KR100986737B1 - 이동 통신 시스템에서 상향링크 전용채널의 제어 장치 및방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 상향링크 전용채널의 제어 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법은, 이동 단말로부터 수신한 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 생성하는 과정과, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 결정하는 과정을 포함한다. 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 과정을 더 포함할 수 있고, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 기지국 제어기로 송신하는 과정을 더 포함할 수 있고,상기 송신한 메시지에 대응하여, 상기 기지국 제어기로부터 상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보에 따라 상기 상향 링크 전용 채널을 재설정하라는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
이동 통신 시스템, 향상된 상향링크 전용채널, E-DCH, 스케줄링

Description

이동 통신 시스템에서 상향링크 전용채널의 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING UPLINK DEDCATED CHANNEL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 전용 채널의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 상향링크 전용채널의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템의 일 예인 이동 통신 시스템은 사용자에게 활동성을 보장하면서 통신 서비스를 제공하기 위해 개발된 시스템이다. 이러한 이동 통신 시스템은 음성 서비스를 제공하는 형태에서 음성 서비스와 데이터 서비스를 제공할 수 있는 형태로 발전하였다. 현재에는 3세대(3rd Generated) 이동 통신 시스템이 상용화 단계에 이르렀으며, 3세대 이동 통신 시스템은 동기 방식 혹은 북미 방식으로 불리는 3 GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)의 표준과 비동기 방식 혹은 유럽 방식으로 불리는 3GPP의 표준이 제정되고 있다.
상기한 방식들 중 유럽식 이동 통신 시스템에는 GSM(Global System for Mobile Communications)을 기반으로 하고 광대역 부호분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 'WCDMA'라 칭함) 기술을 사용하는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)시스템이 있다. 또한 WCDMA 방식을 사용하는 HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access) / HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access) 방식은 유선 광대역 연결 속도에 견줄 만큼 빠른 속도로 무선 통신 접속 기능이 가능하게 되었다.
HSDPA는 기존 3GPP Release 99(이하 "R 99") WCDMA의 하향링크에 대한 전송속도를 획기적으로 증가시킨 것으로서, 3GPP Release 5에서 최초로 도입되었다. 그러나 HSDPA는 상향링크에 대해서는 추가적인 전송 속도의 증가가 거의 없는 상태이다. 이에, 추가적으로 상향링크의 속도를 증가시키기 위하여 3GPP Release 6에서 HSUPA에서 도입되었다. HSUPA는 기존의 R99 및 HSDPA와의 후방위 호환성(backward compatibility)을 고려하여, 기존 채널에 대한 변경을 하지는 않았으며, "E-"로 시작하는 채널들이 새롭게 추가되었다. 즉, 종전의 WCDMA에서 사용되는 상향 링크에서의 전송 채널인 전용 채널(Dedicated Channel: DCH)에 새롭게 향상된 상향링크 전용채널(Enhanced Dedicated Channel: E-DCH)이라는 전송채널을 추가적으로 도입하였다. 이하에서 상향링크의 향상된 전용채널을 E-DCH라고 약칭한다. 즉, HSUPA라는 이름은 산업계에서 기존의 HSDPA와 짝을 이루기 위해 사용하는 이름이며, 3GPP 표준 내에서의 정식 명칭은 E-DCH이다. 이하에서는 E-DCH는 HSDPA와 동일한 의미로 사용될 것이다. 이하에서는 설명의 편의상 E-DCH를 무선 통신 시스템의 일 예로서 설명할 것이다. 다만, 본 발명이 E-DCH에서만 적용되는 것으로 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.
E-DCH의 기술적 특징에 대해서 간략히 설명한다. E-DCH는 보다 안정된 고속의 데이터 전송을 지원하기 위하여, 적응적 변조/부호화(Adaptive Modulation and Coding: 이하 'AMC'라 칭함), 다채널 정지-대기 혼합 재전송 방식(n-channel Stop And Wait Hybrid Automatic Retransmission Request: 이하 'n-channel SAW HARQ'라 칭함), 기지국 제어 스케줄링(Scheduling)을 사용하고 또한, 시스템 성능의 향상을 위하여 2ms의 전송 시간 구간(Transmission Time Interval: TTI)을 도입하였다.
본 발명의 이해를 돕기 위하여 우선 WCDMA 이동 통신 시스템에서 E-DCH를 통한 기지국 스케줄링의 개념을 설명한다.
