KR100920387B1 - 적응적 안테나 시스템의 무선 자원 할당 장치 및 방법 - Google Patents

적응적 안테나 시스템의 무선 자원 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적응적 안테나 시스템의 무선 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것으로서, 현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과, 기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하는 과정과, 상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하여, 시스템 성능이나 스케줄러 성능을 최대화할 수 있는 이점이 있다.
SDMA, 적응 안테나, CINR, 무선 자원 할당

Description

적응적 안테나 시스템의 무선 자원 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING RADIO RESOURCE IN ADAPTIVE ANTENNA SYSTEM}
도 1은 일반적인 적응적 안테나 시스템(Adaptive Antenna System)에서 하향링크 프레임의 구조를 도시한 도면,
도 2는 일반적인 적응적 안테나 시스템(Adaptive Antenna System)에서 스케줄링 및 자원 할당 방법을 도시한 예시도,
도 3은 종래 기술에 따른 스케줄링 및 자원 할당 방법의 문제점을 도시한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 적응적 안테나 시스템에서 기지국의 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 고정 전력 할당 MaxMPR 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 고정 전력 할당 MaxWeight 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 가변 전력 할당 MaxMPR 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면, 및
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 가변 전력 할당 MaxWeight 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면.
본 발명은 적응적 안테나 시스템에 관한 것으로, 특히, 스케줄링된 사용자를 대상으로 시스템 성능을 증대시키기 위한 효율적인 무선 공간 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.16 WirelessMAN 표준은 적응적 안테나 시스템(Adative Anntena System)에서 공간 분할 다중 접속(Space Division Multiple Access) 방식을 사용할 수 있게 규격화되고 있다. 상기 공간 분할 다중 접속 방식은 빔(Beam)을 형성할 수 있는 지향성 안테나(Directional Antenna)를 이용하여 같은 주파수와 같은 시간에 위치하는 무선 자원을 동시에 다수의 단말에게 할당해 주는 방식으로, 단말이 여러 개 존재할 때 시스템 용량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 무선 통신 기술이다.
도 1은 일반적인 적응적 안테나 시스템(Adaptive Antenna System)에서 하향링크 프레임의 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 하향링크 프레임은 프리앰블(100)과 넌(non) 적응적 안테나 시스템(Adaptive Antenna System : 이하 'AAS'라 칭함) 영역 및 AAS 영역을 포함하여 구성되며, 그 중 상기 AAS 영역은 무선 자원에 대해 공간 분할 다중 할당이 가능하다. 따라서, AAS 트래픽 #0(110)에 해당하는 무선 자원은 복수 개의 단말들(111, 113, 115)에게 동시에 할당할 수 있으며, AAS 트래픽 #1(120), AAS 트래픽 #2(130)에 해당하는 무선 자원들도 복수 개의 단말들에게 동시에 할당할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 적응적 안테나 시스템에서 공간 분할 다중 접속 방식을 사용할 경우, 기지국은 같은 주파수와 같은 시간에 위치해 있는 무선 자원을 하나 이상의 단말에게 중복으로 할당할 수 있다. 이 경우, 빔 형성 시, 상기 무선 자원을 중복으로 할당받은 단말들 간에 상호 공간 간섭(correlation)이 일어날 수 있고, 상기 상호 공간 간섭은 상기 단말들이 성공적으로 자기 수신 신호를 추출해 내는 것을 어렵게 만들 수 있다. 따라서, 상기 기지국은 무선 공간 자원들 간 독립성 유지를 위해 스케쥴링 알고리즘을 이용하여 상호 공간 간섭이 적은 단말들에게 같은 위치의 무선 공간 자원들을 선택적으로 할당한다.
한편, 할당된 공간 자원에 의해 실어 보낼 수 있는 데이터 량은 사용자의 채널 품질과 그 공간 자원에 할당된 송신 전력에 의해 결정된다. 상기 사용자의 채널 품질은 시간과 공간에 따라 달라지지만, 상기 송신 전력은 시스템에 의해 고정되어 있으므로 같은 위치의 무선 자원을 사용하는 사용자들이 적절히 분배하여 사용해야 한다. 이때, 사용자가 송신 전력을 많이 할당받게 되면 해당 사용자에 대한 채널 수신 감도가 증가하여 할당된 공간 자원에 보다 많은 양의 데이터를 전송할 수 있고, 반대로 송신 전력을 적게 할당 받으면 해당 사용자의 채널 수신 감도가 감소하여 같은 공간 자원에 보다 적은 양의 데이터만 전송할 수 있다.
도 2는 일반적인 적응적 안테나 시스템(Adaptive Antenna System)에서 스케줄링 및 자원 할당 방법을 도시한 예시도이다. 일반적으로, 스케줄러는 큐 관리 모듈에 저장되어 있는 사용자 정보를 이용해 각 사용자의 우선 순위에 따라 무선 자원을 순차적으로 할당한다. 즉, 스케줄러는 무선 자원 Resource #1에 해당하는 공간 프레임(Spatical Frame : SF) #1, #2, #3에 대한 공간 자원을 스케줄링 우선 순위와 사용자 간 상호 공간 간섭 정도를 고려하여 할당한다. 그리고, 상기 과정이 끝나면 Resource #2에 대한 무선 자원 할당을 이전과 같은 방법으로 수행하고, 상기 과정을 Resource # N까지 반복 수행한다.
