KR100750527B1 - 통신 시스템에서 동일 채널 간섭을 감소시키는 방법 및장치 - Google Patents

통신 시스템에서 동일 채널 간섭을 감소시키는 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

다운링크 프레임(401)은 유사 크기의 리소스 블록들(403, 405, 407)로 분할되고 각 동일 채널 섹터는 이의 각각의 할당된 리소스 블록의 시작부터 전송되도록 스케줄링된다. 특정 섹터 내 원격 유닛들로의 전송들은 모든 N 리소스 유닛들이 이용된 지점까지, 특정 리소스 블록 내에서만 행해질 것이다. 그 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들의 끝에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링된다.
다운링크 프레임, 리소스 블록, 동일 채널 간섭, 채널 재사용 패턴, 인터리브 주파수 분할 다중 액세스, 섹터

Description

통신 시스템에서 동일 채널 간섭을 감소시키는 방법 및 장치{Method and apparatus for reducing co-channel interference in a communication system}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것으로, 특히 이러한 통신 시스템들 내에서 동일 채널 간섭을 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
간섭은 자주 통신 시스템들의 수행을 방해한다. 통신 시스템 내의 한 사용자가 흔히 겪는 한 유형의 간섭은 다른 사용자들의 전송들에 의해 발생된 간섭이다. 이것은 통상적으로 동일 채널(예를 들면, 주파수 대역, 타임 슬롯, 또는 확산 부호) 내에서 전송하는 많은 사용자들에 의해 야기되며, 동일 채널 간섭(co-channel interference)이라 한다. 동일 채널 간섭을 감소시키기 위해서, 많은 통신 시스템들은 이웃한 송신기들이 서로 다른 채널들로 전송하는 것인 채널 재사용 패턴을 채용한다. 그러나, 스펙트럼의 값이 주어진다면, 미래의 통신 시스템들은 동일 채널 간섭의 레벨들을 현저하게 증가시키게 될 공세적 재사용 패턴들로 특징화될 것이다.
통신 시스템들, 및 특히 셀룰러 통신 시스템들에서 심각한 동일 채널 간섭을 처리하기 위한 다양한 방법들이 제안되어 있다. 동일 채널 간섭에 대해 처리 이득을 제공하기 위해 신호 확산 방법들(이를테면 다이렉트 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum))이 사용될 수 있지만, 이것은 지원될 수 있는 데이터 레이트(data rate)를 제한시킨다. 또한, 동적 채널 할당 방법들이 제안되어 있으나, 이들 방법들은 채널 품질의 모니터링, 즉 채널 입수성(channel availability)을 요구하며 이들은 또한 채널 할당 프로세스가 제어 및 감시될 수 있도록 서로 다른 기지국들 간에 통신 링크들이 확립될 것을 요하기 때문에 구현하기가 어렵다. 또한, 셀룰러 시스템들은 회선 본위의 동작에서 패킷 본위의 동작으로 전개됨에 따라, 어떤 주어진 셀 내 채널 이용 패턴은 훨씬 더 동적으로 되어, 구현이 더 어렵게 된다(예를 들면, 채널 이용은 채널 할당 프로세스의 응답 시간보다 더 빠르게 변할 수도 있어, 근본적으로 이를 무효하게 만든다). 그러므로, 동적 간섭 환경에서 동일 채널 간섭을 줄일 수 있고 서로 다른 셀들 내 기지국들간에 통신들을 확립하지 않고도 실현될 수 있는 방법 및 장치의 필요성이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템의 블록도.
도 2는 도 1의 통신 시스템에 대한 일반적인 채널 재사용 패턴을 도시한 도면.
도 3은 도 1의 통신 시스템에 대한 일반적인 채널 재사용 패턴을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간섭 회피(interference avoidance)를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간섭 회피를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 기지국의 블록도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 6의 기지국의 동작을 도시한 흐름도.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간섭 회피를 도시한 도면.
도 11은 일반적인 IFDMA 시스템에 대한 부호-트리 구조(code-tree structure)를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부호-트리 구조의 분할을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 6의 기지국의 동작을 도시한 흐름도.
도 14는 본 발명에 따라, K 서브-캐리어들 및 L 시간 간격들로 구성된 OFDM 시간-주파수 그리드 및 시간-주파수 요소(TFE)를 도시한 도면.
도 15는 본 발명에 따른 TFE의 예시 장치를 도시한 도면.
도 16은 업링크 간섭 회피(uplink interference avoidance)에 적용된 본 발명의 예를 도시한 도면.
전술한 필요성을 해결하기 위해서, 동일 채널 간섭을 피하기 위한 방법 및 장치가 여기서 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 다운링크 프레임은 유사한 크기의 리소스 블록들로 분할되고 각각의 동일 채널 섹터는 이의 각각의 할당된 리소스 블록의 시작 부분으로부터 전송하게 스케줄링된다. 특정 섹터 내에 서 이동 유닛들에의 전송들은 리소스 블록이 다른 이동 유닛들에 더 이상의 전송을 지원할 수 없는 지점까지, 특정 리소스 블록 내에서만 행해질 것이다. 그 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들의 끝에서 다른 이동 유닛들에의 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링된다.
위의 전송 기술은 종래 기술의 간섭 회피 기술들에 비해 동일 채널 간섭을 크게 감소시킨다. 또한, 서로 다른 송신기들이 이들의 전송 스케줄들을 조정하기 위해 서로 간에 통신할 필요성이 제거된다.
본 발명은 간섭 회피의 방법을 포함하며, 이 방법은 프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하는 단계, 각 리소스 블록은 복수의 원격 유닛들에의 전송을 지원할 수 있으며; 특정 섹터에 대해서, 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 부분 근처에서 시작하게 원격 유닛들에의 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함하고, 상기 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 내에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링하는, 상기 전송 스케줄링 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 통신 시스템 내에서 간섭 회피의 방법을 포함한다. 방법은 프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하는 단계 및 통신 시스템 내 각 섹터를 특정 리소스 블록에 할당하는 단계를 포함한다. 특정 섹터에 대해서, N 전송들은 섹터의 리소스 블록에 할당되고, N+1 전송은 다른 섹터의 리소스 블록 내에서 발생하도록 할당된다.
본 발명은 또한, 복수의 섹터들; 및 프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하고 통신 시스템 내 각 섹터를 특정 리소스 블록에 할당하는 기지국 제어기를 포함하고, 특정 섹터에 대해서, 상기 기지국 제어기는 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 부분 근처에서 시작하여 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들에의 전송들을 스케줄링하는 것으로, 상기 지점을 넘어서는 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 내에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링되는, 장치를 포함한다.
동일 구성 요소에 동일 참조 부호를 사용한 도면으로 가서, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템(100)의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(101, 102) 및 복수의 이동, 또는 원격 유닛들(107, 108)을 포함한다. 명백한 바와 같이, 기지국들(101, 102)은 각각 다운링크 통신 신호들(103, 104)을 통해 원격, 또는 이동 유닛들에 통신하고 있다. 유사한 방식으로, 이동 유닛들(107, 108)은 각각 업링크 통신 신호들(105, 106)을 통해 기지국들(101, 102)과 통신하고 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 통신 시스템(100)은 임의의 수의 통신 시스템 프로토콜들, 이를 테면 부호 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템 프로토콜, 시분할 다중 액세스(TDMA)(이를 테면 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM)) 시스템 프로토콜, 또는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 인터리브 주파수 분할 다중 액세스(IFDMA)와 같은 차세대 시스템 프로토콜, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 통신 시스템(100)에 의해 이용되는 통신 시스템 프로토콜에 관계없이, 바람직한 실시예에서는 시스템(100) 내 모든 기지국들의 프레임 기간들이 적어도 대강이나마 정렬되도록 이들 모든 기지국 들이 동기화된 것으로(예를 들면, 공통의 시간 베이스로) 가정한다. 이 시간 동기화는 후술하는 간섭 감소를 위한 시간 영역 기반의 기술들의 유효성을 최대화한다. 그러나, 대안적인 실시예에서 비동기 셀들은 후술하는 기술들이 비동기 셀들의 사용에 덜 민감할지라도 본 발명을 이용할 수 있다.
