KR101576415B1 - 이동형 릴레이, 기지국 및 릴레이 통신 시스템 - Google Patents

이동형 릴레이, 기지국 및 릴레이 통신 시스템 Download PDF

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KR101576415B1
KR101576415B1 KR1020150035933A KR20150035933A KR101576415B1 KR 101576415 B1 KR101576415 B1 KR 101576415B1 KR 1020150035933 A KR1020150035933 A KR 1020150035933A KR 20150035933 A KR20150035933 A KR 20150035933A KR 101576415 B1 KR101576415 B1 KR 101576415B1
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김태준
김병관
안광훈
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 이동형 릴레이, 기지국 및 릴레이 통신 시스템에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 RA(Relay Station Access Zone) 영역을 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 구분하여 자원을 할당하는 릴레이 장치는, 프리앰블 신호를 송신하고, 자신을 등록한 적어도 하나의 단말로부터 상기 프리앰블 신호를 포함하는 적어도 하나의 프리앰블 신호에 대한 채널상태정보를 수신하는 통신부; 및 상기 채널상태정보를 기지국에 전달하고 상기 적어의 하나의 단말에 대한 상기 기지국의 분류결과에 의해 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 이용하는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역의 자원을 이용하는 분산형 관리단말을 확인하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동형 릴레이, 기지국 및 릴레이 통신 시스템{Relay, Base Station and Relay Communcation System}
본 발명은 릴레이 통신 시스템의 스케줄링 기법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 하이브리드형 스케줄링 기법을 이용하는 이동형 릴레이, 기지국 및 릴레이 통신 시스템에 관한 것이다.
릴레이를 사용하는 통신 시스템에서 릴레이는 기지국과 단말 간의 통신을 중계하는데, 릴레이는 모든 단말의 통신을 중계하는 것이 아니라, 기지국에서 멀리 떨어지거나, 수신감도가 낮은 단말에 대해 통신을 중계한다.
이동형 릴레이 통신의 대표적인 표준으로는 IEEE 802.16j가 있으며, IEEE 802.16j에 따르면, 기지국과 릴레이 간은 반이중 방식인 복호 후 전달(Decode-and forward) 방식으로 통신한다. IEEE 802.16j 표준의 프레임 구조는 도 1과 같다.
크게, 이동형 릴레이 통신 시스템은 릴레이와 단말 사이의 무선 링크의 자원 할당 및 패킷 스케줄링의 담당 주체에 따라서 중앙집중형 스케줄링 기법과 분산형 스케줄링 기법을 사용할 수 있다.
구체적으로, 중앙집중형 스케줄링 기법은 릴레이와 단말 사이를 기지국이 스케줄링하는 방식이고, 분산형 스케줄링 기법은 릴레이가 직접 자신과 단말들 사이에 대한 스케줄링을 수행하는 방식이다.
그런데, 중앙집중형 스케줄링 기법은 기지국이 모든 단말을 관리하여 정확한 자원 관리가 이루어지나, 그로인해 기지국의 부담이 증가하는 문제가 있다. 또한, 중앙집중형 스케줄링 기법의 기지국은 단말에 의해 측정된 채널상태정보를 릴레이를 통해 전달받아, 이를 바탕으로 스케줄링 정보를 작성한 후 릴레이에 전달하며, 릴레이가 스케줄링 정보를 기반으로 단말 간의 통신을 수행한다. 그래서, 중앙집중형 스케줄링 기법이 적용되는 경우, 단말이 채널상태정보를 측정한 시점과 실제로 스케줄링이 일어나는 시점 사이에 상당한 시간 차이가 있어, 최적의 MCS-레벨(Modulation and Coding Scheme-level) 사이의 불일치가 발생한다.
