KR101906918B1 - Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법 - Google Patents

Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101906918B1
KR101906918B1 KR1020170011920A KR20170011920A KR101906918B1 KR 101906918 B1 KR101906918 B1 KR 101906918B1 KR 1020170011920 A KR1020170011920 A KR 1020170011920A KR 20170011920 A KR20170011920 A KR 20170011920A KR 101906918 B1 KR101906918 B1 KR 101906918B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
signal
interference
terminals
base station
Prior art date
Application number
KR1020170011920A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180087640A (ko
Inventor
반태원
조문제
Original Assignee
경상대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경상대학교산학협력단 filed Critical 경상대학교산학협력단
Priority to KR1020170011920A priority Critical patent/KR101906918B1/ko
Priority to PCT/KR2017/005680 priority patent/WO2018139714A1/ko
Publication of KR20180087640A publication Critical patent/KR20180087640A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101906918B1 publication Critical patent/KR101906918B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality
    • H04W72/1231—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1268—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
    • H04W72/1278—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

단말기가 인접한 복수의 기지국으로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 그 세기가 가장 큰 하나의 간섭 신호만을 이용하여 신호대최대발생간섭비율을 계산하고, 신호대최대발생간섭비율에 기반하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 상향링크 스케쥴링 기법이 개시된다. 개시된 상향링크 스케쥴링 기법은 상향링크와 하향링크의 대칭성을 이용하여 단말기가 인접한 기지국으로 전송하는 간섭 신호의 세기를 정확히 추정하고, 이를 이용하여 상향링크 스케쥴링을 수행하므로 간단한 계산 만으로 효율적인 스케쥴링을 수행하여 상향링크에서 셀간 간섭이 크게 감소될 수 있다.

Description

TDD 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR UPLINK SCHEDULING IN TDD CELLULAR NETWORK}
하기의 실시예들은 TDD 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 단말기가 다른 셀로 전송하는 셀간 간섭량에 기반하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 이동통신 네트워크에서는 좁은 공간에 많은 기지국들이 배치됨으로써 공간 재사용률이 높아지며, 이를 통해서 데이터 전송 용량이 획기적으로 개선될 수 있다. 그러나, 무선 네트워크에서 공간 재사용률이 높아질수록 네트워크 내에 사용자 혹은 기지국들 간 간섭이 급격히 증가하여 주파수 효율성이 낮아지는 문제점이 나타난다. 기지국이 송신기가 되는 하향 링크에서는 기지국의 위치가 고정되어 있고 송신기가 각종 전송 제어 기능을 직접 수행하므로, 이러한 간섭 상황에 대처하기가 용이한 반면, 단말기가 송신기가 되는 상향 링크에서는 송신기의 위치가 셀마다 매 순간 변할 뿐만 아니라, 송신기 역할을 하는 단말과 전송 제어 기능을 수행하는 기지국이 분리되어 있으므로 간섭으로 인한 성능 저하가 뚜렷해진다. 특히, 상향링크에서 단말이 인접 셀에 미치는 간섭 영향을 전혀 고려하지 않고, 단말이 연결된 기지국과의 채널 정보만을 고려하는 max SNR (signal-to-noise ratio) 스케쥴링 방식에서는 간섭으로 인한 전체 네트워크의 성능 저하가 더욱 심각해진다. 이러한 간섭 문제를 해결하기 위하여 다양한 상향 링크 스케쥴링 기법에 대한 연구가 진행되었다.
하기의 실시예들의 목적은 적은 계산량으로 상향링크 스케쥴링을 수행하는 것이다.
하기의 실시예들의 목적은 제한된 컴퓨팅 리소스를 이용하여 보다 많은 단말기들에 대하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 것이다.
예시적 실시예에 따르면, 셀내에 위치하는 복수의 단말기들에 대하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 스케쥴링 장치에 있어서, 상기 복수의 단말기들이 상기 셀의 기지국으로 전송하는 신호의 세기 및 상기 단말기들이 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호에 기반하여 산출된 신호대간섭비들을 상기 복수의 단말기들로부터 각각 수신하는 수신부 및 상기 수신한 신호대간섭비들에 기반하여 상기 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행하여 상기 복수의 단말기들이 상기 셀내의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 시간 구간을 결정하는 스케쥴링부를 포함하는 스케쥴링 장치가 제공된다.
여기서, 상기 최대 간섭 신호는 상기 단말기들이 상기 인접한 복수의 셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기에 기반하여 추정될 수 있다.
