KR102034961B1 - C-ran 통신 시스템의 에너지 효율 향상을 위한 동적 rrh 선택 알고리즘 - Google Patents

C-ran 통신 시스템의 에너지 효율 향상을 위한 동적 rrh 선택 알고리즘 Download PDF

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고정완
박상우
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Abstract

C-RAN 구조를 바탕으로 하는 무선 통신에서, 프론트홀을 통한 전송으로 인해 발생하는 채널 지연은 중앙 유닛에서 생성된 프리코더가 사용자간 간섭을 제거하는 데에 영향을 준다. 이로 인한 성능 저하는 스펙트럼 효율 및 에너지 효율의 감소를 일으킨다. 이 때, 비효율적으로 작동하는 무선 원격 헤드를 비활성화함으로써 전체 시스템의 전력 소모를 크게 줄일 수 있고, 이는 에너지 효율의 향상을 가져온다. 따라서 C-RAN의 클라우드 프로세싱에서의 에너지 효율 향상을 위한 동적 무선 원격 헤드 선택 방법이 필요하다. 이를 통해 낮은 채널 상관 계수에서도 클라우드 프로세싱이 엣지 프로세싱보다 높은 에너지 효율 성능을 보이는 새로운 원격 무선 헤드 선택 기법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

C-RAN 통신 시스템의 에너지 효율 향상을 위한 동적 RRH 선택 알고리즘 {Dynamic RRH Selection Algorithm for Energy Efficiency Enhancement on C-RAN}
아래에서 설명할 실시예들은 클라우드 무선 접속망(C-RAN: Cloud radio access network) 구조에서 중앙 유닛(CU: central unit)을 사용하는 클라우드 프로세싱(cloud processing)과 원격 무선 헤드(RRH: remote radio head)만을 이용한 엣지 프로세싱(edge processing)을 고려하여 클라우드 프로세싱에서 에너지 효율 향상을 위한 원격 무선 헤드 선택 방법에 대한 것이다.
통신 환경과 네트워크의 규모가 커짐에 따라 전체 네트워크의 전력 소모가 통신 성능 저하에 미치는 영향 역시 큰 비중을 차지하게 되었다. 그 예로, 사물인터넷(internet-of-things)과 같이 기지국(base stations)과 단말기가 많은 환경에서의 전력 소모 문제를 들 수 있다. 5G 네트워크의 근간이 되는 대표적인 구조인 클라우드 무선 접속망(C-RAN)에서 역시, 특정 프론트홀 링크로부터 지원받는 단말기의 수가 많아짐에 따라 전력 소모에 대한 문제점이 크게 대두되고 있다. 급증하고 있는 모바일 트래픽과 그에 따른 전력 소모의 증가로 인한 에너지 효율 감소를 극복하기 위한 방안이 요구된다.
클라우드 무선 접속망(C-RAN) 구조에서 클라우드 프로세싱을 사용할 경우 프론트홀을 통해 원격 무선 헤드(RRH)와 사용자 사이의 채널 상태 정보(CSI: channel state information)가 상향 링크로 전달되므로 이 과정 동안 채널 지연이 발생하게 된다. 중앙 유닛(CU)가 프리코더를 생성할 때 이용하는 채널 상태 정보(CSI)와 실제 통신에 사용되는 채널 상태 정보(CSI)의 상관계수가 낮다면, 프리코더가 제 기능을 발휘하기 어려워 스펙트럼 효율이 낮아지게 된다. 상향 링크 전송으로 인한 채널 지연이 크다면 엣지 프로세싱을 사용하는 것이 오히려 더 효과적일 수 있다. 이러한 환경을 고려하여 각 프로세싱에 맞는 서로 다른 원격 무선 헤드(RRH) 선택 방법에 따른 두 프로세싱에서의 최적의 에너지 효율을 비교할 수 있다. 또한 클라우드 프로세싱에서 낮은 채널 상태 정보(CSI) 상관계수에서도 일정 수준의 에너지 효율 성능을 얻기 위해 적절한 동적 원격 무선 헤드(RRH) 선택 방법을 필요로 한다.
일 측에 따른 복수의 원격 무선 헤드가 복수의 사용자 단말을 지원하는 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 통신 방법은 상기 복수의 원격 무선 헤드 중 적어도 일부를 포함하는 제1 집합 및 상기 복수의 사용자 단말 중 적어도 일부를 포함하는 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제1 에너지 효율을 계산하는 단계; 상기 제1 집합에 포함된 각 원격 무선 헤드에 대응하여, 해당하는 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 간의 채널 이득 평균값인 제1 채널 이득 평균값에 기초하여, 상기 해당하는 원격 무선 헤드의 우선순위를 결정하는 단계; 상기 우선순위에 기초하여 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시키는 단계; 상기 제1 집합으로부터 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 제3 집합 및 상기 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제2 에너지 효율을 계산하는 단계; 및 상기 제1 에너지 효율과 상기 제2 에너지 효율에 기초하여, 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 임시 비활성화 시키는 단계 내지 상기 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계는 미리 정해진 조건이 만족되는 동안 반복적으로 수행될 수 있다.
