KR101020044B1

KR101020044B1 - 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101020044B1
Application number: KR1020070096475A
Authority: KR
Inventors: 김영수; 최영실
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2011-03-09
Also published as: US20090082031A1; KR20090030848A

Abstract

본 발명은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 방법은, 송신 신호의 종류를 고려하여, 상기 송신 신호를 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연(latency)이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호와, 기타 신호로 분류하는 과정과, 상기 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호로 분류된 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 과정과, 상기 기타 신호로 분류된 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정 이전에, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인지 여부를 검사하는 과정과, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태일 시, 상기 송신 신호 분류 시 사용되는 기준 값을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

대역 할당 스케줄링, 다중 주파수 대역, 고속 데이터 전송률, 커버리지 확장

Description

다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BAND ALLOCATION SCHEDULING IN MULTI-BAND COMMUNICAITION SYSTEM}

본 발명은 대역 할당에 관한 것으로, 특히 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 단일 대역이 할당되었으며, 따라서 시간에 따라 변화하는 트래픽 양과, 멀티미디어 트래픽의 증가에 따른 전체 전송 량 증가로 인한 고속 데이터 전송률(high data rate)에 대한 요구 사항을 만족시키기 힘들었다. 또한, 기지국의 커버리지 확장(coverage extension)으로 인한 시스템 전체 성능 향상과 기지국 수의 감소로 인한 비용(cost) 감소의 효과를, 상기 고속 데이터 전송률에 대한 요구 사항과 동시에 만족시키기 힘든 상황이다.

또한, 종래 기술에 따른 자원 할당 방법은 각 단말 신호의 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률, 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동성 등의 여러 가지 상황을 고려하여 자원을 할당하지 않았으며, 따라서, 단말들의 QoS(Quality of Service)를 최대한 만족시키지 못하고 자원 효율 또한 극대화하지 못하였다.

따라서, 상기 고속 데이터 전송률과 커버리지 확장(coverage extension)을 동시에 달성하여 시스템의 성능을 향상시키면서도 자원 효율을 최대화할 수 있는 새로운 기술의 제안이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 고속 데이터 전송률과 커버리지 확장을 동시에 달성하기 위한 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 각 대역이 위치하는 주파수의 특성, 단말 신호의 종류 및 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률(data rate), 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동 속도, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing) 등을 일부 또는 모두 고려하여 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 다수의 대역의 MAP 정보를 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 전송할 경우 오버헤드(overhead)를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 동시에 다수의 대역을 디코딩할 수 있는 단말과 하나의 대역만 디코딩할 수 있는 단말이 혼재하는 경우 모든 단말이 효율적으로 동작이 가능한 프레임 구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 방법은, 송신 신호의 종류를 고려하여, 상기 송신 신호를 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연(latency)이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호와, 기타 신호로 분류하는 과정과, 상기 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호로 분류된 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 과정과, 상기 기타 신호로 분류된 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정 이전에, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인지 여부를 검사하는 과정과, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태일 시, 상기 송신 신호 분류 시 사용되는 기준 값을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 장치는, 송신 신호의 종류를 고려하여, 상기 송신 신호를 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연(latency)이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호와, 기타 신호로 분류하고, 상기 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호로 분류된 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하며, 상기 기타 신호로 분류된 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 스케쥴러와,대역 할당 결과를 포함하는 MAP 정보를 생성하는 MAP 생성기를 포함하며, 여기서, 상기 스케쥴러는, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하기 이전에, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인지 여부를 검사하고, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태일 시, 상기 송신 신호 분류 시 사용되는 기준 값을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 자원 인덱싱 방법은, 기지국이, 각 대역에 대역 인덱스를 부여하는 과정과, 상기 기지국이, 대역별로 해당 대역 내에서 전체 자원에 자원 인덱스를 부여하는 과정과, 상기 기지국이, 자원을 할당받은 단말에게 해당 자원의 대역 인덱스와 자원 인덱스 중 적어도 하나를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 자원 인덱싱 방법은, 기지국이, 다중 주파수 대역 내 전체 자원에 단계적으로 자원 인덱스를 부여하는 과정과, 상기 기지국이, 자원을 할당받은 단말에게 해당 자원의 자원 인덱스를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 주파수 대역을 사용하며, 단일 대역을 지원하는 단말과 동시에 다중 대역을 지원하는 단말이 혼재하는 통신 시스템의 프레임 구조는, 제어 신호 영역과 하향링크 데이터 영역 및 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임과, 하향링크 데이터 영역과 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임을 포함하여, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임에서 제어 신호 영역을 통해 신호가 송수신될 시 동일한 시간 구간에서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임의 자원은 동시에 다중 대역을 지원하는 단말에게만 할당하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 주파수 대역을 사용하며, 단일 대역을 지원하는 단말과 동시에 다중 대역을 지원하는 단말이 혼재하는 통신 시스템의 프레임 구조는, 제어 신호 영역과 하향링크 데이터 영역 및 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임과, 하향링크 데이터 영역과 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임을 포함하여, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임에서 제어 신호 영역을 통해 신호가 송수신될 시 동일한 시간 구간에서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임 내 상향링크 데이터 영역의 전체 혹은 일부가 위치하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 각 대역이 위치하는 주파수의 특성, 단말 신호의 종류 및 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률(data rate), 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동 속도, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing) 등을 일부 또는 모두 고려하여 자원을 할당함으로써, 고속 데이터 전송률과 커버리지 확장을 동시에 달성할 수 있고, 상기 커버리지 확장에 따라 기지국 수의 감소로 인한 비용(cost) 측면에서도 이득을 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한, 단말의 QoS를 만족시키면서도 시스템 전체 성능(throughput)을 향상시키고 단말의 아웃티지(outage) 확률을 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명에서는 자원 인덱싱을 간단화하는 방법을 적용하여, 다수의 대역의 MAP 정보를 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 전송할 경우 MAP 오버헤드(overhead)를 감소시킬 수 있으며, 동시에 다수의 대역을 디코딩할 수 있 는 단말과 하나의 대역만 디코딩할 수 있는 단말이 혼재하는 경우 모든 단말이 효율적으로 동작이 가능한 프레임 구조를 제공함으로써, 두 종류의 단말에게 모두 효율적으로 자원을 할당할 수 있는 이점이 있다.

