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KR20130125228A - 무선 통신 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20130125228A
KR20130125228A KR1020120048812A KR20120048812A KR20130125228A KR 20130125228 A KR20130125228 A KR 20130125228A KR 1020120048812 A KR1020120048812 A KR 1020120048812A KR 20120048812 A KR20120048812 A KR 20120048812A KR 20130125228 A KR20130125228 A KR 20130125228A
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Abstract

무선 통신 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치가 개시된다.
이 방법에서 무선 신호 처리 장치는 기준 신호를 단말로 송신하고, 상기 단말로부터 상기 기준 신호의 수신에 기초하여 측정되는 채널 상태 정보를 수신한다. 이 때, 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우에 상기 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링한다. 즉, 셀 경계 지역에 위치하여 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대해 인접한 셀에서 데이터를 전송하여 간섭이 유발될 때 측정되는 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치{METHOD FOR SCHEDULING IN WIRELESS COMMUNICATOIN SYSTEM AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 통신 시스템에서의 자원은 크게 주파수 자원 및 시간 자원으로 구분할 수 있으며, 이러한 자원의 최적 할당은 무선 통신 시스템의 성능 개선을 위해서 매우 중요하다.
첨부한 도 1은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서의 자원 할당 예를 도시한 도면으로, 보다 구체적으로 주파수 자원 및 시간 자원을 격자 형태로 구성하여 사용자에게 할당하는 것을 도시하고 있다.
이러한 무선 통신 시스템에서 셀간 공통의 자원 관리를 통해 셀간 간섭을 최소화하고 자원 재사용률을 높여서 전체적인 네트워크 성능을 극대화하는 방식이 필요하다.
이를 위해서 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 셀 안쪽 지역에서는 같은 자원을 다시 사용하는 재사용(Reuse) 방식이 사용되고, 셀 경계 지역에서는 셀간에서 서로 다른 자원을 사용하는 자원의 배타적 할당(coordination) 방식이 사용된다.
그러나, 이렇게 셀 경계 지역에서 자원의 배타적 할당(Coordinated Scheduling)이 수행되는 경우, 경계 지역에 위치하는 단말의 채널 상태가 좋아지게 되고, 이로 인하여 우선순위가 높아져서 무선 자원을 더 많이 할당받아서 결과적으로 셀 안쪽에 위치하는 단말의 스루풋(throughput)이 상대적으로 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대해 인접한 셀에서 데이터를 전송하여 간섭이 유발될 때 측정되는 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 무선 통신 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 스케줄링 방법은,
복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치가 무선 자원을 스케줄링하는 방법으로서, 기준 신호를 단말로 송신하고, 상기 단말로부터 상기 기준 신호의 수신에 기초하여 측정되는 채널 상태 정보를 수신하는 단계; 및 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우에 상기 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 스케줄링하는 단계는, 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정되었는지를 판단하는 단계; 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하지 않는 자원 시간에 측정된 것으로 판단되는 경우 상기 채널 상태 정보를 사용하지 않는 단계; 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 것으로 판단되는 경우 상기 채널 상태 정보를 사용하여 우선순위를 결정하는 단계; 및 상기 우선순위에 따라 무선 자원을 스케줄링하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 수신하는 단계와 상기 스케줄링하는 단계 사이에, 상기 채널 상태 정보가 자원의 배타적 할당이 수행되는 중에 측정된 정보인 지의 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 채널 상태 정보가 자원의 배타적 할당이 수행되는 중에 측정된 정보인 경우에 상기 스케줄링하는 단계를 수행하고, 상기 채널 상태 정보가 자원의 배타적 할당이 수행되지 않는 중에 측정된 정보인 경우에는, 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 지의 여부와 상관없이 상기 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 자원은 시간 자원인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 스케줄링 방법은,
