KR20050106273A - 상향링크 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단말기가 상기 기지국으로부터 최대 전송 전력 허용값 정보를 수신하는 단계 및 상기 최대 전송 전력 허용값 내에서 전송할 수 있는 전송 포맷 조합(Transmission Format Combination; TFC)중에서 데이터 전송율을 선택하는 단계를 포함하는 상향링크 강화 전용 채널(E-DCH)을 위한 스케줄링 방법에 관한 것으로써, 보다 효율적인 시그널링을 통해 기지국 제어 스케줄링을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

상향링크 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법{Method of Scheduling for E-DCH}
본 발명은 상향링크 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 최대 전송 전력 허용치를 이용하여 기지국 제어 스케줄링을 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
종래의 이동통신 시스템에서는, 무선망 제어기(Radio Network Controller; 이하'RNC')에서 상향링크 스케줄링 및 데이터 전송율 제어를 수행하였다. 그러나, 현재는 상기 상향링크 스케줄링 및 레이트 제어와 유사한 기능들이 기지국(Node-B)에서 수행되도록 함으로써 보다 정밀한 잡음 제어가 가능하게 되었다. 그리고, 이러한 잡음 제어에 따라 서비스 용량 및 서비스 지역이 확대되었다.
상기와 같은 같은 성능 향상을 위한 방법으로 다음과 같은 2가지 방법이 사용되었다.
첫째는 기지국에 의해 제어되는 고속 TFCS 제한(restriction)을 통한 레이트 제어 방법이다. 상기 첫번째 방법은 셀 내의 상향링크 전력 자원을 보다 효율적으로 사용하기 위한 제어 방법이다. 그리고, 이를 통하여 보다 넓은 지역에 보다 높은 전송율로 스트리밍(streaming), 인터랙티브(interactive) 및 배후 클래스 서비스 (background class service)들을 제공한다. 이러한 목표는 잡음 발생(noise rise)분산에 대한 제어를 통해 이루어질 수 있다.
상기와 같이, 종래의 이동통신 시스템에서 상향링크 스케줄링 및 데이터 전송률 제어는 RNC에서 수행되었다. 그러나, RNC는 상향링크 부하의 변화에 기지국 만큼 빨리 반응을 할 수 없다. 그러므로, 기지국에서 RNC 에서 수행하던 상기 상향링크 스케줄링 및 데이터 전송율 제어를 수행하게 되면 성능 향상이 이루어지게 된다.
이러한 목적은 물리계층 시그널링을 이용하여 단말기의 TFC 선택 알고리즘에 새로운 제약을 두어 제어하고, 기지국에 TFC 집합을 허용하는 방법을 통해 달성될 수 있다. 단말기의 관점에서는 이러한 방법이 종래와 거의 유사하고, 단지 TFC 선택 알고리즘을 위하여 추가적으로 물리계층의 제어 시그널링을 사용하게 되는 차이점이 있다. 한편, UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)의 관점에서는 빠른 TFCS 제한 방법에 의한 스케줄링이 기지국에 부가된 것으로 볼 수 있다.
여기서 사용되는 개선 기법들을 위한 모든 기능들은 이미 존재하는 TFCS 설정을 위한 RRC 절차와 전송 포맷 조합 제어(transport format combination control)를 통해 구현될 수 있다. 그러나, 기지국이 TFCS 제약을 통한 제어를 수행하기 때문에 가지기 때문에 상향링크의 부하의 변화에 빠르게 대응할 수 있다.
TFC 선택 알고리즘에 적용되는 두개의 집합 개념이 있다. 기지국이 허용하는 TFC 부분집합(Node-B allowed TFC subset) 과 단말기 내부 TFC 부분집합(UE internal TFC subset)이다.
도 1 은 이 두 집합과 RNC에 의해 설정된 TFCS의 관계를 나타내는 일실시예 설명도이다. 이 집합에 대한 적용의 방법은 다음과 같다. 기지국은 단말기에 허용된 TFC 집합을 설정하는데, 이는 기지국으로부터 주어지고 기지국이 허용하는 TFC 부분집합(Node-B allowed TFC subset)이라고 정의된다. 또한, 단말기는 자체적으로 전송전력과 사용 가능한 최대 전송 전력을 고려하여 전송 가능한 TFC 부분집합인 단말기 내부 TFC 부분집합(UE internal TFC subset)으로 운용한다. 이 집합들은 각 단말기를 위해 각각 정의된다. 그리고, 이 두 집합들은 각각의 TFC상태를 가리키는 2개의 TFC 포인터 들과 더불어 운용된다. 도 2 는 TFCS 및 기지국 및 단말기 포인터를 나타내는 일실시예 설명도이다.
