KR20060051646A

KR20060051646A - 스케쥴링 방법

Info

Publication number: KR20060051646A
Application number: KR1020050089360A
Authority: KR
Inventors: 엔리코 유글; 엔스 무에켄헤임; 미르코 샤흐트
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2006-05-19
Also published as: US20060067269A1; EP1641188A1; JP2006101517A

Abstract

스케쥴링 방법에 있어서, 하나의 그룹의 하나 이상의 부가적인 사용자는 이미 스케쥴링된 그룹의 제 1 사용자와 동시에 스케쥴링되도록 선택될 수 있다. 하나 이상의 사용자 선택은 그룹 내의 사용자의 공간 정보에 기초하여 이루질 수 있다.

Description

스케쥴링 방법{METHOD OF SCHEDULING USERS IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS}

도 1은 예시적인 셀의 120°섹터를 갖는 사용자의 예시적인 분포를 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 사용자를 스케쥴링하는 방법을 설명하는 흐름도,

도 3은 선택된 부가적인 사용자의 스케쥴링에 대해 보다 자세히 설명하는 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 셀 110 : 단일 섹터

본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크에서 사용자를 스케쥴링하는 방법에 관한 것이다.

UMTS 지상의 랜덤 액세스 네트워크(UTRAN) 내에서의 채널화 코드 제한("코드 제한")은 현재 잘 알려져 있는 문제점이다. 코드 제한은 특히 데이터 서비스가 다운링크 공유 채널(흔히 다운링크 공유 채널(DSCH), 또는 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 표준을 적용하는 경우에는 고속 HS-DSCH) 상에서 제공되는 패킷 스위칭되는 영역에서 제공되는 네트워크 서비스의 성공(또는 실패)에 상당한 영향을 줄 수 있다.

HSDPA 표준 하에서 부가된 HS-DSCH는 가변적인 프레임 길이의 리소스이다. 이 프레임의 길이는 전송 시간 간격(TTI)으로서 지칭되며, 지원되는 트래픽의 유형 및 지원되는 사용자의 수에 기초하여 선택될 수 있다. 전형적으로, TTI는 2ms이다.

일반적으로, DSCH/HS-DSCH는 다수의 사용자 사이에서 공유될 수 있기 때문에, 모든 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 기지국(BS)에서 스케쥴링 방법이 필요하다. 예를 들어, 셀의 섹터 내의 사용자는 스케쥴링을 위해 하나의 TTI 내에서 그룹지워질 수 있다. 스케쥴러는 전형적으로 전송에 있어 사용자를 스케쥴링하는 순서 또는 시퀀스를 설정하는 스케쥴링 알고리즘을 구현한다. 예를 들어, 스케쥴러가 소정의 서비스 품질(QoS) 기준에 기초하여 각 사용자마다 서비스 메트릭 값(S_k)을 설정하는 것은 알려져 있다. QoS는 다수의 상이한 요건을 나타내는 일반적인 용어이다. 기본적인 의미로서, QoS는 무선 통신 시스템에서 보장된 성능(예를 들어, 최대/최소 데이터 네트워크 처리량, 최소 지연 요건, 패킷 손실률 및 패킷 다운로드 시간 등)을 제공하는 것을 나타낼 수 있다.

S_k는 QoS 부류 등에 기술된 것에 기초하여 사용자의 데이터 이력, 채널 상태, 사용자 우선순위를 나타낼 수 있다. 스케쥴러는 S_k 값을, 예를 들어 낮은 순위에서 높은 순위로 분류하여 사용자에 대한 스케쥴링 우선순위를 정할 수 있다. 가장 낮은 S_k와 연관된 사용자는 가장 높은 우선순위 사용자에 대응할 수 있으며, 그 TTI 내에 제일 먼저 스케쥴링될 수 있다.

BS 스케쥴러는 각 사용자에 대한 서비스 메트릭 값을 결정하기 위해 다양한 스케쥴링 알고리즘을 적용할 수 있다. 예를 들어, 서비스 메트릭 값을 생성하는 알고리즘은 서비스 메트릭 값을 유도하기 위해 하나 이상의 측정 값을 조합할 수 있다. 또한, 스케쥴링 알고리즘은 사용자의 스케쥴링 우선순위를 다양한 방식으로 분류 또는 순서를 매길 수 있다. 예를 들어, 이러한 스케쥴링 알고리즘은 라운드 로빈 스케쥴링, 최대 데이터 레이트, 비례적이며 공정한 스케쥴링 알고리즘 등을 포함할 수 있다. 따라서, 이들 다운링크 공유 채널 상에서, 모든 사용자가 동시에 서비스를 받을 수는 없지만, TTI 내에 스케쥴링될 수 있으며, 위에서 간단히 설명한 바와 같이, 몇몇 스케쥴링 알고리즘은 QoS 요건을 만족시키면서, 사용자에게 적절히 서비스하기 위해 패킷 데이터를 효율적으로 스케쥴링하기 위한 일환으로 평가되어왔다.