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 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명은 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 스케쥴링 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다.

차세대 시스템에서는 멀티미디어 트래픽의 증가로 인해 고속 데이터 전송률(high data rate)을 지원하기 위한 넓은 주파수 대역이 요구된다. 따라서 한 시스템이 주파수가 다른 여러 개의 대역을 사용하여 각 단말들 또는 기지국에 유연하게 자원을 할당함으로써 전송 효율을 최대화하는 기술들이 고려되고 있으며, 이러한 대역들이 위치하는 주파수 또한, 그 특성이 서로 다른 저주파와 고주파로 나뉘어서 할당될 것으로 예상된다. 일반적으로 저주파 대역의 경우 고주파 대역에 비해 넓은 커버리지를 갖는다. 즉, 저주파와 고주파 대역이 동일 파워와 동일 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨(level)을 선택하여 전송한 경우, 가장 낮은 MCS 레벨을 만족하는 최소(minimum) SINR(Signal-to-Interference and Noise Ratio) 보다 낮은 성능을 갖게 되어 통신이 불가능한 사용자의 비율을 아웃티지(outage) 확률이라 정의하였을 때, 상기 아웃티지 확률이 고주파에 비해 저주파가 낮게 나타난다는 것이다.

또한, 셀 반경이 커질수록 저주파와 고주파 간의 아웃티지 확률의 차이가 확연히 커지게 된다. 단말이 기지국과 통신하기 위해서는 기지국에서 송신한 제어 신호를 성공적으로 수신해야만 가능하다. 따라서 대부분의 시스템들에서 기지국의 제어 신호는 일반적인 데이터 신호에 비해 로버스트(robust)하게 전송하게 되는데 제어 신호의 송신 파워를 높여서 전송하는 것도 하나의 예라고 할 수 있다. 그러나 송신 파워에는 제한이 있으므로 파워를 높여서 커버리지를 확장하는 데에는 한계가 있으며, 또한 제어 신호와 데이터 신호가 FDM(Frequency Division Multiplexer)으로 자원을 할당받아 전송되는 경우, 제어 신호의 송신 파워를 높이게 되면 상대적으로 데이터 신호에 할당되는 파워가 줄어드는 문제가 있다. 효율적인 자원 관리를 위해서 제어 신호의 MCS 레벨을 더욱 낮춰서 로버스트하게 보내는 것도 현실적으로 힘들다고 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 주파수가 다른 다수의 대역이 존재하는 시스템에서 단말의 아웃티지 확률을 낮추기 위해서, 즉 고속 데이터 전송률과 커버리지 확장을 동시에 달성하기 위해서, 각 대역이 위치하는 주파수의 특성, 단말 신호의 종류 및 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률(data rate), 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동 속도, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing) 등을 일부 또는 모두 고려하여 자원을 할당하는 방법과, 이러한 다수의 대역의 MAP 정보를 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 전송할 경우 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있는 방법과, 동시에 다수의 대역을 디코딩할 수 있는 단말과 하나의 대역만 디코딩할 수 있는 단말이 혼재하는 경우 모든 단말이 효율적으로 동작이 가능한 프레임 구조를 제안한다. 이하 본 발명은 상/하향링크에 동일하게 적용될 수 있다.
이하 설명에서, 다중 주파수 대역을 상대적으로 높은 주파수 대역과 상대적으로 낮은 주파수 대역으로 나누는 것은, 미리 설정된 주파수를 기준으로 한다. 즉, 시스템에 할당된 다중 주파수 대역들을 미리 설정된 주파수보다 높은 주파수 대역과 미리 설정된 주파수보다 낮은 주파수 대역으로 나눌 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 대역 할당 조건을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에서는 첫 번째 대역 할당 조건으로, 대역이 위치하는 주파수의 특성과 신호의 종류 및 전송 목적을 고려하여, 제어 신호(BCH(Broadcast CHannel), MAP 정보 등), 짧은 지연이 요구되는 신호(예를 들어, VoIP(Voice over Internet Protocol)), 방송 신호 등의 넓은 커버리지가 요구되는 신호에 대해서는 넓은 커버리지 특성을 갖는 주파수 대역, 즉 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역을 할당하고, 기타 사용자 신호에 대해서는, 상기 주파수 대역에 비해 넓은 대역이 확보될 것으로 예상되는, 상대적으로 높은 주파수 대역을 우선적으로 할당함으로써 고속 데이터 전송률(high data rate)을 지원할 수 있는 방법을 제안한다.

