KR101085600B1 - 셀룰러 기반의 ｍｃ-ｃｄｍａ 시스템에서 주파수 대역과 코드 할당 방법 및 기지국 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰러 기반의 MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 시스템에서 기지국이 복수의 이동국들 중 제1이동국에 대하여, 이전 타임 슬롯에서의 전체 주파수 대역에 대한 SNR(Signal to Noise Ratio)의 최대값, 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 이용하여, SNR 문턱값을 계산하고, 상기 현재 타임 슬롯에서, 상기 제1이동국에 대한, 상기 전체 주파수 대역에 포함되는 각 주파수 대역에서 측정된 SNR을 상기 SNR 문턱값과 비교하고, 상기 전체 주파수 대역 중 상기 측정된 SNR이 상기 SNR 문턱값보다 크게 나타나는 제1주파수 대역을 상기 제1이동국에게 할당하고, 상기 제1주파수 대역을 할당 받은 상기 제1이동국에게, 상기 제1주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수, 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드의 수, 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER(Bit Error Ratio)을 고려한 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 이용하여, 상기 코드를 할당한다.
MC-CDMA, 주파수 대역 할당, 코드 할당

Description

셀룰러 기반의 ＭＣ-ＣＤＭＡ 시스템에서 주파수 대역과 코드 할당 방법 및 기지국 장치{Method and base-station apparatus for allocating frequency band and code in cellular multi-carrier code division multiple access system}
도 1은 본 발명에 따라 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법의 흐름도.
도 2와 도 3은 본 발명에 따라 주파수 대역을 할당하기 위한 SNR의 문턱값을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따라 주파수 대역과 코드가 할당된 실시 예를 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명을 종래기술과 비교하여 시뮬레이션 한 결과 그래프.
본 발명은 주파수 대역과 코드 할당 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀룰러 기반의 MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 시스템에서 SNR(Signal to Noise Ratio)의 문턱값과 딜레이 바운드(Delay Bound)를 이용하여 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법에 관한 것이다.
이동 통신과 인터넷의 급속한 발달로 높은 데이터 전송률과 품질의 서비스들이 요구되고 있다. 패킷 통신 기술은 이러한 요구에 발맞춰 다양한 서비스를 핸들링하기 위해 적합하다.
3세대 이동 통신 시스템에 소개된 CDMA(Code Division Multiple Access) 기술은 셀룰러 통신 시스템에서 용량을 증가시키는 이점이 있으며, 4세대 이동 통신 시스템에서도 계속 고려될 것이다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술은 방송과 같은 통신 시스템에서 많은 이득을 가져올 기술로서, 최근에는 CDMA와 OFDM을 결합한 MC-CDMA 기술이 무선 통신 영역에서 많은 관심을 받고 있다. MC-CDMA 기술은 주파수 선택에 따른 다중 경로 페이딩(Multipath Fading)을 완화시키고 셀룰러 환경에서 채널 간의 간섭에 대해 좀더 나은 저항력을 제공한다.
한편 종래의 주파수 대역 선택 방식은 단지 서빙(Serving) 기지국으로부터의 경로에 대한 채널 조건에만 기초하여 주파수 대역을 선택한다. 그러나 셀룰러 환경에서는 셀 간의 간섭 때문에 이러한 방식이 항상 최적이지 못하다. 게다가 종래 주파수 스케줄링 방식은 단일 셀 환경에서만 적용 가능한 문제점이 있다.
