KR20090034551A - 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려한 상향링크스케줄링 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려한 상향링크스케줄링 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려하여 상향링크 스케줄링을 수행하는 기지국 방법 및 장치에 관한 것으로서, 각 단말로부터 보고된 기지국의 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 각 단말의 논리적 위치를 결정하는 과정과, 상기 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산하는 과정과, 상기 계산된 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 각 단말들의 상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 과정을 포함하여, 하나의 프레임에 논리적 거리가 먼 단말들을 스케줄링하여 인접 셀에 순간적으로 가해지는 간섭의 양이 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 상향링크 성능의 안정성을 향상시킬 수 있다.
스케줄링, 우선 순위, 단말 위치, 논리적 거리, RoT(Rise over Thermal)

Description

무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려한 상향링크 스케줄링 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR UPLINK SCHEDULING CONSIDER TERMINAL POSITION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려한 상향링크 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 단말 간의 논리적 거리를 고려하여 상향링크 스케줄링시에 각 단말의 우선 순위를 변경하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광대역 무선통신 시스템에서 셀의 가장자리에 위치한 단말들은 좋지 않은 무선 환경으로 인해 적은 양의 자원을 할당받지만, 상기 무선 환경을 극복하기 위해서 매우 높은 송신 파워를 이용하여 데이터를 전송하게 된다. 이에 따라 상기 가장자리의 단말이 스케줄링될 경우, 인접한 셀에서 받는 셀 간의 간섭 양이 증가하게 된다.
특정 셀이 다른 셀들로부터 받는 간섭의 양이 증가하는 것은 결국 해당 셀에 서 타 셀의 간섭과 열잡음의 합 대비 열잡음 비(Rise Over Thermal; 이하 'RoT'라 칭함)가 증가하는 것을 의미한다. 상기 기지국의 RoT가 증가하게 되면 해당 기지국에 속한 단말은 요구되는 신호대 간섭 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; 이하 'SINR'이라 칭함)를 유지하기 위하여 데이터 전송시 송신 파워를 증가시켜야 한다. 하지만, 상기 단말의 송신 파워에는 한계가 있으므로, 상기 RoT가 증가함에 따라 해당 셀의 영역(coverage)이 감소하게 된다. 예를 들어, 특정 셀에서 인접한 셀로부터 간섭이 양이 증가하여 상기 RoT가 갑자기 3dB만큼 증가되면, 해당 셀의 영역은 순간적으로 3dB만큼 감소하게 된다.
상기와 같은 문제점은 하나의 프레임에서 셀의 가장자리에 위치한 다수의 단말들이 동시에 전송 권한을 부여받을 경우 더 심하게 나타날 수 있다. 즉, 상기 셀의 가장자리에 위치한 단말들 중에서 동일한 인접 셀에 간섭을 미치는 비슷한 위치의 단말들이 하나의 프레임에 스케줄링될 경우, 상기 인접 셀의 RoT가 순간적으로 증가하게 된다. 결국, 상기 인접 셀의 서비스 가능한 영역이 순간적으로 감소됨으로써, 상기 인접 셀의 가장자리에 위치한 단말들의 서비스 품질이 순간적으로 저하되는 문제점을 발생시킨다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 셀 1과 셀 3에 속한 단말들 중 셀 2에 간섭을 미치는 단말들(101, 103)이 동시에 하나의 프레임에 스케줄링 되는 경우, 상기 셀 2의 RoT 크기가 순간적으로 증가하게 된다. 이로 인해 상기 셀 2의 영역이 순간적으로 감소하게 되어, 상기 셀 2의 가장자리에 속한 단말들의 서비스 품질이 순간적으로 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려한 상향링크 스케줄링 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려하여 인접 셀의 RoT 증가를 방지하는 상향링크 스케줄링 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 단말 간의 논리적 거리를 고려하여 상향링크 스케줄링시에 각 단말의 우선 순위를 변경하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 단말의 이동성이 없거나 고정된(fixed) 서비스 혹은 노매딕(nomadic) 서비스를 제공하는 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려한 상향링크 스케줄링 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려하여 상향링크 스케줄링을 수행하는 기지국 방법은, 각 단말로부터 