KR101084128B1 - 핸드오버 상태에 있는 단말에서 기지국의 스케쥴링 명령에따른 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서빙 기지국과 비서빙 기지국 상호간의 저촉되는 스케쥴링 명령에 의한 핑퐁 효과를 방지하여 단말의 사용 전력을 안정화시키고, 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에서 비서빙 기지국으로부터 전송되는 스케쥴링 명령에 대한 수신 오류 확률을 줄일 수 있는 이동통신 시스템에서 핸드오버 상태에 있는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법은, 비서빙 기지국(non serving base station)으로부터 전송된 다수의 스케쥴링(scheduling) 명령을 수신하는 단계; 상기 다수의 스케쥴링 명령이 기 결정된 특정 조건을 만족하는지 체크하는 단계; 및 상기 특정 조건이 만족되면 최대 전송 허용전력을 기 결정된 양만큼 조정하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이동통신, 서빙 기지국, 비서빙 기지국, 핸드오버, 스케쥴링, 최대 전송 허용전력

Description

핸드오버 상태에 있는 단말에서 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법 {Method of operating in mobile terminal according to scheduling message of base station}

도1은 종래기술에 있어서 핸드오버 상태에 있는 단말에서의 핑퐁 효과를 설명하기 위한 도면임.

도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도임.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 서빙 기지국과 비서빙 기지국 상호간의 저촉되는 스케쥴링 명령에 의한 핑퐁 효과를 방지하여 시스템의 간섭 전력의 변화량을 최소화시키고, 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에서 비서빙 기지국으로부터 전송되는 스케쥴링 명령에 대한 수신 오류 확률을 줄일 수 있는 이동통신 시스템의 핸드오버 상태에 있는 단말에서 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법에 관한 것이다.

최근에 무선 이동통신 시스템에 있어서 상향링크(uplink)의 고속화 및 용량증대 요구에 따라 단말에서 기지국으로 데이터를 송신하는 상향링크에서의 고속 패 킷 통신 방식에 대한 논의가 활발히 이루어지고 있다. 3GPP WCDMA 무선 이동 통신 시스템에서 논의되고 있는 기술로서, 하향링크 고속화 요구에 따라 만들어진 HS-DSCH(High Speed Downlink Shared CHannel) 채널에 대응하는 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel) 기술이 그 대표적 예이다. E-DCH 기술에서는 기존의 3GPP WCDMA 상향링크 DCH(Dedicated Channel)에 기지국(Node B)에 의한 상향링크 패킷 스케쥴링, 물리계층에서의 HARQ(Hybrid-Auto Retransmission reQuest) 등의 기술을 도입하여 상향링크의 효율 향상을 꾀하고 있다.

HARQ 기법은 상위 계층에서 수행하던 재전송 기법을 물리 계층(physical layer)에서 수행하게 하는 것으로서, 채널 코딩과 결합하여 에러가 발생한 패킷 데이터(packet data)를 버리지 않고, 다음 재전송되는 패킷 데이터와 결합(combining)하여 성능을 향상시킬 수 있는 것이다. HARQ를 위해서는 단말에서 기지국으로의 HARQ를 통한 상향링크 데이터 전송시에 성공적인 수신 유무를 알리기 위하여 상향링크 데이터를 수신한 기지국들은 성공적인 수신의 의미로 ACK 신호를, 실패한 경우에는 NACK을 하향링크로 송신하게 된다.

기지국에 의한 상향링크 패킷 스케쥴링(Node B controlled scheduling)은 기존에 RNC(Radio Network Controller)에서 수행하고 있었던 잡음 증가(noise rise) 관리를 기지국에서 수행하게 함으로써 상향링크 용량(uplink capacity)을 증가시키기 위한 것이다. 즉, 기지국에서는 RNC보다 빠르게 잡음 증가(noise rise)에 대처할 수 있기 때문에 잡음 증가 관리를 효율적으로 수행할 수 있다.

단말이 소프트 핸드오버(sofrt handover) 상태에 있는 경우, 활동 영역 (active set) 내에 있는 셀들(cells)은 두 가지로 구분할 수 있다. 단말의 스케쥴링 엔터티(scheduling entity)가 존재하는 서빙 셀(serving cell)과 스케쥴링 엔터티가 존재하지 않는 비서빙 셀(non serving cell)이 그것이다.

