KR101030156B1

KR101030156B1 - 통신 장치

Info

Publication number: KR101030156B1
Application number: KR1020080106634A
Authority: KR
Inventors: 지안밍 우; 미쯔히로 아즈마; 도모히꼬 다니구찌; 에이스께 후꾸다
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2011-04-18
Also published as: JP2009219098A; KR20090088298A; JP5169689B2; US20090209276A1; US8126495B2; EP2091289A2; CN101510798B; CN101510798A; EP2091289A3; EP2091289B1

Abstract

본 발명은 부분적 주파수 리유스(FFR)에서, 기지국으로부터의 송신 파워의 제어를, 특별한 통신 채널을 설치하지 않고 실장할 수 있는 통신 장치를 제공하는 것이다. Node-B는, 송신 데이터의 주파수마다의 파워 프로파일을 스텝 함수로 되도록 하여 UE에 송신한다. 각 UE는, 수신 신호의 간섭량을 측정하고, 수신 신호의 파워와 더불어, 주파수 대역 전체 걸쳐서 SINR을 평가하고, Node-B에 보낸다. Node-B에서는, UE로부터 보내어져 온 SINR의 정보와, 송신 신호의 파워로부터, Node-B에서의 간섭 프로파일을 평가하고, UE를 향하여 송신하는 신호의 파워의 주파수 프로파일을 결정한다.

안테나, 복조부, UE용 스텝 함수 연산부, 변조부, 파워 제어부, 다중부

Description

통신 장치{COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명은, 스텝 함수를 이용한 FFR(fractional frequency reuse) 제어 기구를 갖는 통신 장치에 관한 것이다.

근년, 무선 통신의 고속화가 도모되고 있고, 주파수 스펙트럼은, 효율적으로 사용될 매우 한정된 리소스로 됨에 따라서, 주파수 스펙트럼 대 단위의 단가도 높아져 가고 있다. 최근의 1xEV-DO, IEEE802.16e, LTE와 같은 규격에서는, 주파수 리유스가 과제로 되고 있다.

도 11은, 주파수 리유스의 다양한 형태를 설명하는 도면이다.

도 11의 (a)에 기재된 주파수 리유스는, 리유스 팩터가 하나의 주파수 리유스이며, 모든 셀의 섹터가 동일한 주파수 F를 사용하는 것으로, 셀 내의 모든 섹터와 네트워크 내의 모든 셀이 동일한 주파수대에서 동작하였을 때, 높은 셀 스루풋을 달성한다. 그러나, 이 리유스 방법은, 셀 엣지의 유저가 인접 셀로부터의 간섭에 의해, 열화한 신호를 받을 가능성이 있는 것을 나타내고 있다.

셀 엣지의 유저를 보다 좋게 커버하기 위해, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 리유스 팩터가 1/3(1개의 셀이 3종류의 주파수 F1, F2, F3을 사용하고, 각 섹 터는, 1개의 주파수를 사용함)이며, 주파수 플래닝(주파수의 배치를 설계 시에 고려하는 것)을 구비한, 부분적 주파수 리유스로 한정하는 것도 가능하다. 도 11의 (c)에서는, 주파수 플래닝을 이용하고 있지 않은(주파수의 배치를 설계 시에 고려하고 있지 않은) 경우를 나타내고 있다. 중간의 방법으로서는, 주파수 리유스 2/3을, 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이 사용할 수 있다. 이 주파수 리유스 방법은, 1개의 섹터가, 3개인 주파수대 중 2개씩(F12, F23, F13)을 이용한다고 하는 것이다.

도 12에, IEEE802.16e의 가정을 이용한, 각 주파수 리유스의 성능 비교를 도시한다.

도 12에서, 횡축은 장시간 평균의 SNR을 나타내고, 종축은 CDF(Cumulative Distribution Function)로, 누적적인 각 SNR의 발생 비율을 나타낸다.

결과로서, 풀 주파수 리유스(리유스, 1)와, 주파수 플래닝을 수반한 1/3 주파수 리유스(리유스, F1/3)는 10㏈의 게인을 얻고, 2/3 주파수 리유스(리유스, F2/3)는 3㏈의 게인을 얻는다. 이상의 게인은, SNR의 게인에, 주파수 이용율, 즉 리유스 1이면, 1, 리유스 F(R) 1/3이면 1/3, 리유스 F2/3이면 2/3을 곱한 것이다.

종래의 주파수 리유스 방법과는 별도로, 몇 개의 부분적 주파수 리유스(FFR)방법이, 규격으로 제안되어 있다.

적용 FFR(비특허 문헌 1)로서의 하나의 제안은, 서브 캐리어가 서로 다른 그룹에 대해, 제한한, 혹은 제한하고 있지 않은 송신 파워 레벨을 이용하는 것으로, 셀 엣지 유저로 제한되어 있지 않은 서브 캐리어의 조를 할당함으로써, 큰 커버리 지 게인을 얻는 것이다. 이 방법에서는, 미리 정해진 패턴이 이용되고, 하이 레이어 시그널링 제어 채널을 통하여, 인접 셀간에서, 이 미리 정해진 패턴을 서로 통지하도록 하는 것이다.

다른 방법(비특허 문헌 2, 3)은, 하이 레이어 시그널링 제어 채널에 의해 구성되는 서브 캐리어를 예약하는 것에 의한 간섭 제어에 대해, 마찬가지로 고려를 행하는 것이다. 간섭 제어의 이점은, 유저의 최근접의 셀 상태에 의존한 바람직한 주파수를 유저에게 할당함으로써 얻어진다.

예시한 간섭 제어 FFR 스킴에서는, 일반적으로 고레이어 제어 채널이, 송신 파워 패턴 혹은 예약 서브 캐리어를 나타내기 위해 필요로 된다. 따라서, 그와 같은 제어 채널이 없는 시스템에서는, 사용할 수 없다.

[비특허 문헌 1] 3GPP TSG-RAN1 WG1 #49, R1-072376, "Further Discussion on Adaptive Fractional Frequency Reuse", Kobe, Japan, May 7-11, 2007.

[비특허 문헌 2] 3GPP TSG-RAN1 WG1 #49, R1-072411, "Voice over IP resource allocation benefiting from Interference Coordination", Kobe, Japan, May 7-11, 2007.

[비특허 문헌 3] 3GPP TSG-RAN1 WG1 #50, R1-07-3604, "Semi-Static Interference Coordination Method", Athens, Greece, August 20-24, 2007.

본 통신 장치의 과제는, 부분적 주파수 리유스(FFR)에서, 기지국으로부터의 송신 파워의 제어를 할 수 있는 통신 장치를 제공하는 것이다.

