KR101242230B1 - 통신 방법 - Google Patents

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애쇼크 엔 루드라파트나
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Abstract

무선 통신 시스템(20)은 VoIP 무선 송신의 집합체를 선택적으로 수정하는 무선 네트워크(30)를 포함한다. 일 예에서, 이동국 기하학적 배열은 집합체의 수정이 바람직한 지 여부에 대한 표시를 제공한다. 예를 들어, 보다 나은 기하학적 배열을 갖는 이동국은 보다 높은 레벨의 집합체를 허용한다. 개시되어 있는 또 다른 예는 현재의 셀 부하 상태를 결정하는 단계와 셀 부하 상태가 증가함에 따라 집합체의 양 및 집합체의 레벨을 증가시키는 단계를 포함한다. 개시되어 있는 또 다른 기법은 스케쥴러 측에서 지연을 피하기 위해 집합 패킷의 스케쥴링에 대해 시차를 발생시키는 단계를 포함한다. 개시되어 있는 하나 이상의 기법이 사용되어 VoIP 통신을 효율적으로 전송할 수 있다.

Description

통신 방법{TECHNIQUES FOR EFFICIENT CONTROL OF AGGREGATING WIRELESS VOICE COMMUNICATIONS}
도 1은 음성 패킷 통신을 무선으로 전송할 수 있는 무선 통신 시스템의 선택된 부분을 개략적으로 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20 : 무선 통신 시스템 22 : 소스
24 : 통신 링크 30 : 무선 네트워크
32 : 기지국 34 : 무선 송신
36 : 이동국 40 : RNC
본 발명은 일반적으로 원격통신에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 성능 및 대중성이 증가하였다. 음성, 데이터 및 비디오 통신 성능을 휴대용 전화기, 개인용 디지털 보조 단말기 및 노트북 컴퓨터와 같은 이동 장치에 제공하는 다양한 무선 서비스 제공자가 존재한다. 서비스 제공자 수의 증가 및 기술적 성능의 증가로 인해, 무선 통신은 점점 더 널리 사용되어 가고 있다.
무선 시스템과 같이 알려져 있는 통신 시스템은 가입자의 다양한 요구를 만족시키도록 설계되지만, 서비스 제공자는 통신 시스템의 전체적인 성능을 개선하는 방안을 지속적으로 추구한다. 예를 들어, 서비스 제공자들은 무선 이동 장치를 사용하여 데이터(즉, 인터넷으로부터 이메일 또는 정보)를 얻는 가입자에게 무선 통신의 처리량을 증가시켜 보다 인기를 얻으려 노력하였다.
예를 들어, 무선 3세대(3G) 통신 시스템은 현재 데이터 서비스를 지원하면서 스펙트럼 측면에서 효율적이게 하기 위해 도입되는 기술이다. 이들 노력으로 인해 3G 1x-EVDV 표준이 개발되고, 표준의 3G PP2 보디로부터 CDMA 2000 표준을 진화시켰다. 유사하게, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 표준은 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 사양의 일부분으로서 몇몇 진보된 기술을 도입하였다. CDMA 표준 하의 전용 또는 공유 패킷 데이터 채널(PDCH)이 또한 알려져 있다. 이들 모든 예시적인 기술의 일 측면은 임의의 관련 통신이 효율적인 방식으로 수행되도록 보장하는 것이다.
데이터 전송의 특성은 음성 전송과 비교해 다른 처리 기법을 허용한다. 예를 들어, 데이터 전송은 특성상 한번에 집중적으로 이루어지려 하고 또한 이격된 간격으로 전송될 수 있다. 다른 한편, 음성 통신은 연속적인 경향을 나타내고 신 뢰성 있고 바람직한 서비스를 가입자에게 제공하기 위해 다른 전략을 필요로 한다.
음성 또는 다른 실시간 통신을 패킷으로 전송할 수 있다. 이러한 통신 유형의 일 예는 VoIP(voice over internet protocol)로 알려져 있다. 무선 통신 시스템에서 음성 패킷 통신을 효율적으로 다룰 수 있으면 유용할 것이다.
통신에 대하여 예시적으로 개시된 방법은 실시간 패킷 프레임의 집합체(aggregation)를 선택적으로 수정하여 프레임 전송과 연관된 원하는 효율성을 달성한다.
일 예에서, 이 방법은 현재의 셀 부하 상태에 응답하여 집합체를 수정하는 단계를 포함한다. 일 예에서, 집합체의 레벨을 선택하는 단계를 통해 전송 수가 줄어들 수 있다. 예를 들어, 셀의 부하가 심한 경우, 가능한 최대 수의 이동국에 대해 가능한 최대 집합 레벨을 사용함으로써 전송 수가 줄어들 수 있고, 이로 인해 효율성이 증가한다.
