KR20060055511A - 선택 기준으로서 유저 장치의 버퍼 점유율을 이용하는소프트 핸드오버에서의 셀 선택 - Google Patents

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Abstract

기지국 및 복수의 유저 장치를 포함하는 시스템에서 사용하기 위한 소프트 핸드오버 기술이 공개된다. 각 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량이 판정되고, 유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치의 데이터 버퍼에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시를 얻기 위해 데이터 버퍼들 내의 양이 비교되고, 기지국은 그 상대적 표시에 따라 활성 기지국으로서 선택된다.
소프트 핸드오버, 버퍼 점유율, 활성 기지국, 후보 기지국, 업링크, RNC

Description

선택 기준으로서 유저 장치의 버퍼 점유율을 이용하는 소프트 핸드오버에서의 셀 선택{CELL SELECTION IN SOFT HANDOVER USING USER EQUIPMENTS' BUFFER OCCUPANCIES AS A SELECTION CRITERION}
본 발명은 셀룰러 통신 시스템에 이용하기 위한 소프트 핸드오버 기술에 관한 것이다.
셀룰러 이동 통신 시스템에 있어서, 각 기지국은 소정 영역("풋프린트(footprint)")을 커버하는 셀(cell)과 관련되어 있다. 이 셀이 커버하는 범위 내에 있는 유저 장치는, 셀과 관련된 기지국으로부터 무선 신호를 수신하고 기지국으로 무선 신호를 송신함으로써 시스템과 통신한다. 각종 셀들의 모양 및 크기는 다를 수 있으며, 시간의 경과에 따라 변할 수 있다. 인접하는 셀들의 각 커버리지 범위는 일반적으로 임의의 주어진 시간에서 유저 장치가 둘 이상의 기지국과 통신가능하도록 서로 오버랩된다.
만약 유저 장치가 둘 이상의 셀들이 오버랩되는 영역에 위치하고 있다면, 이들 셀들 간에 소프트 핸드오버가 발생할 수 있다. 소프트 핸드오버중에는, 유저 장치가 둘 이상의 기지국과 동시에 통신하게 된다. 소프트 핸드오버는, 유저 장치가 하나의 셀로부터 다른 셀로 이동하는 경우에 핸드오버를 제어가능하게 하고, 셀 커버리지의 오버래핑을 이용하여 신호 품질을 향상시키는 데 이용된다. 유저 장치가 소프트 핸드오버 영역에 잔류한다면, 기지국 다이버시티(diversity)를 무기한적으로 계속 이용할 수 있다.
소프트 핸드오버중에, 유저 장치는 활성 기지국(active base station) 및 후보 기지국(candidate base station)의 리스트를 유지한다. 활성 기지국이란, 소프트 핸드오버 오퍼레이션에 포함되어 있는 기지국, 즉 유저 장치가 자신의 데이터를 송신하는 기지국이다. 후보 기지국이란, 유저 장치가 인식은 하고 있지만 데이터 송신에 부적합하다고 판정되는 기지국이다. 공지의 소프트 핸드오버 기술에 있어서, 기지국들이 소프트 핸드오버 오퍼레이션에 포함되어야 하는지에 대한 결정은 각 셀 내의 신호 품질의 측정에 기초하여 이루어진다. 예를 들어, 유저 장치는 다양한 기지국으로부터 수신된 신호들의 품질을 측정할 수 있으며, 그 측정 결과를 이용하여 기지국들 중 어느 것이 활성 기지국이 될 것인가를 판정한다. 하나의 기지국으로부터의 신호가 약해지고 다른 기지국으로부터의 신호가 강해질 때, 활성 기지국의 선택이 갱신된다.
공지의 소프트 핸드오버 기술에 있어서, 소프트 핸드오버를 위한 기지국의 선택은 기지국에 대한 무선 채널의 품질에 기초하여 이루어진다. 그러나, 본 발명에 따르면, 소프트 핸드오버에 있어서의 기지국 선택 프로세스는 다른 요인들을 고려함에 의해서도 더 효과적으로 실현될 수 있다. 특히, 소프트 핸드오버를 위한 기지국을 선택할 경우, 셀 내에서 발생할 수 있는 정체량(amount of congestion)을 고려하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 소프트 핸드오버중에 사용하기 위한 활성 기지국 - 상기 기지국은 복수의 유저 장치로부터 데이터를 수신함 - 을 선택하는 방법이 제공되며, 이 방법은,
각 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하는 단계;
유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치들의 데이터 버퍼들에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시(relative indicator)를 얻기 위해 유저 장치들의 데이터 버퍼들 내의 데이터량을 비교하는 단계; 및
상기 상대적 표시에 따라 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하는 단계를 포함한다.
유저 장치의 버퍼들 내의 상대적인 데이터량에 기초하여 기지국을 선택함으로써, 기지국이 경험할 수 있는 정체량을 고려하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들면, 비교적 버퍼가 채워진 상당수의 유저 장치들을 갖는 기지국은 많은 양의 데이터를 수신할 것이므로, 이에 따라 그 기지국은 정체가 될 것이다. 이 경우, 그 기지국은 회피될 것이다. 반면, 비교적 적은 양의 데이터를 수신할 것으로 보이는 기지국은 정체되지 않을 것이므로, 선택될 수 있다.
상기 상대적 표시는, 예컨대, 유저 장치의 버퍼가 평균치에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시, 또는 최소치에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시이다. 유저 장치의 버퍼가 평균치에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시 및 최소치에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시의 양자 모두가 얻어질 수 있는 경우로서, 복수의 상대적 표시가 각 유저 장치에 대해 얻어질 수 있다. 이들 양 값을 이용함으로써, 버퍼 점유율에 의한 다양한 데이터 버퍼의 분포가 고려될 수 있다.
기지국은 셀 내에 있는 모든 유저 장치와의 통신 상태에 있기 때문에, 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 비교할 가장 적합한 위치에 있다고 할 수 있다. 따라서, 비교 단계는 기지국에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 그러나, RNC(Radio Network Controller), 또는 유저 장치 자체 등 다른 곳이 적합하다면 그곳에서 행해질 수도 있다.
기지국이 비교 단계를 수행한다면, 그 방법은 각 유저 장치에 대한 그(또는 각각의) 상대적 표시를 기지국으로부터 그 유저 장치로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식에 의해, 각 유저 장치에는 다른 유저 장치들 내의 버퍼 상태에 대한 어떤 정보가 제공된다. 그 후, 기지국 선택 단계는 유저 장치에 의해 행해질 수 있다. 또는, 그(또는 각각의) 상대적 표시는 RNC로 송신될 수 있으며, 기지국 선택 단계는 RNC에 의해 행해질 수 있다.
기지국으로 하여금 유저 장치의 데이터 버퍼들 내의 데이터량을 비교하도록 하기 위해서는, 각 데이터 버퍼 내의 실제 데이터량을 이용가능하게 해야 한다. 이를 달성하기 위해, 일 실시예에 있어서, 유저 장치는 자신의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하고 그 데이터량의 표시를 기지국으로 송신한다. 만약 모든 유저 장치들이 이러한 방식에 의해 데이터 버퍼 내의 데이터량을 송신한다면, 기지국은 상대적 표시들을 판정하는 위치에 놓이게 된다.
어떤 환경에 있어서는, 유저 장치가 자신의 데이터 버퍼 내의 데이터량의 표 시를 정기적으로 송신하는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들면, 많은 유저 장치가 존재하거나, 업링크 시 많은 양의 데이터 송신이 요구된다면, 레포팅(reporting) 처리에 포함되는 추가 송신은 간섭(interference) 이나 정체의 양을 수용불가능한 레벨까지 증가시킬 수 있다. 따라서, 제2 실시예에 있어서, 유저 장치는 송신되어야 할 전체 데이터량을 나타내는 표시를 기지국으로 송신하고, 기지국은 전체 데이터량을 나타내는 표시에 기초하여, 기지국에 의해 유저 장치로부터 이미 수신된 데이터량, 및 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정한다. 이는 업링크 시 레포팅 프로세스에 포함된 송신 횟수를 감소시킬 수 있다.
