KR20120010484A

KR20120010484A - 가상 스케줄러를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 핸드오버 제어 장치

Info

Publication number: KR20120010484A
Application number: KR1020100072059A
Authority: KR
Inventors: 성낙운; 이수환; 융 이; 이숙진; 정송; 손규호
Original assignee: 한국전자통신연구원; 한국과학기술원
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2012-02-03
Also published as: KR101406322B1; US20120021791A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 각 기지국에서는 매 슬롯마다 셀 연관을 고려하지 않는 가상 스케줄링 및 셀 연관을 고려한 실제 스케줄링을 수행하여 각각의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 계산하여 테이블 형식으로 저장한다. 그리고 이웃 기지국으로부터 수신한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이와 비교하여 사용자 별로 핸드오프를 결정한다.

Description

가상 스케줄러를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 핸드오버 제어 장치{METHOD FOR HANDOVER DECISION USING VIRTUAL SCHEDULER AND HANOVER CONTROL DEVICE THEREOF}

본 발명은 가상 스케줄러를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 핸드오버 제어 장치에 관한 것으로, 다수의 기지국과 다수의 사용자가 공존하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재 가장 대중화된 핸드오버는 가장 큰 신호 대 잡음 비를 가지는 기지국으로 핸드오버 하는 SIR(Signal-to-Interference Ratio balancing) 방식이다. 이러한 방식에 따르면, 사용자가 파일럿 채널을 통해 각 기지국으로부터의 채널 환경을 측정하여 일정 시간 동안 채널 환경이 가장 우수한 기지국으로 핸드오버를 수행한다.

하지만, 단순히 채널 환경이 좋은 기지국으로 핸드오버를 하는 것은 사용자 분포가 비대칭적인 환경인 경우에서는 심각한 과부하를 야기시킨다.

도 1은 종래에 셀룰러 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, SIR 방식으로 핸드오버를 결정하는 경우 대부분의 사용자들은 기지국 A에 연관 되어 기지국 A에 과부화를 야기시킨다. 반면, 기지국 B에 가용한 자원은 연관된 사용자가 비교적 적어 낭비되게 되므로 결과적으로 시스템 전체의 성능을 하락시키는 결과를 초래한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구들이 선행되어 왔다. 대표적인 방법으로 LA-HO(Load-Aware HandOff) 방법과 셀 브래싱(Cell breathing) 방법이 제안되어 있다.

먼저, LA-HO 방식의 경우, 사용자의 만족도 기준을 비례적 공평성(Proportional fairness) 달성이라 둔다. 이때, 각 사용자가 현재 연관되어 있는 기지국으로부터 채널 환경에 무관하게 기회적으로 균등한 자원할당을 받는다는 특성을 이용하여 셀간 부하 균형과 동시에 사용자의 데이터 처리량을 최대로 달성하는 알고리즘이다.

구체적으로, 각 기지국은 자신이 서비스 할 수 있는 총 전송률의 기대값과 자신에게 현재 연관되어 있는 사용자 명 수 즉, 부하 정보를 각 사용자에게 매 시간마다 파일럿 채널을 통해 방송한다. 각 사용자는 비례적 공평성을 고려하였을 때, 각 사용자가 셀 자원을 균등하게 할당 받는다는 점을 이용한 아래 수학식 1에 따라 핸드오버를 수행한다.

수학식 1에 따르면, 자신이 핸드오프를 수행하였을 때 사용할 수 있는 자원의 사용량(기지국의 평균 전송률/현재 연관된 사용자 + 1 즉 우변의 값)과, 핸드오프를 수행하지 않았을 때 현재의 기지국으로부터 얻을 수 있는 자원(기지국의 평균 전송률/현재 연관된 사용자 즉 좌변의 값)를 비교하여 우변의 값이 좌변의 값보다 크면 핸드오버를 수행한다.