종래 기술에 따른 스케줄러는 사용자의 채널 품질과 할당 전력을 고려하지 않고 MPR(Modulation order Product code Rate)만을 고려하여 시스템 성능을 최대화하도록 무선 공간 자원을 할당한다. 도 3은 종래 기술에 따른 스케줄링 및 자원 할당 방법의 문제점을 도시한 예시도이다. 여기서, 하기 <표 1>은 상기 도 3의 예제에서 사용된 CINR(carrier to interference and noise ratio) 대비 MPR 테이블이다. 상기 MPR은 같은 크기의 무선자원으로 송신할 수 있는 정보량의 비율로, 다수의 단계로 구분하며, 각 단계는 CINR값에 상응하는 값으로 상기 MPR의 단계에 따라 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정한다.
CINR (dB) MPR MCS 레벨
2 0.17 QPSK 1/2 repetition 6
3 0.25 QPSK 1/2 repetition 4
5 0.5 QPSK 1/2 repetition 2
8 1.0 QPSK 1/2 repetition 1
11 1.5 QPSK 2/3
14 2.0 16QAM 1/2
17 3.0 16QAM 3/4
20 4.0 64QAM 2/3
24 5.0 64QAM 5/6
먼저, 도 3a의 경우, SF #3까지 최종 할당 했을 때 MPR 값의 합이 5.5(3.0 + 2.0 + 0.5)이므로 SF #1, #2, #3을 모두 할당 했을 때 시스템 성능이 가장 좋다. 하지만, 도 3b의 경우, SF #2까지 할당했을 때 MPR 값의 합이 5.0으로 SF #3까지 할당했을 때 MPR 값의 합 4.5(2.0 + 2.0 + 0.5)보다 좋으므로, 이 경우 세 사용자가 아니라 두 사용자에게만 공간 자원을 할당할 때 시스템 성능이 더 좋아진다. 마지막으로 도 3c의 경우, SF #1만 할당하는 것, 즉 공간 자원을 한 사용자에게 몰아 줄 때 MPR이 4.0으로 시스템 성능이 가장 좋아진다. 즉, 스케줄러가 사용자의 채널 품질과 할당 전력을 고려하지 않고 MPR만을 고려하여 무선 공간 자원을 할당할 경우, 공간 자원을 하나의 사용자에게만 할당하게 되어 무선 공간 자원 사용 효율이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 사용자의 채널 품질과 할당 전력을 고려하여 시스템 성능을 최대화할 수 있는 무선 자원 할당 방법의 제안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 적응적 안테나 시스템의 무선 자원 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 적응적 안테나 시스템에서 사용자의 채널 품질과 할당 전력을 고려하여 시스템 성능을 최대화할 수 있는 무선 자원 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 적응적 안테나 시스템에서 시스템 성능을 최대화하거나 스케줄러 성능을 최대화하는 방향으로 사용자들에게 같은 위치의 무선 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법은, 현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과, 기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하는 과정과, 상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법은, 현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과, 사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하고, 가장 큰 값에 해당하는 송신 전력 집합을 계산하는 과정과, 상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 MPR 값의 합과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법은, 현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과, 기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 과정과, 상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법은, 현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과, 사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하고, 가장 큰 값에 해당하는 송신 전력 집합을 계산하는 과정과, 상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 스케줄링 가중치 값의 합과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세 한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명은 적응적 안테나 시스템의 무선 자원 할당 장치 및 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 적응적 안테나 시스템에서 기지국의 구성을 도시한 도면이다. 상기 기지국(400)은 패킷 큐 관리부(401), 스케줄러(403), 무선 자원 관리부(405), 전송부(407), 수신 신호 품질 예측부(409)를 포함하여 구성된다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 기지국(Base Station)(400)의 패킷 큐 관리부(Packet Queue Management Module)(401)는 단말에게 전송할 하향링크 데이터(downlink data)를 저장하였다가 상기 스케줄러(403)로 제공하는 역할을 한다. 상기 패킷 큐 관리부(401)는 접속되는 단말의 수만큼 버퍼를 구비할 수 있으며, 상기 버퍼에는 상기 단말 각각에 송신되어야 할 패킷이 저장된다.
상기 스케줄러(Scheduler Module)(403)는 상기 패킷 큐 관리부(401)로부터 수신되는 하향링크 데이터와 각 사용자에 따른 서비스 할당 정보를 이용하여 해당 프레임에서 할당받아야 할 데이터의 패킷 전송 우선 순위(priority)를 결정한다. 또한, 상기 결정된 우선 순위에 따라 해당 프레임에서 할당해야할 단말들과 상기 단말들에 대한 할당 데이터 양으로 구성되는 스케줄링 셋(Scheduler set)을 결정하여 스케줄링한다. 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라, 상기 스케줄러(403)는 본 발명에서 제안하는 무선 자원 할당 방법에 따라 사용자의 채널 품질과 할당 전력을 고려하여 단말들에게 무선 자원을 할당한다.
상기 무선 자원 관리부(Radio Resource Management Module)(405)는 상기 스케줄러(403)에 의해 정해진 우선 순위에 따라 상기 스케줄링된 단말들을 실제 물리적 무선 자원에 배당한다. 또한, 각 단말들에 대한 무선 자원 할당시, 상기 수신 신호 품질 예측부(409)로부터 입력되는 각 단말의 수신 CINR을 이용하여 상기 각 단말이 해당 수신 CINR을 유지하기 위해 필요한 송신 전력을 계산하고, 상기 계산된 송신 전력을 보상해주는 역할을 한다.
