KR102047802B1 - 클라우드 셀 통신 시스템에서 조인트 송신 기반 자원 할당 장치 및 방법 - Google Patents

클라우드 셀 통신 시스템에서 조인트 송신 기반 자원 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 마스터(master) 기지국의 조인트 송신(joint transmission) 기반 자원 할당 방법에 있어서, 마스터 기지국 자신과 상기 클라우드 셀 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 마스터 기지국들의 기지국 식별자들을 검출하는 과정과, 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 마스터 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정과, 상기 마스터 기지국이 관리하고 있는 클라우드 셀 멤버 기지국들로 상기 결정한 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

클라우드 셀 통신 시스템에서 조인트 송신 기반 자원 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING RESOURCES BASED JOINT TRANSMISSION IN CLOUD CELL COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 조인트 송신(Joint Transmission) 기반 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템에서는 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)가 이동할 경우 핸드오버(handover) 절차가 수행된다. 이렇게, 핸드오버 절차가 수행되면 MS의 컨텍스트(context)는 서빙(serving) 기지국(BS: Base Station)에서 타겟(target) 기지국으로 포워딩(forwarding)되며, 상기 서빙 기지국으로부터 포워딩된 MS의 컨텍스트를 기반으로 타겟 기지국이 지속적으로MS에 대한 서비스를 제공하게 된다. 여기서, 상기 컨텍스트는 크게 고정(static) 컨텍스트 및 동적(dynamic) 컨텍스트로 구분되며, 상기 고정 컨텍스트 및 동적 컨텍스트 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 고정 컨텍스트는 MS와 관련된 모든 구성 정보(configuration information)와, 능력 정보(capability information)와, 서비스 플로우 및 서비스 품질 정보(service flow & QoS(Quality of Service) information) 등을 포함하며, 핸드오버 절차가 수행될 경우라도 변경되지 않는다.
두 번째로, 상기 동적 컨텍스트는 MS에 대한 상태 정보 동기를 위해 기지국들간에 교환되는 정보를 나타내며, 카운터(counter) 정보와, 타이머(timer) 정보와, 스테이트 머신 상태(state machines status) 정보와, 데이터 버퍼 컨텐츠(data buffer contents) 등을 포함한다.
한편, MS가 수신해야 하는 데이터가 서빙 기지국의 버퍼에 버퍼링되어 있을 경우, MS가 핸드오버 절차를 수행하는 동안, 상기 서빙 기지국이 버퍼링하고 있던 데이터가 타겟 기지국으로 포워딩된다.
이하, 설명의 편의상 'MS가 수신해야 하는 데이터'를 'MS 수신 데이터'라 칭하기로 한다. 이후, 상기 MS가 핸드오버 절차를 수행 완료함에 따라 타겟 기지국에 최종적으로 접속하게 되면, 상기 타겟 기지국이 상기 포워딩된 MS 수신 데이터를 MS에게 송신 시작한다.
한편, 대표적인 이동 통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템에서는 MS의 핸드오버 절차가 수행 시작되면, 서빙 기지국은 패킷 데이터 네트워크(PDN: Packet Data Network, 이하 'PDN'이라 칭하기로 한다) 게이트웨이(gateway)를 통해 포워딩되는 MS 수신 데이터를 타겟 기지국과의 링크를 통해 타겟 기지국으로 포워딩한다. 이와 같은 LTE 통신 시스템의 데이터 포워딩 방법은 네트워크 시그널링(signaling)이 계속 진행되는 동안, 타겟 기지국과 PDN 게이트웨이간 경로(path)가 아직 성립되지 않은 상태에서 MS가 타겟 기지국에 접속하더라도, MS가 데이터를 수신 재개할 수 있도록 한다.
한편, 최근에는 다수의 기지국들이 상호간에 협력하여 MS에게 서비스를 제공하는, 즉 다중 기지국 협력 방식(multiple base station cooperation scheme)을 사용하여 MS에게 서비스를 제공하는 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템이 제안되어 지속적으로 연구가 진행되고 있는 상태에 있다. 상기 클라우드 셀 통신 시스템에서도 MS의 핸드오버 절차는 동일하게 발생될 수 있으며, 상기 클라우드 셀 통신 시스템에서도 MS에게 지속적으로 서비스를 제공하는 전체 시스템 성능을 좌우하는 중요한 요인으로 작용한다.
US 2012/0230260 (2012.09.13)
하지만, 상기 클라우드 셀 통신 시스템에 대해서는 활발한 연구만 진행되고 있을 뿐 MS의 핸드오버 절차 수행에 따른 데이터 스케쥴링 절차에 대해서는 구체적으로 제안된 바가 없다. 따라서, 상기 클라우드 셀 통신 시스템의 상황에 적합하면서도, MS가 핸드오버 절차를 수행할 경우에도 정상적으로 데이터를 송수신하는 것을 가능하게 하는 데이터 스케쥴링 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 조인트 송신 기반 자원 할당 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 데이터 스케쥴링 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS의 마스터(master) 기지국 변경에 따라 데이터를 스케쥴링하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 기지국간 스케쥴링 방식을 사용하여 MS의 마스터 기지국 변경에 따라 데이터를 스케쥴링하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 마스터(master) 기지국에 있어서, 마스터 기지국 자신과 상기 클라우드 셀 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 마스터 기지국들의 기지국 식별자들을 검출하고, 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 마스터 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 제어 유닛과, 상기 마스터 기지국이 관리하고 있는 클라우드 셀 멤버 기지국들로 상기 결정한 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 송신 유닛을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 마스터(master) 기지국에 있어서, 마스터 기지국 자신과 상기 클라우드 셀 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 마스터 기지국들의 서비스 플로우 특성을 검출하고, 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 마스터 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 제어 유닛과, 상기 마스터 기지국이 관리하고 있는 클라우드 셀 멤버 기지국들로 상기 결정한 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 송신 유닛을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 마스터(master) 기지국의 조인트 송신(joint transmission) 기반 자원 할당 방법에 있어서, 마스터 기지국 자신과 상기 클라우드 셀 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 마스터 기지국들의 기지국 식별자들을 검출하는 과정과, 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 마스터 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정과, 상기 마스터 기지국이 관리하고 있는 클라우드 셀 멤버 기지국들로 상기 결정한 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 마스터(master) 기지국의 조인트 송신(joint transmission) 기반 자원 할당 방법에 있어서, 마스터 기지국 자신과 상기 클라우드 셀 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 마스터 기지국들의 서비스 플로우 특성을 검출하는 과정과, 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 마스터 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 마스터 기지국 자신과 상기 다른 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정과, 상기 마스터 기지국이 관리하고 있는 클라우드 셀 멤버 기지국들로 상기 결정한 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경 후 신규 마스터 기지국이 마스터 기지국 변경 전 기존 마스터 기지국에 버퍼링되어 있던 데이터를 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들로 포워딩할 필요가 없다는 효과를 가진다. 이렇게, 불필요한 데이터 포워딩을 방지함으로써 레이턴시(latency) 증가를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 기지국간 프론트홀(fronthaul) 링크를 통해 불필요하게 수행되는, 반복적인 데이터 포워딩을 방지하게 된다는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2a-도2b는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 3a-도3b는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 4a-도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 5a-도 5c는 도 4a-도 4b의 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 구체적으로 도시한 신호 흐름도
도 6a-도 6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 7a-도 7c는 도 6a-도 6b의 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 구체적으로 도시한 신호 흐름도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 제1마스터 기지국이 관리하는 클라우드 셀 멤버 기지국이 제2마스터 기지국이 관리하는 클라우드 셀의 클라우드 셀 멤버 기지국일 경우를 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 일 예를 개략적으로 도시한 도면
도 10은 도 9의 자원 충돌 상황에서 프론트 홀 상의 프레임들과 에어 인터페이스 상의 프레임들 관계를 개략적으로 도시한 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면
도 12는 도 11의 자원 충돌 상황에서 프론트 홀 상의 프레임들과 에어 인터페이스 상의 프레임들 관계를 개략적으로 도시한 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 클라우드 셀(cloud cell) 통신 시스템에서 조인트 송신(joint transmission) 기반 자원 할당 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 데이터 스케쥴링(data scheduling) 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)의 마스터(master) 기지국(BS: Base Station) 변경에 따라 데이터를 스케쥴링하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 클라우드 셀 통신 시스템에서 기지국간 스케쥴링(inter-BS scheduling) 방식을 사용하여 MS의 마스터 기지국 변경에 따라 데이터를 스케쥴링하는 장치 및 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 네트워크(network)(111)와, 억세스 게이트웨이(access gateway)(113)와, 마스터 기지국(115)과, 클라우드 셀 멤버 기지국들(117,119,121)과, MS(123)를 포함한다. 여기서, 클라우드 셀 멤버 기지국은 슬레이브(slave) 기지국이라고도 칭해진다. 또한, 상기 마스터 기지국(115)과 클라우드 셀 멤버 기지국들(117,119,121)이 클라우드 셀을 구성하며, 상기 클라우드 셀이 포함하는 기지국들, 즉 마스터 기지국(115)과 클라우드 셀 멤버 기지국들(117,119,121)이 다중 기지국 협력 방식을 사용하여 상기 MS(123)에 대한 데이터 송신에 참여하는 것이다. 여기서, 상기 클라우드 셀이 포함하는 기지국들은 상기 MS(123)에 대한 정보를 공유하며, 상기 MS(123)에 대한 데이터 스케쥴링 등에 동시에, 혹은 시간 간격을 두고 참여할 수 있다.
상기 마스터 기지국(115)은 상기 MS(123)에 대한 제어 시그널링(control signaling)을 수행하며, 상기 클라우드 셀 내의 기지국들 중에서 상기 MS(123)에게 다운링크(DL: DownLink, 이하 'DL'이라 칭하기로 한다) 자원 및 업링크(UL: UpLink, 이하 'UL'이라 칭하기로 한다) 자원을 할당하는 기지국들의 자원 스케쥴링 정보를 상기 MS(123)로 제공한다. 또한, 상기 마스터 기지국(115)은 상기 MS(123)로부터 인접 기지국들 각각에서 송신한 기준 신호(reference signal)에 대한 측정 결과(measurement result)를 보고받고, 상기 측정 결과에 상응하게 클라우드 셀을 구성(configuration)하는 기지국들에 대한 정보를 업데이트(update)한다. 또한, 상기 마스터 기지국(115)은 클라우드 셀을 구성하는 기지국들에 대한 업데이트 정보를 상기 MS(123) 및 클라우드 셀을 구성하는 기지국들 각각으로 송신하고, 상기 MS(123) 및 클라우드 셀을 구성하는 기지국들 각각은 수신되는 업데이트 정보에 상응하게 클라우드 셀을 구성하는 기지국들에 대한 정보를 업데이트한다.
또한, 도 1에는 클라우드 셀 멤버 기지국들의 개수가 총 3개, 즉 클라우드 셀 멤버 기지국들(117,119,121)로 도시되어 있으나, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국들의 개수는 별도의 제한이 없음은 물론이다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 MS(123)의 마스터 기지국(115)이 변경될 경우 데이터를 스케쥴링하는 장치 및 방법을 제안하며, 상기 마스터 기지국 변경에 따른 데이터 스케쥴링 장치 및 방법에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 도 1에서 설명한 바와 같은 클라우드 셀 통신 시스템에 LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템에 MS의 핸드오버 절차 수행시 발생되는 데이터 포워딩(data forwarding) 방법이 적용될 경우를 고려하면 다음과 같다.
먼저, 도 1과 같은 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS가 핸드오버 절차를 수행할 경우 마스터 기지국만 MS에게 데이터를 송신하는 것이 아니라, 링크(link) 상태에 따라 클라우드 셀에 포함되어 있는 다른 기지국들, 즉 클라우드 셀 멤버 기지국들 역시 MS에게 데이터를 송신해야 한다. 즉, 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS가 핸드오버 절차를 수행할 경우 Joint Transmission 상황, 혹은 Dynamic Point Selection 상황이 발생하게 된다. 이렇게, Joint Transmission 상황, 혹은 Dynamic Point Selection 상황이 발생하게 되면, 마스터 기지국이 클라우드 셀 멤버 기지국들이 데이터 송신에 공동으로 참여할 수 있도록 데이터를 기지국간 직접 연결 링크, 즉 프론트홀(fronthaul, 이하 'fronthaul'라 칭하기로 한다) 링크를 통해 포워딩한다.
만약, MS의 핸드오버 절차 수행에 따라 마스터 기지국이 변경되면, MS에 대한 제어 권한이 새로운 마스터 기지국으로 넘어가게 되는데, 이 상황에서 상기에서 설명한 바와 같은 데이터 포워딩이 발생된다면, 결국 새로운 마스터 기지국이 기존의 마스터 기지국으로부터 데이터를 수신한 후, 데이터 송신에 함께 참여할 기지국으로 다시 데이터를 포워딩해야 하는 경우가 발생하게 된다. 이렇게, 기존의 마스터 기지국이 아닌 신규 마스터 기지국이 클라우드 셀 멤버 기지국들로 데이터를 다시 포워딩할 경우 데이터의 수신 및 재송신으로 인한 레이턴시(latency)가 증가될 수 있으며, 따라서 기지국들간 fronthaul 링크를 통해 불필요한 데이터 포워딩이 반복되게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 이런 불필요한 데이터 포워딩을 방지하기 위한 클라우드 셀 통신 시스템의 데이터 스케쥴링 장치 및 방법을 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에서 설명한 바와 같은 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀을 구성 및 업데이트하기 위해서는 마스터 기지국 변경(Master BS change) 동작과 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트(Cloud Cell Member BS update) 동작이 필요로 된다.
(1) 마스터 기지국 변경 동작
먼저, 마스터 기지국은 클라우드 셀 내에서 제어 정보, 일 예로 맵(MAP, 이하 'MAP'이라 칭하기로 한다) 정보와, 시그널링 메시지(signaling message) 등을 송신하는 기지국을 나타낸다. 상기 클라우드 셀 내의 마스터 기지국과 클라우드 셀 멤버 기지국들간의 시그널링은 기지국간 fronthaul 링크를 통해 수행된다. 또한, MS가 파워 온(power on)된 후 최초로 접속하는 기지국이 자동적으로 마스터 기지국이 되며, 이후 MS의 기준 신호(reference signal) 측정 결과(measurement result), 또는 마스터 기지국의 트래픽 로드(traffic load) 등과 같은 다양한 이유로 마스터 기지국이 변경될 수 있다.
