KR100754935B1 - A resource management method for multiple channel wireless communication system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 채널에서 서로 다른 자원간의 연동을 통하여 자원을 할당하며 자원 할당시 셀 가장자리의 신호대 간섭 잡음 비율이나 채널 용량을 최적화할 수 있도록 한 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법을 제공한다.The present invention provides a resource allocation method of a multi-channel wireless communication system for allocating resources through interworking between different resources in a multi-channel and optimizing the signal-to-interference noise ratio or channel capacity at the cell edge.

본 발명은 다중 채널에서 각 채널의 주파수 대역을 나누어 자원 영역을 분할하되, 하나의 셀을 내부 셀과 외부 셀과 같이 지역적으로 나누어 상기 내부 셀 또는 지역에 임의의 다중 채널을 할당하고, 상기 외부 셀 또는 지역에 상기 할당된 다중 채널을 공유하여 나머지 부분을 할당함에 의해 달성될 수 있으며, 이러한 본 발명은 주어진 다 채널 주파수 대역에서 자원 할당을 지역적으로 변환하고 내부 셀과 외부셀에서 사용되는 채널과 내부 셀에서만 사용되는 채널의 자원 할당을 상호 연동 조정하여 셀 내의 신호대 간섭 잡음 비율(SINR)을 변환시켜서 셀 내의 수신 오류율을 줄이고, 셀 용량을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention divides a resource region by dividing a frequency band of each channel in a multi-channel, but divides one cell locally, such as an inner cell and an outer cell, and allocates an arbitrary multichannel to the inner cell or region, and assigns the outer cell. Or by sharing the allocated multi-channel in the region and allocating the remaining portion, this invention can be achieved by converting the resource allocation locally in a given multi-channel frequency band and using the internal and external cells By interlocking and adjusting the resource allocation of the channel used only in the cell, the signal-to-interference noise ratio (SINR) in the cell is converted to reduce the reception error rate in the cell and maximize the cell capacity.

무선 통신, 다중 채널, 자원 할당, SINR, 셀 합 용량 Wireless communication, multichannel, resource allocation, SINR, cell total capacity

Description

다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법{A RESOURCE MANAGEMENT METHOD FOR MULTIPLE CHANNEL WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}A RESOURCE MANAGEMENT METHOD FOR MULTIPLE CHANNEL WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 다중 채널 사용 예도.1 is a diagram illustrating a typical multi-channel usage.

도 2는 본 발명에서의 자원 할당을 위한 자원 나누기 설명도.2 is an explanatory diagram of resource division for resource allocation in the present invention.

도 3은 본 발명에서의 다채널 자원을 나누기 위한 자원 구조 및 사용자의 분포도.3 is a distribution diagram of a resource structure and a user for dividing a multi-channel resource in the present invention.

도 4는 인접 셀에서의 간섭 설명도.4 is a diagram illustrating interference in adjacent cells.

본 발명은 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법에 관한 것으로, 특히 다중 채널에서의 자원 할당시 서로 다른 자원간의 연동을 통하여 자원을 할당하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resource allocation method of a wireless communication system, and more particularly, to a resource allocation method of a multi-channel wireless communication system for allocating resources through interworking between different resources when allocating resources in a multi-channel.

최근 10년 동안 디지털 무선 통신의 급속한 발달은 일반 사용자들에게 많은 정보를 손쉽게 어디서나 이용할 수 있는 기회를 주었다. 무선 통신 기술은 제 2세 대 CDMA를 거쳐서 현재는 3세대 IMT2000(WCDMA, CDMA2000)으로 발전하고 있다. The rapid development of digital wireless communications in the last decade has given end users the opportunity to easily access a lot of information from anywhere. Wireless communication technology is now evolving into third generation IMT2000 (WCDMA, CDMA2000) after the second generation CDMA.

차세대 무선 통신 방식인 3G evolution 기술, WiMax/WiBro와 같은 인터넷을 무선으로 접속하는 기술들이 표준화를 통해 상용화를 앞두고 있다. 이 밖에 2010년 이후에 상용화 일정을 가지고 있는 차세대 무선 통신(4G) 기술도 2007년부터 표준화 작업이 진행될 예정이다. Next-generation wireless communication technologies such as 3G evolution technology and wireless access technologies such as WiMax / WiBro are expected to be commercialized through standardization. In addition, the next generation wireless communication (4G) technology, which is scheduled for commercialization after 2010, will be standardized in 2007.

