KR101208500B1 - 무선 이동통신 시스템에서의 상향링크 패킷 스케줄링 방법및 그 지원 방법 - Google Patents

무선 이동통신 시스템에서의 상향링크 패킷 스케줄링 방법및 그 지원 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 이동통신 시스템에서의 상향링크 패킷 스케쥴링 방법 및 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 방법은, 무선 이동통신 시스템에서 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 단말로부터 전송된 상향링크 패킷에 대한 응답으로서 부정 응답(NACK) 신호를 전송하는 단계와, 상기 단말 또는 적어도 하나 이상의 다른 기지국으로부터 상기 적어도 하나 이상의 기지국에서의 상기 상향링크 패킷 수신 결과에 대한 지시 정보를 수신하는 단계와, 상기 지시 정보를 고려하여 상기 단말에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
셀룰라, 이동통신, 상향링크, 패킷, 스케쥴링

Description

무선 이동통신 시스템에서의 상향링크 패킷 스케줄링 방법 및 그 지원 방법 {Method of uplink packet scheduling and supporting thereof in wireless mobile communications system}
도1은 종래기술에 따른 소프트 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면임.
도2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도임.
도2b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예의 절차 흐름도임.
도3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예의 절차 흐름도임.
도4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예의 절차 흐름도임.
도5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예의 절차 흐름도임.
본 발명은 무선 이동통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 이동통신 시스템에서의 상향링크 패킷 스케쥴링 방법 및 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 이동통신 시스템에서 기지국과 단말 사이의 패킷 통신 시에 기지국은 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케줄링한다. 즉, 단말에서 기지국으로의 상향링크 패킷 전송 시에 기지국은 기지국이 겪고 있는 상향링크 간섭량, 그 기지국에 속한 단말들의 전송 버퍼 상태 및 서비스 우선 순위, 스케줄링하려는 단말의 상향링크 채널 상태 등을 종합해서 고려하여 특정 단말이 어떤 시점에서 얼마만큼의 데이터를 전체 상향링크 패킷 전송을 위한 리소스(시간, 코드, 주파수, 송신 전력 등) 중 어떤 부분을 얼마만큼 사용하여 전송할지를 결정하고 이를 스케줄링 명령을 통하여 단말에게 알려준다. 스케줄링 명령을 받은 단말은 그 명령에 따라서 상향링크 패킷 전송을 수행한다. 이런 방식으로 기지국은 자신에게 속한 단말들의 상향링크 패킷 전송에 대한 리소스 할당을 빠르게 적절히 조절함으로써 기지국 스케줄링을 하지 않을 때에 비하여 상향링크의 패킷 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 셀룰라 무선 이동통신 시스템에서 단말이 패킷 송수신을 수행하고 있는 기지국(또는 섹터)이 커버하는 셀의 경계 부근에 위치할 경우 패킷 송수신에 큰 전력이 필요하게 되므로 기지국 및 단말에서의 송신 전력 손실이 클 뿐 아니라, 기지국과 상기 단말 사이에 큰 송신 전력의 패킷 전송에 의하여 발생하는 이웃 셀에 대한 간섭량도 매우 커지게 된다. 이러한 악영향을 줄이기 위하여 셀 경계 부근에 위치한 단말는 한 셀 뿐 아니라 그 단말를 커버할 수 있는 영역 내에 존재하는 다수의 셀과 동시에 패킷 송수신을 수행할 수 있으며 이를 소프트 핸드오버(soft handover)라고 한다.
