KR101028674B1

KR101028674B1 - 역방향 링크 통신의 유동 전력 제어를 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101028674B1
Application number: KR1020057019357A
Authority: KR
Inventors: 밍시 팬; 크리스토퍼 제라드 로트; 진 오; 라시드 아메드 아크바 애터; 피터 제이 블랙; 나가 부샨
Original assignee: 밍시 팬; 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2011-04-12
Also published as: RU2372715C2; RU2005134957A; HK1088136A1; JP4634373B2; EP1620958A1; WO2004093343A1; AU2004229614A1; KR20060032582A; MXPA05010916A; US7069037B2; US20040214591A1; CA2521442A1; JP2006523075A; TW200423577A; BRPI0409246A; AU2004229614B2

Abstract

액세스 터미널의 역방향 링크 통신의 데이터 레이트를 결정하기 위한 방법 및 장치는 통신 시스템에서의 액세스 네트워크로부터 역방향 활성도 비트 (RAB) 를 수신하는 단계, 및 그 RAB 를 다중의 디지털 필터에 전달하여 필터링된 RAB 를 생성하는 단계를 포함한다. 역방향 링크 데이터 레이트는 RAB 의 이들 필터링된 값에 기초하여 결정된다. 필터링된 RAB 값으로부터, 각각의 레이트 업데이트에 대하여, 연속적인 유동 전력 레벨이 결정된다. 물리층에 의해 허용되는 이산 전력 레벨 사이를 디더링 (dither) 함으로써, 액세스 터미널은 연속적인 유동 전력 레벨을 실제 물리적인 송신물에 매핑한다.

Description

역방향 링크 통신의 유동 전력 제어를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR FLUID POWER CONTROL OF A REVERSE LINK COMMUNICATION}

35 U.S.C.§119 에 따른 우선권 주장

본 출원은, 발명의 명칭이 "역방향 링크 통신의 유동 전력 제어를 위한 시스템 및 방법" 으로 2003년 4월 11일에 출원된 미국특허 가출원 제 60/461,756 호를 우선권 주장하는 정식 출원이다.

배경

본 발명은 일반적으로 통신 분야에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신의 성능을 개선시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

통상적인 무선 음성/데이터 통신 시스템에서, 기지국은 커버리지의 영역과 연관된다. 이 영역은 섹터라고 지칭한다. 섹터 내에 있는 이동국들은 데이터를 기지국으로 송신하고 그 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 데이터 통신의 콘텍스트 (context) 에서, 특히, 기지국은 액세스 네트워크 (또한, 액세스 포인트라고도 함) 라고 지칭할 수도 있고, 이동국은 액세스 터미널이라고 지칭할 수도 있다. 액세스 터미널은 2 개 이상의 액세스 네트워크와 동시에 통신할 수 있으며, 액세스 터미널이 이동함에 따라, 그 액세스 터미널과 통신하는 액세스 네트워크의 세트가 변할 수도 있다.

특정 액세스 네트워크와 특정 액세스 터미널 간의 통신을 위한 파라미터는, 그들에 의해 각각 송신 및 수신되는 신호의 품질 및 세기, 및 그들의 상대적인 위치에 부분적으로 기초한다. 예를 들어, 액세스 터미널이 액세스 네트워크로부터 더 멀리 이동함에 따라, 액세스 터미널에 의해 액세스 네트워크로부터 수신된 신호의 세기는 감소한다. 이에 따라, 수신 데이터의 에러 레이트는 증가한다. 따라서, 통상적으로, 액세스 네트워크는, 데이터를 액세스 터미널에 송신하는 레이트를 감소시킴으로써, 증가된 거리를 보상할 수도 있다. 이것은, 액세스 터미널로 하여금 더 적은 에러를 갖는 액세스 네트워크의 신호를 수신 및 디코딩하게 한다. 액세스 터미널이 액세스 네트워크에 더 근접하게 이동할 경우, 신호 세기는 증가하며, 따라서, 액세스 터미널로 데이터를 송신하는데 더 높은 데이터 레이트가 사용될 수 있다.

이와 유사하게, 액세스 터미널이 액세스 네트워크로부터 더 멀리 이동함에 따라, 액세스 네트워크에 의해 액세스 터미널로부터 수신된 신호의 세기는 감소할 수도 있으며, 이에 따라, 잠재적으로, 더 높은 에러 레이트를 야기할 수도 있다. 액세스 네트워크와 유사하게, 통상적으로, 액세스 터미널 또한 액세스 네트워크로 하여금 더 적은 에러를 갖는 신호를 수신하게 하도록 자신의 데이터 레이트를 감소시킴으로써, 증가된 거리를 보상할 수도 있다. 또한, 액세스 네트워크에 의해 요청될 경우, 액세스 터미널은 자신의 전력 출력을 증가시켜 에러 레이트를 감소시킬 수도 있다. 또한, 액세스 터미널이 액세스 네트워크에 더 근접하게 이동할 경우, 더 강한 신호가 더 높은 데이터 레이트를 지원할 수도 있다.

일 시스템에서, 액세스 터미널은, 데이터가 액세스 터미널로부터 액세스 네트워크로 송신될 수도 있는 레이트를 결정하는 책임을 진다. 이 레이트는 다수의 인자에 기초하여 결정된다. 그 주요 인자는, 액세스 터미널 및 액세스 네트워크가 통신할 수 있는 절대 최대 레이트 (absolute maximum rate), 액세스 터미널의 허용가능한 전력 출력에 기초한 최대 레이트, 액세스 터미널이 큐 (queue) 내에 갖는 데이터의 양에 의해 정당화되는 최대 레이트, 및 램프-업 (ramp-up) 제약에 기초하여 허용가능한 최대 레이트이다. 이 시스템에서, 이들 레이트 각각은, 선택된 데이터 레이트에 의해 초과될 수 없는 하드 리미트 (hard limit) 를 나타낸다. 즉, 선택된 데이터 레이트는 이들 4개의 레이트의 최소값보다 더 높지 않다.

이들 레이트 중 첫번째 2 개의 레이트 (절대 최대 레이트 및 전력-제한 최대 레이트) 는 시스템의 물리적인 제약으로부터 산출되며, 액세스 터미널의 제어 범위 밖에 있다. 제 3 및 제 4 레이트 (데이터-정당화 레이트 및 램프-업 제한 레이트) 는 가변이며, 액세스 터미널에서의 특정한 지배적인 조건에 기초하여 동적으로 결정된다.

본질적으로, 데이터-정당화 레이트는, 액세스 터미널에 의한 송신용으로 큐잉되는 데이터의 양에 의해 정당화될 수 있는 최대 레이트이다. 예를 들어, 만약 액세스 터미널이 자신의 송신 큐에 1000 개의 비트를 갖고 있으면, 38.4 kbps (1024 비트/프레임) 의 데이터 레이트가 정당화되지만, 76.8 kbps (2048 비트/프레임) 의 더 높은 레이트는 정당화되지 않을 수도 있다. 시간 프레임은 시간의 단위로 정의될 수도 있으며, 예를 들어, IS-856 표준에 의해 정의되는 cdma2000 1xEV-DO 시스템에서, 하나의 시간 프레임은 26.666 ms 이다. 만약 액세스 터미널의 송신 큐에 데이터가 없으면, 어떠한 송신 레이트도 정당화되지 않는다.

