KR100651569B1

KR100651569B1 - 셀룰러 통신 시스템의 자원 할당 스케줄링 방법

Info

Publication number: KR100651569B1
Application number: KR1020050000110A
Authority: KR
Inventors: 조성현; 히스로버트더블유.; 윤상보; 박원형; 에어리매니쉬
Original assignee: 삼성전자주식회사; 보드 오브 리전츠, 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2005-01-03
Publication date: 2006-11-29
Also published as: US7392054B2; US20050282550A1; KR20050114589A

Abstract

본 발명의 자원 할당 스케줄링 방법은, 유선망으로 연결되는 다수의 기지국과 각 기지국의 무선 영역인 셀 내에 위치하는 단말들에 대해 주어진 시스템 주파수 대역을 통해 통신 서비스를 제공하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 각각의 셀을 적어도 두 개의 섹터로 분할하고, 상기 주파수 대역을 시간 축 상에서 일정한 구간의 프레임 단위로 하고 분할하고, 상기 프레임을 주파수 축 상에서 섹터의 수와 동일한 수의 부대역으로 분할하고, 각각의 부대역을 우선 할당 영역과 표준 할당 영역으로 분할하되 서로 다른 셀의 섹터에 할당된 동일한 부대역의 우선 할당 영역들이 시간 축 상에서 중첩되지 않도록 배치하고, 상기 셀 내의 단말들을 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말로 분류하고, 상기 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 영역을 할당한다. 본 발명의 자원 할당 스케줄링 방법에서는 단말들을 간섭 취약도에 따라 분류하고, 간섭에 취약한 단말들에 대해서는 시간 축 상에서 간섭 셀(섹터)들과 직교성을 가지도록 설계된 우선 할당 자원을 먼저 할당하고 간섭에 취약하지 않은 단말들에 대해서는 나머지 자원을 할당 함으로써 동일 자원을 사용하는 셀간 간섭을 회피할 수 있다.

자원할당, 스케줄링, 섹터, 전력제어

Description

셀룰러 통신 시스템의 자원 할당 스케줄링 방법{RESOURCE ALLOCATION SCHEDULLING METHOD FOR CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명이 적용될 육각형 셀로 구성되는 셀룰러 시스템을 보인 개념도;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자원 할당 스케줄링 방법에서의 자원 사용 형태를 설명하기 위한 개념도;

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 스케줄링 방법에서 전송 전력 제어가 적용될 셀의 내부 영역을 설명하기 위한 도면; 그리고

도 4는 본 발명 바람직한 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 스케줄링 방법에서 자원 사용 형태를 위한 도면이다.

본 발명은 셀룰러 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 셀룰러 통신 시스템에서 셀 간 간섭에 대한 취약도에 따라 간섭 취약도가 높은 단말에 대해 시간 축 상에서 직교성을 갖는 자원을 우선적으로 할당 함으로써 셀간 간섭을 회피할 수 있는 자원 할당 스케줄링 방법에 관한 것이다.

무선 통신의 발전과 더불어 비디오 컨퍼런스나 고속 인터넷 접속 서비스와 같은 광대역 통신을 기반으로 하는 다양한 서비스들이 제공되고 있다. 광케이블에 의한 범세계적인 백본 인프라의 구축은 거의 무제한의 통신 환경을 제공하고 있다. 그러나, 무선 접속 기반의 통신시스템은 그 성능(throughput)이 매우 낮을 뿐만 아니라 단말의 이동성에 의해 많이 좌우된다. 또한 셀룰러 시스템에서의 시스템 용량은 셀간 간섭에 의해 제한되며 인접 셀 간의 신호대간섭비 (Carrier to Interference ratio: C/I)로 인해 시스템 용량은 현저히 감소하게 된다.