본 통신 장치는, 유저 단말기와 무선 통신하는 무선 통신 시스템에서의, 다운 링크의 송신 파워 제어 방법을 실행하는 부분적 주파수 리유스 방식을 이용한 통신 장치로서, 스텝 함수를 결정하는 스텝 함수 결정 수단과, 그 스텝 함수에 따른 파워 프로파일을 주파수 방향으로 갖는 신호를 송신하는 송신 수단을 구비한다.

본 통신 장치에 따르면, 부분적 주파수 리유스(FFR)에서, 기지국으로부터의 송신 파워의 제어를 할 수 있는 통신 장치를 제공할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 스텝 함수에 기초한, 기지국으로부터의 다운 링크의 파워 제어(보다 정확하게는, 파워 스펙트럼 밀도(PSD))를 실현한다. 이 스킴에서는, 전체 대역에 걸친 다운 링크(DL)의 송신 PSD의 분포는, 인접 셀로부터 자율적으로 학습된 간섭 레벨에 기초한 스텝 함수의 슬로프나, 절편을 제어함으로써 조정된다. 또한, 스케줄러는 큰 송신 PSD가 분포되어 있는 서브 캐리어에 셀 엣지의 유저 장치(UE)를 할당한다고 하는 역할을 하고, 한편으로 셀의 중심의 UE에는, 작은 송신 PSD가 분포된 서브 캐리어가 할당된다. 이 스킴을 이용하는 이점은,

ㆍ스텝수가 3인 경우에, 대부분의 FFR 스킴을 일반화한 것으로 된다.

ㆍ다른 FFR을 이용한 간섭 제어 방법과 같이, 본 방법은 큰 유저 커버리지 게인을 얻는다.

ㆍ제어 채널을 할당할 필요가 없으며, FFR 동작은 완전히 실장의 문제로 된다.

본 실시 형태에서는, 셀 엣지의 유저 커버리지를 개선한다. 하이 레이어의 제어 채널을 이용하지 않도록 할 수도 있다.

본 실시 형태는, 새로운 FFR 간섭 제어 스킴은 스텝 함수에 기초한 파워 제어(파워 스펙트럼 밀도 PSD 제어)에 기초하고 있다.

본 실시 형태에서는, 전체 대역에 걸친 다운 링크(DL)의 송신 PSD의 분포는, 인접 셀로부터 자율적으로 학습된 간섭 레벨에 기초한 스텝 함수의 슬로프나, 절편을 제어함으로써 조정된다. 또한, 스케줄러는 큰 송신 PSD가 분포되어 있는 서브 캐리어에 셀 엣지의 유저 장치(UE)를 할당한다고 하는 중요한 역할을 하고, 한편으로 셀의 중심의 UE에는, 작은 송신 PSD가 분포된 서브 캐리어가 할당된다.

스텝 함수의 구성

x의 스텝 함수는, x 이하의 최대의 정수이다. 플로어 함수는, 다양한 방법에서 기재되지만, 일반적으로는 특별한 괄호

로 나타내어진다. 예를 들면,

이다.

본 실시 형태에서는, FFR 간섭 제어를 위한 변형 스텝 함수는,

와 같이 나타내어지는 스텝 함수를 이용하여 구성된다.

본 실시 형태에서는, 스텝 함수를 제어하는 몇 개의 파라미터가 존재한다. 그들은, α, β, Δ, M, W, N이며, 각각 기울기, 절편, 주파수의 스텝 폭, 함수의 브레이크 포인트(함수의 절곡의 점), 주파수 영역(혹은, 대역) 및 영역 내의 스텝수이다.

도 1은, FFR 간섭 제어를 위한 일반의 변형 스텝 함수를 나타낸다.

파라미터간에는, 이하의 관계가 성립한다.

여기서, f는 주파수이다.

스텝 함수로서의 파워 스펙트럼 밀도(PSD)는, 이하와 같이 표현된다.

여기서, f는 PSD 스텝 함수 p⁽ ^PSD ⁾(f)의 변수, 0≤f<W는 주파수 대역이다. 또 한, M이 브레이크 포인트인 것에 의해, M, α₁, α₂, β₁, β₂에 대해서, 이하의 수학식이 성립한다.

특별한 경우에는, M은 0 혹은 N-1 중 어느 하나와 동등하고, 상기 스텝 함수는, 단순 증가 혹은 단순 감소로 되는 선형의 스텝 함수로 된다. α₁=-α₂=α, β₁=β일 때, PSD의 스텝 함수는, 이하와 같이 단순화된다.

상기한 바와 같은 스텝 함수는, 주파수 하드 리유스(도 1의 (b))나 적응형 FFR 제어 패턴을 포함하는 FFR 방법 모두에 적용 가능하다.

도 2는, 스텝 함수를 이용한 주파수 하드 리유스에 대해서 설명하는 도면이다.

도 2의 (a) 내지 (c)에서, 횡축은 주파수, 종축은 PSD 분포이며, ㎽/㎐를 단위로 하고 있다. 도 2의 주파수 하드 리유스에서는, 주파수 대역을 3개로 분할하여 사용하고 있다. 섹터 1에서는, 0㎒부터 3.3㎒까지의 대역이 할당되어 있지만, 파라미터의 값에 따라서는 0㎒부터 3.3㎒까지의 대역의 전력을 떨어뜨리고, 다른 대역의 전력을 증가시키는 것도 행해진다. 도 2의 (a)에서는, 상기 Eq-1에서, α₁=-1.79e-09(㎽/㎐²), α₂=0(㎽/㎐²), β₁=5.99e-03(㎽/㎐)으로 한 것을 태선으로 나타내고 있다. 가는 선은, α₁=-4.49e-10(㎽/㎐²), α₂=0(㎽/㎐²), β₁=2.99e-03(㎽/㎐)으로 한 경우이다. 도 2의 (b)는, 태선이, α₁=-1.79e-09(㎽/㎐²), α₂=1.79e-09(㎽/㎐²), β₁=0(㎽/㎐)으로 한 경우이고, 세선이, α₁=4.49e-10(㎽/㎐²), α₂=-4.49e-10(㎽/㎐²), β₁=1.99e-03(㎽/㎐)로 한 경우이다. 도 2의 (c)는, 태선이, α₁=0(㎽/㎐²), α₂=1.79e-09(㎽/㎐²), β₁=0(㎽/㎐)으로 한 경우이고, 세선이, α₁=0(㎽/㎐²), α₂=4.49e-10(㎽/㎐²), β₁=2.99e-03(㎽/㎐)으로 한 경우이다. 도 2의 (b)는, 섹터 2에의 주파수 할당이며, 도 2의 (c)가, 섹터 3에의 주파수 할당이다. 어떠한 섹터도, 전력이 가장 큰 부분은, 대역이 겹쳐져 있지 않은 것을 알아차릴 수 있다.