기지국은 그(또는 각각의) 상대적 표시의 이력(history)에 기초하여 활성 기지국으로서 선택될 수 있다. 이는 장기적 트렌드의 고려를 가능하게 하며, 스퓨리어스(spurious) 소프트 핸드오버 결정이 취해지는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이력 뿐만 아니라(또는 이력을 대신하여) 상대적 표시(들) 중 최근 값(most recent value)이 사용될 수 있다.
바람직한 것은, 기지국이 부가적으로 무선 채널 환경의 측정에 기초하여 활성 기지국으로서 선택되는 것이다. 이는, 열등한 무선 채널 환경을 갖는 기지국에 우선하여 우수한 무선 채널 환경을 갖는 기지국이 선택될 수 있게 한다. 기지국은 무선 채널 환경의 이력에 기초하여 활성 기지국으로서 선택될 수 있는데, 이는 소프트 핸드오버 결정 프로세스를 개선할 수 있다. 예를 들어, 무선 채널 환경의 이력에서 무선 채널이 일관되게 나빠지고 있음을 보인다면, 느린 페이딩(fading)이 발생하고 있음을 추정할 수 있으며, 이 경우, 기지국은 활성 기지국으로서 선택해 제(deselect)될 수 있다. 만약, 그 이력이 우수한 무선 채널 환경과 열등한 무선 채널 환경 사이에서 연속적인 스윙을 보인다면, 빠른 페이딩이 발생하고 있음을 추정할 수 있으며, 이 경우, 그러한 환경들을 경험하고 있지 않는 기지국이 활성 기지국으로서 우선적으로 선택될 수 있다. 만약, 무선 채널 이력에서 무선 채널이 매우 빠른 속도로 나빠지고 있음을 보인다면, 기지국은 즉시 누락(drop)될 수 있다. 한편, 일관되게 좋아지고 있는 후보 기지국은 활성 기지국으로서 선택될 수 있다.
기지국 선택 단계는 유저 장치에 의해 행해질 수 있으며, 이 방법은 선택된 기지국의 표시를 유저 장치로부터 기지국으로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 표시는 선택된 기지국의 식별 번호, 또는 특정 기지국이 선택되어 있는지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다.
"Virtually Centralized Uplink Scheduling" (대리인 참조 번호 P100261GB00)로 명명되는 후지쯔사가 출원하여 동시 계류중인 영국 특허 출원 - 그 전체 내용은 여기서 참조 문헌으로 합체된다 - 에서는, 업링크 스케쥴링 기술이란 유저 장치의 버퍼 내의 상대적 데이터량에 대한 정보가 업링크 송신을 스케쥴링하는 데 이용되는 것으로 기술되어 있다. 이를 달성하기 위해, 기지국은 유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치의 데이터 버퍼에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시를 각 유저 장치에 송신한다. 그 후, 유저 장치는, 유저 장치가 수신하는 상대적 표시에 따라 기지국으로의 그 업링크 송신을 스케쥴링한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 업링크 송신을 스케쥴링하기 위해 기 지국으로부터 유저 장치로 송신되는 동일한 상대적 표시가 소프트 핸드오버 결정에 이용된다. 이에 따른 방법은 그(또는 각각의) 상대적 표시에 따라 업링크 송신을 스케쥴링하는 단계를 더 포함한다. 예를 들어, 각 유저 장치는, 유저 장치에 대한 그(또는 각각의) 상대적 표시에 따라 데이터를 기지국으로 송신하는 속도 및/또는 시기를 결정할 수 있다. 상대적 표시가 업링크 송신을 스케쥴링하기 위해 어떠한 방식으로든 송신되고 있다면, 소프트 핸드오버를 결정 시 상대적 표시의 이용은 추가 정보를 기지국으로부터 유저 장치로 송신할 필요없이, 적어도 부분적으로 셀 내의 예상 정체 레벨에 기초하여 결정이 이루어지게 할 수 있다. 이러한 방식에 의해, 업링크 스케쥴링 및 소프트 핸드오버 양자 모두는 기지국에 의해 송신되는 동일한 상대적 표시의 이용을 통해 강화될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 복수의 유저 장치로부터 데이터를 수신하기 위한 기지국이 제공되며, 이 기지국은,
각 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하기 위한 수단;
유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치의 데이터 버퍼에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시를 얻기 위해 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 비교하기 위한 수단;
상기 상대적 표시를 송신하기 위한 수단;
상기 기지국이 상기 유저 장치에 대한 활성 기지국으로서 선택되었는지 여부를 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단; 및
상기 기지국이 활성 기지국으로서 선택된 경우, 채널을 유저 장치로 할당하 기 위한 수단을 포함한다.
상기 상대적 표시는 유저 장치의 버퍼가 평균값 또는 최소치에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시일 수 있다. 상기 비교 수단은 각 유저 장치에 대한 복수의 상대적 표시를 생성하도록 배치될 수 있다.
상기 송신 수단은 각 유저 장치에 대한 그(또는 각각의) 상대적 표시를 기지국으로부터 유저 장치로 송신하도록 배치되거나, 또는 그(또는 각각의) 상대적 표시를 무선 네트워크 컨트롤러로 송신하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 유저 장치가 제공되며, 이 유저 장치는,
데이터 버퍼;
송신되어야 할 데이터의 양에 관련된 정보를 기지국으로 송신하기 위한 수단;
상기 데이터 버퍼가 그 기지국에 의해 서브(serve)되는 다른 유저 장치의 데이터 버퍼에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시를 기지국으로부터 수신하기 위한 수단; 및
상기 기지국을 상대적 표시에 기초한 활성 기지국으로서 선택하기 위한 수단을 포함한다.
유저 장치는 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하기 위한 수단을 더 포함할 수 있으며, 송신되어야 할 데이터의 양에 관련된 정보는 데이터 버퍼 내의 데이터의 양을 나타내는 표시가 될 수 있다. 또는, 유저 장치는 셀 내에서 송신되어야 할 데이터의 양을 판정하기 위한 수단을 더 포함할 수 있으며, 송신되어야 할 데이 터의 양에 관련된 정보는 셀 내에서 송신되는 데이터량을 나타내는 표시가 될 수 있다.
상기 수신 수단은 기지국으로부터 복수의 상대적 표시를 수신하도록 배치될 수 있다.
유저 장치는 그(또는 각각의) 상대적 표시의 이력을 저장하기 위한 수단을 더 포함할 수 있으며, 선택 수단은 그(또는 각각의) 상대적 표시의 이력에 기초하여 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 선택 수단은 무선 채널 환경의 측정에 기초하여 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하도록 배치될 수 있다. 상기 유저 장치는 무선 채널 환경의 이력을 저장하기 위한 수단을 더 포함할 수 있으며, 선택 수단은 무선 채널 환경의 이력에 기초하여 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하도록 배치될 수 있다.
유저 장치는 선택된 기지국을 나타내는 표시를 송신하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 유저 장치는 그(또는 각각의) 상대적 표시에 따라 업링크 송신을 스케쥴링하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 스케쥴링 수단은 그(또는 각각의) 상대적 표시에 기초하여 데이터가 기지국으로 송신될 때의 속도 및/또는 시기를 결정하도록 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은 제2 양태에 따른 기지국 및 제3 양태에 따른 유저 장치를 포함하는 통신 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 복수의 유저 장치로부터 데이터를 수신하는 기지국이 제공되며, 이 기지국은,
각 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하고 상대적 표시 - 유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치의 데이터 버퍼에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타냄 - 를 얻기 위해 유저 장치들의 데이터 버퍼들 내의 데이터량을 비교하는 처리부;
상기 상대적 표시를 송신하는 송신기;
기지국이 유저 장치에 대한 활성 기지국으로서 선택되었는지 여부를 나타내는 신호를 수신하는 수신기; 및
기지국이 활성 기지국으로서 선택된 경우에 상기 유저 장치에 채널을 할당하는 채널 할당기
를 포함하는 기지국이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 유저 장치로서:
데이터 버퍼;
송신되어야 할 데이터의 양에 관련된 정보를 기지국으로 송신하는 송신기;
상대적 표시 - 상기 데이터 버퍼가 그 기지국에 의해 서브되는 다른 유저 장치의 데이터 버퍼에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타냄 - 를 기지국으로부터 수신하는 수신기; 및
상기 상대적 표시에 기초하여 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하는 기지국 선택기를 포함한다.
