KR20120083970A - 릴레이 기반 이동통신 네트워크에서의 무선 자원할당 장치 및 방법 - Google Patents

릴레이 기반 이동통신 네트워크에서의 무선 자원할당 장치 및 방법 Download PDF

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KR20120083970A
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박애순
최범곤
배성재
정민영
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 스케쥴링 장치는, 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서의 스케쥴링 장치에 관한 것으로, 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하고, 상기 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

릴레이 기반 이동통신 네트워크에서의 무선 자원할당 장치 및 방법{Apparatus and method for allocating radio resources in relay based mobile communication netwroks}
본 발명은 릴레이 기반 이동통신 네트워크에서의 무선 자원할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는, 릴레이 기반의 LTE-Advanced 네트워크에서 기지국(evolved Node B, 이하 "eNB"라 함)과 릴레이(Relay Node, 이하 "RN"이라 함)가 분산적으로 사용자(User Equipment, 이하 "UE"라 함)에게 무선자원을 할당하는 릴레이 기반 이동통신 네트워크에서의 무선 자원할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
릴레이(Relay Station: RS)는 기지국과 사용자 단말(UE; User Equipment) 사이를 이어주는 중계자 역할을 하는 장치로, 도 1a 도 1b에 나타난 바와 같이 새로운 기지국의 추가와 유선 백홀의 증설 없이 음역지역, 셀 경계에 릴레이를 설치하여 효과적으로 셀 커버리지를 확장하고 쓰루풋(throughput)을 높이는 것을 주 목적으로 한다.
도 1a는 릴레이를 사용하여 커버리지 확장을 얻을 수 있는 릴레이 사용 모델을 나타낸다. 즉, 릴레이가 도너 기지국의 셀 커버리지 경계 혹은 그 밖에 설치되어 기지국 셀 반경을 벗어난 단말들에게 서비스를 제공한다거나, 빌딩 숲을 마주하고 기지국과 반대 쪽에 위치하는 단말들, 빌딩들 사이에 위치하는 단말들, 무선 환경이 좋지 않은 건물 내에 위치하는 단말들, 지하철 내의 단말들을 위해 릴레이가 기지국의 신호를 릴레잉하여 서비스하는 경우를 나타내고 있다.
도 1b는 릴레이를 사용하여 셀 쓰루풋을 향상시키는 릴레이 사용 모델을 나타낸다. 도 1b에 도시된 릴레이(200-1, 200-2)는 도너 기지국(100)의 셀 반경 내에 위치하여 셀 경계 근처에 위치하는 단말들을 위해 릴레이가 없을 때보다 더 좋은 품질의 서비스를 제공한다. 즉, 기지국과의 사이에 릴레이가 없는 경우의 단말 1(300-1)의 경우는 낮은 전송 레이트, 예를 들어, QPSK 링크가 제공되지만, 릴레이 셀 반경 내에 위치하는 단말 2(300-2) 및 단말 3(300-3)의 경우는 릴레이가 기지국으로부터 수신한 데이터를 64QAM 과 같은 높은 전송 레이트로 변환하여 전송함으로써 셀 쓰루풋을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.
하지만, 기존의 릴레이 기반 네트워크에서의 자원할당 기법들은, 기지국이 릴레이 링크 또는 직접 링크를 통해 릴레이 또는 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존과, 기지국과 릴레이가 직접 링크와 액세스 링크를 이용하여 UE와 통신하는 구간인 액세스 존의 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) 차이를 고려하지 않고 스케쥴링을 수행하기 때문에 릴레이 존과 액세스 존의 무선자원을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있었고, 그에 대한 해결책이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 기지국 단말로 하여금 릴레이 존과 액세스 존 각각에 대한 채널 상태를 보고하도록 하고, 기지국은 각각의 채널 상태에 따른 별도의 스케쥴링을 수행하도록 하는, 릴레이 기반 이동통신 네트워크에서의 무선 자원할당 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스케쥴링 장치는, 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서의 스케쥴링 장치에 관한 것으로, 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하고, 상기 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스케쥴링은 PF(Proportional Fairness) 알고리즘을 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 스케쥴링은, 상기 릴레이 존의 채널 상태와 상기 액세스 존의 채널 상태의 차이가 클수록 상기 후속 릴레이 존에서의 기지국 단말에 대해 무선 자원이 할당될 가능성이 상기 후속 액세스 존에서의 기지국 단말에 대해 무선 자원이 할당될 가능성보다 더 높도록 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 스케쥴링 장치는 기지국 내에 위치한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 사용자 단말은, 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서 동작하는 사용자 단말(UE)에 관한 것으로, 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국으로 전송하고, 상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국으로 전송한다.
