KR100445048B1 - 무선자원 할당 방법 및 이를 사용하는 기지국 - Google Patents

무선자원 할당 방법 및 이를 사용하는 기지국 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무선자원 할당 방법에 있어서, 당해 기지국과 인접 기지국 모두에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 동일 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보가 당해 기지국에서 인식된다. 당해 기지국과 인접 기지국 모두에 있어서의 상기 사용상태 정보와 상기 우선순위에 기초하여 당해 기지국과 당해 기지국의 셀 지역에 있어서의 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원이 할당된다.

Description

무선자원 할당 방법 및 이를 사용하는 기지국{Radio resource allocation method and base station using the same}
본 발명은 기지국을 통한 이동국간의 이동통신에 있어서의 사용을 위해, 기지국에 링크된 이동국에 대한 상향/하향 링크 무선자원의 할당을 제어하는 무선자원 할당 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기지국을 통한 이동국간의 이동통신을 위한 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국에 관한 것이다.
멀티미디어 서비스의 출현에 따라, 이동통신 시스템도 기존의 음성 통신뿐만 아니라 데이터 및 화상을 포함하는 비음성 통신에도 사용되게 되었다. 비음성 통신에서 있어서, 상향 트래픽양 및 하향 트래픽양은 종종 비대칭으로 다양화된다. 또한, 비음성 통신은 음성통신에서보다 크게 상향/하향 링크 트랙픽양의 변동을 받기 쉽다.
상기 문제점을 해결하기 위해서는 당해 기지국에 링크된 이동국에 할당되어야할 무선자원이 상향 링크 및 하향 링크에 공유되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 무선자원은 이동국과 당해 기지국간의 각 링크, 즉 각 이동국으로부터 당해 기지국으로 향하는 상향 링크 및 당해 기지국으로부터 각 이동국으로 향하는 하향 링크에 할당되며 공유되어할 무선 채널 및 타임 슬롯(time slot)을 의미한다.
종래의 무선자원 할당 방법에 있어서, 무선자원은 당해 기지국의 셀 지역에서의 상향 링크의 트래픽양과 하향 링크 트래픽양의 비교에만 기초하여 상향 링크 및 하향 링크에 할당된다. 종래의 무선자원 할당 방법에 의하면, 셀 지역 내에 있어서 상향 트래픽이 하향 트래픽보다 양이 많을 때, 기지국은 하향 링크보다 상향 링크에 보다 많은 양의 무선자원을 할당한다. 한편, 셀 지역 내에 있어서 하향 트래픽이 상향 트래픽보다 양이 많을 때, 기지국은 상향 링크보다 하향 링크에 보다 많은 양의 무선자원을 할당한다.
그러나, 상기 종래의 무선자원 할당 방법에 의하면, 당해 기지국의 셀 지역에 있어서의 링크에 할당된 무선자원이 당해 기지국에 인접하여 위치된 인접 기지국의 셀 지역에 있어서의 링크에 할당된 무선자원으로 사용되고 있을 가능성이 있다. 이와 같은 경우 당해 기지국과 인접 기지국간에 무선자원의 간섭이 일어나고, 기지국의 셀 지역 모두에 있어서 데이터 전송의 특성이 저하된다.
상향 링크와 하향링크 모두에 무선자원을 할당한 경우에 있어서 당해 기지국의 셀 지역에 있어서 링크 데이터 전송의 방향이 인접 기지국의 셀 지역에 있어서 링크 데이터의 전송 방향과 반대일 때, 기지국간 또는 이동국간에 무선자원의 간섭이 일어나기 쉽다. 따라서, 당해 기지국의 셀 지역에서의 상향 링크의 트래픽양과 하향 링크 트래픽양의 비교에만 기초하여 상향 링크 및 하향 링크에 무선자원을 할당하는 경우에 있어서는, 기지국간 또는 이동국간에 무선자원의 간섭이 일어나기쉽고, 이는 통신의 품질을 저하시킨다. 또한, 무선자원의 간섭은 재전송 회수를 증가시키게 되어 데이터 전송의 지연의 증가를 초래하게 되고, 전체 이동통신 시스템의 무선자원 이용 효율을 크게 저하시킨다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점이 제거된 개선된 무선자원 할당 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기지국간 또는 기지국의 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭을 초래하지 않으면서, 기지국에 링크된 이동국간의 이동통신에서의 사용을 위해 당해 기지국의 상향/하향 링크 무선자원의 효율적인 사용을 제공하는 무선자원 할당 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기지국간 또는 기지국의 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭을 초래하지 않으면서, 기지국에 링크된 이동국간의 이동통신에서의 사용을 위해 당해 기지국의 상향/하향 링크 무선자원의 효율적인 사용을 제공하는 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 기지국과 이 기지국의 셀 지역에 있는 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 무선자원 할당 방법으로서, 당해 기지국과 인접 기지국 모두에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 동일 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식하는 단계, 및 상기 사용상태 정보 및 상기 우선순위에 기초하여 당해 기지국과 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 단계를 포함하는 무선자원 할당 방법에 의해서 달성된다.
