KR20070076237A

KR20070076237A - 무선통신 시스템에서 전송포맷 조합의 선택 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20070076237A
Application number: KR1020060005391A
Authority: KR
Inventors: 이승현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-07-24
Also published as: US20090003290A1; WO2007083913A1; KR100918743B1

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 전송포맷 조합(TFC)을 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 송신기의 제어부는, 유효한 전송시간주기(TTI)에서 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송채널에 대한 데이터가 존재하고, 상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되지 않았으며, 상기 전송채널에 대한 버퍼링된 데이터 양이 변화되지 않았으면, 이전 주기에서 사용된 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하며, 상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송채널들을 통한 데이터 전송을 위해 미리 정해지는 전송 파라미터들을 포함하는 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 절차를 수행한다. 다른 실시예로서 상기 데이터 양이 변화되었고, 상기 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 크거나 같고 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되지 않으면, 송신기의 제어부는 이전 주기의 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정한다. 이러한 본 발명은 TFC의 탐색 및 결정 절차를 불필요하게 수행하는 것을 방지하여, 고속 통신 환경을 실현한다.

WCDMA, UMTS, TFC 선택, RLC 버퍼

Description

무선통신 시스템에서 전송포맷 조합의 선택 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SELECTION TRANSPORT FORMAT COMBINATION IN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

도 1은 UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UTRAN)를 나타낸 구성도.

도 2는 단말기와 RNC 사이의 Uu 인터페이스를 나타낸 계층도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송의 일 예를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 TFC를 선택하는 송신기의 구조를 나타낸 블록도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TFC 선택 절차를 나타낸 흐름도.

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 전송포맷 조합(Transport Format Combination: 이하 TFC라 칭함)을 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭함)을 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2 Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다. UMTS는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)과 같은 패킷 프로토콜을 사용하는 패킷교환 방식의 접속이란 가상접속이라는 개념을 사용하며, 네트워크 내의 다른 어떠한 종단에라도 항상 접속이 가능하다.

상기한 바와 같이 구성되는 UMTS 시스템에서는 데이터 혹은 제어 정보를 전송하기 위하여 여러 종류의 논리 채널들과, 상기 논리 채널들이 매핑되는 전송 채널들 및 상기 전송 채널들이 매핑되는 물리 채널들을 구비한다. 상기 논리채널들은 전송되는 정보의 종류 및 요구되는 서비스품질 등에 따라 정의되며, 제어채널로서 하향링크(Downlink: DL) BCCH(Broadcast Control Channel), DL PCCH(Paging Control Channel), 상향링크(Uplink: UL)/DL DCCH(Dedicated Control Channel), UL/DL CCCH(Common Control Channel), UL/DL SHCCH(Shared Channel Control Channel) 등이 있으며, 트래픽 채널로서 UL/DL DTCH(Dedicated Traffic Channel), DL CTCH(Common Traffic Channel)가 있다. 상기 전송채널들은 데이터를 어떻게 전송할 것인가 및 데이터 특성에 따라 정의되며, 공통 전송 채널로서 UL RACH(Random Access Channel), UL CPCH(Common Packet Channel), DL FACH(Forward Access Channel), DL DSCH(Downlink Shared Channel), UL USCH(Uplink Shared Channel), DL BCH(Broadcast Channel), DL PCH(Paging Channel) 등이 있으며, 전용 전송 채널로서 UL/DL DCH(Dedicated Channel)가 있다. 상기 전송 채널들은 물리적인 특성에 따라 하나 혹은 그 이상의 물리 채널들로 매핑된다.

상기 전송 채널들로 전송 블록(transport block: TB)들을 운반하는 데이터 특성은 전송 포맷(Transport Format: TF)이라 칭하며, 상기 전송 포맷은 전송 블록의 크기(TB size), 전송 시간 주기(Transmission Time Interval: TTI), 부호화 방식, 부호율, CRC(Cyclic Redundancy Check) 크기 등을 나타낸다. 복수의 전송 채널들은 하나의 부호화 결합 전송 채널(Coded Composite Transport Channel: 이하 CCTrCH 라 칭함)로 다중화된 후, 하나 혹은 그 이상의 물리 채널들로 매핑된다. 여기서 하나의 CCTrCH로 매핑되는 전용 전송 채널들의 전송 포맷들의 조합을 전송 포맷 조합(TFC)이라 칭하며, 상기 CCTrCH를 통해 전송될 수 있는 가능한 모든 전송 포맷 조합들을 전송 포맷 조합 셋(Transport Format Combination Set: TFCS)이라 칭한다.