한편, 셀 브래싱 방식의 경우, 달성하고자 하는 공평성을 셀 별로 달리하여 셀 반경을 임의적으로 조작하여 셀간 부하 균형을 이루는 방식이다.

구체적으로, 작은 것을 최대화하는 공평성을 쓰게 되면 상대적으로 채널 품질이 좋지 않은 기지국에서 먼 사용자에게 서비스가 되어 전체적인 셀 영역이 커지게 된다. 그리고 전체 합의 최대화를 목표로 하는 공평성을 쓰게 되면 상대적으로 채널 품질이 좋은 기지국에 가까운 사용자가 서비스 되어 전체적인 셀 영역이 좁아지게 된다. 바로 이러한 특성을 이용하는 방식이다.

하지만, 상술한 LA-HO 방식 및 셀 브래싱 방식의 경우 목표하는 사용자의 만족도 함수가 비례적 공평성을 이루는 함수가 아닌 경우, 즉 비례 균형을 공평성의 척도로 사용하지 않는 시스템을 고려할 수 없다는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공평성의 척도에 관계없이 채널 품질과 기지국간 부하 균형을 동시에 고려하여 주파수 효율을 가장 크게 할 수 있도록 가상 스케줄러를 이용한 핸드오버 결정 방법 및 이를 수행하는 핸드오버 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 핸드오버 결정 방법이 제공된다. 이 방법은, 기지국이 핸드오버를 결정하는 방법에 있어서, 상기 기지국이 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국과 통신이 가능한 모든 사용자 단말을 대상으로 적용하는 가상 스케줄링을 수행하는 단계; 상기 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국의 셀 내에 위치한 사용자 단말들을 대상으로 적용하는 실제 스케줄링을 수행하는 단계; 상기 가상 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률과 상기 실제 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 계산하는 단계; 및 계산된 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이와 이웃 기지국으로부터 수신한 상기 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 비교하여 사용자 별로 핸드오버를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 핸드오버 제어 장치가 제공된다. 이 장치는, 기지국 내에서 사용자의 핸드오버를 결정하는 동작을 수행하는 핸드오버 제어장치에 있어서, 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국과 통신이 가능한 모든 사용자 단말을 대상으로 적용하는 가상 스케줄링을 수행하는 가상 스케줄러; 상기 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국의 셀 내에 위치한 사용자 단말들을 대상으로 적용하는 실제 스케줄링을 수행하는 실제 스케줄러; 상기 가상 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률과 상기 실제 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 계산하는 계산부; 이웃 기지국으로부터 상기 이웃 기지국의 상기 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 수신하는 수신부; 및 상기 계산부로부터 전달받은 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이와 상기 수신부가 수신한 상기 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 비교하여 사용자 별로 핸드오버를 결정하는 결정부를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 사용자의 만족도 척도가 어떠한 공평성을 쓰는가에 관계없이 항상 사용자 전체의 공평성을 고려하여 사용자의 만족도를 최대로 하는 셀 연관을 결정함으로써, 궁극적으로 다수의 셀이 존재하는 환경에서 최적의 부하 균형과 모든 사용자의 만족도를 최적으로 만족 킬 수 있게 된다.

또한, 수학적으로 도출된 최적의 핸드오프 방식의 복잡도와 메시지 전송량을 낮춰 실제 구현 가능한 수준에서 핸드오버를 수행한다.

도 1은 종래에 셀룰러 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 별 전송률 차이가 수록된 테이블의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 결정 방법의 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 시퀀스를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

이때, 핸드오버 제어장치는 기지국(미도시함) 별로 구비되어 핸드오버를 결정하는 동작을 수행한다.

또한, 이러한 핸드오버 제어장치는 기지국 각각의 셀에 연관된 사용자는 물론 연관되지 않았지만 기지국과 통신 할 수 있는 사용자 사이의 채널 품질을 파일럿 채널을 통해 정확히 알 수 있다.