상기 양태들 중 어느 하나에 있어서의 특징은 다른 임의의 양태에 대해 적용 가능하다. 방법상의 특징들은 장치 양태에 의해 제공될 수 있으며, 그 역도 성립한다.
상기 양태들 중 어느 하나에 있어서, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로서, 또는 하드웨어에 의해 다양한 특징들이 실현된다.
또한, 본 발명은, 여기서 기술된 방법들 중 어느 하나를 행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품이나 컴퓨터 프로그램, 및 여기서 기술된 방법들 중 어느 하나를 행하기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 본 발명을 실현하는 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있거나, 또는, 예컨대, 인터넷 웹 사이트로부터 제공된 다운로드 가능한 데이터 신호와 같은 신호의 형식 또는 임의의 다른 형식이 될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 특징들을 설명한다.
도 1은 셀룰러 이동 통신 시스템의 개요도이다. 이 시스템은, 특히 UTRA(UMTS(Univesal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access) 표준에 이용하기 위해 설계된 것이다. 이 시스템은 코어망(core network)에 접속된 다수의 RNS(Radio Network Subsystems)로 구성된다. 이 RNS들이 모든 무선-관련 기능을 조작(handle)하지만, 호출 및 데이터 접속을 외부 네트워크로 라우팅하고 스위칭하는 것은 코어망이 책임지고 있다. 각 RNS는 다수의 BS(Base station: 기지국)에 접속된 RNC(Radio Network Controller)를 포함한다. 이 기지국들은 자신들의 커버 영역(셀) 내에 있는 UE(User Equipment: 유저 장치)에 의해 무선 링크들을 관리한다. 이 RNS는 자신의 셀들의 무선 자원(radio resource)들의 이용을 관리한다; 예를 들어, 하드 핸드오버 결정 및 로드 컨트롤(load control)을 책임진다.
CDMA(Code Division Multiple Access) 기술을 이용하여, 기지국과 UE 간에는 대기를 통해 데이터가 송신된다. CDMA에 있어서, 송신될 각 채널은 고유 확산 코드(spreading code)를 이용하여 광범위에 걸쳐 확산된다. 수신기에서는, 상기 수신된 신호가 스프레딩 코드의 복제를 이용하여 원신호로 역확산(despread)된다. 서로 다른 채널에 대해 서로 다른 확산 코드를 이용함으로써, 다양한 채널들이 동일한 주파수 대역에서 동시에 송신될 수 있다. 일반적으로 확산 코드는 채널들 간의 간섭을 최소화하기 위해 수직이 되도록 선택된다. CDMA는 FDM(Frequency Division Multiplexing)과 TDM(Time Division Multiplexing) 등의 다른 다중화 기술과 결합하여 이용될 수 있다. 각 송신 채널은 전용 채널(단일 유저에 대해 지정됨), 공통 채널(셀 내의 모든 유저에 의해 이용됨), 또는 공유 채널(TDM 방식으로 다수의 유저 간에 공유됨) 중 하나일 수 있다. 또한, 방향성 빔을 제공하기 위해 어느 한쪽 방향으로 빔 형성기가 이용될 수 있다(SDM(Space Division Multiplexing)).
만약 유저 장치가 둘 이상의 셀이 오버랩되는 지역에 위치한다면, 이들 셀 간에는 소프트 핸드오버가 발생할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 있어서, UE2는 BS1과 BS2에 의해 서브되는 영역에 있기 때문에, 이들 기지국 모두와 통신가능하다. 소프트 핸드오버중에, 이 유저 장치는 활성 기지국 및 후보 기지국의 리스트를 유지한다. 그 후, 어느 기지국(들)이 활성 기지국으로 될 것인지에 대한 결정이 요구된다.
도 1은 셀룰러 이동 통신 시스템의 개요도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서 유저 장치의 부분들을 나타내는 도면.
도 3은 결합 메트릭 산출부(combined metric calculation unit)의 부분들을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서 기지국의 부분들을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서 기지국의 부분들을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 동작 일례를 나타내는 도면.
본 발명의 실시예에 있어서, 소프트 핸드오버의 결정은 UE로부터 기지국으로의 무선 채널의 양에 대한 정보, 및 동일한 셀 내에 있는 다른 UE들의 버퍼 내의 데이터량에 관한 정보 모두에 기초하여 이루어진다. 이러한 방식에 의해 소프트 핸드오버 결정이 이루어질 경우, 동일한 셀 내에 있는 다른 UE들로부터 상기 UE가 직면하는 경합(competition) 및 정체에 대한 양이 고려된다.
셀 내에 있어서, 각 송신원 UE는 자신이 송신하고 있는 데이터의 지연 허용성(delay tolerance)에 따라 특정 서비스 그룹으로 그룹화된다. 이 지연 허용성은 자신의 수신처에 도달하는 데이터 패킷에 대해 최대 허용가능 시간의 측도이다. 예를 들면, 영상 서비스는 낮은 지연 허용성, 즉 100ms를 가질 수 있지만, 웹 서비스는 상대적으로 높은 지연 허용성을 가질 수 있다.
소프트 핸드오버 이벤트중에, 각 송신원 UE는 송신을 대기하고 있는 자신의 버퍼 내에 존재하는 패킷 데이터의 양을 판정한다. n번째 송신원 UE가 동일한 지연 허용성을 갖는 j번째 서비스 그룹에 속한다고 가정하면, 각 송신원 UE는 이 값을 자신의 데이터 버퍼의 최대 길이로 나누어, 다음과 같은 버퍼 점유율을 얻는다.
(식 1)
Figure 112006001368176-PCT00001
여기서, Ln(m)은 버퍼 내의 데이터량, m은 현재의 TTI 또는 소프트 핸드오버 이벤트, N은 셀 내의 송신원 UE들의 총 수, Lmax,j는 서비스 그룹 j에 의존하는 최대 패킷 데이터 버퍼 길이를 나타낸다. 각 UE는 상기 값
Figure 112006001368176-PCT00002
에 100을 곱하고 정수 부분을 취하여, 여기서 버퍼 점유율 값으로 언급되는 값을 얻는다. 그 후, 각 UE는 이 값을 기지국으로 송신한다. 대안으로서, 0과 1 사이의 실수값이 송신될 수도 있다.
기지국은 업링크 시에 서브되는 각 UE로부터 버퍼 점유율을 수신한다. 또한, 기지국은 각 서비스에 할당된 최대 데이터 버퍼를 인식하기 때문에, 송신을 위해 각 송신원 UE의 버퍼 내에서 현재 대기중인 패킷 데이터의 양을 판정할 수 있다. 기지국은 송신원 UE들을 그들의 서비스 클래스에 따라 그룹화한다. 그 후, 이하와 같이, 각 클래스 내의 최소 비율로부터 각 송신원 UE에 의해 송신된 비율의 거리를 판정한다.
(식 2)
Figure 112006001368176-PCT00003
여기서, Nj는 클래스 j 내에 존재하는 UE들의 수를 나타낸다.
균일한 메트릭(metric) 거동을 증가시키기 위해, 원한다면, 그 거리를 모든 거리들의 총합으로 나눔으로써, 최소값으로부터의 거리가 2차 정규화 및 수학적 매핑의 대상이 될 수도 있다.
그 후, 기지국은 UE들의 클래스 내의 평균 비율로부터 각 UE에 의해 송신된 비율의 거리를 판정한다. 이를 위해, 기지국은 다음과 같이 평균 수신율을 우선적으로 판정한다.
(식 3)
Figure 112006001368176-PCT00004
만약 원한다면, 이 메트릭은 평균 수신율을 전체 수신율의 총합으로 나눔으로써, 2차 정규화 및 수학적 매핑의 대상이 될 수도 있다.
평균으로부터의 거리는, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
식(4)
Figure 112006001368176-PCT00005
기지국은 최소값으로부터의 거리 및 평균값으로부터의 거리를 두 개의 정보 바이트로 변환하고, 이들을 현 소프트 핸드오버 이벤트 내에서 송신원 UE로 반송한다.
소프트 핸드오버 모드에 있는 i번째 송신원 UE는, 소프트 핸드오버 그룹 내의 다수의 활성 기지국 및 후보 기지국에 의해 서비스되고 있다고 가정한다.