상기 전송 포맷 조합 셋의 전송 포맷 조합들은, 전송 포맷 조합 지시자(Transport Format Combination Indicator: TFCI)로 식별된다. 일 예로서, 기지국(Node B)은 전송하는 하향링크 전송 채널에 해당하는 전송 포맷 조합 지시자를 설정하여 전송하며, 단말(User Equipment: UE)에서는 상기 전송 포맷 조합 지시자를 해석하여 상기 전송 채널들을 통한 데이터를 디코딩하고 역다중화한다. 각각의 전송 채널은 전송 채널 식별자(Transport Channel Indicator)로 식별된다.

상향링크 혹은 하향링크에서, 전송하고자 하는 데이터에 사용할 전송 포맷 조합을 선택하는 것은, 전송 효율 측면에서 매우 중요하다. 전송 포맷 조합의 선택은 각 논리 채널들을 적당한 전송 포맷을 가지는 전송 채널들로 매핑시켜야 하며, 가장 짧은 TTI의 매 경계(boundary)마다 수행된다. 종래에 개시된 전송 포맷 선택 알고리즘들은, 가능한 우선순위(Priority) 내에서 모든 논리 채널들에 대한 모든 전송 채널들로의 매핑을 고려하여 최적의 전송 포맷을 찾아내므로, 가장 최적화된 알고리즘이라 할지라도 매우 많은 처리 시간(processing time)을 소모할 수밖에 없다. 이러한 처리 시간은 프로세싱 부하를 증가시키고, 고속 무선 통신 환경의 장애가 된다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 무선통신 시스템에서 전송 포맷 선택을 위한 처리 시간을 감소시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 무선통신 시스템에서 상위계층에 의해 요구된 우선순위, 논리채널들, 전송채널들을 검색하여 최적의 전송 포맷을 탐색하고 결정하는 프로세스의 수행회수를 감소시키는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은, 고속을 요구하는 전용채널의 전송 포맷 조합을 선택하기 위하여 탐색과 결정 프로세스의 수행회수를 감소시키는 방법 및 장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 무선통신 시스템에서 전송채널들에 사용되는 전송포맷조합(TFC)의 선택 방법에 있어서,

유효한 전송시간주기(TTI)에서 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송채널에 대한 데이터가 존재하면, 상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되었는지를 판단하는 과정과,

상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되지 않았으면, 상기 전송채널에 대한 버퍼링된 데이터 양이 변화되었는지를 판단하는 과정과,

상기 데이터 양이 변화되지 않았으면, 이전 주기에서 사용된 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하는 과정과,

상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송채널들을 통한 데이터 전송을 위해 미리 정해지는 전송 파라미터들을 포함하는 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예는, 무선통신 시스템에서 전송채널들에 사용되는 전송포맷조합(TFC)의 선택 장치에 있어서,

전송하고자 하는 논리채널들의 데이터를 저장하는 무선링크제어(RLC) 버퍼들과,

상기 논리채널들 중 동일한 전송채널에 매핑되는 논리채널들의 데이터를 다중화하는 다중화부와,

상기 RLC 버퍼들로부터의 데이터를 상기 다중화부를 통하거나 혹은 직접 물리 계층으로 전달하도록 제어하는 제어부로 구성되며,

상기 제어부는,

유효한 전송시간주기(TTI)에서 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송채널에 대한 특정 RLC 버퍼들에 저장된 데이터가 존재하면, 상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되었는지를 판단하는 과정과,

상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되지 않았으면, 상기 특정 RLC 버퍼들의 버퍼 상태가 변화되었는지를 판단하는 과정과,

상기 버퍼 상태가 변화되지 않았으면, 이전 주기에서 사용된 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하는 과정과,

상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송채널들을 통한 데이터 전송을 위해 미리 정해지는 전송 파라미터들을 포함하는 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명의 주요한 요지는 고속 무선통신 시스템에서 전송 포맷 조합을 보다 신속하게 선택하기 위한 것이다. 이하 본 발명을 구체적으로 설명하는데 있어, 3GPP 표준에 따르는 비동기식 WCDMA 통신방식인 UMTS 시스템을 이용할 것이다. 하지만, 본 발명의 기본 목적인 전송 포맷 조합의 선택은 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 이동통신시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

도 1은 UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UMTS Terrestrial Radio Access Network: 이하 UTRAN이라 칭함)를 나타낸 구성도이다.

상기 도 1을 참조하면, UTRAN(102)은 복수의 셀들(110,114,122,126)과 노드 B들(108,112,120,124)과 무선망 제어기(Radio Network Controller: 이하 RNC라 칭함)(106,118)로 구성되어, 사용자 단말기(User Equipment: 이하 UE라 칭함)(128)를 핵심 네트워크(Core Network)(100)로 연결한다. 각각의 RNC(106,118)는 해당하는 하위의 노드 B들(108,112,120,124)을 제어하고, 각각의 노드 B(108,112,120,124)는 해당하는 하위의 셀들(110,114,122,126)을 제어한다.

