무선 이동통신 시스템에서의 스케쥴링 셀 스위칭 방법 document_id A220623013612

본 발명은 무선 이동통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 이동통신 시스템에서 다수의 기지국과 소프트 핸드오버 상태인 단말의 스케줄링 셀을 빠르게 갱신함으로써 스케줄링 효율을 높일 수 있는 스케쥴링 셀 스위칭 방법에 관한 것이다. 무선 이동통신 시스템에서는 고속 패킷 데이터 전송의 요구가 커지면서 단말기의 데이터 송수신에 대한 기지국 수준에서의 빠른 스케줄링 기법이 일반적인 기술로 개발되고 있다. 특히, 셀룰라 무선 이동통신 시스템에서 단말이 다수의 기지국과 소프트 핸드오버(soft handover) 상태에 있는 경우에는 상기 단말이 소프트 핸드오버 상태인 기지국들 중 스케줄링(scheduling)에 최적인 기지국은 시간이 흐름에 따라서 변화할 수 있다. 무선 이동통신 시스템에서 기지국과 단말 사이의 패킷 통신 시에 기지국은 단말의 상향링크 패킷 전송을 스케줄링하거나 단말로의 하향링크 패킷 전송을 스케줄링할 수 있다. 첫째로, 단말에서 기지국으로의 상향링크 패킷 전송 시에 기지국은 기지국이 겪고 있는 상향링크 간섭량, 상기 기지국에 속한 단말들의 송신 버퍼 상태 및 서비스 우선 순위, 스케줄링하려는 단말의 상향링크 채널 상태 등을 종합해서 고려하여 특정 단말이 어떤 시점에서 얼마만큼의 데이터를 전체 상향링크 패킷 전송을 위해 무선 리소스(시간, 코드, 주파수, 송신 전력 등) 중 어떤 부분을 얼마만큼 사용하여 전송할지를 결정하고 이를 스케줄링 명령을 통하여 단말에게 알려준다. 스케줄링 명령을 받은 단말은 그 명령에 따라서 상향링크 패킷 전송을 수행하게 된다. 이런 방식으로 기지국은 자신에게 속한 단말들의 상향링크 패킷 전송에 대한 리소스 할당을 빠르게 적절히 조절함으로써 기지국 스케줄링을 하지 않을 때에 비하여 상향링크의 패킷 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 둘째로, 기지국에서 단말로의 하향링크 패킷 전송 시에 기지국은 그 기지국에 속한 각 단말에 대한 기지국의 송신 버퍼 상태 및 서비스 우선 순위, 스케줄링하려는 단말에 대한 하향링크 채널 상태 등을 종합해서 고려하여 특정 단말에게 어떤 시점에서 얼마만큼의 데이터를 전체 하향링크 패킷 전송을 위한 리소스(시간, 코드, 주파수, 송신 전력 등) 중 어떤 부분을 얼마만큼 사용하여 전송할지를 결정하고 이에 따라서 하향링크 패킷 전송을 수행한다. 이런 방식으로 기지국은 자신에게 속한 단말들의 하향링크 패킷 전송에 대한 리소스 할당을 빠르게 적절히 조절함으로써 기지국 스케줄링을 하지 않을 때에 비하여 하향링크의 패킷 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 셀룰라(cellular) 무선 이동통신 시스템에서 단말이 패킷 송수신을 수행하고 있는 기지국(또는 섹터)이 커버하는 셀의 경계 부근에 위치할 경우 패킷 송수신에 큰 전력이 필요하게 되므로 기지국 및 단말에서의 송신 전력 손실이 클 뿐 아니라, 기지국과 상기 단말 사이에 큰 송신 전력의 패킷 전송에 의하여 발생하는 이웃 셀에 대한 간섭량도 매우 커지게 된다. 이러한 악영향을 줄이기 위하여 셀 경계 부근에 위치한 단말은 한 셀 뿐 아니라 상기 단말을 커버할 수 있는 영역 내에 존재하는 다수의 셀과 동시에 패킷 송수신을 수행할 수 있으며 이를 소프트 핸드오버라고 일컫는다. 도1은 소프트 핸드오버 상태에서의 상향링크 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상향링크에 대하여 단말이 다수의 셀과 소프트 핸드오버 상태일 때에 상기 단말이 상향링크로 패킷 송신을 하게 되면 상기 단말과 소프트 핸드오버 상태인 셀의 기지국(또는 섹터)들은 모두 그 패킷을 수신하여 복호화한 뒤 복호화한 데이터를 유선망을 통하여 중심 제어국으로 전송한다. 중심 제어국은 수신한 데이터 중 수신 오류가 없는 데이터를 골라서 데이터 망으로 전송하게 된다. 이때, 중심 제어국은 소프트 핸드오버 중인 기지국(또는 섹터) 중의 특정 기지국(또는 섹터)이거나 혹은 기지국과는 별도로 존재하는 RNC와 같은 존재일 수 있다. 따라서, 다수의 셀 중 하나의 셀에서만 패킷 수신이 성공하여도 그 패킷의 데이터는 바르게 데이터 망으로 전송되게 되므로 단말이 한 셀에 대해서만 패킷 송신을 할 때에 비하여 작은 송신 전력으로도 동일한 전송 효율을 얻을 수 있게 된다. 도2는 소프트 핸드오버 상태에서의 하향링크 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다. 하향링크에 대하여 단말이 다수의 셀과 소프트 핸드오버 상태일 때에 소프트 핸드오버에 참여하는 셀의 기지국(또는 섹터)들은 동시에 동일한 내용 및 포맷의 패킷을 그 단말에 송신한다. 단말은 자신과 소프트 핸드오버 중인 셀들로부터 전송된 패킷들을 모두 수신하여 복호화 전에 소프트 결합(soft combining)하거나 혹은 각 패킷들을 모두 복호화한 뒤 오류가 없는 데이터만을 선택하는 선택적 결합(selective combining) 등의 적절한 방식을 이용하여 데이터를 획득한다. 따라서, 단말은 하나의 셀이 아닌 다수의 셀로부터 오는 패킷을 동일 데이터 수신에 이용함으로써 각 셀의 기지국(또는 섹터)은 단말이 한 셀로부터의 패킷만을 수신할 때에 비하여 작은 송신 전력으로도 동일한 전송 효율을 얻을 수 있게 된다. 셀룰라 무선 이동통신 시스템에서 패킷 송수신 스케줄링을 도입할 경우에, 다수의 셀과 소프트 핸드오버 중인 단말에 대해서는 상기 단말과 소프트 핸드오버 중인 셀들 중 하나의 셀이 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하는 것이 일반적이다. 임의의 단말에 대한 패킷 송수신 스케줄링은 상기 단말에 대한 링크의 채널 상태가 가장 좋은 셀에 맡길 때에 가장 좋은 스케줄링 효율을 얻을 수 있다. 그러나, 각 셀과 단말 간 링크의 채널 상태는 시간에 따라서 변하게 되는데 종래기술에 있어서는 이러한 채널 상태의 시간적 변화에 대한 고려를 하고 있지 못하다.