KR100794857B1 - 무선통신시스템에서 계층화 재사용 - Google Patents

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Abstract

"약한" 사용자들의 섹터간 간섭을 감소시키고 "강한" 사용자들 및 약한 사용자들에게 발생되는 간섭 레벨들의 잠재적인 큰 변화를 완화하기 위하여, 시스템에서 데이터를 전송하기 위하여 이용가능한 시스템 자원들(예컨대, 주파수 부대역들)은 다중(예컨대, 3개의) 분리 세트들로 분할된다. 시스템 내의 각각의 섹터는 하나의 부대역 세트가 할당된다. 인접 섹터들은 각각의 섹터에 할당된 부대역 세트가 인접 섹터들에 할당된 부대역 세트들에 직교하도록 다른 부대역 세트들이 할당된다. 각각의 섹터는 할당된 부대역 세트 및 비할당 부대역 세트를 가지며, 이들은 할당된 세트에 있지 않은 모든 부대역들을 포함한다. 각각의 섹터의 사용자들(전형적으로 인접 섹터들에 대하여 강한 간섭자들임)에는 할당된 세트의 부대역들이 할당된다. 각각의 섹터의 강한 사용자들은 비할당 세트의 부대역들이 할당된다. 그 다음에, 각각의 섹터의 약한 사용자들은 인접 섹터들의 강한 간섭자들과 직교한다.

Description

무선통신시스템에서 계층화 재사용{LAYERED REUSE FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 "무선 통신 시스템에서 계층화 재사용"이라는 명칭으로 2003년 10월 30일에 출원된 미국 가출원번호 60/516,557의 우선권을 주장하며, 이 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기에 참조문헌으로서 통합된다.
본 발명은 일반적으로 통신, 특히 무선 다중-액세스 통신 시스템에서의 데이터 통신에 관한 것이다.
무선 다중-액세스 시스템은 순방향 및 역방향 링크들을 통해 다중 무선 단말들에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국들로부터 단말들로의 통신 링크를 언급하며, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말들로부터 기지국들로의 통신 링크를 언급한다. 다중 단말들은 동시적으로 역방향 링크를 통해 데이터를 전송할 수 있고 및/또는 순방향 링크를 통해 데이터를 수신할 수 있다. 이는 서로 직교될 각각의 링크상에 데이터 전송들을 다중화함으로써 달성될 수 있다. 다중화가 수행되는 방법에 따라, 시간, 주파수 및/또는 코드 영역에서 직교성이 달성될 수 있다. 직교성은 각각의 단말에 대한 데이터 전송이 다른 단말들에 대한 데이터 전송들을 간섭하지 않도록 보장한다.
다중-액세스 시스템은 전형적으로 많은 셀들을 가지며, 용어 "셀"은 용어가 사용되는 상황에 따라 기지국 및/또는 기지국의 커버리지 영역을 언급할 수 있다. 동일한 셀 내의 단말들에 대한 데이터 전송들은 "셀내" 간섭을 방지하기 위하여 직교 다중화를 사용하여 전송될 수 있다. 그러나, 다른 셀들 내의 단말들에 대한 데이터 전송들은 직교화될 수 없으며, 이 경우에 각각의 단말은 다른 셀들로부터의 "셀간" 간섭을 겪는다. 이들 셀간 간섭은 고레벨의 간섭을 겪는 임의의 불리한 조건에 놓인 단말들의 성능을 현저하게 저하시킨다.
셀간 간섭을 제거하기 위하여, 무선 시스템은 시스템 내에서 이용가능한 모든 주파수 대역들이 각각의 셀 내에서 사용되지는 않도록 하는 주파수 재사용 방식을 사용할 수 있다. 예컨대, 시스템은 7-셀 재사용 패턴 및 K=7의 재사용 인자를 사용할 수 있다. 이러한 시스템에 대하여, 전체 시스템 대역폭 W은 7개의 동일한 주파수 대역들로 분할되며, 7-셀 클러스터의 각각의 셀은 7개의 주파수 대역들 중 하나가 할당된다. 각각의 셀은 단지 하나의 주파수 대역을 사용하며, 모든 제 7 셀은 동일한 주파수 대역을 재사용한다. 이러한 주파수 재사용 방식에 있어서, 동일한 주파수 대역은 서로 인접하지 않은 셀들 내에서만 재사용되며, 각각의 셀 내에서 발생되는 셀간 간섭은 모든 셀들이 동일한 주파수 대역을 사용자는 경우에 비례하여 감소된다. 그러나, 1 보다 큰 재사용 인자는 각각의 셀이 전체 시스템 대역폭의 일부분만을 사용할 수 있기 때문에 이용가능 시스템 자원들의 비효율적 사용을 나타낸다.
따라서, 셀간 간섭을 더 효율적인 방식으로 감소시키는 기술들이 요망되고 있다.
"약한" 사용자들에 대한 섹터간 간섭을 효율적으로 감소시키고 "강한" 및 약한 사용자들에게 발생되는 간섭 레벨들의 잠재적으로 큰 변화를 제거하기 위한 기술들이 여기에 기술된다. 약한 사용자는 자신의 서비스 중인 기지국에 대하여 비교적 불량한 신호 품질 메트릭을 가지며, 강한 사용자는 자신의 서비스 중인 기지국에 대하여 비교적 양호한 신호 품질 메트릭을 가진다. 신호 품질 메트릭은 이하에 기술된 바와 같이 정의될 수 있다. 이들 기술들은 "계층화 재사용(layered reuse)"이라 불리며, 이용가능한 시스템 자원들(예컨대, 전체 시스템 대역폭)을 효율적으로 이용할 수 있다. 이들 기술들은 다양한 통신 시스템들 및 순방향 및 역방향 링크들을 위하여 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 시스템 내에서 데이터를 전송하기 위하여 이용가능한 시스템 자원들(예컨대, 주파수 부대역들)은 다중(예컨대, 3개의) 분할 또는 비중첩 세트들로 분할된다. 각각의 셀이 다중(예컨대, 3개의) 섹터들로 분할되는 시스템에 있어서, 각각의 섹터에는 부대역들의 하나의 세트가 할당된다. 인접 섹터들에는 각각의 섹터에 할당된 부대역 세트가 상기 인접 섹터들에 할당된 부대역 세트들에 직교하도록 다른 부대역 세트가 할당된다. 각각의 섹터는 할당된 부대역 세트 및 비할당된 부대역 세트와 연관될 수 있고 시스템에서 이용가능한 부대역들 및 할당된 세트에 포함되지 않은 부대역들을 모두 포함할 수 있다. 모든 부대역 세트들의 크기는 동일하거나 또는 부대역들의 수가 부대역 세트들의 수의 정수 배가 아닌 경우에 개략적으로 동일할 수 있다. 선택적으로, 부대역 세트들의 크기는 동일하지 않을 수 있으며 예컨대 섹터 레이아웃들, 지형, 섹터의 콘텐츠들 등에 기초하여 결정될 수 있다.
각 섹터 내의 약한 사용자들(전형적으로 인접 섹터들의 강한 간섭을 받음)에는 할당된 세트의 부대역들이 할당될 수 있다. 각각의 섹터 내의 강한 사용자들(전형적으로 인접 섹터들의 강한 간섭을 받지 않음)에는 비할당 세트의 부대역들이 할당될 수 있다. 인접 섹터들에 대한 할당된 부대역 세트들이 서로 직교하기 때문에, 각 섹터 내의 약한 사용자들은 인접 섹터들의 강한 간섭들에 직교한다. 계층화 재사용 기술들은 효과적으로 강한 사용자들에게 더 많은 간섭을 할당하고 약한 사용자들에게 약한 간섭을 할당한다. 이는 약한 사용자들 및 강한 사용자들에 대하여 채널 조건들을 균등화하며, 이에 따라 약한 사용자들에 대한 성능을 개선시킬 뿐만 아니라 다른 장점들을 제공한다.
본 발명의 다양한 양상들 및 실시예들은 이하에서 더 상세히 기술될 것이다.
본 발명의 특징들 및 성질은 동일한 도면부호들이 동일한 수단들을 나타내는 도면들을 참조로하여 이하의 상세한 설명을 검토할 때 더욱더 명백해 질 것이다.
도 1은 무선 다중-액세스 통신 시스템을 기술한 도면.
도 2A 및 도 2B는 섹터화된 셀 및 이의 모델을 기술한 도면.
도 3은 3개의 분할 세트들로 N 전체 부대역들의 분할을 기술한 도면.
도 4는 3-섹터 셀들을 가진 전형적인 다중-셀 레이아웃을 기술한 도면.
도 5는 7개의 섹터의 클러스터의 간섭 분포를 기술한 도면.
도 6은 신호 품질 메트릭에 기초하여 사용자에게 부대역들을 할당하는 프로세스를 기술한 도면.
도 7은 각각의 섹터의 다중 부대역 세트들의 할당을 기술한 도면.
도 8은 각각의 섹터의 3개의 부대역 세트들의 할당을 기술한 도면.
도 9는 송신 엔티티의 블록도.
도 10은 수신 엔티티의 블록도.
도 11은 주파수 호핑 생성기의 블록도.
용어 "전형적인"은 여기에서 예시적인 사용을 의미한다. "전형적으로"로 여기에 기술된 실시예 또는 설계는 다른 바람직한 실시예들 또는 설계들에 비하여 반드시 바람직한 것으로 또는 유리한 것으로 해석되지 않는다.