본 발명의 상기 목적은, 기지국과 이 기지국의 셀 지역에 있는 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 자원 할당 제어 유닛을 구비하는 기지국으로서, 상기 자원 할당 제어 유닛은, 당해 기지국과 인접 기지국 모두에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 동일 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식하는 제 1 유닛, 및 사용상태 정보 및 우선순위에 기초하여 당해 기지국과 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 제 2 유닛을 포함하는 기지국에 의해서 달성된다.
도 1은 본 발명의 무선자원 할당 방법의 제 1 실시예가 적용된 이동통신 시스템 도이다.
도 2는 제 1 실시예의 무선자원 할당 방법에 의해 사용되는 무선자원 관리 테이블을 설명하기 위한 도이다.
도 3은 제 1 실시예의 무선자원 할당 방법이 적용된 기지국의 블록도이다.
도 4는 제 1 실시예의 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국에 의해 수행되는 자원할당 제어 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 무선자원 할당 방법의 제 2 실시예가 적용된 이동통신 시스템 도이다.
도 6은 제 2 실시예의 무선자원 할당 방법이 적용된 기지국의 블록도이다.
도 7은 제 2 실시예의 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국에 의해 수행되는 자원할당 제어 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 2　 이동통신 시스템 10, 30　 무선망 제어기
20, 40　 기지국 90, 190　 써큐레이터
91, 191　수신 필터 92, 192　 복조 유닛
93, 193　복호 유닛 95, 195　 자원 할당 제어 유닛
97, 197　 상향/하향 주파수 제어 유닛 98, 198　 메세지 제어 유닛
99, 199　 송신 필터 100, 200　변조 유닛
101, 201　 다중화 유닛 102, 202　부호화 유닛
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 무선자원 할당 방법의 제 1 실시예가 적용된 이동통신 시스템을 나타낸다.
도 1에 나타난 것처럼, 제 1 실시예의 이동통신 시스템(1)은 무선망 제어기(RNC : Radio Network Controller)(10)와 복수의 기지국(20)으로 구성된다. 제 1 실시예에서, RNC(10)은 각 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서 할당된 무선자원 세트의 사용상태 정보와 각 기지국(20)에 링크되고 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국과 관련된 우선순위를 보유한다.
제 1 실시예의 이동통신 시스템(1)에 있어서, 당해 기지국(20)과 인접 기지국(20) 각각의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국과 관련된 우선순위 정보에 기초하여, 각 기지국(20)은 당해 기지국(20)과 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당한다. 여기서,사용상태 정보와 우선순위 정보는 RNC(10)에 의해 관리된다.
도 2는 제 1 실시예의 무선자원 할당 방법에 의해 사용되는 무선자원 관리 테이블에 대한 설명을 나타낸다.
제 1 실시예에서, 도 2에 나타난 것처럼 RNC(10)은 무선자원 관리 테이블을 보유하고서 각 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서 할당된 무선자원 세트의 사용상태 정보 및 각 기지국(20)에 링크되고 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국과 관련된 우선순위 정보를 관리한다.
도 2에 나타난 무선자원 관리 테이블에서, 각 기지국(20)은 기지국 번호 “기지국 번호(BS No.)”에 의해 식별된다. 예를 들면, 기지국 #1(기지국 번호는 1임)에 대해, 무선자원 관리 테이블의 상태 정보는 “자원-1”로 나타난 무선자원이 이동국과 기지국의 상향 링크에 할당된다는 것을 현재 나타내고 있으며, 무선자원 관리 테이블의 우선순위 정보는 “자원-1”로 나타난 무선자원을 사용하는 이동국에 높은 레벨의 우선순위가 부여된다는 것을 현재 나타내고 있다.
제 1 실시예의 이동통신 시스템(1)에 있어서, 이동국에 무선자원을 할당할 때, 각 기지국(20)은 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 RNC(10)의 무선자원 관리 테이블을 액세스(access)함으로써 인식한다. 동시에, 당해 기지국(20)은 RNC(10)에 인접 기지국(20)(기지국(20) 자신에 인접하여 위치됨)의 무선자원 할당에 대한 질의를 송신하고, RNC(10)의 무선자원 관리 테이블로부터, 각 인접 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및자신에 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 수신한다.
따라서, 제 1 실시예에서 당해 기지국(20)의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에 기초하고, 인접 기지국(20)의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에 기초하여, 당해 기지국(20)은 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 이동국에 무선자원을 할당한다. 그래서, 제 1 실시예의 기지국은 기지국간 또는 기지국의 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭을 초래하지 않으면서, 기지국에 링크된 이동국간의 이동통신에서의 사용을 위해 당해 기지국의 상향/하향 링크 무선자원의 효율적인 사용을 제공할 수 있다.
도 3은 제 1 실시예의 무선자원 할당 방법이 적용된 기지국을 나타낸다.
도 3에 나타난 것처럼, 제 1 실시예의 기지국(20)은 써큐레이터(circulator)(90), 수신 필터(91), 복조 유닛(92), 복호 유닛(93), 자원(resource) 할당 제어 유닛(95), 상향/하향 주파수 제어 유닛(97), 메세지 제어 유닛(98), 송신 필터(99), 변조 유닛(200), 다중화 유닛(101), 부호화(encode) 유닛(102)을 구비한다.
