KR100445021B1 - Method and system for enhanced packet transmission in cellular networks - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀룰러 네트워크들에 대한 효율적인 패킷 송신 스케쥴링에 관한 것으로, 특히, 유니버설 이동 원격 통신 시스템(UMTS, Universal Mobile Telecommunication Systems) 또는 일반 패킷 무선 시스템(GPRS, General Packet Radio Systems)과 같은 이동 통신 시스템에서, 스케쥴링 시스템들을 갖는 패킷 교환 이동 네트워크들에서의 이동성 처리의 문제를 다룬다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to efficient packet transmission scheduling for cellular networks, and more particularly in mobile communication systems such as Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS) or General Packet Radio Systems (GPRS). It deals with the problem of mobility processing in packet switched mobile networks with scheduling systems.

본 발명의 목적은 패킷 교환 셀룰러 시스템들 내의 데이터 흐름들의 송신을 최적화하기 위해서 패킷 송신 스케쥴링에 대한 개선된 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved method for packet transmission scheduling to optimize transmission of data flows within packet switched cellular systems.

본 발명은 패킷 교환 셀룰러 시스템, 특히, 패킷 교환 이동 원격 통신 시스템에서 복수의 데이터 흐름들을 처리하기 위한 QoS 스케쥴링을 제안하며 이를 사용하고, 특정 셀의 스케쥴링 메카니즘은, 특정의 셀 내의 실제 데이터 흐름에 관한 상태 정보를 포함하는, 특정 셀과 적어도 하나의 제 2 셀 간에 데이터를 전송함으로써 적어도 하나의 제 2 셀의 스케쥴링 메카니즘과 결합된다.The present invention proposes and uses QoS scheduling for processing a plurality of data flows in a packet switched cellular system, in particular, a packet switched mobile telecommunications system, and the scheduling mechanism of a particular cell relates to the actual data flow within a particular cell. It is coupled with the scheduling mechanism of at least one second cell by transferring data between a particular cell and at least one second cell containing state information.

Description

셀룰러 네트워크의 향상된 패킷 송신 방법 및 시스템{Method and system for enhanced packet transmission in cellular networks}Method and system for enhanced packet transmission in cellular networks

본 출원은 2000년 11월 22일 출원된 유럽 특허 출원 제 00310343.9 호, 2000년 11월 22일 출원된 유럽 특허 출원 제 00310344.7 호, 및 2001년 10월 31일 출원된 유럽 특허 출원 제 01309369.7 호를 우선권으로 청구한다.This application takes precedence over European Patent Application No. 00310343.9, filed November 22, 2000, European Patent Application No. 00310344.7, filed November 22, 2000, and European Patent Application No. 01309369.7, filed October 31, 2001. To claim.

본 발명은 셀룰러 네트워크들에 대한 효율적인 패킷 송신 스케쥴링을 위한 방법 및 이러한 효율적인 패킷 송신 스케쥴링 기능을 갖는 패킷 송신 스케쥴링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for efficient packet transmission scheduling for cellular networks and to a packet transmission scheduling system having such an efficient packet transmission scheduling function.

특히, 본 발명은 스케쥴링 시스템들을 갖는 패킷 교환 네트워크, 특히, 패킷 교환 셀룰러 이동 통신 시스템, 및 특히, 유니버설 이동 원격 통신 시스템(UMTS, Universal Mobile Telecommunication Systems)과 같은 코드 분할 다중 접속 시스템(CDMA, Code Division Multiple Access systems) 또는 일반 패킷 무선 시스템(GPRS, General Packet Radio Systems)과 같은 시분할 다중 접속 시스템(TDMA, Time Division Multiple Access systems)에서 이동성 처리 문제를 다룬다.In particular, the present invention relates to a packet switched network with scheduling systems, in particular a packet switched cellular mobile communication system, and in particular a code division multiple access system (CDMA) such as Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS). It addresses the problem of mobility in Time Division Multiple Access systems (TDMA), such as Multiple Access systems (GPRS) or General Packet Radio Systems (GPRS).

공지된 바와 같이, 패킷 교환 네트워크들에서, 멀티플렉싱 작업은 근본적으로, 패킷들을 순서화하며 이들을 공유 링크를 통해 순차적으로 전송하는 작업으로 요약된다. 이러한 일련의 처리를 스케쥴링이라고 한다. 어떤 네트워크 링크들, 특히, 무선 링크들에 있어서, 미리 주어진 일정량의 링크 특성들이 송신될 프로토콜 데이터 유닛들(PDU, protocol data units)에 적용되어야 하며, 즉, 통상적으로, 계층-3 스케쥴러에 의해 수행되는 계층-3-PDU의 분할(segmentation)에 의해 처리되어야 하지만, 하위의 소위 MAC-스케쥴러(매체 액세스 제어-스케쥴러)는 물리-계층(PHY-계층)을 통해 데이터 흐름을 송신하기 위한 각각의 전송 블록들의 제공을 포함하는 매체 액세스 제어를 제공한다.As is known, in packet switched networks, the multiplexing task is essentially summarized as the task of ordering packets and sending them sequentially over a shared link. This series of processes is called scheduling. For some network links, in particular wireless links, a given amount of link characteristics must be applied to the protocol data units (PDUs) to be transmitted, i.e., typically performed by a layer-3 scheduler. The lower so-called MAC-Scheduler (Media Access Control-Scheduler) must be handled by the segmentation of the layer--3-PDUs being transmitted, but each transmission for transmitting data flows through the physical-layer (PHY-layer). Provide media access control, including providing blocks.

그러나, 최근의 스케쥴링 방법들은, 예를 들면, UMTS 기반 네트워크와 같은 무선 네트워크 제어기(RNC) 내의 각 셀의 독립적인 스케쥴링 시스템들로 구성되고, 따라서, 일반적으로 이들 스케쥴러들간에 상호접속은 전혀 없다. 예를 들어, 핸드오버 절차의 경우, 즉, 이동국이 현재 셀의 유효범위 밖으로 이동하고 있고 이에 따라 이러한 최근의 데이터 송신 스케쥴링 방식으로 이동국의 데이터 흐름을 보다 양호하게 서비스할 수 있는 새로운 셀로 핸드오버되어야 할 때, 핸드오버 절차는 다음과 같이 기술될 수도 있다.However, recent scheduling methods consist of independent scheduling systems of each cell in a radio network controller (RNC), such as, for example, a UMTS-based network, and therefore there is generally no interconnection between these schedulers. For example, in the case of a handover procedure, i.e., the mobile station is moving out of the current cell's coverage area and therefore has to be handed over to a new cell which can better serve the mobile station's data flow with this recent data transmission scheduling scheme. In doing so, the handover procedure may be described as follows.

상이한 셀들의 스케쥴링 시스템들간에는 어떠한 상호 접속도 존재하지 않기 때문에, 핸드오버 절차는 중앙 인스턴스(central instance)에 의해 수행되어야 한다. 패킷 교환 네트워크들에서, 이것은 보통 서비스 게이트웨이 서브 노드(SGSN, Service Gateway Sub Node)이다.Since there is no interconnection between the scheduling systems of the different cells, the handover procedure must be performed by a central instance. In packet switched networks, this is usually a Service Gateway Sub Node (SGSN).

핸드오버 절차 동안, SGSN은 이전 셀 스케쥴러에 의해 완전히 송신되지 않았던 마지막 계층-3 PDU부터 시작하여 계층-3 PUD들을 새로운 또는 타겟 셀의 스케쥴러에 전송한다.During the handover procedure, the SGSN sends layer-3 PUDs to the scheduler of the new or target cell starting from the last layer-3 PDU that was not completely transmitted by the previous cell scheduler.

이어서, 타켓 셀 스케쥴러는 계층-3 PDU로부터 분할되는 제 1 전송 블록부터 시작하여 송신하기 시작한다.The target cell scheduler then starts transmitting starting with the first transport block partitioned from the layer-3 PDUs.

이 PDU로부터 전송 블록들을 수신함으로써, 이동국은 이전 셀의 스케쥴러에 의해 완전히 송신되지 않았던 PDU로부터 전송 블록들을 폐기해야 한다.By receiving transport blocks from this PDU, the mobile station should discard transport blocks from the PDU that were not completely transmitted by the scheduler of the previous cell.

핸드오버 처리는 항상 중앙 인스턴스를 통해 수행되기 때문에, 새로운 셀에서 데이터 송신을 수립하기 위한 현저한 지연이 존재하여, 이동국과 그에 따른 이동 사용자에 대한 데이터 흐름이 불연속하게 되도록 한다. 또한, 새로운 셀 스케쥴러는 그 송신을 항상 현재의 계층-3 PDU로부터 제 1 전송 블록들에 대해 시작하기 때문에, 자원들이 너무 낭비된다.Since handover processing is always performed through the central instance, there is a significant delay in establishing data transmissions in the new cell, resulting in discontinuous data flow for the mobile station and hence the mobile user. Also, resources are too wasted because the new cell scheduler always starts its transmission for the first transport blocks from the current layer-3 PDU.