이와 달리, 분산형 스케줄링 기법은 기지국의 부담을 줄일 수 있으나, 릴레이에 연결된 단말과 기지국에 바로 연결된 단말 사이의 간섭이 심해질 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 중앙집중형 및 분산형의 결합형 스케줄링 기법을 이용하는 이동형 릴레이, 기지국 및 릴레이 통신 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일면에 따른 RA(Relay Station Access Zone) 영역을 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 구분하여 자원을 할당하는 릴레이 장치는, 프리앰블 신호를 송신하고, 자신을 등록한 적어도 하나의 단말로부터 상기 프리앰블 신호를 포함하는 적어도 하나의 프리앰블 신호에 대한 채널상태정보를 수신하는 통신부; 및 상기 채널상태정보를 기지국에 전달하고 상기 적어의 하나의 단말에 대한 상기 기지국의 분류결과에 의해 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 이용하는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역의 자원을 이용하는 분산형 관리단말을 확인하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 구분된 RA(Relay Station Access Zone) 영역 중에서 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 할당하는 기지국 장치는, 릴레이로부터 그에 속한 적어도 하나의 단말로부터 수신된 적어도 하나의 채널상태정보를 전달받는 통신부; 및 상기 적어도 하나의 채널상태정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 단말을 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 할당받는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역의 자원을 할당받는 분산형 관리단말로 분류하고 분류결과를 상기 릴레이에 전달하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 RA을 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 분할해 스케줄링 관리하는 릴레이 통신 시스템은, 프리앰블 신호를 송신하고, 수신된 프리앰플 신호 중에서 상기 프리앰블 신호의 수신감도가 가장 커 상기 릴레이를 등록한 적어도 하나의 단말로부터 채널상태정보를 수신하며, 상기 적어도 하나의 단말로부터의 채널상태정보를 각기 송신하는 릴레이; 및 각 채널상태정보를 수신하면, 상기 적어도 하나의 단말을 상기 중앙집중형 부영역을 사용하는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역을 사용하는 분산형 관리단말으로 분류하고, 분류결과 상기 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 관리단말의 정보를 상기 릴레이에 전달하는 기지국를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 중앙집중형과 분산형 스케줄링 기법의 단점을 보완할 수 있다.
도 1은 IEEE 802.16j 표준의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템 및 그 통신영역을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 스케줄링 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 릴레이 장치를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시한 구성도.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 2 내지 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템 및 그 통신영역을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템의 자원 영역을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 스케줄링 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동형 릴레이 통신 시스템은 기지국(10), 릴레이(20) 및 적어도 하나의 단말(31~34)을 포함한다. 도 2에서는 단말(31~34)이 총 4개로 구성되고, 기지국(10)과 릴레이(20)는 하나씩 구비된 경우를 예로 들어 도시하였으나, 기지국(10), 릴레이(20) 및 적어도 하나의 단말(31~34)의 개수는 이에 한정되지 않는다.
도 2에서, 단말 1, 2는 기지국(10)에 직접 연결되고, 단말 3, 4는 릴레이(20)를 통해 기지국(10)에 연결될 수 있다.
만약, 도 2의 시스템에 중앙집중형 스케줄링 기법이 사용되는 경우, 기지국(10)이 단말 1, 2, 3, 4 모두를 스케줄링한다.
반면, 도 2의 시스템에 분산형 스케줄링 기법이 사용되는 경우, 기지국(10)은 단말 1, 2를 스케줄링하고, 릴레이(20)가 단말 3, 4를 스케줄링한다. 이때, 단말 2, 4는 기지국(10)과 릴레이(20)의 통신영역에 중복 포함되어, 그에 대한 간섭관리가 이뤄지지 않는다면, 기지국(10)에서 전달되는 전파와 릴레이(20)에서 전달되는 전파가 단말 2, 4에 심각한 간섭을 일으킬 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조에 대하여 설명한다.
반이중 방식의 이동형 릴레이 통신 시스템에서 기지국(10)은 다운링크 자원의 일부를 기지국(10)과 릴레이(20) 사이의 통신에 할당해야 하며, 기지국(10)과 릴레이(20)에서 사용하는 프레임은 항상 서로 동기를 맞추어야 한다.
