KR101408598B1 - 업링크 리소스의 개선된 할당 - Google Patents

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Abstract

이동 단말기들(MS들) 및 기지국(BS)(140) - 이를 통해 셀(110) 내의 상기 MS들(120)로 및 상기 MS들로부터의 트래픽이 라우팅되고, 그에 따라 셀의 상기 BS(140)로부터 그 셀 내의 상기 MS들로의 다운 링크(DL) 트래픽(820), 및 그 MS들로부터 상기 BS로의 업 링크(UL) 트래픽(820)이 존재할 수 있음 - 을 갖는 무선 통신 시스템(100)을 위한 방법(800, 810)이 개시된다. 상기 UL 트래픽의 적어도 일부는 경합 기반이고(830), MS로의 DL 데이터는 상기 MS에 의해 ACK(acknowledge)되어야 한다(840). 상기 방법은, 상기 BS로 하여금 어떤 한계를 초과하는 DL 트래픽 전송 속도를 갖는 상기 셀 내의 MS들을 검출하게 하는 단계(850)를 포함하고, 또한 상기 검출된 MS들에게 그 MS가 DL 트래픽을 수신한 때로부터 어떤 시간 기간 내에 그들이 상기 DL 트래픽을 ACK하는 것을 가능하게 하는 UL 대역폭을 할당하는 메커니즘(860)을 포함한다.

Description

업링크 리소스의 개선된 할당{IMPROVED ALLOCATION OF UPLINK RESOURCES}
본 발명은 업링크 리소스들의 개선된 할당을 위한 방법 및 장치를 개시한다.
예를 들면, 모바일 와이맥스(WiMAX)와 같은 몇몇 최신 셀룰러 액세스 기술들은 단일 사용자들에 대하여 높은 데이터 전송 속도를 제공한다. 다운링크 방향으로, 즉, 소위 기지국(Base Station)으로부터 사용자에게로 초당 20 메가비트(20 Mbits/s) 이상의 데이터 전송 속도가 가능하다. 예를 들면 와이맥스 시스템과 같은 시스템은 다수의 그러한 기지국들을 포함할 것이고, 그 각각은 특정한 영역, 소위 셀 내의 사용자들에게 및 사용자들로부터 트래픽을 라우팅하기 위해 이용된다. 기지국으로부터 사용자에게로의 트래픽은 다운 링크(Down Link, DL)로 칭해지고, 사용자들로부터 기지국으로의 트래픽은 업 링크(Up Link, UL)로 칭해진다. 사용자의 단말기는 때때로 이동국(Mobile Station, MS)으로 칭해진다.
HTTP 및 FTP, TCP와 같은, 높은 데이터 전송 속도를 이용하는 대부분의 패킷 애플리케이션들은 확실한 데이터 전달을 보증하기 위하여 재전송을 이용한다. 와이맥스 및 유사한 셀룰러 액세스 기술들은 주로 패킷 데이터를 전송하기 위해 이용된다.
TCP를 통해 보내지는 데이터는 수신측 파티(receiving party)에 의해 ACK(acknowledge)될 필요가 있고, TCP의 특성은 ACK되지 않은 데이터의 양이 수신 버퍼, 즉 수신 윈도우(receive window)의 사이즈에 의해 제한된다는 것이다. TCP 수신 윈도우 사이즈는 TCP/IP 스택의 구성에 따라 다르지만, 전형적으로 64 킬로바이트(64 kbytes) 정도이다.
예로서, 64 킬로바이트의 전형적인 사이즈를 갖는 TCP 수신 버퍼 사이즈, 및 초당 10 메가비트의 데이터 전송 속도를 이용할 경우, 수신 버퍼를 채우는 데는 64*103*8/10*106 = 51*10-3 초, 즉, 50 밀리초(ms) 정도가 걸릴 것이다.
