KR20080027354A - Ｏｆｄｍａ 역방향 링크 스케쥴링 - Google Patents

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KR20080027354A
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데이비드 조나단 줄리안
아라크 수티봉
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Abstract

랜덤 액세스 무선 통신 시스템에서의 퀵 페이징 채널은, 액세스 단말기 또는 액세스 단말기의 그룹에 대한 페이징 메시지의 존재를 식별하는 퀵 페이징 프레임에서 하나 이상의 비트를 포함한다. 제 1 액세스 단말기에 대한 페이징 메시지의 존재를 식별하는 퀵 페이징 비트는, 하나 이상의 부가적인 액세스 단말기에 대응하는 하나 이상의 퀵 페이징 비트로 인코딩되어, 하나 이상의 포워드 오류 정정 비트가 생성된다. 공동으로 인코딩된 퀵 페이징 비트는, 퀵 페이징 프레임을 명령의 부가적인 프레임으로 시분할 멀티플렉싱함으로써 액세스 단말기로 브로드캐스팅한다.
전력 요건, 제어 컴포넌트, 스케쥴러, 스티키 할당, 성능 요건

Description

ＯＦＤＭＡ 역방향 링크 스케쥴링{OFDMA REVERSE LINK SCHEDULING}
35 U.S.C §119 에 따른 우선권 주장
본 출원은, 2005년 6월 16일에 출원되어, 발명의 명칭이 "OFDMA 역방향 링크에서의 자원 할당을 위한 방법 및 장치 (METHODS AND APPARATUS FOR RESOURCE ASSIGNMENT IN OFDMA REVERSE LINK)" 이며, 본 발명의 양수인에게 양도되어 여기에 참조로서 명백히 포함된, 미국 가출원번호 제60/691,470호를 우선권 주장한다.
배경
Ⅰ. 분야
다음의 설명은, 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는, 무선 통신 환경에서의 효율적인 스케쥴링에 관한 것이다.
Ⅱ. 배경
무선 통신 시스템은, 전세계 대다수의 사람들이 통신하게 하는 일반화된 수단이 되고 있다. 무선 통신 디바이스는, 소비자 요구를 충족시키고 이동성과 편의를 향상시키기 위하여 소형화되고 더욱 강력해지고 있다. 셀룰러 전화기와 같은 모바일 디바이스에서의 처리 능력의 증대는, 무선 네트워크 송신 시스템에 대한 요구의 증가를 초래하고 있다. 통상 이런 무선 네트워크 송신 시스템은, 그들과 통신하는 셀룰러 디바이스만큼 쉽게 업데이트되지는 않는다. 모바일 디바이스 능력이 확대될수록, 신규하고 향상된 무선 디바이스 능력을 완전히 활용하는 것을 돕는 방식으로는, 이전의 무선 네트워크 시스템을 유지하기가 어려울 수 있다.
더 상세하게는, 통상 주파수 분할 기반 기법은 스펙트럼을 별개의 채널로 분리하여 그것을 균일한 양의 대역폭으로 스플리팅하고, 예를 들어, 무선 통신을 위해 할당된 주파수 대역의 분할은 30 개의 채널로 스플리팅될 수 있으며, 이들 각각은, 음성 대화를 운반할 수 있고, 디지털 서비스의 경우는 디지털 데이터를 운반할 수 있다. 각 채널은 단번에 단 하나의 사용자에게만 할당될 수 있다. 하나의 공지된 변형은, 전체 시스템 대역폭을 다수의 직교 서브대역으로 효율적으로 분할하는 직교 주파수 분할 기법이다. 이들 서브대역은, 톤, 캐리어, 서브캐리어, 빈, 및/또는 주파수 채널로도 지칭된다. 각각의 서브대역은, 데이터로 변조될 수 있는 일 서브캐리어와 관련된다. 시분할 기반 기법의 경우에는, 일 대역이 순차적인 시간 구획 (time slice) 또는 시간 슬롯으로 시간에 따라 (time wise) 스플리팅된다. 채널의 각 사용자에게는, 예를 들어, 라운드-로빈 방식으로 정보를 송신 및 수신하기 위해 시간 구획이 제공된다. 예를 들어, 임의의 소정 시간 t 에, 사용자에게는 짧은 버스트에 대한 채널로의 액세스가 제공된다. 그 후, 액세스는, 정보를 송신 및 수신하기 위해 짧은 버스트 시간이 제공된 또 다른 사용자로 스위칭한다. "교대로 (taking turns)" 사이클이 계속되고, 결국 각 사용자에게는 다수의 송신 및 수신 버스트가 제공된다.
통상 코드 분할 기반 기법은, 일 범위 내의 임의의 시간에 이용가능한 다수의 주파수를 통해 데이터를 송신한다. 일반적으로, 이용가능한 대역폭을 통해 데이터가 디지털화되어 확산되며, 여기서, 다수의 사용자는 채널 상에 오버레이될 수 있고 개개의 사용자는 고유의 시퀀스 코드를 할당받을 수 있다. 사용자는, 동일한 광대역 양의 스펙트럼에서 송신할 수 있으며, 여기서, 각 사용자의 신호는, 그의 개개의 고유의 확산 코드에 의해 전체 대역폭에 걸쳐 확산된다. 이 기법은, 공유 (sharing) 를 제공할 수 있으며, 여기서, 하나 이상의 사용자가 동시에 송수신할 수 있다. 이런 공유는, 확산 스펙트럼 디지털 변조를 통하여 달성될 수 있으며, 여기서, 사용자의 비트 스트림은 매우 넓은 채널에 걸쳐서 의사 랜덤 방식으로 인코딩 및 확산된다. 수신기는, 관련된 고유한 시퀀스 코드를 인식하고, 코히어런트 방식으로 각각의 사용자에 대한 비트를 수집하기 위하여 랜덤화를 실행취소 (undo) 하도록 설계된다.
(예를 들어, 주파수 분할 기법, 시분할 기법, 코드 분할 기법을 사용하는) 통상의 무선 통신 네트워크는, 커버리지 영역을 제공하는 하나 이상의 기지국, 및 그 커버리지 영역 내에서 데이터를 송신 및 수신하는 하나 이상의 모바일 (예를 들어, 무선) 단말기를 포함한다. 통상의 기지국은, 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스, 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다수의 데이터 스트림을 동시에 송신할 수 있으며, 여기서, 일 데이터 스트림은, 모바일 단말기에 관여하는 독립적인 수신이 될 수 있는 데이터의 스트림이다. 기지국의 커버리지 영역 내의 모바일 단말기는, 복합 스트림에 의해 운반되는 데이터 스트림을 하나, 하나 이상 또는 모두 수신하는데 관여할 수 있다. 또한, 모바일 단말기는 데이터를 기지국 또는 또 다른 모바일 단말기로 송신할 수 있다. 기지국과 모바일 단말기 간 또 는 모바일 단말기들 간의 이런 통신은, 채널 변화 및/또는 간섭 전력 변화로 인해 저하될 수 있다.
집중적으로 스케쥴링된 셀룰러 역방향 링크에서, 통상, 기지국 (BTS) 은, 할당을 행하기 위해 정보를 수집하고, 각각의 액세스 단말기 (AT) 에 어떤 자원을 할당할지를 결정하여, 이런 할당을 액세스 단말기 (AT) 에 전송한다. 이런 액세스 단말기는 할당을 수신 및 처리하고, 할당된 역방향 링크 채널 상에서 데이터를 되 전송한다. 그러한 것처럼, 집중형 역방향 링크 스케쥴러에 관하여 복수의 챌린지 (challenge) 가 존재하고 있다. 예를 들어, 이런 챌린지는, 사용자들 사이에서 서로 다른 레벨의 공정성 (fairness) 을 획득하는 것에 기초하여 사용자에게 자원을 할당하는 단계, 서비스 품질 요건을 충족시키는 단계, 및 할당 입상 (assignment granularity) 및 이용가능한 할당의 수를 설명하는 단계를 포함할 수 있다. 수반된 챌린지의 또 다른 예는, 효율적인 방식으로 스케쥴링 판정을 행하기 위해 정보를 수집하는 단계, 서비스 품질 요건을 충족시키는 단계, 전력 제어 알고리즘과 적절히 상호작용하는 단계, 자원의 단편화를 방지 및 관리하는 단계, 송신 레이트를 결정하는 단계 등등을 포함한다.
따라서, 당업계에는, 시스템 스루풋 (throughput) 을 향상시키고 사용자 경험을 강화시키기 위하여 효율적인 스케쥴링을 돕는 시스템 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.
개요
다음은, 하나 이상의 실시형태들의 간략화된 개요를 제시하여, 이런 실시형 태들의 기본적인 이해를 제공한다. 이 개요는, 모든 계획된 실시형태들의 광범한 개관이 아니며, 모든 실시형태들의 중요한 또는 중대한 엘리먼트를 식별하지도 않고, 임의의 실시형태 또는 모든 실시형태의 범위를 정확하게 서술하지도 않도록 의도된다. 이 개요의 유일한 목표는, 후에 제시되는 보다 상세한 설명에 대한 전조로서, 하나 이상의 실시형태의 일부 개념을 간략화된 형태로 제시하는 것이다.
본 고안은, 예상된 전력 요건의 예측 함수 및/또는 추론 모델에 기초하여, 스케쥴링 메트릭(들) (예를 들어, 서브 캐리어에 대한 송신 전력의 조정) 을 동적으로 업데이트하기 위해, 전력 제어 알고리즘을 사용하는 스케쥴링 시스템 및 방법에 대해 제공한다. 이는, 동시에, 미리 결정된 및/또는 임의의 공정성 메트릭을 유지하고 (예를 들어, 매 사용자마다 초당 동일 수의 비트를 전송하고, 매 사용자마다 동일 수의 자원에 액세스하며, 등등), 서비스 품질 (QoS) 을 유지하며, 스루풋을 최대화하면서, 시스템 자원을 최적으로 이용하기 위해, 직교 방식으로 역방향 링크에 대한 사용자의 효율적인 스케쥴링 (예를 들어, 개개의 서브 캐리어에 대해 일부 사용자들을 스케쥴링하지 않음) 을 공급할 수 있다.