제 1 실시예의 기지국(20)에서, 이동국으로부터 송신된 신호(상향 링크 신호)는 써큐레이터(90)에서 수신되고, 수신 필터(91), 복조 유닛(92), 복호 유닛(93) 순서로 전달되어, 상향 링크 데이터가 수신된 상향 링크 신호로부터 복호 유닛(93)의 출력에서 생성된다.
요구 이동국에 의해 송신된 상향 링크에 대한 새로운 무선자원의 할당에 대한 요구(또는, 하향 링크에 대한 새로운 자원의 할당에 대한 요구)가 기지국(20)에 수신되었다고 가정한다. 이 경우, 수신된 자원 할당 요구는 자원 할당 제어 유닛(95)에 전달된다.
자원할당 요구가 수신되면, 자원 할당 제어 유닛(95)은 그 요구의 내용을 분석하고, 요구 이동국과 새로운 무선자원이 할당될 기지국(20)과 요구 이동국간의 링크에 대한 식별을 인식한다. 자원 할당 제어 유닛(95)은 RNC(10)의 무선자원 관리 테이블을 액세스함으로써, 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다. 동시에, 자원 할당 제어 유닛(95)은 RNC(10)에 인접 기지국(당해 기지국(20)에 이웃하여 위치)의 무선자원 할당에 대한 질의를 송신하고, RNC(10)의 무선자원 관리 테이블로부터, 인접 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 수신한다.
당해 기지국(20)에 이웃하여 위치된 인접 기지국(20)의 식별(기지국 번호)은 각 지지국(20) 설치시에 자원 할당 제어 유닛(95)에 미리 정해져 저장된다. 당해 기지국(20)은 인접 기지국(20)의 지지국 번호를 보유한다. 상기에서 언급한 것처럼, RNC(10)에 인접 기지국(20)의 무선자원 할당에 대한 질의를 송신함으로써, 자원 할당 제어 유닛(95)은 RNC(10)의 무선자원 관리 테이블로부터, 각 인접 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다.
제 1 실시예의 무선자원 관리 테이블의 우선순위 정보는, 음성 데이터 전송과 같이 이동국에 있어서 실시간 처리가 요구될 때 높은 레벨의 우선순위가 부여된다. 한편, 이동국에 있어서 실시간 처리가 요구되지 않는 않을 때 낮은 레벨의 우선순위가 이동국에 부여된다. 혹은, 이동국에 대해 높은 통신 품질을 보증하는 계약이 되어 있는 이동국에 대해서는 높은 레벨의 우선순위 부여되고, 그렇지 않으면 낮은 레벨의 우선순위가 부여되도록 무선자원 관리 테이블의 우선순위가 주어질 수 있다.
인접 기지국(20)에 대해 할당된 무선자원의 사용상태 정보 및 이동국에 대한 우선순위 정보가 수신된 후, 자원 할당 제어 유닛(95)은, 당해 기지국(20)의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에 기초할 뿐만 아니라 인접 기지국(20)의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에도 기초하여, 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 요구 이동국에 할당될 무선자원을 결정한다. 무선자원을 결정하기 위한 자원 할당 제어 유닛(95)의 제어 절차는 도 4를 참조로 하여 후술한다.
자원 할당 제어 유닛(95)에 의해서 결정된 무선자원 할당의 결과는 상향/하향 주파수 제어 유닛(97)에 입력된다. 상향/하향 주파수 제어 유닛(97)은 무선자원 할당 결과에 기초하여 상향/하향 주파수 대역 제어 정보를 생성하고, 이 상향/하향 주파수 대역 제어 정보를 수신 필터(91) 및 송신 필터(99) 각각으로 출력한다. 수신 필터(91) 및 송신 필터(99)에 대한 상향/하향 주파수 대역은 상향/하향 주파수제어 유닛(97)에 의해 출력된 상향/하향 주파수 대역 제어 정보에 기초하여 조정된다. 상기의 방법으로 기지국(20)은 요구 이동국과 당해 기지국(20)간의 상향 링크에 무선자원을 할당할 수 있게 된다.
또한, 도 3의 기지국(20)에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(95)에 의해 결정된 무선자원 할당의 결과는 메세지 제어 유닛(98)을 통해서 다중화 유닛(101)에도 입력된다. 다중화 유닛(101)은 자원 할당 제어 유닛(95)으로부터 입력된 무선자원 할당의 결과와 부호화 유닛(102)으로부터 입력된 하향링크 데이터를 포함하는 다중화 신호를 생성한다. 다중화 된 신호는 다중화 유닛(101)으로부터 변조 유닛(100), 송신 필터(99), 써큐레이터(90)의 순으로 전달되어, 당해 기지국(20)으로부터 요구 이동국에 송신된다. 요구 이동국은 기지국(20)으로부터 다중화된 신호를 수신함으로써, 요구 이동국은 다중화 신호에 포함되어 있는 무선자원 할당의 결과에 기초하여 무선자원이 저신에게 할당된 것을 인식한다.