(식 5)
Figure 112006001368176-PCT00006
여기서, SHO_SETi는 활성 기지국 및 후보 기지국의 집합, Active_Node_BP는 P번째 활성 기지국, Candidate_Node_BP는 p번째 후보 기지국, P는 활성 기지국의 수, Q는 후보 기지국의 수를 각각 나타낸다.
소프트 핸드오버 모드에 있는 UE는, 최소값으로부터의 거리 및 평균값으로부터의 거리를 둘 이상의 기지국으로부터 수신한다. 이들 값들은, 업링크 시 전송 대기중인 데이터량이 상기 UE와 이들이 관련된 셀 내의 다른 UE들에 비해 얼마나 되는지를 나타낸다. 이들 값들은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(식 6)
Figure 112006001368176-PCT00007
(식 7)
Figure 112006001368176-PCT00008
또한, 상기 UE는 다음과 같이 각 기지국에 대한 채널의 프로파일을 생성한다.
(식 8)
Figure 112006001368176-PCT00009
여기서, Chn,p(m)은 k번째 송신원 UE으로부터 p번째 기지국으로의 업링크 시에 있어서 채널의 품질에 관한 정보이다.
소프트 핸드오버에 포함된 기지국들로부터 송신되는 평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리는 각 기지국에 할당된 분리 버퍼들 내에 저장된다. 이러한 방식으로, 각 기지국에 대해 최소값으로부터의 거리 및 평균값으로부터의 거리의 이력이 축적(build up)된다. 이들 이력은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(식 9)
Figure 112006001368176-PCT00010
(식 10)
Figure 112006001368176-PCT00011
이 결과는 송신원 UE에 대한 메카니즘을 버퍼링하는 다중 정체 이력(multiple congestion history)이다.
또한, 다음과 같이, UE와 각 기지국 간 채널의 품질에 대한 이력도 저장된다. 즉,
(식 11)
Figure 112006001368176-PCT00012
여기서, L은 이력 버퍼의 길이이다.
송신원 UE는 주변에 관련된 모든 셀 또는 섹터 내에 있는 모든 활성 기지국 및 후보 기지국의 정체 이력의 트렌드(trend)를 조사한다. UE는 정체들과 채널 이력들을 결합하여 다음과 같이 각 기지국에 대한 고유 메트릭을 설정한다.
(식 12)
Figure 112006001368176-PCT00013
여기서, Co는 이들 메트릭들을 결합하는 함수이다. 예를 들어, 함수 Co는 각 이력 내의 값들의 평균을 취한 후, 다양한 평균값들을 전부 승산할 수 있다. 또한/또는, 함수 Co는 각 이력 내의 값들의 트렌드를 산출한 후, 그 트렌드들을 모두 승산할 수 있다. 이들 다양한 값들을 결합하는 다른 임의의 방법이 이용될 수도 있다. 함수 Co는 단일 값, 또는 복수의 값을 생성할 수도 있다. 상기 방식에 의한 다양한 이력들의 결합은, 업링크 시 무선 채널 환경 및 트래픽 정체에 관련된 정보가 소프트 핸드오버에 이용될 수 있게 한다.
소프트 핸드오버 모드에서는, UE는 무선 채널의 품질뿐만 아니라 기지국이 관리하는 트래픽 정체량, 및 특정 기지국을 선택할 경우 UE가 직면하게 될 경합량의 측면에서도 기지국들을 서로 비교할 수 있다. 예를 들어, 풀(full) 데이터 버퍼를 갖는 다수의 UE를 서브하고 있는 기지국이 활성(acitve) 그룹으로부터 누락될 수 있다. 다른 현존 활성 핸드오버 그룹 멤버에 비해 명백히 우수한 무선 채널 환경을 갖더라도 이러한 현상은 발생될 수 있다
업링크 송신을 스케쥴링하기 위해, UE는 소프트 핸드오버 모드에 있는 관련 활성 기지국으로부터 수신된 값들을 결합한 최종 메트릭에 기초하여, 송신율 및 대기 시간을 포함하는 송신 포맷에 대한 최종 결정을 내린다. 이 최종 메트릭은 다음과 같이 정의된다.
(식 13)
Figure 112006001368176-PCT00014
이 결합 프로세스 Combination은 소프트 핸드오버 결정에 사용된 프로세스 Co와 유사할 수 있다. 그러나, Combination 프로세스는 반드시 다양한 값들의 이력들을 포함하는 것은 아니다.
(제1 실시예)
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 유저 장치의 부분들을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 버퍼(10)는 송신될 데이터 패킷들을 수신하고, 선입선출(first- in-first-out) 방식에 기초하여 이들을 저장한다. 송신을 위한 패킷들은 스케쥴러(12)의 제어 하에 버퍼(10)로부터 출력된다.
현재 저장되어 있는 패킷 수를 나타내는 신호는 버퍼(10)로부터 버퍼 점유율 산출부(14)로 출력된다. 이 산출부(14)는, 상기 식(1)에 따라, 저장된 패킷 수를 버퍼의 최대 길이로 나누어 최대 버퍼 길이에 대한 저장된 패킷의 비율을 산출한다. 그 후, 산출부(14)는 이 값을 100으로 곱하고 정수 부분을 취하여, 여기서 버퍼 점유율으로 언급되는 1과 100 사이의 값을 제공한다.
상기 산출부(14)에 의해 산출된 버퍼 점유율은 멀티플렉서(16)로 출력된다. 멀티플렉서(16)는 업링크 시에 기지국으로 송신될 이 값을 제어 채널로 삽입한다. 또한, 기지국 선택기(38)로부터의 출력은 이 제어 체널로 멀티플렉스된다. 버퍼(10)로부터 출력된 패킷은 데이터 채널로 삽입된다. 그 후, 결합된 신호에는 확산기(18)를 통해 채널화 코드가 부여되며, 송신기(20), 듀플렉서(22) 및 안테나(24)에 의해 기지국으로 송신된다. 유저 장치가 2개 이상의 활성 기지국을 갖는 곳에는, 각 기지국에 대해 적절한 채널화 코드가 이용된다.
UE는 들어오는 신호들을 안테나(24), 듀플렉서(22), 및 수신기(26)를 통해 수신한다. 이들 신호는 역확산기(28)로 공급되며, 이 역환산기는 소프트 핸드오버 프로세스에 관련된 다양한 기지국들(활성 기지국 및 후보 기지국 모두)에 의해 송신된 제어 채널들을 분리시킨다. 이 제어 채널들은, 그 중에서도 특히, 전력 제어에 대한 제어 정보를 포함한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 제어 채널들은 소프트 핸드오버 프로세스에 관련된 기지국에 의해 송신된 최소값들로부터의 거리 및 평균 값들로부터의 거리를 포함한다.
채널 품질 인디케이터(indicator)(30)는 유저 장치와 기지국들 간의 채널의 품질을 측정한다. 임의의 적절한 품질 측정값이 생성될 수 있는데, 예컨대, RSS(Received Signal Strength)나 전력 측정값, BER(Bit Error Rate)이나 FER(Frame Error Rate) 측정값, 또는 SIR(Signal-to-Interference Ratio)이나 SINR(Signal-to-Interference-and-Noise Ratio) 측정값이 생성될 수 있다. 이 측정값은 기지국에 의해 브로드캐스트된 파일럿(pilot) 신호에 기초할 수 있다. 예를 들어, 파일럿 신호의 강도가 신호 품질의 측정값으로서 취급될 수 있거나, 또는 기지국이 파일럿 채널에 대한 데이터 채널의 송신 전력비 - 이 비율은 신호 품질의 측정을 얻기 위해 파일럿 신호 강도와 결합하여 사용될 수 있다 - 를 브로드캐스트할 수 있다. 대안적으로, 이 측정값은, 전력 제어의 다운링크를 위해 유저 장치 내에 생성된 TPC(Transmission Power Control) 정보(전원의 온/오프 지시 등)로부터 유도될 수 있다. 이 측정값들 중 어느 것이나 몇몇 측정 주기에 걸쳐 취해진 측정값들의 평균 또는 이력에 기초할 수 있다. 원한다면, 각 채널에 대한 2개 이상의 측정값들을 결합할 수도 있다. 채널 품질 인디케이터(30)의 출력값들은 결합 메트릭 산출부들(32) 및 결정 메트릭 산출부(34)로 공급된다.