그러나, 공유 채널 상에서 패킷 데이터 서비스에 대한 사용자 스케쥴링은 복잡하다. 예를 들어, UMTS에서 제일 먼저 고려되는 것은 최고의 데이터 레이트에서 데이터를 수신할 수 있는 사용자를 서비스하는 것이다. 불행히도, 이것은 셀의 가장자리에 위치한 사용자의 궁핍을 야기한다. 또한, 몇몇 공유 채널이 공존하는 경우, 채널 간에 상호 간섭이 발생되고, 각 채널은 유용한 코드 리소스를 점유한다. 따라서, 공존하는 다운링크 공유 채널 상의 코드 제한에는 심각한 문제점이 있다. 달리 말하면, 네트워크로부터 송신을 수신하기 위해 BS에서 스케쥴링 실체에 의해 몇몇 데이터 사용자가 동시에 스케쥴링되는 경우에 충분하지 않은 코드 리소스가 존재할 수 있다. 이것은 셀의 주어진 섹터의 사용자에 의해 요청되는 서비스의 유형(또는 부류)에 따라 선언되는 문제이다. 코드 제한 즉 코드 궁핍은 패킷 사용자에 실질적인 지연을 야기할 수 있으며, 이로 인해 네트워크 비효율 및 용량의 있을 수 있는 감소를 야기할 수 있다.

예를 들어, 다수의 상이한 QoS 서비스 부류가 존재할 수 있다. 회로 스위칭되는 영역에서의 이들 서비스 중 일부, 예를 들어 음성 및 스트리밍 비디오는 공유 채널을 이용하지 않지만, 이들 서비스를 요청한 사용자는 다른 사용자와 "공유"될 수 없는 영구적인 채널화 코드를 할당받는다. 패킷 스위칭되는 영역에서, 스케쥴러는 데이터 서비스를 요청하는 사용자를 스케쥴링하지만, 스케쥴러는 네트워크의 로딩 및 주어진 섹터 또는 셀 내에서 사용자에 의해 요청되는 서비스의 혼합에 따라, 소정의 채널화 코드가 더 이상 이용가능하지 않는다는 점에서 상당히 제한될 수 있다(예를 들어, 음성 사용자의 접속의 지속 기간 동안 음성 사용자의 다수가 영구적인 채널화 코드를 할당받을 수 있기 때문이다). 이것은 네트워크 효율 및 용량을 감소시켜, 하나 이상의 섹터 또는 하나 이상이 셀 내의 패킷 사용자에 대한 지연을 야기할 수 있다. 따라서, 데이터 패킷 서비스의 사용자를 스케쥴링함에 있어 코드 제한 문제를 해결하는 것은 네트워크 설계자의 주안점이다.

본 발명의 예시적인 실시예는 스케쥴링 방법에 관한 것이다. 이 방법에서, 하나의 그룹의 하나 이상의 부가적인 사용자는 이미 스케쥴링된 그룹의 제 1 사용자와 동시에 스케쥴링되도록 선택될 수 있다. 하나 이상의 사용자 선택은 그룹 내의 사용자의 공간 정보에 기초하여 이루질 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 이하에서 주어진 상세한 설명 및 첨부한 도면으로부터 보다 완전히 이해될 것이며, 도면에서 유사한 소자는 유사한 참조번호로 표시되어 있으며, 이들 도면은 단지 예시적인 뿐이며, 따라서 본 발명의 예시적인 실시예를 제한하지는 않는다.

본 발명의 예시적인 실시예의 원리는 UMTS 기술에 기초한 무선 통신 시스템에 특히 적합하고, 이러한 예시적인 문맥에서 설명될 수 있지만, 본 명세서에서 도시되고 설명되는 예시적인 실시예는 단지 예시적일 뿐 어떠한 것도 제한하지는 않는다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 발명의 예시적인 실시예는 다른 라디오 네트워크 및/또는 개발중인 무선 통신 시스템 예컨대 개발중인 4세대(4G) 무선 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 따라서, 당업자라면, 다른 무선 통신 시스템에 적용하기 위해 다양한 수정을 가할 수 있고 이러한 수정은 본 명세서의 가르침에 의해 고려될 수 있다.

