KR100663557B1 - 분산 무선 통신 시스템에서의 셀간 간섭 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 셀간 간섭 회피 방법에서는, 주어진 시스템 자원을 상향링크자원과 하향링크자원으로 시분할이중화 하여 셀 반경 r 내에 위치하는 단말과 통신하는 다수의 기지국들로 구성되는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 상기 기지국들을 수직 및 수평 방향으로 등간격으로 배치하고, 상기 기지국들을 제1 및 제2그룹으로 나누어 동일 시구간에 제1그룹의 기지국들에는 상향링크 또는 하향링크를 할당하고 제2그룹의 기지국들에는 상기 제1그룹 기지국과 다른 자원을 할당한다. 또한 각 셀을 4 개의 섹터로 분할하여 서로 다른 부채널을 할당함으로써 상향링크 및 하향링크의 셀간 간섭을 회피할 수 있다.

분산무선통신시스템, 이중화, 간섭

Description

분산 무선 통신 시스템에서의 셀간 간섭 제거 방법{AN INTERFERENCE CANCELING METHOD FOR DISTRIBUTED WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 종래의 가지 구조의 셀룰러 시스템을 보인 개략도;

도 2는 일반적인 분산무선통신 시스템을 보인 개략도;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 셀룰러 구조를 보인 시스템 구성도;

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 셀룰러 구조를 보인 시스템 구성도;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 상향링크에서 기지국이 겪게 되는 간섭을 설명하기 위한 개념도;

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 하향링크에서 단말이 겪게 되는 간섭을 설명하기 위한 개념도;

도 7은 본 발명에 따른 분산무선통신시스템의 분산 신호 처리기를 보인 블록도; 그리고

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간섭 억제를 위한 부채널 할당 기법을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 시분할다중화 기반의 분산 무선통신 시스템에서의 간섭제거 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) 매우 낮을 뿐만 아니라 단말의 이동성에 의해 많이 좌우된다. 예를 들어, 3G 시스템의 경우 최대 데이터 전송율(peak data rate)은 겨우 2Mbps이다. 이러한 무선 접속 시스템의 기본적인 문제는 마치 번잡한 도로에서의 교통 정체와 같이 거의 제한 없는 서비스 요청에 대해 가용 대역이 너무 제한적이라는 데 있다. 또 다른 문제는 전송 신호 전력의 감쇄가 심하다는 데 있다. 예를 들어, 2GHz 대역에서 2Mbps의 송신률을 얻기 위해서는 300mW의 송신 전력이 필요할 것이다. 결과적으로, 5GHz 대역에서 100Mbps의 데이터 전용률로 동작하는 차기 통신 시스템에서는 동일한 기술을 적용한다면 30W의 송신 전력이 요구될 것이다. 그러나 이정도 전력은 배터리의 수명과 인체에 대한 전자파 방출을 고려할 때 휴대용 이동 단말에는 적용이 불가능하다.

도 1은 종래의 가지 구조의 셀룰러 시스템을 보인 도면으로 각 기지국 송수신기(base transceiver station: BTS) (103-1, 103-2, 103-3, 103-4)가 자신의 서 비스 영역 내에 있는 이동 단말들(105-1 ~ 105-12)과 교신하는 신호를 처리하고 다른 셀의 신호들은 간섭으로 간주한다. 셀 경계지역에 위치하는 단말들은 무선망제어기 (radio network controller: RNC)(102-1, 102-2)의 제어 하에 인접 BTS들로부터의 수신 신호의 세기에 따라 핸드오프를 하게 된다. 셀의 크기가 작아지면 핸드오프 주파수는 증가하고 시스템 오버헤드가 증가한다. 한편 다른 셀로부터의 간섭이 심해져 각 셀의 용량은 급격히 줄어든다.