디멀티플렉서(36)는 평균값들로부터의 거리 및 최소값들로부터의 거리를 제어 채널들로부터 분리시키고, 이들 값들을 결합 메트릭 산출부들(32) 및 결정 메트릭 산출부(34)로 넘긴다. 결합 메트릭 산출부들(32)의 각각은 평균값으로부터의 거리, 최소값으로부터의 거리 및 상기 식(12)에 따른 기지국들 중 하나로부터의 채 널 품질 값을 결합하여, 그 기지국에 대한 결합 메트릭을 산출한다. 만약 원한다면, 각 기지국에 대해 둘 이상의 결합 메트릭이 산출될 수 있다; 예를 들어, 제1 메트릭은 최후 값들에 기초할 수 있지만, 제2 메트릭은 다양한 값들의 이력들에 기초할 수 있다. 그 후, 다양한 결합 메트릭들은 기지국 선택부(38)로 공급된다.
기지국 선택부(38)는 상기 결합 메트릭들에 기초하여, 활성 기지국으로서 하나 이상의 기지국을 선택한다. 예를 들면, 2개의 기지국이 유사한 무선 환경을 갖지만, 하나의 기지국이 버퍼가 거의 채워진 다수의 UE를 서브하고 있다면, 기지국 선택부는 활성 기지국으로서 다른 기지국을 선택할 수 있다. 만약 2개의 기지국이 그들이 서브하고 있는 UE의 버퍼와 관련하여 유사한 상황에 놓여 있다면, 최적의 무선 환경을 갖는 기지국이 활성 기지국으로서 선택될 수 있다. 만약 2개의 기지국이 유사한 환경에 직면한다면, 양측 모두 활성 기지국으로서 선택될 수 있다.
기지국 선택부의 출력값은 선택된 기지국(들)의 식별 번호(들)이다. 기지국들로 전송하기 위해, 이 번호는 멀티플렉서(16)에 의해 제어 채널(들)로 멀티플렉스된다. 또는, 기지국 선택부(38)는 기지국이 활성 기지국으로서 선택되었는지 여부를 나타내는 플래그를 출력할 수 있다. 이 경우, 업링크 시 채용된 코딩은 그 플래그가 어느 UE에 속하는지를 기지국에 알려준다. 결정 메그틱 산출부(34)는 상기 식 (13)에 따라, 평균값들로부터의 거리, 최소값들로부터의 거리 및 채널 품질 값들을 결합하여 최종 메트릭을 산출한다. 만약, 필요하다면, 저장된 패킷들 값(버퍼(10)로부터 출력됨)의 수도 결정 메트릭을 산출하는 데 이용될 수 있다. 이 결정 메트릭은 업링크 데이터 패킷 송신의 스케쥴링에 이용하기 위한 스케쥴러(12) 로 출력된다. 2개 이상의 활성 기지국이 존재하는 곳에는, 모든 활성 기지국에 대한 결정 메트릭의 평균값이 스케쥴링 결정에 이용될 수 있거나, 또는 최고의 송신율을 제공하는 값이 이용될 수 있거나, 또는 다양한 값들의 다른 어떤 결합이 이용될 수도 있다. 스케쥴링 메카니즘은 앞에서 언급한, "Virtually Centralized Uplink Scheduling" 이라는 명칭의 동시 계류중인 영국 특허 출원에 기술되어 있다. 이 경우, 평균값들로부터의 거리 및 최소값들로부터의 거리가 소프트 핸드오버 및 업링크 스케쥴링 모두에 대해 이용된다.
상기 레포팅 프로세스들은 적절한 간격으로 반복된다. 예를 들면, 버퍼 점유율은 TTI(Time Transmission Interval)마다 UE에서 산출되어 기지국으로 송신될 수 있다. 마찬가지로, 평균값들로부터의 거리 및 최소값들로부터의 거리가 TTI마다 기지국에서 산출되어 송신원 UE으로 송신될 수 있다. 이들 프로세스 중 어느 것이나 적절한 둘 이상의 TTI마다 행해질 수 있다. 예를 들면, 업링크 채널 자원이 풀(full)로 이용되거나, 또는 거의 풀로 이용될 경우, 소프트 핸드오버를 결정하기 위해 송신되는 데이터량을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 레포팅 프로세스는 아주 적은 TTI마다 발생할 수 있을 뿐이다. 레포팅 프로세스가 발생하는 간격들은, 예컨대 셀 또는 섹터 내의 트래픽 환경에 따라 변할 수 있다.
도 3은 결합 메트릭 산출부(32) 중 하나에 대한 부분들을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 결합 메트릭 산출부(32a)는 도 2의 디멀티플렉서(36)들 중 하나로부터 특정 기지국에 대한 최소값들로부터의 거리 및 평균값들로부터의 거리를 수신한다. 이들 값들은 최소 버퍼(40)로부터의 거리 및 평균 버퍼(42)로부터의 거리에 각각 저장된다. 또한, 산출부(32a)는 도 2의 대응 채널 품질 인디케이터(30)로부터 채널 품질 표시값을 수신한다. 채널 품질 표시값들은 버퍼(44)에 저장된다. 이들 각 버퍼는 길이 L을 갖고 선입선출 방식으로 동작하여, 이전의 L 값들을 저장한다.
버퍼들(40,42,44)의 출력값들은 트렌드(trend) 산출부(46,48,50)로 각각 공급된다. 각 트렌드 산출부는 대응하는 버퍼 내의 데이터의 트렌드를 산출한다. 이는, 예컨대, 버퍼 내의 데이터에 대한 직선 피트(fit)를 미분한 후, 이 미분값을 0과 1 사이의 값으로 매핑함으로써 달성된다. 이 트렌드 산출부(46,48,50)의 출력값들은 평균값 산출부(52)로 공급된다. 평균값 산출부(52)는 적절한 가중치를 트렌드에 부여하여, 다양한 트렌드들의 평균을 산출한다. 따라서, 상기 산출부(52)의 출력은 다양한 이력들 내의 평균 트렌드를 나타내는 값이다. 이 출력은 멀티플렉서(54)로 공급된다. 또한, 최소값으로부터의 거리, 평균값으로부터의 거리 및 채널 품질 표시값은 평균값 산출부(56)로 공급된다. 이 산출부는 적절한 가중치를 사용하여 다양한 값들의 평균을 산출한다. 이에 따라, 평균값 산출부(56)의 출력값은 최소값으로부터의 최근 거리, 평균값으로부터의 거리, 및 채널 품질 표시값의 평균이다. 또한, 이 값은 멀티플렉서(54)로 공급된다. 본 예에 있어서, 2개의 산출부 52 및 56의 출력값들은 적절한 가중치를 사용하여 멀티플렉서(54)에서 승산되어, 단일의 결합 메트릭을 제공한다. 이 값은 도 2의 기지국 선택기(38)로 공급된다. 또는, 산출부 52 및 56의 출력값들은 기지국 선택기(38)에 분리되어 공급될 수 있다.
기지국 선택기(38)는 룩업 테이블을 이용하여 어느 기지국(들)이 활성 기지 국이 될 것인가를 결정한다. 전술한 바와 같이, 각 유저 장치는 활성 기지국 및 후보 기지국의 리스트를 유지한다. 이 기지국들은 결합 메트릭 값들의 순서대로 리스트에 랭크되어 있다. 임의의 시각에, 최적 결합 메트릭을 갖는 기지국이 활성 기지국으로서 선택된다. 비교적 우수한 결합 메트릭들을 갖는 다른 기지국들이 존재한다면, 이들 기지국들도 활성 기지국으로서 선택될 수 있다. 예컨대, 3개의 기지국 모두가 임의의 시각에 활성화가 될 수 있다. 그러나, 그 후의 최적 기지국이 상기 최적 기지국보다 매우 열등하다면, 단지 그 최적 기지국이 활성 기지국으로서 선택될 수 있을 뿐이다.
활성 기지국 및 후보 기지국의 리스트가 연속적으로 갱신된다. 따라서, 만약 활성 기지국이 열등한 결합 메트릭을 제공하기 시작한다면, 활성 리스트로부터 누락될 수 있다. 이 경우, 최적 결합 메트릭을 갖는 후보 기지국은 활성 리스트 내의 누락된 기지국을 대체할 수 있다. 마찬가지 방식으로, 기지국들은 후보 기지국들의 리스트에 추가 또는 누락될 수 있다.