사용자 단말은, 릴레이가 아닌 기지국에 의해 서비스되는 기지국 단말인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보 및 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보의 전송은, 상기 제1 릴레이 존과 상기 제1 액세스 존보다 시간적으로 후행하는 제2 릴레이 존 및 제2 액세스 존에서 각각 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 스케쥴링 방법은, 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서 기지국의 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하는 단계, 상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하는 단계, 상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 제1 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계, 및 상기 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 제1 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스케쥴링 방법은, 상기 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링 및 상기 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링에 따라 상기 기지국 단말로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 후속 릴레이 존에서의 전송에 적용되는 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨이 상기 후속 액세스 존에서의 전송에 적용되는 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨보다 더 높게 설정된다.
이때, 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하는 단계는 상기 제1 릴레이 존보다 시간적으로 후행하는 제2 릴레이 존에서 수행되고, 상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하는 단계는, 상기 제1 액세스 존보다 시간적으로 후행하는 제2 액세스 존에서 수행되며, 상기 스케쥴링 단계는, 상기 제2 액세스 존에서 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제3 릴레이 존은 상기 제2 릴레이 존보다 시간적으로 후행하는 것을 특징으로 한다.
상기 스케쥴링 방법은, 상기 제2 릴레이 존에서 상기 기지국과 통신하는 릴레이로부터 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태 보고를 수신하는 단계, 상기 제2 액세스 존에서, 상기 릴레이로부터 수신한 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태 보고에 따라, 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계, 및 상기 제3 릴레이 존에서, 상기 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링 결과에 따라 상기 릴레이로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동통신 시스템은, 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에 관한 것으로, 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하고, 상기 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는, 기지국, 및 릴레이 단말로부터 액세스 존에 대한 채널 상태 보고를 수신하고, 상기 릴레이 단말로부터 수신한 액세스 존에 대한 채널 상태 보고에 기초하여 상기 릴레이 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는, 릴레이를 포함한다.
상기 이동통신 시스템은 또한, 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국으로 전송하고, 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 기지국 단말, 및 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 릴레이로 전송하는 릴레이 단말을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르는 경우, 첫째, 기지국과 릴레이는 자신과 접속하고 있는 사용자 단말에 대한 채널상태 정보만을 이용하여 스케쥴링을 수행하기 때문에 기지국 또는 릴레이가 자신에게 접속하고 있지 않은 사용자 단말에 대한 CQI를 따로 보고받을 필요가 없어 CQI 정보 전달에 대한 부담이 적다는 효과를 가질 수 있다.
둘째, 기지국에 접속하고 있는 기지국 단말은 릴레이 존과 액세스 존에서의 CQI 정보를 따로 보고하며, 기지국은 이를 고려하여 스케쥴링을 수행하기 때문에 액세스 존에서의 채널 상태가 좋지 않은 기지국 단말에 대해 릴레이 존에서 액세스 존에서 보다 높은 MCS(Modulation and Coding Scheme) 등급으로 데이터를 전송할 수 있기 때문에 전체 무선자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다는 효과를 가진다.
도 1a는 릴레이를 사용하여 커버리지 확장을 얻을 수 있는 릴레이 사용 모델을 나타낸 도면.
도 1b는 릴레이를 사용하여 셀 쓰루풋을 향상시키는 릴레이 사용 모델을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 기반 이동통신 네트워크의 구성요소들을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 무선 자원 할당이 적용되는 LTE-Advanced 시스템 중 TTD 프레임 구조의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 무선 자원 분할 방법이 적용되는 릴레이 존과 액세스 존을 포함하는 프레임 구조의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 5는 릴레이 존과 액세스 존에서의 간섭예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 품질 지시자의 보고 및 스케쥴링 시점 간의 시간 흐름 관계도.
도 7은 본 발명에 따른 기지국 단말의 동작 흐름의 일 실시예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 기지국의 동작 흐름의 일 실시예를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 '사용자 단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B, eNB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어 '릴레이'는 단말과 기지국 사이에서 통신을 중계하는 장치라는 포괄적으로 의미로 사용된다. 또한, RN(Relay Node, 릴레이 노드), RS(Relay Station, 릴레이 스테이션), 릴레이 장치, 중계 장치 등의 다른 용어로 지칭될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 기반 이동통신 네트워크의 구성요소들을 나타낸다.
도 2에 도시된 실시예는 이동통신 네트워크 중에서도 LTE-Advanced에서 정의하는 릴레이를 포함하는 네트워크이다. LTE-Advanced에서 정의하는 릴레이 기반 네트워크는 도 2에 도시된 바와 같이, eNB(110), RN(210), UE(310), 및 MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이(gateway)(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
MME/SAE 게이트웨이(400)는 컨트롤 신호의 전송 및 보안 제어, 베어러 관리, 로밍, 사용자 인증, 사용자의 이동성 관리 등을 수행한다. eNB(110)는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)를 구성하여 RRM(Radio Resource Management) 기능을 수행하며, 사용자 평면(User-Plane) 정보를 게이트웨이로 전달하는 기능을 수행한다. RN(210)은 UE(310)와 eNB(110) 사이에 위치하여 무선 링크를 통해 eNB(110) 또는 UE(310)로부터 수신한 데이터를 목적지로 전달하는 기능을 수행한다.
