KR100924683B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화 기법을 위한스케줄링 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화 기법을 위한스케줄링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spatial Multiplexing) 기법에 관한 것으로, 기 스케줄링된 제1단말과 커플링(Coupling)하기 위하여, 스케줄링 되지 않은 단말들 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말을 선택하는 제어기와, 상기 제2단말의 부하 및 상기 제2단말의 송신 전력을 추정하는 추정기와, 커플링된 단말들의 부하 총합이 제1임계값을 초과하지 않음과 동시에 상기 제2단말의 전력이 제2임계값을 초과하지 않도록 상기 제2단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 조절하는 결정기를 포함하여, 채널 품질이 좋은 단말을 커플링함으로써, 특정 자원 영역에서의 부하가 증가하는 문제 없이 자원사용 효율을 극대화할 수 있다.
협력 공간 다중화 (CSM : Collaborative Spatial Multiplexing), 자원 할당, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화 기법을 위한 스케줄링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING FOR COLLABORATIVE SPATIAL MULTIPLEXING IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spatial Multiplexing) 기법을 적용하여 통신을 수행하는 기지국과 단말을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 스케줄러의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spatial Multiplexing) 기법을 위한 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템에서 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방안은 시스템 성능과 가장 연관되는 과제 중 하나이다. 상기 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방안의 하나로, 다수의 송신 안테나 및 수신 안테나를 사용하여 채널을 공간적으로 분리해 통신하는 다중 입출력(MIMO : Multi Input Multi Output) 기술이 있다. 즉, 동일한 시간 자원 및 주파수 자원을 사용하되, N 개의 안테나들의 각 채널을 공간적으로 분리하여 상이한 신호를 송수신함으로써, 상기 다중 입출력 기술을 적용한 통신 시스템은 단일 안테나 시스템 대비 최대 N 배의 채널용량 이득을 얻을 수 있다.
상기 다중 입출력 기술을 응용한 기법으로, 협력 공간 다중화 기법이 제안되었다. 상기 협력 공간 다중화 기법은, 상향링크 통신 시, 다수의 단말들을 다수의 안테나를 사용하는 하나의 단말로 간주하여 가상의 다중 입출력 환경을 구성하는 기법이다. 즉, 다수의 단말들이 다수의 수신 안테나를 구비한 기지국으로 동일한 자원영역을 통해 동시에 신호를 송신하면, 상기 기지국은 다중 입출력 신호를 수신하는 방식으로 각 단말로부터의 신호를 검출한다.
도 1은 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화 기법을 적용하여 통신을 수행하는 기지국과 단말을 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 기지국1(110-1)은 단말1(120-1), 단말2(120-2), 단말3(120-3)과 상향링크 통신을 수행하고 있다. 이때, 상기 단말1(120-1)과 단말3(120-3)은 자원A를 동시에 사용하여 신호를 송신하고, 상기 단말2(120-2)는 자원B를 사용하여 신호를 송신한다. 즉, 상기 단말1(120-1)과 단말3(120-3)은 상기 협력 공간 다중화 기법을 이용하여 상향링크 통신을 수행하고 있다.
여기서, 상기 각 단말(120-1 내지 120-3)이 상기 기지국1(110-1)로 송신하는 신호는 인접 셀의 기지국2(110-2)에게 있어서 간섭 신호로 작용한다. 상기 단말2(120-2)는 자원B를 독점하여 사용하기 때문에, 상기 단말2(120-2)로부터의 신호는 큰 간섭으로 작용하지 않는다. 하지만, 상기 단말1(120-1)과 단말3(120-3)은 자원A를 동시에 사용하기 때문에, 상기 단말1(120-1)로부터의 신호와 단말3(120-3)로부터의 신호가 합해져 상기 기지국2(110-2)에게 큰 간섭으로 작용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 협력 공간 다중화 기법 적용 시, 다수의 단말들이 동일한 자원을 사용하여 신호를 송신하기 때문에 인접 셀로의 큰 간섭이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 상기 간섭을 감소시킬 수 있는 스케줄링 기법이 제안되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spatial Multiplexing) 기법을 위한 스케줄링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화 기법 적용 시 중복 할당된 자원에 대한 부하(Load) 및 신호 전력을 고려한 스케줄링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화 기법 적용 시 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법을 고려한 스케줄링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 협력 공간 다중화 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 기 스케줄링된 제1단말과 커플링(Coupling)하기 위하여, 스케줄링 되지 않은 단말들 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말을 선택하는 제어기와, 상기 제2단말의 부하 및 상기 제2단말의 송신 전력을 추정하는 추정기와, 커플링된 단말들의 부하 총합이 제1임계값을 초과하지 않음과 동시에 상기 제2단말의 전력이 제2임계값을 초과하지 않도록 상기 제2단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 조절하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 협력 공간 다중화 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 상호 커플링되었던 단말들로부터 협력 공간 다중화 기법을 통해 수신된 패킷들 모두에 오류가 발생한 경우, HARQ 기법에 따른 패킷 재전송을 위해, 상기 단말들을 이전 스케줄링과 동일한 자원량으로 재 커플링하는 제어기와, 상기 단말들에게 이전 스케줄링과 동일한 MCS 레벨을 적용하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 협력 공간 다중화 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 방법은, 기 스케줄링된 제1단말과 커플링하기 위하여, 스케줄링 되지 않은 단말들 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말을 선택하는 과정과, 상기 제2단말의 부하 및 상기 제2단말의 송신 전력을 추정하는 과정과, 커플링된 단말들의 부하 총합이 제1임계값을 초과하지 않음과 동시에 상기 제2단말의 전력이 제2임계값을 초과하지 않도록 상기 제2단말의 MCS 레벨을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 협력 공간 다중화 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 방법은, 상호 커플링되었던 단말들로부터 협력 공간 다중화 기법을 통해 수신된 패킷들 모두에 오류가 발생한 경우, HARQ 기법에 따른 패킷 재전송을 위해, 상기 단말들을 이전 스케줄링과 동일한 자원량으로 재 커플링하는 과정과, 상기 단말들에게 이전 스케줄링과 동일한 MCS 레벨을 적용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정 의된 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 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spatial Multiplexing) 기법을 위한 스케줄링 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서, 본 발명은 상기 협력 공간 다중화 기법을 적용하지 않고 자원을 독점하여 통신하는 단말을 '비협력(Non-CSM) 단말', 상기 협력 공간 다중화 기법을 적용하며 먼저 자원을 할당받는 단말을 '초기(Primary-CSM) 단말', 상기 협력 공간 다중화 기법을 적용하며 추가로 자원을 할당받는 단말을 '추가(Secondary-CSM) 단말'이라 정의한다. 또한, 본 발명은 상기 협력 공간 다중화 기법에 따라 다수의 단말들에게 동일한 자원을 할당하는 것을 '커플링(Coupling)'이라 정의한다.
