KR100846025B1 - 이동체 패킷 통신 시스템 - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

무선 기지국(2)은 실시간계 IP 데이터 통신을 행할 때, 송신 데이터 기초 정보에 근거하여, 이동 통신 단말(1)의 코덱 주기에 동기하고 또, 집중하여 송신 데이터를 송신하도록 상향 링크용 무선 리소소의 할당을 행한다. 그리고, 이 정보를 상향 송신 스케줄로서 이동 통신 단말(1)로 통지한다. 이동 통신 단말(1)은 이 상향 송신 스케줄에 근거한, 무선 프레임의 송신 제어를 행한다. 이에 의해, 이동 통신 단말(1)이 IP 데이터를 상향으로 송신할 때, 이동 통신 단말(1)의 코덱 타이밍에 맞춰 무선 전송로로의 송신이 행해지게 되고, 무선 액세스에 관계하여 발생하는 지연이 작아지며, 송수신 단말간에서의 전송 지연이 감소된다.

Description

이동체 패킷 통신 시스템{MOBILE PACKET COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 CDMA나 OFDMA 등의 무선 액세스 방식을 이용하는 이동체 패킷 통신 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 실시간성이 요구되는 데이터에 대한 송신 처리의 추종성의 개선을 도모하는 스케줄링에 관한 것이다.
현재, 이동체 통신 시스템의 전 IP(Internet Protocol)화를 향한 검토가 진행되고 있다. 이에 따르면, 예컨대, 음성이나 동화상 등의 실시간성이 요구되는 실시간계 데이터에 대해서도 IP 패킷화되게 되고, 라우팅 경로에 따라서는 송수신하는 두 단말간에서의 전송 지연이 증대하여 문제가 되는 경우가 발생하리라 예상된다. 또한, 무선 액세스에 관계하는 지연에 대해서도 가능한 한 삭감할 수 있는 것이 바람직하다.
이에 대하여, 종래, 시분할의 무선 액세스 방식에 대하여, 실시간성을 갖는 데이터, 버스트성을 갖는 데이터를 혼재시켜, 동적인 대역 할당(스케줄링)을 행하는 방법이 제안되어 있다. 그 방법은 CBR／VBR／ABR 클래스에 대하여, 송신 완료 예정 시각(송신 시각에 주기 시간을 더한 시각), 송신 완료 예정 시각까지 수신할 예정인 수신 데이터량으로부터 우선도를 부여하고, 그 우선도가 높은 전송 데이터를 우선하여 대역 할당을 행한다고 하는 것이다(하기 특허문헌 1 참조).
(특허문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제 2001-223716호
그러나, 이러한 종래의 스케줄링 방법은 각 서비스의 주기 시간에 근거한 시각 및 수신 데이터량으로부터 우선도를 산출하는 것으로, 지연에 대한 요구가 엄격한 서비스에 대하여, 그것을 우선하여 처리한다고 하는 것이 아니다. 그 때문에, 주기 시간분의 지연, 변동이 발생해 버리는 경우가 있다. 또한, 상술한 스케줄링 방법은 친국(親局)의 기준 시간에 근거하여 송신 완료 예정 시각을 결정하고 있기 때문에, 데이터 송신 요구의 발생 시각과 송신 완료 예정 시각이 동기되어 있지 않고, 이것을 원인으로 하는 지연도 발생한다.
