KR100987204B1 - 통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 하나의 간격내에 사용자 데이터를 전송할 것을 요구하는 다수의 액세스 터미널들의 각각의 서브세트는 간격내에 전송하도록 하는 요청을 액세스 네트워크에 전송한다. 액세스 포인트는 상기 요청에 따라 다수의 액세스 터미널들 중 적어도 하나의 서브세트가 상기 간격 내에 전송하도록 스케줄링 하는 결정을 수행한다. 액세스 네트워크의 적어도 하나의 액세스 포인트는 상기 결정을 다수의 액세스 터미널들에 전송한다.

Description

통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR A DATA TRANSMISSION IN A COMMUNICATION SYSTEM}
- 상호 참조 -
본 출원은 2002년 8월 23일에 제출된 "통신 시스템에서 역방향 링크를 통한 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템"이라는 명칭의 미국 출원 제 60/405,422의 우선권을 청구하며 본 발명의 양수인에게 양수된다.
본 발명은 유선 또는 무선 통신 시스템에서의 통신들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 통신 시스템에서 데이터 전송을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
통신 시스템은 발신국으로부터 물리적으로 구별되는 착신국으로 정보 신호의 전송을 허용하도록 개발되어왔다. 통신 채널을 통해 발신국으로부터 정보 신호를 전송할 때, 정보 신호는 먼저 통신 채널을 통한 효율적인 전송에 적합한 형태로 변환된다. 정보 신호의 변환 또는 변조는 발생된 변조된 반송파의 스펙트럼이 통신 채널 대역폭 내에 한정되도록 하는 방식으로 정보 신호에 따라 반송파의 파라미터를 변화시키는 것을 포함한다. 착신국에서, 발신 정보 신호는 통신 채널을 통해 수신된 변조된 반송파로부터 재구성된다. 일반적으로, 상기 재구성은 발신국에서 사용된 변조 프로세스의 역을 사용하여 달성된다.
변조는 또한, 다중-액세스, 즉 공용 통신 채널을 통한 몇가지 신호들의 동시 전송 및/또는 수신을 용이하게 한다. 다중-액세스 통신 시스템들은 종종 공용 통신 채널로의 동시 액세스보다는 비교적 짧은 간격의 간헐적인 액세스를 필요로 하는 다수의 원거리 가입자 유니트들을 포함한다. 몇가지 다중-액세스 기술들은 당업자에게 공지되며, 이는 시분할 다중-액세스(TDMA)와 주파수 분할 다중-액세스(FDMA)이다. 다중-액세스 기술의 또다른 형태는 코드 분할 다중-액세스(CDMA) 스펙트럼 확산 시스템이며, 상기 시스템은 본 명세서에서 IS-95 표준이라 참조되는 "TIA/EIA/IS-95 듀얼 모드 광대역 스펙트럼 확산 시스템을 위한 이동국-기지국간 호환 표준"을 따른다. 다중-액세스 통신 시스템에서 CDMA 기술들의 사용은 "위성 또는 지상 중계기들을 사용하는 스펙트럼 확산 다중 액세스 통신 시스템"이라는 명칭의 USP 4,901,307호 및 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 파형들을 발생하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭의 USP 5,103,459호에 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다.
다중-액세스 통신 시스템은 무선 또는 유선이 될 수 있고 음성 트래픽 및/또는 데이터 트래픽을 반송할 수 있다. 음성 및 데이터 트래픽 모두를 반송하는 통신 시스템의 일 예는 IS-95 표준에 따라 통신 채널을 통한 음성 및 데이터 트래픽의 전송을 규정하는 시스템이다. 고정된 크기의 코드 채널 프레임들내에서 데이터를 전송하기 위한 방법은 "전송을 위한 데이터 포매팅 방법 및 장치"라는 명칭의 USP 5,504,773에 상세히 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다. IS-95 표준에 따라, 데이터 트래픽 또는 음성 트래픽은 14.4Kbps보다 높은 데이터 레이트를 갖는 20밀리초인 코드 채널 프레임들로 분할된다. 음성 및 데이터 트래픽 모두를 반송하는 통신 시스템들의 또다른 예들은 문서 번호들 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 및 3G TS 25.214을 포함하는 일련의 문서들(W-CDMA 표준) 또는 "TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems"(IS-2000 표준)에 개시된 "3rd Generation Partnership Project(3GPP)"를 따르는 통신 시스템들을 포함한다.
용어 기지국은 가입자국이 통신하는 액세스 네트워크 객체이다. IS-856 표준을 참조로 하여, 기지국은 액세스 포인트로 참조된다. 셀은 기지국 또는 기지국에 의해 서비스되는 지리적인 커버리지 영역이며, 이는 상기 용어가 사용되는 문맥에 따라 결정된다. 섹터는 기지국의 일부분이고, 기지국에 의해 서비스되는 지리적인 영역의 일부분을 서비스한다.
용어 가입자국은 본 명세서에서 액세스 네트워크가 통신하는 객체를 의미하도록 사용된다. IS-856 표준을 참조로 하여, 기지국은 액세스 터미널로 참조된다. 가입자국은 이동형 또는 고정형일 수 있다. 가입자국은 무선 채널 또는 광섬유나 동축 케이블들과 같은 유선 채널을 통해 통신하는 임의의 데이터 디바이스가 될 수 있다. 가입자국은 PC 카드, 컴팩트 플래시, 외부 또는 내부 모뎀, 또는 무선 또는 유선 전화기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 형태의 디바이스들 중 임의의 디바이스가 될 수 있다. 기지국과의 활성 트래픽 채널 접속을 설정(establish)하는 프로세스에서 가입자국은 접속 설정 상태가 되었다고 말한다. 기지국과의 액티브 트래픽 채널 접속을 설정한 가입자국은 활성 가입자국이라 통칭하며, 트래픽 상태가 되었다고 말한다.
용어 액세스 네트워크는 적어도 하나의 기지국(BS) 및 하나 또는 그이상의 기지국 제어기들의 집합이다. 액세스 네트워크는 다수의 가입자국들 사이에서 정보 신호들을 전달한다. 액세스 네트워크는 공동 인트라넷 또는 인터넷과 같이 액세스 네트워크 외부의 추가의 네트워크들에 추가 접속될 수 있고, 각각의 기지국과 상기 외부 네트워크들 사이에서 정보 신호들을 전달할 수 있다.
전술된 다중-액세스 무선 통신 시스템에서, 사용자들 간의 통신은 하나 또는 그이상의 기지국들을 통해 수행된다. 용어 사용자는 움직이는 객체들과 움직이지 않는 객체들 모두를 말한다. 제 1 무선 가입자국의 제 1 사용자는 기지국으로의 역방향 링크를 통해 정보 신호를 전송함으로써 제 2 무선 가입자국의 제 2 사용자와 통신한다. 기지국은 정보 신호를 수신하여 상기 정보 신호를 순방향 링크를 통해 제 2 가입자국에 전송한다. 만약 제 2 가입자국이 기지국에 의해 서빙되는 영역 내에 있지 않다면, 기지국은 데이터를 또다른 기지국으로 라우팅하며, 기지국의 서비스 영역에는 제 2 가입자국이 위치한다. 제 2 기지국은 순방향 링크를 통해 정보 신호를 제 2 가입자국으로 전송한다. 순방향 링크는 기지국으로부터 무선 가입자국으로의 전송들을 말하고, 역방향 링크는 무선 가입자국으로부터 기지국으로의 전송들을 말한다. 유사하게, 통신은 무선 가입자국의 제 1 사용자와 지상국의 제 2 사용자 사이에서 수행될 수 있다. 기지국은 역방향 링크를 통해 무선 가입자국의 제 1 사용자로부터 데이터를 수신하고 상기 데이터를 공중 전화 교환망(PSTN)을 통해 지상국의 제 2 사용자로 라우팅한다. 예를 들면, IS-95, W-CDMA, 및 IS-2000과 같은 다수의 통신 시스템들에서, 순방향 링크 및 역방향 링크는 개별 주파수들을 할당받는다.
음성 트래픽 서비스들 및 데이터 트래픽 서비스들에 대한 연구는 두가지 형태의 서비스들 사이에서 몇가지 중요한 차이점들을 보인다. 한가지 차이점은 정보 컨텐트의 전송시 지연에 관한 것이다. 음성 트래픽 서비스들은 엄격하고 고정된 지연 요구조건들을 부과한다. 일반적으로, 음성 프레임으로 지칭되는 미리결정된 양의 음성 트래픽 정보의 전체적인 일방향 지연은 100ms 미만이 될 수 있다. 대조적으로, 전체적인 일방향 데이터 트래픽 지연은 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 트래픽 서비스들의 효율성을 최적화하기 위해 사용되는 가변 파라미터가 될 수 있다. 예를 들어, 다중 사용자 다이버시티, 더 유리한 상태들까지의 데이터 전송의 지연, 음성 트래픽 서비스들에 의해 허용될 수 있는 지연들 보다 훨씬 큰 지연을 필요로 하는 더 효율적인 에러 정정 코딩 기술들, 및 다른 기술들이 사용될 수 있다. 데이터를 위한 예시적인 효율적인 코딩 방식은 1996년 11월 6일에 출원된 "컨벌루션 인코딩된 코드워드들을 디코딩하기 위한 연판정(SOFT DECISION) 출력 디코더"라는 명칭의 미국 특허 출원 제08/743,688에 개시된다.
음성 트래픽 서비스들과 데이터 트래픽 서비스들 사이의 또다른 중요한 차이점은 음성 트래픽 서비스들이 모든 사용자에 대한 고정되고 공통인 서비스 등급(GoS)을 필요로 한다는 점이다. 일반적으로, 음성 트래픽 서비스들을 제공하는 디지털 통신 시스템들에 대하여, 상기 요구 조건은 모든 사용자들에 대하여 고정되고 동일한 전송 레이트 및 음성 프레임들의 최대 허용가능한 에러 레이트들의 값으로 해석된다. 대조적으로, 데이터 서비스들에 대한 GoS는 사용자들 간에 달라질 수 있으며, 최적화시 통신 시스템을 제공하는 데이터 트래픽 서비스의 전체 효율성을 증가시키는 가변 파라미터가 될 수 있다. 통신 시스템을 제공하는 데이터 트래픽 서비스의 GoS는 일반적으로 예를 들면 데이터 패킷을 포함할 수 있는, 미리 결정된 양의 데이터 트래픽 정보의 전송시 발생된 전체 지연으로서 정의된다. 용어 패킷은 특정 포맷으로 배열된 데이터(페이로드) 및 제어 엘리먼트들을 포함하는 비트들의 그룹이다. 제어 엘리먼트들은 프리엠블, 품질 메트릭 및 당업자에게 공지된 다른 것들을 포함한다. 품질 메트릭은 예를 들면, 순환 중복 검사(CRC), 패리티 비트, 및 당업자에게 공지된 다른 것들을 포함한다.
또한, 음성 트래픽 서비스들 및 데이터 트래픽 서비스들 사이의 또다른 중요한 차이점은 음성 트래픽 서비스들은 신뢰성 있는 통신 링크를 필요로 한다는 점이다. 제 1 기지국과 음성 트래픽을 통신하는 가입자국이 제 1 기지국에 의해 서빙되는 셀의 에지로 이동할 때, 가입자국은 제 2 기지국에 의해 서빙되는 또다른 셀과의 중첩 영역으로 진입한다. 상기 영역에서의 가입자국은 제 1 기지국과의 음성 트래픽 통신을 유지하면서 제 2 기지국과의 음성 트래픽 통신을 수립한다. 그러한 동시 통신 동안, 가입자국은 두개의 기지국들로부터 동일한 정보를 반송하는 신호를 수신한다. 유사하게, 두 기지국들 모두는 가입자국으로부터 정보를 반송하는 신호들을 수신한다.
상기 동시의 통신은 소프트 핸드오프로 명명된다. 가입자국이 마침내 제 1 기지국에 의해 서빙되는 셀을 벗어나서 제 1 기지국과의 음성 트래픽 통신을 중단하면, 가입자국은 제 2 기지국과의 음성 트래픽 통신을 계속한다. 소프트 핸드오프는 "중단 전 실행(make before break)" 메카니즘이기 때문에, 소프트 핸드오프는 호가 중단되는 가능성을 최소화 한다. 소프트 핸드오프 프로세스 동안 하나 이상의 기지국을 통해 가입자국과의 통신을 제공하기 위한 방법 및 시스템은 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 이동국에 의한 소프트 핸드오프"라는 명칭의 미국 특허 제5,267,261에 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양도된다.
소프터 핸드오프는 다중-섹터 기지국의 적어도 두개의 섹터들을 통해 통신이 발생하는 유사한 프로세스이다. 소프터 핸드오프의 프로세스는 1996년 12월 11일에 제출된 "공통 기지국의 섹터들 사이에서 핸드오프를 수행하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 계류중인 미국 특허 출원 08/763,498에 상세히 기술된다. 따라서, 음성 서비스들을 위한 소프트 핸드오프 및 소프터 핸드오프 모두에 의해 신뢰성을 개선하기 위한 둘 이상의 기지국으로부터의 잉여 전송들이 발생한다.
상기 추가의 신뢰성은 에러로 수신된 데이터 패킷들이 재전송될 수 있기 때문에 데이터 트래픽 통신들에 매우 중요하지는 않다. 데이터 서비스들을 위한 중요한 파라미터들은 데이터 패킷을 전송하는데 필요한 전송 지연 및 데이터 트래픽 통신 시스템의 평균 스루풋율(throughput rate)이다. 전송 지연은 데이터 통신에 음성 통신에서와 동일한 영향을 미치는 것이 아니라, 전송 지연은 데이터 통신 시스템의 품질을 측정하기 위한 중요한 메트릭(metric)이다. 평균 스루풋율은 통신 시스템의 데이터 전송 용량의 효율성의 측정치(measure)이다. 완화된 전송 지연 요구조건으로 인해, 순방향 링크를 통해 소프트 핸드오프를 지원하는데 사용되는 전송 전력 및 자원들은 추가 데이터의 전송을 위해 사용될 수 있으며, 따라서, 효율성을 증가시킴으로써 평균 스루풋율을 증가시킬 수 있다.
역방향 링크에서 상황은 달라진다. 몇개의 기지국들은 가입자국에 의해 전송되는 신호를 수신할 수 있다. 가입자국으로부터의 패킷들의 재전송이 전력이 제한된 소스(배터리)로부터 추가의 전력을 요구하기 때문에, 가입자국으로부터 전송된 데이터 패킷들을 수신 및 처리하기 위해 몇몇의 기지국들에 자원들을 할당함으로써 역방향 링크를 통한 소프트 핸드오프를 지원하는 것이 효율적일 수 있다. 소프트 핸드오프의 상기와 같은 이용은 Andrew J. Viterbi 및 Klein S. Gilhousen에 의한 문서, IEEE Journal on Selected Areas in Communications의 1994년 10월자 제 12권 제 8호의 "CDMA 커버리지 및 역방향 링크를 증가시키는 소프트 핸드오프"에 개시된다. 용어 소프트 핸드오프는 가입자국과 둘 또는 그이상의 섹터들 사이의 통신을 말하며, 이때 각각의 섹터는 서로 다른 셀에 속한다. IS-95 표준과 관련하여, 역방향 링크 통신은 두개의 섹터들 모두에 의해 수신되며, 순방향 링크 통신은 둘 또는 그이상의 섹터들의 순방향 링크들에서 동시에 실행된다. IS-856 표준과 관련하여, 순방향 링크를 통한 데이터 전송은 둘 또는 그이상의 섹터들 중 하나와 액세스 터미널 사이에서 개별적으로 실행된다. 또한, 소프트 핸드오프는 상기 목적을 위해 사용될 수 있다. 용어 소프터 핸드오프는 가입자국과 둘 또는 그이상의 섹터들 사이의 통신을 말하며, 이때 각각의 섹터는 동일한 셀에 속한다. IS-95 표준과 관련하여, 역방향 링크 통신은 두 섹터들 모두에 의해 수신되며, 순 방향 링크 통신은 둘 또는 그이상의 섹터들 중 하나의 순방향 링크에서 동시에 실행된다. IS-856 표준과 관련하여, 순방향 링크를 통한 데이터 전송은 둘 또는 그이상의 섹터들 중 하나와 액세스 터미널 사이에서 개별적으로 전송된다.
