KR100816256B1 - 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그장치 - Google Patents

시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그장치 Download PDF

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박성수
이동학
유재황
임종태
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Abstract

시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 본 발명은, 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯을 할당하는 방법은, ⅰ) 제1 기지국에 의해 형성된 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 제2 셀과의 인접 영역에 위치한 제1 이동 단말기를 파악하는 단계와; ⅱ) 상기 제2 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 인접 영역에 위치한 제2 이동 단말기를 파악하는 단계와; ⅲ) 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계와; ⅳ) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다.
이동 통신, TDD, 상향 전송, 하향 전송, 간섭, 채널 할당

Description

시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING TIME-SLOT IN TIME DIVISION DUPLEX SYSTEM}
도 1은 일반적인 타임 슬롯 할당 방법이 적용되는 시분할 듀플렉스 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 종래의 타입 슬롯 할당에 의해 발생된 인접 셀 간의 간섭을 설명하기 위한 데이터의 송수신 타이밍을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타임 슬롯 할당 방법이 적용되는 시분할 듀플렉스 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 타입 슬롯 할당 장치를 개략적으로 도시한 블록도 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 타입 슬롯 할당 방법을 설명하기 위한 데이터의 송수신 타이밍을 도시한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 셀
120 : 제1 기지국
140 : A 이동 단말기
160 : B 이동 단말기
200 : 제2 셀
220 : 제2 기지국
240 : C 이동 단말기
400, 500 : 핸드오프 영역
본 발명은 이동통신 시스템에서 타임 슬롯을 할당하는 방법 관한 것으로, 보다 상세하게는 상향/하향 타임 슬롯의 동기가 맞춰진 셀들의 인접 영역에서 각기 다른 셀에 속한 타임 슬롯 간에 발생되는 간섭을 줄이기 위한 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식에는 듀플렉스 방식으로서 상하향의 회선을 주파수로 분할하는 주파수 분할 듀플렉스(FDD: Frequency Division Duplex) 방식 및 시간으로 분할하는 시분할 듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 방식이 있다.
이 중 시분할 듀플렉스(TDD) 방식은 상하향의 트랙픽 비대칭에 따른 상하향 무선 채널의 할당을 효과적으로 할 수 있다는 장점이 있다. 이런, TDD 방식은 시스템 내의 모든 무선 기지국이 동일한 송수신 타이밍을 갖기 때문에 셀(Cell) 간의 인접 영역에서의 간섭 영향을 배제할 수 없다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 셀들의 인접 영역에서 발생하는 간섭 영향에 대하 설명한다.
도 1은 일반적인 타임 슬롯 할당 방법이 적용되는 시분할 듀플렉스 시스템을 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 종래의 타입 슬롯 할당에 의해 발생된 인접 셀 간의 간섭을 설명하기 위한 데이터의 송수신 타이밍을 도시한 것이다.
도 1에서는 제1 셀(10) 및 및 제2 셀(20)을 도시하고 있으며, 제2 셀(20)의 반경이 제1 셀(10)의 반경보다 크다고 가정한다.
제1 셀(10)의 제1 기지국(12) 및 제2 셀(20)의 제2 기지국(22)은 모두 기준 시간(Reference Timing)으로 동기화되어 있고, 이 기준 시간에 맞추어 상기 셀(10, 20) 내의 이동 단말기로부터 데이터를 수신하도록 역방향 동기가 설정되어 있다.
제1 기지국(12)으로부터 데이터를 제1 이동 단말기(14)로 전송하는데 제1 전파 전달 지연시간(Propagation Delay; t1)이 발생되며, 제1 전파 전달 지연시간으로 인하여 제1 이동 단말기(14)는 제1 기지국(12)으로 데이터를 전송할 때 제1 전파 전달 지연 시간만큼 앞당겨 데이터를 전송한다(도 2 참조). 제1 셀(10)에 비해 상대적으로 셀 반경이 큰 제2 셀(20) 내에 위치한 제2 기지국(22)이 제2 이동 단말기(24)로 데이터를 전송할 때에도 제2 전파 전달 지연 시간(t2)가 발생되며, 제2 이동 단말기가 제2 기지국으로 데이터를 전송할 때에서도 상기 제2 전파 전달 지연 시간만큼 앞당겨 데이터를 전송해야 제2 기지국의 기준시간에 맞춰 상기 데이터가 제2 기지국에 도달하게 된다. 이때, 전파 전달 지연 시간은 기지국과 이동 단말기 간의 거리에 비례하는 관계이므로, 도 2를 참조하면 제1 전파 전달 지연시 간(Propagation Delay; t1)보다 제2 전파 전달 지연시간(t2)이 더 크다.