스케쥴링 상태는 새로운 셀을 서비스하는 스케쥴러로 전송되지 않기 때문에, 데이터 흐름이 잠재적으로 밀려있었던 사실, 즉, 과거에, 요청했던 것보다 적은 서비스를 받았다는 사실은 새로운 스케쥴러에 의해 고려되지 않는다.Since the scheduling state is not sent to the scheduler serving the new cell, the fact that the data flow was potentially behind, i.e., received less service than requested in the past, is not considered by the new scheduler.

도 1은 UMTS 기반 네트워크의 상태 정보 갱신을 위한 예시적인 시그널링(signaling) 흐름을 도시하는 도면.1 illustrates an exemplary signaling flow for updating state information of a UMTS-based network.

도 2는 셀간 보상(inter-cell compensation)의 원리에 관한 예를 도시하는 도면.2 shows an example of the principle of inter-cell compensation;

도 3은 셀 클러스터 당 하나의 PDU 스케쥴러를 사용하는 본 발명에 따른 바람직한 제 1 방법을 도시하는 도면.Figure 3 shows a first preferred method according to the invention using one PDU scheduler per cell cluster.

도 4는 시간 스탬프 시프팅에 의해 셀들 간의 데이터 흐름들의 동기화를 도시하는 도면.4 illustrates the synchronization of data flows between cells by time stamp shifting.

도 5는 셀 당 별도의 PDU-스케쥴러를 사용하는 본 발명에 따른 바람직한 제 2 방법을 도시하는 도면.Figure 5 shows a second preferred method according to the invention using a separate PDU-scheduler per cell.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

MS : 이동국 RRM : 무선 자원 관리 엔티티MS: Mobile Station RRM: Radio Resource Management Entity

본 발명의 목적은 패킷 교환 셀룰러 시스템 내에서 데이터 흐름들의 송신을 동시에 최적화함으로써 상술된 문제점들을 회피하는, 특히, UMTS 및/또는 GPRS 시스템들에 사용되도록 적응된 패킷 송신 스케쥴링을 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved method for packet transmission scheduling which is particularly adapted for use in UMTS and / or GPRS systems, which avoids the above-mentioned problems by simultaneously optimizing the transmission of data flows within a packet switched cellular system. It is.

본 발명의 해결책은 청구항 각각의 특징들을 포함하는 방법, 시스템, 베이스 트랜시버 스테이션 및 구현 소프트웨어에 의해 얻어진다.The solution of the invention is obtained by a method, a system, a base transceiver station and implementation software comprising the features of each of the claims.

바람직한 및/또는 유리한 실시예들 또는 개선책들은 각 종속항들의 요지이다.Preferred and / or advantageous embodiments or improvements are the subject matter of the respective dependent claims.

따라서, 본 발명은 패킷 교환 셀룰러 시스템, 특히, 패킷 교환 이동 원격 통신 시스템에서 복수의 데이터 흐름들을 처리하기 위한 QoS 스케쥴링을 제안하고 사용하며, 특정 셀의 스케쥴링 메카니즘은 특히 특정 셀과 적어도 하나의 제 2 셀 간에 특정 셀 내의 실제 데이터 흐름에 관한 상태 정보를 포함하는 데이터를 전송함으로써 적어도 하나의 제 2 셀의 스케쥴링 메카니즘과 결합된다.Accordingly, the present invention proposes and uses QoS scheduling for processing a plurality of data flows in a packet switched cellular system, in particular a packet switched mobile telecommunications system, wherein the scheduling mechanism of a particular cell is in particular a particular cell and at least one second. The cell is coupled with the scheduling mechanism of at least one second cell by transmitting data containing state information about the actual data flow in the particular cell.

상이한 셀들에 대한 스케쥴링 메카니즘들을 결합함으로써, 실제 스케쥴링 처리를 위해 과거의 데이터 흐름에 대한 정보의 사용이 제공된다. 결국, 본 발명의 상태 전송을 부가적으로 사용함으로써, 상위 계층 PDU들의 연속적인 데이터 흐름이 달성된다. 또한, 특히, 이동국의 핸드오버를 수행하는 경우에, 서비스되는 데이터 흐름들의 현재의 상태에 관하여 알고 있고, 그에 따라 사용 가능한 무선 자원들이 보다 최적화되도록 이동국에 의해 이미 성공적으로 수신된 전송 블록들은 새로 송신되지 않아야 하는 타겟 셀의 스케쥴링 수단이 제공된다.By combining the scheduling mechanisms for the different cells, the use of information about past data flows is provided for the actual scheduling process. As a result, by additionally using the present state transmission, a continuous data flow of higher layer PDUs is achieved. In addition, especially in the case of performing a handover of the mobile station, the transmission blocks already received by the mobile station are newly transmitted by knowing about the current state of the data flows being serviced and thus further optimizing the available radio resources. Means for scheduling of the target cell should not be provided.

실제로, 바람직한 본 발명의 타겟 셀의 스케쥴링 메카니즘의 결합에 따라서, 서비스되는 데이터 흐름의 현재 상태에 관한 정보는 사용자에게 할당된 데이터 흐름 레이트의 셀간 보상을 부수적으로 발생시킬 수도 있는 타겟 셀 내 데이터 흐름의 데이터 송신을 최적화하는 데 사용될 수 있다.Indeed, in accordance with a preferred combination of scheduling mechanisms of the target cells of the present invention, information regarding the current state of the data flow being serviced may result in data flow in the target cell which may incidentally cause inter-cell compensation of the data flow rate assigned to the user. Can be used to optimize data transmission.

따라서, 데이터 흐름 레이트들의 보상에 의해서, 자원 활용을 최적화하면서 데이터 흐름의 요구되는 서비스 품질(QoS)이 보장된다. 또한, 요구된 QoS를 갖는 모든 데이터 흐름들이 서비스되는 것이 확보된다. 아직 사용가능한 용량이 있다면, 스케쥴링 수단은 보상 또는 최대 데이터 흐름 레이트를 처리한다. 한편, 고 부하를 겪고 있는 다른 사용자들에게 보다 많은 자원들을 제공하기 위해서, 저 부하 셀에서 고 부하 셀로 이동한 이동 사용자들에 대해 일정 시간 데이터 흐름 레이트를 낮추기 위해 동일한 원리가 사용될 수 있다.Thus, compensation of data flow rates ensures the required quality of service (QoS) of the data flow while optimizing resource utilization. In addition, it is ensured that all data flows with the required QoS are serviced. If there is still capacity available, the scheduling means handles the compensation or maximum data flow rate. On the other hand, in order to provide more resources to other users who are experiencing high load, the same principle can be used to lower the constant time data flow rate for mobile users moving from low load cell to high load cell.

바람직한 실시예들에 따르면, 본 발명은 상위 계층의 스케쥴링 수단이 특정 정도의 예측 가능한 행동을 제공하고 하위 계층의 스케쥴링 수단이 매체 액세스 제어(MAC 액세스)를 제공하며 또한 대역폭 유지 분할 및 할당 방법들을 허용하도록 함께 링크되는, 셀 당 두 개의 스케쥴링 메카니즘들에 의존한다.According to preferred embodiments, the present invention provides that the higher layer scheduling means provides a certain degree of predictable behavior, the lower layer scheduling means provides medium access control (MAC access) and also allows for bandwidth maintenance partitioning and allocation methods. It relies on two scheduling mechanisms per cell, linked together.

유리하게는, 특정 네트워크 또는 시스템에 따라, 상기 스케쥴링 수단은 무선 네트워크의 지상 부분들의 일부일 수도 있고 하나의 네트워크 요소 또는 별도의 요소들 내에 위치하여 있을 수도 있다. 따라서, 본 발명의 스케쥴링 방식은 바람직하게 하나의 네트워크 요소의 스케쥴링 수단 내에서의 상태 전송 및/또는, 예를 들면, UMTS 시스템에서 중요한 것으로 보여지는 RNC 간의 핸드오버가 지원되는 상이한 요소들 간의 상태 정보 전송이 가능하도록 적응된다.Advantageously, depending on the particular network or system, the scheduling means may be part of the terrestrial portions of the wireless network and may be located in one network element or separate elements. Thus, the scheduling scheme of the present invention preferably provides status transmission between scheduling elements of one network element and / or status information between different elements supported for handover between RNCs, for example, seen as important in a UMTS system. Is adapted to enable transmission.

실제로, 본 발명은 셀 클러스터 당 단일의 상위 계층 스케쥴링 수단 및/또는 셀 당 별도의 상위 계층 스케쥴링 수단을 갖는 네트워크들에서 사용하기에 적합하다.Indeed, the present invention is suitable for use in networks having a single higher layer scheduling means per cell cluster and / or a separate higher layer scheduling means per cell.

특히, UMTS 기반 네트워크들에서, 하나의 네트워크 제어기가 다수의 셀들의 데이터 흐름을 처리할 때, 셀 클러스터 당 단일의 상위 계층의 스케쥴링 수단을 제공하는 것이 제안된다. 그러나, 하위 계층의 스케쥴링 수단이 상이한 네트워크 요소들에 위치하여 하나의 단일 상위 계층의 스케쥴링 수단 내의 데이터 흐름들의 처리가 어렵게 되도록 하면, 셀 당 별도의 상위 계층 스케쥴링 수단을 제공하는 것이 제안된다. 또한, 이의 다른 이점으로서는, 모든 탐색 및 분류 동작들은 보다 작은 세트의 항목들에 대해 행해지므로, 셀들 간 시간 스탬프 드리프트 처리(handling of timestamp drifting)는 개선된 성능을 보일 수도 있다는 것이다.In particular, in UMTS-based networks, it is proposed to provide a single higher layer scheduling means per cell cluster when one network controller processes the data flow of multiple cells. However, it is proposed to provide a separate higher layer scheduling means per cell if the lower layer scheduling means are located in different network elements so that processing of data flows in one single higher layer scheduling means becomes difficult. Another advantage of this is that all search and sort operations are performed on a smaller set of items, so handling of timestamp drifting between cells may show improved performance.