도 4는 제1 실시예에 있어서의 기지국의 부분들을 나타낸다. 동작에 있어서, 기지국(60)은 안테나(61)로부터 신호들을 수신하고, 이들 신호들을 듀플렉서(62)로 넘긴다. 듀플렉서는 수신된 신호들을 송신되어야 할 신호들로부터 분리시키고, 수신된 신호들을 수신기(64)로 넘긴다. 수신기는 수신된 신호들을 다운-컨버트(down-convert)하고 디지털화하여, 이 신호들을 역확산기(66)로 넘긴다.
역확산기(66)는 업링크 시 채용된 채널화 코드를 이용하여 송신원 UE에 의해 송신된 각종 채널들을 분리시킨다. 각 역확산기(66)는 기지국이 활성 기지국인 UE 로부터의 채널을 출력한다. 사용될 채널화 코드의 선택, 및 이에 따라 수신할 업링크 채널의 선택은 채널 할당부(68)에 의해 이루어진다.
역확산기(66)의 출력은 디멀티플렉서(70)로 공급된다. 각 디멀티플렉서(70)는 특정 UE의 제어 채널로부터 그 UE가 선택하여 활성 기지국이 될 기지국(들)의 식별 번호를 디멀티플렉스한다. 다양한 식별 번호들은 채널 할당부(68)로 공급된다. 만약, 기지국(60)이 특정 UE에 의해 활성 기지국으로서 선택되면, 채널 할당부(68)는 그 UE로부터의 데이터 송신을 수신하기 위한 데이터 채널을 할당할 것이다. 그 후, 기지국이 활성 기지국이 되기 위한 데이터 채널들을 단지 역확산시킬 것이다. 그러나, 기지국(60)이 활성 기지국으로서 선택되지 않은 경우라도, UE로부터 제어 채널을 계속 수신할 수 있다. 이는, 필요할 경우에 기지국이 활성 기지국이 되는 것을 가능하게 한다.
선택된 기지국의 식별 번호에 대한 대안으로서, 그 기지국이 활성 기지국으로서 선택되었는지 여부를 나타내는 플래그가 각 UE로부터 수신될 수 있다. 이 경우, 기지국은 업링크 시 사용된 코딩에 기초하여 그 플래그가 어느 UE에 속하는지를 알려 줄 수 있다.
기지국이 활성 기지국이기 위한 송신원 UE으로부터 수신된 데이터 패킷들은 버퍼들(72)에 저장되며, 하나의 버퍼는 각각의 그러한 송신원 UE에 대해 제공되고 있다. 이 데이터 패킷들은, 수신처 UE(destination UE)로의 제3자 송신(onwards transmission)을 위한 스케쥴링 루틴에 따라 버퍼(72)로부터 출력된다. 수신처 UE의 위치에 따라, 데이터 패킷들은 기지국 자체의 다운링크, 또는 무선 네트워크 서 브시스템이나 코어망, 일반 전화 교환망, IP-기반 네트워크, 또는 임의의 다른 네트워크를 통해 수신처 UE로 송신될 수 있다.
또한, 디멀티플렉서(70)는 송신원 UE에 의해 송신된 버퍼 점유율들을 분리한다. 버퍼 점유율들은 평균값 산출부(74)로부터의 거리 및 최소값 산출부(76)로부터의 거리에 공급된다. 각 평균값 산출부(74)로부터의 거리는 상기 식 (3) 및 (4)에 의해, 그 클래스 내의 평균 버퍼 점유율으로부터 송신원 UE들 중 하나의 버퍼 점유율의 거리를 산출한다. 각 최소값 산출부(76)로부터의 거리는 상기 식(2)에 따라, 그 클래스 내의 최소 버퍼 점유율으로부터 송신원 UE들 중 하나의 버퍼 점유율의 거리를 산출한다. 따라서, 평균값 산출부(74) 및 최소값 산출부(76)의 결과값들은 각 송신원 UE에 대한 평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리에 각각 해당한다.
평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리는 멀티플렉서(78)로 공급된다. 각 멀티플렉서(78)는, 송신원 UE들 중 하나에 대한 평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리를 그 UE로 송신될 제어 채널로 멀티플렉스한다. 그 후, 다양한 제어 채널들은 확산기(80)에 의해 채널화 코드가 부여되며, 송신기(82), 듀플렉서(62) 및 안테나(61)에 의해 송신원 UE로 송신된다.
(제2 실시예)
제1 실시예에 있어서, 버퍼 점유율은, TTI 또는 아주 적은 TTI일 수 있는 소프트 핸드오버 이벤트마다 각 송신원 유저 장치로부터 기지국으로 송신된다. 그러나, 어떤 환경에서는 아주 적은 TTI마다 레포팅되는 경우라도, 점유되는 채널 자원 들 때문에 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 기지국은 스케쥴링 이벤트마다 버퍼 점유율을 기지국으로 송신하기 보다는, 특정 UE로부터 얼마나 많은 패킷을 수신했는지에 대한 그 자신의 정보와 함께, 호출 개시 시에 기지국에 송신된 정보에 기초하여 버퍼 점유율들을 측정한다.
본 실시예에 있어서, 각 UE는 패킷 호출 개시 시에 송신될 패킷 데이터의 양을 판정할 수 있다고 가정한다. 그 후, 각 UE는 이 값을 기지국에 송신한다. 통신이 더 진행됨에 따라, 기지국은 이들 수신된 값들에 기초하여, 각 UE의 버퍼 내에 남아 있는 데이터량, 및 각 UE로부터 수신된 패킷의 수를 측정한다. 그 후, 이에 따라 얻어진 측정값은, 제1 실시예에서와 같이 평균값들로부터의 거리 및 최소값들로부터의 거리를 판정하는 데 이용된다.
제2 실시예에 있어서, 평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리는, 제1 실시예에서와 동일한 방식으로 업링크 스케쥴링에 이용하기 위해 UE로 송신된다. 따라서, 이 레포팅 프로세스는 기지국으로부터 유저 장치로의 정기적인 송신을 여전히 필요로 한다. 그러나, 본 실시예들은 데이터가 유저 장치들로부터 기지국으로 송신되고 있는 상황에 관련된 것이기 때문에, 레포팅 프로세스를 위한 다운링크 시에 추가적인 송신은 문제가 되지 않는다.
제2 실시예에 있어서의 유저 장치는, 버퍼 점유 산출부(14)를 대신하여, 패킷 호출의 개시 시에, 호출 시의 총 패킷 수를 제어 채널로 삽입하는 패킷 인디케이터의 총 수가 제공된다는 점을 제외하고는, 도 2에 나타낸 것과 유사하다.
도 5는 제 2 실시예에 있어서의 기지국의 부분들을 나타낸다. 도 4에 나타 낸 기지국에 있어서와 동일한 이들 부분들에는 동일한 참조 부호가 부여되며, 상세한 설명은 생략한다. 도 5를 참조하면, 각 디멀티플렉서(84)는, 패킷 호출 개시 시에 송신원 UE들 중 하나에 의해 송신되는 패킷 값의 총 수를 분리한다. 이들 값들은 호출 길이 인디케이터(86)에 저장된다. 수신처 UE로의 제3자 송신을 위한 데이터 패킷은 버퍼(88)에 출력되며, 하나의 버퍼는 각 수신처 UE에 대해 제공된다.
각 소프트 핸드오버 이벤트에 대해, 현 패킷 호출 시에 각 UE로부터 수신된 패킷의 수는, 버퍼(88)로부터 패킷 수를 수신한 인디케이터(90)로 출력된다. 호출 길이 인디케이터(86) 및 패킷 수를 수신한 인디케이터(90)의 출력값은 버퍼 점유율 측정부(92)로 공급된다. 이들 장치들의 각각은 송신원 UE들 중 하나에 대한 버퍼 점유율을 측정한다. 이는, 예컨대, 상기 UE에 대한 호출 시에 패킷의 총 수로부터 수신된 패킷의 수를 감산함으로써 얻어진다. 만약 원한다면, 예상되는 UE 버퍼의 충진 속도도 고려되어질 수 있다.