제1 기지국(12)에서 제1 이동 단말기(14)로 데이터를 하향 전송할 때(Rx), 보다 큰 셀 영역의 가장자리에 위치한 제2 이동 단말기(24)가 제2 기지국으로 상향 전송한다면, 다른 타임 슬롯임에도 불구하고 상향/하향 간섭이 발생하게 된다. 더 나아가, 제2 이동 단말기(24)의 상향 신호가 제1 이동 단말기(12)의 하향 신호보다 더 강한 신호이기 때문에 상향/하향 간섭이 더 크게 발생되며, 제1 셀(10) 및 제2 셀(20) 간의 반경 차가 클수록 상술한 상향/하향 간섭은 더욱 심각하게 발생된다는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 TDD 방식의 이동 통신 시스템에서 상향/하향 타임 슬롯의 동기가 맞춰진 셀들의 인접 영역에서 각기 다른 셀에 속한 타임 슬롯 간에 발생되는 간섭을 줄이기 위한 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법은,
ⅰ) 제1 기지국에 의해 형성된 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 제2 셀과의 인접 영역에 위치한 제1 이동 단말기를 파악하는 단계;
ⅱ) 상기 제2 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 인접 영 역에 위치한 제2 이동 단말기를 파악하는 단계;
ⅲ) 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계; 및
ⅳ) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법은,
A) 제1 셀 및 제2 셀의 핸드오프 영역에 위치한 제1 및 제2 이동 단말기를 파악하는 단계;
B) 상기 제2 셀의 반경이 상기 제1 셀의 반경보다 큰 경우, 상기 제1 셀을 형성하는 제1 기지국이 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계; 및
D) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치는,
제1 셀 및 상기 제1 셀에 인접한 셀의 핸드오프 영역에 위치한 이동 단말기 의 위치 정보 및 상태 정보를 파악하여, 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 인접한 셀을 형성한 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 파악하는 단말기 위치 관리부;
상기 제1 셀에 인접한 기지국에 의한 셀 반경 정보를 포함하는 기지국 정보를 관리하는 기지국 정보 관리부;
상기 단말기 위치 관리부에서 관리하는 이동 단말기들의 타임 슬롯을 스케줄링하는 타임 슬롯 스케줄링부; 및
상기 타임 슬롯 스케줄링부의 제어에 따라 상기 제1 이동 단말기의 타임 슬롯을 할당하는 타임 슬롯 할당부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 관점에 따라,
가) 제1 기지국에 의해 형성된 제1 셀 및 상기 제1 셀의 반경보다 큰 제2 셀과의 인접 영역에 각각 위치한 제1 이동 단말기 및 제2 이동 단말기를 파악하는 단계;
나) 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계;
다) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계; 및
라) 상기 제2 이동 단말기의 상향 신호의 송신이 완료된 후에, 상기 제1 이동 단말기의 하향 신호를 위한 타임 슬롯이 할당되는 단계를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타임 슬롯 할당 방법이 적용되는 시분할 듀플렉스 시스템을 개략적으로 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 타입 슬롯 할당 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 타임 슬롯 할당 방법이 적용되는 시분할 듀플렉스 시스템(이하, "TDD 시스템"이라 함)은 제1 기지국(120), 및 제1 기지국에 의해 형성된 제1 셀(100), 그리고 상기 제1 셀(100) 내에 포함된 다수의 이동 단말기들 중 인접 셀과의 핸드오프 영역(400, 500)에 위치한 A 이동 단말기(140) 및 B 이동 단말기(160)를 포함하여 구성된다. 상기 제1 셀(100)의 인접 셀은 제2 기지국(220)에 의해 형성된 제2 셀(200) 및 제3 기지국(320)에 의해 형성된 제3 셀(300) 등이 있을 수 있다. 그리고, 제1 셀(100) 및 제2 셀(200) 간의 핸드오프 영역을 참조번호 400으로 표시하며, 제1 셀(100) 및 제3 셀(300) 간의 핸드오프 영역은 참조번호 500으로 표시한다.