상기 우선순위를 결정하는 단계는 상기 제1 채널 이득 평균값이 낮은 원격 무선 헤드일수록 우선순위를 높게 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 임시 비활성화 하는 단계는 상기 우선순위가 높은 순서로 상기 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계는 상기 제2 에너지 효율이 상기 제1 에너지 효율보다 높다면, 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키는 단계; 및 상기 제2 에너지 효율이 상기 제1 에너지 효율보다 낮다면, 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키지 않는 단계를 포함할 수 있다.
상기 클라우드 무선 접속망 통신 방법은 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키기로 결정한 경우, 다음 우선순위에 해당하는 원격 무선 헤드의 임시 비활성화 여부 및 최종 비활성화 여부를 판단하기에 앞서, 상기 제1 에너지 효율을 상기 제2 에너지 효율로 갱신하고, 상기 제1 집합을 상기 제3 집합으로 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 클라우드 무선 접속망 통신 방법은 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키지 않기로 결정한 경우, 다음 우선순위에 해당하는 원격 무선 헤드의 임시 비활성화 여부 및 최종 비활성화 여부를 판단하기에 앞서, 상기 제1 에너지 효율 및 상기 제1 집합을 변화시키지 않음으로써 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 에너지 효율 및 상기 제2 에너지 효율은 C-RAN 통신에서 소모되는 전체 전력과 전체 스펙트럼 효율의 비율에 기초할 수 있다.
상기 C-RAN 통신에서 소모되는 전체 전력은 상기 제1 집합 및 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드가 상기 프론트홀을 통해 상향링크로 중앙 유닛에게 채널 상태 정보를 전송할 때 소모되는 제1 전력, 상기 제1 집합 및 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드 내부 회로에서 소모되는 제2 전력, 및 상기 중앙 유닛이 상기 프론트홀을 통해 하향 링크로 생성한 프리코더를 전송할 때 소모되는 제3 전력의 합을 포함할 수 있다.
상기 클라우드 무선 접속망 통신 방법은 상기 제2 집합의 복수의 사용자 단말 수가 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드의 안테나 수보다 많을 경우, 상기 제2 집합의 복수의 사용자 단말 수를 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드의 안테나 수에 대응되도록 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 집합의 복수의 사용자 단말 수를 결정하는 단계는 상기 제2 집합에 포함된 각 사용자 단말에 대응하여, 해당하는 사용자 단말과 상기 제3 집합에 포함된 원격 무선 헤드 간의 제2 채널 이득 평균값을 연산하는 단계; 및 상기 제2 채널 이득 평균값에 기초하여, 상기 제2 집합의 사용자 단말 수가 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드의 안테나 수와 같아질 때까지 상기 제2 채널 이득 평균값이 낮은 사용자 단말부터 제외하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 클라우드 무선 접속망 통신 방법은 상기 제1 에너지 효율을 계산하는 단계에 앞서, 상기 제1 집합에 포함된 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 사이의 채널 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 클라우드 무선 접속망 통신 방법은 상기 제1 집합에 포함된 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 사이의 채널 정보에 기초하여, 상기 제3 집합에 포함된 원격 무선 헤드를 위한 프리코더를 생성하는 단계; 및 상기 프리코더를 상기 제3 집합에 포함된 원격 무선 헤드로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따른 복수의 원격 무선 헤드가 복수의 사용자 단말을 지원하는 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 통신 장치는 상기 복수의 원격 무선 헤드 중 적어도 일부를 포함하는 제1 집합 및 상기 복수의 사용자 단말 중 적어도 일부를 포함하는 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제1 에너지 효율을 계산하고, 상기 제1 집합에 포함된 각 원격 무선 헤드에 대응하여, 해당하는 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 간의 채널 이득 평균값인 제1 채널 이득 평균값에 기초하여, 상기 해당하는 원격 무선 헤드의 우선순위를 결정하며, 상기 우선순위에 기초하여 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시키고, 상기 제1 집합으로부터 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 제3 집합 및 상기 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제2 에너지 효율을 계산하며, 상기 제1 에너지 효율과 상기 제2 에너지 효율에 기초하여, 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
최근 급증하는 무선 통신 사용자를 효과적으로 지원하기 위해 클라우드 무선 접속망(C-RAN)구조를 기반으로 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 발명은 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 구조에서 사용될 수 있는 클라우드 프로세싱과 엣지 프로세싱을 고려하여 시스템 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 동적 원격 무선 헤드(RRH) 선택 방법을 제공한다. 또한 본 발명에서는 클라우드 프로세싱에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려하였으며, 이를 통해 엣지 프로세싱과의 채널 상태에 따른 에너지 효율 성능 비교가 용이하다. 제안한 동적 원격 무선 헤드(RRH) 선택 기법을 사용하였을 때, 지연된 채널 상태 정보(CSI)를 이용하는 클라우드 프로세싱에서 채널의 상관계수가 나쁠 때에도 엣지 프로세싱보다 높은 에너지 효율 및 스펙트럼 효율을 보이는 구간이 늘어나기 때문에 실제 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 구조를 기반으로 한 무선통신에 적용 가능하다.
