KR20050087373A - 상향링크 패킷 전송의 기지국 제어 스케쥴링에서 전송형식조합 지시자를 이용한 스케쥴링 인가 정보의 전송 방법 및장치 - Google Patents

상향링크 패킷 전송의 기지국 제어 스케쥴링에서 전송형식조합 지시자를 이용한 스케쥴링 인가 정보의 전송 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비동기 부호분할 다중접속 통신 시스템에서 역방향 전용 전송 채널을 통한 패킷 데이터 전송성능의 향상을 위해 기지국 제어 스케쥴링을 사용함에 있어서, 기지국의 스케쥴링 결과를 나타내는 스케쥴링 인가 정보를 하향링크의 전송형식 조합 지시자에 포함시켜 전송함으로써 물리계층 채널의 구조 변경을 최소화하면서 스케쥴링 인가 정보의 전송으로 인한 시그널링 오버헤드를 감소시킨다.

Description

상향링크 패킷 전송의 기지국 제어 스케쥴링에서 전송형식 조합 지시자를 이용한 스케쥴링 인가 정보의 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DELIVERING SCHEDULING GRANT INFORMATION USING TRANSPORT FORMAT COMBINATION INDICATOR IN NODE B CONTROLLED SCHEDULING OF UPLINK PACKET TRANSMISSION}
본 발명은 셀룰러 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 통신시스템에 관한 것으로서, 특히 향상된 역방향 전송채널(Enhanced Uplink Dedicated transport Channel)을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭함)을 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2 Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다. UMTS는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)과 같은 패킷 프로토콜을 사용하는 패킷교환 방식의 접속이란 가상접속이라는 개념을 사용하며, 네트워크 내의 다른 어떠한 종단에라도 항상 접속이 가능하다.
특히 UMTS 시스템에서는 사용자 단말(User Equipment: UE)로부터 기지국(Base Station: BS)으로의 역방향, 즉 상향링크(Uplink: UL) 통신에 있어서 패킷 전송의 성능을 좀더 향상시킬 수 있도록 향상된 역방향 전용채널(Enhanced Uplink Dedicated Channel: 이하 EUDCH or E-DCH라 칭함)을 사용한다. E-DCH는 보다 안정된 고속의 데이터 전송을 지원하기 위하여, 적응적 변조/부호화(Adaptive Modulation and Coding: AMC)와 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission Request: HARQ) 및 기지국 제어 스케쥴링 등의 기술 등을 지원한다.
EUDCH는 비동기 부호분할 다중접속 통신시스템에서 역방향 통신에 있어서 새로운 기술의 도입을 통해 패킷 전송의 성능을 좀 더 높일 수 있도록 하는 목적으로 제안된 것이다. EUDCH가 사용되지 않는 경우에 상향 데이터 전송률은 기지국에 의해 조정되지 않으며, 시스템에 의해 미리 정해진 가능한 데이터 전송률의 상한치 이내에서 단말에 의해 결정된다. 그러나, EUDCH의 경우 상향 데이터의 전송 여부 및 가능한 데이터 레이트의 상한치 등이 기지국에 의해 결정되고, 상기 정보는 스케쥴링 정보로서 단말로 전송되며, 단말은 상기 스케쥴링 정보에 따라 상향 EUDCH 데이터의 데이터 전송률을 결정한다.
서로 다른 단말들이 송신한 상향링크 신호들은 상호간에 동기가 유지되지 않기 때문에 직교성이 없어서 상호간에 간섭으로 작용하게 된다. 이로 인해 기지국이 수신하는 상향링크 신호들이 많아질수록 특정 단말의 상향링크 신호에 대한 간섭의 양도 많아지게 되어 수신 성능이 저하된다. 이를 극복하기 위해서는 상향링크 송신전력을 크게 할 수 있지만, 이는 다시 다른 상향링크 신호에 대해 간섭으로 작용하여 수신 성능을 저하시키는 원인이 된다.
이와 같은 현상으로 인해 기지국이 수신 성능을 보장하면서 수신할 수 있는 상향링크 신호의 양은 제한되게 된다. 이를 Io/No과 같이 정의되는 ROT(Rise Over Thermal)를 이용하여 설명할 수 있다. 여기서 Io는 기지국의 전체 수신 광대역 전력 스펙트럼 밀도(power spectral density)로서 기지국이 수신하는 전체 상향링크 신호의 양을 나타낸다. No는 기지국의 열잡음 전력 스펙트럼 밀도가 된다. 따라서, 허용되는 최대 ROT는 기지국이 상향 링크에서 사용할 수 있는 무선자원이라고 할 수 있다.
단말의 데이터 전송률이 높아지면 그만큼 상기 단말에서 전송한 상향링크 신호로 인한 기지국 수신 전력이 커지게 되므로 상기 단말이 ROT의 많은 부분을 차지하게 된다. 반면 낮은 데이터 전송률로 전송하는 단말은 기지국으로 수신된 신호 세기가 작아지므로 ROT에서 차지하는 부분이 작아지게 된다. 즉, 데이터 전송률이 커질수록 ROT, 즉 상향링크 무선자원을 차지하는 부분이 커지게 되는 것이다. 이러한 데이터 전송률과 무선자원간의 관계 및 단말이 요청하는 데이터 전송률을 고려하여 기지국은 EUDCH 패킷 데이터에 대한 스케쥴링을 수행하게 된다.
도 1은 전형적인 무선통신 시스템에서 EUDCH를 통한 상향링크 패킷 전송을 설명하는 도면이다. 여기서 참조번호 10은 EUDCH를 지원하는 기지국, 즉 노드 B(Node B)를 나타내며, 21, 22, 23, 24는 EUDCH를 사용하고 있는 단말들을 나타낸다. 도시한 바와 같이 상기 단말들(21 내지 24)은 각자 역방향 채널들(11, 12, 13, 14)을 통해 기지국(10)으로 데이터를 전송한다.
상기 기지국(10)은 EUDCH를 사용하는 단말들(21 내지 24)의 데이터 버퍼 상태, 요청 데이터 전송률 혹은 채널 상황 정보를 활용하여 각 단말별로 EUDCH 데이터 전송 가능 여부를 알려주거나 혹은 EUDCH 데이터 전송률을 조정하는 스케쥴링 동작을 수행한다. 스케쥴링은 시스템 전체의 성능을 높이기 위해 기지국의 측정 ROT 값이 목표(target) ROT 값을 넘지 않도록 하면서 기지국에서 멀리 있는 단말들에게는 낮은 데이터 전송률을 할당하고, 가까이 있는 단말들에게는 높은 데이터 전송률을 할당하는 방식으로 수행된다.
상기 도 1에서 상기 단말들(21 내지 24)과 기지국(10)의 거리들은 서로 다르며, 단말(21)이 가장 가깝고 단말(24)이 거리가 가장 멀다. 이 경우 단말(21)은 역방향 채널(11)의 송신전력 세기가 가장 작고, 단말(24)은 역방향 채널(14)의 송신전력 세기가 가장 크게 된다. 따라서, 기지국(10)에서는 다른 셀에 대한 셀간 간섭(inter-cell interference)을 줄이면서 가장 높은 성능을 얻기 위해서 송신전력 세기와 데이터 전송률이 반비례하도록 스케쥴링을 수행한다. 즉, 기지국(10)과의 거리가 가장 가까워서 역방향 송신 전력이 작은 단말(21)에게는 가장 큰 데이터 전송률을 할당할 수 있도록 스케쥴링하며, 기지국(10)과의 거리가 멀어서 역방향 송신 전력이 크게 되는 단말(24)에게는 작은 데이터 전송률을 할당하는 것이다.