이에 인용문헌1(Kazuo Mori and Hideo Kobayashi, "Frequency Band and Time Slot Selection Scheme for Downlink Packet Communications in Cellular Band Division MC-CDM System," IEICE Trans. Commun., VOL.E87-B, NO.5 May 2004)에서는 셀룰러 기반의 BD-MC-CDM 시스템에서 이동국에서 측정된 SIR(Signal-to- Interference Ratio)을 참조하여 전송 주파수 대역을 선택하고, SIR의 문턱값을 이용하여 전송 타임 슬롯을 선택한다. 그러나 인용문헌1은 homogeneous 트래픽만을 고려하여 다양한 QoS(Quality of Service)를 만족하지 못하며 채널 상태를 우선으로 하기 때문에 실시간 트래픽에 불합리하고, 딜레이 바운드를 보장하는데 한계가 있으며, MC-CDMA 시스템에 적용되는 기술임에도 불구하고 코드 자원은 활용하지 않고 주파수와 시간 자원에 대해서만 고려하였다.
한편, 인용문헌2(Y. Ofuji, S. Abeta and M. Sawahashi, "Unified Fast Packet Scheduling Method Considering Fluctuation in Frequency Domain in Forward Link for OFCDM Broadband Packet Wireless Access," in Proc. IEEE VTC'04, pp. 2724~2729, 2004)는 OFCDM(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing) 통신 시스템에서 딜레이 요구, 패킷 타입(Type), 및 채널 조건에 각각 가중치를 두어 각 주파수 대역마다 최대의 우선순위 함수값을 갖는 사용자를 선택하는 방식으로 주파수 대역을 할당한다. 이러한 인용문헌2는 상기 가중치들이 실험 값에 의해 정해져 트래픽 환경에 따라 매번 적정 값을 찾아야 하며, 어느 한 가중치가 큰 사용자에게 주파수 자원이 계속 할당될 수 있어 모든 사용자들의 QoS를 만족시키지 못할 수 있다. 또한 주파수 대역에 대해 선택된 한 사용자에게 모든 코드를 할당한다.
이에 본 발명은 MC-CDMA 시스템에서 헤테로지니어스(heterogeneous) 트래픽에 대해 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 MC-CDMA 시스템에서 heterogeneous 트래픽에 대해 다양한 딜레이 바운드와 BER(Bit Error Ratio) 요구조건을 만족하도록 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 MC-CDMA 시스템에서 heterogeneous 트래픽에 대해 다양한 QoS를 만족하는 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 MC-CDMA 시스템에서 heterogeneous 트래픽에 대해 낮은 아웃티지 확률(Outage Probability)과 동시에 높은 처리량(Throughput) 성능을 제공하도록 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 MC-CDMA 시스템에서 heterogeneous 트래픽에 대해 이전 타임 슬롯의 SNR의 최대값을 이용한 SNR의 문턱값을 이용하여 주파수 대역을 할당하는 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 셀룰러 기반의 MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 시스템에서 기지국이 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법에 있어서, 복수의 이동국들 중 제1이동국에 대하여, 이전 타임 슬롯에서의 전체 주파수 대역에 대한 SNR(Signal to Noise Ratio)의 최대값, 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 이용하여, SNR 문턱값을 계산하는 과정과, 상기 현재 타임 슬롯에서, 상기 제1이동국에 대한, 상기 전체 주파수 대역에 포함되는 각 주파수 대역에서 측정된 SNR을 상기 SNR 문턱값과 비교하고, 상기 전체 주파수 대역 중 상기 측정된 SNR이 상기 SNR 문턱값보다 크게 나타나는 제1주파수 대역을 상기 제1이동국에게 할당하는 과정과, 상기 제1주파수 대역을 할당 받은 상기 제1이동국에게, 상기 제1주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수, 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드의 수, 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER(Bit Error Ratio)을 고려한 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 이용하여, 상기 코드를 할당하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서 제안하는 장치는; 셀룰러 기반의 MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 기지국에 있어서, 복수의 이동국들 중 제1이동국에 대하여, 이전 타임 슬롯에서의 전체 주파수 대역에 대한 SNR(Signal to Noise Ratio)의 최대값, 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 이용하여, SNR 문턱값을 계산하고, 상기 현재 타임 슬롯에서, 상기 제1이동국에 대한, 상기 전체 주파수 대역에 포함되는 각 주파수 대역에서 측정된 SNR을 상기 SNR 문턱값과 비교하고, 상기 전체 주파수 대역 중 상기 제1이동국의 SNR이 상기 SNR 문턱값보다 크게 나타나는 제1주파수 대역을 상기 제1이동국에게 할당하는 주파수 대역 할당부와, 상기 제1주파수 대역을 할당 받은 상기 제1이동국에게, 상기 제1주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수, 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드의 수, 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER(Bit Error Ratio)을 고려한 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 이용하여, 상기 코드를 할당하는 코드 할당부를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법의 흐름도이다.
