 SNR 및 SNR 임계값에 기초하여, 이러한 각각의 단말기에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지를 판정하게 된다. 또 다른 양태에서, 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되면, 패킷 데이터 송신을 위해 사용되는 피드백 메카니즘의 신뢰도를 검사하기 위해 3-방향 핸드쉐이크 (3-way handshake) 가 수행된다. 그후, 그 검사 결과에 기초하여 적절한 응답 동작이 수행될 수 있다.
일 실시형태에서, CDMA 통신 시스템에서 업링크의 신뢰도를 검사하는 방법을 제공한다. 이 방법에 따르면, 특정한 단말기와 많은 기지국들 간의 업링크에 대한 링크 불균형의 존재 여부가 초기에 판정된다. 링크 불균형은 단말기로부터 또 다른 기지국으로보다는 서비스중인 기지국으로의 업링크가 더 나빠지는 특징이 있다. 링크 불균형은 단말기에 대해 서비스중인 기지국에서 수신한 업링크 SNR 을 SNR 임계값과 비교하여 판정되고, 그 업링크 수신된 SNR 이 SNR 임계값보다 낮으면 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 표시한다.
링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되면, 이전에 업링크를 통해 수신한 피드백 정보와 관련한 데이터를 포함하는 송신이 다운링크를 통해 전송된다. 피드백 정보는 다운링크를 통해 송신되는 이전의 데이터에 대한 긍정응답 (ACK), 부정응답 (NAK), 또는 불연속 송신 (DTX) 비트를 포함할 수 있다. 이 경우에, 다운링크를 통한 송신은, ACK, NAK, 또는 DTX 가 피드백 정보에 대해 수신되었는지 여부에 기초하여 결정된 값으로 설정되는 비트를 포함할 수도 있다.
이하, 본 발명의 여러 양태들 및 실시형태들을 상세히 설명한다. 본 발명은, 방법들, 프로그램 코드, 디지털 신호 프로세서들, 수신기 유닛들, 송신기 유닛들, 단말기들, 기지국들, 시스템들, 및 여러 양태들, 실시형태들, 및 본 발명의 특징들을 구현하는 다른 장치들 및 엘리먼트들을 제공하며, 이하 상세히 설명한다.
이하, 본 발명의 특징, 특성, 및 이점을 도면을 참조하여 자세히 설명하며, 도면중 유사 참조부호는 대응하는 부재를 나타낸다.
도 1 은 무선 통신 시스템의 도면이다.
도 2a 내지 도 2d 는 W-CDMA 에 의해 정의된, HS-PDSCH, HS-SCCH, 업링크 HS-PDCCH, 및 업링크 HS-DPCH 에 대한 구조를 도시하는 도면들이다.
도 3 은 고속 다운링크 패킷 액세스 (HSDPA) 를 구현하기 위해 사용되는 여러 다운링크와 업링크 물리채널들 간의 타이밍 관계를 도시하는 도면이다.
도 4 는 업링크 불균형을 검출하기 위하여, UE 들에 대한 업링크 수신된 SNR 들을 모니터링하는 서비스 중인 노드 B 에 의해 수행되는 프로세스의 흐름도이다.
도 5 는 업링크의 신뢰도를 검사하기 위하여, 서비스중인 노드 B 와 UE 간의 3-방향 핸드쉐이크를 수행하는 프로세스 실시형태의 흐름도이다.
도 6 은 노드 B 실시형태의 블록도이다.
도 7 은 UE 실시형태의 블록도이다.
도 1 은 링크 불균형의 해로운 영향을 저감하는 기술들의 여러 양태들 및 실시형태들을 구현할 수 있는 무선 통신 시스템 (100) 의 도면이다. 시스템 (100) 은 특정 지리적 영역에 대한 통신가능 영역을 제공하는 많은 기지국들 (104) 을 포함한다. 간략화를 위해, 단지 2 개의 기지국들만을 도 1 에 도시한다. 또한, 기지국을 노드 B, 기지국 트랜시버 시스템 (BTS), 액세스 포인트, 및 다른 용어로 지칭하기도 한다. 또한, 기지국 및/또는 그 통신가능 영역을, 그 용어가 쓰이는 문맥에 따라서, 셀이라 한다. 기지국들은 UMTS 무선 액세스 네트워크 (UTRAN) 의 부분이다.
일반적으로, 여러 단말기들 (106) 은 시스템에 걸쳐 분산되어 있다. 간략화를 위해, 오직 하나의 단말기만이 도 1 에 도시된다. 또한, 단말기를 사용자 장비 (UE), 이동국, 액세스 단말기, 또는 다른 용어로 지칭한다. 각각의 단말기는, 단말기의 활성화 여부, 소프트 핸드오버가 데이터 송신에 대해 지원되는지 여부, 및 단말기가 소프트 핸드오버중에 있는지 여부에 따라서, 다운링크 및/또는 업링크를 통해 어떤 주어진 시간에 하나 이상의 기지국들과 통신할 수 있다. 다운링크 (즉, 순방향 링크) 를 기지국으로부터 단말기로의 송신이라고 지칭하고, 업링크 (즉, 역방향 링크) 를 단말기로부터 기지국으로의 송신이라고 지칭한다.
시스템 제어기 (102) 는 기지국들 (104) 에 연결되어 있고 공중교환 전화망 (PSTN) 및/또는 하나 이상의 패킷 데이터 네트워크들 (PDN) 에 더 연결될 수 있다. 또한, 시스템 제어기 (102) 를 무선 네트워크 제어기 (RNC), 기지국 제어기 (BSC), 또는 다른 용어로 지칭한다. 시스템 제어기 (102) 는 그것에 연결되어 있는 기지국들에 대한 조정 및 제어를 제공한다. 시스템 제어기 (102) 는, (1) 단말기들 (106) 중의, 그리고 (2) 단말기들 (106) 과 PSTN 에 연결된 다른 사용자들 (예컨대, 종래의 전화들) 간의 콜들의 라우팅을 더 제어한다.
링크 불균형의 해로운 영향을 저감하기 위해 여기에 설명되는 기술들은 여러 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있다. 시스템 (100) 은 코드분할 다중액세스 (CDMA), 시분할 다중액세스 (TDMA), 또는 주파수분할 다중액세스 (FDMA) 통신 시스템일 수 있다. CDMA 시스템으로서, 시스템 (100) 은 W-CDMA, IS-95, IS-2000, IS-856 및 다른 것들과 같은, 일반적으로 공지된 하나 이상의 CDMA 표준을 구현하도록 설계될 수 있다. 이하, 명료함을 위해, 링크 불균형을 저감시키기 위한 여러 양태, 실시형태, 및 구현 세부사항을 이하 W-CDMA 시스템에 대해 설명한다. 다음 설명에서, W-CDMA 용어를 사용하여, 기지국, 단말기, 및 시스템 제어기를 다음 설명에서 각각 노드 B, UE, RNC 라 한다.
W-CDMA 에서, 특정한 UE 로 송신되는 데이터는 상위 계층에서 하나 이상의 전송채널들로서 프로세싱된다. 그후, 전송 채널들은 (물리 계층에서) UE 에 할당되는 하나 이상의 물리 채널들에 매핑된다. 물리 채널은, (1) 특정 캐리어 주파수, (2) 송신에 앞서 데이터를 대역확산하기 위해 이용되는 특정 스크램블링 (scramling) 코드, (3) 다른 코드들에 의해 채널화된 데이터에 직교 (orthogonal) 하도록 데이터를 채널화하기 위해 사용되는 (필요하면) 하나 이상의 채널화 코드, (4) (지속기간을 정의하는) 특정 개시 및 종료 시간, 및 (5) 업링크상에서 상대 위상 (0 또는 π/ 2) 을 포함하는 여러 파라미터들에 의해 정의된다. 이들 여러 물리 채널 파라미터들은 W-CDMA 표준 문서들에 상세히 설명되어 있다.