기지국이 수신하는 전체 ROT는 도 2a 및 도 2b에서 보이고 있는 것처럼 셀간 간섭(inter-cell interference)(106, 114), 음성 트래픽(voice traffic)(104,112), 그리고 EUDCH 패킷 트래픽(102,110)의 합으로 나타낼 수 있다.
도 2a는 기지국 스케쥴링을 사용하지 않는 경우 전체 ROT의 변화를 보이고 있다. EUDCH 패킷 트래픽에 대해 스케쥴링이 이루어지지 않기 때문에 여러 단말들이 동시에 높은 데이터 전송률의 패킷을 전송하는 경우, 도 2a에서 도시하고 있는 것처럼 수신 ROT가 목표 ROT보다 크게 되어, 상향링크 신호의 수신 성능을 보장할 수 없게 된다.
반면에 도 2b에서 도시하고 있는 것처럼 기지국 스케쥴링을 사용하는 경우, 여러 단말들이 동시에 높은 전송률의 데이터패킷을 전송하는 현상을 방지할 수 있어서 수신 ROT를 목표 ROT 정도로 유지하여 수신성능을 항상 보장할 수 있게 된다. 즉, 기지국 스케쥴링에서는 특정 단말에게 높은 데이터 전송률을 허용하는 경우에는 다른 단말에게는 높은 데이터 전송률을 허용하지 않음으로써 수신 ROT가 목표 ROT 이상으로 증가하는 현상을 방지할 수 있다.
도 3은 전형적인 무선통신 시스템에서 상향링크 패킷 전송을 위한 기본 절차를 도시한 것이다. 여기에서는 단말(210)과 기지국(200)간의 EUDCH를 통한 서비스 수행 절차를 보이고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 과정 202에서 기지국(200)과 단말(210) 사이에 EUDCH가 설정된다. 상기 설정은 전용 전송채널(dedicated transport channel)을 통한 메시지들의 송수신에 의해 이루어진다. 과정 204에서 단말(210)은 기지국(200)에게 데이터 버퍼 상태 혹은 필요로 하는 데이터 전송률에 관한 정보 및 상향링크 채널 상황을 나타내는 정보를 전송한다. 기지국(200)은 상기의 정보를 이용하여 상기 단말의 상향링크 패킷 채널을 위한 가능한 최대 데이터 전송률을 정하여 과정 206을 통해 상기 단말에게 알려준다. 이에 상기 단말(210)은 상기 최대 데이터 전송률 이내에서 다음 패킷의 데이터 전송률을 결정하고, 과정 208에서 상기 데이터 전송률로 패킷 데이터를 기지국(200)으로 전송한다.
도 4는 EUDCH 서비스를 지원하기 위한 역방향 물리 채널들의 송신을 위한 단말 송신장치를 보여주고 있다. 여기에서는, 전용 물리 데이터 채널(Dedicated Physical Data Channel: 이하 DPDCH라 칭함)과, 전용 물리 제어 채널(Dedicated Physical Control Channel: 이하 DPCCH라 칭함)과, HSDPA(High Speed Data Packet Access) 서비스를 위한 전용 물리 제어 채널(High Speed Dedicated Physical Control Channel: 이하 HS-DPCCH라 칭함)과, EUDCH의 송신을 위한 구조를 나타내었다.
여기서 상기 EUDCH는 EUDCH 서비스를 위한 제어정보를 운반하는 물리 제어 채널(DPCCH for EUDCH: 이하 EU-DPCCH라 칭함) 및 패킷 데이터를 운반하는 물리 데이터 채널(DPDCH for EUDCH: 이하 EU-DPDCH라 칭함)로 구성된다. EU-DPDCH를 통해 전송되는 패킷 데이터는 EUDCH 데이터 또는 EUDCH 패킷 데이터라 칭한다.
상기 EU-DPCCH는 EUDCH 서비스를 위해 단말 버퍼 상태 및 기지국이 상향링크 채널 상황을 추정하기 위해 필요한 정보(상향링크 송신 전력 혹은 상향링크 송신 전력 마진, 이하 CSI(Channel Status Information)이라 칭함) 등의 스케쥴링 정보를 운반한다. 또한 EU-DPCCH는 EU-DPDCH로 전송되는 EUDCH 패킷 데이터의 전송 형식(transport format: TF) 정보를 나타내는 E-TFRI(Transport Format and Resource Indicator)를 전송한다. 여기서 TFRI는 EUDCH만을 위한 정보로서, 전형적인 TFCI가 전송블럭(Transport Block: TB) 단위로 각 전송채널의 전송형식을 나타내는 것에 비하여, TFRI는 데이터 단위의 제한이 없고 EUDCH의 전송의 효율을 위하여 설계된 것이다.
상기 EU-DPDCH는 EUDCH 서비스를 위한 전용 물리 데이터 채널로서 기지국으로부터의 스케쥴링 정보에 따라 결정된 데이터 전송률로 패킷 데이터를 전송한다. EU-DPDCH는 DPDCH와는 달리, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 뿐만 아니라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(8-ary PSK) 등의 고차 변조방식을 지원하여 동시에 전송하는 확산코드의 수를 늘리지 않으면서 데이터 전송률을 높일 수 있다.
상기 도 4를 참조하면, EUDCH 전송 제어기 346은 기지국 제어 스케쥴링을 위해 필요한 단말 버퍼 상태를 EUDCH 데이터 버퍼 344로부터 제공받으며 CSI를 측정하고, EUDCH 패킷 데이터의 전송 형식을 결정하여 상기 전송 형식을 나타내는 E-TFRI를 결정한 뒤, 상기 측정 및 결정된 정보를 포함하는 EU-DPCCH 정보를 생성한다. 상기 EUDCH 전송 제어기 346은 기지국으로부터 수신한 스케쥴링 할당정보 348에서 허용하는 최대 데이터 전송률 이하의 데이터 전송률로 EUDCH 패킷 데이터를 전송하도록 EUDCH 패킷 데이터의 전송 형식을 결정하여, EUDCH 패킷 전송기 342로 제공한다.
EUDCH 패킷 전송기 342는 상기 EUDCH 패킷 데이터의 전송 형식에 의해 지정된 양의 데이터를 EUDCH 데이터 버퍼 344에서 가져와서 상기 E-TFRI에 의해 지정된 채널 부호화율 및 변조 방식에 따라 채널 부호 및 변조를 수행한 EU-DPDCH 데이터를 출력한다.
DPDCH의 데이터와 상기 EU-DPCCH 정보는 각각 곱셈기 302와 곱셈기 308에서 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드들 Cd 및 Cc,eu에 의해 칩 레이트로 확산된 후, 곱셈기 304와 310에서 채널이득들 bd와 bc,eu과 각각 곱해진 후, 합산기 306에 의해서 더해져서 동위상(In-phase: I) 채널로 할당된다.
