KR20080077239A

KR20080077239A - 무선통신 시스템에 대한 역방향 링크 채널 아키텍쳐

Info

Publication number: KR20080077239A
Application number: KR1020087016004A
Authority: KR
Inventors: 에드워드 쥐 주니어 타이드만; 타오 천; 아비나쉬 자인
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: AU2002255575B2; BRPI0207421B1; CN101013907A; RU2433542C2; RU2007114851A; DE60211729D1; RU2424614C2; JP4040976B2; UA74413C2; IL193787A0; RU2007101410A; US8098581B2; EP1827050B1; HK1144988A1; DK2202905T3; KR100926917B1; RU2307479C2; JP2011182416A; DK1827050T3; CA2438527C

Abstract

역방향 링크 리소스의 효과적이고 효율적인 할당과 이용을 지원하는 채널 구성과 메커니즘이 개시되어 있다. 일 태양에서는, 필요할 경우 (예를 들면, 보조 채널) 리소스를 신속하게 할당하고 필요없을 경우 리소스를 신속하게 할당하지 않고 또는 시스템을 안정적으로 유지시키는 메커니즘을 제공한다. 역방향 링크 리소스를, 순방향 링크와 역방향 링크상에서의 제어 채널상에서 교환되는 짧은 메시지 (412, 418) 를 통하여 신속하게 할당하거나 할당하지 않을 수 있다. 또 다른 태양에서는, 효율적이고 신뢰성 있는 데이터 전송을 용이하게 하는 메커니즘을 제공한다. 신뢰성 있는 긍정응답/부정응답 방식과 효율적인 재전송 방식을 제공한다. 또한, 원격단말기의 전송전력 및/또는 데이터 레이트를 제어하여 고성능을 달성하고 불안정성을 방지하는 메커니즘을 제공한다.

역방향 링크 채널 아키텍쳐, 원격단말기, 무선통신 시스템

Description

무선통신 시스템에 대한 역방향 링크 채널 아키텍쳐{REVERSE LINK CHANNEL ARCHITECTURE FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

일반적으로, 본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 무선통신 시스템에 대한 신규하고 진보한 역방향 링크 아키텍쳐에 관한 것이다.

무선통신 시스템은 음성 및 패킷 데이터 서비스를 포함한 여러 형태의 통신을 제공하는데 폭넓게 이용한다. 이들 시스템은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA), 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 또는 여러 상이한 변조 기술에 기초할 수 있다. CDMA 시스템은 증가된 시스템 용량을 포함하여 상이한 형태의 시스템보다 우수한 어떤 이점들을 제공할 수 있다.

무선통신 시스템에서는, 원격단말기 (예를 들면, 셀룰라 폰) 를 가진 유저가, 하나 이상의 기지국을 통하여 순방향 및 역방향 링크상의 전송으로 또 다른 유저와 통신한다. 순방향 링크 (즉, 다운링크) 는 기지국으로부터 유저 단말기로의 전송을 의미하며, 역방향 링크 (즉, 업링크) 는 유저 단말기로부터 기지국으로의 전송을 의미한다. 통상적으로, 순방향 및 역방향 링크는 상이한 주파수를 할당받는데, 이 방법을 주파수 분할 다중화 (FDM) 라 한다.

통상적으로, 순방향 및 역방향 링크상의 패킷 데이터 전송의 특징은 매우 다르다. 순방향 링크 상에서, 기지국은 일반적으로 전송할 데이터를 갖고 있는지의 여부, 데이터양, 및 수신 원격단말기의 아이덴티티를 알고 있다. 또한, 기지국은 각각의 수신 원격단말기에 의해 얻어지는 "효율"을 제공받을 수 있는데, 이 효율은 비트당 필요한 전송전력의 양으로서 정량화할 수 있다. 알고 있는 정보에 기초하여, 기지국은 원하는 성능을 달성하도록 선택된 데이터 레이트 및 시간에 원격단말기로의 데이터 전송을 효율적으로 스케줄링할 수 있다.

통상적으로, 역방향 링크상에서는, 기지국은 원격단말기가 패킷 데이터를 전송해야 하는 우선순위나 얼마나 많이 패킷 데이터를 전송해야 하는지를 알지 못한다. 통상적으로, 기지국은 각각의 수신 원격단말기의 효율을 인식하고 있는데, 이 효율은 기지국에서 데이터 전송을 정확하게 수신하는데 필요한, 에너지 당 비트 대 전체 잡음에 인터페이스의 합산값의 비 (Ec/(No+Io)) 로 정량될 수도 있다. 이후, 기지국은 리퀘스트할 때마다 또는 이용가능할 때에 원격단말기에 리소스를 할당할 수 있다.

유저 요구가 불확실하기 때문에, 역방향 링크상의 이용이 크게 변동할 수 있다. 많은 원격단말기가 동시에 전송하는 경우, 기지국에는 높은 간섭이 발생한다. 따라서, 더 높은 간섭 레벨을 발생시키는 목표값 (Ec/(No+Io)) 을 유지하도록 원격단말기로부터의 전송전력을 증가시킬 필요가 있다. 또한, 이러한 방식으로 전송전력이 증가할 경우, 결정적으로 "블랙 아웃"이 발생할 수 있으며, 모든 또는 많은 비율의 원격단말기로부터의 전송을 적절하게 수신할 수 없을 수도 있 다. 이는, 원격단말기가 기지국에 대한 링크를 클로징하는데 충분한 전력으로 전송할 수 없기 때문이다.

종종, CDMA 시스템에서는, 역방향 링크상의 채널 부하는 종종 "라이즈 오버 서멀 (rise over thermal; 이하 ROT라 함)" 이라는 것으로 특징화된다. ROT는 열잡음에 대한 기지국 수신기에서의 전체 수신전력의 비를 의미한다. CDMA 역방향 링크상에 대한 이론적인 용량 계산에 기초하는 이론상의 곡선은 부하와 함께 증가하는 ROT를 나타낸다. ROT가 무한대인 부하를 종종 "폴 (pole)" 이라 한다. 3dB인 ROT를 가진 부하는 약 50%의 부하, 즉, 폴의 경우 유지될 수 있는 유저 수의 약 1/2에 대응한다. 유저의 수가 증가하고 유저의 데이터 레이트가 증가함에 따라 부하도 높아진다. 이에 대응하여, 부하가 증가함에 따라, 원격단말기가 전송해야 하는 전력의 양도 증가한다. ROT 및 채널 부하는 여기서 참조로서 포함된, A.J.Viterbi의 "CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication" (Addition-Wesley Wireless Communications Series, 1995년 5월, ISBN: 0201633744) 에서 더욱 자세히 설명되어 있다.

이 Viterbi의 인용문헌에는 POT, 유저 수와 유저의 데이터 레이트간의 관계를 나타내는 전형적인 방정식을 제공한다. 또한, 이 방정식은, 다수의 유저가 상위 레이트에서 전송하는 것보다, 소수의 유저가 상위 레이트에서 전송하는 경우에 용량 (bits/second) 이 더 높음을 보여준다. 이에 의해, 유저들간 전송에 간섭이 발생할 수 있다.

통상적인 CDMA 시스템에서, 많은 유저의 데이터 레이트는 계속해서 변한다. 예를 들면, 통상적으로 IS-95 또는 CDMA 2000 시스템에서, 음성 유저는 원격단말기에서의 음성 동작에 대응하여 4개의 레이트중 하나의 레이트에서 전송하는데, 이에 대한 설명이, 발명의 명칭이 "VARIABLE RATE VOCODER" 인 미국특허 제 5,657,420호와 제 5,778,338호 및 발명의 명칭이 "ENCODING RATE SELECTION IN A VARIABLE RATE VOCODER"인 미국특허 제 5,742,734호에 개시되어 있다. 이와 유사하게, 많은 데이터 유저는 자신의 데이터 레이트를 계속해서 변화시킨다. 이 모든 것들은 동시에 전송중인 데이터의 양중에서 상당한 변화량을 발생시키기 때문에 ROT에서도 상당한 변화량을 발생시킨다.

상술한 바와 같이, 고성능의 패킷 데이터 전송을 달성할 수 있는 역방향 링크 채널 구성이 필요하며, 이것은 역방향 링크의 데이터 전송특성을 고려해야 한다.

본 발명의 태양은 역방향 링크 리소스의 효과적이고 효율적인 할당과 이용을 지원하는 메커니즘을 제공한다. 일 태양에서는, 필요할 때 리소스 (예를 들면, 보조 채널) 를 신속하게 할당하며 필요없을 경우 리소스를 신속하게 할당하지 않거나 시스템의 안정성을 유지하는 메커니즘을 제공한다. 역방향 링크 리소스는, 제어채널상에서 교환되는 짧은 메시지를 통하여 순방향 및 역방향 링크상에서 신속하게 할당되거나 할당되지 않을 수 있다. 또 다른 태양에서는, 효율적이고 신뢰성 있는 데이터 전송을 용이하게 하는 메커니즘을 제공한다. 더욱 자세하게는, 신뢰성 있는 긍정응답/부정응답 방식과 효율적인 재전송 방식을 제공한다. 또 다른 태양에서는, 원격단말기의 전송전력 및/또는 원격단말기의 데이터 레이트를 제어하여 고성능을 달성하고 불안정성을 방지하는 메커니즘을 제공한다. 본 발명의 또 다른 태양은 상술한 특징을 실시할 수 있는 채널구성을 제공한다. 이하, 이들 태양과 또 다른 태양을 자세히 설명한다.

이하, 보다 자세히 설명하는 바와 같이, 후술할 실시형태는 본 발명의 여러 태양, 실시형태 및 특징을 실시하는 방법, 채널구성 및 장치를 제공한다.

본 발명의 특징, 성질 및 이점들을, 첨부된 도면을 통하여 더욱 자세히 설명하며, 동일한 구성요소는 동일한 부재번호로 대응시킨다.

도 1은 본 발명의 여러 태양을 실시할 수 있고 복수의 유저를 지원하는 무선통신 시스템 (100) 의 다이어그램이다. 시스템 (100) 은 복수의 셀에 대한 통 신을 제공하는데, 각각의 셀은 대응 기지국 (104) 에 의해 서비스받는다. 또한, 통상적으로, 기지국을 베이스 트랜시버 시스템 (BTSs) 이라 한다. 여러 원격단말기 (106) 를 시스템 전체에 걸쳐 분산시킨다. 각각의 원격단말기 (106) 는 원격단말기가 할성화되었는지의 여부에 따라 그리고 원격단말기가 소프트 핸드오프 방식이지의 여부에 따라, 하나 이상의 기지국 (104) 과 순방향 및 역방향 링크상에서 어떠한 순간에도 통신할 수 있다. 순방향 링크는 기지국 (104) 으로부터 원격단말기 (106) 로의 전송을 말하며, 역방향 링크는 원격단말기 (106) 로부터 기지국 (104) 으로의 전송을 말한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 기지국 (104a) 은 원격단말기 (106a, 106b, 106c, 106d) 와 통신하며, 기지국 (104b) 은 원격단말기 (106d, 106e, 106f) 와 통신한다. 원격단말기 (106d) 는 소프트 핸드오프방식으로서, 기지국 (104a, 104b) 과 동시에 통신할 수 있다.