급속히 발전하는 다양한 형태의 무선 통신 기술들은 사용 가능한 주파수 대역이 포화되고 있으며, 주파수 대역 포화를 극복하기 위한 다중 채널의 사용은 한 셀 내에서 주어진 다양한 주파수 자원을 효율적으로 운용하기 위한 방법이 필요하다.In the rapidly developing various types of wireless communication technologies, the usable frequency bands are saturated, and the use of multiple channels to overcome the frequency band saturation requires a method for efficiently operating various frequency resources given in one cell.

도 1은 다중 채널의 개념을 나타낸 것으로, 다중 채널에서 2개의 FDD(Frequency Division Duplex) 조합과 2개의 TDD(Time Division Duplex) 주파수 대역을 사용하고 있는 경우이다. 이와 같이 셀룰라 시스템에서 한 셀 내에서 다른 주파수를 이용한 셀의 구조를 가지는 다층 셀 구조(HCS : Hieratical Cell Structure)라는 방식이 제안된 바 있다.FIG. 1 illustrates the concept of multiple channels, in which two frequency division duplex (FDD) combinations and two time division duplex (TDD) frequency bands are used in multiple channels. As described above, a method called a hierarchical cell structure (HCS) having a cell structure using a different frequency in one cell has been proposed in a cellular system.

현재 이와 같은 다중 채널을 사용하고 있을 경우에 대한 보다 효율적인 자원 할당 방안들이 모색되고 있다.Currently, more efficient resource allocation schemes for the case of using such multiple channels are being sought.

본 발명은 이러한 점을 감안한 것으로, 본 발명의 목적은 다중 채널에서 서로 다른 자원간의 연동을 통하여 자원을 할당하며 자원 할당시 셀 가장자리의 신호 대 간섭 잡음 비율이나 셀 용량을 최적화할 수 있도록 한 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to allocate resources through interworking between different resources in a multi-channel and to optimize a signal-to-interference noise ratio or cell capacity at the cell edge when allocating resources. A resource allocation method of a wireless communication system is provided.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법은, 다중 채널을 사용하는 무선 통신 시스템에서의 하향 링크의 자원 할당 방법에 있어서, 소정 개수의 다중 채널에서 각 채널의 주파수 대역을 나누어 자원 영역을 분할하되, 하나의 셀을 내부 셀과 외부 셀과 같이 지역적으로 나누어 상기 내부 셀 또는 지역에 임의의 다중 채널을 할당하고, 상기 외부 셀 또는 지역에 상기 할당된 다중 채널을 공유하여 나머지 부분을 할당함을 특징으로 한다.The resource allocation method of the multi-channel wireless communication system according to the present invention for achieving the object of the present invention, in the downlink resource allocation method in a wireless communication system using a multi-channel, each of the predetermined number of multi-channel Divide the resource region by dividing a frequency band of a channel, and divide one cell locally, such as an inner cell and an outer cell, and allocate an arbitrary multichannel to the inner cell or region, and assign the multiple to the outer cell or region. It shares the channel and allocates the rest.

상기 내부 셀의 반경을 변화시키고 다중 채널 내에서의 자원 할당 비율을 변화시킴으로써 SINR을 조정할 수 있고, 이로써 아웃티지를 줄이거나, 셀 용량 증대의 이득을 얻는 것을 특징으로 한다.The SINR can be adjusted by changing the radius of the inner cell and changing the resource allocation ratio in the multi-channel, thereby reducing the outage or gaining cell capacity.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법은, 다중 채널을 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법에 있어서, 각 채널의 주파수 대역을 나누어 자원을 할당하되, 다른 주파수 대역이라도 같은 지역의 셀 내의 사용자에게는 서로 연동하여 자원을 할당함을 특징으로 한다.In the resource allocation method of the multi-channel wireless communication system of the present invention for achieving the above object, in the resource allocation method in a wireless communication system using a multi-channel, the frequency band of each channel is allocated to different resources, In the band, the user in a cell in the same region is allocated with resources in cooperation with each other.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following examples are merely to illustrate the present invention is not limited to the contents of the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 다중 채널을 이용하여 자원을 이용하는 방안에 대하여 설명하기 위한 도로, 본 발명에서는 최소한의 다중 대역폭을 사용하기 위해 하향링크 한 채널, 또 다른 하향 링크 한 채널씩 사용하는 방식에 대해 고려하였다. 이는 보다 많은 수의 다 채널로 확장할 수 있으며, 본 발명에서는 상향/하향 링크 중 하향 링크의 성능을 개선하는 방안에 대해 고려하며, 본 발명은 통상적인 OFDM 무선통신 시스템의 송신기(기지국)에 의해 구현될 수 있다.2 is a road illustrating a method of using resources using multiple channels according to the present invention. In the present invention, a method of using one downlink channel and another downlink one channel in order to use the minimum multi-bandwidth is shown. Considered. This can be extended to a larger number of multi-channels, and the present invention considers a method for improving downlink performance of uplink / downlink, and the present invention is directed to a transmitter (base station) of a conventional OFDM wireless communication system. Can be implemented.

