KR101888267B1 - Scheduling method and apparatus considering hardware noise - Google Patents

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Abstract

스케줄링 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 장치는 기지국의 서빙 셀 내에 위치하는 MTC 단말들의 클래스 정보를 이용하여, 상기 MTC 단말들을 복수의 제1 스케줄링 그룹으로 분류하는 제1 스케줄링 그룹 분류부; 상기 제1 스케줄링 그룹별로 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들을 각 MTC 단말의 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류하는 제2 스케줄링 그룹 분류부; 및 상기 분류된 각 제2 스케줄링 그룹별로 상기 MTC 단말들의 전송 파워를 설정하는 전송 파워 설정부를 포함하되, 상기 MTC 단말들의 클래스 정보는 각 MTC 단말에 대해 요구되는 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 결정되고, 상기 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 스케줄링이 이루어지며, 상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정된다.A scheduling apparatus and method are provided. A scheduling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first scheduling group classifier for classifying the MTC terminals into a plurality of first scheduling groups using class information of MTC terminals located in a serving cell of the base station; A second scheduling grouping unit classifying MTC terminals belonging to the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups using fading information, available energy information, and hardware noise figure of each MTC terminal for each of the first scheduling groups; And a transmission power setting unit for setting a transmission power of the MTC terminals for each of the classified second scheduling groups, wherein the class information of the MTC terminals is based on a traffic request index required for each MTC terminal and the hardware noise index And independent scheduling is performed for each of the first scheduling groups. The traffic request index is determined using at least one of a required data rate, a packet size, a reliability, and a latency.

Description

하드웨어 잡음을 고려한 스케줄링 방법 및 장치{SCHEDULING METHOD AND APPARATUS CONSIDERING HARDWARE NOISE}[0001] SCHEDULING METHOD AND APPARATUS CONSIDERING HARDWARE NOISE [0002]

본 발명은 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매시브 미모(Massive MIMO) 환경의 이동 통신 시스템에서 MTC 단말들에 대한 스케줄링 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a scheduling method and apparatus, and more particularly, to a scheduling technique for MTC terminals in a mobile communication system in a massive MIMO environment.

전통적인 이동통신 시스템에서 사용자 스케줄링은 서비스 품질(Quality of Service)을 보장하기 위해 정확한 채널 정보를 획득하는 과정이 선행되며,짧은 시간동안 변화하는 채널의 특성상 필연적으로 스케줄링을 위한 짧은 주기의 레퍼런스 신호 전송을 필요로 한다. In the conventional mobile communication system, user scheduling is preceded by obtaining accurate channel information in order to guarantee quality of service. Due to the characteristics of the channel changing over a short period of time, inevitably, a short period of reference signal transmission for scheduling in need.

한편, 제어 신호 오버헤드를 줄이면서 간헐적으로 접속하기 위해 랜덤 액세스 방식을 사용할 수도 있으나, 방식의 특성상 충돌이 일어날 수 있고 채널 정보 없이 전송되므로 서비스 품질 보장이 어렵다. On the other hand, a random access method may be used to intermittently access the control signal while reducing the control signal overhead. However, due to the nature of the method, collision can occur and transmission without channel information makes it difficult to guarantee quality of service.

차세대 이동통신인 5G에서는 MTC(Machine-Type Communication) 및 IoT(Internet of Things)와 같이 사물간 통신이 급증할 것으로 예상된다. 또한, 공간적 자유도(Degree of Freedom)를 증가시키기 위해 매시브(Massive) MIMO(Multi Input Multi Output)의 사용이 예상된다. In the next generation mobile communication, 5G, it is expected that communication between objects such as MTC (Machine-Type Communication) and IoT (Internet of Things) will increase sharply. In addition, the use of massive MIMO (Multi Input Multi Output) is expected to increase the degree of freedom.

이러한 이동통신 환경에서 전통적인 스케줄링 방식은 새로운 통신 환경을 충분히 활용하지 못하는 문제점이 있다. In such a mobile communication environment, the conventional scheduling method has a problem in that it can not fully utilize a new communication environment.

특히, 기존의 이동통신은 정해진 임계 성능 이상의 서비스 품질을 보장하는 방식으로 운용되었으나, 사물간 통신이 급증하는 5G 환경에서 전통적인 이동통신 시스템과 동일하게 서비스 품질을 보장할 경우 상당한 트래픽 증가 및 통신 비용의 증가를 초래할 것으로 예상되며, 스케줄링 측면에서도 상당한 지연이 발생하게 된다. In particular, existing mobile communication operates in a way that guarantees service quality above a predetermined threshold performance. However, if service quality is guaranteed in the same 5G environment as in the conventional mobile communication system, , And there is a considerable delay in terms of scheduling.

MTC와 같이 사물간 통신에 사용되는 기기들은 비교적 저가의 RF 칩을 사용할 가능성이 높으며, 이러한 기기들은 기존의 이동통신 단말기에 열악한 RF 성능을 가질 것으로 예상되기에 보다 높은 잡음을 가질 수 밖에 없다. Devices such as MTC, which are used for inter-object communication, are likely to use relatively low-cost RF chips, and these devices are expected to have a higher noise level because they are expected to have poor RF performance in existing mobile communication terminals.

5G 환경에서의 사물간 통신에 대해 다양한 연구가 진행 중에 있으나 사물간 통신에서 성능이 낮은 RF 칩을 사용할 경우를 대비한 통신 방식에 대한 연구는 미비하다. Although there are various studies on inter-object communication in the 5G environment, there is little research on the communication method in case of using the low-performance RF chip in inter-object communication.

본 발명의 일 측면은 작은 제어신호 오버헤드를 가지면서 사물간 통신에 적합한 스케줄링 방법 및 장치를 제안하는 것이다. One aspect of the present invention is to propose a scheduling method and apparatus suitable for inter-object communication with a small control signal overhead.

본 발명의 다른 측면은 통신 기기의 잡음을 고려한 스케줄링 방법 및 장치를 제안하는 것이다. Another aspect of the present invention is to propose a scheduling method and apparatus considering noise of a communication device.

본 발명의 또 다른 측면은 저지연 및 높은 신뢰도의 확보가 가능한 스케줄링 방법 및 장치를 제안하는 것이다. Another aspect of the present invention is to propose a scheduling method and apparatus capable of ensuring low latency and high reliability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 기지국의 서빙 셀 내에 위치하는 MTC 단말들의 클래스 정보를 이용하여, 상기 MTC 단말들을 복수의 제1 스케줄링 그룹으로 분류하는 제1 스케줄링 그룹 분류부; 상기 제1 스케줄링 그룹별로 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들을 각 MTC 단말의 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류하는 제2 스케줄링 그룹 분류부; 및 상기 분류된 각 제2 스케줄링 그룹별로 상기 MTC 단말들의 전송 파워를 설정하는 전송 파워 설정부를 포함하되, 상기 MTC 단말들의 클래스 정보는 각 MTC 단말에 대해 요구되는 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 결정되고, 상기 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 스케줄링이 이루어지며, 상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되는 스케줄링 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a method for allocating a first scheduling group, which classifies MTC terminals into a plurality of first scheduling groups, using class information of MTC terminals located in a serving cell of a base station, A classification section; A second scheduling grouping unit classifying MTC terminals belonging to the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups using fading information, available energy information, and hardware noise figure of each MTC terminal for each of the first scheduling groups; And a transmission power setting unit for setting a transmission power of the MTC terminals for each of the classified second scheduling groups, wherein the class information of the MTC terminals is based on a traffic request index required for each MTC terminal and the hardware noise index Wherein the independent scheduling is performed for each of the first scheduling groups and the traffic requirement index is determined using at least one of a required data rate, a packet size, a reliability, and a latency, Device is provided.

상기 스케줄링 장치는, 상기 각 제2 스케줄링 그룹의 스케줄링 주기를 결정하는 스케줄링 주기 결정부; 및 상기 결정된 각 스케줄링 주기에 따라서 상기 각 제2 스케줄링 그룹별로 사용할 리소스 엘리먼트의 수를 할당하는 리소스 엘리먼트 할당부를 더 포함한다. Wherein the scheduling apparatus comprises: a scheduling period determining unit for determining a scheduling period of each of the second scheduling groups; And a resource element allocator allocating a number of resource elements to be used for each of the second scheduling groups according to the determined scheduling period.

상기 제2 스케줄링 그룹 분류부는 상기 페이딩 정보와 상기 가용 에너지 정보를 곱한 값을 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하는 값으로 나누어 퀄리티 파라미터를 산출하며, 상기 퀄리티 파라미터에 기초하여 제2 스케줄링 그룹을 분류한다. The second scheduling group classifier calculates a quality parameter by dividing the value obtained by multiplying the fading information by the available energy information by a value based on the hardware noise index, and classifies the second scheduling group based on the quality parameter.

상기 제2 스케줄링 그룹 분류부는 상기 MTC 단말들의 상기 퀄리티 파라미터를 비교하여 그 차이가 미리 정해진 임계 값 이하인 경우를 동일한 스케줄링 그룹으로 분류한다. The second scheduling group classifier compares the quality parameters of the MTC terminals and classifies the case where the difference is equal to or less than a predetermined threshold value into the same scheduling group.

상기 전송 파워 설정부는 동일한 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들은 동일한 전송 파워를 사용하도록 전송 파워를 설정한다. The transmission power setting unit sets the transmission power so that the MTC terminals belonging to the same second scheduling group use the same transmission power.

상기 스케줄링 주기는 패킷 사이즈, 데이터 레이트 및 신뢰도를 포함하는 QoS 요구사항을 만족하도록 설정하되, 수용하는 MTC 단말의 수를 최대화하는 방향으로 설정되거나, MTC 단말의 수가 미리 설정되어 있을 경우 대역폭을 최소화하는 방향으로 설정된다. The scheduling period is set so as to satisfy a QoS requirement including a packet size, a data rate, and a reliability, and is set to maximize the number of MTC terminals to be accommodated, or to minimize a bandwidth when the number of MTC terminals is preset Direction.

지연 시간이 QoS 요구 사항에 추가적으로 고려될 경우, 상기 지연 시간을 초과하지 않도록 스케줄링 주기가 결정된다. When the delay time is additionally considered to the QoS requirement, the scheduling period is determined so as not to exceed the delay time.

상기 스케줄링 장치는 상기 결정된 스케줄링 주기에 상기 제2 스케줄링 그룹(Group Indicator), 상기 제2 스케줄링 그룹별 전송 파워(Power Difference Indicator) 및 상기 할당된 리소스 엘리먼트에 대한 정보 중 하나 이상을 포함하는 스케줄링 정보(Scheduling Grant Information)를 브로드캐스팅하는 통신부를 더 포함한다. The scheduling apparatus includes scheduling information including at least one of a second scheduling group, a power difference indicator for the second scheduling group, and information on the allocated resource elements in the determined scheduling period Scheduling Grant Information).