기지국은 전송할 트래픽이 발생하면(S102) 이동국으로부터 피드백된 SNR 정보를 이용하여 주파수 대역을 할당한다(S104). 전송할 트래픽은 실시간 트래픽과 실시간이 아닌 트래픽을 모두 포함한다.
구체적으로 본 발명은 주파수 대역을 할당할 때에 매 타임 슬롯에서 k번째 이동국에 대하여 수학식 1과 같이 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00001
을 정의하고, 현재 타임 슬롯의 전체 주파수 대역에서 k번째 이동국의 SNR 값이 상기 문턱값을 넘을 경우에 해당하는 주파수 대역을 할당한다. 즉, 이동국은 매 타임 슬롯에서
Figure 112005051131820-pat00002
인 주파수 대역들을 할당 받는 것이다. 이때 전체 주파수 대역은 전체 주파수 대역을 일정 크기로 나눈 서브 밴드(Sub-Band)들로 구성되며, 이러한 각 서브 밴드 단위로
Figure 112005051131820-pat00003
인지를 판단하여 이동국에게 주파수 대역을 할당한다.
Figure 112005051131820-pat00004
t는 현재 타임 슬롯을 의미하며, 따라서 t-1은 이전의 프레임이 전송된 이전의 타임 슬롯을 의미한다. k는 이동국의 인덱스이고, max는 최대값을 의미하며 th는 문턱값을 의미한다.
Figure 112005051131820-pat00005
는 k번째 이동국의 딜레이 바운드이고,
Figure 112005051131820-pat00006
는 head-of-the-line 패킷 딜레이로서 실제 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간이다.
Figure 112005051131820-pat00007
은 k번째 이동국에 대한 현재 타임 슬롯에서의 전체 주파수 대역의 SNR의 평균값이다.
이러한 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00008
은 이동국마다 다르며, 이를 도면으로 표현하면, 도 2와 같이
Figure 112005051131820-pat00009
가 커짐에 따라 단조 감소하여
Figure 112005051131820-pat00010
가
Figure 112005051131820-pat00011
에 근접하면
Figure 112005051131820-pat00012
와 동일하게 된다. 한편, 이전 타임 슬롯의 전체 주파수 대역에서의 SNR 최대값
Figure 112005051131820-pat00013
이
Figure 112005051131820-pat00014
보다 작은 경우가 발생하면, SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00015
은 수학식 1에 의해 도 3과 같다. 이 경우에는
Figure 112005051131820-pat00016
을 넘는 SNR의 주파수 대역이 적어도 절반 이상이 되므로 현재 타임 슬롯에서 전송될 첫번째 심볼부터 서브 밴드를 할당 받을 수 있게 되고, 결과적으로 이런 경우 이동국은 다른 이동국보다 더 우선적으로 서브 밴드를 할당 받게 된다.
상술한 바와 같은 주파수 대역 할당 방법은, 각 이동국의 딜레이 바운드와 실제 패킷이 딜레이되고 있는 시간을 이용하여 딜레이 바운드를 만족하도록 주파수 대역을 할당하는 것이 가능하다. 또한 이전 타임 슬롯의 SNR 최대값을 이용함으로써 매 타임 슬롯마다 한 이동국에게만 할당되는 문제점을 해결하여 공평한 주파수 대역의 할당이 가능하다.