보고된 기지국의 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 각 단말의 논리적 위치를 결정하는 과정과, 상기 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산하는 과정과, 상기 계산된 단말 간 의 논리적 거리를 이용하여 각 단말들의 상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려하여 상향링크 스케줄링을 수행하는 기지국 장치는, 각 단말로부터 보고된 기지국의 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 각 단말의 논리적 위치를 결정하는 논리적 위치 결정부와, 상기 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산하는 논리적 거리 계산부와, 상기 계산된 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 각 단말들의 상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 우선순위 변경부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 무선통신 시스템에서 단말 간의 논리적 거리를 고려하여 상향링크 스케줄링시에 각 단말의 우선 순위를 변경함으로써, 하나의 프레임에 논리적 거리가 먼 단말들을 스케줄링하여 인접 셀에 순간적으로 가해지는 간섭의 양이 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 상향링크 성능의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명에서는 무선통신 시스템에서 단말 간의 논리적 거리를 고려하여 상향링크 스케줄링시에 각 단말의 우선 순위를 변경함으로써, 하나의 프레임에 논리적 거리가 먼 단말들을 스케줄링하기 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 상향링크 스케줄링 방식을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 각 기지국이 상향링크 스케줄링을 수행할 시, 셀의 가장자리에 위치한 각 단말들의 위치를 고려하여 단말 간의 논리적 거리를 계산한 후, 상기 논리적 거리를 이용하여 각 단말의 스케줄링 우선 순위를 변경한다. 이때, 상기 우선 순위는 상기 논리적 거리가 가까운 단말들, 즉, 서로 비슷한 위치에 존재하는 단말들은 동일한 프레임에 스케줄링 되지 않도록 하고, 상기 논리적 거리가 먼 단말들은 동일한 프레임에 스케줄링 되도록 변경한다.
상기와 같이, 본 발명에서는 기지국과 단말 간의 실제 거리, 즉, 물리적 거리 대신 상기 기지국과 단말 간의 경로손실에 따른 논리적 거리를 이용한다. 이에 따라, 어느 한 단말에서 두 기지국과의 물리적 거리는 각각 다르지만, 경로 손실이 동일하다면, 상기 단말과 두 기지국 간의 논리적 거리는 동일하게 계산된다. 또한, 상기 단말과 기지국 간의 물리적 거리가 가깝더라도 상기 단말이 방향성 안테나를 사용하고, 상기 안테나의 방향이 기지국과 반대 방향인 경우에는 상기 단말과 기지 국 간의 논리적 거리가 매우 멀게 계산된다.
도 3은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 송수신부(301), 기지국 좌표 결정부(303), 논리적 위치 결정부(305), 논리적 거리 계산부(307), 우선순위 변경 대상 선택부(309), 우선 순위 변경부(311), 우선 순위 결정부(313)를 포함하여 구성된다.
상기 송수신부(301)는 단말과의 송수신 신호를 처리한다. 특히, 상기 송수신부(301)는 상기 기지국으로부터 서비스를 제공받는 각각의 단말로부터 각 기지국의 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)와 그에 대한 기지국 ID를 주기적으로 보고받아 상기 논리적 위치 결정부(305)로 제공한다. 여기서, 상기 송수신부(301)는 상기 각 단말로부터 수신신호세기가 크게 측정되는 상위 세 개의 기지국, 즉, 서빙 기지국과 인접한 두 개의 기지국에 대한 ID와 수신신호세기를 보고받는다.
상기 기지국 좌표 결정부(303)는 상기 무선통신 시스템 내 각 기지국들의 좌표를 설정한다. 여기서, 상기 기지국 좌표 결정부(303)는 GPS(Global Position System)에서 사용되는 기지국의 실제 좌표를 사용할 수 있다.
상기 논리적 위치 결정부(305)는 상기 송수신부(301)를 통해 제공되는 각 단말의 수신신호세기와 그에 대한 기지국 ID, 및 상기 각 기지국들의 좌표를 이용하 여 각 단말의 논리적 위치를 결정한다. 다시 말해, 상기 논리적 위치 결정부(305)는 먼저 각 단말로부터 보고된 세 기지국의 수신신호세기와 상기 세 기지국의 송신파워를 이용하여 해당 단말과 세 기지국 간의 경로손실을 각각 계산한다. 즉, 서빙 기지국과 단말 사이의 경로 손실(LS)과 상기 서빙 기지국 이외에 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 사이의 경로 손실(L1), 그리고 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 사이의 경로손실(L2)을 각각 계산한다. 여기서, 상기 경로손실은 기지국의 케이블 손실(cable loss), 안테나 이득(antenna gain), 단말의 케이블 손실, 안테나 이득이 모두 포함된 값이다.