스텝 함수 제어 팩터

본 실시 형태에서는, 스텝 함수는 α₁, α₂, β₁, β₂, Δ, N, M 등의 많은 파라미터를 포함한다. Δ 및 N은, 미리 정해지는 고정 파라미터이다. 제어할 수 있는 파라미터는, α₁, α₂, β₁, β₂, M이다.

다운 링크에서는, 전체 대역에 걸치는 전체 송신 파워는, 일반적으로 고정이다. 전체 대역에 걸치는 전체 송신 파워를 일정하게 유지하는 식을 조건식으로서 사용함으로써, 제어 가능한 팩터는 3개로 제한된다. 이하에서는, 제어 파라미터는 기울기 α₁, α₂와 절편 β₁이다. 전체 대역에 걸치는 전체 송신 파워를 상수 P로 하면, Eq-1을 사용하여, 전체 송신 파워는, 이하로 주어진다.

결과로서, 기울기 α₁, α₂와 절편 β₁이 결정되고, M 및 β₂가 용이하게 유도된다. 또한, 조건 α₁=-α₂=α 하에서는, Eq-2는 단순화되어,

으로 된다. 따라서, 제어 가능한 팩터는 2개로 감소한다.

UE 용 스텝 함수의 결정

각 UE에 필요한 UE용 스텝 함수는, 간섭 프로파일에 의해 결정되는 스텝 함수에 의해 정의된다. UE용 스텝 함수는, Node-B(기지국)에 의해, Node-B 송신 PSD 스텝 함수(섹터용 스텝 함수)를 결정하기 위해 사용된다. FFR에 기초한 간섭 제어에, UE용 스텝 함수가 어떻게 사용되는지를 설명하기 위해서는, 다른 Node-B에 의한 간섭의 행동을 이해할 필요가 있다.

ㆍ어느 Node-B로부터의 송신 PSD도, 변형 가능한 스텝 함수에 기초한 전체 대역에 걸쳐 분포된다.

ㆍ수신된 간섭은, 시간 영역에서 장시간에 걸쳐 평균화되어, 수신된 간섭 레벨을 안정화시킨다. 이것은, 만약 송신 PSD가, 스텝 함수에 의존한다면, 전체 주파수대에 걸쳐 수신되는 간섭 프로파일은, 스텝 함수에 크게 의존한다.

따라서, K개의 Node-B로부터의 간섭으로서, g번째의 Node-B에 의해 수용되는 j번째의 UE에 의해 수신되는 합계 간섭의 PSD는, 이하와 같이 표현된다.

여기서, P⁽ ^PSD ⁾ _k(α_k, ₁, α_k, ₂, β_k, M_k, f)는 k번째의 Node-B에 의해 송신되는 PSD, α_k, ₁, α_k, ₂는 기울기, β_k는 절편, M_k는 브레이크 포인트, L_k, _j는 j번째의 UE와 k번째의 Node-B 사이의 전송로 로스, K는 문제의 Node-B를 포함하는 Node- B의 수이다.

각 UE로부터 수신되는 간섭 PSD 프로파일(스텝 함수)의 합계인, Node-B에서의 간섭 PSD 프로파일이, 스텝 함수로 되기 위해서는, 이하의 2개의 제한을 충족시키는 것이 바람직하다.

ㆍN의 스텝수는, 홀수.

ㆍ모든 UE의 스텝 함수의 브레이크 포인트 M_k는, 전체 주파수 대역의 중심이다. 즉,

로 된다.

이 결과, 제어 가능 팩터는 Eq-2에서 2개, Eq-1에서 1개로 된다.

각 UE는, 통상, 다른 Node-B로부터 수신되는 간섭을 측정할 수 있고, 각 UE는 간섭 프로파일

를 알고 있다. g번째의 UE에 대해서는, Node-B는 전체 대역에 걸쳐, 가장 높은 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)을 체크한다. 미리 정한 목표값에 비해, SINR이 충분히 높지 않는 경우에는, 송신 PSD는 상승시켜져야만 하며, 반대 로도 마찬가지이다. g번째의 UE에 의해 요망되는 j번째의 Node-B(송신 Node-B)로부터의 UE용 스텝 함수

의 송신 PSD를 결정하는 최적화 기준은,

의 조건 하에,

을 최대화하는 것이다. 여기서, δ는, 시스템에 의해 미리 결정되는 송신 PSD의 오프셋(δ는, 1 혹은 1㏈ 정도의 크기의 파워 제어 스텝과 동일함)이며, η_{g, i}는, 이하에서 결정되는 가중치 팩터(η_{g, j}={-1, 0, 1}), p_gj(n)은 g번째의 Node-B에 의해 송신되는, j번째의 UE에의, n번째의 채널의 할당 확률)이다. Γ_gj(n, α_gj, ₁, α_gj, ₂, β_gj, ₁, β_gj, ₂)는 g번째의 Node-B로부터의 j번째의 UE의 수신 SINR의 평가값이며,

L_gj는 g번째의 Node-B에 의해 송신되는 j번째의 UE의 전송로 로스이다. 채널 할당 확률 p_gj(n)은 실험적으로 구하거나, 간단히 1/N으로 한다. UE용 스텝 함수를 제어하는 것은, 가중치 팩터 η_{g, j}를 선택함으로써, 보다 나쁜 상태에 있는 UE의 시스템 성능을 보장하는 송신 PSD 프로파일을 설계하는 데에 있다. 그 때문에, g번째의 Node-B에 의해 송신되는 각 UE는, 앞의 SINR, Γ⁽ ^prev ^, ^max ⁾ _gj를 체크하고, 현재의 예상 SINR, Γ⁽ ^curr ^, ^max ⁾ _gj(n)을 결정한다.

이것은, 앞의 섹터용 스텝 함수에 의해, 각 UE에 의해 예측되는 현재의 송신 PSD를 결정할 수 있는 것을 의미한다. 이 때문에, 이하의 알고리즘을 생각한다.

도 3은, UE용 스텝 함수를 결정하는 처리의 플로우차트이다.

각 섹터에서, 모든 UE 중에서, 나쁜 성능을 경험하고 있는 UEs(U_worse) 때문에, Node-B는 PSD를 개개로 설정한다. 각 UE의 PSD는, n번째의 스텝에서 최대의 SINR을 달성하고,

Γ_min≤Γ_gj, _max(n)≤Γ_max for n={0, M, N-1}

로 한다. 여기서, Γ_gj, _max(n)은 N스텝 중의 n번째의 스텝에서의 최대의 SINR이며, Γ_max 및 Γ_min은 Node-B에 의해 구성된 시스템용 파라미터로서의 최대 및 최소의 SINR이다. 스텝 S10에서, Γ⁽ ^prev ⁾ _gj _, _max(n)의 크기를 이하의 기준으로 판단한다.

