KR20120101325A - 네트워크에서 통신하기 위한 방법 - Google Patents

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KR20120101325A
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Abstract

본 발명은 복수의 2차국들과 통신하는 1차국을 포함하는 네트워크를 동작시키기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 상기 1차국이 비연속 모드로 2차국과 통신하는 단계; 상기 2차국이 상기 2차국의 현재 상태에 기초하여 제어 메시지를 상기 1차국에 전송하는 단계; 및 상기 1차국이 상기 제어 메시지에 기초하여 상기 비연속 모드의 파라미터들을 변경하는 단계를 포함한다.

Description

네트워크에서 통신하기 위한 방법{A METHOD FOR COMMUNICATING IN A NETWORK}
본 발명은 네트워크에서 통신하기 위한 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 셀룰러 원격통신 네트워크(예로서, UMTS, UMTS LTE, GSM)와 같은, 원격 통신 네트워크에서, 1차국(primary station)과 2차국(secondary station) 간의 통신에 관한 것이다.
중앙집중식 제어를 갖는 무선 패킷-데이터 네트워크들에서, 메커니즘은 기지국(또는 UMTS LTE 용어들에서는 eNB)으로 하여금 상이한 이동 단말기들(사용자 단말기들, 또는 UMTS LTE에서의 UE들) 간의 업링크 전송 리소스들의 할당을 효과적으로 우선 처리할 수 있도록 요구된다. 도 1에 개시된 바와 같이, 예를 들면 UMTS에서의 기지국 또는 LTE에서의 노드 B(eNB)인 1차국(100)은 예를 들면 UMTS에서의 이동국 또는 LTE에서의 사용자 장비(UE)인 복수의 2차국들(101)과 복수의 채널들(120)에 의해 통신한다. 각각의 채널(120)은 제어 데이터 또는 사용자 데이터와 같은 상이한 종류의 데이터를 나르도록 전용된다. 각각의 2차국은 통상적으로 리소스가 1차국에 의해 승인될 때, 그것이 전송할 수 있을 때까지 버퍼들에 큐잉(queue)되는 데이터를 갖는다; 도 2에 도시된 바와 같이 각각 상이한 서비스 품질(quality of service; QoS) 요건을 갖는 다수의 상이한 스트림들에 대한 버퍼들이 있을 수 있다. 도 2의 다이어그램에서 도시된 바와 같이, 3개의 버퍼들 또는 큐들(21, 22, 23)이 도시된다. 각각의 큐에 대해, 예를 들면, 전송 지연을 제한하도록 서비스 품질의 레벨을 요구하거나 또는 주기적인 전송들을 최소의 주어진 간격으로 요구하도록 대응 서비스 품질 요건이 설정된다. eNB는 그것이 어떤 UE들이 전송하도록 허용되어야 하는지 및 속도(rate)를 결정할 수 있게 하기 위해 정보를 필요로 한다. 이러한 프로세스를 돕기 위해, UE가 그 버퍼들(즉, 버퍼 상태 보고들(BSRs))에서의 데이터 표시뿐만 아니라, 허용을 위한 요청들(소위, 스케줄링 요청들, 또는 SR들)을 전송하는 것이 알려져 있다.
최신 기술에 있어서, 업링크상에서 이들 이벤트들을 트리거링하기 위한 임계치는 일반적으로 미리 결정되거나, 또는 순시 채널 및/또는 버퍼 점유 상태들에 기초한다. 기존의 향상들은 가장 최근에 승인된 데이터 레이트 또는 최근 승인된 데이터 레이트들의 평균을 고려한 방법들을 포함한다. UE는 사실 그것의 지난 전송 히스토리의 보다 많은 상세들을 저장하고 분석할 수 있으며, 그에 의해 QoS 타겟들이 충족될 수 있는지 여부에 대한 보다 정확한 예측들을 추출할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점들을 완화시키는 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 2차국의 시그널링에 보다 많은 유연성을 제공하는 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 적어도 하나의 2차국과 통신하는 1차국을 포함하는 통신 시스템을 동작시키는 방법이 제안되며, 상기 방법은 2차국 버퍼에 적어도 하나의 데이터 유닛을 큐잉하는 단계, 미리 결정된 성공 확률로 상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간을 추정하는 단계, 및 상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과하는 경우, 리소스 신호를 발생시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 1차국을 포함하는 네트워크에서 통신하기 위한 수단을 포함하는 2차국이 제안되며, 상기 2차국은, 적어도 하나의 데이터 유닛을 큐잉하기 위한 적어도 하나의 버퍼, 미리 결정된 성공 확률로 상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간을 추정하기 위한 제어 수단, 및 상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과하는 경우, 리소스 신호를 발생시키기 위한 전송 수단을 포함한다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 적어도 하나의 2차국과 통신하기 위한 수단을 포함하는 1차국이 제안되며, 상기 1차국은 미리 결정된 성공 확률로 상기 2차국의 버퍼에 저장된 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 상기 2차국에 대해 요구된 시간을 추정하기 위한 제어 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과하는 경우, 리소스 신호를 발생시키기 위해 구성된다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이하에 기재되는 실시예들을 참조하여 그로부터 분명하고 명확해질 것이다.