도 1a는 일 실시예에 따른 클라우드 무선 접속망(C-RAN)구조에서 클라우드 프로세싱(Cloud processing)을 사용한 통신을 도시한 도면.
도 1b는 일 실시예에 따른 엣지 프로세싱(150)을 사용한 통신을 도시한 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 클라우드 무선 접속망 통신 방법 동작 흐름도.
도 3은 일 실시예에 따른 클라우드 프로세싱에서의 동적 원격 무선 헤드 선택 방법에 대한 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 엣지 프로세싱에서의 동적 원격 무선 헤드 선택 방법에 대한 도면.
도 5는 동적 원격 무선 헤드 선택 방법 적용을 전후로 한 두 프로세싱의 에너지 효율을 도시한 도면.
도 6은 동적 원격 무선 헤드 선택 방법 적용을 전후로 한 두 프로세싱의 스펙트럼 효율을 도시한 도면.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 클라우드 무선 접속망(C-RAN)구조에서 클라우드 프로세싱(100)을 사용한 통신을 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 일 실시예에 따른 시스템은 중앙 유닛(110), 복수의 원격 무선 헤드, 복수의 사용자 단말을 포함할 수 있다. 클라우드 프로세싱(100)은 복수의 원격 무선 헤드가 협력하여 복수의 사용자 단말을 지원할 수 있다. 원격 무선 헤드는 프론트홀을 통해 중앙 유닛(110)과 통신할 수 있다. 클라우드 무선 접속망 구조에서 클라우드 프로세싱(100)을 사용할 경우, 원격 무선 헤드와 사용자 단말 사이의 채널 정보가 프론트홀을 통해 상향 링크(136)로 전달될 수 있다. 채널 정보는 상태 정보(CSI: channel state information)를 포함한다. 중앙 유닛(110)은 상향 링크(136)로 전송 받은 채널 상태 정보를 이용하여 프리코더를 생성할 수 있다. 중앙 유닛(110)은 프리코더를 프론트홀을 통해 하향 링크(135)로 전송할 수 있다. 클라우드 프로세싱(100)은 중앙 유닛(110)을 통해 원격 무선 헤드을 제어할 수 있고, 원격 무선 헤드 사이의 협력 통신을 할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말1(132)은 원격 무선 헤드1(120)과 원격 무선 헤드2(125) 모두에게 지원받을 수 있다. 클라우드 프로세싱(100)에서는 복수의 원격 무선 헤드를 사용하기 때문에 인접 원격 무선 헤드로부터 간섭(Inter-cell-interface)를 받을 수 있다. 클라우드 프로세싱(100)을 사용 시에는 원격 무선 헤드 사이의 협력 통신이 가능하므로 인접 원격 무선 헤드로부터 받게 되는 간섭을 제어할 수 있다. 비효율적으로 동작하는 원격 무선 헤드를 비활성화 시켜 원격 무선 헤드로부터 받는 간섭을 제거하여 스펙트럼 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1b는 일 실시예에 따른 엣지 프로세싱(150)을 사용한 통신을 도시한 도면이다.
도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 시스템은 복수의 원격 무선 헤드, 복수의 사용자 단말을 포함할 수 있다. 엣지 프로세싱(150)은 복수의 원격 무선 헤드가 협력하여 통신하지 않고 각각의 원격 무선 헤드가 일반적인 기지국처럼 작동할 수 있다. 사용자 단말들은 가장 가까운 원격 무선 헤드로부터 만 지원을 받게 될 수 있다. 엣지 프로세싱(150)을 사용할 경우, 프론트홀을 통한 상향 링크가 생략될 수 있다. 원격 무선 헤드는 직접 원격 무선 헤드와 사용자 단말 사이의 채널 상태 정보(CSI: channel state information)를 이용하여 프리코더를 생성할 수 있다. 엣지 프로세싱(150)은 클라우드 프로세싱(100)과는 달리 원격 무선 헤드 사이의 협력 통신을 할 수 없다. 예를 들어, 사용자 단말4(180) 및 사용자 단말5(181)는 원격 무선 헤드3(170)으로부터만 지원받을 수 있다. 엣지 프로세싱(150)은 복수의 원격 무선 헤드를 사용하기 때문에 인접 원격 무선 헤드로부터 간섭(195)를 받을 수 있다. 엣지 프로세싱(150)을 사용 시에는 원격 무선 헤드 사이의 협력 통신이 불가능하므로 인접 원격 무선 헤드로부터 받게 되는 간섭을 제어할 수 없다.
도 1a를 참조하면, 클라우드 프로세싱(100)을 사용시 중앙 유닛(110)은 프론트홀을 통해 복수의 원격 무선 헤드(120, 125)를 지원할 수 있다. 특정 프론트홀 링크를 통해 지원받는 원격 무선 헤드의 수가 많아지면 모바일 트래픽과 그에 따른 전력 소모가 급증할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 클라우드 프로세싱(100)을 사용시 사용자 단말은 복수의 원격 무선 헤드로부터 지원받을 수 있지만, 엣지 프로세싱(150)을 사용시 하나의 원격 무선 헤드로부터 만 지원받을 수 있다. 복수의 원격 무선 헤드로부터 지원받는 클라우드 프로세싱(100)이 하나의 원격 무선 헤드로부터 지원받는 엣지 프로세싱(150)보다 효율이 좋을 수 있다.