ㆍΓ⁽ ^prev ⁾ _gj _{, max}(n)<Γ_min일 때, 이하의 관계에서, n번째의 스텝에서의 SINR을 업데이트한다.

Γ⁽ ^curr ⁾ _gj _, _max(n)=Γ⁽ ^prev ⁾ _gj _, _max(n)+δ

여기서, δ는 송신 PSD의 오프셋이며, ㏈로 표시되고, 전체 대역에 걸쳐 최대 SINR을 제어한다. 지금의 경우, η_gj=1(스텝 S11).

ㆍΓ⁽ ^prev ⁾ _gj _{, max}(n)<Γ_max일 때, 이하의 관계에서, n번째의 스텝에서의 SINR을 업데이트한다.

Γ⁽ ^curr ⁾ _gj _, _max(n)=Γ⁽ ^prev ⁾ _gj _, _max(n)-δ

이 경우, η_gj=-1(스텝 S12).

Γ_min≤Γ⁽ ^prev ⁾ _gj _, _max(n)≤Γ_max일 때, n번째의 스텝에서, SINR을 업데이트할 필요는 없다. 이 경우, η_gj=0(스텝 S13).

이 알고리즘은, 최적화 문제를 단순화하고, 스텝 S14의 최적화의 각 UE의 SINR의 목표값으로의 수속을 빠르게 한다. 스텝 함수의 기울기의 초기값은, α₁=α₂=0으로 세트하고, n=0 혹은 n=M 혹은 n=N-1 중 어느 하나의 점에서의 최대 SINR의 점을 랜덤하게 세트한다.

섹터용 스텝 함수의 결정

도 4에, 섹터용 스텝 함수의 결정 처리의 플로우차트를 도시한다.

초기 스텝 함수를 α_gj, ₁=α_gj, ₂=0으로서 설정하고, n=0 혹은 n=M 혹은 n=N-1 중 어느 하나의 점에서, 최대 SINR의 위치를 랜덤하게 설정한다(스텝 S20). 각 UE는 UE용 스텝 함수를 설정하고, 송신 Node-B에, 제어 채널을 이용하여 직접적으로, 혹은 CQI 피드백 채널과 같은 제어 채널을 사용하여 간접적으로 보낸다(스텝 S21).

스텝 S23에서, 제어 채널의 종류를 판단한다. 제어 채널이 기존의 제어 채널인 경우에는, 스텝 S24에서, Node-B는 모든 UE용 스텝 함수를 평가하고, 스텝 S25로 진행한다. 스텝 S23의 판단의 결과, 제어 채널이 새로운 제어 채널인 경우에는, 스텝 S25에서, Node-B는 수신 상태가 좋은 UE와, 수신 상태가 나쁜 UE를 그룹화한다. 즉, Node-B는 모든 UE를 2개의 그룹으로 분할한다. 하나는, 보다 좋은 커버리지의 UE를 U⁽ ^BG ⁾개 포함하고, 다른 쪽은 보다 나쁜 커버리지의 UE를, U⁽ ^WG ⁾개 포함한다. 스텝 S26에서, 각 커버리지 레이트에 기초하여, 각 UE에 가중치(우선도)를 계산한다. 수신 상태가 보다 좋은 커버리지 UE 그룹에서, 가중치 팩터 ρ_gj는 g번째의 Node-B와 통신하는 j번째의 UE에 대해, 0을 설정한다. 수신 상태가 보다 나쁜 커버리지 UE 그룹에서, g번째의 Node-B와 통신하는 j번째의 UE의 가중치 팩터 ρ_gj는, 이하의 식에 의해 설정한다.

여기서, T_gj는 g번째의 Node-B와 통신하는 j번째의 UE의 평균 레이트이다.

수신 상태가 보다 나쁜 그룹 UE에 대해서만, 통신하는 Node-B에 대한 스텝 함수 P⁽ ^PSD ⁾ _g(f)를 결정한다(스텝 S27). 결정식은,

로 주어진다.

CQI 에 기초로 한 간섭 프로파일 평가

각 UE는, 자신이 최적의 전력으로 신호를 수신하기 위해, UE용 스텝 함수를 Node-B에 알려줄 필요가 있다. 이들을 모두 모으면, UE와 통신하는 Node-B는 송신 PSD 스텝 함수를 결정한다. 이것은, 각 UE가, UE와 통신하는 Node-B에 이것을 보내는 메카니즘은 2개의 방법으로 가능하다.

ㆍ새롭게 제어 채널을 설치하고, 각 UE로부터 통신하는 Node-B에 보낸다.

ㆍ기존의 제어 채널을 사용하여, Node-B가, UE용 스텝 함수를 평가한다.

제1 방법은, 간단하고 정확하지만, UE와 통신하는 Node-B와의 사이에서 새롭게 제어 채널을 설치하는 코스트가 든다. 제2 방법은, 더욱 실용적이다. 여기서는, OFDMA 시스템에서의, 각 UE로부터의 기존의 피드백 채널 퀄리티 인디케이션(CQI)을 사용하는, Node-B에서의 제2 방법을 설명한다.

각 UE에 의한 CQI 평가는, UE와 통신하는 Node-B로부터의 공통 참조 심볼(RS)에 기초한다. CQI는, 변조 코드 스킴(MCS, Modulation Coding Scheme) 정보 혹은 각 서브 밴드의 신호대 간섭 잡음비(SINR) 레벨을 포함하는 것으로 한다. 이하에서는, CQI는 수신 SINR인 것으로 한다.

RS는, 소정의 패턴의 2차원의 주파수 시간 평면에 배치되어 있다. 각 Node-B는, 섹터간의 RS 충돌을 피하기 위해, 섹터 ID에 의존하는 시프트된 패턴을 채용한다. RS의 송신 PSD는, 각 UE에 미리 알려져 있는 전체 대역에 걸쳐 일정하다. CQI 피드백은 최량 CQI 피드백 방법에 의해, 전체 주파수 대역에 몇 개의 CQI가 있을지에 관계없이, CQI만이 피드백된다.

