KR100365598B1

KR100365598B1 - 패킷데이타 서비스채널을 스케듈링하는 무선통신 시스템의전력제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100365598B1
Application number: KR1020010012482A
Authority: KR
Inventors: 이성원; 윤순영; 맹승주; 김우준; 장홍성; 장훈
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-10
Publication date: 2002-12-26
Also published as: US7349714B2; KR20010088800A; US6810253B2; EP1505748B1; EP1177646B1; US20050026642A1; DE60137740D1; DE60126523T2; CN1173492C; EP1177646A1; CN1364355A; DE60126523D1; US20020082013A1; EP1177646A4; EP1505748A1; WO2001067641A1

Abstract

제1기지국 및 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 이동단말과 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 이동단말을 기지국 제어기에 의해 제1기지국으로부터 제2기지국으로 핸드오프하는 방법이, 이동단말에서 제1 및 제2기지국들의 각각으로부터 송신되는 파일럿 채널 상의 전력의 수신 강도를 측정하고, 측정된 수신강도들을 제1 및 제2기지국들을 통해 기지국제어기로 송신하는 과정과, 제1 및 제2기지국들의 각각에서 제2채널에 할당할 수 있는 이용 가능한 송신전력을 계산하고, 그 결과의 이용가능한 송신전력을 기지국 제어기로 전송하는 과정과, 기지국 제어기에서 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 측정된 수신강도와 이용가능한 송신전력의 합을 계산하는 과정과, 기지국 제어기에서 합들 중 제2기지국에 대한 합이 더 좋을 때 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어진다.

Description

패킷데이타 서비스채널을 스케듈링하는 무선통신 시스템의 전력제어장치 및 방법{POWER CONTROL APPARATUS AND METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING SCHEDULED PACKET DATA SERVICE CHANNEL SERVICE CHANNEL}

본 발명은 무선통신 시스템의 트래픽 채널의 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 스케듈링되는 패킷 트래픽 채널의 전력을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 무선 통신망의 구조를 도시하는 도면이다. 그리고 도 2는 도 1과 같은 종래의 무선 통신 망에서 무선 트래픽 채널을 할당하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 무선 통신 망에서 무선 트래픽 채널을 할당하는 방법을 살펴보면, 상기 도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 단말에게 무선 패킷 데이터 채널을 할당하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 매우 단순한 방안이 사용되어져 왔다.

상기 도 2의 흐름도에서 도시된 바와 같이, BSC(Base Station Controller) 111-11M에서 단말로의 무선 패킷 데이터 채널 할당을 개시하는 경우, 상기 BSC는 해당하는 BTS(Base Transceiver System)로 해당 단말로의 무선 패킷 데이터 채널 할당 가능 유무를 질의한다. 그러면 211단계에서 상기 무선 패킷 데이터 채널 요청을 받은 BTS101-10N은 213단계에서 무선 패킷 데이터 채널인 SCH(Supplement Channel)가 현재 가용한지를 확인한다. 이 경우, 전력이 남았는지 혹은 코드 분할 방식의 경우 코드가 남았는지를 검사한다. 만약, 무선 패킷 데이터 채널의 할당이 가능한 경우,215단계-219단계를 수행하면서 BSC로 할당 메세지를 송신하고, 단말과 기지국간의 무선 패킷 데이터 채널 할당 관련 신호 메세지가 송수신된다. 그렇지 않고 가용한 무선 패킷 데이터 채널이 없는 경우, 상기 BTS는 221단계에서 거절(reject) 메세지를 BSC로 전달하고, BSC에서는 얼마간의 시간이 지나면 다시 무선 패킷 데이터 채널 할당 요청을 시도한다.

그러나, 상기와 같은 방법으로 무선 트래픽 채널을 할당하는 경우에는 크게 다음의 문제점을 야기한다. 이하 설명되는 무선 트래픽 채널 또는 무선 패킷 트래픽 채널은 무선 패킷 데이타를 전송하는 SCH라고 가정한다.

먼저, 현재 무선 패킷 데이터 채널이 가용한 경우에 채널 할당을 개시하면, 할당한 무선 패킷 데이터 채널을 단말과 기지국이 데이터 송수신을 시작하기 전가지도 다른 사용자의 이용이 불가능해 진다. 즉, 상기 BTS에서 무선 패킷 데이터 채널을 할당하는 시간부터 이미 해당 사용자에게 채널을 할당한 결과를 초래하며, 실제 트래픽이 송수신되기 이전의 시간동안 할당된 채널이 낭비되는 결과를 초래한다. 이는 상기 무선 트래픽 채널의 성능을 크게 저하시키게 된다. 예를들면 무선 패킷 데이터 채널의 할당을 위하여 300ms의 시간이 필요하고 실제 단말과 기지국 간에 트래픽 교환이 300ms정도 된다고 가정하면, 해당 단말에게 무선 패킷 데이타 패널이 할당된 시간은 총 600ms이 된다. 그러나 실제 트래픽 송수신이 이루어진 시간은 300ms이므로 1/2에 대한 대역은 버려지게 되므로, 무선 트래픽 채널의 사용 효율을 저하시키게 요인이 된다.

두번째로, 상기 무선 패킷 데이터 채널이 특정 사용자에게 회선형 방식으로 할당되므로, 해당 사용자가 채널을 해제 하지 않는다면 다른 사용자들은 해당 자원을 사용할 수 없다. 따라서, 채널의 효율 및 사용자간 공정성(fairness)에 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 패킷 데이터 채널을 스케듈링하여 사용하는 무선통신 시스템에서 복수의 레그 (Leg) 존재시 패킷 데이타 채널의 할당을 위한 레그 선택 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 패킷 데이터 채널을 스케듈링하여 사용하는 무선통신 시스템에서 패킷 데이터를 통신 중인 이동단말의 통신 상황에 따라 기지국장치를 핸드오프할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선통신 시스템의 핸드오프 상태에서 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 스케듈링되는 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 핸드오프가 아닌 상태에서 스케듈링되는 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템의 핸드오프 상태에서 파일럿신호의 세기로 스케듈링되는 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라, 제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법이, 상기 이동단말에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각으로부터 송신되는 파일럿 채널 상의 전력의 수신 강도를 측정하고, 상기 측정된 수신강도들을 상기 제1 및 제2기지국들을 통해 상기 기지국제어기로 송신하는 과정과, 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에서 상기 제2채널에 할당할 수 있는 이용 가능한 송신전력을 계산하고, 그 결과의 이용가능한 송신전력을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과, 상기 기지국 제어기에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신강도와 상기 이용가능한 송신전력의 합을 계산하는 과정과, 상기 기지국 제어기에서 상기 합들 중 상기 제2기지국에 대한 합이 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다. 그리고 상기 기지국제어기가 송신전력의 합을 계산하는 과정은 Rate_indicator(leg) = Pilot_Strength_dB(leg) + Available_SCH_Power_dB(leg)으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따라, 제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 제2채널을 통해 패킷 데이터를 수신하는 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법은, 상기 이동단말에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각으로부터 수신되는 파일럿 채널 상의 수신세기(Pilot Ec/Io)를 측정하고, 상기 측정된 수신세기들 및 필요한 전력(Req Eb/Nt)을 상기 제1 및 제2기지국들을 통해 상기 기지국제어기로 송신하는 과정과, 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에서 상기 제2채널에 할당할 수 있는 이용 가능한 송신전력(Available SCH Power)을 계산하고, 그 결과의 이용가능한 송신전력을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과, 상기 기지국 제어기에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신세기 및 필요한 전력 및 상기 이용가능한 송신전력을 이용하여 서비스 가능한 전송율을 계산하는 과정과, 상기 기지국 제어기에서 상기 서비스 가능한 전송율들 중 상기 제2기지국이 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다. 상기에서 상기 서비스 가능한 전송율(rate-achiev)을 계산하는 과정은 SCH offset = Available SCH Power / Pilot Power, pg=Req Eb/Nt / ( Pilot Ec/Io * SCH_offset ), Rate_achiev=X/pg * Y kbps의 계산을 수행하여 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 수행하기 위한 본 발명의 실시예에 따라, 제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 상태에서 상기 제2채널의 채널의 전력을 제어하는 방법은, 상기 이동단말로부터 전송되는 상기 제1채널의 전력제어정보를 검출하는 과정과, 상기 검출된 제1채널의 전력제어정보가 전력 증가이면 상기 제1채널의 송신전력(FDCH_power)에 미리 설정된 단위의 전력값(power_offset) 및 전력제어스텝 값(pc step)을 가산하여 상기 제2채널의 송신전력(SCH_power)을 계산하는 과정과, 상기 과정에서 전력 감소이면 상기 제1채널의 송신전력(FDCH_power)에 미리 설정된 단위의 전력값(power_offset)을 가산한 후 전력제어스텝 값(pc step)을 감산하여 상기 제2채널의 송신전력(SCH_power)을 계산하는 과정과, 상기 제2채널의 신호를 상기 계산된 송신전력(SCH-power)에 따라 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 상태에서 상기 제2채널의 채널의 전력을 제어하는 방법은, 상기 이동단말로부터 전송되는 상기 제1채널 및 제2채널의 전력제어정보를 검출하는 과정과, 상기 검출된 제2채널의 전력제어정보가 전력 증가이면 이전의 상기 제2채널의 송신전력(SCH_power)에 전력제어스텝값(pc_step) 가산하여 상기 제2채널의 송신전력(SCH-power)을 계산하는 과정과, 상기 과정에서 전력 감소이면 이전의 상기 제2채널의 송신전력(SCH_power)에 전력제어스텝값(pc_step)을 감산하여 상기 제2채널의 송신전력(SCH-power)을 결정하는 과정과, 상기 제2채널의 신호를 상기 계산된 송신전력(SCH_power)에 따라 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라, 제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서, 상기 이동단말을 기지국 제어기가 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법은 상기 이동단말에서 측정된 파일럿채널의 수신강도 및 상기 제1 및 제2기지국 각각에서 계산된 이용가능한 송신전력을 수신하는 과정과, 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신강도와 상기 이용가능한 송신전력의 합을 계산하는 과정과, 상기 송신전력의 합들 중 상기 제2기지국에 대한 합이 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라, 제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서, 상기 이동단말을 기지국 제어기가 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법은, 이동단말에서 측정된 파일럿 채널의 수신세기(Pilot Ec/Io) 및 필요한 전력(Req Eb/Nt)을 수신하고, 상기 제1 및 제2기지국들 각각에서 계산된 이용가능한 송신전력을 수신하는 과정과, 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신세기, 필요한 전력, 상기 이용가능한 송신전력 및 파일럿 전력을 이용하여 서비스 가능한 전송율을 계산하는 과정과, 상기 서비스 가능한 전송율들 중 상기 제2기지국의 전송율이 상기 제1기지국의 전송율보다 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 무선 통신 망 구성을 도시하는 도면

도 2는 종래의 무선 통신시스템에서 무선 트래픽 채널을 할당하는 방법을 도시하는 흐름도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 망의 구조를 도시하는 도면

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 트래픽 채널을 할당하는 방법을 도시하는 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 트래픽 채널을 할당하는 과정을 도시하는 흐름도

도 6은 무선 통신시스템에서 가장 불량한 조건의 트래픽 채널 할당 예를 도시하는 도면

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 트래픽 채널을 할당하기 위한 신호 메세지의 교환 절차를 도시하는 흐름도

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 무선 패킷 데이타 통신시 LEG를 선택하는 절차를 도시하는 흐름도

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 무선 패킷데이타 채널의 제1전력제어방법을 도시하는 흐름도

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 무선 패킷데이타 채널의 제2전력제어방법을 도시하는 흐름도

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 무선 패킷데이타 채널의 제3전력제어방법을 도시하는 흐름도

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템의 제1전력제방법 - 제3전력제어방법을 수행하는 신호 메시지의 교환 절차를 도시하는 흐름도

이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

하기 설명에서 패킷 데이타 채널 및 패킷 트래픽 채널을 할당하기 위하여 "무선 패킷 트래픽 채널"이 SCH이고, 스케듈링 구간 R_{SCHEDULING-INTERVAL}"이 260ms이며, "데이타 전송구간 R_DURATION"이 80ms이며, 무선 패킷 채널을 스케듈링할 때 5개의 후보군에서 3개의 단말들을 선택하여 전송한다는 것과 같은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

본 발명의 실시예에서는 패킷 데이터를 전송하는 패킷 데이타채널을 부가채널(Supplemental channel)로 가정하며, 또한 제2채널로 호칭되기도 할 것이다. 그리고 상기 패킷 데이터채널의 제어정보를 전송하는 채널은 기본채널(Fundamental channel) 또는 전용제어채널(Dedicated control channel)로 가정하며, 또한 제1채널로 호칭되기도 할 것이다.

본 발명의 실시예들에 대한 설명에 앞서, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 패킷 데이타 채널을 스케듈링 및 할당하기 위한 방법을 개괄적으로 살펴본다.