본 발명은 상술한 과제를 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 실시간성이 요구되는 실시간계 IP 데이터에 대하여, 이동 통신 단말측으로부터의 상향 송신에 있어서, 이동 통신 단말의 코덱 타이밍에 맞춰 무선 전송로로 송신하는 것에 의해, 무선 액세스에 관계하여 발생하는 지연을 최소화 할 수 있고, 송수신 단말간에서의 전송 지연의 감소를 도모할 수 있는 이동체 패킷 통신 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 실시간계 IP 데이터 통신을 행할 때, 송신 데이터 기초 정보에 근거하여, 이동 통신 단말의 코덱 주기에 동기하고 또, 집중하여 송신 데이터를 송신하도록 상향 링크용 무선 리소스 할당을 행하고, 이 할당 결과를 상향 송신 스케줄로서 이동 통신 단말에 통지하는 무선 기지국과, 상향 송신 스케줄에 근거하여, 무선 프레임의 송신 제어를 행하는 이동 통신 단말을 갖고 있기 때문에, 이동 통신 단말이 실시간계 IP 데이터를 상향으로 송신할 때, 이동 통신 단말의 코덱 타이밍에 맞춰 무선 전송로로의 송신이 행해지게 된다. 이에 따라, 무선 액세스 동작에 따라 발생하는 지연이 감소되고, 송수신 단말간에서의 전송 지연을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 송신 데이터 기초 정보에는, 이동 통신 단말이 결정하는 코덱 개시 시각 정보가 포함되고, 무선 기지국이 작성하는 상향 송신 스케줄은 이동 통신 단말의 코덱 개시 타이밍도 포함한다. 즉, 이동 통신 단말은 스스로 코덱 개시 기준 시각을 결정하고, 이 기준 시각을 포함하는 코덱 개시 시각 정보를 포함하는 송신 데이터 기초 정보를 무선 기지국으로 송신하고, 무선 기지국은 스케줄링할 때, 상기 코덱 개시 시각 정보도 고려하여 상향 송신 스케줄의 생성을 행하고, 이동 통신 단말은 이 상향 송신 스케줄에 근거하여, 무선 프레임의 송신 제어를 행한다. 이와 같이, 코덱 개시 시각을 이동 통신 단말이 주도하여 결정함으로써, 세션의 개시 타이밍을 안정하게 할 수 있다.
한편, 이동 통신 단말이, 무선 기지국으로부터 송신된 상향 송신 스케줄에 근거하여, 코덱 개시 타이밍을 결정하는 방법도 있다. 즉, 이동 통신 단말로부터 무선 기지국으로 송신되는 송신 데이터 기초 정보에 코덱 개시 시각에 관한 정보가 포함되고 있지 않고, 이동 통신 단말은 무선 기지국이 작성한 상향 송신 스케줄에 근거하여 코덱 개시 타이밍을 결정한다. 이와 같이, 이동 통신 단말의 코덱 개시 시각을 무선 기지국의 주도하에 결정함으로써, 무선 액세스에 관계하는 지연을 더욱 감소시킬 수 있다.
또한, 송신 데이터 기초 정보에는, 송신 데이터의 서비스 내용에 의한 통신 파라미터 정보가 무선 기지국 제어 장치에 의해 추가된다. 그 때문에, 서비스 내용에 따라 다른 데이터의 형태도 가미되어, 상향 송신 스케줄이 작성되면, 보다 정확히 코덱 개시 시각을 결정할 수 있고, 신뢰성이 높은 송신 동작을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동체 패킷 통신 시스템의 구성을 나타내는 계통도,
도 2는 이동 통신 단말의 상향 송신 스케줄 작성에 관한 부분의 기능 블록도,
도 3은 무선 기지국의 상향 송신 스케줄 작성에 관한 부분의 기능 블록도,
도 4는 코덱 개시 시각 정보에 근거하여 상향 송신 스케줄이 결정된 상태를 설명하는 모식도,
도 5는 본 발명의 실시예 1의 무선 리소스 할당의 상태를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명의 실시예 1의 무선 리소스 할당의 동작을 나타내는 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시예 2의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 나타내는 역산에 의해 구한 코덱 개시 시각에 의해 상향 송신 스케줄이 결정되는 상태를 설 명하는 모식도,
도 8은 핸드오버시의 상향 송신 스케줄의 상태를 설명하는 설명도,
도 9는 본 발명의 실시예 3의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 설명하는 무선 리소스 할당의 정보를 나타내는 그래프,
도 10은 본 발명의 실시예 4의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 나타내는 동적으로 변화하는 무선 리소스 할당의 상태를 나타내는 그래프,
도 11은 본 발명의 실시예 5의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 나타내는 무선 리소스 할당 실패시의 동작을 나타내는 흐름도,
도 12는 잠정 할당 중인 무선 리소스로부터 당초 할당 예정이었던 무선 리소스로 재할당되는 상태를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 이동체 패킷 통신 시스템의 실시예를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 따른 이동체 패킷 통신 시스템의 구성을 나타내는 계통도이다. 도 1에 있어서, 이동 통신 단말(1), 무선 기지국(2) 및 무선 기지국 제어 장치(3)는 코어 네트워크(4)와 함께 이동체 통신 네트워크(5)를 구성한다. 이동체 통신 네트워크(5)는 외부 IP 네트워크(6)와 접속되고, 그 외부 IP 네트워크(6)에 IP 단말(7)이 접속되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 무선 액세스 방식으로서, CDMA(Code Division Multiple Access)를 상정하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등으로의 적용도 마찬가지로 생각할 수 있다.