릴레이 기반 네트워크에서의 무선 링크는 eNB-RN(이하 "릴레이 링크"라 함), eNB-UE(이하 "직접 링크"라 함), RN-UE(이하 "액세스 링크"라 함) 링크로 구분되며, UE(310)는 직접 링크를 통해 eNB(210)와 통신하거나 RN(210)을 경유하여 eNB(110)와의 통신을 수행할 수 있다.
LTE-Advanced에서는 릴레이 링크와 액세스 링크가 같은 주파수를 공유하는 인밴드(inband) 릴레이를 정의하고 있는데, 즉, 인밴드 릴레이는 릴레이 기지국-릴레이 간 링크가 릴레이-단말간 액세스 링크와 동일한 대역을 공유하는 경우를 말한다. 또한, 기지국-릴레이 간 링크가 릴레이-단말간 액세스 링크와 동일한 대역에서 동작하지 않는 경우가 아웃밴드 릴레이이다.
인밴드 릴레이의 특성상 RN는 eNB로부터의 데이터 수신과 UE로의 데이터 전송을 동시에 수행할 수 없다. 따라서 LTE-Advanced에서 릴레이를 지원하기 위해서는 릴레이 링크와 액세스 링크가 서로 다른 시간에 활성화되는 시간분할 기반의 릴레이 프레임 구조가 정의되어야 하며, LTE-Advanced 표준에는 지원하는 프레임 구조 중 하나로 도 3과 같은 TDD(Time Division Duplex) 프레임 구조를 정의하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 자원 할당이 적용되는 LTE-Advanced 시스템 중 TTD 프레임 구조의 일 실시예를 나타내고 있다.
LTE-Advanced 시스템은 다운링크 및 업링크 전송을 위해 10ms의 주기를 가지는 라디오 프레임들로 구성된 프레임 구조를 가지며, FDD(Frequency Division Duplex) 프레임 구조 및 TDD(Time Division Duplex) 프레임 구조를 모두 지원한다.
FDD를 위한 프레임 구조는 10ms 길이의 하나의 라디오 프레임이 10 개의 서브프레임들로 균등 분할된 형태를 가지며, 각 서브프레임들은 두 개의 동일한 크기의 슬롯들을 가진다. FDD 프레임 구조에서는 각 10ms 주기마다 업링크 및 다운링크 각각에 10개의 서브프레임이 유효하다. 업링크 전송 및 다운링크 전송은 별개의 주파수 도메인을 통해 이루어진다.
또 다른 프레임 구조인 TDD 구조는 도 3에 나타난 바와 같은 구조를 가진다.
10 ms 길이의 각 라디오 프레임은 각각 5 ms의 길이를 가지는 두 개의 하프(1/2) 프레임으로 구성되며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) , UpPTS(Uplink Pilot Time Slot), GP(Guard Period)라는 특별한 세 개의 필드를 가진다. DwPTS 및 UpPTS의 길이는 DwPTS, GP 및 UpPTS의 전체 길이(1ms)의 합에 종속적으로 구성가능하다. LTE-Advanced TDD 구조는 5ms 스위치-포인트 주기성 및 10ms 스위치-포인트 주기성을 가지는 구조를 모두 지원하는데, 도 3은 5ms 스위치-포인트 주기성을 가지는 경우를 도시하고 있다.
도 3과 같이 5ms 스위치-포인트 주기성을 가지는 구성에서는 서브프레임 1 및 서브프레임 6이 DwPTS, GP 및 UpPTS으로 구성되는 스위치 포인트를 가진다. TDD에서는 또한 도 3에서 보는 바와 같이, 다운링크 및 업링크 사이의 전환을 위한 시간인 GP가 제공되는 것이 특징이다.
도 3의 프레임 구조에서, 릴레이 존(relay zone)은 eNB가 릴레이 링크 또는 직접 링크를 통해 RN 또는 UE와 통신하는 구간이며, 액세스 존(access zone)은 eNB와 RN이 직접 링크와 액세스 링크를 이용하여 UE와 통신하는 구간이다.
한편, 도 3에 도시된 프레임 구조는 본 발명이 적용될 수 있는 프레임 구조의 일 실시예일 뿐이며, LTE-Advanced의 릴레이 지원 TDD 프레임 구조는 도 3에 도시된 구성뿐 아니라 여러 다른 프레임 구조를 지원한다.