최소 CQI 대역 폭은, 스텝 함수 폭, Δ와 동일하다. 피드백 CQI는, 안정화 시키기 위해, 시간 영역에서, 장시간에 걸쳐 평균화된다. 전체 대역에 걸치는 수신 간섭 프로파일과, 스텝 함수에 의해, 순간의 피드백 CQI로부터 평가되는 장시간 CQI는, 동일한 스텝 함수의 성질을 가져야 한다. 이것은, g번째의 Node-B와 통신하는 j번째의 UE 파라미터 α⁽ ^SINR ⁾ _gj, ₁, α⁽ ^SINR ⁾ _gj, ₂, β⁽ ^SINR ⁾ _gj, ₁에 의한 스텝 함수를 결정하는 데에 사용된다. 수신된 간섭 프로파일 I⁽ ^PSD ^, ^Rx ⁾ _gj(f)의 PSD를 평가하는 수속은, 이하와 같다.

각 UE는, 수신 RS와 수신 간섭을 측정함으로써, 수신 SINR을 평가한다. 이 측정 수단은, 일반적으로 대부분의 시스템에서 서포트되고 있다. 각 UE는, UE와 통신하는 Node-B에의 CQI의 일부로서, SINR 혹은 MCS를 피드백한다. 이것은, 일반적으로 대부분의 시스템에서 서포트되고 있다.

Node-B는, 통지된 SINR 혹은 MCS에 기초하여, 스텝 함수를 평가한다(Estimate-I). 계산식은, 이하로 주어진다.

여기서, Γ_{g, j}(n)은 g번째의 Node-B와 통신하는 j번째의 UE로부터의 스텝 인덱스 n의 함수로서 통지되는 SINR이다. Node-B는, 장시간 채널 게인 L_g _{, j}(대부분의 시스템에서, Node-B에 의해 알려짐)와 송신 RS PSD, P⁽ ^PSD ^, ^Pilot ⁾ _gj를 승산하고, P⁽ ^PSD ^{, RS)} _gjㆍL_gj로서, 각 UE로부터의 수신 PSD의 평가로 된다(Estimate-Ⅱ).

Estimate-I과 Estimate-Ⅱ의 나눗셈을 함으로써, Node-B는, 각 UE에 대한, 간섭 PSD를 이하와 같이 용이하게 평가할 수 있다.

도 5는, CQI를 이용한 간섭 평가 방법이, 어떻게 기능하는지의 직감적인 설명을 행하는 도면이다.

도 5의 (1)이, UE에서의 수신 RS(수신 신호)의 스펙트럼으로 한다. 여기서는, 주파수 범위에 걸쳐 일정하게 한다. 도 5의 (2)는, UE에서 수신된 간섭의 크기로 한다. 도 5의 (2)의 값으로, 도 5의 (1)을 나눗셈한 결과인 도 5의 (3)이 UE에서 평가된 SINR이다. 다음으로, 도 5의 (4)가, Node-B에서 평가된 (채널 게인)×(송신 RS PSD)인 것으로 한다. 이것을, 도 5의 (5)의 UE로부터 Node-B에 통지된 SINR로 나눗셈한 도 5의 (6)이, Node-B에서의 UE의 간섭의 평가값이다.

비례 평등 스케줄러

비례 평등 스케줄러는 소정의 스케줄 인터벌에서, 전체 리소스의, 모든 UE에 대한, 매트릭의 계산을 행한다. 고정의 스케줄 리소스에서의 가장 높은 매트릭을 갖는 UE는, 모든 리소스가 할당될 때까지, 액티브한 UE로 된다. 매트릭은, 각 리소스의 스케줄링 후, 업데이트된다.

g번째의 Node-B와 통신하는 i번째의 UE에 대한 매트릭 Ф_gj(t)는, 스케줄 서브 프레임 t에서, 이하의 식으로 주어진다.

여기서, R⁽ ^Inst ⁾ _{g, j}는 변조 코딩 스킴(MCS)을 포함하는 CQI 피드백 함수인 스케줄 서브 프레임 t에 의한, 순간적인 데이터 레이트이다. T⁽ ^Avg ⁾ _gj(t)는 g번째의 Node-B와 통신하는 i번째의 UE의, 스케줄링 서브 프레임 t에서의 선형 로우 패스 필터에 의해 평활화된 평균 스루풋이다.

평균 스루풋 T⁽ ^Avg ⁾ _gj(t)는, 이하와 같이 계산된다.

스케줄된 UE에 대해서는,

로 주어진다.

스케줄되어 있지 않은 UE에 대해서는,

Ω은, 이하로 주어진다.

여기서, T_window는 초단위의 평균 윈도우를 나타내고, T_Frame은 시스템의 프레임의 길이(초단위)를 나타낸다.

유저 그룹핑을 수반한 비례 평등 스케줄러

유저 그룹핑의 원리는, 모든 UE를 2개의 그룹으로 분할하고, 하나가, 유저 스루풋을 개선할 필요가 있는 나쁜 유저 그룹에 속하고, 다른 쪽이, 유저 스루풋이 시스템 요구에 합치하는 좋은 유저 그룹에 속하는 것으로 하는 것이다. 각 그룹에서는, 스케줄러는, 각각 액티브 UE와 대응하는 채널 리소스를 결정하기 위해 동작한다.

도 6 및 도 7은, 유저 그룹핑의 예를 설명하는 도면이다.

8개의 UE가 전체이며, UE1, UE3, UE5는 나쁜 UE 그룹에 속하고, UE2, UE4, UE6, UE7 및 UE8은, 보다 좋은 UE 그룹에 속한다. 이 예에서는, 나쁜 UE 그룹에 속하는 각 UE의 평균 스루풋은 항상 좋은 UE 그룹보다도 낮은 것으로 하고 있다.

평균의 UE 스루풋이 변할 때마다, UE가 속하는 그룹은 업데이트된다. 예를 들면, 도 7에서는 새롭게 송신되는 송신 패킷 때문에, UE7보다도 UE1의 평균 스루풋이 커지므로, 스케줄러는 그룹간에서, UE 상태를 변화시켜야만 한다.

UE 그룹핑을 위해 스케줄러에 정의할 필요가 있는 파라미터는, 이하와 같다.

T⁽ ^TGT ⁾:UE 목표 스루풋. 이것은, 통계적으로, 혹은 반통계적으로 구성 가능하며, UE 상태를 결정하는 데에 사용된다.

U⁽ ^WG ⁾ _g:g번째의 Node-B의 나쁜 UE 그룹의 UE의 수. 이것은, 채널 상태 및 목표 스루풋에 강하게 의존한다.

U⁽ ^BG ⁾ _g:g번째의 Node-B의 좋은 UE 그룹의 UE의 수.

T⁽ ^Avg ⁾ _gj(t):서브 프레임 t에서의 g번째의 Node-B에 의해 통신되는 j번째의 UE의 평균 스루풋.

도 8에, 유저 및 채널 리소스의 그룹핑 및 스케줄링의 상세 플로우를 도시한다.