복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치를 공통으로 관리하는 장치에서의 스케줄링 방법으로서, 상기 장치가 상기 무선 신호 처리 장치를 통해 단말로부터 수신되는 신호를 전달받는 단계; 및 상기 단말로부터 수신되는 신호에 기초하여 인접하는 셀들의 경계 지역 내에서 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들을 판단하는 단계; 및 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대한 무선 자원 스케줄링시, 상기 무선 신호 처리 장치가 단말에게 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하지 않는 때에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 상기 무선 신호 처리 장치에 대한 제어를 수행하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 단말들을 판단하는 단계는, 상기 단말로부터 수신되는 신호를 통해 상기 단말이 상기 인접하는 셀들의 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 단말이 셀 경계 지역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 단말에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말로 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제어를 수행하는 단계는, 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대해 무선 자원을 할당하는 단계; 상기 무선 신호 처리 장치에게 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말의 정보와 단말에게 할당되는 무선 자원의 정보를 전달하는 단계; 및 단말에게 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하지 않는 때에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 상기 무선 신호 처리 장치에 대한 제어를 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 단말에게 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하지 않는 때에 측정된 채널 상태 정보는 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 때에 측정된 채널 상태 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 스케줄링 장치는,
코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치; 및 상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 전송된 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함하고, 상기 디지털 신호 처리 장치는 인접한 셀들의 경계 지역에 위치하는 단말들에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하도록 제어를 행하고, 상기 무선 신호 처리 장치는 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말로부터 수신되는 채널 상태 정보가, 상기 단말이 속한 셀에 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우 해당 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 디지털 신호 처리 장치는 무선 신호 처리 장치를 통해 단말로부터 수신되는 신호를 전달받아서 자원의 배타적 할당을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 단말로부터 수신되는 신호를 통해 상기 단말이 인접하는 셀들의 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 신호 처리 장치는 자원의 배타적 할당을 수행하지 않는 단말에 대해서는 매 자원 시간마다 수신되는 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 신호 처리 장치는 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말로부터 수신되는 채널 상태 정보가, 상기 무선 신호 처리 장치가 상기 단말로 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우, 이전에 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는, 상기 무선 신호 처리 장치를 통해 단말로부터 상향링크의 신호 세기값을 수신하는 수신부; 상기 수신부가 수신한 단말별 신호 세기값에 기초하여 각 단말이 셀 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 셀 경계 지역에 위치하는 단말들을 파악하고, 파악된 단말들에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하도록 설정하고, 각 단말에 대해 무선 자원이 서로 중첩되지 않도록 할당하는 설정부; 및 상기 설정부에 의해 자원의 배타적 할당이 수행되는 것으로 설정된 단말에 대한 서비스를 제공하는 무선 신호 처리 장치에게 자원의 배타적 할당 설정 정보를 전달하고, 해당 단말들에 대해서는 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 무선 신호 처리 장치에 대한 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 무선 신호 처리 장치는, 자원 시간별로 단말로 기준 신호를 송신하는 송신부; 상기 기준 신호를 수신한 단말에서 측정되는 채널 상태 정보를 수신하는 수신부; 상기 수신부에서 수신되는 채널 상태 정보가 측정된 자원 시간이 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간인 지의 여부를 판단하고, 상기 채널 상태 정보가 측정된 자원 시간이 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간인 경우 상기 채널 상태 정보를 전달하는 판단부; 상기 판단부에서 전달되는 채널 상태 정보를 사용하여 우선순위를 결정하는 결정부; 및 상기 결정부에서 결정되는 우선순위에 따라 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 스케줄링부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대해 인접한 셀에서 데이터를 전송하여 간섭이 유발될 때 측정되는 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행함으로써 셀 안쪽에 위치하는 단말들에 대한 우선순위가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
이로 인해, 셀 안쪽에 위치하는 단말들에 대한 스루풋이 상대적으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서의 자원 할당 예를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적으로 협력 방식을 통해 자원을 할당하는 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 무선 통신 시스템에서 일반 스케줄링 방식 사용과 자원의 배타적 할당 방식 사용시의 자원 할당 비교를 도시한 도면이다.