그리고, 상기 결정된 시간 구간에 대한 정보를 상기 복수의 단말기들로 전송하는 스케쥴링 정보 전송부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 데이터는 상기 결정된 시간 구간 동안 상기 단말기로부터 상기 셀내의 기지국으로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크와 상기 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 하향링크는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 제1셀에 위치한 단말기에 있어서, 상기 단말기가 상기 제1 셀에 인접한 제2 셀 및 상기 제1 셀에 인접한 제3 셀로 전송하는 상향링크 간섭 신호들 중에서 세기가 가장 센 간섭 신호의 세기를 추정하는 간섭 신호 세기 추정부, 상기 단말기가 상기 제1 셀로 전송하는 신호의 세기 및 상기 세기가 가장 센 간섭 신호의 세기에 기반하여 신호대간섭비를 산출하는 산출부, 상기 산출된 신호대간섭비를 상기 제1 셀의 스케쥴링 장치로 전송하는 전송부 및 상기 전송된 신호대간섭비에 기반하여 결정된, 상기 단말기가 상기 제1 셀의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송할 시간 구간에 대한 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신부를 포함하고, 상기 전송부는 상기 상향링크 데이터를 전송할 시간 구간 동안에 상기 링크 데이터를 상기 제1 셀의 기지국으로 전송하는 단말기가 제공된다.
여기서, 상기 상향링크와 상기 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 하향링크는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)될 수 있다.
그리고, 상기 제1 셀에 인접한 제2 셀로부터 제1 파일럿 신호를 수신하고, 상기 제1 셀에 인접한 제3 셀로부터 제2 파일럿 신호를 수신하는 파일럿 수신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 파일럿 신호의 세기와 상기 제2 파일럿 신호의 세기에 기반하여 상기 제2 셀 및 상기 제3 셀로 전송하는 상향 링크 간섭 신호의 세기를 추정할 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 셀내에 위치하는 복수의 단말기들에 대하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 복수의 단말기들이 상기 셀의 기지국으로 전송하는 신호의 세기 및 상기 단말기들이 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호에 기반하여 산출된 신호대간섭비들을 상기 복수의 단말기들로부터 각각 수신하는 단계 및 상기 수신한 신호대간섭비들에 기반하여 상기 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행하여 상기 복수의 단말기들이 상기 셀내의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 시간 구간을 결정하는 단계를 포함하는 스케쥴링 방법이 제공된다.
여기서, 상기 최대 간섭 신호는 상기 단말기들이 상기 인접한 복수의 셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기에 기반하여 추정될 수 있다.
그리고, 상기 결정된 시간 구간에 대한 정보를 상기 복수의 단말기들로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상향링크 데이터는 상기 결정된 시간 구간 동안 상기 단말기로부터 상기 셀내의 기지국으로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크와 상기 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 하향링크는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)될 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, TDD 셀룰러 네트워크에서 단말기들은 보다 적은 에너지 소모량으로 상향링크 스케쥴링을 수행할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, TDD 셀룰러 네트워크에서 단말기들은 제한된 컴퓨팅 리소스를 이용하여 상향링크 스케쥴링을 수행할 수 있다.
도 1은 제1 셀에 위치한 단말기가 제1 셀에 인접한 제2셀 및 제3셀의 기지국으로 상향링크 간섭을 전송하는 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 예시적 실시예에 따라 상향링크 스케쥴링을 수행하는 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 3은 각 셀에 위치한 단말기가 인접한 셀의 기지국으로 상향링크 간섭을 전송하는 개념을 도시한 도면이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 상향링크 스케쥴링 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 상향링크 스케쥴링 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 제1 셀에 위치한 단말기가 제1 셀에 인접한 제2셀 및 제3셀의 기지국으로 상향링크 간섭을 전송하는 개념을 도시한 도면이다. 도 1에서는 3개의 기지국(111, 121, 131) 및 3개의 셀(110, 120, 130)만이 도시되었으나, K개의 기지국 및 셀로 구성된 거대 무선 네트워크에도 예시적 실시예는 적용될 수 있다.
도 1에서, 각각의 셀(110, 120, 130)은 기지국(111, 121, 131)을 포함하며, 각각의 기지국(111, 121, 131)은 해당 셀(110, 120, 130)내에 위치한 단말기들(112, 122, 132)의 전송 제어만을 수행한다. 각각의 기지국(111, 121, 131)이 단말기들(112, 122, 132)과 통신하는 하향링크(downlink, forward link)와 상향링크(uplink, reverse link)는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)된다.
도 1에서, 제1 셀(110)에 위치한 제1 단말기(112)는 제1 기지국(111)으로 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 제1 단말기(112)가 전송한 상향링크 데이터는 제1 기지국(111)뿐만 아니라, 제2 셀(120)의 제2 기지국(121)으로도 전송된다. 또한, 제1 단말기(112)가 전송한 상향링크 데이터는 제3 셀(130)의 제3 기지국(131)으로도 전송된다.