ㆍUE 그룹핑의 처리 :

초기 UE 그룹핑 상태에서는, 모든 UE는 나쁜 그룹에 배치되고, 평균 스루풋 T^(Avg) _gj(t)는, 모두 1.0으로 설정된다(스텝 S30).

UE 그룹핑 상태를 업데이트하기 위해, 모든 UE에 대한 평균 스루풋 T^(Avg) _gj(t)와 목표 스루풋 T⁽ ^TGT ⁾를 비교한다.

평균 스루풋 T⁽ ^Avg ⁾gj(t)가 목표값 T⁽ ^TGT ⁾보다 작은 경우, 나쁜 UE 그룹에 UE는 배치되고, 그렇지 않은 경우에는 좋은 UE 그룹에 배치된다(스텝 S31).

액티브 UE와 채널 리소스의 할당을 행하는 처리(스텝 S32) :

스케줄러는, 나쁜 UE 그룹으로부터 UE 후보를 선택한다.

스케줄러는, 모든 리소스에 대해, 나쁜 UE 그룹에서의 매트릭 Ф_gj(t)를 계산한다.

매트릭이 큰 UE에 대해, 리소스의 할당을 행하고, 스텝 S33에서, 리소스가 남아 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S33에서, 리소스가 남아 있지 않다고 판단된 경우에는, 스텝 S34로 진행하여, 프레임 시간 t를 t+1로 업데이트하고, 스텝 S31로 되돌아간다. 스텝 S33의 판단이 "예"인 경우에는, 스텝 S35에서, 나쁜 UE 그룹에 UE가 남아 있는지의 여부에 대해 판단한다. 스텝 S35의 판단이 "예"인 경우에는, 스텝 S32로 되돌아가고, 스텝 S35의 판단이 "아니오"인 경우에는, 스텝 S36으로 진행한다.

스텝 S36에서는, 양호한 UE 그룹에 대해, 상기와 마찬가지의 스케줄을 행하고, 스텝 S37에서, 리소스가 남아 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S37의 판단이 "아니오"인 경우에는, 스텝 S34로 진행하고, 스텝 S37의 판단이 "예"인 경우에는, 스텝 S36으로 되돌아간다.

스케줄러에 기초한 UE 그룹핑의 기본 이점은, 스케줄러는 언제나 모든 UE에 대한 유저 커버리지 성능을 확보하기 위해, 나쁜 UE 그룹의 UE에 대해, 전체 대역 폭에 걸쳐, 좋은 채널 리소스를 할당하는 데에 있다.

Node-B의 스케줄러는, UE의 간섭 프로파일을 알면, UE와의 통신의 품질을 감안하여, 해당 UE에의 송신 데이터의 송신에 적합한 적절한 대역을, 해당 UE에의 송신 데이터로 할당한다. 이것은, UE로부터의 간섭량의 보고를 받아, 스케줄링을 행하는 통상의 스케줄러의 기능이다.

도 9는 Node-B의 구성 블록도이며, 도 10은 UE의 구성 블록도이다.

도 9에서, 데이터 신호와 제어 신호는 안테나(10)에서 수신되고, RF 회로(11)에서, 다운 컨버전된다. 다운 컨버전된 데이터 신호는, 복조부(12)에서, 복조되어, 출력 데이터로서 출력된다. 또한, 다운 컨버전된 제어 심볼은 복조부(13)에서 복조되고, 복조 후에는 UE용 스텝 함수 연산부에서, UE가 이용하고 있는 스텝 함수가 계산된다. UE용 스텝 함수는, 각 UE₁∼UE_u까지의 각각에 대해 계산된다. 그리고, UE용 스텝 함수를 사용하여, 섹터용 스텝 함수 연산부에서, 섹터용 스텝 함수가 계산된다. 변조부(16)에 입력되는 입력 데이터는 변조부(16)에서 변조되어, 파워 제어부(17)에 입력된다. 파워 제어부(17)에서는 섹터용 스텝 함수 연산부(15)로부터의 섹터용 스텝 함수의 정보를 얻어, 각 서브 채널의 파워를 제어하여, RF 회로(18)에 입력한다. RF 회로(18)에서는 신호를 무선 대역으로 변환하고, 안테나(19)로부터 출력한다.

도 10에서, 간섭과, 원하는 Node-B로부터의 원하는 신호란, 안테나(20)에서, 수신된다. 안테나(20)에서 수신된 신호는, RF 회로(21)에서, 다운 컨버전되고, 복조부(22)에서, 복조되어, 출력 데이터로 된다. 또한, 다운 컨버전된 신호는, 간섭 평가/CQI 결정부(23)에서, 간섭량이 평가되고, 변조부(24)에서, 간섭량 정보가 신호로서 변조된다. 입력 데이터는 변조부(25)에서, 변조되고, 다중부(26)에서, 변조된 입력 신호와, 변조된 간섭량 신호가 다중되고, RF 회로(27)에서, 무선 대역으로 변환되고, 안테나(28)로부터 데이터 신호 및 제어 신호로서 송출된다.

도 3의 처리는, 도 9의 UE용 스텝 함수 연산부(14)에서 행해진다. 도 4의 처리는, 도 9의 섹터용 스텝 함수 연산부(15)에서 행해진다. 도 8의 처리는, 도 9에는, 도시되어 있지 않은, 상위 레이어의 MAC 제어부에서 실행된다.

<다른 실시예>

이 실시예에서는, 예를 들면 도 9의 구성을 갖는 무선 기지국(9)은 무선 에리어를 형성한다. 무선 기지국(9)의 주변에는, 인접하는 무선 에리어를 형성하는 다른 무선 기지국이 존재한다. 다른 무선 기지국도 무선 기지국(9)과 마찬가지의 구성을 구비한다.

무선 기지국(9)과 인접하는 무선 기지국은, 소정의 주파수 대역 내에서 중복되는 주파수 대역을 이용하여 송신을 행하는 것이 허용되어 있다. 즉, 부분적 주파수 재이용이 허용된 시스템이다.

그러나, 이 시스템에서는, 기간 T1에서, 무선 기지국(9) 및 인접하는 무선 기지국이 각각 주파수 F1, F2를 이용하여 데이터의 송신을 행하고, 기간 T2에서, 무선 기지국(9)과 인접하는 무선 기지국의 쌍방이 주파수 F1과 F2를 이용한다고 하는 고정적인 송신 주파수의 재이용에 제한되지 않고, 어댑티브한 FFR이 실현된다.

