KR102216062B1 - 기지국의 데이터 처리 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

극초단파 대역을 이용하는 통신 환경에서, 기지국이 데이터를 처리하는 방법 및 그 장치가 제공된다. 단말로 제공되는 트래픽의 특성을 토대로 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당한다. 그리고 생성된 프로토콜 스택에 따라 단말로 제공될 데이터를 처리하고, 단말의 위치 벡터를 토대로 할당된 빔을 통하여 처리된 데이터를 전송한다.

Description

기지국의 데이터 처리 방법 및 그 장치{Method and apparatus for processing data in base satation}
본 발명은 기지국에서 데이터를 처리하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
이동 통신 기술의 발전에 따라 무선 데이터 사용량은 급속도로 증가하고 있으며, 이에 따라 무선 통신 시스템은 계속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 방향으로 발전하여 왔다.
기존의 무선 통신 시스템은 데이터 전송률 증가를 위해 주로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하는 방향으로 기술 개발을 추구하였다. 그러나 스마트폰 및 태블릿 PC에 대한 수요 증가와 이를 바탕으로 다량의 트래픽을 요구하는 응용 프로그램의 폭발적 증가로 인해 데이터 트래픽에 대한 요구가 더욱 가속화되면서, 이러한 주파수 효율성 개선 기술 만으로는 폭증하는 무선 데이터 트래픽 수요를 만족시키기 어렵게 되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 방법은 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 것이다. 기존의 이동 통신 셀룰러 시스템에서 사용하고 있는 10GHz 미만의 주파수 대역에서는 넓은 주파수 대역의 확보가 매우 어렵기 때문에, 더 높은 주파수 대역에서 이러한 광대역 주파수를 확보해야 할 필요성이 있다. 하지만, 무선 통신을 위한 전송 주파수가 높아질수록 전파 경로 손실은 증가한다. 이로 인하여 전파 도달거리는 상대적으로 짧아져 서비스 영역(coverage)의 감소를 초래하게 된다. 이를 해결하기 위한, 즉 전파 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 중요 기술 중 하나가 빔포밍(beamforming) 기술이다.
극초단파(millimeter wave: mmWave) 환경에서 빔포밍을 기반으로 복수개의 빔으로 셀을 구성하는 경우, 사용자의 이동에 따른 저지연의 빔 스위칭(switching) 기술이 필요하고, 극초단파 환경에서 발생하는 대용량 고속 데이터를 저지연으로 처리할 수 있는 기지국 장치가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 극초단파 대역을 이용하는 통신 환경에서, 기지국이 고속으로 데이터를 처리할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 데이터 처리 방법은, 극초단파 대역을 이용하는 통신 환경에서, 기지국이 데이터를 처리하는 방법에서, 단말로 제공되는 트래픽의 특성을 토대로 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계; 상기 생성된 프로토콜 스택에 따라 상기 단말로 제공될 데이터를 처리하는 단계; 및 상기 단말의 위치 벡터를 토대로 할당됨 빔을 통하여 상기 처리된 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계는, 현재 대역폭의 트래픽 사용량과 트래픽 윈도우의 임계치를 비교하는 단계; 및 상기 트래픽 사용량이 트래픽 윈도우의 임계치를 초과하는 경우, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계는, 상기 단말에 대한 데이터 처리율과 미리 설정된 임계 처리율을 비교하는 단계; 및 상기 데이터 처리율이 상기 임계 처리율보다 큰 경우에, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 데이터 처리율은 전송 주기는 TTI(Transmit Time Interval)당 데이터 처리율일 수 있다.
상기 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계는, 트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하는 단계; 및 상기 트래픽 윈도우가 빔 벡터 할당 윈도우보다 크면, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하는 단계는 상기 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율보다 크지 않은 경우에 수행될 수 있다.
상기 단말에 대한 데이터 처리율과 미리 설정된 임계 처리율을 비교하는 단계는, 상기 단말이 셀 가장자리에 위치하지 않은 것으로 판단되는 경우에 수행될 수 있다.