이하에서 사용되는 사용자라는 용어는 이하에서 때때로 이동국, 모바일, 모바일 사용자, 사용자 장비(UE), 가입자, 사용자, 원격 스테이션, 액세스 단말기 등과 같은 뜻을 나타낼 수 있으며, 무선 통신 네트워크에서의 원격의 무선 리소스 사용자를 나타낼 수도 있다. 기지국이라는 용어는 베이스 트랜시버 스테이션(BTS) 또는 NodeB와 같은 뜻을 나타낼 수 있으며, 또한 네트워크와 하나 이상의 사용자 사이에서 데이터 및/또는 음성 접속을 제공하는 장비를 나타낼 수도 있다. 시스템 또는 네트워크(예를 들어, 액세스 네트워크)는 하나 이상의 기지국을 포함할 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 예시적인 실시예는 코드 제한의 문제를 해결하기 위해 사용자 스케쥴링을 지원하는 빔 형성 기술을 이용하는 사용자 스케쥴링 방법에 관한 것일 수 있다. 일 측면에서, 이하에서 설명되는 예시적인 방법은 코드 제한 문제를 피하기 위해 일환으로 공존하는 다운링크 공유 채널 상에서 코드 재사용을 허용할 수 있다. 코드는 그룹 내에서 사용자를 공간적으로 분리함으로써 다수의 사용자에 의해 공유될 수 있다. 그래서, 상호 간섭은 공간적으로 억제될 수 있고 코드 리소스는 재사용될 수 있거나 동시에 스케쥴링되는 사용자 간에 공유될 수 있다. 따라서, 예시적인 방법은 주어진 TTI 동안 네트워크로부터의 송신을 동시에 수신하도록 공간적으로 분리가능한 사용자를 스케쥴링하기 위해 스케쥴링 풀(pool)에 사용자에 대한 공간 정보를 고려한다.

스마트 안테나를 이용하는 빔형성 기술은 주어진 TTI에서 동시에 스케쥴링될 그룹의 사용자를 공간적으로 분리하기 위해 사용될 수 있다. 기지국은 전형적으로 빔형성에 대한 두 가지 유형, 즉 고정된 빔형성 및 적응적인 빔형성 중 하나를 이용한다. 고정된 빔형성 전략에 있어서, 기지국은 셀의 영역을 커버하는 다수의 사전형성된 안테나를 사용한다. 각 이동국은 사전형성된 빔 중 하나에 할당된다. 그러나, 고정된 빔형성을 사용하는 기지국은 다수의 스케쥴링된 이동국이 빔들 중 동일한 빔에 할당되는 경우 간섭에 의해 성능 저하를 겪을 수 있다.

따라서, 적응 빔형성 전략이 공간 영역에서 사용자를 분리하기 위해 사용되며, 이는 공간 분할 다중 액세스(SDMA) 원리의 애플리케이션으로 지칭될 수 있다. SDMA는 잘 알려져 있는 FDMA 또는 TDMA 원리와 유사하게 무선 네트워크에서 사용될 수 있는 매체 액세스 기법이다. FDMA에서, 사용자는 그들의 주파수에 의해 선택되고, 또는 TDMA에서 사용자는 별개의 타임 슬롯으로 액세스되지만, SDMA에서는, 사용자는 그들의 상이한 위치에 의해 분리된다. 적응적인 빔형성에 있어서, 기지국은 각 사용자마다 개별 전송 빔을 전송하는데, 즉 이동국과 동일한 다수의 빔이 형성된다. 이러한 접근 방식은 이동국이 소정의 각도 거리에 의해 분리되는 경우 신호 대 잡음 비와 같은 이득을 제공하고, 따라서 처리량을 제공한다. 적응적 빔형성은 사용자마다 특정적이고 인트라-, 인터-셀 간섭에 의한 총 간섭 및 열 잡음을 유지하면서 수신된 업링크 신호 전력을 최대화하도록 구성된다.

