KR20050110617A - 무선 통신 네트워크를 위한 일반화된 레이트 제어 - Google Patents

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KR20050110617A
KR20050110617A KR1020057012823A KR20057012823A KR20050110617A KR 20050110617 A KR20050110617 A KR 20050110617A KR 1020057012823 A KR1020057012823 A KR 1020057012823A KR 20057012823 A KR20057012823 A KR 20057012823A KR 20050110617 A KR20050110617 A KR 20050110617A
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다비드 콤스톡
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타오 우
영 윤
안토니 숭
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롱 두안
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Abstract

장치 및 방법은 무선 이동국에 있는 하나 이상의 섹터에서 동시에 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어의 사용을 가능하게 하는 매체 접근 제어(MAC) 논리를 제공한다. 그것은 기지국을 상향 링크 레이트 제어를 통해 상향 링크 로딩을 제어하게 하는 동시에, 이동국을 자신의 요구에 최적으로 맞는 상향 링크 레이트 제어의 타입에 할당한다. 예를 들어, 기지국 매체 접근 제어(MAC) 논리는 섹터 마다의 레이트 제어 명령을 발생시키는 공통 레이트 제어기 및, 사용자 마다의 레이트 제어 명령을 발생시키는 전용 레이트 제어기 모두에 구현될 수 있고, 공통 레이트 제어기에 상대적으로 느슨한 상향 링크 레이트 요구를 갖는 이동국을 할당할 수 있는 동시에, 전용 레이트 제어에 상향 링크 서비스 요구를 더 많이 요구하는 이동국을 할당할 수 있다. 두개 이상의 레이트 제어는 구현될 수 있는데, 대표적인 선택은 사용자 마다, 섹터 마다, 그룹 마다 및 소정의 결합에서 스케쥴된 레이트 제어를 포함한다.

Description

무선 통신 네트워크를 위한 일반화된 레이트 제어{GENERALIZED RATE CONTROL FOR A WIRELESS COMMUNICATIONS NETWORK}
관련 출원
관련 출원은 다음의 가출원으로부터 35 U.S.C. §119(e)하에 우선권을 청구하는데: 다음의 가출원은 2003년 1월 10일에 출원된 출원 일련 번호 60/439,126, 2003년 7월 14일에 출원된 출원 일련 번호 60/486,928 및 2003년 8월 12일에 출원된 출원 일련 번호 60/494,685가 있다. 이런 출원들은 여기서 참조문으로써 전체 상호결합된다.
cdma 2000 무선 네트워크를 위한 IS-2000 표준의 다가오는 Release D와 같은 무선 표준의 발달은 수행능력 및 확실성을 증가시키기 위해 점차 정교해진 네트워크 엔티티들의 사용을 예상하는 동시에, 한 범위의 무선 애플리케이션에 걸쳐 점차 높은 데이터 레이트 및 상응하는 서비스 품질을 제공한다. 예를 들어, 기지국, 예를 들어, 기지국 시스템(BSS), 무선 기지국(RBS)등은 음성 및 데이터 사용자의 혼합을 지원하도록 요구될 것이고, 광 범위한 하향 및 상향 링크 패킷 데이터 레이트 및 서비스 품질(QoS) 요구를 지원하도록 요구되는 동시에, 제한된 하향 및 상향 링크 리소스(forward and reverse link resource)의 효율적인 사용을 유지시킨다.
도 1은 본 발명에 대한 대표적인 실시예의 무선 통신 네트워크에 대한 다이아그램
도 2는 대표적인 기지국 시스템 항목에 대한 다이아그램
도 3은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 일반화된 매체 접근 제어(MAC)를 위한 대표적인 기능적 배열의 다이아그램
도 4는 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 다중-제어기 매체 접근 제어(MAC)를 구현하는 대표적인 네트워크 계층 모델의 다이아그램
도 5는 본 발명의 일반화된 매체 접근 제어(MAC)를 사용하는 대표적인 혼합 제어 방법의 다이아그램
도 6은 상이한 이동국에 혼합된 타입의 레이트 제어 명령을 송신하는 대표적인 하부-채널 다중화 방법의 다이아그램
본 발명은 무선 통신 네트워크에서 상이한 이동국에 상이한 레이트(rate) 제어 메커니즘을 제공하는 장치 및 방법을 포함한다. 하나의 대표적인 실시예에서, 무선 기지국은 두개 이상의 레이트 제어기를 제공하는 일반화된 매체 접근 제어(MAC) 구조를 포함한다. 예를 들어, 상기 매체 접근 제어(MAC)는 전체 섹터의 상향 링크 로딩을 기초로 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 섹터 마다의 레이트 제어기를 제공하는 동시에, 개별 이동국을 위해 전용 레이트 제어 명령을 발생시키는 사용자 마다의 레이트 제어기를 제공할 수 있다. 관련 제어 논리는 하나 이상의 이동국을 섹터 마다의 레이트 제어기에 할당할 수 있는 동시에 하나 이상의 이동국을 사용자 마다의 레이트 제어기에 할당할 수 있다. 대체로, 이러한 혼합된 레이트 제어는 사용자 마다의 레이트 제어, 섹터 마다의 레이트 제어, 그룹 마다의 레이트 제어 및 사용자(또는 그룹) 마다의 스케쥴된 레이트 제어의 소정의 결합을 기초로 할 수 있다. 더군다나, 소정의 이동국의 상향 링크 레이트 제어 작용이 두개 이상의 레이트 제어 메커니즘에 의해 지배되거나 영향받게 되도록, 소정의 이동국은 기초적(fundamental)이고 보충적(supplemental)인 레이트 제어에 할당될 수 있다.
따라서, 대표적인 실시예에서, 무선 통신 시스템은 다수의 이동국과 통신하기 위해 하나 이상의 무선 통신 채널을 제공하는 물리 계층 리소스(physical layer resources), 및 상기 물리 계층 리소스의 배치를 제어하는 매체 접근 제어(MAC)를 포함한 무선 기지국(RBS)을 포함하는데, 상기 매체 접근 제어(MAC) 논리는 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 포함하고, 각각의 레이트 제어기는 무선 기지국(RBS)에 의해 지원되는 하나 이상의 이동국을 위해 상이한 상향 링크 레이트 제어 메커니즘을 제공하도록 구성된다. 두개 이상의 레이트 제어기는 두개 이상의 이하 그룹의 레이트 제어기를 포함하는데: 즉, 섹터 마다의 원리에 따라 공통 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 섹터 마다의 레이트 제어기, 이동 통신(mobile) 마다의 원리(basis)에 따라 전용 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 사용자 마다의 레이트 제어기, 이동국의 그룹에 공통 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 그룹 마다의 레이트 제어기 및 하나 이상의 이동국에 스케쥴된 상향 링크 레이트를 제공하도록 구성된 스케쥴링 레이트 제어기(scheduling rate controller)를 포함한다.
매체 접근 제어(MAC) 논리는 개별 이동국을 하나 이상의 매체 접근 제어(MAC) 논리의 사용가능한 레이트 제어기에 할당하는 대표적인 제어 논리를 포함하거나 상기 제어 논리와 관련될 수 있다. 예를 들어, 기지국 제어 논리는 이동국의 하나 이상의 서비스 요구를 기초로 예를 들어, 애플리케이션 타입 또는 이동국이 관련된 타입들을 기초로 호 수락할 때, 사용가능한 매체 접근 제어(MAC) 레이트 제어기들 중 특정 하나의 제어기 또는 특정 제어기들에 소정의 이동국을 할당할 수 있다. 이 방식에서, 개별 이동국은 특정 요구, 예를 들어, 요구되는 데이터 레이트, 서비스 품질(QoS) 제약등을 최선으로 보완하는 레이트 제어 메커니즘에 할당될 수 있다. 대표적인 매체 접근 제어(MAC) 논리 및 관련 제어 논리가 이동국 서비스 요구의 변경에 응하는 개별 이동국을 위해 레이트 제어기 할당을 동적으로 변경시키도록 구성될 수 있다는 것도 주목하라.