무선자원이 할당 및 무선자원 해제(releasing)가 기지국(20)에 의해 수행될 때, 자원 할당 제어 유닛(95)은 RNC(10)에 무선자원 통지를 전송한다. 이 무선자원 통지는 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서 갱신된 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 지지국의 우선순위 정보를 포함한다. 기지국(20)으로부터 무선자원 통지가 수신될 때, RNC(10)은 수신된 통지에 기초하여 무선자원 관리 테이블을 변경함으로써 무선자원 관리 테이블이 갱신된다.
도 4는 제 1 실시예의 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국(20)의 자원 할당 제어 유닛(95)에 의해 수행되는 자원할당 제어 절차를 나타낸다.
도 4에 나타난 제어 절차는 호나 패킷 데이터의 발생시 요구 이동국에 의해 송신된 자원 할당 요구에 따라서, 기지국(20)의 자원 할당 제어 유닛(95)에 의해 시작된다.
도 4에 나타난 것처럼, 자원 할당 제어 절차의 시작에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(95)은 RNC(10)의 무선자원 관리 테이블을 액세스함으로써, 당해 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 요구 이동국의 우선순위 정보를 인식한다(S1).
스텝 S1이 수행된 후, 자원 할당 제어 유닛(95)은 당해 기지국(20)의 셀 지역에 있어서 비할당 무선자원이 있는지 판정한다(S2). 스텝 S2의 결과가 부정(NO)이면, 자원 할당 제어 유닛(95)은 자원 할당 요구를 무선자원 대기행렬(Que)에 넣는다(스텝 S11). 이 경우에 있어서, 미리 정해진 소정 시간의 경과 후 혹은 랜덤으로 정해진 시간의 경과 후, 자원 할당 제어 유닛(95)의 제어는 스텝 S1로 넘어가고, 자원 할당 제어 유닛(95)은 후속 스텝을 수행하는 것을 반복한다.
한편, 스텝 S2의 결과가 긍정(YES)(비할당 무선자원이 존재)이면, 자원 할당 제어 유닛(95)은 RNC(10)에 질의를 송신하고 RN(10)의 무선자원 관리 테이블을 액세스함으로써, 인접 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다(S3).
스텝 S3이 수행된 후, 자원 할당 제어 유닛(95)은 인접 기지국(20)과 관련된 사용상태 정보에 기초하여, 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 비할당 무선자원이 인접 기지국(20)의 셀 지역에서 미사용인지 판정한다(S4).
스텝 S4의 결과가 긍정이면, 자원 할당 제어 유닛(95)은 요구 이동국과 당해 기지국(20) 사이의 링크에 무선자원을 할당한다(S8). 스텝 S8이 수행된 후, 자원 할당 제어 유닛(95)은 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 포함하는 무선자원 통지를 RNC(10)에 전송함으로써, RNC(10)의 무선자원 관리 테이블이 갱신된다(S9).
스텝 S9가 수행되고 무선자원 해제가 링크 데이터 전송의 종료시에 수행된 후, 자원 할당 제어 유닛(95)은 당해 기지국(20)의 셀 지역(21)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 포함하는 무선자원 통지를 RNC(10)에 다시 전송함으로써, RNC(10)의 무선자원 관리 테이블이 갱신된다(S10). 스텝 S10이 수행된 후, 도 4의 무선자원 할당 제어 절차는 종료한다.
한편, 스텝 S4의 결과가 부정(무선자원 사용)이면, 자원 할당 제어 유닛(95)은 당해 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 비할당 무선자원과 관련된 링크 데이터 전송의 방향이 인접 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 할당 무선자원과 관련된 링크 데이터 전송의 방향과 일치하는지 판정한다(S5).
스텝 S5의 결과가 긍정이면(링크 데이터 전송의 방향이 동일), 기지국(20)간 또는 이동국간의 무선자원의 간섭은 무시될 정도이다. 이 경우에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(95)은 요구 이동국과 당해 기지국(20)간의 링크에 당해 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 비할당 무선자원의 할당이 가능한지 판정한다(S7). 예를 들면,스텝 S7에서, 자원 할당 제어 유닛(95)은 미리 정해진 SIR(signal to interference ratio)이 무선자원 할당에 만족되는지 판정한다. 미리 정해진 SIR이 만족되면 자원할당이 가능한 것으로 판정된다.
스텝 S7의 결과가 긍정이면(자원 할당 가능), 자원 할당 제어 유닛(95)은 상기의 스텝 S8 내지 스텝 S10을 수행한다. 한편, 스텝 S7의 결과가 부정이면(자원 할당 불가능), 자원 할당 제어 유닛(95)은 상기의 스텝 S11을 수행한다.
스텝 S5의 결과가 부정이면(링크 데이터 전송의 방향이 반대), 기지국(20)간 또는 이동국간의 무선자원의 간섭이 일어나기 쉽다. 이 경우에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(95)은, 당해 기지국(20)과 관련된 우선순위 정보와 인접 기지국(20)과 관련된 우선순위 정보에 기초하여, 당해 기지국의 셀 지역에 있어서 요구 이동국의 우선순위 레벨이 인접 기지국의 셀 지역에 있어서 중복된 무선자원을 사용하는 각 이동국의 우선순위 레벨보다 높은지 판정한다(S6).