상기 해당 단말과 세 기지국 간의 경로 손실이 계산되면, 상기 논리적 위치 결정부(305)는 상기 계산된 경로 손실과, 상기 세 기지국의 좌표를 이용하여 해당 단말의 좌표, 즉, 상기 해당 단말의 논리적 위치를 결정한다. 여기서, 상기 해당 단말의 논리적 위치는 하기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 두 곡선의 교점으로 구할 수 있다.
Figure 112007071355305-PAT00001
여기서, 상기 PS는 서빙 기지국의 좌표, P1은 상기 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국의 좌표, P2는 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국의 좌표, 상기 PM은 해당 단말의 좌표를 나타내고, 상기 d()는 2차원 평면상에서 두 좌표 간의 거리를 나타낸다.
상기 논리적 거리 계산부(307)는 상기 논리적 위치 결정부(305)에서 결정된 각 단말의 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산한다.
상기 우선순위 변경 대상 선택부(309)는 상기 서빙 기지국과 해당 단말 간의 좌표를 이용하여 2차원 평면상에서 상기 서빙 기지국으로부터 단말의 거리(d(PS,PM))를 계산한 후, 상기 계산된 거리를 임계값과 비교하여 우선순위 변경 대상을 선택한다. 상기 우선순위 변경 대상 선택부(309)는 상기 서빙 기지국과 단말 간의 거리가 상기 임계값 이상일 경우에는 해당 단말을 우선순위 변경 대상으로 선택하고, 상기 서빙 기지국과 단말간의 거리가 상기 임계값 이하일 경우에는 상기 해당 단말을 우선순위 변경 대상에서 제외한다. 이때, 상기 임계값은 구체적인 무선망의 상황에 따라서 달라질 수 있다. 여기서, 상기 서빙 기지국과 단말 간의 거리를 임계값과 비교하여 상기 우선순위 변경 대상 여부를 선택하는 것은 셀의 중앙에 존재하는 단말들의 경우는 인접한 셀에 미치는 간섭이 크지 않아 비슷한 위치에 있는 단말들이 동일한 프레임에 스케줄되더라도 문제가 발생되지 않기 때문이다.
상기 우선 순위 결정부(313)는 상기 기지국으로부터 서비스를 제공받는 단말들의 스케줄링 우선순위를 계산한다. 이때, 상기 우선 순위 결정부(313)는 스케줄러의 종류에 관계없이 사용 가능하며, 본 발명의 실시 예에서는 proportional fair 스케줄러를 이용하는 것을 가정한다. 상기 우선 순위 결정부(313)는 n 번째 프레임 에서 단말 k의 우선 순위 Pk를 하기 수학식 2와 같이 계산한다.
Figure 112007071355305-PAT00002
여기서, 상기 Pk(n)은 단말 k의 우선순위를 나타내며, 상기 MPRK(n)는 n번째 프레임에서 단말의 변조 및 코딩 명령(modulation and coding order)을 나타내며, 상기 TK(n)은 처리량(throughput)을 나타내고, 상기 α, β는 스케일링 팩터(scaling factor)를 나타낸다.
상기 우선 순위 변경부(311)는 상기 계산된 각 단말의 논리적 거리를 이용하여 상기 우선순위 변경 대상으로 선택된 단말들의 우선순위를 변경한다. 예를 들어, 단말 k가 이번 프레임에서 상향링크 자원을 할당받게 된 경우, 상기 우선 순위 변경부(311)는 상기 단말 k보다 우선순위가 작으면서 상기 우선순위 변경 대상에 포함된 모든 단말들의 우선순위를 하기 수학식 3을 이용하여 변경한다.
