KR20100044181A

KR20100044181A - 이동통신시스템에 있어서의 기지국장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100044181A
Application number: KR1020107001371A
Authority: KR
Inventors: 미키오 이와무라; 미나미 이시이
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-04-29
Also published as: CN101766047B; JP5380291B2; JPWO2009017168A1; WO2009017168A1; US20100189075A1; EP2175673A1; CN101766047A

Abstract

이동통신시스템에 있어서의 기지국장치는, 무선 베어러에 대한 스케줄링 정보를 적어도 유저마다 마련하는 수단과, 스케줄링 정보에 기초하여 무선 베어러에 무선리소스를 할당하는 스케줄링 수단을 갖는다. 자 셀로부터 인접 셀로 핸드오버하는 유저에 대한 과거의 스케줄링 정보의 일부가, 기지국간 인터페이스를 통해서 이행처 기지국에 통지된다.

Description

이동통신시스템에 있어서의 기지국장치 및 방법 {BASE STATION DEVICE AND METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 이동통신 기술분야에 관련하며, 특히 패킷 스케줄링을 수행하는 이동통신시스템에 있어서의 기지국장치 및 방법에 관련한다.

와이드밴드 부호분할 다중접속(W-CDMA) 방식, 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 방식, 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA) 방식 등의 후계가 되는 통신방식-특히 롱 텀 에볼루션(LTE:Long Term Evolution)이, W-CDMA의 표준화단체 3GPP에서 검토되어 있다(LTE의 무선제어방식에 대해서는 예를 들면, 다음의 비특허문헌 1에 기재되어 있다: 3GPP TS 36.300(V8.0.0), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN); Overall description; Stage 2," March 2007). LTE에서의 무선 액세스 방식으로서, 하향링크에 대해서는 직교 주파수 분할 다중접속(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이, 상향링크에 대해서는 싱글캐리어 주파수 분할 다중접속(SC-FDMA:Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식이 채용되고 있다(이것에 대해서는 예를 들면, 다음의 비특허문헌 2에 기재되어 있다: 3GPP TR 25.814(V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006).

LTE 시스템에서는, 하향링크 및 상향링크 양방에 있어서, 이동국에 하나 이상의 리소스블록을 할당함으로써 통신이 수행된다. 리소스블록은 시스템 내의 다수의 이동국에서 공유된다. 보다 일반적으로는, 이동국뿐만 아니라, 이동국 및 고정국을 포함하는 유저장치(User Equipment)가 통신해도 좋다. 기지국장치는, 스케줄링이라 불리는 프로세스를 수행함으로써, 예를 들면 LTE에서는 1ms인 서브프레임 (Sub-frame)마다 복수의 이동국 중에서 어느 이동국에 리소스블록을 할당할지를 결정한다. 서브프레임은, 송신시간간격(TTI)이라 불려도 좋다. 하향링크에 있어서는, 기지국장치는, 스케줄링에서 선택된 이동국 앞으로, 1 이상의 리소스블록으로 공유채널을 송신한다. 상향링크에 있어서는, 스케줄링에서 선택된 이동국이, 기지국장치에 대해서 1 이상의 리소스블록으로 공유채널(Shared channel)을 송신한다.

상술한 바와 같은 공유채널을 이용한 통신시스템에 있어서는, 서브프레임마다, 어느 유저장치에 대해서 상기 공유채널을 할당할지를 시그널링(통지)할 필요가 있다. 이 시그널링에 이용되는 제어채널은, LTE에서는, 물리하향링크 제어채널(PDCCH:Physical Downlink Control Channel) 또는 하향 L1/L2 제어채널(DL- L1/L2 Control Channel)이라 불린다. 물리하향링크 제어채널(PDCCH)에는, 예를 들면, 하향 스케줄링 정보 또는 다운링크 스케줄링 인포메이션(Downlink Scheduling Information), 송달확인정보(ACK/NACK:Acknowledgement information), 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), 오버로드 인디케이터(Overload Indicator), 송신전력제어 커맨드 비트(Transmission Power Control Command Bit) 등이 포함된다(이것에 대해서는 예를 들면, 다음의 비특허문헌 3에 기재되어 있다: 3GPP, R1-070103, Downlink L1/L2 Control Signaling Channel Structure: Coding).

하향 스케줄링 정보와 상향링크 스케줄링 그랜트는, 상기한 시그널링할 필요가 있는 정보에 상당한다. 하향 스케줄링 정보에는, 예를 들면, 하향링크의 공유채널에 관한 정보가 포함되며, 구체적으로는, 하향링크의 리소스블록(Resource Block)의 할당정보, 유저장치의 식별정보(UE-ID), 스트림 수, 프리코딩 벡터(Precoding Vector)에 관한 정보, 데이터사이즈, 변조방식, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)에 관한 정보 등이 포함된다. 또, 상향링크 스케줄링 그랜트에는, 예를 들면 상향링크의 공유채널에 관한 정보가 포함되며, 구체적으로는, 상향링크의 리소스의 할당정보, UE의 ID, 데이터사이즈, 변조방식, 상향링크의 송신전력정보, 업링크 MIMO(Uplink MIMO)에 있어서의 디모듈레이션 레퍼런스 시그널(Demodulation Reference Signal)의 정보 등이 포함된다.