단순화를 위해서, 다음의 설명에서, 다운링크 전송에 관하여 본 발명의 여러 실시예들이 주어질 것이다. 그러나, 당업자는 이하 주어지는 여러 실시예들은 업링크 전송에도 적용될 수 있고, 적용시 업링크에서 간섭 회피에 유효할 것임을 알 것이다.
위에 논한 바와 같이, 간섭은 다운링크 통신 신호들(103, 104)이 동일 채널 리소스들을 이용할 때 통신 시스템(100) 내에서 일어날 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 이웃한 셀들/섹터들이 서로 다른 주파수들 (및 지향성 섹터들(directional sectors)을 가진 셀들의 경우엔 지향성 전송들. 전방향 안테나(omni-directional antenna)를 구비한 셀은 단지 하나의 섹터만을 가진 셀인 것으로 간주될 수 있는 것에 유의)을 이용하는 것인 주파수 재사용 패턴이 흔히 이용된다. 서로 다른 주파수들 및 지향성 전송들(directional transmissions)은 원격 유닛들에서 본 상호 간섭 파워를 크게 감소시킨다. 원하는 셀/섹터 내 한 원격 유닛에의 우세 간섭원들은 이 원격 유닛에 동일 주파수로 전송하고 있는 이웃한 기지국들이다. 이는 도 2에 도시되었다. 특히, 도 2는 1-셀, 6-섹터, 2-주파수(1, 6, 2) 재사용 플랜을 도시한 것이다. 도시된 (1, 6, 2) 재사용 플랜에 있어서, (S1, S2, S3)로 표기한 섹터들은 전송들을 위해 동일 채널(주파수 또는 부호) 세트를 이용한 다. (1, 6, 2) 재사용 패턴에 있어서, 각 이동 유닛(특히 셀 가장자리 근처)은 이웃한 2개의 우세 동일 채널 셀들/섹터들로부터 동일 채널 상호 간섭을 받음을 알 수 있다. 예를 들면, 도 2의 이동 유닛(250)은 기지국(201)으로부터 섹터(S1)내 전송되는 원하는 신호를 수신하고 있다. 그러나, 섹터화된 전송들을 위한 실재적인 지향성 안테나는 신호 에너지 방출을 도 2에 도시한 60도 섹터 폭들 이내로 완전하게 구속할 수 없기 때문에, 이동 유닛(250)은 섹터(S2) 내 기지국(204)의 전송들로부터, 또한 섹터(S3)내 기지국(205)의 전송들로부터 현저한 동일 채널 간섭 신호들을 수신한다. 이들 간섭 신호들은 이동 유닛(250)과 각각이 기지국(201, 204, 205) 간의 거리가 거의 같기 때문에 원하는 신호와 거의 동일한 강도일 수 있다. 나머지 도 2의 동일 채널 섹터들은 이들의 상대적인 큰 거리 및/또는 이들의 전송의 지향성 특징으로 인해 이동 유닛(250)에의 우세 간섭원들은 아니다. 유사하게, 이동 유닛(251)은 기지국(204)의 섹터(S3) 및 기지국(203)의 섹터(S2)로부터 현저한 동일 채널 간섭을 수신한다.
위에 논한 바와 같이, 스펙트럼의 값이 주어진다면, 미래의 통신 시스템들은 동일 채널 간섭의 레벨들을 현저하게 증가시키게 될 훨씬 더 공세적 재사용 패턴들로 특징화될 것이다. 이것을 도 3에 도시된 (1, 3, 1) 재사용 패턴으로 도시되었다. 도시된 바와 같이, 모든 섹터들은 전송 동안 동일 채널 세트를 이용한다. (1, 3, 1) 재사용-패턴에 있어서, 각 이동 유닛(특히 셀 가장자리 근처의)은 2개 내지 4개의 우세 인접 동일 채널 셀들/섹터들로부터 동일 채널 간섭을 겪는다. 예를 들면, 이동 유닛(353)이 도 3에 도시된 위치에서 섹터(S1) 내에 있다면, 우세 동일 채널 간섭원들은 (303)의 (S2, S3)이 되고, (302)의 (S2)과 (304)의 (S3) 역시도 잠재적으로 현저한 간섭원들이 된다. 이동 유닛(350)에 있어서, 우세 간섭원들은 (301)의 S2(셀 내 간섭), (304)의 (S3) 및 (303)의 (S2)를 포함한다.
그러므로, (1, 6, 2) 재사용-패턴에 있어서, 각 이동 유닛은 2개의 우세 인접 동일 채널 셀들/섹터들로부터 동일 채널 간섭을 받을 수 있다. (1, 3, 1) 재사용-패턴에 있어서, 2개 내지 4개의 우세 인접 동일 채널 셀들/섹터들로부터 동일 채널 간섭을 받을 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 다운링크 프레임의 적어도 일부는 다소 유사한 크기의 리소스 블록들로 분할되며 각각의 동일 채널 섹터는 이의 각각의 할당된 리소스 블록의 시작 부분부터 전송하게 스케줄링되어 있다. 리소스 블록들은, 예를 들면 시간 영역 간섭 회피를 사용하는 시스템에서 논리적으로 이웃한 타임 슬롯들, 또는 주파수 영역 간섭 회피를 사용하는 시스템에서 논리적으로 이웃한 주파수 서브-채널들(예를 들면, OFDM과 같은 복수 캐리어 변조 시스템에서 서브-캐리어들), 또는 부호 영역 간섭 회피를 사용하는 시스템에서 논리적으로 이웃한 직교 부호들 또는 확산 부호들, 또는 보다 일반적으로, 논리적으로 이웃한 시간, 주파수, 부호 또는 이 기술에 공지된 그 외 리소스들의 어떤 조합과 같은 리소스 유닛들(리소스 유닛)의 그룹들로서 간주할 수 있다. 보다 일반적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 리소스 블록들은 논리 채널들, IFDMA 채널화 부호들, 타임 슬롯들, 주파수 서브-채널들, 직교 부호들, 및 확산 부호들의 어떤 조합으로 구성된 그룹에서 취한 블록들이다.
(1, 3, 1) 및 (1, 6, 2) 재사용-패턴들에 있어서, 리소스 블록들의 수는 셀 내 동일-주파수 섹터들의 수와 같다. 이것을 도 4에 셀 당 3개의 동일 채널 섹터들을 갖는 (1, 6, 2) 및 (1, 3, 1) 재사용 패턴에 대해 도시하였다.
명백한 바와 같이, 다운링크 프레임(401)은 M(여기서 M은 (1, 6, 2) 및 (1, 3,1) 재사용에 있어선 3개) 개의 특정의 리소스 블록들(403, 405, 407)로 분할되었다. 리소스 블록들 각각은 대략 동일 수의 리소스 유닛들을 포함하는 것이 바람직하나 요구되는 것은 아니다. 따라서, (1, 3, 1) 또는 (1, 6, 2) 재사용 패턴에 있어서, 도시된 다운링크 리소스 유닛들의 원하는 총 개수는 MN, 또는 이 경우엔 3N이다. 그러나, 예를 들면 리소스 유닛들의 총 수가 3개씩으로 나누어질 수 없다면, 불균등 크기의 리소스 블록들이 사용될 수 있다.
각 리소스 블록이 상이한 크기를 가질 수도 있을지라도, 설명을 단순화하기 위해서 각 리소스 블록은 N 리소스 유닛들로 제공될 것이다. 또한, 설명의 단순화를 위해서, 전체 프레임은 리소스 유닛들로 분할되나, 이하 명백하게 되는 바와 같이, 전체 프레임은 리소스 블록들로 분할할 필요는 없다. 일반적으로, 프레임의 어떤 추가의 부분들이 또한 있을 수도 있다(예를 들면, 동기화 정보, 등).
