KR100970447B1 - Method for reporting average signal-to-noise ratio, and method for resource allocation and cooperation based on the average signal-to-noise ratio - Google Patents
Method for reporting average signal-to-noise ratio, and method for resource allocation and cooperation based on the average signal-to-noise ratio Download PDFInfo
- Publication number
- KR100970447B1 KR100970447B1 KR1020080029000A KR20080029000A KR100970447B1 KR 100970447 B1 KR100970447 B1 KR 100970447B1 KR 1020080029000 A KR1020080029000 A KR 1020080029000A KR 20080029000 A KR20080029000 A KR 20080029000A KR 100970447 B1 KR100970447 B1 KR 100970447B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- base station
- noise ratio
- average signal
- capacity
- resource allocation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 142
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 title claims abstract description 113
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 12
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
- H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
- H04W72/27—Control channels or signalling for resource management between access points
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
- H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
- H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 평균 신호 대 잡음비 보고 방법 및 그에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 관한 것으로, 휴대 인터넷 단말기 등에서 시간 및 공간에 따라 변화가 빠르지 않은 평균 신호 대 잡음비를 보고하는 방법과, 상기 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력으로 효율적인 자원 사용 및 간섭 제어를 통하여 시스템 용량을 증대시키기 위한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a method for reporting an average signal-to-noise ratio and a method for allocating a base station resource based on the average signal-to-noise ratio and a base station cooperative method, and a method for reporting an average signal-to-noise ratio that does not change rapidly over time and space in a mobile Internet terminal. A base station resource allocation and base station cooperation method for increasing system capacity through efficient resource usage and interference control by base station resource allocation and base station cooperation based on the average signal-to-noise ratio is provided.
이를 위하여, 본 발명은 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 있어서, 단말기 측으로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정하는 결정 단계; 상기 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 따라 각 기지국이 상기 단말기로 신호를 전송하는 전송 단계; 및 상기 단말기로부터 평균 신호 대 잡음비의 보고(reporting)가 있는지를 확인하여 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 없는 경우 상기 전송 단계로 진행하고, 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 있는 경우 상기 결정 단계로 진행하는 단계를 포함한다.To this end, the present invention provides a base station resource allocation and base station cooperation method, comprising: determining a base station resource allocation and a base station cooperation method using average signal-to-noise ratio information received from a terminal side; A transmission step of each base station transmitting a signal to the terminal according to the determined base station resource allocation and base station cooperative scheme; And checking whether there is a reporting of the average signal-to-noise ratio from the terminal and proceeding to the transmission step if there is no report of a new average signal-to-noise ratio, and proceeding to the determination step if there is a report of a new average signal-to-noise ratio. It includes a step.
기지국 자원 할당, 기지국 협력, 평균 신호 대 잡음비(SNR), 평균 용량 산출, 시스템 용량 증대 Base station resource allocation, base station cooperation, average signal-to-noise ratio (SNR), average capacity calculation, system capacity increase
Description
본 발명은 휴대 인터넷 단말기 등에서의 평균 신호 대 잡음비 보고 방법 및 그에 따른 휴대 인터넷 시스템 등에서의 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대 인터넷 단말기 등에서 시간 및 공간에 따라 변화가 빠르지 않은 평균 신호 대 잡음비를 보고하는 방법과, 옥내용/옥외용 기지국을 포함하는 휴대 인터넷 시스템 등에서 상기 평균 신호 대 잡음비(SNR : Signal-to-Noise Ratio)에 기반하여 기지국 자원 할당 및 기지국 간의 협력을 수행함으로써 시스템 용량을 증대시키기 위한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reporting average signal-to-noise ratio in a portable internet terminal and the like, and to a method for allocating base station resources and a base station cooperation in a portable internet system. More particularly, the present invention does not change rapidly with time and space in a portable internet terminal. A method of reporting an average signal-to-noise ratio, and performing base station resource allocation and cooperation between base stations based on the average signal-to-noise ratio (SNR) in a mobile Internet system including an indoor / outdoor base station. A base station resource allocation and base station cooperation method for increasing system capacity.
여기서, 기지국 자원 할당이라 함은 셀 플래닝(cell planning)을 통한 기지국 주파수 할당을 의미하고, 기지국 간의 협력이라 함은 인접 기지국들이 동일 사 용자 단말기에게 동시에 신호를 전송하는 것을 의미한다.Here, base station resource allocation means base station frequency allocation through cell planning, and cooperation between base stations means that neighboring base stations simultaneously transmit signals to the same user terminal.
그리고 본 발명에서의 기지국은 옥외에 설치되는 옥외 기지국과 옥내에 개별적으로 설치되는 옥내 기지국, 옥내에 그룹으로 묶여 설치되는 옥내용 기지국 그룹을 포함한다. 또한, 개별적으로 설치되는 옥내용 기지국에는 가정에서 사용되는 가정용 옥내 기지국을 포함하며, 그룹으로 설치되는 옥내용 기지국들에는 기업에서 사용할 수 있는 기업용 옥내 기지국 그룹을 포함한다.In addition, the base station in the present invention includes an outdoor base station installed outdoors, an indoor base station separately installed indoors, and an indoor base station group installed in a group. In addition, indoor base stations installed separately include indoor indoor base stations used in homes, and indoor base stations installed in groups include a group of indoor indoor base stations that can be used in an enterprise.
이하의 본 발명에 따른 일실시예에서는 옥내용/옥외용 기지국으로 이루어진 휴대 인터넷 시스템과 휴대 인터넷 단말기를 예로 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다.In the following embodiment according to the present invention will be described by taking a portable Internet system and a portable Internet terminal consisting of an indoor / outdoor base station as an example, but the present invention is not limited thereto.
종래의 기지국 자원 할당 방식으로는 정형화된 셀 기반의 정적 자원 할당 방식을 들 수 있다. 즉, 배치되는 기지국의 간격이 일정할 경우 기지국의 간격을 고려하여서 주파수의 단일 셀 재사용 혹은 다중 셀 재사용 기법을 사용할 수 있다. 이와 같은 기법은 기지국의 위치가 정형화되어 있을 경우에 적용 가능하므로, 옥내용 사용자가 임의로 기지국을 설치할 경우에는 적용이 힘들다. 또한, 사용자의 분포를 고려하지 않은 기지국 자원 할당 방식이므로, 용량 측면에서 효율이 떨어진다.A conventional base station resource allocation scheme may be a formal cell-based static resource allocation scheme. That is, when the spacing of the base stations to be arranged is constant, a single cell reuse or a multi-cell reuse technique of frequency may be used in consideration of the spacing of the base stations. Such a technique can be applied when the location of the base station is formalized, and thus it is difficult to apply it when the indoor user arbitrarily installs the base station. In addition, since the base station resource allocation method does not consider the distribution of users, the efficiency is inferior in terms of capacity.
이러한 종래 기술에 대하여 좀더 상세히 살펴보면, 일반적으로 옥외용 기지국을 포함한 기존의 셀(cell)은 정적인 자원 할당 및 기지국 비협력을 통하여 시스 템 운용 측면에 있어서 간편함을 추구하였다. 하지만, 옥외용 기지국을 포함한 옥내용 기지국에는 기존의 옥외용 기지국에서 적용하였던 셀 플래닝(cell planning) 기술을 적용하기 어렵다. 이는 가정용 기지국의 경우 가정에서 필요할 경우 임의로 기지국 설치가 가능하고, 또한 기업용 기지국의 경우에도 기지국 간의 충분한 거리 확보 문제로 인한 자원 부족 문제 및 기지국 간의 신호 간섭 문제가 심각하다고 할 수 있다.Looking at the prior art in more detail, in general, the existing cell (cell) including the outdoor base station has pursued simplicity in terms of system operation through static resource allocation and base station non-cooperation. However, indoor base stations, including outdoor base stations, are difficult to apply cell planning techniques applied in existing outdoor base stations. In case of a home base station, it is possible to install a base station arbitrarily if necessary in the home, and in the case of an enterprise base station, the resource shortage problem and the signal interference problem between the base stations due to the sufficient distance between the base stations is a serious problem.
따라서 기존의 정적 자원 할당 및 기지국 비협력을 통한 간편함을 추구할 경우 시스템 용량의 감소를 가져오게 되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.Therefore, there is a problem that the system capacity is reduced in the case of pursuing simplicity through the existing static resource allocation and non-cooperation of the base station, it is a problem of the present invention to solve this problem.
따라서 본 발명은 휴대 인터넷 단말기 등에서 시간 및 공간에 따라 변화가 빠르지 않은 평균 신호 대 잡음비를 보고하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for reporting an average signal-to-noise ratio that does not change rapidly with time and space in a portable Internet terminal.
또한, 본 발명은 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력으로 효율적인 자원 사용 및 간섭 제어를 통하여 시스템 용량을 증대시키기 위한, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a base station resource allocation and base station cooperative method for increasing system capacity through efficient resource use and interference control based on base station resource allocation and base station cooperation based on average signal-to-noise ratio.
