KR101099388B1 - 분산 다중 무선 전송 다이버시티 - Google Patents

분산 다중 무선 전송 다이버시티 Download PDF

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통신 방법은 다중 무선 전송 다이버시티(MRTD)를 제공한다. 기지국은, 이동국으로부터, 이동국과 복수의 기지국들 사이의 복수의 다운링크들 각각에 관한 다운링크 측정 보고들을 수신한다. 기지국은, 기지국들 중 어느 것이 수신된 다운링크 측정 보고들에 응답하여 선택된 전송을 이동국에 전송할 것인지를 결정한다. 기지국은 나중에, 선택된 전송을 수신하는 이동국으로부터 확인응답을 수신한다. 개시된 예에서, 복수의 기지국들 각각은 다운링크 측정 보고들을 수신한다. 기지국들 각각은 다른 기지국들과 무관하게, 기지국들 중 어느 것이 선택된 전송을 전송할 것인지를 결정한다.
다중 무선 전송 다이버시티, 무선 통신 커버리지, 확인응답, 다운링크 측정 보고

Description

분산 다중 무선 전송 다이버시티{DISTRIBUTED MULTI-RADIO TRANSMISSION DIVERSITY}
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이다. 특히 본 발명은 무선 통신들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 지리적 영역들이 셀들로 나누어지는 방식으로 인해, 흔히 셀룰러 통신 시스템들이라고 칭해진다. 기지국 트랜시버는 통상적으로 각 셀내에 배치되어 대응하는 영역 내의 무선 통신 커버리지를 제공한다. 이러한 구성들은 음성 통신들을 위해, 더욱 최근에는 다양하게 상이한 형태들의 데이터 통신들을 위해 이용되었다. 무선 통신들의 증가된 이용으로, 무선 통신 가입자들에 대한 새로운 요구들을 계속 충족시키기 위해 노력을 기울이게 되었다.
무선 통신 시스템들의 효율성을 증가시키기 위한 한 기술은 다중 무선 전송 다이버시티(MRTD: multi-radio transmission diversity)로서 알려져 있다. 복수의 기지국들과 같은 다수의 무선 액세스 지점들은 신뢰할 수 있는 고속 링크들을 이용하여 서로 접속되어, 기지국들이 이동국들에 관한 정보를 공유할 수 있게 한다. 각 이동국은 기지국과 이동국 사이의 대응하는 업링크 상으로 하나의 다운링크 채널 측정 보고를 각 기지국에 제공한다. 기지국들은 그 후에 신뢰할 수 있는 고속 링크 들을 통해 이 정보를 공유하고 복수의 기지국들과 통신하는 복수의 이동국들에 대한 접속 스케줄링(joint-scheduling)을 집단으로 수행한다.
MRTD를 이용함으로써, 상이한 무선 액세스들을 이용하여 순차 스위칭 방식 또는 동시 병렬 방식으로 사용자의 데이터를 전송하도록 허용한다. 스위칭된 MRTD의 경우에, 사용자의 데이터는 하나의 무선 액세스로부터 임의의 전송 시간 간격으로 전송된다.
이동국이 기지국들 중 하나로부터 수신된 다운링크 전송을 정확하게 디코딩하면, 이동국은 대응하는 업링크 상으로 그 기지국에 확인응답으로 응답한다. 기지국은 그 후에 기지국들 사이의 고속 링크를 통해 다른 기지국들과 확인응답 정보를 공유한다.
이렇게 집중된 MRTD 방식은 상이한 기지국들로부터 상이한 이동국들에 상이한 전송들을 할당하기 위한 알려진 할당 방식을 이용하여 처리량을 최대화하도록 허용한다.
공지된 MRTD 방식들과 연관된 한 결점은 기지국들 사이의 고속 링크를 필요로 한다는 점이다. 이것은 기지국들 사이에서 정보를 공유하기 위해 네트워크에 부가의 비용을 도입한다. 무선 통신 네트워크들의 비용을 감소시키는 것이 바람직하다. 따라서, 그러한 고속 링크들에 대한 요건을 회피하는 것이 유용하다.