상기 제1 내지 제3 기지국(120, 220, 320)은 각각 기지국 제어 장치(Basestation Controller; 미도시)의 제어를 받으며, 일 실시 예에서는 기지국 제어 장치에서 결정된 타임 슬롯(Time Slot)의 타이밍으로 상기 제1 내지 제3 기지국(120, 220, 320)의 영역 내에 존재하는 이동 단말기들과 통신을 수행한다. 부언하면, 기지국 제어 장치는 기지국이 신호 전송에 이용하는 타임 슬롯의 구성을 결정하는 것이 가능하고, 또한 이동 망의 회선 접속을 제어하거나 인접 셀 간의 핸드 오버(Handover)를 제어하는 등의 역할을 수행한다. 이때, 모든 셀의 기지국들은 동일한 기준 시간(Reference Time)을 갖는다.
제1 기지국(120)은 도 4에 도시된 바와 같은 유닛(Unit)을 포함하고 있어, 제1 기지국(120)이 형성하는 제1 셀(100)과 인접한 셀, 예컨대 제2 셀(200) 및 제3 셀(300)과의 인접 지역에 위치한 이동 단말기들의 타임 슬롯을 스케줄링한다.
즉, 제1 기지국(120)은 단말기 위치 관리부(122), 기지국 정보 관리부(124), 타임 슬롯 스케줄링부(126), 및 타임 슬롯 할당부(128)를 포함하여 구성되며, 이외에 기지국을 형성하기 위한 기본적인 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
단말기 위치 관리부(122)는 제1 셀(100) 내에 위치한 다수의 이동 단말기 중 인접 셀과의 인접 영역, 예컨대 핸드오프 영역(400, 500)에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 교환기(MSC; Mobile Switching Controller, 미도시) 또는 홈위치등록기로부터 수신하고 그 이동 단말기의 상태 정보를 파악한다.
상기 단말기 위치 관리부(122)는 위치기반서비스(Location Based Service; 이하 "LBS"라 함)서버와 연동하여 이동 단말기의 위치 정보를 파악한다. 일 예로, 후술할 단말기 위치 관리부(124)로부터 제1 셀의 반경보다 큰 반경을 갖는 셀에 대한 정보를 수신한 단말기 위치 관리부(122)는 큰 반경을 갖는 그 셀을 형성하는 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 제1 셀 내의 이동 단말기를 검색하기 위하여, LBS 서버에 접속하여 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청한다. 그 후에 상기 단말기 위치 관리부(122)는 상기 LBS 서버로부터 수신된 이동 단말기의 위치 정보를 조회하여 상기 제1 셀의 반경보다 큰 셀을 형성하는 기지 국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 추출한다.
기지국 정보 관리부(124)는 제1 셀(100)과 인접한 적어도 하나의 셀의 기지국 정보 및 그 기지국의 전파 전송 영역 정보, 즉 셀의 반경 정보를 관리한다. 기지국에 관련된 정보는 그 기지국이 속한 기지국 제어 장치 또는 교환기에 저장되어 있으며, 인접 셀에 속한 기지국 정보가 변경될 때마다 상기 기지국 제어 장치 또는 교환기에 변경된 기지국 정보가 업 데이트되며, 그 업데이트된 기지국 정보가 상기 제1 기지국의 기지국 정보 관리부(124)로 전송된다.
또한, 상기 기지국 정보 관리부(124)는 상기 제1 셀(100)보다 큰 반경을 갖는 셀을 형성하는 기지국(도 1을 참조하면, 참조번호 220)으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역을 검색하고, 그 신호의 세기가 가장 약한 영역에 대한 위치 정보를 상기 단말기 위치 관리부(122)로 전송한다. 이 경우에, 상기 단말기 위치 관리부(122)는 상기 LBS 서버로 상기 신호의 세기가 가장 약한 영역 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하여 수신함으로써, 상기 인접한 셀을 형성한 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 파악할 수 있다.
