KR20130037928A

KR20130037928A - 무선통신시스템에서 링크성능을 향상시키기 위한 분산 스케줄링 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20130037928A
Application number: KR1020110102480A
Authority: KR
Inventors: 한슈앙펑; 임치우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-04-17
Also published as: US20130089046A1; CN103875299A; WO2013051838A3; WO2013051838A2; JP2015501566A

Abstract

무선통신시스템의 송신노드에서 분산 스케줄링 방법은, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 제1 톤을 통해 전력신호를 전송하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 수신노드로부터 수신하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제3 톤을 통해 전력신호를 상기 수신노드부터 수신하는 과정을 포함하며, 무선통신시스템의 수신노드에서 분산 스케줄링 방법은, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 다수 톤을 통해 다수 송신노드들의 전력신호를 수신하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제1 톤을 통해 전력신호를 해당 송신노드에 전송하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 상기 해당 송신노드에 전송하는 과정을 포함하며,상기 제1 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고, 상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시한다.

Description

무선통신시스템에서 링크성능을 향상시키기 위한 분산 스케줄링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DISTRIBUTED SCHEDULING FOR ENHANCING LINK PERFORMANCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 무선통신에 관한 것으로, 특히 D2D(Device-to-Device) 통신시스템에서 링크성능을 향상시키기 위한 분산 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것이다.

D2D(Device-to-Device) 통신은 차세대 셀룰러 망에서 지원되는 중요한 특징으로 기대된다. D2D 통신은 셀룰러시스템 기반의 스트럭처가 불필요하고, 배터리 소비 감소, 전송률 증가, 인프라스트럭처 실패에 강인함(robustness) 그리고 새로운 서비스들을 가능하게 하는 여러 가지 장점들이 있다. 또한, 데이터 서비스 및 스마트 폰(예: iPhone)의 확산으로, 애드혹 무선네트워크에 대한 관심이 다시 쏠리고 있다. 그러한 네트워크는 부족한 스펙트럼 자원을 이용하여 확장성(scalability)과 큰 성능 향상을 보장한다. 네트워크 모델링 및 알고리즘 커뮤니티에서의 동기부여는 이론적인 이득을 보장하는 크로스 레이어(cross-layer) 동기 자원 할당 메커니즘에서 새로운 연구를 초래한다. 하지만, 메시징(channel-state aware spatial coordination를 위한 메시징)과 동기화 오버헤드가 동기식 크로스 레이어 스킴을 어렵게 만든다는 믿음 때문에, 무선 혹은 애드혹 네트워크 구현과 배치(deployments)는 대부분 비동기식 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 메커니즘과 변경에 초점이 맞춰져 있다.

무선 네트워크에서의 분산 스케줄링은 수 년 동안 이 분야에서 많은 연구자에 의해 관심을 받아 오고 있다. 최대정합(maximal matching)를 향상시키기 위해 여러 가지 방법들과 함께, 중앙집중적 스케줄링 알고리즘과 비교해서, 최대 정합 분산 스케줄링 알고리즘에 의해 유발되는 잠재적 처리율 손실에 관한 연구들이 관심을 받아오고 있다. 이 스킴들의 대부분은 물리계층에서의 결합 간섭 모델(combinatorial interference model)에 기반하고 그리고 실현 가능한 독립 집합으로 주어진 링크를 스케줄링하는 방법 예를 들어, 결합 간섭 모델에 기반으로 링크들이 동시에 전송이 허용되는 것에 초점이 맞추어져 있다. 하지만, 실현 가능한 셋을 정의하는 이슈는 페이딩 채널(채널계수가 타임슬롯마다 변경될 수 있는 채널)을 겪은 실제 SIR을 기반으로 설정되고, 그때, 다수 전력레벨 그리고 전송률을 포함하는 것은 보통 해결되지 않는다.

한편, 많은 디바이스들이 영역에서 공존하고 있고 일부 디바이스들이 다른 일부 디바이스들과 직접 통신하고 싶어하는 통신 시나리오가 존재한다. D2D 통신시스템은 단말의 통신을 조정하는 중앙집중 제어기(예: 기지국)가 없기 때문에, 발생하는 통신링크들을 최대로 지원하기 위한 분산 스케줄링 스킴을 설계하는 방법이 필요하다.

