KR101197525B1

KR101197525B1 - 다운링크 전송시 호들의 스케줄링

Info

Publication number: KR101197525B1
Application number: KR1020050133336A
Authority: KR
Inventors: 밥 존스
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2012-11-09
Also published as: EP1677471B1; US20060142040A1; JP2006191591A; EP1677471A1; US7489943B2; CN1815913B; KR20060076250A; CN1815913A

Abstract

본 발명은 네트워크와 연관된 통신 노드로부터, 예컨대, 고속 다운링크 패킷 액세스(High Speed Downlink Packet Access) 전송과 같은 전송시, 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하고, 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 통신 노드로부터의 전송의 전송 전력을 조정하는 단계를 포함한다. 전력 스텝 제한 알고리즘(power step limiting algorithm) 및 스케줄러를 포함하는 베이스 스테이션 소프트웨어는, 베이스 스테이션에서의 시간에 따른 데이터 전송 증가들 및/또는 감소들에 따라, 일부 프레임들에 대해 전송기로부터 전송된 전력을 천천히 램핑할 수 있다. 전송된 전력 엔벨로프를 평활화함으로써, 캐리어는 비지 타임 기간 동안 최대 데이터 및 전력 레벨에서 동작할 수 있다. 이러한 방식으로, 전력 스텝 제한 알고리즘 및 사전 왜곡 유닛에 대한 증가된 피크-대-평균 전력비의 효과들 및 전력 증폭기의 포화 전력의 증가가 감소될 수 있다.

트래픽 부하, 전력 스텝 제한 알고리즘, 스케줄러

Description

다운링크 전송시 호들의 스케줄링{Scheduling calls in downlink transmissions}

도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라, 무선 디바이스들에 대한 호들을 스케줄링하기 위해 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여, 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 통신 노드로부터 다운링크 채널을 통한 전송의 전송 전력을 조정하도록 스케줄러를 포함하는 트랜시버를 갖는 베이스 스테이션과 통신하기 위해 무선 네트워크를 포함하는 원격 통신 시스템(telecommunication system)을 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 WCDMA 스펙들에 부합하는 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA)를 위해 도 1에 도시된 다운링크 채널에 대한 사용자 호 스케줄링 및 전송 전력 조정을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 부합하는 도 1에 도시된 다운링크 채널에 대한 HSDPA 채널 구조를 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라, 도 3에 도시된 다운링크 채널에 대한 HSDPA 채널 구조를 통해, 네트워크와 연관된 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 방법을 구현하기 위한 양식화된 표현을 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 3에 도시된 다운링크 채널에 대한 HSDPA 채널 구조를 통해 복수의 통신 기간들 중 적어도 두개의 통신 기간들 동안의 호와 연관된 전송된 신호의 전송 전력을 램핑(ramping)하는 방법을 구현하기 위한 양식화된 표현을 도시하는 도면.

본 발명은 일반적으로 원격 통신들에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 무선 통신들에 관한 것이다.

모바일 서비스들의 사용이 증가하고 있다. 그러나, 최근까지, 대부분의 무선 디바이스들은 단지 음성 전송용으로 사용되어 왔지만, 많은 새로운 무선 디바이스들이 음성 및 데이터 통신 모두를 전달한다. 더 많은 데이터가 네트워크들 간에 이동되는 동안, 이 무선 디바이스들의 사용자들은, 예를 들면 무선 멀티미디어 통신들 및 서비스들에 기초하는 인터넷에서 애플리케이션들의 지연 및 패킷 손실 없는 더 높은 서비스 품질을 기대한다. 무선 통신에 대한 대역폭 요구에 따라가기 위해, 네트워크 제공자들은 음성 및 데이터를 단일 사용자에게 동시에 전달하는 무선 모바일 통신 시스템들을 점점 더 배포하고 있다.

예를 들면, 고속 다운링크 패킷 액세스(High Speed Downlink Packet Access; HSDPA)로서 지칭되는 음성 및 데이터를 멀티플렉싱할 수 있는 한가지 기술은, 범용 모바일 원격 통신 시스템들(Universal Mobile Telecommunications Systems; UMTS)에 대한 광대역 코드 분할 다중 액세스(Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA) 스펙에 기초한다. 이 기술은, 사용자가 다운링크 패킷 데이터 서비스들을 위해 데이터 레이트 및 서비스 품질을 최대로 할 수 있게 한다. HSDPA 전송은 캐리어 당 최대 20개의 고정된 전력 코드들을 할당할 수 있다. HSDPA 전송은 채널 품질 추정의 결과들에 따라 무선 통신에 대한 데이터 레이트를 설정할 수 있다. HSDPA 전송은 선착순 원칙에 따라 그리고 전송될 데이터 양의 함수에 따라, 2ms 프레임 레이트로 사용자에게 코드들을 할당할 수 있다. 그러나, 이 기술은 2ms 프레임 레이트 간격들에서 전송기의 전송 전력의 매우 큰 스텝 변화들을 유발할 수 있다.