클라우드 프로세싱(100)을 사용 시에는, 프론트홀을 통한 전송으로 인해 채널 지연이 발생할 수 있다. 프리코더를 생성하기 위해 사용되는 채널 상태 정보를 채널 상태 정보1이라 하고, 실제 통신에 사용되는 채널 상태 정보를 채널 상태 정보2라 할 수 있다. 채널 상태 정보1은 원격 무선 헤드가 상향 링크를 통해 중앙 유닛으로 전송하는 채널 상태 정보이고, 채널 상태 정보2는 하향 링크를 통해 원격 무선 헤드가 생성된 프리코더를 전송 받은 시점의 실제 통신에 사용되는 채널 상태 정보일 수 있다. 채널 상태 정보1과 채널 상태 정보2의 시간 차가 존재하여 채널 상태 정보1과 채널 상태 정보2가 다를 수 있다. 채널 상태 정보1과 채널 상태 정보2의 상관계수(Correlation)가 낮아 둘의 차이가 커지면 프리코더가 제 기능을 발휘하기 어려울 수 있다. 프리코더가 제 기능을 발휘하기 어려우면 스펙트럼 효율이 낮아져 데이터 전송률 및 에너지 효율이 낮아질 수 있다.
엣지 프로세싱(150)을 사용 시에는, 프론트홀을 통한 상향 링크가 생략되고, 원격 무선 헤드는 직접 원격 무선 헤드와 사용자 단말 사이의 채널 상태 정보를 이용해 프리코더를 생성하여 채널 지연이 발생하지 않는다. 상향 링크 전송으로 인한 채널 지연이 크다면, 복수의 원격 무선 헤드가 사용자 단말을 지원하는 클라우드 프로세싱(100)이더라도 엣지 프로세싱(150)을 사용하는 것이 더 효과적일 수 있다.
도 1a를 참조하면, 클라우드 프로세싱(100)을 사용시 중앙 유닛(110)은 프론트홀을 통해 여러 원격 무선 헤드를 지원할 수 있다. 특정 프론트홀 링크를 통해 지원받는 원격 무선 헤드의 수가 많아지면 모바일 트래픽과 그에 따른 전력 소모가 급증할 수 있다. 전력 소모가 커지면 에너지 효율이 낮아질 수 있다.
복수의 원격 무선 헤드를 사용하여 클로우드 프로세싱을 하는 경우 전력 소모가 증가하고, 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연이 발생할 수 있다. 채널 지연이 발생하면 스펙트럼 효율이 감소할 수 있다. 전력 소모가 증가하고, 스펙트럼 효율이 감소하면 에너지 효율이 낮아질 수 있다. 동적 원격 무선 헤드 선택 방법을 통해 비효율적으로 동작하는 원격 무선 헤드를 비활성화 시켜 전력 소모 감소 및 스펙트럼 효율 증가를 통한 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 클라우드 무선 접속망 통신 방법 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 원격 무선 헤드가 복수의 사용자 단말을 지원하는 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 통신 방법에 있어서, 복수의 원격 무선 헤드 중 적어도 일부를 포함하는 집합을 제1 집합이라 하고, 상기 복수의 사용자 단말 중 적어도 일부를 포함하는 집합을 제2 집합이라 할 수 있다. 클라우드 무선 접속망 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려하여, 제1 집합과 제2 집합에 기초하여 제1 에너지 효율을 계산한다(210). 제1 집합에 포함된 각 원격 무선 헤드에 대응하는 제2 집합에 포함된 사용자 단말 간의 채널 이득 평균값인 제1 채널 이득 평균값에 기초하여, 해당하는 원격 무선 헤드의 우선순위를 결정한다(220). 우선순위에 기초하여 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시킨다(230). 제1 집합으로부터 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 제3 집합 및 제2 집합에 기초하여, 클라우드 무선 접속망 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제2 에너지 효율을 계산한다(240). 제1 에너지 효율과 제2 에너지 효율에 기초하여, 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정한다(250). 임시 비활성화 시키는 단계와 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계는 미리 정해진 조건이 만족되는 동안 반복적으로 수행하여 원하는 결과를 얻을 때까지 다수의 원격 무선 헤드를 비활성화 시킬 수 있다. 예를 들어, 모든 원격 무선 헤드를 순차적으로 임시 비활성화 시킬 수 있다. 또는, 제2 에너지 효율이 특정 값 이상이 될 때까지 원격 무선 헤드를 순차적으로 임시 비활성화 시킬 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 클라우드 프로세싱에서의 동적 원격 무선 헤드 선택 방법에 대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 각 원격 무선 헤드는 N개의 안테나를 포함하고, 신호를 수신하는 사용자 단말은 단일 안테나를 포함할 수 있다. 무선 원격 헤드와 사용자 단말 사이의 채널은 일반적인 레일리(Rayleigh) 모델을 가정하며, 무선 원격 헤드에서의 채널 추정이 완벽하게 이루어진다고 가정할 수 있다. 무선 원격 헤드와 사용자 단말 사이의 채널 대역폭은
Figure 112018061045616-pat00001
Hz일 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00002
은 활성화된 무선 원격 헤드의 집합 일 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00003
는 중앙 유닛에게 전달된 지연되기 전의 m번째 원격 무선 헤드와 k번째 사용자 단말 간의 채널 상태 정보일 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00004
일 수 있다. 는 전체 사용자 단말 집합 일 수 있다.
