KR101631477B1 - 적응적으로 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 적용하는 통신 시스템 - Google Patents

적응적으로 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 적용하는 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

단말의 채널 상태 또는 이동성에 따라 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나가 적용된다. 채널 상태의 변화가 클수록 협력 멀티 포인트 송/수신에 따른 이득은 감소하는 반면, 피드백 오버헤드는 증가하므로, 단일 포인트 송/수신이 선호되며, 채널 상태의 변화가 작은 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신이 선호될 수 있다. 또한, 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 단말의 이동성에 따라 적절히 조절될 수 있다.
Figure R1020090071933
협력 멀티 포인트 송/수신, 단일 포인트 송/수신, 채널, 이동성, 단말, 마진 타임

Description

적응적으로 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 적용하는 통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM FOR ADAPTIVELY USING SINGLE-POINT TRNASMISSION/RECEPTION AND COORDINATED MULTI-POINT TRNASMISSION/RECEPTION}
아래의 실시예들은 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 적응적으로 적용할 수 있는 통신 시스템에 관한 것이다.
복수의 기지국들이 셀 에지에 있는 단말들에 대하여 데이터 전송률(data rate)을 높이기 위하여 동시에 협력하여 신호를 송/수신하는 협력 멀티 포인트 송/수신 방법이 존재한다. 또한, 협력 멀티 포인트 송/수신 방법과 구별되는 단일 포인트 송/수신 방법이 존재하며, 이러한 단일 포인트 송/수신 방법에 따르면 단말들 각각은 하나의 기지국과 신호를 송/수신한다.
본 발명의 일실시예에 따른 송/수신 제어 방법은 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 인지하는 단계; 및 상기 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 상기 대상 단말에 대하여 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 대상 단말의 채널 상태의 변화(variation)를 기초로 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계일 수 있다. 그리고, 상기 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 각각에 대한 피드백 오버헤드 또는 이득을 고려하여 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계일 수 있다.
이 때, 상기 채널 상태와 관련된 정보는 상기 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 포함하고, 상기 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 이동성과 관련된 정보를 기초로 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계일 수 있다. 특히, 상기 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 대상 단말의 이동성이 클수록 상기 단일 포인트 송/수신을 선호하고, 상기 이동성이 작을수록 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 선호하는 단계일 수 있다.
여기서, 상기 이동성과 관련된 정보는 상기 대상 단말의 속도 또는 채널 상태의 변화 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 미리 결정된 함수에 따른 척도값을 계산하는 단계; 및 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하기 위하여 상기 척도값을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 송/수신 제어 방법은 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 선택된 것에 따라 후속 처리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법은 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 고려하여 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 중 적어도 하나를 위한 처리를 수행하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법은 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건 각각이 해당 마진 타임 동안 만족되는지 여부를 체크하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나를 위한 처리를 수행하는 단계는 상기 체크 결과에 따라 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 중 적어도 하나를 위한 처리를 수행하는 단계일 수 있다.
이 때, 상기 적어도 하나를 결정하는 단계는 상기 대상 단말의 이동성이 클 수록 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 감소시키고, 상기 대상 단말의 이동성이 작을수록 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 감소시키는 단계일 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나를 결정하는 단계는 주기적 또는 비주기적으로 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 채널 상태와 관련된 정보는 상기 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 포함할 수 있으며, 상기 이동성과 관련된 정보는 상기 대상 단말의 속도 또는 채널 상태의 변화 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법은 상기 대상 단말에서 제1 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화 및 제2 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화와 관련된 이동성 팩터를 계산하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나를 결정하는 단계는 상기 이동성 팩터를 기초로 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하기 위하여 시스템 파라미터를 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버를 위한 방법은 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들에 대한 단말에서의 수신 시점들을 인지하는 단계; 및 상기 단말의 서빙 기지국을 결정하기 위하여 상기 인지된 수신 시점들을 기초로 상기 복 수의 기지국들 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 핸드오버를 위한 방법은 상기 인지된 수신 시점들을 기초로 상기 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들의 전파 딜레이들을 도출하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 기지국들 중 적어도 하나를 선택하는 단계는 상기 전파 딜레이들을 기초로 상기 복수의 기지국들 중 적어도 하나를 선택하는 단계일 수 있다.
이 때, 상기 복수의 기지국들 중 적어도 하나를 선택하는 단계는 상기 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들 중 상기 단말에 가장 일찍 도달하는 신호에 대응하는 기지국을 선택하는 단계일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 인지하는 인지부; 및 상기 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 상기 대상 단말에 대하여 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하는 결정부; 및 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 고려하여 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 중 적어도 하나를 위한 처리를 수행하는 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 복수의 기지국들로부터 전송 된 신호들에 대한 단말에서의 수신 시점들을 인지하는 인지부; 및 상기 단말의 서빙 기지국을 결정하기 위하여 상기 인지된 수신 시점들을 기초로 상기 복수의 기지국들 중 적어도 하나를 선택하는 선택부를 포함한다.
본 발명의 실시예는 대상 단말의 채널 상태 또는 이동성을 기초로 대상 단말에 대하여 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 적응적으로 선택함으로써, 협력 멀티 포인트 송/수신으로 인한 이득을 극대화하면서도 피드백 오버헤드가 지나치게 증가하는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 대상 단말의 이동성에 따라 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 적절히 설정함으로써, 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 적절히 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들에 대한 단말에서의 수신 시점들을 기초로 복수의 기지국들 중 어느 하나를 선택함으로써, 보다 효율적으로 핸드오버를 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 '기지국'은 일반적인 기지국, 중계기 등과 같이 단말로 신호를 송신할 수 있는 여러 장치들을 포함하며, '단말'은 핸드폰, 노트북과 같이 여러 모바일 디바이스들을 포함한다. 또한, '통신 장치'는 기지국, 중계기, 단말, 네트워 크 컨트롤러 등 통신 시스템에서 사용되는 다양한 장치들을 포함한다.
