KR100901377B1

KR100901377B1 - 멀티홉 릴레이 시스템에서 전송률 결정 장치 및 방법

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Publication number: KR100901377B1
Application number: KR1020060042742A
Authority: KR
Inventors: 서경주; 조동호; 조재희; 한기영; 배치성; 전수용; 권상욱; 박지현
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한국과학기술원
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2009-06-05
Also published as: US7929445B2; KR20070109582A; US20070264932A1

Abstract

본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 큐 길이를 고려해서 데이터 전송률을 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기지국 장치는, 중계국으로부터 단말에 대한 채널정보와 큐 길이 정보를 수신하는 수신기와, 상기 채널정보와 상기 큐 길이 정보를 이용해서 상기 단말의 데이터에 대한 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 전송률을 결정하는 계산부를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국이 다음 프레임에 전송할 데이터를 안정적으로 버퍼링할수 있는 이점이 있다.

전송률, 릴레이, 멀티홉, 큐 길이, 중계국

Description

멀티홉 릴레이 시스템에서 전송률 결정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING DATA RATE IN A MULTI-HOP RELAY SYSTEM}

도 1은 멀티 홉 릴레이 방식을 사용하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 멀티 홉 릴레이 방식을 사용하는 시스템에서 중계국간 핸드오버를 설명하는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2홉의 멀티홉 릴레이 시스템에서 폐쇄형 전송률 제어 모델을 도시하는 도면.

도 4는 3홉 이상의 멀티홉 릴레이 시스템의 구조를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3홉 이상의 멀티홉 시스템에서 폐쇄형 전송률 제어 모델을 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 전송률 결정을 위한 전반적인 절차를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 구성을 도시하는 도면.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 구성을 도시하는 도면.

본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 전송률 결정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 중계국의 큐 길이를 고려해서 데이터 전송률을 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

3세대 이동통신시스템에서 제공하는 전송률보다 더 높은 전송률을 지원하고 서비스 가능한 영역(coverage)을 확장하기 위해 새로운 4세대 이동통신시스템의 개발이 요구되고 있다. 많은 선진 국가의 연구소와 기업들은 향후 4세대 표준화를 위해 이미 경쟁적으로 기술개발을 추진하고 있다.

고주파 영역에서 동작하는 4세대 이동통신시스템은 높은 경로 손실로 인하여 전송률과 서비스 영역이 제한되는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 근래 멀티홉(multi-hop)을 이용한 신호 전달 방식이 연구되고 있다. 멀티홉을 이용한 기술은 중계국(RS : Relay Station)을 이용하여 데이터를 릴레이 함으로써 경로 손실을 줄 여 고속 데이터 통신을 가능케 하며, 기지국으로부터 멀리 떨어진 단말(MS : Mobile Station)로도 신호를 전달함으로써 서비스 영역을 확장할 수 있다.

기존의 싱글홉(single-hop) 시스템에서 무선구간의 데이터 전송은 기지국(BS : Base Station)과 단말 사이에서만 이루어지므로, 기지국은 단말의 채널품질정보(CQI : Channel Quality Information)를 기반으로 MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨을 결정하여 전송률을 결정한다. 하지만, 멀티홉 시스템에서 기지국은 기지국과 단말 사이의 데이터 전송뿐만 아니라 기지국과 중계국 사이의 데이터 전송도 관리해야 하므로, 이들 모두를 고려하여 기지국과 중계국 사이의 전송률을 제어해야 한다.

이하, 종래기술에 따른 기술을 구체적으로 살펴보기로 한다.

종래의 싱글홉 시스템에서 무선 데이터 통신은 기지국과 단말 사이에서만 일어나므로, 기지국이 단말로 데이터를 전송할 때 혹은 단말로부터 데이터를 수신할 때 하나의 프레임 내에서 통신이 가능하다. 따라서, 기지국은 이전 프레임에 대한 단말의 CQI 리포트 값을 이용해서 다음 프레임에 사용할 무선 자원을 할당하고 MCS 레벨을 결정할수 있다. 그러나, 멀티홉 시스템에서는 여러개의 무선구간들이 존재하므로 무선구간 각각에 대해 자원할당과 전송률을 결정해야 한다.

도 1은 멀티 홉 릴레이 방식을 사용하는 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 기지국(BS)의 서비스 영역에 포함되는 단말(MS1)은 상기 기지국(BS)과 직접 링크로 연결되고, 상기 기지국(BS)의 서비스 영역 밖에 위치하 여 상기 기지국(BS)과 직접 통신할 수 없는 단말(MS2)은 중계국(RS)을 통해 상기 기지국(BS)에 연결된다. 이와 같이, 중계국(RS)은 기지국(BS)과 단말(MS2)사이에 위치하여 기지국(BS)으로부터 수신된 데이터를 단말(MS2)로 릴레이한다. 이때, 기지국(BS)과 중계국(RS) 사이에 통신되는 프레임을 "프레임 A"라 칭하고, 중계국(RS)과 단말(MS) 사이에 통신되는 프레임을 "프레임 B"로 칭하기로 한다.

이러한 2-홉 구조의 멀티홉 시스템에서 단말로부터 피드백되는 CQI정보를 이용한 자원할당 과정을 살펴보면 다음과 같다. 멀티홉 시스템은 기지국에서 제어정보 및 데이터(트래픽)를 중계국으로 전송하고, 중계국에서 이를 단말로 릴레이해야 하므로, 기지국과 중계국 사이의 통신과 중계국과 단말 사이의 통신구간이 분리되어야 한다. 예를 들어, 하나의 프레임을 서브프레임들로 분리하여 BS-RS, RS-MS 사이의 통신구간을 구분하거나, 두 개의 프레임들을 정의하여 BS-RS, RS-MS 사이의 통신구간을 구분하여야 한다. 이하 설명은 도 1에 도시된 바와 같이, BS-RS, RS-MS 사이의 통신구간을 서로 다른 프레임으로 구분하는 시스템을 가정하여 살펴보기로 한다.