도 2는 이동 통신 단말(1)의 상향 송신 스케줄 작성에 관한 부분의 기능 블록도이다. 도 2에 있어서, 이동 통신 단말(1)은 인코드부(11), 송신 신호 생성부(12), 무선 신호 송신부(13), 수신 신호 해석부(14), 무선 신호 수신부(15) 및 제어부(16)로 구성되어 있다. 이동 통신 단말(1)에 있어서는, 인코드부(11)에서 부호화된 송신 데이터가, 송신 신호 생성부(12)에 의해 소정의 무선 채널 제어 신호에 실려서 송신 신호가 되고, 무선 신호 송신부(13)로부터 송신된다. 한편, 무선 신호 수신부(15)에서 수신된 수신 신호는 수신 신호 해석부(14)에서 해석된다. 제어부(16)는 이들의 동작을 관리하고 있다.
도 3은 무선 기지국(2)의 상향 송신 스케줄 작성에 관한 부분의 기능 블록도이다. 도 3에 있어서, 무선 기지국(2)은 제어 신호 해석부(21), 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22), 이동기 제어 신호 생성부(23), 무선 신호 송신부(24)로 구성되어 있다. 무선 기지국 제어 장치(3)로부터 입력된 신호가 무선 채널 설정 요구인 경우에는, 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)로 건네지고, 여기서 상향 링크용 무선 리소스의 할당, 즉, 상향 송신 스케줄의 스케줄링이 행해진다. 그리고, 이 결과 얻어지는 상향 송신 스케줄이 이동기 제어 신호 생성부(23)로 전달되고, 여기서 소정의 무선 채널 제어 신호에 실려서 송신 신호가 되고, 무선 신호 송신부(24)로부터 이동 통신 단말(1)로 송신된다.
다음에 동작을 설명한다. 이동 통신 단말(1)과 IP 단말(7)간에서 실시간계 IP 데이터 통신의 세션이 행해지는 경우를 예로서 설명한다.
(1) 이동 통신 단말에서의 송신 데이터 기초 정보 생성
이동 통신 단말(1) 내에서 상향 송신 데이터 기초 정보가 생성되어, 무선 기지국 제어 장치(3)로 통지되기까지의 동작을 설명한다.
예컨대, 조작자의 조작 입력을 트리거로 해서, 실시간계 IP 데이터 통신의 세션이 개시되는 것으로 한다. 세션이 개시되면, 우선, 제어부(16)(도 2 참조)가 실시간계 IP 데이터 통신의 무선 채널 확립 순서의 개시를 인식하고, 인코드부(11)에 대하여 코덱 개시 타이밍 결정 요구의 지시를 내린다. 코덱 개시 타이밍 결정 요구의 지시를 받은 인코드부(11)는 코덱 개시의 기준이 되는 시각을 결정하고, 그 시각 정보를 제어부(16)로 보낸다. 제어부(16)는 이 코덱 개시 기준 시각에 소정의 처리 시간을 가산하여 상향 송신 개시 기준 시각을 산출하고, 이것을 송신 신호 생성부(12)로 보낸다. 여기서, 소정의 처리 시간이란, 각 이동 통신 단말(1)이 각각 고유 정보로서 유지하고 있는 코덱 완료 타이밍으로부터 무선 프레임 송신까지의 처리 시간이다.
송신 신호 생성부(12)로 보내진 상향 송신 개시 기준 시각은, QoS(Quality of Service) 정보의 일부로서 무선 채널 제어 신호에 실려지고, 무선 신호 송신부(13)로부터 송신되어, 무선 기지국(2)을 경유하여 무선 기지국 제어 장치(3)로 전달된다.