도1은 종래기술에 따른 소프트 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상향링크에 대하여 단말이 다수의 기지국과 소프트 핸드오버 상태일 때에 단말이 상향링크로 패킷 송신을 하게 되면, 상기 단말과 소프트 핸드오버 상태인 셀의 기지 국(또는 섹터)들은 모두 상기 패킷을 수신하여 복호화한 뒤 복호화한 데이터를 유선망을 통하여 중심 제어국으로 전송한다. 중심 제어국은 수신한 데이터 중 수신 오류가 없는 데이터를 골라서 데이터 망으로 전송하게 된다. 이때, 중심 제어국은 소프트 핸드오버 중인 기지국(또는 섹터) 중의 특정 기지국(또는 섹터)이거나 혹은 기지국과는 별도로 존재하는 RNC와 같은 존재일 수 있다. 따라서, 다수의 셀 중 하나의 셀에서만 패킷 수신이 성공하여도 그 패킷의 데이터는 바르게 데이터 망으로 전송되게 되므로 단말가 한 셀에 대해서만 패킷 송신을 할 때에 비하여 작은 송신 전력으로도 동일한 전송 효율을 얻을 수 있게 된다.
특정 단말을 스케줄링하는 스케줄링 셀은 상기 단말이 전송한 상향링크 패킷의 수신에 실패했을 경우 다음 타이밍에서 상기 단말이 상기 패킷을 재전송할 수 있도록, 또는 상기 패킷을 재전송하는 것을 고려하여 스케줄링을 수행해야 한다. 그러나, 만일 상기 단말이 상향링크에 대하여 스케줄링 셀 외에도 다른 셀과 핸드오버 중인 경우 다른 셀에서 상기 패킷의 수신에 이미 성공하여 상기 단말에 상기 패킷의 수신에 성공한 셀이 ACK 신호를 전송하면 상기 단말은 상기 패킷을 상기 스케쥴링 셀에 재전송하지 않을 수 있다. 이때, 스케줄링 셀이 상기 패킷이 재전송될 것을 예상하고 상향링크 자원(상향링크 전력, 주파수-시간 자원 등)을 비워 놓는다면 상향링크 자원의 낭비가 발생하고 스케줄링이 비효율적으로 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 이동통신 시스템에서 단말이 다수의 기지국과 소프트 핸드오버 상태에 있으면서 한 기지국이 그 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케줄링할 때에 스케줄링 효율을 높일 수 있는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법 및 그 지원 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 이동통신 시스템에서 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법 및 그 지원 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 방법은, 무선 이동통신 시스템에서 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링 방법에 있어서, 스케쥴링 기지국이 상기 단말로부터 전송된 상향링크 패킷에 대한 응답으로서 부정 응답(NACK) 신호를 전송하는 단계와, 상기 단말 또는 적어도 하나 이상의 다른 기지국으로부터 상기 적어도 하나 이상의 기지국에서의 상기 상향링크 패킷 수신 결과에 대한 지시 정보를 수신하는 단계와, 상기 지시 정보를 고려하여 상기 단말에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법은, 무선 이동통신 시스템의 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에서 상향링크 패킷 스케쥴링을 지원하는 방법에 있어서, 스케쥴링 기지국으로부터 상기 단말이 전송한 상향링크 패킷에 대한 부정 응답(NACK) 신호를 수신하는 단계와, 적어도 하 나 이상의 다른 기지국으로부터 상기 상향링크 패킷에 대한 수신 결과를 수신하는 단계와, 상기 적어도 하나 이상의 다른 기지국에서의 상기 상향링크 패킷 수신 결과에 대한 지시 정보를 상기 스케쥴링 기지국으로 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법은, 무선 이동통신 시스템의 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에서 상향링크 패킷 스케쥴링을 지원하는 방법에 있어서, 스케쥴링 기지국으로부터 상기 단말이 전송한 상향링크 패킷에 대한 부정 응답(NACK) 신호를 수신하는 단계와, 적어도 하나 이상의 다른 기지국으로부터 상기 상향링크 패킷에 대한 긍정 응답(ACK) 신호를 수신하는 단계와, 상기 상향링크 패킷의 수신에 성공한 특정 기지국을 스케쥴링 기지국으로 변경할 것을 알리는 지시 정보를 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 절차 흐름도이다.
