KR20060120582A - 분산 통신 시스템을 위한 협동적이고 독립적이며스케쥴링된 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20060120582A KR1020067002543A KR20067002543A KR20060120582A KR 20060120582 A KR20060120582 A KR 20060120582A KR 1020067002543 A KR1020067002543 A KR 1020067002543A KR 20067002543 A KR20067002543 A KR 20067002543A KR 20060120582 A KR20060120582 A KR 20060120582A
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Abstract

액세스 터미널(206)은 섹터(1032) 내에서 액세스 네트워크(204)와 무선 통신을 하기 위해 구성된다. 액세스 터미널(206)은 액세스 네트워크(204)로 역방향 트래픽 채널을 통해 전송하기 위한 전송기(2608), 액세스 네트워크(204)로부터 신호들을 수신하기 위한 안테나(2614), 프로세서(2602) 및 프로세서(2602)와 전자적으로 통신하는 메모리(2604)를 포함한다. 메모리(2604)에 저장된 명령들은 액세스 터미널(206) 상의 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당 승인(1374)이 액세스 네트워크(204)로부터 수신되었는지 여부를 결정하기 위한 방법을 수행한다. 현재 전력 할당 승인(1374)이 여전히 유효하면, 플로우에 대한 현재 전력 할당(1338a)은 현재 전력 할당 승인(1374)과 동일하게 설정된다. 현재 전력 할당 승인(1374)이 수신되지 않으면, 플로우에 대한 현재 전력 할당(1338a)이 결정된다.

Description

분산 통신 시스템을 위한 협동적이고 독립적이며 스케쥴링된 자원 할당 방법 및 장치{COOPERATIVE AUTONOMOUS AND SCHEDULED RESOURCE ALLOCATION FOR A DISTRIBUTED COMMUNICATION SYSTEM}
본 특허 출원은 출원 번호가 60/493,782이고, 출원일이 2003년 8월 6일이고, 발명의 명칭이 "Cooperative Autonomous and Scheduled Resource Allocation for a Distributed Communication System"이며, 본 출원의 양수인에 의해 양수되고 여기에 참조로서 통합된, 가출원에 대한 우선권을 주장한다.
본 특허 출원은 또한 출원 번호가 60/527,081이고, 출원일이 2003년 12월 3일이고, 발명의 명칭이 "Multiflow Reverse Link MAC for a Communication System"이며, 본 출원의 양수인에 의해 양수되고 여기에 참조로서 통합된, 가출원에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 액세스 터미널의 매체 접속 제어(MAC)의 동작을 향상시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
통신 시스템들은 원시 스테이션으로부터 물리적으로 구별되는 목적 스테이션으로 정보 신호들의 전송을 허용하기 위하여 발전해왔다. 통신 채널을 통해 원시 스테이션으로부터 정보 신호를 전송하면, 정보 신호는 먼저 통신 채널을 통한 효율적인 전송에 적합한 형태로 변환된다. 정보 신호의 변환 또는 변조는 결과적인 변조된 캐리어의 스펙트럼이 통신 채널 대역폭 내에 한정되도록 정보 신호에 따라 반송파의 파라미터를 변경하는 것을 포함한다. 목적 스테이션에서 원시 정보 신호는 통신 채널을 통해 수신된 변조된 반송파로부터 복제된다. 이러한 복제는 일반적으로 원시 스테이션에 의해 이용되는 변조 프로세서에 대한 역 프로세서를 이용하여 수행된다.
변조는 또한 공통 통신 채널을 통한 여러가지 신호들의 다중-접속, 즉 동시 전송 및/또는 수신을 용이하게 한다. 다중-접속 통신 시스템은 종종 공통 통신 채널에 대하여 연속적인 접속보다는 상대적으로 짧은 시간의 간헐적인(intermittent) 서비스를 요구하는 복수의 원격 가입자 유니트들을 포함한다. 코드 분할 다중 접속(CDMA), 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 및 진폭 변조 다중-접속(AM)과 같은 여러가지 다중-접속 기법들은 기술적으로 공지되어 있다.
다중-접속 통신 시스템은 무선 또는 유선일 수 있으며, 음성 및/또는 데이터를 전달할 수 있다. 다중-접속 통신 시스템에서, 사용자들 사이의 통신은 하나 이상의 기지국들을 통해 수행된다. 제 1 가입자 스테이션의 제 1 사용자는 역방향 링크를 통해 데이터를 기지국에 전송함으로써 제 2 가입자 스테이션의 제 2 사용자와 통신한다. 기지국은 데이터를 수신하고 데이터를 다른 기지국으로 라우팅할 수 있다. 데이터는 동일한 기지국 또는 다른 기지국의 순방향 채널을 통해 제 2 가입자 스테이션으로 전송된다. 순방향 채널은 기지국으로부터 가입자 스테이션으로의 전송을 지칭하며 역방향 채널은 가입자 스테이션으로부터 기지국으로의 전송을 지칭한다. 마찬가지로, 통신은 하나의 모바일 가입자 스테이션의 제 1 사용자와 육상 스테이션의 제 2 사용자 사이에서 수행될 수 있다. 기지국은 역방향 채널을 통해 사용자로부터 데이터를 수신하며, 공중 전화 교환망(PSTN)을 통해 제 2 사용자로 라우팅한다. 예를 들어, IS-95, W-CDMA, IS-2000과 같은 많은 통신 시스템들에서, 순방향 채널과 역방향 채널은 개별적인 주파수들로 할당된다.
데이터 최적 통신 시스템의 일례는 고속 데이터 레이트(HDR) 통신 시스템이다. HDR 통신 시스템에서, 기지국은 때때로 액세스 네트워크로 지칭되며, 원격 스테이션은 액세스 터미널(AT)로 지칭된다. AT에 의해 수행되는 기능은 매체 접속 제어(MAC) 계층을 포함하는, 계층들의 스택으로서 구성될 수 있다. MAC 계층은 역방향 채널의 동작과 관련된 서비스들을 포함하는, 특정 서비스들을 보다 상위 계층들로 제공한다. 무선 통신 시스템에서 AT의 MAC 계층 동작을 향상시킴으로써 많은 이득을 얻을 수 있다.
섹터 내에서 액세스 네트워크와 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 터미널이 개시된다. 액세스 터미널은 액세스 네트워크로 역방향 트래픽 채널을 통해 전송하기 위한 전송기, 액세스 네트워크로부터 신호들을 수신하기 위한 안테나, 프로세서 및 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리를 포함한다. 명령들은 메모리에 저장된다. 명령들은 액세스 터미널의 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인이 액세스 네트워크로부터 수신되었는지 여부를 결정하는 방법을 구현하기 위해 실행가능하다. 현재 전력 할당 승인이 여전히 유효하면, 현재 전력 할당은 현재 전력 할당 승인과 동일하게 설정된다. 현재 전력 할당 승인이 수신되지 않으면, 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인이 결정된다. 상기 방법은 또한 플로우에 대한 누적된 전력 할당을 결정하는 과정을 포함한다. 플로우에 대한 현재 전력 할당과 플로우에 대한 누적된 전력 할당은 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력을 결정하기 위해 이용된다. 플로우에 대한 전력 이용가능한 전력은 액세스 네트워크로 전송되는 패킷의 전력 레벨을 결정하기 위해 이용된다.
몇몇 실시예들에서, 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력은 최대 전력 할당, 플로우에 대한 현재 전력 할당의 합 및 플로우에 대한 누적된 전력 할당의 적어도 일부 중에서 작은 쪽과 동일할 수 있다. 플로우에 대한 최대 전력 할당은 제한 인자를 곱한 플로우에 대한 현재 전력 할당일 수 있다. 제한 인자는 플로우에 대한 현재 전력 할당에 따라 좌우될 수 있다. 플로우에 대한 누적된 전력 할당은 포화 레벨에 의해 제한될 수 있다.
현재 전력 할당 승인이 액세스 네트워크로부터 수신되면, 상기 방법은 또한 현재 전력 할당 승인에 대한 유지 주기(holding period)를 수신하는 과정을 포함한다. 유지 주기는 액세스 터미널이 플로우에 대한 현재 전력 할당을 얼마나 길게 현재 전력 할당 승인과 동일하게 유지할 수 있는지를 표시한다. 유지 주기가 만료되면, 액세스 터미널은 독립적으로 현재 전력 할당 승인의 시작 포인트로부터 현재 전력 할당을 결정한다. 몇몇 실시예들에서, 상기 방법은 또한 액세스 네트워크로부터 플로우에 대한 누적된 전력 할당을 수신하는 과정을 포함한다.
상기 방법은 또한 액세스 네트워크로 현재 전력 할당 승인에 대한 요청을 전송하기 위한 조건이 충족되었는지 여부를 결정하는 과정을 포함한다. 조건이 충족되면, 상기 요청은 액세스 네트워크로 전송될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 역방향 트래픽 채널을 통해 전송된 요청들과 역방향 트래픽 채널들을 통해 전송된 데이터의 비가 임계값보다 낮아지는 것이 조건이 될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이전 요청이 액세스 네트워크로 전송된 후에 요청 간격이 경과하는 것이 조건이 될 수 있다.
또한, 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 네트워크가 개시된다. 액세스 네트워크는 액세스 터미널로 제 1 신호들을 전송하기 위한 전송기, 액세스 터미널로부터 제 2 신호들을 수신하기 위한 안테나, 프로세서 및 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리를 포함한다. 명령들은 메모리에 저장된다. 명령들은 하나 이상의 액세스 터미널들의 복수의 플로우들에 대한 독립적인 전력 할당들의 정상-상태값을 추정하는 과정을 포함하는 방법을 수행하기 위해 실행가능하다. 복수의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인들은 추정된 정상-상태값들과 동일하게 설정된다. 승인 메시지는 하나 이상의 액세스 터미널들 각각으로 전송된다. 특정 액세스 터미널로 전송되는 승인 메시지는 특정 액세스 터미널의 하나 이상의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인을 포함한다.
또한, 섹터 내에서 액세스 터미널들과 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 네트워크의 또다른 실시예가 개시된다. 액세스 네트워크는 복수의 액세스 터미널들로 제 1 신호들을 전송하기 위한 전송기, 복수의 액세스 터미널들로부터 제 2 신호들을 수신하기 위한 안테나, 프로세서 및 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리를 포함한다. 명령들은 메모리에 저장된다. 명령들은 복수의 플로우들의 서브세트에 대하여 현재 전력 할당 승인들을 결정하는 과정을 포함하는 방법을 수행하기 위해 실행가능하다. 승인 메시지들은 복수의 플로우들의 서브세트에 대응하는 액세스 터미널들로 전송된다. 승인 메시지들은 현재 전력 할당 승인들을 포함한다. 액세스 터미널들은 서브세트에 있지 않은 잔여 플로우들에 대하여 현재 전력 할당들을 결정하도록 허용된다.
또한, 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 네트워크의 또다른 실시예가 개시된다. 액세스 네트워크는 액세스 터미널로 제 1 신호들을 전송하기 위한 전송기, 액세스 터미널로부터 제 2 신호들을 수신하기 위한 안테나, 프로세서 및 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리를 포함한다. 명령들은 메모리에 저장된다. 명령들은 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하는지 여부를 결정하는 과정을 포함하는 방법을 수행하도록 실행가능하다. 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하지 않으면, 승인 메시지가 액세스 터미널로 전송된다. 승인 메시지는 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인 또는 누적 전력 할당 승인을 포함한다. 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하면, 플로우는 자신의 전력 할당을 독립적으로 설정하도록 허용된다.
또한, 섹터 내에서 액세스 네트워크와 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 터미널의 또다른 실시예가 개시된다. 액세스 터미널은 액세스 터미널의 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인이 액세스 네트워크로부터 수신되었는지 여부를 결정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 터미널은 현재 전력 할당 승인이 여전히 유효한 경우에 플로우에 대한 현재 전력 할당을 현재 전력 할당 승인과 동일하게 설정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 터미널은 현재 전력 할당 승인이 수신되지 않은 경우에 플로우에 대한 현재 전력 할당을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 터미널은 플로우에 대한 누적 전력 할당을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 터미널은 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력을 결정하기 위해 플로우에 대한 현재 전력 할당과 플로우에 대한 누적 전력 할당을 이용하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 터미널은 액세스 네트워크로 전송되는 패킷의 전력 레벨을 결정하기 위해 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력을 이용하기 위한 수단을 포함한다.
또한, 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 네트워크의 또다른 실시예가 개시된다. 액세스 네트워크는 하나 이상의 액세스 터미널들의 복수의 플로우들에 대한 독립적인 전력 할당들의 정상-상태값들을 추정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 네트워크는 복수의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인들을 추정된 정상-상태값들과 동일하게 설정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 네트워크는 하나 이상의 액세스 터미널들 각각에 대하여 승인 메시지를 전송하기 위한 수단을 포함한다. 특정 액세스 터미널로 전송되는 승인 메시지는 x특정 액세스 터미널의 하나 이상의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인을 포함한다.
또한, 섹터 내에서 액세스 터미널들과 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 네트워크의 또다른 실시예가 개시된다. 액세스 네트워크는 복수의 플로우들의 서브세트에 대한 현재 전력 할당 승인들을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 네트워크는 복수의 플로우들의 서브세트에 대응하는 액세스 터미널들로 승인 메시지들을 전송하기 위한 수단을 포함한다. 승인 메시지들은 현재 전력 할당 승인들을 포함한다. 또한, 액세스 네트워크는 액세스 터미널들이 서브세트에 있지 않은 잔여 플로우들에 대한 현재 전력 할당들을 독립적으로 결정하도록 허용하기 위한 수단을 포함한다.