상기 전송부(Transmission Module)(407)는 상기 보상된 송신 전력으로 할당된 무선 자원에 각 단말의 데이터를 실어 해당 단말로 전송한다. 상기 수신 신호 품질 예측부(409)는 CQI 채널을 통해 수신되는 각 단말의 수신 CINR을 추정하고, 상기 추정한 각 단말의 수신 CINR을 상기 무선 자원 관리부(405)로 제공하는 역할을 한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템에서 기지국의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면이다. 본 발명에서 제안하는 무선 자원 할당 방법은 전력 할당 방식에 따라 고정 전력 할당 방식과 가변 전력 할당 방식으로 나누어지고, 성능 측정 방식에 따라 시스템 성능을 최대화하는 MaxMPR 방식과 사용되는 스케줄러의 성능을 최대화시키는 MaxWeight 방식으로 다시 나누어진다. 여기서, 상기 고정 전력 할당 방식이란, 같은 무선 자원을 사용하는 사용자가 한 명 이상 일 때 전력 자원을 해당 사용자 수에 따라 일정하게 나누어 해당 사용자들에게 모두 같은 송신 전력을 할당하는 방식이고, 상기 가변 전력 할당 방식은 사용자 별 송신 전력을 가변적으로 할당하는 방식이다. 또한, 상기 MaxMPR 방식은 현재 시스 템에서 제공할 수 있는 전체 시스템 성능(Througnput)을 우선적으로 최대화하는 방향으로 사용자를 선택하는 방식이고, 상기 MaxWeigtht 방식은 시스템 스케줄링 알고리즘의 가중치를 최대화하는 방향으로 사용자를 선택하여 각 사용자의 서비스 품질을 향상시키는 방식이다.
먼저, 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 고정 전력 할당 MaxMPR 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 기지국은 501단계에서 하기 <수학식 1>과 같이 자원 할당 파라미터들의 초기값을 설정한다.
Figure 112006048175173-pat00001
여기서, 상기 Ualloc는 이미 할당된 사용자 집합을 나타내고, 초기값으로
Figure 112008013807494-pat00002
를 설정한다. 상기 SFidx는 현재 할당하려는 공간 프레임 인덱스(Spatial Frame Index)를 나타내고, 초기값으로 1을 설정한다. 또한, 상기 MPRalloc는 전력 가중치 P=1/SFidx일 때 상기 Ualloc에 포함된 모든 사용자에 대한 MPR 값의 합을 나타내고, 상기 MPRnew는 하기 Unew에 포함된 모든 사용자에 대한 MPR 값의 합을 나타내며, 초기값으로 0을 설정한다.
이후, 상기 기지국은 503단계에서 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서, 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 SFMAX는 할당할 수 있는 최대 공간 프레임 수를 나타낸다. 상기 SFidx가 SFMAX보다 크거나 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하지 않을 시, 상기 기지국은 517단계로 진행하여 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한 후 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 반면, 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재할 시, 상기 기지국은 505단계에서 자원 할당되지 않은 사용자들 중 상기 Ualloc에 포함되어 있는 모든 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값보다 작거나 같은 사용자들을 선택하고, 그들 중 채널 품질이 가장 큰 사용자를 선택한다.
여기서, 상기 공간 간섭량이 작으면서 채널 품질이 최대인 사용자 uc는 하기 <수학식 2>를 이용하여 선택할 수 있다.
Figure 112006048175173-pat00003
여기서, 상기 j는 상기 Ualloc에 포함되어 있는 사용자를 나타내고, 상기 cor(i, j)는 사용자 i, j 사이의 공간 간섭량을 나타내며, 상기 σth는 공간 간섭량의 임계값을 나타낸다. 또한, 상기 함수 fCQ(i)는 사용자 i의 채널 품질을 계량화하 여 알려주는 함수를 의미한다.
이후, 상기 기지국은 507단계에서 전력 가중치 P=1일 때 상기 선택된 사용자 uc에 대한 MPR값이 0보다 큰지 여부를 검사한다. 이는 상기 선택된 사용자의 채널 상태를 확인하여 채널 상태가 좋은 사용자에게만 자원을 할당하기 위함이다. 즉, 상기 505단계에서 채널 품질이 최대인 사용자를 선택했음에도 불구하고 상기 선택된 사용자의 채널 상태가 좋지 않다면 상기 기지국은 자원을 할당할 사용자를 더 이상 선택하지 않음으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 선택된 사용자 uc의 MPR 값이 0보다 크지 않을 시, 상기 기지국은 더 이상 상기 Ualloc에 사용자들을 포함시키지 않고 상기 517단계로 진행하여 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 선택된 사용자 uc의 MPR 값이 0보다 클 시, 상기 기지국은 509단계에서 상기 Ualloc에 상기 사용자 uc를 포함한 사용자 집합을 임시 사용자 집합 Unew에 저장한다.
이후, 상기 기지국은 511단계에서 전력 가중치 P=1/SFidx일 때 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 모든 사용자 i에 대한 MPR 값의 합을 계산하고, 상기 계산된 값으로 상기 MPRnew를 갱신한다.
여기서, 상기 MPRnew은 하기 <수학식 3>과 같이 갱신한다.