한편, 상기 마스터 기지국은 클라우드 셀 내의 클라우드 셀 멤버 기지국들과의 협력 통신을 통해 MS와 데이터를 송/수신한다. 여기서, 상기 마스터 기지국이 클라우드 셀 멤버 기지국들과 수행하는 협력 통신에는 다양한 협력 통신 방식들이 사용될 수 있으며, 일 예로 CoMP 통신 시스템에서 사용되는 Transmission 방식들, 즉 Joint Transmission 방식과, Joint Processing 방식과, Dynamic Point Selection 방식 등이 있다. 여기서, 상기 Joint Transmission 방식과, Joint Processing 방식과, Dynamic Point Selection 방식에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 마스터 기지국은 MS의 인접(neighbor) 기지국들에 대한 기준 신호 측정 결과를 기반으로 클라우드 셀을 구성하는 클라우드 셀 멤버 기지국들을 결정하고, 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들과의 시그널링을 통해 클라우드 셀 업데이트 동작을 수행한다. 또한, 상기 마스터 기지국은 제어 포인트(control point), 즉 마스터 기지국의 변경이 필요할 경우, 클라우드 셀 멤버 기지국들과 마스터 기지국 변경 관련 시그널링 트랜잭션(transaction)을 수행하여 MS에 대한 제어권을 신규 마스터 기지국으로 이관한다. 즉, 마스터 기지국 변경은 클라우드 셀 내의 클라우드 셀 멤버 기지국들 중 어느 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국이 신규 마스터 기지국이 되었음을 나타낸다. 이 경우, 기존 마스터 기지국은 클라우드 셀 멤버 기지국이 되거나, 혹은 아예 클라우드 셀에서 제외될 수 있다. 여기서, 상기 기존 마스터 기지국이 클라우드 셀에서 제외되는 경우에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
(2) 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작
먼저, 클라우드 셀 멤버 기지국은 특정 MS를 위한 클라우드 셀에 포함되며, 마스터 기지국의 제어에 따라 MS와의 데이터 송/수신을 위한 협력 통신에 참여하는 기지국을 나타낸다.
한편, 일반적으로, MS의 인접 기지국들이 클라우드 셀 멤버 기지국으로 클라우드 셀에 포함되는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, MS는 인접 기지국들 각각에서 송신하는 기준 신호에 대한 측정 결과를 마스터 기지국으로 보고하고, 상기 마스터 기지국은 상기 MS로부터 보고받은 기준 신호 측정 결과를 기반으로 인접 기지국들과 능력 협상 절차 등을 수행한다. 그리고, 상기 마스터 기지국은 상기 인접 기지국들 중 클라우드 셀로 구성될 인접 기지국들을 선택하고, 상기 선택된 인접 기지국들을 클라우드 셀 멤버 기지국들로 결정한다. 그리고, 이런 클라우드 셀 멤버 기지국들에 대한 선택 동작은 MS의 인접 기지국들에 대한 기준 신호 측정 결과 보고를 기반으로 지속적으로 수행되며, 이에 따라 클라우드 셀 멤버 기지국들이 업데이트된다. 또한, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작은 지속적으로 발생하게 되며, 어느 한 기지국은 특정 MS에 대해서는 마스터 기지국으로 동작함과 동시에 또 다른 MS들에 대해서는 클라우드 셀 멤버 기지국으로도 동작할 수도 있음은 물론이다.
상기에서 설명한 바와 같은 클라우드 셀 구성 및 업데이트에 필요한 동작들, 즉 마스터 기지국 변경 동작 및 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작을 위해서 기지국들간 fronthaul 링크가 존재하며, 상기 fronthaul 링크를 통해 마스터 기지국으로부터 클라우드 셀 멤버 기지국들로 제어 정보 및 DL 데이터 트래픽(data traffic)이 포워딩된다.
이와는 반대로, 상기 fronthaul 링크를 통해 클라우드 셀 멤버 기지국들로부터 마스터 기지국으로 제어 정보와, 피드백(feedback) 정보 및 UL 데이터 트래픽이 포워딩된다.
그러면 여기서 도 2a-도2b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 수행 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 2a-도2b는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
도 2a-도2b를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 MS(200)와, 마스터 기지국(210)과, 기존 클라우드 셀 멤버 기지국들, 즉 제1기존 클라우드 셀 멤버 기지국(220) 및 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)과, 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)과, 억세스 게이트웨이(250)와, 권한, 인증, 어카운팅(AAA: Authorization, Authentication and Accounting, 이하 'AAA'라 칭하기로 한다) 서버(server)(260)를 포함한다.
먼저, 상기 마스터 기지국(210)과 억세스 게이트웨이(250)간에는 경로가 성립되어 있고(path established)(211단계), 상기 MS(200)와 억세스 게이트웨이(250)간에는 데이터 송/수신이 진행되고 있는 상태에서(213단계), 상기 MS(200)는 인접 기지국들 각각으로부터 수신되는 기준 신호에 대한 측정 결과를 채널 보고(Channel Report, 이하 'Channel Report '라 칭하기로 한다)메시지를 사용하여 상기 마스터 기지국(210)으로 보고한다(215단계). 여기서, 상기 Channel Report 메시지는 상기 MS(200)가 측정 결과를 보고하는 대상 인접 기지국들 각각에 대한 기지국 식별자(BSID: BS Identifier, 이하 'BSID'라 칭하기로 한다)와, 해당 인접 기지국에서 송신한 기준 신호에 대한 측정 결과를 포함한다. 여기서, 상기 기준 신호에 대한 측정 결과는 short-term 측정 결과인 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)가 될 수도 있고, long-term 측정 결과인 수신 신호 강도 정보(RSSI: Received Signal Strength Indication, 이하 'RSSI'라 칭하기로 한다)와, 캐리어대 신호 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)와, 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 한다 등이 될 수 있으며, 상기 기준 신호 측정 결과는 상기 CQI와, RSSI와, CINR과, SINR 뿐만 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.
상기 MS(200)로부터 Channel Report 메시지를 수신한 마스터 기지국(210)은 상기 Channel Report 메시지에 포함되어 있는 측정 결과를 사용하여 클라우드 셀을 구성하는 클라우드 셀 멤버 기지국들 업데이트할 필요가 있는지 여부를 결정한다(217단계). 도 2a-도2b에서는 상기 마스터 기지국(210)이 상기 클라우드 셀을 구성하는 클라우드 셀 멤버 기지국들을 업데이트할 필요가 있다고 결정하였다고 가정하기로 하며, 특히 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)을 클라우드 셀에 추가하기로 결정하고, 상기 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)을 클라우드 셀에서 제거하기로 결정하였다고 가정하기로 한다. 또한, 도 2a-도2b에 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 마스터 기지국(210)이 상기 클라우드 셀을 구성하는 클라우드 셀 멤버 기지국들을 업데이트할 필요가 없다고 결정할 경우 하기의 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 관련 절차는 수행되지 않음은 물론이다.
상기 마스터 기지국(210)은 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)으로 클라우드 셀 업데이트 요구(CC_Update_REQ: Cloud Cell Update REQuest, 이하 'CC_Update_REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(219단계). 여기서, 상기 마스터 기지국(210)에서 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)으로 송신되는 CC_Update_REQ 메시지는 ADD와, MSID와, MS static Context를 포함하며, 상기 MSID는 MS 식별자(MSID: MS Identifier, 이하 'MSID'라 칭하기로 한다)를 나타내며, ADD는 MSID를 갖는 MS를 위한 클라우드 셀에 해당 기지국이 클라우드 셀 멤버 기지국으로 추가됨을 나타내는 파라미터(parameter)이며, MS static Context는 해당 MS에 대한 고정 컨텍스트를 나타낸다. 또한, 도 2a-도2b에서는 상기 MS static Context가 CC_Update_REQ 메시지에 포함될 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 MS static Context는 상기 CC_Update_REQ 메시지가 아닌 다른 메시지, 일 예로 클라우드 셀 업데이트 안내(CC_Update_Announce, 이하 'CC_Update_Announce'라 칭하기로 한다) 메시지를 통해 실제 상기 MS(200)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국으로 동작할 것을 허락한 기지국에게만 송신될 수도 있다.
또한, 상기 마스터 기지국(210)은 상기 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)으로 CC_Update_REQ 메시지를 송신한다(221단계). 여기서, 상기 마스터 기지국(210)에서 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)으로 송신되는 CC_Update_REQ 메시지는 DEL과, MSID를 포함하며, DEL은 MSID를 갖는 MS를 위한 클라우스 셀에서 해당 기지국이 클라우드 셀 멤버 기지국에서 제거됨을 나타내는 파라미터이다.
상기 CC_Update_REQ 메시지를 수신한 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)은 상기 MS(200)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국으로 동작할 수 있는지 여부를 결정하고, 그 결정 결과에 상응하게 상기 마스터 기지국(210)으로 클라우드 셀 업데이트 응답(CC_Update_RSP: Cloud Cell Update ReSPonse, 이하 'CC_Update_RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(223단계). 여기서, 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)에서 마스터 기지국(210)으로 송신되는 CC_Updagte_RSP 메시지는 ADD와, MSID와, Success 혹은 Failure를 포함하며, 상기 Success는 해당 기지국이 MSID를 가지는 MS의 클라우드 셀 멤버 기지국으로 추가될 것임을 나타내는 파라미터이며, 상기 Failure는 해당 기지국이 MSID를 가지는 MS의 클라우드 셀 멤버 기지국으로 추가되지 않을 것임을 나타내는 파라미터이다. 도 2a-도2b에서는, 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)에서 마스터 기지국(210)으로 송신되는 CC_Update_RSP 메시지에 Success가 포함되었다고 가정하기로 한다.
또한, 상기 CC_Update_REQ 메시지를 수신한 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)은 상기 MS(200)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국에서 제거될 수 있는지 여부를 결정하고, 그 결정 결과에 상응하게 상기 마스터 기지국(210)으로 CC_Update_RSP 메시지를 송신한다(225단계). 여기서, 상기 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)에서 마스터 기지국(210)으로 송신되는 CC_Update_RSP 메시지는 DEL과, MSID와, Success 혹은 Failure를 포함하며, 상기 Success는 해당 기지국이 MSID를 가지는 MS의 클라우드 셀 멤버 기지국에서 제거될 것임을 나타내는 파라미터이며, 상기 Failure는 해당 기지국이 MSID를 가지는 MS의 클라우드 셀 멤버 기지국에서 제거되지 않을 것임을 나타내는 파라미터이다. 도 2a-도2b에서는, 상기 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)에서 마스터 기지국(210)으로 송신되는 CC_Update_RSP 메시지에 Success가 포함되었다고 가정하기로 한다.
한편, 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240) 및 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230) 각각으로부터 CC_Update_RSP 메시지를 수신한 마스터 기지국(210)은 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240) 및 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230) 각각으로부터 수신한 CC_Update_RSP 메시지를 분석하여 최종 클라우드 셀 구성 결과를 검출하고, 그 결과를 상기 MS(200)로 CC_Update_Announce 메시지를 사용하여 상기 MS(200)로 통보한다(227단계). 여기서, 상기 CC_Update_Announce 메시지는 MEMBER_BS_UPDATE와, MemberBSlist를 포함하며, 상기 MEMBER_BS_UPDATE는 클라우드 셀 멤버 기지국이 업데이트되었음을 나타내는 파라미터이며, 상기 MemberBSlist는 상기 MS(200)에 대한 클라우드 셀 멤버 리스트를 나타낸다. 즉, 상기 MemberBSlist는 상기 MS(200)에 대한 클라우드 셀들의 BSID들을 포함한다.
상기 마스터 기지국(210)으로부터 CC_Update_Announce 메시지를 수신한 MS(200)는 상기 CC_Update_Announce 메시지에 포함되어 있는 MEMBER_BS_UPDATE와, MemberBSlist를 가지고 상기 제2기존 클라우드 셀 멤버 기지국(230)이 제거되고, 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)이 추가된 형태로 클라우드 셀 멤버 기지국이 업데이트되었음을 알 수 있게 된다.
한편, 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)에 대해서는 MS(200)가 아직 물리 계층 UL 동기화(PHY(PHYsical layer) UL synchronization) 동작을 완료하지 않은 상태일 수 있다. 따라서, 상기 마스터 기지국(210)은 상기 MS(200)가 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)과 물리 계층 UL 동기화 동작을 완료하는 시점까지는 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)을 상기 MS(200)를 위한 데이터 스케쥴링, 즉 협력 통신에 포함시키지 않고 기존 클라우드 셀 멤버 기지국인 제1기존 클라우드 셀 멤버 기지국(220)만 상기 MS(200)를 위한 데이터 스케쥴링에 포함시킨다(229단계).
한편, 상기 MS(200)가 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)과 물리 계층 UL 동기화 동작을 완료하면(231단계), 상기 마스터 기지국(210)으로 클라우드 셀 지시(CC_IND: Cloud Cell INDication, 이하 'CC_IND'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(233단계). 여기서, 상기 클라우드 셀 통신 시스템이 빔 포밍(beam forming) 방식을 사용할 경우, 상기 MS(200)는 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)과 물리 계층 UL 동기화 동작을 완료함에 따라 최적 빔을 선택할 수 있게 된다. 또한, 상기 CC_IND 메시지는 BF_READY와, Bslist를 포함하며, 상기 BF_READY는 상기 클라우드 셀 통신 시스템이 빔 포밍 방식을 사용할 경우 상기 MS(200)가 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)과 빔 선택(Beam Selection) 과정을 완료했음을 나타내는 파라미터이며, Bslist는 상기 MS(200)가 현 시점에서 빔 선택 과정을 완료한, 즉 실제 데이터 송수신이 가능한 모든 기지국들을 나타내는 리스트이다. 여기서, 상기 Bslist는 결과적으로 클라우드 셀이 포함하는 모든 기지국들을 나타내며, 따라서 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240) 역시 상기 Bslist에 포함된다.
이렇게, 상기 MS(200)로부터 CC_IND 메시지를 수신한 마스터 기지국(210)은 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)을 상기 MS(200)를 위한 데이터 스케쥴링에 포함시킨다(235단계). 여기서, 상기 신규 클라우드 셀 멤버 기지국(240)이 반드시 상기 MS(200)를 위한 데이터 스케쥴링에 포함될 필요는 없으며, 상황에 따라 상기 MS(200)를 위한 데이터 스케쥴링에 포함되는 것이다.
한편, 상기 229단계 내지 235단계는 본 발명의 실시예에서 MS(200)가 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들에 대해서 물리 계층 UL 동기화 동작을 수행해야 하는 것을 가정하기 때문에 수행된 것이며, 만약 MS(200)가 마스터 기지국(210)과만 물리 계층 UL 동기화 동작을 수행할 경우를 가정한다면, 즉 MS(200)가 마스터 기지국(210)으로만 UL 데이터 및 UL 제어 메시지를 송신하는 경우를 가정한다면 상기 229단계 내지 235단계는 별도로 수행될 필요가 없음은 물론이다.