일반적으로 셀룰러 시스템에서는 각 셀을 여러 개의 섹터로 분할하여 자원을 할당함으로써 신호대간섭비를 어느 정도 줄일 수 있지만, 고속의 서비스를 지원하기 위한 높은 대역 효율를 얻기 위해서는 셀의 섹터화와 더불어 전송 스케줄링 및 정교한 자원 할당을 통한 셀간 간섭을 최소화할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 정교한 프레임 설계를 통해 주파수 재사용률을 증가시킴으로써 높은 대역 효율을 얻을 수 있는 자원 할당 스케쥴링 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 데이터 셀룰러 망의 프레임 설계를 통해 높은 대역 효율을 달성할 뿐만 아니라 주파수 설계의 복잡성을 줄일 수 있는 자원 할 당 스케쥴링 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간섭에 취약한 단말들에 대해 시간 축 상에서 직교성을 갖는 자원을 할당 함으로써 간섭을 회피할 수 있는 자원 할당 스케줄링 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인접한 동일 주파수 자원을 사용하는 셀들(섹터들) 내의 간섭에 취약하지 않은 단말들에 대해서도 시간 축 상의 서로 다른 시 구간에 대해 송신 전력을 다르게 할당 함으로써 간섭 발생 확률을 최소화 할 수 있는 자원 할당 스케줄링 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 국면에 있어서, 적어도 주파수 재사용율이 1 인 셀룰러 통신 시스템에서, 자원 할당 스케줄링 방법은 시스템의 주파수 대역을 시간 축 상에서 우선 할당 블록과 일반 할당 블록으로 구성되는 프레임으로 분할하고, 셀 내의 단말들을 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말들의 그룹으로 분류하고, 상기 그룹 별로 우선 순위를 두어 자원을 할당한다.

자원 할당 단계는 간섭 취약 단말이 존재하는지를 판단하고, 간섭 취약 단말이 존재하면 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 블록의 자원을 할당하고, 상기 우선 할당 블록의 자원이 남아 있는지를 판단하고, 상기 우선 할당 블록의 자원이 남아 있으면, 상기 간섭 비취약 단말들에 대해 남아 있는 우선 할당 블록의 자원을 할당하고, 우선 할당 블록의 자원이 남아 있지 않으면 상기 간섭 비취약 단말들에 대해 일반 할당 블록의 자원을 할당하는 과정을 포함한다.

상기 우선 할당 블록의 자원은 인접한 셀들에 대해 시간 축 상에서 직교성을 가지도록 할당되는 것이 바람직하다.

상기 일반 할당 블록의 자원은 인접한 셀들에 대해 시간 축 상에서 서로 다른 전송 전력으로 할당되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 일 국면에 있어서, 유선망으로 연결되는 다수의 기지국과 각 기지국의 무선 영역인 셀 내에 위치하는 단말들에 대해 주어진 시스템 주파수 대역을 통해 통신 서비스를 제공하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 자원 할당 스케줄링 방법은 각각의 셀을 적어도 두 개의 섹터로 분할하고, 상기 주파수 대역을 시간 축 상에서 일정한 구간의 프레임 단위로 하고 분할하고, 상기 프레임을 주파수 축 상에서 섹터의 수와 동일한 수의 부대역으로 분할하고, 각각의 부대역을 우선 할당 영역과 표준 할당 영역으로 분할하되 서로 다른 셀의 섹터에 할당된 동일한 부대역의 우선 할당 영역들이 시간 축 상에서 중첩되지 않도록 배치하고, 상기 셀 내의 단말들을 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말로 분류하고, 상기 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 영역을 할당하는 과정을 포함한다.

상기 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 영역을 할당한 후 상기 간섭 비취약 단말에 대해 상기 표준 할당 영역을 할당하는 것이 바람직하다.

상기 프레임은 시간 축 상에서 다수의 슬롯으로 분할 되는 것이 바람직하다.

상기 프레임의 첫 번째 슬롯은 제어 신호를 포함하고 상기 제어 신호는 맵(MAP) 정보를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 부대역은 주파수 축 상에서 다수의 부채널들로 분할되는 것이 바람직하다.

상기 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말은 동일 부대역을 사용하는 인접 섹터로부터의 간섭에 대한 취약도에 의해 분류되는 것이 바람직하다.