또한 도 3에서는 비록 TDD 프레임 구조를 본 발명이 적용되는 일 실시예로 도시하였으나, 본 발명이 TDD 프레임 구조에 대해서만 적용이 제한되는 것은 아니며, FDD 프레임 구조를 가지는 이동통신 시스템에도 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 자원 분할 방법이 적용되는 릴레이 존과 액세스 존을 포함하는 프레임 구조의 일 실시예를 나타낸다.
도 4에 도시된 프레임 구조는 릴레이 존(1000)과 액세스 존(2000)을 포함하여 구성되며, 릴레이 존(1000)은 다시 eNB와 RN 간의 링크인 백홀 링크(1100) 및 eNB 그리고, eNB에 접속 중인 MUE(Macro UE, 이하 "MUE" 또는 기지국 단말이라 한다)간의 직접 링크를 포함한다.
도 4에서와 같이 릴레이 존에서는 직접 링크와 릴레이 링크가 서로 다른 부 채널을 사용한다. 하지만, 액세스 존에서는 직접 링크와 액세스 링크가 서로 다른 부채널(sub-channel)을 사용하는 액세스 존 1(2000-1)의 형태 또는 모든 부채널을 재사용하는 액세스 존 2(2000-2)의 형태로 구분 수 있다. 즉, 액세스 존(2000)은 액세스 존 1(2000-1)의 형태로 나타날 수도 있고, 액세스 존 2(2000-2)의 형태로 나타날 수도 있다.
여기서, 액세스 존에서 직접 링크와 액세스 링크가 서로 다른 부채널을 사용할 경우에는 링크 간 간섭이 발생하지 않고, 따라서, UE는 높은 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 경험하지만 eNB와 RN에서 사용 가능한 부채널의 수가 줄어들어 네트워크 전체 용량은 감소하게 된다는 단점이 있다. 반대로, 액세스 존에서 eNB와 RN이 부채널을 재사용할 경우 eNB와 RN이 서로 간섭을 일으키기 때문에 각 부채널의 SINR은 감소하지만 eNB와 RN이 사용 가능한 부채널이 증가하게 되어 네트워크 용량이 증가하게 된다는 장점이 있다.
eNB와 RN이 부채널을 재사용할 경우 eNB와 RN의 간섭으로 인해 직접 링크를 통해 eNB와 통신하는 MUE가 릴레이 존과 액세스 존에서 경험하는 수신 SINR이 달라지게 된다.
본 발명에서 고려하고 있는 릴레이 기반 LTE-Advanced 네트워크의 시간 프레임은 도 4의 액세스 존 2(2000-2)의 경우를 전제로 한다. 이러한 프레임 구조 하에서는, 릴레이 존에서는 eNB가 RN 또는 UE에게 서로 다른 부채널을 사용하여 데이터 전송이 가능하며, 액세스 존에서는 eNB와 RN이 모든 부채널을 재사용하여 UE에게 데이터를 전송할 수 있다.
도 5는 릴레이 존과 액세스 존에서의 간섭예를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 간섭 예는 도 4에 나타낸 액세스 존 2(2000-2)에서의 경우를 전제로 한다. 이러한 프레임 구조를 가지는 경우, 액세스 존에서는 eNB와 RN이 모든 부채널을 재사용하여 UE에게 데이터를 전송할 수 있다.
도 5는 eNB 1(110-1)이 MUE(311)를 제어하는 상황에서, eNB 1(110-1)이 MUE(311)에게 신호를 전송하는 경우를 가정한다. 이때, MUE(311)는 eNB 1(110-1)로부터 수신하는 신호뿐 아니라, 인접 셀의 eNB 2, eNB 3, 그리고 주변에 위치하는 적어도 하나의 릴레이들이 전송하는 신호도 수신할 수 있는데, 인접 셀 기지국 또는 주변의 릴레이들로부터 수신하는 신호는 MUE(311)에게는 간섭으로 작용한다.
도 5에서는 MUE(311)가 릴레이 존과 액세스 존에서 수신하는 간섭량이 서로 달라지는 것을 보여주고 있는데, 이는 릴레이 존에서는 eNB가 RN 또는 UE에게 서로 다른 부채널을 사용하여 데이터를 전송하지만, 액세스 존에서는 eNB와 RN이 모든 부채널을 재사용하여 UE에게 데이터를 전송하기 때문이다. 즉, 릴레이 존에서 MUE(311)가 받는 간섭은 주변의 기지국으로부터 받는 신호들만이지만, 액세스 존에서 MUE(311)가 받는 간섭은 주변의 기지국뿐 아니라 주변의 RN들로부터 받는 신호를 포함하게 된다. 그 결과 간섭이 적은 릴레이 존에서의 수신 SINR이 더 커지게 된다.