도 1은 일반적인 WCDMA 이동 통신 시스템에서 E-DCH를 통한 기지국의 스케줄링을 설명하는 도면이다.
HSDPA에서 스케줄링은 전용 채널을 통하여 수행된다. 이해를 돕기 위하여 HSDPA와 비교하여 설명한다. HSDPA의 스케줄링은 기지국의 공통 자원(코드와 전력)을 어느 단말에게 어느 시간 동안 할당할 것인가를 결정하는 공용(shared) 개념의 절차이다. 즉, HSDPA는 기지국이 정보 전송에 필요한 출력 에너지를 가지면서 셀 전체를 제어하는 관리자의 기능을 한다. 반면, HSUPA는 각각의 독립된 출력 자원을 보유한 단말들이 한 개의 기지국을 향하여 신호를 전송하는 구조이다. 즉, 정보 전송에 필요한 출력 에너지는 단말이 개별적으로 가지고 있지만 셀 전체를 제어하는 관리자는 기지국이 된다. 따라서 HSUPA의 스케줄링은 공용 개념이 아닌 지정(dedicated) 개념이고, 이를 위해 지정(dedicated) 채널이 사용되는 것이다. 구체적인 스케줄링 절차는 다음과 같다.
121 단계에서 단말들(101, 102, 103, 104)은 각자 E-DCH(111, 112, 113, 114)를 통해 기지국(Node B)(110)으로 스케줄링 정보가 포함된 E-DCH 데이터를 전송한다. 123 단계에서 기지국(110)은 상기 단말들(101, 102, 103, 104)로부터 수신한 스케줄링 정보를 바탕으로 하여 각 단말별로 E-DCH 데이터 전송 가능 여부를 알려주거나 E-DCH 데이터 전송률을 조정하는 스케줄링 동작을 수행한다.
상기 스케줄링 정보의 대표적인 예는 단말의 버퍼 상태(buffer state), 단말의 여유 전력 정보(UE Transmission Power Headroom: UPH) 등이며, 이외에 요청 데이터 전송률, 전송 허용 타이밍 및 기지국과 단말의 채널 상황 정보 등도 될 수 있다. 참고로 기지국에서 사용되는 스케줄링 알고리즘은 여러 가지가 있을 수 있는데, 통상적으로 시스템 전체의 성능을 높이기 위해 기지국의 측정 잡음 증가 값이 소정의 목표 값을 넘지 않도록 하면서, 기지국에서 멀리 있는 단말들(예를 들어, 103, 104)에게는 낮은 데이터 전송률을 할당하고, 가까이 있는 단말들(예를 들어, 101, 102)에게는 높은 데이터 전송률을 할당하는 방식이 사용될 수 있다.
일반적으로 하나의 기지국에는 여러 개의 단말이 속해 있다. 따라서 하나의 기지국은 자신에게 속해 있는 여러 개의 단말들로부터 동시에 E-DCH 서비스 요청을 수신할 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 각각의 단말들로부터 앞에서 언급한 바와 같은 스케줄링 정보를 수신해야 한다. 또한 특정 단말에 대한 스케줄링을 수행하는 경우 상기 복수개의 단말로부터 수신한 스케줄링 정보를 고려하여야만 한다. 그러나 이하에서는 설명의 편의상 기지국이 하나의 단말만을 고려하여 스케줄링을 수행하는 경우를 설명하도록 한다.
도 2는 종래의 WCDMA 이동 통신 시스템에서 E-DCH의 설정 및 통신 과정의 절차를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 203단계에서 기지국과 단말은 E-DCH를 설정한다. 이 때, E-DCH 설정은 기지국(201)과 단말(202)이 기존 채널인 DCH를 통해 소정의 메시지들을 송수신 함으로써 수행될 수 있다. 이에 대한 구체적인 과정은 본 발명과 직접적인 관련성이 적으므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 203단계에서 E-DCH의 설정이 이루어지면, 상기 단말(202)은 211단계에서 스케줄링 정보를 구성한다. 상기 스케줄링 정보란 상술한 것처럼 단말의 버퍼 상태(buffer state), 단말의 여유 전력 정보(UE Transmission Power Headroom: UPH) 등을 포함한다. 204 단계에서 단말(202)은 기지국(201)에게 상기 스케줄링 정보를 전송한다.