도 1은 예시적인 셀의 120°섹터에서의 사용자에 대한 예시적인 분포를 나타낸다. 예시적인 실시예에서, 기지국에서의 안테나 어레이는 N개의 안테나 소자로 구성될 수 있다. 단지 설명을 위해, 안테나의 수, N_AE는 네 개(4)로 나타낼 수 있으며, 이 예시적인 방법은 네 개의 안테나 소자보다 많은 또는 적은 안테나 어레이에도 적용될 수 있다.

도 1에 부가적으로 도시되어 있는 바와 같이, 예를 들어, 이하에서 설명되는 예시적인 방법은 셀(100)의 단일 섹터(110)를 언급한다. 섹터(110)는 본 명세서에서 사용자(1-4)로 도시된 사용자 그룹을 포함할 수 있으며, 이 그룹은 네 사용자보다 많은 또는 적은 사용자를 포함할 수 있다. BS에서의 안테나 어레이는 셀(100) 내에 다수의 안테나 소자로 배치되고, BS에서의 안테나 어레이의 자유도의 수는 한번에 공간적으로 분리되는 그룹 내의 사용자 수보다 크다.

도 1은 예시적인 그룹의 네 사용자에 대한 도착의 예시적인 입사각,ψ_k를 도시한다. 업링크로부터, 섹터 접경(0°)에 대한 사용자 신호의 이들 입사각, ψ_k은 예를 들어 BS에서 빔형성기 또는 안테나 어레이 프로세서에 의해 미리 알려질 수 있다. 또한, 후속하는 설명을 위해, 입력 사용자 신호의 각도 분산(angular dispersion)은 비교적 협소한 것으로 가정되는데, 즉 각도 전개는 작다(예를 들어, 고립 환경(rural environments)). 이 예시적인 방법은 보다 큰 각도 전개에 대해 기능할 것이지만, 공간적으로 분리된 그룹의 사용자 수는 사용자를 분리하기 위해 사용될 필요가 있는 몇몇 어레이의 자유도와 같이 감소될 수 있다.

일례에서, BS에서 안테나 어레이를 포함하는 어레이 소자의 수(N_AE)는 N_AE=4이지만, 안테나 어레이는 네 개의 어레이 소자보다 많은 소자로 구성될 수 있다. 안테나 어레이에서 사용되는 어레이 소자의 수는 다수의 요인에 따라 달라질 수 있는데, 이들 요인들은 예를 들어 비용, 지형, 거주 밀도, 산업 표준 및 사회적 수용성 등을 포함하나 여기에 제한되는 것은 아니다. 빔형성시, 안테나 어레이로부터의 송신 전력은 하나의 사용자 쪽으로 소정의 방향(메인 로브(lobe)로 알려져 있음)으로 유도 또는 집중되고, 공간적 널(nulls)로서 알려져 있는 다른 방향으로 최소화된다. 안테나 어레이에 대한 공간 널의 수는 N_AE=1이다. 예를 들어, 네 소자의 어레이에서, 셀의 섹터에서 하나의 사용자로 유도되는 메인 로브는 개별 안테나 소자의 4×안테나 이득을 가질 것이며, 전력이 송신되지 않은 섹터 내의 다른 영역에 세 개의 공간 널이 유도될 수 있다.

사용자가 동시에 스케쥴링되도록 하기 위해 공간적으로 분리 또는 "공간적으로 수직"이도록 하기 위해, 사용자가 간에 충분하 각도 거리가 있을 필요가 있다. 스케쥴링된 사용자는 사용자 간에 충분한 각도 거리가 있지 않은 경우 성능 저하를 겪을 수 있다. 이것은 섹터 내에 두 사용자, 즉 UE1 및 UE2의 예를 사용하여 도시되어 있다. UE2가 UE1의 공간적 널에 설정되고, 안테나 어레이(메인 로브)가 UE2로 유도되는 경우, UE2는 UE2가 UE1의 공간적 널에 존재하기 때문에 UE1으로부터 간섭이 존재하여 송신 신호로부터 임의의 전력을 수신하지 않을 수 있다. 따라서, 두 사용자가 동일한 또는 실질적으로 근접한 도착 입사 각을 가지는 경우, BS가 다른 사용자를 무시한 채 하나의 사용자에 송신하는 것은 어렵다. 따라서, 사용자 간에 소정의 최소 각도 거리는 둘 이상의 사용자가 주어진 TTI 내에서 동시에 스케 쥴링되도록 공간적으로 분리되어 성능 저하없이 DSCH 또는 제각기의 HS-DSCH에 걸쳐 BS로부터 송신을 수신할 수 있도록 보장할 수 있다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시에에 따른 사용자 스케쥴링 방법을 설명하는 흐름도이다. 처음에, 주어진 TTI 내에서 송신을 수신하도록 사용자를 동시에 스케쥴링 하기 위해, 기지국에서 스케쥴링 실체의 프로세싱 회로는 그룹으로부터 제 1 스케쥴링된 사용자를 선택할 수 있다(S210). 제 1 스케쥴링된 사용자의 결정은 서비스 메트릭 기준에 기초하여 선택될 수 있다. 그러나, 제 1 스케쥴링된 사용자의 이러한 결정은 공전 정보의 분석을 포함하지 않는다.