즉, 본 발명은 시간 및 공간에 따라 변화가 빠르지 않은 평균 신호 대 잡음비(SNR : Signal-to-Noise Ratio)를 통한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력을 이용하여 시스템 운영의 복잡도를 감소시키고 기지국에서 요구되는 정보를 줄일 수 있는, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In other words, the present invention reduces the complexity of system operation by using base station resource allocation and base station cooperation through average signal-to-noise ratio (SNR), which does not change rapidly over time and space. Another object is to provide a base station resource allocation and base station cooperation method that can reduce information.
즉, 본 발명은 기존의 정적 자원 할당 및 기지국 비협력 방식에 대비하여, 동일한 자원을 이용하여 단말기의 복잡도 증가를 최소화하고 제어 라우터(ACR)의 복잡도 증가도 최소화하여 시스템 용량을 증대시킬 수 있는, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.That is, the present invention can increase the system capacity by minimizing the increase of the complexity of the terminal and the increase of the complexity of the control router (ACR) by using the same resources in preparation for the existing static resource allocation and non-cooperation method of the base station. Another object is to provide a base station resource allocation and base station cooperation method.
또한, 본 발명은 기존 기지국이 동일한 패턴으로 구성되어 있는 상황뿐만 아니라 비정형적인 패턴으로 구성되어 있는 경우에도 동일한 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 이용하여 효율적인 자원 사용 및 간섭 제어를 통하여 시스템 용량을 증대시킬 수 있는, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention increases system capacity through efficient resource usage and interference control using the same dynamic base station resource allocation and base station cooperative schemes, even when the existing base stations are configured in the same pattern as well as in atypical patterns. It is another object to provide a base station resource allocation and base station cooperation method that can be.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 방법은, 평균 신호 대 잡음비 보고 방법에 있어서, 신호 대 잡음비가 임계치 이상인 액티브 기지국(active BS)을 결정하는 단계; 상기 결정된 액티브 기지국 중에서, 프라이머리 기지국(primary BS)을 관장하는 제어부에 속해 있는 액티브 기지국 그룹을 선택하는 선택 단계; 상기 선택된 액티브 기지국 그룹의 평균 신호 대 잡음비를 상기 제어부 측으로 피드백하는 단계; 및 상기 평균 신호 대 잡음비가 변화하였는지를 확인하여 상기 평균 신호 대 잡음비의 변화가 있는 경우 상기 선택 단계부터 반복 수행하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for reporting an average signal-to-noise ratio, comprising: determining an active BS having a signal-to-noise ratio greater than or equal to a threshold; Selecting, from the determined active base stations, an active base station group belonging to a control unit that manages a primary BS; Feeding back an average signal-to-noise ratio of the selected active base station group to the controller side; And checking whether the average signal-to-noise ratio has changed, and if the average signal-to-noise ratio is changed, repeating the selection from the selecting step.
삭제delete
한편, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 방법은, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 있어서, 단말기 측으로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정하는 결정 단계; 상기 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 따라 각 기지국이 상기 단말기로 신호를 전송하는 전송 단계; 및 상기 단말기로부터 평균 신호 대 잡음비의 보고(reporting)가 있는지를 확인하여 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 없는 경우 상기 전송 단계로 진행하고, 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 있는 경우 상기 결정 단계로 진행하는 단계를 포함한다.On the other hand, the second method of the present invention for achieving the other object, in the base station resource allocation and base station cooperation method, using the average signal-to-noise ratio information received from the terminal side to determine the base station resource allocation and base station cooperation scheme Determining step; A transmission step of each base station transmitting a signal to the terminal according to the determined base station resource allocation and base station cooperative scheme; And checking whether there is a reporting of the average signal-to-noise ratio from the terminal and proceeding to the transmission step if there is no report of a new average signal-to-noise ratio, and proceeding to the determination step if there is a report of a new average signal-to-noise ratio. It includes a step.
한편, 본 발명의 제 3 방법은, 기지국 자원 할당 방법에 있어서, 단말기 측으로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 기지국 자원 할당 방식을 결정하는 결정 단계; 상기 결정된 기지국 자원 할당 방식에 따라 각 기지국이 상기 단말기로 신호를 전송하는 전송 단계; 및 상기 단말기로부터 평균 신호 대 잡음비의 보고(reporting)가 있는지를 확인하여 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 없는 경우 상기 전송 단계로 진행하고, 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 있는 경우 상기 결정 단계로 진행하는 단계를 포함한다.On the other hand, the third method of the present invention is a base station resource allocation method, comprising: determining a base station resource allocation scheme using average signal-to-noise ratio information received from a terminal side; A transmission step of each base station transmitting a signal to the terminal according to the determined base station resource allocation scheme; And checking whether there is a reporting of the average signal-to-noise ratio from the terminal and proceeding to the transmission step if there is no report of a new average signal-to-noise ratio, and proceeding to the determination step if there is a report of a new average signal-to-noise ratio. It includes a step.
한편, 본 발명의 제 4 방법은, 기지국 협력 방법에 있어서, 단말기 측으로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 기지국 협력 방식을 결정하는 결정 단계; 상기 결정된 기지국 협력 방식에 따라 각 기지국이 상기 단말기로 신호를 전송하는 전송 단계; 및 상기 단말기로부터 평균 신호 대 잡음비의 보고(reporting)가 있는지를 확인하여 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 없는 경우 상기 전송 단계로 진행하고, 새로운 평균 신호 대 잡음비의 보고가 있는 경우 상기 결정 단계로 진행하는 단계를 포함한다.On the other hand, the fourth method of the present invention, the base station cooperation method, Determining the base station cooperation method using the average signal-to-noise ratio information received from the terminal side; A transmission step of each base station transmitting a signal to the terminal according to the determined base station cooperative scheme; And checking whether there is a reporting of the average signal-to-noise ratio from the terminal and proceeding to the transmission step if there is no report of a new average signal-to-noise ratio, and proceeding to the determination step if there is a report of a new average signal-to-noise ratio. It includes a step.
한편, 본 발명의 제 5 방법은, 기지국 자원 할당 방법에 있어서, 단말기로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 평균 용량을 증대시키는 기지국을 선택하여 각각 다른 주파수를 할당하는 단계; 각 주파수에 대하여 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 이전보다 용량이 증가되는 기지국을 선택하여 해당 주파수를 할당하는 단계; 및 적어도 하나의 주파수를 할당받지 못한 기지국에게 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 용량 감소가 최소인 주파수를 할당하는 단계를 포함한다.On the other hand, the fifth method of the present invention provides a method for allocating a base station resource, comprising: selecting a base station for increasing an average capacity by using average signal-to-noise ratio information received from a terminal and allocating different frequencies; Selecting a base station whose capacity is increased than before by using average signal-to-noise ratio information for each frequency and allocating a corresponding frequency; And allocating a frequency having a minimum capacity reduction by using average signal-to-noise ratio information to a base station that has not been assigned at least one frequency.
한편, 본 발명의 제 6 방법은, 기지국 자원 할당 방법에 있어서, 단말기로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 평균 용량을 증대시키는 단말기를 선택하여 각각 다른 주파수를 할당하는 단계; 각 주파수에 대하여 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 이전보다 용량이 증가되는 단말기를 선택하여 해당 주파수를 할당하는 단계; 및 적어도 하나의 주파수를 할당받지 못한 단말기에게 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여 용량 감소가 최소인 주파수를 할당하는 단계를 포함한다.On the other hand, the sixth method of the present invention, the base station resource allocation method, comprising: selecting a terminal to increase the average capacity by using the average signal-to-noise ratio information received from the terminal and assigning different frequencies; Selecting a terminal having an increased capacity than before by using average signal-to-noise ratio information for each frequency and allocating a corresponding frequency; And allocating a frequency having a minimum capacity reduction by using average signal-to-noise ratio information to a terminal that has not been assigned at least one frequency.
한편, 본 발명의 제 7 방법은, 기지국 협력 방법에 있어서, 각 주파수에 대하여 최소 용량의 기지국을 초기 기지국으로 선택하는 초기 기지국 선택 단계; 평균 신호 대 잡음비 정보를 이용하여, 상기 초기 기지국과 기지국 협력을 통하여 용량이 최대로 증가되는 기지국을 페어(pair) 기지국으로 선택하는 단계; 및 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 있음에 따라 상기 초기 기지국 선택 단계부터 반복 수행하는 단계를 포함한다.On the other hand, the seventh method of the present invention, the base station cooperation method, the base station selection step of selecting the base station of the minimum capacity for each frequency as the initial base station; Selecting a base station whose maximum capacity is increased through cooperation of the initial base station and a base station using average signal-to-noise ratio information as a pair base station; And repeating the initial base station selection step as there is an increase in capacity when the base station does not cooperate.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
이처럼, 본 발명은 기존의 정적 기지국 자원 할당 및 기지국 비협력을 통한 기지국 간의 간섭 문제로 인한 비효율적인 자원 사용에 대한 문제를, 평균 신호 대 잡음비를 이용한 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 통하여 효율적으로 제어하여 휴대 인터넷 시스템의 전송 용량을 증대시킬 수 있다.As described above, the present invention efficiently solves the problem of inefficient resource usage due to the existing problem of static base station resource allocation and interference between base stations through base station non-cooperation, through dynamic base station resource allocation using average signal-to-noise ratio and base station cooperative method. By controlling, the transmission capacity of the portable Internet system can be increased.
