KR102245404B1 - 도너 노드 및 이의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

도너 노드가 개시된다. 일 실시예는 백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하고, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하며, 상기 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 상기 제1 노드를 위한 경로를 선택한다.

Description

도너 노드 및 이의 동작 방법{DONOR NODE AND OPERATION METHOD THEREOF}
아래 실시예들은 도너 노드에 관한 것이다.
mmWave 주파수 기반의 5G는 높은 쓰루풋(Throughput)을 제공할 수 있으나, 주파수 특성상 좁은 coverage를 제공하여, 기존 LTE 및 저주파 대역 대비 많은 수의 기지국을 설치해야 한다. 이러한 환경에서 적합한 경로 선택과 토폴로지 구성(또는 재구성) 방법이 필요하다.
관련 선행기술로, 한국 공개특허공보 제10-2019-0006066호(발명의 명칭: 통신 네트워크에서의 경로 결정, 출원인: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘))가 있다. 공개특허공보에는 통신 네트워크 내의 복수의 도메인들에 걸친 엔드-투-엔드 경로 계산 방법이 개시된다. 해당 공개특허공보에 개시된 경로 계산 방법은 복수의 도메인들에 걸쳐 있는 경로에 대한 요청을 수신하는 단계 및 네트워크 제어 엔티티에서 계층적 경로 계산의 일부로서 복수의 도메인들에 걸쳐 있는 엔드-투-엔드 경로를 계산하는 단계를 포함한다.
일 측에 따른 도너(donor) 노드의 동작 방법은 백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하는 단계; 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계; 및 상기 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 상기 제1 노드를 위한 경로를 선택하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하는 단계는 미리 정의된 테이블을 참조하여 상기 복수의 경로들 각각에 포함된 백홀 링크들 각각의 제1 품질값에 대응되는 제1 인덱스를 결정하고, 상기 결정된 제1 인덱스들을 합하는 단계; 상기 미리 정의된 테이블을 참조하여 상기 복수의 경로들 각각에 포함된 상기 백홀 링크들 각각의 제2 품질값에 대응되는 제2 인덱스를 결정하고, 상기 결정된 제2 인덱스들을 합하는 단계; 및 상기 결정된 제1 인덱스들을 합한 결과 및 상기 결정된 제2 인덱스들을 합한 결과를 기초로 상기 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 품질값은 RSRP(Reference Signal Received Power)에 해당하고, 상기 제2 품질값은 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)에 해당할 수 있다.
상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계는 상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트와 최대 홉 카운트 사이의 비율, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보와 최대 링크 품질 정보 사이의 비율, 및 가중치를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계는 상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 제1 비율에 제1 가중치를 적용하는 단계; 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 제2 비율에 제2 가중치를 적용하는 단계; 및 상기 제1 비율에 상기 제1 가중치를 적용한 결과 및 상기 제2 비율에 상기 제2 가중치를 적용한 결과를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 도너 노드의 동작 방법은 부하 이벤트 및 링크 품질 이벤트 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 노드, 상기 도너 노드, 및 노드들을 포함하여 구성되어 있는 토폴로지를 재구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 토폴로지를 재구성하는 단계는 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하는 단계; 및 상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토폴로지를 재구성하는 단계는 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하는 단계; 상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 없는 경우, 백홀 링크 품질이 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하는 단계; 및 상기 백홀 링크 품질이 상기 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 도너 노드는 IAB(Integrated Access and Backhaul) 도너 노드에 해당할 수 있다.
일 측에 따른 도너 노드는 백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하고, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하며, 상기 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 상기 제1 노드를 위한 경로를 선택하는 프로세서를 포함한다.
상기 프로세서는 미리 정의된 테이블을 참조하여 상기 복수의 경로들 각각에 포함된 백홀 링크들 각각의 제1 품질값에 대응되는 제1 인덱스를 결정하고, 상기 결정된 제1 인덱스들을 합하며, 상기 미리 정의된 테이블을 참조하여 상기 복수의 경로들 각각에 포함된 상기 백홀 링크들 각각의 제2 품질값에 대응되는 제2 인덱스를 결정하고, 상기 결정된 제2 인덱스들을 합하고, 상기 결정된 제1 인덱스들을 합한 결과 및 상기 결정된 제2 인덱스들을 합한 결과를 기초로 상기 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정할 수 있다.