분산 무선 통신 시스템(distributed wireless communication system: DWCS)은 이러한 문제를 해결할 수 있는 유력한 구조의 하나로 제안되고 있다. DWCS는 분산 안테나, 분산 처리기, 그리고 분산 제어를 기반으로 하는 무선 접속 시스템을 위한 새로운 구조라 할 수 있다. 분산 안테나 기법의 이용은 조밀한 주파수 재사용을 통해 시스템 용량을 확장시키며 분산 처리기들에 의한 제어는 시스템이 마치 하나의 소프트 웨어나 무선 망 자원 처럼 동작하게 함으로써 서로 다른 통신 방식들의 병존을 가능케 하고 다중 안테나에 의한 송수신 신호의 동시처리로 시스템 용량을 증가시킨다.

도 2는 DWCS 를 보인 도면으로 종래의 셀룰러 시스템과 비교할 때, 세 계층, 다시 말해, 분산 안테나(201), 분산 신호 처리(202), 그리고 분산 상위 계층 제어(203)로 구성된다. 분산 안테나 (distributed antennas: DAs) 구조에서 각 안테나는 무선 신호와 디지털 중간 주파수 신호를 상호 변환하는 송수신기를 구비하고 있다. 수신된 중간 주파수 신호는 광케이블을 통해 중앙 처리 장치로 전송된다. 전송과 시스템 타이밍을 위한 중간 주파수 신호는 상기 중앙처리장치에 의해 광케이블 을 통해 제공된다.

분산신호처리 (distributed signal processing: DSP) 는 DWCS 의 핵심부로 무선 접속과 관련된 모든 신호들은 이 계층에 연계되어 있으며, 변/복조, 채널 부/복호화, 접합검출(joint detection), 채널 측정, 그리고 매체접속제어(medium access control: MAC), 논리링크제어(logical link control: LLC), 무선링크 제어 (radio link control: RLC), 무선망제어(RNC) 등을 포함한다. 논리적으로, 이 계층은 매우 강력한 처리 계층 (extremely powerful processor: EPP)으로 분산 안테나들의 몬든 무선 모듈들의 연결한다. EPP는 실제로 소프트웨어 무선 장비이며 고속 네트워크를 통해 데이터를 교환하는 동안 병렬로 연결된 다수의 워크스테이션에 의해 실현된다.

분산 상위 계층 제어 (distributed high layer control: DHLC) 역시 논리 계층으로 동일한 신호처리 플랫폼에서 동작한다. 이 계층은 시그널링, 스위칭, 핵심망에 대한 이동성 관리 게이트웨이 등 모든 상위 계층 프로토콜 제어를 수행한다.

DWCS에서 각 계층은 분산되어 있고 무선 신호들이 분산 처리된다는 것이 가장 큰 특징이다. 각 셀에 대한 신호처리가 BTS 에서 이루어지는 종래의 셀룰러 시스템과는 달리, DWCS 의 처리기들은 안테나로부터 분리되어 있으며 각 처리기는 한 지역에 분산되어 있는 다수의 안테나들로 또는 안테나들로부터 송수신 신호를 처리하며, 서로 다른 처리기들은 밀접한 상호처리를 수행한다. 한편, 상기 처리기들 사이의 고속 연결에 의해 상호동작이 가능하고 처리 작업들이 능동적으로 배치되어 처리기들에 전달되기 때문에 처리 능력을 최대한 발휘할 수 있다. 이와 같은 구조 로, EPP는 모든 안테나로 수신되는 신호를 구별하고 모든 안테나를 통한 전송을 제어할 수 있다. 따라서, 전체 시스템은 많은 수의 분산된 안테나들을 이용한 일대다(point-to-multipoint) 시스템처럼 동작하며 실제로도 상당히 큰 스케일의 다중입출력(multiple-input-multiple-output: MIMO) 시스템이라 할 수 있다. 이러한 처리 구조는 소프트웨어 무선통신 구조의 일종으로 고속망으로 연결된 조작 가능한 프로세서들을 기반으로 한다. 이와 같은 조작성능 시스템의 다중 통신 표준의 지원을 가능하게 하며 소프트웨어적 갱신 용이성 및 확장성을 제공한다.

