KR20110139749A - 무선 통신 네트워크에서의 적응형 자원 분할 방법 - Google Patents

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Abstract

적응형 자원 분할을 수행하기 위한 기술들이 설명된다. 일 설계에서, 노드는 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 자원 분할에 관련된 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산한다. 각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트와 연관된다. 상기 노드는 상기 계산된 로컬 메트릭들을 상기 노드들의 세트의 적어도 하나의 이웃 노드에 송신한다. 상기 노드는 또한 상기 이웃 노드(들)로부터의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 수신한다. 상기 노드는 상기 계산된 로컬 메트릭들 및 상기 수신된 로컬 메트릭들에 기초하여 상기 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 결정한다. 상기 노드는 그 후에 상기 전체 메트릭들에 기초하여 상기 노드들의 세트로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정한다. 예를 들어, 상기 노드는 최선의 전체 메트릭을 갖는 동작을 선택할 수 있으며 상기 선택된 동작에 대한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 이용가능한 자원들을 이용할 수 있다.

Description

무선 통신 네트워크에서의 적응형 자원 분할 방법{ADAPTIVE RESOURCE PARTITIONING IN A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}
본 출원은 본 발명의 양수인에게 양수되고 참조로 통합되는, 2009년 3월 19일 출원된 "이종의 네트워크들에 대한 유틸리티-기반 자원 조정"이란 명칭의 미국 가 특허출원 시리즈 제 61/161,646 호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 통신 분야에 관한 것으로서, 더 구체적으로 무선 통신을 지원하기 위한 기술들에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크들은 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 다양한 통신 콘텐츠를 제공하도록 널리 활용되어 있다. 이들 무선 네트워크들은 상기 이용가능한 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들을 지원할 수 있는 다중-액세스 네트워크들일 수 있다. 그와 같은 다중-액세스 네트워크들의 예들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크들, 시분할 다중 액세스(TDMA) 네트워크들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 네트워크들, 직교 FDMA(OFDMA) 네트워크들 및 단일-캐리어 FDMA(SC-FDMA) 네트워크들을 포함한다.
무선 통신 네트워크는 다수의 사용자 장비들(UEs)을 위한 통신을 지원할 수 있는 다수의 기지국들을 포함할 수 있다. UE는 상기 다운링크 및 업링크를 통해 기지국과 통신할 수 있다. 상기 다운링크(또는 순방향 링크)는 상기 기지국으로부터 UE로의 통신 링크를 지칭하고, 상기 업링크(또는 역방향 링크)는 상기 UE로부터 상기 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다.
기지국은 상기 다운링크에서 UE에 데이터를 전송할 수 있고 및/또는 상기 업링크에서 상기 UE로부터 데이터를 수신할 수 있다. 상기 다운링크에서, 상기 기지국으로부터의 전송은 이웃 기지국들로부터의 전송들로 인한 간섭을 관찰할 수 있다. 상기 업링크에서, 상기 UE로부터의 전송은 상기 이웃 기지국들과 통신하는 다른 UE들로부터의 전송들로 인한 간섭을 관찰할 수 있다. 상기 다운링크 및 업링크 둘 다에 대해, 기지국들을 간섭하고 UE들을 간섭하는 것으로 인한 간섭은 성능을 저하시킬 수 있다. 성능을 개선하기 위해 간섭을 완화하는 것이 바람직할 수 있다.
무선 네트워크에서 적응형 자원 분할을 수행하기 위한 기술들이 본 명세서에 설명된다. 자원 분할은 노드들에 이용가능한 자원들을 할당하는 프로세스를 지칭한다. 노드는 기지국, 중계기 또는 일부 다른 엔티티일 수 있다. 적응형 자원 분할을 위해, 상기 이용가능한 자원들은 양호한 성능이 달성될 수 있는 방식으로 노드들에 동적으로 할당될 수 있다.
일 설계에서, 적응형 자원 분할은 노드들의 세트의 각 노드에 의해 분배된 방식으로 수행될 수 있다. 일 설계에서, 상기 노드들의 세트의 정해진 노드는 상기 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산할 수 있다. 각각의 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트와 관련될 수 있다. 각 자원 사용 프로파일은 특정 노드에 의해 상기 이용가능한 자원들의 허용된 사용량, 예를 들어 상기 이용가능한 자원들에 대한 허용된 전송 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 레벨들의 목록을 표시할 수 있다. 상기 노드는 상기 노드들의 세트에서의 적어도 하나의 이웃 노드에 상기 계산된 로컬 메트릭들을 송신할 수 있다. 상기 노드는 또한 상기 적어도 하나의 이웃 노드로부터의 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 수신할 수 있다. 상기 노드는 상기 계산된 로컬 메트릭들 및 상기 수신된 로컬 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 결정할 수 있다. 상기 노드는 그 후에 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 노드들의 세트로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정할 수 있다. 일 설계에서, 상기 노드는 이들 가능한 동작들에 대한 상기 전체 메트릭들에 기초하여 상기 가능한 동작들 중 하나를 선택할 수 있는데, 예를 들어, 상기 최선의 전체 메트릭을 갖는 가능한 동작을 선택할 수 있다. 상기 노드는 그 후에 상기 선택된 동작과 관련되며 상기 노드에 대해 적용가능한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 이용가능한 자원들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 노드는 상기 노드에 대한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 이용가능한 자원들 상에 적어도 하나의 UE에 대한 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다.
본 발명의 다양한 양상들 및 특징들이 이하에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 무선 통신 네트워크를 도시한다.
도 2는 UE들에 대한 예시적인 활성 세트들 및 노드들에 대한 이웃 세트들을 도시한다.
도 3은 적응형 자원 분할을 수행하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 4는 적응형 자원 분할을 갖는 무선 네트워크를 도시한다.
도 5는 통신을 지원하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 6은 통신을 지원하기 위한 장치를 도시한다.
도 7은 적응형 자원 분할을 수행하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 8은 UE에 의한 통신을 위한 프로세스를 도시한다.
도 9는 UE에 의한 통신을 위한 장치를 도시한다.
도 10은 기지국 및 UE의 블록도를 도시한다.
본 명세서에 설명된 기술들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 네트워크들과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들에 대해 이용될 수 있다. 상기 용어 "네트워크" 및 "시스템"은 종종 상호교환가능하게 사용된다. CDMA 네트워크는 유니버설 지상 무선 액세스(UTRA), cdma2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 와이드밴드 CDMA(WCDMA) 및 CDMA의 다른 변형들을 포함한다. cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 포함한다. TDMA 네트워크는 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 네트워크는 이벌브드 UTRA(E-UTRA), 울트라 모바일 광대역(UMB), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDM® 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 유니버설 이동 통신 시스템(UMTS)의 일부이다. 3GPP 롱 텀 에볼루션(LTE) 및 LTE-진보(LTE-A)는 다운링크에서 OFDMA를 사용하고 업링크에서 SC-FDMA를 사용하는 E-UTRA를 이용하는 UMTS의 신규 릴리스들이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM은 "제 3 세대 파트너십 프로젝트"(3GPP)란 명칭의 기구로부터의 문서들에 설명된다. cdma2000 및 UMB는 "제 3 세대 파트너십 프로젝트 2"(3GPP2)란 명칭의 기구로부터의 문서들에 설명된다. 본 명세서에 설명된 기술들은 상술한 무선 네트워크들 및 무선 기술들뿐 아니라 다른 무선 네트워크들 및 무선 기술들을 위해 이용될 수 있다.
도 1은 다수의 기지국들(110) 및 다른 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있는 무선 통신 네트워크(100)를 도시한다. 기지국은 UE들과 통신하는 엔티티일 수 있으며 또한 노드, 노드 B, 이벌브드 노드 B(eNB), 액세스 포인트 등으로 지칭될 수 있다. 각 기지국은 특정 지리적 영역을 위한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 3GPP에서, 상기 용어 "셀"은 상기 용어가 이용되는 문맥에 따라, 기지국의 커버리지 영역 및/또는 상기 커버리지 영역을 서빙하는 기지국 서브시스템을 지칭할 수 있다. 3GPP2에서, 상기 용어 "섹터" 또는 "셀-섹터"는 기지국의 커버리지 영역 및/또는 상기 커버리지 영역을 서빙하는 기지국 서브시스템을 지칭할 수 있다. 명확성을 위해, "셀"의 3GPP 개념이 본 명세서의 설명에 이용된다.
기지국은 매크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀 및/또는 다른 타입들의 셀을 위한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 매크로 셀은 비교적 큰 지리적 영역(예를 들어, 수 킬로미터 반경)을 커버할 수 있고 서비스 가입한 UE들에 의한 무제한 액세스를 허용할 수 있다. 피코 셀은 비교적 작은 지리적 영역을 커버할 수 있고 서비스 가입한 UE들에 의한 무제한 액세스를 허용할 수 있다. 펨토 셀은 비교적 작은 지리적 영역(예를 들어, 홈)을 커버할 수 있고 상기 펨토 셀과 관련된 UE들(예를 들어, 폐쇄 가입자 그룹(CSG)의 UE들)에 의한 제한된 액세스를 허용할 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 무선 네트워크(100)는 매크로 셀들을 위한 매크로 기지국들(110a 및 110b), 피코 셀들을 위한 피코 기지국들(110c 및 110e) 및 펨토 셀을 위한 펨토/홈 기지국(110d)을 포함한다.
무선 네트워크(100)는 또한 중계기들을 포함할 수 있다. 중계기는 업스트림 엔티티(예를 들어, 기지국 또는 UE)로부터의 데이터의 전송을 수신하고 다운스트림 엔티티(예를 들어, UE 또는 기지국)에 상기 데이터의 전송을 송신하는 엔티티일 수 있다. 중계기는 또한 다른 UE들에 대한 전송들을 중계하는 UE일 수 있다. 중계기는 또한 노드, 스테이션, 중계국, 중계 기지국 등으로 지칭될 수 있다.
무선 네트워크(100)는 예를 들어, 매크로 기지국들, 피코 기지국들, 펨토 기지국들, 중계기들 등인 다른 타입들의 기지국들을 포함하는 이종의 네트워크일 수 있다. 이들 다른 타입들의 기지국들은 서로 다른 전송 전력 레벨들, 서로 다른 커버리지 영역들 및 무선 네트워크(100)의 간섭에 다른 영향을 가질 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국들은 더 높은 전송 전력 레벨(예를 들어, 20 와트 또는 43 dBm)을 가질 수 있고, 피코 기지국들은 더 낮은 전송 전력 레벨(예를 들어, 2 와트 또는 33 dBm)을 가질 수 있으며, 펨토 기지국들은 낮은 전송 전력 레벨(예를 들어, 0.2 와트 또는 23 dBm)을 가질 수 있다. 서로 다른 타입들의 기지국들은 서로 다른 최대 전송 전력 레벨들을 갖는 서로 다른 전력 등급들에 속할 수 있다.
네트워크 제어기(130)는 기지국들의 세트에 결합할 수 있고 이들 기지국들에 대한 조정 및 제어를 제공할 수 있다. 네트워크 제어기(130)는 백홀을 통해 기지국들(110)과 통신할 수 있다. 기지국들(110)은 또한 상기 백홀을 통해 서로 통신할 수 있다.
UE들(120)은 무선 네트워크(100)를 통해 분산될 수 있으며 각 UE는 정지형 또는 이동형일 수 있다. UE는 또한 스테이션, 단말, 이동국, 가입자 유닛 등으로 지칭될 수 있다. UE는 셀룰러 전화, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 디바이스, 휴대용 디바이스, 랩톱 컴퓨터, 코드리스 전화, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션 등일 수 있다. UE는 기지국들, 중계기들, 다른 UE들 등과 통신할 수 있다.