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 서빙 셀 내에 위치하는 MTC 단말들의 클래스 정보를 이용하여, 상기 MTC 단말들을 복수의 제1 스케줄링 그룹으로 분류하는 단계; (b) 상기 제1 스케줄링 그룹별로 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들을 각 MTC 단말의 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류하는 단계; (c) 상기 분류된 각 제2 스케줄링 그룹별로 상기 MTC 단말들의 전송 파워를 설정하는 단계를 포함하되, 상기 MTC 단말들의 클래스 정보는 각 MTC 단말에 대해 요구되는 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 결정되고, 상기 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 스케줄링이 이루어지며, 상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되는 스케줄링 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for allocating MTC terminals, comprising the steps of: (a) classifying the MTC terminals into a plurality of first scheduling groups using class information of MTC terminals located in a serving cell; (b) classifying MTC terminals belonging to the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups using fading information, available energy information, and hardware noise figure of each MTC terminal for each of the first scheduling groups; (c) setting a transmission power of the MTC terminals for each of the classified second scheduling groups, wherein the class information of the MTC terminals is based on a traffic request index required for each MTC terminal and the hardware noise index Wherein the independent scheduling is performed for each of the first scheduling groups and the traffic requirement index is determined using at least one of a required data rate, a packet size, a reliability, and a latency, Method is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기지국의 스케줄링에 따라 상기 기지국과 통신하는 MTC 단말에 있어서, 프로세서; RF 칩에 의한 하드웨어 잡음 지수를 산출하는 하드웨어 잡음 지수 산출부; 상기 프로세서에 연결되는 메모리; 및 상기 프로세서에 연결되는 통신부를 포함하되, 상기 메모리는 상기 통신부를 통해 상기 기지국으로 물리적 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared CHannel) 신호를 전송하고, 상기 통신부를 통해 상기 기지국으로부터 MTC 단말에 대한 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 설정되는 MTC 클래스 정보에 기초하는 제1 스케줄링 그룹 정보와 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 설정되는 제2 스케줄링 그룹 정보, 상기 제2 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트 및 전송 파워에 대한 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신하며, 상기 수신된 스케줄링 정보에 따라서, 상기 제2 스케줄링 그룹에 속한 다른 MTC 단말들과 함께 상기 할당된 리소스 엘리먼트를 이용하여 상기 할당된 전송 파워로 레퍼런스 신호와 데이터 신호를 상기 기지국으로 전송하도록 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하고, 상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되는 MTC 단말이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a MTC terminal for communicating with a base station according to scheduling of a base station, the MTC terminal comprising: a processor; A hardware noise figure calculating unit for calculating a hardware noise figure by the RF chip; A memory coupled to the processor; And a communication unit connected to the processor, wherein the memory transmits a Physical Uplink Shared CHannel signal to the base station via the communication unit, receives a traffic request for the MTC terminal from the base station through the communication unit, First scheduling group information and fading information based on MTC class information set based on the index and the hardware noise figure, second scheduling group information set based on available energy information and the hardware noise index, And receiving scheduling information including information on a resource element and transmission power allocated to the second scheduling group based on the received scheduling information and using the allocated resource element together with other MTC terminals belonging to the second scheduling group, With reference to the assigned transmit power, And storing the program instructions executable by the processor to transmit a data signal to the base station, wherein the traffic requirement index uses at least one of a required data rate, a packet size, a reliability, and a latency The MTC terminal is determined.

본 발명에 의하면, 사물간 통신에 적합하고 통신 기기의 잡음을 고려한 스케줄링이 이루어질 수 있다. According to the present invention, it is possible to perform scheduling suitable for inter-object communication and taking noise of a communication device into consideration.

또한, 본 발명에 의하면, 저지연 및 높은 신뢰도의 확보가 가능한 스케줄링이 이루어질 수 있다. Further, according to the present invention, scheduling that can ensure low latency and high reliability can be achieved.

도 1은 하향 링크 서브 프레임의 구조를 도시한 도면.
도 2는 상향 링크 서브프레임 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용되는 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 4는 MTC 단말의 클래스를 구분하기 위한 일례를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 시 사용되는 프레임의 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 순서도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말의 구성을 도시한 블록도.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스케줄링 정보의 구성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 MTC 단말이 진입할 경우의 처리 절차를 도시한 도면.
1 is a diagram showing the structure of a downlink sub-frame;
2 is a diagram illustrating an uplink subframe structure;
3 is a diagram illustrating a structure of a mobile communication system to which a scheduling method according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a diagram showing an example for classifying a class of the MTC terminal;
5 is a diagram illustrating a structure of a frame used in uplink scheduling according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an uplink scheduling apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
7 is a flowchart illustrating an uplink scheduling process according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing a configuration of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a configuration of second scheduling information according to an embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure when a new MTC terminal enters according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 방법 및 장치를 설명하기에 앞서 본 하향 링크 서브 프레임 및 상향 링크 서브 프레임의 구조를 먼저 살펴보기로 한다. 본 발명의 스케줄링 방식은 상향 링크에서의 스케줄링 방식에 관한 것이다. Before describing the scheduling method and apparatus according to an embodiment of the present invention, the structures of the downlink subframe and the uplink subframe will be described first. The scheduling scheme of the present invention relates to a scheduling scheme in the uplink.

도 1은 하향 링크 서브 프레임의 구조를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a structure of a downlink sub-frame.

하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다.In a subframe, a maximum of three OFDM symbols in the first part of the first slot corresponds to a control area to which a control channel is allocated.

나머지 OFDM 심볼들은 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다.The remaining OFDM symbols correspond to a data area to which a Physical Downlink Shared Chanel (PDSCH) is allocated.

전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다.The basic unit of transmission is one subframe. That is, PDCCH and PDSCH are allocated over two slots.

3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리 제어 포맷 지시자 채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리 HARQ 지시자 채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다.The downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical HARQ indicator channel (Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH)).

PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다.The PCFICH includes information on the number of OFDM symbols transmitted in the first OFDM symbol of the subframe and used for control channel transmission in the subframe.

PHICH는 상향 링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. The PHICH includes an HARQ ACK / NACK signal as a response to the uplink transmission.

PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향 링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다.The control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).

DCI는 상향 링크 또는 하향 링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향 링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다.The DCI includes uplink or downlink scheduling information or includes an uplink transmission power control command for an arbitrary terminal group.

PDCCH는 하향 링크 공유 채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향 링크 공유 채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징 채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의 접속 응답(Random Access Response)과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다.The PDCCH includes a resource allocation and transmission format of a downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), paging information of a paging channel (PCH), system information on a DL- A set of transmission power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, activation of VoIP (Voice over IP), resource allocation of upper layer control messages such as random access response And the like.

복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다.A plurality of PDCCHs can be transmitted in the control domain, and the UE can monitor a plurality of PDCCHs.

PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어 채널 요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다.The PDCCH is transmitted in a combination of one or more contiguous Control Channel Elements (CCEs).

여기서, CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다.Here, CCE is a logical allocation unit used to provide the PDCCH with a coding rate based on the state of the radio channel.

CCE는 복수개의 리소스 엘리먼트 그룹에 대응하며, PDCCH의 포맷과 이용 가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관 관계에 따라서 결정된다.The CCE corresponds to a plurality of resource element groups, and the format of the PDCCH and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCE.

기지국은 사용자 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환 잉여 검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다.The base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the user terminal and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.

여기서 CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. Here, the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or use of the PDCCH.

PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다.If the PDCCH is for a particular UE, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the UE may be masked in the CRC.

또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.Alternatively, if the PDCCH is for a paging message, a Paging Indicator Identifier (P-RNTI) may be masked in the CRC.

PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.If the PDCCH is for system information (more specifically, the System Information Block (SIB)), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.

사용자 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의 접속 응답을 나타내기 위해, 임의 접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.A random access-RNTI (RA-RNTI) may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of a random access preamble of the user terminal.

도 2는 상향 링크 서브프레임 구조를 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating an uplink subframe structure.

상향 링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다.The UL subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.

제어 영역에는 상향 링크 제어 정보를 포함하는 물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당되며, 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다.A physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region, and a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated to the data region. do.

단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 사용자 단말은 PUCCH와 PUSCH를 선택적으로 전송할 수 있다.In order to maintain the single carrier characteristic, one user terminal can selectively transmit the PUCCH and the PUSCH.

하나의 사용자 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)에 할당된다.The PUCCH for one user terminal is allocated to a resource block pair (RB pair) in a subframe.

자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지하며, 이를 PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.The resource blocks belonging to the resource block pair occupy different subcarriers for two slots, and the resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.

도 1 및 도 2에 도시된 서브프레임 구조는 설명의 편의상 LTE의 서브 프레임에 대한 것이며, 본 발명이 적용되는 통신 환경에 따라 서브프레임 구조의 변경이 있을 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. It should be apparent to those skilled in the art that the subframe structure shown in FIGS. 1 and 2 is for a subframe of LTE for convenience of explanation, and that the subframe structure may vary depending on the communication environment to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 방법이 적용되는 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a structure of a mobile communication system to which a scheduling method according to an embodiment of the present invention is applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템은 매시브 미모(Massive MIMO) 환경에 기반하며, 다수의 기지국들과 단말기들 및 네트워크 엔터티를 포함할 수 있다.A mobile communication system according to an embodiment of the present invention is based on a massive MIMO environment, and may include a plurality of base stations, terminals, and a network entity.

참고로, 네트워크 엔터티는 기지국 또는 코어 네트워크의 임의의 노드로 구현될 수 있으며, 기지국들로부터 수집된 정보를 이용하여 상/하향 링크 스케줄링을 수행할 수 있다.For reference, the network entity may be implemented as a base station or an arbitrary node of the core network, and may perform uplink / downlink scheduling using information collected from base stations.

또한, 각 기지국들은 적어도 하나의 서빙 셀을 가질 수 있다. 만일, 서로 다른 여러 개의 주파수 대역을 묶어 하나의 주파수처럼 사용하는 캐리어 어그리게이션(Carrier Aggregation)이 설정되는 경우, 하나의 기지국에 다중의 서빙 셀들이 설정될 수 있다. 예를 들어, 1개의 Primary cell과 1개 이상의 Secondary cell이 하나의 기지국에 설정되는 것이다. In addition, each base station may have at least one serving cell. If Carrier Aggregation is used to group different frequency bands and use them as one frequency, multiple serving cells can be set up in one base station. For example, one primary cell and one or more secondary cells are set in one base station.

도 3에서는 설명의 편의상, 하나의 기지국(100) 및 기지국(100)과 스케줄링 되기를 희망하는 복수의 MTC 단말(200)이 존재하며, 복수의 MTC 단말(200)이 기지국(100)으로 동시에 상향 링크 통신을 수행하는 경우를 설명하도록 한다.3, there is a plurality of MTC terminals 200 that desire to be scheduled with one base station 100 and the base station 100, and a plurality of MTC terminals 200 are connected to the base station 100 at the same time, The case where communication is performed will be described.

기지국(100)은 서빙 셀 내에 존재하는 MTC 단말(200)들로부터 수신된 물리적 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared CHannel; 이라, 'PUSCH'라 칭함) 을 이용하여 MTC 단말들(200)의 롱-텀(Long-term) 또는 대규모(Large scale) 페이딩 정보(fading information)(이하, '페이딩 정보'라 칭함)를 획득할 수 있다.The base station 100 uses the Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) received from the MTC terminals 200 in the serving cell to transmit the long- Long-term or large-scale fading information (hereinafter, referred to as 'fading information') can be obtained.

여기서, 각 MTC 단말(200)은 PUSCH 채널을 통해 비직교(non-orthogonal)하는 유니크한 레퍼런스 신호를 사용할 수도 있으며, 직교 레퍼런스 신호를 사용할 수도 있다. Here, each MTC terminal 200 may use a unique non-orthogonal reference signal through a PUSCH channel, or may use an orthogonal reference signal.

그리고 '페이딩 정보'는 롱-텀에서의 평균 채널 정보를 의미할 수 있다.And 'fading information' may mean average channel information in the long-term.

