KR101549920B1 - 전송 전력 및 물리적 자원 블록들의 개수를 기반으로 하는 적응적 스케줄링 데이터 전송 - Google Patents

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Abstract

직교 주파수-분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 블록들의 데이터 전송을 스케줄링하는 방법에 있어서, 상기 전송 블록들 각각은 주파수 도메인 내 물리적 자원 블록들의 집합에서 각각의 전송 포맷(IMCS) 및 전송 전력을 이용하여 전송된다. 상기 방법은, 전송 포맷들(IMCS)의 집합에 대해 전송 전력 및 블록 에러 레이트(BLER) 사이의 관계를 식별하고/ 그리고 상기 전송 블록들 중 적어도 하나에 대해 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수들을 추정한다(evaluate). 특히, 상기 방법은, 물리적 자원 블록들의 다른 개수들을 갖는 대안의 전송 포맷들(IMCS)의 집합을 결정하고, 상기 대안의 전송 포맷(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수를 이용하여 상기 전송 블록을 전송하기 위해 요구되는 총 전력 차이를 나타내는 값을 결정하고, 한편 타깃 블록 에러 레이트(BLERT)를 유지한다. 상기 값이 총 전송 전력이 더 낮다(lower)고 표시하면, 그러면 상기 대안의 전송 포맷(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수를 이용하여 상기 전송 블록이 전송된다.

Description

전송 전력 및 물리적 자원 블록들의 개수를 기반으로 하는 적응적 스케줄링 데이터 전송{Adaptive scheduling data transmission based on the transmission power and the number of physical resource blocks}
이 개시는 통신 시스템에서 데이터 전송을 스케줄링하기 위한 기술과 관련된다.
이 개시는 직교 주파수-분할 다중 접속(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) 통신 네트워크에서 에너지 효율 다운링크 통신을 제공함에 있어 그것의 가능한 사용에 주목함으로써 개발되었다.
이동 네트워크들에서 증가된 에너지 수요들은 통신 네트워크의 네트워크 요소들이 에너지 효율적이어야 함을 요구한다. 예를 들어, 이는 전력 소비를 줄이는 것을 가능하게 하고, 네트워크의 가동 비용을 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 에너지 효율은 이동 단말 및 기지국 사이의 업링크(uplink, UL) 통신들에서 잘 알려진 이슈이다.
예를 들어, 문서 US-A-2009/0069057는 이동 단말의 전력 소비를 최소화하기 위해 업링크 방향에 대한 해결책을 설명한다. 특히, 알고리즘은 경로 손실(path loss)을 기반으로 하고, 사용자 기기(user equipment, UE)에 의한 자원 할당 및 노드 B, 즉 기지국(base station, BS)에 의한 자원 할당에 대한 요청에 의해 결정되는 전송 스킴(transmission scheme)의 특정 유형을 설명한다.
그러나, 지금까지 다운링크(downlink, DL) 방향에 대해서는 오직 작은 주의만 기울여져 왔고, 현재 사용되는 패킷 스케줄러들 및 자원 할당기들의 다수는 에너지 효율을 전혀 고려하지 않고, 전체 셀 처리량(overall cell throughput)의 최대화만을 고려하는데, 예를 들어, 사용자들 사이의 공정성을 보장하기 위해서이다.
예를 들어, Schurgers, Aberthorne 및 Srivastava로부터의 논문; "Modulation Scaling for Energy Aware Communication Systems", ISLPED'01, August 6-7, 2001, Huntington Beach, California, USA는 에너지 절감 목적을 위해 변조 스케일링(scaling)의 사용을 설명한다.
게다가, 문서 WO-A-2009/34089는 CDMA 시스템들을 위한 해결책을 설명하고, 전력-인식(power-aware) 링크 적응(link adaptation)은 처리량 요건 및 경로 손실들을 기반으로 한다.
발명자들은, 롱텀에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 또는 LTE-어드밴스드(Advanced) 이동 네트워크에서와 같은 직교 주파수-분할 다중 접속(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access; OFDMA) 통신 시스템에서 QoS를 손상시키지 않고서는 위에서 언급된 해결책이 다운링크(DL) 방향에서 에너지 효율을 최적화하기 위해 사용될 수 없음을 유의하였다.
게다가, 발명자들은, 기존의(existing) 스케줄러들 또는 자원 할당기들의 실질적인 변경이 DL 방향에서 에너지 효율을 충족시키기 위해 요구될 것임을 유의하였다.
따라서 그러한 문제점들을 없앨 수 있는 향상된 해결책에 대한 필요가 감지된다.
본 발명에 따르면, 그 목적은 뒤에 오는 특허청구범위에서 기술된 부분들(features)을 구비하는 방법을 이용하여 성취된다. 본 발명은 또한 대응하는 기지국뿐 아니라 컴퓨터 프로그램 제품에도 관계되고, 컴퓨터 프로그램 제품은 적어도 하나의 컴퓨터의 메모리에 로딩될 수 있고(loadable), 상기 제품이 컴퓨터상에서 실행되면 본 발명의 방법의 단계들을 수행하기 위한 소프트웨어 코드 부분들을 포함한다. 여기서 사용된 것과 같이, 그러한 컴퓨터 프로그램 제품에 대한 언급은 본 발명의 방법의 수행을 조정하기 위해 컴퓨터 시스템을 제어하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체에 대한 언급과 등가임이 의도된다. "적어도 하나의 컴퓨터"에 대한 언급은, 본 발명이 분산된/모듈식(distributed/modular) 방식으로 구현되는 가능성을 강조하기 위해 의도된다.
특허청구범위는 여기서 제공되는 본 발명의 개시의 필수적인 부분이다.
여러 가지 실시예들은 다운링크 스케줄링 및 자원 할당을 제공하고, 이것은 또한 에너지 효율 목표를 고려한다.
여러 가지 실시예들에서, 에너지 효율은, LTE 또는 LTE-어드밴스드(Advanced) 시스템의 확장 노드 B(extended Node B; eNB)와 같은, OFDMA 통신 시스템의 기지국에서 이미 구현된 종래의 패킷 스케줄러 또는 자원 할당기에 의해 얻어진 결정들을 변경함으로써 성취된다. 예를 들어, 여러 가지 실시예들은 이 목적을 위한 추가적인 후-가공(post-elaboration) 모듈을 제공한다.
여기서 설명된 여러 가지 실시예들은 전체 셀의 예상되는(expected) 평균 DL 처리량을 변경하지 않는다. 반대로, 여기서 설명된 해결책들은 기지국에서 이미 구현된 임의의 스케줄링 알고리즘들과 함께 사용될 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 기지국은 링크 레이어 모델을 저장했고, 링크 레이어 모델은 전송 포맷들의 집합에 대해 전송 전력(예를 들어, 신호 대 간섭 및 잡음비(signal to interferer plus noise ratio; SINR) 및 블록 에러 레이트(Block Error Rate; BLER)의 관계를 설명한다.
여러 가지 실시예들에서, 링크 레이어 모델은, 주어진 전송 시간 간격(Time Transmission Interval; TTI)에서 전송 블록들의 전송을 위해 대안의(alternative) 전송 포맷들 및 물리적 자원 블록들(Physical Resource Blocks; PRBs)의 다른 개수들을 추정(evaluate)하기 위해 사용된다.
예를 들어, 여러 가지 실시예들에서, 기지국은 물리적 자원 블록들의 다른 개수를 갖는 가능한 대안의 전송 포맷들의 집합을 결정하고, 그리고 링크 레이어 모델을 기반으로 대안의 전송 포맷 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수를 이용하여 전송 블록을 전송하기 위해 필요한 총 전력 차이(total power difference)를 나타내는 값을 결정하고, 한편 타깃 블록 에러 레이트를 보장한다(ensuring).