UE는 하나 이상의 기지국들의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 일 설계에서, 단일 기지국이 상기 다운링크 및 업링크 둘 다에서 상기 UE를 서빙하도록 선택될 수 있다. 다른 설계에서, 일 기지국은 상기 다운링크 및 업링크 각각에서 상기 UE를 서빙하도록 선택될 수 있다. 양쪽 설계들을 위해, 서빙 기지국은 최대 기하학, 최소 경로손실, 최대 에너지/간섭 효율성, 최대 사용자 스루풋 등과 같은 하나 이상의 기준에 기초하여 선택될 수 있다. 기하학은 CoT(carrier-over-thermal), 신호-대-잡음 비(SNR), 신호-대-잡음-및-간섭 비(SINR), 캐리어-대-간섭 비(C/I) 등에 의해 수량화될 수 있는 수신된 신호 품질에 관한 것이다. 에너지/간섭 효율성의 최대화는 (i) 비트당 요구된 전송 에너지 최소화 (ii) 수신된 유용한 신호 에너지의 단위당 수신된 간섭 에너지 최소화를 수반할 수 있다. (ii) 부분은 의도된 노드에 대한 채널 이득 대 모든 간섭된 노드들에 대한 채널 이득들의 합계의 비를 최대화하는 것에 대응할 수 있다. (ii) 부분은 업링크에 대한 경로손실 최소화와 동등할 수 있지만 다운링크에 대해서는 다를 수 있다. 사용자 스루풋 최대화는 기지국의 로딩(예를 들어, 상기 기지국에 의해 현재 서빙된 UE들의 수), 상기 기지국에 할당된 자원들의 양, 상기 기지국의 이용가능한 백홀 용량 등과 같은 다양한 팩터들을 고려할 수 있다.
상기 무선 네트워크는 전송을 위해 이용가능할 수 있는 자원들의 세트를 지원할 수 있다. 상기 이용가능한 자원들은 시간, 또는 주파수 또는 시간 및 주파수 둘 다, 또는 일부 다른 기준에 기초하여 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 이용가능한 자원들은 서로 다른 주파수 부대역들, 또는 서로 다른 시간 인터레이스들 또는 서로 다른 시간-주파수 블록들 등에 대응할 수 있다. 시간 인터레이스는 균등하게 이격된 시간 슬롯들, 예를 들어, 매 S번째 시간 슬롯을 포함할 수 있으며, 여기서 S는 임의의 정수 값일 수 있다. 상기 이용가능한 자원들은 전체 무선 네트워크에 대해 정의될 수 있다.
상기 이용가능한 자원들은 다양한 방식들로 무선 네트워크에서의 기지국들에 의해 이용될 수 있다. 일 방식에서, 각 기지국은 전송을 위한 모든 이용가능한 자원들을 이용할 수 있다. 상기 방식은 열악한 성능을 달성하는 일부 기지국들을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1의 펨토 기지국(110d)은 매크로 기지국들(110a 및 110b)의 근처 내에 위치할 수 있으며, 펨토 기지국(110d)으로부터의 전송들은 매크로 기지국들(110a 및 110b)로부터 높은 간섭을 관찰할 수 있다. 다른 방식에서, 상기 이용가능한 자원들은 고정된 자원 분할에 기초하여 기지국들에 할당될 수 있다. 각 기지국은 그 후에 전송을 위해 할당된 자원들을 이용할 수 있다. 상기 방식은 각 기지국이 그 할당된 자원들 상의 양호한 성능을 달성하게 할 수 있다. 그러나, 일부 기지국들은 요구된 것보다 더 많은 자원들을 할당받을 수 있고, 한편 일부 다른 기지국들은 할당된 것보다 더 많은 자원들을 요구할 수 있으며, 이는 상기 무선 네트워크에 대한 차선의 성능을 야기할 수 있다.
일 양상에서, 적응형 자원 분할은 양호한 성능이 달성될 수 있도록 노드들에 이용가능한 자원들을 동적으로 할당하도록 수행될 수 있다. 자원 분할은 또한 자원 할당, 자원 조정 등으로 지칭될 수 있다. 다운링크에서의 적응형 자원 분할을 위해, 상기 이용가능한 자원들 상의 노드에 의해 사용될 수 있는 전송 PSD 레벨들의 목록을 각 노드에 할당함으로써 상기 이용가능한 자원들이 노드들에 할당될 수 있다. 적응형 자원 분할은 유틸리티 함수를 최대화하는 방식으로 수행될 수 있다. 적응형 자원 분할은 상기 이용가능한 자원들의 고정 서브세트를 각 노드에 할당할 수 있는 고정형 또는 정적 자원 분할에 반대되는 것이다.
일 설계에서, 적응형 자원 분할은 중앙 집중 방식으로 수행될 수 있다. 상기 설계에서, 지정된 엔티티는 UE들 및 노드들에 대한 관련 정보를 수신할 수 있고, 자원 분할을 위한 메트릭들을 계산할 수 있으며, 상기 계산된 메트릭들에 기초하여 최선의 자원 분할을 선택할 수 있다. 다른 설계에서, 적응형 자원 분할은 노드들의 세트에 의해 분배된 방식으로 수행될 수 있다. 상기 설계에서, 각 노드는 특정 메트릭들을 계산할 수 있고 이웃 노드들과 메트릭들을 교환할 수 있다. 상기 메트릭 계산 및 교환은 하나 이상의 라운드들에서 수행될 수 있다. 각 노드는 그 후에 최선의 성능을 제공할 수 있는 자원 분할을 결정하고 선택할 수 있다.
표 1은 적응형 자원 분할을 위해 이용될 수 있는 컴포넌트들의 세트를 나열한다.
컴포넌트 설명
활성 세트 정해진 UE t에 대해 유지되며 AS(t)로 표시된 노드들의 세트
이웃 세트 정해진 노드 p에 대해 유지되고 NS(p)로 표시된 노드들의 세트
자원들 노드들에 할당될 수 있는 시간 및/또는 주파수 자원들
전송 PSD 레벨들 노드에 의해 임의의 정해진 자원에 대해 이용될 수 있는 전송 PSD 레벨들의 세트
유틸리티 함수 서로 다른 가능한 자원 분할의 성능을 수량화하도록 이용된 함수
일 설계에서, 활성 세트가 각 UE에 대해 유지될 수 있으며 상기 UE에 의해 행해진 파일럿 측정들 및/또는 노드들에 의해 행해진 파일럿 측정들에 기초하여 결정될 수 있다. 정해진 UE t에 대한 활성 세트는 (i) 다운링크에서 UE t에 의해 관찰된 신호 또는 간섭에 대한 무시할 수 없는 기여를 가지며 및/또는 (ii) 업링크에서 UE t로부터의 무시할 수 없는 신호 또는 간섭을 수신하는 노드들을 포함할 수 있다. 활성 세트는 또한 간섭 관리 세트, 후보 세트 등으로 지칭될 수 있다.
일 설계에서, UE t에 대한 활성 세트는 다음과 같이 CoT에 기초하여 정의될 수 있다:
Figure pct00001
수식 (1)
여기서, P(q)는 노드 q로부터 파일럿의 전송 PSD이고,
G(q,t)는 노드 q 및 UE t 사이의 채널 이득이며,
N0는 UE t에 의해 관찰된 주변 간섭 및 열적 잡음이며, 및
CoTmin은 상기 활성 세트에 포함하도록 노드들을 선택하기 위한 CoT 임계치이다.
수식 (1)은 노드 q의 CoT가 CoTmin보다 큰 경우에 정해진 노드 q가 UE t의 활성 세트에 포함될 수 있음을 표시한다. 노드 q의 CoT는 노드 q로부터의 파일럿의 전송 PSD, 노드 q와 UE t 사이의 채널 이득 및 N0에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 파일럿은 낮은 재사용으로 자원들 상에 전송될 수 있고 따라서 멀리 떨어져서 검출가능할 수 있는 낮은 재사용 프리앰블(LRP) 또는 포지셔닝 기준 신호일 수 있다. 상기 파일럿은 또한 일부 다른 타입의 파일럿 또는 기준 신호일 수 있다.
UE t의 활성 세트는 또한 다른 방식들로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들은 수신된 신호 강도 및/또는 수신된 신호 품질 대신에 또는 그에 더하여 다른 기준에 기초하여 선택될 수 있다. 상기 활성 세트는 적응형 자원 분할을 위한 계산 복잡도를 감소시키기 위해 제한될 수 있다. 일 설계에서, 상기 활성 세트는 N개 노드들에 제한될 수 있으며, 여기서 N은 임의의 적합한 값일 수 있다. 상기 활성 세트는 그 후에 CoTmin을 초과하는 CoT를 갖는 N개 최강 노드들까지 포함할 수 있다.
일 설계에서, 이웃 세트는 각 노드에 대해 유지될 수 있으며 적응형 자원 분할에 참가하는 노드들을 포함할 수 있다. 정해진 노드 p에 대한 이웃 세트는 (i) 노드 p에 의해 서빙된 UE들에 영향을 주거나 (ii) 노드 p에 의해 영향받을 수 있는 UE들을 갖는 이웃 노드들을 포함할 수 있다. 일 설계에서, 노드 p에 대한 이웃 세트는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00002
수식 (2)
여기서 S(t)는 UE t에 대한 서빙 노드이다.
수식 (2)는 (i) 노드 q가 노드 p에 의해 서빙된 UE의 활성 세트에 있는 경우 또는 (ii) 노드 q가 그 활성 세트의 노드 p를 갖는 UE에 대한 서빙 노드인 경우 노드 p의 이웃 세트에 포함될 수 있다. 각 노드에 대한 이웃 세트는 따라서 UE들의 활성 세트들 및 그들의 서빙 노드들에 기초하여 정의될 수 있다. 상기 이웃 세트는 또한 다른 방식들로 정의될 수 있다. 각 노드는 상기 노드에 의해 서빙된 UE들의 활성 세트들뿐 아니라 상기 이웃 노드들로부터의 정보에 기초하여 그 이웃 노드들을 결정할 수 있다. 상기 이웃 세트는 적응형 자원 분할을 위한 계산 복잡도를 감소시키기 위해 제한될 수 있다.
도 2는 UE들에 대한 예시적인 활성 세트들 및 도 1의 노드들에 대한 예시적인 이웃 세트들을 도시한다. 각 UE에 대한 활성 세트는 도 2의 UE 옆에 괄호 내에 도시되며, 상기 서빙 노드/기지국이 줄쳐져 있다. 예를 들어, UE1에 대한 활성 세트는 {M1, M2}이며, 이것은 상기 활성 세트가 서빙 노드(M1) 및 이웃 노드(M2)를 포함하는 것을 의미한다. 각 노드에 대한 이웃 세트는 도 2의 노드 옆에 괄호들 내에 도시된다. 예를 들어, 노드(M1)에 대한 이웃 세트는 [M2, P1, P2, F1]이며 매크로 기지국(M2), 피코 기지국(P1 및 P2) 및 펨토 기지국(F1)을 포함한다.
일 설계에서, 전송 PSD 레벨들의 세트가 각 노드에 대해 정의될 수 있고 각 자원에 대해 노드에 의해 이용될 수 있는 모든 전송 PSD 레벨들을 포함할 수 있다. 노드는 다운링크에서 각 자원에 대한 전송 PSD 레벨들 중 하나를 이용할 수 있다. 정해진 자원의 사용량은 상기 자원을 위해 선택된/허용된 전송 PSD 레벨에 의해 정의될 수 있다. 일 설계에서, 전송 PSD 레벨들의 세트는 공칭 PSD 레벨, 낮은 PSD 레벨, 제로 PSD 레벨 등을 포함할 수 있다. 모든 이용가능한 자원들 상의 공칭 PSD 레벨은 상기 노드의 최대 전송 전력에 대응할 수 있다. 상기 노드에 대한 전송 PSD 레벨들의 세트는 상기 노드의 전력 등급에 의존할 수 있다. 일 설계에서, 주어진 전력 등급을 대한 전송 PSD 레벨들의 세트는 상기 전력 등급보다 낮거나 동등한 모든 전력 등급들의 공칭 PSD 레벨들 플러스 제로 PSD 레벨의 연합일 수 있다. 예를 들어, 매크로 노드는 43 dBm의 공칭 PSD 레벨(매크로 전력 등급에 대해), 33 dBm의 낮은 PSD 레벨(상기 피코 전력 등급을 위한 공칭 PSD 레벨에 대응함) 및 제로 PSD 레벨을 포함할 수 있다. 각 전력 등급에 대한 전송 PSD 레벨들의 세트는 또한 다른 방식들로 정의될 수 있다.