하나의 RNC(106,118)와 상기 RNC(106,118)에 의해서 제어를 받는 노드 B들(108,112,120,124)과 셀들을 합쳐서 무선망 서브시스템(Radio Network Subsystem: 이하 RNS라 칭함)(104,116)이라고 한다. RNC(106,118)와 노드 B(108,112,120,124) 사이는 Iub 인터페이스를 통해 연결되어 있으며, RNC(106)와 RNC (118)사이는 Iur 인터페이스를 통해 연결되어 있다.

RNC(106,118)는 자신이 제어하는 노드 B들(108,112,120,124)의 무선자원을 할당하거나 관리하며. 노드 B들(108,112,120,124)은 실제 무선자원을 제공하는 역 할을 한다. 무선 자원은 셀별로 구성되어 있으며, 노드 B들(108,112,120,124)이 제공하는 무선자원은 자신이 관리하는 셀들의 무선 자원들을 의미한다. 단말기(128)는 특정 노드 B의 특정 셀이 제공하는 무선 자원을 이용해서 무선 채널을 구성하고 통신을 수행할 수 있다. 통상적으로 단말기의 입장에서는 노드 B와 셀간의 구별은 무의미하며, 오직 셀별로 구성되는 물리계층만을 인식하므로, 이하 노드 B와 셀은 동일한 의미로서 언급될 것이다.

단말기와 RNC 사이의 인터페이스는 Uu 인터페이스라 불리며, 도 2에 그 자세한 계층적 구조를 도시하였다. Uu 인터페이스는 전술한 Iu 인터페이스 또는 Iub 인터페이스와 마찬가지로 노드들간에 통신을 수행하기 위해 구성되어 있는 프로토콜 스택으로 간주되며, 여기에서는 단말기와 RNC 사이에 제어 신호를 교환하기 위하여 사용되는 제어 평면(Control Plane)과 실제 데이터를 전송하기 위하여 사용되는 사용자 평면(User Plane)으로 구분하여 설명한다.

상기 도 2를 참조하면, 제어 평면 신호(200)에는 RRC(Radio Resource Control) 계층(2042), RLC(Radio Link Control) 계층(210), MAC(Media Access Control) 계층(212)과 물리(Physical: 이하 PHY라 칭함) 계층(214)을 거쳐 처리되고, 사용자 평면 정보(202)는 PDCP(Packet Data Control Protocol) 계층(206), BMC(Broadcast/Multicast Control) 계층(208), RLC 계층(210), MAC 계층(212), 물리계층(214)을 거쳐 처리된다. 여기에 도시한 계층들 중 물리계층(214)은 각 셀들에 위치하게 되며 MAC 계층(212)부터 RRC 계층(204)까지는 RNC에 위치한다.

물리계층(214)은 무선 전송(Radio Transfer) 기술을 이용한 정보 전송 서비 스를 제공하는 계층이며, OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 제1 계층에 해당한다. 물리 계층(214)과 MAC 계층(212) 사이는 전송 채널(Transport Channels)로 연결되어 있으며, 상기 전송 채널은 특정 데이터들이 물리계층에서 처리되는 방식에 의해서 정의된다. 물리계층(214)는 MBMS 데이터를 각 셀 별로 할당되어 있는 스크램블링 코드와 물리채널별로 할당되어 있는 채널화 코드(Channelization code)로 부호화하여 무선으로 송신 가능하도록 한다.

MAC 계층(212)과 RLC 계층(210)은 논리 채널들을 통해 연결되어 있다. MAC 계층(212)은 논리 채널들을 통해 RLC 계층(210)이 전달한 데이터를 적절한 전송 채널들을 통해 물리계층에 전달하고, 물리계층(214)이 전송 채널들을 통해 전달한 데이터를 적절한 논리 채널들을 통해 RLC 계층(210)에 전달하는 역할을 한다. 또한 MAC 계층(212)은 논리 채널들이나 전송 채널들을 통해 전달받은 데이터들에 부가 정보를 삽입하거나 삽입된 부가정보를 해석해서 적절한 동작을 취하고, 랜덤 액세스 동작을 제어한다.