도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 스케줄러(201), 메시지 생성기(203), 부호 및 변조기(205), 다중 입출력(MIMO : Multi Input Multi Output) 송신부(207), 다중 입출력 수신부(209), 복조 및 복호기(211), 피드백 확인기(213), 오류 확인기(215) 및 수신 패킷 버퍼(217)를 포함하여 구성된다.
상기 스케줄러(201)는 무선 자원을 스케줄링, 즉, 상기 무선 자원을 단말들에게 할당한다. 특히, 본 발명에 따라, 상기 스케줄러(201)는 상향링크 스케줄링 시 협력 공간 다중화 기법을 위한 스케줄링을 수행한다. 다시 말해, 상기 스케줄러(201)는 협력 공간 다중화 기법에 따른 통신을 수행할수 있도록 동일한 자원을 다수의 단말들에게 중복 할당한다. 상기 스케줄러(201)의 세부 구성 및 기능은 이하 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 메시지 생성기(203)는 단말들을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지 생성기(203)는 상기 스케줄러(201)의 스케줄링 결과를 알리기 위한 맵(MAP) 메시지를 생성한다. 또한, 상기 메시지 생성기(203)는 수신 패킷의 오류 여부에 따라 ACK(ACKnowledge) 메시지 또는 NACK(Non-ACKnowledge) 메시지를 생성한다. 상기 부호 및 변조기(205)는 제공되는 비트열을 해당 방식에 따라 부호 및 변조하여 복소 심벌로 변환한다.
상기 다중 입출력 송신부(207)는 상기 부호 및 변조기(205)로부터 제공되는 복소 심벌들을 다수의 송신 안테나들을 통해 송신한다. 예를 들어, 상기 다중 입출력 송신부(207)는 공간 다중화(SM : Spatial Multiplexing) 방식 또는 시공간 부호화(Space Time Coding) 방식에 따라 신호를 처리하여 송신한다. 만일, 상기 기지국이 속한 시스템이 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)방식의 시스템인 경우, 상기 다중 입출력 송신부(207)는, 미 도시되었지만, 심호들을 해당 부반송파에 매핑하는 매핑기, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 상기 매핑기로부터의 신호들을 OFDM 심벌로 변환하는 OFDM 변조기, 상기 OFDM 변조기 로부터의 OFDM 심벌을 RF(Radio Frequency) 대역 신호로 변환하여 안테나를 통해 송신하는 RF 처리기를 포함한다.
상기 다중 입출력 수신부(209)는 다수의 수신 안테나들을 통해 수신되는 신호들을 각 스트림(Stream) 별로 검출한다. 상기 복조 및 복호기(211)는 상기 다중 입출력 수신부(209)로부터 제공되는 복소 심벌들을 해당 방식에 따라 복조 및 복호하여 비트열로 변환한다. 또한, 상기 복조 및 복호기(211)는 데이터 비트열을 상기 오류 확인기(215)로 출력하고, 피드백 데이터는 상기 피드백 확인기(213)로 출력한다. 상기 피드백 확인기(213)는 단말로부터 피드백되는 제어 정보를 통해 각 단말과의 하향링크 채널 품질을 확인한다. 예를 들어, 상기 채널 품질은 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio), 신호대 간섭 및 잡음비(SINR : Signal to Interference and Noise Ratio), 반송파대 간섭 및 잡음비(CINR : Carrier to Interference and Noise Ratio) 등을 포함하는 의미이다.
상기 오류 확인기(215)는 상기 복조 및 복호기(213)로부터 제공되는 비트열을 패킷 단위로 분류하고, 각 패킷이 성공적으로 수신되었는지 확인한다. 즉, 상기 오류 확인기(215)는 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 수행하여 패킷의 오류 발생 여부를 판단한다.
상기 수신 패킷 버퍼(217)는 상기 수신된 패킷을 임시 저장한다. 특히, 상기 수신 패킷 버퍼(217)는 오류가 발생한 패킷을 저장한다. 즉, 상기 오류가 발생한 패킷이 재수신된 후 HARQ 기법에 따라 결합하기 위해, 상기 수신 패킷 버퍼(217)는 상기 오류가 발생한 패킷을 저장한다. 이때, 본 발명에 따라, 상기 수신 패킷 버 퍼(217)는 상기 오류가 발생한 패킷을 분류하여 저장한다. 즉, 상기 수신 패킷 버퍼(217)는 비협력 단말의 패킷, 초기 단말의 패킷, 추가 단말의 패킷으로 분류하여 저장한다.
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 스케줄러의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스케줄러는 단말 정보 관리기(301), 자원 현황 관리기(303), MCS(Modulation and Coding Scheme) 결정기(305), 부하(Load) 및 전력 추정기(307) 및 스케줄링 제어기(309)를 포함하여 결정된다.
상기 단말 정보 관리기(301)는 각 단말의 채널 품질 정보를 저장 및 유지한다. 상기 자원 현황 관리기(303)는 자원의 할당 현황 정보를 저장 및 유지한다. 예를 들어, 상기 자원 현황 관리기(303)는 특정 영역의 자원이 어느 단말에게 할당되었는지, 상기 자원이 하나의 단말에게만 할당되었는지, 다수의 단말들에게 중복 할당 되었는지, 스케줄링 가능한 자원량은 어느 정도인지 등 자원의 현황 정보를 저장 및 유지한다.