매우 바람직한 개선책들에 따르면, 결합된 계층 3 및 MAC(Media Access Control) 계층의 조합이 사용된다. 이러한 조합에 있어서, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 344.7, "다층 네트워크의 2개의 스케쥴러들의 연결 방법 및 2개의 스케쥴러들에 대한 연결 기능을 갖는 트랜시버를 포함하는 네트워크(Method of linking two schedulers of a multi-layer network and a network comprising a transceiver having linking functionality for two schedulers)"와, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9, "공유 다운링크 채널들 상에서의 UMTS 패킷 송신 스케쥴링을 위한 방법 및 시스템(Method and System for UMTS Packet Transmission Scheduling on shared Downlink Channels)"을 참조한다.According to highly preferred improvements, a combination of a combined Layer 3 and Media Access Control (MAC) layer is used. In this combination, the pending European patent application 00 310 344.7, "Method of linking two schedulers of a multi-, has a method of connecting two schedulers of a multilayer network and a transceiver having a linking function to two schedulers." layer network and a network comprising a transceiver having linking functionality for two schedulers, and pending European patent application 00 310 343.9, "Method and System for UMTS Packet Scheduling on Shared Downlink Channels." Packet Transmission Scheduling on shared Downlink Channels. "

따라서, 바람직한 실시예들에 따르면, 본 발명은 현저하게 개선된 기본 스케쥴링 방법의 개선안을 사용하여, 특히, CDMA 기반 또는 TDMA 기반 이동 통신 시스템들에 적응된, 보다 개선된 스케쥴링 방법을 제공한다. 따라서, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 344.7과 00 310 343.9의 내용을, 참고로 본원의 개시에 포함시킨다.Thus, according to preferred embodiments, the present invention provides an improved scheduling method, particularly adapted to CDMA based or TDMA based mobile communication systems, using an improvement of the significantly improved basic scheduling method. Accordingly, the contents of pending European patent applications 00 310 344.7 and 00 310 343.9 are hereby incorporated by reference.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예들로 이하 더 상세히 설명된다.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments.

이동성 처리를 향상시키기 위해 셀 경계들에 걸쳐 스케쥴링들을 결합하는 주된 사상을 도 1에 도시하였다. 도 1의 예에 따르면, 결합은 현재의 스케쥴러(S_c)로부터 새로운 또는 타겟 셀의 스케쥴러(S_t)로 핸드오버될 데이터 흐름에 관한 상태 정보의 명백한 전송에 의해 달성된다.The main idea of combining scheduling across cell boundaries to improve mobility processing is shown in FIG. 1. According to the example of Fig. 1, the coupling is achieved by the apparent transmission of status information about the new or a scheduler (S _t) to be handed over to the target cell from the data stream for the current scheduler (S _c).

단지 제어 시그널링 메시지 데이터 흐름들만이 도시되어 있음에 유념한다. 간단히 하기 위해, 시그널링 메시지 전송의 중요 부분을 형성하는, 어떤 종국에는 필요한 승인(ACK) 및/또는 부정 승인(NACK)은 일반적으로 이 기술분야에 숙련된 사람에게는 공지되어 있으므로, 이들은 무시하였다. 그러나, 다음의 예시적인 설명에서, 승인(ACK) 및/또는 부정 승인(NACK)은 시스템에 의해 항상 적절하게 처리되는 것으로 가정한다.Note that only control signaling message data flows are shown. For simplicity, the necessary acknowledgment (ACK) and / or fraudulent acknowledgment (NACK), which forms an important part of the signaling message transmission, is generally known to those skilled in the art, so they have been ignored. However, in the following example description, it is assumed that the acknowledgment (ACK) and / or the negative acknowledgment (NACK) are always properly handled by the system.

도 1에 도시한 바와 같이, 핸드오버 절차 동안의 정보 갱신의 예는 UMTS 기반 네트워크의 하나의 이동국(MS)과 하나의 무선 네트워크 서브시스템(RNS)을 포함한다. 무선 네트워크 서브시스템 내에는 일정한 수의 셀들의 무선 자원들을 제어하는 무선 자원 관리 엔티티(RRM)가 있다. 보통, 핸드오버 결정 기능은 무선 자원 관리 블록(RRM) 내에 포함되어 있다.As shown in FIG. 1, an example of information update during a handover procedure includes one mobile station (MS) and one radio network subsystem (RNS) of a UMTS-based network. Within the radio network subsystem is a radio resource management entity (RRM) that controls radio resources of a certain number of cells. Typically, the handover decision function is contained within a radio resource management block (RRM).

제 1 스케쥴러(S_c)는 핸드오버 이전에 이동국(MS)의 데이터 흐름들을 서비스하는 현재의 셀에 속하지만, 제 2 스케쥴러(S_t)는 새로운 또는 타겟 셀의 이동국에 대한 데이터 흐름들을 처리한다. 예에 따르면, 무선 자원 관리(RRM), 제 1 및 제 2 스케쥴러(S_c또는 S_t)는 모두 지상 무선 네트워크의 일부이다. 이들은 하나의 네트워크 요소, 예를 들면 하나의 무선 네트워크 제어기(RNC) 내에, 또는 개별적인 요소들, 예를 들면, 2개 이상의 무선 네트워크 제어기들(RNS) 내에 위치될 수 있다.The first scheduler S _c belongs to the current cell serving the data flows of the mobile station MS prior to handover, while the second scheduler S _t processes the data flows for the mobile station of the new or target cell. . According to an example, the radio resource management (RRM), the first and second scheduler (S _c or S _t) are all part of a terrestrial radio network. They may be located in one network element, for example one radio network controller (RNC), or in separate elements, for example two or more radio network controllers (RNS).

기본 시그널링 메시지 데이터 흐름은 바람직하게 도 1의 참조부호와 관련하여 다음의 단계들로 이루어진다.The basic signaling message data flow preferably consists of the following steps with reference to FIG. 1.

1. 이동국(MS)은 임의의 측정치 보고들을 네트워크로 전송한다. 이들 보고들은 통상 현재의 무선 링크 품질에 관한 정보를 포함한다. UMTS와 같은 CDMA 시스템들에 관하여, 셀의 파일럿 채널로부터 E_c/I_o비의 보고가 사용될 수 있고, 여기서, E_c는 실제 셀 내에서의 수신된 신호의 에너지를 나타내고, I_o는 이동국(MS)에서의 간섭을 나타낸다. 네트워크에 의해 명시되는 이벤트들에 관한 보고뿐만 아니라 정기적 보고가 지원된다. 예를 들면, 측정치 보고들은 현재 스케쥴링된 데이터 흐름들(대역내 시그널링)에 대해 데이터를 피기백 방식으로(piggybacking) 또는 별도의 트래픽 채널(대역외 시그널링)을 통해 자원 관리 엔티티(RRM)로 신호가 보내질 수도 있다.1. The mobile station (MS) sends any measurement reports to the network. These reports usually contain information about the current radio link quality. For CDMA systems such as UMTS, reporting of the E _c / I _o ratio from the cell's pilot channel can be used, where E _c represents the energy of the received signal in the actual cell, and I _o is the mobile station ( MS). Regular reporting is supported as well as reporting on events specified by the network. For example, measurement reports may be signaled to a resource management entity (RRM) by piggybacking data over current scheduled data flows (in-band signaling) or via a separate traffic channel (out-band signaling). Can also be sent.

2. 보고된 측정치 결과들에 기초하여, 무선 자원 관리 엔티티(RRM)는 현재의 셀에서 또다른 또는 타겟 셀로의 핸드오버(HO) 필요성에 대해 결정한다. 이러한 핸드오버 결정에 있어서는 몇 가지 기준이 사용될 수 있다. 예를 들면, UMTS와 같은 CDMA 시스템들에서는 서로 다른 셀들의 파일럿 채널들로부터의 E_c/I_o비에 대해서 보고된 신호 품질의 비교가 널리 사용된다.2. Based on the reported measurement results, the radio resource management entity (RRM) determines the need for a handover (HO) from the current cell to another or target cell. Several criteria may be used in making this handover decision. For example, in CDMA systems such as UMTS, a comparison of the reported signal quality against the E _c / I _o ratio from pilot channels of different cells is widely used.