도 1은 무선 다중-액세스 통신시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 다수의 무선 단말들(120)에 대한 통신을 지원하는 다수의 기지국들(110)을 포함한다. 기지국은 단말들과 통신하기 위하여 사용되는 고정국이며, 액세스 포인트, 노드 B 또는 임의의 다른 용어로 언급될 수 있다. 단말들(120)은 전형적으로 시스템 전반에 걸쳐 분산되어 있으며, 각각의 단말은 고정 또는 이동 단말일 수 있다. 단말은 또한 이동국, 사용자 장비(UE), 무선 통신장치 또는 임의의 다른 용어로서 언급될 수 있다. 각각의 단말은 임의의 주어진 시간에 순방향 및 역방향 링크들을 통해 하나 또는 가능하다면 여러 기지국들과 통신할 수 있다.
중앙집중 구조에 있어서, 시스템 제어기(130)는 기지국들에 접속되며, 이들 기지국들을 조정 및 제어하며, 이들 기지국들에 의하여 서비스되는 단말들에 대한 데이터의 라우팅을 제어한다. 분산형 구조에 있어서, 기지국들은 예컨대 기지국과 통신하는 단말을 서비스하고 부대역의 사용을 조정하기 위해 필요시 서로 통신할 수 있다.
각각의 기지국(110)은 각각의 지리적 영역에 대한 통신 커버리지를 제공한다. 용량을 증가시키기 위하여, 각각의 기지국의 커버리지 영역은 다중(예컨대, 3개의) 섹터들로 분할될 수 있다. 각각의 섹터는 기본 트랜시버 부시스템(BTS)에 의하여 서비스된다. 섹터화된 셀에 대하여, 셀에 대한 기지국은 전형적으로 셀의 모든 섹터들에 대한 BTS들을 포함한다. 단순화를 위하여, 이하의 설명에서 용어 "기지국"은 일반적으로 셀에 서비스 중인 고정 국 및 섹터에 서비스하는 고정 국을 위하여 사용된다. "서비스" 기지국은 단말이 통신하는 기지국이다. 용어 "단말" 및 "사용자"는 여기에서 바꾸어서도 사용된다.
여기에 기술된 계층화 재사용 기술들은 다양한 통신 시스템들을 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 이들 기술들은 시분할 다중접속(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중접속(FDMA) 시스템, 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템, 다중-캐리어 CDMA 시스템, 직교 주파수 분할 다중접속(OFDMA) 시스템 등을 위하여 사용될 수 있다. TDMA 시스템은 시분할 다중화(TDM)를 사용하며, 다른 사용자들에 대한 전송들은 다른 시간 간격에서 전송함으로써 직교화된다. FDMA 시스템은 주파수 분할 다중화(FDM)를 사용하며, 다른 사용자들에 대한 전송들은 다른 주파수 채널들 또는 부대역들에서 전송함으로써 직교화된다. OFDMA 시스템은 전체 시스템 대역폭을 다수의(N) 직교 주파수 대역들로 효과적으로 분할하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용한다. 이들 부대역들은 톤들(tones), 서브-캐리어들, 빈들(bins), 주파수 채널들 등으로서 언급된다. 각각의 부대역은 데이터로 변조될 수 있는 각각의 서브캐리어와 연관된다. OFDMA 시스템은 시간, 주파수 및 코드 분할 다중화의 임의의 결합을 사용할 수 있다.
명확화를 위하여, 계층화 재사용 기술들은 OFDMA 시스템과 관련하여 이하에 기술된다. 이러한 OFDMA 시스템에서, 다중 직교 "트래픽" 채널들은 (1) 각각의 부대역이 임의의 주어진 시간 간격에서 단지 하나의 트래픽 채널을 위하여 사용되고 (2) 각각의 트래픽 채널이 각각의 시간 간격에서 제로, 하나 또는 다중 부대역들이 할당될 수 있도록 정의될 수 있다. 트래픽 채널은 다른 시간 간격들 동안 부대역들의 할당을 표현하는 편리한 방식으로 보여질 수 있다. 각각의 채널에는 다른 트래픽 채널이 할당될 수 있다. 각각의 섹터에 대하여, 다중 데이터 전송들은 서로 간섭하지 않고 이들 트래픽 채널들을 통해 동시에 전송될 수 있다.
OFDMA 시스템은 주파수 호핑(FH)을 사용하거나 또는 사용하지 않을 수 있다. 주파수 호핑에 있어서, 데이터 전송은 의사-랜덤 방식으로 부대역마다 도약하며, 이는 주파수 다이버시티 및 다른 장점들을 제공할 수 있다. 주파수 호핑 OFDMA(FH-OFDMA) 시스템에서, 각각의 트래픽 채널은 각각의 시간 간격(또는 도약 주기)에서 트래픽 채널을 위하여 사용하는 특정 부대역(들)을 지시하는 특정 FH 시퀀스와 연관될 수 있다. 각각의 섹터에서 다른 트래픽 채널들에 대한 FH 시퀀스들은 임의의 주어진 호핑 기간에 두 개의 트래픽 채널들이 동일한 부대역을 사용하지 않도록 서로 직교한다. 각각의 섹터에 대한 FH 시퀀스들은 인접 섹터들에 대한 FH 시퀀스들에 대하여 의사-랜덤할 수 있다. FH 시퀀스들에 대한 이들 특성들은 섹터내 간섭을 최소화하며 섹터간 간섭을 랜덤화한다.
OFDMA 시스템에서는 인접 섹터들의 간섭 엔티티들에 따라 부대역들 전반에 걸쳐 간섭 레벨들이 크게 변화할 수 있다. 예컨대, 도 1의 단말(120g)은 자신의 서비스 중인 기지국(110c)의 커버리지 에지에 배치되는 반면에, 단말(120h)은 기지국(120c)에 근접하게 배치된다. 단말(120g)은 단말(120h)이 인접 기지국(110d)에 있는 것보다 인접 기지국들(110a, 110b)에 더 근접하게 배치된다. 결과적으로, 단말들(120g, 120h)에서 부대역당 동일한 전송 전력에 대하여, "섹터-에지" 단말들(120g)은 그것의 인접 기지국(120d)에 대한 "내부" 단말(120h)보다 역방향 링크 상의 인접 기지국들(110a, 110b)에서 더 많은 간섭을 유발한다. 기지국들(110a, 110b)과 통신하는 단말들은 트래픽 채널들이 단말(120g)에 대한 트래픽 채널과 충돌할 때(또는 단말(120g)에 대한 트래픽 채널과 동일한 부대역을 사용할 때) 역방향 링크 상에서 고레벨의 섹터간 간섭이 발생한다. 강한 간섭 엔티티들과의 충돌은 섹터-에지 단말들에 특히 중요한 해로운 영향을 미친다. 예컨대, 단말(120b)은 서비스 중인 기지국(110a)의 커버리지 에지에 위치한다. 단말(120b)에 대한 약하게 수신된 신호 전력과 관련한 단말(120g)로부터의 강한 간섭은 단말(120b)의 성능을 현저하게 저하시킬 수 있다. 섹터간 간섭의 악영향은 패킷이 정확하게 디코딩될 때까지 각각의 패킷에 대한 추가 리던던시 정보의 연속 전송인 주파수 호핑 및 혼합 자동 재전송(H-ARQ)시 어느 정도 완화될 수 있다. 그러나 시스템 내의 사용자들에 대한 채널 상태들의 큰 변화로 인하여 시스템 용량 및 커버리지를 상당히 손상시킬 수 있다.
계층화 재사용 기술은 강한(내부) 사용자들 및 약한(섹터-에지) 사용자들에게 발생되는 섹터간 간섭의 잠재적인 큰 변화를 완화시킬 수 있다. 이들 기술들은 비섹터화 셀들로 구성된 시스템들뿐만 아니라 섹터화 셀들로 구성된 시스템들을 위하여 사용될 수 있다. 명확화를 위하여, 계층화 재사용은 3-섹터 셀들 및 3-부대역 세트들로 구성된 전형적인 시스템과 관련하여 이하에 기술된다.
도 2A는 3개의 섹터를 가진 셀(210)을 도시한다. 각각의 기지국의 커버리지 영역은 임의의 크기 및 형상을 가질 수 있으며, 지형, 장애물 등과 같은 다양한 요인들에 따른다. 기지국 커버리지 영역은 섹터 1, 2 및 3으로서 라벨링된 3개의 섹터들(212a, 212b, 212c)로 분할될 수 있다. 각각의 섹터는 각각의 (예컨대, 65°수평) 안테나 빔 패턴에 의하여 한정될 수 있으며, 3개의 섹터들에 대한 3개의 빔 패턴들은 서로 120°을 지시한다. 각각의 섹터에 대한 크기 및 형상은 일반적으로 섹터에 대한 안테나 빔 패턴에 따른다. 셀의 섹터들은 전형적으로 에지들에서 중첩되며, 여기서 중첩량은 이들 섹터들에 대한 안테나 빔 패턴들, 지형, 장애물들 등에 의하여 결정된다. 셀/섹터 에지는 매우 복잡하며, 셀/섹터는 연속 영역이 아닐 수 있다.
도 2B는 섹터화된 셀(210)에 대한 단순할 모델을 도시한다. 셀(210) 내의 3개의 섹터들의 각각은 섹터의 경계에 근사시키는 이상적인 6각형에 의하여 모델링된다. 각각의 기지국의 커버리지 영역은 기지국에 중심을 둔 3개의 이상적인 육각형들의 클로버에 의하여 표현될 수 있다.