더욱이, 서브 캐리어 및 패킷 포맷 스케쥴링 동안, 단편화를 완화시키고 최적의 시스템 사용을 허용하기 위해, 관련된 오버헤드가 또한 조절될 수 있다. 예를 들어, 스티키 할당 (sticky assignment) 을 이용함으로써, 사용자는, 공정성을 유지하면서, 스왑 인 (swap in) 및 스왑 아웃 (swap out) 될 수 있다. 할당의 수는, 초기에는, 시간 단위당, 프레임당 식별된 후, 시스템에 대해 정의한 것처럼 공정성 메트릭을 유지하는 동시에, 사용자(들) 를 적출 (taking-out) 하고 그 대신에 다른 사용자(들) 를 스왑 인할 수 있다.
다른 실시형태에 의하면, 전력 예측 컴포넌트는, 2 개의 추가 컴포넌트, 즉, 데이터 채널 컴포넌트 및 제어 채널 컴포넌트를 포함할 수 있다. 제어 채널 컴포넌트 (예를 들어, 전력 제어기) 는, 폐루프 전력 제어기 (예를 들어, 85Hz) 일 수 있으며, 여기서, 이런 제어 채널 상에서 캐리어 대 잡음비 (C/I) 정보가 송신되고 있고, 성능 요건을 획득하기 위해 전력이 조정된다. 일 양태에서, 전력 예측 컴포넌트와 관련된 레이트 예측은, 얼마나 많은 전력이 송신되도록 요구되는지에 대한 함수이다. (실제 전력 그 자체 대신에) 전력 전송 지수로서, 캐리어당 전력 양을 나타내는 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 가 사용될 수 있다. 예를 들어, 분산된 전력 제어 알고리즘에서, 액세스 단말기는, 폐루프 전력 제어된 파일럿으로부터의 오프셋 (델타) (또는, 전용 제어 채널 송신 전력 레벨로부터의 오프셋, 여기서, 제어 채널은 주어진 성능 레벨로 제어된 폐루프 전력일 수 있다) 으로서, 서브캐리어당 전력 스펙트럼 밀도를 보고할 수 있다. 따라서, 제어 채널에 대한 전력 사용으로부터의 오프셋에서 데이터 채널이 전송될 수 있고, 이러한 오프셋을 결정할 때, 사용자가 지원하는 PSD 가 또한 결정될 수 있다. 기지국을 할당하는 행동 (behavior) 을 조사함으로써, 오프셋이 추정될 때-(예를 들어, 적극적 (aggressive) 오프셋 추정은 늦은 종료 또는 패킷 오류를 야기할 수 있는 한편, 보수적 (conservative) 오프셋 추정은 시스템 자원의 비효율적인 할당을 초래할 수 있다), 송신 전력이 그 후 예측될 수 있다.
관련 실시형태에서는, 분명한 통신을 유지하고, 통신 페이딩을 완화시키기 위해, 델타, 및 이런 델타에서 지원가능한 서브캐리어의 수 (Wmax) 가 전력 송신을 전력 업/다운하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 액세스 단말기 (AT) 는 초기에, 관련된 제어 채널로부터의 5db 의 델타 상승에 기초하여 64 개의 서브캐리어를 지원하기에 충분한 전력을 소유할 수 있다. 3db 페이딩될 때, 제어 채널 송신 전력은 3db 만큼 증가될 수 있고, 비록 델타가 변경되지 않더라도, 이런 새롭게 증가된 전력에서, 지원된 서브캐리어의 수는 32 개로 감소된다.
부가적으로, 레이트 예측을 위해, 기지국은, 수신된 파일럿 C/I 를 측정하고, 예측된 PSD 트래픽에 기초한 오프셋을 파일럿에 적용하며, 예측된 데이터 수신된 C/I 를 획득할 수 있다. 그 때, 기지국은, 이런 예측된 데이터 수신된 C/I 로부터의 테이블 룩 업에 기초하여 데이터 레이트를 선택할 수 있다. 그 측정된 수신된 파일럿 C/I 는, 특히 그 파일럿이 협대역 제어 채널에 포함된다면 시간에 따라 필터링될 수 있고, 또한, 광대역 추정을 획득하기 위해 시간에 따른 필터링이 필요하다는 것을 알아야 할 것이다.
일 실시형태에서, SFQ (Start-time Fair Queuing; 시작 시간 공정 큐잉) 알고리즘은, 시스템에 대해 정의된 것처럼, 임의의 유형의 공정성 메트릭을 지원할 수 있다. 관련 양태에서, 이런 SFQ 알고리즘은 또한, 대기시간 (latency) 및 채널 민감 스케쥴링을 획득하도록 변경될 수 있다. 본 고안은, 부가적인 유형의 공정성을 달성하도록 시작 시간 공정 큐잉을 확대하며, 고정된 가중치 w 가 일반화된 함수 h(ub) 로 대체될 수 있고, 여기서, ub 는, bits/sec/Hz 또는 bits/sec/subcarrier 단위의 사용자에 대한 평균 데이터 스펙트럼 효율이고, u 는 순간의 스펙트럼 효율이다. 예를 들어, h(ub)=1 이면, 시작 시간 공정 큐잉은 동등한 서비스 등급을 제공하고, h(ub)=ub 이면, 시작 시간 공정 큐잉은 비례 공정 큐잉을 제공하고, 여기서, 각 사용자의 서비스는 그들의 채널 조건에 비례한다. 그러한 것처럼, 스루풋 제한을 충족하는 것을 가정하면, 스펙트럼 효율을 최대화하면서, 스루풋에 대한 원하는 누적 분포 함수 (CDF) 가 획득 (미리 결정된 스루풋을 수신하기 위한 사용자들의 비율이 할당) 될 수 있다.
특정한 일 실시형태에 의하면, 액세스 단말기 (AT) 에의 패킷의 도달 시간을 사용하기보다는, 본 고안은 요구의 도달 시간을 사용한다. 본 고안의 관련 양태에서는, (예를 들어, 가장 작은 HOL (Head Of Line) 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 이런 사용자에게, 이용가능한 가장 큰 유효 자원 할당을 공급하는) 하향식 (top-down) 자원 할당; (예를 들어, 가장 작은 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 이런 사용자에게, 그 사용자가 이미 가진 것보다 큰 가장 작은 자원 할당을 공급한 후, 최소 HOL 시작 시간을 가진 그 다음의 사용자를 선택하는 것을 업데이트하는) 상향식 (bottom-up) 자원 할당; 및 (예를 들어, 스케쥴러가 최소 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 선택된 사용자에 대한 자원 입상 또는 단편화에 관계없이 공정 할당 사이즈를 추정하고, 그 사용자에게, 입상 사이즈가 존재한다면, 그 입상 사이즈보다 크거나 그 입상 사이즈와 동등한 가장 작은 자원을 공급하고, 그렇지 않으면, 가장 큰 자원을 공급하며, 그 다음의 가장 큰 시작 시간을 가진 사용자로 이동하여 이를 반복하는) 중간식 (middle-out) 자원 할당 중 하나 이상에 기초하여 자원 할당이 분배될 수 있다.
다른 양태에 의하면, 채널 트리 (channel tree) 가 사용될 수 있으며, 베이스 노드 (예를 들어, 8 캐리어, 16 캐리어 등) 를 가진 홉 포트 (예를 들어, 서브캐리어) 가 사용자 할당을 도울 수 있다. 또한, 일 서브캐리어에는, 한 명보다 더 많은 사용자가 할당될 수 있으며, 여기서, 다수의 안테나 및 공간적 기호 (spatial signature) 가 (시간 면에서는 유사하지만, 공간 면에서는 상이하게) 사용된다는 것을 알아야 한다. 부가적으로, 본 고안의 양태를 실행하기 위해, 다양한 활동/방법을 수행하는 수단이 소프트웨어/하드웨어 형태로 제공될 수 있다.
전술 및 관련 결과를 성취하기 위해, 하나 이상의 실시형태는, 이하 충분히 기술되고 특히 청구범위에서 지적되는 특징들을 포함한다. 다음의 설명 및 첨부된 도면은, 하나 이상의 실시형태의 일정한 예시적인 양태를 상세히 설명한다. 그러나, 이들 양태는, 다양한 실시형태의 원리가 사용될 수도 있고 기술된 실시형태가 이런 양태 및 그들의 등가물 모두를 포함하도록 의도되는 다양한 방식들 중 아주 소수만을 나타낸다.
도면의 간단한 설명
도 1 은, 사용자를 스케쥴링하는 것을 돕기 위해, 예상된 전력 요건의 추론 모델을 가진 전력 제어 컴포넌트를 사용하는 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 는, 본 고안의 양태에 따라 예측 함수를 사용하는 전력 제어 컴포넌트를 나타낸 도면이다.
도 3 은, 데이터 채널 컴포넌트 및 제어 채널 컴포넌트를 포함하는 전력 제 어 컴포넌트 예측 컴포넌트를 나타낸 도면이다.
도 4 는, 본 고안의 양태에 따라, 레이트 예측을 위한 시스템 관리를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 명세서 내에 기술된 다양한 실시형태에 관하여 사용될 수 있는, 시간에 따라 행해진 일련의 불변, 또는 "스티키" 할당을 위한 방법을 나타낸 도면이다.
도 6 은, 본 고안의 특정한 양태에 따라, 요구 메시지의 수신에 대한 스케쥴러의 응답 방법을 나타낸 도면이다.
도 7a 는, 본 고안의 양태에 따라, 스케쥴러에 대한 자원을 할당하는 예시적인 방법을 나타낸 도면이다.
도 7b 는, 도 7a 의 방법에 대한 연속적인 다양한 단계를 나타낸 도면이다.
도 8 은, 본 고안의 양태에 따라, 최소 시작 시간을 가지는 선택된 사용자에게, 어느 자원을 스케쥴링할지를 결정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9 는, 본 고안의 특정한 실시형태에 따른 홉 포트의 재할당을 나타낸 도면이다.
도 10 은, 본 고안의 다양한 양태를 수행하기 위해 복수의 모듈을 사용하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 11 은, 예상된 전력 요건의 추론에 기초하여 스케쥴링과 관련하여 이용될 레이트를 예측하고, 및/또는 채널을 추정하는 것을 돕는 사용자 디바이스를 나타낸 도면이다.