또 다른 예에서, 적어도 일부의 집합 패킷에 대한 전송 타이밍은 그들이 서비스를 위해 동시에 큐잉-업되지 않도록 시차를 발생시키게 된다. 이것은 예를 들어 기지국 스케쥴러의 효율성을 증가시킨다.
또 다른 예에서, 이 방법은 현재의 이동국의 기하학적 배열(geometry)에 기초하여 집합체를 수정하는 단계를 포함한다. 일 예에서, 집합체의 레벨은 기하학적 배열에 대응한다. 보다 높은 기하학적 배열(즉, 보다 나은 채널 조건)에서, 보 다 높은 레벨의 집합체가 가능하고, 몇몇 경우에서는 그러한 것이 바람직하다. 다른 한편으로, 보다 낮은 기하학적 배열(즉, 열악한 채널 조건)에서, 보다 낮은 집합체 레벨은 이러한 이동국으로의 신뢰성있는 전송을 보장하도록 요구된다.
일 예에서, 이동국의 기하학적 배열에 적어도 부분적으로 의존하여, 다른 사용자 또는 이동국에 대하여 다른 레벨의 집합체가 사용된다.
일 예에서, 이동국 기하학적 배열이 선택된 임계값 이하인 경우, 이 이동국용으로 의도된 프레임의 집합체는 적어도 일시적으로 정지된다. 이러한 접근 방식은 소정의 이동국의 기하학적 배열이 집합 프레임의 성공적인 전송을 야기하지 않을 것이며, 리소스를 보존하기 위해, 이러한 집합체는 일시적으로 중단될 수 있다는 것을 인정한다. 일 예에서, 이러한 이동국으로의 전송은 적어도 일시적으로 턴오프된다. 일 예에서, 이동국은 잠시 동안 수신이 이루어지지 않을 것이라는 통보를 수신한다.
또 다른 예에서, 낮은 도플러 사용자는 비교적 높은 도플러 사용자보다 낮은 레벨의 집합체를 갖는다.
후속하는 설명으로부터 당업자라면 본 발명의 다양한 특징 및 장점을 분명히 알 수 있을 것이다. 상세한 설명에 첨부된 도면은 도면의 간단한 설명에서 설명되어 있다.
도 1은 무선 통신 시스템(20)을 개략적으로 도시한다. 실시간 패킷 통신의 소스(22)는 알려져 있는 다양한 장치 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 소스(22)는 휴대용 전화기, 노트북 컴퓨터 또는 개인용 보조 단말기와 같은 이동 장치일 수 있다. 이러한 예에서, 소스(22)와 무선 네트워크(30) 간의 통신 링크(24)는 적어도 부분적으로 무선일 수 있다. 다른 예에서, 소스(22)는 선로 기반 장치일 수 있으며, 이 경우 통신 링크(24)는 알려져 있는 송신 선로를 포함한다.
음성 패킷 통신은 하나의 예시적인 실시간 패킷 통신이다. 이 설명은 설명을 위해 통신의 예시적인 유형으로서 VoIP 통신을 사용한다. VoIP 통신은 패킷식 실시간 통신 또는 음성 패킷 통신으로 지칭될 수 있는데, 그 이유는 음성 정보는 그들이 마치 데이터 패킷인 것으로 전송될 수 있는 패킷으로 처리될 수 있기 때문이다. 본 발명은 VoIP 통신에 반드시 제한되는 것은 아니며, 다른 패킷식 음성 또는 다른 적절히 포맷된 실시간 패킷 통신에 유용하다.
무선 네트워크(300)는 적어도 VoIP 통신을 수신 및 처리할 수 있는 공지된 구성요소를 포함한다. 무선 네트워크(30)는 공지된 기법을 사용하여 VoIP 통신을 처리하여 무선 네트워크(30)와 연관된 기지국(32)은 이동국(36)으로의 VoIP 통신에 대해 무선 송신(34)을 제공한다. 예시적인 시스템은 개시된 예시적인 기법을 순방향 링크 또는 역방향 링크에 대해 사용할 수 있다.