상기 MCS 결정기(305)는 상기 단말 정보 관리기(301)에 저장된 단말의 채널 품질 정보를 참조하여 해당 단말에게 적용할 MCS 레벨을 결정한다. 또한, 상기 MCS 결정기(305)는 상기 제어기(309)의 제어에 따라 결정된 MCS 레벨을 조절한다.
상기 부하 및 전력 추정기(307)는 상기 MCS 결정기(305)에서 결정된 각 단말의 MCS 레벨 및 상기 단말 정보 관리기(301)에 저장된 각 단말의 채널 품질 정보를 참조하여 해당 단말의 부하 및 전력을 계산한다. 즉, 상기 부하 및 전력 추정기(307)는 상기 스케줄링 제어기(309)의 제어에 따라 스케줄링 시 특정 자원영역에서의 부하가 임계값을 초과하는지 확인하기 위해 상기 특정 자원영역을 사용하는 단말들의 부하 및 전력을 계산한다. 예를 들어, 상기 전력은 하기 <수학식 1>과 같이 산출된다.
Figure 112007009959766-pat00001
Figure 112007009959766-pat00002
Figure 112007009959766-pat00003
Figure 112007009959766-pat00004
상기 <수학식 1>에서, 상기
Figure 112007009959766-pat00005
는 k번째 프레임에서 단말n에 대한 추정 전력, 상기 Pn(k-i)은 k-i번째 프레임에서 단말n의 전송 전력, 상기 reqCINR(MCSn(k))는 k번째 프레임에서 단말n의 MCS 레벨에 대한 요구 신호대 간섭 및 잡음비, 상기 Nschn(k)는 k번째 프레임에서 단말n에게 할당된 자원량, 상기 NI(k)는 k번째 프레임에서 잡음 및 간섭을 나타내며, 이 값은 평균 또는 순시 값일 수 있다. 여기서, 상기 k번째 프레임은 현재 스케줄링하는 프레임이고, 상기 k-i번째 프레임은 상기 단말n이 마지막으로 통신했던 프레임이다. 또한, 상기 <수학식 1>의 각 파라미터들의 단위는 dB이다.
또한, 상기 부하는 하기 <수학식 2>와 같이 산출된다.
Figure 112007009959766-pat00006
Figure 112007009959766-pat00007
상기 <수학식 2>에서, 상기
Figure 112007009959766-pat00008
는 k번째 프레임에서 단말n에 대한 추정 부하, 상기 reqCINR(MCSn(k))는 k번째 프레임에서 단말n의 MCS 레벨에 대한 요구 신호대 간섭 및 잡음비, 상기 Nschn(k)는 k번째 프레임에서 단말n에게 할당된 자원량을 나타낸다. 그리고 상기 NI는 잡음 및 간섭을 나타내며, 이 값은 평균 또는 순시 값일 수 있다. 또한, 상기 CQIn(k)는 k번째 프레임에서 피드백된 단말n의 하향링크 채널 품질을 나타낸다. 여기서, 상기 <수학식 2>의 각 파라미터들의 단위는 dB이다.
또한, 상기 부하 및 전력 추정기(307)는 상기 스케줄링 제어기(309)의 제어에 따라 전체 시스템 부하(Lsys)를 계산한다. 여기서, 상기 전체 시스템 부하(Lsys)는 각 단말의 부하에 대한 총합을 의미한다.
상기 스케줄링 제어기(309)는 상기 단말 정보 관리기(301), 상기 자원 현황 관리기(303), 상기 MCS 결정기(305) 및 상기 부하 및 전력 추정기(309)를 제어하여 스케줄링을 수행한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 스케줄링 제어기(309)는 협력 공간 다중화를 위한 스케줄링을 수행한다. 이때, 상기 스케줄링 제어기(309)는 동일한 자원을 할당받은 두 단말들에 대한 부하 합이 제1임계값을 넘지 않도록 스케줄링한다. 예를 들어, 동일한 자원을 할당받은 단말n과 단말j를 가정하면, 상기 스케줄링 제어기(309)는 하기 <수학식 3>과 같이 산출되는 협력 부하가 상기 제1임계값을 넘지 않도록 스케줄링한다.
Figure 112007009959766-pat00009
상기 <수학식 3>에서 상기
Figure 112007009959766-pat00010
는 k번째 프레임에서 단말n 및 단말j의 부하를 합한 협력 부하, 상기
Figure 112007009959766-pat00011
는 k번째 프레임에서 단말n의 부하, 상기
Figure 112007009959766-pat00012
는 k번째 프레임에서 단말j의 부하를 나타낸다. 여기서, 상기 각 단말의 부하는 상기 <수학식 2>와 같이 산출된다.
또한, 상기 스케줄링 제어기(309)는 추가 단말의 전력이 제2임계값을 넘지 않도록 스케줄링한다. 즉, 상기 스케줄링 제어기(309)는 추가 단말의 MCS 레벨을 조절하도록 제어하여, 상기 협력 부하가 상기 제1임계값을 초과하지 않고, 동시에, 상기 추가 단말의 전력이 상기 제2임계값을 초과하지 않도록 스케줄링한다. 동시에, 상기 스케줄링 제어기(309)는 시스템 전체 부하(Lsys)가 제3임계값을 초과하지 않도록 스케줄링한다.