도 3은 부대역들의 3개의 분할 세트들로 시스템의 N개의 전체 부대역들을 분할한 것을 도시한다. 3개의 세트는 N개의 부대역의 각각이 단지 하나의 세트에 속하는 분할 또는 비중첩 세트이다. 일반적으로, 각각의 세트는 임의의 수의 부대역들 및 N개의 전체 부대역들 중 한 대역을 포함할 수 있다. 주파수 다이버시티를 달성하기 위하여, 각각의 세트는 N개의 전체 부대역들로부터 취해진 부대역들을 포함할 수 있다. 각각의 세트의 부대역들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 세트 내의 연속 부대역들이 (예컨대 3개의 부대역에 의하여) 동일한 거리로 이격되도록 N개의 전체 부대역들로 균일하게 분배될 수 있다. 선택적으로, 각각의 세트의 부대역들은 N개의 전체 부대역들 전반에 걸쳐 비균일하게(예컨대, 랜덤하게) 분배될 수 있다. 이는 채널 페이딩에 대하여 주파수 다이버시티를 제공할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 각 세트의 부대역들은 또한 세트에서 부대역들의 연속 그룹들이 (예컨대, 3개의 부대역 그룹들에 의하여) 동일한 거리로 이격되도록 고정 크기의 그룹들(예컨대, 4개의 부대역의 그룹들)로 배열될 수 있다.
3개의 부대역 세트들은 S1, S2 및 S3로 라벨링된다. 각각의 3개의 섹터 셀에 대하여, 부대역 세트 S1은 셀의 섹터 1에 할당될 수 있으며, 부대역 세트 S2는 섹터 2에 할당될 수 있으며, 부대역 세트 S3는 섹터 3에 할당될 수 있다. 각각의 섹터 x(여기서, x=1, 2 또는 3)는 두 개의 부대역 세트들, 즉 할당된 부대역 세트 Sx 및 비할당 부대역 세트 Sux와 연관된다. 비할당 부대역 세트 Sux는 섹터 x에 할당되지 않은 다른 두 개의 세트들의 모든 부대역들을 포함할 수 있다. 예컨대, 섹터 1은 할당된 부대역 세트 S1, 및 세트들 S2 및 S3의 모든 부대역을 포함하는 비할당 부대역 세트 Su1와 연관된다.
도 4는 3개의 육각형의 클로버로 모델링되는 각각의 3-섹터 셀을 가진 전형적인 다중-셀 레이아웃(400)을 도시한다. 레이아웃에서 모든 셀들에 대한 섹터 1은 할당된 부대역 세트 S1 및 비할당 부대역 세트 Su1와 연관된다. 모든 셀들에 대한 섹터 2는 할당된 부대역 세트 S2, 및 세트들 S1 및 S3의 모든 부대역들을 포함하는 비할당 부대역 세트 Su2와 연관된다. 모든 셀들에 대한 섹터 3는 할당된 부대역 세트 S3 , 세트들 S1 및 S2의 모든 부대역을 포함하는 비할당 부대역 세트 Su3와 연관된다.
도 4에 도시된 전형적인 레이아웃에서, 각각의 섹터는 자신과 다르게 라벨링된 섹터들에 의하여 둘러싸인다. 따라서, 각각의 섹터 1은 섹터 2 및 3에 의하여 둘러싸이며, 각각의 섹터 2는 섹터들 1 및 3에 의하여 둘러싸이며, 각각의 섹터 3은 섹터들 1 및 2에 의하여 둘러싸인다. 각각의 섹터에 대한 할당된 부대역 세트는 인접 섹터들에 할당된 부대역 세트들과 다르며 또한 이에 직교한다.
각각의 세트는 다양한 방식으로 할당 및 비할당 부대역 세트들을 이용할 수 있다. 예컨대, 각각의 섹터는 채널 조건들에 기초하여 섹터 내의 사용자들에게 할당 및 비할당 세트들의 부대역들을 할당할 수 있다. 다른 사용자들은 다른 채널 조건들을 가질 수 있으며, 섹터간 간섭에 대하여 다른 기여 및 다른 허용한계를 가질 수 있다. 부대역 할당은 섹터 내의 모든 사용자들에 대하여 양호한 성능이 달성되도록 수행될 수 있으며, 다음과 같은 사항을 고려한다.
주요 사항은 약한 사용자들에게는 전형적으로 가장 강한 섹터간 간섭이 발생한다는 점이다. 약한 사용자는 안테나 빔 패턴, 경로 손실, 새도윙 등과 같은 다양한 요인들로 인하여 서비스 중인 기지국에 대해 비교적 불량한 신호 품질 메트릭을 가진다. 신호 품질 메트릭은 신호-대-간섭 및 잡음 비(SINR), 신호-대-잡음 비(SNR), 캐리어-대-간섭 비(C/I), 채널 이득, 수신된 파일럿 전력 및/또는 서비스 중인 기지국에 대하여 측정된 임의의 다른 양, 임의의 다른 측정치 , 또는 이들의 결합에 의하여 한정될 수 있다. 약한 사용자는 일반적으로 섹터 내의 임의의 위치에 배치될 수 있으나 전형적으로 서비스 중인 기지국으로부터 멀리 떨어져 배치된다. 단순화를 위하여, 이하의 설명은 신호품질이 섹터에서의 위치에 따르며 약한 사용자가 섹터-에지 사용자로 불린다는 것을 가정한다.
약한 사용자들은 목표 성능레벨 또는 서비스 등급(GoS)을 달성하기 위하여 순방향 및 역방향 링크 모두에서 높은 전송 전력을 요구한다. 양호하게 설계된 시스템에서, 섹터-에지 사용자들은 핸드오프가 현재의 서비스 중인 기지국으로부터 인접 기지국으로 수행될 수 있도록 적어도 하나의 인접 기지국에 대한 비교적 적당한 신호 품질 메트릭을 가져야 한다. 역방향 링크에서, 정해진 사용자 u에 대하여, 사용자 u에 대한 서비스 중인 기지국에 대해 비교적 양호한 신호 품질 메트릭들을 가진 인접 섹터들 내의 섹터-에지 사용자들은 보통 사용자 u에 대한 우세한 간섭원이다. 순방향 링크에서, 각각의 부대역 상의 간섭량은 상기 부대역에 대하여 인접 기지국들에 의하여 사용된 전송 전력량에 비례한다. 만일 더 높은 전송전력들이 인접 섹터들의 섹터-에지 사용자들에 대한 순방향 링크 상에서 사용되면, 사용자 u는 섹터-에지 사용자들을 위하여 사용된 부대역들과 충돌하는 부대역들에 대한 고레벨의 간섭이 발생한다.
다른 주요한 사항은 전형적으로 공정성 요건 또는 기준을 부여한 시스템에서의 병목현상이다. 공정성 요건은 임의의 최소 GoS가 모든 사용에 대하여 달성되도록 사용자들에게 시스템 자원의 할당 및 데이터 전송에 대한 사용자들의 스케줄링을 지시할 수 있다. 섹터-에지 사용자들은 높은 경로 손실들을 가지며, 이러한 높은 경로 손실들은 순방향 및 역방향 링크들에 대하여 낮게 수신된 신호 전력을 초래한다. 더욱이, 순방향 링크 상에서 발생된 간섭 레벨은 기지국들을 간섭하는 근접 거리로 인하여 높게 되며, 인접 섹터들의 섹터-에지 사용자들로 인하여 역방향 링크 상에서 높게될 수 있다. 낮게 수신된 신호 전력 및 고간섭 레벨의 결합은 공정성 요건을 만족시키도록 섹터-에지 사용자들에 더 많은 시스템 자원들(예컨대, 더 많은 부대역 및/또는 더 긴 전송시간)을 할당할 것을 요구할 수 있다. 시스템 성능은 섹터-에지 사용자들에 더욱 효율적으로 서비스함으로써 개선될 수 있다.
제 1 계층화 재사용 방식에서, 각각의 섹터 내의 약한(섹터-에지) 사용자들에는 할당된 세트의 부대역들이 할당되며, 강한(내부) 사용자들에는 비할당 세트의 부대역들이 할당된다. 각 섹터 내의 약한 사용자들은 인접 섹터들로부터 강한 간섭을 받으며, 또한 인접 섹터들로부터의 높은 간섭레벨들의 영향을 받을 수 있다. 인접 섹터들에 대한 할당된 부대역 세트들이 서로 직교하기 때문에, 각 섹터 내의 약한 사용자들은 인접 섹터들 내의 강한 간섭들에 직교한다. 계층화 재사용은 강한 사용자들에게 더 많은 간섭을 할당하고 약한 사용자들에게 약한 간섭을 할당함으로써 약한 사용자들 및 강한 사용자들에 대한 채널 조건들을 균등화한다. 이러한 방식에서 섹터간 간섭의 분포를 제어함으로써, 약한 사용자들에 대한 성능이 개선된다. 계층화 재사용은 다른 채널 조건들을 갖는 사용자들에게 양호한 서비스들을 전달하는 것을 용이하게 한다.
도 5는 앞서 기술된 부대역 할당을 사용하여 7개의 섹터들의 클러스터에 섹터-에지 사용자들을 분배하는 것을 도시한다. 설명을 단순화하기 위하여, 각각의 섹터 내의 섹터-에지 사용자들은 섹터에 대한 육각형의 경계 가장자리에 있는 육각형 링 내에 배치되는 것으로 가정된다. 섹터 1에 대한 육각형 링은 음영으로 도시되며, 섹터 2에 대한 육각형 링은 대각형 해싱으로 도시되며, 섹터 3에 대한 육각형 링은 크로스-해싱으로 도시된다. 도 5에 도시된 레이아웃에 대하여, 섹터 1은 섹터들 2 및 3에 의하여 둘러싸이나 다른 섹터 1에 의해서는 둘러싸이지 않는다. 결과적으로, 섹터 1 내의 섹터-에지 사용자들은 섹터 1을 둘러싸는 6개의 섹터들 2 및 3 내의 섹터-에지 사용자들과 직교하여 서로 간섭하지 않는다.