예를 들어, QoS 메트릭 S_k는 BS에서 스케쥴링 실체에 의해 사용자마다 평가될 수 있다. 스케쥴링 실체는 각 사용자마다 QoS 메트릭 S_k를 결정하고 이 메트릭에 기초하여 사용자에 순서를 부여하거나 또는 우선순위를 부여하기 위해 알려져 있는 다수의 스케쥴링 알고리즘 중 하나를 구현할 수 있다. 예를 들어, 사용자(k)에 대한 S_k 값이 낮을수록, 스케쥴링될 이 사용자에 자극(urge)은 더 커진다. 표(1)는 스케쥴링 실체에 의해 추적되고 사용자에 대한 도착 입사 각, ψ_k을 포함할 수 있는 예시적인 사용자 정보를 나타낸다.

QoS 기준에 따르면, TTI(이하에서는 '현재의 TTI') 내에서 스케쥴링될 제 1 사용자(#j)는 가장 낮은 S_k를 갖는, 즉 j=arg(min_kS_k)인 섹터(110) 내의 사용자 그룹으로부터 선택될 수 있다.

주어진 TTI 내에서 제 1 스케쥴링되는 사용자를 결정하기 위해 사용되는 스케쥴링 알고리즘에 대해 다수의 선택이 존재할 수 있다. 선택된 임의의 스케쥴링 알고리즘, 및 예시적인 방법에 대한 공통적인 요소는 네트워크로부터 송신을 수신하기 위해 제 1 사용자를 스케쥴링하는 경우 공간 정보를 고려하지 않는다라는 것이다. 달리 말하면, 주어진 송신 시간 간격(TTI) 동안, 최상위 우선순위 즉 제 1 스케쥴링된 사용자는 소정의 QoS 기준(즉, S_k 값)에 기초하여 스케쥴링 실체에 의해 결정되지만, 그 사용자 또는 그룹 내의 다른 사용자와 연관된 임의의 공간 데이터에는 기초하지 않는다.

그들의 S_k 값에 기초하여 스케쥴링함에 있어 사용자에 우선순위를 부여하는데 구현될 수 있는 가장 간단한 스케쥴링 알고리즘 중 하나는 일반적으로 라운드 로빈(RR) 스케쥴링으로 지칭된다. 라운드 로빈 스케쥴링은 전통적인 시분할 다중화이며, 여기서 동일한 사용자에 대한 연속적인 송신 간의 지연은 고정되고 또한 모든 사용자에 대해 동일하다. 라운드 로빈 스케쥴러는 자발적으로 수행되고 채널 상태 정보 형태를 갖는 임의의 피드백을 필요로 하지 않는다. 이와 대조적으로, 최고 데이터 레이트로 수신할 수 있는 사용자에 항상 전송하는 최대-레이트 스케쥴링은 최대로 가능한 시스템 처리량을 야기하나, 공정성 및 지연 문제는 무시한다.

또 다른 스케쥴러, 비례적이며 공정한(PF) 스케쥴링 알고리즘은 각 사용자의 우선순위 가중치로도 지칭되는, 요청한 최대 데이터 레이트 대 평균 처리량의 비율, (DRCi(n)/Ri(n))을 가질 수 있는 사용자를 스케쥴링하도록 구현될 수 있다. PF 알고리즘은 다수의 사용자로부터 다중 이득을 탐색하고, 동시에 소위 "비례적인 공정성" 관점에서 사용자를 서비스한다. PF 알고리즘은 사용자들 사이에서 DRCi(n)/Ri(n) 비율을 균등하게 하려 한다. 그 결과, 평균적인 사용자 처리량은 사용자가 요청한 DRC 레이트에 "비례"할 것이며, 또는 Ri는 ERCi에 비례한다. 달리 말하면, 비교적 양호한 채널 조건을 갖는 사용자는 비교적 양호한 처리량을 달성할 수 있는 반면, 열악한 채널 조건을 갖는 사용자는 저조한 처리량을 갖는다. 이들은 단지 주어진 TTI 내에 스케쥴링될 제 1 사용자를 결정하기 위해 그들의 S_k 값에 기초하여 사용자에게 순위 부여 또는 우선순위 부여를 하는데 사용될 수 있는 예시적인 스케쥴링 알고리즘일 뿐이다.