제1 단말기(112)가 전송한 상향링크 데이터 중에서, 제2 기지국(121), 제3 기지국(131)으로 전송된 데이터는 각 기지국(121, 131)이 다른 단말기들로부터 수신하는 상향링크 데이터에 대한 간섭으로 작용한다. 다른 셀에 위치하는 기지국(121, 131)에 대한 상향링크 간섭이 증가하면, 전체 통신 시스템의 효율, 성능이 저하되므로 이를 방지하는 것은 중요한 기술적 이슈로 고려된다.
일측에 따르면, 각 단말기(112, 122, 132)들의 데이터 전송 시점을 제어하여, 다른 단말기들 또는 다른 셀(110, 120, 130)에 위치하는 기지국들(111, 121, 131)로 전송되는 간섭 신호의 영향이 최소화되도록 할 수 있다.
이하 본 명세서에서는 각 단말기(112, 122, 132)들의 데이터 전송 시점을 제어하여, 다른 셀(110, 120, 130)에 위치하는 기지국들(111, 121, 131)로 전송되는 간섭 신호의 영향이 최소화되도록하는 스케쥴링 기법을 제안한다.
도 2는 예시적 실시예에 따라 상향링크 스케쥴링을 수행하는 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 2에서 단말기(230)가 위치한 셀은 서빙 기지국을 포함하며, 단말기(230)는 서빙 기지국과 데이터 및 제어 정보를 교환한다. 단말기(230)가 위치하는 셀은 제1 인접 기지국(210)을 포함하는 제1 인접 셀 및 제2 인접 기지국(220)을 포함하는 제2 인접 셀에 인접한다. 단말기(230)가 전송한 상향링크 데이터는 제1 인접 기지국(210) 및 제2 인접 기지국(220)에 간섭으로 작용한다.
단계(250)에서, 제1 인접 기지국(210)은 제1 파일럿 신호를 전송하고, 제2 인접 기지국(220)은 제2 파일럿 신호를 전송한다. 단말기(230)는 제1 파일럿 신호 및 제2 파일럿 신호를 수신한다.
단계(260)에서, 단말기(230)는 제1 파일럿 신호 및 제2 파일럿 신호의 세기를 각각 산출한다.
단계(261)에서, 단말기(230)는 각 파일럿 신호의 세기에 기반하여 단말기(230)가 인접한 복수의 인접 기지국(210, 220)들로 전송하는 간섭 신호의 세기를 측정한다. 일측에 따르면, 제1 인접 기지국(210)이 제1 파일럿 신호를 전송하는 전력과 제2 인접 기지국(220)이 제2 파일럿 신호를 전송하는 전력은 이미 알려져 있을 수 있다. 단말기(230)는 단말기(230)가 수신한 제1 파일럿 신호의 세기 및 제1 인접 기지국(210)이 제1 파일럿 신호를 전송하는 전력을 이용하여, 제1 인접 기지국(210)과 단말기(230) 사이의 경로손실 및 채널 상태에 따른 손실을 역산할 수 있다.
도 2에 도시된 셀룰러 통신 시스템은 상향링크와 하향링크가 시간적으로 구분(TDD)되어 있어 상향링크와 하향링크가 대칭적(reciprocity)이므로, 단말기(230)는 하향링크의 상태를 이용하여 상향링크의 상태를 정확히 추정할 수 있다.
단말기(230)는 제1 인접 기지국(210)과 단말기(230) 사이의 경로손실 및 채널 상태에 따른 손실을 이용하여 단말기(230)가 기지국으로 전송하는 상향링크 데이터가, 제1 인접 기지국(210)으로 전송되는 경우 셀간 간섭(제1 상향링크 간섭 신호)의 크기를 추정할 수 있다.
유사한 방법으로, 단말기는 단말기(230)가 기지국으로 전송하는 상향링크 데이터가, 제2 인접 기지국(220)으로 전송되는 경우 셀간 간섭(제2 상향링크 간섭 신호)의 크기를 추정할 수 있다.
단말기(230)는 단말기(230)가 제1 인접 기지국(210)으로 전송하는 제1 상향링크 간섭 신호 및 단말기(230)가 제2 인접 기지국(220)으로 전송하는 제2 상향링크 간섭 신호들 중에서 세기가 가장 센 간섭 신호의 세기를 추정할 수 있다.
단계(262)에서, 단말기(230)는 신호대최대발생간섭비율(SmGIR: Signal-to-max generating interference ratio)을 산출한다. 신호대최대발생간섭비율은 단말기(230)가 서빙 기지국으로 전송하는 신호와 단말기(230)가 전송하는 셀간 간섭들 중에서 그 크기가 가장 큰 값의 비로 정의되며, 단말기가 서빙 기지국으로 전송하는 신호의 세기 및 단말기가 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호에 기반하여 산출된 신호대간섭비이다.