본 발명의 실시예에서는 무선 패킷 데이터 채널의 할당을 위하여 예약 방식을 도입한다. 따라서, 특정 단말에게 무선 패킷 데이터 채널을 할당하더라도 해당 단말이 실제로 할당받은 무선 패킷 채널을 통하여 트래픽을 송수신할 수 있게 되기 전까지의 시간은 다른 사용자들이 무선 패킷 데이터 채널을 사용할 수 있다. 따라서 상기 무선 패킷 데이터 채널은 쉬는 시간 없이 복수의 사용자들에 의하여 파이프 라이닝(pipe lining)으로 동작한다. 이와 같은 방법으로 무선 통신 시스템에서패킷 데이타 채널을 스케듈링하여 할당하면, 패킷 데이타를 서비스하기 위한 무선 채널의 효율을 극대화시킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 무선통신 시스템이 패킷 스위칭 개념을 도입하여 단말기들이 빠르게 채널을 할당받고, 상기 단말기들이 할당받은 시간동안 상기 무선 패킷 데이터 채널을 사용한 후에 즉시 해제하는 방법을 제공한다. 따라서 무선 통신 시스템에서 제한된 매우 고급 자원인 무선 패킷 데이터 채널들이 소수의 사용자에 의하여 독점되는 현상을 방지할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에서는 기지국에 복수 LEG의 존재시에 무선 패킷 데이터 채널 할당을 위한 레그 선택(LEG Selection) 방법을 제안하여, 핸드오프시에도 효율적인 성능을 제공한다. 그리고 기지국이 무선 패킷 데이터 채널의 할당을 위한 무선 정보를 수집하는 방법을 제안하여, 본 발명의 실시예에 따라 패킷 데이타 채널을 스케듈링을 위한 정보들을 취합한다. 또한 기지국이 무선 패킷 데이터 채널의 전력 제어를 효율적으로 하는 방법을 제안하여 국제규격인 cdma2000과 같은 환경에서 효율적인 전력제어를 가능케한다. 그리고 상기 기지국이 무선 패킷 데이터 채널의 프레임 오프셋(Frame Offset)의 충돌을 해결하는 방법을 제공하여 코드 분할 방식의 프레임 오프셋이 스케듈링 알고리즘과 동작시에 발생하는 문제를 해결한다. 또한 기지국이 단말에서 발생할지 모르는 무선 패킷 데이터 채널 할당 메세지의 오인식을 해결하는 방법을 제안하므로서 단말의 오동작 문제를 방지한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들을 구체적으로 살펴본다.

본 발명에서 제안하는 무선 트래픽 채널의 할당 빛 스케듈링 방법은 부호분할다중접속(CDMA - Code Division Multiple Access) 방식에 기반하고, 고속 전송이 가능한 환경에서는 모두 적용이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예는 부호분할다중접속 기술에 기반하면서 고속 무선 데이터 전송이 가능한 cdma2000, UMTS 및 Wideband CDMA에도 적용이 가능하다.

본 발명의 실시예에서는 상기 cdma2000에 기반하는 무선 통신망을 중심으로하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에서 제안하는 무선 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링은 도 3과 같은 구조를 갖는 무선 통신 망에서 이루어진다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예를 수행하는 무선 통신망은 다음의 구성 요소들로서 구성된다.

먼저 단말 (MS - Mobile Station)은 무선 통신을 사용하는 가입자들이 휴대하고 다니는 장비를 의미한다. 상기 단말은 부호분할다중접속 기술에 기반한 장치로서 음성전용, 데이터전용 혹은 음성과 데이터의 복수 지원이 가능하다.

기지국 (BSS - Base Station System)은 무선 통신 망에서 단말과의 직접적인 통신을 수행하는 장비로서, 무선 자원의 관리 및 단말의 이동성 제어 기능, 그리고 유선 통신망과의 인터페이스를 제공한다. 특히 상기 기지국 BSS는 단말과의 직접적인 인터페이스를 통하여 무선 자원의 관리를 중심으로 담당하는 기지국 송수신기 BTS(Base Transceiver System)101-10N과, 복수의 BTS101-10N들을 상위에서 제어하는 기지국 제어기 BSC(Base Station Controller)111-11M으로 구성된다. 여기서 상기 BSC와 BTS는 하나의 장비로 개발할 수 있다. 그러나 일반적인 경우에는 분리된 장치로서, 복수의 BTS들이 하나의 BSC에 연결되는 구조를 가진다. 본 발명의 실시예에서는 후자의 경우로 가정하며, 따라서 상기 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 BTS101-10N들이 하나의 BSC에 연결되는 트리(tree)구조를 갖거나 스타(star)구조 혹은 링(ring)구조를 갖는다고 가정한다.

이동교환기 MSC(Mobile Switching Center)120은 음성 서비스의 경우 PSTN(Public Switched Telephone Network)등과 같은 유선 음성 교환망에 대한 관문 기능을 지원하며, 회선형 데이터 서비스의 경우에는 연동장비 IWF(Inter Working Function)150을 통한 패킷 데이터 망과의 연동을 지원한다. 이하의 설명에서는 상기 유선 음성 교환망160은 PSTN으로 가정하여 설명한다. 아울러 상기 MSC120은 HLR(Home Location Register)121 및 VLR(Visitor Location Register)123과의 인터페이스를 통하여 단말의 이동성 관리를 지원한다.

상기 HLR(Home Location Register)121은 단말의 홈 위치를 저장해두는 장치로서, 해당 가입자에 대한 위치 관련 정보들 및 가입시의 서비스 품질과 같은 주요 정보를 저장한다.

상기 VLR(Visitor Location Register)123은 단말의 현재 위치가 홈이 아닌 경우에 해당 단말의 위치를 추적하기 위하여 현재의 이동 영역에서 위치 관리를 수행하는 기능을 수행한다.

PDSN(Packet Data Serving Node)130은 유선 패킷 데이터 서비스 망140과 BSS111-11M을 연동시켜주는 기능을 수행한다. 상기 PDSN130을 통해 통신되는 데이타는 패킷 데이터 형태로서 유선 패킷 데이터 서비스 망과 연동이 가능하다.

본 발명의 실시예는 상기 도 3과 같은 무선 통신망의 구성요소들 중에서 단말과 기지국에 적용하는 기술이다. 이하 설명되는 본 발명의 실시예에서 기지국 BSS는 기지국 제어기 BSC 및 기지국 송수신기 BTS를 포함하는 용어로 사용될 것이다. 또한 본 발명의 실시예에서 상기 무선 통신망은 CDMA 2000 시스템으로 가정하여 설명될 것이다. 또한 상기 설명한 MSC, HLR, VLR 및 PDSN은 현재 이동통신망을 설명하기 위한 예로서 사용한 것으로서, 본 발명은 상기 MSC, HLR, VLR 및 PDSN이 여타의 유사한 장치들로 제공되는 이동통신망 구조에서도 적용이 가능한 발명이다.

본 발명의 실시예에 따른 동작을 설명하기 위하여, 상기 부호분할다중접속 기술에 기반한 통신망의 무선 채널 구성을 cdma2000을 기반으로 하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 무선 데이터 서비스를 지원하기 위하여, 상기 단말과 기지국은 상호 간에 신호 정보를 교환할 수 있는 경로가 필요하며, 상기 경로를 채널이라고 한다. 상기 cdma2000의 경우를 살펴보면, 상기와 같이 정보를 교환할 수 있는 채널들은 FCH(Fundamental Channel: 기본채널)과 DCCH(Dedicated Control Channel: 전용제어채널)이 될 수 있으며, 단말과 기지국은 이들 채널들을 이용하여 상호 간의 신호 메세지를 교환할 수 있다. 여기서 상기 FCH는 음성신호를 통신하기 위한 채널이며, 상기 DCCH는 제어정보를 전송하기 위한 전용 채널이다. 그리고 상기 FCH 및 DCCH는 모두 통신시 통신 중인 단말기와 전용 제어정보를 통신하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 FCH와 DCCH에서도 패킷 데이터 서비스를 위한 트래픽의 송수신이 가능하지만, 이들 채널들을 통해 패킷 데이타를 통신하는 경우에는 매우 작은 량의 패킷 데이터를 낮은 속도의 경로로 송수신하게 된다. 그리고 상기 FCH와 DCCH를 이용하는 패킷 데이타의 서비스는 별도의 채널 할당 및 스케듈링을 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 FCH와 DCCH를 통한 패킷 데이터 송수신하는 경우의 동작을 생략하기로 한다.

그러나 상기 FCH 및 DCCH와 달리, 단말과 기지국간에서 고속의 패킷 데이터 송수신은 별도의 전용 채널을 통하여 이루어진다. 상기 cdma2000의 경우에는 데이타를 전용으로 통신하기 위한 SCH(Supplemental Channel: 부가채널)를 구비하며, 상기 기지국과 단말기간에 이 채널을 이용하여 고속의 무선 패킷 데이터 송수신 기능을 지원한다. 상기 SCH와 FCH/DCCH의 관계를 살펴보면, 다음과 같다. 상기 FCH와 DCCH는 단말과 기지국간에 데이타의 송수신이 없어도 유지되는 채널로서, 신호 메세지를 송수신하기 위한 용도로 주로 활용한다. 따라서, 송수신할 패킷 데이터 트래픽의 량이 많아지면, 상기 기지국은 FCH 또는 DCCH를 통해 신호 메세지를 송수신하여 고속으로 패킷 데이타를 통신하기 위한 SCH를 할당한다. 따라서 상기 SCH가 할당되면, 단말과 기지국 간에 SCH를 통하여 고속의 패킷 트래픽 송수신이 이루어진다. 이후 트래픽의 송수신이 필요 없어지는 경우, 상기 기지국과 단말기는 상기 FCH와 DCCH를 통해 할당된 채널을 해제하기 위한 신호 메세지 교환을 수행한 후, 상기 SCH의 할당을 해제하게 된다. 이때 상기 SCH 채널을 해제하는 경우, 상기 기지국과 단말 간에 할당된 채널을 해제하기 위한 신호 메세지의 송수신이 없이 채널을 해제할 수도 있다.

따라서 상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에서 제안하는 패킷 트래픽 채널의 스케듈링, 할당 및 해제 방법에서 사용되는 고속 무선 트래픽 채널은 cdma2000의 SCH로 매핑되는 것으로 가정하며, 고속 무선 트래픽 채널의 할당을 위한 단말과 기지국간의 신호 메세지 송수신 경로(혹은 채널)은 FCH 혹은 DCCH로서 정의된다.

이하 본 발명의 실시예들을 구체적으로 살펴본다.

먼저 본 발명의 실시예서는 cdma2000 기지국과 같은 고속 무선 통신 망에서 패킷 스위칭 방식에 따라 무선 트래픽 채널을 스케듈링하고, 상기 스케듈링된 결과에 따라 패킷 트래픽 채널을 할당한다.

일반적으로 무선 트래픽 채널은 두가지 관점에서 할당이 가능하다. 첫째는 회선형 방식이며, 둘째는 패킷 교환형 방식에 따른 할당이다. 상기 회선형 방식의 경우는 음성 서비스에서의 트래픽 채널 할당과 유사하게 특정 단말에게 무선 트래픽 채널을 할당한 후, 해당 단말이 실제 트래픽 송수신을 하든지 안하든지 간에 다른 사용자가 활용할 수 없는 구조이다. 그리고 상기 패킷 교환 방식의 경우에는 실제 패킷을 송수신할 필요가 있는 가입자들이 무선 트래픽 채널의 할당을 요청하게 되며, 무선 트래픽 채널의 할당 시간도 제한되는 구조를 가진다. 따라서 상기 패킷 교환 방식으로 채널을 할당하는 경우에는 모든 사용자들에게 정해진 시간만큼만 파이프를 할당하고, 시간이 종료되면 다른 사용자에 파이프를 할당한다. 이하의 설명에서 상기 파이프(pipe)는 채널과 같은 의미로 사용될 것이다. 일반적으로 상기 회선형 방식은 음성 등과 같이 지속적으로 트래픽이 끊임없이 도착하는 서비스에 적용한다. 상기 패킷 교환 방식은 인터넷 서비스와 같이 버스티(burstness)한 속성을 가져서 '한번 오고, 쉬고, 다시 오고'하는 구조에서 사용한다. 상기 회선형 방식은 이미 음성 채널의 할당에서와 동일한 방식으로 지원할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 회선(Circuit) 형태의 SCH 처리는 다음과 같이 가정한다. 본 발명의 실시예에서는 패킷 스위칭 방식의 무선 트래픽 채널 할당 및 스케듈링을 기술하며, 상기 회선형 방식의 무선 패킷 데이타 채널 운용에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서 기술한 스케듈링 방법은 음성 호, 회선형 데이터 호의 지원을 수행한 후에 남은 대역에 대해서 수행한다고 가정한다.

본 발명의 실시예에서는 상기 무선 트래픽 채널의 할당과 스케듈링을 위하여 다음과 같이 몇가지 용어를 정의한다.

먼저 "무선 트래픽 채널 할당 시간"이라는 용어는, cdma2000의 경우 무선 트래픽 채널이 SCH이므로, 상기 SCH 설정 시간 (SCH Setup Time : SS-Time)으로 정의한다. 상기 무선 트래픽 채널의 할당 시간은 무선 트래픽 채널의 스케듈러가 무선 트래픽 채널(SCH) 할당을 결정한 이후에 기지국과 단말에서 무선 트래픽 채널의 송수신을 위한 준비절차를 종료하고, 실제 트래픽 송수신을 무선 트래픽 채널 프로세싱을 시작할 때까지 걸리는 시간이 된다. 상기 무선 트래픽 채널 할당 시간이 짧아질수록 신속한 무선 트래픽 채널의 할당이 가능하다.

이후 cdma2000의 가변 전송율(Variable Rate), SCH의 불연속 전송(Discontinuous Transmission: DTX), 스크램블링 부호(Scrambling Code) 등을 사용하는 방법과 같이 무선 트래픽 채널의 할당을 위한 계속적인 신호 메세지 송수신이 단말과 기지국 사이에서 필요 없어지는 경우, 상기 무선 트래픽채널 할당시간은 0ms로 설정할 수 있다.