또, 이동 통신 단말(1) 내에서 상향 송신 데이터 기초 정보를 생성하여, 무선 기지국 제어 장치(3)로 통지하는 방법은 이하와 같은 방법이라도 좋다. 즉, 제 어부(16)는 무선 채널 확립 순서 개시를 인식하고, 인코드부(11)에 대하여 코덱 개시 타이밍 결정 요구를 행한다. 코덱 개시 타이밍 결정 요구를 받은 인코드부(11)는 실시간계 IP 데이터용 무선 채널이 확립되기까지, 더미 데이터에 대하여 코덱을 행하고, 생성된 IP 패킷을 송신 신호 생성부(12)로 보낸다. 송신 신호 생성부(12)에서는 IP 패킷을 받은 시각을 코덱 개시 기준 시각으로 인식하고, 이 코덱 개시 기준 시각에 소정의 처리 시간을 가산하여 상향 송신 개시 기준 시각을 산출함과 함께, 더미 데이터를 폐기한다. 송신 신호 생성부(12)는 상향 송신 기준 시각을 QoS 정보의 일부로서 무선 채널 제어 신호에 실려, 무선 신호 송신부(13)로부터 송신되고, 무선 기지국(2)을 경유하여 무선 기지국 제어 장치(3)로 전달된다.
(2) 무선 기지국 제어 장치(3)로부터 무선 기지국(2)으로의 무선 채널 설정 요구
이동 통신 단말(1)로부터의 송신 기준 시각 정보를 받아들인 무선 기지국 제어 장치(3)는 그 정보와 함께, 해당 세션에 대한 코덱 주기 시간, 통신 타입, 코덱 주기 시간당 이동 통신 단말(1)의 무선 기지국(2) 방향(상향) 최대 송신 데이터량의 정보를 QoS 정보의 일부로서 기입하고, QoS 정보를 포함한 무선 채널 설정 요구를 무선 기지국(2)으로 송신한다.
(3) 무선 기지국(2)에 있어서의 상향 링크용 무선 리소스 할당
무선 기지국 제어 장치(3)로부터 무선 채널의 설정 요구를 받아들인 때의 무선 기지국(2)의 상향 링크용 무선 리소스 할당, 이동 통신 단말(1)로 상향 링크용 스케줄을 통지하는 방법에 대하여 설명한다.
무선 기지국 제어 장치(3)로부터 무선 채널 설정 요구를 받아들인 제어 신호 해석부(21)(도 3 참조)는 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)로 QoS 정보를 보낸다. 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)에서는 이들 정보를 바탕으로, 통신 타입이 실시간계 IP 데이터 통신에 포함되는 것이면, 이동 통신 단말(1)의 코덱 타이밍에 동기하고 또, 집중하여 무선 프레임을 송신하는 상향 송신 스케줄을 작성한다.
도 4는 코덱 개시 시각 정보에 근거하여 상향 송신 스케줄이 결정된 상태를 설명하는 모식도이다. 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)는 도 4에 나타낸 바와 같이, QoS 정보에 근거하여, 이동 통신 단말(1)의 코덱 타이밍에 동기하고, 또, 집중하여 무선 프레임을 송신하도록 무선 리소스를 할당한다. 즉, 무선 리소스를 코덱 주기 간격마다, 콜이 해방되기까지 연속하여 할당한다. 이 할당의 결과인 상향 송신 스케줄(송신 허가 시간, 스프레딩 팩터(Spreading Factor) 등을 포함)은 이동기 제어 신호 생성부(23)로부터 송신되어, 무선 신호 송신부(24)를 거쳐서 이동 통신 단말(1)로 전달된다.
여기서, 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)의 무선 리소스 할당 동작을 상세하게 설명한다.
도 5는 무선 리소스 할당의 상태를 나타내는 그래프이다. 세로축은 할당된 무선 리소스의 수를 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 도 6은 무선 리소스 할당의 동작을 나타내는 흐름도이다.
무선 기지국(2)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 상향 송신 스케줄의 송신 단위 시간마다 무선 리소스의 할당을 관리하고 있으며, 신규 무선 리소스 할당이 요 구된 경우는, 우선 상향 송신 기준 시각을 그 단위 송신 시간에 맞춰 보정한다(도 6의 단계 101). 단, 「보정 전의 상향 송신 기준 시각」＜「보정 후의 상향 송신 기준 시각」이라고 하는 조건이 적용된다. 그리고, 보정 후의 상향 송신 기준 시각이 무선 기지국(2)에서 현재 상향 무선 리소스의 할당 가능한 시각보다 작은 경우, 즉, 상술한 부등식이 성립하는 경우(즉, 「보정 후의 상향 송신 기준 시각」＜「할당 가능 시각」일 때), 코덱 주기 시간을 가산하는 동작을 몇 번인가 반복하여 조건을 만족시키도록 한다(도 6의 단계 102, 103).
