KR101652864B1 - 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스를 포함하는 다중-셀 네트워크 - Google Patents

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Abstract

외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스를 포함하는 다중-셀 네트워크가 제공된다. 복수의 셀들에 존재하는 외곽 단말들을 위한 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 고유 권한은 통신 디바이스에 부여되고, 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 권한은 복수의 기지국들 각각에 부여된다. 통신 디바이스는 복수의 기지국들의 상태들을 기초로 외곽 셀 주파수 자원을 효율적으로 스케쥴링함으로써 주파수 자원의 낭비를 최소화할 수 있고, 네트워크의 성능(throughput)을 극대화할 수 있다.
다중 셀, 스케쥴링, 주파수, 기지국, 외곽 셀, 내부 셀, 단말, 권한

Description

외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스를 포함하는 다중-셀 네트워크{MULTI-CELL NETWORK INCLUDING COMMUNICATION DEVICE OF SCHEDULLING OUTER CELL FREQUENCY RESOURCE}
본 발명의 실시예들은 다중-셀 네트워크에서 적용되는 스케쥴링 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 자원을 스케쥴링하는 기술에 관한 것이다.
최근, 복수의 셀들을 포함하는 다중-셀 네트워크에 관한 관심이 증가하고 있다. 다중-셀 네트워크에서 셀 간 간섭(inter-cell interference)이 네트워크의 성능(throughput)에 영향을 줄 수 있으며, 이러한 셀 간 간섭의 문제를 해결하기 위한 여러 가지 연구들이 수행되어 왔다. 특히, 이러한 셀 간 간섭은 복수의 셀들 각각의 외곽 셀에 존재하는 외곽 단말들에서 자주 발생한다.
외곽 단말들에서 발생하는 셀 간 간섭을 방지하면서도, 무선 자원을 효율적으로 사용하는 것이 중요하다. 예를 들어, 외곽 셀들 각각에 서로 다른 무선 자원이 할당된다면, 외곽 단말들에서는 셀 간 간섭이 거의 발생하지 않을 수 있으나, 이러한 것은 무선 자원을 효율적으로 사용하지 못하는 것일 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 외곽 셀 1, 외곽 셀 2, 외곽 셀 3 각각에 고정적으로 주파수 자원 F1, F2, F3를 할당하는 경우, 외곽 셀 1, 외곽 셀 2, 외곽 셀 3 각각에 존재하는 외곽 단말들의 개수가 작은 경우, 주파수 자원을 낭비하는 것일 수 있다.
결국, 외곽 단말들에서의 셀 간 간섭에 따른 문제를 해결하면서도, 주파수 자원의 사용 효율을 높일 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원을 복수의 셀들의 외곽 셀(outer cell)들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 스케쥴러 및 상기 복수의 셀들로 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 제공하는 스케쥴링 정보 제공부를 포함한다.
이 때, 통신 디바이스의 스케쥴러는 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 고유(unique) 권한을 갖고, 복수의 셀들의 기지국들은 외곽 셀 주파수 자원과 구별되는 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 권한을 갖는다.
특히, 스케쥴러는 상기 외곽 셀 주파수 자원 내에서 상기 외곽 단말들에 시간 자원, 주파수 자원 또는 공간(spatial) 자원 중 적어도 하나를 할당함으로써, 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있다. 뿐만 아니라, 스케쥴러는 상기 외곽 단말들의 송신 전력 또는 상기 복수의 셀들에 속하는 복수의 기지국들의 상기 외곽 단말들에 대한 송신 전력을 제어하기 위한 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성할 수 있으며, 상기 외곽 단말들이 간섭 정렬 기법 사용할 수 있도록 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있다.
그리고, 스케쥴러는 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 기초로 상기 외곽 셀들 각각에 무선 자원을 할당하기 위하여 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있다. 또한, 스케쥴러는 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보를 기초로 상기 외곽 단말들을 위해 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있다.
이 때, 상기 외곽 셀 주파수 자원의 양 또는 대역은 외곽 단말들의 분포 또는 상기 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽의 양을 기초로 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 기지국은 상기 기지국의 외곽 셀에 존재하는 외곽 단말들을 위해 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스로부터 상기 스케쥴링 결과와 관련된 외곽 셀 스케쥴링 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신부 및 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 기지국의 내부 셀에 존재하는 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 스케쥴링 정보를 생성하는 스케쥴러를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 단말은 서빙 기지국으로부터 스케쥴링 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신부 및 상기 스케쥴링 정보를 기초로 파악되는 단말을 위한 무선 자원을 이용하여 수신 신호를 처리하거나 전송 신호를 생성하는 프로세서를 포함한다.
여기서, 통신 디바이스가 외곽 셀 주파수 자원을 복수의 셀들의 외곽 셀(outer cell)들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 경우, 상기 스케쥴링 정보는 상기 서빙 기지국이 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 서빙 기지국의 내부 셀에 존재하는 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써 생성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스는 복수 의 셀들에 존재하는 외곽 단말들을 위하여 독립적으로 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써, 주파수 자원의 사용 효율을 극대화하면서도, 셀 간 간섭을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스는 외곽 단말들의 채널 정보, 분포, 이동성, 외곽 단말들로 인한 트래픽의 양에 따라 적절히 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링 및 관리함으로써, 네트워크의 성능(throughput)을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 기지국은 통신 디바이스에 의해 생성된 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써, 내부 단말들 및 외곽 단말들을 모두를 위한 최적화된 스케쥴링 결과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크를 위한 단말은 최적화된 스케쥴링 결과를 이용함으로써, 좋은 품질로 서빙 기지국과 통신할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 관련 기술(related art)에 따라 외곽 셀들 및 내부 셀들에 주파수 자원을 할당하는 다중-셀 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 다중-셀 네트워크는 복수의 셀들(110, 120, 130)을 포함하고, 복수의 셀들(110, 120, 130) 각각은 복수의 기지국들(BS1, BS2, BS3) 각각을 포함한다. 이 때, 복수의 셀들(110, 120, 130) 각각은 복수의 기지국들(BS1, BS2, BS3) 각각으로부터의 거리에 따라 내부 셀(inner cell) 및 외곽 셀(outer cell)로 구별된다.