기지국과 중계국 사이의 무선구간은 LOS(line of sight) 커넥션이 확보됨으로, 기지국과 단말, 중계국과 단말 사이의 무선구간에 비해 안정적이고 빠른 무선 통신이 가능하다. 따라서 기지국과 중계국 사이의 데이터 통신은 혼잡 상황이 발생하지 않으므로 중계국과 단말 사이의 채널 상황만 고려하여 자원할당과 전송률을 결정할 수 있다. 그러나 멀티홉 시스템에서는 단말의 CQI 정보를 기지국에 전송하기 위해서 2홉을 거쳐야 하므로, 기본적으로 2 프레임(프레임 B, 프레임 A)의 지연 이 발생하며, 기지국에서 수신한 CQI 정보를 가지고 스케쥴링하여 중계국으로 데이터를 전송하는데 다시 1프레임(프레임 A)의 지연이 발생한다.

따라서, 중계국이 단말로 서비스를 제공할 때 사용하는 MCS 레벨과 할당된 자원은 3프레임 이전의 CQI 정보를 바탕으로 결정된 값이다. 이 경우, 3프레임 이전의 채널상태와 현재의 채널 상태가 다를 경우, 중계국과 단말 사이의 데이터 전송은 효율이 떨어질 뿐만 아니라 잦은 전송 실패를 겪게 된다. 이때, 중계국과 단말 사이의 전송이 실패했음을 알리는 피드백 메시지(ACK/NACK)도 2 홉을 거쳐 기지국에 전달되는데, 이런 경우 기지국은 이전 데이터의 전송 성공 여부를 알지 못하는 상태에서 계속해서 중계국으로 다음 데이터를 전송할 수밖에 없다. 즉, 기지국이 이전 데이터의 성공 여부를 확인하지 않은 채 계속해서 중계국으로 데이터를 전송함으로써, 데이터가 중계국에 과도하게 적재되는 문제점이 발생한다. 이와 같이, 중계국이 데이터를 과도하게 버퍼링할 경우, 중계국으로부터 서비스를 받는 단말들은 중계국의 큐(queue) 길이 변화에 따른 추가적인 지연(delay)과 지터(jitter)를 겪게 된다.

상기와 같은 피드백 정보(CQI 정보)를 기반으로 전송률을 결정하는 방식과 달리 기지국이 단말로 전송할 데이터를 단순히 중계국으로 포워딩(forwarding)하는 방식도 있다. 그런데, 이 경우도 다음과 같은 문제가 발생한다.

도 2를 참조하면, 기지국(BS)이 단말2(MS2)로 전송할 데이터를 해당 단말2(MS2)가 속한 중계국(RS1)으로 프레임 A를 이용하여 단순히 포워딩할 경우, 상기 중계국(RS1)은 서비스하고 있는 단말(MS)들의 데이터를 모두 버퍼링하고 있어야 한 다. 이때 상기 단말2(MS2)가 기존 서빙 중계국(RS1)에서 다른 타깃 중계국(RS2)으로 핸드오버할 경우, 기존에 서빙 중계국(RS1)에서 버퍼링하고 있는 데이터는 쓸모가 없어지며, 상기 기지국(BS)은 상기 서빙 중계국(RS1)으로 전송했던 데이터를 프레임 A를 이용해서 상기 타깃 중계국(RS2)으로 재전송해야 한다. 이는 기지국과 중계국 사이의 전송 프레임(프레임 A)을 낭비하는 결과를 초래하므로 시스템 전체의 성능을 떨어뜨리는 문제가 발생한다. 이와 같이, 자원이 낭비될 경우, 기지국과 직접 통신하는 단말(MS1)로의 자원 할당이 지연되어 기지국과 직접 통신하는 단말에 대한 서비스가 지연되는 문제점도 발생한다. 이러한 문제점들은 무선구간의 홉 수가 2 홉 이상으로 증가할 경우 더욱 심각해진다.

따라서 상술한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 버퍼에 적재되는 데이터량을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 큐 길이를 고려해서 데이터 전송률을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서의 기지국 장치에 있어서, 중계국으로부터 단말에 대한 채널정보와 큐 길이 정보를 수신하는 수신기와, 상기 채널정보와 상기 큐 길이 정보를 이용해서 상기 단말의 데이터에 대한 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 전송률을 결정하는 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서의 중계국 장치에 있어서, 단말들로부터 피드백되는 채널정보를 수집하는 채널정보 수집부와, 상기 단말들로 릴레이되는 데이터를 버퍼링하기 위한 큐들의 길이 정보를 수집하는 큐길이 수집부와, 상기 채널정보 수집부로부터의 채널정보들과 상기 큐길이 수집부로부터의 큐길이 정보들을 기지국으로 보고하기 위한 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서, 중계국으로부터 단말에 대한 채널정보와 큐 길이 정보를 수신하는 과정과, 상기 채널정보와 상기 큐 길이 정보를 이용해서 상기 단말의 데이터에 대한 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 전송률을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서, 단말들로부터 피드백되는 채널정보를 수집하는 과정과, 상기 단말들로 릴레이되는 데이터를 버퍼링하기 위한 큐들의 길이 정보를 수집하는 과정과, 상기 수집된 채널정보들과 큐길이 정보들을 기지국으로 보고하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기 에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 큐 길이(또는 버퍼 적재량)를 목표하는 큐 길이로 수렴하도록 제어하는 방안에 대해 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 폐쇄형 전송률 제어 모델을 도시하고 있다.

