KR100754593B1 - 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널 및 전력할당 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널 및 전력할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자 요구 전송률 및 기지국 전체 송신 전력에 관한 제약 조건들을 만족하면서 동시에 기지국 전체 전송률을 최대화하는 OFDMA 시스템의 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법에 대한 것으로서, 특히 본 발명의 OFDMA 시스템에서 기지국이 사용자별 부채널의 송신 전력을 할당하는 방법은 각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우의 상기 각 부채널의 SIR(Signal to Interference Ratio) 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정하는 과정과, 상기 SIR 요구값에 해당하는 심볼 당 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 상기 각 부채널의 송신 전력을 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
부채널, 전력, 할당, OFDMA, SIR, 비실시간 데이터, 요구 전송률

Description

직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING SUB-CHANNEL AND POWER IN A ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING ACCESS SYSTEM}
도 1a는 본 발명에 따라 OFDMA 시스템의 하향 링크에서 부채널 및 전력 할당이 수행되는 기지국과 이동 단말의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도
도 1b는 도 1a에 도시된 부채널 및 전력 할당기의 내부 구성을 기능적으로 나타낸 블록 구성도
도 2a는 본 발명에 따라 OFDMA 시스템의 상향 링크에서 부채널 및 전력 할당이 수행되는 기지국과 이동 단말의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도
도 2b는 도 2a에 도시된 부채널 및 전력 할당기의 내부 구성을 기능적으로 나타낸 블록 구성도
도 3은 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 자원 할당 방법의 기본 개념을 설명하기 위한 순서도
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 전력 할당 방법을 상세하게 설명하기 위한 순서도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 전력 할당 방법을 상세하게 설명하기 위한 순서도
도 6은 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 전력 할당 방법과 종래 방법의 다양한 사용자 요구 전송률에 대한 셀룰러 대역 효율의 비교 실험 결과를 나타낸 도면
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : 이하, "OFDMA")의 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법에 대한 것으로서, 특히 사용자 요구 전송률 및 기지국 전체 송신 전력에 관한 제약 조건들을 만족하면서 동시에 기지국 전체 전송률을 최대화하는 OFDMA 시스템의 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법에 대한 것이다.
오늘날 통신산업의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신 시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다. 기존 통신망은 음성 서비스를 주목적으로 개발되어 데이터 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싼 단점을 가지고 있다. 그리고 이러한 단점을 해결하기 위한 광대역 무선 접속 방식의 대표적인 예로 OFDM 방식에 대한 연구가 급속히 진행되고 있다.
상기 OFDM 방식은 다중 반송파를 이용하는 대표적인 전송 방식으로 이는 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬로 변환하고, 변환된 심벌열을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Sub-Carrier)를 통해 변조하여 전송하는 방식이다. 상기 OFDM 방식은 무선 인터넷, 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)과 디지털 텔레비젼, 무선랜(Wireless Local Area Network: WLAN) 등의 고속 데이터 전송이 필요한 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용될 수 있다.
상기 OFDM 방식에 기반한 대표적인 다중 접속 시스템으로는 OFDMA 시스템이 있으며, 상기 OFDMA는 주파수 영역을 다수의 부반송파로 이루어진 부채널로 구분하고, 시간 영역을 다수의 타임 슬롯으로 구분한 후, 사용자별로 부채널을 할당하는 다중 접속 방식을 의미한다. 상기 OFDMA 시스템에서는 시간 및 주파수 영역을 모두 고려한 부채널 및 전력 할당을 수행하여 제한된 주파수 대역으로 다수의 사용자를 수용하게 된다.
상기 OFDMA 방식에서는 다중 사용자의 시변 주파수 선택성 페이딩 환경에서 모든 사용자의 채널 이득을 정확하게 아는 경우 부채널 및 전력 할당 방식을 적응적으로 사용하여 OFDM 시스템을 최적화시키는 것으로 알려져 있으며, 최적의 부채널 및 전력 할당 방식을 찾기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 이와 관련하여 지금까지 제안된 부채널 및 전력 할당 방식은 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키면서 기지국 전체 송신 전력의 최소화를 추구하거나, 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키면서 기지국 전체 전송률의 최대화를 추구하는 방식이다. 또한 지금까지 제안된 대부분의 할당 방식들은 단일 셀 환경의 하향 링크를 대상으로 하였다.
한편 일반적인 셀룰러 무선통신 시스템은 주파수 재사용을 통하여 높은 주파수 효율을 달성한다. 그러나 주파수 재사용도가 높을수록 주파수 효율은 증가하지 만 인접하는 셀들로부터 심각한 동일 채널 간섭 문제가 발생된다. 이와 관련하여 지금까지 제안된 대부분의 부채널 및 전력 할당 방식들은 채널 이득 또는 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio : SNR)에 기반하여 동작하였다. 따라서 주파수 재사용도가 높은 셀룰러 무선통신 시스템에 적용되는 부채널 및 전력 할당 방식은 인접 셀에 의한 채널 간섭을 고려하여 신호 전력 대 간섭비(Signal to Interference Ratio : 이하, "SIR")에 기반하여 동작할 필요가 있다.
또한 OFDMA 시스템의 하향 링크에서 종래 부채널 및 전력 할당 방식을 살펴보면, 연속하는 복수개의 부반송파로 이루어진 부채널을 사용자 데이터 매핑의 기본 단위로 한다. 그리고 기지국은 일정한 부반송파 및/또는 심볼 간격으로 셀 또는 섹터 고유의 파일럿 심볼을 전송한다. 각 사용자의 이동 단말은 각 부채널의 일정 시간 구간에 위치한 파일럿 심볼들을 수신하고, 해당 부채널에 대한 SIR을 측정하여 기지국으로 전송한다.
그리고 기지국은 모든 사용자의 이동 단말로부터 전송된 각 부채널의 SIR 측정값을 이용하여 부채널 및 전력 할당을 수행한 후, 할당 결과에 따라 사용자 데이터를 매핑 및 적응 변조하여 송신한다. 여기서 부채널 및 전력 할당은 해당 부채널에 할당된 송신 전력으로 전송 가능한 비트 수 할당을 포함한다. 또한 기지국은 그 할당 결과를 영역 내 위치된 모든 이동 단말들에게 알리며, 이동 단말은 기지국으로부터 전달된 할당 결과에 따라 수신 데이터를 복조한다. 그러나 OFDMA 시스템의 종래 부채널 및 전력 할당 방식에 관한 연구들은 하향 링크에 집중되어 있으므로 상향 링크의 용량 증대를 위한 부채널 및 전력 할당 방식의 연구가 요구된다.
또한 종래 부채널 및 전력 할당 알고리즘은 전술한 바와 같이 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키면서 기지국 전체 송신 전력의 최소화를 추구하거나, 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키면서 기지국 전체 전송률의 최대화를 추구하였다. 전자의 경우 양의 값의 고정된 사용자 요구 전송률을 가지는 실시간 데이터(음성 및 화상 통화, 데이터 스트리밍)만을 고려한 것이고, 후자의 경우 영 또는 양의 값의 최소 사용자 요구 전송률 이상을 요구하는 비실시간 데이터(데이터 다운로드)만을 고려한 것이다. 따라서 실시간 데이터(트래픽)와 비실시간 데이터(트래픽) 사용자가 모두 존재하는 경우를 위한 부채널 및 전력 할당 방식이 요구된다.
또한 셀룰러 무선통신 시스템에서 주파수 재사용도 및 셀 로딩이 높은 경우 주파수 효율은 높지만 인접 셀 간섭의 문제가 심각하다. 이 경우 셀 경계에 위치하는 사용자는 매우 큰 인접 셀 간섭을 겪기 때문에, 만일 종래의 water-filling 기반의 송신 전력 할당 또는 균일 송신 전력 할당 방식을 사용한다면, 매우 낮은 SIR 값을 가질 것이다. 이 경우 이동 단말은 심볼 당 1 비트의 정보조차 신뢰성 있게 전송할 수 없다. 따라서 셀 경계에 위치하는 사용자가 양(+)의 값의 요구 전송률을 가진다면, 종래 전력 할당 방식으로는 사용자 요구 전송률을 만족시키지 못하는 문제점이 발생된다.