단말기(230)는 단말기(230)가 생성하는 복수의 셀간 간섭들 중에서, 가장 큰 하나의 간섭량만을 이용하여 신호대최대발생간섭비율을 산출한다.
단계(270)에서, 단말기(230)는 단말기(230)가 위치한 셀의 스케쥴링 장치로 신호대최대발생간섭비율을 전송한다. 일측에 따르면, 단말기(230)는 서빙 기지국을 경유하여 신호대최대발생간섭비율을 스케쥴링 장치(240)로 전송할 수 있다.
단계(280)에서, 스케쥴링 장치(240)는 단말기(230)로부터 수신한 신호대최대발생간섭비율에 기반하여 단말기(230)에 대한 스케쥴링을 수행한다. 예를 들어, 스케쥴링 장치(240)는 단말기(230)뿐만 아니라, 단말기(230)가 위치한 셀에 위치하는 다른 단말기들로부터도 신호대최대발생간섭비율을 수신할 수 있다. 스케쥴링 장치(240)는 복수의 단말기들 중에서, 특정 시간 구간에서 신호대최대발생간섭비율의 값이 최대인 단말기를 그 특정 시간 구간에 데이터를 서빙 기지국으로 전송할 단말기로 선택하여, 해당 단말기가 데이터를 전송할 시간 구간을 결정할 수 있다.
단계(290)에서, 스케쥴링 장치(240)는 선택된 단말기로 결정된 시간 구간에 대한 정보를 포함하는, 스케쥴링 정보를 전송한다.
단계(291)에서, 스케쥴링 정보를 수신한 단말기는 해당 단말기가 데이터를 전송하는 것으로 결정된 시간 구간 동안에 상향링크 데이터를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 따르면, 상향링크와 하향링크의 대칭성을 이용하여 단말기가 인접한 기지국으로 전송하는 간섭 신호의 세기를 정확히 추정할 수 있다. 또한, 단말기가 인접한 복수의 기지국으로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 그 세기가 가장 큰 하나의 간섭 신호만을 이용하여 신호대최대발생간섭비율을 계산한다. 따라서, 신호대최대발생간섭비율의 계산이 매우 간단하다. 그리고, 단말기가 인접한 복수의 기지국으로 전송하는 간섭 신호의 크기는 경로 손실에 의해서 크게 영향을 받으므로, 가장 큰 간섭 신호는 페이딩에 의한 채널 변화 속도보다 훨씬 느리게 바뀐다. 따라서, 단말기의 계산 부담이 크게 경감된다. 또한, 도 2에 도시된 실시예에 따르면, 인접한 셀로 전송되는 간섭 신호의 세기가 작은 단말기들이 데이터를 전송하도록 선택되므로, 상향링크에서 셀간 간섭이 감소되고, 통신 시스템의 성능, 효율이 크게 향상된다.
도 3은 각 셀에 위치한 단말기가 인접한 셀의 기지국으로 상향링크 간섭을 전송하는 개념을 도시한 도면이다. 도 3에서는 3개의 기지국(311, 321, 331) 및 3개의 셀(310, 320, 330)만이 도시되었으나, K개의 기지국 및 셀로 구성된 거대 무선 네트워크에도 예시적 실시예는 적용될 수 있다. 각 셀(310, 320, 330)의 기지국(311, 321, 331)은 해당 셀(310, 320, 330)에 위치한 단말기들(312, 313, 322, 323, 332, 333)의 전송 제어를 수행한다.
도 3에서는 블록 페이딩을 가정하여, 데이터를 전송하는 전송 블록 동안 채널 정보가 일정하게 유지되며, 페이딩은 모든 전송 블록 간에 독립적으로, 확률적으로 변경된다고 가정한다.
Figure 112017008904351-pat00001
는 k번째 셀에 위치한 i번째 단말기와 j번째 기지국간의 채널 벡터를 나타낸다.
Figure 112017008904351-pat00002
이고,
Figure 112017008904351-pat00003
이다. 모든 채널 벡터들은 평균이 '0'이고, 분산이 '1'인 복소 가우시안 분포를 따르며, 상호 독립이라고 가정할 수 있다.
모든 단말기의 전송 전력은
Figure 112017008904351-pat00004
로 동일하다고 가정할 수 있다. 또한, 백색 가우시안 잡음 밀도가
Figure 112017008904351-pat00005
일 때,
Figure 112017008904351-pat00006
가 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)로 정의될 수 있다.