이때, 상기 스케줄링 제어기(309)는 일반적인 스케줄링 및 우선 순위에 영향을 미치지않기 위해 모든 자원에 대해 중복 할당없이 1차적인 스케줄링을 수행하고, 협력 공간 다중화 기법에 따라 2차적인 스케줄링을 수행할 수 있다. 이와 달리, 상기 스케줄링 제어기(309)는 높은 전송률을 얻기 위해 스케줄링 초기 시점에서부터 상기 협력 공간 다중화 기법을 위한 스케줄링을 수행할 수 있다. 단, 두 경우의 스케줄링은 상술한 부하 및 전력에 대한 조건을 만족해야 한다. 상기 두 경우에 대한 스케줄링 절차는 이하 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
또한, HARQ 기법을 사용하는 경우, 상기 스케줄링 제어기(309)는 재전송이 필요한 단말들을 고려하여 스케줄링한다. 만일, 협력 공간 다중화 기법에 따라 동일한 자원을 사용한 단말들, 즉, 커플링되었던 단말들의 패킷들에 모두 오류가 발생한 경우, 상기 스케줄링 제어기(309)는 상기 단말들에게 이전과 동일한 자원량 및 동일한 MCS 레벨로 커플링한다. 이때, 상기 재전송이 필요한 단말들에게 높은 스케줄링 우선순위를 부여하는 경우, 상기 스케줄링 제어기(309)는 상기 수신 패킷 버퍼(217)에 저장된 오류 패킷들을 확인하여 상기 재전송이 필요한 단말들에게 우선적으로 자원을 할당한다. 상기 재전송이 필요한 단말들을 고려하는 스케줄링 절차는 이하 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하고 있다. 상기 도 4는 먼저 협력 공간 다중화를 고려하지 않고, 즉, 중복 할당없이 단말들에게 모든 자원을 1차적으로 스케줄링한 후, 협력 공간 다중화를 위한 2차적인 스케줄링을 수행하는 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 기지국은 401단계에서 먼저 일반적인 스케줄링을 수행한다. 다시 말해, 상기 기지국은 스케줄링 우선순위에 따라 단말들에게 중복 할당 없이 자원을 할당한다. 이때, 각 단말들에 대한 부하 조절 및 전력 조절이 수행된다.
이후, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 협력 공간 다중화 대상 단말이 존재하는지 확인한다. 여기서, 상기 협력 공간 다중화 대상 단말은 셀 내 단말의 분포에 따라 기지국이 판단하여 결정될 수도 있고, 해당 단말의 요청에 의해 결정될 수도 있다.
상기 협력 공간 다중화 대상 단말이 존재하면, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 기 스케줄링된 단말 중 부하(
Figure 112008008981626-pat00013
)가 가장 낮은 제1단말(MSj)을 초기 단말로서 선택한다.
이어, 상기 기지국은 407단계로 진행하여 상기 협력 공간 다중화 대상 단말 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말(MSn)을 추가 단말로서 선택한다.
채널 품질이 가장 좋은 단말(MSn)을 추가 단말로서 선택한 후, 상기 기지국은 409단계로 진행하여 상기 제1단말(MSj)에게 할당된 자원을 상기 제2단말(MSn)에게 중복 할당한다고 가정하고, 상기 제2단말(MSn)의 채널 품질을 참조하여 상기 제2단말(MSn)에 적용할 MCS 레벨을 결정한다.
상기 MCS 레벨을 결정한 후, 상기 기지국은 411단계로 진행하여 상기 제2단말의 예상 부하(
Figure 112008008981626-pat00014
) 및 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00015
)을 추정한다. 예를 들어, 상기 예상 부하(
Figure 112008008981626-pat00016
) 및 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00017
)은 상기 <수학식 1> 및 상기 <수학식 2>와 같이 산출된다.
예상 부하(
Figure 112008008981626-pat00018
) 및 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00019
)을 추정한 후, 상기 기지국은 413단계로 진행하여 상기 제1단말의 부하(
Figure 112008008981626-pat00020
)와 상기 제2단말의 부하(
Figure 112008008981626-pat00021
)의 합인 협력 부하(
Figure 112008008981626-pat00022
)가 제1임계값보다 작거나 같은지 확인한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 제2단말의 전력(
Figure 112008008981626-pat00023
)이 제2임계값보다 작거나 같은지 확인한다.
만일, 상기 두 조건 중 적어도 하나의 조건이라도 만족하지 않으면, 즉, 상기 협력 부하(
Figure 112008008981626-pat00024
)가 상기 제1임계값보다 크거나 또는 상기 제2단말의 전력(
Figure 112008008981626-pat00025
)이 상기 제2임계값보다 크면, 상기 기지국은 415단계로 진행하여 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨이 최저 레벨인지 확인한다.
만일, 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨이 최저 레벨이면, 상기 기지국은 상기 407단계에서 선택된 제2단말(MSn)을 협력 공간 다중화 대상에서 제외, 즉, 상기 제1단말(MSj)과 상기 제2단말(MSn)의 커플링을 취소하고, 403단계로 되돌아간다.
반면, 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨이 최저 레벨이 아니면, 상기 기지국은 417단계로 진행하여 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨을 한 단계 하향 조절한 후, 411단계로 되돌아간다. 즉, 상기 기지국은 상기 413단계의 두 조건을 모두 만족할때 까지 415단계, 417단계, 411단계를 반복하며 상기 제2단말(MSn)의 MCS레벨을 조절한다.
상기 413단계에서 상기 두 조건들이 모두 만족되면, 상기 기지국은 419단계로 진행하여 상기 제2단말(MSn)이 조절된 MCS 레벨을 사용할 경우에 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건이 만족되는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 전체 시스템 부하가 제3임계값을 초과하지 않는지 확인한다.
만일, 상기 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 기지국은 상기 제1단말(MSj)과 상기 제2단말(MSn)을 커플링하지 않고 스케줄링을 종료한다.
반면, 상기 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하면, 상기 기지국은 421단계로 진행하여 상기 제1단말(MSj)와 상기 제2단말(MSn)을 커플링한 후, 403단계로 되돌아가 새로운 커플링을 위한 절차를 수행한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하고 있다. 상기 도 5는 초기 스케줄링부터 협력 공간 다중화를 고려함으로써, 높은 전송률을 획득하기 위한 스케줄링 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 기지국은 501단계에서 스케줄링 되지 않은 단말 중 우선 순위가 가장 높은 제1단말(MSj)을 초기 단말로 선택한다.