따라서, 허용가능한 링크간 간섭을 가지며 동시 발생하는 링크의 최대 개수를 지원하기 위한 분산 스케줄링 기법이 필요하다.

본 발명의 목적은 D2D 통신시스템에서 통신 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 D2D 통신시스템에서 분산 스케줄링 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 D2D 통신시스템에서 링크개수를 최대로 설정하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템의 송신노드에서 분산 스케줄링 방법에 있어서, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 제1 톤을 통해 전력신호를 전송하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 수신노드로부터 수신하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제3 톤을 통해 전력신호를 상기 수신노드부터 수신하는 과정을 포함하며, 상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고, 상기 제3 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템의 수신노드에서 분산 스케줄링 방법에 있어서, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 다수 톤을 통해 다수 송신노드들의 전력신호를 수신하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제1 톤을 통해 전력신호를 해당 송신노드에 전송하는 과정과, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 상기 해당 송신노드에 전송하는 과정을 포함하며, 상기 제1 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고, 상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신시스템의 송신노드에서 분산 스케줄링 장치에 있어서, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 제1 톤을 통해 전력신호를 전송하고, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 수신노드로부터 수신하고, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제3 톤을 통해 전력신호를 상기 수신노드부터 수신하는 스케줄러를 포함하며, 상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고, 상기 제3 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 무선통신시스템의 수신노드에서 분산 스케줄링 장치에 있어서, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 다수 톤을 통해 다수 송신노드들의 전력신호를 수신하고, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제1 톤을 통해 전력신호를 해당 송신노드에 전송하고, 다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 상기 해당 송신노드에 전송하는 스케줄러를 포함하며, 상기 제1 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고, 상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 제2 Rx-블록을 정의함으로써, 분산 스케줄링에서 최대링크를 연결할 수 있는 장점이 있다. 또한, 임계치에 기반한 Tx-yielding에서 높은 우선순위의 링크에 SINR 제한을 보장한다. 또한 불필요한 링크개수의 증가를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 프레임 구조,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 트래픽 슬롯,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연결스케줄링을 수행하기 위한 Tx 블록, 제1 Rx 블록, 제2 Rx 블록에 대한 구조,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신절차,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 송신노드의 동작 흐름도 및,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신노드의 동작 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명은 D2D(Device-to-Device) 통신시스템에서 분산 스케줄링 방법 및 장치에 관해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신을 위한 프레임 구조를 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 프레임 구조는 제어채널과 다수의 트래픽 슬롯으로 구분되고, 상기 제어채널은 discovery 슬롯, paging 슬롯으로 구분된다.

상기 discovery 슬롯은 각 디바이스가 인접한 디바이스를 찾는 피어 디바이스 발견(Peer device discovery) 절차를 수행하는데 이용된다. 즉, Peer device discovery는 노드들이 그들의 존재를 알리는 정보를 전송하고 이웃에 있는 다른 노드들의 존재를 검출할 수 있게 한다.

상기 paging 슬롯은 잠재적 송신노드가 앞으로 통신에 대해 수신노드에 시그널링을 전송하는 페이징 절차를 수행하는데 이용된다.

페이징 절차 후, 다수의 트래픽 슬롯을 포함하는 규칙적인 통신주기가 시작한다. 각각의 트래픽 슬롯에서, 잠재적 송수신 노드들은 스케줄링되어 이후 데이터전송이 따른다. 여기서, 상기 다수의 트래픽 슬롯들은 적어도 하나 이상의 우선순위 점유 구간(priority hold period: PHP)

한편, 상기 트래픽 슬롯은 Tx 블록, 제1 Rx 블록, 제2 Rx 블록, 파일롯 자원, 채널피드백 자원, 트래픽 자원, 트패릭 Ack 자원으로 구분된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 트래픽 슬롯을 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 트래픽 슬롯 내의 Tx 블록, 제1 Rx 블록, 제2 Rx 블록은 연결스케줄링(connection scheduling)을 수행하고, 트래픽 슬롯 내의 파일럿 자원, 채널피드백 자원은 레이트 스케줄링(rate scheduling)을 수행하고, 트래픽 슬롯 내의 트래픽 자원은 해당 링크를 통한 트래픽 전송을 수행하고, 트래픽 슬롯 내의 트패릭 Ack 자원은 패킷의 성공적 수신에 대한 시그널링을 수행한다.