본 발명은 OFDMA 시스템에서 사용자 요구 전송률 및 기지국 전체 송신 전력에 관한 제약 조건들을 만족하면서 기지국 전체 전송률을 최대화하는 부채널 및 전 력 할당 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 실시간 데이터와 비실시간 데이터 사용자가 모두 존재하는 OFDMA 시스템에서 기지국 전체 전송률을 최대화하는 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 OFDMA 시스템에서 상향 링크의 전송 용량 증대를 위한 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 동일 채널 간섭이 존재하는 OFDMA 시스템에서 전송 용량을 증대시키는 부채널 및 전력 할당 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 OFDMA 시스템에서 셀 경계에 위치한 사용자의 요구 전송률을 만족시키는 전력 할당 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 기지국이 사용자별 부채널의 송신 전력을 할당하는 방법은 각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우의 상기 각 부채널의 SIR(Signal to Interference Ratio) 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정하는 과정과, 상기 SIR 요구값에 해당하는 심볼 당 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 상기 각 부채널의 송신 전력을 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 사용자별 부채널의 송신 전력을 할당하는 기지국 장치는 각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우의 상기 각 부채널의 SIR(Signal to Interference Ratio) 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정하는 수단과, 상기 SIR 요구값에 해당하는 심볼 당 전송 비 트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 상기 각 부채널의 송신 전력을 할당하는 수단을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비실시간 데이터 사용자와 실시간 데이터 사용자가 모두 접속하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템의 각 사용자의 이동 단말로 부채널과 송신 전력을 할당하는 기지국내 부채널 및 전력 할당 장치는 사용자별로 SIR(Signal to Interference Ratio) 측정값이 가장 높은 부채널을 순서대로 할당하면서 양의 값의 전송 비트 수를 갖도록 상기 송신 전력을 할당하는 제1 할당부와, 할당 후 남은 잔여 부채널 마다 선택된 적어도 하나의 비실시간 데이터 사용자에 대해 가장 높은 SIR 측정값을 갖는 부채널의 순서대로 상기 잔여 부채널을 할당하는 제2 할당부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비실시간 데이터 사용자와 실시간 데이터 사용자가 모두 접속하는 OFDMA 시스템의 셀에서 기지국이 각 사용자의 이동 단말이 이용하는 부채널과 송신 전력을 할당하는 방법은 사용자별로 SIR(Signal to Interference Ratio) 측정값이 가장 높은 부채널을 순서대로 할당하면서 양의 값의 전송 비트 수를 갖도록 상기 송신 전력을 할당하는 제1 할당 과정과, 할당 후 남은 잔여 부채널 마다 선택된 적어도 하나의 비실시간 데이터 사용자에 대해 가장 높은 SIR 측정값을 갖는 부채널의 순서대로 상기 잔여 부채널을 할당하는 제2 할당 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
먼저 본 발명의 기본 개념을 설명하면, 본 발명은 영 또는 양의 값의 요구 전송률을 가지는 비실시간 데이터를 송수신하는 사용자(이하, "비실시간 데이터 사용자"라 칭함)와, 양의 값의 요구 전송률을 가지는 실시간 데이터를 송수신하는 사용자(이하, "실시간 데이터 사용자"라 칭함)가 모두 존재하는 셀에서 사용자별 요구 전송률 및 기지국 전체 송신 전력에 관한 제약 조건들을 만족하면서 기지국 전체 전송률의 최대화를 도모한 것이다.
이를 위해 본 발명에서 제안하는 부채널 및 전력 할당 방식은 크게 2 단계로 구분되어 수행된다. 먼저 1 단계 할당에서 기지국은 사용자별로 최상의 SIR 측정값을 갖는 부채널을 할당하여 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시킨다. 2 단계 할당에서 기지국은 상기 1 단계 할당에서 남은 잔여 부채널 마다 최상의 비실시간 데이터 사용자를 선택하고, 선택된 사용자에게 잔여 부채널 중 최상의 SIR 측정값을 갖는 부채널을 순차로 할당하여 기지국 전체 전송률을 최대화시킨다.
상기 1 단계 및 2 단계 할당에서 전력 할당 방식은 먼저 선택된 부채널에 대해 현 시점에서 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우 측정 시 예상되는 SIR 값(이하, "SIR 예상값"이라 칭함)을 계산하고, SIR 예상값에 가장 근접하는 SIR(이하, "SIR 요구값"이라 칭함)의 비트 수를 찾은 후, 찾아진 비트 수로 결정되는 상기 SIR 요구값에 따라 송신 전력을 계산하고, 계산된 송신 전력을 각 사용자의 부채널에 할당한다.
여기서 상기 SIR 예상값은 기 할당된 송신 전력과 현 시점의 채널 상황에서 측정된 SIR 값인 SIR 측정값과 구분된다. 상기 SIR의 비트 수는 상기 1 단계 할당의 경우 양(+)의 비트 수이고, 상기 2 단계 할당의 경우 비실시간 데이터 사용자를 대상으로 하여 영(0) 또는 양(+)의 비트 수로 결정된다.
이하 본 발명의 부채널 및 전력 할당 장치를 하향 링크와 상향 링크로 구분하여 먼저 설명한 후, 두 가지 실시 예로 제안되는 본 발명의 부채널 및 전력 할당 방법을 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명에 따라 OFDMA 시스템의 하향 링크에서 부채널 및 전력 할당이 수행되는 기지국과 이동 단말의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도로서, 본 발명에 따른 부채널 및 전력 할당 장치는 특히 기지국(100) 내 구비되는 부채널 및 전력 할당기(110)를 통해 구현된다. 도 1a의 기지국(100)에서 송신된 신호는 전체 K 명의 사용자에 대응되는 이동 단말(200) 마다 고유한 주파수 선택성 페이딩 채널을 통과한 후, 각 사용자의 이동 단말(200)로 수신된다.
도 1a에서 기지국(100)과 이동 단말(200)의 동작을 살펴보면, 부채널 및 전력 할당기(110)로는 미리 정해진 할당 주기 마다 모든 사용자의 이동 단말(200)로부터 전송된 사용자 요구 전송률이 입력되고, SIR 측정 주기 마다 모든 사용자의 이동 단말(200)에서 측정된 각 부채널의 SIR 측정값이 입력된다. 상기 부채널 및 전력 할당기(110)는 입력된 사용자별 요구 전송률과 SIR 측정값을 이용하여 할당 주기마다 상기 1 단계 및 2 단계 할당 방식을 순차로 적용하여 적응 부채널, 비트 및 전력 할당을 수행한 후, 그 할당 결과를 부채널 및 전력 매핑기(Mapper)(120)로 전달한다.
한편 도 1a에는 도시되지 않았으나 기지국(100)은 각 사용자의 이동 단말(200)로부터 전달된 사용자 요구 전송률과 SIR 측정값을 수신하여 상기 부채널 및 전력 할당기(110)로 입력하기 위한 수신기가 구비될 수 있으며, 이는 공지된 기술을 이용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 부채널 및 전력 할당기(110)의 내부 구성을 기능적으로 나타낸 블록 구성도로서, 이는 상기 제1 단계 할당을 수행하는 제1 할당부(111)와, 상기 제1 할당이 완료된 후, 상기 제2 단계 할당을 수행하는 제2 할당부(113)를 포함하여 구성된다.
상기 부채널 및 전력 할당기(110)에서 상기 1 단계 할당은 두 가지 방식으로 수행될 수 있다. 첫 번째 방식에서 상기 1 단계 할당은 사용자 순서대로 최상의 부채널을 차례로 할당하여 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키는 방식으로 수행된다. 두 번째 방식에서 상기 1 단계 할당은 첫 번째 사용자에게 최상의 부채널을 계속해서 할당하여 사용자 요구 전송률이 만족되면, 두 번째 이후 사용자에게 동일한 방식으로 최상의 부채널을 할당하여 수행된다. 상기 두 가지 방식에서 잔여 부채널 마다 비실시간 데이터 사용자를 선택하여 최상의 부채널을 할당하는 2 단계 할당은 공통으로 수행된다.
또한 상기 부채널 및 전력 할당기(110)는 상기 1 단계 및 2 단계 할당에서 각각 균일 전력 할당을 위한 SIR 예상값을 구하고, 각 사용자의 부채널에 상기 SIR 예상값에 가장 근접하는 SIR 요구값에 해당하는 송신 전력을 할당한다. 또한 상기 부채널 및 전력 할당기(110)는 각 부채널 마다 할당된 송신 전력으로 전송 가능한 비트 수를 계산하여 해당 부채널의 전송 비트 수로 할당한다.
