KR101675179B1 - 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법 및 장치 - Google Patents

통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 통신 네트워크의 캐리어 집적(CA: carrier aggregation) 방식을 판단하는 단계와; 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식에 따라 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상이한 캐리어 집적(CA) 시나리오에 따라 상이한 리소스 스케쥴링 방식을 선택할 수 있어, 시스템 주파수 다이버시티 게인과 멀티 유저 다이버시티 게인을 제공한다.

Description

통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법 및 장치{RESOURCE ALLOCATION METHOD AND DEVICE IN COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 통신 분야에 관한 것이고, 구체적으로는 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
통신 네트워크의 리소스에 한계가 있는 경우, 리소스 스케쥴링 알고리즘을 이용하여 유저 요구(requirement) 및 채널 특성에 따라 통신 네트워크에 가용 리소스(available resource)를 신축성 있게 할당함으로써, 무선 주파수 스펙트럼 이용율을 향상시킬 수 있다. 캐리어 집적(carrier aggregatio) 기술의 출현으로 인해 종래 리소스 스케쥴링 알고리즘은 새로운 요구를 만족시키지 못한다. 캐리어 집적하에서의 스케쥴링 방법은 시스템 전체 성능을 향상시키는데 중요하며, 많은 도전에 직면하고 있다.
청순추안(CHENG Shun-Chuan; 程順川) 등은 "LTE-Advanced 시스템의 캐리어 집적 기술의 성능 연구"(<<현대전기통신기술>>, 2009년4월Vol.4)에서 캐리어 집적 환경에서 이용될 결합된 큐(queue) 스케쥴링 방법을 제시하였으며, 상기 방법에서는 기지국 측은 결합된 큐 스케쥴러를 가지는데, 즉 복수의 캐리어상의 데이터가 동일 큐를 공유하는 것으로 가정한다. 모든 캐리어는 동일한 리소스 스케쥴러를 공유하고, 이 리소스 스케쥴러가 상기 시스템에 액세스(access)하는 유저에게 직접 복수의 독립 캐리어의 리소스 블록을 할당한다.
본 발명의 일면에 대한 기본적 이해를 제공하기 위해 본 발명의 간단한 개요를 제공한다. 본 개요는 결코 본 발명의 완전한 개요는 아니다. 이는 결코 본 발명의 중요하거나 필수적인 요소를 의도하는 것이 아니며, 또한 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 그 목적은 단지 이후 설명하는 상세한 설명의 서두로서 일부 개념을 간단한 형태로 제시하려는 데 있다.
본 발명의 일면에 따라 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법을 제공한다. 상기 리소스 할당 방법은, 상기 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식을 판단하는 단계; 및 상기 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식에 따라 상기 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따라 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치를 제공한다. 상기 리소스 할당 장치는, 상기 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식을 판단하도록 구성된 집적 방식 판단 모듈; 및 상기 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식에 따라 상기 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하도록 구성된 할당 방식 선택 모듈을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예는 상기 리소스 할당 방법을 실현하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
이 외에, 본 발명의 실시예는 또한 상기 리소스 할당 방법에 대한 컴퓨터 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독가능한 매체 형식의 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
상술한 리소스 할당 장치에 있어서, 시스템의 처리량과 스펙트럼 이용률은 효과적으로 향상될 수 있다. 또한, 유저 간 공평성도 향상될 수 있다. 특히 캐리어 집적을 지원하는 유저 단말기와 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저 단말기가 공존할 때, 장치는 단말기의 방식간 공평성의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 또한, 상술한 리소스 할당 장치에 있어서, 멀티 유저 다이버시티 게인도 향상될 수 있다.
하기 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명함으로써 본 발명의 이상 및 기타 목적, 특징 및 장점을 더욱 잘 이해할 수 있으며, 도면에서 동일하거나 유사한 구성요소는 동일하거나 유사한 도면 부호로 표시한다. 또한, 도면의 구성요소는 본 발명의 원리를 도시하기 위한 것에 불과하다.
도 1은 캐리어 집적을 지원하는 통신 네트워크의 개략도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 보이는 개략적 플로우 차트;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 보이는 개략적 플로우 차트;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집중식 리소스 할당 방식을 보이는 개략적 플로우 차트;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산식 리소스 할당 방식을 보이는 개략적 플로우 차트;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 보이는 개략적 플로우 차트;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케쥴링할 유저 집합을 선택하는 프로세스를 보이는 개략적 플로우 차트;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케쥴링할 유저 집합의 선택 및 집합 내 유저를 정렬하는 프로세스를 보이는 개략적 플로우 차트;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적 블록도;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적 블록도;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적 블록도;
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적 블록도; 그리고
도 13은 본 발명의 일부 실시예를 실현하는 컴퓨터의 구조를 보이는 개략적 블록도.
아래에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일부 실시예에 대해 설명한다. 도면에 도시되거나 실시예에서 설명된 구성요소 및/또는 특징은 하나 또는 복수의 기타 도면 또는 실시예 중 도시된 구성요소 및/또는 특징과 서로 결합할 수 있다. 명확하고 간결한 설명을 위해 본 발명과 무관하거나 통상의 기술자가 이미 알고 있는 일부 구성요소 및/또는 프로세스에 관한 상세한 설명은 생략되었음에 주의해야 한다.
미래의 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 시스템은 최대 100 MHz에 달하는 전송 대역을 지원하겠지만, 종래 LTE 표준에서 최대 지원가능한 대역은 단지 20 MHz에 불과하다. 따라서, 복수의 성분(component) 캐리어를 집적하여 더 넓은 전송 대역을 실현할 필요가 있다. 캐리어 집적(Carrier Aggregation)은 3GPP로 제공되는 기술로서, 여기서는 전송 대역에 있어 미래의 이동 통신 시스템의 훨씬 더 넓은 전송 대역의 요구를 지원하기 위해 복수의 성분 캐리어를 전송을 위해 집적할 수 있다. 캐리어 집적 방식(mode)은 스펙트럼 상의 집적된 성분 캐리어의 위치에 따라, 연속성 캐리어 집적 및 비연속성 캐리어 집적의 두 유형으로 분류될 수 있다. LTE-A는 이들 유형 모두를 지원한다. 3GPP는 또한 캐리어 집적 기술을 제공할 때 하위 호환성(backward compatibility)을 고려하고 있는데, 이는 캐리어 집적을 지원하는 단말기와 캐리어 집적을 지원하지 않는 단말기가 미래에 장기간 공존할 것임을 의미한다. 캐리어 집적을 지원하는 단말기는 복수의 성분 캐리어에 액세스할 수 있으나, 캐리어 집적을 지원하지 않는 단말기는 단지 하나의 성분 캐리어에만 액세스할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들은 캐리어 집적이 지원되는 경우에 있어서의 리소스 스케쥴링 방법 및 장치를 제공한다.
캐리어 집적, 특히 비연속성 캐리어 집적의 경우, 복수의 집적된 성분 캐리어가 상이한 주파수 대역에 위치할 때, 각 성분 캐리어의 전자기 전송 특성은 각각 상이하다. 본 발명의 일부 실시예에 따른 리소스 스케쥴링 방법 및 장치는 시스템 성능을 개선하기 위해 그러한 경우를 고려하고 이용한다. 본 발명의 실시예에 따른 리소스 스케쥴링 방법 및 장치는 또한 단말기의 다양성(캐리어 집적의 지원 여부, 및 유저의 상이한 성분 캐리어에 대한 성능 차이) 및 이로 인해 유발되는 스케쥴링 공평성(fairness) 문제를 고려한다. 또한, 캐리어 집적에 의한 주파수 선택 게인을 이용하고 멀티-유저(multi-user) 다이버시티 게인을 향상시켜 시스템 전체 성능을 개선시키는 방법도 본 발명의 일부 실시예에 따른 리소스 할당 방법 및 장치에서 고려되고 있다.