다중-셀 네트워크에서, 외곽 셀들에 존재하는 외곽 단말들에서는 간섭이 발생할 수 있다. 이 때, 다중-셀 네트워크가 사용할 수 있는 주파수 자원이 제한된 상황에서, 외곽 단말들에서 발생하는 간섭을 최소화하고, 주파수 효율(spectral efficiency)를 향상시킬 수 있는 다양한 방법들이 존재할 수 있다.
- WIMAX 표준에서 정의된 Fractional reuse 방법
다중-셀 네트워크가 사용할 수 있는 전체 주파수 자원을 F1, F2, F3라고 가정한다. 이 때, WIMAX 표준에서 정의된 Fractional reuse 방법에 따르면, 내부 셀들 각각을 위해 전체 주파수 자원(F1+F2+ F3)이 할당되고, 셀 간 간섭(inter-cell interference)를 줄이기 위하여 외곽 셀들을 위해 전체 주파수 자원의 일부분들이 할당된다. 즉, 셀(110)의 외곽 셀에는 F1이 할당되고, 셀(120)의 외곽 셀에는 F2가, 셀(130)의 외곽 셀에는 F3가 할당된다.
Fractional reuse 방법에 따르면, 내부 셀들 각각은 전체 주파수 자원을 모두 사용할 수 있으므로, 내부 셀들의 주파수 재사용율이 극대화될 수 있다.
다만, Fractional reuse 방법은 외곽 셀들에서 발생하는 트래픽의 양, 외곽 셀들에 의해 요구되는 서비스 품질(Quality of Service), 외곽 셀들에 존재하는 외 곽 단말들의 분포를 고려하지 않으므로, 외곽 셀들 각각에 고정적으로 동일한 양의 주파수 자원을 할당해야 한다. 이러한 것은 외곽 셀들에 필요 이상의 주파수 자원이 할당됨으로써 주파수 자원을 낭비하는 것일 수 있다. 뿐만 아니라, 외곽 셀들에 의해 실제로 요구되는 주파수 자원보다 적은 주파수 자원을 할당함으로써 외곽 단말들에게 서비스를 제대로 제공하지 못하는 경우도 발생할 수 있다.
또한, 내부 셀들과 외곽 셀들은 서로 공통의 주파수 자원을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 셀(110)의 내부 셀과 외곽 셀은 F1을 공통적으로 사용할 수 있다. 이러한 경우, 내부 셀과 외곽 셀은 F1을 서로 다른 시간 구간들에서 사용해야 하며, 이것은 셀 전체의 throughput을 감소하는 것일 수 있다. 특히, 외곽 셀의 F1을 사용하는 시간 구간의 길이가 길어질수록, 외곽 단말들이 상대적으로 낮은 신호 대 잡음 비(Signal to Ratio, SNR)를 갖기 때문에, 셀 전체의 throughput은 더 많이 감소할 수 있다.
따라서, WIMAX 표준에서 정의된 Fractional reuse 방법보다 더 효율적인 주파수 사용 정책이 필요하다.
도 2는 또 다른 관련 기술에 따라 외곽 셀들 및 내부 셀들에 주파수 자원을 할당하는 다중-셀 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
- IEEE 802.20에서 정의된 Fractional reuse 방법
도 2를 참조하면, IEEE 802.20에서 정의된 Fractional reuse 방법에 따르면, 복수의 셀들(210, 220, 230)의 내부 셀들은 모두 주파수 자원 F1을 사용하며, 외곽 셀들 각각은 주파수 자원 F2, F3, F4 각각을 사용한다.
IEEE 802.20에서 정의된 Fractional reuse 방법에 따르면, 외곽 셀들에 의해 사용되는 주파수 자원과 내부 셀들에 의해 사용되는 주파수 자원이 서로 다르므로, 외곽 셀들이 주파수 자원을 사용하는 시간 구간의 길이가 증가하더라도 셀 전체의 throughput은 크게 감소하지 않는다. 왜냐 하면, 외곽 셀들과 내부 셀들은 동일한 시간 구간에서 서로 다른 주파수 자원을 사용하기 때문이다.
그러나, IEEE 802.20에서 정의된 Fractional reuse 방법 또한 모든 외곽 셀들 각각에 고정적인 주파수 자원을 할당하므로, IEEE 802.20에서 정의된 Fractional reuse 방법과 같이 외곽 셀들에 존재하는 외곽 단말들의 분포 및 외곽 셀들의 트래픽의 양을 고려하지 않는 경우, 주파수 재활용율을 향상시킬 수 없는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 외곽 셀들을 위해 별도의 고정적인 주파수 자원이 할당되므로, 네트워크의 전체 성능을 극대화하기 위하여 최적화된 외곽 셀들을 위한 주파수 자원의 양을 결정해야 하는 부담이 존재한다.
따라서, 네트워크의 전체 성능을 극대화하고, 외곽 단말들 사이에서 발생하는 간섭을 최소화하면서도, 효율적으로 주파수 자원을 관리할 수 있는 방안이 연구되어야 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크는 외곽 셀들을 위한 주파수 자원을 관리하는 통신 디바이스를 추가적으로 포함함으로써, 보다 효율적으로 주파수 자원을 관리할 수 있다.