두번째로 "무선 트래픽 채널의 스케듈링 주기"는 이후 설명되는 스케듈러 운용 파라메타인 R_{SCHEDULING_INTERVAL}값을 의미한다. 상기 무선 트래픽 채널의 스케듈링 주기는 무선 트래픽 채널 스케듈러가 주기적으로 활성화되어 동작하는 주기를 나타낸다. 상기 무선 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링 작업 주기가 짧을수록 시스템의 처리 부하가 증가하지만 그만큼 패킷 데이터 트래픽의 효율적인 전송과 무선 채널 변화에 따른 빠른 대응이 가능하다.

세번째로 "무선 트래픽 채널의 전송 단위 시간"은 무선 트래픽 채널의 할당시 최소 시간 단위이며, 이 값의 N배(여기서 N=1,2,3,4,....)가 데이타 전송구간 R_DURATION으로 정의된다. 이하 본 발명에서는 상기 cdma2000의 경우, 상기 SCH 채널을 통해 전송되는 데이타의 프레임 주기가 20ms이므로, 상기 무선 트래픽 채널의 전송 단위 시간은 20ms로 가정한다. 이하 본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 상기 R_DURATION은 무선 패킷데이타 채널을 통해 패킷 데이타를 전송하기 위한 "데이타 전송 구간"이라 칭한다. 상기 무선 트래픽 채널을 통해 데이타를 전송하기 위한 단위 시간이 짧을수록, 무선 트래픽 채널의 할당 및 해제가 빈번하게 발생하므로, 무선 링크에서 단말과 기지국 간에 교환되는 채널 할당 관련 메세지의 양이 증가한다.

본 발명의 실시예에서는 기지국에서 단말로의 순방향 무선 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링을 다룬다. 이와 관련하여 일반적으로 무선 데이터 서비스는 비대칭 특성을 가진다. 즉, 단말에서 기지국으로 전송하는 역방향 링크의 패킷 트래픽 량은 적은데 반하여, 기지국에서 단말로 전송하는 패킷 트래픽의 량은 매우 큰 특성을 가진다. 따라서, 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위한 방법은 순방향 무선 트래픽 채널의 효율을 향상시키는 방향으로 모아진다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 순방향 무선 트래픽 채널의 운용 만을 고려하며, 역방향 무선 트래픽 채널은 저속의 채널을 할당하는 것으로 가정한다. 아울러, 역방향 무선 트래픽 채널인 R-SCH(Reverse-Supplemental Channel)의 할당은 FCH 및 DCCH의 CAC(Call Admission Control) 절차를 따르는 것으로 가정한다.

본 발명의 실시예에서는 운용 파라메타의 조정을 통하여 단순한 구조에서 복잡한 구조로 차별적으로 운용할 수 있다. 예를들어, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 단순한 구조로 지원하는 경우에는 다음과 같이 운영 파라메타를 설정할 수 있다. 즉, 팻 파이프(Fat-Pipe) 구조 (즉, 고속으로 패킷 데이타를 전송하기 위하여 상기 SCH를 하나 또는 소수의 채널들로 운용하는 구조)로서 단일 무선 트래픽 채널 구조를 지원하도록 하고, 가입자들에게 무선 트래픽 채널을 통해 데이타를 전송하는 구간 (R_DURATION)을 동일하게 할당하므로서 개발과 시험의 용이성을 지원할 수 있다.

본 발명의 실시예를 구현할 때, 몇가지 파라메타들에 대한 조정이 발생할 수 있다. 즉, cdma2000을 대상으로 본 발명의 실시예를 적용하는 경우에는 다음과 같은 제약 사항들이 발생할 수 있으며, 이들은 적용하고자하는 기술에 따라 적응되며, 본 발명의 내용에는 영향을 주지 않는다.

먼저 음성 서비스의 품질을 극대화하기 위한 경우, CAC시 데이터 서비스를위한 채널 할당은 음성 대역 할당 α에 의하여 데이터 서비스용으로 할당된 전력 이상을 사용할 수 없으며, SCH 스케듈링시에 음성 서비스용 대역에서 남는 전력은 SCH할당을 위하여 사용할 수 없도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 SCH 할당은 음성 서비스를 위해 설정된 전력을 제외한 나머지 전력을 사용하는 것으로 가정한다. 그러나, 데이터 서비스의 처리율을 높이기 위해서는 상기 음성 서비스 대역에서 사용되고 있지 않는 전력(즉, 상기 음성 서비스를 위해 설정된 전력에서 현재 음성 서비스에 사용되지 않고 있는 여유 전력)들을 사용할 수도 있다.

두번째로 기지국은 설정된 스케듈링 구간 R_{SCHEDULING_INTERVAL}단위로 상기 SCH를 단말들에 할당하기 위한 스케듈링을 수행한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 스케듈링 구간 R_{SCHEDULING_INTERVAL}을 260ms로 가정한다. 그러나 상기 SCH의 스케듈링 구간 단위를 260ms 이상 혹은 이하로도 할당이 가능하다.

세번째로 기지국은 260ms 인터벌 단위로 SCH 스케듈링을 위한 무선 정보를 취합한다.

네번째로 상기 SCH의 프레임 오프셋이 FCH/DCCH와 동일한 경우에 있어서, 동일한 스케듈링 주기 내에 SCH를 할당 받은 가입자들의 프레임 오프셋 충돌 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 SCH의 프레임 오프셋이 FCH/DCCH와 별도로 할당되거나, SCH의 프레임 오프셋이 없는 경우 혹은 충돌 시점의 분산화를 위한 거드 인터벌(guard interval)을 할당한다.

다섯번째로 기지국 BSS가 기지국 제어기 BSC와 기지국 송수신기 BTS로 나뉜경우에 있어서, 상기 BSC는 BTS와의 흐름 제어(Flow-Control)를 통하여 일정량의 RLP(Radio Link Protocol) 패킷이 BTS에 존재하도록 지원할 수 있다.

여섯번째로 BTS는 RLP 패킷 버퍼링, 시퀀스 관리, DTX시 RLP 패킷 전송 유보 기능을 지원하며, 인밴드(inband) 경로를 통하여 BSC로 "마지막으로 전송한 RLP 패킷의 시퀀스"를 보고한다.

일곱번째로 본 발명의 실시예에서는 상기 SCH의 데이타 전송 구간(R_DURATION)은 80ms를 기준값으로 가정한다. 그러나 상기 SCH의 데이타 전송 구간은 80ms 이하 또는 이상의 크기로 할당할 수 있다.

여덟번째로 상기 SCH 할당을 위한 ESCAM(Extended Supplemental Channel Assignment Message)에는 ACK/NACK 절차를 생략할 수 있다.

아홉번째로 FCH/DCCH가 소프트 핸드오버(Soft Handover)를 지원하여 단말에 대한 레그(LEG)가 2개 이상인 경우에는 상기 레그 선택(LEG Selection) 알고리즘을 수행한다. 이때 상기 레그 선택 알고리즘을 수행하면 2개 이상의 LEG 가운데 하나의 LEG를 선택하게 된다. 여기서 LEG는 기지국 송수신기 BTS가 된다.

또한 본 발명에서는 다음과 같은 운영 파라메타를 정의한다.

" R_{SCHEDULING_INTERVAL}"은 무선 트래픽 채널 스케듈러가 무선 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링을 위하여 주기적으로 활성화되는 시간 값을 의미한다.

상기 R_{SCHEDULING_INTERVAL}의 시간 값은 기지국이 단말에 무선 트래픽 채널을 할당하는데 소요되는 시간보다 크거나 적어도 같아야 한다.(R_{SCHEDULING_INTERVAL}≥ 기지국이단말에게 무선 트래픽 채널을 할당하는데 소요되는 시간).

" R_DURATION"은 무선 트래픽 채널 스케듈러가 무선 트래픽 채널을 단말들이 사용할 수 있도록 할당하는 구간으로써, 상기 무선 트래픽 채널의 데이타 전송주기(Duration)는 해당 할당된 단말기가 상기 R_DURATION주기 동안 전용으로 상기무선 패킷데이타 채널을 통해 기지국과 통신할 수 있는 구간(또는 시간)을 의미한다. 본 발명의 실시예에서는 상기한 바와 같이 상기 데이타 전송주기가 80ms인 경우로 가정하고 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 R_DURATION은 모든 단말들에게 동일한 구간으로 설정하는 것으로 가정한다. 그러나 상기 R_DURATION은 단말기의 등급에 따라 가변적으로 설정하는 방법도 가능하다.

" β"는 cdma2000과 같은 기술에서 무선 트래픽 채널의 프레임 오프셋이 존재하는 경우에 있어서, 상기 프레임 오프셋을 소팅(Sorting)하기 위하여 필요한 시간 값으로서 20 ms로 정의한다.

상기 무선 트래픽 채널의 프레임 오프셋이 0ms로 되는 경우, 상기 β값은 0으로 설정한다.

하기의 <표 1>은 본 발명의 실시예에 따라 cdma2000의 SCH의 스케듈링 방법에 관련된 상기 파라메타 권고 값을 나타내고 있다.

	R_{SCHEDULING_INTERVAL}	R_DURATION
제1권고값(Default)	260 ms(= 80 ms × 3 + βms)	80 ms
제2권고값(Optional)	260 ms(= 40 ms × 6 + βms)	40 ms

상기 패킷 채널의 할당 스케듈링 기술을 용이하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 기지국 BSS의 장비가 BSC와 BTS로 나뉘어진 구조를 고려한다. 아울러 상기 BSC와 BTS가 논리적으로 몇개의 프로세스로 구성된 환경을 가정한다. 이는 본 발명의 보다 명확한 설명을 위한 것이며, 실제 구현시에는 복수 프로세스들이 하나의 프로세스로도 개발될 수 있으며, 상기 BSC와 BTS도 단일 기지국 장비로 개발될 수도 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 무선 패킷 데이터 서비스의 지원시에 필요한 프로세스들만을 중심으로 다룬다.

먼저 도 3에 도시된 바와 같이 상기 BSC111-11M의 구성을 살펴본다.

MMCP(Main Media Control Processor)는 매체 제어 프로세스(Media Control Process)로서 실질적인 패킷 데이터 송수신을 위한 경로 및 에러 제어 기능 등을 지원한다. 상기 cdma2000의 경우에는 RLP(Radio Link Protocol), MAC(Medium Access Control), 유선 인터넷 망 등과의 인터페이스 등의 기능을 제공한다. MMCP는 흐름 제어 (Flow-Control) 기능을 이용하여, 각 사용자에게 전달해야 하는 패킷 데이터를 RMCP로 전달한다.

MCCP(Main Call Control Processor)는 호 제어 프로세스(Call Control Process)로서 단말과 기지국 간의 신호 메세지 처리에 대한 주요 기능과 무선 트래픽 채널의 할당 메세지 송수신 기능을 제공한다. 아울러 단말에서 수신되는 파일럿 세기 (pilot strength) 정보의 취합 및 상기 MMCP로의 전달을 지원한다.

두번째로 상기 도 3의 BTS101-10N의 구성을 살펴본다.

RRMP(Radio Resource Management Processor)는 상기 BSC의 RMCP 버퍼 정보와함께 무선 채널 정보를 고려하여 특정 사용자들에게 무선 트래픽 채널을 할당하는 기능을 지원한다. 상기 RRMP는 실제로 무선 트래픽 채널을 할당하기 위하여 스케듈링 기능을 수행하는 프로세스이다. 즉, 상기 RRMP는 본 발명의 실시예에 따른 SCH의 스케듈러 기능을 구비한다.

RIMP(Radio Information Measurement Processor)는 상기 무선 채널 정보를 취합하여 상기 BSC와 RRMP로 전달하는 기능을 수행한다.

RMCP(Radio Media Control Processor)는 상기 MMCP로부터 흐름제어 기능을 통하여 각 사용자에 대한 패킷 데이터를 수신하여 버퍼링하고, 각 사용자의 버퍼링된 패킷의 량을 상기 RRMP로 알려주므로서 SCH 무선 트래픽 채널 할당 요청을 수행한다. 상기 RRMP에 의하여 무선 트래픽 채널을 할당 받으면, 상기 수신된 패킷들을 할당된 시간 동안 무선 트래픽 채널로 패킷을 송신하는 기능을 제공한다.

상기 도 3과 같은 구성을 갖는 무선 교환 망에서 본 발명의 실시예에 따른 패킷 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링을 수행하는 동작의 개념이 도 4에 도시되어 있다.

본 발명의 실시예에서는 cdma 2000 방식의 부호분할다중 접속 통신시스템을 예로 들어 무선 패킷 트래픽 채널을 스케듈링 및 할당하는 동작을 살펴보기로 한다.

상기 도 4는 상기한 바와 같이 cdma2000을 대상으로하여 고속 무선 패킷 트래픽 채널이 SCH인 경우의 동작을 설명하고 있다. 상기 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 순차적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서 상기 RRMP는 무선트래픽채널을 스케듈링 및 할당하기 위하여 SCH의 사용요구신호를 수집하는 수집기, 상기 SCH 사용을 스케듈링하는 스케듈러 및 스케듈링된 결과를 메세지로 생성하는 메세지 생성기의 기능을 구비한다.