다른 응용 예에서, 상기 기지국 정보 관리부(124)는 상기 제1 셀(100)에 인접한 셀의 각 기지국으로 상기 제1 셀(100) 내에 위치한 이동 단말기로부터 핸드오프 보고를 받은 경우, 그 이동 단말기에 대한 정보를 수신하여 상기 단말기 위치 관리부(122)로 전송한다. 이때, 상기 단말기 위치 관리부(122)는 인접한 셀의 기지국으로 핸드오프 보고를 한 이동 단말기들 중 상기 제1 셀(100)의 반경보다 큰 셀(제2 셀(200))을 형성한 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 추출한다.
타임 슬롯 스케줄링부(126)는 기지국 정보 관리부(124)로부터 인접 셀의 반경 정보를 추출하여 자신의 셀 반경과 비교하며, 자신의 셀 반경보다 큰 반경을 갖는 셀 (도 3을 참조하면, 제2 셀(200))에 대한 정보를 따로 관리한다. 또한, 타임 슬롯 스케줄링부(126)는 자신의 셀 반경보다 큰 반경을 갖는 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀(100)과의 핸드오프 영역(400) 내에 위치한 C 이동 단말기(240)를 파악한다. 상기 C 이동 단말기(240)가 제2 기지국(220)과 데이터를 송수신함에 따라 제1 셀(100) 내에 위치하며 상기 C 이동 단말기(240)와 근접한 위치에 있는 A 이동 단말기(140)의 채널 즉 타입 슬롯을 스케줄링 한다. 부언하면, 타임 슬롯 스케줄링부(126)는 제1 셀(100)의 반경보다 큰 반경을 갖는 제2 셀(200)의 C 이동 단말기(240)가 제2 기지국(220)으로 데이터를 전송할 때, 하향 링크의 타임 슬롯을 A 이동 단말기(140)에 할당하기 않고 C 이동 단말기(240)로부터 상대적으로 거리가 먼 B 이동 단말기(160)로 상기 하향 링크의 타임 슬롯을 할당한다.
이는 제2 기지국(220) 및 C 이동 단말기(240) 간의 거리가 제1 기지국(120) 및 A 이동 단말기(140) 간의 거리보다 멀어서, C 이동 단말기(240)는 강한 상향 신호를 이용하여 데이터를 제2 기지국(220)으로 전송해야 하고 따라서, 제1 기지국(120)에서 A 이동 단말기(140)로 데이터를 다운로드할 때 간섭이 심하게 발생되기 때문이다.
타임 슬롯 할당부(128)는 타임 슬롯 스케줄링부(126)에서 스케줄링한 타입 슬롯을 제1 셀(100) 내에 위치한 이동 단말기에 할당한다. 이때, 상기 타임 슬롯 할당부(128)은 상항 링크 및 하향 링크의 타임 슬롯을 모든 셀에서 동일한 방향으로 할당한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 타입 슬롯 할당 방법을 설명하기 위한 데이터의 송수신 타이밍을 도시한 것이다.
모든 기지국(본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 내지 제3 기지국)이 동기화되고 동일한 타임 슬롯이 동일한 방향으로 할당된 경우에도 역방향 동기가 이루어진 TDD 시스템은 이웃한 셀의 이웃 타임 슬롯 간이 상향 및 하향 간섭이 발생할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시 예에서는 상향 및 하향 방향의 스위칭이 발생하는 지점에서 이웃하고 있는 두 개의 타임 슬롯에 대하여 이동 단말기 주변의 채널 상황을 이용하여 타임 슬롯을 할당하여 인접 셀 간의 간섭을 줄인다.
본 발명의 일 실시 예에서, 제1 내지 제3 기지국(120, 220, 320)이 동일한 기준 시간(Reference Timing)을 가지며, 상향 링크 및 하향 링크의 타임 슬롯은 모든 셀에서 동일한 방향으로 할당되며, 역방향 타이밍의 제어가 완벽하게 이루어진다고 가정한다.
이하, 데이터의 송수신 타이밍을 도시한 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
먼저, 제1 기지국(120), 제2 기지국(220), 및 제3 기지국(320)은 기준 시간에 의해 동기화되어 있다.