앞서 기술되면서 도 5에 기술된 부대역 할당을 통해서, 각 섹터 내의 약한 사용자들은 인접 섹터들 내의 강한 간섭들로 인해 간섭받지 않을 수 있다. 결과적으로, 각 섹터 내의 약한 사용자들은 양호한 신호 품질 메트릭을 달성할 수 있다. 섹터 내의 모든 사용자들에 대한 SIR들의 변화는 강한 사용자들의 SINR들을 어쩌면 저하시키면서 약한 사용자들의 SINR들을 개선함으로써(약한 섹터간 간섭을 통해) 감소된다. 강한 사용자들은 전형적으로 그들의 양호한 신호 품질 메트릭들 때문에 양호한 성능을 달성할 수 있다. 결과로서, 개선된 통신 커버리지 뿐만 아니라 높은 전체 시스템 용량이 시스템에 대하여 달성될 수 있다.
도 6은 채널 조건들에 기초하여 섹터 내의 사용자들에게 부대역들을 할당하기 위한 프로세스(600)의 흐름도를 도시한다. 프로세스(600)는 각각의 섹터에 의하여 및 각각의 섹터에 대하여 수행될 수 있다. 초기에, 섹터 내의 각각의 사용자에 대한 신호 품질 메트릭이 결정된다(블록 612). 이는 역방향 링크를 통해 각각의 사용자에 의하여 전송되는 파일럿에 대한 수신된 전력을 측정함으로써 달성될 수 있다. 선택적으로, 각각의 사용자는 섹터에 의하여 순방향 링크를 통해 전송된 파일럿에 기초하여 자신의 신호 품질 메트릭을 결정할 수 있으며, 신호 품질 메트릭을 다시 섹터에 전송한다. 여하튼, 섹터는 섹터 내의 모든 사용자들에 대한 신호 품질 메트릭들을 획득하며, 예컨대 불량한 신호 품질 메트릭을 가진 가장 약한 사용자로부터 최상의 신호 품질 메트릭을 가진 가장 강한 사용자까지 순서대로 사용자들 신호 품질 메트릭들에 기초하여 상기 사용자들을 랭크한다(블록 614).
그 다음에, 섹터에 할당된 세트의 부대역들은 할당된 세트 내의 모든 부대역들이 할당될 때까지 예컨대 그들의 랭크에 기초하여 순서대로 사용자들에게 할당된다(블록 616). 예컨대, 가장 약한 사용자에는 우선 할당된 세트의 부대역들이 할당될 수 있고, 그 다음에 제 2 약한 사용자에는 그 다음의 할당된 세트의 부대역들이 할당될 수 있다. 일단 할당된 세트가 공백이면, 비할당 세트의 부대역들이 예컨대 그들의 랭크에 기초하여 순서대로 나머지 사용자들에게 할당된다(블록 618). 부대역 할당은 모든 사용자들에게 부대역들이 할당되거나 또는 세트들 내의 모든 부대역들이 할당될 때까지 하나의 사용자에 대하여 동시에 수행될 수 있다. 그 다음에, 프로세스는 종료된다.
프로세스(600)는 미리 결정된 시간간격일 수 있는 각각의 스케줄링 간격에서 각각의 섹터에 의하여 수행될 수 있다. 각각의 섹터는 각각의 사용자에게 할당된 부대역들을 알려주기 위하여 시그널링을 (예컨대, 모든 사용자들에게 또는 다른 부대역들이 할당된 사용자들에게만) 전송할 수 있다. 프로세스(600)는 (1) (예컨대 새로운 사용자가 추가되거나 또는 현재의 사용자가 제거되는 경우와 같이) 섹터 내의 사용자들이 변화할 때마다 수행되거나, (2) 사용자들에 대한 채널 조건들이 현저하게 변화할 때마다 수행되거나, 또는 (3) 임의의 시간에 및/또는 임의의 트리거링 기준으로 인하여 수행될 수 있다. 임의의 주어진 시간에, 부대역들의 모두는 스케줄링을 위하여 이용가능하지 않을 수 있으며, 예컨대 일부 부대역들은 H-ARQ 재전송들을 위하여 이미 사용되고 있을 수 있다.
도 6은 사용자들에 대한 신호 품질 메트릭들에 기초한 부대역들의 할당을 도시한다. 일반적으로, 일부 인자 및 임의의 수의 인자들이 부대역 할당을 위해 고려될 수 있다. 고려될 수 있는 일부 인자들은 사용자들에 의하여 획득된 SINR들, 사용자들에 의하여 지원되는 데이터율들, 페이로드 크기, 전송될 데이터의 형태, 사용자들에게 발생되는 지연량, 중단 확률, 최대 이용가능 전송전력, 제공된 데이터 서비스들의 타입 등을 포함한다. 이들 다양한 인자들은 주어진 적절한 가중치들일 수 있으며 사용자들에게 우선순위를 부여하기 위하여 사용된다. 사용자들에게는 그들의 우선순위에 기초하여 부대역들이 할당될 수 있다. 가장 높은 우선순위를 가진 사용자에게 할당된 세트의 부대역들이 우선 할당될 수 있으며, 그 다음에 제 2의 높은 우선순위를 가진 사용자에게 할당될 수 있다. 우선순위-기반 랭크를 기초로 하여, 정해진 사용자에게는 상기 사용자의 상대적인 우선순위가 변화하는 경우에 다른 스케줄링 간격들에서 다른 세트들의 부대역들이 할당될 수 있다. 명확화를 위하여, 여기서 설명의 대부분은 채널 조건들(예컨대, 신호 품질 메트릭들)에만 기초한 사용자들의 랭킹을 가정한다.
앞서 기술된 부대역 할당은 다수의 로딩된 시스템에서 섹터-에지 사용자들에 대한 간섭이 발생할 가능성을 감소시킨다. 각각의 섹터의 로딩(ρ로 표시됨)은 섹터에 의하여 이용되는 최대 용량의 백분율이다. 만일 각각의 할당된 세트가 N개의 전체 부대역들의 1/3을 포함하고 만일 사용자들에게 할당된 세트의 부대역들이 우선 할당되면, 섹터 로딩이 ρ≤1/3이고 할당된 세트의 부대역들만이 각각의 섹터에 의하여 사용될 때 섹터간 간섭이 존재하지 않는다. 계층화 재사용없이, 각각의 사용자는 섹터 로딩이 ρ = 1/3일 때는 그 때의 1/3의 인접 섹터로부터의 간섭이 발생한다.
만일 섹터 로딩이 1/3<ρ<1이면, 할당된 세트의 모든 부대역들이 할당되며, 비할당 세트의 부대역들의 일부분만이 할당되며, 비할당 세트의 할당된 부대역들만이 인접 섹터들의 섹터-에지 사용자에게 간섭을 유발한다. 할당된 세트를 우선 사용함으로써, 비할당 세트(ρu로 표시됨)에 대한 로딩 인자는 감소되어 ρu = (3ρ-1)로서 주어질 수 있다. 낮은 ρu 는 인접 섹터들의 섹터-에지 사용자들에 의하여 발생하는 간섭의 가능성을 감소시킨다. 예컨대, 만일 각각의 섹터에 대한 로딩이 ρ=2/3이면, 비할당 세트에 대한 로딩 인자는 ρu =1/2일 것이다. 이러한 경우에, 각 섹터의 가장 강한 사용자들은 그 때의 75%의 인접 섹터로부터 간섭이 발생하나, 각각의 섹터 내의 약한 사용자들은 그 때의 50%의 인접 섹터로부터 간섭이 발생한다. 계층화 재사용없이, 각각의 섹터 내의 각각의 사용자는 그 때의 66.7%의 인접 섹터의 사용자들로부터 간섭이 발생한다. 계층화 재사용은 약한 사용자들에게 부분적으로 로딩된 시스템에서 간섭이 발생할 가능성을 감소시킨다.
임의의 동작 조건들 하에서 시스템은 간섭이 제한될 수 있으며, 이는 전체 시스템 용량이 더 많은 사용자들을 추가하거나 또는 고전력 레벨을 전송함으로써 증가될 수 있도록 하는 현상이다. 부분 로딩은 시스템이 간섭이 제한될 때 간섭 레벨을 감소시키기 위하여 사용될 수 있다. 부분 로딩은 각각의 섹터가 할당된 세트의 모든 부대역들 및 비할당 세트의 부대역들의 일부분만을 사용하도록 함으로써 달성될 수 있다. 부분 로딩은 예컨대 발생된 간섭 레벨이 미리 결정된 임계치를 초과할 때 선택적으로 수행될 수 있다.
계층화 재사용 기술들은 현재의 서비스 중인 기지국으로부터 양호한 것으로 간주되는 다른 기지국으로의 사용자의 전환을 나타내는 핸드오프를 용이하게 지원할 수 있다. 핸드오프는 섹터 커버리지의 에지에 있는 사용자들에 대한 양호한 채널 조건들을 유지하기 위하여 필요에 따라 수행될 수 있다. 일부 종래의 시스템들(예컨대, TDMA 시스템)은 사용자가 현재의 서비스 중인 기지국과의 연결을 먼저 끊고 새로운 서비스 중인 기지국으로 스위칭되도록 하는 "하드" 핸드오프를 지원한다. 하드 핸드오프는 사용자로 하여금 경로 손실에 대하여 스위칭된-셀 다이버시티를 달성하도록 하는 반면에 통신시 짧은 인터럽트로 인한 새도윙이 발생한다. CDMA 시스템은 사용자가 다중 셀(소프트 핸드오프를 위하여) 또는 다중 섹터들(소프터 핸드오프를 위하여)과의 통신을 동시에 유지할 수 있도록 "소프트" 및 "소프터" 핸드오프를 지원한다. 소프트 및 소프터 핸드오프들은 고속 페이딩을 추가로 완화시킬 수 있다.