본 발명의 바람직한 실시예에서 통신 시스템(100) 내 각 섹터에는 다운링크 전송들을 위한 프레임(401) 내에 특정의 리소스 블록(403, 405, 407)이 할당된다. 특정 섹터 내 이동 유닛들로의 전송들은 모든 N개의 리소스 유닛들이 이용된 지점까지, 특정 리소스 블록 내에서만 일어날 것이다. 그 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들의 끝에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링된다. 이러한 특정의 예에서, (S1)(블록(403)에 할당된 것) 내의 처음 2개의 추가 전송들 은 리소스 블록들(405, 407)의 끝에 스케줄링된다. (S1)의 다음 2개의 추가 전송들은 다른 두 리소스 블록들(405, 407) 등의 끝보다 한 리소스 유닛 먼저 스케줄링된다. 추가 전송들은 필요시 프레임의 시작 부분 또는 끝 부분에 둘러지게 되게 할 수 있는 것에 유의한다(예를 들면, (S1)으로부터 2N+1번째 전송은 프레임의 마지막 리소스 유닛에서 일어날 수 있다). 다른 실시예는 기지의 간섭 평균(호핑 기술(hopping technique))을 사용하여 추가의 전송들이 다른 리소스 유닛들 전체에 걸쳐 의사-랜덤하게 분포되게 할 수도 있을 것이며, 이는 추가의 간섭을 다른 섹터들 간에 고르게 확산시키기는 하나, 후술하는 바와 같이, 바람직한 실시예에 의해 발생된 고르지 못한 간섭을 활용하지 못하게 한다.
다른 실시예는 현 리소스 블록의 끝에서 추가의 전송들을 계속한다. 이것은 원하는 섹터의 리소스 블록을 채우기까지 간섭 회피를 유지하는 간단한 구성이지만, 추가 전송들에 대한 간섭을 다른 섹터들에 고르게 분배시키진 못한다. 또 다른 실시예는 추가의 전송들을 스케줄링해 놓은, 섹터에 할당된 리소스 블록의 전송순서를 사용한다. 그러나, 이 구성은 리소스 블록 밖의 제 1 추가의 전송이 또 다른 리소스 블록의 제 1 전송들과 간섭하게 한다.
한 리소스 유닛을 특정 이동 유닛에의 전송과 같게 하고, 이동 유닛들에의 전송들이 연속한 프레임들 내 동일 리소스 유닛에서 일어날 필요가 없고, 또한 프레임 내 복수의 리소스 유닛들에 대해 일어날 수도 있는 것에 유의한다. 그러므로, 스케줄링될 리소스 유닛들의 개수에 관하여 전송될 데이터량을 참조하는 것이 더욱 정확하다. 이를 도 5에 도시하였다.
도 5를 참조하여, N+4를 섹터(S1)로의 전송을 위해 스케줄링된 리소스 유닛들의 수라고 하면, 제 1 N 리소스 유닛들은 리소스 블록(1)에서 전송하기로 스케줄링되고(리소스 유닛(1, 1) 내지 리소스 유닛(1, N)), 나머지 4개의 리소스 유닛들은 (2, N), (3, N), (2, N-1), 및 (3, N-1)의 순서로 리소스 유닛들을 점유하도록 스케줄링된다. 이에 따라, 동일 채널 섹터들(S2, S3)에의 부하가 경하다면, 완벽한 간섭 회피(셀 간 및 셀 내 간섭)가 여전히 유지될 수 있다. 또한, (S1)으로부터의 간섭이 (S2) 및 (S3) 간에 동등하게 분배된다. 다른 동일 채널 섹터들/셀들(S2, S3)로의 부하가 33% 이상 증가됨에 따라, 간섭은 완전하게 회피될 수 없다. 그러나, 간섭을 받는 리소스 유닛들의 수는 제안된 방법에서 사용되는 스케줄 순서에 의해 낮게 유지된다.
전술의 전송 기술은 종래 기술의 간섭 회피 기술들에 비해 동일 채널 간섭을 크게 감소시킨다. 또한, 다른 송신기들이 이들의 송신 스케줄들을 조정하기 위해 서로 통신할 필요성이 제거된다.
전술한 간섭 회피 방법에 의해서, 섹터에 할당된 리소스 블록((S1)에 대해선 리소스 유닛(1, 1), (S2)에 대해선 리소스 유닛(2, 1) 및 (S3)에 대해선 리소스 유닛(3, 1))의 시작 부분에 가까이 있는 전송들(리소스 유닛들)은 할당된 리소스 블록의 끝에 있는 전송들보다 간섭받지 않을 확률이 더 높다. 일반적으로, 스케줄링된 리소스 유닛에 대해 예상 간섭 레벨은 프레임 내 그의 위치에 따라 다르다. 예를 들면, 섹터의 리소스 블록의 시작 부분에 가까이 있는 리소스 유닛들은 리소스 블록의 끝 가까이에 있는 것들보다 통계적으로 낮은 간섭 레벨(또는 보다 높은 링 크 품질)에 연관될 것으로 예상된다. 프레임에 대해 간섭에 있어 예상되는 변화는 프레임 내 스케줄링된 전체 전송들 중 특정 전송의 프레임 내 위치, 변조 및/또는 부호화 방식(AMC 레벨), 확산 팩터(spreading factor), 또는 전송 파워 레벨의 조절에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 이들 선두의 리소스 유닛들은 예상된 간섭 레벨이 섹터의 리소스 블록의 시작 부분 근처의 리소스 유닛들에선 낮기 때문에, 이를테면 제어 채널들, 높은 우선 순위 지연에 민감한 데이터 채널들 등과 같은 시스템의 중요 시그널링/메시지들을 전달하는데 사용된다. 제어 채널들의 높은 신뢰도는 이들 채널들이 적합하고 효율적인 시스템 동작을 위해 정확하게 복호되어야 하기 때문에 이익이 된다. (리소스 유닛들을 좌측에서 우측으로 오프셋 및 일관되게 채우는 것과 같은) 교호 필 맵핑들(alternate fill mappings)은 리소스 유닛들을 다소 강건하게 할 것이다. 추가의 실시예에서, 복수-사용자 스케줄 알고리즘이 본 발명에 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 프레임에 대해 링크 품질에서 예상된 변동들은 리소스 유닛들에 관련된 전송 특징들(예를 들면, 전송 파워, 변조 및 부호화 레벨, 확산 팩터, 원격 유닛들에의 스케줄링된 전송들의 상대적 순서)을 정하는데 사용된다.
상기 맵핑은 물리적 시간 영역 맵핑(physical time domain mapping)이라기 보다는 논리적 맵핑(logical mapping)으로서 간주될 수 있는 것에 유의해야 한다. 그러므로, 실제 물리적 전송 맵핑은 위에 기술된 리소스 유닛 인덱싱 방식의 어떤 1:1 맵핑(순열)일 수 있다. 예를 들면, 전체 프레임에 걸쳐 각 섹터의 전송들을 산재시키기 위해서, 주어진 리소스 유닛 인덱싱을 인터리브하는 맵핑이 사용될 수 있다. 시간-영역 간섭 회피 전략을 위해서, 이러한 기술은 (S2) 및 (S3)에서 전송들의 시작에 있어 지연을 감소시키는데 사용될 수 있다(이것은 제어 채널 또는 다른 지연-민감성 정보가 각 논리 리소스 블록의 고-신뢰도 부분에 할당되고 있다면 특히 유용하다). 이것은 또한 채널 부호화에 관련하여 보다 많은 다양성을 제공한다는 추가의 이점이 있을 수 있다. 주파수 영역 간섭 회피 전략에 있어서, 서로 다른 동일 채널 섹터들은 OFDM 또는 복수-캐리어 시스템들(multicarrier systems)에서 서브-캐리어들의 직교의 (다른) 세트들을 사용한다. 이 경우, 복수-경로 채널(multi-path channel)의 주파수 다양성(frequency diversity)을 활용하기 위해서, 동일 채널 섹터 서브-캐리어들을 스크램블링하는 물리적 맵핑이 바람직하다.