상기와 같은 본 발명은, 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력으로 효율적인 자원 사용 및 간섭 제어를 통하여 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of increasing system capacity through efficient resource usage and interference control by base station resource allocation and base station cooperation based on average signal-to-noise ratio.
즉, 본 발명은 시간 및 공간에 따라 변화가 빠르지 않은 평균 신호 대 잡음비(SNR : Signal-to-Noise Ratio)를 통한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력을 이용하여 시스템 운영의 복잡도를 감소시키고 기지국에서 요구되는 정보를 줄일 수 있는 효과가 있다.In other words, the present invention reduces the complexity of system operation by using base station resource allocation and base station cooperation through average signal-to-noise ratio (SNR), which does not change rapidly over time and space. The effect is to reduce the information.
즉, 본 발명은 기존의 정적 자원 할당 및 기지국 비협력 방식에 대비하여, 기지국 내에 서비스되는 사용자 단말기의 위치, 즉 평균 신호 대 잡음비에 기반한 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력을 통하여 단말기의 복잡도 증가를 최소화하고 제어 라우터(ACR)의 복잡도 증가도 최소화하여 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.That is, the present invention minimizes the complexity of the terminal through dynamic base station resource allocation and base station cooperation based on the location of the user terminal serviced in the base station, that is, the average signal-to-noise ratio, compared to the existing static resource allocation and base station non-cooperative scheme. In addition, the complexity of the control router (ACR) can be minimized to increase the system capacity.
또한, 본 발명은 기존 기지국이 동일한 패턴으로 구성되어 있는 상황뿐만 아니라 비정형적인 패턴으로 구성되어 있는 경우에도 동일한 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 이용하여 효율적인 자원 사용 및 간섭 제어를 통하여 시스 템 용량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides system capacity through efficient resource usage and interference control using the same dynamic base station resource allocation and base station cooperative schemes, even when the existing base station is configured in the same pattern as well as the atypical pattern. There is an effect that can be increased.
또한, 본 발명은 기지국의 가장 자리에서 기지국 간의 협력을 통하여 가장 자리 사용자 단말기의 최소 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the minimum capacity of the edge user terminal through cooperation between the base station at the edge of the base station.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비 보고 방식과, 그에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 대한 이해를 돕기 위하여 그 기술적 요지를 살펴보면 다음과 같다.First, the technical gist of the present invention will be described in order to help understand an average signal-to-noise ratio reporting method, a dynamic base station resource allocation and a base station cooperation method based on the average signal-to-noise ratio according to the present invention.
동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력을 위해 필요한 정보는 기지국과 사용자 단말기(휴대 인터넷 단말기) 간의 평균 신호 대 잡음비 정보이다. 여기서, 평균 신호 대 잡음비(SNR)는 사용자 단말기의 이동 및 주위 환경의 변화에 따라 급격하게 변하지 않는 변수이다. 그에 따라, 기지국의 각 사용자 단말기가 피드백하여야 하는 정보량 및 횟수는 순간 채널을 피드백하여 자원 할당을 하는 기존 기술에 비하여 현저하게 작다. 또한, 사용자 단말기의 이동이 거의 없는 가정용/기업용 휴대 인터넷 상황에서는 오랜 시간 동안 사용자 단말기의 평균 신호 대 잡음비는 변화가 없게 된다. 따라서 이를 이용한 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식은 피드백 정보량 및 기지국 복잡도가 기존 기술에 비하여 현저히 낮다.Information needed for dynamic base station resource allocation and base station cooperation is average signal-to-noise ratio information between the base station and the user terminal (portable Internet terminal). Here, the average signal-to-noise ratio (SNR) is a variable that does not change rapidly with the movement of the user terminal and the change of the surrounding environment. Accordingly, the amount of information and the number of times that each user terminal of the base station needs to feed back are remarkably small compared to the existing technology of allocating resources by feeding back a channel at once. In addition, in the home / business portable Internet situation in which the user terminal is hardly moved, the average signal-to-noise ratio of the user terminal does not change for a long time. Therefore, the dynamic base station resource allocation and the base station cooperation method using the same have significantly lower feedback information amount and base station complexity than the conventional technology.
그리고 사용자 단말기의 평균 신호 대 잡음비를 이용하여 동일한 제어 라우터(ACR)에 의하여 관장되는 기지국을 이용한 동적 자원 할당 및 협력을 위하여, 사용자 단말기는 신호 대 잡음비가 가장 센 프라이머리(primary) 기지국에 대한 정보를 피드백하는 기존 방식과 달리, 현재 자신의 프라이머리(primary) 기지국이 속해 있는 제어 라우터(ACR)가 관장하는 액티브(active) 기지국의 평균 신호 대 잡음비를 피드백을 한다. 상기에서 액티브(active) 기지국이라 함은 수신신호 대 잡음비가 임계치(threshold) 이상되는 기지국을 의미한다.And for dynamic resource allocation and cooperation using a base station managed by the same control router (ACR) using the average signal-to-noise ratio of the user terminal, the user terminal information about the primary base station having the highest signal-to-noise ratio Unlike the conventional method of feeding back the feedback, the control unit (ACR) to which the current primary (primary) base station (ACR) is managed to feed back the average signal-to-noise ratio of the active (base). The active base station is a base station whose received signal-to-noise ratio is greater than or equal to a threshold.
상기와 같은 방식을 통하여 기지국이 사용자 단말기의 평균 신호 대 잡음비를 피드백받은 후에, 여러 개의 기지국을 제어하는 제어 라우터(ACR)는 평균 용량을 극대화시키는 관점에서 기지국의 자원 할당 및 기지국 간 협력을 수행한다. 이때, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식은 현재 서비스를 받고 있는 사용자 단말기의 평균 신호 대 잡음비가 변하지 않는 한 변하지 않고 기 결정된 방식을 따르게 된다. 따라서 알고리즘의 업데이트 시점(즉, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식 변경 시점)은 사용자 단말기의 평균 신호 대 잡음비가 변할 경우 또는 현재 기지국을 통하여 서비스를 받고 있는 사용자 단말기가 서비스를 받지 않고 다른 사 용자 단말기가 새로운 서비스를 받기를 원하는 상황에서 이루어진다.After the base station receives the feedback of the average signal-to-noise ratio of the user terminal through the above-described method, the control router (ACR) controlling several base stations performs resource allocation of the base station and cooperation between the base stations in terms of maximizing the average capacity. . At this time, the base station resource allocation and the base station cooperation scheme will follow the predetermined scheme without changing unless the average signal-to-noise ratio of the user terminal currently receiving the service is changed. Therefore, the update point of the algorithm (ie, the base station resource allocation and the base station cooperative scheme change point) may be changed when the average signal-to-noise ratio of the user terminal changes or when the user terminal currently being serviced by the base station does not receive the service. It happens when you want to get a new service.
다음으로, 상기와 같은 평균 신호 대 잡음비 보고 방법과, 그에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법을 도 1a 및 도 1b를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Next, a method for reporting an average signal-to-noise ratio and a base station resource allocation and base station cooperation method based on the average signal-to-noise ratio will be described in detail with reference to FIGS. 1A and 1B.
도 1a는 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비 보고 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 사용자 단말기(휴대 인터넷 단말기)에서의 동작을 나타낸다.FIG. 1A is a flowchart illustrating an average signal-to-noise ratio reporting method according to the present invention, and illustrates an operation in a user terminal (portable Internet terminal).
먼저, 사용자 단말기는 신호 대 잡음비(SNR)가 임계치(threshold) 이상인 액티브 기지국(active BS)을 결정한다(101).First, the user terminal determines an active BS whose signal-to-noise ratio (SNR) is greater than or equal to a threshold (101).
이후, 사용자 단말기는 상기 결정된 액티브 기지국(active BS) 중에서, 신호 대 잡음비(SNR)가 가장 높은 프라이머리 기지국(primary BS)을 관장하는 제어 라우터(ACR)에 속해 있는 액티브 기지국(active BS) 그룹(set)을 선택한다(102).Subsequently, the user terminal includes an active BS group belonging to a control router (ACR) that manages a primary BS having the highest signal-to-noise ratio (SNR) among the determined active BSs. set).
이후, 사용자 단말기는 상기 선택된 액티브 기지국(active BS) 그룹의 평균 신호 대 잡음비(SNR)를 기지국을 통하여 제어 라우터(ACR) 측으로 피드백한다(103).Thereafter, the user terminal feeds back the average signal-to-noise ratio (SNR) of the selected active BS group to the control router (ACR) side through the base station (103).
그런 다음에, 사용자 단말기는 평균 신호 대 잡음비(SNR)가 변화하였는지를 확인하여(104) 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 변화가 있는 경우 신호 대 잡음비(SNR)가 가장 높은 프라이머리 기지국(primary BS)을 관장하는 제어 라우터(ACR)에 속해 있는 액티브 기지국(active BS) 그룹을 선택하는 과정(102)부터 반복 수행한다. 만약, 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 변화가 없다면 리턴한다.Then, the user terminal checks whether the average signal-to-noise ratio (SNR) has changed (104), and if there is a change in the average signal-to-noise ratio (SNR), the primary BS having the highest signal-to-noise ratio (SNR) is present. The process is repeated from
이때, 도 1a에 도시된 평균 신호 대 잡음비 보고 방법은 타이머 등을 이용하여 일정 시간(예 : 30초 또는 1분 등)마다 반복적으로 수행되도록 구현하는 것이 바람직하다.In this case, the average signal-to-noise ratio reporting method illustrated in FIG. 1A may be implemented to be repeatedly performed at a predetermined time (for example, 30 seconds or 1 minute) using a timer.