또한, 집중된 MRTD 방식의 정확한 동작을 보장하기 위해 시기적절한 방식으로 기지국들 사이에서 정보를 공유하기 위한 노력을 기울이고 있다. 기지국들 사이의 통신에서 임의의 상당한 지연이 있다면, 예를 들면, 채널 품질 정보가 뒤떨어지 게 될 가능성이 있다. 예를 들면, 이동국이 시속 3km로 이동하고 있다면, 채널 가간섭성 시간은 2GHz 대역에서 180밀리초이다. 따라서, 기지국들 사이의 정보 공유는 매우 신속하고 정확하게 발생해야 한다.
기지국들 사이의 링크들 및 통신들을 요구하지 않고 MRTD의 이점들을 이용할 수 있는 것이 유용하다.
다중 무선 전송 다이버시티를 이용하여 통신하는 예시적인 방법은 기지국에서, 이동국으로부터 이동국과 복수의 기지국들 사이의 복수의 다운링크들 각각에 관한 다운링크 측정 보고들을 수신하는 단계를 포함한다. 기지국에서, 기지국들 중 어느 것이 선택된 전송을 이동국에 전송할 것인지 결정이 이루어진다. 이 결정은 수신된 다운링크 측정 보고들에 응답하여 이루어진다. 선택된 전송의 수신에 관한 이동국으로부터의 확인응답이 기지국에서 수신된다.
일례에서, 다운링크 측정 보고들은 이동국으로부터 다운링크 측정 보고들에 대응하는 복수의 기지국들 각각에서 수신된다. 기지국들 중 어느 것이 선택된 전송을 전송할 것인지에 대한 결정이, 다른 기지국들과 무관하게 기지국들 각각에서 이루어진다.
개시된 기술의 예는 기지국들 사이의 통신들을 필요로 하는 것과 연관된 결점들 없이 MRTD의 이점들을 실현하도록 허용한다.
개시된 예의 다양한 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명으로부터 통상의 지식을 가진 기술자에게 분명해질 것이다. 상세한 설명을 동반하는 도면들은 다음과 같이 간략하게 기술될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 유용한 무선 통신 시스템의 선택된 부분의 개략도.
도 2는 일례의 방식을 요약한 흐름도.
도 1은 무선 통신 시스템(20)의 선택된 부분들을 개략적으로 도시한다. 기지국들(24, 26, 28)을 포함하는 복수의 무선 액세스 지점들은 선택된 영역에 걸쳐 무선 통신 커버리지를 제공한다. 예시적 기지국들은 동일한 형태일 필요가 없다. 복수의 이동국들(30, 32, 34)은 다양한 형태들의 무선 통신들에 유용하다. 이동국들은 하나 이상의 인터페이스들 또는 파형들을 이용할 수 있고, 하나의 이동국은 서로 상이한 것을 이용할 수 있다.
도시된 예에서, 이동국들(30, 32, 34) 각각은 이동국에 대한 활성 세트에서 기지국들(24, 26, 28) 각각을 포함한다. 일례에서, 활성 세트는 대응하는 이동국이 통신할 수 있는 다중 무선 전송 다이버시티(MRTD) 후보 기지국들을 포함한다. 일례에서, 적어도 하나의 기지국들(24, 26, 28)은 하나 이상의 이동국들(30, 32, 34)의 활성 세트에 포함되지 않을 수 있다.
각 이동국은 기지국들(24, 26, 28) 각각과 이동국에 관한 채널 품질 측정을 수행한다. 예를 들면, 이동국(30)은 다운링크 채널 품질 측정들을 수행하거나, 기지국들의 파일럿 또는 유사한 비콘 채널(beacon channel)을 검출한다. 이동국(30) 은 50에 개략적으로 도시된 바와 같이 기지국들 각각에 대한 측정들 각각을 보고한다. 다운링크 측정 보고들(50)은 기지국들(24, 26, 28) 각각과 이동국(30) 사이의 다운링크들에 관한 정보를 포함한다. 따라서, 기지국들 각각은 이동국(30)과의 그 자신의 다운링크와 다른 2개의 기지국들의 다운링크들에 관한 다운링크 측정 보고를 수신한다. 이것은 각 기지국이 이동국과의 그 자신의 다운링크에 관한 보고만을 수신하는 종래의 방식과는 상이하다.
