KR20180099332A

KR20180099332A - 이동 통신 시스템에서 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180099332A
Application number: KR1020170026646A
Authority: KR
Inventors: 고재연; 맹승주; 전요셉; 최동욱; 최정민; 한승희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2037-02-28
Also published as: WO2018160013A1; US11463904B2; US20210282051A1

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 기지국에서 단말 제어 방법은 오프로딩을 위한 적어도 하나의 후보 단말을 선택하는 단계; 상기 후보 단말 중 적어도 하나의 단말의 인접 셀 정보를 획득하는 단계; 상기 후보 단말 정보 및 상기 후보 단말의 인접 셀의 로드(load) 정보를 기반으로 오프로딩에 따른 처리량(throughput) 개선 정보를 획득하는 단계; 상기 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말에 대응하는 타겟 셀 정보를 획득하는 단계; 상기 타겟 셀에 대응하는 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말 중에서 오프로딩 대상 단말을 선택하는 단계; 및 상기 대상 단말에 대응하는 타겟 셀로 오프로딩을 지시하는 메시지를 상기 대상 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for selecting carrier in a mobile communication system}

본 명세서의 실시 예는 이동 통신 시스템에서 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 명세서의 실시 예는 캐리어 집성(carrier aggregation, CA)를 수행하는 통신 시스템에서 혼잡 상황이 발생할 경우 사용자 체감 성능 향상을 기반으로 혼잡 상황을 해결할 수 있는 캐리어를 선택하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

이와 같은 이동 통신 시스템에서 캐리어 집성(carrier aggregation, CA)을 적용한 신호 송수신을 할 수 있다. 이와 같이 CA를 이용함으로써 보다 많은 데이터를 전송하는 것이 가능하다. 다만 CA에 이용된 캐리어가 오버로드(overload)되었을 경우 이에 따라 다른 캐리어를 선택하는 것이 필요하다. 이 때 시스템 성능 향상을 위해 적합한 캐리어를 선택하는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다.

본 명세서의 실시 예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 캐리어 집성을 적용하는 통신 시스템에서 특정 캐리어가 오버로드 되었을 경우 해당 캐리어를 이용하는 단말이 다른 캐리어로 이동하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 명세서의 실시 예는 캐리어 오버로드 발생시 사용자 체감 성능 향상이 뛰어난 캐리어 선택 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 기지국에서 단말 제어 방법은 오프로딩을 위한 적어도 하나의 후보 단말을 선택하는 단계; 상기 후보 단말 중 적어도 하나의 단말의 인접 셀 정보를 획득하는 단계; 상기 후보 단말 정보 및 상기 후보 단말의 인접 셀의 로드(load) 정보를 기반으로 오프로딩에 따른 처리량(throughput) 개선 정보를 획득하는 단계; 상기 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말에 대응하는 타겟 셀 정보를 획득하는 단계; 상기 타겟 셀에 대응하는 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말 중에서 오프로딩 대상 단말을 선택하는 단계; 및 상기 대상 단말에 대응하는 타겟 셀로 오프로딩을 지시하는 메시지를 상기 대상 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 기지국은 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하고, 오프로딩을 위한 적어도 하나의 후보 단말을 선택하고, 상기 후보 단말 중 적어도 하나의 단말의 인접 셀 정보를 획득하고, 상기 후보 단말 정보 및 상기 후보 단말의 인접 셀의 로드(load) 정보를 기반으로 오프로딩에 따른 처리량(throughput) 개선 정보를 획득하고, 상기 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말에 대응하는 타겟 셀 정보를 획득하고, 상기 타겟 셀에 대응하는 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말 중에서 오프로딩 대상 단말을 선택하고, 상기 대상 단말에 대응하는 타겟 셀로 오프로딩을 지시하는 메시지를 상기 대상 단말에 전송하는 제어부를 포함한다.

본 명세서의 실시 예에 따르면 캐리어 오버로드가 발생하여 해당 캐리어를 이용하는 단말이 다른 캐리어를 선택할 때 사용자 체감 성능 향상이 큰 캐리어를 선택함으로써 사용자 편의성이 향상되는 효과가 있다. 또한 캐리어 선택시 전체 시스템 사용량을 기반으로 캐리어를 선택함으로써 통신 자원을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱(load balancing)을 위한 캐리어 변경을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 대역폭 사용량을 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 단말의 데이터 전송에 따른 체감 처리량(perceived throughput)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 다른 단말의 데이터 전송을 고려한 체감 처리량을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 체감 성능 향상을 위한 스케쥴러 운용 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위한 오버로드가 발생한 기지국에서의 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위한 기지국 및 단말 사이의 신호 송수신 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위한 기지국 및 단말 사이의 신호 송수신 방법을 나타내는 다른 도면이다.
도 10은 본 명세서의 실시 예에 따른 체감 성능 향상을 고려하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 명세서의 실시 예에 따른 기지국을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 명세서의 실시 예에 따른 단말을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

실시 예에서 기지국은 셀의 로드 상황을 주기적으로 모니터링 중, 과부하가 판단되면 (e.g., physical resource block(PRB) 점유율이 일정 이상) 해당 셀의 단말 중에서 일부 단말을 선택하여 선택된 단말에 대해서 측정 보고(measurement report, MR)를 요청하여 수신할 수 있다. 이 때 과부하 셀을 secondary cell (Scell)로 선택하고 있는 단말에 대한 고려를 포함할 수 있으며, 실시 예에 따라 과부하 셀을 primary cell (Pcell)로 선택하고 있는 단말도 선택될 수 있다.

이와 같이 선택된 단말에 대해서 MR을 요청하여 수신한다. MR에는 각 인접 주파수 별 신호세기가 가장 큰 셀의 신호세기 정보를 포함할 수 있다. 이후 기지국은 획득한 정보를 기반으로 오프로딩할 단말 및 상기 단말이 오프로딩 된 후 신규 할당될 타겟 주파수 및 셀 중 적어도 하나를 선택하여 오프로딩을 수행한다. 이때 오프로딩 되는 단말과 타겟 셀을 선택하는 방법은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

* Cell load 기반 할당: MR에 report된 셀들 중에서 cell load가 가장 작은 셀이 포함된 단말을 선택하고, cell load가 가장 작은 셀을 해당 단말의 타겟 셀로 선정한다. 셀 로드가 낮은 셀은 여유 자원이 많으므로 신규 접속한 사용자에게 많은 자원을 할당하여 높은 throughput을 제공 가능할 가능성이 크다.