상기 도 4에서 t1-t2, t2-t3, t3-t4, t4-t5,...의 구간은 스케듈링을 수행하는 구간 (R_{SCHEDULING_INTERVAL})으로써, 본 발명의 실시예에서는 260ms로 가정하고 있다. 그리고 상기 도 4에서는 t0-t1 구간에서 상기 수집기는 SCH 사용 요구를 취합하고, t1-t2 구간에서 상기 스케듈러가 구동되어 t2 구간 이후에서 SCH를 사용할 수 있도록 각 단말기들을 스케듈링하여 채널을 설정하며, 상기 메세지 생성기는 해당하는 단말기들의 채널 할당 메세지(여기서는 ESCAM이 될 수 있다.)를 생성한다. 여기서 상기 수집기에서 취합하는 상기 SCH의 사용요구신호는 기지국의 상기 RMCP에서 발생된다. 즉, 본 발명의 실시예의 SCH의 스케듈링은 순방향 링크의 SCH에 적용되며, 따라서 상기 사용요구신호도 순방향 링크의 패킷 데이터 송신이 필요한 경우에 발생된다. 따라서 상기 사용요구신호는 기지국에 순방향 링크의 SCH를 통해 특정 단말기에 패킷데이타를 송신할 때 기지국이 발생하는 신호가 된다. 또한 상기 채널 할당이 가능한 단말기들에 상기 채널 할당 메세지들을 동시에 전송하면 상기 메세지들에 의해 버스트(burst)한 특성을 갖게되므로, 상기 채널 할당 메세지들은 상기 도 4에 도시된 바와 같이 분산하여 전송하는 것이 바람직하다. 이때 상기 채널 할당 메세지에는 해당 단말기가 사용할 수 있는 SCH의 시작시간 및 SCH채널의 전송율 및 데이타 전송 구간(R_DURATION) 등이 포함된다. 그러면 상기 단말기들은 t2-t3 구간에서 설정된 시간 시간에서 설정된 전송율로 설정된 데이타 전송 구간 R_DURATION동안 상기 SCH를 통해 무선 패킷 데이타를 통신하게 된다. 이때 상기 SCH 채널의 t2-t3 구간에서 상기 기지국 BSS는 도 4의 450에 도시된 바와 같이 무선 트래픽 채널의 데이타 전송 구간(R_DURATION)에서 대응되는 단말기들의 패킷 데이터를 전송한다. 즉, 기지국 BSS는 하나의 스케듈링 구간에서 스케듈링된 순서에 따라 복수의 단말기들(상기 도 4에서는 3개의 단말기들)에 순차적으로 패킷데이타를 전송할 수 있다. 이때 상기 채널할당 메시지를 수신하는 단말기는 할당된 데이터 전송구간의 시작 시점에서 SCH를 온(ON)시켜 전송되는 패킷 데이터를 수신하며, 상기 데이터 전송구간의 종료시점에서 상기 SCH를 자동으로 오프(OFF)시킨다.

따라서 상기 도 4에서 도시된 바와 같이 첫번째 스케듈링 구간(t0-t1)에서는 SCH 사용 요구신호들을 취합한다. 두번째 스케듈링 구간(t1-t2)에서는 기지국의 스케듈러가 구동되어 취합된 SCH 사용 요구에 따라 복수의 단말기들을 스케듈링하여 SCH를 할당하며, 상기 SCH의 할당은 한 스케듈링 구간에서 복수의 단말기들이 SCH를 사용할 수 있는 시작 시간을 다르게 설정하며, 상기 설정된 시작 시간에서 사용할 전송율 및 전송 구간을 포함하는 채널 할당 메세지를 생성한 후 분산하여 해당하는 단말기들에 전송한다. 이후 세번째 구간(t2-t3)에서 상기 기지국은 상기 채널 할당 메세지에 따라 설정된 시간에서 해당하는 복수의 단말기들과 순차적으로 SCH를 통해 무선 패킷 데이타를 통신한다.

그리고 상기와 같은 SCH의 스케듈링 및 할당 동작은 연속하여 이루어진다.즉, 상기 도 4에 도시된 바와 같은 형태로 SCH가 사용되는 경우, t0-t1 구간에서 상기 수집기는 a,c,d들을 포함하는 SCH 사용요구신호들을 취합한다.

t1-t2 구간에서 상기 스케듈러가 구동되어 상기 SCH를 사용할 상기 a,c,d 단말기들을 스케듈링하고, 상기 스케듈링된 결과에 따라 상기 메세지 생성기가 SCH 할당 메세지를 생성 및 전송한다. 또한 동시에 상기 수집기는 b,g,w들을 포함하는 SCH 사용 요구신호들을 취합한다.

그리고 t2-t3 구간에서 상기 RMCP는 상기 SCH가 할당된 a,c,d 단말기들과 각각 할당된 데이타 전송 구간 R_DURATION동안 SCH를 통해 무선 패킷 데이타를 통신한다. 또한 상기 스케듈러가 구동되어 b,g,w 단말기들을 스케듈링하고 메세지 생성기가 상기 스케듈링 결과에 따라 SCH 할당 메세지를 생성 및 전송한다. 또한 동시에 상기 수집기가 a,c,h 단말기들을 포함하는 SCH 사용 요구신호들을 취합한다.

상기한 바와 같이 각각의 스케듈링 구간에서 SCH의 사용요구, SCH채널의 할당 및 할당된 SCH를 통해 무선 패킷 데이타의 전송이 동시에 이루어짐을 알 수 있으며, 이와 같은 동작은 연속적으로 수행됨을 알 수 있다. 또한 상기에서 알 수 있듯이, 상기 SCH의 할당 및 해제는 스케듈링 구간을 주기로 이루어짐을 알 수 있으므로, 채널 할당 및 해제에서 수행되는 채널 할당 및 해제가 신속하게 이루어져 상기 SCH의 사용 효율을 극대화할 수 있다.

상기와 같은 동작을 구체적으로 살펴본다.

먼저 도 4의 410에서는 기지국은 단말기들에 전송하여야 할 패킷 데이터가존재하는 경우 상기 RMCP가 SCH 사용요구신호를 발생하며, 상기 RRMP의 수집기는 상기 SCH 사용 요구 정보들을 수신하여 취합한다.

상기 410단계의 동작을 구체적으로 살펴보면, 유선 패킷 데이터 망에서 수신한 트래픽들은 BSC의 MMCP에 일단 버퍼링되며, 상기 MMCP는 패킷의 도착 사실과 트래픽의 량에 대한 정보를 BTS로 전달한다. 이런 경우 상기 BTS로 전달되는 정보는 상기 MMCP의 버퍼 크기만을 알려주거나, 실제 RLP 패킷을 상기 RMCP와 상기 MMCP간의 흐름제어 기능을 통하여 BTS의 RMCP로 전달할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 실제 트래픽을 RMCP로 전달하는 경우를 중심으로하여 설명한다. 상기 RMCP는 RMCP 버퍼의 데이터 량을 BTS 내의 RRMP로 전달한다. 그리고 상기 RMCP가 버퍼 크기를 RRMP로 알리는 방법은 주기적으로 RMCP내의 전체 MS에 대한 정보를 모아서 전달하거나, 개별 MS의 버퍼 크기를 전달하여 RRMP가 수집하는 형태로 구현이 가능하다.

두번째로 도 4의 420에서는 스케듈러 구동되어 다음 스케듈링 구간에서 SCH를 사용할 복수의 단말기들에 대한 SCH를 할당한다.

상기 420단계의 동작을 구체적으로 살펴보면, 상기 RRMP의 SCH 채널 할당 알고리즘은 매 R_{SCHEDULING_INTERVAL}마다 주기적으로 활성화시킨다. 상기 RRMP에서의 지능적인 QoS (Quality of Service) 적용을 위하여 PFQ(Pseudo Fair Queuing) 알고리즘을 적용할 수 있다. 상기 RRMP는 SCH 채널 할당 알고리즘에 따라 SCH 코드 번호와 시작 시간 (Start-time), 무선 트래픽 채널의 데이타 전송구간 (R_DRATION) 등의 정보를 해당 MS에 대하여 할당한다. 상기 RRMP는 할당된 정보에 따라 SCH 할당 메세지를MCCP로 전달한다. 상기 RRMP는 RMCP에게 버퍼링 및 시작시간(Start-Time) 처리를 위하여 SCH 의 할당을 전달한다.

세번째로 도 4의 430에서는 상기 420에서 할당된 SCH 채널 할당 메세지들의 시작 시간을 분산하여 단말기들에 전송하며, 이때 상기 각 단말기들에 전송되는 채널 할당 메세지들을 분산하여 전송한다.

상기 430단계의 동작을 구체적으로 살펴보면, 상기 MCCP는 수신한 SCH 할당에 따라 MS와 신호 메세지를 송수신을 수행한다. 상기 BSS가 SCH 할당을 위한 신호 메세지 교환을 시작하는 시점은 스케듈링 주기(R_{SCHEDULING_INTERVAL}) 내에서 각각의 MS에 할당되는 시작 시간(Start-Time)에 따라서 분산적으로 시작한다.

네번째로 도 4의 440에서는 각 단말기들이 설정된 시작 시간에서 설정된 전송 구간 동안 SCH 채널을 통해 RLP 패킷 데이타들을 기지국과 통신한다.

상기 440단계의 동작을 구체적으로 살펴보면, 상기 MMCP는 전송율(Rate)과 무선 트래픽 채널의 데이타 전송 구간(Duration)에 따라 RLP 패킷을 흐름 제어(Flow-Control)를 통하여 RMCP로 전달하고, RMCP는 할당된 시작시간(Start-time)에서 무선 트래픽 채널의 데이타 전송 구간(R_DURAION) 동안 설정된 데이타 율(Data-rate)로 트래픽을 전송한다.

다섯번째로 도 4의 450에서는 실제 스케듈링 구간에서 복수의 단말기들과 기지국이 SCH채널을 통해 전송되는 RLP 패킷 데이타들을 전송 형태를 도시하고 있다.

상기 450단계의 동작을 구체적으로 살펴보면, 상기 RRMP에서 할당하는 각 가입자들의 무선 패킷 전송 시작시간(Start-time)과 전송율(Rate)은 각 가입자들 마다 다를 수 있다. 상기 450단계에서는 SCH의 수는 1개의 채널로 가정하고 있다. 그러나 상기 SCH채널의 수는 2개 이상일 수도 있다. 상기 SCH 채널을 통해 전송되는 무선 패킷 트래픽의 전송 시작시간(Start-Time)은 다음 R_{SCHEDULING_INTERVAL}내에서 각 가입자들 마다 서로 다를 수 있다. 상기 450단계에서는 패킷 트래픽 데이타가 전송되는 구간(R_DURATION)은 고정 값(80ms로 예를들어 도시하고 있음)인 것으로 가정하고 있다. 그러나 상기 데이타 전송 구간(R_DURATION)은 각 가입자(MS) 별로 가변적으로 설정할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신시스템의 기지국의 무선 패킷데이타 채널의 통신 장치에서 상기 RRMP는 사용요구신호를 수집하는 수집기, SCH의 사용을 스케듈링하는 스케듈러 및 스케듈링된 결과를 메시지로 발생하는 메시지 생성기의 기능을 수행한다. 먼저 상기 수집기의 동작을 살펴보면, 단말기들로부터 전송되는 무선 패킷데이타 채널의 사용요구신호를 RMCP가 수신하여 RRMP로 전송하며, 상기 RRMP의 수집기가 상기 RMCP로부터의 사용요구신호를 수집한다. 두 번째로 상기 스케듈러의 동작을 살펴보면, 상기 RRMP가 상기 무선 패킷 데이타 채널의 사용을 요구한 단말기들 중에서 적어도 하나의 단말기를 선택하여 상기 무선패킷데이타 채널을 사용할 수 있도록 예약하며, 상기 선택된 단말기가 사용할 전송율, 상기 무선 패킷데이타 채널을 사용할 수 있는 데이타 전송 구간 및 상기 데이타 전송 구간의 시작시간들을 결정한다. 세 번째로 상기 메시지 생성기의 동작을 살펴보면, 상기 RRMP가 상기 결정된 SCH 할당 정보를 RMCP로 전송하며, 상기 RMCP는 상기 채널 할당 메시지를 인밴드 경로를 통해 BSC의 MMCP로 전송하고, 상기 MMCP는 이를 상기 MCCP에 전송한다. 그러면 상기 MCCP는 상기 SCH 할당 정보를 포함하는 포함하는 무선패킷데이타 채널의 할당 메세지들을 생성한다.

그러면 BTS의 물리 계층의 채널 송신기는 상기 무선 패킷 데이터 채널의 할당 메시지를 단말로 전송하며, 이후 스케듈링된 시작시간에서 상기 결정된 전송구간 동안 무선 패킷데이타 채널을 통해 데이타를 전송하며, 상기 전송 구간이 종료되는 시점에서 해당 단말과의 SCH 채널을 해제한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른무선 트래픽 채널 할당 알고리즘의 흐름도이다. 상기 RRMP에서는 무선 트래픽 채널 할당 및 스케듈링 방안이 주기적으로 R_{SCHEDULING_INTERVAL}마다 동작하게 된다.

상기 도 5를 참조하면, 511단계에서 BTS의 RRMP는 주기적으로 단말기들로부터 요구되는 SCH의 사용 요구신호들을 수집하여 무선 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링을 위한 프로그램을 구동한다. cdma2000의 경우, 무선 트래픽 채널은 SCH에 매핑되므로 무선 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링 모듈을 SCH 스케듈러로 칭하기로 한다. 이후 상기 상기 SCH 스케듈러는 513단계에서 SCH의 사용을 요구한 복수의 단말기들을 중 SCH를 사용할 수 있는 단말기들을 선택한다. 본 발명의 실시예에서는 SCH 사용요구를 한 단말기들 중에서 먼저 5개의 단말기들을 선택하며, 상기 선택된 5개의 단말기들 중에서 3개의 단말기들을 선택하는 것으로 가정한다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 하나의 스케듈링 구간에서 3개의 단말기들이 SCH를 사용할 수 있는 것으로 가정한다. 상기 513단계에서 5개의 후보 단말기들을 선택하는 방법은 PFQ(Pseudo Fair Queuing) 알고리즘과 같은 지능적인 QoS 지원 방안을 적용할 수 있으며, 이의 결과로서 SCH 할당의 후보가 되는 가입자들을 산출한다. 이때 QoS의 파라미터들로는 가입자의 등급, 메시지의 등급, 데이타의 크기 등이 될 수 있다. 이후 상기 SCH 스케듈러는 515단계에서 상기 산출된 5개의 단말기들을 기반으로하여, SCH에 프레임 오프셋(Frame Offset)이 사용되는 환경에서는 프레임 오프셋의 충돌이 없는 단말기들을 최종적으로 산출한다. 본 발명의 실시예에서는 최종적으로 산출되는 단말기들의 수가 3개인 경우를 가정하여 설명한다. 이후 상기 스케듈러는 517단계에서 상기 산출된 사용자들에 대해서는 각각의 사용자들에 대한 SCH 채널 속도(data rate)와 SCH 채널 구동 시점(start time), 그리고 SCH 채널 할당 종료 시점(duration이 종료되는 시점)을 계산한다.