한편, 페이징 절차 후, 잠재적 통신링크에서 각각의 링크 식별자(ID)와 관련된 하나의 우선순위(priority)가 존재한다. 상기 우선순위는 반고정으로(semi-statically) 구성된다. 예를 들어, 다수의 트래픽 슬롯들은 하나의 우선순위 점유 구간(priority hold period: PHP)으로 그룹핑된다. 예를 들어, 매 10개 트래픽 슬롯들은 하나의 PHP를 갖는다. 각각의 PHP에서, 각각의 링크 식별자에 대한 하나의 우선순위이 생성되어, PHP의 전체 주기 동안에 변경되지 않는다. 다음 PHP에서, 새로운 우선순위가 이전 PHP에 독립적으로 생성될 것이다.

본 발명의 통신시스템은 직교주파수분할다중(OFDM) 변조방식을 사용하며, 링크스케줄링 후에, 스케줄링된 통신 페어(pair)는 모든 이용 가능한 주파수대역을 사용하여 통신한다. 다중 액세스 모드는 실제 공간 도메인 다중화(Spatial Domain Multiplexing)이다. 이런 이유로, 효율적 분산 스케줄링 알고리즘이 시스템 처리율을 최대화하도록 설계되는 것이 매우 중요하다.

제안된 분산 스케줄링 스킴은 각 우선순위 점유 구간(priority hold period: PHP)의 각 트래픽 슬롯에 적용된다.

각각의 트래픽 슬롯에서, 페이징 절차 후에 바로 위치하는 3개의 스케줄링 블록(scheduling block)이 설계된다. 각각의 블록은 특정한 시간/주파수 자원을 이용하며, 각 블록에 대한 M심볼과 N부반송파를 나타낸다. 각각의 링크식별자(ID)는 각각의 블록에서 1개의 톤(tone) 자원(심볼/부반송파)과 매핑된다. 상기 링크 식별자는 연결식별자(Connection ID)로 칭하기도 한다.

예를 들어, 도 2에서 링크 3과 링크 7이 스케줄링되어 있고, Tx 블록과 제1 Rx 블록은 각각 하나의 톤이 하나의 페어로 연결되어 우선순위를 갖는다. 우선순위는 좌측 위쪽으로 갈수록 우선순위가 높고 우측 아래쪽으로 갈수록 우선순위가 낮다. 상기 링크는 랜덤 우선순위 리스트에 따라 고정적으로 정렬될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연결스케줄링을 수행하기 위한 Tx 블록, 제1 Rx 블록, 제2 Rx 블록에 대한 구조를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, Tx-블록은 링크 스케줄링을 요청하기 위해 사용된다. 각각의 PHP 내의 첫 번째 타임 슬롯에서, 다른 시간/주파수 자원과 매핑되는 각각의 링크 식별자에는 하나의 우선순위가 할당된다. 우선순위는 하나의 PHP 동안 점유된다. 송신노드들은 그들의 부반송파를 통해 필요한 전력레벨로 송신함으로써, 각 수신노드는 각각의 송신노드로부터의 간섭을 추정할 수 있다. 상기 송신신호가 다른 자원을 통해 전송됨으로, 각 수신노드는 예상되는 송신신호의 신호전력과 다른 송신노드들로부터의 간섭전력을 포함하는 모든 자원을 통한 신호를 검출할 수 있다.

Rx-블록은 잠재적 송신노드가 Tx-블록을 통해 링크 스케줄링을 요청할 때, 이에 대한 응답으로 사용된다.