* 신호세기 기반 할당: MR에 report된 셀들 중에서 신호세기가 가장 큰 셀이 포함된 단말을 선택하고, 해당 셀을 타겟셀로 선정한다. 신호세가가 큰 캐리어는 높은 throughput을 획득할 가능성이 크다.

또한, 최근의 단말은 다수의 캐리어를 통해 동시에 데이터를 송수신하는 CA 기술을 지원하는데 이러한 단말에 대해서는 Pcell 및 Scell을 동시에 고려하여 타겟셀 선택이 될 필요성이 증대된다.

명세서의 실시 예는 사용자의 체감품질을 극대화하기 위한 캐리어 할당 방법에 대해 제안한다. 본 발명에서는 각 주파수별 셀로드 뿐만 아니라 단말이 각 주파수에서 얻을 수 있는 예상 throughput을 복합적으로 고려하여 체감품질을 극대화는 캐리어를 선택한다. 또한, 제안하는 방법은 CA를 수행하는 단말에 대해 해당 단말이 할당된 Pcell 및 Scell을 모두 고려하여 최적의 타겟셀을 선택할 수 있다.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱(load balancing)을 위한 캐리어 변경을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면 본 명세서의 실시 예에 따르면 하나 캐리어 A(110), 캐리어 B(120) 및 캐리어 C(130)를 통해 단말이 신호를 수신할 수 있다. 상기 캐리어들은 동일한 기지국 또는 각기 상이한 기지국에서 운용될 수 있으며, 일부의 캐리어만 동일 기지국에서 운용 될 수 있음은 자명하다.

단말 1(102)은 캐리어 A(110)를 통해 신호를 송수신하고 있으며, 단말 2(104)는 캐리어 B(120)을 PCell로 캐리어 A(110)을 SCell로 하는 CA를 통해 신호를 송수신할 수 있다. 실시 예에서 캐리어 A(110)을 통한 신호 송수신 량이 증대되면서 오버로드 상황에 놓일 수 있다. 이에 따른 멀티 캐리어 로드 밸런싱(multi carrier load balancing, MCLB)을 수행해서 오버로드 된 캐리어 A(110)를 통해 신호를 수신하던 단말을 다른 캐리어로 이동시킬 수 있다. 보다 구체적으로 캐리어 A(110)를 PCell로 운용하는 단말 또는 캐리어 A(110)를 SCell로 운용하는 단말을 각각 다른 캐리어를 사용하도록 로드 밸런싱을 수행할 수 있다.

실시 예에서, MCLB를 수행한 결과 단말 1(102)는 캐리어 C(130)를 PCell로 운용하도록 PCell변경이 수행되었고, 단말 2(104)는 캐리어 B(120)를 PCell로 유지하면서 SCell만 캐리어 C(130)로 변경하는 SCell 변경을 수행하였다.

이와 같이 MCLB를 수행할 때 어떤 단말에 대해 MCLB를 수행할지 여부 및 어떤 캐리어로 MCLB를 수행할지 여부에 대한 고려가 필요하다. 이와 같이 MCLB를 수행하기 위해 오버로드 된 캐리어를 통해 신호를 송수신하는 단말의 사용자가 체감되는 성능 향상이 클 수 있도록 단말과 변경된 캐리어를 선택하는 것이 요구된다.

도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 대역폭 사용량을 나타내기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면 캐리어 1(210)과 캐리어 2(220)에서 점유된 채널 용량은 빗금 친 영역으로 표시될 수 있다. 이 때 남은 채널 용량은 사용되지 않은 대역폭과 해당 대역폭의 채널 상태(channel condition)에 따라 결정될 수 있다. 넓은 대역폭을 사용할 수 있음에도 채널 상태가 좋지 않을 경우 전송 가능 량을 떨어질 수 있다.

실시 예에서 캐리어 1(210)의 여유 대역폭은 1000kbps이며, 캐리어 2(220)의 여유 대역폭은 1500kbps로 표시될 수 있다. 이와 같이 캐리어 1(210) 및 캐리어 2(220)의 대역폭의 합은 2500kbps로 결정될 수 있다. 이와 같이 사용되지 않은 자원 블록과 상기 자원 블록의 채널 상태에 따른 데이터 레이트가 많을 경우 해당 캐리어를 이용하는 사용자는 용이하게 신호를 송수신할 수 있다. 따라서 이와 같은 캐리어를 선택하도록 할 경우 사용자의 체감 성능이 향상될 수 있다.

도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 단말의 데이터 전송에 따른 체감 처리량(perceived throughput)을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면 단말의 데이터 전송은 310 블록에 대응하는 영역에서 수행될 수 있고, 320 블록 영역에서는 다른 단말에 대한 데이터 전송을 위해 대기할 수 있다. 이와 같이 캐리어 상의 RB에서 다른 단말의 데이터 송수신을 위해 대기하는 시간이 늘어날 경우 사용자 체감 처리량이 줄어들 수 있다. 상기 사용자 체감 처리량은 사용자 체감 성능에 포함되는 요소일 수 있다.

이 때 사용자 체감 처리량은 전체 전송된 데이터 량을 데이터 전송에 걸린 시간과 데이터 전송을 위해 대기한 시간의 합으로 나눈 값으로 표현될 수 있다. 이와 같이 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 경우 사용자 체감 처리량이 향상될 수 있다. 이 때 특정 캐리어에 사용자가 많아질 경우 데이터 전송을 위해 기다리는 블록 320에 대응하는 시간이 늘어남에 따라 사용자 체감 처리량은 줄어들 수 있다.

도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 다른 단말의 데이터 전송을 고려한 체감 처리량을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면 타 단말(410)이 단말 K(420)에 비해 스케줄 우위를 가진 경우에 따른 데이터 전송 방식이 표시된다.

식별번호 425에 단말 K(420)를 위한 데이터 패킷이 발생하나, 타 단말(410)의 식별번호 430에 대응하는 데이터가 전송되고 있는 바, 해당 시간에서는 데이터 전송을 위해 대기하고 단말 K(420)는 식별번호 435에서 데이터를 수신할 수 있다.

