KR100635469B1 - 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법에 관한 것이다. 본 발명은 주파수 재사용률과 셀당 수용 가능한 사용자의 수에 대응하여 부채널의 수를 결정한 상태에서, 복수의 기지국으로부터 부채널 할당 요구를 수신하면 상기 부채널을 할당할 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역을 파악한 후 상기 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역에 따라 부채널을 차등적으로 할당한다. 이때 상기 부채널의 차등적 할당은 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역이 셀 경계에 가까울수록 낮은 주파수 재사용률로 상기 부채널을 할당하고, 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역이 기지국에 가까울수록 높은 주파수 재사용률로 상기 부채널을 할당하는 차등적 부채널 할당 방법을 사용한다.

본 발명은 셀의 서비스 영역을 가상적인 다수의 서비스 영역으로 분리하여, 셀의 안쪽에 위치한 사용자 단말에게는 높은 주파수 재사용률을 사용하여 셀의 수율을 증대시키고 채널 조건이 열악한 셀의 바깥쪽에 위치한 사용자 단말에게는 낮은 주파수 재사용률을 사용하여 성능을 보장함으로써, 다중 셀 환경의 OFDM 시스템에서 셀 경계에서의 서비스 질을 보장하면서 주파수 효율을 높이는 효과가 있다.

부채널, OFDM, 주파수 재사용, 서비스 영역 분할

Description

직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법{Mehtod to assign subchannel in OFDM system}

도 1은 OFDM 통신시스템에서 사용되는 주파수를 주파수 축을 기준으로 도시한 주파수 구성도.

도 2는 본 발명이 적용되는 다중 셀 환경의 상태도.

도 3은 본 발명에 따라 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 이용하여 셀의 서비스 영역을 구분한 셀의 상태도.

도 4는 본 발명에 따라 사용자가 기지국으로부터 받은 신호의 세기를 이용하여 셀의 서비스 영역을 구분한 셀의 상태도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거리와 신호세기를 이용하여 사용자의 셀 내 위치를 파악하는 과정을 보인 순서도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법을 보인 순서도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 한 클러스터를 이루는 각 셀 들의 서비스 영역 및 동시 사용자 분포 상태를 보인 도면.

도 8은 도 7의 사용자 분포 상태에 따른 사용자 단말별 부채널 할당을 보인 도면.

본 발명은 직교주파수 분할다중(OFDM: Orthogonal Frequency Multiplexing) 통신 방법에 관한 것으로, 특히, OFDM 통신 방식을 사용하는 다중셀 환경의 OFDM 통신시스템에서 셀 경계에서의 서비스 질을 보장하면서 주파수 효율을 높이기 위해 사용자의 셀 내 위치에 따라 부채널의 할당을 차등화하는 부채널 할당 방법에 관한 것이다.

OFDM 변조 방식은 송신 데이터를 다수의 부 반송파에 분산하여 전송하고 각 채널의 부 반송파간 상호 직교성을 유지하여 채널간 간섭이 일어나지 않게 하는 통신 방식이다. 이러한 OFDM 변조 방식을 이용하는 OFDM 통신시스템에서는 셀간 간섭의 영향을 줄이고 수율(Throughput)을 향상시키기 위한 부반송파의 할당 계획이 필요하며, 이에 따라 셀 간에 동일한 주파수를 사용할 수 있는 능력이 필요하다. 현재 OFDM 변조 방식에 주파수 도약(frequency hopping) 방식을 결합함으로써 셀간의 간섭의 영향을 줄이고 주파수 재사용률 1을 구현하는 OFDM 통신시스템이 고려되고 있다.

그러나 주파수 재사용률 1을 구현하는 OFDM 통신시스템은 트래픽의 부하가 늘어날 때 주파수 도약 패턴간의 충돌로 인한 성능의 열화가 생기는 문제를 안고 있다. 즉, 주파수 재사용률이 1인 OFDM 통신시스템은 셀 간에 동일한 부 반송파를 사용하게 되면 동채널 간섭을 발생시켜 성능의 열화를 일으키는 문제가 있다. 이러 한 문제점은 채널 조건이 열악한 셀 경계에서 더 심각해진다.