마지막으로, 총 전송 전력이 더 낮으면(lower), 기지국은 대안의 전송 포맷 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수를 이용하여 전송 블록을 전송할 수 있다.
예를 들어, 여러 가지 실시예들에서, 기지국은 동일한 변조를 갖는 대안의 전송 포맷들을 추정(evaluate)한다.
따라서, 제안된 해결책은 에너지 절감(energy savings)을 제공하고, 한편 전체 셀의 예상되는(expected) 평균 DL 처리량은 변경되지 않고, 즉 획득된 전송 전력(obtained transmitted power)은 항상 종래의 것과 동일하거나 더 작다.
본 발명은 오직 예시의 형태로, 첨부된 도면들을 참고하여 설명될 것이고, 거기에서:
- 도 1은 종래 기술 통신 시스템을 나타내고,
- 도 2는 에너지 효율 후-가공 블록을 포함하는 통신 시스템의 실시예를 나타내고;
- 도 3은 가능한 변조 및 코딩 스킴 테이블을 나타내고;
- 도 4는 도 2의 에너지 효율 후-가공 블록의 실시예를 나타내고;
- 도 5는 가능한 채널 품질 지시자 테이블을 나타내고;
- 도 6 및 도 7은 전송 블록 크기 인덱스, 물리적 자원 블록들의 개수 및 대응하는 전송 블록 크기 사이의 가능한 연관성을 나타내고; 그리고
- 도 8 내지 도 13은 본 발명의 가능한 실시예를 나타내기 위해 가능한 링크 커브들 및 자원 할당들을 나타낸다.
다음 설명에서, 많은 특정 세부 사항은 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 주어진다. 실시예들은 하나 이상의 특정한 세부 사항 없이, 또는 다른 방법들, 구성 요소들, 도구들 등으로 실행될 수 있다. 다른 예들에서, 잘 알려진 구조들, 도구들 또는 동작들은, 실시예들의 불명료한 측면들을 피하기 위해 상세하게 나타내거나 설명되지 않는다.
"하나의 실시예" 또는 "실시예"에 대한 이 명세서 전체에 걸친 언급은 그 실시예와 관련되어 설명된 특정한 부분(feature), 구조, 또는 특징이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 이 명세서 전체에 걸쳐 여러 곳에서 구절들 "하나의 실시예에서" 또는 "실시예에서"의 출현들이 반드시 모두 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 게다가, 특정한 부분들, 구조들 또는 특징들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다.
여기서 제공되는 제목들은 오직 편의를 위해서이고, 실시예들의 범위 또는 의미를 해석하지 않는다.
앞에서 언급된 것과 같이, 여기서 설명된 여러 가지 실시예들은 에너지 효율 목표를 고려함으로써 스케줄링 및 자원 할당을 수행하는 방식들(arrangements)을 제공한다.
도 1은 종래의 OFDMA 통신 시스템의 구조를 나타내고, 종래의 OFDMA 통신 시스템은 LTE 통신 시스템의 기지국(base station; BS)(예를 들어 eNB) 및 이동 단말들(mobile terminals)과 같은 복수의 사용자 기기들(user equipments; UE)를 포함한다.
기지국(BS)은 복수의 큐들(queues, 102)을 포함하고, 복수의 큐들(102)에 각각의 데이터 스트림들(streams)의 데이터 패킷들이 저장될 수 있다. 예를 들어, 큐들(102)은 선입선출(First-In First-Out; FIFO) 메모리들를 사용하여 구현될 수 있다.
그 뒤에, 스케줄링 모듈(scheduling module, 104)은 스케줄링/자원 할당 동작을 수행하는데, 특정한 시간 전송 간격(Time Transmission Interval; TTI)에서 전송될 데이터 패킷들을 선택하기 위해서이고, 그리고 자원 그리드(resource grid)는 패킷들을 물리적 자원 블록들(Physical Resource Blocks; PRBs)로 할당함으로써 채워진다(filled).
그러면 PRB들은 선택된 전송 포맷(transport format)에 따라 물리 계층(physical layer, 106), 전력 증폭기(108) 및 안테나(A)를 통해 이동 단말들(UE)로 전송된다. 일반적으로, 주어진(given) TTI에서 전송은 RF 전력 P1[W] 및 데이터 처리량(throughput) T1[Mbps]을 구비할 것이다.
도 2는 가능한 실시예를 나타내고, 에너지 효율(energy efficiency; EE) 후-가공(post-elaboration) 블록(110)이 스케줄러(104) 및 물리 계층(106) 사이에 삽입되어 있다. 유사하게, 또한 이 경우에, 주어진 TTI에서 전송은 RF 전력 P2[W] 및 데이터 처리량 T2[Mbps]을 구비할 것이다.
여러 가지 실시예에서, 블록(110)은 DL 전송 전력(DL transmitted power)를 감소시키는 것을 가능하게 하고, 즉, P2 ≤ P1, 한편 예상되는(expected) 평균 처리량을 유지한다, 즉 T2 = T1.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 제어 유닛(control unit)을 사용하여, 예를 들어 프로세싱 유닛(processing unit)상에서 실행되는 소프트웨어 코드의 부분들(portions)을 사용하여 구현된다.
여러 가지 실시예들에서, 패킷 스케줄링 및 자원 할당 블록(104)은, 각각의 스케줄링된(scheduled) 전송 블록(transport block; TB)을 위해 사용될 알맞은(right) 변조 및 코딩 스킴(Modulation and Coding Scheme; MCS) IMCS에 대한 예비 결정들(preliminary decisions)을 하는데, 타깃(target) 전송 블록 에러 레이트(Block Error Rate; BLER)를 보장(guarantee)하기 위해서이다.
예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE 규격서(specifications)에 따르면, MCS 스킴 IMCS는 변조 레이트(modulation rate) QM인 특정한 변조 및 인덱스 ITBS인 특정한 전송 블록 크기(transport block size; TBS)에 대응한다.
도 3은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 위한 MCS 인덱스 IMCS, 변조 레이트 QM 및 TBS 인덱스 ITBS 사이의 가능한 연관성(association)에 대해 나타내고, 그것은 문서 3GPP TS 36.213 V8.7.0 (2009-05) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8)"의 섹션(section) 7.1.7.1에서 테이블(Table) 7.1.7.1-1에 대응한다. 도 3에 도시된 예시에서, 변조 레이트는 QPSK를 위한 QM = 2, 16 QAM을 위한 QM = 4, 또는 64 QAM을 위한 QM = 6일 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 스케줄러의 결정들을 변경하고, 한편 동일한 타깃 BLER을 유지한다. 실제로, 발명자들은 에너지 효율 목표는 서비스 품질(Quality of Service; QoS) 요건 및/또는 처리량 최대화 목표와 다를 수 있음을 유의했다. 따라서, 여러 가지 실시예들에서, 패킷 스케줄러(104)는 QoS 요건을 만족시키기 위해 결정들을 할 수 있고, 한편 다음의 EE 블록(110)은, QoS를 손상시키지 않으면서(without compromising) 에너지 관점에서 전송이 더 효율적이 되도록 시도한다.
도 4는 패킷 스케줄러 및 자원 할당기(allocator) 블록(104) 및 EE 후-가공 블록(110)의 협력(cooperation)의 가능한 실시예를 나타낸다.
여러 가지 실시예들에서, EE 후-가공 블록(110)은 패킷 스케줄러(104)로부터 정보(112)를 수신하고, 정보(112)는 고려되는(considered) TTI를 위해 스케줄링된 전송 블록들 및 예비 자원 할당(즉 각각의 주파수 위치들)을 식별한다.