RLC 계층(210)은 논리 채널들의 설정 및 해제를 담당하는 복수의 RLC 엔터티들을 포함한다. 각 RLC 엔터티는 AM(Acknowledged Mode), UM (Unacknowledged Mode), TM (Transparent Mode)라는 3가지 동작 모드 중 하나로 동작할 수 있다. 일 예로서 UM 모드로 동작하는 RLC 엔터티는 상위계층으로부터 내려온 서비스 데이터 유닛(Service Data Unit: 이하 SDU라 칭함)을 적절한 크기로 분할(segmentation)하거나 연접(concatenation)하는 기능, ARQ(Automatic Repeat reQuest)를 통한 오류 정정 기능 등을 담당한다. TM 모드의 RLC 엔터티는 SDU에 대해 어떠한 처리도 가하 지 않은 채 하위 계층으로 전달한다.

PDCP 계층(206)은 사용자 평면에서 RLC 계층(210)의 상위에 위치하며, IP 패킷 형태로 전송된 데이터의 헤더를 압축하고 복원하는 기능과, 이동성으로 특정 단말기에게 서비스를 제공하는 RNC가 변경되는 상황하에서 데이터의 무손실 전달 기능 등을 담당한다. BMC 계층(208)은 RLC 계층(210)의 상위에 위치하며, 특정 셀에서 불특정 다수의 단말기들에게 동일한 데이터를 전송하는 방송서비스를 지원한다.

RLC 계층(210)에서 데이터 요청 신호를 전송할 때마다 RRC 계층(204)은 MAC 계층(42)으로, 전송 채널 구성에 할당되는 전송 포맷을 선택하기 위한 제어 신호를 전송한다. MAC 계층(212)은 상기 제어 신호에 응답하여 전송 포맷 조합을 선택하는데, 전송 포맷 조합의 선택은 논리채널들의 우선순위, 전송 가능한 최대 전송 전력(max transmit power), 코덱 비트 레이트 등의 여러 조건들을 고려하여 이루어진다.

일 예로서, RRC 계층(204)은 RLC 계층(210)과 MAC 계층(212)간의 8개의 논리채널들 각각에 1부터 8까지의 우선순위(priority) 값들을 할당하여 역방향 데이터의 스케줄링(scheduling)을 제어한다. 상기 우선순위 값들 중 1은 최상위 우선순위를 나타내며, 8은 최하위 우선순위를 나타낸다. TFC의 선택은 RRC 계층(204)이 할당하는 논리채널들의 우선순위 값들에 따라 수행되며, RLC 계층(210)이 데이터 요청 신호를 전송할 때마다 RRC 계층(204)의 제어에 따라 MAC 계층(42)에서 데이터 전송을 위한 적절한 전송 포맷 조합이 선택된다.

상기와 같은 우선순위에 따른 전송을 위해, 상기 논리 채널의 전송블록들 중 일부 전송 블록들의 전송은, 보다 높은 우선순위를 가지는 논리채널의 데이터 전송을 위해 차단될 수 있다. 이와 같이, 다른 논리 채널의 데이터 전송을 위해 전송 블록들의 전송 차단 역시 RRC 계층(204)의 제어에 따라 수행되며, 이때 상기 전송 차단된 전송 블록들의 우선순위는 최상위 우선순위 값 1보다 더 높은 우선순위 값 0으로 재설정되고, 어떠한 전송 블록들이라도 상기 0의 우선순위 값을 가지는 데이터의 전송보다 우선 전송될 수는 없다.

RLC 계층(210)의 데이터 전송요구에 대해서 MAC 계층(212)에서 전송 포맷 조합의 선택을 수행하기 위하여, MAC 계층(212)은 모든 할당 가능한 전송 포맷들을 포함하는 전송 포맷 테이블(table)을 구비하고, RLC 계층(210)의 데이터 전송 요구시 RRC 계층(204)의 제어에 따라 상기 전송 포맷 테이블을 탐색(search)하여 각 전송 채널에 대한 전송 포맷을 결정한다. 이러한 동작을, TFC의 탐색 및 결정 절차(process)라 칭한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송의 일 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 복수의 전송 채널들이 동시에 발생할 수 있으며, 각 전송채널은 하나 혹은 그 이상의 전송 포맷들을 포함하는 개별적인 전송 포맷 셋(Transport Format Set: TFS)과 관련된다. 각 전송 채널에 대한 전송 포맷 셋은 상위계층 시그널링(구체적으로는 RRC 시그널링)에 의해 구성된다. 도시한 바와 같이, 4개의 전송 채널들 1 내지 4는 각각 10ms, 20ms, 40ms, 80ms의 TTI들을 가진다. 각 전송 채널의 TTI 동안에 하나의 전송 블록(TrBlk)이 전송될 수 있으며, 각각의 전송 블록은 상기 TTI 동안에 상기 전송 채널의 전송 포맷에 의해 정의되는 특정 개수의 비트들 로 이루어진다. 전송 포맷은 매 TTI마다 변경될 수 있으며, 각 TTI에서 사용되는 특정 전송 포맷은 해당 전송 채널과 관련된 전송 포맷 셋 중에서 선택된다.