클라우드 프로세싱을 적용하는 경우 미리 정해진 수의 원격 무선 헤드를 활성화한 뒤, 이들의 안테나 수의 합에 맞추어 지원받을 수 있는 사용자 단말 집합을 결정할 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 수는 사용 가능한 모든 원격 무선 헤드일 수 있다. 사용자 단말 수가 원격 무선 헤드의 안테나 수의 합 보다 많을 경우, 사용자 단말 수를 원격 무선 헤드의 안테나 수의 합에 대응되도록 결정할 수 있다. 사용자 단말에 대응하는 원격 무선 헤드의 채널 이득 평균값에 기초하여, 사용자 단말 수가 원격 무선 헤드의 안테나 수와 같아질 때까지 채널 이득 평균값이 낮은 사용자 단말부터 제외할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 3의 알고리즘 1에서, 라인 2 내지 6을 통하여 사용자 단말이 제외될 수 있다. 예를 들어, 사용 가능한 원격 무선 헤드가 4개, 각 원격 무선 헤드가 2개의 안테나를 가지고, 지원해야 할 총 사용자 단말이 10개일 수 있다. 원격 무선 헤드의 안테나 수는 총8개고, 사용자 단말은 10개이므로 사용자 단말에 대응하는 원격 무선 헤드의 채널 이득 평균값에 기초하여 채널 이득 평균값이 낮은 2개의 사용자 단말을 제외할 수 있다.
결정된 지원받는 사용자 단말과 미리 정해진 수의 원격 무선 헤드를 이용해 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00005
을 계산할 수 있다. 에너지 효율은 C-RAN 통신에서 소모되는 전체 전력과 전체 스펙트럼 효율의 비율에 기초하여 계산할 수 있다. 구체적인 계산 방법은 후술하겠다. 도 3의 라인 7이 이러한 과정을 의미한다.
각 원격 무선 헤드마다 지원받고 있는 사용자 단말들과의 채널 이득의 평균값을 계산할 수 있다. 채널 이득의 평균값에 기초하여 해당하는 원격 무선 헤드의 우선순위를 결정할 수 있다. 채널 이득 평균값이 낮다는 것은 해당 무선 원격 헤드가 비효율적으로 작동하고 있다는 뜻일 수 있다. 채널 이득 평균값이 낮은 원격 무선 헤드일수록 우선순위가 높다고 판단할 수 있다. 도 3의 라인 8내지 10은 채널 이득 평균값에 따라 우선순위를 정하는 단계를 의미한다.
비효율적인 원격 무선 헤드를 우선순위에 따라 하나씩 비활성화하면서 새로운 에너지 효율을 구하고, 이 값이 이전 에너지 효율 값보다 높다면 해당 원격 무선 헤드를 비활성화한 뒤 다음 순서로 넘어가며, 낮다면 해당 원격 무선 헤드를 비활성화하지 않을 수 있다.
구체적으로, 우선순위가 높은 순서로 상기 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시킬 수 있다. 도 3의 라인 11내지 12가 이를 의미한다. 임시 비활성화란 최종 비활성화 결정 여부에 따라 최종 비활성화 될 수도, 다시 활성화될 수도 있는 상태를 의미한다. 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 원격 무선 헤드 집합과 그로부터 지원받을 수 있는 사용자 단말 집합을 새로 결정할 수 있다. 사용자 단말 수가 새로 결정된 원격 무선 헤드 집합의 안테나 수의 합 보다 많을 경우, 복수의 사용자 단말 수를 새로 결정된 원격 무선 헤드의 안테나 수의 합에 대응되도록 결정할 수 있다. 도 3의 라인 13내지 16이 이를 의미한다. 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 원격 무선 헤드와 그로부터 지원받을 사용자 단말 사이의 새로운 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00006
를 구할 수 있다. 도 3의 라인 17이 이를 의미한다.
새로운 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00007
와 지원받는 사용자 단말과 모든 원격 무선 헤드를 이용해 구한 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00008
를 비교하여 최종 비활성화 여부를 판단할 수 있다. 새로운 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00009
가 기존 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00010
보다 높다면 임시 비활성화 시킨 원격 무선 헤드를 제외한 에너지 효율이 더 좋기 때문에 해당하는 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키기로 결정할 수 있다. 새로운 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00011
가 기존 에너지 효율
Figure 112018061045616-pat00012
보다 낮다면, 임시 비활성화 시킨 원격 무선 헤드가 효과적으로 작동하고 있기 때문에 최종 비활성화 시키지 않기로 결정할 수 있다.