무선 통신 시스템에서 데이터 전송의 품질 및 효율성은 소스 터미널 및 목표 터미널 사이의 통신 채널의 조건에 따라 결정됨이 잘 알려져 있다. 상기 조건은 예를 들어, 신호-대-간섭 및 잡음비(SINR)와 같이 표현되며, 몇가지 인자들, 예를 들면, 기지국의 커버리지 영역 내의 가입자국의 경로 손실 및 경로 손실 변동, 다른 가입자국들로부터의 간섭, 동일한 셀 및 다른 셀로부터의 간섭, 다른 기지국들로부터의 간섭 및 당업자에게 공지된 다른 인자들에 의해 영향받는다. 통신 채널의 조건들이 변경될 때 특정 레벨의 서비스를 유지하기 위해, TDMA 및 FDMA 시스템들은 개별 사용자들을 서로 다른 주파수들 및/또는 시간 슬롯들로 분류하고 간섭을 완화시키기 위한 주파수 재사용을 지원한다. 주파수 재사용은 사용가능한 스펙트럼을 다수의 주파수들의 세트들로 분할한다. 주어진 셀은 오직 하나의 세트로부터의 주파수들을 사용하며; 상기 셀과 바로 인접한 셀들은 동일한 세트로부터의 주파수를 사용할 수없다. CDMA 시스템에서, 동일한 주파수는 통신 시스템의 모든 셀에서 재사용되며, 따라서 전체 효율을 개선시킨다. 간섭은 다른 기술들, 예를 들면, 직교 코딩, 전송 전력 제어, 가변 레이트 데이터, 및 당업자에게 공지된 다른 기술들에 의해 완화된다.
전술된 사상들은 단지 고 데이터 레이트(High Data Rate, HDR) 통신 시스템으로 알려진 데이터 트래픽 통신 시스템의 개발시 사용되었다. 상기 통신 시스템은 1997년 11월 3일에 제출된 "고속 패킷 데이터 전송을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 계류중인 출원 번호 08/963,386에 상세히 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양도된다. HDR 통신 시스템은 본 명세서에서 IS-856 표준으로 참조 되는 TIA/EIA/IS-856 산업 표준으로 표준화되었다.
IS-856 표준은 액세스 포인트(AP)가 가입자국(액세스 터미널)에 데이터를 전송할 수 있는 38.4kbps 부터 2.4Mbps까지의 범위의 데이터 레이트들의 세트를 정의한다. 액세스 포인트가 기지국과 유사하기 때문에, 셀들 및 섹터들과 관련된 용어는 음성 시스템들과 관련된 용어와 유사하다. IS-856 표준에 따라, 순방향 링크를 통해 전송될 데이터는 데이터 패킷들로 분할되고, 각각의 데이터 패킷은 순방향 링크가 분할되는 하나 또는 그이상의 간격들(타임슬롯들)을 통해 전송된다. 각각의 타임 슬롯에서, 데이터 전송은 순방향 링크 및 통신 시스템에 의해 지원될 수 있는 최대 데이터 레이트로 하나의 액세스 포인트로부터 다른 액세스 포인트 및 액세스 포인트의 커버리지 영역 내에 위치한 하나의 액세스 터미널로 발생한다. 액세스 터미널은 액세스 포인트와 액세스 터미널 사이의 순방향 링크 조건들에 따라 선택된다. 순방향 링크 조건들은 액세스 포인트 및 액세스 터미널 사이의 간섭 및 경로 손실에 따라 결정되며, 이들 모두는 시간에 따라 변한다. 경로 손실 및 경로 손실 변화는 액세스 포인트의 전송들을 시간 간격들로 스케줄링함으로써 개선되며, 특정 액세스 포인트에서의 액세스 터미널의 순방향 링크 조건들은 나머지 액세스 터미널들로의 전송들보다 낮은 전력 또는 높은 데이터 레이트를 가지는 전송들을 허용하는 결정된 기준을 만족하여 순방향 링크 전송들의 스펙트럼 효율을 개선한다.
대조적으로, IS-856 표준에 따라, 역방향 링크를 통한 데이터 전송들은 액세스 포인트의 커버리지 영역 내에 위치된 다수의 액세스 터미널들로부터 발생한다. 또한, 액세스 터미널의 안테나 패턴들이 무지향성이기 때문에, 액세스 포인트의 커버리지 영역 내의 임의의 액세스 터미널은 상기 데이터 전송들을 수신할 수 있다. 따라서, 역방향 링크 전송들은 몇가지 간섭 소스들, 액세스 포인트의 커버리지 영역 내에 위치된 액세스 터미널들(동일 셀의 액세스 터미널들)로부터의 데이터 전송들 및 다른 액세스 포인트들의 커버리지 영역 내에 위치된 액세스 터미널들(다른 셀의 액세스 터미널들)로부터의 데이터 전송들에 영향받는다.
무선 데이터 서비스들의 개발과 함께, 순방향 링크를 통해 데이터 스루풋율을 증가시키고 서버가 호스트로부터의 요청들에 응답하여 높은 레이트의 데이터를 제공하는 인터넷 서비스들의 모델을 개발하는 것이 중요하다. 서버-호스트 전송은 높은 스루풋율을 요구하는 순방향 링크와 유사한 반면, 호스트-서버 요청들 및/또는 데이터 전송들은 낮은 스루풋율을 요구한다. 그러나 현재의 개발들은 파일 전송 프로토콜(FTP), 화상 회의, 게임, 일정한 비트 레이트의 서비스들, 등등과 같은 역방향 링크 데이터 집중 애플리케이션들의 개선을 나타낸다. 상기 애플리케이션들은 역방향 링크를 통해 높은 스루풋율을 요구하기 때문에 더 높은 데이터 레이트들을 달성하기 위해 역방향 링크의 효율성을 개선할 것을 요구한다. 따라서, 역방향 링크를 통해 데이터 스루풋율을 증가시키고, 이상적으로 서로 조화된 순방향 및 역방향 링크들의 스루풋율을 제공하는 것이 필요하다. 역방향 링크를 통해 증가된 데이터 스루풋율은 전력 제어 및 데이터 레이트 결정을 위한 방법 및 장치를 요구한다.
본 발명의 전술된 특징들 및 후술될 특징들은 특히 첨부된 청구항들에서 설명 되며, 그들의 개선점들은 첨부된 도면들을 참조로하여 예로써 설명된 본 발명의 실시예들의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
본 발명의 일 양상에서, 전술된 필요성들은 다수의 액세스 터미널들의 각각의 서브세트로부터 하나의 간격(interval) 내에 전송하도록 하는 요청을 전송하는 단계; 액세스 네트워크에서 상기 다수의 액세스 터미널들의 적어도 하나의 서브세트를 상기 요청에 따라 상기 간격 내에 전송하도록 스케줄링하는 결정을 수행하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 다수의 액세스 터미널들로 상기 결정을 전송하는 단계에 의해 해결된다.
본 발명의 또다른 양상에서, 전술된 필요성들은 액세스 네트워크에서 하나의 간격 내에 전송하도록 하는 적어도 하나의 요청을 수신하는 단계; 상기 액세스 네트워크에서 상기 적어도 하나의 요청에 따라 상기 간격 내에서 적어도 하나의 전송을 스케줄링 할 것을 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에서 상기 결정을 전송하는 단계에 의해 처리된다.
본 발명의 또다른 양상에서, 전술된 필요성들은 다수의 액세스 터미널들의 각각의 서브세트로부터 하나의 간격 내에서 전송하도록 하는 요청을 전송하는 단계; 및 상기 다수의 액세스 터미널들 중 적어도 하나의 액세스 터미널에서 스케줄링 결정을 수신하는 단계에 의해 처리된다.
도 1은 역방향 링크들 또는 순방향 링크들을 통해 데이터 전송을 제공할 수 있는 통신 시스템의 개념적인 블럭 다이어그램이다.
도 2는 순방향 링크 파형을 도시한다.
도 3은 역방향 전력 제어 채널을 통해 전력 제어 명령들 및 패킷 승인 명령들을 통신하는 방법을 도시한다.
도 4a-4c는 역방향 링크 채널의 구조를 도시한다.
도 5a-5c는 본 발명의 역방향 링크 파형을 도시한다.
도 6은 역방향 링크 데이터 전송을 도시한다.
도 7은 역방향 링크 데이터 재전송을 도시한다.
도 8은 가입자국을 도시한다.
도 9는 제어기 및 액세스 채널을 도시한다.
도 1은 통신 시스템의 개념적인 다이어그램을 도시한다. 상기 통신 시스템은 IS-856 표준에 따라 형성될 수 있다. 액세스 포인트(100)는 순방향 링크(106(1))를 통해 액세스 터미널(104)로 데이터를 전송하고 역방향 링크(108(1))를 통해 액세스 터미널(104)로부터 데이터를 수신한다. 유사하게, 액세스 포인트(102)는 순방향 링크(106(2))를 통해 액세스 터미널(104)로 데이터를 전송하고 역방향 링크(108(2))를 통해 액세스 터미널로부터 데이터를 수신한다. 하나의 액세 스 포인트로부터 하나의 액세스 터미널로의 순방향 링크를 통한 데이터 전송은 순방향 링크 및 통신 시스템에 의해 지원될 수 있는 최대 데이터 레이트 및 인접한 레이트로 발생한다. 순방향 링크의 추가 채널들, 예를 들면, 제어 채널은 다수의 액세스 포인트들로부터 하나의 액세스 터미널로 전송될 수 있다. 역방향 링크 통신은 하나의 액세스 터미널로부터 하나 또는 그 이상의 액세스 포인트들로 발생할 수 있다. 액세스 포인트(100) 및 액세스 포인트(102)는 백홀들(112(1) 및 112(2))을 통해 제어기(110)에 접속된다. "백홀(backhaul)"은 제어기와 액세스 포인트 사이의 통신 링크이다. 단지 두개의 액세스 터미널들 및 하나의 액세스 포인트가 도 1에 도시되어 있지만, 이는 단지 설명을 위한 것이며 통신 시스템은 다수의 액세스 터미널들과 액세스 포인트들을 포함할 수 있다.
액세스 터미널이 액세스 네트워크에 액세스하도록 하는 등록 이후에, 액세스 터미널(104) 및 액세스 포인트들 중 하나, 예를 들면, 액세스 포인트(100)는 미리 결정된 액세스 절차를 사용하여 통신 링크를 설정한다. 미리 결정된 액세스 절차에 따른 접속 상태에서, 액세스 터미널(104)은 액세스 포인트(100)로부터 데이터 및 제어 메세지들을 수신할 수 있고 액세스 포인트(100)로 데이터 및 제어 메세지들을 전송할 수 있다. 액세스 터미널(104)은 액세스 터미널(104)의 액티브 세트에 추가될 수 있는 다른 액세스 포인트들을 계속해서 탐색한다. 액티브 세트는 액세스 터미널(104)과 통신할 수 있는 액세스 포인트들의 리스트를 포함한다. 상기 액세스 포인트가 발견되면, 액세스 터미널(104)은 액세스 포인트의 순방향 링크의 품질 메트릭을 계산하며, 상기 품질 메트릭은 신호-대-잡음 및 간섭비(SINR)를 포함 할 수 있다. SINR은 파일럿 신호에 따라 결정될 수 있다. 액세스 터미널(104)은 다른 액세스 포인트들을 탐색하여 액세스 포인트의 SINR를 결정한다. 유사하게, 액세스 터미널(104)은 액세스 터미널(104)의 액티브 세트 내의 각각의 액세스 포인트들에 대한 순방향 링크의 품질 메트릭을 계산한다. 만약 특정 액세스 포인트로부터의 순방향 링크 품질 메트릭이 미리 결정된 시간 주기 동안 미리 결정된 상승 임계값 이상이거나 미리 결정된 하락 임계값 미만이면, 액세스 터미널(104)은 상기 정보를 액세스 포인트(100)에 보고한다. 액세스 포인트(100)로부터의 후속 메세지들은 액세스 터미널(104)이 액세스 터미널(104) 액티브 세트에 특정 액세스 포인트를 추가하거나 제거하도록 지시할 수 있다.
액세스 터미널(104)은 액세스 터미널(104) 액티브 세트로부터 파라미터들의 세트에 기초하여 서빙(serving) 액세스 포인트를 선택할 수 있다. 서빙 액세스 포인트는 데이터 통신을 위해 특정 액세스 터미널이 선택된 액세스 포인트이거나 데이터를 특정 액세스 터미널로 통신하는 액세스 포인트이다. 파라미터들의 세트는 임의의 하나 또는 그 이상의 현재 및 이전 SINR 측정치들, 비트 에러 레이트, 패킷 에러 레이트 및 임의의 다른 공지된 파라미터들을 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 서비스중인 액세스 포인트는 최대 SINR 측정치에 따라 선택될 수 있다. 액세스 터미널(104)은 그후에 데이터 요청 채널(DRC 채널)을 통해 데이터 요청 메세지(DRC 메세지)를 동보(broadcast)한다. DRC 메세지는 요청된 데이터 레이트 또는 선택적으로 예를 들면 측정된 SINR, 비트 에러 레이트, 패킷 에러 레이트 등등과 같은 순방향 링크의 품질 표시를 포함할 수 있다. 액세스 터미널(104)은 코드를 사용하여 DRC 메세지를 특정 액세스 포인트로 동보할 것을 지시하며, 이는 특정 액세스 포인트를 고유하게 식별한다. 일반적으로, 코드는 월시 코드를 포함한다. DRC 메세지 심볼들은 유일한 월시 코드를 사용하여 배타적으로 OR(XOR) 연산 된다. 상기 XOR 연산은 신호를 월시 커버링하는 것으로 지칭된다. 액세스 터미널(104)의 액티브 세트 내의 각각의 액세스 포인트가 고유한 월시 코드에 의해 식별되기 때문에, 정확한 월시 코드를 사용하여 액세스 터미널(104)에 의해 수행되는 것과 동일한 XOR 연산을 수행하는 선택된 액세스 포인트는 DRC 메세지를 정확하게 디코딩할 수 있다.
액세스 터미널(104)로 전송될 데이터가 제어기(110)에 도달한다. 그후에, 제어기(110)는 백홀(112)을 통해 액세스 터미널(104)의 액티브 세트 내의 모든 액세스 포인트들에 데이터를 전송할 수 있다. 선택적으로, 제어기(110)는 먼저 어떤 액세스 포인트가 액세스 터미널(104)에 의해 서빙 액세스 포인트로 선택되었는지를 결정하여 상기 데이터를 서비스 액세스 포인트에 전송할 수 있다. 데이터는 액세스 포인트(들)에서 큐 내에 저장된다. 페이징 메세지는 하나 또는 그 이상의 액세스 포인트들에 의해 개별 제어 채널들을 통해 액세스 터미널(104)로 전송된다. 액세스 터미널(104)은 페이징 메세지들을 획득하기 위해 하나 또는 그 이상의 제어 채널들을 통해 신호들을 복조 및 디코딩한다.
각각의 순방향 링크 간격으로, 액세스 포인트는 페이징 메세지를 수신한 임의의 액세스 터미널들로의 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다. 전송을 스케줄링하기 위한 예시적인 방법은 "통신 시스템에 자원들을 할당하기 위한 시스템"이라는 명칭의 미국 특허 6,229,795에 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다. 액세스 포인트는 순방향 링크 데이터를 최대 가능 레이트로 효율적으로 전송하기 위해 각각의 액세스 터미널로부터의 DRC 메세지 내에 수신된 레이트 제어 정보를 사용한다. 액세스 포인트는 액세스 터미널(104)로부터 수신된 DRC 메세지의 가장 최근 값에 기초하여 데이터를 액세스 터미널(104)로 전송하는 데이터 레이트를 결정한다. 또한, 액세스 포인트는 이동국에 유일한 확산 코드를 사용하여 액세스 터미널(104)로의 전송을 고유하게 식별한다. 상기 확산 코드는 긴 의사 잡음(PN) 코드, 예를 들어 IS-856 표준에 의해 정의된 확산 코드이다.
