KR20070120530A

KR20070120530A - 무선 고속 데이터 애플리케이션들에서의 역방향 링크 혼잡오버로드 제어용 방법

Info

Publication number: KR20070120530A
Application number: KR1020077023429A
Authority: KR
Inventors: 양 양; 지아린 주; 릴리 에이치. 주
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-12-24
Also published as: EP1869940A1; US8885474B2; EP1869940B1; US20060233110A1; KR101208938B1; JP5319274B2; CN101180905A; CN101180905B; JP2008537404A; WO2006113055A1

Abstract

프레임당 "1"과 동일한 역방향 활성 비트들(RAB들)의 수는 무선 통신 시스템의 역방향 링크가 역방향 링크 RF 오버로드에 기인한 혼잡 오버로드 상태에 있는지를 결정하는데 사용되는 혼잡 오버로드(CO) 메트릭이다. CO 메트릭의 값이 혼잡 오버로드 상태를 나타내는 제1 미리결정된 문턱값을 초과할 때, 시스템은 모든 새로운 접속요청이 차단되는 차단 상태에 진입한다. 일단 차단 상태에서, CO 메트릭의 값이 감소하는 것이 아니라 지속적으로 증가하여 제2의 더 높은 문턱값을 초과하는 경우, 시스템은 뮤트 상태로 진입한다. 뮤트 상태에서, 미리결정된 더 높은 퍼센티지의 기존 활성 호출들의 뮤팅된다. 특히, 특정 AT들의 전송 레이트들을 제로로 감소시키지만 특정 AT들의 활성 접속들을 여전히 유지하도록 특정 AT들에 명령하는 메시지가 특정 AT들에 다운링크로 전송된다.

역방향 활성 비트, 무선 통신 시스템, 혼잡 오버로드, 차단 상태, 뮤트 상태

Description

무선 고속 데이터 애플리케이션들에서의 역방향 링크 혼잡 오버로드 제어용 방법{METHOD FOR REVERSE LINK CONGESTION OVERLOAD CONTROL IN WIRELESS HIGH SPEED DATA APPLICATIONS}

본 발명은 무선 통신들에 관한 것이며, 특히 고속 데이터 애플리케이션들을 위해 사용되는 무선 통신 시스템에서의 역방향 링크 상의 혼잡을 제어하는 것에 관한 것이다.

CDMA2000 DO 표준들에 따라 동작하는 것들과 같은 무선 통신 시스템들은 예를 들어, (CDMA2000 DO 용어에서 액세스 단말기들[AT들]이라 칭해지는) 이동 단말기들로부터 (CDMA2000 DO 용어에서 기지국 송수신기[BTS]라 칭해지는) 기지국으로의 역방향 링크 상에서 고속 데이터 애플리케이션들을 핸들링하도록 최적화된다. 특성이 연속적인 음성과 같은 다른 트래픽과 달리, AT에 의해 전송된 고속 데이터는 일반적으로 불연속적이며 버스티(bursty)하다. 데이터 호출들의 버스티 특성으로 인하여, 모든 AT들이 항상 동시에 전송하였던 경우에 가능했던 것보다 더 많은 수의 데이터 호출들이 시스템 내로 허용될 수 있다. 그렇게 많은 데이터 호출들이 설정된 데이터 접속들과 관련되는 것으로 인하여, 무선 링크가 자신들이 희망하는 레이트로 RL 상에서 실제로 동시에 전송하는 많은 수의 AT들을 핸들링할 수 없는 시간들이 존재한다.

통상적인 역방향 링크 오버로드 제어(ROC)는 역방향 링크 상에서 전송하고 있는 AT들의 전송 레이트들의 조정을 통하여 무선 링크 로딩(loading)을 제어하는데 사용된다. ROC는 문턱값에 대한 측정된 ROT(Rise Over Thermal)의 비교의 BTS에서의 측정치에 기초하며, 여기서 상기 ROT는 열 잡음 플로어(thermal noise floor)에 걸친 역방향 링크 상의 총 수신 전력의 측정치이며, 역방향 링크 상의 총 트래픽의 표시자이다. ROT는 연속적으로 측정되고 문턱값에 대해 비교된다. ROT가 문턱값보다 더 큰 경우, BTS는 역방향 활성 비트(RAB)를 "1"로 설정하고, 이를 모든 활성이고 접속된 AT들에 다운링크로 브로드캐스팅한다. 그 후, 수신 AT는 자신의 전송 레이트를 감소시키지만, 자신이 실행하고 있는 애플리케이션에 의해 요구되는 최소 레이트 아래로는 감소시키지 않는다. 측정된 ROT가 문턱값보다 더 작은 경우, RAB는 "0"으로 설정된다. 그 후, 수신 AT는 미리결정된 계산을 수행하여 자신의 전송 레이트를 증가시킬지 또는 아닐지의 여부 및 자신의 전송 레이트를 증가시키는 방법을 결정한다. 전형적으로, RAB는 프레임 내의 각 타임 슬롯마다 순방향 링크 상에서 BTS로부터 역방향 활성(RA) 채널 상의 모든 AT들로 전송되고, 여기서 프레임 당 슬롯들의 수는 예시적인 CDMA2000 DO 시스템에서 16개이며 프레임의 길이는 26.67ms와 동일하다. 일반적으로, 섹터 내에서 AT들에 의해 수신된 RAB는 "1" 및 "0" 사이에서 연속적으로 변화하여, AT들이 자신들의 품질 요건들(예를 들어, 프레임 에러율[FER])을 여전히 충족시킬 수 있도록 하면서, 접속되고 활성인 AT들의 전송 레이트들이 감소 및 증가하도록 한다.