도 4는 무선 통신 시스템에서 셀 경계에 있는 단말들에 대해 시간 자원을 배타적 할당 방식으로 할당하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 무선 통신 시스템에서 셀 안쪽 지역에 위치하는 단말들에 대한 자원 할당 개념을 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 단말들에 대해 측정되는 채널 상태 정보의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 인접 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 때에 측정되는 채널 상태 정보를 단말이 전송하는 개념을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방법에 따라 무선 자원이 할당되는 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 처리 장치의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 3은 무선 통신 시스템에서 일반 스케줄링 방식 사용과 자원의 배타적 할당 방식 사용시의 자원 할당 비교를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일반 스케줄링 방식을 사용하는 경우 셀A와 셀B의 경계 구간에서 단말들이 모든 자원을 사용할 수 있으므로 셀 경계에서 간섭이 발생하여 전송 속도가 떨어지는 것을 알 수 있다.
그러나, 자원의 배타적 할당(Coordinated Scheduling:CS) 방식을 사용하는 경우 셀A와 셀B의 경계 구간에서 단말들이 상호 사용하는 채널이 겹치지 않도록 자원을 할당함으로써 상호간에 간섭이 발생하지 않으므로 채널 상태가 좋아져서 전송 속도 또한 높아지게 됨을 알 수 있다.
셀 경계에 있는 단말들에 대해 시간 자원을 배타적 할당 방식으로 할당하는 예가 첨부한 도 4에 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 두 셀(10, 20)간의 셀 경계 지역(13)에 있는 단말A(410)와 단말B(420)가 사용하는 시간 자원이 서로 다르도록 배타적으로 할당함으로써 단말A(410)와 단말B(420)간에 상호 간섭이 발생하지 않아 단말들의 채널 상태가 좋아져 전송 속도가 개선된다.
한편, 셀 경계가 아닌 두 셀(10, 20)의 각 셀 안쪽 지역(11, 21)에 위치하는 단말C(430)와 단말D(440)에 대해서는 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 같은 시간 자원을 재사용하도록 할당함으로써 주파수 재사용률(Reuse)을 높일 수 있다.
한편, 단말이 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신한 후 보고하는 채널 상태 정보(Channel Quality Indication, CQI)는 아래 [표 1]에서와 같이 목표 블록에러율(Target BLock Error Rate, BLER)을 일정값, 예를 들어 10%로 유지하면서 단말이 받을 수 있는 레벨을 0∼15 값으로 단말이 보고하게 된다.
[표 1]
Figure pat00001
한편, 무선 자원의 스케줄링을 위한 우선순위(Priority)는 다음의 [수학식 1]과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00002
즉, CQI가 낮은 경우에는 그 우선순위가 낮아져서 해당 단말에 적은 무선 자원을 할당하게 되고, CQI가 높은 경우에는 우선순위가 높아져서 해당 단말에 더 많은 자원을 할당하게 된다.
한편, 도 4를 참조하면, 단말A(410)가 셀1(10)로 CQI를 보고하는 것을 기준으로 할 때, A 자원 시간에는 인접 셀2(20)로부터 단말B(420)로 데이터가 전송되지 않기 때문에 단말A(410)가 셀1(10)로 보고하는 CQI는 높은 값을 가진다.
그러나, B 자원 시간에는 셀2(20)가 단말B(420)로 데이터를 전송하기 때문에 이 신호가 셀1(10)에서 단말A(410)로 전송하는 기준 신호(Reference Signal)에 간섭을 미치기 때문에 단말A(410)가 셀1(10)으로 보고하는 CQI가 낮은 값을 가지게 된다.
이와 같이, 셀(10, 20)의 경계 지역(13)에 위치한 단말(410, 420)에 대해 시간 자원의 배타적 할당 방식이 수행되는 경우 단말(410, 420)이 보고하는 CQI는 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이 그 변동폭이 심하게 나타난다.