그리고 상기 SCH 스케듈러는 519 및 521단계를 수행하면서 최종 산출된 정보를 스케듈러의 데이터 베이스에 갱신한 후, MCCP로 SCH 할당 메세지의 단말과의 송수신을 요청한다. 이때 상기 BSC의 MCCP는 각 단말기들의 SCH 할당 시작 시점을 기준으로 SCH 할당 메세지를 분산하여 전송한다. 위와 같이 하므로써, 무선 채널 상에 상기 SCH 할당 메세지를 동시에 전송할 때 발샐되는 노이즈의 증가를 억제할 수 있다. 또한 상기 SCH 할당 메세지를 분산하여 전송하므로써 단말이 이전의 스케듈링 구간에서 할당된 SCH 할당메세지와 현재의 SCH 할당 메세지를 혼동하게 되는 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 본 발명을 적용하고자 하는 이동통신 시스템의 특성에 따라, cdma2000의 경우, 이전의 스케듈링 구간에서 SCH 할당 메세지를 받고, 다음의 스케듈링 구간에서 상기 할당된 SCH를 통해 데이터의 송수신을 수행하기 전에 새로운 SCH 할당 메세지가 도착하면, 상기 단말은 두개의 SCH 할당 메세지를 혼동하는 결과를 야기한다. 이런 경우 상기 단말기는 먼저 수신된 SCH 할당 메세지를 무시하게 된다. 따라서 상기와 같이 SCH 할당 메세지를 분산하여 전송하면, 상기 단말은 이전에 할당된 SCH를 통해 메세지를 전송하는 시점(또는 그 이후)에서 다음의 SCH 할당 메세지를 수신하게 되므로, 상기와 같은 혼동을 미연에 방지할 수 있다.

이후 상기 기지국은 523단계 및 523단계를 수행하면서 할당된 단말기와 SCH채널을 통해 RLP 데이타가 통신되는 시점 까지 대기하며, 해당 시점이 되면 527단계 및 529단계를 수행하면서 해당하는 단말기와 SCH를 통해 RLP 데이타를 통신한다. 그리고 RLP 패킷의 통신 시간(R_DURATION, 본 발명의 실시예에서는 80ms로 가정하고 있음)의 종료시점이 되면, 해당 단말기와 설정되어 있는 SCH를 해제하고 다음에 설정된 단말기와 상기와 같은 523단계-529단계를 수행하면서 SCH를 통해 RLP 데이타를 통신한다. 상기와 같은 동작은 3회 반복 수행된다.

본 발명에서 제안하는 방안은 현재의 cdma2000 표준에서 SCH의 프레임 오프셋으로 인한 제약 조건이 발생할 수 있다. 이에 대한 해결 방법을 도시하는 도면이 도 6이다. 상기 도 6의 640에 나타낸 바와 같이 같이 "①"은 스케듈러가 결정되는 시점을 표시하고, "②"는 단말기에 SCH를 할당하는 시점을 표시하며, "③"은 단말기가 SCH 처리를 준비하는 시점을 표시하고, "④"는 시작 시간에서 SCH를 오픈하는 시점을 표시한다.

상기 도 6을 참조하면, 610과 같이 SCH 메세지의 교환은 각 전송 구간들의 시작 시점(start point)을 분산하여 처리한다. 그리고 사용자의 선택은 620에 도시된 바와 같이 프레임 오프셋 및 이전 스케듈링 구간에서의 정보를 토대로 한다. 즉, SCH의 프레임 오프셋이 FCH/DCCH와 동일하게 할당되는 경우에는 상기 PFQ(Pseudo Fair Queuing) 알고리즘에 의하여 선택한 사용자들 가운데에서 현재 스케듈링 구간 R_{SCHEDULING_INTERVAL}에 할당한 사용자를 선택할 때에는 다음의 사항에 기반하여 선택한다. 먼저, PFQ에서 SCH를 할당받을 사용자 후보의 개수를 5개까지 산출하고, 스케듈러는 PFQ의 결과로 산출된 사용자들 가운데에서 프레임 오프셋의 충돌이 없는 사용자를 3개 선택한다. 이 경우, 이전 스케듈링 인터벌의 마지막 RLP 프레임 데이타를 전송하는 구간(R_DURATION)을 할당받았던 사용자가 PFQ에 의하여 현재 스케듈링 구간 R_{SCHEDULING_INTERVAL}에 후보(candidate)로 산출된 경우, 스케듈링 세트업 시간(Scheulling Set-up Time: SS-Time)으로 인한 무선 트래픽 채널의 데이타 전송 구간(R_DURATION)의 충돌을 피하기 위하여 현재 스케듈링 구간 R_{SCHEDULING_INTERVAL}의 마지막 데이타 전송 구간 R_DURATION에 할당하도록 하며, 이때에 프레임 오프셋이 충돌하는 경우에는 다른 사용자를 할당한다.

즉, 상기 도 6의 T1-T2 구간에서 A 사용자가 SCH를 할당받아 패킷 데이타를전송하기 전의 데이타 전송구간(G 및 H 사용자의 데이타 전송구간)에서 다음의 T2-T3 구간에서 A 사용자가 사용할 SCH 할당 메세지가 전송되지 않도록 한다. 또한 630과 같이 SCH를 사용하고자 하는 단말의 개수가 적은(혹은 하나) 경우(도 6의 T3-T4 구간의 A 사용자)는 상기 도 6의 A에 대한 3번째 SCH 할당 절차 처럼 RRMP 스케듈러에서 단일 사용자에게 스케듈링 구간 내의 모든 무선 트래픽 채널의 데이타 전송 구간(R_DURATION)를 단일 단말에게 할당할 수 있다.(도 6의 T4-T5 구간)

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 무선 패킷 트래픽 채널의 할당 및 스케듈링을 위한 할당 호 처리 과정을 도시하는 도면이다. 그리고 상기 도 7은 cdma2000 시스템을 가정하여 호 처리 동작을 도시하고 있다. 먼저, 기본 환경으로서 RRMP 스케듈러의 동작을 위하여 RLP 패킷을 RMCP로 전달하며, RMCP는 BSC로부터 수신한 RLP 패킷들을 버퍼링하며, RRMP로 SCH 할당 요청을 수행한다. 상기 도 7에서 BTS-A는 선택된 BTS(selected BTS)가 되고, BTS-B는 이전의 BTS(Old BTS)라고 가정한다.

상기 도 7을 참조하면, BSC의 MCCP는 701단계에서 해당 MS에 대한 파일럿 세기(Pilot Strength) 정보를 MMCP로 전달한다. 이와 관련하여, 단말의 PSMM(Pilot strength Measurement Message)/PSMMM(Pilot strength Measurement Mini Message) 및 PMRM(Power Measurement Report Message)의 보고(Report) 주기(또는 송신 시간)가 일치할 경우 역방향 링크의 품질(Reverse Link Quality)에 영향이 있으므로, 단말기 내에서 프레임 레벨(frame level)로 송신 시간을 비동기(asynch)시키는 것이 바람직하다.

그리고 BTS-A의 RIMP는 702단계 및 703단계에서 SCH에 사용 가능한 전력 정보를 각각 RRMP 및 RMCP에 전달한다. 이때 상기 RIMP에서 RRMP로 사용 가능한 전력 정보를 전송하는 것은 SCH의 전송율을 결정하기 위함이며, 상기 RMCP로 전송하는 것은 LEG를 선택하기 위함이다. 그러면 상기 RMCP는 704단계에서 RIMP로터 수신한 사용 가능한 전력 정보와 마지막으로 전송한 RLP 시퀀스를 인밴드(inband) 경로를 통하여 MMCP로 전달한다. 이때 상기 RMCP가 단말기에 마지막으로 전송한 RLP의 시퀀스 번호를 전송하는 이유는 DTX 기능을 위함이다. 즉, 본 발명의 실시예에서 상기 BTS는 채널 링크의 환경에 따라 상기 RLP 프레임의 전송을 제어하는데, 내부에 RLP 프레임 정보들을 버퍼링한 후 채널 환경에 따라 상기 버퍼링된 RLP 프레임 전송을 제어한다. 따라서 상기 BTS는 상기 BSC에 RLP의 재전송을 요구하지 않고, 단지 현재 전송하고 있는 RLP 프레임의 마지막 번호를 BSC에 전송한다. 이때 상기 BSC는 상기 BTS에 전송한 RLP 프레임의 크기를 알고 있는 상태이므로, 상기 BTS에서 보고되는 RLP 프레임 번호에 따라 상기 BTS의 RLP 프레임 전송 상태를 확인할 수 있다.

그러면 상기 RMCP로부터 상기 사용 가능한 전력정보와 마지막으로 전송한 RLP 시퀀스 번호를 수신하는 MMCP는 705단계에서 상기 701단계를 통해 수신한 해당 MS에 대한 파일럿 세기 정보를 인밴드(inband) 경로를 통하여 RMCP로 전달한다. 그리고 상기 RMCP는 706단계에서 상기 MMCP로부터 수신한 MS의 파일럿 세기 정보를 RRMP로 전달한다.

그리고 상기 BTS-B도 712단계-716단계에서 상기 BST-A의 702단계-706단계와동일한 과정으로 SCH에 사용 가능한 전력 및 마지막으로 전송된 RLP 프레임의 번호를 BSC에 전달한다. 여기서 상기 BTS-A 및 BTS-B는 특정 단말 MS에 대한 LEG들이 된다.

상기와 같이 특정 단말기 MS에 대한 LEG가 2개 이상이면, 750단계에서 LEG 선택 알고리즘을 수행한다. 상기 LEG 선택 동작은 후술하는 도 8에서 상세히 설명한다. 상기 LEG 선택 알고리즘에 의하여 LEG가 변경된 경우에는 717단계에서 RMCP-B (Old RMCP)로 핸드오프 지시(Handoff Indication) 메세지를 인밴드(inband) 경로를 통하여 전달한다. 그리고 이를 수신한 RMCP-B는 해당 MS에 대한 SCH 할당이 종료되지 않았다면, RLP 패킷 전송이 할당된 데이타 전송 구간(R_DURATION)까지 전송한 후에 버퍼를 플러시(flush)한다. 이때 상기 RMCP-B가 최종 전송한 패킷의 시퀀스는 상기 704단계에서와 같은 방법으로 MMCP로 전달된다.

또한 상기 MMCP는 758단계에서 해당 MS에 SCH를 할당할 BTS의 RMCP-A로 RLP 프레임을 전송한다. 상기 RLP 프레임의 전송은 MMCP와 RMCP-A 간의 흐름 제어(Flow Control) 알고리즘에 의하여 이루어지며, 전송하는 량은 해당 MS에 대한 RMCP-A의 버퍼량이 특정 범위(boundary)를 유지하도록 전달한다. 그러면 상기 RMCP-A는 759단계에서 주기적 혹은 개별적인 방법으로 MS들의 RLP Q-Size 정보를 포함하는 SCH 할당 요청 메세지를 RRMP로 전달한다.

상기와 같은 상태에서 상기 RRMP-A는 760단계에서 상기 도 5와 같은 방법으로 스케듈링을 수행한다. 그리고 상기 RRMP-A는 770단계에서 스케듈러의 결과에 따라 해당 MS에 대한 SCH 할당 여부를 RMCP-A로 알려준다. 그러면 상기 RMCP-A는 771단계에서 상기 스케듈러의 결과에 따라 해당 MS에 대한 SCH 할당 여부를 인밴드(inband) 경로를 통해 MMCP에 알려준다. 이에 응답하여 상기 MMCP는 772단계에서 SCH 할당 명령을 MCCP로 전달한다. 그러면 상기 MCCP는 773단계에서 해당 MS에 대한 SCH 할당 메세지 송수신 절차를 수행한다. 이 경우 L2의 재전송 기능은 ESCAM에 적용하지 않는다. 이때 상기 MCCP에서 전송되는 ESCAM을 수신하는 상기 단말기는 774단계에서 부가적으로 ESCAM에 대한 Ack를 전송할 수 있다.

이후 상기 RMCP-A는 775단계에서 시작시간(Start-time)에 해당 MS에 대한 RLP 패킷 송신을 데이타 전송 구간(Duration) 만큼 전송하며, DTX 전송시에는 상기 RMCP-A에서 RLP 패킷의 전송을 유보한다. 그리고 상기 RMCP-A는 상기 704단계에서와 같이 인밴드(inband) 경로를 통하여 마지막으로 전송한 RLP 프레임의 시퀀스 번호를 MMCP로 전달한다. 그리고 RLP 프레임의 오류 발생에 따른 재전송은 BSC의 MMCP와 MS의 RLP 간에 이루어진다.