상기 제1 품질값은 RSRP(Reference Signal Received Power)에 해당하고, 상기 제2 품질값은 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)에 해당할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 비율, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 비율, 및 가중치를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 제1 비율에 제1 가중치를 적용하고, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 제2 비율에 제2 가중치를 적용하며, 상기 제1 비율에 상기 제1 가중치를 적용한 결과 및 상기 제2 비율에 상기 제2 가중치를 적용한 결과를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산할 수 있다.
상기 프로세서는 부하 이벤트 및 링크 품질 이벤트 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 노드, 상기 도너 노드, 및 노드들을 포함하여 구성되어 있는 토폴로지를 재구성할 수 있다.
상기 프로세서는 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하고, 상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성할 수 있다.
상기 프로세서는 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하고, 상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 없는 경우, 백홀 링크 품질이 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하며, 상기 백홀 링크 품질이 상기 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성할 수 있다.
실시예들은 5G NR(New Radio) mmWave 기반의 IAB 네트워크 환경에서, 효율적인 경로 선택 metric 및 환경 변화에 따른 네트워크 토폴로지 재구성이 수행될 수 있다. 달리 표현하면, 실시예들은 망 품질 및 부하를 측정하고 망 품질 및 부하 중 적어도 하나가 임계값을 초과하면 새롭게 경로를 탐색 및 선택하고 토폴로지를 재구성할 수 있다. 이에 따라, 백홀 구축 비용이 절감될 수 있고, 밀집(dense)한 환경에서 보다 좋은 망품질이 제공될 수 있으며, IAB 네트워크가 효율적으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 2는 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 경로 선택을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 5는 일 실시예에 따른 토폴로지 재구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 도너 노드의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 도너 노드를 설명하기 위한 블록도이다.
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 1 내지 도 2는 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템(100)은 코어(core)(110), IAB(Integrated Access and Backhaul) 도너 노드(120), 복수의 IAB 노드들(130-1 내지 130-3), 및 사용자 단말들(140-1 내지 140-4)을 포함한다. 무선 통신 시스템(100)은 IAB 네트워크로 달리 표현될 수 있다.
코어(110)는 5G 코어에 해당할 수 있다.
IAB 도너 노드(120)는 CU(Central Unit)와 DU(Distributed Unit)의 두가지 프로토콜 스택으로 구성될 수 있다.
복수의 IAB 노드들(130-1 내지 130-3) 각각은 MT(Mobile Termination)와 DU의 두가지 프로토콜 스택으로 구성될 수 있다.
노드들(120 및 130-1 내지 130-3) 각각의 DU는 사용자 단말들(140-1 내지 140-4) 각각과 Uu 인터페이스를 통해 연결된다.
IAB 도너 노드(120)는 코어(110)와 NG 인터페이스로 연결될 수 있고, 하위 IAB 노드(130-1)와 무선 백홀로 연결될 수 있다.
IAB 노드(130-1)는 하위 IAB 노드들(130-2 및 130-3) 각각과 무선 백홀로 연결될 수 있다. IAB 노드(130-1)는 사용자 단말(140-2)로 부터 신호를 수신하여 상위 노드인 IAB 도너 노드(120)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 무선 통신 시스템(100)에서는 경로 디스커버리가 수행되고(210), 홉 카운트 및 링크 품질 기반의 경로 선택이 수행될 수 있으며(220), 부하 및 링크 품질 기반의 토폴로지 재구성이 수행될 수 있다(230).
단계(210)에서 백홀 구성을 윈하는 IAB 노드 C(210)는 RRC 연결 요청(connection request) 메시지를 통해 경로를 탐색하여 네트워크에 접속하기 위한 상위 노드를 선택할 수 있다. IAB 노드 C(210)는 서빙 노드인 IAB 노드 S(220)를 선택할 수 있다. IAB 노드 C(210)의 RRC 연결 요청 메시지는 IAB 도너 노드로 전달될 수 있다.
단계(220)에서 IAB 도너 노드(120)는 경로 선택 메트릭을 통해 무선 백홀의 구성을 원하는 IAB 노드 C(210)를 위한 최적의 경로를 선택할 수 있고 선택된 경로에 대한 정보를 IAB 노드 C(210)로 전송함으로써 IAB 노드 C(210)에 대한 경로를 설정할 수 있다. 경로 선택 메트릭 및 경로 선택에 대해선 도 3을 통해 후술한다.