BS(Base Station)가 사용할 수 있는 채널이 한 개 이상인 경우, 각 채널간의 트렁크 효율(Trunk Efficiency)을 높이기 위하여 두 개 채널을 연동하여 자원을 할당하는 것이 바람직하다. If more than one channel can be used by the BS, it is preferable to allocate resources by interworking two channels in order to increase trunk efficiency between each channel.

이로써 상향 통신에서 자원을 지역에 따라서 효율적으로 나누어서 운용하면 같은 자원을 가지고 신호대 간섭 잡음 비율인 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)을 조절함으로써 아웃티지 확률(Outage Probability) 등과 같은 측면에서 이득을 얻을 수 있다.Thus, if resources are efficiently divided and operated according to regions in uplink communication, gains in terms of Outage Probability, etc. can be obtained by adjusting the Signal to Interference and Noise Ratio (SINR), which is the same resource, with the same resources. have.

도 2와 같이, 두 개의 하향 링크 채널에서 한 개의 채널 CH 1을 두 개로 나눔으로써 CH 1 채널의 p 부분, CH 2 채널의 q부분, CH 2 채널의 1-q 부분과 같이 3개의 채널 영역으로 분할하여 사용한다. As shown in FIG. 2, by dividing one channel CH 1 in two downlink channels into three channel regions such as the p portion of the CH 1 channel, the q portion of the CH 2 channel, and the 1-q portion of the CH 2 channel. Use separately.

그리고 이를 도 3과 같이, 한 셀 내에 또 다른 셀을 만들어서 자원을 내부 셀(Inner cell)에 CH 1 하향링크의 p(CH 1에서 자원 할당하는 비율 : 이하, CH A라 칭함)부분, CH 2 하향링크의 q(CH 2에서 내부 셀에 자원을 할당하는 비율 : 이 하, CH B라 칭함)부분을 할당하고, 외부 셀(Outer cell)에 CH 2 하향링크의 나머지 부분(이하, CH C 라 칭함)을 할당한다. As shown in FIG. 3, another cell is formed in one cell so that resources are allocated to an inner cell (p 1 of CH 1 downlink (hereinafter, referred to as CH A) in CH 1 downlink). Allocate a portion of the downlink q (the ratio of allocating resources to an inner cell in CH 2: hereinafter referred to as CH B), and allocate the remaining portion of the CH 2 downlink to an outer cell (hereinafter referred to as CH C). Is assigned).

따라서 한 셀은 두 개의 셀을 동시에 가지게 되는 HCS(Hieratical Cell Structure) 구조가 된다. BS에서는 섹터드(Sectored) 셀 구조를 사용하지 않고 개념적 이해를 돕기 위해 셀을 동심원으로 나누었다. 이 방법은 섹터드 셀 구조로 확장 될 수 있다. Therefore, one cell becomes an HCS (Hieratical Cell Structure) structure having two cells at the same time. The BS divides the cells into concentric circles to aid conceptual understanding without using sectored cell structures. This method can be extended to a sectored cell structure.

주어진 채널에 보다 적응적인 자원 할당을 위해서 CH 1 대역도 분할을 할 수 있다. The CH 1 band can also be partitioned for more adaptive resource allocation to a given channel.

도 3에서의 가우시안 모양은 사용자의 분포가 BS 부근에 많은 사용자가 모여있고, BS에서 멀어질수록 사용자의 수가 적은 핫 스팟(hot spot)에서 사용자의 분포를 나타내도록 하였다. 이에 대한 분포도 역시 도 3에 나타낸 바와 같다. The Gaussian shape in FIG. 3 indicates that the distribution of users is a large number of users near the BS, and the farther away from the BS, the more the number of users is in the hot spot. The distribution for this is also as shown in FIG. 3.