혼잡 오버로드(CO) 상태는 모든 수신 AT들이 자신들 전송 레이트를 자신들의 최소 허용 값들로 감소시킨 후에도 너무 많은 AT들이 역방향 링크 상에서 동시에 전송하고 있을 때 발생한다. 이와 같은 CO 상태가 발생할 때, 모든 AT들의 성능 레벨들은 감소되어, AT들은 자신들의 필요한 최소 FER을 충족시킬 수 없다. 한편, 혼잡 오버로드 동안, 새로운 호출들이 시스템으로 지속적으로 허용되어 상황을 더 악화시킨다. 시간 기간 후에, 지속된 양호하지 않은 FER에 의하여, 호출들은 자동적으로 드롭될 것이다. 호출들이 드롭되면 네트워크 자원들이 드롭된 호출들을 재접속시키는데 소모되기 때문에 해로운 부작용들이 초래된다. 더구나, 드롭된 AT들에 의해 전송된 재접속 요청들은 이미 혼잡한 시스템 상에 부가적인 간섭을 초래한다.

따라서, 역방향 링크 상의 너무 많은 트래픽으로 인한 혼잡 오버로드 상태를 핸들링하는 효율적인 메커니즘이 필요하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 혼잡 오버로드 메트릭의 값은 정상 상태, 차단 상태, 및 뮤트 상태(mute state) 사이에서 무선 시스템을 천이시키기 위하여 역방향 링크 상의 혼잡 오버로드 제어(COC; Congestion Overload Control)로서 사용된다. 상기 시스템은 CO 메트릭의 값이 역방향 링크 상의 너무 많은 트래픽으로 인해 제1 레벨의 혼잡을 나타내는 제1 미리결정된 문턱값에 도달할 때 정상 상태로부터 차단 상태로 시프트되고, CO 메트릭의 값이 역방향 링크 상의 훨씬 더 높은 레벨의 혼잡을 나타내는 더 높은 제2 미리결정된 문턱값으로 증가할 때 뮤트 상태로 시프트된다. 차단 상태에서, AT들에 의해 시도된 새로운 호출들은 시스템 내로 허용되지 않는다. 뮤트 상태에서, 활성이고 접속된 AT들 중 적어도 일부는 기지국과의 자신들의 활성 접속을 유지하면서, 자신들의 전송 레이트를 제로로 감소시키도록 지시받는다. CO 메트릭의 값이 감소할 때, 상기 시스템은 차단 상태로 다시 시프트되고, 궁극적으로 CO 메트릭의 값이 정상 상태를 나타내는 또 다른 미리결정된 문턱값에 도달할 때 정상 상태로 다시 시프트된다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 프레임당 "1"과 동일한 RAB의 필터링된 수는 무선 시스템에서의 역방향 링크가 역방향 링크 RF 오버로드로 인해 혼잡 오버로드 상태에 있는지의 여부를 결정하는데 사용되는 메트릭이다. 정상 상태에서, ROC는 BTS에 의해 활성 AT들에 다운링크로 전송된 변화하는 RAB들의 "1" 및 "0" 값들에 따라 역방향 링크 상에서의 AT들의 전송 레이트들을 제어한다. CO 메트릭의 값이 혼잡 오버로드 상태를 나타내는 제1 미리결정된 문턱값을 초과할 때, 시스템은 모든 새로운 접속 요청들이 차단되는 차단 상태에 진입한다. 일단 차단 상태에서, CO 메트릭의 값이 감소하는 것이 아니라, 지속적으로 증가하여 제2의 더 높은 문턱값을 초과하는 경우, 시스템은 뮤트 상태에 진입한다. 뮤트 상태에서, 미리결정된 큰 퍼센티지의 기존 활성 호출들이 뮤팅(muting)된다. 특히, 특정 AT들에게 자신의 전송 레이트들을 제로로 감소시키지만 자신들의 활성 접속들을 여전히 유지하도록 명령하는 메시지가 특정 AT들에 다운링크로 전송된다. 미리결정된 기간 후에, CO 메트릭의 값이 여전히 제2 문턱값을 초과하는 경우, 부가적인 수의 AT들이 자신들의 전송 레이트를 제로로 감소시키도록 명령받는다. CO 메트릭의 값이 각각의 연속적인 기간의 끝에서 제2 문턱값을 지속적으로 초과하는 경우, 증가된 수들의 AT들이 자신의 전송 레이트들을 제로로 감소시킴으로써 뮤팅되도록 명령받는다. 기간의 끝에서, CO 메트릭의 값이 제2 문턱값 아래로 떨어지는 경우, 미리결정된 퍼센티지의 뮤팅되지만 활성인 호출들이 언-뮤팅된다(un-muted)(즉, 제로가 아닌 레이트로 전송하도록 명령받는다). 예시적인 실시예에서, 동일한 작은 퍼센티지의 활성 호출들은 모든 호출들이 언-뮤팅될 때까지 각각의 간격의 끝에서 점진적으로 언-뮤팅된다. 또한, 예시적인 실시예에서, 자신의 활성 호출들이 뮤팅 프로세스 및 언-뮤팅 프로세스 둘 모두 동안 뮤팅되었던 AT들에 공정성을 부여하기 위하여, 라운드 로빈 방식(round-robin approach)이 취해져서, 연속적인 간격들에서, 상이한 AT들 상의 상이한 활성 호출들이 뮤팅된다. 일단 모든 호출들이 언-뮤팅되고 CO 메트릭의 값이 제2 문턱값 아래로 떨어지면, 시스템은 새로운 호출들만이 차단되는 차단 상태로 리턴한다. CO 메트릭의 값이 차단 상태에서 퇴장하기 위해 미리결정된 문턱값 아래로 떨어질 때, 시스템은 정상 상태로 리턴한다.