3. 무선 자원 측정 엔티티(RRM)가 현재의 셀에서 타겟 셀로의 핸드오버가 수행되어야 할 것으로 결정하였을 때, 모든 연루된 엔티티들, 즉, 이동국(MS), 현재 셀의 스케쥴러(S_c) 및 타겟 셀의 스케쥴러(S_t)에 전송될 핸드오버 명령 메시지를 생성한다. 이 메시지는 핸드오버가 필요하다는 정보와, 예를 들면, 바람직하게는 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 바와 같은, 전송 포맷 세트, 스프레딩 인자 등에 관하여 엔티티들의 (재)구성에 필요한 데이터를 포함한다. 그러나, 상술된 바와 같이, 다른 해결책들 또한 사용될 수도 있기 때문에, 도 1에는 정확한 순서와는 무관하게 단지 메시지들의 순서가 도시되어 있다.3. When the radio resource measurement entity (RRM) hayeoteul determined to have to be done by a handover target cell in the current cell, all the involved entities, that is, the mobile station (MS), the scheduler in the current cell (S _c) and the target A handover command message to be transmitted to the cell's scheduler S _t is generated. This message contains information indicating that handover is required and the data necessary for (re) configuration of entities with respect to transport format set, spreading factor, etc., for example as described in pending European patent application 00 310 343.9. It includes. However, as mentioned above, since other solutions may also be used, only the order of the messages is shown in FIG. 1 regardless of the exact order.

4. 현재 셀의 스케쥴러(S_c)가 핸드오버 명령 메시지를 수신할 때, 스케쥴러(S_c)로부터 그 내용을 제거함으로써 이동국(MS)의 데이터 흐름들에 대한 스케쥴링 절차를 중지한다.4. from the scheduler in the current cell (S _c) when receiving the handover command message, a scheduler (S _c) stop the scheduling process for the data flow of the mobile station (MS) by removing the contents.

5. 이어서, 현재 셀의 스케쥴러(S_c)는 상태 정보를 타겟 셀의 스케쥴러(S_t)에 전송한다. 실제로, 상태 정보는 적어도 데이터 흐름의 식별자들, 계층-3 PDU의 수 및 이동국(MS)에 의해 성공적으로 승인되었던 전송 블록들(TB)의 수를 포함한다. 도 1이 단지 논리적 데이터 흐름만을 도시하고 있어도, 물리적으로는 흐름이 무선 자원 관리 엔티티(RRM)를 통과할 수도 있다.5. Then, the scheduler in the current cell (S _c) sends the status information to the scheduler (S _t) of the target cell. In practice, the status information includes at least the identifiers of the data flow, the number of layer-3 PDUs, and the number of transport blocks (TBs) that have been successfully approved by the mobile station (MS). Although FIG. 1 illustrates only logical data flows, the flows may physically pass through a radio resource management entity (RRM).

6. 타겟 셀의 스케쥴러(S_t)가 상태 전송 메시지를 수신한 후에, 스케쥴러(S_t)에 콘택스트를 포함시킴으로써 흐름 식별자들에 의해 식별된 이동국(MS)의 흐름들에 대해 스케쥴링 절차를 시작한다. 시작 전송 블록은 이동국(MS)에 의해 마지막으로 성공적으로 승인된 전송 블록 다음의 전송 블록이다.6. After the scheduler S _t of the target cell receives the status transfer message, it starts the scheduling procedure for the flows of the mobile station MS identified by the flow identifiers by including the context in the scheduler S _t . do. The starting transport block is the transport block after the transport block last successfully approved by the mobile station MS.

상술된 메시지 시그널링 흐름의 설명은 스케쥴러(S_c)로부터 스케쥴러(S_t)로 계층-3 PUD들을 재라우팅하는 문제는 고려하지 않는다. 그러나, 스케쥴링 관점에서, 단계 6의 시작시 스케쥴러(S_t)는 이동국(MS)에 대해 다음으로 스케쥴링될 계층-3 PDU들에 액세스할 수 있도록 해야 한다. 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 제안되어 있는 바와 같이, 두 개의 결합된 스케쥴러들에 의한 본 발명의 스케쥴링 방법을 사용할 때, 라우팅 방법은 PDU-스케쥴러의 구현 유형에 의존한다. 본 발명의 스케쥴링 방식은 후술하는 바와 같이, 일정 수의 셀들의 클러스터로부터의 데이터 흐름들을 처리하는 하나의 단일 PDU-스케쥴러, 및 단지 하나의 셀에 대한 데이터 흐름들을 처리하는 별도의 PDU-스케쥴러들을 지원한다.The above description of the message signaling flow does not take into account the problem of rerouting layer-3 PUDs from scheduler S _c to scheduler S _t . However, from a scheduling point of view, at the start of step 6 the scheduler S _t should be able to access the layer-3 PDUs that will be scheduled next for the mobile station MS. As proposed in pending European patent application 00 310 343.9, when using the scheduling method of the present invention with two combined schedulers, the routing method depends on the implementation type of the PDU-scheduler. The scheduling scheme of the present invention supports one single PDU-scheduler to handle data flows from a certain number of cells' clusters, and separate PDU-schedulers to handle data flows for only one cell, as described below. do.

본 발명에 따른 상이한 셀에 연관되어 있는 각각의 스케쥴러들(S_c, S_t)을 결합함으로써, 실제 스케쥴링 처리를 위해 과거의 데이터 흐름으로부터의 정보를 이용하는 것이 가능해진다. 또한 이것은 자원 사용을 최적화하면서 데이터 흐름에 대해 요구되는 서비스 품질(QoS)을 충족시키기 위해서 데이터 흐름 레이트 보상에 사용될 수 있다. 이러한 방법을 "셀간 보상(inter-cell compensation)"이라고 할 수도 있다. 셀간 보상의 원리를 도 2에 도시하였으며, 사용자 #n에 대해 사용된 데이터 흐름 레이트(R_n) 대 시간(t)을 도시한다. 이 예는 이동 사용자가 I로 표시한 영역으로 나타낸 부하가 적은 셀로부터 II로 표시한 영역으로 나타낸 부하가 높은 셀로 이동하고 이어서 다시 III으로 표시된 영역으로 나타낸 낮은 부하의 셀로 이동할 때의 상황에 기초한 것이다. 영역 I에서 사용자 #n에 할당되는 사용된 데이터 흐름 레이트(R_n)는 연관된 서비스의 요구되는 QoS에 따른 데이터 흐름 레이트(R_QoS)와 동일한 것으로 가정한다. 이동국이 고 부하 영역 II로 이동하면, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 바와 같이, 레이트 유지 방법에 따라서, 이 영역의 스케쥴러는 원래 할당된 데이터 레이트보다 낮을 수 있는, 즉, R_QoS보다 낮은 데이터 레이트(R_n)를 할당한다. 이동 사용자가 다시 저 부하 영역 III으로 이동할 때, 정규 스케쥴링 방법은 서비스의 요구되는 QoS에 따라 선택되는 데이터 흐름 레이트(R_QoS)를 할당할 것이다. 이것을 10a로 표시된 선으로 나타내었다. 이러한 종래의 방법과는 대조적으로, 본 발명의 방식을 사용하여, 사용자가 영역 II에서 겪은 낮은 데이터 레이트를 "보상"할 수 있도록 하기 위해서 일정 시간동안 10b로 표시한 선으로 나타낸 고 데이터 레이트(R_n)가 영역 III에서 사용자에게 할당된다. 이것은 어떤 시간 기간(t_i)동안 단기간 QoS가 위반되는 경우라도 연관된 서비스의 장기간 QoS를 계속적으로 유지할 수 있도록 한다.By combining the respective schedulers S _c , S _t associated with different cells according to the present invention, it becomes possible to use information from past data flows for the actual scheduling process. It can also be used for data flow rate compensation to meet the quality of service (QoS) required for data flow while optimizing resource usage. This method may be referred to as "inter-cell compensation". The principle of intercell compensation is shown in FIG. 2 and shows the data flow rate (R _n ) versus time (t) used for user #n. This example is based on the situation when a mobile user moves from a cell with a low load indicated by an area indicated by I to a cell with a high load indicated by an area indicated by II and then to a cell with a low load indicated by an area indicated by III. . It is assumed that the used data flow rate R _n assigned to user #n in region I is equal to the data flow rate R _QoS according to the required QoS of the associated service. If the mobile station moves to high load region II, as described in pending European patent application 00 310 343.9, depending on the rate keeping method, the scheduler in this region may be lower than the originally assigned data rate, i.e., R _QoS Allocate a low data rate (R _n ). When the mobile user moves back to low load region III, the regular scheduling method will assign a data flow rate (R _QoS ) that is selected according to the required QoS of the _service . This is represented by the line labeled 10a. In contrast to this conventional method, using the method of the present invention, a high data rate (R) represented by a line indicated by 10b for a period of time in order to allow a user to "compensate" the low data rate experienced in region II. _n ) is assigned to the user in area III. This makes it possible to continuously maintain the long term QoS of the associated service even if a short term QoS violation is violated for any time period t _i .

데이터 레이트(R_n)의 할당 및 "보상" 단계의 시간 구간은 영역 II에서 흐름 레이트(R_n)와 시간 간격(t_i)의 감소에 따라 행해져야 한다. 그러나, 이 시간 간격(t_i)의 구간은 본 발명의 방법의 수행에 중대한 것임에 유의해야 한다. 각각의 특정의 시스템 및 환경 파라미터에 따라, 시간 간격(t_i)이 너무 길다면, 셀간 보상(10b)은 서비스 QoS에 아무런 영향도 미치지 못하므로 이 경우엔 사용될 필요가 없다.The time interval of the allocation of the data rate R _n and the "compensation" step should be done in accordance with the decrease of the flow rate R _n and the time interval t _i in the region II. However, it should be noted that the interval of this time interval t _i is critical to the performance of the method of the present invention. According to each particular system and environment parameter, if the time interval t _i is too long, the intercell compensation 10b has no effect on the service QoS and thus does not need to be used in this case.