물론, 상기 제어 구조를 보완하면, 이동국이 다수의 레이트 제어기의 유용성을 활용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 소정의 이동국이 사용자 마다의 레이트 제어기에 할당될 수 있지만, 추가로 그룹 마다 또는 섹터 마다의 레이트 제어기에 의해 송신되는 레이트 제어 명령에 따를 수 있다. 따라서, 이동국은 사용자 마다의 레이트 제어 명령에 응하는 방법을 조절할 수 있는데, 그것은 섹터 마다의 레이트 제어 명령을 기초로 수신한다. 대표적인 이동국은 상이한 타입의 레이트 제어 명령들의 다른 혼합에 응하도록 구성될 수 있다.
대체로, 그 다음에, 본 발명은 각각의 레이트 제어기가 나머지 레이트 제어기에 의해 발생된 명령들과는 별개의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시키도록 구성되는데, 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계, 개별 이동국을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계, 및 하나 이상의 레이트 제어기를 사용하여 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시키고 관련 이동국에 상기 명령을 송신하는 단계 등을 기초로 무선 통신 네트워크 기지국에서 상향 링크 제어에 대한 방법을 포함한다. 레이트 제어기는 기지국 제어기 논리, 무선 기지국 논리, 또는 이것들의 일부 결합에 구현될 수 있다.
여하튼, 대표적인 기지국 시스템은 기지국 시스템에 있는 소정의 무선 섹터에서 사용가능한 레이트 제어기들 중 상이한 것들과 관련된 상이한 이동국을 위해 별개의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시키는 두개 이상의 레이트 제어기를 제공하도록 구성된다. 소정의 무선 섹터에서 사용가능한 레이트 제어기는 상이한 타입의 것, 예를 들어, 사용자 마다 및 섹터 마다의 것일 수 있고, 동시에 동작할 수 있다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이것으로 제한되는 것이 아니라는 것을 알 것이고, 이하의 설명을 읽고 첨부된 도면을 봄에 따라 추가 변형, 특징 및 이점을 알게 될 것이다.
도 1은 대표적인 무선 통신 네트워크(10)에 대한 다이아그램이다. 네트워크(10)가 설명을 목적으로 간단한 형태로 도시되었지만, 당업자는 네트워크(10)가 도시되지 않은 엔티티들을 포함할 수 있다는 것과 도시된 엔티티들이 추가 복잡성을 나타낼 수 있다는 것을 알 것이다. 더욱이, 네트워크(10)가 하나 이상의 대표적인 실시예에서 cdma 2000 무선 통신 네트워크를 포함하지만, 본 발명이 그것으로 제한되는 것이 아니며, 네트워크(10)가 광대역 CDMA(WCDMA) 처럼 다른 표준을 기초로 할 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.
상기 설명을 염두해 두고, 네트워크(10)는 인터넷 또는 다른 공중 데이터 네트워크(PDN) 및/또는 공중 전화 네트워크(PSTN)와 같은, 하나 이상의 외부 네트워크(14)에 이동국(12)을 통신적으로 연결한다. 대표적인, 간단한 도면에서, 네트워크(10)는 하나 이상의 핵심 네트워크(CN, 18)에 통시적으로 연결된 후, 외부 네트워크(14)와 통신을 제공하는 무선 접근 네트워크(Radio Access Network, RAN)를 포함한다. 무선 접근 네트워크(RAN, 16)는 하나 이상의 기지국 시스템(BSS)을 포함하는데, 각각은 기지국 제어기(BSC, 30)와 하나 이상의 관련 무선 기지국(RBS, 32)을 포함한다. 당업자는 예를 들어, 기지국 제어기(BSC) 논리가 무선 기지국(RBS) 레벨에 전체 또는 부분적으로 시프트될 수 있는 것처럼 다른 기지국 시스템(BSS) 배열이 가능하다는 것을 알 것이고, 본 발명이 모든 이러한 변형을 예상한다는 것도 알 것이다.
각각의 무선 기지국(RBS, 32)은 하나, 둘, 또는 그 이상의 섹터위에 무선 서비스를 제공하는데 - 도시된 무선 기지국(RBS, 32) 각각은 S1, S2 및 S3으로써 나타내진 세개의 섹터위에 커버리지(coverage)를 제공한다. 여기서 사용된 "섹터"란 소정의 광범위한 구조일 수 있기 때문에, 한정된 무선 커버리지 영역을 의미하는 것처럼 의해될 것이다. 대표적인 정의에서, 섹터란 소정의 무선 커버리지 영역과 소정의 무선 캐리어의 교차점을 나타낸다. 따라서, 도시된 무선 기지국(RBS, 32)은 오버레이된 섹터(overlay sector)를 제공하기 위해 두개 이상의 무선 캐리어를 사용할 수 있다. 어떤 경우에, 이러한 설명은 본 발명을 이해하는데 중요하지 않고, 당업자는 여기서 나중에 설명되는 섹터 마다의 레이트 제어가 소정의 무선 커버리지 영역에 적용되는 것처럼 공통 레이트 제어를 나타내기 위해 널리 이해될 것을 알 것이다.
도 2는 명쾌함을 위해 간단한 기능 엘리먼트로 도시되는 대표적인 기지국 제어기(BSC, 30)와 하나의 무선 기지국(RBS, 32)을 포함하는 대표적인 기지국 시스템을 도시한다. 일반적으로 기지국 제어기(BSC, 30)는 다수의 무선 기지국(RBS, 32)을 지원하도록 구성되고, 각각의 무선 기지국(RBS, 32)은 하나 이상의 무선 섹터를 지원하도록 구성될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.
어떤 경우에, 기지국 제어기(BSC, 30)는 무선 기지국(RBS, 32)에 의해 지원되는 이동국(12) 들 중 다양한 것에서 종결되고 시작되는 음성 및/또는 데이터 호(data call)와 관련된 논리 연결을 셋업, 유지 및 해체시키기 위해 호 제어 논리(call control logic)를 제공하도록 구성된, 예를 들어, 하나 이상의 신호 처리기, 마이크로제어기등의 제어 처리 회로(34)를 포함하고, 예를 들어, E1/T1 선, 마이크로파등의 백홀 인터페이스 회로(backhaul interface circuit)의 무선 기지국(RBS, 32)에 통신적으로 연결하기 위한 인터페이스 회로(36)를 추가로 포함한다. 인터페이스 회로(36)는 이동 교환 센터(Mobile Switching Center)(도시되지 않음)와 통신하는 것처럼, 핵심 네트워크(CN, 18)와 통신하기 위해 추가, 가능한 상이한 인터페이스를 포함할 수 있다. 더욱이, 기지국 제어기(BSC, 30)는 패킷 제어 기능(Packet Control Function, PCF), 또는 핵심 네트워크(CN, 18)의 패킷 사이드와 무선 접근 네트워크(RAN, 16) 사이에 무선-패킷(RP) 인터페이스를 제공하는 엔티티를 포함하거나 이것들과 관련될 수 있다.
무선 기지국(RBS, 32)은 여기서 총괄하여 처리 회로(40)로써 참조되는 하향/상향 링크 제어 및 신호 처리 회로(forward/reverse link control and signal processing circuits)를 포함한다. 무선 기지국(RBS, 32)은 트랜스시버 리소스(42) 및 관련 수신/송신 안테나 엘리먼트(44, 46) 및 무선 기지국(RBS, 32)을 기지국 제어기(BSC, 30)에 통신적으로 연결하는 하나 이상의 인터페이스 회로(48)를 추가로 포함한다. 대표적인 처리 회로(40)는 예를 들어, DSP 회로, 마이크로처리기/마이크로제어기 등의 하나 이상의 신호 처리기 및 관련 지원 회로를 포함하고, 상기 트랜스시버 리소스(42)는 하향(송신) 및 상향(수신) 링크위에서 이동국(12)과 통신하기 위해 사용되는 물리 계층 채널을 구현하도록 사용된 변조/복조와 코딩/디코딩 회로를 포함한다.
광범위하게, 기지국 시스템은 상향 링크 제어의 대표적인 방법을 구현하도록 구성될 수 있는데, 제어 하의 소정의 무선 섹터에, 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 기능적으로 제공하고, 각각은 나머지에 의해 발생된 것과는 별개의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시킬 수 있다. 따라서, 섹터에 있는 하나 이상의 제 1의 이동국은 레이트 제어기들 중 제 1의 하나에 의해 명령될 수 있고, 하나 이상의 제 2의 이동국은 사용가능한 레이트 제어기의 제 2의 하나에 의해 명령될 수 있다.