상기 1 단계 및 2 단계 방식에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 부채널 및 전력 매핑기(120)는 상기 부채널 및 전력 할당기(110)로부터 입력되는 할당 결과에 따라 모든 사용자 데이터와 시그널링 데이터, 파일럿 심볼을 시간 주파수 격자로 매핑한다. 여기서 상기 시그널링 데이터는 할당 결과를 모든 사용자에게 전달하기 위한 정보를 포함한다. 그리고 적응 변조기(130)는 각 부채널 마다 상기 부채널 및 전력 할당기(110)를 통해 할당받은 전력과 할당된 비트 수에 해당하는 변조 방법으로 이동 단말(200)로 송신되는 데이터를 변조한 후, 역고속 푸리에 변환기(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)(140)로 전달한다.
상기 IFFT(140)는 병렬로 입력되는 모든 부채널의 변조 신호를 역고속 푸리에 변환하고, 병렬 직렬 변환기(150)는 IFFT(140)로부터 출력된 병렬 변조 신호를 직렬 신호로 변환하며, 보호 구간 삽입기(160)는 무선망으로 전송되는 OFDM 심볼열에 보호 구간을 삽입하여 출력한다. 출력된 OFDM 심볼열은 각 사용자 마다 할당된 부채널(채널1~채널K)을 통해 각 사용자의 이동 단말(200)로 전송된다.
각 사용자의 이동 단말(200)은 할당된 부채널을 통해 OFDM 심볼열을 수신하고, 보호 구간 제거기(210)는 수신된 OFDM 심볼열로부터 보호 구간을 제거한 후, 직렬 병렬 변환기(220)로 출력한다. 상기 직렬 병렬 변환기(220)는 보호 구간 제거 기(210)로부터 출력되는 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하고, FFT(230)는 직렬 병렬 변환기(220)의 출력 신호를 고속 푸리에 변환하여 적응 복조기(240)로 출력한다. 그리고 적응 복조기(240)는 기지국(100)으로부터 전달된 시그널링 데이터로부터 상기 할당 결과를 읽어들여 해당 부채널에 할당된 비트 수 및 송신 전력에 따라 수신 데이터를 복조하고, 비트 추출기(250)는 복조된 데이터 비트를 추출한다.
상기한 구성에 의하면, 하향 링크에서 모든 사용자에게 최상의 부채널을 할당하여 사용자별 요구 전송률을 만족하고, 균일 전력을 할당하는 경우의 SIR 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정하고, SIR 요구값에 해당되는 송신 전력을 계산하여 사용자별 송신 전력을 할당하는 방식으로 기지국 전체 송신 전력을 만족시키면서, 동시에 잔여 부채널마다 최상의 비실시간 데이터 사용자를 선택하고, 최상의 부채널부터 선택된 사용자에게 차례로 할당하여 기지국 전체 전송률 최대화시킬 수 있다.
도 2a는 본 발명에 따라 OFDMA 시스템의 상향 링크에서 부채널 및 전력 할당이 수행되는 기지국과 이동 단말의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도로서, 본 발명에 따른 부채널 및 전력 할당 장치는 특히 기지국(400) 내 구비되는 부채널 및 전력 할당기(410)를 통해 구현된다.
먼저 도 2a에서 각 사용자의 이동 단말(300)은 일정한 부반송파 및/또는 심볼 간격으로 사용자 고유의 파일럿 심볼을 전송한다. K명의 사용자로부터 송신된 신호는 사용자마다 고유한 주파수 선택성 페이딩 채널을 통과한 후, 기지국(400)으로 수신된다. 기지국(400)은 각 사용자의 부채널에 대한 SIR을 측정하고, 측정된 SIR 값과 각 이동 단말(300)로부터 전송된 사용자 요구 전송률을 이용하여 적응 부채널, 비트 및 전력 할당을 수행한 후, 할당 결과를 모든 사용자의 이동 단말(300)로 알린다. 그리고 이동 단말(300)은 기지국(400)으로부터 전달된 할당 결과를 근거로 사용자 데이터를 매핑 및 적응 변조하여 기지국(400)으로 송신하고, 기지국(400)은 할당 결과에 따라 사용자 데이터를 복조하여 추출한다.
한편 도 2a에는 도시되지 않았으나 기지국(400)은 각 사용자의 이동 단말(300)로부터 전달된 사용자 요구 전송률을 수신하는 수신기와 각 사용자의 부채널에 대한 SIR을 측정하는 측정기가 구비될 수 있으며, 이는 공지된 기술을 이용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2a에서 기지국(400)과 이동 단말(300)의 동작을 살펴보면, 먼저 기지국(400)의 부채널 및 전력 할당기(410)로는 미리 정해진 할당 주기마다 모든 사용자의 이동 단말(300)로부터 전송된 요구 전송률이 입력되고, SIR 측정 주기마다 모든 사용자의 부채널에 대한 SIR 측정값이 입력된다. 여기서 SIR 측정은 하향 링크에서는 이동 단말에서 측정된 값을 이용하였으나, 상향 링크에서는 기지국(400)이 직접 사용자별 부채널의 SIR 값을 측정하여 이용한다.
상기 부채널 및 전력 할당기(410)는 입력된 사용자별 요구 전송률과 SIR 측정값을 근거로 전술한 1 단계 및 2 단계 할당을 정해진 할당 주기마다 수행하여 모든 사용자에 대한 적응 부채널, 비트 및 전력 할당이 이루어진다. 그리고 그 할당 결과는 기지국(400)내 적응 복조기(450)와 비트 추출기(460)로 전달됨과 아울러 도 2b에 도시되지 않은 송신기를 통해 모든 사용자의 이동 단말(300)로 전송된다.
도 2b는 도 2a에 도시된 부채널 및 전력 할당기(410)의 내부 구성을 기능적으로 나타낸 블록 구성도로서, 이는 상기 제1 할당을 수행하는 제1 할당부(411)와, 상기 제1 단계 할당이 완료된 후, 상기 제2 단계 할당을 수행하는 제2 할당부(413)를 포함하여 구성된다.
본 실시 예에서 상기 부채널 및 전력 할당기(410)는 상기 도 1a에서 설명한 부채널 및 전력 할당기(110)와 마찬가지로 상기 1 단계 할당은 사용자 순서대로 최상의 부채널을 차례로 할당하는 방식으로 수행하거나, 첫 번째 사용자에게 최상의 부채널을 계속해서 할당하여 사용자 요구 전송률이 만족되면, 두 번째 이후 사용자에게 동일한 방식으로 최상의 부채널을 할당하는 방식으로 수행될 수 있다.
그리고 상기 부채널 및 전력 할당기(410)에서 상기 2 단계 할당은 잔여 부채널 마다 최상의 비실시간 데이터 사용자를 선택하고, 최상의 SIR 측정값을 갖는 부채널부터 차례로 할당하는 방식으로 수행되고, 전력 할당은 상기 1 단계 및 2 단계 할당에서 각각 균일 전력 할당을 위한 SIR 예상값을 구하고, 상기 SIR 예상값에 가장 근접하는 SIR 요구값을 결정하고, SIR 요구값에 해당되는 송신 전력을 계산하여 각 사용자의 부채널에 송신 전력을 할당하는 방식으로 수행된다. 또한 상기 부채널 및 전력 할당기(410)는 각 부채널 마다 할당된 송신 전력으로 전송 가능한 비트 수를 계산하여 해당 부채널의 전송 비트 수로 할당한다.
한편 도 2a에서 이동 단말(300)의 부채널 및 전력 매핑기(310)는 도시되지 않은 수신기를 통해 기지국(400)의 할당 결과를 수신한 후, 사용자 데이터와 시그널링 데이터, 파일럿 심볼을 시간 주파수 격자로 매핑하여 출력하고, 적응 변조기 (320)는 기지국(400)으로부터 할당된 전력과 비트 수에 해당하는 변조 방법으로 기지국(400)으로 전송되는 데이터를 변조한다.
그리고 IFFT(320)는 부채널 및 전력 매핑기(310)로부터 병렬로 입력되는 모든 부채널의 변조 신호를 역고속 푸리에 변환하고, 병렬 직렬 변환기(340)는 IFFT(330)로부터 출력된 병렬 변조 신호를 직렬 신호로 변환하며, 보호 구간 삽입기(350)는 무선망으로 전송되는 OFDM 심볼열에 보호 구간을 삽입하여 출력한다. 출력된 OFDM 심볼열은 각 사용자 마다 할당된 채널(채널1~채널K)을 통해 기지국(400)으로 전송된다.