W-CDMA 에 의해 정의되는 다음의 전송 및 물리 채널들은 여기서,
ㆍ CPICH - 공통 파일럿 채널 (common pilot channel)
ㆍ DPDCH - 전용 물리 데이터 채널 (dedicated physical data channel)
ㆍ DPCCH - 전용 물리 제어 채널 (dedicated physical control channel)
ㆍ DPCH - 전용 물리 채널 (dedicated physical channel) (DPDCH 및 DPCCH 를 포함한다)
ㆍ HS-DSCH - 고속 다운링크 공유 채널 (high-speed downlink shared channel)
ㆍ HS-SCCH - HS-DSCH 에 대한 공유 제어 물리 채널 (shared control physical channel for the HS-DSCH)
ㆍ HS-PDSCH - 고속 물리 다운링크 공유 채널 (high-speed physical downlink shared channel)
ㆍ HS-DPCCH - 고속 전용 물리 제어 채널 (high-speed dedicated physical control channel) (업링크)
라 한다.
W-CDMA 의 릴리스 5 는, 다운링크를 통해 데이터의 고속 송신을 가능하게 하는 UTRAN 의 부분으로서 정의되는 물리 채널들 및 절차들의 세트인, 고속 다운링크 패킷 액세스 (HSDPA) 를 지원한다. HSDPA 에 대한 데이터는 전송 블록들 (또는 패킷들) 로 프로세싱되며, 이들 각각은 송신 시간 간격 (TTI) 으로 지칭하는 시간 간격에 걸쳐 있다. 그후, 전송 블록들은 복수개의 UE 들에 의해 공유될 수 있는 다운링크 전송 채널인, 고속 다운링크 공유 채널 (HS-DSCH) 상으로 다중화된다. 그후, HS-DSCH 는 고속 물리 다운링크 공유 채널 (HS-PDSCH) 로 매핑된다.
따라서, HSDPA 에 대한 채널 구조는 제 시간에 데이터를 송신하기 위해 이용될 수 있는 단일 고속 다운링크 물리 채널 (HS-PDSCH) 및 복수개의 UE 들에 대한 코드분할 다중화된 (TDM/CDM) 방식을 포함한다. HS-PDSCH 를 적절하게 수신하기 위해 사용되는 여러 파라미터들을 포함하는 HS-PDSCH 에 대한 시그널링은 관련 HS-SCCH 상으로 송신된다. 또한, HSDPA 채널 구조는 정확하게 그리고 부정확하게 수신된 (즉, 소거된) 데이터 패킷들을 UE 가 보고하는 피드백 메카니즘을 포함하고 있다. 이 피드백 메카니즘을 하이브리드 ARQ 라고 지칭하며, 노드 B 로 하여금 패킷이 UE 에 의해 정확하게 수신되었는 여부를 알 수 있도록 한다. 노드 B 가 부정응답 (NAK) 을 수신하면, 소거된 데이터를 재송신한다.
또한, HSDPA 를 수신하는 각각의 UE 는 다운링크 DPCH 및 업링크 DPCH 에 할당된다. 다운링크 DPCH 는 사용자 관련 데이터 및 시그널링을 노드 B 로부터 UE 로 송신하기 위해 사용된다. 업링크 DPCH 는 사용자 관련 데이터 및 시그널링을 UE 로부터 노드 B 로 송신하기 위해 사용된다. 또한, HSDPA 를 수신하는 각각의 UE 는 HS-PDSCH 를 통해 다운링크 상에서 수신되는 데이터 송신에 대해 업링크 HS-PDCCH 상에서 피드백 정보를 송신한다. HSDPA 송신 및 HSDPA 를 위해 사용되는 물리 채널들을 이하 상세히 설명한다.
도 2a 는 W-CDMA 에 의해 정의된 HS-PDSCH 에 대한 서브프레임 구조를 도시하는 도면이다. HS-PDSCH 는 HS-DSCH 에 대한 데이터를 전송하기 위해 사용되는, 전송 채널인 다운링크 물리채널이다.
도 2a 에 도시된 바와 같이, HS-PDSCH 에 대한 송신 타임라인은 서브프레임들로 분할되며, 각각의 서브프레임은 3 개의 슬롯을 포함하며 2 msec 의 지속기간 (duration) 을 갖는다. 각각의 슬롯은 2560 칩의 지속기간을 가지며 채널화 코드당 160ㆍM 데이터 비트를 수행할 수 있으며, 여기서 QPSK 에 대해 M 은 2 이고, 16-QAM 에 대해 M 은 4 이다. 하나의 칩은 공중을 통한 송신에 앞선 스펙트럼 데이터에 대해 스크램블링 코드로서 사용되는 의사-랜덤 잡음 (pseudo-random noise; PN) 시퀀스의 일 비트에 대응한다.
HS-PDSCH 는 HS-DSCH 송신을 위해 예약된 채널화 코드들의 세트로부터 선택되는 고정된 확산계수 (SF=16) 의 하나의 채널화 코드와 관련된다. SF 는 채널화 코드의 확산계수 (또는 시퀀스 길이) 를 나타내며, 일반적으로 SF 가 짧을수록 높은 데이터 레이트에 대응한다. 효과적인 데이터 레이트를 증대시키기 위해, UE 가, 다중 채널화 코드를 수신할 수 있으면, 동일한 HS-PDSCH 서브프레임에서 다중 채널화 코드들에 할당될 수 있다.
도 2b 는 W-CDMA 에 의해 정의된 바와 같은 HS-SCCH 에 대한 서브프레임 구조를 도시하는 도면이다. HS-SCCH 는 HS-DSCH 송신과 관련되는 다운링크 시그널링을 전송하는데 사용되는 고정된 레이트 다운링크 물리 채널이다. 특히, HS-SCCH 는 관련 HS-PDSCH 를 통해 송신되는 데이터를 수신하고 디코딩하기 위해 UE 에 의해 요구되는 물리 계층 정보를 운송한다. 이 정보는 다음의 것을 포함한다.
ㆍ 채널화 코드 세트 (7 비트) - 개시 채널화 코드 및 HS-PDSCH 를 위해 사용되는 코드들의 수를 표시함.
ㆍ 변조 기술 (1 비트) - QPSK 또는 16-QAM 이 HS-PDSCH 를 위해 사용되는지를 표시.
ㆍ 전송 블록 크기 (6 비트) - 관련 서브프레임에서 HS-DSCH 를 통해 송신되고 있는 데이터 비트의 수를 표시함.
ㆍ HARQ 프로세스 정보 (3 비트)
ㆍ 리던던시 (redundancy ) 및 콘스털레이션 (constellation) 버전 (3 비트)
ㆍ 신규 데이터 표시부 (new data indicator) (1 비트) - 신규 패킷이 HS-PDSCH 를 통해 송신되고 있는지 여부를 표시함.
ㆍ UE 식별번호 또는 UE ID (10 비트) - HS-PDSCH 를 통해 패킷이 의도되는 특정 UE 를 식별.
또한, 도 2b 에서 도시된 바와 같이, HS-SCCH 에 대한 송신 타임라인은 서브프레임들로 분할되며, 각각의 서브프레임은 3 개의 슬롯을 포함하고 2 msec 의 지속기간을 가진다. 각각의 슬롯은 40 개의 데이터 비트를 운송하고 2560 칩의 지속기간을 가진다. 채널화 코드 세트 및 변조 방식 (부분 1 로 표기됨) 은 UE ID 를 이용하여 인코딩되어 서브프레임의 슬롯 0 상으로 전송된다. 또한, 전송 블록 크기, HARQ 프로세스 정보, 리던던시 및 콘스털레이션 버전, 및 신규 데이터 표시부 (부분 2 로 표기됨) 는 UE ID 를 이용하여 인코딩되어 서브프레임의 슬롯 1 및 슬롯 2 상으로 전송된다.
도 2b 에서 도시된 바와 같이, HS-SCCH 는 2 msec 에 걸쳐 있고, 이것은 HS-DSCH 와 동일하다. 그러나, HS-SCCH 는 대응하는 HS-DSCH 에 2 슬롯 앞서 송신된다. 따라서, HS-DSCH 상의 서브프레임이 슬롯 n, n+1, 및 n+2 에 걸쳐 있으면, 대응하는 HS-SCCH 상의 관련 서브프레임은 슬롯 n-2, n-1, 및 n 에 걸쳐 있게 된다.