램프-업 제한 레이트는, 신속한 램프-업이 다른 액세스 터미널에 의해 인지되는 간섭을 급격히 증가시킬 수도 있고 그 성능을 열화시킬 수도 있다는 사실을 고려하여 허용되는 최대 레이트이다. 만약 각각의 액세스 터미널의 램프-업이 제한되면, 야기되는 간섭의 레벨이 더 천천히 변할 수도 있으며, 다른 액세스 터미널들은 자신의 동작 데이터 레이트를 더 용이하게 조절하고, 증가된 간섭에 적응시키도록 전력을 송신할 수 있다. 또한, 램프-업 제한 레이트는, 데이터 레이트의 램프-다운을 제어하기 위해 계산된다. 전체적인 효과는 데이터 레이트에서의 광범위하고/하거나 신속한 변동을 최소화하고, 이에 따라, 시스템에서의 액세스 네트워크 및 액세스 터미널의 전체 동작을 안정화시키는 것이다.

램프-업 제한 레이트에서의 변화는 (증가하고 감소하는 데이터 레이트에 관하여) 제어되지만, 데이터-정당화 레이트는 제어되지 않는다. 액세스 터미널이 매우 높은 레이트를 정당화하기에 충분한 데이터를 갑자기 가지면, 데이터-정당화 레이트가 갑자기 증가할 수도 있다. 만약 액세스 터미널이 데이터를 다 써버리면, 데이터-정당화 레이트는 갑자기 제로 (0) 로 강하될 수도 있다. 통상적으로, 데이터-정당화 레이트의 갑작스런 증가는, 램프-업 제한 레이트가 제어되기 때문에, 문제가 되지 않는다. 상술한 4 개의 레이트 중 최소값이, 선택된 데이터 레이트에 대한 최대값을 설정하기 때문에, 램프-업 제한 레이트는 이러한 상황에서 제어할 수도 있다. 그러나, 데이터-정당화 레이트의 갑작스런 감소는, 데이터-정당화 레이트가 다른 레이트보다 더 낮기 때문에 실제 데이터 레이트를 강하시킬 수도 있으며, 따라서, 제어할 수도 있다 (그 다음 프레임에 대한 데이터의 송신용으로 선택되는 데이터 레이트는 4 개의 레이트의 최소값임).

종래의 시스템에서, 만약 액세스 터미널이 송신할 데이터를 갖지 않으면, 어떠한 데이터도 송신되지 않는다. 이것은 확실히 직관적이며, 통상, 쓸모없는 데이터를 송신함으로써 유용한 대역폭이 낭비되지 않아야 한다고 알려져 왔다. 데이터 레이트를 급격하게 (예를 들어, 제로 (0) 로) 강하시킴으로부터 야기되는 문제 중 하나는, 데이터 레이트가 다시 램프-업되는데 상당한 양의 시간이 소요된다는 것이다. 어떤 데이터의 송신에서의 지연은 데이터 레이트의 강하 및 후속적인 램프-업으로부터 야기될 수도 있다. 이러한 지연은, 특히, 버스티 (bursty) 하거나 별도의 도달 프로세스를 갖는 데이터의 경우에 가능성이 있다. 그러한 타입의 데이터 중 하나는, 60 내지 70 밀리 초의 이산 간격으로 송신 큐에 도달하는 500 내지 1000 바이트 패킷을 포함할 수도 있는 실시간 비디오이다. 또한, 실시간 비디오는, 송신 지연이 너무나 현저하여 수용 불가능한 데이터 타입의 중요한 예이다. 네트워크 게이밍 (gaming) 은, 데이터 도달이 산발적이며 데이터 레이턴시가 중요한 성능 메트릭인 애플리케이션의 또 다른 클래스이다. 따라서, 통신 시스템에서 바람직하지 않은 효과를 최소화하면서, 데이터 레이트의 신속한 램프-업에 대한 데이터 레이트의 적응적인 결정을 위한 방법 및 장치가 요 구된다.

요약

유동 전력 (fluid power) 레벨로 지칭되는 상태 변수가 각각의 액세스 터미널에 대하여 정의된다. 유동 전력 레벨은, 섹터 부하 (loading) 를 고려하는 타겟 전력 레벨인 연속적인 전력 레벨이다. 실제 송신은 물리층에 의해 허용되는 이산 전력 레벨에서 발생하지만, 이들 이산 레벨 사이를 디더링 (dithering) 함으로써, 유동 전력 레벨과 동일한 평균 전력 레벨이 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 각 액세스 터미널의 현재 송신 상태는, 통상적인 바와 같은 이산 레이트라기 보다는 연속 변수에 의해 표현된다. 이것은, 액세스 터미널이 자신의 전력을 증가시켜 충분히 이용되지 않는 시스템 용량을 이용함에 따라 평활하게 변하는 평균 송신 전력을 허용한다. 따라서, 확률적인 이산 점프보다는, 단순한 결정성 전력 램프-업 값이 액세스 터미널에 의해 사용되어 전력이 증가되며, 이것은 성능의 변동 (variance) 을 감소시키고 시스템 제어 가능도를 개선시킨다.

일 양태에서, 액세스 터미널의 역방향 링크 통신의 데이터 레이트를 결정하는 방법은 역방향 활성도 비트를 수신하는 단계, 역방향 활성도 비트를 디지털 필터로 전달하여, 필터링된 역방향 활성도 비트를 생성하는 단계, 필터링된 역방향 활성도 비트에 기초하여 연속적인 유동 전력 레벨을 결정하는 단계, 및 연속적인 유동 전력 레벨에 기초하여 데이터 레이트를 결정하는 단계를 포함한다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 다른 목적 및 이점은 다음의 상세한 설명을 읽고 첨부 도면을 참 조할 때에 명백하게 될 수도 있다.

도 1 은 일 실시형태에 따라 동작할 수 있는 무선 통신 시스템의 일부를 나타낸 도면이다.

도 2 는 일 실시형태에 따라 동작할 수 있는 무선 통신 시스템의 2 개의 인접한 섹터에서의 액세스 네트워크 및 액세스 터미널을 나타낸 더 상세한 도면이다.

도 3 은 일 실시형태에 따라 동작할 수 있는 액세스 터미널의 구조를 나타낸 기능 블록도이다.

도 4 는 일 실시형태에 따라 역방향 링크의 데이터 레이트를 결정하기 위한 흐름도이다.

도 5 는 일 실시형태에 따른 토큰 버킷 (token bucket) 의 개념을 나타낸 것이다.

도 6 은 일 실시형태에 따른 퀵 역방향 활성도 비트 (QRAB) 및 필터링된 역방향 활성도 비트 (FRAB) 생성의 블록도이다.

본 발명은 다양한 변형 형태 및 대체 형태가 가능하지만, 그 특정 실시형태들은 첨부한 상세한 설명 및 도면에서 예로써 설명된다. 그러나, 도면 및 상세한 설명은 본 발명을, 설명된 특정 실시형태에 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 대신, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 있는 모든 변형예, 균등물 및 대체예를 커버하려는 것이다.

상세한 설명

대체로, 본 발명은 역방향 링크에 대한 데이터 송신 레이트의 증가 및 감소 를 제어함으로써, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신의 성능을 개선시키기 위한 시스템 및 방법을 포함한다.

도 1 을 참조하면, 일 실시형태에 따른 무선 통신 시스템의 일부를 나타낸 도면이 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 무선 통신 시스템은 복수의 액세스 네트워크 (12) 및 복수의 액세스 터미널 (14) 을 구비한다. 각각의 액세스 네트워크 (12) 는 주위 영역에서 액세스 터미널 (14) 과 통신한다. 액세스 터미널들은 섹터 내에서 이동할 수도 있거나, 하나의 액세스 네트워크와 관련된 섹터로부터 다른 액세스 네트워크와 관련된 다른 섹터로 이동할 수도 있다. 커버리지의 영역은 섹터 (16) 이다. 실제로, 섹터들은 다소 불규칙적으로 존재할 수도 있고 다른 섹터와 오버랩할 수도 있지만, 도면에는, 점선 및 대시 (dash) 선에 의해 일반적으로 나타낸 바와 같이 도시되어 있다. 명료화를 위하여, 각각의 액세스 네트워크, 액세스 터미널 및 섹터 중 오직 하나만이 참조부호에 의해 식별된다.

