KR101290876B1 - 이동 통신 릴레이 시스템에서의 서브 프레임 스케쥴링 방법 및 시스템 - Google Patents

이동 통신 릴레이 시스템에서의 서브 프레임 스케쥴링 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

릴레이가 서비스의 주기 정보를 기지국으로 전송하고, 기지국이 주기 정보를 기초로 서브 프레임의 위치를 변경함으로써 재전송 수행 불가에 따른 품질 저하를 방지할 수 있는 서브 프레임 스케쥴링 방법이 개시된다. 서브 프레임 스케쥴링 방법은 기지국이 서브 프레임 정보를 설정하여 전송하는 단계; 릴레이가 상기 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행하는 단계; 상기 릴레이가 상기 서비스의 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국이 상기 주기 정보를 기초로 상기 서브 프레임 정보를 변경하는 단계; 및 상기 기지국이 변경된 서브 프레임 정보를 상기 릴레이로 전송하는 단계를 포함한다.
Figure R1020090124500
서브 프레임, 릴레이, 기지국, 주기 정보, 재전송.

Description

이동 통신 릴레이 시스템에서의 서브 프레임 스케쥴링 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SUBFRAME SCHEDULING OF NETWORK-TO-RELAY LINK IN RELAY ENHANCED CELLULAR SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 서브 프레임 스케쥴링 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 서브 프레임의 위치를 변경함으로써 재전송 수행 불가에 따른 품질 저하를 방지할 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 한국전자통신연구원의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다 [과제관리번호: 2006-S-003-04, 과제명: 차세대 이동통신 서비스 플랫폼 개발].
이동 통신 시스템에서는 기지국이 서비스를 제공하지 못하는 영역의 단말기에게도 서비스를 제공하기 위하여 기지국과 단말기 간의 정보 전송을 중계하는 릴레이를 사용하고 있다.
이때, 릴레이는 동일한 무선 자원으로 기지국과 단말기 간의 정보를 중계하므로 한 번에 하나의 링크(link)만을 사용하여 정보를 데이터를 송수신한다.
즉, 릴레이는 단말로의 영향을 최소화 하기 위하여 MBSFN (MBMS Single Frequency Network) 단말로 데이터를 전송하기 위해 사용되는 전용 라디오 프레임(radio frame)인 MBMS 서브 프레임(sub frame)에만 기지국과 정보를 송수신하였다.
그러나, 릴레이가 고정된 주기로 양방향 전송 서비스를 제공하는 경우에 전송 실패한 패킷을 재전송하는 타이밍에 상기 서브 프레임이 위치하면, 재전송이 수행되지 않아 품질이 저하되는 경우가 있었다.
따라서, 양방향 전송 서비스에서 재전송 타이밍에 서브 프레임이 위치하는 것을 회피하여 재전송이 수행되지 않는 경우를 방지할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
본 발명의 일실시예들은 고정된 주기로 양방향 전송 서비스를 제공하는 경우에 릴레이가 서비스의 주기 정보를 기지국으로 전송하고, 기지국이 주기 정보를 기초로 서브 프레임의 위치를 변경함으로써 재전송 수행 불가에 따른 품질 저하를 방지할 수 있는 서브 프레임 스케쥴링 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 서브 프레임 스케쥴링 시스템은 서브 프레임 정보를 설정하여 전송하는 기지국; 상기 기지국과 복수의 단말기 간에 정보 송수신을 중계하며, 상기 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행하고, 상기 서비스의 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 릴레이를 포함하고, 상기 기지국은 상기 주기 정보를 기초로 상기 서브 프레임 정보를 변경하고, 변경된 서브 프레임 정보를 상기 릴레이로 전송한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 상기 주기 정보와 상기 실행 시작 시간에 기초하여 정보 전송 정보가 재전송되는 재전송 프레임을 계산하고, 상기 서브 프레임의 위치가 상기 재전송 프레임과 중첩되지 않도록 상기 서브 프레임 정보를 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이는 상기 변경된 서브 프레임 정보를 수신하면, 상기 변경된 서브 프레임 정보에 기초하여 상기 주기 정보를 변경할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 서브 프레임 스케쥴링 방법은 기지국이 서브 프레임 정보를 설정하여 전송하는 단계; 릴레이가 상기 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행하는 단계; 상기 릴레이가 상기 서비스의 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 상기 기지국이 상기 주기 정보를 기초로 상기 서브 프레임 정보를 변경하는 단계; 및 상기 기지국이 변경된 서브 프레임 정보를 상기 릴레이로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예들은 고정된 주기로 양방향 전송 서비스를 제공하는 경우에 릴레이가 서비스의 주기 정보를 기지국으로 전송하고, 기지국이 주기 정보를 기초로 서브 프레임의 위치를 변경함으로써 재전송 수행 불가에 따른 품질 저하를 방지할 수 있다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서브 프레임 스케쥴링 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 서브 프레임 스케쥴링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 기지국(110)과 릴레이(120) 및 복수의 단말기(130)로 구성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 서브 프레임 스케쥴링 시스템은 음성 및 영상 통 화 서비스를 제공하기 위해 고정된 주기로 양방향 데이터 전송을 하는 SPS(Semi-Persistent Scheduling service)를 제공할 수 있다.