즉, 통신 디바이스는 모든 외곽 셀들에 대하여 외곽 셀들을 위한 주파수 자원을 스케쥴링함으로써, 주파수 재활용율을 향상시키고, 외곽 단말들 사이에서 발생하는 간섭을 최소화할 수 있다. 이 때, 내부 셀들을 위한 주파수 자원은 통신 디바이스가 아니라 복수의 셀들에 포함된 복수의 기지국들 각각에 의해 관리된다. 또한, 통신 디바이스는 복수의 셀들 또는 외곽 셀들에서 발생하는 트래픽에 대한 정보, 외곽 단말들의 분포에 대한 정보, 외곽 단말들의 채널 정보 등을 외곽 셀들을 위한 주파수 자원을 스케쥴링하기 위해 사용할 수 있다.
이러한 통신 디바이스를 추가적으로 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 다중-셀 네트워크에서, 통신 디바이스가 외곽 셀들의 트래픽 또는 외곽 단말들의 분포를 동적으로 반영하여 외곽 셀들을 위한 주파수 자원을 스케쥴링하는 경우, 외곽 셀들을 위한 주파수 자원에 대한 스케쥴링을 최적화할 수 있으므로, 주파수 자원의 낭비를 최소화할 수 있다. 또한, 기지국들과는 독립된 통신 디바이스가 외곽 셀들을 위한 주파수 자원을 관리하므로, 송신 전력 제어 또는 간섭 제어 기법을 사용함으로써, 외곽 셀들의 주파수 효율을 향샹시킬 수 있다. 이에 대해서는 도 3 내지 도 11을 통해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 외곽 셀들을 위한 외곽 셀 주파수 자원 및 내부 셀들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 외곽 셀들 및 내부 셀들에 할당하는 다중-셀 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 외곽 셀들에는 주파수 자원 F2가 할당되고, 내부 셀들에는 주파수 자원 F1이 할당된다. 여기서, 외곽 셀들을 위한 주파수 자원을 '외곽 셀 주파수 자원'이라고 하고, 내부 셀들을 위한 주파수 자원을 '내부 셀 주파수 자원'으로 정의한다.
복수의 셀들(310, 320, 330)은 기지국들(BS1, BS2, BS3)의 위치를 기초로 분류될 수 있다. 그리고, 복수의 셀들(310, 320, 330) 각각의 외곽 셀에 속하는 외곽 단말들은 단말들의 위치 또는 단말들에서 수신 신호의 세기를 기초로 내부 셀에 속하는 내부 단말들과 구별될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다중-셀 네트워크가 사용할 수 있는 전체 주파수 자원은 내부 셀 주파수 자원 F1과 외곽 셀 주파수 자원 F2로 구별될 수 있다. 이 때, 외곽 셀 주파수 자원 F2는 기지국들(BS1, BS2, BS3)에 의해 관리되는 것이 아니라, 외곽 셀 주파수 자원 F2를 스케쥴링할 수 있는 고유 권한을 갖는 별도의 통신 디바이스에 의해 관리된다. 반면에, 기지국들(BS1, BS2, BS3)은 내부 셀 주파수 자원 F1을 스케쥴링할 수 있는 고유 권한을 갖는다.
통신 디바이스가 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 방법들에는 orthogonal 스케쥴링 방법, non-orthogonal 스케쥴링 방법 등이 존재할 수 있으며, 통신 디바이스는 다양한 스케쥴링 방법들 중 어느 하나를 적절히 선택할 수 있다. 특히, 통신 디바이스는 외곽 단말들의 이동성 정보 또는 채널 정보 등을 고려하여 최적의 스케쥴링 방법을 찾을 수 있다.
통신 디바이스가 외곽 셀 주파수 자원 F2를 스케쥴링할 수 있는 고유 권한을 갖는다고 함은 통신 디바이스가 기지국들(BS1, BS2, BS3)의 내부 셀 주파수 자원 F1에 대한 스케쥴링 결과에 대해 독립적으로 외곽 셀 주파수 자원 F2를 스케쥴링함 을 의미할 수 있다. 또한, 외곽 셀 주파수 자원 F2를 스케쥴링한다고 함은 외곽 셀 주파수 자원 F2 내에서 외곽 단말들을 위한 주파수 자원, 시간 자원, 공간 자원을 할당하거나, 외곽 셀 주파수 자원 F2 내에서 외곽 단말들에 간섭 정렬 기법 또는 송신 전력 제어 기법을 적용하는 것을 의미할 수 있다.
이 때, 별도의 통신 디바이스는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스는 기지국들(BS1, BS2, BS3)로부터 떨어진 위치에 설치되어 기지국들(BS1, BS2, BS3)의 상위 노드로 존재할 수 있으며, 어느 하나의 기지국에 포함되거나 어느 하나의 기지국과 인접한 위치에 설치될 수 있다. 이러한 예들에 대해서는 도 4와 관련하여 상세히 설명한다.
통신 디바이스는 외곽 셀들의 외곽 단말들을 위하여 주어진 외곽 셀 주파수 자원 F2을 적절히 스케쥴링함으로써, 외곽 단말들 사이에서 발생하는 간섭을 줄일 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원 F2 내에서 시간 자원, 주파수 자원 또는 공간 자원 중 적어도 하나를 외곽 단말들에게 orthogonal하게 할당함으로써, 상기 간섭을 줄일 수 있다.
통신 디바이스가 외곽 셀 주파수 자원 F2 내에서 외곽 셀들에 주파수 자원, 시간 자원 또는 공간 자원을 할당하는 방법들은 다양할 수 있다.
예를 들어, 통신 디바이스는 셀(310)의 외곽 셀에는 시간 자원 T1과 외곽 셀 주파수 자원 F2를, 셀(320)의 외곽 셀에는 시간 자원 T2와 외곽 셀 주파수 자원 F2를, 셀(330)의 외곽 셀에는 시간 자원 T3와 외곽 셀 주파수 자원 F2를 할당할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 외곽 셀 주파수 자원 F2가 서브 주파수 자원 F21, F22, F23를 포함하는 경우, 통신 디바이스는 셀(310)의 외곽 셀에는 시간 자원 T와 서브 주파수 자원 F21를, 셀(320)의 외곽 셀에는 시간 자원 T와 서브 주파수 자원 F22를, 셀(330)의 외곽 셀에는 시간 자원 T와 서브 주파수 자원 F23를 할당할 수도 있다. 통신 디바이스의 스케쥴링 결과들에 대한 예들은 다양하게 존재할 수 있다.