이 때, B 자원 시간에 단말A(410)가 보고하는 CQI는 그 값이 낮아서 상관없으나, A 자원 시간에 단말A(410)가 보고하는 CQI는 단말A(410)와 단말B(420)의 자원의 배타적 할당 수행으로 인해 높은 값으로 보고된다. 따라서, 높은 값의 CQI로 인해 단말A(410)에 대한 우선순위가 높아지고, 이로 인해 셀1(10)의 경계 지역(13)에 위치한 단말A(410)에게 더 많은 자원이 할당되므로, 셀1(10)의 중심부를 포함한 안쪽 지역(11)에 위치하는 다른 단말들에게는 상대적으로 더 작은 수의 자원이 할당되게 된다. 따라서, 셀1(10)의 전체 스루풋이 떨어지는 문제가 있다.
이하, 상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원 스케줄링 방법 및 그 장치에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 망은 무선 신호 처리 장치(radio unit, RU)(100), 디지털 신호 처리 장치(digital unit, DU)(200) 및 코어 시스템(300)을 포함한다. 무선 신호 처리 장치(100)및 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 통신의 신호 처리 시스템을 이룬다.
무선 신호 처리 장치(100)는 무선 신호를 처리하는 부분으로서 디지털 신호 처리 장치(200)로부터 수신한 디지털 신호를 주파수 대역에 따라 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환하고 증폭한다. 무선 신호 처리 장치(100)는 디지털 신호 처리 장치(200)에 복수 개(110, 120, 130)가 연결되어 있으며, 각 무선 신호 처리 장치(100)는 서비스 대상 지역, 즉 셀에 설치된다. 무선 신호 처리 장치(100)와 디지털 신호 처리 장치(200)는 광케이블로 연결되어 있을 수 있다.
디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, 코어 시스템(300)에 연결되어 있다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 신호 처리 장치(100)와 달리 서비스 대상 지역에 설치되는 것이 아니라 주로 통신 국사에 집중화되어 설치되는 서버로서, 가상화된 기지국이다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 복수의 무선 신호 처리 장치(100)와 신호를 송수신한다.
기존의 통신 기지국은 이러한 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200) 각각에 대응하는 처리부를 하나의 물리적 시스템 내에 포함하고, 하나의 물리적 시스템이 서비스 대상 지역에 설치된다. 이에 반하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200)를 물리적으로 분리하고, 무선 신호 처리 장치(100)만 서비스 대상 지역에 설치된다.
코어 시스템(300)은 디지털 신호 처리 장치(200)와 외부 망의 접속을 처리하며, 교환기(도시하지 않음) 등을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 디지털 신호 처리 장치(200)는 도 8을 참조하면, 인접한 셀(10, 20) 각각에 위치한 두 개의 무선 신호 처리 장치(110, 120)가 각각 단말로부터 수신하는 상향링크의 신호 세기를 측정한 값을 전달받는다. 그 후, 디지털 신호 처리 장치(200)는 두 개의 무선 신호 처리 장치(110, 120)로부터 수신한 신호 세기값을 기초로 단말(450, 460)의 상향링크 품질을 평가하고, 그 평가 결과에 따라 단말(450, 460)의 셀 경계 지역(13)의 위치 여부를 판단한다.
도 8을 참조하면, 단말(450, 460)이 셀 경계 지역(13)에 위치하므로, 디지털 신호 처리 장치(200)는 단말(450, 460)에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하도록 무선 신호 처리 장치(110, 120)을 제어한다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 셀1(10)의 무선 신호 처리 장치(110)가 시간 자원 A 때 단말(450)로 데이터를 전송하고, 셀2(20)의 무선 신호 처리 장치(120)는 시간 자원 B 때 단말(460)로 데이터를 전송하도록 제어한다.
그리고, 디지털 신호 처리 장치(200)는 셀1(10)의 무선 신호 처리 장치(110)에 대해서는 셀2(20)의 무선 신호 처리 장치(120)가 데이터를 전송하는 시간 자원 B 때에 단말(450)로부터 전송되는 CQI만을 이용하여 우선순위를 결정하고, 결정되는 우선순위에 따라 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 제어한다. 그리고, 셀2(20)의 무선 신호 처리 장치(120)에 대해서는 셀1(10)의 무선 신호 처리 장치(110)가 데이터를 전송하는 시간 자원 A 때에 단말(460)로부터 전송되는 CQI만을 이용하여 우선순위를 결정하고, 결정되는 우선순위에 따라 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 제어한다. 따라서, 각 무선 신호 처리 장치(110, 120)는 디지털 신호 처리 장치(200)의 제어에 따라 자신이 데이터를 전송하지 않고 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송할 때 단말(450, 460)로부터 보고되는 CQI를 사용하여 우선순위를 결정하여 무선 자원의 스케줄링에 사용한다.