이때 상기 도 7의 750단계의 LEG 선택 과정에서, MMCP는 해당 MS에 대한 LEG가 2개이상인 경우에, LEG 선택 알고리즘을 구동하여 해당 MS에 대한 LEG를 선택하는 동작을 수행한다. 그리고 상기 도 7의 760단계에서 수행되는 SCH 스케듈링 과정은 상기 도 5에 도시된 바와 같은 과정으로 수행되며, 이 과정에서, RRMP는 RMCP로부터 리포트된 RLP 버퍼 크기를 기반으로하여 PFQ(Pseudo Fair Queuing) 알고리즘에 따라 SCH를 할당 받을 MS를 선택하고, SCH 할당에 따른 시작시간(start-time) 및 무선 트래픽 채널의 데이타 전송 구간(duration)의 종료 시점을 산출한다.

본 발명의 실시예에서는 단말이 FCH와 DCCH를 통한 핸드오버 상황에 있을 경우를 감안하여 LEG 선택 알고리즘을 제공한다. 이런 경우 상기 단말은 두개의 BTS들과 통신을 수행하고 있는 상태(즉, 두개의 BTS들이 하나의 단말기와 FCH 또는/및 DCCH가 연결된 상태: 핸드오프 상태) 가 되며, 따라서 상기 BSC에 연결되는 LEG도 OLD BTS와 NEW BTS에 대해서 각각 하나씩, 총 2개 이상 유지되는 상태를 의미한다. 이때 상기 SCH는 하나 또는 소수의 채널들을 사용하는 구조(fat pipe 구조)이므로, 상기 FCH나 DCCH에 비해 매우 큰 송신 전력을 사용하게 된다. 따라서 상기 SCH는 핸드오프 상태에서 두개 이상의 LEG와 연결되는 상태를 유지하면 매우 큰 잡음을 유발하게 되므로, 상기 SCH는 핸드오프 상태에서도 하나의 LEG와 연결되는 것이 바람직하다.

먼저, 정보 취합 시간 단위로서 PMRM의 보고(Report) 주기는 최소 180ms이고, 260ms, 280ms, 340ms, 360ms, 420ms, 440ms, 480ms( 5*2ⁿ+ 4*k frames)등이 가능하다. PSMM과 PSMMM은 주기적(periodic)이지 않다. 주기적인 PSMM 오더(Periodic PSMM order)의 경우 최소 주기는 800ms이다. 아울러, 단말의 PSMM/PMRM 송신 시간이 일치할 경우, 역방향 링크의 품질(Reverse Link Quality)에 영향이 있으므로, 단말들 간에는 프레임 레벨(frame level)로 비동기적으로(asynchronous) 전송하는 것이 바람직하다.

상기 LEG 선택 알고리즘 동작 위치는 MMCP로 정의한다.

LEG 선택 알고리즘 동작 인터벌에 대해서, LEG 선택은 사용자 별로 프레임이일치하지 않는다(Frame Asynchronous). 본 발명의 실시예에서는 상기 데이타 호출(Data call)에 대한 PMRM의 주기는 260ms로 설정한다. 그리고 상기 LEG 선택 결과는 RMCP를 통해 RRMP로 전달 된다.

이런 경우, 상기 LEG 선택에 필요한 BTS로부터의 정보는 상기 도 7에 도시된 바와 같이 각 LEG별로 2가지이다. 첫번째의 정보는 상기 도 7에 도시된 바와 같이 각 BTS들은 SCH에 사용 가능한 전력(available power)을 BSC에 전송한다. 이때 상기 BTS가 사용 가능한 전력을 BSC에 전송하는 경우, 상기 RRMP로부터 MMCP로의 직접 경로가 없으므로 RMCP로부터 MMCP로의 인-트래픽 경로(in-traffic path)를 사용한다. 두번째의 정보는 파일럿 세기 정보(Pilot Strength)이다. 상기 파일럿 세기 정보는 상기 MCCP에서 PMRM, PSMM, 혹은 PSMMM을 처리하여 얻어진 최신의 값을 이용한다.

도 8은 상기와 같은 정보를 이용하여 상기 BSC에서 LEG를 선택하는 알고리듬을 나타내는 흐름도이다.

상기 도 8을 참조하면, 811단계에서 제어정보를 전송하기 위한 전용채널(CDMA 시스템인 경우 FCH/DCCH: 이하 FDCH라 칭한다)의 소프트 핸드오프가 시작된 상태를 의미한다.(FDCH soft handoff start). 그리고 813단계에서 상기 FDCH의 소프트 핸드오프가 종료되었는가 검사한다. 이때 상기 소프트 핸드오프가 종료된 경우에는 831단계로 진행하여 핸드오프된 FDCH LEG를 선택한다.

그러나 상기 813단계에서 FDCH의 소프트 핸드오프가 수행되는 상태이면, 815단계에서 파일럿 세기 정보인 PMRM, PSMM or PSMMM을 수신하며, 그리고 817단계에서 레이트 지시기(rate-indicator)를 최대화하는 LEG를 구한다. 여기서 상기 탐색된 LEG는 현재 연결 상태를 유지하는 LEG(Old LEG)가 될 수 있으며, 또한 새로운 LEG(New LEG)가 될 수 있다. 상기와 같이 LEG를 탐색한 후, 819단계에서 상기 탐색된 LEG가 Old-LEG인가 검사한다. 이때 상기 탐색된 LEG가 Old LEG이면, 이는 현재 통신 중인 LEG가 새로운 LEG(NEW REG) 보다 더 양호한 조건에 있음을 의미하므로, 821단계에서 상기 탐색된 LEG를 Old LEG로 선택한다.

또한 상기 819단계에서 상기 탐색된 LEG가 Old LEG가 아닌 경우에는, 825단계에서 새로운 LEG의 레이트 지시기(Rate Indicator(New LEG))가 Old LEG의 레이트 지시기와 LEG 선택을 위해 설정한 히스테리시스 값(LEG_sel_Hysterisis) 보다 큰 가를 검사한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 New LEG를 Old LEG로 선택하는 경우에는 상기 New LEG의 레이트 지시기가 상기 Old LEG의 지시기 보다 크며, 또한 설정된 히스테리시스 값을 만족하는 경우에 수행됨을 알 수 있다. 따라서 상기 825단계에서 상기 조건을 만족하지 못하는 경우에는 상기 821단계로 진행하여 Old LEG를 선택하고, 상기 조건을 만족하는 경우에만 827단계로 진행하여 New LEG를 선택한다.

상기 821단계 또는 827단계를 수행하여 LEG가 선택되면, 823단계에서 상기 선택된 LEG를 Old LEG를 결정한 후 상기 813단계로 되돌아간다. 상기와 같은 과정을 수행하면, 단말기가 두개 이상의 BTS와 통신하는 소프트 핸드오프 상태에서 상기 BSC는 상기 BTS들에 대해서 계산된 레이트 가운데 큰 레이트를 갖는 BTS를 선택한다.

상기와 같은 LEG 선택 알고리듬을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

기지국 제어기 BSC의 MMCP가 LEG 선택 알고리듬을 구동하여 LEG를 선택하는 경우, 상기 MMCP는 MCCP로부터 파일럿 신호의 수신 세기를 수신하고, 각 BTS들의 RIMP들로부터 SCH의 사용 가능한 전력 값들을 수신한다. 이때 상기 MMCP는 상기 두 정보들을 사용하여 먼저 단말에 대해 각 LEG에서 서비스 가능한 전송율을 계산하고, 두 번째로 두 개 이상의 LEG들에 대하여 상기 계산된 전송율들 가운데 가장 큰 전송율을 지원하는 BTS를 선택하게 된다.

본 발명의 실시예에서는 Rate_achiev를 계산한 후 가장 큰 Rate_achiev 값을 갖는 LEG를 선택하는 제1실시예와, Rate_indicator를 계산한 후 가장 큰 Rate_indicator 값을 갖는 LEG를 선택하는 제2실시예로 나누어 설명한다. 여기서 하기의 제1 및 제2실시예에서 사용되는 용어들은 하기와 같다. 먼저 제1실시예의 경우를 살펴본다. 사용 가능한 SCH 전력(Available SCH power)는 기지국 장치(BS)에서 측정하여 기지국 제어기(BSC)로 출력하며, 파일럿 전력(Pilot Power)은 기지국에서 출력하는 파일럿 전력으로 기지국 제어기에서 결정되는 값이고, 이동단말이 필요한 전력(Req MS power)은 단말에서 필요로 하는(요구되는)전력(여기서는 Eb/Nt; required Eb/Nt)이고, 파일럿의 수신세기는 이동단말이 측정하여 기지국 제어기로 출력하는 신호((여기서는 pilot Ec/Io)로써, 제2실시예의 Pilot_strength_dB에 해당하는 신호이다. 제2실시예의 경우를 살펴본다. 파일럿 세기(pilot_strength_dB)는 이동단말에서 측정하여 기지국 제어기로 출력하는 신호로써, 상기한 바와 같이 제1실시예의 pilot Ec/Io에 대응되는 신호이며, 사용가능한SCH 전력(available_SCH_power)는 기지국 장치에서 측정하여 기지국 제어기로 출력하는 신호이다.

먼저 상기 Rate_achiev를 계산한 후 LEG를 선택하는 제1실시예의 LEG 선택 방법을 살펴본다.

첫째, 사용자에 대해 각 LEG에서 가능한 속도(Rate_achiev)는 사용자에 의해서 가용 SCH 파워가 모두 사용되는 것을 가정하면 다음과 같이 계산된다. 여기서 파일럿 전력(Pilot Power(LEG))는 BSC 내에서 한 가지 스태틱(static)한 값을 사용하므로 MMCP가 안다고 가정한다.

LEG 별로 가능한 속도(Rate_achiev)는 LEG 별 가용 SCH 파워와 파일럿 전력, 단말에서 보내주는 파일럿 Ec/Io, 그리고 성능 유지를 위해 필요한 Eb/Nt 값을 이용해서 다음과 같이 결정한다.

Rate_achiev(LEG) = f(Available SCH Power(LEG)/Pilot Power(LEG), Pilot rx Ec/Io(LEG), Req Eb/Nt table )

먼저 가용 SCH 파워와 파일럿 전력을 이용해서 파일럿 전력에 대한 가용 SCH의 비 SCH offset을 다음과 같이 계산한다.

SCH offset = Available SCH Power / Pilot Power

이 경우, 가용 SCH 파워로 할당할 수 있는 최대 프로세싱 게인 pg는 다음과 같이 계산된다.

pg = Req Eb/Nt / ( Pilot Ec/Io * SCH_offset )

상기 수식에서 Req Eb/Nt는 단말에서의 수신 Eb/Nt이며 이 값은 simulation 등을 통해 이미 알고 있는 값이며, Pilot Ec/Io는 단말에서 PMRM, 또는 PSMM 등의 signaling 메시지를 통해 보내주는 파일럿 수신 Ec/Io 값이다.

최종적으로 가능한 속도는 9.6kbps 속도에서의 프로세싱 게인이 128이므로 다음과 같이 정해진다.

Rate_achiev = 128/pg * 9.6kbps

LEG가 여러개일 경우에는 각 LEG들에 대해서 계산한 Rate_achiev 가운데 가장 큰 rate을 지원하는 BTS를 선택해서 이 LEG에서 데이터 전송을 수행한다.

역방향 FCH(Reverse FCH)가 할당된 경우에 역방향 SER(Reverse SER)이 설정된 임계값(SER_BAD_THRESH) 이상이거나, R-DCCH를 할당한 경우에는 역방향 파일럿의 EC/Nt(Reverse Pilot Ec/Nt)가 설정된 임계값(RPICH_BAD_THRESH) 이하인 경우에는 선택된 LEG를 RRMP에서 스케듈링 할 때 패킷이 스케듈되지 않도록 한다.

본 발명의 상기 Rate_indicator를 계산한 후 LEG를 선택하는 제2실시예의LEG 선택 방법을 살펴본다. 상기 제2실시예의 Rate_indicator는 Rate_indicator(leg) = Pilot_Strength_dB(leg) + Available_SCH_Power_dB(leg)로 계산할 수 있다.

상기 Rate_indicator를 이용하여 본 발명의 제2실시예에 따른 LEG 선택 방법의 선택 알고리듬은 다음과 같다.

이 경우에는 다음과 같이 단말에서 보내주는 파일럿 Ec/Io와 가용 SCH 파워를 이용해서 LEG 별로 속도 지표값(Rate_indicator)을 계산한 후, 이 값이 최대인 REG를 선택한다.

for (each leg in the Active Set )

Rate_indicator(leg)=Pilot_Strength_dB(leg)+Available_SCH_Power_dB(leg);

Leg=argmaxleg(Rate_indicator(leg) );

즉, 단말에서의 수신 파일럿 세기가 크고, 가용 SCH 파워가 많은 LEG를 data service를 위해 선택하는 것이다.

한편 핸드오프 지역에서 LEG의 핑퐁 현상을 막기 위해, 새로 결정된 LEG의 속도 지표값이 이전 LEG의 속도 지표값에 히스테리시스를 더한 값보다 작을 경우에는 기존의 LEG에서 계속 data service를 한다.

if (Leg == Old_Leg) {

Selected_Leg= Old_Leg;

}

else if (New Leg != Old_Leg) {

if ( Rate_indicator(Leg)>Rate_indicator(Old_Leg)+Leg_Sel_Hysterisis )

Selected_Leg=Leg;

else

Selected_Leg= Old_Leg;

}

Old_Leg=Selected_Leg

상기 제2실시예에 따른 LEG 선택 방법은 상기 도 8과 같은 과정으로 수행되며, 이런 상기 제1실시예의 Rate_achiev를 사용하는 대신에 Rate_indicator를 사용한다. 여기서 상기 Rate_indicator는 파일럿의 세기(dB)+사용가능한 SCH 전력(dB)으로써, 기지국 제어기 BSC는 핸드오버 상태에서 상기 각각 기지국 송수신기 BTS들의 Rate_indicator를 구한 후, 가장 큰 값을 갖는 BTS를 선택한다. 이때 상기 LEG 선택과정에서 새로운 LEG의 선택은 상기한 바와 같이 Rate_indicator(Leg)>Rate_indicator(Old_Leg)+Leg_Sel_Hysterisis의 조건을 만족하는 경우에 수행된다.