게다가, 일부 사용자 장비들(user equipments; UE들)은 인접한 데이터 프레임들을 처리할 수 없기 때문에, HSDPA 전송은 전송된 신호의 피크-대-평균 전력비(peak-to-average power ratio; PAR)를 현저히 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 이와 같이 UE가 큰 데이터 파일을 수신하면, 상기 데이터를 송신하는 전송기는 2ms 프레임 레이트에서 전송 전력의 8dB 스텝을 경험할 수 있다. 클립핑되지 않은 PAR(unclipped PAR)은 음성 전송에 대해 약 10dB로부터 11.6dB까지 증가한다. 이 클립핑되지 않은 PAR 증가는, 베이스 스테이션에 있는 베이스 트랜시버 스테이션(base transceiver station; BTS), 즉, 무선 모바일 원격 통신 시스템의 노드-B와 같은 트랜시버의 피크 제한 알고리즘들, 전력 증폭기들 및 사전 왜곡 유닛들에 실질적인 영향을 줄 수 있을 것이다.

본 발명은 전술된 하나 이상의 문제들에 대한 효과들을 극복하거나, 적어도 감소시키기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 네트워크와 연관된 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하고, 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 통신 노드로부터의 전송의 전송 전력을 조정하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서, 네트워크와 연관된 통신 노드는 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 스케줄러를 포함한다. 통신 노드는 또한, 복수의 통신 기간들 동안, 예컨대, 상대적으로 느린 방식으로, 호와 연관된 전송된 신호의 전송 전력을 램핑하는 트랜시버를 포함한다. 통신 노드는 또한 스케줄러에 결합된 저장 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치는 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하고, 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 통신 노드로부터의 전송의 전송 전력을 조정하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 원격 통신 시스템은 디지털 셀룰러 네트워크와 연관된 베이스 스테이션과, 베이스 스테이션에 결합된 베이스 트랜시버 스테이션을 포함할 수 있다. 베이스 트랜시버 스테이션은 베이스 스테이션으로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 스케줄러를 포함할 수 있다. 베이스 트랜시버 스테이션은 또한, 복수의 통신 기간들 동안, 예컨대, 상대적으로 느린 방식으로, 호와 연관된 전송된 신호의 전송 전력을 램핑하는 전송기를 포함할 수 있다. 저장 장치는 스케줄러에 결합될 수 있다. 저장 장치는 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하고, 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 상기 베이스 스테이션으로부터의 전송의 전송 전력을 조정하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 실행시, 시스템으로 하여금, 네트워크와 연관된 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하기 위해 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하고, 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 통신 노드로부터의 전송의 전송 전력을 조정하게 하는 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하는 장치가 개시된다.

본 발명은 첨부 도면들과 관련하여 취해진 이하의 기술을 참조하여 이해될 수 있고, 상기 도면들에서 동일한 참조 번호들은 동일한 요소들을 나타낸다.

본 발명은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 그 특정한 실시예들이 예로써 도면들에 도시되고 본원에 상세히 기술된다. 그러나, 특정한 실시예에 대한 본원의 기술은 본 발명을 개시된 특정한 형태로 제한하도록 의도되지 않고, 반대로, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 규정된 본 발명의 의도 및 범위 내에 있는 모든 수정들, 동등물들, 및 대안들을 커버한다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 이하에 기술된다. 명백함을 위해, 실제 구현의 모든 특징들이 본 명세서에 기술되는 것은 아니다. 물론, 실제 실시예의 개 발시, 구현들마다 변화하는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약들에 따르는 것과 같이, 개발자들의 특정 목적들을 달성하기 위해 다수의 구현 특정 결정들이 형성되어야 한다는 점이 인식될 것이다. 또한, 그런 개발 노력은 복잡하고, 시간이 걸리지만, 그럼에도 불구하고 본 개시물의 이점을 갖는, 당업자가 맡고 있는 임무일 것이라는 점이 인식될 것이다.