이를 고려한 본 발명의 실시예에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템의 각 프레임은 도 3과 같이, BA(Base Station Access Zone), BR(Base Station Relay Zone), RA(Relay Station Access Zone), RR(Relay Station Relay Zone)으로 구분된다.
도 3에서, BA는 기지국(10)과 단말(31~34) 간의 직접 통신에 사용되는 영역이며, BR은 기지국(10)에서 릴레이(20)로의 데이터 전송에 사용되는 영역이며, RA는 릴레이(20)와 단말(31~34) 간의 통신에 사용되는 영역이고, RR은 릴레이(20)가 기지국(10)으로부터 데이터를 수신하는데 사용되는 영역이다. 요컨대, 반이중 통신에서 BR-RR 사이에 릴레이(20)에 수신된 패킷은 다음 프레임의 RA를 통해 단말(31~34)로 전송된다.
도 3의 RA를 세부적으로 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(20)의 RA는 기지국(10)에 의해 스케줄링되는 하이브리드형 관리단말에 할당되는 중앙집중형 부영역(Cent)과 릴레이(20)에 의해 자체적으로 스케줄링되는 분산형 관리단말에 할당되는 분산형 부영역((Dist)으로 구분된다.
먼저, 중앙집중형 부영역(Cent)은 중앙집중형 스케줄링 기법이 적용되는 영역으로서, 이 영역을 이용하여 통신하는 단말(도 2의 단말 2, 4 중 적어도 하나)은 기지국(10)에 의해 스케줄링된다. 중앙집중형 부영역(Cent)은 릴레이(20)를 등록한 단말 중에서 기지국(10)에 직접 연결된 단말과의 간섭 가능성이 큰 단말을 위한 자원 영역이다.
이때, 기지국(10)은 자신을 등록한 중앙집중형 관리단말과 릴레이(20)를 등록한 하이브리드형 관리단말이 서로 간섭을 일으키지 않도록 그 자원을 관리한다. 예를 들어, 기지국(10)은 중앙집중형 관리단말과 분산형 관리단말에 대해는 서로 다른 부반송파 영역 또는 서로 다른 시간을 사용하도록 자원을 할당할 수 있다.
다음으로, 분산형 부영역(Dist)은 분산형 스케줄링 기법이 적용되는 영역으로서, 이 영역을 이용하여 통신하는 단말은 릴레이(20)에 의해 스케줄링된다. 릴레이(20)를 등록한 단말 중에서 기지국(10)과의 간섭 위험이 낮은 단말은 분산형 부영역(Dist)의 자원을 사용하여 통신한다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동형 릴레이 통신 시스템 및 그 하이브리드 스케줄링 방법에 대하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 기지국(10)과 릴레이(20)는 기설정된 송신주기에 도래하면(S400의 예), 단말(31~34)로 프리앰블 신호를 송신한다(S410).
단말(31~34)은 기지국(10) 및 릴레이(20) 중 적어도 하나로부터 프리앰블 신호를 수신하면, 수신된 프리앰블 신호 중에서 가장 수신감도(예컨대, SINR)가 좋은 기지국 또는 릴레이를 등록한다(S420).
각 릴레이(20)는 자신을 등록한 단말(도 2의 단말 2 내지 4 참조)에 채널상태정보를 요청하고, 그 응답으로 채널상태정보를 수신한다(S430). 여기서, 채널상태정보는 각 단말이 수신한 모든 프리앰블 신호의 SNR(Signal To Noise Ratio), SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) 및 CINR(Carrier to Interference) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 채널상태정보는 SINR인 경우를 예로 들어 설명한다. 이때, 단말(31~34)은 수신된 프리앰플 신호 중에서 기설정된 기본임계치 이상인 프리앰블 신호의 송신지를 포함하는 채널상태정보를 송신할 수도 있다.
각 릴레이(20)는 자신을 등록한 단말(31~34)로부터 수신한 채널상태정보를 기지국(10)에 전달한다(S440).