유틸리티 함수는 적응형 자원 분할을 위해 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들을 계산하도록 이용될 수 있다. 상기 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들은 정해진 자원 분할의 성능을 수량화하도록 이용될 수 있다. 정해진 노드 p에 대한 로컬 메트릭은 U(p)로 표시될 수 있으며 정해진 자원 분할을 위해 상기 노드의 성능을 표시할 수 있다. 노드들의 세트에 대한 전체 메트릭, NS는 V(NS)로 표시될 수 있으며 정해진 자원 분할을 위해 노드들의 세트의 전체 성능을 표시할 수 있다. 로컬 메트릭은 또한 노드 메트릭, 로컬 유틸리티, 기지국 유틸리티 등으로 지칭될 수 있다. 전체 메트릭은 또한 전체 유틸리티, 이웃 유틸리티 등으로 지칭될 수 있다. 전체 메트릭은 또한 전체 무선 네트워크를 위해 계산될 수 있다. 각 노드는 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들을 계산할 수 있다. 상기 유틸리티 함수를 최대화하며 상기 최선의 전체 메트릭을 산출하는 동작이 이용을 위해 선택될 수 있다.
일 설계에서, 상기 유틸리티 함수는 다음과 같은 사용자 레이트들의 합계에 기초하여 정의될 수 있다:
Figure pct00003
수식 (3)
여기서 R(t)는 UE t에 의해 달성된 레이트이다.
수식 세트 (3)에 도시된 바와 같이, 노드 p에 대한 로컬 메트릭 U(p)는 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들에 의해 달성된 레이트들의 합계와 동일할 수 있다. 이웃 세트 NS에 대한 전체 메트릭 V(NS)는 상기 이웃 세트의 모든 노드들에 대한 상기 로컬 메트릭들의 합계와 동일할 수 있다. 수식 (3)의 유틸리티 함수는 공정성 보장을 제공하지 못할 수 있다.
다른 설계에서, 상기 유틸리티 함수는 다음과 같이 최소 사용자 레이트에 기초하여 정의될 수 있다:
Figure pct00004
수식 (4)
수식 세트 (4)에 도시된 바와 같이, 노드 p에 대한 로컬 메트릭 U(p)는 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들에 의해 달성된 최저 레이트와 동일할 수 있다. 이웃 세트 NS에 대한 전체 메트릭 V(NS)는 상기 이웃 세트의 모든 노드들에 대한 로컬 메트릭들의 최소치와 동일할 수 있다. 수식 (4)의 유틸리티 함수는 모든 UE들에 대한 동일한 등급의 서비스(GoS)를 보증할 수 있고, 아웃라이어들(outliers)에 덜 민감할 수 있지만, 공정성과 합계 스루풋 사이의 균형을 제공하지 못할 수 있다. 다른 설계에서, X% 레이트 유틸리티 함수는 노드 p에 대한 로컬 메트릭 U(p)가 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들의 최하위 X%의 최상위 레이트와 동일하게 설정될 수 있으며, 여기서 X는 임의의 적합한 값일 수 있다.
또 다른 설계에서, 상기 유틸리티 함수는 사용자 레이트들의 로그 합계에 기초하여 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00005
수식 (5)
수식 세트 (5)에 도시된 바와 같이, 노드 p에 대한 로컬 메트릭 U(p)는 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들의 레이트들의 로그 합계와 같을 수 있다. 이웃 세트 NS에 대한 전체 메트릭 V(NS)는 상기 이웃 세트의 모든 노드들에 대한 로컬 메트릭들의 합계와 같을 수 있다. 수식 (5)의 유틸리티 함수는 비례하는 공정한 스케줄링을 제공할 수 있다.
또 다른 설계에서, 상기 유틸리티 함수는 다음과 같이 사용자 레이트들의 로그의 로그 합계에 기초하여 정의될 수 있다:
Figure pct00006
수식 (6)
수식 세트 (6)에 도시된 바와 같이, 노드 p에 대한 로컬 메트릭 U(p)는 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들의 레이트들의 로그의 로그 합계와 동일할 수 있다. 이웃 세트 NS에 대한 전체 메트릭 V(NS)는 상기 이웃 세트의 모든 노드들에 대한 상기 로컬 메트릭들의 합계와 동일할 수 있다. 수식 (6)의 유틸리티 함수는 각 UE로부터의 기여들을 설명할 수 있으며 테일(tail) 분포에 더 강조를 둘 수 있다.
또 다른 설계에서, 상기 유틸리티 함수는 다음과 같이 -1/(사용자 레이트)3의 합계에 기초하여 정의될 수 있다:
Figure pct00007
수식 (7)
수식 세트 (7)에 도시된 바와 같이, 노드 p에 대한 로컬 메트릭 U(p)는 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들의 레이트들의 세제곱에서 1을 뺀 합계와 같을 수 있다. 이웃 세트 NS에 대한 전체 메트릭 V(NS)는 상기 이웃 세트의 모든 노드들에 대한 로컬 메트릭들의 합계와 같을 수 있다. 수식 (7)의 유틸리티 함수는 비례하는 공정 메트릭보다 더 공정할 수 있다.
수식 세트들 (3) 내지 (7)은 적응형 자원 분할을 위해 이용될 수 있는 상기 유틸리티 함수의 일부 예시적인 설계들을 도시한다. 상기 유틸리티 함수는 또한 다른 방식들로 정의될 수 있다. 상기 유틸리티 함수는 또한 레이트 대신에 또는 레이트에 더하여 다른 파라미터들에 기초하여 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 유틸리티 함수는 레이트, 지연, 큐 크기(queue size) 등의 함수에 기초하여 정의될 수 있다.
수식 세트들 (3) 내지 (7)에 도시된 설계들을 위해, 각 노드에 대한 로컬 메트릭은 상기 노드에 의해 서빙된 UE들의 레이트들에 기초하여 계산될 수 있다. 일 설계에서, 각 UE의 레이트는 상기 UE가 각 이용가능한 자원의 단편을 할당받는 것을 가정함으로써 추정될 수 있다. 상기 단편은 α(t,r)로 표시될 수 있고 자원 r이 UE t에 할당되는 동안의 시간의 단편으로서 보여질 수 있다. 그 후에 UE t에 대한 레이트는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00008
수식 (8)
여기서, SE(t,r)는 자원 r 상의 UE t의 스펙트럼 효율성이며,
W(r)은 자원 r의 대역폭이다.
자원 r 상의 UE t의 스펙트럼 효율성은 다음과 같이 결정될 수 있다:
Figure pct00009
수식 (9)
여기서, PSD(p,r)는 자원 r 상의 서빙 노드 p의 전송 PSD이고,
PSD(q,r)은 자원 r 상의 이웃 노드 q의 전송 PSD이고,
G(p,t)는 서빙 노드 p와 UE t 사이의 채널 이득이며,
C( )는 용량 함수를 표시한다.
수식 (9)에서, 상기 괄호 내의 분자는 UE t에서 서빙 노드 p로부터 원하는 수신 전력을 표시한다. 분모는 UE t에서의 N0뿐 아니라 모든 이웃 노드들로부터의 총 간섭을 표시한다. 자원 r 상의 서빙 노드 p에 의해 이용된 전송 PSD 및 자원 r 상의 각 이웃 노드에 의해 사용된 전송 PSD는 알려질 수 있다. 서빙 노드 p 및 이웃 노드들에 대한 채널 이득들은 UE t로부터의 파일럿 측정들에 기초하여 획득될 수 있다. N0는 UE t에서 측정/추정될 수 있으며 상기 계산에 포함될 수 있거나 UE t에 의해 상기 무선 네트워크(예를 들어, 서빙 노드 p)에 보고될 수 있거나, 무시될 수 있다(예를 들어, 상기 계산이 노드 p에서 이루어질 때). 상기 용량 함수는 제한된 용량 함수, 비제한 용량 함수 또는 일부 다른 함수일 수 있다.
프리-스케줄러는 다음과 같은 α(t,r) 파라미터들의 공간 위에 상기 유틸리티 함수를 최대화할 수 있다:
Figure pct00010
수식 (10)
Figure pct00011
수식 (11)
여기서 f( )는 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들에 대한 레이트들의 오목 함수(concave function)를 나타낸다. 수식 (10)은 상기 α(t,r) 파라미터들 상의 볼록 최적화(convex optimization)를 도시하며 수치적으로 풀어질 수 있다. 상기 프리-스케줄러는 스케줄링 예상을 수행할 수 있고 각각의 스케줄링 간격에서의 한계 유틸리티를 최대화할 수 있는 실제 스케줄러와 다를 수 있다.
UE t에 대한 레이트는 다음과 같이 제한될 수 있다:
Figure pct00012
수식 (12)
여기서 Rmax(t)는 UE t에 의해 지원된 최대 레이트이다.
노드 p에 대한 전체 레이트 R(p)는 다음과 같이 제한될 수 있다:
Figure pct00013
수식 (13)
여기서 RBH(p)는 노드 p에 대한 백홀 레이트이다. 상기 백홀 레이트는 상기 백홀을 통해 이웃 노드들에 송신될 수 있으며 및/또는 UE들에 대한 서빙 노드들을 선택하는 결정들을 위해 무선을 통해 송신될 수 있다.
일 설계에서, 적응형 알고리즘은 적응형 자원 분할을 위해 이용될 수 있다. 상기 알고리즘은 상기 무선 네트워크의 서로 다른 부분들에 대해 다를 수 있으며 또한 시간에 걸쳐 변화할 수 있는 현재 동작 시나리오를 고려할 수 있다는 점에서 적응형이다. 상기 적응형 알고리즘은 분배된 방식으로 각 노드에 의해 수행될 수 있으며 노드들의 세트에 걸쳐 또는 가능하게는 전체 무선 네트워크에 걸쳐 상기 유틸리티 함수를 최대화하려 시도할 수 있다.
도 3은 적응형 자원 할당을 수행하기 위한 프로세스(300)의 설계를 도시한다. 프로세스(300)는 분배된 설계에 대한 이웃 세트의 각 노드에 의해 수행될 수 있다. 명확성을 위해, 프로세스(300)는 노드 p에 대해 이하에서 설명된다. 노드 p는 상기 이웃 세트의 각 노드의 현재 자원 사용 프로파일을 획득할 수 있다(단계(312)). 다운링크에 대해, 노드에 대한 자원 사용 프로파일이 각 이용가능한 자원에 대해 하나의 전송 PSD 레벨로, 전송 PSD 레벨들의 세트에 의해 정의될 수 있다. 노드 p는 상기 백홀을 통해 또는 다른 수단을 통해 상기 이웃 노드들의 현재 자원 사용 프로파일들을 획득할 수 있다.
노드 p는 노드 p 및/또는 이웃 노드들에 의해 수행될 수 있는 자원 분할에 관련된 가능한 동작들의 목록을 결정할 수 있다(단계(314)). 각 가능한 동작은 노드 p에 대한 특정 자원 사용 프로파일뿐 아니라 이웃 세트의 각 이웃 노드에 대한 특정 자원 사용 프로파일에 대응할 수 있다. 예를 들어, 가능한 동작은 특정 자원상에 그 전송 PSD를 변경하는 노드 p 및/또는 상기 자원상에 그 전송 PSD를 변경하는 이웃 노드를 수반할 수 있다. 가능한 동작들의 목록은 (i) 임의의 명시적 요청없이 주기적으로 평가될 수 있는 표준 동작들 및/또는 (ii) 이웃 노드들로부터의 요청들에 응답하여 평가될 수 있는 주문형 동작들을 포함할 수 있다. 일부 가능한 동작들은 이하에 설명된다. 가능한 동작들의 목록은 A로 표시될 수 있다.
노드 p는 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산할 수 있다(블록(316)). 로컬 메트릭은 정해진 동작에 대한 노드의 성능을 표시할 수 있다. 예를 들어, 수식 (3)에서의 유틸리티 함수에 기초한 로컬 메트릭은 특정 동작 a에 대해 노드 p에 의해 달성된 전체 레이트를 표시할 수 있으며 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00014
수식 (14)
여기서 R(t,a)는 동작 a에 대한 모든 이용가능한 자원들 상에 UE t에 의해 달성된 레이트이며, U(p,a)는 동작 a에 대한 노드 p에 대한 로컬 메트릭이다.