도 3을 참조하면, 활성(즉 현재 설정되어 있는) 전송 채널들 중 가장 짧은 TTI(즉 10ms)에 해당하는 TFC 선택 주기 동안에 특정 TFC가 사용된다. 각 TFC는 활성 전송 채널들 각각의 전송 포맷의 조합을 의미하며, 매 주기마다 변화할 수 있다. 각 주기에서 TFC는 미리 구성되는 TFC들의 셋(이하 TFCS라 칭함) 중에서 선택된다. 따라서 상기 TFCS는 활성 전송 채널들에서 사용될 수 있는 모든 가능한 TFC들을 포함한다.

각 TFC 선택 주기 마다 상기 TFCS 중 특정 TFC가 선택되는데, 상기 TFC 선택 절차는 두 부분으로 이루어진다. 첫 번째는, 미리 구성된 TFC들 중에서, 송신기가 사용 가능한 최대 송신 전력 이내에서 신뢰성있게 데이터를 전송할 수 있는 TFC들을 결정하는 것이며, 이러한 TFC들을 유효한(valid) TFC들이라 칭한다. 두 번째는, 상기 유효한 TFC들 중에서 미리 정해지는 조건(criteria)을 만족하는 하나를 선택하는 것이다. 상기 조건이란 앞서 설명한 우선순위와 코덱 비트 레이트 등을 포함한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 TFC를 선택하는 송신기의 구조를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 송신기는 RLC 계층(402)과 MAC 계층(410)과 PHY 계층(412)으로 이루어진다. MAC 제어부(412)는 전용 전송 채널들 DCH#!, #2 등을 제어하기 위하여 TTI 타이머 제어부(414)와 TFC 선택부(418) 및 제어기(416)를 포함한다. 상 기 TTI 타이머 제어부(414)는 상기 각 전송 채널에 대한 TTI를 관리한다. 제어기(416)는 RLC 계층(402)에 위치하는 RLC 엔터티들 #1, #2, #3과의 사이에 제어 신호들을 송수신한다. 각 RLC 엔터티는 전용 채널들을 통해 전송하기 위한 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit: PDU)들을 저장하기 위한 RLC 버퍼(404 내지 408)를 구비한다.

도시한 바와 같이, RLC 엔터티 #1의 RLC 버퍼 #1(404)은 논리 채널 DCCH와 연결되며 RLC 버퍼 #2(406)는 논리 채널 DTCH#1과 연결되고, 상기 논리 채널들은 다중화부(420)에 의해 하나의 전송 채널 DCH#1로 다중화된다. 즉 DCCH로부터의 PDU들(422)은 DTCH#1로부터의 PDU(424)와 함께 MAC_PDU1,2,3으로서 다중화된다. 한편 RLC 버퍼 #3(408)으로부터의 PDU들은 다중화되지 않고 직접 전송 채널 DCH#2로 전달된다.

상기와 같이 구성되는 송신기에서 TFC의 선택을 위한 절차를 설명하면 다음과 같다.

PHY 계층(430)은 1계층(L1) 타이머(도시하지 않음)를 구비하며, 상기 1계층 타이머는 무선 프레임의 길이인 10ms마다 L1 타임아웃 신호 PHY_STATUS_ind를 TTI 타이머 제어부(414)로 발생시킨다. TTI 타이머 제어부(414)는 상기 L1 타임아웃 신호에 응답하여 DCH#1과 DCH#2의 TTI에 해당하는 10ms 타이머 및 20ms 타이머를 각각 동작시킨다. 상기 타이머들 중 어느 하나가 타임아웃되면, TTI 타이머 제어부(414)는 제어기(416)로 해당 DCH의 타임아웃 신호를 제공한다. 제어기(416)는 상기 타임아웃 신호에 응답하여 RLC 버퍼들(404, 406, 408)에게 RLC 버퍼 상태(Buffer Occupancy: BO)를 요청하는 신호인 RLCBUFFERSTATUS_ind를 전송한다. RLC 버퍼들(404 내지 408)은 상기 RLCBUFFERSTATUS_ind에 응답하여 RLC 버퍼 상태(비트 수)를 나타내는 신호인 RLCBUFFERSTATUS_resp를 제어기(416)로 전송한다. 제어기(416)는 상기 RLC 버퍼 상태를 TFC 선택부(418)로 전달한다.

