KR101189951B1 - 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 원활하게 하는 시스템들 및 방법들이 설명된다. 무선 자원들은 정적으로 및/또는 동적으로 할당될 수 있는 서브-프레임들의 세트들로 분할될 수 있다. 정적으로 할당된 무선 자원들은 처리량 불균형 및/또는 각 홉에서의 로딩에 기초하여 시간 동안 재할당될 수 있다. 또한, 각 홉에 서브-프레임들의 동적 할당은 트래픽 또는 채널 조건들에 기초할 수 있다. 더욱이, 무선 자원들은 기지국이 자원들의 스케쥴링을 제어하는 분산형 방식으로, 또는 중계국이 자원들의 스케쥴링을 제어하는 중앙집중형 방식으로, 동적으로 할당될 수 있다. 더욱이, 무선 자원들의 할당은 투과성 또는 명시적일 수 있다. 투과성 경우에, 액세스 단말은 기지국을 직접적으로 청취하고, 중계국은 DL 또는 UL 할당들과 같은 제어 정보를 송신하지 않는다. 반대로, 자원들의 할당이 명시적일 때 중계국은 제어 정보를 송신한다.

Description

다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING OVER MULTIPLE HOPS}
본 특허출원은 본 출원인에게 양도되어 참조로 본 명세서에 의도적으로 포함되는, "SYSTEM AND METHOD FOR SCHEDULING OVER MULTIPLE HOPS"란 명칭으로 2008년 2월 13일자로 출원된 가출원번호 제61/028,489호를 우선권으로 청구한다.
본 개시물은 일반적으로 무선 통신들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들(hops)을 걸친 스케쥴링을 위한 다양한 기술들에 관한 것이지만 이에 독점되지 않는다.
무선 통신 시스템들은 예를 들어, 음성, 데이터 등과 같은 다양한 타입들의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 전개되어 있다. 전형적인 무선 통신 시스템들은 이용가능한 시스템 자원들(예, 대역폭, 송신 전력, …)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-접속 시스템들일 수 있다. 그러한 다중-접속 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 시스템들 등을 포함할 수 있다. 부가적으로, 시스템들은 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP), 3GPP 롱 텀 에벌루션(LTE), 울트라 모바일 브로드밴드(UMB), 및/또는 최적화된 에벌루션 데이터(EV-DO), 이의 하나 이상의 개정들(revisions)과 같은 멀티-캐리어 무선 사양들 등과 같은 사양들을 따를 수 있다.
일반적으로, 무선 다중-접속 통신 시스템들은 다수의 모바일 디바이스들에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 모바일 디바이스는 순방향 및 역방향 링크들 상에서의 송신들을 통해 하나 이상의 기지국들과 통신할 수 있다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국들로부터 모바일 디바이스들로의 통신 링크를 지칭하고, 역방향 링크(또는 업링크)는 모바일 디바이스들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 추가적으로, 모바일 디바이스들과 기지국들 간의 통신들은 단일-입력 단일-출력(SISO) 시스템들, 다중-입력 단일-출력(MISO) 시스템들, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템들 등을 통해 설정될 수 있다. 또한, 모바일 디바이스들은 피어-투-피어 무선 네트워크 구성들에서 다른 모바일 디바이스들(및/또는 다른 기지국들을 갖는 기지국들)과 통신할 수 있다.
현재, 애드-혹 무선 네트워크들은 음성, 데이터, 오디오, 비디오, 메시징, 및 멀티미디어(예, 콘텐츠)를 위한 장거리(long rang) 무선 통신들을 제공하기 위해 전개되고 있다. 애드-훅 무선 네트워크는 백홀(backhaul) 서비스들을 다른 무선 노드들에 제공하기 위해 함께 결합하는 다수의 무선 노드들에 의해 형성된다. 애드-훅 무선 네트워크에서, 콘텐츠는 콘텐츠가 자신의 목적지(destination)에 도달할 때까지 하나의 무선 노드로부터 다른 무선 노드로 라우팅된다. 애드-훅 네트워크에서의 하나 이상의 무선 노드들이 이용가능하지 않게 될 때 연결을 유지하도록 동적으로 재구성될 수 있는 하나 이상의 중간 노드들을 통해 연속적인 연결이 목적지에 제공된다.
애드-훅 무선 네트워크들은 현존하는 인프라스트럭처(infrastructure)들에 의해 현재 제공되는 무선 커버리지를 확장하기 위한 고유한 기회를 제공한다. 예로서, 애드-훅 무선 네트워크는 셀룰러 네트워크 또는 WLAN의 지리적 범위(reach)를 확장하기 위해 사용될 수 있다. 애드-훅 무선 네트워크는 또한 광대역 접속을 위한 케이블 및 디지털 가입자 라인들(DSL들)에 대한 매력적인 대안을 제공한다. 무선 통신들을 개선하기 위한 큰 가능성 및 애드-훅 무선 네트워크들의 최근의 출현(advent)에 의해, 이러한 네트워크들을 통해 콘텐츠의 송신을 지원하기 위해 보다 효율적인 방식들이 필요하다.
이하는 하나 이상의 양상들의 간략한 요약을 제공하여 그러한 양상들의 기본적인 이해를 제공한다. 이러한 요약은 고려되는 모든 양상들의 광범위한 개요가 아니며, 모든 양상들의 핵심적인 또는 중요한 엘리먼트들을 식별하거나 임의의 또는 모든 양상들의 범주를 서술하려고 의도되지 않는다. 이의 유일한 목적은 이후에 제공되는 보다 상세한 설명에 대한 전제부로서 간략한 형태로 하나 이상의 양상들의 일부 개념들을 제공하는 것이다.
하나 이상의 양상들 및 이의 대응하는 개시물에 따라, 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링의 원활화와 연계하여 다양한 양상들이 설명된다. 관련된 양상들에 따라, 무선 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법이 제공된다. 방법은 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 페어드(paired) 방식으로 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위한 무선 자원들을 할당하는 단계를 추가적으로 포함한다.
다른 양상은 무선 통신 장치에 관한 것이다. 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들을 통해 스케쥴링하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위해 한 세트의 무선 자원들을 제공하기 위한 제 1 모듈을 포함한다. 적어도 하나의 프로세서는 페어드 방식으로 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위해 무선 자원들을 할당하기 위한 제 2 모듈을 추가적으로 포함하며, 페어드 방식으로 자원들을 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 역방향 링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함한다.
또 다른 양상은 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하기 위한 수단을 포함하는 장치에 관한 것이다. 장치는 페어드 방식으로 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 할당하기 위한 수단을 부가적으로 포함할 수 있으며, 페어드 방식으로 자원들을 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 역방향 링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함한다.
또 다른 양상은 컴퓨터로 하여금 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하도록 하기 위한 제 1 세트의 코드들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체를 가질 수 있는 컴퓨터 프로그램 물건(product)에 관한 것이다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 페어드 방식으로 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 할당하기 위한 제 2 세트의 코드들을 포함할 수 있으며, 페어드 방식으로 자원들을 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 역방향 링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함한다.
더욱이, 부가적인 양상은 장치에 관련된다. 장치는 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하는 무선 컴포넌트를 포함한다. 장치는 페어드 방식으로 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위한 상기 무선 자원들을 할당하는 스케쥴링 컴포넌트를 추가적으로 포함할 수 있으며, 페어드 방식으로 자원들을 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 및 홉에 할당된 각 세트의 역방향 링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 포함한다.
전술한 목적들 및 관련된 목적들을 달성하기 위하여, 하나 이상의 양상들은 이후에 완전하게 설명되고 특히 청구범위에서 나타내는 특징들을 포함한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 특징들을 상세히 상술한다. 그러나, 이러한 특징들은 다양한 양상들의 원리들이 사용될 수 있는 다양한 방식들의 일부만을 나타내는 것이며, 이러한 설명은 그러한 모든 양상들 및 이들의 등가물들을 포함하는 것으로 의도된다.
도 1은 본 명세서의 일 양상에 따른 다중 접속 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 명세서의 일 양상에 따른 통신 시스템의 일반적인 블록도의 일 예를 도시한다.
도 3은 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한다.
도 4는 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크의 개념도의 일 예를 도시한다.
도 5는 본 명세서의 일 양상에 따른 단일 홉 통신 네트워크에서 송신 및 수신 타임슬롯들과 연관된 콘텐츠 플로우들의 개념도의 일 예를 도시한다.
도 6은 본 명세서의 일 양상에 따른 다중 홉 통신 네트워크에서 송신 및 수신 타임슬롯들과 연관된 콘텐츠 플로우의 개념도의 일 예를 도시한다.
도 7은 본 명세서의 일 양상에 따른 예시된 다중-홉 무선 통신 네트워크를 나타내는 일반적인 컴포넌트 블록도의 일 예이다.
도 8은 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 정적 무선 자원 할당을 위한 방법의 일 예를 도시한다.
도 9는 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 무선 자원들을 동적으로 할당하기 위한 방법의 일 예를 도시한다.
도 10은 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 정적으로 할당된 무선 자원들을 도시하는 다운링크 타임라인의 일 예이다.
도 11은 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 정적으로 할당된 무선 자원들을 도시하는 업링크 타임라의 일 예이다.
도 12는 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 무선 자원들의 동적 중앙집중형(centralized) 할당을 도시하는 다운링크 타임라인의 일 예이다.
도 13은 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 무선 자원들의 동적 분산형(distributed) 할당을 도시하는 다운링크 타임라인의 일 예이다.
도 14는 본 명세서의 일 양상에 따른 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 동적으로 할당된 무선 자원들을 도시하는 2개의 업링크 타임라인들의 비교예이다.
도 15는 본 명세서에 따른 하나 이상의 특징들의 자동화를 원활하게 하는 인공 지능(AI) 컴포넌트를 사용하는 시스템을 도시한다.
도 16은 본 명세서에 따른 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 원활하게 하는 일 예의 시스템을 도시한다.