다운링크 측정 보고들은 이동국과 활성 세트에 있는 기지국 사이의 다운링크에 관한 보고, 또는 이동국에 기초하여 활성 세트 내에 있지 않는 기지국의 파일럿 또는 유사한 비콘 채널을 판독하는 측정 보고를 표시하기 위한 일반적인 관점으로 이 기술에서 이용된다. 따라서, 본 기술에서 이용된 용어 "다운링크 측정(downlink measurement)" 및 "다운링크 측정 보고(downlink measurement report)"는 이동국의 활성 세트에 있는 기지국에 관한 측정 보고들로 제한되는 것처럼 엄격한 관점으로 해석되어서는 안 된다.
이동국(32)은 각 기지국과 이동국(32) 사이의 다운링크의 각각에 관한 다운링크 측정 보고들(52)을 제공한다. 유사하게, 이동국(34)은 각 기지국들(24, 26, 28)과 이동국들(34) 사이의 다운링크들의 각각에 관한 다운링크 측정 보고들(54)을 제공한다.
다운링크 측정 보고들에 관한 이동국들로부터의 각 업링크 전송들은 각각이 대응하는 이동국과 복수의 기지국들 사이의 다운링크들의 집단에 관한 정보를 포함하기 때문에, 집단적 다운링크 측정 보고로 간주될 수 있다.
도 2는 기지국들(24, 26, 28) 사이에 정보를 공유하기 위해 이들 사이에 고속 링크들을 필요로 하지 않고, 기지국들(24, 26, 28)을 이용하여 MRTD를 수행하기 위한 하나의 예시적 방식을 요약한 흐름도(55)를 포함한다. 도 2에 개략적으로 도시된 단계들 각각은 활성 세트에 있는 다른 기지국들(예를 들면, MRTD에 참여하는 기지국들)과 무관하게 기지국들 각각에서 수행된다. 56에서, 기지국들(24, 26, 28) 각각은 하나 이상의 이동국들로부터 기지국들(24, 26, 28) 각각에 대한 다운링크 측정 보고를 수신한다. 일례에서, 모든 3개의 기지국들(24, 26, 28)은 적어도 하나의 이동국들에 대한 활성 세트에 있고, 적어도 하나의 기지국들은 이동국들의 다른 하나의 활성 세트에 있지 않는다. 도 1의 예에서, 모든 3개의 기지국들은 각 이동국에 모든 3개의 다운링크들에 관해 모든 3개의 이동국들로부터 다운링크 측정 보고들을 수신한다.
58에서, 기지국은 기지국들 중 어느 것이 이동국들 중 대응하는 하나에 선택된 전송을 전송해야 하는지를 결정한다. 일례에서, 각 기지국은 동일한 결정 기술을 이용하여, 각각은 기지국들 중 어느 것이 선택된 전송을 전송하는지에 대한 결정을 위해 이용되는 동일한 용량 테이블을 결정한다. 일례는 각 이동국으로의 선택된 전송을 위해 이동국들과 기지국들을 쌍으로 만들기 위해 알려진 최대 처리량 할당 방식을 이용하는 것을 포함한다. 이 기술이 제공되면, 본 기술분야의 통상의 기술자는 판단 기술을 선택하고, 특정한 상황의 요구들을 충족시키기 위해 선택된 판단 처리를 수행하도록 제어기를 적절히 프로그래밍할 수 있다.