이어, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 상기 제1단말(MSj)에게 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 상기 제1단말(MSj)의 채널 품질을 참조하여 부하량의 임계값을 초과하지 않도록 상기 제1단말(MSj)에게 자원을 할당하고 MCS 레벨을 결정한다.
이후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 협력 공간 다중화 대상 단말 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말(MSn)을 추가 단말로서 선택한다.
채널 품질이 가장 좋은 단말(MSn)을 선택한 후, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 상기 제1단말(MSj)에게 할당된 자원을 상기 제2단말(MSn)에게 중복 할당한다고 가정하고, 상기 제2단말(MSn)의 채널 품질을 참조하여 상기 제2단말(MSn)에 적용할 MCS 레벨을 결정한다.
상기 MCS 레벨을 결정한 후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 제2단말의 예상 부하(
Figure 112008008981626-pat00026
) 및 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00027
)을 추정한다. 예를 들어, 상기 예상 부하(
Figure 112008008981626-pat00028
) 및 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00029
)은 상기 <수학식 1> 및 상기 <수학식 2>와 같이 산출된다.
예상 부하(
Figure 112008008981626-pat00030
) 및 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00031
)을 추정한 후, 상기 기지국은 511단계로 진행하여 상기 제1단말의 부하(
Figure 112008008981626-pat00032
)와 상기 제2단말의 부하(
Figure 112008008981626-pat00033
)의 합인 협력 부하(
Figure 112008008981626-pat00034
)가 제1임계값보다 작거나 같은지 확인한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 제2단말의 전력(
Figure 112008008981626-pat00035
)이 제2임계값보다 작거나 같은지 확인한다.
만일, 상기 두 조건 중 적어도 하나의 조건이라도 만족되지 않으면, 즉, 상기 협력 부하(
Figure 112008008981626-pat00036
)가 상기 제1임계값보다 크거나 또는 상기 제2단말의 전력(
Figure 112008008981626-pat00037
)이 상기 제2임계값보다 크면, 상기 기지국은 513단계로 진행하여 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨이 최저 레벨인지 확인한다.
만일, 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨이 최저 레벨이면, 상기 기지국은 상기 505단계에서 선택된 제2단말(MSn)을 협력 공간 다중화 대상에서 제외, 즉, 상기 제1단말(MSj)과 상기 제2단말(MSn)의 커플링을 취소하고, 501단계로 되돌아간다.
반면, 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨이 최저 레벨이 아니면, 상기 기지국은 515단계로 진행하여 상기 제2단말(MSn)의 MCS 레벨을 한 단계 하향 조절한 후, 509단계로 되돌아간다. 즉, 상기 기지국은 상기 511단계의 두 조건을 모두 만족할때 까지 513단계, 515단계, 509단계를 반복하며 상기 제2단말(MSn)의 MCS레벨을 조절한다.
상기 511단계에서 상기 두 조건들이 모두 만족되면, 상기 기지국은 517단계로 진행하여 상기 제2단말(MSn)이 조절된 MCS 레벨을 사용할 경우에 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 전체 시스템 부하가 제3임계값을 초과하지 않는지 확인한다.
만일, 상기 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하지 않으면, 상기 기지국은 상기 제1단말(MSj)과 상기 제2단말(MSn)을 커플링하지 않고, 즉, 협력 공간 다중화 기법에 의해 자원을 중복 할당하지 않고 스케줄링을 종료한다.
반면, 상기 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하면, 상기 기지국은 519단계로 진행하여 상기 제1단말(MSj)와 상기 제2단말(MSn)을 커플링한다.
이후, 상기 기지국은 521단계로 진행하여 스케줄링되지 않은 자원이 존재하는지 확인한다. 만일, 상기 스케줄링되지 않은 자원이 존재하면, 상기 기지국은 501단계로 되돌아가 본 절차를 반복한다. 반면, 상기 스케줄링되지 않은 자원이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 스케줄링을 종료한다.
이하 본 발명은 HARQ 기법에 의한 재전송이 필요한 단말을 고려한 스케줄링 절차에 대해 설명한다. 이하 설명에서 제1버퍼, 제2버퍼, 제3버퍼는 오류가 발생하여 재전송이 필요한 패킷을 저장하는 버퍼들을 의미한다. 상기 제1버퍼는 비협력 단말의 패킷을 저장하고, 상기 제2버퍼는 초기 단말의 패킷을 저장하고, 상기 제3버퍼는 추가 단말의 패킷을 저장하는 버퍼라고 정의한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하고 있다. 상기 도 6은 상기 재전송이 필요한 단말에게 높은 우선순위를 부여한 경우의 스케줄링 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 기지국은 601단계에서 제1버퍼에 재전송이 필요한 패킷들이 저장되어 있는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 협력 공간 다중화를 적용하지 않은 비협력 단말들 중 재전송이 필요한 단말이 존재하는지 확인한다.
상기 제1버퍼에 재전송 패킷이 저장되어 있으면, 상기 기지국은 603단계로 진행하여 상기 패킷들을 송신한 각각의 단말에게 이전 할당된 자원량만큼의 자원을 할당하고, 이전 적용했던 MCS 레벨을 다시 적용한다. 즉, 상기 기지국은 상기 각각의 단말이 해당 패킷을 재전송하도록 이전 송신 때와 동일한 조건을 형성해준다.
이후, 상기 기지국은 605단계로 진행하여 제2버퍼에 재전송이 필요한 패킷들이 저장되어 있는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 협력 공간 다중화 적용 시 먼저 자원을 할당받았던 초기 단말들 중 재전송이 필요한 단말이 있는지 확인한다.
상기 제2버퍼에 재전송이 필요한 패킷들이 저장되어 있으면, 상기 기지국은 607단계로 진행하여 상기 패킷을 송신한 초기 단말들 중, 커플링되었던 추가 단말의 패킷이 제3버퍼에 저장되어 있는 단말들을 이전과 동일한 조건으로 커플링한다. 즉, 커플링되었던 두 단말의 패킷이 모두 재전송이 필요한 경우, 상기 기지국은 상기 커플링되었던 두 단말을 이전과 동일한 자원량 및 이전과 동일한 MCS 레벨로 커플링한다.