스케줄링은 다양한 알고리즘으로 실행되어도 좋다. 예를 들면, 시스템 전체의 스루풋(throughput)을 향상시키는 관점에서는, 무선전파 상황이 좋은 유저(무선 베어러(radio bearer))를 우선하는 CI법(MAX-CI법)이 사용되어도 좋다. 스루풋뿐만 아니라 유저간의 공평성도 도모하는 관점에서는 프로포셔널 페어네스(Proportional Fairness)법이 사용되어도 좋다. 후자는 유저마다 또는 무선 베어러마다, 스루풋의 평균값 및 순시값의 비율을 산출하고, 그 비율의 대소에 기초하여 무선리소스의 할당이 계획된다. 구체적으로는, 주어진 무선 베어러 j에 관해서, 과거의 스루풋(전송 레이트)에 관한 평균값 Rav(j;t)와, 순시적인 스루풋의 추정값(즉 전파환경으로부터 순시적으로 달성할 수 있다고 추측되는 전송 레이트) R(j;t)과, 그들의 비율이 도출되고, 보다 큰 비율을 가져오는 무선 베어러 i에 우선적으로 무선리소스가 할당된다.

i(t)=arg[max{R(j;t)/Rav(j;t)}] (A)

따라서 프로포셔널 페어네스법에서는, 어느 무선 베어러 i에 대해서 순시적인 스루풋이 다른 무선 베어러 j에 비교하여 우수했다고 하더라도, 그것이 자신 i의 과거 스루풋의 평균값과 비교하여 상당히 우수하지 않다면, 무선 베어러 i에 무선리소스는 할당되지 않는다. 반대로, 어느 무선 베어러 i에 대해서 순시적인 스루풋이 다른 무선 베어러 j에 비교하여 뒤떨어져 있다고 하더라도, 그것이 자신 i의 과거 스루풋의 평균값과 비교하여 상당히 우수하다면, 무선 베어러 i에 무선리소스가 할당된다. 이에 따라 시스템 전체의 스루풋의 향상을 도모하면서, 유저간의 공평을 기할 수 있다. 이와 같이 스루풋에 기초하여 스케줄링을 수행하는 것에 대해서는, 예를 들면 다음의 비특허문헌 4에 나타나 있다: A.Jalali, R.Padovani, and R.pankaj, "Data throughput of CDMA-HDR a high efficiency-high data rate personal communication wireless system," IEEE Proc. VTC Spring 2000, pp.1854-1858, May 2000. 또, 신호품질(SIR, CQI)에 기초하여 스케줄링을 수행하는 다른 버전의 프로포셔널 페어네스법에 대해서는, 예를 들면 다음의 비특허문헌 5에 기재되어 있다: Y.Ofuji, S.Abeta and M.Sawahashi, "Comparison of packet scheduling algorithms focusing on user throughput in high speed downlink packet access," IEICE Trans. Commun., vol. E86-B, no.1, pp.132-141, Jan. 2003. 이것에 따르면, 상기 (A)식의 R(j;t)를 순시 SIR 혹은 순시 CQI, Rav(j;t)를 평균 SIR 혹은 평균 CQI로 대용하고 있다. 또, 스케줄링에는, 그 밖에도 비특허문헌 6에 기재되어 있다: S.Shakkottai and A.Stolyar, "Scheduling algorithms for a mixture of real-time and non-real-time data in HDR," Proc 17^th International Teletraffic Congress(ITC-17), Salvador de Bahia, Brazil, Sept. 2001. 이와 같이, 지연요소를 더 고려한, Maximum-Longest Weighted Delay First(M-LWDF)법과 Exponential법 등이 있으며, 이것들도 과거 스루풋의 평균값(혹은 평균 SIR 혹은 평균 CQI)에 기초한 스케줄링을 수행하고 있다. M-LWDF법과 Exponential법에서는 패킷의 버퍼 체류시간을 가미한 스케줄링을 수행하고 있으며, 체류시간이 긴 것을 우선적으로 송신하는 움직임이 있다. 체류시간을 고려하는 것은, 리얼타임계 서비스의 퍼포먼스 향상에 유효하다.