상기 단말의 위치 벡터를 토대로 상기 단말이 셀 가장 자리에 위치하였는지의 여부가 판단되며, 상기 위치 벡터는 상기 단말로부터 수신되는 측정 정보--상기 측정 정보는 단말이 서비스를 받고 있는 빔에 대한 측정값, 주변 빔에 대한 측정값, 그리고 단말의 식별자를 포함함--를 토대로 결정될 수 있다.
상기 데이터를 전송하는 단계는 사용자 벡터를 토대로 단말에 할당되는 빔을 통하여 데이터를 전송할 수 있다.
이외에도, 상기 데이터 처리 방법은, 상기 단말이 사용자 벡터를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 사용자 벡터는 단말 식별자, 단말이 서비스를 받고 있는 빔 정보, 주변 빔의 정보, 단말의 이동성, 그리고 단말의 셀 가장 자리 여부를 나타내는 셀 가장 자리 정보를 포함할 수 있다.
상기 단말은 상기 기지국으로 방송되는 빔 관련 정보에 포함된 사용자 벡터 생성 규칙에 따라 사용자 벡터를 생성하고, 상기 빔 관련 정보에 포함된 사용자 벡터 갱신 규칙에 따라 상기 사용자 벡터를 갱신하고, 상기 생성되거나 갱신된 사용자 벡터를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 데이터 처리 장치는, 극초단파 대역을 이용하는 통신 환경에서, 기지국이 데이터를 처리하는 장치에서, 다중 프로세서 코어로 구성되어 복수의 프로토콜 스택을 운영하며, 단말로 제공되는 트래픽의 특성을 토대로 생성되는 프로토콜 스택을 단말에 할당하고, 단말에 할당된 프로토콜 스택에 따라 데이터를 처리하는 프로토콜 처리부; 트래픽 윈도우를 이용하여 현재 대역폭의 트래픽 사용량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 트래픽 처리 상태를 생성하는 트래픽 분류부; 상기 트래픽 처리 상태를 토대로 새로운 프로토콜 스택을 생성하고, 상기 프로토콜 처리부를 통하여 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하고, 단말에 빔 자원을 할당하는 자원 관리부; 상기 프로토콜 처리부로부터 제공되는 데이터를 상기 단말에 대하여 할당된 빔으로 스위칭하는 빔 셀렉터; 및 상기 빔 셀렉터를 통하여 스위칭되는 빔을 통하여 상기 데이터를 단말로 전송하는 전송 처리부를 포함한다.
상기 자원 관리부는 상기 트래픽 처리 상태를 토대로 현재 대역폭의 트래픽 사용량이 트래픽 윈도우의 임계치를 초과하는 경우, 새로운 프로토콜 스택을 생성할 수 있다.
상기 자원 관리부는 상기 트래픽 처리 상태를 토대로, 상기 단말에 대한 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율 보다 큰 경우에, 새로운 프로토콜 스택을 생성하며, 상기 데이터 처리율은 전송 주기는 TTI(Transmit Time Interval)당 데이터 처리율일 수 있다.
상기 자원 관리부는 트래픽 윈도우가 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하고 그 결과에 따라 새로운 프로토콜 스택을 생성할 수 있다.
상기 프로토콜 스택은 사용자 벡터에 매칭되며, 상기 사용자 벡터는 단말 식별자, 단말이 서비스를 받고 있는 빔 정보, 주변 빔의 정보, 단말의 이동성, 그리고 단말의 셀 가장 자리 여부를 나타내는 셀 가장 자리 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 극초단파 대역 기반의 이동 통신 환경에서 다중 빔 기반의 셀을 운영하는 경우, 기지국이 고속으로 데이터를 처리할 수 있다.