Figure 112007071355305-PAT00003
여기서, 상기 Pi(n)'는 단말 i의 변경된 우선순위를 나타내며, 상기 MPRi(n)는 n번째 프레임에서 단말의 변조 및 코딩 명령(modulation and coding order)을 나타내며, 상기 Ti(n)은 단말 i의 처리량(throughput)을 나타내고, 상기 α, β는 스케일링 팩터(scaling factor)를 나타낸다. 그리고, 상기 Mk와 Mi는 단말 k와 i를 나타내며, d(Mk, Mi)는 k 단말과 i 단말 간의 논리적 거리를 나타낸다. 여기서, 상기 γ(감마)>0으로 설정하여 두 단말 사이의 논리적 거리인 d(Mk, Mi)가 클수록 우선순위가 높게 설정되도록 한다.
상기 우선 순위 변경부(311)는 상기 수학식 3을 이용하여 이번 프레임에서 상기 단말 k 다음으로 스케줄링 될 단말을 선택할 시, 상기 단말 k와 논리적 거리가 먼 단말을 선택한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 송수신부(401), 수신신호세기 측정부(403), 상위 기지국 선택부(405)를 포함하여 구성된다.
상기 송수신부(401)는 기지국과의 송수신 신호를 처리한다. 특히, 상기 송수신부(401)는 서빙 기지국과 인접한 주변 기지국으로부터 수신되는 신호를 상기 수신신호세기 측정부(403)로 제공하며, 상기 상위 기지국 선택부(405)로부터 제공되는 세 기지국의 ID와 수신신호세기를 상기 서빙 기지국으로 보고한다.
상기 수신신호세기 측정부(403)는 상기 송수신부(401)로부터 제공되는 각 기지국들의 신호에서 수신신호세기를 측정하여 상기 상위 기지국 선택부(405)로 제공 하고, 상위 기지국 선택부(405)는 상기 측정된 수신신호세기가 가장 큰 세 개의 기지국, 즉, 서빙 기지국과 인접한 두 개의 간섭 기지국을 선택하여 선택된 기지국의 수신신호세기와 ID를 상기 송수신부(401)로 제공한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 기지국에서 단말 간의 논리적 거리를 고려한 상향링크 스케줄링 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 기지국은 501단계에서 무선통신 시스템 내 각 기지국들의 좌표를 결정하고, 503단계로 진행하여 소정 주기마다 각 단말로 서빙 기지국 및 인접 기지국의 수신신호세기를 전송해줄 것을 요청한다. 여기서, 상기 기지국은 기지국들의 좌표로 GPS(Global Position System)에서 사용되는 기지국의 실제 좌표를 사용할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 505단계에서 각 단말로부터 서빙 기지국 및 인접 기지국에 대한 수신신호세기가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 각 단말로부터 각 기지국의 수신신호세기와 그에 대한 기지국 ID를 주기적으로 보고받으며, 이때 보고되는 기지국들은 수신신호세기가 가장 크게 측정된 상위 세 개의 기지국이다.
상기 각 단말로부터 수신신호세기가 수신될 시, 상기 기지국은 507단계에서 상기 수신된 수신신호세기를 이용하여 상기 각 단말과 상기 단말이 보고한 기지국들과의 경로 손실을 계산한다. 즉, 상기 기지국은 상기 각 단말로부터 보고된 세 기지국의 수신신호세기와 상기 세 기지국의 송신파워를 이용하여 해당 단말과 세 기지국 간의 경로손실 즉, 서빙 기지국과 단말 사이의 경로 손실(LS)과 상기 서빙 기지국 이외에 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 사이의 경로 손실(L1), 및 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 사이의 경로손실(L2)을 각각 계산한다.
이후, 상기 기지국은 509단계로 진행하여 상기 계산된 경로 손실과 해당 단말이 보고한 세 기지국의 좌표를 이용하여 각 단말의 좌표 즉, 논리적 위치를 결정한 후, 511단계에서 상기 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 두 곡선의 교점을 구하여 해당 단말의 좌표를 결정한다.
이후, 상기 기지국은 513단계에서 상기 서빙 기지국, 즉 상기 기지국 자신으로부터 단말의 거리를 계산한 후, 상기 계산된 거리를 임계값과 비교한다. 여기서, 상기 서빙 기지국과 단말의 거리는 상기 서빙 기지국의 좌표와 해당 단말 좌표를 이용하여 계산할 수 있다. 여기서, 상기 서빙 기지국과 단말 간의 거리를 임계값과 비교하는 것은 셀의 중앙에 존재하는 단말들의 경우 인접한 셀에 미치는 간섭이 크지 않아 비슷한 위치에 있는 단말들이 동일한 프레임에 스케줄되더라도 문제가 발생되지 않기 때문에 상기 셀의 가장자리에 위치한 단말들만을 상기 우선순위 변경 대상으로 선택하기 위함이다.