단계(230)에서 IAB 도너 노드(120)는 전체 IAB 토폴로지를 인식하고, 최적의 토폴로지 구성을 찾아 적용하며, 변화하는 네트워크 환경을 고려하여 토폴로지를 재구성할 수 있다. 토폴로지 재구성에 대해선 도 4 및 도 5를 통해 후술한다.
도 3은 일 실시예에 따른 경로 선택을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, IAB 도너 노드(120)와 IAB 노드 1(130-1) 사이에 link 1이 설정되고, IAB 노드 1(130-1)와 IAB 노드 2(130-2) 사이에 link 2가 설정되며, IAB 노드 2(130-3)와 IAB 노드 3(130-3) 사이에 link 3이 설정되고, IAB 노드 1(130-1)과 IAB 노드 3(130-3) 사이에 link 4가 설정된다. link 1 내지 link 4 각각은 무선 백홀을 나타낸다.
IAB 노드들(130-1 내지 130-3) 각각은 상위 노드에 링크 품질값들 및 부하 정보(예를 들어, 부하 트래픽)를 주기적으로 전송한다. 이에 따라, IAB 도너 노드(120)는 link 1 내지 link 4 각각의 링크 품질값들 및 부하 정보를 주기적으로 수집 또는 획득할 수 있다.
링크 품질값들은, 예를 들어, RSRP(Reference Signal Received Power) 및 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
IAB 노드 4(210)가 무선 백홀 구성을 원한다고 할 때, IAB 도너 노드(120)는 IAB 노드 4(210)에 대한 복수의 경로들을 식별할 수 있다. IAB 도너 노드(120)는 IAB 노드 4(210)의 서빙 IAB 노드가 IAB 노드 3(130-3)이므로, link 1, link 2, 및 link3을 포함하는 제1 경로와 link 1 및 link 4를 포함하는 제2 경로를 식별할 수 있다.
<링크 품질 정보를 결정>
IAB 도너 노드(120)는 제1 경로 및 제2 경로 각각의 링크 품질 정보를 결정할 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, IAB 도너 노드(120)는 미리 정의된 테이블을 참조하여 제1 경로에 포함된 link 1, link 2, 및 link 3 각각의 RSRP에 대응되는 인덱스를 결정할 수 있고, 미리 정의된 테이블을 참조하여 제1 경로에 포함된 link 1, link 2, 및 link 3 각각의 SINR에 대응되는 인덱스를 결정할 수 있다. 또한, IAB 도너 노드(120)는 미리 정의된 테이블을 참조하여 제2 경로에 포함된 link 1 및 link 4 각각의 RSRP에 대응되는 인덱스를 결정할 수 있고, 미리 정의된 테이블을 참조하여 제2 경로에 포함된 link 1 및 link 4 각각의 SINR에 대응되는 인덱스를 결정할 수 있다. 아래 표 1은 미리 정의된 테이블의 일례를 보여준다.
인덱스 RSRP SINR
1 -85 이상 20 이상
2 -94 ≤ RSRP < -85 6 ≤ SINR < 20
3 -104 ≤ RSRP < -94 0 ≤ SINR < 6
4 -114 ≤ RSRP < -104 0 미만
5 -114 미만 No Service
도 3에 도시된 예의 각 link의 RSRP 및 SINR이 아래 표 2에 해당한다고 하자.
RSRP SINR
link 1 -85 20
link 2 -89 18
link 3 -100 5
link 4 -85 10
위 표 1을 참조할 때, link 1 내지 link 4 각각의 RSRP에 대응되는 인덱스는 1, 2, 3, 및 1이고, link 1 내지 link 4 각각의 SINR에 대응되는 인덱스는 1, 2, 3, 및 2이다.