기지국(400)은 각 채널(채널1~채널K)로부터 OFDM 심볼열을 수신하고, 기지국(400)의 보호 구간 제거기(420)는 수신된 OFDM 심볼열로부터 보호 구간을 제거한 후, 직렬 병렬 변환기(430)로 출력한다. 상기 직렬 병렬 변환기(430)는 보호 구간 제거기(420)로부터 출력되는 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하고, FFT(440)는 직렬 병렬 변환기(430)의 출력 신호를 고속 푸리에 변환하여 적응 복조기(450)로 출력한다. 그리고 적응 복조기(450)는 부채널 및 전력 할당기(410)로부터 전달된 할당 결과를 이용하여 해당 부채널에 할당된 비트 수 및 송신 전력에 따라 수신 데이터를 복조하고, 비트 추출기(460)는 복조된 데이터 비트를 추출한다.
상기한 구성에 의하면, 상향 링크에서 모든 사용자에게 최상의 부채널을 할당하여 사용자별 요구 전송률을 만족하고, 균일 전력 할당 시 SIR 예상값에 근접하도록 사용자별 송신 전력을 할당하여 기지국 전체 송신 전력을 만족시키면서, 동시에 잔여 부채널들에 대해 차례로 최상의 비실시간 데이터 사용자를 선택하고, 최상 의 부채널부터 선택된 사용자에게 할당하여 기지국 전체 전송률 최대화시킬 수 있다.
이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 부채널 및 전력 할당 방법을 설명하기로 한다.
먼저 본 발명의 이해를 돕도록 본 발명이 전제하는 기본 조건 2가지와 기본 목적을 하기 <수학식 1> 내지 <수학식 3>을 참조하여 설명한다.
첫 번째 기본 조건 1은 하기 <수학식 1>로 정의되는 사용자별 요구 전송률 조건이다.
Figure 112005057498372-pat00001
for all k
상기 <수학식 1>에서 rk는 k 번째 사용자의 획득 전송률을 의미하고, 소문자 k는 사용자를 구분하는 변수이고, N은 부채널의 총 개수를 의미한다. 그리고 Ck,n은 k 번째 사용자의 n 번째 부채널에 할당되는 심볼 당 비트 수이고, 심볼 당 비트 수 Ck,n는 예컨대, {0, A, A+β, A+2β,....,B}(단, A, β, B는 양의 실수)의 집합 내에서 결정되는 양의 실수이다. 여기서 심볼 당 비트 수로 양의 정수가 아닌 양의 실수를 할당하는 것은 변조와 오류 제어 부호의 결합을 통하여 가능하다.
또한 상기 <수학식 1>에서
Figure 112005057498372-pat00002
는 n 번째 부채널이 k 번째 사용자에게 할 당되면 '1'의 값을 가지고, 그렇지 않으면 '0'의 값을 가진다. 그리고 RK는 k번째 사용자의 요구 전송률이며, 단위는 'bits/symbol'이다. 상기 <수학식 1>에 의하면, k 번째 사용자의 n 번째 부채널에 할당되는 심볼 당 비트 수를 합산한 사용자의 획득 전송률 rk가 사용자의 요구 전송률 RK 보다 크거나 같게 됨으로써 사용자의 요구 전송률을 만족시키게 된다.
두 번째 기본 조건 2는 하기 <수학식 2>로 제한되는 기지국 전체 송신 전력 제한 조건이다.
Figure 112005057498372-pat00003
상기 <수학식 2>에서 대문자 K는 셀 내의 사용자의 총 수이며, N은 부채널의 총 개수이고, PT는 기지국의 전체 송신 전력이다. 그리고 Pk,n는 k 번째 사용자의 n 번째 부채널에 할당되는 송신 전력이다. 상기 <수학식 2>에 의하면, k 번째 사용자의 n 번째 부채널들에 할당되는 송신 전력의 합은 전체 송신 전력 PT 보다 작거나 같게 됨으로써 기지국 전체 송신 전력 제한을 만족시키게 된다.
세 번째 기본 목적은 하기 <수학식 3>으로 정의되는 기지국 전체 전송률을 최대화하는 것이다.
Figure 112005057498372-pat00004
상기 <수학식 3>에서 U1는 비실시간 데이터 사용자의 집합이고, 대문자 C는 상기 심볼 당 비트 수를 결정하는 {0, A, A+β, A+2β,....,B}의 집합을 의미한다. 상기 <수학식 3>에 의하면, 모든 비실시간 사용자의 심볼 당 비트 수의 합을 최대로 함에 따라 기지국의 전체 전송률을 최대화시키게 된다. 상기 <수학식 3>과 관련하여 본 발명에서는 요구 전송률이 영 또는 양의 값을 가지는 비실시간 데이터과, 요구 전송률이 양의 값을 가지는 실시간 데이터로 구분되는 사용자 데이터가 동일 셀 내에서 전송됨을 가정한다.
도 3은 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 전력 할당 방법의 기본 개념을 설명하기 위한 순서도로서, 도 3에서 301 과정 내지 307 과정에서는 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키는 제1 단계 할당이 수행되고, 309 과정 내지 317 과정에서는 비실시간 데이터 사용자만을 대상으로 기지국 전체 전송률을 최대화시키는 제2 단계 할당이 수행된다. 아울러 균일 전력 할당 시 SIR 예상값에 근접하도록 SIR 요구값을 결정하고, SIR 요구값에 따라 사용자별 송신 전력을 할당하여 기지국 전체 송신 전력을 만족하는 전력 할당은 제1 및 제2 단계 할당 과정에서 각각 동일한 방식으로 수행된다. 그리고 도 3에서 설명하는 방법은 OFDMA 시스템의 하향 링크와 상향 링크에 모두 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.
먼저 301 과정의 초기화 동작에서 기지국은 정해진 할당 주기마다 모든 사용자의 이동 단말로부터 전송된 사용자 요구 전송률을 입력받는다. 하향 링크의 경우 SIR 측정 주기 마다 모든 사용자의 이동 단말에서 측정된 부채널의 SIR 측정값을 전달받아 기지국내 부채널 및 전력 할당기로 입력한다. 그리고 상향 링크의 경우 기지국은 모든 사용자의 부채널에 대해 직접 SIR을 측정하여 기지국내 부채널 및 전력 할당기로 입력한다.
이후 303 과정에서 기지국은 사용자별로 최상의 SIR 측정값을 갖는 부채널을 선택한다. 그리고 305 과정에서 기지국은 선택된 부채널에 대해 송신 전력을 균등하게 할당하는 경우 SIR 예상값을 계산한 후, SIR 예상값에 가장 근접하는 SIR 요구값을 구하고, SIR 요구값에 해당되는 양의 값을 갖는 심볼 당 비트 수를 찾는다. 그리고 기지국은 SIR 요구값에 해당되는 송신 전력을 계산한다.
307 과정에서 기지국은 상기 303 과정에서 선택된 부채널과 상기 305 과정에서 계산된 송신 전력을 사용자별로 할당하며, 선택된 부채널에서 할당된 송신 전력으로 전송 가능한 심볼 당 비트 수를 할당함은 물론 할당된 비트 수를 각 사용자의 획득된 전송률에 누적하는 방식으로 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시킨다. 여기서 상기 303 과정 내지 307 과정은 모든 사용자의 요구 전송률이 만족될 때까지 반복하여 수행된다.
상기 301 과정 내지 307 과정으로 수행되는 1 단계 할당에서는 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키므로 셀 경계에 위치하는 사용자에게 상대적으로 더 많은 전력을 할당하게 되고, 나머지 사용자에게는 필요한 만큼의 전력만 할당하여 전 력낭비를 방지하게 된다.
이후 309 과정에서 기지국은 상기한 1 단계 할당에서 할당되지 않은 잔여 부채널이 존재하는 지 확인하여 잔여 부채널이 존재하는 경우 잔여 부채널 마다 최고의 SIR 측정값을 갖는 비실시간 데이터 사용자를 차례로 선택한다. 잔여 부채널에 대한 비실시간 데이터 사용자의 선택이 완료된 후, 311 과정에서 기지국은 잔여 부채널 중에서 선택된 모든 비실시간 데이터 사용자에 대해 최고의 SIR 측정값을 갖는 부채널을 선택한다.