데이터 패킷이 지정된 액세스 터미널(104)은 데이터 패킷을 수신하여 디코딩한다. 각각의 데이터 패킷은 손실된 전송 또는 중복된 전송들을 검출하기 위해 액세스 터미널(104)에 의해 사용되는 식별자, 예를 들면, 시퀀스 번호와 연관된다. 상기 경우에, 액세스 터미널(104)은 역방향 링크를 통해 손실된 데이터 패킷들의 시퀀스 번호들을 통신한다. 액세스 터미널(104)과 통신하는 액세스 포인트를 통해 액세스 터미널(104)로부터의 데이터 메세지를 수신하는 제어기(110)는 액세스 포인트에 데이터 유닛들이 액세스 터미널(104)로부터 무엇을 수신하지 못했는지를 알려준다. 액세스 포인트는 상기 데이터 패킷들의 재전송을 스케줄링한다.
가변 레이트 모드에서 동작하는 액세스 터미널(104)과 액세스 포인트(100)사이의 통신 링크가 미리 결정된 신뢰도 레벨 미만으로 하락하면, 액세스 터미널(104)은 먼저 가변 레이트 모드에서 또다른 액세스 포인트가 수신가능한 데이터 레이트를 지원할 수 있는지의 여부의 결정을 시도한다. 만약 액세스 터미널(104)이 상기와 같은 액세스 포인트(예를 들면, 액세스 포인트(102))를 확인하면, 서로 다른 통신 링크에서 액세스 포인트(102)로의 재지시(repointing)가 발생한다. 용어 재지시는 액세스 터미널의 액티브 리스트의 멤버인 섹터의 선택이며, 상기 섹터는 현재 선택된 섹터와 다르다. 데이터 전송들은 가변 레이트 모드에서 액세스 포인트(102)로부터 계속된다.
전술한 통신링크의 악화는 예를 들어, 액세스 포인트(100)의 커버리지 영역으로부터 액세스 포인트(102)의 커버리지 영역으로 이동하는 액세스 터미널(104), 섀도잉, 페이딩, 및 다른 공지된 이유들에 기인할 수 있다. 대안적으로, 액세스 터미널(104)과 또다른 액세스 포인트(예를 들면, 액세스 포인트(102))사이에서 현재 사용되는 통신 링크보다 더 높은 스루풋율을 달성할 수 있는 통신 링크가 사용가능할 때, 서로 다른 통신 링크에서 액세스 포인트(102)에 대한 재지시가 발생하며 데이터 전송은 가변 레이트 모드에서 액세스 포인트(102)로부터 계속된다. 만약 액세스 터미널(104)이 가변 레이트 모드에서 동작할 수 있고 수신가능한 데이터 레이트를 지원할 수 있는 액세스 포인트를 검출하는데 실패하면, 액세스 터미널(104)은 고정된 레이트의 모드로 변환한다. 상기 모드에서, 액세스 터미널은 하나의 레이트로 전송한다.
액세스 터미널(104)은 가변 레이트 데이터 모드와 고정 레이트 데이터 모드 모두에 대한 모든 후보 액세스 포인트들로 통신 링크들을 평가하고 가장 높은 스루풋율을 산출하는 액세스 포인트를 선택한다.
액세스 터미널(104)은 섹터가 더이상 액세스 터미널(104)의 액티브 세트의 멤버가 아니라면 고정된 레이트 모드로부터 가변 레이트 모드로 다시 스위칭할 것이다.
전술된 고정 레이트 모드 및 이와 관련하여 고정된 레이트 데이터 모드로의 변환 및 고정 레이트 데이터 모드로부터의 변환을 위한 방법들은 "이동 무선 통신 시스템에서 가변 및 고정된 순방향 링크 레이트 제어를 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 출원 6,205,129에 상세히 설명된 것과 유사하다. 다른 고정된 레이트 모드들 및 이와 관련하여 고정된 모드로의 변환 및 고정된 모드로부터의 변환을 위한 방법이 고려될 수 있으며, 이는 본 발명의 사상 내에 있다.
순방향 링크 구조
도 2는 순방향 링크 구조(200)를 도시한다. 하기에서 설명되는 시간 지속기간들, 칩 길이들, 값의 범위들은 단지 예로서 제공되며, 다른 시간 듀레이션(duration)들, 칩 길이들, 값의 범위들은 통신 시스템을 동작시키는 기본적인 원칙들로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 용어 "칩"은 두개의 가능한 값들을 가지는 월시 코드 확산 신호의 단위(unit)이다.
순방향 링크(200)는 프레임들과 관련하여 정의된다. 프레임은 16개의 타임 슬롯들(202)을 포함하며, 각각의 타임 슬롯(202)은 2048 칩 길이이고, 1.66ms의 타임 슬롯 지속기간 및, 결과적으로 26.66ms의 프레임 지속기간(duration)에 해당한다. 각각의 타임 슬롯(202)은 2개의 1/2 타임 슬롯들(202a, 202b)로 분할되고, 파일럿 버스트들(204a, 204b)이 각각의 1/2 타임 슬롯(202a, 202b)에 전송된다. 각각의 파일럿 버스트(204a, 204b)는 96 칩 길이이고, 이와 연관된 1/2 타임 슬롯(202a, 202b)의 중심점 주위에 위치된다. 파일럿 버스트들(204a,204b)은 월시 커버에 의해 커버링된 파일럿 채널 신호와 인덱스 0을 포함한다. 순방향 매체 액세스 제어 채널(MAC:206)은 두개의 버스트들을 가지며, 상기 버스트들은 각각의 1/2 시간 슬롯(202)의 파일럿 버스트(204) 이전과 이후에 즉시 전송된다. MAC는 64개의 코드 채널들로 구성되며, 64 어레이의 월시 코드들로 직교 커버링된다. 각각의 코드 채널은 MAC 인덱스에 의해 식별되며, 상기 인덱스는 1 내지 64 사이의 값을 가지고 고유한 64-ary 커버링 월시 코드를 식별한다. 역방향 전력 제어 채널(RPC)은 각각의 가입자국에 대하여 역방향 링크 신호들의 전력을 조절하기 위해 사용된다. RPC는 5 내지 63 사이의 MAC 인덱스를 가지는 사용가능한 MAC들 중 하나에 할당된다. 순방향 링크 트래픽 채널 또는 제어 채널 페이로드는 제 1의 1/2 타임 슬롯(202a)의 잔여 부분들(208a) 및 제 2의 1/2 타임 슬롯(202b)의 잔여 부분들(208b)에서 전송된다. 트래픽 채널은 사용자 데이터를 전송하는 반면, 제어 채널은 제어 메세지들을 전송하며, 사용자 데이터 또한 전송할 수 있다. 제어 채널은 76.8 kbps 또는 38.4 kbps의 데이터 레이트에서 256 슬롯 주기로 정의된 사이클로 전송된다. 용어 사용자 데이터는 트래픽으로 지칭되며, 오버헤드 데이터와는 다른 정보이다. 용어 오버헤드 데이터는 통신 시스템에서 객체들의 동작을 인이에블하는 정보, 예를 들면, 호 유지 시그널링, 진단 및 보고 정보 등등이다.
패킷 승인 채널 및 자동 재전송 요청
역방향 링크 전송을 지원하기 위해, 추가의 패킷 승인(PG)채널이 순방향 링크에서 요구된다. 전술된 RPC 채널의 변조는 2위상 편이 변조(BPSK)로부터 직교 위상 편이 변조(QPSK)로 변경되어 PG 채널 명령들을 지원한다.
전력 제어 명령들은 액세스 터미널에 할당된 RPC 채널의 동위상 브랜치를 통해 변조된다. 전력 제어 명령 정보는 2진이며, 제 1 전력 제어 비트("업")의 값은 액세스 터미널이 전송 전력을 증가시킬 것을 명령하고 제 2 전력 제어 비트("다운")의 값은 액세스 터미널이 전송 전력을 감소시킬 것을 명령한다. 도 3에서 설명된 것과 같이, "업" 명령은 +1로 표시되고, "다운" 명령은 -1로 표시된다. 그러나 다른 값들이 사용될 수 있다.
PG 채널은 액세스 터미널에 할당된 RPC 채널의 직교 브랜치를 통해 통신 된다. PG 채널을 통해 전송된 정보는 3개 한 조이다. 도 3에서 설명된 것과 같이, 제 1 값은 +1로 표시되고, 제 2 값은 0으로 표시되며, 제 3 값은 -1로 표시된다. 정보는 액세스 포인트와 액세스 터미널 모두에서 하기와 같은 의미를 갖는다.
+1은 새로운 패킷을 전송하는 허가가 승인된 것을 의미한다;
0은 새로운 패킷을 전송하는 허가가 승인되지 않은 것을 의미한다; 및
-1은 이전 패킷을 전송(재전송)하는 허가가 승인된 것을 의미한다.
정보값 0의 전송이 어떠한 신호 에너지도 필요로 하지 않는, 전술된 시그널링은 액세스 포인트가 패킷을 전송하는 지시를 전송하는 경우에만 에너지를 PG 채널에 할당하도록 한다. 오직 하나 또는 소수의 액세스 터미널들이 시간 간격 내에 역방향 링크를 통해 전송하도록 하는 허가가 승인되기 때문에, PG 채널은 역방향 링크 정보 전송을 제공하는데 아주 적은 전력만을 필요로 한다. 따라서, RPC 전력 할당 방법에 미치는 영향이 최소화된다. RPC 전력 할당 방법은 2000년 9월 25일에 출원된 "기지국 채널들에 전력을 할당하는 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 출원 제09/669,950에 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다. 또한, 액세스 터미널은 데이터 전송 요청 이후의 응답을 예측할 때 또는 데이터 전송이 미결정일 때 직교 스트림을 통해 3개 한조의 결정을 수행하도록 요구된다. 그러나 3개 한조의 값의 선택은 설계상의 선택이며, 설명된 것과 다른 것이 대신 사용될 수 있음이 인식될 것이다.
액세스 터미널은 액세스 터미널의 액티브 세트 내의 모든 액세스 포인트들로부터 RPC/PG 채널을 수신 및 복조한다. 따라서, 액세스 터미널은 액세스 터미널의 액티브 세트 내의 모든 액세스 포인트에 대한 RPC/PG 채널의 직교 브랜치를 통해 전송되는 PG 채널 정보를 수신한다. 액세스 터미널은 하나의 업데이트 간격에 걸쳐 수신된 PG 채널 정보의 에너지를 필터링하여 필터링된 에너지를 임계값들의 세트와 비교한다. 임계값들의 적절한 선택에 의해, 전송에 대한 허가를 승인받지 않은 액세스 터미널들은, PG 채널에 0으로 할당된 0의 에너지를 높은 가능성으로 디코딩한다.
PG 채널을 통해 전달된 정보는 자동 재전송 요청을 위한 수단들로 추가 사용된다. 하기에서 논의되는 것과 같이, 액세스 터미널로부터의 역방향 링크 전송은 몇 개의 액세스 포인트들에서 수신될 수 있다. 따라서, PG 채널을 통한 역방향 링크 전송에 응답하여 전송된 정보는 서빙 또는 비-서빙(non-serving) 액세스 포인트에 의해 전송되는 정보와는 서로 다르게 해석된다.
서빙 액세스 포인트는 액세스 터미널로부터의 이전 패킷이 정확히 수신되었다면 액세스 터미널이 새로운 패킷을 전송하는 요청에 대한 응답으로서 새로운 패킷을 전송하는 허가를 생성하여 전송한다. 따라서, 상기 정보는 PG 채널을 통해 확인응답(ACK)으로서 기능한다. 서빙 액세스 포인트는 이전 패킷이 액세스 터미널로부터 부정확하게 수신되면 액세스 터미널이 새로운 패킷을 전송하는 요청에 대한 응답으로서 이전 패킷을 재전송하는 허가를 생성하여 전송한다.
비-서빙(non-serving) 액세스 포인트는 액세스 터미널로부터 이전 패킷을 정확히 수신하면 전송의 허가를 나타내는 값을 생성하여 전송한다. 따라서, PG 채널 상의 그러한 정보는 ACK로서 기능한다. 비-서빙 액세스 포인트는 액세스 터미널로부터 이전 패킷을 정확히 수신하면 재전송의 허가를 나타내는 값을 생성하여 전송한다. 따라서, PG 채널 상의 그러한 정보는 NACK로서 기능한다. 그러므로 어떤 개별적인 ACK/NACK 채널도 필요하지 않다.
액세스 터미널은 PG 채널을 통해 충돌하는(conflicting) 정보를 수신할 수 있는데, 예컨대 이는 일부 액세스 포인트들이 액세스 터미널의 전송을 정확히 수신하는데 실패하였거나, PG 채널 상의 정보가 소거되거나 부정확하게 수신되거나, 또는 다른 알려진 이유들 때문이다. 액세스 네트워크로의 관점에서, 어느 액세스 포인트가 액세스 터미널의 전송을 수신하였는지는 중요하지 않기 때문에, 서빙 액세스 터미널이 재전송에 대한 허가 및 이전 패킷을 전송할 수 있을지라도, 액세스 터미널이 임의의 액세스 포인트들로부터 ACK로 해석되는 PG 채널을 통한 정보를 수신할 때 다음 전송 승인에서 새로운 패킷을 전송한다.
전술된 순방향 링크(200)는 IS-856 표준에 따른 통신 시스템의 순방향 링크의 변형이다. 상기 변형은 순방향 링크에 최소의 영향을 미치며, 따라서, IS-856 표준에 최소의 변경을 요구한다. 그러나 상기 사항은 서로 다른 순방향 링크 구조들에 적용가능한 것으로 인식된다. 따라서, 예를 들어, 전술된 순방향 링크 채널들은 순차적으로 전송되는 것이 아니라 동시에 전송될 수 있다. 또한, 예를 들어, 개별 PG 및 ACK/NAK 코드 채널들과 같은 PG 채널에서 제공되는 정보의 통신을 인에이블하는 임의의 순방향 링크가 대신 사용될 수 있다.
역방향 링크
전술된 것과 같이, 데이터 전송의 품질 및 효율은 소스 터미널과 목표 터미널 사이의 채널의 조건들에 따라 결정된다. 채널 조건들은 간섭과 경로 손실에 따라 결정되며, 이는 시간에 따라 변한다. 그러므로 역방향 링크 성능은 간섭을 완화시키기 위한 방법들에 의해 개선될 수 있다. 역방향 링크를 통해, 액세스 네트워크 내의 모든 액세스 터미널들이 동일한 주파수에서 동시에 전송할 수 있거나(1 주파수 재사용 세트), 액세스 네트워크 내의 다수의 액세스 터미널들이 동일한 주파수에서 동시에 전송할 수 있다(1보다 큰 주파수 재사용 세트). 여기에 개시된 것과 같은 역방향 링크는 임의의 주파수 재사용을 수행할 수 있다. 그러므로 임의의 액세스 터미널들의 역방향 링크 전송은 몇가지 간섭 소스들에 영향받기 쉽다. 가장 지배적인 간섭원들은 다음과 같다:
동일한 셀 및 다른 셀들 모두로부터 다른 액세스 터미널들에 의한 코드 분할 멀티플렉싱된 오버헤드 채널들의 전송;
동일한 셀에서 액세스 터미널들에 의한 사용자 데이터의 전송; 및
다른 셀들로부터 액세스 터미널들에 의한 사용자 데이터의 전송.
코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템들에서 역방향 링크 성능의 연구는 동일 셀 간섭을 제거하는 것이 데이터 전송의 품질 및 효율에 상당한 개선을 달성할 수 있음을 나타낸다. IS-856 표준에 따른 통신 시스템 내의 동일 셀 간섭은 역방향 링크를 통해 동시에 전송할 수 있는 액세스 터미널들의 개수를 제한함으로써 완화될 수 있다.