임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시켰다면, 다음 우선순위에 해당하는 원격 무선 헤드의 임시 비활성화 내지 최종 비활성화 여부를 판단에 사용되는
Figure 112018061045616-pat00013
를
Figure 112018061045616-pat00014
로 갱신하고, 전체 원격 무선 헤드 집합을 새로 결정된 원격 무선 헤드 집합인 해당하는 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 원격 무선 헤드 집합으로 갱신할 수 있다. 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키지 않기로 결정하였다면, 임시 비활성화 시킨 해당 원격 무선 헤드를 다시 활성화시킬 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00015
와 전체 원격 무선 헤드 집합을 갱신하지 않고, 기존의 상태를 유지하여 다음 우선순위에 해당하는 원격 무선 헤드의 임시 비활성화 내지 최종 비활성화 여부를 판단할 수 있다. 도 3의 라인 17내지 20이 이를 의미한다. 임시 비활성화 시키고 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계를 미리 정해진 조건이 만족되는 동안 우선순위에 따라 반복적으로 수행할 수 있다. 미리 정해진 조건은, 모든 원격 무선 헤드에 대해 임시 비활성화 내지 최종 비활성화 여부를 판단하는 것 일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 엣지 프로세싱에서의 동적 원격 무선 헤드 선택 방법에 대한 도면이다.
도 4를 참조하면, 엣지 프로세싱에서는 각각의 원격 무선 헤드가 협력적으로 통신하지 않기 때문에 따로 동작할 수 있다. m번째 원격 무선 헤드가 지원할 수 있는 사용자의 집합
Figure 112018061045616-pat00016
이 사전 정의된 사용자 수의 역치
Figure 112018061045616-pat00017
보다 적은 사용자 수로 이루어져 있다면 해당 원격 무선 헤드를 비활성화하는 것으로 결정할 수 있다. 이 외 다른 동작들에 대해서는 도 3의 클라우드 프로세싱에서의 알고리즘과 동일할 수 있다.
에너지 효율을 구하는 방법은 다음과 같다. 클라우드 프로세싱은 각 원격 무선 헤드로부터 채널 상태 정보를 프론트홀을 통한 상향 링크로 전달받고 이를 바탕으로 프리코더를 생성할 수 있다. 이 과정으로 인한 채널 지연과 처음 프리코더를 생성할 때 사용된 채널 상태 정보와의 관계는 수학식 1과 같다.
Figure 112018061045616-pat00018
Figure 112018061045616-pat00019
Figure 112018061045616-pat00020
는 중앙 유닛에 전달된 지연되기 전의 m번째 원격 무선 헤드와 k번째 사용자 간의 채널 상태 정보이고,
Figure 112018061045616-pat00021
는 채널 상태 정보1과 채널 상태 정보2 사이의 상관 계수이며,
Figure 112018061045616-pat00022
는
Figure 112018061045616-pat00023
와 독립적인 랜덤 벡터일 수 있다. 클라우드 프로세싱에서는 중앙 유닛이 프리코더 W를 생성한 후
Figure 112018061045616-pat00024
명의 사용자를 지원하기 위해 활성화 되어있는 원격 무선 헤드를 향해 하향 링크로 심볼 q을 전송할 수 있다. 프리코더는 사용자간 간섭(inter-user interference)을 완화시키기 위해 제로포싱(zero forcing) 프리코더를 사용할 수 있다. 송신 신호 x는 수학식 2와 같으며, 송신 신호의 전력 및 프리코더 행렬과 관련된 제한 조건들은 수학식 3과 같을 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00025
Figure 112018061045616-pat00026
k번째 사용자의 수신 신호는 수학식 4와 같으며, 수신 신호 대 간섭 잡음비(SINR: signal-to-interference-plus-noise-ratio) 및 스펙트럼 효율은 수학식 5와 같을 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00027
Figure 112018061045616-pat00028
Figure 112018061045616-pat00029
는 정규화된 하향 링크 전송 전력이고,
Figure 112018061045616-pat00030
는 프리코더 행렬 W의 k번째 열이며,
Figure 112018061045616-pat00031
는 복소표준정규분포를 따르는 잡음 성분을 나타낸 랜덤 변수일 수 있다.
엣지 프로세싱에서는 각각의 원격 무선 헤드가 일반적인 기지국처럼 작동하며, 프론트홀을 통한 상향 링크 전송이 생략되기 때문에 지연되지 않은 채널 상태 정보를 이용하여 프리코더를 생성할 수 있다. 각 사용자들은 자신과 가장 가까운 원격 무선 헤드로부터만 지원을 받게 되고 원격 무선 헤드 사이의 협력 통신은 없으므로 인접 원격 무선 헤드로부터 받게 되는 간섭을 제어할 수 없을 수 있다. 엣지 프로세싱에서 m번째 원격 무선 헤드에서 송신하는 신호
Figure 112018061045616-pat00032
은 수학식 6과 같으며, 송신 신호의 전력 및 프리코더 행렬과 관련된 제한 조건들은 수학식 7과 같을 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00033
Figure 112018061045616-pat00034
원격 무선 헤드
Figure 112018061045616-pat00035
로부터 지원받는 사용자 k의 수신 신호는 수학식 8과 같으며, 수신 신호 대 간섭 잡음비 및 스펙트럼 효율은 수학식 9와 같을 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00036
Figure 112018061045616-pat00037
Figure 112018061045616-pat00038
는 프리코더 행렬
Figure 112018061045616-pat00039
의 k번째 열이며,
Figure 112018061045616-pat00040
은 활성화되어 사용자를 지원할 수 있는 원격 무선 헤드들의 집합일 수 있다.