본 발명의 방법론은 또한 다른 네트워크 요소들과 관련된 다른 메트릭들이 너무 높은 레벨의 역방향 링크 트래픽 로딩에 기인한 오버로드 상태들을 결정하는데 사용될 수 있는 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그 후, 이러한 다른 메트릭들의 값은 역방향 링크 COC를 트리거하고 정상, 차단 및 뮤트 상태 사이의 천이들을 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, RNC 및 BTS 사이의 역송 접속(backhaul connection) 상의 패킷 드롭률은 역송 네트워크에 접속되는 무선 네트워크 제어기(RNC)와 BTS들 사이 또는 BTS들과 AT들 사이의 통신들의 품질에 유사한 영향을 주는 너무 많은 역방향 링크 트래픽으로 인한 역송 오버로드를 제어하기 위한 메트릭으로서 사용될 수 있다. 그 메트릭의 값은 상술된 것과 동일한 방식으로 정상, 차단 및 뮤트 상태들 사이에서 무선 시스템을 천이시키기 위한 혼잡 제어로서 사용된다. 유사하게, BTS 내의 전송기 및 수신기의 기능들을 행하는 애플리케이션 프로세서의 프로세싱 어큐펀시(processing occupancy)와 관련된 수용 프랙션(acceptance fraction)은 정상, 차단, 및 뮤트 상태들 사이에서 시스템을 반응적으로 천이시키기 위하여 프로세서가 역방향 링크 상의 너무 많은 트래픽으로 인해 오버로딩될 때를 결정하기 위한 메트릭으로서 사용될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 단지 설명을 위해 제공되므로 본 발명의 예시적인 실시예에 국한되지 않는, 동일한 참조 번호들이 동일한 요소들에 병기되어 있는 첨부 도면들 및 본원에서 이하에 제공된 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이다.

도1은 CDMA2000 DO Rev A 표준들에 따른 RNC, BTS 및 다수의 AT들을 도시한 종래 기술의 무선 통신 시스템의 블록도.

도2는 측정된 혼잡 오버로드 메트릭에 따른 정상, 차단 및 뮤트 상태 사이의 무선 시스템의 천이들을 도시한 상태도.

도3은 뮤팅된 호출들의 수가 점진적으로 감소될 때 호출 언-뮤팅을 위한 AT들의 순환 어드레싱을 도시한 도면.

도4는 본 발명의 실시예에 따라 변경된 도1의 무선 통신 시스템의 블록도.

도1을 참조하면, 예시적인 CDMA2000 DO Rev A 표준들에 따른 종래 기술의 무선 통신 시스템(100)에서, 다수의 AT들(101)은 BTS(102)와 무선 접속들이 설정된다. BTS(102) 내의 전송기(103)는 고속 데이터를 AT들(101)에 다운링크(순방향 링크)로 전송하는 반면, AT들은 고속 데이터를 BTS(102) 내의 수신기(104)에 업링크(역방향 링크)로 전송한다. BTS(102) 내의 수신기(104)는 수신된 오버헤드 제어 채널 정보 및 시그널링 정보를 RNC(107) 내의 오버헤드 관리기(OHM)(105)에 전송하고, 수신된 트래픽 정보를 RNC(107) 내의 트래픽 프로세서(TP)(106)에 전송한다. TP(106)가 BTS(102)로부터 수신하는 트래픽 정보(즉, 고속 데이터)는 의도된 목적지로의 전송을 위해 공중 데이터 교환 네트워크(PDSN)(108) 상으로 전송되고, TP(106)가 현재 BTS(102)의 커버리지 에어리어 내의 AT들로 지향되는, PDSN(108)로부터 수신하는 트래픽 정보는 다운링크 전송을 위해 BTS(102) 내의 전송기(103)로 전송된다. CDMA2000 DO Rev A 표준은 TP(106)가 어떤 시간 기간들 동안 특정 AT의 전송 레이트들을 제어하기 위하여 전송기(103)에 제공되는, 특정 AT 상에서 실행되는 특정 플로우(flow)에 지향되는 그랜트 메시지(Grant Massage)를 발생시키도록 하기 위하여 제공된다. 이러한 표준들에 따르면, 이들이 현재 존재하기 때문에, 그랜트 메시지가 AT에 재전송되지 않는 경우, 그 AT의 전송 레이트는 자신의 원래 레이트로 리턴한다.