두가지 동작 모드들, 즉, 동시에 전송하는 액세스 터미널들의 개수를 제한하는 동작 모드와 모든 액세스 터미널들의 동시에 전송을 허용하는 모드가 존재하기 때문에, 액세스 네트워크는 액세스 터미널들에 어떤 모드가 사용될 것인지를 지시해야 한다. 상기 지시는 예를 들면, 모든 제어 채널 사이클마다 주기적인 간격들, 순방향 링크 채널의 미리 결정된 부분에서 액세스 터미널들로 통신된다. 대안적으로, 상기 지시는 예를 들어 역방향 전력 제어 채널과 같은 순방향 링크 채널에서 동보 메시지에 의한 변경시 액세스 터미널로 통신된다.
제한 모드에서 동작시, 전술된 패킷 승인 순방향 링크 채널은 전송에 대한 허가를 요구하는 액세스 터미널들을 전송하는 것을 허가 또는 거부하기 위해 사용된다.
동일-셀 간섭은 트래픽 채널 및 역방향 링크의 오버헤드 채널들의 시분할 멀티플렉싱 및 전송을 요구하는 액세스 터미널들이 역방향 링크 시간 간격, 예를 들면, 프레임 또는 타임 슬롯 내에 전송하도록 허용되는 스케줄링에 의해 완화될 수 있다. 스케줄링은 액세스 네트워크의 일부분, 예를 들면, 다중 섹터 셀을 고려할 수 있고 액세스 포인트 제어기에 의해 수행될 수 있다. 상기 스케줄링 방법은 동일 셀 간섭만을 완화시킨다. 따라서, 선택적으로, 스케줄링은 전체 네트워크 액세스를 고려할 수 있고 예를 들면, 제어기(110)에 의해 수행될 수 있다.
시간 간격 내에 전송이 허가된 액세스 터미널들의 개수는 역방향 링크의 간섭에 영향을 미치며, 따라서 역방향 링크의 서비스 품질(QOS)에 영향을 미치는 것이 인식될 것이다. 그러므로 전송이 허가된 액세스 터미널들의 상기 개수는 설계 기준이 된다. 따라서, 상기 개수는 QOS에서의 변경 조건들 및/또는 요구 조건들에 따른 스케줄링 방법에 의해 조절될 수 있다.
추가 개선책들은 다른 셀 간섭을 완화시킴으로써 달성될 수 있다. 사용자 데이터 전송들 동안의 다른 셀 간섭은 적시 전송(opportunistic transmission), 다중 섹터 셀내의 각각의 액세스 터미널에 대한 최대 전송 전력과 사용자 데이터 레이트의 제어에 의해 완화된다. "적시 전송"(및 다중 사용자 다이버시티)은 결정된 기회(opportunity) 임계값이 초과되는 시간 간격(들)내에서 액세스 터미널의 전송을 스케줄링하는 것을 의미한다. 만약 시간 간격내의 역방향 링크 채널의 순간적인 품질 메트릭에 따라 결정된 메트릭, 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 사용자들 사이의 구별을 인에이블하는 기능(하기에서 설명되는 긴급(impatience) 기능)이 기회 임계값을 초과하면, 시간 간격은 적절한 것으로 간주된다. 상기 방법은 액세스 터미널이 가장 낮은 전송 전력으로 사용자 데이터를 전송하고/또는 더 짧은 시간간격을 사용하여 패킷의 전송을 종료하도록 한다. 낮은 전송 전력 및/또는 짧은 시간 간격들에서의 패킷 전송의 종료로 인해 다중 섹터 셀의 섹터들에서 전송중인 액세스 터미널들로부터의 간섭이 감소되고, 따라서 인접 셀들에서 액세스 터미널들로의 전체 다른 셀 간섭이 감소된다. 대안적으로, 평균 채널 조건이 향상될수록 터미널이 더 높은 데이터 레이트로 전송하기 위해 사용가능한 전력을 사용하며, 따라서, 다른 셀들에서 더 낮은 데이터 레이트로 전송하기 위해 사용가능한 동일한 전력을 사용하는 액세스 터미널과 동일한 간섭을 발생한다.
역방향 링크 채널들을 통한 간섭을 완화시키는데 추가로, 경로 손실 및 경로 손실의 변동이 스루풋율을 증가시키기 위해 다중 사용자 다이버시티에 의해 사용될 수 있다. "다중 사용자 다이버시티"는 액세스 터미널들 사이의 채널 조건들의 다이버시티에서 기인한다. 사용자 터미널들 사이의 채널 조건들에서의 다이버시티는 액세스 터미널의 전송들을 액세스 터미널들의 채널 조건들이 더 낮은 전력 또는 더 높은 데이터 레이트를 가지는 전송들을 허용하는 결정된 기준을 만족하는 동안의 시간 간격들로 스케줄링하게 하여주며, 따라서, 역방향 링크 전송들의 스펙트럼 효율을 개선시키도록 하여준다. 상기 기준은 액세스 터미널의 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭과 관련하여 우수한 액세스 채널들의 역방향 링크 채널의 품질 메트릭을 포함한다.
스케줄러의 설계는 액세스 터미널의 QOS를 제어하기 위해 사용된다. 따라서, 예를 들어, 스케줄러를 액세스 터미널들의 서브세트 쪽으로 바이어싱함으로써, 서브세트는 전송 우선순위를 제공받을 수 있지만, 상기 터미널들에 의해 보고되는 기회는 서브세트에 속하지 않은 터미널들에 의해 보고되는 기회보다 적을 수 있다. 하기에서 논의되는 긴급 함수를 사용함으로써 유사한 효과가 달성될 수 있음이 인식될 것이다. 용어 서브세트는 세트의 멤버들이 적어도 하나의 멤버를 포함하지만 최대 다른 세트의 모든 멤버들 까지를 포함하는 세트이다.
적시 전송 방법을 사용하더라도, 전송된 패킷은 액세스 포인트에서 잘못 수신되고/또는 소거될 수 있다. 용어 소거는 신뢰성이 요구되는 메세지의 내용을 결정하는데 실패하는 것을 의미한다. 상기 에러 수신은 다른 셀 간섭 영향으로 인한 액세스 터미널의 역방향 링크 채널의 품질 메트릭을 정확히 예측하는 액세스 터미널의 무능력으로부터 발생한다. 다른 셀 간섭의 영향은 서로 다른 다중 섹터 셀들에 속하는 섹터들로부터 액세스 터미널들의 전송들이 동기화되지 않고, 짧으며, 상관되지 않기 때문에 다른 셀 간섭의 영향은 그 정도를 결정하기가 어렵다.
부정확한 채널 추정을 개선하고 간섭의 평균을 제공하기 위해, 자동 재전송 요청(ARQ) 방법이 사용된다. ARQ 방법들은 물리 계층 또는 링크 계층에서 손실된 패킷(들) 또는 에러로 수신된 패킷(들)을 검출하여 전송중인 터미널로부터 상기 패킷들의 재전송을 요청한다. 계층화는 디커플링된 프로세싱 객체들, 즉, 계층들 사이에 캡슐화된 데이터 유니트들내에 통신 프로토콜을 조직화시키기 위한 방법이다. 프로토콜 계층들은 액세스 터미널들 및 액세스 포인트들 모두에서 구현된다. 개방 시스템 상호접속(OSI) 모델에 따라, 프로토콜 계층 L1은 기지국과 이동국 사이의 무선 신호들의 전송 및 수신을 제공하고, 계층 L2은 시그널링 메세지들의 정확한 전송 및 수신을 제공하며, 계층 L3은 통신 시스템에 대한 제어 메세지를 제공한다. 계층 L3은 액세스 터미널들과 액세스 포인트들 사이의 통신 프로토콜의 의미들 및 타이밍에 따라 메세지들의 시그널링을 조직화하고 종료한다.
IS-856 통신 시스템에서, 무선 인터페이스 시그널링 계층 L1은 물리 계층이라 지칭되고, L2는 링크 액세스 제어(LAC) 계층 또는 매체 액세스 제어(MAC) 계층이라 지칭되고, L3는 시그널링 계층이라 지칭된다. 상기 시그널링 계층은 L4-L7라 넘버링된 OSI 모델에 따른 추가 계층들이며, 전송, 세션, 표현 및 애플리케이션 계층들이라 지칭된다. 물리 계층 ARQ는 2000년 4월 14일에 제출된 "통신 시스템에서 신호들의 고속 재전송을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 09/549,017에 개시된다. 링크 계층 ARQ 방법의 일 예는 부정 응답(NAK) 기반의 ARQ 프로토콜들이라 공지된다. RLP는 부정 응답 (NAK)기반의 ARQ 프로토콜들로 공지된 에러 제어 프로토콜들의 클래스이다. 상기 RLP는 "스펙트럼 확산 시스템들을 위한 데이터 서비스 선택들: 무선 링크 프로토콜 형태 2"라는 명칭의 TIA/EIA/IS-707-A.8에 개시되며, 하기에서 RLP2라 지칭된다. 상기 원래의 및 재전송된 패킷들의 전송들은 기회적일 수 있다.
역방향 링크 채널들
도 4a-4c는 역방향 링크를 도시한다. 도 4a-4b에 도시된 것과 같이, 역방향 링크는 파일럿 채널(PC:410), 데이터 요청 채널(DRC:406), 확인응답 채널(ACK:408), 패킷 요청 채널(PR:412), 역방향 링크 트래픽 채널(404), 역방향 레이트 표시 채널(PRI:402)을 포함한다.
하기에서 설명되는 것과 같이, 도 4a-4c에 도시된 채널 구조에 의해 발생된 예시적인 역방향 링크 파형 및 이에 수반하는 텍스트들은 프레임들과 관련하여 정의되며, 하나의 프레임은 16개의 타임 슬롯들을 포함하는 구조이다. 그러므로 설명 목적으로 타임 슬롯은 시간 간격의 측정치로 사용된다. 그러나 시간 간격의 개념은 임의의 다른 유니트, 즉, 다수의 타임 슬롯, 프레임, 등등으로 확장될 수 있음이 인식될 것이다.
파일럿 채널
파일럿 채널(410)은 역방향 링크 채널 품질의 코히어런트 복조 및 추정을 위해 사용된다. 파일럿 채널(410)은 이진값 '0'으로 변조되지 않은 심볼들을 포함한다. 변조되지 않은 심볼들은 블럭 410(1)에 제공되어 '0'의 이진값 심볼들을 +1값을 가지는 심볼들로 맵핑하고 '1'의 이진값 심볼들을 -1 값을 가지는 심볼들로 맵핑한다. 맵핑된 심볼들은 블럭 410(4)에서 블럭 410(2)에 의해 생성된 월시 코드로 커버링된다.
데이터 요청 채널
데이터 요청 채널(406)은 액세스 터미널이 액세스 네트워크에 순방향 트래픽 채널을 통해 선택된 서빙 섹터 및 요청된 데이터 레이트를 나타내기 위해 사용된다. 요청된 순방향 트래픽 채널 데이터 레이트는 4비트 DRC 값을 포함한다. DRC 값들은 블럭 406(2)에 제공되어 4비트 DRC 값을 인코딩하여 배직교(bi-orthogonal) 코드워드들을 산출한다. DRC 코드워드는 블럭 406(4)에 제공되어 각각의 코드워드를 두번 반복한다. 반복된 코드워드는 블럭 406(6)에 제공되어 '0'의 이진값 심볼들을 +1 값을 가지는 심볼들로 맵핑하고 '1'의 이진값 심볼들을 -1값을 가지는 심볼들로 맵핑한다. 맵핑된 심볼들은 블럭 406(8)으로 제공되며, 인덱스 i로 식별된 DRC커버에 따라 각각의 심볼을 블럭 406(10)에서 생성된 월시 코드 wi 8로 커버한다. 그 결과 각각의 월시 칩은 블럭 406(12)에 제공되며, 월시 칩들은 블럭 406(14)에서 생성된 월시 코드 w8 16에 의해 커버링된다.
역방향 레이트 표시 채널
RRI 채널(402)은 역방향 링크 패킷 형태의 표시를 제공한다. 패킷 형태 표시는 현재 수신된 패킷으로부터의 연판정들이 이전에 수신된 패킷(들)로부터의 연판정과 소프트-조합(soft-combine)될 수 있다. 전술된 것과 같이, 소프트-조합은 이전에 수신된 패킷들로부터 획득된 연판정 값들을 사용한다. 액세스 포인트는 디코딩된 패킷의 비트 위치들에서의 에너지들(연판정 값들)을 임계값과 비교함으로써 패킷의 비트값들(경판정)을 결정한다. 만약 하나의 비트에 해당하는 에너지가 임계값보다 크면, 상기 비트는 제 1 값, 예를 들면, '1'로 할당되거나, 그렇지 않으면, 제 2 값, 예를 들면 '0'을 할당받는다. 액세스 포인트는 패킷이 CRC 검사를 수행하거나 임의의 균등한 또는 적절한 방법을 사용하여 정확히 디코딩되는지의 여부를 확인한다. 만약, 상기 테스트가 실패하면, 패킷은 소거된 것으로 고려된다. 그러나 액세스 포인트는 연판정 값을 저장하고(만약 패킷에 대한 재전송 시도들의 횟수가 최대 허용 시도들 미만이면) 액세스 포인트가 다음 패킷의 연판정 값들을 요구하면 이미 수신된 패킷들의 연판정 값들을 임계값과 비교하기 전에 조합할 수 있다.
조합 방법들은 공지되어 있으며, 따라서 여기에서 설명될 필요는 없다. 한가지 적절한 방법이 "심볼 누산을 사용하는 시간 효율적인 재전송 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특히 제 6,101,168에 상세히 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다.
그러나, 패킷들을 의미있게 소프트-조합하기 위해, 액세스 터미널은 패킷들이 조합될 수 있는 정보를 포함하고 있음을 알고 있어야 한다. PRI 값은 예를 들면, 3비트를 포함한다. PRI의 최상위 비트(MSB)는 패킷이 원래의 전송인지 재전송인지를 나타낸다. 남아있는 두개의 비트들은 패킷의 코드 레이트, 패킷을 포함하는 비트들의 개수, 및 재전송 시도들의 횟수에 따라 결정된 것과 같이 4개의 패킷 클래스들 중 하나를 나타낸다. 소프트-조합을 인에이블 하기 위해, 패킷의 코드 레이트, 패킷을 포함하는 비트들의 개수는 전송 및 재전송 시도들에서와 동일하게 유지된다.
PRI값은 블럭 402(2)에 제공되어 하나의 코드워드를 제공하기 위해 3개의 비트들을 배직교 인코딩한다. 배직교 인코딩의 일 예가 테이블 1에 도시된다.
RRI 비트들의 값 코드워드
000 00000000
001 11111111
010 01010101
011 10101010
100 00110011
101 11001100
110 01100110
111 10011001
테이블 1
코드워드는 블럭 402(4)에 제공되어 각각의 코드워드가 반복된다. 반복된 코드워드는 블럭 402(6)에 제공되어 '0'의 2진값 심볼들을 +1 값을 가지는 심볼들로 맵핑하고 '1'의 이진값 심볼들을 -1값을 가지는 심볼들로 맵핑한다. 맵핑된 심볼들은 블럭 402(8)에 추가 제공되어 각각의 심볼을 블럭 402(10)에서 발생된 월시 코드로 커버링하고, 발생된 칩들이 추가의 프로세싱을 위해 제공된다.
4개 이상의 패킷 클래스들을 지원하기 위해, RRI 값은 예를 들어, 4개의 비트들을 포함한다. RRI의 최상위 비트(MSB)는 패킷이 원래의 전송인지 재전송인지를 나타낸다. 남아있는 3개의 비트들은 패킷 클래스들 중 하나를 나타낸다. 다시 말해서, 패킷을 포함하는 비트들의 개수는 전송 및 재전송 시도들에서와 동일하다.
RRI 값은 블럭 402(2)에 제공되어 4개의 비트를 15비트의 단일 코드워드로 인코딩한다. 단일 인코딩의 일 예는 테이블 2에서 설명된다.