Figure 112006048175173-pat00004
이후, 상기 기지국은 513단계에서 상기 MPRnew가 상기 MPRalloc보다 크거나 같은지 여부를 검사한다. 즉, 상기 사용자 uc에게 자원을 할당함으로써 자원을 할당받는 모든 사용자들의 총 MPR이 향상되는지 여부를 검사한다. 상기 MPRnew가 상기 MPRalloc보다 작을 시, 상기 기지국은 상기 사용자 uc에게 자원을 할당할 시 시스템 성능이 오히려 낮아짐을 판단하고 상기 517단계로 진행하여 상기 uc가 포함되지 않은 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 MPRnew가 상기 MPRalloc보다 크거나 같을 시, 상기 기지국은 515단계에서 상기 초기값을 하기 <수학식 4>와 같이 갱신하여 상기 사용자 uc를 상기 자원 할당 사용자 집합 Ualloc에 포함시키고, 상기 503단계로 돌아가 다음 SFidx에 대해 상기 503단계 이하의 과정을 수행한다.
Figure 112006048175173-pat00005
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 고정 전력 할당 MaxWeight 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 기지국은 601단계에서 하기 <수학식 5>와 같이 자원 할당 파라미터들의 초기값을 설정한다.
Figure 112006048175173-pat00006
여기서, 상기 Ualloc는 이미 할당된 사용자 집합을 나타내고, 초기값으로
Figure 112008013807494-pat00007
를 설정한다. 상기 SFidx는 현재 할당하려는 공간 프레임 인덱스(Spatial Frame Index)를 나타내고, 초기값으로 1을 설정한다. 또한, 상기 Walloc는 전력 가중치 P=1/SFidx일 때 상기 Ualloc에 포함된 모든 사용자에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 나타내고, 상기 Wnew는 하기 Unew에 포함된 모든 사용자에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 나타내며, 초기값으로 0을 설정한다.
이후, 상기 기지국은 603단계에서 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서, 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 SFMAX는 할당할 수 있는 최대 공간 프레임 수를 나타낸다. 상기 SFidx가 SFMAX보다 크거나 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하지 않을 시, 상기 기지국은 617단계로 진행하여 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한 후 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 반면, 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재할 시, 상기 기지국은 605단계에서 자원 할당되지 않은 사용자들 중 상기 Ualloc에 포함되어 있는 모든 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값보다 작거나 같은 사용자들을 선택하고, 그들 중 채널 품질이 가장 큰 사용자를 선택한다. 여기서, 상기 공간 간섭량이 작으면서 채널 품질이 최대인 사용자 uc는 상기 <수학식 2>를 이용하여 선택할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 607단계에서 전력 가중치 P=1일 때 상기 선택된 사용자 uc에 대한 스케줄링 가중치 값이 0보다 큰지 여부를 검사한다. 여기서, 스케줄링 알고리즘으로 비례 공정(Proportional Fairness) 알고리즘이 사용될 수 있으며, 이 경우, 상기 스케줄링 가중치 값은 하기 <수학식 6>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006048175173-pat00008
이는 상기 선택된 사용자의 채널 상태를 확인하여 채널 상태가 좋은 사용자에게만 자원을 할당하기 위함이다. 즉, 상기 605단계에서 채널 품질이 최대인 사용자를 선택했음에도 불구하고 상기 선택된 사용자의 채널 상태가 좋지 않다면 상기 기지국은 자원을 할당할 사용자를 더 이상 선택하지 않음으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 선택된 사용자 uc의 스케줄링 가중치 값이 0보다 크지 않을 시, 상기 기지국은 더 이상 상기 Ualloc에 사용자들을 포함시키지 않고 상기 617단계로 진행하여 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 선택된 사용 자 uc의 스케줄링 가중치 값이 0보다 클 시, 상기 기지국은 609단계에서 상기 Ualloc에 상기 사용자 uc를 포함한 사용자 집합을 임시 사용자 집합 Unew에 저장한다.
이후, 상기 기지국은 611단계에서 전력 가중치 P=1/SFidx일 때 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 모든 사용자 i에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하고, 상기 계산된 값으로 상기 Wnew를 갱신한다.
여기서, 상기 Wnew은 하기 <수학식 7>과 같이 갱신한다.
Figure 112006048175173-pat00009
이후, 상기 기지국은 613단계에서 상기 Wnew가 상기 Walloc보다 크거나 같은지 여부를 검사한다. 즉, 상기 사용자 uc에게 자원을 할당함으로써 자원을 할당받는 모든 사용자들의 총 스케줄링 가중치 값이 향상되는지 여부를 검사한다. 상기 Wnew가 상기 Walloc보다 작을 시, 상기 기지국은 상기 사용자 uc에게 자원을 할당할 시 시스템 성능이 오히려 낮아짐을 판단하고 상기 617단계로 진행하여 상기 uc가 포함되지 않은 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 Wnew가 상기 Walloc보다 크거나 같을 시, 상기 기지국은 615단계에서 상기 초기값을 하기 <수학식 8>과 같 이 갱신하여 상기 사용자 uc를 상기 자원 할당 사용자 집합 Ualloc에 포함시키고, 상기 603단계로 돌아가 다음 SFidx에 대해 상기 603단계 이하의 과정을 수행한다.
Figure 112006048175173-pat00010
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 가변 전력 할당 MaxMPR 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 기지국은 701단계에서 하기 <수학식 9>와 같이 자원 할당 파라미터들의 초기값을 설정한다.