도 1은 멀티-셀 통신 시스템의 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 멀티-셀 통신 시스템은 복수의 기지국들(110, 120, 130)을 포함한다. 복수의 기지국들(110, 120, 130)은 서로 협력하여 협력 멀티 포인트 송/수신을 적용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 기지국들(110, 120, 130)은 서로 협력하여 복수의 기지국들(110, 120, 130) 각각의 셀 에지에 위치하고 있는 단말(140)에게 신호를 전송함으로써, 단말로의 전송률을 향상시킬 수 있다.
단말(140)이 셀 에지에 위치하는 경우, 단말(140)은 협력 멀티 포인트 송/수신보다 단일 포인트 송/수신을 더 선호할 수 있다. 예를 들어, 단말(140)이 A, B, C, D 방향 중 어느 한 방향으로 빠른 속도로 이동하는 경우, 단말(140)의 채널 상태는 크게 변한다. 이 때, 단말(140)은 협력 멀티 포인트 송/수신을 지원하기 위하여 많은 양의 정보(예를 들어, 채널 정보 등)를 복수의 기지국들(110, 120, 130) 중 현재의 서빙 기지국으로 피드백해야 하므로, 피드백 오버헤드가 크게 증가할 수 있다. 따라서, 단말(140)은 협력 멀티 포인트 송/수신보다 단일 포인트 송/수신을 선호할 수 있다. 결국, 단말(140)의 채널 상태가 크게 변하는 경우, 핸드오버를 통하여 단말(140)의 서빙 기지국은 다른 기지국으로 변경되고, 단말(140)과 새로운 서빙 기지국은 단일 포인트 송/수신을 수행함으로써, 피드백 오버헤드를 줄이면서도 원하는 데이터 전송률을 달성할 수 있다. 여기서, 협력 멀티 포인트 송/수신은 복수의 기지국들이 서로 협력하여 적어도 하나의 단말로 신호를 전송하는 것을 의 미하며, 단일 포인트 송/수신은 하나의 기지국이 다른 기지국과 협력함이 없이 적어도 하나의 단말로 신호를 전송하는 것을 의미한다.
또한, 단말(140)이 셀 에지에서 이동하고 있다고 하더라도 단일 포인트 송/수신을 계속적으로 유지하는 것은 비효율적일 수 있다. 예를 들어, 단말(140)이 느린 속도로 셀 에지 내에서 이동하는 경우, 단말(140) 및 현재의 서빙 기지국은 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행함으로써 피드백 오버헤드가 크게 증가함이 없이 데이터 전송률을 향상시킬 수 있다.
아래에서 설명하겠지만, 본 발명의 실시예들은 단말의 이동성에 관한 정보를 포함하는 채널 상태에 관한 정보(이하에서는 채널 정보라고 함)를 기초로 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 어느 하나를 적절히 선택할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 채널 상태에 관한 정보뿐만 아니라 피드백 오버헤드, 단말의 요구되는 서비스 품질, 네트워크의 부하량, 네트워크 딜레이, 전파(propagation) 딜레이, 네트워크의 오버헤드 등을 더 고려할 수도 있다.
도 2는 단말의 이동성에 따라 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 무엇을 선호하는지를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 단말(230)은 기지국(210) 및 기지국(220) 각각의 셀 에지에 위치하고, 화살표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 기지국(210)의 셀로부터 기지국(220)의 셀로 이동한다. 여기서, 기지국(210)은 단말(230)에 대한 제어 권한을 갖는 현재의 서빙 기지국이다.
단말(230)의 이동성이 높은 경우, 단말(230) 및 기지국(210) 사이의 채널 및 단말(230) 및 기지국(220) 사이의 채널은 빠르게 변한다. 이 때, 단말(230)이 협력 멀티 포인트 송/수신을 지원하려면 상기 채널들의 상태들 또는 변화들을 서빙 기지국인 기지국(210)으로 피드백해야 하며, 이러한 피드백 과정에서 많은 양의 오버헤드가 발생할 수 있다. 따라서, 개념적으로, 단말(230)이 기지국(210)의 셀로부터 기지국(220)의 셀로 빠르게 이동하는 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신보다 단일 포인트 송/수신이 선호될 수 있다. 반대로, 단말(230)이 셀 에지의 주변에서 머물러 있거나, 천천히 이동하는 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신이 선호될 수 있다.
여기서, 단말(230)의 이동성은 단말(230)의 실제 속도, 채널의 변화(variation), 도플러 효과, 채널 정보를 피드백하기 위한 오버헤드의 양 등을 기초로 평가될 수 있다. 또한, 단말(230)의 이동성은 단말(230)에서의 기지국(210)에 대한 수신 신호 세기(Received Signal Strength, RSS)의 변화 및 기지국(220)에 대한 수신 신호 세기의 변화를 기초로 평가될 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예들은 단말(230)의 이동성을 포함하는 채널 상태, 협력 멀티 포인트 송/수신에 의한 피드백 오버헤드 및 이득 등을 종합적으로 고려하여 협력 멀티 포인트 송/수신 및 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 적절히 선택할 수 있다. 아래의 도 3 내지 도 5와 관련하여, 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 단말이 기지국 X로부터 기지국 Y 방향으로 이동함에 따라 단말에서 수신되는 신호 세기를 개념적으로 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 3에 도시된 바와 같이 단말이 기지국 X로부터 기지국 Y 방향으로 이동하는 경우, 단말의 이동성을 고려하여 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 어느 하나를 적응적으로 선택하는 예들을 정리한 테이블이다.