일반적으로, 네트워크와 연관된 통신 노드로부터의 전송시, 하나 이상의 무선 디바이스들에 대한 호들을 스케줄링하기 위한 방법 및 장치가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 디지털 셀룰러 무선 네트워크와 연관된 베이스 스테이션(예컨대, 노드-B)으로부터, 범용 모바일 원격 통신 시스템(UMTS) 프로토콜에 대한 광대역 코드 분할 다중 액세스(WCDMA) 스펙에 기초하는 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 전송시, 사용자 장비(UE) 또는 모바일 스테이션들에 대해 호들이 스케줄링될 수 있다. 베이스 스테이션 소프트웨어는, 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두개의 통신 기간들에 걸쳐 통신 노드로부터의 전송의 전송 전력을 조정하기 위해, 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정한다. 스케줄러는, 베이스 스테이션에서 시간에 따른 데이터 전송 증가들 및/또는 감소들에 따라 일부 프레임들의 전송 전력을 천천히 램핑하기 위해, 현재 및 바로 다음의(impending) 트래픽 부하 또는 데이터를 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, HSDPA 사용을 위해 설계된 전력 증폭기의 포화 전력에서 증가가 방지될 수 있고, 전력 스텝 제한 알고리즘 및 사전 왜곡 유닛에 대해 증가된 피크 대 평균 전력비(PAR)의 효과들이 감소될 수 있다. 따라서, 전송된 전력 엔벨로프를 평활하게 하는 것은, 비지 타임(busy time) 기간 동안 전송 경로의 품질에 의해 결정되는 바에 따라, 캐리어가 최대 데이터 및 전력 레벨에서 동작할 수 있게 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라, 원격 통신 시스템(100)은 복수의 사용자 장비들(UE들, UE(1-N)), 즉, 제 1 및 제 2 무선 디바이스(115(1) 및 115(N))에 대한 호들을 스케줄링하기 위해, 베이스 스테이션(110)(예컨대, 노드-B)과 같은 통신 노드와 통신하기 위한 무선 네트워크를 포함한다. 이 예에서는, 간단함을 위해, 단지 두개의 사용자 장비들이 도시되었지만, 베이스 스테이션(110)은 원격 통신 시스템(100)의 하나 이상의 셀들에 있는 다수의 무선 디바이스들을 서비스할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 원격 통신 시스템(100)에서 디지털 셀룰러 네트워크에 대한 서비스 또는 네트워크 커버리지 영역을 제공하기 위해, 하나의 셀은 다수의 섹터들로 분할될 수 있다. 디지털 셀룰러 네트워크는 범용 모바일 원격 통신 시스템(UMTS) 프로토콜에 의해 적어도 일부 정의될 수 있다.

일 실시예에서, 원격 통신 시스템(100)은 범용 모바일 원격 통신 시스템(UMTS) 프로토콜에 기초하는 제 3 세대(3G) 모바일 통신 표준에 의해 적어도 일부 정의될 수 있다. 예를 들면, 원격 통신 시스템(100)은 랜드 모바일 범유럽 디지털 셀룰러 무선 통신 시스템(land mobile pan-European digital cellular radio communications systems)인 모바일 통신용 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications; GSM) 표준 또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 표준에 따라 동작할 수 있다. 이러한 방식으로, 트랜시버(120)는 IS-95 CDMA, GSM 및 시분할 다중 액세스(Time Division Multiple Access; TDMA) 뿐만 아니라 UMTS 및 3G-1X(CDMA 2000)을 포함하는 하나 이상의 표준들에 기초하는 디지털 셀룰러 네트워크를 포함하는 상이한 세대들의 무선 네트워크(105)에서, 음성, 데이터, 또는 음성 및 데이터 서비스들의 호스트를 송신하거나 수신할 수 있다.

일 실시예에 따라, 베이스 스테이션(110)은 복수의 통신 기간들 동안 호와 연관된 전송된 신호(125)의 전송 전력을 상대적으로 더 느린 방법으로 램핑하기 위해, 예를 들면 베이스 트랜시버 스테이션(BTS)과 같은 트랜시버(120)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 트랜시버(120)는 범용 모바일 원격 통신 시스템(UMTS) 프로토콜에 의해 적어도 일부 정의될 수 있다. 또한, 베이스 스테이션은 통상의 신호 처리를 위해 결합기(130)에 의해 트랜시버(120)에 결합되는 복수의 입력 포트들(120(1-N))을 포함할 수 있다. 베이스 스테이션(110)의 트랜시버(120)는 무선 통신들을 핸들링하기 위해 기저대역 동작들을 수행하는 디지털 신호 처리 로직(132)과, 제 1 및 제 2 무선 디바이스들(115(1-N))에 무선 통신들을 전송하는 디지털 신호 처리 로직(132)을 포함할 수 있다.

결합기(130)는 베이스 스테이션(110)으로부터의 전송시 제 1 및 제 2 무선 디바이스들(115(1-N)) 중 적어도 하나에 대한 호를 스케줄링하는 스케줄러(175)를 저장할 수 있는 저장 장치(160)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리를 위해, 결합기(130)는 통상의 파일럿 채널(CH)(117(1)), HSDPA 호들과 연관된 오버헤드(117(2)) 및 하나 이상의 트래픽 채널들(CH들)을 처리할 수 있다. 스케줄러(175)는, 승인 레이트(admission rate)가 전송 경로의 트래픽 양에 의존할 수 있는 다운 링크 전송을 위해 HSDPA 호들을 스케줄링할 수 있다. 상대적으로 낮은 트래픽이 발생하면, 스케줄러(175)는, 트랜시버(120)가 최대 전송 전력(Pmax)에 도달할 때까지 코드마다 HSDPA 트래픽을 스텝핑(stepped)할 수 있다. 즉, 트랜시버(120)의 전송 전력을 점차적으로 증가시키기 위해 HSDPA 코드들을 스케줄링함으로써 Pmax까지 코드마다 승인이 스텝핑될 수 있다.