따라서, 대표적인 방법은 각각의 레이트 제어기가 나머지 레이트 제어기에 의해 발생된 명령들과는 별개의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시키도록 구성되는데, 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계, 개별 이동국(12)을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계, 및 하나 이상의 레이트 제어기를 사용하여 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시키고 관련 이동국(12)이 상기 명령들을 송신하는 단계를 포함한다.
이 명세서에서, 두개 이상의 레이트 제어기를 제공하는 단계는 기지국 시스템에 포함된, 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 제어 논리를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 구현은 무선 기지국(RBS, 32)에 매체 접근 제어(MAC) 논리를 제공하는 단계를 포함할 수 있는데, 매체 접근 제어(MAC) 논리는 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 기능적으로 구성된다. 그러나, 이러한 기능은 무선 기지국(RBS, 32)의 다른 장소에서 구현될 수 있는데, 예를 들어, 다른 네트워크 처리 계층 또는 무선 기지국(RBS, 32)의 하부-계층에서 구현될 수 있고, 또는 기지국 제어기(BSC, 30)에 기지국 제어 논리를 제공함으로써 구현될 수 있으며, 기지국 제어 논리는 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 기능적으로 구성된다는 것을 이해하게 될 것이다.
더욱이, "논리"란 바람직한 처리 및 제어 동작을 수행하기 위해 구성된 기능적 처리 구조를 의미하는 것을 이해하게 될 것이다. 따라서, 여기서 사용되는 논리는 하나 이상의 한정된 동작을 수행하기 위해 구성된 하드웨어, 소프트웨어 또는 이것들의 결합을 나타낸다. 따라서, 당업자는 여기서 나중에 자세히 설명될 기지국 제어 논리 및 매체 접근 제어(MAC) 논리가 필수적으로 하드웨어 및 소프트웨어의 소정의 결합을 포함할 수 있고, 마이크로처리기와 같은 다양한 종류의 처리 회로에 구현될 수 있다는 것을 알게 될 것이다.
여하튼, 개별 이동국(12)을 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계는 개별 이동국의 하나 이상의 서비스 요구를 기초로 호 수락할 때 개별 이동국을 위해 레이트 제어기 관계를 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 개별 이동국에 대한 서비스 요구의 변경을 기초로 호 수락한 후, 개별 이동국(12)의 레이트 제어기 관계를 동적으로 변경시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 레이트 제어기에 개별 이동국(12)의 이러한 동적 재할당은 개별 이동국(12)에 대한 서비스 요구의 변경에 응하는 호 수락후, 개별 이동국(12)의 레이트 제어기 관계를 동적으로 변경시킴으로써 상향 링크 정체현상을 제어하도록 사용될 수도 있다.
더욱이, 이동국을 위한 상향 링크 레이트 제어가 기초적이고 보충적인 레이트 제어기에 의해 송신된 레이트 제어 명령의 바람직한 결합 관계를 기초로 영향받기 때문에, 개별 이동국을 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계는 이동국을 위해 기초적인 레이트 제어기로써 행하는 레이트 제어기들 중 제 1의 하나 및 이동국을 위해 보충적인 레이트 제어기로써 행하는 레이트 제어기들 중 제 2의 하나와 적어도 하나의 이동국을 관련시키는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2의 레이트 제어기를 할당하는 단계를 포함할 수 있는 이러한 기초적이고 보충적인 레이트 제어는 이 명세서에서 나중에 더 자세히 설명된다.
다수의 레이트 제어기를 제공하는 대표적인 변화는 여기서 나중에 더 자세히 설명되지만, 대체로 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 대표적인 실시예는 기지국 시스템에 있는 소정의 무선 섹터를 위해, 섹터 원리에 따라 공통 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 섹터 마다의 레이트 제어기, 그룹 마다의 원리에 따라 공통 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 그룹 마다의 레이트 제어기, 사용자 마다의 원리에 따라 전용 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 사용자 마다의 레이트 제어기 및 특정 사용자 또는 사용자들의 그룹을 위해 스케쥴된 상향 링크 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 스케쥴링 레이트 제어기를 포함한 그룹에서 선택된 적어도 두개의 레이트 제어기를 제공하는 단계를 포함한다.
더 자세히, 대표적인 섹터 마다의 레이트 제어기는 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 소정의 섹터의 이동국(12)에 의해 일반적으로 사용되는 레이트 제어 명령을 발생시킨다. 물론, 섹터 마다의 레이트 제어기와 관련되지 않은 개별 이동국(12)은 명령을 무시하거나 알지 못할 수 있다. 공통 레이트 제어 명령은 측정되거나 예측된 상향 링크 로딩을 기초로 발생될 수 있고, 섹터 로딩의 레벨을 나타내거나 그렇지 않으면 "업(UP)", "다운(DOWN)", 또는 "홀드(HOLD)"와 같은 일부 형태의 이산 명령 표시를 제공하는 상향 활동 비트(Reverse Activity Bits, RAB)로써 형성될 수 있다. 여기서 사용된 것과 유사하게, 그룹 마다의 레이트 제어기란 대표적인 실시예에서, 한정된 그룹의 이동국(12)을 위해 의도된 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 레이트 제어기를 나타낸다. 따라서, 두개 이상의 그룹 마다의 레이트 제어기는 섹터를 위해 활동적일 수 있는데, 각각은 상이한 이동국 그룹을 위해 별개의 레이트 제어 명령을 발생시킨다.
더욱이, 여기서 사용되는 것처럼, 사용자 마다의 레이트 제어기란 대표적인 실시예에서, 제어기와 관련된 각각의 사용자(이동국(12))를 위해 이산 명령 표시(예를 들어, 업, 다운, 홀드) 형태로, 개별 사용자를 위한 전용 레이트 제어 명령을 발생시키는 레이트 제어기를 나타낸다. 여기서 사용되는 것처럼 스케쥴링 레이트 제어기란 대표적인 실시예에서, 사용자 마다의 제어 명령을 발생시키는 레이트 제어기를 나타내지만, 스케쥴링 제어기에 의해 발생된 명령들은 사용자 마다의 전용 레이트 제어를 완료함으로써 점차 조정을 명령하는 것 보다, 특정 시간에 특정 상향 링크 레이트로 개별 이동국(12)을 동작하도록 명령하는 "절대적인" 레이트 제어 명령이다. 물론, 이 정의된 구조가 변화를 겪는 것을 이해하게 될 것이고, 당업자는 상이한 타입의 레이트 제어가 다르게 구성될 수 있고 또는, 정확한 제어 작용을 고려하는 뉘앙스를 갖는 다는 것을 알 것이다.
상기 설명을 고려하면, 대표적인 무선 기지국(RBS, 32)은 개방형 시스템간 상호접속(OSI) 표준의 7-계층 네트워크 참조 모델의 계층 1과 2에 상응하는 기능을 구현한다. 보다 특히, 무선 기지국(RBS, 32)은 물리 계층(계층 1)을 제공하기 위해 트랜스시버 리소스(42)를 사용하는데, 상기 물리 계층은 무선 인터페이스 위에서 이동국(12)과 통신하기 위해 사용되는 통신 채널을 한정한다. 무선 기지국(RBS, 32)은 매체 접근 제어(MAC) 하부-계층 및 링크 접근 제어(Link Access Control, LAC) 하부-계층의 형태로 데이터 계층(계층 2) 기능을 추가로 제공한다. 예를 들어, 계층 3 이상의 더 높은 계층은 기지국 제어기(BSC) 레벨 또는 그보다 높은 곳에 존재한다.