Figure 112006048175173-pat00011
여기서, 상기 Ualloc는 이미 할당된 사용자 집합을 나타내고, 상기 Palloc는 사용자 집합이 상기 Ualloc일 때 MPR을 최대화시키는 각 사용자들의 송신 전력 집합을 나타내며, 초기값으로
Figure 112008013807494-pat00012
를 설정한다. 상기 SFidx는 현재 할당하려는 공간 프레임 인덱스(Spatial Frame Index)를 나타내고, 초기값으로 1을 설정한다. 또한, 상기 MPRalloc는 전력 가중치 P=pi일 때 상기 Ualloc에 포함된 모든 사용자에 대한 MPR 값의 합을 나타내고, 상기 MPRnew는 하기 Unew에 포함된 모든 사용자에 대한 MPR 값의 합을 나타내며, 초기값으로 0을 설정한다.
여기서, 상기 집합 Palloc에 속하는 각 원소 pi는 하기 <수학식 10>과 같은 제약 조건을 만족하여야 한다.
Figure 112006048175173-pat00013
이후, 상기 기지국은 703단계에서 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서, 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 SFMAX는 할당할 수 있는 최대 공간 프레임 수를 나타낸다. 상기 SFidx가 SFMAX보다 크거나 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하지 않을 시, 상기 기지국은 719단계로 진행하여 상기 Palloc의 전력으로 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한 후 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 반면, 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재할 시, 상기 기지국은 705단계에서 자원 할당되지 않은 사용자들 중 상기 Ualloc에 포함되어 있는 모든 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값보다 작거나 같은 사용자들을 선택하고, 그들 중 채널 품질이 가장 큰 사용자를 선택한다. 여기서, 상기 공간 간섭량이 작으면서 채널 품질이 최대인 사용자 uc는 상기 <수학식 2>를 이용하여 선택할 수 있다
이후, 상기 기지국은 707단계에서 전력 가중치 P=1일 때 상기 선택된 사용자 uc에 대한 MPR값이 0보다 큰지 여부를 검사한다. 이는 상기 선택된 사용자의 채널 상태를 확인하여 채널 상태가 좋은 사용자에게만 자원을 할당하기 위함이다. 즉, 상기 705단계에서 채널 품질이 최대인 사용자를 선택했음에도 불구하고 상기 선택된 사용자의 채널 상태가 좋지 않다면 상기 기지국은 자원을 할당할 사용자를 더 이상 선택하지 않음으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 선택된 사용자 uc의 MPR 값이 0보다 크지 않을 시, 상기 기지국은 더 이상 상기 Ualloc에 사용자들을 포함시키지 않고 상기 719단계로 진행하여 상기 Palloc의 전력으로 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 선택된 사용자 uc의 MPR 값이 0보다 클 시, 상기 기지국은 709단계에서 상기 Ualloc에 상기 사용자 uc를 포함한 사용자 집합을 임시 사용자 집합 Unew에 저장한다.
이후, 상기 기지국은 711단계에서 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 모든 사용자 ui에 대해 전력 가중치 P=pi일 시 사용자 ui에 대한 MPR 값의 총합을 계산하고, 상기 계산된 값 중 가장 큰 값에 해당하는 P를 Pnew에 저장한다.
여기서, 상기 Pnew에 저장되는 값은 하기 <수학식 11>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006048175173-pat00014
Figure 112006048175173-pat00015
여기서, 상기 pi는 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 사용자 ui에 대한 전력 가중치 요소(Power Weighting factor)로서, 랜덤값으로 할당될 수 있다.
이후, 상기 기지국은 713단계에서 전력 가중치 P가 상기 Pnew에 포함된 pi일 때 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 모든 사용자 ui에 대한 MPR 값의 합을 계산하고, 상기 계산된 값으로 상기 MPRnew를 갱신한다.
여기서, 상기 MPRnew은 하기 <수학식 12>와 같이 갱신한다.
Figure 112006048175173-pat00016
이후, 상기 기지국은 715단계에서 상기 MPRnew가 상기 MPRalloc보다 크거나 같은지 여부를 검사한다. 즉, 상기 사용자 uc에게 자원을 할당함으로써 자원을 할당받는 모든 사용자들의 총 MPR이 향상되는지 여부를 검사한다. 상기 MPRnew가 상기 MPRalloc보다 작을 시, 상기 기지국은 상기 사용자 uc에게 자원을 할당할 시 시스템 성능이 오히려 낮아짐을 판단하고 상기 719단계로 진행하여 상기 Palloc의 전력으로 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 MPRnew가 상기 MPRalloc보다 크거나 같을 시, 상기 기지국은 717단계에서 상기 초기값을 하기 <수학식 13>과 같이 갱신하여 상기 사용자 uc를 상기 자원 할당 사용자 집합 Ualloc에 포함시키고, 상기 703단계로 돌아가 다음 SFidx에 대해 상기 703단계 이하의 과정을 수행한다.
Figure 112006048175173-pat00017
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 적응적 안테나 시스템의 기지국에서 가변 전력 할당 MaxWeight 방식의 무선 자원 할당 방법을 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 기지국은 801단계에서 하기 <수학식 14>와 같이 자원 할당 파라미터들의 초기값을 설정한다.