수신 버퍼를 채우기 위해 요구되는 50 ms의 예는 그 예에서의 TCP ACK에 대한 대기 시간(latency)은 15 ms보다 작아야 하고, 그렇지 않다면 발신자는 데이터 전송 속도를 감소시키기 시작할 것이고, 와이맥스 액세스 기술에 의해 제공되는 높은 데이터 전송 속도는 이용될 수 없다는 것을 나타내기 위해 이용될 수 있다. 이것은 이하에 설명되는 바와 같이, 와이맥스 시스템들에서, 특히 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) 시스템들에서 문제를 일으킬 수 있다:
모바일 와이맥스에서, 데이터는 소위 프레임들에서 전송되고, 프레임 길이는 5 ms이다. 업링크 대역폭, 즉, MS들에 대한 전송 대역폭은 전형적으로 MS들로부터의 경합 기반 대역폭 요청들(contention-based bandwidth requests)을 통해 MS들에 의해 요청되고 BS에 의해 승인된다. 결합 기반 요청들의 개념은 이 분야의 숙련자들에게 잘 알려져 있으므로, 여기에서 더 상세히 설명되지 않을 것이다. 그러나, 경합 기반 대역폭 요청이 이용될 때 와이맥스 시스템들에서의 업링크 대기 시간은 통상적으로 약 12 프레임 또는 60 ms일 것이다.
60 ms의 대기 시간은 부분적으로는 와이맥스 표준에 기인하고, 부분적으로는 기지국에서의 처리 시간에 기인한다. 그러나, 대기 시간을 줄이기 위해 기지국의 전력을 증가시키는 것은, 드물게만 일어날 수 있는 경우에 대하여 기지국의 처리 능력을 설계하는 것으로, 바람직하지 않은 것을 의미할 것이다.
따라서, 기지국에 의해 야기되고, 또한 부분적으로 에어 인터페이스(air interface)에 의해 야기되는 대기 시간은 MS에서의 TCP 수신 윈도우의 사이즈가, 통상의 사이즈인, 약 64 킬로바이트인 경우에 초당 20 메가비트의 다운링크 TCP 처리량을 허용하기에는 너무 높을 것이다.
따라서, 전술한 바와 같이, 와이맥스 시스템과 같은 무선 통신 시스템들에서 업 링크 대기 시간이 감소될 수 있게 하는 메커니즘이 요구되고 있다.
이 요구는 본 발명이 이동 단말기들(MS들)을 갖는 다수의 사용자들이 있을 수 있는 무선 통신 시스템에서 이용하기 위한 방법을 제공한다는 점에서 본 발명에 의해 다루어진다. 본 발명이 적용될 수 있는 시스템에는 또한 그를 통해 특정한 영역, 셀 내의 MS들로 및 MS들로부터의 트래픽이 라우팅되게 하는 기능, 기지국(BS)도 존재한다.
셀의 BS로부터 그 셀 내의 MS들로의 트래픽은 다운 링크(DL) 트래픽으로 칭해지고, MS들로부터 그들의 기지국으로의 트래픽은 업 링크(UL) 트래픽으로 칭해진다.
본 시스템에서, UL 트래픽의 적어도 일부는 경합 기반이고, MS로의 DL 데이터는 MS에 의해 ACK되어야 한다. 본 방법은 셀의 BS로 하여금 어떤 한계를 초과하는 DL 트래픽 전송 속도(traffic rate)를 갖는 상기 셀 내의 MS들을 검출하게 하는 단계를 포함하고, 본 방법은 또한 그 검출된 MS들에게 MS가 DL 트래픽을 수신한 때로부터 어떤 시간 기간 내에 그들이 상기 DL 트래픽을 ACK하는 것을 가능하게 하는 UL 대역폭을 할당하는 메커니즘을 포함한다.
따라서, 본 발명에 의하여, 만약 MS가 높은 DL 트래픽 전송 속도를 갖는다면, 그러한 MS는 또한, 그에 따라 그 MS에 제공되는, 낮은 UL 대기 시간에 대한 필요를 가질 것이라고 가정된다. 이렇게 하여, 예를 들면 와이맥스 시스템에서의 낮은 UL 대기 시간에 의해 야기되는 문제들 중 다수가 감소되거나 제거될 수 있다.
본 발명의 이러한 및 다른 이점들은 다음의 상세한 설명에 의하여 한층 더 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여, 다음에서 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 시스템의 일부의 개략적인 개관을 나타낸다.
도 2는 종래 기술의 이벤트 다이어그램을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 메커니즘을 나타낸다.