도 2a-도2b에서는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 수행 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3a-도3b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경 동작 수행 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 3a-도3b는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
도 3a-도3b를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 MS(300)와, 기존 마스터 기지국(310)과, 신규 마스터 기지국(320)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(330)과, 억세스 게이트웨이(340)와, AAA 서버(350)를 포함한다.
먼저, 상기 마스터 기지국(310)과 억세스 게이트웨이(340)간에는 경로가 성립되어 있고(311단계), 상기 MS(300)와 억세스 게이트웨이(340)간에는 데이터 송/수신이 진행되고 있는 상태에서(313단계), 상기 MS(300)는 인접 기지국들 각각으로부터 수신되는 기준 신호에 대한 측정 결과를 Channel Report 메시지를 사용하여 상기 마스터 기지국(310)으로 보고한다(315단계). 여기서, 상기 Channel Report 메시지는 상기 MS(300)가 측정 결과를 보고하는 대상 인접 기지국들 각각에 대한 BSID와, 해당 인접 기지국에서 송신한 기준 신호에 대한 측정 결과를 포함한다. 여기서, 상기 기준 신호 측정 결과는 상기에서 설명한 바와 같이 CQI와, RSSI와, CINR과, SINR 등과 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상기 MS(300)로부터 Channel Report 메시지를 수신한 마스터 기지국(310)은 상기 Channel Report 메시지에 포함되어 있는 측정 결과를 기반으로 마스터 기지국을 변경할 필요가 있는지 여부를 결정한다(317단계). 도 3a-도3b에서는 상기 마스터 기지국(310)이 상기 마스터 기지국을 변경할 필요가 있다고 결정하였다고 가정하기로 하며, 특히 신규 마스터 기지국(320)을 변경될 마스터 기지국으로 결정하였다고 가정하기로 한다. 또한, 도 3a-도3b에 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 마스터 기지국(310)이 상기 마스터 기지국을 변경할 필요가 없다고 결정할 경우 하기의 마스터 기지국 변경 동작 관련 절차는 수행되지 않음은 물론이다.
이렇게, 마스터 기지국을 변경하기로 결정한 마스터 기지국(310)은 상기 신규 마스터 기지국(320)으로 마스터 변경 요구(Master_Change_Request, 이하 'Master_Change_Request'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(319단계). 여기서, 상기 Master_Change_Request 메시지는 MSID와, MBSID와, memberBSlist와, TunnelKeylist(old DL, old UL)을 포함한다. 상기 MSID는 마스터 기지국이 변경되어야 하는 MS, 즉 MS(300)의 MSID를 나타내며, 상기 MBSID(Master BSID)는 변경되는, 새로운 마스터 기지국, 즉 신규 마스터 기지국(320)의 BSID를 나타내며, 상기 memberBSlist는 상기 MS(300)의 클라우드 셀 멤버 리스트를 나타내며, TunnelKeylist(old DL, old UL)는 마스터 기지국이 변경되기 전의 마스터 기지국, 즉 기존 마스터 기지국(310)의 DL 및 UL에서 사용되고 있는 터널 키 리스트를 나타낸다. 여기서, 상기 터널 키는 상기 기존 마스터 기지국(310)과 억세스 게이트웨이(340)간에 설정되어 있는 터널에서 사용되는 키이며, 상기 터널은 상기 MS(300)를 위한 서비스 플로우(service flow)별로 생성된다.
상기 Master_Change_Request 메시지를 수신한 신규 마스터 기지국(320)은 상기 기존 마스터 기지국(310)으로 상기 Master_Change_Request 메시지에 대한 응답 메시지인 마스터 변경 응답(Master_Change_Response, 이하 'Master_Change_Response'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(321단계). 여기서, 상기 Master_Change_Response 메시지는 MSID와, Success 혹은 Failure를 포함하며, 상기 Success는 해당 기지국이 MSID를 가지는 MS의 마스터 기지국으로 변경될 것임을 나타내는 파라미터이며, 상기 Failure는 해당 기지국이 MSID를 가지는 MS의 마스터 기지국으로 변경되지 않을 것임을 나타내는 파라미터이다. 도 3a-도3b에서는, 상기 신규 마스터 기지국(320)에서 기존 마스터 기지국(310)으로 송신되는 Master_Change_Response 메시지에 Success가 포함되었다고 가정하기로 한다.
한편, 상기 Master_Change_Response 메시지를 수신한 기존 마스터 기지국(310)은 상기 신규 마스터 기지국(320)이 새로운 마스터 기지국으로 변경되었음을 MS(300)및 클라우드 셀 멤버 기지국(330)에게 통보하기 위해 CC_Update_Announce 메시지를 송신한다(323단계, 325단계). 여기서, 상기 MS(300) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(330)에게 송신되는 CC_Update_Announce 메시지는 Master_BS_Change와, MSID와, MBSID (New Master BSID)와, SF_list(SFID, Last MAC SDU SN, Buffer_Info)와, latest RS measurement result를 포함한다. 상기 Master_BS_Change는 상기 CC_Update_Announce 메시지의 타입(type)들 중 하나로서, 마스터 기지국이 변경되었음을 나타내며, SF_list는 서비스 플로우 리스트로서, 상기 MS(300)를 위해 설정되어 있는 서비스 플로우의 식별자를 나타내는 서비스 플로우 식별자(SFID: Service Flow Identifier, 이하 'SFID'라 칭하기로 한다)와, 상기 기존 마스터 기지국(310)에서 해당 서비스 플로우에 대해 마지막으로 처리된 매체 접속 제어 서비스 데이터 유닛(MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit, 이하 'MAC SDU'라 칭하기로 한다)의 일련 번호(SN: Serial Number, 이하 'SN'이라 칭하기로 한다)를 나타내는 Last MAC SDU SN와, 버퍼 정보를 나타내는 Buffer_Info와, 상기 MS(300)가 상기 기존 마스터 기지국(310)에게 마지막으로 송신한 측정 결과를 나타내는 Latest RS(Reference Signal) measurement Result를 포함한다. 여기서, 상기 Buffer_Info는 현재 버퍼링되어 있는 MAC SDU의 개수와, 상기 버퍼링되어 있는 MAC SDU들 각각의 사이즈를 나타내며, 상기 신규 마스터 기지국(320)은 상기 Buffer_Info를 기반으로 상기 기존 마스터 기지국(310)에 대한 데이터 스케쥴링을 제어할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 Latest RS measurement Result는 상기 신규 마스터 기지국(320)이 상기 MS(300)를 위한 데이터 스케쥴링시 적합한 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)을 결정할 수 있도록 사용된다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(320)은 아직 상기 억세스 게이트웨이(340)와 터널을 설정하지 않은 상태이고, 상기 억세스 게이트웨이(340) 역시 마스터 기지국이 변경된 상황을 인식하지 못한 상태이기 때문에 상기 억세스 게이트웨이(340)는 상기 기존 마스터 기지국(310)에게 상기 MS(300)가 수신해야하는 데이터를 지속적으로 송신한다(327단계).
따라서, 상기 신규 마스터 기지국(320)과 억세스 게이트웨이(340)간에 새로운 터널을 설정하는 절차가 필요로 되며, 따라서 상기 신규 마스터 기지국(320)은 상기 억세스 게이트웨이(340)로 등록 요구(Registration Request, 이하 'Registration Request'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(329단계). 상기 Registration Request 메시지는 BSID와, MSID와, TunnelKeylist(old DL, old UL)를 포함하며, 상기 BSID는 새롭게 마스터 기지국으로 설정된 신규 마스터 기지국(320)의 BSID를 나타내며, TunnelKeylist(old DL, old UL)는 상기 기존 마스터 기지국(310)과 억세스 게이트웨이(340)간에 사용되고 있는 기존 DL 및 UL에 대한 터널 키 리스트를 나타낸다.
상기 Registration Request 메시지를 수신한 억세스 게이트웨이(340)는 상기 신규 마스터 기지국(320)으로 상기 Registration Request 메시지에 대한 응답 메시지인 등록 응답(Registration Response, 이하 'Registration Response'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(331단계). 여기서, 상기 Registration Response 메시지는 MSID와, TunnelKeylistUpdate(new DL, new UL)을 포함하며, 상기 TunnelKeylistUpdate(new DL, new UL)는 상기 신규 마스터 기지국(320)과 억세스 게이트웨이(340)간에 새롭게 설정될 신규 DL 및 UL에 대한 터널 키 리스트를 나타낸다.
상기 Registration Response 메시지를 수신한 신규 마스터 기지국(320)은 상기 억세스 게이트웨이(340)로 등록 ACK(Registration_ACK, 이하 'Registration_ACK'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(333단계). 상기 신규 마스터 기지국(320)은 상기 Registration_ACK 메시지를 송신한 후 더 이상 상기 기존 마스터 기지국(310)과 억세스 게이트웨이(340)간에 터널을 유지할 필요가 없어 그 해제를 결정하면(335단계), 상기 억세스 게이트웨이(340)로 터널 스위치 요구(Tunnel Switch Request, 이하 'Tunnel Switch Request'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신하고(337단계), 상기 기존 마스터 기지국(310)으로 클라우드 셀 해제(CC_Release, 이하 'CC_Release'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(339단계). 상기 억세스 게이트웨이(340)는 상기 Tunnel Switch Request 메시지를 수신함에 따라 상기 기존 마스터 기지국(310)과 설정되어 있던 터널을 해제하고, 상기 신규 마스터 기지국(320)과 설정되어 있는 터널을 활성화(activation)시킨다. 즉, 상기 억세스 게이트웨이(340)와 신규 마스터 기지국(320)간에 설정된 터널은 상기 신규 마스터 기지국(320)이 상기 억세스 게이트웨이(340)는 상기 Tunnel Switch Request 메시지를 송신하는 시점에서 활성화되는 것이다.
한편, 도 3a-도 3b에는 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 CC_Release 메시지에 대한 응답 메시지 송/수신 과정 및 Tunnel Switch Request 메시지에 대한 응답 메시지 송/수신 과정이 수행될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 CC_Release 메시지에 대한 응답 메시지 및 Tunnel Switch Request 메시지에 대한 응답 메시지는 일 예로 HARQ ACK 메시지로 구현될 수도 있고, 새로운 메시지, 일 예로 CC_Release_RSP 메시지 및 Tunnel Switch Response 메시지로 구현될 수 있다.
이후, 상기 MS(200)와, 신규 마스터 기지국(320) 및 억세스 게이트웨이(340)는 새롭게 설정된 터널을 통해 데이터를 송/수신한다(341단계).
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경 동작이 수행될 경우, 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에는 데이터 스케쥴링 동작이 수행되며, 본 발명의 실시예들에서 제안하는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 도 4a-도 4b와, 도 5a-도 5c와, 도 6a-도 6b 및 도 7a-도 7c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4a-도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
도 4a-도 4b를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 억세스 게이트웨이(410)과, 기존 마스터 기지국(420)과, 신규 마스터 기지국(430)을 포함한다.
먼저, 기존 마스터 기지국(420)이 신규 마스터 기지국(430)으로 CC_Update_Announce 메시지를 송신함에 따라 마스터 기지국 변경이 발생되면 상기 신규 마스터 기지국(430)이 MS(400)(별도로 도시하지 않음)의 클라우드 셀 내에 포함되어 있는 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들에 대한 제어 권한을 가지게 된다. 그런데, 이때 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 상기 MS(400)가 수신할 데이터가 버퍼링되어 있을 수 있으며, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 CC_Update_Announce 메시지에 포함되어 있는 LAST MAC SDU SN 및 Buffer_Info를 사용하여 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 상기 MS(400)가 수신할 데이터가 얼마만큼 버퍼링되어 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에서는 마스터 기지국이 변경되더라도 상기 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간의 터널이 활성화되기 전 까지는 상기 기존 마스터 기지국(420)이 자신의 버퍼에 버퍼링되어 있는 모든 데이터, 즉 모든 MAC SDU들을 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 포워딩하지 않고, 마스터 기지국이 변경된 시점 이후 상기 억세스 게이트웨이(410)와 기존 마스터 기지국(420)간에 설정되어 있는 터널을 통해 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 수신되는 MAC SDU만을 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 포워딩하도록 한다. 따라서, 상기 신규 마스터 기지국(430)이 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들을 직접 스케쥴링하게 되고(411단계), 상기 신규 마스터 기지국(430)은 fronthaul 링크를 통해 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들로 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들에 대한 스케쥴링 제어 정보를 포워딩한다. 상기 411단계에서는 상기 신규 마스터 기지국(430)은 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들로 스케쥴링 제어 정보를 포워딩하는 경우를 설명하였으나, 이와는 달리 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들 중 상기 신규 마스터 기지국(430)의 선택에 따라 일부의 클라우드 셀 멤버 기지국들로만 상기 스케쥴링 제어 정보가 포워딩될 수도 있음은 물론이다. 즉, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 MS(400)의 기준 신호 측정 결과와, 해당 기지국의 로드(load) 등과 같은 다양한 파라미터들을 사용하여 상기 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들 중 일부 클라우드 셀 멤버 기지국들을 선택하고, 상기 선택한 클라우드 셀 멤버 기지국들로만 상기 스케쥴링 제어 정보를 포워딩할 수 있다.
이렇게, 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들이 모두 처리되면, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 자신의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들을 스케쥴링하게 된다(413단계). 또한, 상기 MS(400)는 지속적으로 인접 기지국들에 대한 측정 결과를 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 보고한다.
도 4a에서, MAC SDU#100 내지 MAC SDU#102는 마스터 기지국 변경 전에 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있던 MAC SDU들을 나타내며, MAC SDU #103, MAC SDU #104는 마스터 기지국 변경 후 상기 억세스 게이트웨이(410)로부터 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 송신되고, 다시 신규 마스터 기지국(430)로 포워딩된 MAC SDU들을 나타낸다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에는 터널이 설정되고, 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 더 이상 버퍼링되어 있는 MAC SDU가 존재하지 않을 경우, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 신규 마스터 기지국(430)이 상기 MS(400)를 타겟으로 하는 MAC SDU를 직접 수신할 수 있도록 상기 억세스 게이트웨이(410)로 Tunnel Switch Request 메시지를 송신하게 되고(415단계), 이에 따라 상기 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있던 터널이 활성화된다.