그리고 313 과정에서 기지국은 선택된 부채널에 대해 송신 전력을 균등하게 할당하는 경우 SIR 예상값을 계산한 후, SIR 예상값에 가장 근접하는 SIR 요구값의 영 또는 양의 값을 갖는 심볼 당 비트 수를 찾는다. 그리고 기지국은 선택된 부채널의 SIR 값이 SIR 요구값이 되도록 하는 송신 전력을 계산한다.
이후 315 과정에서 기지국은 상기 311 과정에서 선택된 부채널과 상기 313 과정에서 계산된 송신 전력을 해당 사용자에게 할당하며, 선택된 부채널에서 할당된 송신 전력으로 전송 가능한 심볼 당 비트 수를 할당함은 물론 할당된 비트 수를 사용자의 획득된 전송률에 누적한다. 317 과정에서 기지국은 모든 부채널이 할당되었는지 확인한다. 그리고 상기 311 과정 내지 315 과정의 동작은 모든 잔여 부채널이 할당될 때까지 반복하여 수행된다.
상기 309 과정 내지 317 과정에서 수행되는 2 단계 할당에서는 고정된 요구 전송률이 아닌 최소 요구 전송률 이상을 요구하는 비실시간 데이터 사용자만을 대상으로 잔여 부채널을 할당함으로써 기지국 전체 전송률을 최대화시키게 된다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 부채널 및 전력 할당 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 4에서 설명하는 할당 방법과 도 5에서 설명하는 할당 방법은 기지국 전체 전송률을 최대화하는 2 단계 할당은 공통으로 수행되며, 사용자 요구 전송률을 만족하는 1 단계 할당을 다른 방식으로 제안한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 전력 할당 방법을 상세하게 설명하기 위한 순서도로서, 특히 본 실시예의 1 단계 할당에서는 사용자 순서대로 최상의 부채널을 차례로 할당하여 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키는 할당 알고리즘을 제안한다.
본 실시예에 따른 1 단계 및 2 단계 할당 알고리즘을 수학식으로 표현하면, 하기와 같다.
<1 단계 할당 알고리즘>
Figure 112005057498372-pat00005
Figure 112005057498372-pat00006
Figure 112005057498372-pat00007
그리고 상기한 과정으로 전개되는 알고리즘의 이해를 돕도록 하기 각 과정의 설명에서는 해당되는 수학식을 병기하였다. 아울러 하기 <표 1>은 상기 수학식들에 사용되는 변수(인자)에 대한 설명을 간략히 나타낸 것이다.
변수 내용 변수 내용
N1, N 부채널의 총 개수 S 부채널의 집합
N2 부채널당 부반송파의 개수 C 심볼당 비트 수의 집합
K 사용자의 총 수 u 파일럿 이용도
k 사용자 순번 U1 비실시간 데이터 사용자의 집합
k' 선택된 사용자의 표시 P 송신 전력
n 부채널의 순번 PT 전체 송신 전력
n' 선택된 부채널의 표시 r 사용자의 획득 전송률
c 심볼 당 비트 수 R 사용자의 요구 전송률
c' SIR 요구값에 따른 c w 할당 주기 당 심볼의 개수
즉 401 과정의 초기화 동작에서 기지국은 정해진 할당 주기마다 모든 사용자의 이동 단말로부터 전송된 사용자 요구 전송률을 입력받고, SIR 측정 주기마다 부채널의 SIR 측정값을 입력받는다. 이때 하향 링크에서 SIR 값은 이동 단말로부터 측정된 값을 전달받고, 상향 링크에서 SIR 값은 기지국이 직접 측정하게 된다. 아울러 기지국은 사용자의 순번을 나타내는 변수 k를 1로 초기화한다.(k=1)
403 과정에서 기지국은 사용자 k의 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk)을 만족하는 지 확인한 후, 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk)을 만족하지 않는 경우 즉, 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk) 보다 작은 경우 405 과정을 수행한다.
Figure 112005057498372-pat00008
405 과정에서 기지국은 하기 <수학식 4>에 따라 할당 가능한 부채널(n) 중에서 사용자 k에 대해 가장 높은 SIR 측정값을 갖는 최상의 부채널(n')을 선택한다.
Figure 112005057498372-pat00009
그리고 407 과정에서 기지국은 선택된 부채널(n')에 남아있는 송신 전력을 균등하게 할당하는 경우 송신 전력과 이 경우 예상되는 SIR 값(이하, "SIR 예상값"이라 칭함)을 하기 <수학식 5>를 이용하여 계산한다.
Figure 112005057498372-pat00010
상기 <수학식 5>의 각 변수(인자)는 상기 <표 1>의 설명과 같으며, Pk,n'는 k 번째 사용자의 n' 번째 부채널의 부반송파에 할당되는 송신 전력을 의미하고,
Figure 112005057498372-pat00011
는 k 번째 사용자의 n' 번째 부채널의 SIR 예상값을 의미한다.
사용자 k의 부채널 n'에서 상기 SIR 예상값은 SIR 측정값을 기 할당된 송신 전력으로 나눈 후, 다시 상기 <수학식 5>로 계산된 송신 전력을 곱하여 구할 수 있다. 여기서 상기 |S|는 부채널의 집합 S의 원소의 개수를 의미한다.
즉 상기 <수학식 5>는 남아있는 전체 송신 전력을 남아있는 모든 부반송파의 개수(N2(1-u)|S|)로 나누어 부반송파 당 할당 가능한 평균 전력을 구하는 식이다.
이후 409 과정에서 기지국은 상기 407 과정에서 계산된 SIR 예상값(
Figure 112005057498372-pat00012
)에 가장 근접하는 SIR 요구값(SIRc')에 해당하는 양의 값을 갖는 비트 수(c')를 하기 <수학식 6>을 이용하여 찾은 후, 411 과정에서 하기 <수학식 7>을 이용하여 상기 SIR 요구값(SIRc')에 해당하는 사용자 k의 송신 전력을 계산한다.
Figure 112005057498372-pat00013
상기 <수학식 6>에서 SIRC는 심볼 당 c 비트를 신뢰성 있게 전송하기 위하여 요구되는 최소 SIR를 의미하고, SIR 예상값(
Figure 112005057498372-pat00014
)은 현 시점에서 균일하게 송 신 전력을 할당하는 경우 측정 시 예상되는 SIR 값을 의미한다. 상기 SIR 예상값은 기 할당된 송신 전력과 현 시점의 채널 상황에서 측정된 SIR 값인 SIR 측정값과 구분된다.
Figure 112005057498372-pat00015
이후 413 과정에서 기지국은 n' 번째 부채널의 사용자 k에게 할당될 송신 전력(Pk,n')이 기지국의 할당 가능한 전체 송신 전력(PT) 범위 내인지 확인하여 범위 내에 속하는 경우
Figure 112005057498372-pat00016
415 과정을 수행하고, 상기 415 과정에서 기지국은 상기 405 과정에서 선택된 부채널(n')과 상기 411 과정에서 계산된 송신 전력(Pk,n')을 사용자 k의 이동 단말에 할당한다. 상기 413 과정에서 사용자 k에게 할당될 송신 전력이 할당 가능한 범위를 넘어서는 경우 기지국은 할당 동작을 종료한다.
417 과정에서 기지국은 하기 <수학식 8>을 이용하여 할당된 부채널(n')의 부반송파에 할당된 송신 전력(Pk,n')으로 전송 가능한 심볼 당 비트 수(ck,n')를 사용자 k의 획득 전송률(rk)에 누적한다. 그리고 기지국은 부채널의 집합(S)에서 할당된 부채널(n')을 제외하고, 할당된 송신 전력(Pk,n')이 차감되도록 전체 송신 전력(PT)을 재설정한다.
Figure 112005057498372-pat00017
여기서 S는 부채널의 집합을 의미하고, N2는 부채널 당 부반송파의 개수를 의미한다. 여기서 하나의 부채널은 여러 개의 부반송파의 집합이다. 부반송파의 집합 중에서 일부는 파일럿 부반송파이고, 나머지는 데이터 부반송파이다. 여기서 상기 u는 파일럿 이용도이므로, N2u가 부채널 당 파일럿 부반송파의 수이고, N2(1-u)는 부채널 당 데이터 부반송파의 수를 의미한다.