예를 들어, 도 2와 같이, 2개 이상의 대역, 즉, 대역 A, 대역 B가 하나의 시스템에서 사용된다고 가정하였을 경우, 대역이 위치하는 주파수의 특성과 신호의 종류 및 전송 목적을 고려한 대역 할당의 첫 번째 방법(a)으로, 대역 B에 비해 더 낮은 주파수에 있는 대역 A의 프레임 제어 영역에 BCH, MAP 정보 등 제어 신호를 전송하고, 넓은 커버리지가 요구되는 방송 서비스나 짧은 지연시간이 요구되는 VoIP 서비스 등을 지원하기 위해 상기 대역 A의 자원을 할당한다. 여기서, 상기 BCH, MAP 정보 등 제어 신호는 전체 대역(대역 A와 대역 B)에 대한 정보를 담고 있다. 상기 대역 A를 제외한 나머지 대역(대역 B)을 이용하여 FTP(File Transfer Protocol), HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) 등의 사용자 데이터 트래픽을 전송한다.
그러나, 이와 같은 상황에서, 상기 대역 B에서만 통신이 가능한 단말은 상기 대역 A를 통해 전송되는 BCH, MAP 정보 등 제어 신호를 수신할 수 없기 때문에 단말과 기지국 간의 통신을 할 수 없는 문제가 있다. 상기 대역 B에서만 통신이 가능한 단말도 단말과 기지국 간의 통신이 가능하도록 하기 위해서는, 상기 대역 B에서도 각종 BCH, MAP 정보 등의 제어 신호를 추가로 전송해야 한다. 단, 이 경우 상기 대역 B로 전송되는 BCH, MAP 등의 제어 신호는 해당 고주파 대역에 국한되어 전송된다. 이와 같이, 여러 개의 대역이 존재하는 경우 각 대역들 중에서 낮은 주파수에 해당하는 대역에 BCH, MAP 정보 등 제어 신호를 전송하고, 상대적으로 높은 주파수에 해당하는 대역을 이용해 데이터를 전송함으로써 시스템의 전체 성능(throughput)을 향상시키고 단말의 아웃티지 확률을 줄일 수 있다.
두 번째 방법(b)으로, 방송 신호와 통신 신호를 구분하여, 통신 신호에는 상기 대역 A의 자원을 할당하고, 방송 신호에 대해서는 상기 대역 B의 자원을 할당한다. 방송 신호는 하향링크만 있는 특별한 신호로써 통상의 통신 신호와는 다른 기술을 적용하여 성능을 높일 수 있는 특징이 있다. 예를 들어, 단일 주파수 네트워크(Single frequency network) 기술을 사용하여 모든 기지국이 동일한 시간 및 주파수에 동일한 정보를 송신할 경우 셀간 간섭을 이론적으로 없앨 수 있으므로 성능을 높일 수 있다. 그러기 위해서는, 방송 신호의 CP(cyclic prefix) 길이가 충분히 커야 하고 각 방송 신호 정보가 모든 셀에서 동일한 시간 및 주파수에 송신된다는 조건이 필요하므로, 종래의 통신 신호(즉, 종래의 통신을 위한 각종 제어 및 사용자 신호)와 다르게 설계할 필요가 있다. 이런 특성의 방송 신호 전송과 종래의 통상적인 통신을 효과적으로 수행하기 위한 방법은 방송 신호와 통신 신호를 구분하여 다른 주파수에 할당하고 설계 또는 운용을 달리하는 것이다. 이하, 본 발명에서는 상기 (a)의 방법을 이용하여 설명할 것이나, 상기 (b)의 방법으로도 가능함은 물론이다.

다음, 두 번째 대역 할당 조건으로, 각 대역의 주파수 특성과 단말의 위치 정보를 이용하여, 고주파 대역의 통신 거리가 저주파 대역의 통신 거리에 비해 작으므로, 셀 내에서 상대적으로 기지국에 가까이 위치한 이너 셀(inner cell) 단말에게는 다중 대역 중 상대적으로 높은 주파수 대역을 할당하고, 상대적으로 기지국에 멀리 위치한 아우터 셀(outer cell) 단말에게는 다중 대역 중 상대적으로 낮은 주파수 대역을 우선적으로 할당하는 방법을 제안한다. 여기서, 상기 단말의 위치 정보로서, GPS(Global Positioning System) 등을 이용하여 얻은 정확한 사용자 위치 데이터 또는 기지국에서 수신한 신호의 크기를 측정한 값 등 다양한 정보가 이용될 수 있다. 또한, 상기 단말의 위치 정보 대신, 단말의 평균 수신 SINR 값을 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 단말의 평균 수신 SINR 값이 기준 값보다 작으면 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역을 할당하고, 단말의 평균 수신 SINR 값이 기준 값보다 크면 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역을 할당할 수 있다.

다음, 세 번째 대역 할당 조건으로, 각 대역의 주파수 특성과 단말의 이동 속도(mobility)를 고려하여, 고속 이동(high mobility) 단말에게는 시간에 따른 큰 채널 변화로 인한 성능 저하를 감소시키기 위해 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역을 할당하고, 저속 이동(low mobility) 단말에게는 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역을 우선적으로 할당하는 방법을 제안한다. 여기서, 상기 이동 속도에 따른 주파수 대역 할당을 결정하기 위한 기준 이동 속도는 단계적으로 여러 가지 값, 예를 들어 10km/h, 30km/h, 60km/h, 120km/h 등을 가질 수 있으며, 점유 대역 풀(full) 여부에 따라 적절히 선택할 수 있다.
이와 같은 3가지 대역 할당 조건은 각각 독립적으로 사용하여 대역 할당에 이용할 수도 있으며, 상황에 따라 일부 또는 모든 조건을 결합하여 대역 할당에 이용할 수도 있다.

도시하진 않았지만, 네 번째 대역 할당 조건으로, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing)을 고려하여, 대역별로 전달되는 신호가 한 대역에만 집중되지 않고 적절히 분산되도록 대역을 할당하는 방법을 제안한다. 위에서 언급한 3가지 대역 할당 조건에서 기준값을 적절히 조절하면 상기 로드 밸런싱 효과를 얻을 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 기지국은 데이터 큐(300), 스케쥴러(310), 패킷 생성기(320), MAP 생성기(330), 다중화기(MUX)(340), 물리계층 인코더(350), RF송신기(360)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 스케쥴러(310)는 제어기(311), 신호 분류기(313), 단말별 이동 속도 판단기(315), 단말별 위치 판단기(317)를 포함하여 구성된다.