한편, 상기 415단계에서는 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 더 이상 버퍼링되어 있는 MAC SDU가 존재하지 않을 때 상기 억세스 게이트웨이(410)로 Tunnel Switch Request 메시지를 송신하는 경우에 대해서 설명하였으나, 이와는 달리 등록 과정, 즉 Registration_REQ 메시지와 Registration_RSP 메시지 송/수신 과정이 완료된 후 상기 억세스 게이트웨이(410)로 Tunnel Switch Request 메시지를 송신하는 것 역시 가능함은 물론이다. 즉, 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU를 처리하고 있는 상태에서 Tunnel Switch Request 메시지를 송신할 경우에도 상기 신규 마스터 기지국(430)의 정상적인 데이터 스케쥴링이 가능하다.
이렇게, 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있던 터널이 활성화되면 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 억세스 게이트웨이(410)로부터 직접 MAC SDU들을 수신한다(417단계).
도 4b에서, MAC SDU#105 내지 MAC SDU#106은 마스터 기지국 변경 후 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있던 터널이 활성화되기 전에, 상기 기존 마스터 기지국(420)이 억세스 게이트웨이(410)로부터 수신하여 신규 마스터 기지국(430)으로 포워딩하는 MAC SDU들을 나타낸다. 또한, MAC SDU #107, MAC SDU #108은 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 활성화된 터널을 통해 상기 억세스 게이트웨이(410)로부터 상기 신규 마스터 기지국(430)이 직접 수신한 MAC SDU들을 나타낸다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(430)의 경우 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있는 터널이 활성화되는 것과는 상관없이, 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들에 대한 송신이 소진(exhausted)되면, 당연하게 상기 신규 마스터 기지국(430) 자신의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들을 스케쥴링하게 된다. 이 경우, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 클라우드 셀 내의 클라우드 셀 멤버 기지국들이 fronthaul 링크를 통해 MAC SDU를 처리하도록 제어할 수 있다.
따라서, 도 4a 내지 도 4b에서 설명한 바와 같이 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국이 변경된다고 하더라도 기존 마스터 기지국이 모든 데이터를 신규 마스터 기지국으로 포워딩하지 않아도 신규 마스터 기지국이 기지국간 스케쥴링(Inter-BS scheduling) 동작을 통해 불필요한 레이턴시(latency) 발생을 방지할 수 있게 된다.
그러면 여기서 도 5a-도 5c를 참조하여 도 4a-도 4b에서 설명한 본 발명의 제1실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5a-도 5c는 도 4a-도 4b의 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 구체적으로 도시한 신호 흐름도이다.
도 5a-도 5c를 참조하면, 먼저 기존 마스터 기지국(420)과 억세스 게이트웨이(410)간에 경로가 성립되어 있고(511단계), MS(400)는 인접 기지국들 각각으로부터 수신되는 기준 신호에 대한 측정 결과를 Channel Report 메시지를 사용하여 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 보고한다(513단계). 또한, 상기 MS(400)와 억세스 게이트웨이(410)간에는 데이터 송/수신이 진행되고 있는 상태이다(515단계).
한편, 517단계 내지 529단계를 참조하여 마스터 기지국이 변경되기 전의 기존 마스터 기지국(420)에 의해 수행되는 기지국간 스케쥴링 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 상기 MS(400)로부터 수신한 Channel Report 메시지에 포함되어 있는 측정 결과를 기반으로 클라우드 셀 내의 클라우드 셀 멤버 기지국들 중에서 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500)을 통해 상기 MS(400)로 데이터를 송신하기로 결정하고, 이에 따라 해당 기지국들, 즉 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 DL 자원 할당 요구(DL_RA-REQ: DL Resource Allocation REQuest, 이하 'DL_RA-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(517단계, 519단계). 여기서, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 마스터 기지국이 변경되기 이전이기 때문에 그 명칭만 마스터 기지국일 뿐 실제로는 상기 기존 마스터 기지국(420)의 클라우드 셀 멤버 기지국으로 동작하고 있음은 물론이다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500)이 상기 MS(400)에 대해서는 클라우드 셀 멤버 기지국으로 동작하고 있더라도, 다른 MS(별도로 도시하지 않음)에 대해서는 마스터 기지국으로 동작할 수도 있으며, 따라서 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500)은 다른 MS에 대해서는 자원을 할당할 수 있는 능력을 가지고 있다. 따라서, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500)의 자원 상태를 검출하기 위해서, 즉 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500)에서 스케쥴링하는 자원들 중 어떤 자원이 유용한지(available) 검출하기 위해 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 DL_RA-REQ 메시지를 송신하는 것이다.
상기 DL_RA-REQ 메시지는 MSID와, Frame_Info와, sizeof MAC SDU와, DL_Beam_Info를 포함하고, 상기 sizeof MAC SDU는 해당 MAC SDU의 사이즈를 나타내며, Frame_Info는 해당 MAC SDU가 송신될 프레임에 대한 정보를 나타내며, DL_Beam_Info는 상기 클라우드 셀 통신 시스템에서 빔 포밍 방식을 사용할 경우 데이터 송신시 각 클라우드 셀 멤버 기지국이 어떤 DL 빔을 사용해야 하는지에 대한 정보를 나타낸다. 여기서, 상기 Frame_Info는 선택적으로 삽입되는 정보로서, 상기 Frame_Info는 필요에 따라서 DL_RA-REQ 메시지에 포함될 수 있다. 참고적으로, Frame_Info는 생략 가능한 정보이므로 도 5a-도 5c에서 별도의 대괄호 표현을 사용하여 도시하였음에 유의하여야만 한다. 여기서, 상기 Frame_Info는 데이터 스케쥴링 시점이 미리 결정된 경우에 생략 가능하며, 일 예로 상기 DL_RA-REQ 메시지가 송신되는 시점이 프레임 #n이고, 프레임 #n+3에서 데이터 스케쥴링이 수행된다고 가정하면, 상기 Frame_Info는 생략 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 기존 마스터 기지국(420)으로부터 DL_RA-REQ 메시지를 수신한 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각은 자신의 자원 할당 상태를 판단하여, 상기 sizeof MAC SDU에 상응하는 MAC SDU를 송신할 수 있는 후보 자원 영역에 대한 정보를 상기 DL_RA-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 DL 자원 할당 응답(DL_RA-RSP: DL Resource Allocation RESponse, 이하 'DL_RA-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지에 포함시켜 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 송신한다(521단계, 523단계). 상기 DL_RA-RSP 메시지는 MSID와, Frame_Info와, RA_Status_list를 포함하고, 상기 RA_Status_list는 sizeof MAC SDU에 상응하는 MAC SDU를 송신할 수 있는 후보 자원 영역에 대한 정보를 나타낸다. 여기서, 상기 Frame_Info는 필요에 따라서 DL_RA-RSP 메시지에 포함될 수 있다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로부터 DL_RA-RSP 메시지를 수신한 기존 마스터 기지국(420)은 상기 DL_RA-RSP 메시지에 포함되어 있는 RA_Status_list를 기반으로 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각에서 데이터 송신에 사용할 자원 영역을 결정한다. 여기서, 상기 DL_RA-RSP 메시지에 포함되어 있는 RA_Status_list 는 해당 프레임에서 사용할 수 있는 가용 자원을 파악할 수 있는 리스트를 나타낸다. 그리고 나서, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 상기 결정한 자원 영역에 대한 정보인 RA_Info 를 포함하는 DL 자원 할당 명령(DL_RA-CMD: DL Resource Allocation CoMmanD, 이하 'DL_RA-CMD '라 칭하기로 한다) 메시지를 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 송신한다(525단계, 527단계). 도 5a-도 5c에서는 상기 기존 마스터 기지국(420)이 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 DL_RA-CMD 메시지를 송신하는 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 중 어느 한 기지국으로만 DL_RA-CMD 메시지를 송신하거나, 혹은 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 모두로 DL_RA-CMD 메시지를 송신하지 않을 수도 있다. 즉, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 협력 통신을 위한 협상에 참여한 모든 기지국들로 DL_RA-CMD 메시지를 송신하는 것이 아니라 상황에 따라서 필요한 기지국으로만 DL_RA-CMD 메시지를 송신하는 것이다. 일 예로, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 로드 밸런싱(load balancing) 차원에서 로드가 많이 걸린 기지국을 상기 MS(400)에 대한 데이터 송신에 포함시키지 않을 수 있는 것이다. 이렇게, 기존 마스터 기지국(420)이 로드 밸런싱을 고려하기 위해서는 상기 DL_RA_RSP 메시지에 해당 기지국의 로드 상태 정보가 포함되어야 한다.
또한, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 상기 MS(400)로 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각에서 상기 MS(400)에 대한 할당한 자원 영역에 대한 정보인 RA_Info를 포함하는 맵(MAP, 이하 'MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(529단계).
한편, 517단계 내지 529단계에서 설명한 기지국간 스케쥴링 동작에서는 기존 마스터 기지국(420)이 sizeof MAC SDU 를 제공하고, 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들이 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 상기 sizeof MAC SDU에 상응하게 결정된 자원 영역 정보를 제공하는 경우를 일 예로 하여 설명하였다. 하지만, 이와는 달리 기존 마스터 기지국(420)이 sizeof MAC SDU를 제공하지 않고, 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들이 해당 기지국의 자원 할당 상태 정보, 즉 어떤 자원 영역이 얼마나 사용되고 있으며, 어떤 자원 영역이 아이들(idle) 상태에 있는지를 나타내는 자원 할당 상태 정보를 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 미리 제공하여 상기 기존 마스터 기지국(420)이 직접 상기 MS(400)에 대해 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들이 할당할 자원 영역을 결정하도록 할 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 자원 할당 상태 정보는 주기적으로 제공될 수 있음은 물론이다.
한편, 기지국간 스케쥴링 동작을 통해 MS(400)로 데이터를 송신하고 있는 중에 마스터 기지국 변경 동작이 수행되면(531단계), 즉 상기 기존 마스터 기지국(420)이 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 CC_Update_Announce 메시지를 송신하게 되면, 상기 MS(400)에 대한 제어 권한이 상기 기존 마스터 기지국(420)에서 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 넘어가게 되고, 이때 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU는 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 포워딩되지 않는다. 다만, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 기존 마스터 기지국(420)에 상기 MS(400)에 대한 MAC SDU가 얼마나 버퍼링되어 있는지를 알 수 있게 되며, 따라서 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU들에 대한 데이터 스케쥴링 동작을 수행해야 한다.
따라서, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 기존 마스터 기지국(420)이 상기 신규 마스터 기지국(430)과 기지국간 스케쥴링 동작을 수행하도록 명령하기 위해 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 DL 자원 할당 시작 요구(DL_RA_START_REQ: DL Resource Allocation START REQuest, 이하 'DL_RA_START_REQ '라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(533단계). 상기 DL_RA_START_REQ 메시지는 MSID와, Frame_Info와, SFID&SN을 포함한다. 여기서, 상기 SFID는 서비스 플로우 식별자를 나타내며, SN은 SFID에 해당하는 서비스 플로우에서 어떤 MAC SDU를 처리할 것인지를 나타내기 위한 시퀀스 번호(SN: Sequence Number)를 나타내며, 상기 Frame_Info는 필요에 따라서 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다.
상기 533단계 이후의 동작은 마스터 기지국이 변경되기 전에 수행되는 기지국간 스케쥴링 동작과 유사하며, 따라서 마스터 기지국이 변경되기 전에 수행되는 기지국간 스케쥴링 동작과 차별되는 동작에 대해서만 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 신규 마스터 기지국(430)으로부터 DL_RA_START_REQ 메시지를 수신한 기존 마스터 기지국(420)은 마스터 기지국 변경이 일어나기 전과 유사하게 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 DL_RA_REQ 메시지를 송신한다(535단계, 537단계). 여기서, 상기 마스터 기지국 변경 전에 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 송신되는 DL_RA_REQ 메시지와 마스터 기지국 변경 후 상기 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 송신되는 DL_RA_REQ 메시지가 상이한 점은 클라우드 셀 멤버 기지국들이 DL_RA_RSP 메시지를 송신해야 할 새로운 마스터 기지국에 대한 정보, 즉 NMBSID(New Master BSID)를 포함한다는 점이다.
또한, 상기 기존 마스터 기지국(420)이 상기 신규 마스터 기지국(430)으로 송신하는 DL_RA_REQ 메시지는, 상기 기존 마스터 기지국(420)이 클라우드 셀 멤버 기지국(500)으로 송신하는 DL_RA_REQ 메시지와는 달리 sizeof MAC SDU 대신 이후 상기 MS(400)에게 송신될 MAC SDU가 포함된다. 이렇게, sizeof MAC SDU 대신 상기 MS(400)에게 송신될 MAC SDU가 포함되는 이유는 상기 신규 마스터 기지국(430)이 추후에 DL_RA_CMD 메시지를 적합한 클라우드 셀 멤버 기지국들로 송신할 경우, 실제 MAC SDU를 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들로 송신하는 것을 가능하게 하기 위함이다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 자기 자신이 마스터 기지국이고, 자기 자신에게 다른 클라우드 셀 멤버 기지국들의 자원 할당 정보가 수신될 것임을 알기 때문에 별도로 메시지를 송신할 필요없이 자기 자신의 자원 할당 상태만을 검사하면 된다(539단계). 또한, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(500)은 DL_RA_REQ 메시지에 포함되어 있는 NMBSID에 상응하는 기지국, 즉 신규 마스터 기지국(430)으로 DL_RA_RSP 메시지를 송신한다(541단계). 즉, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(500)은 상기 DL_RA-REQ 메시지를 송신한 기존 마스터 기지국(420)이 아닌 신규 마스터 기지국(430)으로 DL_RA-RSP 메시지를 송신하게 되는 것이다. 543단계 내지 555단계의 동작은 마스터 기지국 변경 전 기지국간 스케쥴링 동작에서와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 자신의 자원 할당 정보와 클라우드 셀 멤버 기지국들, 즉 기존 마스터 기지국(420)과 클라우드 셀 멤버 기지국(500)의 자원 할당 정보에 상응하는 DL_RA_CMD 메시지를 상기 기존 마스터 기지국(420)과 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각으로 송신한다(557단계, 559단계).
마지막으로, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 MS(400)로 상기 기존 마스터 기지국(420) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(500) 각각에서 상기 MS(400)에 대한 할당한 자원 영역에 대한 정보인 RA_Info를 포함하는 MAP 메시지를 송신한다(561단계).
상기에서 설명한 바와 같이 마스터 기지국 변경 후의 기지국간 스케쥴링 동작은 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MS(400)의 MAC SDU가 신규 마스터 기지국(430)의 데이터 스케쥴링에 따라 소진되면, 신규 마스터 기지국(430)에 버퍼링되어 있는 MAC SDU가 스케쥴링 시작하는 형태로 구현한다.