Tx-블록 다음의 2개의 Rx-블록이 존재한다. Tx-블록 다음 각각의 수신노드는 낮은 우선순위를 갖는 어떤 송신노드들이 특정한 SINR 레벨을 보장하기 위해, 송신이 허용되지 않는지를 알 수 있다. 여기서, 낮은 우선순위를 갖는 송신노드가 높은 우선순위을 갖는 송신노드에 너무 많은 간섭을 일으키면, 상기 낮은 우선순위을 갖는 송신노드는 전송이 허용되지 않는다. 만일 하나의 수신노드에서 수신 SINR이 어떤 임계치보다 낮으면, 상기 수신노드는 상기 송신노드의 전송을 수신하지 않도록 결정하고 상기 송신노드에 상기 결정을 알려 줄 것이다(예를 들어, Rx-블록의 해당 링크와 대응하는 톤을 통해 전력신호를 송신하지 않음). 그 뒤에, 피어 디바이스 발견과 페이징 절차 동안에, 각각의 통신링크는 다가오는 데이터 통신을 위한 송신전력으로 결정된다. 따라서, 만일 상기 수신 SINR이 매우 낮다면, 상기 수신노드는 상기 송신노드가 그들의 전력을 증가시키지 않을 것을 알더라도, 결과적으로 수신 SINR은 여전히 충족되지 않는다.

제1 Rx-블록: 각각의 수신노드는 모든 송신노드들로부터 간섭을 알고 있어서 SINR를 계산할 수 있다. 각각의 수신노드에서 SINR 임계치를 기반으로, 수신노드들은 낮은 우선순위를 갖는 허용 가능한 링크 식별자 개수 혹은 번호를 결정한다. 동작은 우선순위에 기반하므로, 우선순위_2 링크가 훨씬 우선순위_1 링크에 너무 많은 간섭을 일으킨다. 각 수신노드는 자신의 허용 가능한 낮은 우선순위의 링크 식별자 개수를 지시하는 전력신호를 전송하고 따라서 각 송신노드는 정확하게 수신노드들이 어떤 송신노드들이 허용되는지를 알 수 있다.

Rx-블록 1에서, 우선순위 L를 갖는 수신노드가 자신의 SINR이 충분하다고 하면, 우선순위 1부터 L-1까지의 링크들이 스케줄링된다고 가정한다. 즉, 하기 <수학식 1>과 같이 정의된다.

여기서, SINR_L은 우선순위 L를 갖는 수신노드에서의 SINR 값이고, N은 잡음이고, P_i는 i번째 송신노드로부터 수신된 전력을 나타낸다.

이후, 우선순위 L를 갖는 수신노드는 우선순위 L보다 낮은 우선순위의 링크식별자들이 허용가능하지를 결정할 것이다. 수신노드의 자신보다 낮은 우선순위의 링크 식별자의 개수(L=1,..., N, N은 지원 가능한 링크 식별자의 최대 개수)는 하기 <수학식 2>와 같이 결정된다.

상기 수신노드들은 Tx-블록과 동일한 전력 혹은 최대전력으로 직접 전력신호(direct power signal)를 전송한다. 이때, 수신 SINR이 임계치보다 낮은 수신노드들은 전송하지 않는다.

Rx-블록 2: Rx-블록 2에 수신노드들은 송신노드들에 그들의 허용 가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 번호 혹은 개수(

)를 가리키기 위해, 직접 전력신호(direct power signal)를 전송한다. 이때, 상기 허용 가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 번호 혹은 개수가 매우 높을 경우, 매핑 규칙을 사용하여 전송한다. 예를 들어, 피드백되는 실제 번호 혹은 개수

는

과 같이 유추될 수 있다. 여기서, x는 모든 디바이스에 알려지는 상수 값이다.

Rx-블록 2에서, 우선순위 L를 갖는 수신노드를 위한 전력레벨은 하기 <수학식 3>으로 유추된다.

즉, 허용 가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 번호 혹은 개수가 1보다 크면 송신노드는 보다 높은 전력을 수신한다.

만일, 최대출력이 제1 Rx-블록으로 전송되는 경우,

이다. 이때, 상기 수신노드는 하기 <수학식 4>와 같이 Rx-블록 2에서 송신전력을 줄인다.