이러한 상황에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, MUE(311)가 릴레이 존과 액세스 존에서 경험하는 수신 SINR을 고려하여 자원할당을 하기 위해, 릴레이 존과 액세스 존에 대한 채널 품질 지시자(CQI, Channel Quality Indication)를 각각 따로 보고하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 품질 지시자의 보고 및 스케쥴링 시점 간의 시간 흐름 관계도를 도시한다.
본 발명에서 고려하는 프레임 구조의 릴레이 존과 액세스 존에서 eNB와 RN이 수행하는 세부적인 동작은 다음과 같다.
도 6에 도시된 흐름도는 세로 축에서 아래로 진행할수록 시간이 경과하는 순서로 연속적인 프레임을 포함하여 구성되는 프레임 구조에서, 임의의 프레임인 k 프레임을 대상으로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국, 기지국 단말, 릴레이, 릴레이 단말 간의 동작 흐름을 도시한다.
도 6에는 k번째 및 (k+1)번째 프레임 각각에 포함된 릴레이 존 및 액세스 존에서의 동작을 도시하고 있으나, 반복되는 구조를 설명하기 위해 도시된 내용들(S611, S621, S614, S633 등)에 대해서는 자세한 설명을 생략하고, 설명의 편의를 위해 k번째 액세스 존에서의 동작 및 (k+1)번째 릴레이 존에서의 동작을 중심으로 설명하기로 한다.
k 번째 액세스 존에서의 동작
우선 eNB(110)는 MUE(311)가 보고하는 k-1번째 액세스 존, 특히 액세스 존에서의 직접 링크 채널 상태에 대한 채널 품질 지시자(CQI) 정보를 수신한다(S612). 동시에 eNB는 k번째 릴레이 존에서 결정된 자원할당 결과에 따라 MUE에게 무선 자원을 할당한다(미도시). eNB(110)는 k 번째 릴레이 존에서 수집된 MUE 및 RN의 CQI 정보를 바탕으로 k+1 번째 릴레이 존에서의 자원할당을 위한 스케쥴링을 수행한다(S622). 여기서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 스케쥴링은 PF(Proportional Fairness) 알고리즘을 사용하여 수행된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 스케쥴링 방법에 대해 좀더 자세히 살펴보기로 한다.
도 4에서 살펴본 액세스 존 2(2000-2)의 경우와 같이 공통의 주파수 자원을 기지국와 단말 간의 직접 링크, 그리고 릴레이와 단말 간의 액세스 링크가 공유하여 사용하는 경우, 스케쥴링 알고리즘이 필수적이다. 즉, 여러 개의 지정 채널의 구조로부터 하나의 큰 공용 채널 구조로 진화하고 있는 현재의 이동통신 시스템의 특성을 고려했을 때, 특정 순간에 누구에게 얼마만큼의 자원을 할당하느냐의 문제인 스케쥴링의 개념이 중요하게 대두되었고, 스케쥴링 알고리즘이 얼마나 우수한가에 따라 전체 시스템의 성능이 좌우된다고 할 것이다.
스케쥴링 알고리즘을 결정하기 위해 고려해야 할 요소로는 시스템 용량, 효율성, 서로 다른 서비스 어플리케이션에 따라 서로 다른 종류 및 등급의 QoS(Qyality of Service)를 지원할 수 있는지 여부 등을 들 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 적용되는 스케쥴링 기법은 PF(Proportional Fairness) 알고리즘을 사용한 스케쥴링 기법이다. PF 알고리즘은 효율성과 형평성을 동시에 만족할 수 있는 알고리즘 방식 중 하나이며, 효율성과 형평성 두 가지 조건을 동시에 극대화하는 것은 불가능하기 때문에 둘 사이에 적절한 트레이드-오프(trade-off)를 시행하는 방식이다.
일반적으로 PF 알고리즘에서는 분자와 분모로 구성되는 PF 매트릭(Metric)을 사용하는데, 분자 부분은 현재 각 통화자들의 채널 상태를 의미하고, 분모 부분은 각 통화자들이 이전에 제공받았던 데이터 속도의 이동평균 값을 의미한다. 즉, 통화자들의 채널 상태가 좋으면 좋을수록 최종 PF 메트릭 값이 커져서 자원을 할당받게 될 확률이 높아지고, 이전에 그 통화자가 자원을 많이 제공받고 있었다면 최종 PF 매트릭 값은 작아지게 되고, 특정 통화자와 오랫동안 자원을 제공받지 못했다면 최종 PF 매트릭 값은 커지게 된다. 정리하자면, PF 매트릭의 분자 부분을 통해 효율성을 추구하고 분모 부분을 통하여 형평성을 추구하는 두 가지 목표를 적절히 조절함으로써, 높은 시스템 쓰루풋(throughput)과 함께 적정한 형평성도 확보할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 스케쥴링 알고리즘으로 PF 알고리즘을 사용하며, 아래 표 1은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 기호들을 정리한 표이다.