예를 들어, LTE 시스템의 경우에, 정보(112)는 스케줄링된 전송 블록들(TB)의 집합 및 전송 블록 크기 TBSk를 갖는 각각의 스케줄링된 전송 블록 TBk에 대해(k = 1, 2, ..., K) 고려되는 TTI에서 할당된 PRB들의 위치를 포함할 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, EE 후-가공 블록(110)은 또한 TTI에서 각각의 TB를 위해 패킷 스케줄러(104)로부터 각각의 예비(preliminary) 전송 포맷(114)(예를 들어 각각의 패킷을 위한 PRB들의 개수 및 변조 및 코딩 스킴) 및 전송을 위한 예비 전력 레벨들(116)을 수신한다.
예를 들어, LTE 시스템에서, 예비 전송 포맷(114)은 각각의 스케줄링된 전송 블록 TBk을 위해 다음 파라미터들을 포함할 수 있다:
- k번째(k-th) 전송 블록의 전송 블록 크기 TBSk, 예를 들어 비트로 표현됨;
- 스케줄러(104)에 의해 선택된 MCS 스킴 IMCS, MCS 스킴 IMCS는 선택된 변조 레이트 Qm 및 TBS 인덱스 ITBS를 나타냄; 및
- 사용되는 PRB들의 개수 NPRB.
예를 들어, LTE 시스템에서, 예비 전력 레벨들(116)은 값 pinput(k)를 포함할 수 있고, 값 pinput(k)는 각각의 스케줄링된 전송 블록 TBk를 위한 PDSCH 자원 요소당 에너지(Energy per Resource Element; EPRE)를 식별한다. 일반적으로, 종래의 시스템에서, 값 pinput(k)는 상위 레벨들(higher levels)에게 전용(dedicated) RRC 메시지들을 만들어야(build) 할 필요를 전달하기 위해 사용되는데, 전용(dedicated) RRC 메시지들은 PDSCH 자원 요소들(Resource Elements; REs)의 현재 전력 레벨을 UE들에게 알린다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 또한 값들(132) 및 링크 레이어 모델(link layer model, 134)을 수신하고, 값들(132)은 기지국(BS) 및 이동 단말들(UE) 사이의 통신 채널들의 품질(quality)을 식별한다.
예를 들어, 고려되는 실시예에서 값들(132)은 TTI에서 모든 스케줄링된 전송 블록들에 대해 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator; CQI) 행렬의 형태로 제공될 수 있고, CQI 행렬은 또한 PRB 레벨에서 정의될 수 있다.
예를 들어, CQI 행렬 C는, 각각의 스케줄링된 전송 블록 TBk 및 대역폭/위치 p에서 각각의 물리적 자원 블록 PRBp를 위한 CQI 인덱스들 c(p, k)를 포함할 수 있다.
예를 들어, CQI 행렬 C는 k = 1,...,K 전송 블록들 각각을 위한 CQI 어레이들(arrays) c(k)를 포함할 수 있다:
Figure 112012060495056-pct00001
본 기술 분야에서 숙련된 자들은, LTE 시스템에서 CQI 값들은 각각의 PRB를 위해 이용할 수 없을 수 있음에도 및/또는 단일(single) CQI 인덱스는 복수의 PRB들과 연관될 수 있음에도 불구하고, CQI 어레이의 상기 표현(formulation)이 예를 들어 LTE 시스템에 일반적으로 적용될 수 있음을 인식할 것이다.
게다가, 본 기술 분야에서 숙련된 자들은, CQI 인덱스들이 일반적으로 각 사용자 단위(per-user-basis)(즉, 각 이동 단말)로 제공되고, 각 전송-블록 단위(per-transport-block basis)로 제공되지 않음을 인식할 것이다. 가능한 해결책들은 각각의 사용자에 대해 오직 하나의 전송 블록을 전송하는 것일 수 있고, 또는 주어진(given) 사용자의 모든 전송 블록들에 동일한 CQI 인덱스(또는 어레이)를 적용하는 것일 수 있다. 따라서, 일반성(generality)의 손상 없이, 다음 설명에서 단순함을 위해 각각의 전송 블록은 오직 단일 사용자에 대응하는 것이 가정될 것이다.
여러 가지 실시예들에서, CQI 값들은 이동 단말들(UE)에 의해 제공되는 피드백 정보로부터 바로 얻어진다(directly derived).
예를 들어, 도 5는 4-비트 CQI 인덱스의 가능한 정의를 나타내고, 4-비트 CQI 인덱스는 전송 블록에 대한 스펙트럼 효율(spectral efficiency, SE)을 보장하기 위해 필요한 각각의 변조(MOD) 및 타깃 코드 레이트(CR)를 정의한다. 특히, 도 5는 문서 3GPP TS 36.213 V8.7.0 (2009-05) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8)"의 섹션(section) 7.2.3에서 테이블(Table) 7.2.3-1에 대응한다.
또한 eNB 안에서 중간에 일어나는(intermediate) 후-처리(post-processing)는 채널 품질 값들을 계산하기 위해 사용될 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 링크 레이어 모델(134)은 각각의 규격(standard)에 의해 허용되는 각각의 전송 포맷을 위해(예를 들어,각각의 전송 블록 크기 TBS 및 각각의 변조 레이트 Qm에 대해) 신호 대 간섭 및 잡음비(signal to interferer plus noise ratio; SINR)에 관한 각각의 작동 포인트(working point)를 정의한다. 예를 들어, 링크 레이어 모델(132)은 동적으로 계산될 수 있고, 또는 미리 계산되어 메모리에 저장될 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 또한 고려되는 TTI 및 다른 관련된 파라미터들과 같은 추가 정보(130)를 수신할 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 위에서 언급된 정보는 업데이트 전송 포맷(124) 및 업데이트된 자원 할당들(122)을 생성하기 위해 사용된다.
예를 들어, 여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 채널 인코더(encoder)에 의해 사용되는 리던던시 비트들(redundancy bits)의 개수를 변경할 수 있다. 따라서, 스케줄링된 TB들의 집합은 변경되지 않는 반면, PRB의 다른 개수(a different number of PRB)가 이 TB들의 일부를 전송하기 위해 사용될 수 있고, 및/또는 이 패킷들의 부분집합(subset)의 위치는 또한 TTI에서 재할당될 수 있다.
예를 들어, 업데이트된 전송 포맷(124)은 각각의 스케줄링된 전송 블록 TBk를 위한 다음 파라미터들을 포함할 수 있다:
- 전송 블록 크기 TBSk(변경되지 않음);
- MCS 스킴 IMCS; 및
- 사용되는 PRB의 개수 NPRB.
업데이트된 자원 할당들(122)은, 스케줄링된 TB들(변경되지 않음)의 집합 및 각각의 스케줄링된 TBk(길이 TBSk를 가짐)를 위해 고려되는 TTI에서 할당된 PRB들의 위치를 포함할 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 업데이트된 전송 포맷(124)은 인코더에 제공되고, 한편 업데이트된 자원 할당들(122)은 물리 계층(106)에 제공된다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 또한 업데이트된 전력 레벨들(126)을 생성하는데, 업데이트된 자원 할당들(122) 및 업데이트된 전송 포맷들(124)을 보상하기 위해서이다.
예를 들어, 업데이트된 전력 레벨들(126)은 각각의 스케줄링된 TBk를 위한 PDSCH EPRE의 업데이트된 전력 값 poutput(k)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 업데이트된 전력 레벨들은 상위 계층들(higher layers)에 제공될 수 있는데, 단말들(UE)에게 패킷들의 변경된 부분집합(modified subset)의 업데이트된 전력 레벨(PDSCH EPRE)을 알릴 수 있는 RRC 메시지들을 만들기(build) 위해서이다. 예를 들어, 여러 가지 실시예들에서, 변경되지 않은 패킷들과 관련된 전력 레벨들은 동일하고, 대응하는 RRC 메시지들은 만들어지지 않는다.