또한, 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위해 구성된 액세스 네트워크의 또다른 실시예가 개시된다. 액세스 네트워크는 액세스 터미널의 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하는지 여부를 결정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 액세스 네트워크는 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하지 않는 경우에 액세스 터미널로 승인 메시지를 전송하기 위한 수단을 포함한다. 승인 메시지는 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인 또는 누적 전력 할당 승인을 포함한다. 또한, 액세스 네트워크는 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하는 경우에 플로우가 독립적으로 자신의 전력 할당을 설정하도록 허용하기 위한 수단을 포함한다.
도 1은 다수의 사용자들을 지원하고 여기에서 논의되는 실시예들 중 적어도 몇몇 양상들을 구현할 수 있는 예시적인 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 고속 데이터 레이트 통신 시스템의 액세스 네트워크와 액세스 터미널 을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 3은 액세스 터미널의 계층 스택을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 4는 액세스 터미널의 상위 계층들, 매체 접속 제어 계층 및 물리 계층 사이의 예시적인 상호 작용을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 5A는 액세스 네트워크로 전송되는 고용량 패킷을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 5B는 액세스 네트워크로 전송되는 낮은 지연 패킷을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 6은 액세스 네트워크 상에 존재할 수 있는 다른 타입들의 플로우를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 7은 고용량 패킷을 위한 예시적인 플로우 세트를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 8은 낮은 지연 패킷을 위한 예시적인 플로우 세트를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 9는 고용량 플로우가 낮은 지연 패킷의 플로우 세트에 포함되는지 여부를 결정하기 위해 액세스 터미널이 포함할 수 있는 정보를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 10은 섹터 내에 있는 액세스 네트워크와 복수의 액세스 터미널들을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 11은 액세스 터미널에 대한 전체 이용가능한 전력을 결정하기 위해 이용 될 수 있는 예시적인 매커니즘을 나타낸다.
도 12는 섹터 내에 있는 액세스 터미널들 중 적어도 몇몇이 다수의 플로우들을 포함하는 실시예를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 13은 액세스 터미널이 액세스 터미널의 플로우들에 대한 현재 전력 할당을 획득할 수 있는 하나의 방법을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 14는 섹터 내에 있는 액세스 네트워크에서 액세스 터미널들로 전송되는 역방향 활성 비트를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 15는 액세스 터미널의 하나 이상의 플로우들에 대한 현재 전력 할당을 결정하기 위해 액세스 터미널이 포함할 수 있는 정보를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 16은 역방향 활성 비트의 추정치와 섹터의 현재 로딩 레벨의 추정치를 결정하기 위해 사용될 수 있는 액세스 터미널의 예시적인 기능 컴포넌트들을 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
도 17은 액세스 터미널의 플로우에 대한 현재 전력 할당을 결정하기 위한 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 18은 요청 메시지를 액세스 네트워크의 스케쥴러로 전송하는 액세스 터미널을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 19는 액세스 터미널이 요청 메시지를 액세스 네트워크로 언제 전송할 것인지를 결정하기 위해 액세스 터미널이 포함할 수 있는 정보를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 20은 섹터 내에 있는 액세스 네트워크에서 실행되는 스케쥴러와 액세스 터미널들 사이의 예시적인 상호 작용을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 21은 액세스 네트워크에서 실행되는 스케쥴러와 액세스 터미널 사이의 또다른 예시적인 상호 작용을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 22는 액세스 네트워크의 스케쥴러에서 액세스 터미널로 전송되는 승인 메시지에 대한 또다른 실시예를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 23은 액세스 터미널에 저장될 수 있는 전력 프로파일을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 24는 액세스 터미널에 저장될 수 있는 복수의 전송 조건들을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 25는 패킷의 페이로드 크기와 전력 레벨을 결정하기 위해 액세스 터미널이 수행할 수 있는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 26은 액세스 터미널의 실시예를 나타내는 기능 블록 다이어그램이다.
여기서 사용되는 단어 "예시적인(examplary)"은 "예, 실례, 설명으로서 제공하는"을 의미한다. "예시적인"으로서 여기에서 설명되는 임의의 실시예는 반드시 다른 실시예들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다.
예시적인 실시예가 이러한 논의를 통해 예시로서 제공된다는 것을 유의하도록 한다; 그러나, 대안적인 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 양상들을 통합할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 데이터 처리 시스템, 무선 통신 시스템, 모바일 IP 네트워크 및 무선 신호를 수신하고 처리하기 위한 임의의 다른 시스템에서 적용가능하다.
예시적인 실시예는 확산-스펙트럼 무선 통신 시스템을 이용한다. 무선 통신 시스템들은 음성, 데이터 등의 다양한 타입들의 통신을 제공하기 위해 폭넓게 배치된다. 이러한 시스템들은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 시분할 다중 접속(TDMA) 또는 몇몇 다른 변조 기법들에 기반할 수 있다. CDMA 시스템은 다른 타입들의 시스템들에 비해 증가된 시스템 용량을 포함하는 특정한 이점들을 제공한다.
무선 통신 시스템은 여기서 IS-95 표준으로 지칭되는 "듀얼-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템에 대한 TIA/EIA/IS-95-B 이동국-기지국 호환성 표준", 3GPP로 지칭되는 "제3세대 파트너쉽 프로젝트"로 명명된 컨소시엄에 의해 제공되고 3GPP TS 25. 211, 3GPP TS 25. 212, 3GPP TS 25. 213 및 3GPP TS 25. 214 문서를 포함하는 문서들의 세트에 의해 구체화되는 표준, W-CDMA 표준으로 지칭되는 3GPP TS 25. 302, 3GPP2로 지칭되는 "제3세대 파트너쉽 프로젝트 2" 및 이전에는 IS-2000 MC로 명명되었던, cdma2000으로 지칭되는 TR-45. 5와 같은 하나 이상의 표준들을 지원하기 위해 설계될 수 있다. 위에서 인용된 표준들은 여기에 참조로서 통합된다.
여기에 설명된 시스템들과 방법들은 고속 데이터 레이트(HDR) 통신 시스템들과 함께 사용될 수 있다. HDR 통신 시스템은 "제3세대 파트너쉽 프로젝트 2" 컨소시엄에 의해 2004년 3월에 공표된, "cdma2000 고속 레이트 패킷 데이터 무선 인터페이스 규격", 3GPP2 C. S0024-A, 버전 1과 같은 하나 이상의 표준들을 지원하기 위해 설계될 수 있다. 전술한 표준의 컨텐츠는 여기에 참조로서 통합된다.
여기서 액세스 터미널(AT)로서 지칭될 수 있는, HDR 가입자 스테이션은 모바일 기기 또는 고정 기기일 수 있으며, 여기서 모뎀 풀 트랜시버들(MPTs)로 지칭될 수 있는, 하나 이상의 HDR 기지국들과 통신할 수 있다. 액세스 터미널은 하나 이상의 모뎀 풀 트랜시버들을 통해, 여기서 모뎀 풀 제어기(MPC)로 지칭될 수 있는, HDR 기지국 제어기로 데이터 패킷들을 송신하고 수신한다. 모뎀 풀 트랜시버들과 모뎀 풀 제어기들은 액세스 네트워크로 명명되는 네트워크의 일부이다. 액세스 네트워크는 다수의 접속 터미널들 사이에서 데이터 패킷들을 전달한다. 액세스 네트워크는 회사 인트라넷 또는 인터넷과 같은 액세스 네트워크 외부의 추가적인 네트워크들과 연결될 수 있으며, 각각의 액세스 터미널과 이러한 외부 네트워크들 사이에서 데이터 패킷들을 전달할 수 있다. 하나 이상의 모뎀 풀 트랜시버들과 액티브 트래픽 채널 접속을 설정한 액세스 터미널은 액티브 접속 터미널로 명명되며, 트래픽 상태에 있다고 표현된다. 하나 이상의 모뎀 풀 트랜시버들과 액티브 트래픽 채널 접속을 설정하는 과정 중에 있는 액세스 터미널은 접속 설정 상태에 있다고 표현된다. 액세스 터미널은, 예를 들어, 광섬유 또는 동축 케이블들을 이용하여, 무선 채널 또는 유선 채널을 통해 통신하는 임의의 데이터 장치일 수 있다. 액세스 터미널은 추가적으로 PC 카드, 컴팩트 플래쉬, 외부 또는 내부 모뎀, 또는 무선 또는 유선 전화기를 포함하는 임의의 다양한 타입들의 장치들일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 액세스 터미널이 신호들을 모뎀 풀 트랜시버로 전송하는 통신 채널은 역방향 채널로 명명된다. 모뎀 풀 트랜시버가 신호들을 액세스 터미널 로 전송하는 통신 채널은 순방향 채널로 명명된다.
도 1은 다수의 사용자들을 지원하고 여기에서 논의되는 실시예들 중 적어도 몇몇 양상들을 구현할 수 있는 통신 시스템(100)의 일례를 나타낸다. 임의의 다양한 알고리즘들 및 방법들이 시스템(100)의 전송들을 스케쥴링하기 위해 이용될 수 있다. 시스템(100)은 다수의 셀들(102A-102G)로 통신을 제공하며, 각각의 셀들은 대응하는 기지국들(104A-104G)에 의해 각각 서비스된다. 예시적인 실시예에서, 몇몇 기지국들(104)은 다수의 수신 안테나들을 가지고 있으나, 다른 기지국들은 오직 하나의 수신 안테나만을 가지고 있다. 유사하게, 몇몇 기지국들(104)은 다수의 전송 안테나들을 가지고 있으나, 다른 기지국들은 오직 하나의 전송 안테나를 가지고 있다. 전송 안테나들과 수신 안테나들의 조합에 대하여는 제한이 없다. 그러므로, 기지국(104)이 다수의 전송 안테나들과 하나의 수신 안테나를 가지거나, 또는 다수의 수신 안테나들과 하나의 전송 안테나를 가지거나, 또는 모두 하나의 또는 다수의 전송 및 수신 안테나들을 가질 수 있다.
커버리지 영역에 있는 원격국들(106)은 고정(즉, 정지(stationary)) 기기 또는 이동 기기일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다양한 원격국들(106)이 시스템을 통해 분산되어 있다. 각각의 원격국(106)은, 예를 들어, 소프트 핸드오프가 적용되는지 여부에 따라서 또는 터미널이 다수의 기지국들로부터 다수의 전송들을 (동시에 또는 순차적으로) 수신하도록 설계되어 동작하는지 여부에 따라서, 임의의 시점에서 순방향 채널 및 역방향 채널을 통해 적어도 하나의 가능하면 더 많은 기지국들(104)과 통신한다. CDMA 통신 시스템의 소프트 핸드오프는 기술적으로 공지 되어 있으며, 본 발명의 양수인에 의해 양수된, 특허 번호가 5,101,501이고 발명의 명칭이 "Method and System for Providing a Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System"인 미국 특허에서 상세하게 설명되어 있다.
순방향 채널은 기지국(104)에서 원격국(106)으로의 전송을 지칭하며, 역방향 채널은 원격국(106)에서 기지국(104)으로의 전송을 지칭한다. 예시적인 실시예에서, 몇몇 원격국들(106)은 다수의 수신 안테나들을 가지고 있으나 다른 원격국들은 오직 하나의 수신 안테나만을 가지고 있다. 도 1에서, 기지국(104A)은 순방향 채널을 통해 데이터를 원격국들(106A 및 106J)로 전송하고, 기지국(104B)은 데이터를 원격국들(106B 및 106J)로 전송하고, 기지국(104C)은 데이터를 원격국(106C)으로 전송하며, 다른 기지국들도 마찬가지로 원격국들로 데이터를 전송한다.
고속 데이터 레이트(HDR) 통신 시스템에서, 기지국은 때때로 액세스 네트워크(AN)로 지칭되며, 원격국은 때때로 액세스 터미널(AT)로 지칭된다. 도 2는 HDR 통신 시스템의 AN(204)과 AT(206)를 나타낸다.
AT(206)는 AN(204)과 무선 통신을 수행한다. 이전에 설명된 바와 같이, 역방향 채널은 AT(206)에서 AN(204)으로의 전송을 지칭한다. 역방향 트래픽 채널(208)은 도 2에 도시되어 있다. 역방향 트래픽 채널(208)은 특정한 AT(206)에서 AN(204)으로 정보를 전달하는 역방향 채널의 일부이다. 물론, 역방향 채널은 역방향 트래픽 채널(208) 이외에도 다른 채널들을 포함할 수 있다. 또한, 순방향 채널은 파일롯 채널을 포함하는, 복수의 채널들을 포함할 수 있다.
AT(206)에 의해 수행되는 기능은 계층들의 스택으로서 구성될 수 있다. 도 3은 AT(306)의 계층 스택을 나타낸다. 매체 접속 제어(MAC) 계층(308)은 계층들 중에 있다. 상위 계층들(310)은 MAC 계층(308) 위에 위치한다. MAC 계층(308)은 역방향 트래픽 채널(208)의 동작과 관련된 서비스들을 포함하는, 특정 서비스들을 상위 계층들(310)로 제공한다. MAC 계층(308)은 역방향 트래픽 채널(RTC) MAC 프로토콜(314)을 수행하는 기능을 포함한다. RTC MAC 프로토콜(314)은 역방향 트래픽 채널(208)을 전송하기 위한 AT(306)의 절차들, 역방향 트래픽 채널(208)을 수신하기 위한 AN(204)의 절차들을 제공한다.