이제 도면들을 참조로 다양한 예들이 설명된다. 이하의 설명에서, 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 철저한 이해를 제공하기 위하여 많은 구체적인 세부사항들이 상술된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것은 명백할 수 있다.
본 출원서에서 사용되는 바와 같은, "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등의 용어들은 컴퓨터-관련 엔티티로서, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행 소프트웨어 중 하나를 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 객체(object), 실행파일, 실행 스레드(thread), 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이들로 제한되지 않는다. 예로서, 컴퓨팅 디바이스에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 디바이스는 둘다 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들은 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에서 로컬화 및/또는 2개 이상의 컴퓨터들 간에 분산될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 다양한 데이터 구조들이 저장된 다양한 컴퓨터 판독가능 매체들로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예, 로컬 시스템, 분산형 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는, 및/또는 신호에 의해 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 다른 시스템들과 상호작용하는, 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)에 따라, 로컬 및/또는 원격 프로세스들에 의해 통신할 수 있다.
더욱이, 다양한 예들은 유선 단말 또는 무선 단말일 수 있는 단말과 연계하여 본 명세서에서 설명된다. 단말은 또한 시스템, 디바이스, 가입자 유닛, 가입자국, 이동국, 모바일, 모바일 디바이스, 원격국, 원격 단말, 액세스 단말, 사용자 단말, 단말, 통신 디바이스, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스, 또는 사용자 장비(UE)로 지칭될 수도 있다. 무선 단말은 셀룰러 전화, 위성 전화, 코드리스 전화, 세션 개시 프로토콜(SIP) 전화, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션, 개인 휴대 단말(PDA), 무선 연결 능력을 갖는 핸드헬드(handheld) 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 디바이스들일 수 있다. 더욱이, 다양한 양상들은 기지국과 연계하여 본 명세서에서 설명된다. 기지국은 무선 단말(들)과 통신하기 위해 사용될 수 있으며 액세스 포인트, 노드 B, 또는 몇몇 다른 용어로 지칭될 수도 있다.
더욱이, "또는"이란 용어는 배타적인 "또는"이 아니라 포괄적인 "또는"을 의미하는 것이다. 즉, 달리 특정되지 않는 한, 또는 문맥으로부터 명백하지 않는 한, "X는 A 또는 B를 사용한다"는 문구는 자연적인 임의의 포괄적인 치환들을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, "X는 A 또는 B를 사용한다"는 문구는 이하의 임의의 예들에 의해 충족된다: X는 A를 사용한다; X가 B를 사용한다; 또는 X가 A 및 B 둘다를 사용한다. 또한, 본 출원서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 관사들 "a" 및 "an"은 달리 특정되지 않거나 또는 단수 형태에 관한 것임이 문맥으로부터 명백하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 기술들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들을 위해 사용될 수 있다. "네트워크" 및 "시스템"이란 용어들은 종종 상호교환가능하게 사용된다. CDMA 시스템은 cdma2000, 유니버셜 지상 무선 액세스(UTRA) 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 와이드밴드 CDMA(WCDMA) 및 CDMA의 다른 변형물들을 포함한다. 추가적으로, cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 시스템은 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은 울트라 모바일 브로드밴드(UMB), 이벌브드 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM? 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 유니버셜 모바일 통신 시스템(UMTS)의 부분이다. 3GPP 롱 텀 에벌루션(LTE)은 다운링크 상에서 OFDMA를 사용하고 업링크 상에서 SC-FDMA를 사용하는, E-UTRA를 사용하는 UMTS의 향후 릴리스이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE 및 GSM은 "3세대 파트너십 프로젝트"(3GPP)로 명명된 협회의 문서들에 제시되어 있다. 부가적으로, cdma2000 및 UMB는 "3세대 파트너십 프로젝트 2"(3GPP2)로 명명된 협회의 문서들에 제시되어 있다. 추가적으로, 그러한 무선 통신 시스템들은 언페어드(unpaired) 언라이센스드(unlicensed) 스펙트럼들, 802.xx 무선 랜, BLUETOOTH 및 임의의 다른 단거리 또는 장거리 무선 통신 기술들을 종종 사용하는 피어-투-피어(예, 모바일-대-모바일) 애드훅 네트워크 시스템들을 부가적으로 포함할 수 있다.
다양한 양상들 또는 특징들은 다수의 디바이스들, 컴포넌트들, 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템들 면에서 제공될 것이다. 다양한 시스템들은 부가적인 디바이스들, 컴포넌트들, 모듈들 등을 포함할 수 있고/포함할 수 있거나 도면들과 연계하여 논의되는 디바이스들, 컴포넌트들, 모듈들 등의 전부를 포함하지 않을 수 있다는 점을 이해하고 인식한다. 또한, 이러한 방법들의 조합이 사용될 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(100)은 본 명세서에서 제공되는 다양한 실시예들에 따라 도시된다. 시스템(100)은 다중 안테나 그룹들을 포함할 수 있는 기지국(102)을 포함한다. 예를 들어, 하나의 안테나 그룹은 안테나들(104, 106)을 포함할 수 있고, 다른 그룹은 안테나들(108, 110)을 포함할 수 있으며, 부가적인 그룹은 안테나들(112, 114)을 포함할 수 있다. 2개의 안테나들은 각각의 안테나 그룹에 대해 도시된다; 그러나, 보다 많은 또는 보다 적은 안테나들이 각 그룹에 사용될 수 있다. 기지국(102)은 통상의 당업자에 의해 인식되는 것처럼, 신호 송신 및 수신과 연관된 다수의 컴포넌트들(예, 프로세서들, 변조기들, 멀티플렉서들, 복조기들, 디멀티플렉서들, 안테나들 등)을 각각 포함할 수 있는 송신기 체인 및 수신기 체인을 부가적으로 포함할 수 있다.
기지국(102)은 모바일 디바이스(116) 및 모바일 디바이스(122)와 같은 하나 이상의 모바일 디바이스들과 통신할 수 있다; 그러나, 기지국(102)은 모바일 디바이스들(116, 122)과 유사한 실질적으로 임의의 수의 모바일 디바이스들과 통신할 수 있다는 점을 인식한다. 모바일 디바이스들(116, 122)은 예를 들어, 셀룰러 전화들, 스마트 폰들, 랩톱들, 핸드헬드 통신 디바이스들, 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스들, 위성 라디오들, 글로벌 포지셔닝 시스템들, PDA들, 및/또는 무선 통신 시스템(100)을 통해 통신하기 위한 임의의 다른 적절한 디바이스일 수 있다. 도시된 것처럼, 모바일 디바이스(116)는 안테나들(112, 114)과 통신하고, 여기서 안테나들(112, 114)은 순방향 링크(118)를 통해 모바일 디바이스(116)에 정보를 송신하며 역방향 링크(120)를 통해 모바일 디바이스(116)로부터 정보를 수신한다. 더욱이, 모바일 디바이스(122)는 안테나들(104, 106)과 통신하고, 여기서 안테나들(104, 106)은 순방향 링크(124)를 통해 모바일 디바이스(122)에 정보를 송신하며, 역방향 링크(126)를 통해 모바일 디바이스(122)로부터 정보를 수신한다. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 시스템에서, 순방향 링크(118)는 역방향 링크(120)에 의해 사용되는 것과 상이한 주파수 대역을 사용할 수 있고, 순방향 링크(124)는 예를 들어, 역방향 링크(126)에 의해 사용되는 것과 상이한 주파수 대역을 사용할 수 있다. 추가적으로, 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템에서, 순방향 링크(118) 및 역방향 링크(120)는 공통 주파수 대역을 사용할 수 있고, 순방향 링크(124) 및 역방향 링크(126)는 공통 주파수 대역을 사용할 수 있다.
각 그룹의 안테나들 및/또는 이들이 통신하기 위해 지정되는 구역은 기지국(102)의 섹터로서 지칭될 수 있다. 예를 들어, 안테나 그룹들은 기지국(102)에 의해 커버되는 구역들의 섹터에 있는 모바일 디바이스들과 통신하도록 설계될 수 있다. 순방향 링크들(118, 124)을 통한 통신에서, 기지국(102)의 송신 안테나들은 모바일 디바이스들(116, 122)에 대한 순방향 링크들(118, 124)의 신호-대-잡음비를 개선하기 위한 빔-형성(beam-forming)을 사용할 수 있다. 이는 예를 들어, 목표된 방향들로 신호들을 조정(steer)하기 위한 프리코더(precoder)를 사용함으로써 제공될 수 있다. 또한, 기지국(102)은 연관된 커버리지를 통해 랜덤하게 분산되는 모바일 디바이스들(116, 122)에 송신하기 위한 빔-형성을 사용하지만, 인접한 셀들의 모바일 디바이스들은 단일 안테나를 통해 자신의 모든 모바일 디바이스들에 송신하는 기지국에 비해 적은 간섭을 받을 수 있다. 더욱이, 모바일 디바이스들(116, 122)은 일 예로서 피어-투-피어 또는 애드훅 기술을 사용하여 서로 직접 통신할 수 있다.
일 예에 따라, 시스템(100)은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 통신 시스템일 수 있다. 추가적으로, 시스템(100)은 FDD, TDD 등과 같은 통신 채널들(예, 순방향 링크, 역방향 링크 등)을 분할하기 위한 실질적으로 임의의 타입의 듀플렉싱 기술을 사용할 수 있다. 더욱이, 시스템(100)은 다중-베어러(multiple-bearer) 시스템일 수 있다. 베어러는 정의된 용량, 지연, 비트 에러 레이트 등의 정보 경로일 수 있다. 모바일 디바이스들(116, 122)은 각각 하나 이상의 무선 베어러들을 서빙할 수 있다. 모바일 디바이스들(116, 122)은 하나 이상의 무선 베어러들에 걸쳐서 업링크 자원들을 관리 및/또는 공유하기 위한 업링크 레이트 제어 메커니즘들을 사용할 수 있다. 일 예로서, 모바일 디바이스들(116, 122)은 무선 베어러들을 서빙하고 업링크 레이트 제한들을 강화하기 위한 토큰 버킷 메커니즘(token bucket mechanism)들을 사용할 수 있다.