도2a를 참조하면, 소프트 핸드오버(soft handover) 상태에 있는 단말은 스케쥴링 기지국 A 및 상기 스케쥴링 기지국 A가 아닌 기지국 B를 포함한 적어도 둘 이상의 기지국으로 상향링크 패킷을 전송한다[S21]. 상기 상향링크 기지국 A는 상기 상향링크 기지국 A가 겪고 있는 상향링크 간섭량, 그 기지국에 속한 단말들의 전송 버퍼 상태 및 서비스 우선 순위, 스케줄링하려는 단말의 상향링크 채널 상태 등을 종합해서 고려하여 특정 단말이 어떤 시점에서 얼마만큼의 데이터를 전체 상향링크 패킷 전송을 위한 자원(시간, 코드, 주파수, 송신 전력 등) 중 어떤 부분을 얼마만큼 사용하여 전송할지를 결정하고 이를 스케줄링 명령을 통하여 상기 단말에게 알려주는 기지국이다.
상기 상향링크 패킷이 전송되는 상향링크 채널 상에서의 오류 발생 등으로 인하여 상기 스케쥴링 기지국 A가 상기 단말로부터 전송된 상기 상향링크 패킷을 원할히 수신하지 못한 경우 상기 스케쥴링 기지국 A는 ARQ(Automatic Retransmission reQeust) 또는 H-ARQ(Hybrid-ARQ) 방식에 따라 부정 응답(NACK) 신호를 상기 단말로 전송한다[S22]. 상기 단말과 소프트 핸드오버 상태에 있는 기지국들 중에서 상기 스케쥴링 기지국 A가 아닌 다른 기지국 B가 상기 단말이 전송한 패킷을 원할하게 수신한 경우에, 상기 기지국 B는 긍정 응답(ACK) 신호를 상기 단말로 전송한다.
상기 기지국 B로부터 ACK 신호를 수신한 상기 단말은 상기 스케쥴링 기지국 A로 상기 기지국 B가 상기 상향링크 패킷의 수신에 성공했음을 지시하는 지시 정보를 전송한다[S24]. 이때, 상기 단말과 소프트 핸드오버 상태에 있는 다른 모든 기지국들에게도 상기 지시 정보를 전송할 수 있다. 다른 방법으로서, 상기 단말이 상기 지시 정보를 전송하는 대신에, 상기 기지국 B가 상기 지시 정보를 상기 스케쥴링 기지국 A로 전송하는 것도 가능하다[도2b의 S25]. 상기 단말 및 상기 기지국 B가 함께 상기 지시 정보를 상기 스케쥴링 기지국 A로 전송할 수 있음은 자명하다.
상기 단말 및/또는 상기 기지국 B로부터 상기 지시 정보를 수신한 상기 스케 쥴링 기지국 A는 자신이 상기 단말로부터 전송된 상기 상향링크 패킷에 대해 NACK 신호를 전송했을지라도 상기 단말로부터 전송될 재전송 패킷(retransmission packet)을 수신하기 위한 상향링크 자원을 할당하지 않고, 상기 상향링크 패킷을 성공적으로 수신했다는 가정하에 다음에 전송될 새로운 패킷에 대한 스케쥴링 명령을 상기 단말로 전송한다[S27]. 상기 단말은 상기 스케쥴링 기지국 A로부터 수신한 상기 스케쥴링 명령에 따라 새로운 상향링크 패킷을 적어도 하나 이상의 기지국들에 전송한다[S27].
도3은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예의 절차 흐름도이다. 도3을 참조하면, 단말이 스케쥴링 기지국 A를 포함한 적어도 둘 이상의 기지국으로 상향링크 패킷을 전송하여[S31], 상기 스케쥴링 기지국 A로부터는 NACK 신호를 수신하고[S32], 기지국 B로부터는 ACK 신호를 수신한 상황[S33]은 도2에서와 동일하다.