결국 셀간의 간섭으로 인해 시스템이 제공해야 할 성능의 한계가 정해졌을 때 셀 경계의 사용자까지 그 성능을 만족시키기 위해서는 높은 주파수 재사용률을 사용하는 것이 불가피하다. 그러나 셀의 경계 사용자를 고려하여 주파수 재사용을 하게 되면, 셀의 경계 사용자에 비해 비교적 좋은 신호 대 잡음비를 갖는 셀의 안쪽 사용자의 사용자 입장에서는 비효율적이며, 전체 수율의 측면에서 불이익이 예상되는 문제가 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부채널을 사용자의 셀내 위치에 따라 차등적으로 분배하는 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주파수 재사용률과 셀당 수용 가능한 사용자의 수에 대응하는 수의 부채널을 결정한 상태에서, 복수의 기지국으로부터 부채널 할당 요구를 수신하는 제1 단계와, 상기 부채널을 할당할 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역을 파악하는 제2 단계와, 상기 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역에 따라 부채널을 차등적으로 할당하는 제3 단계를 포함하며, 상기 부채널의 차등적 할당은 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역이 셀 경계에 가까울수록 낮은 주파수 재사용률로 상기 부채널을 할당하고, 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역이 기지국에 가까울수록 높은 주파수 재사용률로 상기 부채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 기술은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 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.

도 1은 본 발명의 OFDM 통신시스템에서 사용되는 주파수를 주파수 축을 기준으로 도시한 주파수 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 세션(session)을 위해 OFDM 통신시스템 즉, 기지국 제어기에 할당된 주파수는 데이터를 전송하기 위해 사용되는 부반송파 대역인 유효 부반송파 대역(A1)과, 데이터를 전송하지 않는 부반송파 대역(A2)으로 이루어진다. 여기서 OFDM 통신시스템의 주파수 재사용률을 R이라 하면, OFDM 통신시스템은 클러스터를 이루는 각 셀 당 수용 가능한 사용자의 수가 U인 경우에 유효 부반송파 대역을 R×U개의 부채널(Sm, m=1, 2, 3, ..., RU)로 나눈다. 상기 하나의 부채널(subchannel)은 다수의 부반송파로 이루어진다. 상기 부채널의 부반송파는 다른 부채널의 부반송파와 직교성을 유지한다. 도 1에서, 각 부채널의 부반송파들은 물리적으로 인접한 것을 의미하지 않으며, 논리적으로 구분한 것이다.

이하, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5를 참조로 하여 본 발명이 적용되는 네트워크 환경을 설명한다.

일반적으로 OFDM 통신시스템을 포함한 이동통신시스템은 서비스 지역을 셀 단위로 구분하고 있으며, 각 셀에는 셀 내 진입한 사용자 단말과의 무선 통신을 담당하는 기지국이 위치한다.

이러한 셀 환경에서, 본 발명은 셀들을 n개의 셀 단위로 나누고, 각 n 개의 셀 단위로 부채널을 할당한다. 이때 부채널을 할당하는 n개의 셀 단위는 하나의 클러스터이며, 상기 n은 망 설계자에 의해 임의의 값으로 결정되나 적어도 2 이상인 것이 양호하다. 결국, 본 발명은 클러스터 단위로 부채널 할당을 수행하는 다중 셀 환경의 OFDM 방식을 사용한다. 여기서 n개의 셀을 하나의 클러스터 단위로 한다는 것은 망의 특정 장치가 n개 셀 단위 즉, n개의 기지국 단위로 부채널 할당을 한다는 것을 의미한다. 일반적으로 기지국 제어를 담당하고 채널 할당에 관여하는 망 구성 장치로는 기지국 제어기가 이용되므로, 상기 클러스터 단위의 기지국을 관리하는 망의 특정 장치는 기지국 제어기인 것이 양호하다.

도 2에는 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 환경이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 다중 셀 환경은 클러스터가 7개의 셀 단위로 구성된 경우이다.

한편, 본 발명은 전술한 바와 같이 부채널 할당에 있어서 사용자 단말의 셀 내 위치를 고려한다. 본 발명은 사용자 단말의 셀 내 위치를 파악하기 위해 셀 내 영역을 다수의 영역으로 구분한다. 이때 다수의 영역은 기지국 제어기에 의해 가상적으로 구분되는데, 기지국 제어기는 특정 조건에 따라 셀 내 영역 구분을 수행한다.

셀 내 영역 구분을 위해 기지국 제어기에서 사용하는 특정 조건은 3가지가 있다.