BTS(102) 내의 종래의 무선-링크 오버로드 제어기(ROC)(109)는 수신기(104)에서 측정된 ROT(Rise Over Thermal)를 자신의 입력으로서 취하고, 이를 문턱값과 비교하여 역방향 링크(RF)가 오버로딩되는지를 결정한다. ROC(109)는 문턱값이 초 과되는 경우 역방향 활성 비트(RAB)를 "1"로 설정하고, 그렇지 않은 경우 RAB를 "0"으로 설정한다. RAB는 프레임이 26.67ms 길이인 16-슬롯 프레임에서의 각 슬롯에 대하여 매 슬롯마다 하나씩, 전송기(103)에 의하여 역방향 활성(RA) 채널 상의 모든 AT들(101)에 지속적으로 브로드캐스팅된다. AT(101)가 "1"의 RAB를 수신할 때, 상기 AT는 자신의 현재 전송 레이트를 감소시킨다. AT(101)가 "0"의 RAB를 수신할 때, 상기 AT는 수신 AT와 관련되는 내장된 독점 알고리즘에 따라 자신의 전송 레이트를 증가시키거나 증가시키지 않는다. "1"과 동일한 연속적인 RAB들이 AT(101)에 의해 수신될 때, 상기 AT는 자신 상에서 현재 실행되는 애플리케이션과 관련된 최소 레이트에 도달할 때까지 자신의 전송 레이트를 지속적으로 감소시킨다.

상술된 바와 같이, 채널이 수용할 수 있는 것보다 더 많은 AT들이 역방향 채널 상에서 동시에 전송하고 있는 혼잡 오버로드 상태에서, BTS(102)에서 측정된 ROT가 문턱값을 지속적으로 초과함으로써, RAB가 반복적으로 "1"로 설정되도록 할 것이다. AT들(101) 각각이 자신의 전송 레이트를 자신의 최소 레이트로 감소시킨 후에도, 시스템은 여전히 혼잡 오버로드 상태에서 유지되어, 다운링크로 전송되는 RAB들이 연속적으로, 또는 거의 연속적으로 "1"이 되도록 할 수 있다. 이와 같은 오버로드 상태에 도달할 때, 종래 기술의 시스템은 오버로드 상태를 정정하도록 반응할 수 없다. 오히려, 상술된 바와 같이, BTS(102)와 현재 통신하는 모든 AT들(101)의 성능 레벨들이 감소하여 AT들이 자신들의 필요한 FER을 충족시킬 수 없게 된다. 한편, 새로운 호출을 신청하도록 시도하고 있는, BTS(102)와 현재 통신하 고 있지 않은 부가적인 AT들이 시스템에 지속적으로 허용되어, 상황을 더 악화시킬 것이다. 시간 기간 후에, 지속된 양호하지 않은 FER에 의하여, 호출들은 자동적으로 드롭될 것이다. 호출들을 드롭하는 것은 네트워크 자원들이 드롭된 호출들을 재접속시키는데 소모되기 때문에 해로운 부작용들을 초래한다. 더구나, 드롭된 AT들에 의해 전송된 재접속 요청들은 이미 혼잡한 시스템 상에 부가적인 간섭을 초래한다.

예시적인 실시예에 따르면, "1"과 동일한 RAB의 ROC에 의한 지속적인 생성은 정상 동작 상태, 차단 동작 상태 및 역방향 링크 RF 오버로드로 인한 뮤트 동작 상태 사이에서 무선 시스템을 천이시키기 위하여 혼잡 오버로드 제어(COC)를 트리거하는 혼잡 오버로드(CO) 메트릭으로서 사용된다. 특히, 16-슬롯 프레임에서 "1"과 동일한 RAB의 수가 카운팅되고, 프레임마다 유한-임펄스-응답(FIR) 필터 또는 무한-임펄스-응답(IIR) 필터와 같은 장기간 디지털 필터에 입력된다. 프레임당 "1"과 동일한 RAB의 장기간 평균화된 수인 그 FIR 또는 IIR 필터의 출력 값은 시스템이 정상 상태에서 유지되어야 하는지 또는 차단 상태로 그리고 차단 상태로부터 뮤트 상태로 천이되거나, 역으로 뮤트 상태로부터 차단 상태로 천이되고 나서, 다시 정상 상태로 천이되어야 하는지를 결정하는데 사용되는 CO 메트릭의 값이다.