기호 의미
Figure pat00001
 k번째 릴레이 존에서 부채널 n에 대한 UE j의 PF 매트릭
Figure pat00002
 k번째 액세스 존에서 부채널 n에 대한 UE j의 PF 매트릭
Figure pat00003
 k번째 릴레이 존에서 수신한 부채널 n에 대한 UE j 직접 링크의 주파수 효율
Figure pat00004
 k번째 릴레이 존에서 수신한 부채널 n에 대한 RN i의 릴레이 링크의 주파수 효율
Figure pat00005
 k번째 액세스 존에서 수신한 부채널 n에 대한 UE j 직접 링크의 주파수 효율
Figure pat00006
 k번째 액세스 존에서 부채널 n에 대한 UE j 액세스 링크의 주파수 효율
Figure pat00007
 k번째 릴레이 존에서 UE j 에 대한 RN i의 데이터 전송률
Figure pat00008
 k번째 프레임에서 UE j의 데이터 전송률
다시 단계 S622로 돌아가, 단계 S622에 사용된 스케쥴링 방법에 대해 살펴본다. 단계 S622에서, k+1 번째 릴레이 존에서 eNB에 접속 중인 MUE j 의 부채널 n 에 대한 PF 매트릭과 RN i 에 접속중인 UE(Relay UE, 이하 "RUE" 또는 릴레이 단말이라 함) l의 부채널 n 에 대한 PF 매트릭은 다음의 수학식 1 및 수학식 2와 같이 계산된다.
Figure pat00009
(1)
Figure pat00010
(2)
여기서,
Figure pat00011
및
Figure pat00012
는 MUE j 또는 RN i에서 수신한 RUE l의 평균 데이터 전송률이며 아래 수학식 3 및 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00013
(3)
Figure pat00014
(4)
여기서,
Figure pat00015
는 평균을 구하기 위해 설정되는 윈도우 크기를 나타낸다.
한편, RN(210)은 k 번째 릴레이 존에서 결정된 스케쥴링 결과에 따라 자신에게 접속되어 있는 RUE(312)에게 무선자원을 할당하고, RUE(312)가 보고하는 k-1번째 액세스 존의 채널 상태에 대한 CQI 정보를 수집한다(S631).
k +1번째 릴레이 존에서의 동작
eNB는 k+2 번째 릴레이 존의 스케쥴링을 위해 RN 및 MUE가 보고하는 k 번째 릴레이 존의 채널 상태에 대한 CQI 정보를 수집하고(미도시), k 번째 액세스 존에서 결정된 스케쥴링 결과에 따라 RN 또는 MUE에게 무선자원을 할당, 즉 데이터를 전송한다(S613, S623). eNB는 동시에 k 번째 액세스 존에서 수집된 CQI 정보를 바탕으로 MUE의 부채널 별 PF 매트릭을 계산하고 k+1 번째 액세스 존에 대한 스케쥴링을 수행한다(S624).
여기서, UE j 의 부채널 n 에 대한 PF 매트릭은 아래 수학식 5와 같이 정리될 수 있다.
Figure pat00016
(5)
여기서, 릴레이 존에서의 MUE에 대한 PF 매트릭인 수학식 (1)과 액세스 존에서의 MUE에 대한 PF 매트릭인 수학식 (5)를 비교해 보자.
도 5에 도시하고 설명한 바와 같이, 릴레이 존에서의 간섭보다 액세스 존에서의 간섭이 더 클 것이고, 따라서, 주파수 효율성에 관한 인자로 작용하는 각 PF 매트릭의 분자 값은 수학식 (1)의 경우가 수학식 (5)의 경우보다 더 클 것이고, 결국 PF 매트릭의 값 또한 수학식 (1)의 경우가 수학식 (5)의 경우보다 더 클 가능성이 다분하다. 즉, eNB는 릴레이 존과 액세스 존에서의 채널 상태의 차이가 큰 MUE에게, 액세스 존의 무선자원보다 릴레이 존의 무선자원을 할당할 가능성이 높아지게 된다.
한편, RN(210)는, k+1 번째 릴레이 존에서, k 번째 릴레이 존에서 측정한 채널상태에 대한 CQI를 eNB(110)에게 보고한다(미도시). RN(210)은 또한, k 번째 액세스 존에서 수집된 CQI 정보를 바탕으로 RN에 접속되어 있는 RUE(312)의 부채널 별 PF 매트릭을 계산하고 k+1번째 액세스 존에 대한 스케쥴링을 수행한다(S632).
여기서, (k+1) 번째 액세스 존에서 UE j 의 부채널 n 에 대한 PF 매트릭은 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00017
(6)
도 7은 본 발명에 따른 기지국 단말의 동작 흐름의 일 실시예를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 채널 품질 지시자의 보고 및 스케쥴링 시점 간의 시간 흐름 관계도 중 기지국 단말의 동작을 중심으로 한 흐름도를 나타낸 것이다.