다시 도 2를 참조하면, 제 2의 (i번째) 사용자( 및 그룹 내의 부가적인 i번째 사용자)는 공간 정보에 따라 현재의 TTI에서 제 1 스케쥴링된 사용자와 스케쥴링되도록 선택될 수 있다(S220). 즉 각 사용자의 ψ_k가 평가될 수 있다. 적응적인 빔형성은 사용자의 공간 정보를 생성하는데 사용될 수 있다. 사용되는 공간적인 빔형성 전략은 임의의 알려져 있는 적응적 빔형성 기술일 수 있으며, 예를 들어 이는 Schacht 외 다수의 "System Capacity From UMTS Smart Antenna Concepts"라는 제목의 기사의 Proc. IEEE Vehicular Technology Conference(VTC)-Orlando, USA, pp. 3126-3130에 설명되어 있다. 동시에 스케쥴링되도록 하기 위해 공간적으로 격리되는(필터링되는) 사용자의 수는 안테나 어레이에서의 안테나 소자 수에 따라 달라지며, 사용자 간의 소정의 최소 각도 거리 임계값은 안테나 이득을 보존하고 적절한 격리를 달성하도록 해야 한다.

예를 들어, 120°섹터를 가정하는 경우, 4-안테나 소자 어레이는 그 안에서 세(3) 사용자를 공간적으로 분리할 수 있다. 따라서 각 사용자에 대한 공간 정보는 섹터의 0°섹터 접경에 대해 사용자로의 전송 신호 도착 입사 각을 포함한다. 이 데이터는 BS에서 빔형성기 또는 어레이 프로세싱 회로에 의해 알려질 수 있거나 또는 결정될 수 있다. 현재의 TTI 내에서 제 1 스케쥴링된 사용자와 스케쥴링될 하나 이상의 부가적인 사용자의 선택에 대해서는 도 3과 관련하여 보다 자세히 설명된다.

임의의 이벤트에서, 각 사용자에 대한 공간 정보의 평가는 TTI 내에서 i번째 사용자가 제 1 (j번째) 스케쥴링될 사용자와 함께 스케쥴링되록 하기 위해 앞서 설명한 임계값을 만족해야 한다(S230). 이하에서 보다 자세히 설명되는 바와 같이, 이 임계값은 사용자 간의 최소 각도 거리와 관련된다. 사용자가 임계값을 만족시키지 않는 경우, 제 1 스케쥴링된 사용자는 현재의 TTI 내에서만 스케쥴링된 사용자이고, 스케쥴링은 완료된다(S250). 하나 이상의 사용자가 임계값을 만족시키는 경우, 그것은 사용자의 최대 제한치(N_AE-1)가 그 TTI에 대해 스케쥴링되었는 지가 체크된다(S240). 그러한 경우(S240의 출력이 '예'인 경우), 현재의 TTI에서의 사용자 스케쥴링은 완료된다. 그와 달리, 단계(S230 또는 240)의 출력이 '예'일 때까지, 즉 그룹 내에 임계값을 만족시키는 사용자가 더 이상 없을 때까지 또는 그 TTI 내에서 최대 사용자가 스케쥴링될 때까지 부가적인 사용자가 스케쥴링을 위해 선택될 수 있다. 섹터(110) 내의 그룹의 사용자는 알려져 있는 바와 같이 다음 TTI에서 다시 우선순위가 부여될 수 있고, 현재의 TTI에서 스케쥴링된 사용자는 다음 TTI에서 최하위 우선순위를 가지며, 현재의 TTI로부터 그룹에서 스케쥴링되지 않은 사용자는 우선순위가 상향 이동한다.

도 3은 스케쥴링될 부가적인 사용자의 선택에 대해 보다 자세히 나타내는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 각 사용자에 대한 각도 거리 값 △ψ=|ψ_i-ψ_j|이 결정될 수 있다(S222). 이것은 BS에서 빔형성기 또는 어레이 프로세싱 회로에 의해 및/또는 예를 들어 BS에서 스케쥴링 실체에 의해 결정될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 스케쥴링 실체에 의해 추적되는 사용자 정보는 사용자에 대한 도착 입사 각,ψ_k을 포함한다. 각도 거리 값은 i번째 사용자의 알려져 있는 도착 입사 각과 제 1 스케쥴링된 사용자(j번째 사용자)의 알려져 있는 도착 입사 각 사이의 차이를 나타낸다.