EU-DPDCH는 BPSK를 사용하는 경우에는 실수값을 갖기 때문에 I 채널로 할당되지만 QPSK 혹은 8PSK를 사용하는 경우에는 복소 심볼들을 전송하기 때문에 I 채널과 Q 채널 모두에 할당된다. 도 4에서는 EU-DPDCH를 통해 복소 심볼들을 전송하는 경우를 나타내고 있다. 즉, EU-DPDCH 데이터는 변조 매핑기 319에 의해서 QPSK 혹은 8PSK의 복소 심볼로 매핑된다. 상기 복소 심볼들은 곱셈기 312에서 OVSF code Cd,eu에 의해 칩 레이트로 확산된 후, 곱셈기 314에서 채널 이득 bd,eu로 곱해진다.
DPCCH 정보와 HS-DPCCH 정보 역시 각각 곱셈기 326과 곱셈기 332에서 OVSF 코드들 Cc, CHS에 의해 칩 레이트로 확산된 후, 곱셈기 328과 곱셈기 334에서 채널 이득들 Cc, CHS와 곱해진 후 합산기 336에 의해서 더해져서, 위상 변환기(330)에 의해 위상 천이됨으로써 Q 채널로 할당된다. 합산기 316은 상기 합산기 306의 실수 출력과 상기 곱셈기 314의 복소수 출력, 그리고 상기 330의 허수 출력을 더하여 하나의 복소심볼 열을 생성한다. 상기 복소심볼 열은, 스크램블러 318에서 n번째 스크램블링 코드 Sdpch,n과 곱해져서 스크램블링된다. 상기 스크램블된 출력은 펄스 정형 필터(Pulse Shaping Filter) 320에서 펄스 정형화되고 RF(Radio Frequency) 부분 322에서 RF 신호로 변조되어 안테나 324를 통해 기지국으로 전송된다.
도 5는 하향링크를 통해 EUDCH 스케쥴링 명령을 전송하기 위한 스케쥴링 제어 채널의 전송 형식을 도시한 것이다. EUDCH를 위한 하향링크 스케쥴링 제어 채널은 EU-SCHCCH(Scheduling Control Channel for EUDCH)라 칭해진다.
상기 도 5를 참조하면, EU-SCHCCH는 하나의 OVSF 코드를 사용하며, 여러 단말들에게 EUDCH 패킷 데이터의 전송 허용 여부를 알려주는 스케쥴링 인가 메시지(scheduling grant message)와 허용된 최대 데이터 전송률 등을 포함하는 스케쥴링 명령을 운반한다. 각 단말을 위한 상기 스케쥴링 명령은 단말들을 구분하는 UE ID를 포함함으로써 단말들에 의해 구분할 수 있다.
도 6은 상기 도 5와 같이 구성되는 스케쥴링 명령을 전송하기 위한 기지국 송신장치를 도시한 것이다.
상기 도 6을 참조하면, 스케쥴링 명령을 포함하는 EU-SCHCCH 데이터는 직렬/병렬 변환기 402에서 두 개의 데이터 스트림들로 변환되어 변조 매핑기 404에 인가된다. 변조 매핑기 404는 상기 두 개의 데이터 스트림들을 QPSK 복소 심볼들에 매핑한다. 상기 변조 매핑기 404의 출력들은 곱셈기 408과 곱셈기 406에 의해 OVSF 코드 Csch cont와 곱해져 칩 레이트로 확산된 후 위상 변환기 410과 합산기 412에 의해 복소 심볼열 I+jQ로 변환되어 스크램블러 414에서 스크램블링 코드 Ssch cont와 곱해져서 스크램블링된다. 상기 스크램블된 출력은 펄스 정형 필터 416에 의해 펄스 정형화된 후 RF 부분 418에 의해서 RF 신호로 변환되어 안테나 420을 통해 단말들로 전송된다.
상기된 바와 같이 동작하는 종래 기술에 있어서는, 기지국이 복수의 단말들로 상향링크 패킷 전송을 제어하기 위한 스케쥴링 명령을 전송함에 있어서 과도한 시그널링 오버헤드가 발생하였다는 문제점이 있었다. 따라서 기지국의 물리계층 구조의 변경을 최소화하면서 스케쥴링 명령을 복수의 단말들에게 효율적으로 전송하기 위한 기술을 필요로 하게 되었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 기지국에 의해 상향링크 패킷 전송이 제어되는 통신 시스템에서 스케쥴링 명령의 전송으로 인한 시그널링 오버헤드를 효율적으로 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 기지국의 물리계층 채널의 변경을 최소화하면서 스케쥴링 인가 정보를 단말들에게 알려주기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링하기 위해 기지국에서 단말들로 스케쥴링 명령을 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상향링크 패킷 전송을 스케쥴링하기 위해 단말이 기지국으로부터 스케쥴링 명령을 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 이동통신 시스템에서 기지국이 단말로부터의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 방법에 있어서,
상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들을 획득하는 과정과,
상기 단말로부터 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 수신하고 상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 과정과,
상기 조합 지시자들 중 상기 스케쥴링 수행 결과에 대응하는 조합 지시자를 선택하고 상기 선택된 조합 지시자를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예는, 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 기지국에 의해 스케쥴링하는 이동통신 시스템에서 상기 단말이 상기 기지국으로부터 스케쥴링 인가 정보를 수신하는 방법에 있어서,
상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들을 획득하는 과정과,
상기 기지국으로 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 전송하는 과정과,
상기 기지국으로부터 상기 조합 지시자들 중 하나인 소정 조합 지시자를 수신하는 과정과,
상기 수신한 조합 지시자에 따라 상향링크 데이터 전송률을 제어하고, 상기 제어된 상향링크 데이터 전송률에 따라 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 이동통신 시스템에서 단말로부터의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 기지국 장치에 있어서,
상기 단말로부터 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신기와,
상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 스케쥴러와,
상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들 중, 상기 스케쥴링 수행 결과에 대응하는 조합 지시자를 선택하는 조합 지시자 선택기와,
상기 선택된 조합 지시자를 상기 단말로 전송하는 조합 지시자 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 기지국에 의해 스케쥴링하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 스케쥴링 인가 정보를 수신하는 상기 단말 내의 장치에 있어서,
상기 기지국으로 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 전송하는 스케쥴링 정보 송신기와,
상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들 중 하나인 소정 조합 지시자를 상기 기지국으로부터 수신하는 조합 지시자 수신기와,
상기 수신한 조합 지시자에 따라 상향링크 데이터 전송률을 제어하고, 상기 제어된 상향링크 데이터 전송률에 따라 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 패킷 데이터 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
후술되는 본 발명은 향상된 역방향 전송채널(Enhanced Uplink Dedicated transport Channel: 이하 EUDCH라 칭함)의 스케쥴링 명령을 하향링크를 통해 효율적으로 전달하기 위해서 가상 전송채널(Virtual Transport Channel)을 사용한다. 상기 가상 전송채널은 EUDCH의 스케쥴링 명령을 나타내는 TFCI(Transport Format Combination Indicator)를 가진다. 여기서 가상 전송채널이라 함은 실제 데이터의 전송을 위해 사용되지 않는 전송채널의 TFCI가 EUDCH의 스케쥴링 명령을 나타내고 있음을 의미한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말의 데이터 버퍼에 발생한 패킷 데이터를 모두 전송할 때까지 각각의 패킷 데이터의 송신을 기지국으로부터 스케쥴링 받기 위해서, 기지국으로 버퍼 상태 및 CSI(Channel Status Information)를 전송하는 경우의 예를 도시하고 있다. 상기 CSI는 상향링크 송신 전력 혹은 상향링크 송신 전력 마진을 의미한다.