도 3을 참조하면, 먼저 데이터 큐(300)는 전송 신호(또는 서비스 패킷)들을 버퍼링하였다가 출력한다.

스케쥴러(310)는 상기 데이터 큐(300)로부터 입력되는 전송 신호들에 대해 각 대역이 위치하는 주파수의 특성, 단말 신호의 종류 및 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률(data rate), 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동 속도, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing) 등을 일부 또는 모두 고려하여 자원 스케쥴링을 수행하고, 스케쥴링 결과를 패킷 생성기(320) 및 MAP 생성기(330)로 출력한다.

구체적으로, 상기 스케쥴러(310)의 제어기(311)는 입력되는 전송 신호를 먼저 상기 신호 분류기(313)로 출력한 후, 상기 신호 분류기(313)로부터 분류된 전송 신호, 예를 들어 제어 신호 혹은 방송 신호 혹은 짧은 지연이 요구되는 신호와 기타 사용자 신호로 분류된 신호를 입력받아, 상기 제어 신호 혹은 방송 신호 혹은 짧은 지연이 요구되는 신호로 분류된 전송 신호에 대해 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역을 할당한다. 다음으로, 상기 제어기(311)는 상기 기타 사용자 신호로 분류된 신호를 상기 단말별 이동 속도 판단기(315)로 출력한 후, 상기 단말별 이동 속도 판단기(315)로부터 단말의 이동 속도에 따라 분류된 전송 신호를 입력받아, 상기 기타 사용자 신호 중 해당 단말의 이동 속도가 임계치보다 큰 신호로 분류된 전송 신호에 대해 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역을 할당한다. 다음으로 상기 제어기(311)는 상기 기타 사용자 신호 중 해당 단말의 이동 속도가 임계치보다 작거나 같은 신호로 분류된 전송 신호를 상기 단말별 위치 판단기(317)로 출력한 후, 상기 단말별 위치 판단기(317)로부터 단말의 위치에 따라 분류된 전송 신호를 입력받아, 해당 단말이 아우터 셀 단말인 신호로 분류된 전송 신호에 대해서는 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역을 할당하고, 해당 단말이 이너 셀 단말인 신호로 분류된 전송 신호에 대해서는 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역을 할당한다. 또한, 상기 제어기(311)는 주파수간 로드 밸런싱(load balancing)을 고려하여, 대역별로 전달되는 신호가 한 대역에만 집중되지 않고 적절히 분산되도록 대역을 할당하기 위해 스케쥴링 중간 혹은 스케쥴링 완료 후 로드 밸런싱을 수행한다. 여기서, 상기 로드 밸런싱은 상기 세가지의 전송 신호 분류 방법 중 하나 이상의 전송 신호 분류 방법에 대한 분류 조건을 변경하고, 변경된 분류 조건에 따라 대역을 재할당함으로써 수행될 수 있다.

여기서, 상기 신호 분류기(313)는 신호의 종류 및 전송 목적에 따라 전송 신호를 분류한다. 예를 들면, 상기 신호 분류기(313)는 전송 신호를 제어 신호(BCH, MAP 정보 포함) 혹은 방송 신호 혹은 짧은 지연이 요구되는 신호와, 기타 사용자 신호로 분류한다. 또한, 상기 단말별 이동 속도 판단기(315)는 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말의 이동 속도에 따라 분류한다. 즉, 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말의 이동 속도가 임계치보다 큰 신호와, 해당 신호를 수신할 단말의 이동 속도가 임계치보다 작거나 같은 신호로 분류한다. 마지막으로, 상기 단말별 위치 판단기(317)는 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말의 위치에 따라 분류한다. 즉, 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말이 아우터 셀(outer cell) 단말인 신호와, 해당 신호를 수신할 단말이 이너 셀(inner cell) 단말인 신호로 분류한다.

패킷 생성기(320)는 상기 데이터 큐(300)로부터 입력되는 전송 신호들을 상기 스케쥴러(310)로부터 입력되는 스케쥴링 결과에 따라 소정의 패킷(예 : MAC PDU)으로 생성하여 출력한다. MAP 생성기(330)는 상기 스케쥴러(310)로부터 입력되는 스케쥴링 결과를 이용하여, 프레임의 제어 영역을 통해 전송되는 MAP 정보(또는 자원할당정보)를 생성하고 이를 출력한다.

다중화기(340)는 상기 패킷 생성기(320) 및 MAP 생성기(330)로부터의 패킷들을 미리 정해진 규칙에 따라 선택하여 출력한다. 예를 들어, 상기 다중화기(340)는 프레임이 시작되면 MAP 생성기(330)의 출력을 선택하여 출력하고, 이후 하향링크 구간에서 상기 패킷 생성기(320)로부터의 패킷들을 선택하여 출력한다.

프레임이 시작되면, 물리계층 인코더(350)는 프레임의 맨 처음에 전송되는 프리앰블 신호를 생성하여 출력하고, 이후 상기 다중화기(340)로부터의 패킷들을 물리계층 인코딩하여 출력한다. 여기서, 상기 물리계층 인코더(350)는 채널부호블럭, 변조블럭 등을 포함할 수 있다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 가정할 경우, 상기 채널부호블럭은 채널인코더(channel encoder), 인터리버(interleaver), 변조기(modulation) 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 송신 데이터를 다수의 직교하는 부반송파들에 싣기 위한 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산기 등으로 구성될 수 있다.

RF송신기(360)는 상기 물리계층 인코더(350)로부터의 기저대역 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 기저대역 아날로그 신호를 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 스케쥴러의 대역 할당 스케쥴링 방법을 도시한 흐름도이다.