이어, 상기 기지국은 609단계로 진행하여 상기 패킷을 송신한 초기 단말들 중, 커플링되었던 추가 단말의 패킷은 오류가 발생하지 않은 단말들에게 이전 할당했던 자원량만큼의 자원을 할당하고, 이전 적용했던 MCS 레벨을 다시 적용한다. 즉, 상기 기지국은 상기 607단계에서 다시 커플링되지 않은 나머지 초기 단말들에게 해당 패킷을 재전송하도록 이전 송신 때와 동일한 조건을 형성해준다.
이후, 상기 기지국은 611단계로 진행하여 제3버퍼에 재전송이 필요한 패킷들이 저장되어 있는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 협력 공간 다중화 적용 시 추가적으로 자원을 할당받았던 추가 단말들 중 재전송이 필요한 단말이 있는지 확인한다. 단, 상기 기지국은 상기 607단계에서 커플링된 단말들을 제외한 나머지 단말들만을 고려한다.
상기 제3버퍼에 재전송이 필요한 패킷들이 저장되어 있으면, 상기 기지국은 613단계로 진행하여 상기 패킷들을 송신한 추가 단말들에게 이전 할당했던 자원량 만큼의 자원을 할당하고, 이전 적용했던 MCS 레벨을 다시 적용한다. 즉, 상기 기지국은 상기 추가 단말들이 해당 패킷을 재전송하도록 이전 송신 때와 동일한 조건을 형성해준다.
상기 601단계 내지 613단계를 통해 재전송이 필요한 모든 패킷들을 재전송하도록 스케줄링한 후, 상기 기지국은 615단계로 진행하여 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 상기 전체 시스템 부하가 제3임계값을 초과하지 않는지 확인한다. 만일, 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하지 않으면, 상기 기지국은 스케줄링을 종료한다.
삭제
반면, 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하면, 상기 기지국은 617단계로 진행하여 스케줄링되지 않은 자원이 존재하는지 확인한다.
상기 스케줄링되지 않은 자원이 존재하면, 상기 기지국은 619단계로 진행하여 상기 스케줄링되지 않은 자원에 대해 일반적인 스케줄링을 수행한다. 즉, 상기 기지국은 상기 스케줄링되지 않은 자원을 중복 할당없이 단말들에게 할당한다.
이후, 상기 기지국은 621단계로 진행하여 중복 할당되지 않은 자원들에 대해서 협력 공간 다중화 기법에 따른 스케줄링을 수행한다. 이때, 상기 기지국은 시스템 전체 부하(Lsys), 추가 단말의 예상 전력(
Figure 112008008981626-pat00038
), 협력 부하(
Figure 112008008981626-pat00039
)에 대한 조건을 만족하도록 스케줄링을 수행한다. 여기서, 상기 중복 할당되지 않은 자원은, 상기 609단계, 상기 613단계, 상기 619단계에서 스케줄링된 자원을 의미한다.
상기 도 6을 참조하여 설명한 실시 예에서 상기 619단계 내지 621단계는 상기 도 4의 스케줄링 절차와 동일한 절차를 의미한다. 즉, 상기 619단계 내지 621단계는 스케줄링되지 않은 자원에 대해 1차적인 스케줄링을 수행한 후, 협력 공간 다중화 기법에 따라 2차적인 스케줄링을 수행하는 절차이다. 하지만, 다른 실시 예로, 상기 상기 619단계 내지 621단계는 상기 도 5에 도시된 절차와 같이 스케줄링 시작 시점부터 협력 공간 다중화 기법을 고려한 스케줄링 절차로 대체될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 절차를 도시하고 있다. 상기 도 7은 상기 재전송이 필요한지 여부와 관계없이 우선순위를 부여한 경우 따른 스케줄링 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 기지국은 701단계에서 스케줄링되지 않은 단말 중 우선 순위가 가장 높은 단말을 선택한다.
상기 단말을 선택한 후, 상기 기지국은 703단계로 진행하여 상기 선택된 단말이 재전송이 필요한 단말인지 확인한다. 즉, 상기 단말이 이전에 송신한 패킷이 오류가 발생하여 제1버퍼, 제2버퍼 또는 제3버퍼에 저장되어 있는지 확인한다.
만일, 상기 선택된 단말이 재전송이 필요하지 않으면, 상기 기지국은 705단계로 진행하여 상기 선택된 단말에게 부하를 고려하여 자원을 할당한다.
반면, 상기 선택된 단말이 재전송이 필요하면, 상기 기지국은 707단계로 진행하여 상기 선택된 단말이 협력 공간 다중화 기법을 적용했던 단말인지 확인한다. 이때, 상기 선택된 단말이 초기 단말인지 추가 단말인지 여부는 무관하다. 그리고 상기 기지국은 상기 선택된 단말과 커플링되었던 단말도 재전송이 필요한지 확인한다. 즉, 상기 선택된 단말 및 상기 단말과 커플링되었던 단말 모두 이전에 송신한 패킷이 오류가 발생하여 제1버퍼, 제2버퍼 또는 제3버퍼에 저장되어 있는지 확인한다.
만일, 상기 두 가지 조건 중 하나라도 만족하지 않으면, 즉, 상기 선택된 단말이 이전에 협력 공간 다중화 기법을 적용하지 않았거나 또는 커플링되었던 단말은 재전송이 필요하지 않다면, 상기 기지국은 709단계로 진행하여 상기 선택된 단말에게 이전 할당되었던 자원량만큼의 자원을 할당하고, 이전 적용했던 MCS 레벨을 다시 적용한다. 즉, 상기 기지국은 상기 선택된 단말이 해당 패킷을 재전송하도록 이전 송신 때와 동일한 조건을 형성해준다.