마지막으로, 위의 예는 프레임의 다운링크 부분을 3개의 동일한 기간의 블록들로 분할하였으나, 섹터들의 평균 부하(즉, 트래픽 크기)에 관해 사전 또는 이력 정보를 알고 있다면, 다운링크 부분은 이들의 부하들에 비례하여 동일 채널 섹터들 중에 서로 같지 않게 분할될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 기지국의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 기지국은 기지국 제어기(601) 및 복수의 섹터들(603 내지 609)을 포함한다. 기지국의 동작은 도 7에 도시된 바와 같이 행해진다.
논리 흐름은 제어기(601)가 데이터가 특정 섹터에 의해 전송될 필요가 있는지를 판정하는 단계 701에서 시작하며, 그렇지 않다면, 논리 흐름은 단계 701로 되돌아간다. 제어기(601)에서 데이터가 특정 섹터에 의해 전송될 필요가 있는 것으 로 판정하면, 논리 흐름은 전송을 위한 리소스 블록이 그 섹터에 대해 결정되는 단계 703으로 계속된다. 위에 논의한 바와 같이, 다운링크 프레임들(401)은 전송 목적들로 M개의 특정의 리소스 블록들(403, 405, 407)로 분할된다. 기지국(600) 내 각 섹터에는 다운링크 데이터를 전송하기 위한 특정의 리소스 블록이 할당된다. 일단 특정 리소스 블록이 결정되면, 논리 흐름은 단계 705로 계속된다. 대안적으로, 제어기는 섹터들에 대한 리소스 블록 할당들을 선험적으로 알 수 있고 이에 따라 단계 703은 스킵될 수 있으며 논리는 단계 701에서 단계 705로 흐른다. 단계 705에서, 제어기(601)는 리소스 블록이 다 차 있는지를 판정하고, 그렇지 않다면 논리 흐름은 데이터가 미리 결정된 위치에 리소스 블록 내에 전송되는 단계 707로 계속된다. 그러나, 리소스 블록이 다 찬 것으로 판정되면, 논리 흐름은 단계 709로 계속되어 데이터는 미리 결정된 위치에 다른 섹터의 리소스 블록 내에서 전송된다. 특히, 특정 섹터의 리소스 블록이 다 찬 것으로 판정되면, 제어기는 다른 두 섹터들에 할당된 리소스 블록들의 끝에서 리소스 유닛들을 사용하여 동등한 량의 데이터를 전송한다. 즉, 제 1의 두 개의 추가의 리소스 유닛들은 다른 두 개의 리소스 블록들의 끝에서 스케줄링 되고, 다음 두 개의 추가의 리소스 유닛들은 다른 두 개의 리소스 블록들의 끝보다 한 유닛 앞서 스케줄링되는 것 등으로 된다.
이 프로세스는 다른 리소스 블록들 간에 추가의 리소스 유닛들을 분배시키고, 이들을 다른 리소스 블록들의 끝에서 시작하여 역방향으로 채워나가도록 스케줄링한다. (1, 6, 2) 및 (1, 3, 1)의 예에서, 모든 이웃한 동일 채널 섹터들/셀들의 부하가 33% 미만일 경한 경우에 있어서, 완벽한 간섭 회피가 달성됨을 알 수 있 다.
제안된 간섭 회피 방법은 시간 및 주파수 간섭 회피의 조합에도 적용가능하다. 2차원 방법에 있어서, OFDM 시간-주파수 그리드의 각 요소는 리소스 유닛으로서 취급될 수 있다(또는 몇 가지의 시간-주파수 리소스들은 기본적인 리소스 유닛으로 분류될 수 있다). (S1)에 대한 리소스 블록(또는 다른 그룹들 중 하나)은 단순히, 이들 리소스 유닛들이 채워질 순서를 지정하는 리스트와 함께, 이들 리소스 유닛들의 미리 결정된 집합으로 구성된다.
제안된 간섭 회피 방법은 부호 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템에서도 사용될 수 있다. 이 경우, 각각의 직교 부호는 특정의 채널을 나타내며, 서로 다른 다수 세트들의 직교 부호들은 기본 블록들(S1, S2, S3)을 정의한다. 그러나, 부호 영역에서 이 방법을 사용함에 있어서는 간섭 회피 프로세스에 포함된 섹터들/셀들에서 스크램블링 부호가 동일해야 할 것을 요구한다. 또한, 이는 채널 추정이 부정확하게 되게 할 것이기 때문에 파일럿 부호(pilot code)는 서로 다른 섹터들에서 재사용되지 않게 (또는 간섭받지 않게) 해야 하는 것을 주의한다. 부호 영역 간섭 회피의 한계는 복수-경로 채널들이 직교 부호들 간 직교성을 교란시킬 것이라는 것이다. 결국, 어떤 잔류 셀 내 간섭은 동일 직교 부호가 이웃 섹터들 또는 셀들에서 사용되지 않을지라도 나타나게 될 것이다.
CDMA 시스템들은 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시스템이 시분할 다중 또는 복수-캐리어 전송 기술들을 사용한다면 앞에서 기술한 시간-주파수 간섭 회피 방식들을 사용할 수 있는 것에 유의해야 한다.
위에 기술한 간섭 회피의 유형들(예를 들면, 시간 영역, 주파수 영역, 시간-주파수 영역 등)은 데이터 채널뿐만 아니라 제어 채널에 모두 적용될 수 있다. 제어 채널은 데이터 채널과 공유되지 않는 최소 크기의 한 세트의 리소스 유닛들을 점유할 수도 있다. 프레임 내에 사용되는 최소 크기의 한 세트의 리소스 유닛들의 일부(즉, 제어 채널 부하)는 프레임 동안 스케줄링된 사용자들의 수에 비례한다. 팻-파이프(fat-pipe) 다중화 기술들(즉, 프레임 내 모든 채널 리소스 유닛들을 양호한 상태들의 단일 사용자에게 할당을 시동하는 것)에 기인해서, 제어 채널은 데이터 채널이 과중하게 부하가 걸려 있을 때에도 자주 가볍게 부하가 걸린다. 그러므로, 제어 채널상의 간섭 회피는 100% 데이터 채널 부하에서도 제어 채널 신뢰도(따라서 데이터 채널 성능)를 현저하게 향상시킬 수 있으므로 특히 이점이 있을 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어 채널 리소스 블록 내의 어떤 제어 리소스 유닛들은 다른 것들보다 더 간섭을 받기 쉬울 수 있다. 즉, 33% 부하에서 특히 간섭이 없을 수 있고, 45% 부하에는 리소스 유닛들 중 일부만이 현저한 간섭을 겪을 수 있다. 본 발명의 바람직한 특징은 방송 사용자 ID 라벨의 정보는 제어 채널 리소스 유닛들 중 가능한 강건한 것에 배치될 수 있다는 것이다. 또한, 빔폼(beamformed) 제어 채널들이 시스템 내에서 허용된다면, 이들 사용자들은 이들의 제어 정보를 현저한 영향없이 덜 강건한 제어 채널 리소스 유닛들에 배치시킬 수 있다.