상기 도 4를 참조하면, 스케쥴러는 먼저, 첫 번째 대역 할당 조건으로 신호의 종류 및 전송 목적을 고려하여 전송 신호에 대역을 할당하기 위해, 401단계에서 신호의 종류 및 전송 목적에 따라 전송 신호를 분류한다. 즉, 전송 신호를 제어 신호(BCH, MAP 정보 포함) 혹은 방송 신호 혹은 짧은 지연이 요구되는 신호와, 기타 사용자 신호로 분류하며, 이를 위해 상기 스케쥴러는 전송 신호의 종류가 제어 신호 혹은 방송 신호 혹은 짧은 지연이 요구되는 신호인가 아니면 기타 사용자 신호인가를 판단한다. 상기 401단계에서 제어 신호 혹은 방송 신호 혹은 짧은 지연이 요구되는 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 상기 스케쥴러는 421단계로 진행하여 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역(도 2의 경우 대역 A)을 할당한다.

반면, 상기 401단계에서 기타 사용자 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 상기 스케쥴러는 403단계로 진행하여 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)인지 여부를 검사한다. 즉, 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역과 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인지 여부를 검사한다. 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)일 시, 상기 스케쥴러는 405단계에서 상기 전송 신호 분류 기준을 변경, 즉 낮은 주파수 대역에 할당되는 신호의 종류를 변경하고, 상기 401단계로 돌아가 상기 변경된 전송 신호 분류 기준에 따라 전송 신호를 분류한 후, 이에 따라 전송 신호에 대해 주파수 대역을 재할당한다.

여기서, 상기 전송 신호 분류 기준 변경 방법으로 다양한 실시 예가 가능하며, 일 예로, 상기 짧은 지연이 요구되는 신호를 분류하여 더 짧은 지연이 요구되는 신호와 상대적으로 덜 짧은 지연이 요구되는 신호로 나누는 방법이 가능하다. 이 경우, 상기 스케쥴러는 더 짧은 지연이 요구되는 신호를 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역에 할당하고, 상대적으로 덜 짧은 지연이 요구되는 신호를 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역에 할당할 수 있다.

상기 403단계에서 어느 하나의 점유 대역도 풀(full)이 아닐 시, 상기 스케쥴러는 두 번째 대역 할당 조건으로 해당 단말의 이동 속도를 고려하여 전송 신호에 대역을 할당하기 위해, 407단계에서 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말의 이동 속도에 따라 분류한다. 즉, 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말의 이동 속도가 임계치보다 큰 신호와, 해당 신호를 수신할 단말의 이동 속도가 임계치보다 작거나 같은 신호로 분류하며, 이를 위해 상기 스케쥴러는 전송 신호별로 해당 단말의 이동 속도가 임계치보다 큰지 여부를 판단한다. 여기서, 단말의 이동 속도는 GPS에서 측정한 위치 정보를 이용하여 추정한 값, 또는 단말로부터 수신한 신호에서 도플러 주파수를 추정하여 구한 값, 또는 다수의 방법에 의해 측정된 값들을 하나 또는 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 상기 407단계에서 해당 단말의 이동 속도가 임계치보다 큰 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 상기 스케쥴러는 상기 421단계로 진행하여 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역(도 2의 경우 대역 A)을 할당한다.

상기 407단계에서 해당 단말의 이동 속도가 임계치보다 작거나 같은 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 상기 스케쥴러는 409단계로 진행하여 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)인지 여부를 검사한다. 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)일 시, 상기 스케쥴러는 411단계에서 상기 임계치를 변경하고, 상기 407단계로 돌아가 상기 변경된 임계치에 따라 전송 신호를 분류한 후, 이에 따라 전송 신호에 대해 주파수 대역을 재할당한다. 여기서, 상기 임계치는 단계적으로 여러 가지 값을 가질 수 있으며, 예를 들어, 낮은 주파수 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인 경우, 상기 임계치를 한 단계 높은 임계치로 변경할 수 있고, 높은 주파수 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인 경우, 상기 임계치를 한 단계 낮은 임계치로 변경할 수 있다.

상기 409단계에서 어느 하나의 점유 대역도 풀(full)이 아닐 시, 상기 스케쥴러는 세 번째 대역 할당 조건으로 해당 단말의 위치를 고려하여 전송 신호에 대역을 할당하기 위해, 413단계에서 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말의 위치에 따라 기지국으로부터 기준 거리 이내에 위치하는 단말의 신호와, 상기 기지국으로부터 상기 기준 거리 이외에 위치하는 단말의 신호로 분류한다. 즉, 전송 신호를, 해당 신호를 수신할 단말이 아우터 셀(outer cell) 단말인 신호와, 해당 신호를 수신할 단말이 이너 셀(inner cell) 단말인 신호로 분류하며, 이를 위해 상기 스케쥴러는 전송 신호별로 해당 단말이 아우터 셀 단말인지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 단말의 위치 정보는 GPS에 의해 측정된 값, 또는 단말로부터 수신한 신호 크기를 바탕으로 추정한 값(예, 평균 수신 SINR 값), 또는 이외의 다수의 방법에 의해 측정된 값들을 하나 또는 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 여기서, 상기 평균 수신 SINR 값을 이용할 경우, 상기 스케쥴러는 상기 전송 신호를, 평균 수신 SINR 값이 기준값보다 큰 단말의 신호와, 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 작은 단말의 신호로 분류할 수 있다.