각 UE에 대한 레이트 R(t,a)는 수식들 (8) 및 (9)에 도시된 바와 같이 계산될 수 있으며, 여기서 PSD(p,r) 및 PSD(q,r)은 가능한 동작 a와 관련된, 노드들 p 및 q 각각에 대한 자원 사용 프로파일들에 의존할 수 있다. 수식 (14)에 도시된 설계에서, 모든 이용가능한 자원들 상의 각 UE에 대한 레이트가 먼저 결정될 수 있고, 노드 p에 의해 서빙된 모든 UE들에 대한 레이트들이 그 후에 노드 p에 대한 로컬 메트릭을 획득하도록 합산될 수 있다. 다른 설계에서, 각 이용가능한 자원 상에 각 UE에 대한 레이트가 먼저 결정될 수 있고, 각 이용가능한 자원 상의 모든 UE들에 대한 레이트들이 다음에 계산될 수 있으며, 모든 이용가능한 자원들에 대한 레이트들이 그 후에 노드 p에 대한 로컬 메트릭을 획득하도록 합산될 수 있다. 각 가능한 동작에 대한 노드 p에 대한 로컬 메트릭은 또한 다른 방식들로 계산될 수 있으며 상기 유틸리티 함수에 의존할 수 있다.
서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들은 서로 다른 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 계산하도록 노드 p뿐 아니라 이웃 노드들에 의해 이용될 수 있다. 노드 p는 a ∈ A에 대해 그 계산된 로컬 메트릭들 U(p,a)를 상기 이웃 노드들에 송신할 수 있다(블록(318)). 노드 p는 또한 상기 이웃 세트의 각 이웃 노드 q로부터 a ∈ A에 대해 로컬 메트릭들 U(q,a)를 수신할 수 있다(블록(320)). 노드 p는 그 계산된 로컬 메트릭들 및 수신된 로컬 메트릭들에 기초하여 다른 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 계산할 수 있다(블록(322)). 예를 들어, 수식 (3)의 유틸리티 함수에 기초한 전체 메트릭은 다음과 같이 각 가능한 동작 a에 대해 계산될 수 있다:
Figure pct00015
수식 (15)
여기서 V(a)는 가능한 동작 a에 대한 전체 메트릭이다. 수식 (15)의 합산은 노드 p를 제외한 상기 이웃 세트의 모든 노드들에 걸친다.
상기 메트릭 계산을 완료한 후에, 노드 p는 최선의 전체 메트릭을 갖는 동작을 선택할 수 있다(블록(324)). 각 이웃 노드는 유사하게 서로 다른 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 계산할 수 있고 또한 상기 최선의 전체 메트릭을 갖는 동작을 선택할 수 있다. 노드 p 및 이웃 노드들은 그들이 로컬 메트릭들의 동일한 세트상에 동작하는 경우 동일한 동작을 선택해야 한다. 각 노드는 그 후에 상기 선택된 동작에 관하여 서로 통신할 필요 없이 선택된 동작에 기초하여 동작할 수 있다. 그러나, 노드 p 및 그 이웃 노드들은 서로 다른 로컬 메트릭들 상에 동작할 수 있고 서로 다른 최선의 전체 메트릭들을 획득할 수 있다. 이는 예를 들어, 노드 p 및 그 이웃 노드들이 서로 다른 이웃 세트들을 갖는 경우일 수 있다. 이 경우에, 노드 p는 어느 동작을 행할지를 결정하도록 상기 이웃 노드들과 협상할 수 있다. 이는 상기 노드들 사이의 일부 약속 동작들에 대한 전체 메트릭들을 교환하는 것과 가능한 많은 노드들에 대한 양호한 성능을 제공할 수 있는 동작을 선택하는 것을 수반할 수 있다.
상기 최선의 동작이 어떻게 선택되는지에 관계없이, 선택된 동작은 노드 p에 대한 특정 자원 사용 프로파일과 관련된다. 노드 p는 상기 선택된 동작과 관련된 자원 사용 프로파일에 따라 상기 이용가능한 자원들을 활용할 수 있다(블록(326)). 상기 자원 사용 프로파일은 각 이용가능한 자원에 대한 하나의 전송 PSD 레벨로, 전송 PSD 레벨들의 특정 목록에 의해 정의될 수 있다. 노드 p는 그 후에 각 이용가능한 자원에 대한 특정 전송 PSD 레벨을 이용할 수 있다.
상기 최선의 동작을 찾는 소모적인 검색에 대해 평가하도록 다수의 가능한 동작들이 존재할 수 있다. 특히, 각 자원에 대해 L개의 가능한 전송 PSD 레벨들, K개 이용가능한 자원들 및 상기 이웃 세트의 N개 노드들이 존재하는 경우, 가능한 동작들 T의 총수는 T = LK ·N으로 정해질 수 있다. 모든 T개의 가능한 동작들을 평가하는 것이 계산적으로 집약적일 수 있다.
평가하는 가능한 동작들의 수는 다양한 방식들로 감소될 수 있다. 일 설계에서, 각 이용가능한 자원은 독립적으로 처리될 수 있으며, 정해진 동작은 단지 하나의 자원의 전송 PSD를 변경할 수 있다. 가능한 동작들의 수는 그 후에 T = (LN)·K로 감소할 수 있다. 다른 설계에서, 정해진 동작에 대한 정해진 자원 상의 전송 PSD를 조정할 수 있는 노드들의 수가 N보다 작을 수 있는 Nx로 제한될 수 있다. 가능한 동작들의 수는 그 후에 T = (LNx)·K로 감소될 수 있다. 또 다른 설계에서, 정해진 자원에 대한 전송 PSD가 한번에 일 레벨씩 증가하거나 감소할 수 있다. 가능한 동작들의 수는 T = (2Nx)·K로 감소될 수 있다. 가능한 동작들의 수는 또한 다른 간략화들을 통해 감소될 수 있다.
일 설계에서, 양호한 전체 메트릭들을 야기할 수 있는 가능한 동작들의 목록이 평가될 수 있다. 양호한 전체 메트릭들을 제공하지 못할 것 같은 가능한 동작들은 계산 복잡도를 감소시키기 위해 생략될 수 있다. 예를 들어, 노드 p 및 이웃 노드 둘 다가 상기 동일한 자원 상의 그들의 전송 PSD를 증가하게 하는 것은 상기 자원 상의 추가적인 간섭을 야기할 가능성이 있으며, 이는 양쪽 노드들에 대한 성능을 저하시킬 수 있다. 상기 가능한 동작은 따라서 생략될 수 있다.
표 2는 일 설계에 따라 적응형 자원 분할을 위해 평가될 수 있는 서로 다른 타입들의 동작들을 나열한다.
동작 타입들
동작 타입 설명
p-C-r 노드 p는 자원 r을 요청하고 자원 r상에 일 레벨만큼 그 전송 PSD를 증가시킴.
p-B-r 노드 p는 자원 r을 비우고 자원 r상에 일 레벨만큼 그 전송 PSD를 감소시킴.
p-R-r-Q 노드 p는 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들로부터 자원 r을 요청하며 자원 r상에 일 레벨만큼 그 전송 PSD를 감소시키도록 세트 Q의 이웃 노드(들)에 요청함.
p-G-r-Q 노드 p는 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들에 자원 r을 허가하며 세트 Q의 이웃 노드(들)로 하여금 자원 r 상에 일 레벨만큼 그 전송 PSD를 증가시키게 함.
p-CR-r-Q 노드 p는 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들로부터 자원 r을 청구하고 요청하며, (i) 자원 r 상에 일 레벨만큼 그 전송 PSD를 증가시키고 (ii) 자원 r 상에 일 레벨만큼 그들의 전송 PSD를 감소시키도록 요청함.
p-BG-r-Q 노드 p는 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들에 자원 r을 비우고 허가하며 (i) 자원 r 상에 일 레벨만큼 그 전송 PSD를 감소시키며 (ii) 세트 Q의 이웃 노드(들)로 하여금 자원 r 상에 일 레벨만큼 그들의 전송 PSD를 증가시키게 함.
표 2의 각 동작 타입은 상기 타입의 가능한 동작들의 세트와 관련될 수 있다. 노드 p에만 관련되는 각 동작 타입에 대해, K개 가능한 동작들은 상기 K개 이용가능한 자원들에 대해 평가될 수 있다. 노드 p 및 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들 둘 다에 관련된 각 동작 타입에 대해, 각 이용가능한 자원에 대해 다수의 가능한 동작들이 평가될 수 있으며, 상기 가능한 동작들의 수는 상기 이웃 세트의 크기, 세트 Q의 크기 등에 따른다. 일반적으로, 세트 Q는 하나 이상의 이웃 노드들을 포함할 수 있고 상기 평가하도록 가능한 동작들의 수를 감소시키기 위해 작은 값(예를 들어, 2 또는 3)으로 제한될 수 있다.
노드 p는 각 동작 타입의 각 가능한 동작에 대한 로컬 메트릭을 계산할 수 있다. 표 3은 표 2에 나열된 동작들의 서로 다른 타입들에 대해 노드 p에 의해 계산될 수 있는 일부 로컬 메트릭들을 나열한다. 표 3의 로컬 메트릭들은 정해진 자원 r상의 서로 다른 가능한 동작들을 위한 것이다. 이것은 계산 복잡도를 감소시키기 위해 각 가능한 동작이 하나의 자원에 제한되는 설계에 따른다.
로컬 메트릭들
로컬 메트릭 설명
UI(p,r) 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
UD(p,r) 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 감소시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
U0 /I(p,q,r) 이웃 노드 q가 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
U0 /D(p,q,r) 이웃 노드 q가 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 감소시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
UI /D(p,q,r) 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키고 이웃 노드 q가 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 감소시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
UD /I(p,q,r) 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 감소시키고 이웃 노드 q가 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
U0 /I/D(p,n,Q,r) 이웃 노드 n이 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키며 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들이 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 감소시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
U0 /D/I(p,n,Q,r) 이웃 노드 n이 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 감소시키며 세트 Q의 하나 이상의 이웃 노드들이 자원 r 상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭.
이웃 노드들의 세트 Q에 대한 로컬 메트릭들 U0 /I(p,Q,r), U0 /D(p,Q,r), UI/D(p,Q,r) 및 UD /I(p,Q,r)은 단일 이웃 노드 q에 대한 로컬 메트릭들 U0 /I(p,q,r), U0/D(p,q,r), UI /D(p,q,r) 및 UD /I(p,q,r) 각각과 유사한 방식으로 정의될 수 있다. 예를 들어, U0 /I(p,Q,r)은 세트 Q의 모든 이웃 노드들이 자원 r상에 그 전송 PSD를 일 레벨만큼 증가시키는 경우 노드 p에 대한 로컬 메트릭일 수 있다.
노드 p는 (i) UE들의 활성 세트들에서 노드 p를 갖는 상기 UE들로부터의 파일럿 측정들 및 (ii) 노드 p 및 이들 가능한 동작들과 관련된 이웃 노드들에 대한 자원 사용 프로파일들에 기초하여 서로 다른 가능한 동작들을 위한 로컬 메트릭들을 계산할 수 있다. 각 가능한 동작에 대해, 노드 p는 예를 들어, 수식 (9)에 도시된 바와 같이 각 자원 상에 노드 p에 의해 서빙된 각 UE의 스펙트럼 효율성 SE(t,r)를 먼저 계산할 수 있다. 상기 스펙트럼 효율성 R(t,r)의 계산은 상기 UE들에 대한 α(t,r) 값들을 획득하도록 스케줄링 예상에 의존할 수 있다. 수식 (9)의 PSD(p,r) 및 PSD(q,r)는 노드들 p 및 q 각각에 대한 자원 사용 프로파일들로부터 획득될 수 있다. 수식 (9)의 G(p,t) 및 G(q,t)는 노드들 p 및 q 각각에 대해 UE t로부터의 파일럿 측정들로부터 획득될 수 있다. 상기 가능한 동작에 대한 로컬 메트릭은 그 후에 예를 들어, 상기 합계 레이트 유틸리티 함수에 대해 수식 (3)에 도시된 바와 같이, 모든 이용가능한 자원들 상에 모든 UE들에 대한 레이트들에 기초하여 계산될 수 있다.
상기 로컬 메트릭들의 계산은 상기 UE들의 활성 세트들의 노드들에 제한되는 파일럿 측정들을 이용한다. 따라서, 상기 로컬 메트릭들의 정확도는 예를 들어, 수식 (1)에 도시된 바와 같이, 활성 세트들에 포함하기 위한 노드들을 선택하도록 사용된 CoTmin 임계값에 의해 영향받을 수 있다. 더 높은 CoTmin 임계값은 더 많은 양의 주변 간섭 및 상기 로컬 메트릭들의 더 낮은 정확도에 대응할 수 있다. 더 높은 CoTmin 임계값은 또한 UE 측정 능력의 더 완화된 요건들 및 더 작은 활성 세트에 대응한다. 상기 CoTmin 임계값은 한편으로 UE 요건들 및 복잡도 사이의 트레이드 오프 및 다른 한편으로 메트릭 계산 정확도에 기초하여 선택될 수 있다.