각각의 PHP의 k번째 스케줄링 슬롯에서, (k-1) 번째 스케줄링 슬롯에서 전송이 허용되는 송신노드들은 전송한다. 보다 높은 우선순위를 갖는 수신노드들에 의해 허가되지 않은 송신노드들은 (k-1) 번째 스케줄링 슬롯에서 전송하지 않는다. 수신노드가 (k-1) 번째 스케줄링 슬롯에서 데이터 전송에 대해 양보하도록(Rx yielding) 결정된 송신노드들은 전송할 것이다. 이 설계의 장점은, 각 PHP의 첫 번째 트래픽 슬롯에서, 보다 높은 우선순위의 링크 식별자들로부터 예상되는 간섭신호전력으로부터 초래되는 충분히 낮은 SINR 때문에, 어떤 수신노드들이 수신하지 않도록 결정하는 경우이다. 하지만, 각 트래픽 슬롯에서 스케줄링 후에, 보다 높은 우선순위의 어떤 송신노드들은 관련 트래픽 슬롯에서 전송하지 않을 것이다. 이는 낮은 우선순위의 수신노드들이 여전히 허용 가능한 SINR의 그들의 신호를 수신할 수 있을 것을 의미한다. 제안된 스킴에서, PHP를 설계된다. 각각의 PHP 내에서, 트래픽 슬롯 후에 트래픽 슬롯, 더 많은 통신링크들이 가능해진다. 다음 PHP 동안에, 새로운 우선순위가 생성되고 그리고 각 링크 식별자 위의 다른 우선순위를 제외하고, 스케줄링은 위와 같이 동일하다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 D2D 통신절차를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 디바이스들은 400단계에서 연결스케줄링(Connection scheduling)을 수행한다. 예를 들어, 잠재적 송신노드들은 각각 할당된 Tx 블록내의 하나의 톤을 통해 스케줄링 요청을 한다. 상기 요청은 직접 전력신호(direct power signal)이다. 그리고 잠재적 수신노드들은 TX 블록을 청취하고 해당 링크를 통해 데이터 전송을 허용하지 않기로 할 필요가 결정한다(이하, Rx-yielding라 칭함).

만약, 수신노드가 Rx-yield를 선택한다면, 응답하지 않는다. 즉, 제1 Rx-블록 내에 할당된 톤을 통해 전력신호를 전송하지 않는다.

반면, 수신노드가 Rx-yield를 선택하지 않는다면, 제1 Rx-블록 내에 할당된 톤을 통해 전력신호를 전송하고, 허용가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 번호 혹은 개수를 기반으로 제2 Rx-블록의 전력을 결정하여 할당된 톤을 통해 전력신호를 전송한다.

디바이스들은 402단계에서 연결스케줄링 슬롯 내에서 전송되도록 스케줄링된 송신노드들에 대해 레이트 스케줄링(Rate scheduling)을 수행한다. 예를 들어,디바이스들은 402단계에서 파일럿 채널과 피드백채널을 이용하여 해당 링크에 대한 부호율(code rate) 및 변조스킴을 결정한다.

디바이스들은 404단계에서 스케줄링된 링크를 통해 전송할 데이터에 대해 데이터 세그먼트를 수행한다.

디바이스들은 406단계에서 링크 식별자를 기반으로 패킷에 대한 성공적 수신을 시그널링하기 위해, Ack 슬롯을 사용한다.

이후, 본 발명의 절차를 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 송신노드의 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 잠재적 송신노드들은 각각 500단계에서 Tx 블록의 해당 톤을 이용하여 전력신호를 전송하여 스케줄링이 되도록 요청한다.

이후, 잠재적 송신노드들은 각각 502단계에서 해당 Tx 블록의 톤과 매핑되는 제1 Rx 블록의 톤을 통해 전력신호가 수신되는지를 확인한다.

한편, 도시하지 않았지만, 502단계에서, 송신노드는 제1 Rx 블록의 모든 톤을 통해 전력신호를 청취하여 Tx-yielding를 할지를 결정한다. 즉, 송신노드는 높은 우선순위의 수신노드에서 수신 SINR이 만족시키기 위해 전송할지를 결정한다.

해당 Tx 블록의 톤과 매핑되는 제1 Rx 블록의 톤을 통해 전력신호가 수신될 시, 송신노드는 504단계에서 링크를 통한 데이터 전송을 허용함을 인지한다.