그런데, 현재 제안 및 검토되어 있는 차세대 이동통신시스템에서는, 스케줄링은 기지국마다 독립하여 수행된다. 따라서 유저의 셀이 핸드오버로 전환된 경우, 이행처(target cell)에서의 스케줄링은 이행처의 기지국에서 수행된다. 상술한 바와 같이 프로포셔널 페어네스법에 의한 스케줄링은, (A)식에 나타나는 바와 같이 과거의 평균값 Rav(j;t)에 기초하여 수행된다. 이행처 기지국에서는 핸드오버 직후에 그와 같은 평균값은 존재하지 않으므로, 그것은 어떠한 디폴트값으로 설정된다. 이후 이행처 셀에서 통신이 수행됨에 따라, 그 유저에 있어, 보다 실정에 입각한 값이 사용되게 된다. 따라서, 핸드오버 직후의 단계에서는, 스루풋 등의 평균값 Rav(j;t)은 적절한 값이 아닐 가능성이 높아, 그 유저에 대한 스케줄링은 공평하지 않을지도 모른다. 그 결과, 핸드오버 직후의 유저에 대해서는, 프로포셔널 페어네스법에서 기대하는 공평성을 충분히 달성할 수 없게 될 우려가 있다. 마찬가지로, 과거 스루풋의 평균값(혹은 평균 SIR 혹은 평균 CQI)을 이용하는 스케줄링에서는, 스케줄링 알고리즘이 의도하는 특성을 얻을 수 없어, 해당 유저의 스루풋(혹은 SIR 혹은 CQI)의 평균값이 얻어질때까지 스케줄링의 퍼포먼스가 열화할 우려가 있다. 또, 비특허문헌 1에 있는 대로, LTE에서는 핸드오버시에 미송신 패킷 혹은 미송달확인 패킷을 이행처 기지국으로 전송할 수 있으나, 버퍼 체류시간(buffering time)의 정보는 전송하지 않는 한 상실되어 버린다. 이행처 기지국에서는 이행전 기지국(source base station)에서의 각 패킷의 버퍼 체류시간은 바르게 추측할 수 없으므로, 체류시간을 감안한 스케줄러에서는 퍼포먼스가 열화할 우려가 있다. 이와 같은 열화는, 해당 유저의 퍼포먼스뿐만 아니라, 해당 기지국과 통신하는 다른 모든 유저의 퍼포먼스에 영할을 미칠 우려가 있다.

본 발명의 과제는, 핸드오버 직후의 유저에 대해서도 스케줄링의 퍼포먼스를 유지할 수 있도록 하는 것이다. 이것은, 예를 들면, 프로포셔널 페어네스에 기초한 스케줄러를 이용한 경우는, 공평을 도모할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에서는 이동통신시스템에 있어서의 기지국장치가 사용된다. 기지국장치는, 무선 베어러에 대한 스케줄링 정보를 적어도 유저마다 마련하는 수단과, 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 무선 베어러에 무선리소스를 할당하는 스케줄링 수단을 갖는다. 자 셀로부터 인접 셀로 핸드오버하는 유저에 대한 과거의 스케줄링 정보의 일부가, 기지국간 인터페이스를 통해서 이행처 기지국에 통지된다.

본 발명에 따르면, 핸드오버 직후의 유저에 대해서도 스케줄링의 퍼포먼스를 유지할 수 있게 된다. 예를 들면, 프로포셔널 페어네스에 기초한 스케줄러를 이용한 경우는, 공평을 도모할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 이동통신시스템을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 동작의 상세를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 기지국장치의 개략 블록도를 나타낸다.
도 4는 기지국장치측의 하향링크에 관한 계층 모델(hierarchical model)을 나타내는 도이다.

본 발명의 일 형태에 따른 기지국장치에서는, 자 셀로부터 나가는 유저에 대한 측정값(스루풋, SIR, CQI, 버퍼 체류시간 등)의 평균값 등이, 기지국간 인터페이스 X2I/F를 통해서 이행처 기지국(타겟 기지국)에 통지된다. 이행처 기지국인 인접 기지국은, 자 셀에 들어온 유저에 대해서, 그 평균값을 이용하여 스케줄링을 수행한다. 디폴트값이 아니라 이행원 기지국에서 개개로 계산된 평균값에 기초하여, 이행처 기지국에서의 스케줄링이 수행되므로, 핸드오버 직후의 유저에 대해서도 스케줄링의 퍼포먼스를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 예를 들면 프로포셔널 페어네스에 기초한 스케줄링을 수행한 경우, 핸드오버 직후부터 전체 스루풋의 향상 및 공평성을 기할 수 있다.

또, 이행처 기지국에 통지된 스루풋의 평균값은, 이행처 기지국에서의 패킷파기제어(AQM:Active Queue Management)에 이용되어도 좋다. AQM은, 트랜스포트 프로토콜(예를 들면 TCP)의 송신 윈도우(transmission window)를 적정화하기 위해서 이용되고, 기지국에서의 버퍼 오버 플로우를 방지하는 역할이 있다. 적절한 AQM 제어에는 스루풋의 적정이 필요하게 되므로, 이행원 기지국(source base station)으로부터 통지된 평균값을 이행처 기지국(target base station)에서 이용함으로써, 핸드오버 직후도 적절한 AQM 제어를 적용할 수 있다.