한편, 상기 기존 마스터 기지국(420)이 항상 MS(400)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국이 될 필요는 없다. 즉, 상기 MS(400)의 측정 결과에 상응하게 상기 기존 마스터 기지국(420)이 상기 MS(400)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국이 될지 여부가 결정되는 것이다. 물론, 측정 결과만을 가지고 판단할 경우에는 상기 기존 마스터 기지국(420)이 상기 MS(400)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국이 될 수 없을지라도 상기 신규 마스터 기지국(430)이 fronthaul 링크를 통해 기존 마스터 기지국(420)을 제어할 수 있기 때문에, 상기 신규 마스터 기지국(430)의 필요에 따라서 상기 기존 마스터 기지국(420)을 상기 MS(400)에 대한 클라우드 셀 멤버 기지국으로 유지시킬 수도 있다. 여기서, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국은 상기 신규 마스터 기지국(430)의 데이터 스케쥴링에 따라 에어(air)를 통해 상기 신규 마스터 기지국(430)과 함께 MS(400)에게 데이터를 송/수신하는 기지국을 나타내는데, 에어를 통해서 데이터를 송/수신하는 것이 불가능할 경우 상기 기존 마스터 기지국(420)이 클라우드 셀 멤버 기지국이 되는 것이 불가능할 수도 있다. 하지만, 상기 기존 마스터 기지국(420)이 에어를 통해 상기 신규 마스터 기지국(430)과 함께 MS(400)에게 데이터를 송/수신하는 것이 불가능할 경우라도, 상기 신규 마스터 기지국(430)이 fronthaul 링크를 통해 상기 MS(400)에 대한 데이터 송/수신에 참여시킬 수 있을 경우 상기 기존 마스터 기지국(420)은 클라우드 셀 멤버 기지국이 될 수 있다. 즉, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 에어를 통해 MS(400)에게 데이터를 송/수신하는 것이 불가능할 경우라도 클라우드 셀 멤버 기지국이 될 수 있는 것이다.
이렇게, 에어를 통해 MS(400)에게 데이터를 송/수신하는 것이 불가능해지는 상기 기존 마스터 기지국(420)을 클라우드 셀 멤버 기지국으로 동작하지 않도록 하기 위해서는 상기 CC_Update_Announce 메시지에 기존 마스터 기지국(420)이 포함되지 않고, CC_Release 메시지를 수신하면 상기 기존 마스터 기지국(420)은 더 이상 클라우드 멤버 기지국으로 동작하지 않을 수도 있음은 물론이다.
도 4a-도 4b 및 도 5a-도 5c에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6a-도 6b 및 도 7a-도 7c를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 6a-도 6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
도 6a-도 b를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 억세스 게이트웨이(410)와, 기존 마스터 기지국(420)과, 신규 마스터 기지국(430)을 포함한다.
먼저, 본 발명의 제2실시예에서는 본 발명의 제1실시예에서와 달리 마스터 기지국이 변경된 후 기존 마스터 기지국(420)은 억세스 게이트웨이(410)를 통해 수신되는 MAC SDU를 신규 마스터 기지국(430)으로 포워딩하는 것이 아니라, 상기 억세스 게이트웨이(410)와 신규 마스터 기지국(430)간에 설정되어 있는 터널이 활성화되기 전까지 지속적으로 상기 기존 마스터 기지국(420) 자신의 버퍼에 버퍼링한다.
따라서, 상기 억세스 게이트웨이(410)와 신규 마스터 기지국(430)간에 설정되어 있는 터널이 활성화되기 전까지는 상기 신규 마스터 기지국(430)간의 제어에 따라 상기 기존 마스터 기지국(420)을 통해 상기 MS(400)로 MAC SDU가 송신된다(611단계).
도 6a에서, MAC SDU#100 내지 MAC SDU#102는 마스터 기지국 변경 전에 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있던 MAC SDU들을 나타내며, MAC SDU #103, MAC SDU #104는 마스터 기지국 변경 후 상기 억세스 게이트웨이(410)로부터 상기 기존 마스터 기지국(420)으로 송신되고, 신규 마스터 기지국(430)의 스케쥴링에 따라 MS(400)로 송신되는 MAC SDU들을 나타낸다.
한편, 상기 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있는 터널이 활성화되면, 상기 기존 마스터 기지국(420)은 더 이상 억세스 게이트웨이(410)로부터 상기 MS(400)를 위한 MAC SDU를 수신할 수 없고, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 지속적으로 상기 기존 마스터 기지국(420)의 데이터 스케쥴링을 제어한다(613단계). 결국, 상기 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있는 터널이 활성화된 후 기존 마스터 기지국(420)의 버퍼에 버퍼링되어 있는 모든 MAC SDU 송신을 소진하면, 상기 신규 마스터 기지국(430)은 상기 신규 마스터 기지국(430) 자신의 버퍼에 버퍼링되어 있는 MAC SDU에 대해 직접 스케쥴링을 수행한다(615단계).
도 6b에서, MAC SDU#105 내지 MAC SDU#106은 마스터 기지국 변경 후 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 설정되어 있던 터널이 활성화되기 전에, 상기 기존 마스터 기지국(420)이 억세스 게이트웨이(410)로부터 수신한 MAC SDU들을 나타낸다. 또한, MAC SDU #107, MAC SDU #108은 신규 마스터 기지국(430)과 억세스 게이트웨이(410)간에 활성화된 터널을 통해 상기 억세스 게이트웨이(410)로부터 상기 신규 마스터 기지국(430)이 직접 수신한 MAC SDU들을 나타낸다.
따라서, 도 6a 내지 도 6b에서 설명한 바와 같이 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국이 변경된다고 하더라도 기존 마스터 기지국이 모든 데이터를 신규 마스터 기지국으로 포워딩하지 않아도 신규 마스터 기지국이 기지국간 스케쥴링 동작을 통해 불필요한 레이턴시 발생을 방지할 수 있게 된다.
그러면 여기서 도 7a-도 7c를 참조하여 도 6a-도 6b에서 설명한 본 발명의 제2실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 7a-도 7c는 도 6a-도 6b의 마스터 기지국 변경시 기존 마스터 기지국과 신규 마스터 기지국간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정을 구체적으로 도시한 신호 흐름도이다.
도 7a-도 7c를 설명하기에 앞서, 도 7a-도 7c에 도시되어 있는 기존 마스터 기지국(420)과 신규 마스터 기지국(430)간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정 중 735단계와, 737단계 및 743단계의 동작을 제외한 나머지 동작은 도 5a-도 5c에서 설명한 기존 마스터 기지국(420)과 신규 마스터 기지국(430)간에 수행되는 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 7a-도 7c를 참조하면, 마스터 기지국이 변경될 경우 기존 마스터 기지국(420)은 신규 마스터 기지국(430) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(700)으로 DL_RA-REQ 메시지를 송신하게 되는데, 상기 DL_RA-REQ 메시지에는 MAC SDU 및 해당 MAC SDU를 나타내는 SFID&SN가 포함된다(735단계, 737단계).
이후, 상기 신규 마스터 기지국(430)이 최종적으로 상기 MS(400)에 대한 데이터 송신에 참여할 클라우드 셀 멤버 기지국을 선정하기 위해 DL_RA_CMD 메시지를 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들로 송신할 경우, 상기 DL_RA_CMD 메시지는 해당 MAC SDU를 나타내는 SFID&SN만을 포함한다(743단계). 여기서, 해당 MAC SDU를 나타내기 위해 상기 SFID&SN 가 아닌 다른 파라미터가 포함될 수도 있음은 물론이다. 이렇게, DL_RA_CMD 메시지에 SFID&SN만을 포함시켜 송신할 수 있는 이유는 이미 DL_RA-REQ 메시지에 MAC SDU를 포함시켜 송신시켰기 때문이다.
한편, 도 7a-도 7c에서 설명한 바와 같은 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정은 본 발명의 제2실시예 뿐만 아니라 본 발명의 제1실시예에도 그대로 적용 가능함은 물론이다. 즉, 기존 마스터 기지국이 DL-RA-REQ 메시지에 MAC SDU를 포함시켜 신규 마스터 기지국으로 송신하고, 이후에 상기 신규 마스터 기지국이 SFID&SN을 사용하여 상기 MAC SDU를 처리하는 것이 가능하기 때문에 도 7a-도 7c에서 설명한 바와 같은 데이터 스케쥴링 동작 수행 과정은 본 발명의 제2실시예 뿐만 아니라 본 발명의 제1실시예에도 그대로 적용 가능하다.
한편, 마스터 기지국 측면에서 한 클라우드 셀 멤버 기지국은 상기 마스터 기지국과 상이한 다른 마스터 기지국이 관리하는 클라우드 셀 멤버 기지국일 수도 있으며, 이를 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 제1마스터 기지국이 관리하는 클라우드 셀 멤버 기지국이 제2마스터 기지국이 관리하는 클라우드 셀의 클라우드 셀 멤버 기지국일 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 MS(A)(813)에 대한 클라우드 셀(810)과, MS(B)(813)에 대한 클라우드 셀(820)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(810)은 마스터 기지국(811)과, MS(A)(813)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(a)(815)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(b)(817)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(820)은 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)과, 마스터 기지국(821)과, MS(B)(823)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(d)(825)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(e)(827)을 포함한다.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)은 2개의 클라우드 셀들, 즉 클라우드 셀(810)과 클라우드 셀(820)의 클라우드 셀 멤버 기지국으로서 동작한다. 즉, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)는 해당 마스터 기지국과 스케쥴링 정보를 교환하면서 상기 MS(A)(813) 및 MS(B)(823)에 대한 기지국간 스케쥴링 동작에 참여하게 된다. 여기서, 만약 각각의 클라우드 셀의 마스터 기지국이 동일한 프레임에서 서로 다른 MS(A)(813) 및 MS(B)(823) 각각에 대해서 데이터 송신을 시도할 경우, 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)로 DL_RA-REQ 메시지를 동시에 송신할 수 있다. 상기 마스터 기지국(811) 및 상기 마스터 기지국(821)으로부터 상기 DL_RA-REQ 메시지를 수신한 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)는 상기 마스터 기지국(811) 및 상기 마스터 기지국(821)으로 상기 DL_RA-REQ 메시지에 대한 응답으로 RA_Status_list(sizeof MAC PDU에 상응하는 MAC PDU를 송신할 수 있는 후보 자원 영역에 대한 정보를 나타낸다)를 포함하는 DL_RA-RSP 메시지를 송신한다. 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)으로부터 상기 DL_RA-RSP 메시지를 수신한 상기 마스터 기지국(811) 및 마스터 기지국(821) 모두가 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)이 제시한 유용한 자원들 중 동일한 자원을 할당할 것임을 나타내는 DL-RA-CMD 메시지를 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)으로 송신할 수 있다. 즉, 상기 마스터 기지국(811)과 마스터 기지국(821)이 동일한 자원을 할당하여 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(c)(819)에게 서비스를 제공할 것임을 통보할 수 있으며, 이 경우 동일한 자원 할당으로 인한 자원 충돌이 발생하게 되며, 이를 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 총 4개의 클라우드 셀, 즉 MS(1)(912)에 대한 클라우드 셀(910)과, MS(2)(922)에 대한 클라우드 셀(920)과, MS(3)(932)에 대한 클라우드 셀(930)과, MS(4)(942)에 대한 클라우드 셀(940)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(910)은 마스터 기지국(BS1)(911)과, MS1(912)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(913)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(920)은 마스터 기지국(BS3)(921)과, MS2(922)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(913)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(923)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(924)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(930)은 마스터 기지국(BS5)(931)과, MS3(932)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(923)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(924)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(940)은 마스터 기지국(BS7)(941)과, MS4(942)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(924)를 포함한다.
도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(913)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(924) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(923)은 2개의 클라우드 셀들에서 클라우드 셀 멤버 기지국으로서 동작함을 알 수 있으며, 따라서 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(913)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(924) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(923) 각각의 경우 2개의 클라우드 셀 들에서 동일한 자원을 할당할 경우, 자원 충돌 상황이 발생할 수 있다(950).
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황에서, 프론트 홀 상의 프레임들과 에어 인터페이스(air I/F(InterFace) 상의 프레임들 관계에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 도 9의 자원 충돌 상황에서 프론트 홀 상의 프레임들과 에어 인터페이스 상의 프레임들 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 기본적으로 기지국들간 링크는 fronthaul로 구성되며(1010), MS와 기지국간 에어 인터페이스와는 별개이다(1020). 먼저, MS에 대한 Frame-by-Frame 스케쥴링을 위해, 기지국간 협력 통신이 이루어진다. 한 프레임에서 MS에 대한 스케쥴링을 위해, fronthaul을 통해 기지국들간 자원 협상을 수행한다. 그런데, 상기 fronthaul은 자원 협상을 에어 인터페이스의 프레임보다 먼저 완료해야만 하기 때문에, 상기 fronthaul 상에서 프레임 길이는 상기 에어 인터페이스 상의 프레임 길이보다 짧게 구성된다. 일 예로, N+1 프레임에서의 스케쥴링을 위해, N 프레임 내에서 자원 할당 협상을 수행한다.
상기 fronthaul 프레임에서, 각 클라우드 셀의 마스터 기지국들은 클라우드 셀 멤버 기지국들에게 DL_RA-REQ 메시지를 송신하며, 상기 DL_RA-REQ 메시지를 수신한 클라우드 셀 멤버 기지국들은 클라우드 셀 멤버 기지국들 자신의 가용 자원을 나타내는 가용 자원 리스트를 해당 마스터 기지국에게 DL_RA-RSP 메시지를 통해 알린다. 따라서, 이를 토대로 상기 해당 마스터 기지국은 DL_RA-CMD 메시지를 통해, 해당 클라우드 셀 멤버 기지국이 클라우드 셀에서 사용할 자원을 통보한다.
그런데, 상기에서 설명한 바와 같은 과정에서는 클라우드 셀들간/마스터 기지국들간 자원 할당을 어떻게 할 것인가에 대한 정보가 공유되지 않으므로, 자원 할당 충돌이 발생할 수 밖에 없다.
도 9에서, 각 클라우드 셀의 마스터 기지국들(911,921,931)이 MS1(912), MS2(922), MS3(932), MS4(942)에 대해서 특정한, 동일 프레임에서의 스케쥴링을 위해서 클라우드 셀에 속한 클라우드 셀 멤버 기지국들과 협상 동작 수행(DL-RA-REQ/RSP/CMD transaction)을 시도할 경우, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국들(913, 924, 923)은 해당 시점에서 가용할 수 있는 자원을 마스터 기지국으로 보고한다. 일 예로, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(913)은 가용 자원이 c, d, e임을 상기 마스터 기지국(911)과 마스터 기지국(921)으로 보고하고, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(924)은 가용 자원이 a,b,c,d,e 임을 마스터 기지국(921)과, 마스터 기지국(931) 및 마스터 기지국(941)으로 보고하며, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(923)은 가용 자원이 c,d,e,f임을 마스터 기지국(921) 및 마스터 기지국(931)으로 보고한다.