도 3에서, k번째 셀에 위치한 i번째 단말기가 인접한 기지국에 발생시키는 간섭의 총량은 아래 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017008904351-pat00007
여기서,
Figure 112017008904351-pat00008
는 k번째 셀에 위치한 i번째 단말기가 인접한 기지국에 발생시키는 셀간 간섭의 총량이고, j는 인접한 기지국의 인덱스를 나타낸다. 위의 수학식 1에 따른 간섭의 총량은 계산하기가 복잡하며, 단말기의 계산 부담을 가중시킨다.
예시적 실시예에 따르면, 단말기는 자신이 발생시키는 셀간 간섭들 중에서 그 세기가 가장 큰 하나의 간섭만을 아래와 같이 자신의 발생 간섭량으로 추정할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112017008904351-pat00009
여기서,
Figure 112017008904351-pat00010
는 k번째 셀에 위치한 i번째 단말기가 인접한 기지국에 발생시키는 셀간 간섭들 중에서 최대값을 나타낸다.
예시적 실시예에 따르면, 단말기는 수학식 2에 따라 추정된 자신의 발생 간섭량을 이용하여 신호대최대발생간섭비율(SmGIR: Signal-to-max generating interference ratio)을 산출할 수 있다.
단말기는 신호대최대발생간섭비율을 기지국을 경유하여 스케쥴링 장치로 피드백하고, 스케쥴링 장치는 N개의 단말기들이 각각 피드백한 신호대최대발생간섭비율을 이용하여 N개의 단말기들에 대한 스케쥴링을 수행할 수 있다.
예를 들어, 스케쥴링 장치는 각 단말기들이 피드백한 신호대최대발생간섭비율들 중에서 가장 큰 값을 가지는 단말기를 선택하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다.
이 경우에, 스케쥴링 장치 k에 의해 선택된 단말기는 아래 수학식 3으로 표현할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017008904351-pat00011
도 4는 예시적 실시예에 따른 상향링크 스케쥴링 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 상향링크 스케쥴링 장치(410)는 수신부(420), 스케쥴링부(430) 및 스케쥴링 정보 전송부(440)를 포함한다.
도 4에 도시된 상향링크 스케쥴링 장치(410)는 셀 내에 위치하는 복수의 단말기들(450, 460)에 대하여 상향링크 스케쥴링을 수행한다.
수신부(420)는 상향링크 스케쥴링 장치(410)가 스케쥴링을 담당하는 셀 내의 단말기들(450, 460)로부터 신호대최대발생간섭비율을 수신한다. 신호대최대발생간섭비율은 단말기(450, 460)가 해당 셀의 기지국(서빙 기지국)으로 전송하는 신호와 단말기(450, 460)가 전송하는 셀간 간섭들 중에서 그 크기가 가장 큰 값의 비로 정의되며, 단말기(450, 460)가 서빙 기지국으로 전송하는 신호의 세기 및 단말기(450, 460)가 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호에 기반하여 산출된 신호대간섭비이다.
여기서, 최대 간섭 신호는 단말기들(450, 460)이 인접한 복수의 셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기에 기반하여 추정될 수 있다. 예를 들어, 각 단말기들(450, 460)은 인접한 복수의 셀로부터 파일럿 신호를 수신하고, 그 세기를 계산할 수 있다. 인접한 복수의 기지국들이 파일럿 신호를 전송하는 전송 전력이 이미 알려져 있다면, 단말기들(450, 460)은 간단하게 인접한 각각의 셀로부터 단말기(450, 460)까지의 경로 손실 및 채널 상태를 추정할 수 있다.
도 4에 도시된 상향링크 스케쥴링 장치는 상향링크와 하향링크가 시간적으로 구분된(TDD: Time-Division Duplex)경우를 가정하므로, 상향링크와 하향링크는 대칭적(eciprocity)이다. 단말기는 상향링크와 하향링크의 대칭성을 이용하여 해당 단말기(450, 460)가 인접한 셀에 유발하는 상향 링크 간섭 신호의 세기를 정확히 계산할 수 있다.
단말기(450, 460)는 복수의 인접 셀들에 유발하는 셀간 간섭량을 각각 계산하고, 그 중에서 최대값을 선택하여 신호대최대발생간섭비율을 계산할 수 있다.
스케쥴링부(430)는 수신한 신호대간섭비(신호대최대발생간섭비율)에 기반하여 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행한다. 스케쥴링부(430)는 각 단말기들(450, 460)이 셀내의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 시간 구간을 결정할 수 있다.
예를 들어, 스케쥴링부(430)는 각 단말기(450, 460)들이 피드백한 신호대최대발생간섭비율들 중에서 가장 큰 값을 가지는 신호대최대발새간섭비율을 전송한 단말기(450, 460)를 선택하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다.