스텝 S6의 결과가 부정이면(요구 이동국의 우선순위 레벨이 높지 않음), 자원 할당 제어 유닛(95)은 상기의 스텝 S11을 수행한다. 스텝 S6의 결과가 긍정이면(요구 이동국의 우선순위 레벨이 높음), 자원 할당 제어 유닛(95)은 상기의 스텝 S7을 수행한다.
상기 제 1 실시예에 의하면, 무선자원 할당 방법 및 이를 이용하는 기지국은 RNC(10)의 무선자원 관리 테이블을 이용함으로써 기지국간 또는 이동국간에 무선자원의 간섭의 발생을 방지할 수 있다. 상기 제 1 실시예의 기지국은 기지국간 또는 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭을 초래하지 않으면서, 당해 기지국에 링크된이동국간의 이동통신에서의 사용을 위해 당해 기지국의 상향/하향 링크 무선자원의 효율적인 사용을 제공할 수 있다.
다음에 본 발명의 무선자원 할당 방법의 제 2 실시예에 대해서 설명한다.
제 1 실시예에서는 RNC(10)은 각 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 기지국(20)에 링크되고 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 보유한다. 제 2 실시예에서는 이동통신 시스템에 있어서 각 기지국은 당해 기지국의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 당해 기지국에 링크되고 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 보유한다. 새로운 무선자원을 할당할 때, 당해 기지국은 각 인접기지국은 액세스함으로써, 인접 기지국의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 인접 기지국에 링크된 이동국의 우선순위 정보를 인식한다.
도 5는 본 발명의 무선자원 할당 방법의 제 2 실시예가 적용된 이동통신 시스템을 나타낸다.
도 5에 나타난 것처럼, 제 2 실시예의 이동통신 시스템(2)은 무선망 제어기(Radio Network Controller : RNC)(30) 및 복수의 기지국(40)으로 구성되어 있다. 제 2 실시예에 있어서, 무선자원을 할당할 때, 당해 기지국(40)은 인접 기지국(40)을 액세스함으로써, 인접 기지국의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 인접 기지국에 링크된 이동국의 우선순위 정보를 인식한다. 무선자원 할당은 당해 기지국(40) 및 각 인접 기지국(40)의 셀 지역(41)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에 기초하여당해 기지국(40)에 의해 이루어진다.
도 6은 제 2 실시예의 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국을 나타낸다.
도 6에 나타난 것처럼, 제 2 실시예의 기지국(40)은 써큐레이터(190), 수신 필터(191), 복조 유닛(192), 복호 유닛(193), 자원 할당 제어 유닛(195), 상향/하향 주파수 제어 유닛(197), 메세지 제어 유닛(198), 송신 필터(199), 변조 유닛(200), 다중화 유닛(201), 부호화 유닛(202)을 구비한다.
제 2 실시예의 기지국(40)에 있어서, 이동국으로부터 송신된 신호(상향 링크 신호)는 써큐레이터(190)에서 수신되고, 수신 필터(191), 복조 유닛(192), 복호 유닛(193)의 순으로 전달되어, 상향 링크 데이터가 수신 상향 링크 신호로부터 복호 유닛(193)의 출력에서 생성된다.
요구 이동국에 의해 송신된 상향 링크에 대한 새로운 무선자원의 할당에 대한 요구가 기지국(40)에 수신된다고 가정한다. 이 경우에 있어서, 수신된 자원할당 요구는 자원 할당 제어 유닛(195)에 입력된다.
자원 할당 요구가 수신되면, 자원 할당 제어 유닛(195)은 요구의 내용을 분석하고, 요구 이동국과 새로운 무선자원이 할당될 기지국과 요구 이동국간의 링크에 대한 식별을 인식한다. 자원 할당 제어 유닛(195)은 기지국(40)에 유지되어 있는 당해 기지국(40)의 셀 지역(41)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다. 동시에, 자원 할당 제어 유닛(195)은 인접 기지국(40)(당해 기지국(40)에 이웃하여 위치)에 무선자원 할당에 대한 질의를 송신하고, 인접 기지국(40)으로부터, 각 인접 기지국(40)의 셀 지역(41)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다. 당해 기지국(40)에 이웃하여 위치된 인접 기지국(40)의 식별(기지국 번호)은 각 지지국(40) 설치시에 자원 할당 제어 유닛(195)에 미리 정해져 저장된다. 당해 기지국(40)은 인접 기지국(40)의 기지국 번호를 보유한다. 상기에서 언급한 것처럼, 무선자원 할당에 대한 질의를 인접 기지국(40)에 송신함으로써, 자원 할당 제어 유닛(195)은, 각 인접 기지국(40)의 셀 지역(41)에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다.