추가의 예들
위에 본문은 전송되는 프레임 전체에 또는 제어 채널이나 데이터 채널과 같은 프레임의 일부에 본 제안된 간섭 회피 방법이 어떻게 적용될 수 있는가를 기술하였다. 본 절에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프레임 내 복수 채널들에 대한 간섭 회피를 수행하는 일부 방법들을 명료하게 하기 위해서 추가의 예들을 제공한다. 이들 예들은 예시 목적들을 위한 것으로 후술하는 어떠한 특정의 예로 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
제 1 예는 한 프레임의 두 채널들, 즉 제어 채널 및 데이터 채널에 독립적으로 간섭 회피를 수행하나, 이 프레임 내 다른 채널들에 대해선 간섭 회피 방법을 사용하지 않는다. 이것을 도 8에 도시하였다. 이 예에서, 제어 채널, 데이터 채널, 및 그외 채널들은 프레임 내에 개별적인 위치들을 갖는다. 결국, 한 섹터 내 제어 채널은 다른 섹터 내 데이터 채널과 결코 간섭하지 않을 것 등이 될 것이다. 간섭 회피는 제어 채널 리소스 유닛들 및 데이터 채널 리소스 유닛들에 개별적으로 적용되며, 다른 채널들은 정규로 이들의 미리 규정된 리소스 유닛들 내에 전송된다. 특히, 각각의 섹터의 제어 채널들은 각각의 섹터의 데이터 채널들과 함께, 특정 리소스 블록이 할당된다. 리소스 유닛들은 위에 논의된 바와 같이 채워진다. 특히, 특정 섹터의 제어 채널/데이터 리소스 블록이 채워진 것으로 판정되면, 추가의 리소스 유닛들이 동등하게 분할되고, 다른 섹터들에 할당된 제어 채널/데이터 리소스 블록들의 끝에서 전송되도록 스케줄링된다. 이러한 구성에 의해서 데이터 채널이 완전히 부하가 걸린 때에도(앞에서 기술된 바와 같이) 제어 채널이 간섭을 피하는 것이 가능하게 되고 또한 제어 채널이 완전히 부하가 걸린 때에도 데이터 채널이 간섭을 피하는 것이 가능하게 된다.
제 2 예에서, 제어 채널 및 데이터 채널은 도 9에 도시된 바와 같이, 조인트 간섭 회피의 목적을 위해 리소스들의 단일 (조인트)의 블록으로 분류된다. 특정 섹터에 있어서, 제어 채널 및 데이터 채널은 한 특정의 리소스 블록을 공유한다. 그러나, 제어 채널의 신뢰도는 데이터 채널의 신뢰도보다 더 중요한 것으로 간주되기 때문에, 제어 채널은 조인트 리소스 블록의 가장 높은 신뢰도 부분에 할당된다. 예를 들면, 제어 채널은 최저의 간섭 가능성을 갖고 리소스 유닛들에 맵핑될 것이다(예를 들면, 섹터(S1)에서 리소스 유닛(1, 1)부터 시작하여). 이러한 방식으로, 서로 다른 섹터들의 제어 채널들은 서로간에 결코 간섭하지 않을 것이지만, 한 섹터의 데이터 채널은 또 다른 섹터의 제어 채널의 일부 또는 전부와 간섭할 수 있다.
앞서 기술된 바와 같이, 채널들은 선형으로 구성될 필요는 없다. 위의 도면들은 단지 설명을 쉽게 하기 위해서 선형으로 구성된 채널들을 도시한 것이다. 실제로, 서로 다른 채널들의 리소스 유닛들은 어떤 가역 시간 또는 시간-주파수 리맵핑 방식을 사용하여 프레임에 걸쳐 분산될 수 있다. 파일럿 심볼들은 데이터 채널의 일부로서 또는 "다른 채널들"의 일부로서, 또는 이들 둘 다의 조합으로서 할당될 수도 있을 것임에 유의한다. 파일럿들이 간섭 회피 방법에 관여하지 않는 "다른 채널들"의 일부로서 취급된다면, 이들은 항시 나타나 있게 될 것이므로 데이터가 전송되고 있지 않을 때라도 채널 상태들을 이동기들이 모니터링하게 한다. 한편, 이들이 데이터 채널의 일부로서 취급된다면, 한 프레임에 전송되는 파일럿들의 수는 섹터의 부하에 따라 달라지게 될 것이다. 이 경우, 파일럿은 부하가 데이터 채널에서 낮을 때 프레임의 일부분에 대해 절충될 것이다.
비동기 셀들
비동기(즉, 시간이 일치하지 않는) 셀들을 채용하는 통신 시스템들에 있어서, 특히 위에 기술된 기술들로는 정확한 간섭 회피를 달성하기는 더욱 어렵다. 그러나, 시간 영역 방법은 셀들 간의 타이밍 차이가 그렇게 크지 않다면 사용될 수 있다. 이 경우, 간섭은 동기식의 경우에서보다 낮은 시스템 부하들에서 발생하기 시작할 것이다. 셀들이 완전히 비동기이라면, 주파수 영역 회피 전략이 사용될 수 있다. 서브-캐리어들(이를테면 WiDEN 또는 그린하우스로서 알려진 iDEN의 광대역 변형예들과 같은)간 고 수준의 분리가 된 복수 캐리어 시스템들에 있어서는 동기화가 되지 않아도 거의 영향을 미치지 않을 것이다. 그러나, OFDM 시스템들에 있어서, 비동기 간섭 서브-캐리어의 에너지는 원하는 신호의 몇 개의 서브-캐리어들에 걸쳐 분산될 것이다. 따라서, OFDM에 있어서, 주파수 영역 간섭 회피 방법은 여전히 이익을 제공할 수 있으나, 간섭을 완전히 제거할 수 없을 수 있다.
비동기 셀들에 있어서, 상기 기술한 기술들은 동일 셀 내 다른 섹터들로부터의 간섭을 회피하기 위해서 (1, 3, 1)과 같은 단일 주파수 재사용 플랜들에 여전히 셀 내에 적용될 수 있다. 이 경우, 기지국이 다음 프레임에 대해 각 섹터 내 개개의 부하를 알고 있다는 사실을 이용함으로써 높은 부하들에서 셀 내 간섭을 회피하는 것이 가능하다. 이러한 사실에 기초해서, 기본 리소스 블록을 넘어 리소스 유닛들을 사용하는 순서를 맞게 정해할 수 있다. 예를 들면, 모든 섹터에서 동일 RF 채널이 사용되는 1-셀, 3-섹터 재사용 플랜을 고찰한다. 프레임은 3개의 구별되는 리소스 블록들(S1, S2, S3)로 분할된다. 각 섹터에는 도 3에 나타낸 바와 같이 그의 내정된 리소스 블록으로서 (S1, S2, 또는 S3) 중 하나가 할당된다.
섹터들(S1, S2)이 33%보다 다소 큰 부하를 갖지만(즉, 이들은 이들의 기본 리소스 블록에서 사용할 수 있는 것보다 많은 리소스 유닛들을 요하며 또 다른 블록으로 확장할 필요가 있을 것이다), 섹터(S3)는 매우 낮은 부하를 갖는 경우를 고찰한다. 섹터간 간섭은 도 10에 도시된 바와 같이, 각 섹터 내 부하에 대해 기지국들 인지를 이용함으로써 회피될 수 있다. 이 예에서, 섹터들(S1, S2)은 서로간에 그리고 섹터(S3)와의 간섭되는 것을 피하기 위해서 리소스 블록(S3)의 미사용 부분들의 서로 대향하는 양단에서 시작한다.
IFDMA 간섭 회피
IFDMA(인터리브 FDMA)는 복수-캐리어 직교 복수 액세스 방식이다. IFDMA에서, 기저대역 신호는 단일-캐리어 직교 위상 편이 변조(QPSK) 또는 직교 진폭 변조 (QAM) 심볼 스트림으로 시작한다. 심볼들은 채널화 부호 변조, 가드 기간 삽입, 필터링(통상적으로 루트-레이즈 코사인 필터(root-raised cosine filter)) 및 전송에 앞서 L회-L은 정수-(반복율) 반복되는 블록들로 분류된다. IFDMA에서, 다른 데이터 레이트 사용자들을 위한 전송들은 도 11에 도시된 바와 같은 부호-트리 구조로부터 할당되는 IFDMA 채널화 부호를 사용한다. 채널화 부호들은 섹터 내 서로 다른 사용자들의 전송을 직교되게 하여 섹터내 간섭이 없게 한다. 일 실시예에서, 섹터내 간섭이 없게 하기 위해서, 부호는 특정의 부호가 사용될 때, 그 부호에서 루트로의 경로 그리고 그 부호 이하의 서브-트리에서의 어떠한 다른 부호도 사용될 수 없게 되도록 할당된다.