물리 계층(312)은 MAC 계층(308)의 아래에 위치한다. MAC 계층(308)은 물리 계층(312)으로부터의 특정 서비스들을 요청한다. 이러한 서비스들은 AN(204)으로의 물리적인 패킷 전송과 관련되어 있다.
도 4는 AT(406)의 상위 계층들(410), MAC 계층(408) 및 물리 계층(412) 사이의 예시적인 상호 작용을 나타내는 블록 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, MAC 계층(408)은 상위 계층들(410)로부터 하나 이상의 플로우들(416)을 수신한다. 플로우(416)는 데이터의 스트림을 말한다. 전형적으로, 플로우(416)는 VoIP(voice over IP), 화상 전화, 파일 전달 프로토콜(FTP), 게임 등과 같은 특정 애플리케이션과 대응한다.
AT(406)의 플로우(416)로부터의 데이터는 패킷들로 AN(204)에 전송된다. RTC MAC 프로토콜(414)에 따라, MAC 계층은 각각의 패킷에 대한 플로우 세트(418)를 결정한다. 때때로 AT(406)의 다수의 플로우들(416)은 동시에 전송하기 위한 데이터를 가지고 있다. 패킷은 하나 이상의 플로우들(416)로부터의 데이터를 포함할 수 있다. 그러나, 때때로 전송할 데이터를 가지는 하나 이상의 플로우들(416)이 AT(406)에 존재할 수 있으나, 패킷에 포함되지는 않는다. 패킷의 플로우 세트(418)는 패킷 내에 포함되어야 하는 AT(406)의 플로우들(416)을 표시한다. 패킷의 플로우 세트(418)를 결정하기 위한 예시적인 방법들이 아래에서 설명될 것이다.
MAC 계층(408)은 또한 각각의 패킷의 페이로드 크기(420)를 결정한다. 패킷의 페이로드 크기(420)는 플로우 세트(418)로부터의 데이터가 패킷 내에 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타낸다.
MAC 계층(408)은 또한 패킷의 전력 레벨(422)을 결정한다. 몇몇 실시예들에서, 패킷의 전력 레벨(422)은 역방향 파일롯 채널의 전력 레벨과 관련하여 결정된다.
AN(204)으로 전송되는 각각의 패킷에 대하여, MAC 계층(408)은 패킷 내에 포함될 플로우 세트(418), 패킷의 페이로드 크기(420) 및 패킷의 전력 레벨(422)을 물리 계층(412)으로 전달한다. 물리 계층(412)은 그 후에 MAC 계층(408)에 의해 제공되는 정보에 따라 AN(204)으로 패킷을 전송한다.
도 5A 및 5B는 AT(506)에서 AN(504)으로 전송되는 패킷들(524)을 나타낸다. 패킷(524)은 여러가지의 가능한 전송 모드들 중에서 하나의 모드로 전송될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서 두가지의 가능한 전송 모드들인 고용량 전송 모드와 낮은 지연 전송 모드가 존재한다. 도 5A는 AN(504)으로 전송되는 고용량 패킷(524a)(즉, 고용량 모드에서 전송되는 패킷(524a))을 나타낸다. 도 5B는 AN(504)으로 전송되는 낮은 지연 패킷(524b)(즉, 낮은 지연 모드에서 전송되는 패 킷(524b))을 나타낸다.
낮은 지연 패킷(524b)은 동일한 패킷 크기를 가지는 고용량 패킷(524a)보다 높은 전력 레벨(422)에서 전송된다. 그러므로, 낮은 지연 패킷(524b)은 고용량 패킷(524a)보다 AN(504)에 보다 빨리 도달할 수 있을 것이다. 그러나, 낮은 지연 패킷(524b)은 고용량 패킷(524a)보다 시스템(100)에 보다 많은 로딩을 유발하게 된다.
도 6은 AT(606)에 존재할 수 있는 서로 다른 타입들의 플로우들(616)을 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, AT(606)에 있는 각각의 플로우(616)는 특정한 전송 모드와 관련되어 있다. 가능한 전송 모드들이 고용량 전송 모드와 낮은 지연 전송 모드이면, AT(606)는 하나 이상의 고용량 플로우들(616a) 및/또는 하나 이상의 낮은 지연 플로우들(616b)을 포함할 수 있다. 고용량 플로우(616a)는 고용량 패킷(524a)으로 전송되는 것이 바람직하다. 낮은 지연 플로우(616b)는 낮은 지연 패킷(524b)으로 전송되는 것이 바람직하다.
도 7은 고용량 패킷(724a)에 대한 예시적인 플로우 세트(718)를 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 패킷(724a)은 전송할 데이터를 가지고 있는 모든 플로우들(716)이 고용량 플로우들(716a)인 경우에만 고용량 모드로 전송된다. 따라서, 이러한 실시예들에서, 고용량 패킷(724a)에 있는 플로우 세트(718)는 고용량 플로우들(716a)만을 포함한다. 대안적으로, 낮은 지연 플로우들(616b)은 AT(606)의 재량에 따라 고용량 패킷들(724a) 내에 포함될 수도 있다. 낮은 지연 플로우(616b)가 충분한 스루풋(throughput)을 얻지 못한 경우가 낮은 지연 플로우들(616b)이 고용 량 패킷들(724a) 내에 포함되는 하나의 예시적인 이유가 될 수 있다. 예를 들어, 낮은 지연 플로우(616b)의 큐(queue)가 형성되는 것이 탐지될 수 있다. 상기 플로우는 지연을 증가시키는 대신에, 고용량 모드를 이용함으로써 자신의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 8은 낮은 지연 패킷(824b)에 대한 예시적인 플로우 세트(818)를 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 전송할 데이터를 가지고 있는 적어도 하나의 낮은 지연 플로우(816b)가 존재하는 경우에, 패킷(824b)은 낮은 지연 모드로 전송된다. 낮은 지연 패킷(824b)에 있는 플로우 세트(818)는 전송할 데이터를 가지고 있는 각각의 낮은 지연 플로우(816b)를 포함한다. 또한, 전송할 데이터를 가지고 있는 하나 이상의 고용량 플로우들(816a)은 플로우 세트(818)에 포함될 수 있다. 그러나, 전송할 데이터를 가지고 있는 하나 이상의 고용량 플로우들(816a)은 플로우 세트(818)에 포함되지 않을 수도 있다.
도 9는 고용량 플로우(916a)가 낮은 지연 패킷(824b)의 플로우 세트(818)에 포함되는지 여부를 결정하기 위해 AT(906)이 포함할 수 있는 정보를 나타낸다. AT(906)의 각각의 고용량 플로우(916a)는 전송을 위해 이용가능한 특정한 양의 데이터(926)를 가진다. 또한, 합병 임계치(merge threshold)(928)가 AT(906)의 각각의 고용량 플로우(916a)에 대하여 정의될 수 있다. 또한, 합병 임계치(930)는 통상적으로 AT(906)에 대하여 정의될 수 있다. 최종적으로, 섹터의 로딩 레벨에 대한 추정치가 임계값보다 작은 경우에 고용량 플로우들의 합병이 발생할 수 있다. (섹터의 로딩 레벨에 대한 추정치에 어떻게 결정되는지는 아래에서 논의될 것이다 .) 즉, 섹터가 충분히 가볍게 로딩되어 있는 경우에, 합병의 효율은 중요하지 않으며 적극적인 사용이 허용된다.
몇몇 실시예들에서, 고용량 플로우(916a)는 두가지의 조건들 중 하나가 충족되는 경우에 낮은 지연 패킷(524b)에 포함된다. 제 1 조건은 AT(906)의 모든 고용량 플로우들(916a)에 대한 전송가능한 데이터(926)의 합이 AT(906)에 대하여 정의된 합병 임계치(930)를 초과하는 것이다. 제 2 조건은 고용량 플로우(916a)에 대한 전송가능한 데이터(926)가 고용량 플로우(916a)에 대하여 정의된 합병 임계치(928)를 초과하는 것이다.
제 1 조건은 낮은 지연 패킷들(824b)로부터 고용량 패킷들(724a)로의 전력 전환과 관련되어 있다. 고용량 플로우들(916a)이 낮은 지연 패킷들(824b)에 포함되지 않은 경우에, 적어도 하나의 낮은 지연 플로우(816b)로부터의 전송을 위해 이용가능한 데이터가 존재하는 한, 고용량 플로우들(916a)로부터의 데이터가 형성된다. 고용량 플로우들(916a)로부터의 데이터가 너무 많이 누적되도록 허용되면, 고용량 패킷(724a)이 전송되는 다음번에, 마지막 낮은 지연 패킷(824b)에서 고용량 패킷(724a)으로의 수용할 수 없게 갑작스러운 전력 전환이 발생할 수 있다. 그러므로, 제 1 조건에 따라, AT(906)의 고용량 플로우들(916a)로부터의 전송가능한 데이터의 양이 (합병 임계치(930)에 의해 정의된) 특정값을 초과하면, 고용량 플로우들(916a)의 데이터를 낮은 지연 패킷들(824b)로 "합병"하도록 허용된다.
제 2 조건은 AT(906)의 고용량 플로우들(916a)에 대한 서비스 품질(QOS) 요구들과 관련되어 있다. 고용량 플로우(916a)에 대한 합병 임계치(928)가 매우 큰 값으로 설정되면, 이것은 고용량 플로우(916a)가 낮은 지연 패킷(824b)에 포함될 가능성이 거의 없다는 것을 의미한다. 결과적으로, 전송될 데이터와 함께 적어도 하나의 낮은 지연 플로우(816b)가 존재할 때마다 고용량 플로우(916a)가 전송되지 않기 때문에, 이러한 고용량 플로우(916a)는 전송 지연을 경험할 수 있다. 역으로, 고용량 플로우(916a)에 대한 합병 임계치(928)가 매우 작은 값으로 설정되면, 이것은 고용량 플로우(916a)가 거의 항상 낮은 지연 패킷(824b)에 포함된다는 것을 의미한다. 결과적으로, 이러한 고용량 플로우(916a)는 전송 지연을 거의 경험하지 않을 수 있다. 그러나, 이러한 고용량 플로우들(916a)은 그들의 데이터를 전송하기 위해 보다 많은 섹터 자원들을 소비한다.
바람직하게는, 몇몇 실시예들에서, AT(906)의 몇몇 고용량 플로우들(916a)에 대한 합병 임계치(928)는 매우 큰 값으로 설정될 수 있으며, 다른 몇몇 고용량 플로우들(916a)에 대한 합병 임계치(928)는 매우 작은 합병 임계치(928)로 설정될 수 있다. 고용량 플로우들(916a)의 몇몇 타입들은 엄격한 QOS 요구들을 가질 수 있는 반면에, 다른 타입들은 그렇지 않을 수 있기 때문에, 이러한 설계는 바람직하다. 엄격한 QOS 요구들을 가지며 고용량 모드에서 전송될 수 있는 플로우(916)의 예로는 실시간 비디오가 있다. 실시간 비디오는 높은 대역폭을 요구하며, 이러한 요구는 낮은 지연 모드의 전송에서 비효율적이다. 그러나, 임의의 전송 지연들이 실시간 비디오에 대하여 예상되지는 않는다. 엄격한 지연 요구들을 가지지 않으며 고용량 모드에서 전송될 수 있는 플로우(916)의 예로는 최적 노력 플로우(best effort flow)(916)가 있다.
도 10은 섹터(1032) 내에 있는 AN(1004)과 복수의 AT들(1006)을 나타낸다. 섹터(1032)는 AN(1004)로부터의 신호들이 AT(1006)에 수신될 수 있고, 반대로도 동작하는 지리적 영역이다.
CDM 시스템들과 같은 몇몇 무선 통신 시스템의 하나의 특성은 전송들이 서로에 대하여 접속하는 것이다. 그러므로, 동일한 섹터(1032) 내에 있는 AT들(1006) 사이에 너무 많은 간섭이 존재하지 않도록 보증하기 위해, 집합적으로 AT들(1006)이 사용할 수 있는 AN(1004)에서 수신된 제한된 양의 전력이 존재한다. AT들(1006)이 이러한 제한됨 범위에 있도록 보증하기 위해, 특정 양의 전력(1034)은 역방향 트래픽 채널(208)을 통한 전송을 위해 섹터(1032) 내에 있는 각각의 AT(1006)에서 이용가능하다. 각각의 AT(1006)는 자신의 전체 이용가능한 전력(1034)을 초과하지 않기 위해 역방향 트래픽 채널(208)을 통해 전송하는 패킷들(524)의 전력 레벨(422)을 설정한다.
AT(1006)로 할당된 전력 레벨(1034)은 AT(1006)가 역방향 트래픽 채널(208)을 통해 패킷들(524)을 전송하기 위해 이용하는 전력 레벨(422)과 정확하게 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서 패킷(524)의 전력 레벨(422)을 결정하는데 있어서 AT(1006)가 선택하는 개별적인 전력 레벨들의 세트가 존재한다. AT(1006)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)은 임의의 개별적인 전력 레벨들과 정확하게 일치하지 않을 수 있다.