적당한 기지국들 사이의 선택된 전송들의 할당은 다른 기지국들과 무관하게 각각의 기지국에서 수행된다. 따라서, 예시적 방식은 기지국들 사이에 어떠한 정보도 공유하는 것을 요구하지 않으며, 이들 사이의 고속 링크에 대한 요구를 제거한다. 각 기지국은 각 이동국과 연관된 모든 대응하는 다운링크들에 관해 각 이동국으로부터 다운링크 측정 보고를 수신한다. 따라서, 각 기지국은 모든 다른 기지국들이 가진 모든 정보를 자동으로 가지고, 모두는 선택된 전송을 위해 기지국들과 이동국들 사이의 적당한 쌍들을 결정할 수 있다.
이러한 결정이 이루어지면, 선택된 전송이 할당된 임의의 기지국은 대응하는 이동국에게 이를 전송할 것이다. 도 1의 예에서, 기지국(28)은 선택된 전송(60)을 이동국(30)에 전송한다. 기지국(24)은 선택된 전송(62)을 이동국(32)에 전송한다. 기지국(26)은 선택된 전송(64)을 이동국(34)에 전송한다.
각 이동국이 수신되고 선택된 전송을 성공적으로 디코딩하면, 그 이동국은 그러한 수신의 확인응답을 제공한다. 도 1의 예에서, 이동국(30)은 성공적인 수신에 관한 확인응답(70)을 제공한다. 이들 중 하나만이 선택된 전송(60)을 실제로 제공했더라도 확인응답(70)은 기지국들 각각에 제공된다. 유사하게, 이동국(32)은 그 활성 세트에 있는 모든 기지국들에게 확인응답(72)을 제공한다. 이동국(34)은 확인응답(74)을 제공한다.
도 2의 80에 도시된 바와 같이, 각 기지국은 선택된 전송의 수신을 표시하는 확인응답을 이동국으로부터 수신한다. 따라서, 각 기지국은 선택된 전송이 의도된 이동국에 의한 성공적인 수신에 응답하여 그의 버퍼로부터 제거될 수 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 이것은 확인응답이 이동국으로부터 전송의 책임이 있는 기지 국으로만 전송되었던 종래의 구성과는 상이하다. 이동국의 활성 세트에 있는 모든 기지국들에 확인응답을 제공함으로써, 이들 기지국들 각각은 그 선택된 전송의 수신의 상태를 독립적으로 결정할 수 있다. 다시, 이것은 전용의 고속 링크를 통해 기지국들 사이에 정보를 공유할 필요성을 제거한다.
도시된 예는 이동국으로부터 잘못 디코딩된 다운링크 측정 보고에 기초하여 기지국들 중 하나가 선택된 전송의 부적당한 할당을 하게 하는 것을 회피하는 특징을 포함한다. 일례는 순환 잉여 검사와 같은 에러 검출 기술을 이용하는 것을 포함한다. 기지국들 중 하나가 이동국으로부터 다운링크 측정 보고를 잘못 디코딩하는 경우에, 그 기지국은 그 이동국의 활성 세트로부터 적어도 일시적으로 제거된다. 이러한 기지국은 그 기지국이 그 이동국으로부터 다운링크 측정 보고를 정확하게 디코딩할 수 있을 때까지 후속 선택된 전송들에 대해 그 이동국에 대한 MRTD에 참여하지 않을 것이다. 이것은 각 기지국에서 독립적으로 수행된 접속 스케줄링이 일관성 있고 상이한 채널 상태 테이블들을 유발하지 않을 것임을 보장한다.
도시된 예는 또한 임의의 기지국들에서 잠재적으로 잘못 디코딩된 확인응답들을 다루는 기술을 포함한다. 일례는 이동국으로부터의 확인응답을 디코딩하는 것과 연관된 에러가 있는지를 결정하기 위한 순환 잉여 검사를 이용하는 것을 포함한다. 그러한 에러가 기지국에서 발생하면, 그 기지국은 적어도 다음 전송 시간 간격 동안 대응하는 이동국의 활성 세트로부터 제거된다.