스케쥴링 엔터티가 존재하는 서빙 셀의 기지국(serving base station)은 단말에 스케쥴링 명령을 내리는데, 스케쥴링 명령은 두 가지로 구분된다. 하나는 단말기가 절대적으로 사용할 수 있는 전력의 허용치를 알려주는 AG(Absolute Grant)이고, 다른 하나는 단말의 현재 사용 전력에 대한 상대적인 변화량을 알려주는 RG(Relative Grant)이다. AG는 모든 서빙 기지국이 전송할 수 있지만, RG는 단말에 따라서 전송될 수도 있고 전송되지 않을 수도 있다. 서빙 기지국의 RG는 UP/DOWN으로 구성되며 UP 명령은 단말이 현재 전송하던 전력에서 일정한 양 만큼 증가시키라는 의미이고, DOWN 명령은 일정한 양만큼 감소시키라는 의미이다.

소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에 대해서 서빙 기지국의 명령은 비서빙 기지국(non serving base station)의 간섭 레벨(interference level)에 영향을 준다. 왜냐하면, 소프트 핸드오버 상태인 단말은 활동 영역(active set) 내의 모든 셀의 기지국과 통신을 하고 있기 때문이다. 만약, 비서빙 기지국(non serving base station)의 트래픽 부하(traffic load)가 증가하여 시스템 운영에 문제가 생길 경우, 비서빙 기지국이 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에 대해서 스케쥴링 명령을 내릴 수 있다. 이 경우, AG 가 아닌 RG를 사용하게 된다. 즉, 비서빙 기지국이 자신의 셀 부하(cell load) 상태에 따라서, 서빙 기지국이 관장하고 있는 단말에 대해서 스케쥴링 동작(scheduling operation)을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 비서 빙 기지국이 전송하는 RG로는 DOWN 또는 DTX(Discontinuous Transmission) 두 가지 종류가 있다. DOWN 명령은 서빙 기지국에서 RG가 전송되는 모드인 경우 단말이 전송하던 전력에서 일정만큼 감소시키고, 서빙 RG(serving RG)가 전송되지 않는 모드인 경우 이전에 전송받은 AG의 지정 전력에서 일정한 양만큼 감소시키는 것이다. 이렇게 함으로써, 비서빙 기지국의 간섭 레벨을 원하는 수준에서 조절할 수 있다.

상기한 바와 같은 종래기술에 따른 핸드오버 상태에 있는 단말의 스케쥴링 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 비서빙 기지국이 자신의 간섭 레벨을 조절하기 위해서 RG를 전송하여서 단말이 자신의 최대 전송 허용전력을 조정하였다고 가정한다. 그러나,서빙 기지국의 입장에서는 해당 단말기가 원하는 전송 전력보다 낮게 되었기 때문에 다시 최대 전송 전력을 증가시키라고 하는 'UP' RG 명령을 전송할 수 있다. 이럴 경우, 도1에 도시한 바와 같이, 비서빙 기지국은 다시 'DOWN' 의미의 RG 명령을 전송하고, 서빙 기지국은 'UP' 의미의 RG 명령을 전송하는 핑퐁(ping pong) 현상이 발생하여 단말의 사용 전력이 안정화되지 못할 가능성이 있다.

둘째는, 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말은 비서빙 기지국으로부터 전송되는 RG 명령에 대한 수신 오류 확률이 높아 시스템 효율에 큰 영향을 줄 수 있는데, 종래기술에 있어서는 이러한 가능성에 대한 대책을 마련하고 있지 못하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 서빙 기지국과 비서빙 기지국 상호간의 저촉되는 RG 명령에 의한 핑퐁 효과를 방지하여 단말의 사용 전력을 안정화시킬 수 있는 이동통신 시스템의 핸드오버 상태에 있는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소프트 핸드오벗 상태에 있는 단말에서 비서빙 기지국으로부터 전송되는 RG 명령에 대한 수신 오류 확률을 줄일 수 있는 이동통신 시스템의 핸드오버 상태에 있는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 핸드오버 상태에 있는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법은, 비서빙 기지국(non serving base station)으로부터 전송된 다수의 스케쥴링(scheduling) 명령을 수신하는 단계; 상기 다수의 스케쥴링 명령이 기 결정된 특정 조건을 만족하는지 체크하는 단계; 및 상기 특정 조건이 만족되면 최대 전송 허용전력을 기 결정된 양만큼 조정하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 세부적 특징으로서, 상기 특정 조건은 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령이 일정 개수만큼 연속적으로 수신되거나, 일정 기간 동안 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령이 일정 개수 이상 수신되는 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 세부적 특징으로서, 상기 단말로 스케쥴링 명령을 전송하는 둘 이상의 비서빙 기지국이 존재할 경우, 본 발명의 각 단계는 각 비서빙 기지국에 대해 개별적으로 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 세부적 특징으로서, 상기 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령은 'DOWN'의 의미를 갖는 경우, 상기 최대 전송 허용전력은 일정 양만큼 하향 조정되고, 상기 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령은 'KEEP'의 의미를 갖는 경우, 상기 최대 전송 허용전력은 현재 값을 계속 유지하도록 조정된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도이다.