도 4-7은 본 발명의 여러 실시예들의 이벤트 다이어그램들을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 방법의 순서도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 기지국의 블록도를 나타낸다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 시스템(100)의 일부의 개략적인 개관을 나타낸다. 도 1의 시스템(100)은 복수의 셀들(그 중 하나의 셀(110)이 도 1에 도시되어 있음)을 갖는 셀룰러 무선 액세스 네트워크이다. 각 셀에는 다수의 이동국들(MS들)이 있을 수 있고, 이것의 예로서, 도 1은 셀(110) 내의 MS(120)를 나타낸다.
또한, 시스템(100)은 다수의 기지국들(BS들)을, 셀들 각각에 대하여 하나씩, 포함하고, 셀(110)의 기지국들은 도 1에서 140으로 나타내어져 있다. BS들의 기능은 여러 표준들 사이에 변하지만, 본 발명이 주로 의도되는, 와이맥스 시스템에서, 셀 내의 MS로 및 MS로부터의 트래픽은 그 셀의 BS를 통해 라우팅된다.
BS들로부터 MS들로의 트래픽은 다운 링크(DL) 트래픽으로 칭해지는 반면, 다른 방향으로, 즉, MS들로부터 BS들로의 트래픽은 업 링크(UL) 트래픽으로 칭해진다.
도 1은 또한 셀(110)의 외부에 있는 파티(150)를 나타내고, 그 파티(150)는 일반적인 발신자/송신기(sender/transmitter), 즉 셀(110)의 MS(120)와 트래픽을 교환하는 파티를 예시하기 위해 의도된 것이다. 그 발신자/송신기(150)는 컴퓨터, 서버, 또는 시스템(100) 내의 다른 셀의 MS와 같은, 다수의 상이한 파티들일 수 있다.
도 2는 현재 와이맥스 시스템에서의 UL 대기 시간을 나타내는 이벤트 다이어그램이다. 와이맥스는, 언급한 바와 같이, 프레임들을 이용하기 때문에, 이벤트 다이어그램은 프레임들의 증가(increments of frames)로 나타내어져 있고, 그 프레임들은 다이어그램의 하부와 상부 양쪽에 나타내어져 있다.
아래의 번호들은 도 2에서 화살표 옆에 있는 대응하는 번호들을 지시한다.
1: MS는, 예를 들면 TCP ACK와 같은, 애플리케이션으로부터의 페이로드를 수신하고, 그 페이로드는 MS의 BS를 통한 추가 전송을 위해 의도되어 있다.
2: MS는 그것이 UL 대역폭을 필요로 한다는 것을 BS에게 신호하고, 그것은 소위 대역폭 요청 코드를 통하여 행한다.
3: BS는 소위 CDMA 할당 IE(information element)를 전송한다. 이것은 대역폭 요청 코드을 전송한 사용자에게 어드레싱되는 업링크 할당이다. 업링크 할당의 사이즈는 사용자가, 가장 로버스트(robust)한 변조 및 코딩 방식을 이용하여, 대역폭 요청 헤더(Bandwidth Request Header)를 전송할 수 있도록 설정된다. 이것은 BS는 어느 MS가 코드를 전송했는지를 알지 못하고, 따라서 그 MS의 채널 품질을 알지 못한다는 사실 때문이다.
4: MS는 그것이 전송하기를 원하는 페이로드의 사이즈를 지정하는, 대역폭 요청 헤더를 전송한다.
5: BS는 MS에 UL 할당을 전송한다. 이 할당의 사이즈는 페이로드 사이즈에 적응되고, 변조 및 코딩 방식은 MS의 채널 품질에 적응된다.
6: MS는 BS에 페이로드를 전송한다.