이와 같이, 해당 클라우드 셀 멤버 기지국으로부터 가용 자원에 대한 정보를 수신한 상기 마스터 기지국(911)은 가용 자원 c,d,e를 MS1(912)에게 할당할 수 있음을, 상기 마스터 기지국(921)은 가용 자원 c,d,e를 MS2(922)에게 할당할 수 있음을, 상기 마스터 기지국(931)은 가용 자원 c,d,e를 MS3(932)에게 할당할 수 있음을, 상기 마스터 기지국(941)은 가용 자원 a,b,c,d,e 를 MS4(942)에게 할당할 수 있음을 알 수 있게 된다.
각 마스터 기지국은 자신의 가용 자원 중에서 상기 검출된 가용 자원과 오버랩되는, 즉 사용할 수 있는 가용 자원을 검출하여 상기 가용 자원들 중 적정한 가용 자원을 선택하게 된다. 그러나, 이 경우 마스터 기지국들이 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 사용할 것을 요청할 수 있다. 즉, 상기 마스터 기지국(911)과 마스터 기지국(921)이 동일한 자원 c를 사용할 것을 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(913)에게 요청할 수 있다. 상기 마스터 기지국(911)과 마스터 기지국(921)로부터, 동일한 자원을 사용할 것을 요청받은 클라우드 셀 멤버 기지국(913) 입장에서는 어떤 MS를 위해, 해당 자원을 사용해야 할지 결정하는 것이 어려워질 수 있다. 이런 자원 충돌 현상은 클라우드 셀 통신 시스템에서 반드시 제거해야만 하는 현상들 중 하나이며, 이는 마스터 기지국들간에 링크가 존재하지 않기 때문에 각각의 클라우드 셀에서 어떤 자원을 사용할지에 대한 정보를 송/수신하는 것이 불가능한 데에서 기인된 것이고, 따라서, 본 발명의 실시예에서는 하기와 같이 자원 충돌 현상을 제거한다.
(1) 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1
마스터 기지국(들)이 송신한 DL_RA-REQ 메시지에 대한 응답으로 클라우드 셀 멤버 기지국이 송신하는 DL_RA-CMD 메시지에, 해당하는 프레임에서 자원 요청을 시도한 모든 마스터 기지국의 BSID 리스트를 포함시킨다. 상기 DL_RA-CMD 메시지를 수신한 마스터 기지국은 해당 프레임에서 상기 해당 클라우드 셀 멤버 기지국을 통해 어떤 기지국(마스터 기지국)들이 동일한 자원을 사용하기를 원하는지 검출할 수 있다.
- 해당 마스터 기지국들은 상기 마스터 기지국의 BSID 리스트를 해당 마스터 기지국 자신의 BSID와 비교하여, BSID 순으로 자원을 할당한다. 일 예로, 도 9에서 마스터 기지국(921)은 하기 표 1과 같은 정보를 수신하게 된다.
마스터 기지국(921)의 클라우드 셀 멤버 기지국 가용 자원 마스터 기지국 (마스터 기지국(931) 이외의 마스터 기지국)
BS2 c,d,e BS1
BS4 a,b,c,d,e BS5, BS7
BS6 b,c,d,e,f BS5
상기 표 1로부터, 상기 마스터 기지국(931)은 상기 클라우드 셀 멤버 기지국들(913,924,923)에 대해서, 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들을 통해 스케쥴링할 것을 고려한다면, 공통 가용 자원 c,d,e가 사용 가능함을 검출할 수 있게 된다. 또한, 상기 마스터 기지국(931)은 다른 마스터 기지국들(911,931,941)이 동일한 클라우드 셀 멤버 기지국들(913,924,923)에서 대해서 유용한 자원 요청을 수행했음을 파악하게 된다.
여기서, 마스터 기지국들이 어떻게 스케쥴링할 지에 대해서는 다양한 방법들이 존재할 수 있다. 여기서는, implicit 방법으로 단순히 BSID 순서 별로 자원을 사용한다고 가정하면, 즉 마스터 기지국(BS1)(BSID:1)이 자원 c를, 마스터 기지국(BS5)(BSID:5) 및 마스터 기지국(BS7)(BSID:7)은 마스터 기지국(BS3)(BSID:3)보다 큰 값의 BSID를 가지므로, 마스터 기지국(BS3)(BSID:3)이 자원 d를, 마스터 기지국(BS5)이 최소한 자원 e를 사용할 수 있음을, 그러나 상기 마스터 기지국(BS7)은 최소한 자원 c,d,e를 사용할 수 없을 것으로(자원 a,b를 사용할 수 있을 수도 있음을) 검출하게 된다.
또한, 상기 마스터 기지국들(BS1, BS5, BS7)에 대해서 설명하면 다음과 같다.
마스터 기지국(BS1)의 클라우드 셀 멤버 기지국 가용 자원 마스터 기지국 (마스터 기지국(BS1) 이외의)
BS2 c,d,e BS3
상기 마스터 기지국(BS1) 측면에서는, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(BSID: 2)이 자원 c,d,e를 가용할 수 있음을 검출한다. 여기서, 상기 마스터 기지국(BS1)은 다른 마스터 기지국(BS3)이 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)에 대해서 자원 요청을 했음을 파악할 수 있다. 상기 마스터 기지국(BS1)이 마스터 기지국(BS3)에 비해 작은 BSID 값을 가지므로, 상기 마스터 기지국(BS1)은 자원 c를, 마스터 기지국(BS3)은 최소한 자원 d 또는 자원 e를 사용할 것으로 검출하게 된다.
마스터 기지국(BS5)의 클라우드 셀 멤버 기지국들 가용 자원 마스터 기지국 (마스터 기지국(BS5) 이외의)
BS4 a,b,c,d,e BS3, BS7
BS6 c,d,e,f BS3
상기 마스터 기지국(BS5) 측면에서는, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(BSID: 4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(BSID)을 통해 자원 c,d,e를 가용할 수 있음을 검출한다. 여기서, 상기 마스터 기지국(BS5)은 다른 마스터 기지국(BS3) 및 마스터 기지국(BS7)이 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)에 대해서 자원 요청을 했음을 검출할 수 있다. 상기 마스터 기지국(BS5)이 상기 마스터 기지국(BS3)에 비해 큰 BSID 값을 가지며, 상기 마스터 기지국(BS7)에 비해 작은 BSID 값을 가지므로, 상기 마스터 기지국(BS3)이 자원 c를, 상기 마스터 기지국(BS5)은 자원 d를, 상기 마스터 기지국(BS7)이 자원 e를 사용할 수 있을 것으로 검출하게 된다.
마스터 기지국(BS7)의 클라우드 셀 멤버 기지국 가용 자원 마스터 기지국 (마스터 기지국(BS7) 이외의)
BS4 a,b,c,d,e BS3,B5
상기 마스터 기지국(BS7) 측면에서는 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(BSID: 4)을 통해 자원 a,b,c,d,e를 가용할 수 있음을 검출한다. 여기서, 상기 마스터 기지국(BS7)은 다른 마스터 기지국(BS3)이 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)에 대해서 자원 요청을 했음을 검출할 수 있다. 상기 마스터 기지국(BS7)이 마스터 기지국(BS3) 및 마스터 기지국(BS5)에 비해 큰 BSID 값을 가지므로, 상기 마스터 기지국(BS3)이 자원 a를, 마스터 기지국(BS5)이 자원 b를, 상기 마스터 기지국(BS7)은 자원 c를 사용할 수 있을 것으로 검출하게 된다.
상기에서 설명한 바를 기반으로 각 마스터 기지국의 가용 자원을 정리하면 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
마스터 기지국 가용 자원
BS1 C
BS3 D
BS5 D
BS7 C
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 각각의 마스터 기지국은 각각의 MS를 위해 선택한 자원을 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들에게 통보한다.
다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 총 4개의 클라우드 셀, 즉 MS(1)(1112)에 대한 클라우드 셀(1110)과, MS(2)(1122)에 대한 클라우드 셀(1120)과, MS(3)(1132)에 대한 클라우드 셀(1130)과, MS(4)(1142)에 대한 클라우드 셀(1140)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(1110)은 마스터 기지국(BS1)(1111)과, MS1(1112)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1113)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1120)은 마스터 기지국(BS3)(1121)과, MS2(1122)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1113)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1123)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1124)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1130)은 마스터 기지국(BS5)(1131)과, MS3(1132)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1123)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1124)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1140)은 마스터 기지국(BS7)(1141)과, MS4(1142)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1124)를 포함한다.
도 11에서, 상기 마스터 기지국(BS1) 및 마스터 기지국(BS7)은 지리적으로 떨어져 있는 상황이므로, 동일한 자원 c를 사용하는 것이 가능하다. 특히, 빔 포밍(Beam Forming) 방식을 사용할 경우, 동일한 자원 c를 사용할 가능성이 더욱 높아진다. 그러나, 상기 마스터 기지국(BS3) 및 마스터 기지국(BS5)는 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)에 대해 동일한 자원을 사용하기를 요청하고 있다.
이는, 서로 다른 MS3 및 MS4에 동일한 자원을 사용하여 MAC PDU를 송신하려는 의도를 나타내므로, 이는 전형적인 자원 할당 충돌 현상으로 이어질 수 있다. 이 경우, 자원 할당 충돌 현상이 발생할 수 있음을 해당 마스터 기지국으로 통보하여 해당 마스터 기지국이 다른 자원을 선택하도록 해야 한다. 즉, 상기 마스터 기지국 측면에서, 마스터 기지국들 자신이 해당 클라우드 셀 멤버 기지국에서 사용할 자원에 대한 정보를 DL_RA-CMD 메시지를 통해 송신한다.
일 예로, 상기 마스터 기지국(BS5)이 자원 d를 할당했음을 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)에게 통보할 경우, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국들의 또 다른 마스터 기지국인 마스터 기지국(BS3)도 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)에게 동일한 자원 d를 할당하게 되면, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)은 이런 자원 할당 내용을 BSID 값이 상기 클라우드 셀 마스터(BS3)보다 상대적으로 높은 값을 가지는 마스터 기지국(BS5)에게 하기 표 6에 나타낸 바와 같은 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 송신한다.
DL_RA-CONFLICT-IND format() {
Message Type = xx
Availiable Resource list (for loop)
(Optional) Master BS list (for loop) The list of Master BS which allocated the same resource.
It excludes Master BS which properly got possession of the resource.
}
상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)으로부터 상기 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 수신한 마스터 기지국(BS5)은 결국 상기 수신한 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지에 포함되어 있는 Available Resource list에 의해, 어떤 가용할 수 있는 자원이 남았는지 검출할 수 있다. 즉, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)은 가용 자원으로 a,b,e를 나타낼 것이고(가용 자원 c는 마스터 기지국(BS7)이, 가용 자원 d는 마스터 기지국(BS3)이 사용하기 때문), 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)은 자원 c,e,f를 나타낼 것이다(가용 자원 d는 마스터 기지국(BS3)이 사용하기 때문).
한편, 동일한 자원에 대한 할당을 요청한 마스터 기지국들이 동시에 3개 이상 존재할 경우, 즉, 1개의 마스터 기지국이 해당 자원을 할당받게 되고, 나머지 2개 이상의 마스터 기지국들이 다른 자원을 할당받아야 하는 경우, 클라우드 셀 멤버 기지국들은 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지에 Master BS list를 포함시킨다. 여기서, 상기 Master BS list는 동일한 자원에 대한 할당을 요청했었던(즉, DL_RA-CMD 메시지를 송신했었던) 마스터 기지국들의 BSID를 포함하며, 해당 자원을 점유한 최고 우선 순위의 마스터 기지국의 BSID를 포함하지 않는다.
상기 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 수신한 마스터 기지국들은 상기 마스터 기지국들 자신의 우선 순위에 따라, Available Resource list에서 상기 마스터 기지국 자신의 자원을 선택하게 되며, 이에 대해서는 상기에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 도 11에서는 동일한 자원 d를 요청한 마스터 기지국들이 2개 존재하므로, Master BS list는 포함되지 않는다. 따라서, 상기 마스터 기지국(BS5)은 해당 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)에서 가용할 수 있는 자원으로서 자원 e를 사용할 수 있는 것으로 검출한 후, 자원 e를 사용하기로 결정한 후, 이런 내용을 반영한 DL_RA-CMD 메시지를 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)으로 송신한다.
도 11에서는 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)이 모두 마스터 기지국(BS3) 및 마스터 기지국(BS5)에 연결되어 자원 할당 충돌이 발생하는 될 수도 있지만, 부분적으로 몇 개의 클라우드 셀 멤버 기지국들에서만 자원 할당 충돌이 발생할 수도 있다. 따라서, 자원 할당 충돌이 발생하는 클라우드 셀 멤버 기지국들만 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 송신한다고 하더라도, 상기 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 수신한 마스터 기지국은 자원 할당 충돌을 회피하기 위해 다시 자원 할당 동작을 수행한다는 것을 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들에게 통보해야 할 필요가 있다.
따라서, 상기 마스터 기지국은 자원 재할당 동작에 관련된 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들로 DL_RA-CMD 메시지를 송신한다. 이 경우, 상기 마스터 기지국은 클라우드 셀 멤버 기지국들이 송신한 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 기반으로 결정되는 가용 자원과, DL_RA-CONFLIC-IND 메시지를 송신하지 않은 클라우드 셀 멤버 기지국에 대해서는 상기 클라우드 셀 멤버 기지국이 송신했던 DL_RA-RSP 메시지를 기반으로 결정되는 가용 자원을 비교하여, 해당 클라우드 셀에서 사용할 수 있는 공통 가용 자원을 검출한다. 그라고 나서, 상기 마스터 기지국은 첫 번째 공통 가용 자원(또는 다른 가용 자원)을 선택하고, 상기 선택한 공통 가용 자원에 대한 정보를 DL_RA-CMD 메시지에 포함시킨다. 상기에서 설명한 바와 같은 동작은 상기 클라우드 셀에서 더 이상의 자원 충돌 현상이 발생하지 않을 때까지, 즉, 상기 마스터 기지국이 더 이상의 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 수신하지 않을 때까지 반복된다.