디지털 신호 처리 로직(132)은 전송된 신호(125)의 전송 전력의 피크를 제한하는 전력 스텝 제한 알고리즘과 같은 알고리즘(170)을 포함하는 소프트웨어(S/W; 165)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리 로직(132)은 또한 TX 체인의 모든 신호들에 대해, 전송된 신호의 피크 대 평균비를 제한하도록 사용될 수 있는 피크 제한 알고리즘과 같은 피크 제한기(172)를 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리 로직(132)의 사전 왜곡 유닛(174)은, 사전 결정된 임계값에 대해 아날로그 전송 경로(135)의 하나 이상의 특성들의 변경을 정정할 수 있다.

아날로그 전송 경로(135)는 무선 전송을 위해 무선 주파수(RF) 처리를 제공할 수 있는 아날로그 신호 처리 로직(150)을 포함할 수 있다. 아날로그 전송 경로(135)는 또한 사전 왜곡 유닛(174) 또는 당업자에게 알려져 있는 임의의 다른 전송 체인 방법 또는 전력 증폭기 선형화를 통해 선형화될 수 있는 전력 증폭기(140)에 결합된 통상의 듀플렉서(145)를 포함할 수 있다. 전력 증폭기(140)는 무선 전송을 위해 원하는 출력 전력 레벨을 제공하도록 변조된 신호를 증폭할 수 있다. 원격 통신 시스템(100)에서, 베이스 스테이션(110)에서 무선 전송을 전송 및/또는 수신하기 위해, 안테나(155)가 듀플렉서(145)에 결합될 수 있다.

동작중, 일 실시예에서, S/W(165)는, 전력 스텝 제한 알고리즘(170), 전력 증폭기(140) 및/또는 사전 왜곡 유닛(150)에 대한 잠재적인 부정적 효과를 최소화할 수 있는 방식으로 HSDPA 호들을 스케줄링하는 것과 같은 호들의 스케줄링을 야기할 수 있다. 이 때문에, S/W(165)는 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하는 명령들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 일 실시예에서, S/W(165)는, 아날로그 전송 경로(135)로 하여금 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 베이스 스테이션(110)으로부터 전송의 전송 전력을 조정하게 할 수 있게 한다.

WLAN(wireless local area network), 블루투스, GSM(Global System of Mobile Communications)/GPRS(General Packet Radio Service), WCDMA(wideband code division multiple access), cdma2000, WAP(Wireless Application Protocol) 및 i-mode를 포함하는 무선 네트워크(105)에서 전송된 신호(125)에 대해 상대적으로 더 높은 데이터 레이트를 유지하기 위해, 원격 통신 시스템(100)은 다수의 사용자들, 즉, 제 1 및 제 2 무선 디바이스들(115(1-N))의 사용자들로부터의 음성 및 데이터를 멀티플렉싱할 수 있다. 예를 들면, 범용 모바일 원격 통신 시스템들(UMTS)에 대한 WCDMA 스펙에 기초하여, 통신 시스템(100)은 고품질 이미지들 및 비디오를 포함하는 멀티미디어 통신들을 위해 설계되는 큰 커버리지 영역을 갖는 셀룰러 시스템을 제공하여, 높은 데이터 레이트로 서비스들에 액세스할 수 있다.

베이스 스테이션(110)으로부터, 전형적인 변조 기술들을 사용하여 다운링크(DL) 채널(CH)(180)의 전송된 신호(125)를 통해 예컨대, 제 1 및 제 2 무선 디바이스들(115(1-N))과 같은 무선 디바이스에 대한 호가 스케줄링될 수 있다. 다운링크 전송시 호를 스케줄링하기 위해, 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA)시 고속 공유된 정보 채널(high speed shared information channel; HS-SICH)이 사용될 수 있다. 예를 들면, 베이스 스테이션(110)으로부터 다운링크 전송시 호들을 스케줄링하는 것은, 시분할 듀플렉스(time division duplex; TDD) 및/또는 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex; FDD) 기술들을 포함하는 변조 기술들을 사용할 수 있다.

이제, 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 WCDMA 스펙에 부합하는 HSDPA를 위해 도 1에 도시된 다운링크 채널에 대한 사용자 호 스케줄링 및 전송 전력 조정이 도시된다. 도시된 바와 같이, 다운링크 채널(180)의 HSDPA 전송(200)은 고속 공유된 정보 채널(HS-SICH)에 대한 타임슬롯들의 할당에 기초할 수 있고, 예컨대, 셀 폰 등의 사용자 장비(UI)와 같은 각각의 무선 디바이스는 상이한 코드들로 할당될 수 있다. 예컨대, 노드 B 등의 베이스 스테이션(110)과 같은 통신 노드는 각각의 사용자 장비(UE(1-N)), 즉, 제 1 및 제 2 무선 디바이스들(115(1-N))에 대한 전송된 코드들의 존재를 구별할 수 있다.