둘째는 기지국이 시간 및 데이터 전송율 스케줄링을 하는 방법이다. 이 기법은 단말기의 TFCS의 기지국 제어의 허용과 물리계층 시그널링에 의한 전송시간 제어를 허용하게 한다. 데이터 전송율 스케줄링 시스템과의 차이는 TFC 선택에 대한 추가적인 물리계층 제어와 더불어 전송시간에 대한 물리계층 제어 명령을 단말기가 수신해야 하는 것이다. 따라서 UTRAN 관점에서는 TFC 부분집합 지시자와 전송시간 제어 기법이 기지국에 도입된 것이다. 또한 단말기의 TFC 부분집합과 전송시간을 RNC와 기지국이 제어하는 것을 통해 UTRAN이 상향링크의 load 변화를 제어하게 된다. 좀 더 부연하자면, 연속적인 up/down 조절을 통한 pointer의 조절을 가지고 단말기의 TFCS를 제어하는 방식과는 달리 기지국은 TFCS 지시자를 보내어서 어떤 단말기가 어느 시간에 어느 정도의 데이터를 전송할 수 있는지를 알려주게 된다.
지금까지 논의했던 방법의 경우는 TFC 부분집합에 제약을 가진 방법들로서 기지국이 직접적으로 허용된 TFC 부분집합 내의 최대 전송 전력을 가진 TFC의 인덱스를 보내는 방법과, 허용된 TFC 부분집합을 단말기에 알려주기 위한 인덱스를 UP/DOWN 명령으로 알려 줄 수 있다. 이 경우에 단말기는 전송전력 순서에 따라 모든 가능한 TFC들을 이미 인덱싱하고 있는 것으로 가정 되어 있고, 기지국에 의해 제어되는 TFC의 전송 전력 이내의 TFC로 E-DCH를 전송하도록 되어 있다. 이러한 방법들은 다음과 같은 문제점을 유발시킨다.
첫째, E-DCH 에 있어서 다중 전송 채널(multiple transport channel)을 스케줄링 하는 경우의 문제점은 다음과 같다. 다중 전송 채널이 E-DCH에 할당되는 경우 전송 채널의 다양한 TF 조합이 존재하게 되고 가능한 TFC의 개수는 매우 많을 수가 있다. 그리고 일부 TFC들의 요구되는 전송 전력들은 유사할 수도 있지만 일반적으로 모든 TFC는 분리되어 인덱싱이 되어야 한다. 기지국은 또한 TFC 제약에 의한 스케줄링을 위해 TFC 제약에 사용되는 인덱스를 모두 보낼 수 있어야 한다.
E-DCH를 위한 TFCS의 크기는 전송 채널의 개수와 각 전송 채널의 가능한 TF의 개수에 좌우되고 시간과 데이터 전송율 스케줄링의 시그널링 부담은 상당히 커질 수가 있다. 이 부담을 줄이기 위해서 E-DCH를 위해 가능한 TFC는 시스템 운영자에 의해 신중하게 결정될 수도 있다. 그러나 이것은 다양한 트래픽의 멀티플랙싱의 가능성을 제한하게 된다.
E-DCH 의 스케줄링에 있어서 전용채널(Dedicated Channel; 이하 'DCH')을 고려하는 경우의 문제점은 다음과 같다. 기지국 스케줄링의 목적은 상향링크 노이즈를 제어하는 것이며, 상향링크 노이즈는 E-DCH와 함께 전송되는DCH의 TFC에도 좌우되므로 DCH에 의한 노이즈를 E-DCH의 TFC를 제어에 반영하는 것이 요구된다. 그러나 기지국은 다음에 스케줄링할 TTI내의 DCH의 TFC를 예측할 수 없다. 그래서 E-DCH TFC 와 DCH TFC의 조합에 대한 스케줄링이 보다 효율적인 상향링크 RoT 제어를 위해 요구되어 진다. 하지만 이 경우 가능한 E-DCH와 DCH의 TF 조합은 매우 복잡해 지고 더욱이 단지 하나의 transport 채널이 E-DCH에 할당되는 경우에도 상기 첫번째에서 언급한 것과 동일한 문제들이 발생하게 된다.