또한 모든 파일럿 부반송파에는 균일한 전력이 할당되어야 하며, 본 할당 알고리즘의 범주를 벗어나므로 파일럿 부반송파에 대한 전력할당을 배제하였다. PT는 데이터 부반송파에 할당할 전체 송신 전력이며, pk,n'은 하나의 데이터 부반송파에 할당된 송신 전력이며, 이 값에 N2(1-u)을 곱하면 하나의 부채널에 할당된 송신 전력이 계산된다.
이후 419 과정에서 기지국은 1 단계 할당 동작이 수행된 사용자 k의 순번이 마지막 순번(K)인지 확인하여 마지막 순번이 아닌 경우 420 과정에서 사용자 변수 k 값을 1 증가시킨 후, 다음 사용자에 대해 상기 403 과정 이후의 동작을 반복하여 수행한다.
상기 419 과정에서 1 단계 할당 동작이 수행된 사용자 k의 순번이 마지막 순번(K)인 경우 기지국은 421 과정을 수행하여 모든 사용자의 획득 전송률(rk)이 요구 전송률(Rk) 이상인 경우 모든 사용자의 요구 전송률이 만족된 것으로 판정하여 2 단계 할당 시작을 위한 423 과정을 수행하고, 사용자의 획득 전송률 중 적어도 하나라도 요구 전송률을 만족하지 못하는 경우(While (r1<R1 or ... or rK<RK)) 첫 번째 사용자(k=1)부터 다시 1 단계 할당을 수행하도록 상기 403 과정 이후의 동작을 반복한다.
하기 423 과정 이후부터 기지국은 전체 전송률을 최대화시키는 2 단계 할당을 수행한다. 그리고 2 단계 할당에서 기지국 송신 전력의 할당은 1 단계 할당에서와 동일한 방식으로 수행된다. 먼저 423 과정에서 기지국은 비실시간 데이터 사용자가 존재하는 지 확인하여 존재하는 경우 425 과정에서 할당되지 않은 잔여 부채널이 존재하는 지 확인한다. 상기 425 과정에서 잔여 부채널이 존재하는 경우
Figure 112005057498372-pat00018
427 과정에서 기지국은 하기 <수학식 9>와 같이 잔여 부채널의 앞선 순번부터 차례로 최고의 SIR 측정값을 갖는 비실시간 데이터 사용자(k')를 선택한다.
Figure 112005057498372-pat00019
이후 기지국은 429 과정에서 모든 잔여 부채널에 대한 사용자 선택이 완료되 었는지 확인하여 모든 잔여 부채널에 대한 사용자 선택이 완료될 때까지 상기 425 과정과 427 과정을 반복하여 수행한다.
그리고 431 과정에서 기지국은 잔여 부채널 중에서 모든 비실시간 데이터 사용자에 대하여 최고의 SIR 측정값을 갖는 부채널(n')을 차례로 선택하고(Find
Figure 112005057498372-pat00020
), 선택된 부채널에 대해 남아 있는 송신 전력을 균등하게 할당하는 경우 송신 전력과 선택된 사용자의 SIR 예상값을 계산하며(Calculate
Figure 112005057498372-pat00021
and
Figure 112005057498372-pat00022
), SIR 예상값에 근접하는 영 또는 양의 값을 갖는 SIR 요구값의 비트 수(c')를 찾은 후(Find
Figure 112005057498372-pat00023
), SIR 요구값에 해당하는 사용자의 송신 전력을 계산하는(Set
Figure 112005057498372-pat00024
) 431 과정 내지 437 과정의 동작은 상기 409 과정에서 SIR 요구값의 비트 수를 0 또는 양의 값으로 설정하는 것만 다르고 나머지 동작은 상기 405 과정 내지 411 과정과 동일하다.
또한 선택된 비실시간 데이터 사용자에게 할당될 송신 전력이 할당 가능한 잔여 송신 전력 범위 내에 있는 지 확인하여 범위 내에 있는 경우
Figure 112005057498372-pat00025
선택된 부채널 및 계산된 송신 전력을 사용자에게 할당하고, 해당 사용자의 획득 전송률을 누적하며, 부채널의 집합(S)과 전체 송신 전력(PT)을 재설정하는(Set
Figure 112005057498372-pat00026
) 439 과정 내지 443 과정의 동작은 도 4a의 413 과정 내지 417 과정의 동작과 동일한 방식으로 수행되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이후 기지국은 445 과정에서 비실시간 데이터 사용자에 대한 모든 잔여 부채널의 할당이 완료될 때까지 도 4b의 431 과정 내지 443 과정의 동작을 반복하고, 모든 잔여 부채널의 할당이 완료된 경우 본 발명의 할당 알고리즘을 종료한다. 한편 상기한 실시예에서는 다중 경로 프로파일의 지연 확산 및 사용자 속도가 적당한 값으로 제한될 때 연속하는 N2 개의 부반송파 및 w 개의 심볼들이 동일한 SIR 값을 가진다는 가정 하에 연속하는 부반송파 및 심볼을 하나로 묶어서 채널 할당의 기본 단위로 하여(
Figure 112005057498372-pat00027
) 할당 알고리즘의 연산량을 감소시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDMA 시스템에서 부채널 및 전력 할당 방법을 상세하게 설명하기 위한 순서도로서, 특히 본 실시예의 1 단계 할당에서는 앞선 순번의 사용자에게 최상의 부채널을 계속해서 할당하여 사용자 요구 전송률이 만족된 이후 다음 순번의 사용자에게 동일한 방식으로 최상의 부채널을 할당하는 알고리즘을 제안한다.
본 실시예에 따른 1 단계 할당 알고리즘을 수학식으로 표현하면, 하기와 같 다.
<1 단계 할당 알고리즘>
while(rk<Rk) {
Figure 112005057498372-pat00028
<2 단계 할당 알고리즘>
본 실시예의 2 단계 할당을 위한 수학식은 일 실시예의 2 단계 할당 알고리즘과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하 상기한 수학식으로 표현되는 본 발명의 다른 실시예를 보다 상세히 설명하면, 먼저 501 과정에서 기지국은 일 실시예에서와 같이 정해진 할당 주기마다 모든 사용자의 이동 단말로부터 전송된 사용자 요구 전송률을 입력받고, SIR 측정 주기마다 부채널의 SIR 측정값을 입력받고, 사용자 변수 k=1로 설정하는 초기화 과정을 수행한다. 503 과정에서 기지국은 사용자의 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk) 보다 작은 경우(while(rk<Rk)) 505 과정을 수행하고, 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk) 보다 크거나 같은 경우 521 과정으로 천이한다.
이후 사용자 k에 대하여 최고의 SIR 측정값을 가지는 부채널(n')을 차례로 선택하는 505 과정의 동작(Find
Figure 112005057498372-pat00029
)과, 균등한 송신 전력과 사용자의 SIR 예상값을 계산하는 507 과정의 동작과(Calculate
Figure 112005057498372-pat00030
and
Figure 112005057498372-pat00031
), SIR 예상값에 근접하는 SIR 요구값의 비트 수(c')를 찾는 509 과정의 동작(Find
Figure 112005057498372-pat00032
) 및, SIR 요구값에 해당하는 사용자의 송신 전력을 계산하는 511 과정의 동작은(Set
Figure 112005057498372-pat00033
)은 도 4a의 405 내지 411 과정과 동일한 방식으로 수행된다.
그리고 사용자 k에게 할당될 송신 전력이 할당 가능한 잔여 송신 전력 범위 내에 있는 지 확인하여 범위 내에 있는 경우
Figure 112005057498372-pat00034
선택된 부채널 및 계산된 송신 전력을 사용자에게 할당하고, 해당 사용자의 획득 전송률을 누적하며, 부채널의 집합(S)과 전체 송신 전력(PT)을 재설정하는(Set
Figure 112005057498372-pat00035
) 513 과정 내지 517 과정의 동작 또한 도 4a의 413 과정 내지 417 과정의 동작과 동일한 방식으로 수행되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만 본 실시예에서는 상기 517 과정의 수행 후, 다시 사용자 k의 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk)을 만족하는 지 확인하여 사용자 k의 획득 전송률(rk)이 사용자 요구 전송률(Rk)을 만족하지 못하는 경우 즉, rk가 Rk 보다 작은 경우에는 다시 상기 503 내지 517 과정을 반복하여 사용자 k의 요구 전송률이 만족된 경우에만 521 과정에 따라 다음 사용자(k+1)에 대한 부채널 및 전력 할당을 수행하게 된다. 이후 비실시간 데이터 사용자에게 잔여 부채널을 할당하여 기지국 전송률을 최대화하는 2 단계 할당은 일 실시예와 동일한 방식으로 수행된다.