기지국(110)은 서브 프레임 정보를 설정하여 릴레이(120)로 전송하고, 릴레이(120)로부터 전송된 주기 정보를 기초로 서브 프레임 정보를 변경하며, 변경된 서브 프레임 정보를 릴레이(120)로 전송한다. 이때, 서브 프레임 정보는 서브 프레임의 숫자와 각각의 상기 서브 프레임의 위치에 대한 정보인 서브 프레임 정보일 수 있다.
이때, 기지국(110)은 서브 프레임 정보를 시스템 정보로 방송하는 방법으로 릴레이(120)에 전송할 수 있다.
릴레이(120)는 기지국(110)과 복수의 단말기(130) 간에 정보 송수신을 중계하며, 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행하고, 서비스의 주기 정보를 기지국(110)으로 전송한다. 이때, 릴레이(120)는 주기 정보와 함께 서비스의 실행 시작 시간도 기지국(110)로 전송할 수 있다.
이때, 기지국(110)은 주기 정보와 실행 시작 시간에 기초하여 기지국(110)과 복수의 단말기(130) 간의 정보 전송 실패시 정보가 재전송되는 재전송 프레임을 계산하고, 서브 프레임의 위치가 재전송 프레임과 중첩되지 않거나 최소한으로 중첩되도록 서브 프레임 정보를 변경할 수 있다.
이때 릴레이(120)는 기지국(110)이 전송한 변경된 서브 프레임 정보를 수신하고, 변경된 서브 프레임 정보에 기초하여 주기 정보를 변경할 수 있다.
다음으로 릴레이(120)는 변경된 주기 정보와 주기 정보가 변경된 시간을 기 지국(110)으로 전송할 수 있다.
또한, 릴레이(120)는 RRC(Radio Resource Control) 계층의 신호 메시지나 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)를 사용하여 주기 정보를 전송할 수 있다. 이때, 릴레이(120)는 MAC PDU에 제어 엘레먼트(control element)를 추가하여 주기 정보를 전송할 수 있다.
릴레이가 사용하는 MAC PDU의 일례는 이하 도 3과 도 4를 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이가 정보를 송수신하는 과정의 일례이다.
SPS 서비스를 실행하는 경우에 먼저 기지국(110)이 6번 프레임(211), 7번 프레임(212) 및 8번 프레임(213)이 서브 프레임으로 설정된 서브 프레임 정보(210)을 방송한다.
이때, 서브 프레임 정보(210)를 수신한 릴레이(120)는 정보 패킷의 전송이 실패한 경우에 단말기(130)에 정보 패킷을 재전송하는 주기(221,222)에 대한 주기 정보(220)를 기지국(110)으로 전송할 수 있다.
다음으로 주기 정보(220)을 수신한 기지국(110)은 주기 정보(220)을 기초로 정보 패킷이 재전송되는 재전송 프레임을 계산하고, 서브 프레임과 중첩되는 재전송 프레임이 있는지 확인할 수 있다.
일례로 도 2에서 기지국(110)은 주기(221)에 대응하는 재전송 프레임이 서브 프레임으로 설정된 8번 프레임(213)과 중첩되고, 주기(222)에 대응하는 재전송 프 레임이 서브 프레임으로 설정된 6번 프레임(211)과 중첩되는 것을 확인할 수 있다.