식별번호 440에서 단말 K(420)를 위한 데이터가 발생할 경우 해당 시간에 타 단말(410)의 데이터 전송이 없는 바 데이터를 수신할 수 있다.

식별 번호 450에서 타 단말(410)이 데이터를 수신하기 때문에 식별번호 445에서 단말 K(420)에 전송될 데이터가 있음에도 불구하고 이를 위해 대기해야하고 해당 데이터는 식별번호 455와 같이 수신될 수 있다.

이와 같이 단말 K(420)에 대응하는 체감 처리량은 단말 K(420)에 전송된 전체 데이터 량을 데이터 전송에 걸린 시간과 단말 K(420)가 데이터 전송을 위해 대기한 시간의 합으로 나눈 값으로 표현될 수 있다.

이 때 단말 K(420)에 전송되는 전체 데이터 량은 단말 K(420)에 대응하는 패킷 도착 레이트로 예측 가능할 수 있다. 또한 단말 K(420)에 데이터 전송에 소요되는 시간은 단말 K(420)가 사용하는 채널의 채널 용량을 기반으로 예측가능하며, 단말 K(420)가 데이터 수신을 위해 대기하는 시간은 각 단말에게 적용되는 스케줄링 정책을 기반으로 예측될 수 있는 바, 이를 기반으로 단말 K(420)에 대응하는 체감 처리량을 결정 또는 예측할 수 있다. 따라서 단말 K(420)에 대응하는 패킷 도착 레이트가 동일할 경우 단말 K(420)가 현재 사용하는 캐리어에 대응하는 채널 용량과 스케줄링 정책 및 옮겨갈 캐리어에 대응하는 채널 용량과 스케줄링 정책을 비교함으로써 단말 K(420) 가 겪는 체감 성능 변화를 결정할 수 있다.

도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 체감 성능 향상을 위한 스케쥴러 운용 방법을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면 패킷 스케줄러(510)가 제공된 정보를 기반으로 사용자 채감 성능 향상을 최대화 할 수 있다.

실시 예에서 패킷 스케줄러(510)는 통합 PF(Proportional fair) 스케줄러일 수 있다.

패킷 스케줄러(510)는 트래픽 예측 정보, 채널 예측 정보, 캐리어 집성 정보를 기반으로 최적의 채감 성능 향상을 고려하도록 특정 단말이 사용할 캐리어를 선택할 수 있다.

보다 구체적으로 패킷 스케줄러(510)는 캐리어 별 현재 로드를 기반으로 특정 캐리어의 로드가 심할 경우 해당 캐리어와 관련된 단말 중 다른 캐리어로 이동 시켰을 때 최적의 성능 향상을 가지고 올 수 있는 단말을 결정할 수 있다. 이 때 패킷 스케줄러(510)는 해당 캐리어에서 가장 많은 대역폭을 차지하는 단말을 선택하여 이동 시킬 수도 있으며, 상기 단말이 사용하게 될 타겟 캐리어는 현재 유휴 대역폭이 가장 많은 캐리어 중 상기 단말과 인접한 캐리어 일 수 있다.

이때 단위 시간당 Packet arrival 횟수는 Poisson distribution을 따르는 것을 고려할 수 있고, 두 개의 독립인 Poisson 랜덤 변수의 합은 여전히 Poisson 분포를 따른다. 또한 단위 구간의 사건의 발생은 다른 단위 구간의 발생으로부터 독립적이며, 이전 구간의 packet arrival은 현재 구간의 packet arrival에 영향을 주지 않는다는 것을 가정하고 Perceived throughput을 예측할 수 있다.

도 6은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면 단말(602)는 서빙셀(604)에서 데이터를 송수신할 수 있으며, 인접한 네이버셀(606)이 위치할 수 있다.

단계 610에서 서빙셀(604)은 네이버 셀(606)과 셀간 정보 교환을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 단계 615에서 로드 분산에 필요한 정보를 교환할 수 있다. 로드 분산에 필요한 정보는 현재 채널 점유, 상황 신호를 송수신하는 단말의 수 등을 포함할 수 있다. 또한 스케줄링 정보를 통해 체감 성능 향상을 계산할 수 있도록 한다.

단계 620에서 서빙셀(604)은 로드 분산을 위한 동작을 수행할지 여부에 대해서 판단할 수 있다. 실시 예에서 로드 분산을 위한 동작은 기 설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단함으로써 수행될 수 있다. 보다 구체적으로 서빙 셀의 로드가 제1문턱 값 이상이고 서빙셀 로드와 타겟셀 로드의 차이가 제2문턱 값 이상일 경우 로드 분산을 위한 동작을 수행할 수 있다. 실시 예에서 상기 조건은 예시적으로 개시된 것으로 상기 조건은 독립적으로 판단될 수도 있다.

단계 625에서 로드 분산을 수행하기 위해 측정 정보를 수집할 단말을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 다수의 단말을 이동시킬 경우 제어 시그널링에 따른 부하가 증가할 수 있는 바 일부 단말에 대해서 측정 정보를 요청할 수 있다. 이 때 서빙셀(604)은 PRB 점유율이 높은 단말을 선택할 수 있으며, 보다 구체적으로 PRB 점유율 상위의 단말을 선택하여 해당 단말을 이동 시킬 경우 서빙셀(604)의 로드를 기 설정된 값 이하로 낮출 수 있는 단말을 선택할 수 있다.

단계 630에서 서빙셀(604)은 선택된 단말(602)에 측정 정보 관련 설정 정보를 포함하는 측정 보고 요청 메시지를 전송할 수 있다.

단계 635에서 서빙셀(604)은 단말(602)로부터 상기 측정 보고 요청 메시지를 기반으로 생성된 측정 보고 메시지를 수신할 수 있다. 서빙셀(604)은 이외의 도시되지 않은 단말에게도 상기 측정 보고를 요청할 수 있다. 상기 측정 정보는 단말(602)이 접속 가능한 셀 정보를 포함할 수 있으며, 상기 정보 및 상기 단계 615에서 교환한 정보를 기반으로 서빙셀(604)은 단말(602)을 이동시킬 셀을 판단할 수 있다.