따라서, 셀간 보상을 위해서, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 주어진 바와 같이, 데이터 흐름들을 위한 전송 포맷 세트(TFS)의 할당 및 최소값과 최대값 제안에 대해 스케쥴링 방법을 강화할 것이 제안된다.Thus, for intercell compensation, it is proposed to strengthen the scheduling method for the allocation of the transport format set (TFS) for data flows and the proposal of minimum and maximum values, as given in pending European patent application 00 310 343.9.

본 발명에 따르면, 전송 포맷의 3개의 주요 값들이 바람직하고, 이것은 다음과 같이 정의된다.According to the invention, three main values of the transport format are preferred, which are defined as follows.

- 최소값, 이 값에 따라 전송 포맷은, 예를 들면, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 바와 같이, 각 데이터 서비스에 대해 요구되는 QoS를 달성하기 위해서 최소 요건에 대해 할당되어야 한다.Minimum value, in accordance with this value, the transmission format must be assigned for the minimum requirement to achieve the required QoS for each data service, as described, for example, in pending European patent application 00 310 343.9.

- 보상값, 이 값에 따라, 전송 포맷은, 예를 들면, 고 부하 셀들로부터 오는 데이터 흐름들의 셀간 보상을 위해 할당될 수도 있다.Compensation value, in accordance with this value, the transmission format may be assigned for inter-cell compensation of data flows coming from, for example, high load cells.

- 최대값, 예를 들면, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 바와 같이, 예를 들어 사전 처리(pro-active) 스케쥴링을 위해 아직 사용할 수 있는 자원들이 있을 때, 스케쥴링 결정을 최적화하기 위해 사용될 전송 포맷용의 최대값.To optimize the scheduling decision, for example when there are resources still available for pro-active scheduling, as described in the maximum value, for example in pending European patent application 00 310 343.9 Maximum value for the transport format to be used.

계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 논의되어 있는 바와 같이, 이들 주된 것들 보다 많은 전송 포맷들이 광범위한 패딩(extensive padding)을 감소시키기 위해서 보다 높은 입도의 데이터 레이트들에 대해 할당될 수도 있을 것이다. 그러나, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 제안되어 있는 MAC 스케쥴링 방법은 셀간 보상을 행하기 위해 약간 수정될 필요가 있다. 따라서, MAC 스케쥴러는 가장 높은 우선순위들을 갖는 최소 전송 포맷들을 취할 것이 제안된다. 즉, 모든 데이터 흐름들이 요구되는 QoS를 갖고 서비스를 받을 수 있도록 한다. 아직 사용가능한 용량이 있다면 스케쥴러는 "보상 트래픽" 및 "최대 트래픽"을 처리하며, 여기서 우선순위는 "보상 트래픽"에 주어질 수도 있을 것이다.As discussed in pending European patent application 00 310 343.9, more transport formats than these main ones may be allocated for higher granularity data rates to reduce extensive padding. However, the MAC scheduling method proposed in pending European patent application 00 310 343.9 needs to be slightly modified to perform intercell compensation. Therefore, it is proposed that the MAC scheduler take the smallest transmission formats with the highest priorities. That is, all data flows can be serviced with the required QoS. If there is still capacity available, the scheduler handles "reward traffic" and "maximum traffic", where priority may be given to "reward traffic".

또한, 고 부하를 겪고 있는 다른 사용자들에게 보다 많은 자원들을 제공하기 위해서 저 부하 셀로부터 고 부하 셀로 이동한 이동 사용자들에 대해 일정 시간 데이터 흐름 레이트를 낮추기 위해 동일한 원리가 사용될 수 있다.In addition, the same principle may be used to lower the constant time data flow rate for mobile users moving from a low load cell to a high load cell to provide more resources to other users who are experiencing high load.

본 발명의 스케쥴링 방법의 제 1 바람직한 구현은 셀 클러스터 당 단일 PDU-스케쥴러의 구현을 포함한다.A first preferred implementation of the scheduling method of the present invention includes the implementation of a single PDU-scheduler per cell cluster.

이 기술에 숙련된 자에게 공지된 바와 같이, UMTS 기반 네트워크에서, 하나의 무선 네트워크 제어기(RNC)는 다수의 셀들에 대한 데이터 흐름들을 처리한다. 여기서, 하나의 셀에 대해서 뿐만 아니라, 어떤 연결된 영역으로부터 셀들을 포함하는 셀 클러스터에 대해서도 하나의 PDU-스케쥴러를 적용하는 것이 합당할 수도 있을 것이다. 이러한 공통 스케쥴러의 원리를 도 3에 도시하였으며, 이에 따라서 하나의 PDU-스케쥴러는 예를 든 3개의 셀들을 가진 셀 클러스터에 사용된다.As is known to those skilled in the art, in a UMTS-based network, one Radio Network Controller (RNC) handles data flows for multiple cells. Here, it may be reasonable to apply one PDU scheduler not only for one cell but also for a cell cluster containing cells from any concatenated area. The principle of such a common scheduler is shown in FIG. 3, so that one PDU-scheduler is used for a cell cluster with three cells, for example.

계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 원리들에 따르면, 상위 PDU-스케쥴러는 계층-3인 프로토콜 데이터 유닛들(PDU)로부터의 입력 데이터에 대해 동작한다. 이것은 각 데이터 흐름의 QoS 요건들을 수신한다. 스케쥴링할 수 있는 PDU들을 사용할 수 있다는 것이 QoS 스케쥴러에 통지되었을 때, PDU들이 서비스를 수신해야 하는 순서를 결정한다. MAC-스케쥴러 각각은 타이밍과 전력 제약을 고려하면서, 이 목록으로부터 그의 셀과 관련된 PDU들에만 서비스하고 목록에 순서를 반영하려고 시도한다. MAC-스케쥴러는, 예를 들면, 10ms 베이스로 매 프레임에서 활성화되고, 이의 셀과 관련된 데이터 흐름들을 스케쥴링한다. PDU-스케쥴러는 셀 클러스터의 모든 활성 데이터 흐름들, 즉, 비어있지 않은 PDU-흐름-큐(PDU-flow-queue)에 대해 동작된다.According to the principles described in pending European patent application 00 310 343.9, the upper PDU-scheduler operates on input data from protocol data units (PDUs) which are layer-3. This receives the QoS requirements of each data flow. When the QoS scheduler is informed that it can use the schedulable PDUs, it determines the order in which the PDUs should receive the service. Each MAC- Scheduler attempts to service only the PDUs associated with its cell from this list and reflect the order in the list, taking into account timing and power constraints. The MAC-Scheduler is activated at every frame, for example on a 10 ms base, and schedules data flows associated with its cell. The PDU-Scheduler operates on all active data flows in the cell cluster, i.e., non-empty PDU-flow-queue.

연속적으로 결합되지 않은 스케쥴러들의 종래 시스템들은 바람직하지 않은 작동을 보일 수 있기 때문에, 이들 스케쥴러들은 PDU 스케쥴러의 상태에 의해 MAC 스케쥴링이 구동되는 수단에 의해 서로 링크된다. 이것을 각각의 MAC 스케쥴러에 대해 도 3에서 구름 모양으로 도시되어 있다. 이와 같이 링크됨으로써, 셀 클러스터 당 단지 하나의 PDU 목록만이 유지되어야 하게 되고, 또한 동일 클러스터에 의해 서비스받고 있는 셀에 핸드오버를 수행하는 경우 타겟 셀(도 1)의 스케쥴러(S_t)는 동일 PDU 목록에 액세스하기 때문에 이전 셀의 스케쥴러로부터 상태 정보 전송 메시지를 수신한 후에 송신을 직접 시작할 수 있게 된다. "라우팅"은 상술한 상태 정보 전송에 의해 간단하게 행해진다. 따라서, 별도의 PDU 라우팅은 필요하지 않다.Since conventional systems of schedulers that are not continuously coupled may exhibit undesirable operation, these schedulers are linked to each other by means of which MAC scheduling is driven by the state of the PDU scheduler. This is shown in a cloud in FIG. 3 for each MAC scheduler. In this way, only one PDU list must be maintained per cell cluster, and when performing a handover to a cell being served by the same cluster, the scheduler S _t of the target cell (FIG. 1) is the same. Access to the PDU list allows the transmission to start directly after receiving the status information transmission message from the scheduler of the previous cell. "Routing" is simply performed by the above-described state information transmission. Thus, no separate PDU routing is necessary.