일 예시에 따라, 각각의 베어러는 연관된 우선순위화된 비트 레이트(PBR), 최대 비트 레이트(MBR) 및 보증된 비트 레이트(GBR)를 가질 수 있다. 모바일 디바이스들(116, 122)은 연관된 비트 레이트 값들에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 베어러들을 서빙할 수 있다. 비트 레이트 값들은 또한 각각의 베어러에 대한 PBR 및 MBR을 고려하는 큐(queue) 사이즈들을 계산하기 위해 사용될 수 있다. 큐 사이즈들은 모바일 디바이스들(116, 122)에 의해 기지국(102)에 송신되는 업링크 자원 요청들에 포함될 수 있다. 기지국(102)은 각각의 업링크 요청들 및 포함된 큐 사이즈들에 기초하여 모바일 디바이스(116, 122)에 대한 업링크 자원들을 스케쥴링할 수 있다.
도 2는 MIMO 시스템(200)에서 송신기 시스템(210)(액세스 포인트로도 공지됨) 및 수신기 시스템(250)(액세스 단말로도 공지됨)의 블록도이다. 송신기 시스템(210)에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스(212)로부터 송신기(TX) 데이터 프로세서(214)로 제공된다.
일 실시예에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 송신 안테나를 통해 송신된다. TX 데이터 프로세서(214)는 코딩된 데이터를 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 각 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷팅(format), 코딩, 및 인터리빙(interleave)한다.
각 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술들을 사용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수 있다. 파일럿 데이터는 전형적으로 공지된 방식으로 처리되는 공지된 데이터 패턴이고 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 그 다음, 각 데이터 스트림에 대한 멀티플렉싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는 변조 심볼들을 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 변조 방식(예, BPSK, QSPK, M-PSK, 또는 M-QAM)에 기초하여 변조된다(즉, 심볼 맵핑된다). 각 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서(230)에 의해 수행되는 명령들에 의해 결정될 수 있다.
그 다음, 모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 변조 심볼들을 추가적으로 처리할 수 있는(예, OFDM에 대해) TX MIMO 프로세서(220)에 제공된다. 그 다음, TX MIMO 프로세서(220)는 NT 송신기들(TMTR)(222a 내지 222t)에 NT 변조 심볼 스트림들을 제공한다. 특정 실시예들에서, TX MIMO 프로세서(220)는 빔-형성 가중치들을 데이터 스트림들의 심볼들에 그리고 심볼이 송신되고 있는 안테나에 적용한다.
각각의 송신기(222)는 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하기 위한 각각의 심볼 스트림을 수신 및 처리하고, MIMO 채널을 통한 송신을 위해 적합한 변조된 신호를 제공하기 위해 아날로그 신호들을 추가적으로 조정(예, 증폭, 필터링, 및 업컨버팅)한다. 그 다음, 송신기들(222a 내지 222t)로부터의 NT 변조된 신호들은 NT 안테나들(224a 내지 224t)로부터 각각 송신된다.
수신기 시스템(250)에서, 송신되는 변조된 신호들은 NR 안테나들(252a 내지 252r)에 의해 수신되고, 각 안테나(252)로부터의 수신된 신호는 각각의 수신기(RCVR)(254a 내지 254r)에 제공된다. 각각의 수신기(254)는 각각의 수신된 신호를 조정하고(예, 필터링, 증폭, 및 다운컨버팅), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하며, 샘플들을 추가적으로 처리하여 대응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공한다.
그 다음, RX 데이터 프로세서(260)는 NT "검출된" 심볼 스트림들을 제공하기 위한 특정한 수신기 처리 기술에 기초하여 NR 수신기들(254)로부터 NR 수신된 심볼 스트림들을 수신하여 처리한다. 그 다음, RX 데이터 프로세서(260)는 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩하여, 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원한다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 처리는 송신기 시스템(210)에서 TX MIMO 프로세서(220) 및 TX 데이터 프로세서(214)에 의해 수행되는 것과 상보적(complementary)이다.
프로세서(270)는 사용하기 위한 프리-코딩 매트릭스를 주기적으로 결정한다(이하에서 논의됨). 프로세서(270)는 매트릭스 인덱스 부분 및 랭크값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 구성(formulate)한다.
역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다양한 타입들의 정보를 포함할 수 있다. 그 다음, 역방향 링크 메시지는 데이터 소스(236)로부터 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 또한 수신하는 TX 데이터 프로세서(238)에 의해 처리되고, 변조기(280)에 의해 변조되며, 송신기들(254a 내지 254r)에 의해 조정되고, 송신기 시스템(210)에 재송신된다.
송신기 시스템(210)에서, 수신기 시스템(250)으로부터의 변조된 신호들은 안테나들(224)에 의해 수신되고, 수신기들(222)에 의해 조정되며, 복조기(240)에 의해 복조되고, RX 데이터 프로세서(242)에 의해 처리되어 수신기 시스템(250)에 의해 송신되는 예약 링크(reserve link) 메시지를 추출한다. 그 다음, 프로세서(230)는 빔-형성 가중치들을 결정하기 위해 사용하기 위한 어느 프리-코딩 매트릭스가 추출된 메시지를 후속 처리하는지를 결정한다.
도 3은 다수의 사용자들을 지원하도록 구성된 무선 통신 시스템(300)의 일 예를 도시하며, 여기서 다양한 개시된 실시예들 및 양상들이 구현될 수 있다. 도 3에 도시된 것처럼, 예로서, 시스템(300)은 예를 들어, 매크로 셀들(macro cells)(302a-302g)과 같은 다중 셀들(302)에 대한 통신을 제공하며, 각각의 셀은 대응하는 액세스 포인트(AP)(304)(AP들(304a-304g)과 같은)에 의해 서비스된다. 각각의 셀은 하나 이상의 섹터들로 추가적으로 분할될 수 있다(예, 하나 이상의 주파수들을 서빙하기 위해). 사용자 장비(UE) 또는 이동국들로 상호교환가능하게 공지된 AT들(306a-306k)을 포함하는 다양한 액세스 단말들(AT들)(306)은 시스템 전반에 걸쳐서 분산된다. 각각의 AT(306)는 예를 들어 AT가 활성(active)인지 여부 및 소프트 핸드오프(soft handoff)인지 여부에 따라, 주어진 순간에 순방향 링크(FL) 및/또는 역방향 링크(RL) 상에서 하나 이상의 AP들(304)과 통신할 수 있다. 무선 통신 시스템(300)은 넓은 지리적 영역을 통한 서비스를 제공할 수 있고, 예를 들어 매크로 셀들(302a-302g)은 인접해 있는 일부 블록들을 커버할 수 있다.
본 혁신기술의 일 실시예에 따라, 시스템(300)은 RS(308a)와 같은 하나 이상의 중계국(relay station)(RS)들을 포함할 수 있다. 동작 시에, RS는 AP(304) 및 AT(306) 둘다로의 연결을 가질 수 있다. 예를 들어, RS(308a)는 AP(304f) 및 AT(306z)의 중간에 있을 수 있거나, 사이에 있을 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 AP(304f) 및 AT(306z)를 통신가능하게 연결한다. RS(308a)는 AP(304f)로부터 수신된 신호를 해석, 해독, 또는 그렇지 않으면 디코딩하는 순방향 및 디코딩 중계국일 수 있고, 신호를 AT(306z)에 송신한다. 시스템(300)은 설명의 간략화 및 명료함을 위하여 단일 RS(308a)를 갖는 것으로 도시되지만, 시스템(300)은 대부분 임의의 수의 RS들을 포함할 수 있다는 것을 인식한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 AT들(306)은 RS로서 기능할 수 있다.
RS(308a)의 기능은 AP(304) 및 AT(306)의 기능의 조합 또는 혼합일 수 있다. 예를 들어, RS(308a)는 다운스트림 노드(예, AT(306))와 통신할 때 AP(304)와 유사하게 기능할 수 있으며, 여기서 RS(308a)는 다운링크(DL) 상에서 송신하고 업링크(UL) 상에서 수신한다. 부가적으로, RS(308a)는 업스트림 노드(예, AP(304))와 통신할 때 AT(306)와 유사하게 기능할 수 있으며, 여기서 RS(308a)는 UL 상에서 송신하고 DL 상에서 수신한다. AP(304)는 RS(308)가 각 슬롯에서 지향되는 방식을 제어할 수 있다. 예를 들어, AP(304)는 RS(308)가 BS(예, 다운스트림) 또는 AT(예, 업스트림)로서 지향되는 시기를 결정할 수 있고, 멀티-홉 통신을 원활하게 하기 위해 네트워크 자원들을 스케쥴링할 수 있다. 더욱이, AP(304)는 각각의 AT(306)가 연결될 수 있고 각 RS(308)에 대한 독립적인 제어를 유지할 수 있는 다수의 RS(308)를 결정할 수 있다.
액세스 단말 및 액세스 포인트(예, 기지국) 둘다의 조합된 기능을 갖는 디바이스는 상대적으로 고비용일 수 있다. 비용이 낮게 유지될 수 있는 한가지 방법은 예를 들어, 디바이스가 AP(304)를 청취(listen)하고, 그리고 동시에 AT(306)에 송신하도록 인에이블하지 않는 것이다. 대안으로서, 다중 홉들에 걸친 네트워크 자원들의 사용에서 동기화, 조정 또는 스케쥴링(아래에서 논의됨)이 효율적인 동작을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 정적 분할 구성(static partitioning arrangement)에서, AP들(304)은 상이한 시간들(예, 타임슬롯들)에서 다양한 네트워크 자원들로의 액세스를 갖는 노드들을 결정할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 네트워크 자원들은 적어도 부분적으로 필요성에 기초하여 동적으로 분할될 수 있다. 예를 들어, RS들(308)은 RS들(308)이 하나 이상의 AT들(306)에 전달하기 위한 데이터를 디코딩하지 않은 한, 임의의 FL 슬롯에서 청취(예, 데이터를 수신)할 수 있다(예, AP(304)를 청취).