단계 640에서 서빙셀(604)은 수신한 정보를 기반으로 이동시킬 단말과 타겟 셀을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 단계 615 및 단계 635에서 획득한 정보를 기반으로 체감 성능 향상이 증가하는 단말 중에서 일부 단말을 선택할 수 있다.

단계 645에서 서빙셀(604)은 단말(602)에 셀 변경을 지시하는 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라 단말(602)은 서빙셀(604)이 지시한 셀을 통해 신호를 송수신할 수 있으며, 이에 따라 체감성능이 향상될 수 있다.

도 7은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위한 오버로드가 발생한 기지국에서의 동작을 나타내는 도면이다.

단계 705에서 서빙셀은 다른 기지국과 로드 정보를 교환할 수 있다. 보다 구체적으로 각 셀들은 다른 셀들과 셀의 로드 정보(e.g., PRB 점유율의 합)를 교환할 수 있다. 이와 같은 정보는 차후 타겟 셀 선택을 위해 사용될 수 있다.

단계 710에서 서빙셀은 해당 셀이 과부하인지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 서빙 셀은 해당 셀의 로드가 기 설정된 값 이상일 경우 과부하임을 판단하여 이에 따라 후에 기술할 오프로딩 관련 동작을 수행할 수 있다.

단계 715에서 서빙셀은 오프로딩 후보 단말을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 서빙셀은 Offload가 필요하다고 판단된 경우, offload 수행할 후보 단말을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 PRB 점유율이 높은 순서로 일정 개수의 단말을 선택할 수 있다. PRB 점유율이 작은 단말은 offload하더라도 과부하 해소에 크게 도움은 되지 않으며, 불필요한 제어 시그널링을 증가시킬 수 있는 바, 이를 고려할 때 PRB 점유율이 높은 단말을 선택하는 것이 바람직하다.

단계 720에서 서빙셀은 상기 단계 715에서 후보 단말로 선택된 단말에게 측정 정보 요청을 전송하고 수신할 수 있다. 실시 예에서 상기 측정 정보 요청을 하는 단말은 상기 서빙셀을 SCell로 선택하고 있는 단말을 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 서빙 셀을 SCell로 선택하고 있는 특정 단말에 대해 상기 특정 단말의 PCell에 대응하는 기지국에 상기 특정 단말과 관련된 측정 정보를 전송하도록 요청할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 PCell에 대응하는 기지국에게 오프로딩 계산을 위해 필요한 정보를 요청할 수 있으며, 상기 서빙셀은 상기 PCell에 대응하는 기지국으로부터 상기 정보를 수신할 수 있다. 또한 실시 예에서 서빙셀은 상기 서빙셀을 PCell로 선택하고 있는 단말에게 측정 정보 요청을 수신할 수 있다. 상기 단말에게 수신하는 정보는 PCell 관련 정보 및 인접 셀 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 단말이 CA 중일 경우 상기 단말의 SCell에게 해당 단말이 SCell에서 상기 단말이 점유하는 PRB 점유율 정보를 수신할 수 있다.

단계 725에서 서빙 셀은 상기 단계 705 및 상기 단계 720에서 획득한 정보 중 적어도 하나를 기반으로 단말별 타겟 CA 조합에 대한 정보를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 해당 단말에 대해 상기 서빙셀을 포함하지 않는 모든 CA 조합 각각에 대해서 아래 metric 값을 계산하여 이를 기반으로 최적의 CA 조합을 선택할 수 있다. 아래 수식에서, metric(k)는 UE k의 component carrier 변경에 따른 perceived throughput의 증가 비율을 나타낼 수 있다.

PerceivedTput_old(k) = ∑_{m: old component carrier of UE k} { (1 - sumPrb_m + prb_m(k)) x chRate_k, (k)}

PerceivedTput_new(k) = ∑_{m: new component carrier of UE k} { (1 - sumPrb_m + prb_m(k)) x chRate_k, (k)}

의 값을 가질 수 있다.

sumPrb_m은 단계 705를 통해 수신한 특정 셀m의 total PRB 점유율이며, prb_m(k)는 단말 k가 특정셀 m에서의 점유한 PRB 점유율이며, Scell에 대해서는 단계 720을 통해 대응 되는 정보를 얻을 수 있다. 또한, chRate_m(k)는 단말 k가 특정 셀m에서 시간, 주파수 자원을 점유하였을 때 얻을 수 있는 data rate이며, 단계 720을 통해 단말로부터 수신한 MR을 통해서 획득된 정보를 포함할 수 있다. 이를 기반으로 현재 체감 성능 보다 개선된 체감 성능이 뛰어난 단말 및 이에 대응하는 캐리어 정보를 획득할 수 있다.

단계 730에서 상기 단계 725에서 획득한 정보를 기반으로 metric 값이 0보다 큰 단말 들 중 일부 단말을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 선택된 단말은 과부하를 해소할 수 있는 숫자의 단말일 수 있다.

단계 735에서 서빙셀은 상기 선택된 단말에 대해 오프로딩을 수행할 수 있다. 상기 선택된 단말이 상기 서빙셀을 PCell로 하고 있을 경우 상기 서빙셀은 상기 단말에게 셀 변경을 지시하는 메시지를 전송할 수 있으며, 특정 단말이 상기 서빙 셀을 SCell로 하고 있을 경우 상기 특정 단말의 PCell에게 상기 단말의 오프로딩을 지시하는 메시지를 전송할 수 있다.

도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위한 기지국 및 단말 사이의 신호 송수신 방법을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면 과부하가 발생한 셀에서 단말을 선택하여 특정 셀로 이동시키는 방법에 대해서 개시한다.

실시 예에서 셀 A(802), 셀 B(804), 셀 C(806), 셀 D(808)가 배치될 수 있으며, 각 셀은 x2 인터페이스 등을 통해 정보를 송수신할 수 있다. 실시 예에서 셀 B(804)가 과부하 된 것을 가정하고, 셀 A(802)는 셀 B(804)를 SCell로 선택한 단말의 PCell일 수 있으며, 셀 C(806)은 셀 B(804)를 PCell로 선택한 단말의 SCell일 수 있다.