반면, 해당 Tx 블록의 톤과 매핑되는 제1 Rx 블록의 톤을 통해 전력신호가 수신되지 않을 시, 송신노드는 506단계에서 수신노드에서 수신 SINR를 만족하지 않는 Rx-yielding임을 인지한다.

이후, 송신노드는 508단계에서 제2 Rx-블록을 통해 허용가능한 우선순위가 낮은 링크 식별자의 개수를 가리키는 전력신호를 수신한다.

상기 제2 Rx-블록에서, 우선순위 L를 갖는 수신노드를 위한 전력레벨은 상기 <수학식 3>으로 유추된다. 즉, 허용 가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 번호 혹은 개수가 1보다 크면 상기 송신노드는 상기 제2 Rx-블록을 통해 보다 높은 전력을 수신한다. 만일, 최대출력이 제1 Rx-블록으로 전송되는 경우, 상기 수신노드는 상기 <수학식 4>와 같이 Rx-블록 2에서 송신전력을 줄인다.

이후, 송신노드는 510단계에서 제2 Rx-블록의 전력레벨을 기반으로 허용가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 개수를 확인한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신노드의 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 수신노드는 600단계에서 모든 송신노드들로부터 Tx 블록을 통해 전력신호를 수신한다.

이후, 수신노드는 602단계에서 해당 링크를 통해 데이터 전송을 허용할지를 결정한다(이하 Rx-yielding라 칭함). 즉, 수신노드는 상기 <수학식 1>과 같이, 자신보다 우선순위가 높은 링크식별자를 기반으로 수신 SINR를 만족하는지를 결정한다.

이후, 수신노드는 604단계에서, Rx-yielding를 수행할 필요가 있는지를 판단하여, Rx-yielding를 수행할 필요가 있을 시(즉, 수신 SINR를 만족하지 않을 시) 해당모드로 진행한다. 예를 들어, 해당모드에서는 Tx 블록에 대한 응답을 하지 않는다. 다시 말해, 제1 Rx 블록을 통해 전력신호를 송신노드로 전송하지 않는다.

상기 Rx-yielding를 수행할 필요가 없을 시(즉, 수신 SINR를 만족할 시) 606단계로 진행하여 상기 <수학식 2>에 기반하여 허용가능한 낮은 우선순위의 링크 식별자 개수 및 번호를 결정한다.

이후, 수신노드는 608단계에서 Tx 블록에 대한 응답으로 제1 Rx 블록을 통해 전력신호를 전송한다(inverse echo power level). 즉, 수신노드는 수신 SINR를 만족함을 송신노드에 알려준다.

이후, 수신노드는 610단계에서 허용가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 개수 혹은 번호를 지시하기 위한 전력신호를 제2 Rx 블록을 통해 전송한다. 즉, 수신노드는 제2 Rx 블록을 통해 허용가능한 낮은 우선순위의 링크식별자 개수 혹은 번호를 송신노드에 알려준다.