다운스트림 홉들이 관리되는 방법을 결정함에 있어서 3가지 주요한 고려사항들이 있으며, 여기서 다운스트림 홉은 AP(304)를 포함하지 않는 임의의 홉이다. 첫째는, 자원들의 할당이 정적인지 또는 동적인지 여부이다. 앞서 논의된 것처럼, 정적 할당은 홉들 간에 DL 및 UL 상에서 자원들의 시간에서의 고정된 분할인 반면에, 동적 할당은 각각의 홉에 대해 DL 및 UL 상에서 자원들을 필요한 시점에 할당하는 것을 포함한다. 둘째는, 자원들의 할당이 중앙집중형으로 진행하고 있는지 또는 분산형으로 진행하고 있는지 여부이다. 할당은 다운스트림 홉들에 대한 송신 및/또는 수신이 AP(304)에 의해 스케쥴링되는 경우 중앙집중형이 된다. 할당은 다운스트림 홉들에 대한 송신/수신이 모(parent) RS(308)에 의해 스케쥴링되는 경우 분산형이 된다. 셋째는, 할당이 투과성(transparent)일 것인지 또는 명시적(explicit)일 것인지 여부이다. 투과성 경우에, UE는 AP(304)를 직접적으로 청취하고, RS(308)는 DL 또는 UL 할당들과 같은 제어 정보를 송신하지 않는다. 반대로, 자원들의 할당이 명시적일 때, RS(308)는 제어 정보를 송신한다. 예를 들어, RS(308)는 자원들의 할당이 명시적일 때, LTE 시스템에서 패킷 데이터 제어 채널(PDCCH)에서 할당들을 송신할 수 있다. 이는 단지 일 예이며, 본 혁신기술의 사상과 범주 내에서 다수의 예들이 가능할 수 있다는 점을 고려한다.
도 4는 본 혁신기술의 일 양상에 따른 무선 통신 네트워크의 개념도의 일 예를 도시한다. 무선 네트워크(400)는 무선 노드들(402-406) 및 액세스 단말들(408-414)로서 일반적으로 지정된, 몇몇 무선 노드들과 통신하는 것으로 도시된다. 무선 노드는 앞서 말한 것들의 대부분의 임의의 조합을 수신 또는 송신할 수 있다. 설명의 간략화를 위하여, "수신 노드"란 용어는 수신하고 있는 무선 노드를 지칭하기 위해 사용될 수 있고, "송신 노드"란 용어는 송신하고 있는 무선 노드를 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 지칭들은 무선 노드가 송신 및 수신 기능들을 둘다 수행할 수 없다는 것을 의미하지 않는다.
무선 노드는 액세스 포인트, 중계 포인트(예, 중계국), 액세스 단말, 또는 이들의 대부분의 임의의 조합으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 무선 노드들(402-406)의 클러스터(cluster)는 다수의 액세스 단말들(408-414)에 백홀 서비스들을 제공하도록 함께 기능한다. 클러스터는 네트워크(400)(예, 셀룰러 네트워크, WLAN, ISP, 인터넷 등과 같은 WWAN)에 백홀 연결을 제공함으로써 액세스 포인트로서 기능하는 무선 노드(402)를 포함한다. 또한, 무선 노드(402)는 도 4의 예에 도시되지 않은 다른 액세스 포인트들에 대한 중계 포인트로서 기능할 수 있거나, 또는 무선 네트워크(400)의 동적 재구성에 응답하여 중계 기능을 제공할 수 있다. 클러스터는 또한 액세스 단말들(410-414)을 액세스 포인트(402)에 연결하기 위한 중계 포인트들로서 기능하는 2개의 무선 노드들(404, 406)을 포함한다. 비록 도시되어 있진 않지만, 무선 노드들(404, 406)은 또한 다른 액세스 포인트들 및 중계 포인트들에 대한 연결성(connectivity)을 제공할 수 있다. 동일한 무선 노드들(404, 406)은 네트워크(400)에서 무선 노드들의 다른 클러스터들에 대한 액세스 포인트들로서 기능할 수 있다.
4개의 액세스 단말들(408-414)이 도 4에 도시된다. 이러한 예에서, 2개의 액세스 단말들(410, 412)은 중계 포인트(404)를 통해 액세스 포인트(402)에 연결되고, 하나의 액세스 단말(414)은 중계 포인트(406)를 통해 액세스 포인트(402)에 연결되며, 나머지 액세스 단말(418)은 액세스 포인트(402)에 직접 연결된다. 액세스 단말들(408-414)은 예로서, 모바일 또는 셀룰러 전화, 개인 휴대 단말기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 디지털 오디오 디바이스(예, MP3 플레이어), 게임 콘솔, 디지털 카메라, 또는 다른 음성, 데이터, 오디오, 비디오, 메시징, 또는 멀티미디어 디바이스를 포함하는 무선 노드(402)와의 무선 통신들을 지원할 수 있는 대부분 임의의 모바일 사용자 디바이스일 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 액세스 단말들(408-414)은 또한 네트워크(400)에서 다른 무선 노드들에 대한 액세스 포인트 및/또는 중계 포인트로서 기능할 수 있다.
무선 네트워크(400)를 지원하기 위해 사용되거나 또는 지원하도록 적응되는 에어 인터페이스 사양은 대부분 모바일 가입자들이 이용가능한 무선 자원들을 공유할 수 있도록 하는 임의의 적합한 다중 접속 기술에 기초할 수 있다. 그러한 다중 접속 기술들의 예들은 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), CDMA, 와이드밴드 CDMA(W-CDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA), 또는 이들의 일부 조합을 포함한다.
네트워크(400)에서 각각의 무선 노드는 다수의 다운링크 연결들을 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 다수의 다운링크 연결들을 갖는 각각의 무선 노드는 다운스트림 무선 노드들 간에 무선 자원들(예, 주파수 대역들, 확산 코드들 등)의 공유를 조정할 필요가 있을 수 있다. 예로서, 액세스 포인트(402)는 액세스 단말(408) 및 2개의 중계 포인트들(404, 406) 간에 이용가능한 무선 자원들을 할당하고, 중계 포인트(404)는 2개의 액세스 단말들(410, 412) 간에 이용가능한 무선 자원들을 할당한다. 이러한 예에서, 액세스 포인트(402) 및 중계 포인트(404)는 무선 자원들을 할당하기 위한 스케쥴링 알고리즘을 사용할 수 있다. 스케쥴링 알고리즘은 선착순(first-come first-serve) 프로세스와 같이 간단할 수 있다. 대안적으로, 채널-의존 알고리즘은 바람직한 채널 조건들의 장점을 갖기 위해 사용될 수 있다. 보다 간단한 최선형(best effort) 스케쥴링 알고리즘은 공정성(fairness)에 기초하여 사용될 수 있으며, 이에 따라 각 다운링크 연결을 위한 무선 노드에 동일한 대역폭이 주어지거나, 또는 다운링크 연결을 갖는 많은 수의 무선 노드들이 있는 경우, 공정한 방식으로 무선 노드들 간에 대역폭이 순환되는 라운드-로빈(round-robin) 프로세스가 주어진다. 통상의 당업자는 무선 네트워크의 임의의 특정 애플리케이션을 위한 스케쥴링 알고리즘을 용이하게 결정할 수 있을 것이다.
도 5는 본 혁신기술의 일 양상에 따른 단일 홉 통신에서 송신 및 수신 타임슬롯들과 연관된 콘텐츠 플로우들의 개념도의 일 예를 도시한다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 콘텐츠는 무선 노드 A(502)로부터 무선 노드 B(504)로 송신된다. 무선 노드 A(502) 및 B(504)는 특정 타임슬롯들 동안 송신 및 수신하도록 허용된다. 예를 들어, 무선 노드 A(502)는 타임슬롯 1(506) 및/또는 타임슬롯 3(508)(예, 홀수(odd numbered) 타임슬롯들, 홀수 프레임들, 또는 홀수 인터레이스들) 동안 송신할 수 있고, 무선 노드 B는 타임슬롯 2(510) 및/또는 타임슬롯 4(512)(예, 짝수(even numbered) 타임슬롯들, 짝수 프레임들, 또는 짝수 인터레이스들) 동안 송신할 수 있다. 반대로, 무선 노드 A는 짝수 타임슬롯들/프레임들 동안 수신할 수 있고, 무선 노드 B는 홀수 타임슬롯들/프레임들 동안 수신할 수 있다.
일부 구현예들에서, 다중 채널들이 각 타임슬롯에 설정될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 TDMA/FDMA 방식에서, 몇몇 주파수 대역들은 다수의 무선 노드들과의 동시적인 통신들을 지원하기 위해 각 타임슬롯 내에 사용될 수 있다. 다른 예에서, 몇몇 확산 코드들은 하이브리드 TDMA/CDMA 방식에서 사용될 수 있고, 이에 따라 각 통신에 대한 콘텐츠가 상이한 코드로 확산되면서 단일 타임슬롯 동안 동시적인 통신들을 가능하게 한다. 이는 단지 일 예이라는 점을 인식해야 하며, 통상의 당업자는 임의의 특정 애플리케이션에 적합한 다양한 다중 접속 기술들을 사용하여 무선 자원들을 최상으로 분할하는 방법을 용이하게 이해할 것이다.