과정 502에서 단말의 데이터 버퍼에 패킷 데이터가 발생하면, 단말은 시점 504에 해당하는 스케쥴링 구간(Schedulling Interval)부터 EUDCH의 스케쥴링을 요청하기 위해 기지국으로 버퍼 상태와 CSI 등을 포함하는 스케쥴링 정보를 전송한다. 기지국은 상기 스케쥴링 정보를 이용하여 상기 단말에게 허용할 수 있는 최대 데이터 전송률을 결정하여 시점 503 등에서 상기 단말에게 상향 데이터 전송을 허용하기 위해 스케쥴링 인가 정보와 최대 허용 데이터율을 포함하는 스케쥴링 명령을 전송한다. 한편, 기지국은 ROT 조건이 허용되지 않는 경우, 시점 508에서 도시하듯이 상기 단말을 스케쥴링의 대상에서 제외하여 상향 데이터 전송을 허용하지 않을 수 있다.
단말의 데이터 버퍼에 저장된 데이터의 양이 한번의 패킷 전송으로는 기지국에게 모두 전송할 수 없는 경우, 단말은 상기 데이터 버퍼에 저장된 데이터가 모두 전송될 때까지 계속적으로 기지국에게 스케쥴링을 요구한다. 이를 위해 단말은 버퍼 상태 및 CSI를 504 내지 510의 스케즐링 구간 동안 연속적으로 전송한다. 이후 시점 512에서는 상기 데이터 버퍼에 저장된 데이터가 모두 전송되었으므로, 단말은 상기 버퍼 상태와 CSI의 전송을 중지한다.
도 8은 기지국의 EUDCH 스케쥴링 수행을 위해 단말이 전송하는 스케쥴링 정보 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 여기에서는 10 ms 길이의 스케쥴링 정보를 나타내었다. 도시한 바와 같이 스케쥴링 정보는 버퍼 상태(602)와, 상향링크 송신 전력 혹은 상향링크 송신 전력 마진을 나타내는 CSI(606)로 구성된다. 상기 버퍼 상태(602)와 상기 CSI(614)는 그 전송 주기가 서로 다르게 될 수 있기 때문에 각각 독립적으로 채널 부호화된다. (612, 614)
상기 버퍼 상태(602)는 항상 전송되는 것은 아니기 때문에 상기 버퍼 상태(602)를 나타내는 정보에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Codes)(604)와 함께 채널 부호화된다. 기지국은 CRC 검사를 통해 버퍼 상태(602)가 전송되었는지의 여부를 검출한다. 기지국은 CRC 검사를 통해 버퍼 상태(602)를 검출하면 CSI(606)가 전송되는 위치를 알 수 있기 때문에, CSI(606)에 대한 CRC는 사용되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 EUDCH 스케쥴링 명령의 전송을 위해 전송채널들의 전송형식(Transport Format)을 나타내는 TFCI(Transport Format Combination Indicator)를 사용한다. 본 발명의 이해를 위하여 먼저 전송채널의 TFCI에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 9는 전송채널들의 전송형식들로부터 TFCI를 도출하는 방식의 한 예를 도시하는 도면이다. 여기에서는 하나의 물리채널에 매핑되는 2개의 전송채널들(710, 720)을 도시하였다. 상기 각각의 전송채널들(710, 720)은 2개의 전송형식들(712, 714와 722, 724)을 가지며, 실제의 전송시에는 각각의 전송채널들(710, 720) 별로 상기 가능한 전송형식들(712, 714와 722, 724) 중 어느 하나가 사용된다.
상기 도 9를 참조하면, 2개의 전송채널들(710, 720)의 2개의 전송형식들(712, 714, 722, 724)에 대해서 4가지의 가능한 조합들(Combinations)(732, 734, 736, 738)이 존재한다. 상기 조합들은 CTFC(Calculated Transport Format Combination) 그룹(730)이라 통칭한다. 예를 들어 CTFC#1(732)은 첫 번째 전송채널(710)에 대해 전송형식 1번(712)을 사용하고 두 번째 전송채널(720)을 위해 전송형식 1번(722)을 사용하는 경우를 의미한다. 이러한 식으로 각 전송채널의 모든 전송형식의 조합들을 계산하면 4개의 CTFC들(732 내지 738)이 구해진다.
그러나 실제 전송에 있어서는 모든 CTFC들이 사용되지는 않는다. CTFC#3(736)이 사용되지 않는다고 하면, 실제 사용하는 CTFC들(732, 734, 738)에 대해서만 전송형식 조합 지시자(Transport Format Combination Indicator)들(742, 744, 746)이 부여된다. TFCI 그룹(740)은 상기 부여된 지시자들(742, 744, 746)을 포함한다. 즉, CTFC#3(736)을 제외한 나머지 CTFC#1, 2, 4 (732, 734, 738)는 각각 TFCI#1, 2, 3 (742, 744, 746)에 해당된다.
상기와 같이 구성된 TFCI들은 상위계층의 시그널링을 통하여 기지국과 단말 사이에 공유된다. 즉 기지국과 단말은 TFCI들과 각 전송채널의 형식들 간의 관계를 서로 동일하게 알고 있다. 그러면 송신측에서는, 물리채널의 전송과정에서 데이터 전송을 위해 필요한 적절한 전송형식들을 선택하고 이를 지시하는 TFCI 비트를 수신측으로 제공한다. 여기에서 송신측과 수신측은 기지국과 단말 중 서로 다른 어느 하나가 될 수 있다.
도 10은 상기 도 9와 같이 구성된 TFCI들을 물리채널을 통해서 전송하는 한 가지의 예를 도시한 것이다.
상기 도 10을 참조하면, 송신측에서는 전송채널들의 데이터 전송을 위해 필요한 적절한 전송형식(TF)들을 선택하고 상기 선택된 전송형식들의 조합을 나타내는 TFCI를 결정한다. 만일 상기 TFCI가 미리 정해진 전송 크기 10 비트보다 작은 경우, 송신측에서는 상기 TFCI에 소정 개수의 '0'을 덧붙여서 10 비트의 TFCI 정보(802)를 만들고, 소정 채널 코드(804)를 이용하여 상기 TFCI 정보(802)를 부호화하여 32 비트 길이의 코드워드(806)를 생성한다. 상기 32 비트 길이의 코드워드(806)는 물리채널(808)의 전송 단위시간을 나타내는 한 TTI(Transmission Time Interval)(810) 내의 한 개 혹은 다수개의 슬롯(812) 별 TFCI 필드(814)에 실려 전송된다.
바람직한 하나의 실시예로서, 상기 TFCI 정보(802)를 위해 사용한 상기 채널 코드(804)는 2차의 리드-뮬러(Reed-Muller) 코드이다. 10 비트의 TFCI 정보(802)를 각각 TFCI BIT_n, n= 0, …, 9로 표현한다면 32 비트 길이의 TFCI 코드워드(804)는 다음 <수학식 1>과 같이 생성된다.
여기서 i는 코드워드 인덱스를 나타내는 0부터 31 사이의 정수이고, Mi,n은 TFCI의 채널 부호화에 사용 가능한 기본 시퀀스로서 그 일 예는 도 11과 같이 주어진다. 상기 도 11은 32개의 가능한 i 값들 각각에 대하여 10가지 기본 시퀀스들의 예를 나타내고 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 EUDCH 서비스를 사용하는 각 단말(이하 EUDCH 단말이라 칭함)에 대하여 스케쥴링 명령을 전달하기 위해 가상 전송채널의 TFCI를 이용한다. 기지국의 서비스를 제어하는 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller: RNC)에서 EUDCH를 설정시 스케쥴링 명령을 전달하기 위한 가상 전송채널을 설정한다. 상기 가상 전송채널은 실제 정보를 전송하기 위해서 사용되지는 않으며, 단지 그 TFCI로 EUDCH의 스케쥴링 명령을 전달하기 위해 사용된다.