동작중, 베이스 스테이션(110)은 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들(CP들)에 걸쳐 다운링크 채널(180)을 통한 HSDPA 전송(200)시 사용자 장비(UE(1-N))의 각 전송 전력들(205(1-N))을 조정할 수 있다. 스케줄러(175)는 사용자들에 대한 호들, 즉, 다운링크 채널(180)의 UE(1)호(210(1)) 및 UE(N)호(210(N))를 스케줄링할 수 있다. UE(1)호(210(1))에 대해, HSDPA 전송(200)은 3개 및 2개 통신 기간들(CP들) 동안 각각 제 1 및 제 2 전송 전력 조정 간격(T(1)a, T(1)b)을 도시한다. 유사하게, 전송 전력 조정 간격(T(N)a)은 5개의 통신 기간들 동안 UE(N)호(210(N))에 대해 도시된다. 예를 들면, 일 실시예에서, 이 HSDPA 전송(200)은 전송 전력 조정 간격들의 전송 시간 간격(transmission time interval; TTI)으로서 2ms의 통신 기간을 사용할 수 있다.

HSDPA 전송(200)을 사용하면, 베이스 스테이션(100)은 제 1 및 제 2 무선 디바이스(115(1) 및 115(N)), 즉, 예컨대, 하나의 셀에 있는 셀룰러 폰들과 같은 복수의 모바일 스테이션들로부터 정보를 수신하고 및/또는 전송함으로써 무선 서비스를 제공할 수 있다. 특히, 스케줄러(175)는 시간에 따른 데이터 증가들 및/또는 감소들에 대한 요구에 따라 일부 프레임들에 대한 전송 전력을 천천히 램핑하기 위해, 현재의 트래픽 부하 또는 데이터와 바로 다음의 트래픽 부하 또는 데이터를 사용할 수 있다.

전력 스텝 제한 알고리즘(170)은 최대 전력에 도달하는 것과 같은 전력 제한까지 HSDPA 코드들을 점진적으로 할당하기 위해 램핑 펑션(ramping function)을 사용할 수 있다. 일반적으로, HSDPA 코드는 고정된 전력을 갖고, 채널 추정은 인터셉트의 확률과 일치하도록 비트당 원하는 에너지 레벨을 결정한다. 상기 비트당 원하는 에너지 레벨은 변조 타입, 즉, 두 가지 예들로서, QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 기술 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 기술을 설정하도록 차례로 사용될 수 있다.

접속된 때, 예컨대, 제 1 무선 디바이스(115(1))와 같은 HSDPA 사용자 장비는, 현재의 무선 상태들 하에서 HSDPA 사용자 장비가 지원할 수 있는 특정한 데이터 레이트를 나타내는 채널 품질 지시자(channel quality indicator; CQI)를 베이스 스테이션(110), 즉, 노드-B에 주기적으로 송신할 수 있다. 베이스 스테이션(110)이 적절한 시간에 재전송들을 시작할 수 있도록, HSDPA 사용자 장비는 또한 각 패킷에 대한 수취 응답(ACK/NACK)을 송신할 수 있다. 셀에 있는 각 사용자 장비에 대해 이용할 수 있는 채널 품질 측정들을 통해, 하나의 특정한 실시예에 따라, 스케줄러(175)는 사용자들 사이에서 데이터를 스케줄링할 수 있다.

통화시, 예를 들면, 사용자는 HSDPA 전송(200) 동안 패킷 데이터를 다운로딩할 수 있다. HSDPA 전송(200)은 2Mbit/s와 같이 초당 최대 10 메가비트 또는 100만 비트들의 피크 데이터 레이트를 제공할 수 있다. 제 3 그룹 프로젝트 파트너쉽(A third group project partnership; 3GPP) 표준은 HSDPA 전송(200)의 모든 계층들에 대한 HSDPA 세부사항들을 제공한다. 이 HSDPA 전송(200)은 AMC(adaptive modulation and coding), 멀티 코드 전송, 고속 물리 계층(L1) 하이브리드 ARQ(H-ARQ)를 사용하고, 무선 네트워크 제어기(radio network controller; RNC)로부터 노드-B로 패킷 스케줄러를 이동시킬 수 있다. HSDPA 전송(200)은, 사용자 데이터 레이트가 임의의 순간 무선 채널 상태들과 정합하도록 조정될 수 있는 패킷 스케줄링 기술들을 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예와 부합하는 도 1에 도시된 다운링크 채널(180)에 대한 HSDPA 채널 구조(300)의 유형화된 표현을 도시한다. HSDPA 채널 구조(300)는 각 HSDPA 사용자, 즉, 제 1 및 제 2 무선 디바이스(115(1-N)) 사용자들에 대해 다운링크 채널(180)과 연관된 다운링크 전용 물리 채널(Downlink Dedicated Physical Channel; DPCH)(305)을 포함할 수 있다. HSDPA 채널 구조(300)는 또한 시그널링을 제어하기 위해 고속 공유된 제어 채널(High Speed-Shared Control Channel; HS-SCCH)을 포함할 수 있다. 또한, HSDPA 채널 구조(300)는, UE(1) 사용자 데이터에 대한 고속 물리적 다운링크 공유된 채널(High Speed-Physical Downlink Shared Channel; HS-PDSCH)과, UE(N) 사용자 데이터에 대한 HS-PDSCH(315(N))를 포함할 수 있다.