참조번호 400은 제1 셀(100) 및 제2 셀(200) 간의 인접 영역이고, 참조번호 500은 제1 셀(100) 및 제3 셀(300) 간의 인접 영역으로, 인접 영역의 일 예로 핸드오프 영역 등이 있다.
제2 셀(200)의 제2 기지국(220)이 제1 셀(100)과의 인접 영역에 위치한 C 이동 단말기(240)로 데이터를 송신하는데 t1만큼의 전파 지연 시간이 발생한다. 따라서, C 이동 단말기(240)가 제2 기지국(220)으로 전송하는 데이터가 기준 시간에 맞추어 도달하기 위하여, C 이동 단말기(240)는 상기 전파 지연 시간만큼 앞당겨 데이터를 제2 기지국(220)으로 전송한다. 이때, 제1 기지국(120)에서 A 이동 단말기(140)로 데이터를 하향 전송(Rx)한다면 C 이동 단말기(240)에서 전파 지연 시간만큼 앞당겨 전송한 강한 상향 신호 때문에 간섭이 발생하므로, 제1 기지국(120)은 A 이동 단말기로는 타임 슬롯을 할당하지 않고 대신, 제2 기지국(220)으로부터 상대적으로 거리가 더 먼 곳에 위치한 B 이동 단말기(160)로 하향 전송(Rx)을 위한 타임 슬롯을 할당한다.
동시에, 제1 기지국(120)은 상기 A 이동 단말기(140)로 C 이동 단말기(240)의 상향 전송(Tx)이 완료되는 시점에 타임 슬롯을 할당하여 A 이동 단말기(140)가 C 이동 단말기(240)의 상향 전송(Tx)에 의한 간섭의 영향을 적게 받을 수 있도록 한다.
각 기지국의 셀 반경 크기가 제2 셀(200), 제1 셀(100), 및 제3 셀(300)이 순차로 작은 반경을 갖는다고 가정한 후, 제1 셀, 제2 셀, 및 제3 셀에서의 타임 슬롯 할당을 위한 프로세스는 다음과 같다. 즉, 제1 기지국(120)의 관점에서 보면, 제3 셀(300)에서 발생되는 간섭의 영향이 제2 셀(200)에서 발생 되는 간섭의 영향 보다 작기 때문에 제1 및 제3 셀 간의 인접 영역인 핸드오프 영역(500)에 위치한 이동 단말기의 채널을 스케줄링하는데 있어, 제3 셀(300) 내에 위치한 이동 단말기가 제3 기지국(320)으로 상향 전송(Tx) 할 때 발생되는 신호 세기는 고려하지 않아도 된다.
그러나, 제3 기지국(320)에서는 제1 셀(100)이 자신의 셀 반경보다 크므로, 인접 영역인 핸드오프 영역(500)에 위치한 B 이동 단말기(160)의 상향 전송(Tx)시 발생되는 신호 세기에 따라 제3 셀(300) 내의 이동 단말기의 타임 슬롯이 상술한 바와 같은 프로세스로 조절되는 것이 가능하다.
이하, 각 기지국의 셀 반경은 제2 셀(200)의 반경이 제일 크며 그 다음이 제1 셀(100), 그리고 제3 셀(300)의 반경은 제1 셀(100)의 반경보다 작다고 가정한 다음 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
[제 1 실시 예]
제1 셀(100)을 형성하는 제1 기지국(120)은 자신의 셀 반경보다 큰 반경을 갖는 제2 셀(200)과의 인접 영역에 위치한 이동 단말기를 파악한다. 이 이동 단말기는 상술한 바와 같이 인접한 타 셀에 위치한 이동 단말기의 송수신 신호에 따라 간섭을 받기 때문에 간섭을 줄이는 방향으로 타임 슬롯을 할당할 필요가 있다.
또한, 상기 제1 기지국(120)은 상기 제2 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 인접 영역에 위치한 이동 단말기(이하 C 이동 단말기(240)라 한다)를 파악한다.