기지국(10)은 릴레이(20)에 의해 송신된 적어도 하나의 채널상태정보를 수신하면, 각 채널상태정보로부터 각 단말이 수신한 SINR값들의 비를 확인하고 이를 근거로 각 단말(31~34)을 하이브리드형 관리단말과 분산형 관리단말을 분류한다(S450).
상세하게는, 일 채널상태정보에 일 채널상태정보를 송신한 단말이 등록한 일 릴레이(20)의 채널상태정보 SINRL1, 일 릴레이와 근접한 타 릴레이의 채널상태정보 SINRL2, 일 릴레이의 상위 기지국인 기지국(10)의 채널상태정보 SINRL3가 포함되면, 기지국(10)은 하기의 수학식 1과 같이 일 릴레이와 타 릴레이 또는 기지국(10)의 SINR의 비가 기설정된 임계치 이상인지를 확인한다.
Figure 112015025365180-pat00001
수학식 1의 연산결과가 기설정된 임계치(Kthr)을 초과하면, 기지국(10)은 일 채널상태정보를 송신한 단말이 기지국(10)과 릴레이(20) 간의 간섭에 취약하다고 판단하여 하이브리드형 관리단말으로 분류할 수 있다.
반면, 수학식 1의 연산결과가 임계치(Kthr)을 초과하지 않으면, 기지국(10)은 일 채널상태정보를 송신한 단말을 간섭에 취약하지 않다고 판단하고, 분산형 관리단말으로 분류할 수 있다.
기지국(10)은 하이브리드형 관리단말과 분산형 관리단말의 정보를 릴레이(20)에 전달다(S460).
이후, 기지국(10)은 중앙집중형 관리단말 및 하이브리드형 관리단말의 자원 스케줄링을 관리하고, 릴레이(20)는 분산형 관리단말의 자원 스케줄링을 관리한다(S470).
상세하게는, 기지국(10)은 하이브리드형 관리단말에 대해서는 자신을 등록한 중앙집중형 관리단말과 중복되지 않도록 RA의 중앙집중형 부영역(Cent)의 자원을 할당하고, 하이브리드형 관리단말의 스케줄링 정보를 매 프레임마다 릴레이(20)로 전달한다. 그러면, 릴레이(20)는 스케줄링 정보를 바탕으로 하이브리드형 관리단말에 대해 RA의 중앙집중형 부영역(Cent)의자원을 할당한다. 또한, 릴레이(20)는 자신에 속한 분산형 관리단말에 대해서는 RA의 분산형 부영역(Dist)의 자원을 선택적으로 할당한다. 이때, 릴레이(20)는 분산형 관리단말에 대해서 필요한 자원 양을 고려하여 분산형 부영역(Dist)의 자원을 자체적으로 할당함은 물론이다.
이와 같이, 기지국(10)과 릴레이(20)는 주기적으로 프리앰블 신호를 수신하고, 그에 대응하는 단말(31~34)로부터의 채널상태정보를 바탕으로 릴레이(20)에 속한 단말 중에서 간섭에 취약한 단말이 있는지를 확인하고, 하이브리드형 관리단말과 분산형 관리단말을 갱신하여 분류할 수 있다.
한편, 기지국(10) 또는 릴레이(20)는 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원 양과 분산형 관리단말에 필요한 양에 따라 RA의 중앙집중형 부영역(Cent)과 분산형 부영역(Dist)의 크기를 변경 설정할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원의 양이 증가되고, 분산형 관리단말에 필요한 자원의 양이 감소되면, 릴레이(20)는 중앙집중형 영역의 크기를 증가시키고, 분산형 영역의 크기를 감소시킬 수 있다.
또한, (S410)단계 이후, 기지국(10)은 자신이 송신한 프리앰블 신호의 SINR이 가장 좋아 자신을 등록한 타 단말에 채널상태정보를 요청하고, 그 응답으로 타 채널상태정보를 수신한다. 이후, 기지국(10)은 타 채널상태정보를 송신한 타 단말을 중앙집중형 관리단말로 분류하고, 중앙집중형 관리단말에 대해는 BA의 자원을 할당하되 RA의 중앙집중형 부영역(Cent)과 중복되지 않도록 자원을 할당할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국은 스케줄링 부담의 일부를 릴레이에 넘길 수 있어, 스케줄링 부담을 덜 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에서는 단말이 측정하는 채널상태정보가 스케줄링 주체(기지국 또는 릴레이)에 도착하는 시간이 줄어, MCS 레벨의 불일치로 인한 통신 실패를 감소시킬 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 장치를 도시한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 장치(20)는 통신부(210) 및 스케줄러(220)를 포함한다.