Figure 112006048175173-pat00018
여기서, 상기 Ualloc는 이미 할당된 사용자 집합을 나타내고, 상기 Palloc는 사용자 집합이 상기 Ualloc일 때 MPR을 최대화시키는 각 사용자들의 송신 전력 집합을 나타내며, 초기값으로
Figure 112008013807494-pat00019
를 설정한다. 상기 SFidx는 현재 할당하려는 공간 프레임 인덱스(Spatial Frame Index)를 나타내고, 초기값으로 1을 설정한다. 또한, 상기 Walloc는 전력 가중치 P=pi일 때 상기 Ualloc에 포함된 모든 사용자에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 나타내고, 상기 Wnew는 하기 Unew에 포함된 모든 사용자에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 나타내며, 초기값으로 0을 설정한다. 여기서, 상기 집합 Palloc에 속하는 각 원소 pi는 상기 <수학식 10>과 같은 제약 조건을 만족하여야 한다.
이후, 상기 기지국은 803단계에서 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서, 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 SFMAX는 할당할 수 있는 최대 공간 프레임 수를 나타낸다. 상기 SFidx가 SFMAX보다 크거나 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재하지 않을 시, 상기 기지국은 819단계로 진행하여 상기 Palloc의 전력으로 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한 후 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 반면, 상기 SFidx가 SFMAX보다 작거나 같으면서 현재 SFidx에 할당 가능한 사용자가 존재할 시, 상기 기지국은 805단계에서 자원 할당되지 않은 사용자들 중 상기 Ualloc에 포함되어 있는 모든 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값보다 작거나 같은 사용자들을 선택하고, 그들 중 채널 품질이 가장 큰 사용자를 선택한다. 여기서, 상기 공간 간섭량이 작으면서 채널 품질이 최대인 사용자 uc는 상기 <수학식 2>를 이용하여 선택할 수 있다
이후, 상기 기지국은 807단계에서 전력 가중치 P=1일 때 상기 선택된 사용자 uc에 대한 스케줄링 가중치 값이 0보다 큰지 여부를 검사한다. 여기서, 스케줄링 알고리즘으로 비례 공정(Proportional Fairness) 알고리즘이 사용될 수 있으며, 이 경우, 상기 스케줄링 가중치 값은 상기 <수학식 6>과 같이 나타낼 수 있다.이는 상기 선택된 사용자의 채널 상태를 확인하여 채널 상태가 좋은 사용자에게만 자원을 할당하기 위함이다. 즉, 상기 805단계에서 채널 품질이 최대인 사용자를 선택했음에도 불구하고 상기 선택된 사용자의 채널 상태가 좋지 않다면 상기 기지국은 자원을 할당할 사용자를 더 이상 선택하지 않음으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 선택된 사용자 uc의 스케줄링 가중치 값이 0보다 크지 않을 시, 상기 기지국은 더 이상 상기 Ualloc에 사용자들을 포함시키지 않고 상기 819단계로 진행하여 상기 Palloc의 전력으로 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 선택된 사용자 uc의 스케줄링 가중치 값이 0보다 클 시, 상기 기지국은 809단계에서 상기 Ualloc에 상기 사용자 uc를 포함한 사용자 집합을 임시 사용자 집합 Unew에 저장한다.
이후, 상기 기지국은 811단계에서 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 모든 사용자 ui에 대해 전력 가중치 P=pi일 시 사용자 ui에 대한 스케줄링 가중치 값의 총합을 계산하고, 상기 계산된 값 중 가장 큰 값을 Pnew에 저장한다.
여기서, 상기 Pnew에 저장되는 값은 하기 <수학식 15>와 같이 나타낼 수 있 다.
Figure 112006048175173-pat00020
Figure 112006048175173-pat00021
여기서, 상기 pi는 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 사용자 ui에 대한 전력 가중치 요소(Power Weighting factor)로서, 랜덤값으로 할당될 수 있다.
이후, 상기 기지국은 813단계에서 전력 가중치 P가 상기 Pnew에 포함된 pi일 때 상기 임시 사용자 집합 Unew에 포함된 모든 사용자 ui에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하고, 상기 계산된 값으로 상기 Wnew를 갱신한다.
여기서, 상기 Wnew은 하기 <수학식 16>과 같이 갱신한다.
Figure 112006048175173-pat00022
이후, 상기 기지국은 815단계에서 상기 Wnew가 상기 Walloc보다 크거나 같은지 여부를 검사한다. 즉, 상기 사용자 uc에게 자원을 할당함으로써 자원을 할당받는 모든 사용자들의 총 스케줄링 가중치 값이 향상되는지 여부를 검사한다. 상기 Wnew가 상기 Walloc보다 작을 시, 상기 기지국은 상기 사용자 uc에게 자원을 할당할 시 시스템 성능이 오히려 낮아짐을 판단하고 상기 819단계로 진행하여 상기 Palloc의 전력으로 상기 Ualloc의 사용자들에게 자원을 할당한다. 반면, 상기 Wnew가 상기 Walloc보다 크거나 같을 시, 상기 기지국은 817단계에서 상기 초기값을 하기 <수학식 17>과 같이 갱신하여 상기 사용자 uc를 상기 자원 할당 사용자 집합 Ualloc에 포함시키고, 상기 803단계로 돌아가 다음 SFidx에 대해 상기 803단계 이하의 과정을 수행한다.
Figure 112006048175173-pat00023
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 적응적 안테나 시스템에서 사용자의 채널 품질과 할당 전력을 고려하여 무선 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제안함으로 써, 시스템 성능이나 스케줄러 성능을 최대화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (44)

  1. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과,
    기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 사용자는 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값 이하 이면서 채널 품질이 최대인 사용자로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 계산하는 과정은,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정과,
    상기 임계값보다 클 시, 기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 상기 제 3 항에 있어서,
    상기 임계값보다 작거나 같을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 상기 제 3 항에 있어서,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정은 전력 가중치가 1일 때 상기 선택된 사용자에 대한 MPR 값이 0보다 큰지 검사하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  6. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 계산된 값이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합보다 크거나 같을 시, 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하고, 상기 계산된 값이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합보다 작을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 자원은 같은 시간에 하나 이상의 사용자들에게 동시에 할당되는 자원임을 특징으로 하는 방법.