또한 상기 R-FCH가 할당된 경우에 역방향 SER(Reverse SER)이 SER_BAD_THRESH 이상이거나, R-DCCH를 할당한 경우에는 역방향 파일럿신호의 (Reverse Pilot) Ec/Nt가 RPICH_BAD_THRESH이하인 경우에는 선택된 Leg를 RRMP에서 스케듈링할 때 패킷이 스케듈되지 않도록 한다.

또 다른 실시예로, 상기 R-FCH가 할당된 경우에 역방향 채널로 핑거 할당이 안돼 데이터 수신을 전혀 못하고 있는 경우나, 역방향 FER이 기준값 이상인 경우에는 선택된 Leg를 RRMP에서 스케듈링할 때 패킷이 스케듈되지 않도록 할 수도 있다.

상기와 같이 무선 패킷데이타 채널을 스케듈링하는 무선통신 시스템에서 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하는 방법을 살펴본다. 그리고 상기 무선 패킷데이타 채널은 상기한 바와 같이 cdma 2000 시스템의 부가채널(SCH)이라 가정한다.

상기 무선 패킷데이타 채널의 전력제어방법은 FPC_MODE에 따라 다르게 수행된다. FPC_MODE가 0인 상태에서는 순방향의 기본채널(FCH) 또는 전용제어채널(DCCH)에 상대적인 오프셋 값을 두어 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하는 FFPC(Fast Forward Power Control) 방식을 사용한다. 이하 상기 FFPC 방식의 전력제어를 제1전력제어방법이라 칭한다. 이하의 설명에서는 상기 기본채널 및 전용제어채널을 FDCH라 칭한다.

한편, 상기 무선 패킷데이타 채널의 송신전력을 2G 시스템 Rate Set 1의 PMRM 방식의 전력제어와 같은 알고리즘으로 수행할 수도 있다. 이 경우, Pilot Strength를 이용해서 Rate와 SCH의 Power를 정하고, 그 Power를 한 schedule구간 동안 유지한다. 이하 상기 파일럿신호의 세기를 기반으로 하는 전력제어를 제2전력제어방법이라 칭한다.

FPC_MODE가 1 또는 2인 경우에는 상기 무선 패킷데이타 채널의 송신전력은상기 FDCH와 독립적으로 제어된다. 이하 FPC_MODE가 1 또는 2인 경우의 전력제어를 제3전력제어방법이라 칭한다.

상기한 바와 같이 상기 무선 패킷데이타 채널의 전력제어는 핸드오프 상황에서 어떠한 전력제어 방법을 사용할 것인지에 따라 다음과 같이 3가지 실시예로 구현할 수 있다. 이때 상기 FPC_MODE = 0을 사용하는 경우에는 하기의 <표 2>와 같은 기본 구현안인 제1 또는 제2전력제어방법으로 구현할 수 있다. 그리고 FPC_MODE = 1 또는 2도 사용하는 경우에는 하기 <표 5>와 같은 제3전력제어방법으로 구현할 수 있다. 상기 제3전력제어방법으로 구현하면, 핸드오프(Handoff) 지역에서 SCH의 목표하는 FER(target FER)을 유지할 수 있다.

	No Handoff
Handoff
F-FDCH	FPC_MODE=0
FPC_MODE=0
F-SCH	Pilot Strength Based(No Fast FPC)

상기한 바와 같이 <표 2>는 FPC_MODE = 0인 경우의 F-SCH의 전력을 제어하는 전력제어방법의 구현 안으로써, 무선 패킷데이타 채널의 전력제어는 핸드오프 상태가 아닌 경우에는 FPC_MODE = 0을 사용하고, 핸드오프 상태인 경우에는 파일럿 세기를 기반으로 한 전력제어방법을 사용한다. 그리고 상기 <표 2>와 같은 전력제어 방법으로 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하는 경우, 관련되는 메세지(message)와 파라미터(parameter)는 하기 <표 3>과 같다.

	FPC_MODE=0	Pilot strength
MCCP →MMCP →RMCP	Pilot Strength(6-bit)F_FDCH_SETPTF_SCH_SETPT	Pilot Strength(6-bit)SCH info(2-bit)
MCCP →MMCP →RMCP →RRMP	(F_SCH_SETPT-F_FDCH_SETPT)>>1(8-bit)	Pilot strength
Related L3 messages	OLRM	PMRM,PSMM or PSMMM
RMCP →RIMP →RRMP	- Sum of FDCH average powers- Full Rate FDCH powers-SCH power relative to FDCH full rate power let alone the rate dependent nominal offset	- sum of FDCH average powers- SCH power relative to Pilot power let alone the rate dependent nominal offset

각 모드의 동작은 다음과 같다. 먼저 상기 <표 2>와 같은 F-SCH의 전력제어방법은 핸드오프 여부에 따라 고속 순방향 전력제어모드(Fast Forward Power Control Mode: FFPC Mode) 또는 파일럿 세기로 전력을 제어하는 모드(Pilot Strength Based Mode)로서 동작한다. 각각에 대한 설명은 다음과 같다.

먼저 F-SCH의 고속 순방향 전력제어모드(FFPC Mode)의 동작을 살펴본다.

상기 FPC_MODE = 0인 경우는 핸드오프 상황 또는 핸드오프가 아닌 상황에서 사용되며, 이때 상기 F-FDCH는 FFPC로 동작한다. 그리고 아우터루프 전력제어(Outerloop power control)는 상기 FFPC에 의해 자동으로 수행된다. 이때 상기 F-SCH의 전력제어는 상기 F-FDCH의 전력제어에 대하여 상대적인 오프셋 값을 가지며, 상기 F-FDCH의 전력제어비트(power control bit)에 따라 이득이 제어(gain control)된다. 도 9는 상기와 같은 FFPC 모드의 전력제어 방법을 도시하는 흐름도이다.

상기 도 9를 참조하면, 기지국은 911단계에서 수신되는 신호로부터 전력제어비트(PCB)를 검출한 후, 913단계에서 검출된 전력제어비트를 검사한다. 이때 상기 전력제어비트의 값이 전력의 증가를 요구하는 명령(PCB=1)이면, 915단계에서 상기 무선 패킷데이타 채널의 증가 전력 값을 결정한다. 이때 상기 915단계에서 결정되는 무선 패킷데이타 채널의 전력은 FDCH의 송신전력에 전력 오프셋 값을 더한 값에 전력제어 스텝 값을 더한 값(SCH_power = FDCH_power + power_offset + pc step)으로 결정한다. 또한 상기 913단계에서 이때 상기 전력제어비트의 값이 전력의 감소를 요구하는 명령(PCB=-1)이면, 917단계에서 상기 무선 패킷데이타 채널의 감소 전력 값을 결정한다. 이때 상기 917단계에서 결정되는 무선 패킷데이타 채널의 전력은 FDCH의 송신전력에 전력 오프셋 값을 더한 값에 전력제어 스텝 값을 뺀 값(SCH_power = FDCH_power + power_offset - pc step)으로 결정한다. 따라서 상기 FFPC 방식으로 상기 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하는 경우(본 발명의 제1실시예에 따른 제1전력제어방법), 핸드오프가 이뤄지지 않는 상태에서 FDCH 채널의 송신 전력에 오프셋 전력을 더한 후, 이 값에 수신되는 전력제어비트의 결과를 증감시켜 전력을 제어한다. 이때 상기 무선 패킷데이타 채널은 상기한 바와 같이 하나의 스케듈링 주기 RSCHDULING_INTERVAL에서 적어도 하나 단말(하나의 단말 또는 두 개 이상의 단말들)에 할당되는 채널이 될 수 있다.

이때 상기 아우터루프 전력제어 방법은 OLRM(Outer Loop Report Message)를 이용 F-FDCH에 대한 상대적 오프셋을 수정한다. 상기 MCCP는 OLRM의 파라미터(parameter)를 이용 8비트 2의 보수(8-bit 2's complement)로(F_SCH_SETPT - F_FDCH_SETPT) >> 1의 값을 MMCP로 전송하며, 상기 MMCP는 이를 RMCP에 전달한다. 상기 RMCP는 이 값을 가지고 SCH의 FDCH에 대한 상대적인 이득 오프셋(gain offset)을 계산하여 다음부터 무선 패킷데이타 채널의 이득(SCH gain)에 적용한다. 상기 RMCP는 RRMP로 보내는 메세지에 포함시켜 보고(report)한다. 이 모드에서 PMRM, PSMM, PSMMM은 전력 제어에 사용되지 않는다.

단말은 SCH의 데이타 전송 구간 동안만 SCH에 대한 아우터루프 세트 포인트(outerloop set point)를 갱신(update)해야 한다.

상기와 같은 제1전력제어방법(FPC_MODE = 0인 경우의 전력제어방법)은 도 12에 도시된 바와 같이 신호 메시지를 교환하면서 수행된다.

두번째로 핸드오프 상황인 경우, 파일럿 세기에 근거한 전력제어모드(Pilot Strength Based Mode)의 동작을 살펴본다. 도 10은 핸드오프를 수행할 때 기지국이 상기 단말로부터 수신되는 파일럿의 세기에 따라 순방향 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하는 동작을 설명하는 도면이다. 상기 MCCP는 PMRM, PSMM, PSMMM을 받으면 파일럿 세기(6-bit unsigned Pilot Strength)와 SCH 프레임 에러(2-bit의 SCH Frame Error)정보를 MMCP를 통해 인밴드(inband)로 20ms 주기로 RMCP로 보낸다. 하기의 <표 4>는 상기 2비트의 SCH 프레임 에러 정보를 나타내고 있다.

비트	SCH 프레임 에러 정보
00	No frame error during frame count duration
01	1 frame error
10	More than 1 frame errors less than TBD frame errors
11	Equal to or more than TBD frame errors

상기 SCH의 이득은 레이트 세트 1(2G Rate Set 1)의 PMRM방식의 전력제어와 같은 알고리즘으로 MDSP(Modem DSP)에서 수행된다. 이 경우, 파일럿 세기를 이용해서 Rate와 SCH의 Power를 정하고, 그 Power를 한 schedule구간 동안 유지한다. 이 모드에서는 OLRM은 사용되지 않는다. RMCP는 추가적으로 SCH의 파일럿 전송 이득(Pilot tx gain)에 대한 대한 전송율에 따른 이득 오프셋(Nominal Rate dependent gain offset) 이외의 상대적 이득 오프셋을 계산하여 80ms 주기로 RIMP로 보내는 메세지에 포함시켜 보고한다. 상기 RMCP는 RIMP에 80ms 주기로 보고할 시 FDCH 전력은 평균 전력의 합만 내보내면 되고, 개별 FDCH 전력은 보고하지 않는다.

상기와 같은 제2전력제어방법(파일럿세기를 기반으로 하는 전력제어방법)은 도 12에 도시된 바와 같이 신호 메시지를 교환하면서 수행된다.

두번째 실시예에서는 상기 무선 패킷데이타 채널(F-SCH)이 핸드오프 여부에 따라 FPC_MODE = 0 혹은 FPC_MODE = 1, 2로 동작한다. 하기의 <표 5>는 이 경우의 무선 패킷데이타 채널의 전력제어모드를 나타내고 있다. 하기 <표 5>에서 상기 무선 패킷데이타 채널의 전력제어는, 핸드오프 상태가 아닌 경우 상기 제1전력제어방법을 사용하고 핸드오프 상태이면 상기 제3전력제어방법을 사용하거나, 핸드오프 상태에 상관없이 항상 제3전력제어방법을 사용한다. 또한 하기의 <표 6>은 상기 제1전력제어방법 및 제3전력제어방법에서 사용되는 관련된 메시지 파라미터들을 나타내고 있다. 이때 상기 제1전력제어방법은 첫번째 실시예에서의 제1전력제어방법과 동일하므로, 여기서는 제3전력제어방법을 중점적으로 살펴본다.

	No Handoff	Handoff
F-FDCH	FPC_MODE=0	FPC_MODE=1 또는 2
F-SCH	FPC MODE=1 또는 2	FPC_MODE=1 또는 2

	FPC_MODE=0	FPC_MODE=1 또는 2
MCCP →MMCP →RMCP	Pilot Strength(6-bit)F_FDCH_SETPTF_SCH_SETPT	Pilot Strength(6-bit)F_FDCH_SETPTF_SCH_SETPT
MCCP →MMCP →RMCP →RRMP	(F_SCH_SETPT-F_FDCH_SETPT)>>1(8-bit)	Pilot StrengthF_SCH_SETPT
Related L3 messages	OLRM	OLRM, PMRM, PSMM or PSMMM
RMCP →RIMP →RRMP	- Sum of FDCH average powers- Full Rate FDCH powers-SCH power relative to FDCH full rate power let alone the rate dependent nominal offset	- sum of FDCH average powers- SCH power relative to Pilot power let alone the rate dependent nominal offset

상기 FPC_MODE = 1 또는 2를 사용해서 무선 패킷데이타 채널(F-SCH)의 전력을 제어하는 제3전력제어방법의 동작을 살펴본다.