7: BS는 시스템 내의 다음 노드에 페이로드를 보내고, 그 다음 노드는 와이맥스 시스템에서 소위 ASN GW(Access Service Network Gateway)이다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 위에 설명된 절차는 12 프레임까지 필요로 할 수 있고, 그것은 통상의 와이맥스 시스템에서 60 ms에 대응하는데, 이는 프레임의 길이가 5 ms이기 때문이다. 처음에 설명한 바와 같이, 15 ms를 초과하는 대기 시간은 와이맥스 시스템에서 감소된 데이터 전송 속도를 야기시킬 수 있고, 따라서 도 2에 나타내어진 프로세스는 명백히 개선을 필요로 하는 것이다. 도 2에 나타내어진 프로세스를 개선하는 하나의 방법은 모든 프레임마다 셀 내의 모든 MS들에게 높은 UL 대역폭을 할당하는 것이겠지만, 이것은, 셀 내의 모든 MS들이 그렇게 할당된 UL 대역폭을 요구하지는 않을 것이기 때문에, 낭비적일 것이다.
도 2의 프로세스에 대한 대안적이고 보다 매력적인 개선이 본 발명에 의해 제공되는데, 그 이유는 본 발명의 발명자들은 셀 내의 MS들 중 어느 것이 낮은 UL 대기 시간을 요구하는지를 식별하는 하나의 방법은 높은 DL 처리량을 갖는 MS들을 식별하는 것이고, 그 MS들에 대한 업링크에서 낮은 대기 시간을 가능하게 하는 메커니즘을 적용하는 것, 즉, MS가 DL 트래픽을 수신한 때로부터 어떤 시간 기간 내에 그들이 그 DL 트래픽을 ACK하는 것을 가능하게 하는 UL 대역폭을 할당하는 것임을 깨달았기 때문이다.
본 발명은 전술한 목표, 즉, 높은 DL 트래픽 전송 속도를 갖는 MS들에 증가된 UL 대역폭을 제공하는 것을 달성하기 위한 다수의 대안 실시예들을 개시한다. 그 실시예들은 아래에서 설명될 것이고, 실시예 A, B, C 및 D로 칭해질 수 있다. 도 3은 이것의 기본 원리를 나타내고: 도 3에서는, 셀 내의 MS("MS 번호 X")의 DL 트래픽이 시간의 함수로서 플롯(plot)되어 있다. 만약 그 MS의 DL 트래픽이 어떤 임계치 T를 초과한다면, 메커니즘들 A, B, C, 또는 D 중 하나가 그것에 적용된다.
메커니즘의 선택은, 예를 들면, MS의 DL 데이터 전송 속도에 기초할 수 있다. 대안으로, 예를 들면, 메거니즘들 A, B, C, 또는 D 각각에 대하여 하나의 임계치가 있을 수 있도록, 2개 이상의 DL 임계치를 갖는 것은 전적으로 가능하다.
따라서, BS가 도 3에 나타내어진 임계치를 넘는 MS를 검출할 경우, 메커니즘들 A-D 중 하나가 적용될 것이다. 그 메커니즘들은, 도 4-7을 참조하여, 아래에서 더 상세히 설명될 것이다:
메커니즘 A: 셀 내의 MS가 데이터를 전송하기를 원한다는 것을 나타내는, 와이맥스 시스템의 대역폭 요청 코드와 같은 경합 기반 메시지가 수신되는 경우, 항상 임계치를 초과한 MS에 대하여 TCP ACK을 전송할 충분한 대역폭을 할당한다. BS는 어느 MS가 대역폭 요청 코드를 전송했는지를 알지 못하지만, 도 3의 임계치 "T"를 초과한 MS에 충분한 대역폭을 할당한다.
메커니즘 A에 대응하는 이벤트 다이어그램이 도 4에 나타내어져 있고, 아래의 번호들은 도 4의 화살표들의 옆에 있는 번호들에 대응한다.
1: MS는 예를 들면 TCP ACK와 같은 애플리케이션으로부터의 페이로드를 수신하고, 그 페이로드는 MS의 BS를 통한 추가 전송을 위해 의도되어 있다.
2: MS는 BS에 대역폭 요청 코드를 보낸다.
3: BS는 소위 CDMA 할당 IE(information element)를 전송한다. 이것은 대역폭 요청 코드을 전송한 사용자에게 어드레싱되는 업링크 할당이다. 업링크 할당의 사이즈는 사용자가, 가장 로버스트한 변조 및 코딩 방식을 이용하여, 대역폭 요청 헤더를 전송할 수 있도록 설정된다. 이것은 BS는 어느 MS가 코드를 전송했는지를 알지 못하고, 따라서 그 MS의 채널 품질을 알지 못한다는 사실 때문이다.
