KR20060082734A

KR20060082734A - 이동통신 시스템에서 버퍼 상태 보고를 효율적으로 하는방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060082734A
Application number: KR1020050003453A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 이국희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-07-19

Abstract

본 발명은 상향 링크를 통해 패킷 데이터를 전송하는 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 사용자 단말(UE)이 버퍼 상태를 보고하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 일정조건이 충족될 경우에만 사용자 단말의 버퍼 상태를 주기적으로 보고하도록 하여, 버퍼 상태 보고에 소요되는 전송 자원의 양을 최소화하고, 버퍼 상태 보고를 신속하게 하는 방법을 제시한다.

WCDMA, UPLINK PACKET DATA SERVICE, E-DCH, EUDCH, Buffer Status Report

Description

이동통신 시스템에서 버퍼 상태 보고를 효율적으로 하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REPORTING BUFFER STATUS OF UE IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도 1a는 기지국 제어 스케줄링을 사용하지 않는 경우 기지국의 상향링크 무선자원의 변화를 나타낸 도면.

도 1b는 기지국 제어 스케줄링을 사용하는 경우 기지국의 상향링크 무선자원의 변화를 나타낸 도면.

도 2는 상향링크 패킷 전송을 수행하는 사용자 단말과 기지국을 도시한 도면.

도 3은 상향링크 패킷 전송을 수행하기 위해 사용자 단말과 기지국간에 송수신되는 정보들을 도시한 도면.

도 4는 상향링크를 지원하는 단말의 구조를 도시한 도면.

도 5a는 종래기술에 따른 주기적인 버퍼 상태 보고 방식의 문제점을 도시한 도면.

도 5b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주기적인 버퍼 상태 보고 방식을 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어 신호 흐름을 설명한 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타낸 흐름도.

본 발명은 상향링크를 통해 패킷 데이터를 전송하는 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 사용자 단말이 버퍼 상태를 효율적으로 보고하는 방식에 관한 것이다.

비동기 광대역 부호분할다중접속(Wideband Code Division Multiple Access: 이하 "WCDMA"라 한다.) 통신시스템은 향상된 역방향 전용 채널(Enhanced Uplink Dedicated CHannel; 이하 "E-DCH" 또는 "EUDCH"라 한다.)을 사용한다. 상기 E-DCH는 비동기 부호분할다중접속 통신시스템에서 역방향 통신에 있어서 패킷 전송의 성능을 개선하기 위해 제안된 채널이다.

E-DCH를 지원하는 이동통신 시스템은 기지국 스케쥴링(Node B-controlled scheduling) 기법과 복합 재전송(Hybrid Automatic Retransmission Request, 이하 "HARQ"라 한다) 기법을 사용하여 역방향 전송의 효율성을 극대화한다. 상기 기지국 스케줄링 기법은 기지국(Node B)이 사용자 단말(User Equipment: UE)들의 채널 상황과 버퍼 상태를 보고 받고, 상기 수신된 정보를 바탕으로 상기 UE들의 역방향 전 송을 제어하는 것이다. 기지국은, 채널 상황이 양호한 UE들에게는 대량의 데이터 전송을 허용하고, 채널 상황이 열악한 UE들에 대한 데이터 전송양을 최소화함으로써 제한된 역방향 전송 자원의 효율적인 사용을 도모한다. 또한, HARQ 기법은 UE와 기지국 사이에 HARQ를 실행함으로써 전송 출력 대비 전송 성공율을 높인다. 상기HARQ 기법을 통해 기지국은, 전송 도중 오류가 발생한 데이터 블록을 폐기하지 않고 재전송된 데이터 블록과 소프트 컴바이닝(soft combining)을 수행함으로써, 데이터 블록의 수신 성공 확률을 높인다.

상향링크에서는 복수 개의 사용자 단말(UE)들이 송신하는 신호들 상호간에 직교성이 유지되지 않아 상호간의 간섭신호로 작용한다. 이로 인해 상기 기지국이 수신하는 상기 상향링크 신호들의 개수가 증가할수록 특정 UE가 전송하는 상향링크 신호에 대한 간섭신호의 양도 증가한다. 따라서, 특정 UE가 전송하는 상향링크 신호에 대한 간섭신호의 양이 증가할수록 상기 기지국의 수신성능은 저하된다. 이로 인해 상기 기지국은 전체 수신 성능을 보장하면서 수신할 수 있는 상향링크 신호의 양을 제한한다. 기지국의 무선자원은 하기의 <수학식 1>과 같이 표현된다.