본 발명은 예로서 첨부한 도면들을 참조하여, 보다 상세히 기술될 것이다.
트리거링 임계치들에 대한 보다 상세한 통계학적 분석, 및/또는 부가적인 임계치들의 도입으로 보다 효율적인 리소스들의 사용을 산출할 것이다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 네트워크에 대한 다이어그램.
도 2는 전송 전에 2차국에 데이터 패킷들을 저장하기 위한 큐들을 나타내는 도면.
본 발명은 무선 통신 시스템의 업링크 상에 시그널링 이벤트들을 트리거링하기 위한 규칙들의 세트를 규정한다. 논의가 되고 있는 이벤트들은 정확한 스케줄링 결정들을 수행하기 위해 이러한 네트워크에서의 중심 엔티티가 이동 단말기들로부터 요구하는 정보와 관계가 있으며, 다음을 포함한다:
ㆍ 그것의 스케줄링 요청;
ㆍ 버퍼 상태 보고;
ㆍ 특정 레이트로 또는 특정 논리 채널, 우선순위, 애플리케이션의 전송에 대한 요청.
본 발명에서 정해진 규칙들은 인자들의 결합에 기초하여 결정될 이러한 이벤트들을 트리거링하기 위해 사용되는 임계치를 인에이블한다. 이들 인자들은 지난 전송 히스토리의 통계들을 고려한다. 임계치는 그 후 상기 이동 단말기에서 또는 중심 스케줄링 엔티티에서 계산되고, 그 후 상기 이동 단말기에 시그널링된다.
상기 문제점들에 대한 제안된 해결책들은 가능한 트리거들의 범위를 향상시키는 것이다. 상기의 트리거링 임계치들에 대한 보다 상세한 통계학적 분석, 및/또는 부가적인 임계치들의 도입은 보다 효율적인 리소스들의 사용을 산출할 것이다. SR 또는 BSR의 시그널링은 다수의 새로운 이벤트들, 예를 들면 미리 결정된 성공 확률로 패킷을 전달하기 위해 요구되는 시간 및/또는 트리거링된 이벤트에 대한 예상 응답 시간에 의해 잠재적으로 트리거링될 수 있다.
특히, 본 발명은, 성공적인 전송 전에 경과할 것으로 예상되는 평균 또는 즉시적 시간 대신에, 하나의 패킷이 특정 시간(예를 들면, 데이터 패킷들이 기원하는 애플리케이션의 QoS 요건들에 의해 설정된 대기시간 임계치(latency threshold)) 내에 전송될 수 있는 확률을 고려한다.
본 발명의 이행은 이전 (H)ARQ 전송들 및 재전송들의 통계들을 고려하여 특정 시간 내에 성공적인 전송의 확률을 도출할 수 있다.
스케줄링 간격과 동일하거나 그보다 작은 계산의 업데이트 레이트로, 지난 스케줄링 인스턴트들의 슬라이딩 윈도우(sliding window)에 대해 계산들이 수행될 수 있다.
본 발명은 총 전송 지연에 대한 중요한 기여자(즉 (H)ARQ 재전송 지연)가 SR 또는 BSR 이벤트를 트리거링할지 여부를 결정할 때 고려되도록 허용한다. 이것은 (PHGB050012와 같은) 종래 기술에 비해 개선을 나타내며, 이것은 단지 버퍼에서 이미 소비된 지연 및 제 1 전송을 대기하는 예측 지연만을 고려하며, 타겟 시간 기간 내에 성공적인 전송 확률 또는 HARQ 재전송들에 대한 예측 지연은 고려하지 않는다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 통신 시스템을 동작시키는 방법을 제안하며, 상기 방법은 UE 버퍼들에 데이터 유닛들을 큐잉하는 단계, UE 자체 또는 eNB에서, 미리 결정된 성공 확률(예로서, 98%)로 패킷들을 전달하기 위해 요구되는 시간을 추정하는 단계, 및 상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과하는 경우, 적절한 시그널링(SR 및/또는 BSR)을 상기 eNB에 발생시키는 단계를 포함한다.
따라서, 높은 전송 실패 레이트가 있다면, 이것은 데이터 패킷들에 대한 한 번 또는 여러 번의 재전송들을 요구할 수 있으며, 패킷을 전달하기 위해 요구되는 시간은 길어질 것이다.