그러나, 조밀한 주파수 재사용을 통해 DWCS가 시스템 용량을 확장할 수 있지만, 모든 셀이 동일 주파수 대역을 공유하는 IS-95와 같은 종래의 코드분할다중접속(Code divisional multiple access: CDMA) 시스템에 비해 대역 효율은 아직 낮은 편이다. 한편, 셀룰러 시스템의 용량은 셀간 간섭에 의해 제한되며 셀간 간섭으로 인해 시스템 용량은 현저히 감소하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 모든 셀이 시스템 주파수대역을 공유함으로써 대역 효율을 증가시킬 수 있는 TDD 기반의 분산무선통신시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 셀들을 두 그룹으로 나누어 상향 및 하향 자원을 그룹별로 달리 할당함으로써 셀간 간섭을 제거할 수 있는 분산무선통신 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 분산된 프로세서들을 이용하여 한 셀의 상향링크에서의 셀간 간섭을 완전히 제거할 수 있는 분산무선통신시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 셀 내부에서의 적절한 자원 할당을 통해 하향링크에서의 셀간 간섭을 최소화 할 수 있는 분산무선통신시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주파수 재사용과 셀간 간섭 제거를 통해 시스템 용량을 최대화 할 수 있는 분산무선통신시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 셀간 간섭 회피 방법은, 주어진 시스템 자원을 상향 및 하향 자원으로 이중화하여 단말들과 통신하는 다수의 기지국들로 구성되는 셀룰러 통신 시스템, 상기 기지국들을 수직 및 수평 방향으로 등 간격으로 배치하고, 상기 기지국들을 두 개의 그룹으로 나누어 동일 시구간에서 두 그룹에 서로 다른 자원을 할당한다.

바람직하게는, 상기 기지국들은 동일한 반경의 셀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 두 그룹에 속해 있는 기지국들은 수평 방향과 수직 방향으로 교대로 배치되는 것을 특징한다.

바람직하게는, 상기 상향 및 하향 자원은 시분할 이중화 방식(TDD) 또는 주파수분할 이중화 방식(FDD)에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 각 셀은 4개의 섹터로 분할되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 상향 및 하향 자원은 상기 섹터의 수와 동일한 수의 부 채널들로 분할된다.

바람직하게는, 상기 섹터들에는 서로 다른 대역의 부채널들이 할당되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 각 섹터에는 인접 셀의 가장 가까운 섹터에 할당된 부채널과 다른 부채널이 할당되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 셀의 반경이 r 이라 할 때, 서로 다른 그룹에 속해있는 이웃하는 두 셀의 중심 거리는 2r 이고, 같은 그룹에 속해 있는 이웃하는 두 셀의 중심거리는

인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일국면에 있어서, 셀간 간섭 제거 방법은,

주어진 시스템 자원을 상향링크자원과 하향링크자원으로 시분할이중화 하여 셀 반경 r 내에 위치하는 단말과 통신하는 다수의 기지국들로 구성되는 셀룰러 통신 시스템에 있어서, 상기 기지국들을 수직 및 수평 방향으로 등간격으로 배치하고, 상기 기지국들을 제1 및 제2그룹으로 나누어 동일 시구간에 제1그룹의 기지국들에는 상향링크 또는 하향링크를 할당하고 제2그룹의 기지국들에는 상기 제1그룹 기지국과 다른 자원을 할당한다.

바람직하게는, 상기 제1그룹의 기지국들과 제2그룹의 기지국들은 수평 및 수직 방향으로 교대로 배치된다.

바람직하게는, 각 기지국에 의해 형성되는 셀은 4개의 섹터로 분할된다.

바람직하게는, 상기 상향링크 자원은 상기 섹터의 수와 동일한 수의 부채널들로 분할된다.

바람직하게는, 상기 하향링크 자원은 상기 섹터의 수와 동일한 수의 부채널들로 분할된다.