IAB 도너 노드(120)는 제1 경로에 포함된 link 1, link 2, 및 link 3 각각의 RSRP에 대응되는 인덱스를 합할 수 있고, 제1 경로에 포함된 link 1, link 2, 및 link 3 각각의 SINR에 대응되는 인덱스를 합할 수 있으며, 합산 결과를 기초로 link 1, link 2, 및 link 3를 포함하는 제1 경로에 대한 링크 품질 정보를 결정할 수 있다. 일례로, link 1, link 2, 및 link 3 각각의 RSRP에 대응되는 인덱스의 합은 6이고 , link 1, link 2, 및 link 3 각각의 SINR에 대응되는 인덱스를 합은 6이다. IAB 도너 노드(120)는 제1 경로에 포함된 link 1, link 2, 및 link 3 각각의 RSRP에 대응되는 인덱스를 합한 제1 결과(즉, 6)와 제1 경로에 포함된 link 1, link 2, 및 link 3 각각의 SINR에 대응되는 인덱스를 합한 제2 결과(즉, 6)를 더하여 제1 경로에 대한 링크 품질 정보를 결정할 수 있다. 즉, IAB 도너 노드(120)는 12를 제1 경로에 대한 링크 품질 정보로 결정할 수 있다. 마찬가지로, IAB 도너 노드(120)는 link 1 및 link 4를 포함하는 제2 경로에 대한 링크 품질 정보를 5로 결정할 수 있다.
<경로 선택 메트릭 계산 및 경로 선택>
IAB 도너 노드(120)는 제1 및 제2 경로 각각의 링크 품질 정보와 홉 카운트를 기초로 제1 및 제2 경로 각각의 경로 선택 메트릭을 계산할 수 있다. 일례로, IAB 도너 노드(120)는 아래 수학식 1에 따라 제1 및 제2 경로 각각의 경로 선택 메트릭을 계산할 수 있다.
Figure 112019096303296-pat00001
위 수학식 1에서 M은 경로 선택 메트릭을 나타내고, α는 가중치를 나타내며, H는 경로의 홉 카운트를 나타내고, H_max는 최대 홉 카운트를 나타낸다. H_max는 미리 결정된 값으로, 예를 들어, 6에 해당할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 위 수학식 1에서, Q는 링크 품질 정보를 나타내고, Q_max는 경로의 최대 링크 품질 정보를 나타낸다. Q_max는 경로의 홉 카운트와 위 표 1의 최대 인덱스 5를 기초로 결정될 수 있다. 제1 경로의 홉 카운트는 3이므로, 제1 경로의 Q_max는 15로 결정될 수 있고, 제2 경로의 홉 카운트는 2이므로, 제2 경로의 Q_max는 10으로 결정될 수 있다.
IAB 도너 노드(120)는 위 수학식 1에 따라 제1 경로의 경로 선택 메트릭 M1=α(3/H_max) + (1-α)(12/15)을 계산할 수 있고, 제2 경로의 경로 선택 메트릭 M2=α(2/H_max) + (1-α)(5/10)을 계산할 수 있다.
IAB 도너 노드(120)는 M1 및 M2 중 최소에 해당하는 경로를 IAB 노드 4(210)의 경로로 선택할 수 있다. 일례로, M1 및 M2 중에서 M2가 최소이면, IAB 도너 노드(120)는 link 1, link 4, 및 link 5(여기서, link 5는 IAB 노드 4(210)와 IAB 노드 3(130-3) 사이의 무선 백홀을 나타냄)를 IAB 노드 4(210)에 대한 경로로 결정할 수 있다.
위 수학식 1에서 가중치 α는 네트워크 환경에 따라 적응적으로 변경될 수 있다. 전체적인 네트워크 환경이 변화가 없는 경우, 가중치 α를 높게 하여 IAB 도너 노드(120)는 가장 적은 홉을 가지는 경로를 선택할 수 있고, 링크 변화가 큰 환경에서는 가중치 α를 낮게 하여 IAB 도너 노드(120)는 링크 품질이 좋은 경로를 선택할 수 있다. 이에 따라, IAB 도너 노드(120)는 효율적이고 네트워크 환경에 따라 무선 백홀 구성을 원하는 IAB 노드의 최적 경로를 결정할 수 있다.
기존 무선 통신에서는 무선 백홀 기반의 멀티홉 구성보다 단일홉 기반의 유선 연결이 가장 좋은 성능을 보일 수 있다. 따라서, 유선으로 연결된 가장 가까운 노드가 좋은 성능을 보일 수 있다. 그러나, IAB가 구성되는 mmWave 환경에서는 링크의 상태 변화가 크기 때문에 단순 hop-by-hop 이나 end-to-end flow control mechanism은 중간 노드의 혼잡 및 품질 상태에 대한 문제로 인한 성능 저하 문제를 발생시킬 수 있다. 링크 품질(예를 들어, SINR 등) 기반의 선택 메트릭은 좋은 품질을 제공하는 경로를 선택할 수 있으나, 너무 많은 hop을 돌아갈 수 있다. 멀티홉 기반에서는 홉이 많아질수록 전체적인 품질이 떨어질 수 있다. 따라서, 기존 경로 선택 메트릭은 급변하는 네트워크 환경에 적응적으로 대처하기가 힘들다. 일 실시예에 따른 경로 선택 메트릭은 홉 카운트와 링크 품질 모두를 고려하고 있어, 급변하는 네트워크 환경에 적응적으로 대처할 수 있고 효율적으로 최적 경로를 결정할 수 있다.