도 12 는, 본 고안의 양태에 따라 전력 요건의 추론을 사용할 수 있는, 예시적인 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
상세한 설명
이제, 다양한 실시형태가 도면을 참조하여 기술되며, 도면의 전반에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 엘리먼트를 나타내기 위해 사용된다. 다음의 설명에서는, 설명을 목적으로, 다수의 특정 상세가 하나 이상의 실시형태의 완전한 이해를 제공하기 위하여 설명된다. 그러나, 이런 실시형태(들) 는, 이들 특정 상세 없이도 실시될 수도 있다는 것이 분명할 수도 있다. 다른 경우에, 잘 알려진 구조 및 디바이스는, 하나 이상의 실시형태의 기술을 돕기 위하여 블록도 형태로 도시된다.
이 출원에서 사용된 것처럼, "컴포넌트", "시스템" 등의 용어는, 컴퓨터 관련 엔티티, 즉, 하드웨어, 소프트웨어, 실행중인 소프트웨어 (software in execution), 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 및/또는 이들의 임의의 조합을 나타내도록 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는, 한정하려는 것은 아니지만, 프로세서상에서 구동하는 프로세서, 프로세서, 오브젝트, 실행가능한 프로그램, 실행의 스레드 (thread), 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 하나 이상의 컴포넌트는, 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 상주할 수도 있고, 일 컴포넌트는, 하나의 컴퓨터상에 집중될 수도 있고, 및/또는 2 개 이상의 컴포넌트들 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트는, 다양한 데이터 구조가 저장된 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은, 이를 테면, 하나 이상의 데이터 패킷 (예를 들어, 로컬 시스템, 분산된 시스템, 및/또는 신호에 의해 다른 시스템을 가지는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다른 컴포넌트와 상호작용하는 일 컴포넌트로부터의 데이터) 을 가진 신호에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스에 의해 통신할 수 있다. 부가적으로, 당업자에 의해 알려진 것처럼, 본 명세서 내에 기술된 시스템의 컴포넌트는, 그와 관련하여 기술된, 다양한 양태, 목표, 이점 등의 달성을 돕기 위하여 부가적인 컴포넌트에 의해 재배열 및/또는 컴플리먼팅 (compliment) 될 수도 있으며, 이는, 주어진 도면에 설명된 정밀한 구성으로 한정되지 않는다.
더욱이, 다양한 실시형태가 가입자국과 관련하여 본 명세서 내에 기술된다. 가입자국은 또한, 시스템, 가입자 유닛, 이동국, 모바일, 원격국, 액세스 포인트, 원격 단말기, 액세스 단말기, 사용자 단말기, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스, 또는 사용자 장비로 불릴 수 있다. 가입자국은, 셀룰러 전화기, 무선 전화기, SIP (세션 개시 프로토콜) 전화, WLL (무선 로컬 루프) 국, PDA (개인 휴대 정보 단말기), 무선 접속 능력을 가진 핸드헬드 디바이스, 또는 무선 모뎀에 접속된 다른 처리 디바이스일 수 있다.
더욱이, 본 명세서 내에 기술된 다양한 양태 또는 특징은, 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기법을 이용하는 제품 (article of manufacture), 방법 또는 장치로서 구현될 수 있다. 본 명세서 내에 사용된 것처럼 "제품" 이란 용어는, 임의의 컴퓨터 판독가능 디바이스, 캐리어, 또는 매체로부터 액세스가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는, 한정하 려는 것은 아니지만, 자기 저장 디바이스 (예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립 등), 광학 디스크 (예를 들어, 콤팩트 디스크 (CD), 디지털 다기능 디스크 (DVD) 등), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 디바이스 (예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브 등) 를 포함할 수 있다. 부가적으로, 본 명세서 내에 기술된 다양한 저장 매체는, 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 디바이스 및/또는 다른 머신 판독가능 매체를 나타낼 수 있다. "머신 판독가능 매체" 란 용어는, 한정하려는 것은 아니지만, 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 포함, 및/또는 운반할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함할 수 있다. "예시적인" 이란 단어는 본 명세서에서는, "예, 예시, 및 예증으로서 제공하는" 을 의미하기 위해 사용된다. "예시적인" 것으로서 본 명세서 내에 기술된 임의의 실시형태 또는 설계는 반드시 다른 실시형태 또는 설계에 비해 바람직하거나 이로운 것으로 해석될 필요가 없다.
도 1 은, 예상된 전력 요건의 예측 함수 및/또는 추론 모델 (101) 에 기초하여, 스케쥴링 메트릭 (예를 들어, 서브 캐리어에 대한 송신 전력의 조정) 을 동적으로 업데이트하기 위해 제어 알고리즘을 사용하는 전력 제어 시스템 (130) 을 가진 무선 통신 시스템 (100) 을 나타낸다. 이 무선 통신 시스템 (100) 은, 본 명세서 내에 기술된 하나 이상의 양태와 관련하여 사용될 수도 있는, 다수의 기지국 (110) 및 다수의 단말기 (120) 를 포함할 수도 있다. 일반적으로 기지국은, 단말기와 통신하는 고정국이며, 액세스 포인트, 노드 B, 또는 일부 다른 용어로 불릴 수도 있다. 각각의 기지국 (110) 은, 개개의 지리적 영역 (102) 에 대해 통 신 커버리지를 제공한다. "셀" 이란 용어는, 그 용어가 사용된 환경에 따라 기지국 및/또는 기지국의 커버리지 영역으로 지칭할 수 있다. 시스템 용량을 향상시키기 위해, 기지국 커버리지 영역은, 다수의 더 작은 영역 (예를 들어, 3 개의 더 작은 영역, 즉, 104a, 104b, 및 104c) 으로 분할될 수도 있다. 각각의 더 작은 영역은, 각각의 BTS (Base Transceiver Subsystem) 에 의해 서비스될 수 있다. "섹터" 란 용어는, 그 용어가 사용된 환경에 따라 BTS 및/또는 BTS 의 커버리지 영역으로 지칭할 수 있다. 섹터화된 셀의 경우, 그 셀의 모든 섹터에 대한 BTS 는 통상 그 셀에 대한 기지국 내에 함께 위치된다. 본 명세서 내에 기술된 송신 기법들은, 비섹터화된 셀을 가진 시스템은 물론 섹터화된 셀을 가진 시스템에 대해 사용될 수도 있다. 간략화를 위해, 다음의 기술에서, "기지국" 이란 용어는, 셀을 서비스하는 고정국은 물론 섹터를 서비스하는 고정국을 위해 일반적으로 사용된다.
단말기 (120) 는, 통상 시스템 전반에 걸쳐 분산배치되며, 각각의 단말기는 고정형이거나 이동형일 수 있다. 단말기는 또한, 이동국, 사용자 장비, 사용자 디바이스, 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 단말기는, 무선 디바이스, 셀룰러 전화, PDA, 무선 모뎀 카드 등일 수 있다. 각각의 단말기 (120) 는, 임의의 주어진 순간에, 다운링크 및 업링크 상에서 0 개, 1 개, 또는 다수의 기지국과 통신할 수 있다. 다운링크 (또는, 순방향 링크) 는, 기지국으로부터 단말기로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크 (또는, 역방향 링크) 는, 단말기로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다.
집중형 아키텍쳐의 경우, (스케쥴러 컴포넌트 (150) 와 상호작용하는) 전력 제어 컴포넌트 (130) 는 기지국 (110) 에 결합되어 기지국 (110) 에 대한 조정 (coordination) 및 제어를 제공한다. 분산형 아키텍쳐의 경우, 기지국 (110) 은, 필요에 따라 서로 통신할 수 있다. 역방향 링크 데이터 통신은, 일 액세스 단말기로부터 하나 이상의 액세스 포인트로 발생할 수 있다. 전력 제어 컴포넌트 (130) 는, 동시에, 미리 결정된 및/또는 임의의 공정성 메트릭을 유지하고 (예를 들어, 매 사용자마다 초당 동일 수의 비트를 전송하고, 매 사용자마다 동일 수의 자원에 액세스하며, 등등), 서비스 품질 (QoS) 을 유지하며, 스루풋을 최대화하면서, 시스템 자원을 최적으로 이용하기 위해, 직교 방식으로 역방향 링크에 대한 사용자의 효율적인 스케쥴링 (예를 들어, 개개의 서브 캐리어에 대해 일부 사용자들을 스케쥴링하지 않음) 을 공급할 수 있다. 더욱이, 서브캐리어 및 패킷 포맷 스케쥴링 동안, 단편화를 완화시키고 최적의 시스템 사용을 허용하기 위해, 관련된 오버헤드가 또한 조절될 수 있다. 예를 들어, 스티키 할당을 이용함으로써, 사용자는, 이하 상세히 설명되는 것처럼, 공정성을 유지하면서, 스왑 인 및 스왑 아웃될 수 있다. 할당의 수는, 초기에는, 시간 단위당, 프레임당 식별된 후, 시스템 (100) 에 대해 정의한 것처럼, 공정성을 유지하면서, 사용자(들) 을 적출하고 그 대신에 다른 사용자(들) 를 스왑 인할 수 있다.
도 2 는, 예상된 전력 요건의 예측 함수 (214) 에 기초하여, 서브 캐리어에 대한 송신 전력의 조정과 같은 스케쥴링 메트릭을 동적으로 업데이트하는 것을 돕는 시스템 (200) 의 도면이다. 전력 제어 컴포넌트 (202) 는, 무선 네트워크 (204) 및 사용자 디바이스(들) (206) 각각과 동작적으로 결합된다. 무선 네트워크 (204) 는, 하나 이상의 사용자 디바이스 (206) 로부터 통신 신호를 송신 및 수신하는, 하나 이상의 기지국, 트랜시버 등을 포함할 수 있다. 부가적으로, 무선 네트워크 (204) 는, OFDM 프로토콜, OFDMA 프로토콜, CDMA 프로토콜, TDMA 프로토콜, 이들의 조합, 또는 임의의 다른 적합한 무선 통신 프로토콜과 공동으로 사용자 디바이스 (206) 에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 사용자 디바이스 (206) 는, 예를 들어, 사용자가 무선 네트워크 (204) 와 통신할 수 있는, 셀룰러 전화, 스마트폰, PDA, 랩탑, 무선 PC 또는 임의의 다른 적합한 통신 디바이스일 수 있다.