특히, 기지국이 복수개의 프로세서 코어로 구성되어 있을 때, 단말에서 제공되는 측정 정보를 활용하여 기지국이 빔 자원을 효율적으로 할당하고, 트래픽 처리 지연을 최소화하기 위한 고속 TTI(transmit time interval)를 지원할 수 있다. 그러므로 데이터 처리 지연을 감소시키고 고속으로 데이터를 처리할 수 있는 효과가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 환경을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 데이터 처리 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 벡터의 구조를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 벡터 생성 과정을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 방법 및 그 장치데 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 환경을 나타낸 도이다.
극초단파(millimeter wave: mmWave) 대역 기반의 이동 통신 환경에서, 하나의 셀 내에서 다수의 빔을 통하여 서비스가 제공된다. 예를 들어, 1 개의 기지국 내에는 32 개의 빔 영역이 존재할 수 있으며, 각 빔 영역은 1GHz 대역폭을 이용하여 최대 3.2Gbps 데이터 전송 용량을 지원할 수 있다.
이와 같이 다중 빔 기반의 셀 기반으로 운영되는 네트워크에서, 특정 빔을 통해 전송되는 신호가 주파수 특성으로 인하여 건물 등에 의해 다른 빔 영역으로 반사됨으로써 간섭을 초래할 수도 있으며, 복수의 중계 기지국들이 빔을 전송함으로 인하여 빔 간섭(beam interference)이 존재할 수도 있다. 간섭들로 인하여 서비스 품질이 매우 떨어지게 되는 데드존(dead zone)이 존재하게 된다.
이러한 채널 환경에서, 빔포밍(beamforming)을 적용할 수 있다. 빔포밍을 토대로 기지국내에 다수의 빔 영역이 존재하며, 도 1에서와 같이, N 번째 빔 영역 및 M 번째 빔 영역이 존재할 수 있다. 이러한 빔 영역들이 하나의 셀을 형성할 수 있다.
이러한 극초단파 대역 기반의 이동 통신 환경에서, 기지국은 다중 프로세서 코어로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 데이터 처리 장치의 구조를 나타낸 도이다.
첨부한 도 2에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(1)의 데이터 처리 장치(100)는 프로토콜 처리부(11), 트래픽 분류부(12), 자원 관리부(13), 빔 셀렉터(14), 그리고 전송 처리부(15)를 포함한다.
프로토콜 처리부(11)는 다중 프로세서 코어로 구성되어 복수의 프로토콜 스택을 운영한다. 트래픽 분류부(12)는 데이터를 분류하며, 외부 인터페이스를 통하여 입력되는 데이터들을 분류한다. 구체적으로 트래픽 분류부(12)는 데이터들을 소정 기준(예를 들어, 서비스 종류 등)에 따라 분류하고, 트래픽 윈도우(traffic window)를 이용하여 현재 대역폭의 트래픽 사용량을 모니터링한다. 그리고 트래픽 윈도우를 이용한 모니터링 결과에 따른 트래픽 처리 상태를 자원 관리부(13)로 제공한다.
자원 관리부(13)는 자원을 관리하고 할당한다. 자원 관리부(13)는 트래픽 분류부(12)로부터 전달되는 트래픽 처리 상태를 토대로, 트래픽 사용량이 트래픽 윈도우의 임계치에 근접하면 새로운 프로토콜 스택을 생성하고 이를 단말에 할당한다. 프로토콜 스택은 단말 기반으로 할당되며, 단말에 대응하는 사용자 벡터(UE 벡터)와 매칭되어 프로토콜 스택이 할당된다. 트래픽 처리 상태는 데이터 처리율, 트래픽 사용량을 포함하며, 자원 관리부(13)는 데이터 처리율이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우에도 새로운 프로토콜 스택을 생성하고 이를 단말에 할당할 수 있다.
또한 자원 관리부(13)는 단말로부터 제공되는 측정 정보를 토대로 위치 벡터를 생성하며, 위치 벡터를 토대로 빔 자원 할당을 수행한다. 위치 벡터는 사용자 벡터(UE 벡터)와 매칭되어 사용될 수 있다.