임의의 주어진 시점에서 이용되지 않는 전체 이용가능한 전력(1034)은 누적될 수 있으며, 그 결과 전체 이용가능한 전력(1034)은 다음번에 이용될 수 있다. 그리하여, 이러한 실시예들에서, AT(1006)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)은 현재 전력 할당(1034a)과 누적된 전력 할당(1034b)의 적어도 일부분을 더한 값과 (대략적으로) 동일하다. AT(1006)는 패킷(524)의 전력 레벨(422)을 결정하며, 그 결과 AT(1006)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)을 초과하지 않는다.
AT(1006)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)은 AT(1006)의 현재 전력 할당(1034a)과 AT(1006)의 누적 전력 할당(1034b)의 합과 항상 동일하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, AT(1006)의 전체 이용가능한 전력(1034)은 최대 할당(1034c)에 의해 제한될 수 있다. AT(1006)에 대한 최대 할당(1034c)은 AT(1006)에 대한 현재 전력 할당(1034a)에 몇몇 제한 인자를 곱한 값과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제한 인자가 2인 경우에, AT(1006)의 최대 할당(1034c)은 자신의 현재 전력 할당(1034a)의 두 배가 되는 값과 동일하다. 몇몇 실시예들에서, 제한 인자는 AT(1006)를 위한 현재 전력 할당(1034a)에 대한 함수이다.
AT에 대한 최대 할당(1034c)을 제공하는 것은 AT(1006)의 전송들이 얼마나 "버스티(bursty)"하게 허용되는지를 제한할 수 있다. 예를 들어, AT(1006)는 특정 시간 주기 동안 전송할 데이터를 가지고 있지 않을 수 있다. 이러한 시간 주기 동안, 전력은 AT(1006)로 할당된 상태로 유지될 수 있다. 전송할 데이터가 없기 때문에, 할당된 전력은 누적된다. 특정 시점에서, AT(1006)는 갑자기 상대적으로 많은 양의 전송할 데이터를 가질 수 있다. 상기 시점에서, 누적된 전력 할당(1034b)은 상대적으로 큰 값을 가질 수 있다. AT(1006)가 전체 누적된 전력 할당(1034b)을 사용하도록 허용되면, AT(1006)의 전송 전력(422)은 급격하게 증가할 수 있다. 그러나, AT(1006)의 전송 전력(422)이 너무 급격하게 증가하면, 시스템(100)의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 환경에서 AT(1006)의 전체 이용가능한 전력(1034)을 제한하기 위해 최대 할당(1034c)이 AT(1006)로 제공될 수 있다. 누적 전력 할당(1034b)은 여전히 이용가능하지만, 최대 할당(1034c)이 제한되는 경우에 전력의 사용은 보다 많은 패킷들을 통해 확산된다는 것을 유의하도록 한다.
도 11은 AT(206)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)을 결정하기 위해 이용될 수 있는 예시적인 매커니즘을 나타낸다. 상기 매커니즘은 가상 "버킷(bucket)"의 사용을 포함한다. 주기적인 간격들에서, 새로운 현재 전력 할당(1034a)이 버킷(1136)으로 추가된다. 또한, 주기적인 간격들에서, AT(206)에 의해 전송된 패킷들(524)의 전력 레벨(422)이 버킷(1136)으로부터 출력된다. 현재 전력 할당(1034a)이 패킷들의 전력 레벨(422)을 초과하는 양은 누적 전력 할당(1034b)이 된다. 누적 전력 할당(1034b)은 자신이 사용될 때까지 버킷(1136) 내에 남아있다.
전체 이용가능한 전력(1034)에서 현재 전력 할당(1034a)을 뺀 값은 버킷(1136)으로부터의 가능한 전체 회수량(total potential withdrawal)이다. AT(1006)는 자신이 전송하는 패킷들(524)의 전력 레벨(422)이 자신에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)을 초과하지 않도록 보증한다. 이전에 언급된 바와 같이, 몇몇 환경하에서 전체 이용가능한 전력(1034)은 현재 전력 할당(1034a)과 누적 전력 할당(1034b)의 합보다 작다. 예를 들어, 전체 이용가능한 전력(1034)은 최대 전력 할당(1034c)에 의해 제한될 수 있다.
누적 전력 할당(1034b)은 포화 레벨(1135)에 의해 제한될 수 있다. 몇몇 실 시예들에서, 포화 레벨(1135)은 AT(1006)가 자신의 최대 전력 할당(1034c)을 이용하기 위해 허용되는 시간의 양에 대한 함수이다.
도 12는 섹터(1232) 내에 있는 적어도 몇몇 AT들(1206)이 다수의 플로우들(1216)을 포함하는 실시예를 나타낸다. 이러한 실시예에서, 개별적인 이용가능한 전력(1238)의 양은 AT(1206)의 각각의 플로우(1216)에 대하여 결정될 수 있다. AT(1206)의 플로우(1216)에 대한 이용가능한 전력(1238)은 도 10-11과 관련하여 위에서 설명된 방법들에 따라 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 플로우(1216)에 대한 이용가능한 전력(1238)은 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1238a)과 플로우(1216)에 대한 누적 전력 할당(1238b)의 적어도 일부분을 더한 값을 포함할 수 있다. 또한, 플로우(1216)에 대한 이용가능한 전력(1238)은 플로우(1216)에 대한 최대 할당(1238c)에 의해 제한될 수 있다. 도 11에서 도시된 바와 같은, 개별적인 버킷 매커니즘은 각각의 플로우(1216)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)을 결정하기 위해 각각의 플로우(1216)에 대하여 유지될 수 있다. AT(1206)에 대한 전체 이용가능한 전력(1234)은 AT(1206)의 서로 다른 플로우들(1216)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)을 합함으로써 결정될 수 있다.
다음은 AT(1206)의 플로우(1216)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)을 결정하는데 이용될 수 있는 다양한 공식들 및 알고리즘들에 대한 수학적 설명을 제공한다. 아래에서 설명될 방정식들에서, AT(1206)의 각각의 플로우(i)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)은 각각의 서브-프레임마다 결정된다. (몇몇 실시예들에서, 서브-프레임은 네 개의 타임 슬롯들로 구성되며, 하나의 타임 슬롯은 5/3 ms의 길 이를 가진다.) 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)은 방정식들에서 PotentialT2POutflow로 지칭된다.
고용량 패킷(524a)에서 전송된 플로우(i)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00001
낮은 지연 패킷(524b)에서 전송된 플로우(i)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00002
BucketLeveli ,n은 서브-프레임(n)에서 플로우(i)에 대한 누적 전력 할당(1238b)이다. T2PInflowi ,n은 서브-프레임(n)에서 플로우(i)에 대한 현재 전력 할당(1238a)이다. BucketFactor(T2PInflowi ,n,FRABi ,n)×T2PInflowi ,n은 서브-프레임(n)에서 플로우(i)에 대한 최대 전력 할당(1238c)이다. BucketFactor(T2PInflowi,n,FRABi,n)은 전체 이용가능한 전력(1238)에 대한 제한 인자를 결정하기 위한 함수이며, 서브-프레임(n)에서 플로우(i)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)은 상기 제한 인자만큼 서브-프레임(n)에서 플로우(i)에 대한 현재 전력 할당(1238a)을 초과하도록 허용된다. FRABi ,n은 섹터(1232)의 로딩 레벨에 대한 추정치이며, 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다. AllocationStagger는 동기화 문제들을 피하기 위해 할당 레벨들을 디더링(dithering)하는 랜덤 텀(random term)의 진폭이며, rn은 [-1, 1]의 범위에서 균일하게 분포된 임의의 실수이다.
서브-프레임(n+1)에서 플로우(i)에 대한 누적 전력 할당(1238b)은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00003
T2POutflowi ,n은 서브-프레임(n)에서 플로우(i)로 할당되는 전송 전력(422)의 일부이다. T2POutflowi ,n에 대한 예시적인 방정식이 아래에서 제시된다. BucketLevelSati,n+1은 서브-프레임(n+1)에서 플로우(i)를 위한 누적 전력 할당(1238b)에 대한 포화 레벨(1135)이다. BucketLevelSati ,n+1에 대한 예시적인 방정식이 아래에서 제시된다.
T2POutflowi ,n은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00004
수학식 4에서, di ,n은 서브-프레임(n) 동안 전송된 서브-패킷에 포함된 플로우(i)로부터의 데이터의 양이다. (서브-패킷은 서브-프레임 동안 전송된 패킷의 일부이다.) SumPayloadn은 di ,n의 합이다. TxT2Pn은 서브-프레임(n) 동안 전송된 서브-패킷의 전력 레벨(422)이다.
BucketLevelSati ,n+1은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00005
BurstDurationFactori는 최대 전력 할당(1238c)에서 플로우(i)가 전송되도록 허용하는 시간의 길이에 대한 제한이다.
도 13은 AT(1306)가 자신의 플로우들(1316)에 대한 현재 전력 할당(1338a)을 획득할 수 있는 하나의 방법을 나타낸다. 도시된 바와 같이, AT(1306)는 AN(1304)에서 실행되는 스케쥴러(1340)로부터 승인 메시지(1342)를 수신할 수 있다. 승인 메시지(1342)는 AT(1306)의 몇몇 또는 모든 플로우들(1316)에 대한 현재 전력 할당 승인(1374)을 포함할 수 있다. 수신된 각각의 현재 전력 할당 승인에 대하여, AT(1306)는 현재 전력 할당 승인(1374)에 대응하는 플로우(1316)에 대하여 현재 전 력 할당(1338a)을 설정한다.
몇몇 실시예들에서, 현재 전력 할당(1338a)을 획득하는 것은 2-단계의 프로세스를 거친다. 제 1 단계는 플로우(1316)에 대한 현재 전력 할당 승인(1374)이 AN(1304)으로부터 수신되었는지 여부를 결정하는 과정을 포함한다. 현재 전력 할당 승인(1374)이 AN(1304)으로부터 수신되지 않으면, AT(1306)는 독립적으로 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1338a)을 결정한다. 다시 말하면, AT(1306)는 스케쥴러(1340)의 간섭을 받지 않고 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1338a)을 결정한다. 다음의 논의는 AT(1306)가 자신의 하나 이상의 플로우들(1316)에 대한 현재 전력 할당(1338a)을 독립적으로 결정하기 위한 예시적인 방법들과 관련되어 있다.
도 14는 섹터(1432) 내에 있는 AN(1404)에서 AT들(1406)로 전송되는 역방향 활성 비트(RAB: reverse activity bit)(1444)를 나타낸다. RAB(1444)는 오버로드 표시자이다. RAB(1444)는 두 개의 값들 중 하나일 수 있으며, 제 1 값(예를 들어, +1)은 섹터(1432)가 현재 사용(busy) 상태인 것을 나타내며, 제 2 값(예를 들어, -1)은 섹터(1432)가 현재 유휴(idle) 상태인 것을 나타낸다. 아래에서 설명될 바와 같이, RAB(1444)는 AT(1206)의 플로우들(1216)에 대한 현재 전력 할당들(1238a)을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
도 15는 AT(1506)의 하나 이상의 플로우들(1516)에 대한 현재 전력 할당(1238a)을 결정하기 위해 AT(1506)에서 포함할 수 있는 정보를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 각각의 플로우(1516)는 RAB(1444)에 대한 "빠른(quick)" 추정과 관련 되어 있다. 이러한 빠른 추정은 여기서 QRAB(1546)로 지칭될 것이다. QRAB(1546)를 결정하기 위한 예시적인 방법이 아래에서 설명될 것이다.
각각의 플로우(1516)는 또한 ("필터링된" RAB(1444)를 나타내는) FRAB(1548)로 지칭되는, 섹터(1232)의 롱-텀(longer-term) 로딩 레벨에 대한 추정과 관련되어 있다. FRAB(1548)는 RAB(1444)의 두 개의 가능한 값 사이에 있는 실수이다. FRAB(1548)가 섹터(1432)가 사용 상태임을 나타내는 RAB(1444)의 값에 가까워질수록, 섹터(1432)는 보다 로딩이 많아진다. 역으로, FRAB(1548)가 섹터(1432)가 유휴 상태임을 나타내는 RAB(1444)의 값에 가까워질수록, 섹터(1432)는 보다 로딩이 적어진다. FRAB(1548)를 결정하기 위한 예시적인 방법이 아래에서 설명될 것이다.
각각의 플로우(1516)는 또한 상향 램핑 함수(1550) 및 하향 램핑 함수(1552)와 관련되어 있다. 특정 플로우(1516)와 관련된 상향 램핑 함수(1550) 및 하향 램핑 함수(1552)는 특정 플로우(1516)에 대한 현재 전력 할당(1238a)의 함수이다. 플로우(1516)와 관련된 상향 램핑 함수(1550)는 플로우(1516)에 대한 현재 전력 할당(1238a)을 증가시킬 것인지 결정하기 위해 이용된다. 역으로, 하향 램핑 함수(1552)는 플로우(1516)에 대한 현재 전력 할당(1238a)을 감소시킬 것인지 결정하기 위해 이용된다. 몇몇 실시예들에서, 상향 램핑 함수(1550) 및 하향 램핑 함수(1552) 모두는 FRAB(1548)의 값과 플로우(1516)에 대한 현재 전력 할당(1238a)에 따라 좌우된다.