시스템 (100) 에서는, 기지국 컨트롤러 (BSC; 102) 는 기지국 (104) 과 접속하며 또한 일반전화교환망 (PSTN) 과도 접속할 수 있다. 통상적으로, PSTN과의 접속은 단순화를 위해 나타내지 않은 이동전화교환국 (MSC) 을 통하여 달성할 수 있다. 또한, BSC는 도 1에 또한 나타내지 않은 패킷 데이터 서빙 노드 (PDSN) 를 통하여 통상적으로 달성할 수 있는 패킷 네트워크에 접속할 수도 있다. BSC (102) 는 이 BSC에 접속한 기지국에 좌표와 제어를 제공한다. 또한, BSC (102) 는 원격단말기 (106) 간에, 기지국 (104) 을 통하여 PSTN (예를 들면, 통상적인 전화) 및 패킷 네트워크에 접속하는 유저와 원격단말기 (106) 간에 전화호출의 라우팅을 제어한다.

시스템 (100) 은 (1) "듀얼 모드 광대역 스펙트럼 확산 셀룰라 시스템에 대한 TIA/EIA-95-B 이동국-기지국 호환가능표준" (IS-95 표준), (2) "듀얼 모드 광대역 스펙트럼 확산 셀룰라 이동국에 대한 TIA/EIA-98-D 권장 최소표준" (IS-98 표준), (3) "3rd Generation Partnership Project" (3GPP) 란 이름의 협회에 의해 제공되는 문헌으로, 문헌 번호 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214 를 포함한 한 세트의 문헌에서 구체화되어 있는 표준 (W-CDMA 표준), (4) "3rd Generation Partnership Project 2" (3GPP2) 란 이름의 협회에 의해 제공되는 문헌으로, 문헌번호 C.S0002-A, C.S0005-A, C.S0010-A, C.S0011-A. C.S0024, 및 C.S0026를 포함한 한 세트의 문헌에서 구체화되어 있는 표준 (cdma2000 표준), 및 (5) 또 다른 몇몇 표준들과 같은 하나 이상의 CDMA 표준을 지원하도록 할당될 수 있다. 3GPP와 3GPP2 문헌의 경우, 이들 표준은 세계적으로 실시되는 표준 (예를 들면, TIA, ETSI, ARIB, TTA, 및 CWTS) 에 의해 국지적인 표준으로 변경되었으며, 국제 전기통신 연합 (ITU) 에 의해 국제 표준으로 변경되어 왔다. 이하, 본 명세서에서는 이들 표준을 참조한다.

도 2는 기지국 (104) 과 원격단말기 (106) 의 일 실시형태를 나타내는 간이블록도이며, 기지국 (104) 과 원격단말기 (106) 는 본 발명의 여러 태양들을 실시할 수 있다. 특정 통신에 대하여, 음성 데이터, 패킷 데이터, 및/또는 메시지를 기지국 (104) 과 원격단말기 (106) 간에서 교환할 수 있다. 기지국과 원격단말기간의 통신 세션을 성립시키는데 이용하는 메시지 및 데이터 전송을 제어하는데 이용하는 메시지 (예를 들면, 전력제어, 데이터 레이트 정보, 확인응답 등) 와 같은 여러 형태의 메시지를 전송할 수 있다. 이하, 이 메시지들중의 일부를 더욱 자세히 설명한다.

순방향 링크에 대하여, 원격단말기 (106) 에서는, (예를 들면 데이터 소스 (210) 로부터의) 음성 및/또는 패킷 데이터와 (예를 들면 컨트롤러 (230) 로부터의) 메시지를 전송 (TX) 데이터 프로세서 (212) 에 제공하는데, 이 프로세서는 하나 이상의 코딩 방식으로 데이터와 메시지를 포맷하고 인코딩하여 코딩 데이터를 생성한다. 각각의 코딩 방식은 순환 중복 검사 (CRC), 컨볼루션, 터보, 블록, 및 또 다른 코딩 또는 코딩이 전혀 없는 어떠한 결합도 포함할 수 있다. 통상적으로, 음성 데이터, 패킷 데이터, 및 메시지를 상이한 방식을 이용하여 코딩하는데, 상이한 형태의 메시지를 상이하게 코딩할 수도 있다.

이후, 코딩 데이터를 변조기 (MOD; 214) 에 제공하여 추가로 처리 (예를 들면, 변환, 짧은 PN 시퀀스로 스프레딩, 및 유저 단말기에 할당된 긴 PN 시퀀스로 스크램블) 한다. 이후, 변조 데이터를 전송기 유닛 (TMTR; 216) 에 제공한 후 조절 (예를 들면, 하나 이상의 아날로그 신호로 변환, 증폭, 필터링, 및 직각 변조) 하여, 역방향 링크 신호를 발생시킨다. 이 역방향 링크 신호를 듀플렉서 (D; 218) 를 통하여 라우팅한 후 안테나 (220) 를 통하여 기지국 (104) 으로 전송한다.

기지국 (104) 에서는, 역방향 링크신호를 안테나 (250) 로 수신하고 듀플렉서 (252) 를 통하여 라우팅한 후 수신기 유닛 (RCVR; 254) 에 제공한다. 수신기 유닛 (254) 은 수신신호를 조절 (예를 들면 필터링, 증폭, 하향변환, 및 디지털 화) 하여 샘플을 제공한다. 이 샘플을 복조기 (DEMOD; 256) 가 수신하고 처리 (예를 들면, 디스프레딩, 디커버 및 파일럿 복조) 하여 리커버링 심볼을 제공한다. 복조기 (256) 는 수신신호의 복수의 인스턴스를 처리하여 합성 심볼을 생성하는 레이크 수신기를 구현할 수도 있다. 이후, 수신기 (RX) 데이터 프로세서 (258) 는 심볼을 디코딩하여, 역방향 링크상에 전송된 데이터와 메시지를 리커버링한다. 리커버링된 음성/패킷 데이터는 데이터 싱크 (260) 에 제공할 수 있으며 리커버링된 메시지는 컨트롤러 (270) 에 제공할 수 있다. 복조기 (256) 와 RX 데이터 프로세서 (258) 에 의한 처리는 원격단말기 (106) 에서 수행되는 처리에 상보적이다. 또한, 복조기 (256) 와 RX 데이터 프로세서 (258) 는 다중 채널, 예를 들면, 역방향 기본채널 (R-FCH) 과 역방향 보조 (supplemental) 채널 (R-SCH) 을 통하여 수신되는 다중 전송을 처리하도록 동작할 수도 있다. 또한, 이 전송을 복수의 원격단말기로부터 동시에 수신받을 수 있는데, 각각의 원격단말기는 역방향 기본채널, 역방향 보조 채널 또는 양측상에서 전송할 수 있다.

순방향 링크상에서는, 기지국 (104) 에서 (예를 들면, 데이터 소스 (262) 로부터의) 음성 및/또는 패킷 데이터와 (예를 들면, 컨트롤러 (270) 로부터의) 메시지를 전송 (TX) 데이터 프로세서 (264) 에 의해 처리하고 변조기 (MOD; 266) 에 의해 추가로 처리 (예를 들면, 커버링 및 스프레딩) 한 후 전송기 유닛 (TMTR; 268) 에 의해 조절 (예를 들면, 아날로그 신호로 변환, 증폭, 필터링, 및 직각 변조) 하여, 순방향 링크 신호를 발생시킨다. 이 순방향 링크 신호를 듀플렉서 (252) 를 통하여 라우팅한 후 안테나 (250) 를 통하여 원격단말기 (106) 로 전송한다.

원격단말기 (106) 에서는, 순방향 링크신호를 안테나 (220) 로 수신하고 듀플렉서 (218) 를 통하여 라우팅한 후 수신기 유닛 (222) 에 제공한다. 수신기 유닛 (222) 은 수신신호를 조절 (예를 들면, 하향변환, 필터링, 증폭, 직각복조 및 디지털화) 하여 샘플을 제공한다. 이 샘플을 복조기 (224) 로 처리 (예를 들면, 디스프레딩, 디커버 및 파일럿 복조) 하여 심볼을 제공한 후, 이 심볼을 수신 데이터 프로세서 (226) 로 추가로 처리 (예를 들면, 디코딩 및 검사) 하여 순방향 링크상에서 전송되는 데이터와 메시지를 리커버한다. 이 리커버링된 데이터는 데이터 싱크 (228) 에 제공할 수 있으며 리커버링된 메시지는 컨트롤러 (230) 에 제공할 수 있다.

역방향 링크는 순방향 링크의 특성과 매우 상이한 몇몇 특성을 갖는다. 더욱 자세하게는, 통상적으로, 순방향과 역방향 링크간은 데이터 전송 특성, 소프트 핸드오프 상태 및 페이딩 현상이 매우 상이하다.

상술한 바와 같이, 역방향 링크상에서는, 통상적으로 기지국이 원격단말기가 패킷 데이터를 전송하는 우선순위 또는 얼마나 많이 전송해야 하는지를 알지 못한다. 따라서, 기지국은 리퀘스트를 받을 때마다 그리고 이용가능할 때에 원격단말기에 리소스를 할당할 수 있다. 유저 요구가 불확실하기 때문에, 역방향 링크상의 이용이 크게 변동할 수 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 역방향 링크 리소스를 효과적으로 그리고 효율적으로 할당하고 이용하는 메커니즘이 제공된다. 일 태양에서는, 필요할 때에 리소스를 신속하게 할당하며 필요없을 때 리소스를 신속하게 할당하지 않거나 시스템 을 안정성을 유지하는 메커니즘을 제공한다. 역방향 링크 리소스를, 패킷 데이터 전송에 이용하는 보조 채널을 통하여 할당할 수 있다. 또 다른 태양에서는, 효율적이고 신뢰성 있는 데이터 전송을 용이하게 하는 메커니즘을 제공한다. 특히, 신뢰성 있는 확인응답 방식과 효율적인 재전송 방식을 제공한다. 또 다른 태양에서는, 원격단말기의 전송전력을 제어하여 고성능을 달성하고 불안정성을 방지할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 이하, 이들 태양 및 또 다른 태양을 자세히 설명한다.