한편, 클라우드 셀 통신 시스템에서 자원을 할당함에 있어 자원 할당 충돌은 다수 번 발생할 수 있으며, 따라서 해당 마스터 기지국은 자원 할당 충돌 횟수만큼 해당 클라우드 셀 멤버 기지국들과 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지/DL-RA-CMD 메시지 교환 동작을 반복 수행할 수 있는데, 이 경우, 자원 할당에 소요되는 시간이 원래 스케쥴링하기로 했던 특정 프레임(Frame Info에 의해 지시되는 프레임)의 길이보다 길 수 있다. 이 경우, 해당 마스터 기지국은 해당 클라우드 셀 멤버 기지국에 대한 자원 할당을 포기하며, 더 이상 DL_RA-CMD 메시지를 송신하지 않는다. 또한, 상기 마스터 기지국은 클라우드 셀 멤버 기지국에서의 가용 자원이 존재하지 않음을 인지한 경우(DL_RA-CONFLICT-IND 메시지에 포함되어 있는 Available Resource List에 가용 자원이 포함되어 있지 않을 경우를 나타냄), 해당 클라우드 셀 멤버 기지국을 제외하고, 나머지 클라우드 셀 멤버 기지국으로 자원 할당 요청 동작을 수행하거나, 자원 할당 요청 동자 수행을 포기한다. 즉, 마스터 기지국은 클라우드 셀 멤버 기지국으로 DL_RA-CMD 메시지(자원 할당 요청 또는 자원 할당 취소를 통보함)를 송신한다.
즉, 특정 프레임에서 임의의 MAC PDU를 처리하고자 할 경우, 만약 DL_RA-CMD 메시지를 한번이라도 송신한 클라우드 셀 멤버 기지국에 대해서는, 마스터 기지국이 자원 할당 재요청 또는 자원 할당 취소를 목적으로 DL_RA-CMD 메시지를 다시 송신할 경우 클라우드 셀 내의 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들로 해당 DL_RA-CMD 메시지를 송신해야 한다. 단, 자원 할당 취소를 목적으로 DL_RA-CMD 메시지를 송신했던 클라우드 셀 멤버 기지국 또는 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 통해 이미 가용 자원이 존재하지 않는다고 통보한 클라우드 셀 멤버 기지국에 대해서는 DL_RA-CMD 메시지를 송신할 필요가 없다.
상기에서 설명한 바와 같은 동작을 통해 자원 할당 요청이 성공적으로 수행된 경우, 이를 반영한 자원 할당 정보(RA_Info)를 포함하는 MAP 메시지를 마스터 기지국이 MS로 송신하게 된다.
상기 설명에서는 낮은 값을 가지는 BSID를 가지는 마스터 기지국이 상대적으로 높은 우선순위를 가졌지만, 이와는 달리 높은 값을 가지는 BSID를 갖는 마스터 기지국이 상대적으로 높은 우선순위를 가지도록 자원 할당을 수행할 수도 있음은 물론이다. 즉, 자원 할당에 대한 우선 순위는 클라우드 셀 통신 시스템의 시스템 상황에 적응적으로 결정될 수 있음은 물론이며, 상기 우선 순위를 결정하는 동작 자체에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그러면 여기서 도 12를 참조하여 도 11에서 설명한 바와 같은 자원 충돌 상황에서 프론트 홀 상의 프레임들과 에어 인터페이스 상의 프레임들 관계에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 도 11의 자원 충돌 상황에서 프론트 홀 상의 프레임들과 에어 인터페이스 상의 프레임들 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12에도 도시되어 있는 바와 같이, 임의의 한 클라우드 셀 멤버 기지국이 다수개의 클라우드 셀에 포함되어 있는 환경에서, 마스터 기지국으로부터 MS에 대한 자원 할당 요청(특정 프레임에서의 스케쥴링)을 수신한 클라우드 셀 멤버 기지국이 상기 마스터 기지국에게 응답할 경우, 상기와 같은 특정 프레임에서의 스케쥴링을 요청한 다른 마스터 기지국의 BSID를 포함시켜 알려줌으로써 마스터 기지국이 상기 클라우드 셀 멤버 기지국에서의 자원 할당에 대한 우선 순위 결정과 동시에 마스터 기지국간 클라우드 셀 멤버 기지국에서 자원 할당 충돌이 발생될 경우, 클라우드 셀 멤버 기지국이 마스터 기지국들에게 할당되고 남은 가용 자원 정보를 통보함으로써 자원 할당을 회피하는 동작에 대해서 설명하였다.
추가적으로, 자원 할당 충돌을 제거하기 위해, 해당 프레임에서 스케쥴링하기에 협상 시간이 부족하거나, 해당 클라우드 셀 멤버 기지국에서 더 이상의 가용 자원이 존재하지 않는 경우, 해당 마스터 기지국이 해당 클라우드 셀 멤버 기지국으로의 자원 할당 요청을 중단하고, 이를 MS로 송신되는 MAP에 반영하는 동작 역시 설명되었다.
(2) 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 2
먼저, 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1에서는 클라우드 셀 멤버 기지국의 협조 하에서 마스터 기지국이 특정 자원을 할당 요청함에 있어서, 해당 기지국의 BSID 값을 기반으로 자원 사용에 대한 우선 순위를 결정하였다. 이렇게, 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1에서와 같이 기지국의 BSID 값에 따라 우선 순위가 결정되다 보니, 비교적 높은 값을 가지는 BSID를 갖는 마스터 기지국이 우선 순위에서 제외되는 불평등 상태가 지속적으로 유지될 수 있다.
실질적으로, 사실 서로 다른 QoS를 가지는 서비스 플로우 별로 발생된 MAC PDU들은 서비스 플로우 특성에 상응하게 처리되는 것이 바람직하다. 즉, 음성과 같은 지연(delay)에 민감한 실시간 트래픽(Realtime traffic)을 포함하고 있는 MAC PDU들은 스케쥴링시 다른 MAC PDU 보다 우선적으로 처리되어야 할 것이다. 상기에서 설명한 바와 같은 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1을 기준으로 할 경우, 실시간 트래픽을 포함하고 있는 MAC PDU라 하더라도, BSID의 우선 순위가 낮음으로 인해 결국 원하는 프레임에서 처리되지 못하고, 그 이후의 특정 프레임에서 스케쥴링을 위해 다시 자원 할당 요청 동작을 수행해야 할 수도 있다. 따라서, 이런 문제점을 해결하기 위해, 마스터 기지국이 클라우드 셀 내의 클라우드 셀 멤버 기지국들로 DL_RA-REQ 메시지를 송신할 경우, MS의 QoS 타입을 다른 파라미터들과 함께 포함시킨다. 여기서, 상기 MS의 QoS 타입은 다음과 같다.
<QoS 타입>
0: 긴급 데이터 트래픽(Urgent Data Traffic)
1: 실시간 트래픽(Real Time Traffic)
2: 비실시간 트래픽(Non-Real Time Traffic)
3~N: 예약(Reserved)
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 총 4개의 클라우드 셀, 즉 MS(1)(1312)에 대한 클라우드 셀(1310)과, MS(2)(1322)에 대한 클라우드 셀(1320)과, MS(3)(1332)에 대한 클라우드 셀(1330)과, MS(4)(1342)에 대한 클라우드 셀(1340)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(1310)은 마스터 기지국(BS1)(1311)과, MS1(1312)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1313)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1320)은 마스터 기지국(BS3)(1321)과, MS2(1322)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1313)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1323)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1324)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1330)은 마스터 기지국(BS5)(1331)과, MS3(1332)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1323)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1324)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1340)은 마스터 기지국(BS7)(1341)과, MS4(1342)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1324)를 포함한다.
동일한 특정 프레임에 대한 스케쥴링을 원하는 마스터 기지국들로부터 DL_RA-REQ 메시지들을 동시에 수신한 클라우드 셀 멤버 기지국은 이에 대한 응답으로 각각의 마스터 기지국에게 DL_RA-RSP 메시지를 송신할 경우 가용 자원 리스트 뿐만 아니라 (마스터 기지국의 BSID, MAC PDU의 QoS Type) 페어 리스트(pair list, 이하 'pair list'라 칭하기로 한다)를 포함시킨다. 상기 (마스터 기지국의 BSID, MAC PDU의 QoS Type) pair list에 포함되어 있는 '마스터 기지국의 BSID'는 클라우드 셀 멤버 기지국이 포함되어 있는 클라우드 셀을 관리하는 마스터 기지국의 BSID를 나타낸다. 또한, 상기 (마스터 기지국의 BSID, MAC PDU의 QoS Type) pair list에 포함되어 있는 'MAC PDU의 QoS Type'은 해당 마스터 기지국이 자원 할당을 요청한 MAC PDU의 QoS 타입을 나타낸다.
상기 클라우드 셀 멤버 기지국들로부터 DL_RA-RSP 메시지를 수신한 마스터 기지국은 클라우드 셀 내의 클라우드 셀 멤버 기지국들이 공통적으로 사용할 수 있는 가용 자원을 파악하게 되며, MAC PDU의 QoS 타입에 따라, 즉 비교적 낮은 값을 갖는 MAC PDU에게 가용 자원을 먼저 할당하는 것으로 implicitly 간주한다.
일 예로, 도 13에서, 마스터 기지국(BS3)은 하기 표 7과 같은 정보를 수신하게 된다.
마스터 기지국(BS3, QoS Type = 0)의 클라우드 셀 멤버 기지국 가용 자원 마스터 기지국
BS2 c,d,e (BS1,QoS Type = 2)
BS4 a,b,c,d,e (BS5,QoS Type = 1)
(BS7,QoS Type = 2)
BS6 c,d,e,f (BS5,QoS Type = 1)
상기 <표 7>로부터, 상기 마스터 기지국(BS3)은 클라우드 셀 멤버 기지국들(BS2, BS4, BS6)에 대해서, 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들을 통해 스케쥴링할 것을 고려할 경우, 가용 자원 c,d,e가 사용 가능함을 검출할 수 있다. 또한, 상기 마스터 기지국(BS3)은 다른 마스터 기지국들(BS1, BS5, BS7)이 동일한 클라우드 셀 멤버 기지국들(BS2, BS4, BS6)에 대해서 가용 자원 요청 동작을 수행했음을 검출하게 된다.
그런데, 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1과는 달리, MAC PDU의 QoS 타입을 기반으로 자원 할당/사용 동작을 수행한다고 가정하면, 마스터 기지국(BS3)이 QoS Type = 0 이므로 최고의 우선 순위를 가진다고 가정하여 자원 c를, 그 다음으로 마스터 기지국(BS5)이 QoS Type = 1 이므로 자원 d를, 그 다음으로 마스터 기지국들(BS1, BS7)이 동일한 QoS Type = 2를 가지는데, 이 경우 상기 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1처럼 BSID 값으로 그 우선 순위를 결정한다. 그래서, 상기 마스터 기지국(BS1)이 자원 e를 할당받을 것으로, 그 외 마스터 기지국(BS7)이 자원을 할당받지 못하거나 자원 a 또는 자원 b를 할당받을 것으로 가정한다.
이와 마찬가지 방식으로, 마스터 기지국들(BS1, BS5, BS7)에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
멤버 기지국들 of 마스터기지국(BS1, QoS Type = 2) 가용자원 마스터 기지국 (BS1 외에)
BS2 c,d,e (BS3, QoS Type = 0)
표 8에 나타낸 바와 같이, 상기 마스터 기지국(BS1) 측면에서는 클라우드 셀 멤버 기지국 BS2(BSID: 2)가 자원 c,d,e를 가용할 수 있음을 검출한다. 여기서, 상기 마스터 기지국(BS1)은 다른 마스터 기지국(BS3)이 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)에 대해서 자원 요청을 수행했음을 검출할 수 있다. 상기 마스터 기지국(BS3)가 QoS Type = 0인 MAC PDU 송신을 위해 자원 할당 요청을 시도하고 있으므로, 마스터 기지국(BS1) 보다 높은 우선 순위를 가지기 때문에 마스터 기지국(BS3)이 자원 c를, 마스터 기지국(BS1)이 자원 d를 사용할 것으로 가정한다.
마스터 기지국(BS5, QoS Type=1)의 멤버 기지국들 가용 자원 마스터 기지국(마스터 기지국(BS5) 외의)
BS4 a,b,c,d,e (BS3, QoS Type= 0)
(BS7, QoS Type=2)
BS6 c,d,e,f (BS3, QoS Type=0)
표 9에 나타낸 바와 같이, 마스터 기지국(BS5) 측면에서는 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(BSID: 4) 및 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(BSID)을 통해 가용 자원 c,d,e를 사용할 수 있음을 검출한다. 여기서, 상기 마스터 기지국(BS5)은 다른 마스터 기지국들(BS3, BS7)이 클라우드 셀 멤버 기지국들(BS4, BS6)에 대해서 지속적으로 자원 요청 동작을 했음을 검출할 수 있다. 상기 마스터 기지국(BS3)의 MAC PDU가 QoS Type=0를 가지므로 우선 순위가 가장 높고, 그 다음으로 QoS Type = 1을 가진 마스터 기지국(BS5)이 그 다음 우선 순위를 가지고, 그리고 QoS Type =2를 가진 마스터 기지국(BS7)이 그 다음 우선순위를 가지므로, 상기 마스터 기지국(BS3)이 가용 자원 c를, 마스터 기지국(BS5)이 가용 자원 d를, 마스터 기지국(BS7)이 가용 자원 e를 할당받을 것으로 예상한다.
마스터기지국(BS7, QoS Type=2)의 클라우드 셀 멤버 기지국 가용 자원 마스터 기지국 (마스터 기지국(BS7) 이외의)
BS4 a,b,c,d,e (BS3, QoS Type=0)
(BS5, QoS Type=1)
표 10에서, 상기 마스터 기지국(BS7) 측면에서는 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(BSID: 4)을 통해 가용 자원 a,b,c,d,e를 사용할 수 있음을 검출한다. 여기서, 상기 마스터 기지국(BS7)은 다른 마스터 기지국들(BS3,BS5)이 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)에 대해서 자원 요청을 수행했음을 검출할 수 있다. QoS Type=0을 가지는 마스터 기지국(BS3)이 가용 자원 a를, QoS Type =1을 가지는 마스터 기지국(BS5)이 가용 자원 b를, QoS Type = 2를 가지는 마스터 기지국(BS7)이 가용 자원 c를 사용할 수 있을 것으로 검출하게 된다.
상기에서 설명한 바와 같은 내용을 기반으로, 각 마스터 기지국은 하기 표 11과 같이 자원 할당을 DL_RA-CMD 메시지를 통해 클라우드 셀 멤버 기지국들에게 요청한다.