즉, 셀1(10)의 무선 신호 처리 장치(110)는 자신이 데이터를 전송하지 않는 시간 자원이 자원 시간 B일 때이므로 이 때에 단말(450)로부터 보고되는 CQI를 사용하여 우선순위를 결정하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하고, 셀2(20)의 무선 신호 처리 장치(120)는 자신이 데이터를 전송하지 않는 시간 자원이 자원 시간 A일 때이므로 이 때에 단말(460)로부터 보고되는 CQI를 사용하여 우선순위를 결정하여 무선 자원의 스케줄링을 수행한다.
이하 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방법에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방법의 흐름도이다.
여기서는 도 8에 도시된 셀1(10)의 무선 신호 처리 장치(110)를 기준으로 하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방법에 대해 설명한다. 즉, 단말(450)이 셀 경계 지역(13) 내에 위치하고 자원의 배타적 할당(CS)을 수행하는 경우에는 무선 신호 처리 장치(110)가 A 자원 시간일 때 데이터를 단말(450)로 전송하고, B 자원 시간일 때에는 데이터를 전송하지 않는 것으로 가정한다. 또한, 이러한 설명은 셀2(20)의 무선 신호 처리 장치(120)에 대해서 자원의 배타적 할당(CS)이 수행되는 시간 자원만이 상이할 뿐 그 외에는 모두 동일하게 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 먼저 무선 신호 처리 장치(110)는 단말(460)의 채널 상태를 알기 위해서 기준 신호를 단말(450)로 송신한다(S100).
따라서, 단말(460)은 무선 신호 처리 장치(110)로부터 송신되는 기준 신호를 수신한 후 수신 결과에 따라 채널 상태 정보인 CQI를 생성하여 무선 신호 처리 장치(110)로 보고한다(S110). 상기 단계(S100, S110)는 시간 자원 A와 B 때 모두 수행된다.
단말(450)로부터 보고되는 CQI를 수신한 무선 신호 처리 장치(110)는 현재 자원의 배타적 할당(CS)이 수행중인 지의 여부를 판단한다(S120). 만약 자원의 배타적 할당(CS)이 수행중이면 무선 신호 처리 장치(110)는 CQI가 수신된 때의 자원 시간이 B 자원 시간인지를 판단한다(S130).
만약 B 자원 시간이 아니면 A 자원 시간에 CQI가 수신된 것이므로, 이 때의 CQI는 인접 셀(20)의 무선 신호 처리 장치(120)가 데이터를 전송하지 않아 채널 상태가 좋아 그 값이 높은 CQI이므로 이 때 수신되는 CQI는 폐기처리하고, 다시 기준 신호를 송신하여 이에 대응되는 CQI를 단말(450)로부터 수신하는 상기 단계(S100, S110)를 반복한다.
그러나, 만약 CQI가 수신된 때의 자원 시간이 B 자원 시간이면, 이 때의 CQI는 인접 셀(20)의 무선 신호 처리 장치(120)가 데이터를 전송하여 간섭이 발생하고 이로 인해 채널 상태가 좋지 않아 그 값이 낮은 CQI이므로 무선 신호 처리 장치(110)는 상기 단계(S110)에서 수신된 CQI를 사용하여 우선순위를 결정한다(S140).
그 후, 무선 신호 처리 장치(110)는 상기 단계(S140)에서 결정되는 우선순위에 따라 단말(450)에 대한 무선 자원의 스케줄링을 수행한다(S150).