도 4 내지 도 5는 일 실시예에 따른 토폴로지 재구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, IAB 도너 노드(210)는 IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210) 각각의 부하가 임계값을 초과하는지 확인한다(410). 달리 표현하면, IAB 도너 노드(210)는 부하가 임계값을 초과하는 IAB 노드가 있는지 여부를 확인한다.
부하는, 예를 들어, 트래픽 부하(traffic load)에 해당할 수 있다.
IAB 도너 노드(210)는 IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210) 중 적어도 하나의 부하가 임계값을 초과하면 토폴로지를 재구성한다(430). 일례로, IAB 도너 노드(210)는 경로 재선택 메시지가 IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210)에 전달되도록 할 수 있고, 부하가 임계값을 초과하는 노드를 제외하여 경로를 재선택하며, 토폴로지를 재구성할 수 있다.
IAB 도너 노드(210)는 IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210) 각각의 부하가 임계값을 초과하지 않으면, IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210) 각각의 무선 백홀의 링크 품질이 임계값을 초과하는지 확인한다(420). 달리 표현하면, IAB 도너 노드(210)는 무선 백홀의 링크 품질이 임계값을 초과하는 IAB 노드가 있는지 확인할 수 있다. 무선 백홀의 링크 품질은, 예를 들어, 무선 백홀의 RSRP에 대응되는 인덱스와 무선 백홀의 SINR에 대응되는 인덱스의 합일 수 있으나, 이는 예시적인 사항일 뿐, 무선 백홀의 링크 품질은 무선 백홀의 RSRP 또는 SINR에 해당할 수 있다. IAB 도너 노드(210)는 IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210) 중 적어도 하나의 무선 백홀의 링크 품질이 임계값을 초과하면, 토폴로지를 재구성한다(430).
도 5에 토폴로지 재구성의 일례가 도시된다.
도 5에 도시된 예에서, IAB 노드 2(130-2)의 경로는 link 1 및 link2에 해당하고, IAB 노드 3(130-3)의 경로는 link 1 및 link 4에 해당하며, IAB 노드 4(210)의 경로는 link 1, link 4, 및 link 5에 해당한다고 하자.
도 5에 도시된 예에서, link 4의 링크 품질이 임계값을 초과할 수 있다. 일례로, link 4의 현재 링크 품질과 이전 링크 품질 사이의 차이가 인덱스 상으로 1 이상일 수 있다. 다시 말해, link 4의 현재 RSRP에 대응되는 인덱스와 현재 SINR에 대응되는 인덱스의 합에서 link 4의 이전 RSRP에 대응되는 인덱스와 이전 SINR에 대응되는 인덱스의 합을 차감한 결과가 1 이상일 수 있다. 이는, link 4의 품질이 떨어졌다는 것을 의미한다. link 4는 IAB 노드 3(130-3)의 경로와 IAB 노드 4(210)의 경로에 포함되어 있어, IAB 도너 노드(120)는 IAB 노드 3(130-3)의 경로와 IAB 노드 4(210)의 경로 각각을 재선택하여 토폴로지를 재구성할 수 있다.
도 5에 도시되지 않았으나, 도 5에 도시된 예에서 IAB 노드 3(130-3)의 트래픽 부하가 임계값을 초과할 수 있다. 이 경우, IAB 도너 노드(120)는 IAB 노드 3(130-3)를 제외하여 토폴로지를 재구성할 수 있다.
IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210)는 백홀과 access를 동시에 지원하므로, 부하가 품질에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라, IAB 도너 노드(120)는 IAB 노드들(130-1 내지 130-3 및 210) 중 적어도 하나의 부하가 크거나 품질이 많이 떨어지는 경우 토폴로지 재구성을 수행할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 도너 노드의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 통해 설명할 도너 노드는 IAB 도너 노드(210)에 해당한다.
도 6을 참조하며, 도너 노드는 백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정한다(610). 여기서, 제1 노드는 도 2 및 도 3을 통해 설명한 IAB 노드 4(210)에 해당할 수 있다.