도 3을 참조하면, 단말이 기지국 X로부터 기지국 Y 방향으로 이동하는 경우, A, B, C의 영역에서 기지국 X 및 기지국 Y 각각으로부터 단말로의 수신 신호의 세기는 도 3의 그래프와 같이 나타낼 수 있다. A, B, C 영역들은 모두 협력 멀티 포인트 송/수신 및 단일 포인트 송/수신 중 어떠한 것도 적용될 수 있는 영역들이다. 또한, A, B, C 영역들 모두에서 핸드오버가 일어날 수 있으나, 주로 B 영역에서 핸드오버가 일어난다. 여기서, '핸드오버'는 단말에 대한 제어 권한을 갖는 서빙 기지국이 바뀌는 것을 의미한다.
도 4를 참조하면, 단말은 다양한 시나리오에 따라 A, B, C 영역을 통과할 수 있다. 즉, 단말은 케이스 1과 같이 느린 속도로 A, B, C 영역을 통과할 수 있으며, 케이스 2와 같이 빠른 속도로 A, B, C 영역을 통과할 수 있다. 뿐만 아니라, 단말은 케이스 3과 같이 빠른 속도로 A 영역 및 B 영역을 통과하다가 느린 속도로 C 영역을 통과할 수 있으며, 케이스 4와 같이 느린 속도로 A 영역 및 B 영역을 통과하다가 빠른 속도로 C 영역을 통과할 수 있다.
케이스 1에서, 단말은 느린 속도로 A, B, C 영역을 통과한다. 이 때, 데이터 전송률을 향상시키기 위하여 단일 포인트(Single Point, SP) 송/수신보다 협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point, CoMP) 송/수신이 상대적으로 선호된다. 즉, 단말이 느린 속도로 이동하는 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신으로 인한 피드백 오버헤드는 크지 않은 반면, 데이터 전송률은 상대적으로 크게 향상될 수 있기 때문이다. 그리고, 케이스 1의 경우 영역 B에서 핸드오버(HO)가 특정 시점에 수행되고, 핸드오버의 수행이 완료되면, 단말의 서빙 기지국은 기지국 X로부터 기지국 Y로 변경된다. 핸드오버의 수행이 완료된 이후에도, 단말은 느린 속도로 이동하므로, 기지국 Y가 서빙 기지국이 된 채로 협력 멀티 포인트 송/수신이 수행된다. 또한, C 영역에서도 단말이 여전히 느린 속도로 이동하는 경우 협력 멀티 포인트 송/수신이 선호되므로, C 영역에서도 기지국 Y가 서빙 기지국이 된 채로 계속적으로 협력 멀티 포인트 송/수신이 수행된다.
케이스 2에서 단말은 빠른 속도로 A, B, C 영역을 통과한다. 이 때, 협력 멀티 포인트 송/수신으로 인해 피드백 오버헤드가 증가하는 것을 방지하기 위하여 협력 멀티 포인트 송/수신보다 상대적으로 단일 포인트 송/수신이 선호된다. 결국, 케이스 2에서 단말은 A 영역에서 기지국 X와 단일 포인트 송/수신을 수행하며, B 영역에서도 단일 포인트 송/수신이 수행된다. 다만, B 영역에서 단말의 서빙 기지국이 기지국 X에서 기지국 Y로 바뀌는 핸드오버가 일어나므로, B 영역에서 단말은 기지국 X와 단일 포인트 송/수신을 수행하다가 기지국 Y와 단일 포인트 송/수신을 수행한다. 여기서, 단말은 빨리 이동하므로, B 영역 내에서 핸드오버가 수행되는 시점은 평소보다 앞당겨질 수 있다. C 영역에서도 단말이 빠른 속도로 이동하고 있는 경우, 단일 포인트 송/수신이 선호되므로, C 영역에서도 단말은 지속적으 로 기지국 Y와 단일 포인트 송/수신을 수행한다.
케이스 3에서 단말은 A 영역 및 B 영역을 빠른 속도로 통과한 이후에 C 영역을 느린 속도로 통과한다. 이 때, 단말이 A 영역을 빠른 속도로 통과하므로, A 영역에서 단말은 기지국 X와 단일 포인트 송/수신을 수행한다. 또한, B 영역 내에서 단말 및 기지국 X가 단일 포인트 송/수신을 수행하는 도중에 핸드오버가 비교적 이른 시점에서 수행되고, 서빙 기지국이 기지국 X에서 기지국 Y로 변경된다. 그리고, 서빙 기지국이 기지국 X에서 기지국 Y로 변경된 채로, 기지국 Y 및 단말은 단일 포인트 송/수신을 수행한다. 이 때, 단말이 느린 속도로 C 영역을 이동하는 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신이 선호되므로, C 영역에서 단일 포인트 송/수신은 중단되고, 협력 멀티 포인트 송/수신이 수행된다. 따라서, C 영역에서 기지국 Y가 서빙 기지국이 된 채로, 기지국 Y 및 기지국 X는 단말에 대하여 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행한다.