1. 첫 번째는 사용자 단말과 기지국간의 거리를 이용하는 것이다. 기지국 제어기는 영역을 구분하는 사용자 단말과 기지국 간의 기준거리 정보를 가지고 있다. 이때 기준거리 정보는 셀 내 영역의 수에 비례한다. 예를 들면, 셀 내 영역이 2이면 하나의 기준거리 정보를 가지며, 셀 내 영역이 3이면 2개의 기준거리 정보를 가지고, 셀 내 영역이 4이면 3개의 기준거리 정보를 가진다.

기지국 제어기는 기준 거리가 하나인 경우에 사용자 단말과 기지국 간의 거리가 기준 거리보다 큰지 또는 작은지를 판단하여 사용자의 셀 내 위치를 판단하며, 기준 거리가 2 이상인 경우에 사용자 단말과 기지국 간의 거리가 어느 기준 거리 범위 내에 속하는지를 판단하여 사용자의 셀 내 위치를 판단한다.

여기서, 사용자 단말과 기지국 간의 거리 측정은 GPS(Global Position System)를 이용하는 방법과, 전파 지연을 측정하는 방식이 있다.

GPS를 이용하는 방법은 GPS 모듈을 내장한 사용자 단말에 한한다. 즉, 기지국은 GPS 모듈을 내장한 사용자 단말로부터 사용자 단말의 현재 좌표값을 수신하 고, 수신한 사용자 단말의 현재 좌표값을 기지국 제어기에 제공한다. 그러면 기지국 제어기는 이미 알고 있는 기지국의 위치 좌표와 기지국으로부터 수신한 사용자 단말의 현재 좌표값을 통해 기지국과 사용자 단말 간의 거리를 측정한다.

전파 지연을 측정하는 방식은 TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식이라 한다. TDOA 방식은 두 기지국에서 사용자 단말까지 거리의 차에 비례하는 전파 도달 시간차가 측정되는데, 두 기지국에서 거리 차가 일정한 곳 즉, 두 기지국을 초점으로 하는 쌍곡선의 교차점이 사용자 단말의 위치이므로 쌍곡선의 교차점과 한 기지국과의 거리를 측정하여 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 파악하는 방법이다.

도 3에는 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 이용한 셀 영역 구분의 예가 도시되어 있으며, 셀 영역이 2 영역으로 구분된 경우를 보여주고 있다. 도 3에서 M1, M2는 사용자 단말이고, Ls는 기준 거리이며, L1은 사용자 단말(M1)의 거리, L2는 사용자 단말(M2)의 거리이다. 도 3을 보면 사용자 단말(M1)은 L1이 Ls보다 크므로 셀의 경계영역(B)(이하 '외부 셀'이라 함)에 위치하고, 사용자 단말(M2)은 L2가 Ls보다 작으므로 셀의 내부 즉, 기지국(BS: Base Station)에 근접한 영역(A)(이하 '내부 셀'이라 함)에 위치한다.

2. 두 번째는 사용자가 기지국으로부터 받은 신호의 세기를 이용하는 것이다. 기지국 제어기는 자신이 담당하는 클러스터의 각 셀에 대한 기준 신호세기 정보를 가지고 있다. 상기 첫 번째 경우와 마찬가지로 상기 기준 신호세기 정보는 셀 내의 영역수에 비례하여 그 수가 늘어나며, 기지국 제어기는 기지국으로부터 수신되는 사용자 단말의 수신신호세기를 기준 신호세기와 비교하여 사용자의 셀 내 위치를 판단한다. 상기 사용자가 기지국으로부터 받은 신호의 세기(즉, 상기 사용자 단말의 수신신호세기)는 일반적으로 셀의 기지국에서 주기 시간마다 송출하는 파일럿 비콘신호의 세기이다. 주기시간마다 파일럿 비콘신호가 송출됨에 따라 사용자 단말은 주기 시간마다 수신된 파일럿 비콘 신호에 대한 신호 세기를 측정하고 이를 기지국에게 알린다. 그러면 기지국은 수신한 사용자의 수신신호세기를 상기 기준 신호세기와 비교하여 사용자의 셀 내 위치를 판단한다.

여기서, 당업자라면 사용자가 기지국으로부터 받은 신호의 세기 대신에 거리에 비례하는 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)를 이용할 수 있음은 자명하다.