스케쥴링 정보 전송부(440)는 결정된 시간 구간에 대한 정보를 포함하는, 스케쥴링 정보를 각 단말기들(450, 460)로 전송할 수 있다. 일측에 따르면, 위에서 결정된 시간 구간 동안에 결정된 단말기로부터 해당 셀의 기지국으로 상향링크 데이터가 전송될 수 있다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 상향링크 스케쥴링 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(510)에서, 상향링크 스케쥴링 장치는 상향링크 스케쥴링 장치가 스케쥴링을 담당하는 셀 내의 단말기들로부터 신호대최대발생간섭비율을 수신한다. 신호대최대발생간섭비율은 단말기가 해당 셀의 기지국(서빙 기지국)으로 전송하는 신호와 단말기가 전송하는 셀간 간섭들 중에서 그 크기가 가장 큰 값의 비로 정의되며, 단말기가 서빙 기지국으로 전송하는 신호의 세기 및 단말기가 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호에 기반하여 산출된 신호대간섭비이다.
도 5에 도시된 상향링크 스케쥴링 방법은 상향링크와 하향링크가 시간적으로 구분된(TDD: Time-Division Duplex)경우를 가정하므로, 상향링크와 하향링크는 대칭적(eciprocity)이다. 단말기는 상향링크와 하향링크의 대칭성을 이용하여 해당 단말기가 인접한 셀에 유발하는 상향링크 간섭 신호의 세기를 정확히 계산할 수 있다.
단계(520)에서, 상향링크 스케쥴링 장치는 수신한 신호대간섭비(신호대최대발생간섭비율)에 기반하여 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행한다. 상향링크 스케쥴링 장치는 각 단말기들이 셀내의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 시간 구간을 결정할 수 있다.
예를 들어, 상향링크 스케쥴링 장치는 각 단말기들이 피드백한 신호대최대발생간섭비율들 중에서 가장 큰 값을 가지는 신호대최대간섭발생비율을 전송한 단말기를 선택하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다.
단계(530)에서, 상향링크 스케쥴링 장치는 결정된 시간 구간에 대한 정보를 포함하는, 스케쥴링 정보를 각 단말기들로 전송할 수 있다. 일측에 따르면, 위에서 결정된 시간 구간 동안에 결정된 단말기로부터 해당 셀의 기지국으로 상향링크 데이터가 전송될 수 있다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 단말기의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 단말기(610)는 파일럿 수신부(620), 간섭 신호 세기 추정부(630), 산출부(640), 전송부(650) 및 수신부(660)를 포함한다.
도 6에 도시된 단말기(610)는 상향링크 스케쥴링 장치(690)가 상향링크 스케쥴링을 수행하는 제1 셀에 위치한다.
파일럿 수신부(620)는 제1 셀에 인접한 제2 셀로부터 제1 파일럿 신호를 수신하고, 제1 셀에 인접한 제3 셀로부터 제2 파일럿 신호를 수신한다. 일측에 따르면, 파일럿 수신부(620)는 제2 셀의 전송 제어를 담당하는 제1 인접 기지국(670)으로부터 제1 파일럿 신호를 수신하고, 제3 셀의 전송 제어를 담당하는 제2 인접 기지국(680)으로부터 제2 파일럿 신호를 수신할 수 있다.
간섭 신호 세기 추정부(630)는 제1 파일럿 신호의 세기와 제2 파일럿 신호의 세기에 기반하여 단말기(610)가 제2 셀 및 제3 셀로 전송하는 상향 링크 간섭 신호의 세기를 추정할 수 있다.
도 6에서 설명되는 단말기는 상향링크와 하향링크가 시간적으로 구분된(TDD: Time-Division Duplex)경우를 가정하므로, 상향링크와 하향링크는 대칭적(eciprocity)이다. 단말기는 상향링크와 하향링크의 대칭성을 이용하여 해당 단말기가 인접한 셀에 유발하는 상향 링크 간섭 신호의 세기를 정확히 계산할 수 있다.
산출부(640)는 세기가 가장 센 간섭 신호와 단말기(610)가 제1 셀로 전송하는 신호의 세기에 기반하여 신호대간섭비를 산출한다. 이 신호대간섭비는 단말기(610)가 해당 셀의 기지국(서빙 기지국)으로 전송하는 신호와 단말기(610)가 인접 셀로 전송하는 셀간 간섭들 중에서 그 크기가 가장 큰 값의 비로 정의되므로, 신호대최대발생간섭비율이라고 할 수 있다.
전송부(650)는 산출된 신호대최대발생간섭비율을 제1 셀의 스케쥴링 장치(690)로 전송한다.
제1 셀의 스케쥴링 장치(690)는 제1 셀에 위치하는 복수의 단말기들로부터 각각 산출된 신호대최대발생간섭비율을 수신하고, 신호대최대발생간섭비율들에 기반하여 제1 셀에 위치하는 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행한다.