여러 가지 실시예들에서, 자원 할당 블록(110)은 다음 동작들을 수행한다:
1) 초기화(initialization);
2) 고려되는 TTI를 위한 입력들의 수신(reception);
3) EE 후-가공을 위한 후보(candidate) 전송 블록들의 부분집합의 선택(choice);
4) 업데이트된 자원 할당의 결정, 이것은 또한 에너지 효율을 고려함; 및
5) 고려되는 TTI를 위한 출력들의 생성(production).
여러 가지 실시예들에서, 업데이트된 해결책(solution)은 각각의 전송 블록을 위해 다음 단계들을 수행함으로써 결정된다:
a) MCS 리맵핑(remapping);
b) 전력 조정(adjustment); 및
c) 최상의(best) EE 해결책의 선택.
여러 가지 실시예들에서, 위에서 언급된 단계들은 각각의 TTI에 대해 수행되고, 즉 스케줄러(104)에서 비롯된 각각의 스케줄링/자원 할당 결정은 출력에서 새로운 업데이트된 스케줄링/자원 할당 결정들을 생성하기 위해 확인된다(verified). 예비 스케줄링/자원 할당 결정들이 이용 가능하면, 블록(110)은 또한 미래의(future) TTI들을 검토함(looking at)으로써 미리(in advance) 작동(work)할 수 있다.
다음에서, 3GPP LTE 기지국, 즉 eNB에서 해결책의 가능한 실시예가 설명될 것이다.
여러 가지 실시예들에서, eNB는, 전송 블록 크기 TBSk를 위해 각각의 가능한 값에 대해 그리고 3GPP 규격에 의해 허용되는 각각의 전송 포맷에 대해 다음의 초기화를 수행한다. 예를 들어, 초기화는 준비하는 동안(during provisioning) 동적으로 수행될 수 있고, 및/또는 다른 예비 페이즈들(phases)에서 수행될 수 있고, 즉, 블록(110)이 스케줄링 블록(104)으로부터 결과에 관하여 작동하기 전에, 초기화가 완전히 완료되어야 한다.
예를 들어, 여러 가지 실시예들에서, 룩업 테이블은 3GPP LTE 규격서에 따라 계산되고 및 메모리에 저장된다.
도 6은 이 룩업 테이블의 가능한 실시예의 부분에 대해 나타내고, 이 룩업 테이블은 문서 3GPP TS 36.213 V8.7.0 (2009-05) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8)"의 섹션(section) 7.1.7.2.1에서 테이블(Table) 7.1.7.2.1-1의 요소들을 재정리(reordering)함으로써 획득되었고, 이 룩업 테이블의 부분은 도 7에서 재현되었다.
특히, 도 7에 도시된 테이블의 각각의 행(row)은 특정한 TBS 인덱스 ITBS와 관련되고, 사용되는 PRB들의 각각의 개수들 NPRB에 대해 전송 블록 크기 TBS를 위한 값들을 포함한다.
고려되는 실시예에서, 도 6에 도시된 테이블은 도 7에 도시된 테이블을 전송 블록 크기 테이블에 의해 허용된 전송 블록 크기들 TBS를 열거(list)하기 위해 재편성(reorganizing)함으로써 획득되었다.
고려되는 실시예에서, 모든 가능한 커플들(couples) (ITBS, NPRB)는 허용된 각각의 TBS에 대해 NPRB의 오름차순으로 열거된다. 예를 들어, 이것은 단지 전송 블록 크기 테이블에서 동일한 TBS의 발생들(occurrences)을 찾음(looking for)으로써 그리고 정리된 방식(ordered way)으로 대응하는 커플들(ITBS, NPRB)을 열거(listing)함으로써 이루어질 수 있다.
도 6에 도시된 테이블에서, 항목(entry) "n.a."는 주어진 전송 블록 크기 TBS에 대해 이용 가능한 추가 커플(ITBS, NPRB)이 없음을 나타낸다.
여러 가지 실시예들에서, eNB는 또한 이득 요소들(gain elements) a(i, j)의 집합을 계산한다(그리고 가능한 한 저장한다).
예를 들어, 특정한 전송 블록 크기 TBS 및 특정한 변조 레이트 Qm가 주어지면, 이득 요소 a(i, j)(dB로 표현됨)는 i번째 전송 포맷에서 j번째 전송 포맷으로 변화하여(pass) 획득된 전력 이득(또는 양(positive)이면 손실)로 계산될 수 있고, 한편 동일한 타깃 블록 에러 레이트 BLERT를 유지한다. 이 이득 계산은 eNB에서 그것의 내부 링크 레이어 모델들(예를 들어, 링크 레이어 커브들)을 사용함으로써 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 8은 2개의 가능한 링크 레이어 커브들(i 및 j)을 나타내고, 링크 레이어 커브들 각각은 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR) 및 블록 에러 레이트(BLER) 사이의 각각의 관계를 제공한다.
예를 들어, 이득 요소 a(i, j)는, 주어진 전송 포맷 변경에 대해 (타깃 블록 에러 레이트 BLERT에서) 2개의 링크 커브들 사이의 SINR에 관한 이득(dB로 표현됨)으로 계산될 수 있다:
a(i, j) = SINRj - SINRi
예를 들어, 도 8에서 이득 요소 a(i, j)는, 링크 커브(i)에서 링크 커브(j)로 변화하면 주어진 타깃 블록 에러 레이트 BLERT에서 -7.5dB의 값을 가질 것이다.
예를 들어, 전송 블록 크기 TBS가 56비트인 경우에, 다음의 가능한 전송 포맷들이 존재한다(도 6을 참조):
- 전송 포맷 #0, (ITBS, NPRB) = (4, 1)
- 전송 포맷 #1, (ITBS, NPRB) = (1, 2)
- 전송 포맷 #2, (ITBS, NPRB) = (0, 3)
예를 들어, 종래의 전송 포맷 #1로 시작하면, 링크 레이어 커브들은 다음 값들(예를 들어, 0.1의 BLERT를 가짐)을 제공할 수 있다:
- a(1, 0) = +3dB,
- a(1, 1) = 0dB(정의상(by definition));
- a(l, 2) = -7,5dB.
그 결과, 전송 포맷 i = 1에서 전송 포맷 j = 2로 변화하는 것(passing)은 a(1, 2) = -7.5dB의 이득을 제공할 것이다. 반대로, 전송 포맷 i = 1에서 전송 포맷 j = 0으로 변화하는 것은 a(1, 0) = +3dB의 이득을 제공할 것이다.
여러 가지 실시예들에서, eNB는 또한 PRB 비들(ratios)의 집합을 계산한다(그리고 가능한 한 저장한다).
예를 들어, 규격에 의해 허용되는 매(every) 전송 블록 크기 TBS에 대해, (동일한 변조 레이트 Qm을 유지하는 동안) i번째 전송 포맷에서 j번째 전송 포맷으로 변화할 때 PRB의 사용 개수 사이의 차이를 나타내는 각각의 비(ratio) b(i, j)가 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112012060495056-pct00002
따라서, 이 정의는, 고려되는 데이터 전송의 변조 및 PDSCH EPRE의 변경 없이 전송 포맷 변화를 보상하기 위해 필요한 전력 변화를 나타낸다.
예를 들어, 전송 블록 크기 TBS가 56비트인 경우, 그리고 i = 1에서 j = 2로 변화할 때:
- 전송 포맷 #1, (ITBS, NPRB) = (1, 2)
- 전송 포맷 #2, (ITBS, NPRB) = (0, 3)이고,
QPSK 변조 (Qm = 2)를 유지하는 동안, PRB 비는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112012060495056-pct00003
그 뒤에, 정상적인 프로세싱(normal processing) 동안, 블록(110)은 그것의 입력에서 기존의(existing) 스케줄러(104)에서 나오는(coming from) 모든 정보를 수신한다. 특히, 주어진 TTI에서 스케줄링될 각각의 전송 블록 TBk는 블록(110)에 제공될 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 또한 다음 파라미터들을 수신한다:
- 전송 블록 크기 TBSk;
- 종래의 스케줄러(104)에 의해 선택된 MCS 스킴 IMCS(이 값은 선택된 변조 레이트 Qm 및 TBS 인덱스 ITBS를 나타냄);
- 사용되는 PRB의 개수 NPRB, (이 개수는 종래의 스케줄러에 의해 선택된 예비 전송 포맷을 나타냄); 및
- 고려되는 TTI에서 전송 블록 TBk를 위해 할당된 모든 PRB들의 위치들.