  8. 상기 제 7 항에 있어서,
    상기 공간 프레임은 상기 무선 자원에 할당 가능한 사용자 수를 결정하기 위한 상기 무선 자원의 논리적 자원임을 특징으로 하는 방법.
  9. 상기 제 1 항에 있어서,
    최대 공간 프레임 수까지 상기 공간 프레임 인덱스를 갱신하고, 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 상기 제 9 항에 있어서,
    상기 최대 공간 프레임 수까지 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하였거나 혹은 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재하지 않을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과,
    사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하고, 가장 큰 값에 해당하는 송신 전력 집합을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 MPR 값의 합과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 상기 제 11 항에 있어서,
    상기 하나의 사용자는 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값 이하 이면서 채널 품질이 최대인 사용자로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 상기 제 11 항에 있어서,
    상기 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 계산하는 과정은,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정과,
    상기 임계값보다 클 시, 사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 상기 제 13 항에 있어서,
    상기 임계값보다 작거나 같을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 해당 송신 전력으로 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 상기 제 13 항에 있어서,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정은 전력 가중치가 1일 때 상기 선택된 사용자에 대한 MPR 값이 0보다 큰지 검사하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  16. 상기 제 11 항에 있어서,
    상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 MPR 값의 합이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합보다 크거나 같을 시, 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하고, 상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 MPR 값의 합이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합보다 작을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 해당 송신 전력으로 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 상기 제 11 항에 있어서,
    상기 무선 자원은 같은 시간에 하나 이상의 사용자들에게 동시에 할당되는 자원임을 특징으로 하는 방법.
  18. 상기 제 17 항에 있어서,
    상기 공간 프레임은 상기 무선 자원에 할당 가능한 사용자 수를 결정하기 위한 상기 무선 자원의 논리적 자원임을 특징으로 하는 방법.
  19. 상기 제 11 항에 있어서,
    최대 공간 프레임 수까지 상기 공간 프레임 인덱스를 갱신하고, 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 상기 제 19 항에 있어서,
    상기 최대 공간 프레임 수까지 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하였거나 혹은 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재하지 않을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 해당 송신 전력으로 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과,
    기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 상기 제 21 항에 있어서,
    상기 하나의 사용자는 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값 이하 이면서 채널 품질이 최대인 사용자로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 상기 제 21 항에 있어서,
    상기 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 과정은,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정과,
    상기 임계값보다 클 시, 기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 상기 제 23 항에 있어서,
    상기 임계값보다 작거나 같을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 상기 제 23 항에 있어서,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정은 전력 가중치가 1일 때 상기 선택된 사용자에 대한 스케줄링 가중치 값이 0보다 큰지 검사하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  26. 상기 제 21 항에 있어서,
    상기 계산된 값이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합보다 크거나 같을 시, 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하고, 상기 계산된 값이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합보다 작을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 상기 제 21 항에 있어서,
    상기 무선 자원은 같은 시간에 하나 이상의 사용자들에게 동시에 할당되는 자원임을 특징으로 하는 방법.
  28. 상기 제 27 항에 있어서,
    상기 공간 프레임은 상기 무선 자원에 할당 가능한 사용자 수를 결정하기 위한 상기 무선 자원의 논리적 자원임을 특징으로 하는 방법.
  29. 상기 제 21 항에 있어서,
    최대 공간 프레임 수까지 상기 공간 프레임 인덱스를 갱신하고, 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 상기 제 29 항에 있어서,
    상기 최대 공간 프레임 수까지 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하였거나 혹은 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재하지 않을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 과정과,
    사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하고, 가장 큰 값에 해당하는 송신 전력 집합을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 스케줄링 가중치 값의 합과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 상기 제 31 항에 있어서,
    상기 하나의 사용자는 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들과의 공간 간섭량이 임계값 이하 이면서 채널 품질이 최대인 사용자로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 상기 제 31 항에 있어서,
    상기 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 과정은,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정과,
    상기 임계값보다 클 시, 사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 상기 제 33 항에 있어서,
    상기 임계값보다 작거나 같을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 해당 송신 전력으로 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 상기 제 33 항에 있어서,
    상기 선택된 사용자의 채널 품질이 임계값보다 큰지 검사하는 과정은 전력 가중치가 1일 때 상기 선택된 사용자에 대한 스케줄링 가중치 값이 0보다 큰지 검사하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
  36. 상기 제 31 항에 있어서,
    상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 스케줄링 가중치 값의 합이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합보다 크거나 같을 시, 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하고, 상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 스케줄링 가중치 값의 합이 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합보다 작을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 해당 송신 전력으로 자원을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 상기 제 31 항에 있어서,
    상기 무선 자원은 같은 시간에 하나 이상의 사용자들에게 동시에 할당되는 자원임을 특징으로 하는 방법.
  38. 상기 제 37 항에 있어서,
    상기 공간 프레임은 상기 무선 자원에 할당 가능한 사용자 수를 결정하기 위한 상기 무선 자원의 논리적 자원임을 특징으로 하는 방법.