데이터 레이트(kbps) RRI 심볼 RRI 코드워드
76.8(신규) 0000 000000000000000
153.6(신규) 0001 101010101010101
230.4(신규) 0010 011001100110011
307.2(신규) 0011 110011001100110
460.8(신규) 0100 000111100001111
614.4(신규) 0101 101101001011010
921.6(신규) 0110 011110000111100
1,228.8(신규) 0111 110100101101001
76.8(재) 1000 000000011111111
153.6(재) 1001 101010110101010
230.4(재) 1010 011001111001100
307.2(재) 1011 110011010011001
460.8(재) 1100 000111111110000
614.4(재) 1101 101101010100101
921.6(재) 1110 011110011000011
1,228.8(재) 1111 110100110010110
대안적으로, RRI 심볼들은 레이트들의 범위를 표시하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, RRI 심볼들이 4개의 비트들을 포함할 때, 8개의 조합들(예를 들면, 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111)의 각각은 한쌍의 데이터 레이트들을 표시한다. 다시 말해서, RRI의 최상위 비트(MSB)는 패킷이 최초의(original) 전송임을 나타낸다.
RRI 심볼들이 디코딩되면, 디코더는 두개의 가설들에 따라 데이터의 블라인드(blind) 레이트 결정을 수행하며, 하나의 가설은 RRI 심볼들에 따라 결정된 데이터 레이트 쌍 중 제 1 데이터 레이트에 따르며, 제 2 가설은 RRI 심볼들에 따라 결정된 데이터 레이트 쌍중 제 2 데이터 레이트에 따른다. 유사하게, 8개의 조합들(예를 들면, 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111)은 재전송된 패킷의 한쌍의 데이터 레이트들을 나타낸다.
선택적으로 두개의 병렬 인코더들이 사용될 수 있으며, 제 1 디코더는 제 1 데이터 레이트에 따라 데이터를 디코딩하고 제 2 디코더는 제 2 데이터 레이트에 따라 데이터를 디코딩한다.
간접 데이터 레이트 표시의 개념은 비트 조합에 의해 표시될 임의의 개수의 데이터 레이트들로 확장될 수 있고, 단지 한가지 제한은 다음에 디코딩될 데이터가 수신되기 이전에 데이터 레이트들의 개수를 디코딩 하는 능력을 제한하는 것이다. 따라서, 만약 디코더가 모든 데이터 레이트를 디코딩할 수 있다면, RRI 심볼은 패킷이 새로운 전송인지 재전송인지를 나타내는 하나의 비트를 포함할 수 있다.
추가 코드워드 프로세싱이 전술된 것과 같이 진행한다.
패킷 준비 채널
사용자 데이터를 전송하기를 원하는 각각의 액세스 터미널은 사용자 터미널의 서빙 섹터에 사용자 데이터가 향후 시간 슬롯에서 전송을 위해 사용가능하고/또는 향후 시간 슬롯 전송이 적절함을 나타낸다. 타임 슬롯은 만약 역방향 링크 채널 타임 슬롯의 순간적인 품질 메트릭이 통신 시스템의 설계에 따라 결정되는 추가의 인자들에 따라 결정된 기회 레벨에 의해 변경된 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭을 초과하면 적절한 것으로 간주된다.
역방향 링크의 품질 메트릭은 예를 들면, 식(1)에 따른 역방향 파일럿 채널에 따라 결정된다:
Figure 112005009240341-pct00001
상기 Tx_Pilot(n)은 n번째 타임 슬롯 동안 파일럿 신호의 에너지이고, Filt_Tx_Pilot(n)은 지난 k개의 슬롯들에서 필터링된 파일럿 신호의 에너지이다. 슬롯들에서 표현되는 필터 시간 상수는 역방향 링크 채널의 적절한 평균을 제공하도록 결정된다.
따라서, 식(1)은 순간적인 역방향 링크가 평균적인 역방향 링크와 관련하여 어느 정도 최적인지의 여부를 나타낸다. 액세스 터미널은 매 타임 슬롯마다 식(1)에 따라 Tx_Pilot(n) 및 Filt_Tx_Pilot(n) 측정들 및 품질 메트릭들의 계산을 수행한다. 계산된 품질 메트릭은 향후에 타임 슬롯들의 결정된 개수에 대한 품질 메트릭들을 추정하기 위해 사용된다. 결정된 타임 슬롯들의 개수는 2개이다. 상기 품질 추정을 위한 방법은 2001년 10월 10일에 제출된 "통신 시스템에서 전송들의 제어를 스케줄링하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 09/974,933에 상세히 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다.
전술된 역방향 링크 품질 메트릭의 추정 방법은 단지 예로서 제공된다. 따라서, 다른 방법들, 예를 들면, 1999년 9월 13일에 제출된 "통신 시스템 성능을 개선하기 위해 신호 대 간섭 및 잡음비를 정확히 예측하는 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제 6,426,971에 개시된 SINR 예측기를 사용하는 방법이 사용될 수 있다.
기회 레벨을 결정하는 인자들은 예를 들면, 최대 수신 가능 전송 지연 t(액세스 터미널에서 패킷의 도달로부터 패킷 전송까지의 지연), 액세스 터미널에서 큐내의 패킷들의 개수 I(전송 큐 길이) 및 역방향 링크를 통한 평균 스루풋율 th을 포함한다. 전술된 인자들은 "긴급" 함수 I(t,l,th)을 정의한다. 긴급 함수 I(t,l,th)는 입력 파라미터들에 요구되는 영향에 따라 결정된다. 예를 들면, 액세스 터미널의 큐로의 전송을 위한 제 1 패킷 도달 이후 즉시, 긴급 함수는 낮은 값을 가지지만, 상기 값은 액세스 터미널의 큐에서의 패킷들의 개수가 임계값을 초과하면 증가한다. 긴급 함수는 최대 허용가능한 전송 지연이 도달되면 최대값에 도달한다. 큐 길이 파라미터 및 전송 스루풋 파라미터는 긴급 함수에 유사하게 영향을 미친다.
전술된 3개의 파라미터들의 긴급 함수의 입력들로서의 사용은 단지 설명을 위해 제공되며; 임의의 개수 또는 서로 다른 파라미터들은 통신 시스템의 설계를 고려하여 사용될 수 있다. 또한, 긴급 함수는 서로 다른 사용자에 대하여 서로 달라질 수 있고, 따라서 사용자 구분을 제공한다. 또한, 긴급 함수와는 다른 기능들이 사용자들 사이의 구분을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 각각의 사용자는 사용자의 QoS에 따른 속성을 할당받을 수 있다. 상기 속성(attribute) 자체는 긴급 함수를 대신하여 기능할 수 있다. 대안적으로 상기 속성은 긴급 함수의 입력 파라미터들을 수정하기 위해 사용될 수 있다.
긴급 함수 i(t,l,th)는 식(2)에 따른 품질 메트릭을 수정하기 위해 사용될 수 있다:
Figure 112005009240341-pct00002
식(2)로 부터 계산된 값들 사이의 관계식과 임계값 TJ는 기회 레벨들을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 적절한 기회 레벨들의 세트는 테이블 3에 예로서 제공 된다. 서로 다른 개수와 서로 다른 정의의 기회 레벨들이 대신 사용될 수 있음이 인식될 것이다.
기회 레벨 정의
0 전송할 데이터가 없음
1 전송에 사용할 수 있는 데이터
2 전송에 사용할 수 있는 데이터, "HIGH"를 전송하기에 채널 조건 "GOOD" 또는 긴급
또는 3 전송에 사용할 수 있는 데이터 "VERY HIGH"를 전송하기에 채널 조건은 "VERY GOOD" 또는 긴급
테이블 3
적절한 기회 레벨은 PR 채널을 통해 인코딩된 후 전송된다. PR 채널은 기회 레벨이 0, 즉, "전송할 데이터가 없음"이 표시되는 레벨과 다르면, 전송된다. 전술된 4개의 기회 레벨들은 두개의 정보 비트들로서 표현될 수 있다. PR 채널은 PR 채널 수신 동안 임의의 에러로 인해 사용자 데이터 전송을 요구하지 않거나 낮은 기회 레벨을 보고하는 액세스 레벨을 스케줄링할 수 있기 때문에 높은 신뢰성을 가지는 액세스 포인트에서 수신되어야만 한다. 대안적으로, 상기 에러는 높은 기회 레벨을 보고하는 액세스 터미널을 스케줄링하는데 대한 실패를 야기할 수 있다. 따라서, 두개의 정보 비트들이 충분한 신뢰성을 가지고 전달되어야 한다.
전술된 것과 같이, 기회 전송 타임 슬롯은 액세스 포인트와 액세스 터미널 모두가 기회 레벨이 추정되는 향후의 타임 슬롯들의 미리 결정된 개수를 알기 때문에 암시된다. 액세스 포인트들 및 액세스 터미널들의 타이밍은 동기화되기 때문에, 액세스 포인트는 어떤 타임 슬롯이 전송 터미널이 기회 레벨을 보고하는 기회 전송 타임 슬롯인지를 결정할 수 있다. 그러나 기회 전송 타임 슬롯이 가변하고, 액세스 포인트에 명백히 통신 되는 다른 장치들이 사용될 수 있음이 인식될 것이다.
전술된 개념들에 따른 PR 채널(412)의 값은 2비트의 값으로 표현된다. PR 값은 블럭 412(2)에 제공되어 코드워드를 제공하기 위해 2비트를 인코딩한다. 코드워드는 블럭 412(4)에 제공되어 각각의 코드워드를 반복한다. 반복된 코드워드는 블럭 412(6)에 제공되며, '0'의 이진값 심볼들을 +1값을 가지는 심볼들로 맵핑하고 '1'의 이진값 심볼들을 -1값을 가지는 심볼들로 맵핑한다. 맵핑된 심볼들은 블럭 412(8)에 제공되며, 각각의 심볼을 블럭 412(10)에 의해 발생된 월시 코드로 커버한다.
ACK 채널
ACK 채널(408)은 순방향 트래픽 채널을 통해 전송된 패킷이 성공적으로 수신되었는지의 여부를 액세스 네트워크에 통지하기 위해 액세스 터미널에 의해 사용된다. 액세스 터미널은 액세스 터미널로 전송되는 검출된 프리앰블과 연관된 모든 순방향 트래픽 채널에 응답하여 ACK 채널 비트를 전송한다. ACK 채널 비트는 순방향 트래픽 채널 패킷이 성공적으로 수신되면 '0'(ACK)으로 세팅될 수 있고, 그렇지 않으면, ACK 채널 비트는 '1'(NAK)로 세팅될 수 있다. 순방향 트래픽 채널 패킷은 CRC가 검사하는 경우에 성공적으로 수신되는 것으로 고려된다. ACK 채널 비트는 블럭 408(2)에서 반복되며, 블럭 408(4)에 제공된다. 블럭 408(4)은 '0'의 이진값 심볼들을 +1값을 가지는 심볼들로 맵핑하고 '1'의 이진값 심볼들을 -1값을 가지는 심볼들로 맵핑한다. 맵핑된 심볼들은 블럭 408(6)에 제공되며, 각각의 심볼을 블 럭 408(8)에서 발생된 월시 코드로 커버한다.
액세스 터미널이 소프트 핸드오프중이면, 패킷은 단지 비-서빙 섹터에 의해서만 디코딩될 수 있다.
트래픽 채널
전술된 역방향 링크 요구조건과 일관되어, 트래픽 채널(404)은 153.6kbps 부터 2.4Mbps까지의 범위의 데이터 레이트들로 패킷들을 전송한다. 패킷들은 블럭 404(2)에서 데이터 레이트에 따라 결정되는 코딩 레이트들로 인코딩된다. 블럭 404(2)은 코딩 레이트들 1/3 또는 1/5을 가지는 터보 인코더를 포함한다. 블럭 404(2)의 출력에서 이진 심볼들의 시퀀스는 블럭 404(4)에 의해 인터리빙된다. 블럭 404(4)은 비트-반전 채널 인터리버를 포함할 수 있다. 비트 레이트 및 인코더 코드레이트에 따라, 인터리빙된 코드 심볼들의 시퀀스는 고정된 변조 심볼 레이트를 달성하기 위해 블럭 404(6)에서 수십회 반복되며, 블럭 404(8)으로 제공된다. 블럭 404(8)은 '0'의 이진값 심볼들을 +1 값을 가지는 심볼들로 맵핑하고 '1'의 이진값 심볼들을 -1값을 가지는 심볼들로 맵핑한다. 맵핑된 심볼들은 블럭 404(10)에 제공되어, 각각의 심볼을 블럭 404(12)에 의해 발생된 월시 코드로 커버한다.
역방향 링크 구조
도 4c는 역방향 링크 채널의 구조를 추가 설명한다. 트래픽 채널(404) 및 RRI 채널(402)은 블럭 414에서 시분할 멀티플렉싱되어 이득 조절 블럭 416(1)에 제 공된다. 이득 조절 이후에, 시분할 멀티플렉싱된 신호는 변조기(418)에 제공된다.
파일럿 채널(410), 데이터 요청 채널(DRC:406), 응답 채널(ACK:408), 패킷 요청 채널(PR:412)은 개별 이득 조절 블럭들 416(2)-416(5)에 제공된다. 이득 조절 이후에, 개별 채널들은 변조기(418)에 제공된다.
변조기(418)는 입력된 채널 신호들을 조합하여 조합된 채널 신호들을 적절한 변조 방법, 예를 들면, 2위상 편이 변조(BPSK), 직교 위상 편이 변조(QPSK), 직교 진폭 변조(QAM), 8위상 편이 변조(8-PSK), 및 당업자에게 공지된 다른 변조 방법들에 따라 변조한다. 적절한 변조 방법은 전송될 데이터의 레이트, 채널 조건, 및/또는 다른 통신 시스템 설계 파라미터에 따라 변화할 수 있다. 입력된 채널 신호들의 조합은 이에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 선택된 변조 방법이 QPSK이면, 입력된 채널 신호들은 동위상 및 직교 신호들로 조합되며, 상기 신호들은 직교 확산 될 것이다. 채널 신호들의 선택은 통신 시스템의 설계 파라미터에 따라 동위상 및 직교 신호들로 조합되며, 예를 들어, 채널들을 구분하는 것은 동위상 및 직교 신호들 사이의 데이터 로드가 균형을 이루도록 한다.
변조된 신호는 블럭 420에서 필터링되고, 블럭 422에서 반송파 주파수로 상향변환되며, 전송을 위해 제공된다.
역방향 링크 파형
역방향 링크(500)는 도 14a-4c에서 설명된 채널 구조에 의해 설명되며, 이에 따른 텍스트는 도 5a에서 설명된다. 역방향 링크(500)는 프레임들과 관련하여 정 의된다. 하나의 프레임은 16개의 타임 슬롯들(502)을 포함하는 구조이고, 각각의 타임 슬롯(502)은 2048 칩 길이이며, 1.66ms의 타임슬롯 지속기간과 일치하고, 따라서 26.66ms의 프레임 지속기간과 일치한다. 각각의 타임 슬롯(502)은 각각의 1/2 타임슬롯(502a, 502b) 내에서 전송되는 오버헤드 채널 버스트들(504a,504b)을 가지는 두개의 1/2 타임 슬롯들(502a,502b)로 분할된다. 각각의 오버헤드 채널 버스들(504a,504b)은 256 칩 길이이고, 관련된 1/2 타임 슬롯(502a,502b)의 단부에서 전송된다. 오버헤드 채널 버스트들(504a, 504b)은 코드분할 멀티플렉싱된 채널들을 포함한다. 상기 채널들은 제 1 월시 코드에 의해 커버되는 파일럿 채널 신호, 제 2 월시 코드에 의해 커버되는 데이터 요청 채널(DRC 채널), 제 3 월시 코드에 의해 커버되는 액세스 채널(ACK 채널), 및 제 4 월시 코드에 의해 커버되는 패킷 요청 채널(PR 채널)을 포함한다.