인접 기지국(40)에 대해 할당된 무선자원의 사용상태 정보와 이동국의 우선순위 정보가 인식된 후, 자원 할당 제어 유닛(195)은 당해 기지국(40)에 대한 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에 기초할 뿐만 아니라 각 인접 기지국(40)에 대한 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보에도 기초하여, 당해 기지국(40)의 셀 지역(41)에 있어서 요구 이동국에 할당될 무선자원을 결정한다. 무선자원을 결정하기 위한 자원 할당 제어 유닛(195)의 제어 절차는 도 7을 참조로 하여 후술한다.
새로운 무선자원에 대한 결정 후의 자원 할당 제어 유닛(95)의 동작은 도 3의 제 1 실시예와 실질적으로 동일하여 그에 대한 설명은 생략한다.
또한, 제 2 실시예에 있어서, 인접 기지국(40)으로부터 무선자원 할당에 대한 질의가 당해 기지국(40)에서 수신되면, 자원 할당 제어 유닛(195)은인접기지국(40)에 당해 기지국(40)의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 전송한다.
또한, 제 2 실시예에 있어서, 당해 기지국(40)으로부터 인접 기지국(40)으로 질의, 사용상태 정보 또는 우선순위 정보를 송신할 때, 또는 그 반대로 질의, 사용상태 정보 또는 우선순위 정보를 송신할 때 유무선 전용 채널이 데이터 전송의 경로로 사용된다.
도 7은 제 2 실시예의 무선자원 할당 방법을 사용하는 기지국(40)의 자원 할당 제어 유닛(195)에 의해 수행되는 자원할당 제어 절차를 나타낸다.
도 7에 나타난 제어 절차는 호나 패킷 데이터의 발생시 요구 이동국에 의해 송신된 자원 할당 요구에 따라서, 기지국(40)의 자원 할당 제어 유닛(195)에 의해 시작된다.
도 7에 나타난 것처럼, 자원 할당 제어 절차의 시작에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(195)은 당해 기지국(20)의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보와 요구 이동국의 우선순위 정보를 인식한다(S21). 여기서, 사용상태 정보와 우선순위 정보는 당해 기지국(40)에 의해 보유된다.
스텝 S21이 수행된 후, 자원 할당 제어 유닛(195)은 당해 기지국(40)의 셀 지역에 있어서 비할당 무선자원이 있는지 판정한다(S22). 스텝 S22의 결과가 부정(NO)이면, 자원 할당 제어 유닛(195)은 자원 할당 요구를 무선자원 대기행렬(Que)에 넣는다(S29). 이 경우에 있어서, 미리 정해진 소정 시간의 경과 후 혹은 랜덤으로 정해진 시간의 경과 후, 자원 할당 제어 유닛(195)의 제어는 스텝 S21로 넘어가고, 자원 할당 제어 유닛(195)은 후속 스텝을 수행하는 것을 반복한다.
한편, 스텝 S22의 결과가 긍정(YES)(비할당 무선자원이 존재)이면, 자원 할당 제어 유닛(195)은 인접 기지국(40)에 질의를 송신하고 인접 기지국(40)의 무선자원 할당 정보을 액세스함으로써, 인접 기지국(40)의 셀 지역에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 자신에게 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식한다(S23).
스텝 S23이 수행된 후, 자원 할당 제어 유닛(95)은 인접 기지국(40)과 관련된 사용상태 정보에 기초하여, 당해 기지국(40)의 셀 지역(21)에 있어서의 비할당 무선자원이 인접 기지국(40)의 셀 지역에서 미사용인지 판정한다(S24).
스텝 S24의 결과가 긍정이면, 자원 할당 제어 유닛(195)은 요구 이동국과 당해 기지국(40) 사이의 링크에 무선자원을 할당한다(S28). 스텝 S28이 수행된 후, 도 7의 자원 할당 제어 절차는 종료한다.
한편, 스텝 S24의 결과가 부정(무선자원 사용)이면, 자원 할당 제어 유닛(195)은 당해 기지국(40)의 셀 지역에 있어서의 비할당 무선자원과 관련된 링크 데이터 전송의 방향이 인접 기지국(40)의 셀 지역에 있어서의 할당 무선자원과 관련된 링크 데이터 전송의 방향과 일치하는지 판정한다(S25).
스텝 S25의 결과가 긍정이면(링크 데이터 전송의 방향이 동일), 기지국(40)간 또는 이동국간의 무선자원의 간섭은 무시될 정도이다. 이 경우에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(195)은 요구 이동국과 당해 기지국(40)간의 링크에 당해기지국(40)의 셀 지역에 있어서의 비할당 무선자원의 할당이 가능한지 판정한다(S27). 예를 들면, 스텝 S27에서, 자원 할당 제어 유닛(195)은 미리 정해진 SIR(signal to interference ratio)이 무선자원 할당에 만족되는지 판정한다. 미리 정해진 SIR이 만족되면 자원할당이 가능한 것으로 판정된다.
스텝 S27의 결과가 긍정이면(자원 할당 가능), 자원 할당 제어 유닛(195)은 상기의 스텝 S28을 수행한다. 한편, 스텝 S27의 결과가 부정이면(자원 할당 불가능), 자원 할당 제어 유닛(195)은 상기의 스텝 S29를 수행한다.