본 발명에서의 자원 할당은 사용자에게 작은 단위의 일정한 OFDM 부반송파의 묶음을 할당하고 모든 사용자가 균일한 양을 요구한다면, 도 4에서와 같이 적응적으로 내부 셀의 반경 r을 변화시킴으로써 사용자가 요구하는 자원의 양을 변화시켜 이를 BS에서 제공하기 위해 CH 1의 p(CH A)와 CH 2의 q(CH B), CH 2 1-q(CH C)의 자원 할당 양을 변화시키고, 또한 한번 설정된 r에서 p, q를 조정함으로써 전체 셀 SINR을 조정할 수 있으며, 이로써 아웃티지, 셀 용량 증대 같은 측면에서 이득을 보고자 한다.In the present invention, if the resource allocation is allocated to the user a small unit of a constant OFDM subcarrier and all users require a uniform amount, as shown in FIG. The amount of resource allocation of p (CH A) of CH 1, q (CH B) of CH 2, CH 2 1-q (CH C), and also once By adjusting p and q in r, the overall cell SINR can be adjusted, thereby gaining benefits in terms of outage and cell capacity growth.

이와 같은 본 발명의 다중 채널 자원 할당의 방법은 사용하는 의도에 따라 다음과 같이 두 가지 방법을 이용하여 별도로 최적화할 수 있다.The multi-channel resource allocation method of the present invention can be optimized separately using the following two methods according to the intended use.

첫째, 사용자 입장에서 내부 셀, 외부 셀의 가장 자리에서 SINR이 높은 값을 가지도록 하여 수신 오류(아웃티지)가 적게 일어나도록 한다. First, since the SINR is high at the edge of the inner cell and the outer cell from the user's point of view, the reception error (outage) is less likely to occur.

이를 수식으로 표시하면 식(1)과 같다. 여기서 SINR이 최적화되는 r, p, q를 선정할 수 있다.If this is expressed as an equation, it is the same as Equation (1). Here, r, p, and q may be selected to optimize SINR.

Figure 112005050496249-pat00001
Figure 112005050496249-pat00001

0≤ p ≤ 1, 0≤ q≤ 1, 0≤ p+q ≤ 1,0≤p≤1, 0≤q≤1, 0≤p + q≤1,

여기서, 1은 각기 CH 1, CH 2에서 사용 가능한 부반송파 수로 정규화 한 값이다. Here, 1 is a value normalized to the number of subcarriers available in CH 1 and CH 2, respectively.

SINR은 도 4에 도시한 바와 같이, 자신의 BS1에서 전송받는 전력과 다른 BSk(k≠1)에서 전송되어 오는 간섭 신호의 합에 대한 비로서 SINR을 다음과 같이 나타낼 수 있다.As shown in FIG. 4, SINR may be expressed as a ratio of the sum of the power transmitted from its BS1 to the interference signal transmitted from another BSk (k ≠ 1) as follows.

Figure 112005050496249-pat00002
Figure 112005050496249-pat00002

여기서, 간섭의 양은 다른 BS의 전송 전력과 거리에 따르는 전파 감쇄(Path Loss)와 쇄도윙(Shadowing) 등에 따라 변화하고, 신호의 전력은 해당 BS에서 전송된 신호의 수신 전력이다. Here, the amount of interference varies according to path loss and shadowing according to the transmission power and distance of another BS, and the power of the signal is the reception power of the signal transmitted from the BS.

둘째, 셀 내의 합 용량(Sum Capacity)이 최대가 되도록 설계한다. Second, the sum capacity in the cell is designed to be the maximum.

이는 다음과 같이 식으로 표시할 수 있다. This can be expressed as:

popt2,qopt2,ropt2 = argmaxCtotal(p,q,r) (3)p opt2 , q opt2 , r opt2 = argmax C total (p, q, r) (3)

0≤ p ≤ 1, 0≤ q≤ 1, 0≤ p+q ≤ 1,0≤p≤1, 0≤q≤1, 0≤p + q≤1,

Ctotal = CCH A + CCH B + CCH C (4)C total = C CH A + C CH B + C CH C (4)

CCH A는 도 3에서 CH A의 셀 용량이고, CCH B및 CCH C는 도 3에서 CH B와 CH C의 셀 용량으로, 셀의 합 용량은 이들 각각의 셀 용량을 합한 값이 된다. C CH A is the cell capacity of CH A in FIG. 3, C CH B and C CH C are the cell capacity of CH B and CH C in FIG. 3, and the sum capacity of the cells is the sum of their respective cell capacities. .