도 11을 참조하면, 채널화 부호 {cL ,k}는 L의 IFDMA 반복율을 가진 k번째 부호에 대응한다. 부호 c1,0의 할당은 전체 RF 대역폭(모든 서브-캐리어들)을 점유하는 사용자에 대응하며, 부호 c8,1의 사용자는 주파수 영역에서 매 8번째 서브-캐리어를 점유하며 초기 서브-캐리어 오프셋은 1이다. 섹터는 부호들을 임의의 순서로 할당할 수 있고 섹터 내 서로 다른 사용자들의 전송들이 서로 직교하여 섹터내 간섭이 없게 하는, 트리의 어떤 부분을 사용한다. 그러나, 부호 할당들은 섹터내 간섭 회피에 대해서만 유효하며 셀내 간섭(동일 RF 채널을 사용하는 셀 내 다른 섹터들로부터의) 및 셀간 간섭에 대해선 유효하지 않다. 경 내지 중 부하의 동기식 셀룰러 시스템(시스템 내 셀들은 공통 시간 베이스에 동기됨으로써 이들의 프레임 기간들이 적어도 대략적으로 일치되는)에서, 부호-트리 구조 및 부호 사용에 있어 추가의 제약을 갖고, 이하 제안된 간섭 회피 방법은 섹터내 간섭뿐만 아니라, 셀내 간섭 및 셀간 간섭을 모두 자동적으로 회피할 수 있다. 간섭 회피는 어떤 베이스 대 베이스간 통신이나 스케줄 조정도 요하지 않는 면에서 자동적이다.
복수-셀 시나리오에서 IFDMA 간섭 회피
상기된 바와 같이, 1-셀, 6-섹터, 2-주파수 재사용 플랜의 배치 모델에 있어 서, 사용자에 대한 간섭 시나리오는 2개의 우세 인접 동일 채널 섹터들(특히 셀의 가장자리에 있는 사용자들)로부터의 동일 채널 간섭에서 오며, 1-셀, 3-섹터, 1-주파수 재사용 플랜에 있어서, 베이스는 2개 내지 4개의 우세 인접 동일 채널 섹터들로부터의 동일 채널 간섭을 경험함을 알 수 있다. 위에 나타낸 라벨의 섹터에 있어서, 이동국이 섹터(S1) 내에 위치하여 있다면, 동일 채널 섹터들은 (S2 또는 S3)이다. 이에 따라, 3개의 동일 채널 섹터(S1, S2, S3)들 간의 간섭을 회피/최소화하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 간섭 회피는 채널화 부호-트리를 도 12에 도시된 바와 같은 3개의 서브-트리들로 먼저 분할함으로써 달성된다. 서브-트리들의 루트는 채널화 부호들(c3 ,0, c3 ,1 및 c3 ,2)로 라벨링한다.
IFDMA에서, 리소스 블록은 한 그룹의 채널화 부호들, 이를테면 IFDMA 채널화 부호-트리의 서브-트리로서 볼 수 있다. 부호 서브-트리의 하위 부분은 섹터의 리소스 블록의 시작 부분으로서 간주될 있고, 부호 서브-트리의 최상위 부분은 섹터의 리소스 블록의 끝으로서 간주될 수 있다. 각각의 동일 채널 섹터는 초기에는 3개의 리소스 블록들(부호 서브-트리들) 중 하나가 할당된다. 베이스는 부호를 이의 부호-트리로부터 사용자들에 스케줄링하여 할당한다. 부호들은 다음의 알고리즘에 따라 사용자들에게 할당된다.
1. 데이터 전송을 위해 채널 리소스들을 요하는 특정 섹터 내 사용자들은 이들의 우선 순위, 데이터 레이트들, 및/또는 서비스 품질(QoS) 요건들의 순서로 분류된다.
2. 고 우선 순위/데이터 레이트/QoS 사용자들에는 부호 서브-트리의 하위 부분에서 시작하여 섹터에 할당된 부호 서브-트리로부터의 부호들이 할당된다.
3. 섹터에 할당된 부호 서브-트리들로부터의 부호들이 모든 사용자들에 할당될 수 없다면, 남은 사용자들은 쌍들로 분류되고 각 사용자 쌍에는 할당되는 부호들이 부호 서브-트리의 최상위 부분으로 되도록 2개의 다른 섹터 부호 서브-트리들(부호 서브-트리 당 한 사용자)로부터의 부호들의 할당된다. 이 프로세스는 남은 사용자들을 다른 2개의 섹터들간에 동등하게 분배시킨다.
4. 단계 2 및 단계 3에서 부호 할당들은 한 섹터 내 서로 다른 사용자들의 전송들이 서로에 직교하게 하여 섹터내 간섭이 없게 되도록 한다.
도 13은 이러한 프로세스를 보인 흐름도이다. 논리 흐름은 특정 섹터의 사용자들이 이들의 우선 순위, 데이터 레이트들, 및/또는 QoS별로 리소스들이 랭크가 될 것을 요하는 단계 1301에서 시작한다. 모든 사용자들이 동일 우선 순위를 받는 시스템들에서, 단계 1301은 스킵될 수 있고, 논리 흐름은 단계 1303에서 시작함에 유의한다. 단계 1303에서 기지국 제어기(601)는 특정 섹터 내 사용자들에 전송에 사용되는 리소스 블록을 결정한다. 위에 논의한 바와 같이, IFDMA 채널화 부호 트리는 M=3 특정의 리소스 블록들(서브-트리들)로 분할된다. 기지국(600) 내 각 섹터에는 데이터를 전송하기 위한 특정의 리소스 블록이 할당된다. 일단 특정의 리소스 블록이 결정되면, 논리 흐름은 단계 1305로 계속된다. 대안적으로, 제어기는 섹터들에 대해 선험적으로 리소스 블록 할당들을 알 수 있으므로 단계 1303은 스킵될 수 있고 논리는 단계 1301에서 단계 1305로 흐른다. 단계 1305 내지 1309는 랭크된 리스트 내 각 사용자에 대해 수행된다. 단계 1305에서, 채널화 부호가 사용자 데이터 요건을 만족하는 리소스 블록에서 사용이 가능한지가 판정되고, 그러하다면 논리 흐름은 단계 1307로 계속되어 데이터는 섹터 리소스 블록(부호 서브-트리)으로부터의 그 부호를 사용하는 사용자에게 전송된다. 위에 논의한 바와 같이, 고 우선 순위의 사용자들에는 트리의 하위 부분에서 시작하여 섹터에 할당된 부호 서브-트리로부터의 부호들이 할당되어 섹터내 간섭을 회피한다. 그러나, 단계 1305에서 섹터들의 부호 서브-트리로부터 어떠한 부호도 사용이 불가하다면, 논리 흐름은 단계 1309로 계속하여 데이터는 다른 섹터의 부호 서브-트리로부터의 부호들을 이용하는 사용자에게 전송된다. 위에 논의된 바와 같이, 이들 부호들은 할당된 부호들이 부호 서브-트리의 최상위 부분에 오게 하여 섹터내 간섭을 피하도록 이용된다.
이에 따라, 위의 부호 할당 알고리즘에 따라, 모든 이웃한 동일 채널 섹터들/셀의 부하가 33% 미만인 경우에, 완벽한 간섭 회피(셀간 및 셀내 간섭)가 달성된다.
어떤 동일 채널 섹터의 부하가 33%보다 클 때, 다른 섹터 부호-트리의 최상위 부분으로부터의 부호들이 할당되는 남은 낮은 데이터 레이트의 사용자들(단계 3에서)은 다른 섹터 사용자들(간섭하는 섹터 부호로부터 루트로의 경로 및 그 부호 이하의 서브-트리 상의 부호들이 할당된 사용자들)의 부분과 부분적으로 간섭한다. 예를 들면, 섹터 1 내 사용자들에 대한 데이터 레이트 요건들이 Rs/6, Rs/6, Rs/12 및 Rs/12로 놓는다. 더 높은 데이터 레이트의 사용자들에는 단계 2에 따라 섹터 1 부호 서브-트리로부터 부호들(c6 ,0, c6 ,3)이 할당된다. 섹터내 간섭을 회피하면서 S1 부호 서브-트리내 더 이상 부호도 할당될 수 없기 때문에, 낮은 데이터 레이트 사용자들에는 단계 3에 따라, 부호들(c12 ,2, c12 ,1)이 할당될 수 있다. 이에 따라, 동일 채널 섹터들(S2, S3)이 경 부하인 경우(<33%), 완벽한 간섭 회피(셀내 및 셀간 회피)가 여전히 유지될 수 있다. 또한, S1로부터의 간섭은 (S2)와 (S3) 간에 동등하게 분포된다. 다른 동일 채널 섹터들/셀들(S2, S3)의 부하가 33% 이상으로 증가됨에 따라, 간섭은 완전하게 회피될 수 없다. 그러나, 간섭을 경험하는 리소스들의 수는 제안된 방법에서 사용되는 스케줄 순서에 의해 낮게 유지된다.