도2는 CO 메트릭의 값에 따라 결정되는 무선 시스템의 3개의 동작 상태들을 도시한다. 정상 상태는 자체-설명적이다. 이 상태에서, ROC의 정상 동작은 접속된 AT들의 전송 레이트들을 제어하는 RAB의 전송을 통하여 역방향 링크에 걸쳐 만족스러운 제어를 유지한다. 정상 상태(201)에서, 프레임당 "1"과 동일한 RAB의 필터링 된 수로부터 결정되는 CO 메트릭의 값은 차단 상태에 진입해야 하는 문턱값(차단-진입 문턱값(Enter-block threshold)(202)) 아래에 있다. 계산된 CO 메트릭이 차단-진입 문턱값(202)을 초과할 때, BTS는 자신의 커버리지 에어리어 중 어느 섹터가 혼잡 오버로딩되는지를 RNC 내의 오버헤드 관리기(OHM)에 통지하고, 시스템은 차단 상태(203)에 진입한다. 차단 상태에 있는 동안, OHM은 오버로딩된 섹터에 대한 새로운 호출 요청들을 거절한다. 또한, 차단 상태(203)에 있는 동안, CO 메트릭의 값은 뮤트 상태(206)로의 진입을 트리거하는 제2의 더 높은 문턱값(뮤트-진입 문턱값(Enter-mute threshold)(204))과 비교된다. 또한, 차단 상태(203)에 있는 동안, CO 메트릭의 값은 차단-퇴장 문턱값(Exit-block threshold)(205)과 비교된다. CO 메트릭의 값이 차단-퇴장 문턱값(205) 아래로 떨어질 때, 시스템은 정상 상태로 리턴하고, 이전에 차단된 섹터 내의 새로운 호출 요청들의 차단이 중단된다. 도2에 도시된 바와 같이, 차단-퇴장 문턱값(205)은 차단-진입 문턱값(202)보다 더 낮다.

CO 메트릭의 값이 뮤트-진입 문턱값(204)을 초과할 때, 시스템은 뮤트 상태(206)에 진입한다. 뮤트 상태(206)에서, BTS는 어느 AT들이 뮤팅되어야 하는지, 즉, BTS와의 활성 접속을 유지하면서, 자신의 전송 레이트들을 제로로 감소시키도록 명령받는지를 결정한다. BTS는 어느 AT들이 뮤팅되어야 하는지를 RNC 내의 트래픽 프로세스(TP)에 통지하고, TP는 BTS로, 그리고 BTS로부터 선택된 AT들로 상기 선택된 AT들이 자신들의 전송 레이트들을 제로로 감소시켜야 한다는 것을 상기 선택된 AT들에 표시하는 그랜트 메시지들을 전송한다. 뮤트 상태에 있는 동안, 새로운 호출들은 지속적으로 차단된다. 예시적인 실시예에서, 뮤트 상태에 최초에 진입 할 때, 현재 접속된 AT들 중 1/2이 뮤팅되도록 선택된다. 현재 접속된 AT들 중 1/2이 뮤팅된 후의 미리결정된 시간 간격 후에, CO 메트릭의 값이 여전히 뮤트-진입 문턱값을 초과하는 경우, 나머지 AT들 중 1/2이 뮤팅되어, 원래 AT들의 총 3/4이 뮤팅된다. 다음 미리결정된 시간 간격 후에, 계산된 CO 메트릭이 여전히 뮤트-진입 문턱값(204)을 초과하는 경우, 나머지 활성 AT들 중 1/2이 뮤팅됨으로써, 원래 AT들 중 1/8만이 여전히 활성으로 전송하게 된다. 다음 미리결정된 시간 기간의 끝에서, 계산된 CO 메트릭이 여전히 뮤트-진입 문턱값(204)을 초과하는 경우, 모든 나머지 활성 AT들이 뮤팅된다.

AT들의 최초 1/2이 뮤팅된 후의 미리결정된 시간 간격의 끝에서 또는 임의의 부가적인 AT들이 뮤팅된 후의 미리결정된 시간 간격의 끝에서 CO 메트릭의 값이 뮤트-진입 문턱값(204)보다 더 작을 때, 활성이지만 뮤팅된 호출들의 수는 점진적으로 감소되기 시작할 것이다. 뮤팅된 호출들의 이러한 점진적인 감소는 CO 메트릭의 값이 뮤트-진입 문턱값(204) 아래에서 유지되는 한, 각각의 다음 시간 간격의 끝에서 지속된다. 예시적인 실시예에서, CO 메트릭의 값이 뮤트-진입 문턱값(204) 아래에서 유지되는 각각의 간격의 끝에서, 고정된 퍼센티지의 전체적인 활성이지만 뮤팅된 호출들이 언-뮤팅된다. 특히, 예시적인 실시예에서, 원래 총 활성 호출들 중 1/16이 각각의 다음 시간 간격의 끝에서 언-뮤팅된다. 오버로딩된 섹터에서 활성 호출들 모두에 공정성을 제공하기 위하여, 뮤팅되는 AT들은 라운드-로빈 순환 방식으로 어드레싱되어, 상이한 AT들이 순차적인 시간 간격들로 뮤팅된다.