도 3a는 본 발명의 여러 태양을 실시할 수 있는 역방향 채널 구성의 실시형태를 나타내는 다이어그램이다. 이 실시형태에서, 역방향 채널 구성은 액세스 채널, 헨스드 액세스 채널, 파일럿 채널 (R-PICH), 공통제어 채널 (R-CCCH), 전용 제어 채널 (R-DCCH), 기본채널 (R-FCH), 보조 채널 (R-SCH), 및 역방향 레이트 지시자 채널 (R-RICH) 을 포함한다. 또한, 상이한 수개의 및/또는 추가 채널을 지원할 수도 있으며 이것 또한 본 발명의 범위내에 있다. 이들 채널을 cdma2000 표준에 의해 정의한 것과 동일하게 실시할 수도 있다. 이하, 몇몇 채널의 특징을 설명한다.

각각의 통신 (즉, 각각의 호출) 에 대하여, 통신과 채널 구성에 이용할 수 있는 특정 세트의 채널을, 복수의 무선 구성체 (RC) 들중에서 하나의 무선 구성체에 의해 정의한다. 각각의 RC는 특정 전송 포맷을 정의하는데, 이 특정 전송 포맷은 예를 들면, 전송 레이트, 변조 특성, 스프레딩 레이트 등과 같은 여러 물리적 레이어 (layer) 파라미터에 의해 특징화한다. 이 무선구성체는 cdma2000 표 준에 대하여 정의된 것과 동일한 구성일 수 있다.

역방향 전용 제어채널 (R-DCCH) 은 통신동안에 유저와 신호정보 (예를 들면, 제어정보) 를 기지국에 전송하는데 이용한다. R-DCCH는 cdma2000 표준에서 정의한 R-DCCH와 동일하게 실시할 수 있다.

역방향 기본채널 (R-FCH) 은 통신동안에 유저와 신호정보 (예를 들면, 음성 데이터) 를 기지국에 전송하는데 이용한다. R-FCH는 cdma2000 표준에서 정의한 R-FCH 와 동일하게 실시할 수 있다.

역방향 보조 채널 (R-SCH) 은 통신 동안에 유저정보 (예를 들면, 패킷 데이터) 를 기지국에 전송하는데 이용한다. R-SCH는 일부 무선구성체 (예를 들면, RC3 내지 RC11) 에 의해 지원되며, 필요할 경우 그리고 이용가능한 경우에 원격단말기에 할당된다. 일 실시형태에서는, 0, 1, 또는 2개의 보조 채널 (즉, R-SCH1 및 R-SCH2) 이 어떤 주어진 순간에 원격단말기에 할당될 수 있다. 일 실시형태에서는, R-SCH는 물리적 레이어에서의 재전송을 지원하며 재전송에 대한 상이한 코딩 방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, 재전송은 원전송의 1/2 인 코드 레이트를 이용할 수 있다. 재전송을 위하여, 동일한 레이트 1/2 코드 심볼을 반복할 수 있다. 다른 실시형태에서는, 기본 코드가 레이트 1/4 코드일 수 있다. 원전송이 심볼의 1/2을 이용할 수 있으며 재전송이 심볼의 또 다른 반을 이용할 수 있다. 제 3 재전송을 완료한 경우 심볼의 그룹, 각각의 그룹의 일부분, 또 어느 한쪽 그룹의 서브세트 및 심볼의 또 다른 가능한 조합 중에서 하나를 반복할 수 있다.

R-SCH2는 (예를 들면, RC11에 대한) R-SCH1와 결합하여 이용할 수 있다. 더욱 자세하게는, R-SCH2는 상이한 서비스 품질 (QoS) 을 제공하는데 이용할 수 있다. 또한, R-SCH와 결합하여 타입 II 및 III 하이브리드 ARQ 방식을 이용할 수도 있다. 일반적으로, 하이브리드 ARQ 방식은 여기에 참조로서 포함된, S. B. Wicker의 "Error Control System for Digital Communication and Storage" (Prentice-Hall, 1995, Chapter 15) 에 설명되어 있다. 또한, 하이브리드 ARQ 방식은 cdma2000 표준에서도 설명되어 있다.

원격단말기는 하나 이상의 역방향 보조 채널상에서의 (패킷) 전송 레이트를 포함한 정보를 제공하는데 역방향 레이트 지시자 채널 (R-RICH) 을 이용한다. 표 1은 R-RICH 의 특정 포맷에 대한 필드를 나타낸 것이다. 일 실시형태에서는, R-SCH상에서의 각각의 데이터 프레임 전송에 대하여, 원격단말기가 역방향 레이트 지시자 (RRI) 심볼을 전송하는데, 이 심볼은 데이터 프레임에 대한 데이터 레이트를 지시한다. 또한, 원격단말기는 전송중인 데이터 프레임의 순번 및 이 데이터 프레임이 제 1 전송인지 재전송인지의 정보를 전송한다. 상이한 수개의 및/또는 추가의 필드를 R-RICH에 대하여 이용할 수 있으며, 이것 또한 본 발명의 범주내에 든다. 원격단말기는 보조 채널상에서 전송된 각각의 데이터 프레임에 대한 표 1의 정보를 전송한다 (예를 들면, 각각 20 msec).

(표 1)

다중 역방향 보조 채널 (예를 들면, R-SCH1 및 R-SCH2) 인 있는 경우, 다중 R-RICH 채널 (예를 들면, R-RICH1 및 R-RICH2) 도 있을 수 있으며, 이 채널 각각은 RRI, SEQUENCE_NUM, 및 RETRAN_NUM 필드를 갖는다. 다른 실시형태에서는, 다중 역방향 보조 채널에 대한 필드를 단일 R-RICH 채널로 결합할 수도 있다. 특정 실시형태에서는, RRI 필드를 이용하지 않고 고정 전송 레이트를 이용하거나, 기지국 자신이 데이터로부터의 전송 레이트를 결정하는 블라인드 레이트 결정을 수행한다. 블라인드 레이트 결정은 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로서 포함된, 2001년 1월 16일에 특허되고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM" 인 미국특허 제 6,175,590호 및 1998년 5월 12일 특허되고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM" 인 미국특허 제 5,751,725호에 개시되어 있다.

도 3b는 본 발명의 여러 태양을 지원할 수 있는 순방향 채널 구성의 일 실시형태를 나타내는 다이어그램이다. 이 실시형태에서는, 순방향 채널 구성은 공통채널, 파일럿 채널 및 전용 채널을 포함한다. 공통 채널은 브로드캐스트 채널 (F-BCCH), 고속 페이징 채널 (F-QPCH), 공통제어 채널 (F-CCCH), 및 공통전력제 어 채널 (F-CPCCH) 을 포함한다. 파일럿 채널은 기본 파일럿 채널 및 보조 파일럿 채널을 포함한다. 또한, 전용채널은 기본채널 (F-FCH), 보조 채널 (F-SCH), 전용 예비 (auxiliary) 채널 (F-APICH), 전용 제어채널 (F-DCCH), 및 전용 패킷제어 채널 (F-CPDCCH) 을 포함한다. 이것 역시, 상이한 수개의 및/또는 추가의 필드를 R-RICH에 대하여 이용할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범주내에 든다. 이들 채널은 cdma2000 표준으로 정의하는 채널과 동일하게 실시할 수 있다. 이하, 몇몇 채널들의 특징을 설명한다.

기지국은 순방향 공통 전력제어채널 (F-CPCCH) 을 이용하여, R-PICH, R-FCH, R-DCCH, 및 R-SCH의 전력제어를 위한 전력제어 서브채널 (예를 들면, 서브채널당 1 bit) 을 전송한다. 일 실시형태에서는, 채널 할당시, 원격단말기가 F-DCCH, F-SCH, 및 F-CPCCH인 3개의 소스들중 한 소스로부터 역방향 링크 전력제어 서브채널을 할당받는다. F-DCCH 또는 F-SCH로부터 역방향 링크 전력제어 서브채널을 제공받지 못하는 경우에는, F-CPCCH를 할당할 수 있다.

일 실시형태에서는, F-CPCCH 에서 이용가능한 비트를 이용하여 하나 이상의 전력제어 서브채널을 형성할 수 있으며, 이 서브채널은 상이한 이용을 위해서도 할당할 수 있다. 예를 들면, 복수의 전력제어 서브채널을 복수의 역방향 링크 채널의 전력제어를 위하여 정의한 후 이용할 수도 있다. 다중 전력제어 서브채널에 기초한 다중 채널에 대한 전력제어는, 본 발명의 양수인에 양도되고, 여기에 참조로서 포함된, 1999년 11월 23일에 특허되고 발명의 명칭이 "SUBCHANNEL POWER CONTROL"인 미국특허 제 5,991,284호에 개시되어 있다.

한 특정 실시형태에서는, 800 bps 전력제어 서브채널이 역방향 파일럿 채널 (R-PICH) 의 전력을 제어한다. 모든 역방향 트래픽 채널 (예를 들면, R-FCH, R-DCCH, 및 R-SCH) 은 예를 들면, C.S0002에 개시된 바와 같은 공지된 관계에 의해 R-PICH에 관한 자신의 전력레벨을 갖는다. 2개의 채널들간의 비를 종종 트래픽 대 파일럿 비라 한다. 이 트래픽 대 파일럿 비 (즉, R-PICH에 관한 역방향 트래픽 채널의 전력 레벨) 는 기지국으로부터 메시징하여 조절할 수 있다. 그러나, 이 메시징은 매우 느리기 때문에, R-SCH의 전력제어를 위하여, 100 bits/second (bps) 전력제어 서브채널을 정의한 후 이용할 수 있다. 일 실시형태에서는, 이 R-SCH 전력제어 서브채널이 R-PICH에 대한 R-SCH를 제어한다. 또 다른 실시형태에서는, R-SCH 전력제어 서브채널이 R-SCH의 절대전송전력을 제어한다.

또한, 본 발명의 일 태양에서는, R-SCH의 제어를 위하여, "정체 (congestion)" 제어 서브채널을 정의할 수 있는데, 이 정체 제어 서브채널은 R-SCH 전력제어 서브채널 또는 또 다른 서브채널에 기초하여 실시할 수 있다.

이하, 역방향 링크에 대한 전력제어를 자세히 설명한다.