4: MS는 BS에 TCP ACK를 보낸다.
5: BS는 그 TCP ACK를 ASN 게이트웨이에 보낸다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 전체 시퀀스는 7 프레임, 즉, 35 ms를 필요로 한다. 따라서, 15 ms의 목표는 이 메커니즘에 의하여 도달되지 않지만, 60 ms를 제공하는 종래 기술의 해법에 비하여 상당한 개선이 이루어진다.
메커니즘 B: DL 임계치를 초과한 MS에 특정 채널을 할당하고, 상기 특정 채널 상의 그러한 MS로부터 대역폭 요청이 수신되는 경우 TCP ACK를 전송할 충분한 대역폭을 할당한다. 이것을 위하여 이용될 수 있는 채널의 예는 와이맥스에서의 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)이다.
메커니즘 B에 대응하는 이벤트 다이어그램이 도 5에 나타내어져 있고, 아래의 번호들은 도 5의 화살표들의 옆에 있는 번호들에 대응한다.
1: MS는 예를 들면 TCP ACK와 같은 애플리케이션으로부터의 페이로드를 수신하고, 그 페이로드는 MS의 BS를 통한 추가 전송을 위해 의도되어 있다.
2: MS는 BS에 대역폭 요청을 보낸다.
3: BS는 MS에 UL 할당 IE(information element)를 보낸다. BS는 CQICH의 ID로부터 어느 MS가 요청을 보냈는지를 안다. BS는 TCP ACK를 위한 충분한 UL 리소스들을 할당하고, MS의 채널 품질에 따라 변조 및 코딩 방식을 선택한다.
4: MS는 BS에 TCP ACK를 보낸다.
5: MS는 그 TCP ACK를 ASN 게이트웨이에 보낸다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 메커니즘 A와 유사하게, 전체 시퀀스는 7 프레임, 즉, 35 ms를 필요로 한다. 따라서, 15 ms의 목표는 이 메커니즘에 의하여 도달되지 않지만, 60 ms를 제공하는 종래 기술의 해법에 비하여 상당한 개선이 이루어진다. 메커니즘 B는 변조 및 코딩이 MS에 적응될 수 있기 때문에 메커니즘 A에 비하여 이점을 갖는다고 할 수 있다.
메커니즘 C: DL 임계치를 초과한 MS에 각 프레임에서 대역폭 요청 헤더를 전송할 충분한 대역폭을 할당한다. 메커니즘 C에 대응하는 이벤트 다이어그램이 도 6에 나타내어져 있고, 아래의 번호들은 도 6의 화살표들의 옆에 있는 번호들에 대응한다.
1: BS는 DL 트래픽 임계치를 초과한 MS들에 UL 리소스들을 할당하고, 상기 UL 리소스들은 MS들이 각 프레임에서 소위 대역폭 요청 헤더를 전송하기에 충분하다. 그 UL 리소스들은 프레임마다, 또는 "추가 통지까지"(until further notice) 할당될 수 있다. 어느 쪽의 경우이든, UL 리소스 할당은 데이터 전송 속도가 소망의 레벨에 도달할 때까지 유지될 수 있다.
2: MS는 예를 들면 TCP ACK와 같은 애플리케이션으로부터의 페이로드를 수신하고, 그 페이로드는 MS의 BS를 통한 추가 전송을 위해 의도되어 있다.
3: MS는 할당된 UL 리소스들을 이용하여 BS에 대역폭 요청 헤더를 보낸다.
4: BS는 MS에 UL 할당 IE(information element)를 보낸다.
5: MS는 BS에 TCP ACK를 보낸다.
6: BS는 그 TCP ACK를 ASN 게이트웨이에 보낸다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 메커니즘 A와 유사하게, 전체 시퀀스는 8 프레임, 즉, 40 ms를 필요로 한다. 따라서, 15 ms의 목표는 이 메커니즘에 의하여 도달되지 않지만, 60 ms를 제공하는 종래 기술의 해법에 비하여 상당한 개선이 이루어진다.