도 2c 는 W-CDMA 에 의해 정의되는 업링크 HS-DPCCH 에 대한 프레임 구조를 도시하는 도면이다. 업링크 HS-DPCCH 는 HS-PDSCH 상에서의 다운링크 송신과 관련된 업링크 피드백 정보를 운송하기 위해 이용되는 물리 채널이다.
도 2c 에 도시된 바와 같이, HS-DPCCH 에 대한 송신 타임라인은 프레임들로 분할되며, 각각의 프레임은 5 개의 서브프레임을 포함하고 10 msec 의 지속기간을 가진다. 각각의 서브프레임은 3 개의 슬롯을 포함하며, 각각의 슬롯은 10 개의 데이터 비트를 운송하며 2560 칩의 지속기간을 가진다. 각각의 HS-DPCCH 서브프레임은, (1) 서브프레임의 슬롯 0 에서 운송되는 하이브리드-ARQ 긍정응답 (HARQ-ACK) 필드 및 (2) 서브프레임의 슬롯 1 및 슬롯 2 에서 운송되는 채널 품질 표시부 (CQI) 필드인, 2개의 필드를 포함한다. HARQ-ACK 필드는 (온/오프 비트인) ACK/NAK 에 대한 1 비트를 포함한다. CQI 필드는 HS-DSCH 를 통한 UE 로의 다운링크 송신을 스케줄링하는 스케줄러에 의해 사용될 수 있는 여러 파라미터들을 포함한다. CQI 필드에 대한 파라미터들은, 예를 들면, 전송 블록 크기, 코딩 레이트, HS-PDSCH 채널화 코드의 수, 변조, 전력 오프셋, BLER 임계값, 및 HS-DSCH와 CPICH 간의 디폴트 전력 오프셋을 포함할 수 있다.
도 2d 는 W-CDMA 에 의해 정의되는, 업링크 DPCH 에 대한 프레임 구조를 도시하는 도면이다. 업링크 DPCH 는, (1) 사용자-전용 패킷 데이터를 운송하기 위해 사용되는 DPDCH, 및 (2) (다운링크 채널들에 대한 전력 제어 정보를 포함하는) 제어 데이터를 운송하기 위해 사용되는 DPCCH 를 포함한다. DPDCH 및 DPCCH 상의 송신은 무선 프레임들로 분할되고, 각 무선 프레임은 슬롯 0 부터 슬롯 14 까지 표기되는 15 슬롯들을 포함한다.
DPCCH 에 대해, 각각의 슬롯은 다른 유형의 제어 데이터를 운송하기 위해 사용되는 많은 필드들로 더 분할된다. 도 2d 에 도시된 바와 같이, DPCCH 는 (1) 전용 물리 채널에 대한 파일럿을 전송하기 위해 사용되는 파일럿 필드, (2) 업링크 DPDCH 를 통해 다중화된 전송 채널들의 순시 파라미터들 (예컨대, 비트 레이트, 채널화 코드 등) 을 전송하기 위해 사용되는 전송 포맷 조합 표시부 (TFCI) 필드, (3) 여러 송신 다이버시티 모드와 같은, 사용자 단말기와 기지국간의 피드백을 요구하는 기술들을 지원하기 위해 이용되는 피드백 정보 (FBI) 필드, 및 (4) 노드 B 가 다운링크를 통해 전력 송신을 조절하도록 하는 전력 제어 정보를 전송하기 위해 사용되는 송신 전력 제어 (TPC) 필드를 포함한다.
도 3 은 HSDPA 를 구현하기 위해 사용되는 여러 다운링크와 업링크 물리 채널들 간의 타이밍 관계를 도시하는 도면이다. 도 3 에 도시된 타이밍 관계는 HSDPA 송신을 수신하기 위해 지정된 특정 UE 에 대한 것이다.
업링크 DPCCH 는 업링크 DPCH 에 대해 시그널링을 송신하는 UE 에 의해 사용된다. 업링크 DPCCH 의 타이밍은 참조로서 사용되고, 업링크 DPCCH 의 타이밍에 상대적인 다른 물리 채널들에 대한 타이밍이 제공된다.
도 3 에서 도시된 바와 같이, HARQ 패킷은 HS-DPSCH 를 통해 서브프레임 (312) 으로 UE 에 송신된다. 서브프레임 (312) 의 개시는 업링크 DPCCH 를 통한 슬롯의 개시인, 시간 T1 후의 어떤 시간량에서 발생한다. HARQ 패킷은, 패킷을 복원하기 위해 수신하고 시도하는 지정된 UE 로 송신된다. 디코딩 프로세스의 결과에 기초하여, UE 는 다음, (1) 패킷이 정확하게 수신되었음을 표시하는 긍정응답 (ACK), (2) 패킷이 에러 (즉, 소거된) 상태로 수신되었음을 표시하는 부정응답 (NAK), 또는 (3) 대응하는 HS-SCCH 검출을 실패하면 (손실하면) 아무 것도 송신하지 않음 (또는 DTX 비트), 을 되돌려 보고한다. 이 피드백 정보는 업링크 HS-DPCCH 를 통해 지정된 서브프레임 (314) 으로 UE 로부터 송신된다. 서브프레임 (314) 은 대응하는 서브프레임 (312) 의 종단으로부터의 특정한 시간량인, 시간 T2 에서 개시된다. 서브프레임 (312) 의 종단과 서브프레임 (314) 의 개시 간의 지연은 7.5 슬롯에 0 내지 255 칩 간의 값인 τx 의 지연을 더한 것으로 정의된다. 지연 τx 는 업링크 DPCCH 상의 슬롯의 개시 (T1) 와 업링크 HS-DPCCH 상의 서브프레임 (314) 의 개시 (T2) 간의 경과시간 τy 가 256ㆍm (여기서 m 은 정수) 이 되도록 정의된다.
다시 도 1 을 참조하면, HSDPA 에 대해, UE 는 복수개의 노드 B 들이 DPCH 에 대해 업링크상에 있는 소프트 핸드오버 (SHO) 중에 있을 수 있다. 소프트 핸드오버는 데이터 송신의 신뢰도를 증대시키기 위해 다중 송신이 수신되고 처리되는 프로세스이다. 다운링크에 대해, 데이터는 복수개의 노드 B 들로부터, (1) 다중 수신 송신에 대한 심볼들을 결합하거나, 또는 (2) 다중 수신 송신에 대한 심볼들을 독립적으로 디코딩하고 최적의 디코딩 결과를 선택할 수 있는 UE 로 송신된다. 업링크에 대해, UE 로부터의 데이터 송신은 복수개의 노드 B 들에 의해 수신되고 디코딩된 결과를 제공하도록 처리된다. 일반적으로, 업링크에 대해, 각각의 노드 B 는 그 수신된 송신에 대한 심볼들을 독립적으로 디코딩하고 디코딩된 결과를 결합/선택을 위해 RNC 에 제공한다.
HSDPA 는 복수개의 노드 B 들이 HS-DSCH 에 대해 다운링크 상에 있는 소프트 핸드오버를 지원하지 않는다. HSDPA 에 대해, UE 의 활성 세트에서의 오직 하나의 노드 B 만이 HSPDA 에 대한 서비스중인 노드 B (또는 단순히, 서비스중인 노드 B) 로서 지정된다. 활성 세트는 UE 가 현재 통신하는 노드 B 들의 리스트를 포함한다. 소프트 핸드오버가 HSDPA 에 대해 지원되지 않으므로, 도 1 에 도시된 바와 같이, UE 는 HSDPA 송신을 오직 서비스중인 노드 B 로부터 수신한다. 일반적으로, UE 의 활성 세트내의 다른 노드 B 들은 서비스중인 노드 B 에 의한 HSDPA 송신을 심지어 인지하지도 못한다. 따라서, HSDPA 에 대한 UE 에 의해 업링크 HS-DPCCH 상에서 보고되는 피드백 정보는 서비스중인 노드 B 로 향하고, 다른 노드 B 들로 향하지 않는다.