만일, 상기 서빙 기지국과 단말 간의 거리가 상기 임계값보다 작을 경우, 상기 기지국은 519단계로 진행하여 상기 해당 단말을 우선순위 변경 대상에서 제외한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
반면, 상기 서빙 기지국과 단말 간의 거리가 상기 임계값보다 크거나 같을 경우, 상기 기지국은 515단계로 진행하여 해당 단말을 우선순위 변경 대상으로 선택한다.
이후, 상기 기지국은 517단계로 진행하여 스케줄러를 통해 결정된 단말의 우선순위 중에서 상기 우선순위 변경 대상으로 선택된 단말들의 우선순위를 상기 계산된 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 변경한다. 예를 들어, 상기 기지국은 단말 k가 이번 프레임에서 상향링크 자원을 할당받게 된 경우, 상기 단말 k보다 우선순위가 작으면서 상기 우선순위 변경 대상에 포함된 모든 단말들의 우선순위를 상기 수학식 3을 이용하여 변경한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 이번 프레임에서 상기 단말 k 다음으로 스케줄링 될 단말을 선택할 시, 상기 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 상기 단말 k와 논리적 거리가 가장 먼 단말을 선택한다.
이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
상기 도 5의 설명에서 각 단말로부터 보고된 상위 세 기지국의 수신신호세기를 이용하여 각 단말의 논리적 위치를 계산한 후, 단말 간의 논리적 거리를 계산하는 과정은 소정 주기마다 수행되며, 상기 논리적 거리를 이용하여 단말의 우선순위를 변경하는 과정은 매 프레임마다 수행된다. 여기서, 상기 소정 주기는 서비스에서 정의하는 단말의 이동성에 따라 달라질 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 단말에서 단말 간의 논 리적 거리 측정을 위한 정보 보고 절차를 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 601단계에서 서빙 기지국으로부터 수신신호세기 보고가 요청되면, 603단계로 진행하여 상기 서빙 기지국과 인접한 간섭 기지국들로부터 수신되는 신호의 세기를 측정한다.
이후, 상기 단말은 605단계에서 수신신호세기가 가장 크게 측정된 상위 세 개의 기지국을 선택한 후, 607단계로 진행하여 상기 선택된 기지국의 ID와 해당 수신신호세기를 상기 서빙 기지국으로 보고하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신 시스템에서 상향링크 스케줄링 방식을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 상향링크 스케줄링 방식을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 기지국에서 단말 간의 논리적 거리를 고려한 상향링크 스케줄링 절차를 도시하는 도면, 및
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 단말에서 단말 간의 논리적 거리 측정을 위한 정보 보고 절차를 도시하는 도면.

Claims (14)

  1. 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려하여 상향링크 스케줄링을 수행하는 기지국 방법에 있어서,
    각 단말로부터 보고된 기지국의 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 각 단말의 논리적 위치를 결정하는 과정과,
    상기 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 각 단말들의 상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 단말의 논리적 위치를 결정하는 과정은,
    시스템 내 각 기지국의 좌표를 결정하는 과정과,
    상기 각 단말로부터 수신신호세기가 큰 상위 세 기지국의 ID와 상기 수신신호세기를 보고받는 과정과,
    상기 수신신호세기와 각 기지국의 송신파워를 이용하여 해당 단말과 상위 세 기지국 간의 경로손실을 각각 계산하는 과정과,
    상기 계산된 경로손실과 각 기지국의 좌표를 이용하여 상기 단말의 논리적 위치를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단말의 논리적 위치는, 하기 수학식 4에 나타낸 바와 같은 두 곡선의 교점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112007071355305-PAT00004
    상기 PS는 서빙 기지국의 좌표, P1은 상기 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국의 좌표, P2는 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국의 좌표, 상기 PM은 해당 단말의 좌표, 상기 d()는 2차원 평면상에서 두 좌표 간의 거리, 상기 LS는 서빙 기지국과 단말 간의 경로 손실, 상기 L1은 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 간의 경로 손실, 상기 L2 는 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 간의 경로손실을 나타냄.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 단말들의 상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 과정은,