도 1b는 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 제어 라우터(ACR)에서의 동작을 나타낸다.FIG. 1B is a flowchart illustrating an operation of a base station resource allocation and base station cooperation method based on an average signal-to-noise ratio according to the present invention, and illustrates an operation in a control router (ACR).
먼저, 제어 라우터(ACR)는 사용자 단말기(휴대 인터넷 단말기) 측으로부터 수신된 평균 신호 대 잡음비(SNR) 정보를 이용하여 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정한다(111). 상기 평균 신호 대 잡음비(SNR) 정보를 이용하여 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정하는 과정(111)에 대해서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.First, the control router (ACR) determines the base station resource allocation and the base station coordination scheme by using the average signal-to-noise ratio (SNR) information received from the user terminal (mobile Internet terminal). A
그런 다음에, 상기 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 따라 각 기지국이 사용자 단말기로 신호를 전송한다(112).Then, each base station transmits a signal to the user terminal according to the determined base station resource allocation and base station cooperative scheme (112).
상기 신호 전송 이후에, 사용자 단말기로부터 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 보고(reporting)가 있는지를 확인하여(113), 새로운 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 보고가 없는 경우 기 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 따라 사용자 단말기로 신호를 전송하는 과정(112)부터 반복 수행하고, 새로운 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 보고가 있는 경우 "111" 과정으로 진행하여 새로이 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정한 후에 이후의 과정을 반복 수행한다.After the signal transmission, check whether there is a reporting of the average signal-to-noise ratio (SNR) from the user terminal (113), and if there is no report of a new average signal-to-noise ratio (SNR), the predetermined base station resource allocation and base station Repeat the process of transmitting the signal to the user terminal according to the
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 기지국 자원 할당과 기지국 협력을 함께 수행하도록 구현할 수도 있고, 본 발명에 따른 기지국 자원 할당 방식을 수행하도록 구현할 수도 있으며, 본 발명에 따른 기지국 협력 방식을 수행하도록 구현할 수도 있다.As described above, the base station resource allocation and the base station cooperation according to the present invention may be implemented together, the base station resource allocation method according to the present invention may be implemented, or the base station cooperation method according to the present invention may be implemented. .
도 2는 두 개의 인접 기지국이 서로 상이한 주파수를 사용하여 사용자 단말기로 데이터를 전송하는 경우의 예를 나타내는 도면이고, 도 3은 두 개의 인접 기지국이 동일 주파수를 사용하여 사용자 단말기로 데이터를 전송하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example in which two neighbor base stations transmit data to a user terminal using different frequencies, and FIG. 3 is a diagram when two neighbor base stations transmit data to a user terminal using the same frequency. It is a figure which shows an example.
도 2의 기지국 1은 주파수 1을 이용하여 사용자 단말기 1에게 데이터를 전송하고, 도 2의 기지국 2는 기지국 1의 주파수와 상이한 주파수 2를 사용하여 사용자 단말기 2에게 데이터를 전송하고 있다. 상기와 같이 두 개의 인접 기지국이 서로 상이한 주파수를 사용하는 방식은, 인접한 기지국으로부터의 간섭 문제는 없다. 하지만, 두 개의 상이한 주파수 사용으로 인하여 주파수 자원이 낭비되는 단점이 있다.
도 3의 기지국 1은 주파수 1과 주파수 2를 모두 사용하여 사용자 단말기 1과 사용자 단말기 2에게 데이터를 전송하고, 도 3의 기지국 2도 주파수 1과 주파수 2를 모두 사용하여 사용자 단말기 1과 사용자 단말기 2에게 데이터를 전송하고 있다. 상기와 같이 두 개의 인접 기지국이 동일 주파수를 사용하는 방식은, 인접한 기지국으로부터의 신호가 간섭으로 작용한다는 단점이 있다. 하지만, 도 2의 방식에 비해 주파수를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.The
따라서 인접 기지국으로부터 오는 간섭이 클 경우에는 도 2의 방식, 즉 인접 기지국이 서로 상이한 주파수를 사용하는 방식이 용량 측면에서 우세하고, 인접 기지국으로부터 오는 간섭이 적을 경우는 도 3의 방식, 즉 인접 기지국이 동일한 주파수를 사용하는 방식이 용량 측면에서 우세하다.Therefore, when the interference from the neighboring base station is large, the scheme of FIG. 2, that is, the neighboring base station uses different frequencies from each other, is superior in capacity, and when the interference from the neighboring base station is small, the scheme of FIG. The use of this same frequency prevails in terms of capacity.
도 4는 본 발명에 따라 인접 기지국 간의 협력을 통하여 데이터를 전송하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of transmitting data through cooperation between neighboring base stations according to the present invention.
여기서, 기지국 협력이라 함은 인접 기지국들이 동일 주파수를 선택하여 동일 사용자 단말기에게 신호를 전송하는 기술을 의미한다. 본 발명에서는 기지국 간의 협력을 통하여 기존의 시공간 블록 코딩 기법을 통한 신호 전송을 고려한다.Here, the base station cooperation refers to a technique in which neighboring base stations select the same frequency and transmit a signal to the same user terminal. In the present invention, a signal transmission through an existing space-time block coding scheme is considered through cooperation between base stations.
도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기 1은 주파수 1을 사용하여 두 개의 기지국 1,2로부터 데이터를 전달받고, 사용자 단말기 2는 사용자 단말기 1이 사용하는 주파수 1과 다른 주파수, 즉 주파수 2를 사용하여 두 개의 기지국 1, 2로부터 신호를 전달받는다. 이와 같은 방식은 기지국 간의 간섭이 클 경우 서로 다른 인접 기지국이 동일한 주파수를 이용하여 동일한 사용자 단말기로 동시에 데이터를 전송함으로써, 간섭을 제어하는 기술이라 할 수 있다.As shown in FIG. 4,
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 세 가지의 데이터 전송 방식은 사용자 단말기와 기지국의 상대적인 위치에 의하여 우수한 성능을 가지는 기술이 존재하게 된다. 따라서 본 발명에서는 전체 시스템 용량을 최대화하는 관점에서 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 대한 알고리즘을 제시하고자 한다.In the three data transmission methods described with reference to FIGS. 2 to 4, there is a technology having excellent performance by the relative positions of the user terminal and the base station. Accordingly, the present invention proposes an algorithm for dynamic base station resource allocation and base station cooperation in terms of maximizing the total system capacity.
한편, 전술한 도 1b의 흐름도(본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법)에서 평균 신호 대 잡음비를 기반으로 하여 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정(111)하기 위해서는, 인접 기지국의 간섭이 고려된 평균 용량에 대한 측정(measure)이 필요하게 된다.Meanwhile, in the aforementioned flowchart of FIG. 1B (base station resource allocation and base station cooperation method based on average signal-to-noise ratio according to the present invention), the base station resource allocation and base station cooperation method may be determined based on the average signal-to-noise ratio. In this case, a measure of average capacity considering interference of neighboring base stations is required.
따라서 상기 평균 용량을 측정하기 위한 새로운 측정(measure) 방식을 살펴보면 다음과 같다. 동일한 주파수를 사용하는 K개의 기지국이 존재하고 k번째 사용자 단말기가 k번째 기지국을 통하여 신호를 전송받는 경우 동일 주파수를 사용하는 K-1개의 기지국으로부터의 간섭이 고려된 평균 용량은 하기의 [수학식 1]과 같이 표현된다.Therefore, a new measurement method for measuring the average capacity is as follows. When there are K base stations using the same frequency and the k-th user terminal receives a signal through the k-th base station, the average capacity considering the interference from the K-1 base stations using the same frequency is given by the following equation. 1].
상기 [수학식 1]에서 는 i번째 기지국에서 k번째 사용자 단말기까지의 평균 파워를 나타내고 는 i번째 기지국에서 k번째 사용자 단말기까지의 채널을 나타낸다. 그리고 은 사용자 단말기의 노이즈 파워를 나타낸다.In [Equation 1] Denotes the average power from the i base station to the k th user terminal Denotes a channel from the i th base station to the k th user terminal. And Represents the noise power of the user terminal.