먼저, 사용된 변수를 정의하면 다음과 같다.

k : 중계국에서 서비스 받는 총 단말의 수

r_i(t) : t 시점에서 기지국이 중계국으로 전송하는 i번째 단말의 데이터 전송률

R(t) : t 시점에서 기지국에서 중계국으로 전송하는 전체 전송률 (

)

q_i(t) : t 시점에서 i번째 단말을 위한 중계국의 큐(queue) 길이

C_i(t) : t 시점에서 중계국과 i번째 단말 사이의 채널 용량(capacity)

(

또는 CQI 정보)

q_Ti : 중계국의 i번째 단말에 대한 목표 큐(target queue) 길이

도 3을 참조하면, 중계국은 k개의 단말들(MS1 ∼ MSk) 각각에게 서비스를 제공하기 위해 k개의 큐들을 구비하고 있다. 중계국은 상기 단말들로부터 피드백되는 채널정보들(C₁(t)∼C_k(t))과 큐 길이 정보들(q₁(t)∼q_k(t))을 기지국으로 전송한다. 그러면, 상기 기지국은 상기 채널정보들과 상기 큐 길이 정보들을 이용하여 각 단말을 위한 데이터 전송률을 결정한다.

예를 들어, 중계국으로부터 2개의 단말들(MS1,MS2)이 서비스를 받고 있고, 각 단말의 중계국 큐 길이가 5와 10(unit)이라고 가정한다. MS1과 MS2가 각각 채널정보를 3과 8(unit)로 중계국에 피드백하고, 중계국은 상기 채널정보들(C₁(t)=3, C₂(t)=8)과 상기 큐 길이 정보들(q₁(t)=5, q₂(t)=10)을 기지국으로 릴레이한다. 그러면, 상기 기지국은 MS1에 대한 큐 길이 정보(q₁(t)=5)와 채널정보( C₁(t)=3)를 이용해서 MS1에 대한 기지국-중계국간 데이터 전송률 r₁(t)을 결정하고, MS2에 대한 큐 길이 정보( q₂(t)=10)와 채널정보(C₂(t)=8)를 이용해서 MS2에 대한 데이터 전송률 r₂(t)를 결정한다. 따라서, 기지국과 중계국 사이의 전체 전송률은 R(t)=r₁(t)+r₂(t)가 된다. 일반적으로, 채널정보(CQI정보)로부터 채널 용량을 알아내므로, 이하에서는 CQI정보와 채널 용량을 동일한 의미로 사용하기로 한다.

상술한 실시예는 기지국 기반의 전송률 결정 방식에 대해 설명한 것이다. 본 발명의 다른 실시예로 중계국에서 전송률을 결정할 수도 있다. 상기 기지국 기반의 전송률 결정 방식은 중계국으로부터 수신된 피드백 정보(MS별 큐 정보와 채널 정보)를 이용하여 기지국에서 전송률을 계산하는 방식으로 중계국의 기능을 간소화할 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기 중계국 기반의 전송률 결정 방식은 중계국이 단말들의 채널정보와 자신의 큐 정보를 기반으로 다음 프레임의 기지국과 중계국 사이의 전송률을 계산하여 기지국에 알리는 방식이다. 이와 같은 중계국 기반의 전송률 결정 방식은 중계국의 복잡도가 증가하지만 중계국에서 채널 정보를 이용하여 미리 전송률을 계산하므로 기지국과 중계국 사이에 주고받는 제어정보를 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 기지국과 중계국 사이의 데이터 전송률은 다음 <수학식 1>을 통해 결정된다.

각각의 변수가 나타내는 의미는 다음과 같다.

r_i[t] : 시간 t에서 i번째 단말을 위한 기지국과 중계국 사이의 데이터 전송률(bit/sec)

q_i[t] : 시간 t에서 중계국에 저장된 i번째 단말의 큐 길이(bit)

q_Ti : i번째 단말의 목표 큐 길이(bit)

Δt : 전송률 갱신 주기(sec)

ΔC_i : 중계국과 i번째 단말 사이의 이전 프레임 대비 채널 용량 변화량(bit)

A,B : 전송률 변화 크기를 조절하는 변수(A,B>0)(A : 1/sec, B: 1/sec²)

상기 <수학식 1>을 살펴보면, 중계국으로부터 보고된 큐 길이가 이전 프레임에 비해 증가(

) 하거나 목표 큐 길이보다 큰 경우(

) 그리고 중계국과 단말 사이의 채널 상황이 나빠졌을 경우(

), 기지국에서 중계국으로 전송하는 데이터의 전송률을 감소시킨다. 반면, 상기 큐 길이가 이전 프레임에 비해 감소(

)하거나 목표 큐 길이보다 작은 경우(

) 그리고 중계국과 단말 사이의 채널 상황이 이전 프레임보다 좋아졌을 경우(

), 기지국과 중계국 사이의 데이터 전송률을 증가시킨다. 따라서 상기 <수학식 1>은 변수 A,B가 최적으로 설정된다면, i번째 단말의 큐 길이를 목표 큐 길이로 수렴시킬 수 있다.

상기 Δt 값이 한 프레임의 시간이라고 가정하면, 상기 q_i[t]는 현재의 큐 길이이고 q_i[t-Δt]는 한 프레임 이전의 큐 길이이다. 따라서, (q_i[t]-q_i[t-Δt])는 한 프레임의 시간 사이에 발생한 큐 길이의 변화를 나타낸다. 상기 q_Ti는 중계국이 i번째 단말로 서비스를 제공하기 위해 버퍼링하는 적정 데이터 량을 나타낸다. 따라서, (q_i[t] - q_Ti)는 현재 큐 길이와 목표 큐 길이 사이의 차이를 나타낸다.