상기 F-SCH는 F-FDCH와 독립적으로 SCH에 해당하는 FFPC 비트(PCB)에 의해 전력제어된다. 즉, 상기 FPC_MODE = 1 또는 2를 사용하는 경우, 상기 단말기는 FDCH에 대한 전력제어비트 뿐만 아니라 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하기 위한 전력제어비트PCB를 전송하며, 기지국은 상기 단말로부터 전송되는 전력제어비트를 검출하여 무선 패킷데이타 채널의 송신 전력을 제어한다. 도 11은 상기와 같은 FFPC 모드의 전력제어 방법을 도시하는 흐름도이다.

상기 도 11을 참조하면, 기지국은 1111단계에서 수신되는 신호로부터 전력제어비트를 검출한 후, 1113단계에서 검출된 전력제어비트를 검사한다. 이때 상기 검출되는 전력제어비트는 무선 패킷데타 채널의 전력을 제어하기 위한 정보가 된다. 상기 1113단계에서 상기 전력제어비트의 값이 전력의 증가를 요구하는 명령(PCB=1)이면, 상기 기지국은 1115단계에서 상기 무선 패킷데이타 채널의 증가 전력 값을 결정한다. 이때 상기 1115단계에서 결정되는 무선 패킷데이타 채널의 전력은 이전의 상기 무선 패킷데이타 채널의 송신전력에 전력제어 스텝 값을 더한 값(SCH_power = SCH_power + pc step)으로 결정한다. 또한 상기 1113단계에서 이때 상기 전력제어비트의 값이 전력의 감소를 요구하는 명령(PCB=-1)이면, 1117단계에서 상기 무선 패킷데이타 채널의 감소 전력 값을 결정한다. 이때 상기 1117단계에서 결정되는 무선 패킷데이타 채널의 전력은 이전의 SCH의 송신전력 값에 상기 전력제어 스텝 값을 뺀 값(SCH_power = SCH_power - pc step)으로 결정한다. 따라서 상기 제3전력제어방법으로 상기 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하는 경우, 통신 중인 SCH 채널의 전력에 수신되는 전력제어비트의 결과를 증감시켜 전력을 제어한다. 이때 상기 무선 패킷데이타 채널은 상기한 바와 같이 하나의 스케듈링 주기 RSCHDULING_INTERVAL에서 적어도 하나 단말(하나의 단말 또는 두 개 이상의 단말들)에 할당되는 채널이 될 수 있다.

상기 제3전력제어방법을 사용하는 경우, 상기 RMCP는 RRMP에 80ms 주기로 보고할 시, 상기 FDCH 전력은 평균 전력의 합만 내보내면 되고, 개별 FDCH 전력은 보고하지 않는다. 상기 SCH가 최초 할당될 때는 PMRM, PSMM, or PSMMM에서 얻은 파일럿 세기(MCCP → MMCP → RMCP → RRMP)를 가지고 RRMP가 초기 전력(initial power)를 정한다. 그 이후로는 SCH는 독립적으로 전력제어된다. RMCP는 추가적으로 SCH의 파일럿 전송 이득(Pilot tx gain)에 대한 전송율에 따른 이득 오프셋(Nominal Rate dependent gain offset) 이외의 상대적 이득 오프셋을 계산하여 RRMP로 보내는 메세지에 포함시켜 보고한다. 이 모드에서는 OLRM은 사용되지 않는다. RMCP는 RIMP(RRMP)에 보고할 시, 상기 FDCH 전력은 평균 전력의 합만 내보내면 되고 개별 FDCH power는 보고하지 않는다.

상기와 같은 제3전력제어방법(FPC_MODE = 1 또는 2인 경우의 전력제어방법)은 도 12에 도시된 바와 같이 신호 메시지를 교환하면서 수행된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어방법을 사용하면, 무선 패킷데이타 채널의 전력을 효과적으로 제어할 수 있다. 즉, 무선 패킷 데이터 채널의 전력을 제어할 때, 핸드오프 상태가 아니면 고속 순방향 전력제어 방식을 사용하고, 핸드오프 상태에서는 수신되는 파일럿신호의 세기를 기반으로 하여 무선 패킷데이타 채널의 전력을 제어하며, 핸드오프 상태에서는 FDCH와 독립적으로 FFPC에 해당하는 전력제어비트를 수신하여 전력을 제어한다. 그리고 상기와 같은 전력제어방법은 스케듈링 방식으로 무선 패킷데이타 채널을 할당하는 무선 패킷데이타 채널의 전력 제어에 효율적으로 적용할 수 있다.

Claims

제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서,

상기 이동단말에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각으로부터 송신되는 파일럿 채널 상의 전력의 수신 강도를 측정하고, 상기 측정된 수신강도들을 상기 제1 및 제2기지국들을 통해 상기 기지국제어기로 송신하는 과정과,

상기 제1 및 제2기지국들의 각각에서 상기 제2채널에 할당할 수 있는 이용 가능한 송신전력을 계산하고, 그 결과의 이용가능한 송신전력을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과,

상기 기지국 제어기에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신강도와 상기 이용가능한 송신전력의 합을 계산하는 과정과,

상기 기지국 제어기에서 상기 합들 중 상기 제2기지국에 대한 합이 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서, 상기 기지국제어기가 송신전력의 합을 계산하는 과정이 하기와 같이 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.

Rate_indicator(leg) = Pilot_Strength_dB(leg) + Available_SCH_Power_dB(leg)

여기서 Rate_indicator는 각 기지국 장치의 송신전력의 합임
제1항에 있어서, 상기 핸드오프를 지시하는 과정이 새로운 기지국의 송신전력이 현재 사용중인 기지국의 송신전력+미리 결정한 히스테리시스 값 보다 큰 경우에 상기 새로운 기지국을 선택하는 이동 통신시스템의 무선패킷데이타 채널의 통신 방법.
제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 제2채널을 통해 패킷 데이터를 수신하는 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서,

상기 이동단말에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각으로부터 수신되는 파일럿 채널 상의 수신세기를 측정하고, 상기 측정된 수신세기들 및 필요한 전력을 상기 제1 및 제2기지국들을 통해 상기 기지국제어기로 송신하는 과정과,

상기 제1 및 제2기지국들의 각각에서 상기 제2채널에 할당할 수 있는 이용 가능한 송신전력을 계산하고, 그 결과의 이용가능한 송신전력을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과,

상기 기지국 제어기에서 상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신세기 및 필요한 전력 및 상기 이용가능한 송신전력을 이용하여 서비스 가능한 전송율을 계산하는 과정과,

상기 기지국 제어기에서 상기 서비스 가능한 전송율들 중 상기 제2기지국이 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서, 상기 서비스 가능한 전송율(rate-achiev)을 계산하는 과정이 하기와 같이 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.

SCH offset = Available SCH Power / Pilot Power

pg=Req Eb/Nt / ( Pilot Ec/Io * SCH_offset )

Rate_achiev=X/pg * Y kbps

여기서 Rate_achiev는 기지국장치별로 서비스 가능한 전송율이고, Req E/Nt는 단말이 필요로 하는 전력이며, Pilot Ec/Io는 이동단말의 파일럿의 수신세기이고, Pilot Power는 기지국제어기에서 결정되는 파일럿 전력이고, pg는 가용 SCH 파워로 할당할 수 있는 최대 프로세싱 게인이고, Y는 최종적으로 가능한 속도이며, X는 상기 Y속도에서의 프로세싱 게인임.
제5항에 있어서, 상기 X는 128이고, Y는 9.6Kbps인 이동통신 시스템의 기지국 송수신기 선택 방법.
제1항에 있어서, 상기 핸드오프를 지시하는 과정이 새로운 기지국의 전송율이 현재 사용중인 기지국의 전송율+미리 결정한 히스테리시스 값 보다 큰 경우에 상기 새로운 기지국을 선택하는 이동 통신시스템의 무선패킷데이타 채널의 통신 방법.
제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 상태에서 상기 제2채널의 채널의 전력을 제어하는 방법에 있어서,

상기 이동단말로부터 전송되는 상기 제1채널의 전력제어정보를 검출하는 과정과,

상기 검출된 제1채널의 전력제어정보가 전력 증가이면 상기 제1채널의 송신전력에 미리 설정된 단위의 전력값 및 전력제어스텝 값을 가산하여 상기 제2채널의 송신전력을 계산하는 과정과,

상기 과정에서 전력 감소이면 상기 제1채널의 송신전력에 미리 설정된 단위의 전력값을 가산한 후 전력제어스텝 값을 감산하여 상기 제2채널의 송신전력을 계산하는 과정과,

상기 제2채널의 신호를 상기 계산된 송신전력에 따라 제어하는 과정으로 이루어지는 상기 전력제어방법.
제8항에 있어서, 상기 미리 설정된 단위의 전력값은 상기 제2채널과 제1채널의 송신전력 오프셋 전력값임을 특징으로 하는 상기 전력제어방법.
제8항에서 상기 단말이 전송하는 상기 제1채널의 전력제어정보는 전용제어채널의 전력제어정보임을 특징으로 하는 상기 전력제어방법.
제8항에서 상기 단말이 전송하는 상기 제1채널의 전력제어정보는 기본채널의전력제어정보임을 특징으로 하는 상기 전력제어방법.
제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기에 의해 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 상태에서 상기 제2채널의 채널의 전력을 제어하는 방법에 있어서,

상기 이동단말로부터 전송되는 상기 제1채널 및 제2채널의 전력제어정보를 검출하는 과정과,

상기 검출된 제2채널의 전력제어정보가 전력 증가이면 이전의 상기 제2채널의 송신전력에 전력제어스텝값을 가산하여 상기 제2채널의 송신전력을 계산하는 과정과,

상기 과정에서 전력 감소이면 이전의 상기 제2채널의 송신전력에 전력제어스텝값을 감산하여 상기 제2채널의 송신전력을 결정하는 과정과,

상기 제2채널의 신호를 상기 계산된 송신전력에 따라 제어하는 과정으로 이루어지는 상기 전력제어방법.
제12항에서 상기 제1채널은 전용제어채널임을 특징으로 하는 상기 전력제어방법.
제12항에서 상기 제1채널은 기본채널임을 특징으로 하는 상기 전력제어방법.
제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서, 상기 이동단말을 기지국 제어기가 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서,

상기 이동단말에서 측정된 파일럿채널의 수신강도 및 상기 제1 및 제2기지국 각각에서 계산된 이용가능한 송신전력을 수신하는 과정과,

상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신강도와 상기 이용가능한 송신전력의 합을 계산하는 과정과,

상기 송신전력의 합들 중 상기 제2기지국에 대한 합이 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 기지국 제어기의 핸드오프 방법.
제15항에 있어서, 상기 기지국제어기가 송신전력의 합을 계산하는 과정이 하기와 같이 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.

Rate_indicator(leg) = Pilot_Strength_dB(leg) + Available_SCH_Power_dB(leg)

여기서 Rate_indicator는 각 기지국 장치의 송신전력의 합임
제15항에 있어서, 상기 핸드오프를 지시하는 과정이 새로운 기지국의 송신전력이 현재 사용중인 기지국의 송신전력+미리 결정한 히스테리시스 값 보다 큰 경우에 상기 새로운 기지국을 선택하는 이동 통신시스템의 무선패킷데이타 채널의 통신 방법.
제1기지국 및 상기 제1기지국과 인접한 제2기지국과 제어메세지를 전송을 위한 제1채널을 통해 이동단말과 통신하고, 상기 이동단말과 상기 제1기지국 사이에 패킷 데이터를 전송하기 위한 제2채널을 통해 통신하는 시스템에서 상기 이동단말을 기지국 제어기가 상기 제1기지국으로부터 상기 제2기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서,

이동단말에서 측정된 파일럿 채널의 수신세기 및 필요한 전력을 수신하고, 상기 제1 및 제2기지국들 각각에서 계산된 이용가능한 송신전력을 수신하는 과정과,

상기 제1 및 제2기지국들의 각각에 대해 상기 측정된 수신세기, 필요한 전력, 상기 이용가능한 송신전력 및 파일럿 전력을 이용하여 서비스 가능한 전송율을 계산하는 과정과,

상기 서비스 가능한 전송율들 중 상기 제2기지국의 전송율이 상기 제1기지국의 전송율보다 더 좋을 때 상기 제2기지국으로 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제18항에 있어서, 상기 서비스 가능한 전송율(rate-achiev)을 계산하는 과정이 하기와 같이 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.

SCH offset = Available SCH Power / Pilot Power

pg=Req Eb/Nt / ( Pilot Ec/Io * SCH_offset )

Rate_achiev=X/pg * Y kbps

여기서 Rate_achiev는 기지국장치별로 서비스 가능한 전송율이고, Req E/Nt는 단말이 필요로 하는 전력이며, Pilot Ec/Io는 이동단말의 파일럿의 수신세기이고, Pilot Power는 기지국제어기에서 결정되는 파일럿 전력이고, pg는 가용 SCH 파워로 할당할 수 있는 최대 프로세싱 게인이고, Y는 최종적으로 가능한 속도이며, X는 상기 Y속도에서의 프로세싱 게인임.
제19항에 있어서, 상기 X는 128이고, Y는 9.6Kbps인 이동통신 시스템의 기지국 송수신기 선택 방법.
제18항에 있어서, 상기 핸드오프를 지시하는 과정이 새로운 기지국의 전송율이 현재 사용중인 기지국의 전송율+미리 결정한 히스테리시스 값 보다 큰 경우에 상기 새로운 기지국을 선택하는 이동 통신시스템의 무선패킷데이타 채널의 통신 방법.