메커니즘 D: MS가 각 프레임에서 TCP ACK를 전송할 충분한 대역폭을 할당한다. 메커니즘 D에 대응하는 이벤트 다이어그램이 도 7에 나타내어져 있고, 아래의 번호들은 도 7의 화살표들의 옆에 있는 번호들에 대응한다.
1: BS는 DL 트래픽 임계치를 초과한 MS들에 UL 리소스들을 할당하고, 상기 UL 리소스들은 MS들이 각 프레임에서 TCP ACK를 전송하기에 충분하다. 그 UL 리소스들은 프레임마다, 또는 "추가 통지까지" 할당될 수 있다. 어느 쪽의 경우이든, UL 리소스 할당은 데이터 전송 속도가 소망의 레벨에 도달할 때까지 유지될 수 있다.
2: MS는 예를 들면 TCP ACK와 같은 애플리케이션으로부터의 페이로드를 수신하고, 그 페이로드는 MS의 BS를 통한 추가 전송을 위해 의도되어 있다.
3: MS는 BS에 TCP ACK를 보낸다.
4: BS는 그 TCP ACK를 ASN 게이트웨이에 보낸다.
따라서, 위에 나타내어진 바와 같이, 본 발명을 이용하는 것에 의해, 낭비되는 UL 리소스를 최소로 하여 높은 DL 트래픽 전송 속도가 얻어질 수 있다.
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 메커니즘 D의 전체 절차는 4 프레임, 즉, 20 ms를 필요로 하고, 이것은 60 ms를 제공하는 종래 기술의 해법에 비하여 상당한 개선이다.
도 8은 본 발명의 방법(800)의 순서도를 나타낸다. 스텝 810에 나타내어진 바와 같이, 본 발명은 그를 통해 특정 영역 내의 MS들로 및 MS들로부터의 트래픽이 라우팅되게 하는 기지국(BS)이 있는 시스템에서 적용될 수 있다.
스텝 820에 나타내어진 바와 같이, 본 발명이 적용되는 시스템에서는, 셀의 BS로부터 그 셀의 MS들로의 다운 링크(DL) 트래픽, 및 그 MS들로부터 그들의 BS로의 업 링크(UL) 트래픽이 있을 수 있다.
스텝 830은 시스템 내의 UL 트래픽의 적어도 일부가 경합 기반이어야 한다는 것을 나타낸다. "경합 기반"(contention based) 트래픽의 개념은 이 분야의 숙련자들에게 잘 알려져 있으므로, 여기에서 상세히 설명되지 않을 것이다. 스텝 835는 시스템에서, MS로의 DL 데이터는 MS에 의해 ACK(835)되어야 한다는 것을 나타낸다.
스텝 840에 나타내어진 바와 같이, 본 발명의 방법은 셀의 BS로 하여금 어떤 한계, 이 경우에는 도 3에 나타내어진 임계치 T를 초과하는 DL 트래픽 전송 속도를 갖는 MS들을 검출하게 하는 것을 포함한다. 스텝 850은 본 발명에 따르면, 그러한 검출된 MS들에게 MS가 DL 트래픽을 수신한 때로부터 어떤 시간 기간 내에 그들이 상기 DL 트래픽을 ACK하는 것을 가능하게 하는 UL 대역폭을 할당하는 메커니즘이 있다.
스텝들 860, 870 및 880에 나타내어진 바와 같이, UL 대역폭을 MS들에 할당하는 메커니즘은 본 발명의 범위 내에서 상이한 실시예들을 가질 수 있다:
스텝 860에 나타내어진 바와 같이, 그 메커니즘은 BS로 하여금 데이터를 전송하기를 원한다는 것을 나타내는 경합 기반 메시지를 BS에게 전송하는 상기 검출된 MS 중 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하게 하는 것을 포함할 수 있고, 경합 기반 메시지는, 예를 들면, 와이맥스 시스템의 대역폭 요청 코드이다.