스케쥴러 컴포넌트 (210) 는, 공정성 기준을 사용할 수 있는 패킷 기반 스케쥴러일 수 있다. 그러한 것처럼, 스케쥴러 컴포넌트 (210) 는, 하나 이상의 사용자 디바이스 (206) 로의 주파수 세트 할당을 돕기 위하여, 도 1 에 관해서 상기 설명된 것과 유사한 방식으로 스케쥴링 메트릭을 결정할 수 있다. 부가적으로는, 스케쥴러 컴포넌트 (210) 와 관련된 SFQ 알고리즘이 시스템에 대해 정의한 것처럼, 임의의 유형의 공정성 메트릭을 지원할 수 있다. 이런 SFQ 알고리즘은 또한, 대기시간 및 채널 민감 스케쥴링을 획득하도록 변경될 수 있다.
통상, SFQ 에서, 각 큐의 HOL 시작 시간은 유지될 수 있는데, 여기서, 시작 시간은, HOL 패킷이 이상화적으로 일반화된 프로세서 스케쥴러, 또는 등가로는, 파이프를 통해 흐르는 유체 (fluid) 와 유사한, 사용자들을 동시에 서비스하는 이상화된 유체 공정 스케쥴러 (idealized fluid fair scheduler) 에서 전송될 수 있는 시간이다. 그러한 것처럼, 패킷 도달에 따라, 패킷은, 시작 시간과 완료 시간으로 표시될 수 있다. 시작 시간
Figure 112008003804894-PCT00001
,
Figure 112008003804894-PCT00002
이며,
Figure 112008003804894-PCT00003
은, 최대 (max) 의 큐 내의 이전의 패킷의 완료 시간 또는 패킷이 도달할 때의 현재 서비스 시간이다. 완료 시간은
Figure 112008003804894-PCT00004
,
Figure 112008003804894-PCT00005
로서 정의될 수 있으며, 여기서, S 는 패킷 시작 시간이고,
Figure 112008003804894-PCT00006
은 패킷 길이이며, w 는 플로우 f 의 큐 가중치이다. 부가적으로, 서비스 시간 v(t) 은, 현재 서비스되고 있는 패킷의 시작 태그와 동등하고, 여기서, 아이들 시간 동안, v(t) 는 이미 서비스된 패킷의 최대 완료 태그와 동등하다. 패킷은 시작 태그를 증가시키기 위하여 서비스될 수 있고, 관계 (tie) 가 임의로 깨질 수 있다. 이런 시작 시간 공정 큐잉은, 가중치 w 로 가중된 동등한 서비스 등급을 제공할 수 있다. 본 고안은, 다른 유형의 공정성을 달성하기 위해, 시작 시간 공정 큐잉 접근법을 확대하며, 고정된 가중치 w 가 일반화된 함수 h(ub) 로 대체될 수 있고, 여기서, ub 는 bits/sec/Hz 또는 bits/sec/subcarrier 단위의 사용자에 대한 평균 데이터 스펙트럼 효율이고, u 는 순간이다. 예를 들어, h(ub)=1 이면, 시작 시간 공정 큐잉은 동등한 서비스 등급을 제공하고, h(ub)=ub 이면, 시작 시간 공정 큐잉은 비례 공정 큐잉을 제공하며, 여기서, 각 사용자의 서비스는 그들의 채널 조건에 비례한다. 그러한 것처럼, 스루풋 제한을 충족시키는 것을 가정하면, 스펙트럼 효율을 최대화하면서, 스루풋에 대한 원하는 누적 분포 함수 (CDF) 가 획득 (예를 들어, 미리 결정된 스루풋을 수신하기 위한 사용자들의 비율을 할당) 될 수 있다.
도 3 은, 본 고안의 다른 실시형태이며, 여기서, 스케쥴러 컴포넌트 (304) 는 전력 제어 컴포넌트 (306) 를 포함한다. 전력 제어 컴포넌트 (306) 는, 2 개의 추가 컴포넌트, 즉, 데이터 채널 컴포넌트 (307) 및 제어 채널 컴포넌트 (309) 를 포함할 수 있다. 제어 채널 컴포넌트 (309) 는, 폐루프 전력 제어기 (예를 들어, 85Hz) 형태의 전력 제어기일 수 있으며, 이런 제어 채널 상에서 캐리어 대 간섭비 (C/I) 정보가 송신되고, 성능 요건을 획득하도록 전력이 조정된다.
일 실시형태에서, 전력 예측 컴포넌트와 관련된 레이트 예측은, 얼마나 많은 전력이 송신되도록 요구되는지에 대한 함수이다. (실제 전력 그 자체 대신에) 전력 전송의 지수로서, 캐리어당 전력 양을 나타내는 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 가 사용될 수 있다. 예를 들어, 분산된 전력 제어 알고리즘에서, 액세스 단말기는, 폐루프 전력 제어된 파일럿으로부터의 오프셋 (델타) (또는, 전용 제어 채널 송신 전력 레벨로부터의 오프셋, 여기서 제어 채널은 주어진 성능 레벨로 제어된 폐루프 전력일 수 있다) 으로서, 서브캐리어당 전력 스펙트럼 밀도를 보고할 수 있다.
따라서, 제어 채널에 대한 전력 사용으로부터의 오프셋에서 데이터 채널이 전송될 수 있으며, 이런 오프셋을 결정할 때, 사용자가 지원하는 PSD 가 또한 결정될 수 있다. 기지국을 할당하는 행동을 조사함으로써, 오프셋이 추정될 때-(예를 들어, 적극적인 오프셋 추정은 늦은 종료 또는 패킷 오류를 야기할 수 있는 한 편, 보수적인 오프셋 추정은 시스템 자원의 비효율적인 할당을 초래할 수 있다), 송신 전력이 그때 예측될 수 있다.
도 4 는, 직교 방식으로 역방향 링크에 관해 전력 제어 알고리즘을 사용함으로써 스케쥴링을 돕는 시스템 (400) 을 나타낸다. 이 시스템 (400) 은, 동시에, 미리 결정된 및/또는 임의의 공정성 메트릭 유지하고 (예를 들어, 매 사용자마다 초당 동일 수의 비트를 전송하고, 매 사용자마다 동일 수의 자원에 액세스하며, 등등), 서비스 품질 (QoS) 을 유지하며, 스루풋을 최대화하면서, 시스템 자원을 최적으로 이용할 수 있다 (예를 들어, 개개의 서브 캐리어에 대해 일부 사용자들을 스케쥴링하지 않음). 이 시스템 (400) 은, 무선 네트워크 (408) 에 동작적으로 결합되는 스케쥴러 컴포넌트 (410) 및 하나 이상의 사용자 디바이스 (411) 를 포함한다. 이 시스템 (400) 은, 서브캐리어 및 패킷 포맷 스케쥴링 동안 최적의 시스템 사용을 허용하기 위해, 관련된 오버헤드를 조절하고 단편화를 완화시킨다. 스티키 컴포넌트 (404) 는 스티키 할당을 할당할 수 있으며, 사용자는 스왑 인 및 스왑 아웃될 수 있고, 그와 동시에 시스템 (400) 은 그의 공정성 기준을 유지할 수 있다. 할당의 수는, 초기에는 시간 단위당, 프레임당 식별된 후, 시스템에 대해 정의한 것처럼, 공정성을 유지하면서, 사용자(들) 를 적출하고 그 대신에 다른 사용자(들) 를 스왑 인할 수 있다.
시스템 (400) 은, 채널 희망도 알고리즘 (channel desirability algorithms), 메트릭, 이용가능한 주파수 세트, 사용자 디바이스 주파수 할당 등과 관련된 정보를 저장 또는 처리하는, (스케쥴러 컴포넌트 (410) 와 동작적으로 접속 되는) 메모리 (412) 및 프로세서 (414) 를 더 포함할 수 있다. 그 프로세서 (414) 는, 공정성 기준, 희망도 메트릭, 주파수 재사용 등과 관련된 정보의 분석을 돕기 위해 스케쥴러 컴포넌트 (410) (및/또는 메모리 (412)) 와 동작적으로 접속될 수 있으며, 이로써, 예상된 전력 요건의 예측 함수 및/또는 추론 모델에 기초하여, 송신 전력이 업데이트된다. 프로세서 (414) 는, 스케쥴러 컴포넌트 (410) 에 의해 수신된 정보를 분석 및/또는 발생시키도록 전용된 프로세서, 시스템 (400) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서, 및 스케쥴러 컴포넌트 (410) 에 의해 수신된 정보를 분석하고 발생시키며, 또한 시스템 (400) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 등 모두를 행하는 프로세서 중 임의의 프로세서일 수 있다는 것을 알 것이다. 메모리 (412) 는, 주파수 할당, 메트릭 등을 발생시키는 것과 관련된 프로토콜들을 부가적으로 저장할 수 있으며, 이로써, 시스템 (400) 은, 송신 전력을 조정할 수 있고 또는 전력 제어 알고리즘에 의해 또 다른 스케쥴링 메트릭을 업데이트할 수 있다. 더욱이, 본 명세서 내에 기술된 데이터 저장 (예를 들어, 메모리) 컴포넌트는, 휘발성 메모리이거나 불휘발성 메모리이거나 둘 중 하나일 수 있고, 또는 휘발성 메모리와 불휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다.
예를 들어, 불휘발성 메모리는, ROM (판독 전용 메모리), PROM (프로그램가능한 ROM), EPROM (전기적으로 프로그램가능한 ROM), EEPROM (전기적으로 소거가능한 ROM), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는, 외부 캐시 메모리로서 기능하는 RAM (랜덤 액세스 메모리) 을 포함할 수 있다. 한정이 아 닌 예시로서, RAM 은, SRMA (동기 RAM), DRAM (다이나믹 RAM), SDRAM (동기 DRAM), DDR SDRAM (더블 데이터 레이트 SDRAM), ESDRAM (강화된 SDRAM), SLDRAM (싱크링크 DRAM), 및 DRRAM (다이렉트 램버스 RAM) 과 같은 다수의 형태에서 이용가능하다.