상향 램핑 함수(1550) 및 하향 램핑 함수(1552)는 네트워크에 있는 각각의 플로우(1516)에 대하여 정의되며, 플로우의 AT(1506)를 제어하는 AN(1404)으로부터 다운로드 가능하다. 상향 램핑 함수 및 하향 램핑 함수는 자신들의 인수(argument)로서 플로우의 현재 전력 할당(1238a)을 가진다. 상향 램핑 함수(1550)는 때때로 여기서 gu로 지칭되며, 하향 램핑 함수(1552)는 때때로 여기서 gd로 지칭될 것이다. 요구 함수는 gu/gd의 비(또한 현재 전력 할당(1238a)의 함수)로서 표현된다. 데이터 및 액세스 터미널 전력 이용가능성에 따라, RLMac 알고리즘은 각각의 플로우(1516)에 대한 현재 전력 할당(1238a)을 집중시키며, 그 결과 모든 플로우 요구 함수 값들은 플로우의 할당이 이루어질 때 동일하다. 이러한 사실을 이용하여, 플로우 요구 함수를 주의깊게 설계함으로써, 플로우 레이아웃과 요구들을 자원 할당에 일반적으로 매핑할 수 있으며, 이는 집중화된 스케쥴러에 의해 달성가능한 효과와 동일하다. 그러나, 요구 함수 방법은 완전히 분산된 방식으로 최소한의 제어 시그널링을 통해 이러한 일반적인 스케쥴링 기능을 달성한다.
도 16은 QRAB(1646)와 FRAB(1648)를 결정하기 위해 사용될 수 있는 AT(1606)의 예시적인 기능 컴포넌트들을 나타내는 블록 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, AT(1606)는 RAB 복조 컴포넌트(1654), 매퍼(mapper)(1656), 제 1 및 제 2 단일-폴(single-pole) IIR 필터들(1658, 1660) 및 제한 장치(1662)를 포함할 수 있다.
RAB(1644)는 통신 채널(1664)을 통해 AN(1604)로부터 AT(1606)로 전송된다. RAB 복조 컴포넌트(1654)는 당업자에게 공지된 표준 기법들을 이용하여 수신된 신호를 복조한다. RAB 복조 컴포넌트(1654)는 로그 가능성 비율(LLR: log likelihood ratio)(1666)을 출력한다. 매퍼(1656)는 LLR(1666)을 입력으로 취하고 LLR(1666)을, 슬롯에 대한 전송된 RAB의 추정치인, RAB(1644)의 가능한 값들(예를 들어, +1과 -1) 사이의 값과 매핑시킨다.
매퍼(1656)의 출력은 제 1 단일-폴 IIR 필터(1658)로 제공된다. 제 1 IIR 필터(1658)는 시간 상수 τs를 가진다. 제 1 IIR 필터(1658)의 출력은 제한 장치(1662)로 제공된다. 제한 장치(1662)는 제 1 IIR 필터(1658)의 출력을 RAB(1644)의 두 개의 가능한 값들에 대응하는 두 개의 가능한 값들 중 하나로 변환한다. 예를 들어, RAB(1644)가 -1 또는 +1이었다면, 제한 장치(1662)는 제 1 IIR 필터(1658)의 출력을 -1 또는 +1로 변환한다. 제한 장치(1662)의 출력은 QRAB(1646)이다. 시간 상수 τs는 QRAB(1646)가 AN(1604)으로부터 전송된 RAB(1644)의 현재 값에 대한 추정치를 나타내도록 선택된다. 시간 상수 τs에 대한 예시적인 값은 네 개의 타임 슬롯이다.
매퍼(1656)의 출력은 또한 시간 상수 τl을 가지는 제 2 단일-폴 IIR 필터(1660)로 제공된다. 제 2 IIR 필터(1660)의 출력은 FRAB(1648)이다. 시간 상수 τl은 시간 상수 τs보다 훨씬 길다. 시간 상수 τl에 대한 예시적인 값은 384 타임 슬롯이다.
제 2 IIR 필터(1660)의 출력은 제한 장치로 제공되지 않는다. 결과적으로, 위에서 설명된 바와 같이, FRAB(1648)는 섹터(1432)가 사용 상태에 있다는 것을 나타내는 RAB(1644)의 제 1 값과 섹터(1432)가 유휴 상태에 있다는 것을 나타내는 RAB(1644)의 제 2 값 사이에 있는 실수이다.
도 17은 AT(1206)의 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1238a)을 결정하기 위한 예시적인 방법(1700)을 나타낸다. 방법(1700)의 단계(1702)는 플로우(1216)와 관련되어 있는 QRAB(1546)의 값을 결정하는 과정을 포함한다. 단계(1704)에서, QRAB(1546)가 사용 상태 값(즉, 섹터(1432)가 현재 사용 상태에 있다는 것을 나타내는 값)과 동일한지 여부가 결정된다. QRAB(1546)가 사용 상태 값과 동일하면, 단계(1706)에서 현재 전력 할당(1238a)이 감소, 즉, 시간(n)에서의 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1238a)이 시간(n-1)에서의 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1238a) 보다 작게 된다. 감소 크기는 플로우(1216)에 대하여 정의된 하향 램핑 함수(1552)를 이용하여 계산될 수 있다.
QRAB(1546)가 유휴 상태 값과 동일하면, 단계(1708)에서 현재 전력 할당(1238a)이 증가, 즉, 현재 시간 간격에서의 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1238a)이 가장 최근의 시간 간격에서의 플로우(1216)에 대한 현재 전력 할당(1238a) 보다 커진다. 증가 크기는 플로우(1216)에 대하여 정의된 상향 램핑 함수(1550)를 이용하여 계산될 수 있다.
상향 램핑 함수(1550)와 하향 램핑 함수(1552)는 현재 전력 할당(1238a)에 대한 함수들이며, (AN(1404)에 의해 다운로드 가능한) 각각의 플로우(1216)에 대하여 서로 다를 수 있다. 이를 통해, QoS 차이(differentiation)는 독립적인 할당을 통해 각각의 플로우에 대하여 얻게 된다. 또한, 램핑 함수의 값은 FRAB(1548)와 함께 변화하는데, 이는 램핑의 동태(dynamics)가 로딩과 함께 변화한다는 것을 의미하며, 보다 적게 로딩된 조건하에서 보다 빨리 고정 포인트로 집중되도록 허용한 다.
현재 전력 할당(1238a)이 증가하면, 증가 크기는 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006008669986-PCT00006
현재 전력 할당(1238a)이 감소하면, 감소 크기는 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006008669986-PCT00007
T2PUpi는 플로우(i)에 대한 상향 램핑 함수(1550)이다. T2PDni는 플로우(i)에 대한 하향 램핑 함수(1552)이다. PilotStrengthn ,s는 서비스 섹터 파일롯 전력 대 다른 섹터들의 파일롯 전력의 측정치이다. 몇몇 실시예들에서, PilotStrengthn,s는 서비스 섹터 FL 파일롯 전력과 다른 섹터들의 파일롯 전력의 비이다. PilotStrengthn ,s는 파일롯 강도를 램핑 함수의 T2P 인자의 오프셋과 매핑하는 함수이며, AN으로부터 다운로드 가능하다. 이러한 방식에서, AT의 플로우들에 대한 우선 순위는 변수 PilotStrengthn,s에 의해 측정된 바와 같이, 네트워크에 있는 AT의 위치에 기반하여 조정될 수 있다.
현재 전력 할당(1238a)은 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006008669986-PCT00008
이전의 방정식들에서 볼 수 있는 바와 같이, 포화 레벨(1135)에 도달하고 램핑이 0으로 설정되면, 현재 전력 할당(1238a)은 지수적으로 감소한다. 이것은 버스티 트래픽 소스들에 대한 현재 전력 할당(1238a) 값이 지속되도록 허용하며, 지속 시간은 전형적인 패킷 도착간격(interarrival) 시간보다 길어야 한다.
몇몇 실시예들에서, QRAB(1546) 값은 AT(1206)의 액티브 세트에 있는 각각의 섹터에 대하여 추정된다. QRAB가 AT의 액티브 세트에 있는 임의의 섹터들에 대하여 사용 상태에 있으면, 현재 전력 할당(1238a)이 감소한다. QRAB가 AT의 액티브 세트에 있는 모든 섹터들에 대하여 유휴 상태에 있으면, 현재 전력 할당(1238a)이 증가한다. 대안적인 실시예들에서, 다른 파라미터 QRABps가 정의될 수 있다. QRABps에 있어서, 측정된 파일롯 강도가 고려된다. (파일롯 강도는 서비스 섹터 파일롯 전력 대 다른 섹터들의 파일롯 전력의 측정치이다. 몇몇 실시예들에서, 파일롯 강도는 서비스 섹터 FL 파일롯 전력과 다른 섹터들의 파일롯 전력의 비이다.) QRABps는 다음의 조건들 중 하나 이상을 충족하는 섹터(s)에 대하여 QRAB가 사용 상태에 있는 경우에 사용 상태 값으로 설정된다: (1) 섹터(s)가 액세스 터미널에 대한 순방향 링크 서비스 섹터인 경우; (2) 섹터(s)로부터의 DRClock 비트가 아웃- 오브-록(out-of-lock)이고 섹터(s)의 PilotStrengthn ,s가 임계값보다 큰 경우; (3) 섹터(s)로부터의 DRClock 비트가 인-록(in-lock)이고 섹터(s)의 PilotStrengthn ,s가 임계값보다 큰 경우. 그렇지 않으면, QRABps는 유휴 상태 값으로 설정된다. QRABps가 결정되는 실시예에서, QRABps가 유휴 상태이면 현재 전력 할당(1238a)이 증가할 수 있으며, QRABps가 사용 상태이면 현재 전력 할당(1238a)이 감소할 수 있다.
도 18은 AN(1804)의 스케쥴러(1840)로 요청 메시지(1866)를 전송하는 AT(1806)를 나타낸다. 도 18은 또한 AT(1806)로 승인 메시지(1842)를 전송하는 스케쥴러(1840)를 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 스케쥴러(1840)는 자발적으로 AT(1806)로 승인 메시지들(1842)을 전송할 수 있다. 대안적으로, 스케쥴러(1840)는 AT(1806)에 의해 전송된 요청 메시지(1866)에 응답하여 AT(1806)로 승인 메시지들(1842)을 전송할 수 있다. 요청 메시지(1866)는 AT 전력 헤드룸(headroom) 정보뿐만 아니라 각 플로우의 큐 길이 정보를 포함한다.
도 19는 AT(1906)가 AN(1804)으로 언제 요청 메시지(1866)를 전송할 것인지를 결정하기 위해 AT(1906)에 포함될 수 있는 정보를 나타낸다. 도시된 바와 같이, AT(1906)는 요청 비율(1968)과 관련될 수 있다. 요청 비율(1968)은 역방향 트래픽 채널(208)을 통해 전송된 요청 메시지 크기(1866)와 역방향 트래픽 채널(208)을 통해 전송된 데이터의 비를 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 요청 비율(1968)이 특정 임계값보다 낮게 감소하면, AT(1906)는 스케쥴러(1840)로 요청 메시지(1866) 를 전송한다.
AT(1906)는 요청 간격(1970)과 관련될 수 있다. 요청 간격(1970)은 마지막 요청 메시지(1866)가 스케쥴러(1860)로 전송된 후에 경과된 시간 주기를 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 요청 간격(1970)이 특정 임계값보다 크게 증가하면, AT(1906)는 스케쥴러(1840)로 요청 메시지(1866)를 전송한다. 요청 메시지들(1866)을 발생시키기 위한 위의 방법들 모두는 함께 이용될 수 있다(즉, 위의 방법들 중 하나의 방법이 요청 메시지(1866)의 전송을 유발하면, 요청 메시지(1866)가 전송될 수 있다).
도 20은 섹터(2032) 내에 있는 AN(2004)에서 실행되는 스케쥴러(2040)와 AT들(2006) 사이의 예시적인 상호작용을 나타낸다. 도 20에 도시된 바와 같이, 스케쥴러(2040)는 섹터(2032) 내에 있는 AT들(2006)의 서브 세트(2072)에 대한 현재 전력 할당들(1374)을 결정할 수 있다. 개별적인 현재 전력 할당 승인(1374)은 각각의 AT(2006)에 대하여 결정될 수 있다. 서브 세트(2072)에 있는 AT들(2006)은 하나 이상의 플로우(1216)를 포함하며, 스케쥴러(2040)는 각각의 AT(2006)의 몇몇 또는 모든 플로우들에 대하여 개별적인 현재 전력 할당 승인들(1374)을 결정할 수 있다. 스케쥴러(2040)는 주기적으로 서브 세트(2072)에 있는 AT들(2006)로 승인 메시지들(2042)을 전송한다. 스케쥴러(2040)는 서브 세트(2072)에 포함되지 않은 섹터(2032) 내에 있는 AT들(2006)에 대한 현재 전력 할당 승인들(1374)은 결정하지 않는다. 대신에, 섹터(2032) 내에 남아있는 AT들(2006)은 독립적으로 자신들의 현재 전력 할당들(1038a)을 결정한다. 승인 메시지들(2042)은 몇몇 또는 모든 현재 전력 할당 승인들(1374)에 대한 유지 주기를 포함할 수 있다. 현재 전력 할당 승인(1374)에 대한 유지 주기는 현재 전력 할당 승인(1374)에 의해 특정된 레벨에서 AT(2006)가 얼마나 길게 대응하는 플로우(1216)에 대하여 현재 전력 할당(1238a)을 유지하는지를 나타낸다.