단계 810에서 셀 B(804)는 셀 B(804)의 DSP로부터 prb_k,m및 sinr_k,m 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 실시 예에서 prb_k,m은 Cell m에서 UE k의 PRB 점유율을 나타내고, sinr_k,m은 Cell m에서 UE k의 평균 SINR을 나타낼 수 있다.

단계 822에서 각 셀은 로드 정보를 교환할 수 있으며, 실시 예에서 상기 로드 정보는 cell m의 PRB 사용율의 합을 포함하는 sumPrb_m 을 포함할 수 있다. 상기 PRB 사용율의 합은 non-UE specific PRB 점유율 정보를 포함할 수 있다.

단계 824에서 셀 B(804)는 부하 정도를 판단하여 로드 분산이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 셀 B(804)는 해당 셀의 로드가 기 설정된 값 이상일 경우 과부하임을 판단하여 이에 따라 후에 기술할 오프로딩 관련 동작을 수행할 수 있다.

단계 822 내지 단계 824를 포함하는 820 절차는 주기적으로 수행될 수 있다.

단계 826에서 셀 B(804)는 오프로딩 대상 단말을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 셀 B(804)는 Offload가 필요하다고 판단된 경우, offload 수행할 후보 단말을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 셀 B(804)에 대한 PRB 점유율이 높은 순서로 일정 개수의 단말을 선택할 수 있다. 또한 실시 예에서 선택된 단말의 최대 숫자를 설정할 수 있으며, 상기 최대 숫자는 시그널링 부하를 줄이기 위한 값으로 설정될 수 있다.

이하 단계 830의 절차는 셀 A(802)와 셀 B(804)를 SCell로 선택하고, 셀 A(802)를 PCell로 선택한 단말과 관련한 동작을 포함한다.

단계 832에서 상기 단계 826에서 선택된 단말 중 셀 B(804)는 셀 B(804)를 SCell로 선택하고, 셀 A(802)를 PCell로 선택한 단말의 정보를 셀 A(802)에 전송할 수 있다. 보다 구체적으로 셀 B(804)를 SCell로 선택하고, 셀 A(802)를 PCell로 선택한 단말에 대해서 측정 정보를 수신하기 위해서는 셀 A(802)와 단말 사이의 시그널링이 필요한 바 셀 B(804)는 셀 A(802)에 해당 정보를 전송하여, 이에 대한 응답을 요청할 수 있다.

단계 834에서 셀 A(802)는 셀 A(802)를 PCell로 선택하고 있는 단말 중 셀 B(804)를 SCell로 선택하고 잇는 단말에 대해 이하 단계 840에서 설명하는 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 상기 단말들에 대한 측정 보고 정보를 요청하여 수신하고, 이에 대한 SCell 정보를 수신하여 오프로딩 유효성에 관한 정보를 얻을 수 있다.

단계 836에서 셀 A(802)는 상기 단계 834를 통해 얻은 정보 중 적어도 하나를 셀 B(804)에 전송할 수 있다.

이하 단계 840의 절차는 셀 B(804)와 셀 B(804)를 PCell로 선택하고, 셀 C(806)를 SCell로 선택한 단말과 관련한 동작을 포함한다. 단계 840에 포함된 절차의 순서는 실시 예에 따라 다르게 적용될 수 있다.

단계 842에서 셀 B(804)는 셀 B(804)를 PCell로 선택한 단말1(812)에 대해 측정 정보 요청을 전송할 수 있다.

단계 844에서 셀 B(804)는 상기 단계 826에서 선택된 단말 중 셀 C(806)를 SCell로 선택한 단말과 관련된 정보를 셀 C(806)으로 전송할 수 있다.

이에 대응하여 단계 846에서 셀 B(804)는 셀 C(806)로부터 상기 단말들에 대한 prb_k,m및 sinr_k,m 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.

단계 848에서 셀 B(804)는 단말1(812)로부터 측정 보고 정보를 수신하고, 단계 850에서 이를 중지할 것을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다.

단계 852에서 셀 B(804)는 수신된 정보를 기반으로 오프로딩 유효성을 계산한다. 보다 구체적으로 어떤 단말을 어떤 셀로 이동 시킬 경우 체감되는 성능 향상의 값이 큰지 계산할 수 있으며, 이를 기반으로 유효성을 계산할 수 있다. 이 때 단말 지원 모든 CA 조합들 중에서, 사업자 망에서 지원 불가능한 CA 조합을 제외 할 수 있으며, 해당 CA 조합들 중에서, offload하려는 source cell가 포함된 CA 조합 제외할 수 있으며, 해당 CA 조합들 중에서, 새로 add 될 target Pcell의 load가 임계 값보다 큰 CA 조합 제외하여 선택할 수 있다. 또한 실시 예에서 목적 셀을 결정할 때 해당 목적 Pcell 에서 report된 셀 중에서 RSRP가 가장 큰 셀 선택할 수 있다.

단계 854에서 셀 B(804)는 단계 836에서 수신한 정보 및 상기 단계 852에서 계산된 정보 중 적어도 하나를 기반으로 오프로딩 될 단말을 확정할 수 있다. 이와 같은 셀 확정을 할 때 다음의 사항이 고려될 수 있다. 보다 구체적으로 PCell의 변경의 경우 시그널링 부하와 변경에 따른 딜레이가 큰 바, SCell만 변경하는 조합에 대해서 높은 우선 순위를 부여할 수 있다. 이를 기반으로 체감 성능 향상이 큰 단말과 상기 단말이 선택할 셀 정보를 결정할 수 있다.

이 때 셀 B(804)를 SCell로 선택하고 셀 A(802)를 PCell로 선택한 단말2(814)가 오프로딩 할 셀로 선택할 경우 단계 856에서 셀 B(804)는 셀 A(802) 단말 2(814)에 대한 정보 및 단말 2가 변경될 셀 정보를 전송할 수 있다. 단계 860에서 셀 A(802)는 상기 수신한 정보를 기반으로 단말 2(814)에 SCell 변경을 지시하는 메시지를 전송할 수 있다.

또한 셀 B(804)를 PCell로 선택한 단말 1(812)가 오프로딩 단말로 확정될 경우 셀 B(804)는 단말 1(812)에 PCell을 변경하기 위한 정보를 단계 858에서 전송할 수 있다. 상기 PCell을 변경하기 위한 정보는 상기 단계 852 및 단계 836에서 획득한 정보를 기반으로 결정되는 타겟 셀 정보를 포함할 수 있다.