여기에 사용된 것처럼, 링크 불균형은 서비스중인 노드 B 가 UE 에 대한 최적의 업링크를 갖지 않는 것으로 인한 현상이다. 이 현상은 많은 이유로 인해 발생할 수 있다. 서비스중인 노드 B 가 최적의 업링크를 갖지 못하는 일반적인 이유는 핸드오프 지연 때문이다. RNC 는 UE 의 활성 세트내의 모든 노드 B 들의 수신 다운링크 SNR 을 평가하고, 그 다음으로, 핸드오프 지시 메시지를 UE 로 전송한다. 이 프로세스는 큰 지연과 연관될 수 있다. 또 다른 이유로는, HSDPA 다운링크에 대응하는 업링크가 또 다른 업링크보다 더 약해질 때 참 물리적 불균형이 존재할 수 있다는 것이다.
서비스중인 노드 B 가 UE 가 최적 업링크를 갖는 노드 B 와 다를 때, 서비스중인 노드 B 에의 업링크가 더 이상 신뢰할 수 없는 것에 의해 시나리오가 생성된다. UE 로부터의 피드백 정보가, 서비스중인 노드 B 에 의해 신뢰할 수 있도록수신되지 않기 때문에, 링크 불균형은 HSDPA 에 대한 성능에 해로운 영향을 가질 수도 있다. 링크 불균형에서 기인하는 성능에 대한 영향을 이하 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, HSDPA-가능 UE 는 2 개의 노드 B, B1 과 B2 간의 업링크 소프트 핸드오버중에 있다. 업링크 DPDCH (즉, 업링크 DPCH 의 데이터 부분) 는 양 노드 B 들에 의해 수신된다. 각각의 노드 B 는 수신된 업링크 DPDCH 를 독립적으로 처리하고 디코딩된 결과를 RNC 에 제공한다. RNC 는 양 노드 B 로부터의 디코딩 결과를 수신하고 결합하고, DPCH 상에서 업링크 송신의 블록 에러 레이트 (BLER) 를 결정하고, 양 노드 B 에 설정점을 제공한다. 설정점이란 특정한 목표 BLER 를 달성하기 위해 요구되어지는 특정한 목표 수신 신호 품질이다. 설정점은 특정한 신호 대 잡음-및-간섭 비율 (SNR) 또는 다른 측정에 의해 정량화될 수 있다. 설정점은 실질적인 BLER 가 목표 BLER 보다 높으면 높게 조절되고, 실질적인 BLER 가 목표 BLER 보다 낮으면 낮게 조절된다. BLER 에 기초하여 설정점을 조절하는 메카니즘을 종종 외부 전력 제어 루프 (outer power control loop) 라고 지칭한다.
설정점은 UE 의 업링크 송신 전력을 조절하기 위해 노드 B 에 의해 사용된다. 특히, 특정한 노드 B 에서의 수신된 SNR 이 설정점보다 낮으면, UP 명령은 송신 전력의 증대를 요청하기 위해 UE 로 송신될 수 있다. 반대로, 수신된 SNR 이 설정점보다 크면, DOWN 명령이 송신 전력의 감소를 요청하기 위해 UE 로 송신될 수 있다. UE 는 모든 노드 B 들로부터 명령들을 수신하고 "OR-of-the-RULE" 규칙을 구현함으로써, 노드 B 가 감소를 요청하면 업링크 송신 전력을 저감시킨다. 수신된 SNR 에 기초하여 UE 의 송신 전력을 조절하는 메카니즘을 종종 내부 전력 제어 루프 (inner power control loop) 라고 지칭한다.
이 예에 대해, 서비스중인 노드 B 는 B1 이지만 UE 로부터 제 2 노드 B2 로의 업링크가 더 우수하다. RNC 는, DPDCH 에 대한 타겟 BLER 타겟이 충족되는한, 양 노드 B 들에 대한 외부 루프에 대해 동일한 업링크 설정점을 유지한다. UE 의 활성 세트내의 각각의 노드 B 는 UE 로부터의 업링크 송신의 수신된 SNR 을 결정한다. 이 업링크 수신된 SNR 은 UE 에 의해 송신되는 파일럿 (즉, 도 2d 에 도시되어 있는, 업링크 DPCCH 의 파일럿 필드에서 송신된 파일럿) 에 기초하여 측정될 수 있다. 노드 B2 로의 업링크가 노드 B1 로의 업링크보다 더 양호하기 때문에, 노드 B1 에서 수신된 업링크 송신에 대한 수신된 SNR 이 설정점보다 낮고, 노드 B2 에서의 수신된 SNR 이 설정점보다 크다. 그 후, 노드 B1 은 업링크 송신 전력을 증대할 것을 UE 에게 요청하는 UP 명령을 전송하는 한편, 노드 B2 는 송신 전력을 감소하라고 UE 에게 요청하는 DOWN 명령을 전송한다. UE 가 OR-of-the-DOWN 규칙을 구현하면, 노드 B2 로부터 수신된 DOWN 명령으로 인하여 UE 는 업링크 송신 전력을 저감한다.
또한, HSDPA 에 대해, UE 는, (1) HS-DPSCH 를 통한 HSDPA 송신에 대한 HARQ 용 ACK/NAK 시그널링 메시지들, (2) UE 로의 HSDPA 송신을 스케줄링하는 스케줄러에 의해 사용되는 채널 품질 표시부 (CQI) 시그널링을 포함하는 업링크 HS-DPCCH 를 송신한다. HS-DPSCH 가 단지 서비스중인 노드 B1 으로부터 송신되고 소프트 핸드오버가 이 물리 채널에 대해 지원되지 않으므로, 관련 업링크 HS-DPCCH 를 통한 피드백 정보는 단지 서비스중인 노드 B1 를 위해 의도된다. 그러나, 서비스중인 노드 B1 에서 업링크에 대한 낮은 수신된 SNR 로 인하여, 업링크 HS-DPCCH 의 신뢰도는 뚜렷하게 또는 강렬하게 저감될 수 있다. 특히, 업링크 HS-DPCCH 의 신뢰도는 두 노드 B 들 간의 링크 불균형의 증대와 함께 더 나빠진다.
이러한 상태가 존재할 때, 노드 B 들 간의 링크 불균형 영향을 저감하는 기술들을 여기 제공한다. 일 양태에서, 서비스중인 노드 B 는 HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 각각의 UE 에 대한 업링크 수신된 SNR 을 모니터링한다. 그후, 서비스중인 노드 B 는, 업링크 수신된 SNR 및 SNR 임계값에 기초하여, 이러한 각각의 UE 에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정한다. 또 다른 양태에서, 링크 불균형의 가능성이 검출되면, 그 다음으로 HARQ 프로세스에서 3-방향 핸드쉐이크가 HSPDA 송신에 대한 피드백 메카니즘의 신뢰도를 검사하기 위해 수행된다. 그 후, 적절한 응답 행위가 검사 결과에 기초하여 수행된다. 이들 양태들을 이하 상세히 설명한다.
신뢰할 수 있는 HSDPA 송신을 위해, 업링크 HS-DPCCH 를 통한 UE 로부터의 ACK/NAK 송신에 대한 요구사항은 아래와 같이 명시된다.
Probability {ACK →NAK} ≤10-2
Probability {NAK →ACK} ≤10-4
Probability {DTX →ACK} ≤10-2
이는, (1) UE 에 의해 송신된 ACK 가 노드 B 에 의해 NAK 로서 수신되는 확률이 10-2 보다 작거나 같아야 하며, (2) UE 에 의해 송신된 NAK 가 노드 B 에 의해 ACK 로서 수신되는 확률이 10-4 보다 작거나 같아야 하며, (3) UE 에 의해 송신되는 불연속 송신 (DTX) 비트가 노드 B 에 의해 ACK 로서 수신되는 확률이 10-2 보다 작거나 같아야 한다는 것을, 말하고 있다.