순방향 전용패킷 제어채널(F-DPCCH) 을 이용하여, 통신동안에 유저와 신호정보를 특정 원격단말기에 전송한다. 이 F-DPCCH는 역방향 링크 패킷 데이터 전송을 제어하는데 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서는, F-DPCCH 를 인코딩한 후 인터리브하여 신뢰도를 향상시키는데, 이것은 cdma2000 표준으로 정의한 F-DCCH와 동일하게 실시할 수 있다.

*표 2는 F-DPCCH의 특정 포맷에 대한 필드를 나타낸다. 일 실시형태에서는, F-DPCCH가 48 bits인 프레임 크기를 갖는데, 16 bits는 CRC에 이용하며 8 bits는 인코더 테일비트로 이용하고 24 bits는 데이터와 메시지로 이용할 수 있다. 일 실시형태에서는, F-DPCCH에 대한 디폴트 전송 레이트가 9600 bps인데, 이 경우, 48-bit 프레임 5 msec 시간간격동안 전송할 수 있다. 일 실시형태에서는, 각각의 전송 (즉, 각각의 F-DPCCH 프레임) 을 프레임이 목표하는 수신자 원격단말기의 공용 긴 코드로 커버한다. 이에 의해, 명시주소를 이용할 필요가 없어진다 (따라서,이 채널을 "전용" 채널이라 한다). 그러나, 전용 채널모드에서의 매우 많은 수의 원격단말기가 채널을 계속해서 모니터링할 수 있기 때문에 F-DPCCH도 "공통"채널로 된다. 메시지를 특정 원격단말기로 전달하여 정확하게 수신한 경우, CRC 검사를 수행한다.

(표 2)

F-DPCCH를 이용하여, cdma2000 표준에서 정의하는 바와 같은 미니-메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, F-DPCCH를, 원격단말기에 F-SCH를 승인하는데 이용하는 역방향 보조 채널 할당 미니 메시지 (RSCAMM) 를 전송하는데 이용할 수 있다.

기지국은 순방향 공통 패킷 Ack/Nak 채널 (F-CPANCH) 을 이용하여, (1) 역방향 링크패킷 데이터전송에 대한 긍정응답 (Ack) 과 부정응답 (Nak) 및 (2) 또 다른 제어정보를 전송한다. 일 실시형태에서는, 긍정응답과 부정응답을 n-bit Ack/Nak 메시지로 전송하는데, 각각의 메시지는 역방향 링크상에서 전송되는 대응 데이터 프레임과 관련된다. 일 실시형태에서는, 각각의 Ack/Nak 메시지가 1, 2, 3, 또는 4 bits (or 그 이상의 가능한 bits) 를 포함할 수 있는데, 메시지의 비트 수는 서비스 구성체에서의 역방향 링크 채널 수에 의존한다. n-bit Ack/Nak 메시지를 블록 코딩하여 신뢰도를 증가시키거나 정확하게 전송할 수 있다.

일 태양에서는, 신뢰도를 향상시키기 위하여, 특정 데이터 프레임에 대한 Ack/Nak 메시지를 서브시퀀스 프레임으로 재전송하여 (예를 들면, 20 msec 이후), 메시지에 대한 시간 다이버시티를 제공한다. 시간 다이버시티는 신뢰도를 추가로 제공하거나, 동일한 신뢰도를 유지하면서 Ack/Nak 메시지를 전송하는데 이용하는 전력을 감소시킬 수 있다. 해당 기술에 공지된 바와 같이, Ack/Nak 메시지는 에러 수정 코딩을 이용할 수 있다. 재전송을 위하여, Ack/Nak 메시지는 정확한 동일 코드 워드를 반복할 수도 있고 또는 증분 중복을 이용할 수도 있다. 이하, Ack/Nak의 전송과 재전송을 더욱 자세히 설명한다.

순방향 링크상에서의 수개의 형태의 제어를 이용하여 역방향 링크를 제어한다. 이들은 기본채널 리퀘스트와 승인에 대한 제어, 역방향 링크 데이터 전송에 대한 Ack/Nak, 데이터 전송의 전력제어, 및 가능한 다른 것들을 포함한다.

전송할 역방향 링크 데이터가 존재하는 한, 기지국에서의 ROT를 비교적 일정 하게 유지하도록 역방향 링크를 동작시킬 수 있다. R-SCH상의 전송에 여러 방법을 할당할 수 있는데, 이하, 2가지를 설명한다.

무한 할당에 의한 방법. 이 방법은 많은 양의 지연을 허용할 수 없는 실시간 트래픽에 대하여 이용한다. 원격단말기가 어떤 할당된 데이터 레이트까지 즉시 전송받는다.

스케쥴링에 의한 방법. 원격단말기는 자신의 버퍼 크기의 추정값을 전송한다. 기지국은 원격단말기가 전송가능한 때를 결정한다. 이 방법은 이용가능한 비트 레이트 트래픽에 이용한다. 스케쥴러의 목표는 동시 전송의 수를 제한하여, 동시 전송하는 원격단말기의 개수를 정의하기 때문에, 원격단말기들간의 인터페이스를 감소시킬 수 있다.

후술할 바와 같이, 채널 부하는 상당히 급격하게 변동할 수 있기 때문에, (예를 들면, 역방향 파일럿 채널에 비한) R-SCH의 전송전력을 제어하는데 고속의 제어 메커니즘을 이용해야 한다.

접속을 성립하는, 원격단말기와 기지국간의 통신은 다음과 같이 달성할 수 있다. 초기에, 원격단말기가 휴지상태 모드에 있거나, 액티브 상태인 슬롯 타이머로 공통 채널을 모니터링한다 (즉, 원격단말기가 각각의 슬롯을 모니터링한다). 특정 시간에서는, 원격단말기가 데이터 전송을 요구하고 짧은 메시지를, 링크의 재접속을 요구하는 기지국에 전송한다. 이에 응답하여, 기지국은 통신과 여러 채널구성에 이용할 파라미터를 특정하는 메시지를 전송할 수 있다. 이 정보를 확장 채널 할당 메시지 (ECAM), 특정 정의 메시지, 또는 어떤 다른 메시지를 통하여 전송할 수도 있다. 이 메시지는 다음과 같이 특정할 수 있다.

원격단말기의 액티브 세트 또는 서브세트의 액티브 세트의 각각의 멤버에 대한 MAC_ID. 이 MAC_ID 는 이후 순방향 링크상에서 주소화하는데 이용한다.

R-DCCH 또는 R-FCH 가 역방향 링크상에서 이용할 수 있는지의 여부.

F-CPANCH에 대하여, 이용할 스프레딩 (예를 들면, 왈시) 코드 및 액티브 세트. 이것은 (1) ECAM에서 스프레딩 코드를 전송하거나 (2) 원격단말기에 의해 수신되는 브로드캐스트 메시지에서의 스프레딩 코드를 전송함으로써 달성할 수 있다. 인접셀들의 스프레딩 코드가 포함될 필요도 있다. 동일 스프레딩 코드를 인접 셀에서 이용할 수 있는 경우, 단일 스프레딩 코드만을 전송할 필요가 있다.

F-CPCCH에 대하여, 액티브 세트, 채널 아이덴티티 및 비트 위치. 일 실시형태에서는, MAC_ID 를 F-CPCCH 비트 위치로 해싱하여, 실제 비트 위치와 서브채널 ID를 원격단말기에 전송할 필요성을 제거할 수 있다. 이 해싱 방법은 MAC_ID를 F-CPCCH 상의 서브채널로 매핑하는 의사 랜덤 (pseudo-random) 방법이다. 여러개의 다른 원격단말기에 별개의 MAC_ID 를 할당하기 때문에, 해싱 방법에 의해 이들 MAC_ID 이 별개의 F-CPCCH 서브채널로 매핑할 수 있다. 예를 들면, K번째 가능한 비트 위치와 N번째 가능한 MAC_ID 가 존재하는 경우, K=_N ×((40503 ×KEY) mod 2¹⁶) /2¹⁶_ 이며, 여기서, KEY는 이 경우에 고정된 수이다. 이용할 수 있는 또 다른 많은 해싱함수가 있으며, 이에 대하여, 컴퓨터 알고리즘을 처리하 는 많은 텍스트북에 설명되어 있다.

일 실시형태에서, 기지국으로부터의 메시지 (예를 들면, ECAM) 에는, 최종접속에서 성립되는 파라미터를 재접속에 이용할 수 있는지의 여부를 지시하는데 이용하는 특정 필드인 USE_OLD_SERV_CONFIG가 제공된다. 이 필드는 재접속시 서비스 접속 메시지를 전송할 필요성을 제거하는데 이용할 수 있으며, 이에 의해 접속 재성립시의 지연을 감소시킬 수 있다.

일단, 원격단말기가 전용채널을 초기화하면, 예를 들면, cdma2000 표준에서 설명한 바와 같이 상기 과정을 계속 진행한다.

상술한 바와 같이, 필요할 때 그리고 이용가능한 경우에 리소스를 신속하게 할당할 수 있는 경우, 역방향 링크 리소스의 더욱 우수한 이용을 달성할 수 있다. 무선 (특히, 모바일) 환경에서는, 링크 상태가 계속해서 변동하게 되고, 리소스 할당시 장시간의 지연으로 인하여 부정확한 할당 및/또는 이용이 발생한다. 따라서, 본 발명의 일 태양에 따르면, 보조 채널을 신속하게 할당하거나 할당하지 않는 메커니즘이 제공된다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 역방향 링크 보조 채널 (R-SCH) 을 할당하거나 할당하지 않는, 원격단말기와 기지국간의 통신을 나타내는 다이어그램이다. 필요할 경우, R-SCH 를 신속하게 할당하거나 할당하지 않을 수 있다. 원격단말기가 R-SCH의 이용을 요청하는 패킷 데이터를 전송해야 할 경우, 원격단말기는 보조 채널 리퀘스트 미니 메시지 (SCRMM) 를 기지국에 전송하여 R-SCH를 요청한다 (단계 412). SCRMM는 R-DCCH 또는 R-FCH상에서 전송할 수 있는 5 msec 메시지이다. 기지국은 이 메시지를 수신하여 이 메시지를 BSC에 전송한다 (단계 414). 이 리퀘스트를 승인할 수도 있고 승인하지 않을 수도 있다. 리퀘스트를 승인한 경우, 기지국은 승인을 수신한 후 (단계 416) 역방향 보조 채널 할당 미니메시지 (RSCAMM) 를 이용하여 R-SCH 승인을 전송한다 (단계 418). 또한, RSCAMM도 (원격단말기에 할당하는 경우) F-FCH 또는 F-DCCH 상에서 또는 (그 외의 경우) F-DPCCH 상에서 전송할 수 있는 5 msec 메시지이다. 일단 할당받으면, 이후 원격단말기가 R-SCH 상으로 전송할 수 있다 (단계 420).