도2를 참조하면, 단말은 비서빙 기지국으로부터 전송된 다수의 RG(Relative Grant) 명령을 수신하여[S21], 수신된 다수의 RG 명령이 특정 조건을 만족하는지를 체크한다[S22]. 종래기술에 있어서는 단말이 비서빙 기지국으로부터 전송된 RG 명령을 수신할 때마다 수신된 RG 명령에 따라 최대 전송 허용전력을 조정하지만, 본 발명에 있어서는 단말이 소프트 핸드오버 상태에 있을 경우에 수신 에러가 크다는 점을 감안하여 적어도 둘 이상의 RG 명령에 대해 정해진 특정 조건을 만족하는지를 체크하여 만족 여부에 따라 최대 전송 허용전력을 조정한다. 비서빙 기지국으로부터 전송되는 RG 명령의 종류에는 'DOWN'의 의미를 갖는 것과 'KEEP'의 의미를 갖는 것이 있을 수 있다. 'KEEP'의 의미를 갖는 RG 명령의 전송 방법으로, 종래기술에서처럼, 아무것도 전송하지 않는 DTX(Discontinuous Transmission) 방법을 이용하는 것도 가능하고, 별도의 메시지를 전송하는 것도 고려할 수 있다.

상기 최대 전송 허용전력을 조정하기 위하여 만족되어야 할 특정 조건으로 다음의 세 가지를 고려할 수 있다. 첫째는, 동일한 의미를 갖는 RG 명령이 기 결정 된 일정 개수(N1)만큼 연속적으로 수신된 경우에 상기 특정 조건을 만족하는 것으로 하는 것이고, 둘째는, 기 결정된 일정 기간(T1) 동안 동일한 의미를 갖는 RG 명령이 일정 개수(N2) 이상 수신된 경우에 상기 특정 조건을 만족하는 것으로 하는 것이며, 셋째는, 상기 첫 번째 및 두 번째 방법의 결합으로 두 가지 방법 중 어느 하나의 조건이 만족되면 상기 특정 조건을 만족하는 것으로 하는 것이다.

상기 단말은 상기 특정 조건이 만족되면 상기 수신된 RG 명령의 의미에 따라 최대 전송 허용전력을 기 결정된 일정 양만큼 조정한다[S22]. 즉, 'DOWN'의 의미를 갖는 RG 명령이 연속적으로 상기 N1개 만큼 수신되거나, 상기 T1 기간 동안 'DOWN'의 의미를 갖는 RG 명령이 상기 N2개 이상 수신된 경우에는 상기 최대 전송 허용전력을 상기 기 결정된 일정 양만큼 하향 조정하고, 'KEEP'의 의미를 갖는 RG 명령이 연속적으로 상기 N1개 만큼 수신되거나, 상기 T1 기간 동안 'KEEP'의 의미를 갖는 RG 명령이 상기 N2개 이상 수신된 경우에는 상기 최대 전송 허용전력을 그대로 유지한다. 상기 T1 기간 동안 'DOWN' 또는 'KEEP'의 의미를 갖는 RG 명령을 N2개 수신한 경우에 상기 T1이 만료되기 전이라도 즉시 상기 최대 전송 허용전력을 RG 명령에 따라 조정하는 것이 바람직하다. 상기 N1과 N2는 적어도 2 이상의 값으로서 동일한 값이거나 서로 다른 값일 수 있다.

상기 N1, N2, T1 및 상기 조건 만족시 상기 최대 전송 허용전력이 조정되는 일정 양은 상기 단말이 상기 단말과 통신을 수행하는 네트워크로부터 호 설정(call esbalishment)시 또는 호가 설정되 이후에 시그널링(signaling)에 의해서 전달받거나, 상기 단말과 상기 네트워크 사이에서 미리 정해 놓은 고정값일 수 있다.

한편, 비서빙 기지국이 둘 이상일 경우 RG 명령의 처리는 비서빙 기지국마다 별도로 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 단말은 비서빙 기지국 별로 동일한 의미를 갖는 연속적인 RG 명령의 수를 카운팅하거나, 일정 시간 동안 수신되는 RG 명령의 수를 카운팅하여 상기한 바와 같은 방법에 의해 최대 전송 허용전력을 조정한다.