도 2 를 참조하면, 일 실시형태에 따른 무선 통신 시스템의 2 개의 인접한 섹터에서의 액세스 네트워크 및 액세스 터미널을 나타낸 더 상세한 도면을 도시한 것이다. 이 시스템에서, 섹터 (20) 는 액세스 네트워크 (22) 및 수개의 액세스 터미널 (24) 을 포함한다. 섹터 (30) 는 액세스 네트워크 (32) 및 단일의 액세스 터미널 (34) 을 포함한다. 액세스 네트워크 (22 및 32) 는, 여기에서 순방향 링크 (FL) 라고 지칭하는 것을 경유하여 액세스 터미널 (24 및 34) 에 데이터를 송신한다. 액세스 터미널 (24 및 34) 은, 역방향 링크 (RL) 라고 지칭되는 것을 경유하여 액세스 네트워크 (22 및 32) 에 데이터를 되송신한다.

"듀얼-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템용 TIA/EIA/IS-95 이동국-기지국 호환 표준" (IS-95) 에 부합하는 코드분할 다중접속 (CDMA) 시스템에서, 데이터 패킷은 FL 을 통하여 재송신될 수 있다. FL 송신에 대한 기술은, 발명의 명칭이 "고속 레이트 패킷 데이터 송신을 위한 방법 및 장치" 로 1997년 11월 3일에 출원된 미국특허 출원번호 제 08/963,386 호에 개시되어 있다. 예를 들어, 데이터 패킷은 소정 수의 데이터 유닛을 포함할 수 있으며, 각각의 데이터 유닛은 시퀀스 번호에 의해 식별된다. 이동국에 의한 하나 이상의 데이터 유닛의 부정확한 수신 시에, 이동국은, 기지국으로부터의 재송신을 위해 미싱 (missing) 데이터 유닛의 시퀀스 번호를 나타내는 부정 확인응답 (NACK) 을 RL ACK 채널을 통하여 송신할 수 있다. 기지국은 NACK 메시지를 수신하고, 에러로 수신된 데이터 유닛을 재송신할 수 있다.

자동 반복 요청 (ARQ) 은, 수신기가 송신기에게 데이터를 재송신하도록 요청하는 프로토콜을 지칭한다. 프레임의 첫번째 절반의 성공적인 디코딩 시에, 액세스 네트워크 (AN) 는 액세스 터미널 (AT) 로 확인응답 메시지 (ACK) 를 송신하여, 프레임의 첫번째 절반에서 수신된 데이터를 AN 이 성공적으로 디코딩하였음을 나타낼 수 있다. 프레임의 첫번째 절반의 성공적이지 못한 디코딩 시에, AN 은 AT 로 부정 확인응답 메시지 (NAK) 를 송신하여, 프레임의 첫번째 절반에서 수신된 데이터를 AN 이 성공적으로 디코딩하지 못했음을 나타낼 수 있다. RL ARQ 에 대한 기술은 2002년 10월 24일에 출원되었고 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 발명의 명칭이 "역방향 링크 자동 반복 요청" 인 미국특허 출원번호 제 10/280,740 호에 개시되어 있다.

ACK 는, 어떠한 데이터가 정확하게 수신되었음을 나타내기 위해 송신되는 메시지이다. 통상적으로, 어떤 소정 시간 후에 송신자가 ACK 메시지를 수신하지 않거나 NAK 를 수신하면, 원래의 데이터가 다시 송신된다.

NAK 는, 어떤 데이터가 부정확하게 수신되었음 (예를 들어, 데이터가 체크합 (checksum) 에러를 가질 수도 있음) 을 나타내기 위해 송신되는 메시지이다. NAK 를 송신하는 것에 대한 대안은 오지 ACK 메시지만을 이용하는 것이며, 이 경우, 소정 시간 이후의 ACK 의 비-수신은 NAK 로서 카운트된다. 여기서 사용되는 바와 같이, NAK 는 NAK 메시지의 수신 또는 ACK 의 비-수신을 지칭한다.

1x-EVDO 의 물리층의 송신 유닛은 물리층 패킷이다. 데이터는 물리층 패킷에 포함된다. 일 실시형태에서, 물리층 패킷은 역방향 링크를 통한 패킷에 포함된다. 일 실시형태에서, 프레임은 지속기간이 26.66 밀리초 (ms) 일 수 있다. 일 실시형태에서, 프레임은 16 개의 슬롯을 포함할 수 있으며, 각각의 슬롯은 지속기간이 1.66 ms 이다. 일 실시형태에서, 프레임은 12 개의 슬롯을 포함할 수 있다. 당업자는, 프레임이 다양한 지속기간을 가질 수도 있음을 명백히 알 수 있다. 당업자는, 프레임이 임의의 수의 슬롯을 포함할 수 있음을 명백히 알 수 있다.

일 실시형태에서, 물리층 패킷은 서브프레임 (subframe) 에 포함된다. 일 실시형태에서, 4 개의 슬롯이 서브프레임을 구성한다. 일 실시형태에서, 물리층은 인터레이스 (interlaced) 데이터 패킷을 허용한다. 따라서, 예를 들어, 제 1 데이터 패킷은 제 1 서브프레임에서 송신되고, 제 2 데이터 패킷은 제 2 서브프레임에서 송신되고, 제 3 데이터 패킷은 제 3 서브프레임에서 송신되며, 제 1 데이터 패킷의 제 1 송신에 대한 ACK 가 아직 수신되지 않았으면, 제 1 데이터 패킷은 제 4 서브프레임에서 송신될 수도 있다. 당업자는, 프레임이 임의의 수의 서브프레임을 포함할 수 있음을 명백히 알 수 있다. 또한, 프레임은 인터레이스로도 지칭될 수 있다.

도 3 을 참조하면, 일 실시형태에 따른 액세스 터미널의 구조를 나타낸 기능 블록도가 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 액세스 터미널은, 송신 서브시스템 (44) 및 수신 서브시스템 (46) 에 커플링된 프로세서 (42) 를 포함한다. 송신 서브시스템 (44) 및 수신 서브시스템 (46) 은 공유 안테나 (48) 에 커플링된다. 프로세서 (42) 는 수신 서브시스템 (46) 으로부터 데이터를 수신하고, 그 데이터를 프로세싱하며, 그 프로세싱된 데이터를 출력 디바이스 (50) 를 통하여 출력한다. 또한, 프로세서 (42) 는 데이터 소스 (52) 로부터 데이터를 수신하고, 그 데이터를 송신용으로 프로세싱한다. 그 후, 프로세싱된 데이터는 역방향 링크를 통한 송신을 위해 송신 서브시스템 (44) 으로 포워딩된다. 수신 서브시스템 (46) 및 데이터 소스 (52) 로부터의 데이터를 프로세싱하는 것에 더하여, 프로세서 (42) 는 액세스 터미널의 다양한 서브시스템을 제어하도록 구성된다. 특히, 프로세서 (42) 는 송신 서브시스템 (44) 을 제어한다. 아래에서 설명되는 액세스 터미널-기반 기능은 프로세서 (42) 에서 구현된다. 메모리 (54) 는, 프로세서에 의해 이용되는 데이터의 저장을 위하여 프로세서 (42) 에 커플링된다.