마스터 기지국 가용 자원
BS1 D
BS3 C
BS5 D
BS7 C
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 총 4개의 클라우드 셀, 즉 MS(1)(1412)에 대한 클라우드 셀(1410)과, MS(2)(1422)에 대한 클라우드 셀(1420)과, MS(3)(1432)에 대한 클라우드 셀(1430)과, MS(4)(1442)에 대한 클라우드 셀(1440)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(1410)은 마스터 기지국(BS1)(1411)과, MS1(1412)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1413)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1420)은 마스터 기지국(BS3)(1421)과, MS2(1422)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1413)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1423)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1424)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1430)은 마스터 기지국(BS5)(1431)과, MS3(1432)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1423)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1424)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1440)은 마스터 기지국(BS7)(1441)과, MS4(1442)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1424)를 포함한다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 마스터 기지국(BS3) 및 마스터 기지국(BS7)이 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)에 대해 같은 동일한 자원 c를 사용하기를 요청하고 있다. 이는 서로 다른 MS3 및 MS4에 동일한 자원을 사용하여 MAC PDU를 송신하기 위한 것이므로, 전형적인 자원 할당 충돌이 발생하게 된다. 이 경우, 자원 할당 충돌을 마스터 기지국으로 통보하여 마스터 기지국이 다른 자원을 선택해야 한다.
즉, 마스터 기지국 측면에서, 마스터 기지국들 자신이 해당 클라우드 셀 멤버 기지국에서 사용할 자원을 DL_RA-CMD 메시지를 통해 송신한다. 만약, 상기 마스터 기지국(BS3)이 자원 c를 선택했음을 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)으로 통보할 경우, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국들의 또 다른 마스터 기지국(BS7)도 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)에게 동일한 자원 c를 할당하게 되면, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)은 QoS 타입의 우선 순위에 따라 마스터 기지국(BS3)보다 상대적으로 낮은 우선 순위를 가지는 상기 마스터 기지국(BS7)에게 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 송신하며, 이 경우 Available Resource List로 가용 자원 c가 제거된 가용 자원 a,b,d,e를 포함시킨다. 여기서, 상기 Available Resource List 뿐만 아니라 Master BS list도 함께 포함시킬 수 있다. 이 경우, 포함되는 Master BS list는 (Master BSID, QoS Type) pair 형태로 포함될 수 있거나, 또는 (Master BSID) 형태로 포함될 수 있는데, 이는 이전에 수신한 DL_RA-RSP 메시지를 통해, 이미 해당 Master BSID를 갖는 마스터 BS가 송신했던 QoS 타입을 알고 있다는 가정하에서 가능한 것이다.
상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)으로부터 상기 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지를 수신한 마스터 기지국(BS7)은 결국 상기 수신한 DL_RA-CONFLICT-IND 메시지의 Available Resource list에 의해, 어떤 가용할 수 있는 자원이 남았는지 검출할 수 있다. 즉, 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)은 결국 자원 a를 사용하기로 결정한 후, 이를 반영한 DL_RA-CMD 메시지를 모든 클라우드 셀 멤버 기지국들(즉, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4))에게 송신한다. 상기 자원 할당 충돌을 처리하는 절차는 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
(3) 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 3
상기에서는 QoS 타입 및 BSID를 기반으로 자원 충돌을 회피하는 JT 동작에 대해서 설명하였었다. 따라서, 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 3에서는 새로운 추가적인 파라미터, 즉 CINR 값을 기반으로 자원 충돌을 회피하는 스케쥴링에 대해서 설명하기로 한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 다수의 마스터 기지국들이 1개의 클라우드 셀 멤버 기지국에게 동일한 자원을 할당할 경우 발생할 수 있는 자원 충돌 상황의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 상기 클라우드 셀 통신 시스템은 총 4개의 클라우드 셀, 즉 MS(1)(1512)에 대한 클라우드 셀(1510)과, MS(2)(1522)에 대한 클라우드 셀(1520)과, MS(3)(1532)에 대한 클라우드 셀(1530)과, MS(4)(1542)에 대한 클라우드 셀(1540)을 포함한다. 상기 클라우드 셀(1510)은 마스터 기지국(BS1)(1511)과, MS1(1512)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1513)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1520)은 마스터 기지국(BS3)(1521)과, MS2(1522)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS2)(1513)와, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1523)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1524)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1530)은 마스터 기지국(BS5)(1531)과, MS3(1532)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS6)(1523)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1524)를 포함한다. 상기 클라우드 셀(1540)은 마스터 기지국(BS7)(1541)과, MS4(1542)과, 클라우드 셀 멤버 기지국(BS4)(1524)를 포함한다.
마스터 기지국(BS1, CINR = 6, QoS Type=2)의 클라우드 셀 멤버 기지국들 가용 자원 마스터 기지국(마스터 기지국(BS1) 외의)
BS2 c,d,e (BS3, CINR = 10, QoS Type= 0)
마스터 기지국(BS3, CINR = 10, QoS Type=0)의 멤버 기지국들 가용 자원 마스터 기지국(마스터 기지국(BS1) 외의)
BS2 c,d,e (BS1, CINR = 6, QoS Type= 2)
BS4 a,b,c,d,e (BS5, CINR = 20, QoS Type= 1)
(BS7, CINR = 20, QoS Type= 2)
BS6 ,c,d,e,f (BS5, CINR = 20, QoS Type= 1)
마스터 기지국(BS5, CINR = 20, QoS Type=1)의 멤버 기지국들 가용 자원 마스터 기지국(마스터 기지국(BS5) 외의)
BS4 a,b,c,d,e (BS3, CINR = 10, QoS Type= 0)
(BS7, CINR = 20, QoS Type= 2)
BS6 ,c,d,e,f (BS3, CINR = 10, QoS Type= 0)
마스터 기지국(BS7, CINR = 20, QoS Type=2)의 멤버 기지국들 가용 자원 마스터 기지국(마스터 기지국(BS7) 외의)
BS4 a,b,c,d,e (BS3, CINR = 10, QoS Type= 0)
(BS5, CINR = 20, QoS Type= 1)
따라서, 하기 표 16과 같은 결과가 도출될 수 있다.
마스터 기지국 가용
리소스
BS1, CINR=6, QoS Type = 2 d 선택
BS3, CINR=10, QoS Type = 0 e 선택
BS5, CINR=20, QoS Type = 1 c 선택
BS7, CINR=20, QoS Type = 2 b 선택
한편, 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 3에서의 나머지 동작들은 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 1 및 자원 충돌 회피 스케쥴링 실시예 2에서의 동작들과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, MS(1600)는 송신 유닛(unit)(1611)과, 제어 유닛(1613)과, 수신 유닛(1615)과, 저장 유닛(1617)을 포함한다.
먼저, 상기 제어 유닛(1613)은 상기 MS(1600)의 전반적인 동작을 제어하며, 도 1 내지 도 15에서 설명한 바와 같은 마스터 기지국 변경 동작과, 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 및 자원 충돌 회피 동작 수행을 위한 전반적인 동작을 제어한다. 상기 저장 유닛(1617)은 상기 MS(1600)의 동작에 관련된 프로그램(program)과 각종 데이터 등을 저장한다.
상기 송신 유닛(1611)은 상기 제어 유닛(1613)의 제어에 따라 마스터 기지국과, 클라우드 셀 멤버 기지국들로 각종 메시지를 송신한다. 또한, 상기 수신 유닛(1615)은 상기 제어 유닛(1613)의 제어에 따라 마스터 기지국과, 클라우드 셀 멤버 기지국들로부터 각종 메시지를 수신한다.
한편, 도 16에는 상기 MS(1600)가 송신 유닛(1611)과, 제어 유닛(1613)과, 수신 유닛(1615)과, 저장 유닛(1617)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 송신 유닛(1611)과, 제어 유닛(1613)과, 수신 유닛(1615)과, 저장 유닛(1617)은 서로 병합되어 1개의 유닛으로 구현 가능함은 물론이다.
도 16에서는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 MS의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 17을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 마스터 기지국(1700)은 송신 유닛(1711)과, 제어 유닛(1713)과, 수신 유닛(1715)과, 저장 유닛(1717)을 포함한다.
먼저, 상기 제어 유닛(1713)은 상기 마스터 기지국(1700)의 전반적인 동작을 제어하며, 도 1 내지 도 16에서 설명한 바와 같은 마스터 기지국 변경 동작과 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 및 자원 충돌 회피 동작 수행을 위한 전반적인 동작을 제어한다. 상기 저장 유닛(1717)은 상기 마스터 기지국(1700)의 동작에 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
상기 송신 유닛(1711)은 상기 제어 유닛(1713)의 제어에 따라 MS와, 클라우드 셀 멤버 기지국들로 각종 메시지를 송신한다. 또한, 상기 수신 유닛(1715)은 상기 제어 유닛(1713)의 제어에 따라 MS와, 클라우드 셀 멤버 기지국들로부터 각종 메시지를 수신한다.
한편, 도 17에는 상기 마스터 기지국(1700)이 송신 유닛(1711)과, 제어 유닛(1713)과, 수신 유닛(1715)과, 저장 유닛(1717)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 송신 유닛(1711)과, 제어 유닛(1713)과, 수신 유닛(1715)과, 저장 유닛(1717)은 서로 병합되어 1개의 유닛으로 구현 가능함은 물론이다.
도 17에서는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 마스터 기지국의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 18을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 셀 통신 시스템에서 클라우드 셀 멤버 기지국의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 클라우드 셀 멤버 기지국(1800)은 송신 유닛(1811)과, 제어 유닛(1813)과, 수신 유닛(1815)과, 저장 유닛(1817)을 포함한다.
먼저, 상기 제어 유닛(1813)은 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(1800)의 전반적인 동작을 제어하며, 도 1 내지 도 15에서 설명한 바와 같은 마스터 기지국 변경 동작과 클라우드 셀 멤버 기지국 업데이트 동작 및 자원 충돌 회피 동작 수행을 위한 전반적인 동작을 제어한다. 상기 저장 유닛(1817)은 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(1800)의 동작에 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
상기 송신 유닛(1811)은 상기 제어 유닛(1813)의 제어에 따라 MS와, 마스터 기지국으로 각종 메시지를 송신한다. 또한, 상기 수신 유닛(1815)은 상기 제어 유닛(1813)의 제어에 따라 MS와, 마스터 기지국으로부터 각종 메시지를 수신한다.
한편, 도 18에는 상기 클라우드 셀 멤버 기지국(1800)이 송신 유닛(1811)과, 제어 유닛(1813)과, 수신 유닛(1815)과, 저장 유닛(1817)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 송신 유닛(1811)과, 제어 유닛(1813)과, 수신 유닛(1815)과, 저장 유닛(1817)은 서로 병합되어 1개의 유닛으로 구현 가능함은 물론이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 협력 통신 시스템(cooperative communication system)에서 서빙(serving) 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,
    서빙 기지국 자신과 상기 협력 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 서빙 기지국들의 기지국 식별자들을 검출하는 과정과,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이 관리하고 있는 협력 셀 멤버 기지국들로 결정된 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정은 상기 기지국 식별자들의 값을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정은 상기 기지국 식별자들 중 가장 큰 값의 기지국 식별자를 가지는 서빙 기지국에게 가장 높은 우선 순위를 부여하여 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  4. 협력 통신 시스템에서 서빙(serving) 기지국의 조인트 송신(joint transmission) 기반 자원 할당 방법에 있어서,
    서빙 기지국 자신과 상기 협력 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성을 검출하는 과정과,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정과,
    상기 서빙 기지국이 관리하고 있는 협력 셀 멤버 기지국들로 결정된 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서비스 플로우 특성은 해당 서비스 플로우를 통해 전달되는 매체 접속 제어 서비스 데이터 유닛(MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit)의 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 타입과 기지국 식별자 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정은;
    상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과 상기 기지국 식별자를 포함하는 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위와 기지국 식별자의 값을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정은;
    상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과 상기 기지국 식별자를 포함하는 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위가 가장 높은 서비스 플로우와 가장 큰 값의 기지국 식별자를 가지는 서빙 기지국을 최우선 순위로 하여 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 서비스 플로우 특성은 해당 서비스 플로우를 통해 전달되는 매체 접속 제어 서비스 데이터 유닛(MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit)의 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 타입과, 기지국 식별자와, 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier and Interference to Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정은;
    상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과, 상기 기지국 식별자 및 CINR를 포함하는 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위와 기지국 식별자의 값 및 CINR 값을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 과정은;
    상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입 및 상기 기지국 식별자의 값및 CINR일 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위가 가장 높은 서비스 플로우와 가장 큰 값의 기지국 식별자 및 가장 큰 CINR을 가지는 서빙 기지국을 최우선 순위로 하여 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국의 자원 할당 방법.
  11. 협력 통신 시스템에서 서빙(serving) 기지국에 있어서,
    서빙 기지국 자신과 상기 협력 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 서빙 기지국들의 기지국 식별자들을 검출하고, 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 기지국 식별자들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 제어 유닛과,
    상기 서빙 기지국이 관리하고 있는 협력 셀 멤버 기지국들로 결정된 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 송신 유닛을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기지국 식별자들의 값을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기지국 식별자들 중 가장 큰 값의 기지국 식별자를 가지는 서빙 기지국에게 가장 높은 우선 순위를 부여하여 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  14. 협력 통신 시스템에서 서빙(serving) 기지국에 있어서,
    서빙 기지국 자신과 상기 협력 통신 시스템에 포함되어 있는 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성을 검출하고, 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 서비스 플로우 특성들을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들 각각이 사용할 가용 자원을 결정하는 제어 유닛과,
    상기 서빙 기지국이 관리하고 있는 협력 셀 멤버 기지국들로 결정된 가용 자원에 대한 정보를 송신하는 송신 유닛을 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서비스 플로우 특성은 해당 서비스 플로우를 통해 전달되는 매체 접속 제어 서비스 데이터 유닛(MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit)의 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 타입과 기지국 식별자 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과 상기 기지국 식별자를 포함하는 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위와 기지국 식별자의 값을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과 상기 기지국 식별자일 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위가 가장 높은 서비스 플로우와 가장 큰 값의 기지국 식별자를 가지는 서빙 기지국을 최우선 순위로 하여 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 서비스 플로우 특성은 해당 서비스 플로우를 통해 전달되는 매체 접속 제어 서비스 데이터 유닛(MAC SDU: Medium Access Control Service Data Unit)의 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 타입과, 기지국 식별자와, 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier and Interference to Noise Ratio) 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과, 상기 기지국 식별자 및 CINR을 포함하는 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위와 기지국 식별자의 값 및 CINR 값을 기반으로 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 서비스 플로우 특성이 QoS 타입과 상기 기지국 식별자 및 CINR을 포함하는 경우, 상기 QoS 타입의 우선 순위가 가장 높은 서비스 플로우와 가장 큰 값의 기지국 식별자 및 크기가 가장 큰 CINR을 가지는 서빙 기지국을 최우선 순위로 하여 상기 서빙 기지국 자신과 상기 다른 서빙 기지국들의 우선 순위를 결정함을 특징으로 하는 협력 통신 시스템에서 서빙 기지국.
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