일 예에서, 무선 네트워크(30)는 적어도 하나의 표준 예를 들어 1x EV-DV에 따라 동작할 수 있다. 다른 공지된 통신 시스템, 예를 들어 3G1x 및 EVDO, EVDV 또는 HSDPA/EUDCH의 UMTS R99가 사용될 수 있다. 일 예에서, 무선 네트워크(30)는 회로 스위치형 접속을 사용하여 실시간(즉, 음성) 통신을 지원할 수 있는데, 여기 서 전용의 통신 채널이 공지된 방식을 사용되어 이동국으로 또는 그로부터 통신한다. 일 예에서, 무선 네트워크(30)는 적어도 부분적으로 패킷 데이터 채널(PDCH) 또는 등가물과 같은 공유 통신 채널 상에서 송신을 지원할 수 있어서 데이터 또는 다른 패킷식 통신은 예를 들어 이동국(36)과 같은 이동국을 사용하여 액세스가능하다.
예시적인 실시간 패킷 통신으로서의 VoIP에 대해, 무선 네트워크(30)는 아래에서 기술되는 하나 이상의 기법을 선택하여 VoIP 통신을 관리하여 네트워크(30)의 효율성을 강화한다. 예를 들어, 네트워크 효율성에 대한 하나의 척도는 셀에 의해 서비스되는 가입자의 수이다. 효율성에 대한 또 다른 예시적인 척도는 기지국 전력과 같은 리소스의 보존 및 코드/시간/주파수 점유이다.
예시적인 예에서, 무선 네트워크(30)의 라디오 액세스 네트워크 부분의 라디오 네트워크 제어기(40)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 포함하여 기술된 기법 중 VoIP 전송을 관리하는데 어느 기법을 사용할 지에 대해 결정한다. 이러한 설명이 주어진 경우, 당업자라면 그들의 특정 상황의 필요성을 만족시키는 적절한 라디오 네트워크 제어기를 맞춤화 또는 설계할 수 있을 것이다. 유사하게, 당업자라면 이 설명을 통해, 효율적인 VoIP 전송을 용이하게 하여 그들의 특정 요구를 만족시키는 장점을 어느 기법이 제공할 것인지에 관련된 결정을 할 때 무선 네트워크 또는 기지국의 어느 부분이 가장 잘 적합하게 될 것인지를 알 것이다.
이러한 설명은 집합 패킷으로 집합되는 VoIP 프레임의 집합체를 수정하는 몇 몇 기법을 포함한다. 일 예에서, 전송 및 집합되는 단일 패킷으로서 적어도 두 개의 VoIP 프레임이 집합되어 함께 전송된다. 주어진 시스템의 특성에 따라, 임의의 수의 프레임이 패킷으로 집합될 수 있다. 일 예에서, 최대 네 개의 프레임이 단일 패킷으로 집합될 수 있으며 여전히 적절한 전송 상태를 유지하여 바람직한 VoIP 서비스를 제공할 수 있다.
VoIP 전송을 위해 프레임 집합체가 사용되는 경우 효율성을 유지하거나 또는 강화하기 위한 하나의 예시적인 기법은 집합 패킷에 대해 시차를 발생시키게 하여 패킷이 서비스 시 동시에 큐잉-업되지 않도록 보장하는 과정을 포함하는데, 그렇게 하지 않으면 스케쥴러 측에서 불필요한 큐잉 및 관련 지연이 발생할 수 있다. 일 예에서, 시차를 발생시키게 하는 단계는 패킷 지속기간의 비-정수배에서 패킷의 전송을 시작하여 패킷이 (시간적으로) 인접한 패킷과 부분적으로 오버랩된다. 이러한 오버래핑 패킷은 상이한 사용자로 또는 그로부터 존재할 수 있다.
일 예에서, 이렇게 시차를 발생시키게 하는 단계는 기지국에서 발생하여 기지국 스케쥴러는 다수의 집합 패킷을 동시에 스케쥴링하는 것과 연관될 수 있는 지연을 겪지 않는다. 달리 말해, 집합체는 집합 패킷의 전송을 위한 타이밍을 조정함으로써 수정되고, 이를 통해 예를 들어 스케쥴러 측에서의 지연을 피할 수 있다.
또 다른 기법은 이동국의 기하학적 배열을 고려한다. 본 명세서에서 사용되는 "사용자 기하학적 배열(geometry)"이라는 용어는 간섭-펄스-노이즈에 대한 신호의 장기간 비율을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 알려져 있는 바와 같이, 이러한 비율은 이동국 측에서의 순간 채널 조건의 장기간 평균으로서 계산되고 노이 즈 레벨 및 다른 소스에 의해 생성되는 임의의 간섭에 대하여 원하는 신호가 얼마나 강한지를 나타낸다.