셋째, HARQ 재전송의 스케줄링에 있어서는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다. HARQ를 고려하는 경우에 E-DCH 패킷의 재 전송을 위해 요구되는 전송전력은 초기 전송과 재전송의 TFC가 동일하더라도 서로 다를 수 있다. 그리고 많은 경우에, 초기 전송전력보다 작은 전송 전력이 재전송을 위해 충분 할 수 있다. 따라서 재전송을 위한 감소된 전송전력을 지원하기 위해 단말기는 초기 전송과 재전송 사이의 전송 전력의 TFC 맵핑에 대해 다른 방식을 적용할 수도 있다. 예를 들면 기지국에 할당된 TFC 부분집합의 제한은 TFC에 직접적으로 제한한 것이라기 보다는 전송 전력 제한으로 인식될 수 있다. 이 경우에 기지국이 직접적으로 전송 전력의 제한을 가하는 것이 단말기와 기지국의 프로세스를 간단히 할 수 있는 방법일 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전송 전력 제한에 의한 기지국 제어 스케줄링 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상향링크 강화 전용 채널(Enhanced Dedicate Channel; E-DCH)을 위한 스케줄링 방법에 있어서, 단말기가 상기 기지국으로부터 최대 전송 전력 허용값 정보를 수신하는 단계 및 상기 최대 전송 전력 허용값 내에서 전송할 수 있는 전송 포맷 조합(Transmission Format Combination; TFC)중에서 데이터 전송율을 선택하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에서는 전송전력 제한에 의한 기지국 제어 스케줄링 방법에 대해 설명하고자 한다. 상향링크의 고속화의 요구에 따라, 무선 이동 통신 시스템에서는 E-DCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)의 적용에 대한 여러 논의가 활발히 이루어 지고 있다. 여러 가지 논의되고 있는 기술 중 기지국 제어 스케줄링은 기반을 이루는 중요한 기술로써 상향링크의 잡음 발생(noise rise) 분산을 제어한다. 그리고, 이에 대한 후보 기술로서 전송율 제어에 의한 스케줄링과 시간 및 전송율 제어에 의한 스케줄링이 있다.
그러나, 스케줄링의 보다 효율적인 동작을 위하여 여기서는 전송 전력 제한에 의한 기지국 제어 스케줄링을 제안한다. 기지국이 제어하는 스케줄링 기법의 주 목적은 Rel-5 시스템 보다 효율적으로 상향링크 노이즈를 제어하기 위해 실시간으로 상향링크 전송전력을 스케줄링 하는 것이다. 그러므로 각 단말기의 상향링크 전송전력의 직접적인 스케줄링은 기지국 제어 스케줄링을 위한 가장 명확한 방법이 될 수 있다. 또한 이는 시그널링 절차를 상당히 단순화 시킬 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 전송전력 제한에 의한 기지국 제어 스케줄링의 동작 방법을 나타내는 일실시예 설명도이다.
전송 전력 제한에 의한 기지국 제어 스케줄링 방식에서 기지국의 스케줄러는 각 단말기에 허용된 최대 전송 전력을 직접적으로 알려주게 된다. 그리고 각 단말기는 기지국으로부터 허용 받은 전송전력 이하로 전송할 수 있는 TFC들을 미리 가지고 있는 TFC 대 전송전력 매핑 기능으로 찾아내어 각 기지국 스케줄링에 대하여 자신이 전송을 허용 받은 TFC 부분집합을 얻고 그 안에서 상향링크 전송을 수행한다.