상기 413단계에서 해당 단말이 아우터 셀 단말인 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 상기 스케쥴러는 상기 421단계로 진행하여 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역(도 2의 경우 대역 A)을 할당한다.
상기 413단계에서 해당 단말이 이너 셀 단말인 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 상기 스케쥴러는 415단계로 진행하여 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)인지 여부를 검사한다. 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)일 시, 상기 스케쥴러는 417단계에서 셀 반경을 변경하고, 상기 413단계로 돌아가 상기 변경된 셀 반경에 따라 전송 신호를 분류한 후, 이에 따라 전송 신호에 대해 주파수 대역을 재할당한다. 여기서, 상기 셀 반경은 단계적으로 여러 값을 가질 수 있으며, 예를 들어, 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인 경우, 상기 셀 반경을 한 단계 더 큰 값으로 변경할 수 있고, 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인 경우, 상기 셀 반경을 한 단계 더 작은 값으로 변경할 수 있다.

상기 415단계에서 어느 하나의 점유 대역도 풀(full)이 아닐 시, 상기 스케쥴러는 419단계에서 해당 단말이 이너 셀 단말인 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역(도 2의 경우 대역 B)을 할당한다.

이후, 상기 스케쥴러는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

한편, 상기 도 4에서 상기 스케쥴러는 네 번째 대역 할당 조건으로 주파수간 로드 밸런싱(load balancing)을 고려하여, 대역별로 전달되는 신호가 한 대역에만 집중되지 않고 적절히 분산되도록 대역을 할당하기 위해 스케쥴링 중간(403, 409, 415단계 및 이에 따른 405, 411, 417단계)에 로드 밸런싱을 수행하는 방법을 예로 들어 설명하였으나, 스케쥴링을 모두 마친 후, 상기 로드 밸런싱을 수행할 수도 있다. 즉, 상기 스케쥴러가 스케쥴링을 모두 마친 후, 415단계에서 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)인지 여부를 검사하여, 어느 하나의 점유 대역도 풀(full)이 아닐 시, 419단계로 진행하여 해당 단말이 이너 셀 단말인 신호로 분류된 전송 신호에 대하여 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역을 할당하고, 적어도 하나의 점유 대역이 풀(full)일 시, 상기 405, 411, 417단계 중 적어도 하나의 단계를 통해 조건을 변경하여 변경된 조건에 따라 대역을 재할당할 수 있다.

한편, 기존 시스템과 같이 상향링크와 하향링크에 단일 대역이 할당된 경우에는 단일 대역 내의 자원 할당 정보를 MAP 영역을 통해 전송하게 된다. 따라서 여러 개의 대역이 할당된 경우에도 각각의 대역에서 MAP 정보를 전송할 수 있다. 그러나 이와 같은 방법으로 전송하는 경우, MAP 오버헤드도 증가할 뿐만 아니라, 각 단말이 모든 대역에서 MAP 정보를 디코딩해야 함에 따라, 여러 대역을 동시에 디코딩 가능한 단말의 경우에는 문제가 없으나 기존 단말과 같이 동시에 한 대역을 디코딩 가능한 단말의 경우에는 MAP 정보를 수신하지 못하는 문제가 발생한다. 또한, 커버리지 확대를 위해, 본 발명에 따른 실시 예와 같이, 각 대역들 중에서 낮은 주파수 영역에 존재하는 대역을 이용하여, 모든 사용자들에게 전송되어야 하는 신호, 예를 들어 BCH, MAP 정보 등의 제어 신호를 전송할 경우, 모든 사용자에 대한, 모든 대역에 대한 자원 할당 정보를 단일 MAP의 형태로 전송해야 하므로 그에 따른 MAP 오버헤드가 증가할 수 있다. 따라서 이러한 MAP 오버헤드를 감소시키기 위해서는 기존의 단일 대역에서와는 달리 자원 인덱싱을 간단화할 필요가 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 MAP 오버헤드 감소를 위한 자원 인덱싱 방법을 도시한 예시도이다.

상기 도 5를 참조하면, 먼저, 상기 도 5의 (a)의 경우, 시스템을 구성하는 각 대역에 대해, 예를 들어 클래스(Class) 1, 클래스 2에 대해, 순서대로 대역 인덱스를 부여한 후, 각각의 대역(또는 클래스) 내에서 각 자원들에게 자원 인덱스를 부여한다. 이 경우, 상기 두 종류의 인덱스는 프레임의 제어 영역을 통해 단말에게 전송된다. 다음으로, 상기 도 5의 (b)의 경우, 시스템을 구성하는 각 대역을 구분하는 대역 인덱스를 부여하지 않고, 모든 대역에 존재하는 각 자원들에게 연속되게 자원 인덱스를 부여한다. 이 경우, 상기 자원 인덱스만이 프레임의 제어 영역을 통해 단말에게 전송된다.

한편, 본 발명에서는 기존의 단일 대역 할당과는 달리 여러 개의 대역이 한 시스템 내에서 동작하는 것을 가정하고 있다. 차세대 시스템에서는 이러한 다중 대역 형태가 일반적일 것으로 예상하고 있으며, 이에 따라 이러한 다중 대역을 동시에 지원하는 단말이 개발될 것으로 본다. 그러나 기존 시스템의 단말과 같이 동시에 여러 대역에서 송신 또는 수신을 하지 못하고 한 순간에 한 대역만을 통해 송신 또는 수신하는 단말이 존재할 가능성이 있다. 따라서 동시에 여러 대역에서 신호 수신이 가능한 단말과 한 순간에 한 대역에서만 수신 가능한 단말을 모두 효율적으로 지원할 수 있는 프레임 구조가 필요하다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 용량(capability)을 고려한 프레임 구조 설계 방법을 도시한 예시도이다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저, 상기 도6의 (a)는 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 낮은 주파수 대역인 대역 A와 다중 주파수 대역 중에서 상대적으로 높은 주파수 대역인 대역 B의 프레임 시작점을 다르게 설정한 TDD(Time Division Duplex) 프레임 구조를 도시하고 있다. 여기서, 상기 대역 A의 프레임은, BCH, MAP 정보 등의 제어 신호를 전송하는 제어 영역과, 하향링크 데이터 영역, 상향링크 데이터 영역을 포함하여 구성되며, 상기 대역 B의 프레임은, 하향링크 데이터 영역과 상향링크 데이터 영역을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 대역 B의 프레임 시작점은 상기 대역 A의 프레임에서 제어 영역이 끝나는 시점으로 설정된다.