단말(202)로부터 스케줄링 정보를 수신한 기지국(201)은 212단계에서 상기 스케줄링 정보 및 현재의 채널 상황을 고려하여 단말(202)에게 허용 가능한 최대 송신 전력값 등을 알리기 위하여 스케줄링 할당 정보(scheduling grant)를 생성한다. 이후 기지국은 205단계에서 생성된 스케줄링 할당 정보를 상기 단말(202)에 전송한다. 참고로 상기 스케줄링 할당 정보는 E-AGCH(Enhanced Absolute Grant Channel) / E-RGCH(Enhanced Relative Grant Channel)를 통하여 상기 단말(202)에 전송될 수 있다.
상기 단말(202)은 상기 수신한 스케줄링 할당 정보를 이용하여 213단계에서 전송할 E-DCH의 크기와 이에 맞는 향상된 전송 형식 결합 지시자(Enhanced Transport Format Combination Indicator: 이하 'E-TFCI'라 칭함)를 결정하고, 206 단계에서 E-DCH의 데이터와 E-TFCI를 상기 기지국(201)으로 전송한다. 상기 E-DCH의 데이터와 E-TFCI를 수신한 상기 기지국(201)은 214단계에서 상기 E-DCH의 데이터와 E-TFCI의 오류 여부를 판단하여 어느 하나라도 오류가 발생했을 경우 NACK(Negative Acknowledge) 정보를, 오류가 없는 경우에는 ACK(Acknowledge) 정보를 전송한다. 또한, 상기 206 단계에서 단말(202)로부터 수신한 데이터에 의하여 다시 자원을 할당하고 스케줄링 할당 정보도 다시 단말(202)로 전송할 수 있다. 참고로 상기 NACK / ACK은 E-HICH(Enhanced Hybrid-ARQ Indication Channel)을 통하여 전송될 수 있고, 상기 스케줄링 할당 정보는 E-AGCH 또는 E-RGCH를 통하여 전송될 수 있다.
상기 도 2에서 살펴본 것처럼 기지국은 단말의 스케줄링 정보를 이용하여 단말에게 스케줄링을 한다. 앞서 설명된 바와 같이 HSUPA는 2ms의 TTI를 새롭게 추가하였다. 참고로 종전의 WCDMA 시스템은 10ms의 TTI를 사용하였었다. 이렇게 짧은 TTI를 도입한 이유는 데이터 전송 시에 기지국과 단말 간의 시간 지연을 최소화하여 스케줄링의 효율성을 증대시키기 위함이다.
그런데 이처럼 2ms TTI 구조를 사용하는 경우 10ms TTI 구조에 비하여 오버헤드 채널의 전력이 증가하고 셀 커버리지가 작기 때문에 항상 2ms TTI 구조가 유리한 것만은 아니다. 따라서 HSUPA는 단말의 전파 상황 등에 따라 2ms TTI 구조와 10ms TTI 구조를 선택하거나 양자가 혼용되어 사용될 수 있다.
어떤 TTI 구조가 사용되는가의 여부는 기지국이 기지국 제어기(Radio Network Controller)로부터 전달받은 E-DCH 구성 정보(이하 "구성 정보")에 따라 결정된다. 즉, 기지국은 전달받은 구성 정보에 포함된 TTI 구조에 따라 기지국은 단말과 초기 E-DCH 호 설정을 하고 이에 따라 동작한다. 또한, 일단 선택된 TTI 구조에서 다른 TTI 구조로 변경하려고 하는 경우, 기지국 제어기가 기지국에 재설정(reconfiguration) 요청을 하여야 TTI 구조가 변경되는 것으로 정의되어 있다. 그러나 상기 재설정 요청의 구체적 절차에 대해서는 표준에서 정의된 바가 없다.
도 3은 WCDMA 방식의 이동 통신 시스템에서 기지국 제어기가 E-DCH의 설정 상태를 알기 위한 가상의 절차를 도시한 도면이다.
305단계에서 기지국 제어기(301)는 2ms 또는 10ms의 TTI를 결정하고 결정된 TTI에 대한 정보를 포함하는 E-DCH 구성 정보를 기지국(302)에게 전송한다. 307 단계에서 기지국(302)과 단말(303)은 상기 구성 정보에 따라 E-DCH를 설정하고 상기 도 2에 설명된 바에 따라 상향 링크 데이터를 송수신 한다. 이후 309 단계에서 기지국 제어기(301)는 E-DCH가 설정된 단말(303)의 상태를 모니터링 하기 위해서 기지국을 통하여 단말에게 여유 전력 정보의 송신을 요청한다. 이에 따라 단말(303)은 311단계에서 기지국(302)을 통해 기지국 제어기(301)로 여유 전력 정보를 전송한다.