위에 기술한 간섭 회피 방식으로, 부호 서브-트리의 최하위 부분 근처의 채널화 부호들은 할당된 블록의 끝에서 서브-트리의 최상위 근처의 부호들보다는 간섭되지 않을 높은 확률을 가지며(더 강건하며) 따라서 제어 채널들, 고 우선 순위 지연-민감성 사용자들 등과 같은, 시스템의 중요 시그널링/메시지들에 할당될 수도 있을 것임에 유의한다.
위의 예는 부호 트리를 3개의 동등한 대역폭의 서브-트리들로 분할된다. 그러나, 섹터들의 평균 부하에 관하여 선험적 또는 이력의 정보가 알려진다면, 부호 트리는 이들의 부하들에 비례하여 3개의 동일 채널 섹터들 간에 불균등하게 분할될 수 있다.
비동식 셀들에 있어서, 제안된 방법들은 동일 셀 내 다른 섹터들로부터의 간섭을 회피하기 위해 셀 내 여전히 적용될 수 있다. 이 경우, 기지국이 각 섹터 내 개개의 부하를 알고 있고 고 부하 섹터들은 저 부하 섹터들에 할당된 부호 서브-트리의 미사용 부분들을 사용할 수 있다는 사실을 이용함으로써 고 부하들에서 셀내 간섭을 회피하는 것이 가능하다.
IFDMA 간섭 회피 기술이 애플리케이션의 연속성을 유지하기 위해 다운링크에 대해 기술된다. 그러나, IFDMA는 이의 피크 대 평균 비에 기인해서 업링크에 비해 더 이익이 있다. 업링크에서, 사용자들은 간섭을 피하기 위해서 상기된 바와 같이 섹터에 의해 결정되는 채널화 부호들을 사용하여 데이터를 전송한다.
도 14 및 도 15는 주파수 차원(특히 OFDM 시스템에 있어)에서 본 발명의 어떻게 적용될 수 있는가에 대해 더욱 명료한 것을 제공하기 위한 것이다. 도 14는 주파수-영역 요소가 OFDM 시간-주파수 그리드의 하나 이상의 박스들로서 정의될 수 있음을 나타낸 것이다. 명료성을 위해서, 이들은 도 14에서 시간-주파수 요소(TFE)를 형성하는 이웃한 박스들인 것으로 도시되었으나, 실제로는, TFE는 임의의 일군의 이웃한 또는 이웃하지 않은 박스들일 수도 있다. 도 15는 몇 개의 TFE를, 특히 주파수에 걸쳐 도시한 것이다. 각각의 TFE는 연관된 문자 라벨로서 이를테면 '(A)', '(B)' 등을 갖는다. 동일 라벨을 갖는 모든 TFE들은 동일 리소스 유닛(후에 정의/논의하는 바와 같이, 리소스 유닛)의 일부이다. 이것은 리소스 유닛의 요소들의 물리적으로 인접할 필요는 없음을 나타내는 것에 유의한다. 도시된 총 9개의 다른 리소스 유닛들(라벨 '(A)' 내지 '(I)')이 있고, 이들은 리소스 블록(이후 정의됨)을 함께 형성한다.
바람직한 실시예에서 기술한 방법들에 기초해서, 리소스 블록은 3 세트의 리 소스 유닛들로 분할될 수 있다. 각 세트의 리소스 유닛들은 3개의 리소스 유닛들을 포함할 것이고, 리소스 유닛들을 채우는 순서는 본 발명에 따라 결정될 것이다. 예를 들면, 'S1' 라벨의 섹터들은 필요시, '(A)', '(B)', '(C)', '(I)', '(F)', '(H)', '(E)', '(G)', '(D)'의 순서로 리소스 유닛들을 채울 수도 있을 것이며, 'S2' 라벨의 섹터들은 '(D)', '(E)', '(F)', '(C)', '(I)', '(B)', '(H)', '(A)', '(G)'의 순서로 리소스 유닛들을 채울 수도 있을 것이며, 'S3' 라벨의 섹터들은 '(G)', '(H)', '(I)', '(C)', '(F)', '(E)', '(B)', '(A)', '(D)'의 순서로 리소스 유닛들을 채울 수도 있을 것이다. 도 15에 도시된 TFE는 시스템 프레임 길이의 일부만을 나타낼 수 있는 것을 유의한다. 프레임의 나머지는 이미 기술된 바와 같이 '(A)' 내지 '(I)'의 라벨들로 TFE를 포함할 수도 있을 것이나, 이들이 주파수 차원에서의 위치들은 주파수 호핑(frequency hoppong)의 이점을 제공하기 위해서 미리 결정된 방식으로 시간에 따라 변경될 수 있을 것이다. 또 다른 실시예에서, 도 15에 도시된 TFE에 이은 나머지 시간 간격들은 더 많은 수의 리소스 유닛들을 리소스 블록에 제공하기 위해서 '(J)','(K)' 등으로 표시한 추가의 리소스 유닛들에 대해 사용될 수 있다. 이러한 방식은 시스템에서 낮은 데이터 레이트 서비스들이 지원될 때 이익이 될 수 있는 것에 유의한다. 다른 실시예에서, 시간-주파수 그리드의 어떤 부분들은 본 발명의 기반으로서 사용되는 리소스 블록으로부터 제외될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 간섭 회피 방법들로부터 어떤 파일럿 심볼들, 트래픽 채널들, 또는 제어 채널들을 제외시키는 것이 가능하다. 또 다른 실시예에서, 시간-주파수 그리드는 각각의 리소스 블록이 다른 리소스 유닛들을 포함하여, 복수의 리소스 블록들로 분할될 수 있으며(반드시 시간 및/또는 주파수적으로 이웃할 필요가 없고-이들은 프레임에 걸쳐 인터리빙될 수 있다), 본 발명의 간섭 회피 방법들은 하나 이상의 리소스 블록들 내에서 선택적으로 적용될 수 있다.
혼성 ARQ와 조합한 적응형 변조/부호화(Adaptive Modulation/Coding)(AMC)는 이 발명에 의해 제공된 감소된 동일 채널 간섭을 이용하는데 적절한 공지의 기술이다. AMC는 송신기와 수신기 간에 정보 전송 레이트를 최대화하는 측정된, 또는 유추된 동일 채널 간섭에 근거해서 적합한 변조 및 순방향 에러 정정 부호화 레벨을 선택한다. 혼성 ARQ는 복구하기 어려운 채널 에러로 나타나게 된 부적합한 AMC 레벨 선택의 영향을 완화시킴으로써 AMC를 보완한다. 부적합한 AMC 레벨은 동일 채널 간섭 레벨에 대해, 너무 높은 순간 전송 레이트를 갖는 너무 공세적인 것으로서 특징화될 수 있다. 혼성 ARQ 기술들은 정보 콘텐트를 복호하기 위해서 특정 데이터 유닛의 복수회 전송들을 구조적으로 결합한다. 당업자들에 의해 공지된 바와 같이, 혼선 ARQ는 추적 조합 또는 증분 용장성을 사용한 다양항 방식들로 구현될 수 있다. 혼성 ARQ의 결과로서, 어떤 실패한 전송 시도의 에너지는 정보 콘텐트의 종국의 성공적인 복호에 기여할 수 있다. AMC 및 혼성 ARQ의 조합은 시스템의 전체 정보 전송 레이트를 최대화하는 기능을 한다.