도 1은 캐리어 집적을 지원하는 개략적 통신 네크워크를 보인다. 도 1에 도시된 바와 같이, 셀 내 기지국(예컨대, e-NodeB)(101)은 복수의 유저(102, 103 및 104)에 대해 서비스를 제공한다. 유저(102)와 같은 일부 유저는 캐리어 집적을 지원하지 않고(CA-NS); 유저(103 및 104)와 같은 일부 유저는 캐리어 집적을 지원한다(CA-S). 통신 네트워크에 의해 지원되는 캐리어 집적 방식은 기지국에 의해 결정된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 통신 네트워크에서 의해 지원되는 성분 캐리어는 CC1, CC2 및 CC3 를 포함한다. 성분 캐리어 CC1는 성분 캐리어 CC2에 대해 연속적이며, 성분 캐리어 CC3는 성분 캐리어 CC1 및 CC2에 대해 비연속적이다. 본 명세서에서 이른바 "유저(user)"는, 통신 네트워크에 접속하기 위해 개인이 사용하는 이동 장비(예를 들어, 휴대폰 도 1의 102, 103, PDA 또는 휴대형 컴퓨터 등)와 같은 유저 단말기를 지칭한다.
리소스 할당(스케쥴링) 방법은 각각의 서비스를 요구하는 유저에 대해, 도 1에 도시된 리소스 블록 RB과 같은 리소스를 할당하는데 이용된다. 구체적으로는, 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저의 경우에는, 유저가 점용할 수 있는 리소스는 유저가 지원하는 성분 캐리어 중에서 결정된다. 캐리어 집적을 지원하는 유저의 경우에는, 유저가 지원하는 성분 캐리어와 유저가 점용할 수 있는 리소스를 결정한다. 예를 들어, 도 1에서, 단말기(102)는 단지 성분 캐리어 CC1의 리소스만을 사용할 수 있고, 단말기(103)는 성분 캐리어 CC1 및 CC3을 지원할 수 있고, 단말기(104)는 성분 캐리어 CC1, CC2 및 CC3를 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 보이는 개략적 플로우 차트이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리소스 할당 방법은 단계(S201 및 S203)를 포함한다.
단계(S201)에서, 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식을 결정한다.
설명된 통신 네트워크는 캐리어 집적을 지원하는 통신 시스템으로서, 예를 들어 도 1에 도시된 통신 네트워크를 가리킨다. 통신 네트워크는 도 1에 도시된 단말기(102)와 같은, 캐리어 집적 비-지원 노드 및 도 1에 도시된 단말기(103 및 104)와 같은 캐리어 집적 지원 노드를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 통신 네트워크가 지원하는 캐리어 집적 방식은 통신 네트워크의 메인 노드(예를 들어 기지국)를 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크가 지원하는 캐리어 집적 방식을 결정하기 위해, 메인 노드(기지국)의 상응하는 구성 파일로부터 캐리어 집적 방식에 대한 정보를 획득할 수 있다.
단계(S203)에서, 캐리어 집적 방식에 따라 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택한다.
상기 실시예에서, 캐리어 집적의 상이한 시나리오에 따라 다른 리소스 할당 방법이 선택되어, 효과적으로 시스템의 주파수 다이버시티 게인(gain)을 향상시킬 수 있다.
도 3은 도 2에서 도시하는 리소스 할당 방법의 일례를 보인다. 상술한 바와 같이, 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식은, 연속성 캐리어 집적(도 1에 도시된 CC1 및 CC2) 및 비연속성 캐리어 집적(도 1에 도시된 CC1 및 CC3)의 두 유형을 포함한다. 도 3에서, 두 유형의 상이한 집적 방식에 대해 상이한 리소스 할당 방식이 선택된다. 구체적으로, 단계(S301)에서 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식이 결정된다. 그리고 단계(S301-1)에서, 캐리어 집적 방식이 연속성인지 비연속성인지 판단한다. 만약 연속성이라면, 단계(S303-1)에서 리소스 할당을 위해 분산식 리소스 할당 방식을 선택한다. 만약 비연속성이라면, 단계(S303-2)에서 통신 네트워크에서의 리소스 할당을 위해 집중식 리소스 할당 방식을 선택한다.
도 4는 도 3의 집중식 리소스 할당 방식의 일례를 보인다. 도 4에 도시된 바와 같이, 집중식 리소스 할당은 단계(S409 및 S411)를 포함할 수 있다.
단계(S409)에서 통신 네트워크에서 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에 대해, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 각각의 할당가능한 리소스 블록에 대한 유저의 성능 지수(index)(제1 성능 지수로 칭함)가 계산된다. 소위 "리소스 블록(RB; Resource Block)"은 최소의 전송 단위(시간 주파수 리소스)이다.
제1 성능 지수는 유저 트래픽(user traffic), 채널 게인(channel gain), SNR(Signal to Noise Ratio), 스펙트럼 이용률(spectrum utilization efficiency) 또는 에러율(error rate) 등이 될 수 있다. 통상의 기술자가 이해할 수 있듯이, 제1 성능 지수는 실제적 요구에 따라 선택될 수 있으며, 특별한 예에 한정되지 않는다. 알 수 있는 바와 같이, 성분 캐리어 내 리소스 블록에 대한 유저의 제1 성능 지수를 계산하는 것은, 리소스 블록에 대한 유저의 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율을 계산하거나 추정하는 것이다. 적당한 방법을 채택하여 이들 성능 지수를 계산하거나 추정할 수 있음을 이해할 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은, 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어 중에서 선택되어 리소스 스케쥴링 과정 중 유저에게 할당되는 하나 이상의 후보 성분 캐리어를 포함한다. 일례에서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 유저가 사용할 수 있는 모든 성분 캐리어를 포함할 수 있다. 유저가 캐리어 집적을 지원하지 않는 경우, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 유저가 사용가능한 어느 한 성분 캐리어이다. 다른 실시예에서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 유저가 사용가능한 성분 캐리어 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계(S411)에서 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 모든 리소스 블록 중에서 큰 값의 복수의 제1 성능 지수에 대응하는 리소스 블록이 선택되어 유저에게 할당된다. 일례로서 각 리소스 블록에 대한 유저의 제1 성능의 값에 따라, 가장 큰 값의 제1 성능 지수에 대응하는 리소스 블록이, 유저에게 할당된다. 다른 예로서, 큰 값(반드시 최대값 아님)의 제1 성능 지수에 대응하는 리소스 블록이 유저에게 할당될 수 있다. 물론, 상기 리소소 불록의 선택 방법은 단지 예시적인 것으로, 통상의 기술자는 본 발명이 제시된 예에 한정되지 않음을 이해해야 한다.
유저에게 할당되는 리소스 블록의 개수는 유저의 요구와 같은 실제 요구에 따라 결정될 수 있으므로 그 설명은 생략함에 유의해야 한다. 캐리어 집적을 지원하는 유저인 경우, 상기 할당 단계는 복수의 성분 캐리어(연속성 또는 비연속성) 내 리소스 블록을 유저에게 할당할 수 있으며; 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저인 경우에는, 유저가 지원하는 성분 캐리어 내 리소스 블록만을 유저에게 할당할 수 있다.
일례에서, 리소스 블록을 유저에게 할당하기 전에, 하기의 단계를 실행할 수 있다: 유저가 리소스 블록의 점용 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계(제1 조건). 제1 조건은 다음 사항을 포함할 수 있다: 유저가 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 및 그 중의 리소스 블록은 기타 유저가 점용할 수 없으며, 이 리소스 블록이 멀티플렉싱되는 횟수는 전송 안테나의 개수를 초과할 수 없고, 및/또는 각 유저가 점용하는 리소스 블록의 개수는 수신 안테나의 개수를 초과할 수 없는 등이 있다. 여기서 열거하는 조건은 예시적인 것으로 완전한 것이 아니다. 통상의 기술자는 유저가 리소스 블록을 점용할 수 있는지를 판단하는데 있어 다른 적절한 조건을 이용할 수 있으며, 본 발명은 예에 한정되지 않는다.