도 7에서 언급되는 제1 릴레이 존 또는 제1 액세스 존은 연속하는 프레임 구조에서 임의의 릴레이 존 또는 액세스 존을 나타낸다. 제2 릴레이 존은 제1 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 시간 존이고, 제2 액세스 존은 제2 액세스 존에 시간적으로 후행하는 시간 존이다.
기지국 단말은 제1 릴레이 존에서 기지국과 기지국 단말 간의 직접 링크에 대한 채널 품질을 측정하고, 측정한 제1 릴레이 존에 대한 CQI 리포트를 제2 릴레이 존에서 기지국으로 전송한다(S701). 또한, 제1 액세스 존에서도 기지국과 기지국 단말 간의 직접 링크에 대한 채널 품질을 측정하고, 측정한 제1 액세스 존에 대한 CQI 리포트를 제2 액세스 존에서 기지국으로 전송한다(S702). 기지국 단말은 제2 릴레이 존에서 전송한 제1 릴레이 존에 대한 CQI 리포트에 상응하는 기지국의 스케쥴링에 따라, 제3 릴레이 존에서 기지국으로부터 데이터를 수신한다(S703). 기지국 단말은 제2 액세스 존에서 전송한 제1 액세스 존에 대한 CQI 리포트에 상응하는 기지국의 스케쥴링에 따라, 제3 액세스 존에서 기지국으로부터 데이터를 수신한다(S704).
도 7에서는 제1 릴레이 존이 제1 액세스 존보다 시간적으로 먼저 위치하는 프레임 구조를 대상으로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 나타내었으나, 본 발명이 액세스 존이 릴레이 존보다 앞서는 구조를 가지는 프레임 구조에 대한 실시예를 배제하는 것은 아니다. 즉, 도 7에 도시된 실시예로부터, 기지국 단말이 제1 액세스 존이 제1 릴레이 존보다 시간적으로 앞서 배치되는 구조에서 제1 액세스 존에 대한 CQI 리포트를 제1 릴레이 존에 대한 CQI 리포트보다 먼저 전송하는 실시예를 도출하는 것은 얼마든지 가능하다 할 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 기지국의 동작 흐름의 일 실시예를 나타낸다.
도 8은 도 6에 도시된 채널 품질 지시자의 보고 및 스케쥴링 시점 간의 시간 흐름 관계도 중 기지국 단말과의 관계를 중심으로 한 기지국에서의 동작 흐름도를 나타낸 것이다. 즉, 기지국은 도 6에 도시된 바와 같이 릴레이와 연결되어 있으며, 릴레이로부터 릴레이 존에서의 CQI 리포트를 수신하는 등의 동작을 수행하지만, 도 8에서는 설명의 편의를 위해 기지국이 서비스하는 기지국 단말과의 관계에 초점을 맞추어 도시한다.
도 8에서 언급되는 제1 릴레이 존 또는 제1 액세스 존은 연속하는 프레임 구조에서 임의의 릴레이 존 또는 액세스 존을 나타낸다. 제2 릴레이 존은 제1 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 시간 존이고, 제2 액세스 존은 제2 액세스 존에 시간적으로 후행하는 시간 존이다. 또한, 제3 릴레이 존은 제2 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 시간 존이고, 제3 액세스 존은 제3 액세스 존에 시간적으로 후행하는 시간 존이다.
우선, 기지국은 제1 릴레이 존에 대한 CQI 리포트를 제2 릴레이 존에서 기지국 단말로부터 수신한다(S801). 기지국은 제2 액세스 존에서, 제1 액세스 존에 대한 CQI 리포트를 기지국 단말로부터 수신하고, 동시에 제1 릴레이 존에 대한 CQI 리포트를 바탕으로 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링을 수행한다(S802). 제3 릴레이 존에서는, 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링에 따라 기지국 단말로 데이터를 전송하고, 동시에 제3 액세스 존에 대한 스케쥴링을 수행한다(S803). 제3 액세스 존에서는 제3 액세스 존에 대한 스케쥴링에 따라 기지국 단말로 데이터를 전송한다(S804).