비-제한적인 예로서, 도 3은 이런 네트워크 계층에 대한 하나의 실시예를 도시하지만, 계층 및 하부-계층에 대한 상이한 배열이 본 발명에서 벗어남 없이 사용될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다. 광범위한 개요로써, 보통 기지국 제어기(BSC, 30)에 구현되는 계층 3은 개별 이동국(12)에 연결을 제어하기 위해 시그널링을 제공하는 반면, 계층 2는 더 높은 계층에 의해 사용되는 "논리" 채널 및 계층 1에 의해 구현되는 물리 채널 사이에 인터페이스를 제공한다. 특히, 계층 2의 매체 접근 제어(MAC) 하부-계층은 계층 1의 전송 채널(transport channel)위에서 논리 채널에 대해 스케쥴링 및 매핑을 수행한다. 공통 전송 채널을 위해 - 즉, 하나 이상의 이동국에 의해 공유되는 채널- 매체 접근 제어(MAC) 하부-계층은 상이한 이동국(12)을 위해 상이한 데이터 흐름을 구별하도록 어드레싱 정보를 추가할 수 있다.
보다 자세히, cdma 2000 구현의 매체 접근 제어(MAC) 논리는 무선 링크 프로토콜(RLP)을 통하여 무선 인터페이스 위로 최선을 다한 전달(best effort delivery)을 위해 및 사전 언급된 스케쥴링과 매핑을 위해, 패킷 데이터 및 음성 서비스에 의한 물리 계층 채널의 접근을 관리하기 위한 "제어 상태(contorl state)" 절차를 제공하는데, 이것은 채널 다중화 및 서비스 품질(QoS) 제어 서비스를 포함한다. 매체 접근 제어(MAC) 논리 동작의 이런 관점은 상기 기술에서 잘 이해되기 때문에, 본 발명을 이해하는데 소정의 추가 상술을 요구하지 않는다. 더욱이, 매체 접근 제어(MAC) 논리는 네트워크 타입에 따라 변형될 수 있는데, 즉, cdma 2000, WCDMA 등을 위해 변형될 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 대표적인 매체 접근 제어(MAC) 논리는 무선 기지국(RBS, 32)에 의해 지원되는 이동국(12)에 상향 링크 데이터 레이트 제어 명령을 제공하는 두개 이상의 소위 "레이트 제어기"를 포함한다. 상향 링크 레이트 제어는 일반적으로 기술에서 공지되었지만, 종래 레이트 제어는 단지 하나의 제어 메커니즘, 즉, 이동국(12)의 상향 링크 레이트를 제어하기 위해 사용되는 소정 시간에 단 하나의 레이트 제어 알고리즘만을 제공한다. 상향 링크 레이트 제어는 기지국 로딩을 제어하기 위한 메커니즘을 갖는 기지국 시스템(RBS 32 와 BSC 30)을 제공하는데, 예를 들어, 상향 링크 레이트는 기지국 로딩을 감소시키기 위해 감소될 수 있고, 기지국 로딩을 증가시키기 위해 증가될 수 있다. 기지국 로딩 측정을 고려하는 대표적인 설명은 발명의 명칭이 "METHOD FOR DYNAMICALLY ADJUSTING A TARGET LOAD FOR A REVERSE LINK CHANNEL IN A COMD NETWORK"인 상호-가결되고 공통 양도된 U.S. 특허 출원에 나타난다. 참조문으로써 여기서 전체 상호결합되는 상기 특허는 2003년 11월 11일에 출원되었고, 대리인 문서 번호(Attorney Docket No.) 4740-243에 의해 확인되었다.
본 발명의 하나 이상의 대표적인 실시예에 따라서, 일반화된 매체 접근 제어(MAC) 구조는 상이한 레이트 제어기를 포함하는데, 각각은 나머지 레이트 제어기에 의해 발생된 레이트 제어 명령과는 별개일 수 있는, 이동국(12)을 위한 레이트 제어 명령을 발생시킬 수 있다. 비-제한적인 예로서, 도 4는 본 발명에 대한 하나의 실시예에 따른 대표적인 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)를 도시하는데, 상기 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 (RC1, RC2 및 RC3으로 나타내진) 52-1에서 52-3까지의 세개의 레이트 제어기를 포함한다. 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 무선 기지국(RBS, 32) 또는 바람직하게 기지국 제어기(BSC, 30)내에 위치될 수 있는 추가 제어 논리(54)를 포함하거나 상기 제어 논리와 관련되는데, 이것은 이동국들(12) 중 소정의 이동국들을 하나 이상의 레이트 제어기(52)와 관련시키는 할당 및 선택 제어를 제공한다. 52-1에서 52-3은 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 소정의 섹터에서 사용할 수 있는 레이트 제어기를 나타낼 수 있고, 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 다른 섹터들은 섹터들에서 사용할 수 있는 두개 이상의 레이트 제어기를 갖을 것이며, 하나의 섹터내의 레이트 제어기는 나머지 섹터들에서와 수적으로나 구성에서 동일할 필요가 없다는 것을 이해하게 될 것이다. 더욱이, 하나 이상의 사용가능한 레이트 제어기들은 두개 이상의 섹터들에 걸쳐서 동작하도록 구성될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.
그 점에서, 레이트 제어기(52)를 구현하는 처리 논리는 매체 접근 제어(MAC) 논리(50), 제어 논리(54) 또는 다른 경우에는 기지국 시스템 네트워크 구조내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 또는 모든 제어 논리(54)는 기지국 제어기(BSC, 30)내에 구현될 수 있고, 레이트 제어기들(52)은 그 논리의 부분으로써 구현될 수 있거나 기지국 제어기(BSC, 30)의 다른 처리 논리내에 구현될 수 있다. 따라서, 레이트 제어는 예를 들어, 계층 3에서 구현될 수 있다. 이러한 기지국 제어기(BSC) 구현은 레이트 제어기 지정 및 재지정 기능을 기지국 제어기(BSC, 30)내에 구현될 수 있는 진행중인 호 수락 및 정체현상 제어 논리와 통합하는 측면에서 특히 이로울 수 있다. 또한 기지국 제어기(BSC)-기저 레이트 제어는 무선 기지국(RBS, 32)과 기지국 제어기(BSC, 30) 사이의 시그널링 총비용이 문제되지 않는 것이 특히 이로울 수 있다.
그러므로, 이것의 설명을 목적으로 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)에 레이트 제어기(52)의 구현은 대표적이지만 비-제한적인 실시예이고, 기지국 시스템내의 다른 곳, 예를 들어, 무선 기지국(RBS)내 또는 기지국 제어기(BSC, 30)의 논리 처리내의 상이한 네트워크 계층에 레이트 제어기(52)의 구현은 본 발명에 의해 예상된다는 것을 당업자에 의해 이해하게 될 것이다. 더욱이, 일반적으로 상기 제어기들에 의해 발생되는 레이트 제어 명령이 상응하는 무선 섹터내의 이동국(12)에 의해 사용될 수 있기 때문에, 대표적인 "세트"의 레이트 제어기(52)가 하나 이상의 무선 기지국(RBS) 무선 섹터들 각각을 위해 구현될 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 그러나, 언급된 것처럼, 하나 이상의 레이트 제어기(52)는 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 두개 이상의 섹터의 이동국(12)을 위해 레이트 제어 명령을 발생시키도록 구성될 수 있다.
도시된 실시예를 돌아보면, 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 그것에 할당된 하나 이상의 이동국들(12) 각각을 위해 사용자 마다의 레이트 제어 명령을 발생시키는 사용자 마다의 전용 레이트 제어기로써 구성되는 RC1을 포함한다. RC2는 섹터 마다의 원리에 따라 공통 레이트 제어 명령, 예를 들어 RAB를 발생시키는 섹터 마다의 공통 레이트 제어기로써 구성된다. 이런 공통 레이트 제어 명령은 무선 기지국(RBS) 섹터의 측정되거나 추정된 로딩을 기초로 발생된다. (섹터 마다나 그룹 마다의)이러한 명령들은 무선 기지국(RBS, 32)에서 한정된 하나 이상의 상향 링크 로딩 임계값에 의해 한계가 정해진 다수의 로딩 영역들 중 하나를 나타내는 다중-비트 값으로써 발생될 수 있다. RC3은 섹터의 이동국(12)의 한정된 하부세트를 위해 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 그룹 마다의 레이트 제어기로써 구성된다. 실제 구현에서, 이동국(2)의 다수의 그룹 또는 하부세트 및 효율적으로 각각의 이러한 하부세트를 위한 상이한 그룹 레이트 제어기가 있을 수 있다는 것을 주목하라. 예를 들어, 상이한 사용자 클래스, 예를 들어, 골드(Gold), 실버(Silver), 및 브론즈(Bronze) 클래스의 경우에, 각각의 클래스는 효율적으로 자신의 그룹 마다의 레이트 제어기를 갖을 수 있는데, 보통 보다 바람직한 사용자 클래스는 더 높은 그룹의 데이터 레이트에 명령될 것이고(또는) 정체현상 시간 동안 우선 처리를 수신할 것이다.