일 예에서, 각 이동국의 기하학적 배열(즉, 각 이동국에 대한 현재의 채널 조건)이 평가되어 이 기하학적 배열이 바람직한지 또는 저조한 송신 또는 수신 품질이 야기될 수 있는지를 결정한다. 기하학적 배열은 비교적 높은 경우(즉, 채널 조건이 양호한 경우), 보다 높은 레벨의 집합체가 사용될 수 있다. 기하학적 배열이 비교적 낮은 경우(즉, 저조한 채널 조건인 경우), 보다 낮은 레벨의 집합체 사용될 수 있거나 또는 집합체가 사용되지 않을 수 있다. 이러한 기법은 보다 낮은 기하학적 배열은 전송 실패의 확률을 증가시킨다는 인식을 고려한다. 집합체를 사용하게 되면 이러한 실패의 양을 증가시킬 수 있다. 따라서, 이동국의 기하학적 배열에 기초하여 집합체를 수정하게 되면 보다 효율적인 전송 및 보다 바람직한 결과를 달성할 수 있다.
일 예에서, 이동국의 기하학적 배열을 결정하는 단계는 이 기하학적 배열을 선택된 임계값과 비교하는 단계를 포함하는데, 이 임계값 이하에서는 신뢰성 있는 전송은 기대되지 않는다. 예를 들어, 임계값 아래에서는 이동국의 기하학적 배열이 신뢰성 있는 전송을 그 이동국에 제공하지 않을 그러한 임계값을 결정할 수 있다. 일 예에서, 이동국 기하학적 배열이 이러한 임계값 아래에 있는 경우, 기하학적 배열이 변경 또는 개선될 때까지 적어도 일시적으로 이 이동국에 전송할 시 집합체는 사용되지 않는다. 일 예에서, 이동국의 기하학적 배열이 이러한 임계값 아래에 있는 경우, 적절한 채널(PDCH) 상의 순방향 링크 전송은 이용가능한 슬롯 및 전력을 보존하기 위해 턴오프된다.
이러한 채널 조건 임계값이 이용되는 일 예에서, 이동국은 이 이동국의 사용자가 임의의 VoIP 패킷을 적어도 단기간 동안 임의의 데이터 레이트로 적절히 수신 또는 디코딩할 것을 기대하지 않는다는 것을 나타내는 메시지를 수신한다. 일 예에서, 후속하는 메시지는 통상의 전송이 재개되어 사용자는 또 다른 전송을 적절히 수신할 것이라는 기대가 있는지를 알거나 또는 결정할 수 있는 표시를 제공한다.
또 다른 예에서, 이동국과 연관된 도플러 조건을 고려하여 집합체를 어떻게 수정할 것인지를 결정한다. 일 예에서, 낮은 도플러 사용자는 비교적 높은 도플러를 갖는 사용자와 비교해 비교적 낮은 레벨의 집합을 갖는다. 낮은 도플러 사용자는 저조한 전송을 가지는 경향이 있고, 따라서 보다 낮은 레벨의 집합은 예를 들어 헛된 전송의 확률을 줄이려 한다.
또 다른 예에서, 방법은 현재의 셀 부하 조건에 기초하여 집합체를 수정하는 단계를 포함한다. 이러한 기법은 각 전송마다 필요한 리소스의 소비를 고려한다. 예를 들어, 각각의 전송은 집합 프레임 또는 개별 프레임이든 소정의 양의 시간을 이용한다. 효율성을 유지하기 위해서는 보다 적은 전송 시간을 사용하는 것이 더 낫다. 따라서, 하나의 예는 집합체의 레벨을 가능한 많이 증가시킴으로써 송신의 수의 감소시키는 단계를 포함한다.
일 예에서 현재의 셀 부하 조건에 응답하여 집합체의 레벨을 변경하는 단계는 셀 부하 상태가 높이 경우 집합체의 양(즉, 가능한 다수의 이동국으로) 및 집합체의 레벨(즉, 가능한 다수의 프레임이 함께 집합 패키지로 집합됨)을 증가시키는 단계를 포함한다. 집합체를 증가시키면 전송의 수가 줄어들게 되고 따라서 효율성이 증가되며 보다 많은 이동국을 서비스할 수 있는 능력이 강화된다.
일 예에서, 셀 부하 상태가 비교적 낮고 집합체의 양을 줄임으로써 적어도 하나의 이동국에 강화된 서비스를 제공하게 될 때마다, 적어도 이러한 이동국에 대한 집합체 레벨의 수정이 구현된다.