유리하게는, 패킷들을 전달하기 위해 요구되는 시간은 UE에서의 (H)ARQ 프로세스들의 어떤 특성에 기초하여 추정된다. 가능한 후보들은 다음을 포함한다:
a. 가장 최근의 전송에 대한 HARQ 재전송들의 수;
b. 가장 최근의 전송들에 대한 HARQ 재전송들의 평균 수(또는 예로서, 망각 인자(forgetting factor)를 사용하여 산출된 가중 평균). 망각 인자의 경우에, 이것은 오래된 전송들의 평균에 대한 계산에 있어서의 기여가 보다 최근의 전송들의 기여보다 적음을 의미한다. 이것은 예를 들면, 오래된 전송들의 전송 시간을 가중한 1보다 작은 인자들을 가짐으로써 행해질 수 있다. 이들 인자들은 또한 시간에 따라 종속될 수 있고, 또한 시간과 함께 감소할 수 있다.
c. HARQ 재전송들의 수에 대한 확률 밀도 함수(probability density function; pdf)의 특정 파라미터
이러한 실시예에 따르면, 시간을 추정하는 단계는 1차국 또는 노드 B에서 수행되고 시그널링은 리소스가 2차국에 할당되었음을 2차국에 나타내는 리소스 승인이다. 변형에 있어서, 리소스 승인은 리소스들의 세트로부터 어떤 리소스가 할당되었는지를 특정할 수 있다.
이러한 실시예의 변형에서, 미리 결정된 확률로 데이터 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간의 추정은 ARQ 재전송들의 수에 대한 확률 밀도 함수의 특성에 기초한다.
여기서, 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 전송 레이트에 대한 확률 밀도 함수에 기초하여 추정된다.
적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 2차국 버퍼에서 이미 소비된 시간, 또는 데이터 유닛의 전송이 시작하기 전에 예상되는 시간 간격의 추정, 및/또는 리소스 신호에 대한 예상 응답 시간을 고려하여 추정될 수 있음을 주의해야 한다.
각각의 데이터 유닛이 상이한 우선순위 또는 QoS 요건을 가질 수 있음을 고려해볼 때, 데이터 유닛의 전송이 시작되기 전에 예상되는 간격의 추정은 2차국에 큐잉되는 보다 높은 우선순위를 갖는 추가 데이터 유닛들의 양에 기초하여 이루어진다.
버퍼 보고 또는 리소스 요청에 응답하여, 1차국은 전송 리소스들의 할당을 위한 리소스 승인을 전송하거나 또는 예를 들면, 반영속적 스케줄링이 사용되는 경우, 상기 반영속적 스케줄링 리소스들이 얼마나 자주 사용되는지에서의 변화를 갖도록 할당된 전송 리소스들에서의 변화를 시그널링할 수 있다.
상술된 변형 모두에서, 1차국은 임계치를 시그널링할 수 있다. 게다가, 각각의 2차국은 너무 빈번한 리소스 요청들을 회피하기 위해 현재 경험하고 있는 전송 상태들 또는 2차국들 각각의 우선순위들에 따라 하나의 2차국에서 또 다른 2차국으로의 임계치가 상이할 수 있다.
본 발명의 변형에 있어서, 패킷들을 전달하기 위해 요구되는 시간은 승인된 레이트의 pdf에 기초하여 추정된다.
본 발명의 또 다른 변형에 있어서, 패킷들을 전달하기 위해 요구되는 시간은 총 지연을 결정하기 위해, 버퍼에서 이미 소비된 총 시간을 고려하여 추정된다.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 패킷들을 전달하기 위해 요구되는 시간은 총 지연을 결정하기 위해, 데이터의 전송이 시작되기 전에 예측된 시간 길이를 고려하여 추정된다. 이러한 추정은, 예로서 이미 버퍼링된 보다 높은 우선순위의 다른 데이터 양에 기초하여 이루어질 수 있다.
때때로 패킷들을 전달하기 위해 요구되는 시간은 트리거링되는 이벤트에 대한 예상 응답 시간을 고려하여 추정됨을 주의해야 한다.
이러한 경우에, 트리거링된 이벤트에 대한 응답은 전송 리소스들의 할당 또는 할당된 전송 리소스들에서의 변화이다.
다른 실시예들
일 예로서, 본 발명에 따른 트리거 기준은 다음과 같이 산출될 수 있다:
(예로서, 특정 논리 채널에 대한 큐에서의 패킷들의 수) x (재전송들의 예측된 수) x (릴레이가 사용되는 경우 홉들의 수) 나누기 [(승인된 전송 레이트) x((H)ARQ RTT)]
기준이 중앙 집중식 스케줄러(예로서, eNB)에서 산출된다면, 기준은 예를 들면 각각의 논리 채널, 또는 각각의 우선순위 등급, 또는 각각의 애플리케이션, 또는 각각의 UE에 대해 시그널링될 수 있거나, 또는 하나의 셀에서 방송할 수 있다.