기지국들은 외곽 셀들에 존재하는 외곽 단말들의 분포에 대한 정보, 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 통신 디바이스로 제공할 수 있다. 이 때, 통신 디바이스는 기지국들 각각과 달리 모든 외곽 셀들에 존재하는 외곽 단말들의 분포에 대한 정보, 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이러한 경우, 통신 디바이스는 모든 외곽 셀들에 존재하는 외곽 단말들의 분포 및 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽을 동적으로(dynamically) 반영함으로써, 외곽 셀 주파수 자원 F2에 대한 최적의 스케쥴링 결과를 제공할 수 있다.
예를 들어, 셀(310)의 외곽 셀에 많은 수의 외곽 단말들이 존재하거나, 많은 트래픽이 발생하는 경우, 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원 F2 중 많은 부분을 셀(310)의 외곽 셀에 할당하거나, 셀(310)의 외곽 셀이 긴 시간 구간 동안 외곽 셀 주파수 자원 F2를 사용하는 것을 허용할 수 있다. 반대로, 셀(320)의 외곽 셀에서 발생하는 트래픽이 작은 경우, 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원 F2 중 적은 부분만을 셀(320)의 외곽 셀에 할당하거나, 셀(320)의 외곽 셀이 짧은 시간 구간 동안만 외곽 셀 주파수 자원 F2를 사용하도록 스케쥴링할 수 있다.
그리고, 통신 디바이스는 외곽 단말들의 채널 정보(신호 채널 또는 간섭 채 널에 대한 정보) 및 외곽 단말들의 이동성 정보를 더 고려하여 외곽 셀 주파수 자원 F2를 스케쥴링할 수도 있다. 이 때, 채널 정보 및 이동성 정보는 외곽 셀 주파수 자원 내에서 시간 자원, 주파수 자원 및 공간 자원을 외곽 셀들에 할당하는 고려될 수 있을 뿐만 아니라, 외곽 셀들에 송신 전력 제어 또는 간섭 정렬 기법을 적용할 지 여부를 결정하는 데에 고려될 수 있다.
또한, 외곽 셀 주파수 자원 F2의 양 또는 대역 또한 조절될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스는 외곽 셀들에 의해 요구되는 주파수 자원의 양, 대역, 서비스 품질의 레벨, 외곽 단말들의 분포, 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽의 양 등을 종합적으로 고려하여 복수의 기지국들과 협상함으로써 외곽 셀 주파수 자원 F2의 양 또는 대역을 결정할 수 있다.
예를 들어, 모든 외곽 셀들에서 발생하는 트래픽의 양이 매우 적은 경우, 외곽 셀 주파수 자원 F2의 양은 감소할 수 있다. 뿐만 아니라, 일반적으로 높은 주파수 대역에서 신호 대 잡음 비는 감소하므로, 모든 외곽 셀들에서 발생하는 트래픽의 양이 매우 적은 경우, 외곽 셀 주파수 자원 F2의 대역은 높은 주파수 대역으로 결정될 수 있다.
통신 디바이스의 외곽 셀 주파수 자원 F2에 대한 스케쥴링 결과와 관련된 '외곽 셀 스케쥴링 정보'는 기지국들로 제공된다. 이 때, 기지국들은 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 외곽 단말들과 통신한다. 반면에, 기지국들은 내부 셀 주파수 자원 F1에 대해서는 자체적으로 스케쥴링을 수행하고, 그 스케쥴링 결과에 따라 내부 단말들과 통신한다. 결국, 기지국들은 통신 디바이스의 외곽 셀 주파수 자원 F2에 대한 스케쥴링 결과에 따라 외곽 단말들을 서빙하고, 자신의 내부 셀 주파수 자원 F1에 대한 스케쥴링 결과에 따라 내부 단말들을 서빙한다.
이 때, 외곽 셀 스케쥴링 정보는 외곽 셀 주파수 자원 내에서 외곽 단말들 각각에 할당된 주파수 자원, 시간 자원, 공간 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 외곽 셀 스케쥴링 정보는 간섭 정렬 기법 또는 송신 전력 제어 기법이 외곽 셀들에 적용되는지 여부에 대한 정보 및 간섭 정렬 기법 또는 송신 전력 제어 기법을 사용하는 데에 필요한 여러 파라미터들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기지국들에 대한 별도의 노드로 설치되거나, 기지국과 같이 설치되는 통신 디바이스의 예들을 나타낸 도면이다.
410을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스(414)는 복수의 기지국들(411, 412, 413)의 상위 노드로 존재할 수 있다. 이러한 경우, 기지국들(411, 412, 413)은 외곽 단말들의 분포, 외곽 단말들로 인한 트래픽 정보, 외곽 단말들의 채널 정보 등을 상위 노드인 통신 디바이스(414)로 보고할 수 있다. 이 때, 통신 디바이스(414)는 여러 정보를 참조하여 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하고, 스케쥴링 결과를 기지국들(411, 412, 413)로 통보한다.
또한, 420을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 디바이스(424)는 기지국들(421, 422, 423)의 상위 노드로 존재하지 않고, 어느 하나의 기지국(421)에 포함되거나, 그 기지국(421)과 인접한 곳에 설치될 수 있다. 이 때, 다른 기지국들(422, 423)은 여러 정보를 수집하여 기지국(421)로 전달하며, 통신 디바이 스(424)는 기지국(421)으로부터 모든 정보를 수집할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 외곽 단말들 및 내부 단말들의 분포와 스케쥴링 결과들의 예들을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 전체 주파수 대역은 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원 F1과 외곽 단말들을 위한 외곽 셀 주파수 자원 F2로 구별된다. 기지국(BS1)의 내부 셀에 내부 단말들 A, B, C가 존재하고, 기지국(BS2)의 내부 셀에 내부 단말들 J, K가 존재한다고 가정한다. 또한, 기지국(BS1)의 외곽 셀에는 외곽 단말들 D, E, F가, 기지국(BS2)의 외곽 셀에는 외곽 단말들 G, I가, 기지국(BS3)의 외곽 셀에는 외곽 단말 H가 존재한다. 또한, 외곽 단말 E, F, I의 이동성은 높고, 외곽 단말 D, G, H의 이동성은 낮다고 가정한다.