RoT = Io/No

상기 Io는 상기 기지국의 전체 수신 광대역 전력 스펙트럼 밀도(Power spectral density)이며, 상기 No는 기지국의 열잡음 전력 스펙트럼 밀도를 나타낸다. 따라서 상기 ROT는 상기 기지국이 상향 링크에서 상기 E-DCH 패킷 데이터 서비스를 위해 할당할 수 있는 무선자원이 된다.

도 1a와 도 1b는 기지국에서 할당할 수 있는 상향링크 무선 자원의 변화를 보이고 있다.

상기 도 1a와 도 1b에서 보이고 있는 바와 같이 상기 기지국이 할당할 수 있는 상향링크 무선자원은 인접 셀 간의 간섭(Inter-cell interference, 이하 'ICI'라 한다. 101, 113), 음성 트래픽(Voice traffic 102, 112), E-DCH 패킷 트래픽들(103, 111)의 합으로 나타낼 수 있다. 상기 도 1a는 기지국 스케쥴링을 사용하지 않는 경우 상기 총 ROT(Total ROT)의 변화를 나타낸다. 상기 E-DCH 패킷 트래픽에 대해 스케쥴링이 이루어지지 않기 때문에 복수 개의 UE들이 동시에 높은 데이터 레이트를 사용하여 상기 패킷 데이터를 전송하는 경우 총 ROT는 목표 ROT(Targer ROT)보다 높은 레벨이 될 수 있다(105, 106, 107). 이와 같은 경우 상기 상향링크 신호의 수신성능은 저하된다.

도 1b는 기지국 스케쥴링을 사용하는 경우 상기 총 ROT의 변화를 나타낸다. 상기 기지국 스케쥴링을 사용하는 경우 기지국은 상기 복수 개의 UE들이 동시에 높은 데이터 레이트를 사용하여 상기 패킷 데이터를 전송하는 것을 방지한다. 즉, 상기 기지국 스케쥴링은 특정 UE에게 높은 데이터 레이트를 허용하는 경우 다른 UE들에게는 낮은 데이터 레이트를 허용함으로서 상기 총 ROT가 상기 목표 ROT이상으로 증가하는 것을 방지한다.

특정 UE의 데이터 레이트가 높아지면 상기 기지국이 상기 UE로부터 수신하는 수신 전력이 커지게 된다. 따라서, 상기 UE의 ROT는 상기 총 ROT에서 많은 부분을 차지하게 된다. 반면, UE의 데이터 레이트가 낮아지면 상기 기지국이 상기 UE로부 터 수신하는 수신 전력이 작아지게 된다. 따라서, 상기 UE의 ROT는 상기 총 ROT에서 적은 부분을 차지하게 된다. 상기 기지국은 상기 데이터 레이트와 무선자원간의 관계, 상기 UE가 요청하는 데이터 레이트를 고려하여 상기 E-DCH 패킷 데이터에 대한 기지국 스케줄링을 수행한다.

상기 기지국은 상기 E-DCH를 사용하는 UE들의 요청 데이터 레이트, 버퍼 상태 또는 채널 상황 정보를 활용하여 상기 각 UE별로 E-DCH 데이터 전송 가능 여부를 통보하거나, 상기 E-DCH 데이터 레이트를 조정하기 위해 상기 기지국 스케쥴링을 수행한다. 상기 기지국 스케쥴링은 기지국이 E-DCH 통신을 수행하는 단말들의 채널 상황과 버퍼 상태를 바탕으로, 각 단말에게 RoT를 분배하는 동작이라 볼 수 있다.

도 2는 상향링크 패킷 전송을 수행하는 사용자 단말과 기지국을 도시한 것이다.

상기 도 2에 따르면, UE들(201, 202, 203, 204)은 기지국(200)과의 거리에 따라 서로 다른 역방향 채널의 송신 전력으로 상향링크 패킷 데이터를 송신하고 있다. 상기 기지국(200)으로부터 가장 멀리 있는 상기 UE(204)는 가장 높은 역방향 채널의 송신 전력(224)으로 패킷 데이터를 송신하며, 상기 기지국(200)으로부터 가장 가까이 있는 상기 UE(202)는 가장 낮은 역방향 채널의 송신 전력(222)으로 상기 패킷 데이터를 송신한다. 상기 기지국(200)은 총 ROT를 유지하면서 다른 셀에 대한 ICI를 줄이면서 상기 이동통신 시스템의 성능을 향상시키기 위해 상기 역방향 채널의 송신 전력의 세기와 상기 데이터 레이트를 반비례하도록 스케줄링 할 수 있다. 따라서 기지국(200)은, 역방향 채널의 송신 전력이 가장 높은 UE에 대해서는 작은 전송 자원을 할당하고, 상기 역방향 채널의 송신 전력이 가장 낮은 UE에 대해서는 많은 전송 자원을 할당해서 총 ROT를 효율적으로 유지한다.