상기 [수학식 1]에서 알 수 있듯이 k번째 사용자 단말기에게는 k번째 기지국에서 오는 신호 이외의 동일 주파수에서의 신호가 모두 간섭으로 작용한다. 기지국 과 사용자 단말기 간의 채널이 레일레이 페이딩(Rayleigh fading) 환경이라는 가정 하에 상기 [수학식 1]을 닫힘꼴 수식으로 나타내면 하기의 [수학식 2]와 같이 표현된다.As can be seen from [Equation 1], all signals at the same frequency other than the signal from the k-th base station act as interference to the k-th user terminal. Under the assumption that the channel between the base station and the user terminal is a Rayleigh fading environment,
상기 [수학식 2]에서 는 i번째 기지국에서 k번째 기지국까지의 평균 신호 대 잡음비를 나타내고 와 같이 표현되며, 은 지수 적분(exponential integral) 함수를 나타내고 로 표현된다. 상기 [수학식 2]의 유도 과정은 하기의 [수학식 3]과 같다.In
상기 [수학식 3]의 유도 과정에서 는 을 치환한 값이고 의 분포는 가 평균이 0이고 분산이 1인 복소수 가우시안 분포를 가진다고 가정할 경우 평균이 을 가지는 지수 분포 를 따르므로 상기 유도 과정의 세 번째 등식이 성립한다. 세 번째 등식의 적분을 상기 유도한 지수 분포의 범위인 0에서 무한대까지 수행하면 네 번째 등식이 유도된다. 네 번째 등식에서 을 로 치환하면 다섯 번째 등식이 성립한다. 상기 는 i번째 기지국과 k번째 사용자 단말기 사이의 평균 신호 대 잡음비를 나타낸다.In the derivation process of
따라서 상기 [수학식 2]의 닫힘꼴 수식이 유도되고, 상기 [수학식 2]는 기지국 간의 협력이 없을 경우 K-1개의 기지국으로부터 간섭이 있는 때 k번째 사용자 단말기의 평균 용량을 나타내고, 상기 평균 용량은 k번째 사용자 단말기에게 신호 를 전송하는 기지국 및 간섭으로 작용하는 기지국과 사용자 단말기 간의 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 함수로 표현된다.Therefore, the closed equation of [Equation 2] is derived, and [Equation 2] represents the average capacity of the k-th user terminal when there is interference from K-1 base stations when there is no cooperation between base stations, and the average The capacity is expressed as a function of the average signal-to-noise ratio (SNR) between the base station transmitting the signal to the k-th user terminal and the base station serving as the interference and the user terminal.
한편, 기지국 간의 협력을 통하여 신호를 전송하는 경우 k번째 사용자 단말기의 평균 용량은 하기의 [수학식 4]와 같이 표현된다.On the other hand, in the case of transmitting a signal through cooperation between the base station, the average capacity of the k-th user terminal is expressed as shown in Equation 4 below.
상기 [수학식 4]에서 는 k번째 기지국을 제외한 개의 기지국이 동시에 협력할 경우 협력하는 기지국의 인덱스를 나타낸다. 는 그룹(set) 내에 포함되는 기지국 수를 나타낸다. 는 k번째 기지국을 제외한 개의 기지국이 동시 협력을 하지 않을 경우 동시 협력을 하지 않는 기지국의 인덱스를 나타낸다. 상기에서 의 관계가 성립한다. 기지국과 사용자 단말기 간의 채널이 레일레이 페이딩(Rayleigh fading) 환경이라는 가정 하에 상기 [수학식 2]의 닫힘꼴 수식을 상기 [수학식 3]과 같이 유도한 것과 같은 방식으로 상기 [수학식 4]를 닫힘꼴 수식으로 나타내면 하기의 [수학식 5]와 같이 표현된다.In [Equation 4] above Excluding kth base station When two base stations cooperate at the same time, this indicates the index of the cooperating base station. Is The number of base stations included in a group is shown. Excluding kth base station If two base stations do not co-exist, this indicates the index of the base station that does not co-exist. From above The relationship is established. Assuming that the channel between the base station and the user terminal is a Rayleigh fading environment, [Equation 4] is derived in the same manner as inducing the closed equation of [Equation 2] as shown in [Equation 3]. When expressed as a closed formula, it is expressed as Equation 5 below.
상기 [수학식 5]에서 는 i번째 기지국에서 k번째 기지국까지의 평균 신호 대 잡음비를 나타내고 와 같이 표현된다. 상기 [수학식 5]는 개의 기지국 간의 협력이 있을 경우의 k번째 사용자 단말기의 평균 용량을 나타내고, 상기 평균 용량은 k번째 사용자 단말기에게 신호를 전송하는 개의 기지국 및 간섭으로 작용하는 기지국과 사용자 단말기 간의 평균 신호 대 잡음비(SNR)의 함수로 표현된다.In Equation 5 above Denotes the average signal to noise ratio from the i base station to the k base station It is expressed as [Equation 5] is Represents the average capacity of the k-th user terminal when there is cooperation between two base stations, and the average capacity transmits a signal to the k-th user terminal. It is expressed as a function of the average signal-to-noise ratio (SNR) between the two base stations and the base station serving as the interference and the user terminal.
상기 유도된 닫힘꼴 [수학식 2]와 [수학식 5]를 이용하여 도 1b의 시나리오에서 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정하는 과정(111)에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the
일반적으로, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정하기 위한 최적의 방법은 제어 라우터(ACR)를 통하여 제어되는 기지국의 수 및 할당 가능한 주파수의 수가 늘어남에 따라 복잡도가 지수적으로 증가하게 되는 문제점이 있다.In general, the optimal method for determining the base station resource allocation and the base station cooperation scheme has a problem that the complexity increases exponentially as the number of base stations controlled by the control router (ACR) and the number of assignable frequencies increase. .
따라서 본 발명에서는 기지국 자원 할당 및 기지국 협력을 위하여 최적 방식 대신에 부최적 방식을 사용하는 방법을 제안한다. 여기서, 최적 방식이란 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정할 경우 모든 가능한 조합에 대한 평균 합용량을 도출하여 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 결정하는 것을 의미한다. 이에 반하여, 부최적 방식은 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 대한 모든 가능한 조합을 살펴보는 대신에, 복잡도를 줄이기 위하여 순차적인 기지국 자원 할당을 수행한 후에 순차적인 기지국 협력을 수행하는 2단계 할당 및 협력 방식을 의미한다.Accordingly, the present invention proposes a method of using sub-optimal methods instead of the optimal method for base station resource allocation and base station cooperation. Here, when the base station resource allocation and base station cooperation scheme are determined, the optimal scheme means deriving an average sum capacity for all possible combinations to determine the base station resource allocation and base station cooperation scheme. In contrast, the suboptimal scheme does not look at all possible combinations of base station resource allocation and base station cooperation schemes, but instead of looking at all possible combinations of base station resource allocations and base station cooperation schemes, two-stage allocation and cooperation in which sequential base station cooperation is performed after sequential base station resource allocation is performed to reduce complexity. Means the way.
이러한 2단계의 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 대하여 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다. 여기서는 새로운 기지국이 추가되었을 경우를 예를 들어 살펴보기로 한다.Looking at these two-stage base station resource allocation and base station cooperation method in more detail as follows. Herein, a case where a new base station is added will be described as an example.
먼저, 기지국 자원 할당 및 기지국 협력을 위하여 다수 개의 기지국을 제어하는 제어 라우터(ACR)가 존재하고, 상기 제어 라우터(ACR)를 통하여 제어되는 기지국의 수를 K개라 가정한다.First, it is assumed that a control router (ACR) for controlling a plurality of base stations exists for base station resource allocation and base station cooperation, and the number of base stations controlled through the control router (ACR) is K.
첫 번째 단계는 K개의 기지국 중 평균 채널 용량이 가장 큰 N개의 기지국을 선택하고, 선택된 N개의 각 기지국에 서로 다른 주파수를 할당한다. 이때, N개의 기지국은 서로 다른 주파수를 할당받기 때문에 서로 간에 간섭이 없게 된다. 그에 따라, 평균 채널 용량이 가장 큰 N개의 기지국은 기지국에서 사용자 단말기까지의 거리가 가장 가까운, 즉 사용자 단말기의 평균 신호 대 잡음비가 가장 큰 N명의 사용자가 속해 있는 기지국이 된다. 이때, k번째 기지국에서의 평균 용량은 하기의 [수학식 6]과 같이 표현된다.The first step is to select N base stations with the largest average channel capacity among the K base stations, and assign different frequencies to each of the selected N base stations. At this time, since N base stations are allocated different frequencies, there is no interference with each other. Accordingly, the N base stations with the largest average channel capacity become the base stations to which the N users having the largest distance from the base station to the user terminal, that is, the largest average signal-to-noise ratio of the user terminal belong. In this case, the average capacity at the k-th base station is expressed as in Equation 6 below.