집중식 리소스 할당 방식을 더 명확히 하기 위한 구체적 일례가 이하에 제공된다.
스케쥴링해야 할 유저 집합은 Sch u , u∈Sch u 이고, 여기서 u 는 집합 Sch u 의 원소(즉, 각각의 유저)를 표시하며, u=1,...,N 이다. N은 양의 정수이고, 집합의 유저의 수를 표시한다. 유저 집합(u∈Sch u )의 유저 u 에 의해 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 CC u ,c (c∈CC u ,c , c는 집합 CC u ,c 의 원소(즉, 각각의 성분 캐리어를 나타냄))이고, 집합 CC u ,c 의 성분 캐리어 c에 대해 사용가능한 모든 리소스 블록 집합은 RB c ,r , r∈RB c ,r 이다. 여기서, r 은 집합 RB c ,r 의 원소(즉, 각 리소스 블록)을 표시하며, r=1,..., R c 이다. R c 는 정수이고, 성분 캐리어 c의 모든 사용가능한 리소스 블록의 수를 표시한다.
먼저, 집합 CC u ,c 내 사용가능한 모든 리소스 블록 집합 RB c ,r 에 대한 집합 Sch u 의 유저 u(u∈Sch u )의 제1 성능 지수 T u ,c,r . 제1 성능 지수는 다음과 같이 표시된다:
T u ,c,r , ∃u∈Sch u , ∀c∈CC u ,c , ∀r∈RB c ,r
상기에서, 부호 "∈"는 "속하다"를 표시하는데, 예를 들어 c∈CC u ,c 는 원소 c가 집합 CC u ,c 에 속하는 것을 표시한다; 부호 "∃"는 "존재"를 표시하는데, 예를 들어 ∃u∈Sch u 는 집합 Sch u 에 속하는 적어도 하나의 원소 u 가 존재한다는 것을 표시한다; 부호 "∀"는 "임의(arbitrary)"를 표시하고, 예를 들어 ∀c∈CC u ,c 는 집합 CC u,c 중의 임의의 원소 c를 표시한다. 간결하고 명료하게 나타내기 위하여, 아래에서는 이러한 부호의 설명을 다시 반복하지 않는다.
상술한 바와 같이, 제1 성능 지수 T u ,c,r 은 유저 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등이 될 수 있고, 필요로 될 때 선택될 수 있다. 다시 말하면, 스케쥴링의 성분 캐리어 집합 CC u , c 의 성분 캐리어 c 의 리소스 블록 r 에 대한 유저 u(u∈Sch u )의 성능 지수 T u ,c, r 를 계산하는 것은, 리소스 블록에 대한 유저의 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등을 계산 또는 추정하는 것이다. 적당한 방법을 채용하여 이들 성능 지수를 계산 또는 추정할 수 있음에 유의해야 하며, 여기서 설명은 생략한다.
계산된 제1 성능 지수 T u ,c,r 를 그 값에 따라 내림차순으로 정렬하고, 최고 K(K≥1)의 제1 성능 지수에 대응하는 성분 캐리어 및 리소스 블록을 유저 u 에 할당할 수 있다. 통상의 기술자는 K는 필요로 될 때(예를 들어, 유저의 리소스에 대한 요구에 따라) 결정될 수 있음을 이해해야 하며, 여기에서는 설명을 생략한다.
일례에서, 리소스 블록을 유저에게 할당하기 전에, 유저 u 가 성분 캐리어 c 및 그 리소스 블록의 조건(즉, 제1 조건)을 만족하는지 여부를 검사할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 조건은, 성분 캐리어 c 및 그 리소스 블록은 다른 유저가 점용할 수 없으며, 리소스 블록이 멀티플렉싱되는 횟수가 송신 안테나의 개수를 초과할 수 없으며, 및/또는 각 유저가 점용하는 리소스 블록의 개수는 수신 안테나 개수 등을 초과할 수 없다는 등을 포함할 수 있다. 만약 조건을 만족하면, 성분 캐리어 c 및 그 리소스 블록을 유저 u 에 할당한다.
도 5는 도 3에 도시된 분산식 리소스 할당 방식의 일례를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 분산식 리소스 할당은 아래 단계(S509 및 S511)를 포함할 수 있다.
단계(509)에서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 할당가능한 리소스 블록에 대한, 통신 네트워크에서 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저의 성능 지수(제2 성능 지수)를 각각 계산한다.
제2 성능 지수는 유저 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등이 될 수 있다. 통상의 기술자는 이들 지수가 실제 요구에 따라 선택될 수 있다는 것을 이해해야 하며, 여기에서 설명은 생략한다. 성분 캐리어 내의 할당가능한 모든 리소스 블록에 대한 유저의 제2 성능 지수를 계산하는 것은, 리소스 블록에 대한 유저의 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등을 계산 또는 추정하는 것이다. 이들 성능 지수는 적당한 방법을 사용하여 계산 또는 추정될 수 있다는 것을 이해해야하며, 여기서는 설명을 생략한다.
단계(511)에서, 유저의 스케쥴링 가능한 각 성분 캐리어의 리소스 블록 중에서 큰 값을 가지는 제2 성능 지수에 대응하는 리소스 블록을 선택하여 유저에게 할당한다. 일례로서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 각 성분 캐리어의 복수의 리소스 블록을 대응하는 제2 성능 지수 값에 따라 정렬할 수 있고, 가장 큰 제2 성능 지수에 대응하는 리소스 블록을 유저에게 할당할 수 있다. 다른 예로서, 각 성분 캐리어의 복수의 리소스 블록 중 큰 값의 제2 성능 지수(가장 큰 것만은 아님)에 대응하는 리소스 블록을 실제 요구에 따라 유저를 위해 선택할 수 있다. 물론, 리소스 블록을 선택하는 방법은 단지 예시적인 것이다. 통상의 기술자는 본 발명이 예에 한정되지 않음을 이해해야 한다.
상기 할당 단계(511)에서는, 캐리어 집적을 지원하는 유저인 경우, 상기 유저에게 할당해야 할 리소스 블록은 유저가 지원하는 성분 캐리어 집합 중 모든 성분 캐리어 중에서 선택될 수 있는 한편, 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저인 경우, 유저에게 할당해야 할 리소스 블록은 단지 유저가 지원하는 특정 성분 캐리어에서 선택될 수 있다.
일례로서, 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 모든 유저에 대해 단계(S511)를 실행한 후, 통신 네트워크에 일부 스케쥴링 가능한 리소스가 더 남아있고, 일부 유저의 리소스 요구가 아직 만족되지 않았으면, 단계(S511)를 실행하여 이러한 유저에게 잔여 리소스를 할당할 수 있다.
일례에서, 리소스 블록을 유저에게 할당하기 전에, 아래의 단계를 실행할 수 있다: 유저가 리소스 블록을 점용하는 조건을 만족하는지를 판단한다(제2 조건). 제2 조건은, 유저가 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 및 그 리소스 블록이 기타 유저에 의해 점용될 수 없고, 리소스 블록이 멀티플렉싱되는 횟수가 송신 안테나의 개수를 초과할 수 없으며, 및/또는 각 유저가 점용하는 리소스 블록의 개수는 수신 안테나의 개수를 초과할 수 없다는 등을 포함할 수 있다. 여기에서 열거된 조건은 예시적인 것이며 완전한 것이 아님을 이해해야 한다. 통상의 기술자는 다른 조건을 이용하여 유저가 어떤 리소스 블록을 점용할 수 있는지를 판단할 수 있으며, 본 발명은 예에 한정되지 않는다.