TFC 선택부(418)는 RRC 계층(도시하지 않음)으로부터 제공된 논리채널들의 우선순위, 상위계층 시그널링을 통해 제공된 TFCS 등을 참조하여, 상기 각 RLC 버퍼의 RLC 버퍼 상태에 가장 근접한 전송 블록 크기를 나타내는 TFC를 선택하며, 상기 선택된 TFC는 제어기(416)로 제공된다. 상기 TFC 선택부(418)의 동작은 도 5에서 상세히 설명할 것이다.

그러면 제어기(416)는 상기 선택된 TFC에 따른 만큼의 PDU를 요청하는 신호인 MAC_STATUS_ind를 각 RLC 버퍼(404 내지 408)로 전송한다. 각 RLC 버퍼(404 내지 408)는 상기 MAC_STATUS_ind에 응답하여 RLC PDU들을 포함하는 MAC_UNIT_DATA_req를 출력한다. 구체적으로 RLC 버퍼 #1(404)은 2개의 PDU들, RLC1_PDU1,2를 다중화부(420)로 출력하며, RLC 버퍼 #2(406)는 1개의 PDU, RLC2_PDU1을 다중화부(420)로 출력하고, RLC 버퍼 #3(408)은 2개의 PDU들, RLC3_PDU1,2를 MAC_PDU1,2로서, PHY 계층(430)으로 직접 출력한다.

다중화부(420)는 입력된 RLC PDU들에 다중화 정보로서 논리채널 식별자를 첨부하여 다중화한 후, 다중화된 데이터를 MAC_PDU1,2,3으로 분할하여 PHY 계층(430)으로 전달한다. 이와 같이 MAC 계층(410)은 매 TTI마다 각 전송 채널에 대하여 전송 블록 셋(Transport Block Set: TBS)을 출력한다. PHY 계층(430)은 다중화부 (420)로부터 제공된, MAC_PDU1,2,3을 포함하는 PHY_UNIT_DATA_req와 RLC 버퍼 #3(408)으로부터 직접 제공된, MAC_PDU1,2를 포함하는 PHY_UNIT_DATA_req를 해당하는 물리 채널(들)에 매핑하여 전송한다.

상기 설명한 전체 절차는 각 TFC 선택 주기마다 반복적으로 수행된다. 상기 TFC 선택부(418)에 의해 선택되는 상기 선택된 TFC의 각 TF에 포함되는 전송 파라미터들은 동적 부분(Dynamic part)과 준-정적 부분(semi-static part)으로 구분된다. 여기서 준-정적 부분은 상위계층 시그널링에 의해서 정해지며, 매 TTI마다 상기 TF 중 동적 부분이 선택된다.

상기 동적 부분은 전송 블록 크기와 전송 블록 셋 크기를 포함하며, 여기서 전송 블록 크기는 각 전송 블록에 포함되는 데이터의 비트 수를 의미하며, 전송 블록 셋 크기는 각 전송 블록 셋에 포함되는 데이터의 비트 수를 의미한다. 하나의 전송 블록 셋에 포함되는 모든 전송 블록들은 동일한 전송 블록 크기를 갖는다. 상기 준-정적 부분은 TTI 크기, 부호화 방법 등과 같은 에러 검출 방법(error protection scheme), 부호율, 정적 래이트 매칭 파라미터, CRC 크기 등을 포함한다. 예를 들어 동적 부분은 [TB size = 320 bits, TBS size = 640 bits]이며, 준-정적 부분은 [TTI = 10ms, convolutional coding, static rate matching parameter = 1 ...]가 된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TFC 선택 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 502단계에서 무선 프레임의 경계를 나타내는 L1 타임아웃 신호가 발생하여 TFC 선택 절차가 초기화된다. 504단계에서 TFC 선택부는 현재 시점에서 유효한 TTI 경계가 존재하는지를 판단한다. 즉 TFC 선택부는 활성 전송 채널들 중 적어도 하나의 전송 채널에 대한 TTI 타이머가 타임아웃되었는지를 판단한다. 만일 어느 전송 채널의 TTI 경계에도 도달하지 않았다면, 현재 무선 프레임의 동작을 종료한다.

반면 어느 한 전송 채널의 TTI 경계에 도달하였다면, 506단계로 진행하여 TFC 선택부는 상기 전송 채널에 매핑되는 RLC 버퍼들의 버퍼 상태(BO)가 0인지를 판단한다. 즉 상기 RLC 버퍼들에 현재 전송할 PDU들이 저장되어 있지 않은지를 판단한다. 만일 전송할 데이터가 없다면, 즉 상기 RLC 버퍼들의 버퍼 상태가 0보다 크지 않다면, 518단계로 진행하여 현재 시점에서 사용할 TFC를 나타내는 TFC 지시자(TFCI)를 0으로 설정하고 TFC 선택 절차를 종료한다. 여기서 TFCI가 0이라 함은 전송할 데이터가 존재하지 않거나, 최소 크기의 특정 데이터(예를 들어 시그널링 정보)만을 전송 가능함을 의미한다.