계층화 재사용 기술들은 핸드오프를 위한 양호한 후보들인 섹터-에지 사용자들에 대한 간섭을 감소시킬 수 있으며 하드 핸드오프, 소프트 핸드오프 및 소프터 핸드오프들을 지원할 수 있다. 섹터 x내의 섹터-에지 사용자 u에는 섹터 x에 대한 할당된 세트의 부대역들이 할당될 수 있다. 이러한 섹터-에지 사용자 u는 섹터 y에 할당된 세트의 부대역들을 통해 인접 섹터 y와 통신할 수 있다. 섹터들 x 및 y에 할당된 세트들이 분리되기 때문에, 사용자 u는 소프트 또는 소프터 핸드오프를 위해 양 섹터들 x 및 y(양 섹터들에서 강한 간섭들 중 최소 간섭을 가짐)와 동시에 통신할 수 있다. 사용자 u는 섹터 x로부터 섹터 y로 하드 핸드오프를 수행할 수 있다. 섹터 x 및 y에 할당된 부대역 세트들이 서로 직교하고 이에 따라 강한 간섭들이 없기 때문에, 사용자 u의 수신된 SINR은 섹터 x로부터 섹터 y로 핸드오프될 때 갑자기 변화하지 않을 수 있으며, 이는 스무스한 핸드오프를 보장할 수 있다.
계층화 재사용 기술들은 순방향 및 역방향 링크들 모두를 위하여 사용될 수 있다. 역방향 링크에서, 각각의 단말은 단말이 할당된 세트들의 부대역들이 할당되었는지 또는 비할당된 세트의 부대역들이 할당되었는지의 여부와 무관하게 최대 전력으로 전송할 수 있다. 도 1을 다시 참조하면, 섹터-에지 단말(120g)은 기지국들(110a, 110b)에 더 많은 간섭을 유발한다. 그러나, 내부 단말들(120a, 120c, 120e)은 이들 기지국들에 대한 양호한 신호 품질 메트릭들을 가지며 단말(120g)로부터의 높은 레벨의 간섭에 견딜 수 있다.
순방향 링크에서, 각각의 기지국은 할당된 세트의 부대역들에 대하여 최대 전력으로 전송할 수 있으며 또한 비할당 세트의 부대역들에 대하여 감소된 전력으로 전송할 수 있다. 예컨대, 기지국(110c)은 (1) 이러한 단말의 수신된 SINR을 개선하기 위하여 섹터-에지 단말(120g)에 최대 전력으로 전송할 수 있으며, (2) 섹터간 간섭량을 감소시키기 위하여 내부 단말들(120f, 120h)에 감소된 전력으로 전송할 수 있다. 단말들(120f, 120h)은 기지국(110c)에 대한 양호한 신호 품질 메트릭들 및 인접 기지국들에 대한 불량한 신호 품질 메트릭들 때문에 감소된 전송 전력에서조차 높은 수신 SINR들을 달성할 수 있다. 비할당 세트의 부대역들에 대한 감소된 전송 전력은 미리 결정된 전력 레벨로 상기 부대역들의 전송 전력을 제한함으로써 및/또는 전력 제어를 사용함으로써 달성될 수 있다.
일반적으로, 전력 제어는 순방향 및 역방향 링크들을 통해 데이터를 전송하기 위하여 사용되거나 또는 사용될 수 없다. 전력 제어는 전송을 위한 수신된 SINR이 달성된 특정 성능 레벨, 예컨대 1% 패킷 에러율(PER)로 조절될 수 있는 목표 SINR에서 유지되도록 데이터 전송을 위한 전송 전력을 조절한다. 전력 제어는 간섭이 최소화되도록 정해진 데이터율에 대하여 사용된 전송 전력량을 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 각각의 사용자에 대하여 전력 제어를 사용하는 시스템에서, 약한 사용자들에게 할당된 세트의 부대역들을 할당하고 강한 사용자들에게 비할당 세트의 부대역들을 할당하면 강한 사용자들을 위하여 사용되는 전송전력이 자동적으로 낮아질 수 있다.
전력 제어는 임의의 전송들을 위하여 사용되고 다른 전송들을 위하여 생략될 수 있다. 예컨대, 전력 제어는 이들 부대역들에 대한 전송 전력을 감소시키기 위하여 비할당 세트의 부대역들이 할당된 단말들에 대한 순방향 링크 상에서 사용될 수 있다. 전력 제어는 최대 전송 전력이 더 유리할 수 있는 경우들에는 생략될 수 있다. 예컨대, 최대 전송 전력은 정해진 채널 조건의 경우에 가능한 가장 높은 레이트를 달성하기 위하여 가변 레이트 전송(예컨대, H-ARQ 전송)을 위하여 사용될 수 있다.
앞의 설명에서, 각각의 섹터는 하나의 할당된 부대역 세트 및 하나의 비할당 세트와 연관되며, 여기서 인접 섹터들에 대한 할당된 부대역 세트들은 서로 직교한다. 간섭 제어에 있어서의 추가 개선은 각각의 섹터에 대하여 더 많은 부대역 세트들을 사용함으로써 달성될 수 있다.
도7은 다수의 분할된(disjoint) 부대역 세트들을 각 섹터에 할당하는 예를 보여준다. 이러한 예에서, 각 섹터 x(여기서, x=1,2, 또는 3)에는 그 섹터의 가장 약한 사용자들을 위해 사용되는 한 세트의 부대역들(Sxa), 그 섹터의 다음으로 약한 사용자들을 위해 사용되는 한 세트의 부대역들(Sxb), 그 섹터의 가장 강한 사용자들을 위해 사용되는 두 세트의 부대역들(Sxc1 및 Sxc2), 및 그 섹터의 나머지(또는 중간) 사용자들을 위해 사용되는 두 세트의 부대역들(Sxd1 및 Sxd2)이 할당된다. 일반적으로, 각각의 6개의 세트들은 임의의 수의 부대역들 및, 시스템의 N개의 총 부대역들 중 일부들을 포함할 수 있다.
약한 사용자들에 대한 섹터 간 간섭을 최소화하기 위해서, 이웃 섹터들에 대한 서브 밴드 세트들 Sxa 및 Sxb는 서로 직교하여야 한다. 이는 각 섹터에 대한 할당된 부대역 세트 Sx를 2개의 세트들로 분할함으로써 간단히 달성될 수 있다. 각 섹터 x의 가장 강한 사용자들을 위한 2개의 부대역 세트들 Sxc1 및 Sxc2는 이웃하는 섹터들 y 및 z(여기서, x≠y≠z)의 가장 약한 사용자들을 위해 사용되는 부대역 세트들 Sya 및 Sza와 동일하여야 한다. 각 섹터 x의 가장 약한 사용자들은 이웃하는 섹터들 y 및 z의 가장 강한 사용자들(일반적으로 가장 약한 간섭을 가짐)부터의 간섭을 겪을 것이다. 각 섹터 x의 다음으로 약한 사용자들은 이웃하는 섹터들 y 및 z의 다음으로 약한 간섭들(또는 중간 사용자들)로부터 간섭을 받게 될 것이다.
각 섹터는 도6에서 설명한 것과 유사하게, 섹터의 사용자들에게 6개 세트들의 부대역들을 할당한다. 각 섹터는 사용자들의 신호 품질 메트릭에 기반하여 그 사용자들의 랭크를 매기고, 가장 약한 사용자로부터 시작하여 한번에 그 사용자들에게 부대역들을 할당한다. 세트 Sxa의 부대역들은 그 세트가 소진될 때까지 먼저 할당되고, 그리고 나서 세트 Sxb의 부대역들이 그 세트가 소진될 때까지 할당되며, 그리고 나서 세트 Sxd1 및 Sxd2의 부대역들이 할당되며, 마지막으로 세트 Sxc1 및 Sxc2의 부대역들이 할당된다.
명확화를 위해, 가장 강한 사용자들에 대한 부대역 세트들 Sxc1 및 Sxc2가 2개의 개별적인 세트들로 제시되고, 중간 사용자들에 대한 부대역 세트들 Sxd1 및 Sxd2가 2개의 개별적인 세트들로 제시된다. 주파수 다이버시티를 개선하기 위해서, 하나의 세트 Sxc는 세트들 Sxc1 및 Sxc2의 부대역들을 통해 형성되고, 하나의 세트 Sxd는 세트들 Sxd1 및 Sxd2의 부대역들을 통해 형성된다. 그리고 나서, 가장 강한 사용자에게는 세트 Sxd의 부대역들이 할당되고, 중간 사용자에게는 세트 Sxc의 부대역들이 할당된다.
각 섹터에 대한 다수의 할당된 부대역 세트들의 사용(예를 들면, 도7에 제시됨)은 상이한 섹터들에서 약한 사용자들 및 강한 간섭들의 양호한 매칭을 제공하며, 이는 강한 사용자들 및 약한 사용자들에 대한 채널 조건들의 보다 양호한 등화를 제공한다. 일반적으로, 임의의 수의 직교 부대역 세트들이 각 섹터에 할당될 수 있다. 더욱 많은 부대역 세트들은 사용자들의 채널 조건들에 기반하여 사용자들의 보다 정교한 분류 및 상이한 채널 조건들을 갖는 사용자들의 보다 양호한 매칭을 제공한다.
부대역 세트들은 다양한 방식으로 정의된다. 일 실시예에서, 부대역 세트들은 시스템에 대한 범용 주파수 계획에 기반하여 정의되고, 고정된 상태를 유지한다. 각 섹터에는 적절한 부대역 세트들이 할당되고, 그 후에 부대역 세트들을 상술한 바와 같이 이용한다. 이러한 실시예는 각 섹터가 자율적으로 동작할 수 있고, 이웃 섹터들 사이에 어떠한 시그널링도 요구되지 않기 때문에, 계층화된(layered) 재사용을 위한 구현을 간략화한다. 제2 실시예에서, 부대역 세트들은 섹터 로딩 및 어쩌면 다른 인자들에 기반하여 동적으로 정의된다. 예를 들어, 각 섹터에 할당되는 부대역 세트는 시간에 따라 변경되는, 섹터 내의 약한 사용자들의 수에 기반할 수 있다. 지정된 섹터 또는 시스템 엔티티(예를 들면, 시스템 제어기 130)는 다양한 섹터들에 대한 로딩 정보를 수신하고, 부대역 세트들을 정의하며, 그 섹터들에 부대역 세트들을 할당한다. 이러한 실시예는 사용자 분포에 기반하여 시스템 자원들의 보다 양호한 이용을 제공한다. 또 다른 실시예에서, 섹터들은 섹터 간(inter-sector) 메세지를 전송하여 부대역 세트들을 협상하고 부대역 세트들을 그 섹터들에 할당한다.