여러 가지 실시예들에서, 스케줄러(104)는 또한 각각의 스케줄링된 TBk를 위한 PDSCH EPRE의 예비 전력 값 pinput(k)을 생성한다.
도 9는 TTI에서(시간 도메인 t에서) 종래 자원 할당의 예시를 나타내고, 일반성(generality)의 손상 없이 (주파수 도메인 f에서) 제한된 개수의 8 PRB만이 고려되었다. 실제로, TTI에서 이용 가능한 PRB들의 총 개수는 대역폭에 의해 결정된다(예를 들어, BW = 20MHz를 갖는 LTE 시스템에서 주파수에서 100 PRB가 존재한다).
고려되는 예시에서, 3개의 전송 블록들(또는 패킷들)이 전송을 위해 스케줄링되고, 이 3개의 패킷들은 다음 전송 포맷들을 갖는다:
- TB1: TBS = 56(즉, 56비트의 전송 블록 크기), Qm = 2(즉, QPSK 변조), ITBS = 1, 및 NPRB = 2;
- TB2: TBS = 208, Qm = 2, ITBS = 4, 및 NPRB = 3; 및
- TB3: TBS = 144, Qm = 4(즉, 16 QAM 변조), ITBS = 10, 및 NPRB = 1.
따라서, 제1 전송 블록 TB1은 2개의 PRB들(예를 들어, PRB들 #1 및 #6)을 사용하고(occupy), 제2 전송 블록 TB2은 3개의 PRB들(예를 들어, PRB들 #2, #3 및 #8)을 사용하고, 그리고 제3 전송 블록 TB3은 오직 하나의 PRB(예를 들어, PRB #4)를 사용한다. PRB들 #5 및 #7은 사용되지 않는다. 예를 들어, PRB들 #5 및 #7에서 오직 기준 신호들(reference signals; RS) 및 제1 OFDM 심벌들(제어 시그널링에 의해 사용됨)이 전송될 수 있고, 한편 데이터를 위해 유보된(reserved for data) 자원 요소들(RE)은 전송되지 않는다.
여러 가지 실시예들에서, 종래의 스케줄러(104)에 의해 선택된 MCS 스킴들 IMCS는 타깃 BLER 값과 코히런트(coherent)함을 가정할 것이다. 예를 들어, 스케줄러(104)는 그것의 결정이 이동 단말들로부터 나오는(coming from) CQI 측정들(measurements)에 근거를 둘 수 있다.
도 10a 및 도 10b는, 일반적인(generic) 전송 블록 TBk을 위해 사용될 수 있는 다른 MCS 스킴들에 대응하는 가능한 링크 커브들에 대해 나타낸다.
특히, 도 10a 및 도 10b는 MCS 스킴들 IMCS(l), IMCS(2) 및 IMCS(3)에 대한 가능한 링크 커브들을 나타낸다.
보여질 수 있는 것과 같이, 커브들의 각각은 주어진 타깃 블록 에러 레이트 BLERT에 대해 다른 신호 대 간섭 및 잡음비 문턱값(threshold) SINR1, SINR2, 및 SINR3을 가질 수 있다.
그 결과, 단말이 감지된(perceived) DL SINR에 관한 특정한 작동 포인트(working point)를 시도하면(experiment), 이것은 (PDSCH EPRE의 특정한 값을 고려하면) 모든 MCS 스킴들이 주어진 타깃 BLER을 보장하기 위해 유효하지는 않음을 의미하는데, 이 스킴들의 일부는 주어진 SINR 작동 포인트에 대해 더 높은 BLER 값들을 제공할 수 있기 때문이다.
예를 들어, IMCS(2)의 우측에 놓인 링크 커브 IMCS(3)은 더 높은 BLER 값으로 작동 포인트 SINR2를 차단하고(intercept), 한편 IMCS(2)의 좌측상의 커브들 IMCS(1)은 더 낮은 BLER 값들로 작동 포인트 SINR2를 차단한다(intercept).
이것은 링크 커브 IMCS(3)이 타깃 BLER 요건을 만족할 수 없고, 한편 IMCS(1)은 TBk를 위한 다른 가능한 후보 MCS 스킴일 수 있음을 의미한다.
여러 가지 실시예들에서, CQI 행렬 C는 블록(110)의 입력에서 제공된다.
여러 가지 실시예들에서, 행렬 C는 주어진 TTI에 대해 각각의 스케줄링된 TBk를 위한 그리고 대역폭에서 각각의 PRB를 위한 CQI 인덱스를 포함한다.
예를 들어, 0은 범위 밖이고(out-of-range), 1 내지 15 사이의 범위에서 CQI 행렬은 CQI 인덱스들을 포함할 수 있다(예를 들어 도 5를 참조):
Figure 112012060495056-pct00004
c(p, k)는 p번째 행(row) 및 k번째 열(column)에서의 요소이다.
여러 가지 실시예들에서, TTI 설정(configuration) 및 종래의 스케줄러로부터 수신된 모든 입력들을 고려하면, 블록(110)은 EE 후-가공의 적용을 위해 적합한, 전송 블록들의 가능한 부분집합을 선택한다. 예를 들어, 이 부분집합을 선택하기 위해 적용되는 특정한 규칙은 사용되는 변조, 기존의(existing) 스케줄러/자원 할당 블록(104)에 의해 제1 단계에서 적용되는 전송 포맷, 고려되는 TTI에서 자유(free) PRB들의 개수 및 위치, 그리고 (만약에 있다면(if any)) TTI의 다른 PRB들에서 각각의 사용자에 대한 CQI 측정들(measurements)의 이용 가능성(availability)에 의해 결정될 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 k = 1,2, ... ,K인 각각의 TBk(EE 후-가공의 적용을 위해 선택된 후보)를 위해 다음의 동작들을 수행한다:
- 사용되는 PRB들에 관한 모든 값들에 대해 종합(aggregated) CQI 인덱스의 계산;
- 자유(free) PRB들에 대한 CQI 값들과 종합 CQI 인덱스의 비교.
마지막으로, 주어진 전송 블록 TBk에 대해 EE 후-가공의 적용을 위해 적합한 자유 PRB들의 인덱스들의 집합 SEE(k)가 원소를 포함하면(not empty), 전송 블록 TBk가 선택된다.
여러 가지 실시예에서, 종합(aggregated) CQI 인덱스는 주어진 TBk를 위해 할당된 PRB들(인덱스 p를 가짐)에 속하는 모든 CQI 값들 c(p, k) 사이의 최소값(minimum) cMIN(k)으로 계산된다:
Figure 112012060495056-pct00005
본 기술 분야에서 숙련된 자들은 종합 CQI 인덱스가 또한 다른 방식으로 결정될 수 있음을 인식할 것이다. 유사하게, 각각의 PRB에 대해 그리고 각각의 사용자에 대해 값 c(p, k)의 존재(presence)의 추정(hypothesis)은 오직 가능한 일반적으로 CQI 어레이의 표현(formulation)을 만들기 위해 이루어진다.
여러 가지 실시예들에서, 주어진 사용자 또는 전송 블록 k의 종합 CQI 인덱스는 자유 PRB들의 CQI 값들 c(q, k)와 비교된다. 예를 들어, 만일 c(q, k) ≥ cMIN(k)이면, 인덱스 q를 가지는 PRB는 각각의 전송 블록 TBk을 위한 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있고, 그것의 위치가 저장된다.