도 6은 본 혁신기술의 일 양상에 따른 다중 홉 통신에서 송신 및 수신 타임슬롯들과 연관된 콘텐츠 플로우의 개념도의 일 예를 도시한다. 일 예로서, 콘텐츠는 무선 노드 A(602)로부터 무선 노드 B(604)로 송신된 다음, 무선 노드 C(606)로 송신된다. 단일 홉 통신과 연계하여, 이전에 논의된 것처럼, 무선 노드들(602-606)은 특정 타임슬롯들(608-614) 동안 송신 및 수신하도록 허용된다. 예를 들어, 무선 노드 A(602) 및 C(606)는 타임슬롯 1(608) 또는 타임슬롯 3(612)(예, 홀수 타임슬롯들, 홀수 프레임들, 또는 홀수 인터레이스들) 동안 송신할 수 있고, 무선 노드 B(604)는 타임슬롯 2(610) 및 타임슬롯 4(614)(예, 짝수 타임슬롯들, 짝수 프레임들, 또는 짝수 인터레이스들) 동안 송신할 수 있다. 반대로, 무선 노드 A(602) 및 C(606)는 짝수 타임슬롯들/프레임들 동안 수신할 수 있고, 무선 노드 B(604)는 홀수 타임슬롯들/프레임들 동안 수신할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 혁신기술의 일 양상에 따라 다중-홉 무선 통신 네트워크를 도시하는 일반적인 컴포넌트 블록도의 일 예가 도시된다. 설명의 간략화 및 용이함을 위하여, 이하의 설명은 본질적으로 유용하고 각 블록의 기능을 넓게 정의한다. 본 개시물 전반에 걸쳐서 설명되는 다양한 개념들에 대한 관련 기능만이 설명될 것이다. 통상의 당업자는 이러한 기능 블록들이 여기에 설명되지 않고/않거나 다른 컴포넌트들(예, 기능 블록들)과 조합될 수 있는 다른 기능을 제공할 수 있다는 점을 인식할 것이라는 것을 인식한다.
본 예에서, 시스템(700)은 기지국(702), 중계국(704), 및 액세스 단말(706)을 포함한다. 기지국(702)은 하나 이상의 노드들에 의해 사용될 한 세트의 무선 자원들을 제공할 수 있다(예, 무선 컴포넌트(710)를 통해). 예를 들어, 노드들은 모바일 또는 셀룰러 전화, 개인 휴대 단말기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 디지털 오디오 디바이스(예, MP3 플레이어), 게임 콘솔, 디지털 카메라, 또는 음성, 데이터, 오디오, 비디오, 메시징, 또는 멀티미디어 디바이스들과 같은 액세스 단말들(706) 또는 중계국들(704)을 포함할 수 있다. 또한, 액세스 단말들(706)은 중계국들(704)로서 기능할 수도 있다.
기지국(702)은 페어드 방식으로 다중 홉들에 걸친 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위한 무선 자원들을 할당할 수 있는 스케쥴링 컴포넌트(708)를 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서, 다운링크 데이터가 서브-프레임 k 상에서 송신되는 경우, 확인응답(acknowledgment)은 서브-프레임 k+4에 스케쥴링될 수 있고, 여기서 k는 정수이다. 유사하게, 업링크 할당이 서브-프레임 k에서 송신되는 경우, 그 할당에 대한 업링크 데이터는 서브-프레임 k+4에서 송신될 수 있고, 확인응답은 서브-프레임 k+8에서 송신될 수 있으며, 재송신(요구되는 경우/필요한 경우)은 서브-프레임 k+12에서 송신될 수 있다. 즉, 스케쥴링 컴포넌트는 중계국(704)에 대한 다운링크 자원들을 서브-프레임 k 상에서 액세스 단말(706) 홉에 할당할 수 있고, 액세스 단말(706) 상의 업링크 자원들을 페어드 서브-프레임(예, 서브-프레임 k+4) 상에서 중계국(704) 홉에 동시에 할당할 수 있다.
스케쥴링 컴포넌트(708)는 다수의 방식들을 사용하여 무선 자원들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 스케쥴링 컴포넌트는 무선 자원들의 할당을 위한 분산형 스케쥴링 방식을 사용, 실행, 또는 사용할 수 있으며, 여기서 스케쥴링 컴포넌트(708)는 중계국(704)이 액세스 단말(706)을 스케쥴링하기 위해 사용할 수 있는 자원들을 결정하고, 중계국(704)은 자원들에 대해 액세스 단말(706)을 자율적으로(autonomously) 스케쥴링한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 스케쥴링 컴포넌트(708)는 무선 자원들의 할당을 위한 중앙집중형 스케쥴링 방식을 사용할 수 있고, 여기서 스케쥴링 컴포넌트(708)는 중계국(704)과 연관된 액세스 단말(706)에 대한 자원들의 스케쥴링을 결정한다. 더욱이, 스케쥴링 컴포넌트는 이전에 논의된 것처럼 무선 자원들을 정적으로 또는 동적으로 할당할 수 있다.
도 8은 본 혁신기술의 일 양상에 따라 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 정적 무선 자원 할당을 위한 일 예의 방법을 도시한다. 설명의 간략화를 목적으로, 방법들은 일련의 또는 다수의 동작들로서 도시되고 설명되지만, 일부 동작들은 본 혁신기술에 따라 상이한 순서들로 발생할 수 있고/발생할 수 있거나 여기에 도시되고 설명되는 것과 다른 동작들과 동시에 발생할 수 있기 때문에, 본 혁신기술은 동작들의 순서에 의해 제한되지 않는다는 점을 이해하고 인식한다. 예를 들어, 통상의 당업자는 방법이 상태도에서와 같이, 일련의 상관된 상태들 또는 이벤트들로서 대안적으로 표현될 수 있다는 점을 이해하고 인식할 것이다. 더욱이, 예시된 동작들 전부가 본 혁신기술에 따른 방법을 구현하는데 요구되지 않을 수 있다.
802에서, 다운링크 무선 연결이 인에이블되어 제 1 노드가 제 2 노드와 통신하도록 허용한다. 이전에 논의된 것처럼, 제 1 노드는 중계국(RS)일 수 있고, 제 2 노드는 액세스 단말(AT)일 수 있다. RS는 기지국(BS)으로부터 AT로 수신되는 데이터를 디코딩 및 전달할 수 있으며, 여기서 RS는 AT보다 BS로의 더 양호한 연결을 가질 수 있다. 예를 들어, RS는 BS와 AT 사이에 물리적으로 위치될 수 있다.
804에서, BS는 궁극적으로 하나 이상의 AT들에 대해 의도된 한 세트의 데이터(예, 콘텐츠)를 RS에 송신한다. 예를 들어, BS는 이전에 논의된 것처럼, RS에 의해 서비스되는 다수의 AT들에 대해 의도된 콘텐츠를 RS에 송신할 수 있다. 806에서, BS는 데이터를 AT들에 전달하기 위해 AT에 의해 사용될 한 세트의 무선 자원들을 할당할 수 있다. 예를 들어, BS는 BS와 RS 간의 통신을 위해 업링크(UL) 및/또는 다운링크(DL) 상에서 짝수 프레임들을 할당할 수 있고, BS는 RS와 AT 간의 통신을 위해 홀수 프레임들을 할당할 수 있다. 각각의 UL 및 DL 송신들을 위하여, BS는 대응하는 제어 슬롯들을 또한 할당한다. 예를 들어, BS가 DL 슬롯을 RS로부터 AT로의 다운스트림 송신에 할당하면, BS는 또한 확인응답 메시지(ACK)를 수신하기 위해 대응하는 UL 슬롯을 RS에 할당할 것이다.
808에서, RS가 BS로부터 AT로 또는 다른 RS로 데이터를 전달하고 있는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 810에서, RS가 데이터를 AT로 전달하고 있는 경우, RS는 BS에 의해 할당된 슬롯들에서 데이터를 전달한다. 그러나, 812에서, RS가 데이터를 하나 이상의 다운스트림 RS들에게 전달하고 있고 다운스트림 홉들의 분산형 관리가 있는 경우, RS는 BS로서 작용하고 데이터를 다운스트림 RS들에게 전달한다. 또한, 814에서 RS는 RS에 이용가능한 자원들로부터 다운스트림 RS들에 의해 사용될 무선 자원들을 할당한다. 예를 들어, RS는 다운스트림 RS들에 의해 사용하기 위해 BS에 의해 할당된 슬롯들을 분할할 수 있다. 또한, 무선 자원들의 정적 할당은 처리량(throughput) 불균형 및/또는 각 홉에서의 로딩(loading)에 기초하여 이후 시간에 재할당될 수 있다.
도 9는 본 혁신기술의 일 양상에 따라 무선 네트워크에서 다중 홉들을 통해 무선 자원들을 동적으로 할당하기 위한 방법의 일 예를 도시한다. 902에서, 다운링크 무선 연결은 제 1 노드가 제 2 노드와 통신할 수 있게 허용하도록 인에이블된다. 이전에 논의된 것처럼, 제 1 노드는 중계국(RS)일 수 있고, 제 2 노드는 액세스 단말(AT)일 수 있다. RS는 기지국(BS)으로부터 AT로 수신되는 데이터를 디코딩 및 전달할 수 있고, 여기서 RS는 AT보다 BS로의 보다 양호한 연결을 가질 수 있다. 예를 들어, RS는 BS와 AT 사이에 물리적으로 위치될 수 있다.
904에서, BS는 궁극적으로 하나 이상의 AT들에 대해 의도된 한 세트의 데이터(예, 콘텐츠)를 RS에게 송신한다. 예를 들어, BS는 이전에 논의된 것처럼, RS에 의해 서비스되는 다수의 AT들에 대해 의도된 콘텐츠를 RS에 송신할 수 있다. 906에서, RS 또는 BS가 데이터 다운스트림을 전달하기 위해 사용될 무선 자원들을 결정하고 있는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 무선 자원들이 다운스트림 홉들에 대해 스케쥴링될 방법을 BS가 결정하고 있는 경우, 무선 자원들의 관리는 중앙집중형이 된다(앞서 논의됨). RS가 다운스트림 홉들에 대한 자원들을 스케쥴링하는 경우, 무선 자원들의 관리는 분산형이 된다.