상술한 바와 같이 현재 타임 슬롯에서 각 이동국에게 주파수 대역이 할당되고 나면(S106), 수학식 2에 의해 각 서브 밴드 별로 복수의 이동국에게 복수의 코드를 할당한다(S108). 하나의 서브 밴드에 이동국이 하나일 경우에는 모든 코드가 한 이동국에게 할당되고, 이동국이 복수일 경우에는 수학식 2에 의해 할당된다.
Figure 112005051131820-pat00017
Ed는 에보케이션 딜레이(Evocation Delay)이고, k는 이동국의 인덱스이고,
Figure 112010058514176-pat00018
는 k번째 이동국에게 전송할 패킷이 저장되어 있는 큐(Queue)의 길이이다.
Figure 112010058514176-pat00019
는 k번째 이동국의 딜레이 바운드이고,
Figure 112010058514176-pat00020
는 k번째 이동국에게 할당된 주파수 대역의 수로서 여기서는 전체 주파수 대역을 일정 크기로 나눈 서브 밴드의 수를 의미한다. n은 전체 주파수 대역을 일정 크기로 나눈 서브 밴드의 인덱스이며, Nb는 상기 주파수 대역을 구성하는 서브 밴드의 수를 의미한다.
Figure 112010058514176-pat00021
은 할당된 코드의 수이고,
Figure 112010058514176-pat00022
는 k번째 이동국에게 할당된 서브 밴드에서 k번째 이동국의 SNR과 BER을 고려하여 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트들의 수이다.
즉, 본 발명은 전체 사용 가능한 코드들 중, 큐 안에 저장되어 있는 패킷을 단위 시간 동안 각 이동국에게 전송할 수 있는 비트 수로 나눈 값, 즉, 에보케이션 딜레이(evocation delay)를 최소화하는 코드 수만큼 하나의 서브 밴드 내의 여러 이동국들에게 할당한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 코드 할당 방법은, 이동국에게 전송될 데이터의 딜레이를 최소화하고, 수학식 2에서 제안된 각 사용자의 에보케이션 딜레이를 각 이동국의 딜레이 바운드(
Figure 112010058514176-pat00023
)로 표준화함으로써(normalize) QoS를 차별적으로 만족시킨다. 그리고 이동국이 이미 할당 받은 서브 밴드의 수
Figure 112010058514176-pat00024
를 고려함으로써 코드 할당에 공정성을 더한다. 또한 이동국의 요구 BER을 만족시킨다. 그리고 본 발명의 코드 할당 방법의 구현 가능 복잡도는, n번째 서브 밴드를 할당 받은 이동국이 전체 K명 중 Kn명이라고 하면
Figure 112010058514176-pat00025
이 된다.
이하에서는 실질적으로 이동국에게 본 발명에 따라 주파수 대역과 코드가 어 떻게 분할되는지 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴본다.
도 4는 현재 기지국에 접속되어 있는 이동국으로 각각 MS1, MS2, MS3가 존재하고, 전체 주파수 대역은 4개의 서브 밴드(band1 내지 band4)들로 구성되며, 코드는 각 서브 밴드별로 각각 4개를 사용하는 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 경우 각 이동국에게 할당되는 주파수 대역과 코드를 나타낸다.
먼저 타임 슬롯 n부터 타임 슬롯 (n+2)을 살펴보면, 각 이동국 MS1, MS2, MS3의 SNR 문턱값
Figure 112005051131820-pat00026
,
Figure 112005051131820-pat00027
,
Figure 112005051131820-pat00028
은, 시간이 지날수록 수학식 1에 의해 도 2와 같이 점점 작아지고, 이렇게 SNR의 평균값만큼 작아지고 난 후에는 다시 이전 타임 슬롯의 SNR 최대값만큼 커서 다시 점점 작아지는 것을 알 수 있다. 도 4에서 점선이 각 이동국의 SNR의 평균값을 나타낸다.