일반적으로, PRB 인덱스가 다른 집합들 SEE(k)에 속하면, 그것은 다른 사용자들(또는 전송 블록들)을 위한 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 단순함(simplicity)을 위해, 다음 설명에서 이 특정한 경우는 특별히 다루지 않을 것이다. 그러나, 그러한 조건은 예를 들어 최상의(best) CQI 인덱스와 함께 TBk를 선택함으로써 관리될 수 있다. 게다가, PRB 할당(assignments)에서의 충돌(conflicts)은 또한 획득되는 전체 전력 절감(overall power saving obtained)을 고려되는 TTI에서 모든 가능한 자원 할당 해결책들과 비교함으로써 관리될 수 있는데, 예를 들어 전체 전력 절감을 최대화하는 최상의 해결책의 반복된 탐색(iterative search)을 이용하여 관리될 수 있다.
예를 들어, 다음 대표적인 CQI 행렬:
Figure 112012060495056-pct00006
그리고 예비 자원 할당(도 9 참조)을 고려하면:
- TB1은 PRB #1 및 PRB #6)에 할당되고,
- TB2는 PRB #2, PRB #3 및 PRB #8)에 할당되고,
- TB3은 PRB #4에 할당되고, 그리고
- PRB #5 및 PRB #7는 사용되지 않는다.
전송 블록 TB1에 대한 자유 PRB들의 CQI 인덱스들(c(5, 1) = 1 및 c(7, 1) = 2)은 TB1의 PRB들의 CQI 인덱스들(c(1, 1) = 1 및 c(6, 1) = 1)보다 크거나 같음을 주시할 수 있다. 따라서, 전송 블록 TB1에 대한 EE 후-가공의 적용을 위해 적합한 자유 PRB들의 인덱스들의 집합은 SEE(1) = {5, 7}일 것이다.
반대로, 전송 블록 TB2의 CQI 인덱스들(c(2, 2) = 4, c(3, 2) = 5 및 c(8, 2) = 4)은 자유 PRB들의 CQI 인덱스들(c(5, 2) = 2 및 c(7, 2) = 3)보다 크다. 따라서, 이 자유 PRB들은 전송 블록 TB2를 위한 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 없는데, 품질이 사용되는 PRB들(#2, #3 및 #8)의 품질보다 낮기 때문이다. 즉, SEE(2) =
Figure 112012060495056-pct00007
.
마지막으로, 전송 블록 TB3의 CQI 인덱스(c(4, 3) = 6)는 자유 PRB들의 CQI 인덱스들(c(5, 3) = 5 및 c(7, 3) = 5)보다 크다. 따라서, 이 경우에도 또한, 전송 블록 TB3에 대한 EE 후-가공의 적용을 위해 적합한 자유 PRB들의 인덱스들의 집합은 원소를 포함하지 않을 것(empty)이다. 즉, SEE(3) =
Figure 112012060495056-pct00008
.
따라서, 위의 예시에서, 전송 블록 TB1만이 EE 후-가공의 적용을 위해 적합할 것이다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 각각의 전송 블록 TBK에 대해 2개의 동작들을 수행할 수 있다:
- 각각의 TB를 전송하기 위해 필요한 PRB들의 개수 및/또는 위치를 확인(verify)하기 위해 IMCS 리맵핑; 및
- 전송 전력의 변경(transmission power modification).
특히, 전력 변경은 제1 페이즈(phase)에서의 리맵핑의 효과를 보상하기 위해 수행될 수 있고, 한편 각각의 TB에 대해, 타깃 품질을 유지하고, 총 전송 전력(total transmitted power)을 감소시킨다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 MCS 스킴 IMCS의 변경을 시도하고, 한편 선택된 전송 블록 TBK에 대해 동일한 변조를 유지한다.
도 11a 및 도 11b는 MCS 스킴 IMCS의 변경을 위한 모범적인 실시예들을 나타낸다.
도 11a에 도시된 실시예에서, 블록(110)은 현재(currently) 사용되는 MCS 스킴의 좌측에서 MCS 스킴들을 추정(evaluate)하고, 예를 들어 IMCS(2)에서 IMCS(1)로 변화한다. 따라서, 블록(110)은 사용 중인(occupied) PRB들의 개수를 증가시키기 위해 새로운 커플들 (ITBS, NPRB)을 추정함으로써 리던던시의 증가를 시도한다.
도 11b에 도시된 실시예에서, 블록(110)은 현재(currently) 사용되는 MCS 스킴의 우측에서 MCS 스킴들을 추정하고(evaluate), 예를 들어 IMCS(2)에서 IMCS(3)으로 변화한다. 따라서, 블록(110)은 사용 중인(occupied) PRB들의 개수를 감소시키기 위해 새로운 커플들 (ITBS, NPRB)을 추정함으로써 리던던시의 감소를 시도한다.
본 기술 분야에서 숙련된 자들은, 사용 중인(occupied) PRB들의 개수를 감소시키는 동작은 모든 전송 블록들에 대해 수행될 수 있고, 반면 전송 블록들을 증가시키는 동작은, CQI 행렬이 사용되지 않는 PRB들의 일부가 할당될 수 있음을 지시하는 경우에만, 즉 각각의 집합 SEE가 원소를 포함하는(not empty) 경우에만 수행될 수 있음을 인식할 것이다.
앞에서 이미 언급된 것과 같이, MCS 스킴의 변경은 또한 예상되는(expected) BLER에 영향을 줄 수 있고, 초기화 페이즈 동안 저장된 파라미터들 b(i, j)로 표현되는 총 전송 전력에 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 도 11a에 도시된 실시예에서, 리던던시를 증가시킴에 의해 그리고 예상되는(expected) BLER를 감소시킴에 의해, 전송 블록 TB1에 대해 커플 (ITBS, NPRB) = (1, 2)에서 새로운 커플 (ITBS, NPRB) = (0, 3)으로 변화하는 것이 가능하다. 그러나, PRB들의 개수를 증가시킴에 의해, 또한 총 전송 전력이 증가되고, 파라미터 b(i, j)는 다음 값을 갖는다:
Figure 112012060495056-pct00009
도 12a는 전송 블록 TB1의 가능한 리맵핑에 대해 나타낸다. 고려되는 예시에서, 전송 블록 TB1에 대한 전송 포맷은 TBS = 56, Qm = 2, ITBS = 1, NPRB = 2에서 TBS = 56, Qm = 2, ITBS = 0, NPRB = 3으로 변경되고, 따라서 자유 PRB들 중 하나(예를 들어, PRB #7)는 전송 블록 TB1으로 추가로 할당된다.
예를 들어, 도 11b에 도시된 실시예에서, 리던던시를 감소시킴에 의해 그리고 예상되는(expected) BLER를 증가시킴에 의해, 전송 블록 TB1에 대해 커플 (ITBS, NPRB) = (1, 2)에서 새로운 커플 (ITBS, NPRB) = (4, 1)로 변화하는 것이 가능하다. 이 변형에서 총 전송 전력은 감소되고, 파라미터 b(i, j)는 다음 값을 갖는다:
Figure 112012060495056-pct00010
도 12b는 전송 블록 TB1의 가능한 리맵핑에 대해 나타낸다. 고려되는 예시에서, 전송 블록 TB1에 대한 전송 포맷은 TBS = 56, Qm = 2, ITBS = 1, NPRB = 2에서 TBS = 56, Qm = 2, ITBS = 4, NPRB = 1로 변경되고, 따라서 PRB들 중 하나(예를 들어, PRB #6)가 제거된다(removed).