도 5와 같이 단말들을 포함하는 다중-셀 네트워크에서, 통신 디바이스의 스케쥴링 결과의 예는 도 6과 같이 나타낼 수 있다.
즉, 통신 디바이스는 외곽 단말들의 분포, 외곽 단말들의 채널 정보, 외곽 단말들이 요구하는 서비스 품질의 레벨, 외곽 단말들의 이동성 정보 등을 동적으로 고려하여 외곽 셀 주파수 자원 F2를 스케쥴링한다. 즉, 통신 디바이스는 외곽 단말 I에게 가장 많은 시간 자원을 할당할 수 있고, 외곽 단말 E에게 가장 적은 시간 자원을 할당할 수 있다. 특히, 통신 디바이스는 외곽 단말들의 이동성을 고려하여 스케쥴링을 수행할 수 있으므로, 낮은 이동성을 갖는 외곽 단말 D, G, H에게는 송신 전력 제어 기법 또는 간섭 정렬 기법을 적용하기로 결정할 수 있다.
통신 디바이스의 외곽 셀 주파수 자원 F2에 대한 스케쥴링 결과는 외곽 셀 스케쥴링 정보로서 기지국들(BS1, BS2, BS3)로 제공된다. 이 때, 외곽 셀 스케쥴링 정보는 상술한 바와 같이 다양한 스케쥴링 정보를 포함한다.
기지국들(BS1, BS2, BS3) 각각은 외곽 셀 스케쥴링 정보를 기초로 자신의 셀에 속하는 외곽 단말들에 대한 스케쥴링 정보를 인지한다. 즉, 기지국(BS1)은 외곽 단말 D, E, F에 대한 스케쥴링 정보, 기지국(BS2)은 외곽 단말 I, G에 대한 스케쥴링 정보, 기지국(BS3)은 외곽 단말 H에 대한 스케쥴링 정보를 인지한다.
도 7의 710은 기지국(BS1)의 최종적인 스케쥴링 결과를 나타낸다.
기지국(BS1)의 외곽 셀에 포함되는 외곽 단말들은 E, F, D이므로, 기지국(BS1)은 외곽 셀 스케쥴링 정보를 기초로 외곽 단말들 E, F, D에 대한 스케쥴링 정보를 추출한다. 그리고, 기지국(BS1)은 기지국(BS1)의 내부 셀에 포함된 내부 단말들 A, B, C에 대하여 내부 셀 주파수 자원 F1을 스케쥴링한다. 기지국(BS1)은 내부 셀 주파수 자원 F1 내에서 내부 단말들 A, B, C에게 서로 다른 시간 자원을 할당함을 알 수 있다.
그리고, 기지국(BS1)은 외곽 단말들 E, F, D에 대한 외곽 셀 스케쥴링 정보와 내부 단말들 A, B, C에 대한 내부 셀 스케쥴링 정보를 합하여 서빙되는(served) 단말들 A, B, C, E, F, DG 모두에 대한 스케쥴링 정보를 생성한다. 그리고, 이렇게 생성된 스케쥴링 정보는 서빙되는 단말들 A, B, C, E, F, DG 모두에게 제공되고, 기지국(BS1) 및 서빙되는 단말들 A, B, C, E, F, GD 스케쥴링 정보에 따라 통신한다.
또한, 720을 참조하면, 기지국(BS2)은 내부 단말 J, K에 대해 내부 셀 주파수 자원 F1을 기지국(BS1)과 다소 다른 방식으로 스케쥴링할 수 있다. 즉, 기지 국(BS2)은 내부 셀 주파수 자원 F1을 두 개의 서브 주파수 자원들로 분할하고, 하나의 서브 주파수 자원을 내부 단말 J에게, 나머지 하나의 서브 주파수 자원을 내부 단말 K에게 할당할 수 있다.
그리고, 기지국(BS2)는 내부 셀 주파수 자원 F1의 스케쥴링 결과와 외곽 단말들 G, I에 대한 스케쥴링 결과를 합하여 서빙되는 단말들 J, K, G, I에 대한 스케쥴링 정보를 생성하고, 스케쥴링 정보를 서빙되는 단말들 J, K, G, I로 제공한다.
기지국(BS3)의 내부 단말은 존재하지 않으나, 내부 단말이 존재하는 경우, 도 7에 도시되지 아니하였으나, 기지국(BS3) 역시 다양한 스케쥴링 방법들 중 적어도 하나를 이용하여 스케쥴링을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 복수의 셀들을 분류한다(S810). 즉, 통신 디바이스는 기지국들의 위치를 기초로 복수의 셀들을 분류한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 수집한다(S820). 이 때, 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보는 기지국들 각각에 의해 통신 디바이스로 제공된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 전체 주파수 자원 중 일 부를 외곽 셀 주파수 자원으로 결정한다(S830). 이 때, 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원의 양 또는 대역을 외곽 단말들의 분포 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 따라 적응적으로 조절할 수 있으며, 외곽 셀들 각각을 위한 주파수 자원의 양을 결정할 수 있다.