예를 들면, 1995년, 정보 과학 연례 공동 컨퍼런스(Annual Joint Conference of Information Sciences), 제이.콥(J.Cobb), 엠.가우다(M.Gouda) 및 에이-이엘-나하스(A-EL-Nahas)의 "시간 스탬프 흐름(Flow timestamps)"에서 논의된 바와 같이 흐름 시간 스탬프를 갖고 동작함으로써, PDU-스케쥴러의 서비스-목록 내 요소들의 상한이 시스템 내 최대 흐름들의 수로 제한될 수 있어, 처리 시간을 쉽게 추정할 수 있다는 것이 공지되어 있다. 그러나, 예를 들면, 상기 문헌에 기술된 바와 같이, 특히 PDU 스케쥴링을 위해 상대적인 동적 우선순위들을 사용할 때, 하나의 단일 PDU 스케쥴러의 방법은 다음에 기술되는 바와 같이 핸드오버를 행할 때 바람직하지 않은 동작을 보일 수도 있다.For example, in 1995, the Annual Joint Conference of Information Sciences, J.Cobb, M.Gouda, and A-EL-Nahas By operating with flow time stamps as discussed in " Flow timestamps " of Nahas, the upper limit of elements in the service-list of the PDU scheduler can be limited to the maximum number of flows in the system. It is known that time can be easily estimated. However, for example, as described in the above document, particularly when using relative dynamic priorities for PDU scheduling, the method of one single PDU scheduler is undesirable when performing handover as described below. May be shown.

어떤 환경에서, 이 예에서 가상 시간 스탬프 특성을 갖는 우선순위들이 상이한 셀들과 연관된 PDU들에 대해 서로로부터 표류하는 일이 발생한다. 항상 선두 패킷들이 서비스를 받기 때문에 보통 시간 스탬프들은 자연히 가까운 범위에서 유지되며, 이에 따라 모든 시간 스탬프들의 거리는 스케쥴링 처리에 의해 좁아진다. PDU는 단지 최근에 서비스하고 있는 셀에 의해 서비스받을 수 있다는 사실로 인해, 이것은 서비수중인 목록 내에 클러스터링되도록 할 수 있다. 한 이유는, 저 부하의 셀들과 고 부하의 다른 셀들이 클러스터 내에서 PDU 스케쥴링을 위해 결합되는 것일 수도 있다.In some circumstances, in this example the occurrence of priorities with virtual time stamp characteristics drift from each other for PDUs associated with different cells. Usually the time stamps are naturally kept in close range because the leading packets are always served, so the distance of all time stamps is narrowed by the scheduling process. Due to the fact that a PDU can only be served by a recently serving cell, this can cause it to be clustered in a serviced list. One reason may be that low load cells and high load other cells are combined for PDU scheduling within the cluster.

이 경우, 고 부하 셀의 스케쥴러에 의해 현재 처리되는 시간 스탬프들은 저 부하 셀의 스케쥴러에 의해 처리되는 시간 스탬프들과는 매우 다르게 될 수도 있다. 가상 클럭 스케쥴링에 대해서, 고 부하의 셀에서 인지된 서비스 시간은 저 부하의 셀에서보다 느리게 진행한다. 따라서, 고 부하의 셀은 PDU들이 작은 시간 스탬프들과 높은 우선순위들을 갖도록 할 것이며, 반면 과거에 서비스를 받았던 다른 셀들은 큰 시간 스탬프들과 낮은 우선순위들을 갖는다.In this case, the time stamps currently processed by the scheduler of the high load cell may be very different from the time stamps processed by the scheduler of the low load cell. For virtual clock scheduling, the perceived service time in a high load cell progresses slower than in a low load cell. Thus, a high load cell will allow PDUs to have small time stamps and high priorities, while other cells that have been serviced in the past have large time stamps and low priorities.

다음에, 예를 들면, 고 부하 셀에서 저 부하 셀로 사용자를 핸드오버하는 경우에, 스케쥴러는 단지 핸드오버 흐름에 대해 서비스를 허용하고 과거의 서비스 부족을 완전히 보상할 것이다. 이것은 단지 부분적으로만 바람직할 수도 있다. 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 바와 같이, 무선 자원 할당 엔티티(RRA)가 현재 셀 부하에 따른 무선 자원들의 적절한 할당과 데이터 흐름들의 QoS 요건들에 의해 이것을 회피하려고 할지라도, 이러한 상황이 여전히 일어날 수도 있을 것이다. 이 경우에, 핸드오버가 수행될 때 셀들간 데이터 흐름들의 "동기화"가 적용되는 것이 바람직하다. 이 동기화 절차는 도 4에 도시된 바와 같이, 핸드오버가 수행될 때 실제적으로 시간 스탬프들을 시프트함으로써 행해진다. 도 4에서, t_b는 이전 셀, 즉, 핸드오버가 수행되기 전의 시간을 나타내고, t_a는 새로운 또는 타겟 셀, 즉, 핸드오버가 수행된 후의 시간을 나타낸다.Next, for example, in the case of handing over a user from a high load cell to a low load cell, the scheduler will only allow service for the handover flow and fully compensate for past service shortages. This may only be desirable in part. As described in pending European patent application 00 310 343.9, even if a radio resource allocation entity (RRA) attempts to avoid this by means of proper allocation of radio resources and QoS requirements of data flows according to the current cell load, It may still happen. In this case, it is desirable that "synchronization" of data flows between cells be applied when handover is performed. This synchronization procedure is done by actually shifting the time stamps when the handover is performed, as shown in FIG. In FIG. 4, t _b represents the time before the previous cell, ie, handover, and t _a represents the time after the new or target cell, ie, handover.

따라서, 제한된 적정한 스케쥴링을 유지하기 위해서, 현재 및 타겟 셀의 시간 스탬프들간의 차이는 시간 스탬프 시프팅에 의해 감소되고, 도 4는 시간 스탬프 시프팅 전후의 상황을 도시한 것이다. 제한된 적정한 스케쥴링을 유지하는 이러한 정해진 목적을 달성하기 위해서, 바람직하게, 현재 서비스되는 데이터 흐름들의 시간 스탬프들에 따라 시간 스탬프 윈도우가 정의된다. 도 4에서, 시간 스탬프 윈도우는,Thus, in order to maintain limited proper scheduling, the difference between the time stamps of the current and target cells is reduced by time stamp shifting, and FIG. 4 shows the situation before and after time stamp shifting. In order to achieve this defined purpose of maintaining limited proper scheduling, a time stamp window is preferably defined according to the time stamps of the data flows currently being serviced. In Figure 4, the time stamp window is,

이 셀과 연관된 현재 스케쥴링되는 데이터 흐름들의 모든 PDU들의 최소 시간 스탬프 값들을 식별하는 "min","Min" identifying the minimum time stamp values of all PDUs of the currently scheduled data flows associated with this cell,

이 셀과 연관된 현재 스케쥴링되는 데이터 흐름들의 모든 PDU들의 최대 시간 스탬프 값들을 식별하는 "max","Max" identifying the maximum time stamp values of all PDUs of the currently scheduled data flows associated with this cell,

상술된 바와 같은 셀간 보상에 사용되는 시간 스탬프 오프셋 값을 식별하는 "δ"에 의해 규정된다.Defined by " δ " identifying the time stamp offset value used for inter-cell compensation as described above.

시간 스탬프 시프팅을 수행하기 위해서 다음 단계들을 제시한다.The following steps are presented to perform time stamp shifting.

이전 셀에서 데이터 흐름의 시간 스탬프가 타겟 셀의 "min-δ"에 의해 결정된 값 미만이면, 시간 스탬프는 타겟 셀로 핸드오버를 실행할 때 "min-δ" 쪽으로 시프트될 것이다;If the time stamp of the data flow in the previous cell is less than the value determined by "min-δ" of the target cell, the time stamp will shift toward "min-δ" when performing handover to the target cell;

이전 셀에서 데이터 흐름의 시간 스탬프가 타겟 셀의 "max+δ"에 의해 결정된 값 이상이면, 시간 스탬프는 타겟 셀로의 핸드오버를 실행할 때 "max+δ" 쪽으로 시프트될 것이다;If the time stamp of the data flow in the previous cell is greater than or equal to the value determined by "max + δ" of the target cell, the time stamp will shift toward "max + δ" when performing a handover to the target cell;

이전 셀에서 데이터 흐름의 시간 스탬프가 타겟 셀의 "min-δ"와 "max+δ"에 의해 각각 결정된 값들 사이에 있다면, 시간 스탬프는 타겟 셀로의 핸드오버를 실행할 때 시프트되지 않을 것이다.If the time stamp of the data flow in the previous cell is between the values respectively determined by " min-δ " and " max + δ " of the target cell, the time stamp will not be shifted when performing handover to the target cell.

이러한 알고리즘을 사용함으로써, 이동국을 현재 셀에서 또다른 또는 새로운 셀로 핸드오버할 때 시간 스탬프 변동들을 제한하는 것이 가능하다. 그러나, 시프팅 절차를 수행함으로써, PDU 스케쥴러의 서비스 목록에 대한 탐색 동작이 필요하게 될 수도 있을 것이다.By using this algorithm, it is possible to limit time stamp variations when handing over a mobile station from the current cell to another or new cell. However, by performing the shifting procedure, a search operation on the service list of the PDU scheduler may be required.

상술된 단일 PDU 스케쥴러 개선을 사용할 때, 보상될 트랙픽이 가장 높은 우선순위를 얻으며 항상 타겟 셀의 MAC 스케쥴러로부터 먼저 서비스받을 것이다.When using the single PDU scheduler improvement described above, the traffic to be compensated will get the highest priority and will always be serviced first by the MAC scheduler of the target cell.