상기 실시예들은 둘 다 MCS 리맵핑 기회들(opportunities)의 집합, 즉 각각의 선택된 전송 블록 TBk에 대해 새로운 커플들 (ITBS, NPRB)을 결정하기 위해서 수행될 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, MCS 리맵핑 기회들은 또한 추가의 프로세싱을 위해 저장된다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 선택된 전송 블록 TBk의 PRB들의 PDSCH EPRE의 전력 레벨의 변경을 시도한다. MCS 리맵핑과 유사하게, 또한 현재 단계(current step)에 대해 2개의 가능한 변형들이 가능하다:
- TB 리던던시를 증가시키는, 즉 사용 중인(occupied) PRB들 개수가 증가되는 MCS 리맵핑을 보상하기 위해 PDSCH EPRE의 전력 레벨을 감소시킨다; 또는
- TB 리던던시를 감소시키는, 즉 사용 중인(occupied) PRB들 개수가 감소되는 MCS 리맵핑을 보상하기 위해 PDSCH EPRE의 전력 레벨을 증가시킨다.
도 13a 및 도 13b는 2개의 변형들에 대한 가능한 전력 조정에 대해 나타낸다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 예상되는(expected) 타깃 블록 에러 레이트 BLERT를 복원(restore)하기 위해 전력 레벨을 조정한다.
도 13a에 도시된 예시에서, MCS 스킴은 IMCS(2)에서 IMCS(1)로 변경되었고, 동일한 전력 P1에 대해 더 낮은(lower) BLER에 도달할 것이다. 따라서, 블록(110)은, 초기의 타깃 블록 에러 레이트 BLERT에 도달할 때까지 전력을 P1에서 P2로 감소시킬 수 있다.
반대로, 도 13b에 도시된 예시에서, MCS 스킴은 IMCS(2)에서 IMCS(3)으로 변경되었고, 동일한 전력 P1에 대해 더 높은(higher) BLER에 도달할 것이다. 따라서, 블록(110)은, 초기의 타깃 블록 에러 레이트 BLERT에 도달할 때까지 전력을 P1에서 P2로 증가시킬 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은, 초기 스케줄링 페이즈(MCS 리맵핑 이전)에서와 동일한 타깃 BLER에 도달하기 위해 PDSCH EPRE 레벨를 변경하고, MCS 리맵핑으로 인한 전력 변경을 보상한다.
실제로, 필요한 전력 변경은 a(i, j)와 적어도 동일해야 한다.
그러나, 발명자들은 이 전력 변경이 파라미터들 b(i, j)로 표현되는 전송 전력에 미치는 MCS 리맵핑의 영향를 고려하지 않은 것임을 유의했다.
따라서, 여러 가지 실시예에서, 블록(110)은 a(i, j) 및 b(i, j)의 합(sum)으로 주어지는 총 전송 전력 변경을 추정한다(evaluate).
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 각각의 선택된 전송 블록 TBk(예비 전송 포맷 i를 가짐)에 대해 그리고 각각의 가능한 새로운 전송 포맷 j에 대해 다음 파라미터를 계산한다:
Figure 112012060495056-pct00011
이 파라미터는 고려되는 전송 블록 TBk에 대한 전체 전력 균형(overall power balance)을 나타내고, 2개의 경우들이 발생할 수 있다:
-
Figure 112012060495056-pct00012
이면, MCS 리맵핑 및 전력 조정 후 초래되는 전송 전력이 증가하고, j번째 전송 포맷은 건너뛰는데(skipped), 이는 eNB 전송의 에너지 효율을 향상시키기 위해 적합하지 않기 때문이다; 또는
-
Figure 112012060495056-pct00013
이면, MCS 리맵핑 및 전력 조정 후 초래되는 전송 전력이 감소하고, j번째 전송 포맷은 eNB 전송의 에너지 효율을 향상시키기 위해 적합하다. 따라서, 이 전송 포맷은 TBk에 대해 가능한 후보 전송 포맷으로 선택된다;
여러 가지 실시예들에서, 값
Figure 112012060495056-pct00014
은 최소 문턱값 Th < 0dB과 비교되고, 최소 문턱값 Th는 고려되는 TBk에 대해 최소 전력 절감 타깃(minimum power saving target)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 문턱값 Th은 링크 레이어 모델들에서 가능한 불확실성(uncertainties)을 고려할 수 있다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 각각의 선택된 TBk에 대해 항들(terms)
Figure 112012060495056-pct00015
를 추정한다(evaluate). 일부 항들
Figure 112012060495056-pct00016
이 음(negative)이면, 그때는 최상의 전송 포맷 jBEST가 선택될 수 있다(예를 들어, 최소 항(term), 즉 최대 전력 절감을 갖는 항, 음의 값은 전력 감소를 의미하기 때문이다).
따라서, 최상의 값
Figure 112012060495056-pct00017
는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112012060495056-pct00018
그리고 PDSCH EPRE의 전력 레벨은 다음과 같이 업데이트될 수 있다:
Figure 112012060495056-pct00019
예를 들어, 상기 모범적인 전송 포맷들을 고려하면:
- 전송 포맷 #0, (ITBS, NPRB) = (4, 1),
- 전송 포맷 #1, (ITBS, NPRB) = (1, 2),
- 전송 포맷 #2, (ITBS, NPRB) = (0, 3),
가능한 해결책은 전송 블록 TB1에 대한 전송 포맷을 IMCS(1)에서 IMCS(2)로 변화시킴으로써 리던던시를 증가시키는 것일 수 있고, a(1, 2) = -7.5dB 및 b(1, 2) = +1.76dB가 된다. 따라서
Figure 112012060495056-pct00020
는 다음이 될 것이고:
Figure 112012060495056-pct00021
그리고 전송 블록 TB1에 대한 총 전송 전력은 감소될 것이다.
그러나, 가능한 해결책은 또한 전송 블록 TB1에 대한 전송 포맷을 IMCS(1)에서 IMCS(0)으로 변화시킴으로써 리던던시를 감소시키는 것일 수 있고, a(1, 0) = +3dB 및 b(1, 0) = -3dB가 된다. 따라서
Figure 112012060495056-pct00022
은 다음이 될 것이고:
Figure 112012060495056-pct00023
그리고 전송 블록 TB1에 대한 총 전송 전력은 실질적(substantial) 동일일 것이다.
따라서, 전송 블록 TB1에 대해 모든 가능한 해결책들을 고려하면, 블록(110)은
Figure 112012060495056-pct00024
(j = 2를 가짐)를 선택할 것이고, 전송 블록 TB1에 대한 업데이트된 전송 포맷은 커플 (ITBS, NPRB) = (0, 3)일 것이고, 그리고 PDSCH EPRE의 업데이트된 전력 레벨은
Figure 112012060495056-pct00025
로 변경될 것이다.
일반적으로, 다중(multiple) TB는 EE 후-가공 블록(110)에 의해 재할당될 수 있다. 이 경우에, PRB 할당(assignments)에서의 충돌(conflicts)은 획득되는 전체 전력 절감을 고려되는 TTI에서 가능한 모든 자원 할당 해결책들과 비교함으로써 관리될 수 있다.
예를 들어, 여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 주어진 TTI 동안 가능한 해결책들에 대해 종합(aggregated) 이득 함수를 결정하는데, 후보 전송 블록의 개개의 이득 함수들
Figure 112012060495056-pct00026
을 합함에 의해서이다:
Figure 112012060495056-pct00027
.
블록(110)은 따라서 최상의 전체 이득
Figure 112012060495056-pct00028
을 선택함에 의해 다른 TTI 해결책들을 비교할 수 있고, 예를 들어, 전체 전력 절감을 최대화하는 최상의 해결책의 반복된 탐색(iterative search)을 이용하여 최상의 전체 이득을 선택한다.