바람직하게는, 상기 각 셀을 구성하는 섹터들에는 서로 다른 부채널들이 할당된다.

바람직하게는, 각 섹터는 이웃하는 셀의 인접한 섹터에 할당된 부채널과 다른 부채널이 할당된다.

바람직하게는, 상기 서로 다른 그룹에 속해 있는 이웃하는 두 셀의 중심 거리는 2r이고, 상기 동일 그룹에 속해있는 이웃하는 두 셀의 중심 거리는

이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템을 첨부된 도면들 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 분산무선통신시스템에서는 높은 대역 효율을 얻기 위해 범주파수 재사용 방식(universal frequency reuse)을 이용한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 셀룰러 구조를 보인 시스템 구성도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템은 내부 반경이 r인 9개의 정사각형의 셀들로 설계되며 여덟 개의 셀들이 중앙 셀 (305)을 둘러싼 형태를 갖는다. 상기 셀들은 두 개의 그룹으로 분할되며, 제 1 그룹의 셀들(301, 303, 305, 307, 309)이 상향 전송 모드에 있을 때 제2그룹의 셀들(302, 304, 306, 308)은 하향 전송 모드에 있도록 설계된다.

다시 말해, 서로 다른 그룹에 속하는 직사각형들의 셀들이 수평 및 수직 방향으로 번갈아 배치된다.

제1그룹의 각 셀(305)은 4개의 제2그룹 셀(302, 304, 306, 308)과 면접해 있고 상기 제1그룹에 속하는 4개의 셀(301, 303, 307, 309)과 정사각형의 각 꼭지점이 접속하도록 배치되어 있다. 따라서, 제1그룹에 속한 셀의 기지국과 인접한 제2그룹의 셀들의 기지국 간 거리는 2r이 되고 동일 그룹에 속한 인접 셀들의 기지국 간의 거리는

이 된다. 본 실시예에서는 편의상 9개의 셀로 하나의 클러스터가 구성되어 있지만 셀의 수는 이에 한정되지 않는다.

이와 같은 구조의 시스템에서, 특정 그룹에 속한 셀에 위치하는 단말은 인접한 동일 그룹에 속하는 셀들의 기지국과 연계될 수 있어 다이버시티 이득을 얻게 되고 결과적으로 시스템 용량과 성능 개선을 기대할 수 있다.

도 3에서와 같이 구성된 시스템 구조에서 적당한 공간 다이버시티 기법을 활용함으써 5차(5-order)의 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 따라서, 제1그룹에 속하는 셀에서의 상향링크에 대한 셀간 간섭은 제2그룹이 속하는 인접 셀들의 하향링크로 부터만 발생하고 제2그룹에 속하는 셀에서의 상향링크에 대한 셀간 간섭 역시 제1그룹에 속하는 인접 셀들의 하향링크로 부터만 발생하며,DWCS 에서 이러한 셀간 간섭은 쉽게 제거되거나 억제된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 셀룰러 구조 를 보인 시스템 구성도이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 실시예의 분산무선통신시스템은 정삼각형의 셀들로 구성되며 하나의 셀(406)은 제1그룹(401, 403, 404, 406, 408, 410, 412)과 제2그룹(402, 405, 407, 409, 411, 413)으로 구분되는 12개의 셀들로 둘러싸여 있다. 이 경우 제 1 실시예에서와 마찬가지로 특정 셀(406)에 위치하는 단말(미도시)은 해당 셀(406)과 인접한 6개의 동일 그룹에 속하는 셀들(401, 403, 404, 408, 410, 412)과 연계가 가능하여 7차의 다이버시티 이득을 얻게 된다.

이하, 상기와 같은 구성된 분산 무선통신 시스템의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 상향링크에서 기지국이 겪게 되는 간섭을 설명하기 위한 개념도이다. 편의상 제1 실시예의 시스템에서 제1그룹에 속해 있는 하나의 셀의 상향링크를 대표로 설명하고 원거리의 셀들에 의한 간섭은 무시한다.