그 후에, 상기 제1 기지국(120)은 제1 셀(100) 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제2 셀(200)을 형성한 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기(도 3을 참조하면, B 이동 단말기(160)임)를 검색한다. 검색 결과, 가장 먼 위치에 있는 B 이동 단말기(160)로 상기 C 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당한다. 그리고, 상기 기지국(120)은 상기 C 이동 단말기(240)와 근접한 위치에 있는 A 이동 단말기(140)로는 상기 제2 셀(200)에 위치한 C 이동 단말기(240)의 상향 신호의 송신이 완료된 후에, 상기 A 이동 단말기(140)로 하향 신호를 위한 타임 슬롯이 할당된다.
이때, 상기 제1 기지국(120)이 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 방법은, 제1 기지국(120)이 LBS 서버에 접속하여 제1 셀(100) 내에 위치한 모든 이동 단말기의 위치 정보를 요청한 후, 그 위치 정보로부터 상기 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기(도 3에서 B 이동 단말기(160))를 추출하는 것이 가능하다.
다른 응용 예에서, 상기 제1 기지국(120)은 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하기 위하여, 먼저, 제1 셀(100) 영역 내에서 제2 기지국(220)으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역을 검색한다. 그리고, 기지국(120)은 LBS 서버로 상기 전파의 세기가 가장 약한 영역에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하면 상기 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기(도 3에서 B 이동 단말기(160))를 추출하는 것이 가능하다.
다른 응용 예에서, 상기 제1 기지국(120)은 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하기 위한 다른 방법은, 제1 기지국(120)이 제1 셀(100)에 인접한 셀을 형성한 기지국으로 상기 제1 셀(100) 내에 위치한 이동 단말기로부터 핸드오프 보고를 받았는지 여부를 문의하고, 핸드오프 보고를 받은 이동 단말기에 대한 리스트를 요청한다. 상기 제1 기지국(120)은 인접 셀의 기지국으로 핸드오프 보고를 한 이동 단말기에 대한 리스트를 수신하여 그 중 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 추출한다.
[제 2 실시 예]
시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯을 할당하는 다른 방법은, 제1 셀(100)의 제1 기지국(120)이 제1 셀(100) 및 제2 셀(200)의 핸드오프 영역에 위치한 이동 단말기를 파악한다. 그리고, 상기 제2 셀(200)의 반경이 상기 제1 셀(100)의 반경보다 큰 경우, 상기 제1 셀(100)을 형성하는 제1 기지국(120)이 상기 제1 셀(100) 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀(200)을 형성한 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색한다.
이때, 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 방법은 제1 실시 예에서 설명한 다양한 방법을 이용한다.
제1 기지국(120)은 상기 제2 기지국(220)으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 핸드 오프 영역(400)에 위치한 제2 셀(200) 내의 이동 단말기(C 이동 단말기(240))에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당한다.
상기 제1 기지국(120)은 강한 상향 전송(Tx) 신호를 발생시키는 C 이동 단말 기(240)의 신호 전송이 완료되는 동안 상기 C 이동 단말기(240)와 근접한 위치에 있는 A 이동 단말기(140)로 하향 전송(Rx)을 위한 타임 슬롯을 할당하지 않고 대신, C 이동 단말기(240)의 상향 전송이 완료되면 상기 A 이동 단말기(140)로 타임 슬롯을 할당하여, 간섭을 감소시킨다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CO-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법 및 그 장치에 의하면, 상향 및 하향 회선의 송수신 타이밍이 상이하고, 또 셀 내의 이동 단말기의 위치에 따라 즉, 기지국과 이동 단말기 간의 거리에 비례하는 상향 또는 하향 신호의 크기로 인하여 발생하는 인접 셀 간의 간섭을 최소로 줄일 수 있어 이동 단말기의 수신 성능을 증대시킬 수 있다는 효과가 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만,본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

Claims (27)

  1. 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯을 할당하는 방법으로서, 상기 방법은,
    ⅰ) 제1 기지국에 의해 형성된 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 제2 셀과의 인접 영역에 위치한 제1 이동 단말기를 파악하는 단계;
    ⅱ) 상기 제2 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제1 셀과 인접한 인접 영역에 위치한 제2 이동 단말기를 파악하는 단계;
    ⅲ) 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계; 및
    ⅳ) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 셀의 반경은 상기 제1 셀의 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 단계 ⅲ)에서,
    상기 제2 이동 단말기가 신호를 상기 제2 기지국으로 송신하고 동시에 상기 제1 기지국에서 상기 제1 이동 단말기로 상기 신호를 전송하고자 할 때, 상기 단계 ⅲ)을 수행하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 동일한 기준 시간(Reference Time)을 갖는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방법은,