빔 자원 할당이 이루어지는 과정에 대하여 살펴보면, 단말은 기지국으로 현재 서비스를 받고 있는 빔과 주변 빔에 대한 측정값을 각각 측정하고, 단말의 식별자(예: UEID, user equipment identifier)와 측정값들을 포함하는 측정 정보를 기지국으로 송신한다. 기지국(1)의 자원 관리부(13)는 측정 정보에 포함된 단말의 식별자와 빔들의 측정값들을 토대로 위치 벡터를 생성하는데, 위치 벡터는 측정값들에 따라 그 방향과 크기가 조정될 수 있다. 임의 셀의 가장 자리에서 셀 밖으로 이동하는 단말에 대해서는 핸드오버 처리가 수행될 수 있다. 자원 관리부(13)는 단말의 위치 벡터가 셀 가장자리인 경우, RRC(radio resource connection)로 핸드오버 준비를 요청하고, 빔 셀렉터(14)의 처리율을 확인하고 트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하여 새로운 프로토콜 스택을 생성한다. 트래픽 윈도우는 현재 대기중인 데이터를 나타내는 RLC(radio resource control) 버퍼 사이즈를 기반으로 단말에 따라 작성하여 전송 요청중인 데이터 상태를 나타낸다. 빔벡터 할당 윈도우는 현재 빔에 할당되어 있는 UE를 나타내는 지표이며, 빔별로 임계치를 가지고 있다. 이러한 트래픽 윈도우와 빔벡터 할당 윈도우의 비교 결과를 토대로, 현재 프로토콜 스택의 용량 대비 요청중인 데이터가 많을 경우 새로운 프로토콜 스택을 생성하거나 위치 벡터를 참조하여 핸드오버를 구동한다. 트래픽 윈도우는 UE 기반으로 운영되고, 빔벡터 할당 윈도우는 빔기반으로 운영될 수 있다.
자원 관리부(13)는 단말의 위치 벡터를 토대로 단말에 빔을 할당하며, 단말에 대응하는 사용자 벡터(UE 벡터)가 인덱스로 기능하여 단말에 할당된 빔과 매칭된다.
한편, 빔 셀렉터(14)는 기지국이 할당 가능한 복수의 빔 중에서 하나의 빔을 단말에 할당하고, 할당된 빔으로의 빔 스위칭을 수행한다. 즉, 빔 셀렉터(14)는 자원 관리부(13)로부터 제공되는 빔 할당 정보에 따라 단말로 제공할 빔으로의 빔 스위칭을 수행한다. 이에 따라 빔 셀렉터(14)는 "빔 셀렉팅 스위치"로 명명될 수도 있다.
한편 프로토콜 처리부(11)는 자원 관리부(13)의 제어에 따라 새로운 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택에 따라 트래픽 분류부(12)로부터 전달되는 단말로 제공되어야 하는 트래픽 데이터를 처리하여 출력한다.
전송 처리부(15)는 프로토콜 처리부(11)에서 출력되는 데이터를 송신하며, 특히, 자원 관리부(13)로부터 전달되는 사용자 벡터(UE 벡터)에 지정된 빔을 통하여 단말로 송신한다. 빔 셀렉터(14)에 의하여 스위칭되는 빔을 통하여 단말로 데이터를 전송한다.
다음에는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 방법의 흐름도이다.
기지국(1)의 데이터 처리 장치(100)는 트래픽들에 대한 분류를 수행하고, 분류된 트랙픽별로 트래픽 윈도우를 이용하여 현재 대역폭의 트래픽 사용량을 모니터링한다(S100). 트래픽 윈도우와 트래픽 사용량을 비교하여, 트래픽 사용량이 트래픽 윈도우의 임계치를 초과하는 경우, 새로운 프로토콜 스택을 생성하고 단말 기반으로 운영한다(S110, S120). 해당 트래픽이 제공되는 단말에 대하여 생성된 프로토콜 스택을 할당할 수 있다.