재보정 후의 상향 송신 기준 시각, 또한 소정의 코덱 주기 타이밍에 대하여, 주기 시간당 상향 최대 송신 데이터량을 송신할 수 있는 무선 리소스가 확보 가능한 경우(무선 기지국(2)에서의 간섭 전력의 합계치에 의해 무선 리소스의 상한을 판단함)에는, 무선 리소스 할당의 성공으로서, 대응하는 스프레딩 팩터를 할당한다(도 6의 단계 104, 105, 106).
한편, 무선 리소스가 확보될 수 없는 경우(도 6의 단계 104 및 단계 105의 No)에는, 무선 리소스 할당의 실패로서, 무선 리소스 할당을 거절한다(도 6의 단계 107).
(4) 이동 통신 단말(1)에서의 상향 송신 제어
다음, 상향 송신 스케줄을 받아들인 이동 통신 단말(1)에서의 상향 송신 제어에 대하여 설명한다. 이동 통신 단말(1)에서는, 무선 신호 수신부(15)(도 2 참조) 및 수신 신호 해석부(14)를 거쳐서 취득한 상향 송신 스케줄을 제어부(16)로 보내고, 받아들인 송신 스케줄에 따라, 무선 신호 송신부(13)의 송신 제어를 행한다.
또, 이동 통신 단말(1)이 다른 셀 및 섹터로 핸드오버할 때는, 상기 무선 채널 확립시와 마찬가지의 순서로 이동 목적지의 셀 및 섹터의 무선 기지국(2)이 이동 통신 단말(1)의 상향 송신 스케줄을 결정한다.
이와 같이, 본 실시예의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 실시간계 IP 데이터 통신을 행할 때, 송신 데이터 기초 정보에 근거하여, 이동 통신 단말(1)의 코덱 주기에 동기하고, 또, 집중하여 송신 데이터를 송신하도록 상향 링크용 무선 리소스 할당을 행하고, 이 결과를 상향 송신 스케줄로서 이동 통신 단말(1)로 통지하는 무선 기지국(2)과, 상향 송신 스케줄에 근거하여, 무선 프레임의 송신 제어를 행하는 이동 통신 단말(1)을 갖고 있기 때문에, 이동 통신 단말(1)이 실시간계 IP 데이터를 상향으로 송신할 때, 이동 통신 단말(1)의 코덱 타이밍에 맞춰 무선 전송로로의 송신이 행해진다. 이에 따라, 무선 액세스에 관련하여 발생하는 지연이 감소되고, 송수신 단말간에서의 전송 지연을 감소시킬 수 있다.
또한, 이동 통신 단말(1)이 작성하는 송신 데이터 기초 정보에는, 이동 통신 단말(1)이 결정하는 코덱 개시 시각 정보가 포함되고, 무선 기지국(2)이 작성하는 상향 송신 스케줄은 이동 통신 단말(1)의 코덱 개시 타이밍도 포함한다. 즉, 이동 통신 단말(1)이 코덱 개시 기준 시각을 결정하고, 이 기준 시각을 포함한 송신 데이터 기초 정보를 무선 기지국 제어 장치(3)를 거쳐서 무선 기지국(2)으로 송신하고, 무선 기지국(2)은 코덱 개시 시각 정보도 고려하여 상향 송신 스케줄의 생성을 행하며, 이동 통신 단말(1)은 이 결과 작성된 상향 송신 스케줄에 근거하여, 무선 프레임의 송신 제어를 행한다. 이와 같이, 코덱 개시 시각을 이동 통신 단말(1)의 주도하에 결정함으로써, 안정한 세션 개시 타이밍을 얻을 수 있다.
또한, 무선 기지국(2)으로 송신되는 송신 데이터 기초 정보에는, 송신 데이터의 서비스 내용에 따른 통신 파라미터 정보가 무선 기지국 제어 장치(3)에 의해 추가된다. 그 때문에, 보다 정확한 코덱 개시 시각으로 할 수 있고, 신뢰성이 높은 송신 동작을 행할 수 있다.
(실시예 2)
도 7은 본 발명의 실시예 2의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 나타내는 역산에 의해 구한 코덱 개시 시각에 의해 상향 송신 스케줄이 결정되는 상태를 설명하는 모식도이다.