케이스 4에서, 단말이 느린 속도로 A 영역을 이동하고 있는 경우, 서빙 기지국이 기지국 X인 채로 협력 멀티 포인트 송/수신이 선택된다. B 영역에서도 단말은 느린 속도로 이동하고 있으므로, 지속적으로 협력 멀티 포인트 송/수신이 수행되다가 비교적 늦은 시점에 핸드오버가 일어난다. 핸드오버가 완료되면, 단말의 서빙 기지국은 기지국 X로부터 기지국 Y로 변경된다. 핸드오버가 일어난 후, 단말은 C 영역에서 빠른 속도로 이동하므로, 단일 포인트 송/수신이 선택된다. 따라서, C 영역에서 단말은 기지국 Y가 서빙 기지국이 된채로 단일 포인트 송/수신을 수행한다.
케이스 1 내지 4의 예들 이외에, 다른 시나리오들도 다양할 수 있다. 예를 들어, 케이스 3의 경우, B 영역에서 핸드오버가 일어나지 않고 C 영역에서 핸드오버가 일어날 수 있고, 이 때, C 영역에서 단말은 기지국 X와 단일 포인트 송/수신을 수행하다가 기지국 Y가 서빙 기지국인 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행한다. 다른 예를 들어, 케이스 4의 경우에도, B 영역에서 핸드오버가 일어나지 않고 C 영역에서 핸드오버가 일어날 수 있고, 이 때, C 영역에서 단말은 기지국 X가 서빙 기지국인 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하다가, 기지국 Y가 서빙 기지국인 단일 포인트 송/수신을 수행할 수 있다.
이상의 예들을 통해 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 단말의 이동성을 포함하는 채널 상태에 따라 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송/수신 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 송/수신 제어 방법은 기지국, 단말, 중계기 등 다양한 통신 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방법은 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 인지한다(510). 여기서, 대상 단말의 이동성은 대상 단말의 실제 속도, 채널의 변화(variation), 도플러 효과, 채널 정보를 피드백하기 위한 오버헤드의 양 등을 기초로 평가될 수 있다. 또한, 대상 단말의 이동성은 단말에서의 복 수의 기지국들 각각에 대한 수신 신호 세기(Received Signal Strength, RSS)의 변화를 기초로 평가될 수 있다. 만약, 상기 방법이 단말에서 수행된다면, 단말은 이동성과 관련된 정보를 직접 측정할 수 있으나, 상기 방법이 기지국 등에서 수행된다면, 이동성과 관련된 정보는 단말에 의해 기지국으로 리포트된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방법은 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 포함하는 채널 상태와 관련된 정보 및 여러 파라미터들을 기초로 미리 결정된 함수에 따른 척도값을 계산한다(520). 여기서, 척도값은 하기 수학식 1에서 정의된 함수 f에 따라 계산될 수 있다.
[수학식 1]
척도값=f(mobility(이동성), network load(네트워크 부하), required QoS(요구되는 서비스 품질), network delay(네트워크 딜레이), propagation delay(전자 딜레이), allowable feedback overhead(허용 가능한 피드백 오버헤드), . . )
척도값을 f(mobility)로 간략히 표현하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방법은 계산된 척도값 f(mobility)과 미리 설정된 기준값(ref)을 비교한다(530). 만약, 대상 단말의 이동성이 높은 경우와 같이 계산된 척도값 f(mobility)이 기준값(ref)보다 크다면, 단일 포인트 송/수신이 선택된다(540). 반대로, 대상 단말의 이동성이 낮은 경우와 같이 계산된 척도값 f(mobility)이 기준값(ref)보다 작다면, 협력 멀티 포인트 송/수신이 선택된다(550). 결국, 본 발명의 실시예는 대상 단말 의 이동성이 클수록 단일 포인트 송/수신을 선호하고, 이동성이 작을수록 협력 멀티 포인트 송/수신을 선호할 수 있다.
또한, 도 5에 도시되지 않았지만, 단일 포인트 송/수신 또는 협력 멀티 포인트 송/수신 중 어느 하나가 선택되면, 본 발명의 실시예는 선택된 것에 따른 후속 처리를 수행한다. 특히, 송/수신 방법이 변경되는 경우(예를 들어, 단일 포인트 송/수신에서 협력 멀티 포인트 송/수신으로 또는 협력 멀티 포인트 송/수신에서 단일 포인트 송/수신으로), 송/수신 방법이 원활히 변경될 수 있도록 후속 처리가 수행된다. 예를 들어, 단일 포인트 송/수신으로부터 협력 멀티 포인트 송/수신으로 전환되면, 대상 단말은 협력 멀티 포인트 송/수신을 지원하기 위하여 간섭 채널들에 대한 정보를 서빙 기지국으로 피드백하며, 서빙 기지국 및 협력 멀티 포인트 송/수신에 참여하는 기지국들은 적절히 무선 자원을 조정(coordinate)할 수 있다. 반대로, 협력 멀티 포인트 송/수신에서 단일 포인트 송/수신으로 전환되면, 서빙 기지국 및 대상 단말은 일반적인 통신 프로토콜들에 따라 후속 처리를 수행한다. 또한, 서빙 기지국의 변경이 요구되는 경우, 핸드오버를 위한 후속 처리가 수행된다. 예를 들어, 대상 단말의 서빙 기지국이 기지국 X에서 기지국 Y로 변경되어야 하는 경우, 기지국 X는 대상 단말에 대한 제어 권한을 기지국 Y로 이양하며, 기지국 Y 및 대상 단말 사이에는 새로운 제어 채널이 설립(establish)되는 한편, 기지국 X 및 대상 단말 사이의 제어 채널은 끊어질 수 있다.
도 6은 단말의 이동성에 따라 조절되는 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타 임을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 6의 그래프 610은 대상 단말이 높은 이동성을 갖는 경우, 대상 단말의 위치에 따라 대상 단말에서의 서빙 기지국에 대한 수신 파워 및 이웃 기지국에 대한 수신 파워를 나타낸다. 서빙 기지국이 위치 '0'에 존재하고, 이웃 기지국이 위치 A에 존재한다고 가정한다. 여기서, RSS는 Received Signal Strength를 나타낸다.