도 2를 참조하면, 핸드오버 제어장치(100)는 가상 스케줄러(110), 실제 스케줄러(120), 계산부(130), 저장부(140), 전송부(150), 수신부(160) 및 결정부(170)를 포함한다.

가상 스케줄러(110)는 매 슬롯마다 셀 연관을 고려하지 않는 가상 스케줄링을 수행한다. 이러한 가상 스케줄러(110)는 아래 수학식 2와 같이 최대 가중치 스케줄링(Max-Weight scheduling) 알고리즘을 수행한다.

여기서, K는 이동통신 이용자 전체의 집합을 의미한다.

n={1,2,3,…,N}은 기지국 인덱스이다.

i={1,2,3,…,I}는 사용 가능한 채널의 인덱스이다.

은 단말 k가 현재 시간 슬롯 t의 이전 슬롯까지 서비스를 받은 데이터 전송률의 평균이라 정의한다.

은 k 사용자의 평균 전송률 R의 함수로 주어지는 사용자의 만족도 척도 미분값이다.

은 사용자 k가 기지국 n의 채널 i로부터 시간 t에서 받을 수 있는 순간 전송률을 의미한다.

이때, 수학식 2의 적용 대상을 이동통신 이용자 전체의 집합으로 하게 되면 한 채널에서 서비스할 사용자를 선택하기 위해 한 기지국에서 셀룰러 망 전체의 사용자에 대한 사용자의 만족도 미분값(가중치)과 이번 시간 슬롯에서의 전송률을 알고 있어야 한다. 결국, 기지국과 단말이 실시간으로 주고 받아야 할 메시지에 드는 오버헤드가 크다. 만일 모든 메시지를 실시간으로 주고 받을 수 있다고 가정한다고 하더라도, 전체 네트워크의 사용자 K에 대해 정밀 검사(exhaustive search)를 수행하여 수학식 2를 매 슬롯 마다 수행해야 하므로, 높은 계산 복잡도를 필요로 한다.

따라서, 가상 스케줄러(110)는 가상 스케줄링에서 고려할 대상을 해당 기지국의 파일럿 채널이 도달할 수 있는 범위 안에 있는 사용자로 제한하여 수학식 2를 계산한다.

이와 같이, 사용자를 제한하는 것은 수학식 2에서 사용자의 만족도 함수의 차이보다 순간적인 전송률의 차이가 더 지배적이라는 점과 순간적인 전송률이 채널 품질에 의존한다는 점에 기초한 것이다. 그리고 채널 품질이 매우 좋지 않아 파일럿 채널을 통해 채널 품질을 알 수 없는 사용자들을 의도적으로 제외시킬 수 있다.

또한, 기지국이 관리하는 셀의 가장 자리에 위치하는 사용자의 경우, 다른 기지국이 관리하는 셀과 중첩된 환경 속에 있으므로 사용자 입장에서 가장 우수한 채널 품질을 가지는 기지국이 빈번하게 변한다.

이런 상황에서 수학식 2의 가상 스케줄링만을 적용하면, 매 슬롯 마다 빈번한 핸드오버가 야기되는데, 실제 환경에서 핸드오버를 수행하는 시간은 기지국에서 매 슬롯마다 스케줄링을 수행하는 시간보다 매우 길다.

따라서, 가상 스케줄링 뿐만 아니라 실제 스케줄링을 동시에 수행하여 각각 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 핸드오버 결정시 이용한다. 즉 가상 스케줄링이라는 개념을 도입하여 최적의 셀 연관과 스케줄링을 천천히 따라가고자 한다.

여기서, 실제 스케줄러(120)는 바로 이러한 셀 연관을 고려한 실제 스케줄링을 수행하여 매 슬롯마다 서비스할 각 채널 별 사용자를 결정한다. 즉 기지국 별로 자신의 기지국과 연관된 사용자들만을 고려하여 아래 수학식 3과 같은 실제 스케줄링을 수행한다.