제2 계층화된 재사용 방식에서, 각 섹터에는 다수(L)의 부대역 세트들이 할당되고, 이러한 세트들 내의 부대역들을 그 섹터 로딩에 기반하여 그 섹터 내의 사용자들에게 할당한다. L개의 부대역 세트들은 S1 내지 SL로 라벨링된다. 섹터는 그 섹터의 사용자들에게 먼저 세트 S1의 부대역들을 할당하고, 그리고 나서 세트 S2내의 부대역들을 할당하며, 이와 같은 방식으로 세트 SI의 부대역들을 할당한다. 상이한 부대역 세트들은 상이한 직교성 레벨들과 관련된다.
도8은 제2 계층화된 재사용 방식에서, 각 섹터에 대한 부대역 세트들의 할당을 보여준다. 이러한 예에서, 각각의 섹터 x(여기서 x=1,2,또는 3)에는 3개의 부대역들 세트, 즉 Sxaa, Sxbb, 및 Sxcc가 할당된다. 각 섹터는 먼저 세트 Sxaa의 부대역들을 할당하고, 그리고 나서 세트 Sxbb의 부대역들을 할당하며, 그리고 나서, 세트 Sxcc의 부대역들을 할당한다. 섹터 1, 2, 및 3에 대한 부대역 세트들 S1aa, S2aa, 및 S3aa 은 서로 직교한다.
제2 계층화된 재사용 방식은 부분적으로 로딩된 시스템에 대한 성능을 개선시킨다. 예를 들어, 각 섹터의 로딩이 ρ≤1/3이면, 세트 Saa의 부대역들만이 각 섹터에 의해 사용되고, 어떠한 사용자도 임의의 섹터 간 간섭이 발생하지 않는다. 섹터 로딩이 1/3〈ρ≤2/3이면, 부대역 세트들 Saa 및 Sbb가 각 섹터에 의해 사용된다. 부대역 세트 Saa가 로딩 인자 ρaa = 1 을 가지며, 부대역 세트 Sbb는 로딩 인자 ρbb=(3ρ-1)을 가진다. 섹터 1의 세트 S1aa의 부대역들이 할당되는 사용자들은 (1) 그 때의 이웃 섹터 3의 세트 S3bb의 부대역들이 할당된 사용자들로부터의 간섭이 100ρbb 퍼센트 발생하고, (2) 부대역 세트 S2cc는 사용되지 않기 때문에, 이웃 섹터 2의 사용자들로부터의 어떠한 간섭도 발생하지 않는다.
섹터 로딩이 2/3ρ≤1이면, 모든 3 개의 부대역 세트들 Saa, Sbb, 및 Scc 가 각 섹터에 의해 사용된다. 부대역 세트 Saa는 로딩 인자 ρaa=1을 가지며, 부대역 세트 Sbb는 로딩 인자 ρbb=1을 가지며, 부대역 세트 Scc는 로딩 인자 ρcc=(3ρ-2)를 갖는다. 섹터 1의 세트 S1aa의 부대역들이 할당되는 사용자들은 (1) 그 때의 섹터 3의 세트 S3bb의 부대역들이 할당된 사용자들로부터의 간섭이 100퍼센트 발생하고, (2) 그 때의 이웃 섹터 2의 세트 S2cc의 부대역들이 할당된 사용자들로부터의 간섭이 100ρcc 발생한다.
제2 계층화된 재사용 방식에서, 각 섹터의 사용자들의 랭크가, 예를 들어 그들의 신호 품질 메트릭에 기반하여 매겨진다. 그리고 나서, 사용자들에게는 그들의 랭킹에 기반하여, 미리 결정된 순서의 세트들로부터 부대역들이 할당된다.
명확화를 위해, 계층화된 재사용 기술들은 3-섹터 셀들을 갖는 시스템에 대해서 기술되었다. 일반적으로, 이러한 기술들은 임의의 재사용 패턴들에서 사용될 수 있다. K-섹터/K-셀 재사용 패턴에서, 가용한 시스템 자원들이 M개의 분할된 세트들로 분할되고, 여기서 M은 K와 동일할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 재사용 패턴의 각 섹터/셀에는 M개의 부대역 세트들 중 하나 이상의 세트가 할당될 수 있다. 각 섹터/셀은 할당된 세트(들) 및 할당되지 않은 세트(들)를 상술한 바와 같이 사용한다.
명확화를 위해서, 계층화된 재사용 기술들은 OFDM 시스템에서 기술된다. 이러한 기술들은 FDM, TDM, CDM, 다른 직교 멀티플렉싱 기술, 또는 이들의 조합을 이용하는 시스템들에서 사용될 수 있다. 재사용되는 시스템 자원들(예를 들면, 주파수 부대역들/채널들, 시간 슬롯들, 등)은 분할된 세트들로 분할되고, 여기서 각 세트는 시스템 자원들 중 일부를 포함한다. 예를 들어, 시스템의 가용한 시간 슬롯들은 3개의 세트들로 분할되고, 각 세트는 다른 두 세트들의 시간 슬롯들과는 다른 시간 슬롯들을 포함한다. 하나의 세트가 각 섹터에 할당되고, 각 섹터는 약한 사용자들을 위해 할당된 세트들을 사용하고, 강한 사용자들을 위해 할당되지 않은 세트들을 사용한다.
또 다른 예로서, 계층화된 재사용 기술들은 이동 통신용 범용 시스템(GSM)에서 사용된다. GSM 시스템은 하나 이상의 주파수 밴드들에서 동작한다. 각 주파수 밴드는 특정 주파수 범위를 커버하고, 다수의 200kHz 무선 주파수(RF) 채널들로 분할된다. 각각의 RF 채널은 특정 ARFCN(절대 무선 주파수 채널 번호)에 의해 식별된다. 예를 들어, GSM 900 주파수 밴드는 ARFCN 1-124를 커버하고, GSM 1800 주파수 밴드는 ARFCN 512-885을 커버하며, GSM 1900 주파수 대역은 ARFCN 512-810을 커버한다. 각 GSM 셀에는 한 세트의 RF 채널들이 할당되고, 할당된 RF 채널들을 통해서만 전송한다. 셀간 간섭을 줄이기 위해서, 서로 인접하여 위치하는 GSM 셀들에는 통상 상이한 RF 채널들 세트들이 할당되고, 이를 통해 이웃 셀들에 대한 전송들은 서로 간섭하지 않는다. GSM은 일반적으로 1보다 큰 재사용 인자(예를 들면, K=7)를 사용한다.
계층화된 재사용은 효율을 개선하고, GSM 시스템에 대한 섹터 간 간섭을 감소시키기 위해서 사용된다. GSM 시스템에 대해 가용한 RF 채널들은 K개의 세트들(예를 들면, K=7)로 분할되고, 각 GSM 셀에는 K개의 세트들 중 하나의 세트가 할당된다. 그리고 나서, 각각의 GSM 셀은 자신의 할당된 세트의 RF 채널들을 셀 내의 약한 사용자들에게 할당하고, 할당되지 않은 세트들의 RF 채널들을 강한 사용자들에게 할당한다. 따라서, 상술한 장점들을 획득하기 위해서, 약한 사용자들 및 강한 사용자들에 대한 간섭을 분산시키는 방식으로 RF 채널들이 할당된다. 각각의 GSM 셀은 가용한 RF 채널들 모두를 사용할 수 있고, 1의 재사용 인자가 계층화된 재사용을 통해 달성될 수 있다.
계층화된 재사용을 통한 데이터 송신 및 수신 처리는 시스템 설계에 의존한다. 명확화를 위해서, 할당된 부대역 세트들 및 할당되지 않은 부대역 세트들을 사용하여 제1 계층화된 재사용 방식을 위한 주파수 호핑 CDMA 시스템의 예시적인 송신 및 수신 엔티티들이 아래에서 설명된다.
도9는 기지국 또는 단말의 송신부인, 송신 엔티티 110x의 실시예에 대한 블록 다이아그램이다. 송신 엔티티 110x 내에서, 인코더/변조기(914)는 정해진 사용자 u에 대한 데이터 소스(912)로부터 트래픽/패킷 데이터를 수신하고, 사용자 u에 대해 선택된 코딩 및 변조 방식에 기반하여 데이터를 처리하고(예를 들며, 인코딩, 인터리빙, 및 변조), 데이터에 대한 변조 심벌들인 데이터 심벌들을 제공한다. 각각의 변조 심벌은 선택된 변조 방식에서 신호 성좌(constellation)의 포인트에 대한 복소 값이다. 심벌-부대역 매핑 유닛(916)은 FH 제어에 의해 결정되는 적절한 부대역들 상으로 사용자 u에 대한 데이터 심벌들을 제공하고, FH 제어는 사용자 u에 할당되는 트래픽 채널에 기반하여 FH 생성기(940)에 의해 생성된다. 매핑 유닛(916)은 또한 파일럿 전송을 위해 사용되는 부대역들 상에서 파일럿 심벌들을 제공하고, 파일럿 또는 데이터 전송에 대해 사용되지 않는 각각의 부대역들에 대해 0의 신호 값을 제공한다. 각각의 OFDM 심볼 주기 동안, 매핑 유닛(916)은 N개의 전체 부대역들을 위해 N개의 전송 심볼들을 제공하며, 여기서 각각의 전송 심볼은 데이터 심볼, 파일롯 심볼 또는 제로-신호 값일 수 있다.