통신부(210)는 프리앰블 정보를 포함하는 RF 대역의 프리앰블 신호를 송신하고, 단말로부터 채널상태정보를 포함하는 신호를 수신하여 그로부터 채널상태정보를 추출한다.
여기서, 통신부(210)는 정보비트열과 RF 대역의 신호 간의 변환 기능을 수행한다. 상세하게는, 통신부(210)는 IEEE 802.16j 표준을 사용하는 경우, 정보비트열을 부호화하여 부호화비트열로 변환하고, 부호화비트열을 변조하여 복소심벌로 변환한 후 할당된 부반송파에 매핑한 후 IFFT하여 OFDM 심볼을 생성하고, RF 대역으로 상승변환하여 안테나를 통해 송신한다. 통신부(210)는 RF 신호를 수신하는 경우 그 반대 동작을 수행한다.
그외, 통신부(210)는 기지국(10)으로부터 단말(31~34)로 전달되는 데이터 신호를 복호화한 후 단말(31~34)로 중계하거나, 그 반대 방향으로 데이터를 중계할 수도 있음은 물론이다.
스케줄러(220)는 단말(31~34)로부터의 채널상태정보를 확인하면, 통신부(210)를 통해 기지국(10)으로 전달한다.
그리고, 스케줄러(220)는 각 채널상태정보를 이용한 기지국(10)의 분류결과를 통보받아 분산형 관리단말과 하이브리드형 관리단말을 확인할 수 있다.
이후, 스케줄러(220)는 분산형 관리단말에 대해서는 RA의 분산형 부영역(Dist)을 이용하여 자체적으로 자원을 분배하여 할당하고, 하이브리드형 관리단말에 대해서는 기지국(10)의 스케줄링 정보에 따라 RA의 중앙집중형 부영역(Cent)의 자원을 할당할 수 있다.
한편, 스케줄러(220)는 분산형 관리단말과 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원 양을 모니터링하고, 모니터링된 결과에 따라 중앙집중형 부영역(Cent)과 분산형 부영역(Dist)의 크기를 변경 설정할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원의 양이 증가되고, 분산형 관리단말에 필요한 자원의 양이 감소되면, 스케줄러(220)는 중앙집중형 부영역(Cent)의 크기를 증가시키고, 분산형 부영역(Dist)의 크기를 감소시킬 수 있다.
이후, 스케줄러(220)는 주기적으로 프리앰블 정보를 송신하고, 그 결과 수신한 채널상태정보를 기지국(10)에 보고함에 따라 기지국(10)의 중재 하에 자신에 속한 단말(31~34)을 분산형 관리단말과 하이브리드형 관리단말의 분류를 갱신할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 릴레이는 자신에 속한 단말 중에서 기지국과 릴레이 모두에 신호를 송수신할 수 있는 영역에 위치하는 등으로 인해 간섭 가능성이 있어 기지국에 의해 스케줄링 관리되는 단말의 정보를 알 수 있어, 기지국과의 간섭을 관리할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치를 도시한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치(10)는 통신부(110) 및 스케줄러(120)를 포함한다.
통신부(110)는 프리앰블 정보를 포함하는 RF 대역의 프리앰블 신호를 송신하고, 단말로부터 채널상태정보를 포함하는 신호를 수신하여 그로부터 채널상태정보를 추출한다.
또한, 통신부(110)는 기지국(10)에 속한 릴레이(20)로부터 채널상태정보를 수신한다.