이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 부채널 및 전력 할당 알고리즘의 성능 실험 결과를 설명하기로 한다. 즉 도 6은 본 발명에 따른 OFDMA 시스템의 하량 링크에서 부채널 및 전력 할당 방법과 종래 할당 방법의 사용자 요구 전송률에 대한 셀룰러 대역 효율(bps/Hz/cell)의 비교 실험 결과를 나타낸 도면이다.
본 비교 실험에서는 모든 사용자의 요구 전송률 및 BER(Bit Error Rate) 요구 조건이 동일하다고 가정하였다. 그리고 도 6에서 ASBA는 예컨대, Y.Zang and K.B. Letaief, "Multiuser Subcarrier and Bit Allocation along with Adaptive Cell Selection for OFDM transmission", IEEE ICC 2002, pp.861~865에서 제안한 할당 방법으로서, 이는 모든 사용자의 요구 전송률을 만족시키면서 기지국 전체 전송률을 최대화함을 특징으로 한다. 그리도 도 6에서 ASBA(K=7)는 ASBA를 예컨대, 주파수 재사용도가 '1/7'인 셀룰러 시스템에 적용한 것이다.
한편 도 6에서 ASBPA1은 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 할당 방법(도 4a 및 도 4b)의 실험 결과를 나타낸 것이고, ASBPA2는 본 발명의 다른 실시예에서 제안하는 할당 방법(도 5a 및 도 5b)의 실험 결과를 나타낸 것이다. 모의실험 결과 종래 방식인 ASBA는 요구 전송률 R=0일 때 우수한 성능을 보이나, R>0일 때 성능이 급감하여 주파수 재사용도 및 셀 로딩이 높은 셀룰러 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 사용할 수 없는 것으로 나타났다. 이와 대비되는 본 발명의 ASBPA1은 ASBA(K=7)와 비교하여 R 값에 따라 약 205~477% 성능 향상을 보임을 알 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 셀 경계에 위치하는 사용자에게 상대적으로 많은 전력을 할당하는 1 단계 할당에 의한 성능 향상이 돋보임을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실시간 데이터와 비실시간 데이터가 혼재하는 OFDMA 시스템에서 사용자 요구 전송률을 만족하면서 기지국 전체 송신 전력을 최소화함과 더불어 기지국 전체 전송률을 최대화할 수 있는 부채널 및 전력 할당 방안을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 OFDMA 시스템에서 기지국으로부터 원거리에 위치한 사용자의 요구 전송률을 만족시킬 수 있으며, 부채널 및 전력 할당 시 상향 링크의 용량을 증대시킬 수 있다.

Claims (23)

  1. 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 기지국이 사용자별 부채널의 송신 전력을 할당하는 방법에 있어서,
    각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우의 상기 각 부채널의 SIR(Signal to Interference Ratio) 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정하는 과정과,
    상기 SIR 요구값에 해당하는 심볼 당 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 상기 각 부채널의 송신 전력을 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널의 송신 전력 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 SIR 예상값은 상기 사용자별 부채널에 대해 현 시점에서 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우 측정 시 예상되는 SIR 값임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널의 송신 전력 할당 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 SIR 예상값은 SIR 측정값을 기 할당된 송신 전력으로 나눈 후 해당 부 채널에 할당 가능한 평균 전력을 곱하여 구해짐을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널의 송신 전력 할당 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 부채널의 송신 전력 할당은 기지국의 전체 송신 전력 범위 내에서 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널의 송신 전력 할당 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 심볼 당 전송 비트 수는 전체 사용자의 요구 전송률을 만족시키는 경우 양의 실수로 결정됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널의 송신 전력 할당 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 심볼 당 전송 비트 수는 기지국의 전체 전송률을 최대화하는 경우 0 또는 양의 실수로 결정됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널의 송신 전력 할당 방법.
  7. 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 사용자별 부채널의 송신 전력을 할당하는 기지국 장치에 있어서,
    각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우의 상기 각 부채널의 SIR(Signal to Interference Ratio) 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정하는 수단과,
    상기 SIR 요구값에 해당하는 심볼 당 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 상기 각 부채널의 송신 전력을 할당하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 기지국의 송신 전력 할당 장치.
  8. 비실시간 데이터 사용자와 실시간 데이터 사용자가 모두 접속하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템의 셀에서 기지국이 각 사용자의 이동 단말이 이용하는 부채널과 송신 전력을 할당하는 방법에 있어서,
    사용자별로 SIR(Signal to Interference Ratio) 측정값이 가장 높은 부채널을 순서대로 할당하면서 양의 값의 전송 비트 수를 갖도록 상기 송신 전력을 할당하는 제1 할당 과정과,
    할당 후 남은 잔여 부채널 마다 선택된 적어도 하나의 비실시간 데이터 사용자에 대해 가장 높은 SIR 측정값을 갖는 부채널의 순서대로 상기 잔여 부채널을 할당하는 제2 할당 과정을 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스 템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 할당 과정에서 상기 송신 전력을 할당하는 과정은 각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우 SIR 요구값을 결정하는 과정과,
    상기 SIR 요구값에 해당하는 심볼 당 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 각 부채널의 송신 전력을 할당하는 과정을 포함하여 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 할당 과정에서 할당된 부채널의 송신 전력은 상기 전송 비트 수가 0 또는 양의 실수 값으로 결정됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 실시간 데이터 사용자는 양의 값의 요구 전송률을 갖고, 상기 비실시간 데이터 사용자는 0 또는 양의 값의 요구 전송률을 가지며, 상기 제1 할당 과정은 모든 사용자의 요구 전송률이 만족될 때까지 미리 정해진 사용자 순서대로 반복하여 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 실시간 데이터 사용자는 양의 값의 요구 전송률을 갖고, 상기 비실시간 데이터 사용자는 0 또는 양의 값의 요구 전송률을 가지며, 상기 제1 할당 과정은 앞선 순번의 사용자부터 요구 전송률이 만족된 후 다음 순번의 사용자에게 동일하게 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 할당 방법은 하향 링크에서 수행되며, 상기 기지국은 각 사용자의 이동 단말로부터 요구 전송률과 각 부채널의 SIR 측정값을 수신하여 상기 제1 및 제2 할당을 수행함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 할당 방법은 상향 링크에서 수행되며, 상기 기지국은 각 사용자의 이동 단말로부터 요구 전송률을 수신하고, 각 부채널의 SIR 값을 측정하여 상기 제1 및 제2 할당을 수행함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 할당은 사용자의 획득 전송률이 요구 전송률 보다 작은 경우 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 방법.
  16. 비실시간 데이터 사용자와 실시간 데이터 사용자가 모두 접속하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템의 각 사용자의 이동 단말로 부채널과 송신 전력을 할당하는 기지국내 부채널 및 전력 할당 장치에 있어서,
    사용자별로 SIR(Signal to Interference Ratio) 측정값이 가장 높은 부채널을 순서대로 할당하면서 양의 값의 전송 비트 수를 갖도록 상기 송신 전력을 할당하는 제1 할당부와,
    할당 후 남은 잔여 부채널 마다 선택된 적어도 하나의 비실시간 데이터 사용자에 대해 가장 높은 SIR 측정값을 갖는 부채널의 순서대로 상기 잔여 부채널을 할당하는 제2 할당부를 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기지국은 하향 링크에서 상기 이동 단말로부터 요구 전송률과 각 부채널의 SIR 측정값을 수신하여 상기 제1 및/또는 제2 할당부로 전달하는 수신기를 더 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 기지국은 상향 링크에서 상기 이동 단말로부터 요구 전송률을 수신하여 상기 제1 및/또는 제2 할당부로 전달하는 수신기와,
    각 부채널의 SIR 값을 측정하는 측정기를 더 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 할당부는 각각 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우 SIR 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정한 후 상기 SIR 요구값에 해당하는 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 각 부채널의 송신 전력을 할당함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 실시간 데이터 사용자는 양의 값의 요구 전송률을 갖고, 상기 비실시간 데이터 사용자는 0 또는 양의 값의 요구 전송률을 가지며, 상기 제1 할당부는 모든 사용자의 요구 전송률이 만족될 때까지 미리 정해진 사용자 순서대로 반복하여 상기 채널 및 전력 할당을 수행함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 실시간 데이터 사용자는 양의 값의 요구 전송률을 갖고, 상기 비실시간 데이터 사용자는 0 또는 양의 값의 요구 전송률을 가지며, 상기 제1 할당부는 앞선 순번의 사용자부터 요구 전송률이 만족된 후 다음 순번의 사용자에게 동일하게 상 기 채널 및 전력 할당을 수행함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부채널과 송신 전력 할당 장치.