역방향 링크 트래픽 채널 페이로드 및 역방향 레이트 표시(RRI) 채널은 제 1 1/2 타임 슬롯(502a)의 나머지 부분들(508a) 및 제 2 1/2 타임 슬롯(502b)의 나머지 부분들(508b)에서 전송된다. 오버헤드 채널 버스트들(504a, 504b)과 역방향 링크 트래픽 채널 페이로드 및 RRI 채널(508a, 508b) 사이의 타임 슬롯(502)의 분할은 오버헤드 채널 버스트들(504a, 504b) 동안의 온도 상승, 데이터 스루풋, 링크 묶음(budget), 및 다른 적절한 기준에 따라 결정된다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 시분할 멀티플렉싱된 RRI 채널 및 트래픽 채널 페이로드는 동일한 전력 레벨로 전송된다. RRI 채널과 트래픽 채널 사이의 전력 분포는 RRI 패널에 할당된 칩들의 개수에 의해 제어된다. 칩들의 개수는 하기에서 설명될 전송 데이터 레이트의 함수로서 RRI 채널에 할당된다.
역방향 링크 채널들의 다른 조합 방법들 및 이로 인한 역방향 링크 파형들은 통신 시스템의 설계 기준에 따라 가능한 것으로 인식될 것이다. 따라서, 전술된 바와 같이, 오버헤드 채널들 중 하나, 즉 남아있는 오버헤드 채널들로부터 높은 신뢰성으로 디코딩되어야하는 RRI 채널을 구분한다. 따라서, 남아있는 오버헤드 채널들은 RRI 채널로의 간섭을 제공하지 않는다.
RRI 채널 디코딩의 신뢰성을 추가 개선하기 위해, RRI 채널에 할당된 칩들의 개수는 일정하게 유지된다. 이는 차례로 트래픽 채널 부분과 서로 다른 전력 레벨로 트래픽/RRI 채널 타임 슬롯들(508a, 508b)의 RRI 채널 부분에 전송될 서로다른 전력을 요구한다. 상기 고려는 RRI 채널 부분의 번호가 고정되었다는 인식과 RRI 채널이 전송되는 전력에 대한 인식을 이용하는 디코더로부터 발생된 개선된 디코딩 성능에 의해 정당화될 수 있다.
RRI 채널 및 트래픽 채널은 동시에 전송되며, 서로 다른 코드들에 의해 구별되고, 예를 들면, 도 5b에 도시된 것과 같은 서로다른 월시 코드들에 의해 커버된다. 따라서, 각각의 1/2 타임 슬롯(502)은 오버헤드 채널 부분(504) 및 RRI 및 트래픽 채널 부분(508)을 포함한다. 오버헤드 채널 부분(504)은 DRC(510), ACK(512), PC(514), 및 PR(516)을 포함한다. 오버헤드 채널들은 서로 다른 코드들에 의해 구별되고, 예를 들어, 서로다른 월시 코드들에 의해 커버된다. RRI(518)는 트래픽 채널 페이로드(520)와 다른 월시 코드에 의해 커버된다. 개별 RRI 채널 및 트래픽 채널사이에 할당된 전력은 전송된 데이터 레이트에 따라 결정된다.
오버헤드 채널들 및 트래픽 채널은 도 5c에 설명된 시분할 모드를 사용하여 전송된다. 따라서, 각각의 1/2 타임 슬롯(502)은 오버헤드 채널 부분(504) 및 트래픽 채널 부분(508)을 포함한다. 오버헤드 채널 부분(504)은 DRC(510), ACK(512), PC(514), PR(516), 및 RRI(518)를 포함한다. 오버헤드 채널들은 서로다른 코드들에 의해 구별되며, 예를 들어, 서로다른 월시 코드들에 의해 커버된다. 전술된 장점은 간단하다.
전술된 기술은 서로다른 파형들에 적용할 수 있음이 인식된다. 따라서, 예를 들어, 파형은 파일럿 신호 버스트들을 포함하여야 할 필요는 없고, 파일럿 신호는 연속적일 수 있거나 버스트일 수 있는 개별 채널을 통해 전송될 수 있다.
역방향 링크 데이터 전송
논의된 것과 같이, 역방향 링크 전송은 하나의 간격 내에서 적어도 하나의 액세스 터미널로부터 발생한다. 설명 목적을 위해, 하기에서 설명되는 것과 같은 역방향 링크 데이터 전송은 하나의 타임 슬롯과 동일한 간격을 사용한다. 역방향 링크 전송은 사용자 데이터를 전달하기 위한 액세스 터미널의 요청에 응답하여 액세스 네트워크의 객체에 의해 스케줄링된다. 액세스 터미널은 역방향 링크를 통한 간격내의 액세스 터미널의 채널의 품질 메트릭, 액세스 터미널의 평균 역방향 링크 품질 메트릭, 및 긴급 함수에 따라 스케줄링된다.
역방향 링크 데이터 전송의 일례가 도시되며, 도 6과 관련하여 설명될 것이다. 도 6은 이해를 목적으로 하나의 액세스 터미널에 대한 역방향 링크 데이터 전송 협상을 설명하며, 다수의 액세스 터미널들로 개념을 확장할 수 있다. 또한, 서빙 액세스 포인트만이 도시된다. 전술된 설명으로부터, 비-서빙 터미널들로부터의 ACK 및 NACK 전송이 역방향 링크 데이터 전송에 영향을 미치는 방법이 이해된다.
액세스 절차, 서빙 섹터 선택, 및 다른 호 셋업 절차들이 전술된 바와 같은 IS-856 표준에 따른 통신 시스템의 유사한 기능들을 기초로 하기 때문에, 반복되지 않는다. 액세스 터미널(비도시)은 전송될 수신 데이터를 포함하며, 액세스 터미널의 역방향 링크 품질 메트릭 및 긴급 함수를 추정하며, 기회 레벨(OL 1)을 생성한다. 액세스 터미널은 추가로 패킷 데이터 타입을 생성하고 데이터 레이트를 추정한다. 논의된 것과 같이, 패킷 데이터 타입은 패킷이 원래의 패킷인지 재전송된 패킷인지를 지정한다. 하기에서 상세히 설명되는 것과 같이, 레이트 결정 방법은 액세스 터미널의 최대 전송 전력, 파일럿 채널에 할당된 전송 전력, 및 전송될 데이터량에 따라 최대 지원가능한 레이트를 결정한다. 액세스 터미널은 RRI 채널을 통해 패킷 데이터 형태와 요청된 데이터 레이트를 통신하고, 슬롯 n내에 역방향 링크의 PR 채널을 통해 기회 레벨을 통신한다.
액세스 네트워크의 서비스중인 액세스 포인트(비도시)는 역방향 링크를 수신하여 슬롯 n내에 포함된 정보를 디코딩한다. 서비스중인 액세스 포인트는 데이터를 스케줄러(비도시)에 전송하는 허가를 요청하는 모든 액세스 채널에 대한 기회 레벨, 패킷 데이터 형태, 및 요청된 데이터 레이트를 제공한다. 스케줄러는 스케줄링 법칙들에 따른 전송들을 위해 패킷들을 스케줄링한다. 논의된 것과 같이, 스 케줄링 규칙들은 액세스 터미널들 간의 상호 역방향 링크 간섭을 최소화할 것을 시도하며, 요구된 QoS 또는 데이터 분배의 공정성을 달성한다. 상기 규칙들은 다음과 같다:
i. 전송에 대한 우선권이 최고 기회 레벨을 보고하는 액세스 터미널에 제공된다;
ii. 몇 개의 액세스 터미널들이 동일한 기회 레벨을 전송하는 경우에, 우선권은 더 낮은 전송 스루풋율을 가지는 액세스 터미널에 제공된다;
iii. 몇 개의 액세스 터미널들이 상기 규칙 (i) 및 (ii)을 만족하는 경우에, 액세스 터미널들은 랜덤하게 선택된다; 및
iv. 역방향 링크 사용을 최소화하기 위해 보고된 기회 레벨이 낮은 레벨이라도 전송에 대한 우선권은 전송에 사용가능한 데이터를 가지는 액세스 터미널 중 하나에 제공된다.
스케줄링 결정을 수행한 이후에, 서빙 액세스 포인트는 PG 채널을 통해 전송하기 위한 허가를 요청하는 각각의 액세스 터미널에 대한 스케줄링 결정을 전송한다.
액세스 터미널은 PG 채널을 수신하며, 스케줄링 결정을 SD 0으로 디코딩하고, 패킷 전송을 중단한다. 액세스 터미널이 전송될 데이터를 포함하기 때문에, 액세스 터미널은 다시 액세스 터미널의 역방향 링크 품질 메트릭과 긴급 함수를 평가하고 상기 시간에 기회 레벨(OL 2)을 생성한다. 액세스 터미널은 또한 패킷 데이터 타입을 생성하고, 데이터 레이트를 추정하며, 패킷 데이터 타입 및 RRI 채널을 통해 요청된 데이터 레이트를 제공하고 슬롯 n+1내에 역방향 링크의 PR 채널을 통해 기회 레벨을 제공한다.
서빙 액세스 포인트는 역방향 링크를 수신하여 슬롯 n+1내에 포함된 정보를 디코딩한다. 서빙 액세스 포인트는 그후에 기회 레벨, 패킷 데이터 타입, 및 데이터를 스케줄러에 전송하는 허가를 요청하는 모든 액세스 터미널들의 요청된 데이터 레이트를 제공한다. 스케줄링 결정을 수행한 이후에, 서빙 액세스 포인트는 PG 채널을 통해 전송하는 허가를 요청하는 각각의 액세스 터미널들에 대한 스케줄링 결정을 전송한다. 도 7에 도시된 것과 같이, 서빙 액세스 포인트는 액세스 터미널의 새로운 패킷을 전송하는 허가를 승인하는 스케줄링 결정 SD+1을 전송한다.
액세스 터미널은 PG 채널을 수신하여 스케줄링 결정 SD+1을 디코딩한다. 액세스 터미널은 액세스 터미널의 링크 품질 메트릭과 긴급 함수를 평가한다. 도 3에 도시된 것과 같이, 기회 레벨이 0과 동일하게 결정된, 즉, 전송을 위한 데이터가 없는 액세스 터미널은 타임 슬롯 n+2내에 PR 채널을 전송하지 않는다. 유사하게, 슬롯 n+3에 대하여 기회 레벨이 0과 동일하게 결정된 액세스 터미널은 기회 타임 슬롯 n+3내에 역방향 링크 트래픽 채널의 페이로드 부분들에서 사용자 데이터를 전송한다.
타임 슬롯 n+4에서, 액세스 터미널은 전송될 데이터를 갖는다. 액세스 터미널은 액세스 터미널의 역방향 링크 품질 메트릭 및 긴급 함수를 평가하여 긴급 레벨(OL 2)을 생성한다. 액세스 터미널은 EH한 패킷 데이터 타입을 생성하여 데이터 레이트를 평가하고, RRI 채널을 통한 패킷 데이터 타입과 요청된 데이터 레이트를 제공하고 슬롯 n+4내에 역방향 링크의 PR 채널을 통한 기회 레벨을 제공한다.
서빙 액세스 포인트는 역방향 링크를 수신하여 슬롯 n+4내에 포함된 정보를 디코딩한다. 서빙 액세스 포인트는 데이터를 스케줄러에 전송하는 허가를 요청하는 모든 액세스 터미널들의 기회 레벨, 패킷 데이터 타입, 및 요청된 데이터 레이트를 제공한다. 스케줄링 결정을 수행한 이후에, 서빙 액세스 포인트는 PG 채널을 통한 전송 허가를 요청하는 액세스 터미널의 각각에 대한 스케줄링 결정을 전송한다. 도 7에 도시된 것과 같이, 슬롯 n+3내에 역방향 링크를 통한 페이로드 전송은 액세스 네트워크에서 정확히 디코딩된다. 따라서, 서빙 액세스 포인트는 액세스 터미널의 새로운 패킷을 전송하는 허가를 승인하는 스케줄링 결정 SD+1을 전송한다.
서빙 액세스 포인트는 전송중인 액세스 터미널로부터 역방향 링크를 수신하여, 디코딩하고, 따라서, 서비스중인 액세스 포인트 스케줄러는 서빙 액세스 포인트에 의해 제공되는 정보에만 스케줄링 결정을 수행한다. 액세스 네트워크의 다른 액세스 포인트들 또한 전송중인 액세스 터미널로부터 역방향 링크를 수신하여 디코딩하고 페이로드가 서비스중인 액세스 포인트에서 성공적으로 디코딩 되었는지의 정보를 제공한다. 따라서, 만약 액세스 네트워크의 임의의 액세스 포인트들이 페이로드를 성공적으로 디코딩하였다면, 서빙 액세스 포인트는 PG 채널을 통해 ACK를 표시하고, 따라서, 불필요한 재전송을 방지한다. 페이로드 정보를 수신한 모든 액세스 포인트들은 연판정 디코딩을 수행하기 위해 집중된 객체에 페이로드 정보를 전송한다. 중앙 디코더는 서빙 액세스 포인트에 페이로드 디코딩이 성공적이었는지를 통지한다.
액세스 터미널은 PG 채널을 수신하여 스케줄링 결정 SD+1을 디코딩한다. 액세스 터미널은 액세스 터미널의 역방향 링크 품질 메트릭 및 긴급 함수를 평가한다. 도 6에 도시된 것과 같이, 기회 레벨이 0과 동일하게 결정된, 즉, 전송을 위한 데이터가 없는 액세스 터미널은 타임 슬롯 n+5내에 PR 채널을 전송하지 않는다. 유사하게, 슬롯 n+6에 대하여 기회 레벨이 0과 동일하게 결정된 액세스 터미널은 기회 타임 슬롯 n+6내에 역방향 링크 트래픽 채널의 페이로드 부분들에 사용자 데이터를 전송한다.
타임 슬롯 n+3내에 역방향 링크를 통해 전송된 페이로드를 정확히 디코딩하는데 실패한 액세스 네트워크의 경우가 도 7에 도시된다. 슬롯 n+3내에 역방향 링크를 통해 전송된 페이로드에 대한 재전송을 요청하기 위해, 서빙 액세스 포인트는 액세스 터미널의 이전 패킷을 재전송하는 허가를 승인하는 스케줄링 결정 SD-1을 PG 채널을 통해 통신한다.
액세스 터미널은 PG 채널을 수신하여 스케줄링 결정 SD-1을 디코딩한다. 액세스 터미널은 액세스 터미널의 링크 품질 메트릭과 긴급 함수를 평가한다. 도 7에 도시된 것과 같이, 기회 레벨이 0과 동일하게 결정된, 즉, 전송을 위한 데이터가 없는 액세스 터미널은 타임 슬롯 n+5내에 PR 채널을 전송하지 않는다. 유사하게, 슬롯 n+6에 대하여 기회 레벨이 0과 동일하게 결정된 액세스 터미널은 기회 타임 슬롯 n+6내에 역방향 링크 트래픽 채널의 페이로드 부분들에서 사용자 데이터를 전송한다.
타임 슬롯 n+7에서, 액세스 터미널은 전송될 데이터를 갖는다. 액세스 터미널은 액세스 터미널의 역방향 링크 품질 메트릭 및 긴급 함수를 평가하여 긴급 레벨(OL 1)을 생성한다. 액세스 터미널은 또한 패킷 데이터 타입을 생성하여 데이터 레이트를 평가하고, RRI 채널을 통한 패킷 데이터 타입과 요청된 데이터 레이트를 제공하고 슬롯 n+7내에 역방향 링크의 PR 채널을 통한 기회 레벨을 제공한다.
서빙 액세스 포인트는 역방향 링크를 수신하여 슬롯 n+6내에 포함된 정보를 디코딩한다. 서비스중인 액세스 포인트는 데이터를 스케줄러에 전송하는 허가를 요청하는 모든 액세스 터미널들의 기회 레벨, 패킷 데이터 타입, 및 요청된 데이터 레이트를 제공한다. 스케줄링 결정을 수행한 이후에, 서빙 액세스 포인트는 PG 채널을 통한 전송의 허가를 요청하는 액세스 터미널의 각각에 대한 스케줄링 결정을 전송한다. 도 7에 도시된 것과 같이, 슬롯 n+6내에 역방향 링크를 통한 페이로드 재전송은 액세스 네트워크에서 정확히 디코딩된다. 따라서, 타임 슬롯 n+7내에 전송된 액세스 채널의 기회 레벨에 응답하여, 서빙 액세스 포인트는 액세스 터미널의 새로운 패킷을 전송하는 허가를 승인하는 스케줄링 결정 SD+1을 전송한다.