이를 만족시키도록 도 2에 보인 다중 채널의 CH 1에서 자원 할당하는 비율인 p , CH 2에서 내부 셀에 자원 할당하는 비율인 q , 내부 셀의 반경 r을 변화시켜서 최적의 값을 갖도록 한다. To satisfy this, p, which is a ratio of resource allocation in CH 1 of the multi-channel shown in FIG. 2, q, which is a ratio of resource allocation to internal cells in CH 2, and a radius r of the inner cell are changed to have an optimal value.

위의 값들을 최적화시키기 위해 조정할 수 있는 것은 앞서 설명한 내부 셀의 반경 r, 그리고 CH 2에서 내부 셀에 자원 할당하는 비율인 q, 그리고 CH 1에서 자원 할당하는 비율인 p, 그리고 q < loadingouter ≤1-q 로 구해지는 CH 2의 1-q등이다.The above values can be adjusted to optimize the radius r of the inner cell as described above, q, the ratio of resource allocation to the inner cell at CH 2, and p, the resource allocation ratio at CH 1, and q <loading outer ≤1-q 1-q of CH 2 determined by.

이상과 같은 본 발명의 실험 예에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the experimental example of the present invention as described above are as follows.

먼저, 실험을 위해 사용자의 분포를 가우시안(Gaussian) 분포로 모델링하였다. 셀의 BS에 가까운 곳은 핫 스팟(Hot Spot)처럼 사용자가 많이 몰려 있고, 시외로 나갈수록 사용자의 수가 줄어드는 형태이다. First, the user's distribution was modeled as a Gaussian distribution for the experiment. Where the cell is close to the BS, there are a lot of users like hot spots, and the number of users decreases out of the city.

위에 보인 두 개의 채널의 자원 할당 변화에 따르는 SINR의 변화를 측정하기 위해서 802.22에서 사용하는 파라미터 값을 사용하기로 한다. BS에서 사용되는 전력은 200W이고, BS 안테나의 높이는 20m, 바깥 쪽 셀 반경은 33km로 설정을 하였다. The parameter value used in 802.22 is used to measure the change in SINR according to the change in resource allocation of the two channels shown above. The power used by the BS is 200W, and the BS antenna has a height of 20m and an outer cell radius of 33km.

두 채널간의 상호 간섭은 없는 것으로 가정한다. 그리고 본 발명에서 송수신 안테나의 이득은 고려하지 않는다.It is assumed that there is no mutual interference between the two channels. In the present invention, the gain of the transmit / receive antenna is not considered.

두 번째 티어(Tier)의 BS에 의한 간섭 양은 셀 반경이 33km이기 때문에 매우 작아서 첫 번째 티어에서의 간섭양을 이용하여 내부 셀 반경 r과 33km 셀 가장자리의 SINR을 측정하였다. The amount of interference by BS of the second tier is very small because the cell radius is 33km, so the SINR of the inner cell radius r and 33km cell edge was measured using the amount of interference in the first tier.

사용되고 있는 변조 방식은 OFDMA을 가정하였고, OFDMA 방식은 간섭 평균 효과가 있기 때문에 주파수 재사용율(Frequency Reuse)이 1인 OFDMA 주파수 호핑(Frequency Hopping) 시스템을 가정하였다. 전체 다중 채널의 양은 200%로 설정하였고(TDD: 100%, FDD: 100%), 셀 내에서 요구되는 전체 양은 80%로 설정하였다. The modulation scheme used is OFDMA, and the OFDMA scheme assumes an OFDMA frequency hopping system with a frequency reuse ratio of 1 because of the interference average effect. The total amount of multi-channels was set to 200% (TDD: 100%, FDD: 100%), and the total amount required in the cell was set to 80%.

또한, SINR의 영향을 분석하기 위해서 인접 BS에서 전송되어오는 간섭신호에는 전파 감쇄만 고려하며, 단말과 기지국간의 거리에 따른 감쇄 성분을 나타내는 전파 감쇄는 다음 식을 이용했다 (Recommendation ITU-R M.1225, "Guidelines for Evaluation of Radio Transmission Technologies for IMT-2000," ITU, 1997).In addition, in order to analyze the effect of SINR, only the radio wave attenuation is considered in the interference signal transmitted from the neighbor BS. 1225, "Guidelines for Evaluation of Radio Transmission Technologies for IMT-2000," ITU, 1997).