예를 들어, 상향링크 스케쥴링 장치(690)는 각 단말기들이 피드백한 신호대최대발생간섭비율들 중에서 가장 큰 값을 가지는 신호대최대간섭발생비율을 전송한 단말기를 선택하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다.
수신부(660)는 상향링크 스케쥴링 장치(690)로부터 단말기(610)가 서빙 기지국으로 상향링크 데이터를 전송할 시간 구간에 대한 정보를 포함하는 스케쥴링 정보를 수신한다.
전송부(650)는 단말기(610)에 대하여 지정된 시간 구간 동안에, 상향링크 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110, 120, 130 : 셀
111, 121, 131 : 기지국
112, 122, 132 : 단말기

Claims (15)

  1. 셀내에 위치하는 복수의 단말기들에 대하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 스케쥴링 장치에 있어서,
    상기 단말기들이 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호의 세기와 상기 복수의 단말기들이 상기 셀의 기지국으로 전송하는 신호의 세기의 비인 신호대최대발생간섭비율(SmGIR: Signal-to-max generating interenference ratio)들을 상기 복수의 단말기들로부터 각각 수신하는 수신부; 및
    상기 수신한 신호대최대발생간섭비율들에 기반하여 상기 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행하여 상기 복수의 단말기들이 상기 셀내의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 시간 구간을 결정하는 스케쥴링부
    를 포함하는 스케쥴링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최대 간섭 신호는 상기 단말기들이 상기 인접한 복수의 셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기에 기반하여 추정되는 스케쥴링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 시간 구간에 대한 정보를 상기 복수의 단말기들로 전송하는 스케쥴링 정보 전송부
    를 더 포함하는 스케쥴링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터는 상기 결정된 시간 구간 동안 상기 단말기로부터 상기 셀내의 기지국으로 전송되는 스케쥴링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상향링크와 상기 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 하향링크는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)된 스케쥴링 장치.
  6. 제1셀에 위치한 단말기에 있어서,
    상기 단말기가 상기 제1 셀에 인접한 제2 셀 및 상기 제1 셀에 인접한 제3 셀로 전송하는 상향링크 간섭 신호들 중에서 세기가 가장 센 간섭 신호의 세기를 추정하는 간섭 신호 세기 추정부;
    상기 세기가 가장 센 간섭 신호의 세기와 상기 단말기가 상기 제1 셀로 전송하는 신호의 세기의 비인 신호대최대발생간섭비율(SmGIR: Signal-to-max generating interenference ratio)를 산출하는 산출부;
    상기 산출된 신호대최대발생간섭비율을 상기 제1 셀의 스케쥴링 장치로 전송하는 전송부;
    상기 전송된 신호대최대발생간섭비율에 기반하여 결정된, 상기 단말기가 상기 제1 셀의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송할 시간 구간에 대한 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신부
    를 포함하고,
    상기 전송부는 상기 상향링크 데이터를 전송할 시간 구간 동안에 상향링크 데이터를 상기 제1 셀의 기지국으로 전송하는 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상향링크와 상기 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 하향링크는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)된 단말기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 셀에 인접한 제2 셀로부터 제1 파일럿 신호를 수신하고, 상기 제1 셀에 인접한 제3 셀로부터 제2 파일럿 신호를 수신하는 파일럿 수신부
    를 더 포함하는 단말기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 간섭 신호 세기 추정부는,
    상기 제1 파일럿 신호의 세기와 상기 제2 파일럿 신호의 세기에 기반하여 상기 제2 셀 및 상기 제3 셀로 전송하는 상향 링크 간섭 신호의 세기를 추정하는 단말기.