그러나, 어떤 경우에 이것은 원하는 스케쥴링 방법을 위반할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 매우 바람직한 개선책은 셀 당 별도의 PDU-스케쥴러를 포함하고, 이의 원리를 도 5에 도시하였다.However, in some cases this may violate the desired scheduling method. Thus, a very preferred improvement of the present invention includes a separate PDU-scheduler per cell, the principle of which is shown in FIG.

상술된 바에 따라, 셀 당 별도의 PDU 스케쥴러를 구비하는 것이 바람직할 수도 있을 것이며, 특히, 그 이유는,As described above, it may be desirable to have a separate PDU scheduler per cell, and in particular, for

- 셀들간 시간 스탬프 드리프트의 처리는 별도의 PDU 스케쥴러들에 의해 향상된 성능을 보일 수도 있을 것이며, 여기서, 모든 탐색 및 분류 동작들은 보다 작은 세트의 항목들에 대해 행해지며,The processing of time stamp drift between cells may show improved performance by separate PDU schedulers, where all search and sort operations are performed on a smaller set of items,

- MAC 스케쥴러들이 상이한 네트워크 요소들 내에 위치되어 있을 때, 특히, RNC간 핸드오버가 요구될 때 서로 상이한 무선 네트워크 제어기들(RNC)에 의해 제어되는 이웃 셀들에 의해 야기되어, 하나의 단일 PDU-스케쥴러 내의 데이터 흐름들을 처리하는 것은 어렵기 때문이다.When a MAC schedulers are located in different network elements, in particular caused by neighboring cells controlled by different radio network controllers (RNC) when inter-NCC handover is required, one single PDU-scheduler This is because it is difficult to process the data flows within.

3개의 셀들의 셀 당 별도의 PDU-스케쥴러의 예를 나타낸 도 5에 의거하여, 화살표(100)로 나타낸 바와 같이 한 셀에서 다른 셀로의 RNC 간 핸드오버에 있어서, 그리고, 계류중인 유럽 특허 출원 00 310 343.9에 기술된 원리에 따라서, 각각의 상위 PDU-스케쥴러들은 계층-3, 소위 프로토콜 데이터 유닛들(PDU)로부터의 입력 데이터에 대해 동작한다. PDU-스케쥴러들 각각은 각 셀의 각각의 데이터 흐름의 QoS 요건들을 수신한다. 스케쥴링 가능한 PDU들의 이용 가능성이 QoS-스케쥴러에 통지되었을 때, PDU들이 서비스를 수신해야 하는 순서를 결정한다. MAC-스케쥴러는 타이밍과 전력 제한을 고려하면서 이 목록으로부터 PDU들에 서비스하며 목록에 순서 반영을 시도한다.Based on FIG. 5 showing an example of a separate PDU-scheduler per cell of three cells, pending RNC handover from one cell to another, as indicated by arrow 100, and pending European patent application 00 In accordance with the principles described in 310 343.9, each of the higher PDU-schedulers operates on input data from layer-3, so-called protocol data units (PDUs). Each of the PDU-schedulers receives the QoS requirements of each data flow of each cell. When the availability of the schedulable PDUs is notified to the QoS-Scheduler, it determines the order in which the PDUs should receive the service. The MAC-Scheduler serves PDUs from this list, considering timing and power limitations, and attempts to reflect the order in the list.

MAC-스케쥴러는, 예를 들면, 10ms 베이스로 매 프레임에서 활성화된다. 이것은 한 셀과 관련된 데이터 흐름들을 스케쥴링한다. PDU-스케쥴러는 셀의 활성 데이터 흐름들, 즉, 비어있지 않은 PDU-흐름-큐에 대해 동작된다. 상술된 바와 같이, 연속적으로 연결되지 않은 스케쥴러들의 시스템들은 바람직하지 않은 작동을 보일 수 있기 때문에, 이들 스케쥴러들은 PDU 스케쥴러의 상태에 의해 MAC 스케쥴링이 구동되는 수단에 의해 서로 링크된다. 이것을 각각의 MAC 스케쥴러에 대해 도 5에 구름 모양으로서 도시하였다.The MAC-Scheduler is activated every frame, for example, on a 10 ms base. This schedules data flows associated with a cell. The PDU-Scheduler operates on the cell's active data flows, that is, on a non-empty PDU-flow-queue. As mentioned above, because systems of schedulers that are not connected in series may exhibit undesirable operation, these schedulers are linked to each other by means of MAC scheduling driven by the state of the PDU scheduler. This is shown as a cloud in FIG. 5 for each MAC scheduler.

두 개의 스케쥴러들간의 핸드오버의 경우에 상태 정보는 도 1과 관련하여 기술된 바와 같이 이전 스케쥴링 시스템으로부터 타겟 스케쥴러로 전송되어야 한다. 계층-3 PDU들은 새로운 PDU 스케쥴러로 라우팅될 수도 있고, 이것은 RNC 간의 핸드오버에 대해 발생한다.In the case of a handover between two schedulers, state information should be transmitted from the previous scheduling system to the target scheduler as described in connection with FIG. Layer-3 PDUs may be routed to a new PDU scheduler, which occurs for handover between RNCs.

RNC 내 핸드오버의 경우, PDU 큐가 이 네트워크 요소 내에서 동작하는 모든 MAC 스케쥴러들에 대해 액세스할 수 있는 경우에, 별도의 스케쥴링 시스템은 LLC 데이터, 즉, 논리-링크-제어 데이터를 이동시킬 필요 없이 현존의 PDU 큐에 여전히 액세스할 수도 있다. 이 경우가 도 5에 도시하되어 있다.For handover in RNC, if the PDU queue has access to all MAC schedulers operating within this network element, a separate scheduling system needs to move the LLC data, i.e. logical-link-control data. You can still access an existing PDU queue without it. This case is shown in FIG.

도 3과 관련하여 기술된 바와 같은 단일 PDU 스케쥴러를 갖는 스케쥴링 방법과는 대조적으로, 셀 당 별도의 스케쥴러의 스케쥴링 방법은 큰 PDU 목록을 재배열하지 않고 데이터 흐름들을 보다 쉽게 동기화시킬 수 있다. 내부 스케쥴링 연산에 있어서, 각각의 스케쥴러는 셀에서 새로 수립된 흐름과 유사하게 핸드오버 흐름을 취급한다. 셀 당 별도의 PDU 스케쥴러에 의해 본 발명을 사용할 때, 트래픽의 우선순위가 보상될 것이며, 따라서, 타겟 셀의 MAC 스케쥴링 순서는 MAC 스케쥴러 방법과 도 2와 관련하여 기술된 전송 포맷 세트의 할당에 의해 절대적으로 주어진다.In contrast to the scheduling method with a single PDU scheduler as described in connection with FIG. 3, the scheduling method of a separate scheduler per cell can more easily synchronize data flows without rearranging the large PDU list. In the internal scheduling operation, each scheduler handles the handover flow similarly to the newly established flow in the cell. When using the invention with a separate PDU scheduler per cell, the priority of the traffic will be compensated, so the MAC scheduling order of the target cell is determined by the MAC scheduler method and the allocation of the set of transport formats described in connection with FIG. Is given absolutely.

바람직한 실시예들에 대해 상술한 바에 따라, 본 발명의 한가지 주요 응용은 바람직하게 연결된 계층 3 스케쥴러 및 MAC 층 스케쥴러의 결합을 사용하는 MAC 레벨 스케쥴링 시스템이다. 그러나, 본 발명은 또한 일반적으로 스케쥴링 시스템들에 의해 사용되도록 적응된 실시예들을 포함하며, 이 경우 MAC 레벨에서의 효율적인 이동성 처리 작업이 해결되어야 한다.As described above for the preferred embodiments, one major application of the present invention is a MAC level scheduling system that preferably uses a combination of connected layer 3 scheduler and MAC layer scheduler. However, the present invention also generally includes embodiments adapted for use by scheduling systems, in which case efficient mobility processing at the MAC level has to be solved.

또한, 이 기술에 숙련된 사람들에게 명백한 바와 같이, 제안된 스케쥴링 방법은 특히 CDMA 기반 시스템 또는 TDMA 기반 시스템의 데이터 흐름들을 스케쥴링하거나, UMTS 또는 GPRS 규격으로 한정되는 것이 아니라 이들 규격과 같은 패킷 교환 셀룰러 이동 통신 시스템들에서 시스템들을 스케쥴링하는데 특히 적합하다.Also, as will be apparent to those skilled in the art, the proposed scheduling method is not specifically limited to scheduling data flows of CDMA based systems or TDMA based systems, or to UMTS or GPRS specifications, but to packet switched cellular mobility such as these specifications. It is particularly suitable for scheduling systems in communication systems.

본 발명을 통해, 패킷 교환 셀룰러 시스템 내에서 데이터 흐름들의 송신을 동시에 최적화하는 패킷 송신 스케쥴링 방법을 개선할 수 있다.Through the present invention, it is possible to improve a packet transmission scheduling method that simultaneously optimizes the transmission of data flows within a packet switched cellular system.