이때, 상기 단말이나 다른 기지국들로부터 별도의 정보를 수신하지 않는 경우 상기 스케쥴링 기지국 B는 상기 단말이 자신이 전송한 NACK 신호를 수신하고 상기 상향링크 패킷을 재전송할 것으로 판단할 것이다. 따라서, 상기 스케쥴링 기지국 B는 상기 재전송 패킷을 수신하기 위한 상향링크 자원(주파수, 시간, 코드, 전력 등)을 할당할 것이다. 상기 스케쥴링 기지국 B가 상기 재전송 패킷을 위한 별도의 스케쥴링 명령을 상기 단말로 전송하는 것도 가능하다. 또한, 별도의 스케쥴링 없이 최초에 전송한 상기 상향링크 패킷에 대한 상향링크 자원이 그대로 할당되는 것도 가능할 것이다. 상기 단말은 미리 약속된 방법에 의해 상기 재전송 패킷에 할당될 상향링크 자원 이하의 범위 내에서 새로운 상향링크 패킷을 적어도 하나 이상 의 기지국으로 전송한다[S34]. 상기 스케쥴링 기지국 B는 이미 상기 재전송 패킷을 위한 상향링크 자원을 할당한 상태이므로 상기 새로운 상향링크 패킷을 성공적으로 수신할 수 있다.
도4는 본 발명에 따른 바람직한 또 다른 실시예의 절차 흐름도이다. 도4를 참조하면, 단말이 스케쥴링 기지국 A를 포함한 적어도 둘 이상의 기지국으로 상향링크 패킷을 전송하여[S41], 상기 스케쥴링 기지국 A로부터는 NACK 신호를 수신하고[S42], 기지국 B로부터는 ACK 신호를 수신한 상황[S43]은 도2 및 도3에서와 동일하다.
이 경우, 상기 단말은 상기 스케쥴링 기지국 A와 사이의 채널 상황보다 상기 기지국 B와의 사이의 채널 상황이 더 좋다고 판단하여 스케쥴링 기지국을 기지국 A로부터 기지국 B로 변경할 것을 알리는 지시정보를 전송한다[S44, S45]. 상기 지시정보를 수신한 상기 스케쥴링 기지국 A 및 기지국 B는 고속 셀 스위칭(fast cell switching) 과정을 거치고, 이후로는 상기 기지국 B가 스케쥴링 기지국이 되어 상기 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링한다. 따라서, 상기 기지국 B가 스케쥴링 명령을 상기 단말로 전송하면[S46], 상기 단말은 수신된 스케쥴링 명령에 따라 새로운 패킷을 전송한다[S47]. 이러한 방법에 의해 스케줄링 기지국은 항상 단말의 패킷 재전송 필요 여부를 알 수 있을 뿐 아니라, 스케줄링 기지국의 선택도 상향링크 상태가 좋은 기지국로 빠르게 스위칭할 수 있어 스케줄링 효율을 더욱 높일 수 있다.
도5는 본 발명에 따른 바람직한 또 다른 실시예의 절차 흐름도이다. 도5를 참조하면, 단말이 스케쥴링 기지국 A를 포함한 적어도 둘 이상의 기지국으로 상향링크 패킷을 전송하여[S51], 상기 스케쥴링 기지국 A로부터는 NACK 신호를 수신하고[S52], 기지국 B로부터는 ACK 신호를 수신한 상황[S53]은 도2 내지 도4에서와 동일하다.
상기 기지국 B로부터 ACK 신호를 수신한 상기 단말은 상기 스케쥴링 기지국 A로 상기 기지국 B가 상기 상향링크 패킷의 수신에 성공했음을 알리는 지시 정보를 전송한다[S54]. 상기 스케쥴링 기지국 A는 스케쥴링 기지국을 기지국 A로부터 기지국 B로 변경할 것을 알리는 지시 정보를 상기 기지국 B에 전송한다[S55]. 상기 스케쥴링 기지국 A 및 기지국 B는 고속 셀 스위칭 과정을 거치고, 이후로는 상기 기지국 B가 스케쥴링 기지국이 되어 상기 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링한다. 따라서, 상기 기지국 B가 스케쥴링 명령을 상기 단말로 전송하면[S56], 상기 단말은 수신된 스케쥴링 명령에 따라 새로운 패킷을 전송한다[S57].