송신된 ACK 가 에러 상태로 NAK 로서 수신되면, UE 에서 정확하게 디코딩된 데이터는 노드 B 에 의해 불필요하게 재송신될 수 있다. 이것은 시스템의 용량을 저감하지만 UE 성능의 새로운 영향을 주는 것은 아니다. 그러나, 송신된 NAK 가 에러 상태로 ACK 로서 수신되면, UE 에서 에러 상태로 디코딩된 데이터는 노드 B 에 의해 재송신되지 않는다. 그후, 이것은 UE 및 시스템 성능에 심각한 영향을 줄 수 있다. 따라서, NAK 들은 높은 신뢰도가 달성되도록 하는 방식으로 UE 에 의해 업링크를 통해 송신된다. 그러나, 링크 불균형의 존재에서, 심지어 반복 및/또는 높은 NAK/파일럿 비율로, 10- 4 의 특정 {NAK →ACK} 에러 목표 또는 더 나은 것이 달성될 수 없다.
도 4 는 링크 불균형에 대해 검출하기 위하여 UE 들에 대한 업링크 수신된 SNR 들을 모니터링하는 서비스중인 노드 B 에 의해 수행되는 프로세스 (400) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 프로세스 (400) 는 HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 각각의 UE 에 대해 수행될 수 있다.
초기에, 서비스중인 노드 B 는 UE 로부터 업링크 송신의 수신된 SNR (예컨대, 업링크 DPCCH 내에 포함되는 파일럿) 을 측정한다 (단계 410). 그 다음으로, 서비스중인 노드 B 는 UE 의 업링크 수신된 SNR 을 특정 SNR 임계값에 대해 비교한다 (단계412). 이 SNR 임계값은 선택되어 링크 불균형의 좋은 검출을 제공하며, 컴퓨터 시뮬레이션, 경험적 측정, 다른 수단들, 또는 그들의 조합에 기초하여 결정될 수 있다. 구체적인 예로서, SNR 임계값은 -21 dB 에 설정될 수도 있다.
그 다음으로, UE 에 대한 업링크 수신된 SNR 이 SNR 임계값보다 작은지 판단이 수행된다 (단계 414). 비교의 결과가 '아니오' 이면, UE 는 링크 불균형을 경험하지 않는 것으로 분류되고 (단계 416), 프로세스는 종료된다. 이와는 달리, 수신된 SNR 이 SNR 임계값보다 작으면, UE 는 잠재적으로 링크 불균형을 경험하는 것으로 분류된다 (단계 418). 그 다음으로, UE 로부터 서비스중인 노드 B 로의 업링크 피드백의 신뢰도를 검사하기 위해 3-방향 핸드쉐이크가 수행된다 (단계 420). 3-방향 핸드쉐이크를 이하 상세히 설명한다. 그 다음으로, 적절한 응답 행위가 3-방향 핸드쉐이크에 기초하여 수행된다. 그후, 프로세스는 종료된다.
도 4 에서, 단계 410 내지 단계 414 는 UE 가 잠재적으로 링크 불균형을 경험하고 있는지를 판단한다. 단계 416 내지 단계 420 은 링크 불균형의 해로운 영향을 저감하기 위해 수행되는 초기 단계들이다 (간략화를 위해, 다른 저감 단계들은 도시하지 않는다).
도 5 는 업링크의 신뢰도를 검사하기 위해 서비스중인 노드 B 와 UE 간에 3-방향 핸드쉐이크를 수행하기 위한 프로세스 (420a) 의 일 실시형태의 흐름도이다. 프로세스 (420a) 는 도 4 의 단계 (420) 를 위해 사용될 수 있는 일 실시형태이다. 일 실시형태에서, 오버헤드 시그널링의 양을 저감하기 위해, 프로세스 (420a) 는 UE 가 링크 불균형을 경험하고 있는지를 검출한 후에만 수행된다.
3-방향 핸드쉐이크에 대하여, 서비스중인 노드 B 는 HS-DSCH 를 통해 HARQ 패킷을, HS-SCCH 를 통해 관련 시그널링을 초기에 송신한다 (단계 510). HARQ 패킷은 지정된 UE 에 대한 데이터를 포함하는 패킷이다. HAQR 패킷에 포함되는 패킷은, 예를 들면 (1) 서비스중인 노드 B 가 UE 로 송신하는 어떤 데이터를 갖는지 여부, (2) ACK 또는 NAK 가, 만약 있으면, 서비스중인 노드 B 에 의해 수신되었는지 여부, (3) 링크 불균형이 UE 에 대해 검출되었는지 여부 등과 같은 여러 계수들에 의존한다. 따라서, HARQ 패킷은 신규 데이터 패킷, 먼저 송신된 데이터 패킷, 먼저 송신된 데이터 패킷의 부분 패킷, 또는 다른 유형의 패킷을 포함할 수도 있다.
HS-SCCH 에서의 관련 시그널링은 위에 열거된 정보를 포함하며, 이것은 (1) 패킷이 의도되는 특정 UE 를 식별하기 위해 사용되는 UE ID 및 (2) 관련 HS-DSCH 상의 데이터 송신을 설명하는 여러 파라미터들을 포함한다. 예를 들면, 이 파라미터들은 채널화 코드, 전송 블록 크기, 우선순위 큐 (priority queue) 등을 식별할 수 있다. HS-SCCH 를 통해 송신되는 파라미터들은 HS-DSCH 를 통해 송신되는 HARQ 패킷을 수신하기 위해 UE 에 의해 사용되며, 수신 HARQ 패킷에 관련된 다른 행위들을 수행하기 위해 더 사용될 수 있다.
UE 는 관련 HS-DSCH 상에서 패킷을 복원해야 하는지 여부를 판단하기 위해 HS-SCCH 를 수신하고 처리한다 (단계 520). UE 가 HS-SCCH 를 분실하는지 여부에 따라 결정이 수행된다 (단계 522). UE 는, HS-DSCH 를 통한 HAQR 패킷이 그것을 위해 의도되는지 검출하는 것을 실패하면, HS-SCCH 를 분실한다. 이것은, 예를 들면, UE 가 HS-SCCH 에서 UE ID 를 부정확하게 디코딩하면, 그 경우가 될 수 있다. 만약, UE 가 HS-SCCH 를 분실하면, 그 패킷에 대해 업링크 HS-DPCCH 를 통해 어떤 것 (DTX) 도 송신하지 않는다 (단계 524). DTX 는 업링크 송신이 턴오프되어야 하고, 실질적으로 UE 에 의해 송신되지 않음을 단지 표시한다.
이와는 달리, 만약 UE 가 HS-SCCH 를 적절하게 수신하고 HS-SCCH 상에서의 디코딩된 시그널링으로부터 HARQ 패킷이 HS-DSCH 를 통해 송신되면, UE 는 패킷을 복원하기 위해 HS-DSCH 를 처리한다 (단계 526). 그후, 패킷이 에러 상태로 (즉, 소거된) 또는 정확하게 수신되었는지 판단이 수행된다 (단계 528). 패킷이 에러 상태로 수신되었으면, NAK 가 그 패킷에 대한 피드백으로서 업링크 HS-DPCCH 를 통해 송신된다 (단계 530). 이와는 달리, 패킷이 정확하게 수신되었으면, ACK 가 업링크 HS-DPCCH 를 통해 송신된다 (단계 532).
어떤 경우에도, HS-DSCH 상에서 송신되는 HARQ 패킷에 대해, 서비스중인 노드 B 는 UE 로부터 피드백 정보를 기대한다. 그후, 서비스중인 노드 B 는 그 패킷에 대한 UE 에 의해 송신되는 (DTX 비트, NAK, 또는 ACK 가 될 수 있는) 피드백 정보를 복원하기 위해 업링크 HS-DPCCH 를 수신하고 프로세싱한다 (단계 540).