Claims (10)

패킷 교환 셀룰러 시스템, 특히 패킷 교환 이동 원격 통신 시스템에서 서비스 품질 조정을 위해 복수의 데이터 흐름들을 스케쥴링하는 방법에 있어서:A method of scheduling a plurality of data flows for quality of service adjustment in a packet switched cellular system, in particular a packet switched mobile telecommunication system: 제 1 셀의 스케쥴링 메카니즘(S_c)과 제 2 셀의 스케쥴링 메카니즘을 결합하는 단계를 포함하고,Combining the scheduling mechanism (S _c ) of the first cell with the scheduling mechanism of the second cell, 상기 결합 단계는 상기 제 1 셀의 스케쥴링 메카니즘(S_c)으로부터 상기 제 2 셀의 스케쥴링 메카니즘(S_t)으로 핸드오버될 실제 데이터 흐름에 관한 상태 정보를 전송하는 단계를 포함하며,The combining step includes transmitting status information regarding the actual data flow to be handed over from the scheduling mechanism S _c of the first cell to the scheduling mechanism S _t of the second cell, 상기 방법은,The method, 상기 제 1 셀에 관한 무선 링크의 현재 품질의 정보를 포함하는 측정치 보고를 전송하는 단계(1)로서, 상기 보고된 측정치에 기초하여 상기 제 1 셀로부터 상기 제 2 셀로 사용자 장치(MS)를 핸드오버해야 하는 필요성에 따라, 상기 측정치 보고를 전송하는 단계(1),Transmitting (1) a measurement report comprising information of a current quality of the radio link with respect to the first cell, wherein the user device (MS) is handed from the first cell to the second cell based on the reported measurement; Sending (1) the measurement report, depending on the need to over 핸드오버 명령 메시지를 전송하는 단계(3),Sending (3) a handover command message, 상기 사용자 장치(MS)의 데이터 흐름들에 대한 상기 제 1 셀의 스케쥴링 절차를 종료하는 단계(4),Terminating (4) the scheduling procedure of the first cell for data flows of the user device MS, 상기 사용자 장치(MS)에 대한 상기 데이터 흐름에 관한 상태 정보를 상기 제 2 셀에 전송하는 단계(5),Transmitting (5) status information regarding the data flow for the user device MS to the second cell; 상기 사용자 장치(MS)의 데이터 흐름들에 대한 상기 제 2 셀의 스케쥴링 절차를 시작하는 단계(6),Initiating a scheduling procedure of the second cell for data flows of the user device MS (6), 선행하는 시간 동안 제공된 데이터 흐름 레이트(R_n)에 따라 상기 사용자 장치(MS)에 대한 데이터 전송 레이트(R_n)를 조정하여, 상기 데이터 전송 레이트(R_n)에 대한 규정 가능한 최소값, 데이터 흐름들을 보상하기 위한 상기 데이터 전송 레이트(R_n)에 대한 중간값 및/또는 상기 데이터 전송 레이트(R_n)에 대한 최대값을 제공하는 단계를 포함하는, 데이터 흐름 스케쥴링 방법.Adjust the data transfer rate (R _n ) for the user equipment (MS) according to the data flow rate (R _n ) provided during the preceding time, so as to define the minimum, data flows for the data transfer rate (R _n ). the data transmission rate (R _n) the intermediate value and / or the data transmission rate, data stream scheduling method comprising the step of providing the maximum value for the (R _n) for compensating for. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스케쥴링 메카니즘들(S_c, S_t) 중 적어도 하나의 스케쥴링 메카니즘은 상이한 프로토콜 계층들에서 각각 동작하는 적어도 2개의 스케쥴러들을 연결함으로써 제공되고, 송신될 인입 데이터 흐름의 각 프로토콜 데이터 유닛(PDU)은 미리 규정할 수 있는 연관된 서비스 품질 요건들에 관한 상위 계층에서의 스케쥴러(PDU-스케쥴러)에 의해, 하위 계층의 스케쥴러(MAC-스케쥴러)에 의해 서비스될 우선순위 목록으로 스케쥴링되는, 데이터 흐름 스케쥴링 방법.The scheduling mechanism of at least one of the scheduling mechanisms (S _c , S _t ) is provided by linking at least two schedulers each operating at different protocol layers, and each protocol data unit (PDU) of the incoming data flow to be transmitted is A schedule (PDU-Scheduler) at the upper layer with respect to associated quality of service requirements that can be pre-scheduled, scheduled by the lower layer scheduler (MAC-Scheduler) to the priority list to be serviced. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 적어도 두 개의 PDU-스케쥴러들 사이에서 계층-3 PDU들을 라우팅하고 및/또는 셀 클러스터 당 단일 PDU-스케쥴러를 사용하고 및/또는 셀 당 별도의 PDU 스케쥴러를 사용하는 단계를 특징으로 하는, 데이터 흐름 스케쥴링 방법.Data flow scheduling, characterized by routing Layer-3 PDUs between at least two PDU-schedulers and / or using a single PDU-scheduler per cell cluster and / or using a separate PDU scheduler per cell Way. 삭제delete 삭제delete 제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3 or 4, 상기 제 1 셀과 관련된 현재 스케쥴링된 데이터 흐름들의 모든 PDU들의 최소 시간 스탬프 값(min)을 규정하고, 상기 제 1 셀과 관련된 현재 스케쥴링된 데이터 흐름들의 모든 PDU들의 최대 시간 스탬프 값(max)를 규정하고 및/또는 셀간 보상을 위해 사용되도록 적응된 시간 스탬프 오프셋 값(δ)을 규정하는 단계를 포함하는 핸드오버 동안 시간 스탬프를 시프팅하는 단계를 포함하는, 데이터 흐름 스케쥴링 방법.Defines a minimum time stamp value min of all PDUs of current scheduled data flows associated with the first cell, and defines a maximum time stamp value max of all PDUs of current scheduled data flows associated with the first cell. And / or shifting the time stamp during handover, the method comprising defining a time stamp offset value δ adapted to be used for intercell compensation. 서비스 품질 조정을 위해 복수의 데이터 흐름들을 스케쥴링하는 기능을 갖는 패킷 교환 셀룰러 시스템, 특히, 패킷 교환 이동 원격 통신 시스템에 있어서,In a packet switched cellular system, in particular a packet switched mobile telecommunications system, having a function of scheduling a plurality of data flows for quality of service adjustments, 핸드오버 이전에 사용자 장치(MS)의 데이터 흐름들을 서비스하도록 적응된 제 1 셀과 관련된 제 1 스케쥴링 수단(S_c), 및First scheduling means associated with the hand-over before the first cell adapted to service data flow of the user equipment (MS) to the (S _c), and 핸드오버 후에 사용자 장치(MS)의 데이터 흐름들을 서비스하도록 적응된 제 2 셀과 관련된 제 2 스케쥴링 수단(S_t)를 포함하고,Second scheduling means S _t associated with a second cell adapted to service the data flows of the user equipment MS after the handover, 각각의 스케쥴링 수단(S_c, S_t)은 핸드오버될 실제 데이터 흐름에 관한 상태 정보를 상기 제 2 셀의 스케쥴링 수단(S_t)으로 전송하기 위해 셀 경계들에 걸쳐 결합되도록 적응되고,Each scheduling means _Sc and S _t are adapted to be coupled across cell boundaries to send status information about the actual data flow to be handed over to the scheduling means S _t of the second cell, 상기 시스템은,The system, 상기 제 1 셀에 관한 상기 무선 링크의 현재 품질의 정보를 포함하는 측정치 보고를 전송(1)하기 위한 수단,Means for transmitting (1) a measurement report comprising information of the current quality of the radio link with respect to the first cell; 상기 보고된 측정치에 기초하여 상기 제 1 셀로부터 상기 제 2 셀로 사용자 장치(MS)를 핸드오버해야 하는 필요성에 따라 핸드오버 명령 메시지를 전송(3)하기 위한 수단,Means for sending (3) a handover command message in accordance with the need to hand over a user equipment (MS) from the first cell to the second cell based on the reported measurement; 상기 사용자 장치(MS)의 데이터 흐름들에 대한 상기 제 1 셀의 스케쥴링 절차를 종료(4)하기 위한 수단,Means for terminating (4) the scheduling procedure of the first cell for data flows of the user equipment (MS), 상기 사용자 장치(MS)에 대해 상기 데이터 흐름에 관한 상태 정보를 상기 제 2 셀에 전송(5)하고, 상기 사용자 장치(MS)의 데이터 흐름들에 대한 상기 제 2 셀의 스케쥴링 절차를 시작(6)하기 위한 수단을 포함하고,Transmitting (5) state information regarding the data flow to the second cell for the user device MS and initiating a scheduling procedure of the second cell for data flows of the user device MS (6). Means for 선행하는 시간 동안 제공된 데이터 흐름 레이트(R_n)에 따라 상기 사용자 장치(MS)에 대한 데이터 전송 레이트(R_n)를 조정하여, 상기 데이터 전송 레이트(R_n)에 대한 규정 가능한 최소값, 데이터 흐름들을 보상하기 위한 상기 데이터 전송 레이트(R_n)에 대한 중간값 및/또는 상기 데이터 전송 레이트(R_n)에 대한 최대값을 제공하는 수단을 더 포함하는, 패킷 교환 셀룰러 시스템.Adjust the data transfer rate (R _n ) for the user equipment (MS) according to the data flow rate (R _n ) provided during the preceding time, so as to define the minimum, data flows for the data transfer rate (R _n ). the data transmission rate (R _n) the median and / or a packet switched cellular system further comprising means to provide a maximum value for said data transmission rate (R _n) for compensating for. 삭제delete 삭제delete