상기 506단계에서 상기 RLC 버퍼들의 버퍼 상태가 0보다 크다면, 508단계로 진행하여 TFC 선택부는 활성 전송 채널들에 관련된 구성 파라미터들(configuration parameters), 예를 들어 논리 채널들의 우선순위나 TFCS 등이 상위계층 시그널링에 의해 변경되었는지를 판단한다. 만일 상기 구성 파라미터들이, 이전 TFC 선택 주기에 비해 변경되었다면, 510단계로 진행하여 TFC 선택부는 현재 시점에서 입력된 정보들, TFCS, 논리채널 다중화 정보, 논리채널 우선순위, RLC 버퍼 상태, 현재 무선 프레임에서 타임아웃된 TTI 타이머, 이전 무선 프레임에서 타임아웃된 TTI 타이머 가 여전히 동작하고 있는지의 여부 등을 참조하여, 적절한 TFC의 탐색 및 결정 절차를 수행한다. 여기서 적절한 TFC를 선택하기 위한 구체적인 절차는 본 발명의 주요한 요지와 관련이 없으므로 상세한 설명을 생략한다.

한편 상기 508단계에서 상기 구성 파라미터들이 변경되지 않았다면, 512 단계에서 TFC 선택부는 상기 RLC 버퍼들의 버퍼 상태들이 모두 이전 TFC 선택 주기에 비해 변경되었는지를 판단한다. 상기 RLC 버퍼들의 버퍼 상태들이 모두 변경되지 않았다면, 516단계에서 TFC 선택부는 이전 TFC 선택 주기의 TFC(Prev_TFC라 칭함)를 현재 TFC 선택 주기에서 재사용할 것으로 결정하고 현재 TFC 선택 주기에서의 TFC 선택 동작을 종료한다. 상기 RLC 버퍼들의 버퍼 상태가 변경되었다면, TFC 선택부는 514단계로 진행한다.

상기 514단계에서 현재의 버퍼 상태(BO) 및 이전 버퍼 상태(Prev_BO)가 모두, 전송 가능한 최대 전송율(MAX_Data_Rate)에 해당하는 최대 전송 블록 크기보다 작지 않은지를 판단한다. 상기 현재의 버퍼 상태 및 상기 이전 버퍼 상태 중 작은 값이 상기 최대 전송 블록 크기보다 크거나 같고, 상기 전송 채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되지 않는다면(Non-Multiplex), TFC 선택부는 상기 516단계로 진행하여 Prev_TFC를 현재 TFC 선택 주기에서 재사용할 것으로 결정한다. 반면 상기 현재의 버퍼 상태 및 상기 이전 버퍼 상태 중 작은 값이 상기 최대 전송 블록 크기보다 작거나, 상기 전송 채널이 다중화된 논리채널들에 매핑된다면, TFC 선택부는 상기 510단계로 진행하여 적절한 TFC의 탐색 및 결정 절차를 수행한다.

도시하지 않을 것이나 변형된 실시예로서, TFC 선택부는 502 내지 512단계까 지만을 판단한다. 즉, 상기 512단계에서 상기 RLC 버퍼들의 버퍼 상태가 변경되었다면, TFC 선택부는 상기 510단계로 진행하여 적절한 TFC의 탐색 및 결정 절차를 수행한다. 반면 상기 RLC 버퍼들의 상태가 변경되지 않았다면 TFC 선택부는 상기 516단계로 진행하여 Prev_TFC를 현재 TFC 선택 주기에서 재사용할 것으로 결정한다.

하기의 <표 1>은 본 발명을 적용한 경우, TFC 탐색 및 결정 절차를 수행하는 회수를 시뮬레이션을 통해 종래 기술과 비교한 것이다. 총 측정 시간은 5.0초이며 블록 에러율(Block Error Rate)은 0이고 하향링크 384kbps와 상향링크 64kbps를 사용하는 시뮬레이션 환경을 고려하였다.

	수행회수	수행회수 감소율
종래의 기술	250회	100%
502 내지 512 단계만 적용	240회	96%
502 내지 514 단계 적용	45회	18%

상기 <표 1>에서 나타낸 바와 같이 도 5의 단계들을 통해 TFC의 탐색 및 결정 절차를 수행하는 회수를 종래에 비하여 18%까지 감소시킬 수 있다. 이는 단말이 데이터를 전송하는 대부분의 경우에, RLC 버퍼에 전송 대기중인 데이터 양이 무선 링크로 보낼 수 있는 최대 데이터 양보다 크기 때문이다. 따라서 RLC 버퍼에 대기 중인 데이터 양은 무선 링크로 보낼 수 있는 최대 데이터 양보다 큰 값의 범위 내에서 변화한다.