한편, 기지국의 데이터 처리 장치(100)는 단말로부터 측정 정보를 수신하고 이를 토대로 위치 벡터를 생성한다(S130). 예를 들어, 단말이 현재 서비스를 받고 있는 빔에 대한 측정값1과 주변 빔에 대한 측정값2 그리고 단말의 식별자(예: UEID)를 포함하는 측정 정보를 기지국으로 송신하며, 기지국은 이러한 측정 정보를 수신한다. 여기서 주변 빔에 대한 측정값 2는 하나 이상일 수 있다. 그리고 측정 정보에 포함된 단말의 식별자와 빔들의 측정값들을 토대로 위치 벡터를 생성한다. 위치 벡터는 단말에 대한 빔 할당시 사용될 수 있다.
단말의 위치 벡터를 토대로 단말이 셀 가장자리에 위치한 것으로 판단되는 경우, 데이터 처리 장치(100)는 다른 셀로의 핸드오버 준비를 수행한다(S140, S150). 이러한 핸드오버 처리는 당업계에 알려진 기술을 토대로 수행될 수 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
단말이 셀 가장자리에 위치하지 않은 경우에는, 단말에 대한 전송 주기당 데이터 처리율을 확인한다(S160). 여기서 전송 주기는 TTI(Transmit Time Interval)일 수 있으며, 하나의 TTI는 복수의 심볼들을 포함하며, 각 심볼은 시간축과 주파수축으로 이루어지는 무선 자원을 구성하는 복수의 자원 블록(resource block)을 통하여 전송될 수 있다.
단말에 대한 전송 주기당 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율보다 큰 경우에는, 새로운 프로토콜 스택을 생성하고 이를 단말에 할당한다(S170, S180).
전송 주기당 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율보다 크지 않은 경우에는, 트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우를 비교한다(S190). 트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우의 비교 결과, 트래픽 윈도우가 빔 벡터 할당 윈도우보다 크면, 새로운 프로토콜 스택을 생성하고, 이를 단말에 할당한다(S200, S180).
한편, 전송 주기당 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율보다 크지 않으면서, 트래픽 윈도우가 빔 벡터 할당 윈도우보다 작으면 새로운 프로토콜 스택 생성 없이, 기존의 프로토콜 스택을 토대로 단말에 대한 데이터 처리가 이루어진다.
이후, 데이터 처리 장치(100)는 단말로 제공할 데이터를 대응하는 프로토콜 스택에 따라 처리하고, 단말의 위치 벡터를 토대로 할당됨 빔을 통하여 데이터를 전송한다(S210).
한편, 위에 기술된 바와 같은 데이터 처리 방법에서, 사용자 벡터는 도 4와 같은 구조로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 벡터의 구조를 나타낸 도이다.
첨부한 도 4에서와 같이, 사용자 벡터(UE 벡터)는 단말 식별자(UEID)를 기반으로, 단말에 서비스 되는 빔 정보, 빔 스위칭 대상인 주변 빔 정보를 포함하고, 또한 단말의 이동성 정보, 단말의 셀 가장 자리 위치 여부를 나타내는 셀 가장 자리 정보를 포함할 수 있다.
이러한 사용자 벡터는 다음과 같이 생성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 벡터 생성 과정을 나타낸 흐름도이다.
단말은 방송 정보를 통해 빔 위치 구성 및 사용자 벡터 생성 규칙을 수신한다. 사용자 벡터를 생성하는 주체는 단말 또는 기지국의 자원 관리기가 될 수 있다. 단말이 사용자 벡터를 생성하는 경우, 도 5에서와 같은 흐름에 따라 사용자 벡터를 생성할 수 있다.
첨부한 도 5에서와 같이, 사용자 벡터 생성 주체가 단말인 경우(S300, S310), 단말은 기지국으로부터 빔 관련되어 방송되는 정보를 수신한다(S320). 방송 정보는 빔 위치 구성 및 사용자 벡터 생성 규칙을 포함하며, 이외에도, 사용자 벡터 갱신 규칙, 그리고 사용자 벡터 보고 방식을 더 포함할 수 있다.