도 4에는 사용자가 기지국으로부터 받은 신호의 세기를 이용한 셀 영역 구분의 예가 도시되어 있으며, 셀 영역이 2 영역으로 구분된 경우를 보여주고 있다. 도 4에서 M1, M2는 사용자 단말이고, Ps는 기준 신호세기이며, P1은 사용자 단말(M1)의 수신 신호세기, P2는 사용자 단말(M2)의 수신 신호세기이다. 도 4를 보면 사용자 단말(M1)은 P1이 Ps보다 크므로 외부 셀(B)에 위치하고, 사용자 단말(M2)은 P2가 Ps보다 작으므로 내부 셀(A)에 위치한다.

3. 세 번째는 상기 첫 번째 조건(거리)과 두 번째의 조건(신호세기)를 조합한 것이다.

신호의 세기를 기준으로 서비스의 영역을 분리하는 경우에, 낮은 신호의 세기를 기준으로 하면 수율의 향상폭은 커질 수 있으나, 내부 셀 사용자의 수가 증가함에 따라 셀 경계에서의 성능 저하가 심각해진다. 따라서 사용자의 거리에 따라 신호의 세기 기준을 달리하는 방법이 필요한데, 세 번째는 이를 위한 것이다.

상기 거리와 신호 세기의 조합을 통한 셀 내부 영역을 구분하는 세 번째 조건에 따른 동작을 도 5를 참조로 하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거리와 신호세기를 이용하여 사용자의 셀 내 위치를 파악하는 과정을 보인 순서도이다. 여기서 도 5의 과정은 셀 내 영역이 2 영역(외부 셀과 내부 셀)으로 구분된 경우에 대한 것이다.

클러스터의 각 기지국은 셀 내 위치한 사용자 단말에 대하여 사용자 단말과 기지국 간의 거리 정보와, 사용자 단말의 수신신호세기 정보를 기지국 제어기에 제공한다. 이에 기지국 제어기는 수신된 정보를 통해 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 산출하고 각 사용자 단말의 수신신호세기를 파악한다(S510).

이하에서는 상기 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 Dm이라고 하고, 사용자 단말의 수신신호세기를 Pm이라 한다. 기지국 제어기는 사용자 단말의 Dm을 저장된 기준 거리와 비교한다(S520).

상기 비교에서 사용자 단말의 Dm이 기준 거리보다 작으면 사용자 단말이 잠정적으로 내부 셀에 위치하고 있다고 판단하고(S530), 사용자 단말의 Dm이 기준 거리보다 크면 사용자 단말이 잠정적으로 외부셀에 위치하고 있다고 판단한다(S560).

기지국 제어기는 상기와 같이 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 통해 사용 자 단말의 셀 내 위치를 1차적으로 판단하면, 판단한 사용자 단말의 셀 내 위치 즉, 내부 셀인지 또는 외부 셀인지에 따라 비교할 기준 신호세기의 크기를 달리한다.

즉, 기지국 제어기는 사용자 단말이 잠정적으로 내부 셀에 있으면 내부셀 비교용 기준 수신신호 세기를 상기 사용자 단말의 Pm과 비교하고(S540), 사용자 단말이 잠정적으로 외부 셀에 있으면 외부셀 비교용 기준 수신신호 세기를 상기 사용자 단말의 Pm과 비교한다(S570).

여기서 상기 내부셀 비교용 기준 수신신호 세기는 상기 외부셀 비교용 기준 수신신호 세기보다 낮다.

기지국 제어기는 상기 비교(S540)의 결과로 사용자 단말의 Pm이 내부셀 비교용 기준 수신신호 세기보다 크면 내부셀에 있다고 최종 판단하고(S550), 상기 사용자 단말의 Pm이 내부셀 비교용 기준 수신신호 세기보다 작으면 외부셀에 있다고 최종 판단한다(S580).

그리고 기지국 제어기는 상기 비교(S570)의 결과로 사용자 단말의 Pm이 외부셀 비교용 기준 수신신호 세기보다 크면 내부셀에 있다고 최종 판단하고(S550), 상기 사용자 단말의 Pm이 외부셀 비교용 기준 수신신호 세기보다 작으면 외부셀에 있다고 최종 판단한다(S580).

도 5를 참조로 한 세 번째 조건에 따른 셀 영역 구분 즉, 서비스 영역 구분은 시스템의 복잡도가 증가하는 단점이 있으나, 거리 또는 신호의 세기만을 기준으로 서비스 영역을 분리하는 경우보다 수율의 상승폭이 커지게 되는 장점이 있다.

이하, 도 6 내지 도 8을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법을 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법을 보인 순서도이다.