그래프 610을 참조하면, 대상 단말이 높은 이동성을 갖는 경우, 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 짧게 설정된다. 즉, 대상 단말이 높은 이동성을 갖는 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하는 것은 효율적이지 못하고, 단일 포인트 송/수신이 상대적으로 선호된다. 따라서, 단일 포인트 송/수신이 협력 멀티 포인트 송/수신보다 더 잘 선택될 수 있도록 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 짧게 설정된다. 이 때, 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임동안 지속적으로 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되는 경우, 최종적으로 단일 포인트 송/수신이 선택되고 수행된다.
또한, 현재 선택된 단일 포인트 송/수신이 서빙 기지국의 변경을 요구하는 경우, 핸드오버가 수행된다. 예를 들어, 이전에 기지국 X가 서빙 기지국인 채로 단일 포인트 송/수신이 수행되다가 서빙 기지국이 기지국 Y인 단일 포인트 송/수신이 선택되면 핸드오버가 수행된다. 반면에, 서빙 기지국의 변경이 요구되지 않는 경우, 서빙 기지국의 변경없이 선택된 단일 포인트 송/수신이 수행될 수 있다.
반대로, 그래프 620을 참조하면, 대상 단말이 낮은 이동성을 갖는 경우, 단 일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 길게 설정된다. 즉, 대상 단말이 낮은 이동성을 갖는 경우, 핸드오버를 이른 시점에 수행함이 없이 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행함으로써 데이터 전송률을 향상시키는 것이 효율적일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 대상 단말이 낮은 이동성을 갖는 경우, 핸드오버가 수행되는 시점을 늦추는 반면에 협력 멀티 포인트 송/수신이 보다 오래 수행되도록 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 길게 설정할 수 있다.
도 7은 단말의 이동성에 따라 조절되는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 7의 그래프 710을 참조하면, 대상 단말의 이동성이 높은 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 길게 설정된다. 즉, 대상 단말의 이동성이 높은 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하는 것은 비효율적일 수 있으므로, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 길게 설정된다. 따라서, 협력 멀티 포인트 송/수신이 최종적으로 선택되기 위해서는 긴 마진 타임동안 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 지속적으로 만족되어야 하므로, 협력 멀티 포인트 송/수신은 상대적으로 잘 선택되지 않는다.
반대로, 그래프 720을 참조하면, 대상 단말의 이동성이 낮은 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 짧게 설정된다. 즉, 대상 단말의 이동성이 낮은 경우, 대상 단말로의 전송률을 향상시키기 위하여 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하는 것이 단일 포인트 송/수신을 수행하는 것보다 효율적일 수 있으므로, 협력 멀티-포인트 송/수신을 위한 마진 타임은 짧게 설정된다. 따라서, 짧은 마진 타임동안만 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 지속적으로 만족된다면, 협력 멀티 포인트 송/수신이 최종적으로 선택될 수 있으므로, 대상 단말의 이동성이 낮은 경우, 협력 멀티 포인트 송/수신이 선호됨을 알 수 있다.
또한, 현재 선택된 협력 멀티 포인트 송/수신이 서빙 기지국의 변경을 요구하는 경우, 핸드오버가 수행된다. 예를 들어, 이전에 기지국 X가 서빙 기지국인 채로 협력 멀티 포인트 송/수신이 수행되다가 서빙 기지국이 기지국 Y인 협력 멀티 포인트 송/수신이 선택되면 핸드오버가 수행된다. 반면에, 서빙 기지국의 변경이 요구되지 않는 경우, 서빙 기지국의 변경 없이 송/수신 방법으로 선택된 협력 멀티 포인트 송/수신이 수행될 수 있다.
대상 단말의 이동성과 관련된 정보는 대상 단말에서 서빙 기지국에 대한 수신 신호 세기에 관한 정보 및 이웃 기지국에 대한 수신 신호 세기에 관한 정보를 기초로 표현될 수 있다. 특히, 대상 단말의 이동성은 이동성 팩터를 기초로 평가될 수 있다. 이동성 팩터 θi는 대상 단말에서 서빙 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화 및 이웃 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화를 기초로 하기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112009047872528-pat00001
여기서, P0는 대상 단말에서 서빙 기지국에 대한 수신 신호 세기이고, Pi는 대상 단말에서 이웃 기지국 i에 대한 수신 신호 세기이다. α는 경로 손실 비율(Pathloss Rate)과 관련된 시스템 파라미터이며, Ek(x)는 k 개의 x들의 평균을 나타낸다. 따라서, 이동성 팩터 θi는 특정 시간 t 동안 이웃 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화 및 서빙 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화 사이의 차로서, 대상 단말의 속도(velocity)에 관한 정보를 함축한다. 즉, 대상 단말의 속력(speed)이 증가하면, 이동성 팩터 θi는 증가하며, 대상 단말의 이동 방향이 이웃 기지국의 방향과 일치할수록 이동성 팩터 θi는 증가한다. 만약, 대상 단말이 서빙 기지국으로 이동하는 경우, 이동성 팩터 θi는 음의 값을 갖는다.
단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP은 대상 단말의 이동성 팩터를 기초로 하기 수학식 3과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112009047872528-pat00002
상기 수학식 3에서, τmax는 단일 포인트 송/수신을 위한 최대 마진 타임이고, τ0는 사전에 정의되는 시스템 파라미터이다. 상기 수학식 3을 참조하면, 대상 단말이 이웃 기지국으로 빠르게 이동할수록 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임이 감소하므로, 단일 포인트 송/수신이 상대적으로 선호됨을 알 수 있다.