추가 예를 계속하면, 네트워크(10)는 기지국 제어기(BSC, 30) 및/또는 무선 기지국(RBS, 32)이 레이트 제어기 할당 논리를 동작기의 특정 요구 및 희망에 맞게 하도록 시스템 동작기를 허용하는 것처럼 구성될 수 있다. 따라서, 사용자 클래스 및 서비스 품질(QoS) 식별(differentiation)(예를 들어, 단일 클래스의 최선을 다한 사용자)이 없는, 이동국(12)은 섹터 마다의 공통 레이트 제어를 제공하도록 구성된 레이트 제어기(52)에서 디폴트값에 의해 할당될 수 있다. 다수의 사용자 클래스 및 서비스 품질(QoS) 식별이 없는 경우에, 할당 논리는 상이한 그룹 마다의 레이트 제어 명령을 발생시키고 송신함으로써 달성될 수 있거나, 그들의 그룹 할당에 다르게 의존하는 동일한 명령에 응하도록 상이한 이동국(12)을 구성함으로써 달성될 수 있는 그룹마다의 공통 레이트 제어를 사용하도록 구성될 수 있다. 어떤 점으로는, 상이한 이동국이 공통 레이트 제어 명령에 다르게 응하도록 구성될 수 있기 때문에, 하나의 그룹 마다의 레이트 제어기(52)는 효율적으로 다수의 그룹 레이트 제어기처럼 기능을 할 수 있다.
지터(jitter) 및 처리량(throughput)을 위한 최선의 노력 및/또는 서비스 품질(QoS)의 경우에, 이동국(12)은 공통 레이트 제어, 전용 레이트 제어에 선택적으로 할당될 수 있거나 이것들의 일부 결합에 선택적으로 할당될 수 있다. 이 명세서내의 사용자 클래스는 그룹 마다의 명령을 사용함으로써 추가 적용될 수 있다. 사용자 클래스는 없지만 최선의 노력/서비스 품질(QoS) 고려가 있는 경우에, 기지국 시스템은 그룹 마다의 공통 레이트 제어 및 이동통신 마다의 전용 레이트 제어의 혼합을 사용하는 것처럼 구성될 수 있다. 동일 명세서이지만 다수의 사용자 클래스를 갖는 경우에, 기지국 시스템은 그룹 마다의 공통 레이트 제어, 이동통신 마다의 레이트 제어, 스케쥴링, 및 임의로 파워 부스팅(boosting)/디-부스팅(de-boosting)의 혼합을 사용하도록 구성될 수 있다. 마침내, 기지국 시스템은 스케쥴링 레이트 제어를 기초로 한 서비스 품질(QoS)과 관련하여 이동국(12)을 관리하도록 구성될 수 있다.
프레임 에러 보증(frame error guarantee)은 소정의 상기 레이트 제어 방법 변형에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이동국(12)이 더 낮은 프레임 에러율(FER)을 달성하기 위해 제 1 전송 프레임의 송신 파워를 증가시키게 하는 파워 부스팅이 사용될 수 있다.
물론, 이 명세서 어디서나 언급된 것처럼, 대표적인 기지국 시스템에 구현된 레이트 제어기들(52) 중 특정 제어기에 이동국(12)의 할당 및 재할당은 수락 제어 및/또는 정체현상 제어의 논리 처리와 근접하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 그룹 마다의 공통 레이트 제어가 작동된다면, 정체현상은 상응하는 RAB의 발생에서 사용되는 것처럼 상향 링크 로딩을 모니터함으로써 검출될 수 있다. 정체현상을 검출함에 따라, 기지국 시스템-예를 들어, 처리 논리(54) 또는 다른 처리기 리소스-은 가장 낮은 사용자 클래스의 제 1(사용자 클래스가 한정된다면)로부터 시작하는 최선을 다하는 사용자를 연결하도록 구성될 수 있고(또는) 처리량-집약 사용자(throughput-intensive user), 예를 들어, 서비스 품질(QoS) 제약된 사용자를 위해 더 낮은 처리량 보증을 연결하도록 구성될 수 있다. 추가로, 대표적인 정체현상 검출은 클래스에 의해, 리소스 요구등에 의해 사용자를 블록하는 수락 제어 처리를 트리거할 수 있다. 예를 들어, 사용자 마다 송신되는 증가하는 업/다운/홀드 명령을 갖는 사용자 마다의 전용 레이트 제어 및 사용자 마다의 명령된 레이트를 갖는 스케쥴링 레이트 제어의 혼합인, 사용자 마다의 레이트 제어만이 사용된다면, 스케쥴링 레이트 제어기는 스케쥴된 사용자에 배치된 리소스의 완전한 제어를 갖기 때문에, 본래부터 정체 현상 제어를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 제어는 또한 수락 제어와 연관시키거나 트리거하도록 구성될 수 있다.
어떤 경우에, 도시된 구성과 관련하여, 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 세개의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는데, 각각은 별개이며, 이 경우에는 상이한 타입의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생시킨다. 따라서, 이동국 MS1 내지 MS3은 RC1에 의해 발생된 전용 레이트 제어 명령에 따른 사용자 마다의 원리에 따라 명령되는 동시에, 이동국 MS6 내지 MS8은 RC3에 의해 발생된 그룹 레이트 제어 명령에 따른 그룹 원리에 따라 명령된다. 나머지 이동국인 MS4와 MS5는 RC2에 의해 발생된 공통, 섹터 마다의 레이트 제어 명령에 따라 명령된다.
물론, 도 4가 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)에 다수의 상향 링크 레이트 제어를 제공하기 위한 단 하나의 가능성을 도시한 다는 것을 알게 될 것이다. 도 5는 무선 기지국(RBS, 32)의 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)가 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 소정의 섹터의 이동국(12)에 다수의 상이한 타입의 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 다수의 복합 혼합된 레이트 제어 구현을 도시한다. 우선, 무선 기지국(RBS, 32)은 섹터 마다의 원리에 따라 공통 레이트 제어 명령을 발생시킨다. 일반적으로 이런 공통 레이트 제어 명령은 이동국(12)이 다른 매체 접근 제어(MAC) 레이트 제어기(52)에 할당되지 않으면, 섹터에 소정의 이동국(12)에 의해 사용될 수 있다.
추가로, 무선 기지국(RBS, 32)은 그룹 1, 2, 및 3으로 표시된 세개의 상이한 그룹의 이동국(12) 각각을 위해 특정 그룹의 공통 레이트 제어 명령을 발생시킨다. 무선 기지국(RBS, 32)은 그룹 4로 표시된 추가 그룹의 이동국(12)을 위해 "스케쥴된" 상향 링크 레이트 제어 명령도 발생시킨다. 스케쥴된 레이트를 사용하여, 무선 기지국(RBS, 32)은 특정 서비스 간격을 위해 특정 상향 링크 데이터 레이트로 동작하도록 그룹(4)의 개별 이동국(12)을 명령하기 때문에 사용자가 예를 들어, 공정한 서비스, 최대 처리량 서비스 등에 비례하여, 스케쥴된 그룹의 이동국(12)을 위해 하나 이상의 서비스 목표물에 영향을 주는 레이트로 송신하게 스케쥴할 수 있다. 따라서, 매체 접근 제어(MAC) 논리의 두개 이상의 레이트 제어기들(52) 중 하나는 그것에 할당되는 이동국(12)의 그룹에 상향 링크 레이트 스케쥴링을 제공하는 스케쥴링 레이트 제어기로써 구성될 수 있다. 발명의 명칭이 "REVERSE LINK SCHEDULER FOR CDMA NETWORKS"인 공통 양도되고 상호-가결중인 U.S. 특허 출원은 상향 링크 스케쥴링에 대한 하나 이상의 방법을 위한 설명을 포함한다. 참조문으로 전체 상호결합된 상기 출원은 2003년 11월 14일에 제출되었고, 대리인 문서 번호 4740-228에 의해 확인되었다.