표 3은 RSCAMM의 특정 포맷에 대한 필드를 나타낸다. 이 실시형태에서는, RSCAMM는 8 bits의 레이어 2 필드 (즉, MSG_TYPE, ACK_SEQ, MSG_SEQ, 및 ACK_REQUIREMENT 필드), 14 bits 의 레이어 3 필드, 및 C.S0004와 C.S00052에서 설명된 바와 같은 패딩을 위하여 이용하는 2개의 예약비트를 포함한다. 레이어 3 (즉, 신호 레이어) 은 cdma2000 표준에서 정의한 것과 동일하다.

(표 3)

원격단말기가 R-SCH상에서 전송할 데이터를 더이상 갖고 있지 않은 경우, 기 지국에 리소스 해제 리퀘스트 미니 메시지 (RRRMM) 를 전송한다. 원격단말기와 기지국간에 추가 신호가 필요없을 경우, 기지국이 확장 해제 미니 메시지 (ERMM) 로 응답한다. 또한, RRRMM과 ERMM도 리퀘스트와 승인을 위하여 각각 이용하는 동일 채널상에서 전송할 수 있는 5 msec 메시지이다.

원격단말기의 역방향 링크 전송을 스케쥴링하는데 이용할 수 있는 스케쥴링 알고리즘이 많이 있다. 이들 알고리즘은 레이트, 용량, 지연, 에러 레이트 및 (모든 유저에게 최소 레벨의 서비스를 제공하는) 공정성 간에 균형을 취하여 주요 기준들중 일부를 지시한다. 또한, 역방향 링크는 원격단말기의 전력제약을 받는다. 단일 셀 환경에서는, 원격단말기가 지원할 수 있는 최대 레이트로, 최소 개수의 원격단말기가 전송할 경우에, 용량이나 능력면에서 최대 성능을 갖고 충분한 전력을 제공할 수 있다. 그러나, 다중 셀 환경에서는, 또 다른 셀과의 경계면 근처의 원격단말기가 로우 레이트로 전송하는 것이 바람직할 수 있다. 그 이유는, 단일 셀과는 달리 다중 셀에서는, 원격단말기의 전송이 간섭을 일으키기 때문이다. 역방향 링크 용량을 최대로 하는 또 다른 태양은, 역방향 링크상의 높은 부하를 나타내는, 기지국에서의 높은 ROT를 작용시키는 것이다. 이러한 이유로, 본 발명의 태양들은 스케쥴링을 이용한다. 이 스케쥴링은, 소수의 원격단말기로 하여금 동시에 전송하도록 시도하는데, 전송을 수행한 원격단말기들은 자신이 지원할 수 있는 최고 레이트로 전송할 수 있다.

그러나, 높은 ROT는, 시스템이 부하의 작은 변화에도 매우 민감한 경우에는 불안정성을 일으키기 쉽다. 이러한 이유로, 고속의 스케쥴링과 제어가 중요하 다. 고속의 스케쥴링은 채널환경이 신속하게 변화하기 때문에 중요하다. 예를 들면, 페이딩과 쉐도우 처리는, 기지국에서 약하게 수신되는 신호를 기지국에서 급격하게 강하게 출사시키는 현상을 발생시킬 수 있다. 음성 또는 어떤 데이터 활동도에 대하여, 원격단말기가 전송 레이트를 자발적으로 변화시킬 경우, 스케쥴링을 고려할 수 있지만, 스케쥴링에 충분히 신속하게 반응할 수 없다. 이러한 이유로, 본 발명의 태양들은 신속한 전력제어기술을 제공하는데, 이하, 이에 대하여 더욱 자세히 설명한다.

본 발명의 일 태양은 효율적이고 신뢰성 있는 데이터 전송을 용이하게 하는 긍정응답/부정응답 방식을 제공한다. 상술한 바와 같이, 기지국은 R-SCH상의 데이터 전송에 대하여 긍정응답 (Ack) 과 부정응답 (Nak) 을 전송한다. Ack/Nak는 F-CPANCH를 이용하여 전송할 수 있다.

표 4는 Ack/Nak 메시지의 특정 포맷을 나타낸다. 이 특정 실시형태에서는, Ack/Nak 메시지는 4개의 역방향 링크 채널인 R-FCH, R-DCCH, R-SCH1, 및 R-SCH2 에 할당되는 4 bits를 포함한다. 일 실시형태에서는, 긍정응답을 영 ("0") 인 비트값으로 나타내고 부정응답을 일 ("1") 인 비트값으로 나타낸다. 또한, 또 다른 Ack/Nak 메시지 포맷을 이용할 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위내에 든다.

(표 4)

일 실시형태에서는, Ack/Nak 메시지를 블록 코딩하여 전송하지만 에러를 검사하는 CRC검사는 수행하지 않는다. 이에 의해 Ack/Nak 메시지를 짧게 유지하고 적은 양의 에너지로 메시지를 전송할 수 있다. 그러나, Ack/Nak 메시지에 대한 코딩을 이용하지 않을 수도 있고 또는 CRC를 메시지에 첨부할 수도 있는데, 이러한 변경은 본 발명의 범위내에 있는 것이다. 일 실시형태에서, 기지국은, 원격단말기가 R-SCH상에서의 전송을 승인받은 경우 각각의 프레임에 대응하는 Ack/Nak 메시지를 전송하며 원격단말기가 R-SCH상에서의 전송을 승인받지 못한 경우 경우 프레임 동안에 Ack/Nak 메시지를 전송하지 않는다.

패킷 데이터 전송동안에, 원격단말기는 전송의 결과를 지시하는 Ack/Nak 메시지에 대한 F-CPANCH을 모니터링한다. Ack/Nak 메시지는, 원격단말기의 액티브 세트에서의 어떠한 수의 기지국으로부터도 (예를 들면, 액티브 세트에서의 하나 또는 모든 기지국으로부터) 전송될 수도 있다. 원격단말기는 수신한 Ack/Nak 메시지에 의존하여 상이한 동작을 수행할 수 있다. 이하, 이들 몇몇 동작을 설명한다.

원격단말기가 Ack를 수신받은 경우, 기지국이 데이터 프레임을 정확하게 수신했기 때문에, Ack에 대응하는 프레임을 원격단말기의 물리적 레이어 전송 버퍼 (예를 들면, 도 2의 데이터 소스 (210)) 로부터 제거할 수 있다.

원격단말기가 Nak를 수신받은 경우, 데이터 프레임이 여전히 물리적 레이어 전송 버퍼에 있다면, 원격단말기가 Nak에 대응하는 데이터 프레임을 재전송할 수 있다. 일 실시형태에서는, 순방향 링크 Ack/Nak 메시지와 전송된 역방향 링크 데이터 프레임 간에 일대일 대응이 존재한다. 따라서, 원격단말기는 Nak를 수신받은 경우의 프레임에 기초하여 기지국에 의해 정확하게 수신되지 않은 데이터 프레임 (즉, 소거 프레임) 의 시퀀스 번호를 식별할 수 있다. 원격단말기가 데이터 프레임을 소거하지 않은 경우, 원격단말기는, 통상적으로 다음 프레임이 되는 다음 이용가능한 시간 간격에서 재전송할 수 있다.

Ack 또는 Nak를 수신받지 못한 경우, 원격단말기에 대하여 수개의 가능한 다음 동작을 수행한다. 가능한 하나의 동작으로는, 데이터 프레임을 물리적 레이어 전송 버퍼에서 유지시키며 재전송하는 것이다. 이후, 기지국에서, 재전송 데이터 프레임을 정확하게 수신받은 경우, 기지국이 Ack를 전송한다. 이 Ack를 정확하게 수신하면, 원격단말기가 데이터 프레임을 소거한다. 이러한 방법은, 기지국이 역방향 링크 전송을 수신받지 못한 경우에 최상의 접근 방법이다.

Ack 또는 Nak를 수신받지 못한 경우의 또 다른 가능한 동작은, 원격단말기가 데이터 프레임을 소거하는 것이다. 이러한 방법은, 기지국이 프레임을 수신받았지만 원격단말기가 Ack전송을 수신받지 못한 경우에 수행하는 최상의 또 다른 방법이다. 그러나, 원격단말기는 발생되는 시나리오와 선택할 필요가 있는 방법을 알지 못한다. 한 방법은 시스템 스루풋을 최대로 하는 동작을 수행하거나 발생시키는 2가지 이벤트의 가능성을 확인하는 것이다.

일 실시형태에서는, 각각의 Ack/Nak 메시지를 특정 시간 이후에 (예를 들면, 다음 프레임에서) 재전송하여 Ack/Nak의 신뢰성을 향상시킨다. 따라서, Ack 또는 Nak를 수신받지 못한 경우, 원격단말기는 재전송된 Ack/Nak를 처음 Ack/Nak와 결합시킨다. 이후, 원격단말기는 상술한 바와 같이 진행할 수 있다. 결합한 Ack/Nak 가 여전히 유효 Ack 또는 Nak를 생성하지 못하는 경우, 원격단말기는 데이터 프레임을 소거하고 다음 데이터 프레임을 시퀀스대로 전송할 수 있다. Ack/Nak의 제 2 전송은 제 1 전송의 전력레벨과 동일하게 또는 제 1 전송의 전력레벨에 비하여 낮은 전력레벨로 할 수도 있다.

재전송후에, 기지국이 실제적으로 데이터 프레임을 수신받지 못한 경우, 기지국에서는, 더욱 높은 신호 레이어가 메시지 (예를 들면, RLP NAK) 를 생성할 수 있으며, 이에 의해, 소거 프레임을 포함하는 데이터 프레임의 전체 시퀀스를 재전송시킬 수 있다.

도 5A는 역방향 링크 (예를 들면, R-SCH) 상에서의 데이터 전송과 순방향 링크 상에서의 Ack/Nak 전송을 나타내는 다이어그램이다. 원격단말기는 초기에 역방향 링크 상에서 프레임 (k) 동안 데이터 프레임을 전송한다 (단계 512). 기지국은 데이터 프레임을 수신하여 처리한 후, BSC에 복조 프레임을 제공한다 (단계 514). 원격 단말기가 소프트 핸드오프 방식인 경우, BSC도 또한 원격단말기에 대한 복조 프레임을 또 다른 기지국으로부터 수신할 수 있다.