더불어, 통신부(110)는 다른 데이터의 송수신을 위해 단말(31~34)과 직접 또는 릴레이(20)를 통해 간접 통신함은 물론이다. 통신부(110)의 세부 구성은 기지국(10)의 통신부와 동일 또는 유사하므로 그에 대한 세부 설명은 생략하기로 한다.
스케줄러(120)는 각 채널상태정보를 이용해 각 채널상태정보를 송신한 단말(31~34)을 간섭에 취약한 하이브리드형 관리단말과 간섭에 취약하지 않는 분산형 관리단말로 분류하고, 분류결과를 릴레이(20)에 전달한다.
상세하게는, 스케줄러(120)는 채널상태정보로부터 각 단말(31~34)이 수신한 SINR값들의 비를 확인하고, 전술한 수학식 1과 같이 해당 단말이 등록한 릴레이의 SINR과 다른 릴레이 또는 기지국의 SINR의 비를 이용하여 각 릴레이(20)에 속한 단말(31~34)을 하이브리드형 관리단말과 분산형 관리단말으로 분류할 수 있다.
이후, 스케줄러(120)는 RA의 중앙집중형 부영역(Cent)의 자원을 할당하고, 매 프레임마다 릴레이(20)에 자원 할당의 스케줄링 정보를 전달한다. 이때, 스케줄러(120)는 하이브리드형 관리단말에 대해서는 자신의 BA를 사용하는 중앙집중형 관리단말과 동일하지 않은 자원을 할당하여 간섭을 관리함은 물론이다.
한편, 스케줄러(120)는 채널상태정보로부터 기지국(10)을 등록한 단말을 확인하면, 해당 단말을 중앙중집형 관리단말로 분류하고, BA의 자원을 선택적으로 할당할 수 있다. 이때에도, 스케줄러(120)는 중앙중집형 관리단말과 릴레이(20)에 속한 하이브리드형 관리단말이 서로 같은 자원을 사용하지 않도록 관리함은 물론이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치는 스케줄링 부담의 일부를 릴레이에 넘길 수 있어 스케줄링 부담을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 기지국과 릴레이 모두에 신호를 송수신할 수 있는 영역에 위치하여 간섭 가능성이 큰 단말의 간섭 문제를 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 단말에 의해 측정된 채널상태정보가 스케줄러에 도착하는 시간이 줄어, MCS 레벨의 불일치로 인한 통신 실패률을 감소시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. RA(Relay Station Access Zone) 영역을 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 구분하여 자원을 할당하는 릴레이 장치로서,
    프리앰블 신호를 송신하고, 자신을 등록한 적어도 하나의 단말로부터 상기 프리앰블 신호를 포함하는 적어도 하나의 프리앰블 신호에 대한 채널상태정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 채널상태정보를 기지국에 전달하고 상기 적어의 하나의 단말에 대한 상기 기지국의 분류결과에 의해 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 이용하는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역의 자원을 이용하는 분산형 관리단말을 확인하는 스케줄러
    를 포함하는 릴레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    상기 하이브리드형 관리단말에 대해서는 상기 중앙집중형 부영역 중에서 상기 기지국의 스케줄링 정보에 따른 자원을 할당하고, 상기 분산형 관리단말에 대해서는 자체적으로 상기 분산형 부영역의 자원을 분배하여 할당하는 것인 릴레이 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    상기 분산형 관리단말과 상기 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원 양에 따라 상기 중앙집중형 부영역과 상기 분산형 부영역의 크기를 변경 설정하는 것인 릴레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    주기적으로 상기 프리앰블 신호를 송신하고, 그 결과 상기 채널상태정보를 상기 기지국에 보고하여 상기 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 관리단말에 대한 분류 결과를 확인하는 것인 릴레이 장치.