상기 단말의 전송 전력은 상기 간섭 취약도에 따라 제어하는 것이 바람직하다.

상기 간섭 취약도가 증가하면 전송 전력을 증가시키고 간섭 취약도가 감소하면 전송 전력을 감소시키도록 단말을 제어하는 것이 바람직하다.

상기 간섭 취약도는 단말에 의해 측정되어 기지국으로 피드백 되는 인접 섹터들의 채널 상태 정보를 이용하여 산출되는 것이 바람직하다.

상기 채널 상태 정보는 인접 섹터들로부터 수신되는 간섭 신호의 세기의 변화량을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스케쥴링 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용될 육각형 셀로 구성되는 셀룰러 시스템을 보인 개념도로서, 각각의 셀이 세 개의 섹터로 분할되어 있다. 모든 셀들은 동일한 주파수 대역을 할당 받고 각 셀(100)을 구성하는 섹터들(101, 102, 103)은 서로 다른 자원을 할당 받는다. 또한, 한 셀을 구성하는 각 섹터는 이웃 셀의 인접한 섹터와 서로 다른 자원을 할당 받도록 설계된다. 본 발명에서는, 서로 다른 셀에서 동일한 주파수를 사용하는 섹터들을 "간섭 섹터"라 칭한다. 도 1에서, 셀 (100)의 섹터 (101) 에 대한 간섭 섹터는 이웃 셀 (110)의 섹터 (111)와 또 다른 이웃 셀 (120)의 섹터 (121)이다.

높은 대역 효율 및 대역 설계의 저 복잡도를 위해, 무선 셀룰러 시스템들을 전개하는 과정에서 공격적인 주파수 재사용(aggressive frequency reuse)이 요구된다. 공격적 주파수 재사용의 단점은 이웃 셀들 (섹터들)이 동시에 데이터를 전송할 수 있기 때문에 신호대간섭 (C/I) 마진이 작다는 점이다. 이웃 섹터들에 의해 야기되는 간섭은, 기지국 (base transceiver station: BTS)에서의 정교한 스케줄링을 통해, 간섭을 야기하는 섹터들에서의 전송을 조율함으로써 최소할 수 있다.

다중입출력 (multiple-input multiple-output: MIMO) 시스템에서는, 단일 안테나 시스템과는 달리, 인접 셀들로부터의 간섭이 선형적(scalar)이지 않다. 소프트 스케줄링은 인접 섹터들로부터의 행렬적 간섭을 조율함으로써 특히 셀 경계 지역의 단말에 대한 전송을 위한 충분한 신호대간섭(C/I) 마진을 얻을 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 셀룰러 통신 시스템에서 동일 주파수 대역을 사용하는 섹터들에서의 자원 할당 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 본 실시예에서는 시분할다중화를 기반으로 프레임이 설계되었지만, 이에 한정되지 않으며 주파수 분할, 공간 분할, 코드 분할 등과 같은 다중화 방식을 기반으로 설계 될 수 있다.

도 2에서 보는 바와 같이, 상기 프레임은 시간 축으로 시분할 되어 10개의 슬롯으로 구성된다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 10개의 슬롯을 도시하고 있지만 그 수는 이에 한정되지 않는다.

상기 시스템 자원을 구성하는 슬롯#0 은 MAP과 CID등 제어 신호를 위해 할당되며, 나머지 슬롯#1 내지 슬롯#9는 데이터 전송을 위해 할당된다. 각 부대역의 데이터 영역은 시간 축으로 하나의 셀을 구성하는 섹터의 수와 동일한 수의 블록들(201, 202, 203)로 분할된다. 본 실시예에서는 데이터 영역이 9개의 슬롯으로 이루어지고 각 셀이 3 개의 섹터로 분할 되므로 각 부대역의 3개의 슬롯이 하나의 블록을 구성하게 된다. 따라서, 각 부대역은 제어신호를 위한 하나의 슬롯을 비롯해 각각 3 개의 슬롯으로 구성되는 3 개의 블록으로 이루어진다.