서빙 액세스 포인트가 가장 늦게 수신된 전송에 대한 요청에 따라 액세스 터미널을 스케줄링할 수 있음을 알 것이다.
패킷 액세스 네트워크는 몇가지 재전송 시도들에서 패킷을 수신하지 않을 수 있음을 알 것이다. 과도한 재전송 시도들을 방지하기 위해, 통신 시스템은 재전송 시도들의 횟수를 결정한 이후에(지속 간격) 재전송 시도들을 중단할 수 있다. 손실된 패킷은 서로다른 방법, 예를 들면, 무선 링크 프로토콜(RLP)에 의해 처리된다.
역방향 링크 전력 제어
논의된 것과 같이, 하나의 섹터 내의 단 하나의 액세스 터미널이 역방향 링크를 통해 데이터 트래픽을 전송중이다. CDMA 통신 시스템에서 모든 터미널들이 동일한 주파수를 통해 전송중이기 때문에, 각각의 전송중인 액세스 터미널은 인접하는 섹터 내의 액세스 터미널들에 간섭 소스로서 작용한다. 역방향 링크를 통한 간섭을 최소화하고 용량을 최대화하기 위해, 각각의 액세스 터미널에 대한 파일럿 채널의 전송 전력은 두 개의 전력 제어 루프들에 의해 제어된다. 나머지 오버헤드 채널들의 전송 전력은 파일럿 채널의 전송 전력의 일부로서 결정된다. 트래픽 채널의 전송 전력은 오버헤드 및 트래픽 전송 간격들 사이의 라이즈 오버 서멀(rise over thermal) 차분(differential)에 의해 보정된, 주어진 데이터 레이트에 대한 트래픽-대-파일럿 전력비로서 결정된다. 라이즈 오버 서멀은 액세스 터미널에 의해 측정된 것과 같은 수신기 잡음 플로어(floor)와 전체 수신 전력 사이의 차이이다.
파일럿 채널 전력 제어
파일럿 채널 전력 제어 루프들은 "CDMA 셀룰러 이동 전화기 시스템에서 전송 전력을 제어하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 5,506,109에 상세히 개 시되는 CDMA 시스템에서의 루프와 유사하며, 본 발명의 양수인에게 양수되고 본 명세서에서 참조로서 통합된다. 다른 전력 제어 방법들이 고려되며, 본 발명의 사상 내에 있다.
제 1 전력 제어 루프(외부 루프)는 세트 포인트를 조절하여 원하는 성능의 레벨, 예를 들면, DRC 채널 소거율(erasure rate)이 유지되도록 한다. 세트 포인트는 액세스 포인트들에서의 선택 다이버시티이후에 매 2개의 프레임들마다 업데이트되며, 즉, 세트 포인트는 측정된 DRC 소거율이 액세스 터미널의 액티브 세트 내의 모든 액세스 포인트들에서의 임계값을 초과하면 증가되고, 측정된 DRC 소거율이 임의의 액세스 포인트들에서 임계값 이하이면 감소된다.
제 2 전력 제어 루프(내부 루프)는 액세스 터미널의 전송 전력을 조절하여 역방향 링크 품직 메트릭이 세트 포인트에서 유지되도록 한다. 품질 메트릭은 칩당 에너지-대-신호대 잡음 및 간섭비(Ecp/Nt)를 포함하고 역방향 링크를 수신하는 액세스 포인트에서 측정된다. 따라서, 세트 포인트는 Ecp/Nt로 측정된다. 액세스 포인트는 측정된 Ecp/Nt를 전력 제어 세트 포인트와 비교한다. 만약 측정된 Ecp/Nt이 세트 포인트보다 크면, 액세스 포인트는 액세스 터미널의 전송 전력을 감소시키기 위해 액세스 터미널에 전력 제어 메세지를 전송한다. 대안적으로, 만약 측정된 Ecp/Nt이 세트 포인트 미만이면, 액세스 포인트는 액세스 터미널의 전송 전력을 증가시키기 위해 액세스 터미널에 전력 제어 메세지를 전송한다. 전력 제어 메세지는 하나의 전력 제어 비트로 구현된다. 전력 제어 비트에 대한 제 1값("업")은 액세스 터미널이 액세스 터미널의 전송 전력을 증가시키는 것을 명령하고, 낮은 값("다운")은 액세스 터미널이 액세스 터미널의 전송 전력을 감소시키는 것을 명령한다.
각각의 액세스 포인트와 통신하는 모든 액세스 터미널에 대한 전력 제어 비트들은 순방향 링크의 RPC를 통해 전송된다.
나머지 오버헤드 채널 전력 제어
하나의 타임 슬롯에 대한 파일럿 채널의 전송 전력이 전력 제어 루프들의 동작에 의해 결정되면, 각각의 나머지 오버헤드 채널들의 전송 전력은 파일럿 채널의 전송 전력에 대한 특정 오버헤드 채널의 전송 전력의 비로서 결정된다. 각각의 오버헤드 채널에 대한 비들은 시뮬레이션들, 실험적인 경험치들, 현장 시험들 및 다른 엔지니어링 방법들에 따라 결정된다.
트래픽 채널 전력 제어
트래픽 채널의 요청된 전송 전력은 파일럿 채널의 전송 전력에 따라 결정된다. 요청된 트래픽 채널 전력은 하기의 공식을 사용하여 계산된다:
Pt = PpilotㆍG(r)ㆍA (3)
여기서: Pt는 트래픽 채널의 전송 전력이고;
Ppilot는 파일럿 채널의 전송 전력이며;
G(r)는 주어진 데이터 레이트 r에 대한 트래픽-대-파일럿 전송 전력비이고; 및
A는 오버헤드 및 트래픽 전송 간격들 사이의 라이즈 오버 서멀(rise over thermal, ROT)이다.
액세스 포인트에서 A의 계산을 위해 요구되는 오버헤드 전송 간격에서의 ROT의 측정치(ROToverhead) 및 트래픽 전송 간격에서의 ROT의 측정치(ROTtraffic)는 "역방향 링크 로딩 추정을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 제 6,192,249에 개시되며, 본 발명의 양수인에게 양수된다. 오버헤드 및 트래픽 전송 간격들에서의 잡음이 측정되면, A는 하기의 공식을 사용하여 계산된다.
A = ROTtraffic - ROToverhead (4)
계산된 A는 액세스 터미널로 전송된다. A는 RA 채널을 통해 전송된다. A의 값은 액세스 터미널에 의해 PG 채널을 통해 액세스 포인트로부터 수신된 ACK/NAK에 따라 결정된 역방향 링크 패킷 에러율(PER)에 따라 조절되며, 따라서, 결정된 PER은 주어진 패킷의 최대 허용된 전송들의 횟수내로 유지된다. 역방향 링크 패킷 에러율은 역방향 링크 패킷들의 ACK/NCK에 따라 결정된다. A의 값은 만약 ACK가 최대 M회의 재전송 시도들 중 N회의 재전송 시도들로 수신되면 제 1의 결정된 양만큼 증가된다. 유사하게, A의 값은 만약 ACK가 최대 M회의 재전송 시도들 중 N회의 재전송 시도들 내에서 수신되지 않으면, 제 2의 결정된 양만큼 감소된다.
대안적으로, A는 가입자국에서 식(3)에 의해 제공되는 ROT 차이의 추정치를 표시한다. A의 초기값은 시뮬레이션들, 실험적 경험치들, 현장 시험들 및 다른 적절한 엔지니어링 방법들에 따라 결정된다. A의 값은 역방향 링크 패킷 에러율(PER)에 따라 조절되어, 결정된 PER이 주어진 패킷의 최대 허용되는 전송 횟수에서 유지되도록 한다. 역방향 링크 패킷 에러율은 전술된 것과 같이 역방향 링크 패킷들의 ACK/NCK에 따라 결정된다. A의 값은 만약 ACK가 최대 M회의 재전송 시도들 중 N회의 재전송 시도들로 수신되면 제 1의 결정된 양만큼 증가된다. 유사하게, A의 값은 만약 ACK가 최대 M회의 재전송 시도들 중 N회의 재전송 시도들 내로 수신되지 않으면, 제 2의 결정된 양만큼 감소된다.
식(3)으로부터, 트래픽 채널 전송 전력은 데이터 레이트 r의 함수이다. 또한, 액세스 터미널은 최대 전송 전력량(Pmax)으로 제한된다. 그러므로 액세스 터미널은 먼저 Pmax 및 결정된 Ppilot로부터 사용가능한 전력이 어느정도인지를 결정한다. 액세스 터미널은 그후에 전송될 데이터량을 결정하고, 사용가능한 전력 및 데이터량에 따라 데이터 레이트 r를 선택한다. 액세스 터미널은 그후에 추정된 잡음 차이 A의 영향이 사용가능한 전력을 초과하도록 하지 않는지의 여부를 결정하기 위해 식(3)을 평가한다. 만약 사용가능한 전력이 초과되면, 액세스 터미널은 데이터 레이트 r를 감소시키고 프로세스를 반복한다.
액세스 포인트는 액세스 터미널이 RA 채널을 통해 최대 허용된 값 G(r)ㆍA를 가지는 액세스 터미널을 제공함으로써 전송할 수 있는 최대 데이터 레이트를 제어할 수 있다. 액세스 터미널은 그후에 역방향 링크 트래픽 채널의 최대 전송 전력량, 역방향 링크 파일럿 채널의 전송 전력을 결정하고 식(3)을 사용하여 전송될 수 있는 최대 데이터 레이트를 계산한다.
RRI 채널 전력 제어
전술된 것과 같이, 오버헤드 채널들의 전송 전력은 파일럿 채널의 전송 전력에 대한 특정 오버헤드 채널의 전송 전력의 비로 결정된다.
트래픽 부분과 서로다른 전력 레벨에서 트래픽/RRI 채널 타임 슬롯의 RRI 부분을 전송해야하는 필요성을 제거하기 위해, 트래픽/RRI 채널 타임 슬롯 부분은 동일한 전력으로 전송된다. RRI 채널에 대한 정확한 전력 분포를 달성하기 위해, 서로 다른 개수의 칩들이 전송된 데이터 레이트의 함수로서 RRI 채널에 할당된다.
월시 커버된 코드워드를 포함하는 결정된 칩들의 개수를 정확히 디코딩하기 위해, 요구되는 전력이 결정될 수 있다. 대안적으로, 만약 전송에 필요한 트래픽/페이로드에 대한 전력이 알려지고, 트래픽/RRI 채널 타임 슬롯의 RRI 부분은 동일한 전력으로 전송되면, 신뢰성있는 RRI 채널 디코딩에 적당한 칩들의 개수가 결정될 수 있다. 따라서, 데이터 레이트 및 그에 따라 트래픽/RRI 채널 타임 슬롯의 전송 전력이 결정되면, RRI 채널에 할당된 칩들의 개수가 결정된다. 액세스 터미널은 RRI 채널 비트들을 생성하여, 심볼들을 획득하기 위해 상기 비트들을 인코딩하며, RRI 채널에 할당된 칩들의 개수를 심볼들로 채운다. 만약 RRI 채널에 할당된 칩들의 개수가 심볼들의 개수보다 많으면, 심볼들은 RRI 채널에 할당된 모든 칩들이 채워질 때까지 반복된다.
대안적으로, RRI 채널은 트래픽 채널 페이로드로 시분할 멀티플렉싱되고, 트래픽/RRI 채널 타임 슬롯의 RRI 부분은 고정된 개수의 칩들을 포함한다. 또한, RRI 채널의 전력 레벨은 파일럿 채널의 전송 전력에 따라 결정되는 것이 아니라, 요구되는 QoS에 따라 고정된 값을 할당받으며, 액세스 포인트에 의해 각각의 액세스 터미널에 통신된다. RRI 채널 수신에서 요구되는 품질 메트릭에 대한 고정된 값은 시뮬레이션들, 실험적인 경험치들, 현장 시험들 및 다른 엔지니어링 방법들에 따라 결정된다.
액세스 터미널(800)은 도 8에서 설명된다. 순방향 링크 신호들은 안테나(802)에 의해 수신되어 수신기를 포함하는 프론트 엔드(804)로 라우팅된다. 수신기는 안테나(802)에 의해 제공된 신호를 필터링, 증폭, 복조, 및 디지털화한다. 디지털화된 신호는 복조기(DEMOD:806)로 제공되어, 복조된 데이터를 디코더(808)에 제공한다. 디코더(808)는 액세스 터미널에서 수행된 신호 처리 기능들의 역을 수행하여 디코딩된 사용자 데이터를 데이터 싱크(910)에 제공한다. 디코더는 또한 제어기(812)와 통신하여 제어기(802)에 오버헤드 데이터를 제공한다. 제어기(812)는 액세스 터미널들(800)의 동작, 예를 들면, 전력 제어, 데이터 인코딩을 적절히 제어하기 위해, 액세스 터미널(800)을 포함하는 다른 블록들과 통신한다. 제어기(812)는 예를 들면, 프로세서와 프로세서에 접속되고 프로세서에서 실행가능한 명령들의 세트를 포함하는 저장 매체를 포함할 수 있다.
액세스 터미널에 전송될 사용자 데이터는 제어기(812)의 인코더(816)로의 전송에 의해 데이터 소스(814)에 의해 제공된다. 인코더(816)는 제어기(812)에 의해 오버헤드 데이터가 추가 제공된다. 인코더(816)는 데이터를 인코딩하여 인코딩된 데이터를 변조기(MOD:818)에 제공한다. 인코더(816) 및 변조기(818)에서의 데이터 프로세싱은 전술된 텍스트 및 도면들에서 설명되는 것과 같은 역방향 링크 발생에 따라 수행된다. 프로세싱된 데이터는 그후에 프론트 엔드(810)내의 송신기에 제공된다. 송신기는 상기 역방향 링크 신호를 필터링, 증폭한 후, 안테나(802)에 의해 역방향 링크를 통해 무선으로 전송한다.
제어기(900) 및 액세스 터미널(902)이 도 9에 도시된다. 데이터 소스(904)에 의해 발생된 사용자 데이터는 인터페이스 유니트, 예를 들면, 패킷 네트워크 인터페이스, PSTN(비도시)을 통해 제어기(900)에 제공된다. 논의되는 것과 같이, 제어기(900)는 다수의 액세스 터미널과 접촉하여 액세스 네트워크를 형성한다. (간단함을 위해 단지 하나의 액세스 터미널(902)만이 도 9에 도시된다.) 사용자 데이터는 다수의 선택 엘리먼트들에 제공된다(간단함을 위해 단지 하나의 선택 엘리먼트(902)만이 도 9에 도시된다). 하나의 선택 엘리먼트는 데이터 소스(904)와 데이터 싱크(906)사이의 사용자 데이터 교환 및 호출 제어 프로세서(910)의 제어시 하나 또는 그이상의 기지국들을 제어하기 위해 할당된다. 호출 제어 프로세서(910)는 예를 들면, 프로세서와 프로세서에 접속되고 프로세서 수행가능한 명령들의 세트를 포함하는 저장 매체를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 것과 같이, 선택 엘리먼트(902)는 사용자 데이터를 데이터 큐(914)에 제공하며, 액세스 터미널(902)에 의해 서빙되는 액세스 터미널들(비도시)로 전송될 사용자 데이터를 포함한다. 스케줄러(916)의 제어에 따라, 사용자 데이터는 데이터 큐(914)에 의해 채널 엘리먼트(912)에 제공된다. 채널 엘리먼트(912)는 IS-856 표준에 따라 사용자 데이터를 처리하여 처리된 데이터를 송신기(918)에 제공한다. 데이터는 안테나(922)에 의해 순방향 링크를 통해 전송된다.