노드 p는 각 노드가 서로 다른 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 계산하게 할 수 있도록 상기 이웃 세트의 이웃 노드들과(예를 들어, 상기 백홀을 통해) 로컬 메트릭들을 교환할 수 있다. 일 설계에서, 노드 p에만 관련된 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들(예를 들어, 표 3의 첫 번째 2개 로컬 메트릭들)이 상기 이웃 세트의 모든 이웃 노드들에 송신될 수 있다. 이웃 노드 q와 관련된 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들은(예를 들어, 표 3의 중간의 4개 로컬 메트릭들) 노드 q에만 송신될 수 있다. 세트 Q의 이웃 노드들과 관련된 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들은(예를 들어, 표 3의 최종 2개 로컬 메트릭들) 세트 Q의 각 노드에 송신될 수 있다.
일 설계에서, 일부 로컬 메트릭들(예를 들어, 표 3의 첫 번째 6개 로컬 메트릭들)은 주기적으로 계산될 수 있고 예를 들어, 표준 자원 협상 메시지들을 통해 상기 이웃 세트의 노드들 사이에 교환될 수 있다. 일 설계에서, 나머지 로컬 메트릭들(예를 들어, 표 3의 최종 2개 로컬 메트릭들 및 세트 Q에 대한 로컬 메트릭들)은 요청될 때 계산될 수 있고 주문형 메시지들을 통해 교환될 수 있다. 상기 로컬 메트릭들은 다른 방식들로 계산되고 노드들 사이에 교환될 수 있다.
노드 p는 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산할 수 있고 또한 이웃 노드들로부터의 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 수신할 수 있다. 노드 p는 상기 계산된 로컬 메트릭들 및 수신된 로컬 메트릭들에 기초하여 서로 다른 가능한 동작들을 위한 전체 메트릭들을 계산할 수 있다. 표 4는 표 2에 나열된 서로 다른 타입들의 동작들에 대해 노드 p에 의해 계산될 수 있는 일부 전체 메트릭들을 나열한다.
전체 메트릭들
전체 메트릭 설명
VC(p,r) 자원 r상의 p-C-r 동작에 대한 전체 메트릭.
VB(p,r) 자원 r상의 p-B-r 동작에 대한 전체 메트릭.
VR(p,Q,r) 자원 r상의 p-R-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭.
VG(p,Q,r) 자원 r상의 p-G-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭.
VCG(p,Q,r) 자원 r상의 p-CG-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭.
VBG(p,Q,r) 자원 r상의 p-BG-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭.
명확화를 위해, 이하의 설명은 가능한 동작에 대한 이웃 세트의 전체 메트릭이 상기 가능한 동작에 대한 이웃 세트의 모든 노드들의 로컬 메트릭들의 합계와 동일한 유틸리티 함수를 가정한다. 상기 전체 메트릭의 계산은 따라서 다른 타입들의 유틸리티 함수에 대해 수정될 수 있다. 예를 들어, 상기 전체 메트릭에 대한 합산은 특정 파라미터를 최소화하는 유틸리티 함수를 위한 최소 연산으로 교체될 수 있다.
일 설계에서, p-C-r 동작을 위한 전체 메트릭은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00016
수식 (16)
Figure pct00017
수식 (17)
여기서,
Figure pct00018
은 p-C-r 동작을 위한 전체 메트릭에서의 변경이고, 및
V(NS(p))는 상기 이웃 세트에 의한 현재 자원 사용량에 대한 전체 메트릭이다.
수식 (16)에 도시된 바와 같이, 전체 메트릭 VC(p,r)은 노드 p에 의해 계산된 로컬 메트릭 UI(p,r) 및 이웃 노드들로부터 수신된 로컬 메트릭 U0 /I(q,p,r)에 기초하여 계산될 수 있다. 수식 (17)에 의해 도시된 바와 같이, 상기 전체 메트릭의 변화가 계산될 수 있으며 수식 (16)으로부터의 절대값 대신에 이용될 수 있다.
일 설계에서, p-B-r 동작에 대한 전체 메트릭은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00019
수식 (18)
Figure pct00020
수식 (19)
여기서,
Figure pct00021
은 p-B-r 동작을 위한 전체 메트릭의 변화이다.
수식 (18)에 도시된 바와 같이, 전체 메트릭 VB(p,r)은 노드 p에 의해 계산된 로컬 메트릭들 UD(p,r) 및 이웃 노드들로부터 수신된 로컬 메트릭들 U0 /D(q,p,r)에 기초하여 계산될 수 있다. 노드 p는 다른 전체 메트릭들을 계산하는데 이용하기 위해 전체 메트릭들 VC(p,r) 및 VB(p,r)(또는 대응하는
Figure pct00022
및
Figure pct00023
)를 이웃 노드들과 교환할 수 있다.
일 설계에서, p-G-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭은 다음과 같이 계산될 수 있다. 먼저, 상기 전체 메트릭의 초기 추정치는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00024
수식 (20)
Figure pct00025
수식 (21)
여기서, U(p)는 현재 자원 사용량에 대한 노드 p에 대한 로컬 메트릭이고,
VG ,0(p,Q,r)은 p-G-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭의 초기 추정치이며, 및
ΔVG ,0(p,Q,r)은 상기 전체 메트릭의 변화의 초기 추정치이다.
수식 (20)에 도시된 바와 같이, VG ,0(p,Q,r)은 노드 p에 의해 계산된 로컬 메트릭들 U0 /I(p,q,r) 및 U0 /I(p,Q,r) 및 이웃 노드들로부터 수신된 전체 메트릭들 VC(q,r)에 기초하여 계산될 수 있다. 상기 초기 추정치가 약속된 상태인 경우(예를 들어, 상기 전체 메트릭이 임계값보다 큰 경우), 상기 전체 메트릭은 다음과 같이 더 정확하게 계산될 수 있다:
Figure pct00026
수식 (22)
Figure pct00027
수식 (23)
여기서,
Figure pct00028
은 상기 p-G-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭의 변화이며, 및
Figure pct00029
일 설계에서, 노드 p는 상기 초기 추정치가 약속한 상태인 경우에만 상기 이웃 노드들로부터 수식 (22)에 로컬 메트릭들 U0 /I(n,q,r) 및 U0 /I(n,Q,r)을 요청할 수 있다. 상기 설계는 적응형 자원 분할을 위해 상기 백홀을 통해 교환하는 정보량을 감소시킬 수 있다.
일 설계에서, p-R-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭은 p-G-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭과 유사한 방식으로 계산될 수 있다. 비록 로컬 메트릭들 U0 /I(p,q,r), U0/I(p,Q,r), U0 /I(n,q,r) 및 U0 /I(n,Q,r)이 U0 /D(p,q,r), U0 /D(p,Q,r), U0 /D(n,q,r) 및 U0/D(n,Q,r) 각각과 교체될지라도, 수식들 (18) 내지 (21)은 상기 p-R-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭을 계산하도록 이용될 수 있다.
일 설계에서, p-BG-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭은 다음과 같이 계산될 수 있다. 먼저, 전체 메트릭의 초기 추정치는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00030
수식 (24)
Figure pct00031
수식 (25)
여기서, VBG , 0(p,Q,r)는 p-BG-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭의 초기 추정치이고,
ΔVBG ,0(p,Q,r)은 상기 전체 메트릭의 변경의 초기 추정치이며,
Figure pct00032
.
수식 (24)에 도시된 바와 같이, VBG ,0(p,Q,r)은 (i) 노드 p에 의해 계산된 로컬 메트릭들 U0 /I(p,q,r) 및 UD /I(p,Q,r) 및 (ii) 로컬 메트릭들 UI(q,r), U0 /D(n,p,r) 및 UI /D(q,p,r) 및 이웃 노드들로부터 수신된 전체 메트릭 VC(q,r)에 기초하여 계산될 수 있다. 상기 초기 추정치가 약속된 상태인 경우, 상기 전체 메트릭은 다음과 같이 더 정확하게 계산될 수 있다:
Figure pct00033
수식 (26)
Figure pct00034
수식 (27)
여기서,
Figure pct00035
은 상기 p-BG-r-Q 동작을 위한 전체 메트릭의 변경이다. 노드 p는 초기 추정치가 약속된 상태인 경우 상기 이웃 노드들로부터 수식 (26)에서의 로컬 메트릭들 U0 /I(n,q,r) 및 U0 /D/I(n,p,Q,r)을 요청할 수 있다.
일 설계에서, p-CR-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭은 p-BG-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭과 유사한 방식으로 계산될 수 있다. 수식들 (24) 내지 (27)은 예를 들어, 수식 (26)의 로컬 메트릭들 U0 /I(n,q,r) 및 U0 /D/I(n,p,Q,r)은 U0 /D(n,q,r) 및 U0/I/D(n,p,Q,r)로 각각 교체되면서, 상기 p-CR-r-Q 동작에 대한 전체 메트릭을 계산하도록 이용될 수 있다.
수식들 (16) 내지 (27)은 표 2의 서로 다른 타입들의 동작들을 위한 것인, 표 4의 전체 메트릭들에 대한 예시적인 계산들을 도시한다. 일부 전체 메트릭들은 예를 들어, 수식들 (16) 및 (18)에 도시된 바와 같이, 로컬 메트릭들에만 기초하여 계산될 수 있다. 일부 다른 전체 메트릭들은 예를 들어, 수식들 (22) 및 (26)에 도시된 바와 같이 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들의 조합에 기초하여 계산될 수 있다. 다른 전체 메트릭들을 계산하도록 일부 전체 메트릭들을 이용하는 것은 계산을 간략화할 수 있다. 일반적으로, 전체 메트릭은 로컬 메트릭들에만 기초하여 또는 로컬 메트릭들 및 다른 전체 메트릭들 둘 다에 기초하여 계산될 수 있다. 상기 노드들은 메시지들의 하나 이상의 라운드들을 통해 로컬 메트릭들 및/또는 전체 메트릭들을 교환할 수 있다.
상기 전체 메트릭들은 또한 예를 들어, 다른 수식들, 다른 로컬 메트릭들 등에 기초하여 다른 방식들로 계산될 수 있다. 일반적으로, 동작 타입들의 임의의 세트가 지원될 수 있다. 상기 전체 메트릭들은 상기 지원 동작 타입들을 위해 계산될 수 있으며 다양한 방식들로 정의될 수 있다.
2개의 전력 등급들의 노드들을 갖는 소형 무선 네트워크에 대한 적응형 자원 분할이 시뮬레이팅되었다. 상기 시뮬레이션에서, 이웃 세트는 매크로 기지국들(또는 매크로 노드들)에 대한 2개의 노드들 및 피코 기지국들(또는 피코 노드들)에 대한 6개의 노드들을 포함한다. 각 매크로 노드는 3개의 PSD 레벨들(43 dBm의 공칭 PSD 레벨(2로 표시됨), 33 dBm의 낮은 PSD 레벨(1로 표시됨) 및 제로 PSD 레벨(0으로 표시됨))을 갖는다. 각 피코 노드는 2개의 PSD 레벨들(33 dBm)의 공칭 PSD 레벨(1로 표시됨) 및 제로 PSD 레벨(0으로 표시됨))을 갖는다. 총 4개의 자원들이 상기 노드들 사이의 분할을 위해 이용가능하다. 총 16개 UE들이 상기 무선 네트워크 전체를 통해 분배된다.
도 4는 상기 시뮬레이션에서의 상기 무선 네트워크를 도시한다. 상기 2개의 매크로 노드들은 M1 및 M2로 표시되고, 4개의 피코 노드들이 P1 내지 P4로 표시되며, 16개 UE들이 UE1 내지 UE16으로 표시된다. 도 4는 또한 상술한 적응형 알고리즘에 기초하여 적응형 자원 분할의 결과를 도시한다. 각 노드의 옆에는 상기 노드에 대한 4개의 이용가능한 자원들 상에 상기 전송 PSD 레벨들을 표시하는 4개의 숫자들의 세트가 있다. 예를 들어, 매크로 노드(M2)는 '0211'과 관련되며, 이것은 제로 전송 PSD가 자원 1 상에 사용되고, 43 dBm은 자원 2 상에 사용되며, 33 dBm은 자원 3 상에 이용되며, 33 dBm은 자원 4 상에 이용된다.