일 실시형태에서, 서비스중인 노드 B 는 또 다른 (제 2) HAQR 패킷을 HS-DSCH 패킷을 통해 전송하고, 관련 시그널링을 HS-SCCH 를 통해 송신한다 (단계 542). 만약 어떤 데이터도 UE 에 대한 전송을 위해 스케줄링되지 않으면, 서비스중인 노드 B 는 널 (null) 또는 더미 (dummy) HARQ 패킷을 제 2 HARQ 패킷으로서 송신한다. 널 HARQ 패킷은 패이로드가 없는 단순한 패킷이다. HS-SCCH 를 통한 관련 시그널링은 적절한 값으로 설정되는 신규 데이터 표시부를 가진다. 일 실시형태에서, 서비스중인 노드 B 가 UE 로부터의 피드백 정보에 대한 ACK 를 디코딩하면 신규 데이터 표시부는 일 ("1") 에 설정되고, 다른 경우에는 영 ("0") 에 설정된다. 따라서, 제 2 HARQ 패킷 송신은, 적절하게 설정된 신규 데이터 표시부에 대한 값으로 다음 송신에서 관련 HS-SCCH 의 효과적인 송신이 될 수 있다.
UE 는 UE 에 대한 서비스중인 노드 B 에 의해 송신된 신규 데이터 표시부를 검출하기 위해 HS-SCCH 를 수신하고 프로세싱한다 (단계 550). 그후, UE 는 신규 데이터 표시부가 서비스중인 노드 B 에 의해 적절하게 설정되었는지 판단하기 위해 검출된 표시부를 기대되는 값에 대하여 비교한다 (단계 552). 표 1 은 검출된 표시부와 기대값 간의 비교로부터 가능한 결과들을 나열한다.
표 1
Figure 112010005435912-pat00001
도 1 에 도시되는 바와 같이, 만약 DTX 비트 또는 NAK 가 UE 에 의해 전송되었고 0 이 신규 데이터 표시부에 대해 수신되었으면, 또는 ACK 비트가 UE 에 의해 송신되었고 1 이 신규 데이터 표시부에 대해 수신되었으면, UE 로부터의 피드백 정보가 서비스중인 노드 B 에 의해 정정되어 수신되고, 또한, 정확하게 UE 로 전송되었다고 가정한다. 이 경우에, HARQ 패킷에 대한 3-방향 핸드쉐이크는 종료된다.
그러나, UE 가 DTX 비트 또는 NAK 를 이전 업링크 HS-DPCCH 송신에서 전송하였고, 그 결과, HS-SCCH 에서 (ACK 를 수신했을 경우에만 서비스중인 노드 B 에 의해 송신된) 신규 데이터 표시부에 대해 일 ("1") 을 수신하면, 3 가지 중 하나를 의미할 수 있다.
1. HARQ 패킷이 HS-DSCH 를 통해 선행 전송되었고 UE 는 관련 HS-SCCH 를 분실함으로써, DTX 비트를 업링크 HS-DPCCH 를 통해 송신한다 (도 5 의 단계 524). 이 DTX 비트는 서비스중인 노드 B 에 의한 ACK 로서 에러 상태로 수신되었고, 그후, HS-SCCH 를 통해 신규 데이터 표시부에 대한 일 ("1") 을 전송하였다. (이것은 표1 에서 첨자 1 에 대응한다.)
2. UE 는 이전 HARQ 패킷을 부정확하게 소거로서 디코딩하였고, NAK 를 업링크 HS-DPCCH 를 통해 전송하였다. 이 NAK 는 서비스중인 노드 B 에 의한 ACK 로서 에러 상태로 수신되었고, 그 후, HS-SCCH 상에서 신규 데이터 표시부에 대한 일("1") 을 송신하였다. (이것은 표 1 에서 첨자 2 에 대응한다.)
3. UE 는 선행 스케줄링되지 않았고 DTX 를 업링크를 통해 전송해왔다. 그후, UE 는 스케줄링되고, 서비스중인 노드 B 는 HSS-SCCH 에서 신규 데이터 표시부가 일 ("1") 에 설정된 상태에서 데이터를 전송한다. 이 경우와 관련된 문제는 없다.
경우 2 에 대해, 서비스중인 노드 B 는 UE 로부터의 피드백 정보를 에러 상태로 검출했고 UE 에 존재하지 않는 HARQ 패킷을 재송신하지 않을 것을 UE 가 인식한다. 심지어 경우 1 에 대해서도, 만약 HS-SCCH 가 더미 패이로드를 표시하면, UE 는 이전 제어 채널을 분실했고 노드 B 가 업링크 HS-DPCCH 를 해석하는데 에러가 났다는 것을 인식한다. 그후, UE 는 링크 불균형으로 인한 신뢰할 수 없는 업링크를 다루는 행위(들)을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상위계층이 에러가 난 데이터 송신을 잡아내고 상위 계층에서 재송신을 유발할 것이라는 기대로, UE 는 그것의 리오더링 버퍼를 상위 계층 (무선 링크 제어 (RLC) 계층) 으로 쏟아낼 수 있다.
또 다른 방법으로, UE 가 이전 업링크 HS-DPCCH 송신에서 ACK 를 송신했고, 그 결과, (ACK 이외의 것을 수신했을때만 서비스중인 노드 B 에 의해 전송되는) 신규 데이터 표시부에 대한 영 ("0") 을 HS-SCCH 를 통해 수신하면, 다음을 의미할 수 있다.
1. UE 는 이전 HARQ 패킷을 정확하게 디코딩했고 ACK 를 업링크 HS-DPCCH 를 통해 전송하였다. 이 ACK 는 서비스중인 노드 B 에 의해 에러 상태로 수신되었고, 그 후, HS-SCCH 를 통해 신규 데이터 표시부에 대한 영 ("0") 을 전송하였다. (이것은 표 1 에서 첨자 3 에 대응한다.)
전술한 에러는 성능의 견지에서 볼 때 파국적인 사건은 아닌데, UE 에 의해 이미 정확하게 디코딩된 패킷의 서비스중인 노드 B 에 의해 재송신을 단순히 초래하기 때문이다. UE 는 단순히 이 재송신을 무시할 수 있다.
따라서, 3-방향 핸드쉐이크는 업링크 송신이 서비스중인 노드 B 에 의해 정확하게 디코딩되었는지 여부를 UE 가 검사하는 메카니즘이다. 이 메카니즘은 다소의 오버헤드 시그널링 및 널 HARQ 패킷의 HS-SCCH 송신에 대한 추가적 송신 전력을 이용하여 구현될 수 있다. 업링크 신뢰도를 검사하기 위해 사용되는 다소간의 시그널링 및 송신 전력은, 링크 불균형이 의심되는 경우에만, 3-방향 핸드쉐이크의 수행에 의해 최소화될 수 있다.
3-방향 핸드쉐이크는 HSDPA 에 대한 성능을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 신뢰할 수 없는 링크를 검출하는 능력으로 (예컨대, 상위 계층에서 다른 메카니즘에 의존해야하는 것 대신에), 적절한 응답 행위가 선행 단계에서 수행될 수 있다. 신뢰할 수 없는 링크를 검출하는 능력이 없이, UE 는 소거된 프레임의 재송신을 위해 NAK 를 전송할 수 있고, 이것은 ACK 로서 에러 상태로 수신될 수도 있다. 그후, UE 는 연장된 기간 동안, 예를 들면, (상위 계층에 의해 유지될 수 있는) 타이머의 만료까지, 이 소거된 패킷의 재송신을 대기하고 있을 수 있다.
도 6 은 노드 B (104) 의 일 실시형태의 블록도이다. 다운링크를 통해, 다운링크 DPCH, HS-DSCH, 및 HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 UE 에 대한 HS-SCCH 를 위한 데이터는, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (612) 에 의해 수신되고 프로세싱된다 (예컨대, 포맷되고, 인코딩되고, 등등). 각 채널에 대한 프로세싱은 그 채널과 관련된 파라미터들 세트에 의해 결정되고, W-CDMA 표준 문서들에 의해 기술된 것처럼 수행될 수 있다. 그후, 프로세싱된 데이터는 변조기 (MOD; 614) 에 제공되고 더 프로세싱되어 (예컨대, 채널화되고, 스크램블링되고, 등등) 변조된 데이터를 제공한다. 그후, 송신기 (TMTR) 유닛 (616) 은 변조된 데이터를, 다운링크 신호를 제공하는 더 많은 상태들 (예컨대, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환) 인, 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환한다. 다운링크 신호는 듀플렉서 (D; 622) 를 통해 라우팅되고 안테나 (624) 를 통해 지정된 UE (들) 로 송신된다.