상기 동일한 주파수 대역을 사용하는 간섭 섹터들(101, 111, 121)은 각 부대역을 구성하는 세 개의 블록들 중 하나를 우선 할당 블록(200-1, 200-2, 200-3)으로 설정하되 간섭 섹터들(101, 111, 121) 간에 우선 할당 블록들(200-1, 200-2, 200-3)이 시간 축 상에서 상호 중첩되지 않도록 배치한다.

본 실시예에서는 설명의 편의상 상기 동일한 주파수 대역을 사용하는 간섭 섹터들(101, 111, 121)의 우선 할당 블록(200-1, 200-2, 200-3)들이 시간 축을 따라 순서대로 배치되어 있으나 그 배치 순서는 이에 한정되지 않으며 변경 가능하다.

상기와 같이 설계된 프레임과 함께, 간섭에 민감한 단말들은 우선 할당 블록을 구성하는 슬롯을 할당 받는다. 서로 다른 간섭 섹터에 위치하며 이들 우선 할당 블록 내의 슬롯을 할당 받은 단말들은 상기 할당 받은 슬롯들이 시간적으로 직교성을 가지므로 상호 간섭하지 않는다. 이와 같은 간섭 회피를 통해, 효율적인 주파수 재사용이 가능하다.

본 발명에 따른 스케쥴링 방법을 구현하기 위해서는 단말의 간섭 검출 및 피드백, 간섭에 취약한 단말의 확인, 그리고 각 BTS에서의 간섭 민감도를 고려한 스케줄링이 요구된다.

전송 스케줄링은 동기화된 섹터들 사이에 이루어지며, 각 간섭 섹터의 스케줄러(미도시)는 상기 우선 할당 블록의 자원을 먼저 할당하고, 나머지 자원은 랜덤하게 할당한다. 이와 같은 스케줄링을 통해 트래픽 부하가 낮은 경우에는 다른 주 간섭섹터들로부터의 간섭을 회피하고 트래픽 부하가 높은 경우에도 평균 C/I를 개선함으로써 간섭 발생 확률을 낮출 수 있다.

본 발명에 따른 스케줄링 방법에서는 각 섹터를 기지국을 중심으로 한 동심원의 내부 및 외부 지역으로 분할하고 내부 지역 내의 단말에 대한 전송 전력 제어를 통해 보다 향상된 성능을 기대할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스케줄링 방법에서 전송 전력 제어가 적용될 내부 영역을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 섹터화된 각 셀(100)에는 기지국을 중심으로 가상의 내부 영역(303)이 설치된다. 따라서, 각 섹터의 내부 영역 (303)에서는 주요 간섭 섹터들의 트래픽 부하가 높거나 전체 프레임을 이용하여 데이터를 전송하더라도 높은 신호대간섭 마진을 확보할 수 있게 된다. 이 지역은 간섭에 가장 덜 민감한 셀 영역이다.

섹터의 내부 영역(303)에서의 단말의 위치 및 채널 상태에 따라, 섹터 BTS 와 간섭 섹터들로부터 전송된 신호들에 의해 겪게 되는 일시적인 감쇄는, 상기 신 호가 단말에 도달할 때, 단말들 사이에 상당히 다를 것이다.

반대로, 모든 BTS 들이 동일한 전력으로 계속해서 신호를 전송한다면, 상기 BTS에 가까이 위치하는 단말들에 대한 평균 C/I는 섹터 경계에 위치하는 단말들에 대한 C/I 보다 훨씬 높을 것이다. 개개의 단말들에 의해 채널 측정이 계속적으로 수행된다는 가정하에, 스케줄러는 간섭에 대한 취약도를 기반으로 단말들을 분류할 수 있다. 또한, 단말들은 인접 섹터들로부터 수신되는 간섭 전력의 변화를 측정하여 BTS의 전력제어를 지원할 수도 있다.