클라우드 프로세싱과 엣지 프로세싱에서 에너지 효율을 구하기 위해서는 각각 전력 소비 모델을 다르게 세울 수 있다. 프론트홀에서의 전력 소비까지 포함한
Figure 112018061045616-pat00041
번째 원격 무선 헤드의 전체 전력 소비는 수학식 10과 같다.
Figure 112018061045616-pat00042
Figure 112018061045616-pat00043
는 원격 무선 헤드가 프론트홀을 통해 상향 링크로 중앙 유닛에게 채널 상태 정보를 전송할 때 소모되는 전력이고,
Figure 112018061045616-pat00044
는 원격 무선 헤드 내부 회로에서 직접적으로 소모되는 전력이며,
Figure 112018061045616-pat00045
는 중앙 유닛이 프론트홀을 통해 하향 링크로 생성한 프리코더를 전송하면서 발생하는 전력 소모를 나타낼 수 있다. 엣지 프로세싱의 경우 통신 과정에서 프론트홀이 포함되지 않으므로
Figure 112018061045616-pat00046
가
Figure 112018061045616-pat00047
번째 원격 무선 헤드의 전체 전력 소모 값을 나타낼 수 있다. 각 전력 소모 모델은 수학식 11을 통해 계산할 수 있다.
Figure 112018061045616-pat00048
Figure 112018061045616-pat00049
활성화된 원격 무선 헤드의 집합
Figure 112018061045616-pat00050
에 대하여 전체 전력 소모값은 수학식 12와 같고, 수학식 13은 전체 에너지 효율을 의미한다.
Figure 112018061045616-pat00051
Figure 112018061045616-pat00052
도 5는 동적 원격 무선 헤드 선택 방법 적용을 전후로 한 두 프로세싱의 에너지 효율을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 클라우드 프로세싱의 동적 선택 방법 적용 전과 후를 비교하면, 모든 범위에서 에너지 효율이 상승하였다. 비효율적인 원격 무선 헤드를 비활성화 시켜 전체 소모 전력을 줄이고, 인접하는 원격 무선 헤드에 가하는 간섭을 제거하여 스펙트럼 효율을 증가시켰기 때문에 수학식 13에 따른 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.
엣지 프로세싱보다 높은 에너지 효율을 보이는 구간이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 동적 선택 방법 적용 전에는 상관계수가 약 0.98 이상일 때만 엣지 프로세싱에 의한 경우 보다 높은 에너지 효율을 가졌지만, 동적 선택 방법 적용 후에는 상관계수가 약 0.64 이상일 때 엣지 프로세싱에 의한 경우 보다 높은 에너지 효율을 가짐을 알 수 있다. 상관계수가 약 0.92 이상인 경우, 엣지 프로세싱에 의한 경우 보다 2배 이상의 에너지 효율을 보임을 확인할 수 있다.
도 6은 동적 원격 무선 헤드 선택 방법 적용을 전후로 한 두 프로세싱의 스펙트럼 효율을 도시한 도면이다.
도 6를 참조하면, 채널 지연이 없을 때는 클라우드 프로세싱에서 동적 원격 무선 헤드 선택 방법 적용 후가 스펙트럼 효율이 더 낮은 것을 볼 수 있는데 이는 원격 무선 헤드를 비활성화 함으로써 줄어드는 사용자의 수로부터 기인한 것일 수 있다. 전체 전력 소비 측면에서는 큰 이득을 보기 때문에 스펙트럼 효율은 감소하나 에너지 효율은 크게 상승할 수 있다.