313 단계에서 기지국 제어기(301)는 수신한 여유 전력 정보에 따라 단말(303)의 상태에 따라 필요한 경우 E-DCH 구성의 변경을 결정할 수 있다. E-DCH 구성 정보 변경이 결정된 경우라면, 기지국 제어기(301)는 315 단계에서 변경된 E-DCH의 구성 정보를 제공하여 E-DCH의 재설정을 요청한다. 상기 구성 정보 변경을 예를 들어 설명하면, 만약 최초 E-DCH 설정 시 TTI를 2ms로 결정한 이후, 단말의 여유 전력 정보를 수신한 결과 여유 전력이 부족한 경우 TTI를 10ms로 재설정하도록 E-DCH의 구성 정보를 변경하는 것이다.
그런데 구성 정보 변경 등을 일련의 과정을 위하여 단말이 별도의 메시지를 사용하여 상기 단말의 상태(예를 들어, 여유 전력 정보)에 대한 정보를 기지국을 통하여 기지국 제어기에게 전송하는 경우를 가정해 볼 수 있는데 이 때 생기는 문제들은 다음과 같다.
첫 번째 문제점은 이렇게 별도의 메시지가 사용된다면, 기지국 제어기(301)와 단말(303)간 별도의 메시지 전송 시 단말(303)이 송신한 메시지가 기지국(302)을 통하여 기지국 제어기(301)까지 전송되어야 하므로 메시지의 시간 지연이 커지고, 기지국(302)에서 기지국 제어기(303)까지의 부하가 증가하게 될 것이다.
두 번째 문제점은 단말(303)의 전력이 부족하여 설정된 TTI를 이용하여 메시지를 전송할 수 없는 경우 기지국 제어기(301)는 이를 보고받지 못하는 경우가 생길 수도 있다. 이런 문제가 생기는 이유는 앞서 설명하였듯이 현재 HSUPA 표준에서는 기지국 제어기만이 TTI 구조 등의 구성 정보나 E-DCH의 호 설정 형태를 변경할 수 있는 것으로 정의되어 있기 때문이다. 즉, 기지국 제어기가 (어떤 상황에 의하여) 단말의 상태를 알지 못하여 단말의 상태에 대응하여 TTI 구조 등과 같은 구성 정보를 적절하게 변경하지 못하면, 단말은 E-DCH를 통해 데이터를 전송하지 못하고 서비스가 중단될 수 있다.
세 번째 문제점은 만일 모든 단말이 기지국을 통하여 기지국 제어기로 여유 전력 정보를 전송한다면 기지국과 기지국 제어기간 부하가 증가할 뿐 아니라 기지 국 제어기에서 처리할 수 있는 용량이 줄어들게 되어 전체적인 시스템의 성능이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 E-DCH의 서비스를 유지할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 E-DCH를 지원하는 단말, 기지국 및 기지국 제어기에 있어서, 기지국이 스케줄링 정보를 수신하여 단말의 상태를 파악하고 이를 기지국 제어기에 알려줄 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 E-DCH를 지원하는 단말, 기지국 및 기지국 제어기에 있어서, 단말의 무선 채널 상황에 따라 효율적으로 TTI 또는 호 설정형태를 변경할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 E-DCH를 지원하는 기지국 제어기의 불필요한 부하를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 E-DCH를 지원하는 기지국과 기지국 제어기 간의 부하를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 E-DCH를 지원하는 기지국 제어기의 처리 용량을 증대시켜 전송 효율을 증가시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법은, 이동 단말로부터 수신한 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 생성하는 과정과, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 결정하는 과정을 포함한다.