한편, 상기 단계(S120)에서 자원의 배타적 할당(CS)이 수행되지 않는 상태이면 무선 신호 처리 장치(110)는 자원 시간에 상관없이 상기 단계(S110)에서 수신된 CQI를 사용하여 우선순위를 결정하고(S140), 결정되는 우선순위에 따라 단말(450)에 대한 무선 자원의 스케줄링을 수행한다(S150). 이것은 자원의 배타적 할당(CS)이 수행되지 않는 때에는 인접 셀(20)의 무선 신호 처리 장치(120)가 어느 시간 자원에서도 데이터를 전송할 수 있기 때문이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방법에 따라 무선 자원이 할당되는 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 셀1(10)과 셀2(20)에 단말이 4대(470, 471, 472, 473) 있을 경우 본 발명의 실시예에 따른 비례 공평(Proportional Fair)한 무선 자원의 스케줄링 방법이 적용되면 단말(470), 단말(471), 단말(472) 및 단말(473)이 각각 50%, 25%, 25%, 50%의 시간 자원을 사용할 수 있게 된다.
특히, 경계 지역(13)에 있는 단말(471)과 단말(472)은 50%의 시간 자원을 상호 나눠서 자원의 배타적 할당(CS)을 통해서 사용하기 때문에 각각 25%씩 할당받게 된다.
이와 같이, 경계 지역(13)에 위치한 단말들에 대해 자원의 배타적 할당(CS)을 수행하는 경우 해당 단말들의 채널 상태가 좋아지게 되고, 이로 인해 우선순위가 높아져서 자원을 더 많이 할당하게 됨으로써 셀 안쪽에 위치하는 단말들의 스루풋이 상대적으로 떨어지는 것을 방지하기 위해, 자원의 배타적 할당(CS) 방식이 적용되는 단말들에 대해 해당 단말들이 보고하는 CQI 중에서 인접 셀에서 데이터를 전송하여 간섭이 유발될 때 보고되는 CQI를 사용하여 우선순위를 결정하여 무선 자원의 스케줄링을 수행함으로써 셀 안쪽에 위치하는 단말들의 우선순위가 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 이로 인해 셀 안쪽에 위치하는 단말들의 스루풋이 상대적으로 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.
이제, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 처리 장치(200)에 대해 상세하게 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 처리 장치(200)의 블록도이다.
도 11을 참조하면, 디지털 신호 처리 장치(200)는 수신부(210), 판단부(220), 우선 순위 설정부(230) 및 자원 할당부(240)를 포함한다.
수신부(210)는 무선 신호 처리 장치(110, 120)로부터 각 단말(450, 460)로부터 수신되는 신호를 통해 판단하는 상향링크의 신호 세기값을 수신한다.
판단부(220)는 수신부(210)가 수신한 단말별 신호 세기값을 기초로 단말이 셀 안쪽에 위치하는지 또는 셀간의 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단한다.
CS 설정부(230)는 판단부(220)에서의 판단에 따라 셀간의 경계 지역에 위치하는 단말(450, 460)을 파악하고, 파악된 단말들에 대해 자원의 배타적 할당(CS) 수행을 설정하고, 각 단말(450, 460)에 대해 무선 자원을 서로 중첩되지 않도록 할당한다. 여기에서는 시간 자원이 서로 중첩되지 않도록 할당된다.
제어부(240)는 CS 설정부(230)에서 자원의 배타적 할당이 수행되는 것으로 설정된 단말(450, 460)에 대한 서비스를 제공하는 무선 신호 처리 장치(110, 120)에게 CS 설정 내용과 함께 본 발명의 실시예에 따른 무선 자원의 스케줄링 방식에 따라 스케줄링을 수행하도록 요청한다. 즉, 무선 신호 처리 장치(110, 120)가 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말(450, 460)에 대해 해당 단말(450, 460)과 자원의 배타적 할당을 수행하는 다른 단말(450, 460)이 데이터를 수신하는 때에 측정된 CQI를 사용하여 우선순위를 결정하고, 결정되는 우선순위에 따라 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 하는 것이다.