우선 본 발명이 적용되는 다중 셀 환경은 한 클러스터가 7개의 셀로 이루어져 있으며, 주파수 재사용률이 7이라고 가정한다. 그리고 셀 당 동시 사용자를 2명이라고 가정하며, 각 셀의 서비스 영역이 2 영역으로 구분되어 있다고 가정한다.

기지국 제어기는 상기 주파수 재사용률이 7이고 동시 사용자의 수가 2이면, 도 1에 도시된 유효 부반송파 대역(A2)을 14개의 부채널(S1, S2, S3, ..., S14)로 나눈다(S610).

이런 상태에서, 한 클러스터를 이루는 7개의 각 셀에 도 7에 도시된 바와 같이 2명의 동시 사용자가 발생하였다면, 기지국 제어기는 각 기지국으로부터 각 사용자 단말에 대한 부채널 할당 요청을 수신한다(S620). 이때 상기 부채널 할당 요청에는 상술한 3가지 특정 조건 중 하나의 조건 정보가 포함되어 있다.

기지국 제어기는 수신한 각 사용자 단말의 특정 조건을 통해 사용자의 셀 내 위치를 파악한다(S630). 상기 사용자의 셀 내 위치는 서비스 영역이다. 여기서 도 7에 따르면, 기지국 제어기는 사용자 U1, 사용자 U2, 사용자 U5, 사용자 U7, 사용자 U10, 사용자 U11, 사용자 U12와, 사용자 U14는 서비스 영역이 외부 셀이라고 판단한다. 그리고 사용자 U3, 사용자 U4, 사용자 U6, 사용자 U8, 사용자 U9와, 사용자 U13은 서비스 영역이 내부 셀이라고 판단한다.

기지국 제어기는 상기 분할한 부채널 중에서 외부 셀에 위치한 사용자 단말 에게 우선적으로 각 하나의 부채널을 할당한다(S640). 즉, 기지국 제어기는 외부 셀에 사용자 단말을 가진 기지국을 판단한 후, 각 기지국에게 해당 사용자 단말에 대한 각기 다른 하나의 부채널을 할당할 것을 지시한다. 결국 도 8에 도시된 바와 같이, 외부 셀에 위치한 사용자 단말인 U1, U2, U5, U7, U10, U11, U12와, U14 총 8개의 사용자 단말은 각각 서로 다른 하나의 부채널(S1, S2, S5, S7, S10, S11, S12, S14 중 하나)을 할당받게 된다.

상기와 같이 외부 셀에 위치한 모든 사용자 단말 각각에 하나의 서로 다른 부채널 할당이 이루어지면(S650), 기지국 제어기는 14개의 부채널 중 외부 셀에 위치한 사용자 단말에게 할당한 부채널을 제외한 나머지 6개의 부채널을 도 8에 도시된 바와 같이 내부 셀에 위치한 사용자 단말인 U6, U8, U9와, U13에게 공통적으로 할당한다. 그런데 사용자 U3과 U4는 동일 셀의 내부 셀에 위치하므로 부반송파간에 직교성을 유지시키기 위해 도 8에 도시된 바와 같이 상기 6개의 부채널을 2등분으로 분할하여 할당한다(S660).

전술한 본 발명의 실시예를 통해, 본 발명은 외부 셀에 위치한 사용자 단말에게 우선적으로 부채널을 하나씩 할당한 후, 나머지 할당하지 않은 부채널들을 내부 셀에 위치한 사용자 단말에게 할당하는 것을 기본으로 하는데, 동일 셀의 내부 셀에 다수의 사용자 단말이 있는 경우에는 서로 다른 부채널을 가지도록 균등하게 배분하여 할당한다.

한편 도 6 내지 도 8을 참조로 한 본 발명의 실시예에서는 셀의 서비스 영역 을 2 영역으로 구분하였으나, 전술한 바에 따르면 본 발명은 셀의 서비스 영역을 2 이상의 영역으로 구분할 수 있다. 이는 서비스 영역을 보다 세분화하여 2 이상의 서비스 영역에 위치한 사용자 단말에게 부채널을 차등적으로 제공하고자 하는 것이다. 이 경우에 본 발명은 가장 외곽의 서비스 영역에 위치한 사용자 단말에 대해서는 하나의 부채널을 제공하고, 그 다음 외곽의 서비스 영역에 위치한 사용자 단말에 대해서는 2개의 부채널을 제공하며, 그 다음 외곽의 서비스 영역에 위치한 사용자 단말에 대해서는 3개의 부채널을 제공하는 등의 방법을 통해 차등적인 부채널 할당을 할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