908에서, RS가 데이터 다운스트림을 전달하기 위해 사용될 무선 자원들을 결정하고 있는 경우(예, 분산형 관리), 데이터의 수신을 확인하는 BS에 송신되는 확인응답 메시지(ACK)는 RS가 데이터를 AT에 송신할 시기, 요구되는 슬롯들의 수, 및/또는 BS 대 RS 링크가 RS 대 AT 링크보다 더 느린 경우의 지연에 관한 정보를 포함할 수 있다. 임의의 대기시간(latency)을 고려하기 위해, BS는 RS가 데이터를 AT에 전달하기 전에 ACK를 디코딩하기 위한 버퍼 시간을 요구할 수 있다.
910에서, BS가 데이터 다운스트림을 전달하기 위해 사용될 무선 자원들을 결정하고 있는 경우(예, 중앙집중형 관리), 데이터의 수신을 확인하는 BS에 송신되는 확인응답 메시지(ACK)는 자원 요청을 포함할 수 있다. 요청은 요구되는 슬롯들의 수, 및/또는 BS 대 RS 링크가 RS 대 AT 링크보다 더 느린 경우의 지연을 포함할 수 있다. 912에서, BS는 데이터 다운스트림을 송신하기 위한 무선 자원들을 RS에 할당한다. 914에서, RS는 할당된 슬롯들에서 데이터 다운스트림을 송신한다. 예를 들어, RS는 RS에 의해 BS에 표시되는(indicated)(예, 중앙집중형 관리) 또는 BS에 의해 할당된 슬롯들에서 (예, 분산형 관리) BS로부터 획득되는 데이터를 하나 이상의 AT들로 전달할 수 있다.
앞서 설명된 예시적인 시스템들 및 방법들의 관점에서, 개시된 대상에 따라 구현될 수 있는 본 혁신기술의 하나 이상의 실시예들은 도 10-13의 타임라인 도면들을 참조로 보다 잘 이해될 것이다. 설명의 간략화를 목적으로, 타임라인 도면들은 일련의 슬롯들로서 도시되고 설명되지만, 청구대상은 슬롯들의 수 및/또는 순서에 의해 제한되지 않는다는 점을 이해하고 인식한다. 더욱이, 도시된 슬롯들은 본 혁신기술의 모든 가능한 구현예들을 나타내지 않으며, 도시된 예들은 본 혁신기술의 사상과 범주 내에서 구성들의 철저한(exhaustive) 또는 최적화된 것으로 의도되지 않는다.
도 10은 본 혁신기술의 일 양상에 따라 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 정적으로 할당된 무선 자원들을 도시하는 다운링크 타임라인의 일 예이다. 타임라인(1000)은 16개의 개별 프레임들(1002)(예, 0-15)을 포함한다. 이전에 논의된 것처럼, 정적 중앙집중형 구현예에서, 기지국은 하나 이상의 중계국들(RS)이 데이터를 송신 및/또는 수신하기 위해 사용할 수 있는 서브-프레임들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 짝수 서브-프레임들의 세트들은 BS 및 RS 통신(예, 제 1 홉)(1004)에 할당될 수 있는 반면에, 홀수 서브-프레임들의 세트들은 BS 및 AT 통신(예, 제 2 홉)(1006)에 할당된다.
동작 시에, BS는 서브-프레임 0에서 시작하여 데이터를 하나 이상의 RS들에게 송신한다. RS는 데이터가 정확하게 수신 및 디코딩되면 서브-프레임 4에서 확인응답(ACK) 메시지를 송신하거나, 또는 데이터가 정확하게 수신되지 않으면 부정 확인응답(MACK) 메시지를 송신할 것이다. BS가 NACK를 수신하면, 데이터는 다음 인터레이스(예, 서브-프레임 8)에서 시작하여 RS에 재송신된다. RS가 데이터를 성공적으로 수신한 경우, RS는 다음 이용가능한 슬롯(예, 슬롯 9)에서 데이터 다운스트림을 하나 이상의 액세스 단말들(AT)에게 송신할 수 있다. 이전에 논의된 것처럼, 대응하는 제어 서브-프레임(예, 서브-프레임 13)은 또한 AT로부터 ACK를 수신할 수 있도록 RS에 할당될 것이다.
부가적으로 또는 대안적으로, 본 예에서, BS는 BS와 RS 사이 또는 RS와 AT 사이의 링크들 상에서 처리량이 균등하게(evenly) 매칭되지 않는 경우 3:1 내지 1:3(예를 들어)의 분할을 사용할 수 있다.
도 11은 본 혁신기술의 일 양상에 따른 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 정적 분산형 무선 자원들을 도시하는 업링크 타임라인의 일 예이다. 타임라인(1100)은 24개의 개별 프레임들(1102)(예, 0-23)을 포함한다. 이전에 논의된 것처럼, 정적 중앙집중형 구현예에서, 기지국(BS)은 하나 이상의 중계국들(RS)이 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있는 서브-프레임들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 서브-프레임들의 짝수 세트들은 BS 및 RS 통신(예, 제 1 홉)(1104)에 할당될 수 있는 반면에, 서브-프레임들의 홀수 세트들은 RS 및 AT 통신(예, 제 2 홉)(1106)에 할당된다.
동작 시에, 예는 RS가 슬롯 1에서 UL 상에서 데이터를 송신하기 위한 AT에 의한 사전 요청(prior request)을 승인하고 있는 시나리오를 예시한다. 서브-프레임들의 홀수 세트들이 RS 및 AT 통신에 할당되기 때문에, 요청 승인은 슬롯 1에서 RS에 의해 송신된다. AT는 다음 이용가능 서브-프레임(예, 서브-프레임 5)에서 데이터의 송신을 시작할 수 있다. 서브-프레임 9에서, RS는 데이터가 성공적으로 수신 및 디코딩되는 경우 ACK를 송신할 수 있거나 또는 데이터가 성공적으로 수신되지 않는 경우 NAK를 송신할 수 있다. 데이터가 성공적으로 수신되지 않는 경우, AT는 NAK의 수신 후에 제 1 이용가능한 할당된 서브-프레임(예, 서브-프레임 13)에서 데이터를 송신할 것이다. 데이터가 성공적으로 수신되는 경우, RS는 서브-프레임 12(예, 짝수 서브-프레임)에서 무선 자원들을 사용하기 위한 요청을 BS에 송신할 수 있다. BS는 서브-프레임 16에서 RS의 요청에 대한 승인을 송신할 수 있고, RS는 서브-프레임 20에서 데이터의 송신을 시작할 수 있다. 전술한 예는 설명의 간략화 및 명확화를 위하여 예시되며, 본 혁신기술의 사상과 범주 내에서 철저한 또는 최적화된 또는 구성들인 것으로 의도되지 않는다는 점을 인식한다.
도 12는 본 혁신기술의 일 양상에 따른 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 무선 자원들의 동적 중앙집중형 할당을 도시하는 다운링크 타임라인의 일 예이다. 타임라인(1200)은 16개의 개별 프레임들(1202)(예, 0-15)을 포함한다. 본 예에서, BS는 서브-프레임 0에서 데이터를 RS에 송신한다. RS는 서브-프레임 4에서 ACK를 송신할 것이며, ACK는 순방향 링크(FL) 자원 요청을 포함한다. FL 자원 요청은 요구되는 프레임들의 수를 구체화(specify)할 수 있고, 예를 들어 BS 및 RS 링크가 RS 및 AT 링크보다 더 느린 경우에 지연을 표시할 수도 있다.
서브-프레임 8에서, BS는 데이터 다운스트림을 송신하기 위해(예, AT로) RS에 의해 사용될 수 있는 요청된 DL 자원들의 일부 또는 전부를 할당하고, RS는 다음 이용가능한 서브-프레임(예, 슬롯 10)에서 데이터 다운스트림을 송신한다. BS에 의해 할당된 DL 자원들은 제한됨이 없이 채널 품질 표시자(CQI), 신호-대-잡음비(SNR), 신호-대-간섭 플러스 잡음비(SINR), 데이터량, 이용가능한 대역폭 등을 포함하는 다수의 팩터들에 기초할 수 있다. 서브-프레임 12에서, AT는 데이터가 정확하게 수신 및 디코딩되는 경우 ACK를 RS에 송신할 수 있다.
도 13은 본 혁신기술의 일 양상에 따른 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 무선 자원들의 동적 분산형 할당을 도시하는 다운링크 타임라인의 일 예이다. 타임라인(1300)은 16개의 개별 타임슬롯들(1302)(예, 0-15)을 포함한다. 본 예에서, BS는 RS가 데이터를 하나 이상의 AT들에게 전달할 시기를 나타내는 순방향 링크 할당(FLA)과 함께, 서브-프레임 0에서 데이터를 하나 이상의 RS들에 송신한다. FLA는 요구되는 프레임들의 수를 구체화할 수 있고, 예를 들어 BS 및 RS 링크가 RS 및 AT 링크보다 더 느린 경우 지연을 표시할 수도 있다. RS는 서브-프레임 4에서 ACK를 송신하고, 서브-프레임 8에서 데이터 다운스트림을 AT에 송신하는 것을 시작한다. BS는 RS가 송신하는 시점을 BS가 인지하도록, ACK를 디코딩하기 위한 시간량(예, 대기시간)을 요구할 수 있다.
이전에 언급된 것처럼, BS에 의해 할당된 DL 자원들은 제한됨이 없이 채널 품질 표시자(CQI), 신호-대-잡음비(SNR), 신호-대-간섭 플러스 잡음비(SINR), 데이터량, 이용가능한 대역폭 등을 포함하는 다수의 팩터들에 기초할 수 있다. 서브-프레임 14에서, AT는 데이터가 정확하게 수신 및 디코딩되는 경우 ACK를 RS에 송신할 수 있다.