외곽 셀 주파수 자원의 대역 및 양이 결정되고, 외곽 셀 주파수 자원 내에서 외곽 셀들 각각을 위한 주파수 자원이 결정되면, 기지국들 각각은 결정된 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 권한을 통신 디바이스로 양도한다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원 전체를 스케쥴링할 수 있는 고유 권한을 획득한다(S840).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보를 수집한다(S850). 여기서, 외곽 단말들의 채널 정보는 외곽 단말들의 신호 채널들 및 간섭 채널들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 외곽 단말들의 자원 요청 정보를 수집한다(S860). 즉, 기지국들 각각은 외곽 단말들의 자원 요청 정보를 수집하고, 수집된 자원 요청 정보를 통신 디바이스로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원을 외곽 셀들의 외곽 단말들을 위하여 스케쥴링한다(S870). 이 때, 통신 디바이스는 외곽 셀 주파수 자원 내에서 시간 자원, 주파수 자원 또는 공간 자원을 외곽 단말들에게 적절히 할당할 수 있으며, 외곽 단말들에 송신 전력 제어 기법 또는 간섭 정렬 기법이 적용할 것을 결정할 수 있다.
특히, 통신 디바이스는 orthogonal 스케쥴링 방법 또는 non-orthogonal 스케쥴링 방법 중 어느 하나를 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보에 따라 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스는 스케쥴링 결과에 대한 외곽 셀 스케쥴링 정보를 기지국들로 전송한다(S880).
이 때, 기지국들은 외곽 셀 스케쥴링 정보에 따라 외곽 단말들을 서빙한다. 물론, 기지국들은 내부 단말들을 위해 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링하며, 내부 셀 자원의 스케쥴링 결과에 따라 내부 단말들을 서빙한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 외곽 셀에 존재하는 단말들과 기지국 사이의 거리를 기초로 단말들을 외곽 단말들 및 내부 단말들로 구별한다(S910). 왜냐 하면, 외곽 단말들을 위한 외곽 셀 주파수 자원은 별도의 통신 디바이스에 의해 스케쥴링되고, 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원은 기지국에 의해 스케쥴링되기 때문이다. 이 때, 외곽 단말들은 단말들의 위치 또는 단말들에서 수신 신호의 세기를 기초로 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 통신 디바이스가 외곽 셀의 여러 상태들을 동적으로 반영하여 스케쥴링할 수 있도록 통신 디바이스로 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 제공한다(S920).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 권한을 통신 디바이스로 양도한다(S930). 반면에, 기지국은 여전히 내부 셀을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 권한을 보유한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보를 통신 디바이스로 제공한다(S940).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 외곽 단말들의 상향 링크 통신 또는 하향 링크 통신을 위한 자원 요청을 통신 디바이스로 전송한다(S950).
이 때, 기지국은 외곽 단말들의 채널 정보 및 이동성 정보, 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 종합적으로 고려하여 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 내부 단말들을 위해 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링한다(S960). 그리고, 기지국은 외곽 셀 스케쥴링 정보를 수신한다(S970).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 외곽 셀 스케쥴링 정보에 내부 셀 주파수 자원에 대한 스케쥴링 결과를 추가하여 내부 단말들 및 외곽 단말들 모두를 위한 스케쥴링 정보를 생성한다(S980). 이 스케쥴링 정보는 내부 단말들 및 외곽 단말들에게 방송(broadcast)되며, 기지국과 내부 단말들 및 외곽 단말들은 스케쥴링 정보에 따라 통신한다. 즉, 기지국은 스케쥴링 정보에 따라 내부 단말들 및 외곽 단말들 각각에 내부 셀 주파수 자원 및 외부 셀 주파수 자원 내에서 무선 자원을 할당하고, 할당된 무선 자원을 이용하여 상향링크 통신 또는 하향링크 통신을 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단말이 외곽 단말인 경우, 단말은 서빙 기지국과 단말 사이에 형성된 신호 채널 및 서빙 기지국과 인접한 다른 기지국들과 단말 사이에 형성된 간섭 채널들을 추정하고, 신호 채널 및 간섭 채널들에 대한 정보를 서빙 기지국으로 전달한다(S1010). 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말은 자신의 이동성 정보를 서빙 기지국으로 전달한다(S1020).
이 때, 서빙 기지국은 단말의 채널 정보 및 이동성 정보를 통신 디바이스로 전달하고, 통신 디바이스는 단말의 채널 정보, 이동성 정보, 단말을 포함하는 외곽 셀의 트래픽에 대한 정보, 외곽 셀에 존재하는 단말들의 분포에 대한 정보를 기초로 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링한다. 또한, 서빙 기지국은 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말은 서빙 기지국으로부터 스케쥴링 정보를 수신한다(S1030).
또한, 단말은 스케쥴링 정보를 기초로 자신에게 할당된 무선 자원을 인지하고, 인지된 무선 자원을 이용하여 신호 처리를 수행한다(S1040). 이 때, 단말은 외곽 단말로서 스케쥴링 정보를 기초로 외곽 셀 스케쥴링 정보를 파악할 수 있으며, 내부 단말로서 내부 셀 스케쥴링 정보를 파악할 수도 있다.
단말은 인지된 무선 자원에 따라 상향링크 통신을 수행하기 위하여 전송 신호를 처리할 수 있고, 하향링크 통신을 수행하기 위하여 수신 신호를 처리할 수 있다. 이 때, 복수의 기지국들이 간섭 정렬 기법을 사용하는 경우, 단말은 수신 신호로부터 정렬된 간섭을 제거할 수 있으며, 송신 전력 제어 기법을 사용하여 상향링크 통신을 수행할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스, 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스(1100)는 셀 분류부(1110), 정보 수집부(1120), 스케쥴러(1130) 및 스케쥴링 정보 제공부(1140)를 포함한다.
셀 분류부(1110)는 네트워크에 포함된 복수의 기지국들의 위치들을 기초로 복수의 셀들을 분류한다. 여기서, 복수의 셀들 각각은 내부 셀 및 외곽 셀들로 구별된다.
또한, 정보 수집부(1120)는 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보, 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 수집한다. 이러한 정보는 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 과정에서, 동적으로 반영될 수 있다.