본 실시예에 있어서는, 실시예 1과는 반대로, 무선 기지국(2)이 작성한 상향 송신 스케줄에 근거하여, 이동 통신 단말(1)이 코덱 개시 타이밍을 결정하는 점에 특징을 갖는다.
무선 기지국(2)과 연동한 이동 통신 단말(1)의 상향 송신 스케줄링 처리에 대하여, 처리의 흐름에 따라 설명한다.
(1) 무선 기지국 제어 장치(3)로부터 무선 기지국(2)으로의 무선 채널 설정 요구
예컨대, 이동 통신 단말(1)과 IP 단말(7)간에서 실시간계 IP 데이터 통신의 세션을 개시하는 경우, 무선 기지국 제어 장치(3)는 당해 세션에 대한 코덱 주기 시간, 통신 타입, 코덱 주기 시간당 이동 통신 단말(1)의 무선 기지국(2) 방향(상향) 최대 송신 데이터량의 정보를 QoS 정보의 일부로서 기입하고, QoS 정보를 포함한 무선 채널 설정 요구를 무선 기지국(2)으로 송신한다.
(2) 무선 기지국(2)에 있어서의 상향 링크용 무선 리소스 할당
무선 기지국 제어 장치(3)로부터 무선 채널 설정 요구를 받아들인 제어 신호 해석부(21)(도 3 참조)는 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)로 QoS 정보를 보낸다. 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)에서는, QoS 정보에 근거하여, 통신 타입이 실시간계 IP 데이터 통신에 포함되는 것이면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 집중하여 무선 프레임을 송신하도록, 무선 리소스를 코덱 주기 간격마다 콜이 해방될 때까지 할당한다(무선 기지국(2)에서 주기 할당 가능한 송신 기준 시각을 정함). 이 할당의 결과인 상향 송신 스케줄은 이동기 제어 신호 생성부(23), 무선 신호 송신부(24)를 거쳐서 이동 통신 단말(1)로 송신된다.
(3) 이동 통신 단말(1)에서의 상향 송신 제어
상향 송신 스케줄을 받아들인 이동 통신 단말(1)에서의 상향 송신 제어에 대하여 설명한다. 이동 통신 단말(1)에서는, 무선 신호 수신부(15), 수신 신호 해석부(14)에 의해 취득된 상향 송신 스케줄을 제어부(16)로 보낸다. 제어부(16)는 그 상향 송신 스케줄에 따라, 인코드부(11)에 대하여, 도 7에 기재한 바와 같이, 코덱 완료 타이밍으로부터 무선 프레임 송신까지의 처리 시간을 고려하여, 코덱 완료로부터 무선 신호 송신까지의 지연이 최소화되도록 코덱 개시 타이밍을 쉬프트(shift) 제어를 실시한 후에, 무선 신호 송신부(13)의 송신 제어를 행한다.
도 8은 핸드오버시의 상향 송신 스케줄의 상태를 설명하는 설명도이다. 이동 통신 단말(1)이 다른 셀 및 섹터로 핸드오버할 때에, 상술한 무선 채널 확립시와 마찬가지의 순서로 이동 목적지의 셀 및 섹터의 무선 기지국(2)이 이동 통신 단말(1)의 상향 송신 스케줄을 결정한다. 이 때, 도 8에 나타내는 바와 같이, 코덱 개시 타이밍이 변경되기 때문에, 인코드 중이던 데이터는 폐기된다.
이와 같이, 본 실시예의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 이동 통신 단말(1)은 상향 송신 스케줄에 근거하여 코덱 개시 타이밍을 결정한다. 즉, 이동 통신 단말(1)이 작성하는 송신 데이터 기초 정보에는, 코덱 개시에 관한 정보는 포함되어 있지 않고, 이동 통신 단말(1)은 무선 기지국(2)이 작성한 상향 송신 스케줄에 근거하여 코덱 개시 타이밍을 결정한다. 이와 같이, 코덱 개시 시각을 무선 기지국(2)의 주도에 의해 결정함으로써, 무선 액세스에 관계하는 지연을 더 감소시킬 수 있다.
또한, 핸드오버시에는, 이동 목적지의 셀 및 섹터의 무선 기지국(2)에 의해 상향 송신 스케줄의 작성이 같은 순서에 의해 행해진다. 그 때문에, 핸드오버시의 상향 실시간계 IP 데이터 송신에 대해서도, 무선 액세스에 관계하는 지연을 감소시킬 수 있다.