상기 C_i[t]가 t시간의 채널 용량(

)라 하면, 상기 ΔC_i는 (

)로 단말의 채널상황 변화에 근거한 중계국이 단말로 1프레임 동안 서비스할 수 있는 데이터량(비트수)의 변화를 나타낸다.

상기 <수학식 1>에 의해 결정된 전송률이 큐 길이를 목표하는 값으로 빠르게 수렴시키기 위해서는 A,B 값을 최적화시켜야 한다. 이산 시간 식으로 표현된 상기 <수학식 1>을 연속 시간 식으로 변경하면 다음 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.

또한, 중계국의 큐 길이 변화량은 기지국에서 전송하는 데이터량(r_i[t]Δt)과 중계국이 단말로 전송하는 데이터량(C_i[t]Δt)의 차이와 같으므로 이를 수식으로 나타내면 다음 <수학식 3>과 같다.

상기 <수학식 2>와 상기 <수학식 3>을 이용하면 안정성을 만족하면서 큐 길이를 가장 빠르게 목표 값으로 수렴시킬 수 있는 A,B 값을 결정할 수 있다. 그러 나, 중계국과 단말 사이의 채널 용량(C_i)과 채널 용량 변화량(ΔC_i) 그리고 목표 큐 길이(q_Ti) 값이 고정된 상수 값이 아닌 랜덤 변수이므로, C_i와 (q_Ti+ΔC_i)를 해당 시스템의 가능한 범위에서 변화시키면서 최적 수렴 속도를 가지는 변수 A와 B를 검색한다. 그리고, 기지국은 이렇게 검색된 A와 B 값을 룩업테이블 형태로 저장하게 된다.

한편, 상기 q_Ti는 i번째 단말의 목표 큐 길이를 나타내는 변수로, 상기 <수학식 1>은 i번째 단말의 큐 길이를 상기 목표 큐 길이로 수렴하도록 제어한다. 상기 q_Ti는 중계국이 i번째 단말을 위하여 미리 저장해두는 데이터 량을 의미하는데, 상기 q_Ti값은 다음 프레임에 서비스될 데이터 량보다는 커야 중계국이 다음 프레임에 단말로 전송할 데이터가 부족하지 않다. 반면, 상기 q_Ti값이 너무 크다면 데이터를 중계국으로 모두 포워딩하는 기존 기술과 동일한 문제점이 발생한다. 최적화된 q_Ti값은 다음 프레임에 전송될 데이터 량을 정확히 예측하여 그 크기와 동일하게 설정하는 것이나 무선 채널상황의 링크 용량을 정확히 예측하는 것은 불가능하다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 하기 <수학식 4>와 같이 중계국과 단말 사이의 링크 용량의 롱텀(long-term) 평균값을 이용하여 q_Ti값을 설정하도록 한다.

여기서, C_i(t)(

)는 중계국과 i번째 단말 사이의 채널 용량이므로, 상기

는 중계국과 i번째 단말의 평균적 채널 용량이 된다. 상기

는 bit/sec 단위이므로, 한 프레임에 전송하는 평균적인 비트수는

와 같이 산출된다.

상술한 전송률 제어 방안은 3홉 이상의 멀티홉 시스템에서도 동일하게 적용된다.

도 4는 3홉 이상의 멀티홉 릴레이 시스템의 구조를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 기지국(BS)은 프레임 A를 이용해서 중계국1(RS1)로 데이터를 전송하고, 상기 중계국1은 프레임 B를 이용해서 수신된 데이터중 일부를 단말1(MS1)로 서비스하고 일부는 중계국2(RS2)로 릴레이한다. 또한, 중계국2는 프레임 A를 이용해서 수신된 데이터를 단말2(MS2)로 서비스한다. 여기서, 기지국과 중계국1 사이 그리고 중계국2와 단말2 사이는 동시에 동일한 프레임 A를 이용해서 통신하고, 중계국1과 중계국2 사이는 다른 시점에 프레임 B를 이용해서 통신한다.

이러한 3홉 이상의 멀티홉 시스템에서 폐쇄형 전송률 제어 모델을 살펴보면 도 5와 같다.

먼저, 사용된 변수를 정의하면 다음과 같다.

k : 중계국1에 속한 총 단말의 수

m : 중계국2에 속한 총 단말의 수

r_ij(t) : t 시점에서 i번째 중계국에 속한 j번째 단말을 위한 전송률

C_ij(t) : t 시점에서 i번째 중계국에 속한 j번째 단말의 채널 용량 또는 CQI정보

q_ij(t) : t 시점에서 i번째 중계국에 속한 j번째 단말의 큐(queue) 길이

q_Tij : i번째 중계국에 속한 j번째 단말의 목표 큐(target queue) 길이

R₁(t) : 중계국1에 속한 단말들을 위하여 기지국에서 전송하는 데이터의 전송률(

)

R₂(t) : 중계국2에 속한 단말들을 위하여 기지국에서 전송하는 데이터의 전송률(

)

도 5를 참조하면, 기지국은 중계국1과 중계국2에 속한 단말들의 데이터를 우선 중계국1로 전송하고, 상기 중계국1이 다시 중계국2에 속한 단말들의 데이터를 중계국2로 릴레이하는데, 이때 기지국이 중계국1로 전송하는 데이터의 전체 전송률은 R₁(t)+R₂(t)가 된다. 여기서, 상기 R ₂ (t)는 중계국1에서 중계국2로 전송하는 데이터의 전송률을 나타낸다.

먼저, 중계국2는 자신의 서비스 영역에 속한 m개의 단말들(MS₂₁ ∼ MS_2m)의 채널정보들(C₂₁(t)∼C_2m(t))과 큐 길이 정보들(q₂₁(t)∼q_2m(t))을 중계국1로 보고한다. 또한, 상기 중계국1은 자신의 서비스 영역에 속한 k개의 단말들(MS₁₁ ∼ MS_1k)의 채널정보들(C₁₁(t)∼C_1k(t))과 큐 길이 정보들(q₁₁(t)∼q_1k(t)) 그리고 상기 중계국1로부터 보고된 정보들을 기지국으로 전송한다.