도 4 는 본 발명에 따른 송신 전력 제한 명령에 대한 시그널링 방법을 나타내는 일실시예 설명도이다. TFC 부분집합 제약 내에서 스케줄링 명령어에 대한 2가지 시그널링 방법이 고려될 수 있다. 첫번째 방법은 허용된 전송전력 값을 직접적으로 보내는 것이고 두번째 방법은 이전에 할당된 값에 대한 오프셋(offset) 값을 전송하는 방식이다. 이 두가지 방식에 대한 장단점들은 TFC 부분집합 제한에 의한 기지국 스케줄링에서와 동일하다. 하지만 전자의 경우 RNC에 의해 허용된 단말기 전송전력의 전체 범위를 고려하여 가능한 송신 전력의 단계를 결정하게 되면 상당한 양의 시그널링 정보가 필요로 하게 된다. 하지만 실제적으로 한 단말기의 요구되는 전송 전력의 범위는 전체 범위에 비해 아주 적은 동작 범위를 가지게 된다(그림 4 참조). 따라서 각각의 단말기에 지형적 정보나 롱 텀 섀도우(long-term shadowing)의 정보에 근거한 기준 전력 값을 할당 할 수 있다. 그 후에 기준전력 값과 스케줄링 된 전력 값의 차이 값을 전송하여 시그널링에 사용되는 부담을 최소화 할 수 있게 된다. 이 기준 전력 값은 상위 계층에서 기지국과 단말기가 공유하도록 시그널링할 수 있으며, 필요한 경우에 바뀔 수 있다. 또한, 기준 전력 값을 따로 시그널링하지 않고 단말기가 전송하는 DPCCH의 전송 전력을 기준 전력 값으로 정의할 수도 있다. DPCCH 전송전력을 기준 전력 값으로 정의할 경우, 기지국은 상향링크 DPCCH 수신 전력을 측정하여 단말기에 할당한 전송 전력이 실제 어떤 전력 값으로 수신될지를 쉽게 판단할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 제안한 방식들을 E-DCH 기지국 제어 스케줄링에 적용함으로써 기존의 방법으로 얻을 수 있는 효과의 획득이 가능하고 시그널링 방법이 보다 효율적으로 향상 될 수 있다.
도 1 은 이 두 집합과 RNC에 의해 설정된 TFCS의 관계를 나타내는 일실시예 설명도.
도 2 는 TFCS 및 기지국 및 단말기 포인터를 나타내는 일실시예 설명도.
도 3 은 본 발명에 따른 전송전력 제한에 의한 기지국 제어 스케줄링에서 단말기의 동작 방법을 나타내는 일실시예 설명도.
도 4 는 본 발명에 따른 송신 전력 제한 명령에 대한 시그널링 방법을 나타내는 일실시예 설명도.

Claims (6)

  1. 상향링크 강화 전용 채널(Enhanced Dedicate Channel; E-DCH)을 위한 스케줄링 방법에 있어서,
    단말기가 상기 기지국으로부터 최대 전송 전력 허용값 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 최대 전송 전력 허용값 내에서 전송할 수 있는 전송 포맷 조합(Transmission Format Combination; TFC)중에서 데이터 전송율을 선택하는 단계
    를 포함하는 상향링크 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전송율을 선택하는 단계는,
    무선망 제어기(Radio Network Controller; RNC)가 할당한 전송 포맷 조합의 집합과, 단말기 자체적으로 운영하는 전송 포맷 조합 부분집합 및 기지국에 의해 부여 받은 최대 전송 전력 허용치를 이용하여 데이터 전송율을 선택하는 것을 특징으로 하는 상향링크 강화 전용채널을 위한 스케줄링 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무선망 제어기가 할당한 전송 포맷 조합의 집합 및 단말기 자체적으로 운영하는 전송 포맷 조합 부분집합의 교집합에 해당하는 전송 포맷 조합들 중 상기 최대 전송 전력 허용치를 만족하는 전송 포맷 조합들 내에서 데이터 전송율이 선택하는 것을 특징으로 하는 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    기지국에 의해 부여 받은 최대 전송 전력 허용치에 의해 제어되는 채널은, 강화 전용 채널(Enhanced Dedicate Channel; E-DCH)과 전용 채널(Dedicated Channel; DCH) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 최대 전송 전력 허용값 정보는 허용 전송 전력의 기준 송신 전력에 대한 오프셋(offset) 값인 것을 특징으로 하는 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기준 송신 전력은, 단말기 물리 계층의 제어 채널의 상향링크 전송 전력인 것을 특징으로 하는 강화 전용 채널을 위한 스케줄링 방법.
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