도 9는 본 명세서의 실시 예에 따른 로드 밸런싱을 위한 기지국 및 단말 사이의 신호 송수신 방법을 나타내는 다른 도면이다.

도 9를 참조하면 셀 A 내지 셀 E(902, 904, 906, 908, 910)과 단말 1 내지 단말 4(912, 914, 916, 918)가 신호를 송수신 할 수 있다.

단말 1(912)는 셀 B(904)를 PCell로 하고, 셀 A(902) 및 셀 C(906)을 SCell로 하는 CA를 수행하고 있으며, 단말 2(914)는 셀 B(904)를 PCell로 하고 셀 C(914)를 SCell로 하는 CA를 수행하고 있고, 단말 3(916)은 셀 C(906)을 PCell로 하고 셀 D(908)를 SCell로 하는 CA를 수행하고 있고, 단말 4(918)은 셀 C(906)을 PCell로 하고 셀 B(904) 및 셀 D(908)을 SCell로 하는 CA를 수행할 수 있다.

단계 920에서 셀 A 내지 셀 E(902, 904, 906, 908, 910)은 각각의 로드 정보를 교환할 수 있다. 상기 로드 정보는 PRB 점유율을 포함할 수 있다. 이 때 점유된 PRB의 비율이 높을 경우 보다 높은 부하율을 가진다고 볼 수 있다.

실시 예에서 셀 C(906)이 오버로드 상태이고 이에 따라 해당 셀의 단말 중 일부를 오프로드 할 필요성이 있다.

단계 924에서 셀 C(906)는 로드 분산을 위한 오프로드의 필요성을 판단할 수 있다. 실시 예에서 해당 셀의 부하율이 기 설정한 값 이상일 경우 오프로드를 수행할 수 있다.

단계 926에서 셀 C(906)는 해당 셀을 PCell 또는 SCell로 선택하고 있는 단말들 중 PRB 점유율이 높은 단말을 오프로딩 후보 단말로 선택할 수 있다. 이와 같이 PRB 점유율이 높은 단말을 다른 셀로 오프로드 시킴으로써 보다 적은 수의 단말의 오프로드로 셀 C(906)의 오버로드 상황을 해결할 수 있다. 실시 예에서 셀 C(906)는 각 단말의 PRB 점유율을 기반으로 오프로드 후보 단말을 선택할 수 있고, 실시 예에서 단말 2, 단말 3, 단말 4(914, 916, 918)을 후보 단말로 선택할 수 있다.

단계 928에서 셀 C(906)는 셀 B(904)에 상기 선택된 후보 단말과 관련된 정보를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로 셀 C(906)는 셀 B(904)에 상기 셀 B(906)를 PCell로 선택하고 있는 단말의 정보를 전송할 수 있으며, 실시 예에서 단말 2(914)에 대한 정보를 전송할 수 있다. 실시 예에서 이와 같이 단말의 정보를 전송함으로써 셀 B(904)를 PCell로 선택하고 있는 단말에게 측정 보고를 요청하고 수신할 수 있다.

단계 930에서 셀 B(904)는 단계 928에서 수신한 정보를 기반으로 단말 2(914)에 측정 보고 요청을 전송할 수 있다.

단계 938에서 셀 B(904)는 상기 셀 B(904)를 PCell로 선택한 단말 2(914)의 SCell 관련 정보를 요청하고 수신할 수 있다. 상기 SCell 관련 정보는 단말 2(914)의 셀 C(906)에서의 PRB 점유율을 포함할 수 있다.

또한 단계 940에서 셀 B(904)는 단말 2(914)로부터 이에 대응한 측정 정보를 수신할 수 있다. 상기 측정 정보는 오프로드를 위한 정보를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 단말이 특정 셀에서 다른 셀로 이동할 때 체감 성능 향상 여부를 판단할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.

단계 944에서 셀 B(904)는 상기 단계 938 및 940에서 수신한 정보 중 적어도 하나를 기반으로 단말 2(914)의 오프로딩을 위한 값을 계산할 수 있다. 실시 예에서 셀 B(904)는 단말 2(914)에 대해서 가능한 모든 CA 조합 중, 서빙셀(과부하셀)을 포함하지 않는 모든 CA 조합 각각에 대해서 아래의 metric을 계산 후, 계산된 metric 중에서 가장 큰 값 및 이에 해당 해당하는 CA 조합을 선택할 수 있다.

단계 948에서 셀 B(904)는 상기 단계 944에서 획득한 상기 단말 2(914)와 관련된 정보를 셀 C(916)에 전송할 수 있다. 실시 예에서 오프로딩을 위한 계산 결과 값이 전송되는 것에 대해서 설명하고 있으나, 이에 한정 되지 않으며 셀 B(904)는 오프로딩을 위한 값을 계산하는데 사용되는 파라메터들을 전송할 수 있으며, 이를 기반으로 셀 C(906)에서 오프로딩을 위한 값이 계산될 수도 있다.

단계 932에서 셀 C(906)는 상기 셀 C(906)를 PCell로 선택한 단말 3(916) 및 단말 4(918)에게 측정 보고 요청을 수행할 수 있다. 상기 측정 보고 요청은 이전 실시 예에서 설명한 metric 값을 보고하도록 요청하는 것을 포함할 수 있다. 단계 942에서 셀 C(906)는 단말 3(916) 및 단말 4(918)로부터 측정 보고 정보를 수신할 수 있다.

단계 934에서 셀 C(906)는 상기 C(906)를 PCell로 선택한 단말 4(918)의 SCell 관련 정보를 획득하기 위해 셀 B(904)에 SCell 정보를 요청하고, 이에 대응하여 단말 4(918)의 SCell 관련 정보를 수신할 수 있다. 상기 SCell 관련 정보는 단말 4(918)의 셀 B(904)에서의 PRB 점유율을 포함할 수 있다.

단계 936에서 셀 C(906)는 상기 C(906)를 PCell로 선택한 단말 3(916) 및 단말 4(918)의 SCell 관련 정보를 획득하기 위해 셀 D(904)에 SCell 정보를 요청하고, 이에 대응하여 단말 3(916) 및 단말 4(918)의 SCell 관련 정보를 수신할 수 있다. 상기 SCell 관련 정보는 단말 3(916) 및 단말 4(918)의 셀 D(908)에서의 PRB 점유율을 포함할 수 있다.