즉, 무선 기지국(9)은 관리 하의 복수의 이동국(10)으로부터, 복수의 이동국(10)의 각각에서 측정(도 10의 참조 부호 23 참조)한 소정의 주파수 대역 내에서의 수신 환경의 리포트를 수신, 복조하고(도 10의 참조 부호 13 참조), 복수의 이동국(10)으로부터 취득한 리포트에 기초하여, 소정의 송신 주파수 대역 내에서, 송신 주파수와 송신 파워의 대응 관계를 설정한다(도 10의 참조 부호 14, 15 참조).

그 설정은, 파워 제어부(17)에 대한 제어에 의해 송신 처리에 반영된다. 즉, 그 대응 관계에 따른 이동국(10)에의 송신 처리가 실행된다. 또한, 이동국(9)은 무선 기지국(9)이 송신하는 파일럿 신호(기지 신호)에 기초하여 수신 환경을 측정할 수 있다. 파일럿 신호는 주파수에 따라서 송신 파워를 실질적으로 변화시키지 않도록 하여 송신할 수도 있다.

이동국(10)의 수신 환경은, 인접하는 무선 기지국으로부터의 무선 신호에 의해 간섭(도 5의 (2) 참조)을 받아 열화된다. 또한, SINR은, 도 5의 (3)과 같이 된다. 도 5의 (2), (3)과 같이, 이동국(10)에서 측정된 수신 환경이, 무선 기지국(9)에 리포트되어, 전술한 바와 같이, 수신, 복조되는 것이다.

따라서, 무선 기지국(9)의 섹터용 스텝 함수 연산부(15)는, 관리 하의 복수의 이동국으로부터의 수신 환경의 리포트에 기초하여, 수신 환경이 상대적으로 열화된 주파수에 대해서는, 낮은 송신 파워를 대응시키고, 수신 환경이 상대적으로 좋은 주파수에 대해서는, 높은 송신 파워를 대응시킨다.

도 5의 예에서는, (3)의 종축을 송신 파워로 하도록 주파수와 송신 파워의 대응 관계를 설정한다.

또한, 이 때, 프라이어러티가 높은 이동국의 리포트를 지배적으로 이용하여 대응 관계를 설정할 수도 있고, 리포트의 있었던 모든 이동국 사이에서 평균화 처리하여 얻어진 수신 환경에 따라서 대응 관계를 설정할 수도 있다.

그리고, 관리 하의 1개의 이동국으로부터의 수신 환경의 리포트를 수신한 스케줄러(29)는, 관리 하의 이동국으로부터의 수신 환경의 리포트를 섹터용 스텝 함수 연산부에 의해 산출 대응 관계(스텝에 관한 것 이외의 함수로 표현되어도 됨)에 기초하여 보정하여 얻어지는 수신 환경에 기초하여, 그 이동국에 할당하는 주파수를 선택한다. 예를 들면, 이동국으로부터의 리포트는 파일럿 신호에 대해 측정한 SINR 등이며, 섹터용 스텝 함수 연산부에 의한 파워 제어의 영향을 받고 있지 않다. 따라서, 섹터용 스텝 함수 연산부에 의한 파워 제어에 의해 S가 증대하는 만큼, 수신 환경으로서의 SINR을 주파수마다 증대시키는 보정을 행한다. 이에 의해, 파워 제어분의 수신 환경의 개선을 주파수 할당 시에 고려할 수 있다. 주파수의 할당 시에는, 보정 후의 수신 환경(SINR)으로부터, 수신 품질이 좋은 주파수가 가능한 한 선택되도록 할 수 있다.

그리고, 그 이동국에 대해 데이터 송신할 때에, 선택된 주파수와, 대응 관계에 의해 선택된 주파수에 관계지어진 송신 파워를 송신 신호에 적용되도록 한다. 즉, 선택된 주파수(및 타이밍)에서 그 이동국 앞으로 데이터가 송신되도록, 변조부에 대해 송신 데이터를 공급함으로써, 파워 제어부(17)에서 대응 관계에 따른 송신 이 이루어지도록 한다.

주파수의 선택 시에는, 수신이 양호(소정에 기준에 대한 상대 평가, 전체의 수신 품질에 대한 상대 평가이어도 됨)한 주파수를 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 대응 관계는 소정의 주파수 대역을 구성하는 복수의 부분 주파수 대역마다, 송신 파워가 대응지어진 관계를 갖도록 하여도 된다. 즉, 도 5의 (3)의 종축을 송신 파워로 하면, 부분 주파수 대역마다 송신 파워를 서로 다르게 설정할 수 있다. 이에 의해, 송신 파워의 제어를 부분 주파수마다 행할 수 있으므로 보다 제어가 간이화된다.

또한, 파일럿 신호에 대해서는, 섹터용 스텝 함수 연산부에 의해 산출된 주파수와 송신 파워의 관계를 반영시키지 않아도 된다.

상기 실시 형태 외에, 이하의 부기를 개시한다.

(부기 1)

유저 단말기와 무선 통신하는 무선 통신 시스템에서의, 다운 링크의 송신 파워 제어하는 부분적 주파수 리유스 방식을 이용한 통신 장치에 있어서,

스텝 함수를 결정하는 스텝 함수 결정 수단과,

상기 스텝 함수에 따른 파워 프로파일을 주파수 방향으로 갖는 신호를 송신하는 송신 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.

(부기 2)

상기 스텝 함수는, 스텝의 수가 홀수이고, 브레이크 포인트가 대역의 중앙에 있는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 통신 장치.

(부기 3)

상기 스텝 함수 결정 수단은,

각 유저 단말기로부터 보내어져 오는 시간 평균한 간섭량 정보와, 전체 송신 파워의 제한값을 조건에 넣어 스텝 함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 통신 장치.

(부기 4)

상기 간섭량은, 유저 단말기로부터 통신 장치에, 전용의 제어 채널을 사용하여 송신되는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 통신 장치.

(부기 5)

상기 간섭량은, 유저 단말기로부터 통신 장치에, 기존의 간섭량 통지용 채널을 사용하여 송신되는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 통신 장치.

(부기 6)

상기 스텝 함수 결정 수단은,

각 유저 단말기로부터 보내어져 오는 간섭량 정보로, 송신 채널 게인과 송신 신호의 파워의 주파수 프로파일의 곱을 나눔으로써, 유저 단말기 개별의 간섭량의 주파수 프로파일을 계산하는 것을 특징으로 하는 부기 4 또는 5에 기재된 통신 장치.

(부기 7)

상기 스텝 함수 결정 수단은,

유저 단말기를, 수신 상태가 나쁜 그룹과, 수신 상태가 좋은 그룹으로 그룹 분류하고, 수신 상태가 나쁜 그룹에 속하는 유저 단말기부터 큰 가중치를 부여하여, 각 유저 단말기 개별의 간섭량의 주파수 프로파일을 가산하고, 최종적인 스텝 함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 부기 6에 기재된 통신 장치.