상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경을 요청하는 메시지 및 상기 구성 판단 정보를 기지국 제어기로 송신하는 과정을 더 포함할 수 있고, 상기 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 기지국 제어기에서 생성된 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 수신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 과정을 더 포함할 수 있고, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 기지국 제어기로 송신하는 과정을 더 포함할 수 있고,상기 송신한 메시지에 대응하여, 상기 기지국 제어기로부터 상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보에 따라 상기 상향 링크 전용 채널을 재설정하라는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법은, 기지국으로부터 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 이동 단말의 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 수신하는 과정과, 상기 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 과정을 포함한다. 상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법은, 기지국에서 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 바탕으로 하여 상향 링크 전용 채널 구성 정보가 변경된 이후, 상기 기지국으로부터 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 수신한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널의 재설정을 지시하는 메시지를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치는, 이동 단말로부터 수신한 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 생성하여 저장하도록 하고, 상기 저장된 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 결정하는 제어부와, 상기 구성 판단 정보를 저장하는 메모리를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경을 요청하는 메시지를 생성하고, 상기 생성된 메시지 및 상기 저장된 구성 판단 정보를 외부 인터페이스부를 통하여 기지국 제어기로 송신하도록 더 구성될 수 있고, 상기 송신된 메시지에 대응하고, 상기 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 기지국 제어기에서 생성된 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 외부 인터페이스부를 통하여 수신하도록 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하도록 더 구성될 수 있고, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 외부 인터페이스부를 통하여 기지국 제어기로 송신하도록 더 구성될 수 있으며, 상기 송신한 메시지에 대응하여, 상기 기지국 제어기로부터 상기 상향 링크 전용 채널을 재설정하라는 메시지를 상기 외부 인터페이스부를 통하여 수신하도록 더 구성될 수 있다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치는, 기지국으로부터 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 이동 단말의 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 수신하고, 상기 수신한 구성 판단 정보를 저장하며, 상기 저장된 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 제어부와, 상기 수신한 구성 판단 정보를 저장하는 메모리를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 상기 기지국으로 송신하도록 더 구성될 수 있다.
본 발명이 제공하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치는, 기지국에서 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 바탕으로 하여 상향 링크 전용 채널 구성 정보가 변경된 이후, 상기 기지국으로부터 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 수신한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널의 재설정을 지시하는 메시지를 생성하여 이를 상기 기지국으로 송신하는 제어부를 포함한다.
상기 본 발명의 장치 및 방법들에서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는, 상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI 길이 정보를 포함하며, 상기 상향 링크 전용 채널은, E-DCH인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 이동통신 시스템에서 E-DCH의 서비스를 유지시킬 수 있고 E-DCH를 제공하는 기지국 제어기의 불필요한 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, E-DCH를 제공하는 기지국과 기지국 제어기 간의 부하를 줄일 수 있으며, E-DCH를 제공하는 기지국 제어기의 처리 용량을 증대시켜 전송 효율을 증가시키는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서 제안하는 구성 정보의 변경을 위한 절차는 두 가지 실시예이다.
제1 실시예는 기지국이 소정의 구성 판단 정보를 이용하여 현재의 구성 정보의 변경이 필요한지를 판단하고, 만약 변경이 필요하면 상기 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 상기 구성 판단 정보를 기지국 제어기로 전송하고, 상기 기지국 제어기가 실제 구성 정보를 어떻게 변경할지를 알려주는 방식이다.
제2 실시예는 상기 기지국에서 구성 정보의 변경 여부 및 구성 정보를 어떻게 변경할 것인가를 모두 판단하고 이를 기지국 제어기에게 알리는 방식이다. 기지국 제어기는 구성 정보의 변경 메시지에 따라 그대로 다시 기지국에게 변경을 지시하고 그 지시에 따라 E-DCH를 재설정하게 된다.
즉, 제1 실시예는 구성 정보의 변경을 기지국 제어기가 수행하나, 제2 실시예는 이 같은 동작이 기지국에서 모두 수행되고 기지국 제어기는 이 결과에 따른 지시를 한다는 차이가 있다. 비유적으로 이야기하면, 제1 실시예에서는 기지국 제어기가 실질적인 권력자이고, 제2 실시예에서 기지국 제어기는 명목상 권력자에 불과할 뿐이다.
추가적으로 가능한 방안으로 제2 실시예에서 기지국이 구성 정보의 변경 내용을 확정하였으면 기지국 제어기를 거치지 않고 바로 단말과 E-DCH를 재설정할 수도 있을 것이다. 그러나 앞서 설명한 것처럼 현재 HSUPA 표준에는 기지국 제어기만이 구성 정보를 변경할 수 있는 것으로 정의되어 있기 때문에 이 같은 방안은 상기 표준과 일치하지 않게 된다. 다만, 표준을 논외로 하면 이 같은 방안도 가능할 수 있을 것이다. 이하에서 설명의 편의상 구성 정보는 TTI 정보를 일예로 하여 설명될 수 있다. 다만, 이것이 구성 정보가 TTI 정보로만 한정되지 않음은 물론이다.