단계 946에서 셀 C(906)는 상기 단계 934, 936 및 942에서 수신한 정보 중 적어도 하나를 기반으로 단말 3(916) 및 단말 4(918) 중 적어도 하나에 대한 오프로딩을 위한 값을 계산할 수 있다. 실시 예에서 셀 C(906)는 단말 3(916) 및 단말 4(918) 중 적어도 하나에 대gotj 가능한 모든 CA 조합 중, 서빙셀(과부하셀)을 포함하지 않는 모든 CA 조합 각각에 대해서 아래의 metric을 계산 후, 계산된 metric 중에서 가장 큰 값 및 이에 해당 해당하는 CA 조합을 선택할 수 있다.

단계 950에서 셀 C(906)는 상기 단계 946 및 948에서 수신한 정보 중 적어도 하나를 기반으로 오프로딩 후보 단말 중 오프로드를 수행할 단말들을 확정할 수 있다. 실시 예에서 가장 최적의 오프로딩 결과 값을 가지는 단말 2(914) 및 단말 3(916)이 선택될 수 있다.

우선 단말 2(914)의 PCell은 셀 B(904)인 바, 오프로딩을 지시하기 위해 단계 952에서 셀 C(906)은 셀 B(904)에 단말 2(914)의 오프로딩을 지시하는 메시지를 전송할 수 있다. 상기 오프로딩을 지시하는 메시지는 단말 2(914)에 대응하는 식별 정보 및 상기 단말 2(914)가 오프로딩 될 타겟 셀 정보를 포함할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 단말 2(914)에 대응하는 식별 정보를 포함할 경우 상기 단계 944에서 계산한 값을 기반으로 셀 B(904)에서 단말 2(914)가 오프로딩 될 셀을 판단할 수 있다.

단계 954에서 셀 B(904)는 단말 2(914)에 오프로딩을 지시하는 메시지를 전송할 수 있다. 상기 오프로딩을 지시하는 메시지는 상기 단말 2(914)의 SCell을 변경하는 RRC 메시지일 수 있다. 상기 메시지에 따라 단말 2(914)은 SCell을 셀 C(906)에서 타겟 셀로 변경할 수 있다.

단계 956에서 셀 C(906)은 단말 3(916)의 오프로딩을 지시하는 메시지를 단말 3(916)에 전송할 수 있다. 상기 오프로딩을 지시하는 메시지는 단말 3(916)의 PCell 변경을 지시하는 메시지일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 오프로딩을 지시하는 메시지는 타겟 셀로 PCell 변경을 지시하는 메시지일 수 있으며, 상기 메시지는 핸드오버를 지시하는 메시지일 수 있다. 이 때 셀 C(906)는 상기 핸드 오버를 지시하는 메시지에 단말 3(916)의 후보 SCell 리스트 정보를 포함하여 전송할 수 있으며, 이를 기반으로 타겟 PCell은 SCell을 추가 할당할 수 있다.

상기 실시 예에서 단계 926내지 단계 950의 동작은 도면에 표시된 단계의 순서와 다르게 진행될 수 있다. 보다 구체적으로 특정 동작을 수행하기 위한 정보가 획득 되면 다른 셀에서 수행되는 동작의 순서와 무관하게 동작을 수행할 수 있다.

도 10은 본 명세서의 실시 예에 따른 체감 성능 향상을 고려하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 10일 참조하면, 단말 1(1002), 단말 2(1004) 및 단말 3(1006)이 각각 Cell 1, Cell 2 및 Cell 3 중 적어도 하나를 통해 신호를 송수신 할 수 있다. 단말 1(1002)은 셀 1을 PCell로 선택하고, 단말 2(1004)는 셀 2 및 셀 3을 통해 CA를 수행하고, 단말 3(1006)은 셀 1을 PCell로 선택하여 통신을 수행하고 있다. 이 때 단말 1(1002)를 셀 1에서 셀 2로 오프로딩 시키는 환경을 고려한다.

각 셀에서 단말이 신호 송수신을 나타내는 전계 상황은 식별번호 1008과 같이 고려될 수 있다.

식별번호 1010 및 1015는 오프로딩 전에 각 셀에서 단말의 자원 점유율을 나타내고, 식별번호 1020 내지 1050는 본 명세서의 각 실시 예에 따라 오프로딩 후의 자원 점유율을 나타낸다. 도면 상에서 자원 점유율 상에 아래에 표시되는 자원의 경우 스케줄링 중요도가 높을 수 있다.

식별 번호 1010을 참조하면 오프로딩 전의 단말 1(1002)는 셀 1에서 우선순위를 가지고 25%의 자원 점유율을 가지고 있다. 자원 점유율 변화와 스케줄링 우선순위를 각각 고려한 방안 1 내지 3에 따르면 다음과 같이 오프로딩이 수행될 수 있다.

방안 1에 따르면 식별 번호 1020와 같이 오프로딩에 따라 단말 2(1004)의 자원 점유율 변경을 고려하여 체감 성능 향상 정도를 결정할 수 있다. 이 때 단말 1(1002)에 대한 스케줄링 우선 순위의 변경은 없다.

방안 2에 따르면 식별 번호 1030와 같이 오프로딩에 따라 단말 2(1004)의 자원 점유율 변경을 고려하지 않고 체감 성능 향상 정도를 결정할 수 있다. 이 때 단말 1(1002)에 대한 스케줄링 우선 순위의 변경은 없다.

방안 3에 따르면 식별 번호 1040와 같이 오프로딩에 따라 단말 2(1004)의 자원 점유율 변경을 고려하지 않고 체감 성능 향상 정도를 결정할 수 있다. 이 때 단말 1(1002)에 대한 스케줄링 우선 순위는 타겟 셀에서 최하위 우선 순위를 고려할 수 있다.

방안 4에 따르면 식별번호 1015에서 식별번호 1050과 같이 변경될 수 있으며, 1050와 같이 오프로딩에 따라 단말 2(1004)의 자원 점유율 변경을 고려하지 않고 체감 성능 향상 정도를 결정할 수 있다. 이 때 단말 1(1002)에 대한 스케줄링 우선 순위는 소스 셀 및 타겟 셀에서 최하위 우선 순위를 가지는 것을 가정하고 체감 성능 향상 정도를 판단할 수 있다.