다음, 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치(110, 120)에 대해 상세하게 설명한다. 여기서, 무선 신호 처리 장치(110, 120)는 동일한 구성을 가지므로, 무선 신호 처리 장치(110)에 대해서만 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선 신호 처리 장치(110)의 블록도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 무선 신호 처리 장치(110)는 기준 신호 송신부(111), CQI 수신부(112), 판단부(113), 우선순위 결정부(114) 및 스케줄링부(115)를 포함한다.
기준 신호 송신부(111)는 시간 자원별로 기준 신호를 단말(450)로 송신한다.
CQI 수신부(112)는 시간 자원별로 단말(450)로부터 기준 신호 수신에 의해 판단되는 채널 상태 정보(CQI)를 수신한다.
판단부(113)는 CQI 수신부(112)에 의해 수신되는 CQI가 측정된 시간 자원을 확인한다. 특히, 판단부(113)는 디지털 신호 처리 장치(200)로부터 단말(450)의 자원의 배타적 할당(CS) 설정 정보를 전달받고, 단말(450)에 대해 할당된 시간 자원, 예를 들어 시간 자원 A를 확인한 후, CQI 수신부(112)에서 수신되는 CQI가 단말(450)에 대해 할당된 시간 자원에서 측정된 것인지를 판단한다. 그리고, 판단부(113)는 단말(450)이 자원의 배타적 할당이 설정되지 않은 경우에는 CQI 수신부(112)에서 수신된 CQI를 우선순위 결정부(114)로 전달한다. 그러나, 단말(450)이 자원의 배타적 할당이 설정된 경우에는 CQI 수신부(112)에서 수신된 CQI가 단말(450)에 대해 할당된 시간 자원이 아닌 시간 자원에서 측정된 경우에만 해당 CQI를 우선순위 결정부(114)로 전달한다. 여기서, CQI 수신부(112)에서 수신된 CQI가 단말(450)에 대해 할당된 시간 자원에서 측정된 경우라면 그 이전에 단말(450)에 대해 할당된 시간 자원이 아닌 시간 자원에서 측정된 CQI를 우선순위 결정부(114)로 전달한다.
우선순위 결정부(114)는 판단부(113)에서 전달되는 CQI를 사용하여 상기한 [수학식 1]에 따라 우선순위를 결정한다.
스케줄링부(115)는 기준 신호 송신부(111)를 제어하여 시간 자원별로 기준 신호를 단말(450)로 송신하도록 하고, 우선순위 결정부(114)에서 결정되는 우선순위에 따라 단말(450)에 대한 무선 자원, 특히 시간 자원의 스케줄링을 수행한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (15)

  1. 복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치가 무선 자원을 스케줄링하는 방법에 있어서,
    기준 신호를 단말로 송신하고, 상기 단말로부터 상기 기준 신호의 수신에 기초하여 측정되는 채널 상태 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우에 상기 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링하는 단계
    를 포함하는 스케줄링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스케줄링하는 단계는,
    상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정되었는지를 판단하는 단계;
    상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하지 않는 자원 시간에 측정된 것으로 판단되는 경우 상기 채널 상태 정보를 사용하지 않는 단계;
    상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 것으로 판단되는 경우 상기 채널 상태 정보를 사용하여 우선순위를 결정하는 단계; 및
    상기 우선순위에 따라 무선 자원을 스케줄링하는 단계
    를 포함하는 스케줄링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계와 상기 스케줄링하는 단계 사이에,
    상기 채널 상태 정보가 자원의 배타적 할당이 수행되는 중에 측정된 정보인 지의 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 채널 상태 정보가 자원의 배타적 할당이 수행되는 중에 측정된 정보인 경우에 상기 스케줄링하는 단계를 수행하고,
    상기 채널 상태 정보가 자원의 배타적 할당이 수행되지 않는 중에 측정된 정보인 경우에는, 상기 채널 상태 정보가, 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 지의 여부와 상관없이 상기 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링하는
    것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 자원은 시간 자원인 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
  5. 복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치를 공통으로 관리하는 장치에서의 스케줄링 방법에 있어서,
    상기 장치가 상기 무선 신호 처리 장치를 통해 단말로부터 수신되는 신호를 전달받는 단계; 및
    상기 단말로부터 수신되는 신호에 기초하여 인접하는 셀들의 경계 지역 내에서 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들을 판단하는 단계; 및