도3은 뮤팅되는 호출의 수의 시간에 걸친 점진적인 감소뿐만 아니라 뮤팅되 는 호출들의 순환 어드레싱을 도시한다. 따라서, 도3에 도시된 바와 같이, 지속기간(L)의 제1 간격에서, 활성 서비스 호출들의 총수(Ns)의 8/16이 뮤팅된다. 지속기간(L)의 다음 간격에서, 그 수가 1/16로 감소되어, Ns개의 활성 호출들 중 7/16만이 뮤팅된다. 이 제2 간격 동안, 제1 간격에서 뮤팅되었던 것과 상이한 세트의 호출들이 뮤팅된다. 제3 간격에서, Ns개의 활성 서비스 호출들 중 6/16만이 뮤팅되고, 뮤팅되는 호출들은 제2 간격 동안 뮤팅되었던 호출들과 상이하다. 이것은 도시된 바와 같이, 모든 활성 호출들이 언-뮤팅되는 제8 간격의 끝까지 지속된다.

측정된 CO 메트릭이 각각의 간격의 끝에서 뮤트-진입 문턱값(204) 위에서 지속적으로 유지되고 뮤팅될 AT들의 수가 지속적으로 증가될 때, 호출들의 유사한 라운드-로빈 순환 어드레싱이 또한 사용될 수 있다. 그러나, 뮤팅되는 AT들의 수가 각각의 간격에서 남아있는 언-뮤팅된 AT들의 50%만큼 계속 증가하기 때문에, 모든 활성 AT들에 "공정성"을 부여하는 능력은 도3에 도시되는 아래를 향한 방향에서의 순환 어드레싱에서 가능한 것만큼 효율적으로 입증될 수 없다.

일단 모든 뮤팅된 호출들이 언-뮤팅되고, CO 메트릭의 값이 뮤트-진입 문턱값 아래에서 유지된다면, 시스템은 CO의 값이 차단-퇴장 문턱값(205) 아래로 떨어질 때까지 차단 상태(203)에서 지속되고, 상기 시스템은 정상 상태로 리턴한다.

도4는 본 발명의 실시예로서 채택되는 CDMA2000 DO Rev A 표준들에 따른 무선 통신 시스템(400)을 도시한다. 도1에 도시된 바와 같이, 다수의 AT들(401)은 BTS(402)와 무선 접속들이 설정된다. BTS(402) 내의 전송기(403)는 고속 데이터를 AT들(401)에 다운링크로 전송하는 반면, AT들(401)은 고속 데이터를 BTS(402) 내의 수신기(404)에 업링크로 전송한다. 수신기(404)는 수신된 오버헤드 제어 채널 정보 및 시그널링 정보를 RNC(407) 내의 OHM(405)에 전송하고 트래픽 정보를 RNC(407) 내의 TP(406)에 전송한다. TP(406)는 트래픽 정보(즉, 고속 데이터)를 PDSN(408) 상으로 전송 및 상기 PDSN(408)로부터 수신한다. ROC(409)는 수신기(404)에 의해 측정된 ROT를 자신의 입력으로서 취하고 이를 문턱값과 비교하여, 역방향 링크(RF)가 오버로딩되는지를 결정한다. ROC(409)는 문턱값이 초과되는 경우 RAB를 "1"로 설정하고, 그렇지 않은 경우, RAB를 "0"으로 설정한다. RAB는 전송기(403)에 입력되고 16-슬롯 프레임에서의 각 슬롯에 대하여 매 슬롯마다 하나씩 역방향 활성(RA) 채널 상에서 모든 AT들(401)에 브로드캐스팅된다. RAB 이력이 또한 ROC(409)에 의하여 COC 유닛(410)으로 출력되고, 상기 RAB 이력은 각 프레임당 "1"과 동일한 RAB의 수이다. COC 유닛(410)은 자신이 ROC(409)로부터 수신한 RAB 이력들의 시퀀스를 필터링하여 상술된 바와 같이, 차단-진입 문턱값(202), 뮤트-진입 문턱값(204), 및 차단-퇴장 문턱값(205)과 비교될 CO 메트릭을 계산한다. 계산된 CO 메트릭이 차단-진입 문턱값(202)보다 더 클 때, COC 유닛(410)은 호출 차단 메시지를 OHM(405)에 전송한다. OHM(405)는 차례로 오버로딩된 섹터에서 새로운 호출들을 수용하는 것을 거절한다는 것을 BTS(402)에 알리는 호출 거절 메시지를 전송기(403)에 전송한다. 계산된 CO 메트릭이 뮤트-진입 문턱값(204)보다 더 클 때, AT들에게 자신의 전송 레이트들을 제로로 설정하도록 명령하는 그랜트 메시지가 어느 특정 AT들로 전송되어야 하는지를 나타내는 호출 뮤트 메시지가 COC 유닛(410)에 의해 TP(406)에 전송된다. 뮤트 상태에 있는 동안, OHM(405)은 전송기(403)에 호출 거절 메시지를 지속 적으로 전송하여, 임의의 새로운 호출의 허용을 방지한다. 뮤트 상태에 있는 동안 각각의 미리결정된 간격의 끝에서, 계산된 CO 메트릭의 현재 값이 뮤트-진입 문턱값(204) 위에서 유지되는 경우, COC 유닛(410)은 자신들의 전송 레이트들을 제로로 감소시키기 위해 그랜트 메시지가 전송되어야 하는 더 많은 수의 AT들의 아이덴티티를 TP에 제공한다. 그러나, 계산된 CO 메트릭의 현재 값이 뮤트-진입 문턱값(204) 아래에 있는 경우, COC 유닛(410)은 자신들의 전송 레이트들을 제로로 감소시키기 위하여 그랜트 메시지가 전송되어야 하는 1/16의 더 적은 수의 AT들의 아이덴티티를 TP에 제공한다. 상술된 바와 같이, 이 수는 지속적으로 감소하고, 그랜트 메시지가 전송되어야 하는 ID들의 아이덴티티가 모든 AT들이 언-뮤팅될 때까지 간격들마다 라운드-로빈 방식으로 COC 유닛(410)에 의해 선택된다. 상술된 바와 같이, COC 유닛(410)에 의해 계산된 CO 메트릭이 차단-퇴장 문턱값(205) 아래로 떨어질 때, COC 유닛(410)은 OHM(405)에 전송되는 호출 차단 메시지를 중단한다. 그 후, OHM은 전송기(403)에 호출 거절 메시지를 전송하는 것을 중단함으로써, 새로운 호출이 허용되도록 한다. 시스템은 이제 정상 모드로 리턴한다.