분산식 리소스 할당 방식을 더 설명하기 위해, 아래 구체적 예가 제공된다.
스케쥴링해야 할 유저 집합은 Sch u , u∈Sch u 인 것으로 가정한다. 여기서, u 는 유저 집합 Sch u 의 원소(즉, 각 유저)를 표시하고, u=1,...,N 이다. N은 양의 정수이고, 집합 중 유저의 수를 표시한다. 또한, 유저 집합의 유저 u(u∈Sch u )의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합을 CC u ,c 인 것으로 가정한다.
또한, 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 CCu ,c(c∈CCu ,c)의 성분 캐리어 c에 대하여, 성분 캐리어 c 의 사용가능한 모든 리소스 블록 집합은 RBc ,r, r∈RBc ,r 인 것으로 가정한다. 여기서 r 은 집합 RBc , r 의 원소(즉, 각 리소스 블록)을 표시하고, r=1,...,Rc 이다. Rc 는 정수로서, 성분 캐리어 c의 사용가능한 모든 리소스 블록의 수를 표시한다. 유저 u가 스케쥴링 가능한 모든 성분 캐리어 c(c∈CCu ,c) 중의 사용가능한 모든 리소스 블록 집합 RBc ,r 에 대한 유저 u의 성능 지수 Tu ,c,r 을 각각 계산하고, 다음과 같이 표시한다:
Tu ,c,r, ∃u∈Schu, ∀c∈CCu ,c,∀r∈RBc ,r
상술한 바와 같이, 상기 성능 지수 Tu ,c,r 는 유저 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등이 될 수 있다. 다시 말하면, 성분 캐리어 c 중의 리소스 블록 r에 대한 유저 u의 성능 지수 Tu ,c, r 를 계산하는 것은, 리소스 블록에 대한 그 유저의 유저 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율을 계산 또는 추정하는 것이다. 실제 요구에 따라 적당한 방법을 채용하여 이들 성능 지수를 계산할 수 있음에 유의해야 하며, 여기서는 설명을 생략한다.
각 성분 캐리어 c 내의 스케쥴링 가능한 모든 리소스 블록에 대한 유저의 성능 지수 Tu ,c,r를 그 값에 따라, 예를 들어, 내림차순으로 정렬하고, 값이 가장 큰 Tu,c,r 에 대응하는 리소스 블록 r 이 선택될 수 있다. 즉:
r=arg max(Tu ,c,r), u∈Schu, c∈CCu ,c, ∀r∈RBc ,r,
이 리소스 블록이 유저에게 할당될 수 있다. 그런 다음, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 다음 성분 캐리어에 대해 상기 프로세스를 반복할 수 있는데, 유저가 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 모든 성분 캐리어를 처리하여 리소스 블록을 선택할 때까지이다.
일례에서, 리소스 블록을 유저에게 할당하기 전에, 유저 u 가 성분 캐리어 c 및 그 리소스 블록 r 의 점용 조건을 만족하는지를 또한 검사한다. 상기 조건은, 성분 캐리어 c 및 그 리소스 블록 r 은 다른 유저에 의해 점용될 수 없으며, 리소스 블록 r 의 멀티플렉싱되는 횟수는 송신 안테나의 개수를 초과할 수 없고, 및/또는 각 유저에 의해 점용되는 리소스 블록의 개수는 수신 안테나 개수를 초과할 수 없다는 등을 포함할 수 있다. 만약 조건을 만족하면, 성분 캐리어 c 및 그 리소스 블록 r 을 유저 u 에게 할당한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 방법을 보이는 개략적 플로우 차트이다. 도 6에 도시된 방법과 상기 실시예는 비슷하나, 다른 점은 도 6에서 도시된 방법은 통신 네트워크의 사용가능한 리소스 양이 서비스를 요구하는 모든 유저의 리소스 요구를 만족하는지를 판단하는 단계를 더 포함한다는 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단계(S601 및 S603)는 상기 실시예의 단계, 예를 들면 도 2의 단계(S201, S203)와 유사하거나 도 3의 단계(S301, S301-1, S303-1, S303-2)와 유사할 수 있으며, 이에 대해서는 다시 설명하지 않는다.
단계(S605)에서, 리소스를 할당하기 전에, 통신 네트워크의 사용가능한 리소스의 양이 서비스를 요구하는 모든 유저의 리소스 요구를 만족하는지를 판단한다. 만약 예(Y)이면, 단계(S606)에서 서비스를 요구하는 모든 유저를 스케쥴링해야 할 유저 집합에 포함시킨다; 그렇지 않으면, 단계(S607)에서 서비스를 요구하는 모든 유저 중 하나 이상의 유저를 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택한다. 스케쥴링해야 할 유저의 집합은 사용가능한 리소스의 전체 양뿐만 아니라, 유저의 우선 순위, 성능 지수 및/또는 리소스 요구 등에 따라 선택될 수 있다.
도 7은 단계(S607)의 예를 보인다. 도 7에 도시된 유저의 선택 방법은 단계(S707-1 및 S707-2)를 포함한다. 특히, 단계(S707-1)에서 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합에 대해 서비스를 요구하는 각 유저의 성능 지수(제3 성능 지수로도 칭함)를 계산한다. 단계(S707-2)에서, 가장 큰 값을 가지는 하나 이상의 제3 성능 지수에 대응하는 하나 이상의 유저가 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택된다. 선택된 유저의 수는 유저의 리소스 요구뿐만 아니라 사용가능한 리소스의 양에 기초해 결정될 수 있으며, 그 설명은 여기서는 상세히 하지 않는다.
도 7에 도시된 방법의 특별한 예가 아래 제공된다. 이 예에서는, 서비스를 요구하는 모든 유저 집합은 USu, u∈USu 이라 하고, u=1,...,N 이다. N은 정수이고 집합 내 유저의 수를 나타낸다. 또한, 유저 u(u∈USu)의 집적 성분 캐리어 집합이 Cu 인 것으로 한다. 유저가 지원하는 성분 캐리어 집합 Cu 내 각 성분 캐리어 c 에 대한 각 유저 u(u∈USu)의 성능 지수 Su ,c 인 ∃u∈ USu, ∀c∈Cu가 계산된다. 상기 예에서, 유저가 지원하는 성분 캐리어 집합 Cu은 유저가 사용할 수 있는 모든 성분 캐리어를 포함할 수 있다. 성능 지수 Su ,c 는 SNR, 채널 게인, 유저 트래픽, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등이 될 수 있다. 다시 말하면, 유저가 지원하는 성분 캐리어 집합 Cu 내 성분 캐리어 c에 대한 유저 u(u∈USu)의 성능 지수 Su ,c를 계산하는 것은, 상기 성분 캐리어에 대한 유저의 SNR, 채널 게인, 유저 트래픽, 스펙트럼 이용률 또는 에러율을 계산 또는 추정하는 것이다. 이들 성능 지수는 적절한 방법을 사용하여 계산 또는 추정될 수 있음에 유의해야 하며, 이에 대한 설명은 여기서는 생략한다. 그 다음, 유저가 지원하는 성분 캐리어 집합 Cu 에 대한 유저 u의 평균 성능 지수 S_AVGu 를 계산한다. 평균 성능 지수는 제3 성능 지수로 칭할 수 있다. 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저의 경우에는, 오직 하나의 성분 캐리어만이 지원되므로 S_AVGu=Su ,c, c∈Cu 가 된다. 캐리어 집적을 지원하는 유저의 경우에는, 평균 성능 지수 S_AVGu 는 유저 u가 지원하는 성분 캐리어 집합 Cu 내 모든 캐리어 c에 대한 모든 성능 지수 Su , c 의 평균값과 동일하다. 즉:
Figure 112012034004918-pct00001
여기서, len(Cu)는 집합 Cu 내 원소(성분 캐리어)의 수를 표시하는 정수이다. 평균 성능 지수 S_AVGu는 그 값에 따라 내림차순으로 정렬될 수 있고 선행하는 M(M≥1)개 S_AVGu에 대응하는 유저가 스케쥴링해야 할 유저 집합 Schu 로서 선택된다. 상술한 바와 같이, M 값은 실제 요구에 따라 결정될 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기서는 생략한다.