간섭에 더 취약한 단말들은 우선 할당 블록에서만 스케줄링 되고 반면 간섭에 덜 취약한 단말들은, 우선 할당 블록의 자원이 고갈된 경우, 일반 데이터 블록에서 스케줄링 된다.

한편, 섹터 전체를 통해 C/I의 균형을 유지하는 것이 필요하다. 현재 시스템에서, C/I 가 셀의 내부 영역에서는 증가하지만, 셀 경계지역의 C/I는 시스템 성능을 제한하여 첨두 C/I를 낮추게 된다.

더욱이, 단말의 간섭 취약도는 간섭 섹터에 의해 계수화(rank)될 수 있다. 이러한 계수화를 통해 프레임 내의 간섭 섹터 쌍들 사이의 시간 직교성을 확인 할 수 있다.

도 4는 본 발명 바람직한 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 스케줄링 방법에서 전송 전력 제어를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 프레임을 직교 할당 영역(410)과 전력 제어 영역(420)으로 분할하고 상기 단말의 간섭 취약도에 따라 간섭 취약도가 높은 단말들에 대해서는 각 간섭 섹터에서 상기 직교 할당 영역(410)의 우선 할당 블록 또는 슬롯(410-1, 410-2, 410-3)을 우선적으로 할당하고, 간섭 취약도가 낮은 단말들에 대해서는 간섭 섹터들이 전력 제어 영역 (420)을 할당하되 동일 시구간에 대해 셀 혹은 섹터 별로 전송 전력을 다르게 할당함으로써 동일 주파수를 사용하는 섹터간 간섭을 최소화 할 수 있다.

다시 말해, 전력 제어 영역(420)의 슬롯#4와 슬롯#5(420-1)에 대해 도 1의간섭 섹터들 (101, 111, 121)이 각각의 최대 전송 전력을 0.75, 0.25, 0.25로, 슬롯#6과 슬롯#7(420-2)에 대해서는 0.25, 0.75, 0.25로, 슬롯#8과 슬롯#9(420-3)에 대해서는 0.25, 0.25, 0.75로 다르게 할당함으로써 섹터간 간섭을 완화 할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 전력 제어 영역 (420)을 구성하는 세 개의 연속된 시간 블록들(420-1, 420-2, 420-3)에 대해 간섭섹터#1(101)은 각각 0.75, 0.25, 0.25의 최대 송신전력을 할당하고, 간섭섹터#2(111)은 0.25, 0.75, 0.25의 최대 송신 전력을, 그리고 간섭섹터#3(121)은 0.25, 0.25, 0.75의 최대 송신 전력을 할당하고 있지만 상기 시간 블록들에 대한 송신 전력 할당 순위 및 수준은 이에 한정되지 않으면 시스템 환경의 변화에 따라 변할 수 있다. 또한 각 시간 블록을 구성하는 슬롯의 수도 본 실시예에서는 2개로 가정하고 있지만 이에 한정되지 않고 시스템에 따라 변경 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 스케줄링 방법을 MIMO 셀룰러 시스템에 적용하여 일반화하여 설명한다.

주어진 재사용 패턴에 대해, I를 동일한 주파수를 사용하는 BTS 집합, J를 시스템 내의 모든 단말들의 집합이라 정의하며, 각 단말,

, 은 자신의 주 BTS,

,와 연계되어 있으므로 i와 j 사이의 링크에 대한 평균 C/I는 모든 BTS들에 대해 가장 크다. 다중 접속은 시분할 되어 있고 모든 BTS 들은 동기화 되어 있다고 가정하고 슬롯 구간은

초이며, N 개의 슬롯이 하나의 프레임을 구성한다. 스케줄러는 매 프레임 주기 또는

주기로 각 섹터에 대한 자원 할당을 계산한다.

상기 BTS는 유선 망을 통해 서로 통신하며 단말로부터 제어 신호를 피드백 받으며 각 BTS는 스케줄러를 포함한다.