한 가지 실시예로서 상기 가상 전송채널의 4가지 전송형식들은 최대 EUDCH 데이터 전송률의 '올림', '유지', '내림' 및 '전송보류'를 의미한다.
앞서 설명한 바와 같이 EUDCH 데이터의 상향링크 전송에 대해서 EUDCH 단말은 TFRI를 설정하여 매 전송 시 EUDCH 데이터와 같이 전송한다. 이 경우 EUDCH의 전송률은 미리 정해지는 다수 단계의 전송률들에 따라 한 단계씩 증가 또는 감소된다.
EUDCH 데이터 전송을 위한 TFRI는, EUDCH 서비스를 위해 사용되는 역시 일정 개수의 전송형식들 혹은 다수 개의 전송채널들의 전송형식 조합을 지시한다. 본 실시예는, 상향링크의 TFRI의 가능한 값들을 데이터 전송률 혹은 전송전력 등의 기준으로 배열하여 TFRI 리스트를 생성하고, 상기 TFRI 리스트 상에서 '올림', '유지', '내림' 및 '전송보류'를, 하향링크의 TFCI를 이용하여 전송함으로써, 상향링크의 데이터 전송률을 제어하는 것이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스케쥴링 명령을 위한 가상채널을 고려하여 TFCI 정보를 구성하는 일 예를 도시한 것이다. 여기에서는, 상기 도 9에서와 마찬가지로 두 개의 전송채널들(900, 910)이 한 개의 물리채널에 매핑되고, 상기 전송채널들(900, 910)은 각각 두 개의 전송형식들(902, 904와 912, 914)을 갖는다. 추가적으로 상기 물리채널에는 스케쥴링 명령을 나타내는 가상 전송채널(920)이 매핑된다. 참조번호 930은 상기 전송채널들(900, 910, 920)에 대해 계산된 TFCI들의 그룹(즉 CTFC 그룹)을 나타내며, 참조번호 970은 상기 전송채널들(900, 910, 920)에 대해 실제 가능한 TFCI들의 그룹을 나타낸다.
상기 도 12를 참조하면, 가상 전송채널(920)은 EUDCH 데이터 전송률의 '올림(UP)'을 의미하는 전송형식 1번(TFI#1)(922)과, '유지(NO CHANGE)'를 의미하는 전송형식 2번(TFI#2)(924), '내림(DOWN)'을 의미하는 전송형식 3번(TFI#3)(926) 및 '전송보류(TX SUSPEND)'를 의미하는 전송형식 4번(TFI#4)(928)을 갖는다. 여기서 '전송보류'라 함은 상항링크 데이터 전송이 허용되지 않았음을 의미한다.
상기 3개의 전송채널들(900, 910, 920)의 전송형식들의 가능한 모든 조합들의 그룹(930)은, 첫 번째 전송채널(900)의 전송형식 1번(902)과 두 번째 전송채널(910)의 전송형식 1번(912)과 가상 전송채널(920)의 전송형식 1번(922)으로 이루어진 CTFC#1(932)로부터, 첫 번째 전송채널(900)의 전송형식 2번(904)과 두 번째 전송채널(910)의 전송형식 2번(914)과 가상 전송채널(920)의 전송형식 2번(924)의 조합으로 이루어진 CTFC#16(962)까지, 총 16개의 CTFC들(932 내지 962)을 포함한다.
첫 번째 전송채널(900)의 전송형식 2번(904)과 두 번째 전송채널(910)의 전송형식 1번(912)의 조합은 사용되지 않는다고 한다면, CTFC#3(936), CTFC#7(944), CTFC#11(952) 및 CTFC#15(960)를 제외한 나머지 CTFC들(932, 934, 938, 940, 942, 946, 948, 950, 954, 956, 958, 962)에 대한 TFCI 그룹(970)은 TFCI#1(972)에서 TFCI#12(994)까지 총 12개의 TFCI들(972 내지 994)을 포함하게 된다.
상기 도 12의 실시예에서는 가상 전송채널에 대해 '올림', '유지', '내림' 및 '전송보류'를 나타내는 4가지의 전송형식들을 정의하고 있다. 하지만 다른 실시예로서 '전송', '유지' 및 '전송보류'의 3가지 전송형식들만을 정의하여, '전송'은 EUDCH 전송 시 상기 TFRI 리스트 상에서 최대허용 데이터 전송률에 해당하는 TFRI 지시자를 증가시킬 것을 의미하고, '전송보류'는 상기 TFRI 리스트 상에서 최대허용 TFRI 지시자를 한 단계 감소시킬 것을 의미하도록 할 수도 있다. 상기 TFRI 지시자란 EUDCH의 최대 허용 데이터 전송률을 나타내며, 단말은 상기 최대 허용 데이터 전송률 이내에서 실제 사용할 EUDCH의 데이터 전송률을 결정한다.
또 다른 실시예로서 전송률 혹은 전송전력의 순으로 배열된 상향링크 TFRI 지시자를 2단계 혹은 그 이상의 조정이 가능하도록, 가상 전송채널의 형식을 '2단계 올림', '1단계 올림', '유지', '1단계 내림', '2단계 내림', 및 '전송보류'로 등으로 보다 다양하게 설정하면, 기지국은 단말의 EUDCH 데이터 전송률을 보다 자유로이 제어할 수 있게 된다. 또 다른 실시예로서 가상 전송채널의 전송형식들이 단말이 사용 가능한 모든 EUDCH 전송률들을 나타도록 한다. 이와 같이 가상 전송채널의 전송형식들은 설계자의 의도에 따라 설정 가능한 것으로서 본 명세서에 설명된 실시예들에 국한되는 것은 아니다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TFCI를 이용하여 EUDCH의 스케쥴링 명령을 전달하는 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다.
상기 도 13을 참조하면, 과정 1012에서 무선 네트워크 제어기(RNC)(1002)는 전송채널 별 전송형식에 따른 CTFC와 TFCI간의 매핑관계(예를 들어 도 12와 같은)를 생성하고, 과정 1014와 과정 1016에서 전송형식 리스트(즉 TFRI 리스트)와 상기 CTFC-TFCI 매핑관계 리스트를 기지국(Node B)(1004)과 단말(User Equipment: UE)(1006)에 시그널링을 통해서 전달한다. 기지국(1004)과 단말(1006)은 상기 전송형식 리스트를 이용하여 각 CTFC의 전송채널 별 전송형식을 인식하고, 상기 CTFC-TFCI 매핑관계를 통해서 TFCI를 선택하고 인식할 수 있다.
과정 1018에서 단말(1006)은 EU-DPCCH를 통해서 버퍼 상태와 CSI 등과 같은 스케쥴링 정보를 전송하고, 과정 1020에서 기지국(1004)은 상기 스케쥴링 정보를 분석하여 스케쥴링을 수행한다. 과정 1022에서 기지국(1004)은 상기 스케쥴링 수행 결과에 따른 스케쥴링 명령을 나타내는 가상 전송채널의 TFCI를 생성하고 과정 1024에서 상기 생성한 TFCI를 전송한다.