다음은 상기 경우에서 유저가 사용할 수 있는 모든 성분 캐리어로부터 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합으로서, 하나 이상의 성분 캐리어를 선택하는 예이다. 먼저 스케쥴링해야 할 유저 집합 Schu의 평균 성능 지수 Savg를 다음과 같이 계산한다:
Figure 112012034004918-pct00002
다시 말하면, 스케쥴링해야 할 유저 집합 Schu 의 평균 성능 지수 Savg 는 집합 Schu 내의 모든 유저 u의 모든 제3 성능 지수 S_AVGu의 평균값과 동일하다. 상기 식에서, len(Schu)는 집합 Schu 내 원소(유저)의 수를 나타낸다. 그런 다음 각 유저 u(u∈Schu)의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 CCu ,c 는 스케쥴링해야 할 유저 집합 Schu 의 평균 성능 지수 Savg 에 따라 결정된다. 유저 u가 캐리어 집적을 지원하지 않는다면, 그것의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 유저가 지원하는 성분 캐리어만을 포함하여, 즉 CCu ,c=Cu 가 된다. 유저 u가 캐리어 집적을 지원하면, 그것의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 다음의 성분 캐리어를 포함한다: 각 성분 캐리어에 대한 유저의 성능 지수 Su ,c 는 스케쥴링해야 할 유저 집합 Schu 의 평균 성능 지수 Savg 보다 높다. 즉:
Figure 112012034004918-pct00003
따라서, 스케쥴링해야 할 유저 집합 Schu 의 각 유저 u(u∈Schu)의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 CCu ,c 가 결정된다. 성능 지수 Su ,c 는 상술한 바와 같이 계산될 수 있으며, 그에 대한 설명은 여기서 반복하지 않는다.
예로서, 리소스 할당 방법은 순서대로 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에게 리소스를 할당하기 위해 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 유저를 정렬하는 단계를 더 포함할 수 있다. 도 8은 스케쥴링해야 할 유저 집합을 선택하고 그 성능 지수에 따라 선택된 유저를 정렬하는 예를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 단계(S807-1 및 S807-2)는 도 7의 단계(S707-1 및 S707-2)와 유사하며, 이에 대한 설명은 여기서 반복하지 않는다. 단계(S808)에서, 유저는 그 제3 성능 지수 값에 따라 정렬될 수 있다.
다른 예로서, 유저는 다음과 같이 정렬될 수 있다. 예를 들어, 집합 Schu 내 각 유저 u(u∈Schu)의 평균 성능 지수(SSch_AVGu):
Figure 112012034004918-pct00004
즉, 유저 u의 평균 성능 지수 SSch_AVGu는 스케쥴링 가능한 성분 캐리어의 그 집합 CCu ,c 내 모든 성분 캐리어 c 에 대한 유저의 성능 지수 Su , c 의 평균값이 될 수 있다. 여기서, len(CCu ,c)는 집합 내 원소(성분 캐리어)의 수를 나타낸다. 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 모든 유저는 그 평균 성능 지수 SSch_AVGu에 따라 내림차순으로 정렬될 수 있으며, 리소스는 그 순서대로 유저에게 할당될 수 있는데, 이는 스케쥴링해야 할 모든 유저가 충분한 리소스를 제공받거나 통신 네트워크 내 모든 사용 가능한 리소스가 할당될 때까지이다.
다른 예로서, 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 유저는 그 우선 순위에 따라 정렬될 수 있다.
물론, 다른 적절한 방법도 다른 예에서의 유저를 정렬하는데 사용될 수 있으며 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않는다.
상술한 리소스 할당 방법에 의하면, 시스템의 처리량(throughput)과 스펙트럼 이용률은 효과적으로 향상될 수 있다. 또한, 유저 간의 공평성(fairness)도 향상될 수 있다. 특히 캐리어 집적을 지원하는 유저 단말기 및 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저 단말기가 공존하는 경우, 본 방법은 단말기의 유형 간에서의 공평성의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 상술한 리소스 할당 방법에 의하면, 멀티 유저 다이버시티 게인도 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소스 할당을 위한 장치를 보이는 개략적 블록도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 리소스 할당 장치는 집적 방식 판단 모듈(901) 및 할당 방식 선택 모듈(903)을 포함한다. 집적 방식 판단 모듈(901)은 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식을 판단하도록 구성된다. 할당 방식 선택 모듈(903)은 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식에 따라 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하도록 구성된다.
상술한 방법 실시예 및 예들과 마찬가지로, 소위 통신 네트워크는 캐리어 집적을 지원하는 통신 네트워크, 예를 들어 도 1에 도시된 통신 네트워크를 지칭한다. 통신 네트워크는 도 1의 단말기(102)와 같은, 캐리어 집적을 지원하지 않는 노드를 포함할 수 있고, 도 1의 단말기(103 및 104)와 같은 캐리어 집적을 지원하는 노드를 더 포함할 수 있다. 일례에서, 할당 방식 선택 모듈은 통신 네트워크의 메인 노드(예컨대 기지국)를 통해 통신 네트워크가 지원하는 캐리어 집적 방식을 판단할 수 있다.
리소스 할당 장치를 사용함으로써, 리소스 할당을 하는 상이한 방법을 캐리어 집적의 상이한 응용 시나리오에 따라 선택함으로써, 시스템의 주파수 다이버시티 게인을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식은 두 가지 유형, 즉 연속성 캐리어 집적(예컨대, 도 1의 CC1 및 CC2)과 비연속성 캐리어 집적(예컨대, 도 1의 CC1 및 CC3)으로 분류될 수 있다. 예로서, 이들 두 가지의 상이한 집적 방식에 대해 상이한 리소스 할당 방식이 선택될 수 있다. 특히, 할당 방식 선택 모듈(903)은, 집적 방식 판단 모듈(901)에 의해 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식이 비연속성 캐리어 집적 방식인 것으로 판단되는 경우, 통신 네트워크의 리소스 할당하기 위해 집중식 리소스 할당 방식을 선택하고; 집적 방식 판단 모듈(901)에 의해 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식이 연속성 캐리어 집적 방식인 것으로 판단되는 경우, 통신 네트워크의 리소스 할당을 위해 분산식 리소스 할당 방식을 선택한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적 블록도이다. 도 10에 도시된 리소스 할당 장치는 집적 방식 판단 모듈(1001), 할당 방식 선택 모듈(1003), 및 리소스 할당 모듈(1005)을 포함한다.
집적 방식 판단 모듈(1001) 및 할당 방식 선택 모듈(1003)은 상술한 모듈(901 및 903)에 각각 유사하므로, 그에 대한 설명은 반복하지 않는다.
리소스 할당 모듈(1005)은 선택된 리소스 할당 방식에 따라 리소스를 할당하도록 구성된다.
집중식 리소스 할당 방식이 선택되면, 리소스 할당 모듈(1005)은, 통신 네트워크 내 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에 대해, 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 각 할당가능한 리소스 블록에 대한 각 유저의 제1 성능 지수 값을 계산하고; 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 모든 리소스 블록 중, 큰 값을 가지는 제1 성능 지수에 대응하는 하나 이상의 리소스 블록을 선택하여 선택된 리소스 블록을 각 유저에게 할당하도록 구성된다.