수학식 3은 수학식 2와 거의 유사하나 기지국 별로 자신의 기지국에 속한 사용자 집합'K(n)'중에서만 서비스를 할 대상을 찾는다는 점이 다르다.

여기서, 가상 스케줄러(110)와 실제 스케줄러(120)의 각각의 스케줄링 동작은 동시에 수행된다.

계산부(130)는 가상 스케줄러(110)를 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률과 실제 스케줄러(120)로부터 전달되는 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 매 슬롯마다 계산하여 저장부(140)의 테이블 1(141)에 저장한다.

저장부(140)는 계산부(130)가 계산한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 수록된 테이블 1(141) 및 하나 이상의 이웃 기지국(미도시함)으로부터 수신된 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 각각 수록된 테이블 2(142)를 저장한다. 이때, 테이블 2(142) 역시 하나 이상의 이웃 기지국 별로 탑재된 핸드오버 제어장치(100)에 의해 생성되어 전송된다.

이와 같이, 저장부(140)에 테이블 1(141) 및 테이블 2(142)를 구현함으로써,

전송부(150)는 저장부(140)에 저장된 테이블 1(141)을 기 설정된 주기마다 하나 이상의 이웃 기지국에게 전송한다.

수신부(160)는 기 설정된 주기마다 하나 이상의 이웃 기지국으로부터 각각의 테이블 2(142)를 수신한다. 이때, 수신부(160)는 각각의 테이블 2(142)에 수록된 사용자 별 평균 전송률 간의 차이 중에서 가장 큰 값을 추출하여 테이블 1(141)에 저장한다.

결정부(170)는 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 수록된 테이블 1(141)과 하나 이상의 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간 차이가 수록된 테이블 2(142)를 비교하여 핸드오버를 결정한다.

이때, 이웃 기지국이 둘 이상일 경우, 모든 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간 차이가 아니라, 모든 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간 차이 중에서 가장 큰 사용자 별 평균 전송률 간 차이만을 택일한다. 즉 테이블 1(141)의 필드(141c) 값을 이용한다.

결정부(170)는 테이블 1(141)의 필드(141b)에 저장된 사용자 별 평균 전송률 간 차이 중에서 다음 수학식 4의 조건을 만족하는 사용자의 핸드오버를 결정한다.

여기서, A는 가상 스케줄링 및 실제 스케줄링을 통해 각각 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이이다. 즉 테이블 1(141)의 필드(141b)에 저장된 값을 의미한다.

B는 이웃 기지국의 가상 스케줄링 및 실제 스케줄링을 통해 각각 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이이다. 즉 테이블 1(141)의 필드(141c)에 저장된 값을 의미한다.

'THRESHOLD'는 기 정의된 임계값을 의미하며, 결정부(170)는 이러한 임계값이 저장된 임계치 DB(171)를 구비한다.

이때, 임계값은 최적의 셀 연관을 얼만큼 천천히 쫓아가는가를 결정한다. 즉 임계값이 너무 크면 최적의 셀 연관을 쫓아가는 시간이 너무 길어져 사용자의 이동성을 따라가지 못한다. 반면, 임계값이 너무 작으면 핸드오버에 필요한 시간과 비용을 충족시키지 못하여 구현이 불가능하다. 따라서, 임계값은 기지국 별로 컴퓨팅 성능을 비롯한 다른 환경을 고려하여 구현 가능한 수준으로 각각 설정된다.

또한, 임계값은 특정한 상수이다. 이렇게 하면, 수학식 2를 수렴하는 속도를 조절할 수 있어 핸드오버 제어장치(100)에서 필요한 핸드오버 시간보다 더 빠른 핸드오버 시간을 요하는 문제를 해결할 수 있다.