참고로, 매시브 미모 환경에서, 기지국(100)의 안테나 수가 많아질 수록 MTC 단말(200)과 기지국(100)의 안테나 간 순시적인 채널의 변동(fluctuation)은 무시될 수 있다. 즉, MTC단말(200)과 기지국(100) 안테나 간 채널의 페이딩 정보를 이용하여 해당 채널의 성능을 예상할 수 있다.For reference, as the number of antennas of the base station 100 increases, the fluctuation of an instantaneous channel between the MTC terminal 200 and the base station 100 can be ignored. That is, the performance of the corresponding channel can be estimated using the fading information of the channel between the MTC terminal 200 and the base station 100.

이는 매시브 미모 환경에서 송수신에 이용하는 Favorable Propagation의 수학식을 통해서 확인할 수 있다.This can be confirmed by the formula of Favorable Propagation used for sending and receiving in the massive mimo environment.

Figure 112016115740830-pat00001
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여기서 M은 기지국(100)의 안테나 수, K는 MTC 단말(200)의 수, G l 은 K×M 행렬로 l번째 기지국(100)의 안테나와 MTC 단말(200) 사이의 채널이며, D l 은 대각 행렬 (k, k)번째 원소가 βlk이다.Where M is the number of antennas of the base station 100, K is the channel between the MTC number of terminals 200, G l is K × antenna and MTC terminal 200 in the l-th base station 100 by M matrix, D l Is the diagonal matrix (k, k) th element is beta lk .

또한, βlk는 l번째 기지국(100)과 k번째 MTC 단말(200) 사이의 대규모 페이딩 또는 평균 채널 파워이다.Also, β lk is the large-scale fading or average channel power between the l-th base station 100 and the k-th MTC terminal 200.

참고로, G l 은 기지국(100)의 안테나와 MTC 단말(200) 사이의 소규모 페이딩과 대규모 페이딩을 모두 포함한다.For reference, G l includes both small-scale fading and large-scale fading between the antenna of the base station 100 and the MTC terminal 200.

위의 [수학식 1]은 기지국(100)의 안테나 수가 많아질수록 MTC 단말(200)과 기지국(100) 안테나 사이의 채널의 변동은 무시될 수 있다는 것을 의미한다.Equation (1) above means that as the number of antennas of the base station 100 increases, the channel variation between the MTC terminal 200 and the base station 100 antenna can be ignored.

다시 말해서, 기지국(100) 안테나와 MTC 단말(200) 사이의 채널의 대규모 페이딩 정보로 해당 채널의 성능을 예상할 수 있다.In other words, the performance of the corresponding channel can be estimated with the large-scale fading information of the channel between the base station 100 and the MTC terminal 200.

참고로, 기지국(100)은 PUSCH 신호를 이용하여 페이딩 정보를 획득하므로 페이딩 정보를 획득하기 위해 MTC 단말(200)들로부터 추가적인 레퍼런스 신호나 피드백을 수신하지 않아도 된다.For reference, the base station 100 does not need to receive additional reference signals or feedback from the MTC terminals 200 to acquire fading information by using the PUSCH signal.

또한, 기지국(100)은 MTC 단말(200)들의 가용 에너지 정보를 획득할 수 있다.In addition, the base station 100 can acquire available energy information of the MTC terminals 200.

여기서 '가용 에너지(available energy)'는 MTC 단말(200)이 기지국(100)에 접속하기 위한 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE) 당 사용할 수 있는 에너지를 나타낸다.Here, 'available energy' represents energy that can be used per resource element (RE) for the MTC terminal 200 to access the base station 100.

참고로, 가용 에너지는 MTC 단말(200)의 배터리 상태나 충전 프로세스 또는 MTC 단말(200)의 전력 소비 정책 등에 따라서 변화할 수 있으나, 이러한 변화는 롱텀을 고려하는 경우 극히 작거나 무시할 수 있는 정도이다.For reference, the available energy may vary according to the battery state of the MTC terminal 200, the charging process or the power consumption policy of the MTC terminal 200, but such a change is extremely small or negligible when considering the long-term .

또한, 기지국(100)은 각 MTC 단말(200)의 하드웨어 잡음 지수 및 트래픽 요구 지수를 이용하여 MTC 클래스 정보를 결정한다. 여기서 하드웨어 잡음 지수는 비교적 낮은 성능의 RF 칩이 사용됨으로 인해 발생하는 잡음을 수치화한 정보를 의미하고, 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency)에 대한 정보들을 정량화하여 합산한 수치 정보를 의미한다. 물론, 트래픽 요구 지수에 상술한 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도 및 지연 시간 이외에 다른 트래픽 관련 정보가 고려될 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. In addition, the base station 100 determines MTC class information using the hardware noise figure and the traffic requirement index of each MTC terminal 200. [ Here, the hardware noise figure represents information obtained by quantifying noise generated due to the use of a relatively low-performance RF chip. The traffic requirement index indicates the required data rate, packet size, reliability, and latency It means numerical information summed by quantifying information. Of course, it will be apparent to those skilled in the art that other traffic related information other than the above-mentioned data rate, packet size, reliability and delay time may be considered in the traffic requirement index.

하드웨어 잡음 지수는 MTC 단말(200)에 의해 산출될 수도 있으며, MTC 단말로부터 하드웨어 잡음 지수를 산출하기 위한 기초 정보를 수신하여 기지국(100)에서 산출될 수도 있을 것이다. The hardware noise figure may be calculated by the MTC terminal 200 and may be calculated in the base station 100 by receiving basic information for calculating the hardware noise figure from the MTC terminal.

일례로, MTC 단말의 잡음을 n이라고 할 때, 레퍼런스 신호에 대한 송신 신호는 xj = s+nj로 표시될 수 있으며, 여기서 s는 알려진 레퍼런스 신호이고 n은 노이즈이고, j는 MTC 단말에 대한 인덱스이다. 하드웨어 잡음은 가우시안 랜덤 프로세스로 모델링되어 n ~ CN(0, δ2)으로 정의될 수 있으며, 단말의 하드웨어 잡음 지수는 δ2으로 표현될 수 있다. For example, when the noise of the MTC terminal is n, the transmission signal for the reference signal may be expressed as x j = s + n j , where s is a known reference signal, n is noise, . The hardware noise can be modeled as a Gaussian random process and defined as n - CN (0, δ 2 ), and the hardware noise figure of the terminal can be expressed as δ 2 .

한편, 기지국에서 하드웨어 잡음 지수가 산출되는 경우, 기지국의 수신 신호 r은 rj = h(s+nj)+vj로 정의된다. 여기서 n은 채널에 의한 잡음을 의미하고 v가 하드웨어 잡음에 해당되며, v~ CN(0, δ2)으로 정의될 수 있다. yj = hnj +vj라고 정의할 때, 잡음지수 δ2은 다음의 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. On the other hand, when the BS calculates the hardware noise figure, the reception signal r of the base station is defined as r j = h (s + n j ) + v j . Where n is the channel noise and v is the hardware noise and can be defined as v ~ CN (0, δ 2 ). y j = hn j + v j , the noise figure δ 2 can be defined as the following equation (2).

Figure 112016115740830-pat00002
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도 4는 MTC 단말의 클래스를 구분하기 위한 일례를 도시한 도면이다. 4 is a diagram showing an example for classifying the class of the MTC terminal.

도 4를 참조하면, 단말에 대해 요구되는 트래픽 요구 지수에 따라 MTC 클래스 A가 설정되고, 단말의 하드웨어 잡음 지수(δ2)에 따라 MTC 클래스 B가 설정된다. 최종적인 MTC 클래스는 A와 B의 조합에 의해 결정되며, A와 B의 조합은 다양한 방식으로 결정될 수 있을 것이다. 예를 들어, A와 B의 곱 또는 A와 B의 합에 의해 최종적인 MTC 클래스를 결정할 수 있을 것이다. Referring to FIG. 4, an MTC class A is set according to a traffic requirement index required for a terminal, and an MTC class B is set according to a hardware noise figure (? 2 ) of the terminal. The final MTC class is determined by the combination of A and B, and the combination of A and B may be determined in various ways. For example, the final MTC class can be determined by the product of A and B or the sum of A and B.

기지국(100)은 MTC 클래스, MTC 단말의 하드웨어 잡음지수, 페이딩 정보 및 가용 에너지를 이용하여 스케줄링을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링은 독립적으로 스케줄링 대상이 되는 스케줄링 그룹을 분류하는 제1 스케줄링 및 제1 스케줄링 그룹별로 각 MTC 단말(200)에 자원을 할당하는 제2 스케줄링을 포함한다. The base station 100 performs scheduling using an MTC class, a hardware noise figure of the MTC terminal, fading information, and available energy. The scheduling according to an embodiment of the present invention includes first scheduling for classifying a scheduling group to be independently scheduled and second scheduling for allocating resources to each MTC terminal 200 for each first scheduling group.

제1 스케줄링은 동일 또는 유사한 MTC 클래스를 가지는 단말들을 동일한 제1 스케줄링 그룹으로 분류한다. 제1 스케줄링에 의해 제1 스케줄링 그룹이 분류되면 각 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 제2 스케줄링이 이루어진다. 동일 또는 유사한 MTC 클래스를 가지는 단말들을 동일한 제1 스케줄링 그룹으로 설정하는 것은 유사한 특성의 단말들끼리 동시에 스케줄링이 이루어질 때 효율적인 스케줄링이 가능하기 때문이다. The first scheduling classifies UEs having the same or similar MTC class into the same first scheduling group. If the first scheduling group is classified by the first scheduling, second scheduling independent of each first scheduling group is performed. Setting the terminals having the same or similar MTC class to the same first scheduling group enables effective scheduling when the terminals of similar characteristics are simultaneously scheduled.

제2 스케줄링은 MTC 단말의 하드웨어 잡음 지수, 페이딩 정보와 가용 에너지를 이용하여 이루어진다. 제2 스케줄링에서 제1 스케줄링 그룹별로 기지국과 통신할 시간 자원 및 주파수 자원이 할당되는데, 이때 동일할 자원(이하, "리소스 엘리먼트"라 함)을 사용할 MTC 단말 그룹인 제2 스케줄링 그룹을 설정한다. 제2 스케줄링 그룹이 설정되면, 각 제2 스케줄링 그룹별로 사용할 상향 링크 전송 파워를 설정한다. The second scheduling is performed using hardware noise figure, fading information, and available energy of the MTC terminal. In the second scheduling, a time resource and a frequency resource to be communicated with the base station are allocated to each of the first scheduling groups. At this time, a second scheduling group is set, which is a MTC terminal group that uses the same resource (hereinafter, referred to as a "resource element"). When the second scheduling group is set, the uplink transmission power to be used for each second scheduling group is set.

일례로, 동일한 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말(200)들은 동일한 상향 링크 전송 파워를 사용할 수 있다.For example, the MTC terminals 200 belonging to the same second scheduling group can use the same uplink transmission power.

이때, 기지국(100)은 동일한 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말(200)별로 레퍼런스 신호(Reference Signal)와 데이터 신호(Data Signal)에 대한 상향 링크 전송 파워의 할당 비율을 결정할 수 있다.At this time, the base station 100 can determine the allocation ratio of the uplink transmission power to the reference signal and the data signal (Data Signal) for each MTC terminal 200 belonging to the same scheduling group.

또한, 기지국(100)은 각 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들의 데이터 레이트(Data Rate)에 기초하여 각 제2 스케줄링 그룹별로 리소스 엘리먼트 사용 비율을 결정할 수 있다.In addition, the base station 100 may determine a resource element usage rate for each second scheduling group based on a data rate of MTC terminals belonging to each second scheduling group.