상기 방법의 실시예 또는 예와 마찬가지로, 제1 성능 지수는 유저 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등을 포함할 수 있다. 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 성능 지수는 실제 응용 요구에 따라 선택될 수 있으므로, 여기서는 반복되지 않는다. 리소스 할당 모듈은 상술한 방법 실시예 또는 예에 사용된 방법을 이용하여 제1 성능 지수를 계산할 수 있으므로, 이에 대한 설명은 반복하지 않는다.
일례에서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어는 유저가 사용할 수 있는 모든 성분 캐리어를 포함할 수 있다. 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저의 경우에는, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어는 유저가 사용하는 성분 캐리어만을 포함한다. 다른 예에서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어는 유저가 이용할 수 있는 모든 성분 캐리어 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예로서, 최대값의 복수의 제1 성능 지수에 대응하는 리소스 블록이 리소스 블록에 대한 유저의 제1 성능 지수 값에 따라 유저에게 할당될 수 있다. 다른 예로서, 큰 값(반드시 최대값은 아님)의 제1 성능 지수에 대응하는 복수의 리소스 블록이 유저에게 할당될 수 있다. 물론, 리소스 블록을 선택하는 방법은 예시에 불과하다. 통상의 기술자는 본 발명이 예에 한정되지 않음을 이해할 것이다.
이해되는 바와 같이, 유저에게 할당되는 리소스 블록의 수는 요구에 따라 결정될 수 있는데, 예를 들어, 유저의 리소스 요구에 따라 결정될 수 있으므로, 이에 대한 설명은 상술하지 않는다. 또한 이해될 수 있는 바와 같이, 캐리어 집적을 지원하는 유저의 경우에는, 상술한 할당 단계에서, 복수의 연속성 또는 비연속성 성분 캐리어 내 리소스 블럭이 유저에게 할당될 수 있는 반면, 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저의 경우에는, 유저가 지원하는 성분 캐리어 내 리소스 블록만이 유저에게 할당될 수 있다.
일례에서, 유저에게 리소스 블록을 할당하기 전에, 리소스 할당 모듈(1005)은 또한, 유저가 리소스 블록을 점용하기 위한 조건(제1 조건을 칭함)을 만족하는지를 판단하도록 구성될 수 있다. 제1 조건은, 유저에 의해 스케쥴링 가능한 성분 캐리어와 그 리소스 블록은 다른 유저에 의해 점용될 수 없으며, 상기 리소스 블록이 멀티플렉싱되는 횟수는 전송 안테나의 개수를 초과할 수 없고 및/또는 각 유저에 의해 점용되는 리소스 블록의 수는 수신 안테나의 개수를 초과할 수 없다는 등을 포함할 수 있다. 여기서 언급된 조건은 완전한 것이 아님을 주의해야 한다. 통상의 기술자는 적절한 조건을 이용하여 유저가 리소스 블록을 점용할 수 있는지를 판단할 수 있으므로, 발명은 상기 예에 한정되지 않는다.
분산식 리소스 할당 방식이 선택되면, 리소스 할당 모듈(1005)은, 통신 네트워크 내 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에 대해, 각 유저의 스케쥴링 가능한 캐리어 집합 중 할당가능한 리소스 블럭에 대한 각 유저의 제2 성능 지수 값을 계산하고; 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 각 성분 캐리어에 대해, 각 성분 캐리어 내 리소스 블록 중, 더 큰 값의 제2 성능 지수에 대응하는 리소스 블록을 선택하여 상기 선택된 리소스 블록을 각 유저에게 할당하도록 구성된다.
상술한 방법 실시예 또는 예와 마찬가지로, 제2 성능 지수는 유저 트래픽, 채널 게인, SNR, 스펙트럼 이용률 또는 에러율 등을 포함할 수 있다. 통상의 기술자는 이들 성능 지수가 실제 요구에 따라 선택될 수 있음을 이해해야 하며, 이에 대한 설명은 여기서 생략한다. 리소스 할당 모듈은 상술한 방법을 이용하여 제2 성능 지수를 계산할 수 있으므로, 이에 대한 설명은 여기서 반복하지 않는다.
예로서, 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 각 성분 캐리어의 복수의 리소스 블럭이 대응하는 제2 성능 지수 값에 따라 정렬될 수 있고, 최대 제2 성능 지수에 대응하는 리소스 블록을 유저에게 할당할 수 있다. 다른 예로서, 각 성분 캐리어 내 복수의 리소스 블록 중, 더 큰 제2 성능 지수(반드시 최대값은 아님)에 대응하는 리소스 블록이 실제 요구에 따라 유저를 위해 선택될 수 있다. 물론, 리소스 블록 선택 방법은 예시에 불과하다. 통상의 기술자는 본 발명이 예에 한정되지 않음을 이해해야 한다.
이해된 바와 같이, 캐리어 집적을 지원하는 유저의 경우에는, 리소스 할당 모듈(1005)은 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 각 성분 캐리어 중에서 리소스 블록을 선택하여, 선택된 리소스 블록을 유저에게 할당할 수 있으며; 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저의 경우에는, 리소스 할당 모듈(1005)은 유저가 지원하는 성분 캐리어 내 리소스 블록만을 선택하여 선택된 리소스 블록을 유저에게 할당한다.
예로서, 상술한 리소스 할당이 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 모든 유저에 대해 실행된 후, 통신 네트워크가 여전히 일부 스케쥴링 가능한 리소스를 더 가지고, 일부 유저의 리소스 요구가 만족되지 않았다면, 리소스 할당 모듈(1005)은 상술한 분산식 리소스 할당을 실행하여 잔여 리소스를 유저에게 할당할 수 있다.
예로서, 유저에게 리소스 블록을 할당하기 전에, 리소스 할당 모듈(1005)은, 유저가 리소스 블록의 점용 조건(제2 조건으로 칭함)을 만족하는지를 판단하도록 구성된다. 제2 조건은, 유저가 스케쥴링 가능한 성분 캐리어와 그 리소스 블록이 다른 유저에 의해 점용될 수 없으며, 리소스 블록이 멀티플렉싱되는 횟수는 전송 안테나의 개수를 초과할 수 없고, 및/또는 각 유저에 의해 점용되는 리소스 블록의 개수는 수신 안테나의 개수를 초과할 수 없다는 등을 포함할 수 있다. 여기서 언급된 조건은 예시적인 것이며 완전한 것이 아님을 유의해야 한다. 통상의 기술자는 다른 조건을 이용하여 유저가 어떤 리소스 블록를 점용할 수 있는지를 판단할 수 있으므로, 본 발명은 예에 한정되지 않는다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적인 블록도이다. 도 11에 도시된 리소스 할당 장치는 상술한 실시예의 장치와 유사하며, 차이점은 집적 방식 판단 모듈(1101), 할당 방식 선택 모듈(1103) 및 리소스 할당 모듈(1105)에 부가하여, 도 11에 도시된 리소스 할당 장치가 유저 선택 모듈(1107)을 더 포함한다는 것이다.
집적 방식 판단 모듈(1101), 할당 방식 선택 모듈(1103) 및 리소스 할당 모듈(1105)은 상기 실시예에 기술된 대응 모듈과 유사하므로, 여기에서 설명을 반복하지 않는다.