RC1에 의해 발생된 전용 레이트 제어 명령과 관련하여, 이러한 명령은 예를 들어, 1 레이트 만큼 업, 1레이트 만큼 다운 또는 현행 레이트를 유지하라는 증가 조정 명령(incremental adjustment commands)으로써 발생될 수 있다. 대표적인 cdma 2000 실시예에서, RC1은 MS1, MS2, 및 MS3의 모든 상향 링크 프레임을 위해, 또는 다른 적당한 프리퀀트 간격(frequent interval)으로 새로운 레이트 제어 명령을 발생시킨다. RC1에 의해 발생된 레이트 제어 명령은 기지국 로딩 및/또는 서비스의 서비스 품질(QoS) 요구와 같은 다른 기준(criteria)을 기초로 할 수 있고, RC1은 나머지 레이트 제어기(RC2 와 RC3)에(로) 정보를 송신 및 수신할 수 있으며, 그들의 동작의 적어도 한 부분을 기초로 레이트 제어 명령을 조정할 수 있다.
매체 접근 제어(MAC) 논리(50)에 의해 구현될 사용자 마다의 전용 레이트 제어에 대한 하나의 방법을 고려하는 대표적인 설명은 발명의 명칭이 "PER USER RATE CONTROL FOR THE REVERSE LINK IN CDMA NETWORKS"인 상호-가결되고 공통 양도된 U.S. 특허 출원에서 기술된다. 참조문으로 여기서 전체 상호결합되는 상기 출원은 2003년 12월 10일에 출원되었고, 대리인 문서 번호 4740-231에 의해 확인되었다.
더욱이, 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 전용 사용자 마다의 레이트 제어 명령 및 사용자, 즉, 이동국(12)으로부터온 피드백의 적어도 일부분을 기초로 한 다른 타입의 레이트 제어 명령을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 이동국(12)은 만약 그렇게 명령된다면, 이동국들이 상향 링크 레이트 증가를 바라는지(또는) 이동국들이 그들의 상향 링크 레이트를 증가시킬 수 있는지를 나타내는 피드백을 제공할 수 있다. 이러한 피드백에 대한 한 타입의 예는 발명의 명칭이 "REDUCED SIGNALING POWER HEADROOM FEEDBACK"인 상호-가결되고 공통 양도된 U.S. 특허 출원에서 나타난다. 참조문으로써 여기서 전체 상호결합되는 상기 출원은 2003년 12월 16일에 출원되었고, 대리인 문서 번호 4740-235에 의해 확인되었다.
다른 레이트 제어기(52)에 할당되지 않은 즉, 그룹들 중 하나에 없고 전용 레이트 제어에 할당되지 않은 섹터의 소정의 이동국(12)은 무선 기지국(RBS, 32)에 의해 발생된 섹터 마다의 공통 레이트 제어 명령에 응할 수 있다. 실제로, 하나 이상의 이동국(12)은 다른 타입의 다수의 레이트 제어 명령에 응하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 소정의 이동국(12)은 전용 레이트 제어 명령과 공통 레이트 제어 명령 모두에 응하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이동국(12)은 공통 레이트 제어 명령에 의해 나타내진 섹터 로딩 레벨을 기초로 인커밍 전용 레이트 제어 명령에 따른 응답을 조정하거나 또는 그 반대로 조절(temper)할 수 있다.
거꾸로, 이동국(12)은 섹터 마다의 공통 레이트 제어 명령이 우선 상향 링크 레이트 제어 명령으로써 사용되지만, 사용중인 섹터로부터 온 전용 레이트 제어 명령에 응할 수도 있도록 구성될 것이다. 또다른 예에서, 이동국은 이동국의 소프트 핸드오프(SHO) 동안, 사용중인 섹터로부터의 사용자 마다의 전용 레이트 제어 명령에 따를 수 있고, 또한 하나 이상의 이웃하는 섹터의 섹터 마다의 공통 레이트 제어 명령에 따를 수도 있다. 따라서, 이동국(12)은 이웃하는 섹터를 위해 송신되는 공통 레이트 제어 명령의 상태를 기초로 사용중인 섹터로부터의 인커밍 전용 레이트 제어 명령에 따른 응답을 무시하거나 또는 반대로 조정할 것이다. 대표적인 이동국(12)은 소프트 핸드오프 동안에 다른 섹터에 도입하는 간섭을 제한/제어하는 메커니즘으로써 상기 상향 링크 레이트 제어 작용을 수행하도록 구성될 수 있다.
매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 "기초적인" 레이트 제어 채널위로 이동국(12)에 레이트 제어 명령을 제공하고, "보충적인" 레이트 제어 채널위로 이동국에 보충적인 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성될 수 있다. 하나의 실시예를 따라서, 보충적인 레이트 제어 명령은 기초적인 레이트 제어 명령을 대신한다. 따라서, 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 보충적인 레이트 제어 채널 명령으로써 이동국(12)으로 또다른 레이트 제어기(52)에 의해 발생된 레이트 제어 명령을 송신함으로써 하나의 레이트 제어기(52)에 의해 송신된 레이트 제어 명령을 오버라이드(override)할 수 있다. 이러한 동작은 예를 들어, 안정한 SHO 동작을 보장하는 동안, 및 이동국(12)이 SHO에 있을 때, 단일 (사용중인)섹터에 의해 제어하기 위해 유용할 수 있다. 기초적이고 보충적인 레이트 제어의 대표적인 혼합은 이하의 테이블 1에서 보여진다.
테이블 1: 대표적인 기초적이고/보충적인 MAC 레이트 제어 혼합
MAC 제어 정당한 기초적인 MAC 제어 메커니즘 정당한 보충적인 MAC 제어 메커니즘
섹터 마다 X X
그룹 마다 X X
사용자 마다 X X
물론, 본 발명은 상기 기술된 오버라이드 접근외에 다른 기초적이고/보충적인 명령 작용을 예상한다. 예상된 작용들은 제한적이지 않지만, 기초적인 명령으로 이동국의 응답을 완화하도록 보충적인 명령을 사용하는 단계, 보충적인 (제 2의) 명령이 충돌하거나 특정 조건을 나타내지 않는다면 기초적인 (제 1의)명령에 응답하는 단계, 이동국에서 "네트(net)" 상향 링크 레이트 명령을 결정하도록 제 1 및 제 2 명령의 가중치된 평균을 사용하는 단계등을 포함한다.
매체 접근 제어(MAC) 논리(50)에 의한 필수적으로 소정의 결합에 제공된 사용자 마다, 그룹 마다, 섹터 마다 및 스케쥴된 레이트 제어외에, 자발적인(autonomous) 이동국 동작을 허용할 수도 있는데, 이동국(12)은 자발적인 동작의 다양한 정도를 갖도록 구성될 수 있다. 자발적인 동작하에, 소정의 이동국(12)은 최대의 사용가능한 자발적인 레이트, 예를 들어, 0kbps, 9.6 kbps, 19.2 kbps등까지의 소정의 레이트로 상향 링크위에서 송신할 수 있다. 자발적인 동작 하에, 이동국(12)은 그것이 사용자 마다의 제어 명령을 따른 다면, 무선 기지국(RBS, 32)에 소정의 피드백을 제공할 필요가 없다. 이동국(12)이 섹터 마다 또는 그룹 마다의 명령을 따른다면, 섹터 또는 그룹 명령이 이러한 전송이 허용되는 것을 나타낼 때 자발적인 레이트 전송을 시작할 수 있다.