    ⅴ) 상기 제2 이동 단말기의 상향 신호의 송신이 완료된 후에, 상기 제1 이동 단말기의 하향 신호를 위한 타임 슬롯이 할당되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 상향 신호 및 상기 하향 신호를 위한 상향 링크 및 하향 링크의 타임 슬롯은 모든 셀에서 동일한 방향으로 할당되는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제2 이동 단말기가 상기 제2 기지국으로부터 신호를 수신받을 때 발생 된 시간 지연만큼 미리 상기 신호를 상기 제2 기지국으로 전송함으로써 상기 제2 기지국이 미리 설정된 타입 슬롯에 상기 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 단계 ⅲ)에서,
    상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기를 검색하는 방법은, ⅲ-1) 상기 제1 기지국이 위치기반서비스(Location Based Service) 서버에 접속하여 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하는 단계; 및
    ⅲ-2) 상기 이동 단말기의 위치 정보를 검색하여 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기 중 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 단계 ⅲ-1)은,
    ⅲ-1a) 상기 제1 기지국이 상기 제1 셀에서 상기 제2 기지국으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역을 검색하는 단계; 및
    ⅲ-1b) 상기 제1 기지국이 상기 위치기반서비스(Location Based Service) 서버에 접속하여 상기 제1 셀에서 상기 제2 기지국으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 단계 ⅲ)에서, 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기를 검색하는 방법은,
    ⅲ-A) 상기 제1 기지국이 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기로 위치 정보를 요청하는 단계;
    ⅲ-B) 상기 제1 기지국이 상기 이동 단말기의 위치 정보를 수신한 후, 상기 제1 셀에서 상기 제2 기지국으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역에 위치한 이동 단말기를 검색하는 단계; 및
    ⅲ-C) 상기 단계 ⅲ-B)에서 검색된 이동 단말기 중 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 단계 ⅲ)에서, 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 방법은,
    상기 제1 기지국이 상기 제1 셀에 인접된 셀의 기지국(이하 타 기지국 이라함)으로 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기로부터 핸드오프 보고를 받은 이동 단말기에 대한 정보를 요청하는 단계; 및
    상기 타 기지국으로부터 수신된 이동 단말기에 대한 정보 중 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 곳에 위치한 이동 단말기를 검색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  12. 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯을 할당하는 방법으로서, 상기 방법 은,
    A) 제1 셀 및 제2 셀의 핸드오프 영역에 위치한 제1 및 제2 이동 단말기를 파악하는 단계;
    B) 상기 제2 셀의 반경이 상기 제1 셀의 반경보다 큰 경우, 상기 제1 셀을 형성하는 제1 기지국이 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계; 및
    D) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 단계 B)에서, 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 방법은,
    상기 제1 기지국이 상기 제1 셀에 인접된 셀의 기지국(이하 타 기지국 이라함)으로 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기로부터 핸드오프 보고를 받은 이동 단말기에 대한 정보를 요청하는 단계; 및
    상기 타 기지국으로부터 수신된 이동 단말기에 대한 정보 중 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 곳에 위치한 이동 단말기를 검색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 단계 B)는,
    B-1) 상기 제1 기지국이 상기 제1 셀에서 상기 제2 기지국으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역을 검색하는 단계; 및
    B-2) 상기 제1 기지국이 위치기반서비스(Location Based Service) 서버에 접속하여 상기 제1 셀에서 상기 제2 기지국으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 제2 이동 단말기가 상기 제2 기지국으로부터 신호를 수신받을 때 발생 된 시간 지연만큼 미리 상기 신호를 상기 제2 기지국으로 전송함으로써 상기 제2 기지국이 미리 설정된 타입 슬롯에 상기 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 상향 신호 및 상기 하향 신호를 위한 상향 링크 및 하향 링크의 타임 슬롯은 모든 셀에서 동일한 방향으로 할당되는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 동일한 기준 시간(Reference Time)을 갖는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 방법은,
    ⅴ) 상기 제2 이동 단말기의 상향 신호의 송신이 완료된 후에, 상기 제1 이동 단말기의 하향 신호를 위한 타임 슬롯이 할당되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 방법.