도 4 에 예시된 바와 같이, AI 컴포넌트 (416) 는, 스케쥴러 컴포넌트 (410) 와 동작적으로 관련될 수 있고, 예측 함수 및/또는 추론 모델에 기초하여 서브캐리어에 대한 송신 전력의 조정에 관하여 추론을 행할 수 있다. 본 명세서 내에 사용된 것처럼, 일반적으로, "추론하다 (infer)" 또는 " 추론 (inference)" 이란 용어는, 이벤트 및/또는 데이터에 의해 캡쳐링되는 일 세트의 관찰 (observation) 로부터 시스템, 환경, 및/또는 사용자의 상태에 대해 추리하거나 그 상태를 추론하는 프로세스를 지칭한다. 추론은, 예를 들어, 특정 콘텍스트 또는 동작 (action) 을 식별하기 위해 사용될 수 있고, 또는 상태에 대한 확률 분포를 발생시킬 수 있다. 추론은, 확률, 즉, 데이터 및 이벤트의 고려에 기초하여 관계하는 상태에 대한 확률 분포의 계산일 수 있다. 추론은 또한, 일 세트의 이벤트 및/또는 데이터로부터 더 높은 레벨의 이벤트를 구성하기 위해 사용되는 기법을 나타낼 수 있다. 이런 추론은, 이벤트가 가까운 임시 접근성으로 상관되는지 여부, 및 이벤트 및 데이터가 하나 이상의 이벤트 및 데이터 소스로부터 발생하는지 여부에 관계없이, 관찰된 이벤트 및/또는 저장된 이벤트 데이터로부터 새로운 이벤트 또는 동작의 구성을 초래한다.
예를 들어, AI 컴포넌트 (416) 는, 예를 들어, 검출된 충돌 할당에 적어도 부분적으로 기초하여 적절한 감쇠 (decremental) 할당 수신자를 추론할 수 있다. 이런 예에 의하면, 제 1 사용자는, 송신 채널 등과 같은 3 개의 부가적인 시스템 자원 블록을 필요로 하는 것을 결정할 수 있다. 프로세서 (414) 및/또는 메모리 (412) 와 공동으로, AI 컴포넌트 (416) 는 이런 자원 블록이 다른 사용자에 의해 한정 및/또는 점유되는 것을 결정할 수 있다. AI 컴포넌트 (416) 는, 예를 들어, 일 그룹의 잠재적 후보들로부터 개개의 사용자 디바이스 할당 후보의 선택에 관한 비용 편익 분석에 대해 추론을 행할 수 있다. 예를 들어, 제 2 사용자와 제 3 사용자는, 모두 사용자 1 로의 재할당을 위해 적합한 자원 할당을 가질 수 있지만, 제 3 사용자가 (예를 들어, 기지국 (408) 으로부터 더 먼 거리, 수신 디바이스의 열악한 품질로 인해) 메시지를 수신하기 위해 실질적으로 더 많은 전력을 필요로 한다. 이런 경우에, AI 컴포넌트 (416) 는, 송신 비용이 더 싸고 제 2 사용자가 적합한 자원 할당을 소유하기 때문에 제 2 사용자의 선택을 도울 수 있다. 이런 추론에 적어도 부분적으로 기초하여, 감쇠 컴포넌트 (406) 는, 제 2 사용자를 감소될 사용자로서 식별할 수 있고, 제 1 사용자 디바이스로의 충돌 할당이 제 2 사용자 디바이스에 의해 관찰될 수 있음을 보장할 수 있다. 제 1 사용자 디바이스로의 충돌 할당의 통지에 따라, 제 2 사용자 디바이스는, 그에 따라 감소되는 그의 할당 리스트를 자동으로 가질 수 있다.
관련 양태에서, AI 컴포넌트 (416) 는, 델타, 및 이런 델타에서 지원가능한 서브캐리어의 수 (Wmax) 에 기초하여 추론을 공급하여, 전력 송신을 전력 업/다운하고, 이로써, 분명한 통신을 유지하고, 통신 페이딩을 완화시킬 수 있다. 예를 들어, 액세스 단말기 (AT) 는, 처음에, 관련된 제어 채널로부터의 5db 의 델타 상승에 기초하여 64 개의 서브캐리어들을 지원하기에 충분한 전력을 소유할 수 있다. 3db 페이딩될 때, 제어 채널 송신 전력은 3db 만큼 증가될 수 있고, 비록 델타가 변경되지 않더라도, 이런 새롭게 증가된 전력 채널에서, 지원된 서브캐리어의 수는 32 개로 감소한다.
다른 예에 의하면, AI 컴포넌트 (416) 는, 다른 사용자로의 충돌 할당 메시지의 송신 시에, 충돌 사용자의 할당을 완전히 할당해제 (de-assign) 하는지 여부에 관해 추론을 행할 수 있다. 예를 들어, 할당 충돌의 임계 비율이 한정될 수 있고, 충돌 할당의 테스트에 의해 기준 (benchmark) 으로서 사용될 수 있다. 제 1 사용자가 5 개의 송신 채널을 할당받고, 제 1 사용자에게 할당된 송신 채널 중 3 개의 송신 채널과 충돌하는 할당 메시지를 제 2 사용자에게 발행한다면, AI 컴포넌트 (416) 는, 제 1 사용자의 자원의 완전한 할당해제가 감쇠 할당보다 우선적이라는 것을 추론할 수 있다. 이는, 자원 할당이 포화점에 도달할 때 자원을 이용가능하게 하는 것을 도울 수 있다. 충돌 임계 비율은, 미리 정의될 수 있고, 및/또는 자원 가용도가 명령하는 네트워크 동작 중에 재정의될 수 있다.
도 5 는, 본 명세서 내에 기술된 다양한 실시형태에 관하여 사용될 수 있는 것처럼, 시간에 따라 행해진 일련의 불변, 또는 "스티키" 할당 (500) 의 도면이다. 예를 들어, 제 1 세트의 할당은, 제 1 시간 프레임 동안 사용자 (1 내지 N; 여기서, N 은 정수) 로 송신될 수 있고, 이런 할당은, 하나 이상의 후속 할당이 하나 이상의 개별 사용자에게 송신될 때까지 지속될 수 있다. 따라서, 제 1 세트의 N 개의 할당은, (예를 들어, 서브캐리어의 예상된 전력 요건에 대한 예측의 변경으로 인해) 이런 할당의 변경을 희망하고 및/또는 필요할 때까지 시스템 자원 할당을 모든 사용자에게 제공하기에 충분할 수 있다. U6 과 같은 후속 사용자는 주파수 D 를 할당받을 수 있으며, 이런 주파수는 t3 에 도시된 것처럼 이용가능해져야 한다. 따라서, 논-스티키 할당을 사용할 때보다 적은 수의 할당 메시지가 네트워크를 통해 송신될 필요가 있다.
부가적으로, 이용가능한 시스템 자원이 임의의 사용자 (1 ~ N) 에게 할당될 수 있으며, 그 사용자는 부가적인 자원을 필요로 한다. 예를 들어, U5 가 주파수 E 이외에도, 네트워크상에서의 통신 도중에, 몇몇 시간에서, 부가적인 주파수 유효성을 필요로 한다는 것이 결정될 수 있다. 후속 할당 메시지는, 주파수 E 와 주파수 F 가 U5 에 할당된다는 것을 나타내기 위해 U5 로 송신될 수 있다. 더욱이, 본 명세서 내에 기술된 다양한 실시형태와 관련하여, 이런 부가적인 할당 메시지는, 주파수를 U5 에 재할당할 때 네트워크 자원의 소비를 완화시키기 위한 보충 할당일 수 있다. 사용자는, 앞서 설명된 것처럼, 공정성을 유지하면서, 스왑 인 및 스왑 아웃될 수 있다. 할당의 수는, 초기에는 시간 단위당, 프레임당 식별된 후, 시스템에 대해 정의한 것처럼, 공정성을 유지하면서, 사용자(들) 를 적출하고 그 대신에 다른 사용자(들) 를 스왑 인할 수 있다.
관련 양태에서, OFDMA 시스템에서의 비례 공정성은,
Figure 112008003804894-PCT00007
로서 완료 시간 F 를 계산함으로써 달성될 수 있으며,
여기서, N 은, 사용자에게 할당된 서브캐리어의 수이고, T 는 데이터를 송신하기 위해 사용자에게 할당된 시간이다. 관련 양태에서, 본 고안은, 스케쥴링 사용자에 대한 시작 시간보다는, 변경된 시작 시간을 사용한다.
따라서, 변경된 시작 시간은,
Figure 112008003804894-PCT00008
로서 정의될 수 있으며,
여기서, Sm 은 변경된 시작 시간이고, "a" 는 변경된 시작 시간을 오프셋하는 래그 항 (lag term) 이고, "b" 는 가중 계수이고, W 는 HOL 패킷이 대기중인 시간이고, "ub" 는 사용자의 평균 스펙트럼 효율이고, "u" 는 사용자 순간 스펙트럼 효율이며, 지수 "c" 는 또 다른 가중 계수이다. 이런 변경된 시작 시간은, 채널 민감 스케쥴링 및 대기시간 민감 스케쥴링을 위해 허용한다. 또한, 순간 채널 조건이 평균 채널 조건보다 더 좋다면,
Figure 112008003804894-PCT00009
항은 시작 시간을 감소시키고, HOL 패킷의 대기시간이 증가할수록,
Figure 112008003804894-PCT00010
항은 시작 시간을 감소시킨다.
이어서, 집중형 스케쥴러는, 액세스 단말기로부터 스케쥴링 데이터를 획득할 수 있다. 코스 정보는 전용 대역외 요구 채널에서 전송될 수 있다. 그 요구는, 전송될 데이터의 양, AT 가 전력 제어에 기초하여 현재 지원할 수 있는 서브캐리어들의 최대 수에 대한 버퍼 레벨의 코스 양자화를 포함할 수 있다. 도 6 은, 방법 600 에 따라, 요구 메시지의 수신에 대한 스케쥴러의 응답을 나타낸다. 이러한 것처럼, HOL 시작 시간은, 요구가 도달할 때 획득된다. 예시적인 방법은, 본 명세서 내에, 다양한 이벤트 및/또는 단계 (act) 를 나타내는 일련의 블록으로서 도시 및 기술되었지만, 본 고안은, 이러한 블록들의 도시된 순서로 한정되지 않는다. 예를 들어, 일부 단계 또는 이벤트는, 본 고안에 따라, 본 명세서 내에 도시된 순서와 별개로, 다른 단계 또는 이벤트와 상이한 순서 및/또는 그 다른 단계 또는 이벤트와 동시적으로 발생할 수 있다. 또한, 모든 도시된 블록 이외의, 이벤트 또는 단계가 본 고안에 따라 방법을 구현할 필요가 있을 수도 있다. 더욱이, 본 고안에 따른 예시적인 방법 및 다른 방법이 본 명세서 내에 도시 및 기술된 방법과 관련하여, 또한 도시되거나 기술되지 않은 다른 시스템 및 장치와 관련하여 구현될 수도 있음을 알 것이다. 605 에서, AT 버퍼가 이전에 비었는지 여부에 대한 결정이 수행된다. 이어서, AT 버퍼가 이전에 비었다면, 그 방법은 단계 610 으로 진행하며, 여기서, 할당될 수 있는 캐리어들의 최대 수, 및 HOL 시작 시간(들) 이 결정된다. 그렇지 않고, AT 버퍼가 이전에 비어있지 않았다면, 방법 (600) 은 단계 620 으로 진행하며, 여기서, 버퍼 길이 추정이 업데이트된다.