수신한 복조 프레임에 기초하여, BSC는 데이터 프레임에 대한 Ack 또는 Nak 를 발생시킨다. 이후, BSC는 기지국 (기지국들) 에 Ack/Nak 를 전송한 후 (단계 516), 프레임 (k+1) 동안에 원격단말기에 Ack/Nak를 전송한다 (단계 518). 하나의 기지국 (예를 들면, 최상의 기지국) 으로부터 Ack/Nak를 전송할 수도 있고 또는 원격단말기의 액티브 세트에서의 복수의 기지국으로부터 전송할 수도 있다. 원격단말기는 프레임 (k+1) 동안에 Ack/Nak를 수신한다. Nak를 수신받은 경우, 원격단말기는 다음 가능한 전송시간에서 소거 프레임을 재전송하는데, 이 예에서는, 다음 가능한 전송시간은 프레임 (k+2) 이 된다 (단계 520). 그렇지 않으면, 원격단말기는 다음 데이터 프레임을 시퀀스대로 전송한다.

도 5b는 역방향 링크상에서의 데이터 전송과 Ack/Nak 메시지의 제 2 전송을 나타내는 다이어그램이다. 원격단말기는 초기에 역방향 링크상에서 프레임 (k) 동안에 데이터 프레임을 전송한다 (단계 532). 기지국은 이 데이터 프레임을 수신한 후 처리하여 BSC에 복조 프레임을 제공한다 (단계 534). 다시, 소프트 핸드오프인 경우, BSC는 또 다른 기지국으로부터 원격단말기에 대한 또 다른 복조 프레임을 수신할 수 있다.

수신한 복조 프레임에 기초하여, BSC는 프레임에 대한 Ack 또는 Nak를 발생시킨다. 이후, BSC는 기지국 (기지국들) 에 Ack/Nak를 전송한 후 (단계 536), 프레임 (k+1) 동안에 원격단말기에 Ack/Nak를 전송한다 (단계 538). 이 실시형태에서는, 원격단말기는 프레임 (k+1) 동안에 전송되는 Ack/Nak를 수신하지 않는다. 그러나, 프레임 (k) 에서 전송되는 데이터 프레임에 대한 Ack/Nak는, 프레임 (k+2) 동안에 두번째로 재전송되며 이것을 원격단말기가 수신받는다 (단계 540). Nak를 수신받은 경우, 원격단말기는 다음 이용가능한 전송 시간에서 소거 프레임을 재전송하는데, 이 예에서는, 다음 가능한 전송시간은 프레임 (k+3) 이 된다 (단계 542). 그렇지 않으면, 원격단말기는 다음 데이터 프레임을 시퀀스대로 전송한다. 도 5b에 나타낸 바와 같이, Ack/Nak의 제 2 전송은 피드백의 신뢰성을 향상시켜, 역방향 링크에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.

다른 실시형태에서는, 기지국으로부터 BSC로 데이터 프레임을 되전송하지 않으며 기지국으로부터 Ack/Nak를 발생시킨다.

도 6a는 짧은 확인응답 지연으로 시퀀스화한 확인응답을 나타내는 다이어그램이다. 원격단말기는 초기에 0인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 프레임 (k) 에서 역방향 링크상에서 전송한다 (단계 612). 이 예의 경우, 기지국에서는, 데이터 프레임을 에러 상태에서 수신한 후, 프레임 (k+1) 동안에 Nak를 전송한다 (단계 614). 또한, 원격단말기는 역방향 링크상에서 전송되는 각각의 데이터 프레임에 대한 Ack/Nak 메시지의 F-CPANCH를 모니터링한다. 원격단말기는 프레임 (k+1) 에서 1인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임의 전송을 진행한다 (단계 616).

프레임 (k+1) 에서 Nak를 수신시, 원격단말기는 프레임 (k+2) 에서 0인 시퀀 스 번호를 가진 소거 프레임을 재전송한다 (단계 618). 프레임 (k+2) 동안에 수신되는 Ack에 의해 지시되는 바와 같이, 프레임 (k+1) 에서 전송된 데이터 프레임을 정확하게 수신하였으며, 원격단말기가 프레임 (k+3) 에서 2인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 전송한다 (단계 620). 이와 동일하게, 프레임 (k+3) 에서 수신되는 Ack 에 의해 지시되는 바와 같이, 프레임 (k+2) 에서 전송된 데이터 프레임을 정확하게 수신하였으며, 원격단말기가 프레임 (k+4) 에서 3인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 전송한다 (단계 622). 프레임 (k+4) 에서는, 원격단말기가 새로운 패킷에 대하여 0인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 전송한다 (단계 624).

도 6b는 상술한 바와 같은 Ack/Nak의 재전송에 기초하여 원격단말기가 Ack/Nak를 복조하는 경우와 같이, 긴 확인응답 지연으로 시퀀스화한 확인응답을 나타내는 다이어그램이다. 원격단말기는 초기에 0인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 역방향 링크상에서 프레임 (k) 에서 전송한다 (단계 632). 기지국에서는, 이 데이터 프레임을 에러 상태에서 수신받은 후 Nak를 전송한다 (단계 634). 이 예의 경우, 보다 긴 처리 지연때문에, 프레임 (k) 에 대한 Nak를 프레임 (k+2) 동안에 전송한다. 원격단말기는 프레임 (k+1) 에서 1인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임의 전송을 진행한 후 (단계 636) 프레임 (k+2) 에서 2인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임의 전송을 진행한다 (단계 638).

이 예의 경우, 원격단말기는 프레임 (k+2) 에서 Nak를 수신하지만, 다음 전송 시간간격에서는, 소거 프레임을 재전송할 수 없다. 그 대신에, 원격단말기 가 프레임 (k+3) 에서 3인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 전송한다 (단계 640). 이 프레임이 여전히 물리적 레이어 버퍼내에 있기 때문에, 프레임 (k+4) 에서는, 원격단말기가 0인 시퀀스 번호를 가진 소거 프레임을 재전송한다 (단계 642). 다른 방법으로는, 프레임 (k+3) 에서 재전송을 수행할 수도 있다. 이후, 프레임 (k+3) 동안에 수신되는 Ack 에 의해 지시되는 바와 같이, 프레임 (k+1) 에서 전송되는 데이터 프레임을 정확하게 수신하였기 때문에, 원격단말기는 새로운 패킷에 대하여 0인 시퀀스 번호를 가진 데이터 프레임을 전송한다 (단계 644).

도 6b에 나타낸 바와 같이, 소거 프레임이 여전히 버퍼에서 이용할 수 있는 한, 소거 프레임을 어떠한 시간에서도 재전송할 수 있으며, 데이터 프레임이 속하는 레이어 패킷중 어떤 것이 더 높은 레이어 패킷인지에 대하여 불명료해지지 않는다. (1) Nak를 처리한 후 전송하는데 보다 긴 지연이 발생, (2) Nak의 제 1 전송의 비검출, (3) 소거 프레임을 재전송하는데 보다 긴 지연이 발생 등과 같은 임의의 개수의 이유로 인해 재전송에 대하여 보다 긴 지연이 발생할 수 있다.

효율적이고 신뢰성 있는 Ack/Nak 방식은 역방향 링크의 이용을 향상시킬 수 있다. 또한, 신뢰성 있는 Ack/Nak 방식은 데이터 프레임을 하위의 전송전력에서 전송시킬 수 있다. 예를 들면, 재전송 없이도, 1 퍼센트 프레임 에러 레이트 (1% FER) 를 달성하는데 필요한 상위 전력레벨 (P₁) 에서 데이터 프레임을 전송할 필요가 있다. 재전송을 이용하여 재전송이 신뢰성 있는 경우, 10% FER를 달 성하는데 필요한 하위의 전력레벨 (P₂) 에서 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 10% 소거 프레임을 재전송하여 전송에 대한 전체 1% FER를 달성할 수도 있다. 통상적으로, 1.1·P₂ <P₁ 이며, 재전송 방식을 이용하여 하위의 전송전력으로 재전송을 수행한다. 또한, 재전송은 시간 다이버시티를 제공하여 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국에서는, 재전송 프레임을 제 1 전송의 프레임과 결합할 수 있으며 이 2개의 전송으로부터 결합된 전력도 성능을 향상시킬 수 있다. 이 재결합에 의해 소거 프레임을 하위의 전력 레벨에서 재전송시킬 수 있다.

본 발명의 일 태양은 역방향 링크에 대한 여러 전력제어방식을 제공한다. 일 실시형태에서는, R-FCH, R-SCH, 및 R-DCCH에 대한 역방향 링크 전력제어를 지원한다. 이는 (예를 들면, 800 bps) 전력제어 채널을 통하여 달성될 수 있으며, 이 전력제어 채널을 복수의 전력제어 서브채널로 분할할 수 있다. 예를 들면, R-SCH에 대한 100 bps 전력제어 서브채널을 정의하여 이용할 수 있다. 원격단말기가 F-FCH 또는 F-DCCH를 할당받지 않은 경우, F-CPCCH를 이용하여, 전력제어 비트를 원격단말기에 전송할 수 있다.

일 실시형태에서는, 전력제어채널을 이용하여, 역방향 링크 파일럿의 전송 전력을 조절 (예를 들면, 800 bps) 한다. 또 다른 채널 (예를 들면, R-FCH) 의 전송전력은 파일럿의 전송전력에 비하여 (즉, 특정 Δ (delta) 에 의해) 설정한다. 따라서, 모든 역방향 링크 채널에 대한 전송전력을 파일럿과 함께 조절할 수 있다. 각각의 비파일럿에 대한 Δ 를 신호처리에 의해 조절할 수도 있다. 그 러나, 이러한 실시방법은 상이한 채널의 전력전송을 신속하게 조절하는 유연성을 제공하지 못한다.

일 실시형태에서는, 순방향 공통 전력제어 채널 (F-CPCCH) 을 이용하여, 이후에 여러 목적으로 이용할 수 있는 하나 이상의 전력제어 서브채널들을 형성할 수도 있다. F-CPCCH (예를 들면, 각각의 프레임에서의 m번째 bit) 에서의 복수의 이용가능한 비트를 이용하여 각각의 전력제어 서브채널을 정의할 수 있다. 예를 들면, F-CPCCH에서의 몇몇 이용가능한 비트를 R-SCH에 대한 100 bps 전력제어 서브채널에 대하여 할당할 수 있다. 이 R-SCH 전력제어 서브채널을 채널 할당동안에 원격단말기에 할당할 수도 있다. 이후, R-SCH 전력제어 서브 채널을 이용하여 (더욱 신속하게) 지정된 R-SCH의 전송전력을 예를 들면, 파일럿 채널의 전송전력에 비하여 조절할 수 있다. 소프트 핸드오프 방식의 원격단말기인 경우, R-SCH 전력제어는 OR 오브 더 다운 룰 (OR-of-the-downs rule) 에 기초할 수 있는데, 이 룰은 원격단말기의 액티브 세트에서의 어떤 기지국이 감소를 지시하는 경우 전송전력을 감소시키는 규칙이다. 기지국에서는, 전력제어를 유지하기 때문에, 이에 의해, 기지국으로 하여금 최소량의 지연으로 전송전력을 조절시키도록 지시하여, 채널상의 부하를 조절할 수 있다.