일 실시형태에서, 그 시스템은 cdma2000 1xEV-DO 시스템이다. 이 시스템의 주요 특징은 일반적으로 공지된 IS-856 데이터 통신 표준에 의해 정의된다. "1xEV-DO" 라는 명칭은, 데이터 최적화 ("DO") 동작을 위해 CDMA 2000 패밀리 ("1x") 와 그 표준의 진화 ("EV") 와의 관계를 지칭한다. 1xEV-DO 시스템은, 주로, 순방향 링크를 통한 높은 데이터 스루풋 (throughput) 이 바람직한 무선 인터넷 액세스용으로 최적화된다.

1xEV-DO 시스템은, (널 (null) 레이트에 더하여) 38.4 kbps 내지 2.4 Mbps 범위의 12 개의 상이한 소정 데이터 레이트 중 하나에서 순방향 링크를 통해 데이터를 전달하도록 설계된다. 대응하는 데이터 패킷 구조는 이들 소정 데이터 레이트 각각에 대해 정의된다 (그 지급물을 패킷 지속기간, 변조 타입 등으로서 특정함). 일 실시형태에서, 역방향 링크를 통한 통신은 9.6 kbps 내지 153.6 kbps 범위의 5 개의 상이한 데이터 레이트 (널 레이트 추가) 중 하나에서 발생한다. 또한, 데이터 패킷 구조는 이들 데이터 레이트 각각에 대해 정의된다. 당업자는, 다른 실시형태에서, 역방향 링크가 임의의 수의 데이터 레이트를 지원할 수 있음을 명백히 알 수 있다.

본 발명은 주로 역방향 링크와 관련된다. 일 실시형태에서의 역방향 링크에 대한 데이터 레이트는 아래의 표 1 에 제시되어 있다.

또 다른 실시형태에서는, 당업자에게 명백한 바와 같이, 더 많거나 더 적은 데이터 레이트가 존재할 수도 있다. 예를 들어, 추후에 도시되는 표 2 에는, 표 1 에 나타낸 것보다 훨씬 더 많은 데이터 레이트가 존재한다. 표 2 는 또 다른 실시형태의 역방향 링크를 통한 데이터 레이트를 나타낸 것이다.

상술한 바와 같이, 본 1xEV-DO 기반 시스템은 CDMA 표준에 기초하여 형성된다. 따라서, 역방향 링크를 통해 송신되는 데이터는 코드분할 멀티플렉싱된다. 즉, 각각의 액세스 터미널에 대응하는 데이터는 대응하는 코드에 의해 식별된다. 각각의 코드는 통신채널을 정의한다. 따라서, 임의의 액세스 터미널 또는 모든 액세스 터미널로부터의 데이터는 동일한 시간에 송신될 수 있으며, 액세스 네트워크는 그 코드를 이용하여 데이터의 상이한 소스들을 식별할 수 있다.

코드분할 다중접속 (CDM) 송신은 간섭-제한된다. 즉, 송신될 수 있는 데이터의 양은, 그 환경에 존재하는 간섭의 양에 의해 제한된다. 배경 잡음 또는 열적 잡음에 의해 야기되는 소정 양의 간섭이 존재하지만, 액세스 터미널의 송신에 대한 간섭의 주요 소스는 그 영역 내의 다른 액세스 터미널이다. 만약 다른 액세스 터미널이 거의 존재하지 않고 그들이 데이터를 거의 송신하고 있지 않으면, 간섭이 거의 존재하지 않으며, 이에 따라, 고속 데이터 레이트로 데이터를 송신하는 것이 가능할 수도 있다. 한편, 많은 총량의 데이터를 송신하고 있는 다른 액세스 터미널이 많이 존재하면, 간섭의 레벨이 더 높게 되고, 역방향 링크 송신을 위해 매우 낮은 데이터 레이트만이 이용가능할 수도 있다.

따라서, 각각의 액세스 터미널에 대하여 적절한 데이터 레이트를 결정하는 메커니즘이 제공되어야 한다. 통상적인 CDMA 무선 통신 시스템은 모든 액세스 터미널에 대하여 작은 세트의 데이터 레이트를 이용한다. IS-95 표준에 따라 동작하는 시스템에서는, 2 개의 가능한 데이터 레이트 세트가 통상적이다. 음성 및 데이터 통신을 제공하는 어떤 CDMA 통신 시스템은 중앙 제어 (centralized control) 의 어떤 형태를 이용함으로써, 레이트를 할당하는데 요구되는 정보가 하나의 중앙 위치에서 수집되고, 그 후, 레이트 할당이 각각의 액세스 터미널에 되송신된다. 중앙 제어에 의한 난점은 1) 모든 액세스 터미널에 대한 최적 레이트의 계산이 난해하고 계산-집중적일 수 있다는 점, 2) 액세스 터미널로/로부터의 제어 시그널링을 위한 통신 비용이 과도할 수 있다는 점, 및 3) 일단 네트워크 및 그 동작의 추후 필요성에 대한 지연 및 불확실도가 고려되면, "최적" 레이트 할당의 유효성이 의문시된다는 점이다.

본 시스템이 통상의 시스템과 상이한 하나의 사항은, 액세스 터미널에 대한 데이터 레이트의 계산이 각각의 개별 액세스 터미널을 책임져야 한다는 점이다. 즉, 중앙적이라기 보다는 분산적이다. 특정 액세스 터미널에 대한 적절한 데이터 레이트는 역방향 링크 Mac 알고리즘을 이용하여 그 액세스 터미널 자신에 의해 결정된다 ("Mac" 은 다중접속 통신에 대한 산업용어임). 역방향 링크 Mac 알고리즘이 더 설명된다.

특정 액세스 터미널이 자신의 역방향 링크에 대한 데이터 레이트를 계산하고 있을 경우, 최고의 가능한 레이트의 선택이 요구될 것이 분명하다. 하지만, 섹터 내에 다른 액세스 터미널이 존재할 수도 있다. 또한, 이들 다른 액세스 터미널도 최고의 가능한 레이트로 자신의 데이터를 송신하려 한다. 데이터를 송신하는데 요구되는 전력은 대략적으로 데이터 레이트에 비례하므로, 각 액세스 터미널의 데이터 레이트를 증가시키는 것은 또한 그 송신의 전력을 증가시킨다. 또한, 각 액세스 터미널의 송신은 다른 액세스 터미널에 대한 증가된 양의 간섭을 제공한다. 어떤 포인트에서는, 간섭이 너무 많아서 액세스 터미널 중 어떤 것도 자신의 데이터를 허용가능한 에러 레이트로 송신하지 못할 수도 있다.

따라서, 액세스 터미널들이 시스템 내에 존재하는 간섭의 레벨에 대한 정보를 갖는 것이 유용하다. 만약 간섭의 레벨이 상대적으로 낮으면, 액세스 터미널들은, 시스템의 전체 성능에 대한 현저한 악영향을 초래하지 않고도, 자신의 데이터 레이트를 어느 정도 증가시킬 수 있다. 하지만, 간섭의 레벨이 너무 높으면, 액세스 터미널의 데이터 레이트의 증가는 현저한 악영향을 줄 수도 있다.