이제, 도 7a 를 참조하면, 본 고안의 실시형태에 따라, 스케쥴러에 대해 자원을 할당하는 예시적인 방법을 도시하고 있다. 방법 (700) 은, 각 프레임의 처음과 같이, 각 스케쥴링 간격 동안의 실행을 나타낸다. 이는, 그 다음 프레임을 위해 상이한 자원을 다수의 사용자에게 스케쥴링하는 것을 도울 수 있다. 먼저, 710 에서, (기지국 (BTS) 로도 지칭되는) 액세스 포인트 (AT) 는, 각 사용자 에 대해 홉 포트들의 최대 수를 설정한다. 이는, 보고된 버퍼 레벨, 사용자가 최대 전력 제한에 기초하여 지원할 수 있는 서브캐리어들의 보고된 최대 수, 및 서브캐리어당 전력의 전력 제어 데이터 송신 전력 스펙트럼 밀도에 의존할 수 있다. 더욱이, 서브캐리어들의 최대 수는 몇몇 방식으로 계산될 수 있다. 예를 들어, 한가지 방식은, 수신된 전력 스펙트럼 밀도에 기초하여 서브캐리어당 비트 단위의 데이터 스펙트럼 밀도를 계산하고, 이어서, 버퍼를 데이터 스펙트럼 밀도로 나눠 전송할 데이터의 서브캐리어의 수 값을 획득한 후, 최대 전력 제한에 기초하여 지원되는 서브캐리어의 수와 비교하며, 그 후, 둘 중 최소치를 선택하는 것이다.
다음으로, 720 에서, 스케쥴러는, 부가적인 역방향 링크 채널 할당을 전송하기 위해, 현재 이용가능한 자원이 있는지 여부를 결정할 수 있다. 만약 있다면, 730 에서, 스케쥴러는, 스케쥴링을 위해 이용가능한 사용자들 중에서 최소 변경된 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 결정한다. 사용자는, 그 사용자가 전송할 데이터를 갖지 않는다는 이유, 그 사용자가 이미 할당을 갖고 HARQ (하이브리드 자동 반복 요구) 세트의 송신과 같이, 데이터를 전송 중이라는 이유, 등등을 포함한 많은 이유로 인해 이용가능하지 않을 수도 있기 때문에, 740 에서 결정이 행해지는 것이 적절하다. 사용자가 발견된다면, 방법 700 은 750 으로 진행되고, 여기서, 사용자는 자원 할당을 제공받는다.
자원은, 다수의 방식으로 결정될 수 있고, 후에, 도 8 을 참조하여 상세히 기술된다. 그 때, 스케쥴러는 자원을 이용된 것으로 표시할 수 있고, 적절하다 면, 750 에서, 역방향 링크 할당의 수를 감소시킬 수 있다. 플로우 차트의 이전 반복으로부터의 동일한 사용자는 상이한 할당을 제공받고 있는지 여부를 포함하기에 적절하지 않지만, 사용자에 대한 할당 송신 오버헤드가 이미 고려되었다는 사례가 존재할 수 있었다. 이런 프로세스는, 스케쥴링하기 위한 사용자, 할당, 또는 자원이 더 이상 없을 때까지, 반복될 수 있다. 그 시점에서, 도 7b 의 760 에서는, HOL 시작 시간 및 가상 시간이 업데이트되고, 도 7b 에 도시된 것처럼, 770 에서는, 실제 할당 메시지가 전송된다.
도 8 은, 최소 시작 시간을 가진 선택된 사용자에게, 어느 자원을 스케쥴링할지를 결정하는 방법을 나타낸다. 도시된 것처럼, 방법 800 은, 한정된 수의 할당을 고려하고, 스티키 할당 (앞서 설명한 것처럼, 스티키 할당은, 또 다른 사용자로의 명백한 자원 할당, 또는 사용자로부터의 자원 할당해제를 통하여, 자원을 사용자로부터 명백히 취할 때까지 지속하는 할당이다) 의 유효성을 사용한다. 이런 프로세스는 또한, 통상 자원들 모두를 이용되게 하려고 시도하고, 여기서, 자원 할당의 방법은, 사용자가 연속되는 서브캐리어들을 할당받아야 한다면, 또는 다른 자원 할당 제한이 존재한다면, 서브캐리어의 단편화와 같은 문제들을 생성할 수 있다.
처음에, 810 에서, 통상, 비할당된 자원의 수 및 이용가능한 할당의 수에 기초하여 자원들 모두를 할당할 수 없다는 위험이 존재하는지를 입증하기 위해 결정이 수행된다. 따라서, 단편화의 위험이 있다면, 820 에서, 스케쥴러는, 자원을 넌-스티키 사용자에게 공급하려고 시도한다. 그렇지 않다면, 830 에서, 사용자 는, 먼저, 가능하다면, 비할당된 자원, 그 다음으로 빈 버퍼를 가진 사용자에게 다르게 할당되었던 자원, 그 후, 가장 크게 변경된 HOL 시작 시간을 가진 사용자에 의해 사용된 자원을 할당받고, 마지막으로는, 어떤 자원도 할당받지 않는다.
도 9 는, 본 고안의 양태에 따른 홉 포트 (900) 의 사전-할당을 나타낸다. 통상, 본 고안의 개개의 양태에 따라 단편화를 막는 방법은, 자원들 (서브캐리어들, 홉 포트들, 코드들 등) 의 세트를 사전 할당한 후, 자원에 대해 사용자를 스왑 인 및 스왑 아웃하는 것이다. 사전 할당된 상당한 양의 자원의 수는, 사용자의 수 및 사용자의 유형에 기초하여 적응할 수 있다. 사용자의 유형은, 관련된 채널 품질, 지원가능한 서브캐리어들의 최대 수, 트래픽 품질 등을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 9 는, 본 고안의 양태에 따라, 상이한 채널 및 트래픽 특성을 가진 16 명의 사용자에 대해 홉 포트의 가능한 사전 할당을 나타낸다.
관련 양태에서, 자원은, 예를 들어, 하향식 자원 할당 및 상향식 자원 할당을 포함하도록 더욱 동적으로 선택될 수 있다. 하향식 자원 할당에서, 가장 작은 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택한 후, 그 사용자에게 가장 큰 유효 자원 할당을 제공한다. 이어서, 그 다음의 가장 작은 HOL 시작 시간을 선택하고, 가장 큰 유효 자원 할당을 제공한다. 이런 방법은, 자원 할당을 완성하기 위해 계속될 수 있다.
마찬가지로, 상향식 할당은, 가장 작은 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 이런 사용자에게, 그 사용자가 이미 가진 것보다 큰 가장 작은 자원 할당을 제공한다. 이어서, 이런 사용자의 HOL 시간을 업데이트할 수 있으며, 그 후 최 소 HOL 시작 시간을 가진 그 다음의 사용자를 선택한다. 이런 할당은, 그 후, 이전과 같이 동일한 사용자일 수도 있는, 최소 HOL 시작 시간을 가진 그 다음의 사용자를 선택한다. 사용자에게는, 그의 현재 할당보다 큰 가장 작은 자원 할당이 공급될 수 있고, 그 후, 새로운 할당에 기초하여 HOL 시작 시간이 업데이트된다.
일반적으로, 상향식 방법은, 더 단기간의 공정성을 제공할 수 있는 한편, 하향식 방법은, 더 적은 자원 단편화를 제공한다. 관련 실시형태에서, 중간식 자원 할당이 또 사용될 수 있는데, 여기서, 스케쥴러는 최소 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 선택된 사용자에 대한 자원 입상 또는 단편화와 관계없이, 공정 할당 사이즈를 추정한다. 그때, 사용자에게는, 입상 사이즈가 존재한다면, 그 입상 사이즈보다 크거나 그 입상 사이즈와 동등한 가장 작은 자원이 공급될 수 있다. 그렇지 않다면, 가장 큰 자원이 제공될 수 있고, 그 다음의 가장 큰 시작 시간을 가진 사용자로 이동하여, 이를 반복한다.
도 10 은, 본 고안의 다양한 양태를 구현하기 위해 복수의 모듈을 포함하는 장치이다. 모듈이란, 컴퓨터 관련 엔티티, 즉, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어는 물론 전자기계 컴포넌트를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 모듈은, 한정하려는 것은 아니지만, 프로세서상에서 구동하는 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행가능한 프로그램, 실행의 스레드, 프로그램, 및 컴퓨터일 수 있다. 예시로서, 서버상에서 구동하는 애플리케이션 및/또는 서버가 모듈일 수 있다. 또한, 모듈은 하나 이상의 서브컴포넌트를 포 함할 수 있다. 더욱이, 당업자는, 본 발명의 방법이 단일 프로세서나 멀티 프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론, PC, 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스, 마이크로프로세서 기반 및/또는 프로그램가능한 가전제품 등을 포함한 다른 컴퓨터 시스템 구성에서 실행될 수도 있으며, 이들 각각이 하나 이상의 관련된 디바이스와 동작적으로 통신할 수도 있음을 알아야 할 것이다. 장치 (1000) 는, 수신된 파일럿 캐리어 대 간섭비 (C/I) 를 측정하기 위한 모듈 (1010) 을 포함한다. 마찬가지로, 예측된 전력 스펙트럼 밀도에 기초한 오프셋을 수신된 파일럿에 적용하기 위해 모듈 (1020) 이 사용될 수 있다. 또한, 본 고안의 일 양태에 따라 통신 네트워크에 대해 사용자를 스왑 인 및 스왑 아웃하기 위해 모듈 (1030) 이 사용된다. 또한, 본 고안의 양태에 따라 공정성 기준에 기초하여, 통신 네트워크에 대한 성능 요건을 조정하기 위해 모듈 (1040) 이 사용된다.