도 20에 도시된 접근 방식에 따라, 스케쥴러(2040)는 섹터(2032)의 모든 용량을 채우기 위해 설계되지 않는다. 대신에, 스케쥴러(2040)는 서브 세트(2072) 내에 있는 AT들(2006)에 대하여 현재 전력 할당들(1038a)을 결정하며, 남아있는 섹터(2032) 용량은 스케쥴러(2040)의 간섭없이 남아있는 AT들(2006)에 의해 효율적으로 사용된다. 서브 세트(2072)는 시간이 경과함에 따라 변경될 수 있으며, 각각의 승인 메시지(2042)를 통해서도 변경될 수 있다. 또한, AT들(2006)의 몇몇 서브 세트(2072)로 승인 메시지(2042)를 전송하기 위한 결정은 몇몇 플로우들이 특정 QoS 요구들을 충족하지 않는다는 것을 탐지하는 것을 포함하는, 임의의 외부 이벤트들에 의해 이루어질 수 있다.
도 21은 AN(2104)에서 실행되는 스케쥴러(2140)와 AT(2106) 사이의 또다른 예시적인 상호 작용을 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, AT(2106)가 자신의 플로우들(2116)에 대한 현재 전력 할당들(2138a)을 결정하도록 허용되면, 각각의 현재 전력 할당(2138a)은 시간이 경과하면 정상-상태(steady-state) 값으로 수렴할 것이다. 예를 들어, 하나의 AT(2106)가 전송될 데이터를 가지고 있는 플로우(2116)를 가지고 로딩되지 않은 섹터(1232)로 진입하면, 플로우(2116)에 대한 현재 전력 할당(2138a)은 플로우(2116)가 전체 섹터(2132)의 스루풋을 차지할 때까지 램프업(ramp up) 될 것이다. 그러나, 이것이 발생하려면 어느 정도 시간이 걸릴 수 있다.
대안적인 접근은 스케쥴러(2140)가 각각의 AT(2106)에 있는 플로우들이 최종적으로 도달할 정상-상태 값의 추정치들을 결정하는 것이다. 스케쥴러(2140)는 그 후에 모든 AT들(2106)로 승인 메시지(2142)를 전송할 수 있다. 승인 메시지(2142)에서, 플로우(2116)에 대한 현재 전력 할당 승인(2174)은 스케쥴러(2140)에 의해 결정된 대로, 플로우(2116)에 대한 정상-상태 값의 추정치와 동일하게 설정된다. 승인 메시지(2142)를 수신하면, AT(2106)는 자신의 플로우들(2116)에 대한 현재 전력 할당들(2138a)을 승인 메시지(2142)에 있는 정상-상태 추정치들(2174)과 동일하게 설정한다. 이것이 이루어지면, AT(2106)는 그 후에 시스템 조건들의 임의의 변화들에 대하여 추적하고, 스케쥴러(2140)의 추가적인 간섭없이 플로우들(2116)에 대한 현재 전력 할당들(2138a)을 독립적으로 결정하도록 허용될 수 있다.
도 22는 AN(2204)의 스케쥴러(2242)로부터 AT(2206)으로 전송되는 승인 메시지(2242)에 대한 또다른 실시예를 나타낸다. 승인 메시지(2242)는 AT(2206)의 하나 이상의 플로우들(2216)에 대한 현재 전력 할당 승인(2274)을 포함한다. 또한, 승인 메시지는 몇몇 또는 모든 현재 전력 할당 승인들(2274)에 대한 유지 주기(2276)를 포함한다.
승인 메시지(2242)는 또한 AT(2206)의 몇몇 또는 모든 플로우들(2216)에 대한 누적 전력 할당 승인(2278)을 포함한다. 승인 메시지(2242)를 수신하면, AT(2206)는 자신의 플로우들(2216)에 대한 누적 전력 할당들(2238b)을 승인 메시지(2242)에 있는 대응하는 플로우들(2216)에 대한 누적 전력 할당 승인들(2278)과 동 일하게 설정한다.
도 23은 몇몇 실시예들에서 AT(2306)에 저장될 수 있는 전력 프로파일(2380)을 나타낸다. 전력 프로파일(2380)은 페이로드 크기(420)와 AT(2306)에 의해 AN(204)으로 전송되는 패킷의 전력 레벨(422)을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
전력 프로파일(2380)은 복수의 페이로드 크기들(2320)을 포함한다. 전력 프로파일(2380)에 포함된 페이로드 크기들(2320)은 AT(2306)에 의해 전송되는 패킷들(524)에 대하여 적용가능한 페이로드 크기들(2320)이다.
전력 프로파일(2380)에 있는 각각의 페이로드 크기(2320)는 각각의 가능한 전송 모드에 대한 전력 레벨(2322)과 관련되어 있다. 도시된 실시예에서, 각각의 페이로드 크기(2320)는 고용량 전력 레벨(2322a) 및 낮은 지연 전력 레벨(2322b)과 관련되어 있다. 고용량 전력 레벨(2322a)은 대응하는 페이로드 크기(2320)를 가지는 고용량 패킷(524a)에 대한 전력 레벨이다. 낮은 지연 전력 레벨(2322b)은 대응하는 페이로드 크기(2320)를 가지는 낮은 지연 패킷(524b)에 대한 전력 레벨이다.
도 24는 AT(2406)에 저장될 수 있는 복수의 전송 조건들(2482)을 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 전송 조건들(2482)은 페이로드 크기(420)의 선택과 패킷(524)에 대한 전력 레벨(422)에 영향을 준다.
전송 조건들(2482)은 할당된 전력 조건(2484)을 포함한다. 할당된 전력 조건(2484)은 일반적으로 AT(2406)가 할당되었을 때보다 더 많은 전력을 사용하지 않도록 보증하는 것과 관련되어 있다. 보다 구체적으로, 할당된 전력 조건(2484)은 패킷(524)의 전력 레벨(422)이 AT(2406)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)을 초 과하지 않도록 하는 것이다. AT(2406)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)을 결정하기 위해 다양한 예시적인 방법들이 위에서 논의되었다.
전송 조건들(2482)은 또한 최대 전력 조건(2486)을 포함한다. 최대 전력 조건(2486)은 패킷(524)의 전력 레벨(422)이 AT(2406)에 대하여 특정된 최대 전력 레벨을 초과하지 않도록 하는 것이다.
전송 조건들(2482)은 또한 데이터 조건(2488)을 포함한다. 데이터 조건(2488)은 일반적으로 패킷(524)의 페이로드 크기(420)가 AT(2406)의 전체 이용가능한 전력(1034)뿐만 아니라 AT(2406)가 현재 전송할 수 있는 데이터의 양의 관점에서 너무 크지 않도록 보증하는 것과 관련되어 있다. 보다 구체적으로, 데이터 조건(2488)은 패킷(524)의 전송 모드에 대하여 더 낮은 전력 레벨(2322)에 대응하며 (1) 현재 전송할 수 있는 데이터의 양과 (2) AT(2406)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)이 대응하는 데이터 양 중에서 적은 양을 전달할 수 있는 전력 프로파일(2380)의 페이로드 크기(2320)가 존재하지 않는다는 것이다.
다음은 전송 조건들(2482)에 대한 수학적인 설명을 제공한다. 할당된 전력 조건(2484)은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00009
TxT2PNominalPS , TM은 페이로드 크기(PS)와 전송 모드(TM)에 대한 전력 전력(2322)이다. F는 플로우 세트(418)이다.
최대 전력 조건(2486)은 아래와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006008669986-PCT00010
몇몇 실시예들에서, 패킷(524)의 전력 레벨(422)은 패킷(524)을 전송하는 동안 임의의 포인트에서 제 1 값으로부터 제 2 값으로 변경되도록 허용된다. 이러한 실시예들에서, 전력 프로파일(2380)에서 특정된 전력 레벨(2322)은 변경-전(pre-transition) 값과 변경-후(post-transition) 값을 포함한다. TxT2PPreTransitionPS,TM은 페이로드 크기(PS)와 전송 모드(TM)에 대한 변경-전 값이다. TxT2PPostTransitionPS , TM은 페이로드 크기(PS)와 전송 모드(TM)에 대한 변경-후 값이다. TxT2Pmax는 AT(206)에 대하여 정의된 최대 전력 레벨이며, AT(206)에 의해 측정된 파일롯 강도(PilotStrength)에 대한 함수일 수 있다. 파일롯 강도는 서비스 섹터 파일롯 전력 대 다른 섹터들의 파일롯 전력의 측정치이다. 몇몇 실시예들에서, 파일롯 강도는 서비스 섹터 FL 파일롯 전력과 다른 섹터들의 파일롯 전력의 비이다. 파일롯 전력은 또한 AT(206)가 독립적으로 수행하는 업다운 램핑(up and down ramping)을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 파일롯 강도는 또한 TxT2Pmax를 제어하기 위해 이용될 수 있으며, 그 결과 열악한 위치(즉, 섹터들의 가장자리)에 있는 AT들(206)은 다른 섹터들의 원치않는 간섭이 생성되지 않도록 하기 위해 자신들의 최대 전송 전력을 제한할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 데이터 조건(2488)은 패킷(524)의 전송 모드에 대하여 더 낮은 전력 레벨(2322)에 대응하며 아래의 수식에 의해 결정되는 크기를 가지는 페이로드를 전달할 수 있는 전력 프로파일(2380)의 페이로드 크기(2320)가 존재하지 않는다는 것이다.
Figure 112006008669986-PCT00011
수학식 11에서, di ,n은 서브-프레임(n) 동안 전송된 서브 패킷에 포함된 플로우(i)의 데이터 양이다. T2PConversionFactorTM × PotentialT2POutflowi , TM은 플로우(i)에 대한 전송가능한 데이터, 즉, AT(2406)에 대한 전체 이용가능한 전력(1034)이 대응하는 데이터의 양이다. T2PConversionFactorTM은 플로우(i)에 대한 전체 이용가능한 전력(1238)을 데이터 레벨로 변환하기 위한 변환 인자이다.
도 25는 패킷(524)에 대한 페이로드 크기(420)와 전력 레벨(422)을 결정하기 위해 AT(206)가 수행할 수 있는 예시적인 방법(2500)을 나타낸다. 단계(2502)는 전력 프로파일(2380)로부터 페이로드 크기(2320)를 선택하는 과정을 포함한다. 단계(2504)는 패킷(524)의 전송 모드를 위한 선택된 페이로드 크기(2320)와 관련된 전력 레벨(2322)을 식별하는 과정을 포함한다. 예를 들어, 패킷(524)이 고용량 모드로 전송된다면, 단계(2504)는 선택된 페이로드 크기(2320)와 관련된 고용량 전력 레벨(2322a)을 식별하는 과정을 포함한다. 역으로, 패킷(524)이 낮은 지연 모드로 전송된다면, 단계(2504)는 선택된 페이로드 크기(2320)와 관련된 낮은 지연 전력 레벨(2322b)을 식별하는 과정을 포함한다.
단계(2506)는 패킷(524)이 선택된 페이로드 크기(2320)와 대응하는 전력 레벨(2322)을 가지고 전송된 경우에 전송 조건들(2482)이 충족되는지 여부를 결정하는 과정을 포함한다. 단계(2506)에서 전송 조건들(2482)이 충족된다고 결정되면, 단계(2508)에서 선택된 페이로드 크기(2320)와 대응하는 전력 레벨(2322)은 물리 계층(312)으로 전달된다.
단계(2506)에서 전송 조건들(2482)이 충족되지 않는다고 결정되면, 단계(2510)에서 다른 페이로드 크기(2320)가 전력 프로파일(2380)로부터 선택된다. 방법(2500)은 그 후에 단계(2504)로 복귀하며 위에서 설명된 바와 같이 진행한다.
멀티플로우 할당을 위한 설계는 이용가능한 전체 전력이 액세스 터미널에 있는 각각의 플로우에 대한 이용가능한 전력의 합과 동일하다는 것을 전제로 한다. 이러한 방법은 하드 웨어 제약들 또는 TxT2Pmax 제약들에 기인하여 액세스 터미널이 전송 전력을 소모한다는 관점에서 효과가 있다. 전송 전력이 제한되면, 액세스 터미널의 플로우 전력 할당에 대한 추가적인 조정이 필요하다. 위에서 논의된 바와 같이, 전력 제한이 없는 환경에서 gu/gd 요구 함수는 RAB와 플로우 램핑에 대한 정규 함수를 통해서 각각의 플로우의 현재 전력 할당을 결정한다. AT 전력이 제한되면, 플로우 할당을 설정하기 위한 하나의 방법은 AT 전력을 제한을 섹터 전력 제한과 유사하게 고려하는 것이다. 일반적으로 섹터는 각각의 플로우로 전력을 할당하는 RAB를 설정하기 위해 이용되는 최대 수신 전력 기준을 가지고 있다. 이러한 인식은 AT의 전력이 제한되면, AT의 전력 제한이 실제적으로 섹터의 수신된 전력에 대응하는 제한인 경우에, AT의 각각의 플로우가 AT가 수신할 전력 할당으로 설정되는 것이다. 이러한 플로우 전력 할당은 직접 gu/gd 요구 함수들로부터, AT 내부의 가상 RAB를 실행함으로써 또는 다른 균등한 알고리즘들에 의해 결정될 수 있다. 이러한 방식에서, 인트라-AT 플로우 우선 순위는 인터-AT 플로우 우선 순위와 일관되게 유지된다. 또한, 기존을 gu 및 gd 함수들 이외의 정보는 필요하지 않다.