여기서, 데이터 레이트와 리소스 엘리먼트의 사용 비율은 서로 반비례한다. 즉, 복수의 제2 스케줄링 그룹 중 상대적으로 데이터 레이트가 높은 스케줄링 그룹은 데이터 레이트가 낮은 스케줄링 그룹에 비해 더 작은 비율의 리소스 엘리먼트를 사용한다.Here, the data rate and the usage ratio of the resource element are inversely proportional to each other. That is, a scheduling group having a relatively higher data rate among the plurality of second scheduling groups uses a smaller ratio of resource elements than a scheduling group having a lower data rate.

이후, 기지국(100)은 각 제2 스케줄링 그룹별로 상향 링크 스케줄링 주기를 설정하고, 설정된 상향 링크 스케줄링 주기에 따라서 각 스케줄링 그룹별로 리소스 엘리먼트(개수)를 할당할 수 있다.Then, the base station 100 sets an uplink scheduling period for each second scheduling group, and allocates resource elements (number) for each scheduling group according to a set uplink scheduling period.

이후, 기지국(100)은 동일한 제1 스케줄링 그룹에 존재하는 MTC단말들(200)에게 MTC 단말(200)이 속한 제2 스케줄링 그룹 정보, 해당 제2 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트 정보 및 상향 링크 파워 정보(레퍼런스 신호와 데이터 신호의 비율 포함)를 포함하는 스케줄링 정보를 브로드캐스팅하며, MTC 단말들(200)은 기지국(100)으로부터 수신된 스케줄링 정보에 따라서 레퍼런스 신호와 데이터 신호를 전송할 수 있다. Then, the base station 100 transmits to the MTC terminals 200 existing in the same first scheduling group the second scheduling group information to which the MTC terminal 200 belongs, the resource element information allocated to the second scheduling group, MTC terminals 200 may transmit reference signals and data signals in accordance with the scheduling information received from the base station 100. The MTC terminals 200 may transmit the reference signals and the data signals.

이때, MTC 단말(200)들은 기지국(100)으로부터 수신된 스케줄링 정보에 따라서 자신이 속한 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트를 사용할지 여부를 결정할 수 있다.At this time, the MTC terminals 200 can determine whether to use the resource element allocated to the scheduling group to which the MTC terminal 200 belongs according to the scheduling information received from the base station 100.

종래의 스케줄링 방식에서는 MTC 단말(200)은 기지국(100)으로부터 수신된 스케줄링에 따라서 자신에게 할당된 자원을 반드시 사용해야 했다.In the conventional scheduling scheme, the MTC terminal 200 has to use the resource allocated to itself according to the scheduling received from the base station 100. [

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 방식은 MTC 단말(200)이 자신이 속한 제2 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트의 사용 여부를 직접 결정할 수 있다(이를 '그랜트 프리(grant free)'라 한다). 즉 MTC 단말(200)은 기지국(100)에 의해 스케줄링된 자원인 리소스 엘리먼트를 사용하지 않아도 무방하다.However, the scheduling method according to an embodiment of the present invention can directly determine whether the resource element allocated to the second scheduling group to which the MTC terminal 200 belongs is used (this is 'grant free' do). That is, the MTC terminal 200 does not need to use resource elements that are resources scheduled by the base station 100.

또한, 종래의 LTE(Long-Term Evolution)를 비롯한 이동 통신 시스템에서는 MTC 단말(200)과 기지국(100) 안테나 간의 채널 변동으로 인하여 해당 채널의 성능을 예상하기 어렵거나, 매우 부정확하게 예상할 수 밖에 없었다.Also, in a conventional mobile communication system including LTE (Long-Term Evolution), it is difficult to predict the performance of the corresponding channel due to the channel fluctuation between the MTC terminal 200 and the base station 100, There was no.

따라서, 종래의 이동 통신 시스템에서의 스케쥴링 방식은 서비스 품질(Quality of Service)을 보장하기 위하여, 정확한 채널 정보를 획득하는 과정을 선행할 수 밖에 없고, 이동 통신- 환경에서 짧은 시간 동안 변화하는 채널의 특성 상 필연적으로 스케쥴링을 위한 짧은 주기의 레퍼런스 신호 전송 과정이 필요하다.Therefore, in the conventional scheduling method in the mobile communication system, it is necessary to precede the process of acquiring accurate channel information in order to guarantee the quality of service, and in the mobile communication environment, Inevitably, there is a need for a short period reference signal transmission process for scheduling.

그러나, 이러한 종래의 스케줄링 방식은 스케쥴링 이전에 MTC 단말(200)들이 상향 링크 레퍼런스 신호를 전송하므로, 다수의 상향 링크 레퍼런스 신호가 필요하여 전체 이동 통신 시스템의 주파수 효율(Spectral Efficiency)이 낮아지며, 무엇보다 스케줄링되지 못한 MTC 단말(200)의 채널 정보는 버려지거나 활용되지 못하여 MTC 단말(200)의 에너지 효율(Energy Efficiency)이 낮아지는 문제가 있다.However, in the conventional scheduling scheme, since the MTC terminals 200 transmit the uplink reference signal prior to the scheduling, a plurality of uplink reference signals are required, so that the spectral efficiency of the entire mobile communication system is lowered. The channel information of the unscheduled MTC terminal 200 is not discarded or utilized, and the energy efficiency of the MTC terminal 200 is lowered.

그리고, 상향 링크 -> 하향 링크 -> 상향 링크 순으로 전송하므로 2번의 상/하향 전송 변환이 발생하며, 이러한 변환은 Time Division Duplex(TDD)나 FDD(Frequency Division Duplex) 상황에서 상당한 지연을 발생시킨다.The uplink / downlink transmission is performed in the order of uplink-> downlink-> uplink, and this conversion causes considerable delay in the time division duplex (TDD) or frequency division duplex (FDD) situations .

이에, 본 발명의 일 실시예에서는 전술한 종래의 문제점을 해소하기 위해, MTC 단말(200)과 기지국(100) 안테나 간 채널의 페이딩 정보를 이용하여 스케줄링을 위한 짧은 주기의 레퍼런스 신호 전송 과정이 필요치 않도록 하고, 스케줄링되지 못한 MTC 단말(200)이 존재하지 않도록 서빙 셀 내에 위치하는 모든 MTC 단말(200)의 데이터 레이트가 '일정 값을 유지하도록' 함으로써, 상향 링크와 하향 링크의 반복에 따른 시간 지연을 감소시킴은 물론, 시스템의 주파수 효율과 단말의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, in order to solve the above-mentioned conventional problems, it is necessary to transmit a short reference signal for scheduling using the fading information of the channel between the MTC terminal 200 and the base station 100, So that the data rate of all the MTC terminals 200 located in the serving cell is maintained at a constant value so that the MTC terminal 200 which is not scheduled is not present, and the time delay due to the repetition of the uplink and the downlink And the frequency efficiency of the system and the energy efficiency of the terminal can be improved.

또한, 기존의 MTC 단말들에 대한 스케줄링은 모든 MTC 단말들이 우수한 RF 성능을 가지고 있다는 전제 하에서 이루어졌다. 그러나, 향후 5G 환경에서는 다양한 종류의 MTC 단말들이 사용되며, MTC 단말들의 상당수는 음성 통화 및 고속의 데이터 전송을 요구하지 않기에 비교적 낮은 성능의 RF 칩이 사용될 가능성이 높으나, 종래의 스케줄링은 이러한 낮은 성능의 RF 칩을 사용하는 MTC 단말들을 고려하지 않았다. 본 발명은 하드웨어 잡음지수를 이용하여 제1 스케줄링 및 제2 스케줄링을 수행함으로써 낮은 RF 성능을 가지는 MTC 단말들에 대한 효율적인 자원 할당 및 관리를 도모할 수 있게 된다. In addition, the scheduling for existing MTC terminals has been performed on the assumption that all MTC terminals have excellent RF performance. However, since a variety of MTC terminals are used in the future 5G environment, and a large number of MTC terminals do not require voice communication and high-speed data transmission, it is highly likely that a relatively low-performance RF chip is used. However, We did not consider MTC terminals using RF chips of performance. The present invention can perform efficient resource allocation and management for MTC terminals having low RF performance by performing the first scheduling and the second scheduling using the hardware noise figure.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 시 사용되는 프레임의 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a structure of a frame used in uplink scheduling according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 프레임은 기지국(100)이 서빙 셀 내의 MTC 단말들(200)에게 스케줄링 정보를 알려주는 제어 담당 SIB(Scheduling Information Broadcast) 부분과, MTC 단말들(200)이 기지국(100)으로 전송하는 레퍼런스 신호와 데이터 신호로 구성된 다수의 프레임으로 구성 될 수 있다.The uplink frame according to an exemplary embodiment of the present invention includes a Scheduling Information Broadcast (SIB) portion for the base station 100 to inform the MTC terminals 200 in the serving cell of scheduling information, And a plurality of frames composed of a reference signal and a data signal transmitted to the base station 100.

일 실시 예로 OFDMA를 사용하는 시스템의 프레임은 단위 시간-주파수를 차지하는 다수의 리소스 엘리먼트로 구성될 수 있다.In one embodiment, a frame of a system using OFDMA may be composed of a plurality of resource elements occupying a unit time-frequency.

여기서 하나의 프레임은 다수의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 다수의 리소스 엘리먼트로 구성될 수 있다.Here, one frame may be composed of a plurality of sub-frames, and one sub-frame may be composed of a plurality of resource elements.

하나의 서브프레임에 포함되는 리소스 엘리먼트들은 하나 또는 그 이상 스케줄링된 MTC 단말(200)들에게 할당될 수 있으며, 하나의 MTC 단말(200)은 하나 또는 그 이상의 서브프레임, 즉 다수의 리소스 엘리먼트들을 할당 받을 수 있다.The resource elements included in one subframe may be allocated to one or more scheduled MTC terminals 200. One MTC terminal 200 may allocate one or more subframes, Can receive.

도 5에서, 하나의 프레임은 총 NW/F 개의 리소스 엘리먼트들로 구성되어 있으며, 하나의 서브프레임은 총 N개의 리소스 엘리먼트들로 구성되어 있다.In FIG. 5, one frame is composed of a total of NW / F resource elements, and one subframe consists of N total resource elements.

참고로, 하나의 서브프레임을 구성하는 리소스 엘리먼트들은 레퍼런스 신호와 데이터 신호에 할당될 수 있다.For reference, resource elements constituting one subframe can be assigned to a reference signal and a data signal.

그리고 인접한 리소스 엘리먼트들은 레퍼런스 신호를 전송하는데 사용될 수 있으며 그 위치는 고정되지 않고 유동적으로 변경될 수 있다.And adjacent resource elements can be used to transmit the reference signal and its position can be changed flexibly without being fixed.

레퍼런스 신호에 할당된 리소스 엘리먼트는 기지국(100)과 MTC단말(200)이 미리 약속한 레퍼런스 신호를 정해진 위치에 전송할 수 있다.The resource element allocated to the reference signal can transmit the reference signal that the base station 100 and the MTC terminal 200 have previously agreed to at a predetermined position.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 장치의 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of an uplink scheduling apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 장치는 기지국(100)에 포함되거나, 기지국(100)과 별도로 존재하여 기지국(100)에 연결될 수 있다.The uplink scheduling apparatus according to an embodiment of the present invention may be included in the base station 100 or may exist separately from the base station 100 and be connected to the base station 100.