더욱이, 모듈 (1050) 은, (예를 들어, 가장 작은 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 이런 사용자에게, 이용가능한 가장 큰 유효 자원 할당을 공급하는) 하향식 자원 할당; (예를 들어, 가장 작은 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 이런 사용자에게, 그 사용자가 이미 가진 것보다 큰 가장 작은 자원 할당을 공급한 후, 최소 HOL 시작 시간을 가진 그 다음의 사용자를 선택하는 것을 업데이트하는) 상향식 자원 할당 및 (예를 들어, 스케쥴러가 최소 HOL 시작 시간을 가진 사용자를 선택하고, 선택된 사용자에 대한 자원 입상 또는 단편화에 관계없이, 공정 할당 사이즈를 추정하고, 그 사용자에게, 입상 사이즈가 존재한다면, 그 입상 사이즈보다 크거나 그 입상 사이즈와 동등한 가장 작은 자원을 공급하고, 그 다음의 가 장 큰 시작 시간을 가진 사용자로 이동하여 이를 반복하는) 중간식 자원 할당 중 하나 이상에 기초하여 자원을 분산 및 할당할 수 있다. 또한, 모듈 (1060) 은, 위에 상세히 설명된 것처럼, 임의의 공정성 메트릭을 유지하기 위해 사용된다. 그 측정된 수신된 파일럿 C/I 는, 특히, 그 파일럿이 협대역 제어 채널에 포함된다면, 모듈 (1070) 에 의해 시간에 따라 필터링될 수 있고, 광대역 추정을 획득하기 위해시간에 따른 필터링이 필요하다는 것을 알아야 할 것이다. 또한, 모듈 (1080) 이 사용자를 스케쥴링하기 위해 이용가능한 자원을 결정할 수 있다.
도 11 은, 시변 간섭을 가진 시변 채널과 관련하여 이용될 레이트를 예측하고, 및/또는 채널을 추정하는 것을 돕는 사용자 디바이스 (1100) 의 도면이다. 사용자 디바이스 (1100) 는, 예를 들어, 수신 안테나 (도시 생략) 로부터 신호를 수신하고, 그 수신된 신호에 대해 물리적 동작 (예를 들어, 필터링, 증폭, 하향변환 등) 을 수행하며, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플을 획득하는, 수신기 (1102) 를 포함한다. 수신기 (1102) 는, 예를 들어, MMSE 수신기일 수 있고, 수신된 심볼을 복조하고, 채널 추정을 위해 그들을 프로세서 (1106) 에 제공할 수 있는 복조기 (1104) 를 포함할 수 있다. 프로세서 (1106) 는, 수신기 (1102) 에 의해 수신된 정보를 분석하고, 및/또는 송신기 (1116) 에 의한 송신을 위해 정보를 발생시키도록 전용된 프로세서, 사용자 디바이스 (1100) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서, 및/또는 수신기 (1102) 에 의해 수신된 정보를 분석하고, 송신기 (1116) 에 의한 송신을 위해 정보를 발생시키며, 사용자 디바이스 (1100) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 등 모두를 행하는 프로세서일 수 있 다.
사용자 디바이스 (1100) 는, 프로세서 (1106) 에 동작적으로 결합되고 송신될 데이터, 수신된 데이터, 이용가능한 채널에 관련된 정보, 분석된 신호 및/또는 간섭 강도와 관련된 데이터, 할당된 채널, 전력, 레이트 등에 관련된 정보, 및 채널을 추정하고 그 채널에 의해 통신하는 임의의 다른 적합한 정보를 저장할 수도 있는 메모리 (1108) 를 부가적으로 포함할 수 있다. 메모리 (1108) 는, 채널 (예를 들어, 성능 기반, 용량 기반 등) 을 추정 및/또는 사용하는 것과 관련된 프로토콜 및/또는 알고리즘을 부가적으로 저장할 수 있다.
본 명세서 내에 기술된 데이터 저장소 (예를 들어, 메모리 (1108)) 는, 휘발성 메모리이거나 불휘발성 메모리 중 하나 일 수 있고, 휘발성 메모리와 불휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다. 한정이 아닌 예시로서, 불휘발성 메모리는, ROM, PROM (프로그램가능한 ROM), EPROM (전기적으로 프로그램가능한 ROM), EEPROM (전기적으로 소거가능한 ROM), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는, 외부 캐시 메모리로서 기능하는 RAM 을 포함할 수 있다. 한정이 아닌 예시로서, RAM 은, SRAM (동기 RAM), DRAM (다이나믹 RAM), SDRAM (동기 DRAM), DDR SDRAM (더블 데이터 레이트 SDRAM), ESDRAM (강화된 SDRAM), SLDRAM (싱크링크 DRAM), 및 DRRAM (다이렉트 램버스 RAM) 과 같은 다수의 형태에서 이용가능하다. 본 시스템 및 방법의 메모리 (1108) 는, 한정 없이, 이들 및 메모리의 임의의 다른 적합한 유형을 포함하도록 의도된다.
수신기 (1102) 는 또한, 데이터 (예를 들어, 요구, 파일럿 등) 의 획득에 응 답하여 자원을 할당하는 자원 할당기 (1110) 에 동작적으로 결합된다. 예를 들어, 수신기 (1102) 는, 요구를 수신하고, 그 요구 및/또는 그 요구와 관련된 정보를 자원 할당기 (1110) 에 제공할 수도 있다. 요구 및/또는 그 요구와 관련된 정보에 응답하여, 자원 할당기 (1110) 는, 추가 데이터 송신과 관련하여 (이종 노드에 의해) 이용될 자원을 식별할 수도 있다. 예시로서, 할당된 자원은, 채널, 전력 등일 수도 있다.
부가적으로, 신호 분석기 (1112) 가 임의의 간섭은 물론, 수신기 (1102) 에 의해 획득된 파일럿을 평가할 수도 있다. 신호 분석기 (1112) 는, 파일럿의 강도, 간섭의 강도 등을 결정할 수도 있다. 또한, 신호 분석기 (1112) 는, 수신된 송신 (예를 들어, 파일럿) 과 관련된 신호 대 간섭 잡음비 (SINR) 를 추정할 수도 있다. 자원 할당기 (1110) 는, SINR 을 이용하여 미래 송신을 위해 이용될 레이트를 할당 (예를 들어, 코딩 포맷, 변조 포맷 등) 할 수도 있다. 사용자 디바이스 (1100) 는, 또한, 변조기 (1114), 및 신호를 예를 들어, 액세스 포인트, 또 다른 사용자 디바이스 등으로 송신하는 송신기 (1116) 를 더 포함한다. 프로세서 (1106) 로부터 분리되어 있는 것처럼 도시하고 있지만, 자원 할당기 (1110), 신호 분석기 (1112) 및/또는 변조기 (1114) 는 프로세서 (1106) 또는 다수의 프로세서 (도시 생략) 의 일부일 수도 있음을 알 것이다.
도 12 는, 예시적인 무선 통신 시스템 (1200) 을 나타낸다. 무선 통신 시스템 (1200) 은, 간결함을 위하여 일 액세스 포인트와 일 단말기를 나타낸다. 그러나, 이 무선 통신 시스템 (1200) 은 하나보다 많은 액세스 포인트 및/또는 하 나보다 많은 단말기를 포함할 수 있으며, 여기서, 부가적인 액세스 포인트 및/또는 단말기는, 이하 기술된 예시적인 액세스 포인트 및 단말기와 실질적으로 유사하거나 상이할 수 있음을 알 것이다. 또한, 액세스 포인트 및/또는 단말기는, 본 명세서 내에 기술된 시스템 및/또는 방법을 사용하여 그들 사이에서의 무선 통신을 도울 수 있다는 것을 알 것이다. 도 12 에 도시된 것처럼, 다운링크 상에서, 액세스 포인트 (1205) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (1210) 는, 트래픽 데이터를 수신, 포매팅, 코딩, 인터리빙, 및 변조 (또는 심볼 매핑) 하여, 변조 심볼 ("데이터 심볼") 을 제공한다. 심볼 변조기 (1215) 는, 그 데이터 심볼과 파일럿 심볼을 수신 및 처리하여 심볼의 스트림을 제공한다. 심볼 변조기 (1215) 는, 데이터 및 파일럿 심볼을 멀티플렉싱하여 그들을 송신기 유닛 (TMTR; 1220) 에 제공한다. 각 송신 심볼은, 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 0 의 신호 값일 수도 있다. 파일럿 심볼은 각 심볼 주기에서 연속적으로 전송될 수도 있다. 파일럿 심볼은, 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM), 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM), 시분할 멀티플렉싱 (TDM), 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM), 또는 코드 분할 멀티플렉싱 (CDM) 될 수 있다.
TMTR (1220) 은, 심볼의 스트림을 수신하여 하나 이상의 아날로그 신호로 변환하고, 그 아날로그 신호를 또한 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환) 하여 무선 채널을 통한 송신을 위해 적합한 다운링크 신호를 발생시킨다. 다운링크 신호는 그때, 안테나 (1225) 를 통해 단말기로 송신된다. 단말기 (1230) 에서, 안테나 (1235) 는, 다운링크 신호를 수신하고, 수신된 신호를 수신기 유닛 (RCVR; 1240) 에 제공한다. 수신기 유닛 (1240) 은, 그 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향변환) 하고, 그 컨디션딩된 신호를 디지털화하여 샘플을 획득한다. 심볼 복조기 (1245) 는, 수신된 파일럿 심볼을 복조하여, 채널 추정을 위해 프로세서 (1250) 에 제공한다. 심볼 복조기 (1245) 는 또한, 프로세서 (1250) 로부터 다운링크를 위한 주파수 응답 추정을 수신하고, 수신된 데이터 심볼에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼의 추정인) 데이터 심볼 추정을 획득하며, 데이터 심볼 추정을 RX 데이터 프로세서 (1255) 에 제공하며, 이 RX 데이터 프로세서 (1255) 는, 데이터 심볼 추정을 복조 (즉, 심볼 디매핑), 디인터리빙, 및 디코딩하여 송신된 트래픽 데이터를 복구한다. 심볼 복조기 (1245) 및 RX 데이터 프로세서 (1255) 에 의한 처리는, 액세스 포인트 (1205) 에서, 각각, 심볼 변조기 (1215) 및 TX 데이터 프로세서 (1210) 에 의한 처리에 상보적이다.