또한, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP은 하기 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112009047872528-pat00003
상기 수학식 4에서, τ1은 사전에 정의되는 시스템 파라미터이며, τmin은 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 최소 마진 타임으로서, 시스템 파라미터이다. 상기 수학식 4를 참조하면, 대상 단말이 빠르게 이웃 기지국으로 이동할수록 이동성 팩터 θi는 증가하므로, τCoMP은 증가한다. 따라서, 대상 단말이 빠르게 이웃 기지국으로 이동할수록 최종적으로 협력 멀티 포인트 송/수신을 선택하기 위해서는 긴 시간 동안 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되어야 한다. 결국, 대상 단말이 빠르게 이웃 기지국으로 이동할수록 협력 멀티 포인트 송/수신이 선택될 확률은 감소한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 제어하기 위하여 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 계산하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방법은 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보(또는 이동성과 관련된 정보)를 인지한다(810). 채널 상태와 관련된 정보(또는 이동성과 관련된 정보)에 대해서는 상술한 바 있으므로, 여기서는 생략한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방법은 수학식 2를 이용하여 이동성 팩터 θi를 계산한다(820).
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 방법은 상기 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP 및 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP를 계산한다(830, 840).
이동성 팩터 θi를 계산하는 과정, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP 및 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP를 계산하는 과정에 대해서는 상술한 바 있으므로, 이하 생략한다.
도 9는 단말의 이동성이 증가 또는 감소하는 경우, 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 각각의 변화 및 본 발명의 실시예들에 따른 동작들을 정리한 테이블이다.
도 9를 참조하면, 대상 단말의 이동 속도가 증가하는 경우, 이동성 팩터 θi는 증가하며, 대상 단말의 이동 속도가 감소하는 경우, 이동성 팩터 θi는 감소한다.
보다 구체적으로, 대상 단말의 이동 속도가 증가하는 경우, 이동성 팩터 θi가 증가함에 따라 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP은 감소하고, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP은 증가한다. 따라서, 대상 단말이 높은 이동 속도를 갖는 경우, 단일 포인트 송/수신은 상대적으로 이른 시점에 수행되며, 협력 멀티 포인트 송/수신은 수행되지 않거나 상대적으로 뒤늦게 수행된다.
반대로, 대상 단말의 이동 속도가 감소하는 경우, 이동성 팩터 θi가 감소함에 따라 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP은 증가하고, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP은 감소한다. 이 때, 협력 멀티 포인트 송/수신은 상대적으로 이른 시점에 수행되며, 단일 포인트 송/수신은 수행되지 않거나 뒤늦게 수행된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 해당 마진 타임 동안 지속적으로 만족되는지 여부를 체크하는 과정 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 해당 마진 타임 동안 지속적으로 만족되는지 여부를 체크하는 과정은 서로 독립적으로 수행될 수 있다.
상술한 과정을 통하여 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP이 결정되면(1011), 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되는지 여부가 체크된다(1012). 이 때, 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되는지 여부는 서빙 기지국 또는 이웃 기지국으로부터 단말로의 수신 신호 세기를 기초로 판단될 수 있다.
단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족된다면, 타이머의 시간 t는 0으로 초기화되고(1013), 타이머의 시간은 δ만큼 증가된다(1014). 반대로, 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되지 않는다면, 단계 1011이 다시 수행된다.
그리고, 타이머의 시간 t+δ에서 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족하는지 여부가 체크된다(1015). 타이머의 시간 t+δ에서 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족된다면, 이동성 팩터 θi의 변화량이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부가 체크된다(1016). 반대로, 타이머의 시간 t+δ에서 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되지 않는다면, 단계 1011이 다시 수행된다.
만약, 이동성 팩터 θi의 변화량이 미리 설정된 임계값보다 크거나 같다면, 단계 1011이 다시 수행된다. 반대로, 이동성 팩터 θi의 변화량이 미리 설정된 임계값보다 작다면, 타이머의 시간 t가 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP보다 큰지 여부가 체크된다(1017). 즉, 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP보다 타이머의 시간 t가 크다면, 그것은 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP 동안 지속적으로 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되었음을 의미한다. 따라서, 단일 포인트 송/수신을 수행하는 것으로 결정되고, 단일 포인트 송/수신을 위한 후속 처리가 수행된다(1018, 1019). 반대로, 타이머의 시간 t가 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τSP보다 작다면, 단계 1014가 다시 수행된다. 여기서, 단일 포인트 송/수신을 위한 후속 처리는 핸드오버를 위한 처리, 송/수신 방법의 변화로 인해 요구되는 처리 등 다양한 처리들을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법은 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP이 결정되면(1021), 협력 멀티 포 인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되는지 여부를 체크한다(1022). 여기서, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되는지 여부는 서빙 기지국 또는 이웃 기지국으로부터 단말로의 수신 신호 세기를 기초로 판단될 수 있다.
이 때, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족된다면, 타이머의 시간 t는 0으로 초기화되고(1023), 타이머의 시간은 δ만큼 증가된다(1024). 반대로, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되지 않는다면, 단계 1021이 다시 수행된다.
그리고, 타이머의 시간 t+δ에서 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족하는지 여부가 체크된다(1025). 타이머의 시간 t+δ에서 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족된다면, 이동성 팩터 θi의 변화량이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부가 체크된다(1026). 반대로, 타이머의 시간 t+δ에서 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되지 않는다면, 단계 1021이 다시 수행된다.