타임 슬롯n에서, 이동국 MS2의 SNR이 서브 밴드 band2와 band3에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00029
을 넘으므로 이동국 MS2에게 서브 밴드 band2와 band3이 할당된다. 그리고 이동국 MS3의 SNR이 서브 밴드 band1, band3, 및 band4에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00030
을 넘으므로 이동국 MS3에게 서브 밴드 band1, band3, 및 band4이 할당된다. 이때 서브 밴드 band3은 이동국 MS2와 MS3에게 모두 할당되었으므로 서브 밴드 band3에서 사용되는 코드들을 이동국 MS2와 MS3이 나누어 사용해야 한다. 도 4에서는 수학식 2에 의해 이동국 MS2에게 3개의 코드가 할당되고 이동국 MS3에게 1개의 코드가 할당된 것을 알 수 있다.
한편 타임 슬롯(n+1)에서는, 이동국 MS1의 SNR이 서브 밴드 band1에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00031
을 넘으므로 이동국 MS1에게 서브 밴드 band1이 할당된다. 그리고 이동국 MS2의 SNR이 서브 밴드 band2에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00032
을 넘으므로 이동국 MS2에게 서브 밴드 band2가 할당된다. 또한 이동국 MS3의 SNR이 서브 밴드 band3과 band4에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00033
을 넘으므로 이동국 MS3에게 서브 밴드 band3과 band4이 할당된다. 이 경우에는 복수의 이동국들에게 동일한 서브 밴드가 할당되지 않았으므로 각 서브 밴드에서 사용되는 모든 코드들을 하나의 이동국이 모두 사용한다.
타임 슬롯(n+2)에서는, 이동국 MS1의 SNR이 서브 밴드 band1, band3, 및 band4에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00034
을 넘으므로 이동국 MS1에게 서브 밴드 band1, band3, 및 band4가 할당된다. 그리고 이동국 MS2의 SNR이 서브 밴드 band2에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00035
을 넘으므로 이동국 MS2에게 서브 밴드 band2가 할당된다. 또한 이동국 MS3의 SNR이 서브 밴드 band1, band3, 및 band4에서 SNR의 문턱값
Figure 112005051131820-pat00036
을 넘으므로 이동국 MS3에게 서브 밴드 band1, band3, 및 band4가 할당된다. 이때 서브 밴드 band1은 이동국 MS1과 MS3에 모두 할당되었으므로 서브 밴드 band1에서 사용되는 코드들을 이동국 MS1과 MS3이 나누어 사용해야 한다. 도 4에서는 수학식 2에 의해 이동국 MS1에게 1개의 코드가 할당되고 이동국 MS3에게 3개의 코드가 할당된 것을 알 수 있다. 그리고 서브 밴드 band2는 이동국 MS2에게만 할당되었으므로 이동국 MS2는 서브 밴드 band2의 모든 코드들을 사용한다. 또한 서브 밴드 band3과 band4는 이동국 MS1과 MS3에 모두 할당되었으므로 서브 밴드 band3과 band4에서 사용하는 각각의 코드들은 이동국 MS1과 MS3이 나누어 사용해야 한다. 도 4에서는 MS1에게 3개의 코드가 할당되고 이동국 MS3에게 1개의 코드가 할당된 것을 알 수 있다.
본 발명에 있어서 표 1의 시뮬레이션 파라미터들을 이용하여 종래기술과 본 발명의 성능을 비교하면 도 5 내지 도 7과 같다.