유저 선택 모듈(1107)은 통신 네트워크 내 이용가능한 리소스의 양이 서비스를 요구하는 모든 유저의 리소스 요구를 만족하는지를 판단하고, 만약 예이면, 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 서비스를 요구하는 모든 유저를 포함하고, 만약 아니오이면, 서비스를 요구하는 모든 유저 중에서 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 하나 이상의 유저를 선택하도록 구성된다. 예로서, 유저 선택 모듈(1107)은 또한 그 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합에 대해 서비스를 요구하는 각 유저의 제2 성능 지수 값을 계산하고; 하나 이상의 더 큰 값의 제2 성능 지수에 대응하는 유저를 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택하도록 구성된다. 유저 선택 모듈(1107)은 상술한 방법 실시예 또는 예(예를 들어 도 7에 도시된 실시예)에서 설명된 방법을 이용할 수 있으므로, 그에 대한 설명은 여기서 반복하지 않는다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리소스 할당 장치를 보이는 개략적 블록도이다. 도 12에 도시된 리소스 할당 장치는 상기 도 11의 장치와 유사하고, 다른 점은 집적 방식 판단 모듈(1201), 할당 방식 선택 모듈(1203), 리소스 할당 모듈(1205) 및 유저 선택 모듈(1207)에 부가하여, 도 12에 도시된 리소스 할당 장치가 유저 정렬 모듈(1209)을 더 포함한다는 것이다.
집적 방식 판단 모듈(1201), 할당 방식 선택 모듈(1203), 리소스 할당 모듈(1205) 및 유저 선택 모듈(1207)은 상기 실시예의 대응 모듈과 유사하므로, 여기에서 설명을 반복하지 않는다.
유저 정렬 모듈(1209)은 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 유저의 순서를 정렬하도록 구성되어, 리소스 할당 모듈(1205)은 순서에 따라 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에게 리소스를 할당한다. 유저 정렬 모듈(1209)은 상기 실시예 또는 예에 설명된 방법을 사용함으로써 유저를 정렬할 수 있으며, 이에 대한 설명은 반복하지 않는다.
상술한 리소스 할당 장치에 의하면, 시스템의 처리량과 스펙트럼 이용률은 효과적으로 향상될 수 있다. 또한, 유저 간 공평성도 향상될 수 있다. 특히 캐리어 집적을 지원하는 유저 단말기와 캐리어 집적을 지원하지 않는 유저 단말기가 공존할 때, 장치는 단말기의 유형간 공평성의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 또한, 상술한 리소스 할당 장치에 의하면, 멀티 유저 다이버시티 게인도 향상될 수 있다.
상술한 실시예 및 예는 예시적인 것이며 완전한 것이 아님을 이해해야 한다. 본 발명은 상술한 어떤 특별한 실시예 또는 예에 한정되지 않는다.
상기 실시예 및 예에서, "제1", "제2" 및 "제3"(예컨대 제1 성능 지수, 제2 성능 지수 및, 제1 조건, 제2 조건 등)과 같은 표현이 사용되었다. 통상의 기술자는 그러한 표현이 문언적으로 용어를 분별하기 위해서 사용된 것에 불과하며 상기 용어들의 순서 등을 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.
일례로서, 상기 할당 장치 및 방법의 구성요소, 유닛 또는 단계는 기지국의 MAC(Media Access Control) 계층의 리소스 스케쥴링(할당) 장치의 일부로서, 통신 네트워크의 메인 노드(예컨대 기지국) 내 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그것들의 조합으로 형성될 수 있다. 상기 할당 장치 및 방법의 구성요소, 유닛 또는 단계는 본 기술 분야에 공지된 적절한 수단 또는 방법을 사용함으로써 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그 결합으로 형성될 수 있으며, 이에 대해서는 상술하지 않는다.
일례로서, 상기 할당 장치 및 방법은 현존 리소스 스케쥴링 장치의 구성요소를 변형함으로써 기지국의 현존 리소스 스케쥴링(할당) 장치에서 실현될 수 있다.
일례로서, 소프트웨어 또는 펌웨어를 사용하는 경우, 상기 방법 또는 장치를 실현하는 소프트웨어를 구성하는 프로그램은 저장 매체(medium) 또는 네트워크로부터 특별한 하드웨어 구조를 가진 컴퓨터(예컨대, 도 13에 도시된 일반 목적의 컴퓨터(1300))에 설치될 수 있다. 이 컴퓨터에 다양한 프로그램을 설치하면 다양한 기능을 실행할 수 있다.
도 13에서, CPU(1301)는 ROM(1302)에 저장된 프로그램 또는 저장 유닛(1308)으로부터 RAM(1303)으로 로딩되는 프로그램에 따라 다양한 유형의 처리를 실행한다. RAM(1303)은 또한 CPU(1301)가 요구에 따라 다양한 유형의 처리를 실행하는 데 필요한 데이터를 저장한다. CPU(1301), ROM(1302) 및 RAM(1303)은 버스(1304)를 통해 서로 연결된다. 버스(1304)는 입력/출력 인터페이스(1305)에 또한 연결된다.
입력/출력 인터페이스(1305)는 키보드, 마우스 등으로 이루어진 입력 유닛(1306), CRT 또는 LCD, 스피커 등으로 이루어지는 출력 유닛(1307), 하드 디스크를 포함하는 저장 유닛(1308) 및, 모뎀, 단말기 어댑터 등으로 이루어지는 통신 유닛(1309)에 연결된다. 통신 유닛(1309)은 통신 처리를 수행한다. 필요하다면, 드라이브(1310)가 입력/출력 인터페이스(1305)에 연결된다. 예를 들어, 드라이브(1310)에는, 본 발명의 프로그램을 포함하는 기록 매체로서 이동식 매체(1311)가 로딩된다. 프로그램은 필요에 따라 이동식 매체(1311)로부터 판독되어 저장 유닛(1308)에 설치된다.
상술한 연속적 처리를 실현하기 위한 소프트웨어를 사용하는 경우, 소프트웨어를 구성하는 프로그램은 인터넷과 같은 네트워크 또는 이동식 매체(1311)와 같은 저장 매체로부터 설치될 수 있다.
통상의 기술자라면, 저장 매체는 프로그램이 기록되어 있으며, 장치의 메인 바디와 별도로 유저에게 프로그램을 전달하도록 배포되는 자기 디스크(플렉시블 디스크 포함), 광 디스크(CD-ROM 및 DVD 포함), 광 자기 디스크(MD 포함(등록 상표)) 또는 반도체 메모리 등의 이동식 매체(1311), 또는 장치의 메인 바디 상에 미리 장착되어 있고, 프로그램을 기록하여, 유저에게 전달하는 ROM(1302) 또는 저장 유닛(1308)에 포함된 하드 디스크에만 한정되지 않음을 이해해야 한다.
본 발명은, 실행될 때 본 발명의 실시예에 따른 방법을 실행할 수 있는 기계 판독가능한 명령어 코드를 가지는 프로그램 제품을 더 제공한다.
따라서, 기계 판독가능한 명령어 코드를 가지는 프로그램 제품을 포함하는 저장 매체 또한 본 발명에 포함된다. 저장 매체는 플렉서블 디스크, 광디스크, 자기-광 디스크, 저장 카드 또는 메모리 스틱 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
상기 실시예의 상술한 설명에 있어서, 일 실시예에 따라 설명되거나 도시된 특징은 유사하거나 동일한 방식으로 하나 이상의 다른 실시예에서 사용될 수 있고 다른 실시예의 특징들과 결합될 수 있으며, 다른 실시예의 특징을 교체하도록 사용될 수도 있다.
여기서 사용된 바와 같이, "포함하다(comprise, include)", "가지다(have)"와 같은 용어와 그 변형예는 비배타적 포함을 포괄하도록 의도되었는데, 구성 소자 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품 또는 장치는 반드시 그러한 소자 만에 한정되는 것은 아니며, 리스트에 명시되지 않은 다른 구성 소자 또는 그러한 프로세스, 방법, 제품 또는 장치에 내재된 다른 구성 소자도 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 방법은 상술한 순서에 따른 시계열적인 순서로 실행되는 것에 한정되는 것이 아니며 대신, 다른 시간적 순서로 실행되거나 병행 또는 분리하여 실행될 수 있다. 즉, 상술된 실행 순서는 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
일부 실시예와 예가 상술되었으나, 상기 실시예 및 예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아님에 유의해야 한다. 다양한 변형예, 개량 및 등가가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 통상의 기술자에 의해 이루어질 수 있다. 그러한 변형, 개량 및 등가는 본 발명의 보호 범위에 의해 포괄되는 것으로 여겨져야 한다.