이후, 본 발명의 절차를 종료한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

무선통신시스템의 송신노드에서 분산 스케줄링 방법에 있어서,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 제1 톤을 통해 전력신호를 전송하는 과정과,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 수신노드로부터 수신하는 과정과,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제3 톤을 통해 전력신호를 상기 수신노드부터 수신하는 과정을 포함하며,
상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고,
상기 제3 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제3 톤을 통한 상기 수신노드의 전력레벨을 기반으로, 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수가 1보다 클 경우, 상기 제3 톤을 통한 전력신호의 레벨이 상기 제2 톤을 통한 전력신호의 레벨보다 커지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 Rx 블록에서 최대출력으로 전력신호가 전송되는 경우, 상기 제2 Rx 블록에서의 전력레벨은 최대출력-(상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수)로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록의 제1 톤과 상기 제1 Rx 블록의 제2 톤은 하나의 페어로 연결되어 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록, 상기 제1 Rx 블록 그리고 상기 제2 Rx 블록은 하나의 트래픽 슬롯에 포함되고,
다수의 트래픽 슬롯은 하나의 우선순위 점유 구간을 구성되며,
하나의 우선순위 점유 구간 동안에 링크의 우선순위는 변경되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
무선통신시스템의 수신노드에서 분산 스케줄링 방법에 있어서,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 다수 톤을 통해 다수 송신노드들의 전력신호를 수신하는 과정과,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제1 톤을 통해 전력신호를 해당 송신노드에 전송하는 과정과,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 상기 해당 송신노드에 전송하는 과정을 포함하며,
상기 제1 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고,
상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수가 1보다 클 경우, 상기 제2 톤을 통한 전력신호의 레벨이 상기 제1 톤을 통한 전력신호의 레벨보다 커지는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 Rx 블록에서 최대출력으로 전력신호가 전송되는 경우, 상기 제2 Rx 블록에서의 전력레벨은 최대출력-(상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수)로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록의 하나의 톤과 상기 제1 Rx 블록의 하나의 톤은 하나의 페어로 연결되어 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록, 상기 제1 Rx 블록 그리고 상기 제2 Rx 블록은 하나의 트래픽 슬롯에 포함되고,
다수의 트래픽 슬롯은 하나의 우선순위 점유 구간을 구성되며,
하나의 우선순위 점유 구간 동안에 링크의 우선순위는 변경되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
무선통신시스템의 송신노드에서 분산 스케줄링 장치에 있어서,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 제1 톤을 통해 전력신호를 전송하고,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 수신노드로부터 수신하고,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제3 톤을 통해 전력신호를 상기 수신노드부터 수신하는 스케줄러를 포함하며,
상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고,
상기 제3 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,
상기 스케줄러는,
상기 제3 톤을 통한 상기 수신노드의 전력레벨을 기반으로, 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,
상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수가 1보다 클 경우, 상기 제3 톤을 통한 전력신호의 레벨이 상기 제2 톤을 통한 전력신호의 레벨보다 커지는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 Rx 블록에서 최대출력으로 전력신호가 전송되는 경우, 상기 제2 Rx 블록에서의 전력레벨은 최대출력-(상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수)로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록의 제1 톤과 상기 제1 Rx 블록의 제2 톤은 하나의 페어로 연결되어 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록, 상기 제1 Rx 블록 그리고 상기 제2 Rx 블록은 하나의 트래픽 슬롯에 포함되고,
다수의 트래픽 슬롯은 하나의 우선순위 점유 구간을 구성되며,
하나의 우선순위 점유 구간 동안에 링크의 우선순위는 변경되지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
무선통신시스템의 수신노드에서 분산 스케줄링 장치에 있어서,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 Tx 블록에서, 다수 톤을 통해 다수 송신노드들의 전력신호를 수신하고,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제1 Rx 블록에서 제1 톤을 통해 전력신호를 해당 송신노드에 전송하고,
다수의 링크식별자와 매핑되는 톤들을 포함하는 제2 Rx 블록에서 제2 톤을 통해 전력신호를 상기 해당 송신노드에 전송하는 스케줄러를 포함하며,
상기 제1 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 수신 신호대잡음비(signal-to-interference ratio: SINR)를 만족함을 지시하고,
상기 제2 톤을 통한 전력신호는 상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 지시하는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서,
상기 스케줄러는
상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서,
상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수가 1보다 클 경우, 상기 제2 톤을 통한 전력신호의 레벨이 상기 제1 톤을 통한 전력신호의 레벨보다 커지는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 Rx 블록에서 최대출력으로 전력신호가 전송되는 경우, 상기 제2 Rx 블록에서의 전력레벨은 최대출력-(상기 수신노드에서 허용가능한 우선순위가 낮은 링크식별자 개수)로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록의 하나의 톤과 상기 제1 Rx 블록의 하나의 톤은 하나의 페어로 연결되어 우선순위를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 Tx 블록, 상기 제1 Rx 블록 그리고 상기 제2 Rx 블록은 하나의 트래픽 슬롯에 포함되고,
다수의 트래픽 슬롯은 하나의 우선순위 점유 구간을 구성되며,
하나의 우선순위 점유 구간 동안에 링크의 우선순위는 변경되지 않는 것을 특징으로 하는 장치.