도 5에서 보는 바와 같이, 제1그룹에 속해 있는 셀 내의 n 개의 단말들 (501-1, 501-2, , 501-n)이 상기 셀의 기지국 (503)으로 신호

를 전송하고 동시에 제2그룹에 속해 있는 인접 셀들(505-1, 505-2, 505-3, 505-4)의 하향링크 신호

가 상기 기지국 (503)에 대한 간섭으로 작용하게 된다. 따라서, 상기 기지국 (503)에서 수신되는 상향링크 신호는 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.

여기서 은 i 번째 단말로부터 상기 기지국으로의 채널을 나타내고,

는 상기 제2그룹의 i번째 기지국으로부터 상기 기지국으로의 채널을 나타내며, N(t)는 AWGN을 나타낸다.

상기 분산신호처리기(504)는 모든 기지국으로부터 송신되는 신호를 알고 있기 때문에 수신 신호에서 간섭으로 작용하는 제2그룹의 기지국 신호를 제거할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분산무선통신시스템의 하향링크에서 단말이 겪게 되는 간섭을 설명하기 위한 개념도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 제1그룹에 속해 있는 셀에 위치하는 단말(603)은 제1그룹에 속해있는 인접 셀들(601, 601-1, 601-2, 601-3, 601-4)로부터 신호

를 수신하는 동안 동시에 상향링크 구간에 있는 제2그룹에 속해 있는 셀 내에 위치하는 n 개의 단말들(605-1, 605-2, , 605-n)로부터 간섭 신호

를 받게 된다. 따라서, 수신되는 하향링크 신호는 수학식 2와 같이 표현할 수 있다. 상기 제1그룹 및 제2그룹 기지국들은 시스템의 분산신호처리기(504)로부터 수신되는 채널 정보를 수신하여 이를 공유한다.

여기서

는 인접한 제1그룹 i번째 셀 기지국으로부터 상기 단말 (603)으로의 채널은 나타내고,

는 제2그룹 셀들 중 i번째 단말로부터의 채널을 나타낸다.

상기와 같은 구성상의 특징으로부터 본 발명의 분산무선통신시스템에서는 단말의 이동에 따라 두 가지 방식의 핸드오버를 생각할 수 있다. 단말이 동일 그룹에 속하는 하나의 셀에서 다른 셀로 이동하는 경우 5개의 연결 중에서 3개의 연결을 갱신한다. 다시 말해, 멀어져 가는 3개의 셀과 연결을 끊고 이동해 가는 셀에 인접한 동일 그룹에 속하는 3개의 셀과 신규로 연결을 한다.

한편, 단말이 현재 셀에서 다른 그룹에 속하는 인접 셀로 이동할 경우 현재의 모든 연결을 끊고 바뀐 그룹에 속해 있는 셀들과 5개의 신규 연결을 설정해야 한다. 이는 기존의 하드 핸드오버와 동일한 방식이다. DWCS에 있어서, 모든 제어가 DHLC에 의해 구현되기 때문에 하드 핸드오버의 신뢰성은 소프트 핸드오버와 거의 동일하다.

이하, 본 발명에 따른 분산무선통신시스템에서의 상향 및 하향 링크 셀 간섭을 제거하는 방법을 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 분산무선통신시스템의 분산 신호 처리기를 보인 블록 도이다. 분산무선통신시스템의 상향링크에서 셀간 간섭은 다른 그룹에 속해 있는 기지국들에 의해 전송되는 하향링크 신호에 의해 발생한다.

분산 신호 처리기(504)는 단말들로부터 수신되는 상향링크 신호 (

)를 처리하여 제2 그룹 기지국들에 의한 간섭 채널을 추정하는 채널 추정기 (701), 추정된 각 채널들 (

)에 상기 제2그룹 기지국의 하향링크 신호 (

)를 곱하는 곱셈기들 (702-1, 702-2, 702-3, 702-4), 상기 곱셈기들의 출력과 상기 수신 신호(

)를 합하여 상향링크 신호 (

)를 출력하는 덧셈기(703)로 구성된다.