도 3은 UE가 기지국으로부터 E-DCH 패킷 데이터 전송을 위한 전송 자원을 할당 받고, 상기 할당된 전송 자원을 이용하여 상기 패킷 데이터를 전송하는 동작을 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 303단계에서 상기 기지국(300)과 셀(301)과 상기 UE(302)사이에 E-DCH를 설정한다. 셀은 실질적인 무선 자원을 제공하며, 기지국은 상기 셀을 제어한다. 하나의 기지국에는 다수의 셀이 연결될 수 있다.

상기 303단계는 전용 전송채널(Dedicated Transport Channel)을 통한 메시지들의 송수신 과정을 포함한다. 상기 E-DCH를 설정한 상기UE(302)는 304단계에서 상기 기지국(300)으로, 필요한 전송 자원에 관한 정보와 상향링크 채널 상황에 대한 정보들을 전송한다. 상기 정보에는 상기 UE(302)가 전송하는 상향채널 송신전력과 상기 UE(302)의 송신전력 마진, 단말의 버퍼 상태 정보 등이 있다.

상기 정보를 수신한 상기 기지국(300)은 상기 상향채널의 송신전력과 실제 측정된 수신전력을 비교하여 순방향 채널 상황을 추정한다. 즉, 상기 상향채널 송신전력과 상향채널 수신전력의 차이가 작으면 역방향 채널 상황은 양호하며, 상기 송신전력과 수신전력의 차이가 많으면 역방향 채널 상황은 불량하다. 상향링크 채널상황을 추정하기 위해 상기 UE가 송신전력 마진을 전송하는 경우에는 상기 송신전력 마진을 이미 알고 있는 UE의 가능한 최대 송신전력에서 빼 줌으로서 상기 기 지국(300)은 상기 상향링크 송신전력을 추정한다. 상기 기지국(300)은 상기 추정한 상기 UE의채널 상황과 상기 UE(302)의 버퍼 상태 정보를 이용하여 상기 UE의 상향링크 패킷 채널을 위한 가능한 전송 자원을 결정한다.

상기 결정된 전송 자원은 304단계에서 상기 UE(302)로 통보된다. 이때 전송 자원은 전송할 수 있는 데이터의 크기, 즉 전송율이 될 수도 있고, 사용할 수 있는 전송 출력이 될 수도 있다.

상기 UE(302)는 상기 통보된 전송 자원으로 전송할 패킷 데이터의 크기를 결정하고, 306단계에서 상기 기지국(300)으로 상기 결정된 크기의 데이터를 전송한다. 이 때 E-DCH를 통해 전송되는 한 단위의 상기 패킷 데이터를 MAC-e PDU(Media Access Control-enhanced Protocol Data Unit)라고 하고, 상기 MAC-e PDU가 전송되는 물리채널을 E-DPDCH(EDCH-Dedicated Physical Data Channel)라고 한다.

앞서 언급한 바와 같이 기지국의 스케줄링을 수행하기 위해서는, 기지국은 단말의 버퍼 상태를 인지하고 있어야 한다. 이를 위해 단말은 버퍼 상태를 보고한다. 버퍼 상태 보고를 어떤 시점에 수행할지에 대해서는 아직 결정된 바가 없으며, 주기적인 버퍼 상태 보고가 거론되고 있다.

상기 버퍼 상태를 주기적으로 보고할 경우, 버퍼의 상태 변화를 즉각 보고할 수 없을 뿐만 아니라, 버퍼 상태 보고를 할 필요가 없는 상황에서도 버퍼 상태 보고를 함으로써, 전송 자원을 비효율적으로 사용하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 상향 링크를 지원하는 이동통신 시스템에서 단말이 버퍼 상태를 효율적으로 보고하는 방법을 제공한다.