따라서, 일 실시형태에서, 간섭의 전체 레벨은 액세스 네트워크에 의해 트래킹 (track) 된다. 액세스 네트워크는, 간섭의 전체 레벨이 임계값 이상인지 이하인지를 단순히 결정하도록 구성된다. 만약 간섭 레벨이 임계값 이하로서, 낮은 레벨의 활성도를 나타내면, 액세스 네트워크는 역방향 활성도 비트 (reverse activity bit; RAB) 를 -1 로 설정한다. 당업자는, 또 다른 값이 낮은 레벨의 활성도를 나타내는데 사용될 수 있음을 명백히 알 수 있다. 예를 들어, 낮은 레벨의 활성도를 나타내는데 제로 (0) 의 값이 사용될 수 있다. 또한, RAB 는 종종 "사용중 비트 (busy bit)" 라고도 한다. 만약 간섭 레벨이 임계값 이상으로서, 높은 레벨의 활성도를 나타내면, 액세스 네트워크는 RAB = 1 로 설정한다. 당업자는, 높은 레벨의 활성도를 나타내는데 또 다른 값이 사용될 수 있음을 명백히 알 수 있다. 그 후, RAB 는 액세스 터미널 각각에 전달되어, 그 액세스 터미널에게 시스템에서의 활성도/간섭의 레벨이 통지된다.

일 실시형태에서, 전체 간섭 레벨은, 각 액세스 터미널의 역방향 링크 송신의 전력을 합산하고, 그 환경에서의 열적 잡음 또는 배경 잡음의 레벨로 나눔으로써 계산된다. 그 후, 그 몫을 임계값과 비교한다. 만약 몫이 임계값보다 크면, 간섭 레벨은 높은 것으로 간주하고, RAB 를 1 로 설정한다. 만약 몫이 임계값보다 작으면, 간섭 레벨은 낮은 것으로 간주하고, RAB 는 -1 로 설정한다.

역방향 링크 데이터 통신의 성능은 시스템 내의 간섭의 레벨 및 데이터 레이트에 의존하기 때문에, 적절한 데이터 레이트를 계산하는데 간섭의 레벨을 고려하는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명의 다양한 양태에 의하면, 역방향 링크 Mac 알고리즘에서의 데이터 레이트 계산은 RAB 의 형태로 액세스 터미널에 제공되는 바와 같은 간섭 레벨을 고려한다. 또한, 역방향 링크 Mac 알고리즘은 액세스 터미널의 요구 및 시스템의 물리적인 제약과 같은 인자를 고려한다. 이러한 인자들에 기초하여, 각각의 액세스 터미널에 대한 데이터 레이트는 각각의 서브프레임마다 계산된다.

액세스 터미널의 역방향 링크 통신의 데이터 레이트를 결정하기 위한 방법 및 장치는 통신 시스템에서의 액세스 포인트로부터 RAB 를 수신하는 단계, 및 그 RAB 를 디지털 필터에 전달하여, 필터링된 RAB 를 생성하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에서, RAB 는 액세스 네트워크의 섹터에 대응하며, 그 액세스 네트워크에서, 모든 슬롯에 설정된다. 모든 슬롯에 대하여, 액세스 터미널은 RAB 를 디코딩한다. 일 실시형태에서, RAB 는 짧은 시상수 t_s 를 갖는 디지털 필터에 전달되어, 퀵 역방향 활성도 비트 (QRAB) 가 생성된다. 일 실시형태에서, RAB 는 긴 시상수 t_L 를 갖는 디지털 필터에 전달되어, 필터링된 역방향 활성도 비트 (FRAB) 가 생성된다. QRAB 및 FRAB 는 RAB 및 시상수에 관하여 정의된다. QRAB 및 FRAB 는 시스템의 전력 부하의 표시를 제공한다. QRAB 는 시스템의 단기 (short-term) 부하의 표시를 제공한다. FRAB 는 시스템의 장기 (long-term) 부하의 표시를 제공한다.

QRAB 는 짧은 시상수 t_s 로 RAB 필터링된다. 일 실시형태에서, t_s 는 4 개의 시간 슬롯이다. 일 실시형태에서, QRAB 는 매 슬롯마다 정의되지만, 액세스 터미널은, 모두 4 개의 슬롯인 액세스 터미널의 서브프레임 경계 상에서 발생하는 바와 같은 QRAB 값을 이용한다.

FRAB 는 긴 시상수 t_L 로 RAB 필터링된다. 일 실시형태에서, t_L 은 256 개의 시간 슬롯이다. 일 실시형태에서, FRAB 는 256 개의 슬롯마다 결정된다.

당업자는, 필터링된 시상수와 RAB 필터링값의 사용 간격이 동일하지 않아야 함을 명백히 알 수 있다. 따라서, 다른 실시형태에서, RAB 필터링값의 샘플링 레이트는 필터링된 시상수에 독립적일 수 있다.

일 실시형태에서, 역방향 링크 데이터 레이트는 RAB 의 필터링값에 기초하여 결정된다. 또한, 액세스 터미널 내의 프로세서는 액세스 터미널이 아이들 모드 (idle mode) 에 있는지 여부를 결정하고, 액세스 터미널이 아이들 모드에 있을 경우에 RAB 의 비-사용중 (non-busy) 상태 값을 디지털 필터에 전달할 수도 있다. 이것은 최근의 아이들 액세스 터미널에 제공되는 단기 우선순위를 발생시키며, 이는 낮은 레이트 버스티 (bursty) 소스의 지연을 감소시키는데 바람직할 수도 있다.

일 실시형태에서, 역방향 링크 데이터 레이트는 RAB 에 대한 필터 뱅크에 기초하여 결정된다.

도 4 는 RAB 에 대하여 2 개의 필터를 갖는 실시형태에 따른 역방향 링크 Mac 알고리즘을 나타낸 흐름도를 도시한 것이다. 도 3 의 수신 서브시스템 (46) 은 RAB 를 수신한다. 도 3 의 프로세서 (42) 는 역방향 링크 Mac 알고리즘을 실행한다.

역방향 링크 Mac 알고리즘은 각각의 서브프레임 n 에 대하여 실행된다. 역방향 링크 Mac 알고리즘은 액세스 터미널 상에서 실행되며, 액티브 세트 내의 각 섹터에 의한 RAB 브로드캐스트에 기초하여 액세스 터미널에 의한 자동 레이트 변경을 가능케 한다.

단계 402 에서, QRAB_n 은 액티브 세트 내의 모든 섹터 i 의 최대 QRAB (즉, max_i(QRAB_n,i)) 로 설정되며, 여기서, QRAB_n _,i 는 이산 양 (discrete quantity) 이며, QRAB_n _,i ∈ {-1, 1} 이다. FRAB_n 은 모든 섹터 i 의 최대 FRAB (max_i(FRAB_n _,i)) 로 설정되며, 여기서, FRAB_n _,i 는 연속 양이며, FRAB_n _,i ∈ {-1, 1} 이다. C_n 은 최고 우선순위 데이터 클래스를 나타내는 최고 우선순위 넌-엠프티 (non-empty) 큐로 설정된다. 제어의 흐름은 단계 404 로 진행한다.

단계 404 에서는, QRAB_n 이 사용중 (busy) 인지 여부를 체크한다. 만약 QRAB_n 이 사용중이면, 제어의 흐름은 단계 406 으로 진행한다. 단계 406 에서, 램핑 (ramping) 값인 전력 레벨 델타 △φ_n 는 식

에 기초하여 결정된다. f_d,cn 은, 현재의 트래픽대 파일럿 (T2P) 전력 레벨 φ_n 및 그 독립변수 (argument) 로서의 장기 섹터 부하 FRAB_n 을 갖는 감소 함수이며, 최고 우선순위 데이터 클래스 c_n 의 함수이다. φ_n 은 현재의 T2P 전력 레벨에 대한 액세스 터미널의 연속 상태 변수이다. φ_n 은 액세스 터미널에 대한 현재의 전력 자원 할당이며, 또한, 여기에서 유동 전력이라고 한다.