과정 1026에서 단말(1006)은 상기 TFCI를 분석하여 스케쥴링 명령을 얻고 차기 전송 단위시간(TTI) 에서의 EUDCH 데이터 전송 여부를 결정한다. 만일 상기 TFCI에 의해 전송을 인가 받았다면 과정 1028에서 단말(1006)은 EUDCH 데이터와 스케쥴링 정보를 각각 EU-DPDCH와 EU-DPCCH를 통해 전송한다. 상기 과정들 1020 내지 1028의 동작은 매 EUDCH 전송 단위시간마다 반복된다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상향링크 EU-DPCCH를 통하여 단말의 스케쥴링 정보를 수신하기 위한 기지국 수신장치의 구성도이다.
상기 도 14를 참조하면, 기지국의 수신 안테나(1102)를 통하여 수신된 신호는 RF 부분(1104)과 펄스 정형화 필터(1106)를 거쳐서 기저대역 신호로 변환된 후 복조기(1108)로 입력된다. 복조기(1108)는 입력된 기저대역 신호를 복조하여 EU-DPCCH에 할당된 I 채널 부분을 추출한다. 상기 I 채널 부분은 디스크램블러(1110)에 의해 스크램블링 코드 Cscramble과 곱해져서 디스크램블링되고, 역확산기(1112)에 의해 OVSF 코드 COVSF와 곱해져서 역확산된 후 채널 보상기(1114)에 의해 채널에서의 왜곡이 보상된다. 상기 채널 보상된 신호는 단말의 버퍼 상태 등의 기지국 EUDCH 스케쥴링에 필요한 정보를 담고 있으므로 EUDCH 스케쥴러(1116)에 전달된다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하향링크 TFCI 정보에 EUDCH 스케쥴링 인가 정보(즉 스케쥴링 명령)를 부가하여 송신하는 기지국 송신장치의 구성을 나타낸 것이다. 앞서 언급한 바와 같이 W-CDMA 시스템은 하향링크에서 데이터 블록과 송신전력제어 정보, 파일럿 신호 및 TFCI 정보 등을 시분할 형식으로 송신한다.
상기 도 15를 참조하면, 하향링크 데이터 블록(1202)은 부호화기(1204)에 의해 부호화된 후 다중화기(1222)로 인가된다. TFCI 선택기(1216)는 각 전송채널 별 전송형식 지시자(TFI)(1212)와 스케쥴링 인가 정보(1214)를 입력으로 하여 TFCI를 선택한다. 여기서 상기 TFI(1212)는 다른 전송채널들의 전송형식들을 지시하며, 상기 스케쥴링 인가 정보(1214)는 가상 전송채널의 전송형식에 대응하므로, 상기 TFCI 선택기(1216)는 예를 들어 도 12에 나타낸 바와 같은 매핑관계 리스트를 참조하여, 상기 TFI(1212) 및 상기 스케쥴링 인가 정보(1214)를 모두 나타내는 TFCI를 선택한다. 상기 TFCI는 채널 부호화기(1218)를 거치어 부호화된 후 역시 다중화기(1222)로 인가된다.
다중화기(1222)는 상기 부호화된 데이터 블록(1206)과 상기 부호화된 TFCI(1220)를 송신전력제어 정보(Transmission Power Control: TPC)(1208) 및 파일럿 신호(Pilots Signal)(1210)와 함께 다중화한다. 상기 다중화된 신호는 확산기(1224)에 의해 OVSF 코드 COVSF와 곱해져서 칩 레이트로 확산된 후, 곱셈기(1226)에 의해 스크램블 코드 Cscramble와 곱해져서 스크램블링된다. 상기 스크램블링된 신호는 변조기(1228)와 펄스 정형 필터(1230)를 거쳐 RF 부분(1232)으로 입력되고, 상기 RF 부분(1232)에 의해 RF 신호로 변환되어 안테나(1234)를 통해 전송된다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기지국에서 TFCI를 이용하여 스케쥴링 인가 정보를 송신하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
과정 1300에서 EUDCH 서비스가 시작되면 과정 1302에서 도 14와 같이 구성되는 기지국 수신장치는 상향링크 EU-DPCCH를 통해 단말 버퍼상태 등의 EUDCH 스케쥴링 정보를 수신하고, 과정 1304에서 상기 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 현재 TTI에 대한 스케쥴링을 수행한 후, 과정 1306에서 다음 TTI로 진행하여 EU-DPDCH를 통해 상향링크 데이터를 수신한다.
과정 1308에서 하향링크를 통해 단말로 전송할 데이터 블록이 상위 시스템으로부터 기지국으로 도착한다. 과정 1310에서 도 15와 같이 구성되는 기지국 송신장치는 상기 송신할 데이터에 적합한 전송형식과 상기 단말에 대한 스케쥴링 인가 정보를 이용하여 TFCI를 선택한다. 과정 1312에서 상기 선택된 TFCI는 채널 부호화를 거쳐 과정 1314에서 송신된다. 과정 1316에서 기지국은 다음 TTI로 진행하여 상기 과정들 1308 내지 1314를 반복한다. 여기에서는 기지국이 단말로 전송할 하향링크 데이터 블록을 접수한 후에 TFCI를 선택하는 동작을 도시하였으나, 실제로 기지국은 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우에도 과정 1310으로 진행하여 TFCI를 결정한다.
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하향링크를 통해서 TFCI를 수신하는 단말 수신장치의 구성도이다. 여기에서는 도 15에 도시한 기지국 송신장치에 대응하는 수신장치의 구성을 도시하였다.
상기 도 17을 참조하면, 하향링크를 통해 단말의 수신 안테나(1402)로 수신한 RF 신호는 RF 부분(1404)에 의해 주파수 하강 변환되고, 펄스 정형화 필터(1406)에 의해 펄스 정형화되며, 복조기(1408)를 거쳐서 기저대역 신호로 변환된다. 상기 기저대역 신호는 곱셈기(1410)에 의해 스크램블링 코드 Cscramble와 곱해짐으로써 디스크램블링되고 역확산기(1412)에서 OVSF 코드 COVSF와 곱해져서 역확산된 후 역다중화기(1414)로 입력된다.
역다중화기(1414)는 상기 역확산된 신호를 역다중화하여 데이터 부분(1416)과 송신전력 제어신호(TPC)(1418)와 파일럿 신호(1420) 및 TFCI(1422)로 구분한다. 상기 TFCI(1422)는 역부호화기(1424)를 거쳐 TFCI 분석기(1426)로 입력된다. 상기 TFCI 분석기(1426)는 상기 역부호화된 TFCI를 분석하여 전송채널들 별 전송형식을 나타내는 TFI 정보(1430)와 EUDCH 스케쥴링 인가 정보(1428)를 추출한다. 상기 EUDCH 스케쥴링 인가 정보(1428)는 기지국에 허용된 최대 데이터 전송률을 나타낸다. 한편 역부호화기(1432)는 상기 데이터 부분(1416)을 상기 TFI 정보(1430)를 이용하여 복호화함으로써 상기 데이터 블록의 추정치(1434)를 구한다.
도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 TFCI로부터 획득한 스케쥴링 인가 정보를 이용하여 상향링크를 통해 EUDCH 데이터 블록을 송신하는 단말 송신장치의 구성도이다.