스텝 S25의 결과가 부정이면(링크 데이터 전송의 방향이 반대), 기지국(40)간 또는 이동국간의 무선자원의 간섭이 일어나기 쉽다. 이 경우에 있어서, 자원 할당 제어 유닛(195)은, 당해 기지국(40)과 관련된 우선순위 정보와 인접 기지국(40)과 관련된 우선순위 정보에 기초하여, 당해 기지국의 셀 지역에 있어서 요구 이동국의 우선순위 레벨이 인접 기지국의 셀 지역에 있어서 중복된 무선자원을 사용하는 각 이동국의 우선순위 레벨보다 높은지 판정한다(S26).
스텝 S26의 결과가 부정이면(요구 이동국의 우선순위 레벨이 높지 않음), 자원 할당 제어 유닛(195)은 상기의 스텝 S29을 수행한다. 스텝 S26의 결과가 긍정이면(요구 이동국의 우선순위 레벨이 높음), 자원 할당 제어 유닛(195)은 상기의 스텝 S27을 수행한다.
상기 제 2 실시예에 의하면, 무선자원 할당 방법 및 이를 이용하는 기지국은 각 기지국(40)에 의해 보유되는 무선자원 할당 정보를 이용함으로써 기지국간 또는 이동국간에 무선자원의 간섭의 발생을 방지할 수 있다. 상기 제 2 실시예의 기지국은 기지국간 또는 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭을 초래하지 않으면서, 당해 기지국에 링크된 이동국간의 이동통신에서의 사용을 위해 당해 기지국의 상향/하향 링크 무선자원의 효율적인 사용을 제공할 수 있다.
상도 1 및 도 5의 상기 실시예에 있어서, 각 기지국의 셀 지역은 섹터(sector)로 분할되어 있지 않지만, 셀 지역이 복수의 섹터에 분할되어 있는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에는, 예를 들면 기지국은 당해 셀의 각 섹터와 관련된 무선자원의 사용상태 정보와 할당된 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 상기의 실시예로 한정되지 않으며, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 2000년 12월 22일 출원된 일본국 특허출원 2000-391393에 기초한 것으로 이의 전체적인 내용을 포함하고 있다.
본 발명에 의한 무선자원 할당 방법 및 이를 사용하는 기지국은 기지국간 또는 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭의 발생을 방지할 수 있다. 본 발명에 의한 기지국은 기지국간 또는 기지국의 이동국간에 있어서 무선자원의 간섭을 초래하지 않으면서, 당해 기지국에 링크된 이동국간의 이동통신에서의 사용을 위해 당해 기지국의 상향/하향 링크 무선자원의 효율적인 사용을 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 기지국과 이 기지국의 셀 지역에 있는 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 상기 기지국이 할당하도록 하는 무선자원 할당 방법으로서,
    당해 기지국과 인접 기지국 모두에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 동일 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식하는 단계,
    상기 사용상태 정보 및 상기 우선순위 정보 모두에 기초하여 당해 기지국과 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 단계,
    당해 기지국의 셀 지역에 비할당 무선자원이 있는지 판정하는 단계,
    비할당 무선자원이 인접 기지국의 각 셀 지역에서 미사용인지 판정하는 단계,
    비할당 무선자원과 관련된 데이터 전송의 링크 방향이 인접 기지국의 셀 지역의 하나에 있어서의 할당 무선자원과 관련된 링크 데이터 전송의 방향과 일치하는지 판정하는 단계,
    요구 이동국의 우선순위 레벨이 할당 무선자원을 사용하는 각 이동국의 우선순위 레벨보다 높은지 판정하는 단계, 및
    링크에 대해 당해 기지국의 셀 지역의 비할당 무선자원의 할당이 가능한지 판정하는 단계를 포함하며,
    상기 할당하는 단계에서 상기 새로운 무선자원은 상기 인식하는 단계에서 인식되는 사용상태 정보와 우선순위 정보, 및 상기 첫번째 판정하는 단계 내지 다섯번째 판정하는 단계에 의해 주어지는 판정의 각각의 결과 모두에 기초하여 당해 기지국과 이동국간의 링크에 할당되는 무선자원 할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    무선망 제어기는 무선자원 관리 테이블을 보유하고,
    상기 인식 단계에서 당해 기지국으로부터 무선망 제어기에 질의를 송신함으로써 당해 기지국이 무선망 제어기의 무선자원 관리 테이블로부터 사용상태 정보 및 우선순위 정보를 인식하는 무선자원 할당 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    무선망 제어기는 무선자원 관리 테이블을 보유하고,
    무선자원 할당 및 무선자원 해제가 수행될 때, 당해 기지국이 무선망 제어기에 무선자원 통지를 전송하여 무선자원 관리 테이블이 갱신되는 무선자원 할당 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    당해 기지국과 인접 기지국 각각이 그 기지국의 사용상태 정보 및 그 기지국과 관련된 이동국의 우선순위 정보를 보유하고,
    상기 인식 단계에서 당해 기지국으로부터 각 인접 기지국의 각각에 질의를 송신함으로써 당해 기지국이 각 인접 기지국으로부터 사용상태 정보 및 우선순위 정보를 인식하는 무선자원 할당 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    당해 기지국과 인접 기지국간에 질의, 사용상태 정보 또는 우선순위 정보를 전송할 때, 전용 무선채널이 데이터 전송의 경로로 사용되는 무선자원 할당 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    당해 기지국과 인접 기지국 각각이 그 기지국의 사용상태 정보 및 그 기지국과 관련된 이동국의 우선순위 정보를 보유하고,
    인접 기지국의 하나로부터 질의가 당해 기지국에 수신될 때, 당해 기지국은 상기 인접 기지국의 하나에 당해 기지국과 관련된 사용상태 정보 및 우선순위 정보 모두를 전송하는 무선자원 할당 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    당해 기지국과 상기 인접 기지국의 하나 사이에 사용상태 정보 또는 우선순위 정보를 전송할 때, 전용 무선채널이 데이터 전송의 경로로 사용되는 무선자원 할당 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    인접 기지국에 대한 각 식별은 당해 기지국에 미리 결정되어 저장되는 무선자원 할당 방법.