N개의 독립적인 주파수를 가지는 기지국을 선택한 이후 N개의 주파수 별로 각각 다음과 같은 순차적인 알고리즘을 통하여 새로운 기지국에 주파수를 할당한다. N개의 각 주파수 별로, 주파수를 할당받지 않은 새로운 기지국을 순차적으로 한 개씩 추가하여 용량 증가가 가장 큰 기지국을 선택하여 해당하는 주파수를 할당한다. 이때, 새로 추가된 기지국을 고려한 용량은 상기 [수학식 2]의 닫힘꼴 수식을 이용하여 구한다. 동일 주파수를 사용하는 새로운 기지국의 추가에 따른 간섭 증가로 인한 전체 시스템의 용량 감소 대비 동일 주파수 재사용으로 인한 용량 증가량이 더 클 경우 전체 시스템의 용량 증가가 있게 된다. 따라서 용량 증가가 더 이상 발생하지 않을 때까지 동일 주파수를 사용하는 기지국을 선택한다.After selecting the base stations having N independent frequencies, frequencies are allocated to the new base stations through the following sequential algorithms for each of the N frequencies. For each of the N frequencies, a new base station that has not been assigned a frequency is added one by one, and the base station having the largest capacity increase is selected and the corresponding frequency is allocated. In this case, the capacity considering the newly added base station is obtained by using the closed equation of
용량 증가가 더 이상 발생하지 않을 경우 모든 기지국이 주파수를 할당받지 않았다면 공정(fair)한 자원 할당을 위하여 주파수가 할당되지 않은 기지국에 용량 감소가 가장 적은 주파수를 할당한다. 만약, 모든 기지국이 최소 하나의 주파수를 할당받았다면 첫 번째 단계인 기지국 자원 할당 알고리즘은 종료된다.When the capacity increase no longer occurs, if all base stations have not been allocated a frequency, a frequency with the least capacity reduction is allocated to the base station to which the frequency is not allocated for fair resource allocation. If all base stations have been assigned at least one frequency, the base station resource allocation algorithm, which is the first step, is terminated.
두 번째 단계로 기지국 간의 협력 알고리즘은 다음과 같다. 기지국 협력은 기지국의 가장 자리에 있는 사용자 단말기가 간섭의 영향으로 용량이 감소할 경우 다른 기지국의 간섭을 이용하는 기술이다. 따라서 목표는 용량이 작은, 즉 사용자 단말기가 기지국의 가장 자리에 있는 경우 용량을 높이는 방식이다. 그러므로 주파 수 별로 가장 용량이 작은 기지국을 기지국 협력을 위한 초기 기지국으로 선택하고 선택된 초기 기지국과 기지국 협력을 통하여 용량이 가장 크게 증가되는 기지국을 페어(pair) 기지국으로 선택한다. 이때, 새로이 협력하는 기지국의 용량은 상기 [수학식 5]의 닫힘꼴 수식을 이용하여 구한다.As a second step, the cooperative algorithm between base stations is as follows. Base station coordination is a technology that uses interference of other base stations when the capacity of the user terminal at the edge of the base station decreases due to interference. Therefore, the goal is to increase the capacity when the capacity is small, ie when the user terminal is at the edge of the base station. Therefore, the base station having the smallest capacity for each frequency is selected as an initial base station for base station cooperation, and a base station whose capacity is most increased through base station cooperation with the selected initial base station is selected as a pair base station. At this time, the capacity of the newly cooperating base station is obtained using the closed equation of Equation 5 above.
상기와 같이 협력을 위한 페어(pair) 기지국을 선택한 이후 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 있을 경우, 협력을 위하여 기 선택된 기지국을 제외한 다른 기지국 중 용량이 가장 작은 기지국을 다시 초기 기지국으로 선택하고 협력을 위한 페어(pair) 기지국을 탐색한다. 만약, 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 없는 경우 기지국 협력 알고리즘은 종료된다.If there is an increase in capacity compared to when the base station does not cooperate after selecting a pair base station for coordination as described above, the base station having the smallest capacity among other base stations except for the previously selected base station is selected as the initial base station again. Search for a pair base station for cooperation. If there is no capacity increase, if the base station cooperation is not performed, the base station cooperation algorithm is terminated.
상기 두 단계의 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 알고리즘을 통하여 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식으로 각 기지국이 사용자 단말기에게 신호를 전송하게 된다.Each base station transmits a signal to a user terminal in a base station resource allocation and base station cooperative manner determined by the two base station resource allocation and base station cooperative algorithms.
도 5a는 새로운 기지국이 추가되었을 경우 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.5A is a detailed flowchart of an embodiment of a base station resource allocation and base station cooperation method according to the present invention when a new base station is added.
먼저, 사용자 단말기로부터 피드백받은 평균 SNR 정보를 이용하여 K개의 기지국 중 평균 채널 용량을 가장 크게 증대시키는 N개 기지국을 선택한다(501).First, using the average SNR information fed back from the user terminal is selected N base stations of the largest increase in the average channel capacity of the K base stations (501).
이후, 상기 선택된 N개의 기지국에게 각각 다른 주파수를 할당한다(502).Thereafter, different frequencies are allocated to the selected N base stations (502).
이후, 주파수 1에 대하여 평균 SNR 정보를 이용하여 새로운 기지국이 추가되 었을 경우 용량 증가가 가장 큰 기지국을 선택하여 해당 주파수 1을 할당한다(503).Then, when a new base station is added using the average SNR information for
이후, 기지국이 추가되지 않았을 경우 대비 용량 증가가 있는지를 확인하여(504) 기지국이 추가되지 않았을 경우 대비 용량 증가가 있으면 "503" 과정으로 진행하여 또 다른 기지국을 추가하여 용량 증가가 가장 큰 기지국을 선택하고 해당 주파수 1을 할당한다. 만약, 기지국이 추가되지 않았을 경우 대비 용량 증가가 없으면 다음 스텝(507 과정)으로 진행한다.Then, if the base station is not added, check whether there is an increase in capacity (504). If the base station is not added, if there is an increase in capacity, the process proceeds to "503" and adds another base station to increase the base station with the largest capacity increase. Select and assign the
이때, 각 주파수 별로 N개의 주파수에 대하여 동일한 과정을 병렬로 수행한다(505, 506).At this time, the same process is performed in parallel for N frequencies for each frequency (505, 506).
모든 주파수에 대하여 용량 증가가 더 이상 일어나지 않는 경우 모든 기지국이 최소 하나의 주파수를 할당받았는지를 확인(검색)한다(507).If the capacity increase no longer occurs for all frequencies, it is checked (searched) whether all base stations have been assigned at least one frequency (507).
상기 확인 결과(507), 주파수를 할당받지 않은 기지국이 있으면 평균 SNR 정보를 이용하여 주파수가 할당되지 않은 기지국에게 용량 감소가 가장 적은 주파수를 할당한다(508). 만약, 모든 기지국이 최소 하나의 주파수를 할당받았으면 첫 번째 단계인 기지국 자원 할당 알고리즘은 완료된다.As a result of the
이후, 주파수 1에 대하여 용량이 가장 작은 기지국을 기지국 협력을 위한 초기 기지국으로 선택한다(509).Then, the base station with the smallest capacity for
이후, 평균 SNR 정보를 이용하여, 상기 초기 기지국과 기지국 협력을 통하여 용량이 가장 크게 증가되는 기지국을 페어(pair) 기지국으로 선택한다(510).Thereafter, using the average SNR information, the base station with the largest capacity increase is selected as a pair base station through the initial base station and base station cooperation (510).
이후, 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 있는지를 확인하 여(511) 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 있을 경우 "509" 과정으로 진행하여 또 다른 용량이 가장 작은 기지국을 선택한다. 만약, 용량 증가가 더 이상 없을 경우 다음 스텝(112 과정)으로 진행한다.Thereafter, if there is an increase in capacity when the base station does not cooperate (511), if there is an increase in capacity when the base station does not cooperate, the process proceeds to the "509" process and selects another base station with the smallest capacity. If there is no increase in capacity, the process proceeds to the next step (112).
이때, 각 주파수 별로 N개의 주파수에 대하여 동일한 과정을 병렬로 수행한다(512 내지 514).At this time, the same process is performed in parallel for N frequencies for each frequency (512 to 514).
모든 주파수 별로 용량 증가가 더 이상 일어나지 않을 경우 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 따라 각 기지국이 사용자 단말기로 신호를 전송한다(112).When the capacity increase no longer occurs for every frequency, each base station transmits a signal to the user terminal according to the determined base station resource allocation and base station cooperation scheme (112).
다음으로, 새로운 사용자 단말기가 추가되었을 경우 예를 들어 살펴보면 다음과 같다.Next, for example, when a new user terminal is added, it is as follows.
도 5b는 새로운 사용자 단말기가 추가되었을 경우 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.5B is a detailed flowchart illustrating an embodiment of a base station resource allocation and base station cooperation method based on an average signal-to-noise ratio when a new user terminal is added.
먼저, 사용자 단말기로부터 피드백받은 평균 SNR 정보를 이용하여 K개의 사용자 단말기 중 평균 채널 용량을 가장 크게 증대시키는 N개의 사용자 단말기를 선택한다(521).First, N user terminals that greatly increase the average channel capacity among the K user terminals are selected using the average SNR information fed back from the user terminal (521).
이후, 상기 선택된 N개의 사용자 단말기에게 각각 다른 주파수를 할당한다(522).Thereafter, different frequencies are allocated to the selected N user terminals (522).