업링크 상에서, TX 데이터 프로세서 (1260) 는, 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼을 제공한다. 심볼 변조기 (1265) 는, 데이터 심볼을 수신하여 파일럿 심볼로 멀티플렉싱하고, 변조를 수행하며, 심볼의 스트림을 제공한다. 그 후, 송신기 유닛 (1270) 은, 심볼의 스트림을 수신 및 처리하여, 안테나 (1235)에 의해 액세스 포인트 (1205) 로 송신되는 업링크 신호를 발생시킨다.
액세스 포인트 (1205) 에서, 단말기 (1230) 로부터의 업링크 신호는 안테나 (1225) 에 의해 수신되고, 수신기 유닛 (1275) 에 의해 처리되어 샘플을 획득한다. 그 후, 심볼 복조기 (1280) 는, 샘플을 처리하고, 업링크를 위해 수신된 파일럿 심볼 및 데이터 심볼 추정을 제공한다. RX 데이터 프로세서 (1285) 는, 데이터 심볼 추정을 처리하여 단말기 (1230) 에 의해 송신된 트래픽 데이터를 복구한다. 프로세서 (1290) 는, 업링크 상에서 송신하는 각각의 액티브 단말기에 대해 채널 추정을 수행한다. 다수의 단말기는, 그들 각각의 할당된 파일럿 서브대역의 세트를 통해 업링크 상에서 동시적으로 파일럿을 송신할 수도 있고, 여기서, 상기 파일럿 서브대역 세트는, 인터레이스 (interlace) 될 수도 있다.
프로세서 (1290 및 1250) 는, 각각 액세스 포인트 (1205) 및 단말기 (1230) 에서 작동을 지시 (예를 들어, 제어, 조정, 관리 등) 한다. 각각의 프로세서 (1290 및 1250) 는, 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛 (도시 생략) 과 관련될 수 있다. 프로세서 (1290 및 1250) 는 또한, 계산을 수행하여, 각각 업링크 및 다운링크에 대한 주파수 및 임펄스 응답 추정을 유도할 수 있다.
다수의 액세스 시스템 (예를 들어, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA 등) 의 경우, 다수의 송신기는, 업링크 상에서 동시적으로 송신할 수 있다. 이런 시스템의 경우, 파일럿 서브대역은 상이한 단말기들 사이에서 공유될 수도 있다. 채널 추정 기법은, 각 단말기에 대한 파일럿 서브대역이 (어쩌면 대역 에지를 제외한) 전체 오퍼레이팅 대역을 스팬 (span) 하는 경우에 이용될 수도 있다. 이런 파일럿 서브대역 구조는, 각 단말기에 대해 주파수 다이버시티를 획득하기에 바람직할 것이다. 본 명세서 내에 기술된 기법은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기법은, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현의 경우, 채널 추정을 위해 사용된 처리 유닛 은, 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 처리 디바이스 (DSPD), 프로그램가능한 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서 내에 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수도 있다. 소프트웨어로, 본 명세서 내에 기술된 기능들을 수행하는 모듈 (예를 들어, 프로시저, 함수 등) 을 통하여 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는, 메모리 유닛에 저장될 수도 있고, 프로세서 (1290 및 1250) 에 의해 실행될 수도 있다.
상기 기술된 것은, 하나 이상의 실시형태의 예를 포함한다. 물론, 전술할 실시형태를 기술하는 목적을 위해 컴포넌트 또는 방법의 모든 가능한 조합을 기술하는 것은 불가능하지만, 당업자는, 다양한 실시형태의 다른 추가 조합 및 변경이 가능하다는 것을 인식할 수도 있다. 따라서, 상기 기술된 실시형태는, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에 있는 모든 이런 변조, 변경, 및 변동을 포함하도록 의도된다. 더욱이, "포함하다" 는 용어가 상세한 설명이나 특허청구범위 중 어느 하나에서 사용된다는 점에서, 이런 용어는, "구성하는 (comprising)" 이 청구범위에서 연결어로서 사용할 때 해석되는 것과 같이 "구성하는" 이란 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims (42)

  1. 무선 통신 네트워크에서 사용자를 스케쥴링하는 방법으로서,
    스케쥴러와 관련된 제어 컴포넌트에 의해 서브캐리어의 예상된 전력 요건을 예측하는 단계; 및
    상기 예측하는 단계에 기초하여 사용자를 스케쥴링하는 단계를 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    직교 방식으로 역방향 링크에 대해 사용자를 스케쥴링하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    스티키 할당 (sticky assignment) 의 사용에 의해 사용자를 스왑 인 (swap in) 및 스왑 아웃 (swap out) 하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제어 채널 상에서 캐리어 대 간섭비 (C/I) 정보를 송신하여, 상기 무선 통신 네트워크의 성능 요건에 대한 전력을 조정하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크에 대한 공정성 기준 (fairness criteria) 을 정의하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    전력 전송의 지수로서, 캐리어당 전력 양을 나타내는 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 를 정의하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    전용 제어 채널 송신 전력 레벨로부터의 오프셋으로서, 서브캐리어당 전력 스펙트럼 밀도를 보고하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    폐루프 전력 제어된 파일럿으로부터의 오프셋으로서, 서브캐리어당 전력 스펙트럼 밀도를 보고하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    일 사용자에 의해 지원가능한 전력 스펙트럼 밀도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 오프셋에서 지원가능한 캐리어의 수를 결정하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    자원 할당을 위해 단말기에서의 요구의 도달 시간을 사용하는 단계를 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 방법.
  12. 무선 통신 네트워크에서 사용자를 스케쥴링하는 장치로서,
    수신된 파일럿의 캐리어 대 간섭비 (C/I) 를 측정하는 수단, 및
    예측된 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 에 기초한 오프셋을 상기 수신된 파일럿에 적용하는 수단을 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크를 위해 자원을 결정하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크에 대해 사용자를 스왑 인 (swap in) 및 스왑 아웃 (swap out) 하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신된 파일럿을 필터링하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    임의의 공정성 메트릭 (fairness metric) 을 유지하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크의 성능 요건을 조정하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신된 파일럿의 캐리어 대 간섭비 (C/I) 를 결정하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    하향식 자원 할당을 할당하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    중간식 자원 할당을 할당하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상향식 자원 할당을 할당하는 수단을 더 포함하는, 사용자 스케쥴링 장치.
  22. 지원가능한 서브캐리어의 예상된 전력 요건을 추론하는 명령;
    각각의 사용자에 대해 홉 포트들 (hop ports) 의 최대 수를 설정하는 명령; 및
    역방향 링크 채널 할당 상에서 전송할 자원을 결정하는 명령을 실행하도록 구성된, 프로세서.
  23. 제 22 항에 있어서,
    보고된 버퍼 레벨, 최대 전력 제한에 기초하여 사용자에 의해 지원할 수 있는 서브캐리어들의 보고된 최대 수, 및 서브캐리어당 전력의 전력 제어 데이터 송신 전력 스펙트럼 밀도 중 하나 이상에 부분적으로 기초하여 상기 설정하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  24. 제 22 항에 있어서,
    하향식 자원 할당에 의해 자원을 할당하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  25. 제 22 항에 있어서,
    중간식 자원 할당에 의해 자원을 할당하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상향식 자원 할당에 의해 자원을 할당하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  27. 제 22 항에 있어서,
    수신된 파일럿의 캐리어 대 간섭비 (C/I) 를 결정하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  28. 제 22 항에 있어서,
    예측된 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 에 기초한 오프셋을 상기 수신된 파일럿에 적용하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  29. 제 22 항에 있어서,
    임의의 공정성 메트릭 (fairness metric) 을 유지하여, 사용자를 스왑 인 (swap in) 및 스왑 아웃 (swap out) 하는 명령을 실행하도록 더 구성되는, 프로세서.
  30. 통신 시스템의 예상된 전력 요건의 예측 함수를 이용하여, 스케쥴링 메트릭을 업데이트하는 머신-실행가능한 명령; 및
    상기 예측 함수에 기초하여, 역방향 링크에 대해 사용자를 스케쥴링하는 머신-실행가능한 명령을 저장하고 있는, 머신-판독가능 매체.
  31. 제 30 항에 있어서,
    예상된 전력 요건의 추론 모델에 의해 사용자를 스케쥴링하는 머신-실행가능한 명령을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  32. 제 30 항에 있어서,
    스티키 할당 (sticky assignment) 을 사용자에게 할당하는 머신-실행가능한 명령을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  33. 제 30 항에 있어서,
    사용자를 감소시키는 머신-실행가능한 명령을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  34. 제 30 항에 있어서,
    전력 전송의 지수로서, 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 를 적용하는 머신-실행가능한 명령을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  35. 제 30 항에 있어서,
    하향식 접근법에 기초하여 자원을 할당하는 머신-실행가능한 명령을 더 포함하는, 머신-판독가능 매체.
  36. 지원가능한 서브캐리어의 예상된 전력 요건을 추론하는 것과 관련된 데이터를 보유하는 메모리; 및
    상기 데이터에 기초하여, 역방향 링크에 대해 사용자를 스케쥴링할 수 있게 하는 프로세서를 포함하는, 무선 통신 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 스티키 할당 (sticky assignment) 을 할당하는, 무선 통신 장치.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 사용자를 감소시키는, 무선 통신 장치.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상향식 접근법에 기초하여 사용자를 할당하는, 무선 통신 장치.
  40. 제 36 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 전력 전송의 지수로서, 전력 스펙트럼 밀도 (PSD) 를 적용하는, 무선 통신 장치.
  41. 제 36 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 각각의 사용자에 대해 홉 포트들의 최대 수를 설정하는, 무선 통신 장치.
  42. 제 36 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 자원을 할당하는, 무선 통신 장치.
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