도 4는 또한 각 UE와 그 서빙 노드 사이의 통신 링크를 도시한다. 각 UE에 대한 통신 링크는 2개 숫자들로 라벨링된다. 상기 최상위 숫자는 상기 UE에 할당된 자원들의 총 단편을 표시한다. 상기 최하위 숫자는 상기 UE에 의해 달성된 총 레이트 R(t)를 표시한다. 예를 들어, UE9로부터 매크로 노드(M2)로의 통신 링크는 UE9가 평균 3개의 자원들 중에서 2.2 할당받으며 3.9 Mbps의 레이트를 달성하는 것을 표시한다. 각 노드에 대해, 상기 노드에 의해 서빙된 모든 UE들에 할당된 자원들의 합계는 상기 적응형 자원 분할에 의해 상기 노드에 할당된 자원들과 동일해야 한다.
표 5는 적응형 자원 분할의 성능뿐 아니라 다수의 고정된 자원 분할 방식들의 성능을 나열한다. 고정된 X:Y 분할을 위해, X개 자원들이 매크로 노드들에 할당되고, Y개 자원들이 피코 노드들에 할당되며, 각 노드는 상기 노드에 할당된 각 자원상에 상기 공칭 PSD 레벨을 이용하며, 여기서, 도 4에 도시된 예에 대해 X + Y = 4이다. 상기 적응형 자원 분할을 위해, 각 노드는 구성가능한 수의 자원들을 할당받을 수 있으며, 각 매크로 노드는 각 할당된 자원 상에 43 dBm 또는 33 dBm으로 전송할 수 있다.
표 5는 서로 다른 자원 할당 방식들에 대한 3개의 전체 메트릭들을 도시한다. 로그 로그 IU 전체 메트릭은 수식 (6)에 도시된 유틸리티 함수에 기초한다. 최소 레이트 전체 메트릭(Rmin)은 수식 (4)에 도시된 유틸리티 함수에 기초한다. 합계 레이트 전체 메트릭(Rsum)은 수식 (3)에 도시된 유틸리티 함수에 기초한다. 표 5에 도시된 바와 같이, 상기 적응형 자원 분할은 고정된 자원 분할 방식들보다 우수한 성능을 제공할 수 있다.
자원 분할 방식 로그 로그 IU Rmin Rsum 단위들
적응형 자원 분할 6.37 3.29 119.64 Mbps
고정된 1:3 분할 4.85 1.73 92.81 Mbps
고정된 2:2 분할 4.23 1.15 87.56 Mbps
고정된 3:1 분할 2.72 0.58 82.33 Mbps
일 설계에서, 적응형 자원 분할은 무선 네트워크에서의 전송을 위해 이용가능한 모든 자원들을 위해 수행될 수 있다. 다른 설계에서, 적응형 자원 분할은 상기 이용가능한 자원들의 서브세트를 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, 매크로 노드들은 자원들의 제 1 서브세트를 할당받을 수 있고, 피코 노드들은 고정된 자원 분할에 기초하여 자원들의 제 2 서브세트를 할당받을 수 있다. 상기 나머지 이용가능한 자원들은 적응형 자원 분할에 기초하여 상기 매크로 노드들 또는 피코 노드들에 동적으로 할당될 수 있다. 도 4에 도시된 예에 대해, 상기 매크로 노드들은 하나의 자원을 할당받을 수 있고, 상기 피코 노드들은 하나의 자원을 할당받을 수 있으며, 2개의 나머지 자원들은 적응형 자원 분할에 기초하여 상기 매크로 노드들 또는 피코 노드들에 동적으로 할당될 수 있다. 상기 설계는 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다.
명확성을 위해, 상기 다운링크를 위한 적응형 자원 분할이 상술되었다. 업링크를 위한 적응형 자원 분할은 유사한 방식으로 수행될 수 있다. 일 설계에서, 타겟 IoT(interference-over-thermal) 레벨들의 세트는 상기 다운링크를 위한 PSD 레벨들의 세트와 유사한 방식으로 상기 업링크에서의 자원 분할을 위해 이용될 수 있다. 하나의 타겟 IoT 레벨은 상기 업링크에서의 각 자원을 위해 선택될 수 있으며, 각 자원 상의 각 UE로부터의 전송들은 상기 UE의 활성 세트의 각 이웃 노드에서의 자원 상의 실제 IoT가 상기 이웃 노드에서의 자원을 위한 타겟 IoT 레벨에 있거나 그 이하에 있다. 유틸리티 함수는 상기 업링크에서의 데이터 전송의 성능을 수량화하도록 정의될 수 있으며 사용자 레이트들의 합계, 또는 사용자 레이트들의 최소치 등의 함수일 수 있다. 상기 업링크에서의 각 UE의 레이트는 전송 전력, 채널 이득 및 타겟 IoT 레벨 등의 함수일 수 있다. 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들은 상기 유틸리티 함수에 기초하여 서로 다른 가능한 동작들에 대해 계산될 수 있다. 각 가능한 동작은 이웃 세트의 각 노드에 대한 모든 이용가능한 자원들에 대한 타겟 IoT 레벨들의 목록과 관련될 수 있다. 상기 최선의 전체 메트릭을 갖는 가능한 동작이 이용을 위해 선택될 수 있다.
도 5는 통신을 지원하기 위한 프로세스(500)의 설계를 도시한다. 프로세스(500)는 노드(이하에 설명된 바와 같음) 또는 일부 다른 엔티티(예를 들어, 네트워크 제어기)에 의해 수행될 수 있다. 상기 노드는 기지국, 중계기 또는 일부 다른 엔티티일 수 있다. 상기 노드는 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 획득할 수 있다(블록(512)). 각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트, 각 노드에 대한 각 자원 사용 프로파일과 관련될 수 있다. 각 자원 사용 프로파일은 특정 노드에 의한 이용가능한 자원들의 허용된 사용량을 표시할 수 있다. 상기 노드는 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 노드들의 세트에 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정할 수 있다(블록(514)).
상기 이용가능한 자원들은 시간 단위들, 주파수 단위들, 시간-주파수 단위들 등을 위한 것일 수 있다. 일 설계에서, 상기 이용가능한 자원들은 상기 다운링크를 위한 것일 수 있다. 상기 설계에서, 노드들의 세트의 각 노드는 상기 노드를 위해 허용된 전송 PSD 레벨들의 세트와 관련될 수 있다. 각 자원 사용 프로파일은 각 이용가능한 자원에 대해 하나의 전송 PSD 레벨로, 상기 이용가능한 자원들에 대한 전송 PSD 레벨들의 목록을 포함할 수 있다. 각 이용가능한 자원에 대한 전송 PSD 레벨은 전송 PSD 레벨들의 세트 중 하나일 수 있다. 다른 설계에서, 상기 이용가능한 자원들은 상기 업링크를 위한 것일 수 있다. 상기 설계에서, 각 자원 사용 프로파일은 각 이용가능한 자원에 대한 하나의 타겟 IoT 레벨로 상기 이용가능한 자원들에 대한 타겟 IoT 레벨들의 목록을 포함할 수 있다.
블록(514)의 일 설계에서, 상기 노드는 이들 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 노드는 상기 선택된 동작과 관련되고 상기 노드에 대해 적용가능한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 노드에 할당된 자원들을 결정할 수 있다. 상기 노드는 상기 노드에 대한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 이용가능한 자원들 상에 적어도 하나의 UE에 대한 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다.
도 6은 통신을 지원하기 위한 장치(600)의 설계를 도시한다. 장치(600)는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 획득하는 모듈(612), 및 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 노드들의 세트에 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하는 모듈(614)을 포함한다.
도 7은 도 5의 블록들(512 및 514)에 대해 이용될 수 있는 적응형 자원 분할을 수행하기 위한 프로세스(700)의 설계를 도시한다. 노드는 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산할 수 있다(블록(712)). 상기 노드는 상기 이웃 노드(들)로 하여금 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 계산하게 할 수 있도록 상기 노드들의 세트의 적어도 하나의 이웃 노드에 상기 계산된 로컬 메트릭들을 송신할 수 있다(블록(714)). 상기 노드는 상기 적어도 하나의 이웃 노드로부터 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 수신할 수 있다(블록(716)). 상기 노드는 이들 가능한 동작들에 대해 계산된 로컬 메트릭들 및 수신된 로컬 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 결정할 수 있다(블록(718)). 가능한 동작에 대한 로컬 메트릭은 상기 가능한 동작에 대한 노드에 의해 달성된 성능을 표시할 수 있다. 가능한 동작에 대한 전체 메트릭은 상기 가능한 동작에 대한 노드들의 세트에 의해 달성된 전체 성능을 표시할 수 있다.
상기 노드는 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들 중 하나를 선택할 수 있는데, 예를 들어, 최선의 전체 메트릭을 갖는 동작을 선택할 수 있다(블록(720)). 상기 노드는 상기 선택된 동작과 관련되며 상기 노드를 위해 적용가능한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 이용가능한 자원들을 이용할 수 있다(블록(722)).
블록(712)의 일 설계에서, 각 가능한 동작에 대해, 상기 노드는 (i) 상기 가능한 동작과 관련된 자원 사용 프로파일들의 세트 및 (ii) 각 UE와 상기 노드뿐 아니라 이웃 노드(들) 사이의 채널 이득들에 기초하여 상기 노드와 통신하는 적어도 하나의 UE에 대한 적어도 하나의 레이트를 결정할 수 있다. 상기 노드는 그 후에 상기 적어도 하나의 레이트에 기초하여 상기 가능한 동작에 대한 로컬 메트릭을 결정할 수 있다. 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들은 레이트 또는 지연, 또는 큐 크기 또는 일부 다른 파라미터, 또는 그들의 조합의 함수에 기초하여 계산될 수 있다. 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 상기 로컬 메트릭들은 또한 레이트들의 합계, 또는 레이트들의 최소치, 또는 레이트들에 기초하여 결정된 수량들의 합계 등의 함수에 기초하여 계산될 수 있다.
블록들(714 및 716)의 일 설계에서, 상기 계산된 로컬 메트릭들의 제 1 서브세트 및 상기 수신된 로컬 메트릭들의 제 1 서브세트는 상기 노드와 상기 적어도 하나의 이웃 노드 사이에 주기적으로 교환될 수 있다. 상기 계산된 로컬 메트릭들의 제 2 서브세트 및 상기 수신된 로컬 메트릭들의 제 2 서브세트는 요청될 때 상기 노드와 상기 적어도 하나의 이웃 노드 사이에 교환될 수 있다.
블록(718)의 일 설계에서, 각 가능한 동작에 대해, 상기 노드는 상기 가능한 동작에 대한 전체 메트릭을 획득하도록 상기 가능한 동작에 대해 상기 노드에 의해 계산된 로컬 메트릭과 상기 가능한 동작에 대해 적어도 하나의 이웃 노드로부터 수신된 적어도 하나의 로컬 메트릭을 조합할 수 있다.
일 설계에서, 상기 복수의 가능한 동작들의 각각은 상기 이용가능한 자원들 중 하나에만 영향을 미칠 수 있다. 다른 설계에서, 각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트의 임의의 정해진 노드에 대해 기껏해야 일 레벨만큼 전송 PSD(또는 타겟 IoT)를 변경할 수 있다. 일 설계에서, 동작 타입들의 세트는 예를 들어, 표 2에 도시된 바와 같이 지원될 수 있다. 상기 복수의 가능한 동작들의 각각은 동작 타입들의 세트 중 하나일 수 있다. 상기 복수의 가능한 동작들은 (i) 그 전송 PSD를 증가시키는 노드에 대한 제 1 가능한 동작들, (ii) 그 전송 PSD를 감소시키는 상기 노드에 대한 제 2 가능한 동작들, (iii) 그들의 전송 PSD를 증가시키는 하나 이상의 이웃 노드들에 대한 제 3 가능한 동작들, (iv) 그들의 전송 PSD를 감소시키는 상기 하나 이상의 이웃 노드들에 대한 제 4 가능한 동작들, (v) 그 전송 PSD를 증가시키는 노드 및 그들의 전송 PSD를 감소시키는 상기 하나 이상의 이웃 노드들에 대한 제 5 가능한 동작들, (vi) 그 전송 PSD를 감소시키는 노드 및 그들의 전송 PSD를 증가시키는 하나 이상의 이웃 노드들에 대한 제 6 가능한 동작들, 또는 (vii) 그들의 조합을 포함할 수 있다.