도 7 은 UE (106) 의 일 실시형태의 블록도이다. 다운링크 신호는 안테나 (712) 에 의해 수신되며, 듀플렉서 (714) 를 통해 라우팅되며, 그리고 수신기 (RCVR) 유닛 (722) 으로 제공된다. 수신기 유닛 (722) 은 수신 신호를 조절하고 (예컨대, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향변환) 조절된 신호를 더 디지털화하여 샘플들을 제공한다. 그후, 복조기 (724) 는 샘플들을 수신하고 처리하여 (예컨대, 디스크램블링, 채널화, 및 데이터 복조) 심볼들을 제공한다. 복조기 (724) 는 수신 신호의 다중 인스턴스 (또는 다중경로 컴포넌트) 를 프로세싱할 수 있는 레이크 수신기를 구현할 수 있고, 결합된 심볼을 제공할 수 있다. 그후, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (726) 는 심볼들을 디코딩하고, 수신된 패킷들을 검사하고, 그리고 디코딩된 패킷들을 제공한다. 복조기 (724) 및 RX 데이터 프로세서 (726) 에 의한 프로세싱은 변조기 (614) 및 TX 데이터 프로세서 (612) 에 의한 프로세싱에 각각 상보적이다.
HSDPA 송신에 대해, RX 데이터 프로세서 (726) 는 각각의 수신 HARQ 패킷의 상태 (즉, 정확하게 수신되거나 또는 소거된) 를 제어기 (730) 으로 제공한다. 각각의 수신 HARQ 패킷에 대해, 제어기 (730) 는, 패킷이 정확하게 디코딩되면 ACK 를, 패킷이 에러 상태로 디코딩되면 NAK 를 제공한다.
업링크를 통해, 업링크 DPCH 에 대한 데이터, 파일럿 데이터, 및 피드백 정보는 송신 (TX) 데이터 프로세서 (742) 에 의해 프로세싱되고 (예컨대, 포맷, 인코딩, 등등), 변조기 (MOD; 744) 에 의해 더 프로세싱되고 (예컨대, 채널화, 스크램블링, 등등), 그리고 송신기 유닛 (746) 에 의해 컨디셔닝되어 (예컨대, 아날로그 신호로 변환, 증폭, 필터링, 및 주파수 하향변환) 업링크 신호를 제공한다. 업링크에 대한 데이터 프로세싱은 W-CDMA 표준 문서들에 의해 설명되어 있다. 업링크 신호는 듀플렉서 (714) 를 통해 라우팅되고 안테나 (712) 를 통해 하나 이상의 노드 B (104) 들로 송신된다.
도 6 을 다시 참조하면, 노드 B (104) 에서, 업링크 신호는 안테나 (624) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (622) 를 통해 라우팅되며, 수신기 유닛 (628) 으로 제공된다. 수신기 유닛 (628) 은 수신된 신호를 조절하고 (예컨대, 주파수 하향변환, 필터링 및 증폭) 조절된 신호를 디지털화하여 샘플들의 스트림을 제공한다.
도 6 에 도시된 실시형태에서, 노드 B (104) 는 많은 채널 프로세서들 (630a~630n) 을 포함한다. 각각의 채널 프로세서 (630) 는 데이터 및 할당된 UE 에 의해 업링크를 통해 송신된 피드백 정보를 복원하기 위해 하나의 UE 에 대한 샘플 스트림을 프로세싱하기 위해 할당될 수 있다. 각각의 채널 프로세서 (630) 는 (1) 심볼들을 제공하기 위해 샘플들을 프로세싱하는 (예컨대, 디스크램블링, 채널화, 등등) 복조기 (632), (2) 할당된 UE 에 대한 디코딩된 데이터를 제공하기 위해 심볼들을 더 프로세싱하는 RX 데이터 프로세서 (634) 를 포함한다.
일 실시형태에서, UE 들로부터 수신된 파일럿 심볼들은 복조기 (632) 에 의해 신호 품질 측정기 (650) 로 제공되며, 업링크 DPCH 를 통한 송신 SNR 을 측정한다. 주어진 채널에 대한 SNR 은 미국 특허 제 6,097,972 호, 제 5,903,554 호, 제 5,056,109 호, 및 제 5,265,119 호에 개시되어있는 것들과 같은 여러 기술들을 이용하여 측정될 수 있다.
HSDPA 송신을 수신하도록 지정된 각각의 UE 에 대해, 업링크 DPCH 에 대한 수신된 SNR 은 SNR 임계값에 대하여 비교된다. 동일한 SNR 임계값이 모든 UE 들에 대해 사용될 수 있으며, 또는 다른 SNR 임계값들이 각각의 UE 에 대해 사용될 수 있다. 각각의 UE 에 대해, 신호 품질 측정기 (650) 는 수신된 SNR 과 SNR 임계값을 비교하여, 도 4 에서 개시된 것과 같이 결정되는 링크 불균형 (LI) 표시부를 제공한다. 이 LI 표시부는 UE 가 잠재적으로 링크 불균형을 경험하는 것으로서 분류되었는지 표시하기 위해 사용된다.
제어기 (640) 는 HSDPA 송신을 수신하는 각각의 UE 에 대한 LI 표시부를 수신하고 3-방향 핸드쉐이크를 수행할지를 결정한다. 또한, 제어기 (640) 는 RX 데이터 프로세서 (634) 에 의해 검출되는 ACK/NAK 를 수신한다. 3-방향 핸드쉐이크가 수행되면, 제어기 (640) 는 HS-DSCH 를 통한 또 다른 HARQ 패킷 및 HS-SCCH 를 통한 관련 시그널링의 송신을 UE 로 전송한다. 전술한 바와 같이, HARQ 패킷의 컨텐츠는 여러 팩터들에 의존하고, HS-SCCH 를 통한 시그널링은 검출된 ACK/NAK 에 기초하여 설정된 신규 데이터 표시부를 가진다.
제어기 (640 및 730) 는 노드 B 와 UE 에서 각각 프로세싱을 제어한다. 또한, 각각의 제어기는 링크 불균형을 저감하는 프로세스의 부분 또는 전체를 구현하도록 설계될 수 있다. 제어기 (640 및 730) 에 의해 요구되는 프로그램 코드 및 데이터는 메모리 유닛 (642 및 732) 에 각각 저장될 수 있다.
간략화를 위해, 구체적인 구현 세부사항은 링크 불균형의 저감을 위해 개시되었다. 특히, UE 가 잠재적으로 링크 불균형을 경험하는지의 판정은 업링크 수신된 SNR 및 SNR 임계값에 기초한다. 또한, 이 판정은 다른 기준을 이용하여 수행될 수 있으며, 이것은 본 발명의 범위내에 있다. 예를 들면, 또한, 이 판정은 (1) 업링크 파일럿 (Ec) 의 수신 전력, (2) 업링크 DPCH 에 대한 BLER, 등에 기초하여 수행될 수 있다.
또한, 간략화를 위해, 구체적인 3-방향 핸드쉐이크 기술은, 링크 불균형이 주어진 UE 에 대해 존재할 수 있음이 판정될 때, 업링크의 신뢰도를 검사하기 위해 기술되었다. 또한, 업링크의 신뢰도를 검사하는 다른 기술들이 구현될 수 있으며, 이것은 본 발명의 범위내에 있다. 예를 들면, 업링크 HS-DPCCH 를 통해 수신되는 어떤 정보도 다운링크를 통해 (예컨대, HS-DSCH 를 통해) UE 로 재전송될 수 있다.
링크 불균형으로 인한 해로운 영향을 저감하는 기술들이 업링크에 대해 구체적으로 설명되었다고 하더라도, 또한, 이들 기술들은 다운링크에 대해 적용될 수 있다. 또한, 이들 기술들은 다른 CDMA 시스템들 (예컨대, IS-2000) 및 다른 유형의 통신 시스템들 (예컨대, TDMA 및 FDMA 시스템) 에 대해 이용될 수 있다.