본 발명은 셀룰러 패킷 통신 시스템들, UMTS LTE 및 UMTS LTE-어드밴스트(UMTS LTE-Advanced)와 같은 이동 원격통신 시스템들, 또는 비연속 수신 또는 전송을 수행하는 다른 네트워크들에 적용가능할 수 있다.
본 발명의 상세 설명 및 청구항들에서, 요소에 선행하는 단어("a", "an")는 복수의 이러한 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 단어 "포함하는"은 열거된 것 외의 단계들 또는 다른 요소들의 존재를 배제하지 않는다.
청구항들에서 괄호 안의 참조 부호들을 포함하는 것은 이해를 돕기 위한 것이며 제한하도록 의도되지 않는다.
본 발명의 개시를 판독함으로써, 이 기술 분야의 숙련자들에게 다른 변경들이 명백해질 것이다. 이러한 변경들은 무선 통신 기술에 이미 알려져 있는 다른 특징들을 포함할 수 있다.
100 : 1차국 101 : 2차국
120 : 채널 21, 22, 23 : 큐

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 2차국과 통신하는 1차국을 포함하는 통신 시스템을 동작시키는 방법에 있어서,
    2차국 버퍼에 적어도 하나의 데이터 유닛을 큐잉(queuing)하는 단계,
    미리 결정된 성공 확률로 상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간을 추정하는 단계, 및
    상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과한다면, 리소스 신호를 발생시키는 단계를 포함하는, 통신 시스템 동작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간을 추정하는 단계는 상기 2차국에서 수행되며, 상기 리소스 신호는 전송 리소스들에 대한 요청 또는 버퍼의 콘텐트를 나타내는 버퍼 상태 보고인, 통신 시스템 동작 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간을 추정하는 단계는 상기 1차국에서 수행되며 상기 시그널링은 리소스 승인(resource grant)인, 통신 시스템 동작 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 상기 2차국에서의 ARQ 프로세스 특성에 기초하여 추정되는, 통신 시스템 동작 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 ARQ 프로세스 특성은, 가장 최근의 전송에 대한 ARQ 재전송들의 수, 가장 최근의 전송들에 대한 ARQ 재전송들의 평균 수, ARQ 재전송들의 수에 대한 확률 밀도 함수(probability density function)의 특성 중 적어도 하나를 포함하는, 통신 시스템 동작 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 전송 레이트에 대한 확률 밀도 함수에 기초하여 추정되는, 통신 시스템 동작 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 상기 2차국 버퍼에서 이미 소비된 시간을 고려하여 추정되는, 통신 시스템 동작 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 상기 데이터 유닛의 전송이 시작되기 전에 예측된 시간 간격의 추정을 고려하여 추정되는, 통신 시스템 동작 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 유닛의 전송이 시작되기 전에 예측된 간격의 추정은 상기 2차국에 큐잉된 보다 높은 우선순위를 갖는 추가 데이터 유닛들의 양에 기초하여 이루어지는, 통신 시스템 동작 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간은 상기 리소스 신호에 대한 예상 응답 시간을 고려하여 추정되는, 통신 시스템 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 리소스 신호에 대한 응답은 전송 리소스들의 할당 또는 상기 할당된 전송 리소스들의 변화인, 통신 시스템 동작 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주어진 임계치는, 큐에서의 패킷들의 수, 예측될 재전송들의 추정 수, 릴레잉(relaying)이 사용되는 경우 홉(hop)들의 수, 승인된 전송 데이터 레이트, ARQ 왕복 시간(ARQ Round Trip Time) 중 적어도 하나의 함수에 기초하는, 통신 시스템 동작 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차국은 상기 주어진 임계치를 시그널링하는, 통신 시스템 동작 방법.
  14. 1차국을 포함하는 네트워크에서 통신하기 위한 수단을 포함하는 2차국에 있어서,
    적어도 하나의 데이터 유닛을 큐잉하기 위한 적어도 하나의 버퍼,
    미리 결정된 성공 확률로 상기 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 요구되는 시간을 추정하기 위한 제어 수단, 및
    상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과하는 경우, 리소스 신호를 발생시키기 위한 전송 수단을 포함하는, 2차국.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 임계치는 상기 1차국으로부터 수신되는, 2차국.
  16. 적어도 하나의 2차국과 통신하기 위한 수단을 포함하는 1차국에 있어서,
    미리 결정된 성공 확률로 상기 2차국의 버퍼에 저장된 적어도 하나의 데이터 유닛을 전달하기 위해 상기 2차국에 대해 요구되는 시간을 추정하기 위한 제어 수단을 포함하고,
    상기 제어 수단은, 상기 추정된 시간이 주어진 임계치를 초과하는 경우, 리소스 신호를 발생시키도록 구성되는, 1차국.
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