상기 도 18을 참조하면, EUDCH 서비스를 설정하고 있는 사용자 단말의 물리계층은 상위계층으로부터 EUDCH 데이터 블록(1502)을 수신하고 이를 EUDCH를 통해 전송하기 위해 데이터 버퍼(1504)에 저장한다. 상기 버퍼(1504)는 저장하고 있는 데이터 블록들의 양을 나타내는 버퍼 상태(1508)를 EUDCH 전송 제어기(1506)에 보고한다.
상기 전송 제어기(1506)는 상기 도 17의 수신장치에 의해 획득한 스케쥴링 인가 정보(1510, 도 17의 1428)를 전달받아 기지국에 의해 허용된 최대 가능한 데이터 전송률을 고려한 소정 분량의 데이터를 EUDCH 패킷 전송기(1514)에 전달할 것을 지시하는 전송률 제어 명령(1512)을 상기 버퍼(1504)에게 전달한다. 그러면 상기 버퍼(1504)는 상기 명령(1512)에 응답하여 상기 소정 분량의 데이터를 상기 EUDCH 패킷 전송기(1514)로 전달한다.
상기 버퍼(1504)로부터의 데이터는 EUDCH 패킷 전송기(1514)에 의해서 가능한 전송 형식으로 부호화된 후, 변조 매핑기(1516)에 의해 BPSK, QPSK, 혹은 8PSK로 변조된다. 상기 변조된 신호는 확산기(1518)에 의해 소정 OVSF 코드 COVSF와 곱해져서 칩 레이트로 확산된 후 곱셈기(1520)에 의해 스크램블링 코드 Cscramble와 곱해져셔 스크램블링된다. 상기 스크램블링된 신호는 펄스 정형화 필터(1522)와 RF 부분(1524)을 거쳐 단말의 송신 안테나(1526)를 통해서 송신된다.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말의 물리계층에서 TFCI를 통해서 획득한 스케쥴링 인가 정보를 이용하여 EUDCH 데이터 블록을 송신하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
과정 1600에서 사용자 단말에서 EUDCH 서비스를 시작하면, 과정 1602에서 도 17과 같이 구성되는 단말 수신장치는 하향링크를 통해 전용채널(Dedicated CHannel, DCH)의 신호를 수신한다. 여기서 전용채널의 신호라 함은 하향링크의 수신신호에 할당된 전용채널의 할당된 스크램블링 코드를 곱하여 역스크램블링한 신호를 말한다. 과정 1604에서는 상기 전용채널 신호로부터 TFCI 정보가 추출되고 과정 1606에서 스케쥴링 인가 정보가 산출된다. 상기 과정들 1602 내지 1606은 매 전송단위 시간(TTI)마다 반복된다.(1608)
과정 1610에서 상기 스케쥴링 인가 정보는 도 18과 같이 구성되는 단말 송신장치로 전달되고 과정 1612에서 상기 송신장치는 상기 스케쥴링 인가 정보를 이용하여 차기 전송 단위시간(TTI)에서의 최대 전송률을 결정한다. 만일 상기 스케쥴링 인가 정보에 의해서 차기 전송이 허용되지 않는 경우, 상기 최대 전송률을 최소값으로 설정되거나 0으로 설정된다.
과정 1614에서는 상기 결정된 전송률을 판단하여 상향링크 전송이 허용되었는지를 판단한다. 만일 전송이 허용된 경우에는 과정 1618로 진행하여 EUDCH 전송이 수행된다. 반면 전송이 허용되지 않은 경우에는 차기 전송 단위시간에서는 EUDCH 전송이 수행되지 않는다. 상기 과정들 1610 내지 1618은 매 단위 전송시간 마다 반복된다.(1616)
이상에서는 다른 전송채널들의 전송형식들과 스케쥴링 명령을 나타내기 위해 가상전달 채널의 전송형식들을 조합하여 TFCI를 구성하는 실시예를 설명하였다. 이후 설명하는 다른 바람직한 실시예는, 다른 전송채널들을 위한 TFCI는 유지하면서 EUDCH의 스케쥴링을 위한 하향링크에서의 TFCI를 별도로 구성한다. 이 경우 EUDCH의 스케쥴링을 위한 TFCI는 가상채널 혹은 가상채널과 EUDCH를 위한 다른 하향링크 채널의 전송형식들을 포함할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라 스케쥴링 인가 정보를 기지국으로부터 단말로 전달하기 위한 TFCI 구성의 일 예를 설명하는 도면이다. 여기에서는 EUDCH 스케쥴링을 위한 TFCI가 가상 전송채널의 전송형식들만을 나타내는 경우를 도시하였다.
상기 도 20을 참조하면, EUDCH 스케쥴링을 위한 가상 전송채널(1710)은 4가지 의미의 스케쥴링 명령을 위한 4가지의 TFI들(1712, 1714, 1716, 1718)을 가진다. TFCI를 구성하기 위한 전송채널이 상기 가상 전송채널(1710)만으로 구성되므로, 상기 가상 전송채널(1710)의 CTFC 그룹(1720)은 상기 가상 전송채널(1710)의 전송형식들(1712 내지 1718)과 각각 대응하는 CTFC 1번 내지 4번(1722, 1724, 1726, 1728)을 포함한다. EUDCH를 위한 TFCI 그룹(1730)은 상기 CTFC들(1722 내지 1728)에 일대일 대응하는 TFCI 1번 내지 TFCI 4번(1732, 1734, 1736, 1738)으로 구성된다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다른 전송채널을 위한 TFCI와 EUDCH 스케쥴링을 위한 가상 전송채널의 TFCI를 별도로 구성하였을 경우, 상기 두개의 TFCI들을 조합하는 방식을 설명하는 도면이다.
상기 도 21을 참조하면, 총 10비트로 구성된 TFCI 필드(1802)는 TFCI#1(1804)과 TFCI#2(1806)의 두 필드들로 나누어져서, 다른 전송채널들을 위한 TFCI와 EUDCH 스케쥴링을 위한 가상 전송채널의 TFCI에 서로 다르게 할당된다. 예를 들어 다른 전송채널들의 TFCI는 TFCI#1 필드(1804)에 할당되고, EUDCH 스케쥴링을 위한 가상 전송채널의 TFCI는 TFCI#2 필드(1806)에 할당된다.
상기 필드들(1804, 1806)의 크기는 전체 10비트의 크기 내에서 TFCI 설정을 위한 시그널링 절차에 의해 정해지는데, TFCI#1 필드 1비트와 TFCI#2 필드 9비트에서 TFCI#1 필드 9비트와 TFCI#2 필드 1비트까지 유연하게 할당된다. 상기 두 개의 TFCI 필드들(1804, 1806)로 구성된 전체 TFCI(1802)는 상기 도 15와 도 17에 나타낸 송수신 장치에 의해 송수신된다. 상기 각 TFCI 필드들(1804, 1806)은 서로 다른 길이를 가질 수 있으므로 독립적으로 채널 부호화된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 기지국 제어 스케쥴링에 의한 패킷 데이터 전송을 수행할 시 기지국에서 스케쥴링 인가 정보를 단말에 전달하기 위한 시그널링 오버헤드를 감소시키며 동시에 UMTS 시스템에서 향상된 상향링크에서의 패킷전송 서비스를 위해 발생할 수 있는 물리채널 구조의 변경을 최소화한다.
도 1은 전형적인 무선통신 시스템에서 상향링크 패킷 전송을 설명하는 도면.
도 2a 및 2b는 기지국 제어 스케쥴링에 따른 기지국 수신 ROT의 변화를 나타낸 도면.