도 8에서는 제1 릴레이 존이 제1 액세스 존보다 시간적으로 먼저 위치하는 프레임 구조를 대상으로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 나타내었으나, 본 발명이 액세스 존이 릴레이 존보다 앞서는 구조를 가지는 프레임 구조에 대한 실시예를 배제하는 것은 아니다. 즉, 도 8에 도시된 실시예로부터, 제1 액세스 존이 제1 릴레이 존보다 시간적으로 앞서 배치되는 구조에서, 기지국이 제1 액세스 존에 대한 CQI 리포트를 제1 릴레이 존에 대한 CQI 리포트보다 먼저 수신하는 실시예를 도출하는 것은 얼마든지 가능하다 할 것이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서의 스케쥴링 장치로서,
    릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하고, 상기 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는, 스케쥴링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케쥴링은 PF(Proportional Fairness) 알고리즘을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 스케쥴링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케쥴링은,
    상기 릴레이 존의 채널 상태와 상기 액세스 존의 채널 상태의 차이가 클수록 상기 후속 릴레이 존에서의 기지국 단말에 대해 무선 자원이 할당될 가능성이 상기 후속 액세스 존에서의 기지국 단말에 대해 무선 자원이 할당될 가능성보다 더 높도록 수행되는 것을 특징으로 하는 스케쥴링 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스케쥴링 장치는 상기 기지국 내에 위치하는, 스케쥴링 장치.
  5. 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서 동작하는 사용자 단말(UE)로서,
    제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국으로 전송하고, 상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국으로 전송하는, 사용자 단말.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 사용자 단말은, 릴레이가 아닌 기지국에 의해 서비스되는 기지국 단말인 것을 특징으로 하는, 사용자 단말.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보 및 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보의 전송은, 상기 제1 릴레이 존과 상기 제1 액세스 존보다 시간적으로 후행하는 제2 릴레이 존 및 제2 액세스 존에서 각각 수행되는 것을 특징으로 하는, 사용자 단말.
  8. 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템에서 기지국의 스케쥴링 방법으로서,
    제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 제1 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계; 및
    상기 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 제1 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하는 스케쥴링 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 스케쥴링은 PF(Proportional Fairness) 알고리즘을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 스케쥴링 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 스케쥴링은, 상기 제1 릴레이 존의 채널 상태와 상기 제1 액세스 존의 채널 상태의 차이가 클수록 상기 후속 릴레이 존에서의 기지국 단말에 대해 무선 자원이 할당될 가능성이 상기 후속 액세스 존에서의 기지국 단말에 대해 무선 자원이 할당될 가능성보다 더 높도록 수행되는 것을 특징으로 하는 스케쥴링 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링 및 상기 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링에 따라 상기 기지국 단말로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 후속 릴레이 존에서의 전송에 적용되는 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨이 상기 후속 액세스 존에서의 전송에 적용되는 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨보다 더 높은 것을 특징으로 하는, 스케쥴링 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하는 단계는 상기 제1 릴레이 존보다 시간적으로 후행하는 제2 릴레이 존에서 수행되고, 상기 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 제1 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하는 단계는, 상기 제1 액세스 존보다 시간적으로 후행하는 제2 액세스 존에서 수행되며,
    상기 스케쥴링 방법은,
    상기 제2 액세스 존에서 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 릴레이 존은 상기 제2 릴레이 존보다 시간적으로 후행하는 것을 특징으로 하는, 스케쥴링 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 릴레이 존에서 상기 기지국과 통신하는 릴레이로부터 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태 보고를 수신하는 단계;
    상기 제2 액세스 존에서, 상기 릴레이로부터 수신한 제1 릴레이 존에 대한 채널 상태 보고에 따라, 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계; 및
    상기 제3 릴레이 존에서, 상기 제3 릴레이 존에 대한 스케쥴링 결과에 따라 상기 릴레이로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 스케쥴링 방법.
  14. 기지국이, 릴레이 또는 기지국이 서비스하는 단말인 기지국 단말과 통신하는 구간인 릴레이 존, 및 기지국과 릴레이가 각각 기지국 단말, 릴레이 단말과 통신하는 구간인 액세스 존을 포함하여 구성되는 프레임 구조를 가지는 릴레이 기반 이동통신 시스템으로서,
    릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국 단말로부터 수신하고, 상기 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 릴레이 존에 시간적으로 후행하는 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하고, 상기 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액세스 존에 시간적으로 후행하는 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는, 기지국; 및
    릴레이 단말로부터 액세스 존에 대한 채널 상태 보고를 수신하고, 상기 릴레이 단말로부터 수신한 액세스 존에 대한 채널 상태 보고에 기초하여 상기 릴레이 단말에 대한 스케쥴링을 수행하는, 릴레이를 포함하는 이동통신 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 기지국으로 전송하고, 릴레이 존에 대한 채널 상태에 관한 정보와는 별개로 액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 기지국 단말; 및
    액세스 존에 대한 채널 상태에 관한 정보를 상기 릴레이로 전송하는 릴레이 단말을 더 포함하는 이동통신 시스템.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 후속 릴레이 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링 및 상기 후속 액세스 존에서의 상기 기지국 단말에 대한 스케쥴링에 따라 상기 기지국 단말로 데이터를 전송하되, 상기 후속 릴레이 존에서의 전송에 적용되는 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨이 상기 후속 액세스 존에서의 전송에 적용되는 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨보다 더 높은 것을 특징으로 하는, 이동통신 시스템.
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