이하 본 발명이 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 후술되는 본 발명의 주요한 특징은 상향링크 패킷 데이터 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 상기 상향링크 패킷 데이터 서비스를 위한 제어정보를 상향링크 패킷 데이터의 일부로서 송수신하는 것이다. 이하 본 명세서에서 상기 상향링크 패킷 데이터 서비스를 설명함에 있어서 제3 세대 이동통신의 하나인UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)의 E-DCH(Enhanced Uplink Dedicated CHannel)를 이용할 것이다. 그러나 본 발명이 상기와 같은 시스템과 표준으로 한정되는 것은 아니며, 오히려 후술되는 설명이 적용 가능한 모든 종류의 통신 시스템으로 이해되어야 함은 물론이다.

UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UMTS Terrestrial Radio Access Network: 이하 UTRAN이라 칭함)는, 복수의 셀들로 구성되는 기지국(Node B)들과 상기 기지국들과 셀들의 무선자원을 관리하는 무선망 제어기(Radio Network Controller: 이하 RNC라 칭함)로 구성된다.

도 4는 E-DCH를 지원하는 단말의 구조를 도시한다.

도 4를 참조하면, 단말(402)에는 무선링크제어(Radio Link Control: RLC) 계층(405a 내지 405c, 407a 및 407b)과 상기 RLC 계층(405, 407)에서 전달된 데이터들에 다중화 정보를 삽입하는 C/T 다중화부(Control and Traffic mux)(410a, 410b)와 MAC-e/es(Media Access Control for E-DCH/Serving RNC) 계층(420)이 구비된다.

상기 RLC 계층(405,407)의 RLC 개체들은 로지컬 채널 또는 무선 베어러 별로 구성되며, 상위 계층에서 발생한 데이터를 버퍼에 저장하고, 상기 상위 계층에서 발생한 데이터를 무선 계층에서 전송하기에 적합한 크기로 분할하거나 연접한다. 또한 RLC개체들은 버퍼의 상태를 MAC-e/es 계층(420)의 E-DCH제어부(E-DCH Control Block)(425)에 보고한다. 참고로, 상기 무선 베어러는 특정 어플리케이션의 데이터를 처리하기 위해 구성되는 RLC 개체과 상위 계층 개체의 집합을 지칭하는 용어이며, 로지컬 채널은 RLC 계층과 MAC 계층 사이의 논리적 채널로 무선 베어러 하나 당 하나의 로지컬 채널이 구성된다.

C/T 다중화부(410)는 상기 RLC 계층(405)에서 전달된 데이터에 다중화 정보를 삽입한다. 상기 다중화 정보는 로지컬 채널의 식별자가 될 수 있으며, 수신측은 상기 식별자를 참조해서 수신한 데이터를 적절한RLC 계층으로 전달한다. 상기 C/T 다중화부(410)는 MAC-d 계층이라고도 한다.

하나의 C/T 다중화부(410a 또는 410b)에서 출력되는 데이터들을 MAC-d 플로우(415)라고 하는데, MAC-d 플로우(415)는 로지컬 채널들을 요구 서비스 품질(Quality of Service: QoS)에 따라 분류한 것이다. 동일한 서비스 품질을 요구하는 로지컬 채널들의 데이터는 동일한MAC-d 플로우로 분류되며, MAC-e/es 계층(420)은 MAC-d 플로우별로 특화된 서비스 품질을 제공할 수 있다. 상기 서비스 품질은 예를 들어, HARQ 재전송 횟수 또는 전송 출력 등으로 조정할 수 있다.

MAC-e/es 계층(420)은 E-DCH 제어부(425)와 다중화 및 일련번호 설정부(Multiplexing and TSN(Transmission Sequence Number) setting block)(430)와 HARQ 블록(HARQ entity)(435)으로 구성된다.

E-DCH 제어부(425)는 E-DCH와 관련된 제어정보를 생성한다. 상기 E-DCH 관련 제어정보로는 버퍼 상태(Buffer Status)나 역방향 전송 전력(Uplink Transmission Power) 과 관련된 정보들이 있다. 상기 정보들은 기지국이 스케줄링할 때 참조하며, E-DCH 패킷 데이터인 MAC-e PDU에 포함되어 전송된다.

E-DCH 제어부(425)는 MAC-e/es(420)와 연결된 RLC 개체들(405a, 405b, 405c, 407a, 407b)로부터 버퍼 상황을 보고받고, 이를 바탕으로 버퍼 상태 보고 (Buffer Status Report, 이하 'BSR'라 한다)를 만들어서, 다중화 및 일련번호 설정부(430)로 전달한다. 상기 BSR은 다중화 및 일련번호 설정부(430)에 의해서 E-DPDCH를 통해 노드 B로 전송된다. 상기 BSR은 RLC 계층 버퍼에 저장된 데이터의 양 혹은 데이터의 저장비율 등이 될 수 있다.