먼저 본 발명의 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구성 정보의 변경을 위한 기지국과 기지국 제어기의 내부 블록 구성도이다. 도 4에는 본 발명에서 불필요한 구성 요소는 도시되지 않았다.
기지국(410)은 안테나(ANT) 및 무선부(412)를 포함한다. 무선부(412)는 송신할 데이터를 미리 결정된 대역으로 상승 변환하여 안테나(ANT)로 출력하거나 혹은 안테나(ANT)로부터 수신된 데이터를 기저 대역으로 하강 변환하여 모뎀(413)으로 출력한다. 모뎀(413)은 무선부(412)로부터 수신된 데이터를 복조 및 복호하여 기지국 제어부(411) 또는 기지국 메모리(414) 또는 기지국 제어기 메모리(422)로 출력한다. 또한 모뎀(413)은 송신할 데이터를 부호화 및 변조하여 무선부(412)로 출력한다.
기지국 메모리(414)는 단말로부터 수신한 스케줄링 정보 및 기지국에 필요한 정보를 저장한다. 상기 필요한 정보란 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 사용되는 구성 판단 정보다. 상기 구성 판단 정보란 단말로부터 수신한 스케줄링 정보에서 검출한 여유 전력 정보를 포함하는 것인데 이에 대해서는 후술하기로 한다. 외부 인터페이스부(416)는 기지국 제어기(420)와 통신을 위한 인터페이스를 제공한다.
제어부(411)는 단말로부터 수신한 스케줄링 정보로부터 구성된 구성 판단 정보를 생성하고 이를 저장하도록 하고, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 구성 정보의 변경이 필요한지를 판단한다.
그 구성이 부적절하여 변경이 필요하다고 판단될 경우, 본 발명의 제1 실시 예에서는 외부 인터페이스부(415)를 통하여 기지국 제어기(420)에게 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 상기 구성 판단 정보를 전송한다. 참고로 상기 메시지는 상기 구성 판단 정보에 합하여 전송될 수도 있고 별도의 메시지로도 전송될 수 있음은 물론이다. 또한, 별도의 메시지로 전송되는 경우 동시에 전송되지 않아도 무방하다. 이후 기지국 제어기(420)로부터 구성 정보를 변경하라는 메시지와 변경된 구성 정보를 외부 인터페이스부(415)를 통해 수신하면 상기 변경된 구성 정보에 따라 단말과 E-DCH를 재설정하여 통신하게 된다. 또한, 상기 기지국(410)의 전반적인 제어를 수행한다.
본 발명의 제2 실시예에서, 제어부(411)는 상기 구성 정보의 변경이 필요하다고 판단하면, 구성 정보의 변경을 결정하고 새로운 설정에 적용할 변경된 구성 정보를 생성한다. 이후 외부 인터페이스부(415)를 통하여 기지국 제어기(420)에게 상기 구성 정보를 변경하였다는 메시지를 전송하고, 그에 따라 기지국 제어기로부터 변경된 구성 정보에 따라 E-DCH를 재설정하라는 요청 메시지를 수신하면 상기 변경된 구성 정보에 따라 단말과 E-DCH를 재설정한다. 경우에 따라서는 이 때 기지국 제어기(420)에게 상기 변경된 구성 정보가 함께 전송될 수도 있을 것이다.
기지국 제어기(420)는 제어부(421)와 기지국 제어기 메모리(422)로 구성된다. 제1 실시예의 경우 기지국 제어기 제어부(RNC controller)(421)는 기지국(402)으로부터 상기 단말의 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지와 어떻게 구성 정보를 변경할지 여부의 판단에 필요한 구성 판단 정보를 함께 수신하여 기지국 제어기 메모리(422)에 저장하도록 하고, 상기 저장된 구성 판단 정보를 바탕으로 새로운 E-DCH 설정에 적용될 구성 정보를 결정하여 상기 기지국(410)과 단말에 변경된 E-DCH의 정보를 제공한다. 또한, 상기 기지국 제어기(420)의 전반적인 제어를 수행한다. 한편, 제2 실시예의 경우에는 기지국(410)으로부터 구성 정보를 변경하였다는 메시지를 수신하고 그에 따라 E-DCH 재설정 요청 메시지를 보낼 뿐, E-DCH 구성 정보를 변경하지는 않는다. 이미 기지국에서 구성 정보를 변경하였기 때문이다.
