KR102290256B1 - 무선 통신 시스템에서 단말을 스케줄링 하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스케줄링 관련 정보를 생성하는 방법에 있어서 제1 기준 정보를 수신하는 단계, 제2 기준 정보를 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하고 제1 스케줄링 관련 정보를 고려하여 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하는 단계, 및 상기 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말을 스케줄링 하는 방법 및 장치 {APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING A TERMINAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LTE (Long Term Evolution) 시스템에서, 다수개의 반송파를 동시에 사용하여 상향링크 전송을 수행하는 경우 단말을 스케줄링 하는 방법에 관한 것이다.
최근 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 LTE 시스템이다. LTE 시스템에서는, 폭증하는 트래픽 수요를 충족시키기 위해 다양한 기술이 도입되었으며, 그 가운데 도입된 기술이 반송파 집적 기술이다. 반송파 집적 기술이란 기존의 통신에서 사용자 단말기 (user equipment, 이하 UE 또는 단말이라 칭한다) 과 기지국 (eNB, 이하 기지국이라 칭한다) 사이에서 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 PCell (primary cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (secondary cell)이라 칭한다.
한편, 상향링크 전송에서 반송파 집적 기술을 사용하는 경우 주파수간 전파 특성 차이 또는 서로 다른 안테나 사용 등으로 인해 각 반송파 별로 경로 손실, 채널 상태, 및 기지국 수신 신호품질 등이 다를 수 있다. 따라서 단말의 자원 활용 효율성 및 상향링크 데이터 전송율 개선을 위해서는 각 반송파 별 채널환경에 따른 효과적인 자원 할당, 전력제어, 트래픽 분배 방안이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이다. 본 발명은 독립적인 단일 상향링크 반송파 스케줄러를 활용하여, 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러간에 정보를 교환하고, 각 반송파 별 자원 할당 및 전력제어, 트래픽 분배를 수행하는 방법 및 장치를 제안한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 스케줄링 관련 정보 생성 방법은 제1 기준 정보를 수신하는 단계, 제2 기준 정보를 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하고 제1 스케줄링 관련 정보를 고려하여 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하는 단계, 및 상기 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 장치는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행하는 통신부, 제1 기준 정보를 수신하고, 제2 기준 정보를 수신하고, 상기 수신된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하고 제1 스케줄링 관련 정보를 고려하여 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하고, 상기 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러간에 정보를 교환하고, 각 반송파 별 자원 할당 및 전력제어, 트래픽 분배를 수행하여, 셀간 트래픽 부하를 분산시키고 사용자 단말기의 자원 활용 효율을 높이며 상향링크 데이터 전송율을 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 단일 반송파 상향링크 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 반송파 집적 기술을 위한 상향링크 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 단말에서 반송파 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 단말에서 반송파 집적을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말을 스케줄링 하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 단말을 스케줄링 하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스케줄링 방법을 도시한 순서도이다.
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따라 스케줄링 관련 정보 생성 장치가 스케줄링 관련 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따라 전력 분배 정보를 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8c 및 도 8d는 본 발명의 일실시예에 따라 버퍼 점유량 분배 정보를 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 단말을 스케줄링 하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 관련 정보 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 관련 정보 생성 장치를 포함하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(evolved node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME (125, mobility management entity) 및 S-GW(130, serving-gateway)로 구성된다. 단말 (135)은 ENB(105 ~ 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(adaptive modulation & coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2a는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 단일 반송파 상향링크 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 패킷 데이터 수렴 프로토콜 (packet data convergence protocol, 이하 PDCP라고 칭한다) 계층, 무선 링크 제어 (radio link control, 이하 RLC라고 칭한다) 계층, 매체 접속 제어 (medium access control, 이하 MAC이라 칭한다) 계층으로 이루어진다. 무선 접속 네트워크의 최상위 계층인 PDCP 계층에서는 제어 신호와 인터넷 프로토콜 (internet protocol, 이하 IP라 칭한다) 데이터 패킷을 처리하고 데이터 패킷의 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, RLC 계층에서는 PDCP 계층과 MAC 계층 사이에 위치하며, PDCP 패킷 데이터 유닛(packet data unit, PDU)를 적절한 크기로 재구성한다. 즉, RLC 계층은 패킷을 전송 가능한 크기로 분할하고 정렬 및 조립하는 역할과 패킷 손실시 재전송하는 역할을 수행한다. MAC 계층은 RLC 계층과 물리 계층 사이에 위치하며 데이터 스케줄링, 한 사용자의 여러 개의 논리채널에 대한 다중화 및 역다중화, HARQ(hybrid automatic retransmission request) 기능을 수행한다. 구체적으로, MAC 계층은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (physical hybrid-ARQ indicator channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (physical uplink control channel)이나 PUSCH (physical uplink shared channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
도 2b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 반송파 집적 기술을 위한 상향링크 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 2b를 참고하면, 상향링크 반송파 집적 기술은 이전 기술과의 호환성을 위해서 PDCP, RLC 및 물리 계층은 단일 반송파 상향링크 프로토콜 구조와 동일하게 유지하고, MAC 계층 안에서 상향링크 반송파 집적을 위한 처리를 담당한다. RLC 계층은 단일 상향링크 반송파 또는 상향링크 반송파 집적 시 상향링크 반송파의 수와 관계없이 하나의 버퍼를 유지하며, MAC 계층은 상향링크 반송파 집적 시 다중 상향링크 반송파에 대한 스케줄링을 하고, 각 상향링크 반송파에서 수신되는 패킷을 RLC 계층으로 전달한다.
도 3은 단말에서 반송파 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 반송파들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(305)에서 중심 주파수가 f1인 반송파(315)와 중심 주파수가 f3(310)인 반송파가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 반송파 중 하나의 반송파를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 반송파 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 반송파로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(305)은 반송파 집적 능력을 가지고 있는 단말(330)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 반송파를 할당함으로써 상기 단말(330)의 전송 속도를 높일 수 있다. 전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 순방향 반송파와 하나의 역방향 반송파가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 반송파 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 반송파의 수에 비례해서 증가된다.
이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 순방향 반송파를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 반송파를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 반송파를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 이하 본 발명의 실시 예는 설명의 편의를 위해 LTE 시스템을 가정하여 설명될 것이나, 본 발명은 반송파 집적을 지원하는 각종 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 4는 반송파 집적을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
반송파 집적 기술은 2 개 이상의 요소 반송파(component carrier)를 결합하여 광대역으로 전송함으로써 사용자의 데이터 전송율을 높이는 기술로서 셀룰러 이동통신 표준인 3GPP (3rd generation partnership project) 의 HSPA (high speed packet access) 및 LTE 등에 도입된 바 있다. LTE의 반송파 집적 기술은 최대 5개 반송파를 결합하여 최대 100MHz 대역폭까지 사용할 수 있으며, 각각의 요소 반송파는 기존의 단일 반송파와 호환이 되어 단일 반송파만을 지원하는 단말기도 지원한다. 반송파 집적 기술은 이동통신 서비스 제공 업체들이 20MHz 이상의 연속된 대역을 보유하기 어려운 환경에서 기존의 LTE 시스템을 재사용하여 효과적으로 데이터 전송율을 증대시킬 수 있으며, 설치가 유연하고 기존 기술과 호환되며 반송파 별로 다른 망운용이 가능하여 이종 네트워크 구현이 용이한 점 등의 장점이 있다.
한편, LTE 규격상 단말의 버퍼 상태 보고(buffer status reporting, 이하 BSR로 칭함)와 상향링크 반송파 별 전력 헤드룸 보고(power headroom reporting, 이하 PHR로 칭함)는 단말이 해당 정보를 송신할 때의 각 반송파 별 상향링크 스케줄러의 스케줄링 상황에 따라 어느 반송파를 통해서든 전송될 수 있다. 이로 인해, BSR 및 PHR은 특정 반송파로 편중되어 전송될 수 있고, 이로 인해 장시간 BSR 및 PHR 정보를 수신하지 못하는 반송파의 상향링크 스케줄러에서는 해당 정보가 장시간 갱신되지 못함으로 인해, 부정확한 BSR 및 PHR 정보를 기준으로 상향링크 스케줄링 동작이 수행될 수 있다. 따라서 상향링크 반송파 집적 스케줄러 동작시 효과적인 스케줄링 수행을 위해 단일 상향링크 반송파 스케줄러 간에 BSR 및 PHR 정보를 포함한 스케줄링 관련 정보를 공유하도록 운용될 필요가 있다.
또한 LTE 규격상 단말이 모든 반송파에 대하여 동시에 사용 가능한 최대 전송 전력(이하 Pcmax로 칭함)은 해당 단말의 class에 따라 일정한 값으로 제한되어 있다. 따라서, 단말은 복수 개의 반송파를 사용하여 데이터를 전송하는 경우, 한정된 최대 전송 전력을 나누어서 사용해야 한다. 그러나 각 상향링크 반송파에 대하여 전송 전력을 항상 일정한 비율 또는 고정된 크기로 분배하게 되면, 주파수간 전파 특성 차이 또는 서로 다른 안테나 사용 등으로 인한 각 반송파 별 경로 손실, 채널 상태 및 기지국 수신 신호품질 등의 차이로 인해, 상향링크 반송파 집적 스케줄러 동작에 따른 성능 이득을 극대화 시킬 수 없을 뿐 아니라 단일 상향링크 반송파 스케줄러 대비하여 성능 열화가 발생할 수도 있다. 따라서 단일 상향링크 반송파 스케줄러 간에 각 전계 및 전송 전력 제어 관련 정보를 공유하고, 상향링크 반송파 집적 스케줄러 동작시 단말의 성능을 최대화할 수 있도록 각 상향링크 반송파 간 전송 전력을 제어할 필요가 있다.
또한 복수의 상향링크 반송파가 존재할 경우, BSR 및 상향링크 스케줄링 정보 등을 통해 갱신되는 특정 단말에 대한 버퍼 점유량 (buffer occupancy, BO)은 각 반송파로 분배된다. 버퍼 점유량이란, 단말이 저장하고 있는 데이터 양과 관련된 정보를 의미할 수 있다. 따라서, 각 반송파에서 전송할 데이터 양에 따라 각 반송파에 대한 버퍼 점유량이 분배될 수 있다.
그리고, 각 반송파 별 상향링크 스케줄러는 각 반송파 별로 분배된 버퍼 점유량 이내의 크기로 패킷 크기를 스케줄링할 수 있다. 스케줄링된 단말은 버퍼에서 해당 크기로 패킷을 불러와서 MAC 계층 패킷을 생성하고 전송한다. 이 때, 단말의 채널 상태에 따라 반송파 별로 전송 가능한 데이터 전송율, 각 상향링크 반송파가 속한 셀의 대역폭 및 부하량, 해당 단말이 가용한 자원량 및 전송 전력 등에 따라 각 상향링크 반송파에서 실제로 전송 가능한 패킷 크기가 달라진다. 따라서, 단말의 버퍼 점유량을 각 반송파로 분배할 때 항상 일정한 비율 또는 고정된 크기로 분배하게 되면, 비효율적으로 자원이 할당되어 상향링크 반송파 집적 스케줄러 동작에 따른 성능 이득을 극대화 시킬 수 없을 뿐 아니라 단일 상향링크 반송파 스케줄러 대비하여 성능 열화가 발생할 수도 있다. 따라서 단일 상향링크 반송파 스케줄러 간에 각 상향링크 반송파에서 전송 가능한 데이터 전송률 혹은 각 상향링크 반송파가 속한 셀에서 가용한 평균 자원량 (즉, 전체 가용한 자원량에서 평균 자원 사용량을 차감한 자원량) 정보를 공유하고, 상향링크 반송파 집적 스케줄러 동작시 단말의 성능을 최대화할 수 있도록 각 상향링크 반송파에 대한 버퍼 점유량 분배 동작을 수행할 필요가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말을 스케줄링 하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 스케줄러가 두 개의 상향링크 반송파 자원을 단말에 스케줄링 하는 방법을 예를 들어 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 두 개 이상의 스케줄러가 두 개 이상의 상향링크 반송파 자원을 단말에 스케줄링 하는 경우도 본 발명에서 설명하는 방법을 사용할 수 있다. 또한, 이하에서는 제1 셀은 주반송파를 사용하는 셀을 의미하며, 제2 셀은 부차반송파를 사용하는 셀을 의미할 수 있다. 또한, 이하에서는 제1 셀이 사용하는 반송파를 제1 반송파, 제2 셀이 사용하는 반송파를 제2 반송파라 칭할 수 있다.
도 5를 참고하면, 제1 셀(503)은 S511 단계에서 제1 셀 정보를 설정할 수 있다. 또한, 제2 셀(505)은 S513 단계에서 제2 셀 정보를 설정할 수 있다.
각 셀이 설정하는 셀 정보에는 셀 설정 정보, 기지국이 사용하는 대역폭, 최대 할당 가능한 PUSCH 자원 블록(resource block, 이하 RB라 칭한다)의 수, 상향링크 스케줄링 정보, 채널 품질 정보, 셀 부하 정보, 미리 정해진 우선 순위 정보, 베어러 설정 정보, 전력 오프셋 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 셀 정보는 각 셀끼리 서로 공유하여 획득할 수도 있다. 또한, 상기 셀 정보에 포함된 최대 할당 가능한 PUSCH 자원 블록의 수, 상향링크 스케줄링 정보, 채널 품질 정보, 셀 부하 정보, 미리 정해진 우선 순위 정보, 베어러 설정 정보, 전력 오프셋 정보 등은 단말이 보고 하는 정보에 포함되거나 단말이 보고 하는 정보를 기반으로 계산될 수도 있다.
그리고 단말(501)은 S521 단계 및 S523 단계에서 단말 정보를 제1 셀(503) 및 제2 셀(505) 로 전송할 수 있다. 단말 정보에는 BSR, PHR 등이 포함될 수 있다. 또한, 단말은 셀 정보를 생성하기 위해 사용되는 정보인 채널 상태 정보 등의 정보를 각 셀로 전송할 수 있다. 한편, 각 기지국은 셀 정보를 설정하기 전에 단말 정보를 수신할 수 있다.
셀 정보를 설정하고, 단말 정보를 수신한 각 셀은 스케줄링 관련 정보를 생성하는데 필요한 기준 정보를 생성할 수 있다. 제1 셀(503)은 S531 단계에서 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 제1 기준 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제2 셀(505)은 S533 단계에서 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 제2 기준 정보를 생성할 수 있다.
이 때, 각 셀은 셀 정보 또는 단말 정보를 이용하여 기준 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 각 셀은 셀 정보 또는 단말 정보를 기준 정보에 그대로 포함시킬 수 있다. 또한, 각 셀은 셀 정보 또는 단말 정보를 이용하여 생성한 파라미터를 기준 정보에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 각 셀은 셀 정보에 포함된 전력 오프셋 값을 기준 정보에 포함시킬 수 있다. 또한 각 셀은 셀 정보를 이용하여 제1 반송파의 전계 정보인 메트릭 정보를 계산할 수 있으며, 상기 메트릭 정보를 기준 정보에 포함시킬 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
제1 기준 정보를 생성한 제1 셀(503)은 S541 단계에서 제1 기준 정보를 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)로 전송할 수 있다. 또한, 제2 기준 정보를 생성한 제2 셀(505)은 S543 단계에서 제2 기준 정보를 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)로 전송할 수 있다.
제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 수신한 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)는 S550 단계에서 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보 및 제2 스케줄링 관련 정보를 생성할 수 있다.
본 발명에서 스케줄링 관련 정보는 전력 분배 정보 또는 버퍼 점유량 분배 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 하나의 단말이 사용할 수 있는 최대 전력은 단말에 따라 결정되어 있다. 따라서, 단말이 복수 개의 반송파에 스케줄링 되는 경우 각 반송파 자원 별로 패킷을 전송할 때 사용할 전력이 최대 전력 내에서 분배되어야 하며, 전력 분배 정보란 각 반송파 자원 별로 패킷을 전송할 때 사용할 전력을 분배한 정보를 의미할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 단말에 저장되어 있는 데이터 양을 버퍼 점유량이라고 할 수 있다. 버퍼 점유량 분배 정보란 단말이 복수 개의 반송파에 스케줄링 되는 경우 각 반송파 자원 별로 전송할 데이터의 양을 의미할 수 있다.
본 발명은 상향링크 반송파 집적 상황에서의 단말 스케줄링과 관련된 것이며, 하나의 단말이 사용할 수 있는 총 전송 전력과 하나의 단말이 전송할 수 있는 총 데이터 양 등에는 제한이 있으므로, 제1 스케줄링 관련 정보와 제2 스케줄링 관련 정보 중 어느 하나의 스케줄링 관련 정보가 결정되면, 나머지 스케줄링 관련 정보는 결정된 스케줄링 관련 정보에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)는 제1 스케줄링 관련 정보를 결정하고, 결정된 제1 스케줄링 관련 정보에 기반하여 제2 스케줄링 관련 정보를 결정할 수 있다. 또는 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)는 제2 스케줄링 관련 정보를 결정하고, 결정된 제2 스케줄링 관련 정보에 기반하여 제1 스케줄링 관련 정보를 결정할 수 있다.
구체적으로, 제1 스케줄링 정보가 결정된 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 상기 단말이 사용할 수 있는 전력 정보에서 상기 제1 스케줄링 관련 정보에 포함된 제1 전력 분배 정보를 감산하여 제2 전력 분배 정보를 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 단말의 버퍼 점유량에서 상기 제1 스케줄링 관련 정보에 포함된 제1 버퍼 점유량 분배 정보를 감산하여 제2 버퍼 점유량 분배 정보를 결정할 수 있다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제2 전력 분배 정보 및 제2 버퍼 점유량 분배 정보를 포함하는 제2 스케줄링 관련 정보를 결정할 수 있다.
예를 들어, 단말의 최대 전송 전력이 23dBm인 경우를 가정하면 제1 반송파에서 패킷을 전송하기 위해 할당된 전력 분배 정보가 20dBm으로 결정된 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)는 제2 반송파에서 패킷을 전송하기 위해 할당될 전력 분배 정보를 3dBm으로 결정할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 단말의 버퍼 점유량이 20인 경우, 즉, 단말의 버퍼에 저장되어 있는 데이터 양이 20인 경우를 가정한다. 제1 반송파에서 전송할 데이터의 양(버퍼 점유량 분배 정보)이 13으로 결정된 경우, 제2 반송파에서 전송할 데이터의 양(버퍼 점유량 분배 정보)은 7로 결정될 수 있다. 즉, 본 발명에서 제1 셀에 대한 제1 스케줄링 관련 정보와 제2 셀에 대한 제2 스케줄링 관련 정보는 서로 관련되어 있을 수 있다.
제1 스케줄링 관련 정보 및 제2 스케줄링 관련 정보를 생성한 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)는 S561 단계에서 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송할 수 있다. 또한, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(507)는 S563 단계에서 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송할 수 있다.
그리고, 제1 셀은 S571 단계에서 수신된 제1 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다. 또한, 제2 셀은 S573 단계에서 수신된 제2 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 단말을 스케줄링 하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 스케줄링 관련 정보 생성 장치가 주반송파를 사용하는 제1 셀에 포함된 경우를 도시한 것이다.
제1 셀(603)은 S611 단계에서 제1 셀 정보를 설정할 수 있다. 또한, 제2 셀(605)은 S613 단계에서 제2 셀 정보를 설정할 수 있다.
그리고 제1 셀 및 제2 셀은 S621 단계 및 S623 단계에서 단말로부터 단말 정보를 수신할 수 있다. 셀 정보 및 단말 정보에 대한 구체적인 내용은 도 5에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
셀 정보를 설정하고, 단말 정보를 수신한 셀은 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 기준 정보를 생성할 수 있다. 제1 셀(603)은 S631 단계에서 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 제1 기준 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제2 셀(605)은 S633 단계에서 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 제2 기준 정보를 생성할 수 있다. ‘
제1 기준 정보를 생성한 제1 셀(603)은 제1 기준 정보를 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)로 전송할 수 있다. 다만, 본 실시예에서 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 제1 셀에 포함되어 있기 때문에 제1 셀은 제1 기준 정보를 전송하지 않을 수 있다. 제1 셀이 제1 기준 정보를 전송하지 않는 경우에도 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 제1 셀에서 생성된 제1 기준 정보를 확인 할 수 있다. 또한, 제2 기준 정보를 생성한 제2 셀(605)은 S643 단계에서 제2 기준 정보를 제1 셀에 포함된 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)로 전송할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 S650 단계에서 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보 및 제2 스케줄링 관련 정보를 생성할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 제1 스케줄링 관련 정보를 결정하고, 결정된 제1 스케줄링 관련 정보에 기반하여 제2 스케줄링 관련 정보를 결정할 수 있다. 구체적인 내용은 도 5에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
제1 스케줄링 관련 정보 및 제2 스케줄링 관련 정보를 생성한 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송할 수 있다. 또한, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 S663 단계에서 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 제1 셀에 포함되어 있으므로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(607)는 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하는 단계를 생략할 수 있으며, 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하는 단계를 생략하는 경우에도, 제1 셀은 제1 스케줄링 관련 정보를 확인할 수 있다.
그리고, 제1 셀은 S671 단계에서 확인된 제1 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다. 또한, 제2 셀은 S673 단계에서 수신된 제2 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스케줄링 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 스케줄링 관련 정보 생성 장치가 부차반송파를 사용하는 제2 셀에 포함된 경우를 도시한 도면이다.
제1 셀(703)은 S711 단계에서 제1 셀 정보를 설정할 수 있다. 또한, 제2 셀(705)은 S713 단계에서 제2 셀 정보를 설정할 수 있다.
그리고 제1 셀 및 제2 셀은 S721 단계 및 S723 단계에서 단말로부터 단말 정보를 수신할 수 있다.
셀 정보를 설정하고, 단말 정보를 수신한 셀은 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 기준 정보를 생성할 수 있다. 제1 셀 (703)은 S731 단계에서 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 제1 기준 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제2 셀 (705)은 S733 단계에서 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하는 데 필요한 제2 기준 정보를 생성할 수 있다.
제1 기준 정보를 생성한 제1 셀 (703)은 S741 단계에서 제1 기준 정보를 제1 셀에 포함된 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)로 전송할 수 있다. 제2 기준 정보를 생성한 제2 셀 (705)은 제2 기준 정보를 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)로 전송할 수 있다. 다만, 본 실시예에서 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 제2 셀에 포함되어 있기 때문에 제2 셀은 제2 기준 정보를 전송하지 않을 수 있다. 제2 셀이 제2 기준 정보를 전송하지 않는 경우에도 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 제2 셀에서 생성된 제2 기준 정보를 확인 할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 S750 단계에서 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보 및 제2 스케줄링 관련 정보를 생성할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 제1 스케줄링 관련 정보를 결정하고, 결정된 제1 스케줄링 관련 정보에 기반하여 제2 스케줄링 관련 정보를 결정할 수 있다. 구체적인 내용은 도 5에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
제1 스케줄링 관련 정보 및 제2 스케줄링 관련 정보를 생성한 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 S761 단계에서 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송할 수 있다. 또한, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 제2 셀에 포함되어 있으므로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(707)는 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 단계를 생략할 수 있으며, 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 단계를 생략하는 경우에도 제2 셀은 제2 스케줄링 관련 정보를 확인할 수 있다.
그리고, 제1 셀은 S771 단계에서 수신된 제1 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다. 또한, 제2 셀은 S773 단계에서 확인된 제2 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따라 스케줄링 관련 정보 생성 장치가 스케줄링 관련 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8a를 참고하면, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S810 단계에서 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 수신할 수 있다. 제1 기준 정보는 제1 셀에서 생성되는 정보로서 제1 기지국 또는 제1 셀과 관련된 정보를 의미할 수 있다. 제1 기준 정보에는 제1 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기준 정보에는 제1 셀의 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 각 반송파의 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량 및 반송파 별로 설정된 우선 순위 정보와 같은 셀 정보 또는 BSR, PHR 등과 같은 단말 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 포함될 수 있다.
또한, 제1 기준 정보에는 제1 셀 정보 또는 단말 정보를 이용해 계산된 파라미터가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 셀이 사용하는 반송파가 주반송파인 경우, 제1 기준 정보는 주반송파에 대한 전계 정보인 메트릭 정보(이하, PcellMetric), 전계 정보의 임계값 정보(PcellThre) 및 전계 정보(PcellMetric)에 대한 마진 값(PcellMetric Margin) 정보 등을 포함할 수 있으며, 상기 파라미터는 제1 셀 정보 또는 단말 정보를 이용해 계산 또는 유추되거나 상기 제1 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보일 수 있다. 또한, 제1 기준 정보는 주반송파에 대한 상향링크 데이터 전송율, 셀에서 사용 가능한 평균 상향링크 자원 사용량 또는 미리 설정된 임의의 상수 중 적어도 하나를 포함하는 변수 정보를 포함할 수 있다. 위와 마찬가지로, 상향링크 데이터 전송율 또는 사용 가능한 평균 상향링크 자원 전송량은 제1 셀 정보 또는 단말 정보를 이용해 계산 또는 유추되거나 제1 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보일 수 있다.
또한, 제2 기준 정보는 정보는 제2 셀에서 생성되는 정보로서 제2 기지국 또는 제2 셀과 관련된 정보를 의미할 수 있다. 제2 기준 정보에는 제2 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 기준 정보에는 제2 셀의 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 각 반송파의 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량 및 반송파 별로 설정된 우선 순위 정보와 같은 기지국 정보 또는 BSR, PHR 등과 같은 단말 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 포함될 수 있다.
또한, 제2 기준 정보에는 제2 셀 정보 또는 단말 정보를 이용하여 계산된 파라미터가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국이 사용하는 반송파가 부차반송파인 경우, 제2 기준 정보는 부차반송파에 대한 메트릭 정보(이하, ScellMetric) 및 임계값 정보(ScellThre), ScellMetric에 대한 마진 값(ScellMetric Margin) 정보 등을 포함할 수 있으며, 상기 파라미터는 제2 셀 정보 또는 단말 정보를 이용해 계산 또는 유추되거나 상기 제2 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보일 수 있다. 또한, 제2 기준 정보는 부차반송파에 대한 상향링크 데이터 전송율, 셀에서 사용 가능한 평균 상향링크 자원 사용량 또는 미리 설정된 임의의 상수 중 적어도 하나를 포함하는 변수 정보를 포함할 수 있다. 위와 마찬가지로, 상향링크 데이터 전송율 또는 사용 가능한 평균 상향링크 자원 전송량은 제2 셀 정보 또는 단말 정보를 이용해 계산 또는 유추되거나 제2 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보일 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S820 단계에서 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 스케줄링 관련 정보를 생성할 수 있다. 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 셀에 전송하기 위한 제1 스케줄링 관련 정보와 제2 셀에 전송하기 위한 제2 스케줄링 관련 정보를 각각 생성할 수 있다.
스케줄링 관련 정보에는 전력 분배 정보 및 버퍼 점유량 분배 정보가 포함될 수 있다. 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 전력 분배 정보를 계산할 수 있다. 그리고, 스케줄링 정보 생성 장치는 제1 기준 정보, 제2 기준 정보 및 계산된 전력 분배 정보를 이용해 각 셀에 대한 버퍼 점유량 분배 정보를 계산할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 스케줄링 관련 정보와 제2 스케줄링 관련 정보는 서로 관련되어 있을 수 있다. 스케줄링 관련 정보를 계산하는 구체적인 과정은 후술한다.
그리고, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S830 단계에서 스케줄링 관련 정보를 전송할 수 있다. 구체적으로 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S830 단계에서 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하고, 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송할 수 있다.
각 기지국은 수신된 스케줄링 관련 정보를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
이하에서는, 스케줄링 관련 정보에 포함되는 전력 분배 정보 및 버퍼 점유 정보를 결정하는 구체적인 방법을 설명한다.
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따라 전력 분배 정보를 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S821 단계에서 제1 반송파에 대한 전송 전력 오프셋(PcellTxPowerOffset)을 계산할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 제1 반송파가 주반송파인 경우를 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다. 전송 전력 오프셋은 제1 기준 정보에 포함된 정보일 수 있으며, 제1 기준 정보에 전송 전력 오프셋이 포함된 경우 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S821 단계를 생략할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S821 단계에서 잔여 전송 전력(RemainedTxPower)을 계산하고, 잔여 전송 전력이 0보다 큰 지 여부를 판단할 수 있다. 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 단말이 사용 가능한 최대 전송 전력(Pcmax)에서 전송 전력 오프셋을 감산하여 잔여 전송 전력을 계산할 수 있다. 이 때, Pcmax는 단말 정보로서 제1 기준 정보에 포함되어 스케줄링 관련 정보 생성 장치에 전송될 수 있다. 잔여 전송 전력을 이용하는 이유는 다음과 같다.
상향링크 반송파 집적 기술을 사용하는 경우에도 제어 정보, VoLTE와 같이 전송 지연에 민감한 정보는 주반송파를 통해서만 전송될 수 있다. 따라서, 상기 정보의 전송을 보장하기 위해 스케줄러는 주반송파를 사용하기 위한 일정량의 전력 값을 단말에 할당해야 하며, 상기 일정량의 전력 값을 전송 전력 오프셋이라 한다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 전송 전력 오프셋을 제외한 나머지 전력인 잔여 전송 전력을 복수 개의 반송파에 할당하도록 전력 분배 정보를 결정 한다. 본 발명에서 반송파에 전력을 할당 또는 분배한다는 내용은 단말이 반송파를 통해 해당 전력으로 데이터를 전송하도록 전력을 할당 또는 분배한다는 것을 의미할 수 있다.
판단 결과, 잔여 전송 전력이 0보다 작다고 판단된 경우는 단말이 사용 가능한 최대 전송 전력이 전송 전력 오프셋보다 작음을 의미할 수 있다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S823 단계에서 주반송파에서 단말이 사용 가능한 최대 전송 전력을 전부 사용하도록 설정하고 (srvCellPcmax[1]=Pcmax) 부차반송파에는 전송 전력을 설정하지 않을 수 있다 (srvCellPcmax[S]=0). 즉, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 주반송파를 통해서만 데이터를 송신하도록 단말이 사용 가능한 최대 전력을 주반송파에만 분배할 수 있다.
한편, 잔여 전송 전력이 0보다 크다고 판단된 경우 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S824 단계에서 주반송파의 전계 정보인 메트릭 정보(PcellMetric)와 전계 정보의 임계 값(PcellThre)를 비교하고, 부차 반송파의 전계 정보인 메트릭 정보(ScellMetric)와 전계 정보의 임계 값(ScellThre)을 비교할 수 있다. 상술한 바와 같이 PcellMetric 및 PcellThre은 제1 기준 정보에 포함된 정보이며, 주반송파에 대한 전계 정보 및 전계 정보의 임계 값을 의미할 수 있다. 마찬가지로 ScellMetric 및 ScellThre은 제2 기준 정보에 포함된 정보이며, 부차반송파에 대한 전계 정보 및 전계 정보의 임계 값을 의미할 수 있다.
비교 결과, PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하는 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S825 단계에서 PcellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값을 차이 임계 값인 DifferThre와 비교할 수 있다.
PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하고, PcellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값이 DifferThre 미만인 경우, 주반송파와 부차반송파의 채널 상태가 좋고 주반송파와 부차반송파의 채널 상태에 큰 차이가 나지 않는 상황을 의미할 수 있다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S826 단계에서 대역폭 비율에 따라 단말이 주반송파를 통해 데이터를 전송할 때 사용할 전력과 부차반송파를 통해 데이터를 전송할 때 사용할 전력을 설정할 수 있다.
따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S826 단계에서 잔여 전송 전력을 대역폭 비율에 따라 나눈 뒤, 주반송파의 대역폭에 해당하는 전송 전력과 전력 오프셋의 합에 해당하는 전송 전력을 주반송파에 분배할 수 있다. 또한, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 주반송파에 할당하고 남은 전송 전력을 부차반송파에 분배할 수 있다.
한편, 상기 계산된 잔여 전송 전력이 0 보다 크지만, 상기 PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하는 조건 또는 PCellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값이 DifferThre 미만인 조건을 만족하지 못하는 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S827 단계에서 PcellMetric과 PcellMetric에 대한 마진인 PcellMetricMargin의 합이 ScellMetric보다 크거나 같은 지 여부를 판단할 수 있다.
주반송파 또는 부차 반송파의 채널 상태가 좋지 않거나, 주반송파와 부차 반송파의 채널 상태의 차이가 많이 나는 경우에는 채널 상태가 좋은 하나의 반송파가 사용할 수 있는 최대 전송 전력을 모두 채널 상태가 좋은 반송파에서 사용하도록 분배하고 나머지 전송 전력을 다른 반송파에 분배하는 것이 효율적이기 때문이다.
따라서, PcellMetric과 PcellMetric에 대한 마진인 PcellMetricMargin의 합이 ScellMetric을 크거나 같은 경우에는 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S828 단계에서 주반송파가 사용할 수 있는 최대 전송 전력을 분배 할 수 있다. 구체적으로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 잔여 전송 전력과 주반송파에 최대 분배 가능한 PUSCH RB 수에 해당하는 RB를 모두 전송 하기 위한 전송 전력 중 작은 값에 PcellTxPowerOffset을 더한 값에 해당하는 전송 전력을 주반송파에 분배하고, 주반송파에 분배하고 남은 전송 전력을 부차 반송파에 분배할 수 있다.
이 때, PcellMetricMargin을 더하는 이유는 주반송파와 부차반송파의 전계 정보의 차이가 크지 않은 경우에는 주반송파에 전송 전력을 분배하기 위함이다. 다만, PcellMetricMargin은 음수로 설정되어 있을 수 있으며, 이런 경우에는 주반송파와 부차반송파의 전계 정보의 차이가 크지 않은 경우 부차반송파에 전송 전력을 분배할 수 있다. PcellMetricMargin은 제1 기준 정보에 포함되어 수신된 정보일 수 있다.
한편, 상기 PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하는 조건 또는 PCellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값이 DifferThre 미만인 조건을 만족하지 못하고, PcellMetric과 PcellMetric에 대한 마진인 PcellMetricMargin의 합이 ScellMetric 미만인 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S829 단계에서 잔여 전송 전력(RemainedTxPower)와 부차반송파에 최대 할당 가능한 PUSCH RB 수에 해당하는 RB를 모두 전송하기 위한 전송 전력 중 작은 값에 해당하는 전송 전력을 부차반송파에 분배하고, 주반송파에는 부차반송파에 분배하고도 남은 전송 전력을 분배할 수 있다.
상기 계산된 상향링크 반송파 별로 최대 사용 가능한 전송 전력 정보인 전력 분배 정보는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러로 전달되고, 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서는 전달받은 전력 분배 정보에 기반하여 독립적으로 상향링크 전송 전력을 제어할 수 있다.
도 8c 및 도 8d는 본 발명의 일실시예에 따라 버퍼 점유량 분배 정보를 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보 및 계산된 전력 분배 정보를 이용하여 버퍼 점유량 분배 정보를 결정할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S841 단계에서 제1 반송파 및 제2 반송파를 사용하는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러로부터 변수 정보를 수신하여 변수 정보를 갱신할 수 있다.
이 때, 변수 정보는 하기의 항목 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
1) 단말 k의 제1 반송파 및 제2 반송파에서 채널 상태에 따라 각각 전송 가능한 상향링크 데이터 전송율
2) 단말 k가 제1 반송파 및 제2 반송파를 사용하는 각각의 셀에서 가용한 평균 상향링크 자원 사용량 (즉, 전체 자원량 - 평균 자원 사용량)
3) 제1 반송파 및 제2 반송파를 사용하는 각각의 셀에서 고정적으로 설정한 임의의 상수
4) 각 상향링크 반송파별로 상기 1), 2), 3)에서 임의의 두 가지 또는 세 가지 값의 곱 또는 가중치 곱
본 실시예에서 단말 k에 대해 제1 반송파에서의 변수 정보는 C[k][0], 단말 k에 대해 제2 반송파에서의 변수 정보는 C[k][1]로 표기할 수 있다.
변수 정보 C[k][0]과 C[k][1]를 갱신한 후, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S842 단계에서 단말 k에 대한 버퍼 임계 값(ulBoSplitThre[k])을 계산할 수 있다. 이 때, 버퍼 임계 값(ulBoSplitThre[k])은 C[k][0] 및 C[k][1] 중 큰 값에 임의의 상수 alpha를 곱한 값으로 결정될 수 있다.
버퍼 임계 값을 결정한 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S843 단계에서 단말 k의 버퍼 점유량(ulBo[k]) 정보를 갱신할 수 있다.
버퍼 점유량 정보를 갱신한 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S844 단계에서 제1 반송파와 제2 반송파에 모두 전송 전력이 분배되었는 지 여부를 판단한다.
제1 반송파와 제2 반송파에 모두 전송 전력이 분배된 경우 즉, 제1 반송파와 제2 반송파를 사용하는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 둘 다 존재하는 경우(srvCellPcmax[P] ≠ Pcmax이고, srvCellPcmax[S] ≠ Pcmax인 경우), 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S845 단계에서 단말의 버퍼 점유량을 버퍼 임계 값과 비교한다.
단말의 버퍼 점유량이 버퍼 임계 값(ulBoSplitThre[k])보다 크거나 같은 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S846 단계에서 단말의 버퍼 점유량을 각각 C[k][0]과 C[k][1]에 비례하여 제1 반송파 및 제2 반송파로 분배할 수 있다. 따라서 제1 반송파의 버퍼 점유량 ulBoPerCell[k][0]는 단말의 버퍼 점유량 ulBo[k]에 C[k][0]/(C[k][0]+C[k][1])을 곱한 값으로 결정될 수 있다. 마찬가지로, 제2 반송파의 버퍼 점유량 ulBoPerCell[k][1]는 단말의 버퍼 점유량 ulBo[k]에 C[k][1]/(C[k][0]+C[k][1])을 곱한 값으로 결정될 수 있다.
한편, 단말의 버퍼 점유량이 버퍼 임계 값보다 작은 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S847 단계에서 C[k][0]과 C[k][1]을 비교할 수 있다. 이는, 단말의 버퍼 점유량이 버퍼 점유 분배 임계 값보다 작은 경우에는 버퍼 점유량이 작으므로 하나의 반송파에 버퍼 점유량을 모두 분배 하기 위함이다. 마찬가지로, 본 발명에서 반송파에 버퍼 점유량을 할당 또는 분배한다는 내용은 단말이 반송파를 통해 해당 버퍼 점유량에 대응하는 데이터를 전송하도록 할당 또는 분배한다는 것을 의미할 수 있다.
따라서, C[k][0]이 C[k][1]보다 크거나 같은 경우 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S848 단계에서 단말의 모든 버퍼 점유량을 제1 반송파로 분배한다. 반면, C[k][0]이 C[k][1]보다 작은 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S849 단계에서 단말의 모든 버퍼 점유량을 제2 반송파로 분배한다.
한편, S844 단계에서 판단 결과, 제1 반송파와 제2 반송파 중 어느 하나에 전송 전력이 분배되지 않은 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S850 단계에서 제1 반송파에 분배된 전송 전력(srvCellPcmax[0])이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한지 여부를 판단한다. 즉, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 반송파를 사용하는 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한 지 여부를 판단한다. 제1 반송파를 사용하는 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한 경우(즉, srvCellPcmax[0] = Pcmax인 경우)에는 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S851 단계에서 단말의 모든 버퍼 점유량을 제1 반송파로 분배한다.
반면, 제2 반송파를 사용하는 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한 경우(즉, srvCellPcmax[1] = Pcmax인 경우)에는 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 S852 단계에서 단말의 모든 버퍼 점유량을 제2 반송파로 분배한다.
상기 계산된 상향링크 반송파 별 버퍼 점유량 분배 정보는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러로 전달되고, 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서는 전달받은 상향링크 버퍼 점유량 분배 정보를 기준으로 독립적으로 상향링크 스케줄링 동작을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 단말을 스케줄링 하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 제1 셀 및 제2 셀은 각각 제1 스케줄러(910) 및 제2 스케줄러(920)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 스케줄러(910)는 주반송파를 사용하는 기지국에 포함되며, 제2 스케줄러(920)는 부차반송파를 사용하는 기지국에 포함되는 경우를 일 예로 설명한다.
또한, 상향링크 관련 정보 생성 장치(930)은 전력 분배기(931) 및 버퍼 점유량 분배기(932)를 포함할 수 있다.
제1 셀 및 제2 셀은 각 셀에 대한 셀 정보를 설정할 수 있다. 셀 정보에는 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 채널 품질 정보, 각 반송파의 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량 (평균적으로 사용된 시간-주파수 자원량) 및 반송파 별로 설정된 우선순위 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 셀 정보는 각각의 셀이 설정하거나 셀끼리 공유할 수 있다. 또는 단말로부터 수신된 정보에 포함되거나, 단말로부터 수시된 정보를 이용하여 계산 또는 유추할 수 있다.
따라서, 제1 셀 및 제2 셀의 제어부는 셀 정보를 설정하고 이를 제1 스케줄러 및 제2 스케줄러에 각각에 전송할 수 있다..
또한, 제1 스케줄러 및 제2 스케줄러는 단말로부터 PHR, BSR과 같은 단말 정보를 수신할 수 있다.
셀 정보와 단말 정보를 수신한 제1 스케줄러(910) 및 제2 스케줄러(920)는 셀 정보와 단말 정보를 이용해 생성한 제1 기준 정보와 제2 기준 정보를 생성하고 이를 스케줄링 관련 정보 생성 장치에 전송할 수 있다.
기준 정보에는 전력 분배 정보를 결정하기 위해 필요한 파라미터(예를 들어, PcellMetric, PcellThre, PCellMetricMargin, ScellMetric, ScellThre, SCellMetricMargin, 버퍼 점유량 정보 등)가 포함될 수 있으며, 이는 단말 정보 및 셀 정보를 이용해 계산될 수 있다. 또한, 기준 정보에는 버퍼 점유 정보를 결정하기 위해 필요한 파라미터(예를 들어, 변수 정보)가 포함될 수 있으며, 이는 단말 정보 및 셀 정보를 이용해 계산될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 기준 정보에는 스케줄러가 수신한 셀 정보 또는 단말 정보에 포함된 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 포함되어 있을 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
한편, 스케줄러는 스케줄링 관련 정보 생성 장치에 포함된 전력 분배기 및 버퍼 점유량 분배기에 서로 다른 기준 정보를 전송할 수도 있다. 예를 들어, 스케줄러는 각 상향링크 반송파에 대한 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, PHR 정보, 및 채널 품질 정보를 전력 분배기에 전송할 수 있다. 또한, 스케줄러는 각 상향링크 반송파의 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, BSR 정보, 각 반송파의 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량 (평균적으로 사용된 시간-주파수 자원량), 및 반송파 별로 설정된 우선순위 정보를 버퍼 점유량 분배기에 전송할 수 있다.
한편, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 독립적으로 위치하거나, 제1 셀 또는 제2 셀에 포함되어 있을 수 있다. 스케줄링 관련 정보 생성 장치가 제1 셀 또는 제2 셀에 포함되어 있는 경우 제1 셀 또는 제2 셀으로부터 기준 정보를 수신하는 과정 및 스케줄링 관련 정보를 전송하는 과정을 생략될 수 있다. 구체적인 내용은 도 5 내지 도 7에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 수신한 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 수신된 정보를 이용하여 스케줄링 관련 정보를 생성할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치에 포함된 전력 분배기(931)는 수신된 제1 기준 정보와 제2 기준 정보에 포함된 정보 중 필요한 정보를 이용하여 전력 분배 정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 전력 분배기(931)는 각 상향링크 반송파의 전계 정보를 비교하여 전계 정보가 모두 미리 설정된 임계 값보다 크고, 각 상향링크 반송파의 전계 정보의 차가 미리 정해진 차이보다 작은 경우 각 상향링크 반송파의 대역폭의 비율에 따라 반송파에서 데이터를 전송하도록 전력을 분배하여 단말에 할당할 수 있다.
반면, 어느 하나의 반송파의 전계 정보만이 미리 설정된 임계 값보다 크거나, 각 상향링크 반송파의 전계 정보의 차가 미리 정해진 차이보다 큰 경우, 전력 분배기는 전계 정보가 큰 반송파에 최대 할당 가능한 PUSCH RB를 모두 전송 가능한 전력을 분배하고, 다른 반송파에 남은 전력을 분배하도록 전력 분배 정보를 결정할 수 있다. 구체적인 내용은 도 8b에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
한편, 스케줄링 관련 정보 생성 장치에 포함된 버퍼 점유량 분배기(932)는 수신된 제1 기준 정보와 제2 기준 정보에 포함된 정보 중 필요한 정보 및 전력 분배 정보를 이용하여 버퍼 점유량 분배 정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 버퍼 점유량 분배기는 각 상향링크 반송파에 분배된 전송 전력이 단말이 사용 가능한 최대 전력과 동일한지 여부를 판단한다. 어느 하나의 반송파에 분배된 전송 전력이 단말이 사용 가능한 최대 전력과 동일한 경우에는 하나의 반송파에만 전송 전력이 분배된 것을 의미하며, 다른 반송파에는 전송 전력이 분배되지 않은 것을 의미한다. 따라서, 전송 전력이 분배되지 않은 반송파에서는 패킷이 전송되지 않으므로 버퍼 점유량을 분배할 필요가 없으며, 버퍼 점유량 분배기는 전송 전력이 분배된 반송파에서 데이터를 전송하도록 단말의 버퍼 점유량을 단말에 모두 할당할 수 있다.
반면, 모든 상향링크 반송파에 분배된 전송 전력이 단말이 사용 가능한 최대 전력과 동일하지 않은 경우, 버퍼 점유량 분배기는 버퍼 점유량이 미리 정해진 임계 값보다 큰 지 여부를 판단한다. 따라서, 버퍼 점유량이 미리 정해진 임계 값보다 큰 경우, 버퍼 점유량 분배기는 각 반송파에 대한 변수 정보에 따라 버퍼 점유량을 분배할 수 있다. 이 때, 변수 정보는 상향링크 데이터 전송율, 각 셀에서 가용한 평균 상향링크 자원 사용량, 각 셀에ㅠ 설정된 임의의 상수 중 어느 하나가 될 수 있다.
한편, 버퍼 점유량이 미리 정해진 임계 값보다 작은 경우, 버퍼 점유량 분배기는 변수 정보가 큰 반송파에 단말의 모든 버퍼 점유량을 분배할 수 있다. 구체적인 내용은 도 8c에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 반송파에 대한 전력 분배 정보 및 버퍼 점유량 분배 정보를 포함하는 제1 스케줄링 관련 정보와 제2 반송파에 대한 전력 분배 정보 및 버퍼 점유량 분배 정보 포함한 제2 스케줄링 관련 정보를 각각 제1 스케줄러 및 제2 스케줄러에 전송할 수 있다.
제1 스케줄러 및 제2 스케줄러는 상기 스케줄링 관련 정보를 이용하여 스케줄링 정보를 생성하고, 이를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 관련 정보 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1000)는 통신부(1010), 제어부(1020), 저장부(1030)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(1010)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1010)는 스케줄러로부터 기준 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(1010)는 스케줄러로부터 기지국 정보 및 단말 정보를 수신할 수 있다. 또는, 기지국 정보 및 단말 정보는 기준 정보에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 통신부(1010)는 생성된 스케줄링 관련 정보를 각 기지국에 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(1020)는 전력 분배기(1021) 및 버퍼 점유량 분배기(1022)를 포함할 수 있다.
전력 분배기(1021)는 수신된 기준 정보를 이용하여 각 반송파를 통해 데이터를 전송하기 위해 단말에 할당할 전력 분배 정보를 결정할 수 있다. 전력 분배기(1021)는 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, PHR 정보, 및 채널 품질 정보를 포함한 기준 정보를 스케줄러로부터 수신할 수 있다. 또한, 기준 정보에는 PcellMetric, PcellThre, PCellMetricMargin, ScellMetric, ScellThre, SCellMetricMargin 등 전력 분배 정보를 결정하기 위한 파라미터가 포함되어 있을 수 있다.
구체적으로, 전력 분배기(1021)는 제1 반송파에 대한 전송 전력 오프셋(PcellTxPowerOffset)을 계산하고, 단말이 사용 가능한 최대 전송 전력(Pcmax)에서 전송 전력 오프셋을 감산하여 전력(RemainedTxPower)을 계산하여, 잔여 전송 전력이 0보다 큰 지 여부를 판단할 수 있다.
잔여 전송 전력이 0보다 작다고 판단된 경우 전력 분배기(1021)는 주반송파에 단말이 사용 가능한 최대 전송 전력을 전부 사용하도록 설정하고 부차반송파에는 전송 전력을 설정하지 않을 수 있다.
한편, 잔여 전송 전력이 0보다 크다고 판단된 경우 전력 분배기(1021)는 PcellMetric과 PcellThre)를 비교하고, ScellMetric과 ScellThre을 비교하고, PcellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값을 차이 임계 값인 DifferThre와 비교할 수 있다.
PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하고, PcellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값이 DifferThre 미만인 경우, 전력 분배기(1021)는 대역폭 비율에 따라 주반송파와 부차반송파에 전송 전력을 설정할 수 있다.
한편, 상기 계산된 잔여 전송 전력이 0 보다 크지만, 상기 PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하는 조건 또는 PCellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값이 DifferThre 미만인 조건을 만족하지 못하는 경우, 전력 분배기(1021)는 PcellMetric과 PcellMetric에 대한 마진인 PcellMetricMargin의 합이 ScellMetric보다 크거나 같은 지 여부를 판단할 수 있다.
PcellMetric과 PcellMetric에 대한 마진인 PcellMetricMargin의 합이 ScellMetric을 크거나 같은 경우에는 전력 분배기(1021)는 주반송파가 사용할 수 있는 최대 전송 전력을 주반송파에 분배할 수 있다.
반면, 상기 PcellMetric과 ScellMetric이 각각 PcellThre와 ScellThre를 초과하는 조건 또는 PCellMetric과 ScellMetric 차이의 절대값이 DifferThre 미만인 조건을 만족하지 못하고, PcellMetric과 PcellMetric에 대한 마진인 PcellMetricMargin의 합이 ScellMetric 미만인 경우, 전력 분배기(1021)는 잔여 전송 전력(RemainedTxPower)와 부차반송파에 최대 할당 가능한 PUSCH RB 수에 해당하는 RB를 모두 전송하기 위한 전송 전력 중 작은 값에 해당하는 전송 전력을 부차반송파에 분배하고, 주반송파에는 부차반송파에 할당하고도 남은 전송 전력을 분배할 수 있다.
상기 계산된 상향링크 반송파 별로 최대 사용 가능한 전송 전력 정보인 전력 분배 정보는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러로 전달되고, 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서는 전달받은 전력 분배 정보에 기반하여 독립적으로 상향링크 전송 전력을 제어할 수 있다.
전력 분배기(1021)는 결정된 전력 분배 정보를 각 반송파를 사용하는 기지국에 전송할 수 있다.
또한, 전력 분배기(1021)는 각 반송파에 할당할 전력 분배 정보를 결정하고 이를 버퍼 점유량 분배기(1022)에 전송할 수 있다. 전력 분배기(1021)가 전력 분배 정보를 버퍼 점유량 분배기(1022)에 전송하는 이유는, 특정 반송파에 버퍼 점유량이 많이 할당되는 경우(즉, 전송할 데이터의 양이 많이 할당되는 경우)에도 상기 반송파에 전력이 할당되지 않거나 적게 할당되면 할당된 버퍼 점유량만큼의 데이터를 전송할 수 없기 때문이다. 따라서, 버퍼 점유량 분배기는 전송 분배 정보를 이용하여 버퍼 점유량을 분배할 수 있다.
버퍼 점유량 분배기(1022)는 수신된 기준 정보를 이용하여 각 반송파에 할당할 버퍼 점유량을 결정할 수 있다. 버퍼 점유량이란, 단말에 저장되어 있는 데이터량을 의미하는 것이며, 단말은 각 반송파에서 할당 받은 버퍼 점유량에 따라 각 반송파에서 전송할 데이터 패킷의 크기를 결정하고, 데이터 패킷을 전송할 수 있다.
따라서, 버퍼 점유량 분배기(1022)는 각 반송파의 채널 상태, 경로 손실, 기지국의 신호 품질 등을 이용하여 각 반송파에 할당할 버퍼 점유량을 결정할 수 있다.
구체적으로, 버퍼 점유량 분배기(1022)는 변수 정보를 갱신하고, 버퍼 임계 값과 버퍼 점유량 정보를 갱신할 수 있다.
그리고, 버퍼 점유량 분배기(1022)는 제1 반송파와 제2 반송파를 사용하는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 둘 다 존재하는 경우 단말의 버퍼 점유량을 버퍼 임계 값과 비교한다.
단말의 버퍼 점유량이 버퍼 임계 값 보다 크거나 같은 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 단말의 버퍼 점유량을 각각 각 반송파의 변수 정보에 비례하여 제1 반송파 및 제2 반송파로 분배할 수 있다.
한편, 단말의 버퍼 점유량이 버퍼 임계 값보다 작은 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 반송파에 대한 변수 정보와 제2 반송파에 대한 변수 정보를 비교할 수 있다. 따라서, 제1 반송파 변수에 대한 정보가 제2 반송파에 대한 변수 정보보다 크거나 같은 경우 버퍼 점유량 분배기(1022)는 단말의 모든 버퍼 점유량을 제1 반송파로 분배할 수 있다. 반면, 제1 반송파 변수에 대한 정보가 제2 반송파에 대한 변수 정보보다 작은 경우 버퍼 점유량 분배기(1022)는 단말의 모든 버퍼 점유량을 제2 반송파로 분배할 수 있다.
한편, 제1 반송파와 제2 반송파 중 어느 하나에 전송 전력이 분배되지 않은 경우, 버퍼 점유량 분배기(1022)는 제1 반송파를 사용하는 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한 지 여부를 판단할 수 있다.
제1 반송파를 사용하는 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한 경우 버퍼 점유량 분배기(1022)는 단말의 모든 버퍼 점유량을 제1 반송파로 분배할 수 있다.
반면, 제2 반송파를 사용하는 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서 사용 가능한 최대 전송 전력이 단말에서 사용 가능한 최대 전송 전력과 동일한 경우 버퍼 점유량 분배기(1022)는 단말의 모든 버퍼 점유량을 제2 반송파로 분배할 수 있다.
상기 계산된 상향링크 반송파 별 버퍼 점유량 분배 정보는 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러로 전달되고, 각 단일 상향링크 반송파 스케줄러에서는 전달받은 상향링크 버퍼 점유량 분배 정보를 기준으로 독립적으로 상향링크 스케줄링 동작을 수행할 수 있다.
도 11 은 본 발명의 일실시예에 따른 스케줄링 관련 정보 생성 장치를 포함하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 기지국은 통신부(1110), 제어부(1120), 저장부(1130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(1110)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 통신부(1110)는 다른 기지국으로부터 기준 정보를 수신하고, 스케줄링 관련 정보를 전송할 수 있다. 또는 통신부(1110)는 해당 기지국의 다른 셀로부터 기준 정보를 수신하고 스케줄링 관련 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(1120)는 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)를 포함할 수 있으며, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 전력 분배기(1141) 및 버퍼 점유량 분배기(1142)를 포함할 수 있다. 또는, 제어부(1120)는 스케줄러 내부에 스케줄링 관련 정보 생성 장치를 포함하고 있을 수 있다.
본 실시예에서는 스케줄링 관련 정보를 생성하는 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)가 기지국에 포함되어 있는 경우를 설명하고 있다. 이 때, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 주반송파를 사용하는 제1 셀을 포함하는 제1 기지국 또는 부차반송파를 사용하는 제2 셀을 포함하는 제2기지국 중 어느 하나에 포함되어 있을 수 있다. 제1 셀을 사용하는 기지국 및 제2 셀을 사용하는 기지국은 동일 기지국일 수 있으며, 또는 다른 기지국일 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)가 제1 기지국에 포함되어 있는 경우, 스케줄링 관련 정보를 생성하기 위한 제1 기준 정보는 제1 기지국의 제어부(1120)에서 생성되므로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 제1 기준 정보를 따로 수신하지 않고 확인할 수 있다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 제2 기준 정보만을 제2 기지국으로부터 수신할 수 있다.
마찬가지로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)가 제2 기지국에 포함되어 있는 경우, 스케줄링 관련 정보를 생성하기 위한 제2 기준 정보는 제2 기지국의 제어부에서 생성되므로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제2 기준 정보를 따로 수신하지 않고 확인할 수 있다. 따라서, 스케줄링 관련 정보 생성 장치는 제1 기준 정보만을 제1 기지국으로부터 수신할 수 있다.
다만, 제1 기지국과 제2 기지국이 동일한 기지국인 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 각 셀에서 결정된 기준 정보를 수신하지 않고, 기준 정보를 확인할 수 있다.
또한, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)가 제1 기지국에 포함되어 있는 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 스케줄링 관련 정보를 생성하고 이를 제2 기지국에 전송할 수 있다. 다만, 제1 기지국의 제어부는 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)에서 생성된 스케줄링 관련 정보를 따로 수신하지 않고 확인할 수 있으며, 이를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
마찬가지로, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)가 제2 기지국에 포함되어 있는 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 스케줄링 관련 정보를 생성하고 이를 제1 기지국에 전송할 수 있다. 다만, 제2 기지국의 제어부는 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)에서 생성된 스케줄링 관련 정보를 따로 수신하지 않고 확인할 수 있으며, 이를 이용하여 단말을 스케줄링 할 수 있다.
다만, 제1 기지국과 제2 기지국이 동일한 기지국인 경우, 스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)는 각 셀에 스케줄링 관련 정보를 전송하지 않을 수 있으며, 각 셀의 스케줄러는 상기 스케줄링 관련 정보를 확인하고 스케줄링 관련 정보를 이용해 단말을 스케줄링 할 수 있다.
스케줄링 관련 정보 생성 장치(1140)에 포함된 전력 분배기 및 버퍼 점유량 분배기가 전력 분배 정보 및 버퍼 점유량 분배 정보를 결정하는 구체적인 과정은 도 10에서 설명한 내용과 동일하며 이하에서는 생략한다.
본 발명은 설명의 편의를 위해 2개의 상향링크 반송파 집적 스케줄러를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 구성 및 동작은 2개 상향링크 반송파 집적 스케줄러에만 국한되지 않고, 임의의 복수개 상향링크 반송파에도 같은 방식으로 확장이 가능하다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 스케줄링 관련 정보 생성 장치가 스케줄링 관련 정보를 생성하는 방법에 있어서,
    셀 정보 및 단말에 의해 전송된 단말 정보 중 적어도 하나에 기반하여 생성된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하고, 상기 제1 스케줄링 관련 정보를 고려하여 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 셀에 대한 상기 제1 스케줄링 관련 정보 및 상기 제2 셀에 대한 상기 제2 스케줄링 관련 정보는 연관되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 제1 셀 또는 상기 제2 셀에 포함되어 있거나, 별도로 위치한 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 스케줄링 관련 정보는 단말을 상기 제1 셀이 사용하는 제1 반송파에 스케줄링 하는데 사용되고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보는 상기 단말을 상기 제2 셀이 사용하는 제2 반송파에 스케줄링하는 데 사용되며,
    상기 제1 반송파와 상기 제2 반송파는 동시에 단말에 스케줄링 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 스케줄링 관련 정보 및 상기 제2 스케줄링 관련 정보 중 적어도 하나는 전력 분배 정보 또는 버퍼 점유량 분배 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 스케줄링 관련 정보는,
    단말이 사용할 수 있는 전력 정보에서 상기 제1 스케줄링 관련 정보에 포함된 제1 전력 분배 정보를 감산한 제2 전력 분배 정보를 포함하며,
    단말의 버퍼 점유량에서 상기 제1 스케줄링 관련 정보에 포함된 제1 버퍼 점유량 분배 정보를 감산한 제2 버퍼 점유량 분배 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기준 정보는,
    상기 제1 셀과 관련된 제1 셀 정보 및 단말 정보에 기반하여 생성되며,
    상기 제2 기준 정보는,
    상기 제2 셀과 관련된 제2 셀 정보 및 상기 단말 정보에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기준 정보는,
    상기 제1 셀이 사용하는 제1 반송파에 대한 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 전력 헤드룸 보고(power headroom reporting: PHR) 정보, 버퍼 상태 보고(buffer status reporting: BSR) 정보, 채널 품질 정보, 부하량 정보 또는 우선순위 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 기준 정보는,
    상기 제2 셀이 사용하는 제2 반송파에 대한 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 전력 헤드룸 보고(power headroom reporting: PHR) 정보, 버퍼 상태 보고(buffer status reporting: BSR) 정보, 채널 품질 정보, 부하량 정보 또는 우선순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 전력 분배 정보는,
    제1 반송파에 대한 제1 전계 정보가 미리 정해진 제1 임계 값을 초과하고, 제2 반송파에 대한 제2 전계 정보가 미리 정해진 제2 임계 값을 초과하며, 상기 제1 전계 정보와 상기 제2 전계 정보의 차가 미리 정해진 임계 차이 값보다 작은 경우, 상기 제1 셀의 주파수 대역과 상기 제2 셀의 주파수 대역의 비율에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 스케줄링 관련 정보를 생성하기 위한 장치에 있어서,
    다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행하는 통신부;
    셀 정보 및 단말에 의해 전송된 단말 정보 중 적어도 하나에 기반하여 생성된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 수신하고, 상기 수신된 제1 기준 정보 및 제2 기준 정보를 이용하여 제1 스케줄링 관련 정보를 생성하고 상기 제1 스케줄링 관련 정보를 고려하여 제2 스케줄링 관련 정보를 생성하고, 상기 제1 스케줄링 관련 정보를 제1 셀에 전송하고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보를 제2 셀에 전송하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 셀에 대한 상기 제1 스케줄링 관련 정보 및 상기 제2 셀에 대한 상기 제2 스케줄링 관련 정보는 연관되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 제1 셀 또는 상기 제2 셀에 포함되어 있거나, 별도로 위치한 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 스케줄링 관련 정보는 단말을 상기 제1 셀이 사용하는 제1 반송파에 스케줄링 하는데 사용되고, 상기 제2 스케줄링 관련 정보는 상기 단말을 상기 제2 셀이 사용하는 제2 반송파에 스케줄링하는 데 사용되며,
    상기 제1 반송파와 상기 제2 반송파는 동시에 단말에 스케줄링 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 스케줄링 관련 정보 및 상기 제2 스케줄링 관련 정보 중 적어도 하나는 전력 분배 정보 또는 버퍼 점유량 분배 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제2 스케줄링 관련 정보는,
    단말이 사용할 수 있는 전력 정보에서 상기 제1 스케줄링 관련 정보에 포함된 제1 전력 분배 정보를 감산한 제2 전력 분배 정보를 포함하며,
    상기 단말의 버퍼 점유량에서 상기 제1 스케줄링 관련 정보에 포함된 제1 버퍼 점유량 분배 정보에 포함된 제1 버퍼 할당량을 감산한 제2 버퍼 할당량을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 기준 정보는,
    상기 제1 셀과 관련된 제1 셀 정보 및 단말 정보에 기반하여 생성되며,
    상기 제2 기준 정보는,
    상기 제2 셀과 관련된 제2 셀 정보 및 상기 단말 정보에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 기준 정보는,
    상기 제1 셀이 사용하는 제1 반송파에 대한 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 전력 헤드룸 보고(power headroom reporting: PHR) 정보, 버퍼 상태 보고(buffer status reporting: BSR) 정보, 채널 품질 정보, 부하량 정보 또는 우선순위 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 기준 정보는,
    상기 제2 셀이 사용하는 제2 반송파에 대한 셀 설정 정보, 상향링크 스케줄링 정보, 베어러 설정 정보, 전력 헤드룸 보고(power headroom reporting: PHR) 정보, 버퍼 상태 보고(buffer status reporting: BSR) 정보, 채널 품질 정보, 부하량 정보 또는 우선순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 전력 분배 정보는,
    제1 반송파에 대한 제1 전계 정보가 미리 정해진 제1 임계 값을 초과하고, 제2 반송파에 대한 제2 전계 정보가 미리 정해진 제2 임계 값을 초과하며, 상기 제1 전계 정보와 상기 제2 전계 정보의 차가 미리 정해진 임계 차이 값보다 작은 경우, 상기 제1 셀의 주파수 대역과 상기 제2 셀의 주파수 대역의 비율에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
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