액세스 터미널들(비도시)로부터의 역방향 링크 신호들은 안테나(924)에서 수신되어 수신기(920)에 제공된다. 수신기(920)는 상기 신호를 필터링, 증폭, 복조, 및 디지털화하여 디지털화된 신호를 채널 엘리먼트(912)로 제공한다. 채널 엘리먼트(912)는 액세스 포인트에서 수행되는 신호 처리 기능들의 역을 수행하여 디코딩된 데이터를 선택 엘리먼트(908)에 제공한다. 선택 엘리먼트(908)는 사용자 데이터를 데이터 싱크(906)로 라우팅하고 오버헤드 데이터를 호출 제어 프로세서(910)로 라우팅한다.
이해를 위해 순차적인 순서로 흐름도가 도시되지만, 특정 단계들은 실제 구현과 동시에 수행될 수 있음이 인식된다.
당업자는 정보 및 신호들이 임의의 다수의 상이한 기술들 및 테크닉들을 사용하여 표현될 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 상기 설명을 통해 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 전자기장들, 또는 전자기 입자들, 광학계들 또는 광학 입자들, 또는 그들의 임의의 조합에 의해 표시될 수 있다.
당업자는 또한 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 논리적인 블럭들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그들의 조합으로서 실행될 수 있음을 인식할 것이다. 상기 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환가능성을 명백히 설명하기 위해, 다양한 요소들, 블럭들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능성에 관련하여 전술되었다. 상기 기능성이 하드웨어로 실행되는지 또는 소프트웨어로 실행되는지의 여부는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 따라 결정한다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션을 위해 다양한 방식들로 설명된 기능성을 실행할 수 있지만, 상기 실행 결정들은 본 발명의 영역으로부터 벗어나는 것으로 해석될 수 없다.
본 명세서에서 개시된 실시예와 관련하여 다양하게 설명되는 논리 블럭들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 응용 집적 회로(ASIC), 현장 프로그램가능한 레이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 이산 레이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 요소들, 또는 본 명세서에 개시된 기능을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 조합을 사용하여 실행되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서가 될 수 있지만, 선택적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 기계가 될 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 구성과 같은 컴퓨팅 장치들의 조합으로서 실행될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 그들의 조합에서 즉시 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 제거가능한 디스크, CD-ROM 또는 임의의 다른 저장 매체 형태로 당업자에게 공지된다. 예시적인 저장 매체는 저장매체로부터 정보를 판독하고 정보를 기록할 수 있는 프로세서에 접속된다. 선택적으로, 저장 매체는 프로세서의 필수 구성요소이다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수 있다. ASIC은 사용자 터미널 내에 상주할 수 있다. 선택적으로, 프로세서 및 자장 매체는 사용자 디바이스내에서 이산요소들로서 상주할 수 있다.
개시된 실시예의 전술된 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당업자에게 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사용 없이도 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.
상기 특허 문서 개시물의 일부분은 저작권 보호에 영향을 미칠 수 있는 주제를 포함한다. 저작권자는 특허 문서 또는 특허 개시물이 특허청의 특허 파일 또는 기록들로 보여지기 때문에 이들의 팩시밀리 복사에 대해서는 의의가 없지만, 이 경우를 제외하고 모든 저작권들을 보유한다.

Claims (49)

  1. 다수의 액세스 터미널들로부터 적어도 하나의 액세스 포인트와 제어기를 포함하는 액세스 네트워크로의 사용자 데이터 전송들을 상기 다수의 액세스 터미널들에서 스케줄링하는 방법으로서:
    하나의 간격(interval) 내의 역방향 링크 채널의 순간(instantaneous) 품질 메트릭(metric)에 따라, 상기 간격 내에서 데이터를 전송하기 위한 기회 레벨(opportunity level)을 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋(subset) 각각에서 결정하는 단계;
    상기 간격 내에서 데이터를 전송하도록 하는 요청(request)을 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 각각으로부터 전송하는 단계 ―상기 요청은 상기 기회 레벨을 포함함― ; 및
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에서 데이터를 전송하도록 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들에서 상기 액세스 네트워크로부터의 결정(decision)을 상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 포함하는,
    사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나의 간격 내에서 전송하도록 하는 요청을 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 전송하는 상기 단계는:
    하나의 간격 내에 전송하라는 요청을 접속 상태(connected state)에서 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 액세스 터미널들의 각각의 서브세트로부터 하나의 간격 내에 전송하도록 하는 요청을 전송하는 단계는:
    상기 간격 지시자(indicator)를 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 액세스 터미널들의 서브세트 각각에서 미리 결정된 간격에 대한 기회 레벨을 결정하는 단계를 포함하고; 그리고
    상기 전송 단계는 상기 기회 레벨을 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    액세스 터미널들의 서브세트 각각에서 하나의 간격에 대한 기회 레벨을 결정하는 단계는:
    상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭 및 하나의 함수(function)에 따라 상기 기회 레벨을 결정하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 간격내의 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 하나의 함수에 따라 상기 기회 레벨을 결정하는 단계는:
    상기 간격내의 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 긴급 함수(impatience function)에 따라 상기 기회 레벨을 결정하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 긴급 함수의 결정은, 최대 허용가능 전송 지연, 상기 액세스 터미널의 큐내의 패킷들의 개수, 및 상기 역방향 링크의 평균 스루풋(throughput)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 인자들에 따라 실행되는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 긴급 함수의 결정은 사용자의 속성(attribute)에 의해 수정된 인자들에 따라 실행되는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 간격내의 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 하나의 함수에 따라 상기 기회 레벨을 결정하는 단계는:
    미리결정된 간격 내의 역방향 링크 파일럿 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 파일럿 채널의 평균 품질 메트릭, 및 하나의 함수에 따라 상기 기회 레벨을 결정하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 결정을 상기 다수의 액세스 터미널들에서 수신하는 단계는:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하는 단계; 및
    전송이 거부되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 영(zero) 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하는 단계는:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하는 단계; 및
    재-전송(re-transmit)하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  12. 다수의 액세스 터미널들로부터 적어도 하나의 액세스 포인트 및 제어기를 포함하는 액세스 네트워크로의 사용자 데이터 전송들을 상기 액세스 네트워크에서 스케줄링하는 방법으로서:
    상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 하나의 간격 내에서 데이터를 전송하도록 하는 요청을 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에서 수신하는 단계 - 상기 요청은 기회 레벨을 포함함 - ;
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에서 데이터를 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정을 수행하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 다수의 액세스 터미널들로 상기 결정을 전송하는 단계를 포함하는,
    사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에서 전송하도록 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하는 단계는:
    최고 기회 레벨을 보고하는 액세스 터미널들에 우선순위(precedence)를 부여하는 단계;
    수 개의 액세스 터미널들이 동일한 기회 레벨을 보고할 때 더 낮은 전송 스루풋(throughput)을 갖는 상기 액세스 터미널들에 우선순위를 부여하는 단계; 및
    상기 우선순위가 상기 기회 레벨에 따라 설정(establish)될 수 없을 때 무작위로 상기 액세스 터미널들을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에서 전송하도록 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하는 단계는:
    상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에서 전송하도록 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하는 단계는:
    상기 액세스 네트워크 제어기에서 결정하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에서 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하는 단계는:
    전송하도록 하는 상기 요청을 수신한 상기 적어도 하나의 액세스 포인트들 각각에서 결정하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 다수의 액세스 터미널들로 상기 결정을 전송하는 단계는:
    상기 요청하는(requesting) 액세스 터미널들에 대한 서빙(serving) 액세스 포인트인 상기 적어도 하나의 액세스 포인트 각각으로부터 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 다수의 액세스 터미널들로 상기 결정을 전송하는 단계는:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하는 단계; 및
    전송이 거부되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 영 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하는 단계는:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하는 단계; 및
    재-전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 결정에 따라 상기 다수의 액세스 터미널들로부터 사용자 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각으로부터 사용자 데이터를 상기 액세스 포인트들 중 적어도 하나에서 수신하는 단계;
    상기 액세스 터미널이 다음에 전송하도록 허용될 때 사용자 데이터가 정확하게 수신된 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 서빙 액세스 포인트로부터 전송하는 단계; 및
    상기 액세스 터미널이 다음에 전송하도록 허용될 때 사용자 데이터가 정확하게 수신되지 않은 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 서빙 액세스 포인트로부터 전송하는 단계를 더 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    사용자 데이터가 정확하게 수신된 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 비-서빙(non-serving) 액세스 포인트로부터 전송하는 단계; 및
    사용자 데이터가 정확하게 수신되지 않은 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 비-서빙 액세스 포인트로부터 전송하는 단계를 더 포함하는 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    부정확하게 수신된 사용자 데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 사용자 데이터를 재전송된 사용자 데이터와 조합(combine)하는 단계를 더 포함하는 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각으로부터 사용자 데이터를 상기 액세스 포인트들 중 적어도 하나에서 수신하는 단계는:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각으로부터 사용자 데이터를 상기 적어도 하나의 상기 액세스 포인트들의 적어도 하나의 섹터에서 수신하는 단계를 포함하는, 사용자 데이터 전송 스케줄링 방법.
  25. 제 1 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 명령들을 구비하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  26. 적어도 하나의 액세스 포인트 및 제어기를 포함하는 액세스 네트워크로의 사용자 데이터 전송들을 위한 액세스 터미널로서:
    하나의 간격에서 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭에 따라, 상기 간격 내에서 데이터를 전송하기 위한 기회 레벨을 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각에서 결정하기 위한 수단;
    상기 간격 내에서 데이터를 전송하도록 하는 요청을 상기 다수의 액세스 터미널의 상기 서브셋 각각으로부터 전송하기 위한 수단 - 상기 요청은 상기 기회 레벨을 포함함 - ; 및
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에 데이터를 전송하도록 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하기 위해 상기 액세스 네트워크로부터의 결정을 상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 수신하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  27. 제 26 항에 있어서,
    하나의 간격 내에서 전송하도록 하는 요청을 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 전송하기 위한 수단은:
    하나의 간격 내에 전송하도록 하는 요청을 접속 상태(connected state)에서 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 전송하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  28. 제 26 항에 있어서,
    하나의 간격에서 전송하도록 하는 요청을 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 전송하기 위한 수단은:
    상기 간격 지시자를 전송하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 결정 수단은 미리 결정된 간격에 대한 기회 레벨을 액세스 터미널들의 서브셋 각각에서 결정하기 위한 수단을 포함하고; 그리고
    상기 전송 수단은 상기 기회 레벨을 전송하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  30. 제 26 항에 있어서,
    하나의 간격에 대한 기회 레벨을 액세스 터미널들의 서브셋 각각에서 결정하기 위한 수단은:
    상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭 및 함수(function)에 따라 상기 기회 레벨을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 간격 내의 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 함수에 따라 상기 기회 레벨을 결정하기 위한 수단은:
    상기 간격 내의 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 긴급 함수(impatience function)에 따라 상기 기회 레벨을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 긴급 함수의 결정은, 최대 허용가능 전송 지연, 상기 액세스 터미널의 큐 내의 패킷들의 수 및 상기 역방향 링크의 평균 스루풋으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 인자(factor)들에 따라 실행되는, 액세스 터미널.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 긴급 함수의 결정은 사용자의 속성에 의해 수정되는 인자들에 따라 실행되는, 액세스 터미널.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 간격 내의 역방향 링크 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 채널의 평균 품질 메트릭, 및 함수에 따라 상기 기회 레벨을 결정하기 위한 수단은:
    미리-결정된 간격 내의 역방향 링크 파일럿 채널의 순간 품질 메트릭, 상기 역방향 링크 파일럿 채널의 평균 품질 메트릭, 및 함수에 따라 상기 기회 레벨을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  35. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 결정을 상기 다수의 액세스 터미널들에서 수신하기 위한 수단은:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    전송이 거부되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 영 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  36. 제 35 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널 각각에서 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단은:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    재-전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에서 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 터미널.
  37. 적어도 하나의 액세스 포인트 및 제어기를 포함하며, 다수의 액세스 터미널들로부터의 사용자 데이터 전송들을 스케줄링하기 위한 액세스 네트워크 시스템으로서,
    하나의 간격 내에 데이터를 전송하도록 하는 요청을 상기 다수의 액세스 터미널들의 서브셋 각각으로부터 상기 적어도 하나의 액세스 포인트에서 수신하기 위한 수단 ―상기 요청은 기회 레벨을 포함함― ;
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에 데이터를 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하기 위한 결정을 수행하기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 결정을 상기 다수의 액세스 터미널들로 전송하기 위한 수단을 포함하는 액세스 네트워크 시스템.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하기 위한 수단은:
    최고 기회 레벨을 보고하는 액세스 터미널들에 우선순위(precedence)를 부여하고; 수개의 액세스 터미널들이 동일한 기회 레벨을 보고할 때 더 낮은 전송 스루풋을 갖는 상기 액세스 터미널들에 우선순위를 부여하기 위한 수단; 및
    상기 우선순위가 상기 기회 레벨에 따라 설정될 수 없을 때 무작위로 상기 액세스 터미널들을 스케줄링하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하기 위한 수단은:
    상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하기 위한 수단은:
    상기 액세스 네트워크 제어기에서 결정하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 요청에 따라 상기 간격 내에 전송하기 위해 상기 다수의 액세스 터미널들의 상기 서브셋 중 적어도 하나를 스케줄링하도록 상기 액세스 네트워크에서 결정하기 위한 수단은:
    전송하도록 하는 상기 요청을 수신한 상기 적어도 하나의 액세스 포인트들 각각에서 결정하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  42. 제 37 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 결정을 상기 다수의 액세스 터미널들로 전송하기 위한 수단은:
    상기 요청하는 액세스 터미널에 대한 서빙 액세스 포인트인 상기 적어도 하나의 액세스 포인트 각각으로부터 전송하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  43. 제 37 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 상기 결정을 상기 다수의 액세스 터미널들로 전송하기 위한 수단은:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하기 위한 수단; 및
    전송이 거부되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 영 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  44. 제 43 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널 각각에 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하기 위한 수단은:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각가에 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하기 위한 수단; 및
    재-전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
  45. 제 37 항에 있어서,
    상기 결정에 따라 상기 다수의 액세스 터미널들로부터 사용자 데이터를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 액세스 네트워크 시스템.
  46. 제 45 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각으로부터의 사용자 데이터를 상기 액세스 포인트들 중 상기 적어도 하나에서 수신하기 위한 수단;
    상기 액세스 터미널이 다음에 전송하도록 허용될 때 사용자 데이터가 정확하게 수신된 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 서빙 액세스 포인트로부터 전송하기 위한 수단; 및
    상기 액세스 터미널이 다음에 전송하도록 허용될 때 사용자 데이터가 정확하게 수신되지 않은 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 서빙 액세스 포인트로부터 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 액세스 네트워크 시스템.
  47. 제 46 항에 있어서,
    사용자 데이터가 정확하게 수신된 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 1 에너지 값을 나타내는 신호를 비-서빙 액세스 포인트로부터 전송하기 위한 수단; 및
    사용자 데이터가 정확하게 수신되지 않은 상기 다수의 액세스 터미널들 각각에 제 2 에너지 값을 나타내는 신호를 비-서빙 액세스 포인트로부터 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 액세스 네트워크 시스템.
  48. 제 47 항에 있어서,
    부정확하게 수신된 사용자 데이터를 저장하기 위한 수단; 및
    상기 저장된 사용자 데이터를 재전송된 사용자 데이터와 조합하기 위한 수단을 더 포함하는 액세스 네트워크 시스템.
  49. 제 46 항에 있어서,
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각으로부터의 사용자 데이터를 상기 액세스 포인트들 중 상기 적어도 하나에서 수신하기 위한 수단은:
    전송하도록 허용되는 상기 다수의 액세스 터미널들 각각으로부터의 사용자 데이터를 상기 적어도 하나의 액세스 포인트들의 적어도 하나의 섹터에서 수신하기 위한 수단을 포함하는, 액세스 네트워크 시스템.
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