R-SCH 전력제어 서브채널을 여러 방법으로 이용하여, R-SCH상의 전송을 제어할 수 있다. 일 실시형태에서는, R-SCH 전력제어 서브채널을 이용하여 원격단말기로 하여금 R-SCH 상에서 전송전력을 특정양으로 (예를 들면, 1 dB, 2 dB, 또는 또 다른 어떤 값) 조절하도록 지시할 수 있다. 일 실시형태에서는, 서브채널을 이용하여 원격단말기로 하여금 전송전력을 큰 단계폭으로 (예를 들면, 3 dB, 또는 가능한 그 이상값) 감소시키거나 증가시키도록 지시할 수 있다. 두 실시형태에서는, 전송전력에서의 조절을 파일럿 전송전력과 비하여 수행할 수 있다. 또 다른 실시형태에서는, 서브채널은 원격단말기에 할당되는 데이터 레이트 (예를 들면, 다음의 상위 레이트 또는 다음의 하위 레이트) 를 조절하도록 지시될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서는, 서브채널을 이용하여, 원격단말기로 하여금 임시로 전송을 정지시키도록 지시할 수 있다. 또한, 또 다른 실시형태에서는, 원격단말기가 전력제어 커맨드에 기초하여 상이한 처리 (예를 들면, 상이한 인터리브 간격, 상이한 코딩 등) 를 적용할 수 있다. 또한, R-SCH 전력제어 서브채널을 복수의 "서브-서브채널"로 분할할 수 있는데, 각각의 서브-서브 채널을 상술한 어떠한 방식에 이용할 수도 있다. 이 서브-서브채널은 동일하거나 상이한 비트 레이트를 가질 수 있다. 원격단말기는 커맨드 수신 즉시 전력제어를 적용할 있고 또는 다음 프레임 경계에서 커맨드를 적용할 수도 있다.

특히, 통신 세션을 종단시키지 않고도 R-SCH 전송 전력을 대량으로 (또는, 0 까지) 감소시키는 능력은 역방향 링크의 보다 우수한 이용을 달성하는데 유용하다. 통상적으로, 패킷 데이터 전송의 임시 감소 또는 정지 (suspension) 는 원격단말기에 의해 용인될 수 있다. 이들 전력제어방식은 상위 레이트 원격단말기로부터의간섭을 감소시키는데 유용하게 이용할 수 있다.

R-SCH의 전력제어는 여러 방법에 의해 달성할 수 있다. 일 실시형태에서는, 기지국이 원격단말기로부터의 수신전력을 전력계로 모니터링한다. 이 기지 국은 각각의 채널 (예를 들면, R-FCH, R-DCCH, R-SCH, 등) 로부터 수신되는 전력량을 결정할 수도 있다. 또한, 이 기지국은 간섭을 결정할 수 있는데, 그 간섭의 일부가 기지국에 의해 서비스받지 않는 원격단말기에 의해 발생할 수 있는 경우에도 그 간섭을 결정할 수 있다. 수집한 정보에 기초하여, 기지국은 여러 요인에 기초하여 일부 또는 모든 원격단말기의 전송전력을 조절할 수 있다. 예를 들면, 전력제어는, 원격단말기의 서비스 카테고리, 최근 성능, 최근 스루풋 등에 기초할 수 있다. 전력제어는 원하는 시스템 목표를 달성하는 방법으로 수행한다.

전력제어는 여러 방법으로 실시할 수 있다. 이 예는, 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참조로서 포함된, 1996년 1월 16일에 특허되고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허 제 5,485,486 호, 1998년 10월 13일에 특허되고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING POWER IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM"인 미국특허 제 5,822,318 호, 및 2000년 10월 24일에 특허되고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING FAST POWER CONTROL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM" 인 미국특허 제 6,137,840 호에 개시되어 있다.

R-PICH 채널의 전력레벨을 제어하는데 이용하는 통상적인 전력제어 방법에서는, 기지국이 R-PICH의 레벨을 측정하고 그 측정값을 임계값과 비교한 후, 원격단말기의 전력을 증가시킬 것인지 감소시킬 것인지를 결정한다. 기지국은 원격단말기에 그 출력전력을 증가시키거나 감소시키는 것을 명령하는 비트를 전송한다. 이 비트를 에러 상태에서 수신하는 경우, 원격단말기는 부정확한 전력에서 전송한다. 기지국에 의해 수신되는 R-PICH 레벨의 다음 측정 동안에, 기지국은 수신 레벨이 원하지 않는 레벨에 있는 것으로 판정하고 그 전송전력을 변경하는 비트를 원격단말기에 전송한다. 따라서, 비트 에러가 축적되지 않고 원격단말기의 전송전력을 제어하는 루프를 정확한 값으로 안정화시킬 수 있다.

정체 전력제어에 대한 트래픽 대 파일럿 비를 제어하도록 원격단말기에 전송된 비트에서의 에러에 의해, 원하는 비와 다른 트래픽 대 파일럿 비가 발생할 수 있다. 그러나, 통상적으로, 기지국은 역방향 전력제어 또는 채널 추정값에 대한 R-PICH의 레벨을 모니터링한다. 또한, 기지국은 수신한 R-SCH의 레벨을 모니터링할 수 있다. R-SCH 레벨의 비를 R-PICH 레벨로 선택함으로써, 기지국은 원격단말기에 의한 이용에서의 트래픽 대 파일럿 비를 추정할 수 있다. 트래픽 대 파일럿 비가 원하는 값이 아닌 경우, 기지국은, 트래픽 대 파일럿 비를 제어하여 불일치값을 수정하는 비트를 설정할 수 있다. 따라서, 비트 에러에 대한 자체수정을 실시한다.

원격단말기가 R-SCH에 대한 승인을 수신받은 경우, 통상적으로 원격단말기는 승인 기간동안에 승인 레이트에서 (또는 데이터를 전송하기에 충분하지 못하거나 충분한 전력을 갖고 있지 않은 경우에는 그 미만에서) 전송한다. 페이딩 등의 결과로서 또 다른 원격단말기로부터의 채널 부하는 매우 신속하게 변경할 수 있다. 이와 같이, 기지국이 미리 정확하게 부하정도를 추정하는 것이 어려울 수 있다.

일 실시형태에서는, "정체" 전력제어 서브채널을 제공하여 원격단말기의 그 룹을 동일한 방법으로 제어할 수 있다. 이 경우, 단일 원격단말기가 전력제어 서브채널을 모니터링하여 R-SCH를 제어하는 대신에, 원격단말기의 그룹이 제어서브채널을 모니터링한다. 이 전력제어 서브채널은 100 bps 또는 어떠한 다른 전송레이트로 될 수 있다. 일 실시형태에서는, 정체제어 서브채널을 R-SCH에 대하여 이용하는 전력제어 서브채널로 실시한다. 또 다른 실시형태에서는, 정체제어 서브채널을 R-SCH 전력제어 서브채널의 "서브-서브채널" 로서 실시한다. 또 다른 실시형태에서는, 정체제어 서브채널을 R-SCH 전력제어 서브채널과 상이한 서브채널로서 실시한다. 또한, 정체제어 서브채널의 또 다른 실시도 본 발명의 범위내에 있는 것이다.

그룹에서의 원격단말기들은 동일한 카테고리 서비스를 가질 수 있으며 (예를 들면, 원격단말기가 후순위 이용가능 비트 레이트 서비스를 가짐) 기지국당 단일 전력제어 비트를 할당받을 수 있다. 전력제어 스트림에 기초한 이 그룹 제어는 단일 원격단말기에 역방향 링크상에서의 정체제어를 제공하도록 지시하는 방법과 동일하게 수행할 수 있다. 용량 과부하의 경우에, 기지국은 원격단말기의 그룹으로 하여금 단일 전력 커맨드에 기초하여 그들 자신의 전송전력 또는 데이터 레이트를 감소시키도록 또는 전송을 임시로 정지하도록 지시할 수 있다. 정체제어 커맨드에 응답하여 R-SCH 전송전력은 파일럿 채널의 전송전력에 비하여 큰 하향단계폭으로 감소할 수 있다.

단일 원격단말기를 대신하여 원격단말기의 그룹으로 진행하는 전력제어 스트림의 이점은, 순방향 링크상에서 전력제어 스트림을 지원하는데 필요한 부하전력이 매우 작다는 것이다. 전력제어 스트림에서의 비트의 전송전력은, 최대 전력을 요하는 원격단말기에 대한 파일럿 채널을 제어하는데 이용하는 통상적인 전력제어 스트림의 전력과 동일할 수 있다. 즉, 기지국은 통상적인 전력제어 스트림에서 최대 전력을 요하는 그룹에서의 원격단말기를 판정한 후, 이 전력을, 정체제어에 이용하는 전력제어비트를 전송하는데 이용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 신속한 정체제어를 이용한 R-SCH 상에서의 가변 레이트 데이터 전송을 나타내는 플로우 다이어그램이다. R-SCH상에서의 전송동안에, 원격단말기는 역방향 보조 채널 할당 미니 메시지 (RSAMM) 에서 승인받은 데이터 레이트에 따라 전송한다. 가변 레이트 동작을 R-SCH 상에서 승인받은 경우, 원격단말기는 승인받은 복수의 데이터 레이트들중 어떠한 하나의 데이터 레이트에서도 전송할 수 있다.

일 실시형태에서는, 원격단말기의 R-SCH를 정체제어 서브채널에 할당하는 경우, 원격단말기는 정체제어 서브채널에서 수신받은 비트에 기초하여 트래픽 대 파일럿 비를 조절한다. 가변레이트 동작을 R-SCH 상에서 승인받은 경우, 원격단말기는 현재의 트래픽 대 파일럿 비를 검사한다. 이 비가 하위 데이터 레이트에 대한 레벨보다 미만인 경우, 원격단말기는 그 전송 레이트를 하위 레이트로 감소시킨다. 이 비가 상위 데이터 레이트에 대한 레벨 이상인 경우, 데이터를 전송하기에 충분한 레벨을 갖는다면, 원격단말기는 그 전송 레이트를 상위 레이트로 증가시킨다.