    상기 각 단말의 논리적 위치를 이용하여 우선순위 변경 대상 단말을 선택하는 과정과,
    상기 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 상기 선택된 단말의 상향링크 스케줄링 우선순위를 변경하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 우선순위 변경 대상 단말을 선택하는 과정은,
    상기 각 단말이 논리적 위치를 이용하여 서빙 기지국으로부터의 거리를 계산하는 과정과,
    상기 거리와 임계값을 비교하여 해당 단말을 우선순위 변경 대상으로 선택할 것인지 여부를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 상향링크 스케줄링 우선순위를 변경하는 과정은,
    해당 프레임에 상향링크 자원을 할당받은 단말보다 우선순위가 작은 단말들 중 우선순위 변경 대상으로 선택된 단말들을 검사하는 과정과,
    상기 검사된 단말들 중 상기 상향링크 자원을 할당받은 단말과 논리적 거리가 먼 단말이 상기 해당 프레임에서 상향링크 자원을 할당받도록 우선순위를 변경 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 논리적 위치 결정 및 논리적 거리 계산은 소정 주기마다 수행되며, 상기 우선순위 결정은 매 프레임마다 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선통신 시스템에서 단말의 위치를 고려하여 상향링크 스케줄링을 수행하는 기지국 장치에 있어서,
    각 단말로부터 보고된 기지국의 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 각 단말의 논리적 위치를 결정하는 논리적 위치 결정부와,
    상기 논리적 위치를 이용하여 단말 간의 논리적 거리를 계산하는 논리적 거리 계산부와,
    상기 계산된 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 각 단말들의 상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 우선순위 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    시스템 내 각 기지국의 좌표를 결정하는 기지국 좌표 결정부와,
    상기 각 단말로부터 수신신호세기가 큰 상위 세 기지국의 ID와 상기 수신신호세기를 보고받는 송수신부를 더 포함하며,
    상기 논리적 위치 결정부는, 상기 수신신호세기와 각 기지국의 송신파워를 이용하여 해당 단말과 상위 세 기지국 간의 경로손실을 각각 계산하고, 상기 경로손실과 각 기지국의 좌표를 이용하여 상기 단말의 논리적 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 논리적 위치 결정부는, 하기 수학식 4에 나타낸 바와 같은 두 곡선의 교점으로 상기 논리적 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112007071355305-PAT00005
    상기 PS는 서빙 기지국의 좌표, P1은 상기 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국의 좌표, P2는 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국의 좌표, 상기 PM은 해당 단말의 좌표, 상기 d()는 2차원 평면상에서 두 좌표 간의 거리, 상기 LS는 서빙 기지국과 단말 간의 경로 손실, 상기 L1은 수신신호세기가 첫 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 간의 경로 손실, 상기 L2 는 상기 수신신호세기가 두 번째로 큰 간섭 기지국과 단말 간의 경로손실을 나타냄.
  11. 제 8항에 있어서,
    상향링크 스케줄링 우선순위를 결정하는 우선순위 결정부와,
    상기 각 단말의 논리적 위치를 이용하여 우선순위 변경 대상 단말을 선택하는 우선순위 변경 대상 선택부를 더 포함하며,
    상기 우선순위 변경부는, 상기 단말 간의 논리적 거리를 이용하여 상기 우선순위 결정부에서 결정된 우선순위에서 상기 선택된 단말의 상향링크 스케줄링 우선순위를 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 우선순위 변경 대상 선택부는, 상기 각 단말이 논리적 위치를 이용하여 서빙 기지국으로부터의 거리를 계산하고, 상기 거리와 임계값을 비교하여 해당 단말을 우선순위 변경 대상으로 선택할 것인지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 우선순위 변경부는, 해당 프레임에 상향링크 자원을 할당받은 단말보다 우선순위가 작은 단말들 중 우선순위 변경 대상으로 선택된 단말들을 검사하고, 상기 검사된 단말들 중 상기 상향링크 자원을 할당받은 단말과 논리적 거리가 먼 단말이 상기 해당 프레임에서 상향링크 자원을 할당받도록 우선순위를 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 논리적 위치 결정 및 논리적 거리 계산은 소정 주기마다 수행되며, 상기 우선순위 결정은 매 프레임마다 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
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