'스케줄링 정보'는 무선 베어러에 대한 스루풋이어도 좋으며, 신호품질(상향링크의 수신 SIR, 유저장치로부터 보고된 CQI(하향링크의 수신 SIR로부터 도출됨), 전파손실)이어도 좋다. 혹은, 패킷의 버퍼 체류시간이어도 좋다. 보다 일반적으로는, 적절한 어떠한 무선리소스 관리(RRM:Radio Resource Management) 정보가 이행원 기지국으로부터 이행처 기지국에 인계되어도 좋다. 스루풋의 평균값은, 무선 베어러마다 이행처 기지국에 통지되어도 좋다. 신호품질의 평균값은, 유저마다 이행처 기지국에 통지되어도 좋다. 버퍼 체류시간은, 핸드오버시에 이행처 셀에 X2I/F를 통해서 전송하는 패킷 각각의 체류시간이어도 좋다.

스케줄링 수단은, 스루풋 등의 평균값 및 순시값(instantaneous value)의 비율에 기초하여 스케줄링을 수행해도 좋다(i(t)=arg[max{R(j;t)/Rav(j;t)}]).

핸드오버 요구를 이행처 기지국에 전송할 때, 스루풋 등의 평균값이 이행처 기지국에 통지되어도 좋다. 이것은, 이행처 기지국에서 핸드오버의 허가여부(접수 제어)를 가능한 적정하게 수행하는 관점에서 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서, 스루풋은 적절한 어떠한 양으로 측정되어도 좋으며, 데이터 전송효율(bps/Hz), 송신 또는 수신하는 데이터량 등과 같은 어떠한 통신량을 나타내는 양으로 측정되어도 좋다.

실시 예 1

<개요>

도 1은 본 발명에서 사용되는 이동통신시스템을 나타낸다. 도 1에는 유저장치(UE), 제1 기지국(eNB1), 제2 기지국(eNB2) 및 상위노드(MME/SAE-GW)가 도시되어 있다. 기지국 및 상위노드간은 S1 인터페이스 S1I/F로 접속되어 있다. 기지국간은 X2 인터페이스 X2I/F로 접속되어 있다. 설명의 편의상, 제1 기지국(eNB1)의 셀에 재권하고 있던 유저장치(UE)가, 제2 기지국(eNB2)의 셀로 이동(핸드오버)하는 것으로 한다. 따라서 제1 기지국은 소스 기지국에 해당한다. 제2 기지국은 타겟 기지국에 해당한다. 제1 기지국의 셀과 제2 기지국의 셀은 서로 인접하고 있는 것으로 한다. 실제로는 2개보다 많은 셀이 존재해도 좋다. 각 기지국은 상하링크의 무선 베어러 각각에 대해서 스루풋을 측정하고, 프로포셔널 페어네스법에 의한 스케줄링을 수행한다. 스케줄링의 내용은 하향 L1/L2 제어채널로 유저장치(UE)에 통지(시그널링)된다. 유저장치는 통지된 내용에 따라서 하향 물리 공유채널(PDSCH)을 수신 및/또는 상향 물리 공유채널(PUSCH)을 송신한다.

본 발명에서는 유저장치(UE)가 핸드오버할 때, 그 유저장치에 대해서 이행원 기지국(eNB1)에서 계산이 끝난 스루풋의 평균값(또는 신호품질의 평균값)이, 이행처 기지국(eNB2)에 X2I/F를 통해서 통지된다. 이행처 기지국(eNB2)은, 통지된 평균값을 이용하여, 핸드오버해 온 유저에 대한 스케줄링을 수행한다. 이 점, 핸드오버 직후에 디폴트값에 기초하여 스케줄링을 수행하는 수법과 크게 다르다.

<동작>

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작의 상세를 나타내는 흐름도를 나타낸다. 이하, 도면 중의 참조번호 순으로 동작이 설명되나, 이들은 일 예에 지나지 않으며, 보다 많은, 보다 소수의 또는 다른 프로세스가 실행되어도 좋으며, 적절하다면 프로세스의 순서가 바뀌어도 좋다. 특히, A, B, C, D는 스케줄링에 관련하나, 스케줄링이 이들의 시점에서만 수행되는 것은 아니며, A-D는 본 발명의 설명상 강조되어 있음에 지나지 않는 것에 유의를 요한다.

1(UL grant). 소스 기지국에서 스케줄링이 수행되고(A), 유저장치(UE)에 상향 무선리소스가 할당된다. 스케줄링은, 프로포셔널 페어네스법으로 수행된다. 따라서 기지국은, 각 기지국은 상하링크의 각 무선 베어러 각각에 대해서 스루풋을 측정하고, 측정값의 순시값, 평균값 및 그들의 비율을 마련하고, 비율의 대소관계에 기초하여 무선리소스를 어느 무선 베어러에 할당할지(또는 어느 유저에 할당할지)를 결정한다. 할당의 구체적 내용은, 하향 L1/L2 제어채널에 포함되어 있는 상향 스케줄링 그랜트에 기술되어 있다.