그러면, 기지국은 상기 <수학식 1>을 이용해서 기지국과 중계국1 사이의 전송률(R₁(t))과 중계국1과 중계국2 사이의 전송률(R₂(t))을 결정한다. 이후, 상기 기지국은 R₁(t)+R₂(t)의 전송률로 데이터를 중계국1로 전송하고, 상기 중계국1은 R₂(t)의 전송률로 데이터를 중계국2로 전송한다. 그리고 상기 중계국2는 상기 중계국1로부터 수신된 데이터를 단말들에게 서비스한다.

상술한 바와 같이, 3홉 이상의 릴레이 시스템에서도 동일하게 <수학식 1>을 이용해서 각 홉에서의 전송률을 산출한다. 따라서, 이하 설명은 2홉의 릴레이 시스템을 가정하여 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 전송률 결정을 위한 전반적인 절차를 도시하고 있다.

도 6을 참조하면, 먼저 단말(62)은 하향링크 파일럿 신호를 이용해 채널을 측정하고, 상기 측정된 채널 정보(CQI 정보)를 중계국(61)으로 피드백한다(601단 계). 한편, 상기 중계국(61)은 상기 피드백받은 채널정보와 상기 단말(62)로 전송되는 데이터를 버퍼링하기 위한 큐(queue)의 길이를 기지국(60)으로 릴레이한다(603단계). 예를들어, 중계국(61)의 i번째 단말의 큐 길이가 10 바이트이고 최소단위가 1 바이트라 할 때, 중계국은 i번째 단말의 큐 길이를 10이라고 보고한다.

그러면, 상기 기지국(60)은 상기 중계국(61)으로부터 보고된 정보 중 채널정보를 이용해서 채널용량을 알아내고 상기 <수학식 4>를 이용해서 상기 단말(62)에 대한 목표 큐 길이를 산출한다(605단계). 또한 기지국(60)은 상기 <수학식 1>을 이용해서 상기 중계국(61)으로 전송할 상기 단말(62)을 위한 데이터의 전송률을 산출한다(607단계).

상기 <수학식 1>을 이용하여 기지국(60)과 중계국(61) 사이의 전송률을 계산할 경우, 상기 중계국(61)은 단말(62)을 위해 목표 큐 길이 만큼의 데이터를 저장할 수 있기 때문에 상기 중계국(61)은 다음 프레임에 전송할 데이터를 안정적으로 버퍼링할 수 있고 큐 길이의 급격한 변화로 발생하는 지터(jitter)를 제거할 수 있다. 또한, 기지국(60)은 목표 큐 길이만큼 중계국(61)으로 데이터를 전송함으로 기지국(60)과 중계국(61) 사이의 불필요한 자원 낭비를 줄일 수 있고 단말(62)이 다른 중계국으로 핸드오버할 경우 기존 중계국에서 폐기해야 하는 데이터 량도 최소화할 수 있다.

그리고, 상기 기지국(60)은 각 단말을 위한 전송률(기지국-중계국간 전송률) 및 각 단말로부터 피드백된 채널정보 등을 이용해서 자원 스케쥴링을 수행한다(609 단계). 구체적으로, 상기 전송률을 만족하도록 기지국-중계국 사이의 변조레벨(MCS 레벨)을 결정하고 자원할당(또는 채널할당)을 수행한다. 또한, 단말로부터 피드백된 채널정보를 바탕으로 중계국-단말 사이의 변조레벨을 결정하고 자원할당을 수행한다.

이후, 상기 기지국(60)은 상기 스케쥴링 결과에 따라 전송할 데이터들을 프레임으로 구성한다(611단계). 그리고, 상기 기지국(60)은 상기 구성된 프레임(프레임 A)을 상기 중계국(61)으로 전송한다(613단계). 그러면, 상기 중계국(61)은 상기 기지국(60)으로부터 수신된 프레임 데이터를 재구성하고(615단계), 상기 재구성된 프레임(프레임 B)을 상기 단말(62)로 전송한다(617단계).

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.

도 7을 참조하면, 먼저 기지국(60)은 701단계에서 중계국(61)으로부터 단말들의 하향링크 채널정보들을 피드백받는다. 그리고 상기 기지국(60)은 703단계에서 상기 중계국(61)으로부터 단말들의 큐 길이 정보들을 피드백받는다. 여기서, 단말들의 채널정보들과 큐 길이 정보들이 별도로 기지국(60)에 보고되는 것으로 설명하지만, 채널정보와 큐 길이 정보는 함께 기지국(60)으로 보고될 수 있다.

상기 중계국(61)에 속한 단말들 각각에 대한 채널정보 및 큐 길이 정보를 획득한 후, 상기 기지국(60)은 705단계에서 보고된 채널정보들을 이용해서 상기 수학식 4와 같이 각 단말에 대한 목표 큐 길이를 계산한다. 그리고, 상기 기지국(60)은 707단계에서 상기 수학식 1을 이용해서 중계국(61)으로 전송할 단말 각각에 대한 전송률을 결정한다.

상기 중계국(61)에 속한 단말들 각각에 대한 데이터 전송률을 결정한 후, 상기 기지국(60)은 709단계에서 상기 단말들로 전송할 데이터를 MAC PDU(Media Access Control Packet Data Unit)로 생성한다. 그리고 상기 기지국(60)은 711단계에서 상기 결정된 전송률을 만족하도록 기지국-중계국 사이의 변조레벨(MCS 레벨)을 결정하고 자원할당(또는 채널할당)을 수행한다. 또한, 상기 기지국(60)은 713단계에서 상기 단말들로부터 피드백된 채널정보를 바탕으로 중계국-단말 사이의 변조레벨을 결정하고 자원할당을 수행한다.