기본적으로 단말은 간섭 검출 수단을 가지고 있으며, 간섭 검출 기능을 통해, 간섭 파라미터 (C/I, SINR, 간섭 공분산, 각 BTS의 채널, 등)를 측정하고 간섭에 대한 취약도를 결정한다. 계속해서, 단말은 측정된 정보들을 양자화하여 현재 BTS에 피드백한다. BTS는 상기 단말이 간섭 취약 그룹에 속해 있는지를 판단하고 단말들의 간섭에 대한 민감도에 따라 두 그룹으로 분할한 후 스케줄링을 수행한다. 간섭에 민감한 단말들에는 평균적으로 더 양호한 간섭 특성을 가지는 시간/주파수/공간/코드 슬롯이 할당된다. 이러한 자원들은 다른 BTS들과의 조율 없이 바로 할당될 수 도 있고, BTS 들을 연결하는 백홀(backhaul) 망을 이용하여 다른 BTS들과의 조율하여 할당될 수도 있다. 단말로부터 BTS으로의 간섭 정보를 전송하기 위해서는 역방향 논리 채널이 사용되며 스케줄러의 연산 결과를 모든 단말에 전송하기 위해 순방향 논리 채널이 사용된다.

<간섭 취약도>

쌍을 이루는 BTS 와 단말 사이의 시공간 MIMO 채널은 고유하며, 모든 간섭 BTS들로부터의 간섭에 대한 각 단말의 취약도가 연산되어 계수화 된다. 이러한 계수화는 단말과 관련하여 간섭 BTS 들의 시공간 분산 함수이며 각 단말과 간섭 BTS 사이의 채널 조건이 시간 경과에 따라 변함에 따라 같이 변하게 된다.

<전력 제어>

BTS는 미리 정해진 수의 전력 수준들 중 하나로 섹터에 위치하는 각 단말에 신호를 전송한다. 만약 전송 전력 수준이 높으면, 이웃 섹터들에 대한 평균 간섭은 더 커진다. 유선망을 통한 다중셀 조율(coordination)이 가능하거나 스케줄링이 무선망제어기 (radio network control: RNC)에 통합된다면, 전송 전력 제어는 물론, BTS 스케줄러가 다중 BTS들에 대한 전송 공분산을 최적화 할 수 있다.

<슬롯 할당>

이웃 섹터들에 대한 직교 시간 슬롯 할당으로 간섭 회피가 가능하다. 동일한 슬롯을 할당하게 되면, 간섭 BTS 들로부터의 단말에 대한 간섭 취약도와 이웃 BTS 가 전송을 위해 사용하는 전송 전력에 비례하는 간섭을 발생시킨다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 스케줄링 방법에서는 이웃 간섭 섹터들간 암묵적 조율(blind coordination)이 가능하다. 각 단말이 주 BTS 및 모든 간섭 섹터들에 대한 C/I를 측정하는 것을 기대할 수 있다. 일부 슬롯들에 대해 BTS 전송 전력 수준을 낮춤으로써 간섭에 취약한 단말들은 개선된 C/I를 얻을 수 있다. 슬롯 구간 동안의 BTS 전송 전력 수준은 해당 슬롯을 할당 받은 단말들의 간섭 취약성을 상쇄한다. 각 프레임의 슬롯들은 세 개의 섹터들에 분산 할당 될 수 있으며 이 경우 중첩된 전송이 발생하지 않는다.

본 발명에 따른 스케줄링 방법은 MIMO 시스템을 위한 사전부호화(precoding) 같은 용량 최대화 개념과 병용하여 시스템 용량을 더욱 개선할 수 있다.

본 발명에서는 스케줄러의 연산 결과에 대한 정보를 단말로 전송하거나 단말로부터의 양자화된 정보를 BTS로 전송하기 위해 논리적 제어 채널이 이용된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 자원 할당 스케줄링 방법에서는 단말들을 간섭 취약도에 따라 분류하고, 간섭에 취약한 단말들에 대해서는 시간 축 상에서 간섭 셀(섹터)들과 직교성을 가지도록 설계된 우선 할당 자원을 먼저 할당하고 간섭에 취약하지 않은 단말들에 대해서는 나머지 자원을 할당 함으로써 동일 자원을 사용하는 셀간 간섭을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명의 자원 할당 스케줄링 방법에서는 동일한 주파수 대역을 사용하는 인접 셀(섹터)들의 전송 전력을 고려하여 간섭에 취약하지 않은 단말에 대해 전송전력 제어를 함으로써 간섭에 취약하지 않은 단말에 대한 간섭 발생 확률을 줄일 수 있다.