2(메저먼트 리포트). 유저장치(UE)는, 자 셀 및 주변 셀에 관한 각종의 측정을 수행하고 있다. 특히, 소정의 핸드오버 이벤트가 발생한 것에 기인하여, 유저장치(UE)는 기지국으로부터 지시된 무선리소스를 이용하여 소스 기지국에 메저먼트 리포트를 송신한다.

3(HO decision). 소스 기지국(eNB)은, 메저먼트 리포트를 수신한 것에 따라서, 그 유저장치(UE)가 핸드오버해야 하는 것을 확인한다.

4(HO request). 소스 기지국(eNB)은, 그 유저장치(UE)가 핸드오버를 희망하고 있는 것을 타겟 eNB에 통지한다. 본 실시 예에서는, 이 핸드오버 리퀘스트(HO 리퀘스트)시에, 그 유저장치(UE)에 대해서 계산이 끝난 스루풋의 평균값 Rav(j;t)도 타겟 기지국(eNB)에 통지된다. 보다 일반적으로는, 적절한 어떠한 무선리소스 관리정보(RRM)가 이행원 기지국으로부터 이행처 기지국에 인계되어도 좋다. 소스 및 타겟 기지국간의 통신은, 기지국간 인터페이스 X2I/F를 통해서 수행된다. 또한, 무선리소스 관리정보(RRM)를 이행원으로부터 이행처로 인계하는 타이밍은, 이 제4 프로세스(핸드오버 리퀘스트)의 시점뿐만 아니라, 다른 타이밍에서 이루어져도 좋다. 단, 기지국간에 통신되는 메시지 수를 줄이는 것 등의 관점에서는, 핸드오버 리퀘스트와 함께 인계하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 복수의 메시지를 이용한 경우에 생기는 문제, 예를 들면 한쪽의 메시지가 도달하지 않은 경우나, 전송로 상에서 순서역전이 생긴 경우의 복잡한 핸들링의 문제를 회피할 수 있다.

5(Admission Control). 타겟 기지국(eNB)은, 핸드오버를 허가할지 여부를 판정한다. 도시된 예에서는, 핸드오버는 허가된다. 그러나, 타겟 기지국의 셀이 상당히 혼잡한 듯한 경우에는, 핸드오버가 거부될지도 모른다.

6(HO request ack). 타겟 기지국(eNB)은, 핸드오버를 허가하는 것을 소스 기지국(eNB)에 통지한다.

7(DL allocation). 소스 기지국(eNB)은, 하향링크에 관한 스케줄링을 수행하고(B), 유저장치(UE)에 하향 무선리소스를 할당한다. 할당내용은, 하향 L1/L2 제어채널의 하향 스케줄링 그랜트에 의해 나타나 있다.

8(HO command). 핸드오버를 지시하는 핸드오버 커맨드는, 하향 스케줄링 그랜트에서 지정되어 있는 공유 데이터 채널(PDSCH)에 의해 통지된다.

9(UL data forwarding). 유저장치(UE)가 핸드오버하는 것이 확정되면, 소스 기지국(eNB)은, 그 유저장치(UE)로의 패킷을 타겟 기지국(eNB)으로 전송한다. 이 전송도 기지국간 인터페이스 X2I/F를 통해서 수행된다.

10(Buffering). 타겟 기지국(eNB)은, 소스 기지국(eNB)으로부터 전송되어 온 패킷을, 이후의 송신에 대비하여 버퍼에 축적한다.

11(RACH). 상기 7 및 8의 프로세스에 의해, 유저장치(UE)는 핸드오버해도 좋다는 것을 확인한다. 유저장치(UE)는, 이행처 셀에서의 동기를 취하기 위해, 타겟 기지국(eNB)에 랜덤 액세스 채널(RACH)을 송신한다.

12(UL grant+Timing Advance). 타겟 기지국(eNB)은 유저장치(UE)에 상향링크의 무선리소스를 할당한다. 필요에 따라서 타이밍 어드밴스도 통지된다.

13(HO complete). 유저장치(UE)는, 타겟 기지국(eNB)으로부터 지시된 무선리소스를 이용하여, 핸드오버가 완료된 것을 타겟 기지국(eNB)에 보고한다.

14(packet data). 타겟 기지국(eNB)은 스케줄링을 수행하고(C), 무선리소스를 할당하여, 유저장치(UE)로의 패킷을 유저장치(UE)로 송신한다. C의 단계에서의 스케줄링에서는, 소스 기지국(eNB)으로부터 통지된 스루풋의 평균값 Rav(j;t)가 사용된다. 이 평균값은, 이행처 셀에 막 들어온 유저장치 특유의 정보이며, 프로포셔널 페어네스법의 스케줄링에서 사용하는데 적합하다. 스루풋 대신에, 신호품질(SIR, CQI 등)이 사용되어도 좋다.