또한, 스케쥴러(1130)는 외곽 셀 주파수 자원을 복수의 셀들의 외곽 셀(outer cell)들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 스케쥴링한다. 특히, 스케쥴러(1130)는 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 고유(unique) 권한을 기지국들로부터 양도받을 수 있다. 이러한 경우, 스케쥴러(1130)는 내부 셀 주파수 자원에 대해 독립적으로 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있다. 여기서, 외곽 셀 주파수 자원의 양 또는 대역은 적응적으로 조절 가능하다.
스케쥴러(1130)는 다양한 스케쥴링 방법들을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 외곽 단말들 사이에서 발생하는 간섭들이 최소화되도록 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있다. 특히, 스케쥴러(1130)는 복수의 기지국들이 간섭 정렬 기법을 사용하는 것을 허용할 수 있다.
뿐만 아니라, 스케쥴러(1130)는 외곽 셀 주파수 자원 내에서 외곽 단말들에 시간 자원, 주파수 자원 또는 공간(spatial) 자원을 적절히 할당함으로써, 외곽 셀 주파수 자원의 사용 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 스케쥴링 정보 제공부(1140)는 복수의 셀들로 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 제공한다. 외곽 셀 스케쥴링 정보를 복수의 셀들로 제공한다고 함은 복수의 셀들에 포함된 기지국들, 중계기들, 단말들과 같이 통신 노드들 중 적어도 하나로 제공함을 말한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국(1200)은 정보 제공부(1210), 외곽 단말 선택부(1220), 스케쥴링 정보 수신부(1230), 스케쥴러(1240) 및 스케쥴링 정보 제공부(1250)를 포함한다.
정보 제공부(1210)는 기지국(1200)의 외곽 셀에 존재하는 외곽 단말들을 위해 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스(1100)로부터 스케쥴링 결과와 관련된 외곽 셀 스케쥴링 정보를 수신한다.
또한, 외곽 단말 선택부(1220)는 기지국(1100)의 외곽 셀에 존재하는 단말들의 위치 또는 단말들에서 수신 신호의 세기를 기초로 단말들 중 외곽 단말들을 선택한다.
또한, 스케쥴링 정보 수신부(1230)는 기지국(1100)의 외곽 셀에 존재하는 외 곽 단말들을 위해 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스(1100)로부터 스케쥴링 결과와 관련된 외곽 셀 스케쥴링 정보를 수신한다.
또한, 스케쥴러(1240)는 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 기지국(1200)의 내부 셀에 존재하는 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 스케쥴링 정보를 생성한다.
또한, 스케쥴링 정보 제공부(1250)는 외곽 단말들 및 내부 단말들로 스케쥴링 정보를 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말(1300)은 정보 제공부(1310), 스케쥴링 정보 수신부(1320) 및 프로세서(1330)를 포함한다.
정보 제공부(1310)는 단말(1300)이 외곽 단말들 중 어느 하나인 경우, 단말(1300)의 채널 정보 또는 이동성 정보를 기지국(1200)으로 제공한다.
스케쥴링 정보 수신부(1320)는 기지국(1200)으로부터 스케쥴링 정보를 수신한다. 단말(1300)이 외곽 단말들 중 어느 하나인 경우, 스케쥴링 정보로부터 외곽 셀 스케쥴링 정보를 파악할 수 있고, 내부 단말들 중 어느 하나인 경우, 스케쥴링 정보로부터 내부 셀 스케쥴링 정보를 파악할 수 있다.
또한, 프로세서(1330)는 스케쥴링 정보를 기초로 파악되는 단말(1300)을 위한 무선 자원을 이용하여 수신 신호를 처리하거나 전송 신호를 생성한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 관련 기술(related art)에 따라 외곽 셀들 및 내부 셀들에 주파수 자원을 할당하는 다중-셀 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 또 다른 관련 기술에 따라 외곽 셀들 및 내부 셀들에 주파수 자원을 할당하는 다중-셀 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 외곽 셀들을 위한 외곽 셀 주파수 자원 및 내부 셀들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 외곽 셀들 및 내부 셀들에 할당하는 다중-셀 네트워크를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기지국들에 대한 별도의 노드로 설치되거나, 기지국과 같이 설치되는 통신 디바이스의 예들을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 외곽 단말들 및 내부 단말들의 분포와 스케쥴링 결과들의 예들을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스, 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.

Claims (35)

  1. 외곽 셀 주파수 자원을 복수의 셀들의 외곽 셀(outer cell)들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 스케쥴러; 및
    상기 복수의 셀들로 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 제공하는 스케쥴링 정보 제공부
    를 포함하고,
    상기 스케쥴러는
    상기 복수의 셀들의 내부 셀들을 위한 내부 셀 주파수 자원에 대해 독립적으로 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링할 수 있는 고유(unique) 권한을 갖는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 단말들 사이에서 발생하는 간섭들을 고려하여 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 셀 주파수 자원 내에서 상기 외곽 단말들에 시간 자원, 주파수 자원 또는 공간(spatial) 자원 중 적어도 하나를 할당함으로써, 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 단말들의 송신 전력 또는 상기 복수의 셀들에 속하는 복수의 기지국들의 상기 외곽 단말들에 대한 송신 전력을 제어하기 위한 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 단말들이 간섭 정렬 기법 사용할 수 있도록 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 상기 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 수집하는 정부 수집부
    를 더 포함하고,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 상기 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 기초로 상기 외곽 셀들 각각에 무선 자원을 할당하기 위하여 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보를 수집하는 정보 수집부
    를 더 포함하고,
    상기 스케쥴러는
    상기 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보를 기초로 상기 외곽 단말들을 위해 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 정보 제공부는
    상기 복수의 셀들에 존재하는 복수의 기지국들로 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 제공하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 셀들을 분류하는 셀 분류부
    를 더 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 셀 분류부는
    상기 복수의 셀들에 존재하는 복수의 기지국들의 위치들을 기초로 상기 복수의 셀들을 분류하는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 셀 주파수 자원은 상기 복수의 셀들의 내부 셀(inner cell)들을 위한 내부 셀 주파수 자원과 구별되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 셀 주파수 자원의 양 또는 대역은 상기 외곽 셀들에 의해 요구되는 주파수 자원의 양 또는 대역에 따라 조절되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디 바이스.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 셀 주파수 자원의 양 또는 대역은 상기 외곽 단말들의 분포 또는 상기 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽의 양을 기초로 조절되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 단말들은 상기 복수의 셀들에 속하는 단말들의 위치 또는 상기 단말들에서 수신 신호의 세기를 기초로 상기 단말들로부터 선택되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 단말들은 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 기초로 상기 복수의 셀들에 존재하는 복수의 기지국들에 의해 서빙되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 셀들의 내부 셀들을 위한 내부 셀 주파수 자원은 상기 복수의 셀들에 존재하는 복수의 기지국들에 의해 스케쥴링되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 상기 복수의 셀들에 속하는 복수의 노드들 중 적어도 하나의 노드에 설치되거나, 상기 복수의 노드들에 대해 독립적인 노드에 설치되는 다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스.