Claims

적어도 주파수 재사용율이 1 인 셀룰러 통신 시스템에 있어서,

시스템의 주파수 대역을 시간 축 상에서 우선 할당 블록과 일반 할당 블록으로 구성되는 프레임으로 분할하고;

셀 내의 단말들을 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말들의 그룹으로 분류하고;

상기 그룹 별로 우선 순위를 두어 자원을 할당하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 1항에 있어서, 상기 자원 할당 단계는:

간섭 취약 단말이 존재하는지를 판단하고;

간섭 취약 단말이 존재하면 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 블록의 자원을 할당하고;

상기 우선 할당 블록의 자원이 남아 있는지를 판단하고;

상기 우선 할당 블록의 자원이 남아 있으면, 상기 간섭 비취약 단말들에 대해 남아 있는 우선 할당 블록의 자원을 할당하고;

우선 할당 블록의 자원이 남아 있지 않으면, 상기 간섭 비취약 단말들에 대해 일반 할당 블록의 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방 법.
제 2항에 있어서, 상기 우선 할당 블록의 자원은 인접한 셀들에 대해 시간 축 상에서 직교성을 가지도록 할당되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 3항에 있어서, 상기 일반 할당 블록의 자원은 인접한 셀들에 대해 시간 축 상에서 서로 다른 전송 전력으로 할당되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
유선망으로 연결되는 다수의 기지국과 각 기지국의 무선 영역인 셀 내에 위치하는 단말들에 대해 주어진 시스템 주파수 대역을 통해 통신 서비스를 제공하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서,

각각의 셀을 적어도 두 개의 섹터로 분할하고;

상기 주파수 대역을 시간 축 상에서 일정한 구간의 프레임 단위로 하고 분할하고;

상기 프레임을 주파수 축 상에서 섹터의 수와 동일한 수의 부대역으로 분할하고;

각각의 부대역을 우선 할당 영역과 표준 할당 영역으로 분할하되 서로 다른 셀의 섹터에 할당된 동일한 부대역의 우선 할당 영역들이 시간 축 상에서 중첩되지 않도록 배치하고;

상기 셀 내의 단말들을 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말로 분류하고;

상기 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 영역을 할당하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 5항에 있어서, 상기 간섭 취약 단말에 대해 상기 우선 할당 영역을 할당한후 상기 간섭 비취약 단말에 대해 상기 표준 할당 영역을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 5항에 있어서, 상기 프레임은 시간 축 상에서 다수의 슬롯으로 분할 되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 7항에 있어서, 상기 프레임의 첫 번째 슬롯은 제어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 8항에 있어서, 상기 제어 신호는 맵(MAP) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 5항에 있어서, 상기 부대역은 주파수 축 상에서 다수의 부채널들로 분할되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 5항에 있어서, 상기 간섭 취약 단말과 간섭 비취약 단말은 동일 부대역을 사용하는 인접 섹터로부터의 간섭에 대한 취약도에 의해 분류되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 11항에 있어서, 상기 간섭 취약도에 따라 단말의 전송 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 12항에 있어서, 상기 간섭 취약도가 증가하면 전송 전력을 증가시키고 간섭 취약도가 감소하면 전송 전력을 감소시키도록 단말을 제어하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 12항에 있어서, 상기 간섭 취약도는 단말에 의해 측정되어 기지국으로 피드백 되는 인접 섹터들의 채널 상태 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.
제 14항에서, 상기 채널 상태 정보는 인접 섹터들로부터 수신되는 간섭 신호의 세기의 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 스케줄링 방법.