위에서 설명한 바와 같이, 사용자 간의 소정의 최소 각도 거리 임계값은 안테나 이득을 보존하고 적절한 격리를 달성해야 한다. 실제적인 이유로, 소정의 각도 거리 임계값 △ψ=|ψ_i-ψ_j|≥△ψ_req가 필요로 하는 격리 및 안테나 이득을 얻기 위해 요구된다. 대체적으로, 두 사용자, 즉 i 및 j 간의 각도 거리가 멀수록 격리가 보다 양호해진다. 이 임계값,△ψ_req는 섹터의 각도 크기 및 그룹을 서비스하는 기지국의 안테나 어레이 내의 안테나 소자의 수, N_AE에 기초하여 설정될 수 있다. 표준 섹터 환경(120°섹터)에서, 즉 △ψ_req=120°/N_AE이다.

따라서, 각 사용자에 대한 각도 거리 값(△ψ)은 최소 각도 거리 임계값(△ψ_req)에 비교되어 제 1 스케쥴러 사용자와 동시에 스케쥴링되도록 하기 위해 현재의 TTI 내에서 공간 분리 및 코드 재사용에 대한 후보가될 수 있는 사용자의 서브세트를 결정한다. △ψ≥△ψ_req의 사용자는 동일한 코드 리소스를 공유할 수 있는데, 그 이유는 충분한 격리가 있기 때문이다. 따라서, 제 2의 또는 i번째 사용자는 △ψ≥△ψ_req의 사용자의 서브세트로부터 선택될 수 있다. i번째 사용자 이후 다른 사용자가 스케쥴링될 것이기 때문에, 최소 각도 거리 △ψ를 가지나 △ψ_req보다는 큰, 즉 min(||ψ_i-ψ_j|-△ψ_req|)인 서브세트의 사용자가 i번째 스케쥴링된 사용자, 또는 j번째 사용자와 동일한 코드 리소스를 공유할 수 있는 TTI 내의 다음의 부가적인 스케쥴링된 사용자로서 선택되어 현재의 TTI 내에서 송신을 수신하도록 동시에 스케쥴링될 수 있다(S226).

서브세트 내의 부가적인 사용자(또는 그룹 내의 모든 사용자)는 위에서 설명한 바와 같은 비교 및 선택단계(S224,S226)를 반복함으로써(S228) 선택될 수 있다. 달리 말하면, 그룹 내의 모든 다른 사용자는 i번째 사용자와 관련하여 설명한 바와 같이 스케쥴링되도록 선택될 수 있다(현재의 TTI 또는 재-우선순위부여 이후의 다음 또는 후속 TTI에서). 이것은 N_AE-1 사용자가 주어진 TTI 내에 스케쥴링 될 때까지(S240=예) 또는 임계값 기준을 만족시키는 사용자가 그룹 내에 더 이상 존재하지 않을 때까지(S230=예) 수행될 수 있다.

따라서, 주어진 TTI 내에서 제 1 스케쥴링된 사용자와 함께 동시에 스케쥴링되도록 선택된 임의의 부가적인 사용자는 제 1 스케쥴링된 사용자에 할당된 동일한 코드 리소스를 공유할 수 있다. 따라서 이들 선택된 사용자는 SDMA 원리에 따라 서로에 대해 또는 제 1 스케쥴링된 사용자로부터 공간적으로 분리될 수 있다.

따라서, 예시적인 실시예에 따라, 네트워크는 라디오 리소스를 가장 효율적으로 사용하기 위해, 주어진 TTI 내에서 스케쥴링될 사용자의 원하는 서브세트를 결정함에 있어 사용자의 그룹의 공간 정보를 고려할 수 있다. TTI 내에서 다수의 사용자를 스케쥴링 함에 있어 동일한 셀 내에 단일 코드를 재사용하게 되면 네트워크에서의 라디오 리소스 소비를 실질적으로 감소시키고 또한 코드 블록킹을 실질적으로 막을 수 있는데, 그러한 이유는 코드 재사용을 통해 충분한 양의 채널화 코드를 다양한 서비스에 이용할 수 있기 때문이다. 사용자를 스케쥴링하기 위해 스마트 안테나를 사용하고 SDMA 원리를 적용하는 셀 내에서 패킷 사용자를 모두 공간적으로 분리하면 UMTS에 대한 실질적인 용량 및 처리량 강화를 야기할 수 있고, 또한 패킷 사용자에 대한 실질적인 지연 감소를 야기할 수 있다.