그 다음으로 기지국(110)은 서브 프레임의 위치가 재전송 프레임과 중첩되지 않도록 서브 프레임 정보(210)를 변경하여 릴레이(120)로 방송할 수 있다.
일례로, 도 2에서 기지국(110)은 재전송 프레임과 중첩된 6번 프레임(211)과 번 프레임(213) 대신에 2번 프레임(214)과 3번 프레임(215)을 서브 프레임으로 변경함으로써 정보 패킷의 재전송이 서브 프레임에 의하여 방해되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주기 정보를 전송하는 MAC PDU의 일례이다.
릴레이(120)가 주기 정보를 전송하는 MAC PDU는 도 3에 도시된 바와 같이 MAC 헤더(header)(310)와 MAC 페이로드(payload)(320)로 구성될 수 있다.
이때, 릴레이(120)는 MAC PDU에 도 4에 도시된 바와 같이 가변 크기를 가지는 제어 엘레먼트(control element)를 추가하여 주기 정보를 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이의 동작을 도시한 흐름도이다.
단계(S510)에서 릴레이(120)는 기지국으로부터 방송되는 시스템 정보로부터 서브 프레임 정보를 추출하고, 추출한 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행한다. 이때, 릴레이(120)는 RRC 계층을 사용하여 SPS 서비스를 설정할 수 있다.
단계(S520)에서 릴레이(120)는 단계(S510)가 실행된 시간인 실행 시작 시간과, 단계(S510)에서 실행된 서비스의 주기 정보를 기지국(110)으로 전송한다. 이 때, 주기 정보는 단계(S510)에서 실행된 서비스의 정보 전송, 및 재전송 주기에 대한 정보일 수 있다.
단계(S530)에서 릴레이(120)는 단계(S510)에서 실행된 서비스에 따라 기지국(110)에서 전송되는 정보를 수신하고, 상기 정보에서 서브 프레임 정보를 추출한다.
이때, 릴레이(120)는 단계(S530)에서 추출한 서브 프레임 정보가 기존의 서브 프레임 정보와 다른지를 확인할 수 있다. 이때, 기존의 서브 프레임 정보는 단계(S510)에서 수신한 서브 프레임 정보가 디폴트 값이며, 이후에 서브 프레임 정보가 변경된 적이 있으면 변경된 서브 프레임 정보를 단계(S530)에서 추출한 서브 프레임 정보와 비교할 수 있다.
단계(S540)에서 릴레이(120)는 단계(S510)에서 실행된 서비스의 주기가 수정되었는지의 여부를 확인한다.
단계(S550)에서 릴레이(120)는 단계(S540)에서 수정된 것으로 확인된 서비스의 주기와, 서비스의 주기가 변경된 시간을 기지국(110)으로 전송한다.
단계(S560)에서 릴레이(120)는 단계(S510)에서 실행된 서비스가 종료되었는지의 여부를 확인한다.
단계(S570)에서 릴레이(120)는 단계(S560)에서 종료된 것으로 확인된 서비스의주기 해제를 기지국(110)에 통보할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.
단계(S610)에서 기지국(110)은 기 설정된 설정 정도에 따라 서브 프레임을 설정할 수 있다. 이때, 설정되는 서브 프레임은 기지국과 릴레이간의 정보 송수신을 위한 서브 프레임일 수 있다.
단계(S620)에서 기지국(110)은 단계(S610)에서 설정한 서브 프레임을 시스템 정보로 방송한다.
단계(S630)에서 기지국(110)은 릴레이(120)로부터 주기 신호가 전송되었는지의 여부를 확인한다.
이때, 릴레이(120)는 단계(S620)에서 방송한 시스템 정보를 수신한 릴레이일 수 있다. 또한, 주기 신호는 릴레이(120)가 단계(S520)에서 전송한 주기 신호일 수 있다.
단계(S640)에서 기지국(110)은 단계(S630)에서 수신한 주기 정보를 기초로 상기 서브 프레임 정보를 변경하고, 단계(S620)을 실행하여 변경된 서브 프레임을 시스템 정보로 방송한다.
구체적으로 기지국(110)은 단계(S520)에서 전송된 주기 정보와 실행 시작 시간에 기초하여 정보 전송 정보가 재전송되는 재전송 프레임을 계산하고, 서브 프레임의 위치가 재전송 프레임과 중첩되지 않도록 서브 프레임 정보를 변경할 수 있다.