스텝 870에 나타내어진 바와 같이, 대안 실시예에서, 메커니즘은 높은 DL 트래픽 전송 속도를 갖는 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 어떤 채널을 할당하고, 그 후 상기 채널에서 그 채널에서 데이터를 전송하기 위한 요청을 나타내는 메시지를 BS에게 전송하는 상기 적어도 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하는 것을 포함한다. 상기 요청은 예를 들면 와이맥스 시스템의 대역폭 요청 헤더일 수 있고, 할당되는 채널은, 예를 들면, CQICH 채널과 같은, BS에게 채널 품질 지시자(channel quality indicator)를 운반하기 위한 채널일 수 있다.
스텝 880에 나타내어진 바와 같이, 본 발명이 적용되는 시스템에서, UL 전송들은 시간 프레임들에서 일어날 수 있고, UL 대역폭을 할당하는 메커니즘은, 어떤 수의 상기 프레임들 각각에서, 즉, N 프레임들 중 하나(1/N)에서, 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 그것이 데이터를 전송하기를 원한다는 것을 나타내는 메시지를 전송하기 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하는 것을 포함할 수 있다. 문제의 메시지는 대역폭 요청 헤더일 수 있다. 따라서, UL 대역폭을 할당하는 메커니즘들 C 및 D를 나타내는, 도 6 및 7에서, 각 프레임에서, 적합하지만, 그럴 필요는 없는 UL 대역폭이 할당된다. 대신에, 이것은 모든 N 프레임들 중 하나에서 행해질 수 있고, 여기서 N은 임의로 선택된 정수이다.
대안으로서, UL 대역폭을 할당하는 메커니즘은, 어떤 수의 상기 프레임들 각각에서, 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한, 즉, TCP ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 기능들을 갖는 기지국에 관한 것이다. 그러한 기지국(900)의 개략적인 블록도가 도 9에 나타내어져 있다.
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기지국(900)은 기지국의 셀 내의 MS들로부터의/로의 정보의 수신 및 전송을 위한 안테나(910)를 포함할 뿐만 아니라, 또한 어쩌면 시스템 내의 다른 노드들에 대한 인터페이스(960)를 포함한다. 이 인터페이스는, 예를 들면, 지상 통신선(landline) 인터페이스 또는 인터넷 등과 같은 네트워크들에 대한 인터페이스일 수 있다. 도 9에 나타내어진 바와 같이, 이 인터페이스는 적합하게는 컴퓨터(940)에 의해 제어되고, 인터페이스(960)를 통해 교환되는 트래픽도 적합하게는 컴퓨터(940)를 통해 라우팅된다.
기지국(900)은 또한 수신기 부분(Rx)(920), 송신기 부분(Tx)(930), 마이크로프로세서(940)와 같은 컴퓨터 및 메모리(950)를 포함한다.
안테나(910)는 수신기(920), 송신기(930), 컴퓨터(940) 및 메모리(950)와 함께 셀과 같은 영역에서 도 3에 나타내어진 임계치 T와 같은 어떤 한계를 초과하는 DL 트래픽 전송 속도를 갖는 MS들을 검출하기 위해 이용될 수 있고, 그 검출은 다음과 같다: MS로의 DL 트래픽은 BS로부터가 아니라 도 1의 발신자(150)와 같은 외부 발신자로부터 발신한다.
안테나/인터페이스(910)는 수신기(920)와 함께 외부 파티로부터 트래픽을 수신하기 위해 이용되고, 그 트래픽은 그 후 컴퓨터(940)에 의해 처리되고, 송신기(930) 및 안테나(910)를 통해 셀 내의 MS들에게 리다이렉트(redirect)된다. 컴퓨터(940)는 적합하게는 메모리(950)에 저장된 임계치와의 비교를 위해 수신되는 또는 나가는(outgoing) 트래픽을 이용할 수 있다.
컴퓨터(940)는 어느 MS들에 본 발명에 따라 UL 대역폭을 할당받아야 하는지를 알아차리고, 그러한 MS들의 리스트를 메모리(950)에 저장할 수 있다.
본 발명은 위에 설명되고 도면들에서 나타내어진 실시예들의 예들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 자유로이 변경될 수 있다.