버퍼 점유율 측정부(92)의 출력값들은 각 송신원 UE 대해 측정된 버퍼 점유율들이다. 이들 값들은 평균값 산출부(94)로부터의 거리 및 최소값 산출부(96)로부터의 거리에 공급된다. 이들 장치들은 도 4를 참조하여 전술한 장치들 74 및 76과 유사한 방식으로, 각 클래스에 대해 평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리를 산출한다. 따라서, 평균값 산출부(94)로부터의 거리 및 최소값 산출부(96)로부터의 거리의 출력값은, 각 송신원 UE에 대한 각각 평균값으로부터의 측정 거리 및 최소값으로부터의 측정 거리이다.
이에 따라 산출된 평균값으로부터의 거리 및 최소값으로부터의 거리는, 상기 UE에 송신되어야 할 제어 채널로 멀티플렉스되는 곳인 멀티플렉서(78)로 공급된다. 그 후, 도 4를 참조하여 전술한 것과 동일한 방식으로 다양한 제어 채널들이 송신원 UE로 송신된다.
만약 원한다면, 제1 실시예와 제2 실시예의 결합이 이용될 수도 있다. 예를 들면, 어떤 송신원 UE는 제1 실시예를 이용하여 일정 간격을 두고 그 버퍼 점유율을 레포팅할 수 있지만, 다른 송신원 UE는 제2 실시예를 이용하여 기지국에서 그 버퍼 점유율을 측정할 수 있다. 각 UE는, 예컨대 채널 환경에 따라 하나의 기술에서 다른 기술로 절환할 수 있다.
(예)
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 있어서의 소프트 핸드오버 메카니즘의 동작예를 설명한다. 본 예에 있어서, 소프트 핸드오버는 앞에서 참조한 "Virtually centralized uplink scheduling" 이라는 명칭의 동시 계류중인 영국 특허 출원에 개시된 스케쥴링 메카니즘과 같이, 업링크 스케쥴링 메카니즘과 결합될 수 있다.
도 6을 참조하면, 송신원 UE A는 그 데이터 패킷을 수신처 UE A로 전달하기 위해 2개의 가능성 있는 초이스들을 측정한다. 노드-B1은 송신원 UE들 A, B, C, D를 서브할 수 있다고 가정한다. 송신원 UE들 A, E, F, G는 노드-B2에 의해 서브될 수 있다. UE A는 유사 무선 채널 환경과 노드-B1 및 노드-B2 모두로부터의 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)을 경험하는 것으로 가정한다. 현 TTI 또는 업링크 스케쥴링 이벤트에 대해, 송신원 UE는 자신의 데이터 버퍼의 최대 량의 85%를 갖는다는 것을 알 수 있다. UE B에 대한 등가량은 20%이며, UE C에 대해서는 30%, UE D에 대해서는 10%이다. 노드-B2에 있어서, UE들 E, F 및 G에 대한 이들 값은 90%이다.
모든 송신원 UE는 유사 지연 허용성을 갖는 패킷 스트리밍 실시간 서비스(예컨대, 실시간 대화 영상)를 지원한다고 가정한다. 도 6에 있어서, Ci1는 평균값으로부터의 거리를 나타내며, Ci2는 노드-Bi로부터 수신된 최소값으로부터의 거리를 나타낸다. UE A는 자신의 버퍼 내의 데이터량이 노드-B1에 의해 서브되는 모든 UE의 평균값보다 훨씬 상회함을 나타내는 C11=49를 수신했음을 알 수 있다. 또한, UE A는 노드-B1에 의해 서브되는 UE로부터 최소 버퍼 데이터를 갖는 UE와 멀리 떨어져 있음을 의미하는 C12=75를 수신한다. 동시에, UE A는 노드-B2로부터 C21= -3.75 및 C22=0의 값을 수신한다. 이들 두 값을 확인함으로써, 송신원 UE A는 버퍼가 85% 채워져 있더라도, 노드-B2에 의해 서브되는 모든 송신원 UE들 중에서 여전히 최소 버퍼 길이를 갖는 것으로 인식한다. 송신원 UE A는, 만약 노드-B2를 선택한다면, 이미 버퍼들이 채워진 송신원 UE들 E F 및 G로부터 치열한 경합에 직면할 것으로 추정한다. 이는 패킷 전송 지연 및 심한 트래픽 정체를 야기할 것이다. 그러나, 만약 UE A가 노드-B1을 선택하면, 업링크 시에 정체와 경합이 완화될 것이다. 또한, 이는 UE A에 대해 간섭이 더 줄어든 것을 의미할 것이다. 이들 평가 및 송신원 UE A가 두 기지국과 유사한 무선 환경을 경험한다는 사실을 고려하여, 노드-B1을 활성 기지국으로서 선택한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 있어서, 송신원 UE는, 기지국에 의해 서브되는 셀 또는 섹터 내의 무선 채널들에 대해 현존하는 경합의 양 및 패킷 데이터 정체의 관점에서, 주어진 기지국에 의해 서브되는 다른 UE들과 비교하여 자신의 상황에 대한 인식이 이루어진다. 이 정보를 활성 그룹 내의 모든 활성 기지국으로부터 송신원 UE들에 대해 이용가능하게 함으로써, 또한 그 UE들로 하여금 이 정보와 소프트 핸드오버 스레숄드를 결합가능하게 함으로써, 더욱 효율적인 소프트 핸드오버가 이루어진다. 정체 신뢰 버퍼(congestion credit buffer)로부터 유래된 신뢰 이력(credit history)은 UE로 하여금, 임의의 특정 활성 기지국 또는 후보 기지국에 의해 서브되는 모든 송신원 UE들 중에서 무선 채널들에 대한 경합 및 패킷 데이터 정체의 트렌드를 조사가능하게 한다. 이러한 방식에 의해, UE는, 예를 들어 그 기지국에 대한 트래픽 정체가 증가함으로 인해, 활성 소프트 핸드오버 그룹으로부터 누락될 장래의 가능한 후보에 대한 예견이 가능하다. 만약, 하나의 기지국으로부터 신뢰 이력들을 수신한다면, 설상가상으로, 송신원 UE는 이 기지국이 과도하게 정체되고 있는 것으로 파악할 것이고, 패킷 데이터를 더 효율적이고 신속하게 운용할 수 있는 다른 후보 기지국에 의해 대체될 것이다. 그 결과, 실시간 대화 영상 서비스 등의 연속 실시간 스트리밍 서비스에 대해 향상된 QoS 및 저감된 지연을 가능하게 할 무선 패킷 통신에 대해 더 효율적인 소프트 핸드오버 메카니즘이 된다. 기지국들의 활성 그룹에 대한 결정에 있어서, 기지국들로부터 수신된 값뿐만 아니라, 후보 기지국과 송신원 UE 간의 무선 채널에 관해 이용가능한 정보도 포함되어 있다. 이는 패킷-정체-중심의 소프트 핸드오버를 가능하게 한다. 그 결과, 트래픽 부하와 무선 채널 환경 간에 균형이 효과적으로 이루어진다. 송신된 데이터량 을 레포팅 프로세스의 일부로서 최소화시키기 위해, 이 레포트는 UE에 의해 수 밀리세컨드마다 송신 또는 수신될 수 있으며, 예컨대, 2 바이트(16비트)만으로 나타낼 수 있다.
(다른 실시예들)
RNC는 이미 트래픽 부하의 성질에 대한 개념을 갖고 있다. 이는 RNC가 전체 셀룰러 영역에 대해 갖는 글로벌 정보 및 개괄적인 관점이다. RNC 내에 다른 가능성이 이미 존재한다는 사실뿐만 아니라, 이러한 이용가능한 정보라는 관점에서, 최종 소프트 핸드오버 결정을 RNC에 남겨 두는 것이 바람직할 수 있다. 만약, 이러한 경우에 해당하고, 또한 RNC에서의 정보 갱신의 느린 페이스 및 다운링크 스케쥴링 타이밍에 대한 그 타이밍 불일치가 허용가능 범위 내에 있고, 또한 업링크 정체 신뢰도 값을 더 높은 레이어(layer)로 전송하기 위해 필요한 통신과 추가 네트워크-레이어 오버헤드 산출이 RNC에 의해 제공될 수 있는 경우라면, 대안적인 접근 방식은 업링크 다중 정체 신뢰도 값을 RNC로 송신하는 것이다. 그 결과, 업링크 정체-중심의 가상 중심 패킷 업링크 스케쥴러(virtully centralised packet uplink scheduler)와, 최종 소프트 핸드오버 결정이 RNC에 의해 이루어지고 있는 소프트 핸드오버의 결합을 가져온다. 그러나, 이 혼성 프로세스에 관련된 산출들의 주요 부분들은 기지국 및 송신원 UE에 속해 있는 프로세서들 중에 분포되어 있다. 이 경우, RNC는 이에 대해 이용가능한 업링크 다중 정체 신뢰도 값을 고려함으로써, Cell_Up 및 Cell_Down 명령들을 판정하고 소프트 핸드오버를 결정할 수 있을 것이다.