다중화 및 일련번호 설정부(430)는 상위 계층에서 전달된 데이터에 다중화 정보와 일련번호(Transmission Sequence Number)를 삽입해서 MAC-e PDU(Protocol Data Unit)를 만든다. HARQ 블록(435)은 MAC-e PDU의 HARQ 전송과 재전송을 제어한다. 상기 HARQ 블록(435)은 기지국(437)이 전송하는 인지신호(Acknowledge, 이하 'ACK'라 한다) 또는 부정적 인지 신호(Non-Acknowledge, 이하 'NACK'라 한다) 신호에 따라, MAC-e PDU의 전송과 재전송을 제어한다.

단말의 어느 한 RLC 개체에 데이터가 발생하면, 즉 RLC 계층의상위 계층으로부터 상기 RLC 개체의 버퍼로 데이터가 전달되면, 상기 RLC 개체는 이를 E-DCH 제어부(425)에 보고한다. 필요한 시점에서 E-DCH 제어부(425)는 상기 정보를 반영하여서 BSR을 구성한 뒤 노드 B로 전송한다.

노드 B의 스케줄러는 상기 BSR을 바탕으로 상기 단말에게 적절한 전송 자원을 할당한다. 전송 자원을 할당 받은 단말은 상기 전송 자원으로 전송할 수 있는 데이터의 양을 산출한 뒤, 상기 데이터 양에 맞춰 RLC 개체로부터 데이터를 전달받아서, MAC-e PDU를 구성한 뒤, 노드 B로 전송한다.

이와 같이 BSR은 스케줄링과 E-DCH 동작에 중요한 역할을 한다.

현재 BSR을 주기적으로 전송하는 방안이 논의 중이다. 그런데 주기적인 BSR 전송은 버퍼 상태를 보고할 필요가 없는 경우에도 BSR을 전송 한다는 점에서 비효율적이다.

도 5a는 버퍼 상태 보고가 주기적으로 진행되는 예를 설명한다. 여기서, x 축은 시간을, y 축은 버퍼 상태를 의미한다. 특정 시점에 T라는 주기를 가지도록 버퍼 상태 보고 방식이 설정되면, 단말은 주기 T 마다 BSR을 전송한다. 예를 들어 어떤 시점(505)에 BSR이 구성되면, 505에서 T만큼 지난 시점(510)에 BSR이 전송되고, 이 후 매 T 마다 BSR이 전송된다.

이는 버퍼에 데이터가 발생하더라도 다음 주기까지 버퍼 상태 보고를 연기하 는 결과를 초래한다. 예를 들어 시점 515에서 데이터가 발생하면, 상기 발생한 데이터는 즉각 보고되는 것이 아니라 다음 주기인 시점 520의 BSR을 통해 보고된다. 이는 지연에 민감한 데이터 처리에 악영향을 미친다.

그리고 버퍼에 보고할 데이터가 없을 때(510, 525)에도BSR이 전송됨으로써, 전송 자원을 비효율적으로 사용하는 결과가 초래된다. 버퍼 상태가 0이라는 정보는 노드 B 스케줄러의 스케줄링 동작에 아무런 영향을 미치지 않는다는 점에서, 무의미한 정보이기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 일정한 조건이 충족되는 경우에만 BSR을 주기적으로 전송하는 방식을 제시한다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 버퍼 상태가 0보다 큰 경우에만 BSR을 주기적으로 하는 방안을 제시한다. 즉 버퍼에 전송할 데이터가 있는 경우에만 버퍼 상태를 보고한다. 따라서, 지연에 민감한 데이터를 효율적으로 처리하도록 한다. 또한, 데이터가 있는 경우만 버퍼 상태를 보고하도록 함으로써 무선 자원을 효율적으로 사용하게 된다.

도 5b는 본 발명에 따라 버퍼 상태 보고를 수행하는 동작이다.

상기 도 5b를 참조하면, . 임의의 시점(555)에서 T라는 주기를 가지도록 버퍼 상태 보고 방식이 설정된다. 단말은 상기 시점(555)에서 T만큼 지난 시점(560)에 BSR을 전송하는 것이 아니라, 단말의 버퍼 상태가 0보다 큰 값을 가지는 시점(565)에 BSR을 전송한다. 그리고 이 후 버퍼 상태가 0보다 큰 상황에서는 T라는 주기로 BSR(570)을 전송한다.