제안한 동적 원격 무선 헤드 선택 방법을 사용하였을 때, 지연된 채널 상태 정보를 이용하는 클라우드 프로세싱에서 채널의 상관계수가 나쁠 때에도 엣지 프로세싱보다 높은 에너지 효율 및 스펙트럼 효율을 보이는 구간이 늘어나기 때문에 실제 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 구조를 기반으로 한 무선통신에 적용 가능할 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.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 복수의 원격 무선 헤드가 복수의 사용자 단말을 지원하는 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 통신 방법에 있어서,
    상기 복수의 원격 무선 헤드 중 적어도 일부를 포함하는 제1 집합 및 상기 복수의 사용자 단말 중 적어도 일부를 포함하는 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제1 에너지 효율을 계산하는 단계;
    상기 제1 집합에 포함된 각 원격 무선 헤드에 대응하여, 해당하는 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 간의 채널 이득 평균값인 제1 채널 이득 평균값에 기초하여, 상기 해당하는 원격 무선 헤드의 우선순위를 결정하는 단계;
    상기 우선순위에 기초하여 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시키는 단계;
    상기 제1 집합으로부터 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 제3 집합 및 상기 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제2 에너지 효율을 계산하는 단계; 및
    상기 제1 에너지 효율과 상기 제2 에너지 효율에 기초하여, 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임시 비활성화시키는 단계 내지 상기 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계는 미리 정해진 조건이 만족되는 동안 반복적으로 수행되는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우선순위를 결정하는 단계는
    상기 제1 채널 이득 평균값이 낮은 원격 무선 헤드일수록 우선순위를 높게 결정하는 단계
    를 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임시 비활성화 하는 단계는
    상기 우선순위가 높은 순서로 상기 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화시키는 단계
    를 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는 단계는
    상기 제2 에너지 효율이 상기 제1 에너지 효율보다 높다면, 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화시키는 단계; 및
    상기 제2 에너지 효율이 상기 제1 에너지 효율보다 낮다면, 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키지 않는 단계
    를 포함하는 클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키기로 결정한 경우, 다음 우선순위에 해당하는 원격 무선 헤드의 임시 비활성화 여부 및 최종 비활성화 여부를 판단하기에 앞서, 상기 제1 에너지 효율을 상기 제2 에너지 효율로 갱신하고, 상기 제1 집합을 상기 제3 집합으로 갱신하는 단계
    를 더 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시키지 않기로 결정한 경우, 다음 우선순위에 해당하는 원격 무선 헤드의 임시 비활성화 여부 및 최종 비활성화 여부를 판단하기에 앞서, 상기 제1 에너지 효율 및 상기 제1 집합을 변화시키지 않음으로써 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 활성화시키는 단계
    를 더 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 에너지 효율 및 상기 제2 에너지 효율은 C-RAN 통신에서 소모되는 전체 전력과 전체 스펙트럼 효율의 비율에 기초하는 클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 C-RAN 통신에서 소모되는 전체 전력은
    상기 제1 집합 및 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드가 상기 프론트홀을 통해 상향링크로 중앙 유닛에게 채널 상태 정보를 전송할 때 소모되는 제1 전력, 상기 제1 집합 및 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드 내부 회로에서 소모되는 제2 전력, 및 상기 중앙 유닛이 상기 프론트홀을 통해 하향 링크로 생성한 프리코더를 전송할 때 소모되는 제3 전력의 합을 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 집합의 복수의 사용자 단말 수가 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드의 안테나 수보다 많을 경우, 상기 제2 집합의 복수의 사용자 단말 수를 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드의 안테나 수에 대응되도록 결정하는 단계
    를 더 포함하는 클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 집합의 복수의 사용자 단말 수를 결정하는 단계는
    상기 제2 집합에 포함된 각 사용자 단말에 대응하여, 해당하는 사용자 단말과 상기 제3 집합에 포함된 원격 무선 헤드 간의 제2 채널 이득 평균값을 연산하는 단계; 및
    상기 제2 채널 이득 평균값에 기초하여, 상기 제2 집합의 사용자 단말 수가 상기 제3 집합의 원격 무선 헤드의 안테나 수와 같아질 때까지 상기 제2 채널 이득 평균값이 낮은 사용자 단말부터 제외하는 단계
    를 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 에너지 효율을 계산하는 단계에 앞서,
    상기 제1 집합에 포함된 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 사이의 채널 정보를 획득하는 단계
    를 더 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집합에 포함된 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 사이의 채널 정보에 기초하여, 상기 제3 집합에 포함된 원격 무선 헤드를 위한 프리코더를 생성하는 단계; 및
    상기 프리코더를 상기 제3 집합에 포함된 원격 무선 헤드로 제공하는 단계
    를 더 포함하는,
    클라우드 무선 접속망 통신 방법.
  14. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  15. 복수의 원격 무선 헤드가 복수의 사용자 단말을 지원하는 클라우드 무선 접속망(C-RAN) 통신 장치에 있어서,
    상기 복수의 원격 무선 헤드 중 적어도 일부를 포함하는 제1 집합 및 상기 복수의 사용자 단말 중 적어도 일부를 포함하는 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제1 에너지 효율을 계산하고,
    상기 제1 집합에 포함된 각 원격 무선 헤드에 대응하여, 해당하는 원격 무선 헤드와 상기 제2 집합에 포함된 사용자 단말 간의 채널 이득 평균값인 제1 채널 이득 평균값에 기초하여, 상기 해당하는 원격 무선 헤드의 우선순위를 결정하며,
    상기 우선순위에 기초하여 특정 원격 무선 헤드를 임시 비활성화 시키고,
    상기 제1 집합으로부터 상기 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 제외한 제3 집합 및 상기 제2 집합에 기초하여, 상기 C-RAN 통신에서의 프론트홀 상향 링크 통신에서 기인하는 채널 지연을 고려한 제2 에너지 효율을 계산하며,
    상기 제1 에너지 효율과 상기 제2 에너지 효율에 기초하여, 임시 비활성화된 원격 무선 헤드를 최종 비활성화 시킬지 여부를 결정하는
    적어도 하나의 프로세서
    를 포함하는 클라우드 무선 접속망 통신 장치.
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