마지막으로, 블록(110)은 업데이트된 값들을 출력할 수 있고, 업데이트된 값들은 또한 원래의(original) 값들과 동일할 수 있는데, EE 후-가공은 2개의 조건들의 추정(evaluation)을 받기 때문이다:
- EE 후-가공의 적용에 적합한 전송 블록들의 선택; 및
- 에너지 효율을 증가시키기 위한 최상의 전송 포맷의 선택;
일반적으로, EE 후-가공에 대해 적합한 전송 블록들이 존재하지 않는 것 및/또는 종래의 스케줄러가 입력에서 에너지 효율의 면에서 좋은 전송 포맷을 이미 선택한 것이 가능하다. 이 경우에 제안된(proposed) 블록은 어떤 예비 스케줄링/자원 할당 결정을 변경하지 않고, 전송 블록들상에 동작이 수행되지 않는다.
반면에, 그러한 후-가공이 수행되면, 블록은 출력에서 동일한 예상되는 처리량을 생성하나, 처리된(processed) 전송 블록에 대해 더 낮은 전력 소비를 갖고, eNB 다운링크 전송에 대한 총 전력 절감은 각각의 고려되는 TTI에서 선택된 전송 블록들의 모든 기여들(contributions)을 합함으로써 주어진다.
여러 가지 실시예들에서, 블록(110)은 또한 해결책을 선택함으로써 전송 블록들의 일부 또는 모두를 자유롭게 하고(free), 그것들을 재할당(re-allocate)할 수 있는데, 그 해결책은 앞서 설명된 것과 같이 최상의 전체 이득을 제공한다.
근본적인 본 발명의 원리들을 손상시키지 않고, 세부 사항 및 실시예들은 오직 예시의 방식으로 설명되었던 것에 대해 달라질 수 있고, 눈에 띌 정도까지 달라질 수도 있는데, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 것과 같은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다.

Claims (11)

  1. 직교 주파수-분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 블록들(transport blocks; TB)의 데이터 전송을 스케줄링하는 방법에 있어서, 상기 전송 블록들(TB) 각각은 주파수 도메인 내 물리적 자원 블록들(physical resource blocks; PRB)의 집합에서 각각의 전송 포맷(IMCS) 및 전송 전력(P)을 이용하여 전송되고, 상기 방법은:
    - 전송 포맷들(IMCS)의 집합에 대해 전송 전력 및 블록 에러 레이트(BLER) 사이의 관계를 설명하는 링크 레이어 모델을 식별하고, 그리고
    - 단계들을 수행함으로써 상기 전송 블록들(TB) 중 적어도 하나에 대해 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수들(NPRB)을 추정(evaluating)하기 위해 상기 링크 레이어 모델을 사용하는 것을 포함하고, 상기 단계들은:
    a) 상기 전송 블록(TB)에 대해 물리적 자원 블록들의 다른 개수(NPRB)를 갖는 대안의 전송 포맷들(IMCS)의 집합을 결정하고, 상기 결정하는 것은, 상기 다른 개수의 물리적 자원 블록들에 포함되며 상기 전송 블록(TB)을 전송하기 위해 사용될 수 있는 사용되지 않는 물리적 자원 블록들(PRB)의 집합을 결정하는 것을 포함하고,
    b) 물리적 자원 블록들의 다른 개수(NPRB)를 갖는 대안의 전송 포맷들(IMCS)의 상기 집합이 원소를 포함하면(not empty), 상기 대안의 전송 포맷(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 상기 다른 개수(NPRB)를 이용하여 상기 전송 블록(TB)을 전송하기 위해 요구되는 총 전력 차이를 나타내는 값을 결정하되, 상기 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수들(NPRB) 중 적어도 하나에 대한 상기 관계의 함수로서 결정하고, 한편 타깃 블록 에러 레이트(BLERT)를 보장하고(ensuring), 그리고
    c) 상기 값이 총 전송 전력이 더 낮다(lower)고 표시하면, 상기 대안의 전송 포맷(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 상기 다른 개수(NPRB)를 이용하여 상기 전송 블록(TB)을 전송하기 위해 스케줄링하는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 블록(TB)은 전송 블록 크기(TBS)를 가지고, 그리고
    물리적 자원 블록들의 다른 개수(NPRB)를 갖는 대안의 전송 포맷들(IMCS)의 집합을 상기 결정하는 것은,
    상기 전송 블록 크기(TBS)의 상기 전송 블록(TB)을 전송하기 위해 사용될 수 있는 상기 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 개수들(NPRB)을 결정하는 것을 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 개수들(NPRB)의 상기 집합에서 각각의 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 개수들(NPRB)에 대해 상기 총 전력 차이를 나타내는 값을 결정하고, 그리고
    최상의(best) 전송 전력 이득을 제공하는, 상기 대안의 전송 포맷(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 개수(NPRB)를 이용하여 상기 전송 블록(TB)을 전송하기 위해 스케줄링하는 것을 포함하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    사용되지 않는 물리적 자원 블록(PRB)의 집합을 상기 결정하는 것은,
    상기 물리적 자원 블록(PRB)에 대한 채널 품질 지시자들(CQI)의 집합을 결정하고, 그리고
    상기 사용되지 않는 물리적 자원 블록들(PRB)의 채널 품질 지시자들(CQI)을 종합(aggregated) 채널 품질 지시자(CQI) 인덱스와 비교하는 것을 포함하되, 상기 종합 채널 품질 지시자(CQI) 인덱스는 상기 전송 블록(TB)의 물리적 자원 블록들(PRB)의 상기 집합에서 상기 물리적 자원 블록(PRB)의 상기 채널 품질 지시자들(CQI)의 함수로서 결정되는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대안의 전송 포맷들(IMCS)을 이용하여, 그리고 물리적 자원 블록들의 상기 다른 개수(NPRB)를 이용하여 상기 전송 블록(TB)을 전송하기 위해 요구되는 상기 총 전력 차이를 나타내는 값을 상기 결정하는 것은:
    - 상기 대안의 전송 포맷(IMCS)으로 변화할 때 이득을 나타내는 값(a)을 결정하고, 한편 동일한 타깃 블록 에러 레이트(BLERT)를 유지하고,
    - 물리적 자원 블록들의 상기 다른 개수(NPRB)로 변화할 때 이득을 나타내는 값을 결정하고, 그리고
    - 상기 대안의 전송 포맷(IMCS)으로 변화할 때 이득을 나타내는 상기 값(a) 및 물리적 자원 블록들의 상기 다른 개수(NPRB)로 변화할 때 이득을 나타내는 상기 값의 합으로 상기 총 전력 차이를 계산하는 것을 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    동일한 타깃 블록 에러 레이트(BLERT)로 상기 전송 블록을 전송하기 위해 상기 전송 전력(P)을 변경하는 것을 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    - 주어진 전송 시간 간격에서 각각의 전송 블록(TB)에 대해 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수들(NPRB)을 추정하고(evaluating),
    - 상기 전송 블록들을 위한 대안의 전송 포맷들(IMCS) 및 물리적 자원 블록들의 다른 개수들(NPRB)의 각각의 가능한 조합(combination)에 대해 종합(aggregated) 이득 함수를 계산하고, 그리고
    - 최상의 종합 이득을 제공하는 조합을 선택하는 것을 포함하는 방법.
  9. 직교 주파수-분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 블록들(TB)의 데이터 전송을 스케줄링하기 위한 기지국에 있어서, 상기 전송 블록들(TB) 각각은 주파수 도메인 내 물리적 자원 블록들(PRB)의 집합에서 각각의 전송 포맷(IMCS) 및 전송 전력(P)을 이용하여 전송되고, 상기 기지국(BS)은 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 제어 모듈(110)을 포함하는 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국은 롱텀에볼루션(Long Term Evolution) 또는 롱텀에볼루션-어드밴스드(Advanced) 통신 네트워크의 확장 노드 B(extended Node B)인 기지국.
  11. 컴퓨터-판독 가능 매체에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨터의 메모리에 로딩될 수 있고(loadable), 상기 컴퓨터-판독 가능 매체가 컴퓨터상에서 실행되면 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법의 단계들을 수행하기 위한 소프트웨어 코드 부분들을 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체.
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