이제 도 14를 참조하면, 본 혁신기술의 일 양상에 따라 무선 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 동적으로 할당된 무선 자원들을 도시하는 2개의 업링크 타임라인들의 비교예이다. 예시(1400)는 제 1 타임라인(1402) 및 제 2 타임라인(1404)을 포함한다. 제 1 타임라인(1402)은 BS에 의한 UL 무선 자원들의 중앙집중형 동적 할당을 나타낸다. 서브-프레임 -4에서 AT는 자원들에 대한 요청을 RS에 송신한다. RS는 서브-프레임 -2에서 상기 요청을 BS로 전달하고, 서브-프레임 0에서 BS는 자원들의 할당을 RS에 송신한다. RS는 서브-프레임 2에서 역방향 링크 할당(RLA)을 AT로 전달한다.
부가적으로 또는 대안적으로, 무선 자원들은 제 2 타임라인(1404) 상에 도시된 것처럼 자원들의 동적 분산형 할당으로 RS에 의해 할당될 수 있다. 서브-프레임 -4에서, AT는 자원들에 대한 요청을 RS에 송신한다. RS는 서브-프레임 -2에서, RS가 AT로부터 데이터를 수신할 시기를 나타내는 RL 요청을 BS 및 AT에 송신한다. BS는 임의의 대기시간을 고려하기 위해, 그리고 RL 요청을 디코딩하고 RS가 데이터를 수신할 시기를 식별하기 위해 시간량 X를 요구할 수 있다. RL 요청은 또한 요구되는 프레임들의 수, 및/또는 링크들이 불일치되는 경우의 지연을 포함할 수 있다.
도 15는 본 혁신기술에 따른 하나 이상의 특징들의 자동화(automating)를 원활하게 하는 인공 지능(AI) 컴포넌트(1502)를 사용하는 시스템(1500)을 도시한다. 본 발명(예, 추정과 연계하여)은 이의 다양한 양상들을 수행하기 위한 다양한 AI-기반 방식들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 무선 자원들을 동적으로 할당하기 위한 프로세스는 자동 분류기(classifier) 시스템 및 프로세스를 통해 원활해질 수 있다.
분류기는 입력이 클래스(class)에 속하는 신뢰도(confidence)에 입력 속성 벡터, x = (x1, x2, x3, x7, xn)를 맵핑하는 함수로서, 즉 f(x) = confidence(class)이다. 그러한 분류는 사용자가 자동적으로 수행되길 원하는 동작을 추정(infer) 또는 예측하기 위해 확률 및/또는 통계적-기반 분석(예, 분석 유틸리티들 및 비용들로의 팩토링(factoring))을 사용할 수 있다.
지원 벡터 머신(SVM)은 사용될 수 있는 분류기의 일 예이다. SVM은 초곡면(hypersurface)이 넌-트리거링(non-triggering) 이벤트들로부터 트리거링 기준을 분할하려고 시도하는, 가능한 입력들의 공간에서 초곡면을 탐색함으로써 동작한다. 직관적으로, 이는 트레이닝 데이터에 근접하지만 트레이닝 데이터와 동일하지 않는 데이터를 테스트하기 위해 분류가 정확해지게 한다. 다른 방향성(directed) 및 무방향성(undirected) 모델 분류 방법들은 예를 들어,
Figure 112010059330791-pct00001
Bayes, Bayesian 망들, 결정 트리들(decision trees), 신경망들, 퍼지 로직 모델들을 포함하고, 독립적으로 상이한 패턴들을 제공하는 확률 분류 모델들이 사용될 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같은 분류는 또한 우선순위의 모델들을 개발하기 위해 사용되는 통계적 회귀(statistical regression)를 포함한다.
본 명세서로부터 용이하게 인식되는 것처럼, 본 발명은 암시적으로(implicitly) 트레이닝(예, 사용자 행동 관찰, 외부 정보 수신을 통해)될 뿐만 아니라 명시적으로(explicitly) 트레이닝(예, 범용 트레이닝 데이터를 통해)되는 분류기들을 사용할 수 있다. 예를 들어, SVM들은 특징 선택 모듈 및 분류기 생성자(constructor) 내에서 학습 또는 트레이닝 단계를 통해 구성된다(configured). 따라서, 분류기(들)는 제한됨이 없이, 이전에 추정된 스키마(schema)를 업데이트 또는 리파인(refine)하는 시기를 미리 결정된 기준에 따라 결정하는 것, 더 강화된 기준 제어들을 구현하기 위한 날짜의 시간에서(예, 시스템 성능이 덜 영향을 받는 저녁에), 그리고 처리되는 데이터의 종류(예, 재정(financial) 대 비-재정(non-financial), 개인(personal) 대 비-개인(non-personal), …)에 기초하여 추정 알고리즘에 대한 기준을 강화하는 것을 포함하는 다수의 기능들을 자동적으로 학습 및 수행하기 위해 사용될 수 있다.
도 16을 참조하면, 무선 통신 네트워크에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 원활하게 하는 시스템(1600)이 도시된다. 예를 들어, 시스템(1600)은 기지국, 모바일 디바이스 등 내에 적어도 부분적으로 위치할 수 있다. 시스템(1600)은 프로세서, 소프트웨어, 또는 이들의 조합(예, 펌웨어)으로 구현되는 기능들을 나타내는 기능 블록들일 수 있는 기능 블록들을 포함하는 것으로 나타낸다는 점을 인식한다. 시스템(1600)은 연계하여 작용할 수 있는 전기적 컴포넌트들의 논리적 그룹핑(logical grouping)(1602)을 포함한다. 예를 들어, 논리적 그룹핑(1602)은 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하기 위한 전기적 컴포넌트(1604)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 논리적 그룹핑(1602)은 상기 세트의 무선 자원들을 세트들의 프레임들로 분할하기 위한 전기적 컴포넌트를 포함할 수 있다. 더욱이, 논리적 그룹핑(1602)은 프레임들을 각각의 홉에 정적으로 또는 동적으로 할당하는 것 중 적어도 하나를 위한 전기적 컴포넌트(1608)를 포함하며, 여기서 직교 자원들(orthogonal resources)이 인접한 홉들에 할당된다. 프레임들이 정적으로 할당되는 경우, 인접한 홉들에 직교 자원들이 할당되며, 프레임들의 동적 할당은 트래픽 또는 채널 조건들에 적어도 부분적으로 기초한다. 부가적으로, 시스템(1600)은 전기적 컴포넌트들(1604, 1606, 1608)과 연관된 기능들을 실행하기 위한 명령들을 보유한 메모리(1610)를 포함할 수 있다. 메모리(1610) 외부에 있는 것으로 도시되지만, 전기적 컴포넌트들(1604, 1606, 1608) 중 하나 이상은 메모리(1610) 내에 존재할 수 있다는 점을 이해한다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 로직들, 논리적 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 또는 상태기일 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계되는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로 구현될 수 있다. 부가적으로, 적어도 하나의 프로세서는 앞서 설명된 동작들 및/또는 단계들 중 하나 이상을 수행하도록 동작가능한 하나 이상의 모듈들을 포함할 수 있다.
추가적으로, 본 명세서에 개시된 양상들과 연계하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들 및/또는 동작들은 하드웨어로 직접 구현될 수 있거나, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있거나, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 종래기술에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 위치할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록, 프로세서에 연결될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 추가적으로, 일부 양상들에서, 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 위치할 수 있다. 부가적으로, ASIC은 사용자 단말 내에 위치할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말 내에 이산 컴포넌트들로서 위치할 수 있다. 부가적으로, 일부 양상들에서, 방법 또는 알고리즘의 단계들 및/또는 동작들은 컴퓨터 프로그램 물건 내에 포함될 수 있는 기계 판독가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 매체에서 코드들 및/또는 명령들의 세트 또는 하나 또는 임의의 조합으로 위치할 수 있다.
하나 이상의 양상들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체에서 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장 또는 송신될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 하나의 장소로부터 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 원활하게 하는 임의의 매체를 포함하는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체 둘다를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예로서, 제한됨이 없이, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장, 자성 디스크 저장 또는 다른 자성 저장 디바이스들, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 목표된 프로그램 코드를 저장 또는 보유하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결은 컴퓨터-판독가능 매체로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격지 소스로부터 송신되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크(DVD), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자성으로 재생하는 반면에, 디스크(disc)들은 일반적으로 레이저들을 통해 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들 또한 컴퓨터-판독가능 매체의 범주 내에 포함되어야 한다.
전술한 개시물은 예시적인 양상들 및/또는 실시예들을 논의하지만, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 설명된 양상들 및/또는 실시예들의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변화들 및 변형들이 본 발명에 이루어질 수 있다는 점을 유의해야 한다. 더욱이, 설명된 양상들 및/또는 실시예들의 요소들이 단수로 설명 또는 청구될 수 있지만, 단수로의 제한이 명시적으로 상술되지 않는 한, 복수가 고려된다. 부가적으로, 임의의 양상 및/또는 실시예의 전부 또는 일부는 달리 상술되지 않는 한, 임의의 다른 양상 및/또는 실시예의 전부 또는 일부와 함께 사용될 수 있다. 더욱이, "포함한다(includes)"란 용어가 상세한 설명 또는 청구범위에 사용되는 범주로서, 그러한 용어는 "이루어지는(comprising)"이 청구항에서 연결어로 사용될 때 해석되는 바와 같이 "이루어지는(comprising)"란 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다. 더욱이, 설명된 양상들 및/또는 양상들의 요소들이 단수로 설명 또는 청구될 수 있지만, 단수로의 제한이 명시적으로 상술되지 않는 한 복수가 고려된다. 부가적으로, 임의의 양상 및/또는 실시예의 전부 또는 일부는 달리 상술되지 않는 한 임의의 다른 양상 및/또는 실시예의 전부 또는 일부와 함께 사용될 수 있다.