분산 신호 처리기(504)는 모든 기지국의 안테나들로부터 수신된 모든 상향링크 신호를 수신하여 처리하며, 동시에 모든 기지국의 하향링크 신호들을 발생시킨다. 따라서, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 분산 신호 처리기가 채널

을 정확하게 추정하면 셀간 간섭은 완전히 제거될 수 있다. 간섭 제거 후 상향링크 신호는 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.

상기 채널

은 기지국에서 기지국으로의 채널들이기 때문에 매우 느리게 변화한다. 이들 채널의 거의 고정 채널로서 분산신호처리기는 매우 높 은 정확도로 그 값을 쉽게 측정할 수 있으며 이러한 셀간 간섭 제거는 쉽게 구현될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 분산무선통신시스템의 하향링크 셀간 간섭은 다른 그룹에 속해 있는 단말들에 의해 전송되는 상향링크 신호에 의해 발생된다. 단말이 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신할 때 다른 단말들의 상향 링크 신호를 알지 못하기 때문에 이로 인한 간섭을 완벽하게 제거하는 것은 불가능하다. 그러나, FDMA 또는 TDMA 시스템에서 셀 내 자원 할당을 통해 이러한 간섭을 어느 정도 억제할 수 있다.

이하, 주파수 분할 다중화 (FDM)를 이용한 자원 할당 기법을 설명한다.

본 발명에 따른 TDD 모드 DWCS 시스템에서, 다중 사용자 접속을 지원하기 위해FDM를 적용할 경우 동일 부채널(부반송파)을 사용하는 다른 그룹에 속하는 셀들에서 많아야 4개의 간섭 단말이 존재한다. 본 발명에서는 모든 부채널들을 4개의 그룹으로 나누고 각 그룹의 부채널 수는 동일하거나 네트워크 상황에 따라 능동적으로 변경한다. 서로 다른 그룹의 부채널들은 셀 내의 다른 지역에 할당된다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간섭 억제를 위한 부채널 할당 기법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 각 셀은 4개의 섹터(801, 802, 803, 404)로 분할 되고 상기 4개의 섹터에는 서로 다른 부채널(f1, f2, f3, f4)이 할당된다. 또한, 상기 각 셀의 섹터들은 이웃 셀의 인접한 섹터들과 서로 다른 부채널이 할당된다. 예를 들어, 부채널 f1을 할당 받은 섹터 (801)와 인 접한 셀의 섹터 (808)은 부채널 f3를 할당 받는다.

이와 같은 방법을 각 셀의 섹터들에 부채널을 할당함으로써, 간섭을 일으킬 수 있는 단말들로부터의 거리는 r 보다 훨씬 멀고 평균 거리는 2r이 된다. 따라서, 셀간 간섭은 급격히 억제된다. 게다가, 기지국의 신호 전력이 단말보다 훨씬 높기 때문에, 하향링크에서의 셀간 간섭 효과는 무시할 수 있으며 하향링크 용량 역시 상향링크와 마찬가지로 매우 높아진다. 더욱이, 단말이 셀 내에서 이동할 경우 빈번히 부채널이 변경되는데 이는 일종의 소프터 핸드오버처럼 생각할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 TDD를 기반으로 하는 시스템에 적용하여 설명하고 있지만 이에 한정되지 않으며 다른 이중화 방식의 시스템에도 적용될 수도 있다.

예를 들어, 주파수분할이주와(FDD) DWCS 시스템을 설계하는 경우에도, 자원 할당 방식에 있어 차이가 있을 뿐, 상기 셀 설계 방식과 간접제거 알고리즘은 동일하게 적용할 수 있다. 다시 말해, 제1그룹의 하향링크 대역은 제2그룹 셀들의 상향링크를 위해 사용되며 그 반대도 마찬가지이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 분산무선통신시스템에서는 시스템을 구성하는 모든 셀들을 두 개의 그룹으로 분할하여 수평 및 수직 방향으로 교번 배치하고 두 그룹의 상향 및 하향 링크를 위해 서로 다른 자원을 할당함으로써 상향링크 간섭을 제거 할 수 있다.