만약, 이동성 팩터 θi의 변화량이 미리 설정된 임계값보다 크거나 같다면, 단계 1021이 다시 수행된다. 반대로, 이동성 팩터 θi의 변화량이 미리 설정된 임계값보다 작다면, 타이머의 시간 t가 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP보다 큰지 여부가 체크된다(1027). 즉, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP보다 타이머의 시간 t가 크다면, 그것은 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP 동안 지속적으로 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건이 만족되었음을 의미한다. 따라서, 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하는 것으로 결정되고, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 후속 처리가 수행된다(1028). 반대로, 타이머의 시간 t가 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 τCoMP보다 작다면, 단계 1024가 다시 수행된다. 여기서, 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 후속 처리는 앞서 설명한 바와 같이 핸드오버를 위한 처리, 송/수신 방법의 변경으로 인해 요구되는 처리들을 포함한다.
도 11은 복수의 기지국들이 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하는 도중 단말이 이동하는 경우, 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들의 단말에서의 수신 시점들을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 단말에 대한 현재의 서빙 기지국, 협력 기지국 1 및 협력 기지국 2는 서로 협력하여 단말로 동일한 정보를 포함하는 신호들을 전송한다.
단말과 서빙 기지국, 협력 기지국 1 및 협력 기지국 2 사이의 거리들이 서로 같고, 단말이 정지하고 있는 경우, 서빙 기지국, 협력 기지국 1 및 협력 기지국 2들로부터 전송된 신호들은 동일한 전파 딜레이를 가질 수 있다. 여기서, '전파 딜레이'는 송신기의 송신 시점과 수신기의 수신 시점 사이의 시간 간격을 의미한다.
도 12의 첫 번째 그래프를 서빙 기지국, 협력 기지국 1 및 협력 기지국 2들로부터 전송된 신호들의 전파 딜레이는 t1임을 알 수 있다. 즉, 서빙 기지국, 협력 기지국 1 및 협력 기지국 2들로부터 전송된 신호들에 대한 단말의 수신 시점들은 모두 시간 t1임을 알 수 있다.
다만, 단말이 협력 기지국 2 쪽으로 이동하는 경우, 단말의 수신 시점들 또는 기지국들로부터 전송된 신호들의 전파 딜레이들은 변화한다. 특히, 단말이 협력 기지국 2쪽으로 이동하고 있으므로, 협력 기지국 2로부터 전송된 신호가 현재의 서빙 기지국으로부터 전송된 신호 및 협력 기지국 1로부터 전송된 신호보다 단말에 일찍 도달한다.
도 12의 두 번째 그래프를 참조하면, 단말이 협력 기지국 2쪽으로 이동하고 있으므로, 협력 기지국 2로부터 전송된 신호가 단말에 가장 빨리 도달한다. 즉, 협력 기지국 2로부터 전송된 신호의 수신 시점은 ta, 협력 기지국 1로부터 전송된 신호의 수신 시점은 tb, 현재의 서빙 기지국으로부터 전송된 신호의 수신 시점은 tc임을 알 수 있다.
결국, 수신 시점들의 변화, 전파 딜레이들의 변화는 단말의 이동 방향과 관련됨을 알 수 있다. 이 때, 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들의 수신 시점(또는 전파 딜레이)들이 측정될 수 있고, 측정된 수신 시점(전파 딜레이)들을 기초로 복수의 기지국들 중 단말의 이동 방향과 가장 잘 일치하는 위치에 있는 기지국이 검색될 수 있다. 이 때, 검색된 기지국은 서빙 기지국으로 설정될 수 있다.
즉, 측정된 수신 시점(또는 전파 딜레이)들을 기초로 복수의 기지국들 중 새로운 서빙 기지국이 선택될 수 있고, 선택된 새로운 서빙 기지국으로 핸드오버가 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 기지국로부터 전송된 신호들 중 단말에 가장 일찍 도달하는 신호에 대응하는 기지국이 새로운 서빙 기지국으로 선택되고, 선택된 새로운 기지국으로 핸드오버가 수행될 수 있다. 결국, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 수신 신호들의 파워를 측정하지 않고도 여러 기지국들 중 핸드오버를 위한 새로운 서빙 기지국을 찾을 수 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 통신 장치들을 나타낸 블록도이다. 이러한 통신 장치들은 기지국, 중계기, 단말, 네트워크 컨트롤러 등 다양한 장치들을 포함한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 인지부(1210), 계산부(1220), 선택부(1230) 및 후처리부(1240)를 포함한다.
인지부(1210)는 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보, 이동성과 관련된 정보를 인지한다.
또한, 계산부(1220)는 상기 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 미리 결정된 함수에 따른 척도값을 계산하고, 선택부(1230)는 척도값을 이용하여 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택한다.
또한, 후처리부(1240)는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 선택된 것을 위한 후속 처리를 수행한다.
도 13를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 시스템 파라미터 관리부(1310), 인지부(1320), (마진 타임) 결정부(1330), 처리부(1340)를 포함한 다.
시스템 파라미터 관리부(1310)는 다양한 시스템 파라미터들을 관리/저장한다. 여기서, 시스템 파라미터들은 상술한 α, τ0, τ1, τmax , τmin 등을 포함한다.
또한, 인지부(1320)는 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보 또는 이동성과 관련된 정보를 인지한다.
또한, (마진 타임) 결정부(1330)는 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정한다.
또한, 처리부(1340)는 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 고려하여 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 중 적어도 하나를 위한 처리를 수행한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 인지부(1410), (전파 딜레이) 도출부(1420), 선택부(1430) 및 후처리부(1440)를 포함한다.