단말은 BSR을 전송할 시점에 버퍼상태가 0이면 버퍼상태가 0보다 커질 때 (575)까지 BSR 전송을중지한다. 그리고 버퍼상태가 0보다 커지는 시점(580)에 다시 BSR 전송을 재개한다.

이처럼 본 발명은 버퍼상태가 0보다 크지는 시점에 주기적인 BSR 전송을 시작하고, 버퍼상태가 0일 때는 BSR 전송을 중지함으로써, 불필요한 BSR 전송을 방지하고, 새로운 데이터가 발생하면 버퍼 상태를 즉시 보고한다.

도 6에 본 발명의 실시예에 따른의 제어 신호 흐름과 단말의 동작을 간략하게 도시한다.

상기 도 6을 참조하면, RNC(610)는 E-DCH와 연결된 로지컬 채널의 종류 등을 감안해서, BSR 구성 정보를 결정한 뒤, 이를 단말(605)에게 전달한다(620). 상기 BSR 구성 정보로는 BSR 전송 주기가 있을 수 있다.

여기서, 상기 BSR 전송 주기는 E-DCH와 연결된 로지컬 채널이 처리하는 데이터의 성격을 감안해서 결정될 수 있다. 예를 들어 스트리밍 서비스와 같이 지연에 민감한 데이터를 처리하는 로지컬 채널에 대해서 상기 전송 주기는 짧은 값으로 설정된다. 반면에 파일 전송 프로토콜(File Transfer Protocol: FTP) 서비스와 같이 지연에 둔감한 데이터를 처리하는 로지컬 채널에 대해서는 상대적으로 긴 주기가 설정된다.

단말은 상기 BSR 구성 정보를 수신하면, 응답 메시지를 RNC로 전송한다(625).

이 후 단말은 버퍼에 최초로 데이터가 발생한 시점, 다시 말해서 버퍼상태가 0보다 커지는 시점(630)에 최초의 BSR을 전송하고, 이 후 상기 버퍼 보고 주기마다 BSR을 전송한다(635).

BSR은 E-DCH와 연결된 모든 RLC 개체의버퍼 상태의 총합을 나타낼 수도 있고(이하 설명의 편의를 위해서 'BSR 방식 1'로 명명한다), 개별적인 RLC 버퍼 상태를 나타낼 수도 있다(이하 'BSR 방식 2'로 명명한다).

BSR 방식 1에서는 BSR에 아래와 같은 정보들이 삽입된다.

1.1 BSR을 전송하는 시점에 데이터를 가지고 있는 RLC 개체들 중 가장 높은 우선 순위를 가지는 RLC 개체의 식별자

1.2 BSR을 전송하는 시점에 RLC 개체들에 저장되어 있는 데이터들의 총합

따라서, E-DCH를 통해 전송되는 데이터 들 중 일부, 예를 들어RRC 메시지나 VoIP 패킷 같은 데이터는 노드 B의 스케줄링을 받지 않고 전송될 수 있다. 이처럼 스케줄링을 받지 않고 전송되는 데이터에 대해서는 버퍼 상태를 보고할 필요가 없다. 그러므로, 상기 BSR 방식 1에서 버퍼 상태는 E-DCH와 연결된 RLC 개체들 중, 스케줄링이 필요한 데이터를 처리하는 RLC 개체들의 버퍼 상태의 총합을 의미한다. 이후 BSR 방식 1이나 BSR 방식 2와 관련된 설명들 중, RLC 개체들은 상기 스케줄링 필요한 데이터를 처리하는 RLC 개체들만을 의미한다.

BSR 방식 2에서는 BSR에 아래와 같은 정보들이 삽입된다.

2.1 BSR 전송을 촉발시킨 RLC 개체의 식별자

2.2 상기 RLC 개체에 저장되어 있는 데이터의 양

본 발명은 BSR 방식 1이나 방식 2에 상관없이 동작한다. 그러면 각 BSR 방식에 따라 단말이 BSR을 주기적으로 전송하는 방식을 예를 들어 아래에 설명한다.

단말에 로지컬 채널들이 하기의 <표 1>과 같이 구성되어 있으며, 로지컬 채널(Logical Channel: LCH)들에 <표 2>와 같은 데이터가 발생한다.

일 에로, 상기 0 msec에는 LCH 1의 RLC 개체에 최초로 100 바이트의 데이터가 발생하고 나머지 LCH 2, LCH 3은 데이터가 발생하지 않은 상태이다. 즉, 해당 RLC 개체들의 RLC 버퍼들이 비어 있는 상태이다.