반면, 상기 두 가지 조건을 모두 만족하면, 즉, 상기 선택된 단말이 이전에 협력 공간 다중화 기법을 적용했으며, 커플링되었던 단말도 재전송이 필요하면, 상기 기지국은 711단계로 진행하여 상기 선택된 단말을 이전과 동일한 조건으로 커플링한다. 즉, 커플링되었던 두 단말의 패킷이 모두 재전송이 필요한 경우, 상기 기 지국은 상기 커플링되었던 두 단말을 이전과 동일한 자원량 및 이전과 동일한 MCS 레벨로 커플링한다.
상기 선택된 단말에 대한 스케줄링을 한 후, 상기 기지국은 713단계로 진행하여 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하는지 확인한다.
만일, 상기 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하면, 상기 기지국은 715단계로 진행하여 스케줄링되지 않은 자원이 존재하는지 확인한다. 만일, 상기 스케줄링되지 않은 자원이 존재하면, 상기 기지국은 701단계로 진행하여 새로운 단말에 대한 스케줄링을 수행한다.
반면, 상기 스케줄링되지 않은 자원이 존재하지 않으면, 상기 기지국은 717단계로 진행하여 중복 할당되지 않은 자원들에 대해 협력 공간 다중화 기법을 위한 스케줄링을 수행한다. 즉, 상기 기지국은 상기 도 4의 403단계 내지 421단계와 같이 협력 공간 다중화 기법을 위한 스케줄링을 수행한다.
상기 713단계에서 상기 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하지 않으면, 상기 기지국은 719단계로 상기 701단계 내지 711단계를 통해 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원인지 확인한다.
만일, 상기 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원이 아니면, 즉, 새로운 패킷을 전송하기 위한 자원이면, 상기 기지국은 721단계로 진행하여 해당 단말의 MCS 레벨 및 자원량을 조절한 후, 713단계로 되돌아가 전체 시스템 부하(Lsys)에 대한 조건을 만족하는지 확인한다.
반면, 상기 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원이면, 상기 기지국은 723단계로 진행하여 상기 마지막으로 할당된 자원을 회수하고, 스케줄링을 종료한다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예들은 2개의 단말들을 커플링하는 경우를 가정한 실시 예들이다. 하지만, 3개 이상의 단말들을 커플링하는 경우도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다.
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 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 협력 공간 다중화를 위한 스케줄링 시 채널 품질이 좋은 단말을 커플링함으로써, 특정 자원 영역에서의 부하가 증가하는 문제 없이 자원사용 효율을 극대화할 수 있다.

Claims (34)

  1. 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spaitial Multiplexing) 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    기 스케줄링된 제1단말과 커플링(Coupling)하기 위하여, 스케줄링 되지 않은 단말들 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말을 선택하는 제어기와,
    상기 제2단말의 부하 및 상기 제2단말의 송신 전력을 추정하는 추정기와,
    커플링된 단말들의 부하 총합이 제1임계값을 초과하지 않음과 동시에 상기 제2단말의 전력이 제2임계값을 초과하지 않도록 상기 제2단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 조절하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추정기는, 하기 수식과 같이 각 단말의 부하를 추정하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112007009959766-pat00040
    여기서, 상기 reqCINR(MCS(k))는 k번째 프레임에서 결정된 MCS 레벨에 대한 요구 신호대 간섭 및 잡음비, 상기 Nsch(k)는 k번째 프레임에서 할당된 자원량, 상기 NI는 잡음 및 간섭, 상기 CQI(k)는 k번째 프레임에서 피드백된 하향링크 채널 품질을 나타냄.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 추정기는, 하기 수식과 같이 단말의 전력을 추정하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112007009959766-pat00041
    Figure 112007009959766-pat00042
    Figure 112007009959766-pat00043
    여기서, 상기 P(k-i)은 k-i번째 프레임에서 전송 전력, 상기 reqCINR(MCS(k))는 k번째 프레임에서 MCS 레벨에 대한 요구 신호대 간섭 및 잡음비, 상기 Nsch(k)는 k번째 프레임에서 할당된 자원량, 상기 NI(k)는 k번째 프레임에서 잡음 및 간섭을 나타냄.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 커플링된 단말들의 부하 총합이 상기 제1임계값을 초과하거나 또는 상기 제2단말의 전력이 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 제2단말의 MCS 레벨을 한 단계 하향 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제2단말의 MCS 레벨을 한 단계 하향 조절할 수 없는 경우, 상기 제2단말과 제1단말의 커플링을 취소하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는, 커플링 결정 시 전체 시스템 부하가 제3임계값보다 큰지 확인하고, 상기 전체 시스템 부하가 상기 제3임계값보다 작거나 같은 경우, 상기 제1단말과 제2단말을 커플링하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제2단말을 선택하기에 앞서, 스케줄링되지 않은 단말 중 우선순위가 가장 높은 단말을 상기 제1단말로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제2단말을 선택하기에 앞서, 협력 공간 다중화를 고려하지 않은 스케줄링을 완료한 후, 기 스케줄링된 단말 중 가장 부하가 낮은 단말을 상기 제1단말로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는, 커플링된 상기 제1단말 및 상기 제2단말로부터 협력 공간 다중화 기법을 통해 수신된 패킷들 모두에 오류가 발생한 경우, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법에 따른 패킷 재전송을 위해, 이전 스케줄링과 동일한 자원량으로 상기 제1단말 및 상기 제2단말을 다시 커플링하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spaitial Multiplexing) 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    상호 커플링(Coupling)되었던 단말들로부터 협력 공간 다중화 기법을 통해 수신된 패킷들 모두에 오류가 발생한 경우, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법에 따른 패킷 재전송을 위해, 상기 단말들을 이전 스케줄링과 동일한 자원량으로 재 커플링하는 제어기와,