일 설계에서, 각 UE는 임계값 이상의 수신된 신호 품질 또는 수신된 신호 강도를 갖는 노드들의 활성 세트와 관련될 수 있다. 상기 노드들의 세트는 UE들의 활성 세트들에 기초하여 결정될 수 있고 (i) 상기 노드와 통신하는 UE들의 활성 세트들의 노드들 및/또는 (ii) 상기 노드를 포함하는 활성 세트들을 갖는 UE들을 서빙하는 노드들을 포함할 수 있다. 일 설계에서, 상기 노드들의 세트는 서로 다른 전력 등급들의 노드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 세트는 제 1 최대 전송 전력 레벨을 갖는 제 1 노드 및 제 2/다른 최대 전송 전력 레벨을 갖는 제 2 노드를 포함할 수 있다. 다른 설계에서, 노드들의 세트는 상기 동일한 전력 등급의 노드들을 포함할 수 있다.
상술한 설명은 상기 노드들의 세트의 노드들이 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들을 계산하고 교환할 수 있는 분배된 설계를 위한 것이다. 중앙 집중화 설계에 대해, 지정된 엔티티는 서로 다른 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들 및 전체 메트릭들을 계산할 수 있으며 최선의 동작을 선택할 수 있다.
도 8은 적응형 자원 분할을 갖는 무선 네트워크에서 통신하기 위한 프로세스(800)의 설계를 도시한다. 프로세스(800)는 UE(이하에 설명된 바와 같음) 또는 일부 다른 엔티티에 의해 수행될 수 있다. 상기 UE는 상기 UE에 의해 검출가능한 노드들에 대한 파일럿 측정들을 행할 수 있다(블록(812)). 상기 파일럿 측정들은 상기 UE에 대한 활성 세트를 결정하도록 이용될 수 있다. 상기 파일럿 측정들은 또한 적응형 자원 분할을 위한 로컬 메트릭들을 계산하도록 이용될 수 있다.
상기 UE는 노드로부터 적어도 하나의 자원의 할당을 수신할 수 있다(블록(814)). 적응형 자원 분할은 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 수행될 수 있다. 상기 노드는 상기 적응형 자원 분할에 의해 상기 이용가능한 자원들의 서브세트를 할당받을 수 있다. 상기 UE에 할당된 적어도 하나의 자원은 상기 노드에 할당된 이용가능한 자원들의 서브세트로부터 기인할 수 있다.
상기 UE는 상기 적어도 하나의 자원 상의 노드와 통신할 수 있다(블록(816)). 블록(816)의 일 설계에서, 상기 UE는 상기 노드로부터의 적어도 하나의 자원 상의 데이터 전송을 수신할 수 있다. 상기 데이터 전송은 상기 자원 상의 노드에 대해 허용된 전송 PSD 레벨에서 상기 적어도 하나의 자원의 각각 상의 노드에 의해 송신될 수 있다. 블록(816)의 다른 설계에서, 상기 UE는 상기 적어도 하나의 자원 상의 데이터 전송을 상기 노드에 송신할 수 있다. 상기 데이터 전송은 상기 자원 상의 적어도 하나의 이웃 노드에 대한 적어도 하나의 타겟 IoT 레벨에 기초하여 결정된 전송 전력 레벨에서 상기 적어도 하나의 자원의 각각 상에서 상기 UE에 의해 송신될 수 있다.
도 9는 적응형 자원 분할을 갖는 무선 네트워크에서 통신하기 위한 장치(900)의 설계를 도시한다. 장치(900)는 UE에 의해 검출가능한 노드들에 대한 파일럿 측정들을 행하는 모듈(912), 상기 UE에서의 노드로부터 적어도 하나의 자원의 할당을 수신하는 모듈(914) 및 상기 적어도 하나의 자원 상에 상기 UE에 의해 상기 노드와 통신하는 모듈(916)을 포함한다.
도 6 및 9의 모듈들은 프로세서들, 전자 디바이스들, 하드웨어 디바이스들, 전자 컴포넌트들, 논리 회로들, 메모리들, 소프트웨어 코드들, 펌웨어 코드들 등 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 10은 도 1의 기지국들 중 하나이고 UE들 중 하나일 수 있는 기지국/노드(110) 및 UE(120)의 설계의 블록도를 도시한다. 기지국(110)은 T 개의 안테나들(1034a 내지 1034t)을 갖출 수 있고, UE(120)는 R 개의 안테나들(1052a 내지 1052r)을 갖출 수 있으며, 여기서 일반적으로 T≥1 및 R≥1이다.
기지국(110)에서, 전송 프로세서(1020)는 하나 이상의 UE들에 대한 데이터 소스(1012)로부터의 데이터 및 제어기/프로세서(1040)로부터의 제어 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(1020)는 데이터 심볼들 및 제어 심볼들을 각각 획득하도록 상기 데이터 및 제어 정보를 프로세싱(예를 들어, 인코딩, 인터리빙 및 변조)할 수 있다. 프로세서(1020)는 또한 파일럿 또는 기준 신호에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다. 전송(TX) 다중-입력 다중-출력(MIMO) 프로세서(1030)는 적용가능한 경우, 상기 데이터 심볼들, 상기 제어 심볼들 및/또는 파일럿 심볼들 상에 공간 프로세싱을 수행할 수 있으며, T 개의 변조기들(MODs)(1032a 내지 1032t)에 T 개의 출력 심볼 스트림들을 제공할 수 있다. 각 변조기(1032)는 출력 샘플 스트림을 획득하도록 개별적인 출력 심볼 스트림(예를 들어, OFDM을 위해 등등)을 프로세싱할 수 있다. 각 변조기(1032)는 다운링크 신호를 획득하도록 상기 출력 샘플 스트림을 더 프로세싱(예를 들어, 아날로그로의 변환, 증폭, 필터링 및 상향변환)할 수 있다. 변조기들(1032a 내지 1032t)로부터의 T 개의 다운링크 신호들은 T 개의 안테나들(1034a 내지 1034t) 각각을 통해 전송될 수 있다.
UE(120)에서, 안테나들(1052a 내지 1052r)은 기지국(110)으로부터 다운링크 신호들을 수신할 수 있고 복조기들(DEMODs)(1054a 내지 1054r)에 수신된 신호들을 제공할 수 있다. 각 복조기(1054)는 입력 샘플들을 획득하도록 그 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭, 하향변환 및 디지털화)할 수 있다. 각 복조기(1054)는 수신된 심볼들을 획득하도록 상기 입력 샘플들(예를 들어, OFDM을 위해 등등)을 더 프로세싱할 수 있다. MIMO 검출기(1056)는 모든 R 복조기들(1054a 내지 1054r)로부터 수신된 심볼들을 획득할 수 있고, 적용가능한 경우 상기 수신된 심볼들 상의 MIMO 검출을 수행할 수 있으며 검출된 심볼들을 제공할 수 있다. 수신 프로세서(1058)는 상기 검출된 심볼들을 프로세싱(예를 들어, 복조, 디인터리빙 및 디코딩)할 수 있고, UE(120)에 대한 디코딩 데이터를 데이터 싱크(1060)에 제공할 수 있고, 디코딩된 제어 정보를 제어기/프로세서(1080)에 제공할 수 있다.
업링크에서, UE(120)에서 전송 프로세서(1064)는 데이터 소스(1062)로부터의 데이터 및 제어기/프로세서(1080)로부터의 제어 정보를 수신하고 프로세싱할 수 있다. 프로세서(1064)는 또한 파일럿 또는 기준 신호에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다. 전송 프로세서(1064)로부터의 심볼들은 적용가능한 경우 TX MIMO 프로세서(1066)에 의해 프리코딩될 수 있고, 변조기들(1054a 내지 1054r)(예를 들어, SC-FDM, OFDM을 위한, 등등)에 의해 더 프로세싱되며, 기지국(110)에 전송될 수 있다. 기지국(110)에서, UE(120)로부터의 업링크 신호들은 안테나들(1034)에 의해 수신될 수 있고, 복조기들(1032)에 의해 프로세싱될 수 있고, 적용가능한 경우 MIMO 검출기(1036)에 의해 검출될 수 있으며, UE(120)에 의해 송신된 디코딩 데이터 및 제어 정보를 획득하도록 수신 프로세서(1038)에 의해 더 프로세싱될 수 있다. 프로세서(1038)는 상기 디코딩 데이터를 데이터 싱크(1039)에 그리고 상기 디코딩된 제어 정보를 제어기/프로세서(1040)에 제공할 수 있다.
제어기들/프로세서들(1040 및 1080)은 기지국(110) 및 UE(120) 각각에서의 동작을 지시할 수 있다. 채널 프로세서(1084)는 UE(120)에 대한 활성 세트를 결정하도록 그리고 채널 이득들, 레이트들, 메트릭들 등을 계산하도록 이용될 수 있는 파일럿 측정들을 행할 수 있다. 프로세서(1040) 및/또는 기지국(110)에서의 다른 프로세서들 및 모듈들은 도 3의 프로세스(300), 도 5의 프로세스(500), 도 7의 프로세스(700) 및/또는 본 명세서에 설명된 기술들에 대한 다른 프로세스들을 수행하거나 지시할 수 있다. 프로세서(1080) 및/또는 UE(120)에서의 다른 프로세서들 및 모듈들은 도 8의 프로세스(800) 및/또는 본 명세서에 설명된 기술들에 대한 다른 프로세스들을 수행하거나 지시할 수 있다. 메모리들(1042 및 1082)은 기지국(110) 및 UE(120) 각각에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수 있다. 스케줄러(1044)는 상기 다운링크 및/또는 업링크에서의 데이터 전송을 위해 UE들을 스케줄링할 수 있다.
당업자는 정보 및 신호들이 다양한 타입의 상이한 기술들을 사용하여 표현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서상에 제시된 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들 광 필드들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
당업자는 상술한 다양한 예시적인 논리블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 둘 다의 조합으로서 구현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성을 명확히 하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 상기에 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지, 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부가된 설계 제한들에 의존한다. 당업자는 이러한 기능들을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정이 본 발명의 영역을 벗어나는 것은 아니다.
다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램어블 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 이러한 기능들을 구현하도록 설계된 것들의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만; 대안적 실시예에서, 상기 프로세서는 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성들의 조합과 같이 계산 디바이스들의 조합으로서 구현될 수 있다.