최대의 자발적인 레이트는 호 셋업시에 각각의 이동국(12)을 위해 협상될 수 있고, 필요하다면 나중에 변경될 수 있다. 유사하게, 소정의 이동국(12)이 할당되는 특정 레이트 제어기(52)는 사용자 수락 처리의 부분으로써 호 셋업할 때 결정될 수 있다. 선행 도시된 제어 논리(54)의 부분을 포함할 수 있는 이러한 할당 및 선택 논리는 특정 이동국(12)의 요구, 예를 들어, 이동국이 작동하는 애플리케이션의 타입 또는 본바탕을 기초로할 수 있고, 상기 논리는 무선 기지국(RBS, 32), 기지국 제어기(BSC, 30) 또는 이 둘의 일부 결합에 구현될 수 있다.
예를 들어, 보통 웹 브라우징 애플리케이션(web browsing application)을 작동시키는 이동국(12)은 보통 송신한 것 보다 더 많은 데이터를 수신하는 비대칭 하향 및 상향 링크 요구를 갖는다. 이러한 애플리케이션의 경우에, 보통 상향 링크 레이트는 중요하지 않기 때문에, 이동국(12)이 공통 레이트 제어를 위한 양호한 후보자이다. 공통 레이트 제어의 사용은 상대적으로 낮은 처리 및 신호 비용으로 인해 네트워크의 관점에서는 바람직하다. 따라서, 무선 기지국(RBS, 32)의 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)에 있는 두개 이상의 레이트 제어기(52) 중 특정 것들에 특정 이동국(12)의 할당은 상기 타입 또는 이동국(12)이 작동 중인 애플리케이션의 타입을 기초로 호 셋업할 때, 결정될 수 있다.
더욱이, 제어 논리(54), 또는 무선 기지국(RBS, 32) 또는 기지국 제어기(BSC, 30)의 다른 처리 논리는 이동국 요구를 변경시키는 것을 기초로 동적 레이트 제어기 할당을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 레이트 제어기(52)에서 다른 것으로의 이동국(12)의 재할당 또는 이동국(12)과 추가 레이트 제어기(52)와의 새로운 관계는 이동국(12)의 애플리케이션 요구를 변경시킴으로써 트리거될 수 있다. 예로써, 소정의 이동국(12)은 네트워크(10)에 대한 초기 수락에 따라 섹터 마다의 공통 레이트 제어 명령을 따르도록 지시될 수 있지만 나중에, 공통 레이트 제어와 만날 수 없는 더 높은 서비스 품질(QoS) 및/또는 데이터 레이트를 갖는 애플리케이션의 시작에 응하는 전용 레이트 제어, 그룹 레이트 제어 또는 스케쥴된 레이트 제어 명령을 따르도록 지시된다.
제어기에 특정 이동국 할당을 개의치 않고, 무선 기지국(RBS, 32)은 이동국(12)에 레이트 제어 명령을 송신하기 위해 하나 이상의 대표적인 방법들 중 소정의 것을 사용할 수 있다. 하나의 대표적인 실시예에서, 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 하나 이상의 다른 채널위에 레이트 제어 명령을 다중화한다. 즉, 매체 접근 제어(MAC) 논리(50)는 나머지 채널위에 운반되는 다른 정보와 시간 다중화 레이트 제어 정보에 의해 하나 이상의 다른 채널위에 레이트 제어 "하부-채널"을 한정한다.
도 6은 하향 링크 공통 파워 제어 채널(F-CPCCH)위로 섹터 마다, 그룹 마다 및 사용자 마다의 레이트 제어 명령에 대한 하부-채널 다중화를 도시한다. cdma 2000 시스템에서, F-CPCCH는 800Hz까지로 이동국(12)에 파워 제어 명령(Pover Control Bits or PCBs)을 제공하고, 채널은 16개의 파워 제어 그룹(PCG)의 연속 반복 블록(repeating block)으로써 구성되는데, 각각의 PCG는 24개 까지의 상이한 이동국(12)을 위해 인덱스 위치(slot)을 제공한다. 도 6은 이동국 MS1 내지 MS5 및 MS9에 섹터 마다의 레이트 제어 명령을 송신하기 위해 사용되는 하나 이상의 슬롯, 이동국 MS6 내지 MS8에 그룹 마다의 레이트 제어 명령을 송신하기 위해 사용되는 하나 이상의 슬롯, 및 이동국 MS6, MS7, MS9 및 MS10에 사용자 마다의 레이트 제어 명령을 송신하기 위해 사용되는 하나 이상의 슬롯을 도시한다.
하나 이상의 도시된 이동국(12)은 앞서의 설명에서 의논된 것처럼, 하나 이상의 레이트 제어 명령에 응하는 것을 주목해라. 예를 들어, MS6은 사용자 마다의 레이트 제어 명령을 따르고, 한정된 그룹의 이동국(12)을 위해 그룹 마다의 레이트 제어 명령을 따른다. 유사하게, MS7은 자신의 사용자 마다의 명령을 따르고, MS6 처럼 동일한 그룹의 명령을 따른다. MS8은 동일한 그룹의 명령에 배타적으로 따른다. 동시에, MS9는 특정 사용자 마다의 레이트 제어 명령과 섹터 마다의 레이트 제어 명령 모두에 따르고, MS10은 그것을 위해 의도된 사용자 마다의 레이트 제어 명령에만 따른다. 각각의 이동국(12)은 호 셋업의 부분으로써의 레이트 제어 명령을 운반한 후 동적 레이트 제어 변경의 부분으로써 운반될 레이트 제어 하부-채널의 적당한 인덱스 위치에 지정될 수 있다. 다른 공통 채널은 레이트 제어 정보를 다중화하기 위해 사용될 수 있고, 최선이거나 가장 편리한 채널 또는 이동국(12)에 레이트 제어 정보를 운반하기 위해 사용되는 채널은 상이한 타입의 네트워크에서 다르게 될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.
특정 레이트 제어 다중화 설명은 요구처럼 변경될 수 있고, 사용가능하다면 전용 레이트 제어 채널이 사용될 수 있다는 것을 주목하게 될 것이다. 실제로, 본질적으로 상기 대표적인 설명들 모두는 본 발명으로부터 벗어남 없이 요구에 따라 변경될 수 있는데, 대체로, 무선 기지국(RBS, 32)에 있는 하나 이상의 섹터에 두개 이상의 타입의 상향 링크 레이트 제어를 제공한다. 그 점에서, 대표적인 무선 기지국(RBS, 32)은 한 섹터 또는 두개 이상의 섹터를 사용하여 동작할 수 있다는 것이 주목되고, 하나, 일부 또는 모든 섹터들이 혼합된 레이트 제어를 제공할 수 있고 상이한 혼합된 레이트 제어가 동일한 무선 기지국(RBS)의 상이한 섹터에서 사용될 수 있다는 것이 추가로 주목될 수 있다. 따라서, 본 발명은 사전 의논에 의해 제한되는 것이 아니라 이하의 청구항 및 적당한 등가물에 의해 제한된다.