실시예에 따르면, 단계(610)에서 도너 노드는 미리 정의된 테이블을 참조하여 복수의 경로들 각각에 포함된 백홀 링크들 각각의 제1 품질값(예를 들어, RSRP)에 대응되는 제1 인덱스를 결정할 수 있고, 결정된 제1 인덱스들을 합할 수 있다. 또한, 도너 노드는 미리 정의된 테이블을 참조하여 복수의 경로들 각각에 포함된 백홀 링크들 각각의 제2 품질값(예를 들어, SINR)에 대응되는 제2 인덱스를 결정하고, 상기 결정된 제2 인덱스들을 합할 수 있다. 도너 노드는 결정된 제1 인덱스들을 합한 결과 및 결정된 제2 인덱스들을 합한 결과를 기초로 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정할 수 있다. 이에 대해선 도 3을 통해 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
도너 노드는 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산한다(620).
실시예에 따르면, 단계(620)에서, 도너 노드는 복수의 경로들 각각의 홉 카운트와 최대 홉 카운트 사이의 비율, 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보와 최대 링크 품질 정보 사이의 비율, 및 가중치를 이용하여 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산할 수 있다. 일례로, 도너 노드는 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 제1 비율에 제1 가중치(예를 들어, α)를 적용할 수 있고, 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 제2 비율에 제2 가중치(예를 들어, 1-α)를 적용할 수 있다. 도너 노드는 제1 비율에 제1 가중치를 적용한 결과 및 제2 비율에 제2 가중치를 적용한 결과를 이용하여 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산할 수 있다. 이에 대해선 도 3을 통해 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
도너 노드는 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 제1 노드를 위한 경로를 선택한다(630).
실시예에 따르면, 도너 노드는 부하 이벤트 및 링크 품질 이벤트 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 도너 노드, 상술한 제1 부하, 및 노드들을 포함하여 구성되어 있는 토폴로지를 재구성할 수 있다. 여기서, 부하 이벤트는 부하가 제1 임계값을 초과한 것을 나타내고, 링크 품질 이벤트는 백홀 링크 품질(예를 들어, 무선 백홀의 RSRP에 대응되는 인덱스와 무선 백홀의 SINR에 대응되는 인덱스의 합)이 제2 임계값을 초과한 것을 나타낸다. 일례로, 도너 노드는 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인할 수 있다. 이 때, 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 도너 노드는 토폴로지를 재구성할 수 있다. 도너 노드는 부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 없는 경우, 백홀 링크 품질이 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인할 수 있다. 이 때, 백홀 링크 품질이 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 도너 노드는 토폴로지를 재구성할 수 있다. 토폴로지 재구성에 대해선 도 4 및 도 5를 통해 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
도 7은 일 실시예에 따른 도너 노드를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 도너 노드(700)는 프로세서(710) 및 통신 인터페이스(720)를 포함한다.
도너 노드(700)는 IAB 도너 노드(210)에 해당한다.
프로세서(710)는 백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정한다.
프로세서(710)는 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산한다.
프로세서(710)는 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 제1 노드를 위한 경로를 선택한다.
통신 인터페이스(720)는 하위 노드와 무선 백홀을 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 통해 기술된 사항들은 도 7을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
무선 백홀 솔루션에서는 IAB 노드와 IAB 도너 노드 사이의 멀티홉 구간의 경로 선택과 네트워크 토폴로지 변화에 따른 재구성이 중요할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종단 IAB 노드와 IAB 도너 노드 사이의 멀티홉 환경에서, 효율적인 경로 선택을 위한 메트릭을 계산할 수 있다. 이러한 메트릭에는 RSRP 및 SINR 각각이 인덱스로 구분되어 있고, 네트워크 품질 환경을 고려하여 홉 카운트와 링크 품질 정보의 가중치를 조정함으로써 적응적으로 경로가 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 네트워크 환경 변화에 따라 토폴로지가 재구성될 수 있다. 토폴로지 재구성은 IAB 노드의 백홀 링크 품질과 부하에 대한 임계 값을 부여하여, 특정 임계값이 넘어가는 경우에 수행될 수 있다. 이러한 임계값을 통해 잦은 토폴로지 변화에 대응하여 불필요한 네트워크 부하가 감소할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
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.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 도너(donor) 노드의 동작 방법에 있어서,
    백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하는 단계;
    상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 상기 제1 노드를 위한 경로를 선택하는 단계
    를 포함하고,
    상기 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하는 단계는,
    복수의 무선 백홀 링크들을 포함하는 어느 하나의 경로의 링크 품질 정보를 결정하되, 상기 무선 백홀 링크들 각각의 제1 품질값이 속한 구간에 대응되는 인덱스값을 확인하고, 상기 무선 백홀 링크들 각각의 제2 품질값이 속한 구간에 대응되는 인덱스값을 확인하며, 상기 확인된 인덱스값들을 이용하여 상기 어느 하나의 경로의 링크 품질 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 품질값은 RSRP(Reference Signal Received Power)에 해당하고, 상기 제2 품질값은 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)에 해당하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계는,
    상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트와 최대 홉 카운트 사이의 비율, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보와 최대 링크 품질 정보 사이의 비율, 및 가중치를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계
    를 포함하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계는,
    상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 제1 비율에 제1 가중치를 적용하는 단계;
    상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 제2 비율에 제2 가중치를 적용하는 단계; 및
    상기 제1 비율에 상기 제1 가중치를 적용한 결과 및 상기 제2 비율에 상기 제2 가중치를 적용한 결과를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는 단계
    를 포함하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    부하 이벤트 및 링크 품질 이벤트 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 노드, 상기 도너 노드, 및 노드들을 포함하여 구성되어 있는 토폴로지를 재구성하는 단계
    를 더 포함하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 토폴로지를 재구성하는 단계는,
    부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하는 단계; 및
    상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성하는 단계
    를 포함하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 토폴로지를 재구성하는 단계는,
    부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하는 단계;
    상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 없는 경우, 백홀 링크 품질이 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하는 단계; 및
    상기 백홀 링크 품질이 상기 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성하는 단계
    를 포함하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도너 노드는 IAB(Integrated Access and Backhaul) 도너 노드에 해당하는,
    도너 노드의 동작 방법.
  10. 도너(donor) 노드에 있어서,
    백홀 구성을 원하는 제1 노드에 대한 복수의 경로들 각각의 링크 품질 정보를 결정하고, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 홉 카운트를 조합하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하며, 상기 복수의 경로들 각각의 계산된 경로 선택 메트릭을 기초로 상기 제1 노드를 위한 경로를 선택하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    복수의 무선 백홀 링크들을 포함하는 어느 하나의 경로의 링크 품질 정보를 결정하되, 상기 무선 백홀 링크들 각각의 제1 품질값이 속한 구간에 대응되는 인덱스값을 확인하고, 상기 무선 백홀 링크들 각각의 제2 품질값이 속한 구간에 대응되는 인덱스값을 확인하며, 상기 확인된 인덱스값들을 이용하여 상기 어느 하나의 경로의 링크 품질 정보를 결정하는,
    도너 노드.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 품질값은 RSRP(Reference Signal Received Power)에 해당하고, 상기 제2 품질값은 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)에 해당하는,
    도너 노드.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 비율, 상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 비율, 및 가중치를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는,
    도너 노드.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 경로들 각각의 홉 카운트 및 최대 홉 카운트 사이의 제1 비율에 제1 가중치를 적용하고,
    상기 복수의 경로들 각각의 결정된 링크 품질 정보 및 최대 링크 품질 정보 사이의 제2 비율에 제2 가중치를 적용하며,
    상기 제1 비율에 상기 제1 가중치를 적용한 결과 및 상기 제2 비율에 상기 제2 가중치를 적용한 결과를 이용하여 상기 복수의 경로들 각각의 경로 선택 메트릭을 계산하는,
    도너 노드.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    부하 이벤트 및 링크 품질 이벤트 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 상기 제1 노드, 상기 도너 노드, 및 노드들을 포함하여 구성되어 있는 토폴로지를 재구성하는,
    도너 노드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하고, 상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성하는,
    도너 노드.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    부하가 제1 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하고, 상기 부하가 상기 제1 임계값을 초과하는 노드가 없는 경우, 백홀 링크 품질이 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는지 확인하며, 상기 백홀 링크 품질이 상기 제2 임계값을 초과하는 노드가 있는 경우, 상기 토폴로지를 재구성하는,
    도너 노드.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 도너 노드는 IAB(Integrated Access and Backhaul) 도너 노드에 해당하는,
    도너 노드.
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