기지국 제어기 메모리(422)는 제1 실시예의 경우 상기 단말의 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지와 구성 판단 정보를 기지국 제어기 제어부(421)로부터 수신하여 저장한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 구성 정보 변경을 설명하는 도면이다.
505 내지 511 단계까지는 일반적인 E-DCH 설정 이후 기지국(502)이 스케줄링 정보를 단말(503)로부터 수신하는 과정을 나타낸다. 513단계에서 기지국(502)은 수신한 스케줄링 정보를 바탕으로 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 판단하기 위한 구성 판단 정보를 구성한다. 상기 기지국(502)은 상기 구성 판단 정보를 이용하여 상기 단말(503)에 대한 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 결정한다.
상기 구성 판단 정보란 통상 상기 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보 자체로 구성되는 것이 일반적이다. 따라서 상기 구성 판단 정보와 여유 전력 정보는 동일한 의미로 사용될 수도 있다. 다만, 구성 판단 정보는 상기 여유 전력 정보에 스케줄링 정보에 포함된 버퍼 상태 정보 및 채널 상황을 나타낼 수 있는 일반적인 정보(예를 들어, 신호 대 잡음 비(SINR) 등)가 더 포함되어 구성될 수도 있을 것이다.
상기 단말(503)에 대한 E-DCH 구성 정보의 변경이 필요한 경우 기지국(502)은 515단계에서 상기 기지국 제어기(501)로 현재 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 구성 판단 정보를 함께 전송한다.
517 단계에서 기지국 제어기(501)는 상기 515 단계에서 수신한 메시지에 대응하여 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 구성 정보를 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말(503)이 2ms TTI에 대해서 여유 전력이 충분치 않은 등의 이유로 상향 링크 데이터의 송신이 어려운 경우 TTI 길이를 10ms로 변경하거나 호 설정 타입을 R 99(R 99의 TTI은 10ms이므로)로 변경할 것을 결정할 수 있다. 이와 반대로 10ms TTI에 대해서 여유 전력이 충분하고 기지국의 셀 용량을 고려했을 때 2ms TTI으로도 시스템이 충분히 운영 가능한 경우 효율적인 스케줄링을 위하여 2ms TTI으로 변경하거나 호 설정 타입을 HDUPA 호로 변경할 것을 결정할 수도 있을 것이다.
이렇게 E-DCH의 변경이 결정되면 기지국 제어기(501)는 519 단계에서 상기 기지국(502)에게 변경된 E-DCH 구성 정보를 제공하고 그에 따라 E-DCH를 재설정하라는 요청을 한다. 이후 기지국(502)과 단말(503)은 521 단계에서 상기 변경된 E-DCH 구성 정보에 따라 E-DCH를 재설정하고 이후 상향 링크 데이터를 송수신하게 된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 구성 정보의 변경을 설명하는 도면이다.
605 내지 611 단계는 제1 실시예인 도 5의 505 내지 511 단계와 동일하다. 기지국은 613 단계에서 단말(603)로부터 수신한 스케줄링 정보에 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 생성하고 이를 바탕으로 상기 단말(603)의 구성 정보를 변경이 필요한지 여부를 판단한다. E-DCH의 변경이 필요한 경우 615단계로 진행하여 구성 정보를 변경한다. 이후 617 단계에서 기지국(602)은 기지국 제어기(601)에게 구성 정보를 변경하였다는 메시지를 전송한다. 이 때, 상기 변경된 구성 정보를 함께 전송할 수 있다. 기지국 제어기(601)는 619 단계에서 기지국(602)에게 변경된 구성 정보에 따라 E-DCH를 재설정할 것을 요청하고, 이에 따라 기지국(602)과 단말(603)은 변경된 E-DCH 구성 정보에 따라 E-DCH를 재설정하여 상향링크 데이터를 송수신하게 된다.