단계 404 에서, QRAB_n 이 사용중이지 않으면, 제어의 흐름은 단계 408 로 진행한다. 단계 408 에서는, 액세스 터미널이 마지막 서브프레임에서 데이터 또는 전력 제한되지 않았는지 여부 (즉, DatPowLim_n _-1 = 거짓) 를 체크한다. 만약 액세스 터미널이 데이터 또는 전력 제한되지 않았으면, 제어의 흐름은 단계 410 으로 진행하고, 그렇지 않으면, 제어의 흐름은 단계 412 로 진행한다. 역방향 링크 Mac 알고리즘에 의해 할당된 레이트를 역방향 링크를 통해 송신하는데 요구되는 데이터를 갖지 않으면, 액세스 터미널은 데이터 제한된다. 역방향 링크 Mac 알고리즘에 의해 할당된 레이트를 역방향 링크를 통해 송신하는데 요구되는 전력을 갖지 않으면, 액세스 터미널은 전력 제한된다.

QRAB 가 사용중이지 않는 단계 410 에서, 전력 레벨 델타 △φ_n 는 식

에 기초하여 결정된다. f_u,cn 은, 현재의 트래픽대 파일럿 (T2P) 전력 레벨 φ_n 및 그 독립변수로서의 장기 섹터 부하 FRAB_n 을 갖는 증가 함수이며, 최고 우선순위 데이터 클래스 c_n 의 함수이다.

단계 412 에서는, 전력 레벨 델타 △φ_n 가 제로로 설정된다. 단계 406, 단계 410 및 단계 412 로부터, 제어의 흐름은 단계 414 로 진행한다.

단계 414 에서, 유동 전력 φ_n 은 다음의 식에 기초하여 업데이트된다.

여기서, τ_P 는 T2P 레벨 필터 시상수이며,

_n-1 은 마지막 서브프레임에 대한 송신 T2P 이며, φ_min 은 액세스 터미널에 대한 최소 T2P 이다. 일 실시형태에서, τ_P 는 12 개의 서브프레임이다. 좀더 정확하게,

_n-1 은 마지막 서브프레임에 대한 실제적인 이산 T2P 이다. 항

은 램핑 함수 △φ_n 를 갖는 송신 전력의 무한 임펄스 응답 (IIR) 필터를 포함한다.

는 송신 T2P 전력 레벨이라고도 한다. 단계 414 로부터, 제어의 흐름은 단계 416 으로 진행한다.

역방향 링크 Mac 알고리즘은 토큰 버킷 (token bucket) 을 사용하여 송신 전력의 평균을 유동 전력 레벨 φ_n 에 매칭시킨다. 유동 전력 레벨 φ_n 은 연속적이지만, 송신 전력은 이산적이다. 송신 전력은 실제적인 이산 물리 T2P 레벨에 제한된다. 따라서, 유동 전력 레벨과 이산 송신 전력 레벨 간의 매핑을 위하여, 토큰 버킷이 활용되어, 물리적인 전력 레벨들 사이를 디더링 (dither) 시키고 송신 데이터 레이트를 조정한다. 토큰 버킷은 유동 전력 φ_n 으로 입력되며, 할당된 송신 전력에 의해 감소된다.

도 5 는 일 실시형태에 따른 토큰 버킷 (502) 의 개념을 나타낸 것이다. 토큰 버킷 레벨 (504) 은 β 로 나타낸다. 토큰 버킷 레벨의 상한 (506) 은 토큰 버킷 레벨 최대값인 β_max 이다. 유동 전력 레벨 φ_n (508) 은 토큰 버킷에 가산된다. 송신 전력

_n (510) 은 토큰 버킷 (504) 로부터 감산된다.

_n (510) 은 서브프레임 n 에 대한 T2P 전력 할당이며, 이것은 대응하는 데이터 레이트를 인에이블시킨다.

토큰 버킷에서의 블록 512 는 송신용 패킷에 대한 T2P 및 데이터의 할당을 나타낸다. 즉, 각각의 신규한 인터레이스 할당에서, 액세스 터미널은 얼마나 많은 비트가 패킷에 입력되는지, 및 어떤 트래픽대 파일럿 비 (T2P) 에서 패킷을 송신하는지를 결정할 수 있다. 그 박스는, 이들 2 개의 양이 선택되고 수집됨을 나타낸다.

단계 416 에서, 토큰 버킷 레벨 β_n 은 식

에 기초하여 결정된다. β_n-1 은 마지막 서브프레임의 버킷 레벨이다. β_max 는 토큰 버킷의 최대 사이즈이다. β_fact(φ_n) 은 유동 전력 φ_n 의 곱셈인자를 나타낸다. β_fact(φ_n) 은, 얼마나 많은 유동 전력 φ_n 이 송신 전력의 할당 사이에서 버킷에 누산될 수 있는지를 조정한다. 예를 들어, β_fact(φ_n)=2 는, 송신 전력 할당이 현재 유동 전력의 많아야 2 배일 수 있음을 의미한다.

일 실시형태에서, 더 높은 φ_S 에서 데이터의 버스티니스 (burstiness) 가 더 제한됨에 따라, β_fact(φ_n) 은 φ_n 의 감소 함수이다. 단계 416 으로부터, 제어의 흐름은 단계 418 로 진행한다.

단계 418 에서는, 현재의 서브프레임 n 이 패킷 연속부 (packet continuation) 인지를 결정하도록 체크된다. 만약 현재 서브프레임 n 이 패킷의 연속부이면, 제어의 흐름은 단계 420 으로 진행하며, 그렇지 않으면, 제어의 흐름은 단계 422 로 진행한다.

단계 420 에서는, 현재의 서브프레임 n 이 패킷의 연속부이므로, 송신 전력

_n 을 이전 값

_n- ₃ 으로 설정한다.

_n 을 소정 인터레이스에 대한 이전 값으로 설정한다. 3 개의 인터레이스를 갖는 실시형태에서,

_n =

_n- ₃ 이다.

단계 422 에서, 액세스 터미널은,

_n <= β_n 이고

_n 이 실제 물리적인 송신 레이트 및 레이턴시 목표 (latency goal) 에 대한 유효한 T2P 전력 레벨이 되도록 송신 전력

_n 을 할당한다.

_n <= β_n 이 되도록 송신 전력

_n 을 할당하는 것은, 송신 전력

_n 용으로 할당된 전력량이 토큰 버킷 β_n 에 포함된 전력량보다 클 수 없음을 의미한다.

종종, 레이턴시 목표를 만족시키기에 충분히 큰 송신 전력을 할당하는 것이 바람직하다. 데이터는 지연 데드라인 요건을 가질 수도 있다. 그러한 데이터는 시간 주기 내에 송신되어야 한다. 그러한 데이터는 레이턴시 목표를 만족해야 한다. 레이턴시 목표를 만족시키기 위하여, 송신 전력은 자신의 데드라인 요건 내에서 데이터를 송신하도록 충분히 커야 한다. 전력은, 그 대응하는 데이터 레이트 및 종료 목표가 자신의 데드라인 요건 내에서 송신되도록 송신 전력에 할당된다.

아래에 도시되어 있는 표 2 는 일 실시형태에 따른 유효 스루풋 대 페이로드 사이즈 (비트) 및 종료 시간 (슬롯) 의 표이다. 다른 실시형태에서는, 당업자에게 명백한 바와 같이, 더 많거나 더 적은 데이터 레이트가 존재할 수도 있다.