15(packet data). 기지국보다 상위의 상위노드(MME/SAE-GW)는, 이 단계에서는, 유저장치(UE)에 대한 패스를 아직 전환하고 있지 않다. 때문에, 유저장치(UE)로의 하향 패킷이 상위노드에서 수신되면, 그것은 소스 기지국(eNB)에 전송되어 버린다.

16(DL data forwarding). 소스 기지국(eNB)은, 거기서부터 핸드오버한 유저장치로의 패킷을 수신하면, 프로세스 9와 같이, 패킷을 타겟 기지국(eNB)에 전송한다. 타겟 기지국(eNB)은 전송되어 온 패킷을, 이후의 송신에 대비하여 버퍼에 축적한다.

17(HO complete). 타겟 기지국(eNB)은, 프로세스(13)의 유저장치(UE)로부터의 보고에 따라서, 핸드오버가 이루어진 것을 상위노드(MME/SAE-GW)에 보고한다.

18(Path switch). 상위노드(MME/SAE-GW)는, 유저장치의 핸드오버에 맞추어 데이터 전송경로를 전환한다. 구체적으로는 상위노드(MME/SAE-GW)는, 유저장치로의 하향패킷을 소스 기지국(eNB)에 전송하는 것을 중지하고, 이후 그것들을 타겟 기지국(eNB)에 전송하도록 한다.

19(HO complete ack). 상위노드(MME/SAE-GW)는 패스의 전환이 이루어진 것을 타겟 기지국(eNB)에 통지한다.

20(Release Resources). 타겟 기지국(eNB)은, 상위노드에서의 패스가 전환된 것에 따라서, 리소스를 해방하도록 지시한다.

21(Release Resources). 소스 기지국(eNB)은, 타겟 기지국(eNB)으로부터의 지시에 따라서 리소스를 해방한다.

22(packet data). 상위노드에서의 패스가 전환된 후에, 상위노드(MME/SAE-GW)에 유저장치(UE)로의 패킷이 도달하면, 그것은 타겟 기지국(eNB)에 전송된다.

23(packet data). 타겟 기지국(eNB)에서는 스케줄링이 수행되고(D), 유저장치(UE)에 패킷이 전송된다.

<기지국>

도 3은 기지국장치의 개략 블록도를 나타낸다. 도 3에는, 안테나에 결합된 듀플렉서(302), 수신 RF부(304), L1/L2 처리부(306), RRC 처리부(308), 측정부(310), 스케줄러(312), 기지국간 통신처리부(X2AP)(314), 네트워크 인터페이스부(NWI/F)(316), 기지국 상위노드간 통신처리부(S1AP)(318) 및 송신 RF부(320)가 도시되어 있다.

듀플렉서(302)는 안테나를 통해서 통신되는 송신신호 및 수신신호를 적절히 분리한다.

수신 RF부(304)는, 유저장치로부터 수신한 수신신호를 베이스밴드에서 처리가능한 신호로 변환한다. 예를 들면, 상향 물리 공유채널(PUSCH)이나, 메저먼트 리포트 등의 수신처리가 수행된다.

L1/L2 처리부(306)는, 물리레이어(L1) 및 MAC 레이어(L2)에 관한 신호처리를 수행한다. L1/L2 제어채널은, 스케줄러(312)에서 결정한 리소스 할당내용을 나타내는 스케줄링 그랜트 정보의 작성 등을 수행한다.

RRC 처리부(308)는, RRC 프로토콜 레이어에 관한 신호처리를 수행한다. 특히 본 실시 예에서는, 도 2의 프로세스 3 또는 5와 같은 핸드오버를 허가할지 여부의 판정이 수행된다. 필수는 아니나, 프로세스 5의 허가여부 판정에서는, 소스 기지국으로부터 통지된 스루풋 등의 평균값 Rav(j;t)가 판정에 이용되어도 좋다. 예를 들면 타겟 기지국이 상당히 폭주하고 있는 경우에, 큰 평균 스루풋으로 통신을 수행하는 유저가 셀에 들어오면, 점점 폭주하게 되어, 타겟 셀도 유저도 모두 만족스런 스루풋을 얻는 것은 곤란하게 된다. 과거 어느정도 큰 스루풋을 달성해 왔는지를 나타내는 정보 Rav(j;t)를 이용함으로써, 타겟 기지국은 그 유저의 핸드오버를 수용한 경우의 영향을 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다.

측정부(310)는, 스케줄링의 기초가 되는 양의 측정값을 상하링크 각각에 마련한다. 그와 같은 양은, 스루풋, 전송레이트, SIR, CQI 등 적절한 어떠한 양이어도 좋다. 일 예로서, 스루풋에 관한 측정값은 무선 베어러마다 마련된다. 다른 예로서, SIR, CQI 등의 신호품질이 유저마다 마련되어도 좋다. 측정값에는 순시적인 것과 평균적인 것이 포함된다. 또, 다른 예로서, 버퍼 체류시간이 패킷마다 측정되어도 좋다.