OFDM 변조기(920)는 각각의 OFDM 심볼 기간 동안 N개의 전송 심볼들을 수신하고 대응하는 OFDM 심볼을 생성한다. OFDM 변조기(920)는 전형적으로 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 유닛과 사이클릭 프리픽스 생성기를 포함한다. 각각의 OFDM 심볼 기간 동안, IFFT 유닛은 N개의 시간-도메인 칩들을 포함하는 "변환된" 심볼들을 획득하기 위해 N-포인트 역 FFT를 이용하여 N개의 전송 심볼들을 시간 도메인으로 변환한다. 각각의 칩은 하나의 칩 기간에 전송될 복소값이다. 사이클릭 프리픽스 생성기는 그 후에 N+C 칩들을 포함하는 OFDM 심볼을 형성하기 위해 각각의 변환된 심볼의 일부를 반복하고, 여기서 C는 반복되는 칩들의 수이다. 반복된 부분은 종종 사이클릭 프리픽스로 지칭되며 주파수 선택성 페이딩에 의해 야기되는 심볼간 간섭(ISI)을 감소시키기 위해 사용된다. OFDM 심볼 기간은 하나의 OFDM 심볼의 지속기간에 대응하며, 상기 지속기간은 N+C 칩 기간들이다. OFDM 변조기(920)는 OFDM 심볼들의 스트림을 제공한다. 전송 유닛(TMTR)(922)은 변조된 신호를 생성하기 위해 OFDM 심볼 스트림을 처리(예를 들어, 아날로그로 변환, 필터링, 증폭 및 주파수 업컨버팅)하며, 변조된 신호는 안테나(924a)를 통해 전송된다.
제어기(930)는 전송 엔티티(110x)에서의 동작을 지시한다. 메모리 유닛(932)은 제어기(930)에 의해 사용되는 데이터 및 프로그램 코드들을 위한 저장 영역을 제공한다.
도 10은 기지국 또는 터미널의 수신 부분일 수 있는, 수신 엔티티(120x)의 일 실시예에 대한 블록 다이어그램을 나타낸다. 하나 이상의 전송 엔티티들에 의해 전송된 하나 이상의 변조된 신호들은 안테나(1012)에 의해 수신되고, 수신된 신호는 샘플들을 얻기 위해 수신기 유닛(RCVR)(1014)으로 제공되어 처리된다. 하나의 OFDM 심볼 기간에 대한 샘플들의 세트는 하나의 수신된 OFDM 심볼을 나타낸다. OFDM 복조기(Demod)(1016)는 샘플들을 처리하고 수신된 심볼들을 제공하며, 수신된 심볼들은 전송 엔티티들에 의해 전송된 전송 심볼들의 잡음 추정치이다. OFDM 복조기(1016)는 전형적으로 사이클릭 프리픽스 제거 유닛과 FFT 유닛을 포함한다. 사이클릭 프리픽스 제거 유닛은 수신되어 변환된 심볼을 얻기 위해 각각의 수신된 OFDM 심볼에서 사이클릭 프리픽스를 제거한다. FFT 유닛은 N개의 부대역들에 대한 N개의 수신된 심볼들을 얻기 위해 N-포인트 FFT를 통해 각각의 수신되어 변환된 심볼을 주파수 도메인으로 변환한다. 부대역-심볼 디매핑 유닛(1018)은 각각의 OFDM 심볼 기간 동안 N개의 수신된 심볼들을 획득하며 할당된 부대역들에 대한 수신된 심볼들을 사용자 u에 제공한다. 이러한 부대역들은 사용자 u에 할당된 트래픽 채널에 기반하여 FH 생성기(1040)에 의해 생성된 FH 제어에 의해 결정된다. 복조기/디코더(1020)는 사용자 u에 대한 수신된 심볼들을 처리(예를 들어, 복조, 디인터리빙 및 디코딩)하고 디코딩된 데이터를 저장을 위해 데이터 싱크(1022)로 제공한다.
제어기(1030)는 수신 엔티티(120x)에서의 동작을 지시한다. 메모리 유닛(1032)은 제어기(1030)에 의해 사용되는 데이터 및 프로그램 코드들을 위한 저장 영역을 제공한다.
계층화된 재사용을 위해, 각각의 섹터 (또는 시스템에 있는 스케쥴러)는 데이터 전송을 위해 사용자들을 선택하고, 선택된 사용자들에 대한 신호 품질 메트릭들 및/또는 우선 순위를 결정하고, 이러한 사용자들의 링크를 매기고, 선택된 사용자들에게 부대역들을 할당하거나 또는 트래픽 채널들을 할당한다. 각각의 섹터는 그 후에, 예를 들어, 무선 시그널링을 통해 각각의 사용자에게 할당된 트래픽 채널을 제공한다. 그 후에 각각의 사용자에 대한 전송 및 수신 엔티티들은 할당된 트래픽 채널에 의해 지시되는 부대역들을 통해 데이터를 전송 및 수신하기 위해 적절한 처리를 수행한다.
도 11은 전송 엔티티(110x)에 있는 FH 생성기(940)의 일 실시예에 대한 블록 다이어그램을 나타낸다. 사용자 u에 할당된 트래픽 채널은 할당 세트에 대한 룩-업 테이블(1112a)과 할당되지 않은 세트에 대한 룩-업 테이블(1112b)에 제공된다. 각각의 룩-업 테이블(1112)은 자신의 부대역 세트에 대하여 정의된 부대역 매핑에 기반하여 각각의 시간 간격으로 데이터를 전송하기 위해 사용될 부대역(들)을 알려주는 정보를 제공한다. 선택기(1114)는 룩-업 테이블(1112a 및 1112b)로부터 출력들을 수신하고, 부대역 세트 선택 입력에 기반하여 룩-업 테이블(1112a) 또는 룩-업 테이블(1112b)의 출력을 선택하며, FH 제어로서 선택된 출력을 제공한다. FH 생성기(940)는 또한 룩-업 테이블들 대신에, 예를 들어, 의사 난수(PN) 발생기들과 같은 다른 설계들을 통해 구현될 수 있다. 수신 엔티티(120x)에 있는 FH 생성기(1040)는 또한 FH 생성기(940)와 같은 방식으로 구현될 수 있다.
여기에 설명된 계층화된 재사용 기법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 부대역들을 할당하고, 전송 또는 수신을 위해 데이터 처리하고, 계층화된 재사용과 관련된 다른 기능을 수행하기 위해 사용되는 처리 유닛들은 하나 이상의 ASIC들(application specific integrated circuits), DSP들(digital signal processors), DSPD들(digital signal processing devices), PLD들(programmable logic devices), FPGA들(field programmable gate arrays), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 여기에 설명된 기능들을 수행하기 위해 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현에 있어서, 계층화된 재사용 기법들은 여기에 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 절차들, 기능들 등)을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛(예를 들어, 도 9의 메모리 유닛(932) 또는 도 10의 메모리 유닛(1032))에 저장되고 프로세서(예를 들어, 도 9의 제어기(930) 또는 도 10의 제어기(1030))에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에서 구현되거나 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있으며, 메모리 유닛이 프로세서 외부에 구현되는 경우에 상기 메모리 유닛은 해당 분야에 공지되어 있는 다양한 수단을 통해 프로세서와 통신가능하게 연결될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 이전의 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 구현하거나 이용할 수 있도록 제공되었다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들에 따른 가장 넓은 범위가 제공되어야 할 것이다.

Claims (38)

  1. 통신 시스템에서 시스템 자원들을 할당하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나의 인접 기지국을 가진 현재의 기지국과 통신하는 다수의 단말들을 랭크(rank)하는 단계; 및
    상기 다수의 단말들의 랭킹(ranking)에 기초하여 상기 단말들에 이용가능한 시스템 자원들을 할당하는 단계를 포함하며,
    상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시스템 자원들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 시스템 자원들의 세트가 할당되며,
    상기 이용가능한 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 현재 기지국에 할당된 세트 내에 있지 않은 추가 시스템 자원들을 포함하는, 시스템 자원 할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 단말들은 상기 현재의 기지국에 대한 단말들에 의하여 달성되는 신호 품질 메트릭들에 기초하여 랭크되는, 시스템 자원 할당 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 신호 품질 메트릭들은 상기 현재의 기지국에 대한 단말들에 의하여 달성되는 수신된 신호-대-간섭 및 잡음 비(SINR)를 나타내는, 시스템 자원 할당 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 신호 품질 메트릭들은 상기 단말들 및 상기 현재의 기지국 간의 채널 이득들을 나타내는, 시스템 자원 할당 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 단말들은 상기 단말들에 대하여 결정된 우선순위에 기초하여 랭크되는, 시스템 자원 할당 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 주파수 부대역들의 세트가 할당되며, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트 및 현재 기지국에 할당된 세트 내에 있지 않은 추가 주파수 부대역들을 포함하는, 시스템 자원 할당 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 현재의 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트는 상기 시스템에서 데이터 전송을 위하여 이용가능한 모든 주파수 부대역들의 1/3을 포함하는, 시스템 자원 할당 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 현재의 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트는 제 1 전송 전력 제한치와 연관되며, 상기 현재의 기지국에 할당된 세트 내에 있지 않은 추가 주파수 부대역들은 상기 제 1 전송 전력 제한치보다 낮은 제 2 전송 전력 제한치와 연관되는, 시스템 자원 할당 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 다수의 단말들에는 상기 랭킹에 기초한 순서로 주파수 부대역들이 할당되며, 상기 다수의 단말들에는 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 주파수 부대역들이 우선 할당되고 이어서 상기 현재의 기지국에 할당된 세트 내에 있지 않은 추가 주파수 부대역들이 할당되는, 시스템 자원 할당 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 다수의 단말들은 상기 현재의 기지국에 대한 단말들에 의하여 달성되는 신호 품질 메트릭들에 기초하여 랭크되며, 불량한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 주파수 부대역들이 할당되며, 양호한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 현재의 기지국에 할당된 세트에 있지 않은 추가 주파수 부대역들이 할당되는, 시스템 자원 할당 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 단말들에 할당된 시스템 자원들은 역방향 링크를 통한 데이터 전송을 위하여 사용되는, 시스템 자원 할당 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 단말들에 할당된 상기 시스템 자원들은 순방향 링크를 통한 데이터 전송을 위하여 사용되는, 시스템 자원 할당 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 최대 전송전력이 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 시스템 자원들을 사용하여 전송되는 데이터 전송들을 위하여 사용가능하며, 감소된 전송 전력이 상기 추가 시스템 자원들을 사용하여 전송되는 데이터 전송을 위하여 사용가능한, 시스템 자원 할당 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 다수의 무선 주파수(RF) 채널들을 포함하며, 상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 RF 채널들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 RF 채널들의 세트가 할당되는, 시스템 자원 할당 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 시간슬롯들을 포함하며, 상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시간 슬롯들에 직교하는 시간슬롯들이 할당되는, 시스템 자원 할당 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용하며, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 다수의 주파수 부대역들을 포함하는, 시스템 자원 할당 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 시스템은 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템인, 시스템 자원 할당 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 OFDMA 시스템은 주파수 호핑을 이용하며, 상기 다수의 단말의 각각에는 다른 시간 간격에서 다른 부대역들이 할당되는, 시스템 자원 할당 방법.