할당 시에, 액세스 터미널은 4 개, 8 개, 12 개, 또는 16 개의 슬롯의 종료 목표에 기초하여 T2P 를 선택한다. 패킷에 의해 관측되는 레이턴시는 송신이 얼마나 오래 걸리는지에 의해 영향을 받기 때문에, 패킷에 대한 이러한 종료 목표는 "레이턴시 목표" 라고도 지칭될 수 있다.

단계 420 및 단계 422 로부터, 제어의 흐름은 단계 424 로 진행한다. 단계 424 에서는,

_n 의 선택이 데이터 가용도 또는 이용가능한 물리적인 송신 전력에 의해 제한되는지 여부를 결정하도록 체크된다. 만약 송신할 데이터가 존재하지 않으면,

_n 은 데이터 제한된다. 만약 할당된 송신 전력

_n 이 이용가능한 물리적인 송신 전력보다 더 높으면, 액세스 터미널은 이용가능한 물리적인 송신 전력에 의해 제한된다. 만약

_n 의 선택이 데이터 가용도 또는 이용가능한 물리적인 송신 전력에 의해 제한되면, 제어의 흐름은 단계 426 으로 진행하여 DatPowLim_n 이 "참" 으로 설정되고, 그렇지 않으면, 제어의 흐름은 단계 428 로 진행하여 DatPowLim_n 이 "거짓" 으로 설정된다. 단계 426 및 단계 428 로부터, 제어의 흐름은 단계 430 으로 진행한다.

단계 430 에서, 토큰 버킷 β_n 은 외향 (outward) 흐름으로 업데이트된다. 할당된 송신 전력은 토큰 버킷으로부터 감산된다 (즉, β_n = β_n -

_n). 단계 430 으로부터, 제어의 흐름은 단계 432 로 진행하며, 여기서, 역방향 링크 Mac 알고리즘은 그 다음 서브프레임에 대하여 반복된다.

프로세싱된 데이터는, 할당된 송신 전력

_n 에서의 역방향 링크를 통한 송신을 위하여 송신 서브시스템 (44) 으로 포워딩된다.

비록 도 4 의 역방향 링크 Mac 알고리즘은 RAB 에 대하여 오직 2 개의 필터를 이용하지만, 다른 실시형태에서는, RAB 에 대하여 임의의 수의 필터가 연속적인 유동 전력 레벨을 결정하는데 이용될 수 있음은 당업자에게 명백하다.

도 6 은 일 실시형태에 따른 QRAB 및 FRAB 생성의 블록도이다. 각각의 섹터는 자신의 부하 레벨을 결정하고, 자신의 부하 레벨을 이용하여 RAB 를 설정한다. RAB 는 슬롯마다 업데이트 및 브로드캐스트된다.

섹터 i 는 무선 통신 채널 (604) 을 통하여 RAB (RAB ∈ {±1}) 를 송신하며, 이 RAB 는 액세스 터미널 (600) 의 RAB 복조기 (606) 에 의해 수신된다. RAB 복조기 (606) 는, RAB 를 포함하는 수신 신호를 복조하고, 로그 가능성 비 (Log Likelihood Ratio; LLR) (-∞ < LLR < ∞) 를 출력한다. 일 실시형태에서, LLR 은 필터링 이전에 매퍼 (608) 에 의해 매핑되어, 단일의 큰 값이 필터 출력을 바이어싱 (bias) 시키는 것을 방지한다. 일 실시형태에서, 쌍곡선 탄젠트 (hyperbolic tangent) 함수가 매핑용으로 이용된다. 일 실시형태에서, 쌍곡선 탄젠트 함수는 모든 실수 x 에 대하여

이다. 그 매핑은 1-슬롯 RAB 추정에 대한 최소 평균-제곱 에러 솔루션이다. 매퍼 (608) 출력은 매 슬롯마다 IIR 필터 (610) 및 IIR 필터 (612) 에 제공된다. 일 실시형태에서, IIR 필터 (610) 는 4 개의 슬롯의 짧은 시상수 τ_S 를 가진다. QRAB 는 매 서브프레임 n 마다 샘플링된다 (614).

매 서브프레임에서, 각각의 액세스 터미널은 자신의 액티브 세트 내의 각 섹터에 대하여 QRAB 의 값을 결정하며, 이것은 각각의 섹터에 대한 IIR 필터의 하드-리미티드 (hard-limited) 출력이다. AT 는 자신의 액티브 세트 내의 모든 섹터로부터의 QRAB 를 결합하며, 이에 따라, 자신의 데이터 레이트를 조절한다.

FRAB 는, QRAB 와 유사하지만 더 긴 필터 시상수 τ_L 을 갖는 IIR 필터를 통하여 섹터 RAB 를 전달함으로써 획득되는 섹터 부하의 측정치이다. 일 실시형태에서, τ_L 은 256 개의 슬롯이다. QRAB 는 상대적으로 순간적 (instantaneous) 이지만, FRAB 는 장기 섹터 부하 정보를 제공한다.

램프-업 (ramp-up) 값인 전력 레벨 델타 △φ_n 를 결정하기 위한 함수는, 데이터 클래스 c_n 의 우선순위를 고려하는 함수이다. 일 실시형태에서, 데이터 클래스는 서비스 품질 (QoS) 프레임워크 (framework) 내의 서비스 클래스이다. 일 실시형태에서, QoS 프레임워크는 차등화 서비스 (DiffServ) 이다. 일 실시형태는 3 개의 서비스 클래스, 즉, (1) EF (expedited forwarding), (2) AF (assured forwarding), 및 (3) BE (best effort) 를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일 실시형태에서, 이들 3 개의 클래스는 우선순위 순서로 처리되는데, 여기서, EF 는 높은 우선순위를 가지며, AF 는 중간 우선순위를 갖고 BE 는 낮은 우선순위를 가진다. RL Mac 은 3 개의 별도의 큐에서의 이들 서비스 클래스를 수신한다.

전력 레벨 델타 △φ_n,

, 및

를 결정하기 위한 함수는 데이터 클래스 c_n 에 의해 파라미터화된다. c_n 은 넌-엠프티 큐를 갖는 액세스 터미널에서 최고 우선순위의 클래스이다. 데이터 클래스에 의한 함수의 파라미터화는, 액세스 터미널 전반에 걸친 상이한 데이터 흐름의 상대적인 우선순위의 특정을 가능케 한다.

및

은 c 에 의해 파라미터화된 2차원 조각적 선형 (piecewise linear) 함수이다. 일 실시형태에서, 11 개의 T2P 포인트 및 3 개의 FRAB 포인트는 33 개의 포인트를 제공하며, 이 포인트에서, f_d,cn 및 f_u,cn 은 각각 명시적으로 특정된다. 감소 함수 및 증가 함수에 대한 포인트는 각각 D_1,c, D_2,c, D_3,c, … 및 U_1,c, U_2,c, U_3,c, … 로서 특정되며, 여기서, 각각의 U 및 D 는 11×1 벡터이다. 액세스 터미널은 바이리니어 인터폴레이션 (bilinear interpolation) 을 수행한다. 최고의 특정 FRAB 포인트는 1 (unity) 보다 작을 수도 있으며, 이 포인트에서, 값이 포화된다 (saturate).

일 실시형태에서,

은 고정된 φ_n 에 대한 FRAB 에서 단조 비-감소한다.

일 실시형태에서,

은 고정된 φ_n 에 대한 FRAB 에서 단조 비-증가한다.

일 실시형태에서, 비

은 고정된 FRAB_n 에 대한 φ_n 에서 단조 감소한다.