종래기술 부분에서 설명한 바와 같이, 비서빙 기지국의 'DOWN' 의미의 RG 명령과 서빙 기지국에 의한 'UP' 의미의 RG 명령에 의한 핑퐁(ping pong) 현상은 업링크 RoT(Rise over Thermal noise)의 변동을 크게 하기 때문에 시스템 효율을 저하시키게 된다. 따라서, 상술한 바와 같은 방법에 의해 상기 단말의 최대 전송 허용 전력을 조정하였을 경우 이를 일정 시간(T2) 동안 높이지 않는 것이 핑퐁 현상의 영향을 더 줄일 수 있다. 즉, 상기 일정 시간(T2)를 카운팅 할 수 있는 타이머를 설치하고 상기 타이머가 만료될 때까지 상기 최대 전송 허용전력을 높이지 않는 것이다. 타이머가 만료되기 전에 서빙 기지국로부터 'DOWN' 의미의 RG 명령 또는 AG 명령을 전송 받을 경우 상기 최대 전송 허용전력은 상기 서빙 기지국의의 명령에 따르는 것이 바람직하다.

상기 T2 동안 상기 단말이 상기 비서빙 기지국으로부터 RG 명령을 받게 되는 경우 상기 단말의 동작은 다음과 같다. 하나의 방법으로, 연속적인 N3 개의 'DOWN' 또는 'KEEP'의 의미를 갖는 RG 명령을 수신하면 상기 단말은 최대 전송 허용전력을 일정한 양 만큼 낮추거나 유지한다. 이 경우 상기 단말의 최대 전송 허용전력을 유지하는 시간 구간을 위한 타이머는 리셋(reset)되어 상기 T2가 다시 카운팅된다. 또 다른 방법으로, 상기 T2 기간 동안에 상기 비서빙 기지국으로부터 'DOWN' 또는 'KEEP' 의미의 RG 명령을 N4개 이상 수신할 경우 최대 전송 허용전력을 일정 양만큼 하향 조정하거나 유지하고, 타이머를 리셋한 후 다시 타이머를 동작시킨다. 상기 T2 기간 동안에 상기 비서빙 기지국으로부터 'DOWN' 또는 'KEEP' 의미의 RG 명령을 N4개 수신하면 그 즉시 최대 전송 허용전력을 일정 양만큼 하향 조정하거나 유지하는 것이 바람직하다. 상기 N3는 상기 N1과 동일한 값일 수도 있고, 그렇지 않은 것도 가능하다. 마찬가지로, 상기 N4 또한 상기 N2와 동일한 값일 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.

상기한 바와 같은 방법에 의해 상기 단말의 최대 전송 허용전력이 결정되면 상기 단말은 상기 최대 전송 허용전력의 범위 내에서 패킷 전송 전력을 결정하여 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)를 통하여 패킷을 전송할 수 있다. 한편, 상기한 바와 같은 단말의 동작은 상기 서빙 기지국이 RG 명령 전송 모드에 있거나 RG 명령 비전송 모드에 있는 경우에 모두 적용될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 의한 이동통신 시스템의 핸드오버 상태에 있는 단말에서의 기지국 의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 서빙 기지국과 비서빙 기지국 상호간의 저촉되는 RG 명령에 의한 핑퐁 효과를 방지하여 단말의 사용 전력을 안정화시킬 수 있다.

둘째, 소프트 핸드오벗 상태에 있는 단말에서 비서빙 기지국으로부터 전송되는 RG 명령에 대한 수신 오류 확률을 줄임으로써 단말의 오작동을 방지하고 전체 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.

Claims (24)

1. 이동통신 시스템에서 소프트 핸드오버(soft handover) 상태에 있는 단말에 있어서,

   비서빙 기지국(non serving base station)으로부터 전송된 다수의 스케쥴링(scheduling) 명령을 수신하는 단계;

   상기 다수의 스케쥴링 명령이 기 결정된 특정 조건을 만족하는지 체크하는 단계; 및

   상기 특정 조건이 만족되면 최대 전송 허용전력을 기 결정된 양만큼 조정하는 단계를 포함하는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 특정 조건은 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령이 일정 개수만큼 연속적으로 수신되는 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 특정 조건은 일정 기간 동안 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령이 일정 개수 이상 수신되는 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 일정 기간 동안 동일한 의미를 갖는 스케쥴링 명령이 일정 개수 수신되는 경우 상기 일정 기간 이내라도 즉시 상기 최대 전송 허용전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 단말에서의 기지국의 스케쥴링 명령에 따른 동작 방법.
5. 이동통신 시스템에서 소프트 핸드오버(soft handover) 상태에 있는 단말에 있어서,

   비서빙 기지국(non serving base station)으로부터 전송된 다수의 스케쥴링(scheduling) 명령을 수신하고,

   상기 다수의 스케쥴링 명령이 기 결정된 특정 조건을 만족하는지 체크하며, 상기 특정 조건이 만족되면 최대 전송 허용전력을 기 결정된 양만큼 조정하는 것을 특징으로하는, 단말기.
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