HSDPA 채널 구조(300)를 사용하여, 도 2에 도시된 HSDPA 전송(200)은 2ms 프레임 레이트 간격들에서 도 1에 도시된 아날로그 전송 경로(135)의 전송 전력에 있어서 현저히 큰 스텝 변화들을 유발하지 않고 2ms 프레임 레이트로 사용자에게 코드들을 할당할 수 있다. HSDPA 채널 구조(300)의 이 채널들 각각은 HSDPA 전송(200)에 대한 타임슬롯과 같은 슬롯(320)을 포함할 수 있다. 그러나, 다수의 사용자들에 대해 베이스 스테이션(110)으로부터 전송된 신호(125)의 음성 및/또는 데이터를 결합 또는 멀티플렉싱할 수 있는 HSDPA 채널 구조(300) 이외의 채널 구조들은, 본 발명의 의도를 벗어나지 않고 상이한 실시예들에서 하나 이상의 무선 서비스들을 랜더링하도록 배포될 수 있다.

도시된 바와 같이, 도 4는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라 제 1 무선 디바이스(115(1))와 같은 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 방법을 구현하는 양식화된 표현을 도시한다. 즉, 예컨대, HSDPA 전송(200)과 같은 전송시, 무선 네트워크(105)와 연관된 베이스 스테이션(110)은 도 3에 도시된 다운링크 채널(180)에 대한 HSDPA 채널 구조(300)의 호를 스케줄링할 수 있다. 블록(400)에서, 도 2에 도시된 바와 같이, S/W(165)를 사용하는 베이스 스테이션(110)은 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널(180)의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정할 수 있다. 블록(405)에서, 베이스 스테이션(110)은 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 예컨대, HSDPA 전송(200)과 같은 전송의 전송 전력을 조정할 수 있다. 이러한 방식으로, 블록(410)에 도시된 바와 같이, 전력 스텝 제한 알고리즘(170) 및 스케줄러(175)를 사용하는 베이스 스테이션(110)은, 베이스 스테이션(110)으로부터의 전송시 예컨대, 제 1 무선 디바이스(115(1))와 같은 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 전력 스텝 제한 알고리즘(170) 및 스케줄러(175)를 사용하여 전송 전력을 천천히 증가시키기 위한 방법을 구현하는 양식화된 표현이 도시된다. 블록(500)에서, 호와 연관된 전송된 신호(125)의 전송 전력은 다운링크 채널(180)에 대한 HSDPA 채널 구조(300)에서 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들 동안 램핑될 수 있다. 블록(505)에서, 전송된 신호(125)에 대한 최대 전력과 같은 전력 제한이 지정될 수 있다. 블록(510)에서, 도 2에 도시되는 바와 같이, 전송된 신호(125)가 전력 제한에 도달할 때까지, 다수의 코드들이 램핑 펑션에 할당될 수 있다.

블록(515)에서, 현재 트래픽 부하의 전송시 데이터가 검사될 수 있다. 블록(520)에서, 다운링크 채널(180)의 미래의 트래픽 부하 중 바로 다음의 데이터도 또한 검사될 수 있다. 일 실시예에서, 전송시 데이터, 즉, 현재의 트래픽 부하 및 미래의 트래픽 부하 중 바로 다음의 데이터를 확인함으로써, S/W(165)는 코드들이 부가될 수 있는 레이트를 결정할 수 있다. 예를 들면, 1dB 전력 변화에 대해, 부가된 코드들의 수는 각 스텝에서 증가할 수 있다. 따라서, 전력 증폭기(140)는 HSDPA를 사용하는 원격 통신 시스템(100)에 대한 전력의 램프 펑션 변화로 제공될 수 있다. 즉, HSDPA 트래픽과 동일한 채널의 백그라운드의, 더 낮은 레이트의 트래픽의 이점이 없는 무선 모바일 원격 통신 시스템에서, 그런 복합 트래픽의 스텝 펑션(step fuction)은 HSDPA 채널만으로 기여되는 것보다 적을 것이다. 일 실시예에서, S/W(165)의 사용은, HSDPA와 함께 사용하기 위해 설계되는 전력 증폭기(140)의 포화 전력의 증가, 및 전력 스텝 제한 알고리즘(170) 및 사전 왜곡 유닛(150)에 대한 증가된 PAR의 영향들을 실질적으로 방지할 수 있다.