이후, 상기 기지국(60)은 715단계에서 상기 중계국(61)으로 자원할당 정보와 변조레벨 정보를 제어채널(예 : MAP채널)을 통해 전송하고, 717단계에서 상기 생성된 MAC PDU들을 실제 전송 가능한 PHY PDU(예 : 데이터 버스트)로 생성하여 트래픽 채널을 통해 상기 중계국(61)으로 전송한다. 여기서, 상기 제어채널과 상기 트래픽채널은 하나의 프레임 내에 구성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.

도 8을 참조하면, 먼저 중계국(61)은 801단계에서 단말들로부터 신호가 수신되는지 검사한다. 만일, 상기 단말들로부터 신호가 수신된 경우, 상기 중계국(61)은 813단계로 진행하여 수신된 신호를 분석하여 단말들이 피드백한 하향링크 채널정보들을 수집한다. 상기 단말들의 하향링크 채널정보들을 수집한 후, 상기 중계 국(61)은 815단계에서 상기 단말들에 대한 현재 큐 길이 정보들을 수집한다. 이후, 상기 중계국(61)은 817단계에서 상기 단말들에 대한 하향링크 채널정보들과 큐길이 정보들을 기지국(61)으로 보고한다.

한편, 상기 중계국(61)은 803단계서 상기 기지국(61)으로부터 신호가 수신되는지 검사한다. 만일, 상기 기지국(61)으로부터 신호가 수신되면, 상기 중계국(61)은 805단계로 진행하여 수신된 신호를 분석하여 상기 중계국(61)과 상기 단말들 사이의 자원할당정보와 변조레벨정보를 확인한다.

그리고, 상기 중계국(61)은 807단계에서 상기 기지국(60)으로부터 수신된 트래픽 데이터를 상기 확인된 변조레벨에 따라 다시 가공하고, 상기 재 가공된 데이터를 상기 자원할당정보에 따라 해당 자원에 매핑하여 프레임(프레임 B)을 생성한다. 이후, 상기 중계국(61)은 809단계에서 상기 생성된 프레임을 상기 단말들로 릴레이한다. 이와 같이, 단말들로 데이터를 전송한후, 상기 중계국(61)은 811단계에서 단말들 각각에 대한 큐 길이를 갱신한 후 상기 801단계로 되돌아간다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 구성을 도시하고 있다.

도 9는 중계국으로부터 보고된 채널정보 및 큐길이 정보를 이용해서 전송률을 결정하기 위한 구성 위주로 도시한 것으로, 수신기(900), 제어정보 분석부(902), 전송률 계산부(904), 스케쥴러(906), MAC PDU 생성부(908) 및 송신기(910)를 포함하여 구성된다. 도면에서 송신 및 수신 안테나를 별도로 도시하였지 만, TDD 시스템의 경우 하나의 안테나를 통해 송신 및 수신을 수행한다.

도 9를 참조하면, 먼저 수신기(900)는 안테나를 통해 수신된 신호를 정해진 규격에 따라 복조하여 정보데이터를 제어정보 분석부(902)로 출력한다. 여기서, 상기 수신기(900)는 물리계층부에 해당하는 블록으로, OFDMA시스템을 가정할 경우 안테나를 통해 수신된 신호를 기저대역신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 OFDMA복조하며, 상기 OFDMA복조된 데이터를 변조레벨(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 원래의 정보데이터로 복원하도록 구현된다.

상기 제어정보 분석부(902)는 상기 수신기(900)로부터의 정보데이터내 제어정보를 분석하고, 중계국으로부터 신호가 수신된 경우 상기 제어정보로부터 상기 큐 길이 정보와 채널정보를 추출하여 전송률 계산부(904)와 상기 스케쥴러(906)로 제공한다.

상기 전송률 계산부(904)는 단말들 각각에 대하여 채널정보를 이용해서 채널용량을 계산하고, 현재로부터 소정 윈도우만큼의 과거에 해당하는 채널용량들을 평균하여 목표 큐 길이를 계산한다. 그리고 상기 전송률 계산부(904)는 단말들 각각에 대하여 채널정보, 큐 길이 정보, 목표 큐 길이 정보를 가지고 상기 <수학식 1>의 연산을 수행하여 기지국과 중계국간 전송률을 산출한다. 이렇게 산출된 전송률들은 상기 스케쥴러(906)로 제공된다.

상기 스케쥴러(906)는 상기 전송률 계산부(904)로부터의 전송률들, 상기 중계국으로부터 보고된 정보(단말의 상향링크 채널정보) 등을 가지고 자원 스케쥴링 을 수행하여 기지국-중계국간, 중계국-단말간 통신에 사용될 변조레벨 및 자원을 결정한다. 그리고, 상기 스케쥴러(906)는 상기 스케쥴링 결과에 따라 MAC PDU생성부(908)와 송신기(910)를 제어한다.

상기 MAC PDU생성부(908)는 단말들로 전송될 데이터를 MAC PDU로 생성하고, 상기 생성된 MAC PDU들을 상기 스케쥴러(906)의 제어하에 정렬하여 송신기(910)로 전달한다. 상기 송신기(910)는 상기 MAC PDU 생성부(908)로부터의 데이터를 결정된 변조레벨에 따라 부호(coding) 및 변조(modulation)하고, 결정된 자원(채널)에 매핑하여 중계국으로 송신한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 구성을 도시하고 있다.

도 10은 기지국으로 채널정보와 큐길이 정보를 보고하기 위한 구성 위주로 도시한 것으로, 수신기(1000), 제어정보 분석부(1002), 복수의 큐들(1004-1 내지 1004-k), 큐길이 수집부(1006), 채널정보 수집부(1008), 피드백정보 생성부(1010) 및 송신기(1012)를 포함하여 구성된다.