단말은 기지국으로부터 수신한 빔 관련 방송 정보를 토대로 사용자 벡터를 생성한다. 이를 위하여, 빔들을 측정하여 서비스를 제공받을 빔을 선택하고(S330, S340), 주변 빔들을 측정한다(S350). 그리고 사용자 벡터 생성 규칙에 따라 서비스를 제공받을 빔과 주변 빔들의 측정값을 이용하여 사용자 벡터를 생성한다(S360). 생성된 사용자 벡터는 도 4와 같은 형태로 구성될 수 있다.
또한 단말은 사용자 벡터 갱신 규칙에 따라 생성된 사용자 벡터를 갱신한다(S370).
단말은 생성되거나 갱신된 사용자 벡터를 기지국으로 보고한다. 예를 들어, 사용자 벡터 보고 방식에 따라 기지국에 보고한다(S380).
한편, 사용자 벡터 생성 주체가 단말이 아닌 경우, 단말은 기지국의 측정 요청에 따라 기지국으로 빔 관련 측정 정보를 제공한다(S390). 기지국은 단말이 제공하는 빔 관련 측정 정보에 따라 사용자 벡터를 생성하고, 필요에 따라 사용자 벡터를 갱신한다.
이러한 본 발명의 실시 예에서, 사용자 벡터 생성은 기본적으로 단말에서 수행된다. 단말은 측정된 빔 수신 세기를 기반으로 사용자 벡터를 생성하며, 주기적으로 수신된 주변 빔의 세기를 측정하여 주변 빔의 수신 변화량을 측정한다. 이를 기반으로 가장 강한 에너지 즉, 세기를 가지는 빔을 서빙 빔으로 설정하고, 주변 빔의 수신 변화량을 기반으로 빔 이동 방향을 설정한다. 기지국은 이러한 정보(단말의 빔 이동 방향, 서빙 빔, 수신 변화량 등)를 기반으로 빔 자원을 단말에 할당하고, 핸드오버를 수행한다. 또한, 초기 단말 능력 협상 과정에서, 기지국 결정에 따라 기지국에서 사용자 벡터를 생성할 수도 있다.
사용자 벡터 갱신 규칙은 기지국의 방송 정보를 통해 단말에 전달되며, 주기적 갱신, 이벤트 기반 갱신 등의 갱신 및 보고 방식, 그리고 갱신 주기 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 극초단파 대역을 이용하는 통신 환경에서, 기지국이 데이터를 처리하는 방법에서,
    단말로 제공되는 트래픽의 특성을 토대로 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계;
    상기 생성된 프로토콜 스택에 따라 상기 단말로 제공될 데이터를 처리하는 단계; 및
    상기 단말의 위치 벡터를 토대로 할당됨 빔을 통하여 상기 처리된 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계는,
    현재 대역폭의 트래픽 사용량과 트래픽 윈도우의 임계치를 비교하는 단계; 및
    상기 트래픽 사용량이 트래픽 윈도우의 임계치를 초과하는 경우, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는 단계
    를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서
    상기 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계는,
    상기 단말에 대한 데이터 처리율과 미리 설정된 임계 처리율을 비교하는 단계; 및
    상기 데이터 처리율이 상기 임계 처리율보다 큰 경우에, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는 단계
    를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서
    상기 데이터 처리율은 TTI(Transmit Time Interval)당 데이터 처리율인, 데이터 처리 방법.
  5. 제3항에 있어서
    상기 프로토콜 스택을 생성하고, 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하는 단계는,
    트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하는 단계; 및
    상기 트래픽 윈도우가 빔 벡터 할당 윈도우보다 크면, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는 단계
    를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서
    상기 트래픽 윈도우와 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하는 단계는 상기 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율보다 크지 않은 경우에 수행되는, 데이터 처리 방법.