  5. 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 구분된 RA(Relay Station Access Zone) 영역 중에서 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 할당하는 기지국 장치로서,
    릴레이로부터 그에 속한 적어도 하나의 단말로부터 수신된 적어도 하나의 채널상태정보를 전달받는 통신부; 및
    상기 적어도 하나의 채널상태정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 단말을 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 할당받는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역의 자원을 할당받는 분산형 관리단말로 분류하고 분류결과를 상기 릴레이에 전달하는 스케줄러
    를 포함하는 기지국 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    상기 적어도 하나의 채널상태정보로부터 상기 적어도 하나의 채널상태정보에 대응하는 적어도 하나의 단말 중에서 상기 릴레이의 수신감도와, 상기 기지국 장치 또는 다른 릴레이의 수신감도의 비가 기설정된 임계치 이상인 단말을 상기 하이브리드형 관리단말로 분류하고, 그렇지 않은 단말을 상기 분산형 관리단말로 분류하는 것인 기지국 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    상기 하이브리드형 관리단말에 대해서는 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 분배하여 할당하되, 상기 기지국 장치에 속한 중앙집중형 관리단말과 같은 자원을 사용하지 않도록 관리하고, 기설정된 주기로 상기 릴레이에 자원 할당의 스케줄링 정보를 전달하는 것인 기지국 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 통신부는, 상기 기지국 장치를 등록한 적어도 하나의 타 단말로부터 각기 채널상태정보를 수신하며,
    상기 스케줄러는, 상기 타 단말로부터의 각 채널상태정보를 이용하여 자신을 등록한 중앙집중형 관리단말을 확인하고, 상기 중앙집중형 관리단말에 대해서는 BA(Base Station Acess Zone)의 자원을 상기 하이브리드형 관리단말과 중복되지 않도록 할당하는 것인 기지국 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 스케줄러는,
    상기 분산형 관리단말과 상기 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원 양에 따라 상기 중앙집중형 부영역과 상기 분산형 부영역의 크기를 변경 설정하는 것인 기지국 장치.
  10. RA(Relay Station Access Zone)를 중앙집중형 부영역과 분산형 부영역으로 분할해 스케줄링 관리하는 릴레이 통신 시스템으로서,
    프리앰블 신호를 송신하고, 수신된 프리앰플 신호 중에서 상기 프리앰블 신호의 수신감도가 가장 커 상기 릴레이를 등록한 적어도 하나의 단말로부터 채널상태정보를 수신하며, 상기 적어도 하나의 단말로부터의 채널상태정보를 각기 송신하는 릴레이; 및
    각 채널상태정보를 수신하면, 상기 적어도 하나의 단말을 상기 중앙집중형 부영역을 사용하는 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 부영역을 사용하는 분산형 관리단말으로 분류하고, 분류결과 상기 하이브리드형 관리단말과 상기 분산형 관리단말의 정보를 상기 릴레이에 전달하는 기지국
    를 포함하는 릴레이 통신 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기지국은,
    상기 하이브리드형 관리단말에 상기 기지국을 등록한 중앙집중형 관리단말과 중복되지 않는 상기 중앙집중형 부영역의 자원을 할당하고, 자원 할당에 대한 스케줄링 정보를 기설정된 주기로 상기 릴레이에 전달하는 것인 릴레이 통신 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 기지국은,
    상기 프리앰블 신호와 다른 프리앰블 신호를 송신하고, 상기 다른 프리앰블 신호를 수신하여 상기 기지국을 등록한 적어도 하나의 중앙집중형 관리단말로부터 다른 채널상태정보를 수신하며, 상기 중앙집중형 관리단말에 대해서는 상기 하이브리드형 관리단말에 할당한 자원과 중복되지 않는 BA(Base Station Access Zone)의 자원을 할당하는 것인 릴레이 통신 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 릴레이는,
    상기 분산형 관리단말에 대해 상기 기지국의 간섭 없이 상기 분산형 부영역의 자원을 자체적으로 할당하는 것인 릴레이 통신 시스템.
  14. 제10항에 있어서, 상기 기지국 또는 릴레이는,
    상기 분산형 관리단말과 상기 하이브리드형 관리단말에 필요한 자원 양에 따라 상기 중앙집중형 부영역과 상기 분산형 부영역의 크기를 변경 설정하는 것인 릴레이 통신 시스템.
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