또한, 본 발명의 분산무선통신시스템에서는 각 셀을 4개의 섹터로 분할하여 서로 다른 주파수 자원을 할당 함으로써 타 셀에 위치한 단말들의 상향링크에 의한 하향링크 간섭 발생을 상당히 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 분산무선통신시스템에서는 최적의 셀 설계를 통해 상향링크 간섭을 제거하고 능동적 자원 할당을 통해 하향링크 간섭을 억제함으로써 시스템 용량 및 성능이 증가한다.

Claims (19)

1. 주어진 시스템 자원을 상향 및 하향 자원으로 이중화하여 단말들과 통신하는 다수의 기지국들로 구성되는 셀룰러 통신 시스템에 있어서,

   상기 기지국들을 수직 및 수평 방향으로 등 간격으로 배치하는 단계; 및

   상기 기지국들을 두 개의 그룹으로 나누어 동일 시구간에서 두 그룹에 서로 다른 자원을 할당하는 단계를 포함하는 셀간 간섭 회피 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기지국들은 동일한 반경의 셀을 형성하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 두 그룹에 속해 있는 기지국들은 수평 방향과 수직 방향으로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 상향 및 하향 자원은 시분할 이중화 방식(TDD)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 상향 및 하향 자원은 주파수분할 이중화 방식(FDD)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
6. 제2항에 있어서, 각 셀은 4개의 섹터로 분할되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 상향 및 하향 자원은 상기 섹터의 수와 동일한 수의 부채널들로 분할되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 섹터들에는 서로 다른 대역의 부채널들이 할당되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
9. 제8항에 있어서, 각 섹터에는 인접 셀의 가장 가까운 섹터에 할당된 부채널과 다른 부채널이 할당되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
10. 제2항에 있어서, 상기 셀의 반경이 r 이라 할 때, 서로 다른 그룹에 속해있는 이웃하는 두 셀의 중심 거리는 2r 이고, 같은 그룹에 속해 있는 이웃하는 두 셀의 중심거리는

    

    인 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
11. 주어진 시스템 자원을 상향링크자원과 하향링크자원으로 시분할이중화 하여 셀 반경 r 내에 위치하는 단말과 통신하는 다수의 기지국들로 구성되는 셀룰러 통신 시스템에 있어서,

    상기 기지국들을 수직 및 수평 방향으로 등간격으로 배치하는 단계; 및

    상기 기지국들을 제1 및 제2그룹으로 나누어 동일 시구간에 제1그룹의 기지국들에는 상향링크 또는 하향링크를 할당하고 제2그룹의 기지국들에는 상기 제1그룹 기지국과 다른 자원을 할당하는 단계를 포함하는 셀간 간섭 회피 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1그룹의 기지국들과 제2그룹의 기지국들은 수평 및 수직 방향으로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
13. 제12항에 있어서, 각 기지국에 의해 형성되는 셀은 4개의 섹터로 분할되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 상향링크 자원은 상기 섹터의 수와 동일한 수의 부채널들로 분할되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 하향링크 자원은 상기 섹터의 수와 동일한 수의 부채널들로 분할되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 각 셀을 구성하는 섹터들에는 서로 다른 부채널들이 할당되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
17. 제16항에 있어서, 각 섹터는 이웃하는 셀의 인접한 섹터에 할당된 부채널과 다른 부채널이 할당되는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
18. 제11항에 있어서, 서로 다른 그룹에 속해 있는 이웃하는 두 셀의 중심 거리는 2r 인 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.
19. 제11항에 있어서, 동일 그룹에 속해 있는 이웃하는 두 셀의 중심 거리는

    

    인 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 회피 방법.

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