(실시예 3)
도 9는 본 발명의 실시예 3의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 설명하는 무선 리소스 할당 정보를 나타내는 그래프이다. 본 실시예는 재송 요구를 수신한 경우의 동작에 특징을 갖는다. 이동 통신 단말(1)이 무선 기지국 제어 장치(3) 또는 무선 기지국(2)으로부터의 재송 요구를 수신한 경우, 그 재송 요구는 무선 신호 수신부(15)(도 2 참조) 및 수신 신호 해석부(14)를 경유하여, 제어부(16)로 전달된다.
제어부(16)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 실시간계 데이터용이 아닌 베스트 에포트(best-effort)계 데이터의 무선 리소스를 사용하여, 베스트 에포트용의 무선 리소스 할당 방식(실시간계 데이터용으로 할당되어 있지 않은 무선 리소스에 대하여, 예컨대, 확률 변수에 의해 송신 타이밍을 결정하는 방식)에 따라, 재송 데이터를 송신하도록 송신 신호 생성부(12), 무선 신호 송신부(13)의 제어를 행한다.
이와 같이 본 실시예의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 이동 통신 단말(1)은, 통상의 실시간계 IP 데이터 통신을 행할 때는, 코덱 주기마다 할당된 무선 리소스를 사용하여 송신을 행하고, 재송할 때에는, 베스트 에포트용으로 할당된 무선 리소스를 사용하여 송신을 행한다. 이 베스트 에포트용의 무선 리소스 할당 방식에 의해, 패킷 재송의 영향으로 주기적으로 송신하는 패킷에 지연이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 4)
도 10은 본 발명의 실시예 4의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 나타내는 동적으로 변화하는 무선 리소스 할당의 상태를 나타내는 그래프이다. 세로축은 할당된 무선 리소스의 수를 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다.
상술한 실시예 1에 있어서는, 무선 기지국(2)이 이동 통신 단말(1)로부터의 상향 링크 무선 품질이 저하되었다고 판단했을 때에, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)에서 집중되어 무선 프레임을 송신하는 무선 리소스 할당을 중단한다. 그리고, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 시간 방향으로 확산(평균화)하여 무선 전송 프레임을 송출하도록 무선 리소스에 재할당하고, 그 결과인 상향 송신 스케줄을 이동 통신 단말(1)에 통지한다.
한편, 무선 품질이 양호해지면, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)는 당초와 같이 집중하여 무선 프레임을 송신하도록 재할당한다. 그리고, 그 정보를 이동 통신 단말(1)로 통지한다. 이동 통신 단말(1)은 그 정보에 따라, 실시예 1과 마찬가지로 무선 신호의 송신 제어를 행한다.
이와 같이, 본 실시예의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 무선 기지국(2)은 무선 품질 저하시에 상향 송신 스케줄을 시간 평균한 스케줄에 재스케줄링한다. 그 때문에, 무선 품질 저하시의 버스트 에러에 대한 패킷 손실을 경감할 수 있다.
(실시예 5)
도 11은 본 발명의 실시예 5의 이동체 패킷 통신 시스템의 특징을 나타내는 무선 리소스 할당 실패시의 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 실시예는 무선 리소스 할당 실패시의 동작에 특징을 갖는다. 본 실시예에 있어서는, 상술한 실시예 1, 4에 있어서, 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22) 는 무선 리소스 할당 실패시(도 6의 단계 107)에 무선 리소스 할당을 거절하지 않고 도 11의 처리를 행한다.
우선, 계수 N을 1로 초기화하고(도 11의 단계 111), 상향 송신 기준 시각＋N×단위 송신 시간, 또는 각 코덱 주기에 대해 주기 시간당 상향 최대 송신 데이터량을 송신할 수 있는 무선 리소스가 확보될 수 있는 경우는, 무선 리소스 잠정 할당으로서, 대응하는 스프레딩 팩터를 할당한다(도 11의 단계 112, 113, 114).
한편, 무선 리소스가 확보될 수 없는 경우에, N×단위 송신 시간＜코덱 주기인 경우는, N＝N＋1로 설정하고 단계 112로 되돌아가고(도 11의 단계 116), 그 이외의 경우는 무선 리소스 할당을 거절한다(도 11의 단계 117).