Parameters Variables
Voice Video Data
Bandwidth (MHz) 5
Number of subcarrier 256
Spreading factor (SF) 32
Number of paths 8
Modulation BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM
Frame (msec) 2
Target BER 10-2 10-2 10-4
Allowed delay (msec) 30 60 500
Arrival rate (kbps) 32 320 1024
Packet size (bit) 384 3072 5376
도 5는 실시간 트래픽을 사용하는 사용자 대 전체 사용자의 아웃티지 확률(Outage Probability)을 나타내고, 도 6은 실시간이 아닌 트래픽을 사용하는 사용자 대 전체 사용자의 처리량(Throughput)을 나타내고, 도 7은 실시간 트래픽과 실시간이 아닌 트래픽을 사용하는 사용자들이 혼합된 전체 사용자들에 대한 전체 처리량을 나타낸다. 그리고 Conventional algorithm [1]은 상술한 종래기술의 인용문헌1에 개시된 기술을 나타내고, Conventional algorithm [2]는 상술한 종래기술의 인용문헌2에 개시된 기술을 나타내고, Proposed algorithm이 본 발명을 나타낸다.
한편, 상술한 바에 의하면 본 발명은 SNR을 이용하여 주파수 대역과 코드를 할당하지만, SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 이용하여 주파수 대역과 코드를 할당하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명은 heterogeneous 트래픽에 대해 딜레이 바운드와 패킷 크기 및 요구 BER을 만족하는 트래픽을 만족시키는 주파수 대역 할당과 코드 할당이 가능하고, 복수의 코드를 복수의 이동국에게 나누어 할당함으로써 QoS를 차별적으로 만족시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 이전 타임 슬롯의 SNR 최대값을 이용함으로써 매 타임 슬롯마다 한 이동국에게만 할당되는 문제점을 해결하여 공평한 주파수 대역의 할당이 가능하다. 또한 코드 할당에 있어서 이동국이 이미 할당 받은 서브 밴드의 수
Figure 112005051131820-pat00037
를 고려함으로써 코드 할당에 공정성을 더하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 셀룰러 기반의 MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 시스템에서 기지국이 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법에 있어서,
    복수의 이동국들 중 제1이동국에 대하여, 이전 타임 슬롯에서의 전체 주파수 대역에 대한 SNR(Signal to Noise Ratio)의 최대값, 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 이용하여, SNR 문턱값을 계산하는 과정과,
    상기 현재 타임 슬롯에서, 상기 제1이동국에 대한, 상기 전체 주파수 대역에 포함되는 각 주파수 대역에서 측정된 SNR을 상기 SNR 문턱값과 비교하고, 상기 전체 주파수 대역 중 상기 측정된 SNR이 상기 SNR 문턱값보다 크게 나타나는 제1주파수 대역을 상기 제1이동국에게 할당하는 과정과,
    상기 제1주파수 대역을 할당 받은 상기 제1이동국에게, 상기 제1주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수, 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드의 수, 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER(Bit Error Ratio)을 고려한 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 이용하여, 상기 코드를 할당하는 과정을 포함하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 SNR 문턱값은 하기 수학식 3을 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법.
    Figure 112011073007744-pat00038
    상기 수학식 3에서
    Figure 112011073007744-pat00071
    은 상기 제1이동국에 대한 상기 SNR 문턱값을 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00072
    는 상기 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값을 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00073
    는 상기 이전 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 최대값을 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00074
    는 상기 제1이동국의 딜레이 바운드를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00075
    는 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 나타내고, k는 상기 제1이동국의 인덱스를 나타냄.
  3. 제1항 및 제2항 중 하나에 있어서,
    상기 코드를 할당하는 과정은,
    상기 큐에 저장되어 있는 상기 패킷의 비트 수를, 단위 시간 동안 상기 기지국이 상기 제1이동국에게 전송할 수 있는 최대 비트 수로 나눈 값인 에보케이션 딜레이(evocation delay)를 최소화하는 수만큼의 코드를 상기 제1이동국에게 할당하는 과정을 포함하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코드를 할당하는 과정은,
    하기 수학식 4를 만족하는
    Figure 112011073007744-pat00091
    을 산출함으로써 상기 제1이동국에게 상기 코드를 할당하는 과정을 포함하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 방법.