상기 시스템은 예시적인 CDMA2000 DO Rev A 표준들에 따라 설명되었다. CDMA2000 DO 표준들의 이전의 개정(Rev 0)은 그랜트 메시지의 전송을 지원하지 않았다. 따라서, Rev 0 표준들을 지원하는 실시예에서, COC 유닛(410)은 모든 활성 AT들(401)로의 전송을 위해 전송기(403)로 입력되는 레이트 제한 메시지를 생성할 것이다. 모든 AT들(401)로 브로드캐스팅되는 레이트 제한 메시지는 뮤트 상태의 각 간격 동안 자신들의 전송 레이트들을 제로로 설정해야 하는 특정 AT들의 아이덴티 티들을 상기 메시지 내에 표시할 것이다.

프레임당 "1"인 RAB의 수가 역방향 링크 RF 오버로드를 결정하기 위해 측정된 CO 메트릭을 도출하는데 사용되는 것으로서 설명되었을지라도, CO 메트릭을 도출하기 위해 다른 파라미터들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수신기에 의해 계산된 ROT가 CO 메트릭을 도출하기 위해 직접 사용될 수 있다. 이 상황에서, ROT의 값이 문턱값보다 더 큰 시간의 량은 정상, 차단 및 뮤트 상태들 사이에서 시스템을 구동시키는데 사용될 수 있다.

역방향 링크 상의 너무 많은 트래픽은 시스템에서 다른 오버로드 에어리어들을 초래할 수 있다. 이러한 다른 에어리어들과 연관된 오버로드 메트릭이 측정되고 사용되어, 역방향 링크 COC를 트리거하고 정상, 차단 및 뮤트 상태 사이의 천이들을 제어해서, 제어된 방식으로 역방향 링크 트래픽을 감소시키고 트래픽 오버로드의 해로운 영향들을 피하도록 할 수 있다. 예를 들어, RNC 및 BTS 사이의 역송 접속 상의 패킷 드롭율은 역송 네트워크에 접속되는 무선 네트워크 제어기(RNC)와 BTS들 사이 또는 BTS들과 AT 사이의 통신들의 품질에 유사하게 영향을 주는 너무 많은 역방향 링크 트래픽으로 인한 역송 오버로드를 제어하기 위한 메트릭으로서 사용될 수 있다. 그 메트릭의 값은 상술된 것과 동일한 방식으로 정상, 차단 및 뮤트 상태들 사이에서 무선 시스템을 천이시키기 위한 혼잡 제어로서 사용된다. 유사하게, BTS 내의 전송기 및 수신기의 기능들을 행하는 애플리케이션 프로세서의 프로세싱 어큐펀시(processing occupancy)와 연관된 수용 프랙션(acceptance fraction)은 정상, 차단, 및 뮤트 상태들 사이에서 시스템을 반응적으로 천이시키 기 위하여 프로세서가 역방향 링크 상의 너무 많은 트래픽으로 인해 오버로딩될 때를 결정하기 위한 메트릭으로서 사용될 수 있다.

CDMA2000 DO Rev A 및 설명된 바와 같이 Rev 0에 따라 동작하는 CDMA 시스템과 관련하여 설명되었을지라도, 본 발명은 역방향 링크 상에 너무 많은 트래픽의 오버로드가 발생할 수 있고 오버로드를 제어하는 종래의 방법들이 고유한 문제점을 해결할 수 없는 데이터 애플리케이션들을 갖는 UMTS 시스템과 같은 임의의 CDMA 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

다수의 이동 단말기들이 역방향 링크 상에서 데이터를 전송하는 무선 통신 시스템에서의 방법에 있어서:

혼잡 오버로드 메트릭(congestion overload metric)이 역방향 링크가 지원할 수 있는 것보다 더 큰 역방향 링크 상의 데이터 트래픽 레벨에 기인하는 오버로드 상태가 상기 시스템에서 존재한다는 것을 나타내는 적어도 제1 미리결정된 값을 가질 때, 이동 단말기의 데이터 전송 레이트를 제로로 감소시킴으로써 이동 단말기 자신을 뮤팅하도록(mute) 이동 단말기에 명령하는 적어도 하나의 메시지를 이동 단말기들 중 적어도 하나에 전송하는 단계를 포함하며, 활성 접속이 상기 이동 단말기에 의해 유지되는, 무선 통신 시스템에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 혼잡 오버로드 메트릭이 상기 제1 미리결정된 값보다 더 작고 오버로드 상태가 상기 시스템에서 존재한다는 것을 또한 나타내는 적어도 제2 미리결정된 값을 가질 때, 또 다른 이동 단말기로부터의 접속 요청을 거절하는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템에서의 방법.
제1항에 있어서, 뮤팅시키기 위한 적어도 하나의 이와 같은 메시지는 다수의 이동 단말기들의 서브세트에 전송되며,

다수의 이동 단말기들의 서브세트가 뮤팅되도록 명령받은 후의 미리결정된 시간 간격 후에, 상기 혼잡 오버로드 메트릭이 여전히 적어도 제1 미리결정된 값을 가지는 경우, 남아있는 언-뮤팅된 다수의 이동 단말기들의 부가적인 서브세트에 뮤팅되도록 명령하는 적어도 하나의 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템에서의 방법.
제3항에 있어서, 다수의 이동 단말기들의 서브세트 또는 임의의 부가적인 이동 단말기들이 뮤팅된 후의 미리결정된 시간 간격 후에, 상기 혼잡 오버로드 메트릭이 상기 제1 미리결정된 값보다 작은 값을 가지는 경우, 뮤팅되는 상기 이동 단말기들의 수를 점진적으로 감소시키는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템에서의 방법.
제4항에 있어서, 뮤팅되는 이동 단말기들의 수를 점진적으로 감소시키는 상기 단계는 모든 이동 단말기들이 언-뮤팅될 때까지 순환 라운드-로빈 방식으로 언-뮤팅되고 뮤팅되도록 특정 이동 단말기에 명령하는, 무선 통신 시스템에서의 방법.
제1항에 있어서, 상기 오버로드 상태는 역방향 링크 무선 링크 혼잡이며, 상기 혼잡 오버로드 메트릭은 ROT(Rise Over Thermal)의 측정치들로부터 도출되는, 무선 통신 시스템에서의 방법.
다수의 이동 단말기들이 역방향 링크 상에서 데이터를 전송하는 무선 통신 시스템에서의 장치에 있어서:

혼잡 오버로드 메트릭의 값을 결정하고, 상기 값이 역방향 링크가 지원할 수 있는 것보다 더 큰 역방향 링크 상의 데이터 트래픽 레벨에 기인하는 오버로드 상태가 상기 시스템에서 존재하는 미리결정된 값보다 더 큰지를 결정하는 혼잡 오버로드 제어부; 및

상기 혼잡 오버로드 제어부가 혼잡 오버로드 메트릭이 상기 미리결정된 값보다 더 크다라고 결정할 때, 이동 단말기의 데이터 전송 레이트를 제로로 감소시킴으로써 이동 단말기 자신을 뮤팅하도록 이동 단말기에 명령하는 적어도 하나의 메시지를 이동 단말기들 중 적어도 하나에 전송하는 전송기를 포함하며, 활성 접속이 상기 이동 단말기에 의해 유지되는, 무선 통신 시스템에서의 장치.
제7항에 있어서, 상기 전송기는 다수의 이동 단말기들의 서브세트에 적어도 하나의 메시지를 전송하고, 상기 전송기는 다수의 이동 단말기의 서브세트가 뮤팅되도록 명령받은 후의 미리결정된 시간 간격 후에, 상기 혼잡 오버로드 제어부가 상기 혼잡 오버로드 메트릭의 값이 여전히 상기 미리결정된 값보다 더 크다라고 결정하는 경우, 남아있는 언-뮤팅된 다수의 이동 단말기들의 부가적인 서브세트가 뮤팅되도록 명령하는 적어도 하나의 메시지를 전송하는, 무선 통신 시스템에서의 장치.
제8항에 있어서, 상기 전송기는 상기 서브세트 또는 임의의 부가적인 이동 단말기가 뮤팅된 후의 미리결정된 시간 간격 후에, 상기 혼잡 오버로드 제어부가 상기 혼잡 오버로드 메트릭이 상기 미리결정된 값보다 더 작다라고 결정하는 경우, 뮤팅되는 이동 단말기들의 수를 점진적으로 감소시키도록 하는 적어도 하나의 메시지를 다수의 뮤팅된 이동 단말기들에 전송하는, 무선 통신 시스템에서의 장치.
제9항에 있어서, 상기 오버로드 상태는 역방향 링크 무선 링크 혼잡이고, 상기 혼잡 오버로드 메트릭은 ROT(Rise Over Thermal)의 측정치들로부터 도출되는, 무선 통신 시스템에서의 장치.