따라서, 설명한 본 발명의 예시적인 실시예는 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3의 기능은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 소프트웨어/하드웨어 구현은 프로세서와 제조 물품의 조합을 포함할 수 있다. 제조 물품은 저장 매체, 프로세서에 의해 판독되어 방법을 수행하는 코드 부분 및 실행가능 컴퓨터 프로그램을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 더 포함할 수 있다. 실행가능 컴퓨터 프로그램은 원하는 동작 및 방법을 수행하는 인스트럭션을 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 프로그램은 외부에서 공급되고 전파되는 신호의 일부분으로서 제공될 수 있다. 이러한 변형은 본 발명의 예시적인 실시예의 범주를 벗어나지 않고서 고려되고, 당업자라면 알 수 있는 이러한 모든 변경은 후속하는 청구항의 범주 내에 포함되려 한다.

본 발명에 따른 스케쥴링 방법에 따라 데이터 패킷 서비스의 사용자를 스케쥴링함에 있어 코드 제한 문제를 해결할 수 있다.

Claims

그룹 내의 사용자에 대한 공간 정보에 기초하여 이미 스케쥴링된 상기 그룹의 제 1 사용자와 함께 동시에 스케쥴링되도록 상기 그룹의 하나 이상의 부가적인 사용자를 선택하는 단계를 포함하는 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서,

서비스 메트릭 기준에 기초하여 상기 제 1 스케쥴링된 사용자를 결정하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 1 스케쥴링된 사용자를 결정하는 단계는 공간 정보를 분석하는 단계를 포함하지 않는 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 사용자 그룹은 셀의 섹터 내에 존재하고, 각 사용자에 대한 상기 공간 정보는 상기 섹터의 0°섹터 접경지역에 대해 상기 사용자로의 송신 신호의 도착의 입사각을 포함하는 스케쥴링 방법.
제 3 항에 있어서,

선택 단계는,

각 사용자마다, 상기 사용자의 도착의 상기 입사각과 상기 제 1 스케쥴링된 사용자의 도착의 상기 입사각 사이의 각도 거리 값을 결정하는 단계와,

상기 각도 거리 값을 최소 각도 거리 임계값에 비교하여 각도 거리 값이 상기 임계값과 동일 또한 초과하는 사용자의 서브세트를 결정하는 단계와,

상기 제 1 스케쥴링된 사용자와 송신을 수신하도록 스케쥴링될 다음 사용자로서 상기 임계값을 여전히 초과하는 가장작은 각도 거리 값을 갖는 상기 서브세트로부터 사용자를 선택하는 단계

를 더 포함하는 스케쥴링 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 최소 각도 거리 임계값은 상기 섹터의 상기 각도 크기 및 상기 그룹을 서비스하는 기지국의 안테나 어레이 내에 사용되는 안테나 소자 수, N_AE에 기초하여 설정되는 스케쥴링 방법.
제 4 항에 있어서,

각 사용자에 대한 상기 각도 거리 값은 상기 사용자의 도착 입사각과 상기 제 1 스케쥴링된 사용자의 도착 입사각 사이의 차이로서 결정되는 스케쥴링 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 임계값을 만족시키는 사용자가 없을 때까지 상기 그룹의 나머지 사용자를 스케쥴링하기 위해 상기 비교 및 선택 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 스케쥴링 방법.
제 4 항에 있어서,

N_AE-1 사용자가 동시에 스케쥴링되었을 때까지 상기 그룹의 나머지 사용자를 스케쥴링하기 위해 상기 비교 및 선택 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 스케쥴링된 사용자와 동시에 스케쥴링되도록 선택된 상기 하나 이상의 부가적인 사용자는 상기 제 1 스케쥴링된 사용자에 할당된 동일한 리소스를 공유하는 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 스케쥴링된 사용자와 동시에 스케쥴링되도록 선택된 상기 하나 이상의 부가적인 사용자 각각은 서로에 대해 또한 상기 제 1 스케쥴링된 사용자로부터 각각 공간적으로 분리되는 스케쥴링 방법.