Claims (12)

  1. 이동 단말기들(MS들)을 갖는 다수의 사용자가 있는 무선 통신 시스템에서 이용하기 위한 방법으로서, 상기 무선 통신 시스템에는 특정한 영역인 셀 내의 상기 MS들로 및 상기 MS들로부터의 트래픽이 라우팅되는 기지국(BS)이 존재하고, 셀 내의 상기 BS로부터 상기 셀 내의 상기 MS들로의 다운 링크(DL) 트래픽과 상기 MS들로부터 상기 BS로의 업 링크(UL) 트래픽이 존재하고, 상기 방법은,
    상기 BS에 의해, 특정 한계를 초과하는 DL 트래픽 전송 속도(traffic rate)를 갖는 상기 셀 내의 MS들을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 MS들 각각이 해당 MS가 DL 트래픽을 수신한 때로부터 특정 시간 기간 내에 상기 DL 트래픽을 ACK(acknowledge)하는 것을 가능하게 하는 UL 대역폭을 상기 검출된 MS들에게 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 UL 트래픽의 적어도 일부는 경합 기반(contention based)이고, MS로의 DL 데이터는 상기 MS에 의해 ACK되어야 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 데이터를 전송하는 것을 요청하는 경합 기반 메시지를 BS로 전송하는 상기 검출된 MS들 중 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 상기 BS에 의해 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 특정 채널을 할당하는 단계; 및
    상기 채널에서 데이터를 전송하는 것을 요청하는 메시지를 상기 BS로 전송하는 상기 적어도 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 채널은 상기 BS에게 채널 품질 지시자(channel quality indicator)를 운반하기 위한 채널인 방법.
  5. 제1항에 있어서, UL 전송들은 시간 프레임들에서 일어나고, 특정 수의 상기 프레임들 각각에서, 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 데이터를 전송할 것을 요청하는 메시지를 전송하기 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, UL 전송들은 시간 프레임들에서 일어나고, 특정 수의 상기 프레임들 각각에서, 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 이용하기 위한 기지국(BS)으로서, 상기 무선 통신 시스템 내에는 이동 단말기들(MS들)을 갖는 다수의 사용자들이 있고, 상기 BS는 상기 무선 통신 시스템 내에서 특정한 영역 또는 셀 내의 상기 MS들로 및 상기 MS들로부터의 트래픽을 라우팅하기 위한 것이고, 상기 BS로부터 상기 MS들로의 다운 링크(DL) 트래픽 및 상기 MS들로부터 상기 BS로의 업 링크(UL) 트래픽이 존재하고, 상기 BS는,
    특정 한계를 초과하는 DL 트래픽 전송 속도를 갖는 상기 영역 내의 MS들을 검출하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 검출된 MS들이 상기 MS가 DL 트래픽을 수신한 때로부터 특정 시간 기간 내에 상기 DL 트래픽을 ACK(acknowledge)하는 것을 가능하게 하는 UL 대역폭을 상기 검출된 MS들에게 할당하도록 추가적으로 구성되고,
    상기 UL 트래픽의 적어도 일부는 경합 기반이고, MS로의 DL 데이터는 상기 MS에 의해 ACK되어야 하는, 기지국.
  8. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는 데이터를 전송하기를 원한다는 것을 나타내는 경합 기반 메시지를 상기 BS에게 전송하는 상기 검출된 MS들 중 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하도록 추가적으로 구성되는, 기지국.
  9. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 상기 시스템 내의 특정 채널을 할당하고, 상기 채널에서 데이터를 전송하는 것을 요청하는 메시지를 상기 BS에게 전송하는 상기 MS들 중 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하도록 추가적으로 구성되는, 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 채널은 상기 MS들로부터 상기 BS로 채널 품질 지시자(channel quality indicator)를 운반하기 위한 채널인, 기지국.
  11. 제7항에 있어서, UL 전송들을 시간 프레임들로 수신하고, 상기 프로세서는 특정 수의 상기 프레임들 각각에서, 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 그것이 데이터를 전송하기 원한다는 것을 나타내는 메시지를 전송하기 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하도록 추가적으로 구성되는, 기지국.
  12. 제7항에 있어서, UL 전송들을 시간 프레임들에서 수신하고, 상기 프로세서는 특정 수의 상기 프레임들 각각에서, 상기 검출된 MS들 중 적어도 하나의 MS에게 데이터 ACK를 위한 충분한 UL 대역폭을 할당하도록 추가적으로 구성되는, 기지국.
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