본 발명은 셀의 서비스 영역을 가상적인 다수의 서비스 영역으로 분리하여, 셀의 안쪽에 위치한 사용자 단말에게는 높은 주파수 재사용률을 사용하여 셀의 수율을 증대시키고 채널 조건이 열악한 셀의 바깥쪽에 위치한 사용자 단말에게는 낮은 주파수 재사용률을 사용하여 성능을 보장함으로써, 다중 셀 환경의 OFDM 시스템에서 셀 경계에서의 서비스 질을 보장하면서 주파수 효율을 높이는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 주파수 재사용률과 셀당 수용 가능한 사용자의 수에 대응하는 수의 부채널을 결정한 상태에서,

   클러스터를 이루는 N개의 셀에 수용된 각 사용자 단말의 셀 내 위치를 파악하는 제1 단계;

   상기에서 파악한 사용자 단말의 셀 내 위치를 통해 사용자 단말이 기지국으로부터 주기적으로 수신하는 신호의 세기와, 사용자 단말과 기지국 간의 거리를 혼용하여 상기 사용자 단말의 셀 내 서비스 영역을 판단하는 제2 단계; 및

   상기 각 사용자 단말이 속한 서비스 영역 정보를 기반으로, 셀 내 서비스 영역이 셀 경계에 가장 가까운 제1 서비스 영역의 사용자 단말에게는 적용되는 주파수 재사용률 중 가장 낮은 주파수 재사용률로 상기 부채널을 할당하고, 상기 셀 내 서비스 영역이 기지국에 가장 가까운 제2 서비스 영역의 사용자 단말에게는 적용되는 주파수 재사용률 중 가장 높은 주파수 재사용률로 상기 부채널을 할당하는 제3 단계

   를 포함하되, 상기 제2 단계는, 상기 셀 내 서비스 영역이 셀 경계에 가까운 내부 셀과 기지국에 가까운 외부 셀로 나눠진 경우에,

   상기 사용자와 기지국 간의 거리와, 상기 사용자 단말이 기지국으로부터 주기적으로 수신하는 신호의 세기를 파악하는 제1 서브단계와,

   상기 사용자와 기지국 간의 거리를 설정 저장된 기준 거리와 비교하여, 상기 기준 거리 이내이면 잠정적으로 내부 셀이라고 판단하고 상기 기준 거리 이상이면 잠정적으로 외부 셀이라고 판단하는 제2 서브단계와,

   상기 잠정적 내부 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 기지국으로부터 주기적으로 수신하는 신호의 세기를 내부용 기준 수신신호세기와 비교하여, 상기 내부셀용 기준 수신신호세기보다 크면 내부 셀에 위치하고 있다고 최종 판단하고 상기 내부셀용 기준 수신신호보다 작으면 외부 셀에 위치하고 있다고 최종 판단하는 제3 서브단계와,

   상기 잠정적 외부 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 기지국으로부터 주기적으로 수신하는 신호의 세기를 외부용 기준 수신신호세기와 비교하여, 상기 외부셀용 기준 수신신호세기보다 크면 내부 셀에 위치하고 있다고 최종 판단하고 상기 외부셀용 기준 수신신호보다 작으면 외부 셀에 위치하고 있다고 최종 판단하는 제4 서브단계를 포함하며,

   상기 내부셀용 기준 수신신호세기는 상기 외부셀용 기준수신신호 세기보다 낮은 것을 특징으로 하는 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제3 단계는 상기 부채널 할당시 상기 제1 서비스 영역의 사용자 단말에게 우선으로 부채널을 할당한 후, 나머지 부채널을 이용하여 다른 서비스 영역의 사용자 단말에게 부채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법.
3. 제1항 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 제3 단계는 상기 제1 서비스 영역에 적용되는 주파수 사용률보다 높은 주파수 사용률이 적용되는 서비스 영역의 사용자 단말에 대한 부채널 할당시, 동일 셀의 동일 서비스 영역에 2 이상의 사용자 단말이 존재하면 할당된 부채널들을 사용자 단말의 수만큼 균등 분배하여 각 사용자 단말에게 할당하는 할당하는 것을 특징으로 하는 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 서비스 영역에 적용되는 주파수 재사용률은 1인 것을 특징으로 하는 직교주파수분할다중 시스템에서의 부채널 할당 방법.
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