스케줄러(312)는, 측정부(310)에서 마련된 측정값에 기초하여, 스케줄링을 수행한다. 본 실시 예에서는, 프로포셔널 페어네스법에 의한 스케줄링이 수행되고, 스케줄링에 스루풋의 순시값뿐만 아니라, 그 평균값도 가미된다. 보다 구체적으로는, 주어진 무선 베어러 j에 관해서, 과거의 스루풋에 관한 평균값 Rav(j;t)와, 순시적인 스루풋의 추정값 R(j;t)과, 그들의 비율이 측정부(310)에서 도출된다(j는 무선 베어러의 식별자 파라미터이며, t는 시간에 의존하는 파라미터인 것을 나타낸다.). 그리고 다음 식에 나타나는 바와 같이, 스케줄러(312)는, 보다 큰 비율을 가져오는 무선 베어러 i에 우선적으로 무선리소스가 할당되도록, 무선리소스를 할당한다.

i(t)=arg[max{R(j;t)/Rav(j;t)}]

평균값 Rav(j;t)는, 전형적으로는 상기와 같이 사용되나, 다른 용도로 사용되어도 좋다. 예를 들면, 데이터 변조방식 및 채널 부호화율의 조합(MCS)은, 무선링크의 좋고 나쁨에 기초하여 결정된다(무선전파 상태가 좋으면 전송 레이트가 큰 MCS가 사용된다. 무선전파 상황이 나쁘면 전송 레이트가 작은 MCS가 사용된다.). 그래서, 핸드오버 직후에, 유저장치로부터 피드백이 얻어지기 전의 초기단계에서는, 평균값 Rav(j;t)에 기초하여 MCS가 결정되어도 좋다.

기지국간 통신처리부(X2AP)(314)는, 기지국간에 신호를 통신하기 위한 처리를 수행한다. 상기 평균값 Rav(j;t)는 이 처리부(314) 및 NWI/F(316)를 통해서 송수신된다.

네트워크 인터페이스부(NWI/F)(316)는, 유저장치(UE) 이외의 노드(인접 기지국, 상위노드 등)와 통신할 때의 인터페이스에 관한 처리를 수행한다.

기지국 상위노드간 통신처리부(S1AP)(318)는, 기지국과 상위노드(MME/SAE-GW)와의 사이에서 통신하기 위한 처리를 수행한다.

송신 RF부(320)는, 베이스밴드 신호를 유저장치에 무선 송신하기 위한 신호(하향 L1/L2 제어채널, PDSCH 등)로 변환한다.

도 4는 기지국장치측의 하향링크에 관한 계층 모델을 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, 다수의 무선 베어러마다, 압축 및 암호 등의 PDCP 프로토콜 레이어에 관한 처리, ARQ 등의 RLC 프로토콜 레이어에 관한 처리가 수행된다. 무선 베어러는, 예를 들면 브라우징, 음성 패킷 통신(VoIP) 등과 같이, 다양하게 설정된 조건하에서 수행되는 통신에 관련한다. 1 유저에 1 이상의 무선 베어러가 설정되어도 좋다. MAC 프로토콜 레이어에서는, 스케줄링이 수행되고, 이미 설명한 프로포셔널 페어네스법에 의해, 무선리소스가 무선 베어러에 할당된다. 각 무선 베어러는 유저마다 다중되고, MAC 레이어에서의 HARQ 프로토콜 처리를 거쳐 유저장치에 송신된다. 유저장치 측에서는 도 4와 반대의 처리가 수행된다. 또한, 본 발명에서 말하는 스루풋은, 도 4의 RLC 레이어와 MAC 레이어 사이의 점(logical channel SAP(Service Access Point)), RLC 레이어와 PDCP 레이어 사이의 점, 혹은 PDCP 레이어가 상위 프로토콜 레이어로 서비스를 제공하는 점(radio bearer SAP)의 어느 점에서 계측되어도 좋고, 혹은 그들 도중의 어느 점에서 측정되어도 좋다.

이상 본 발명은 특정의 실시 예를 참조하면서 설명되어 왔으나, 실시 예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 당업자는 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등을 이해할 것이다. 발명의 이해를 돕기위해 구체적인 수치 예를 이용하여 설명이 이루어졌으나, 특별히 단서가 없는 한, 그들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다. 또, 스케줄링 알고리즘은 편의상 프로포셔널 페어네스를 예로 설명하였으나, 과거의 평균적인 측정값을 기초로 스케줄링을 수행하는 어떠한 스케줄링 알고리즘이어도 좋다. 설명의 편의상, 본 발명의 실시 예에 따른 장치는 기능적인 블록도를 이용하여 설명되었으나, 그와 같은 장치는 하드웨어로, 소프트웨어로 또는 그들의 조합으로 실현되어도 좋다. 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않고, 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등이 본 발명에 포함된다.