AMC 레벨 선택 알고리즘은 이 발명에 의해 제공된 감소된 동일 채널 간섭 레벨들을 이용하기 위해 수정될 수 있다. 일반적으로, 어떤 특정의 리소스 유닛에서 동일 채널 간섭의 레벨은 불확실하다. 그러나, 끝에 위치한 것들에 비교해 볼 때 리소스 블록의 시작 부분에 위치한 리소스 유닛들에선 간섭 가능성이 덜 하다. 결 국, AMC 선택 알고리즘은 리소스 블록의 시작 부분에 할당된 리소스 유닛의 AMC 레벨이 이웃 섹터로부터 동일 채널 간섭을 더 받기 쉬운 리소스 블록의 끝쪽으로 할당된 AMC 레벨보다 더 공세적이 되게 설계될 수 있다. 유사한 방식으로, 송신기는 이웃 섹터에 대해 나타날 수도 있을 동일 채널 간섭을 완화시키기 위해서 AMC 레벨 선택 알고리즘을 적응시킬 수 있다. 예를 들면 다른 섹터의 할당된 리소스 블록에 리소스 유닛들을 스케줄링함으로써 섹터가 이들의 할당된 리소스 블록을 초과해야 하는 것이 사용자 트래픽 요구라면, 송신기는 전송 파워를 감소시키고 덜 공세적인 AMC 레벨을 선택함으로써 이웃 섹터에 야기된 간섭을 완화시킬 수 있다.
바람직한 실시예가 주로 다운링크 입장에서 기술되었어도, 본 발명은 업링크에 동등하게 적용가능하다. 이에 따라, 업링크 상황들에 적응가능할 때, 간섭 회피 방법은 복수의 원격 유닛들로부터의 업링크 전송들을 지원할 수 있는 복수의 리소스 블록들로 프레임을 분할한다. 특정의 섹터에 대해서, 전송들은 섹터의 리소스의 시작 부분에서 시작하여 리소스 블록이 어떤 더 많은 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들로부터 스케줄링 되고, 그 지점을 넘어서서는 추가의 전송들은 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 없이 전송되도록 스케줄링 된다. 도 16은 이동 유닛(1650)은 섹터(S1) 내 기지국(1601)에 전송되고 있는 경우 (1, 3, 1) 주파수 재사용 패턴에 의한 일 예를 도시한다. 이동 유닛들(1652, 1654, 1656, 1658)은 섹터(S3) 내 기지국(1604), 섹터(S2) 내 기지국(1603), 섹터(S3) 내 기지국(1603), 섹터(S2) 내 기지국(1602)에 각각 전송하고 있다. 또한, 이동 유닛(1651)은 섹터(S2) 내 기지국(1601)에 전송하고 있고, 이동 유닛(1653)은 섹터(S3) 내 기지국(1601)에 전송하고 있다. 이동 유닛 송신 안테나들은 통상적으로 다방향성이기 때문에, 이동 유닛들(1652, 1654, 1656, 1658)은 이동 유닛(1650)에의 우세 간섭원들일 수 있다. 또한, 기지국 섹터 안테나 패턴들은 이상적이지 않기 때문에, 이동 유닛들(1651, 1653)은 추가의 간섭의 잠재적 소스들이다. 그러나, 본 발명의 방법들이 업링크 전송들의 스케줄링에 적용될 때(이 경우 이러한 스케줄링은 기지국에 의해 공통으로 제어된다), 이들 6 간섭원들 어느 것도 이동 유닛(1650)에 의해 사용되는 리소스 블록(S1)에서 그들의 전송들을 시작하지 않을 것임에 유의한다. 그러므로, 본 발명은 다운링크 전송들 또는 업링크 전송들 중 어느 하나, 또는 둘 다에 대해 유사한 기능성을 제공한다.
본 발명은 특히 특정의 실시예를 참조로 도시 및 기술되었으나, 당업자들은 형태 및 항목에 다양한 변경들이 본 발명의 정신 및 범위 내에서 행해질 수 있는 것임을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기된 제안된 방법들은 다른 주파수 재사용 플랜들에 적용될 수 있으나, 리소스 블록들의 수 및 채우는 순서들은 (1, 3, 1) 및 (1, 6, 2)에 대해 예시되었던 것과 다를 수 있다. 또한, 본 발명의 내에 들면서도 보다 많은 수의 블록들 및/또는 수정된 채우는 순서들이 (1, 3, 1) 또는 (1, 6, 2)에 사용될 수 있을 것이다. 이러한 변경들은 다음 청구항들의 범위 내에 들도록 의도한 것이다.

Claims (11)

  1. 간섭 회피 방법에 있어서,
    프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들(resource blocks)로 분할하는 단계로서, 각 리소스 블록은 복수의 원격 유닛들로의 전송을 지원할 수 있는, 상기 분할 단계;
    특정 섹터에 대해서, 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 근처에서 시작하여 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들로의 전송들을 스케줄링하는 단계로서, 상기 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 내에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링되는, 상기 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 간섭 회피 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송들을 스케줄링하는 단계는 제어 채널, 방송 채널, 및 데이터 채널 전송들의 어떤 조합으로 구성된 그룹으로부터 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 간섭 회피 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하는 단계는 상기 프레임의 적어도 일부를 논리 채널들, IFDMA 채널화 부호들, 타임 슬롯들, 주파수 서브-채널들, 직교 부호들, 및 확산 부호들의 어떤 조합으로 구성된 그룹으로부터 취해진 복수의 리소스 블록들로 분할하는 단계를 포함하는, 간섭 회피 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하는 단계는 상기 프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하고 예상된 트래픽 볼륨에 기초하여 리소스 블록 크기를 선택하는 단계를 포함하는, 간섭 회피 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송들을 스케줄링하는 단계는, 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 부근에서 시작하여 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들로의 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함하고, 상기 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들의 끝 부근에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링되는, 간섭 회피 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송들을 스케줄링하는 단계는, 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 부근에서 시작하여 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들로의 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함하고, 상기 지점을 넘어서는, 추가의 전송들이, 상기 전송을 다른 섹터들간에 균등하게 분배하게, 상기 다른 섹터 들에 할당된 리소스 블록들 전체에 걸쳐 의사-랜덤하게 전송되도록 스케줄링되는, 간섭 회피 방법.
  7. 장치에 있어서,
    복수의 섹터들; 및
    프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하고 상기 통신 시스템 내 각 섹터를 특정 리소스 블록에 할당하는 기지국 제어기를 포함하고,
    특정 섹터에 대해서, 상기 기지국 제어기는 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 부근에서 시작하여 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들로의 전송들을 스케줄링하고, 상기 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 내에서 추가의 전송들이 전송되도록 상기 제어기에 의해 스케줄링되는, 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 추가의 전송들은 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들의 끝 부근에서 전송되도록 스케줄링되는, 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 추가의 전송들은 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 전체에 걸쳐 의사-랜덤하게 전송되도록 스케줄링되는, 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 리소스 블록들은 논리 채널들, IFDMA 채널화 부호들, 타임 슬롯들, 주파수 서브-채널들, 직교 부호들, 및 확산 부호들의 어떤 조합으로 구성된 그룹으로부터 취해지는, 장치.
  11. 간섭 회피 방법에 있어서,
    프레임의 적어도 일부를 복수의 리소스 블록들로 분할하는 단계로서, 각 리소스 블록은 복수의 원격 유닛들로부터의 전송을 지원할 수 있는, 상기 분할 단계;
    특정 섹터에 대해서, 상기 섹터의 리소스 블록의 시작 부근에서 시작하여 상기 리소스 블록이 더 이상 전송들을 지원할 수 없는 지점까지 원격 유닛들로부터의 전송들을 스케줄링하는 단계를 포함하고, 상기 지점을 넘어서는, 다른 섹터들에 할당된 리소스 블록들 내에서 추가의 전송들이 전송되도록 스케줄링되는, 간섭 회피 방법.
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