그러면 BSR 방식 1에서는 0 msec에 LCH 1의 식별자와 100 바이트라는 정보를 BSR에 담아서 노드 B로 전송한다. BSR 전송 주기가 500 msec으로 설정되어 있다면, 단말은 다음 주기인 500 msec 시점에 새로운 BSR을 전송한다. 이 때 LCH 1에는 200 바이트, LCH 2에는 100 바이트, LCH 3에는 500 바이트의 데이터가 저장되어 있으며, 우선 순위가 가장 높은 LCH는 LCH 1이므로, BSR에는 LCH 1의 식별자와 800 바이트라는 정보가 담긴다. 그리고 1000 msec 시점에 또 다른 BSR이 만들어지고, 전송될 것이다.

다시 말해서, 상기 BSR 방식 1에서는 모든 RLC 개체들에 저장된 데이터의 총합이 0이 아니라면, 매주기마다 가장 높은 우선순위를 가지는 로지컬 채널의 식별자와 상기 RLC 개체들에 저장된 데이터의 총합을 보고한다.

참고로 상기 우선순위는 로지컬 채널이 구성될 때, RNC가 통보하는 1 ~ 8사이의 정수이며, 낮은 값을 가질수록 높은 우선순위를 가진다.

반면에, BSR 방식 2에서는, 각 로지컬 채널 별로 BSR 전송이 진행된다. 0 msec 시점에 LCH 1의 식별자와 100 바이트라는 정보를 BSR에 담아서 Node B로 전송한다. 그리고 상기 LCH에 대해 설정된BSR 전송 주기에 따라, 주기적으로 BSR을 전송한다. 예를 들어 LCH 1의 BSR 주기가 500 msec이라면, 500 msec 시점에 LCH1의 버퍼가 0이 아니라면 LCH 1의 버퍼 상태 정보를 담은 BSR이 다시 전송된다. 100 msec에 LCH 3에 500 바이트의 데이터가 발생하였으므로, 단말은 상기 시점에 LCH 3의 식별자와 500 바이트라는 정보를 BSR에 담아서 Node B로 전송한다. LCH 3의 BSR 전송 주기가 1000 msec이라면, 1100 msec 시점에 LCH 2의 버퍼가 0이 아니라면 LCH 2의 버퍼 상태 정보를 담은 BSR이 다시 전송된다. 200 msec에 LCH 2에 300 바이트 의 데이터가 발생하였으므로, 단말은 상기 시점에 LCH 2의 식별자와 300 바이트라는 정보를 BSR에 담아서 Node B로 전송한다. LCH 2의 BSR 전송 주기가 200 msec이라면, 400 msec 시점에 LCH 2의 버퍼가 0이 아니라면 LCH 2의 버퍼 상태 정보를 담은 BSR이 다시 전송된다.

다시 말해서, BSR 방식 2에서는 BSR이 RLC 개체 별로 진행되며, RLC 개체의 버퍼 상태가 0이 아니라면, 매 주기마다 BSR을 전송한다. 이 때 BSR 전송 주기는 로지컬 채널 별로 설정될 수 있다.

단말은 버퍼상태가 0이 되면, 버퍼상태가 다시 0보다 커지는 시점까지 BSR 전송을 중지한다. BSR 방식 1에서 버퍼 상태는EDCH 개체와 연결된 모든 RLC 개체들의 버퍼 상태의 총합을 의미하며, BSR 방식 2에서는 해당 RLC 개체의버퍼 상태만을 의미한다.

버퍼상태가 다시 0보다 커지면 단말은 주기적인 BSR 전송을 재개한다. BSR 방식 1에서 버퍼 상태는 E-DCH와 연결된 모든 RLC 개체들의 버퍼 상태의 총합을 의미하며, BSR 방식 2에서는 해당 RLC 개체의버퍼 상태만을 의미한다.

단말은 버퍼 상태가 0보다 커지면 BSR을 미리 정해진 주기에 따라 전송하고, 버퍼 상태가 0 이되면 BSR 전송을 중지하는 동작을, E-DCH가 해제될 때까지, 혹은 해당 로지컬 채널이 해제될 때까지 지속한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 BSR을 전송하는 단말 동작을 흐름도로 나타낸다.. 도 7은 BSR 방식 1이 사용되는 상황에서는 E-DCH와 연결된 모든 RLC 개체들에 대해서 공통적으로 한번만 적용되며, BSR 방식 2가 사용되는 상황에서는 E-DCH와 연결된 RLC 개체들 각 각에 대해서 개별적으로 적용된다.