각각의 프레임의 시작 이전에, 원격단말기는 다음 데이터 프레임을 전송하는 데 이용할 레이트를 결정한다. 초기에, 단계 712 에서, 원격단말기는 R-SCH 트래픽 대 파일럿 비가 다음 하위 데이터 레이트에 여유값 (Δ_low) 을 합한 것보다 미만인지의 여부를 결정한다. 응답이 "예"인 경우, 단계 714에서, 서비스 구성체가 데이터 레이트에서의 감소를 허용하는지의 여부를 판정한다. 또한, 응답이 "예"인 경우, 단계 716에서, 데이터 레이트를 감소시키고 동일한 트래픽 대 파일럿 비를 이용한다. 또한, 특정 실시형태에서는, 서비스 구성체가 레이트 감소를 허용하지 않은 경우, 원격 단말기로 하여금 전송을 임시로 정지시킨다.

단계 712로 돌아가서, R-SCH 트래픽 대 파일럿 비가 다음 하위 데이터 레이트에 여유값 (Δ_low) 을 합한 것보다 크지 않은 경우, 단계 718 에서, R-SCH 트래픽 대 파일럿 비가 다음 상위 데이터 레이트에서 여유값 (Δ_low) 을 뺀 것보다 큰지 아닌지에 관하여 다음 판정을 수행한다. 응답이 "예"인 경우, 단계 720에서, 서비스 구성체가 데이터 레이트의 증가를 허용하는지의 여부를 판정한다. 또한, 응답이 "예"인 경우, 단계 722에서, 전송 레이트를 증가시키며 동일한 트래픽 대 파일럿 비를 이용한다. 또한, 서비스 구성체가 레이트 증가를 허용하지 않은 경우, 원격 단말기가 현재의 레이트에서 전송한다.

도 8은 R-SCH의 고속 제어를 이용하여 가능할 수 있는 향상예를 나타내는 다이어그램이다. 좌측 프레임상에서는, R-SCH상의 어떠한 고속 제어없이도, 어떤 경우에는 기지국에서의 ROT를, 원하는 ROT 레벨을 매우 큰 양으로 초과하여, 매우 넓게 변경시키며 (그 결과, 원격 단말기로부터의 데이터 전송에 성능열화가 발생할 수 있음), 어떤 경우에는 원하는 ROT 레벨 아래로 매우 큰 양으로 감소하여 매우 넓게 변경시킨다 (그 결과, 역방향 링크 리소스의 이용효율 저하를 발생시킨다). 이와 반대로, 우측 프레임에서는, R-SCH상의 고속 제어를 이용하여, 기지국에서의 ROT를 원하는 ROT 레벨에 매우 근접하게 유지시켜, 역방향 링크 이용효율과 성능을 향상시킨다.

일 실시형태에서, 기지국은, 상이한 원격 단말기로부터 (SCRM 또는 SCRMM를 통하여) 다중 리퀘스트를 수신하는 것에 응답하여, (SCAM 또는 ESCAM를 통하여) 전송하도록 하나 이상의 원격 단말기를 스케쥴링할 수 있다. 이후, 승인받은 원격단말기는 R-SCH상에서 전송할 수 있다. 기지국에서 과부하를 검출한 경우, "고속 감소" 비트 스트림을 이용하여, 원격단말기들의 세트 (예를 들면, 하나의 원격 단말기를 제외한 모든 원격 단말기) 를 턴오프 (즉, 디스에이블) 시킬 수 있다. 다른 방법으로는, 고속 감소 비트 스트림을 이용하여, 원격단말기의 데이터 레이트를 (예를 들면, 반만큼) 감소시킬 수 있다. 아래 자세히 후술하는 바와 같이, 복수의 원격 단말기에 대하여 R-SCH 상에서 데이터 레이트를 감소시키거나 임시로 디스에이블시키는 방법을 정체제어에 이용할 수도 있다. 또한, 고속 감소 능력은 스케쥴링 지연을 단축시키는데 유용하게 이용할 수 있다.

원격단말기가 또 다른 기지국과 소프트 핸드오프방식이 아닌 경우, 어느 원격단말기가 역방향 링크 용량을 이용하는데 가장 유용한 (효율적인) 지를 BTS에서 결정할 수 있다. 이후, 가장 효율적인 원격단말기는 전송을 허용받을 수 있지만, 또 다른 원격단말기들은 임시로 디스에이블상태에 있게 된다. 원격 단말기 가 이용가능한 데이터의 종단부를 신호처리하는 경우, 또는 또 다른 몇몇 원격 단말기가 더욱 효율적인 상태로 될 수 있는 경우, 액티브 원격단말기를 신속하게 변경시킬 수 있다. 이들 방식은 역방향 링크의 스루풋을 증가시킬 수 있다.

이와 반대로, cdma2000 시스템에서의 통상적인 설정의 경우, R-SCH 전송은 레이어 3 메시징을 통하여 단지 시작할 수 있거나 정지할 수 있으며, 이 레이어 3 메시징은 단말기에서 통신하기 위해 구성하고 디코딩하기까지 몇몇의 프레임을 취할 수도 있다. 이러한 더욱 장기간의 지연은, (예를 들면, 기지국 또는 BSC에서) 스케쥴러로 하여금 (1) 원격단말기의 채널상태의 효율성에 대한 장기간의 신뢰성이 낮은 예측값 (예를들면, 역방향 링크 목표 파일럿 Ec/(No+lo) 또는 세트 포인트), 또는 (2) 원격단말기가 데이터의 종단부를 기지국에 통지하는 경우의 역방향 링크 이용효율에서의 갭 (원격단말기가 R-SCH를 요구하는 경우 기지국에 많은 양의 데이터를 전송하도록 요구하기 때문에 통상적으로 발생함) 을 가진 상태에서 동작하게끔 한다.

도 2를 다시 참조하여, 상술한 바와 같이, 원격 단말기 (106) 와 기지국 (104) 의 엘리먼트들을 본 발명의 여러 태양을 실시하도록 설계할 수 있다. 원격 단말기 또는 기지국의 엘리먼트들을 디지털 신호 프로세서 (DSP), 응용 주문형 반도체 (ASIC), 프로세서, 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로그래머블 논리장치, 또 다른 전자유닛, 또는 이들의 어떠한 조합으로 실시할 수 있다. 또한, 상술한 기능과 처리 일부를 컨트롤러 (230 또는 270) 와 같이 프로세서상에서 실행하는 소프트웨어로 실시 할 수도 있다.

본 발명에서는, 개시된 재료의 통상적인 지시로서 기능하는데 헤딩부를 이용하였지만, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니다.

개시된 실시형태의 상세한 설명들은 당업자로 하여금 본 발명을 실시하거나 이용할 수 있게 한 것이다. 이들 실시형태에 대한 여러 변형이 가능하며, 상술한 일반 원리들을, 본 발명의 의미와 범위를 벗어나지 않고 또 다른 실시형태에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시형태로만 한정되지 않으며, 상술한 원리 및 신규특징에 부합되는 폭넓은 범위에서 본 발명을 실시할 수 있다.

도 1은 복수의 유저를 지원하는 무선통신 시스템의 다이어그램이다.

도 2는 원격단말기와 기지국의 일 실시형태의 간이 블록도이다.

도 3a 및 도 3b는 역방향 및 순방향 채널구성을 각각 나타내는 다이어그램이다.

도 4는 역방향 링크 보조 채널 (R-SCH) 을 할당하는 원격단말기와 기지국간의 통신을 나타내는 다이어그램이다.

도 5a 및 도 5b는 역방향 링크상의 데이터 전송과 2개의 상이한 시나리오에 대한 Ack/Nak 메시지 전송을 나타내는 다이어그램이다.

도 6a 및 도 6b는 짧고 긴 확인응답 지연을 각각 시퀀스화하는 확인응답을 나타내는 다이어그램이다.

도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라, 신속한 정체 제어를 이용한 R-SCH상의 가변 레이트 데이터 전송을 나타내는 플로우 다이어그램이다.

도 8은 R-SCH의 신속한 제어로 가능할 수 있는 향상예를 나타내는 다이어그램이다.

Claims

무선통신 시스템의 역방향 링크상에서 데이터를 전송하는 방법으로서,

데이터 채널을 통하여 상기 역방향 링크상에서 데이터의 프레임을 전송하는 단계;

버퍼에 데이터 프레임을 임시로 보유하는 단계;

상기 전송된 데이터 프레임의 수신 상태를 나타내는 순방향 링크상의 메시지를 모니터링하는 단계; 및

상기 메시지에 기초하여 데이터 프레임을 처리하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 처리하는 단계는, 상기 메시지가 상기 전송된 데이터 프레임을 부정확하게 수신하였음을 나타내는 경우, 상기 데이터 프레임을 재전송하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 처리하는 단계는, 상기 메시지가 상기 전송된 데이터 프레임을 정확하게 수신하였음을 나타내는 경우, 상기 버퍼로부터 상기 데이터 프레임을 소거하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 처리하는 단계는, 상기 메시지가 삭제되는 경우, 상기 데이터 프레임을 상기 버퍼에 보유하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 메시지의 제 2 전송을 모니터링하는 단계를 더 포함하며,

상기 데이터 프레임의 처리는 상기 데이터 프레임에 대한 하나 이상의 수신 메시지에 기초하여 수행하는, 데이터 전송 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 데이터 프레임에 대한 수신 메시지들을 결합하여 더욱 신뢰성 있는 메시지를 제공하는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전송된 데이터 프레임을 시퀀스 번호로 식별하는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 전송된 데이터 프레임의 시퀀스 번호를 신호 채널을 통하여 전송하는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전송된 데이터 프레임을 제 1 전송 또는 재전송으로서 식별하는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
무선통신 시스템의 역방향 링크상에서 데이터를 전송하는 방법으로서,

역방향 링크상의 데이터 프레임을 데이터 채널을 통하여 전송하는 단계;

데이터 프레임을 버퍼에 임시로 보유하는 단계;

상기 전송된 데이터 프레임의 수신 상태를 나타내는 순방향 링크상의 메시지를 모니터링하는 단계;

상기 메시지가 전송된 데이터 프레임을 부정확하게 수신하였음을 나타내는 경우, 상기 데이터 프레임을 재전송하는 단계;

상기 메시지가 전송된 데이터 프레임을 정확하게 수신하였음을 나타내는 경우, 상기 버퍼로부터 상기 데이터 프레임을 소거하는 단계; 및

상기 메시지가 삭제되는 경우 상기 데이터 프레임을 버퍼에 보유하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.