  20. 복수의 셀들을 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국에 있어서,
    상기 기지국의 외곽 셀에 존재하는 외곽 단말들을 위해 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스로부터 상기 스케쥴링 결과와 관련된 외곽 셀 스케쥴링 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신부; 및
    상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 기지국의 내부 셀에 존재하는 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 스케쥴링 정보를 생성하는 스케쥴러
    를 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 통신 디바이스로 상기 통신 디바이스가 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 데에 사용하는 상기 외곽 단말들의 채널 정보 또는 이동성 정보를 제공하는 정보 제공부
    를 더 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국..
  22. 제20항에 있어서,
    상기 통신 디바이스로 상기 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 상기 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 제공하는 정보 제공부
    를 더 포함하고,
    상기 외곽 단말들을 위한 무선 자원은 상기 통신 디바이스가 상기 외곽 단말들의 분포에 대한 정보 또는 상기 외곽 단말들로 인해 발생하는 트래픽에 대한 정보를 기초로 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써 할당되는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 기지국의 외곽 셀에 존재하는 단말들의 위치 또는 상기 단말들에서 수신 신호의 세기를 기초로 상기 단말들 중 상기 외곽 단말들을 선택하는 외곽 단말 선택부
    를 더 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 외곽 단말들 및 상기 내부 단말들로 상기 스케쥴링 정보를 제공하는 스케쥴링 정보 제공부
    를 더 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 고유 권한은 상기 통신 디바이스에 부여되고, 상기 기지국은 상기 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 고유 권한을 갖는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 스케쥴링 정보에 따라 상기 외곽 단말들 및 상기 내부 단말들을 서빙하기 위한 무선 자원을 할당하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  27. 제20항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 상기 복수의 셀들의 외곽 셀들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국.
  28. 서빙 기지국으로부터 스케쥴링 정보를 수신하는 스케쥴링 정보 수신부; 및
    상기 스케쥴링 정보를 기초로 파악되는 단말을 위한 무선 자원을 이용하여 수신 신호를 처리하거나 전송 신호를 생성하는 프로세서
    를 포함하고,
    통신 디바이스가 외곽 셀 주파수 자원을 복수의 셀들의 외곽 셀(outer cell)들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 경우, 상기 스케쥴링 정보는 상기 서빙 기지국이 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 서빙 기지국의 내부 셀에 존재하는 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써 생성되는 다중-셀 네트워크를 위한 단말.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 단말이 상기 외곽 단말들 중 어느 하나인 경우, 상기 단말을 위한 무선 자원은 상기 통신 디바이스가 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써 할당되고,
    상기 단말이 상기 내부 단말들 중 어느 하나인 경우, 상기 단말을 위한 무선 자원은 상기 서빙 기지국이 상기 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링함으로써 할당되는 다중-셀 네트워크를 위한 단말.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 스케쥴링 정보를 기초로 간섭 정렬 기법을 사용하거나, 상기 단말의 송신 전력을 제어하는 다중-셀 네트워크를 위한 단말.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 단말이 상기 외곽 단말들 중 어느 하나인 경우, 상기 단말의 채널 정보 또는 이동성 정보를 상기 서빙 기지국으로 제공하는 정보 제공부
    를 더 포함하고,
    상기 단말의 채널 정보 또는 이동성 정보는 상기 통신 디바이스가 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 데에 사용되는 다중-셀 네트워크를 위한 단말.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 단말은 상기 단말의 위치 또는 상기 단말에서 수신 신호의 세기를 기초로 상기 외곽 단말들 또는 상기 내부 단말들 중 어느 하나로 결정되는 다중-셀 네트워크를 위한 단말.
  33. 외곽 셀 주파수 자원을 복수의 셀들의 외곽 셀(outer cell)들에 존재하는 외곽 단말들을 위해 스케쥴링하여 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 셀들로 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 제공하는 단계는
    상기 복수의 셀들의 내부 셀들을 위한 내부 셀 주파수 자원에 대해 독립적으로 상기 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 생성하는 단계인,
    다중-셀 네트워크를 위한 통신 디바이스의 동작 방법.
  34. 기지국의 외곽 셀에 존재하는 외곽 단말들을 위해 외곽 셀 주파수 자원을 스케쥴링하는 통신 디바이스로부터 상기 스케쥴링 결과와 관련된 외곽 셀 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 외곽 셀 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 기지국의 내부 셀에 존재하는 내부 단말들을 위한 내부 셀 주파수 자원을 스케쥴링하여 스케쥴링 정보를 생성하는 단계
    를 포함하는 다중-셀 네트워크를 위한 기지국의 동작 방법.
  35. 제33항 또는 제34항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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