이와 같이 본 실시예에 있어서는, 무선 액세스에 관계하는 지연 발생이 최소가 되는 무선 리소스를 할당할 수 없다고 판단한 경우에, 코덱 주기 간격으로 할당 가능한 무선 리소스 중에서 지연 발생이 최소가 되는 무선 리소스를 할당하고, 그 정보를 이동 통신 단말(1)로 통지한다.
또한, 상기 당초 할당 예정이며, 다른 콜에 의해 사용되고 있던 무선 리소스가 해방된 경우는, 상향 링크용 무선 리소스 할당부(22)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 잠정 할당 중인 무선 리소스로부터, 당초 할당 예정이었던 무선 리소스로 할당을 변경하고, 그 정보를 이동 통신 단말(1)로 통지한다.
이동 통신 단말(1)은 갱신된 상향 송신 스케줄에 따라, 실시예 1과 마찬가지로 무선 신호의 송신 제어를 행한다.
이와 같이, 본 실시예의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 무선 액세스 에 관계하는 지연 발생을 작게 억제하면서, 콜의 수신 실패의 확률을 저하시킬 수 있다.
이상, 실시예 1 내지 5로 설명한 바와 같이, 본 발명의 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서는, 무선 기지국(2)은 실시간계 IP 데이터 통신을 행할 때, 송신 데이터 기초 정보에 근거하여, 이동 통신 단말(1)의 코덱 주기에 동기하고 또, 집중하여 송신 데이터를 송신하도록 상향 링크용 무선 리소스의 할당을 행한다. 그리고, 이 정보를 상향 송신 스케줄로서 이동 통신 단말(1)로 통지한다. 이동 통신 단말(1)은 이 상향 송신 스케줄에 근거한, 무선 프레임의 송신 제어를 행한다. 이에 따라, 이동 통신 단말(1)이 IP 데이터를 상향으로 송신할 때, 이동 통신 단말(1)의 코덱 타이밍에 맞춰 무선 전송로로의 송신이 행해지게 되고, 무선 액세스에 관계하여 발생하는 지연이 작아지게 되며, 송수신 단말간에서의 전송 지연이 감소된다.
이상과 같이, 본 발명의 이동체 패킷 통신 시스템은 CDMA 등의 무선 액세스 방식을 이용하는 이동체 패킷 통신 시스템에 있어서, 예컨대, 음성이나 동화상 등의 실시간성이 요구되는 실시간계 데이터를 IP 패킷 전송하는 경우에 적합하다.

Claims (9)

  1. 실시간계 IP 데이터 통신을 행할 때, 이동 통신 단말의 코덱 개시 시각 정보가 포함된 송신 데이터 기초 정보에 근거하여, 상기 이동 통신 단말의 코덱 주기에 동기하여 연속적으로 상기 송신 데이터의 송신을 위한 상향 링크용 무선 리소스를 할당하고, 이 결과를 상향 송신 스케줄로서 상기 이동 통신 단말로 통지하는 무선 기지국과,
    상기 상향 송신 스케줄에 근거해 무선 프레임의 송신 제어를 행하는 이동 통신 단말
    을 구비한 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 데이터 기초 정보에는, 상기 이동 통신 단말이 결정하는 코덱 개시 시각 정보가 포함되고,
    상기 무선 기지국이 작성하는 상기 상향 송신 스케줄은 상기 이동 통신 단말의 코덱 개시 타이밍도 포함하는
    것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말은 상기 상향 송신 스케줄에 근거하여 코덱 개시 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 데이터 기초 정보에는, 상기 송신 데이터의 서비스 내용에 따른 통신 파라미터 정보가 무선 기지국 제어 장치에 의해 추가되는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향 송신 스케줄의 작성은, 핸드오버시에는, 이동 목적지의 셀 및 섹터의 무선 기지국에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말은 코덱 주기마다 할당된 무선 리소스를 사용하여 상기 송신을 행하고, 재송할 때는, 베스트 에포트용으로 할당된 무선 리소스를 사용하여 상기 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 기지국은 무선 품질 저하시에 상기 상향 송신 스케줄을 시간 평균한 스케줄로 재스케줄링하는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 기지국은 지연 발생이 최소가 되는 무선 리소스에 할당하는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 기지국은 현재 할당되고 있는 무선 리소스보다 지연이 작은 무선 리소스가 개방된 때에 이것으로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동체 패킷 통신 시스템.
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