다음으로, 상기 도6의 (b)는 대역 A와 대역 B의 프레임 시작점을 동일하게 설정한 TDD 프레임 구조를 도시하고 있다. 여기서, 상기 대역 A의 프레임은, BCH, MAP 정보 등의 제어 신호를 전송하는 제어 영역과, 하향링크 데이터 영역, 상향링크 데이터 영역을 포함하여 구성되며, 상기 대역 B의 프레임은, 하향링크 데이터 영역과 상향링크 데이터 영역을 포함하여 구성된다. 단, 모든 단말이 수신해야 하는 제어 신호가 대역 A에서 전송되는 시간 영역 동안, 하향링크 데이터가 전송되는 대역 B의 자원을, 동시에 다중 대역을 지원할 수 있는 단말에게만 할당한다.

마지막으로, 상기 도6의 (c)는 FDD(Frequency Division Duplex) 프레임 구조를 도시하고 있다. 여기서, 상기 프레임 구조는 상기 도 6의 (b)와 동일하며, 다만 대역 A가 FDD 프레임 구조를 가지는 차이점을 가진다. 여기서, 상기 프레임 구조는 대역 A와 대역 B 두 대역 중 하나의 대역만이 FDD 프레임 구조를 가지고, 다른 하나의 대역이 TDD 프레임 구조를 가지는 방법을 도시하고 있으나, 두 대역 모두가 FDD 프레임 구조를 가질 수도 있다.

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.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 대역 할당 조건을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 대역 할당 조건 중 각 대역의 주파수 특성과 신호의 종류 및 전송 목적만을 고려한 대역 할당을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 스케쥴러의 대역 할당 스케쥴링 방법을 도시한 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 MAP 오버헤드 감소를 위한 자원 인덱싱 방법을 도시한 예시도, 및

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 용량(capability)을 고려한 프레임 구조 설계 방법을 도시한 예시도.

Claims

다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 방법에 있어서,

송신 신호의 종류를 고려하여, 상기 송신 신호를 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연(latency)이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호와, 기타 신호로 분류하는 과정과,

상기 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호로 분류된 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 과정과,

상기 기타 신호로 분류된 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정을 포함하며,

여기서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정 이전에,

상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인지 여부를 검사하는 과정과,

상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태일 시, 상기 송신 신호 분류 시 사용되는 기준 값을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 송신 신호의 분류 과정은,

각 대역이 위치하는 주파수의 특성, 상기 송신 신호의 종류, 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률(data rate), 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동 속도, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing) 중 적어도 하나를 고려하여 송신 신호를 분류하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 단말의 위치를 고려한 송신 신호 분류 과정은,

상기 송신 신호를, 기지국으로부터 기준 거리 이내에 위치하는 단말의 신호와, 상기 기지국으로부터 상기 기준 거리 이외에 위치하는 단말의 신호로 분류하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 기지국으로부터 기준 거리 이내에 위치하는 단말의 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정과,

상기 기지국으로부터 기준 거리 이외에 위치하는 단말의 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 단말의 위치를 고려한 송신 신호 분류 과정은,

상기 송신 신호를, 평균 수신 SINR 값이 기준값보다 큰 단말의 신호와, 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 작은 단말의 신호로 분류하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 큰 단말의 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정과,

상기 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 작은 단말의 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 단말의 이동 속도를 고려한 송신 신호 분류 과정은,

상기 송신 신호를, 기준 속도보다 높은 이동 속도를 가지는 단말의 신호와, 상기 기준 속도보다 낮은 이동 속도를 가지는 단말의 신호로 분류하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 기준 속도보다 높은 이동 속도를 가지는 단말의 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 과정과,

상기 기준 속도보다 낮은 이동 속도를 가지는 단말의 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 송신 신호의 분류를 위한 둘 이상의 고려 대상이 존재할 경우, 상기 송신 신호의 분류 및 대역 할당 과정은,

상기 둘 이상의 고려 대상에 우선순위를 적용하여, 가장 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 상기 송신 신호를 분류하는 과정과,

상기 가장 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 분류된 신호에 대해, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역 할당 과정을 수행하는 과정과,

상기 가장 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 분류된 신호 중 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당받지 못한 신호를 대상으로, 다음으로 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 신호를 분류하는 과정과,

상기 다음으로 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 분류된 신호에 대해, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역 할당 과정을 수행하는 과정과,

모든 고려 대상에 따라 신호를 분류 및 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역 할당 과정 수행을 완료하였을 시, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당받지 못한 신호에 대해, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수 대역 할당 과정을 수행하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
삭제
다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 대역 할당 장치에 있어서,

송신 신호의 종류를 고려하여, 상기 송신 신호를 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연(latency)이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호와, 기타 신호로 분류하고, 상기 제어 신호, 방송 신호, 짧은 지연이 요구되는 신호 중 적어도 하나의 신호로 분류된 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하며, 상기 기타 신호로 분류된 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 스케쥴러와,

대역 할당 결과를 포함하는 MAP 정보를 생성하는 MAP 생성기를 포함하며,

여기서, 상기 스케쥴러는, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하기 이전에, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태인지 여부를 검사하고, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수와 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역 중 적어도 하나의 대역에 자원이 모두 할당되어 더 이상의 자원 할당이 불가능한 상태일 시, 상기 송신 신호 분류 시 사용되는 기준 값을 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