PL(r) = 40×(1-4×10-3△hb)×log10(r) - 18×log10(△hb) + 21×log10(fc) + 80 (5)PL (r) = 40 × (1-4 × 10 -3 Δh b ) × log 10 (r)-18 × log 10 (Δh b ) + 21 × log 10 (f c ) + 80 (5)

여기서, D는 사용자와 BS 간의 거리(Km), △hb는 기지국의 높이(m), f는 캐리어 주파수(MHz) 이다.Here, D is the distance (Km) between the user and the BS, Δh b is the height (m) of the base station, f is the carrier frequency (MHz).

이로부터 내부 셀의 거리가 5Km, 10Km, 20Km, 33Km에서 두 개의 자원 할당 양을 변화시키면서 SINR의 변화를 측정하였다. 그리고 이것을 각각 다음의 [표 1] ~ [표 4]에 나타내었다. 여기에 표시된 LF(Loading Factor, 자원 할당 양)의 값은 %로서 한 개의 주파수 대역에서 사용하고 있는 부반송파의 수의 비율을 표시한 것이다.From this, the change in SINR was measured while changing the amount of two resource allocations at 5Km, 10Km, 20Km, and 33Km of the inner cell. And this is shown in following [Table 1]-[Table 4], respectively. The value of LF (Loading Factor, Resource Allocation Amount) shown here is a percentage which indicates the ratio of the number of subcarriers used in one frequency band.

[표 1]TABLE 1

r=5km일때 LF변화에 따르는 SINR 변화(데이터 요구량: 내부 셀=10%, 외부 셀=90%)SINR change according to LF change when r = 5km (data requirement: inner cell = 10%, outer cell = 90%)

LF(%)LF (%) SINR(dB)SINR (dB) CH ACH A CH BCH B CH CCH C CH ACH A CH BCH B CH CCH C 55 55 7070 21.72 21.72 21.93 21.93 -19.48 -19.48 66 44 7070 20.95 20.95 22.86 22.86 -19.51 -19.51 77 33 7070 20.26 20.26 24.17 24.17 -19.62 -19.62 88 22 7070 19.56 19.56 25.88 25.88 -19.41 -19.41 99 1One 7070 19.07 19.07 28.93 28.93 -19.44 -19.44 1010 00 7070 18.62 18.62 nonnon -19.35-19.35

[표 2]TABLE 2

r=10km일때 LF변화에 따르는 SINR 변화(데이터 요구량: 내부 셀=30%, 외부 셀=70%)SINR change due to LF change at r = 10km (data requirement: inner cell = 30%, outer cell = 70%)

LF(%)LF (%) SINR(dB)SINR (dB) CH ACH A CH BCH B CH CCH C CH ACH A CH BCH B CH CCH C 1515 1515 5050 5.91 5.91 6.02 6.02 -19.28 -19.28 2020 1010 5050 4.65 4.65 7.74 7.74 -19.00 -19.00 2525 55 5050 3.68 3.68 10.85 10.85 -18.56 -18.56 3030 00 5050 2.88 2.88 nonnon -18.26 -18.26

[표 3]TABLE 3

r=20km일때 LF변화에 따르는 SINR 변화(데이터 요구량: 내부 셀=70%, 외부 셀=30%)SINR change due to LF change at r = 20km (data requirement: inner cell = 70%, outer cell = 30%)

LF(%)LF (%) SINR(dB)SINR (dB) CH ACH A CH BCH B CH CCH C CH ACH A CH BCH B CH CCH C 3535 3535 3030 -8.82 -8.82 -8.63 -8.63 -17.78 -17.78 4040 3030 3030 -9.43 -9.43 -7.99 -7.99 -17.28 -17.28 4545 2525 3030 -9.91 -9.91 -7.24 -7.24 -16.66 -16.66 5050 2020 3030 -10.41 -10.41 -6.24 -6.24 -15.97 -15.97 5555 1515 3030 -10.80 -10.80 -5.06 -5.06 -15.12 -15.12 6060 1010 3030 -11.21 -11.21 -3.34 -3.34 -14.31 -14.31 6565 55 3030 -11.44 -11.44 -0.18 -0.18 -13.19 -13.19 7070 00 3030 -11.82 -11.82 nonnon -11.48 -11.48