도 10을 참조하면, 먼저 수신기(1000)는 안테나를 통해 수신된 신호를 정해진 규격에 따라 복조하여 정보데이터를 제어정보 분석부(1002)로 출력한다. 여기서, OFDMA통신을 가정할 경우, 상기 수신기(1000)는 안테나를 통해 수신된 신호를 기저대역신호로 변환하고, 상기 기저대역 신호를 OFDMA복조하며, 상기 OFDMA복조된 데이터를 변조레벨(MCS레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 원 래의 정보데이터로 복원하도록 구현된다.

상기 제어정보 분석부(1002)는 상기 수신기(1000)로부터의 정보데이터내 제어정보를 분석하고, 단말로부터 신호가 수신된 경우 상기 제어정보로부터 상기 채널정보를 추출하여 채널정보 수집부(1008)로 제공한다. 상기 채널정보 수집부(1008)는 상기 제어정보 분석부(1002)로부터의 단말의 상향링크 채널정보를 수집하여 피드백정보 생성부(1010)로 제공한다.

복수의 큐들(1004-1 내지 1004-k) 각각은 대응되는 단말로 전송되는 하향링크 데이터를 버퍼링한다. 즉, 중계국은 기지국으로부터 수신되는 단말 데이터를 상기 복수의 큐들(1004-1 내지 1004-k)에 저장하고, 상기 복수의 큐들(1004-1 내지 1004-k)로부터 데이터를 인출하여 단말들로 전송한다.

큐길이 수집부(1006)는 소정 주기로 상기 큐들(1004-1 내지 1004-k)을 액세스하여 데이터 적재량(큐 길이)을 확인하고(또는 갱신하고), 상기 큐 길이 정보를 수집하여 상기 피드백 정보 생성부(1010)로 제공한다.

상기 피드백 정보 생성부(1010)는 상기 큐길이 수집부(1006) 및 상기 채널정보 수집부(1008)로부터의 단말별 큐길이 정보와 채널정보를 가지고 피드백정보(또는 제어정보)를 생성하여 송신기(1012)로 출력한다. 상기 송신기(1012)는 상기 피드백 정보 생성부(1010)로부터의 데이터를 결정된 변조레벨에 따라 부호 및 변조하고, 결정된 자원(채널)에 매핑하여 기지국으로 송신한다.

이하, 본 발명의 보다 나은 이해를 돕기 위한 실제 적용예를 살펴보기로 한 다.

예를들어, 기지국이 다음과 같은 정보를 알고 있다고 가정한다.

- 단말의 상향링크 채널용량의 롱텀 평균(long term average)값 : 10 bit/sec

- 단말의 채널 대역폭(bandwidth) : 10Hz

- 현재 프레임의 기지국-중계국 전송률 : 2bit/s

- 이전 프레임의 큐 길이 : 5 비트

- 이전 프레임의 단말 SINR 값 : 3dB

- 프레임 길이 : 1sec

- 수학식 1의 최적화된 변수 A 값 : 1(1/sec)

- 수학식 1의 최적화된 변수 B 값 : 1(1/sec²)

상기와 같은 상황에서 다음 프레임의 기지국-중계국 전송률을 결정하기 위한 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 단말은 중계국으로 채널정보(CQI 정보)를 피드백한다. 예를들어, 단말은 SINR 값의 1dB 증감을 나타내는 1비트(1 또는 0)를 피드백한다. 여기서, SINR의 1dB 증가를 나타내는'1'을 피드백하는 것으로 가정한다. 그러면, 중계국은 상기 단말로부터 피드백된 채널정보(CQI=1)와 상기 단말에 대한 큐 길이(7비트)를 기지국으로 보고한다. 이와 같이, 상기 채널정보와 상기 큐 길이는 동시에 기지국으로 전송되거나 서로 다른 주기로 기지국에 전송될 수 있다.

이후, 상기 기지국은 상기 보고된 채널 정보를 가지고 수학식 4와 같은 연산 을 수행하여 상기 단말의 목표 큐 길이를 결정한다. 상기 목표 큐 길이는 단말의 채널용량 롱텀 평균값과 프레임 길이를 곱한 값으로, 한 프레임에 대한 중계국에서 단말로 전송할 수 있는 데이터량을 의미한다. 여기서, 단말의 채널용량 롱텀 평균값을 10bit/sec 이라 가정하였기 때문에, 상기 목표 큐 길이(q_Ti)는

이 된다. 또한, SINR 값이 1dB 증가하였으므로,

값은

이 된다.

따라서, 다음 프레임(

)에 대한 기지국-중계국 전송률은 다음 <수학식 5>와 같이 산출된다.

기지국은 이와 같이 계산된 전송률을 만족하도록 기지국과 중계국 사이의 변조레벨(MCS 레벨)을 결정하고 자원할당(또는 채널할당)을 수행한다. 또한, 단말로부터 피드백된 채널정보를 바탕으로 중계국과 단말 사이의 변조레벨을 결정하고 자원할당을 수행한다. 이렇게 결정된 기지국-중계국 사이의 변조레벨 및 자원할당정보, 중계국-단말 사이의 변조레벨 및 자원할당정보는 제어채널(예 : MAP)을 통해 중계국에 전송되고, 실제 단말로 전송될 트래픽 데이터는 기지국-중계국간 변조레벨 및 자원할당 정보에 따라 가공되어 중계국으로 전송된다. 또한, 중계국은 상기 기지국으로부터 수신된 트래픽 데이터를 제어채널을 통해 획득된 기지국-단말간 변 조레벨 및 자원할당정보에 따라 다시 가공하여 단말로 릴레이한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국이 다음 프레임에 전송할 데이터를 안정적으로 버퍼링할수 있는 이점이 있다. 즉, 중계국의 길이 변화에 따른 지터(jitter)를 감소시킬 수 있다. 또한, 중계국의 큐 길이를 소정 목표값으로 수렴하도록 함으로써, 기지국과 중계국 사이의 자원 낭비를 줄이고, 중계국의 메모리를 줄일 수 있는 이점이 있다. 한편, 사용자별로 목표 큐 길이를 설정함으로써 일부 단말이 중계국의 메모리를 독점하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