이하에서는 상향 링크 스케줄링 장치가 기지국(100)에 포함되는 경우로서, 상향 링크 스케줄링 장치를 기지국(100)으로 표현하도록 한다.Hereinafter, the case where the uplink scheduling apparatus is included in the base station 100, the uplink scheduling apparatus is represented by the base station 100.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(100)은 채널 정보 피드백부(110), 제1 스케줄링 그룹 분류부(115), 제2 스케줄링 그룹 분류부(120), 전송 파워 설정부(130), 스케줄링 주기 설정부(140), 리소스 엘리먼트 할당부(150), 통신부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.The base station 100 according to an embodiment of the present invention includes a channel information feedback unit 110, a first scheduling group classifying unit 115, a second scheduling group classifying unit 120, a transmission power setting unit 130, A period setting unit 140, a resource element assigning unit 150, a communication unit 160, and a control unit 170.

각 구성 요소를 설명하면, 채널 정보 피드백부(110)는 MTC 단말(200)들로부터 수신된 PUSCH 신호를 이용하여 MTC 단말(200)들의 페이딩 정보, 즉 롱-텀에서의 평균 채널 정보를 획득할 수 있다.The channel information feedback unit 110 obtains the fading information of the MTC terminals 200, that is, the average channel information in the long-term using the PUSCH signal received from the MTC terminals 200 .

이때, 대규모 페이딩 정보는 아래의 [수학식 3]을 이용하여 계산될 수 있다.At this time, the large-scale fading information can be calculated using the following equation (3).

Figure 112016115740830-pat00003
Figure 112016115740830-pat00003

여기서, P는 상향 링크 전송 파워이고, 인덱스 t는 리소스 엘리먼트의 인덱스를 나타낸다.Where P is the uplink transmission power and the index t represents the index of the resource element.

제1 스케줄링 그룹 분류부(115)는 각 MTC 단말(200)로부터 제공되는 정보에 기초하여 각 MTC 단말(200)에 대한 정보를 이용하여 설정되는 MTC 단말의 클래스를 이용하여 제1 스케줄링 그룹을 분류한다. 앞서 설명한 바와 같이, MTC 단말에 대한 트래픽 요구 지수 및 각 MTC 단말의 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 MTC 클래스를 분류한다. 앞서 설명한 바와 같이, 트래픽 요구 지수는 패킷 사이즈, 데이터 레이트, 지연 시간 및 신뢰도에 기초하여 정해질 수 있다. 제1 MTC 단말 및 제2 MTC 단말이 서로 다른 제1 스케줄링 그룹으로 분류될 경우 제1 MTC 단말 및 제2 MTC 단말에 대한 스케줄링은 독립적으로 이루어진다. The first scheduling group classifying unit 115 classifies the first scheduling group using the class of the MTC terminal set using the information about each MTC terminal 200 based on the information provided from each MTC terminal 200 do. As described above, the MTC class is classified based on the traffic request index for the MTC terminal and the hardware noise index of each MTC terminal. As described above, the traffic requirement index can be determined based on packet size, data rate, delay time, and reliability. When the first MTC terminal and the second MTC terminal are classified into different first scheduling groups, the scheduling for the first MTC terminal and the second MTC terminal is performed independently.

제2 스케줄링 그룹 분류부(120)는 동일한 제1 스케줄링 그룹으로 분류된 다수의 MTC 단말(200)들을 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류한다. The second scheduling group classifier 120 classifies a plurality of MTC terminals 200 classified into the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups.

제2 스케줄링 그룹 분류부(120)는 각 MTC 단말(200)의 페이딩 정보(이하, 'β'라 칭함)와 가용 에너지(이하, 'E'라 칭함) 및 MTC 단말의 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 스케줄링 그룹을 분류한다. 제2 스케줄링 그룹 분류부(120)는 페이딩 정보(β), 가용 에너지(E) 및 하드웨어 잡음 지수(δ2)를 이용하여 퀄리티 파라미터를 산출하고, 퀄리티 파라미터에 기초하여 제2 스케줄링 그룹을 분류한다. The second scheduling group classifier 120 uses the fading information (hereinafter referred to as ? ) Of each MTC terminal 200, the available energy (hereinafter referred to as 'E'), and the hardware noise figure of the MTC terminal Classify the scheduling group. The second scheduling group classifier 120 calculates quality parameters using fading information β , available energy E and hardware noise figure δ 2 and classifies the second scheduling group based on the quality parameter .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 퀄리티 파라미터는 다음의 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the quality parameter may be defined as Equation (4).

Figure 112016115740830-pat00004
Figure 112016115740830-pat00004

본 발명의 일 측면에 따르면, 퀄리티 파라미터에 대한 임계값들이 미리 설정되고, 미리 설정된 임계 값 이하인 MTC 단말(200)들을 동일한 제2 스케줄링 그룹으로 분류할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the threshold values for the quality parameter are preset and the MTC terminals 200 having a preset threshold value or less can be classified into the same second scheduling group.

일 실시예로서, 제2 스케줄링 그룹 분류부(120)는 퀄리티 파라미터의 값이 큰 순서로 MTC 단말(200)들을 오더링(odering)하고, 첫 번째 MTC 단말과 두 번째 MTC 단말, 첫 번째 MTC 단말과 세 번째 MTC 단말, 그리고 첫 번째 MTC 단말과 네 번째 MTC 단말 등과 같이, 퀄리티 파라미터의 값이 가장 큰 MTC 단말과 다른 MTC 단말들의 퀄리티 파라미터의 값을 순차적으로 비교하면서 그 차이가 미리 설정된 임계 값 이하인 MTC 단말(200)들을 하나의 동일한 제2 스케줄링 그룹으로 분류할 수 있다.In one embodiment, the second scheduling grouping unit 120 orders the MTC terminals 200 in the order of a larger quality parameter value, and transmits the order of the first MTC terminal, the second MTC terminal, the first MTC terminal, The third MTC terminal, and the first MTC terminal, the fourth MTC terminal, and the like, sequentially comparing the values of the quality parameters of the MTC terminal having the highest quality parameter value and the other MTC terminals, And may classify the terminals 200 into one same second scheduling group.

즉, 동일한 제2 스케줄링 그룹에서는 퀄리티 파라미터의 값이 가장 큰 MTC 단말과 가장 작은 MTC 단말의 차이가 미리 설정된 임계 값 이하가 된다.That is, in the same second scheduling group, the difference between the MTC terminal having the largest quality parameter value and the smallest MTC terminal is equal to or less than a preset threshold value.

물론, 앞서 설명한 방식 이외에도 다양한 최적화 조건 등을 이용하여 퀄리티 파라미터에 기초한 스케줄링 그룹 분류가 가능하다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. It will be obvious to those skilled in the art that scheduling group classification based on quality parameters can be performed using various optimization conditions and the like in addition to the above-described methods.

한편, 제2 스케줄링 그룹 분류부(120)는 MTC 단말(200)들을 전술한 제2 스케줄링 그룹으로 분류 시 MTC 단말(200)들의 전송 확률을 제2 스케줄링 그룹 분류 시 반영할 수도 있다. 여기서 '전송 확률'은 MTC 단말(200)이 기지국(100)의 스케줄링에 따라서 해당 스케줄링에 할당된 자원인 리소스 엘리먼트의 사용 여부를 결정한 결과 중 리소스 엘리먼트를 사용하는 것으로 결정하는 가능성을 의미할 수 있다. 이와 같은 전송 확률을 고려할 경우 하나의 제2 스케줄링 그룹에 더 많은 MTC 단말들이 포함되도록 스케줄링하는 것이 가능하다. Meanwhile, the second scheduling group classifier 120 may reflect the transmission probabilities of the MTC terminals 200 in the second scheduling group classification when the MTC terminals 200 are classified into the second scheduling group. Here, the 'transmission probability' may mean the possibility that the MTC terminal 200 determines to use the resource element among the results of determining whether to use the resource element that is the resource allocated to the corresponding scheduling according to the scheduling of the base station 100 . Considering such a transmission probability, it is possible to schedule more MTC terminals to be included in one second scheduling group.

전송 파워 설정부(130)는 각 제2 스케줄링 그룹별로 상향 링크 전송 파워를 설정한다. 동일한 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들은 동일한 파워로 상향 링크 신호를 송신하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 전송 파워 설정부(130)는 각 MTC 단말(200)별로 사용할 상향 링크 전송 파워를 결정하고, 각 스케줄링 그룹별로 상향 링크 전송 파워가 가장 낮은 MTC 단말(200)을 기준으로 해당 스케줄링 그룹의 상향 링크 전송 파워를 설정할 수 있다.The transmission power setting unit 130 sets the uplink transmission power for each second scheduling group. It is preferable that the MTC terminals belonging to the same second scheduling group transmit uplink signals with the same power. For this purpose, the transmission power setting unit 130 determines an uplink transmission power to be used for each MTC terminal 200, and determines a transmission power of the corresponding scheduling group 200 based on the MTC terminal 200 having the lowest uplink transmission power for each scheduling group The uplink transmission power can be set.

또한, 전송 파워 설정부(130)는 동일한 스케줄링 그룹에 속한 각 MTC 단말(200)별로 레퍼런스 신호와 데이터 신호에 대한 상향 링크 전송 파워의 할당 비율을 결정할 수 있다.In addition, the transmission power setting unit 130 may determine the allocation ratio of the reference signal and the uplink transmission power to the data signal for each MTC terminal 200 belonging to the same scheduling group.

이때, 전송 파워 설정부(130)는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이 최대가 되도록 레퍼런스 신호와 데이터 신호에 대한 할당 비율을 결정할 수 있다.At this time, the transmission power setting unit 130 may determine the allocation ratio of the reference signal and the data signal so that the Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) is maximized.

한편, 스케줄링 주기 설정부(140)는 제2 스케줄링 그룹별 스케줄링 주기를 결정하여 제2 스케줄링 그룹별 리소스 엘리먼트의 사용 비율을 결정할 수 있다. Meanwhile, the scheduling period setting unit 140 may determine a scheduling period for each second scheduling group to determine a usage ratio of the resource elements for each second scheduling group.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 스케줄링 주기 설정부(140)는 스케줄링되는 전체 단말로부터 기대되는 데이터 레이트에 기초하여 제2 스케줄링 그룹별 주기를 결정할 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, the scheduling period setting unit 140 may determine a period for each second scheduling group based on a data rate expected from all the scheduled UEs.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 요구되는 QoS를 만족하면서 서비스하는 MTC 단말의 수를 최대화하거나 대역폭을 최소화하는 방향으로 스케줄링 주기를 결정할 수도 있을 것이다. According to the second embodiment of the present invention, the scheduling period may be determined in such a manner as to maximize the number of MTC terminals servicing while satisfying the required QoS or to minimize the bandwidth.

제1 실시에의 스케줄링 주기 결정 방법을 설명하면 다음과 같다. The scheduling period determination method in the first embodiment will be described as follows.

제1 실시예에서 스케줄링 그룹별 리소스 엘리먼트 사용 비율을 결정하는데, 여기서, 각 제2 스케줄링 그룹별 리소스 엘리먼트의 사용 비율은 각 스케줄링 그룹으로부터 기대되는 데이터 레이트에 기초하여 설정할 수 있으며, 요구되는 데이터 레이트는 앞서 설명한 퀄리티 파라미터에 비례할 수 있다. In the first embodiment, the resource element usage rate per scheduling group is determined, wherein the usage ratio of resource elements for each second scheduling group can be set based on the expected data rate from each scheduling group, It can be proportional to the quality parameter described above.