일례에서, 각 이동국은 다음 수신된 패킷을 성공적으로 디코딩할 때까지 임의의 성공적으로 디코딩된 패킷에 대한 확인응답을 정규적으로 전송한다. 일례에 서, 반복된 확인응답들은 이동국으로부터 집단 다운링크 확인응답 보고들에 첨부된다. 이 기술에서, 정규의 반복적인 확인응답들을 위해 요구된 부가의 오버헤드는 이동국들이 집단 다운링크 측정 보고들을 이미 정규적으로 제공할 것이므로, 최소화될 수 있다.
이동국들과 다수의 기지국들 사이의 무선 업링크 상으로의 시그널링을 이용한 기술예는, 이들 사이에서 정보를 공유하기 위해 기지국들 사이의 고속 링크들에 대한 필요성을 제거한다. MRTD는 여전히 가능하고 예는 역송 비용들 및 네트워크 자본 지출들을 크게 감소시키도록 허용한다.
상술된 기술은 사실상 제한하기 위한 것이 아니라 예시적인 것이다. 개시된 예들에 대한 변형들 및 변경들은 본 발명의 본질을 불가피하게 벗어나지 않음을 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 명백하게 될 수 있다. 본 발명에 주어진 법적 보호 범위는 다음의 청구항들을 연구함으로써만 결정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 다중 무선 전송 다이버시티(multi-radio transmission diversity)를 이용한 통신 방법에 있어서:
    기지국에서, 이동국으로부터 상기 이동국과 복수의 기지국들 사이의 복수의 다운링크들 각각에 관한 다운링크 측정 보고들을 수신하는 단계;
    상기 기지국에서, 상기 기지국들 중 어느 것이 상기 수신된 다운링크 측정 보고들에 응답하여 선택된 전송을 상기 이동국에 전송할 것인지를 결정하는 단계; 및
    상기 이동국으로부터, 상기 이동국이 상기 선택된 전송을 수신했음을 표시하는 확인응답을 수신하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 기지국들 각각에서 상기 다운링크 측정 보고들을 수신하는 단계; 및
    상기 기지국들 중 어느 것이, 다른 기지국들과 무관하게, 상기 기지국들 각각에서 상기 선택된 전송을 전송할 것인지를 결정하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 이동국들 각각으로부터 상기 다운링크 측정들을 각각 수신하는 단계; 및
    상기 기지국에서, 상기 기지국들 중 어느 것이 선택된 전송을 상기 이동국들 각각에 전송할 것인지를 각각 결정하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국에서 상기 수신된 다운링크 측정들과 연관된 에러가 존재하는지의 여부를 결정하는 단계; 및
    에러가 존재한다고 결정하는 것에 응답하여, 상기 이동국에 대한 활성 세트로부터 하나의 기지국을 적어도 일시적으로 제거하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 기지국으로부터 상기 선택된 전송을 수신하는 상기 이동국에 후속하여, 상기 복수의 기지국들 각각에서 상기 확인응답을 수신하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인응답을 성공적으로 수신한 상기 기지국의 버퍼로부터 상기 선택된 전송에 대응하는 데이터를 삭제하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 확인응답과 연관된 에러가 존재하는지의 여부를 결정하는 단계; 및
    에러가 존재한다고 결정하는 것에 응답하여, 상기 이동국에 대한 활성 세트로부터 하나의 기지국을 적어도 일시적으로 제거하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    적어도 다음의 후속 전송이 상기 이동국에 대해 스케줄링될 때까지 상기 확인응답을 반복적으로 수신하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다음의 후속 전송에 관한 수신된 다운링크 측정 보고들과 함께 상기 확인응답을 수신하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
  10. 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법에 있어서:
    이동국으로부터 복수의 기지국들 각각으로 복수의 다운링크 측정들 각각에 관한 집단적 다운링크 측정 보고(collective downlink measurement report)를 전송하는 단계;
    상기 복수의 기지국들 중 적어도 하나로부터 전송을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 전송의 확인응답을 상기 복수의 기지국들 각각에 전송하는 단계를 포함하는, 다중 무선 전송 다이버시티를 이용한 통신 방법.
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