여기에 설명되는, 링크 불균형의 해로운 영향을 저감하기 위한 기술들은 여러 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들면, 이들 기술들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에서 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해, 기술들의 조합 또는 어느 하나를 구현하기 위해 사용되는 엘리먼트들 (예컨대, 노드 B 및 UE 에서 도 4 및 도 5 에 도시된 프로세스들을 구현하는 엘리먼트들)은 하나 이상의 주문형 반도체 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 장치 (DSPD), 프로그래밍가능 논리 장치 (PLD), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기에 기술된 기능들을 수행하는 다른 전자 유닛들, 또는 그들의 조합내에서 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현을 위해, 이들 기술들은 여기에 기술된 기능들을 수행하는 모듈들 (예컨대, 프로시저, 함수, 등) 로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예컨대, 도 6 및 도 7 의 각각의 메모리 유닛들 (642 및 732)) 에 저장될 수 있으며 프로세서 (예컨대, 제어기들 (640 및 730)) 에 의해 처리될 수 있다. 이 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는, 당해 기술에서 공지된 여러 수단들을 통해서 프로세서에 통신 연결될 수 있도록 프로세서 외부에서 구현될 수 있다.
제목들 (headings) 은 참조를 위해 그리고 소정의 섹션 위치를 파악하는데 도움을 주도록 여기에 포함된다. 이들 제목들은 개념의 범위를 제한하도록 의도되지 않으며, 이들 개념은 전체 명세서를 통해 다른 섹션들에서도 응용할 수 있다.
상술한 실시형태들은 당업자가 본 발명을 이용 또는 제조할 수 있도록 제공된 것이다. 이들 실시형태의 여러 변형도 가능하며, 명세서내에 규정된 일반 원리는 본 발명의 범위에 벗어나지 않고 또 다른 실시형태에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시형태로 제한되는 것이 아니며, 명세서내의 원리와 신규 특징에 부합하는 폭넓은 의미로 해석할 수 있다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 통신 링크의 신뢰도를 검사하는 방법으로서,
    특정 송신기 유닛과 복수개의 수신기 유닛들 간의 제 1 통신 링크에 대해, 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정하는 단계; 및
    링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는 경우, 제 2 통신 링크를 통해 제 2 송신을 전송하는 단계로서, 상기 제 2 송신은 상기 제 1 통신 링크를 통해 제 1 송신에서 이전에 수신된 피드백 정보와 관련되는 데이터를 포함하는, 상기 제 2 송신을 전송하는 단계를 포함하는, 신뢰도 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 불균형은 상기 제 1 통신 링크가 상기 송신기 유닛으로부터 제 2 수신기 유닛으로의 링크보다는 제 1 수신기 유닛으로의 링크가 더 나쁜 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 수신기 유닛은 상기 제 2 통신 링크를 통해 상기 송신기 유닛으로 데이터를 송신하도록 지정되며, 상기 제 2 수신기 유닛은 상기 송신기 유닛으로 데이터를 송신하도록 지정되지 않는, 신뢰도 검사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 판정하는 단계는 상기 제 1 통신 링크를 통해 수신된 송신의 신호 품질을 추정하는 단계를 포함하되,
    상기 추정된 신호 품질이 임계값보다 낮은 경우, 상기 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는, 신뢰도 검사 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 추정된 신호 품질은 상기 제 1 통신 링크를 통해 수신된 파일럿의 신호 대 잡음-및-간섭 비율 (SNR) 에 대응하는, 신뢰도 검사 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 송신은, 상기 제 1 송신에서의 피드백 정보가 정확하게 수신되었는지 여부를 판정하기 위해 사용되는, 신뢰도 검사 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 제 2 통신 링크를 통한 제 3 송신에 대한 긍정응답 (ACK) 또는 부정응답 (NAK) 을 포함하며,
    상기 제 3 송신은 상기 제 1 송신에 앞서 발생하는, 신뢰도 검사 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 송신에서의 데이터는 ACK 가 수신되었는지 또는 NAK 가 수신되었는지 여부에 기초하여 설정되는 공유 제어 채널상의 비트를 포함하는, 신뢰도 검사 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 시스템에서 상기 제 1 통신 링크는 업링크이고 상기 제 2 통신 링크는 다운링크인, 신뢰도 검사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 W-CDMA 시스템인, 신뢰도 검사 방법.
  10. CDMA 통신 시스템에서 업링크의 신뢰도를 검사하는 방법으로서,
    특정 사용자 장치 (UE) 와 복수개의 기지국들 (노드 B 들) 간의 상기 업링크에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정하는 단계로서, 상기 링크 불균형은 상기 UE 로부터 데이터를 상기 UE 로 송신하도록 지정되지 않은 제 2 노드 B 로의 업링크보다는, 다운링크를 통해 데이터를 상기 UE 로 송신하도록 지정된 제 1 노드 B 로의 업링크가 더 나쁜 것을 특징으로 하는, 상기 판정하는 단계; 및
    링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는 경우, 상기 다운링크를 통해 제 2 송신을 전송하는 단계로서, 상기 제 2 송신은 상기 업링크를 통한 제 1 송신에서 이전에 수신된 피드백 정보에 관련된 데이터를 포함하는, 상기 제 2 송신을 전송하는 단계를 포함하는, 신뢰도 검사 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 판정하는 단계는 상기 업링크를 통해 수신된 파일럿의 수신 신호 대 잡음-및-간섭 비율 (SNR) 을 추정하는 단계를 포함하되,
    상기 수신된 SNR 이 SNR 임계값보다 낮은 경우, 상기 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는, 신뢰도 검사 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 긍정응답 (ACK), 부정응답 (NAK), 또는 불연속 송신 (DTX) 비트를 포함하는, 신뢰도 검사 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 고속 다운링크 공유 채널 (HS-DSCH) 을 통한 데이터 송신용인, 신뢰도 검사 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 업링크 고속 전용 물리 제어 채널 (HS-DPCCH) 을 통해 수신되는, 신뢰도 검사 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 송신은 공유 제어 물리 채널 (HS-SCCH) 을 통해 전송되는, 신뢰도 검사 방법.
  16. 디지털 신호 프로세싱 장치 (DSPD) 에 통신으로 연결된 메모리로서,
    상기 디지털 신호 프로세싱 장치 (DSPD) 는 디지털 정보를 해석하여,
    특정 송신기 유닛과 복수개의 수신기 유닛들 간의 제 1 통신 링크에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정하고; 그리고
    링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는 경우, 제 2 통신 링크를 통해 제 2 송신을 전송하며,
    상기 제 2 송신은 상기 제 1 통신 링크를 통한 제 1 송신에서 이전에 수신된 피드백 정보와 관련되는 데이터를 포함하는, 메모리.
  17. 무선 통신 시스템에서의 장치로서,
    특정 송신기 유닛과 복수개의 수신기 유닛들 간의 제 1 통신 링크에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정하는 수단; 및
    링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는 경우, 제 2 통신 링크를 통해 제 2 송신을 전송하는 수단으로서, 상기 제 2 송신은 상기 제 1 통신 링크를 통해 제 1 송신에서 이전에 수신된 피드백 정보와 관련되는 데이터를 포함하는, 상기 제 2 송신을 전송하는 수단을 포함하는, 장치.
  18. 무선 통신 시스템에서의 기지국으로서,
    특정 단말기와 복수개의 기지국들 간의 제 1 통신 링크에 대해 링크 불균형이 잠재적으로 존재하는지 여부를 판정하도록 동작하는 제어기; 및
    링크 불균형이 잠재적으로 존재하는 것으로 판정되는 경우, 제 2 통신 링크를 통해 제 2 송신을 전송하도록 동작하는 TX 데이터 프로세서로서, 상기 제 2 송신은 상기 제 1 통신 링크를 통해 제 1 송신에서 이전에 수신된 피드백 정보와 관련되는 데이터를 포함하는, 상기 TX 데이터 프로세서를 구비하는, 기지국.
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