  10. 셀내에 위치하는 복수의 단말기들에 대하여 상향링크 스케쥴링을 수행하는 스케쥴링 방법에 있어서,
    상기 단말기들이 인접한 복수의 셀로 전송하는 간섭 신호들 중에서, 세기가 가장 큰 최대 간섭 신호의 세기와 상기 복수의 단말기들이 상기 셀의 기지국으로 전송하는 신호의 세기의 비인 신호대최대발생간섭비율(SmGIR: Signal-to-max generating interenference ratio)들을 상기 복수의 단말기들로부터 각각 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 신호대간섭비들에 기반하여 상기 복수의 단말기들에 대한 상향링크 스케쥴링을 수행하여 상기 복수의 단말기들이 상기 셀내의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송하는 시간 구간을 결정하는 단계
    를 포함하는 스케쥴링 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 최대 간섭 신호는 상기 단말기들이 상기 인접한 복수의 셀로부터 수신한 파일럿 신호의 세기에 기반하여 추정되는 스케쥴링 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 결정된 시간 구간에 대한 정보를 상기 복수의 단말기들로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 스케쥴링 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터는 상기 결정된 시간 구간 동안 상기 단말기로부터 상기 셀내의 기지국으로 전송되는 스케쥴링 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 상향링크와 상기 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 하향링크는 시간적으로 구분(Time-Division Duplex)된 스케쥴링 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
KR1020170011920A 2017-01-25 2017-01-25 Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법 KR101906918B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170011920A KR101906918B1 (ko) 2017-01-25 2017-01-25 Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법
PCT/KR2017/005680 WO2018139714A1 (ko) 2017-01-25 2017-05-31 Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170011920A KR101906918B1 (ko) 2017-01-25 2017-01-25 Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180087640A KR20180087640A (ko) 2018-08-02
KR101906918B1 true KR101906918B1 (ko) 2018-10-11

Family

ID=62978669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170011920A KR101906918B1 (ko) 2017-01-25 2017-01-25 Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101906918B1 (ko)
WO (1) WO2018139714A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11463884B2 (en) * 2018-08-13 2022-10-04 Commscope Technologies Llc Method and system for determining an interference contribution from a time division duplexing system
EP3837896A4 (en) 2018-08-13 2022-10-19 CommScope Technologies LLC METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE TRANSMISSION POWER OF RADIO EQUIPMENT IN A TIME DUPLEX SYSTEM

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101298546B1 (ko) * 2006-06-27 2013-08-22 한국과학기술원 시분할 복신 시스템에서 시분할 스케줄링 장치 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101229564B1 (ko) * 2006-06-12 2013-02-04 삼성전자주식회사 통신 시스템에서의 인접 섹터 간섭을 고려한 전력 제어 및스케줄링 방법
KR20090042128A (ko) * 2007-10-24 2009-04-29 한국전자통신연구원 상향링크 스케줄링 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101298546B1 (ko) * 2006-06-27 2013-08-22 한국과학기술원 시분할 복신 시스템에서 시분할 스케줄링 장치 및 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
조문제 외 2명, "다중 셀 상향링크 네트워크에서 송신전력제어를 이용한 임계값 기반 분산 사용자 스케쥴링",한국정보통신학회논문지 Vol.18, No.11.(2014.11.30.)*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018139714A1 (ko) 2018-08-02
KR20180087640A (ko) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101524689B1 (ko) 간섭 정렬을 위하여 선택적으로 간섭 채널들에 대한 정보를피드백하는 통신 시스템 및 그 방법
KR101568291B1 (ko) 단말기 및 기지국, 및 단말기의 동작방법
KR101727016B1 (ko) 상향 링크에서의 다중 사용자 간섭 정렬 시스템 및 방법
KR101571563B1 (ko) 다중셀 협력 무선통신시스템에서의 상향링크 전력의 제어 방법 및 이를 지원하는 단말
Kela et al. Borderless mobility in 5G outdoor ultra-dense networks
KR101365563B1 (ko) 다중 사용자 통신 방법에서 피드백 정보 제어 방법
US10476621B2 (en) Methods and arrangements for mitigating inter-cluster interference
CN103384161A (zh) Mimo无线通信系统、传输方法和装置
KR20140122760A (ko) 지능형 수신기 동작을 위한 방법 및 장치
US11411621B2 (en) Uplink and downlink reciprocity management of interference
KR20130125280A (ko) 엘티이기반 이동통신시스템에서의 전력 제어 및 링크 적응 방법
KR101470501B1 (ko) 양자화된 채널 상태 정보에 기반하여 데이터를 전송하는 장치 및 방법
KR101593238B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 송신 전력 제어 장치 및 방법
US20160043839A1 (en) Communication system, user terminal, and serving base station
US20110177838A1 (en) Method and system for space-time power control for mimo transmissions
CN104579441B (zh) 一种室内das系统与小基站下行干扰避免方法
KR20080041594A (ko) 무선 이동 통신 시스템에서 간섭 제거를 위한 장치 및 방법그리고 그 시스템
KR101469152B1 (ko) 신호 전송 제어 방법 및 장치
KR100957409B1 (ko) 통신 시스템에서 전력 제어 시스템 및 방법
KR101906918B1 (ko) Tdd 셀룰러 네트워크에서 상향링크 스케쥴링 장치 및 방법
Hammarwall et al. Utilizing the spatial information provided by channel norm feedback in SDMA systems
US20130244683A1 (en) Wireless communication system, transmission channel selection method, and transmission channel selection program
KR101022120B1 (ko) 빔포밍을 위한 가중치 행렬 결정 방법 및 장치
KR20140048767A (ko) 이동통신 시스템에서 사용자 단말 선택 방법 및 장치
CN116801367A (zh) 一种交叉链路干扰抑制方法、网络节点及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant