KR102410158B1 - 무선 통신 네트워크에서 스케줄링 및 간섭 제어를 위한 통신 노드 및 그의 동작 방법 - Google Patents

무선 통신 네트워크에서 스케줄링 및 간섭 제어를 위한 통신 노드 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 네트워크에서 스케줄링 및 간섭 제어를 위한 기지국의 동작 방법이 개시된다. 동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 상기 기지국의 동작 방법은, 복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 복수개의 하향 링크 단말들 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 복수개의 하향 링크 단말들 각각에 대응하는 보호 영역을 결정하는 단계; 상기 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 보호 영역에 적어도 하나의 상향 링크 단말이 위치하는지 여부를 결정하는 단계; 상기 보호 영역에 적어도 하나의 상향 링크 단말이 위치하는지 여부에 따라 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계; 결정된 스케줄링 우선 순위에 기초하여 주파수-시간 자원 할당 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 복수개의 하향 링크 단말들로 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함한다. 따라서, 상기 기지국을 통해 하향 링크 통신 성능 및 상향 링크 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

무선 통신 네트워크에서 스케줄링 및 간섭 제어를 위한 통신 노드 및 그의 동작 방법{COMMUNICATION NODE FOR SCHEDULING AND CONTROLING INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORK AND OPERATION METHOD THEREFOR}
본 발명은 무선 통신 네트워크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 네트워크에서 스케줄링 및 간섭 제어를 위한 통신 노드 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크에서 기지국은 다양한 이중화 통신 방식으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식 또는 반이중(half duplex; HD) 방식으로 동작할 수 있다.
동일 대역 전이중 방식으로 동작하는 기지국은 반이중 방식으로 동작하는 적어도 하나의 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 동일 대역 전이중 방식으로 동작하는 기지국은 하향 링크를 통해 단말로 데이터 신호를 송신할 수 있다. 또한, 동일 대역 전이중 방식으로 동작하는 기지국은 상향 링크를 통해 단말로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다.
동일 대역 전이중 방식으로 동작하는 기지국은 동일한 주파수-시간 자원을 사용하여 하향 링크 송신 동작 및 상향 링크 수신 동작을 수행할 수 있다. 이때, 동일 대역 전이중 방식으로 동작하는 기지국은 하향 링크를 통해 송신하는 데이터 신호로 인해 자기 간섭(self-interference; SI)이 발생할 수 있다. 동일 대역 전이중 방식으로 동작하는 기지국은 자기 간섭으로 인해 스펙트럼 효율이 감소할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무선 통신 네트워크에서 하향 링크 통신 성능 및 상향 링크 통신 성능을 향상시키기 위한 스케줄링 및 간섭 제어를 수행하는 통신 노드를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 기지국의 동작 방법은, 복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 복수개의 하향 링크 단말들 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 복수개의 하향 링크 단말들 각각에 대응하는 보호 영역을 결정하는 단계; 상기 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 보호 영역에 적어도 하나의 상향 링크 단말이 위치하는지 여부를 결정하는 단계; 상기 보호 영역에 적어도 하나의 상향 링크 단말이 위치하는지 여부에 따라 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계; 결정된 스케줄링 우선 순위에 기초하여 주파수-시간 자원 할당 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 복수개의 하향 링크 단말들로 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함한다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 제1 하향 링크 단말을 중심으로 하는 제1 보호 영역 내에 제1 상향 링크 단말이 위치할 경우, 상기 제1 하향 링크 단말 및 상기 제1 상향 링크 단말에 할당하기 위한 제1 주파수-시간 자원 할당 정보를 생성하는 단계; 상기 제1 하향 링크 단말 및 상기 제1 상향 링크 단말이 동일한 주파수-시간 자원 할당 정보를 사용함을 알리는 제1 페어링 정보를 생성하는 단계; 및 간섭 제거를 지시하는 제1 간섭 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 주파수-시간 자원 할당 정보, 상기 제1 페어링 정보 및 상기 제1 간섭 제어 정보를 포함하는 제1 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계는, 상기 제1 하향 링크 단말로 제1 데이터 신호 및 상기 제1 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 제2 하향 링크 단말을 중심으로 하는 제2 보호 영역 내에 제2 상향 링크 단말 및 제3 상향 링크 단말이 위치할 경우, 제2 상향 링크 단말의 위치 정보 및 제3 상향 링크 단말의 위치 정보에 기초하여, 상기 제2 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 상기 제2 하향 링크 단말과 상기 제2 상향 링크 단말간의 거리가 상기 제2 하향 링크 단말과 상기 제3 상향 링크 단말간의 거리 보다 근거리일 경우, 상기 제2 상향 링크 단말을 상기 제2 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말로 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 상기 제2 하향 링크 단말 및 상기 제2 상향 링크 단말에 할당하기 위한 제2 주파수-시간 자원 할당 정보를 생성하는 단계; 상기 제2 하향 링크 단말 및 상기 제2 상향 링크 단말이 동일한 주파수-시간 자원 할당 정보를 사용함을 알리는 제2 페어링 정보를 생성하는 단계; 및 간섭 제거를 지시하는 제2 간섭 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계는, 상기 제2 주파수-시간 자원 할당 정보, 상기 제2 페어링 정보 및 상기 제2 간섭 제어 정보를 포함하는 제2 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계는, 상기 제2 하향 링크 단말로 제2 데이터 신호 및 상기 제2 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 제3 하향 링크 단말을 중심으로 하는 제3 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하지 않을 경우, 상기 제3 상향 링크 단말의 위치 정보 및 상기 제3 보호 영역 내에 위치하지 않는 제4 상향 링크 단말의 위치 정보에 기초하여 상기 제3 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말을 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 상기 제3 하향 링크 단말과 상기 제3 상향 링크 단말간의 거리가 상기 제3 하향 링크 단말과 상기 제4 상향 링크 단말간의 거리 보다 원거리일 경우, 상기 제3 상향 링크 단말을 상기 제3 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말로 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는, 상기 제3 하향 링크 단말 및 상기 제3 상향 링크 단말에 할당하기 위한 제3 주파수-시간 자원 할당 정보를 생성하는 단계; 상기 제3 하향 링크 단말 및 상기 제3 상향 링크 단말이 동일한 주파수-시간 자원을 사용함을 알리는 제3 페어링 정보를 생성하는 단계; 및 간섭 제거를 지시하는 제3 간섭 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계는, 상기 제3 주파수-시간 자원 할당 정보, 상기 제3 페어링 정보 및 상기 제3 간섭 제어 정보를 포함하는 제3 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계는, 상기 제3 하향 링크 단말로 제3 데이터 신호 및 상기 제3 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함할 수 있다.
동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 기지국으로부터 데이터 신호를 수신하는 단말의 동작 방법은, 상기 기지국으로 상기 단말의 위치 정보를 송신하는 단계; 상기 기지국으로부터 주파수-시간 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 수신하는 단계; 및 상기 간섭 제어 정보에 기초하여 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계;를 포함한다.
상기 주파수-시간 자원 할당 정보는, 상기 단말에게 할당된 주파수-시간 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 페어링 정보는, 상기 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하는 다른 단말의 식별 정보를 포함할 수 있다. 상기 간섭 제어 정보는, 상기 데이터 신호를 수신할 경우, 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 간섭 제어 정보는, 상기 단말의 위치 정보 및 상기 다른 단말의 위치 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 단말과 상기 다른 단말간의 거리에 미리 정해진 임계 거리 미만일 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행할 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 단말과 상기 다른 단말간의 거리에 미리 정해진 임계 거리를 초과할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않을 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하여 상기 데이터 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하지 않는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않고 상기 데이터 신호를 수신하는 단계;를 포함할 수 있다.
동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 기지국으로부터 데이터 신호를 수신하는 단말은, 프로세서(processor); 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 기지국으로 상기 단말의 위치 정보를 송신하고, 상기 기지국으로부터 주파수-시간 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 수신하고, 그리고 상기 간섭 제어 정보에 기초하여 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하도록 실행된다.
상기 주파수-시간 정보는, 상기 단말에게 할당된 주파수-시간 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 페어링 정보는, 상기 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하는 다른 단말의 식별 정보를 포함할 수 있다. 상기 간섭 제어 정보는, 상기 데이터 신호를 수신할 경우, 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 간섭 제어 정보는, 상기 단말의 위치 정보 및 상기 다른 단말의 위치 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 간섭 제어 정보는, 상기 단말과 상기 다른 단말간의 거리에 미리 정해진 임계 거리 미만일 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행할 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 간섭 제어 정보는, 상기 단말과 상기 다른 단말간의 거리에 미리 정해진 임계 거리를 초과할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않을 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하여 상기 데이터 신호를 수신하도록 더 실행될 수 있다.
상기 적어도 하나의 명령은, 상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하지 않는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않고 상기 데이터 신호를 수신하도록 더 실행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 통신 노드는 스케줄링 및 간섭 제어를 통해 하향 링크 통신 성능 및 상향 링크 통신 성능을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 무선 통신 네트워크 전체의 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시하는 개념도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 통신 네트워크에서 기지국과 단말들 간의 신호 흐름을 도시한 순서도이다.
도 5a 및 도 5b는 제2 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시한 흐름도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 하향 링크 단말의 동작 순서를 도시한 흐름도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 기지국 및 셀 내에 위치하는 복수개의 단말들의 위치를 도시한 개념도이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 하향 링크 성능을 도시한 그래프이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 하향 링크 성능 증가율을 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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 본 발명이 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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 네트워크(100)는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로 구성될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 제1 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 3은 제2 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 통신 네트워크는 이동 통신 네트워크일 수 있다. 통신 네트워크는 기지국(310), 제1 단말(320) 및 제2 단말(330)을 포함할 수 있다. 기지국(310)은 동일 채널 동시 송수신(in-band full duplex; IFD) 방식으로 동작할 수 있다. 제1 단말(320) 및 제2 단말(330)은 반이중(half duplex; HD) 방식으로 동작할 수 있다.
기지국(310)은 미리 정해진 주파수-시간 자원에서 하향 링크(down link; DL) 및 상향 링크(uplink; UL)를 동시에 사용할 수 있다. 즉, 기지국(310)은 미리 정해진 주파수-시간 자원에서 신호를 동시에 송수신할 수 있다. 예를 들어, 기지국(310)은 제1 단말(320)로 하향 링크 신호를 송신하는 동시에, 제2 단말(330)로부터 상향 링크 신호를 수신할 수 있다. 이때, 기지국(310)은 하향 링크 신호를 송신함으로써 발생하는 자기 간섭(self-interference; SI)을 제거할 수 있다.
기지국(310)은 동일 대역 전이중 방식으로 동일한 주파수-시간 자원을 통해 동시에 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 기지국(310)은 이상적인 환경에서 각 링크의 스펙트럼 효율을 반이중 방식의 기지국에 비해 최대 2배 이상 향상시킬 수 있다.
그러나, 기지국(310)은 동일 대역 전이중 방식으로 인해 발생하는 자기 간섭으로 인해, 하향 링크를 통해 신호를 송신할 경우, 상향 링크를 통해 수신하는 수신 성능이 감소될 수 있다. 아울러, 기지국(310)은 상향 링크를 통해 신호를 수신할 경우, 하향 링크를 통해 송신하는 신호에 대하여 동일 채널 간섭(co-channel interference, CCI)을 발생시킬 수 있다.
따라서, 동일 대역 전이중 방식의 기지국(310)은 상향 링크를 통한 수신 성능 및 하향 링크를 통한 송신 성능이 동시에 열화될 수 있다. 이로 인해, 동일 대역 전이중 방식의 기지국의 스펙트럼 효율은, 반이중 방식의 기지국의 스펙트럼 효율 보다 낮을 수 있다.
도 4는 제2 실시예에 따른 통신 네트워크에서 기지국과 단말들 간의 신호 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4를 참고하면, 제2 실시예에 따른 통신 네트워크는 기지국(410), 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)을 포함할 수 있다. 기지국(410)은 동일 채널 동시 송수신 방식으로 동작할 수 있다. 또한, 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)은 반이중 방식으로 동작할 수 있다.
이때, 하향 링크 단말(420)은 상향 링크 단말(430)의 송신 신호에 의한 동일 채널 간섭에 영향을 받을 수 있다. 따라서, 하향 링크 단말(420)의 하향 링크 성능은 동일 채널 간섭에 의해 열화될 수 있다. 이에 따라, 기지국(410)은 하향 링크 성능의 열화를 감소시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 기지국(410)은 하향 링크 성능의 열화를 감소시키기 위한 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다. 또한, 기지국(410)은 하향 링크 성능의 열화를 감소시키기 위해 미리 정해진 하향 링크 수신 신호 처리 지시 메시지를 하향 링크 단말(420)로 송신할 수 있다.
기지국(410)은 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)로부터 각각의 위치 정보를 수신할 수 있다(S410, S420). 예를 들어, 기지국(410)은 하향 링크 단말(420)로부터 하향 링크 단말 위치 정보를 수신할 수 있다(S401). 또한, 기지국(410)은 상향 링크 단말(430)로부터 상향 링크 단말 위치 정보를 수신할 수 있다(S402).
기지국(410)은 클러스터링(clustering) 및 스케줄링(scheduling)을 수행할 수 있다(S403). 예를 들어, 기지국(410)은 하향 링크 단말 위치 정보 및 상향 링크 단말 위치 정보에 기초하여, 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)에 대한 클러스터링 및 스케줄링을 수행할 수 있다(S403). 기지국(410)은 클러스터링 및 스케줄링을 통해 스케줄링 정보를 생성할 수 있다. 스케줄링 정보는 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기지국(410)은 스케줄링 정보를 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)로 송신할 수 있다.
기지국(410)은 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)로 자원 할당 정보를 송신할 수 있다(S404, S405). 자원 할당 정보는 하향 링크 단말(420) 또는 상향 링크 단말(420)에 할당된 주파수-시간 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(410)은 하향 링크 단말(420)에 할당된 주파수-시간 자원에 관한 정보를 포함하는 서브프레임 또는 슬롯 형태의 자원 할당 정보를 하향 링크 단말(420)로 송신할 수 있다(S404). 또한, 기지국(410)은 상향 링크 단말(430)에 할당된 주파수-시간 자원에 관한 자원 할당 정보를 상향 링크 단말(430)로 송신할 수 있다(S405).
기지국(410)은 하향 링크 단말(420)로 페어링 정보를 송신할 수 있다(S406). 예를 들어, 페어링 정보는 'ConcurULUE.ID'로 표시될 수 있다. 즉, 'ConcurULUE.ID'는 페어링 정보를 지시할 수 있다. 예를 들어, 페어링 정보는 하향 링크 단말(420)과 페어링된 상향 링크 단말에 관한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 페어링 정보는 하향 링크 단말(420)과 동일 채널을 사용하는 상향 링크 단말에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 페어링 정보는 하향 링크 단말(420)과 동일 채널을 사용하는 상향 링크 단말의 식별자(identification; ID)를 포함할 수 있다.
기지국(410)은 하향 링크 단말(420)로 간섭 제어 정보를 송신할 수 있다(S407). 간섭 제거 정보는 'SCCIC.Ind'로 표시될 수 있다. 즉, 'SCCIC.Ind'는 간섭 제어 정보를 지시할 수 있다. 예를 들어, 간섭 제어 정보는 하향 링크 단말(420)이 기지국(410)으로부터 하향 링크를 통해 데이터 신호를 수신할 때, 하향 링크 단말(420)이 연속적인 동일 채널 간섭 제거(successive CCI cancellation; SCCIC)를 수행할지 여부를 지시하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 간섭 제어 정보는 1bit 크기의 정보일 수 있다.
기지국(410)은 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)로부터 응답 메시지를 수신할 수 있다.(S408, S409). 응답 메시지는 'ACK'로 표시될 수 있다. 예를 들어, 하향 링크 단말(420)은 자원 할당 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 기지국(510)으로 송신할 수 있다(S408). 또한, 상향 링크 단말(430)은 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 기지국(510)으로 송신할 수 있다(S409).
기지국(410)은 하향 링크 단말(420) 및 상향 링크 단말(430)로 데이터 신호를 송수신할 수 있다(S410, S411). 예를 들어, 기지국(410)은 하향 링크 단말(420)로부터 응답 메시지를 수신할 경우, 하향 링크를 통해 하향 링크 단말(420)로 데이터 신호를 송신할 수 있다(S410). 예를 들어, 하향 링크 단말(420)은 자원 할당 정보에 기초하여 할당된 주파수-시간 자원을 통해 하향 링크 신호를 기지국(410)으로부터 수신할 수 있다.
또한, 기지국(410)은 상향 링크 단말(430)로부터 응답 메시지를 수신할 경우, 상향 링크를 통해 상향 링크 단말(430)로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다(S411). 예를 들어, 상향 링크 단말(430)은 자원 할당 정보에 기초하여 할당된 주파수-시간 자원을 통해 상향 링크 신호를 기지국(410)으로 송신할 수 있다.
하향 링크 단말(420)은 간섭 제어 정보에 따라 간섭을 제어할 수 있다(S412). 하향 링크 단말은 간섭 제어 정보를 확인할 수 있다. 간섭 제어 정보는 0 또는 1의 값을 포함할 수 있다. 하향 링크 단말(420)은 간섭 제어 정보의 값이 1인 경우, 연속적인 동일 채널 간섭 제거를 수행할 수 있다.
예를 들어, 하향 링크 단말(420)은 'SCCIC.Ind'의 값이 1일 경우, SCCIC를 수행(Perform SCCIC if SCCIC.Ind==1)할 수 있다. 예를 들어, 하향 링크 단말(420)은 할당된 주파수-시간 자원을 통해 수신된 하향 링크 신호에 대한 간섭 제거를 수행할 수 있다. 이때, 하향 링크 단말(420)은 간섭 제거된 하향 링크 신호로부터 데이터를 획득할 수 있다. 반면, 하향 링크 단말(420)은 간섭 제어 정보의 값이 0인 경우, 연속적인 동일 채널 간섭 제거를 수행하지 않을 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시한 흐름도이다.
도 5a를 참고하면, 기지국은 사용자 페어링(pairing) 알고리즘에 기초하여 클러스터링 및 스케줄링을 수행할 수 있다.
기지국은 단말의 위치 정보를 수신할 수 있다(S501). 기지국이 위치한 셀 내에는 복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들이 존재할 수 있다. 이때, 기지국은 복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들로부터 각각의 위치 정보를 수신할 수 있다.
기지국은 하향 링크 단말의 위치 정보에 기초하여 보호 영역을 결정할 수 있다(S502). 예를 들어, 기지국은 하향 링크 단말의 위치 정보에 기초하여, 하향 링크 단말의 위치를 중심으로 반지름 R인 원을 설정할 수 있다. 여기서, R은 미리 정해진 상수일 수 있다. 반지름 R인 원은 보호 영역이라 지칭될 수 있다.
기지국은 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다(S503). 기지국은 셀 내에서 각각의 하향 링크 단말 및 상향 링크 단말 사이의 거리를 행렬 D(i, j)로 표시할 수 있다. 행렬 D(i, j)는 셀 내의 i번째 하향 링크 단말 및 j번째 상향 링크 단말 사이의 거리를 지시할 수 있다.
기지국은 행렬 D(i, j)에 기초하여 아래의 수학식 1과 같이 조건 행렬 C를 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00001
기지국은 행렬 C 및 행렬 D를 갱신함으로써 각각의 타임 슬롯에 할당하기 위한 각각의 하향 링크 단말 및 상향 링크 단말에 대한 페어링을 반복적으로 수행할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 조건 행렬 C에 기초하여 아래의 수학식 2와 같이 ωt를 결정할 수 있다. 여기서, ∀t=1, ..., K일 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00002
기지국은, ωt=0 일 경우, 임의의 하향 링크 단말의 보호 영역에 속하는 상향 링크 단말이 존재하지 않는다고 판단할 수 있다. 반면, 기지국은, ωt＞0 일 경우, 하향 링크 단말의 보호 영역에 위치하는 상향 링크 단말이 존재한다고 판단할 수 있다.
기지국은 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 존재하는 하향 링크 단말을 결정할 수 있다(S504).
기지국은, ωt=0 인 경우 및 ωt＞0 인 경우에 따라, 하향 링크 단말 및 상향 링크 단말에 대한 페어링을 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 기지국은, ωt＞0 인 경우, 상향 링크 단말이 위치한 보호 영역을 갖는 하향 링크 단말들의 집합을 결정할 수 있다.
기지국은 보호 영역 내의 상향 링크 단말 개수를 결정할 수 있다(S505).
기지국은 아래의 수학식 3과 같이 αt(i)를 결정할 수 있다. 여기서, i= 1, 2, ..., K이다.
Figure 112017121690955-pat00003
여기서, 기지국은 아래의 수학식 4를 통해 θt(i)를 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00004
θt(i)는 i번째 하향 링크 단말의 보호 영역에 위치하는 상향 링크 단말들의 개수를 지시한다.
기지국은 상향 링크 단말 개수에 기초하여 스케줄링 우선순위를 결정할 수 있다(S506).
기지국은 하향 링크 단말들의 집합 중, 보호 영역 내에 가장 적은 수의 상향 링크 단말을 갖는 하향 링크 단말에 대하여 높은 스케줄링 우선순위를 부여할 수 있다. 즉, 기지국은 하향 링크 단말들의 집합 중, 보호 영역 내에 가장 적은 수의 상향 링크 단말을 갖는 하향 링크 단말을 우선적으로 스케줄링할 수 있다. 기지국은 스케줄링 우선순위에 따라 스케줄링을 위한 하향 링크 단말을 결정할 수 있다. 또한, 기지국은 스케줄링이 결정된 하향 링크 단말과 페어링되기 위한 상향 링크 단말을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 dt번째 하향 링크 단말을 스케줄링을 위한 하향 링크 단말로 선택할 수 있다. 기지국은 아래의 수학식 5를 통해 dt를 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00005
기지국은, i 및 j가 존재할 경우, dt를 dt=i 또는 dt=j로 결정할 수 있다. 여기서, i≠j 이고, αt(i)=αt(j)일 수 있다. 또한, dt=i 또는 dt=j의 선택은 상기 제안된 사용자 페어링 알고리즘의 성능에 영향을 미치지 않을 수 있다.
기지국은 상향 링크 단말 및 하향 링크 단말간의 거리에 기초하여 페어링을 수행할 수 있다(S507).
기지국은, dt번째 하향 링크 단말과 페어링하기 위한 상기 상향 링크 단말을 선택하기 위해, 2개의 벡터 βt 및 δt를 정의할 수 있다. 여기서, βt = [βt(1), βt(2), ..., βt(k)] 일 수 있다. 또한, δt = [δt(1), δt(2), ..., δt(k)] 일 수 있다. βt 및 δt 는 C 및 D의 dt 번째 행을 나타낸다.
기지국은 아래의 수학식 6, 7에 기초하여 벡터 ζt 및 σt 를 결정할 수 있다. 여기서, ζt = [ζt(1), ζt(2), ..., ζt(k)] 일 수 있다. 또한, σt = [σt(1), σt(2), ..., σt(k)] 일 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00006
Figure 112017121690955-pat00007
기지국은 ut번째 상향 링크 단말과 dt번째 하향 링크 단말을 페어링할 수 있다. 기지국은 아래의 수학식 8에 기초하여 ut번째 상향 링크 단말을 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00008
i 및 j가 존재하고, i≠j 인 경우, min[σt(1), ..., σt(K)] = σt(i) = σt(j) 일 수 있다. D(dt, i)＞D(dt, j)인 경우, 기지국은 ut=i로 결정할 수 있다. 이것은 dt번째 햐향 링크 단말로부터 멀리 떨어져 있는 상향 링크 단말은 다른 하향 링크 단말의 보호 영역에 위치할 수 있기 때문이다.
기지국은, dt번째 하향 링크 단말 및 ut번째 상향 링크 단말의 페어링을 결정한 후, 다른 하향 링크 단말 및 다른 상향 링크 단말에 대한 페어링을 수행하기 위하여 아래의 수학식 9, 10과 같이 조건 행렬 C를 갱신할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00009
Figure 112017121690955-pat00010
기지국은, ωt＞0 일 경우, 수학식 2부터 수학식 10까지의 동작을 반복할 수 있다. 기지국은, ωt=0 일 경우, 조건 행렬 D에 기초하여 dt번째 하향 링크 단말 및 ut번째 상향 링크 단말의 페어링을 결정할 수 있다.
기지국은 아래의 수학식 11, 12에 기초하여 조건 행렬 D를 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00011
Figure 112017121690955-pat00012
기지국은 아래의 수학식 13을 통해 dt 및 ut를 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00013
기지국은 모든 단말들이 페어링되었는지 여부를 결정할 수 있다(S508). 기지국은, t=k가 될 때까지, 수학식 2 및 수학식 9부터 수학식 13까지의 과정을 반복할 수 있다. 즉, 기지국은 모든 단말들에 대한 페어링이 완료될 때까지 수학식 2 및 수학식 9부터 수학식 13까지의 과정을 반복할 수 있다.
기지국은 모든 단말들이 페어링되지 않았을 경우, S507 단계를 다시 수행할 수 있다. 기지국은 모든 단말이 페어링될 경우, S509 단계로 진행할 수 있다.
기지국은 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 생성할 수 있다(S509). 기지국은 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 생성할 수 있다. 기지국은 상술한 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 생성할 수 있다. 상술한 수학식 1 내지 수학식 13까지의 과정은 사용자 페어링 알고리즘이라 지칭될 수 있다.
자원 할당 정보는 기지국의 셀 내에 위치하는 복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들 각각에 할당된 주파수-시간 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 페어링 정보는 기지국의 셀 내에 위치하는 복수개의 상향 링크 단말들 각각에 대하여 페어링된 하향 링크 단말에 관한 정보를 포함할 수 있다. 간섭 제어 정보는 하향 링크 단말이 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
기지국은 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 송신할 수 있다(S510). 기지국은 스케줄링이 완료된 복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들 각각으로 스케줄링 정보를 송신할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 스케줄링이 완료된 복수개의 하향 링크 단말들 각각으로 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 송신할 수 있다. 또한, 기지국은 스케줄링이 완료된 복수개의 상향 링크 단말들로 자원 할당 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 송신할 수 있다.
기지국은 응답 메시지를 수신할 수 있다(S511). 기지국은 복수개의 상향 링크 단말들 각각으로부터 자원 할당 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 기지국은 복수개의 하향 링크 단말들 각각으로부터 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 수신할 수 있다.
기지국은 데이터 신호를 송수신할 수 있다(S512). 기지국은 복수개의 하향 링크 단말들 각각으로부터 응답 메시지가 수신될 경우, 복수개의 하향 링크 단말들 각각으로 데이터 신호를 송신할 수 있다. 또한, 기지국은 복수개의 상향 링크 단말들 각각으로부터 응답 메시지가 수신될 경우, 복수개의 상향 링크 단말들 각각으로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다.
도 6은 제2 실시예에 따른 하향 링크 단말의 동작 순서를 도시한 흐름도이다.
도 6을 참고하면, 하향 링크 단말은 위치 정보를 송신할 수 있다(S601). 예를 들어, 하향 링크 단말은 미리 정해진 알고리즘에 기초하여 하향 링크 단말의 위치 정보를 생성할 수 있다. 하향 링크 단말은 위치 정보를 하항 링크 단말이 위치한 셀의 기지국으로 송신할 수 있다.
하향 링크 단말은 기지국으로부터 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 수신할 수 있다(S602). 즉, 하향 링크 단말은 기지국으로부터 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신할 수 있다.
자원 할당 정보는 하향 링크 단말에 할당된 타임 슬롯에 관한 정보를 포함할 수 있다. 페어링 정보는 하향 링크 단말과 동일한 채널을 사용하는 상향 링크 단말에 관한 정보를 포함할 수 있다. 간섭 제어 정보는 하향 링크 단말이 간섭 제거 동작을 수행해야하는지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
하향 링크 단말은 기지국으로 응답 메시지를 송신할 수 있다(S603). 하향 링크 단말은 스케줄링 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 기지국으로 송신할 수 있다.
하향 링크 단말은 기지국으로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다(S604). 하향 링크 단말은 기지국의 하향 링크를 통해 기지국으로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다.
하향 링크 단말은 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정할 수 있다(S605). 하향 링크 단말은 간섭 제어 정보에 기초하여 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 하향 링크 단말은 간섭 제어 정보의 값이 '0'일 경우, 간섭 제거 동작을 수행하지 않을 수 있다.
하향 링크 단말은 간섭 제거 동작을 수행할 수 있다(S606). 하향 링크 단말은 간섭 제어 정보의 값이 '1'일 경우, 간섭 제거 동작을 수행할 수 있다(S606). 하향 링크 단말은 기지국으로부터 데이터 신호를 수신함과 동시에 간섭 제거 동작을 수행할 수 있다. 간섭 제거 동작은 연속적인 동일 채널 간섭 제거 동작이라고 지칭될 수 있다.
예를 들어, 하향 링크 단말은 수신 전력이 가장 큰 신호부터 순차적으로 복호화(decoding)할 수 있다. 하향 링크 단말은 복호화된 신호를 다시 복원하여 수신 신호로부터 제거할 수 있다. 이때, 하향 링크 단말은 수신 전력이 가장 큰 신호에 대한 복호화가 가능한지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 하향 링크 단말은 수신 전력이 가장 큰 신호를 제외한 나머지 모든 신호를 노이즈로 간주할 수 있다. 이때, 하향 링크 단말은 신호 대 간섭 비율(signal-to-interference and noise ratio; SINR) 및 미리 정해진 임계값에 기초하여 수신 전력이 가장 큰 신호에 대한 복호화가 가능한지 여부를 결정할 수 있다.
하향 링크 단말은 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 송신 신호에 의한 동일 채널 간섭 값을 크기에 따라 내림차순으로 정렬할 수 있다. 예를 들어, 하향 링크 단말은 아래의 수학식 14에 기초하여 i번째 크기의 동일 채널 간섭을 발생시키는 송신 신호에 대한 복호화 가능 여부를 결정할 수 있다.
Figure 112017121690955-pat00014
여기서, γ은 미리 정해진 임계값을 지시할 수 있다. N은 동일 채널 간섭으로 인해 하향링크 단말로 간섭을 발생시키는 상향링크 단말의 총 개수를 지시할 수 있다. PD는 기지국의 송신 전력을 지시할 수 있다. hD는 하향링크 단말로 하향링크 신호를 송신하기 위한 채널을 지시할 수 있다. PU,i는 하향링크 단말에 대하여 i번째로 강한 상향 링크 동일 채널 간섭을 발생시키는 상향 링크 단말의 송신 전력을 지시할 수 있다. hU,i는 i번째로 강한 상향 링크 동일 채널 간섭을 발생시키는 신호가 통과하는 채널을 지시할 수 있다. PU,j는 하향링크 단말에 대하여 j번째로 강한 상향 링크 동일 채널 간섭을 발생시키는 상향 링크 단말의 송신 전력을 지시할 수 있다. hU,j는 j번째로 강한 상향 링크 동일 채널 간섭을 발생시키는 신호가 통과하는 채널을 지시할 수 있다.
하향 링크 단말은 i번째로 강한 동일 채널 간섭을 발생시키는 신호에 대한 간섭 제거가 가능할 경우, 1 내지 i-1번째로 강한 동일 채널 간섭을 발생시키는 모든 신호에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 따라서, 하향 링크 단말은 1 내지 i-1번째로 강한 동일 채널 간섭을 발생시키는 모든 신호에 대한 간섭 제거를 수행할 수 있다. 또한, 하향 링크 단말은 간섭 제거가 가능한 동일 채널 간섭을 발생시키는 상향 링크 단말의 송신 신호에 대한 채널 정보를 미리 저장하거나 추정할 수 있다.
도 7은 제2 실시예에 따른 기지국 및 셀 내에 위치하는 복수개의 단말들의 위치를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 기지국(710)은 복수개의 단말들로부터 수신한 각각의 단말 위치 정보에 기초하여 클러스터링 및 스케줄링을 동시에 수행할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 제1 하향 링크 단말(721)로부터 제1 하향 링크 단말 위치 정보를 수신할 수 있다. 기지국(710)은 제1 하향 링크 단말 위치 정보에 기초하여 제1 하향 링크 단말(721)의 위치를 중심으로 하는 원(circle)인 제1 보호 영역(guard zone)(731)을 결정할 수 있다. 또한, 기지국(710)은 제2 하향 링크 단말(722)로부터 제2 하향 링크 단말 위치 정보를 수신할 수 있다. 기지국(710)은 제2 하향 링크 단말 위치 정보에 기초하여 제2 하향 링크 단말(722)의 위치를 중심으로 하는 원인 제2 보호 영역(732)을 결정할 수 있다. 마찬가지로, 기지국(710)은 제3 내지 제7 하향 링크 단말(723 내지 727)로부터 제3 내지 제7 하향 링크 단말 위치 정보를 수신할 수 있다. 마찬가지로, 기지국(710)은 제3 내지 제7 하향 링크 단말 위치 정보에 기초하여 제3 내지 제7 보호 영역(733 내지 737)을 결정할 수 있다.
기지국(710)은 하향 링크 단말을 중심으로 하는 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하는지 여부에 따라, 하향 링크 단말의 간섭 제거를 제어할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 하향 링크 단말을 중심으로 하는 보호 영역에 상항 링크 단말이 위치할 경우, 동일 채널 간섭의 크기가 미리 정해진 임계 간섭 값의 크기를 초과한다고 판단할 수 있다. 따라서, 기지국(710)은 하향 링크 단말을 중심으로 하는 보호 영역에 상항 링크 단말이 위치할 경우, 하향 링크 단말로 간섭 제거를 수행할 것을 요청하는 메시지를 송신할 수 있다. 보호 영역의 지름의 크기는 채널 환경 또는 기타 환경에 따라 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 하향 링크 단말 위치 정보에 기초하여 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하는지 여부를 결정할 수 있다. 기지국(710)은 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하는지 여부에 따라 하향 링크 단말에 대한 스케줄링 우선순위를 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 하향 링크 단말의 보호 영역 내에 위치하는 상향 링크 단말의 개수에 따라 하향 링크 단말에 대한 스케줄링 우선순위를 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 미리 정해진 임계 개수 보다 작은 개수의 상향 링크 단말이 위치하는 보호 영역의 하향 링크 단말에 대한 스케줄링 우선순위를 높게 결정할 수 있다. 또한, 기지국(710)은 상향 링크 단말이 위치하지 않는 보호 영역의 하향 링크 단말에 대한 스케줄링 우선순위를 가장 낮게 결정할 수 있다.
기지국(710)은 가장 높은 스케줄링 우선순위을 갖는 하향 링크 단말과 동일한 채널을 사용하기 위한 상향 링크 단말을 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 가장 높은 스케줄링 우선순위을 갖는 하향 링크 단말 및 결정된 상향 링크 단말을 페어링할 수 있다. 기지국(710)은 스케줄링 우선순위에 따라 하향 링크 단말과 상향 링크 단말을 페어링함으로써, 보호 영역 내에서 상향 링크 단말과 동일한 채널을 사용하는 하향 링크 단말의 개수를 최대화할 수 있다.
가장 높은 스케줄링 우선순위의 하향 링크 단말의 보호 영역 내에는 복수개의 상향 링크 단말들이 위치할 수 있다. 이때, 기지국(710)은 복수개의 상향 링크 단말들과 하향 링크 단말간의 거리에 기초하여, 하향 링크 단말과 동일한 채널을 사용하기 위한 상향 링크 단말을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 복수개의 상향 링크 단말들 중 하향 링크 단말과 가장 가까운 거리에 위치한 상향 링크 단말을 하향 링크 단말과 동일한 채널을 사용하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다.
보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하지 않는 하향 링크 단말이 존재할 수 있다. 이때, 기지국(710)은 미리 정해진 알고리즘에 따라, 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하지 않는 하향 링크 단말에 대한 스케줄링 우선순위를 결정할 수 있다. 이때, 기지국(710)은 하향 링크 단말과 상향 링크 단말간의 거리 및 스케줄링 우선순위에 기초하여, 하향 링크 단말과 상향 링크 단말을 스케줄링할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 스케줄링 우선순위에 따라 하향 링크 단말에 대한 스케줄링 순서를 결정할 수 있다. 또한, 기지국(710)은 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하지 않는 하향 링크 단말과 가장 먼 거리에 위치한 상향 링크 단말을 동일한 채널을 사용하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 단말 위치 정보에 기초하여 아래의 표 1 내지 표 7과 같이 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 및 제1 내지 제7 상향 링크 단말들(741 내지 747)에 대한 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
아래의 표 1을 참고하면, 기지국(710)은 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(741 내지 747) 각각에 대한 주파수-시간 자원을 할당할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 제1 하향 링크 단말(D1)(721)에 제1 타임 슬롯(t=1)을 할당할 수 있다. 기지국(710)은 제2 하향 링크 단말(D2)(722)에 제2 타임 슬롯(t=2)을 할당할 수 있다. 기지국(710)은 제3 하향 링크 단말(D3)(723)에 제3 타임 슬롯(t=3)을 할당할 수 있다. 기지국(710)은 제4 하향 링크 단말(D4)(724)에 제4 타임 슬롯(t=4)을 할당할 수 있다. 기지국(710)은 제5 하향 링크 단말(D5)(725)에 제5 타임 슬롯(t=5)을 할당할 수 있다. 기지국(710)은 제6 하향 링크 단말(D6)(726)에 제6 타임 슬롯(t=6)을 할당할 수 있다. 기지국(710)은 제7 하향 링크 단말(D7)(727)에 제7 타임 슬롯(t=7)을 할당할 수 있다.
기지국(710)은 제1 내지 제7 상향 링크 단말 위치 정보들 및 제1 내지 제7 하향 링크 단말 위치 정보들에 기초하여, 제1 내지 제7 보호 영역들(731 내지 737) 각각에 위치하는 상향 링크 단말을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 각각의 보호 영역에 상향 링크 단말이 위치할 경우, 표 1과 같이 "1"을 표시할 수 있다. 또한, 기지국(710)은 각각의 보호 영역에 상향 링크 단말이 위치하지 않을 경우, 표 1과 같이 "0"을 표시할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 제1 보호 영역(731)에 상향 링크 단말이 위치하지 않는다고 결정할 수 있다.
기지국(710)은 제2 보호 영역(732)에 제1 상향 링크 단말(U1)(741)이 위치한다고 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 제2 보호 영역(732)에 1개의 상향 링크 단말이 위치한다고 결정할 수 있다.
기지국(710)은 제3 보호 영역(733)에 제2 상향 링크 단말(U2)(742) 및 제6 상향 링크 단말(U6)(746)이 위치한다고 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 제3 보호 영역(733)에 2개의 상향 링크 단말이 위치한다고 결정할 수 있다.
기지국(710)은 제4 보호 영역(734)에 상향 링크 단말이 위치하지 않는다고 결정할 수 있다.
기지국(710)은 제5 보호 영역(735)에 제7 상향 링크 단말(U7)(747)이 위치한다고 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 제5 보호 영역(735)에 1개의 상향 링크 단말이 위치한다고 결정할 수 있다.
기지국(710)은 제6 보호 영역(736)에 제2 상향 링크 단말(U2)(742) 및 제4 상향 링크 단말(U4)(744)이 위치한다고 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 제4 보호 영역(734)에 2개의 상향 링크 단말이 존재한다고 결정할 수 있다.
기지국(710)은 제7 보호 영역(737)에 제3 상향 링크 단말(U3)(743)이 위치한다고 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 제7 보호 영역(737)에 1개의 상향 링크 단말이 위치한다고 결정할 수 있다.
이때, 기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제5 하향 링크 단말(D5)(721)에 1번째 우선순위를 부여할 수 있다. 기지국(710)은 제5 하향 링크 단말(D5)의 보호 영역(731)에 위치하는 제7 상향 링크 단말(U7)(747)을 제5 하향 링크 단말(D5)(721)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제5 하향 링크 단말(D5)(721) 및 제7 상향 링크 단말(U7)(747)에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 GZ내의 UL UE 개수 우선순위 스케줄링된 UL UE
t=1 D1 0 0 0 0 0 0 0 0 5
t=2 D2 1 0 0 0 0 0 0 1 6
t=3 D3 0 1 0 0 0 1 0 2 3
t=4 D4 0 0 0 0 0 0 0 0 7
t=5 D5 0 0 0 0 0 0 1 1 1 U7
t=6 D6 0 1 0 1 0 0 0 2 4
t=7 D7 0 0 1 0 0 0 0 1 2
아래의 표 2를 참고하면, 기지국(710)은 제7 상향 링크 단말(U7)(747)에 대한 자원 할당 및 페어링이 완료될 경우, 제7 상향 링크 단말(U7)(747) 및 제7 상향 링크 단말(U7)(747)과 페어링된 제5 하향 링크 단말(D5)(725)을 제외한 단말들에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제7 하향 링크 단말(D7)(727)에 1번째 우선순위를 부여할 수 있다. 기지국(710)은 제7 보호 영역(737)에 위치하는 제3 상향 링크 단말(U3)(743)을 제7 하향 링크 단말(D7)(727)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제7 하향 링크 단말(D7)(727) 및 제3 상향 링크 단말(U3)(743)에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 GZ내의 UL UE 개수 우선순위 스케줄링된 UL UE
t=1 D1 0 0 0 0 0 0 - 0 5
t=2 D2 1 0 0 0 0 0 - 1 2
t=3 D3 0 1 0 0 0 1 - 2 3
t=4 D4 0 0 0 0 0 0 - 0 6
t=5 D5 - - - - - - - - -
t=6 D6 0 1 0 1 0 0 - 2 4
t=7 D7 0 0 1 0 0 0 - 1 1 U3
아래의 표 3을 참고하면, 기지국(710)은 제3 상향 링크 단말(U3)(743)에 대한 자원 할당 및 페어링이 완료될 경우, 제3 상향 링크 단말(U3)(743) 및 제3 상향 링크 단말(U3)(743)과 페어링된 제7 하향 링크 단말(D7)(727)을 제외한 단말들에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제2 하향 링크 단말(D2)(722)에 1번째 우선순위를 부여할 수 있다. 기지국(710)은 제2 보호 영역(732)에 위치하는 제1 상향 링크 단말(U1)(741)을 제2 하향 링크 단말(D2)(722)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제2 하향 링크 단말(D2)(722) 및 제1 상향 링크 단말(U1)(741)에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 GZ내의 UL UE 개수 우선순위 스케줄링된 UL UE
t=1 D1 0 0 - 0 0 0 - 0 4
t=2 D2 1 0 - 0 0 0 - 1 1 U1
t=3 D3 0 1 - 0 0 1 - 2 2
t=4 D4 0 0 - 0 0 0 - 0 5
t=5 D5 - - - - - - - - -
t=6 D6 0 1 - 1 0 0 - 2 3
t=7 D7 - - - - - - - - -
아래의 표 4를 참고하면, 기지국(710)은 제1 상향 링크 단말(U1)(741)에 대한 자원 할당 및 페어링이 완료될 경우, 제1 상향 링크 단말(U1)(741) 및 제1 상향 링크 단말(U1)(741)과 페어링된 제2 하향 링크 단말(D2)(722)을 제외한 단말들에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제3 하향 링크 단말(D3)(723)에 1번째 우선순위를 부여할 수 있다. 기지국(710)은 제3 보호 영역(733)에 위치하는 제2 상향 링크 단말(U2)(742)의 위치 정보 및 제6 상향 링크 단말(U6)(746)의 위치 정보에 기초하여 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제2 상향 링크 단말(U2)(742) 및 제6 상향 링크 단말(U6)(746) 중 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 보다 근접한 거리에 위치하는 상향 링크 단말을 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 제6 상향 링크 단말(746)간의 거리는 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 제2 상향 링크 단말(U2)(742)간의 거리 보다 짧을 수 있다.
이때, 기지국(710)은 제6 상향 링크 단말(U6)(746)을 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제6 상향 링크 단말(U6)(746)에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 GZ내의 UL UE 개수 우선순위 스케줄링된 UL UE
t=1 D1 - 0 - 0 0 0 - 0 3
t=2 D2 - - - - - - - - -
t=3 D3 - 1 - 0 0 1 - 2 1 U6
t=4 D4 - 0 - 0 0 0 - 0 4
t=5 D5 - - - - - - - - -
t=6 D6 - 1 - 1 0 0 - 2 2
t=7 D7 - - - - - - - - -
아래의 표 5를 참고하면, 기지국(710)은 제6 상향 링크 단말(U6)(746)에 대한 자원 할당 및 페어링이 완료될 경우, 제6 상향 링크 단말(U6)(746) 및 제6 상향 링크 단말(U6)(746)과 페어링된 제3 하향 링크 단말(D3)(723)을 제외한 단말들에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제6 하향 링크 단말(D6)(726)에 1번째 우선순위를 부여할 수 있다. 기지국(710)은 제6 보호 영역(736)에 위치하는 제2 상향 링크 단말(U2)(742)의 위치 정보 및 제4 상향 링크 단말(U4)(744)의 위치 정보에 기초하여 제6 하향 링크 단말(D6)(726)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제2 상향 링크 단말(U2)(742) 및 제4 상향 링크 단말(U4)(744) 중 제6 하향 링크 단말(D6)(726) 보다 근접한 거리에 위치하는 상향 링크 단말을 제6 하향 링크 단말(D6)(726)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 제4 상향 링크 단말(744)간의 거리는 제3 하향 링크 단말(D3)(723)과 제2 상향 링크 단말(U2)(742)간의 거리 보다 짧을 수 있다.
이때, 기지국(710)은 제4 상향 링크 단말(U4)(744)을 제6 하향 링크 단말(D6)(726)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제6 하향 링크 단말(D6)(726) 및 제4 상향 링크 단말(U4)(744)에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 GZ내의 UL UE 개수 우선순위 스케줄링된 UL UE
t=1 D1 - 0 - 0 0 - - 0 2
t=2 D2 - - - - - - - - -
t=3 D3 - - - - - - - - -
t=4 D4 - 0 - 0 0 - - 0 3
t=5 D5 - - - - - - - - -
t=6 D6 - 1 - 1 0 - - 2 1 U4
t=7 D7 - - - - - - - - -
아래의 표 6을 참고하면, 기지국(710)은 제4 상향 링크 단말(U4)(744)에 대한 자원 할당 및 페어링이 완료될 경우, 제4 상향 링크 단말(U4)(744) 및 제4 상향 링크 단말(U4)(744)과 페어링된 제6 하향 링크 단말(D6)(726)을 제외한 단말들에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제1 하향 링크 단말(D1)(721)에 1번째 우선순위를 부여할 수 있다. 제1 보호 영역(731) 내에는 상향 링크 단말이 위치하지 않을 수 있다. 이때, 기지국(710)은 스케줄링되지 않은 제2 상향 링크 단말(U2)(742)의 위치 정보 및 제5 상향 링크 단말(U5)(745)의 위치 정보에 기초하여 제1 하향 링크 단말(D1)(721)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말을 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제2 상향 링크 단말(U2)(742) 및 제5 상향 링크 단말(U5)(745) 중 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 보다 먼 거리에 위치하는 상향 링크 단말을 제1 하향 링크 단말(D1)(721)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 하향 링크 단말(D1)(721)과 제5 상향 링크 단말(745)간의 거리는 제1 하향 링크 단말(D1)(721)과 제2 상향 링크 단말(U2)(742)간의 거리 보다 멀 수 있다.
이때, 기지국(710)은 제5 상향 링크 단말(U5)(745)을 제1 하향 링크 단말(D1)(721)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제5 상향 링크 단말(U5)(745)에 대한 스케줄링 및 페어링을 완료할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 제4 하향 링크 단말(D4)(724)에 2번째 우선순위를 부여할 수 있다. 기지국(710)은 마지막까지 스케줄링되지 않은 제2 상향 링크 단말(U2)(742)을 제4 하향 링크 단말(D4)(724)과 페어링하기 위한 상향 링크 단말로 결정할 수 있다. 기지국(710)은 제4 하향 링크 단말(D4)(724) 및 제2 상향 링크 단말(U2)(742)에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 GZ내의 UL UE 개수 우선순위 스케줄링된 UL UE
t=1 D1 - 0 - - 0 - - 0 1 U5
t=2 D2 - - - - - - - - -
t=3 D3 - - - - - - - - -
t=4 D4 - 0 - - 0 - - 0 2 U2
t=5 D5 - - - - - - - - -
t=6 D6 - - - - - - - - -
t=7 D7 - - - - - - - - -
기지국(710)은 아래의 표 7과 같이 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 및 제1 내지 제7 상향 링크 단말들(741 내지 747)에 대하여 각각의 타임 슬롯에 대한 자원 할당 및 페어링을 완료할 수 있다.
타임 슬롯 하향 링크 단말 상향 링크 단말
t=1 D1 U5
t=2 D2 U1
t=3 D3 U6
t=4 D4 U2
t=5 D5 U7
t=6 D6 U4
t=7 D7 U3
이때, 기지국(710)은 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 및 제1 내지 제7 상향 링크 단말들(741 내지 747)에 대한 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
자원 할당 정보는 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 및 제1 내지 제7 상향 링크 단말들(741 내지 747) 각각에 할당된 주파수-시간 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 할당 정보는 할당된 타임 슬롯에 관한 정보를 포함할 수 있다. 기지국(710)은 자원 할당 정보를 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 및 제1 내지 제7 상향 링크 단말들(741 내지 747) 각각으로 송신할 수 있다.
페어링 정보는 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 각각에 대하여 동일한 주파수-시간 자원을 사용하는 상향 링크 단말에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 페어링 정보는 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 각각에 대하여 동일 채널을 사용하는 상향 링크 단말에 관한 식별자를 포함할 수 있다. 기지국(710)은 페어링 정보를 제1 내지 제7 하향 링크 단말들(721 내지 727) 각각으로 송신할 수 있다.
간섭 제어 정보는 하향 링크 단말이 간섭 제거 동작을 수행해야 하는지 여부를 알리는 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 간섭 제어 정보는 '0' 또는 '1'의 값을 포함할 수 있다. 이때, '0' 값은 간섭 제거 동작을 지시하지 않음을 의미할 수 있다. '1' 값은 간섭 제거 동작을 지시함을 의미할 수 있다.
기지국(710)은 사용자 페어링 알고리즘에 기초하여 간섭 제거 동작이 필요한 하향 링크 단말을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 보호 영역 내에 위치하는 상향 링크 단말과 페어링된 하향 링크 단말은 간섭 제거 동작이 필요하다고 결정할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 근접한 거리에 위치하는 상향 링크 단말과 동일 채널을 사용하는 하향 링크 단말은 간섭 제거 동작이 필요하다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 보호 영역 내에 위치하는 상향 링크 단말과 페어링된 제2 하향 링크 단말(D2)(722), 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제5 내지 제7 하향 링크 단말(D5 내지 D7)(725 내지 727)은 간섭 제거 동작이 필요하다고 결정할 수 있다.
따라서, 기지국(710)은 간섭 제거 동작을 수행할 것을 지시하는 '1' 값을 포함하는 간섭 제어 정보를 제2 하향 링크 단말(D2)(722), 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제5 내지 제7 하향 링크 단말(D5 내지 D7)(725 내지 727)로 송신할 수 있다. 기지국(710)은 제2 하향 링크 단말(D2)(722), 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제5 내지 제7 하향 링크 단말(D5 내지 D7)(725 내지 727) 각각으로부터 스케줄링 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 수신할 수 있다.
기지국(710)은 응답 메시지를 수신한 후, 제2 하향 링크 단말(D2)(722), 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제5 내지 제7 하향 링크 단말(D5 내지 D7)(725 내지 727) 각각으로 데이터 신호를 송신할 수 있다. 제2 하향 링크 단말(D2)(722), 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제5 내지 제7 하향 링크 단말(D5 내지 D7)(725 내지 727) 각각은 기지국(710)으로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제2 하향 링크 단말(D2)(722), 제3 하향 링크 단말(D3)(723) 및 제5 내지 제7 하향 링크 단말(D5 내지 D7)(725 내지 727) 각각은 수신되는 데이터 신호에 대하여 간섭 제어 정보에 따라 동일 채널 간섭 제거를 수행할 수 있다.
반면, 기지국(710)은 보호 영역 내에 위치하지 않는 상향 링크 단말과 페어링된 하향 링크 단말은 간섭 제거 동작이 필요하지 않다고 판단할 수 있다. 즉, 기지국(710)은 원거리에 위치한 상향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하는 하향 링크 단말은 간섭 제거 동작이 불필요하다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(710)은 원거리에 위치한 상향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하는 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제4 하향 링크 단말(D4)(724)은 간섭 제거 동작이 불필요하다고 판단할 수 있다.
따라서, 기지국(710)은 간섭 제거 동작을 수행할 것을 지시하지 않는 '0' 값을 포함하는 간섭 제어 정보를 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제4 하향 링크 단말(D4)(724)로 송신할 수 있다. 기지국(710)은 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제4 하향 링크 단말(D4)(724) 각각으로부터 자원 할당 정보, 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 스케줄링 정보를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 수신할 수 있다.
기지국(710)은 응답 메시지를 수신한 후, 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제4 하향 링크 단말(D4)(724) 각각으로 데이터 신호를 송신할 수 있다. 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제4 하향 링크 단말(D4)(724) 각각은 기지국(710)으로부터 데이터 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제1 하향 링크 단말(D1)(721) 및 제4 하향 링크 단말(D4)(724) 각각은 간섭 제어 정보에 따라 동일 채널 간섭 제거 없이 데이터 신호를 수신할 수 있다.
도 8은 제2 실시예에 따른 하향 링크 성능을 도시한 그래프이다.
도 8을 참고하면, 평균 하향 링크 용량(average DL capacity)(bps/Hz)(801) 그래프들(804 내지 807)이 도시되어 있다. 평균 하향 링크 용량 그래프들(804 내지 807)은 보호 영역 비율(guard zone ratio)(802) 및 동일 채널 간섭 임계값(SCCIC threshold)(dB)(803)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 평균 하향 링크 용량 그래프들(804 내지 807)은 기지국의 동작 방식에 따라 달라질 수 있다.
보호 영역 비율(802)은 미리 정해진 보호 영역의 반지름 값 R에 대한 비율을 의미할 수 있다. 동일 채널 간섭 임계값(803)은 하향 링크 단말이 동일 채널 간섭 제거 동작을 수행하기 위한 기준 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 하향 링크 단말은 수신 신호 세기가 동일 채널 간섭 임계값(803)을 초과할 경우, 수신 신호에 대한 동일 채널 간섭 제거 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 동일 채널 동시 송수신(IFD) 방식의 평균 하향 링크 용량 그래프(804)를 참고하면, 동일 채널 동시 송수신(IFD) 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 가장 낮을 수 있다. 또한, 반이중(HD) 방식의 평균 하향 링크 용량 그래프(805)를 참고하면, 반이중(HD) 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 동일 채널 동시 송수신 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능 보다 우수할 수 있다.
반면, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행(IFD with SCCIC)하는 방식의 평균 하향 링크 용량 그래프(806)를 참고하면, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행하는 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 반이중 방식으로 동작하는 기지국의 평균 하향 링크 성능 보다 우수할 수 있다.
또한, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 기존의 스케줄링과 본 발명에서 제안하는 스케줄링을 더한 방식(IFD with scheduling and proposed scheduling)의 평균 하향 링크 용량 그래프(807)를 참고하면, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 기존의 스케줄링과 본 발명에서 제안하는 스케줄링을 더한 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행하는 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능 보다 우수할 수 있다. 여기서, 기존의 스케줄링은 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행하는 방식을 의미할 수 있다.
상술한 4가지의 기지국 동작 방식들에서의 상향 링크 성능은 동일할 수 있다. 따라서, 본 발명이 제안하는 스케줄링 방식에서의 기지국의 하향 링크 성능의 향상은, 기지국 셀 내의 전체 통신 네트워크에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9는 제2 실시예에 따른 하향 링크 성능 증가율을 도시한 그래프이다.
도 9를 참고하면, 시분할 이중 방식에서 평균 하향 링크 용량 증가율(increment over TDD)(%)(901) 그래프들(904 내지 906)이 도시되어 있다. 시분할 이중 방식에서의 평균 하향 링크 용량 증가율은 반이중 방식의 평균 하향 링크 용량을 기준으로한 증가율일 수 있다.
평균 하향 링크 용량 증가율 그래프들(904 내지 906)은 보호 영역 비율(guard zone ratio)(902) 및 동일 채널 간섭 임계값(SCCIC threshold)(dB)(803)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 평균 하향 링크 용량 증가율 그래프들(904 내지 906)은 기지국의 동작 방식에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 동일 채널 동시 송수신(IFD) 방식의 평균 하향 링크 용량 증가율 그래프(904)를 참고하면, 동일 채널 동시 송수신(IFD) 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 감소할 수 있다.
반면, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행(IFD with SCCIC)하는 방식의 평균 하향 링크 용량 증가율 그래프(905)를 참고하면, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행하는 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 향상될 수 있다.
또한, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 기존의 스케줄링과 본 발명에서 제안하는 스케줄링을 더한 방식(IFD with scheduling and proposed scheduling)의 평균 하향 링크 용량 증가율 그래프(906)를 참고하면, 동일 채널 동시 송수신 방식에서 기존의 스케줄링과 본 발명에서 제안하는 스케줄링을 더한 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능은 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행하는 방식으로 동작하는 기지국의 하향 링크 성능 보다 우수할 수 있다. 여기서, 기존의 스케줄링은 동일 채널 동시 송수신 방식에서 동일 채널 간섭 제거를 수행하는 방식을 의미할 수 있다.
상술한 4가지의 기지국 동작 방식들에서의 상향 링크 성능은 동일할 수 있다. 따라서, 본 발명이 제안하는 스케줄링 방식에서의 기지국의 하향 링크 성능의 향상은, 기지국 셀 내의 전체 통신 네트워크에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명이 제안하는 스케줄링 방식에서의 기지국의 하향 링크 성능은 보호 영역 비율(902) 및 동시 채널 간섭 제거 임계값(903)을 최적화할 경우, 반이중 방식의 하향 링크 용량 대비 증가율 60%의 하향 링크 성능 이득을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 기지국의 동작 방법에 있어서,
    복수개의 하향 링크 단말들 및 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 위치 정보를 수신하는 단계;
    상기 복수개의 하향 링크 단말들 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 복수개의 하향 링크 단말들 각각에 대응하는 보호 영역을 결정하는 단계;
    상기 복수개의 상향 링크 단말들 각각의 위치 정보에 기초하여 상기 보호 영역에 적어도 하나의 상향 링크 단말이 위치하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 보호 영역에 적어도 하나의 상향 링크 단말이 위치하는지 여부에 따라 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계;
    결정된 스케줄링 우선 순위에 기초하여 주파수-시간 자원 할당 정보 및 간섭 제어 정보를 포함하는 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 복수개의 하향 링크 단말들로 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    제1 하향 링크 단말을 중심으로 하는 제1 보호 영역 내에 제1 상향 링크 단말이 위치할 경우, 상기 제1 하향 링크 단말 및 상기 제1 상향 링크 단말에 할당하기 위한 제1 주파수-시간 자원 할당 정보를 생성하는 단계;
    상기 제1 하향 링크 단말 및 상기 제1 상향 링크 단말이 동일한 주파수-시간 자원을 사용함을 알리는 제1 페어링 정보를 생성하는 단계; 및
    간섭 제거를 지시하는 제1 간섭 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제1 주파수-시간 자원 할당 정보, 상기 제1 페어링 정보 및 상기 제1 간섭 제어 정보를 포함하는 제1 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계는,
    상기 제1 하향 링크 단말로 제1 데이터 신호 및 상기 제1 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    제2 하향 링크 단말을 중심으로 하는 제2 보호 영역 내에 제2 상향 링크 단말 및 제3 상향 링크 단말이 위치할 경우, 제2 상향 링크 단말의 위치 정보 및 제3 상향 링크 단말의 위치 정보에 기초하여, 상기 제2 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말을 결정하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 제2 하향 링크 단말과 상기 제2 상향 링크 단말간의 거리가 상기 제2 하향 링크 단말과 상기 제3 상향 링크 단말간의 거리 보다 근거리일 경우, 상기 제2 상향 링크 단말을 상기 제2 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말로 결정하는 단계;를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 제2 하향 링크 단말 및 상기 제2 상향 링크 단말에 할당하기 위한 제2 주파수-시간 자원 할당 정보를 생성하는 단계;
    상기 제2 하향 링크 단말 및 상기 제2 상향 링크 단말이 동일한 주파수-시간 자원을 사용함을 알리는 제2 페어링 정보를 생성하는 단계; 및
    간섭 제거를 지시하는 제2 간섭 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제2 주파수-시간 자원 할당 정보, 상기 제2 페어링 정보 및 상기 제2 간섭 제어 정보를 포함하는 제2 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계는,
    상기 제2 하향 링크 단말로 제2 데이터 신호 및 상기 제2 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    제3 하향 링크 단말을 중심으로 하는 제3 보호 영역 내에 상향 링크 단말이 위치하지 않을 경우, 상기 제3 상향 링크 단말의 위치 정보 및 상기 제3 보호 영역 내에 위치하지 않는 제4 상향 링크 단말의 위치 정보에 기초하여 상기 제3 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말을 결정하는 단계;를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 제3 하향 링크 단말과 상기 제3 상향 링크 단말간의 거리가 상기 제3 하향 링크 단말과 상기 제4 상향 링크 단말간의 거리 보다 원거리일 경우, 상기 제3 상향 링크 단말을 상기 제3 하향 링크 단말과 동일한 주파수-시간 자원을 사용하기 위한 상향 링크 단말로 결정하는 단계;를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스케줄링 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 제3 하향 링크 단말 및 상기 제3 상향 링크 단말에 할당하기 위한 제3 주파수-시간 자원 할당 정보를 생성하는 단계;
    상기 제3 하향 링크 단말 및 상기 제3 상향 링크 단말이 동일한 주파수-시간 자원을 사용함을 알리는 제3 페어링 정보를 생성하는 단계; 및
    간섭 제거를 지시하는 제3 간섭 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제3 주파수-시간 자원 할당 정보, 상기 제3 페어링 정보 및 상기 제3 간섭 제어 정보를 포함하는 제3 하향 링크 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 데이터 신호 및 상기 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계는,
    상기 제3 하향 링크 단말로 제3 데이터 신호 및 상기 제3 하향 링크 제어 정보를 송신하는 단계;를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  11. 동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 기지국으로부터 하향링크 전송을 수신하는 제1 단말의 동작 방법에 있어서,
    상기 기지국으로 상기 제1 단말의 위치 정보를 송신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 제1 단말에게 상기 하향링크 전송을 위하여 할당된 주파수-시간 자원에 대한 정보, 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상향링크 전송을 수신하는 제2 단말에 대한 페어링 정보, 및 간섭 제어 정보를 수신하는 단계;
    상기 간섭 제어 정보에 기초하여 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 간섭 제거 동작을 수행하는 것으로 결정된 경우, 상기 제2 단말의 상향링크 전송에 의한 간섭을 제거하면서 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상기 하향링크 전송을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 기지국은 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상기 제1 단말에 대한 상기 하향링크 전송과 상기 제2 단말로부터의 상향링크 수신을 동시에 수행하는,
    제1 단말의 동작 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 페어링 정보는, 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 상기 제2 단말의 식별 정보를 포함하고,
    상기 간섭 제어 정보는, 상기 하향링크 전송을 수신할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 지시하는 정보를 포함하는, 제1 단말의 동작 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 간섭 제어 정보는, 상기 제1 단말의 위치 정보 및 상기 제2 단말의 위치 정보에 기초하여 생성되고, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리가 미리 정해진 임계 거리 미만일 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행할 것을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않을 것을 지시하는 정보를 포함하는, 제1 단말의 동작 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하여 상기 하향링크 전송을 수신하는 단계를 포함하는, 제1 단말의 동작 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하지 않는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않고 상기 하향링크 전송을 수신하는 단계;를 포함하는, 제1 단말의 동작 방법.
  16. 동일 대역 전이중(in-band full duplex; IFD) 방식의 기지국으로부터 하향링크 전송을 수신하는 제1 단말로서,
    프로세서(processor); 및
    상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 기지국으로 상기 제1 단말의 위치 정보를 송신하고,
    상기 기지국으로부터 상기 제1 단말에게 상기 하향링크 전송을 위하여 할당된 주파수-시간에 대한 정보, 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상향링크 전송을 수신하는 제2 단말에 대한 페어링 정보 및 간섭 제어 정보를 수신하고,
    상기 간섭 제어 정보에 기초하여 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 결정하고,
    상기 간섭 제거 동작을 수행하는 것으로 결정된 경우, 상기 제2 단말의 상향링크 전송에 의한 간섭을 제거하면서 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상기 하향링크 전송을 수신하도록 실행되고,
    상기 기지국은 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상기 제1 단말에 대한 상기 하향링크 전송과 상기 제2 단말로부터의 상향링크 수신을 동시에 수행하는,
    제1 단말.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 페어링 정보는, 상기 주파수-시간 자원을 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 제2 단말의 식별 정보를 포함하고,
    상기 간섭 제어 정보는, 상기 하향링크 전송을 수신할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행할지 여부를 지시하는 정보를 포함하는, 제1 단말.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 간섭 제어 정보는, 상기 제1 단말의 위치 정보 및 상기 제2 단말의 위치 정보에 기초하여 생성되고, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리가 미리 정해진 임계 거리 미만일 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행할 것을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않을 것을 지시하는 정보를 포함하는, 제1 단말.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하여 상기 하향링크 전송을 수신하도록 더 실행되는, 제1 단말.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 간섭 제어 정보가 상기 간섭 제거 동작을 지시하지 않는 정보를 포함할 경우, 상기 간섭 제거 동작을 수행하지 않고 상기 하향링크 전송을 수신하도록 더 실행되는, 제1 단말.
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