또한, 수학식 4를 만족한다는 것 즉 평균 전송률 간 차이가 이웃 기지국의 평균 전송률 간 차이보다 크다는 것은 사용자가 핸드오버를 통해 더 큰 성능의 이득을 얻을 수 있다는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 별 전송률 차이가 수록된 테이블의 구성을 나타낸다. 즉 도 2의 저장부(140)에 포함된 테이블 구성을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 도 3의 (a)는 테이블 1(141)의 구성을 나타내는데, 세가지 필드를 포함한다. 즉 사용자 물리 주소 필드(141a) 및 평균 전송률 차이 필드(141b, 141c)를 포함하며, 평균 전송률 차이 필드(141b, 141c)는 가상/실제 스케줄러의 평균 전송률 차이가 수록되는 필드(141b) 및 이웃 기지국의 평균 전송률 차이 중에서 가장 큰 값이 수록되는 필드(141c)를 포함한다.

그리고 도 3의 (b)는 수신부(160)가 하나 이상의 이웃 기지국으로부터 수신한 각각의 평균 전송률 차이 정보가 수록된 테이블 2(142)의 구성을 나타낸다.

이러한 테이블 2(142)는 이웃 기지국 별로 사용자 물리 주소 필드(142a) 및 가상/실제 스케줄러의 평균 전송률 차이가 수록된 필드(142b)를 포함한다.

여기서, 테이블 1(141)의 필드(141c)는 이웃 기지국 각각의 테이블 2(142)의 필드(142b)들 중에서 가장 큰 값이 수록된다.

예컨대 사용자 물리 주소 MA2에 대한 이웃 기지국 각각의 테이블 2(142)의 필드(142b)에 수록된 값 중에서 이웃 기지국 1의'15.1[Mbps]'이 가장 크다. 따라서, 이 값이 사용자 물리 주소 MA2에 대한 테이블 1(141)의 필드(141c)에 수록되는 것이다. 따라서, 결정부(170)는 사용자 물리 주소 MA2에 대한 테이블 1(141)의 필드(141b)에 수록된'20.1[Mbps]'이 테이블 1(141)의 필드(141c)에 수록된'15.1[Mbps]'과 기 정의된 임계치를 곱한 값보다 크면, 사용자 물리 주소 MA2의 핸드오버를 결정한다.

이제, 상술한 핸드오버 제어장치(100)의 동작에 대해 설명하며 도 2 및 도 3과 연관된 구성 요소의 설명에서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버 결정 방법의 순서도이다.

도 4를 참조하면, 가상 스케줄러(110)가 매 슬롯마다 수학식 2를 사용하는 가상 스케줄링을 수행하여 사용자 별 평균 전송률을 출력한다(S101).

또한, 실제 스케줄러(120)가 매 슬롯마다 수학식 3을 사용하는 실제 스케줄링을 수행하여 사용자 별 평균 전송률을 출력한다(S103).

그러면, 계산부(130)가 가상 스케줄러(110) 및 실제 스케줄러(120)로부터 각각 전달받은 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 계산한다(S105). 여기서, 평균 전송률 간의 차이는 도 3에 보인 것처럼 사용자 별로 계산된다.

그리고 계산부(130)는 S105단계에서 계산한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 저장부(140)의 테이블 1(141)에 저장한다(S107).

이때, 계산부(130)는 테이블 1(141)에 이전 슬롯에 저장된 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 존재한다면, 이전 슬롯의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이는 삭제하고 이번 슬롯에 계산된 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 저장한다. 따라서, 사용자 별 평균 전송률 간의 차이는 매 슬롯마다 업데이트 된다.

그러면, 전송부(150)는 저장부(140)의 테이블 1(141)을 하나 이상의 이웃 기지국(미도시함)으로 전송한다(S109). 여기서, 전송부(150)는 기 설정된 주기마다 S109 단계를 수행한다. 예컨대 수십초 마다 S109 단계를 수행할 수 있다.