    Figure 112011073007744-pat00045
    상기 수학식 4에서, Ed는 에보케이션 딜레이를 나타내고, k는 상기 제1이동국의 인덱스를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00076
    는 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00077
    는 상기 제1이동국의 딜레이 바운드를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00078
    는 상기 제1이동국에게 할당된 상기 서브 밴드의 수를 나타내고, n은 상기 서브 밴드의 인덱스를 나타내고, Nb는 상기 주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00079
    은 상기 제1이동국에게 할당된 코드의 수를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00080
    는 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER을 고려하여 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 나타냄.
  5. 셀룰러 기반의 MC-CDMA(Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 기지국에 있어서,
    복수의 이동국들 중 제1이동국에 대하여, 이전 타임 슬롯에서의 전체 주파수 대역에 대한 SNR(Signal to Noise Ratio)의 최대값, 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 이용하여, SNR 문턱값을 계산하고, 상기 현재 타임 슬롯에서, 상기 제1이동국에 대한, 상기 전체 주파수 대역에 포함되는 각 주파수 대역에서 측정된 SNR을 상기 SNR 문턱값과 비교하고, 상기 전체 주파수 대역 중 상기 측정된 SNR이 상기 SNR 문턱값보다 크게 나타나는 제1주파수 대역을 상기 제1이동국에게 할당하는 주파수 대역 할당부와,
    상기 제1주파수 대역을 할당 받은 상기 제1이동국에게, 상기 제1주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수, 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드의 수, 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이, 상기 제1이동국의 딜레이 바운드 및 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER(Bit Error Ratio)을 고려한 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 이용하여, 상기 코드를 할당하는 코드 할당부를 포함하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 기지국.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 SNR 문턱값은 하기 수학식 5를 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 기지국.
    Figure 112011073007744-pat00058
    상기 수학식 5에서
    Figure 112011073007744-pat00081
    은 상기 제1이동국에 대한 상기 SNR 문턱값을 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00082
    는 상기 현재 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 평균값을 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00083
    는 상기 이전 타임 슬롯에서의 상기 전체 주파수 대역에 대한 SNR의 최대값을 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00084
    는 상기 제1이동국의 딜레이 바운드를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00085
    는 상기 제1이동국에게 전송될 패킷이 전송되지 않고 딜레이되고 있는 시간을 나타내고, k는 상기 제1이동국의 인덱스를 나타냄.
  7. 제5항 및 제6항 중 하나에 있어서,
    상기 코드 할당부는,
    상기 큐에 저장되어 있는 상기 패킷의 비트 수를, 단위 시간 동안 상기 기지국이 상기 제1이동국에게 전송할 수 있는 최대 비트 수로 나눈 값인 에보케이션 딜레이(evocation delay)를 최소화하는 수만큼의 코드를 상기 제1이동국에게 할당함을 특징으로 하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 기지국.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코드 할당부는,
    하기 수학식 6을 만족하는
    Figure 112011073007744-pat00092
    을 산출함으로써 상기 제1이동국에게 상기 코드를 할당함을 특징으로 하는 셀룰러 기반의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 대역과 코드를 할당하는 기지국.
    Figure 112011073007744-pat00065
    상기 수학식 6에서, Ed는 에보케이션 딜레이를 나타내고, k는 상기 제1이동국의 인덱스를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00086
    는 상기 패킷이 저장되어 있는 큐의 길이를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00087
    는 상기 제1이동국의 딜레이 바운드를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00088
    는 상기 제1이동국에게 할당된 상기 서브 밴드의 수를 나타내고, n은 상기 서브 밴드의 인덱스를 나타내고, Nb는 상기 주파수 대역에 포함되는 서브 밴드의 수를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00089
    은 상기 제1이동국에게 할당된 코드의 수를 나타내고,
    Figure 112011073007744-pat00090
    는 상기 제1이동국에게 할당된 서브 밴드에서 상기 제1이동국에 대해 측정된 SNR과 BER을 고려하여 상기 기지국이 전송할 수 있는 최대 비트 수를 나타냄.
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