도 1은 일반적인 WCDMA 이동 통신 시스템에서 E-DCH를 통한 기지국의 스케줄링을 설명하는 도면,
도 2는 종래의 WCDMA 이동 통신 시스템에서 E-DCH의 설정 및 통신 과정의 절차를 나타낸 도면,
도 3은 WCDMA 방식의 이동 통신 시스템에서 기지국 제어기가 E-DCH 설정 상태를 알기 위한 가상의 절차를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구성 정보의 변경을 위한 기지국과 기지국 제어기의 내부 블록 구성도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 구성 정보 변경을 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 구성 정보의 변경을 설명하는 도면.

Claims (30)

  1. 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    이동 단말로부터 수신한 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 생성하는 과정과,
    상기 구성 판단 정보에 포함된 여유 전력 정보가 소정 기준 값 미만인지 여부를 검사하여 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 결정하는 과정을 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경을 요청하는 메시지 및 상기 구성 판단 정보를 기지국 제어기로 송신하는 과정을 더 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 기지국 제어기로부터 생성된 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 과정을 더 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 기지국 제어기로 송신하는 과정을 더 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 송신한 메시지에 대응하여, 상기 기지국 제어기로부터 상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보에 따라 상기 상향 링크 전용 채널을 재설정하라는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는,
    상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI(Transmission Time Interval) 길이 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널은,
    E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  9. 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    기지국으로부터 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 이동 단말의 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 수신하는 과정과,
    상기 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 과정을 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는,
    상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI(Transmission Time Interval) 길이 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널은,
    E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  13. 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    기지국에서 이동 단말로부터 수신한 포함된 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 바탕으로 하여 상향 링크 전용 채널 구성 정보가 변경된 이후, 상기 기지국으로부터 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 수신한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널의 재설정을 지시하는 메시지를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는,
    상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI(Transmission Time Interval) 길이 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널은,
    E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 방법.
  16. 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    이동 단말로부터 수신한 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 생성하여 저장하도록 하고, 상기 구성 판단 정보에 포함된 여유 전력 정보가 소정 기준 값 미만인지 여부를 검사하여 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한지 여부를 결정하는 제어부와,
    상기 구성 판단 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경을 요청하는 메시지를 생성하고, 상기 생성된 메시지 및 상기 저장된 구성 판단 정보를 외부 인터페이스부를 통하여 기지국 제어기로 송신하도록 더 구성되는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 송신된 메시지에 대응하고, 상기 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 기지국 제어기에서 생성된 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 외부 인터페이스부를 통하여 수신하도록 더 구성되는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  19. 제 16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요한 경우, 상기 구성 판단 정보를 바탕으로 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하도록 더 구성되는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 외부 인터페이스부를 통하여 기지국 제어기로 송신하도록 더 구성되는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 송신한 메시지에 대응하여, 상기 기지국 제어기로부터 상기 상향 링크 전용 채널을 재설정하라는 메시지를 상기 외부 인터페이스부를 통하여 수신하도록 더 구성되는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  22. 제 16항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는,
    상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI(Transmission Time Interval) 길이 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  23. 제 16항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널은,
    E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  24. 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    기지국으로부터 상향 링크 전용 채널 구성 정보의 변경이 필요하다는 메시지 및 이동 단말의 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 수신하고, 상기 수신한 구성 판단 정보를 저장하며, 상기 저장된 구성 판단 정보에 바탕하여 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경하는 제어부와,
    상기 수신한 구성 판단 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 변경된 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 상기 기지국으로 송신하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는,
    상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI(Transmission Time Interval) 길이 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  27. 제 24항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널은,
    E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  28. 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    기지국에서 이동 단말로부터 수신한 여유 전력 정보를 포함하는 구성 판단 정보를 바탕으로 하여 상향 링크 전용 채널 구성 정보가 변경된 이후, 상기 기지국으로부터 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보를 변경한다는 메시지를 수신한 경우, 상기 상향 링크 전용 채널의 재설정을 지시하는 메시지를 생성하여 이를 상기 기지국으로 송신하는 제어부를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널 구성 정보는,
    상기 상향 링크 전용 채널의 데이터 송수신에 사용되는 TTI(Transmission Time Interval) 길이 정보를 포함하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
  30. 제 28항에 있어서, 상기 상향 링크 전용 채널은,
    E-DCH(Enhanced Dedicated Channel)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 기지국 제어기에서 상향 링크 전용 채널을 제어하기 위한 장치.
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