여기에 개시된 몇몇 또는 모든 실시예들의 다양한 특징들에 대한 요약이 이제 제시될 것이다. 본 발명의 시스템은 평균 자원 할당(T2PInflow)과 (최대 레이트와 최대 버스트 기간에 대한 제어를 포함하여) 이러한 자원이 패킷 할당을 위해 사용되는 방식을 분리하도록 허용한다.
패킷 할당은 모든 경우들에서 독립적으로 유지될 수 있다. 평균 자원 할당에 있어서, 스케쥴링되는 할당 또는 독립적인 할당이 가능하다. 이것은 패킷 할당 프로세스가 양쪽 모두의 경우에 동일하게 동작하기 때문에, 스케쥴링 할당과 독립적 할당을 끊김없이(seamless) 통합하도록 허용하며, 평균 자원은 필요에 따라 자주 갱신될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
승인 메시지의 지연 시간에 대한 제어는 최소 시그널링 오버헤드를 가지고 자원 할당 타이밍을 정확하게 제어하도록 허용한다.
승인 메시지에 있는 버킷 레벨의 제어는 시간이 경과하여도 평균 할당에 영향을 주지않고 자원을 플로우에 빠르게 투입하도록 허용한다. 이것은 일종의 '한번 사용(one-time use)' 자원 투입이다.
스케쥴러는 '고정-포인트'에 대한 추정 또는 각각의 플로우에 대한 적절한 자원 할당을 수행할 수 있으며, 그 후에 각각의 플로우로 이러한 값들을 다운로드해줄 수 있다. 이것은 네트워크가 적절한 할당에 근접('조잡한(coarse)' 할당)하기 위한 시간을 줄여주며, 그 후에 독립 모드가 빠르게 최종 할당('세밀한' 할당)을 수행한다.
스케쥴러는 플로우들의 서브 세트로 승인들을 전송하고, 다른 플로우들이 독립적인 할당을 수행하도록 허용할 수 있다. 이러한 방식에서, 특정한 키 플로우들에 대하여 자원 보증이 이루어질 수 있으며, 그 후에 남아있는 플로우들은 독립적으로 적절하게 남은 용량을 '필-인(fill-in)'한다.
스케쥴러는 플로우가 QoS 요구를 충족하지 않는 경우에 승인 메시지의 전송만이 이루어지는 '감시(shepherding)' 기능을 구현할 수 있다. 그렇지 않으면, 플로우는 독립적으로 자신에 대한 전력 할당을 설정하도록 허용된다. 이러한 방식에서, 최소한의 시그널링과 오버헤드를 가지고 QoS 보증이 이루어질 수 있다. 플로우에 대한 QoS 타겟을 달성하기 위해, 감시하는 스케쥴러는 독립적인 할당들의 고정-포인트 솔루션과 다른 전력 할당을 승인할 수 있다는 것을 유의하도록 한다.
AN은 업다운 램핑 함수들에 대하여 플로우마다 설계를 특정할 수 있다. 이러한 램핑 함수들을 적절히 선택함으로써, 각각의 섹터에 있는 오직 1-비트의 제어 정보만을 이용하여 독립적인 동작을 통해 임의의 플로우들 각각에 대하여 평균 자원 할당을 정확하게 특정할 수 있다.
(각각의 슬롯마다 갱신되고 각각의 AT에서 짧은 시간 상수를 이용하여 필터링되는) QRAB 설계에 포함된 매우 빠른 타이밍은 각각의 플로우에 대하여 매우 엄 격하게 전력 할당을 제어할 수 있으며, 안정성과 커버리지를 유지하면서 전체적인 섹터 용량을 최대화시킨다.
최대 전력에 대한 각 플로우의 제어는 평균 전력 할당과 섹터 로딩(FRAB)의 함수로서 허용된다. 이것은 버스티한 트래픽의 적절한 시기(timeliness)와 전체적인 섹터 로딩과 안정성에 대한 영향의 트레이드-오프 관계를 허용한다.
최대 전력 레이트에서 전송의 최대 시간을 플로우 별로 제어하는 것은 버스트 시간 인자(BurstDurationFactor)의 사용을 통해 허용된다. 최대 레이트 제어에 따라, 이것은 독립적인 플로우 할당에 대하여 중앙에서 조정하지 않고 섹터 안정성과 최대 로딩을 제어하도록 허용하며, 요구들을 특정한 소스 타임들로 조정하도록 허용한다.
버스티한 소스들로의 할당은 T2PInflow에 대한 버킷 매커니즘과 지속성에 의해 세밀하게 처리되며, T2PInflow는 평균 전력에 대한 제어를 유지하면서 평균 전력 할당을 버스티 소스의 도달과 매핑하도록 허용한다. T2PInflow 필터 시간 상수는 지속 시간을 제어하며, 지속 시간 동안 산발적으로 패킷이 도달될 수 있으며, 지속 시간이 경과되면 T2PInflow가 최소 할당으로 감소한다.
FRAB를 램핑하는 T2PInflow에 대한 의존성은 최종 평균 전력 할당에 영향을 주지 않고 보다 적게 로딩된 섹터들에서 보다 높은 램핑 변화를 허용한다. 이러한 방식에서 섹터가 보다 적게 로딩되면 공격적인(aggressive) 램핑이 구현될 수 있으나, 양호한 안정성은 램핑의 공격성을 줄임으로써 보다 상위 로드 레벨에서 유지된다.
T2PInflow는 플로우 우선 순위, 데이터 요구들 및 이용가능성 전력에 기반하여 독립적인 동작을 통해 주어진 플로우에 대하여 적절한 할당을 수행하도록 자체적으로 조정된다. 플로우가 과다하게 할당되면, 버킷 레벨(BucketLevel)은 버킷 레벨 포화(BucketLevelSat) 값에 도달하고, 업-램핑은 중지되고, T2PInflow 값은 버킷 레벨이 버킷 레벨 포화 값보다 작은 레벨로 감소할 것이다. 이것은 T2PInflow에 대한 적당한 할당이다.
업/다운 램핑 함수 설계에 기반한 독립적인 할당에서 이용가능한 플로우별 QoS 차이 이외에, QRAB 또는 QRABps를 통한 채널 조건들과 파일롯 강도의 램핑 의존도에 기반하여 플로우 전력 할당을 제어하는 것이 가능하다. 이러한 방식에서 열악한 채널 조건들에 있는 플로우들은 보다 낮은 할당을 획득하여, 간섭을 줄이고 시스템의 전체 용량을 향상시킬 수 있거나, 또는 채널 조건과 독립적으로 최대 할당을 획득하여 시스템 용량을 희생하고 균일한 동작을 유지할 수 있다. 이것은 공정성(fairness)/일반 복지(general welfare) 트레이드 오프를 제어하도록 허용한다.
각각의 플로우에 대한 인터-AT와 인트라-AT 모두는 가능한한 위치-독립적이다. 이것은 다른 플로우들이 동일한 AT 또는 다른 AT들에 있는지 여부는 중요하지 않으며, 플로우 할당은 전체 섹터 로딩에만 의존한다는 것을 의미한다. 몇몇 물리적 사실들은 이러한 목표, 특히 최대 AT 전송 전력이 얼마나 달성될 수 있는지를 제한하며, HiCap 및 LoLat 플로우들을 통합하는 것과 관련하여 문제가 된다.
이러한 접근을 유지하여, AT 패킷 할당을 위한 이용가능한 전체 전력은 AT에 있는 각각의 플로우에서 이용가능한 전력의 합이며, AT의 전송 전력 제한에 의해 영향을 받는다.
패킷 할당에 포함된 각각의 플로우로부터의 데이터 할당을 결정하기 위해 어떤 규칙이 적용되더라도, 버킷 철회와 관련하여 플로우의 자원 사용을 정확하게 계산하여야 한다. 이러한 방식에서, 인터-플로우 공정성은 임의의 데이터 할당 규칙에 대하여 보증된다.
AT의 전력이 제한되고 모든 플로우들로 이용가능한 전체 전력을 제공할 수 없는 경우에는, 전력은 AT 내에서 이용가능한 보다 적은 전력에 적절하게 각각의 플로우에서 사용된다. 즉, AT 내에 있는 플로우들은, 자신들이 AT들과 섹터를 공유하고 최대 전력 레벨을 공유하고 있었던 것처럼(AT 전력 제한은 대개 섹터의 전력 제한과 유사하다), 서로에 대하여 적절한 우선 순위를 유지한다. 전력-제한된 AT에 의해 사용되지 않고 섹터에 남아있는 전력은 섹터에 있는 다른 플로우들에 대하여 이용가능하다.
고용량 플로우들은 하나의 AT에서 사용할 가능성이 있는 고용량 데이터의 사용량의 합이 충분히 커서 통합하지 않으면 패킷들을 통해 보다 큰 전력 차이가 발생하는 경우에 낮은 지연 전송들로 통합될 수 있다. 이것은 자기-간섭 시스템에 적당한 전송된 전력의 평활도(smoothness)를 제공한다. 고용량 플로우들은 특정 고용량 플로우가 지연 요구들을 가지며 그 결과 플로우가 동일한 AT 내에 있는 전송할 모든 낮은 지연 플로우들을 기다릴 수 없는 경우에 낮은 지연 전송들로 통합될 수 있으며, 그 후에 가능한 데이터 사용의 임계치가 도달하면, 플로우는 자신의 데이터를 낮은 지연 전송들로 통합시킬 수 있다. 그리하여, 고용량 플로우들에 대한 지연 요구들은 연속적인 낮은 지연 플로우들과 AT를 공유하는 경우에 충족될 수 있다. 고용량 플로우들은 섹터가 조금만 로딩된 경우에 낮은 지연 전송들로 통합될 수 있고, 낮은 지연으로 고용량 플로우들을 전송함으로 인한 효율 손실은 중요하지 않으며, 그리하여 항상 통합이 허용될 수 있다.
고용량 플로우들의 세트는 고용량 모드를 위한 패킷 크기가 적어도 페이로드 임계치(PayloadThresh)인 경우에, 활성화된 낮은 지연 플로우들이 존재하지 않더라도 낮은 지연 모드로 전송될 수 있다. AT에 대한 최대 스루풋은 최대 패킷 크기와 낮은 지연 전송 모드에서 발생하기 때문에, 이것은 고용량 모드 플로우들의 전력 할당이 충분히 높은 경우에 최대 스루풋을 달성하기 위해 허용된다. 다시 말하면, 고용량 전송을 위한 최대 레이트는 낮은 지연 전송의 최대 레이트보다 훨씬 낮으며, 그리하여 고용량 모드 플로우는 최대 스루풋을 달성하기에 적당한 경우에 낮은 지연 전송을 이용하도록 허용된다.
각각의 플로우는 최대 전력 할당을 제한하는 T2Pmax 파라미터를 가지고 있다. 또한, 네트워크 내에 있는 AT의 위치에 따라(예를 들어, 두 섹터의 경계에서 AT가 부가된 간섭을 생성하고 안정성에 영향을 주는 경우), AT의 전체 전송 전력을 제한하는 것이 바람직하다. 파라미터 TxT2Pmax는 파일롯 강도의 함수로서 만들어질 수 있으며, AT의 최대 전송 전력을 제한한다.
도 26은 AT(2606)의 실시예를 도시하는 기능 블록 다이어그램이다. AT(2606)는 AT(2606)의 동작을 제어하는 프로세서(2602)를 포함한다. 프로세서 (2602)는 또한 CPU로 지칭된다. ROM(read-only memory)와 RAM(random access memory) 모두를 포함할 수 있는 메모리(2604)는 프로세서(2602)로 명령들과 데이터를 제공한다. 메모리(2604)의 일부는 비휘발성 RAM(NVRAM: non-volatile RAM)을 포함할 수 있다.
셀룰러 폰과 같은 무선 통신 장치로 구현될 수 있는, AT(2606)는 또한 AN(204)과 같은 원격 위치와 AT(2606) 사이에서 오디오 통신과 같은 데이터의 송수신을 허용하기 위해 전송기(2608)와 수신기(2610)를 포함하는 하우징(2607)을 포함할 수 있다. 전송기(2608)와 수신기(2610)는 송수신기(2612)로 결합될 수 있다. 안테나(2614)는 하우징(2607)에 부착되며 송수신기(2612)과 전기적으로 연결된다. 추가적인 안테나(미도시)가 또한 사용될 수 있다. 전송기(2608), 수신기(2610) 및 안테나(2614)의 동작은 기술적으로 공지되어 있으므로 여기서 상세한 설명은 하지 않도록 한다.
AT(2606)는 또한 송수신기(2612)에 의해 수신된 신호들의 레벨을 검출하고 표시하기 위해 사용되는 신호 검출기(2616)를 포함한다. 신호 검출기(2616)는 기술적으로 공지된 바와 같은, 전체 에너지, PN(pseudonoise) 칩당 파일롯 에너지, 전력 스펙트럼 밀도 및 다른 신호들과 같은 신호들을 검출한다.
AT(2606)의 상태 변경기(2626)는 송수신기(2612)에 의해 수신되고 신호 검출기(2616)에 의해 검출된 현재 상태와 추가적인 신호들에 기반하여 무선 통신 장치의 상태를 제어한다. 무선 통신 장치는 다수의 상태들 중 하나의 상태에서 동작할 수 있다.