몇몇 예에서, 집합체의 구성은 기지국에서 수행될 것이다. 다른 예에서는, 위에서 언급한 바와 같이, 예를 들어 라디오 네트워크 제어기(RNC) 또는 매체 게이트웨이(MGW)는 프레임 집합체 구성을 수행할 수 있다. 이러한 상황 하에서, 특정 이동국에 서비스를 제공하는 기지국과 RNC 또는 MGW 간의 적절한 통신은 이동국의 기하학적 배열 또는 셀 부하 상태에 기초하여 집합체를 수정하는 단계를 구현하는 것을 용이하게 한다. 이러한 설명의 장점을 이해하는 당업자라면 적절한 정보 교환을 위한 이러한 통신을 달성하여 대응하는 집합체 변경을 용이하게 하는 방식을 알 것이다. 몇몇 예에서, 기지국과 RNC는 동일한 기지국 라우터의 부분일 수 있다. 몇몇 예에서, 기지국 라우터는 집합체 구성을 담당한다. 다른 예에서, 네트워크의 에지에 위치한 외부 라우터(즉, 에지 라우터로 지칭됨)는 집합체 구성을 담당한다.
일 예에서, 위에서 설명한 기법의 적어도 하나가 사용된다. 또 다른 예에서, 둘 이상의 조합이 사용된다. 몇몇 예에서, 예시적인 제어 기법이 다운링크 통신용으로 사용되지만, 다른 예에서 개시된 기법은 업링크 통신용으로 또한 사용된다. 이 설명의 장점을 이해하는 당업자라면 주어진 시스템 내에 무선 VoIP 통신을 전송하는 경우 효율성을 유지 또는 강화하기 위해 하나 이상의 개시된 기술을 최선을 구현하는 방식을 알 것이다.
앞선 설명은 제한적인 의미라기보다는 예시적이다. 본 발명의 본질을 벗어나지 않는 개시되어 있는 예에 대한 변형 및 수정은 당업자에게는 자명할 수 있다. 본 발명에 주어진 법적 보호의 범주는 후속하는 청구항에 의해서만 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 실시간 패킷 프레임의 집합체를 선택적으로 수정하여 프레임 전송과 연관된 원하는 효율성을 달성할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기지국과 이동국 사이의 통신 방법으로서,
    상기 기지국으로부터 상기 이동국으로 실시간 패킷 프레임을 전송하기 위해 상기 기지국에 의해 상기 실시간 패킷 프레임의 집합체(aggregation)를 선택적으로 변경하는 단계; 및
    상기 실시간 패킷 프레임을 복수의 집합된 패킷으로 집합하고 상기 집합된 패킷의 지속기간의 비-정수배(non-integer multiples)에서 상기 집합된 패킷의 전송을 시작하여 상기 집합된 패킷의 적어도 일부분의 전송 타이밍에 대해 시차를 발생시키는(staggering) 단계를 포함하되,
    상기 집합된 패킷의 적어도 하나는 인접하는 집합된 패킷과 부분적으로 중첩하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    현재의 셀 부하 상태에 응답하여 상기 집합체를 변경하는 단계를 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    전송 수를 줄이는 집합체의 레벨을 선택하는 단계를 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 현재의 셀 부하 상태에 의해 표시되는 셀 부하가 증가함에 따라 상기 집합체의 레벨과 상기 이동국의 수를 증가시키는 단계를 더 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 패킷의 지속기간이 상기 제 1 패킷의 전송 시간 및 후속하는 패킷의 전송 시간 간의 시간차보다 작도록, 상기 실시간 패킷 프레임을 복수의 집합된 패킷으로 집합하고 상기 집합된 패킷의 적어도 일부분의 전송 타이밍에 대해 시차를 발생시키는 단계를 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    순방향 링크 전송의 수를 줄이기 위한 집합체의 레벨을 선택하는 단계; 또는
    제 1 이동국에 대한 집합체의 제 1 레벨을 선택하고 제 2 이동국에 대한 집합체의 제 2의 상이한 레벨을 선택하는 단계
    중에서 적어도 하나를 수행함으로써 상기 집합체를 변경하는 단계를 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실시간 패킷 프레임은 음성 통신을 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 1 이동국에 대한 집합체의 제 1 레벨을 선택하는 단계와 제 2 이동국에 대한 집합체의 제 2의 상이한 레벨을 선택하는 단계를 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 실시간 패킷 프레임은 VoIP 통신을 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 1 패킷의 지속기간이 상기 제 1 패킷의 전송 시간 및 후속하는 패킷의 전송 시간 간의 시간차보다 작도록 상기 집합 패킷의 적어도 일부분의 전송 타이밍에 대해 시차를 발생시키는 단계를 포함하는
    기지국과 이동국 사이의 통신 방법.
KR1020050133298A 2004-12-29 2005-12-29 통신 방법 KR101242230B1 (ko)

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