본 국제출원은 2007년 7월 31일에 출원한 일본국 특허출원 제2007-198432호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 그 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.

UE 유저장치
eNB 기지국
MME/SAE-GW 상위노드
S1I/F 기지국 상위노드간 인터페이스
X2I/F 기지국간 인터페이스
NWI/F 네트워크 인터페이스
302 듀플렉서
304 수신 RF부
306 L1/L2 처리부
308 RRC 처리부
310 측정부
312 스케줄러
314 기지국간 통신처리부
316 네트워크 인터페이스부
318 기지국 상위노드간 통신처리부
320 송신 RF부

Claims

이동통신시스템에 있어서의 기지국장치에 있어서,
무선 베어러에 대한 스케줄링 정보를 적어도 유저마다 마련하고, 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 무선 베어러에 무선리소스를 할당하는 스케줄링 수단;
상기 이동통신시스템에 있어서의 다른 기지국장치와 통신을 수행하기 위한 기지국간 인터페이스;를 가지며,
자 셀로부터 인접 셀로 핸드오버하는 유저에 대한 과거의 스케줄링 정보의 적어도 일부가, 상기 기지국간 인터페이스를 통해서 이행처 기지국에 통지되는 기지국장치.
제 1항에 있어서,
상기 과거의 스케줄링 정보의 일부에 스루풋이 포함되는 기지국장치.
제 2항에 있어서,
상기 스루풋의 평균값이 무선 베어러마다 상기 이행처 기지국에 통지되는 기지국장치.
제 1항에 있어서,
상기 과거의 스케줄링 정보의 일부에 신호품질이 포함되는 기지국장치.
제 4항에 있어서,
상기 신호품질이, 수신신호 강도, 전파손실, 희망신호전력 대 비희망신호전력의 비율 또는 채널 품질 인디케이터로 표현되는 기지국장치.
제 4항 또는 5항에 있어서,
상기 신호품질의 평균값이 유저마다 상기 이행처 기지국에 통지되는 기지국장치.
제 1항에 있어서,
상기 과거의 스케줄링 정보의 일부에 패킷의 버퍼 체류시간이 포함되는 기지국장치.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스케줄링 수단은, 상기 스루풋의 평균값 및 순시값에 기초하여 스케줄링을 수행하는 기지국장치.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스케줄링 수단은, 상기 신호품질의 평균값 및 순시값에 기초하여 스케줄링을 수행하는 기지국장치.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스케줄링 수단은, 상기 패킷의 버퍼 체류시간에 기초하여 스케줄링을 수행하는 기지국장치.
제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
핸드오버 요구를 이행처 기지국에 전송할 때, 상기 과거의 스케줄링 정보의 일부가 상기 이행처 기지국에 통지되는 기지국장치.
제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
인접 셀로부터 자 셀에 핸드오버해 온 유저에 대한 스케줄링은, 상기 기지국간 인터페이스를 통해서 이행원 기지국으로부터 통지된 과거의 스케줄링 정보의 일부에 기초하여 수행되는 기지국장치.
이동통신시스템의 기지국장치에서 사용되는 방법에 있어서,
무선 베어러에 대한 스케줄링 정보를 적어도 유저마다 마련하고, 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 무선 베어러에 무선리소스를 할당하는 스케줄링 단계;
자 셀로부터 나가는 유저에 대한 과거의 스케줄링 정보의 적어도 일부를, 기지국간 인터페이스를 통해서 이행처 기지국에 통지하는 단계;
를 갖는 방법.
핸드오버의 결정(HO decision)을 수행하는, 핸드오버원 기지국장치(Source eNB)에 있어서,
핸드오버의 결정 후, 핸드오버처 기지국장치에 대해서, 핸드오버 요구(HO request)를 송신할 때,
핸드오버원 기지국장치에서의 과거 스케줄링 상태를, 포함시켜 송신하는 것을 특징으로 하는 핸드오버원 기지국장치.
제 14항에 있어서,
핸드오버처 기지국장치로의, 과거 스케줄링 상태의 송신은, 유저장치가 핸드오버처 기지국장치에 대해서 랜덤 액세스 채널(RACH)을 송신하기 이전인 것을 특징으로 하는 기지국장치.
이동통신시스템의 핸드오버원 기지국장치에서 사용되는 방법에 있어서,
유저장치로부터의 요구에 따라서, 상기 유저장치가 핸드오버해야 하는 것을 확인하는 단계;
핸드오버처 기지국장치에 대해서, 핸드오버 요구신호를 송신하는 단계;를 가지며,
핸드오버원 기지국장치에서의 과거의 스케줄링 상태를 나타내는 정보가, 상기 핸드오버 요구신호에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.