또한, 수신부(160)는 하나 이상의 이웃 기지국의 각각의 핸드오버 제어장치에서 생성된 테이블 2(142)를 수신하여 저장부(140)에 저장한다(S111). 여기서, 수신부(160)는 저장부(142)에 이전 주기에 저장된 테이블 2(142)는 삭제하고, 이번 주기에 수신된 테이블 2(142)를 저장한다.

그러면, 결정부(170)는 사용자 별로 테이블 1(141)의 필드(141b)에 수록된 값과 테이블 2(142)의 필드(142b)에 수록된 값을 비교한다(S113). 그리고 결정부(170)는 테이블 1(141)의 필드(141b)에 수록된 값이 테이블 2(142)의 필드(142b)에 수록된 값과 임계치를 곱한 값보다 큰 지를 판단한다(S115).

이때, S111 단계에서 수신부(160)는 테이블 2(142)가 둘 이상인지를 판단하여 둘 이상일 경우, 테이블 2(142)의 평균 전송률 중에서 가장 큰 값을 가지는 평균 전송률을 사용자 별로 추출하여 테이블 1(141)의 필드(141c)에 저장할 수 있다. 그러면, 결정부(170)는 테이블 1(141)의 필드(141b)에 수록된 값이 테이블 1(141)의 필드(141c)에 수록된 값과 임계치를 곱한 값보다 큰 지를 판단하게 된다.

이후, 결정부(170)는 S115 단계의 조건을 만족하는 사용자에 대해서 핸드오버를 결정한다(S117). 그리고 S115 단계의 조건을 만족하지 않는 경우 S101 단계부터 다시 수행한다.

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 핸드오버 제어장치 110: 가상 스케줄러
120: 실제 스케줄러 130: 계산부
140: 저장부 141: 테이블1
142: 테이블2 150: 전송부
160: 수신부 170: 결정부
171: 임계치 DB