Claims (27)

  1. 무선 기지국(RBS)을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 무선 기지국(RBS)은:
    다수의 이동국과 통신하기 위해 하나 이상의 무선 통신 채널을 제공하는 물리 계층 리소스 및,
    상기 물리 계층 리소스의 배치를 제어하기 위한 매체 접근 제어(MAC) 논리를 포함하는데,
    상기 매체 접근 제어(MAC) 논리는 두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 포함하고, 각각의 레이트 제어기는 상기 무선 기지국(RBS)에 의해 지원되는 하나 이상의 이동국을 위해 상이한 상향 링크 레이트 제어 메커니즘을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 두개 이상의 레이트 제어기는 두개 이상의 다음 그룹의 레이트 제어기를 포함하는데: 즉, 섹터 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 섹터 마다의 레이트 제어기, 사용자 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 사용자 마다의 레이트 제어기, 그룹 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 제공하도록 구성된 그룹 마다의 레이트 제어기 및 하나 이상의 이동국에 스케쥴된 상향 링크 레이트를 제공하도록 구성된 스케쥴링 레이트 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 두개 이상의 레이트 제어기는 섹터 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 섹터 마다의 레이트 제어기, 및 그룹 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 하나 이상의 그룹 마다의 레이트 제어기, 사용자 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 사용자 마다의 레이트 제어기, 및 하나 이상의 이동국을 위해 스케쥴된 상향 링크 레이트를 발생하도록 구성된 스케쥴링 레이트 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 두개 이상의 레이트 제어기는 그룹 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 그룹 마다의 레이트 제어기, 및 섹터 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 하나 이상의 섹터 마다의 레이트 제어기, 이동 통신 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 사용자 마다의 레이트 제어기, 및 하나 이상의 이동국을 위해 스케쥴된 상향 링크 레이트를 발생하도록 구성된 스케쥴링 레이트 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 두개 이상의 레이트 제어기는 사용자 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 사용자 마다의 레이트 제어기, 및 섹터 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 하나 이상의 섹터 마다의 레이트 제어기, 그룹 마다의 상향 링크 레이트 제어 명령을 발생하도록 구성된 그룹 마다의 레이트 제어기 및 하나 이상의 이동국을 위해 스케쥴된 상향 링크 레이트를 발생하도록 구성된 스케쥴링 레이트 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 두개 이상의 레이트 제어기는 섹터 마다의 레이트 제어기, 그룹 마다의 레이트 제어기 및 사용자 마다의 레이트 제어기를 포함한 세개의 레이트 제어기를 포함하는데, 상기 매체 접근 제어(MAC) 논리는 세개의 레이트 제어기를 작동시키록 구성되는 동시에, 상이한 이동국 또는 무선 기지국(RBS)에 의해 지원되는 이동국의 그룹을 위해 세개의 상이한 레이트 제어 메커니즘을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 접근 제어(MAC) 논리는 공통 파워 제어 채널위에 두개 이상의 레이트 제어기들 중 적어도 하나로부터 온 레이트 제어 명령들을 다중화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리 계층 리소스는 공통 파워 제어 채널위에 하나 이상의 하부-채널을 제공하고, 상기 매체 접근 제어(MAC) 논리는 상기 하나 이상의 하부-채널위로 상기 두개 이상의 레이트 제어기로부터 온 레이트 제어 명령을 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 하나 이상의 상기 레이트 제어기에 각각의 이동국을 선택적으로 할당하도록 구성된 기지국 제어 논리를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국 제어 논리는 상기 이동국이 상기 매체 접근 제어(MAC) 논리에 있는 두개의 상이한 레이트 제어기로부터 레이트 제어 명령들을 수신하기 때문에, 상기 두개 이상의 레이트 제어기 중 두개에 소정의 이동국을 할당하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 두개의 레이트 제어기들 중 제 1의 하나는 섹터 마다의 레이트 제어기, 그룹 마다의 레이트 제어기, 및 사용자 마다의 레이트 제어기 중 하나를 포함하고, 상기 두개의 레이트 제어기들 중 제 2의 하나는 그룹 마다의 레이트 제어기, 섹터 마다의 레이트 제어기, 및 사용자 마다의 레이트 제어기 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국 제어 논리는 상기 이동국의 애플리케이션 타입을 기초로 하나 이상의 상기 레이트 제어기에 개별 이동국을 할당하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국 제어 논리는 상기 이동국에 대한 애플리케이션 타입의 변경을 기초로 서비스를 진행하는 동안, 소정의 이동국이 어느 레이트 제어기에 할당되는 지를 변경시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 기지국 제어 논리를 포함하는 기지국 제어기(BSC)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국 제어 논리는 호 셋업할 때에 하나 이상의 상기 레이트 제어기에 이동국을 할당하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템.
  16. 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법에 있어서,
    두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계, 여기서 각각의 레이트 제어기는 나머지 레이트 제어기들에 의해 발생된 명령과는 별개의 상향 링크 레이트 제어 명령들을 발생시키도록 구성되며;
    개별 이동국을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계; 및
    하나 이상의 상기 레이트 제어기를 사용하여 상향 링크 레이트 제어 명령들을 발생시키고 관련 이동국에 상기 명령들을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    두개 이상의 레이트 제어기를 제공하는 단계는 상기 기지국 시스템에 포함된, 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 제어 논리를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기지국 시스템에 포함된, 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 제어 논리를 제공하는 단계는 상기 무선 기지국에 매체 접근 제어(MAC)를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 매체 접근 제어(MAC) 논리는 상기 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 기능적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 기지국 시스템에 포함된, 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 제어 논리를 제공하는 단계는 상기 기지국 시스템에 포함된 기지국 제어기에 기지국 제어 논리를 제공하고, 상기 기지국 제어 논리는 상기 무선 기지국에 있는 각각의 무선 섹터에 두개 이상의 레이트 제어기를 구현하기 위해 기능적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    개별 이동국을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계는 상기 개별 이동국의 하나 이상의 서비스 요구를 기초로 호 수락할 때 개별 이동국을 위해 레이트 제어기 관계를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    개별 이동국을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계는 상기 개별 이동국에 대한 서비스 요구의 변경을 기초로 호 수락한 후, 개별 이동국에 대한 상기 레이트 제어기 관계를 동적으로 변경시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    개별 이동국을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계는 상기 개별 이동국에 대한 서비스 요구의 변경을 기초로 호 수락한 후, 개별 이동국에 대한 상기 레이트 제어기 관계를 동적으로 변경시킴으로써 상향 링크 정체현상을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동국을 위한 상향 링크 레이트 제어가 기초적이고 보충적인 레이트 제어기에 의해 송신된 상기 레이트 제어 명령의 바람직한 결합 관계를 기초로 영향받게 되기 때문에, 개별 이동국을 상기 레이트 제어기들 중 적어도 하나와 선택적으로 관련시키는 단계는 상기 이동국을 위해 기초적인 레이트 제어기로써 행하는 상기 레이트 제어기들 중 제 1의 하나 및 상기 이동국을 위해 보충적인 레이트 제어기로써 행하는 상기 레이트 제어기들 중 제 2의 하나와 적어도 하나의 이동국을 관련시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계는 상기 기지국 시스템에 있는 소정의 무선 섹터를 위해, 섹터 마다의 레이트 제어기, 그룹 마다의 레이트 제어기, 사용자 마다의 전용 레이트 제어기, 및 스케쥴링 레이트 제어기를 포함한 상기 그룹에서 선택된 적어도 두개의 레이트 제어기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  25. 제 16 항에 있어서,
    두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계는 상기 기지국 시스템에 있는 소정의 무선 섹터를 위해, 관련 이동국의 그룹을 위한 공통 레이트 제어 명령을 발생하도록 적어도 하나의 그룹 마다의 레이트 제어기를 제공하는 단계, 및 상기 무선 섹터를 위해 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 섹터 마다의 레이트 제어기, 관련 이동국을 위해 전용 레이트 제어 명령을 발생시키는 사용자 마다의 레이트 제어기, 또는 관련 이동국을 위해 스케쥴된 레이트 제어 명령을 발생시키는 스케쥴링 레이트 제어기를 포함한 적어도 하나의 다른 레이트 제어기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  26. 제 16 항에 있어서,
    두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계는 상기 기지국 시스템에 있는 소정의 무선 섹터를 위해, 관련 이동국을 위한 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 적어도 하나의 섹터 마다의 레이트 제어기를 제공하는 단계, 및 관련 이동국을 위해 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 그룹 마다의 레이트 제어기, 관련 이동국을 위해 전용 레이트 제어 명령을 발생시키는 사용자 마다의 레이트 제어기, 또는 관련 이동국을 위해 스케쥴된 레이트 제어 명령을 발생시키는 스케쥴링 레이트 제어기를 포함한 적어도 하나의 레이트 제어기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
  27. 제 16 항에 있어서,
    두개 이상의 상향 링크 레이트 제어기를 제공하는 단계는 상기 기지국 시스템에 있는 소정의 무선 섹터를 위해, 관련 이동국을 위한 전용 레이트 제어 명령을 발생시키는 적어도 하나의 사용자 마다의 레이트 제어기를 제공하는 단계, 및 관련 이동국을 위해 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 섹터 마다의 레이트 제어기, 관련 이동국을 위해 공통 레이트 제어 명령을 발생시키는 그룹 마다의 레이트 제어기, 또는 관련 이동국을 위해 스케쥴된 레이트 제어 명령을 발생시키는 스케쥴링 레이트 제어기를 포함한 적어도 하나의 다른 레이트 제어기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크 기지국 시스템에서 상향 링크 제어 방법.
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