마지막으로, 블록(525)에서, 현재의 데이터 및 바로 다음의 데이터에 기초하여 전송된 신호(125)의 전송 전력을 평활화하기 위해 코드 전력을 조정하도록 다수의 코드들이 부가되는 레이트가 S/W(165)에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 처음의 몇몇 프레임들이 데이터 전송의 비지 세션으로 들어가는 것을 제외하고, 이러한 전송된 전력 엔벨로프의 평활화는, 데이터 용량에 대해 최소의 영향을 미칠 수 있다. 즉, 비지 타임 기간 동안, 캐리어는 전송 경로의 품질에 의해 결정된 최대 데이터 레벨 및 최대 전력 레벨에서 동작할 수 있다. 그러므로, 전력 스텝 제한 알고리즘(170) 및 전력 증폭기(140)의 스펙트럼 재성장(spectral regrowth)은, 종래의 스케줄링 알고리즘 하에서 발생할 수 있는 스텝 변화들에 비해 전송 전력의 상대적으로 느린 램프 변화들에 의해 영향받지 않을 수 있다. 스펙트럼 재성장은 비선형 디바이스들, 특히, 무선과 같이 애플리케이션들에서 변화하는 엔벨로프 신호들을 조정하는 전력 증폭기(140)에 대한 현저한 왜곡 메커니즘이다.

본 발명은 원격 통신 네트워크 환경에서 유용한 것으로서 본원에 기술되었지만, 다른 접속된 환경들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 전술된 두 개 이상의 디바이스들은 하드 케이블링(hard cabling), 무선 주파수 신호들(예컨대, 802.11(a), 802.11(b), 802.11(g), 블루투스 등), 적외선 결합, 전화선들 및 모뎀들 등과 같은 디바이스-대-디바이스 접속들을 통해 함께 결합될 수 있다. 본 발명은, 두 명 이상의 사용자들이 상호 접속되어 서로 통신할 수 있는 임의의 환경에 적용될 수 있다.

당업자는, 본원의 다양한 실시예들에 예시된 다양한 시스템 계층들, 루틴들, 또는 모듈들이 실행 가능한 제어 유닛들일 수 있다는 점을 인식할 것이다. 제어 유닛들은 하나 이상의 저장 장치들 내에 포함된 실행 가능한 명령들뿐만 아니라 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서, 프로세서 카드(하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 제어기들을 포함함), 또는 다른 제어 또는 연산 디바이스들을 포함할 수 있다. 저장 디바이스들은 데이터 및 명령들을 저장하기 위해 하나 이상의 기계 판독 가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 저장 매체는 DRAM 또는 SRAM들(dynamic or static random access memories), EPROM들(erasable and programmable read-only memories), EEPROM들(electrical erasable and programmable read-only memories) 및 플래시 메모리들; 고정된, 플로피, 제거 가능한 디스크와 같은 자기 디스크들; 및 컴팩트 디스크들(CD들) 또는 디지털 비디오 디스크들(DVD들)과 같은 광학 매체와 같은 반도체 메모리 디바이스들을 포함하는 메모리의 상이한 형태들을 포함할 수 있다. 다양한 시스템들에서 다양한 소프트웨어 계층들, 루틴들 또는 모듈들을 구성하는 명령들은 각 저장 장치들에 저장될 수 있다. 상기 명령들은, 각 제어 유닛에 의해 실행될 때, 대응하는 시스템으로 하여금 프로그래밍된 동작들을 수행하게 한다.

상기 개시된 특정한 실시예들은 단지 예시적인 것이고, 본 발명은 본원의 개시들의 이점을 갖는 당업자에게 명백한 상이하지만 동등한 방법들로 수정 및 실행될 수 있다. 또한, 이하의 청구항들에 기술된 것 이외에, 본원에 도시된 구성 또는 설계의 세부사항들로 제한하도록 의도되지 않는다. 그러므로, 상기 개시된 특정한 실시예들은 변경 또는 수정될 수 있고, 그런 모든 변경들은 본 발명의 범위 및 의도 내로 간주되는 것이 명백하다. 따라서, 본원에 청구된 보호 범위는 이하의 청구항들에 기술된다.

본 발명에 의해 전술된 하나 이상의 문제들에 대한 효과들을 극복하거나, 적어도 감소시킬 수 있다.