Claims (22)

  1. 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법으로서,
    상기 통신 네트워크의 캐리어 집적(carrier aggregation) 방식이 연속성인지 비연속성인지를 판단하는 단계; 및
    상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식에 따라 상기 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식에 따라 상기 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하는 단계는,
    상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식이 비연속성 캐리어 집적 방식인 것으로 판단되면, 상기 통신 네트워크의 리소스를 할당하기 위해 집중식 리소스 할당 방식을 선택하는 단계; 및
    상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식이 연속성 캐리어 집적 방식인 것으로 판단되면, 상기 통신 네트워크의 리소스를 할당하기 위해 분산식 리소스 할당 방식을 선택하는 단계
    를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집중식 리소스 할당 방식을 선택하는 단계는,
    상기 통신 네트워크에서 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에 대해, 상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 할당가능한 각 리소스 블록에 대한 제1 성능 지수 값을 계산하는 단계, 및
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 모든 리소스 블록 중에서, 상기 유저의 상기 제1 성능 지수 값이 소정의 요구를 만족시키는 하나 이상의 리소스 블록을 선택하고, 선택된 상기 리소스 블록을 상기 각 유저에게 할당하는 단계
    를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분산식 리소스 할당 방식을 선택하는 단계는,
    상기 통신 네트워크에서 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에 대해, 상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 할당가능한 리소스 블록에 대한 상기 각 유저의 제2 성능 지수 값을 계산하는 단계; 및
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 각 성분 캐리어마다, 상기 각 성분 캐리어의 리소스 블록 중에서, 상기 유저의 상기 제2 성능 지수 값이 소정의 요구를 만족시키는 리소스 블록을 선택하고, 선택된 상기 리소스 블록을 상기 각 유저에게 할당하는 단계
    를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신 네트워크 내 사용가능한 리소스 양이 서비스를 요구하는 모든 유저의 리소스 요구를 만족하는지를 판단하고; 만족한다면, 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 서비스를 요구하는 모든 유저를 포함하고, 만족하지 않는다면, 서비스를 요구하는 모든 유저 중에서 하나 이상의 유저를 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택하는 단계
    를 더 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서비스를 요구하는 모든 유저 중에서 하나 이상의 유저를 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택하는 단계는,
    스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합에 대해 서비스를 요구하는 각 유저의 제3 성능 지수 값을 계산하는 단계; 및
    상기 제3 성능 지수 값에 따라 하나 이상의 유저를 상기 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택하는 단계
    를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스케쥴링해야 할 유저 집합의 유저에 대해 순서를 정렬하는 단계를 더 포함하고,
    상기 순서에 따라 상기 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에게 리소스를 할당하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어를 포함하거나, 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어 중에서 하나 이상의 성분 캐리어를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어를 포함하거나, 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어 중에서 하나 이상의 성분 캐리어를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 선택된 리소스 블록을 상기 각 유저에게 할당하는 단계 전에,
    상기 각 유저가 상기 리소스 블록 점용의 제1 조건을 만족하는지를 판단하는 단계
    를 더 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 선택된 리소스 블록을 상기 유저에게 할당하는 단계 전에,
    상기 각 유저가 상기 리소스 블록 점용의 제2 조건을 만족하는지를 판단하는 단계
    를 더 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 방법.
  12. 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치로서,
    상기 통신 네트워크의 캐리어 집적 방식이 연속성 또는 비연속성인지를 판단하도록 구성된 집적 방식 판단 모듈; 및
    상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식에 따라 상기 통신 네트워크의 리소스 할당 방식을 선택하도록 구성된 할당 방식 선택 모듈을 포함하고,
    상기 할당 방식 선택 모듈은 또한,
    상기 집적 방식 판단 모듈에 의해 상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식이 비연속성 캐리어 집적 방식인 것으로 판단되면, 상기 통신 네트워크의 리소스를 할당하기 위해 집중식 리소스 할당 방식을 선택하고;
    상기 집적 방식 판단 모듈에 의해 상기 통신 네트워크의 상기 캐리어 집적 방식이 연속성 캐리어 집적 방식인 것으로 판단되면, 상기 통신 네트워크의 리소스를 할당하기 위해 분산식 리소스 할당 방식을 선택하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    리소스 할당 모듈을 더 포함하고, 상기 리소스 할당 모듈은,
    상기 할당 방식 선택 모듈로부터 상기 리소스 할당 방식의 선택 결과를 수신하고,
    상기 집중식 리소스 할당 방식이 선택되면, 상기 통신 네트워크에서의 스케쥴링해야 할 유저 집합의 각 유저에 대해, 상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 할당가능한 각 리소스 블록에 대한 상기 각 유저의 제1 성능 지수 값을 계산하고;
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 모든 리소스 블록 중에서, 상기 유저의 상기 제1 성능 지수 값이 소정의 요구를 만족시키는 하나 이상의 리소스 블록을 선택하고, 선택된 상기 리소스 블록을 상기 각 유저에게 할당하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    리소스 할당 모듈을 더 포함하고, 상기 리소스 할당 모듈은,
    상기 할당 방식 선택 모듈로부터 상기 리소스 할당 방식의 선택 결과를 수신하고,
    상기 분산식 리소스 할당 방식이 선택되면, 상기 통신 네트워크에서 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에 대해, 상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 중 할당가능한 각 리소스 블록에 대한 상기 각 유저의 제2 성능 지수 값을 계산하고;
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합 내 각 성분 캐리어마다, 상기 성분 캐리어의 리소스 블록 중에서, 상기 유저의 상기 제2 성능 지수 값이 소정의 요구를 만족시키는 리소스 블록을 선택하고, 선택된 상기 리소스 블록을 상기 각 유저에게 할당하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    유저 선택 모듈을 더 포함하고, 상기 유저 선택 모듈은,
    상기 통신 네트워크 내 사용 가능한 리소스 양이 서비스를 요구하는 모든 유저의 리소스 요구를 만족하는지를 판단하고; 만족한다면, 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 서비스를 요구하는 모든 유저를 포함하고, 만족하지 않는다면, 서비스를 요구하는 모든 유저 중에서 하나 이상의 유저를 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 유저 선택 모듈은 또한,
    스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합에 대한 서비스를 요구하는 각 유저의 제3 성능 지수 값을 계산하고;
    상기 제3 성능 지수 값에 따라 하나 이상의 유저를 상기 스케쥴링해야 할 유저 집합으로서 선택하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    유저 정렬 모듈을 더 포함하고, 상기 유저 정렬 모듈은,
    스케쥴링해야 할 유저 집합 내 유저에 대해 순서를 정렬하도록 구성되고,
    상기 리소스 할당 모듈은 또한 상기 순서에 따라 스케쥴링해야 할 유저 집합 내 각 유저에게 리소스를 할당하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어를 포함하거나, 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어 중에서 하나 이상의 성분 캐리어를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 각 유저의 스케쥴링 가능한 성분 캐리어 집합은 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어를 포함하거나, 상기 유저가 사용 가능한 모든 성분 캐리어 중에서 하나 이상의 성분 캐리어를 포함하는, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 리소스 할당 모듈은 또한,
    리소스 블록을 유저에게 할당하기 전에, 상기 유저가 상기 리소스 블록 점용의 제1 조건을 만족하는지를 판단하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 리소스 할당 모듈은 또한,
    리소스 블록을 유저에게 할당하기 전에, 상기 유저가 상기 리소스 블록 점용의 제2 조건을 만족하는지를 판단하도록 구성된, 통신 네트워크에서의 리소스 할당 장치.
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