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 상향링크 패킷 스케쥴링 방법 및 그 지원 방법에 따르면 무선 이동통신 시스템에서 단말이 다수의 기지국과 소프트 핸드오버 상태에 있으면서 한 기지국이 그 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케줄링할 때에 스케줄링 효율을 높일 수 있고 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 무선 이동통신 시스템에서 기지국이 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링 방법에 있어서,
    상기 단말로부터 전송된 상향링크 패킷에 대한 응답으로서 부정 응답(NACK) 신호를 전송하는 단계;
    상기 단말 또는 적어도 하나 이상의 다른 기지국으로부터, 상기 적어도 하나 이상의 다른 기지국에서의 상기 상향링크 패킷 수신 결과에 대한 지시 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 지시 정보를 고려하여 상기 단말에 대한 상향링크 패킷 스케쥴링 메시지를 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 상향링크 패킷 스케줄링 메시지 송신 단계는
    상기 지시 정보가 긍정 응답(ACK)를 지시하는 경우, 상기 기지국이 상기 단말의 재전송 패킷에 대응되는 상향링크 자원을 할당하지 아니하고 상기 단말에 대하여 패킷 스케줄링 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말로부터 상기 지시 정보를 수신하는 경우, 상기 지시 정보는 새로운 상향링크 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 새로운 상향링크 패킷은
    상기 단말의 재전송 패킷에 할당되는 상향링크 자원을 재할당하여 전송가능한 상향링크 패킷인 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케줄링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지시 정보는 스케쥴링 기지국의 변경을 알리는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 방법.
  7. 무선 이동통신 시스템의 소프트 핸드오버 상태에 있는 단말에서 상향링크 패킷 스케쥴링을 지원하는 방법에 있어서,
    스케쥴링 기지국으로부터 상기 단말이 전송한 상향링크 패킷에 대한 부정 응답(NACK) 신호를 수신하는 단계;
    적어도 하나 이상의 다른 기지국으로부터 상기 상향링크 패킷에 대한 수신 결과를 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나 이상의 다른 기지국에서의 상기 상향링크 패킷 수신 결과에 대하여 상기 적어도 하나 이상의 다른 기지국이 상기 상향링크 패킷의 수신에 성공했음을 지시하는 지시 정보를 상기 스케쥴링 기지국 및 소프트 핸드오버를 수행중인 적어도 하나 이상의 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 지시 정보는 새로운 상향링크 패킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 새로운 상향링크 패킷은
    상기 단말의 재전송 패킷에 할당되는 상향링크 자원을 재할당하여 전송가능한 상향링크 패킷인 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케줄링 지원 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 기지국으로부터 새로운 상향링크 패킷에 대한 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 스케쥴링 정보에 따라서 새로운 상향링크 패킷을 전송하는 단계를 더 포함하는 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법.
  12. 삭제
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 지시 정보는 상기 상향링크 패킷의 수신에 성공한 특정 기지국을 스케쥴링 기지국으로 변경할 것을 알리는 지시 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법.
  14. 제7 항에 있어서,
    상기 지시 정보는 스케쥴링 기지국을 상기 상향링크 패킷의 수신에 성공한 특정 기지국으로 변경할 것을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 변경된 스케쥴링 기지국으로부터 새로운 상향링크 패킷에 대한 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 스케쥴링 정보에 따라서 새로운 상향링크 패킷을 전송하는 단계를 더 포함하는 상향링크 패킷 스케쥴링 지원 방법.
  16. 삭제
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