[표 4]TABLE 4

r=33km일때 LF변화에 따르는 SINR 변화(데이터 요구량: 내부 셀=100%, 외부 셀=0%)SINR change due to LF change when r = 33km (data requirement: inner cell = 100%, outer cell = 0%)

LF(%)LF (%) SINR(dB)SINR (dB) CH ACH A CH BCH B CH CCH C CH ACH A CH BCH B CH CCH C 4040 4040 00 -17.41 -17.41 -17.16 -17.16 nonnon 5050 3030 00 -18.47 -18.47 -15.91 -15.91 nonnon 6060 2020 00 -19.11 -19.11 -14.24 -14.24 nonnon 7070 1010 00 -19.92 -19.92 -11.47 -11.47 nonnon 8080 00 00 -20.26 -20.26 non non nonnon

상기 표에서 본 발명이 의도한 자원 할당 첫째 방법인 셀 가장자리에서 높은 SINR을 확보하기 위해서는, CH 2 내부 셀에서의 자원 할당을 가급적이면 줄여야 한다. 즉, CH 1 주파수 대역으로 모든 내부 셀에서 요구되는 데이터를 공급하면 된다. 이 방법으로 셀의 아웃티지를 줄일 수 있다. In the above table, in order to secure high SINR at the cell edge, which is the first method of resource allocation, the resource allocation in the CH 2 inner cell should be reduced as much as possible. In other words, it is necessary to supply data required for all internal cells in the CH 1 frequency band. In this way, the cell's outage can be reduced.

그러나 두 번째 방법인 셀 합 용량(Capacity)를 증가시키는 방향으로 설계한다면 식 (3)을 이용하여 내부 셀 반경인 r과 CH A와 CH B의 LF를 조절해야 한다. However, if the second method is designed to increase the cell capacity, the equation (3) should be used to adjust the inner cell radius r and the LF of CH A and CH B.

셀의 합 용량을 극대화하는 것은 전체의 사용자에 대한 용량의 합을 구하는 것이므로 가장자리의 SINR을 크게 하여 아웃티지 확률을 줄이는 방법으로 얻은 결과와는 다른 값을 가지게 된다. 이것은 3가지의 SINR의 값을 유사하게 유지하여 용량을 구하는 것이 큰 값을 가지게 된다. Maximizing the total capacity of the cells is to obtain the sum of the capacity for all users, so the SINR of the edge is increased to reduce the outage probability. This is a large value to obtain a capacity by keeping the three SINR values similar.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below Or it may be modified.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법은, 주어진 다 채널 주파수 대역에서 자원 할당을 지역적으로 변환하고 자원 할당 비율을 변환함으로써 셀 내의 SINR을 변환시키고, 이로써 셀 내의 아웃티지 확률을 줄이고 또는 셀 용량을 극대화시킬 수 있게 된다.As described above, the resource allocation method of the multi-channel wireless communication system according to the present invention converts the SINR in the cell by locally converting the resource allocation in the given multi-channel frequency band and converting the resource allocation ratio, thereby converting the SINR in the cell. This can reduce outage probability or maximize cell capacity.

Claims (8)