멀티홉 릴레이 시스템에서의 기지국 장치에 있어서,

중계국으로부터 단말에 대한 채널정보와 큐 길이 정보를 수신하는 수신기와,

상기 채널정보를 이용해서 상기 단말에 대한 목표 큐 길이를 결정하는 목표큐 길이 결정부와,

상기 목표 큐 길이, 상기 채널정보 및 상기 큐 길이 정보를 이용해서 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 전송률을 결정하는 전송률 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 전송률 결정부로부터의 상기 전송률을 이용해서 상기 기지국과 상기 중계국 사이 통신에 대한 자원 스케쥴링을 수행하는 스케쥴러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 채널정보는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값인 것을 특징으로 하는 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 목표큐 길이 결정부는, 상기 채널정보를 이용해서 채널용량(channel capacity)을 산출하며, 상기 채널용량의 롱텀(long-term) 평균값을 이용해서 목표 큐 길이를 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 전송률 결정부는, 상기 중계국의 상기 단말에 대한 큐 길이가 상기 목표 큐 길이에 수렴하도록 상기 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 전송률 결정부는, 상기 큐 길이가 이전 값에 비해 증가하거나 상기 목표 큐 길이보다 큰 경우 상기 전송률을 감소하고, 상기 큐 길이가 이전 값에 비해 감소하거나 상기 목표 큐 길이보다 작은 경우 상기 전송률을 증가하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 전송률 결정부는 다음 수식을 이용해서 상기 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.

r_i[t] : 시간 t에서 i번째 단말을 위한 기지국과 중계국 사이의 데이터 전송률(bit/sec)

q_i[t] : 시간 t에서 중계국에 저장된 i번째 단말의 큐 길이(bit)

q_Ti : i번째 단말의 목표 큐 길이(bit)

Δt : 전송률 갱신 주기(sec)

ΔC_i : 중계국과 i번째 단말 사이의 이전 프레임 대비 채널 용량 변화량(bit)

A,B : 전송률 변화 크기를 조절하기 위한 값(A:1/sec, B:1/sec²)
멀티홉 릴레이 시스템에서의 중계국 장치에 있어서,

단말들로부터 피드백되는 채널정보를 수집하는 채널정보 수집부와,

상기 단말들로 릴레이되는 데이터를 버퍼링하기 위한 큐들의 길이 정보를 수집하는 큐길이 수집부와,

상기 채널정보 수집부로부터의 채널정보들과 상기 큐길이 수집부로부터의 큐길이 정보들 및 하위 중계국으로부터 수신된 상기 하위 중계국의 단말들에 대한 채널정보들과 큐길이 정보들 중 적어도 하나를 기지국으로 보고하기 위한 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
삭제
멀티홉 릴레이 시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서,

중계국으로부터 단말에 대한 채널정보와 큐 길이 정보를 수신하는 과정과,

상기 채널정보를 이용해서 상기 단말에 대한 목표 큐 길이를 결정하는 과정과,

상기 목표 큐 길이, 상기 채널정보 및 상기 큐 길이 정보를 이용해서 상기 기지국과 상기 중계국 사이의 전송률을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 결정된 전송률을 이용해서 상기 기지국과 상기 중계국 사이 통신에 대한 자원 스케쥴링을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 채널정보는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 값인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제11항에 있어서, 상기 목표큐 길이 결정 과정은,

상기 채널정보를 이용해서 채널용량(channel capacity)을 산출하는 과정과,

상기 채널용량의 롱텀(long-term) 평균값을 이용해서 목표 큐 길이를 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 전송률 결정 과정은,

상기 중계국의 상기 단말에 대한 큐 길이가 상기 목표 큐 길이에 수렴하도록 상기 전송률을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 전송률 결정 과정은,

상기 큐 길이가 이전 값에 비해 증가하거나 상기 목표 큐 길이보다 큰 경우, 상기 전송률을 감소하는 과정과,

상기 큐 길이가 이전 값에 비해 감소하거나 상기 목표 큐 길이보다 작은 경우, 상기 전송률을 증가하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 전송률은 다음 수식을 이용해서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.

r_i[t] : 시간 t에서 i번째 단말을 위한 기지국과 중계국 사이의 데이터 전송률(bit/sec)

q_i[t] : 시간 t에서 중계국에 저장된 i번째 단말의 큐 길이(bit)

q_Ti : i번째 단말의 목표 큐 길이(bit)

Δt : 전송률 갱신 주기(sec)

ΔC_i : 중계국과 i번째 단말 사이의 이전 프레임 대비 채널 용량 변화량(bit)

A,B : 전송률 변화 크기를 조절하기 위한 값(A:1/sec, B:1/sec²)
멀티홉 릴레이 시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서,

단말들로부터 피드백되는 채널정보를 수집하는 과정과,

상기 단말들로 릴레이되는 데이터를 버퍼링하기 위한 큐들의 길이 정보를 수집하는 과정과,

상기 수집된 채널정보들과 큐길이 정보들을 기지국으로 보고하는 과정과,

하위 중계국으로부터 상기 하위 중계국의 단말들에 대한 채널정보들과 큐길이 정보들을 수신하는 과정과,

상기 수신된 채널정보들과 큐길이 정보들을 상기 기지국으로 릴레이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제