  9. 기지국과 이 기지국의 셀 지역에 있는 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 자원 할당 제어 유닛을 구비하는 기지국으로서,
    상기 자원 할당 제어 유닛은,
    당해 기지국과 인접 기지국 모두에 있어서의 무선자원의 사용상태 정보 및 동일 무선자원을 사용하는 이동국의 우선순위 정보를 인식하는 제 1 유닛,
    사용상태 정보 및 우선순위 정보에 기초하여 당해 기지국과 요구 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 제 2 유닛,
    당해 기지국의 셀 지역에 비할당 무선자원이 있는지 판정하는 제 3 유닛,
    비할당 무선자원이 인접 기지국의 각 셀 지역에서 미사용인지 판정하는 제 4 유닛,
    비할당 무선자원과 관련된 데이터 전송의 링크 방향이 인접 기지국의 셀 지역의 하나에 있어서의 할당 무선자원과 관련된 링크 데이터 전송의 방향과 일치하는지 판정하는 제 5 유닛,
    요구 이동국의 우선순위 레벨이 할당 무선자원을 사용하는 각 이동국의 우선순위 레벨보다 높은지 판정하는 제 6 유닛, 및
    링크에 대해 당해 기지국의 셀 지역의 비할당 무선자원의 할당이 가능한지 판정하는 제 7 유닛을 포함하며,
    상기 제 1 유닛에 의해서 인식된 사용상태 정보와 우선순위 정보, 및 상기 제 3 유닛 내지 제 7 유닛에 의해 주어지는 판정의 각각의 결과 모두에 기초하여, 상기 제 2 유닛이 당해 기지국과 이동국간의 링크에 새로운 무선자원을 할당하는 기지국.
  10. 제 9항에 있어서,
    무선망 제어기는 무선자원 관리 테이블을 보유하고,
    당해 기지국으로부터 무선망 제어기에 질의를 송신함으로써 상기 제 1 유닛이 무선망 제어기의 무선자원 관리 테이블로부터 사용상태 정보 및 우선순위 정보를 인식하는 기지국.
  11. 제 9항에 있어서,
    무선망 제어기는 무선자원 관리 테이블을 보유하고,
    무선자원 할당 및 무선자원 해제가 수행될 때, 자원 할당 제어 유닛이 무선망 제어기에 무선자원 통지를 전송하여 무선자원 관리 테이블이 갱신되는 기지국.
  12. 제 9항에 있어서,
    당해 기지국과 인접 기지국 각각이 그 기지국의 사용상태 정보 및 그 기지국과 관련된 이동국의 우선순위 정보를 보유하고,
    당해 기지국으로부터 각 인접 기지국의 각각에 질의를 송신함으로써 상기 제 1 유닛이 각 인접 기지국으로부터 사용상태 정보 및 우선순위 정보를 인식하는 기지국.
  13. 제 12항에 있어서,
    당해 기지국과 인접 기지국간에 질의, 사용상태 정보 또는 우선순위 정보를 전송할 때, 전용 무선채널이 데이터 전송의 경로로 사용되는 기지국.
  14. 제 9항에 있어서,
    당해 기지국과 인접 기지국 각각이 그 기지국의 사용상태 정보 및 그 기지국과 관련된 이동국의 우선순위 정보를 보유하고,
    인접 기지국의 하나로부터 질의가 당해 기지국에 수신될 때, 당해 기지국은 상기 인접 기지국의 하나에 당해 기지국과 관련된 사용상태 정보 및 우선순위 정보 모두를 전송하는 기지국.
  15. 제 14항에 있어서,
    당해 기지국과 상기 인접 기지국의 하나 사이에 사용상태 정보 또는 우선순위 정보를 전송할 때, 전용 무선채널이 데이터 전송의 경로로 사용되는 기지국.
  16. 제 9항에 있어서,
    인접 기지국에 대한 각 식별은 당해 기지국에 미리 결정되어 저장되는 기지국.
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