    자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대한 무선 자원 스케줄링시, 상기 무선 신호 처리 장치가 단말에게 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하지 않는 때에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 상기 무선 신호 처리 장치에 대한 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 스케줄링 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단말들을 판단하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신되는 신호를 통해 상기 단말이 상기 인접하는 셀들의 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 단말이 셀 경계 지역에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 상기 단말에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말로 판단하는 단계
    를 포함하는 스케줄링 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어를 수행하는 단계는,
    자원의 배타적 할당을 수행하는 단말들에 대해 무선 자원을 할당하는 단계;
    상기 무선 신호 처리 장치에게 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말의 정보와 단말에게 할당되는 무선 자원의 정보를 전달하는 단계; 및
    단말에게 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하지 않는 때에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 상기 무선 신호 처리 장치에 대한 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 스케줄링 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하지 않는 때에 측정된 채널 상태 정보는 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 때에 측정된 채널 상태 정보인 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
  9. 코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치; 및
    상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 전송된 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 복수의 무선 신호 처리 장치를 포함하고,
    상기 디지털 신호 처리 장치는 인접한 셀들의 경계 지역에 위치하는 단말들에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하도록 제어를 행하고,
    상기 무선 신호 처리 장치는 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말로부터 수신되는 채널 상태 정보가, 상기 단말이 속한 셀에 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우 해당 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원을 스케줄링하는
    것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 장치는 무선 신호 처리 장치를 통해 단말로부터 수신되는 신호를 전달받아서 자원의 배타적 할당을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 단말로부터 수신되는 신호를 통해 상기 단말이 인접하는 셀들의 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 무선 신호 처리 장치는 자원의 배타적 할당을 수행하지 않는 단말에 대해서는 매 자원 시간마다 수신되는 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 무선 신호 처리 장치는 자원의 배타적 할당을 수행하는 단말로부터 수신되는 채널 상태 정보가, 상기 무선 신호 처리 장치가 상기 단말로 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 정보인 경우, 이전에 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 장치는,
    상기 무선 신호 처리 장치를 통해 단말로부터 상향링크의 신호 세기값을 수신하는 수신부;
    상기 수신부가 수신한 단말별 신호 세기값에 기초하여 각 단말이 셀 경계 지역에 위치하는 지의 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에서 셀 경계 지역에 위치하는 단말들을 파악하고, 파악된 단말들에 대해 자원의 배타적 할당을 수행하도록 설정하고, 각 단말에 대해 무선 자원이 서로 중첩되지 않도록 할당하는 설정부; 및
    상기 설정부에 의해 자원의 배타적 할당이 수행되는 것으로 설정된 단말에 대한 서비스를 제공하는 무선 신호 처리 장치에게 자원의 배타적 할당 설정 정보를 전달하고, 해당 단말들에 대해서는 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간에 측정된 채널 상태 정보를 사용하여 무선 자원의 스케줄링을 수행하도록 무선 신호 처리 장치에 대한 제어를 수행하는 제어부
    를 포함하는 스케줄링 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 무선 신호 처리 장치는,
    자원 시간별로 단말로 기준 신호를 송신하는 송신부;
    상기 기준 신호를 수신한 단말에서 측정되는 채널 상태 정보를 수신하는 수신부;
    상기 수신부에서 수신되는 채널 상태 정보가 측정된 자원 시간이 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간인 지의 여부를 판단하고, 상기 채널 상태 정보가 측정된 자원 시간이 인접한 셀의 무선 신호 처리 장치가 데이터를 전송하는 자원 시간인 경우 상기 채널 상태 정보를 전달하는 판단부;
    상기 판단부에서 전달되는 채널 상태 정보를 사용하여 우선순위를 결정하는 결정부; 및
    상기 결정부에서 결정되는 우선순위에 따라 무선 자원의 스케줄링을 수행하는 스케줄링부
    를 포함하는 스케줄링 장치.
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