각 대역이 위치하는 주파수의 특성, 상기 송신 신호의 종류, 전송 목적, 요구되는 데이터 전송률(data rate), 지연(latency) 요구사항, 단말의 위치, 단말의 이동 속도, 주파수간 로드 밸런싱(load balancing) 중 적어도 하나를 고려하여 상기 송신 신호를 분류하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

단말의 위치를 고려하여 송신 신호를 분류할 경우,

상기 송신 신호를, 기지국으로부터 기준 거리 이내에 위치하는 단말의 신호와, 상기 기지국으로부터 상기 기준 거리 이외에 위치하는 단말의 신호로 분류하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

상기 기지국으로부터 기준 거리 이내에 위치하는 단말의 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하고, 상기 기지국으로부터 기준 거리 이외에 위치하는 단말의 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

단말의 위치를 고려하여 송신 신호를 분류할 경우,

상기 송신 신호를, 평균 수신 SINR 값이 기준값보다 큰 단말의 신호와, 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 작은 단말의 신호로 분류하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

상기 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 큰 단말의 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하고, 상기 평균 수신 SINR 값이 상기 기준값보다 작은 단말의 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

단말의 이동 속도를 고려하여 송신 신호를 분류할 경우,

상기 송신 신호를, 기준 속도보다 높은 이동 속도를 가지는 단말의 신호와, 상기 기준 속도보다 낮은 이동 속도를 가지는 단말의 신호로 분류하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 스케쥴러는,

상기 기준 속도보다 높은 이동 속도를 가지는 단말의 신호에 대해 상기 다중 주파수 대역 중 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당하고, 상기 기준 속도보다 낮은 이동 속도를 가지는 단말의 신호에 대해 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 송신 신호의 분류를 위한 둘 이상의 고려 대상이 존재할 경우, 상기 스케쥴러는,

상기 둘 이상의 고려 대상에 우선순위를 적용하여, 가장 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 상기 송신 신호를 분류하고, 상기 가장 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 분류된 신호에 대해, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역 할당을 수행하며, 상기 가장 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 분류된 신호 중 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당받지 못한 신호를 대상으로, 다음으로 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 신호를 분류하고, 상기 다음으로 우선순위가 높은 고려 대상에 따라 분류된 신호에 대해, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역 할당을 수행하며, 모든 고려 대상에 따라 신호를 분류 및 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역 할당 수행을 완료하였을 시, 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역을 할당받지 못한 신호에 대해, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수 대역 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
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다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 자원 인덱싱 방법에 있어서,

기지국이, 각 대역에 대역 인덱스를 부여하는 과정과,

상기 기지국이, 대역별로 해당 대역 내에서 전체 자원에 자원 인덱스를 부여하는 과정과,

상기 기지국이, 자원을 할당받은 단말에게 해당 자원의 대역 인덱스와 자원 인덱스 중 적어도 하나를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 해당 자원의 대역 인덱스와 자원 인덱스 중 적어도 하나는 프레임의 제어 영역을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 자원 인덱스는 단계적으로 부여하는 것을 특징으로 하는 방법.
다중 주파수 대역을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 자원 인덱싱 방법에 있어서,

기지국이, 다중 주파수 대역 내 전체 자원에 단계적으로 자원 인덱스를 부여하는 과정과,

상기 기지국이, 자원을 할당받은 단말에게 해당 자원의 자원 인덱스를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 해당 자원의 자원 인덱스는 프레임의 제어 영역을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
다중 주파수 대역을 사용하며, 단일 대역을 지원하는 단말과 동시에 다중 대역을 지원하는 단말이 혼재하는 통신 시스템의 프레임 구조에 있어서,

제어 신호 영역과 하향링크 데이터 영역 및 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임과,

하향링크 데이터 영역과 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임을 포함하여,

상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임에서 제어 신호 영역을 통해 신호가 송수신될 시 동일한 시간 구간에서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임의 자원은 동시에 다중 대역을 지원하는 단말에게만 할당하는 것을 특징으로 하는 프레임 구조.
제 26 항에 있어서,

상기 두 프레임의 프레임 시작점이 다르거나 또는 동일한 것을 특징으로 하는 프레임 구조.
제 27 항에 있어서,

상기 두 프레임의 프레임 시작점이 다를 경우,

상기 기준 주파수보다 높은 주파수 대역의 프레임 시작점은 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역의 프레임에서 제어 영역이 끝나는 시점임을 특징으로 하는 프레임 구조.
제 26 항에 있어서,

상기 두 프레임 중 적어도 하나는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식 혹은 TDD(Time Division Duplex) 방식의 프레임 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 프레임 구조.
다중 주파수 대역을 사용하며, 단일 대역을 지원하는 단말과 동시에 다중 대역을 지원하는 단말이 혼재하는 통신 시스템의 프레임 구조에 있어서,

제어 신호 영역과 하향링크 데이터 영역 및 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임과,

하향링크 데이터 영역과 상향링크 데이터 영역 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는, 상기 다중 주파수 대역 중 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임을 포함하여,

상기 기준 주파수보다 낮은 주파수의 대역의 프레임에서 제어 신호 영역을 통해 신호가 송수신될 시 동일한 시간 구간에서, 상기 기준 주파수보다 높은 주파수의 대역의 프레임 내 상향링크 데이터 영역의 전체 혹은 일부가 위치하는 것을 특징으로 하는 프레임 구조.
제 30 항에 있어서,

상기 기준 주파수보다 높은 주파수 대역의 프레임 시작점은 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 대역의 프레임에서 제어 영역이 끝나는 시점임을 특징으로 하는 프레임 구조.