Claims (41)

  1. 무선 통신 네트워크들에서 다중 홉(hop)들에 걸친(over multiple hops) 스케쥴링(scheduling)을 위한 방법으로서,
    하나 이상의 노드(node)들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하는 단계;
    다운링크 및 업링크 통신들에서 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 페어드(paired) 방식으로 할당하는 단계; 및
    다수의 서브-프레임들에 대한 요청을 중계국으로부터 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 요청은 확인응답을 포함하고,
    상기 확인응답은 상기 중계국에서 액세스 단말에 대한 패킷이 서빙 기지국으로부터 획득되는 것에 응답하여, 상기 서빙 기지국으로 상기 중계국에 의해 송신되며,
    상기 무선 자원들을 페어드 방식으로 할당하는 단계는,
    홉(hop)에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임(sub-frame)들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 단계; 및
    홉에 할당된 각 세트의 업링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 단계
    를 더 포함하는, 무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 자원들을 할당하기 위해 분산형(distributed) 스케쥴링 방식을 사용하는 단계를 더 포함하고, 상기 분산형 스케쥴링 방식에서, 기지국은 중계국(relay station)이 상기 중계국과 연관된 한 세트의 액세스 단말들을 스케쥴링하기 위해 사용할 수 있는 상기 무선 자원들을 결정하며, 상기 중계국은 상기 무선 자원들에 대해 상기 액세스 단말들을 자율적으로(autonomously) 스케쥴링하는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 자원들을 할당하기 위해 중앙집중형(centralized) 스케쥴링 방식을 사용하는 단계를 더 포함하고, 상기 중앙집중형 스케쥴링 방식에서, 기지국은 중계국과 연관된 한 세트의 액세스 단말들에 대한 자원들의 상기 스케쥴링을 결정하는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    자원들을 각각의 홉에 정적으로(statically) 할당하는 단계를 더 포함하고, 인접한 홉들에 직교 자원들(orthogonal resources)이 할당되는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    처리량(throughput) 불균형 또는 각각의 홉에서의 로딩(loading) 중 적어도 하나에 기초하여 시간이 경과함에 따라 상기 무선 자원들을 재할당하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    제어 시그널링 만을 위해 한 세트의 서브-프레임들을 사용하는 것; 제어 신호를 송신 또는 수신하지 않는 것 중 적어도 하나; 또는 적어도 하나의 제어 신호의 송신을 지연하는 것
    중 적어도 하나에 의해, 상기 무선 자원들의 정적 할당을 스위칭하는(switching) 단계를 더 포함하는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 정적 할당의 빈도(freauency)가 변화하거나 또는 보다 탄력적인(flexible) 할당들이 요구되는 경우 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 정적 할당을 스위칭하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    트래픽 또는 채널 조건들 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 각각의 홉에 자원들을 동적으로 할당하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸친 스케쥴링을 위한 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸쳐 스케쥴링하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서로서,
    하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하기 위한 제 1 모듈;
    다운링크 및 업링크 통신들에서 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 페어드 방식으로 할당하기 위한 제 2 모듈 ― 자원들을 페어드 방식으로 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 업링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함함 ―; 및
    다수의 서브-프레임들에 대한 요청을 중계국으로부터 수신하기 위한 제3 모듈을 포함하며,
    상기 요청은 확인응답을 포함하고,
    상기 확인응답은 상기 중계국에서 액세스 단말에 대한 패킷이 서빙 기지국으로부터 획득되는 것에 응답하여, 상기 서빙 기지국으로 상기 중계국에 의해 송신는, 무선 통신 네트워크들에서 다중 홉들에 걸쳐 스케쥴링하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서.
  15. 컴퓨터-판독가능 매체로서,
    컴퓨터로 하여금 하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하도록 하기 위한 제 1 세트의 코드들;
    컴퓨터로 하여금 다운링크 및 업링크 통신들에 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 페어드 방식으로 할당하도록 하기 위한 제 2 세트의 코드들 ― 자원들을 페어드 방식으로 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 업링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함함 ―; 및
    컴퓨터로 하여금 다수의 서브-프레임들에 대한 요청을 중계국으로부터 수신하도록 하기 위한 제 3 세트의 코드들을 포함하며,
    상기 요청은 확인응답을 포함하고,
    상기 확인응답은 상기 중계국에서 액세스 단말에 대한 패킷이 서빙 기지국으로부터 획득되는 것에 응답하여, 상기 서빙 기지국으로 상기 중계국에 의해 송신는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  16. 장치로서,
    하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하기 위한 수단;
    다운링크 및 업링크 통신들에서 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 페어드 방식으로 할당하기 위한 수단 ― 자원들을 페어드 방식으로 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 업링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함함 ―; 및
    다수의 서브-프레임들에 대한 요청을 중계국으로부터 수신하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 요청은 확인응답을 포함하고,
    상기 확인응답은 상기 중계국에서 액세스 단말에 대한 패킷이 서빙 기지국으로부터 획득되는 것에 응답하여, 상기 서빙 기지국으로 상기 중계국에 의해 송신되는, 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 자원들의 스케쥴링을 분산(distributing)시키기 위한 수단을 더 포함하고, 기지국은 중계국이 상기 중계국과 연관된 한 세트의 액세스 단말들을 스케쥴링하기 위해 사용할 수 있는 상기 무선 자원들을 결정하며, 상기 중계국은 상기 무선 자원들에 대해 상기 액세스 단말들을 자율적으로 스케쥴링하는,
    장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 자원들의 스케쥴링을 중앙집중화하기 위한 수단을 더 포함하고, 기지국은 중계국과 연관된 한 세트의 액세스 단말들에 대한 자원들의 상기 스케쥴링을 결정하는,
    장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    각각의 홉에 상기 무선 자원들을 정적으로 할당하기 위한 수단을 더 포함하고, 인접한 홉들에 직교 자원들이 할당되는,
    장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    처리량 불균형 또는 각 홉에서의 로딩 중 적어도 하나에 기초하여 시간이 경과함에 따라 상기 무선 자원들을 재할당하기 위한 수단을 더 포함하는,
    장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    제어 시그널링 만을 위해 한 세트의 서브-프레임들을 사용하는 것; 제어 신호를 송신 또는 수신하지 않는 것 중 적어도 하나; 또는 적어도 하나의 제어 신호의 송신을 지연하는 것
    중 적어도 하나에 의해, 상기 무선 자원들의 정적 할당을 스위칭(switching)하기 위한 수단을 더 포함하는,
    장치.
  22. 제 16 항에 있어서,
    정적 할당의 빈도가 변화하거나 또는 보다 탄력적인 할당들이 요구되는 경우 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 정적 할당을 스위칭하기 위한 수단을 더 포함하는,
    장치.
  23. 제 16 항에 있어서,
    트래픽 또는 채널 조건들 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 각각의 홉에 프레임들을 동적으로 할당하기 위한 수단을 더 포함하는,
    장치.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 장치로서,
    하나 이상의 노드들에 의해 사용하기 위한 한 세트의 무선 자원들을 제공하는 무선 컴포넌트(radio component); 및
    다운링크 및 업링크 통신들에서 사용하기 위해 상기 무선 자원들을 페어드 방식으로 할당하는 스케쥴링 컴포넌트 ― 자원들을 페어드 방식으로 할당하는 것은 홉에 할당된 각 세트의 다운링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 업링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것, 그리고 홉에 할당된 각 세트의 업링크 서브-프레임들에 대해 대응하는 다운링크 제어 서브-프레임을 할당하는 것을 추가적으로 포함함 ―
    를 포함하며,
    상기 스케줄링 컴포넌트는 다수의 서브-프레임들에 대한 요청을 중계국으로부터 수신하며,
    상기 요청은 확인응답을 포함하고,
    상기 확인응답은 상기 중계국에서 액세스 단말에 대한 패킷이 서빙 기지국으로부터 획득되는 것에 응답하여, 상기 서빙 기지국으로 상기 중계국에 의해 송신되는, 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는 상기 무선 자원들의 할당을 위해 분산형 스케쥴링 방식을 사용하고, 분산형 스케쥴링 방식에서, 기지국은 중계국이 상기 중계국과 연관된 한 세트의 액세스 단말들을 스케쥴링하기 위해 사용할 수 있는 상기 무선 자원들을 결정하며, 상기 중계국은 상기 무선 자원들에 대해 상기 액세스 단말들을 자율적으로 스케쥴링하는,
    장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는 상기 무선 자원들의 할당을 위해 중앙집중형 스케쥴링 방식을 사용하고, 상기 중앙집중형 스케쥴링 방식에서 기지국은 상기 중계국과 연관된 한 세트의 액세스 단말들에 대한 자원들의 상기 스케쥴링을 결정하는,
    장치.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는 각각의 홉에 상기 무선 자원들을 정적으로 할당하고, 인접한 홉들에 직교 자원들이 할당되는,
    장치.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는 처리량 불균형 또는 각 홉에서의 로딩 중 적어도 하나에 기초하여 시간이 경과함에 따라 상기 자원들을 재할당하는,
    장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는,
    제어 시그널링 만을 위해 다수의 프레임들을 사용하는 것; 제어 신호를 송신 또는 수신하지 않는 것 중 적어도 하나; 또는 적어도 하나의 제어 신호의 송신을 지연하는 것
    중 적어도 하나에 의해, 상기 무선 자원들의 정적 할당을 스위칭하는,
    장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는 상기 정적 할당의 빈도가 변화하거나 또는 보다 탄력적인 할당들이 요구되는 경우 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 정적 할당을 스위칭하는,
    장치.
  35. 제 28 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는 트래픽 또는 채널 조건들 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 각각의 홉에 자원들을 동적으로 할당하는,
    장치.
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 제 28 항에 있어서,
    상기 스케쥴링 컴포넌트는,
    액세스 단말이 기지국을 직접적으로 청취(listen)하고 중계국은 제어 정보를 송신하지 않는 투과성(transparent) 스케쥴링, 또는
    상기 중계국이 제어 정보를 송신하는 명시적인(explicit) 스케쥴링
    중 적어도 하나를 사용하는,
    장치.
  41. 삭제
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