당업자는 다양한 서로 다른 기술 및 기법을 이용하여 정보 및 신호를 표현할 수도 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 상기의 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드 (commands), 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자성 입자, 광계 또는 광자, 또는 이들의 조합으로 나타낼 수도 있다.

또한, 당업자는 여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들을 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수도 있음을 알 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 대체 가능성을 분명히 설명하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들을 주로 그들의 기능의 관점에서 상술하였다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현될지 소프트웨어로 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정한 애플리케이션 및 설계 제약조건들에 의존한다. 당업자는 설명된 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현의 결정이 본 발명의 범주를 벗어나도록 하는 것으로 해석하지는 않아야 한다.

여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 신호 (FPGA), 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기서 설명된 기능을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다른 방법으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 기계일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 기타 다른 구성물로 구현될 수도 있다.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 조합으로 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수도 있다. ASIC 은 사용자 터미널 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 터미널 내에서 별도의 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

개시되어 있는 실시형태들에 대한 상기의 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 당업자는 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들을 명백히 알 수 있으며, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고도 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태들에 제한되는 것이 아니라, 여기에서 개시된 원리 및 신규한 특징들과 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 특정 실시형태를 참조하여 설명되었지만, 그 실시형태들은 예시적인 것이며 본 발명의 범위는 이들 실시형태에 제한되지 않는다. 상술된 실시형태에 대한 다수의 변형예, 변경예, 부가예, 및 개선예가 가능하다. 이들 변형예, 변경예, 부가예, 및 개선예는 다음의 특허청구범위 내에서 상술되는 바와 같은 본 발명의 범위 내에 있다.

Claims

액세스 터미널의 역방향 링크 통신의 데이터 레이트를 결정하는 방법으로서,

역방향 활성도 비트를 수신하는 단계;

상기 역방향 활성도 비트를 제 1 디지털 필터에 전달하여, 필터링된 역방향 활성도 비트를 생성하는 단계;

상기 필터링된 역방향 활성도 비트에 기초하여 연속적인 유동 전력 레벨을 결정하는 단계; 및

상기 연속적인 유동 전력 레벨에 기초하여 데이터 레이트를 결정하는 단계를 포함하는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 레이트는 트래픽대 파일럿 전력 레벨 및 비트 할당의 결정에 기초하여 결정되며,

상기 트래픽대 파일럿 전력 레벨 및 상기 비트 할당은 상기 연속적인 유동 전력 레벨에 기초하여 결정되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 역방향 활성도 비트는 매 시간 슬롯마다 수신되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 디지털 필터는, 통신 시스템의 단기 (short-term) 전력 부하를 반영하는 짧은 시상수를 갖는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 디지털 필터는, 통신 시스템의 장기 (long-term) 전력 부하를 반영하는 긴 시상수를 갖는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 레이트에서 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하며,

상기 데이터 레이트는, 상기 연속적인 유동 전력 레벨을 이산 전력 레벨에 매핑함으로써 결정되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 시간 주기 전반에 걸친 상기 이산 전력 레벨의 평균이 상기 시간 주기 전반에 걸친 상기 유동 전력 레벨의 평균에 근사하도록 이산 전력 레벨에 매핑되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 역방향 활성도 비트를 제 2 디지털 필터에 전달하여, 제 2 의 필터링된 역방향 활성도 비트를 생성하는 단계를 더 포함하며,

상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 또한, 상기 제 2 의 필터링된 역방향 활성도 비트에 기초하는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 디지털 필터는, 통신 시스템의 단기 전력 부하를 반영하는 짧은 시상수를 가지며,

상기 제 2 디지털 필터는, 상기 통신 시스템의 장기 전력 부하를 반영하는 긴 시상수를 갖는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 상기 제 2 의 필터링된 역방향 활성도 비트에 의해 파라미터화된 함수에 기초하여 결정되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 9 항에 있어서,

제 1 의 필터링된 역방향 활성도 비트가 상기 통신 시스템의 사용중 (busy) 단기 전력 부하를 나타내면, 상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 상기 제 2 의 필터링된 역방향 활성도 비트에 의해 파라미터화된 감소 함수 (down function) 에 기초하여 결정되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 감소 함수는, 또한, 이전의 연속적인 유동 전력 레벨에 의해 파라미터화되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 9 항에 있어서,

제 1 의 필터링된 역방향 활성도 비트가 상기 통신 시스템의 사용중 단기 전력 부하를 나타내지 않으며 데이터 및 전력이 제한되지 않으면, 상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 상기 제 2 의 필터링된 역방향 활성도 비트에 의해 파라미터화된 증가 함수 (up function) 에 기초하여 결정되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 증가 함수는, 또한, 이전의 연속적인 유동 전력 레벨에 의해 파라미터화되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 데이터 레이트에서 데이터를 송신하는 단계를 더 포함하며,

상기 데이터 레이트는, 상기 연속적인 유동 전력 레벨을 이산 전력 레벨에 매핑함으로써 결정되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 토큰 버킷을 이용함으로써, 시간 주기 전반에 걸친 상기 이산 전력 레벨의 평균이 상기 시간 주기 전반에 걸친 상기 유동 전력 레벨의 평균에 근사하도록 이산 전력 레벨에 매핑되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 연속적인 유동 전력 레벨은, 토큰 버킷을 이용하여 이산 전력 레벨에 매핑되며,

상기 연속적인 유동 전력 레벨은 상기 토큰 버킷에 가산되며,

매핑된 이산 전력 레벨은 상기 토큰 버킷으로부터 감산되는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 매핑된 이산 전력 레벨은, 상기 토큰 버킷에 가산된 상기 연속적인 전력 레벨의 누산량을 초과하지 않는, 데이터 레이트의 결정 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 토큰 버킷에 가산되는 상기 연속적인 전력 레벨의 누산량은 토큰 버킷 레벨 최대값을 초과하지 않는, 데이터 레이트의 결정 방법.
액세스 터미널의 역방향 링크 통신의 데이터 레이트를 결정하는 장치로서,

역방향 활성도 비트를 수신하는 수단;

상기 역방향 활성도 비트를 디지털 필터에 전달하여, 필터링된 역방향 활성도 비트를 생성하는 수단;

상기 필터링된 역방향 활성도 비트에 기초하여 연속적인 유동 전력 레벨을 결정하는 수단; 및

상기 연속적인 유동 전력 레벨에 기초하여 데이터 레이트를 결정하는 수단을 구비하는, 데이터 레이트의 결정 장치.
액세스 터미널의 역방향 링크 통신의 데이터 레이트를 결정하는 장치로서,

역방향 활성도 비트를 수신하는 수신 서브시스템; 및

상기 역방향 활성도 비트에 디지털 필터를 적용하여, 필터링된 역방향 활성도 비트를 생성하고, 상기 필터링된 역방향 활성도 비트에 기초하여 연속적인 유동 전력 레벨을 결정하며, 상기 연속적인 유동 전력 레벨에 기초하여 데이터 레이트를 결정하는 프로세서를 구비하는, 데이터 레이트의 결정 장치.
데이터 레이트를 결정하는 방법을 구현하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,

상기 방법은,

역방향 활성도 비트를 수신하는 단계;

상기 역방향 활성도 비트를 디지털 필터에 전달하여, 필터링된 역방향 활성도 비트를 생성하는 단계;

상기 필터링된 역방향 활성도 비트에 기초하여 연속적인 유동 전력 레벨을 결정하는 단계; 및

상기 연속적인 유동 전력 레벨에 기초하여 데이터 레이트를 결정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.