  7. 제3항에 있어서
    상기 단말에 대한 데이터 처리율과 미리 설정된 임계 처리율을 비교하는 단계는, 상기 단말이 셀 가장자리에 위치하지 않은 것으로 판단되는 경우에 수행되는, 데이터 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서
    상기 단말의 위치 벡터를 토대로 상기 단말이 셀 가장 자리에 위치하였는지의 여부가 판단되며, 상기 위치 벡터는 상기 단말로부터 수신되는 측정 정보--상기 측정 정보는 단말이 서비스를 받고 있는 빔에 대한 측정값, 주변 빔에 대한 측정값, 그리고 단말의 식별자를 포함함--를 토대로 결정되는, 데이터 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서
    상기 데이터를 전송하는 단계는 상기 위치 벡터에 매칭되는 사용자 벡터를 토대로 단말에 할당되는 빔을 통하여 데이터가 전송되는, 데이터 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서
    상기 단말이 사용자 벡터를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 사용자 벡터는 단말 식별자, 단말이 서비스를 받고 있는 빔 정보, 주변 빔의 정보, 단말의 이동성, 그리고 단말의 셀 가장 자리 여부를 나타내는 셀 가장 자리 정보를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서
    상기 단말은 상기 기지국으로 방송되는 빔 관련 정보에 포함된 사용자 벡터 생성 규칙에 따라 사용자 벡터를 생성하고, 상기 빔 관련 정보에 포함된 사용자 벡터 갱신 규칙에 따라 상기 사용자 벡터를 갱신하고, 상기 생성되거나 갱신된 사용자 벡터를 상기 기지국으로 전송하는, 데이터 처리 방법.
  12. 극초단파 대역을 이용하는 통신 환경에서, 기지국이 데이터를 처리하는 장치에서,
    다중 프로세서 코어로 구성되어 복수의 프로토콜 스택을 운영하며, 단말로 제공되는 트래픽의 특성을 토대로 생성되는 프로토콜 스택을 단말에 할당하고, 단말에 할당된 프로토콜 스택에 따라 데이터를 처리하는 프로토콜 처리부;
    트래픽 윈도우를 이용하여 현재 대역폭의 트래픽 사용량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따른 트래픽 처리 상태를 생성하는 트래픽 분류부;
    상기 트래픽 처리 상태를 토대로 새로운 프로토콜 스택을 생성하고, 상기 프로토콜 처리부를 통하여 생성된 프로토콜 스택을 단말에 할당하고, 단말에 빔 자원을 할당하는 자원 관리부;
    상기 프로토콜 처리부로부터 제공되는 데이터를 상기 단말에 대하여 할당된 빔으로 스위칭하는 빔 셀렉터; 및
    상기 빔 셀렉터를 통하여 스위칭되는 빔을 통하여 상기 데이터를 단말로 전송하는 전송 처리부
    를 포함하는, 데이터 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서.
    상기 자원 관리부는 상기 트래픽 처리 상태를 토대로 현재 대역폭의 트래픽 사용량이 트래픽 윈도우의 임계치를 초과하는 경우, 새로운 프로토콜 스택을 생성하는, 데이터 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서
    상기 자원 관리부는 상기 트래픽 처리 상태를 토대로, 상기 단말에 대한 데이터 처리율이 미리 설정된 임계 처리율 보다 큰 경우에, 새로운 프로토콜 스택을 생성하며, 상기 데이터 처리율은 TTI(Transmit Time Interval)당 데이터 처리율인, 데이터 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서
    상기 자원 관리부는 트래픽 윈도우가 빔 벡터 할당 윈도우를 비교하고 그 결과에 따라 새로운 프로토콜 스택을 생성하는, 데이터 처리 장치.
  16. 제12항에 있어서
    상기 프로토콜 스택은 사용자 벡터에 매칭되며, 상기 사용자 벡터는 단말 식별자, 단말이 서비스를 받고 있는 빔 정보, 주변 빔의 정보, 단말의 이동성, 그리고 단말의 셀 가장 자리 여부를 나타내는 셀 가장 자리 정보를 포함하는, 데이터 처리 장치.








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