인지부(1410)는 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들에 대한 단말에서의 수신 시점들을 인지한다. 즉, 통신 장치가 단말인 경우, 인지부(1410)는 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들의 수신 시점들을 측정하며, 통신 장치가 기지국인 경우, 인지부(1410)는 단말에 의해 리포트된 정보를 통하여 수신 시점들을 인지한다.
또한, (전파 딜레이) 도출부(1420)는 상기 인지된 수신 시점들을 기초로 상 기 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들의 전파 딜레이들을 도출한다. 이 때, 선택부(1430)는 상기 단말의 서빙 기지국을 결정하기 위하여 상기 인지된 수신 시점들을 기초로 상기 복수의 기지국들 중 적어도 하나를 선택한다. 그리고, 후처리부(1440)는 단말이 선택된 기지국으로 핸드오버할 수 있도록 필요한 처리를 수행한다.
도 12 내지 도 14 도시된 유닛들에 대해서는 도 1 내지 도 11을 통해 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 멀티-셀 통신 시스템의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 단말의 이동성에 따라 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 무엇을 선호하는지를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 단말이 기지국 X로부터 기지국 Y 방향으로 이동함에 따라 단말에서 수신되는 신호 세기를 개념적으로 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 3에 도시된 바와 같이 단말이 기지국 X로부터 기지국 Y 방향으로 이동하는 경우, 단말의 이동성을 고려하여 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신 중 어느 하나를 적응적으로 선택하는 예들을 정리한 테이블이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송/수신 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 단말의 이동성에 따라 조절되는 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 7은 단말의 이동성에 따라 조절되는 협력 멀티-포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 단일 포인트 송/수신 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 제어하기 위하여 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 계산하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9는 단말의 이동성이 증가 또는 감소하는 경우, 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 및 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 각각의 변화 및 본 발명의 실시예들에 따른 동작들을 정리한 테이블이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11은 복수의 기지국들이 협력 멀티 포인트 송/수신을 수행하는 도중 단말이 이동하는 경우, 복수의 기지국들로부터 전송된 신호들의 단말에서의 수신 시점들을 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 통신 장치들을 나타낸 블록도이다.

Claims (24)

  1. 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보- 상기 채널 상태와 관련된 정보는 상기 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 포함함- 를 인지하는 단계; 및
    상기 이동성과 관련된 정보를 기초로 상기 대상 단말에 대하여 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계
    를 포함하는 송/수신 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나를 선택하는 단계는
    상기 대상 단말의 채널 상태의 변화(variation)를 기초로 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계인 송/수신 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나를 선택하는 단계는
    상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 각각에 대한 피드백 오버헤드 또는 이득을 고려하여 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 단계인 송/수신 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나를 선택하는 단계는
    상기 대상 단말의 이동성이 클수록 상기 단일 포인트 송/수신을 선호하고, 상기 이동성이 작을수록 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 선호하는 단계인 송/수신 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동성과 관련된 정보는 상기 대상 단말의 속도 또는 채널 상태의 변화 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 송/수신 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나를 선택하는 단계는
    상기 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 미리 결정된 함수에 따른 척도값을 계산하는 단계; 및
    상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하기 위하여 상기 척도값을 사용하는 단계
    를 포함하는 송/수신 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 상기 단일 포인트 송/수신 중 선택된 것에 따라 후속 처리를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 송/수신 제어 방법.
  9. 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 고려하여 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 처리를 수행하는 단계
    를 포함하는 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단일 포인트 송/수신을 위한 필요 조건 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 필요 조건 각각이 해당 마진 타임 동안 만족되는지 여부를 체크하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 처리를 수행하는 단계는
    상기 필요 조건 각각이 해당 마진 타임 동안 만족되는지 여부를 체크한 결과에 따라 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 처리를 수행하는 단계인 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나를 결정하는 단계는
    상기 대상 단말의 이동성이 클수록 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 감소시키고, 상기 대상 단말의 이동성이 작을수록 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 감소시키는 단계인 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나를 결정하는 단계는
    주기적 또는 비주기적으로 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 업데이트하는 단계
    를 포함하는 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 채널 상태와 관련된 정보는 상기 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 포함하는 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동성과 관련된 정보는 상기 대상 단말의 속도 또는 채널 상태의 변화 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 대상 단말에서 제1 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화 및 제2 기지국에 대한 수신 신호 세기의 변화와 관련된 이동성 팩터를 계산하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나를 결정하는 단계는
    상기 이동성 팩터를 기초로 상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하는 단계인 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결정하기 위하여 시스템 파라미터를 사용하는 단계
    를 더 포함하는 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 처리를 수행하는 단계는
    상기 대상 단말의 핸드오버를 위한 처리를 수행하는 단계
    를 포함하는 마진 타임을 이용한 송/수신 제어 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  22. 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보- 상기 채널 상태와 관련된 정보는 상기 대상 단말의 이동성과 관련된 정보를 포함함- 를 인지하는 인지부; 및
    상기 이동성과 관련된 정보를 기초로 상기 대상 단말에 대하여 협력 멀티 포인트 송/수신 또는 단일 포인트 송/수신 중 어느 하나를 선택하는 선택부
    를 포함하는 통신 장치.
  23. 대상 단말의 채널 상태와 관련된 정보를 기초로 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 중 적어도 하나를 결 정하는 결정부; 및
    상기 단일 포인트 송/수신을 위한 마진 타임 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신을 위한 마진 타임을 고려하여 상기 단일 포인트 송/수신 또는 상기 협력 멀티 포인트 송/수신 중 적어도 하나를 위한 처리를 수행하는 처리부
    를 포함하는 통신 장치.
  24. 삭제
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