다중 채널을 사용하는 무선 통신 시스템에서의 하향 링크의 자원 할당 방법에 있어서, In a downlink resource allocation method in a wireless communication system using multiple channels, 소정 개수의 다중 채널에서 각 채널의 주파수 대역을 나누어 자원 영역을 분할하되, 하나의 셀을 기지국으로부터의 거리에 따라 내부 셀과 외부 셀로 나누어 상기 내부 셀에 임의의 다중 채널을 할당하고, 상기 다중 채널의 일부 채널을 상기 내부 셀과 공유하도록 상기 일부 채널 중 상기 내부 셀에 할당되지 않은 나머지 부분을 상기 외부 셀에 할당함을 특징으로 하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.Divide a frequency region of each channel in a predetermined number of multi-channels, and divide a resource region, divide one cell into an inner cell and an outer cell according to a distance from a base station, and assign an arbitrary multichannel to the inner cell, And allocating the remaining portion of the partial channels not allocated to the inner cell to the outer cell so as to share some channels of the plurality of channels with the inner cell. 제 1 항에 있어서, 상기 셀을 형성하는 기지국에서는 셀을 동심원으로 나누는 것을 특징으로 하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.The method of claim 1, wherein the base station forming the cell divides the cell into concentric circles. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 셀의 반경을 변화시켜 신호대 간섭 잡음 비율(SINR)을 조절하는 것을 특징으로 하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.The method of claim 1, wherein a signal-to-interference noise ratio (SINR) is adjusted by changing a radius of the inner cell. 제 1 항에 있어서, 상기 다중 채널 중 내부 셀에서만 사용되는 채널에서 내부 셀에 자원 할당하는 비율이 p이고, 내부 셀과 외부 셀에서 사용되는 채널에서 내부 셀에 자원 할당하는 비율이 q이며, 내부 셀의 반경이 r이고, 1은 각각의 채널에서 사용가능한 채널의 크기로 정규화 한 값이고, 0≤ p ≤ 1, 0≤ q≤ 1, 0≤ p+q ≤ 1일 때,
Figure 112005050496249-pat00003
Figure 112005050496249-pat00004
에 의해 신호대 간섭 잡음 비율(SINR)이 최적화되는 최적 r,p,q를 선정하여 셀의 가장자리에 있는 사용자의 아웃티지 확률을 최소화함을 특징으로 함을 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.
The method of claim 1, wherein the ratio of resource allocation to the inner cell in the channel used only in the inner cell of the multiple channels is p, the ratio of resource allocation to the inner cell in the channels used in the inner cell and the outer cell is q When the radius of the cell is r, 1 is normalized to the size of the channel available in each channel, and 0≤p≤1, 0≤q≤1, 0≤p + q≤1,
Figure 112005050496249-pat00003
Figure 112005050496249-pat00004
And minimizing the probability of outage of the user at the edge of the cell by selecting the optimal r, p, q for optimizing the signal-to-interference noise ratio (SINR).
제 1 항에 있어서, 상기 다중 채널 중 내부 셀에서만 사용되는 채널에서 내부 셀에 자원 할당하는 비율이 p이고, 내부 셀과 외부 셀에서 사용되는 채널에서 상기 내부 셀에 자원 할당하는 비율이 q이며,, 내부 셀의 반경이 r이고, 1은 각각의 채널에서 사용가능한 채널의 크기로 정규화한 값이고, 0≤ p ≤ 1, 0≤ q≤ 1, 0≤ p+q ≤ 1일 때, popt2,qopt2,ropt2 = argmaxCtotal(p,q,r)와 같이 채널의 용량을 극대화함을 특징으로 하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.The method of claim 1, wherein the ratio of resource allocation to the inner cell in the channel used only in the inner cell of the multiple channels is p, the ratio of resource allocation to the inner cell in the channels used in the inner cell and the outer cell is q When the radius of the inner cell is r, 1 is normalized to the size of the available channels in each channel, and 0 ≤ p ≤ 1, 0 ≤ q ≤ 1, 0 ≤ p + q ≤ 1, p opt2 , q opt2 , r opt2 = argmaxC A resource allocation method for a multi-channel wireless communication system, characterized in that it maximizes the capacity of a channel such as total (p, q, r). 다중 채널을 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법에 있어서,A resource allocation method in a wireless communication system using multiple channels, 각 채널의 주파수 대역을 나누어 자원을 할당하고, 다른 주파수 대역이라도 같은 지역의 셀 내의 사용자에게는 서로 연동하여 자원을 할당하되, 하나의 셀을 내부 셀과 외부 셀로 나누어 상기 내부 셀과 외부 셀에서 사용되는 채널과 내부 셀에서만 사용되는 채널의 자원 할당을 상호 연동 조정하여 자원을 할당함을 특징으로 하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.It allocates resources by dividing the frequency bands of each channel, and allocates resources to users in cells of the same region even in different frequency bands, but divides one cell into an inner cell and an outer cell and is used in the inner cell and the outer cell. A method for allocating resources in a multi-channel wireless communication system, characterized in that allocating resources by interworking and coordinating resource allocation of a channel used only in a channel and an internal cell. 삭제delete 제 6 항에 있어서, 상기 내부 셀의 반경을 변화시켜 신호대 간섭 잡음 비율(SINR)을 변화시키고, 이로부터 아웃티지의 감소, 또는 셀 용량 증대의 이득을 얻는 것을 특징으로 하는 다중 채널 무선 통신 시스템의 자원 할당 방법.7. The multi-channel wireless communication system of claim 6, wherein the radius of the inner cell is varied to change the signal-to-interference noise ratio (SINR), thereby reducing the outtage or increasing the cell capacity. Resource allocation method.
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