전술한 다양한 실시예들은, 예컨대 디지털 신호 프로세서, 또는 임의의 다른 프로세서 타입 등의 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 그러한 모듈의 프로그래밍은 다양한 기능들의 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 당업자라면, 그러한 모듈은 임의의 적절한 프로그래밍 언어를 사용하여 임의의 적절한 프로세서 상에서 프로그램화될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 또는, 전술한 기능들의 전부 또는 일부가 전용 하드웨어를 이용하여 실현될 수도 있다. 본 발명은 순전히 예로써 기술되었으며, 세부적인 변경들은 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 평균값들로부터의 거리 및 최소값들로부터의 거리를 각 유저 장치에 송신하는 대신, 기지국은 각 기지국으로 언제 송신할지, 또한/또는 어느 정도의 속도로 송신할지를 나타내는 신호들을 송신할 수 있다. 본 발명은 TDMA(Time Division Multiple Access), FDM(Frequency Division Multiplexing), 혼성 TDMA/CDMA, 또는 임의의 다른 적절한 멀티플렉싱 기술 등의 CDMA 이외의 멀티플렉싱 기술들에 의해 이용될 수 있다.

Claims (33)

  1. 소프트 핸드오버중에 이용하기 위한 활성 기지국 - 상기 기지국은 복수의 유저 장치로부터 데이터를 수신함 - 을 선택하는 방법으로서:
    각 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하는 단계;
    유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치들의 데이터 버퍼들에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시(relative indicator)를 얻기 위해 유저 장치들의 데이터 버퍼들 내의 데이터량을 비교하는 단계; 및
    상기 상대적 표시에 기초하여 활성(active) 기지국으로서의 기지국을 선택하는 단계
    를 포함하는 활성 기지국 선택 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상대적 표시는 유저 장치의 버퍼가 평균값에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시인 활성 기지국 선택 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상대적 표시는 유저 장치의 버퍼가 최소값에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시인 활성 기지국 선택 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    각 유저 장치에 대해 복수의 상대적 표시가 획득되는 활성 기지국 선택 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 기지국에 의해 행해지는 활성 기지국 선택 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    각 유저 장치에 대한 그(또는 각각의) 상대적 표시를 기지국으로부터 그 유저 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 활성 기지국 선택 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기지국 선택 단계는 유저 장치에 의해 행해지는 활성 기지국 선택 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기지국 선택 단계는 무선 네트워크 컨트롤러에 의해 행해지는 활성 기지국 선택 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    유저 장치가 자신의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하고, 그 데이터량의 표시를 기지국에 송신하는 활성 기지국 선택 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    유저 장치가 송신되어야 할 전체 데이터량의 표시를 기지국으로 송신하며, 상기 기지국은 상기 전체 데이터량, 및 상기 유저 장치로부터 기지국에 의해 이미 수신된 데이터량의 표시에 기초하여, 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하는 활성 기지국 선택 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    그(또는 각각의) 상대적 표시의 이력(history)에 기초하여, 기지국이 활성 기지국으로서 선택되는 활성 기지국 선택 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    부가적으로 무선 채널 환경의 측정값에 기초하여, 기지국이 활성 기지국으로서 선택되는 활성 기지국 선택 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    무선 채널 환경의 이력에 기초하여, 기지국이 활성 기지국으로서 선택되는 활성 기지국 선택 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기지국 선택 단계는 유저 장치에 의해 행해지며, 상기 방법은 선택된 기지국의 표시를 유저 장치로부터 기지국들로 송신하는 단계를 더 포함하는 활성 기지국 선택 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    그(또는 각각의) 상대적 표시에 따라 업링크 송신을 스케쥴링하는 단계를 더 포함하는 활성 기지국 선택 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    각 유저 장치는, 그 유저 장치에 대한 그(또는 각각의) 상대적 표시에 기초하여, 데이터를 기지국으로 송신할 때의 속도 및/또는 시기를 결정하는 활성 기지국 선택 방법.
  17. 복수의 유저 장치로부터 데이터를 수신하기 위한 기지국으로서:
    각 유저 장치의 데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하기 위한 수단;
    유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치들의 데이터 버퍼들에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시를 얻기 위해 유저 장치들의 데이터 버퍼들 내의 데이터량을 비교하기 위한 수단;
    상기 상대적 표시를 송신하기 위한 수단;
    상기 기지국이 유저 장치에 대한 활성 기지국으로서 선택되었는지 여부를 나타내는 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    상기 기지국이 활성 기지국으로서 선택된 경우에 그 유저 장치에 대해 채널을 할당하기 위한 수단
    을 포함하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 상대적 표시는 유저 장치의 버퍼가 평균값에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시인 기지국.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 상대적 표시는 유저 장치의 버퍼가 최소값에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 표시인 기지국.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 비교 수단은 각 유저 장치에 대해 복수의 상대적 표시를 생성하도록 배치되어 있는 기지국.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 송신 수단은 각 유저 장치에 대한 그(또는 각각의) 상대적 표시를 기지국으로부터 상기 유저 장치로 송신하는 기지국.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 송신 수단은 그(또는 각각의) 상대적 표시를 무선 네트워크 컨트롤러로 송신하도록 배치되어 있는 기지국.
  23. 유저 장치로서:
    데이터 버퍼;
    송신되어야 할 데이터의 양에 관련된 정보를 기지국으로 송신하기 위한 수단;
    상기 유저 장치의 데이터 버퍼가 다른 유저 장치들의 데이터 버퍼들에 비해 얼마나 채워져 있는지를 나타내는 상대적 표시를 기지국으로부터 수신하기 위한 수단; 및
    상기 상대적 표시에 기초하여 그 기지국을 활성 기지국으로서 선택하기 위한 수단
    을 포함하는 유저 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    데이터 버퍼 내의 데이터량을 판정하기 위한 수단을 더 포함하되,
    상기 송신되어야 할 데이터의 양에 관련된 정보는 그 데이터 버퍼 내의 데이터량에 대한 표시인 유저 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    호출 시에 송신되어야 할 데이터량을 판정하기 위한 수단을 더 포함하되,
    상기 송신되어야 할 데이터의 양에 관련된 정보는 그 호출 시에 송신되어야 할 데이터량에 대한 표시인 유저 장치.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 수신 수단은 기지국으로부터 복수의 상대적 표시를 수신하도록 배치되어 있는 유저 장치.
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    그(또는 각각의) 상대적 표시의 이력을 저장하기 위한 수단을 더 포함하되,
    상기 선택 수단은, 그(또는 각각의) 상대적 표시의 이력에 기초하여, 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하도록 배치되어 있는 유저 장치.
  28. 제23항 내지 제27항에 있어서,
    상기 선택 수단은, 부가적으로 무선 채널 환경의 측정값에 기초하여, 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하도록 배치되어 있는 유저 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    무선 채널 환경의 이력을 저장하기 위한 수단을 더 포함하되,
    상기 선택 수단은, 무선 채널 환경의 이력에 기초하여, 활성 기지국으로서의 기지국을 선택하도록 배치되어 있는 유저 장치.
  30. 제23항 내지 제29항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    선택된 기지국의 표시를 송신하기 위한 수단을 더 포함하는 유저 장치.
  31. 제23항 내지 제30항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    그(또는 각각의) 상대적 표시에 따라 업링크 송신을 스케쥴링하기 위한 수단을 더 포함하는 유저 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 스케쥴링 수단은, 그(또는 각각의) 상대적 표시에 기초하여, 데이터가 기지국으로 송신될 때의 속도 및/또는 시기를 결정하도록 배치되어 있는 유저 장치.
  33. 제17항 내지 제22항 중 어느 하나의 기지국과 제23항 내지 제32항 중 어느 하나의 기지국을 포함하는 통신 시스템.
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