상기 도 7를 참조하면, 단말은 RNC로부터 BSR 전송 주기를 전달받으면, 상기 값을 타이머 Timer_BSR에 입력한다(705). BSR 방식 1이 사용되는 경우에는, 즉 BSR이 모든 RLC 개체의버퍼 상태의 합을 보고하는 방식이라면, BSR 전송 주기는 하나만 존재하고, Timer_BSR도 하나만 존재한다. 반면에BSR 방식 2가 사용되는 경우에는, BSR 전송 주기는 로지컬 채널 별로 설정되므로, Timer_BSR 역시 로지컬 채널 별로 구성된다.

단말의 E-DCH 제어부는 RLC 개체들의 버퍼 상태를 감시해서 버퍼 상태가 0보다 큰지를 검사한다(710). 상기 버퍼 상태는 BSR 방식 1이 사용되는 상황에서는 모든 RLC 개체의 버퍼 상태의 합이며, BSR 방식 2가 사용되는 상황에서는 RLC 개체 각 각의 버퍼 상태이다.

만약 버퍼 상태가 0보다 커지면, 혹은 BSR이 설정된 시점에 이미 버퍼 상태가 0 보다 큰 상황이었다면 Timer_BSR을 구동시킨다(715).

반면에 상기 BSR방식 2가 사용되는 상황이라면, 상기Timer_BSR은 특정 로지컬 채널의 Timer_BSR을 의미한다.

단말은 BSR을 만들어서 Node B로 전송한다(720).

여기서, BSR 방식 1이 사용된다면, 상기 BSR은 데이터를 가지고 있는 RLC 개체들 중 가장 높은 우선 순위를 가지는 RLC 개체의 로지컬 채널 식별자와, RLC 개체들의 버퍼 상태의 총합을 포함한다. 반면에, BSR 방식2가 사용된다면, 710 단계 에서 버퍼 상태가 0보다 커진 로지컬 채널의 식별자와, 상기 로지컬 채널의 버퍼 상태 정보가 BSR에 포함된다.

이 후 임의의 시점에 구동시킨 Timer_BSR이 종료되면(725), 단말은 버퍼 상태를 감시하여 버퍼 상태가 0보다 큰지 검사한다(730). 여기서, BSR 방식 1이 사용되는 상황에서는 상기 버퍼 상태는 E-DCH에 연결된 RLC 개체들의 버퍼 상태들의 총합을 의미하며, BSR 방식 2가 사용되는 상황에서는 특정 로지컬 채널의 버퍼 상태를 의미한다.

이때, 상기 버퍼의 상태가 0이 아니라면, 단말은715 단계로 분기해서 Timer_BSR을 구동시키고 BSR을 전송하는 동작을 재개한다. 반면에 상기 버퍼의 상태가 0이라면, 즉, 전송하고자 하는 데이터가 없으면 단말은735 단계로 분기해서, 버퍼 상태가 0보다 커질 때까지 대기한다. 차 후에 버퍼 상태가 0보다 커지면, 단말은 715 단계부터의 동작들을 재개한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 버퍼에 최초로 데이터 발생하는 시점에 즉시 버퍼 상태를 보고하도록 함으로써, 지연에 민감한 데이터를 효율적으로 처리하도록 한다. 또한, 버퍼 상태가 0보다 큰 경우에만 버퍼 상태를 보고하도록 함으로써, 전송 자원의 낭비를 방지한다.

Claims

향상된 상향링크 전용 채널(E-DCH)을 통해 패킷 데이터를 전송하는 이동통신 시스템에서 사용자 단말의 버퍼상태를 보고하는 방법에 있어서,

상기 사용자 단말의 버퍼가 비어있는지를 판단하는 과정과,

상기 사용자 단말의 버퍼가 비어 있으면, 상기 사용자 단말의 버퍼에 데이터가 발생할 때까지 대기하는 과정과,

상기 사용자 단말의 버퍼가 비어있지 않으면, 상기 사용자 단말의 버퍼상태를 노드 B 스케쥴러로 전송하는 과정과.

상기 사용자 단말의 버퍼상태를 전송한 이후, 미리 정해지는 전송주기마다 상기 사용자 단말의 버퍼상태를 상기 노드 B 스케쥴러로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 버퍼상태는,

상기 향상된 상향링크 전송채널에 연결된 논리채널 버퍼들의 버퍼 상태들의 총 합을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 버퍼상태는,

상기 향상된 상향링크 전송채널에 연결된 논리채널 버퍼들의 버퍼 식별자들과 개별적인 버퍼 상태들을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.