본 발명과 관련하여 상술한 방법의 단계들 및 알고리즘은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들 둘의 조합에 의해 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 휴대용 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 저장 매체의 임의의 다른 형태로서 상주할 수 있다. 예시적인 저장매체는 프로세서와 결합되어, 프로세서는 저장매체로부터 정보를 판독하여 저장매체에 정보를 기록한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 이러한 프로세서 및 저장매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 위치할 수 있다. 대안적으로, 상기 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 이산 컴포넌트들로서 상주할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 구현에서, 여기서 제시된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하기 위한 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함한다. 저장 매체는 범용 컴퓨터 또는 특별한 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 요구되는 프로그램 코드 수단을 저장하는데 사용될 수 있고, 범용 컴퓨터, 특별한 컴퓨터, 범용 프로세서, 또는 범용 또는 특별한 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 임의의 연결 수단이 컴퓨터 판독가능한 매체로 적절하게 지칭될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 매체의 정의 내에 포함된다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 콤팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD, 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc은 레이저들을 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기 조합들 역시 컴퓨터 판독가능한 매체의 범위 내에 포함될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (40)

  1. 무선 통신을 위한 방법으로서,
    이용가능한 자원들을 노드들의 세트에 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 획득하는 단계; 및
    상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 노드들의 세트로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트와 연관되며, 하나의 자원 사용 프로파일은 각각의 노드에 대한 것이고, 각 자원 사용 프로파일은 특정 노드에 의한 상기 이용가능한 자원들의 허용된 사용량을 표시하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이용가능한 자원들은 다운링크를 위한 것이며, 각 자원 사용 프로파일은 상기 이용가능한 자원들에 대한 전송 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 레벨들의 목록을 포함하고, 하나의 전송 PSD 레벨은 각각의 이용가능한 자원에 대한 것인,
    무선 통신을 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 이용가능한 자원들은 업링크를 위한 것이며, 각 자원 사용 프로파일은 상기 이용가능한 자원들에 대한 타겟 IoT(Interference-over-thermal) 레벨들의 목록을 포함하고, 하나의 타겟 IoT 레벨은 각각의 이용가능한 자원에 대한 것인,
    무선 통신을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신을 위한 방법은,
    상기 노드들의 세트 내의 노드에 의한 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산하는 단계; 및
    상기 노드들의 세트 내의 적어도 하나의 이웃 노드로부터 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 전체 메트릭들을 획득하는 단계는, 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 수신된 로컬 메트릭들 및 상기 계산된 로컬 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 결정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    가능한 동작을 위한 로컬 메트릭은 상기 가능한 동작에 대한 노드에 의해 달성된 성능을 표시하며, 가능한 동작에 대한 전체 메트릭은 상기 가능한 동작에 대한 노드들의 세트에 의해 달성된 전체 성능을 표시하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 노드가 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 계산하게 하도록 상기 계산된 로컬 메트릭들을 상기 적어도 하나의 이웃 노드로 송신하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 전체 메트릭들을 결정하는 단계는, 각 가능한 동작에 대해, 상기 가능한 동작에 대한 전체 메트릭을 획득하도록 상기 가능한 동작에 대해 상기 적어도 하나의 이웃 노드로부터 수신된 적어도 하나의 로컬 메트릭과 상기 가능한 동작에 대해 상기 노드에 의해 계산된 로컬 메트릭을 조합하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트와 연관되며, 상기 로컬 메트릭들을 계산하는 단계는, 각 가능한 동작에 대해,
    상기 가능한 동작과 연관된 자원 사용 프로파일들의 세트에 기초하여 상기 노드와 통신하는 적어도 하나의 사용자 장비(UE)에 대한 적어도 하나의 레이트를 결정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 레이트에 기초하여 상기 가능한 동작에 대한 로컬 메트릭을 결정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이트를 결정하는 단계는 각 UE와 상기 노드들의 세트 사이의 채널 이득들에 추가적으로 기초하여 상기 적어도 하나의 UE에 대한 상기 적어도 하나의 레이트를 결정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들은 레이트 또는 지연(latency) 또는 큐 크기(queue size) 또는 그들의 조합의 함수에 기초하여 계산되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들은 레이트들의 합계, 또는 레이트들의 최소치, 또는 레이트들에 기초하여 결정된 수량들의 합계의 함수에 기초하여 계산되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가능한 동작들 각각은 상기 이용가능한 자원들 중 하나에만 영향을 미치는,
    무선 통신을 위한 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 노드들의 세트 내의 각 노드는 상기 이용가능한 자원들에 대한 전송 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 레벨들의 목록과 연관되며, 각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트 내의 임의의 노드에 대해 기껏해야 하나의 레벨만큼 전송 PSD를 변경하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    동작 타입들의 세트가 지원되며, 상기 복수의 가능한 동작들 각각은 상기 동작 타입들의 세트 중 하나의 동작 타입인,
    무선 통신을 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 가능한 동작들은 노드가 그의 전송 전력 스펙트럼 밀도(PSD)를 증가시키는 제 1 가능한 동작들, 또는 상기 노드가 그의 전송 PSD를 감소시키는 제 2 가능한 동작들, 또는 하나 이상의 이웃 노드들이 그들의 전송 PSD를 증가시키는 제 3 가능한 동작들, 또는 상기 하나 이상의 이웃 노드들이 그들의 전송 PSD를 감소시키는 제 4 가능한 동작들, 또는 상기 노드가 그의 전송 PSD를 증가시키고 상기 하나 이상의 이웃 노드들이 그들의 전송 PSD를 감소시키는 제 5 가능한 동작들, 또는 상기 노드가 그의 전송 PSD를 감소시키고 상기 하나 이상의 이웃 노드들이 그들의 전송 PSD를 증가시키는 제 6 가능한 동작들, 또는 그들의 조합을 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 UE 각각은 임계값을 초과하는 수신된 신호 품질 또는 수신된 신호 강도를 갖는 노드들의 활성 세트와 연관되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  18. 제 5 항에 있어서,
    상기 노드들의 세트는 상기 노드와 통신하는 UE들의 활성 세트들 내의 노드들, 또는 상기 노드를 포함하는 활성 세트들을 갖는 UE들을 서빙하는 노드들, 또는 둘 다를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  19. 제 5 항에 있어서,
    상기 계산된 로컬 메트릭들의 제 1 서브세트 및 상기 수신된 로컬 메트릭들의 제 1 서브세트는 상기 노드와 상기 적어도 하나의 이웃 노드 사이에서 주기적으로 교환되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 계산된 로컬 메트릭들의 제 2 서브세트 및 상기 수신된 로컬 메트릭들의 제 2 서브세트는, 요청될 때, 상기 노드와 상기 적어도 하나의 이웃 노드 사이에 교환되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  21. 제 2 항에 있어서,
    상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하는 단계는,
    상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들 중 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 동작과 연관되며 상기 노드에 대해 적용가능한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 노드들의 세트 내의 노드로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 노드에 대한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 이용가능한 자원들 상에 적어도 하나의 사용자 장비(UE)에 대한 데이터 전송을 스케줄링하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 노드들의 세트는 제 1 최대 전송 전력 레벨을 갖는 제 1 노드 및 상기 제 1 전송 전력 레벨과 다른 제 2 전송 전력 레벨을 갖는 제 2 노드를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  24. 무선 통신을 위한 장치로서,
    이용가능한 자원들을 노드들의 세트에 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 획득하기 위한 수단; 및
    상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 노드들의 세트로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 무선 통신을 위한 장치는,
    상기 노드들의 세트 내의 노드에 의한 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 계산하기 위한 수단; 및
    상기 노드들의 세트 내의 적어도 하나의 이웃 노드로부터 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 로컬 메트릭들을 수신하기 위한 수단을 더 포함하며,
    상기 전체 메트릭들을 획득하기 위한 수단은, 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 수신된 로컬 메트릭들 및 상기 계산된 로컬 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 결정하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트와 연관되며, 상기 로컬 메트릭들을 계산하기 위한 수단은, 각 가능한 동작에 대해,
    상기 가능한 동작과 연관된 자원 사용 프로파일들의 세트에 기초하여 상기 노드와 통신하는 적어도 하나의 사용자 장비(UE)에 대한 적어도 하나의 레이트를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 레이트에 기초하여 상기 가능한 동작에 대한 로컬 메트릭을 결정하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  27. 제 24 항에 있어서,
    각 가능한 동작은 상기 노드들의 세트에 대한 자원 사용 프로파일들의 세트와 연관되고, 각 자원 사용 프로파일은 특정 노드에 의한 상기 이용가능한 자원들의 허용된 사용량을 표시하며, 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하기 위한 수단은,
    상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 복수의 가능한 동작들 중 하나를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 선택된 동작과 연관되고 상기 노드에 대해 적용가능한 자원 사용 프로파일에 기초하여 상기 노드들의 세트 내의 노드로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  28. 무선 통신을 위한 장치로서,
    이용가능한 자원들을 노드들의 세트에 할당하기 위해 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 획득하고, 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 노드들의 세트로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  29. 컴퓨터-판독 가능한 매체를 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터-판독 가능한 매체는,
    적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 이용가능한 자원들을 노드들의 세트에 할당하도록 자원 분할에 관련된 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들을 획득하게 하기 위한 코드; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 복수의 가능한 동작들에 대한 전체 메트릭들에 기초하여 상기 노드들의 세트로의 상기 이용가능한 자원들의 할당을 결정하게 하기 위한 코드를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  30. 무선 통신을 위한 방법으로서,
    사용자 장비(UE)에서의 노드로부터 적어도 하나의 자원의 할당을 수신하는 단계 ― 적응형 자원 분할이 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 수행되고, 상기 노드에는 상기 적응형 자원 분할에 의해 상기 이용가능한 자원들의 서브세트가 할당되며, 상기 UE에 할당된 적어도 하나의 자원은 상기 노드에 할당된 이용가능한 자원들의 서브세트로부터 결정됨 ―; 및
    상기 UE에 의해 상기 적어도 하나의 자원 상에서 상기 노드와 통신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 무선 통신을 위한 방법은 상기 UE에 의해 검출가능한 노드들에 대한 파일럿 측정들을 행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 파일럿 측정들은 상기 UE에 대한 활성 세트를 결정하도록 사용되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 파일럿 측정들은 상기 적응형 자원 분할을 위해 사용된 메트릭들을 계산하도록 사용되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 노드와 통신하는 단계는 상기 노드로부터 적어도 하나의 자원 상에서의 데이터 전송을 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 데이터 전송은 상기 자원 상의 노드에 대해 허용된 전송 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 레벨로 상기 적어도 하나의 자원의 각각의 자원 상에서 노드에 의해 송신되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 노드와 통신하는 단계는 상기 노드에 상기 적어도 하나의 자원 상의 데이터 전송을 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 데이터 전송은 상기 자원 상의 적어도 하나의 이웃 노드에 대한 적어도 하나의 타겟 IoT(interference-over-thermal) 레벨에 기초하여 결정된 전송 전력 레벨로 상기 적어도 하나의 자원의 각각의 자원 상에서 상기 UE에 의해 송신되는,
    무선 통신을 위한 방법.
  35. 무선 통신을 위한 장치로서,
    사용자 장비(UE)에서의 노드로부터의 적어도 하나의 자원의 할당을 수신하기 위한 수단 ― 적응형 자원 분할이 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 수행되고, 상기 노드에는 상기 적응형 자원 분할에 의해 상기 이용가능한 자원들의 서브세트가 할당되며, 상기 UE에 할당된 적어도 하나의 자원은 상기 노드에 할당된 이용가능한 자원들의 서브세트로부터 결정됨 ―; 및
    상기 UE에 의한 상기 적어도 하나의 자원 상에서 상기 노드와 통신하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 무선 통신을 위한 장치는 상기 UE에 의해 검출가능한 노드들에 대한 파일럿 측정들을 행하기 위한 수단을 더 포함하며,
    상기 파일럿 측정들은 상기 UE에 대한 활성 세트를 결정하도록 사용되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 노드와 통신하기 위한 수단은 상기 노드로부터 상기 적어도 하나의 자원 상에서 데이터 전송을 수신하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 데이터 전송은 상기 자원 상에서 노드에 대해 허용된 전송 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 레벨로 상기 적어도 하나의 자원의 각각 자원 상에서 상기 노드에 의해 송신되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 노드와 통신하기 위한 수단은 상기 적어도 하나의 자원 상의 데이터 전송을 상기 노드에 송신하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 데이터 전송은 상기 자원 상에서의 적어도 하나의 이웃 노드에 대한 적어도 하나의 타겟 IoT(interference-over-thermal) 레벨에 기초하여 결정된 전송 전력 레벨로 상기 적어도 하나의 자원의 각각 자원 상에서 상기 UE에 의해 송신되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  39. 무선 통신을 위한 장치로서,
    사용자 장비(UE)에서 노드로부터의 적어도 하나의 자원의 할당을 수신하고 ― 적응형 자원 분할은 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 수행되고, 상기 노드에는 상기 적응형 자원 분할에 의해 상기 이용가능한 자원들의 서브세트가 할당되며, 상기 UE에 할당된 적어도 하나의 자원은 상기 노드에 할당된 이용가능한 자원들의 서브세트로부터 결정됨 ―, 상기 UE에 의해 적어도 하나의 자원 상에서 상기 노드와 통신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  40. 컴퓨터-판독 가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터-판독 가능한 매체는,
    적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 사용자 장비(UE)에서 노드로부터의 적어도 하나의 자원의 할당을 수신하게 하기 위한 코드 ― 적응형 자원 분할이 상기 노드를 포함하는 노드들의 세트에 이용가능한 자원들을 할당하도록 수행되고, 상기 노드는 상기 적응형 자원 분할에 의해 상기 이용가능한 자원들의 서브세트를 할당받으며, 상기 UE에 할당된 적어도 하나의 자원은 상기 노드에 할당된 이용가능한 자원들의 서브세트로부터 결정됨 ―; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 UE에 의해 적어도 하나의 자원 상에서 상기 노드와 통신하게 하기 위한 코드를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
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