도 3은 전형적인 무선통신 시스템에서 상향링크 패킷 전송을 위한 기본 절차를 도시하는 도면.
도 4는 전형적인 EUDCH 서비스를 지원하기 위한 역방향 물리 채널들의 송신을 위한 단말 송신장치의 구성도.
도 5는 하향링크를 통해 EUDCH 스케쥴링 명령을 전송하기 위한 스케쥴링 제어 채널의 전송 형식을 도시한 도면.
도 6은 EUDCH 스케쥴링 명령을 전송하기 위한 기지국 송신장치의 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기지국으로 스케쥴링 정보를 전송하기 위한 시그널링 절차의 예를 도시한 도면.
도 8은 기지국의 EUDCH 스케쥴링 수행을 위해 단말이 전송하는 스케쥴링 정보 구조의 일 예를 나타낸 도면.
도 9는 전송채널들의 전송형식들로부터 TFCI를 도출하는 방식의 한 예를 도시하는 도면.
도 10은 상기 도 9와 같이 구성된 TFCI들을 물리채널을 통해서 전송하는 한 가지의 예를 도시한 도면.
도 11은 TFCI의 채널 부호화를 위한 기본 시퀀스들의 일 예를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스케쥴링 명령을 위한 가상채널을 고려하여 TFCI 정보를 구성하는 일 예를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TFCI를 이용하여 EUDCH의 스케쥴링 명령을 전달하는 절차를 나타낸 메시지 흐름도.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상향링크 EU-DPCCH를 통하여 단말의 스케쥴링 정보를 수신하기 위한 기지국 수신장치의 구성도.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하향링크 TFCI 정보에 EUDCH 스케쥴링 인가 정보를 부가하여 송신하는 기지국 송신장치의 구성도.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기지국에서 TFCI를 이용하여 스케쥴링 인가 정보를 송신하는 동작을 나타낸 흐름도.
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하향링크를 통해서 TFCI를 수신하는 단말 수신장치의 구성도.
도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 TFCI로부터 획득한 스케쥴링 인가 정보를 이용하여 상향링크를 통해 EUDCH 데이터 블록을 송신하는 단말 송신장치의 구성도.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말의 물리계층에서 TFCI를 통해서 획득한 스케쥴링 인가 정보를 이용하여 EUDCH 데이터 블록을 송신하는 동작을 나타낸 흐름도.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라 스케쥴링 인가 정보를 기지국으로부터 단말로 전달하기 위한 TFCI 구성의 일 예를 설명하는 도면.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다른 전송채널을 위한 TFCI와 EUDCH 스케쥴링을 위한 가상 전송채널의 TFCI를 조합하는 방식을 설명하는 도면.

Claims (24)

  1. 이동통신 시스템에서 기지국이 단말로부터의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 방법에 있어서,
    상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들을 획득하는 과정과,
    상기 단말로부터 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 수신하고 상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 과정과,
    상기 조합 지시자들 중 상기 스케쥴링 수행 결과에 대응하는 조합 지시자를 선택하고 상기 선택된 조합 지시자를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상향링크 데이터 전송률의 제어 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상기 상향링크 데이터 전송률의 올림, 유지, 내림, 전송보류를 각각 나타내는 4가지의 전송형식들인 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은
    상기 상향링크의 가능한 모든 데이터 전송률들을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는,
    상기 단말의 상향링크 패킷 데이터를 저장하는 상기 단말의 버퍼 상태와, 상기 단말의 상향링크 송신전력 또는 상향링크 송신전력 마진을 나타내는 채널품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스케쥴링하는 과정은,
    상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 단말의 최대 허용 가능한 상향링크 데이터 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 기지국에 의해 스케쥴링하는 이동통신 시스템에서 상기 단말이 상기 기지국으로부터 스케쥴링 인가 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들을 획득하는 과정과,
    상기 기지국으로 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 전송하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 상기 조합 지시자들 중 하나인 소정 조합 지시자를 수신하는 과정과,
    상기 수신한 조합 지시자에 따라 상향링크 데이터 전송률을 제어하고, 상기 제어된 상향링크 데이터 전송률에 따라 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상향링크 데이터 전송률의 제어 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상기 상향링크 데이터 전송률의 올림, 유지, 내림, 전송보류를 각각 나타내는 4가지의 전송형식들인 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은
    상기 상향링크의 가능한 모든 데이터 전송률들을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는,
    상기 단말의 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 상기 단말의 버퍼 상태와, 상기 단말의 상향링크 송신전력 또는 상향링크 송신전력 마진을 나타내는 채널품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 과정은,
    상기 제어된 상향링크 데이터 전송률 이내에서 전송할 상향링크 패킷 데이터의 양을 결정하고, 상기 결정된 패킷 데이터를 상향링크를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 이동통신 시스템에서 단말로부터의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 단말로부터 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신기와,
    상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 스케쥴링하는 스케쥴러와,
    상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들 중, 상기 스케쥴링 수행 결과에 대응하는 조합 지시자를 선택하는 조합 지시자 선택기와,
    상기 선택된 조합 지시자를 상기 단말로 전송하는 조합 지시자 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상향링크 데이터 전송률의 제어 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 기지국 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상기 상향링크 데이터 전송률의 올림, 유지, 내림, 전송보류를 각각 나타내는 4가지의 전송형식들인 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은
    상기 상향링크의 가능한 모든 데이터 전송률들을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는,
    상기 단말의 상향링크 패킷 데이터를 저장하는 상기 단말의 버퍼 상태와, 상기 단말의 상향링크 송신전력 또는 상향링크 송신전력 마진을 나타내는 채널품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,
    상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 단말의 최대 허용 가능한 상향링크 데이터 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  19. 단말의 상향링크 패킷 데이터 전송을 기지국에 의해 스케쥴링하는 이동통신 시스템에서 상기 기지국으로부터 스케쥴링 인가 정보를 수신하는 상기 단말 내의 장치에 있어서,
    상기 기지국으로 상향링크 스케쥴링을 위한 스케쥴링 정보를 전송하는 스케쥴링 정보 송신기와,
    상향링크 스케쥴링 제어를 위한 가상 전송채널의 전송형식들을 나타내는 조합 지시자들, 또는 하향링크 패킷 데이터 전송을 위한 전송채널들의 전송형식들과 상기 가상 전송채널의 전송형식들의 조합들을 지시하는 조합 지시자들 중 하나인 소정 조합 지시자를 상기 기지국으로부터 수신하는 조합 지시자 수신기와,
    상기 수신한 조합 지시자에 따라 상향링크 데이터 전송률을 제어하고, 상기 제어된 상향링크 데이터 전송률에 따라 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 패킷 데이터 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 단말 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상향링크 데이터 전송률의 제어 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 단말 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은,
    상기 상향링크 데이터 전송률의 올림, 유지, 내림, 전송보류를 각각 나타내는 4가지의 전송형식들인 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 가상 전송채널의 전송형식들은
    상기 상향링크의 가능한 모든 데이터 전송률들을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 스케쥴링 정보는,
    상기 단말의 상향링크 패킷 데이터를 전송하는 상기 단말의 버퍼 상태와, 상기 단말의 상향링크 송신전력 또는 상향링크 송신전력 마진을 나타내는 채널품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 패킷 데이터 송신기는,
    상기 제어된 상향링크 데이터 전송률 이내에서 전송할 상향링크 패킷 데이터의 양을 결정하고, 상기 결정된 패킷 데이터를 상향링크를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
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