단계(S650)에서 기지국(120)는 서비스가 종료되었는지의 여부를 확인한다.
단계(S660)에서 기지국(120)는 단계(S570)에서 통보된 서비스의 주기 해제에 따라 서브 프레임 설정을 해제할 수 있다.
본 발명에 따른 서브 프레임 스케쥴링 시스템은 고정된 주기로 양방향 전송 서비스를 제공하는 경우에 릴레이가 서비스의 주기 정보를 기지국으로 전송하고, 기지국이 주기 정보를 기초로 서브 프레임의 위치를 변경함으로써 재전송 수행 불가에 따른 품질 저하를 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서브 프레임 스케쥴링 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이가 정보를 송수신하는 과정의 일례이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주기 정보를 전송하는 MAC PDU의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 MAC PDU에 추가되는 제어 엘레먼트의 일례이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.

Claims (20)

  1. 서브 프레임 정보를 설정하여 전송하는 기지국;
    상기 기지국과 복수의 단말기 간에 정보 송수신을 중계하며, 상기 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행하고, 상기 서비스의 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 릴레이
    를 포함하고,
    상기 기지국은 상기 주기 정보를 기초로 상기 서브 프레임 정보를 변경하고, 변경된 서브 프레임 정보를 상기 릴레이로 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이는 상기 주기 정보와 함께 상기 서비스의 실행 시작 시간을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서브 프레임 정보는 서브 프레임의 숫자와 각각의 상기 서브 프레임의 위치에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 주기 정보와 상기 실행 시작 시간에 기초하여 정보 전송 정보가 재전송되는 재전송 프레임을 계산하고, 상기 서브 프레임의 위치가 상기 재전송 프레임과 중첩되지 않도록 상기 서브 프레임 정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이는 상기 변경된 서브 프레임 정보를 수신하면, 상기 변경된 서브 프레임 정보에 기초하여 상기 주기 정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 릴레이는 변경된 주기 정보와 상기 주기 정보가 변경된 시간을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 서브 프레임 정보를 시스템 정보로 방송하여 상기 릴레이로 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이는 RRC(Radio Resource Control) 계층의 신호 메시지를 사용하여 상기 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이는 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)를 사용하여 상기 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이는 MAC PDU에 제어 엘레먼트(control element)를 추가하여 상기 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 시스템.
  11. 기지국이 서브 프레임 정보를 설정하여 전송하는 단계;
    릴레이가 상기 서브 프레임 정보를 기초로 서비스를 설정하여 실행하는 단계;
    상기 릴레이가 상기 서비스의 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계
    상기 기지국이 상기 주기 정보를 기초로 상기 서브 프레임 정보를 변경하는 단계; 및
    상기 기지국이 변경된 서브 프레임 정보를 상기 릴레이로 전송하는 단계
    를 포함하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기지국으로 전송하는 단계는 상기 주기 정보와 함께 상기 서비스의 실행 시작 시간을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서브 프레임 정보는 서브 프레임의 숫자와 각각의 상기 서브 프레임의 위치에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 서브 프레임 정보를 변경하는 단계는,
    상기 주기 정보와 상기 실행 시작 시간에 기초하여 정보 전송 정보가 재전송되는 재전송 프레임을 계산하는 단계; 및
    상기 서브 프레임의 위치가 상기 재전송 프레임과 중첩되지 않도록 상기 서브 프레임 정보를 변경하는 단계
    를 포함하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 변경된 서브 프레임 정보를 수신한 상기 릴레이가 상기 변경된 서브 프레임 정보에 기초하여 상기 주기 정보를 변경하는 단계를 더 포함하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 릴레이가 변경된 주기 정보와 상기 주기 정보가 변경된 시간을 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 설정하여 전송하는 단계는 상기 기지국이 상기 서브 프레임 정보를 시스템 정보로 방송하여 상기 릴레이로 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는 상기 릴레이가 RRC(Radio Resource Control) 계층의 신호 메시지를 사용하여 상기 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는 상기 릴레이가 MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)를 사용하여 상기 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 주기 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는 상기 릴레이가 MAC PDU에 제어 엘레먼트(control element)를 추가하여 상기 주기 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 스케쥴링 방법.
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