이후, 주파수 1에 대하여 평균 SNR 정보를 이용하여 새로운 사용자 단말기가 추가되었을 경우 용량 증가가 가장 큰 사용자 단말기를 선택하여 해당 주파수 1을 할당한다(523).Subsequently, when a new user terminal is added using the average SNR information with respect to
이후, 사용자 단말기가 추가되지 않았을 경우 대비 용량 증가가 있는지를 확인하여(524) 사용자 단말기가 추가되지 않았을 경우 대비 용량 증가가 있으면 "523" 과정으로 진행하여 또 다른 사용자 단말기를 추가하여 용량 증가가 가장 큰 사용자 단말기를 선택하고 해당 주파수 1을 할당한다. 만약, 사용자 단말기가 추가되지 않았을 경우 대비 용량 증가가 없으면 다음 스텝(527 과정)으로 진행한다.After that, if the user terminal is not added, check whether there is an increase in capacity (524). If the user terminal is not added, if there is an increase in capacity, the process proceeds to "523" and adds another user terminal to increase the capacity. Select a large user terminal and assign that
이때, 각 주파수 별로 N개의 주파수에 대하여 동일한 과정을 병렬로 수행한다(525, 526).At this time, the same process is performed in parallel for N frequencies for each frequency (525, 526).
모든 주파수에 대하여 용량 증가가 더 이상 일어나지 않는 경우 모든 사용자 단말기가 최소 하나의 주파수를 할당받았는지를 확인(검색)한다(527).If the capacity increase no longer occurs for all frequencies, it is checked (searched) whether all user terminals have been allocated at least one frequency (527).
상기 확인 결과(527), 주파수를 할당받지 않은 사용자 단말기가 있으면 평균 SNR 정보를 이용하여 주파수가 할당되지 않은 사용자 단말기에게 용량 감소가 가장 적은 주파수를 할당한다(528). 만약, 모든 사용자 단말기가 최소 하나의 주파수를 할당받았으면 첫 번째 단계인 기지국 자원 할당 알고리즘은 완료된다.As a result of the
이후, 주파수 1에 대하여, 용량이 가장 작은 사용자 단말기를 선택한다(529). 이때, 상기 용량이 가장 작은 사용자 단말기가 속해있는 기지국이 기지국 협력을 위한 초기 기지국이 된다.Then, for the
이후, 평균 SNR 정보를 이용하여, 상기 초기 기지국과 기지국 협력을 통하여 상기 선택된 사용자 단말기의 용량을 가장 크게 증가시키는 기지국을 페어(pair) 기지국으로 선택한다(530).Thereafter, using the average SNR information, a base station that greatly increases the capacity of the selected user terminal through the base station cooperation with the base station is selected as a pair base station (530).
이후, 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 있는지를 확인하여(531) 기지국 협력을 하지 않을 경우 대비 용량 증가가 있을 경우 "529" 과정으로 진행하여 또 다른 용량이 가장 작은 사용자 단말기를 선택한다. 만약, 용량 증가가 더 이상 없을 경우 다음 스텝(112 과정)으로 진행한다.Thereafter, if there is an increase in the capacity when the base station does not cooperate (531), if there is an increase in the capacity when the base station does not cooperate, the process proceeds to "529" to select another user terminal having the smallest capacity. If there is no increase in capacity, the process proceeds to the next step (112).
이때, 각 주파수 별로 N개의 주파수에 대하여 동일한 과정을 병렬로 수행한다(532 내지 534).At this time, the same process is performed in parallel for N frequencies for each frequency (532 to 534).
모든 주파수 별로 용량 증가가 더 이상 일어나지 않을 경우 결정된 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식에 따라 각 기지국이 사용자 단말기로 신호를 전송한다(112).When the capacity increase no longer occurs for every frequency, each base station transmits a signal to the user terminal according to the determined base station resource allocation and base station cooperation scheme (112).
다음으로, 상기와 같은 본 발명에 따른 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식의 성능을 살펴보면 다음과 같다. 본 발명에 따른 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식의 성능 검증을 위하여 다음과 같은 상황을 가정하였다. 4개의 기지국이 하나의 제어 라우터(ACR)를 통하여 제어 가능한 상황을 가정하였고, 각 기지국은 1명의 사용자 단말기를 서비스한다. 전체 할당 가능한 주파수는 4개를 가정하였고, 비교하는 시스템은 4개의 기지국이 동일한 주파수를 공유하는 1 셀 재사용 시스템(도 6 참조)과 4개의 기지국이 서로 다른 주파수를 사용하는 4셀 재사용 시스템(도 7 참조)이다.Next, the performance of the dynamic base station resource allocation and the base station cooperation method according to the present invention as described above are as follows. The following conditions are assumed for the performance verification of the base station resource allocation and the base station cooperation scheme according to the present invention. It is assumed that four base stations can be controlled through one control router (ACR), and each base station serves one user terminal. The total assignable frequencies are assumed to be four, and the comparing system is a one-cell reuse system in which four base stations share the same frequency (see FIG. 6) and a four-cell reuse system in which four base stations use different frequencies (FIG. 7).
상기 1셀 주파수 재사용 시스템은 주파수를 재사용함으로 인한 용량 증가가 있지만 서로 간의 간섭이 클 경우 간섭으로 인한 용량 저하 경향이 있고, 4셀 주파수 재사용 시스템은 서로 간의 간섭은 없으나 주파수의 비효율적인 사용으로 간섭이 적을 경우 용량 손실이 큰 시스템이다.The 1-cell frequency reuse system tends to increase capacity due to frequency reuse, but if the interference between each other is large, the capacity tends to decrease due to interference, and the 4-cell frequency reuse system does not interfere with each other but interference due to inefficient use of frequency. If it is small, it is a large capacity loss system.
그리고 기지국의 파워는 100mW(20dBm), 사용자 단말기의 노이즈 레벨은 -104dBm, 기지국 간의 거리는 10m~150m를 가정하였고, 사용자 단말기는 셀 내에서 유니폼(uniform)하고 랜덤하게 위치한다. 주파수는 2.3GHz, 경로손실 모델(pathloss model)은 "802.11n pathloss model D"를 사용하였다. "802.11n pathloss model D"는 기지국과 사용자 단말기 간의 거리가 10m 이하일 경우 이고 기지국과 사용자 단말기 간의 거리가 10m 이상일 경우 와 같이 나타낼 수 있다.In addition, it is assumed that the power of the base station is 100 mW (20 dBm), the noise level of the user terminal is -104 dBm, and the distance between the base stations is 10 m to 150 m. The user terminal is uniformly and randomly located in the cell. The frequency is 2.3 GHz, and the pathloss model is "802.11n pathloss model D". "802.11n pathloss model D" is when the distance between the base station and the user terminal is less than 10m If the distance between the base station and the user terminal is more than 10m Can be expressed as:
도 8은 기지국 간 거리를 10m에서 150m까지 단계적으로 증가시켜 감에 따른 기존 1셀 및 4셀 주파수 재사용 방식과 본 발명의 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식의 용량을 비교하여 나타내고 있다.FIG. 8 compares the capacity of the existing 1-cell and 4-cell frequency reuse schemes with the dynamic base station resource allocation and base station coordination schemes as the distance between base stations is gradually increased from 10m to 150m.
도 8에서 가로축은 기지국 간의 거리를 나타내고, 세로축은 단위가 bits/sec/Hz/cell인 평균 용량(average rate)을 나타낸다. 성능 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식을 사용할 경우 기지국 간의 거리가 가까울 경우 4셀 주파수를 재사용하는 방식과 비슷한 성능을 나타내고, 기지국 간의 거리가 서로 멀 경우 1셀 주파수를 재사용하는 방식과 비슷한 성능을 나타낸다.In Figure 8, the horizontal axis represents the distance between the base stations, the vertical axis represents the average rate (average rate) is a unit of bits / sec / Hz / cell. As can be seen from the performance results, when the dynamic base station resource allocation and the cooperative base station method of the present invention are used, the performance is similar to the method of reusing 4-cell frequency when the distance between base stations is close, and when the distance between base stations is far from each other, The performance is similar to the reuse method.
이는 기지국 간의 거리가 가까울 경우에는 인접하여 있는 기지국 간에 서로 다른 주파수를 사용하여 기지국 간 간섭을 줄이는 것이 전체 시스템 성능에 있어서 이득이 있고, 기지국 간의 거리가 멀 경우에는 기지국 간에 동일 주파수를 재사용하는 것이 이득이 있음을 나타낸다.In case of distance between base stations, it is beneficial to reduce the interference between base stations by using different frequencies between adjacent base stations. In case of distance between base stations, it is advantageous to reuse the same frequency between base stations. Indicates that there is.
따라서 본 발명에 따른 동적 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방식은 기지국과 사용자 단말기의 상대적인 위치, 즉 간섭의 정도에 따라 적응적으로 주파수를 할당하고 기지국 협력을 함으로써, 가장 좋은 성능을 나타낸다고 볼 수 있다. 기지국 간의 거리가 10m일 경우 본 발명의 방식은 기존 1셀 재사용 대비 123%의 용량 이득이 있고, 기지국 간의 거리가 150m로 멀 경우에 본 발명의 방식은 기존 4셀 재사용 방식 대비 34%의 용량 이득을 가져온다.Therefore, the dynamic base station resource allocation and the base station cooperation method according to the present invention can be seen that the best performance by adaptively assigning the frequency according to the relative position of the base station and the user terminal, that is, the cooperation of the base station. If the distance between the base station is 10m, the method of the present invention has a capacity gain of 123% compared to the existing one-cell reuse, and if the distance between the base stations is 150m, the method of the present invention has a capacity gain of 34% compared to the existing four-cell reuse method. Bring it.