  39. 상기 제 31 항에 있어서,
    최대 공간 프레임 수까지 상기 공간 프레임 인덱스를 갱신하고, 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 상기 제 39 항에 있어서,
    상기 최대 공간 프레임 수까지 해당 공간 프레임 인덱스에 대해 상기 과정을 반복하였거나 혹은 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재하지 않을 시, 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에게 해당 송신 전력으로 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 수단과,
    기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하는 수단과,
    상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 수단과,
    사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 MPR(Modulation order Product code Rate) 값의 합을 계산하고, 가장 큰 값에 해당하는 송신 전력 집합을 계산하는 수단과,
    상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 MPR 값의 합과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 MPR 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 수단과,
    기지국의 총 송신 전력을 현재 공간 프레임 인덱스로 나누었을 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하는 수단과,
    상기 계산된 값과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 적응적 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치에 있어서,
    현재 공간 프레임에 할당 가능한 하나 이상의 사용자가 존재할 시, 하나의 사용자를 선택하는 수단과,
    사용자별 다른 송신 전력이 주어질 경우, 상기 선택된 사용자를 포함하여 같은 무선 자원을 할당받는 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 계산하고, 가장 큰 값에 해당하는 송신 전력 집합을 계산하는 수단과,
    상기 계산된 송신 전력 집합에 대한 상기 스케줄링 가중치 값의 합과 이전 공간 프레임에 할당된 사용자들에 대한 스케줄링 가중치 값의 합을 고려하여 상기 선택된 사용자를 현재 공간 프레임에 할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7961807B2 (en) * 2007-03-16 2011-06-14 Freescale Semiconductor, Inc. Reference signaling scheme using compressed feedforward codebooks for multi-user, multiple input, multiple output (MU-MIMO) systems
US7990941B2 (en) * 2007-07-30 2011-08-02 Freescale Semiconductor, Inc. Adaptive antenna system signal detection
US7978623B1 (en) * 2008-03-22 2011-07-12 Freescale Semiconductor, Inc. Channel rank updates in multiple-input multiple-output communication systems
US8509133B2 (en) * 2008-07-07 2013-08-13 Apple Inc. Wireless scheduling systems and methods
KR20100048844A (ko) * 2008-10-31 2010-05-11 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 상향링크 전력 제어 장치 및 방법
CN102763462B (zh) * 2009-07-06 2016-01-20 苹果公司 基于优先级和信令功率的资源分配
TWI422181B (zh) * 2010-12-07 2014-01-01 Ralink Technology Corp 天線選擇方法與裝置
CN102694617B (zh) 2011-03-22 2015-08-19 华为技术有限公司 一种数据编码调制的方法、装置和系统
AU2017340920B2 (en) * 2016-10-06 2021-04-01 Raytheon Company Systems and methods for allocating antenna resources
CN107567067A (zh) * 2017-07-20 2018-01-09 华南理工大学 一种mpr算法的改进方法
JP7141183B2 (ja) * 2018-03-27 2022-09-22 株式会社Ｎｔｔドコモ 基地局及び基地局による通信制御方法
EP4096112A1 (en) * 2021-05-27 2022-11-30 Robert Bosch GmbH A method of processing data related to a transmission of a plurality of data streams

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004075569A2 (en) 2003-02-19 2004-09-02 Fujitsu Limited Packet scheduling

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0029426D0 (en) * 2000-12-02 2001-01-17 Koninkl Philips Electronics Nv Radio communication system
US6865393B1 (en) * 2000-03-03 2005-03-08 Motorola, Inc. Method and system for excess resource distribution in a communication system
GB0029424D0 (en) * 2000-12-02 2001-01-17 Koninkl Philips Electronics Nv Radio communication system
EP1388271B1 (en) * 2001-05-04 2010-03-31 Nokia Corporation Admission control with directional antenna
JP4188818B2 (ja) * 2001-06-25 2008-12-03 ノキア コーポレイション Ｔｆｃｉ信号システムによるｍｃｓ及びマルチコードの最適化
DE60325921D1 (de) * 2002-08-22 2009-03-12 Imec Inter Uni Micro Electr Verfahren zur MIMO-Übertragung für mehrere Benutzer und entsprechende Vorrichtungen
US7742788B2 (en) * 2002-10-01 2010-06-22 Motorola, Inc. Method and apparatus for using switched multibeam antennas in a multiple access communication system
US7299064B1 (en) * 2002-12-18 2007-11-20 Nortel Networks Limited Automatic adaptation of fundamental channel reserved power threshold
KR100557158B1 (ko) * 2003-11-12 2006-03-03 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 이동통신시스템에서 부반송파 할당을 위한 장치 및 방법
US8270512B2 (en) * 2004-08-12 2012-09-18 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for subcarrier and antenna selection in MIMO-OFDM system
KR100719339B1 (ko) * 2004-08-13 2007-05-17 삼성전자주식회사 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템에서 채널 추정을통한 프레임 송수신 방법
US7457641B1 (en) * 2004-11-24 2008-11-25 Nortel Networks Limited Method and apparatus for increasing capacity for wireless data transmissions
US7672400B2 (en) * 2005-12-29 2010-03-02 Celeno Communications (Israel) Ltd. Method of secure WLAN communication
US8934395B2 (en) * 2008-10-24 2015-01-13 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for uplink network MIMO in a wireless communication system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004075569A2 (en) 2003-02-19 2004-09-02 Fujitsu Limited Packet scheduling

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