참고로, 전송하는 패킷 사이즈가 동일하다고 가정할 때, 기대되는 데이터 레이트와 리소스 엘리먼트의 사용 비율은 서로 반비례한다. 즉, 복수의 제2 스케줄링 그룹 중 상대적으로 데이터 레이트가 높은 제2 스케줄링 그룹은 데이터 레이트가 낮은 제2 스케줄링 그룹에 비해 더 작은 비율의 리소스 엘리먼트를 사용한다.For reference, assuming that the size of the transmitted packet is the same, the expected data rate and the usage ratio of the resource element are inversely proportional to each other. That is, the second scheduling group having a relatively higher data rate among the plurality of second scheduling groups uses a smaller ratio of resource elements than the second scheduling group having a lower data rate.

예를 들어, 제2 스케줄링 그룹 A와 B에 대한 데이터 레이트의 비율이 3:1인 경우, 스케줄링 그룹 A와 B에 할당되는 리소스 엘리먼트의 비율은 1:3이 된다.For example, if the ratio of the data rates for the second and third scheduling groups A and B is 3: 1, the ratio of the resource elements allocated to the scheduling groups A and B becomes 1: 3.

결국, 스케줄링 주기 설정부(140)는 데이터 레이트의 비율에 따라서 리소스 엘리먼트의 사용 비율을 조절함으로써, MTC 단말(200)들의 서로 다른 데이터 레이트를 동일하게 맞추는 것이다.As a result, the scheduling period setting unit 140 adjusts the different data rates of the MTC terminals 200 by adjusting the usage ratio of the resource elements according to the ratio of the data rates.

이후, 스케줄링 주기 설정부(140)는 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속하는 '전체 MTC 단말(200)에 대해 기대되는 데이터 레이트'를 결정할 수 있다.Thereafter, the scheduling period setting unit 140 can determine the 'expected data rate for all the MTC terminals 200' belonging to the same first scheduling group.

상기 '전체 MTC 단말에 대해 기대되는 데이터 레이트'는 서빙 셀 내에 위치하는 제1 스케줄링 그룹의 MTC 단말(200)들 중에서 스케줄링되지 못하는 MTC 단말(200)이 존재하지 않도록 모든 MTC 단말(200)의 데이터 레이트가 '일정 값을 유지하도록'하는 데이터 레이트를 의미한다.The 'expected data rate for all MTC terminals' is the data of all the MTC terminals 200 so that there is no MTC terminal 200 that can not be scheduled among the MTC terminals 200 of the first scheduling group located in the serving cell Quot; means a data rate at which a rate maintains a constant value.

이하, 상기 '전체 MTC 단말에 대해 기대되는 데이터 레이트'를 'SE(common Spectral Efficiency)'라 칭하도록 하며, 스케줄링 주기 설정부(140)는 아래의 [수학식 5]를 이용하여 SE를 계산할 수 있다.Hereinafter, the 'expected data rate for all the MTC terminals' will be referred to as 'SE (common spectral efficiency)', and the scheduling period setting unit 140 can calculate the SE using the following Equation (5) have.

Figure 112016115740830-pat00005
Figure 112016115740830-pat00005

여기서, Ωi는 i번째 스케줄링 그룹에 포함된 MTC 단말(200)의 데이터 레이트 값이며, η은 대역폭의 비효율을 나타내는 값으로서 η=WTs/F≥1 이고, W는 리소스 엘리먼트의 대역폭, Ts는 시간 구간, N은 Ts에서의 심볼, F는 프레임에서의 서브프레임을 나타낸다.Here, Ω i is the data rate value of the MTC terminal 200 included in the i-th scheduled group, η is a value that indicates the inefficiency of bandwidth η s = WT / F≥1, W is a bandwidth of the resource elements, T s denotes a time interval, N denotes a symbol at T s , and F denotes a subframe in the frame.

스케줄링 주기 설정부(140)는 상기 계산된 SE를 이용하여 각 제2 스케줄링 그룹별 스케줄링 주기(D)를 설정할 수 있다.The scheduling period setting unit 140 may set a scheduling period D for each second scheduling group using the calculated SE.

여기서, '스케줄링 주기'는 기지국(100)이 서빙 셀 내에 존재하는 MTC 단말들(200)에게 스케줄링 정보를 알려주는 SIB(Scheduling Information Broadcast) 간격, 즉, 한 번에 스케줄링하는 엘리먼트 리소스의 개수를 의미한다.Here, the 'scheduling period' means a SIB (Scheduling Information Broadcast) interval for informing scheduling information to the MTC terminals 200 in the serving cell of the base station 100, that is, the number of element resources to be scheduled at one time do.

이때, 스케줄링 주기 설정부(140)는 아래의 [수학식 6]을 이용하여 각 스케줄링 그룹별 스케줄링 주기를 계산할 수 있다.At this time, the scheduling period setting unit 140 may calculate a scheduling period for each scheduling group using Equation (6) below.

Figure 112016115740830-pat00006
Figure 112016115740830-pat00006

여기서, W는 리소스 엘리먼트의 대역폭이고, Tth는 서비스 품질(QoS)의 파라미터로서 서비스 카테고리별 원하는 데이터(음성 통신 또는 데이터 통신 등)의 볼륨 사이즈이다.Where W is the bandwidth of the resource element and T th is the volume size of the desired data (voice communication or data communication, etc.) per service category as a parameter of quality of service (QoS).

제2 실시예에 따르면, 스케줄링 주기는 패킷 사이즈, 데이터 레이트, 지연 시간 및 신뢰도 중 하나 이상을 포함하는 퀄리티를 만족하도록 설정하되, 퀄리티를 만족하면서 최대한 많은 MTC 단말을 수용하도록 설정된다. According to the second embodiment, the scheduling period is set so as to satisfy the quality including at least one of the packet size, the data rate, the delay time, and the reliability, but is set to accommodate as many MTC terminals as possible while satisfying the quality.

만일, MTC 단말의 수가 정해져 있을 경우, 요구되는 퀄리티를 만족하면서 대역폭을 최소화하는 방향으로 스케줄링 주기가 결정될 수도 있을 것이다. If the number of MTC terminals is fixed, the scheduling period may be determined in a direction to minimize the bandwidth while satisfying the required quality.

결국, 제2 실시예에 따르면, 요구되는 퀄리티를 만족하면서 수용하는 MTC 단말의 수 또는 대역폭이 최소화되도록 스케줄링 주기를 결정하는 것이다. As a result, according to the second embodiment, the scheduling period is determined so as to minimize the number or bandwidth of the MTC terminals to be accommodated while satisfying the required quality.

제2 실시예에 따라 스케줄링 주기를 정할 때 지연 시간이 고려되는 경우 스케줄링 주기는 MTC 단말 수 및 대역폭에 우선하여 요구되는 지연 시간보다 짧게 설정되어야 한다. If the delay time is considered when determining the scheduling period according to the second embodiment, the scheduling period should be set shorter than the delay time required in preference to the number of MTC terminals and the bandwidth.

만일 서비스할 MTC 단말이 많아서 스케줄링 주기가 지연 시간을 초과할 수 밖에 없는 경우, 제2 스케줄링 그룹을 추가로 분할할 수 있을 것이다. If there are a large number of MTC terminals to be served and the scheduling period must exceed the delay time, the second scheduling group may be further divided.

리소스 엘리먼트 할당부(150)는 스케줄링 주기 설정부(140)에 의해 설정된 제2 스케줄링 그룹별 스케줄링 주기에 따라서 각 제2 스케줄링 그룹에 리소스 엘리먼트(개수)를 할당한다.The resource element allocation unit 150 allocates resource elements (number) to each second scheduling group according to a scheduling period for each second scheduling group set by the scheduling period setting unit 140. [

통신부(150)는 MTC 단말들(200)로부터 페이딩 정보를 획득하기 위한 PUSCH 신호를 수신할 수 있으며, 전술한 구성 요소들로부터 설정된 스케줄링 그룹 정보, 그룹별로 사용하는 리소스 엘리먼트에 대한 정보, 그룹별로 사용하는 상향 링크 전송 파워에 대한 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 브로드캐스트 채널을 통해 MTC 단말들(200)에게 전송한다.The communication unit 150 may receive a PUSCH signal for acquiring fading information from the MTC terminals 200, and may include scheduling group information set from the above-described components, information on resource elements used for each group, To the MTC terminals 200 through the broadcast channel. The MTC terminals 200 transmit the scheduling information to the MTC terminals 200 through the broadcast channel.

한편, 제어부(170)는 상기 구성 요소들(110~150)이 전술한 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 170 may control the components 110 to 150 to perform the operations described above.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 스케줄링 과정을 도시한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating an uplink scheduling process according to an embodiment of the present invention.

기지국(100)은 MTC 단말(200)들로부터 수신된 PUSCH 신호를 이용하여 MTC 단말(200)들의 페이딩 정보, 가용 에너지 정보, 하드웨어 잡음 지수 및 트래픽 요구 지수를 획득한다(단계 600).The base station 100 acquires fading information, available energy information, hardware noise index, and traffic requirement index of the MTC terminals 200 using the PUSCH signal received from the MTC terminals 200 (step 600).

기지국(100)은 하드웨어 잡음 지수 및 요구되는 트래픽 요구 지수를 이용하여 서빙 셀에 존재하는 각 MTC 단말들의 클래스를 설정한다(단계 602). 앞서 설명한 바와 같이, MTC 단말의 클래스는 하드웨어 잡음 지수 및 트래픽 요구 지수를 적절히 조합하여 설정된다. The base station 100 sets the class of each MTC terminal existing in the serving cell using the hardware noise figure and the required traffic requirement index (step 602). As described above, the class of the MTC terminal is set by appropriately combining the hardware noise figure and the traffic requirement index.

MTC 단말들의 클래스가 설정되면, 기지국(100)은 MTC 단말들의 클래스에 기초하여 제1 스케줄링 그룹을 분류하는 제1 스케줄링을 수행한다(단계 604). 유사한 MTC 클래스를 가지는 단말들끼리 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속하도록 하며, 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 제2 스케줄링이 이루어진다. When the class of the MTC terminals is set, the base station 100 performs the first scheduling for classifying the first scheduling group based on the class of the MTC terminals (step 604). UEs having similar MTC classes belong to the same first scheduling group, and second scheduling independent for each first scheduling group is performed.

기지국(100)은 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들을 페이딩 정보, 가용 에너지 및 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류한다(단계 606). The base station 100 classifies MTC terminals belonging to the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups using fading information, available energy, and hardware noise figure (step 606).

제2 스케줄링 그룹 분류가 완료되면, 기지국(100)은 각 스케줄링 그룹별로 상향 링크 전송 신호의 파워를 설정한다(단계 608). 이때, 기지국(100)은 레퍼런스 신호와 데이터 신호에 대한 전송 파워의 비율을 별도로 설정할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 동일한 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들은 동일한 상향 링크 신호 파워를 가지는 것이 바람직하다. When the second scheduling grouping is completed, the base station 100 sets the power of the uplink transmission signal for each scheduling group (step 608). At this time, the base station 100 may separately set the ratio of the transmission power to the reference signal and the data signal. As described above, the MTC terminals belonging to the same second scheduling group preferably have the same uplink signal power.

상향 링크 전송 파워가 결정되면, 기지국(100)은 각 제2 스케줄링 그룹의 스케줄링 주기를 결정한다(단계 610). When the uplink transmission power is determined, the base station 100 determines a scheduling period of each second scheduling group (step 610).

스케줄링 주기가 결정되면, 결정된 상향 링크 스케줄링 주기에 따라서 각 제2 스케줄링 그룹별로 리소스 엘리먼트(개수)를 할당한다(단계 612). When the scheduling period is determined, resource elements (number) are allocated to each second scheduling group according to the determined uplink scheduling period (step 612).