Claims

네트워크와 연관된 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호(call)를 스케줄링하는 방법에 있어서:

현재 통신 기간 동안 다운링크 채널 상의 현재 트래픽 부하를 결정하는 단계;

상기 현재 통신 기간 다음의 복수의 미래의 통신 기간들 각각에 대한 다운링크 채널 상의 미래의 트래픽 부하를 추정하는 단계; 및

상기 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 상기 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 상기 통신 노드로부터의 상기 전송의 전송 전력을 조정하는 단계를 포함하는, 무선 디바이스에 대한 호 스케줄링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 통신 기간들 중 상기 적어도 두 개의 통신 기간들 동안 상기 호와 연관된 전송된 신호의 전송 전력을 램핑(ramping)하는 단계;

상기 전송된 신호에 대한 전력 제한을 지정하는 단계;

상기 전송된 신호가 상기 전력 제한에 도달할 때까지, 다수의 코드들을 램핑 펑션(ramping function)에 할당하는 단계;

상기 현재의 트래픽 부하의 상기 전송시의 데이터를 검사하는 단계;

상기 미래의 트래픽 부하의 데이터를 검사하는 단계; 및

상기 현재의 트래픽 부하의 상기 전송시의 데이터 및 상기 미래의 트래픽 부하의 데이터에 기초하여, 상기 전송된 신호의 상기 전송 전력을 평활화하기 위한 코드 전력을 조정하도록 상기 다수의 코드들이 부가되는 레이트를 결정하는 단계를 더 포함하는, 무선 디바이스에 대한 호 스케줄링 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 다운링크 채널 상의 상기 호를 스케줄링함으로써 상기 전송된 신호의 상기 전송 전력의 피크를 제한하는 알고리즘에 대한 잠재적인 부정적 영향을 감소시키게 하는 단계를 더 포함하고, 상기 잠재적인 부정적 영향은 상기 전송된 신호의 증가된 피크-대-평균 전력비에서 기인하는, 무선 디바이스에 대한 호 스케줄링 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 다운링크 채널 상의 상기 호를 스케줄링함으로써 사전 왜곡 유닛(pre-distortion unit)에 대한 잠재적인 부정적 영향을 감소시키게 하는 단계를 더 포함하고, 상기 잠재적인 부정적 영향은 상기 전송된 신호의 증가된 피크-대-평균 전력비에서 기인하는, 무선 디바이스에 대한 호 스케줄링 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 다운링크 채널 상의 상기 호를 스케줄링함으로써 전력 증폭기에 대한 잠재적인 부정적 영향을 감소시키게 하는 단계로서, 상기 잠재적인 부정적 영향은 상기 전송된 신호의 증가된 피크-대-평균 전력비에서 기인하는, 상기 감소시키게 하는 단계, 및

상기 전력 증폭기의 포화 전력의 증가 및 피크-대-평균 전력비의 증가를 방지하기 위해, 상기 다운링크 채널에 대한 고속 다운링크 패킷 데이터 액세스에 대한 상기 전송 전력의 램프 변화를 상기 전력 증폭기에 제공하는 단계를 더 포함하는, 무선 디바이스에 대한 호 스케줄링 방법.
네트워크와 연관된 통신 노드에 있어서:

상기 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 스케줄러;

복수의 통신 기간들 동안 상기 호와 연관된 전송된 신호의 전송 전력을 램핑하는 트랜시버; 및

상기 스케줄러에 결합된 저장 장치로서, 상기 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재의 트랙픽 부하를 결정하고 미래의 트래픽 부하를 추정하며, 상기 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 상기 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 상기 통신 노드로부터의 상기 전송의 상기 전송 전력을 조정하기 위한 명령들을 저장하는 상기 저장 장치를 포함하는, 네트워크와 연관된 통신 노드.
원격 통신 시스템에 있어서:

디지털 셀룰러 네트워크와 연관된 베이스 스테이션; 및

상기 베이스 스테이션에 결합된 베이스 트랜시버 스테이션을 포함하고,

상기 베이스 트랜시버 스테이션은:

상기 베이스 스테이션으로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하는 스케줄러;

복수의 통신 기간들 동안 상기 호와 연관된 전송된 신호의 전송 전력을 램핑하는 전송기; 및

상기 스케줄러에 결합된 저장 장치로서, 상기 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재의 트래픽 부하를 결정하고 미래의 트래픽 부하를 추정하며, 상기 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 상기 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 상기 베이스 스테이션으로부터의 상기 전송의 상기 전송 전력을 조정하기 위한 명령들을 저장하는 상기 저장 장치를 포함하는, 원격 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 저장 장치는 상기 전송된 신호의 상기 전송 전력의 피크를 제한하는 알고리즘을 저장하는, 원격 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 전송기는:

사전 결정된 임계값에 대해 상기 전송기의 하나 이상의 특성들의 변화를 정정하는 사전 왜곡 유닛; 및

상기 전송을 위해 원하는 출력 전력 레벨을 제공하기 위해 변조된 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하는, 원격 통신 시스템.
실행시, 시스템으로 하여금, 네트워크와 연관된 통신 노드로부터의 전송시 무선 디바이스에 대한 호를 스케줄링하기 위해 복수의 통신 기간들 동안 다운링크 채널 상의 현재 및 미래의 트래픽 부하를 결정하고, 상기 현재 및 미래의 트래픽 부하들에 기초하여 상기 복수의 통신 기간들 중 적어도 두 개의 통신 기간들에 걸쳐 상기 통신 노드로부터의 상기 전송의 전송 전력을 조정하게 하는 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하는 장치.