AT(2606)는 또한 무선 통신 장치를 제어하고 무선 통신 장치가 현재의 서비스 제공자 시스템이 적절하지 않다고 결정하는 경우에 어떤 서비스 제공자 시스템으로 변경되어야 하는지를 결정하기 위해 사용되는 시스템 결정기(2628)를 포함한다.
AT(2606)의 다양한 컴포넌트들은 데이터 버스 이외에도 전력 버스, 제어 신호 버스 및 상태 신호 버스를 포함할 수 있는 버스 시스템에 의해 함께 연결된다. 명확화를 위해, 다양한 버스들이 버스 시스템(2630)으로서 도 26에 도시되어 있다. AT(2606)는 또한 신호들을 프로세싱하기 위한 디지털 신호 프로세서(DSP)(2609)를 포함할 수 있다. 당업자는 도 6에 도시된 AT(2606)가 특정한 컴포넌트들을 나열하기 보다는 기능적 블록 다이어그램을 나타낸 것임을 이해할 것이다.
당업자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명을 통해 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.
당업자는 추가적으로 여기에 개시된 실시예들에 따라 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들은 이들의 기능에 관하여 일반적으로 위에서 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어 중 어떤 것으로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션과 전체 시스템의 설계 제약들에 의존하여 결정된다. 당업자는 또한 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현이 본 발명의 범위를 일탈하는 것으로 해석되어서는 안된다.
여기에 개시된 실시예들에 따라 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 또는 다른 프로그래밍가능한 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하기 위해 설계된 이들의 임의의 결합을 통해 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있으며, 대안적으로 임의의 기존의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러 또는 상태 머쉰일 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연결된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성과 같은 계산 장치들의 결합으로서 구현될 수 있다.
여기에 개시된 실시예들에 따라 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 프로세서에 의해 실행된 소프트웨어 모듈에서 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스 크, 이동식 디스크, CD-ROM, 또는 기술적으로 공지된 임의의 다른 저장 매체 형태 내에 포함될 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체로 정보를 기록할 수 있도록 프로세서와 연결된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 내에 포함될 수 있다. ASIC은 사용자 터미널 내에 포함될 수 있다. 대안적으로, 프로세서와 저장 매체는 사용자 터미널 내에 개별적인 컴포넌트들로서 포함될 수 있다.
개시된 실시예들에 대한 이전의 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 실시하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용할 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 설명된 실시예들로 한정되는 것이 아니라 여기에 개시된 원리들과 신규한 특징들과 일관되는 최광의 범위로 해석되어야 할 것이다.

Claims (21)

  1. 섹터 내에 있는 액세스 네트워크와 무선 통신을 하기 위한 액세스 터미널로서,
    상기 액세스 네트워크로 역방향 트래픽 채널을 전송하기 위한 전송기;
    상기 액세스 네트워크로부터 신호들을 수신하기 위한 안테나;
    프로세서;
    상기 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하며,
    상기 명령들은,
    상기 액세스 터미널의 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인이 상기 액세스 네트워크로부터 수신되었는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 현재 전력 할당 승인이 여전히 유효하면, 상기 플로우에 대한 현재 전력 할당을 상기 현재 전력 할당 승인과 동일하게 설정하는 단계;
    상기 현재 전력 할당 승인이 수신되지 않았다면, 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당을 결정하는 단계;
    상기 플로우에 대한 누적 전력 할당을 결정하는 단계;
    상기 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력을 결정하기 위해 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당과 상기 플로우에 대한 상기 누적 전력 할당을 이용하는 단계; 및
    상기 액세스 네트워크로 전송된 패킷에 대한 전력 레벨을 결정하기 위해 상기 플로우에 대한 상기 전체 이용가능한 전력을 이용하는 단계를 포함하는 방법을 구현하기 위해 실행가능한 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로우에 대한 상기 전체 이용가능한 전력은 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당과 상기 플로우에 대한 상기 누적 전력 할당의 적어도 일부의 합과 최대 전력 할당 중에서 적은 쪽과 동일한 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플로우에 대한 상기 최대 전력 할당은 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당에 제한 인자를 곱한 것임을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제한 인자는 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당에 의해 좌우되는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로우에 대한 상기 누적 전력 할당은 포화 레벨에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 전력 할당 승인이 상기 액세스 네트워크로부터 수신되면, 상기 방법은 상기 현재 전력 할당 승인에 대한 유지 주기를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 유지 주기는 상기 액세스 터미널이 얼마나 길게 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당을 상기 현재 전력 할당 승인과 동일하게 유지하는지를 표시하며, 상기 유지 주기가 만료되면, 상기 액세스 터미널은 독립적으로 상기 현재 전력 할당 승인의 시작 포인트로부터 상기 현재 전력 할당을 결정하는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 액세스 네트워크로부터 상기 플로우에 대한 상기 누적 전력 할당을 수신하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 현재 전력 할당 승인에 대한 요청을 상기 액세스 네트워크로 전송하기 위한 조건이 충족되었는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 조건이 충족되었으면, 상기 요청을 상기 액세스 네트워크로 전송하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 조건은 상기 역방향 트래픽 채널을 통해 전송된 요청들과 상기 역방향 트래픽 채널을 통해 전송된 데이터의 비율이 임계값보다 작은 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 조건은 이전의 요청이 상기 액세스 네트워크로 전송된 후에 요청 간격이 경과된 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  11. 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크로서,
    상기 액세스 터미널로 제 1 신호들을 전송하기 위한 전송기;
    상기 액세스 터미널로부터 제 2 신호들을 수신하기 위한 안테나;
    프로세서;
    상기 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하며,
    상기 명령들은,
    하나 이상의 액세스 터미널들의 복수의 플로우들에 대한 독립적인 전력 할당들의 정상-상태 값들을 추정하는 단계;
    상기 복수의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인들을 추정된 정상-상태 값들과 동일하게 설정하는 단계; 및
    하나 이상의 액세스 터미널들 각각으로 승인 메시지를 전송하는 단계- 특정한 액세스 터미널로 전송된 상기 승인 메시지는 상기 특정한 액세스 터미널의 하나 이상의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인을 포함함-를 포함하는 방법을 구현하기 위해 실행가능한 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크.
  12. 섹터 내에 있으며 복수의 플로우들을 포함하는 액세스 터미널들과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크로서,
    상기 복수의 액세스 터미널들로 제 1 신호들을 전송하기 위한 전송기;
    상기 복수의 액세스 터미널들로부터 제 2 신호들을 수신하기 위한 안테나;
    프로세서;
    상기 프로세스와 전자적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하며,
    상기 명령들은,
    상기 복수의 플로우들의 서브 세트에 대하여 현재 전력 할당 승인들을 결정하는 단계;
    상기 복수의 플로우들의 서브 세트에 대응하는 상기 액세스 터미널들로 승인 메시지들을 전송하는 단계-상기 승인 메시지들은 상기 현재 전력 할당 승인들을 포함함-; 및
    상기 액세스 터미널들이 상기 서브 세트에 있지 않은 남아있는 플로우들에 대하여 독립적으로 현재 전력 할당들을 결정하도록 허용하는 단계를 포함하는 방법을 구현하기 위해 실행가능한 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크.
  13. 플로우를 포함하는 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크로서,
    상기 액세스 터미널로 제 1 신호들을 전송하기 위한 전송기;
    상기 액세스 터미널로부터 제 2 신호들을 수신하기 위한 안테나;
    프로세서;
    상기 프로세스와 전자적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하며,
    상기 명령들은,
    상기 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 플로우가 상기 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하지 않으면, 상기 액세스 터미널로 승인 메시지를 전송하는 단계-상기 승인 메시지는 상기 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인 또는 누적 전력 할당 승인을 포함함-; 및
    상기 플로우가 상기 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하면, 상기 플로우가 독립적으로 자신의 전력 할당을 설정하도록 허용하는 단계를 포함하는 방법을 구현하기 위해 실행가능한 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크.
  14. 섹터 내에 있는 액세스 네트워크와 무선 통신을 하기 위한 액세스 터미널로서,
    상기 액세스 터미널의 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인이 상기 액세스 네트워크로부터 수신되었는지 여부를 결정하기 위한 수단;
    상기 현재 전력 할당 승인이 여전히 유효하면, 상기 플로우에 대한 현재 전력 할당을 상기 현재 전력 할당 승인과 동일하게 설정하기 위한 수단;
    상기 현재 전력 할당 승인이 수신되지 않았다면, 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당을 결정하기 위한 수단;
    상기 플로우에 대한 누적 전력 할당을 결정하기 위한 수단;
    상기 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력을 결정하기 위해 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당과 상기 플로우에 대한 상기 누적 전력 할당을 이용하기 위한 수단; 및
    상기 액세스 네트워크로 전송된 패킷에 대한 전력 레벨을 결정하기 위해 상기 플로우에 대한 상기 전체 이용가능한 전력을 이용하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 터미널.
  15. 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크로서,
    하나 이상의 액세스 터미널들의 복수의 플로우들에 대한 독립적인 전력 할당들의 정상-상태 값들을 추정하기 위한 수단;
    상기 복수의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인들을 추정된 정상-상태 값들과 동일하게 설정하기 위한 수단; 및
    하나 이상의 액세스 터미널들 각각으로 승인 메시지를 전송하기 위한 수단을 포함하며,
    특정한 액세스 터미널로 전송된 상기 승인 메시지는 상기 특정한 액세스 터미널의 하나 이상의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크.
  16. 섹터 내에 있으며 복수의 플로우들을 포함하는 액세스 터미널들과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크로서,
    상기 복수의 플로우들의 서브 세트에 대하여 현재 전력 할당 승인들을 결정하기 위한 수단;
    상기 복수의 플로우들의 서브 세트에 대응하는 상기 액세스 터미널들로 승인 메시지들을 전송하기 위한 수단-상기 승인 메시지들은 상기 현재 전력 할당 승인들을 포함함-; 및
    상기 액세스 터미널들이 상기 서브 세트에 있지 않은 남아있는 플로우들에 대하여 독립적으로 현재 전력 할당들을 결정하도록 허용하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크.
  17. 플로우를 포함하는 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크 로서,
    상기 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하는지 여부를 결정하기 위한 수단;
    상기 플로우가 상기 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하지 않으면, 상기 액세스 터미널로 승인 메시지를 전송하기 위한 수단-상기 승인 메시지는 상기 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인 또는 누적 전력 할당 승인을 포함함-; 및
    상기 플로우가 상기 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하면, 상기 플로우가 독립적으로 자신의 전력 할당을 설정하도록 허용하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 네트워크.
  18. 섹터 내에 있는 액세스 네트워크와 무선 통신을 하기 위한 액세스 터미널에서 수행하는 방법에 있어서,
    상기 액세스 터미널의 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인이 상기 액세스 네트워크로부터 수신되었는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 현재 전력 할당 승인이 여전히 유효하면, 상기 플로우에 대한 현재 전력 할당을 상기 현재 전력 할당 승인과 동일하게 설정하는 단계;
    상기 현재 전력 할당 승인이 수신되지 않았다면, 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당을 결정하는 단계;
    상기 플로우에 대한 누적 전력 할당을 결정하는 단계;
    상기 플로우에 대한 전체 이용가능한 전력을 결정하기 위해 상기 플로우에 대한 상기 현재 전력 할당과 상기 플로우에 대한 상기 누적 전력 할당을 이용하는 단계; 및
    상기 액세스 네트워크로 전송된 패킷에 대한 전력 레벨을 결정하기 위해 상기 플로우에 대한 상기 전체 이용가능한 전력을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크에서 수행하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 액세스 터미널들의 복수의 플로우들에 대한 독립적인 전력 할당들의 정상-상태 값들을 추정하는 단계;
    상기 복수의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인들을 추정된 정상-상태 값들과 동일하게 설정하는 단계; 및
    하나 이상의 액세스 터미널들 각각으로 승인 메시지를 전송하는 단계를 포함하며,
    특정한 액세스 터미널로 전송된 상기 승인 메시지는 상기 특정한 액세스 터미널의 하나 이상의 플로우들에 대한 현재 전력 할당 승인을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 섹터 내에 있으며 복수의 플로우들을 포함하는 액세스 터미널들과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크에서 수행하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 플로우들의 서브 세트에 대하여 현재 전력 할당 승인들을 결정하는 단계;
    상기 복수의 플로우들의 서브 세트에 대응하는 상기 액세스 터미널들로 승인 메시지들을 전송하는 단계-상기 승인 메시지들은 상기 현재 전력 할당 승인들을 포함함-; 및
    상기 액세스 터미널들이 상기 서브 세트에 있지 않은 남아있는 플로우들에 대하여 독립적으로 현재 전력 할당들을 결정하도록 허용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 플로우를 포함하는 액세스 터미널과 무선 통신을 하기 위한 액세스 네트워크에서 수행하는 방법에 있어서,
    상기 플로우가 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 플로우가 상기 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하지 않으면, 상기 액세스 터미널로 승인 메시지를 전송하는 단계-상기 승인 메시지는 상기 플로우에 대한 현재 전력 할당 승인 또는 누적 전력 할당 승인을 포함함-; 및
    상기 플로우가 상기 적어도 하나의 서비스 품질 요구를 충족하면, 상기 플로우가 독립적으로 자신의 전력 할당을 설정하도록 허용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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