기지국(100)은 설정된 스케줄링 정보를 MTC 단말(200)들에게 브로드캐스팅한다(단계 614). 여기서 스케줄링 정보는 MTC 단말(200)이 속한 제2 스케줄링 그룹 정보, 해당 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트 정보 및 상향 링크 파워 정보를 포함할 수 있다.The base station 100 broadcasts the set scheduling information to the MTC terminals 200 (step 614). Here, the scheduling information may include the second scheduling group information to which the MTC terminal 200 belongs, the resource element information allocated to the corresponding scheduling group, and the uplink power information.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말의 구성을 도시한 블록도이다.8 is a block diagram illustrating the configuration of an MTC terminal according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 MTC 단말(200)은 프로세서인 제어부(210), 제어부(210)와 연결되는 메모리(220), 통신부(230) 및 하드웨어 잡음 지수 산출부(240)를 포함할 수 있다. The MTC terminal 200 according to an embodiment of the present invention may include a controller 210 which is a processor, a memory 220 connected to the controller 210, a communication unit 230 and a hardware noise figure calculating unit 240 have.

하드웨어 잡음 지수 산출부(240)는 MTC 단말의 하드웨어 잡음 지수를 산출한다. 하드웨어 잡음 지수의 산출은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 일례로, 원 신호와 RF 칩에 의해 출력되는 신호를 측정하여 하드웨어 잡음 지수를 산출할 수 있을 것이다. 이와 달리, 사용하는 RF 칩에 따라 미리 하드웨어 잡음 지수가 설정될 수도 있을 것이다. The hardware noise figure calculating unit 240 calculates the hardware noise figure of the MTC terminal. The calculation of the hardware noise figure can be done in various ways. For example, a hardware noise figure can be calculated by measuring the original signal and the signal output by the RF chip. Alternatively, the hardware noise figure may be set in advance according to the RF chip used.

제어부(210)는 통신부(230)가 페이딩 정보, 가용 에너지 정보, 요구되는 데이터 레이트 정보 및 하드웨어 잡음 지수 정보를 기지국(100)으로 송신하도록 제어한다. The control unit 210 controls the communication unit 230 to transmit fading information, available energy information, required data rate information, and hardware noise figure information to the base station 100.

또한, 제어부(210)는 통신부(230)를 통해 기지국(100)으로부터 스케줄링 정보가 수신되면, 자신이 속한 제2 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트의 사용 여부를 결정할 수 있다.Also, when the scheduling information is received from the base station 100 through the communication unit 230, the control unit 210 can determine whether to use the resource element allocated to the second scheduling group to which the scheduling information belongs.

여기서 기지국(100)으로부터 수신된 스케줄링 정보는 MTC 단말(200)이 속하는 제2 스케줄링 그룹, 해당 제2 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트 및 상향 링크 전송 파워에 대한 정보를 포함할 수 있다.Here, the scheduling information received from the base station 100 may include information on a second scheduling group to which the MTC terminal 200 belongs, resource elements allocated to the second scheduling group, and uplink transmission power.

제어부(210)는 수신된 스케줄링 정보에 따라서, 자신이 속한 제2 스케줄링 그룹의 다른 MTC 단말들과 함께 상기 할당된 리소스 엘리먼트를 이용하여, 할당된 상향 링크 전송 파워로 레퍼런스 신호와 데이터 신호를 통신부(230)를 통해 기지국(100)으로 전송할 수 있다.The control unit 210 transmits the reference signal and the data signal to the communication unit (not shown) with the allocated uplink transmission power by using the allocated resource element together with other MTC terminals of the second scheduling group to which it belongs according to the received scheduling information 230 to the base station 100.

한편, 메모리(220)는 제어부(210)와 연결될 수 있으며, 제어부(210)에 의해 전술한 동작들이 실행 가능하도록 하는 프로그램 명령어들을 저장할 수 있다.Meanwhile, the memory 220 may be connected to the control unit 210 and may store program instructions that enable the control unit 210 to execute the operations described above.

한편, 통신부(230)는 기지국(100)으로부터 스케줄링 정보를 수신하거나 제어부(210)의 제어에 따라서 레퍼런스 신호와 데이터 신호를 기지국(100)으로 전송할 수 있다.The communication unit 230 may receive the scheduling information from the base station 100 or may transmit the reference signal and the data signal to the base station 100 under the control of the control unit 210. [

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스케줄링 정보의 구성을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of second scheduling information according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스케줄링 정보는 제2 스케줄링 그룹에 대한 정보(Group Indicator), 스케줄링 그룹별로 할당된 리소스 엘리먼트에 대한 정보(RE Allocation Indicator) 및 스케줄링 그룹별로 설정된 상향 링크 전송 파워에 대한 정보(Power Difference Indicator) 중 하나 이상을 포함 할 수 있다.The second scheduling information according to an embodiment of the present invention includes information on a second scheduling group, information on resource elements allocated on a scheduling group basis (RE allocation indicator), and uplink transmission power set on a scheduling group basis (Power Difference Indicator).

여기서, '제2 스케줄링 그룹에 대한 정보'는 MTC 단말이 어떤 스케줄링 그룹에 속해 있는지를 나타내는 정보로서, 그룹의 수와 각 그룹에 속한 MTC 단말의 수를 나타낼 수 있다.Here, the 'information on the second scheduling group' is information indicating which scheduling group the MTC terminal belongs to, and can indicate the number of groups and the number of MTC terminals belonging to each group.

도 9에서는, 제1 스케줄링 그룹 내에 존재하는 11개의 MTC 단말을 3개의 스케줄링 그룹으로 분류하였고, 각 그룹별로 속한 MTC 단말을 나타내고 있다.In FIG. 9, 11 MTC terminals existing in the first scheduling group are classified into three scheduling groups, and the MTC terminals belonging to each group are shown.

참고로, 스케줄링 그룹에 대한 정보에서는 집합의 크기, 즉 MTC 단말의 index를 나타내고 있는데, 일례로, MTC 단말의 index는 RSS(Recived Signal Strength)에 따라서 정렬될 수 있다.For reference, the information on the scheduling group indicates the size of the aggregate, that is, the index of the MTC terminal. For example, the index of the MTC terminal can be sorted according to RSS (Recived Signal Strength).

즉, RSS가 가장 큰 MTC 단말 a에게 1번 index 가 부여될 수 있다.That is, the index 1 can be given to the MTC terminal a having the largest RSS.

Figure 112016115740830-pat00007
Figure 112016115740830-pat00007

따라서, 셀 접속 과정에서 기지국(100)과 MTC 단말들(200) 사이에 다음과 같은 절차가 수행될 수 있다.Accordingly, the following procedure may be performed between the base station 100 and the MTC terminals 200 in the cell access procedure.

기지국(100)은 새로운 MTC 단말이 접속하면, 해당 MTC 단말의 RSS를 하향 링크로 브로드캐스팅하고, 셀 내에 존재하는 MTC 단말들(200)은 수신된 RSS와 자신의 RSS를 비교하여 자신의 RSS가 크면 index를 1 증가시키고, 작으면 현재 index를 그대로 유지할 수 있다.When the new MTC terminal accesses the base station 100, the MTC terminal 200 broadcasts the RSS of the corresponding MTC terminal in the downlink, and the MTC terminals 200 existing in the cell compares the received RSS with the RSS of its own, If it is bigger, the index is incremented by 1, and if it is smaller, the current index can be maintained.

만일, 셀 내에 존재했던 MTC 단말이 셀을 이탈하는 경우, 기지국(100)은 해당 MTC 단말의 index를 하향 링크로 브로드캐스팅하고, 셀 내에 존재하는 MTC단말들(200)은 수신된 index가 자신의 index보다 작으면 index를 1 감소시키고, 크면 현재 index를 유지할 수 있다.If the MTC terminal existing in the cell leaves the cell, the base station 100 broadcasts the index of the corresponding MTC terminal on the downlink, and the MTC terminals 200 existing in the cell transmit the index If index is less than 1, the index is decremented by 1, and if it is larger, the current index can be maintained.

MTC 단말(200)에서 수행되는 전술한 index의 변화는 기지국(100)으로 전송되어, 기지국(100)에서 각 MTC 단말(200)의 index를 파악할 수 있다.The above-described change in the index performed in the MTC terminal 200 is transmitted to the base station 100 so that the base station 100 can grasp the index of each MTC terminal 200.

또한, '스케줄링 그룹별로 할당된 리소스 엘리먼트에 대한 정보'는 해당 스케줄링 그룹이 사용하는 리소스 엘리먼트의 개수를 나타낼 수 있다.In addition, 'information on resource elements allocated per scheduling group' may indicate the number of resource elements used by the corresponding scheduling group.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 MTC 단말이 진입할 경우의 처리 절차를 도시한 도면이다. FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure when a new MTC terminal enters according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 새로운 MTC 단말이 서빙 셀 내로 진입할 경우, 새로운 MTC 단말은 MTC 클래스 정보, 가용 에너지 정보를 RACH를 통해 전송한다(단계 1000). Referring to FIG. 10, when a new MTC terminal enters a serving cell, the new MTC terminal transmits MTC class information and available energy information through the RACH (step 1000).

새로운 MTC 단말로부터 정보를 수신한 기지국은 새로운 MTC 단말이 지원 가능한지 여부를 판단한다(단계 1002). Upon receiving the information from the new MTC terminal, the base station determines whether the new MTC terminal can be supported (step 1002).

기지국은 새로운 MTC 단말에 대한 스케줄링을 전술한 방법과 같이 수행하고 스케줄링 정보(사용할 리소스 엘리먼트 정보 및 송신 전력 정보에 대한 할당)를 새로운 MTC 단말에 전송하고, 필요한 경우 기존의 MTC 단말에게도 해당 스케줄링 정보를 전송한다(단계 1004). The base station performs scheduling for a new MTC terminal according to the above-described method, transmits scheduling information (resource element information to be used and allocation for transmission power information) to the new MTC terminal, and transmits the scheduling information to the existing MTC terminal (Step 1004).

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

Claims (16)

기지국의 서빙 셀 내에 위치하는 MTC 단말들의 클래스 정보를 이용하여, 상기 MTC 단말들을 복수의 제1 스케줄링 그룹으로 분류하는 제1 스케줄링 그룹 분류부;
상기 제1 스케줄링 그룹별로 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들을 각 MTC 단말의 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류하는 제2 스케줄링 그룹 분류부; 및
상기 분류된 각 제2 스케줄링 그룹별로 상기 MTC 단말들의 전송 파워를 설정하는 전송 파워 설정부를 포함하되,
상기 MTC 단말들의 클래스 정보는 각 MTC 단말에 대해 요구되는 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 결정되고, 상기 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 스케줄링이 이루어지며, 상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되고,
상기 제2 스케줄링 그룹 분류부는 상기 페이딩 정보와 상기 가용 에너지 정보의 크기가 증가함에 따라 증가하도록 설정되고 상기 하드웨어 잡음 지수의 크기가 증가함에 따라 감소하도록 설정되는 퀄리티 파라미터를 산출하고, 상기 퀄리티 파라미터에 기초하여 제2 스케줄링 그룹을 분류하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.

A first scheduling grouping unit classifying the MTC terminals into a plurality of first scheduling groups using class information of MTC terminals located in a serving cell of the base station;
A second scheduling grouping unit classifying MTC terminals belonging to the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups using fading information, available energy information, and hardware noise figure of each MTC terminal for each of the first scheduling groups; And
And a transmission power setting unit for setting a transmission power of the MTC terminals for each of the classified second scheduling groups,
Wherein the class information of the MTC terminals is determined based on a traffic request index required for each MTC terminal and the hardware noise index and independent scheduling is performed for each first scheduling group, , A packet size, a reliability and a latency,
Wherein the second scheduling group classifier calculates a quality parameter that is set to increase as the size of the fading information and the available energy information increases and is set to decrease as the size of the hardware noise figure increases, To classify the second scheduling group.