방안 1에서 4로 갈수록 계산의 복잡도가 감소하나, 정확도는 상대적으로 떨어질 수 있다.

도 11은 본 명세서의 실시 예에 따른 기지국을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면 실시 예의 기지국(1100)은 송수신부(1102), 저장부(1104) 및 제어부(2306)을 포함한다.

송수신부(1102)는 단말 및 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신 할 수 있다.

저장부(1104)는 기지국(1100)과 관련된 정보 및 상기 송수신부(1102)를 통해 송수신되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

제어부(1106)은 기지국(1100)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 실시 예에서 설명한 기지국과 관련된 동작을 수행할 수 있도록 기지국 전반을 제어할 수 있다. 제어부(1106)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

도 12는 본 명세서의 실시 예에 따른 단말을 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면 실시 예의 단말(1200)은 송수신부(1202), 저장부(1204) 및 제어부(1206)을 포함한다.

송수신부(1202)는 기지국과 신호를 송수신 할 수 있다.

저장부(1204)는 단말(1200)과 관련된 정보 및 상기 송수신부(1202)를 통해 송수신되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

제어부(1206)은 단말(1200)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 실시 예에서 설명한 단말과 관련된 동작을 수행할 수 있도록 단말 전반을 제어할 수 있다. 제어부(1206)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

이동 통신 시스템의 기지국에서 단말 제어 방법에 있어서,
오프로딩을 위한 적어도 하나의 후보 단말을 선택하는 단계;
상기 후보 단말 중 적어도 하나의 단말의 인접 셀 정보를 획득하는 단계;
상기 후보 단말 정보 및 상기 후보 단말의 인접 셀의 로드(load) 정보를 기반으로 오프로딩에 따른 처리량(throughput) 개선 정보를 획득하는 단계;
상기 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말에 대응하는 타겟 셀 정보를 획득하는 단계;
상기 타겟 셀에 대응하는 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말 중에서 오프로딩 대상 단말을 선택하는 단계; 및
상기 대상 단말에 대응하는 타겟 셀로 오프로딩을 지시하는 메시지를 상기 대상 단말에 전송하는 단계를 포함하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국의 인접 기지국으로부터 각 셀의 PRB(physical resource block) 점유율 정보를 포함하는 부하 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 인접 셀 정보를 획득하는 단계는
상기 후보 단말이 상기 기지국에 대응하는 셀을 SCell(secondary cell)로 선택하고 있는 경우 상기 단말의 PCell(primary cell)에 대응하는 기지국에게 상기 후보 단말의 인접 셀 정보를 요청하는 단계; 및
상기 단말의 PCell에 대응하는 기지국으로부터 상기 후보 단말의 인접 셀 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리량 개선 정보는 상기 기지국에 대응하는 셀의 로드 정보 및 상기 인접 셀의 로드 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 오프로딩을 지시하는 메시지를 전송하는 단계는
상기 대상 단말이 상기 기지국에 대응하는 셀을 SCell로 선택하고 있는 경우, 상기 대상 단말의 PCell에 대응하는 기지국을 통해 상기 오프로딩을 지시하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 오프로딩 대상 단말을 선택하는 단계는 상기 처리량 개선 정보가 기 설정된 값 이상인 단말을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국에 대응하는 셀을 SCell로 선택한 단말들에 대한 우선순위가 상기 기지국을 PCell로 선택한 단말에 비해 큰 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리량 개선 정보는 상기 타겟 셀의 스케줄링 우선 순위를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리량 개선 정보는 상기 단말에 대응하는 트래픽이 상기 기지국에 대응하는 셀 및 상기 인접 셀에서 가장 낮은 순위로 스케줄링 되는 것을 가정하고 결정되는 것을 특징으로 하는 단말 제어 방법.
이동 통신 시스템의 기지국에 있어서,
신호를 송수신하는 송수신부; 및
상기 송수신부를 제어하고, 오프로딩을 위한 적어도 하나의 후보 단말을 선택하고, 상기 후보 단말 중 적어도 하나의 단말의 인접 셀 정보를 획득하고, 상기 후보 단말 정보 및 상기 후보 단말의 인접 셀의 로드(load) 정보를 기반으로 오프로딩에 따른 처리량(throughput) 개선 정보를 획득하고, 상기 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말에 대응하는 타겟 셀 정보를 획득하고, 상기 타겟 셀에 대응하는 처리량 개선 정보를 기반으로 상기 후보 단말 중에서 오프로딩 대상 단말을 선택하고, 상기 대상 단말에 대응하는 타겟 셀로 오프로딩을 지시하는 메시지를 상기 대상 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 기지국의 인접 기지국으로부터 각 셀의 PRB(physical resource block) 점유율 정보를 포함하는 부하 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 후보 단말이 상기 기지국에 대응하는 셀을 SCell(secondary cell)로 선택하고 있는 경우 상기 단말의 PCell(primary cell)에 대응하는 기지국에게 상기 후보 단말의 인접 셀 정보를 요청하고, 상기 단말의 PCell에 대응하는 기지국으로부터 상기 후보 단말의 인접 셀 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 처리량 개선 정보는 상기 기지국에 대응하는 셀의 로드 정보 및 상기 인접 셀의 로드 정보를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 대상 단말이 상기 기지국에 대응하는 셀을 SCell로 선택하고 있는 경우, 상기 대상 단말의 PCell에 대응하는 기지국을 통해 상기 오프로딩을 지시하는 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 오프로딩 대상 단말을 선택하는 단계는 상기 처리량 개선 정보가 기 설정된 값 이상인 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 기지국에 대응하는 셀을 SCell로 선택한 단말들에 대한 우선순위가 상기 기지국을 PCell로 선택한 단말에 비해 큰 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 처리량 개선 정보는 상기 타겟 셀의 스케줄링 우선 순위를 기반으로 결정되는 것을 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 처리량 개선 정보는 상기 단말에 대응하는 트래픽이 상기 기지국에 대응하는 셀 및 상기 인접 셀에서 가장 낮은 순위로 스케줄링 되는 것을 가정하고 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.