도 9는 본 발명에 따른 기지국 자원 할당과 기지국 협력을 동시에 수행하였을 경우 대비 기지국 자원 할당만을 수행하였을 경우의 최소 용량을 가지는 기지국의 용량 증가를 나타낸다.9 illustrates an increase in capacity of a base station having a minimum capacity when only base station resource allocation is performed compared to when base station resource allocation and base station cooperation are simultaneously performed according to the present invention.
전술한 바와 같이, 기지국 협력은 기지국의 가장 자리에 위치한 사용자 단말기의 용량을 증대시키는 방식이므로, 최소의 용량을 가지는 기지국의 용량을 비교하였다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기지국 자원 할당과 기지국 협 력을 동시에 수행하였을 경우 기지국 자원 할당만을 수행하였을 경우 대비 최소 용량 기지국의 용량이 최대 8% 증가하는 것을 확인할 수 있다.As described above, since the base station cooperation is a method of increasing the capacity of the user terminal located at the edge of the base station, the capacity of the base station having the minimum capacity is compared. As shown in FIG. 9, when the base station resource allocation and the base station cooperation according to the present invention are performed at the same time, it can be seen that the capacity of the minimum capacity base station increases by up to 8% compared to the case where only the base station resource allocation is performed.
따라서 본 발명에 따른 기지국 자원 할당 방식만을 수행하여도 성능 향상이 있다. 또한, 본 발명에 따른 기지국 협력 방식만을 수행하여도 성능 향상이 있다. 물론, 본 발명에 따른 기지국 자원 할당 방식과 기존의 기지국 협력 방식을 사용하여도 성능 향상이 있고, 기존의 기지국 할당 방식과 본 발명에 따른 기지국 협력 방식을 사용하여도 성능 향상이 있다.Therefore, even if only the base station resource allocation method according to the present invention is improved. In addition, even if only the base station cooperation method according to the present invention is improved. Of course, there is an improvement in performance even when using the base station resource allocation method according to the present invention and the existing base station cooperation method, and there is also an improvement in performance even when using the existing base station allocation method and the base station cooperation method according to the present invention.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily inferred by a computer programmer in the art. In addition, the written program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and read and executed by a computer to implement the method of the present invention. The recording medium may include any type of computer readable recording medium.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
본 발명은 휴대 인터넷 단말기 및 휴대 인터넷 시스템 등에 이용될 수 있다.The present invention can be used in portable Internet terminals, portable Internet systems, and the like.
도 1a는 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비 보고 방법에 대한 일실시예 흐름도,1A is a flow chart of an embodiment of an average signal-to-noise ratio reporting method according to the present invention;
도 1b는 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 대한 일실시예 흐름도,1B is a flow diagram of an embodiment of a base station resource allocation and base station cooperation method based on an average signal-to-noise ratio according to the present invention;
도 2는 두 개의 인접 기지국이 서로 상이한 주파수를 사용하여 사용자 단말기로 데이터를 전송하는 경우의 예를 나타내는 도면,2 is a diagram illustrating an example in which two neighboring base stations transmit data to a user terminal using different frequencies;
도 3은 두 개의 인접 기지국이 동일 주파수를 사용하여 사용자 단말기로 데이터를 전송하는 경우의 예를 나타내는 도면,3 is a diagram illustrating an example in which two neighboring base stations transmit data to a user terminal using the same frequency;
도 4는 본 발명에 따라 인접 기지국 간의 협력을 통하여 데이터를 전송하는 경우의 예를 나타내는 도면,4 is a diagram illustrating an example of transmitting data through cooperation between neighboring base stations according to the present invention;
도 5a는 새로운 기지국이 추가되었을 경우 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도,5A is a detailed flowchart of an embodiment of a base station resource allocation and base station cooperation method based on an average signal-to-noise ratio when a new base station is added;
도 5b는 새로운 사용자 단말기가 추가되었을 경우 본 발명에 따른 평균 신호 대 잡음비에 기반한 기지국 자원 할당 및 기지국 협력 방법에 대한 일실시예 상세 흐름도,5B is a detailed flowchart illustrating an embodiment of a base station resource allocation and base station cooperation method based on an average signal-to-noise ratio when a new user terminal is added;
도 6은 4개의 기지국이 동일한 주파수를 공유하는 1 셀 재사용 시스템을 설명하기 위한 도면,6 is a diagram for explaining a one-cell reuse system in which four base stations share the same frequency;
도 7은 4개의 기지국이 서로 다른 주파수를 사용하는 4셀 재사용 시스템을 설명하기 위한 도면,7 is a diagram for explaining a 4-cell reuse system in which four base stations use different frequencies;
도 8은 기지국 간의 거리에 따른 기존 시스템과 본 발명의 시스템 간에 시스템 용량을 비교하여 나타낸 도면,8 is a view showing a comparison of system capacity between an existing system according to the distance between the base station and the system of the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 기지국 자원 할당과 기지국 협력을 동시에 수행하였을 경우 대비 기지국 자원 할당만을 수행하였을 경우의 최소 용량을 가지는 기지국의 용량 증가를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating an increase in capacity of a base station having a minimum capacity when only base station resource allocation is performed compared to when base station resource allocation and base station cooperation are simultaneously performed according to the present invention.
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080029000A KR100970447B1 (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Method for reporting average signal-to-noise ratio, and method for resource allocation and cooperation based on the average signal-to-noise ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080029000A KR100970447B1 (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Method for reporting average signal-to-noise ratio, and method for resource allocation and cooperation based on the average signal-to-noise ratio |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090103409A KR20090103409A (en) | 2009-10-01 |
KR100970447B1 true KR100970447B1 (en) | 2010-07-16 |
Family
ID=41532952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080029000A KR100970447B1 (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Method for reporting average signal-to-noise ratio, and method for resource allocation and cooperation based on the average signal-to-noise ratio |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100970447B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101438798B1 (en) * | 2012-02-08 | 2014-09-05 | 서울대학교산학협력단 | Method for cooperative operation between macrocell base station and femtocell base station |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050110713A (en) * | 2003-03-12 | 2005-11-23 | 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 | Estimation of interference variation caused by the addition or deletion of a connection |
KR20060092400A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-23 | 삼성전자주식회사 | System and method for allocation resource based on channel state information feedback in a mimo-ofdma communication system |
KR20070116436A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-10 | 한국전자통신연구원 | Resource allocation method for orthogonal frequency division multiplexing access system |
-
2008
- 2008-03-28 KR KR1020080029000A patent/KR100970447B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050110713A (en) * | 2003-03-12 | 2005-11-23 | 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 | Estimation of interference variation caused by the addition or deletion of a connection |
KR20060092400A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-23 | 삼성전자주식회사 | System and method for allocation resource based on channel state information feedback in a mimo-ofdma communication system |
KR20070116436A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-10 | 한국전자통신연구원 | Resource allocation method for orthogonal frequency division multiplexing access system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090103409A (en) | 2009-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9769766B2 (en) | Self-optimizing distributed antenna system using soft frequency reuse | |
Lopez-Perez et al. | Dynamic downlink frequency and power allocation in OFDMA cellular networks | |
Luo et al. | Joint relay scheduling, channel access, and power allocation for green cognitive radio communications | |
Sokmen et al. | Uplink resource allocation algorithms for single-carrier FDMA systems | |
CN113597799A (en) | Apparatus, method, and computer-readable medium for adjusting beamforming profile | |
KR101781015B1 (en) | Method and system for muting radio resources in a wireless communication system | |
CN103369542A (en) | Game theory-based common-frequency heterogeneous network power distribution method | |
CN113382477B (en) | Method for modeling uplink interference between wireless network users | |
CN101132632A (en) | Master-salve cooperating communication method in distributed radio communication system | |
CN104754707A (en) | Device and method for controlling change of working state of small cell | |
Akter et al. | Distributed approach for power and rate allocation to secondary users in cognitive radio networks | |
CN113347696B (en) | Power distribution method and device | |
CN101369834A (en) | Combined power control method, system and equipment | |
CN104770004A (en) | Communication system and method | |
CN103002499B (en) | Wireless resource allocation and optimization method and wireless communication system | |
CN101965748A (en) | Channel selection in an ad hoc wireless network | |
Fusco et al. | Finding green spots and turning the spectrum dial: Novel techniques for green mobile wireless networks | |
Galiotto et al. | Effect of LOS/NLOS propagation on area spectral efficiency and energy efficiency of small-cells | |
Pramudito et al. | Confederation based RRM with proportional fairness for soft frequency reuse LTE networks | |
KR100970447B1 (en) | Method for reporting average signal-to-noise ratio, and method for resource allocation and cooperation based on the average signal-to-noise ratio | |
Zia et al. | Multi-agent RL based user-centric spectrum allocation scheme in D2D enabled hetnets | |
Challita et al. | On LTE cellular network planning under demand uncertainty | |
Engels et al. | Profit-oriented combination of multiple objectives for planning and configuration of 4G multi-hop relay networks | |
KR101172657B1 (en) | Apparatus and method using of multiple channel for small base tranceiver station | |
Ko et al. | Distributed power allocation for efficient inter-cell interference management in multi-cell OFDMA systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130701 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140701 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150626 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160630 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180702 Year of fee payment: 9 |