  19. 제1 셀 및 상기 제1 셀에 인접한 셀의 핸드오프 영역에 위치한 이동 단말기의 위치 정보 및 상태 정보를 파악하여, 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 인접한 셀을 형성한 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 파악하는 단말기 위치 관리부;
    상기 제1 셀에 인접한 기지국에 의한 셀 반경 정보를 포함하는 기지국 정보를 관리하는 기지국 정보 관리부;
    상기 단말기 위치 관리부에서 관리하는 이동 단말기들의 타임 슬롯을 스케줄링하는 타임 슬롯 스케줄링부; 및
    상기 타임 슬롯 스케줄링부의 제어에 따라 상기 단말기 위치 관리부에서 관리하는 이동 단말기들의 타임 슬롯을 할당하는 타임 슬롯 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제1 셀 및 상기 제1 셀에 인접한 셀을 형성하는 모 든 기지국은 동일한 기준 시간(Reference Time)을 갖는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 타임 슬롯 할당부는,
    상향 링크 및 하향 링크의 타임 슬롯을 모든 셀에서 동일한 방향으로 할당하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 단말기 위치 관리부는,
    상기 기지국 정보 관리부로부터 상기 제1 셀의 반경보다 큰 반경을 갖는 셀에 대한 정보를 수신하고, 그 셀을 형성하는 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기를 검색하기 위하여, 위치기반서비스(Location Based Service) 서버에 접속하여 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하고 상기 위치 정보를 기반으로 상기 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기를 추출하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 기지국 정보 관리부는 상기 제1 셀보다 큰 반경을 갖는 셀을 형성하는 기지국으로부터 전파되는 신호의 세기가 가장 약한 영역을 검색하여 상기 신호의 세기가 가장 약한 영역에 대한 위치 정보를 상기 단말기 위치 관리부로 전송하고,
    상기 단말기 위치 관리부는 상기 위치기반서비스 서버로 상기 신호의 세기가 가장 약한 영역 내에 위치한 이동 단말기의 위치 정보를 요청하여 수신함으로써, 상기 인접한 셀을 형성한 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 파악하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 기지국 정보 관리부는 상기 제1 셀에 인접한 셀의 각 기지국으로 상기 제1 셀 내에 위치한 이동 단말기로부터 핸드오프 보고를 받은 경우, 그 이동 단말기에 대한 정보를 수신하여 상기 단말기 위치 관리부로 전송하고,
    상기 단말기 위치 관리부는 상기 정보가 제공된 상기 이동 단말기들 중 상기 제1 셀의 반경보다 큰 반경을 갖는 셀을 형성하는 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 추출하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 셀 및 상기 제1 셀의 인접 셀에 속한 이동 단말기들은 역방향 동기를 맞추기 위하여 신호를 수신받을 때 발생 된 시간 지연만큼 미리 상기 신호를 상기 제1 셀 및 상기 제1 셀의 인접 셀을 형성한 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템에서 타임 슬롯 할당 장치.
  26. 가) 제1 기지국에 의해 형성된 제1 셀 및 상기 제1 셀의 반경보다 큰 제2 셀 과의 인접 영역에 각각 위치한 제1 이동 단말기 및 제2 이동 단말기를 파악하는 단계;
    나) 상기 제1 셀 내에 위치한 상기 이동 단말기 중 상기 제2 셀을 형성한 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 이동 단말기를 검색하는 단계;
    다) 상기 제2 기지국으로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 이동 단말기로 상기 제2 이동 단말기에 할당되는 타임 슬롯에 대응되는 타임 슬롯을 할당하는 단계; 및
    라) 상기 제2 이동 단말기의 상향 신호의 송신이 완료된 후에, 상기 제1 이동 단말기의 하향 신호를 위한 타임 슬롯이 할당되는 단계를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국이 동일한 기준 시간(Reference Time)을 갖으며, 상향 링크 및 하향 링크의 타임 슬롯은 모든 셀에서 동일한 방향으로 할당하는 단계를 더 포함하여 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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