Claims

기지국이 핸드오버를 결정하는 방법에 있어서,
상기 기지국이 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국과 통신이 가능한 모든 사용자 단말을 대상으로 적용하는 가상 스케줄링을 수행하는 단계;
상기 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국의 셀 내에 위치한 사용자 단말들을 대상으로 적용하는 실제 스케줄링을 수행하는 단계;
상기 가상 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률과 상기 실제 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 계산하는 단계; 및
계산된 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이와 이웃 기지국으로부터 수신한 상기 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 비교하여 사용자 별로 핸드오버를 결정하는 단계
를 포함하는 핸드오버 결정 방법.
제1항에 있어서,
상기 가상 스케줄링을 수행하는 단계는,
상기 최대 가중치 스케줄링 알고리즘의 적용 대상을 상기 기지국의 파일럿 채널이 도달할 수 있는 범위 안에 있는 사용자 단말로 제한하는 핸드오버 결정 방법.
제1항에 있어서,
상기 결정하는 단계는,
상기 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간 차이와 기 정의된 임계치의 곱셈 연산을 수행하는 단계;
상기 곱셈 연산의 결과와 상기 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이의 크기를 비교하는 단계; 및
상기 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 상기 곱셈 연산의 결과보다 클 경우, 해당하는 사용자의 핸드오버를 결정하는 단계
를 포함하는 핸드오버 결정 방법.
제3항에 있어서,
상기 해당하는 사용자의 핸드오버를 결정하는 단계는,
상기 곱셈 연산을 수행하는 단계 이전에, 둘 이상의 이웃 기지국 각각의 사용자 별 평균 전송률 간 차이 중에서 사용자 별로 가장 큰 평균 전송률 간 차이를 선택하는 단계를 더 포함하고,
상기 곱셈 연산을 수행하는 단계는,
상기 사용자 별로 가장 큰 평균 전송률 간 차이와 상기 임계치의 곱셈 연산을 수행하는 핸드오버 결정 방법.
제4항에 있어서,
상기 계산하는 단계와 상기 사용자 별로 핸드오버를 결정하는 단계 사이에,
사용자 물리 주소 별로 상기 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이 및 이웃 기지국의 상기 사용자 별로 가장 큰 평균 전송률 간 차이가 각각 매핑된 테이블에 상기 계산하는 단계에서 계산된 상기 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 저장하는 단계
를 더 포함하는 핸드오버 결정 방법.
제5항에 있어서,
상기 저장하는 단계는,
상기 테이블에 이전 슬롯에 계산된 상기 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 존재하는 경우, 상기 테이블을 이번 슬롯에 계산된 상기 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이로 업데이트 하는 핸드오버 결정 방법.
제5항에 있어서,
상기 계산하는 단계와 상기 사용자 별로 핸드오버를 결정하는 단계 사이에,
매 슬롯마다 계산된 상기 테이블에 저장된 상기 자신의 사용자 별 전송률 간의 차이를 하나 이상의 이웃 기지국으로 전송하는 단계; 및
상기 하나 이상의 이웃 기지국으로부터 이웃 기지국 각각의 사용자 별 전송률 간의 차이를 수신하는 단계
를 더 포함하는 핸드오버 결정 방법.
기지국 내에서 사용자의 핸드오버를 결정하는 동작을 수행하는 핸드오버 제어장치에 있어서,
최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국과 통신이 가능한 모든 사용자 단말을 대상으로 적용하는 가상 스케줄링을 수행하는 가상 스케줄러;
상기 최대 가중치 스케줄링 알고리즘을 상기 기지국의 셀 내에 위치한 사용자 단말들을 대상으로 적용하는 실제 스케줄링을 수행하는 실제 스케줄러;
상기 가상 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률과 상기 실제 스케줄링을 통해 획득한 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 계산하는 계산부;
이웃 기지국으로부터 상기 이웃 기지국의 상기 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 수신하는 수신부; 및
상기 계산부로부터 전달받은 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이와 상기 수신부가 수신한 상기 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이를 비교하여 사용자 별로 핸드오버를 결정하는 결정부
를 포함하는 핸드오버 제어장치.
제8항에 있어서,
매 슬롯마다 상기 계산부가 계산한 상기 기지국 자신의 사용자 별 전송률 간의 차이를 기 정의된 주기마다 하나 이상의 이웃 기지국으로 전송하는 전송부
를 더 포함하는 핸드오버 제어장치.
제9항에 있어서,
상기 가상 스케줄러는,
상기 최대 가중치 스케줄링 알고리즘의 적용 대상을 상기 기지국의 파일럿 채널이 도달할 수 있는 범위 안에 있는 사용자 단말로 제한하여 상기 가상 스케줄링을 수행하는 핸드오버 제어장치.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정부는,
상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 상기 이웃 기지국의 사용자 별 평균 전송률 간 차이와 기 정의된 임계치를 곱셈 연산한 값보다 클 경우, 해당 사용자의 핸드오버를 결정하는 핸드오버 제어장치.
제11항에 있어서,
상기 수신부는,
둘 이상의 이웃 기지국 각각의 사용자 별 평균 전송률 간 차이를 수신하고,
상기 결정부는,
상기 둘 이상의 이웃 기지국 각각의 사용자 별 평균 전송률 간 차이 중에서 사용자 별로 가장 큰 평균 전송률 간 차이를 선택하여 상기 곱셈 연산을 수행하는 핸드오버 제어장치.
제12항에 있어서,
사용자 물리 주소 별로 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이 및 이웃 기지국의 상기 사용자 별로 가장 큰 평균 전송률 간 차이가 각각 매핑된 테이블을 저장하는 저장부
를 더 포함하는 핸드오버 제어장치.
제13항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 저장부에 저장된 테이블에 이전 슬롯에 계산된 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이가 존재하는 경우, 상기 테이블을 이번 슬롯에 계산된 상기 기지국 자신의 사용자 별 평균 전송률 간의 차이로 업데이트 하는 핸드오버 제어장치.