(부기 8)

상기 스텝 함수는,

모든 유저의 평균 스루풋을 목표 스루풋과 비교하여, 목표 스루풋보다 평균 스루풋이 큰 유저 단말기를, 수신 상태가 좋은 유저 단말기에, 이하의 유저 단말기를, 수신 상태가 나쁜 유저 단말기로 그룹 분류하는 것을 특징으로 하는 부기 7에 기재된 통신 장치.

(부기 9)

유저 단말기 개별의 간섭량의 주파수 프로파일로부터, 통신 품질을 고려하여, 각 유저 단말기에의 송신 신호를 송신 대역에 스케줄링하는 스케줄러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 7에 기재된 통신 장치.

(부기 10)

상기 스케줄러는,

수신 상태가 나쁜 그룹의 유저 단말기 중으로부터, 유저 단말기를 골라내고, 채널 리소스를 우선적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재된 통신 장치.

(부기 11)

상기 스텝 함수는,

α₁, α₂를 기울기, Δ를 스텝 폭, f를 주파수, β₁, β₂를 절편, M을 스텝 함수의 절곡인 브레이크 포인트, N을 스텝수로 하였을 때,

으로 주어지는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 통신 장치.

(부기 12)

유저 단말기와 무선 통신하는 무선 통신 시스템에서의, 다운 링크의 송신 파워 제어하는 부분적 주파수 리유스 방식을 이용한 통신 방법에 있어서,

스텝 함수를 결정하고,

상기 스텝 함수에 따른 파워 프로파일을 주파수 방향으로 갖는 신호를 송신하는

것을 특징으로 하는 통신 방법.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 부분적 주파수 리유스를 위한 스텝 함수를 설명하는 도면.

도 2는 스텝 함수를 사용한 하드 주파수 리유스의 파워 주파수 프로파일에 대해서 설명하는 도면.

도 3은 UE용 스텝 함수의 결정 처리 플로우차트.

도 4는 스텝 함수를 이용한 부분적 주파수 리유스 제어의 플로우차트.

도 5는 CQI에 기초하는 간섭량 평가 방법의 직감적 설명을 행하는 도면.

도 6은 UE의 그룹핑에 대해서 설명하는 도면(그 1).

도 7은 UE의 그룹핑에 대해서 설명하는 도면(그 2).

도 8은 UE의 그룹핑을 행하는 스텝 함수에 기초하는 부분적 주파수 리유스 제어의 처리 플로우.

도 9는 본 발명의 실시 형태에 따른 Node-B의 블록 구성도.

도 10은 본 발명의 실시 형태에 따른 UE의 블록 구성도.

도 11은 주파수 리유스의 다양한 형태를 설명하는 도면.

도 12는 각 주파수 리유스 형태에서의 SNR의 분포를 예시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 19, 20, 28 : 안테나

11, 18, 21, 27 : RF 회로

12, 13, 22 : 복조부

14 : UE용 스텝 함수 연산부

15 : 섹터용 스텝 함수 연산부

16, 24, 25 : 변조부

17 : 파워 제어부

23 : 간섭 평가/CQI 결정부

26 : 다중부

Claims

유저 단말기와 무선 통신하는 무선 통신 시스템에서의, 다운 링크의 송신 파워 제어를 실행하는 부분적 주파수 리유스 방식을 이용한 통신 장치에 있어서,

각 유저 단말기로부터 보내어져 오는 간섭량 정보에 기초하여, 스텝 함수를 결정하는 스텝 함수 결정 수단과,

상기 스텝 함수에 따른 파워 프로파일을 주파수 방향으로 갖는 신호를 송신하는 송신 수단

을 구비하고,

상기 스텝 함수는,

α₁, α₂를 기울기, Δ를 스텝 폭, f를 주파수, β₁, β₂를 절편, M을 스텝 함수의 절곡인 브레이크 포인트, N을 스텝수로 하였을 때,

으로 주어지는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제1항에 있어서,

상기 스텝 함수는, 스텝의 수가 홀수이고, 브레이크 포인트가 대역의 중앙에 있는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제1항에 있어서,

상기 스텝 함수 결정 수단은,

각 유저 단말기로부터 보내어져 오는 시간 평균한 간섭량 정보와, 전체 송신 파워의 제한값을 조건에 넣어 스텝 함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제3항에 있어서,

상기 간섭량은, 유저 단말기로부터 통신 장치에, 전용의 제어 채널을 사용하여 송신되는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제3항에 있어서,

상기 간섭량은, 유저 단말기로부터 통신 장치에, 기존의 간섭량에 관계되는 통지용 채널을 사용하여 송신되는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 스텝 함수 결정 수단은,

각 유저 단말기로부터 보내어져 오는 간섭량 정보로, 송신 채널 게인과 송신 신호의 파워의 주파수 프로파일의 곱을 나눔으로써, 유저 단말기 개별의 간섭량의 주파수 프로파일을 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 스텝 함수 결정 수단은, 각 유저 단말기가 받아들이는 간섭량을 이용하여 결정한, 유저 단말기가 희망하는 스텝 함수를 모아서, 최종적인 스텝 함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제6항에 있어서,

상기 스텝 함수 결정 수단은,

유저 단말기를, 수신 상태가 나쁜 그룹과, 수신 상태가 좋은 그룹으로 그룹 분류하고, 수신 상태가 나쁜 그룹에 속하는 유저 단말기부터 큰 가중치를 부여하여, 각 유저 단말기 개별의 간섭량의 주파수 프로파일을 가산하고, 최종적인 스텝 함수를 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제8항에 있어서,

상기 스텝 함수는,

모든 유저의 평균 스루풋을 목표 스루풋와 비교하고, 목표 스루풋보다 평균 스루풋이 큰 유저 단말기를, 수신 상태가 좋은 유저 단말기로, 이하의 유저 단말기를, 수신 상태가 나쁜 유저 단말기로 그룹 분류하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제8항에 있어서,

유저 단말기 개별의 간섭량의 주파수 프로파일로부터, 통신 품질을 고려하여, 각 유저 단말기에의 송신 신호를 송신 대역에 스케줄링하는 스케줄러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제10항에 있어서,

상기 스케줄러는,

수신 상태가 나쁜 그룹의 유저 단말기 중에서, 수신 상태가 나쁜 순서로 유저 단말기를 골라내고, 그 골라낸 유저 단말기에 채널 리소스를 우선적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제1항에 있어서,

스텝 함수를 일반화함으로써, 스텝 함수 대신에 보통 연속 함수를 사용하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
삭제
삭제
삭제