제1 항에 있어서,
상기 각 제2 스케줄링 그룹의 스케줄링 주기를 결정하는 스케줄링 주기 결정부; 및
상기 결정된 각 스케줄링 주기에 따라서 상기 각 제2 스케줄링 그룹별로 사용할 리소스 엘리먼트의 수를 할당하는 리소스 엘리먼트 할당부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
The method according to claim 1,
A scheduling period determining unit for determining a scheduling period of each of the second scheduling groups; And
And a resource element allocating unit allocating a number of resource elements to be used for each of the second scheduling groups according to the determined scheduling period.
제1 항에 있어서,
상기 제2 스케줄링 그룹 분류부는 상기 페이딩 정보와 상기 가용 에너지 정보를 곱한 값을 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하는 값으로 나누어 상기 퀄리티 파라미터를 산출하며, 상기 퀄리티 파라미터에 기초하여 제2 스케줄링 그룹을 분류하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second scheduling group classifier divides the value obtained by multiplying the fading information by the available energy information by a value based on the hardware noise figure to calculate the quality parameter and classifies the second scheduling group based on the quality parameter The scheduling device comprising:
제3 항에 있어서,
상기 제2 스케줄링 그룹 분류부는
상기 MTC 단말들의 상기 퀄리티 파라미터를 비교하여 그 차이가 미리 정해진 임계 값 이하인 경우를 동일한 스케줄링 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
The method of claim 3,
The second scheduling group classification unit
And compares the quality parameters of the MTC terminals and classifies the case where the difference is equal to or less than a predetermined threshold value into the same scheduling group.
제1 항에 있어서,
상기 전송 파워 설정부는
동일한 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들은 동일한 전송 파워를 사용하도록 전송 파워를 설정하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
The method according to claim 1,
The transmission power setting unit
And the MTC terminals belonging to the same second scheduling group set transmission power to use the same transmission power.
제2 항에 있어서,
상기 스케줄링 주기는
패킷 사이즈, 데이터 레이트 및 신뢰도를 포함하는 QoS 요구사항을 만족하도록 설정하되, 수용하는 MTC 단말의 수를 최대화하는 방향으로 설정되거나, MTC 단말의 수가 미리 설정되어 있을 경우 대역폭을 최소화하는 방향으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
3. The method of claim 2,
The scheduling period
Packet size, data rate, and reliability, but is set in a direction for maximizing the number of MTC terminals to be accommodated, or in a direction for minimizing the bandwidth when the number of MTC terminals is preset Wherein the scheduling apparatus comprises:
제6 항에 있어서,
지연 시간이 QoS 요구 사항에 추가적으로 고려될 경우, 상기 지연 시간을 초과하지 않도록 스케줄링 주기가 결정되는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the scheduling period is determined so as not to exceed the delay time when the delay time is additionally considered to the QoS requirement.
제7 항에 있어서,
상기 결정된 스케줄링 주기에
상기 제2 스케줄링 그룹에 대한 정보(Group Indicator), 상기 제2 스케줄링 그룹별 전송 파워(Power Difference Indicator) 및 상기 할당된 리소스 엘리먼트에 대한 정보 중 하나 이상을 포함하는 스케줄링 정보(Scheduling Grant Information)를 브로드캐스팅하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 장치.
8. The method of claim 7,
In the determined scheduling period
Scheduling Grant Information including at least one of a Group Indicator for the second scheduling group, a Power Difference Indicator for the second scheduling group, and information on the allocated resource elements is broadcast Wherein the scheduling unit further comprises:
스케줄링 장치의 스케줄링 방법에 있어서,
(a) 서빙 셀 내에 위치하는 MTC 단말들의 클래스 정보를 이용하여, 상기 MTC 단말들을 복수의 제1 스케줄링 그룹으로 분류하는 단계;
(b) 상기 제1 스케줄링 그룹별로 동일한 제1 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들을 각 MTC 단말의 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 하드웨어 잡음 지수를 이용하여 복수의 제2 스케줄링 그룹으로 분류하는 단계;
(c) 상기 분류된 각 제2 스케줄링 그룹별로 상기 MTC 단말들의 전송 파워를 설정하는 단계를 포함하되,
상기 MTC 단말들의 클래스 정보는 각 MTC 단말에 대해 요구되는 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 결정되고, 상기 제1 스케줄링 그룹별로 독립적인 스케줄링이 이루어지며, 상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되고,
상기 단계(b)는 상기 페이딩 정보와 상기 가용 에너지 정보의 크기가 증가함에 따라 증가하도록 설정되고 상기 하드웨어 잡음 지수의 크기가 증가함에 따라 감소하도록 설정되는 퀄리티 파라미터를 산출하고, 상기 퀄리티 파라미터에 기초하여 제2 스케줄링 그룹을 분류하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
A scheduling method of a scheduling apparatus,
(a) classifying the MTC terminals into a plurality of first scheduling groups using class information of MTC terminals located in a serving cell;
(b) classifying MTC terminals belonging to the same first scheduling group into a plurality of second scheduling groups using fading information, available energy information, and hardware noise figure of each MTC terminal for each of the first scheduling groups;
(c) setting a transmission power of the MTC terminals for each of the classified second scheduling groups,
Wherein the class information of the MTC terminals is determined based on a traffic request index required for each MTC terminal and the hardware noise index and independent scheduling is performed for each first scheduling group, , A packet size, a reliability and a latency,
Wherein the step (b) comprises: calculating a quality parameter that is set to increase as the size of the fading information and the available energy information increases, and to decrease as the size of the hardware noise figure increases; and based on the quality parameter And classifying the second scheduling group.
제9 항에 있어서,
(d) 상기 각 제2 스케줄링 그룹의 스케줄링 주기를 결정하는 단계; 및
(e) 상기 결정된 각 스케줄링 주기에 따라서 상기 각 제2 스케줄링 그룹별로 사용할 리소스 엘리먼트의 수를 할당하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
10. The method of claim 9,
(d) determining a scheduling period of each of the second scheduling groups; And
(e) allocating a number of resource elements to be used for each of the second scheduling groups according to the determined each scheduling period
The scheduling method comprising the steps of:
제10 항에 있어서,
(f) 상기 설정된 스케줄링 주기에 상기 제2 스케줄링 그룹에 대한 정보(Group Indicator), 상기 제2 스케줄링 그룹별 전송 파워(Power Difference Indicator) 및 상기 할당된 리소스 엘리먼트에 대한 정보 중 하나 이상을 포함하는 스케줄링 정보(Scheduling Grant Information)를 브로드캐스팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
11. The method of claim 10,
(f) scheduling information including at least one of a group indicator for the second scheduling group, a power difference indicator for the second scheduling group, and information on the allocated resource elements in the set scheduling period, Further comprising the step of broadcasting scheduling grant information.
제9 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 상기 페이딩 정보와 가용 에너지 정보를 곱한 값을 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하는 값으로 나누어 상기 퀄리티 파라미터를 산출하며, 상기 퀄리티 파라미터에 기초하여 상기 제2 스케줄링 그룹을 분류하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step (b) calculates the quality parameter by dividing the value obtained by multiplying the fading information by the available energy information by a value based on the hardware noise figure, and classifies the second scheduling group based on the quality parameter / RTI >
제12 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 상기 MTC 단말들의 상기 퀄리티 파라미터를 비교하여 그 차이가 미리 정해진 임계 값 이하인 경우를 동일한 제2 스케줄링 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step (b) compares the quality parameters of the MTC terminals and classifies the case where the difference is equal to or smaller than a predetermined threshold value into the same second scheduling group.
제9 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 동일한 제2 스케줄링 그룹에 속한 MTC 단말들은 동일한 전송 파워를 사용하는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
10. The method of claim 9,
And the MTC terminals belonging to the same second scheduling group use the same transmission power in step (c).
제10 항에 있어서,
상기 (d) 단계는
패킷 사이즈, 데이터 레이트 및 신뢰도를 포함하는 QoS 요구사항을 만족하도록 설정하되, 수용하는 MTC 단말의 수를 최대화하는 방향으로 설정되거나, MTC 단말의 수가 미리 설정되어 있을 경우 대역폭을 최소화하는 방향으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스케줄링 방법.
11. The method of claim 10,
The step (d)
Packet size, data rate, and reliability, but is set in a direction for maximizing the number of MTC terminals to be accommodated, or in a direction for minimizing the bandwidth when the number of MTC terminals is preset .
기지국의 스케줄링에 따라 상기 기지국과 통신하는 MTC 단말에 있어서,
프로세서;
RF 칩에 의한 하드웨어 잡음 지수를 산출하는 하드웨어 잡음 지수 산출부;
상기 프로세서에 연결되는 메모리; 및
상기 프로세서에 연결되는 통신부
를 포함하되,
상기 메모리는
상기 통신부를 통해 상기 기지국으로 물리적 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared CHannel) 신호를 전송하고,
상기 통신부를 통해 상기 기지국으로부터 MTC 단말에 대한 트래픽 요구 지수 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 설정되는 MTC 클래스 정보에 기초하는 제1 스케줄링 그룹 정보와 페이딩 정보, 가용 에너지 정보 및 상기 하드웨어 잡음 지수에 기초하여 설정되는 제2 스케줄링 그룹 정보, 상기 제2 스케줄링 그룹에 할당된 리소스 엘리먼트 및 전송 파워에 대한 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신하며,
상기 수신된 스케줄링 정보에 따라서, 상기 제2 스케줄링 그룹에 속한 다른 MTC 단말들과 함께 상기 할당된 리소스 엘리먼트를 이용하여 상기 할당된 전송 파워로 레퍼런스 신호와 데이터 신호를 상기 기지국으로 전송하도록 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하고,
상기 트래픽 요구 지수는 요구되는 데이터 레이트, 패킷 사이즈, 신뢰도(Reliability) 및 지연 시간(Latency) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되고,
상기 제2 스케줄링 그룹은 상기 페이딩 정보와 상기 가용 에너지 정보의 크기가 증가함에 따라 증가하도록 설정되고 상기 하드웨어 잡음 지수의 크기가 증가함에 따라 감소하도록 설정되는 퀄리티 파라미터에 기초하여 분류되는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.





A MTC terminal communicating with the base station according to a scheduling of a base station,
A processor;
A hardware noise figure calculating unit for calculating a hardware noise figure by the RF chip;
A memory coupled to the processor; And
A communication unit
, ≪ / RTI &
The memory
A Physical Uplink Shared CHannel (CHS) signal is transmitted to the BS through the communication unit,
Based on the traffic request index for the MTC terminal and the first scheduling group information and the fading information based on the MTC class information set based on the hardware noise index from the base station through the communication unit and the available energy information and the hardware noise index Receiving scheduling information including information on second scheduling group information to be set, resource elements allocated to the second scheduling group, and transmission power,
In accordance with the received scheduling information, to transmit the reference signal and the data signal to the base station with the allocated transmission power using the allocated resource element together with other MTC terminals belonging to the second scheduling group Store executable program instructions,
The traffic requirement index is determined using at least one of a required data rate, a packet size, a reliability and a latency,
Wherein the second scheduling group is classified based on a quality parameter set to increase as the size of the fading information and the usable energy information increases and to be set to decrease as the size of the hardware noise figure increases. Terminal.





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