    상기 단말들에게 이전 스케줄링과 동일한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 적용하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어기는, 재전송이 필요한 적어도 하나의 단말에게 우선적으로 자원을 할당한 후, 재전송이 필요하지 않은 적어도 하나의 단말에게 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 재전송이 필요한 적어도 하나의 단말 중, 상기 협력 공간 다중화 기법을 적용받지 않았던 적어도 하나의 단말에게 우선적으로 재전송을 위한 자원을 할당한 후, 상기 협력 공간 다중화 기법을 적용받았던 적어도 하나의 단말에게 재전송을 위한 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어기는, 재전송을 위해 할당된 자원 중, 협력 공간 다중화 기법에 따라 다수의 단말들에게 중복 할당되지 않은 자원을 대상으로 협력 공간 다중화 기법에 따른 스케줄링을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제어기는, 높은 스케줄링 우선순위를 갖는 단말에게 우선적으로 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어기는,
    자원이 할당될 때마다 전체 시스템 부하가 제3임계값보다 큰지 확인하고, 상기 전체 시스템 부하가 상기 제3임계값보다 큰 경우, 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원이면, 상기 자원의 할당을 취소하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어기는,
    자원이 할당될 때마다 전체 시스템 부하가 기준을 초과하는지 확인하고, 상기 전체 시스템 부하가 기준을 초과하는 경우, 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원이 아니면, 상기 자원을 할당받은 단말의 MCS 레벨을 하향조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spaitial Multiplexing) 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 방법에 있어서,
    기 스케줄링된 제1단말과 커플링(Coupling)하기 위하여, 스케줄링 되지 않은 단말들 중 채널 품질이 가장 좋은 제2단말을 선택하는 과정과,
    상기 제2단말의 부하 및 상기 제2단말의 송신 전력을 추정하는 과정과,
    커플링된 단말들의 부하 총합이 제1임계값을 초과하지 않음과 동시에 상기 제2단말의 전력이 제2임계값을 초과하지 않도록 상기 제2단말의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 부하는, 하기 수식과 같이 추정되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112008008981626-pat00051
    여기서, 상기 reqCINR(MCS(k))는 k번째 프레임에서 결정된 MCS 레벨에 대한 요구 신호대 간섭 및 잡음비, 상기 Nsch(k)는 k번째 프레임에서 할당된 자원량, 상기 NI는 잡음 및 간섭, 상기 CQI(k)는 k번째 프레임에서 피드백된 하향링크 채널 품질을 나타냄.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 전력은, 하기 수식과 같이 추정되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112008008981626-pat00052
    Figure 112008008981626-pat00053
    Figure 112008008981626-pat00054
    여기서, 상기 P(k-i)은 k-i번째 프레임에서 전송 전력, 상기 reqCINR(MCS(k))는 k번째 프레임에서 MCS 레벨에 대한 요구 신호대 간섭 및 잡음비, 상기 Nsch(k)는 k번째 프레임에서 할당된 자원량, 상기 NI(k)는 k번째 프레임에서 잡음 및 간섭을 나타냄.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 MCS 레벨을 조절하는 과정은,
    상기 커플링된 단말들의 부하 총합이 상기 제1임계값을 초과하거나 또는 상기 제2단말의 전력이 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 제2단말의 MCS 레벨을 한 단계 하향 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제2단말의 MCS 레벨을 한 단계 하향 조절할 수 없는 경우, 상기 제2단말과 제1단말의 커플링을 취소하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    커플링 결정 시 전체 시스템 부하가 제3임계값보다 큰지 확인하고, 상기 전체 시스템 부하가 상기 제3임계값보다 작거나 같은 경우, 상기 제1단말과 제2단말을 커플링하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 제2단말을 선택하기에 앞서, 스케줄링되지 않은 단말 중 우선순위가 가장 높은 단말을 상기 제1단말로 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 17항에 있어서,
    상기 제2단말을 선택하기에 앞서, 협력 공간 다중화를 고려하지 않은 스케줄링을 완료한 후, 기 스케줄링된 단말 중 가장 부하가 낮은 단말을 상기 제1단말로 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 17항에 있어서,
    커플링된 상기 제1단말 및 상기 제2단말로부터 협력 공간 다중화 기법을 통해 수신된 패킷들 모두에 오류가 발생한 경우, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법에 따른 패킷 재전송을 위해, 이전 스케줄링과 동일한 자원량으로 상기 제1단말 및 상기 제2단말을 다시 커플링하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 협력 공간 다중화(CSM : Collaborative Spaitial Multiplexing) 기법을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 스케줄링 방법에 있어서,
    상호 커플링(Coupling)되었던 단말들로부터 협력 공간 다중화 기법을 통해 수신된 패킷들 모두에 오류가 발생한 경우, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법에 따른 패킷 재전송을 위해, 상기 단말들을 이전 스케줄링과 동일한 자원량으로 재 커플링하는 과정과,
    상기 단말들에게 이전 스케줄링과 동일한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 적용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    재전송이 필요한 적어도 하나의 단말에게 우선적으로 자원을 할당한 후, 재전송이 필요하지 않은 적어도 하나의 단말에게 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 협력 공간 다중화 기법을 적용받았던 적어도 하나의 단말에게 재전송을 위한 자원을 할당하기에 앞서, 상기 협력 공간 다중화 기법을 적용받지 않았던 적어도 하나의 단말에게 우선적으로 재전송을 위한 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    재전송을 위해 할당된 자원 중, 협력 공간 다중화 기법에 따라 다수의 단말들에게 중복 할당되지 않은 자원을 대상으로 협력 공간 다중화 기법에 따른 스케줄링을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 26항에 있어서,
    스케줄링 우선순위에 따라 자원을 할당할 단말을 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    자원이 할당될 때마다 전체 시스템 부하가 제3임계값보다 큰지 확인하는 과정과,
    상기 전체 시스템 부하가 상기 제3임계값보다 큰 경우, 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원이면, 상기 자원의 할당을 취소하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    자원이 할당될 때마다 전체 시스템 부하가 기준을 초과하는지 확인하는 과정과,
    상기 전체 시스템 부하가 기준을 초과하는 경우, 마지막으로 할당된 자원이 재전송을 위한 자원이 아니면, 상기 자원을 할당받은 단말의 MCS 레벨을 하향조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 삭제
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