  22. 비실시간 데이터 사용자와 실시간 데이터 사용자가 모두 접속하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템의 상향 링크에서 각 사용자의 이동 단말로 부채널과 송신 전력을 할당하는 기지국 장치에 있어서,
    사용자별로 SIR(Signal to Interference Ratio) 측정값이 가장 높은 부채널을 순서대로 할당하면서 양의 값의 전송 비트 수를 갖도록 상기 송신 전력을 할당하고, 잔여 부채널 마다 선택된 적어도 하나의 비실시간 데이터 사용자에 대해 가장 높은 SIR 측정값을 갖는 부채널의 순서대로 상기 잔여 부채널을 할당한 후 그 할당 결과를 출력하는 부채널 및 전력 할당기와,
    상기 부채널 및 전력 할당기의 할당 결과에 따른 전송 비트 수와 송신 전력에 해당하는 복조 방법으로 각 부채널의 수신 데이터를 복조하는 적응 복조기와,
    상기 적응 복조기로부터 복조된 데이터 비트를 추출하는 비트 추출기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 기지국 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 부채널 및 전력 할당기는 상기 부채널에 대해 송신 전력을 균일하게 할당하는 경우 SIR 예상값에 근접하는 SIR 요구값을 결정한 후 상기 SIR 요구값에 해당하는 전송 비트 수를 찾은 후 상기 SIR 요구값을 만족하도록 각 부채널의 송신 전력을 할당함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 기지국 장치.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8363744B2 (en) 2001-06-10 2013-01-29 Aloft Media, Llc Method and system for robust, secure, and high-efficiency voice and packet transmission over ad-hoc, mesh, and MIMO communication networks
JP2004128993A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Ntt Docomo Inc 送信電力制御方法、基地局、移動局及び無線通信システム
US7307953B2 (en) * 2004-03-17 2007-12-11 Interdigital Technology Corporation Scheduling for non-real-time services in orthogonal frequency division multiplex (OFDM) systems
EP1882344A1 (en) * 2005-05-18 2008-01-30 Intel Corporation A mapping scheme for communication systems
KR100749415B1 (ko) * 2005-11-28 2007-08-14 한국전자통신연구원 Ｏｆｄｍａ/ｔｄｄ 통신 시스템에서 부채널 및 전력 할당방법과 장치 및 그 장치를 포함하는 송신 장치
US9071435B2 (en) 2005-12-29 2015-06-30 Celeno Communications Ltd. System and method for tuning transmission parameters in multi-user multiple-input-multiple-output systems with aged and noisy channel estimation
US20070153760A1 (en) 2005-12-29 2007-07-05 Nir Shapira Method, apparatus and system of spatial division multiple access communication in a wireless local area network
US7751353B2 (en) 2005-12-29 2010-07-06 Celeno Communications (Israel) Ltd. Device, system and method of securing wireless communication
KR100872043B1 (ko) * 2005-12-29 2008-12-05 삼성전자주식회사 광대역 무선접속 통신시스템에서 파일럿 패턴 결정 장치 및방법
US7672400B2 (en) * 2005-12-29 2010-03-02 Celeno Communications (Israel) Ltd. Method of secure WLAN communication
US7656965B2 (en) * 2005-12-29 2010-02-02 Celeno Communications (Israel) Ltd. Method of secure WLAN communication
US7933344B2 (en) * 2006-04-25 2011-04-26 Mircosoft Corporation OFDMA based on cognitive radio
US8189621B2 (en) 2006-05-12 2012-05-29 Microsoft Corporation Stack signaling to application with lack of requested bandwidth
KR100946930B1 (ko) * 2006-07-31 2010-03-09 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 송신 안테나 이득 제어 방법 및 장치
FR2905542A1 (fr) * 2006-09-06 2008-03-07 France Telecom Procede d'emission a etalement avec allocation de puissance par utilisateur et par symbole
KR100740911B1 (ko) * 2006-09-20 2007-07-19 포스데이타 주식회사 무선 통신 시스템에서 하향 링크 전력을 할당하는 방법 및장치
US8144793B2 (en) 2006-12-12 2012-03-27 Microsoft Corporation Cognitive multi-user OFDMA
KR101306372B1 (ko) * 2006-12-19 2013-09-09 재단법인서울대학교산학협력재단 다중 셀 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 셀간 간섭 제어를 위한 동적 전력 할당 방법 및 장치
US8072957B2 (en) * 2007-01-18 2011-12-06 Proximetry, Inc. System and method for incorporating dynamic orthogonal frequency-division multiplexing into wireless network protocols
US7929623B2 (en) * 2007-03-30 2011-04-19 Microsoft Corporation FEC in cognitive multi-user OFDMA
US7970085B2 (en) 2007-05-08 2011-06-28 Microsoft Corporation OFDM transmission and reception for non-OFDMA signals
US7894332B2 (en) * 2007-06-27 2011-02-22 Motorola Mobility, Inc. Power profile reshaping in orthogonal frequency division multiple access symbols
CN101340413B (zh) * 2007-07-05 2011-12-28 中兴通讯股份有限公司 一种解决ofdma系统终端功率谱密度不可控的方法
US8238455B2 (en) 2008-01-07 2012-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for downlink PDSCH power setting
US8374130B2 (en) 2008-01-25 2013-02-12 Microsoft Corporation Orthogonal frequency division multiple access with carrier sense
KR101471563B1 (ko) * 2008-07-10 2014-12-11 삼성전자주식회사 인지무선 통신시스템에서 프레임간 자원공유를 위한 방법및 장치
US8855087B2 (en) * 2008-12-18 2014-10-07 Microsoft Corporation Wireless access point supporting control by multiple applications
US8275406B2 (en) * 2009-04-30 2012-09-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Integrated power control and link adaptation
US8213376B2 (en) * 2010-02-17 2012-07-03 King Fahd University Of Petroleum And Minerals OFDMA power allocation method
KR101144454B1 (ko) * 2010-09-03 2012-05-10 인하대학교 산학협력단 이종 ＱｏＳ 요구를 만족하는 다중 사용자 ＯＦＤＭＡ 시스템의 하향 링크를 위한 ２단계 무선 자원 할당 방법
KR101770810B1 (ko) * 2015-12-15 2017-08-23 경희대학교 산학협력단 업링크 자원 할당 방법 및 그 방법을 수행하는 인지 소형 셀 네트워크 시스템
US11924770B2 (en) * 2021-07-02 2024-03-05 Qualcomm Incorporated Enhanced uplink power control with lookahead

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7065151B2 (en) * 2000-12-21 2006-06-20 Agere Systems Inc. Channel optimization system
US6961388B2 (en) * 2001-02-01 2005-11-01 Qualcomm, Incorporated Coding scheme for a wireless communication system
KR100498921B1 (ko) * 2001-08-23 2005-07-04 삼성전자주식회사 이동통신 시스템의 수신 신호대간섭비 측정장치 및 방법
US7095812B2 (en) * 2002-06-24 2006-08-22 Agere Systems Inc. Reduced complexity receiver for space-time- bit-interleaved coded modulation
US7388845B2 (en) * 2002-08-26 2008-06-17 Qualcomm Incorporated Multiple access wireless communications system using a multisector configuration
US7701948B2 (en) * 2004-01-20 2010-04-20 Nortel Networks Limited Metro ethernet service enhancements
US7478204B2 (en) * 2004-04-29 2009-01-13 International Business Machines Corporation Efficient sharing of memory between applications running under different operating systems on a shared hardware system
US7564868B2 (en) * 2004-05-04 2009-07-21 Texas Instruments Incorporated Configuration DSL transceiver

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE 1999년 논문 "Multiuser OFDM with adaptive subcarrier, bit, and power allocation" *
IEEE 2004년 논문 "Channel allocation algorithms for multi-carrier systems *
IEEE 2004년 논문 "Channel allocation algorithms for multi-carrier systems" *

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Publication number Publication date
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