상기의 결과는 전송 에러가 발생하지 않는 실험실 환경에서 측정된 것이다. 즉 단말이 보낼 수 있는 최대 데이터 전송율을 사용하는 경우의 측정 결과이다. 만약 전송 에러가 존재하는 실제 무선 환경에서라면, 무선 링크로 전송되는 데이터 양이 적어지게 되므로, 위의 시뮬레이션 결과에 비해 훨씬 향상된 효과를 얻을 것으로 기대된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

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

본 발명은, 매 전송시간주기 마다 불필요한 TFC 탐색 및 결정 절차를 수행하는 것을 방지하여 불필요한 작업을 제거하고 고속의 통신 환경에 적합한 신속한 TFC의 선택을 가능하게 한다.

Claims

무선통신 시스템에서 전송채널들에 사용되는 전송포맷조합(TFC)의 선택 방법에 있어서,

유효한 전송시간주기(TTI)에서 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송채널에 대한 데이터가 존재하면, 상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되었는지를 판단하는 과정과,

상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되지 않았으면, 상기 전송채널에 대한 버퍼링된 데이터 양이 변화되었는지를 판단하는 과정과,

상기 데이터 양이 변화되지 않았으면, 이전 주기에서 사용된 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하는 과정과,

상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송채널들을 통한 데이터 전송을 위해 미리 정해지는 전송 파라미터들을 포함하는 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 크거나 같고 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되는지를 판단하는 과정과,

상기 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 크거나 같고 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되지 않으면, 이전 주기의 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하는 과정과,

상기 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 작거나 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되면, 상기 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 최대 전송 블록 크기는,

상기 전송포맷조합들 중 최대의 전송율을 가지는 전송포맷 조합이 나타내는 전송 가능한 데이터 양을 나타냄을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되었으면, 상기 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 구성 파라미터들은,

상기 전송채널에 매핑되는 논리채널들의 우선순위와 상기 전송포맷조합들을 포함함을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 데이터가 존재하지 않으면, 선택된 전송포맷 조합을 나타내는 전송포맷조합 지시자(TFCI)를 0으로 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
무선통신 시스템에서 전송채널들에 사용되는 전송포맷조합(TFC)의 선택 장치에 있어서,

전송하고자 하는 논리채널들의 데이터를 저장하는 무선링크제어(RLC) 버퍼들과,

상기 논리채널들 중 동일한 전송채널에 매핑되는 논리채널들의 데이터를 다중화하는 다중화부와,

상기 RLC 버퍼들로부터의 데이터를 상기 다중화부를 통하거나 혹은 직접 물리 계층으로 전달하도록 제어하는 제어부로 구성되며,

상기 제어부는,

유효한 전송시간주기(TTI)에서 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송채널에 대한 특정 RLC 버퍼들에 저장된 데이터가 존재하면, 상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되었는지를 판단하는 과정과,

상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되지 않았으면, 상기 특정 RLC 버퍼들의 버퍼 상태가 변화되었는지를 판단하는 과정과,

상기 버퍼 상태가 변화되지 않았으면, 이전 주기에서 사용된 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하는 과정과,

상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송채널들을 통한 데이터 전송을 위해 미리 정해지는 전송 파라미터들을 포함하는 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 데이터 양이 변화되었으면, 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 크거나 같고 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되는지를 판단하는 과정과,

상기 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 크거나 같고 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되지 않으면, 이전 주기의 전송포맷조합을 현재 주기에서 재사용할 것으로 결정하는 과정과,

상기 전송 가능한 최대의 전송 블록 크기가 현재 주기의 데이터 양과 이전 주기의 데이터 양 보다 작거나 상기 전송채널이 다중화된 논리채널들에 매핑되면, 상기 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 최대 전송 블록 크기는,

상기 전송포맷조합들 중 최대의 전송율을 가지는 전송포맷 조합이 나타내는 전송 가능한 데이터 양을 나타냄을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 전송채널에 관련된 구성 파라미터들이 변경되었으면, 상기 전송포맷 조합들 중 적절한 전송포맷조합을 선택하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 구성 파라미터들은,

상기 전송채널에 매핑되는 논리채널들의 우선순위와 상기 전송포맷조합들을 포함함을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 데이터가 존재하지 않으면, 선택된 전송포맷 조합을 나타내는 전송포맷조합 지시자(TFCI)를 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는 전송포맷 조합의 선택 장치.