  19. 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 사용하는 무선 통신 시스템에서 주파수 부대역들을 할당하기 위한 방법으로서,
    적어도 하나의 인접 기지국을 가진 현재의 기지국에 대한 다수의 단말들에 의하여 달성되는 신호 품질 메트릭들에 기초하여 상기 현재 기지국과 통신하는 상기 다수의 단말들을 랭크하는 단계; 및
    상기 신호 품질 메트릭들에 기초하여 상기 다수의 단말들에 이용가능한 주파수 부대역들을 할당하는 단계를 포함하며,
    상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 주파수 부대역들의 세트가 할당되며,
    상기 이용가능한 주파수 부대역들은 상기 현재 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트 및 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 적어도 하나의 세트를 포함하며,
    불량한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 주파수 부대역들이 할당되며, 양호한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 적어도 하나의 세트의 주파수 부대역들이 할당되는, 주파수 부대역 할당 방법.
  20. 통신 시스템에서 시스템 자원들을 할당하도록 동작하는 장치로서,
    적어도 하나의 인접 기지국을 가진 현재의 기지국과 통신하는 다수의 단말들을 랭크하고, 상기 단말들의 랭킹에 기초하여 상기 다수의 단말들에 이용가능한 시스템 자원들을 할당하도록 동작하는 제어기 ― 상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시스템 자원들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 시스템 자원들의 세트가 할당되며, 상기 이용가능한 시스템 자원은 상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 현재 기지국에 할당된 세트 내에 있지 않은 추가 시스템 자원들을 포함함 ―; 및
    상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 추가 시스템 자원들을 저장하도록 동작하는 메모리 유닛을 포함하는, 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 주파수 대역들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 주파수 부대역들의 세트가 할당되며, 상기 이용가능 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트 및 상기 현재의 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 추가 주파수 부대역들을 포함하는, 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 다수의 단말들은 상기 현재의 기지국에 대한 단말들에 의하여 달성되는 신호 품질 메트릭들에 기초하여 랭크되며, 불량한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 주파수 부대역들이 할당되며, 양호한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 추가 주파수 부대역들이 할당되는, 장치.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 현재의 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트는 제 1 전송 전력 제한치와 연관되며, 상기 추가 주파수 부대역들은 상기 제 1 전송 전력 제한치보다 낮은 제 2 전송전력 제한치와 연관되는, 장치.
  24. 통신 시스템에서 시스템 자원들을 할당하도록 동작가능한 장치로서,
    적어도 하나의 인접 기지국을 가진 현재의 기지국과 통신하는 다수의 단말들을 랭크하는 수단; 및
    상기 단말들의 랭킹에 기초하여 상기 다수의 단말들에 이용가능한 시스템 자원들을 할당하는 수단을 포함하며,
    상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시스템 자원들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 시스템 자원들의 세트가 할당되며,
    상기 이용가능한 시스템 자원은 상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 현재 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 추가 시스템 자원들을 포함하는, 시스템 자원 할당 장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 현재의 기지국에는 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 주파수 부대역들의 세트가 할당되며, 상기 이용가능 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 주파수 부대역들의 세트 및 상기 현재의 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 추가 주파수 부대역들을 포함하는, 시스템 자원 할당 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 다수의 단말들은 상기 현재의 기지국에 대한 단말들에 의하여 달성되는 신호 품질 메트릭들에 기초하여 랭크되며, 불량한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들에는 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 주파수 부대역들이 할당되며, 양호한 신호 품질 메트릭들을 가진 단말들은 상기 추가 주파수 부대역들이 할당되는, 시스템 자원 할당 장치.
  27. 통신 시스템에서 데이터를 처리하기 위한 방법으로서,
    단말에 대한 시스템 자원들의 할당을 획득하는 단계 ― 현재의 기지국과 통신하는 상기 단말 및 적어도 하나의 다른 단말은 랭크되며 상기 단말들의 랭킹에 기초하여 이용가능한 시스템 자원들이 할당되며, 상기 현재의 기지국에는 상기 현재의 기지국의 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시스템 자원들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 시스템 자원의 세트가 할당되며, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 현재의 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 추가 시스템 자원들을 포함함 ―; 및
    상기 단말에 할당된 시스템 자원들을 나타내는 제어를 생성하는 단계를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 단말에 할당된 상기 시스템 자원들을 사용하여 전송되는 데이터 전송을 수신하는 단계; 및
    상기 제어에 따라 상기 수신된 데이터 전송을 처리하는 단계를 포함하는, 데이터 처리 방법.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 제어에 따라 전송을 위한 데이터를 처리하는 단계; 및
    상기 단말에 할당된 시스템 자원들을 사용하여 데이터 전송을 전송하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 데이터 전송은, 상기 단말에 상기 현재의 기지국에 할당된 세트의 시스템 자원들이 할당되는 경우에는, 최대 전송 전력으로 전송되며, 상기 단말에 상기 현재의 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 시스템 자원들이 할당되는 경우에는, 감소된 전송 전력으로 전송되는, 데이터 처리 방법.
  31. 제 27항에 있어서, 상기 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 이용하며, 상기 시스템 자원들은 다수의 주파수 부대역들을 포함하는, 데이터 처리 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 시스템은 주파수 호핑을 이용하며, 상기 제어는 다른 시간 간격들에서 데이터 전송을 위해 사용할 다른 부대역들을 지시하는, 데이터 처리 방법.
  33. 단말에 대한 시스템 자원들의 할당을 획득하도록 동작하는 제어기 ― 현재의 기지국과 통신하는 상기 단말 및 적어도 하나의 다른 단말은 랭크되며 상기 단말들의 랭킹에 기초하여 이용가능한 시스템 자원들이 할당되며, 상기 현재의 기지국에는 상기 현재의 기지국의 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시스템 자원들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 시스템 자원의 세트가 할당되며, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 현재의 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 추가 시스템 자원들을 포함함 ―; 및
    상기 단말에 할당된 시스템 자원들을 나타내는 제어를 생성하도록 동작하는 생성기를 포함하는, 통신 시스템의 장치.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 단말에 할당된 시스템 자원을 사용하여 전송된 데이터 전송을 수신하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 제어에 따라 상기 수신된 데이터 전송을 처리하도록 동작하는 처리유닛을 더 포함하는, 통신 시스템의 장치.
  35. 제 33항에 있어서,
    상기 제어에 따라 전송할 데이터를 처리하도록 동작하는 처리 유닛; 및
    상기 단말에 할당된 상기 시스템 자원들을 사용하여 데이터를 전송하도록 동작하는 변조기를 더 포함하는, 통신 시스템의 장치.
  36. 단말에 대한 시스템 자원들의 할당을 획득하는 수단 ― 현재의 기지국과 통신하는 상기 단말 및 적어도 하나의 다른 단말은 랭크되며 상기 단말들의 랭킹에 기초하여 이용가능한 시스템 자원들이 할당되며, 상기 현재의 기지국에는 상기 현재의 기지국의 적어도 하나의 인접 기지국에 할당된 시스템 자원들의 적어도 하나의 세트에 직교하는 시스템 자원의 세트가 할당되며, 상기 이용가능한 시스템 자원들은 상기 현재의 기지국에 할당된 시스템 자원들의 세트 및 상기 현재의 기지국에 할당된 세트내에 있지 않은 추가 시스템 자원들을 포함함 ―; 및
    상기 단말에 할당된 시스템 자원들을 나타내는 제어를 생성하는 수단을 포함하는, 통신 시스템의 장치.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 단말에 할당된 시스템 자원을 사용하여 전송된 데이터 전송을 수신하는 수단; 및
    상기 제어에 따라 상기 수신된 데이터 전송을 처리하는 수단을 더 포함하는, 통신 시스템의 장치.
  38. 제 36항에 있어서,
    상기 제어에 따라 전송할 데이터를 처리하는 수단; 및
    상기 단말에 할당된 상기 시스템 자원들을 사용하여 데이터를 전송하는 수단을 더 포함하는, 통신 시스템의 장치.
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